特許第6267411号(P6267411)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6267411防汚塗料組成物、ならびに防汚塗膜、複合塗膜および水中構造物
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6267411
(24)【登録日】2018年1月5日
(45)【発行日】2018年1月24日
(54)【発明の名称】防汚塗料組成物、ならびに防汚塗膜、複合塗膜および水中構造物
(51)【国際特許分類】
   C09D 143/04 20060101AFI20180115BHJP
   C09D 5/00 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 5/08 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 5/16 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 7/40 20180101ALI20180115BHJP
   C09D 127/06 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 129/10 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 143/00 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 157/08 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 193/04 20060101ALI20180115BHJP
   C09D 201/00 20060101ALI20180115BHJP
【FI】
   C09D143/04
   C09D5/00 D
   C09D5/08
   C09D5/16
   C09D7/12
   C09D127/06
   C09D129/10
   C09D143/00
   C09D157/08
   C09D193/04
   C09D201/00
【請求項の数】8
【全頁数】47
(21)【出願番号】特願2011-536122(P2011-536122)
(86)(22)【出願日】2010年10月8日
(86)【国際出願番号】JP2010067763
(87)【国際公開番号】WO2011046086
(87)【国際公開日】20110421
【審査請求日】2013年8月13日
【審判番号】不服2015-18180(P2015-18180/J1)
【審判請求日】2015年10月6日
(31)【優先権主張番号】特願2009-236035(P2009-236035)
(32)【優先日】2009年10月13日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】597091890
【氏名又は名称】日本ペイントマリン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】江原 亮
(72)【発明者】
【氏名】南 晴康
(72)【発明者】
【氏名】富山 宗一郎
【合議体】
【審判長】 川端 修
【審判官】 原 賢一
【審判官】 阪▲崎▼ 裕美
(56)【参考文献】
【文献】 特開2006−77095(JP,A)
【文献】 特開2004−307816(JP,A)
【文献】 国際公開第2007/26692(WO,A1)
【文献】 特開2004−2819(JP,A)
【文献】 特開2003−119420(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09D1/00-201/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(I)および(III)で示される基からなる群から選択される少なくとも1種のシリコン含有基、ならびに、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有基を有する加水分解性樹脂と、
熱可塑性樹脂と、を含有し、
フタル酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、グリコールエステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、ジオクチルすずラウリレート、有機すず系可塑剤、トリメリット酸トリオクチルおよびトリアセチレンから選択される可塑剤を含有せず、
前記加水分解性樹脂100質量部に対する、前記熱可塑性樹脂の含有量は3〜100質量部であり、
前記熱可塑性樹脂は、塩化ビニル−イソブチルビニルエーテル共重合体であり、
前記金属原子含有基は、下記一般式(V)および(VI)で示される基からなる群から選択される少なくとも1種の基であり、
前記加水分解性樹脂は、下記一般式(I’)で示される単量体(a1)および下記一般式(III’)で示される単量体(a3)からなる群から選択される少なくとも1種のシリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位と、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位とを含み、
前記金属原子含有重合性単量体(b)は、下記一般式(V’)で示される単量体(b1)および(VI’)で示される単量体(b2)からなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記シリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位と、前記2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位との含有量の比が、質量比で、30/70〜90/10の範囲内である、防汚塗料組成物。
【化1】

[上記一般式(I)中、aおよびbは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、mは0〜50の整数、nは3〜80の整数を表す。R1〜R5は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表す。]
【化2】

[上記一般式(III)中、e、f、gおよびhは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、qおよびsは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、rは3〜80の整数を表す。R9〜R12は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表す。]
【化3】

[上記一般式(V)中、Mは2価の金属原子を表し、R30は有機酸残基を表す。]
【化4】

[上記一般式(VI)中、Mは2価の金属原子を表す。]
【化5】

[上記一般式(I’)中、R31は水素原子またはメチル基を表し、a、b、m、nおよびR1〜R5は、前記と同じ意味を表す。]
【化6】

[上記一般式(III’)中、R33およびR34は水素原子またはメチル基を表し、e、f、g、h、q、r、sおよびR9〜R12は、前記と同じ意味を表す。]
【化7】

[上記一般式(V’)中、R37は水素原子またはメチル基を表し、MおよびR30は、前記と同じ意味を表す。]
【化8】

[上記一般式(VI’)中、R38およびR39は水素原子またはメチル基を表し、Mは、前記と同じ意味を表す。]
【請求項2】
前記加水分解性樹脂および前記熱可塑性樹脂の合計量100質量部に対して、0〜20質量部の防汚剤を含有する請求項1に記載の防汚塗料組成物。
【請求項3】
請求項1に記載の防汚塗料組成物によって形成された防汚塗膜。
【請求項4】
防錆塗料からなる下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜上に積層された請求項1に記載の防汚塗料組成物によって形成された防汚塗膜とを有する複合塗膜。
【請求項5】
前記下塗り塗膜と前記防汚塗膜との間に、前記下塗り塗膜の表面全体または一部に形成された中塗り塗膜をさらに有する請求項4に記載の複合塗膜。
【請求項6】
前記中塗り塗膜は、防汚剤を含有する防汚塗料組成物によって形成される塗膜である請求項5に記載の複合塗膜。
【請求項7】
請求項3に記載の防汚塗膜または請求項4〜6のいずれかに記載の複合塗膜を有する水中構造物。
【請求項8】
請求項3に記載の防汚塗膜または請求項4〜6のいずれかに記載の複合塗膜を有する船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防汚塗料組成物に関し、より詳しくは、加水分解により水中で徐々に溶解する加水分解性樹脂を含有する防汚塗料組成物に関する。また、本発明は、当該防汚塗料組成物から形成される防汚塗膜および当該防汚塗膜を有する複合塗膜、ならびに、当該防汚塗膜または複合塗膜を備える、船舶等の水中構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
船舶、漁網、その他の水中構造物には、フジツボ、イガイ、藻類等の生物が付着しやすい。このような生物の付着により、船舶等では効率のよい運行が妨げられ、燃料の浪費を招く等の問題が生じる。また、漁網等では目詰まりが起こったり、耐用年数が短くなる等の問題が生じる。従来、これら水中構造物に対する生物の付着を防止するために、水中構造物の表面に防汚塗料を塗布することが行なわれている。
【0003】
上記防汚塗料としては、水中浸漬によって、防汚塗膜表面が徐々に加水分解により自己研磨され、これによって長期にわたって防汚効果を発揮し得る等の理由から、近年、樹脂側鎖に、たとえば金属原子含有基などの加水分解性基を有する加水分解性樹脂をバインダ樹脂(ビヒクル)として含有する防汚塗料が用いられるようになっている〔たとえば、特許文献1(特開昭62−57464号公報)、特許文献2(特開平10−298455号公報)および特許文献3(特開2001−342432号公報)〕。しかし、上記従来の防汚塗料においては、長期にわたって防汚効果を発揮させるために、別途、多量の防汚剤を配合する必要があった。
【0004】
このような課題を解決すべく、たとえば特許文献4(特開2004−300410号公報)および特許文献5(特開2004−307816号公報)には、片末端および/または両末端(メタ)アクリル変性シリコン含有重合性単量体単位と、2価の金属原子を含有する金属原子含有重合性単量体単位とを含む共重合体をビヒクルとして含有する防汚塗料組成物が提案されている。しかしながら、特許文献4および特許文献5に記載の防汚塗料組成物から形成される塗膜は、良好な防汚性を示すものの、耐クラック性が十分でなく、たとえば、長期間の水中(海水など)浸漬や、乾湿が繰り返される環境下において塗膜にクラックが生じる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭62−57464号公報
【特許文献2】特開平10−298455号公報
【特許文献3】特開2001−342432号公報
【特許文献4】特開2004−300410号公報
【特許文献5】特開2004−307816号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、防汚剤を含有しないか、または配合量が少ない場合であっても、長期間にわたって高い防汚性を発揮するとともに、耐クラック性に優れる塗膜を形成することができる防汚塗料組成物を提供することである。また、本発明の他の目的は、当該防汚塗料組成物から形成される防汚塗膜および当該防汚塗膜を有する複合塗膜、および、当該防汚塗膜または複合塗膜を備える船舶等の水中構造物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、下記一般式(I)、(II)、(III)および(IV)で示される基からなる群から選択される少なくとも1種のシリコン含有基、および、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有基を有する加水分解性樹脂と、熱可塑性樹脂および/または可塑剤とを含有し、該加水分解性樹脂100質量部に対する、熱可塑性樹脂および/または可塑剤の合計含有量が3〜100質量部である防汚塗料組成物が提供される。
【0008】
【化1】
【0009】
ここで、上記一般式(I)中、aおよびbは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、mは0〜50の整数、nは3〜80の整数を表す。R1〜R5は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表す。
【0010】
【化2】
【0011】
ここで、上記一般式(II)中、cおよびdは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、pは0〜50の整数を表す。R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基、RaまたはRbを表す。
【0012】
上記Raは、
【0013】
【化3】
【0014】
(式中、xは0〜20の整数を表す。R23〜R27は、同一または異なって、アルキル基を表す。)であり、
上記Rbは、
【0015】
【化4】
【0016】
(式中、yは1〜20の整数を表す。R28およびR29は、同一または異なって、アルキル基を表す。)である。
【0017】
【化5】
【0018】
ここで、上記一般式(III)中、e、f、gおよびhは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、qおよびsは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、rは3〜80の整数を表す。R9〜R12は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表す。
【0019】
【化6】
【0020】
ここで、上記一般式(IV)中、i、j、kおよびlは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、tおよびuは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、vおよびwは、それぞれ独立して0〜20の整数を表す。R13〜R22は、同一または異なって、アルキル基を表す。
【0021】
上記加水分解性樹脂が有する金属原子含有基は、下記一般式(V)および(VI)で示される基からなる群から選択される少なくとも1種の基であることが好ましい。
【0022】
【化7】
【0023】
ここで、上記一般式(V)中、Mは2価の金属原子を表し、R30は有機酸残基またはアルコール残基を表す。
【0024】
【化8】
【0025】
