水系金属表面处理剂及利用该处理剂处理而得到的金属材料制造技术

技术编号:8211325 阅读:156 留言:0更新日期:2013-01-17 04:05
本发明专利技术提供水系金属表面处理剂及利用该金属表面处理剂处理得到的金属材料,该水系金属表面处理剂用于形成可以防止金属材料和层压膜或树脂涂膜发生剥离、且密合性及耐药品密合保持性优异的表面处理被膜。本发明专利技术的水系金属表面处理剂含有:水溶性或水分散性的阳离子改性环氧树脂(A),和水溶性或水分散性有机高分子(B),所述水溶性或水分散性有机高分子(B)含有1mmol/g~50mmol/g选自酰胺键、酰胺基及羟基中的1种或2种以上的结构单元,且相对于全部固体成分,所述阳离子改性环氧树脂(A)的含量为10质量%~90质量%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水系金属表面处理剂及利用该金属表面处理剂处理而得到的金属材料,该水系金属表面处理剂用于形成可以防止金属材料和层压膜或树脂涂膜发生剥离且密合性及耐药品密合保持性优异的表面处理被膜。详细来说,本专利技术涉及用于形成无六价铬的表面处理被膜的水系金属表面处理剂等,该表面处理被膜即使在将树脂膜层压在金属材料上或者在金属材料上形成树脂涂膜,然后实施了深拉加工、减薄加工或张拉(Stretchdraw)加工等严苛的成形加工的情况下,也能够赋予不会使上述层压膜等发生剥离的高密合性,此外,即使在暴露于酸、有机溶剂等条件下,也具有优异的耐药品密合保持性,从而能够保持高密合性。
技术介绍
·层压加工是将树脂制的膜(以下,称为“树脂膜”或“层压膜”)加热压合在金属材料的表面(以下,简称为“金属表面”)的加工方法,是以保护金属表面或赋予设计性为目的的金属表面包覆方法之一,可以用于各种领域中。与将树脂组合物溶解或分散在溶剂中得到的涂敷液涂敷在金属表面并干燥来形成树脂涂膜的方法相比,所述层压加工在干燥时产生的溶剂少,二氧化碳等废气或温室效应气体的产生量也少。因此,在环境保护方面来看,优选使用层压加工,其用途扩大,已被用于例如以铝薄板材料、钢薄板材料、包装用铝箔或不锈钢箔等为原料的食品用罐的主体或盖材料、食品用容器或干电池容器等。特别是最近,作为手机、电子记事簿、笔记本电脑或摄像机等中使用的便携锂离子二次电池的外装材料及极耳(tab lead)材料,优选使用质量轻且阻隔性高的铝箔或不锈钢箔等金属箔,对这样的金属箔的表面使用了层压加工。此外,正在研究作为电动汽车或混合动力汽车的驱动能源的锂离子二次电池,作为其外装材料,也对经层压加工的金属箔进行了研究。用于这样的层压加工的层压膜直接与金属材料贴合,然后进行加热压合。因此,与涂敷树脂组合物并干燥而成的通常的树脂涂膜相比,具有能够抑制原材料的浪费、针孔(缺陷部)少及加工性优异等优点。作为层压膜的材料,通常使用聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃。如果进行层压加工时不对金属表面实施化学转化处理等处理,则存在层压膜从金属表面剥离、或金属材料容易发生腐蚀的问题。例如,对于食品用容器或包装材料而言,在层压加工后的容器或包装材料中添加内容物后,实施以杀菌为目的的加热处理,但在该加热处理时层压膜有时会从金属表面剥离。此外,对于锂离子二次电池的外装材料等而言,在其制造工序中要受到加工度高的加工。另外,在长期使用时,存在下述问题大气中的水分会浸入容器内,其与电解质发生反应而生成氢氟酸,该氢氟酸透过层压膜使金属表面和层压膜发生剥离,并且还会腐蚀金属表面。针对上述问题,在将层压膜层压加工在金属表面上时,为了提高层压膜与金属表面之间的密合性及金属表面的耐腐蚀性,要对金属表面进行脱脂清洗,然后通常实施磷酸铬酸盐等化学转化处理等。但是,这样的化学转化处理需要在处理后实施清洗工序,以除去剩余的处理液,对于由该清洗工序排出的清洗水进行废水处理要花费成本。尤其是磷酸铬酸盐等化学转化处理等由于使用了含六价铬的处理液,因此,近年来出于对环境的担忧,有逐渐停止使用的倾向。例如,专利文献I中提出了一种基底处理剂,其含有特定量的水溶性锆化合物、特定结构的水溶性或水分散性丙烯酸树脂、以及水溶性或水分散性热固化型交联剂。此外,专利文献2中提出了一种无铬金属表面处理剂,其包括特定量的水溶性锆化合物和/或水溶性钛化合物、有机膦酸化合物、及丹宁。此外,专利文献3中提出了一种金属表面处理药齐U,其含有氨基化酚聚合物、Ti及Zr等特定金属的化合物,且该金属表面处理药剂的pH为I. 5^6. O的范围。