KR101610428B1 - Metal-surface treatment agent and metal material - Google Patents

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니혼 파커라이징 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 금속 재료의 표면에 수지 필름을 라미네이트하거나 또는 수지 도포막을 형성하고, 그 후에 딥드로잉 가공 등의 강한 성형 가공을 실시한 경우라도, 그 라미네이트 필름 또는 수지 도포막이 박리되지 않는 높은 밀착성을 부여할 수 있는 표면 처리 피막을 형성하기 위한 금속 표면 처리제를 제공한다.
(해결 수단) 수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 을 방출하는 Zr 화합물 및 수용액 중에서 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하는 Ti 화합물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와, 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 관능기를 동일 분자 내에 2 개 이상 갖는 유기 화합물 (b) 를 함유하는 금속 표면 처리제에 의해 상기 과제를 해결한다. 유기 화합물 (b) 의 분자량이 100 이상 1000 이하이고, 유기 화합물 (b) 가 관능기를 분자량 30 ∼ 300 마다 1 개의 비율로 갖는 것이 바람직하다.
(Problem) Even when a resin film is laminated on the surface of a metal material or a resin coating film is formed and then a strong forming process such as a deep drawing process is performed, high adhesion such that the laminate film or the resin coating film is not peeled The present invention provides a metal surface treatment agent for forming a surface treatment film which can be used as a surface treatment agent.
(A) a Zr compound that releases a zirconyl ion (ZrO 2+ ) in an aqueous solution, and a Ti compound that releases a titanyl ion (TiO 2+ ) in an aqueous solution, And an organic compound (b) having at least two functional groups in the same molecule selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group and a sulfonic acid group in the same molecule . It is preferable that the organic compound (b) has a molecular weight of 100 or more and 1000 or less, and the organic compound (b) has one functional group per 30 to 300 molecular weight.

Description

금속 표면 처리제 및 그 처리제로 처리하여 이루어지는 금속 재료{METAL-SURFACE TREATMENT AGENT AND METAL MATERIAL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a metal surface treatment agent and a metal material obtained by treating the metal surface treatment agent with the treatment agent.

본 발명은 금속 재료와 라미네이트 필름 또는 수지 도포막이 박리되는 것을 방지할 수 있는 밀착성 및 내약품 밀착 유지성이 우수한 표면 처리 피막을 형성하기 위한 금속 표면 처리제 및 그 금속 표면 처리제로 처리하여 이루어지는 금속 재료에 관한 것이다. 상세하게는, 금속 재료에 수지 필름을 라미네이트하거나 또는 수지 도포막을 형성하고, 그 후에 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 엄격한 성형 가공을 실시한 경우라도, 그 라미네이트 필름 등이 박리되지 않는 높은 밀착성을 부여할 수 있고, 나아가서는 산, 유기 용제 등에 노출되어도 높은 밀착성을 유지할 수 있는 내약품 밀착 유지성이 우수한 표면 처리 피막을 형성하기 위한 금속 표면 처리제 등에 관한 것이다.The present invention relates to a metal surface treatment agent for forming a surface treatment film excellent in adhesion property and adhesion holding property of a metal material and a laminate film or a resin coating film which can prevent peeling off of the metal material and the resin coating film and a metal material treated with the metal surface treatment agent will be. Specifically, even when a resin film is laminated to a metal material or a resin coating film is formed and rigid molding processing such as deep drawing processing, ironing processing or stretch drawing processing is performed thereafter, the laminate film or the like is not peeled off And a metal surface treatment agent for forming a surface treatment film excellent in adhesion and retention of chemical agents which can maintain high adhesiveness even when exposed to acids, organic solvents and the like.

라미네이트 가공은 수지제의 필름 (이하, 「수지 필름」또는 「라미네이트 필름」이라고 한다) 을 금속 재료의 표면 (이하, 간단히 「금속 표면」이라고도 한다) 에 가열 압착하는 가공 수단으로서, 금속 표면을 보호하거나 또는 의장성을 부여하는 것을 목적으로 한 금속 표면의 피복 방법 중 하나로 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이 라미네이트 가공은 수지 조성물을 용제 중에 용해 또는 분산시킨 것을 금속 표면에 도포 건조시킴으로써 수지 도포막을 형성하는 방법에 비해, 건조시에 발생하는 용제나 이산화탄소 등의 폐기 가스 또는 온난화 가스의 발생량이 적다. 그 때문에, 환경 보전면에 있어서 바람직하게 적용되고, 그 용도는 확대되어, 예를 들어 알루미늄 박판재, 스틸 박판재, 포장용 알루미늄박 또는 스테인리스박 등을 소재로 한 식품용 캔의 몸체 혹은 덮개재, 식품용 용기, 또는 건전지 용기 등에 이용되고 있다.Lamination is a processing means for heating and pressing a resin film (hereinafter referred to as "resin film" or "laminate film") onto the surface of a metal material (hereinafter simply referred to as "metal surface" Or a method of coating a metal surface for the purpose of imparting decorative properties to the metal surface. This laminating process generates less waste gas or warming gas such as solvent, carbon dioxide, or the like that occurs during drying, as compared with a method in which the resin composition is dissolved or dispersed in a solvent to form a resin coating film by coating and drying on a metal surface. Therefore, the present invention is preferably applied in terms of environmental preservation, and its application is expanded, for example, the body or lid material of a food can using aluminum foil, steel thin plate, aluminum foil or stainless steel foil for packaging, Containers, or battery containers.

특히 최근에는, 휴대전화, 전자 수첩, 노트북 컴퓨터 또는 비디오 카메라 등에 사용되는 모바일용 리튬 이온 2 차 전지의 외장재 및 탭리드재로서, 경량이고 배리어성이 높은 알루미늄박 또는 스테인리스박 등의 금속박이 바람직하게 사용되고 있으며, 이러한 금속박의 표면에 라미네이트 가공이 적용되고 있다. 또, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 구동 에너지로서 리튬 이온 2 차 전지가 검토되고 있지만, 그 외장재로서도 라미네이트 가공한 금속박이 검토되고 있다.In recent years, a metal foil such as an aluminum foil or a stainless steel foil having a light weight and high barrier properties is preferably used as a jacket material and a tab lead material for a mobile lithium ion secondary battery used in a mobile phone, an electronic notebook, a notebook computer, And the surface of such metal foil is subjected to lamination. In addition, a lithium ion secondary battery has been studied as driving energy for an electric automobile or a hybrid automobile, but a metal foil that has been laminated is also considered as its exterior material.

이러한 라미네이트 가공에 사용하는 라미네이트 필름은, 직접 금속 재료에 첩합 (貼合) 한 후에 가열 압착한다. 그 때문에, 수지 조성물을 도포 건조시켜 이루어지는 일반적인 수지 도포막에 비해 원재료의 낭비를 억제할 수 있고, 핀홀 (결함부) 이 적고, 및 가공성이 우수한 등의 이점이 있다. 라미네이트 필름의 재료로는, 일반적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지나, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이 이용되고 있다.The laminate film to be used for such laminate processing is directly bonded to a metal material, followed by hot pressing. Therefore, compared to a general resin coating film formed by applying and drying a resin composition, waste of raw materials can be suppressed, pinholes (defective portions) are reduced, and workability is excellent. As a material of the laminate film, generally, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and polyolefins such as polyethylene and polypropylene are used.

금속 표면에 화성 처리 등의 처리를 실시하지 않고 라미네이트 가공을 실시하면, 금속 표면으로부터 라미네이트 필름이 박리되거나, 금속 재료에 부식이 생기거나 한다는 문제가 있다. 예를 들어, 식품용 용기 또는 포재에 있어서는, 라미네이트 가공 후의 용기 또는 포재에 내용물을 넣은 후에 살균을 목적으로 한 가열 처리를 실시하는데, 그 가열 처리시에 금속 표면으로부터 라미네이트 필름이 박리되는 경우가 있다. 또, 리튬 이온 2 차 전지의 외장재 등에 있어서는, 그 제조 공정에서 가공도가 높은 가공을 치른다. 또한, 장기 사용되면, 대기중의 수분이 용기 내에 침입하고, 이것이 전해질과 반응하여 불화수소산을 생성하고, 이것이 라미네이트 필름을 투과하여 금속 표면과 라미네이트 필름의 박리를 발생시킴과 함께, 금속 표면을 부식시킨다는 문제가 있다.There is a problem in that when the laminate is subjected to a laminating process without a chemical treatment or the like on the metal surface, the laminate film peels off from the metal surface or corrosion occurs in the metal material. For example, in the case of a food container or a wrapping material, a heat treatment for sterilization is carried out after putting the contents into a container or a post-processed laminate, and the laminated film may peel off from the metal surface during the heat treatment . In the case of the outer sheath of the lithium ion secondary battery, a high degree of processing is performed in the manufacturing process. In addition, when used for a long period of time, moisture in the atmosphere penetrates into the container, which reacts with the electrolyte to form hydrofluoric acid, which permeates the laminate film to cause peeling of the metal surface and the laminate film, There is a problem.

이러한 문제에 대하여, 라미네이트 필름을 금속 표면에 라미네이트 가공할 때, 라미네이트 필름과 금속 표면의 밀착성 및 금속 표면의 내식성을 향상시키기 위해, 금속 표면을 탈지 세정한 후, 통상 인산크로메이트 등의 화성 처리 등이 실시된다. 그러나, 이러한 화성 처리는, 처리 후에 잉여의 처리액을 제거하기 위한 세정 공정이 필요하고, 그 세정 공정으로부터 배출되는 세정수의 폐수 처리에 비용이 소요된다. 특히 인산크로메이트 등의 화성 처리 등은, 6 가 크롬을 함유하는 처리액이 사용되므로, 최근의 환경적 배려에서 멀리하는 경향이 있다.In order to improve the adhesion between the laminate film and the metal surface and the corrosion resistance of the metal surface when the laminate film is laminated to the metal surface, a chemical treatment such as phosphoric acid chromate or the like . However, such a chemical treatment requires a cleaning step for removing surplus treatment liquid after the treatment, and the wastewater treatment of the washing water discharged from the cleaning step requires a cost. Particularly, the chemical treatment such as phosphoric acid chromate tends to be away from the recent environmental consideration because a treatment liquid containing hexavalent chromium is used.

예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 특정 양의 수용성 지르코늄 화합물과, 특정 구조의 수용성 또는 수분산성 아크릴 수지와, 수용성 또는 수분산성 열경화형 가교제를 함유하는 하지 처리제가 제안되어 있다. 또, 특허문헌 2 에서는, 특정 양의 수용성 지르코늄 화합물 및/또는 수용성 티탄 화합물과, 유기 포스폰산 화합물과, 탄닌으로 이루어지는 논크롬 금속 표면 처리제가 제안되어 있다. 또, 특허문헌 3 에서는, 아미노화 페놀 중합체와, Ti 및 Zr 등의 특정한 금속 화합물을 함유하고, pH 가 1.5 ∼ 6.0 의 범위인 금속 표면 처리 약제가 제안되어 있다. 또, 특허문헌 4 에서는, 아미노화 페놀 중합체와, 아크릴계 중합체와, 금속 화합물과, 추가로 필요에 따라 인 화합물을 함유하는 수지막이 제안되어 있다.For example, Patent Document 1 proposes a ground treatment agent containing a specific amount of a water-soluble zirconium compound, a water-soluble or water-dispersible acrylic resin having a specific structure, and a water-soluble or water-dispersible thermosetting crosslinking agent. In Patent Document 2, a non-chromium metal surface treatment agent comprising a specific amount of a water-soluble zirconium compound and / or a water-soluble titanium compound, an organic phosphonic acid compound and tannin has been proposed. Patent Document 3 proposes a metal surface treatment agent containing an aminated phenol polymer and a specific metal compound such as Ti and Zr and having a pH in the range of 1.5 to 6.0. Patent Document 4 proposes a resin film containing an aminated phenol polymer, an acrylic polymer, a metal compound and, if necessary, a phosphorus compound.

일본 공개특허공보 2002-265821호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-265821 일본 공개특허공보 2003-313680호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-313680 일본 공개특허공보 2003-138382호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-138382 일본 공개특허공보 2004-262143호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-262143

본 발명의 목적은 금속 재료의 표면에 수지 필름을 라미네이트하거나 또는 수지 도포막을 형성하고, 그 후에 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 강한 성형 가공을 실시한 경우라도, 그 라미네이트 필름 또는 수지 도포막이 박리되지 않는 높은 밀착성을 부여할 수 있는 표면 처리 피막을 형성하기 위한 금속 표면 처리제를 제공하는 것, 및 그 금속 표면 처리제로 처리하여 이루어지는 금속 재료를 제공하는 것에 있다It is an object of the present invention to provide a laminated film or resin laminated film or laminated film which can be used as a laminated film or a laminate film even when a resin film is laminated on the surface of a metal material or a resin coating film is formed thereon and then a strong forming process such as deep drawing, There is provided a metal surface treatment agent for forming a surface treatment film capable of imparting high adhesiveness without peeling of a coating film and a metal material treated with the metal surface treatment agent

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 관련된 금속 표면 처리제는, 수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 을 방출하는 Zr 화합물 및 수용액 중에서 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하는 Ti 화합물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와, 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 관능기를 동일 분자 내에 2 개 이상 갖는 유기 화합물 (b) 를 함유하는 것을 특징으로 한다.The metal surface treatment agent according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a Zr compound releasing zirconyl ion (ZrO 2+ ) in an aqueous solution and a Zr compound releasing a titanyl ion (TiO 2+ ) (B) an organic compound having two or more quaternary transition metal compounds (a) and at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group and a sulfonic acid group in the same molecule .

이 발명에 의하면, 금속 표면 처리제에 함유되는 4 족 천이 금속 화합물 (a) 는, 금속 표면 처리제가 금속 표면에 도포될 때, 지르코닐 이온 (ZrO2+) 이나 티타닐 이온 (TiO2+) 등의 옥시 금속 이온이 금속 표면과 반응하여 금속 표면에 강하게 흡착된다. 그리고, 그 후의 가열 건조 등에 의해 수분이 제거될 때, 지르코닐 이온 (ZrO2+) 끼리의 축합 반응에 의한 결합, 티타닐 이온 (TiO2+) 끼리의 축합 반응에 의한 결합, 또는 지르코닐 이온 (ZrO2+) 과 티타닐 이온 (TiO2+) 사이의 축합 반응에 의한 결합이 형성된다. 그 결과, 본 발명의 금속 표면 처리제를 사용함으로써, 금속 표면에 대하여 높은 밀착성을 가져오는 강인한 표면 처리 피막을 형성할 수 있다.According to the present invention, the Group 4 transition metal compound (a) contained in the metal surface treatment agent is an oxide of a metal such as zirconium ion (ZrO 2+ ) or titanyl ion (TiO 2+ ) Metal ions react strongly with metal surfaces and are strongly adsorbed to metal surfaces. When moisture is removed by subsequent heating and drying or the like, a zirconium ion (ZrO 2+ ) bond by a condensation reaction, a titanyl ion (TiO 2+ ) bond by a condensation reaction, or a zirconium ion 2+ ) and titanyl ion (TiO 2+ ) is formed by a condensation reaction. As a result, by using the metal surface treatment agent of the present invention, it is possible to form a strong surface treatment film which gives high adhesion to the metal surface.

