JP2008527144A - 防汚活性を有するポリシロキサン - Google Patents

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Abstract

防汚材料は、殺生物特徴および／または汚れ放出特徴を提供する多数の適当な共重合体（例えば、ブロック共重合体、グラフト共重合体等）のうちの一つ以上を含み得る。共重合体には、ポリシロキサン骨格にグラフトされた一つ以上の重合体を含むポリシロキサン骨格が含まれ得る。

Description

政府の権利に関する陳述
米国政府は、本発明における納入済みの実施権、ならびに限られた情況において、Department of Defense Office of Naval Researchによって授与されたグラント番号N00014-02-1-0794、N00014-03-1-0702、およびN00014-04-1-0597によって提供されたような条件で特許権者が他に実施権を与えることを要求する権利を有する。
背景
水中環境に曝された表面の汚染は、重大な問題である。例えば、船体のような船の表面、油田掘削装置のような沖合の海洋構造、海辺の植物のための海水コンジット・システム、ブイ、熱交換器、冷却塔、脱塩装置、ろ過膜、ドック等は、全て、水に絶えず曝された場合に、ある程度の汚染を受け得る。船の場合、汚染は、艦船の性能および能力を阻害するかもしれない。例えば、汚染は、燃料消費を実質的に増加させるかもしれないし、大規模な、より高頻度のメンテナンスを必要とするかもしれず、これらは全て、全体的な運転費用を高める。汚染は、船のスピード、操縦性、および航続距離も落とし、そのことが性能を妨害するかもしれない。もう一つのレベルにおいて、世界を渡る船への地域的に特異的な水生生物の付着は、それが自生しない湾へのこれらの生物の望ましくない侵入および蔓延に至る場合がある。いくつかの場合において、これは、局所的な水生生態系に対して重度の有害効果を及ぼすかもしれない。
長年にわたり、水中環境に曝された構造に対する汚染の効果を最小限に抑えるため、多数の試みがなされてきた。例えば、そのような構造における水生生物の付着および／または成長を妨害するコーティング（例えば、塗料等）が開発されている。伝統的に、二つの平行したコーティング研究の系列が優勢である：殺生物剤を含有しているコーティングおよび低表面エネルギーの「非粘着性（non-stick）」の汚れ放出コーティング。
残念ながら、ある種の殺生物コーティングは、環境問題に関連付けられている（例えば、スズに基づく殺生物コーティング等）。例えば、湾に停泊している間の塗料の細片および浸出は、標的とされていない海洋生物（例えば、カキ）の危害または破壊をもたらす毒素の堆積物蓄積に至っている。従って、より環境的に高感度であり、かつ／または汚染の阻害においてより有効な、改良された防汚コーティングを提供することが、望ましいであろう。
概要
一つの態様において、防汚材料は、下記式を有する共重合体を含んでなる：
Figure 2008527144
［式中、xは、0〜100の整数であり；
yは、0〜100の整数であり；
zは、0〜100の整数であり；
tは、0〜100の整数であり；
uは、0〜100の整数であり；
nは、0〜50の整数であり；
mは、0〜50の整数であり；
pは、0〜50の整数であり；
aは、0〜50の整数であり；
bは、0〜50の整数であり；
cは、0〜50の整数であり；
dは、0〜50の整数であり；
eは、0〜50の整数であり；
fは、0〜50の整数であり；
x、z、またはuのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
n、m、またはpのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
a、b、またはcのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
d、e、またはfのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
L1は、連結基であり；
R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル（toluyl）、キシリル、またはフェニルであり；
R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
R7は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
R6、R8、およびR9は、独立に、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング（texturizing）基；またはそれらの組み合わせである］。
