CN111669969B

CN111669969B - 基材及共聚物

Info

Publication number: CN111669969B
Application number: CN201980011173.4A
Authority: CN
Inventors: 江口创; 山本今日子; 小口亮平; 网野阳介; 田边纪子
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2039-01-29
Also published as: CN111669969A; WO2019151265A1; JP7447961B2; JP2022189865A; JPWO2019151265A1; US20200346972A1; JP7192802B2

Abstract

一种与水接触的基材，其具有基材主体和表面层，所述表面层设置在基材主体的与水接触的面的至少一部分，所述基材为(1)表面层由组合物的固化物形成，所述组合物包含具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的化合物，生物相容性部位包含特定的结构，组合物中的固体成分中的生物相容性部位的含量为25～83质量％、反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％；及(2)表面层的弹性模量为：水中的测定值相对于在大气中干燥后的测定值为0.1％～63％。

Description

基材及共聚物

技术领域

本发明涉及基材，特别是抑制藻类的附着的基材及共聚物。

背景技术

饲养观赏用的鱼、活鱼的水槽中，使用期间有时会在水槽内产生藻类并附着于内壁面。由于水槽的内壁面附着藻类，会导致无法观赏水槽内的鱼、产生恶臭、对鱼产生不良影响等问题。进而，若活鱼食用该藻类，则在烹制该活鱼并食用时还会有霉味的问题。

另一方面，一直以来，已知有防止污迹附着于物品的表面的各种防污涂布剂。作为防污涂布剂，已知有例如包含含氟化合物的拒油剂、亲水性防污涂布剂等。关于亲水性防污涂布剂，例如专利文献1中记载了在水性涂料中配混耐污染性赋予组合物的技术，所述耐污染性赋予组合物含有有机硅酸盐、以及在分子中具有反应性官能团和亲水性基团的水溶性和/或水分散性固化剂。

然而，即便使用如上所述的防污涂布剂，也无法有效地抑制藻类在水槽上的附着。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-188591号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述观点而提出的，目的在于提供抑制基材的与水接触的面上的藻类的附着并且该抑制作用具有耐久性的基材。另外，本发明的目的在于提供出于抑制藻类的附着等目的而可以用于基材的表面处理的共聚物。

用于解决问题的方案

本发明以以下的构成作为要旨。

[1]一种基材(以下称作第1形态的基材)，其为与水接触的基材，该基材具有基材主体和表面层，所述表面层设置在基材主体的与水接触的面的至少一部分，前述表面层由组合物的固化物形成，所述组合物包含具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的化合物，前述生物相容性部位包含选自由下式1所示的结构、下式2所示的结构、及下式3所示的结构组成的组中的至少一种，前述组合物中的固体成分中的前述生物相容性部位的含量为25～83质量％，且前述反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％，前述生物相容性部位具有下式1所示的结构时，下式1所示的结构之中的50～100摩尔％为下式4所示的结构中的式1所示的结构。

其中，式1中，n为1～300的整数。

式2中，R¹～R³分别独立地为碳数1～5的烷基，a为1～5的整数。

式3中，R⁴及R⁵分别独立地为碳数1～5的烷基，X^-为下式3-1所示的基团或下式3-2所示的基团，b为1～5的整数。

式4中，n为1～300的整数、R⁶为氢原子或碳数1～5的烷基。

[2]根据[1]所述的基材，其中，前述化合物为如下的化合物：在聚氧乙烯多元醇或至少具有1个羟基的聚氧乙烯多元醇烷基醚(其中，烷基的碳数为1～5。)中，以借助源自其羟基的氧原子、或借助源自其羟基的氧原子与-(CH₂)_k-、-CONH(CH₂)_k-、-CON(CH₃)(CH₂)_k-、-CON(C₆H₅)(CH₂)_k-、-(CF₂)_k-、-CO(CH₂)_k-、-CH₂CH(-OH)CH₂O(CH₂)_k-(k表示2～4的整数)、-CH₂OC₃H₆-、或-CF₂OC₃H₆-键合而成的连接基团键合的方式导入有反应性甲硅烷基的化合物。

[3]根据[1]所述的基材，其中，前述化合物为具有基于具有前述式1所示的结构(其中，50～100摩尔％为前述式4所示的结构中的式1所示的结构)的(甲基)丙烯酸酯的单元、及基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元的共聚物。

[4]根据[1]或[3]所述的基材，其中，前述化合物为具有基于具有前述式1所示的结构(其中，50～100摩尔％为前述式4所示的结构中的式1所示的结构)的(甲基)丙烯酸酯的单元、基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元、及式(B12)所示的单元的共聚物。

其中，式(B12)中，Q⁷及Q⁸分别独立地为2价有机基团，n3为20～200的整数。

[5]根据[1]所述的基材，其中，前述组合物包含：具有基于具有前述式1所示的结构的(甲基)丙烯酸酯的单元及基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元的共聚物、以及仅包含基于具有前述式1所示的结构的(甲基)丙烯酸酯的单元的聚合物，前述组合物中的固体成分所包含的前述式1所示的结构之中，50～100摩尔％为前述式4所示的结构中的式1所示的结构。

[6]根据[5]所述的基材，其中，前述基材主体的构成材料为玻璃。

[7]一种水槽，其至少其一部分具有[1]～[6]中任一项所述的基材。

[8]一种基材，其为与水接触的基材，该基材具有基材主体和表面层，所述表面层设置在基材主体的与水接触的面的至少一部分，前述表面层的使用原子力显微镜测定的弹性模量为：水中的测定值相对于在大气中干燥后的测定值为0.1％～63。

[9]一种水槽，其至少其一部分具有[8]所述的基材。

[10]一种共聚物，其具有下式(A)所示的单元、下式(B11)所示的单元、及下式(B12)所示的单元。

其中，式(A)、式(B11)、式(B12)中的符号如下。

式(A)、式(B11)中，R为氢原子或甲基。

式(A)中，Q²为2价有机基团，R⁷为碳数1～18的烷基，R⁸为氢原子或碳数1～18的烷基，t为1～3的整数，存在多个R⁷及OR⁸时，R⁷及R⁸分别任选相同或不同。

式(B11)中，Q³为单键或2价有机基团，n2为1～300的整数，R⁶为氢原子或碳数1～5的烷基。

式(B12)中，Q⁷及Q⁸分别独立地为2价有机基团，n3为20～200的整数。

[11]根据[10]所述的共聚物，其中，将前述共聚物的全部单元数设为100的情况下，将式(B11)所示的单元的个数设为f1、将式(B12)所示的单元的个数设为j1时，满足1＞f1/(f1+j1)≥0.5的关系。

[12]一种组合物，其包含[10]或[11]所述的共聚物。

发明的效果

通过本发明可以提供一种基材，其抑制基材的与水接触的面上的藻类的附着，并且该抑制作用具有耐久性。另外，可以提供具有前述基材的水槽。特别是在饲养观赏鱼、活鱼的水槽中，基于本发明的上述效果明显。另外，本发明的共聚物及组合物可以使用于基材的表面处理，特别是用于抑制藻类的附着的表面处理。

附图说明

图1为示意性地示出本发明的实施方式的水槽的一个例子的立体图。

图2为图1示出的水槽的S面处的截面图。

图3为用于实施例的评价的试验板的俯视图。

具体实施方式

以下对本发明的实施的方式进行说明。本发明不受下述说明的限定性解释。需要说明的是，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也属于本发明的范畴内。另外，将以下的实施方式及变形例任意组合而成的形态也是优选例。

本说明书中，化学式所示的化合物、基团、结构、或单元也以带有该化学式的编号的化合物、基团、结构、或单元的方式记载。例如，式1所示的化合物也记作化合物1，式1所示的结构也记作结构1。

“(甲基)丙烯酸酯”为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。

共聚物中的单元是指通过单体聚合形成的、源自该单体的部分。单元所使用的式子的符号也作为单体的符号使用。例如，也将式(A)所示的单元记作单元(A)，也将通过聚合形成单元(A)的单体记作单体(A)。

“反应性甲硅烷基”为烷氧基甲硅烷基等水解性甲硅烷基及硅烷醇基的总称。

本发明的基材为与水接触的基材，其具有基材主体和表面层，所述表面层设置在基材主体的与水接触的面的至少一部分。

本发明的第1形态的基材具有配置在基材主体的与水接触的面的至少一部分的表面层。前述表面层由组合物(以下示为组合物(Y)。)的固化物形成，所述组合物含有具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的化合物(以下示为化合物(X)。)，所述生物相容性部位包含选自由上述式1所示的结构、上述式2所示的结构、及上述式3所示的结构组成的组中的至少一种，组合物中的固体成分中的上述生物相容性部位的含量为25～83质量％，反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％，前述生物相容性部位具有上述式1所示的结构时，上述式1所示的结构之中，50～100摩尔％为上述式4所示的结构中的式1所示的结构。

需要说明的是，组合物中的固体成分是指将组合物在80℃、3小时下进行真空干燥而去除挥发成分后的残留成分。组合物的固化物是指该固体成分的固化物。另外，在以下的说明中，若无特别说明，则“生物相容性部位”是指包含选自由上述式1所示的结构、上述式2所示的结构、及上述式3所示的结构组成的组中的至少一种的生物相容性部位。

本发明的第1形态的基材在基材主体的与水接触的表面具有由使用包含化合物(X)的组合物(Y)得到的固化物形成的表面层，由此抑制藻类的附着，且该效果持续。认为组合物(Y)通过具有充足量的生物相容性部位，得到的固化物中也具有充足量的生物相容性部位，该生物相容性部位通过含水而有效地抑制藻类的附着。另外，认为组合物(Y)通过具有规定量的反应性甲硅烷基，组合物(Y)在固化时反应性甲硅烷基牢固地与基材表面键合，因此抑制藻类的附着的效果持续。以下，也将抑制藻类的附着的作用称作“防藻性”。

此处，组合物(Y)含有的化合物(X)通过具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基这两者，大大有助于组合物(Y)的抑制藻类的附着的效果的持续效果。即，化合物(X)通过具有反应性甲硅烷基，水解性甲硅烷基发生水解反应形成硅烷醇基(Si-OH)、或具有硅烷醇基。然后，该硅烷醇基之间发生脱水缩合反应而形成硅氧烷键(Si-O-Si)并成为固化物。此时，组合物(Y)即使在含有化合物(X)以外的含反应性甲硅烷基成分时，该成分也同样地与化合物(X)形成硅氧烷键。该硅氧烷键可以形成三维矩阵结构，因此，组合物(Y)在含有化合物(X)以外的含生物相容性部位成分时，可认为该成分被保持在三维矩阵结构内。

