JP2010505042A - 加水分解性有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の貯蔵に安定な組成物 - Google Patents

Abstract

鋼およびアルミニウムのような金属表面を処理するための化成および／または不動態化のコーティングおよびその方法が開示される。コーティング組成物は、シランと安定化剤とを含有する。この方法は、必要な金属表面をコーティング組成物に接触することを含む。
【選択図】 なし

Description

本開示は、クロムを含有しない金属用のコーティングに関する。特に、本開示は、鋼鉄、亜鉛めっき鋼およびアルミニウムの表面に適したリンス不要、非クロム酸塩、非リン酸金属塩のコーティングに関し、表面への、乾燥力のある化成および／または不動態化のコーティングの接着性を改善し、そして向上した腐食からの保護を提供する安定化剤を含有する。

さまざまな組成物が、金属表面を前処理するために商業的な塗布用に知られている。例えば、クロム化合物およびリン酸重金属塩の化成コーティングは、塗装操作の前に金属表面を前処理するために商業的な塗布で用いられる。しかしながら、クロムの毒性の側面や、工業的なプロセスの廃棄物経路から河川や水路に放出されるクロム酸塩、リン酸塩、他の重金属による汚染の影響について関心が増大している。

従って、クロム化合物またはリン酸重金属塩から免れた効果的な処理を施し、その場で乾燥される化成または不動態化のコーティングを施して金属表面の腐食を抑制し、そして表面に塗布するペイントや別のコーティングの接着性を高めるという、当分野での必要性が存在する。米国特許第５，４３３，９７６号は、塗装された金属基質の耐腐食性を向上させる金属向けの処理として、無機のケイ酸塩またはアルミン酸塩、有機官能性シランおよび非官能性シランの組合せから作製されるアルカリ溶液を記載する。米国特許第６，１０６，９０１号は、ウレイドシランと、一つもしくはそれ以上のシリル官能性の多いシランとから構成される溶液による金属処理の方法を開示する。ここでは、アルコールのような溶媒は、溶解性または安定性を向上するために含まれてよく、そして酸は、溶液のｐＨを７より低く調整するために添加されてよい。この溶媒は、次の工程で実質的に取り除かれよう。

本開示は、地金または塗装された金属の耐腐食性、および／または金属とコーティングとの間の接着性、を向上させる化成または不動態化のコーティングを形成するために供する、鋼鉄（具体的には、一つの実施態様において冷間圧延鋼）、亜鉛めっき鋼およびアルミニウムのような金属表面を処理する方法と組成物に関する。一つの実施態様において、この方法は、必要とする金属表面を、金属酸化物またはシリカ粒子のようなコロイド状の酸化物粒子と、ウレイドシラン化合物とを含有する安定化された水性ゾルに接触させることを含む。金属表面を上述の処理（前処理または前処理溶液、処理組成物、水性組成物、水性前処理組成物、水性ゾル組成物、低ＨＡＰＳ組成物、組成物、安定化された水性ゾル組成物、低揮発性組成物などとしても知られる）と接触させた後、この処理は、その場で乾燥されて望ましいコーティングを形成する。具体的には、この処理はクロムとリン酸塩とを実質的に免れている。

ここでの一つの実施態様において：
ａ）ゲル生成および／または沈殿をしやすく、そして有害大気汚染物質を実質的に免れている有機官能性シランの、部分および／または完全縮合物の水溶液、ここで、この水溶液は安定ではない；および、
ｂ）水溶液（ａ）を安定化して安定な組成物を与える、安定性を増加させる量の安定化剤、
を含有する安定な組成物を提供する。

別の一つの実施態様において、（ａ）ウレイドシランの部分または完全縮合物、（ｂ）コロイド状酸化物、および（ｃ）水、を含有する組成物を提供する。

ここでのさらに他の実施態様において、金属表面を処理してその上に化成または不動態化のコーティングを形成させる方法を提供し、これは、この金属表面が：
ａ）ゲル生成および／または沈殿をしやすく、そして有害大気汚染物質を実質的に免れている有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液、ここで、この水溶液は安定ではない；および、
ｂ）水溶液（ａ）を安定化して安定な組成物を与える、安定性を増加させる量の安定化剤、
を含有する安定な組成物に接触することを含む。

さらなる実施態様において、金属表面を処理してその上に化成または不動態化のコーティングを形成させる方法を提供し、これは、この金属表面が：
ａ）ウレイドシランの部分または完全縮合物；
ｂ）コロイド状金属酸化物またはシリカ粒子；水；および、
ｃ）任意選択で、ウレイドアルコキシシラン（ａ）とは異なるアルコキシシランである補助剤
を含有する組成物と接触することを含む。

ここでの実施態様によると、クロムから免れている、そして具体的にはリン酸塩から免れている化成または不動態化のコーティングは、金属オキシドゾルおよび／または任意選択でシリカゾル、のような安定化された水性ゾルを所望の表面に接触させることによって、電気亜鉛めっき鋼、冷間圧延鋼、溶融亜鉛めっき鋼、アルミニウム、および他の金属のような金属表面上に提供し得ることが見出された。

具体的な一つの実施態様において、ここでの総ての範囲は、そのあいだにある総ての範囲を含んでよいことを含有することが理解されよう。

ここでの具体的な一つの実施態様において、金属表面を処理してその上に化成または不動態化のコーティングを形成する安定な組成物を提供し、前記組成物は：
ａ）ゲル生成および／または沈殿をしやすく、そして有害大気汚染物質を実質的に免れている有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液、ここで、この水溶液は安定ではない；および、
ｂ）安定な組成物を生成する水溶液（ａ）を安定化させる、安定性を増加させる量の安定化剤；
ｃ）コロイド状酸化物；および、
ｄ）任意選択で、有機官能性シラン（ａ）とは異なるアルコキシシランである補助剤、ここで、前記組成物は安定な組成物である
を含有する。

ここでのさらなる実施態様において、ここに記載の組成物は、金属表面を処理してその上に化成または不動態化のコーティングを形成する処理組成物であってよい。またさらなる実施態様において、金属表面に化成または不動態化のコーティングを形成する、ここに記載の方法は、前記金属表面と組成物とを接触させることを含有するが、前記金属表面と処理組成物とを接触させることを含んでよい。

水溶性ゾル組成物は、一つもしくはそれ以上の加水分解された、または部分的に加水分解されたシラン、例えば非限定的な例としてウレイドシランをさらに含有する。より具体的な実施態様において、安定化剤は、生成物の安定性を向上させるためにゾル−シラン混合物（水溶液）に添加される。ここでの一つの実施態様において、ここに記載する水性の前処理組成物は、地金および塗装された金属の改良された耐腐食性と、地金および塗装された金属へ塗布されたコーティングの接着性とを供する。ここで、「地金」の語句は、ここに記載の化成または不動態化のコーティングで処理されているが塗装されていない金属表面を指す、と理解されよう。

一つの実施態様において、「有機官能性シラン」の語句は、アルコキシまたはアシロキシの官能性に加え、アミノ以外の有機官能性を有する任意のアルコキシシランおよび／またはアシロキシシランであると理解される。

ここでの一つの実施態様において、有機官能性シランの部分および／または完全縮合物、またはより具体的には、ウレイドアルコキシシランの部分および／または完全縮合物、の語句は、有機官能性シランおよび／またはウレイドアルコキシシラン、ならびに、任意選択で、それの部分または完全加水分解物、ならびに、この加水分解物の部分および／または完全縮合物を含有すると理解されよう。ここでの一つの実施態様において、ウレイドアルコキシシランは、有機官能性シランのより具体的な実施態様であり、これは任意の実施態様において用いてよいと理解されよう。ここでの一つの実施態様において、ここに記載の組成物および／または方法のいずれにおいても、ウレイドシランは、一つの非限定的な実施態様において、有機官能性シランであってよい。一つの実施態様において、有機官能性シランは、水により加水分解されうるアルコキシシランおよび／またはアシロキシシランであり、具体的には水は、ここに記載の組成物および／または方法のいずれにおいても存在し、前記組成物および／または方法おいて有機官能性シランの部分および／または完全縮合物を得る。さらに他の実施態様において、加水分解物は、有機官能性シランが部分的におよび／または完全に加水分解された生成物である。他のさらなる実施態様において、ここに記載の有機官能性シランの加水分解に類似して、加水分解物は、当業者に知られる縮合反応を意味する縮合反応をされて、部分的におよび／または完全に縮合された加水分解物を得ることになる。ここでの他の実施態様において、ここに記載の有機官能性シランの加水分解の程度は、シランが水分に接触した直後に開始してから、有機官能性シランの加水分解が完結するまでの量であってよい。

