WO2022210521A1 - 化合物、重合体及び防汚塗料組成物 - Google Patents

化合物、重合体及び防汚塗料組成物 Download PDF

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俊文 森岡
佳奈 谷口
光律 杉原
匠 勝間田
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三菱ケミカル株式会社
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    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints

Definitions

  • the present invention relates to compounds, polymers and antifouling coating compositions.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-058983 filed in Japan on March 31, 2021, the content of which is incorporated herein.
  • Self-polishing antifouling paints are known as antifouling paints.
  • Self-polishing antifouling paints typically contain a hydrolyzable resin and an antifouling agent. The coating film obtained from this antifouling paint gradually dissolves in seawater and renews the surface (self-polishing). Demonstrate.
  • Examples of self-polishing antifouling paints include hydrolyzable paints (Patent Documents 1 to 3) containing 1-(alkyloxy) ester group-containing resins as main components and hydrolyzable paints containing triorganosilyloxycarbonyl groups as main components.
  • a decomposable paint has been proposed (Patent Documents 4 and 5). When a coating film using the paint is immersed in seawater, the functional groups are hydrolyzed to form a resin acid, which dissolves in seawater to exhibit an antifouling effect.
  • One of the objects of the present invention is to provide a compound and polymer from which an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent antifouling properties is obtained, and an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent antifouling properties. to do.
  • Another object of the present invention is to provide a compound and polymer from which an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent solubility is obtained, and an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent solubility. That's what it is.
  • a polymer containing structural units derived from a compound The compound has a weight-average molecular weight of 10,000 or less, contains two or more structural units containing a hydrolyzable substituent, and has a radically polymerizable group at the end, After performing hydrolysis treatment by heating and stirring the compound in an aqueous solution of p-toluenesulfonic acid, neutralization titration is performed with a 0.5 mol / L potassium hydroxide solution (ethanol solution), and the light red color of the indicator changes for 30 seconds.
  • X 1 to X n each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, or a hydroxymethyl group
  • R and Y 1 to Y n each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a substituent containing formula (7), (8) or (9), wherein two or more of Y 1 to Y n are formulas (7) and (8) Or a substituent containing (9), n represents a natural number of 3 or more, and Z represents a terminal group.
  • [7] The compound according to [5] or [6], which has a weight average molecular weight of 2,000 or more and 1,000,000 or less.
  • the ratio of structural units based on the monomer (M) to the mass of the entire compound is preferably 1% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, and 25% by mass.
  • Any of [5] to [9], wherein the monomer (M) is a monomer represented by the following formula (M1-1), (M1-2) or (M1-3) compound.
  • X represents -O-, -S- or -NR 11 -
  • R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 3 and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R 4 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 6 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms
  • Q is CH 2 ⁇ CH—COO— or CH 2 ⁇ C(CH 3 ) -COO- is shown.
  • the monomer (a) contains a structural unit based on the monomer (a), and that the monomer (a) is a (meth)acrylic monomer; a compound represented by the following formula (a1) is more preferable.
  • R 41 in formula (a1) is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 42 is COOR 45
  • R 45 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; , an alkoxyalkyl group having 3 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms is more preferable
  • a compound represented by the following formula (a1), wherein R 41 in formula (a1) is Particularly preferred are compounds in which a hydrogen atom or a methyl group, R 42 is COOR 45 , and R 45 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 3 to 5 carbon atoms, [5] to [ 11].
  • CH2 CR41R42 ( a1 ) (wherein R 41 represents a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxymethyl group, R 42 represents OR 43 , a halogen atom, COR 44 , COOR 45 , CN, CONR 46 R 47 or R 48 , R 43 to R 47 each independently represents a hydrogen atom, a branched or linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a represents a heterocyclic group, and R 48 represents an aryl group having 6 to 18 carbon atoms or a heteroaryl group having 6 to 18 carbon atoms.) [13] The ratio of structural units based on the monomer (M) to the total (100 mol%) of all structural units constituting the compound is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 20 to 30 mol%.
  • the ratio of the total number of substituents represented by formulas (7), (8) and (9) to the total number of Y 1 to Y n (100 mol%) is preferably 10 to 40 mol%, The compound of any one of [5] to [13], more preferably 20 to 30 mol%.
  • weight average molecular weight is preferably 2000 or more and 1000000 or less, more preferably 2500 or more and 100000 or less, further preferably 3000 or more and 10000 or less, further preferably 4000 or more and 6000 or less, any one of [5] to [14] Compound.
  • the solid acid value is preferably 30 mgKOH/g or more and 180 mgKOH/g or less, more preferably 40 mgKOH/g or more and 150 mgKOH/g or less, and further preferably 50 mgKOH/g or more and 120 mgKOH/g or less.
  • the glass transition temperature (Tg) is preferably ⁇ 10° C. or higher and 90° C. or lower, more preferably 10° C. or higher and 90° C. or lower, further preferably 30° C. or higher and 90° C. or lower, any of [5] to [16] compound.
  • the molecular weight dispersity is preferably 1.0 or more and 4.0 or less, more preferably 1.0 or more and 3.5 or less, further preferably 1.0 or more and 3.0 or less, [5] to [17] any compound of [19]
  • Solubility parameter (sp) is preferably 5.0 or more and 12.0 or less, more preferably 6.0 or more and 11.0 or less, further preferably 7.0 or more and 10.0 or less, [5] to [18] ] any compound.
  • [20] A polymer comprising a structural unit based on the compound according to any one of [5] to [19].
  • neutralization titration is performed with a 0.5 mol/L potassium hydroxide solution (ethanol solution), and the indicator is diluted.
  • Solid acid value calculated from the amount of 0.5 mol / L potassium hydroxide solution used until the red color lasts for 30 seconds is 150 mgKOH / g or less [1] to [4], [20], and [21]
  • the ratio of structural units based on the compound to the total of all structural units constituting the polymer is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less, and 20% by mass.
  • the monomer (a) contains a structural unit based on the monomer (a), and that the monomer (a) is a (meth)acrylic monomer; a compound represented by the following formula (a1) is more preferable.
  • R 41 in formula (a1) is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 42 is COOR 45
  • R 45 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; , an alkoxyalkyl group having 3 to 5 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms is more preferable
  • a compound represented by the following formula (a1), wherein R 41 in formula (a1) is Compounds in which R 42 is a hydrogen atom or a methyl group, R 42 is COOR 45 , and R 45 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 3 to 5 carbon atoms are particularly preferred [1] to [ 4], and the polymer of any one of [20] to [24].