使包含化合物(X)的组合物(Y)在基材主体表面固化时，包含化合物(X)的含反应性甲硅烷基成分通过水解反应生成的硅烷醇基与上述Si-O-Si键的形成并行，并与基材主体表面的羟基(基材-OH)发生脱水缩合反应形成化学键(基材-O-Si)。由此，得到的表面层与基材主体表面牢固地密合，因此具有高耐久性，例如具有耐水性。

本发明的基材具有与水接触的面。具有所述面的基材具体而言可以应用于水槽、配管、水路、泳池、船底、溢流板。特别优选应用于受光或藻类易于附着/生长的位置。基材特别优选用于水槽。

作为本发明的对象的水槽，只要可以收纳水就没有特别限制。只要是水槽则不论种类，均可在与水接触的面发生藻类附着的问题。特别是作为容易产生藻类的水槽，为在水槽的收纳水的部分中至少一部分具有透光的结构的水槽。另外，在饲养观赏用、食用的生物的水槽中，由于饲料、水草用的肥料、生物的排泄物等，水会变脏从而成为容易产生藻类的环境。本发明在像这样的容易产生藻类的构成、用途的水槽中尤其能够发挥效果。

另外，在本发明的水槽中，表面层的构成成分自身不对生物造成不良影响，即使与水接触也几乎不会溶出对生物造成不良影响的物质。因此，从用于饲养观赏用、食用的生物的水槽时的安全性的观点来看，本发明的水槽也优选。

本发明中，可以抑制附着的藻类只要是在水槽中通常产生的藻类则可以为任意种类。可举出例如硅藻、绿藻、蓝藻、铜绿微囊藻等。

以下，边参照附图，边对使用本发明的第1形态的基材的水槽进行说明。图1为示意性地示出实施方式的水槽的一个例子的立体图，图2为图1示出的水槽的S面处的截面图。图1及图2示出的水槽例如为用于观赏鱼用的水槽，但本发明的水槽的用途并不限定于此，也可根据用途适当地变更水槽的形状。

图1及图2示出的水槽(基材)1具备具有以下的形状的水槽主体(基材主体)10和设置在水槽主体10的内表面的表面层21。水槽主体10由四边形的底板11和从底板11的周缘部向开口上部垂直立起的4块壁板12a～12d(以下将壁板统一示为符号12。)构成，在4块壁板12的上端内缘形成有开口部。底板11与4块壁板12彼此无间隙地密合，底板11的上表面与壁板12的内表面形成可以收纳水的模腔。

水槽主体10的底板11和4块壁板12的端面密合并一体化。水槽1在水槽主体10的底板11的上表面和壁板12的内表面整面具有表面层21。水槽中，形成表面层21的区域并不限定于水槽1示出的区域。例如，在水槽的底部铺布有沙砾等的情况等下，也有在底板11的上表面不形成表面层21的情况。进而，在以不超过规定的位置的方式对水槽1收纳的水W的水位进行控制等时，也可以为在超过壁板12的内表面的规定的位置的区域不配置表面层21的构成。

作为基材主体的构成材料，没有特别限制。作为基材主体的构成材料，具体而言，可举出金属、树脂、玻璃、及两种以上这些的复合材料等，可根据用途适当选择。从与表面层的密合性的观点来看，本发明的基材主体的构成材料优选为由该材料形成的基材表面具有羟基的材料，适宜为玻璃。需要说明的是，基材表面不具有羟基时，优选通过以往公知的方法、例如电晕处理等物理处理方法、底漆处理等化学处理方法导入羟基。

作为底漆处理，优选使用四乙氧基硅烷等含有烷氧基甲硅烷基的化合物或它们的部分水解缩合物的方法、使用二氧化硅等金属氧化物的方法。底漆处理的方法使用湿涂、干涂均可。

基材具有的表面层由含有化合物(X)的组合物(Y)的固化物构成。化合物(X)具有包含选自由式1所示的结构、式2所示的结构、及式3所示的结构组成的组中的至少一种的生物相容性部位和反应性甲硅烷基。

组合物(Y)在固体成分中含有25～83质量％比例的生物相容性部位，且含有2～70质量％的反应性甲硅烷基。

另外，组合物(Y)中，生物相容性部位具有式1所示的结构时，式1所示的结构之中的50～100摩尔％为式4所示的结构中的式1所示的结构，即，式4所示的结构中的式1所示的结构占式1所示的结构的总体的50～100摩尔％。

式1的结构包含于式4的结构表示聚乙二醇链在水中的流动性高，从基于排除体积效果的生物相容性的观点来看优选。

组合物(Y)可以仅含有化合物(X)作为固体成分，也可含有化合物(X)以外的固体成分。组合物(Y)仅含有化合物(X)作为固体成分时，化合物(X)含有25～83质量％比例的生物相容性部位，且含有2～70质量％的反应性甲硅烷基。组合物(Y)含有化合物(X)以外的成分作为固体成分时，根据其他成分具有的基团及组成，适当调节化合物(X)内的生物相容性部位及反应性甲硅烷基的含量。

其中，式1中，n为1～300的整数。

式4中的n为1～300的整数，R⁶为氢原子或碳数1～5的烷基。

本说明书中，烷基及亚烷基为直链、支链及环状均可，也可以为这些的组合。

化合物(X)具有的生物相容性部位包含选自由结构1、结构2及结构3中的至少一种。以下，将结构4中的结构1示为“结构1(4)”。生物相容性部位可以仅包含结构1、结构2及结构3中的一种，也可包含两种以上。作为生物相容性部位，优选结构1。

作为化合物(X)具有的反应性甲硅烷基，优选烷氧基甲硅烷基，可举出例如式5所示的基团。

-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t 式5

其中，式5中，R⁷为碳数1～18的烷基，R⁸为氢原子或碳数1～18的烷基，t为1～3的整数。存在多个R⁷及OR⁸时，R⁷及R⁸分别任选相同或不同。从制造上的观点来看优选相同。

从基材主体与表面层的密合性的观点来看，t优选为2以上，更优选为3。从缩合反应时的位阻的观点来看，R⁷优选碳数1～6的烷基，更优选为甲基或乙基。从水解反应速度及水解反应时的副产物的挥发性的观点来看，R⁸优选碳数1～6的烷基，更优选甲基或乙基。

作为化合物(X)，可举出例如满足作为上述化合物(X)的条件的如下化合物：以聚氧乙烯链作为主链且末端或侧链具有反应性甲硅烷基的化合物(X1)，以烯属双键聚合而成的烃链作为主链且侧链具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的化合物(X2)，及主链包含烯属双键聚合而成的烃链和聚氧乙烯链这两者且侧链具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的化合物(X3)等。

化合物(X1)例如可通过在聚氧乙烯多元醇或至少具有1个羟基的聚氧乙烯多元醇烷基醚(其中，烷基的碳数为1～5。)中借助任意的连接基团向这些化合物具有的羟基中导入反应性甲硅烷基而得到。更具体而言，化合物(X1)例如可以使包含聚氧乙烯链的聚氧化烯多元醇、或包含聚氧乙烯链且具有至少1个羟基的聚氧化烯多元醇烷基醚(其中，烷基的碳数为1～5。)以规定的比例与具有对羟基有反应性的基团及反应性甲硅烷基(烷氧基甲硅烷基等)的硅烷化合物(以下也称作硅烷化合物(S)。)反应而得到。

换言之，化合物(X1)为如下化合物：在聚氧乙烯多元醇或至少具有1个羟基的聚氧乙烯多元醇烷基醚(其中，烷基的碳数为1～5。)中，以借助源自其羟基的氧原子、或借助源自其羟基的氧原子与规定的基团键合而成的连接基团键合的方式导入有反应性甲硅烷基。作为规定的基团，可举出例如与后述式(X11)中的Q¹同样的基团。

作为使用的聚氧化烯多元醇，可举出使烷烃多元醇、含醚性氧原子多元醇、糖醇等分子量较低的多元醇与至少包含环氧乙烷的亚烷基单环氧化物开环加聚而得到的化合物。作为聚氧化烯多元醇中的氧化烯基，可举出氧乙烯基、氧丙烯基、氧-1,2-丁烯基、氧-2,3-丁烯基、氧异丁烯基等。

作为使用的聚氧化烯多元醇烷基醚，可举出使像这样的聚氧化烯多元醇的羟基的一部分与碳数1～5的脂肪族醇进行醚键合而成的化合物。以下的说明中，若无特别说明，则“聚氧化烯多元醇烷基醚”是指具有至少1个羟基的聚氧化烯多元醇烷基醚(其中，烷基的碳数为1～5。)。“氧化烯”变更为“氧乙烯”时也同样。

上述聚氧化烯多元醇及聚氧化烯多元醇烷基醚具有的氧化烯基可以仅包含氧乙烯基，也可包含氧乙烯基与其他氧化烯基的组合。从作为化合物(X1)的分子设计的容易程度的观点来看，优选仅具有氧乙烯基的聚氧乙烯多元醇或聚氧乙烯多元醇烷基醚。以下，有时也将聚氧乙烯多元醇和聚氧乙烯多元醇烷基醚合称作“聚氧乙烯多元醇等”。

即，化合物(X1)优选为聚氧乙烯多元醇等与硅烷化合物(S)的反应产物。作为聚氧乙烯多元醇等的羟基的数量，可举出1～6，从作为化合物(X1)的分子设计的容易程度的观点来看，优选为1～4，特别优选为1～3。作为聚氧乙烯多元醇等，具体而言可举出聚乙二醇、聚氧乙烯甘油醚、三羟甲基丙烷三氧乙烯醚、季戊四醇聚氧乙烯醚、二季戊四醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单烷基醚(其中，烷基的碳数为1～5。)等。

例如，聚氧乙烯多元醇等为羟基数为2的聚乙二醇时，作为化合物(X1)，可举出如下述式那样由聚乙二醇与R⁹-Q¹¹-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t所示的硅烷化合物(S1)反应得到的式(X11)所示的化合物。