또, 금속 표면 처리제에 함유되는 유기 화합물 (b) 는, 4 족 천이 금속 화합물 (a) 로부터 방출되는 지르코닐 이온 (ZrO2+) 혹은 티타닐 이온 (TiO2+) 등의 옥시 금속 이온과 수용성의 염 또는 착염을 형성하므로, 그들 옥시 금속 이온의 안정성을 높이는 효과가 있다. 또, 금속 표면 처리제를 금속 표면에 도포한 후의 가열 건조 등에 의해 수분이 제거될 때, 유기 화합물 (b) 는 Zr 또는 Ti 와 강고하게 결합되어, 피막의 막제조성을 향상시키는 효과가 있다.The organic compound (b) contained in the metal surface treatment agent is preferably a salt of an oxymetal ion such as zirconium ion (ZrO 2+ ) or titanyl ion (TiO 2+ ) released from the quaternary transition metal compound (a) Or a complex salt, so that the stability of the oxy metal ion is improved. Further, when moisture is removed by heat drying or the like after the metal surface treatment agent is coated on the metal surface, the organic compound (b) is strongly bound to Zr or Ti, thereby improving the film composition of the coating.

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제에 있어서, 상기 유기 화합물 (b) 의 분자량이 100 이상 1000 이하이고, 그 유기 화합물 (b) 가 상기 관능기를 분자량 30 ∼ 300 마다 1 개의 비율로 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 우수한 밀착성을 실현할 수 있다.In the metal surface treatment agent according to the present invention, it is preferable that the organic compound (b) has a molecular weight of 100 or more and 1000 or less, and the organic compound (b) is a compound having one functional group per 30 to 300 molecular weight , And excellent adhesion can be realized.

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제에 있어서, 상기 유기 화합물 (b) 의 질량 (Mb) 과 상기 4 족 천이 금속 화합물 (a) 중의 금속의 질량 (Ma) 의 비 [Mb/Ma] 가 0.05 ∼ 0.6 인 것이 바람직하고, 우수한 밀착성을 실현할 수 있다.In the metal surface treatment agent according to the present invention, the ratio [Mb / Ma] of the mass (Mb) of the organic compound (b) to the mass (Ma) of the metal in the quaternary transition metal compound Is preferable, and excellent adhesion can be realized.

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제에 있어서, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐계 수지 및 폴리올레핀계 수지에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 논이온성 혹은 아니온성의 수계 수지 (c) 를 함유하는 것이 바람직하고, 얻어진 표면 처리 피막에 유연성과 추가적인 막제조성을 부여할 수 있다.In the metal surface treatment agent according to the present invention, it is preferable that one or two or more nonionic or anionic types selected from urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, phenol resin, polyester resin, polyvinyl resin and polyolefin resin Based resin (c), and it is possible to impart flexibility and an additional film-forming composition to the obtained surface-treated coating film.

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제에 있어서, Zr, Ti, V, Mo, W, Ce 및 Nb 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원소를 갖는 금속 화합물 (d) 를 함유하는 것이 바람직하고, 부식 인히비터로서 추가적인 내식성 향상에 효과가 있다.The metal surface treatment agent according to the present invention preferably contains a metal compound (d) having one or more metal elements selected from Zr, Ti, V, Mo, W, Ce and Nb, As a bitter, it is effective to further improve the corrosion resistance.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 관련된 금속 재료는, 상기 본 발명에 관련된 표면 처리제를 금속 표면에 도포하여 형성된 표면 처리 피막을 갖는 것을 특징으로 한다.The metal material according to the present invention for solving the above problems is characterized by having a surface treatment film formed by applying the surface treatment agent according to the present invention to a metal surface.

이 발명에 의하면, 상기한 본 발명에 관련된 금속 표면 처리제를 금속 재료 표면에 도포하여 형성된 표면 처리 피막을 가지므로, 그 표면 처리 피막 상에 추가로 수지 필름을 라미네이트하거나 또는 수지 도포막을 형성하고, 그 후에 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 강한 성형 가공을 실시한 경우라도, 라미네이트 필름 또는 수지 도포막이 금속 재료로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다. 또 나아가서는 산 등에 노출된 경우라도, 그 라미네이트 필름 또는 수지 도포막이 금속 재료로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the surface treatment film formed by applying the metal surface treatment agent according to the present invention to the surface of the metal material is laminated, a resin film is further laminated on the surface treatment film or a resin film is formed on the surface treatment film. It is possible to prevent the laminated film or the resin coating film from being peeled off from the metal material even when strong forming processing such as deep drawing processing, ironing processing or stretch drawing processing is performed thereafter. Further, even when exposed to an acid or the like, the laminated film or resin coated film can be prevented from being peeled off from the metal material.

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제 및 그 처리제로 처리하여 이루어지는 금속 재료에 의하면, 상기한 작용에 의해, 금속 재료의 표면과 얻어진 표면 처리 피막 사이의 밀착성 및 라미네이트 필름과 얻어진 표면 처리 피막 사이의 밀착성 모두 높일 수 있으며, 나아가서는 산 등에 노출되어도 높은 밀착성을 유지할 수 있다. 그 결과, 표면 처리 피막이 형성된 금속 재료에 수지 필름을 라미네이트하거나 또는 수지 도포막을 형성한 후에, 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 강한 성형 가공을 실시한 경우라도, 또 나아가서는 산이나 유기 용제 등에 노출된 경우라도, 그 라미네이트 필름 또는 수지 도포막이 금속 재료로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 리토르트 처리나 전해액 침지 등에 있어서의 부식 환경에서도 우수한 밀착성을 유지할 수 있다.According to the metal surface treatment agent and the metal material treated with the treatment agent according to the present invention, the adhesion between the surface of the metal material and the obtained surface treated film and the adhesion between the laminated film and the obtained surface treated film are both increased And even when exposed to an acid or the like, high adhesion can be maintained. As a result, even when the resin film is laminated to the metal material on which the surface-treated film is formed or after the resin film is formed, strong molding such as deep drawing, ironing or stretch drawing is carried out, It is possible to prevent the laminate film or the resin coating film from being peeled off from the metal material even when exposed to a solvent or the like. Particularly, excellent adhesion can be maintained even in a corrosive environment in a retort treatment or an electrolytic solution immersion.

도 1 은 본 발명에 관련된 표면 처리 피막의 실시형태를 나타내는 모식적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a surface treatment film according to the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 금속 표면 처리제 및 그 처리제로 처리하여 이루어지는 금속 재료에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명 및 도면의 형태에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the metal surface treatment agent according to the present invention and the metal material treated with the treatment agent will be described. The technical scope of the present invention is not limited by the following description and drawings.

[금속 표면 처리제][Metal surface treatment agent]

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기재인 금속 재료 (1) (이하, 「기재 금속 (1)」 이라고 한다) 의 표면에, 라미네이트 필름 또는 수지 도포막 (3) 의 하지용 표면 처리 피막 (2) 을 형성하기 위한 처리제이다. 그 특징은, 수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 을 방출하는 Zr 화합물 및 수용액 중에서 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하는 Ti 화합물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와, 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 관능기를 동일 분자 내에 2 개 이상 갖는 유기 화합물 (b) 를 함유한다.As shown in Fig. 1, the metal surface treatment agent according to the present invention is formed by laminating a laminate film or a resin coating film 3 on the surface of a metal material 1 (hereinafter referred to as "base metal 1" Is a treating agent for forming the surface treatment film (2) for grounding. It is characterized in that a Zr compound that releases zirconyl ion (ZrO 2+ ) in an aqueous solution and one or more quaternary transition metal compounds (a) selected from a Ti compound that releases titanyl ion (TiO 2+ ) (B) having at least two functional groups selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group and a sulfonic acid group in the same molecule.

「함유한다」란, 금속 표면 처리제 중에 상기 4 족 천이 금속 화합물 (a) 및 상기 유기 화합물 (b) 이외의 화합물을 함유하고 있어도 되는 것을 의미하고 있다. 그러한 화합물로는, 예를 들어 계면활성제, 소포제, 레벨링제, 방균 방미제, 착색제 등을 들 수 있다. 이들 화합물을, 본 발명의 취지 및 피막 성능을 저해하지 않는 범위에서 함유할 수 있다. 또한, 표면 처리의 대상이 되는 기재 금속 (1) 에 대해서는 후술한다.Means that the metal surface treatment agent may contain a compound other than the above-mentioned four-group transition metal compound (a) and the organic compound (b). Examples of such a compound include a surfactant, a defoaming agent, a leveling agent, an antiseptic agent, a colorant, and the like. These compounds may be contained within the range that does not impair the object of the present invention and the coating performance. The base metal 1 to be subjected to the surface treatment will be described later.

이하, 각 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component will be described in detail.

(4 족 천이 금속 화합물) (Group 4 transition metal compound)

4 족 천이 금속 화합물 (a) 는, 수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 을 방출하는 Zr 화합물, 및 수용액 중에서 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하는 Ti 화합물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 화합물이다. 이 4 족 천이 금속 화합물 (a) 는, 금속 표면 처리제가 기재 금속 (1) 의 표면 (「금속 표면」이라고도 한다) 에 도포될 때, 지르코닐 이온 (ZrO2 ) 이나 티타닐 이온 (TiO2 ) 등의 옥시 금속 이온이 금속 표면과 반응하여 금속 표면에 강하게 흡착된다. 흡착된 옥시 금속 이온은, 그 후의 가열 건조 등에 의해 수분이 제거될 때, 지르코닐 이온 (ZrO2 ) 끼리의 축합 반응에 의한 결합, 티타닐 이온 (TiO2 ) 끼리의 축합 반응에 의한 결합, 또는 지르코닐 이온 (ZrO2+) 과 티타닐 이온 (TiO2+) 사이의 축합 반응에 의한 결합이 형성된다. 그 결과, 그 결합에 의해 금속 표면에 대하여 높은 밀착성을 가져오는 강인한 표면 처리 피막을 형성할 수 있다.The quaternary transition metal compound (a) is a zirconium compound which releases Zirconium ion (ZrO 2+ ) in an aqueous solution, and at least one compound selected from a Ti compound releasing titanyl ion (TiO 2+ ) in an aqueous solution to be. When the metal surface treating agent is applied to the surface of the base metal 1 (also referred to as a "metal surface"), the four-group transition metal compound (a) is a zirconium ion (ZrO 2 + ) or a titanyl ion (TiO 2 + ) Are strongly adsorbed on the metal surface by reacting with the metal surface. The adsorbed oxymetal ion can be removed by condensation reaction between zirconyl ion (ZrO 2 + ) and condensation reaction between titanyl ion (TiO 2 + ) when the moisture is removed by subsequent heating and drying or the like. , Or a bond formed by a condensation reaction between a zirconyl ion (ZrO 2+ ) and a titanyl ion (TiO 2+ ). As a result, it is possible to form a strong surface-treated coating which gives high adhesion to the metal surface by the bonding.

지르코늄 화합물은, 물에 용해시켰을 때에 지르코닐 이온 (ZrO2+) 을 방출할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다. 그러한 지르코늄 화합물로는, 예를 들어 염기성 탄산지르코닐 (Zr2(CO3)(OH)2O2), 염기성 염화지르코닐 (ZrO(OH)Cl), 탄산지르코닐암모늄 ((NH4)2ZrO(CO3)2), 탄산지르코닐칼륨 (K2ZrO(CO3)2K2), 탄산지르코닐나트륨 (Na2ZrO(CO3)2K2), 질산지르코닐 (ZrO(NO3)2), 아세트산지르코닐 (ZrO(CH3COO)2), 황산지르코닐 (ZrOSO4), 인산2수소지르코닐 (ZrO(H2PO4)2), 스테아르산지르코닐 (ZrO(C18H35O2)2) 등을 들 수 있다.The zirconium compound is not particularly limited as long as it is a compound capable of releasing zirconyl ion (ZrO 2+ ) when dissolved in water. In such a zirconium compound is, for example, a basic carbonate, zirconyl (Zr 2 (CO 3) ( OH) 2 O 2), the basic chloride, zirconyl (ZrO (OH) Cl), acid zirconyl ammonium ((NH 4) 2 ZrO (CO 3) 2), acid zirconyl potassium (K 2 ZrO (CO 3) 2 K 2), acid zirconyl sodium (Na 2 ZrO (CO 3) 2 K 2), zirconyl nitrate (ZrO (NO 3 ) 2), acid zirconyl (ZrO (CH 3 COO) 2), sulfate, zirconyl (ZrOSO 4), dihydrogen phosphate zirconyl (ZrO (H 2 PO 4) 2), stearic acid zirconyl (ZrO (C 18 H 35 O 2 ) 2 ) and the like.

티탄 화합물은, 수용액 중에서 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다. 그러한 티탄 화합물로는, 예를 들어 옥시2옥살산티탄2암모늄 ((NH4)2[Ti(C2O4)2O]·nH2O), 황산티타닐 (TiOSO4), 디이소프로폭시티타늄비스아세틸아세톤 (Ti(O-i-C3H7)2(C5H7O2)2), 및 티탄락테이트 (Ti(OH)2[OCH(CH3)COOH]2) 등을 들 수 있다.The titanium compound is not particularly limited as long as it is a compound capable of releasing titanyl ion (TiO 2+ ) in an aqueous solution. Examples of such titanium compounds include titanium ammonium oxalate 2 oxalate ((NH 4 ) 2 [Ti (C 2 O 4 ) 2 O] .nH 2 O), titanyl sulfate (TiOSO 4 ), diisopropoxy there may be mentioned titanium bis acetylacetone (Ti (OiC 3 H 7) 2 (C 5 H 7 O 2) 2), and titanium lactate (Ti (OH) 2 [OCH (CH 3) COOH] 2) and so on.

지르코늄 화합물 및 티탄 화합물은, 금속 표면 처리제 중에 각각 단독으로 함유되어 있어도 되고, 양방 함유되어 있어도 된다. 지르코늄 화합물 및 티탄 화합물 중 어느 것을 단독으로 함유하는 경우, 금속 표면 처리제에 함유되는 화합물의 함유량은 0.001 질량% ∼ 70 질량% 인 것이 바람직하고, 0.01 질량% ∼ 50 질량% 인 것이 보다 바람직하다. 함유량을 0.001 질량% ∼ 70 질량% 로 함으로써, 얻어지는 표면 처리 피막의 밀착성 및 내약품 밀착 유지성을 보다 높일 수 있다.The zirconium compound and the titanium compound may be contained individually or both in the metal surface treatment agent. The content of the compound contained in the metal surface treatment agent is preferably from 0.001% by mass to 70% by mass, more preferably from 0.01% by mass to 50% by mass, in the case where the zirconium compound and the titanium compound are contained singly. By setting the content to 0.001 mass% to 70 mass%, it is possible to further improve the adhesiveness of the obtained surface treated film and the maintenance of adhesion of the chemical agent.