先に示された態様において、ポリシロキサン骨格は、ランダムまたはブロック共重合体であり得る。また、ポリシロキサン骨格にグラフトされたポリメタクリレートに基づく重合体も、ランダムまたはブロック共重合体であり得る。従って、ここに示された式は、任意の順序で指定されたモノマー単位を有するブロックまたはランダム共重合体のいずれかをさすものと理解されるべきである。
もう一つの態様において、防汚材料は、下記式を有するランダムまたはブロック共重合体を含んでなる：
Figure 2008527144
［式中、xは、0〜100の整数であり；
yは、1〜100の整数であり；
zは、0〜100の整数であり；
nは、0〜50の整数であり；
mは、0〜50の整数であり；
pは、0〜50の整数であり；
vは、1〜25の整数であり；
n、m、またはpのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
L1およびL2は、連結基であり；
R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
R7は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
R6、R8、およびR9は、独立に、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング基；またはそれらの組み合わせを含み；かつ
R6、R8、およびR9のうちの少なくとも一つは、殺生物基；汚れ放出基；またはテクスチャライジング基を含み、かつR6、R8、およびR9のうちのもう一つは、殺生物基；汚れ放出基；またはテクスチャライジング基からの残りの基のうちの一つを含む］。
防汚材料として、または防汚材料において使用するのに適している多数の化合物が、ここに開示される。一般に、防汚材料とは、単独で、または他の材料もしくは物質と組み合わせて使用された場合に、殺生物特性および／または汚れ放出特性を提供し得る生成物、薬剤、または組成物をさす。ここに記載された防汚材料は、殺生物特徴および／または汚れ放出特徴を提供する多数の適当な共重合体（例えば、ブロック共重合体、グラフト共重合体等）のうちの一つ以上を含み得る。一つの態様において、ポリメタクリレート共重合体（ランダムまたはブロック）に付着したポリシロキサン共重合体（ランダムまたはブロック）を有するグラフト共重合体が調製され得る。一つの態様において、ポリメタクリレート共重合体は、殺生物基；汚れ放出基；および／またはテクスチャライジング基を含み得る。もう一つの態様において、ポリシロキサン共重合体は、テクスチャライジング基、汚れ放出基、または殺生物基のうちの一つ以上を各々有し得る複数のポリメタクリレート共重合体に付着している。テクスチャライジング基および／または汚れ放出基は、共重合体および／または共重合体が組み入れられた最終生成物のテクスチャー（texture）または汚れ放出特性を増強する。架橋反応のための部位として機能し得る官能基を共重合体に含めることも、望ましいかもしれない。典型的には、架橋基は、ポリシロキサン共重合体（例えば、H基）上に提供される。しかしながら、その他の態様において、架橋基は、ポリメタクリレート共重合体の一部として含まれてもよい。共重合体は、5,000〜50,000、または望ましくは10,000〜25,000の分子量を有し得る。ポリシロキサン共重合体は、約10〜100個のサブユニットを各々含有しているブロックを二つ以上含んでいてもよい。
詳細な説明
一般に、ここに記載された防汚材料は、殺生物および／または汚れ放出活性を示す官能化された（functionalized）ポリシロキサンおよび／またはそれらの塩を含んでなる。防汚材料の様々な態様および説明は、水中環境（例えば、海洋環境、淡水環境等）に曝された構造およびその他の表面が汚染されるのを防止するために、独立に（例えば、単一のコーティング層として）、または他の材料（例えば、塗料顔料等）と組み合わせて使用され得る。多くの場合、コーティング材料の組成物は、硬化剤、架橋開始剤等のような他の化合物を含む。
式I、II、およびIIIは、それぞれ、官能化されたポリシロキサン共重合体、官能化されたポリシロキサン・ブロック共重合体、および官能化されたポリシロキサン単独重合体の態様を示す。式I、II、およびIIIに示されるように、官能化されたポリシロキサン重合体の様々な態様は、典型的には、以下の部分を含んでなる：架橋部分（例えば、エポキシ、オレフィン、アミン、酸、アルデヒド、エステル等）、殺生物部分（例えば、トリクロサン、第四級（quatenary）アンモニウム、ピリジニウム、これらの基を含むポリメタクリレートのような重合体および共重合体等）、汚れ放出部分もしくはテクスチャラル（textural）部分（例えば、ポリエーテル基のような親水性基、パーフルオロアルキル基のような疎水性基、ジューテロベンゼン（deuterobenzene）基のような液晶基、自己形成（self-organizing）基、これらの基を含むポリメタクリレートのような重合体および共重合体等）、またはテクスチャライジング・部分（例えば、アルコキシ・アルキル官能性ポリメタクリレート（重合体または共重合体のいずれか）のようなアルコキシ・アルキル基等）。