一つの実施態様において、有機官能性シラン（ａ）は一般式（Ｉ）である：

式中、Ｒ^１の各々は、独立して１から約１２の炭素原子、より具体的には１から約１０の炭素原子、そして最も具体的には１から約８までの炭素原子の直鎖、分岐または環状の二価有機基であり、有機官能基Ｘとシリル基との間に安定な架橋を形成する、例えば非限定的な例としてメチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、シクロヘキシレン、アリーレン（arylene）、またはアルカリーレン（alkarylene）などであり、そして例えば非限定的な例として酸素および硫黄である、一つもしくはそれ以上のヘテロ原子を、任意選択で含み；Ｒ^２の各々は、独立してアルキル、アルコキシ置換アルキル、アリール、またはアラルキルであり、総てが具体的には１から約１６までの炭素原子、より具体的には１から約１２までの炭素原子、そして最も具体的には１から約８までの炭素原子であり；各々のＲ^３は、独立して水素、アセチル、アルキル、またはアルコキシ置換アルキルであり、総てが具体的には１から約１６までの炭素原子、より具体的には１から約１２までの炭素原子、そして最も具体的には約８までの炭素原子であり;Ｘは、原子価ｒの有機官能基であり、一価、二価または多価の官能基を含む；ｒは１から４の整数であり、ａは０から２までの整数であり、より具体的には０から１であり、そして最も具体的には０である。

一つの実施態様において、Ｘは官能基であり、例えば非限定的な例として、メルカプト、アシロキシ、グリシドキシ、エポキシ、エポキシシクロヘキシル、エポキシシクロヘキシルエチル、ヒドロキシ、エピスルフィド、アクリラート、メタクリラート、ウレイド、チオウレイド、ビニル、アリル、−ＮＨＣＯＯＲ^５、−ＮＨＣＯＳＲ^５（ここでＲ^５は、１から約１２までの炭素原子、より具体的には１から約８までの炭素原子を有する一価の炭化水素基である）、チオカルバマート、ジチオカルバマート、エーテル、チオエーテル、ジスルフィド、トリスルフィド、テトラスルフィド、ペンタスルフィド、ヘキサスルフィド、ポリスルフィド、キサンタート、トリチオカルボナート、ジチオカルボナート、イソシアヌラート、または、他の−Ｓｉ（Ｒ^２）_ａ（ＯＲ^３）_３−ａ基（ここでＲ^２、Ｒ^３およびａは、定義したとおり）である。

一つの実施態様において、ここでの一連の一価の有機官能基は：メルカプト；アクリロキシ、メタクリロキシ、およびアセトキシのようなアシロキシ；グリシドキシ、−Ｏ−ＣＨ_２−Ｃ_２Ｈ_３Ｏ−；エポキシシクロヘキシルエチル、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｃ_６Ｈ_９Ｏ；エポキシシクロヘキシル、−Ｃ_６Ｈ_９Ｏ；エポキシ、−ＣＲ（−Ｏ−）ＣＲ_２；ヒドロキシ；カルバマート、−ＮＲ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ；ウレタン、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲＲ；一価ウレイド、−ＮＲ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ_２；シリル、−Ｓｉ（Ｒ^２）_ａ（ＯＲ^３）_３−ａ、ここでａは定義したとおりである；シリルアルキル、−Ｃ_６Ｈ_９（Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（Ｒ^２）_ａ（ＯＲ^３）_３−ａ）_２、ここでａは定義したとおりであり、Ｃ_６Ｈ_９はシクロヘキシルである；および、一価イソシアヌラート、(−Ｎ)（ＮＲ）（ＮＲ）Ｃ_３Ｏ_３、ここでＲの各々は、水素、１から６までの炭素原子のアルキル、シクロアルキル、１から６までの炭素原子のアルケニル、アリーレン、またはアルカリーレンを含む群から独立して選択される；
を含むが、これらに限定されない。

ここでの他の実施態様において、ここでの一連の二価の有機官能基は：カルバマート、−（−）Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＯＲ；ウレイド、−ＮＲ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ−；および、二価イソシアヌラート、(−Ｎ)_２（ＮＲ）Ｃ_３Ｏ_３、ここでＲは、水素、１から６までの炭素原子のアルキル、シクロアルキル、１から６の炭素原子のアルケニル、アリーレン、またはアルカリーレンを含む群から独立して選択される；を含むが、これらに限定されない。ここでのさらに他の実施態様において、ここでの一連の三価の有機官能基は：カルバマート、（−）_２Ｎ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−；ウレイド、（−）_２Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ−；および、三価イソシアヌラート、(−Ｎ)_３Ｃ_３Ｏ_３、ここでＲの各々は、水素、１から６までの炭素原子のアルキル、シクロアルキル、１から６までの炭素原子のアルケニル、アリーレン、またはアルカリーレンを含む群から独立して選択される；を含むが、これらに限定されない。

ここでのさらなる実施態様において、ここでの一連の四価の有機官能基は、ウレイド、（−）_２Ｎ（Ｃ＝Ｏ）Ｎ（−）_２を含むが、これに限定されない。

具体的な実施態様において、有機官能性シランは、一価ウレイド、−ＮＲ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ_２；二価ウレイド、−ＮＲ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ−および（−）_２Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ_２；三価ウレイド、（−）_２Ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ−；四価ウレイド、（−）_２Ｎ（Ｃ＝Ｏ）Ｎ（−）_２；および、三価イソシアヌラート、(−Ｎ)_３Ｃ_３Ｏ_３である。

具体的な実施態様において、ｒは１から４まで、具体的には２から４まで、そしてより具体的には３から４までの整数である。

一つの実施態様において、有機官能性シラン（ａ）は、例えば、非限定的な例として上述のウレイドアルコキシシラン（ａ）のようなウレイドアルコキシシランである。ここでのより具体的な一つの実施態様において、存在して、そして使用されうるウレイドシラン（例えば、非限定的な例として上述のウレイドアルコキシシラン（ａ）である）物質に関しては、式（ＩＩ）で表されるウレイドシランを含む：

式中、Ｒの各々の存在は、独立して水素、１からまで６の炭素原子のアルキル、シクロアルキル、１から６までの炭素原子のアルケニル、アリーレン、またはアルカリーレンであり、具体的にはＲは、カルボニルとＲ^１とのあいだの架橋である窒素原子に結合しているが、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、およびシクロヘキシルからなる群から独立して選択される；Ｒ^１は、置換または無置換の脂肪族基または芳香族基であり、具体的にＲ^１は、１から１０までの炭素原子のアルキレン、１から６の炭素原子のアルケニレン、アリーレン、およびアルキルアリーレンからなる群の一種から独立して選択され、そしてＲ^１の非限定的な例は、メチレン、エチレン、プロピレン、２−メチルプロピレン、および２，２−ジメチルブチレンであり；各々のＲ^２は、独立して１から１０までの炭素原子の、より具体的には１から約６の炭素原子の一価の炭化水素基であり、具体的には、例えば非限定的に、非限定的な例としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、フェニル、またはベンジルで、さらに具体的には１から４までの炭素原子の低級アルキル、そして最も具体的にはメチルのような、アルキル基、アリール基およびアラルキル基であり；そして、Ｒ^３の各々は、水素、直鎖または分岐のアルキル、直鎖または分岐のアルコキシ置換アルキル、直鎖または分岐のアシルからなる群から独立して選ばれ、具体的にＲ^３は、水素、エチル、メチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、およびアセチルからなる群から独立して選ばれる；そして、一つの実施態様において、少なくとも一つのＲ^３は、水素またはアセチル以外である；そして、ａは０、１または２である。

具体的な一つの実施態様において、ここで使用されるように、「置換」脂肪族または芳香族、の用語は、炭素骨格が、この骨格の中に位置するヘテロ原子、またはヘテロ原子、または炭素骨格に結合するヘテロ原子含有基を有する脂肪族基または芳香族基を意味すると理解されよう。一つの実施態様において、ヘテロ原子の幾つかの非限定的な例は、酸素、窒素またはそれらの組合せである。

ここでの別の一つのより具体的な実施態様において、本開示で用いられるウレイドシラン（例えば、非限定的な例としてウレイドアルコキシシランである）は、構造（ＩＩＩ）を有するもののようなγ−ウレイドプロピルトリメトキシシランである。