ここで、上記一般式(VI)中、Mは2価の金属原子を表す。
本発明の防汚塗料組成物において、上記加水分解性樹脂は、下記一般式(I’)で示される単量体(a1)、下記一般式(II’)で示される単量体(a2)、下記一般式(III’)で示される単量体(a3)および下記一般式(IV’)で示される単量体(a4)からなる群から選択される少なくとも1種のシリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位と、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位とを含む樹脂であることが好ましい。
【0026】
【化9】
【0027】
ここで、上記一般式(I’)中、R31は水素原子またはメチル基を表し、a、b、m、nおよびR1〜R5は、上記と同じ意味を表す。
【0028】
【化10】
【0029】
ここで、上記一般式(II’)中、R32は水素原子またはメチル基を表し、c、d、pおよびR6〜R8は、上記と同じ意味を表す。
【0030】
【化11】
【0031】
ここで、上記一般式(III’)中、R33およびR34は水素原子またはメチル基を表し、e、f、g、h、q、r、sおよびR9〜R12は、上記と同じ意味を表す。
【0032】
【化12】
【0033】
ここで、上記一般式(IV’)中、R35およびR36は水素原子またはメチル基を表し、i、j、k、l、t、u、v、wおよびR13〜R22は、上記と同じ意味を表す。
【0034】
上記2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)は、下記一般式(V’)で示される単量体(b1)および(VI’)で示される単量体(b2)からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0035】
【化13】
【0036】
ここで、上記一般式(V’)中、R37は水素原子またはメチル基を表し、MおよびR30は、上記と同じ意味を表す。
【0037】
【化14】
【0038】
ここで、上記一般式(VI’)中、R38およびR39は水素原子またはメチル基を表し、Mは、上記と同じ意味を表す。
【0039】
上記加水分解性樹脂において、シリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位と、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位との含有量の比は、質量比で、30/70〜90/10の範囲内であることが好ましい。
【0040】
上記熱可塑性樹脂は、塩素化パラフィン、ポリビニルエーテル、ロジンおよび塩化ビニル−イソブチルビニルエーテル共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
【0041】
また、上記可塑剤は、フタル酸エステル系可塑剤およびリン酸エステル系可塑剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
【0042】
本発明の防汚塗料組成物は、上記加水分解性樹脂、熱可塑性樹脂および可塑剤の合計量100質量部に対して、0〜20質量部の防汚剤を含有していてもよい。
【0043】
また本発明によれば、上記防汚塗料組成物によって形成された防汚塗膜およびこれを有する複合塗膜が提供される。本発明の複合塗膜は、防錆塗料からなる下塗り塗膜と、該下塗り塗膜上に積層された上記防汚塗料組成物によって形成された防汚塗膜とを有するものである。本発明の複合塗膜は、下塗り塗膜と防汚塗膜との間に、下塗り塗膜の表面全体または一部に形成された中塗り塗膜をさらに有していてもよい。中塗り塗膜の好適な一例は、防汚剤を含有する防汚塗料組成物によって形成される塗膜である。
【0044】
さらに本発明によれば、上記防汚塗膜または複合塗膜を有する水中構造物が提供される。水中構造物の好適な例としては、船舶を挙げることができる。
【発明の効果】
【0045】
本発明の防汚塗料組成物によれば、防汚剤を含有しないか、またはその配合量が少ない場合であっても、高い防汚性能を長期間にわたって安定して発揮することができるとともに、耐クラック性に優れた防汚塗膜を形成することができる。本発明の防汚塗料組成物は、船舶;養殖を始めとする各種漁網およびその他の漁具;港湾施設;オイルフェンス;発電所等の取水設備;冷却用導水管等の配管;橋梁;浮標;工業用水系施設;海底基地等の水中構造物の表面または内表面を防汚するための防汚塗料として好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【0046】
<防汚塗料組成物>
本発明の防汚塗料組成物は、ビヒクル成分としての、後述する特定のシリコン含有基、および、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有基を有する加水分解性樹脂(i)〔以下、単に加水分解性樹脂(i)と称する〕と、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)とを含有するものである。熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)の合計含有量は、加水分解性樹脂(i)100質量部に対して3〜100質量部の範囲内とされる。本発明の防汚塗料組成物によれば、長期間にわたって適度の速度で加水分解される防汚塗膜を形成することができる(特に、この性質を自己研磨性ともいう)ので、高い防汚性能を長期間にわたって安定して発揮する(長期防汚性に優れる)とともに、耐クラック性にも優れる防汚塗膜を得ることができる。防汚塗料組成物が、たとえば船舶等に適用される場合、防汚塗膜は、長期間水中(海水など)に浸漬され、また、一定期間水中に浸漬された後、陸揚げされるというサイクルに繰り返し曝されることとなるため、防汚塗膜には、かかる条件下にも耐え得る可とう性が要求される。本発明の防汚塗料組成物によれば、長期間の水中浸漬や上記サイクルを繰り返してもクラックが生じにくい防汚塗膜を形成することが可能である。以下、本発明の防汚塗料組成物について詳細に説明する。
【0047】
〔加水分解性樹脂(i)〕
本発明の防汚塗料組成物に含有される加水分解性樹脂(i)は、下記一般式(I):
【0048】
【化15】
【0049】
で示される基、下記一般式(II):
【0050】
【化16】
【0051】
で示される基、下記一般式(III):
【0052】
【化17】
【0053】
で示される基、および、下記一般式(IV):
【0054】
【化18】
【0055】
で示される基からなる群から選択される少なくとも1種のシリコン含有基と、2価の金属原子Mを含有する少なくとも1種の金属原子含有基とを有する。このような特定のシリコン含有基および金属原子含有基を有する加水分解性樹脂(i)は、金属原子含有基の加水分解性に起因して、水中(特には海水中)において徐々に加水分解する性質を示す。したがって、加水分解性樹脂(i)をビヒクルとする防汚塗料組成物から形成された防汚塗膜は、水中浸漬によりその表面が自己研磨され、これにより、塗膜表面の更新性が得られるため、防汚剤を含有しない場合においても生物を付着しにくくし、塗膜が完全に消耗されるまでの間、防汚性能を示すこととなる。
【0056】
上記一般式(I)中、aおよびbは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、mは0〜50の整数、nは3〜80の整数を表す。R1〜R5は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表す。
【0057】
上記一般式(II)中、cおよびdは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、pは0〜50の整数を表す。R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基、RaまたはRbを表す。上記Raは、
【0058】
【化19】
【0059】
(式中、xは0〜20の整数を表す。R23〜R27は、同一または異なって、アルキル基を表す。)であり、
上記Rbは、
【0060】
【化20】
【0061】
(式中、yは1〜20の整数を表す。R28およびR29は、同一または異なって、アルキル基を表す。)である。
【0062】
上記一般式(III)中、e、f、gおよびhは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、qおよびsは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、rは3〜80の整数を表す。R9〜R12は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表す。
【0063】
また、上記一般式(IV)中、i、j、kおよびlは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、tおよびuは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、vおよびwは、それぞれ独立して0〜20の整数を表す。R13〜R22は、同一または異なって、アルキル基を表す。
【0064】
加水分解性樹脂(i)は、上記一般式(I)、(II)、(III)および(IV)で示される基からなる群から選択される2種以上のシリコン含有基を有していてもよい。この場合、上記一般式(I)で示される基を2種以上、上記一般式(II)で示される基を2種以上、上記一般式(III)で示される基を2種以上、および/または、上記一般式(IV)で示される基を2種以上有していてもよい。
【0065】
上記2価の金属原子Mを含有する金属原子含有基は、塗膜の自己研磨性を長期間安定して維持でき、これにより長期防汚性に優れるとともに、耐クラック性や下地との密着性にも優れる塗膜を形成できることから、下記一般式(V):
【0066】
【化21】
【0067】
で示される基、および下記一般式(VI):
【0068】
【化22】
【0069】
で示される基からなる群から選択される少なくとも1種の基であることが好ましい。上記一般式(V)および(VI)中、Mは2価の金属原子を表し、R30は有機酸残基またはアルコール残基を表す。加水分解性樹脂(i)は、上記一般式(V)および(VI)の双方を有していてもよい。2価の金属原子Mとしては、Mg、ZnおよびCuなどを挙げることができ、好ましくは、ZnまたはCuである。
【0070】
上記加水分解性樹脂(i)としては、上記シリコン含有基および金属原子含有基を有する限り特に限定されないが、下記一般式(I’)で示される単量体(a1)、下記一般式(II’)で示される単量体(a2)、下記一般式(III’)で示される単量体(a3)および下記一般式(IV’)で示される単量体(a4)からなる群から選択される少なくとも1種のシリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位と、2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位とを含むアクリル系樹脂を好適に用いることができる。
【0071】
【化23】
【0072】
ここで、上記一般式(I’)中、R31は水素原子またはメチル基を表し、a、b、m、nおよびR1〜R5は、上記と同じ意味を表す。
【0073】
【化24】
【0074】
ここで、上記一般式(II’)中、R32は水素原子またはメチル基を表し、c、d、pおよびR6〜R8は、上記と同じ意味を表す。
【0075】
【化25】
【0076】
ここで、上記一般式(III’)中、R33およびR34は水素原子またはメチル基を表し、e、f、g、h、q、r、sおよびR9〜R12は、上記と同じ意味を表す。
【0077】
【化26】
【0078】
ここで、上記一般式(IV’)中、R35およびR36は水素原子またはメチル基を表し、i、j、k、l、t、u、v、wおよびR13〜R22は、上記と同じ意味を表す。
【0079】
上記一般式(I’)で示される単量体(a1)、一般式(II’)で示される単量体(a2)、一般式(III’)で示される単量体(a3)および一般式(IV’)で示される単量体(a4)はそれぞれ、上記一般式(I)、(II)、(III)および(IV)で示されるシリコン含有基を有するシリコン含有重合性単量体である。
【0080】
また、上記2価の金属原子Mを含有する金属原子含有重合性単量体(b)は、塗膜の自己研磨性を長期間安定して維持でき、これにより長期防汚性に優れるとともに、耐クラック性や下地との密着性にも優れる塗膜を形成できることから、下記一般式(V’)で示される単量体(b1)および(VI’)で示される単量体(b2)からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0081】
【化27】
【0082】
ここで、上記一般式(V’)中、R37は水素原子またはメチル基を表し、MおよびR30は、上記と同じ意味を表す。
【0083】
【化28】
【0084】
ここで、上記一般式(VI’)中、R38およびR39は水素原子またはメチル基を表し、Mは、上記と同じ意味を表す。
【0085】
上記一般式(V’)で示される単量体(b1)および(VI’)で示される単量体(b2)はそれぞれ、上記一般式(V)および(VI)で示される金属原子含有基を有する金属原子含有重合性単量体である。
【0086】
〔1〕シリコン含有重合性単量体(a)
加水分解性樹脂(i)を構成し得るシリコン含有重合性単量体(a1)は、上記一般式(I’)で示され、式中、aおよびbは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、mは0〜50の整数、nは3〜80の整数を表す。R1〜R5は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表し、R31は水素原子またはメチル基を表す。シリコン含有重合性単量体(a)として、シリコン含有重合性単量体(a1)を用いることにより、上記一般式(I)で示されるシリコン含有基を側鎖に有するアクリル系樹脂である加水分解性樹脂(i)が得られる。
【0087】
上記一般式(I’)(上記一般式(I)についても同様、以下同じ。)中のmは、ポリエーテル構造の平均重合度で、0でもよいが、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、0より大きいことが好ましい。また、塗膜の耐水性が良好となる傾向にあることから、mは50以下であり、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、30以下であることが好ましい。より好ましくは3〜25の範囲であり、さらに好ましくは5〜20の範囲である。
【0088】
上記一般式(I’)中のaは、好ましくは2または3であり、aが2であるものと3であるものとを併用してもよい。bは、好ましくは2または3である。
【0089】