Figure 2008527144
Figure 2008527144
式I、II、およびIIIに示された官能化されたポリシロキサンは、防汚材料の様々な態様を提供するため、多数の方式で組み合わせられ得る。例えば、一つの態様において、官能化されたポリシロキサンは、架橋され得る（例えば、他の式Iのポリシロキサンにより架橋された式Iのポリシロキサン等；残りのポリシロキサンのうちの一つまたは両方のポリシロキサンにより架橋された式I、II、またはIIIのうちの一つのポリシロキサン等）。もう一つの態様において、式I、II、およびIIIのポリシロキサンは、混和（すなわち、物理的に混合）され得る。当然、架橋されたポリシロキサンのうちのいずれかが、他の架橋されたポリシロキサンと混和されてもよい。適当な防汚性の材料を提供するためにポリシロキサンが組み合わせられ得る多数の方式が存在する。
共重合体の中の官能化されたポリシロキサンおよび／またはポリメタクリレートは、ペンダント架橋部分(pendant crosslinking moiety)を含み得る。そのような架橋部分の適当な例には、式Iを有する基が含まれる：
R15＝−A−E
式I
式中、「A」は、アルキル基、エーテル基、エステル基、ポリエーテル基、フェニル基、アリール基、複素環式基、多環芳香族基、ポリペプチド基、ポリシロキサン基、ポリアミド基、ポリスルホン基、またはポリウレタン基からなるスペーサーである。「E」は、硬化剤と接触させられた場合にさらなる反応を受けることができる、エポキシ、ヒドロキシ、アミノ、カルボキシル（carboxylic）、エステルからなる末端の官能である。
共重合体の中の官能化されたポリシロキサンおよび／またはポリメタクリレートは、ペンダント殺生物部分を含み得る。そのような殺生物部分の適当な例には、式IIを有する基が含まれる：
R25＝−A−G
式II
式中、「A」は、アルキル基、エーテル基、エステル基、ポリエーテル基、フェニル基、アリール基、複素環式基、多環芳香族基、ポリペプチド基、ポリシロキサン基、ポリアミド基、ポリスルホン基、またはポリウレタン基からなるスペーサーである。「G」は、一つの態様において、テトラサイクリン、トリクロサン、およびフロキサシン（floxacins）のような、またはもう一つの態様において、アンモニウム塩およびピリジニウム塩のような、水生生物に対する殺生物薬である末端の官能である。前述のように、スペーサー「A」は、加水分解するよう、従って、殺生物基「G」がポリシロキサンおよび／またはポリメタクリレートから切断可能であるよう選択され得る。また、スペーサー「A」は、加水分解を受けないよう、従って、殺生物基「G」がポリシロキサンから切断可能でないよう選ばれてもよい。一つの態様において、ポリシロキサンおよび／またはポリメタクリレートは、切断可能な殺生物基および非切断可能な殺生物基の両方を含む。もう一つの態様において、ポリシロキサンの一つの化合物が、切断可能な殺生物基を含み、かつ他のポリシロキサン（そのうちの少なくとも一つは非切断可能な殺生物基を含む）に架橋される。殺生物基の適当な例には、それぞれ以下に示されるようなトリクロサン基およびピリジニウム基が含まれる：
Figure 2008527144
共重合体の中の官能化されたポリシロキサンおよび／またはポリメタクリレートは、ペンダント汚れ放出部分を含み得る。そのような汚れ放出部分の適当な例には、式IIIを有する基が含まれる：
R35＝−A−J
式III
式中、「A」は、アルキル基、エーテル基、エステル基、ポリエーテル基、フェニル基、アリール基、複素環式基、多環芳香族基、ポリペプチド基、ポリシロキサン基、ポリアミド基、ポリスルホン基、またはポリウレタン基からなるスペーサーである。「J」は、パーフルオロアルキルのような、ここに記載されるような汚れ放出作用を増強するようポリシロキサンの物理的性質に影響を与える末端の官能である。「J」基の適当な例には、以下のものが含まれる：
Figure 2008527144
共重合体は、二つのビニル基を有するもの（例えば、ジビニルPDMS、ジビニル・ベンゼン等）のような多数の架橋剤のいずれかを使用して架橋され得る。さらに、共重合体の接触角は、少なくとも105度、110度、115度であり得る。