他の実施態様において、ここでのウレイドシランの非限定的な一例は、３−ウレイドプロピルトリエトキシシランであり、これは加水分解物の調製に使ってもよく、ここに記載の組成物および方法において使用してよい。純粋な３−ウレイドプロピルトリエトキシシランは、ろう状固体物質である。この固体物質を溶かす溶媒または手段が、これを役立たせるのに必要である。ここでの具体的な一つの実施態様において、市販の３−ウレイドプロピルトリエトキシシランは、例えば非限定的な例としてメタノールに溶解させると、その結果、これは純粋な化合物ではないが、同一のケイ素原子に結合したメトキシ基とエトキシ基の両方を含む。一つの実施態様において、市販の３−ウレイドプロピルトリエトキシシランは、メタノールでウレイドプロピルトリアルコキシシランとメタノールの５０重量パーセント溶液となるようにメタノールに溶かす。他の具体的な実施態様において、完全に加水分解したとき、このシランの本質は同一になってしまう。

ここでの一つの実施態様において、有機官能性シラン（ａ）は、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニル−トリス（２−メトキシエトキシシラン）、スチリルエチルトリメトキシシラン、ガンマ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−（アクリロキシプロピル）メチルジメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピル−トリス−（２−メトキシエトキシ）シラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−チオオクタノイルプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−チオオクタノイルプロピルトリエトキシシラン、ビス−（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス−（トリエトキシシリルプロピル）ジスルファン、ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルジメトキシエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメトキシジエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルメトキシエトキシシラン、ガンマ−カルバマトプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−カルバマトプロピルトリエトキシシラン、イソシアヌラートプロピルトリメトキシシラン、ビス−（トリメトキシシリルプロピル）尿素、ビス−（トリエトキシシリルプロピル）尿素、２−シアノエチルトリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、およびそれらの組合せからなる群から選択される。

具体的な一つの実施態様において、有機官能性シラン（ａ）は、ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルジメトキシエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメトキシジエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルメトキシエトキシシラン、Ｎ、Ｎ’−ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−トリメトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−ジイソプロポキシメチルシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ−ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ−ビス−（３−トリメトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ−ビス−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ−ビス−（３−ジイソプロポキシメチルシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス−（３−トリエトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス−（３−トリメトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリス−（３−ジイソプロポキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス−（３−トリエトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス−（３−トリメトキシシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス−（３−ジイソプロポキシメチルシリルプロピル）尿素、トリス−（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌラート、およびそれらの組合せからなる群から選択される。

ここでの別の一つの実施態様において、「有害大気汚染物質（ＨＡＰまたはＨＡＰｓ）を実質的に免れている」の語句は、上述の有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液からＨＡＰが除去された後に、より具体的にはＨＡＰが除去されていなかった有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の同等の水溶液と比較して、ＨＡＰがより低い濃度まで除去された後に存在するＨＡＰの濃度である。具体的な一つの実施態様において、そのようなＨＡＰの除去は、不活性ガス、例えば非限定的な例として窒素の注入により遂行されうる。具体的なもう一つの実施態様において、そのようなガスの注入は、約２から約９６時間までの、より具体的には約４から約７２時間までの、さらに具体的には約６から約４８時間までの、そして最も具体的には約８から約２４時間までの期間で実施される。他の実施態様において、ここでＨＡＰの除去に使用してよい他の技術は、減圧および／または蒸留である。さらにもう一つの具体的な実施態様において、「有害大気汚染物質を実質的にに免れている」は、ＨＡＰが、具体的には約１重量パーセント未満の、より具体的には約０．２重量パーセント未満の、さらに具体的には約０．０５重量パーセント未満の、そして最も具体的には約０．０１重量パーセント未満の濃度を含んでよく、前記重量パーセントは組成物の全重量に基づく。

具体的な一つの実施態様において、ＨＡＰは、１９９０年の大気汚染防止法改正においてＨＡＰｓとして特定されている、ペイントに使われる化合物である。具体的な一つの実施態様において、ＨＡＰは、上述の有機官能性シラン（ａ）の加水分解から生成する副生成物であってよい。具体的な一つの実施態様において、ＨＡＰは、アセトアミド、アクリルアミド、アクリル酸、アクリロニトリル、塩化アリル、アニリン、ベンゼン、１，３−ブタジエン、カプロラクタム、カテコール、クメン、１，２−ジクロロエタン、ジクロロエチルエーテル、ジエタノールアミン、ジメチルアミノ−アゾベンゼン、ジメチルホルムアミド、フタル酸ジメチル、エピクロロヒドリン、アクリル酸エチル、エチルベンゼン、二臭化エチレン、エチレンイミン、ホルムアルデヒド、ヘキサクロロベンゼン、ｎ−ヘキサン、ヒドロキノン、イソホロン、無水マレイン酸、メタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、塩化メチレン、ナフタレン、ニトロベンゼン、２−ニトロプロパン、ペンタクロロフェノール、フェノール、酸化プロピレン、スチレン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、トルエン、２，４−トルエンジイソシアナート、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、２，４，６−トリクロロフェノール、酢酸ビニル、塩化ビニル、キシレン、ｍ−キシレン、ｏ−キシレン、ｐ−キシレン、およびそれらの組合せを含む。一例は、ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランの加水分解からのメタノールの発生である。

他の具体的な実施態様において、ＨＡＰＳを実質的に免れていることに加え、有機官能性シラン（ａ）の水溶液は、さらに揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が少ない。具体的な一つの実施態様において、ＶＯＣは、上述の有機官能性シラン（ａ）の加水分解から生成する副生成物である。より具体的な一つの実施態様において、ＶＯＣは、大気中の任意の光化学反応に関与する任意の有機化合物である；すなわち、光化学反応性を無視できるとして米国環境保護庁（ＥＰＡ）が指定する化合物以外の任意の有機化合物である。より具体的な実施態様において、ＶＯＣは、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびそれらの組合せからなる群から選択してよい。さらなる実施態様において、ＶＯＣが低い、というのは、具体的には約１０重量パーセント未満、より具体的には約５重量パーセント未満、さらに具体的には約２重量パーセント未満、そして最も具体的には約１重量パーセント未満であるＶＯＣ濃度であり、前記重量パーセントは組成物の全重量に基づく。

金属表面へのコーティングの塗布のようなコーティングの塗布において、ＶＯＣは、ＥＰＡ Ｍｅｔｈｏｄ ２４に従い、溶媒と水を除く補正をして非揮発成分のパーセントから計算される。非揮発成分の含量は、ＡＳＴＭ規格、Ｄ２３６９およびＤ３９６０に基づいて測定される。一つの実施態様において、一般に物質の試料は、試験皿に置かれ、対流式オーブンの中に１１０℃で１時間置かれる。次に、皿に残った試料の重量を測定する。一つの実施態様において、塗布にさらに特化したグリコールは、低いＶＯＣを示すが、ここに記載されるさらにそのほかは、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリトリトール、およびそれらの組合せである。

シリカゾル物質は、具体的には酸性のｐＨの水性のコロイドシリカを含有する。シリカゾル物質の幾つかの非限定的な例は、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから、そしてＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ、 Ｄｅｇｕｓｓａ、Ｎｉｓｓａｎ ＣｈｅｍｉｃａｌおよびＮａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙのような他の供給業者からも購入可能な物質である。効果的なシリカゾルの一つの具体的な非限定的例は、Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ Ａ２０５であり、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な高純度ヒュームドシリカの脱イオン水分散液である。Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ Ａ２０５のｐＨは約５〜７、固体含量は約１２パーセント、粘度は１００センチポアズ（ｃＰｓ）未満、そして比重は約１．０７である。ここでの一つの実施態様において、コロイド状酸化物は、コロイド状金属酸化物またはコロイド状半金属酸化物のゾルと同一であると理解され、そして具体的にはコロイド状金属酸化物は、酸化セリウムであってよく、そしてコロイド状半金属酸化物は、シリカであってよい。一つの実施態様において、コロイド状金属酸化物は、酸化セリウムである。

一つの実施態様において、酸化セリウムゾルの非限定的な例は、市販されている任意のゾルである。具体的な一つの実施態様において、市販されている酸化セリウムゾルは、水性のコロイド懸濁液中に酸化セリウム粒子を含有する。ここでのより具体的な一つの実施態様において、例として述べうる非限定的な市販の酸化セリウムゾルは、コロイド状の酸化セリウム硝酸塩および酸化セリウム酢酸塩を含み、両者はＲｈｏｄｉａから入手可能であり、そしてこれらの酸化セリウムゾルは、Ｎｙａｃｏｌ Ｎａｎｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ． からも入手可能である。より具体的な一つの実施態様において、酸化セリウム酢酸塩ゾルは、約２０重量パーセントの酸化セリウム粒子を含む。さらに他の具体的な実施態様において、酸化セリウムゾルの非限定的な例は、約１００ナノメートル（ｎｍ）未満の、より具体的には約５０ｎｍ未満の、そして最も具体的に２０ｎｍ未満の粒径を有するゾルを含む。他の具体的な実施態様において、酸化セリウムゾルのｐＨの幾つかの非限定的な例は、約１〜９の、より具体的には１〜６の、そして最も具体的には２〜４の水準のｐＨ値である。さらにより具体的な実施態様において、別の金属酸化物ゾルの幾つかの非限定的な例は、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、およびそれらの組合せのようなものを含む。ここでの別の一つの非限定的な実施態様において、コロイド状金属酸化物は、シリカ粒子（すなわち、ナノサイズのシリカ粒子）以外の任意のコロイド状金属酸化物、および／または酸化亜鉛粒子（すなわち、ナノサイズの酸化亜鉛粒子）、および／または酸化アルミニウム粒子（すなわち、ナノサイズの酸化アルミニウム粒子）を含有する。