上述反应式中，聚乙二醇中的n1为1～300的整数，优选为2～100，更优选为4～20。硅烷化合物(S1)中的R⁷、R⁸、及t包括优选方式在内均与上述式5的情况同样。硅烷化合物(S1)中的R⁹为与羟基有反应性的基团，可举出羟基、羧基、异氰酸酯基、环氧基。Q¹¹为碳数2～20的2价烃基，碳原子-碳原子间任选具有醚性氧原子，氢原子也可以被卤原子例如氯原子、氟原子、羟基取代。氢原子被羟基取代时，取代的羟基的个数优选为1～5个。

式(X11)中，Q¹为硅烷化合物(S1)的R⁹-Q¹¹与聚乙二醇的羟基反应而成的残基，可以用R^9’-Q¹¹(与O键合侧为R^9’，与反应性甲硅烷基键合侧为Q¹¹。)表示。作为R^9’，与R⁹相对应，可举出单键、-C(＝O)-、-C(＝O)NH-、-CH₂CH(-OH)CH₂O-。以下，将-C(＝O)N…示为-CON…。例如，将-C(＝O)NH-示为-CONH-。

作为Q¹，可优选举出-(CH₂)_k-、-CONH(CH₂)_k-、-CON(CH₃)(CH₂)_k-、-CON(C₆H₅)(CH₂)_k-、-(CF₂)_k-、-CO(CH₂)_k-、-CH₂CH(-OH)CH₂O(CH₂)_k-(k表示2～4的整数)、-CH₂OC₃H₆-、-CF₂OC₃H₆-，更优选-(CH₂)_k-、-CONH(CH₂)_k-、-(CF₂)_k-(k表示2～4的整数)、-CH₂OC₃H₆-、-CF₂OC₃H₆-等。这些之中，更优选选自-CONHC₃H₆-、-CONHC₂H₄-、-CH₂OC₃H₆-、-CF₂OC₃H₆-、-C₂H₄-、-C₃H₆-、及-C₂F₄-中的任一者。进而，优选-CONHC₃H₆-、-CONHC₂H₄-、-C₂H₄-、-C₃H₆-。

需要说明的是，使聚乙二醇在碱性条件下与烯丙基氯反应后，也可通过进行基于氢化硅烷化反应的硅烷改性来得到化合物(X11)。

化合物(X11)中，结构1之中的结构1(4)的比例为100摩尔％。即，化合物(X11)中的结构1全部为结构4中的结构1。如上所述，对于化合物(X1)中的氧乙烯链而言，单末端为R⁶的比例优选一半以上，化合物(X11)中的氧乙烯链的单末端全部为R⁶(此时为氢原子)。

化合物(X11)中的生物相容性部位的含量为式(X11)中的-_n1(OCH₂CH₂)-O-的质量％，反应性甲硅烷基的含量为式(X11)中的-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t的质量％。化合物(X11)中的生物相容性部位及反应性甲硅烷基的含量可以根据组合物(Y)的固体成分组成适当调节。化合物(X11)中的生物相容性部位的含量例如优选为10～90质量％，更优选为25～83质量％，进一步优选为40～83质量％，特别优选为60～83质量％。化合物(X11)中的反应性甲硅烷基的含量优选为1～70质量％，更优选为2～70质量％，进一步优选为2～45质量％，特别优选为10～30质量％。

需要说明的是，化合物(X11)中的末端的氢原子被氢原子以外的R⁶替代的化合物也可用作化合物(X1)。即，上述反应式中，使用聚乙二醇单烷基醚(烷基为R⁶。)代替羟基数为2的聚乙二醇而得到的化合物也可用作化合物(X1)。作为此时的R⁶优选甲基、乙基，更优选甲基。

例如，聚氧乙烯多元醇为羟基数为3的聚氧乙烯甘油醚时，作为化合物(X1)，可举出如下述式那样由聚氧乙烯甘油醚与R⁹-Q¹¹-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t所示的硅烷化合物(S1)反应得到的式(X12)所示的化合物。

上述反应式中，聚氧乙烯甘油醚中的n1与聚乙二醇中的n1包括优选方式在内均同样。硅烷化合物(S1)与上述同样。化合物(X12)中的Q¹与化合物(X11)中的Q¹包括优选方式在内均同样。

化合物(X12)中，结构1之中的结构1(4)的比例为67摩尔％。化合物(X12)中的生物相容性部位及反应性甲硅烷基的含量包括优选方式在内均与化合物(X11)的情况同样。

需要说明的是，化合物(X12)中的O-(CH₂CH₂O)_n1-H的末端的氢原子被氢原子以外的R⁶替代的化合物也可用作化合物(X1)。作为此时的R⁶，优选甲基。

化合物(X1)中，从兼顾防止藻类附着及耐水性的观点来看，生物相容性部位及反应性甲硅烷基以外的结构的含量优选为10～50质量％，更优选为20～30质量％。从原料获取的容易性的观点来看，化合物(X1)的重均分子量(以下有时示为“Mw”)优选为100～10000，更优选为500～2000。化合物(X1)的Mw通过尺寸排阻色谱法算出。

以上，作为聚氧乙烯多元醇等，以聚乙二醇及聚氧乙烯甘油醚为例对化合物(X1)进行了说明。这些以外的聚氧乙烯多元醇等也同样，可以通过将结构1之中的结构1(4)的比例、生物相容性部位的含量、反应性甲硅烷基的含量等适当调节为期望的比例来制造化合物(X1)。

化合物(X1)进而也可以为它的部分水解缩合物。将化合物(X1)制成部分水解缩合物时，以成为如后所述地在基材主体表面形成表面层时不会产生阻碍的程度的粘度的方式适当调节缩合度。从这种粘度的观点来看，部分水解缩合物的Mw优选为1000～1000000，更优选为1000～100000。对于以下的部分水解共缩合物而言，Mw的优选范围也同样。需要说明的是，部分水解缩合物中的反应性甲硅烷基的含量(质量％)与原料的硅烷化合物的反应性甲硅烷基的含量(质量％)以同等方式处理。部分水解共缩合物中，可以通过原料的硅烷化合物的混合比例算出反应性甲硅烷基的含量(质量％)。

化合物(X1)也可以为按照以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的方式使两种以上的化合物(X1)进行部分水解共缩合而得到的部分水解共缩合物。另外，化合物(X1)还可以为以得到的部分水解缩合物以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基作为化合物(X)的方式使化合物(X1)和不具有生物相容性部位的反应性硅烷化合物进行部分水解共缩合而得到的部分水解共缩合物。

作为不具有生物相容性部位的反应性硅烷化合物，可举出下式6的烷氧基硅烷化合物。

Si(R²⁰)_4-p(OR²¹)_p 式6

其中，式6中，R²⁰为不具有聚氧乙烯链的一价有机基团，R²¹为碳数1～18的烷基，p为1～4的整数。存在多个R²⁰及OR²¹时，R²⁰及R²¹分别任选相同或不同。从制造上的观点来看，优选相同。

作为R²⁰，具体而言可举出碳数1～18的烷基，从缩合反应时的位阻的观点来看优选甲基。

从基材主体与表面层的密合性的观点来看，p优选为2以上，更优选为3或4，特别优选为4。从水解反应速度及水解反应时的副产物的挥发性的观点来看，R²¹优选碳数1～6的烷基，更优选甲基或乙基。

作为化合物(X2)，例如可举出：使以具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯和具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯作为必需成分并任选包含这些以外的其他(甲基)丙烯酸酯的单体共聚而得到的(甲基)丙烯酸酯共聚物。此时，对于原料单体而言，以得到的(甲基)丙烯酸酯共聚物以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基作为化合物(X)的方式调节上述各(甲基)丙烯酸酯的含量。

换言之，化合物(X2)优选如下的共聚物：以规定的比例包含基于具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的单元及基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元，并任选包含基于这些以外的其他(甲基)丙烯酸酯的单元。

基于具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的单元是指选自基于具有结构1的(甲基)丙烯酸酯的单元、基于具有结构2的(甲基)丙烯酸酯的单元、基于具有结构3的(甲基)丙烯酸酯的单元中的至少一种。作为这些单元，具体而言可举出：基于侧链具有结构1的(甲基)丙烯酸酯的单元(以下称作单元(B1))；具有结构2的基于下述式(B2)示出的(甲基)丙烯酸酯的单元；具有结构3的基于下述式(B3)示出的(甲基)丙烯酸酯的单元。作为单元(B1)，优选具有结构4的基于下述式(B11)示出的(甲基)丙烯酸酯的单元。

上述中，单元(B1)为基于具有结构1的(甲基)丙烯酸酯的单元。单元(B1)优选包含50～100摩尔％的单元(B11)。即，单元(B1)也可以以50摩尔％以下的比例包含单元(B11)以外的单元。作为单元(B11)以外的单元，可举出在单元(B11)中代替R⁶而具有R⁶以外的基团、例如源自双官能(甲基)丙烯酸酯的羰基的单元。单元(B1)中的单元(B11)的比例更优选为75～100摩尔％，特别优选全部(100摩尔％)为单元(B11)。以下，将成为单元(B1)的基团的单体称作(甲基)丙烯酸酯(B1)。

将单元(B1)、单元(B2)及单元(B3)合称作单元(B)。

另外，作为基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元，可举出基于下述式(A)示出的(甲基)丙烯酸酯的单元。

进而，作为基于其他(甲基)丙烯酸酯的单元，可举出基于下述式(C)示出的(甲基)丙烯酸酯的单元。

其中，式(B11)、式(B2)、式(B3)、式(A)、式(C)中的符号如下。

式(B11)、式(B2)、式(B3)、式(A)、式(C)中，R为氢原子或甲基。

式(B11)中，Q³为单键或2价有机基团，n2为1～300的整数，R⁶为氢原子或碳数1～5的烷基。n2优选为1～100，更优选为1～20。

式(B2)中，Q⁴为2价有机基团，R¹～R³分别独立地为碳数1～5的烷基，a为1～5的整数。

式(B3)中，Q⁵为2价有机基团，R⁴及R⁵分别独立地为碳数1～5的烷基，X^-为基团3-1或基团3-2，b为1～5的整数。

式(A)中，Q²为2价有机基团，R⁷为碳数1～18的烷基，R⁸为氢原子或碳数1～18的烷基，t为1～3的整数，存在多个R⁷及OR⁸时，R⁷及R⁸分别任选相同或不同。R⁷、R⁸、及t的优选方式与上述式5的情况同样。