本発明の組成物は、殺生物活性および／または汚れ放出活性を有する防汚コーティングとして使用され得る。これらのコーティングは、コーティングされた表面における生物学的実体の定着／成長／増殖の阻害において多少有効である。官能化されたポリシロキサン組成物は、防汚コーティングにおいて使用するための製剤を構成するために、他の材料と併せて使用され得る。製剤は、多数の適用において防汚コーティングとして機能するよう使用され得ることが、予想される。特に、前述のように、本発明の組成物は、船体、熱交換器、冷却塔、脱塩装置、ろ過膜、ドック、沿岸の油田掘削装置、およびその他の浸水した上部構造、ならびに水中環境において汚染を受ける任意の構造または表面のコーティングに有用であり得る。
本特許出願は、「Antifouling Materials」という名称の2003年9月25日出願の米国仮特許出願第60/506,077号、「Anti-fouling Materials」という名称の2004年6月18日出願の米国仮特許出願第60/580,834号、および「Antifouling Materials」という名称の2004年9月23日出願の国際特許出願第PCT/US04/31140号（これらは全て、本文、図面等の全体が完全にここに含まれているかのごとく、参照により完全に明白にここに組み入れられる）に関連している。
実施例
グラフト共重合体の一般的な合成戦略
ポリジメチル・シロキサン-co-ポリメチルヒドロシロキサン-g-ポリトリクロサン・メタクリレートの合成
Figure 2008527144
化合物
1）PDMS-co-PMHS-g-PMEMA（ポリジメチル-co-ポリヒドロメチルシロキサン-g-ポリメトキシ・エチル・メタクリレート）
Figure 2008527144
合成手順
HMS-82Br、26gを、シュレンク（schlenk）フラスコ内で150mlの無水THFに溶解させ、8.3mlのメトキシ・エチル・メタクリレートをそれに添加し、続いて0.41gの臭化銅（I）および0.6mlのペンタメチルジエチレン・トリアミンを添加した。その混合物を3回の凍結-解凍ポンプ・サイクルに供し、次いで、90℃で72時間重合させた。反応後、混合物をメタノール中で沈殿させることにより重合を中止した。中性アルミナ・カラムに重合体を通すことにより、銅を除去した。
数平均分子量Mn＝15500。
次いで、コーティングを作成するため、白金触媒を使用して、ジビニル・ポリジメチル・シロキサン（Mn＝9000）によりこの重合体を架橋した。
2）PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-Biocide（ポリジメチル-co-ポリヒドロメチルシロキサン-g-ポリメトキシ（Polymethyoxy）エチル・メタクリレート-b-ポリトリクロサン・メタクリレート）
Figure 2008527144
合成手順
HMS-82Br、20gを、シュレンク・フラスコ内で150mlの無水THFに溶解させ、6.4mlのメトキシ・エチル・メタクリレートをそれに添加し、続いて0.32gの臭化銅（I）および0.46mlのペンタメチルジエチレン・トリアミンを添加した。その混合物を3回の凍結-解凍ポンプ・サイクルに供し、次いで、90℃で72h重合させた。72h後、15.7gのメタクリレート官能化トリクロサン（殺生物薬）を窒素下で反応混合物に添加し、重合をさらに72h続行した。混合物をメタノール中で沈殿させることにより反応を中止した。中性アルミナ・カラムに重合体を通すことにより、銅を除去した。
数平均分子量Mn＝21000。
次いで、コーティングを作成するため、白金触媒を使用して、ジビニル・ポリジメチル・シロキサン（Mn＝9000）によりこの重合体を架橋した。
3）PDMS-co-PMHS-g-PHDFMA（ポリジメチル-co-ポリヒドロメチルシロキサン-g-ポリヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレート）
Figure 2008527144
合成手順
HMS-82Br、20gを、シュレンク・フラスコ内で150mlの無水THFに溶解させ、7.4mlのヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレートをそれに添加し、続いて0.32gの臭化銅（I）および0.46mlのペンタメチルジエチレン・トリアミンを添加した。その混合物を3回の凍結-解凍ポンプ・サイクルに供し、次いで、90℃で8h重合させた。反応後、混合物をメタノール中で沈殿させることにより重合を中止した。中性アルミナ・カラムに重合体を通すことにより、銅を除去した。
数平均分子量Mn＝14000。
次いで、コーティングを作成するため、白金触媒を使用して、ジビニル・ポリジメチル・シロキサン（Mn＝9000）によりこの重合体を架橋した。