より具体的な一つの実施態様において、金属酸化物の水性コロイド懸濁液は、具体的には約０．００１から約３６重量パーセントまで、より具体的には約０．０１から約３０重量パーセントまで、そして最も具体的には約０．１から約２０重量パーセントまでの量で金属酸化物を含有してよく、前記重量パーセントは組成物の全重量に基づく。ここでのさらなる実施態様において、金属酸化物の水性コロイド懸濁液は、シリカ、より具体的にはシリカゾルをさらに含有してよい。具体的な他の実施態様において、組成物は、シリカ、そしてより具体的にはシリカゾルをさらに含有してよい。

具体的な他の実施態様において、ゾル（コロイド状金属酸化物）と、有機官能性シラン（ａ）、またはより具体的にはウレイドシラン（例えば、非限定手金例としてウレイドアルコキシシランである）との上述の組合せに加えて、我々は、安定化剤をそれらへ添加することによって、この組合せの貯蔵寿命が著しく改善されることを見出した。具体的な一つの実施態様において、予備データは、特定の安定化剤の添加で、ゾル／ウレイドシランの組成物の貯蔵寿命が長くなることを示唆する。

別の一つの実施態様において、ここで使用される「安定化剤」の語句は、（１）水溶性である、（２）有害大気汚染物質ではなく、そしてその上任意選択でＶＯＣではない、そして（３）縮合物の沈殿またはゲル化を遅延する、という物質であると理解すべきである。

ここでの他の実施態様において、安定化剤の水への溶解度というのは、安定化剤と水性組成物との少なくとも明確な二層の形成に起因する少なくとも目視できる相分離がないことであり、そして具体的な安定化剤を具体的に用いる量で使用した結果として、安定化剤が組成物における沈殿またはゲル化を遅延できることである。より具体的な実施態様において、安定化剤は、具体的には完全な混和性から約１重量パーセントまで、より具体的には約５０から２重量パーセントまで、そして最も具体的には約３０から約１重量パーセントまでの水への溶解度を有してよく、前記重量パーセントは組成物の全重量に基づく。

ここでのもっとさらなる実施態様において、縮合物の沈殿またはゲル化の遅延は、ある時間の期間に組成物からのいっさいの目視できる沈殿またはゲル化を、同一の時間の期間内に前記沈殿またはゲル化が起きるような安定化剤を除いて同等の組成物に比較して、排除する事を含んでよい。

他の具体的な実施態様において、多数の安定化剤を例として挙げてよい。ここでの一つの実施態様において、安定化剤の幾つかの非限定的な例は、例えばアルコール、グリコール、トリオール、ポリオール、グリコールエーテル、エステル、ケトン、ピロリドン、またはポリエーテルシラン、およびそれらの組合せを含み；ただし、ポリエーテルシランは有機官能性シラン（ａ）とは異なる、という条件であり；そして、上述したように、ただし、安定化剤はＨＡＰではない物質に限定される、という条件である。一つの実施態様において、ポリエーテルシランは、一般式、Ｒ^６Ｏ（ＥＯ）_ｍ−［ＣＨ_２］_ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ）_３であり、式中、ｍは１から約２０であり、ｎは１から１２であり、そしてＲ^６は直鎖、分岐または環状の有機基であり、これは１から約１６の炭素原子、より具体的には１から約１２の炭素原子、そして最も具体的には１から約８の炭素原子を有し、そしてＥＯはオキシエチレン基である。より具体的な実施態様において、上述のポリエーテルシランは、一般式、Ｒ^６Ｏ（ＥＯ）_７．５−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３またはＲ^６Ｏ（ＥＯ）_３−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３の少なくとも一つであり、式中、（ＥＯ）は定義したとおりであり、Ｒ^６はメチルであり、そして（ＯＭｅ）はメトキシ基である。ここでの他の実施態様において、一つもしくはそれ以上のここに記載されるいずれかの安定剤（安定化剤）は、ここに記載の組成物および／または方法のいずれにおいても用いてよい。

ここでのより具体的な実施態様において、具体的な安定化剤の幾つかの非限定的な例は、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、２−メチル−２−ブタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、ポリ（エチレングリコール）、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリ（プロピレングリコール）、１，５−ペンタンジオール、エステルジオール２０４、２，２，４−トリメチルペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールプロパンアリルエーテル、グリセロールエトキシラート、グリセロールエトキシラート−ｃｏ−プロポキシラートトリオール、グリセロールプロポキシラート、ペンタエリトリトール、１−メトキシ−２−プロパノール（プロピレングリコールメチルエーテル）、１−エトキシル−２−プロパノール、１−プロポキシ−２−プロパノール、１−ブトキシ−２−プロパノール、２−ブトキシエタノール、ジ（プロピレングリコール）ブチルエーテル，ポリ（プロピレングリコール）モノブチルエーテル、ジ（プロピレングリコール）ジメチルエーテル、酢酸メチル、乳酸エチル、２−メトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールエチルエーテルアセタート、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、ＭｅＯ（ＥＯ）_７．５−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３、式中、ＭｅＯはメトキシであり、そして（ＥＯ）は上で定義したとおりである；およびそれらの組合せからからなる群から選択される安定化剤（ｂ）を含む。

他の具体的な実施態様において、安定性を増加させる量で用いるとき、安定化剤は、この組成物に安定性の期間を与え、これは安定化剤を添加してない同等の組成物の安定性の期間の少なくとも２倍である。より具体的な実施態様において、安定化剤は、この組成物に安定性の期間を与え、これは安定化剤を添加してない同等の組成物の安定性の期間の少なくとも３倍である。最も具体的な実施態様において、安定化剤は、この組成物に安定性の期間を与え、これは安定化剤を添加してない同等の組成物の安定性の期間の少なくとも５倍である。より具体的な一つの実施態様において、安定化剤は、具体的には約１時間から約５年まで、より具体的には約４８時間から約３年まで、さらに具体的には約９６時間から約２年まで、そして最も具体的には約１週間から約１８カ月までの組成物の安定性の期間を与える。

他の実施態様において、「安定性を増加させる量」の語句は、上で定義された安定性の期間を与える安定化剤の量であると理解すべきである。より具体的な実施態様において、「安定性を増加させる量」の語句は、同一の安定化剤を、そのような量より少なく使った同等の組成物に比較して、ここに記載の組成物における縮合物の沈殿またはゲル化の遅延を与える安定化剤の量であると理解すべきである。安定性を増加させる量は、安定化剤と、加水分解性アルコキシシランと、ここに記載の別の組成物成分とのような因子に応じて大きく変化すると理解されよう。ここでの一つの実施態様において、安定性を増加させる量は、有機官能性シランの加水分解で生成するであろう安定化剤の量を越えて増やされた量であり、そして有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液の安定性を増加する、と理解される。

ここでの他の実施態様において、ここに記載の組成物は、クロムおよび／またはリン酸塩を実質的に免れている。具体的な一つの実施態様において、ここに記載の組成物は、高い引火点を有してよい。さらに具体的な実施態様において、高い引火点は、少なくとも約２１℃、より具体的には約２５℃より高く、そして最も具体的には約３０℃より高い引火点を含んでよい。一つの実施態様において、高い引火点は、米国特許出願第２００３／００４１７７９号に記載される任意の引火点を含んでよく、この出願を参照により、総ての内容を本明細書に編入する。

ここでの他の具体的な実施態様において、さらに加えて、上記の成分への任意選択の補助剤として、ここに記載の組成物および方法は、使用溶液においてＳｉ−Ｏ結合を与えるＣ_１〜Ｃ_４のアルコキシシラン化合物を含んでもよい。ここでの他の具体的な実施態様において、そのようなＳｉ−Ｏ結合は、この補助剤とここに記載のシランとのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含んでよい。他の具体的な実施態様において、ここに記載の組成物および方法は、少なくとも一つのＣ_１〜Ｃ_４のアルコキシシラン化合物、そしてより具体的には少なくとも二つのＣ_１〜Ｃ_４のアルコキシシラン化合物を含んでよい。より具体的な一つの実施態様において、これらの補助剤は、式（ＩＶ）によって表すことができる：