式(C)中，R¹⁰为氢原子、或不具有生物相容性部位及反应性甲硅烷基的一价有机基团。R¹⁰优选氢原子或碳原子数1～100的烷基，更优选碳原子数1～20的烷基。

Q²、Q⁴、Q⁵分别独立地优选碳数2～10的2价烃基，碳原子-碳原子间任选具有醚性氧原子，氢原子任选被卤原子例如氯原子、氟原子、羟基取代。

Q²优选-C₂H₄-、-C₃H₆-、-C₄H₈-，更优选-C₃H₆-、-C₄H₈-，进一步优选-C₃H₆-。

Q⁴及Q⁵分别独立地优选-C₂H₄-、-C₃H₆-、-C₄H₈-，更优选-C₂H₄-、-C₃H₆-，进一步优选-C₂H₄-。

Q³例如为单键或-O-Q⁶-，Q⁶与Q²同样。Q³优选单键。

以下例示出成为单元(A)、单元(B11)、单元(B2)、单元(B3)、单元(C)的原料的(甲基)丙烯酸酯。需要说明的是，将(甲基)丙烯酸酯(B1)、(甲基)丙烯酸酯(B2)及(甲基)丙烯酸酯(B3)合称作(甲基)丙烯酸酯(B)。以下的(甲基)丙烯酸酯的说明中，符号的含义全部与上述相同。另外，-C(＝O)O…表示为-COO…。

(甲基)丙烯酸酯(A)为CH₂＝CR-COO-Q²-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t、优选CH₂＝CR-COO-Q²-Si(OR⁸)₃，特别优选CH₂＝CR-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃、CH₂＝CR-COO-(CH₂)₃-Si(OC₂H₅)₃。

(甲基)丙烯酸酯(B11)为CH₂＝CR-CO-Q³-O-(CH₂CH₂O)_n2-R⁶、优选CH₂＝CR-COO-(CH₂CH₂O)_n2-R⁶(n2＝1～300、R⁶为H或CH₃。)。n2进一步优选为1～20。

(甲基)丙烯酸酯(B2)为CH₂＝CR-COO-Q⁴-(PO₄ ^-)-(CH₂)_a-N⁺R¹R²R³、优选CH₂＝CR-COO-(CH₂)₂-(PO₄ ^-)-(CH₂)₂-N⁺(CH₃)₃。

(甲基)丙烯酸酯(B3)为CH₂＝CR-COO-Q⁵-N⁺R⁴R⁵-(CH₂)_b-X^-、优选CH₂＝CR-COO-(CH₂)₂-N⁺(CH₃)₂-CH₂-COO-。

(甲基)丙烯酸酯(C)可举出CH₂＝CR-COO-R¹⁰、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯等。

作为使用上述各单元的化合物(X2)，可举出例如下述式(X21)所示的共聚物(X21)。共聚物(X21)中，主链为烯属双键聚合而成的烃链，生物相容性部位及反应性甲硅烷基存在于侧链中。

式(X21)中，e表示将共聚物(X21)的全部单元数设为100时的单元(A)的个数。同样地，f、g、h、i分别表示将共聚物的全部单元数设为100时的单元(B11)、单元(B2)、单元(B3)、及单元(C)的个数。共聚物(X21)中，e＞0、f+g+h＞0、i≥0。式(X21)中，e～i以外的符号表示与上述示出的相同的含义。共聚物(X21)为无规共聚物或嵌段共聚物均可。

通过调节式(X21)中的e～i的比例，可以调节共聚物(X21)中的生物相容性部位及反应性甲硅烷基(-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t)的含量。共聚物(X21)中的e～i的比例根据组合物(Y)的固体成分组成适当调节。共聚物(X21)中的生物相容性部位的含量例如优选为20～90质量％，更优选为25～83质量％，进一步优选为30～83质量％，特别优选为40～83质量％。共聚物(X21)中的反应性甲硅烷基的含量优选为1～70质量％，更优选为2～70质量％，进一步优选为2～25质量％，特别优选为2～15质量％。

需要说明的是，共聚物(X2)优选仅由基于具有结构1的(甲基)丙烯酸酯的单元和基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元构成。进而，基于具有结构1的(甲基)丙烯酸酯的单元优选包含50～100摩尔％的基于具有结构1(4)的(甲基)丙烯酸酯的单元，更优选仅由基于具有结构1(4)的(甲基)丙烯酸酯的单元构成。共聚物(X21)优选仅由单元(A)及单元(B11)构成。此时，式(X21)中，i、g及h为0，e及f以共聚物(X21)中的生物相容性部位及反应性甲硅烷基的含量优选成为上述范围的方式进行适当调节。

共聚物(X21)例如可以通过如下方法得到：以e～i成为上述规定的比例的方式准备原料(甲基)丙烯酸酯，在聚合引发剂的存在下，通过以往公知的溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等方法使其共聚。

作为聚合引发剂，可举出2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、1-[(1-氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲酰胺、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、1,1’-偶氮双(环己基甲酸甲酯)、2,2’-偶氮双[N-(2-羟乙基)-2-甲基丙酰胺]、2,2’-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)、2,2’-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐二水合物、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]四水合物、2,2’-偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、1,1,3,3,-四甲基丁基过氧化氢、过氧化双月桂酰、过氧化苯甲酰、2-乙基过氧己酸-1,1,3,3-四甲基丁酯、2-乙基过氧己酸叔己酯、2-乙基过氧己酸-叔丁酯。

从基于半衰期温度的制造容易性的方面来看，优选2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、1,1’-偶氮双(环己基甲酸甲酯)、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐二水合物、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]四水合物、过氧化双月桂酰、过氧化苯甲酰、2-乙基过氧己酸-1,1,3,3-四甲基丁酯、2-乙基过氧己酸叔己酯、2-乙基过氧己酸-叔丁酯。

需要说明的是，从兼顾防止藻类附着及耐水性的观点来看，化合物(X2)中，除了生物相容性部位及反应性甲硅烷基以外的结构的含量优选为15～55质量％，更优选为15～40质量％。从制造容易性的观点来看，化合物(X2)的Mw优选为1000～1000000，更优选为20000～100000。化合物(X2)的Mw通过尺寸排阻色谱算出。

化合物(X2)进而也可以为它的部分水解缩合物。将化合物(X2)制成部分水解缩合物时，以成为如后所述地在基材主体表面形成表面层时不会产生阻碍的程度的粘度的方式适当调节缩合度。从这种粘度的观点来看，部分水解缩合物的Mw优选为2000～2000000，更优选为30000～300000。对于以下的部分水解缩合物而言，Mw的优选范围也同样。

化合物(X2)也可以为按照以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的方式使两种以上的化合物(X2)进行部分水解共缩合而成的部分水解共缩合物。另外，化合物(X2)也可以为以得到的部分水解缩合物以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基作为化合物(X)的方式使化合物(X2)和不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物进行部分水解共缩合而得到的部分水解共缩合物：

作为化合物(X3)，例如可举出：使以具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯和具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯、及可以在主链导入聚氧乙烯链的化合物作为必需成分并任选包含这些以外的其他(甲基)丙烯酸酯的原料化合物共聚而得到的(甲基)丙烯酸酯共聚物。需要说明的是，此时，主链的聚氧乙烯链并非结构4中的结构1，因此作为具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯，使用具有结构4的(甲基)丙烯酸酯，以化合物(X3)中的结构4中的结构1相对于全部结构1的比例成为50摩尔％以上的方式进行调节。另外，对于原料化合物而言，以得到的(甲基)丙烯酸酯共聚物以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基作为化合物(X)的方式调节上述各原料化合物的含量。

换言之，化合物(X3)优选如下的共聚物，该共聚物以规定的比例包含基于具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的单元(其中，基于具有结构4的(甲基)丙烯酸酯的单元为必需)、基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元、及主链具有聚氧乙烯链的单元，且任选包含基于这些以外的其他(甲基)丙烯酸酯的单元。

化合物(X3)中，作为基于具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的单元，优选上述单元(B)(其中，单元(B11)为必需)，更优选单元(B11)。

作为基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元，优选上述单元(A)。

作为主链具有聚氧乙烯链的单元，优选下述式(B12)示出的单元。

作为基于其他(甲基)丙烯酸酯的单元，优选上述单元(C)。

Q⁷及Q⁸优选碳数2～10的2价烃基，碳原子-碳原子间任选具有醚性氧原子，氢原子任选被卤原子例如氯原子、氟原子、羟基或氰基取代。

Q⁷及Q⁸优选-C(CH₃)(COOC₂H₅)-、-C(CH₃)(COOCH₃)-、-C(CH₃)(CN)-，更优选-C(CH₃)(COOCH₃)-、-C(CH₃)(CN)-，进一步优选-C(CH₃)(CN)-。

n3优选为40～200，更优选为40～140。

此处，具有单元(B11)、单元(B12)及单元(A)的共聚物(以下也称作共聚物(Z)。)为本发明人等全新制造的、文献未记载的本发明的共聚物。共聚物(Z)在单元(B11)中及单元(B12)中具有结构1。单元(B11)中的结构1为结构4中的结构1，单元(B12)中的结构1不为结构4中的结构1。共聚物(Z)之中，结构4中的结构1相对于全部结构1的比例被调节为50摩尔％以上的共聚物属于化合物(X3)的范畴，可用于组合物(Y)。

为了将共聚物(Z)中的结构4中的结构1相对于全部结构1的比例调节为50摩尔％以上，以共聚物中的源自单元(B11)的结构1的摩尔数比源自单元(B12)的结构1的摩尔数多的方式调节用于聚合的原料化合物的量即可。

共聚物(Z)除了单元(B11)、单元(B12)及单元(A)以外，也可具有单元(B2)、单元(B3)及单元(C)等任意单元。作为共聚物(Z)，优选具有单元(B11)、单元(B12)及单元(A)的下述式(Z1)所示的共聚物(Z1)，特别优选仅包含单元(B11)、单元(B12)及单元(A)的共聚物。

式(Z1)中，e1表示将共聚物(Z1)的全部单元数设为100时的单元(A)的个数。同样地，f1、j1分别表示将共聚物的全部单元数设为100时的单元(B11)、单元(B12)的个数。式(Z1)中的e1、f1、j1以外的符号表示与上述所示的相同含义。共聚物(Z1)为无规共聚物或嵌段共聚物均可。

将共聚物(Z1)用作化合物(X3)时，以满足化合物(X3)的条件的方式，即，以成为1＞f1/(f1+j1)≥0.5的关系的方式，优选以成为1＞f1/(f1+j1)≥0.75的关系的方式调节式(Z1)中的f1及j1的比例。