此外,专利文献4中提出了一种树脂膜,其含有氨基化酚聚合物、丙烯酸类聚合物、金属化合物、以及根据需要而使用的磷化合物。在此,作为胺化合物,专利文献5、6中公开了一种包含具有仲氨基的聚醚的化合物,专利文献7中提出了一种含伯氨基的聚醚化合物。现有技术文献·专利文献国际专利公开W02002/063703号公报日本特开2002-265821号公报日本特开2003-313680号公报日本特开2004-262143号公报日本特公昭63-20448号公报日本特表平9-507873号公报日本特开2003-327661号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种用于形成表面处理被膜的水系金属表面处理剂及利用该金属表面处理剂处理而得到的金属材料,所述表面处理被膜可以防止金属材料和层压膜或树脂涂膜发生剥离、且密合性及耐药品密合保持性优异。详细来说,本专利技术提供用于形成无六价铬表面处理被膜的金属表面处理剂及利用该金属表面处理剂处理而得到的金属材料,该表面处理被膜即使在将树脂膜层压在金属材料上或在金属材料上形成树脂涂膜,然后实施了深拉加工、减薄加工或张拉加工等严苛的成形加工的情况下,也具有不会使该层压膜或树脂涂膜发生剥离的高密合性,并且即使在暴露于酸等条件下,也具有优异的耐药品密合保持性,从而能够保持高密合性。解决问题的方法用于解决上述问题的本专利技术的水系金属表面处理剂含有水溶性或水分散性的阳离子改性环氧树脂(A)、以及水溶性或水分散性的有机高分子(B),所述水溶性或水分散性的有机高分子(B)含有lmmol/g 50mmol/g选自酰胺键、酰胺基及轻基中的I种或2种以上的结构单元,其中,相对于全部固体成分,所述阳离子改性环氧树脂(A)的含量为10质量% 90质量%。根据该专利技术,由于含有上述阳离子改性环氧树脂(A)和上述有机高分子(B),可以使利用该水系金属表面处理剂处理而得到的表面处理被膜具有高密合性,并且即使在暴露于酸等条件下也能够保持高密合性。结果,即使在形成了表面处理被膜的金属材料上层压树脂膜或形成树脂涂膜,然后实施了深拉加工、减薄加工或张拉加工等严苛成形加工的情况下,此外,即使在进一步暴露在酸或有机溶剂等的情况下,也能够防止该层压膜或树脂涂膜从金属材料剥离。在本专利技术的水系金属表面处理剂中,还 含有无机化合物(C),所述无机化合物(C)包括选自 Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Cr(III)、Zn、Fe、Zr、Ti、Si、Sr、W、Ce、Mo、V、Sn、Bi、Ta、Te、In、Ba、Hf、Se、Sc、Nb、Cu、Y、Nd及La中的I种或2种以上元素,且相对于全部固体成分,该无机化合物(C)的含量为I质量9Γ80质量%。根据该专利技术,由于水系金属表面处理剂含有给定量的上述无机化合物(C),因此利用该水系金属表面处理剂处理而得到的表面处理被膜的密合性更为优异,此外,即使长期暴露于有机溶剂或酸中也可以保持更为稳定的密合性。用于解决上述问题的本专利技术的金属材料的特征在于,其具有将上述水系金属表面处理剂涂敷在金属材料表面而形成的表面处理被膜。根据该专利技术,由于具有将上述本专利技术的水系金属表面处理剂涂敷在金属材料表面而形成的表面处理被膜,因此,即使在对具有该表面处理被膜的金属材料实施层压加工,然后再实施了深拉加工、减薄加工或张拉加工等严苛的成形加工的情况下,并进一步暴露于酸等条件中的情况下,也能够防止形成在金属材料表面的层压膜或树脂涂膜剥离。专利技术的效果根据本专利技术的水系金属表面处理剂,可以提供用于形成能够防止金属材料和本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种水系金属表面处理剂,其含有:水溶性或水分散性的阳离子改性环氧树脂(A)、和水溶性或水分散性有机高分子(B),所述水溶性或水分散性有机高分子(B)含1mmol/g~50mmol/g选自酰胺键、酰胺基及羟基中的1种或2种以上的结构单元,其中,相对于所述水系金属表面处理剂的全部固体成分,所述阳离子改性环氧树脂(A)的含量为10质量%~90质量%。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:齐藤贵延石川贵
申请(专利权)人:日本帕卡濑精株式会社
类型:发明
国别省市:

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