式中、Ｒ^７は、１から１０までの炭素原子、より具体的には約１から約８の炭素原子、そして最も具体的には約１から約４の炭素原子を有する炭化水素基であり、またはＯＲ^８および各々のＲ^８は、Ｃ_１〜Ｃ_４のアルキル基から独立して選ばれる。ここでのさらにより具体的な一つの実施態様において、式（ＩＶ）の非限定的な例は、現在のところオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）またはメチルトリエトキシシランを挙げてよい。一つの実施態様において、式（ＩＶ）のこれらの化合物およびこの式によって包含される他の化合物は、溶液（水溶液のような）中で加水分解してＳｉ−Ｏ結合の源を与える。ここでの他の一つの実施態様において、この組成物および方法は、ここに記載の上述の水溶性の酸化セリウムゾル中に存在する任意の水に加えて、具体的に水をさらに含んでよい。

ここでの具体的な一つの実施態様において、現在のところ、ここで開示される非限定的な例示的方法は、所望の金属表面を：（ａ）ケイ素酸化物および／またはセリウム酸化物の粒子、および（ｂ）ウレイドシラン化合物、を含有する水溶性ゾルに接触させることを含む。他の具体的な実施態様において、また上述のように、このゾルは安定化剤（ｃ）と、任意選択の補助剤とを含んでよい。

ここでの一つの実施態様において、ここに記載の組成物は、有機官能性シラン（ａ）の部分および／または完全縮合物を、具体的には約０．０１から約８０重量パーセントまで、より具体的には約０．１から約６０重量パーセントまで、そして最も具体的には約１から約４０重量パーセントまで；安定化剤を具体的には約１から約５０重量パーセントまで、より具体的には約２から約４０重量パーセントまで、そして最も具体的には約３から約３０重量パーセントまで；任意選択で、コロイド状酸化物を具体的には約０．００１から約３６重量パーセントまで、より具体的には約０．０１から約２５重量パーセントまで、そして最も具体的には約０．１から約２０重量パーセントまで；そして、任意選択で、補助剤を、具体的には約０から約１５重量パーセントまで、より具体的には約０．１から約１０重量パーセントまで、そして最も具体的には約０．１から約５重量パーセントまでの量で含んでよく、前記重量パーセントは組成物の全重量に基づく。他の実施態様において、ここに記載の方法は、組成物用に上述された同一の組成物量を使用してよい。

具体的な一つの実施態様において、典型的なゾル組成物の幾つかの非限定的な例は、クロム酸塩を実質的に免れている、および／または、具体的にはリン酸塩を実質的に免れている、ものであるり、そして：
（ａ）０．００１から３６重量パーセント、より具体的には約０．０１から約２５重量パーセントまで、そして最も具体的には約０．１から約２０重量パーセントまでのコロイド状金属酸化物またはシリカゾル粒子；
（ｂ）０．０１から８０重量パーセント、より具体的には約０．１から約７０重量パーセントまで、そして最も具体的には約３から約６０重量パーセントまでのウレイドシランとそれの加水分解物の形態；
（ｃ）約０．００から２５重量パーセント、より具体的には約０．１から約２０重量パーセントまで、そして最も具体的には約１から約１５重量パーセントまでの量で、任意選択での安定化添加物（安定化剤）パーセント；および、
（ｄ）約０．００〜２５重量パーセント、より具体的には約０．０１から約２０重量パーセントまで、そして最も具体的には約１から約１５重量パーセントまでの量で、任意選択でのＣ_１〜Ｃ_４アルコキシシラン化合物またはそれの加水分解物；残りは大部分の水と最少量のｐＨ調整剤であり、ｐＨ調整剤の前記最少量は、具体的には約０．００１から約１．２重量パーセントまで、より具体的には約０．０１から約１．０重量パーセントまで、そして最も具体的には約０．０１から約０．６重量パーセントまでである；を含む。一つの実施態様において、組成物（具体的には、ここに記載の組成物のような）の重量は、合計で１００重量パーセント（ｗｔ％）である。ここに表される総ての重量パーセントは、特に別の指定がない限り、組成物の全重量に基づくと理解すべきである。他の実施態様において、ゾル組成物（ここに記載のゾル組成物のような）のｐＨは、具体的には約１〜７、より具体的には約２から約６まで、そして最も具体的には約３から約５までの範囲である。

ここでの最も具体的な実施態様において、以下の範囲（重量パーセントで表示）の成分を有する組成物が提供される：
（ａ）０．００１から１０重量パーセントの酸化ケイ素および／または酸化セリウムの粒子；
（ｂ）３から６０重量パーセントのウレイドシランまたはそれの加水分解物の形態；
（ｃ）１から１５重量パーセントの安定化剤；および、
（ｄ）１〜１５重量パーセントの補助剤；
残りは大部分の水と少量のｐＨ制御剤（ｐＨ調整剤）とであり、ここで、この少量は、ｐＨ調整剤に関する上述の最少量と同等である。一つの実施態様において、言及した重量パーセントで成分を有するここに記載の組成物は、組成物の全合計の重量パーセント（例えば、１００重量パーセント）に基づいたそのような重量パーセントの量で存在する。

より具体的な実施態様において、必要な金属表面（これは、例えば一つもしくはそれ以上のここに記載の任意の金属表面であってよい）は、スプレー、浸漬またはローラーの塗布の処理によって接触させてよい。さらに他の実施態様において、この処理（ここに記載の処理のような）を乾燥し、そして金属表面は塗装または別のコーティングの塗布を受け入れる。

ここでの他の実施態様において、ここに記載の組成物および／または方法は、鋼鉄およびアルミニウムのような金属に化成または不動態化のコーティングを施し、ここで、前記コーティングが、例えば非限定的にペイントのような、さらにその上のコーティングへの接着性の向上を提供するために、そして同様に前記金属の耐腐食性の向上を提供するために用いる事ができる。さらに他の実施態様において、この組成物および／または方法によって処理された金属は、建設などに使用される金属薄板のような被覆された金属シートの商業的な、そして産業的な塗布に利用してよい。

ここでの他の具体的な実施態様において、ここに記載の化成または不動態化の処理は、処理された金属表面に塗布されて、化成コーティングの重量が、処理表面の平方フィート当り約０．５ミリグラム（平方メートル当り５ｍｇ）を越え、より具体的には平方フィート当り約２〜５００ミリグラム（平方メートル当たり２１．５から５４００ｍｇ）、そして最も具体的には平方フィート当り約３から約３００ミリグラムまで（平方メートル当り３２から約３２００ミリグラム）という結果になる。商業的な塗布における使用の具体的な一つの実施態様において、上述の調合物（組成物）の約１〜１００重量パーセント、より具体的には約５〜７０重量パーセント、そして最も具体的には約５から約５０重量パーセントまでの濃度を含有する使用溶液は、所望の金属表面と接触させるために用いられる；重量パーセントは商業的な塗布の全重量に基づく。

他の実施態様において、有害大気汚染物質（ＨＡＰＳ）は、例えば非限定的にメタノールであり、これは、ウレイドシランと（水性の）セリウムゾルとが最初に混合される混合工程（方法）から除去される。他の実施態様において、この混合によって生成するメタノールまたは別の揮発性物質の実質的な量を除去した後、安定化剤と、任意選択で水とを反応混合物へと加えて生成物の安定性を向上させる。具体的な一つの実施態様において、安定化剤、特に、水よりも高い沸点を持つ安定化剤を、メタノールおよび／または別他の揮発性物質を除去する前に添加してもよい。メタノールは有害大気汚染物質（ＨＡＰ）であり、そして揮発性有機化合物（ＶＯＣ）である。

ここでの具体的な一つの実施態様において、上述のように、金属表面を処理して、金属表面上に化成または不動態化のコーティングの形成を給する方法が提供され、この方法は前記金属表面と安定化された水性ゾル組成物とを接触させることを含有しており、この組成物は、（ａ）コロイド状酸化物粒子を含有する水性ゾル、（ｂ）ウレイドシラン化合物、および（ｃ）安定化剤、を含有し、前記安定化剤（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）の混合物から生成する揮発性の加水分解副生成物の除去前に、または除去に続いて添加される。さらに具体的な実施態様において、上述の水性ゾル組成物から除去されるメタノールまたは別の揮発性物質は、ウレイドシランの加水分解による副生成物、例えば非限定的な例として上述の一般式（ＩＩ）を有するウレイドシランの、より具体的にはγ−ウレイドプロピルトリメトキシシランの加水分解による副生成物であってよい。