上記一般式(I’)中のnは、シリコン含有構造の平均重合度を示し、3〜80の範囲の整数である。nを3以上とすることにより、より高い防汚効果を発現させることができる。また、nを80以下とすることにより、他の重合性単量体に対して良好な相溶性を示すようになり、また、得られる加水分解性樹脂(i)の一般的な有機溶剤に対する溶解性を向上させることができる。nは、好ましくは5〜50の範囲であり、より好ましくは、8〜40の範囲である。
【0090】
上記一般式(I’)中のR1〜R5は、炭素数1〜18のアルキル基であることが好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
【0091】
上記一般式(I’)で示されるシリコン含有重合性単量体(a1)の具体例としては、たとえば、mが0のものとして、チッソ(株)製の「FM−0711」、「FM−0721」、「FM−0725」(以上、商品名)、信越化学(株)製の「X−24−8201」、「X−22−174DX」、「X−22−2426」(以上、商品名)などが挙げられる。また、mが0より大きいものとしては、日本ユニカー(株)製の「F2−254−04」、「F2−254−14」(以上、商品名)などが挙げられる。なお、シリコン含有重合性単量体(a1)の具体例として、日本ユニカー(株)製の商品をその商品名で記載したが、日本ユニカー(株)におけるシリコーン事業は、2004年に東レ・ダウコーニング株式会社に譲渡されており、現在では、当該譲渡先から相当品を入手可能である。以下に示す日本ユニカー(株)製の商品についても同様である。
【0092】
加水分解性樹脂(i)は、シリコン含有重合性単量体(a)として、2種以上のシリコン含有重合性単量体(a1)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
【0093】
加水分解性樹脂(i)を構成し得るシリコン含有重合性単量体(a2)は、上記一般式(II’)で示され、式中、cおよびdは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、pは0〜50の整数を表す。R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基、RaまたはRbを表し、R32は水素原子またはメチル基を表す。RaおよびRbについては上記のとおりである。シリコン含有重合性単量体(a)として、シリコン含有重合性単量体(a2)を用いることにより、上記一般式(II)で示されるシリコン含有基を側鎖に有するアクリル系樹脂である加水分解性樹脂(i)が得られる。
【0094】
上記一般式(II’)(上記一般式(II)についても同様、以下同じ。)中のpは、ポリエーテル構造の平均重合度で、0でもよいが、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、0より大きいことが好ましい。また、塗膜の耐水性が良好となる傾向にあることから、pは50以下であり、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、30以下であることが好ましい。より好ましくは3〜25の範囲であり、さらに好ましくは5〜20の範囲である。
【0095】
上記一般式(II’)中のcは、好ましくは2または3であり、cが2であるものと3であるものとを併用してもよい。dは、好ましくは2または3である。
【0096】
上記一般式(II’)中のxおよびyは、側鎖に導入されたシリコン含有構造またはポリエーテル構造の平均重合度を示し、それぞれ0〜20の範囲の整数、1〜20の範囲の整数である。xおよびyを20以下とすることにより、他の重合性単量体に対して良好な相溶性を示すようになり、また、得られる加水分解性樹脂(i)の一般的な有機溶剤に対する溶解性を向上させることができる。xおよびyは、好ましくは10以下の範囲であり、より好ましくは、5以下の範囲である。
【0097】
上記一般式(II’)中のR6〜R8およびR23〜R29で選択され得るアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【0098】
上記一般式(II’)で示されるシリコン含有重合性単量体(a2)の具体例としては、たとえば、pが0のものとして、チッソ(株)製の「TM−0701」(商品名)、信越化学(株)製の「X−22−2404」(商品名)、日本ユニカー(株)製の「F2−250−01」、「F2−302−01」(商品名)などが挙げられる。また、pが0より大きいものとしては、日本ユニカー(株)製の「F2−302−04」(以上、商品名)などが挙げられる。
【0099】
加水分解性樹脂(i)は、シリコン含有重合性単量体(a)として、2種以上のシリコン含有重合性単量体(a2)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
【0100】
加水分解性樹脂(i)を構成し得るシリコン含有重合性単量体(a3)は、上記一般式(III’)で示され、式中、e、f、gおよびhは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、qおよびsは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、rは3〜80の整数を表す。R9〜R12は、それぞれ独立してアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基または置換フェノキシ基を表し、R33およびR34は水素原子またはメチル基を表す。シリコン含有重合性単量体(a)として、シリコン含有重合性単量体(a3)を用いることにより、上記一般式(III)で示されるシリコン含有基(このシリコン含有基は、ポリマー主鎖間を架橋する架橋基である。)を有するアクリル系樹脂である加水分解性樹脂(i)が得られる。
【0101】
上記一般式(III’)(上記一般式(III)についても同様、以下同じ。)中のqおよびsは、ポリエーテル構造の平均重合度で、0でもよいが、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、0より大きいことが好ましい。また、塗膜の耐水性が良好となる傾向にあることから、qおよびsは50以下であり、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、30以下であることが好ましい。より好ましくは3〜25の範囲であり、さらに好ましくは5〜20の範囲である。
【0102】
上記一般式(III’)中のeおよびhは、好ましくは2または3であり、eおよびhが2であるものと3であるものとを併用してもよい。fおよびgは、好ましくは2または3である。
【0103】
上記一般式(III’)中のrは、シリコン含有構造の平均重合度を示し、3〜80の範囲の整数である。rを3以上とすることにより、より高い防汚効果を発現させることができる。また、rを80以下とすることにより、他の重合性単量体に対して良好な相溶性を示すようになり、また、得られる加水分解性樹脂(i)の一般的な有機溶剤に対する溶解性を向上させることができる。rは、好ましくは5〜50の範囲であり、より好ましくは、8〜40の範囲である。
【0104】
上記一般式(III’)中のR9〜R12は、炭素数1〜18のアルキル基であることが好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
【0105】
上記一般式(III’)で示されるシリコン含有重合性単量体(a3)の具体例としては、たとえば、qおよびsが0のものとして、チッソ(株)製の「FM−7711」、「FM−7721」、「FM−7725」(以上、商品名)、日本ユニカー(株)製の「F2−311−02」(商品名)などが挙げられる。また、qおよびsが0より大きいものとして、日本ユニカー(株)製の「F2−354−04」(商品名)などが挙げられる。
【0106】
加水分解性樹脂(i)は、シリコン含有重合性単量体(a)として、2種以上のシリコン含有重合性単量体(a3)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
【0107】
加水分解性樹脂(i)を構成し得るシリコン含有重合性単量体(a4)は、上記一般式(IV’)で示され、式中、i、j、kおよびlは、それぞれ独立して2〜5の整数を表し、tおよびuは、それぞれ独立して0〜50の整数を表し、vおよびwは、それぞれ独立して0〜20の整数を表す。R13〜R22は、同一または異なって、アルキル基を表し、R35およびR36は水素原子またはメチル基を表す。シリコン含有重合性単量体(a)として、シリコン含有重合性単量体(a4)を用いることにより、上記一般式(IV)で示されるシリコン含有基(このシリコン含有基は、ポリマー主鎖間を架橋する架橋基である。)を有するアクリル系樹脂である加水分解性樹脂(i)が得られる。
【0108】
上記一般式(IV’)(上記一般式(IV)についても同様、以下同じ。)中のtおよびuは、ポリエーテル構造の平均重合度で、0でもよいが、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、0より大きいことが好ましい。また、塗膜の耐水性が良好となる傾向にあることから、tおよびuは50以下であり、旧塗膜とのリコート性が良好となる傾向にあることから、30以下であることが好ましい。より好ましくは3〜25の範囲であり、さらに好ましくは5〜20の範囲である。
【0109】
上記一般式(IV’)中のiおよびlは、好ましくは2または3であり、iおよびlが2であるものと3であるものとを併用してもよい。jおよびkは、好ましくは2または3である。
【0110】
上記一般式(IV’)中のvおよびwは、側鎖に導入されたシリコン含有構造の平均重合度を示し、0〜20の範囲の整数である。vおよびwを20以下とすることにより、他の重合性単量体に対して良好な相溶性を示すようになり、また、得られる加水分解性樹脂(i)の一般的な有機溶剤に対する溶解性を向上させることができる。vおよびwは、好ましくは10以下の範囲であり、より好ましくは、5以下の範囲である。
【0111】
上記一般式(IV’)中のR13〜R22で選択され得るアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【0112】
上記一般式(IV’)で示されるシリコン含有重合性単量体(a4)の具体例としては、たとえば、tおよびuが0のものとして、日本ユニカー(株)製の「F2−312−01」(商品名)などが挙げられる。また、tおよびuが0より大きいものとしては、日本ユニカー(株)製の「F2−312−04」(商品名)などが挙げられる。
【0113】
加水分解性樹脂(i)は、シリコン含有重合性単量体(a)として、2種以上のシリコン含有重合性単量体(a4)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
【0114】
また、加水分解性樹脂(i)は、シリコン含有重合性単量体(a1)、(a2)、(a3)および(a4)から選択される2種以上のシリコン含有重合性単量体から誘導される構成単位を含んでいてもよい。なかでも、好ましい実施形態の1つとして、片末端(メタ)アクリル変性シリコン含有重合性単量体〔シリコン含有重合性単量体(a1)および/または(a2)〕と、両末端(メタ)アクリル変性シリコン含有重合性単量体〔シリコン含有重合性単量体(a3)および/または(a4)〕とを併用する形態を挙げることができる。
【0115】
加水分解性樹脂(i)を構成する全構成単位中、シリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位の含有量は、1〜60質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、10〜40質量%であることがさらに好ましい。1質量%以上とすることにより、防汚剤を別途に含有させない場合においても防汚効果を発現する傾向があり、60質量%以下とすることにより、長期の防汚性と、下地との密着性との良好なバランスが得られる傾向がある。
【0116】
〔2〕金属原子含有重合性単量体(b)
金属原子含有重合性単量体(b)は、加水分解性樹脂(i)に2価の金属原子Mを含有する金属原子含有基を導入するために用いられる単量体である。金属原子含有基を有しない場合には、得られる樹脂の加水分解性が十分でない結果、塗膜の良好な自己研磨性が得られず、高い防汚性を示す塗膜を得ることが困難である。また、金属原子含有基を有しない場合、塗膜の下地との密着性および耐クラック性が不良となる傾向にある。2価の金属原子Mとしては、Mg、ZnおよびCuなどを挙げることができ、好ましくは、ZnまたはCuである。
【0117】
加水分解性樹脂(i)を構成し得る金属原子含有重合性単量体(b1)は、上記一般式(V’)で示され、式中、R37は水素原子またはメチル基を表し、Mは2価の金属原子を表し、R30は有機酸残基またはアルコール残基を表す。金属原子含有重合性単量体(b)として、金属原子含有重合性単量体(b1)を用いることにより、上記一般式(V)で示される金属原子含有基を有するアクリル系樹脂である加水分解性樹脂(i)が得られる。
【0118】
30において、有機酸残基を構成する有機酸としては、たとえば、酢酸、モノクロル酢酸、モノフルオロ酢酸、プロピオン酸、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキシル酸、カプリン酸、バーサチック酸、イソステアリン酸、パルミチン酸、クレソチン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸、リシノール酸、リシノエライジン酸、ブラシジン酸、エルカ酸、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ酸、安息香酸、2,4,5−トリクロロフェノキシ酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、キノリンカルボン酸、ニトロ安息香酸、ニトロナフタレンカルボン酸、プルビン酸等の一塩基有機酸が挙げられる。なかでも、有機酸残基が脂肪酸系のものを使用すると、長期にわたりクラックや剥離のない塗膜を維持することができる傾向にあり好ましい。特に、金属原子含有重合性単量体(b1)として、可塑性の高いオレイン酸亜鉛(メタ)アクリレートやバーサチック酸亜鉛(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。
【0119】
また、他の好ましい有機酸として、芳香族有機酸以外の一塩基環状有機酸を挙げることができる。一塩基環状有機酸としては、たとえば、ナフテン酸等のシクロアルキル基を有するもののほか、三環式樹脂酸等の樹脂酸およびこれらの塩等を挙げることができる。三環式樹脂酸としては、たとえば、ジテルペン系炭化水素骨格を有する一塩基酸等を挙げることができ、このようなものとしては、たとえば、アビエタン、ピマラン、イソピマラン、ラブダン骨格を有する化合物を挙げることができる。より具体的には、たとえば、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、水添アビエチン酸、パラストリン酸、ピマル酸、イソピマル酸、レボピマル酸、デキストロピマル酸、サンダラコピマル酸、およびこれらの塩等を挙げることができる。これらのうち、加水分解が適度に行なわれるので長期防汚性に優れるほか、塗膜の耐クラック性、入手容易性にも優れることから、アビエチン酸、水添アビエチン酸、およびこれらの塩が好ましい。