4）PDMS-co-PMHS-g-PHDFMA-b-Biocide（ポリジメチル-co-ポリヒドロメチルシロキサン-g-ポリヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレート-b-ポリトリクロサン・メタクリレート）
Figure 2008527144
合成手順
HMS-82Br、20gを、シュレンク・フラスコ内で150mlの無水THFに溶解させ、7.4mlのヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレートをそれに添加し、続いて0.32gの臭化銅（I）および0.46mlのペンタメチルジエチレン・トリアミンを添加した。その混合物を3回の凍結-解凍ポンプ・サイクルに供し、次いで、90℃で8h重合させた。8h後、15.7gのメチルメタクリレート・トリクロサン（殺生物薬）を窒素雰囲気下で混合物に添加し、反応を72h続行した。混合物をメタノール中で沈殿させることにより重合を中止した。中性アルミナ・カラムに重合体を通すことにより、銅を除去した。
数平均分子量Mn＝20000。
次いで、コーティングを作成するため、白金触媒を使用して、ジビニル・ポリジメチル・シロキサン（Mn＝9000）によりこの重合体を架橋した。
5）PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-PHDFMA（ポリジメチル-co-ポリヒドロメチルシロキサン-g-ポリメトキシ・エチル・メタクリレート-b-ポリヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレート）
Figure 2008527144
合成手順
HMS-82Br、10gを、シュレンク・フラスコ内で100mlの無水THFに溶解させ、3.2mlのメトキシ・エチル・メタクリレートをそれに添加し、続いて0.08gの臭化銅（I）および0.11mlのペンタメチルジエチレン・トリアミンを添加した。その混合物を3回の凍結-解凍ポンプ・サイクルに供し、次いで、90℃で72h重合させた。72h後、3.7mlのヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレートを反応混合物に添加し、反応をさらに24h続行した。反応後、混合物をメタノール中で沈殿させることにより重合を中止した。中性アルミナ・カラムに重合体を通すことにより、銅を除去した。
数平均分子量Mn＝21000。
次いで、コーティングを作成するため、白金触媒を使用して、ジビニル・ポリジメチル・シロキサン（Mn＝9000）によりこの重合体を架橋した。
6）PDMS-co-PMHS-g-PHDFMA-b-PMEMA（ポリジメチル-co-ポリヒドロメチルシロキサン-g-ポリヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレート-b-ポリメトキシ・エチル・メタクリレート
Figure 2008527144
合成手順
HMS-82Br、10gを、シュレンク・フラスコ内で100mlの無水THFに溶解させ、3.7mlのヘプタデカフルオロ・デシル・メタクリレートをそれに添加し、続いて0.08gの臭化銅（I）および0.11mlのペンタメチルジエチレン・トリアミンを添加した。その混合物を3回の凍結-解凍ポンプ・サイクルに供し、次いで、90℃で8h重合させた。8h後、3.2mlのメトキシ・エチル・メタクリレートを反応混合物に添加し、反応をさらに72h続行した。反応後、混合物をメタノール中で沈殿させることにより重合を中止した。中性アルミナ・カラムに重合体を通すことにより、銅を除去した。
数平均分子量Mn＝21000。
次いで、コーティングを作成するため、白金触媒を使用して、ジビニル・ポリジメチル・シロキサン（Mn＝9000）によりこの重合体を架橋した。
細菌アッセイ
白金触媒を使用して、ジビニルを末端に有するポリジメチル・シロキサンにより重合体を架橋することによって、コーティングを調製した。次いで、これらのコーティングを、コーティングの表面上で細菌（ハロモナス・パシフィカ（Halomonas pacifica））を培養することにより試験した。これらのアッセイの結果は、図1〜5に示される。
図1は、PDMSコーティングに関する結果を示す。より具体的には、図1中のディッシュの水平の列は、以下のコーティングに関する試験結果を示す。第2列および第3列におけるPDMSコーティングの接触角は103である。
第1列−PMMA（ポリメチルメタクリレート）（図1中の最上列）
第2列−実験（PDMS）
第3列−ウォーター・ジェット（water jet）-25Psi後の実験（PDMS）