本開示は、次の実施例とあわせて記述され、これは本開示の特定の実施態様の説明であるとみなされるが、本開示を限定するように考えるべきではない。総てのパーセントは、別に指定がなければ混合物の全重量に基づいた重量パーセントである。

実施例１
以下の調合物は、コロイド状金属酸化物シラン混合物の性能を調べるために評価された。前処理溶液は、シラン、コロイド状酸化セリウムおよび水を混合することによって調製された（表１Ａ）。

パネルをＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＷｈｉｔｅ ＰｏｌｙｃｏｎＩＩＩ（ＡＧ４５２Ｗ３２２３）で塗装した。製造元の仕様書に従ってペイントを塗布し、硬化した。塗装後にパネルは、ＡＳＴＭ Ｂ１１７に従って９６時間の中性塩水噴霧試験（ＮＳＳ）を受け、ＡＳＴＭ Ｄ１６５４に従ってミリメートル単位で塗膜膨れ幅（ｃｒｅｅｐ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｓｃｒｉｂｅ）が評価された（表１Ｂ）。性能をＡＣＴより入手した工業基準のリン酸鉄およびリン酸亜鉛の前処理と比較した。

実施例２
以下の調合物は、さまざまなシランの性能を比較するために調製された。前処理溶液は、シラン、コロイド状酸化セリウム（２０％活性、酢酸塩で安定化）、コロイドシリカ、および水を混合することによって調製された（表２Ａ）。Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（ＡＣＴ）製のパネルを使用した−冷間圧延鋼（ＣＲＳ）およびＧ７０／７０溶融めっき鋼板（ＨＤＧ）。パネルを以下のように処理した：
パネルを洗浄した−３％Ｋｌｅｅｎ１３２（ＧＥＷＰＴから市販されている）を摂氏５４．５度（華氏１３０度）スプレー塗布した（ＨＤＧ：１０秒間、ＣＲＳ：３０秒間）。
パネルをリンスした−水道水で５秒間。
パネルをリンスした−脱イオン水で５秒間。
パネルを送風乾燥して、表面から水を除いた。
前処理の回転塗布を行った−おおよそ３０から４０ミリリットル（ｍｌ）の前処理溶液をパネル表面にあふれさせた。パネルを回転して、余分な物質を遠心力で取り除いた。次に、金属表面に残っている前処理溶液を乾燥するため、ホットエアガンが用いられた。

前処理したパネルを次のように塗装した：
ＨＤＧ−ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＴｒｕｆｏｒｍ ＺＴ２ Ｂｌａｃｋ ３ＭＢ７２６８９Ｉにより塗装された。
ＣＲＳ−Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌから入手可能な照明器具用の白色（Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｆｉｘｔｕｒｅ Ｗｈｉｔｅ）ＰＷ８Ｒ３０７０８で塗装された。
製造元に提供された仕様書に従ってペイントを塗布し、そして硬化した。

次に、塗装したパネルはＡＳＴＭ Ｂ１１７に従って中性塩水噴霧試験（ＮＳＳ）を受けた。パネルは、次にＡＳＴＭ Ｄ１６５４に従って、塩水噴霧にさらした時間数で塗膜膨れ幅をミリメートル単位で測定することによって評価された（表２Ｂ）。

実施例３および４
ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４とＲｈｏｄｉａから入手可能なコロイド状酸化セリウム系の前処理との安定性を向上させる安定化剤の能力を明らかにするために、安定化剤を添加した濃縮溶液と、添加してないものとを調製し、そして溶液の沈殿またはゲル化が起こるまでにどれだけの日数がかかるかを決定するために観察された（表３および４）。溶液のバランスは水である。

実施例４
安定な水溶液を生成しうる安定化剤をさらに詳しく調べるために、追加の試料を調製した（表４）。実施例３と同様に、沈殿またはゲル化までの日数を決定するために観察された。溶液のバランスは水である。

実施例５
本発明により、有害大気汚染物質の量を最小限にし、そしてＣｅＯ_２／ウレイドシランゾルの安定性を向上させるために、ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランの加水分解から発生するメタノールを除去した。それゆえに、１５０グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４（γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン）、５０グラムのコロイド状ＣｅＯ_２酢酸塩溶液（Ｒｈｏｄｉａから入手可能な２０重量パーセントのコロイド状水分散液）、および１０グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１２３０（ポリエーテルシラン）を９０７グラム（３２オンス）の広口瓶中で２０分間混合した。混合後、３６５グラムの脱イオン水を攪拌しながら加え、続いて２５．４グラムの２−メチル−２，４−ペンタンジオール（ヘキシレングリコール、ＨＧ）を加えた。約４０℃、１５０〜６０ｍｍＨｇで丸底フラスコ中の反応混合物からメタノールを除去し、続いて周囲温度で１８時間の期間、窒素ガスを注入して３６２グラムの透明な黄色の溶液を得た。このことは、２３８グラムの物質、おそらくメタノールと水とが除去されたことを示した。次に、１３８グラムの脱イオン水を添加して、活性なウレイドプロピルシラン化合物（シラン含量で、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシランの３０％水溶液に相当する）、１０％のＣｅＯ_２（２０％の固体）および５％のヘキシレングリコールを有する水溶液を生成させた。

次に、１５グラムの１−メトキシ−２−プロパノール（Ｄｏｗａｎｏｌ ＰＭ）を加え、この混合物は分析され、わずか０．３％のメタノール（ＭｅＯＨ）を有することが分かった。非揮発性含量の百分率は、ＡＳＴＭ Ｄ−２３６９に従って、２６．８％であると測定された。

次の調合物は、安定化剤がコロイド状酸化セリウムとシランとの溶液の性能に与える影響を評価するために調製された。

実施例６
前処理濃縮物は、実施例５に記載された手順により、シラン、Ｒｈｏｄｉａから入手可能なコロイド状酸化セリウム酢酸塩（ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｃｅｒｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ａｃｅｔａｔｅ）、水、および添加物（Ｄｏｗａｎｏｌ ＰＭ、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１２３０）を混合することによって調製された（表６Ａ）。

ＡＣＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから入手可能な冷間圧延鋼（ＣＲＳ）およびＡＣＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから入手可能なＧ７０溶融めっき鋼板（ＨＤＧ）さらにＱ Ｐａｎｅｌから入手可能なＱｐａｎｅｌ ３１０５合金アルミニウムを次のように処理した：
パネルを洗浄した−Ｋｌｅｅｎ１３２を華氏１３０度でスプレー塗装した（ＨＤＧに対して５秒間、ＣＲＳに対して３０秒間、アルミニウムに対して５秒間）。
パネルをリンスした−脱イオン水で５秒間。
パネルを室温で空気乾燥した。
パネルを前処理した−前処理濃縮物を脱イオン水で１０重量パーセントまで希釈し、リバースロールコーティングにより塗布した。
パネルを乾燥した−パネル表面の溶液を乾燥するためホットエアガンを使用した。

冷間圧延鋼パネルをＡｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｃｏａｔｉｎｇｓから入手した照明器具用の白色（ＰＷ８Ｒ３０７０８）で塗装した；アルミニウムパネルをＶａｌｓｐａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手した熱硬化性ホワイトポリエステル（９１１０１−７６４４１）で塗装した；そして、溶融めっき鋼板をＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手した黒いＴｒｕｆｏｒｍ ＺＴ２（３ＭＢ７２６８９Ｉ）で塗装した。ペイントは、製造元に提供された仕様書に従って塗布し、そして硬化した。塗装後に、ＣＲＳパネルとＨＤＧパネルは、ＡＳＴＭ Ｂ−１１７に従ってそれぞれ３３６時間と５００時間の中性塩水噴霧試験（ＮＳＳ）を受けた。アルミニウムパネルは、ＡＳＴＭ Ｂ１１７−９７のＡｐｐｅｎｄｉｘ Ｉに従って５００時間の酢酸塩水噴霧試験（ＡＡＳＳ）を受けた。総てのパネルは、次にＡＳＴＭ Ｄ１６５４に従って塗膜膨れ幅をミリメートル単位で評価した（表６Ｂ、Ｃ、Ｄ）。

以下の実施例７は、酢酸塩で安定化された酸化セリウムの代わりに硝酸塩で安定化されたコロイド状酸化セリウム（ｎｉｔｒａｔｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｃｅｒｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）の使用を記載する。

実施例７
ガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシランと、硝酸塩で安定化されたＣｅＯ_２とから溶液を調製した。