【0120】
また、上記一塩基環状有機酸は、高度に精製されたものである必要はなく、たとえば、松脂、松の樹脂酸等を使用することもできる。このようなものとしては、たとえば、ロジン類、水添ロジン類、不均化ロジン類等やナフテン酸を挙げることができる。ここでいうロジン類とは、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等である。ロジン類、水添ロジン類および不均化ロジン類は、廉価で入手しやすく、取り扱い性に優れ、長期防汚性を発揮する点で好ましい。
【0121】
上記一塩基環状有機酸の酸価は、100mgKOH/g以上、220mgKOH/g以下であることが好ましく、120mgKOH/g以上、190mgKOH/g以下であることがより好ましく、140mgKOH/g以上、185mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。R30を形成する一塩基環状有機酸として、上記範囲内の酸価を有するものを使用すると、加水分解性樹脂(i)の加水分解速度が適度なものとなり、その結果、塗膜の自己研磨性を長期間安定して維持できるようになるため、防汚効果をより長期間維持することができる。
【0122】
金属原子含有重合性単量体(b1)が有する有機酸残基は、1種のみの有機酸から構成されていてもよく、2種以上の有機酸から構成されていてもよい。
【0123】
30として有機酸残基を有する金属原子含有重合性単量体(b1)の製造方法としては、たとえば、無機金属化合物と、(メタ)アクリル酸のようなカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体と、非重合性有機酸(上記の有機酸残基を構成する有機酸)とを、アルコール系化合物を含有する有機溶剤中で反応させる方法を挙げることができる。また、金属原子含有重合性単量体(b1)から誘導される構成単位は、(メタ)アクリル酸のようなカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体を含む単量体混合物を重合させることにより得られる樹脂と、金属化合物と、非重合性有機酸(上記の有機酸残基を構成する有機酸)とを反応させる方法によっても形成することができる。
【0124】
加水分解性樹脂(i)を構成し得る金属原子含有重合性単量体(b2)は、上記一般式(VI’)で示され、式中、R38およびR39は水素原子またはメチル基を表し、Mは2価の金属原子を表す。金属原子含有重合性単量体(b)として、金属原子含有重合性単量体(b2)を用いることにより、上記一般式(VI)で示される金属原子含有基(この金属原子含有基は、ポリマー主鎖間を架橋する架橋基である。)を有するアクリル系樹脂である加水分解性樹脂(i)が得られる。
【0125】
金属原子含有重合性単量体(b2)の具体例としては、たとえば、アクリル酸マグネシウム[(CH2=CHCOO)2Mg]、メタクリル酸マグネシウム[(CH2=C(CH3)COO)2Mg]、アクリル酸亜鉛[(CH2=CHCOO)2Zn]、メタクリル酸亜鉛[(CH2=C(CH3)COO)2Zn]、アクリル酸銅[(CH2=CHCOO)2Cu]、メタクリル酸銅[(CH2=C(CH3)COO)2Cu]等を挙げることができる。これらは、1種または2種以上を必要に応じて適宜選択して用いることができる。
【0126】
金属原子含有重合性単量体(b2)の製造方法としては、たとえば、(メタ)アクリル酸のような重合性不飽和有機酸と、金属化合物とをアルコール系化合物を含有する有機溶剤中で水とともに反応させる方法を挙げることができる。この場合、反応物中の水の含有量を0.01〜30質量%の範囲に調整することが好ましい。
【0127】
加水分解性樹脂(i)は、金属原子含有重合性単量体(b1)から誘導される構成単位および金属原子含有重合性単量体(b2)から誘導される構成単位の双方を含んでいてもよい。加水分解性樹脂(i)を構成する単量体として金属原子含有重合性単量体(b1)と、金属原子含有重合性単量体(b2)とを併用する場合、金属原子含有重合性単量体(b1)から誘導される構成単位と金属原子含有重合性単量体(b2)から誘導される構成単位との加水分解性樹脂(i)における含有量の比率は、20/80〜80/20(モル比)の範囲とすることが好ましく、30/70〜70/30(モル比)の範囲とすることがより好ましい。含有量の比率をこの範囲に調整することにより、防汚剤を含有しないか、または配合量が少ない場合であっても、長期間にわたって高い防汚性を発揮するとともに、耐クラック性および下地との密着性にも優れる防汚塗膜が得られやすい傾向にある。
【0128】
加水分解性樹脂(i)を構成する全構成単位中、金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位の含有量は、5〜30質量%であることが好ましく、10〜20質量%であることがより好ましい。5質量%以上とすることにより、下地との密着性が向上するとともに、形成される塗膜の自己研磨性がより長期間安定的に維持される傾向があり、30質量%以下とすることにより、長期の自己研磨性と、海水浸漬後の耐クラック性や下地に対する密着性とのバランスを向上させる効果が顕著となり、長期の自己研磨性を維持し、塗膜物性が向上する傾向がある。
【0129】
加水分解性樹脂(i)において、シリコン含有重合性単量体(a)から誘導される構成単位と、金属原子含有重合性単量体(b)から誘導される構成単位との含有量の比は、質量比で、30/70〜90/10の範囲内であることが好ましく、45/55〜85/15の範囲内であることがより好ましい。当該比を30/70以上とすることにより、防汚剤を別途に含有させない場合においても防汚効果を発現する傾向がある。当該比が30/70未満である場合、得られる塗膜の可撓性が損なわれたり、塗膜の自己研磨性が高すぎる場合がある。また、当該比を90/10以下とすることにより、長期の防汚性と、下地との密着性との良好なバランスが得られる傾向がある。当該比が90/10を超える場合、得られる塗膜の加水分解が損なわれる場合があるために塗膜の自己研磨性が損なわれる可能性がある。
【0130】
〔3〕その他の単量体成分(c)
加水分解性樹脂(i)は、上記シリコン含有重合性単量体(a)および金属原子含有重合性単量体(b)以外のその他の単量体成分(c)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
【0131】
その他の単量体成分(c)としては、上記シリコン含有重合性単量体(a)および金属原子含有重合性単量体(b)と共重合可能な不飽和単量体である限り特に限定されず、たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エチルヘキサオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−メチル−2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、m−メトキシフェニル(メタ)アクリレート、p−メトキシフェニル(メタ)アクリレート、o−メトキシフェニルエチル(メタ)アクリレート、m−メトキシフェニルエチル(メタ)アクリレート、p−メトキシフェニルエチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、γ−ブチロラクトンまたはε−カプロラクトン等との付加物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の二量体または三量体;グリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基を複数有する単量体;ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド等の第一級および第二級アミノ基含有ビニル単量体;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の第三級アミノ基含有ビニル単量体;ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール等の複素環族系塩基性単量体;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル系単量体を挙げることができる。
【0132】
上記その他の単量体成分(c)から誘導される構成単位の含有量は、加水分解性樹脂(i)を構成する全構成単位中、0.1〜89質量%であることが好ましく、7〜75質量%であることがより好ましく、10〜70質量%であることがさらに好ましい。0.1質量%以上とすることにより、得られる防汚塗料組成物の諸特性のバランスを整えることが可能となり、89質量%以下とすることにより、形成される塗膜に長期に亘る良好な加水分解性が付与され、防汚剤を使用しない場合でも優れた防汚性を発現し、下地に対する塗膜の密着性とのバランスが良好となる傾向がある。
【0133】
上記加水分解性樹脂(i)の製造方法は、特に限定されるものではないが、たとえば、上記した単量体を混合した単量体混合物をラジカル開始剤の存在下に60〜180℃の反応温度で5〜14時間反応させることによって製造することができる。ラジカル開始剤としては、たとえば、2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロペルオキシド、ラウリルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルパーオキ−2−エチルヘキサノエート等が挙げられる。重合方法は、有機溶剤中で行なう溶液重合法のほか、乳化重合法、懸濁重合法等を採用できるが、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸n−ブチル等の一般の有機溶剤を用いる溶液重合方法が、加水分解性樹脂(i)の生産性や性能の観点から有利である。
【0134】
また、金属原子含有重合性単量体(b2)を使用する場合、防汚塗料組成物のハイソリッド化や生産性の向上、および重合時のカレットの生成抑制のために、連鎖移動剤を使用することが好ましい。連鎖移動剤としては、金属原子含有重合性単量体(b)との相溶性の観点から、メルカプタン以外の連鎖移動剤が好ましく、スチレンダイマー等が好ましい。
【0135】
加水分解性樹脂(i)の重量平均分子量は、重合条件によっても異なるが、通常、1000〜3000000の範囲内であり、3000〜100000の範囲内であることが好ましく、5000〜50000の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量が1000以上であると、塗膜を形成したときに防汚性が発現できる傾向にあり、重量平均分子量が3000000以下であると、加水分解性樹脂(i)が塗料組成物に均一に分散しやすい傾向にある。なお、ここでいう重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトクロマトグラフィー(GPC)により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【0136】
加水分解性樹脂(i)が上記一般式(I)〜(IV)で示される1種以上のシリコン含有基を含む樹脂であること(シリコン含有重合性単量体(a1)〜(a4)の1種以上から誘導される構成単位を含む樹脂であること)は、たとえば、1H−NMR、ICP発光分析等を用いて確認することができる。加水分解性樹脂(i)が上記一般式(V)〜(VI)で示される1種以上の金属原子含有基を含む樹脂であること(金属原子含有重合性単量体(b1)〜(b2)の1種以上から誘導される構成単位を含む樹脂であること)は、たとえば、原子吸光分析等を用いて確認することができる。
【0137】
本発明の防汚塗料組成物において、加水分解性樹脂(i)の含有量は、防汚塗料組成物に含有される固形分中、30〜97質量%であることが好ましい。30質量%未満である場合、下地に対する塗膜の密着性が低下し、防汚効果が十分に発揮できない傾向がある。また、97質量%を超える場合には、塗膜の耐クラック性が低下する傾向にある。なお、防汚塗料組成物に含有される固形分とは、防汚塗料組成物に含まれる溶剤以外の成分の合計をいう。
【0138】
〔熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)〕
本発明の防汚塗料組成物は、上記加水分解性樹脂(i)とともに、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)を含有する。熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)を含有させることにより、塗膜の耐クラック性を向上させることができる。また、塗膜のポリッシングレート(研磨速度)を適度な速度に制御することが可能になるため、塗膜の長期防汚性の点においても有利である。
【0139】
上記熱可塑性樹脂としては、たとえば、塩素化パラフィン;塩化ゴム、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン;ポリビニルエーテル;ポリプロピレンセバケート;部分水添ターフェニル;ポリ酢酸ビニル;(メタ)アクリル酸メチル系共重合体、(メタ)アクリル酸エチル系共重合体、(メタ)アクリル酸プロピル系共重合体、(メタ)アクリル酸ブチル系共重合体、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル系共重合体等のポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル;ポリエーテルポリオール;アルキド樹脂;ポリエステル樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体、塩化ビニル−イソブチルビニルエーテル共重合体、塩化ビニル−イソプロピルビニルエーテル共重合体、塩化ビニル−エチルビニルエーテル共重合体等の塩化ビニル系樹脂;シリコンオイル;油脂およびその精製物;ワセリン;流動パラフィン;ロジン、水添ロジン、ナフテン酸、脂肪酸およびこれらの2価金属塩;などを挙げることができる。上記油脂およびその精製物の例を挙げれば、たとえば、ワックス(蜜蝋等の動物由来のワックス、植物由来のワックスなどを含む)等の常温で固体の油脂や、ひまし油等の常温で液体の油脂などである。これらの熱可塑性樹脂は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0140】