  • CH2 CR41R42 ( a1 ) (wherein R 41 represents a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxymethyl group, R 42 represents OR 43 , a halogen atom, COR 44 , COOR 45 , CN, CONR 46 R 47 or R 48 , R 43 to R 47 each independently represents a hydrogen atom, a branched or linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a represents a heterocyclic group, and R 48 represents an aryl group having 6 to 18 carbon atoms or a heteroaryl group having 6 to 18 carbon atoms.) [26] The ratio of structural units based on the monomer (a) to the total of all structural units constituting the polymer is preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less, and 50% by mass or more and 85% by mass or less.
  • the polymer contains structural units based on the monomer (M) in addition to the structural units based on the monomer (M) contained in the structural units based on the compound, Structural units based on the monomer (M) with respect to the total of all structural units constituting the polymer (excluding structural units based on the monomer (M) contained in the structural units based on the compound.)
  • the ratio is preferably 60% by mass or less and 0% by mass or more, more preferably 45% by mass or less and 0% by mass or more, and further preferably 30% by mass or less and 0% by mass or more [1] to [4] and [20 ] to the polymer according to any one of [26].
  • the solid acid value is preferably 20 mgKOH/g or more and 150 mgKOH/g or less, more preferably 30 mgKOH/g or more and 90 mgKOH/g or less, and further preferably 30 mgKOH/g or more and 60 mgKOH/g or less.
  • the glass transition temperature (Tg) is preferably ⁇ 10° C. or higher and 70° C. or lower, more preferably 0° C. or higher and 50° C. or lower, further preferably 10° C. or higher and 30° C. or lower, [1] to [4], and A polymer according to any one of [20] to [28].
  • the weight average molecular weight (Mw) is preferably 2000 or more and 100000 or less, more preferably 5000 or more and 50000 or less, and further preferably 9000 or more and 20000 or less, [1] to [4] and [20] to [29] any polymer of [31]
  • the molecular weight dispersity is preferably 1.0 or more and 4.0 or less, more preferably 1.0 or more and 3.5 or less, further preferably 1.0 or more and 3.0 or less, [1] to [4] , and the polymer of any one of [20] to [30].
  • the solubility parameter (sp) is preferably 5.0 or more and 12.0 or less, more preferably 6.0 or more and 11.0 or less, further preferably 7.0 or more and 10.0 or less, [1] to [ 4], and the polymer of any one of [20] to [31].
  • An antifouling paint composition comprising the compound according to any one of [5] to [19].
  • An antifouling coating composition comprising the polymer according to any one of [1] to [4] and [20] to [32].
  • a compound and a polymer capable of forming an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent antifouling properties capable of forming a coating film having excellent antifouling properties
  • an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent antifouling properties capable of forming a coating film having excellent antifouling properties.
  • a compound and a polymer from which an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent solubility is obtained, and an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent solubility. can.
  • the "structural unit” is a structural unit derived from the monomer formed by polymerizing the monomer, or a part of the structural unit is converted to another structure by treating the polymer. means a building block.
  • a “monomer” means a polymerizable compound (polymerizable monomer).
  • (Meth)acrylic monomer” means a monomer having a (meth)acryloyl group.
  • a “(meth)acryloyl group” means an acryloyl group or a methacryloyl group. The same applies to "(meth)acrylate", “(meth)acrylic acid”, and "(meth)acrylamide”.
  • a compound according to one embodiment of the present invention includes a structural unit based on a monomer (M) (hereinafter also referred to as “monomer (M) unit”). It is a compound containing two or more and having a radically polymerizable group at the terminal.
  • the compound (MM) is a structural unit (hereinafter referred to as “monomer (a ) unit”.) is preferably further included.
  • Compounds (MM) can be used as monomers for producing polymers and are also called macromonomers.
  • Monomeric (M) units are hydrolyzable. “Having hydrolyzability” means that a decomposition product derived from the monomer (M) is obtained by reacting a constituent unit based on the monomer (M) with water.
  • the compound according to one embodiment of the present invention containing a monomer (M) unit can be hydrolyzed in a paratoluenesulfonic acid aqueous solution by heating and stirring for 1 hour or longer at a temperature of 70°C or higher, for example. indicates that Whether or not the monomer (M) unit is hydrolyzed can be confirmed by identifying the functional group (carboxy group, etc.) generated by hydrolysis.
  • the monomer (M) unit preferably contains a hydrolyzable structure when the compound (MM) is subjected to the above hydrolysis treatment.
  • Structures that can be hydrolyzed by the hydrolysis treatment include, for example, structures represented by any one of formulas (1) to (6).
  • the structure represented by formula (1) may also be referred to as "structure (1)”, and structures represented by other formulas may also be referred to in the same way.
  • These structures are hydrolyzed to generate carboxyl groups when the above hydrolysis treatment is performed.
  • the structure represented by any one of the formulas (1) to (3) is preferable in that it can be used in combination with cuprous oxide and the hydrolysis is accelerated under acidic conditions.
  • X represents -O-, -S- or -NR 11 -
  • R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a
  • R 3 and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group
  • R 4 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 6 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms
  • R 7 to R 9 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • M represents Zn, Cu, Mg or Ca
  • R 10 indicates an organic acid residue other than a (meth)acryloyloxy group.
  • X may be -O- (etheric oxygen atom), -S- (sulfide sulfur atom), or -NR 11 -.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group of R 11 is preferably 1-10.
  • X is preferably -O-.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms for R 1 and R 2 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group and 2-ethylhexyl group. .
  • the number of carbon atoms in the alkyl group for R 1 and R 2 is preferably 1-4, more preferably 1-3, and even more preferably 1 or 2.
  • R 1 and R 2 include a combination of a hydrogen atom and a methyl group, a combination of a methyl group and a methyl group, and a hydrogen atom and an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms (hereinafter also referred to as a “long-chain alkyl group”). ), a combination of a methyl group and a long-chain alkyl group, a combination of a hydrogen atom and a hydrogen atom, a combination of a long-chain alkyl group and a long-chain alkyl group, and the like.
  • a combination of a hydrogen atom and a methyl group is preferable from the viewpoint of hydrolyzability.
  • alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms for R 3 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group, dodecyl group, A tetradecyl group and the like can be mentioned.