지르코늄 화합물을 베이스로 한 처리제 중에 티탄 화합물을 배합시킨 금속 표면 처리제로 형성한 표면 처리 피막은, 이유는 명확하지 않지만, 보다 높은 밀착성을 가져올 수 있다. 지르코늄 화합물 및 티탄 화합물의 양방을 배합한 금속 표면 처리제 중의 양자의 배합 비율은, 화합물 중의 금속 질량비 [티탄 화합물 중의 티탄 질량 : Mat]/[지르코늄 화합물 중의 지르코늄 질량 : Maz] 로 0.005 ∼ 1 이 바람직하고, 0.01 ∼ 0.43 이 보다 바람직하다. 이러한 범위의 금속 질량비 [Mat/Maz] 로 배합된 금속 표면 처리제는, 보다 높은 밀착성을 나타내는 표면 처리 피막을 형성할 수 있다.The reason why the surface treated film is formed of a metal surface treating agent in which a titanium compound is blended in a treating agent based on a zirconium compound is not clear but can bring about higher adhesion. The compounding ratio of both of the zirconium compound and the titanium compound in the metal surface treatment agent is preferably 0.005 to 1 in terms of the metal mass ratio in the compound [titanium mass in the titanium compound: Mat] / [zirconium mass in the zirconium compound: Maz] , And more preferably 0.01 to 0.43. A metal surface treatment agent compounded in such a range of metal mass ratio [Mat / Maz] can form a surface treatment film exhibiting higher adhesion.

(유기 화합물) (Organic compound)

유기 화합물 (b) 는, 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 관능기를 동일 분자 내에 2 개 이상 갖는 화합물이다. 이 유기 화합물 (b) 는, 상기한 4 족 천이 금속 화합물 (a) 로부터 방출되는 지르코닐 이온 (ZrO2+) 및/또는 티타닐 이온 (TiO2+) 등의 옥시 금속 이온에 작용하여, 수용성의 염 또는 착염을 형성한다. 형성된 수용성의 염 또는 착염은, 그들 옥시 금속 이온의 안정성을 높이는 효과가 있으므로, 옥시 금속 이온이 나타내는 상기 서술한 효과를 안정적으로 지속시킬 수 있고, 금속 표면에 대하여 높은 밀착성을 가져오는 강인한 표면 처리 피막을 안정적으로 형성할 수 있다. 또, 금속 표면 처리제를 금속 표면에 도포한 후의 가열 건조 등에 의해 수분이 제거될 때, 유기 화합물 (b) 는, 옥시 금속 이온을 구성하는 Zr 및/또는 Ti 와 강고하게 결합되어, 형성되는 표면 처리 피막의 막제조성을 향상시키는 효과가 있다.The organic compound (b) is a compound having at least two functional groups selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group and a sulfonic acid group in the same molecule. The organic compound (b) acts on an oxymetal ion such as a zirconium ion (ZrO 2+ ) and / or a titanyl ion (TiO 2+ ) emitted from the above-mentioned quaternary transition metal compound (a) Or complexes. The water-soluble salt or complex salt thus formed has an effect of enhancing the stability of the oxy metal ion. Therefore, it is possible to stably maintain the above-described effect of the oxy metal ion and to provide a strong surface treatment film Can be stably formed. When moisture is removed by heat drying or the like after the metal surface treatment agent is coated on the metal surface, the organic compound (b) is strongly bonded to Zr and / or Ti constituting the oxy metal ion, There is an effect of improving the film-forming composition of the coating film.

유기 화합물 (b) 가 갖는 관능기는, 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기 중 어느 것이며, 그들 관능기는, 그 유기 화합물 (b) 의 동일 분자 내에 2 개 이상 가지고 있다. 2 개 이상이면, 3 개이어도 되고 4 개이어도 되며, 그 이상이어도 된다. 그 개수의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 개로 할 수 있다. 또, 2 개 이상의 관능기는, 상기한 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기에서 선택되는 동종의 것이어도 되고 상이한 종류의 것이어도 된다.The functional group of the organic compound (b) is any of a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group and a sulfonic acid group, and these functional groups have two or more functional groups in the same molecule of the organic compound (b). Two or more, three, four, or more. The upper limit of the number is not particularly limited, but may be 10, for example. The two or more functional groups may be of the same kind selected from the above-mentioned hydroxyl group, carboxyl group, phosphonic acid group, phosphoric acid group and sulfonic acid group, or may be of different kinds.

유기 화합물 (b) 의 분자량은, 100 이상, 1000 이하인 것이 바람직하고, 100 이상, 900 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 범위의 분자량의 유기 화합물 (b) 는, 관능기를 분자량 30 ∼ 300 에 1 개의 비율로 갖는 것이 된다. 또한, 유기 화합물 (b) 의 그 밖의 화학 구조는 특별히 한정되지 않는다.The molecular weight of the organic compound (b) is preferably 100 or more and 1000 or less, more preferably 100 or more and 900 or less. The organic compound (b) having a molecular weight within this range has functional groups at a ratio of one to 30 to 300 in molecular weight. The other chemical structures of the organic compound (b) are not particularly limited.

이러한 유기 화합물 (b) 의 구체예로는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디부틸렌렌글리콜, 글리세린, 펜타에리트리톨, 카테콜, 피로갈롤, 카테킨, 글루코오스, 풀루란 등의 다가 하이드록시 화합물 ; 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 말레산 등의 다가 카르복실산 ; 글리콜산, 락트산, 글리세르산, 타르트론산, 타르타르산, 말산, 시트르산, 판토산, 아스코르브산, 살리실산, 프로토카테크산, 바닐산, 갈산, 만델산 등의 하이드록시카르복실산 ; 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산, 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라(메틸렌포스폰산), 헥사메틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민-N,N,N',N'',N''-펜타(메틸렌포스폰산), 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 등의 유기 포스폰산 ; 피트산, 인산 전분, 글루코오스1인산 등의 유기 인산 ; 을 들 수 있다.Specific examples of the organic compound (b) include, for example, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, diethylene glycol, dibutylene glycol, glycerin, pentaerythritol, catechol, pyrogallol, catechin, Polyhydric hydroxy compounds such as pullulan; Polyvalent carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid and maleic acid; Hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, lactic acid, glyceric acid, tartronic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid, pantoic acid, ascorbic acid, salicylic acid, protocatechiacarbic acid, gallic acid and mandelic acid; 1-hydroxyethyl-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetra (methylenephosphonic acid) (Methylenephosphonic acid), diethylenetriamine-N, N, N ', N ", N" -penta (methylenephosphonic acid), 2- Organic phosphonic acids such as phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid; Organic phosphoric acids such as phytic acid, phosphoric acid starch and glucose monophosphate; .

유기 화합물 (b) 는 지르코늄 화합물이 수용액 중에서 방출하는 지르코닐 이온 (ZrO2 ), 및/또는 티탄 화합물이 수용액 중에서 방출하는 티타닐 이온 (TiO2 ) 에 배위되어, 금속 표면 처리제 중에서의 안정성을 높이는 효과가 있다. 또, 그 금속 표면 처리제로 표면 처리 피막을 형성할 때에는, 유기 화합물 (b) 는 강고하게 지르코닐 이온 및/또는 티타닐 이온과 결합되어 막제조성을 향상시키는 효과도 가지고 있다. 그 결과, 표면 처리 피막의 내식성, 및 그 표면 처리 피막 상에 형성되는 라미네이트 필름 또는 수지 도포막과의 밀착성이 우수한 것이 된다.The organic compound (b) is coordinated to zirconyl ion (ZrO 2 + ) and / or titanyl ion (TiO 2 + ) released from the aqueous solution of the titanium compound in the zirconium compound released from the aqueous solution, . When the surface treatment film is formed of the metal surface treatment agent, the organic compound (b) is also strongly bonded to the zirconyl ion and / or titanyl ion to improve the film composition. As a result, the corrosion resistance of the surface treated film and the adhesion to the laminated film or the resin coated film formed on the surface treated film are excellent.

금속 표면 처리제에 함유되는 유기 화합물 (b) 의 함유량은, 유기 화합물 (b) 의 질량 Mb 와, 4 족 천이 금속 화합물 (a) 중의 금속 원소 (Zr 및/또는 Ti) 의 질량 Ma 의 비 [질량비 = Mb/Ma] 로 0.05 ∼ 0.6 이 바람직하고, 0.1 ∼ 0.4 가 보다 바람직하다. 유기 화합물 (b) 와 4 족 천이 금속 화합물 (a) 를 이 질량비의 범위에서 함유함으로써, 표면 처리 피막의 내식성, 및 그 표면 처리 피막 상에 형성되는 라미네이트 필름 또는 수지 도포막과의 밀착성이 양호한 것이 된다. 질량비 [Mb/Ma] 가 0.05 미만인 경우에는, 표면 처리 피막의 막제조성이 저하되는 경우가 있으며, 질량비 [Mb/Ma] 가 0.6 을 초과하면, 표면 처리 피막과 그 표면 처리 피막 상에 형성된 라미네이트 필름 또는 수지 도포막 사이의 밀착성이 저하되는 경우가 있다.The content of the organic compound (b) contained in the metal surface treatment agent is preferably such that the ratio of the mass Mb of the organic compound (b) to the mass Ma of the metal element (Zr and / or Ti) in the quaternary transition metal compound (a) = Mb / Ma] is preferably 0.05 to 0.6, more preferably 0.1 to 0.4. By containing the organic compound (b) and the Group 4 transition metal compound (a) in the range of the mass ratio, the corrosion resistance of the surface treated film and the adhesion to the laminate film or the resin coated film formed on the surface treated film are good do. When the mass ratio [Mb / Ma] is less than 0.05, the film-coated composition of the surface treated film may decrease. When the mass ratio [Mb / Ma] exceeds 0.6, the surface treated film and the laminate film Or the adhesion between the resin coating film may be lowered.

(수계 수지) (Water-based resin)

수계 수지 (c) 는, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐계 수지 및 폴리올레핀계 수지에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 논이온성 혹은 아니온성의 유기 화합물이다. 이 유기 화합물은, 아니온기 또는 논이온기를 갖는 것으로서, 본 발명의 금속 표면 처리제 중에 안정적으로 존재할 수 있으며, 원하는 효과가 얻어지는 것이면 유기 화합물의 종류는 한정되지 않는다. 또한, 유기 화합물의 수용화의 형태에 있어서는, 그 유기 화합물은 수용성이거나 수분산성 (에멀션, 디스퍼젼) 이거나 상관없다.The water-based resin (c) may contain one or more nonionic or anionic organic compounds selected from urethane resins, epoxy resins, acrylic resins, phenol resins, polyester resins, polyvinyl resins and polyolefin resins to be. The organic compound has an anionic group or a non-ionic group, and can be stably present in the metal surface treatment agent of the present invention, and the kind of the organic compound is not limited as long as a desired effect can be obtained. Further, in the form of the aqueous solution of the organic compound, the organic compound may be water-soluble or water-dispersible (emulsion, dispersion).

우레탄 수지로는, 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등의 폴리올과, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 이소시아네이트 및/또는 방향족 폴리이소시아네이트 화합물과의 축중합물인 우레탄 수지에 있어서, 상기한 폴리올의 일부로서 폴리에틸렌글리콜이나 폴리프로필렌글리콜과 같은 폴리옥시에틸렌 사슬을 갖는 폴리올을 사용함으로써 얻어지는 폴리우레탄 등을 들 수 있다. 이러한 폴리우레탄은, 상기한 폴리옥시에틸렌 사슬의 도입 비율을 높임으로써 비이온으로 수용화 또는 수분산화시킬 수 있다.Examples of the urethane resin include a urethane resin which is an axial polymer of a polyol such as a polyester polyol, a polyether polyol and a polycarbonate polyol and an aliphatic polyisocyanate, an alicyclic isocyanate and / or an aromatic polyisocyanate compound, And polyurethane obtained by using a polyol having a polyoxyethylene chain such as polyethylene glycol or polypropylene glycol. Such a polyurethane can be subjected to a nonionic ionization or moisture oxidation by increasing the introduction ratio of the above-mentioned polyoxyethylene chain.

또, 폴리이소시아네이트와 폴리올로부터 양단에 이소시아나토기를 갖는 우레탄 프레폴리머를 제조하고, 이것에 하이드록실기를 2 개 이상 갖는 카르복실산 또는 그 반응성 유도체를 반응시켜, 양단에 이소시아네이트기를 갖는 유도체로 하고, 이어서 트리에탄올아민 등을 첨가하여 아이오노머 (트리에탄올아민염) 로 하고, 그 아이오노머를 물에 첨가하여 에멀션 또는 디스퍼젼으로 하고, 추가로 필요에 따라 디아민을 첨가하여 사슬 연장을 실시한다. 이렇게 함으로써 아니온성의 수분산성 우레탄 수지를 얻을 수 있다.It is also possible to prepare a urethane prepolymer having an isocyanato group at both ends from a polyisocyanate and a polyol and reacting the urethane prepolymer with a carboxylic acid having two or more hydroxyl groups or a reactive derivative thereof to obtain a derivative having isocyanate groups at both ends And triethanolamine or the like is added thereto to prepare an ionomer (triethanolamine salt). The ionomer is added to water to prepare an emulsion or dispersion, and further, a chain extension is carried out by adding a diamine as required. By doing so, an anionic water-dispersible urethane resin can be obtained.

상기한 아니온성을 갖는 수분산성 우레탄 수지를 제조할 때에 사용하는 카르복실산 및 반응성 유도체는, 우레탄 수지에 산성기를 도입하기 위해, 및 우레탄 수지를 수분산성으로 하기 위해 사용한다. 사용하는 카르복실산으로는, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부탄산, 디메틸올펜탄산, 디메틸올헥산산 등의 디메틸올알칸산을 들 수 있다. 또, 반응성 유도체로는, 산 무수물과 같은 가수분해성 에스테르 등을 들 수 있다.The carboxylic acid and the reactive derivative used in producing the above water-dispersible urethane resin having an anionic property are used for introducing an acidic group into the urethane resin and for making the urethane resin water-dispersible. As the carboxylic acid to be used, dimethylolalkanoic acid such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolpentanoic acid, dimethylolhexanoic acid and the like can be mentioned. Examples of the reactive derivative include hydrolyzable esters such as acid anhydrides.

에폭시 수지로는, 2 개 이상의 글리시딜기를 갖는 에폭시 화합물, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 를 골격 중의 단위로서 갖는 에폭시 화합물, 2 개 이상의 글리시딜기를 갖는 에폭시 화합물에 에틸렌디아민 등의 디아민을 작용시켜 카티온화하여 얻어지는 에폭시 수지, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 를 골격 중의 단위로서 갖는 에폭시 화합물, 또는 그 밖의 2 개 이상 글리시딜기를 갖는 에폭시 화합물의 측사슬에 폴리에틸렌글리콜을 부가시킨 논이온성 에폭시 수지 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy resin include an epoxy compound having two or more glycidyl groups, an epoxy compound having bisphenol A or bisphenol F as a unit in the skeleton, an epoxy compound having two or more glycidyl groups, and a diamine such as ethylenediamine, A nonionic epoxy resin in which polyethylene glycol is added to the side chain of an epoxy compound having bisphenol A or bisphenol F as a unit in the skeleton or another epoxy compound having two or more glycidyl groups, .

