化成处理剂和金属表面处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及化成处理剂。详细地，设及优选用于侣系金属材料的表面处理的化成 处理剂和使用该化成处理剂的金属表面处理方法。
【背景技术】 阳〇〇引W主，侣系金属材料用作例如压铸件、热交换器、食品罐、二次电池用构件等。对该 侣系金属材料，已知因附着在其表面的水分、污染物质而导致腐蚀反应进行，产生白诱。因 此，对例如侣系金属材料表面，W赋予优异的耐白诱性（W下，称为"耐蚀性"）为目的而施 加化成处理。
[0003] 近年来，提出了可赋予优异的耐白诱性的各种化成处理剂。例如，作为对侣、其合 金材料的表面赋予良好的耐蚀性的化成处理剂，公开了包含氣铁络离子（子《二9厶錯7 ッ化物^才シ）、五价饥化合物离子W及氣错络离子（。瓜3二C厶錯7ッ化物^才シ）的 化成处理剂（参照专利文献1)。
[0004] 此外，作为对侣系金属材料等赋予优异的耐蚀性的技术，公开了有关W具有特定 结构的树脂化合物、饥化合物和特定的金属化合物为必须成分的化成处理剂的技术（参照 专利文献2)。该技术中，可认为通过含有例如抗坏血酸等作为具有至少一种径基、幾基、簇 基等官能基的水溶性有机化合物，不仅还原饥化合物，还显著地提高饥化合物的稳定性，能 够长时间维持优异的耐蚀性赋予效果。此外，可认为能够形成均匀的皮膜，提高耐蚀性的水 平。
[0005] 此外，近年来，关于侣系金属材料等，除了耐蚀性的提高W外，耐黑变性（W下，称 为"耐湿性"）的提高受到重视。在此，耐蚀性的标识为白诱，相对于此，耐湿性的标识为黑 变。白诱是因氧、水和氯离子等腐蚀因子而产生的腐蚀现象，而相对于此，黑变是因氧、水和 热的存在而产生的腐蚀现象。
[0006] 另外，例如对侣系金属材料表面，出于赋予设计性W及保护其表面的目的，施加层 压加工。用于层压加工的层压膜，其成型加工性、耐蚀性和内容物的阻隔性等优异。此外， 层压膜与涂料不同，没有有机溶剂等的挥发，因此在生产环境方面优选。运样的层压加工经 常应用于在食品罐、二次电池用构件等中所使用的线圈状或片状侣系金属材料的表面。
[0007] 在层压加工中所使用的层压膜，具有上述优异的特性，另一方面，由于与侣系金属 材料表面的密合性不充分，因此在施加高度加工、加热处理的情况下，有层压膜从侣系金属 材料表面剥离的问题。运样的层压膜的剥离损害侣系金属材料的美观，成为降低侣系金属 材料的耐蚀性的重大原因。
[0008] 因此，公开了下述技术：在层压加工之前，对侣系金属材料表面涂布包含碱性错化 合物和/或姉化合物、含簇基的树脂、含t镶挫嘟基的丙締酸树脂且不包含氣的金属表面处 理剂，形成表面处理层，从而提高金属材料表面与层压膜的密合性（参照专利文献3)
[0009] 此外，公开了下述技术：在层压加工之前，对侣系金属材料表面，使用含有选自由 错、铁和铭组成的组中的至少一种多价金属的化成处理剂来形成化成处理皮膜后，通过包 含含，壤..挫嘟基的树脂和含伯氨基的树脂的金属表面处理剂来形成表面处理层（参照专利 文献4)。可认为根据该技术，能够提高金属材料表面与层压膜的密合性并且能够提高耐蚀 性。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1 :日本特开2010-261058号公报
[0013] 专利文献2 :日本特开2001-181860号公报
[0014] 专利文献3 :日本特开2009-84516号公报
[0015] 专利文献4 :日本特开2008-183523号公报
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的课题
[0017] 如上所述，对侣系金属材料的耐蚀性和耐湿性要求进一步提高。然而，目前，专利 文献1和2的技术关于侣系金属材料的耐蚀性和耐湿性方面不能说是足够的。另外，专利 文献1和2的技术没有对耐湿性进行任何研究，不是W提高耐湿性为目的的技术。
[0018] 此外，对侣系金属材料表面与层压膜的密合性，也要求进一步提高。因此，目前，专 利文献3和4的技术不能说是足够的。尤其，当使用侣系金属材料作为二次电池用侣构件 等时，还要求优异的耐氨氣酸性和耐碱性。
[0019] 本发明鉴于上述内容而完成，其目的在于，提供对例如侣系金属材料能够赋予优 异的耐蚀性和耐湿性且能够赋予与层压膜的优异的密合性、优异的耐氨氣酸性和耐碱性的 化成处理剂。
[0020] 用于解决课题的方法
[0021] 为了实现上述目的，本发明提供一种化成处理剂，其含有：
[0022] 选自由错、铁和给组成的组中的一种或两种W上的金属元素（A)、 阳〇2引 饥元素度）、和 阳〇24] 树脂似，
[00巧]所述树脂（C)包含由聚乙締醇和其衍生物中至少一方构成的聚乙締醇系树脂 (Cl), 阳026] 所述金属元素（A)的质量基准含量（Wa)相对于所述饥元素（B)的质量基准含量 (师）的比值（Wa/师）为0. 1~15，