  • the cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 4 to 8 carbon atoms, such as a cyclohexyl group and a cyclopentyl group.
  • the aryl group is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, such as a phenyl group and a naphthyl group.
  • R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a cycloalkyl group.
  • Each of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in R 3 may have a substituent.
  • the number of substituents may be one or two or more.
  • substituents include cycloalkyl groups, aryl groups, alkoxy groups, alkanoyloxy groups, aralkyl groups, and acetoxy groups.
  • the cycloalkyl group and aryl group are the same as the cycloalkyl group and aryl group for R 3 , respectively.
  • Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, and butoxy groups.
  • An ethanoyloxy group etc. are mentioned as an alkanoyloxy group.
  • a benzyl group etc. are mentioned as an aralkyl group.
  • X in formula (2) is the same as X in formula (1), and preferred embodiments are also the same.
  • the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms for R 4 include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group and hexylene group.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 2-7, more preferably 3-4.
  • the alkylene group may have a substituent. When having a substituent, the number of substituents may be one or two or more. Examples of the substituent that the alkylene group may have include the same substituents as those for R 3 .
  • X in formula (3) is the same as X in formula (1), and preferred embodiments are also the same.
  • R 5 is the same as R 3 in formula (1), and preferred embodiments are also the same.
  • Examples of the alkylene group having 2 to 10 carbon atoms for R 6 include ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group and the like. The number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 2-7, more preferably 3-4.
  • Hydrocarbon groups for R 7 to R 9 in formula (4) include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group; cycloalkyl group such as cyclohexyl group; phenyl group, naphthyl group, etc.
  • Each of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may have a substituent.
  • substituents that the alkyl group may have include halogen atoms, acyl groups, nitro groups, amino groups and the like.
  • substituents that the cycloalkyl group or aryl group may have include halogen atoms, alkyl groups, acyl groups, nitro groups, amino groups and the like.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group as a substituent is preferably about 1-18.
  • R 7 to R 9 may be the same or different.
  • At least one of R 7 to R 9 is preferably an isopropyl group in that a coating film showing a stable polishing rate (polishing rate) can be obtained and the antifouling performance can be stably maintained for a long period of time.
  • An isopropyl group is particularly preferred.
  • M is preferably Zn or Cu.
  • M is preferably Zn or Cu.
  • the organic acid residue of R 10 refers to the remaining portion of an organic acid after removing one proton (for example, the remaining portion after removing the proton from the carboxy group of a carboxylic acid), and ionically bonds with M in place of this proton. ing.
  • the organic acid is preferably a carboxylic acid, such as monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, acetic acid, propionic acid, octylic acid, versatic acid, isostearic acid, palmitic acid, cresotic acid, ⁇ -naphthoic acid, ⁇ -naphthoic acid, and benzoic acid.
  • R 10 is preferably a fatty acid residue having 1 to 20 carbon atoms (aliphatic monocarboxylic acid residue) in terms of obtaining a highly durable coating film capable of preventing cracks and peeling over a long period of time.
  • the monomer (M) at least one structure selected from the group consisting of structure (1), structure (2), structure (3), structure (4), structure (5) and structure (6) , and a radically polymerizable group are preferred.
  • the monomer (M) is a monofunctional monomer having one radically polymerizable group because the viscosity of a polymer containing a structural unit based on the compound (MM) is low when dissolved in an organic solvent. is preferred.
  • the radically polymerizable group include those similar to the radically polymerizable group possessed by the compound (MM).
  • a group containing an ethylenically unsaturated bond (polymerizable carbon-carbon double bond) is preferred.
  • the monomer (M) unit has a structure in which the ethylenically unsaturated bond of the monomer (M) is cleaved to form a single bond.
  • a (meth)acryloyl group is particularly preferred as the radically polymerizable group. That is, the compound (MM) is particularly preferably a (meth)acrylic monomer.
  • the monomer (M) is a monomer containing at least one structure selected from the group consisting of structure (1), structure (2) and structure (3) and a radically polymerizable group (hereinafter referred to as "monomer (also referred to as “monomer (M1)”), a monomer containing structure (4) and a radically polymerizable group (hereinafter also referred to as “monomer (M2)”), structure (5) and radically polymerizable group (hereinafter also referred to as “monomer (M3)”) or a monomer containing structure (6) and a radically polymerizable group (hereinafter also referred to as “monomer (M4)” ) is more preferable.
  • the monomer (M1) is particularly preferred in that it can be used in combination with cuprous oxide and accelerates hydrolysis under acidic conditions.
  • Examples of the monomer (M1) include monomers represented by the following formulas (M1-1), (M1-2) or (M1-3).
  • CH 2 CH-COO- is an acryloyloxy group
  • CH 2 C(CH 3 )-COO- is a methacryloyloxy group
  • CH(CH 3 ) CH—COO— is a crotonoyloxy group (the ethylenically unsaturated bond is trans-type) or an isocrotonoyloxy group (the ethylenically unsaturated bond is cis-type).
  • the alkyl ester group in R X is represented by -COOR X1 .
  • R X1 represents an alkyl group.
  • an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
  • R X in Q is the group to which Q is bonded They preferably have the same structure or are alkyl ester groups.
  • R 1 X in Q is preferably structure (1) (--CR 1 R 2 --XR 3 ) or an alkyl ester group.
  • RX is the same as above.
  • the monomer (a) it is sufficient if it is copolymerizable with the monomer (M), for example, a compound having a radically polymerizable group (excluding the compound (MM) and the monomer (M)). is mentioned.
  • a compound having a radically polymerizable group excluding the compound (MM) and the monomer (M)
  • the radically polymerizable group possessed by the monomer (a) a group having an ethylenically unsaturated bond is preferred.
  • Various monomers can be used as the monomer (a).
  • Halogenated olefins such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene;
  • a compound represented by the following formula (a1) is preferable as the monomer (a).
  • CH2 CR41R42 ( a1 )
  • R 41 represents a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxymethyl group
  • R 42 represents OR 43 , a halogen atom, COR 44 , COOR 45 , CN, CONR 46 R 47 or R 48.
  • R 43 to R 47 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group
  • R 48 represents an aryl group or a heteroaryl group.
  • the alkyl group for R 43 to R 47 includes, for example, a branched or linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, t-butyl, i-butyl, pentyl, hexyl, heptyl and octyl groups.
  • nonyl group nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group and icosyl group.