에폭시 수지로는, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 를 골격 중의 단위로서 갖는 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 또한, 그 에폭시 수지의 글리시딜기의 일부 또는 전부가 실란 변성 또는 인산 변성된 에폭시 수지이어도 된다.As the epoxy resin, an epoxy resin having bisphenol A or bisphenol F as a unit in the skeleton can be used. A part or all of the glycidyl group of the epoxy resin may be a silane-modified or phosphoric acid-modified epoxy resin.

비스페놀 A 또는 비스페놀 F 를 골격 중의 단위로서 갖는 에폭시 수지로는, 에피크롤히드린과 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 의 탈염화 수소 반응 및 부가 반응의 반복에 의해 얻어지는 것, 글리시딜기를 2 개 이상, 바람직하게는 2 개 갖는 에폭시 화합물과 비스페놀 (A, F) 사이의 부가 반응의 반복에 의해 얻어지는 것을 들 수 있다.Examples of the epoxy resin having bisphenol A or bisphenol F as a unit in the skeleton include those obtained by repeating a dehydrochlorination reaction and addition reaction of epichlorohydrin and bisphenol A or bisphenol F, Include those obtained by repeating an addition reaction between two epoxy compounds and bisphenols (A and F).

에폭시 화합물로는, 예를 들어 비스페놀 (A, F) 의 디글리시딜에테르, 오르토프탈산디글리시딜에스테르, 이소프탈산디글리시딜에스테르, 테레프탈산디글리시딜에스테르, p-옥시벤조산디글리시딜에스테르, 테트라하이드로프탈산디글리시딜에스테르, 헥사하이드로프탈산디글리시딜에스테르, 숙신산디글리시딜에스테르, 아디프산디글리시딜에스테르, 세바크산디글리시딜에스테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르류, 트리멜리트산트리글리시딜에스테르, 트리글리시딜이소시아누레이트, 1,4-글리시딜옥시벤젠, 디글리시딜프로필렌우레아, 글리세롤트리글리시딜에테르, 트리메틸올에탄트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨테트라글리시딜에테르, 글리세롤알킬렌옥사이드 부가물의 트리글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다.Examples of the epoxy compound include diglycidyl ether of bisphenol (A, F), diglycidyl orthophthalate, diglycidyl isophthalate, diglycidyl ester of terephthalic acid, diglycidyl ester of p-oxybenzoic acid A diglycidyl ester of hexahydrophthalic acid, a diglycidyl ester of succinic acid, a diglycidyl ester of adipic acid, a diglycidyl ester of sebacic acid, a diglycidyl ester of ethylene glycol diglycidyl Diallyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, polyalkylene glycol diglycidyl ether , Trimellitic acid triglycidyl ester, triglycidyl isocyanurate, 1,4-glycidyloxybenzene, diglycidyl propylene urea, glycerol triglycidyl ether, trimethylol ethane Triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, triglycidyl ether of glycerol alkylene oxide adduct, and the like. These may be used alone or in combination.

또한, 에폭시 수지의 실란 변성의 정도는, 이들 변성에 의한 효과가 인정되는 정도 이상이면 특별히 제한은 없다. 실란 변성은, 주지의 실란 커플링제를 이용하여 실시할 수 있다.The degree of silane modification of the epoxy resin is not particularly limited as far as the effects of these modifications are recognized. The silane modification can be carried out using a well-known silane coupling agent.

아크릴 수지로는, 아크릴 모노머의 단독 중합물 또는 공중합물, 또한 이들 아크릴 모노머와 그 아크릴 모노머에 공중합할 수 있는 부가 중합성 모노머의 공중합물을 들 수 있다. 이러한 아크릴 수지는, 표면 처리제에 안정적으로 존재할 수 있는 것이면 특별히 그 중합 형태는 한정되지 않는다.Examples of the acrylic resin include a single polymer or copolymer of an acrylic monomer, and a copolymer of an acrylic monomer and an addition polymerizable monomer copolymerizable with the acrylic monomer. Such an acrylic resin is not particularly limited as long as it can stably exist in a surface treatment agent.

아크릴 모노머로는, 예를 들어 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 술포에틸아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 아크릴 모노머와 공중합할 수 있는 부가 중합성 모노머로는, 말레산, 이타콘산, 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 스티렌, 아크릴로니트릴, 비닐술폰산 등을 들 수 있다.Examples of the acrylic monomer include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate Acrylate, methacrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, glycidyl acrylate , Glycidyl methacrylate, sulfoethyl acrylate, and polyethylene glycol methacrylate. Examples of the addition-polymerizable monomer copolymerizable with the acrylic monomer include maleic acid, itaconic acid, acrylamide, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, styrene, acrylonitrile and vinylsulfonic acid.

비닐 수지로는, 폴리아세트산비닐, 폴리아세트산비닐의 부분 비누화물 또는 완전 비누화물, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.Examples of the vinyl resin include polyvinyl acetate, partially saponified or fully saponified polyvinyl acetate, and polyvinyl pyrrolidone.

아세트산비닐에 대해서는, 아세트산비닐과 공중합 가능한 단량체를 공중합한 폴리머를 비누화한 것이어도 된다. 또한, 중합한 후의 폴리머에, 예를 들어 카르복실산, 술폰산, 인산 등의 아니온기를 도입한 변성 폴리머, 또는 디아세톤아크릴아미드기, 아세트아세틸기, 메르캅토기, 실란올기 등의 가교 반응성을 갖는 관능기를 도입한 변성 폴리머를 적용할 수 있다.The vinyl acetate may be a saponified polymer obtained by copolymerizing a vinyl acetate copolymerizable monomer. Further, it is also possible to use a modified polymer obtained by introducing an anionic group such as a carboxylic acid, a sulfonic acid, or a phosphoric acid into the polymer after the polymerization, or a modified polymer obtained by introducing an anion group such as a diacetone acrylamide group, an acetacetyl group, a mercapto group, Modified polymer having a functional group introduced thereinto can be applied.

또한, 아세트산비닐과 공중합 가능한 단량체로는, 예를 들어 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산, (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 및 그 에스테르류 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀 ; (메트)아크릴술폰산, 에틸렌술폰산, 술폰산말레이트 등의 올레핀술폰산 ; (메트)알릴술폰산소다, 에틸렌술폰산소다, 술폰산소다(메트)아크릴레이트, 술폰산소다(모노알킬말레이트), 디술폰산소다알킬말레이트 등의 올레핀술폰산알칼리염 ; N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산알칼리염 등의 아미드기 함유 단량체 ; N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 ; 등을 들 수 있다.Examples of the monomer copolymerizable with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid and (meth) acrylic acid and esters thereof; ? -Olefins such as ethylene and propylene; Olefin sulfonic acids such as (meth) acryl sulfonic acid, ethylene sulfonic acid and sulfonic acid maleate; (Meth) allylsulfonate, sodium oleate sulfonate such as sodium ethylene sulfonate, sodium sulfonate (meth) acrylate, sodium sulfonate (monoalkyl maleate), and disulfonic acid sodium alkyl malate; Amide group-containing monomers such as N-methylol acrylamide and acrylamide alkylsulfonic acid alkali salts; N-vinylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone derivatives; And the like.

페놀 수지로는, 페놀류 (페놀, 나프톨, 비스페놀 등) 와 포름알데히드의 중축합물로서 저분자량의 수용성 수지, 또는 에멀션 수지를 들 수 있다. 이들 중에서 자기 축합성이 있는 메틸올기를 갖는 레졸형 페놀 수지가 바람직하다.Examples of the phenol resin include a low molecular weight water-soluble resin or an emulsion resin as a polycondensation product of phenols (phenol, naphthol, bisphenol and the like) and formaldehyde. Of these, resol-type phenol resins having a methylol group having a self-axis synthesis are preferable.

천연 고분자로는, 셀룰로오스, 전분, 덱스트린, 이눌린, 잔탄검, 타마린드검, 탄닌산, 리그닌술폰산 등을 들 수 있다.Examples of natural polymers include cellulose, starch, dextrin, inulin, xanthan gum, tamarind gum, tannic acid, and ligninsulfonic acid.

폴리올레핀계 수지로는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 프로필렌 또는 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체 등의 폴리올레핀을 불포화 카르복실산 (예를 들어 아크릴산이나 메타크릴산) 으로 변성시킨 변성 폴리올레핀, 혹은 에틸렌과 아크릴산(메타크릴산) 의 공중합체를 들 수 있다. 또한, 다른 에틸렌성 불포화 모노머를 소량, 공중합시킨 것이어도 된다. 수성화의 수단으로서, 폴리올레핀계 수지에 도입한 카르복실산을 암모니아나 아민류로 중화하는 수단을 들 수 있다.Examples of the polyolefin-based resin include polyolefins obtained by modifying polyolefins such as polypropylene, polyethylene, and propylene or copolymers of ethylene and -olefins with unsaturated carboxylic acids (such as acrylic acid or methacrylic acid), or copolymers of ethylene and acrylic acid (Methacrylic acid). Further, a small amount of other ethylenic unsaturated monomer may be copolymerized. As means for hydration, means for neutralizing the carboxylic acid introduced into the polyolefin resin with ammonia or amines may be mentioned.

이들 논이온성 또는 아니온성의 수계 수지 (c) 는, 그 자체가 가지는 막제조성에 의한 바인더 효과로서, (1) 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와 유기 화합물 (b) 로 형성되는 표면 처리 피막에 유연성을 부여할 수 있고, 또한 (2) 수계 수지 (c) 의 반응성 관능기가 4 족 천이 금속 화합물 (a) 또는 금속 화합물 (b) 와 반응하여, 표면 처리 피막에 강고하게 고착된다. 따라서, 수계 수지 (c) 를 함유하는 금속 표면 처리제는, 수계 수지 (c) 가 갖는 이들 효과에 의해, 강한 가공에 견딜 수 있는 보다 강인한 표면 처리 피막을 형성할 수 있다.These nonionic or anionic aqueous resin (c) is a binder effect due to the film-forming property of the water-based resin (c) itself, and is a binder effect of (1) a surface treatment film formed of a quaternary transition metal compound (2) the reactive functional group of the water-based resin (c) reacts with the Group 4 transition metal compound (a) or the metal compound (b) and is firmly fixed to the surface treated film. Therefore, the metal surface treatment agent containing the water-based resin (c) can form a more robust surface-treated coating capable of enduring strong processing by these effects of the water-based resin (c).

이들 논이온성 또는 아니온성의 수계 수지 (c) 로는, 수용성 수지, 자기 유화 혹은 유화제에 의해 강제 유화된 수계 에멀션, 수계 디스퍼젼 등의 수계 가교성 수지, 또는 수계 고분자 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 수평균 분자량이 1000 미만인 모노머 내지 올리고머가 피막 형성시의 열, 자외선 혹은 전자선 등에 의해 자기 가교하여 고분자화되는 가교성 수지, 또는 다른 가교제와 반응하여 고분자화되는 가교성 수지를 바람직하게 적용할 수 있다. 또, 수평균 분자량이 1000 ∼ 1000000 이고, 열 등에 의해 막제조되는 고분자 수지를 적용할 수도 있다. 또, 이들 고분자 수지는 본 발명의 효과를 저해하지 않으면, 가교 반응성의 관능기를 갖는 것이어도 된다.Examples of the nonionic or anionic aqueous resin (c) include aqueous crosslinked resins such as water-soluble resins, aqueous emulsions forcibly emulsified by a self-emulsifying or emulsifying agent, water-based dispersions, or water-based polymer resins. Among them, a crosslinkable resin in which a monomer or oligomer having a number average molecular weight of less than 1000 is polymerized by self-crosslinking by heating, ultraviolet rays, electron beam or the like at the time of forming a film, or a cross- can do. Further, a polymer resin having a number average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 and produced by heat or the like may be applied. These polymer resins may be those having a crosslinkable reactive functional group unless the effect of the present invention is impaired.

금속 표면 처리제에 함유되는 수계 수지 (c) 의 함유량은, 수계 수지 (c) 의 질량 Mc 와, 4 족 천이 금속 화합물 (a) 중의 금속 원소 (Zr 및/또는 Ti) 의 질량 Ma 의 비 [질량비 = Mc/Ma] 로 0.05 ∼ 1.5 가 바람직하고, 0.1 ∼ 0.8 이 보다 바람직하다. 수계 수지 (c) 와 4 족 천이 금속 화합물 (a) 를 이 질량비의 범위에서 함유함으로써, 얻어진 표면 처리 피막에 유연성과 추가적인 막제조성을 부여할 수 있음과 함께, 강한 가공에 견딜 수 있는 보다 강인한 표면 처리 피막을 형성할 수 있다.The content of the aqueous resin (c) contained in the metal surface treatment agent is preferably such that the ratio of the mass Mc of the water-based resin (c) to the mass Ma of the metal elements (Zr and / or Ti) in the quaternary transition metal compound = Mc / Ma] is preferably 0.05 to 1.5, more preferably 0.1 to 0.8. By containing the water-based resin (c) and the Group 4 transition metal compound (a) within the range of the mass ratio, flexibility and additional film-forming composition can be imparted to the obtained surface treated coating film and a more robust surface treatment A coating film can be formed.

(금속 화합물) (Metal compound)

금속 화합물 (d) 는 Zr, Ti, V, Mo, W, Ce 및 Nb 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원소를 갖는 수용성 화합물이다.The metal compound (d) is a water-soluble compound having one or two or more metal elements selected from Zr, Ti, V, Mo, W, Ce and Nb.

이 금속 화합물 (d) 중, Zr 및 Ti 에서 선택되는 금속 원소를 갖는 금속 화합물은, 수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 또는 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하지 않는 금속 화합물로서, 이미 기술한 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와는 구별된다. 그러한 금속 화합물 (d) 로는, 예를 들어 지르코늄불화수소산, 지르코늄불화수소산암모늄, 지르코늄수소산칼륨, 지르코늄수소산나트륨, 티탄불화수소산, 티탄불화수소산암모늄, 티탄불화수소산칼륨, 티탄불화수소산나트륨 등을 들 수 있다.Among these metal compounds (d), the metal compound having a metal element selected from Zr and Ti is a metal compound which does not release zirconyl ion (ZrO 2+ ) or titanyl ion (TiO 2+ ) in an aqueous solution, Is distinguished from a quaternary transition metal compound (a). Examples of such a metal compound (d) include zirconium hydrofluoric acid, zirconium ammonium hydrofluoride, zirconium potassium hydrogensulfate, sodium zirconium hydrogencarbonate, titanium hydrofluoric acid, titanium ammonium hydrofluoride, potassium titanium hydrofluoride and sodium titanium hydrofluoride. have.