上記のなかでも、塩素化パラフィン、ポリビニルエーテル、ポリエーテルポリオール、ロジン、塩化ビニル−イソブチルビニルエーテル共重合体が好ましく、特に、塩素化パラフィン、ポリビニルエーテル、ロジンおよび塩化ビニル−イソブチルビニルエーテル共重合体は、塗膜の可塑性および塗膜消耗量の調整に好適であることから、より好ましく用いることができる。
【0141】
また、可塑剤としては、たとえば、ジオクチルフタレート(DOP)、ジメチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジイソデシルフタレート(DIDP)等のフタル酸エステル系可塑剤;アジピン酸イソブチル、セバシン酸ジブチル等の脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤;ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールアルキルエステル等のグリコールエステル系可塑剤;トリクレジルリン酸(トリクレジルホスフェート)、トリアリールリン酸(トリアリールホスフェート)、トリクロロエチルリン酸等のリン酸エステル系可塑剤;エポキシ大豆油、エポキシステアリン酸オクチル等のエポキシ系可塑剤;ジオクチルすずラウリレート、ジブチルすずラウリレート等の有機すず系可塑剤;トリメリット酸トリオクチル、トリアセチレン等を挙げることができる。これらの可塑剤は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0142】
上記のなかでも、ジオクチルフタレート(DOP)、ジメチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジイソデシルフタレート(DIDP)等のフタル酸エステル系可塑剤およびトリクレジルリン酸(トリクレジルホスフェート)、トリアリールリン酸(トリアリールホスフェート)、トリクロロエチルリン酸等のリン酸エステル系可塑剤は、上記加水分解性樹脂および上記熱可塑性樹脂との相溶性に特に優れており、塗膜全体にわたって均質的に耐クラック性を向上させることができることから、好ましく用いることができる。
【0143】
本発明の防汚塗料組成物は、熱可塑性樹脂のみを含有していてもよいし、可塑剤のみを含有していてもよいし、熱可塑性樹脂および可塑剤の双方を含有していてもよい。熱可塑性樹脂および可塑剤の併用は、強靭性および可塑性により優れる塗膜が得られ得ることから、好ましい。
【0144】
熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)の合計含有量は、加水分解性樹脂(i)100質量部に対して3〜100質量部の範囲内とされ、好ましくは5〜50質量部である。熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)の合計含有量が加水分解性樹脂(i)100質量部に対して3質量部未満であると、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)の添加による耐クラック性の改善効果が認められない傾向にあり、また、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)が極端に少ないか、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)が含有されない場合には、適度なポリッシングレート(研磨速度)が得られず、長期防汚性が付与されないことがある。また、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)の合計含有量が加水分解性樹脂(i)100質量部に対して100質量部を超えると、下地に対する塗膜の密着性が低下し、防汚性が低下する傾向にある。
【0145】
〔防汚剤〕
本発明の防汚塗料組成物より得られる防汚塗膜は、上記加水分解性樹脂(i)が示す自己研磨性に基づく防汚効果により、良好な防汚性能を発揮するものであるが、より防汚性能を高めるため、あるいは防汚性の長期持続性をより高めるために、防汚塗料組成物に、必要に応じて防汚剤を配合してもよい。防汚剤としては特に限定されず、公知のものを使用することができ、たとえば、無機化合物、金属を含む有機化合物および金属を含まない有機化合物等を挙げることができる。
【0146】
上記防汚剤の具体例を挙げれば、たとえば、酸化亜鉛;亜酸化銅;マンガニーズエチレンビスジチオカーバメート;ジンクジメチルジチオカーバメート;2−メチルチオ−4−t−ブチルアミノ−6−シクロプロピルアミノ−s−トリアジン;2,4,5,6−テトラクロロイソフタロニトリル;N,N−ジメチルジクロロフェニル尿素;ジンクエチレンビスジチオカーバーメート;ロダン銅(チオシアン酸第一銅);4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン(4,5,−ジクロロ−2−n−オクチル−3(2H)イソチアゾロン);N−(フルオロジクロロメチルチオ)フタルイミド;N,N’−ジメチル−N’−フェニル−(N−フルオロジクロロメチルチオ)スルファミド;2−ピリジンチオール−1−オキシド亜鉛塩(ジンクピリチオン)および銅塩(銅ピリチオン)等の金属塩;テトラメチルチウラムジサルファイド;2,4,6−トリクロロフェニルマレイミド;2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジン;3−ヨード−2−プロピルブチルカーバーメート;ジヨードメチルパラトリスルホン;フェニル(ビスピリジル)ビスマスジクロライド;2−(4−チアゾリル)−ベンズイミダゾール;トリフェニルボロンピリジン塩;ステアリルアミン−トリフェニルボロン;ラウリルアミン−トリフェニルボロン;ビスジメチルジチオカルバモイルジンクエチレンビスジチオカーバメート;1,1−ジクロロ−N−[(ジメチルアミノ)スルホニル]−1−フルオロ−N−フェニルメタンスルフェンアミド;1,1−ジクロロ−N−[(ジメチルアミノ)スルホニル]−1−フルオロ−N−(4−メチルフェニル)メタンスルフェンアミド;N’−(3,4−ジクロロフェニル)−N,N’−ジメチル尿素;N’−tert−ブチル−N−シクロプロピル−6−(メチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2,4−ジアミン;および、4−ブロモ−2−(4−クロロフェニル)−5−(トリフルオロメチル)−1H−ピロール−3−カルボニトリル等を挙げることができる。これらの防汚剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0147】
防汚剤の含有量は、上記加水分解性樹脂(i)ならびに熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)(すなわち、加水分解性樹脂(i)、熱可塑性樹脂および可塑剤)の合計量100質量部に対して、20質量部以下とすることができる。防汚剤の含有量が20質量部を超える場合、塗膜にクラック、剥離等の欠陥が生じることがある。
【0148】
〔その他の添加剤〕
本発明の防汚塗料組成物は、上記加水分解性樹脂(i)、ならびに熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)以外のその他の添加剤を含有していてもよい。その他の添加剤としては、たとえば、顔料、溶剤、水結合剤、タレ止め剤、色分かれ防止剤、沈降防止剤、消泡剤、塗膜消耗調整剤、紫外線吸収剤、表面調整剤、粘度調整剤、レベリング剤、顔料分散剤などを挙げることができる。
【0149】
上記顔料としては、たとえば、沈降性バリウム、タルク、クレー、白亜、シリカホワイト、アルミナホワイト、ベントナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸、ケイ酸塩、酸化アルミニウム水和物、硫酸カルシウム等の体質顔料;酸化チタン、酸化ジルコン、塩基性硫酸鉛、酸化スズ、カーボンブラック、白鉛、黒鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化クロム、黄色ニッケルチタン、黄色クロムチタン、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、黒色酸化鉄、アゾ系赤・黄色顔料、クロムイエロー、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、ウルトラマリンブルー、キナクリドン等の着色顔料等を挙げることができる。これらの顔料は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0150】
溶剤としては、たとえば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロペンタン、オクタン、ヘプタン、シクロヘキサン、ホワイトスピリット等の炭化水素類;ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類;酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ベンジル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;エチルイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;n−ブタノール、プロピルアルコール等のアルコールなどを挙げることができる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0151】
本発明の防汚塗料組成物は、たとえば、上記加水分解性樹脂(i)またはこれを含有する樹脂組成物に、熱可塑性樹脂および/または可塑剤(ii)、ならびに必要に応じて、防汚剤、および顔料、溶剤等のその他の添加剤を添加し、ボールミル、ペブルミル、ロールミル、サンドグラインドミル、高速ディスパー等の混合機を用いて混合することにより、調製することができる。
【0152】
上述のように、本発明の防汚塗料組成物によれば、ビヒクルである加水分解性樹脂(i)自体が良好な防汚性能を示すため、別途に配合される防汚剤をなくすか、またはその配合量を低減することが可能である。これにより、防汚塗料組成物の比重(塗料比重)の低減化を達成することが可能となる。塗料比重が低減化されることにより、一定体積の塗膜を形成するために必要な防汚塗料組成物の重量を低減させることが可能となり、このことは、塗料を重量で販売する場合に一定体積を塗布するための塗料缶数を減らすことが可能となり、資源の有効活用や、輸送効率の向上の点で有利である。
【0153】
より具体的に説明すると、従来では、防汚剤として主に亜酸化銅を多量に含む防汚塗料組成物が主流であったが、亜酸化銅の比重は約5.9と高比重であることから、塗料比重はおよそ1.5〜1.8と高いものであった。本発明によれば、亜酸化銅等の高比重防汚剤を配合しないか、配合量を少なくすることにより、塗料比重をおよそ1.0〜1.1程度まで低減することが可能となる。塗膜の乾燥膜厚を100μmと仮定した場合、塗装面積1m2あたりの塗料の理論塗布量(kg)は、下記式:
理論塗布量(kg)=10×塗料比重/不揮発分体積比(%)
で表される。ここで、不揮発分体積比(%)とは、塗料の容積換算での固形分を意味する。上記式によれば、不揮発分体積比を50%と仮定したとき、塗料比重が1.0である塗料の理論塗布量は0.2kgとなり、塗料比重が1.6である塗料の理論塗布量は0.32kgとなる。このように、本発明によれば、被塗物を塗装するのに必要な塗料の使用重量を削減することが可能となる。
【0154】
<防汚塗膜および複合塗膜>
本発明の防汚塗膜は、上記防汚塗料組成物を、常法に従って被塗物の表面に塗布した後、必要に応じて常温下または加熱下で溶剤を揮散除去することによって形成することができる。塗布方法としては特に限定されず、たとえば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り、ローラー、静電塗装、電着塗装等の従来公知の方法を挙げることができる。被塗物としては、特に限定されず、たとえば、船舶;養殖を始めとする各種漁網およびその他の漁具;港湾施設;オイルフェンス;発電所等の取水設備;冷却用導水管等の配管;橋梁;浮標;工業用水系施設;海底基地等の水中構造物などを挙げることができる。本発明の防汚塗料組成物を用いて形成された防汚塗膜は、高い長期防汚性を有するとともに、耐クラック性に優れている。また下地との密着性も良好である。被塗物の塗装表面は、必要に応じて前処理されたものであってもよく、また、被塗物上に形成された防錆塗料(防食塗料)などの他の塗料からなる下塗り塗膜上に、本発明の防汚塗料組成物からなる防汚塗膜を形成して複合塗膜としてもよい。
【0155】
ここで、上述のように、本発明の防汚塗料組成物によれば、ビヒクルである加水分解性樹脂(i)自体が良好な防汚性能を示すため、別途に配合される防汚剤をなくすか、またはその配合量を低減することが可能である。したがって、本発明の防汚塗料組成物により、クリヤーな(透明性の高い)防汚塗膜を形成することが可能である。防汚剤として主に亜酸化銅を多量に含む従来の防汚塗料組成物から形成される防汚塗膜は、含有される亜酸化銅に起因して、通常赤味がかった色相を有しており、塗膜の色相が限定されていたが、本発明によれば、得られる防汚塗膜の透明性を利用して種々の応用が可能となる。なお、クリヤーな防汚塗膜を形成する場合、本発明の防汚塗料組成物は、着色顔料を含まないことが好ましい。
【0156】
たとえば、防錆塗料などからなる下塗り塗膜と当該下塗り塗膜上に形成された本発明の防汚塗膜とを有する上記複合塗膜において、防汚塗膜をクリヤーな防汚塗膜とし、防錆塗料として各種色相のものを用いることにより、防汚性を有しつつ、複合塗膜形成表面が従来にない色相を有する水中構造物等の被塗物を提供することができる。また、防錆塗料などからなる下塗り塗膜とクリヤーな防汚塗膜との間に、各種色相を有する塗料からなる中塗り塗膜を形成することによっても、従来にない色相を有する被塗物を提供することができる。中塗り塗膜を形成する塗料としては、たとえば、防汚塗料、エポキシ樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、塩化ゴム系塗料、アルキッド樹脂系塗料、シリコン樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料など各種塗料を用いることができる。中塗り塗膜を形成する防汚塗料は、本発明に係る防汚塗料組成物であってもよいし、比較的多量の防汚剤を含む従来の防汚塗料組成物などの他の防汚塗料組成物であってもよい。中塗り塗膜は、下塗り塗膜の表面全体に形成されてもよいし、表面の一部に形成されていてもよい。上記中塗り塗膜および下塗り塗膜は、使用に供された旧い塗膜であってもよい。この場合、本発明の防汚塗膜は、旧塗膜の補修用として用いられてもよい。
【0157】