  • Cycloalkyl groups for R 43 to R 47 may be monocyclic or polycyclic, and examples thereof include cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms. Specific examples of cycloalkyl groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, bicyclo[2.2.1]heptyl, cyclooctyl, and adamantyl groups.
  • Examples of the aryl group for R 43 to R 47 include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms. Specific examples of aryl groups include phenyl and naphthyl groups.
  • the heterocyclic groups for R 43 to R 47 include, for example, heterocyclic groups having 5 to 18 carbon atoms. Specific examples of heterocyclic groups include oxygen atom-containing heterocyclic groups such as ⁇ -butyrolactone group and ⁇ -caprolactone group, nitrogen atom-containing heterocyclic groups such as pyridyl group, carbazolyl group, pyrrolidinyl group and pyrrolidone group, A morpholino group and the like can be mentioned.
  • each of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and heterocyclic group may have a substituent.
  • substituents that the alkyl group may have include an aryl group, —COOR 51 , cyano group, —OR 52 , —NR 53 R 54 , —CONR 55 R 56 , halogen atom, allyl group, and epoxy group. , a siloxy group, and a group exhibiting hydrophilicity or ionicity.
  • cycloalkyl group, aryl group or heterocyclic group may have include, for example, an alkyl group, an aryl group, —COOR 51 , a cyano group, —OR 52 , —NR 53 R 54 , —CONR At least one selected from the group consisting of 55 R 56 , halogen atoms, allyl groups, epoxy groups, siloxy groups, and groups exhibiting hydrophilicity or ionicity.
  • the alkyl group and aryl group are the same as the alkyl group and aryl group for R 43 to R 47 , respectively.
  • R 51 to R 56 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
  • Examples of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group for R 51 to R 56 are the same as the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group for R, respectively.
  • R 51 of —COOR 51 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • -COOR 51 is preferably a carboxy group or an alkoxycarbonyl group.
  • An alkoxycarbonyl group includes, for example, a methoxycarbonyl group.
  • R 52 of —OR 52 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group. That is, -OR 52 is preferably a hydroxy group or an alkoxy group.
  • the alkoxy group includes, for example, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and a specific example thereof includes a methoxy group.
  • —NR 53 R 54 includes, for example, an amino group, a monomethylamino group and a dimethylamino group.
  • —CONR 55 R 56 includes, for example, a carbamoyl group (—CONH 2 ), an N-methylcarbamoyl group (—CONHCH 3 ), and an N,N-dimethylcarbamoyl group (dimethylamide group: —CON(CH 3 ) 2 ).
  • Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • hydrophilic or ionic groups include alkali salts of carboxy groups or alkali salts of sulfoxy groups, poly(alkylene oxide) groups such as polyethylene oxide groups and polypropylene oxide groups, and cationic substitutions such as quaternary ammonium bases. groups.
  • R 43 to R 47 are preferably alkyl groups or cycloalkyl groups.
  • a cycloalkyl group having no substituent or a cycloalkyl group having an alkyl group as a substituent is preferable.
  • R 43 to R 47 from the standpoint of availability, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group and An octyl group is more preferred, and a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, isobornyl group and adamantyl group are even more preferred.
  • Examples of the aryl group for R 48 include the same aryl groups as those for R 43 to R 47 .
  • Heteroaryl groups include, for example, pyridyl groups and carbazolyl groups.
  • Each of the aryl group and the heteroaryl group may have a substituent.
  • substituents include carboxylic acid groups, carboxylic acid ester groups, epoxy groups, hydroxy groups, alkoxy groups, primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups, isocyanato groups, sulfonic acid groups, halogen atoms, and allyl groups. etc.
  • Examples of the carboxylic acid ester group, alkoxy group, primary amino group, secondary amino group, tertiary amino group, alkyl group, aryl group and halogen atom are the same as those described above.
  • a (meth)acrylic monomer is preferable, and a compound in which R 41 in formula (a1) is a hydrogen atom or a methyl group and R 42 is COOR 45 is preferable.
  • R 45 is preferably an alkyl group or a cycloalkyl group.
  • a cycloalkyl group having no substituent or a cycloalkyl group having an alkyl group as a substituent is preferable.
  • R 45 is a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, or octyl group, due to availability. is preferred, and a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, isobornyl group or adamantyl group is more preferred.
  • the ratio of the monomer (M) unit to the mass of the entire compound (MM) is preferably 1% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, and 25% by mass or more and 50% by mass or less. is more preferred. If the proportion of the monomer (M) unit is at least the above lower limit, the hydrolyzability of the compound (MM) is improved, and the antifouling property of the coating film tends to be more excellent. , the crack resistance of the coating film tends to be better.
  • the proportion of the monomer (M1) unit is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 20 to 30 mol%, relative to the total 100 mol% of all structural units constituting the compound (MM). If the ratio of the monomer (M1) unit is at least the above lower limit, the hydrolyzability of the monomer (M1) unit is improved, and the antifouling property of the coating film tends to be more excellent. If so, the crack resistance of the coating film tends to be more excellent.
  • a group containing an ethylenically unsaturated bond is preferred.
  • Groups containing an ethylenically unsaturated bond include, for example, CH 2 ⁇ C(COOR)—CH 2 —, (meth)acryloyl group, 2-(hydroxymethyl)acryloyl group, vinyl group and the like.
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a 1-alkyloxy group.
  • Examples of the 1-alkyloxy group include groups represented by the following formulas (7), (8) and (9).
  • R 1 to R 6 have the same definitions as above.
  • the introduction amount of the radically polymerizable group contained in the compound (MM) is preferably 0.1 to 1.5 per one molecular chain. If it is 0.1 or more, the antifouling property will be good, and if it is 1.5 or less, the viscosity of the polymer-containing composition will be sufficiently low, and a paint composition with less VOC can be obtained.
  • alkyl groups include branched or linear alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, t-butyl, i-butyl, pentyl, hexyl, heptyl and octyl groups.
  • nonyl group nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group and icosyl group.
  • Cycloalkyl groups may be monocyclic or polycyclic, and include, for example, cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms. Specific examples of cycloalkyl groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, bicyclo[2.2.1]heptyl, cyclooctyl, and adamantyl groups. Examples of aryl groups include aryl groups having 6 to 18 carbon atoms. Specific examples of aryl groups include phenyl and naphthyl groups.
  • Heterocyclic groups include, for example, heterocyclic groups having 5 to 18 carbon atoms.