V, Mo, W, Ce, 및 Nb 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원소를 갖는 금속 화합물은, 그들 금속 원소의 염, 착화합물 또는 배위 화합물이다. 구체적으로는, 예를 들어 5산화바나듐, 메타바나진산, 메타바나진산암모늄, 메타바나진산나트륨, 및 옥시3염화바나듐 등의 산화수 5 가의 바나듐 화합물 ; 3산화바나듐, 2산화바나듐, 옥시황산바나듐, 바나듐옥시아세틸아세테이트, 바나듐아세틸아세테이트, 3염화바나듐, 및 인바나드몰리브덴산 등의 바나듐의 산화수가 5 가, 4 가 또는 3 가인 바나듐 화합물 ; 몰리브덴산, 몰리브덴산암모늄, 몰리브덴산나트륨, 및 몰리브드인산 화합물 (예를 들어, 몰리브드인산안모늄, 몰리브드인산나트륨 등) 등의 몰리브덴 화합물 ; 메타텅스텐산, 메타텅스텐산암모늄, 메타텅스텐산나트륨, 파라텅스텐산, 파라텅스텐산암모늄, 및 파라텅스텐산나트륨 등의 텅스텐 화합물 ; 아세트산세륨, 질산세륨 (III) 혹은 (IV), 및 염화세륨 등의 세륨 화합물 ; 불화니오브, 및 인산니오브 등의 니오브 화합물 ; 등을 들 수 있다.V, Mo, W, Ce, and Nb is a salt, a complex compound or a coordination compound of one or more of the metal elements. Specifically, for example, a vanadium compound having a pentavalent oxidation such as vanadium pentoxide, metavanadic acid, ammonium metavanadate, sodium metavanadate, and oxy trichloride; Vanadium compounds wherein the oxidation number of vanadium such as vanadium trioxide, vanadium dioxide, vanadium oxysulfate, vanadium oxyacetyl acetate, vanadium acetylacetate, vanadium trichloride, and vanadium molybdate is 5, 4 or 3; Molybdenum compounds such as molybdic acid, ammonium molybdate, sodium molybdate, and molybdophosphoric acid compounds (e.g., ammonium molybdophosphate, sodium molybdophosphate and the like); Tungsten compounds such as metatungstic acid, ammonium metatungstate, sodium metatungstate, paratungstic acid, ammonium paratungstate, and sodium paratungstate; Cerium compounds such as cerium acetate, cerium (III) nitrate or (IV), and cerium chloride; Niobium compounds such as niobium fluoride, and niobium phosphate; And the like.

금속 표면 처리제에 첨가된 소정량의 금속 화합물은, 4 족 천이 금속 화합물 (a) 가 결합하여 형성되는 표면 처리 피막에 받아들여져 내식성 및 라미네이트 필름 사이의 밀착성을 보다 높일 수 있다. 그 결과, 리토르트 처리나 전해액 침지 등에 있어서의 부식 환경에서도 우수한 밀착성을 유지할 수 있다.The predetermined amount of the metal compound added to the metal surface treatment agent can be received in the surface treatment film formed by bonding the Group 4 transition metal compound (a), thereby enhancing the corrosion resistance and adhesion between the laminate films. As a result, excellent adhesion can be maintained even in the corrosive environment in the retort treatment or electrolyte solution immersion.

금속 표면 처리제에 함유되는 금속 화합물 (d) 의 함유량은, 금속 화합물 (d) 의 질량 Md 와, 4 족 천이 금속 화합물 (a) 중의 금속 원소 (Zr 및/또는 Ti) 의 질량 Ma 의 비 [질량비 = Md/Ma] 로 0.05 ∼ 2.0 이 바람직하고, 0.1 ∼ 1.5 가 보다 바람직하다. 금속 화합물 (d) 와 4 족 천이 금속 화합물 (a) 를 이 질량비의 범위에서 함유함으로써, 금속 표면과 얻어진 표면 처리 피막 사이의 밀착성 저하를 방지하여 금속 표면에 부식 매체가 비집고 들어가 내식성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 고습도 환경에서 금속 표면과 얻어진 표면 처리 피막의 밀착성 저하를 방지할 수 있고, 또한 얻어진 표면 처리 피막이 취약해지는 것을 방지하여 표면 처리 피막 자체의 유연성을 향상시키고, 그 후에 가공이 가해져도 얻어진 표면 처리 피막과 라미네이트 필름의 밀착성을 저하시키지 않는다는 이점이 있다.The content of the metal compound (d) contained in the metal surface treatment agent is preferably such that the ratio of the mass Md of the metal compound (d) to the mass Ma of the metal element (Zr and / or Ti) in the quaternary transition metal compound (a) = Md / Ma] is preferably 0.05 to 2.0, more preferably 0.1 to 1.5. By containing the metal compound (d) and the Group 4 transition metal compound (a) in the range of the mass ratio, the adhesion between the metal surface and the obtained surface treatment film is prevented from lowering, . In particular, it is possible to prevent deterioration of adhesion between the metal surface and the obtained surface treatment film in a high humidity environment, to prevent the obtained surface treatment film from being weakened, to improve the flexibility of the surface treatment film itself, There is an advantage that the adhesion between the film and the laminated film is not deteriorated.

(용제) (solvent)

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제는, 금속 재료 표면에 도포할 때의 작업성을 양호하게 하기 위해, 필요에 따라 각종 용제를 함유할 수 있다. 그러한 용제는 물을 주체로 하지만, 표면 처리 피막의 건조성 개선 등, 필요에 따라 알코올계, 케톤계, 또는 셀로솔브계의 수용성 유기 용제의 병용도 무방하다.The metal surface treatment agent according to the present invention may contain various kinds of solvents as needed in order to improve the workability upon application to the surface of the metal material. Although such a solvent is mainly composed of water, it is also possible to use a water-soluble organic solvent of the alcohol type, the ketone type, or the cellosolve type, if necessary, such as improving the dryness of the surface treated film.

용제로는, 예를 들어 물 ; 헥산, 펜탄 등의 알칸계 용제 ; 벤젠, 톨루엔 등의 방향족계 용제 ; 에탄올, 1-부탄올, 에틸셀로솔브 등의 알코올계 용제 ; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용제 ; 아세트산에틸, 아세트산부톡시에틸 등의 에스테르계 용제 ; 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드계 용제 ; 디메틸술폭시드 등의 술폰계 용제 ; 헥사메틸인산트리아미드 등의 인산아미드계 용제 ; 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 상기 각 용제 중 1 종류를 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 이 중, 환경상, 경제상으로 유리한 점에서 물이 바람직하다.Solvents include, for example, water; Alkane solvents such as hexane and pentane; Aromatic solvents such as benzene and toluene; Alcohol solvents such as ethanol, 1-butanol and ethyl cellosolve; Ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; Ester solvents such as ethyl acetate and butoxyethyl acetate; Amide solvents such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone; Sulfone solvents such as dimethyl sulfoxide; Phosphoric acid amide type solvents such as hexamethylphosphoric triamide; And the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Of these, water is preferable in terms of environmental and economical advantages.

(그 밖의 첨가제) (Other additives)

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제는, 계면활성제, 소포제, 레벨링제, 방균 방미제, 착색제, 경화제 등을, 본 발명의 취지 및 피막 성능을 저해하지 않는 범위에서 함유할 수 있다. 또, 표면 처리 피막의 내식성을 향상시키기 위해, 메틸올화 멜라민, 카르보디이미드, 및 이소시아네이트 등의 유기 가교제를 본 발명의 취지 및 피막 성능을 저해하지 않는 범위에서 첨가해도 되고, 밀착성 향상을 위해, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 및 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 실란 커플링제를 본 발명의 취지 및 피막 성능을 저해하지 않는 범위에서 첨가해도 된다.The metal surface treatment agent according to the present invention may contain a surfactant, a defoaming agent, a leveling agent, an antiseptic agent, a colorant, a curing agent, and the like within the range that does not impair the object of the present invention and the coating performance. In order to improve the corrosion resistance of the surface treated film, an organic crosslinking agent such as methylol melamine, carbodiimide, and isocyanate may be added to the effect of the present invention and to the extent that the coating performance is not impaired. Silane coupling agents such as glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Aminopropyltriethoxysilane, and N -? - aminoethyl -? - aminopropyltrimethoxysilane May be added within the range that does not impair the object of the present invention and the coating performance.

(금속 표면 처리제의 조제 방법) (Method for preparing metal surface treatment agent)

본 발명에 관련된 금속 표면 처리제의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와 유기 화합물 (b) 는, 임의로 함유되는 수계 수지 (c), 금속 화합물 (d), 그 밖의 첨가제, 용매 등과 혼합하여, 혼합 믹서 등의 교반기를 이용하여 충분히 혼합함으로써 조제할 수 있다.The method for producing the metal surface treatment agent according to the present invention is not particularly limited. For example, the Group 4 transition metal compound (a) and the organic compound (b) may be mixed with an optional aqueous resin (c), a metal compound (d), other additives, a solvent and the like, And then sufficiently mixing them.

[금속 재료][Metal material]

본 발명에 관련된 금속 재료 (10) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기재 금속 (1) 과, 그 표면에 본 발명에 관련된 금속 표면 처리제를 도포하여 형성된 표면 처리 피막 (2) 을 갖는다. 본원에 있어서, 표면 처리 피막 (2) 이 형성되어 있지 않는 금속 재료 (1) 를 「기재 금속 (1)」 이라고 부르고, 그 기재 금속 (1) 상에 표면 처리 피막 (2) 이 형성된 금속 재료를 「금속 재료 (10)」 라고 부른다. 또한, 도 1 에서는, 기재 금속 (1) 의 일방의 표면에, 표면 처리 피막 (2) 과, 수지 필름 (3) 또는 수지 도포막 (3) 을 형성한 예를 나타내고 있는데, 기재 금속 (1) 의 양면에, 즉 타방의 표면에도 표면 처리 피막 (2) 을 형성하고, 추가로 수지 필름 (3) 또는 수지 도포막 (3) 을 형성해도 된다.As shown in Fig. 1, the metal material 10 according to the present invention has a base metal 1 and a surface treatment film 2 formed by applying a metal surface treatment agent according to the present invention on its surface. In the present invention, the metal material 1 on which the surface treated film 2 is not formed is referred to as "base metal 1", and the metal material on which the surface treated film 2 is formed on the base metal 1 Metal material 10 ". 1 shows an example in which a surface treated film 2 and a resin film 3 or a resin coated film 3 are formed on one surface of a base metal 1, The surface treated film 2 may be formed on both surfaces of the resin film 3, that is, the other surface, and further the resin film 3 or the resin film 3 may be formed.

「갖는다」란, 기재 금속 (1) 및 표면 처리 피막 (2) 이외에 다른 구성을 가지고 있어도 되는 것을 의미하고 있다. 예를 들어, 표면 처리 피막 (2) 상에 라미네이트하여 이루어지는 수지 필름 (3) 또는 도포 형성하여 이루어지는 수지 도포막 (3) 을 가지고 있어도 된다. 「도포」란, 상기한 도포 공정에 의해, 기재 금속 (1) 의 표면에 금속 표면 처리제를 바르는 것을 가리킨다. 표면 처리 피막 (2) 은, 상기한 본 발명에 관련된 금속 표면 처리제를 기재 금속 (1) 에 도포하여 형성되므로, 밀착성 및 내약품 밀착 유지성이 우수하다.Means that the base metal 1 and the surface treated film 2 may have different structures. For example, it may have a resin film 3 formed by laminating on the surface treated film 2 or a resin coated film 3 formed by coating. &Quot; Application " refers to applying a metal surface treatment agent to the surface of the base metal 1 by the above-described application step. The surface-treated film 2 is formed by applying the above-described metal surface treatment agent according to the present invention to the base metal 1, so that the surface-treated film 2 is excellent in adhesion and maintenance of adhesion to chemicals.

기재 금속 (1) 의 형상 및 구조 등은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 판상, 박상 등을 들 수 있다. 또, 기재 금속 (1) 의 종류는 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 적용할 수 있다. 예를 들어, 식품용 캔의 몸체 또는 덮개재, 식품용 용기, 건전지 용기, 2 차 전지의 외장재 등에 적용 가능한 금속 재료를 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않고, 넓은 용도에 응용 가능한 금속 재료를 사용할 수 있다. 특히, 휴대전화, 전자 수첩, 노트북 컴퓨터 또는 비디오 카메라 등에 사용되는 모바일용 리튬 이온 2 차 전지의 외장재, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 구동 에너지로서 사용하는 리튬 이온 2 차 전지의 외장재로서 이용 가능한 금속 재료를 들 수 있다. 이들 금속 재료 중, 그 표면에 표면 처리 피막 (2) 을 형성할 수 있고, 또한 표면 처리 피막 (2) 상에 수지 필름 (3) 을 라미네이트 등 할 수 있고, 그 후에 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 강한 성형 가공을 실시할 수 있는 금속 재료를 바람직하게 사용할 수 있다.The shape and structure of the base metal 1 are not particularly limited, and examples thereof include plate-like and thin-film form. The kind of the base metal 1 is not particularly limited, and various kinds of base metal 1 can be used. For example, a metal material applicable to a body or lid material of a food can, a container for food, a battery container, a casing of a secondary battery, and the like can be used. . In particular, the present invention relates to an outer cover material for a mobile lithium ion secondary battery used for a mobile phone, an electronic notebook, a notebook computer, a video camera, or the like, a metal material usable as an outer cover of a lithium ion secondary battery used as driving energy for an electric automobile or a hybrid automobile . The surface treated film 2 can be formed on the surface of these metal materials and the resin film 3 can be laminated on the surface treated film 2 and then subjected to deep drawing processing, Or a metal material capable of performing a strong forming process such as a stretch draw process can be preferably used.

그러한 금속 재료로는, 예를 들어 순구리, 구리 합금 등의 구리 재료, 순알루미늄, 알루미늄 합금 등의 알루미늄 재료, 보통강, 합금강 등의 철 재료, 순니켈, 니켈 합금 등의 니켈 재료 등을 들 수 있다.Examples of such a metal material include copper materials such as pure copper and copper alloys, aluminum materials such as pure aluminum and aluminum alloys, iron materials such as ordinary steels and alloy steels, nickel materials such as pure nickel and nickel alloys, .