化合物(X3)中的生物相容性部位的含量例如优选为20～90质量％，更优选为25～83质量％，进一步优选为30～83质量％，特别优选为40～83质量％。

化合物(X3)中的反应性甲硅烷基的含量优选为1～70质量％，更优选为2～70质量％，进一步优选为2～25质量％，特别优选为2～15质量％。

将共聚物(Z1)用作化合物(X3)时，通过调节e1、f1及j1的比例，可以将共聚物(Z1)中的生物相容性部位及烷氧基甲硅烷基(-Si(R⁷)_3-t(OR⁸)_t)的含量调节为对用作化合物(X3)而言优选的上述范围。

共聚物(Z)例如可通过以下方法得到：以成为规定的比例的方式准备包含(甲基)丙烯酸酯(A)及(甲基)丙烯酸酯(B11)的原料(甲基)丙烯酸酯、及成为单元(B12的)原料化合物，并在聚合引发剂的存在下，通过以往公知的溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等方法使其共聚。将共聚物(Z)用作化合物(X3)时，各单元的比例通过例如共聚物(Z1)中的e1、f1、j1适当调节。

作为成为单元(B12)的原料化合物，可无特别限制地举出包含聚氧乙烯链、且在两末端具有自由基聚合性基团的化合物。另外，成为单元(B12)的原料化合物也可以为包含聚氧乙烯链和偶氮基(-N＝N-)等自由基生成部位的聚合引发剂。成为单元(B12)的原料化合物为聚合引发剂时，从可以简便地向共聚物的主链导入聚氧乙烯链的方面来看优选。作为这种聚合引发剂的例子，可例示出具有聚氧乙烯链的偶氮系聚合引发剂。具体而言，可例示出下述式(PI)所示的化合物，作为化合物(PI)，可举出和光纯药株式会社制VPE-0201等。

式(PI)中，n3与式(B12)中的n3同样，n4为1～100的整数。n4优选为2～30，更优选为3～20。

需要说明的是，从兼顾防止藻类附着及耐水性的观点来看，在化合物(X3)、优选为包含共聚物(Z1)的化合物(X3)中，除了生物相容性部位及反应性甲硅烷基以外的结构的含量优选为15～55质量％，更优选为15～40质量％。

从制造容易性的观点来看，化合物(X3)的Mw优选为1000～1000000，更优选为20000～100000。共聚物(Z1)中的Mw也与化合物(X3)的Mw同样。化合物(X3)、共聚物(Z1)的Mw通过尺寸排阻色谱算出。

化合物(X3)进而也可以为它的部分水解缩合物。将化合物(X3)制成部分水解缩合物时，以成为如后所述地在基材主体表面形成表面层时不会产生阻碍的程度的粘度的方式适当调节缩合度。从这种粘度的观点来看，部分水解缩合物的Mw优选为2000～2000000，更优选为30000～300000。对于以下的部分水解缩合物而言，Mw的优选范围也同样。

化合物(X3)也可以为按照以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的方式使两种以上的化合物(X3)进行部分水解共缩合而得到的部分水解共缩合物。另外，化合物(X3)也可以为以得到的部分水解缩合物以期望的比例含有生物相容性部位和反应性甲硅烷基作为化合物(X)的方式使化合物(X3)和不具有生物相容性部位的反应性硅烷化合物进行部分水解共缩合而得到的部分水解共缩合物。

本发明的表面层由含有化合物(X)的组合物(Y)的固化物形成。需要说明的是，表面层由组合物(Y)的固化物形成是指表面层至少包含含有以上说明的化合物(X)的含反应性甲硅烷基成分的固化物。

组合物(Y)含有化合物(X)，组合物(Y)中的固体成分中的生物相容性部位的含量为25～83质量％，反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％。

通过使上述生物相容性部位的含量为25质量％以上，得到的表面层具有防藻性。通过使上述生物相容性部位的含量为83质量％以下，可以赋予耐水性。组合物(Y)中的固体成分中的生物相容性部位的含量优选为30～83质量％，更优选为40～83质量％。

通过使上述反应性甲硅烷基的含量为2质量％以上，得到的表面层具有耐久性，例如具有耐水性。通过使上述反应性甲硅烷基的含量为70质量％以下，可以导入充足量的生物相容性部位。组合物(Y)中的固体成分中的反应性甲硅烷基的含量优选为2～40质量％，更优选为2～30质量％。

组合物(Y)也可单独含有一种化合物(X)，也可含有两种以上。在使用两种以上化合物(X)的情况下，使用化合物(X1)时，优选仅由化合物(X1)构成两种以上。使用化合物(X2)、化合物(X3)时，优选仅由选自化合物(X2)及化合物(X3)中的两种以上来构成化合物(X)。

组合物(Y)含有的固体成分仅由化合物(X)构成时，以生物相容性部位的含量、及反应性甲硅烷基的含量成为上述规定的范围的方式选择化合物(X)。组合物(Y)中的固体成分中的化合物(X)的比例例如优选为25～100质量％，更优选为50～100质量％，进一步优选为75～100质量％。

组合物(Y)也可含有化合物(X)以外的其他成分。作为其他成分，可举出在表面层以固体成分形式含有的除了化合物(X)以外的其他固体成分。通过干式涂布进行表面层的形成时，组合物(Y)仅含有固体成分。另一方面，通过湿式涂布进行表面层的形成时，作为其他成分，还含有表面层形成时被去除的液体介质。

其他固体成分可以是与化合物(X)同样地进行固化的成分，也可以是非固化性的成分。作为其他固体成分，可举出例如具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基中的任一者的化合物。作为其他固体成分，进一步可举出化合物(X)的制造过程中使用的原料、副产物之中未彻底去除的杂质、功能性的添加剂、催化剂等。作为功能性的添加剂，可举出紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、流平剂、表面活性剂、抗菌剂、分散剂、无机微粒等。

作为催化剂，可以无特别限制地使用反应性甲硅烷基的水解缩合反应所使用的以往公知的催化剂。作为催化剂，具体而言可举出盐酸、硝酸、乙酸、硫酸、磷酸、磺酸例如甲磺酸、对甲苯磺酸等酸，氢氧化钠、氢氧化钾、氨等碱、铝系、钛系的金属催化剂。

作为化合物(X)，使用化合物(X1)时，作为其他固体成分，也可使用不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物和/或它的部分水解缩合物。作为不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物，优选上述化合物6。将不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物制成部分水解缩合物时，其Mw优选为100～100000，更优选为100～10000。

组合物(Y)含有化合物(X1)和不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物作为固体成分时，优选化合物(X1)与不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物的总计中的生物相容性部位的含量为25～83质量％、反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％。即，作为固体成分，优选不包含这些以外的具有生物相容性部位和/或反应性甲硅烷基的化合物。此时，相对于100质量份的化合物(X1)，不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物的比例优选为50～200质量份，更优选为50～100质量份。

作为化合物(X)，使用化合物(X1)时，全部固体成分中的除了化合物(X1)、不具有生物相容性部位的烷氧基硅烷化合物及催化剂以外的其他固体成分的含量以总计计优选为40质量％以下，更优选为20质量％以下，最优选为不含。

作为化合物(X)，使用化合物(X2)或化合物(X3)时，作为其他固体成分，也可使用具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的均聚物。具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的均聚物是指构成聚合物的单元仅包含基于具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯的单元的聚合物。作为均聚物所使用的具有生物相容性部位的(甲基)丙烯酸酯，优选具有聚氧乙烯链的(甲基)丙烯酸酯，特别优选具有结构1(4)的(甲基)丙烯酸酯。

组合使用化合物(X2)或化合物(X3)与具有聚氧乙烯链的(甲基)丙烯酸酯的均聚物时，无需在各聚合物中满足“结构1之中的50～100摩尔％为结构4中的结构1”的条件，以它们总体的方式满足该条件即可，即，在包含这些的组合物中，固体成分满足该条件即可。

例如作为化合物(X)，使用化合物(X2)、特别是使用共聚物(X21)时，作为其他固体成分，可使用(甲基)丙烯酸酯(B)、进而可使用(甲基)丙烯酸酯(B1)、尤其可使用(甲基)丙烯酸酯(B11)的均聚物。均聚物所使用的(甲基)丙烯酸酯(B)的优选方式与上述共聚物(X21)中说明的内容同样。作为(甲基)丙烯酸酯(B)，优选(甲基)丙烯酸酯(B1)，特别优选(甲基)丙烯酸酯(B11)。(甲基)丙烯酸酯(B)的均聚物的Mw优选为1000～1000000，更优选为20000～100000。

组合物(Y)含有共聚物(X21)和(甲基)丙烯酸酯(B)的均聚物作为固体成分时，优选共聚物(X21)与(甲基)丙烯酸酯(B)的均聚物的总计中的生物相容性部位的含量为25～83质量％、反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％。即，作为固体成分，优选不包含这些以外的具有生物相容性部位和/或反应性甲硅烷基的化合物。此时，相对于100质量份的共聚物(X21)，(甲基)丙烯酸酯(B)的均聚物的比例优选为30～100质量份，更优选为40～75质量份。

作为化合物(X)，使用化合物(X2)或化合物(X3)时，全部固体成分中的除了化合物(X2)或化合物(X3)、(甲基)丙烯酸酯(B)的均聚物及催化剂以外的其他固体成分的含量以总计计优选为40质量％以下，更优选为20质量％以下，最优选不含。

通过湿式涂布进行表面层的形成时，组合物(Y)含有的液体介质能均匀地溶解或分散包含化合物(X)的固体成分即可，可以从公知的各种液体介质之中适当选择。液体介质在表面层的形成时需要最终被去除，因此，其沸点优选在60～160℃的范围，更优选60～120℃。

作为液体介质，具体而言，优选醇类、醚类、酮类、酯类等。作为满足上述沸点的条件的液体介质，具体而言，可举出异丙醇、乙醇、丙二醇单甲醚、2-丁酮、乙酸乙酯等。这些可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

液体介质可以含有用于使包含化合物(X)的含反应性甲硅烷基成分发生水解反应的水，但从贮藏稳定性的观点来看，优选不含水。其中，即使在液体介质不含水时，包含化合物(X)的含反应性甲硅烷基成分也有可能通过大气中的水分发生水解反应，因此液体介质中并非必须含有水。