  • Specific examples of heterocyclic groups include oxygen atom-containing heterocyclic groups such as ⁇ -butyrolactone group and ⁇ -caprolactone group, nitrogen atom-containing heterocyclic groups such as pyridyl group, carbazolyl group, pyrrolidinyl group and pyrrolidone group, A morpholino group and the like can be mentioned.
  • each of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and heterocyclic group may have a substituent.
  • Substituents include, for example, an alkyl group (except when R is an alkyl group having a substituent), an aryl group, —COOR 51 , a cyano group, —OR 52 , —NR 53 R 54 , —CONR 55 At least one selected from the group consisting of R 56 , halogen atoms, allyl groups, epoxy groups, siloxy groups, and groups exhibiting hydrophilicity or ionicity.
  • R 51 to R 56 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
  • R 51 of —COOR 51 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • -COOR 51 is preferably a carboxy group or an alkoxycarbonyl group.
  • An alkoxycarbonyl group includes, for example, a methoxycarbonyl group.
  • R 52 of —OR 52 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group. That is, -OR 52 is preferably a hydroxy group or an alkoxy group.
  • the alkoxy group includes, for example, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and a specific example thereof includes a methoxy group.
  • —NR 53 R 54 includes, for example, an amino group, a monomethylamino group and a dimethylamino group.
  • —CONR 55 R 56 includes, for example, a carbamoyl group (—CONH 2 ), an N-methylcarbamoyl group (—CONHCH 3 ), and an N,N-dimethylcarbamoyl group (dimethylamide group: —CON(CH 3 ) 2 ).
  • Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
  • hydrophilic or ionic groups include alkali salts of carboxy groups or alkali salts of sulfoxy groups, poly(alkylene oxide) groups such as polyethylene oxide groups and polypropylene oxide groups, and cationic substitutions such as quaternary ammonium bases. groups.
  • R is preferably an alkyl group or a cycloalkyl group.
  • a cycloalkyl group having no substituent or a cycloalkyl group having an alkyl group as a substituent is preferable.
  • R is preferably a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group and octyl group due to their availability.
  • methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, isobornyl group and adamantyl group are more preferred.
  • a main chain portion consisting of two or more monomer (M) units and one or more monomer (a) units or consisting of three or more monomer (M) units, and radically polymerizable groups attached to one end or both ends of the main chain portion.
  • a radically polymerizable group is bonded to one end of the main chain portion, a terminal group other than the radically polymerizable group is bonded to the other end.
  • the compound (MM) is preferably a compound represented by the following formula (MM-1) in terms of productivity and coating performance.
  • X 1 to X n each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, or a hydroxymethyl group
  • R and Y 1 to Y n each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group , an aryl group, a heterocyclic group, or a substituent represented by the following formulas (7), (8) or (9), and two or more of Y 1 to Y n are represented by the following formulas (7), (8 ) or a substituent represented by (9), n represents a natural number of 3 or more, and Z represents a terminal group.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; R 3 and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; 8 to 8 cycloalkyl groups or 6 to 20 carbon atoms aryl groups, R 4 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
  • a dotted line in formula (MM-1) represents a state in which monomer units are polymerized.
  • n 3
  • the methylene group located on the opposite side of the carbon atom to which X1 is bonded among the methylene groups bonded to the carbon atom to which X2 is bonded (in the formula , the right side of the carbon atom to which X2 is bonded methylene group) and the carbon atom to which Xn is bonded are directly bonded.
  • n 4 or more
  • the methylene group located on the side opposite to the carbon atom to which X1 is bonded and the carbon atom to which Xn is bonded are : They are bonded via one or more monomeric units (-CX i (COOY i )-CH 2 -, i represents a natural number of 3 or more and (n-1) or less).
  • R and Y 1 to Y n are alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, heterocyclic groups, and structures represented by the above formulas (7), (8), or (9) Examples of substituents containing are respectively the same as the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, heterocyclic group and 1-alkyloxy group in R of CH 2 ⁇ C(COOR)—CH 2 — described above. .
  • the ratio of the number of 1-alkyloxy groups to the total number of Y 1 to Y n is preferably 10 to 40 mol %, more preferably 20 to 30 mol %. If the ratio of 1-alkyloxy groups is at least the above lower limit, the hydrolyzability of the compound (MM) is improved, and the antifouling property of the coating film tends to be more excellent. The crack resistance of the film tends to be better.
  • n preferably takes a value such that the weight average molecular weight of the compound represented by formula (MM-1) is 2,000 or more and 1,000,000 or less. A more preferable range of the weight average molecular weight is as described later.
  • Z may be the same as the terminal group of a polymer obtained by known radical polymerization, and includes, for example, a hydrogen atom, a group derived from a radical polymerization initiator, a radically polymerizable group, and the like. Among these, a hydrogen atom or a group derived from a radical polymerization initiator is preferable because side reactions do not proceed.
  • the compound (MM) preferably has a solid acid value of 10 mgKOH/g or more and 180 mgKOH/g or less, more preferably 20 mgKOH/g or more and 150 mgKOH/g, measured after the compound (MM) is subjected to the above hydrolysis treatment. It is more preferably 30 mgKOH/g or more and 120 mgKOH/g or less. If the solid acid value of the compound (MM) is at least the above lower limit, the hydrolyzability of the compound (MM) is improved, and the antifouling property of the coating film is more excellent. Better crack resistance.
  • the solid acid value is measured by the method described in Examples below.
  • the glass transition temperature (Tg) of the compound (MM) is preferably ⁇ 10° C. or higher and 90° C. or lower, more preferably 10° C. or higher and 90° C. or lower, even more preferably 30° C. or higher and 90° C. or lower.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature is calculated by the method described in Examples below.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the compound (MM) is preferably 2000 or more and 1000000 or less, more preferably 2500 or more and 100000 or less, still more preferably 3000 or more and 10000 or less, and even more preferably 4000 or more and 10000 or less.
  • the molecular weight dispersity of the compound (MM) is preferably 1.0 or more and 4.0 or less, more preferably 1.0 or more and 3.5 or less, and even more preferably 1.0 or more and 3.0 or less.
  • the molecular weight dispersity is the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn).
  • the weight average molecular weight and number average molecular weight are measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard.
  • the solubility parameter (sp) of the compound (MM) is preferably from 5.0 to 12.0, more preferably from 6.0 to 11.0, and even more preferably from 7.0 to 10.0.