２リットルの丸底フラスコに、実験室で合成した４５０グラムの融解したガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシランを入れた。Ｒｈｏｄｉａから入手可能な硝酸塩で安定化されたコロイド状ＣｅＯ_２（１５０グラム）を充分に撹拌しながらゆっくりとシランに加えた。１．５時間撹拌後、３５０グラムのあたためた脱イオン水を加え、混合物を週末にわたって撹拌した。次に、５５０グラムの脱イオン水を加えた。

３２０グラムの前述の混合物に、２０グラムの２−メチル−２，４−ペンタンジオール（ヘキシレングリコール）を添加した。さらに３０グラムの脱イオン水を添加し、次に混合物を６０℃、約７４０ｍｍＨｇで１．５時間蒸発させた。最終的な物質の重量に基づいて１２５グラムの物質、おそらくメタノールと水が除去された。次に、７５グラムの脱イオン水を添加して、Ｒｈｏｄｉａから入手可能な３０％のガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシランと、１０％のＣｅＯ_２（２０％の固体）とを有する水溶液を得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析から、この試料は、試料の全重量に基づいて０．６５％のエタノール（ＥｔＯＨ）を含むことが判明した。

実施例８
この実施例は、ＶＯＣを含まない水溶液が調製できることを示す。

ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｒｈｏｄｉａから入手可能な酢酸塩で安定化されたコロイド状ＣｅＯ_２、およびＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なポリエステルシランであるＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１２３０から溶液を調製した。

２２６．８グラム（８オンス）の広口瓶に、１５グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４、５グラムのＲｈｏｄｉａから入手可能な酢酸塩で安定化されたコロイド状ＣｅＯ_２溶液、５グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１２３０、および７５グラムの脱イオン水を入れた。ドラフトチャンバーに入れ、瓶にふたをしないで４日間撹拌した後、２０グラムの粘性のある液体を得た。次に、広口瓶に８０グラムの脱イオン水を加え、透明な液体を得た。メタノールの含量は０．００１％未満であることが分かった。このシラン含有水溶液の外観は２４ヶ月を超えた時点でも変化しなかった。

実施例９
これは比較の実施例である。ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４、シリカゾルＣａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ Ａ２０５およびＬｙｏｎｄｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールから溶液を調製した。適当な容器に、３０グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５２４（ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン）、１０グラムのＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＣａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ Ａ２０５、１００グラムの脱イオン水、および１０グラムのＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールを入れ、混合後に不透明な溶液を得た。次に、この混合物に窒素ガスを４８時間注入して、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４の加水分解から発生したメタノールを除去した。窒素ガス注入後に５５グラムの物質、おそらくメタノールと水が混合物から除去されて、９５グラムの白色固体を含む乳白色の溶液を得た。２日後にこの混合物の全量が白い固体ゲルになった。

実施例１０
ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４、Ｒｈｏｄｉａから入手可能なＣｅＯ_２ゾルおよびＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールから溶液を調製した。
適当な容器に、３０グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５２４（ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン）、１０グラムのＲｈｏｄｉａから入手可能なコロイド状酸化セリウム酢酸塩、１００グラムの脱イオン水、および１０グラムのＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールを入れ、透明な黄色の溶液を得た。次に、この混合物に窒素ガスを３日間注入して、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４の加水分解から発生したメタノールを除去した。窒素ガス注入後に１０４グラムの物質、おそらくメタノールと水が混合物から除去され、４６グラムの黄色で粘性のある液体を得た。この残りの混合物に４９グラムの脱イオン水を添加して透明な黄色の液体を得た。この液体は２１日後に変化していなかった。

実施例１１
これは比較の実施例である。ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＣａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ Ａ２０５シリカゾルおよびＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールから溶液を調製した。
適当な容器に、３０グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５２４（ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン）、１０グラムのＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＣａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ Ａ２０５シリカゾル、１００グラムの脱イオン水、および１０グラムのＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールを入れ、混合後に不透明な溶液を得た。次に、この混合物に窒素ガスを４４時間注入して、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４の加水分解から発生したメタノールを除去した。窒素ガス注入後に８６．５グラムの物質、おそらくメタノールと水が混合物から除去され、多少の白い固体を含む６３．５グラムの乳白色の溶液を得た。１１．５グラムの脱イオン水を添加して乳白色の溶液を得た。２日後にこの混合物の全量が白い固体ゲルになった。

実施例１２
ＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４、Ｒｈｏｄｉａから入手可能なＣｅＯ_２ゾルおよびＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールから溶液を調製した。
適当な容器に、３０グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５２４（ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン）、１０グラムのＲｈｏｄｉａから入手可能なコロイド状酸化セリウム酢酸塩、１００グラムの脱イオン水、および１０グラムのＭＰＤＩＯＬ（商標）グリコールを入れ、透明な黄色の溶液を得た。次に、この混合物に窒素ガスを４４時間注入して、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４の加水分解から発生したメタノールを除去した。窒素ガス注入後に８１グラムの物質、おそらくメタノールと水が混合物から除去され、６９グラムの黄色の粘性のある液体を得た。この残りの混合物に６グラムの脱イオン水を添加して透明黄色の液体を得た。この液体は１６日後も黄色のままであった。

実施例１３
ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシランおよび２−メチル−１，３−ペンタンジオール（ヘキシレングリコール）から溶液を調製した。
適当な容器に、３６グラムのＧＥ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＳｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ａ−１５２４（ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン）と、酢酸でｐＨを３．５に調整した５５．５グラムの脱イオン水とを入れた。混合後、溶液のｐＨは４．１であることが分かった。さらに６０グラムの通常の脱イオン水を添加し、続いて１５グラムのヘキシレングリコール（２−メチル−１，３−ペンタンジオール）を添加した。透明な無色の混合物に、次に窒素ガスを６日間注入して、Ｓｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１５２４の加水分解から発生したメタノールを除去した。窒素ガス注入後に１２０．９グラムの物質、おそらくメタノール、水と少量のヘキシレングリコールが混合物から除去され、４５．７グラムの二層からなる液体を得た。この二層の液体に６．７グラムの１−メトキシ−２−プロパノール、１５．３グラムのヘキシレングリコールおよび５０グラムの脱イオン水を加え、１８ヶ月を超えて安定である透明な液体を得た。

本発明を具体的な実施態様と一緒に詳細に説明したが、本発明は、そのような開示された実施態様に限定されないことを容易に理解するべきである。それどころか、本発明は、ここに記載されていないけれども本発明の意図および範囲にふさわしい多くの変化、変更、置き換え、または等価な配置を取り入れて修正をしてよい。従って、本発明は前述の記載によって限定されるのもではない。

Claims (30)

1. ａ）ゲル生成および／または沈殿をしやすく、そして有害大気汚染物質を実質的に免れている有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液、ここで、前記水溶液は安定ではない；および、
   ｂ）安定性を増加させる量の安定化剤、これは水溶液（ａ）を安定化して安定な組成物を与える；
   を含有する組成物。
2. 有機官能性シラン（ａ）が、一般式（Ｉ）：
   

   