第4列−Intersleek Topcoat（市販のコーティング）
図2は、PDMS-co-PMHS-g-PHDFMAコーティングに関する結果を示す。ディッシュに適用された特定のコーティングは、以下に示される。PDMS-co-PMHS-g-PHDFMAコーティングの接触角は120である。
第1列−PMMA（ポリメチルメタクリレート）
第2列−実験（PDMS-co-PMHS-g-PHDFMA）
第3列−ウォーター・ジェット-25Psi後の実験（PDMS-co-PMHS-g-PHDFMA）
第4列−Intersleek Topcoat（市販のコーティング）
図3は、PDMS-co-PMHS-g-PMEMAコーティングに関する結果を示す。ディッシュに適用された特定のコーティングは、以下に示される。PDMS-co-PMHS-g-PMEMAコーティングの接触角は107である。
第1列−PMMA（ポリメチルメタクリレート）
第2列−実験（PDMS-co-PMHS-g-PMEMA）
第3列−ウォーター・ジェット-25Psi後の実験（PDMS-co-PMHS-g-PMEMA）
第4列−Intersleek Topcoat（市販のコーティング）
図4は、PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-Biocideコーティングに関する結果を示す。ディッシュに適用された特定のコーティングは、以下に示される。PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-Biocideコーティングの接触角は105である。
第1列−PMMA（ポリメチルメタクリレート）
第2列−実験（PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-Biocide）
第3列−ウォーター・ジェット-25Psi後の実験（PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-Biocide）
第4列−Intersleek Topcoat（市販のコーティング）
図5は、PDMS-co-PMHS-g-Biocideコーティングに関する結果を示す。ディッシュに適用された特定のコーティングは、以下に示される。PDMS-co-PMHS-g-Biocideコーティングの接触角は108である。
第1列−PMMA（ポリメチルメタクリレート）
第2列−実験（PDMS-co-PMHS-g-Biocide）
第3列−ウォーター・ジェット-25Psi後の実験（PDMS-co-PMHS-g-Biocide）
第4列−Intersleek Topcoat（市販のコーティング）
様々なコーティングに関する接触角が、以下に示される。図6は、HMS-g-PEG-b-PPFに関する前進接触角θaおよび後退接触角θrを示す。
接触角：
Figure 2008527144
図7〜10を参照すると、いくつかのコーティングの形態学が示されている。図7は、HMS-g-Biocideの透過型電子顕微鏡検（TEM）画像を示す。図8は、HMS-g-Biocideの原子間力顕微鏡検（AFM）画像を示す。図9は、PDMS-g-PEG-b-BiocideのAFM画像を示す。図10は、HMS-g-PPF-b-PEGのAFM画像を示す。
ここで（すなわち、特許請求の範囲および明細書において）使用されるように、「the」、「a」、および「an」のような冠詞は、単数または複数を暗示し得る。また、ここで使用されるように、「または」という単語は、先行する「いずれか」（または、「または」が明白に排他的である、例えば、xまたはyのうちの一つのみであること等を示すその他の類似した言語）なしに使用される場合、包括的であるよう解釈されるべきであり、即ち、「または」は、単独で出現した場合、「および」および「または」の両方を意味するものとする。同様に、ここで使用されるように、「および／または」という用語も、その用語が「および」および「または」の両方を意味するという点で包括的であるよう解釈されるべきである。「および／または」または「または」が、三つ以上の項目の群のための接続詞として使用される場合、その群は、一つの項目のみを含むか、全ての項目を共に含むか、または任意の組み合わせもしくは数の項目を含むものと解釈されるべきである。さらに、有する（have）、有する（having）、含む（include）、および含む（including）のような、明細書および特許請求の範囲において使用される用語は、含んでなる（comprise）および含んでなる（comprising）という用語と同義であると解釈されるべきである。