  • the solubility parameter of the compound (MM) is at least the above lower limit, the coating film solubility is more excellent, and when it is at most the above upper limit, the water resistance is more excellent.
  • the solubility parameter is a measure of solubility, and a higher value of the solubility parameter indicates a higher polarity, and a lower value indicates a lower polarity.
  • Examples of the method for producing the compound (MM) include (i) a method of polymerizing a monomer mixture containing the monomer (M) using a cobalt chain transfer agent; a method of polymerizing a monomer mixture containing a monomer mixture using an ⁇ -substituted unsaturated compound such as ⁇ -methylstyrene dimer as a chain transfer agent; A method of chemically bonding a radically polymerizable group to the obtained polymer, (iv) a method of polymerizing a monomer mixture containing the monomer (M) and thermally decomposing the obtained polymer, and the like. be done.
  • the method (i) is preferable as the method for producing the compound (MM), since the number of production steps is small and a catalyst with a high chain transfer constant is used.
  • the compound (MM) produced using a cobalt chain transfer agent has a structure represented by the formula (MM-1).
  • examples of the method for polymerizing the monomer mixture include bulk polymerization, solution polymerization, and aqueous dispersion polymerization such as suspension polymerization and emulsion polymerization.
  • the solution polymerization method is preferable because purification is unnecessary.
  • the halogen group of the polymer having a halogen group is replaced with a radically polymerizable carbon-carbon double bond.
  • a method of producing by substituting with a compound a method of reacting a vinyl-based monomer having an acid group with a vinyl-based polymer having an epoxy group, a vinyl-based polymer having an epoxy group and a vinyl-based monomer having an acid group.
  • the monomer (M) is the monomer (M1)
  • a monomer containing a carboxy group and a radically polymerizable group The compound (MM) can also be produced by using the monomer (m1) and, after polymerization, converting the carboxy group of the resulting polymer into the structure (1), (2) or (3).
  • Examples of the monomer (m1) include (meth)acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, monomethyl maleate, and monomethyl fumarate.
  • a method for converting the carboxy group of the polymer to structure (1), (2) or (3) for example, a polymer, a compound represented by the following formula (11), or a compound represented by the following formula (12) and at least one alkenyl compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (13) (addition reaction).
  • R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms
  • R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 13 and R 15 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group
  • R 14 represents a single bond or an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms
  • R 16 is represents an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms.
  • R 1 is CH 2 R 11 , R 2 is R 12 , and R 3 is R 13 can be obtained.
  • the alkyl group having 1 to 9 carbon atoms in R 11 is the same as the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 1 except that the carbon number is 9 or less.
  • R 12 and R 13 are the same as R 2 and R 3 respectively.
  • Examples of compounds represented by formula (11) include alkyl vinyl ethers (eg, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether), cycloalkyl vinyl ethers (eg, cyclohexyl vinyl ether).
  • alkyl vinyl ethers eg, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether
  • cycloalkyl vinyl ethers eg, cyclohexyl vinyl ether
  • 1-propenyl ethers such as ethyl-1-propenyl ether
  • 1-butenyl ethers such as ethyl-1-butenyl ether
  • vinyl ethers and 1-propenyl ethers are preferred.
  • R 4 in formula (2) is CH 2 —R 14
  • the alkylene group having 1 to 9 carbon atoms in R 14 is the same as R 4 except that the number of carbon atoms is 9 or less.
  • Examples of compounds represented by formula (12) include dihydrofurans such as 2,3-dihydrofuran and 5-methyl-2,3-dihydrofuran; 3,4-dihydro-2H-pyran, 5,6 - dihydropyrans such as dihydro-4-methoxy-2H-pyran;
  • R 15 is the same as R5.
  • R 16 is the same as R 6 except that it has 9 or less carbon atoms.
  • Examples of compounds represented by formula (13) include 1-methoxy-1-cyclopentene, 1-methoxy-1-cyclohexene, 1-methoxy-1-cycloheptene, 1-ethoxy-1-cyclopentene, 1-ethoxy- 1-alkoxy-1-cycloalkylenes such as 1-cyclohexene, 1-butoxy-1-cyclopentene, 1-butoxy-1-cyclohexene; substituent-containing 1-alkoxy such as 1-ethoxy-3-methyl-1-cyclohexene -1-cycloalkylenes; and the like.
  • the reaction between the polymer and the alkenyl compound proceeds under relatively mild conditions.
  • the desired product can be obtained by reacting for 5 to 10 hours at a reaction temperature of 40 to 100° C. in the presence or absence of an acidic catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid. After completion of the reaction, vacuum distillation can be performed under predetermined conditions to recover the desired polymer.
  • the compound (MM) is obtained by polymerizing the compound (MM) alone or with other monomers (monomer (a), monomer (M)) to form a polymer containing compound (MM) units. be done.
  • a coating film containing this polymer exhibits an antifouling effect by hydrolyzing the compound (MM) unit in seawater or the like, thereby increasing the solubility in seawater or the like.
  • this coating film has excellent initial solubility as compared with the case where the monomer (M) is used instead of the compound (MM).
  • the reasons for achieving the above effect are as follows. Generally, the hydrolysis reaction is rate limiting until the first hydrolysis is initiated.
  • the polymer obtained by polymerizing the compound (MM) does not contain the monomer (M) unit as a structural unit constituting the main chain of the polymer, or the monomer among the structural units constituting the main chain of the polymer.
  • Two or more monomeric (M) units are present in the side chain moieties of the compound (MM) units even if the proportion of the monomeric (M) units is small. Therefore, it is considered that the density of hydrolysis reaction sites locally increases in the coating film, the initial hydrolysis is promoted by the proximity effect, and the initial solubility is improved. If the monomer (M) unit is not included as a constituent unit constituting the main chain of the polymer, or the ratio of the monomer (M) unit among the constituent units constituting the main chain of the polymer is small, The crack resistance of the coating film is improved.
  • the compound (MM) may be polymerized in advance and blended into the antifouling coating composition as a polymer, or the compound (MM) may be blended directly into the antifouling coating composition.
  • the use of the compound (MM) is not limited to the antifouling coating composition, but can be used for other uses such as an antifogging coating composition.
  • a polymer according to one aspect of the present invention (hereinafter also referred to as “polymer (A)”) is a polymer containing a structural unit based on a compound (MM) (hereinafter also referred to as “compound (MM) unit”). It is a coalescence.