含有液体介质时的组合物(Y)中的固体成分浓度优选为0.1～50质量％，更优选为1～30质量％，进一步优选为1～15质量％。固体成分浓度在上述范围内时，使用组合物(Y)通过湿式涂布形成的表面层的膜厚易于成为可以充分发挥防藻性和其耐久性的优选范围内。组合物(Y)的固体成分浓度可以根据将组合物(Y)进行80℃3小时的真空干燥后的质量和加热前的组合物(Y)的质量算出。也可根据组合物(Y)的制造时配混的全部固体成分与液体介质的量算出。

含有液体介质时的组合物(Y)优选包含50～99.5质量％的液体介质，更优选包含65～99质量％，进一步优选包含70～99质量％。

组合物(Y)的制造方法并无特别限定。以成为上述含量的方式将包含化合物(X)的固体成分混合即可，在还包含液体介质的情况下，将这些固体成分与液体介质混合即可。对于组合物(Y)，如上述所说明的那样，包含化合物(X)且固体成分中的生物相容性部位的含量为25～83质量％、反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％，因此使用组合物(Y)在基材主体表面形成的由该组合物的固化物形成的表面层的防藻性优异，并且防藻性的耐久性、特别是耐水性优异

表面层的厚度优选为10～100000nm，特别优选为10～10000nm。若表面层的厚度为上述范围的下限值以上，则容易表现充分的防藻性及防藻性的耐久性，特别是耐水性。若表面层的厚度为上述范围的上限值以下，则强度优异。表面层的厚度通过以RigakuCorporation ATX-G为代表的X射线反射率测定装置的测定求出。

本发明的第1形态的基材通过在基材主体的表面使用上述组合物(Y)形成表面层而得到。形成表面层的基材主体表面如上所述。作为形成表面层的方法，可举出真空蒸镀法、CVD法、溅射法等干式涂布或湿式涂布，优选湿式涂布。

本组合物也可用作与基材的表面层的劣化相伴的修复剂。此时的涂布方法优选喷涂法、刷涂等湿涂法。固化方法优选基于干燥器等的加热。

作为通过湿式涂布形成表面层的方法，可举出以下方法，其包括：在基材主体表面涂布上述说明的包含液体介质的组合物(Y)而得到涂膜(以下也称作“涂布工序”。)、及将该涂膜固化而得到表面层(以下也称作“固化工序”。)。

涂布工序中，作为组合物(Y)的对基材主体表面的涂布方法，可举出例如浸涂法、旋转涂布法、擦涂法、喷涂法、刮涂法、模涂法、喷墨法、流涂法、辊涂法、流延法、Langmuir·Blodget法、凹版涂布法等。

固化工序中，作为涂膜的固化方法，优选加热。加热温度根据包含化合物(X)的含反应性甲硅烷基成分的种类而定，但优选为50～150℃，更优选为100～150℃。需要说明的是，固化工序中通常也同时进行液体介质的去除。因此，加热温度优选液体介质的沸点以上的温度。其中，因基材主体的材质等而难以进行加热干燥时，以避免加热的方式进行液体介质的去除。作为该方法，可举出例如减压干燥等。

基于湿式涂布的表面层的形成中，根据需要也可具有除了涂布工序、干燥工序以外的工序处理。例如，组合物(Y)不含水时，可以与固化工序同时或在固化工序之前、之后进行加湿等处理。

另外，表面层形成后，作为表面层中且剩余的化合物根据需要也可被去除。作为具体的方法，可举出例如在表面层上挂流溶剂、例如用作组合物(Y)的液体介质的化合物的方法；或用浸渍有溶剂、例如用作组合物(Y)的液体介质的化合物的布进行擦拭的方法。

本发明的第1形态的基材中，得到的表面层在水中测定的弹性模量相对于在大气中干燥后的弹性模量优选为63％以下，更优选为50％以下，进一步优选为40％以下。需要说明的是，该表面层中，在水中测定的弹性模量相对于在大气中干燥后的弹性模量的下限优选为0.1％。

本发明的第2形态的基材为与水接触的基材，其具有基材主体和表面层，所述表面层设置在基材主体的与水接触的面的至少一部分，表面层的弹性模量为：在水中的测定值相对于在大气中干燥后的测定值为0.1％～63％。该值不足0.1％时，表面状态包含过量的水，耐水性变得不充分。另外，超过63％时，表面状态含水量低，抑制藻类的附着的能力变得不充分。

对于本发明的第2形态的基材而言，认为通过使表面层的弹性模量具有上述特性，藻类难以附着于该表面。此处，第1形态的基材的表面层的表面具有第2形态的基材的上述表面的弹性模量的特性。但是，具有第2形态的基材的上述弹性模量的特性的表面并不限定于第1形态的基材的表面层的表面。

本发明的第2形态的基材中，弹性模量在水中的测定值相对于在大气中干燥后的测定值优选为0.1％～50％，更优选为0.1％～40％。具有该弹性模量的特性的表面例如可以通过与本发明的第1形态的基材同样地在基材主体表面形成表面层而得到，但并不限定于此。只要表面层的弹性模量具有上述特性，就属于本发明的第2形态的基材的范畴。

本说明书中若无特别说明，则弹性模量的含义为使用原子力显微镜(AFM)测定的弹性模量。

需要说明的是，弹性模量的水中的测定值及在大气中干燥后的测定值具体而言是指分别通过以下的方法测定的测定值。

水中的测定值可以在测定对象的表面滴加磷酸盐缓冲生理盐水，使其形成液滴(凸状的弯液面)并通过AFM测定。

在大气中干燥后的测定值可以使测定对象的表面在大气压下、30％RH、25℃、60分钟的条件下干燥后，在大气条件下通过AFM测定。

作为弹性模量的测定所使用的AFM，可举出例如Oxford Instruments制的Cypher-S(悬臂支架：液滴悬臂支架、探针：Nanotools Company制B20-NCHR Base HDCTIP(前端球形、前端曲率20nm、悬臂式：FM-AUD)。

另外，作为测定方法，可举出以下的方法。

测定弹性模量时，首先，使用蓝宝石基板测定和热噪声法，校正光学杠杆灵敏度及弹性常数。通过蓝宝石基板表面的力曲线测定，算出光学杠杆灵敏度。另外，使探针离试样表面1mm左右，将算出的光学杠杆灵敏度固定并用热噪声法算出弹性常数。

接着，使用上述装置获取试样表面形状。之后，避开灰尘等并确定压痕位置，实施力曲线测定。关于测定，以最大按压力：200nN、按压速度：1Hz实施压痕。通过Cypher-S附带的解析软件(AR ver13)，用赫兹模型拟合按压曲线并算出弹性模量。

实施例

以下，示出实施例对本发明进行详细说明。但本发明并不被以下记载所限定。若无特别说明，则“％”表示“质量％”。例1～5、例15～39、例43～44为实施例，例6～14、例40～42为比较例。

(化合物(X1))

作为化合物(X1)，使用以下的化合物(X12-1)、及化合物(X11-1)。另外，制造不满足作为化合物(X)的条件的以下化合物(Xcf1)～化合物(Xcf4)用于比较例。

[制造例1]

化合物(X12-1)为化合物(X12)中的n1为7～8、Q¹为-CONHC₃H₆-、t为3、R⁸为乙基的化合物，用以下方法合成。

在300mL茄型烧瓶中添加n1为7～8的聚氧乙烯甘油醚(以下称作“聚氧乙烯多元醇A”)263g(259mmol)、KBE-9007(Shin-Etsu Silicone Company制、产品名、三乙氧基甲硅烷基丙基异氰酸酯)64.1g(259mmol)。接着，相对于得到的混合物添加1质量％的三乙胺3.27g(32.4mmol)，之后在80℃下搅拌16小时。接着，通过旋转蒸发仪对得到的反应混合物进行加热减压并去除三乙胺，从而以无色透明液体的形式得到化合物(X12-1)。收量为327g，收率为100％。

[制造例2]

作为化合物(X11-1)，准备化合物(X11)的末端氢原子被甲基取代、n1为9～12、Q¹为-C₃H₆-、t为3、R⁸为甲基的化合物(2-[甲氧基(聚氧乙烯)_9-12丙基]三甲氧基硅烷、GELEST,INC.制、商品名；SIM6492.72)。

[制造例3、4]

在制造例1中，将KBE-9007的添加量设为2倍量并同样进行反应、将KBE-9007的添加量设为3倍量并同样进行反应，从而分别合成化合物(Xcf1)和化合物(Xcf2)。

[制造例5]

在制造例1中，使用以下的聚氧乙烯多元醇B代替聚氧乙烯多元醇A，并以与KBE-9007等摩尔的方式与上述同样地进行反应，得到化合物(Xcf3)。

[制造例6]

在制造例5中，将KBE-9007的添加量设为2倍量并同样进行反应，得到化合物(Xcf4)。

将制造例1、3～6使用的聚氧乙烯多元醇的种类和相对于聚氧乙烯多元醇的KBE-9007的添加量(当量)、以及制造例1～6得到的化合物的Mw、结构1中(CH₂CH₂O)的重复数(n1)、结构1之中的作为结构4中的结构1的比例(摩尔％)(表1中示为“结构4的比例”。)、化合物中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)示于表1。

[表1]

(共聚物(X21))

作为化合物(X2)，按以下表2示出的单体组成(质量比)和聚合条件制造共聚物(X21-1)～共聚物(X21-24)并使用。另外，同样按表2示出的单体组成和聚合条件制造不满足作为化合物(X)的条件的共聚物(X21-cf1)～(X21-cf2)用于比较例。需要说明的是，以下示出使用的单体和其缩写。表2示出的单体组成、例如制造例6中的PME-200/KBM-503＝95/5表示按照以质量比计为95：5的比例使用PME-200和KBM-503。其他制造例中也同样。

<单体缩写＞

(1)(甲基)丙烯酸酯(A)

KBM-503；Shin-Etsu Silicone Company制、产品名、三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯(CH₂＝C(CH₃)-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃)

KBM-5103；Shin-Etsu Silicone Company制、产品名、三甲氧基甲硅烷基丙基丙烯酸酯(CH₂＝CH-COO-(CH₂)₃-Si(OCH₃)₃)

(2)(甲基)丙烯酸酯(B11)

PME-200：Blemmer PME-200(日油株式会社制、商品名、CH₂＝C(CH₃)-COO-(CH₂CH₂O)₄-CH₃)

PME-400：Blemmer PME-400(日油株式会社制、商品名、CH₂＝C(CH₃)-COO-(CH₂CH₂O)₉-CH₃)