他に特記されない限り、明細書において使用された寸法、物理的特性等を表すもののような全ての数字または表現は、全ての場合に、「約」という用語により修飾されているものとして理解される。少なくとも、そして特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、「約」という用語により修飾されている、明細書または特許請求の範囲において記述された数的パラメータは、各々、少なくとも、記述された有効数字の数を考慮して、そして通常の丸め技術を適用することにより解釈されるべきである。さらに、ここで開示された全ての範囲は、その中に入る全ての任意の部分範囲を包含するものと理解されたい。例えば、1〜10と明示された範囲は、最小値1〜最大値10（両端を含む）の全ての任意の部分範囲；即ち、1以上の最小値で始まり、10以下の最大値で終わる全ての部分範囲（例えば、5.5〜10）を含むものと見なされるべきである。
PDMSコーティングの細菌アッセイの写真である。 PDMS-co-PMHS-g-PHDFMAコーティングの細菌アッセイの写真である。 PDMS-co-PMHS-g-PMEMAコーティングの細菌アッセイの写真である。 PDMS-co-PMHS-g-PMEMA-b-Biocideコーティングの細菌アッセイの写真である。 PDMS-co-PMHS-g-Biocideコーティングの細菌アッセイの写真である。 HMS-g-PEG-b-PPFの一つの態様の接触角を示す。 HMS-g-Biocideの透過型電子顕微鏡検（TEM）画像である。 HMS-g-Biocideの原子間力顕微鏡検画像である。 PDMS-g-PEG-b-Biocideの原子間力顕微鏡検画像である。 HMS-g-PPF-b-PEGの原子間力顕微鏡検画像である。

Claims (15)

  1. 下記式を有するランダムまたはブロック共重合体を含んでなる防汚材料：
    Figure 2008527144
    ［式中、xは、0〜100の整数であり；
    yは、1〜100の整数であり；
    zは、0〜100の整数であり；
    nは、0〜50の整数であり；
    mは、0〜50の整数であり；
    pは、0〜50の整数であり；
    vは、1〜25の整数であり；
    n、m、またはpのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
    L1およびL2は、連結基であり；
    R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル（toluyl）、キシリル、またはフェニルであり；
    R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R7は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R6およびR8は、独立に、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング（texturizing）基；またはそれらの組み合わせである］。
  2. R4がメチルである、請求項1記載の防汚材料。
  3. ポリシロキサンに基づく共重合体がランダム共重合体であり、かつポリシロキサンにグラフトされたポリメタクリレートに基づく共重合体がブロック共重合体である、請求項1記載の防汚材料。
  4. R6またはR8のうちの少なくとも一つが、メトキシ・エチル基のようなアルコキシ・アルキル基を含む、請求項1記載の防汚材料。
  5. R6またはR8のうちの少なくとも一つが、殺生物基を含む、請求項1記載の防汚材料。
  6. 殺生物基がトリクロサンを含む、請求項5記載の防汚材料。
  7. vが7である、請求項1記載の防汚材料。
  8. L2がエチル基である、請求項1記載の防汚材料。
  9. R7が水素であり、かつ数平均分子量（Mn）が約5000〜40000、望ましくは約10000〜25000である、請求項1記載の防汚材料。
  10. L1が
    Figure 2008527144
    ［式中、R9およびR10は、独立に、水素または低級アルキルであり、かつmは2〜6である］である、請求項1記載の殺生物組成物。
  11. 下記式を有するランダムまたはブロック共重合体を含んでなる防汚材料：
    Figure 2008527144
    ［式中、xは、0〜100の整数であり；
    yは、0〜100の整数であり；
    zは、0〜100の整数であり；
    tは、0〜100の整数であり；
    uは、0〜100の整数であり；
    nは、1〜50の整数であり；
    mは、1〜50の整数であり；
    pは、1〜50の整数であり；
    vは、1〜25の整数であり；
    x、z、またはuのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