  • the polymer (A) may further contain monomer (a) units in addition to compound (MM) units.
  • Polymer (A) may further contain monomer (M) units in addition to compound (MM) units, or in addition to compound (MM) units and monomer (a) units.
  • the ratio of the compound (MM) unit to the total of all structural units constituting the polymer (A) is preferably 5% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and 15% by mass or more. 50% by mass or less is more preferable, and 20% by mass or more and 40% by mass or less is even more preferable. If the ratio of the compound (MM) unit is at least the above lower limit, the initial solubility of the coating film containing the polymer (A) is more excellent, and from the initial stage of immersing the coating film in seawater or the like, marine organisms, etc. Anti-adhesion effect is likely to appear. If the ratio of the compound (MM) unit is equal to or less than the above upper limit, the crack resistance of the coating film will be more excellent.
  • the ratio of the monomer (a) unit to the total of all structural units constituting the polymer (A) is preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 50% by mass or more and 85% by mass or less. % by mass or more and 80 mass % or less is more preferable. If the proportion of the monomer (a) unit is at least the above lower limit, the crack resistance of the coating film is more excellent, and if it is at most the above upper limit, the proportion of the compound (MM) unit can be sufficiently increased, and the coating can be Membrane solubility is better.
  • the ratio of the monomer (M) unit to the total of all structural units constituting the polymer (A) is preferably 60% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, and 0 % by mass.
  • the monomer (M) unit here is a monomer (M) unit other than the monomer (M) unit contained in the compound (MM) unit. If the ratio of the monomer (M) unit is equal to or less than the above upper limit, the crack resistance of the coating film containing the polymer (A) will be more excellent. However, the sum of the ratio of compound (MM) units, the ratio of monomer (a) units, and the ratio of monomer (M) units to the total of all structural units constituting the polymer (A) is Do not exceed 100% by mass.
  • the polymer (A) is preferably a (meth)acrylic polymer from the viewpoint of hydrolyzability and crack resistance.
  • “(Meth)acrylic polymer” means that at least some of the structural units constituting the polymer are structural units based on (meth)acrylic monomers (hereinafter also referred to as "(meth)acrylic monomer units” ) means a polymer that is The (meth)acrylic polymer may further contain a structural unit based on a monomer other than the (meth)acrylic monomer (for example, a vinyl monomer such as styrene).
  • a monomer other than the (meth)acrylic monomer for example, a vinyl monomer such as styrene.
  • the polymer (A) consists of compound (MM) units and monomer (a) units
  • at least part of the compound (MM) units and monomer (a) units are (meth)acrylic monomers
  • the polymer (A) consists of compound (MM) units, monomer (a) units and monomer (M) units
  • compound (MM) units, monomer (a) units and monomer ( At least part of the M) units is preferably a (meth)acrylic monomer.
  • the ratio of the (meth)acrylic monomer unit to the total of all structural units constituting the polymer (A) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more. , 100% by weight. That is, it is particularly preferred that all structural units constituting the polymer (A) are (meth)acrylic monomer units.
  • the polymer (A) preferably has a solid acid value of 20 mgKOH/g or more and 150 mgKOH/g or less, and preferably 30 mgKOH/g or more and 90 mgKOH. /g or less, and more preferably 30 mgKOH/g or more and 60 mgKOH/g or less.
  • the solid acid value of the polymer (A) is at least the above lower limit, the coating film solubility is more excellent, and when it is at most the above upper limit, the crack resistance of the coating film is more excellent.
  • the glass transition temperature (Tg) of the polymer (A) is preferably -10°C or higher and 70°C or lower, more preferably 0°C or higher and 50°C or lower, and even more preferably 10°C or higher and 30°C or lower.
  • Tg glass transition temperature
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A) is preferably 2,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000, even more preferably 9,000 to 20,000.
  • the molecular weight dispersity of the polymer (A) is preferably 1.0 or more and 4.0 or less, more preferably 1.0 or more and 3.5 or less, and still more preferably 1.0 or more and 3.0 or less.
  • the solubility parameter (sp) of the polymer (A) is preferably from 5.0 to 12.0, more preferably from 6.0 to 11.0, and even more preferably from 7.0 to 10.0.
  • the solubility parameter of the polymer (A) is at least the above lower limit, the solubility of the coating film is more excellent, and when it is at most the above upper limit, the water resistance is more excellent.
  • Examples of the method for producing the polymer (A) include a method of polymerizing a monomer mixture containing the compound (MM).
  • the monomer mixture may further contain monomer (a).
  • the monomer mixture may further contain a monomer (M).
  • composition of the monomer mixture i.e., the type of monomers constituting the monomer mixture and the ratio (mass%) of each monomer to the total weight of the monomer mixture
  • composition of the polymer (A) i.e. It is the same as the type of each monomer unit composing the polymer (A) and the ratio (% by mass) of each monomer unit to the total of all the structural units composing the polymer (A).
  • polymerization method of the monomer mixture for example, known polymerization methods such as solution polymerization method, suspension polymerization method, bulk polymerization method and emulsion polymerization method can be applied.
  • a solution polymerization method is preferable in terms of productivity and coating film performance.
  • Solvents used in solution polymerization are not particularly limited, and general organic solvents can be used.
  • Polymerization may be carried out by a known method using a known polymerization initiator. For example, a method of reacting a monomer mixture in the presence of a radical polymerization initiator at a reaction temperature of 60 to 180° C. (further 60 to 120° C.) for 4 to 14 hours (further 5 to 10 hours) can be mentioned.
  • a chain transfer agent may be used during the polymerization, if desired.
  • radical polymerization initiator known ones can be used. methyl butyronitrile); organic compounds such as lauryl peroxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, lauryl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate; peroxide; and the like.
  • the content of the polymerization initiator is not particularly limited and can be set as appropriate. Typically, it is about 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
  • chain transfer agents can be used, and examples thereof include mercaptans such as n-dodecylmercaptan, thioglycolic acid esters such as octyl thioglycolate, ⁇ -methylstyrene dimer, and terpinolene.
  • the content of the chain transfer agent is not particularly limited and can be set as appropriate. Typically, it is about 0.0001 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
  • Polymer (A) is used, for example, in antifouling paint compositions.
  • the coating film of the antifouling coating composition containing the polymer (A) exhibits an antifouling effect due to hydrolysis of the compound (MM) unit in seawater or the like, thereby increasing the solubility in seawater or the like.