[0027] 所述金属元素（A)和所述饥元素度）的质量基准合计含量（Wa+Wb)相对于所述聚 乙締醇系树脂（Cl)的质量基准合计含量（Wcl)的比值（(Wa+Wb)/Wcl)为0. 25~15。
[0028]所述树脂（C)进一步包含一种或两种W上的金属离子交联性聚合物（C2)，
[0029] 所述金属离子交联性聚合物（C2)的质量基准合计含量（Wc2)相对于所述聚乙締 醇系树脂（Cl)和所述金属离子交联性聚合物（C2)的质量基准合计含量（Wcl+Wc2)的比值 (Wc2/(Wcl+Wc2))优选为 0. 4W下。
[0030] 作为所述金属离子交联性聚合物（C2)，优选含有选自由聚丙締酸、憐酸聚合物、麟 酸聚合物、水溶性或水分散性环氧聚合物、水溶性或水分散性氨醋系聚合物、聚醋组成的组 中的一种或两种W上。
[0031] 所述化成处理剂中，所述金属元素（A)的浓度为50~100, 000质量ppm,
[0032] 所述饥元素度）的浓度为50~100, 000质量ppm,
[0033] 所述树脂似的合计浓度为50~100, 000质量ppm,
[0034] 抑优选为0.5~6. 5。
[0035] 所述聚乙締醇系树脂（Cl)的平均皂化度优选为80%W上。
[0036] 优选进一步含有表面活性剂。
[0037] 优选用于侣系金属材料的表面处理。
[0038] 此外，提供一种金属表面处理方法，其是处理金属材料表面的金属表面处理方法， 含有对所述金属材料涂布本发明中的化成处理剂的工序和对涂布于所述金属材料的所述 化成处理剂进行干燥的工序。
[0039] 发明的效果
[0040] 根据本发明，能够提供一种对例如侣系金属材料能够赋予优异的耐蚀性和耐湿性 且能够赋予与层压膜的优异的密合性、优异的耐氨氣酸性和耐碱性的化成处理剂。
[0041] 因此，应用了本发明所设及的化成处理剂的侣系金属材料等可W优选地用于压铸 件、热交换器、食品罐、二次电池用构件等。
【具体实施方式】
[0042] W下，对本发明的实施方式进行详细说明。
[0043] 本实施方式所设及的化成处理剂含有选自由错、铁和给组成的组中的一种或两种 W上的金属元素（A)、饥元素度）和树脂（C)，所述树脂（C)包含由聚乙締醇和其衍生物中 至少一方构成的聚乙締醇系树脂（Cl)，所述金属元素（A)的质量基准合计含量（Wa)相对于 所述饥元素（B)的质量基准含量（Wb)的比值（Wa/Wb)为0. 1~15,所述金属元素（A)和所 述饥元素度）的质量基准合计含量（Wa+Wb)相对于所述聚乙締醇系树脂（Cl)的质量基准 合计含量（Wcl)的比值（(Wa+Wb)/Wcl)为0. 25~15。
[0044] 本实施方式所设及的化成处理剂优选用于侣系金属材料的表面处理，在该表面形 成化成皮膜。
[0045] 侣系金属材料由于其加工性强，与其他金属材料相比具有良好的耐蚀性，因此经 常用于二次电池用构件、热交换器等用途。对侣系金属材料的形状没有特别限定，根据用途 而加工成所希望的形状。
[0046] 另外，本说明书中"侣系金属材料"是指侣W及含有侣的侣合金等金属材料。
[0047] 本实施方式所设及的化成处理剂是含有选自由错、铁和给组成的组中的一种或两 种W上金属元素（A)、饥元素度）、W及由聚乙締醇和其衍生物中至少一方构成的聚乙締醇 系树脂（Cl)的涂布型化成处理剂。涂布型化成处理剂W对金属表面涂布化成处理剂后，对 金属表面不进行水洗而进行干燥的方法来使用。W往，为了赋予耐蚀性，在对侣系金属材料 表面涂布化成处理剂之前，需要去除表面的氧化膜等的酸洗工序、在该酸洗工序之后的水 洗工序。但，由于本发明的化成处理剂的化成皮膜的阻隔性高，并对侣系金属材料表面涂布 化成处理剂，因此即使不去除氧化皮膜也能得到高耐蚀性和高耐湿性。此外，通过使用涂布 型化成处理剂，从而无需设置酸洗工序、随后的水洗工序，还能够减少工序数。
[0048] 本实施方式所设及的化成处理剂中，错元素、铁元素、给元素和饥元素均作为络离 子等各种离子而存在。因此，本说明书中，错元素、铁元素、给元素和饥元素的各含量指各种 离子的金属元素换算值。
[0049] 本实施方式所设及的化成处理剂含有选自由错系化合物、铁系化合物和给系化合 物组成的组中的一种或两种W上的化合物、饥系化合物W及聚乙締醇系树脂（Cl),通过在 水中溶解来调制。
[0050] 作为错离子供应源的错系化合物，除了氣错酸、氣化错等错化合物W外，可举出它 们的裡、钢、钟、锭等盐。此外，也可使用用氨氣酸等氣化物使氧化错等错化合物溶解而得的 物质。进而，也可使用碳酸错、硝酸错、有机错络合物。
[0051] 作为铁离子供应源的铁系化合物，除了氣铁酸、氣化铁等铁化合物W外，可举出它 们的裡、钢、钟、锭等盐。此外，也可使用用氨氣酸等氣化物使氧化铁等铁化合物溶解而得的 物质。进而，也可使用碳酸铁、硝酸铁、有机铁络合物。