[发明专利]用于处理金属表面的溶液及其制备方法

说明书

本发明涉及用水基酸性组合物处理金属表面，以提高所处理金属或这样处理过的金属，或处理后又覆着常规有机保护层的金属耐蚀性的方法。本发明的一个主要目的是，提供一种贮存稳定性的单包装处理液，该处理液可基本上不含六价铬，但可以基本上如现有技术中含六价铬的处理液一样良好地保护金属，或者可以改进含六价铬的处理液的稳定性。

在现有技术已记载有各种各样的处理剂可用于本发明的一般场合，但其中的大多数都含有环保所不希望的六价铬或其它无机氧化剂。下面提及一些本发明人认为与本发明最相关的相关技术具体文献。

US5,089,064(1992年2月18日授予Reghi)记载给了一种用组合物处理铝的工艺，该组合物含氟锆酸(H₂ZrF₆)、水溶性或可分散的3-(N-C₁₄烷基-N-2-羟乙基氨甲基)-4-羟基苯乙烯聚合物及分散的二氧化硅，这种处理产生的结果极好，但有些不便，这是因为该处理用的组合物易于减慢沉降分散的二氧化硅组分。在实际应用中，这意味着，为要得到最佳结果，至少一定要将两种组分，其中一种含二氧化硅，另一种不含二氧化硅，分别贮存，并在使用前加混合。

US 4,963,596(1990年10月16日授予Lindert等人)记载了在金属处理中使用水溶性聚乙烯基苯酚衍生物，其中包括将这些聚合物材料与分散二氧化硅的尽可能的结合使用。

US 4,921,552(1990年5月1日授予Sander等人)记载了用一种含氟锆酸、氢氟酸及水溶性聚合物的组合物处理铝的方法。

已出版的欧洲专利申请说明书0273698(1989年7月6日出版)记载了一些酸性处理水溶液，其中含三价金属化合物、二氧化硅及优选还含有镍离子及/或氟离子。所用三价金属阳离子的平衡阴离子可为氟硅酸根。

US 4,341,558(1982年7月27目授予Yashiro)等人)记载了用一种含锆及/或钛的水溶性盐、磷酸肌酯及二氧化硅的组合物处理金属表面。该组合物也可含有机粘合剂，例如聚乙烯醇。  

US 4,277,292(1982年7月7日授予Tupper)记载了用一种含锆、氟化物及植物单宁的水基酸性组合物处理铝表面的方法。

US 3,506,499(1970年4月14日授予Okada等)记载了一种由铬酸和胶体二氧化硅组成的水溶液处理铝表面和锌表面的方法。

S.M Thomsen在Jour.Amer.Chem Soc(74.第1690-1693页，1952年)上发表了一篇题为“High-silica Fluosilic Acicds：Specific Reactions and the Equilibrium with silica”的论文。按该文的摘要所述，高二氧化硅氟硅酸可以用高达超过分子式H₂SiF₆所确定的组成18％以上“额外”二氧化硅的需要量，将水合二氧化硅溶于氢氟酸来制备。该高二氧化硅氟硅酸具有与钠盐和氟化物的特征性反应。所假定的化学平衡为：，被测得平衡常数约100-10,000。

除权利要求及实施例中，或者另行着重指出之处以外，本说明书中所有表示材料或者反应条件及/或使用条件量值的数量，须理解成以“约”字修饰，以说明本发明的最宽范围。在所说明的精确极限范围内进行的实施，一般均为优选。

现已发现，含有下列组合物水溶液组合物，其包括(A)一种由选自钛、锆、铪、硼、硅、锗及锡之中一种或一种以上金属或非金属元素的可溶解的氟酸化物组分，及(B)一种由一种或一种以上(i)可溶解或分散状态的选自钛、锆、铪、硼、铝、硅、锗及锡金属及非金属元素及(ii)这些金属或非金属元素的氧化物、氢氧化物及碳酸盐，这些组分经混合达到实际反应时间可转化成一种长时间无自发沉降或沉淀的稳定的液态组合物，即使当该组合物中所存在的金属及/或非金属元素、氧化物、氢氧化物及/或碳酸盐，处于未经反应而贮存，没有几天即会沉降的分散固体物状态也是如此。