구리 합금으로는, 구리를 50 질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 예를 들어 황동 등을 사용할 수 있다. 구리 합금에 있어서의 구리 이외의 합금 성분으로는, 예를 들어 Zn, P, Al, Fe, Ni 등을 들 수 있다. 알루미늄 합금으로는, 알루미늄을 50 질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 예를 들어 Al-Mg 계 합금 등을 사용할 수 있다. 알루미늄 합금에 있어서의 알루미늄 이외의 합금 성분으로는, 예를 들어 Si, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn, Ti 등을 들 수 있다. 합금강으로는, 철을 50 질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 예를 들어 스테인리스강 등을 사용할 수 있다. 합금강에 있어서의 철 이외의 합금 성분으로는, 예를 들어 C, Si, Mn, P, S, Ni, Cr, Mo 등을 들 수 있다. 니켈 합금으로는, 니켈을 50 질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 예를 들어 Ni-P 합금 등을 사용할 수 있다. 니켈 합금에 있어서의 니켈 이외의 합금 성분으로는, 예를 들어 Al, C, Co, Cr, Cu, Fe, Zn, Mn, Mo, P 등을 들 수 있다.As the copper alloy, copper is preferably contained in an amount of 50 mass% or more, and for example, brass or the like can be used. Examples of alloy components other than copper in the copper alloy include Zn, P, Al, Fe, Ni and the like. The aluminum alloy preferably contains 50 mass% or more of aluminum, and for example, an Al-Mg-based alloy or the like can be used. Examples of alloy components other than aluminum in the aluminum alloy include Si, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn and Ti. The alloy steel preferably contains 50 mass% or more of iron, and for example, stainless steel or the like can be used. Examples of alloy components other than iron in the alloy steel include C, Si, Mn, P, S, Ni, Cr, Mo and the like. As the nickel alloy, it is preferable that nickel is contained in an amount of 50 mass% or more, and for example, Ni-P alloy or the like can be used. Examples of alloy components other than nickel in the nickel alloy include Al, C, Co, Cr, Cu, Fe, Zn, Mn, Mo and P.

기재 금속 (1) 은, 상기한 금속 재료 이외의 금속 재료, 세라믹스 재료 또는 유기 재료의 표면에, 상기한 금속 원소를 함유하는 피막을 형성한 것이어도 된다. 그러한 금속 피막은, 예를 들어 도금, 증착, 클래드 등의 수법에 의해 형성할 수 있다. 또, 기재 금속 (1) 의 형상, 구조 등은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 판상 또는 박상의 금속 재료를 사용할 수 있다.The base metal 1 may be formed by forming a film containing the above-described metal element on the surface of a metal material, a ceramics material or an organic material other than the above-described metal material. Such a metal coating can be formed by a method such as plating, vapor deposition, cladding or the like. The shape, structure, and the like of the base metal 1 are not particularly limited, and for example, a plate or a thin metal material may be used.

이상, 본 발명에 관련된 금속 재료 (10) 에 의하면, 그러한 표면 처리 피막 (2) 을 가지므로, 표면 처리 피막 (2) 상에 수지 필름 (3) 또는 수지 도포막 (3) 을 형성한 후, 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 강한 성형 가공을 실시한 경우라도, 또 나아가서는 산 등에 노출된 경우라도, 수지 필름 (3) 또는 수지 도포막 (3) 이 금속 재료 (10) 로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the metal material 10 of the present invention, since the surface treated film 2 is provided, the resin film 3 or the resin coated film 3 is formed on the surface treated film 2, (3) or the resin coating film (3) is formed from the metal material (10) even when subjected to strong molding such as deep drawing, ironing or stretch drawing, It is possible to prevent peeling.

[표면 처리 방법][Surface treatment method]

금속 표면 처리제를 사용한 금속 표면의 처리 방법은, 상기 서술한 금속 표면 처리제를 금속 표면에 도포하여 건조시킴으로써 부착량 10 ∼ 3000 ㎎/㎡ 의 피막을 얻기 위한 방법으로서, 금속 표면 처리제를 기재 금속의 표면에 도포하는 도포 공정과, 도포 공정 후, 수세하지 않고 건조시켜, 표면 처리 피막을 형성하는 건조 공정을 포함하고 있다.A method for treating a metal surface using a metal surface treatment agent is a method for obtaining a coating having an adhesion amount of 10 to 3000 mg / m 2 by applying the metal surface treatment agent described above to a metal surface and drying the metal surface treatment agent, And a drying step of forming a surface treated coating film by drying without water washing after the application step.

또한, 금속 재료의 표면은, 미리 필요에 따라 탈지되고, 세정된다. 탈지제는, 금속 기재에 적합한 각종의 것에서 선택할 수 있다. 또, 세정액은, 통상 물이 사용되지만, 수용성 용제 또는 계면활성제 수용액 등이어도 된다. 또, 탈지 수단이나 세정 수단은 특별히 제한은 없으며, 스프레이법, 또는 침지법 등이 바람직하게 사용된다.Further, the surface of the metal material is degreased and cleaned beforehand if necessary. The degreasing agent can be selected from various kinds suitable for the metal substrate. As the cleaning liquid, usually water is used, but a water-soluble solvent or a surfactant aqueous solution may be used. The degreasing means and the cleaning means are not particularly limited, and a spraying method, a dipping method, or the like is preferably used.

(도포 공정) (Coating step)

도포 공정은 금속 표면 처리제를 기재 금속의 표면에 도포하는 공정이다. 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 스프레이 코트, 딥 코트, 롤 코트, 커튼 코트, 스핀 코트, 또는 이들을 조합한 방법을 사용할 수 있다. 금속 표면 처리제의 사용 조건은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도포할 때의 금속 표면 처리제의 액온은 10 ℃ ∼ 50 ℃ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 금속 표면에 대한 금속 표면 처리제의 접촉 시간은, 통상 0.5 초 ∼ 180 초 정도이다. 본 발명에 관련된 금속 표면 처리제는 도포형 처리제로서, 그 때문에 금속 표면 처리제에 접촉시킨 후에는, 세정하지 않고 후술하는 건조를 실시하여 금속 표면 처리 피막을 형성한다.The application step is a step of applying a metal surface treatment agent to the surface of the base metal. The coating method is not particularly limited, and for example, a spray coat, a dip coat, a roll coat, a curtain coat, a spin coat, or a combination thereof can be used. The conditions for using the metal surface treatment agent are not particularly limited. For example, the liquid temperature of the metal surface treatment agent at the time of application is preferably within the range of 10 ° C to 50 ° C. The contact time of the metal surface treatment agent with respect to the metal surface is usually about 0.5 to 180 seconds. The metal surface treating agent according to the present invention is a coating type treating agent, and therefore, after contact with the metal surface treating agent, the metal surface treating film is formed by performing drying described later without washing.

(건조 공정) (Drying step)

건조 공정은 도포 공정 후, 수세하지 않고 건조시켜 표면 처리 피막을 형성하는 공정이다. 건조 온도는, 사용하는 용제에 맞춘 온도로 할 수 있다. 예를 들어, 물을 용제로서 사용한 경우에는, 60 ℃ ∼ 250 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 이 온도 범위는, 그 범위 내에서 수지 성분의 종류에 따라 임의로 변화시킬 수 있는데, 80 ∼ 200 ℃ 가 보다 바람직하다. 건조 장치는 특별히 한정되지 않지만, 배치식, 연속식 또는 열풍 순환식의 건조로, 컨베이어식 열풍 건조로 또는 IH 히터를 사용한 전자 유도 가열로 등을 사용할 수 있으며, 그 풍량과 풍속 등은 임의로 설정할 수 있다.The drying step is a step of forming a surface treated coating film by drying after the coating step without washing with water. The drying temperature may be a temperature suitable for the solvent to be used. For example, when water is used as the solvent, it is preferably in the range of 60 ° C to 250 ° C. This temperature range can be arbitrarily changed depending on the type of the resin component within the range, more preferably 80 to 200 ° C. The drying apparatus is not particularly limited, but a drying furnace of a batch type, a continuous type or a hot air circulation type, a conveyor type hot air drying furnace, or an electromagnetic induction heating furnace using an IH heater can be used. have.

이렇게 하여 얻어지는 표면 처리 피막은, 그 위에 추가로 수지 필름 (라미네이트 필름) 또는 수지 도포막을 형성 후, 딥드로잉 가공, 아이어닝 가공 또는 스트레치 드로우 가공 등의 강한 성형 가공을 실시한 경우라도, 또 나아가서는 산 등에 노출되어도 라미네이트 필름 또는 수지 도포막으로 이루어지는 수지 피막이 박리되는 것을 방지할 수 있다.The surface-treated film thus obtained can be obtained even when a resin film (laminate film) or a resin coating film is further formed thereon and then subjected to strong molding such as deep drawing, ironing or stretch drawing, It is possible to prevent the resin film made of the laminate film or resin film from being peeled off.

얻어지는 표면 처리 피막의 막두께는 0.01 ㎛ ∼ 1 ㎛ 로 하는 것이 바람직하고, 0.02 ㎛ ∼ 0.05 ㎛ 로 하는 것이 보다 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 표면 처리 피막의 밀착성 및 내약품 밀착 유지성을 보다 높일 수 있다.The film thickness of the obtained surface treatment film is preferably 0.01 탆 to 1 탆, more preferably 0.02 탆 to 0.05 탆. By setting this range, it is possible to further improve the adhesion of the surface treated film and the maintenance of adhesion of the chemical agent.

실시예Example

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 있어서, 「부」란 「질량부」를 가리키고, 「질량%」는 「중량%」와 동일한 의미이며, 이하에서는 특별히 거절하지 않는 한 간단히 「%」로 나타내는 경우도 있다. 「ppm」은 「㎎/L」과 동일한 의미이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. The present invention is not limited by the following examples. In the following description, " part " refers to " part by mass ", and " mass% " means the same as "% by weight " &Quot; ppm " has the same meaning as " mg / L ".

[금속 재료][Metal material]

기재로서 사용한 금속 재료 (기재 금속) 를 이하에 나타낸다.The metal material (base metal) used as the base material is shown below.

Al : A1100P, 두께 0.3 ㎜Al: A1100P, thickness 0.3 mm

Cu : C1020P, 두께 0.3 ㎜Cu: C1020P, thickness 0.3 mm

Ni : 순니켈판 : (순도 99 질량% 이상), 두께 0.3 ㎜Ni: net nickel plate: (purity: 99% by mass or more), thickness: 0.3 mm

SUS : SUS304 판, 두께 0.3 ㎜SUS: SUS304 plate, 0.3 mm thick

Ni 도금 Cu : 전기 Ni 도금 Cu 판 (두께 0.3 ㎜, Ni 도금 후 2 ㎛)Ni plated Cu: Electric Ni plated Cu plated (0.3 mm thick, 2 탆 after Ni plating)

이들 금속 재료로부터 표 1 ∼ 표 4 의 「기재」란에 나타내는 금속 재료를 선택하여, 실시예 1 ∼ 98 및 비교예 1 ∼ 18 의 기재 금속으로서 준비하였다.The metal materials shown in the " Base " column of Tables 1 to 4 were selected from these metal materials and prepared as the base metals of Examples 1 to 98 and Comparative Examples 1 to 18.

[금속 표면 처리제][Metal surface treatment agent]

하기에 나타내는 4 족 천이 금속 화합물 (a) 및 유기 화합물 (b) 와, 필요에 따라 사용할 수 있는 수계 수지 (c) 및 금속 화합물 (d) 를 조합하고, 용제를 물로 하여, 표 1 ∼ 표 4 에 나타내는 실시예 1 ∼ 98 의 금속 표면 처리제 및 비교예 1 ∼ 13 의 금속 표면 처리제를 준비하였다. 또한, 표 중의 「농도」는, 금속 표면 처리제 중에서 차지하는 상기한 각 화합물의 불휘발 분량 농도 (질량%) 를 나타내고 있다. 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와 금속 화합물 (d) 에 대해서는 금속 농도 (질량%) 를 나타내고 있다.(C) and a metal compound (d) which can be used as needed, and the solvent is used as a water to prepare a coating solution containing the Group 4 transition metal compound (a) and the organic compound (b) shown in Tables 1 to 4 And the metal surface treatment agents of Comparative Examples 1 to 13 were prepared. The " concentration " in the table indicates the concentration (mass%) of the non-volatile component in each of the above-mentioned compounds in the metal surface treatment agent. And the metal concentration (% by mass) for the four-group transition metal compound (a) and the metal compound (d).

[4 족 천이 금속 화합물 (a)][Group 4 transition metal compound (a)]

az1 : 탄산지르코늄암모늄 az1: Zirconium carbonate ammonium

az2 : 아세트산지르코닐 az2: Zirconyl acetate

az3 : 질산지르코닐 az3: Zirconyl nitrate

at1 : 옥시2옥살산티탄2암모늄 at1: oxy 2 oxalate titanium 2 ammonium

at2 : 티탄락테이트at2: Titanactate

[유기 화합물 (b)][Organic compound (b)]

b1 : 디에틸렌글리콜 (분자량 : 106, 관능기 함유량 : 53.1 g solid/eq) b1: diethylene glycol (molecular weight: 106, functional group content: 53.1 g solid / eq)

b2 : 펜타에리트리톨 (분자량 : 136, 관능기 함유량 : 34 g solid/eq)b2: pentaerythritol (molecular weight: 136, functional group content: 34 g solid / eq)

b3 : 카테콜 (분자량 : 110, 관능기 함유량 : 55.1 g solid/eq) b3: catechol (molecular weight: 110, functional group content: 55.1 g solid / eq)

b4 : 타르타르산 (분자량 : 150, 관능기 함유량 : 37.5 g solid/eq)b4: tartaric acid (molecular weight: 150, functional group content: 37.5 g solid / eq)

b5 : L-아스코르브산 (분자량 : 175, 관능기 함유량 : 43.8 g solid/eq) b5: L-ascorbic acid (molecular weight: 175, functional group content: 43.8 g solid / eq)

b6 : 글리콜산 (분자량 : 78, 관능기 함유량 : 38.0 g solid/eq) b6: glycolic acid (molecular weight: 78, functional group content: 38.0 g solid / eq)

b7 : 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산 (분자량 : 206, 관능기 함유량 : 68.7 g solid/eq) b7: 1-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (molecular weight: 206, functional group content: 68.7 g solid / eq)

b8 : 피트산암모늄 (분자량 : 738, 관능기 함유량 : 123.0 g solid/eq) b8: Ammonium pitate (molecular weight: 738, functional group content: 123.0 g solid / eq)

b9 : 폴리말레산 (분자량 : 3000, 관능기 함유량 : 58 g solid/eq)b9: Polymaleic acid (molecular weight: 3000, functional group content: 58 g solid / eq)

b10 : 폴리에틸렌글리콜 (분자량 : 800, 관능기 함유량 : 400 g solid/eq)b10: Polyethylene glycol (molecular weight: 800, functional group content: 400 g solid / eq)

(상기「g solid/eq」는「유기 화합물 (b) 1 당량 당의 수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기의 고형분 질량 (계산치)」을 의미한다.)(G solid / eq means the mass (calculated value) of the solid content of the hydroxyl group, carboxyl group, phosphonic acid group, phosphoric acid group and sulfonic acid group per equivalent of the organic compound (b)).