AME-400；Blemmer AME-400(日油株式会社制、商品名、CH₂＝CH-COO-(CH₂CH₂O)₉-CH₃)

HEMA：CH₂＝C(CH₃)-COO-CH₂CH₂O-H

HEA：CH₂＝CH-COO-CH₂CH₂O-H

(3)(甲基)丙烯酸酯(B2)

MPC：2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(CH₂＝C(CH₃)-COO-(CH₂)₂-(PO₄ ^-)-(CH₂)₂-N⁺(CH₃)₃)

(4)(甲基)丙烯酸酯(B3)

CBMA：3-[[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基铵]丙酸酯(CH₂＝C(CH₃)-COO-(CH₂)₂-N⁺(CH₃)₂-CH₂-COO^-)

[制造例7]

在500mL3口烧瓶中，添加PME-200 57.0g(206mmol)、KBM-503 3.00g(12.1mmol)、1-甲氧基-2-丙醇119g、双丙酮醇21g、及作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯600mg(2.61mmol)。反应液中的单体的浓度设为30质量％、引发剂浓度设为1质量％。接着，将得到的混合物在75℃、氮气氛下搅拌16小时，空冷至室温，得到无色透明液体(包含30质量％共聚物(X21-1)的溶液)。收量为200g，收率为100％。

[制造例8～28]

制造例7中，除了将单体组成变更为如表2所示以外，同样地制造(共聚物(X21-2)～(X21-22)。

[制造例29]

在100mL3口烧瓶中，添加MPC 7.0g(23.7mmol)、KBM-503 3.00g(12.1mmol)、乙醇40g、及作为聚合引发剂的2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯100mg(0.43mmol)。反应液中的单体的浓度设为20质量％、引发剂浓度设为1质量％。接着，将得到的混合物在75℃、氮气氛下搅拌16小时，空冷至室温，得到无色透明液体(包含20质量％共聚物(X21-23)的溶液)。收量为50g，收率为100％。

[制造例30]

制造例29中，除了将单体组成变更为如表2所示以外，同样地制造共聚物(X21-24)。

[制造例31～32]

制造例7中，除了将单体组成变更为如表2所示以外，同样地制造共聚物(X21-cf1)～(X21-cf2)。

将制造例7～32得到的化合物(共聚物)的Mw、结构1中的(CH₂CH₂O)的重复数(n2)(其中，制造例7～28、制造例30～32)、化合物中的生物相容性部位(结构1、结构2、结构3)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)示于表2。需要说明的是，制造例7～28、制造例30～32得到的化合物(共聚物)中的结构1之中的作为结构4中的结构1的比例(摩尔％)均为100摩尔％。

[表2]

[例1]

在以质量比70：30混合异丙醇(IPA)和0.1质量％硝酸水溶液而成的溶剂中，以固体成分浓度成为30质量％的方式添加化合物(X12-1)，在50℃下搅拌16小时，得到包含化合物(X12-1)的部分水解缩合物的液体组合物1。得到的部分水解缩合物的Mw示于表1。将其直接用作表面层形成用组合物1。表3示出表面层形成用组合物1中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)。关于以下的例2～10、12～14，也同样地将表面层形成用组合物中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)示于表3。

将长200mm、宽100mm、厚度3mm的玻璃板(FL3、AGC公司制、商品名、透明浮法钠钙玻璃)用宽度方向的直线2等分后，在其中一个区域(长100mm、宽100mm)上通过浸渍方式涂布表面层形成用组合物1，在25℃下放置15分钟后，使其在120℃下固化1小时。由此，如图3所示，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板1(以下称作“带表面层的玻璃板1”。以下也同样。)。需要说明的是，表面层的膜厚设为1000nm。以下的例2～10、12～14中也设为同样的膜厚。

[例2～4、6]

与例1同样地，得到包含化合物(X12-1)的部分水解缩合物的液体组合物1。进而，以与例1同样的方法使TEOS(四乙氧基硅烷)部分水解缩合，得到包含TEOS的部分水解缩合物(Mw：1050)的液体组合物2。以化合物(X12-1)的部分水解缩合物和TEOS的部分水解缩合物的比例成为表3所示的方式混合液体组合物1和液体组合物2，得到表面层形成用组合物2～4、及6。

分别使用表面层形成用组合物2～4、及6，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板2～4、及6。

[例5]

例1中，除了将化合物(X12-1)变更为化合物(X11-1)以外，同样地得到包含化合物(X11-1)的部分水解缩合物的液体组合物3。得到的部分水解缩合物的Mw示于表1。以化合物(X11-1)的部分水解缩合物与TEOS的部分水解缩合物的比例成为表3所示的方式混合包含液体组合物3和TEOS的部分水解缩合物的液体组合物2，得到表面层形成用组合物5。

使用表面层形成用组合物5，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板5。

[例7～10]

例1中，除了将化合物(X12-1)分别变更为化合物(Xcf1)～化合物(Xcf4)以外，同样地得到包含化合物(Xcf1)～化合物(Xcf4)的部分水解缩合物的液体组合物7～10。得到的部分水解缩合物的Mw示于表2。将其直接用作表面层形成用组合物7～10。

使用表面层形成用组合物7～10，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板7～10。

[例11]

将长200mm、宽100mm、厚度3mm的玻璃板(FL3、AGC公司制、商品名、透明浮法钠钙玻璃)直接用于评价。

[例12]

将KR-500(Shin-Etsu Silicone Company制、产品名、甲基甲氧基有机硅、固体成分浓度15质量％的1-甲氧基-2-丙醇溶液)用作表面层形成用组合物12，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板12。

[例13]

将聚氧乙烯多元醇A的15质量％1-甲氧基-2-丙醇溶液用作表面层形成用组合物13，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板13。

[例14]

将与日本特开2006-188591号公报的实施例1同样的涂料组合物用作表面层形成用组合物14，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板14。

[物性评价]

使用上述得到的带表面层的玻璃板1～14进行以下的评价。结果示于表3。表3中，空栏表示未测定。

(1)弹性模量降低率(％)

将带表面层的玻璃板1、2、4、6、8、11～13以大气压下、30％RH、25℃、60分钟的条件进行干燥后，在大气条件下通过以下的装置(AFM)按以下的方法测定表面层的弹性模量。将得到的弹性模量作为在大气中干燥后测得的弹性模量A。

接着，在带表面层的玻璃板1、2、4、6、8、11～13的表面层上滴加磷酸盐缓冲生理盐水并使其形成液滴(凸状的弯液面)，通过以下的装置(AFM)按以下的方法测定弹性模量。将得到的弹性模量作为在水中测得的弹性模量B。弹性模量降低率用以下式算出。

弹性模量降低率(％)＝(弹性模量B/弹性模量A)×100

<弹性模量测定方法＞

装置(AFM)：Oxford Instruments制Cypher-S

悬臂支架：液滴悬臂支架

探针：Nanotools Company制B20-NCHR Base HDCTIP(前端球形、前端曲率20nm、悬臂：Type FM-AUD)

测定弹性模量时，首先，使用蓝宝石基板测定和热噪声法，对光学杠杆灵敏度及弹性常数进行校正。根据蓝宝石基板表面的力曲线测定，算出光学杠杆灵敏度。另外，将探针离开试样表面1mm左右，固定算出的光学杠杆灵敏度并用热噪声法算出弹性常数。

接着，使用上述装置，获取试样表面形状。之后，避开灰尘等并确定压痕位置，实施力曲线测定。关于测定，以最大按压力：200nN、按压速度：1Hz实施压痕。通过Cypher-S附带的解析软件(AR ver13)，用赫兹模型拟合按压曲线算出弹性模量。

(2)耐水性

针对将带表面层的玻璃板1～14在25～30℃的下述的试验水1～4的水中浸渍30天后的裂纹、界面剥离的有无、白浊，按照以下的评价基准进行评价。需要说明的是，关于界面剥离的有无，使用ATR-IR(Thermo Fisher Scientific,Inc.、IZ10)，通过1720cm^-1附近的氨基甲酸酯键(-OOCNH-)的峰、或2900cm^-1附近的亚甲基(C-C)的峰的有无来确认残膜。通过目视确认有无裂纹、白浊。

(试验水)

试验水1：弱酸性(对pH＝7.1～8.3的自来水进行二氧化碳鼓泡而调节为pH＝6.0～7.0的试验水)

试验水2：中性(pH约为7.0的蒸馏水)

试验水3：弱碱(pH＝7.1～8.3的自来水)

试验水4：海水(在pH＝7.1～8.3的自来水中添加有4质量％的“海盐”(Kamihata株式会社制、商品名)的试验水)

(评价基准)

“○”(良好)：在试验水1～4中均无裂纹、界面剥离、白浊。

“×”(不良)：在试验水1～4的任一者中确认到裂纹、界面剥离或白浊。

(3)藻类附着防止性

在与图1示出的水槽的水槽主体同样的形状的水槽(45cm×27cm×30cm、玻璃制)的内壁面配置带表面层的玻璃板1～12、14，装入自来水(pH7.1～8.3)，对在水温25～30℃下饲养3只金鱼时的藻类附着防止性进行评价。使用密封剂，以带表面层的玻璃板1～12、14全部浸渍在水中的方式将其粘接于水槽的内壁面。试验中，在距离水槽上端30cm上部的位置，将1个70W的金属卤化物灯每天点亮12小时，从而对水槽照射光。

对于藻类开始附着在非表面层的形成区域2周后的表面层形成区域，通过目视确认外观，并按照以下的评价基准评价藻类附着防止性。

(评价基准)

“3”：藻类几乎未附着。

“2”：有藻类的附着，但比表面层的未形成区域少。

“1”：与表面层的未形成区域附着有同样或更多的藻类。

(4)藻类去除性

上述(3)藻类附着防止性的试验中，将带表面层的玻璃板1～12、14浸渍在水中，直至表面层形成区域上附着藻类。通过以下的评价基准对表面层形成区域上附着的藻类的擦拭容易度(藻类去除性)进行评价。擦拭中使用用水沾湿的三聚氰胺海绵(1cm×1cm×1cm)，在载荷200～300g/cm下进行。

(评价基准)

“3”：用流水冲洗时无需擦拭即可去除。

“2”：擦拭一次即可去除。

“1”：不擦拭二次以上则无法去除。

[表3]

[例15～35、42]