   〔式中、Ｒ^１は、有機官能基Ｘとシリル基との間に安定な架橋を形成する、１から約１２の炭素原子の、直鎖、分岐または環状の二価有機基であり、任意選択で一つもしくはそれ以上のヘテロ原子を含んでもよい；Ｒ^２の各々は、独立してアルキル、アルコキシ置換アルキル、アリール、またはアラルキルであり、総ては１から約１６の炭素原子である；Ｒ^３の各々は、独立して水素、アセチル、アルキル、またはアルコキシ置換アルキルであり、総ては具体的に１から約１６の炭素原子である；Ｘは、原子価がｒの有機官能基であり、一価、二価または多価の官能基を含む；ｒは１から４までの整数であり；そして、ａは０から２までの整数である〕
   である、請求項１に記載の組成物。
3. Ｘが、メルカプト、アシロキシ、グリシドキシ、エポキシ、エポキシシクロヘキシル、エポキシシクロヘキシルエチル、ヒドロキシ、エピスルフィド、アクリラート、メタクリラート、ウレイド、チオウレイド、ビニル、アリル、−ＮＨＣＯＯＲ^５または−ＮＨＣＯＳＲ^５、ここでＲ^５は１から約１２の炭素原子、より具体的には１から約８の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、チオカルバマート、ジチオカルバマート、エーテル、チオエーテル、ジスルフィド、トリスルフィド、テトラスルフィド、ペンタスルフィド、ヘキサスルフィド、ポリスルフィド、キサンタート、チルチオカルボナート、ジチオカルボナート、シアヌラート、または、他の−Ｓｉ（Ｒ^２）_ａ（ＯＲ^３）_３−ａ基である、請求項２に記載の組成物。
4. 有機官能性シラン（ａ）が、ウレイドアルコキシシランである、請求項１に記載の組成物。
5. 加水分解性のアルコキシシラン（ａ）が、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニル−トリス（２−メトキシエトキシシラン）、スチリルエチルトリメトキシシラン、ガンマ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−（アクリロキシプロピル）メチルジメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピル−トリス−（２−メトキシエトキシ）シラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−チオオクタノイルプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−チオオクタノイルプロピルトリエトキシシラン、ビス−（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス−（トリエトキシシリルプロピル）ジスルファン、ガンマ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルジメトキシエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメトキシジエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルジエトキシシラン、ガンマ−ウレイドプロピルメチルメトキシエトキシシラン、ガンマ−カルバマトプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−カルバマトプロピルトリエトキシシラン、イソシアヌラートプロピルトリメトキシシラン、ビス−（トリメトキシシリルプロピル）尿素、ビス−（トリエトキシシリルプロピル）尿素、２−シアノエチルトリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
6. 安定化剤（ｂ）が、アルコール、グリコール、トリオール、ポリオール、グリコールエーテル、エステル、ケトン、ピロリドン、およびポリエーテルシランからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１に記載の組成物。
7. ポリエーテルシランが、一般式、Ｒ^６Ｏ（ＥＯ）_ｍ−［ＣＨ_２］_ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ）_３であり、式中、ｍは１から約２０であり、ｎは１から１２であり、そしてＲ^６は１から約１６の炭素原子の、直鎖、分岐または環状の有機基であり、そしてＥＯはオキシエチレン基である、請求項６に記載の組成物。
8. ポリエーテルシランが、一般式、Ｒ^６Ｏ（ＥＯ）_７．５−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３またはＲ^６Ｏ（ＥＯ）_３−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３の少なくとも一つであり、式中、Ｒ^６はメチルであり、そして（ＯＭｅ）はメトキシ基である、請求項７に記載の組成物。
9. 安定化剤（ｂ）が、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、２−メチル−２−ブタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、ポリ（エチレングリコール）、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリ（プロピレングリコール）、１，５−ペンタンジオール、エステルジオール２０４、２，２，４−トリメチルペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールプロパンアリルエーテル、グリセロールエトキシラート、グリセロールエトキシラート−ｃｏ−プロポキシラートトリオール、グリセロールプロポキシラート、ペンタエリトリトール、１−メトキシ−２−プロパノール（プロピレングリコールメチルエーテル）、１−エトキシル−２−プロパノール、１−プロポキシ−２−プロパノール、１−ブトキシ−２−プロパノール、２−ブトキシエタノール、ジ（プロピレングリコール）ブチルエーテル，ポリ（プロピレングリコール）モノブチルエーテル、ジ（プロピレングリコール）ジメチルエーテル、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸エチル、２−メトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールエチルエーテルアセタート、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、ＭｅＯ（ＥＯ）_７．５−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３、式中、ＭｅＯはメトキシであり、そして（ＥＯ）はオキシエチレン基である；およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
10. コロイド状酸化物をさらに含有する、請求項４に記載の組成物。
11. 前記金属酸化物が酸化セリウムである、請求項１０に記載の組成物。
12. 前記組成物が、揮発性有機化合物を実質的に免れている、請求項１に記載の組成物。
13. 前記安定化剤が、前記組成物に安定性の期間を与え、これが安定化剤を添加してない同等の組成物の安定性の期間の少なくとも２倍である、請求項１に記載の組成物。
14. 化成または不動態化のコーティングを形成する金属表面処理のための安定な組成物であって、前記組成物が：
    ａ）ゲル生成および／または沈殿をしやすく有害大気汚染物質を実質的に免れている有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液、ここで、この水溶液は安定ではない；および、
    ｂ）安定性を増加させる量の安定化剤、これは水溶液（ａ）を安定化させる；
    ｃ）コロイド状酸化物；および、
    ｄ）任意選択で、有機官能性シラン（ａ）とは異なるアルコキシシランである補助剤、ここで、前記組成物は安定な組成物になる。
    を含有する、組成物。
15. 加水分解性アルコキシシラン（ａ）が、一般式（Ｉ）：
    

    

    〔式中、Ｒ^１は、１から約１２の炭素原子の、直鎖、分岐または環状の二価有機基であり、これは有機官能基Ｘとシリル基との間に安定な架橋を形成し、そして、任意選択で一つもしくはそれ以上のヘテロ原子を含む；Ｒ^２の各々は、独立してアルキル、アルコキシ置換アルキル、アリール、またはアラルキルであり、総てが１から約１６までの炭素原子である；Ｒ^３の各々は、独立して水素、アセチル、アルキル、またはアルコキシ置換アルキルであり、総てが１から約１６の炭素原子である；Ｘは、原子価がｒの有機官能基であり、一価、二価または多価の官能基を含む；ｒは１から４の整数である；そして、ａは０から２の整数である〕
    である、請求項１４に記載の組成物。
16. 有機官能性シラン（ａ）が、ウレイドアルコキシシランである、請求項１５に記載の組成物。
17. 金属酸化物が、酸化セリウムである、請求項１４に記載の組成物。
18. 約０．０１から約８０重量パーセントまでの有機官能性シラン（ａ）と、約０．００１から約３６重量パーセントまでのコロイド状金属酸化物（ｃ）とを含有する、請求項１４に記載の組成物。
19. 有機官能性シラン（ａ）が、ウレイドアルコキシシランである、請求項１８に記載の組成物。
20. 化成または不動態化のコーティングを形成する金属表面処理のための方法であって、前記金属表面が：
    ａ）ゲル生成および／または沈殿をしやすく、そして有害大気汚染物質を実質的に免れている有機官能性シランの部分および／または完全縮合物の水溶液、ここで、前記水溶液は安定ではない；および、
    ｂ）安定性を増加させる量の安定化剤、これは水溶液（ａ）を安定化して安定な組成物を作る
    を含有する安定な組成物に接触することを含む、方法。
21. 有機官能性シラン（ａ）が、以下の一般式（Ｉ）：
    

    

    〔式中、Ｒ^１は、１から約１２の炭素原子の、直鎖、分岐または環状の二価有機基であり、これは有機官能基Ｘとシリル基との間に安定な架橋を形成し、そして、任意選択で一つもしくはそれ以上のヘテロ原子を含む；Ｒ^２の各々は、独立してアルキル、アルコキシ置換アルキル、アリール、またはアラルキルであり、総てが１から約１６の炭素原子である；Ｒ^３の各々は、独立して水素、アセチル、アルキル、またはアルコキシ置換アルキルであり、総てが１から約１６の炭素原子である；Ｘは、原子価がｒの有機官能基であり、一価、二価または多価の官能基を含む；ｒは１から４の整数である；そして、ａは０から２の整数である〕
    である、請求項２０に記載の方法。
22. 有機官能性シラン（ａ）が、ウレイドアルコキシシランである、請求項２０に記載の方法。
23. 安定化剤（ｂ）が、アルコール、グリコール、トリオール、ポリオール、グリコールエーテル、エステル、ケトン、ピロリドン、およびポリエーテルシランからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項２０に記載の方法。
24. ポリエーテルシランが、一般式、Ｒ^６Ｏ（ＥＯ）_ｍ−［ＣＨ_２］_ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ）_３であり、式中、ｍは１から約２０であり、ｎは１から１２であり、そしてＲ^６は１から約１６の炭素原子の、直鎖、分岐または環状の有機基であり、そしてＥＯはオキシエチレン基である、請求項２３に記載の方法。
25. ポリエーテルシランが、一般式、Ｒ^６Ｏ（ＥＯ）_７．５−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３またはＲ^６Ｏ（ＥＯ）_３−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｓｉ−（ＯＭｅ）_３の少なくとも一つであり、式中、Ｒ^６はメチルであり、そして（ＯＭｅ）はメトキシ基である、請求項２４に記載の方法。
26. コロイド状酸化物をさらに含有する、請求項２０に記載の方法。
27. コロイド状金属酸化物をさらに含有する、請求項２２に記載の方法。
28. 金属酸化物が、酸化セリウムである、請求項２７に記載の方法。
29. 組成物が、揮発性有機化合物を実質的に免れている、請求項２０に記載の方法。
30. 安定化剤が、前記組成物に安定性の期間を与え、これは安定化剤を添加してない同等の組成物の安定性の期間の少なくとも２倍である、請求項２０に記載の方法。