    L1およびL2は、連結基であり；
    R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R7は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R6およびR8は、独立に、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング基；またはそれらの組み合わせである］。
  12. 以下に示された式を有するポリシロキサンと少なくとも二つのビニル基を有する架橋剤とを含んでなる混合物から形成された重合体材料を含んでなる防汚材料：
    Figure 2008527144
    ［式中、xは、0〜100の整数であり；
    yは、1〜100の整数であり；
    zは、0〜100の整数であり；
    nは、0〜50の整数であり；
    mは、0〜50の整数であり；
    pは、0〜50の整数であり；
    vは、1〜25の整数であり；
    wは、0〜25の整数であり；
    n、m、またはpのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
    L1およびL2は、連結基であり；
    R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R6は、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング基；またはそれらの組み合わせである］。
  13. 下記式を有する共重合体を含んでなる防汚材料：
    Figure 2008527144
    ［式中、xは、0〜100の整数であり；
    yは、1〜100の整数であり；
    zは、0〜100の整数であり；
    nは、0〜50の整数であり；
    mは、0〜50の整数であり；
    pは、0〜50の整数であり；
    vは、1〜25の整数であり；
    wは、0〜25の整数であり；
    n、m、またはpのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
    L1およびL2は、連結基であり；
    R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R7は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R6は、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング基；またはそれらの組み合わせである］。
  14. 下記式を有するランダムまたはブロック共重合体を含んでなる防汚材料：
    Figure 2008527144
    ［式中、xは、0〜100の整数であり；
    yは、0〜100の整数であり；
    zは、0〜100の整数であり；
    tは、0〜100の整数であり；
    uは、0〜100の整数であり；
    nは、1〜50の整数であり；
    mは、1〜50の整数であり；
    pは、1〜50の整数であり；
    vは、1〜25の整数であり；
    wは、0〜25の整数であり；
    x、z、またはuのうちの少なくとも一つは、0ではなく；
    L1およびL2は、連結基であり；
    R1、R2、およびR3は、独立に、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R4は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、またはフェニルであり；
    R5は、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R7は、水素、C1-C10アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、トルイル、キシリル、フェニル、または架橋基であり；
    R6は、水中環境で汚染を引き起こす生物に対して毒性の殺生物基；汚れ放出基；テクスチャライジング基；またはそれらの組み合わせである］。
  15. （i）式Cを有するポリシロキサン、式Dを有するポリシロキサン、またはそれらの混合物と；（ii）少なくとも二つのビニル基を有する架橋剤とを含んでなる混合物から形成された重合体材料を含んでなる防汚材料。
    Figure 2008527144
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