在以质量比51：9：40混合1-甲氧基-2-丙醇、双丙酮醇和0.1质量％硝酸水溶液而成的溶剂中，以固体成分浓度成为15质量％的方式添加分别包含共聚物(X21-1)～(X21-22)的溶液(固体成分浓度：质量30％)，在50℃下搅拌16小时，得到分别包含共聚物(X21-1)～(X21-22)的部分水解缩合物的液体组合物15～35、42。得到的部分水解缩合物的Mw示于表2。将其直接用作表面层形成用组合物15～35、42。表4示出表面层形成用组合物中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)。

分别使用表面层形成用组合物15～35、42，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板15～35、42。

[例36、37]

用0.1质量％硝酸水溶液将分别包含共聚物(X21-23)、(X21-24)的溶液(固体成分浓度：质量20％)调节为固体成分浓度10质量％，在50℃下搅拌16小时，得到分别包含共聚物(X21-23)、(X21-24)的部分水解缩合物的液体组合物36、37。得到的部分水解缩合物的Mw示于表2。将其直接用作表面层形成用组合物36、37。表4示出表面层形成用组合物中的生物相容性部位(结构2或结构3)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)。

分别使用表面层形成用组合物36、37，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板36、37。

[例38]

以共聚物(X21-10)的部分水解缩合物与共聚物(X21-cf2)的固体成分质量比成为1：1的方式混合包含上述得到的共聚物(X21-10)的部分水解缩合物的液体组合物24和共聚物(X21-cf2)，利用1-甲氧基-2-丙醇与双丙酮醇混合溶剂调节为固体成分浓度15质量％，得到表面层形成用组合物38。表4示出表面层形成用组合物38中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)。

使用表面层形成用组合物38，与例1同样地，制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板38。

[例39]

例38中，除了将共聚物(X21-10)的部分水解缩合物与共聚物(X21-cf2)的固体成分质量比变更为2：1以外，同样得到表面层形成用组合物39，并与例1同样地制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板39。表4示出表面层形成用组合物39中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)。

[例40、41]

针对共聚物(X21-cf1)及共聚物(X21-cf2)，将各自的15质量％1-甲氧基-2-丙醇溶液用作表面层形成用组合物40、41，与例1同样地制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板40、41。表4示出表面层形成用组合物40、41中的生物相容性部位(结构1)的比例(质量％)、烷氧基甲硅烷基的比例(质量％)。

[例43、44]

(共聚物(Z1)的制造)

作为满足化合物(X3)的条件的共聚物(Z1)，如下制造共聚物(X3-1)及共聚物(X3-2)。

(共聚物(X3-1))

在500mL3口烧瓶中添加HEMA 45.0g(346mmol)、KBM-503 3.00g(12.1mmol)、1-甲氧基-2-丙醇119g、双丙酮醇21g、及作为聚合引发剂的VPE-0201(和光纯药株式会社制、商品名、化合物(PI)中的n3为45～46、n4为6～14的化合物)12g(以偶氮基计为5.4mmol)。接着，将得到的混合物在80℃、氮气氛下搅拌16小时，空冷至室温，得到无色透明液体(包含下述式(X3-Z1)示出的共聚物(X3-Z1)中的f1为95、e1为3、j1为2的共聚物(X3-1)30质量％的溶液)。收量为200g，收率为100％。

使用得到的无色透明液体，与例15～35、42同样地，得到包含共聚物(X3-1)的部分水解缩合物的液体组合物。将该液体组合物直接用作表面层形成用组合物43。

共聚物(X3-1)中，Mw为28500、得到的部分水解缩合物的Mw为52100、结构1之中作为结构4中的结构1的比例为98摩尔％、生物相容性部位(结构1)的比例为52.3质量％、烷氧基甲硅烷基的比例为2.4质量％。

(共聚物(X3-2))

上述共聚物(X3-1)的制造中，除了将HEMA的质量变更为42.0g、KBM-503的质量变更为6.0g以外，同样地以无色透明液体(包含30质量％共聚物(X3-2)的溶液)的形式制造共聚物(X3-Z1)中的f1为91、e1为7、j1为2的共聚物(X3-2)。收量为200g，收率为100％。使用得到的无色透明液体，与例15～35、42同样地，得到包含共聚物(X3-2)的部分水解缩合物的液体组合物。将该液体组合物直接用作表面层形成用组合物44。

共聚物(X3-2)中，Mw为29600、得到的部分水解缩合物的Mw为54600、结构1之中作为结构4中的结构1的比例为98摩尔％、生物相容性部位(结构1)的比例为50.0质量％、烷氧基甲硅烷基的比例为4.9质量％。

(带表面层的玻璃板43、44的制作)

分别使用得到的表面层形成用组合物43、44，与例15～35、42同样地制作俯视下在一半的区域形成有表面层的玻璃板43、44。

[物性评价]

使用上述得到的带表面层的玻璃板15～44，进行与上述例1～14同样的评价。结果示于表4。表4中，空栏表示未测定。

需要说明的是，耐水性评价中，关于界面剥离的有无，使用ATR-IR(Thermo FisherScientific,Inc.、IZ10)，通过1723cm-¹附近的酯键(-COO-)的峰的有无来确认残膜。

[表4]

表4

参照特定的实施方式对本发明进行详细说明，但对本领域的技术人员而言，可以在不偏离本发明的主旨和范围的前提下添加各种变更是显而易见的。本申请基于2018年2月1日申请的日本专利申请(日本特愿2018-016738)、2018年6月28日申请的日本专利申请(日本特愿2018-123479)，其内容以参照的方式并入。

产业上的可利用性

若使用本发明的基材，则例如将基材用于水槽时，水槽的与水接触的面上的藻类的附着被抑制，且该抑制作用具有耐久性，因此即使在长期的使用中，防藻类的效果也会持续。在容易产生藻类的水槽中，具体而言，在水槽的收纳水的部分中至少一部分具有透光的构成的水槽、饲养观赏用、食用的生物的水槽中，尤其能够持续地发挥防藻类的效果。

若使用本发明的组合物，则也可涂布在船底、配管、泳池、水路、溢流板上并发挥防藻类的效果。

本发明的共聚物可以用于基材的表面处理。本发明的共聚物可以单独或与其他化合物组合并在用于抑制藻类的附着的表面处理中使用，适宜用于水槽等的与水接触的面的表面处理。

附图标记说明

1…水槽(基材)、10…水槽主体(基材主体)、11…底板、12…壁板、21…表面层。

Claims

1.一种基材，其为与水接触的基材，该基材具有基材主体和表面层，所述表面层设置在基材主体的与水接触的面的至少一部分，

所述表面层由组合物的固化物形成，所述组合物包含具有生物相容性部位和反应性甲硅烷基的化合物，

所述生物相容性部位包含选自由下式1所示的结构、下式2所示的结构、及下式3所示的结构组成的组中的至少一种，

所述组合物中的固体成分中的所述生物相容性部位的含量为25～83质量％，且所述反应性甲硅烷基的含量为2～70质量％，

所述生物相容性部位具有下式1所示的结构时，下式1所示的结构之中的50～100摩尔％为下式4所示的结构中的式1所示的结构，

其中，式1中，n为1～300的整数，

式2中，R¹～R³分别独立地为碳数1～5的烷基，a为1～5的整数，

式3中，R⁴及R⁵分别独立地为碳数1～5的烷基，X^-为下式3-1所示的基团或下式3-2所示的基团，b为1～5的整数，

式4中，n为1～300的整数，R⁶为氢原子或碳数1～5的烷基。

2.根据权利要求1所述的基材，其中，所述化合物为如下的化合物：在聚氧乙烯多元醇或至少具有1个羟基的聚氧乙烯多元醇烷基醚中，以借助源自其羟基的氧原子、或借助源自其羟基的氧原子与-(CH₂)_k-、-CONH(CH₂)_k-、-CON(CH₃)(CH₂)_k-、-CON(C₆H₅)(CH₂)_k-、-(CF₂)_k-、-CO(CH₂)_k-、-CH₂CH(-OH)CH₂O(CH₂)_k-、-CH₂OC₃H₆-、或-CF₂OC₃H₆-键合而成的连接基团键合的方式导入有反应性甲硅烷基的化合物，其中，所述聚氧乙烯多元醇烷基醚中的烷基的碳数为1～5，k表示2～4的整数。

3.根据权利要求1所述的基材，其中，所述化合物为具有基于具有所述式1所示的结构的(甲基)丙烯酸酯的单元、及基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元的共聚物，所述式1所示的结构中，50～100摩尔％为所述式4所示的结构中的式1所示的结构。

4.根据权利要求1所述的基材，其中，所述化合物为具有基于具有所述式1所示的结构的(甲基)丙烯酸酯的单元、基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元、及式(B12)所示的单元的共聚物，所述式1所示的结构中，50～100摩尔％为所述式4所示的结构中的式1所示的结构，

5.根据权利要求1所述的基材，其中，所述组合物包含：具有基于具有所述式1所示的结构的(甲基)丙烯酸酯的单元及基于具有反应性甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯的单元的共聚物、以及仅包含基于具有所述式1所示的结构的(甲基)丙烯酸酯的单元的聚合物，所述组合物中的固体成分所包含的所述式1所示的结构之中，50～100摩尔％为所述式4所示的结构中的式1所示的结构。

6.根据权利要求5所述的基材，其中，所述基材主体的构成材料为玻璃。

7.根据权利要求1所述的基材，其中，

所述表面层的使用原子力显微镜测定的弹性模量为：水中的测定值相对于在大气中干燥后的测定值为0.1％～63％。

8.一种水槽，其至少一部分具有权利要求1～7中任一项所述的基材。

9.一种共聚物，其具有下式(A)所示的单元、下式(B11)所示的单元、及下式(B12)所示的单元；

其中，式(A)、式(B11)、式(B12)中的符号如下，

式(A)、式(B11)中，R为氢原子或甲基，

式(A)中，Q²为2价有机基团，R⁷为碳数1～18的烷基，R⁸为氢原子或碳数1～18的烷基，t为1～3的整数，存在多个R⁷及OR⁸时，R⁷及R⁸分别任选相同或不同，

式(B11)中，Q³为单键或2价有机基团，n2为1～300的整数，R⁶为氢原子或碳数1～5的烷基，

10.根据权利要求9所述的共聚物，其中，将所述共聚物的全部单元数设为100的情况下，将式(B11)所示的单元的个数设为f1、将式(B12)所示的单元的个数设为j1时，满足1＞f1/(f1+j1)≥0.5的关系。

11.一种组合物，其包含权利要求9或10所述的共聚物。