[수용성 고분자 (c)][Water-soluble polymer (c)]

(c1 : 우레탄 수지-아니온성) (c1: urethane resin - anionic)

폴리에스테르폴리올 (아디프산/3-메틸-1,5-펜탄디올, 수평균 분자량 : 1000, 관능기수 : 2, 수산기가 : 112.2) 100 부, 트리메틸올프로판 3 부, 디메틸올프로피온산 25 부, 및 이소포론디이소시아네이트 85 부를 MEK (메틸에틸케톤) 중에서 반응시켜 우레탄 프레폴리머를 얻었다. 이것에 트리에틸아민 9.4 부를 혼합하여, 물에 투입하고, 상기 우레탄 프레폴리머를 물에 분산시키고, 에틸렌디아민으로 신장시켜 분산체를 얻었다. 메틸에틸케톤을 증류 제거하여, 불휘발분을 30 질량% 함유하는 우레탄 수지 수성 분산체를 얻었다. 얻어진 우레탄 수지 수성 분산체 중에 분산된 카르복실기 함유 폴리우레탄의 산가는 49 (KOHmg/g) 였다.100 parts of a polyester polyol (adipic acid / 3-methyl-1,5-pentanediol, number average molecular weight: 1000, number of functional groups: 2, hydroxyl value: 112.2), 3 parts of trimethylolpropane, 25 parts of dimethylolpropionic acid, And 85 parts of isophorone diisocyanate were reacted in MEK (methyl ethyl ketone) to obtain a urethane prepolymer. This was mixed with 9.4 parts of triethylamine, and the mixture was poured into water. The urethane prepolymer was dispersed in water and elongated with ethylenediamine to obtain a dispersion. Methyl ethyl ketone was distilled off to obtain an aqueous urethane resin dispersion containing 30 mass% of nonvolatile matter. The acid value of the carboxyl group-containing polyurethane dispersed in the obtained urethane resin aqueous dispersion was 49 (KOH mg / g).

(c2 : 에폭시 수지-아니온성) (c2: epoxy resin - anionic)

오르토인산 85 g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 140 g 을 주입하고, 에폭시 당량 250 의 비스페놀 A 형 에폭시 수지 425 g 을 서서히 첨가하여, 80 ℃ 에서 2 시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 50 ℃ 이하에서, 29 질량% 암모니아 수용액 150 g 을 서서히 첨가하고, 추가로 물 1150 g 을 첨가하여, 산가 35, 고형분 농도 25 질량% 의 인산 변성 에폭시 수지의 암모니아 중화품을 얻었다.85 g of orthophosphoric acid and 140 g of propylene glycol monomethyl ether were charged and 425 g of a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 250 was slowly added thereto and reacted at 80 DEG C for 2 hours. After completion of the reaction, 150 g of a 29 mass% aqueous ammonia solution was slowly added at 50 DEG C or lower, and further 1150 g of water was added to obtain an ammonia neutralized product of a phosphoric acid modified epoxy resin having an acid value of 35 and a solid content concentration of 25 mass%.

(c3 : 아크릴 수지-논이온성) (c3: acrylic resin-nonionic)

모노머 조성으로서, 「메타크릴산메틸 (분자량 : 100) 20 부, 부틸아크릴레이트 (분자량 : 128) 40 부, 2-하이드록시프로필메타크릴레이트 (분자량 : 144) 10 부, 스티렌 (분자량 : 104) 10 부, N,N-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 (분자량 : 175) 20 부」를 사용하였다. 아크릴 수지 c 의 합성은 반응성 유화제 「아데카리아소브 NE-20」 (주식회사 ADEKA 제조) 과 논이온성 유화제 「엘마겐 840S」 (카오 주식회사 제조) 를 6 : 4 로 혼합한 10 질량% 유화제 수용액 (S-1) 100 부에, 상기 모노머를 혼합하고, 호모게나이저를 이용하여, 5000 rpm 으로 10 분간 유화시켜 모노머 유화액 (ER) 을 얻었다. 이어서, 교반기, 환류 냉각기, 온도계 및 모노머 공급 펌프를 구비한 4 구 플라스크에, 상기 유화제 수용액 (S-1) 을 150 부 첨가하여 40 ∼ 50 ℃ 로 유지하고, 과황산암모늄의 5 질량% 수용액 (50 부), 및 상기 모노머 유화액 (ER) 을 각각 적하 깔때기에 넣고, 플라스크의 다른 입구에 장착시켜, 약 2 시간에 걸쳐 적하하고, 온도를 60 ℃ 까지 승온시켜 약 1 시간 교반하였다. 교반하면서 실온까지 냉각시켜, 아크릴 수지 에멀션 용액을 얻었다.40 parts of butyl acrylate (molecular weight: 128), 10 parts of 2-hydroxypropyl methacrylate (molecular weight: 144), 10 parts of styrene (molecular weight: 104) , And 20 parts of N, N-dimethylaminopropyl methacrylate (molecular weight: 175) were used. Synthesis of acrylic resin c was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a 10 mass% emulsifier aqueous solution (a mixture of Adeka Asob NE-20 (manufactured by ADEKA) and a nonionic emulsifier "Elmagen 840S" (Kao Corporation) S-1), the above monomers were mixed and emulsified at 5000 rpm for 10 minutes using a homogenizer to obtain a monomer emulsion (ER). Subsequently, 150 parts of the above-mentioned emulsifier solution (S-1) was added to a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a monomer feed pump and maintained at 40 to 50 캜. A 5 mass% aqueous solution of ammonium persulfate 50 parts) and the monomer emulsion (ER) were placed in a dropping funnel, respectively, and mounted on the other inlet of the flask. The mixture was dropped over about 2 hours, the temperature was raised to 60 캜 and stirred for about 1 hour. The mixture was cooled to room temperature while stirring to obtain an acrylic resin emulsion solution.

(c4 : 아크릴 수지-논이온성) (c4: acrylic resin-nonionic)

아크릴아미드 중합체의 수용액 (불휘발분 농도 22.0 질량%, 점도 90 mPa·s) 을 사용하였다.An aqueous solution of acrylamide polymer (nonvolatile matter concentration of 22.0 mass%, viscosity of 90 mPa 占 퐏) was used.

(c5 : 페놀 수지-논이온성) (c5: phenolic resin-nonionic)

메틸올기를 갖는 레졸 수지 (이량체) 를 사용하였다.A resol resin (dimer) having a methylol group was used.

(c6 : 폴리에스테르 수지-아니온성) (c6: polyester resin-anionic)

에틸렌글리콜 (90 ㏖%) 및 트리메틸올프로판 (10 ㏖%) 으로 이루어지는 알코올 성분과, 이소프탈산 (40 ㏖%), 테레프탈산 (41 ㏖%), 이소프탈산디메틸-5-술폰산나트륨 (2 ㏖%) 및 무수 트리멜리트산 (17 ㏖%) 으로 이루어지는 산 성분의 축합 반응에 의한 아니온성의 폴리에스테르 수지 (고형분 (NVC.) 30 %) 를 다음 방법으로 합성하였다. 클라이젠관 및 공기 냉각기를 장착한 1000 mL 의 환저 플라스크에, 1 ㏖ 의 전체 산 성분과 2 ㏖ 의 전체 알코올 성분과 촉매 (아세트산칼슘 : 0.25 g, N-부틸티타네이트 : 0.1 g) 를 넣어, 계 내를 질소 치환하고, 180 ℃ 로 가열하여 내용물을 융해시켰다. 그리고, 욕온을 200 ℃ 로 올려, 약 2 시간 가열 교반하고, 에스테르화 또는 에스테르 교환 반응시켰다. 이어서, 욕온을 260 ℃ 로 올려, 약 15 분 후에 계 내를 0.5 ㎜Hg 까지 감압하고, 약 3 시간 반응 (중축합 반응) 시켰다. 반응 종료 후, 질소 도입하에서 방랭시키고, 내용물을 꺼냈다. 꺼낸 수지에 최종 pH 가 6 ∼ 7 이 되는 적당량의 암모니아수 (물은 고형분 25 % 가 되는 양) 를 첨가하고, 오토클레이브 안에서 100 ℃ 에서 2 시간 가열 교반하여, 수계 에멀션 수지로 하였다. 또한, 「고형분」이란, 용제 등의 휘발 성분 등을 제외한 것을 가리킨다.(40 mol%), terephthalic acid (41 mol%), sodium dimethyl isosulphate (2 mol%), and an alcohol component composed of ethylene glycol (90 mol%) and trimethylol propane (NVC. 30%) by the condensation reaction of an acid component composed of trimellitic anhydride (17 mol%) and anhydrous trimellitic acid (17 mol%) was synthesized by the following method. A catalyst (calcium acetate: 0.25 g, N-butyl titanate: 0.1 g) was charged to a 1000 mL round bottom flask equipped with a nitrogen gas inlet tube, a Clizen tube and an air cooler, with a total of 1 mol of the acid component and 2 mol of the total alcohol component. The inside of the system was purged with nitrogen, and the contents were heated at 180 DEG C to melt the contents. Then, the temperature of the bath was raised to 200 ° C, and the mixture was heated and stirred for about 2 hours to carry out an esterification reaction or an ester exchange reaction. Subsequently, the temperature of the bath was raised to 260 DEG C, and after about 15 minutes, the pressure in the system was reduced to 0.5 mmHg and the reaction (polycondensation reaction) was performed for about 3 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool under nitrogen introduction, and the contents were taken out. An appropriate amount of ammonia water (amount of water to give a solid content of 25%) was added to the resin thus obtained to have a final pH of 6 to 7, and the mixture was heated and stirred in an autoclave at 100 占 폚 for 2 hours to obtain an aqueous emulsion resin. The term " solid component " refers to a component excluding a volatile component such as a solvent.

(c7 : 폴리비닐알코올-논이온성) (c7: polyvinyl alcohol-nonionic)

비누화도 : 99 %, 점도 : 12 mPa·S, 아세트아세틸화도 : 9.8 %, 평균 분자량 : 50000 의 아세트아세틸화 폴리비닐알코올을 사용하였다.Acetacetylated polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 99%, a viscosity of 12 mPa · S, an acetacetylation degree of 9.8% and an average molecular weight of 50,000 was used.

(c8 : 폴리올레핀-아니온성) (c8: polyolefin-anionic)

4 구 플라스크에 프로필렌-에틸렌-α-올레핀 공중합체 (프로필렌 성분 : 68 몰 %, 에틸렌 성분 : 8 몰 %, 부텐 성분 : 24 몰 %, 중량 평균 분자량 : 60,000) 100 부, 무수 말레산 10 부, 메타크릴산메틸 10 부 및 디쿠밀퍼옥사이드 1 부를 투입하여, 180 ℃ 에서 2 시간 교반하고, 반응시켰다. 중량 평균 분자량이 45,000 이고, 무수 말레산의 그래프트 중량이 8.4 중량% 인 변성 폴리올레핀 수지 조성물을 얻었다. 그 후, 4 구 플라스크에 상기한 변성 폴리올레핀 100 부, 디메틸에탄올아민 10 부 및 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염 10 부를, 100 ℃, 2 시간의 조건하에서, 교반 날개로 균일하게 교반하고, 용융시킨 후, 90 ℃ 의 이온 교환수 300 부를 첨가하고 추가로 1 시간 교반하여, pH 8.0 의 수성 수지 조성물을 조제하였다.100 parts of a propylene-ethylene-? -Olefin copolymer (propylene component: 68 mol%, ethylene component: 8 mol%, butene component: 24 mol%, weight average molecular weight: 60,000), 10 parts of maleic anhydride, 10 parts of methyl methacrylate and 1 part of dicumyl peroxide were added and stirred at 180 DEG C for 2 hours to carry out a reaction. To obtain a modified polyolefin resin composition having a weight average molecular weight of 45,000 and a graft weight of maleic anhydride of 8.4% by weight. Thereafter, 100 parts of the modified polyolefin, 10 parts of dimethylethanolamine and 10 parts of polyoxyethylene alkyl ether sulfate were uniformly stirred in a four-necked flask with a stirring blade under the conditions of 100 占 폚 for 2 hours, melted, 300 parts of ion-exchanged water at 90 DEG C was added and further stirred for 1 hour to prepare an aqueous resin composition having a pH of 8.0.

[금속 화합물 (d)][Metal compound (d)]

사용한 수용성의 금속 화합물 (d) 를 이하에 나타낸다.The water-soluble metal compound (d) used is shown below.

d1 : 지르코늄불화수소산d1: Zirconium hydrofluoric acid

d2 : 몰리브덴산암모늄 d2: Ammonium molybdate

d3 : 바나듐아세틸아세토네이트d3: Vanadium acetylacetonate

[공시재의 제작][Production of the disclosure material]

표 1 ∼ 표 4 에 나타낸 각 기재를, 파인 클리너 359E (닛폰 파카라이징 주식회사 제조의 알칼리 탈지제) 의 3 % 수용액으로 65 ℃·1 분간 스프레이 탈지한 후, 수세하여 표면을 청정시켰다. 계속해서, 기재의 표면의 수분을 증발시키기 위해, 80 ℃ 에서 1 분간, 가열 건조시켰다. 탈지 세정한 기재의 표면에, 표 1 ∼ 표 4 에 나타낸 실시예 1 ∼ 98 및 비교예 1 ∼ 13 의 금속 표면 처리제를, #3SUS 메이어 바를 이용하여 바 코트법으로 도포하고, 열풍 순환식 건조로 내에서 180 ℃, 1 분간 건조시켜, 기재의 표면에 표면 처리 피막을 형성하였다. 또, 표 4 에 나타내는 비교예 14 ∼ 18 의 기재를, 상기와 동일하게 탈지, 수세한 후, 가열 건조시킨 것에 대해서도 시험하였다.Each substrate shown in Tables 1 to 4 was spray-degreased with a 3% aqueous solution of Fine Cleaner 359E (Nippon Packerizing Co., Ltd.) at 65 ° C for 1 minute, and then washed with water to clean the surface. Subsequently, in order to evaporate the moisture on the surface of the substrate, it was heated and dried at 80 DEG C for 1 minute. The metal surface treatment agents of Examples 1 to 98 and Comparative Examples 1 to 13 shown in Tables 1 to 4 were applied to the surface of the degreased cleaned substrate by a bar coater method using a # 3 SAS Meyer bar, At 180 캜 for 1 minute to form a surface-treated film on the surface of the substrate. The substrates of Comparative Examples 14 to 18 shown in Table 4 were subjected to the same tests as described above for degreasing, rinsing and drying.

또한, 표 1 ∼ 표 4 중, Maz 는 지르코늄 화합물 중의 지르코늄 질량을 나타내고, Mat 는 티탄 화합물 중의 티탄 질량을 나타내고, Ma 는 4 족 천이 금속 화합물 (a) 중의 금속 (Zr 및/또는 Ti) 의 질량을 나타내고, Mb 는 유기 화합물 (b) 의 질량을 나타내고, Mc 는 수계 수지 (c) 의 질량을 나타내고, Md 는 금속 화합물 (d) 의 질량을 나타낸다.In Table 1 to Table 4, Maz represents the zirconium mass in the zirconium compound, Mat represents the titanium mass in the titanium compound, and Ma represents the mass of the metal (Zr and / or Ti) in the quaternary transition metal compound , Mb represents the mass of the organic compound (b), Mc represents the mass of the water-based resin (c), and Md represents the mass of the metal compound (d).