また、防錆塗料などからなる下塗り塗膜とクリヤーな防汚塗膜との間の中塗り塗膜を、たとえば、各種色相の文字状、模様状、図柄状、絵柄状などに形成すれば、被塗物に様々な意匠性を付与することができる。また、下塗り塗膜とクリヤーな防汚塗膜との間に介在される塗料からなる中塗り塗膜の代わりに、文字状、模様状、図柄状、絵柄状などの形状を有する各種色相のフィルムやシール部材を介在させることによっても被塗物に様々な意匠性を付与することができる。
【実施例】
【0158】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0159】
〔1〕金属原子含有重合性単量体(b)の調製
(製造例M1:金属原子含有重合性単量体混合物M1の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM(プロピレングリコールメチルエーテル)85.4質量部および酸化亜鉛40.7質量部を仕込み、撹拌しながら75℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメタクリル酸43.1質量部、アクリル酸36.1質量部および水5質量部からなる混合物を3時間で等速滴下した。さらに2時間撹拌した後、PGMを36質量部添加して、透明な金属原子含有重合性単量体混合物M1を得た。固形分は44.8質量%であった。この金属原子含有重合性単量体混合物M1は、金属原子含有重合性単量体(b)として、単量体(b2)である(メタ)アクリル酸亜鉛を含む。
【0160】
(製造例M2:金属原子含有重合性単量体混合物M2の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 72.4質量部および酸化亜鉛40.7質量部を仕込み、撹拌しながら75℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメタクリル酸30.1質量部、アクリル酸25.2質量部およびバーサチック酸51.6質量部からなる混合物を3時間で等速滴下した。さらに2時間撹拌した後、PGMを11質量部添加して、透明な金属原子含有重合性単量体混合物M2を得た。固形分は59.6質量%であった。この金属原子含有重合性単量体混合物M2は、金属原子含有重合性単量体(b)として、上記一般式(V’)で示される単量体(b1)である亜鉛(メタ)アクリレート(R30はバーサチック酸残基である)、ならびに単量体(b2)である(メタ)アクリル酸亜鉛を含む。
【0161】
(製造例M3:金属原子含有重合性単量体混合物M3の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、キシレン60質量部、PGM 13質量部および酸化亜鉛40.7質量部を仕込み、撹拌しながら75℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメタクリル酸32.3質量部、アクリル酸27質量部、オレイン酸37.7質量部、酢酸2.3質量部およびプロピオン酸5.8質量部からなる混合物を3時間で等速滴下した。さらに2時間撹拌した後、キシレン77質量部およびPGMを46質量部添加して、透明な金属原子含有重合性単量体混合物M3を得た。固形分は39.6質量%であった。この金属原子含有重合性単量体混合物M3は、金属原子含有重合性単量体(b)として、上記一般式(V’)で示される単量体(b1)である亜鉛(メタ)アクリレート(R30はオレイン酸残基、酢酸残基、プロピオン酸残基の1種以上である)、ならびに単量体(b2)である(メタ)アクリル酸亜鉛を含む。
【0162】
〔2〕加水分解性樹脂の調製
(製造例S1:加水分解性樹脂組成物S1の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン65質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート32.3質量部、エチルアクリレート43.9質量部、「FM−0721」(チッソ(株)製)10質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 21.7質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.2質量部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2.5質量部およびアゾビスメチルブチロニトリル(AMBN)3質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.1質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S1を得た。
【0163】
得られた加水分解性樹脂組成物S1をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S1に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6800であった。また、得られた加水分解性樹脂組成物S1からメタノール再沈殿により単離した加水分解性樹脂を白金るつぼに採取し、硫酸を加えた後、加圧分解容器に入れ加熱した。硫酸を揮発させた後、加水分解性樹脂を完全に灰化させた。この灰化物を放冷後アルカリ融解させ、ICP発光分析装置(セイコーインスツル社製「SPS5100」)で分析したところ、Si原子が確認された。また、加水分解性樹脂を原子吸光分光光度計(島津製作所社製「AA6300」)により分析したところ、Zn原子由来のシグナルが確認された。
【0164】
(製造例S2:加水分解性樹脂組成物S2の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン65質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート32.3質量部、エチルアクリレート13.9質量部、「FM−0711」(チッソ(株)製)40質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 21.7質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.2質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 0.8質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.1質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S2を得た。
【0165】
得られた加水分解性樹脂組成物S2をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S2に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で8800であった。
【0166】
(製造例S3:加水分解性樹脂組成物S3の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部およびキシレン61質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート18質量部、エチルアクリレート25質量部、「X−24−8201」(信越化学(株)製)40質量部、上記製造例M2の金属原子含有重合性単量体混合物M2 28.4質量部、PGM 20質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 1質量部からなる混合物を4時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを4.6質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S3を得た。
【0167】
得られた加水分解性樹脂組成物S3をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S3に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で8200であった。
【0168】
(製造例S4:加水分解性樹脂組成物S4の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 35質量部およびキシレン41質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート18質量部、エチルアクリレート15質量部、「X−24−8201」(信越化学(株)製)50質量部、上記製造例M3の金属原子含有重合性単量体混合物M3 42.5質量部、PGM 5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 1質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを5.5質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S4を得た。
【0169】
得られた加水分解性樹脂組成物S4をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S4に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で7200であった。
【0170】
(製造例S5:加水分解性樹脂組成物S5の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート26.4質量部、エチルアクリレート25.5質量部、シリコン含有モノマーA 30質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 4質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S5を得た。
【0171】
得られた加水分解性樹脂組成物S5をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S5に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6400であった。
【0172】
(製造例S6:加水分解性樹脂組成物S6の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート21.4質量部、エチルアクリレート25.5質量部、スチレン5質量部、シリコン含有モノマーB 30質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 2.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S6を得た。
【0173】
得られた加水分解性樹脂組成物S6をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S6に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6900であった。
【0174】
(製造例S7:加水分解性樹脂組成物S7の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート26.4質量部、エチルアクリレート14.5質量部、2−メトキシエチルアクリレート5質量部、「FM−0711」(チッソ(株)製)20質量部、「TM−0701」(チッソ(株)製)20質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 2.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S7を得た。
【0175】
得られた加水分解性樹脂組成物S7をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S7に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で7000であった。
【0176】
(製造例S8:加水分解性樹脂組成物S8の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部およびキシレン61質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート18質量部、エチルアクリレート35質量部、シリコン含有モノマーC 30質量部、上記製造例M2の金属原子含有重合性単量体混合物M2 28.4質量部、PGM 20質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 2質量部からなる混合物を4時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを4.6質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S8を得た。
【0177】
得られた加水分解性樹脂組成物S8をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S8に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で7700であった。
【0178】
(製造例S9:加水分解性樹脂組成物S9の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート26.4質量部、エチルアクリレート35.5質量部、シリコン含有モノマーD 20質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 5.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S9を得た。
【0179】
得られた加水分解性樹脂組成物S9をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S9に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6000であった。
【0180】
(製造例S10:加水分解性樹脂組成物S10の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン65質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート32.3質量部、エチルアクリレート43.9質量部、「FM−7711」(チッソ(株)製)10質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 21.7質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)2質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 7.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.1質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S10を得た。