실시예 1 ∼ 98 및 비교예 1 ∼ 13 의 금속 표면 처리제로 형성한 표면 처리 피막, 및 비교예 14 ∼ 18 의 기재에 대하여, 이하에 나타내는 히트 라미네이션 또는 드라이 라미네이션으로 폴리프로필렌 필름을 적층하였다.A polypropylene film was laminated by the heat lamination or dry lamination shown below to the surface treated film formed of the metal surface treating agent of Examples 1 to 98 and Comparative Examples 1 to 13 and the substrates of Comparative Examples 14 to 18.

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Figure 112012056295655-pat00003
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(히트 라미네이션) (Heat lamination)

다음으로, 기재의 표면 처리 피막이 형성된 면에, 산 변성 폴리프로필렌의 디스퍼젼 (미츠이 화학 주식회사 제조, 「R120K」, 불휘발분 농도 : 20 %) 를 #8SUS 메이어 바를 사용한 바 코트법으로 도포한 후, 열풍 순환식 건조로 내에서 200 ℃, 1 분간 건조시킴으로써 접착제층을 형성하였다. 그 후, 그 접착제층과 두께 30 ㎛ 의 PP 필름 (토세로 주식회사 제조, 「CPPS」) 을, 190 ℃, 2 MPa 로 10 분간 열압착함으로써 폴리프로필렌 필름 적층 기재를 제조하였다.Next, a dispersion of acid-denatured polypropylene ("R120K" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., nonvolatile content concentration: 20%) was applied by a bar coating method using a # 8 SAS Meyer bar to the surface of the substrate having the surface treated film formed thereon, And dried at 200 DEG C for 1 minute in a hot air circulating drying furnace to form an adhesive layer. Thereafter, a PP film (CPPS, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 30 占 퐉 and the adhesive layer were thermocompression bonded at 190 占 폚 and 2 MPa for 10 minutes to produce a laminated base material of a polypropylene film.

(드라이 라미네이션) (Dry lamination)

우레탄계 드라이 라미네이트 접착제 (토요 모턴 주식회사 제조, 「AD-503/CAT10」, 불휘발분 농도 : 25 %) 를, #8SUS 메이어 바에 의해 바 코트법으로 도포한 후, 열풍 순환식 건조로 내에서 80 ℃, 1 분간 건조시켜 접착제층을 형성하였다. 그 후, 그 접착제층과 30 ㎛ 의 미연신 폴리프로필렌 필름 (후타무라 화학 공업 주식회사 제조, 「FCZX」) 의 코로나 방전 처리면을 100 ℃, 1 MPa 로 압착한 후, 40 ℃ 에서 4 일간 양생시킴으로써 폴리프로필렌 필름 적층 기재를 제조하였다.("AD-503 / CAT10", non-volatile matter content: 25%) was applied by a # 8 SAS Meyer bar by a bar coating method and then dried in a hot air circulating drying oven at 80 ° C, And dried for 1 minute to form an adhesive layer. Thereafter, the corona discharge treated surface of the adhesive layer and the unoriented polypropylene film ("FCZX" manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.) of 30 μm was pressed at 100 ° C. and 1 MPa, and then cured at 40 ° C. for 4 days To prepare a laminated substrate of a polypropylene film.

그 후, 히트 라미네이션 또는 드라이 라미네이션에 의해 제조된 상기 각 폴리프로필렌 필름 적층 기재를, 드로잉 아이어닝 가공 시험으로 딥 드로잉 가공하였다. 직경 160 ㎜ 로 타발한 상기의 적층 기재를 드로잉 가공 (1 회째) 하여, 직경 100 ㎜ 의 컵을 제작하였다. 계속해서, 그 컵을 직경 75 ㎜ 로 재차 드로잉 가공 (2 회째) 하고, 추가로 직경 65 ㎜ 로 드로잉 가공 (3 회째) 하여, 공시재인 캔을 제작하였다. 또한, 1 회째의 드로잉 가공, 2 회째의 드로잉 가공, 3 회째의 드로잉 가공에 있어서의 아이어닝 (박육화분) 률은, 각각 5 %, 15 %, 15 % 로 하였다.Thereafter, each of the laminated polypropylene film substrates produced by heat lamination or dry lamination was subjected to deep drawing processing by a drawing ironing working test. The above laminated base material having a diameter of 160 mm was drawn (first time) to prepare a cup having a diameter of 100 mm. Subsequently, the cup was further drawn (second time) at a diameter of 75 mm and further drawn (third time) at a diameter of 65 mm to prepare a can as a visible material. The ironing (thin wall flower pots) ratio in the first drawing processing, the second drawing processing, and the third drawing processing were set to 5%, 15%, and 15%, respectively.

[성능 평가][Performance evaluation]

각 폴리프로필렌 필름 적층 기재를 딥드로잉 가공한 후의 초기 밀착성, 내구 밀착성, 내전해액 접착 유지성 및 액안정성을 이하와 같이 하여 평가하였다. 그 결과를 표 5 ∼ 표 8 에 나타냈다.Initial adhesion, durability, electrolyte-adhering retention, and liquid stability after deep-drawing the respective polypropylene film laminated substrates were evaluated as follows. The results are shown in Tables 5 to 8.

(초기 밀착성) (Initial adhesion)

초기 밀착성은 딥드로잉 가공한 후의 공시재로 평가하였다. 캔을 제작할 수 있고, 필름의 박리가 없고, 초기 밀착성이 우수한 것을 「3 점」으로 하고, 필름의 일부가 박리된 것을 「2 점」으로 하고, 필름이 전면 박리된 것을 「1 점」으로 하였다. 또, 3 점 중에서, 전혀 박리가 관찰되지 않고, 특히 외관이 양호하며, 매우 초기 밀착성이 우수한 것을 「4 점」으로 하였다.The initial adhesion was evaluated by a post-deep drawing material. Quot ;, and a piece of the film which was peeled off was regarded as " 2 points ", and the film peeled off the entire surface was regarded as " one point " . Of the three points, no peeling was observed at all, and particularly excellent appearance and excellent initial adhesion were determined as " 4 points ".

(내구 밀착성) (Durability)

내구 밀착성은 딥드로잉 가공한 후의 공시재에 대하여, 가열 가압 증기의 분위기하에서 리토르트 시험을 실시한 것에 대하여 평가하였다. 리토르트 시험은, 시판되는 멸균 장치 (오토클레이브) 를 이용하여 125 ℃ 의 가열 가압 증기 분위기하에서 1 시간 처리하였다. 그 후, 필름면을 핀셋 끝으로 긁어서 전혀 필름의 박리가 일어나지 않는 것을 「6 점」으로 하고, 박리되기는 하지만 저항이 매우 높은 것을 「5 점」으로 하고, 박리되기는 하지만 저항이 높은 것을 「4 점」으로 하고, 저항은 그다지 높지 않지만 실용 레벨인 것을 「3 점」으로 하고, 매우 약한 힘으로 박리되는 것을 「2 점」으로 하고, 이미 필름이 박리되어 있는 것을 「1 점」으로 하였다.The durability of the specimens after the deep drawing was evaluated by performing the retort test in the atmosphere of the heated pressurized steam. The retort test was conducted using a commercially available sterilization apparatus (autoclave) in a heated and pressurized steam atmosphere at 125 ° C for 1 hour. Thereafter, the film surface was scratched with the tip of the tweezers so that no peeling of the film occurred at all. The film was evaluated as " 6 points " 2 points "indicating that the film was peeled off with a very weak force, and" 1 point "having the film already peeled off.

(내전해액 접착 유지성) (Holding property of electrolyte solution)

내전해액 접착 유지성은 딥드로잉 가공한 후의 공시재를, 리튬 이온 2 차 전지용 전해액 중에서 침지 시험한 후의 것에 대하여 평가하였다. 구체적으로는, 딥드로잉 가공한 후의 공시재를, 밀폐 용기 중에 충전된 이온 교환수를 1000 ppm 첨가한 리튬 이온 2 차 전지용 전해액 (전해질 : 1 M-LiPF6, 용제 ; EC : DMC : DEC = 1 : 1 : 1 (체적%)) 중에 침지시킨 후, 60 ℃ 의 항온조 중에 7 일간 투입하였다. 또한, 「EC」는 에틸렌카보네이트이고, 「DMC」는 디메틸카보네이트이며, 「DEC」는 디에틸카보네이트이다.The adhesiveness of the electrolyte to the electrolyte was evaluated as to the after-dipping treatment of the sealing material after immersion test in an electrolyte solution for a lithium ion secondary battery. Specifically, after the deep drawn drawing, the sealing material was immersed in an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery (electrolyte: 1 M-LiPF 6 , solvent; EC: DMC: DEC = 1 : 1: 1 (% by volume)), and then placed in a thermostatic chamber at 60 캜 for 7 days. Also, "EC" is ethylene carbonate, "DMC" is dimethyl carbonate, and "DEC" is diethyl carbonate.

그 후, 공시재를 꺼내어, 이온 교환수 중에 1 분간 침지, 요동시킴으로써 세정한 후, 열풍 순환식 건조로 내에서 100 ℃ 에서 10 분간 건조시켰다. 그 후, 필름면을 핀셋 끝으로 긁어서 전혀 필름의 박리가 일어나지 않는 것을 「6 점」으로 하고, 박리되기는 하지만 저항이 매우 높은 것을 「5 점」으로 하고, 박리되기는 하지만 저항이 높은 것을 「4 점」으로 하고, 저항은 그다지 높지 않지만 실용 레벨인 것을 「3 점」으로 하고, 매우 약한 힘으로 박리되는 것을 「2 점」으로 하고, 이미 필름이 박리되어 있는 것을 「1 점」으로 하였다.Thereafter, the specimen was taken out, washed by immersing and shaking in ion-exchanged water for 1 minute, and then dried in a hot-air circulation type drying oven at 100 ° C for 10 minutes. Thereafter, the film surface was scratched with the tip of the tweezers so that no peeling of the film occurred at all. The film was evaluated as " 6 points " 2 points "indicating that the film was peeled off with a very weak force, and" 1 point "having the film already peeled off.

(약제 안정성) (Drug stability)

약제 안정성은 금속 표면 처리제의 장기 안정성을 평가하였다. 구체적으로는, 표 1 ∼ 표 4 에 나타낸 실시예 1 ∼ 98 및 비교예 1 ∼ 13 의 금속 표면 처리제 각각 200 mL 를, 300 mL 의 폴리 용기에 각각 봉입하여, 20 ℃ 의 분위기 중에서 2 주간 가만히 정지시킨 후의 약제 (금속 표면 처리제) 상태를 평가하였다. 전혀 고화, 분리 및 침전이 없는 것을 「3 점」으로 하고, 약간 침전이 확인되지만, 고화 및 분리는 없고 또한 실용 레벨인 것을 「2 점」으로 하고, 고화 및 분리가 관찰되는 것을 「1 점」으로 하였다.The drug stability evaluated the long term stability of the metal surface treatment agent. Specifically, 200 mL of each of the metal surface treatment agents of Examples 1 to 98 and Comparative Examples 1 to 13 shown in Tables 1 to 4 was sealed in a 300 mL plastic container, and the container was kept still for 2 weeks in an atmosphere at 20 캜 (Metal surface treatment agent) was evaluated. , "Solid", "solid", "solid", "solid", "solid", "solid" and "solid" Respectively.

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표 5 ∼ 표 8 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 98 의 금속 표면 처리제 및 금속 기재를 이용하여 처리된 표면 처리 피막이 형성된 금속 재료는, 히트 라미네이션 및 드라이 라미네이션 모두에 있어서 초기 접착성 및 내전해액 접착 유지성이 매우 우수함이 확인되었다.As shown in Tables 5 to 8, the metal surface treatment agent of Examples 1 to 98 and the metal material on which the surface treatment film treated with the metal base material was formed exhibited an initial adhesion property and an adhesion resistance of the electrolyte solution in both heat lamination and dry lamination It was confirmed that the retention property was excellent.

1 금속 재료
2 표면 처리 피막
3 라미네이트 필름 또는 수지 도포막
10 표면 처리 피막을 갖는 금속 재료
1 metal material
2 surface treated coating
3 laminate film or resin coating film
10 Metal material with surface treated coating

Claims (6)

수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 을 방출하는 Zr 화합물 및 수용액 중에서 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하는 Ti 화합물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 4 족 천이 금속 화합물 (a) 와,
수산기, 카르복실기, 포스폰산기, 인산기 및 술폰산기에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 관능기를 동일 분자 내에 2 개 이상 갖는 유기 화합물 (b) 를 함유하고,
상기 유기 화합물 (b) 의 질량 (Mb) 과 상기 4 족 천이 금속 화합물 (a) 중의 금속의 질량 (Ma) 의 비 [Mb/Ma] 가 0.05 ∼ 0.6 인 것을 특징으로 하는 금속 표면 처리제.
A Zr compound that releases zirconyl ion (ZrO 2+ ) in an aqueous solution, and a Ti compound that releases a titanyl ion (TiO 2+ ) in an aqueous solution, and at least one quaternary Group IV transition metal compound (a)
(B) having at least two functional groups selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group and a sulfonic acid group in the same molecule,
Wherein the ratio [Mb / Ma] of the mass (Mb) of the organic compound (b) to the mass (Ma) of the metal in the quaternary transition metal compound (a) is 0.05 to 0.6.
제 1 항에 있어서,
상기 유기 화합물 (b) 의 분자량이 100 이상 1000 이하이고, 그 유기 화합물 (b) 가 상기 관능기를 분자량 30 ∼ 300 마다 1 개의 비율로 갖는 화합물인 금속 표면 처리제.
The method according to claim 1,
Wherein the organic compound (b) has a molecular weight of 100 or more and 1000 or less, and the organic compound (b) is a compound having the functional group in a ratio of one per 30 to 300 molecular weight.
삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐계 수지 및 폴리올레핀계 수지에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 논이온성 또는 아니온성의 수계 수지 (c) 를 함유하는 금속 표면 처리제.
3. The method according to claim 1 or 2,
(C) containing one or more nonionic or anionic water-based resins selected from urethane resins, epoxy resins, acrylic resins, phenol resins, polyester resins, polyvinyl resins and polyolefin resins, Surface treatment agent.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
Zr, Ti, V, Mo, W, Ce 및 Nb 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원소를 갖는 금속 화합물 (d) 를 함유하고,
상기 금속 화합물 (d) 중, Zr 및 Ti 에서 선택되는 금속 원소를 갖는 금속 화합물은, 수용액 중에서 지르코닐 이온 (ZrO2+) 또는 티타닐 이온 (TiO2+) 을 방출하지 않는 금속 화합물인 금속 표면 처리제.
3. The method according to claim 1 or 2,
(D) having one or two or more metal elements selected from Zr, Ti, V, Mo, W, Ce and Nb,
Wherein the metal compound having a metal element selected from Zr and Ti in the metal compound (d) is a metal compound that does not release zirconyl ion (ZrO 2+ ) or titanyl ion (TiO 2+ ) in an aqueous solution.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 금속 표면 처리제를 금속 표면에 도포하여 형성된 표면 처리 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 금속 재료.
A metal material having a surface treatment film formed by applying the metal surface treatment agent according to any one of claims 1 to 3 on a metal surface.
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