【0181】
得られた加水分解性樹脂組成物S10をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S10に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で5400であった。また、得られた加水分解性樹脂組成物S10からメタノール再沈殿により単離した加水分解性樹脂を白金るつぼに採取し、硫酸を加えた後、加圧分解容器に入れ加熱した。硫酸を揮発させた後、加水分解性樹脂を完全に灰化させた。この灰化物を放冷後アルカリ融解させ、ICP発光分析装置(セイコーインスツル社製「SPS5100」)で分析したところ、Si原子が確認された。また、加水分解性樹脂を原子吸光分光光度計(島津製作所社製「AA6300」)により分析したところ、Zn原子由来のシグナルが確認された。
【0182】
(製造例S11:加水分解性樹脂組成物S11の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン65質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート32.3質量部、エチルアクリレート33.9質量部、「FM−7721」(チッソ(株)製)20質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 21.7質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.1質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S11を得た。
【0183】
得られた加水分解性樹脂組成物S11をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S11に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6200であった。
【0184】
(製造例S12:加水分解性樹脂組成物S12の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート26.4質量部、エチルアクリレート40.5質量部、シリコン含有モノマーE 15質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)2質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 8質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S12を得た。
【0185】
得られた加水分解性樹脂組成物S12をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S12に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で5600であった。
【0186】
(製造例S13:加水分解性樹脂組成物S13の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート26.4質量部、エチルアクリレート35.5質量部、シリコン含有モノマーF 20質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.5質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 7.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S13を得た。
【0187】
得られた加水分解性樹脂組成物S13をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S13に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で5500であった。
【0188】
(製造例S14:加水分解性樹脂組成物S14の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン65質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート32.3質量部、エチルアクリレート13.9質量部、「FM−7711」(チッソ(株)製)5質量部、「FM−0711」(チッソ(株)製)35質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 21.7質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.2質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 4質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.1質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S14を得た。
【0189】
得られた加水分解性樹脂組成物S14をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S14に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で9000であった。
【0190】
(製造例S15:加水分解性樹脂組成物S15の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 35質量部およびキシレン31質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート18質量部、エチルアクリレート25質量部、「FM−7721」(チッソ(株)製)10質量部、「X−24−8201」(信越化学(株)製)30質量部、上記製造例M2の金属原子含有重合性単量体混合物M2 28.4質量部、キシレン30質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 2.5質量部からなる混合物を4時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを4.6質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S15を得た。
【0191】
得られた加水分解性樹脂組成物S15をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S15に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で7200であった。
【0192】
(製造例S16:加水分解性樹脂組成物S16の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 40質量部およびキシレン31質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート18質量部、エチルアクリレート15質量部、「FM−7711」(チッソ(株)製)10質量部、「FM−7721」(チッソ(株)製)10質量部、「FM−0711」(チッソ(株)製)30質量部、上記製造例M3の金属原子含有重合性単量体混合物M3 42.5質量部、キシレン10質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 4.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを5.5質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S16を得た。
【0193】
得られた加水分解性樹脂組成物S16をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S16に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6400であった。
【0194】
(製造例S17:加水分解性樹脂組成物S17の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部、キシレン59質量部およびエチルアクリレート4質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート26.4質量部、エチルアクリレート15.5質量部、シリコン含有モノマーG 2質量部、シリコン含有モノマーD 38質量部、上記製造例M1の金属原子含有重合性単量体混合物M1 31.3質量部、キシレン10質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.2質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 5.5質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.8質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S17を得た。
【0195】
得られた加水分解性樹脂組成物S17をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S17に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で5600であった。
【0196】
(製造例S18:加水分解性樹脂組成物S18の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 35質量部およびキシレン31質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート18質量部、エチルアクリレート45質量部、シリコン含有モノマーG 10質量部、「TM−0701」(チッソ(株)製)10質量部、上記製造例M2の金属原子含有重合性単量体混合物M2 28.4質量部、キシレン30質量部、AIBN 2.5質量部、AMBN 5質量部からなる混合物を4時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを4.6質量部添加して、加水分解性樹脂組成物S18を得た。
【0197】
得られた加水分解性樹脂組成物S18をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物S18に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6000であった。
【0198】
(製造例T1:樹脂組成物T1の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部およびキシレン65質量部を仕込み、撹拌しながら100℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート42.1質量部、エチルアクリレート37.9質量部、「FM−0711」(チッソ(株)製)20質量部、キシレン10質量部、PGM 11.9質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)1.2質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 2質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを10.1質量部添加して、樹脂組成物T1を得た。
【0199】
得られた樹脂組成物T1をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、樹脂組成物T1に含まれる樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6200であった。
【0200】
(製造例T2:樹脂組成物T2の調製)
冷却器、温度計、滴下ロートおよび攪拌機を備えた四つ口フラスコに、PGM 15質量部およびキシレン70質量部を仕込み、撹拌しながら110℃に昇温した。ついで、滴下ロートからメチルメタクリレート42.1質量部、エチルアクリレート17.9質量部、「FM−7711」(チッソ(株)製)10質量部、「FM−0711」(チッソ(株)製)30質量部、キシレン10質量部、PGM 11.9質量部、連鎖移動剤(α−メチルスチレンダイマー)3質量部、AIBN 2.5質量部およびAMBN 7質量部からなる混合物を6時間で等速滴下した。滴下終了後、t−ブチルパーオクトエート0.5質量部とキシレン10質量部を30分で滴下し、さらに1時間30分撹拌した後、キシレンを5.1質量部添加して、樹脂組成物T2を得た。
【0201】
得られた樹脂組成物T2をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、樹脂組成物T2に含まれる樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で8600であった。
【0202】
(製造例T3:加水分解性樹脂組成物T3の調製)
攪拌機、冷却機、温度制御装置、窒素導入管、滴下ロートを備えた4つ口フラスコにキシレン64質量部、n-ブタノール16質量部を加え100℃に保った。この溶液中に表2の配合(質量部)に従ったモノマーおよびt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート2.3質量部からなる混合液を3時間にわたり等速滴下し、滴下終了後30分間保温した。その後、キシレン16質量部、n-ブタノール4質量部およびt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.2質量部からなる混合液を30分間にわたり等速滴下し、滴下終了後1時間30分間保温することにより樹脂ワニスを得た。得られた樹脂ワニス中の固形分は49.8質量%であり、当該樹脂ワニス中の樹脂の酸価は130であった。
【0203】
次に、同様の反応容器に、上記樹脂ワニス100質量部、酢酸亜鉛25.4質量部、ナフテン酸(NA−165,酸価165mgKOH/g、大和油脂工業社製)39.2質量部、キシレン110質量部を加えて130℃に加熱し、溶剤とともに酢酸を除去することにより、固形分が41.5質量%の加水分解性樹脂組成物T3を得た。
【0204】
得られた加水分解性樹脂組成物T3をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物T3に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で8000であった。
【0205】
(製造例T4:加水分解性樹脂組成物T4の調製)
攪拌機、冷却機、温度制御装置、窒素導入管、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、キシレン64質量部、n-ブタノール16質量部を加え115℃に保った。この溶液中に表2の配合(質量部)に従ったモノマーおよびt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート3質量部からなる混合液を3時間にわたり等速滴下し、滴下終了後30分間保温した。その後、キシレン16質量部、n-ブタノール4質量部およびt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.2質量部からなる混合液を30分間にわたり等速滴下し、滴下終了後、1時間30分保温することにより、樹脂ワニスを得た。得られた樹脂ワニス中の固形分は49.7質量%であり、当該樹脂ワニス中の樹脂の酸価は160であった。
【0206】
次に、同様の反応容器に、上記樹脂ワニス100質量部、酢酸銅29.6質量部、ピバリン酸(酸価:550mgKOH/g)14.5質量部を用いること以外は、上記製造例T3と同様にして反応を行ない、固形分が45.2質量%の加水分解性樹脂組成物T4を得た。
【0207】
得られた加水分解性樹脂組成物T4をGPC(東ソー社製「HLC−8220GPC」、溶離液:ジメチルホルムアミド)にて分析したところ、加水分解性樹脂組成物T4に含まれる加水分解性樹脂の重量平均分子量はポリスチレン換算値で6500であった。
【0208】
表1および表2に、製造例S1〜S18およびT1〜T4の加水分解性樹脂組成物または樹脂組成物の調製に用いた各原料の仕込み量(質量部)、得られた加水分解性樹脂組成物または樹脂組成物のガードナー粘度(ガードナー泡粘度計を用いて、25℃にて測定)および固形分(質量%)、ならびに組成物中に含まれる加水分解性樹脂または樹脂の重量平均分子量をまとめた。
【0209】
【表1】
【0210】
【表2】
【0211】
表1および表2に示される商品名および略号は下記のとおりである。
(1)FM−0711(商品名、チッソ(株)品):上記一般式(I’)中、m=0、b=3、n=10、R1〜R5およびR31がメチル基であるシリコン含有重合性単量体。
(2)FM−0721(商品名、チッソ(株)品):上記一般式(I’)中、m=0、b=3、n=65、R1〜R5およびR31がメチル基であるシリコン含有重合性単量体。
(3)X−24−8201(商品名、信越化学(株)品):上記一般式(I’)中、m=0、b=3、n=25、R1〜R5およびR31がメチル基であるシリコン含有重合性単量体。
(4)シリコン含有モノマーA:上記一般式(I’)中、m=10、b=3、n=10、R1〜R5およびR31がメチル基であるシリコン含有重合性単量体であって、aが2であるものと3であるものとの1:1(モル比)混合物(このモノマーは、商品名「F2−254−04」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(5)シリコン含有モノマーB:上記一般式(I’)中、m=4、b=3、n=10、R1〜R5およびR31がメチル基であるシリコン含有重合性単量体であって、aが2であるものと3であるものとの1:1(モル比)混合物(このモノマーは、商品名「F2−254−14」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(6)TM−0701(商品名、チッソ(株)品):上記一般式(II’)中、p=0、d=3、R6〜R8およびR32がメチル基であるシリコン含有重合性単量体。
(7)シリコン含有モノマーC:上記一般式(II’)中、p=0、d=3、R6〜R7およびR32がメチル基、R8がRa(x=3、R23〜R27はメチル基)であるシリコン含有重合性単量体(このモノマーは、商品名「F2−302−01」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(8)シリコン含有モノマーD:上記一般式(II’)中、p=10、d=3、R6〜R7およびR32がメチル基、R8がRa(x=3、R23〜R27はメチル基)であるシリコン含有重合性単量体であって、cが2であるものと3であるものとの1:1(モル比)混合物(このモノマーは、商品名「F2−302−04」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(9)FM−7711(商品名、チッソ(株)品):上記一般式(III’)中、qおよびs=0、fおよびg=3、r=10、R9〜R12、R33およびR34がメチル基であるシリコン含有重合性単量体。
(10)FM−7721(商品名、チッソ(株)品):上記一般式(III’)中、qおよびs=0、fおよびg=3、r=65、R9〜R12、R33およびR34がメチル基であるシリコン含有重合性単量体。
(11)シリコン含有モノマーE:上記一般式(III’)中、qおよびs=10、fおよびg=3、r=10、R9〜R12、R33およびR34がメチル基であるシリコン含有重合性単量体であって、eおよびhが2であるものと3であるものとの1:1(モル比)混合物(このモノマーは、商品名「F2−354−04」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(12)シリコン含有モノマーF:上記一般式(IV’)中、tおよびu=0、jおよびk=3、vおよびw=3、R13〜R22、R35およびR36がメチル基であるシリコン含有重合性単量体(このモノマーは、商品名「F2−312−01」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(13)シリコン含有モノマーG:上記一般式(IV’)中、tおよびu=10、jおよびk=3、vおよびw=3、R13〜R22、R35およびR36がメチル基であるシリコン含有重合性単量体であって、iおよびlが2であるものと3であるものとの1:1(モル比)混合物(このモノマーは、商品名「F2−312−04」で日本ユニカー(株)より販売されていたものである)。
(14)MMA:メチルメタクリレート。
(15)EA:エチルアクリレート。
(16)2−MTA:2−メトキシエチルアクリレート。
(17)ST:スチレン。
(18)CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル。
(19)CHA:アクリル酸シクロヘキシル。
(20)M−90G:メタクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル(NKエステルM−90G、新中村化学社製)。
(21)AA:アクリル酸。
(22)MAA:メタクリル酸。
(23)カヤエステルO:t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(化華アクゾ社製)。
(24)AIBN:アゾビスイソブチロニトリル。
(25)AMBN:アゾビスメチルブチロニトリル。
【0212】
<実施例1〜38、比較例1〜24>
表3〜6の配合(質量部)に従い、上記製造例S1〜S18およびT1〜T4で得られた加水分解性樹脂組成物または樹脂組成物S1〜S18およびT1〜T4、ならびに表3〜6に示すその他の成分を使用して、高速ディスパーにて混合することにより、防汚塗料組成物を調製した。
【0213】
【表3】
【0214】
【表4】
【0215】
【表5】
【0216】
【表6】
【0217】
表3〜6に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。
〔1〕亜酸化銅:NCテック(株)製「NC−301」。
〔2〕亜鉛華:堺化学工業(株)製「酸化亜鉛2種」。
〔3〕防汚剤1:ZPT(ジンクピリチオン)(アーチケミカル社製「ジンクオマジン」)。
〔4〕防汚剤2:CuPT(銅ピリチオン)(アーチケミカル社製「カッパーオマジン」)。
〔5〕防汚剤3:1,1−ジクロロ−N−[(ジメチルアミノ)スルホニル]−1−フルオロ−N−(4−メチルフェニル)メタンスルフェンアミド(ランクセス社製「プリベントール A5S」)。
〔6〕防汚剤4:4,5−ジクロロ−2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン(4,5−ジクロロ−2−nオクチル−3(2H)イソチアゾロン)(ロームアンドハース社製「シーナイン211」)。
〔7〕防汚剤5:4−ブロモ−2−(4−クロロフェニル)−5−(トリフルオロメチル)−1H−ピロール−3−カルボニトリル(ヤンセンPMP社製「エコネア」)。
〔8〕酸化チタン:デュポン(株)製「TI−PURE R−900」。
〔9〕黄色酸化鉄:チタン工業(株)製「TAROX 合成酸化鉄 LL−XLO」。
〔10〕アゾ系赤顔料:富士色素(株)製「FUJI FAST RED 2305A」。
〔11〕フタロシアニンブルー:山陽色素(株)製「CYANINE BLUE G−105」。
〔12〕赤色酸化鉄:戸田工業(株)製「トダカラーKN−R」。
〔13〕熱可塑性樹脂1:塩素化パラフィン(東ソー(株)製「トヨパラックス A50」)。
〔14〕熱可塑性樹脂2:ポリビニルエーテル(BASF JAPAN(株)製「ルトナール A25」)。
〔15〕熱可塑性樹脂3:ロジン(荒川化学工業(株)製「WWロジン」)。
〔16〕熱可塑性樹脂4:塩化ビニル−イソブチルビニルエーテル共重合体(BASF JAPAN(株)製「ラロフレックスMP25」)。
〔17〕可塑剤1:DOP(ジオクチルフタレート)(三菱ガス化学(株)製「DOP」)。
〔18〕可塑剤2:DIDP(ジイソデシルフタレート)(チッソ(株)製「DIDP」)。
〔19〕可塑剤3:TCP(トリクレジルホスフェート)(大八化学工業(株)製「TCP」)。
〔20〕可塑剤4:トリアリールホスフェート(味の素(株)製「レオフォス65」)。
〔21〕硫酸バリウム:内外タルク(株)製「バライトパウダーFBA」。
〔22〕沈降防止剤:楠本化成(株)製「ディスパロン A600−20X」。
【0218】
得られた上記各防汚塗料組成物から形成される防汚塗膜について、下記評価方法に従って長期防汚性、下地との密着性、耐クラック性、ポリッシング性および透明性を評価した。評価結果を表7〜10に示す。
【0219】
(1)長期防汚性
得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が300μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。得られた試験板を、岡山県玉野市にある日本ペイントマリン社臨海研究所設置の実験用筏で生物付着試験を行ない、防汚性を評価した。表中の月数は筏浸漬期間を示す。また、表中の数値は、生物付着面積の塗膜面積に占める割合(%)(目視判定)を示しており、15%以下を合格とした。
【0220】
(2)下地との密着性(碁盤目付着試験)
得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が150μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて得られた試験板A;および、試験板Aを滅菌濾過海水中に3ヶ月間浸漬した後、1昼夜室内に放置することにより乾燥させて得られた基板の塗膜表面に、該塗膜の形成に用いたのと同じ防汚塗料組成物を乾燥膜厚が150μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて得られた試験板Bを用い、JIS K 5600.5.6に準拠して碁盤目付着試験を行なった(隙間間隔2mm、マス目数25)。表中の数値は、試験結果を下記の基準で評点化したものである。
評価点数10:切り傷1本ごとが、細くて両側が滑らかで、切り傷の交点と正方形の一目一目に剥がれがない。
評価点数8:切り傷の交点にわずかな剥がれがあって、正方形の一目一目に剥がれがなく、欠損部の面積が全正方形面積の5%以内。
評価点数6:切り傷の両側と交点とに剥がれがあって、欠損部の面積が全正方形面積の5〜15%。
評価点数4:切り傷による剥がれの幅が広く、欠損部の面積が全正方形面積の15〜35%。
評価点数2:切り傷による剥がれの幅は4点よりも広く、欠損部の面積が全正方形面積の35〜65%。
評価点数0:剥がれの面積が、全正方形面積の65%以上。
【0221】
(3)耐クラック性
(a)海水浸漬に対する耐クラック性(海水浸漬後の塗膜状態の評価)
上記長期防汚性試験における筏浸漬期間6ヶ月の試験板の塗膜状態を目視およびラビングで観察し、評価した。クラックが確認されなかったものをAとし、クラックが確認されたものをBとした。
【0222】
(b)乾湿繰り返しに対する耐クラック性(乾湿交番試験)
得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が300μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。得られた試験板を、40℃の海水に1週間浸漬した後、1週間室内乾燥を行ない、これを1サイクルとした乾湿交番試験を最大20サイクルまで実施した。途中で塗膜にクラックが発生した場合は、クラックが発生した時点で試験を終了し、その時点でのサイクル数を表に記載した。20サイクル行なってもクラック発生がないものをAとした。
【0223】
(4)ポリッシング性(塗膜消耗量(研磨速度)試験)
得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が300μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。この試験板を直径750mm、長さ1200mmの円筒側面に貼り付け、海水中、周速15ノットで24ヶ月間連続回転させ、3ヶ月毎の試験板の塗膜消耗量(塗膜厚みの累積減少量[μm])を測定した。
【0224】
(5)塗膜透明性
得られた防汚塗料組成物を、横130mm×縦100mm×厚さ2.0mmのガラス板上に、乾燥膜厚が150μmになるようにアプリケーターを用いて塗布し、1昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。この試験板を新聞紙上に置き、下記の基準に従って、塗膜の透明度を目視にて評価した。
A:完全にスケており、新聞紙の文字を容易に識別できる。
B:僅かにスケており、新聞紙の文字をやや識別できる。
C:完全に隠蔽しており、新聞紙の文字を識別できない。
【0225】
【表7】
【0226】
【表8】
【0227】
【表9】
【0228】
【表10】
【0229】
表7〜10に示されるように、実施例の防汚塗料組成物から得られる防汚塗膜は長期防汚性、下地との密着性および耐クラック性に優れている。一方、比較例の防汚塗料組成物から得られる防汚塗膜は、長期防汚性が十分でないか、あるいは良好な長期防汚性を示しても、耐クラック性や下地との密着性に欠けるものであった。また、熱可塑性樹脂または可塑剤を含まないことに起因して、塗膜消耗量が過度になる場合があった(比較例6および15)。