  • this coating film has excellent initial solubility as compared with the case where the monomer (M) is used instead of the compound (MM).
  • the ratio of the monomer (M) unit to the total of all structural units constituting the polymer (A) is 30% by mass or less, the crack resistance of the coating film is also excellent.
  • the use of the polymer (A) is not limited to the antifouling coating composition, but can be used for other uses such as an antifogging coating composition.
  • An antifouling coating composition according to one aspect of the present invention (hereinafter also referred to as “antifouling coating composition (1)”) contains the polymer (A) described above.
  • the antifouling paint composition (1) may further contain an organic solvent.
  • the antifouling paint composition (1) may further contain an antifouling agent.
  • the antifouling paint composition (1) may further contain other components.
  • organic solvents include monohydric alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol and 1,2-propylene glycol; Ketone-based solvents; ether-based solvents such as methyl ethyl ether and dioxane; ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether , Glycol ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether; Glycol acetate solvents such as ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate; n-butyl acetate, ethyl ether solvents such as
  • antifouling agent examples include inorganic antifouling agents, organic antifouling agents, and the like, and one or more of them can be appropriately selected and used according to the required performance.
  • antifouling agents include cuprous oxide, copper thiocyanate, copper-based antifouling agents such as copper powder, compounds of other metals (lead, zinc, nickel, etc.), amine derivatives such as diphenylamine, nitrile compounds, and benzothiazole. compounds, maleimide compounds, pyridine compounds, and the like. These antifouling agents may be used alone or in combination of two or more.
  • antifouling agents more specifically, 4-bromo-2-(4-chlorophenyl)-5-(trifluoromethyl)-1H-pyrrole-3-carbonitrile, manganese ethylenebisdithiocarbamate, zinc dimethyldithio carbamate, 2-methylthio-4-t-butylamino-6-cyclopropylamino-s-triazine, 2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile, N,N-dimethyldichlorophenylurea, zinc ethylenebisdithiocarbamate , rhodan copper, 4,5-dichloro-2-noctyl-3(2H)isothiazolone, N-(fluorodichloromethylthio)phthalimide, N,N'-dimethyl-N'-phenyl-(N-fluorodichloromethylthio)sulfamide , 2-pyridinethiol-1-oxide zinc salt, tetramethylthiuram
  • the antifouling agent preferably contains cuprous oxide and copper pyrithione.
  • the content of the antifouling agent is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 150 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymer (A).
  • the content of the antifouling agent is at least the above lower limit value, the antifouling effect of the coating film formed is more excellent, and when it is at most the above upper limit value, the self-polishing property is more excellent.
  • the antifouling coating composition (1) may contain a polymer other than the polymer (A).
  • examples of other polymers include thermoplastic resins (thermoplastic polymers) other than the polymer (A).
  • the antifouling coating composition (1) preferably contains another thermoplastic resin. When the antifouling paint composition (1) contains another thermoplastic resin, the physical properties of the coating film, such as crack resistance and water resistance, are improved.
  • thermoplastic resins include, for example, chlorinated paraffin; chlorinated rubber, chlorinated polyethylene, chlorinated polyolefins such as chlorinated polypropylene; polyvinyl ether; polypropylene sebacate; partially hydrogenated terphenyl; polyvinyl acetate; Methyl acrylate copolymer, ethyl (meth)acrylate copolymer, propyl (meth)acrylate copolymer, butyl (meth)acrylate copolymer, cyclohexyl (meth)acrylate copolymer poly(meth)acrylic acid alkyl esters such as coalescence; polyether polyols; alkyd resins; polyester resins; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, vinyl chloride-vinyl propionate copolymers, vinyl chloride-isobutyl vinyl ether copolymers, Vinyl chloride resins such as vinyl chloride-isopropyl vinyl ether copoly
  • thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • Chlorinated paraffin is preferable because it functions as a plasticizer and can improve the crack resistance and peeling resistance of the coating film.
  • Organic waxes such as semi-synthetic waxes and synthetic waxes are preferable in that they function as anti-settling agents and anti-sagging agents and can improve the storage stability and pigment dispersibility of the antifouling coating composition. Oxidized polyethylene wax and polyamide wax are more preferable.
  • the content of the other thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the polymer (A).
  • the content of the other thermoplastic resin is at least the above lower limit value, the physical properties of the coating film such as crack resistance and water resistance are more excellent, and when it is at most the above upper limit value, the hydrolyzability is more excellent.
  • the antifouling coating composition (1) comprises a polymer (A) containing compound (MM) units containing at least one structure selected from the group consisting of structure (1), structure (2) and structure (3).
  • the antifouling paint composition (1) is selected from the group consisting of the compound represented by the formula (11), the compound represented by the formula (12), and the compound represented by the formula (13) It preferably contains at least one selected alkenyl compound.
  • the alkenyl compound vinyl ethers such as butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether and the like are preferable because they are more effective in improving storage stability.
  • the content of the alkenyl compound is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 to 1000 mol%, relative to the total 100 mol% of structure (1), structure (2) and structure (3) in the polymer (A). Preferably, 40 to 800 mol % is more preferable. If the content of the alkenyl compound is within the above range, the storage stability will be more excellent.
  • the antifouling coating composition (1) contains silicon compounds such as dimethylpolysiloxane and silicone oil, fluorine-containing compounds such as fluorinated hydrocarbons, etc., for the purpose of imparting lubricity to the coating film surface and preventing adhesion of organisms. may contain
  • the antifouling paint composition (1) contains various pigments, dehydrating agents, antifoaming agents, leveling agents, pigment dispersants (e.g., anti-settling agents), anti-sagging agents, matting agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, Heat resistance improvers, slip agents, preservatives, plasticizers, viscosity control agents and the like may also be included.
  • Pigments include zinc oxide, talc, silica, barium sulfate, potassium feldspar, aluminum hydroxide, magnesium carbonate, mica, carbon black, red iron oxide, titanium oxide, phthalocyanine blue, kaolin, and gypsum. Zinc oxide and talc are particularly preferred.
  • dehydrating agents examples include silicate-based, isocyanate-based, orthoester-based, and inorganic-based agents. More specific examples include methyl orthoformate, ethyl orthoformate, methyl orthoacetate, orthoboron ester, tetraethyl orthosilicate, anhydrite, gypsum of Paris, synthetic zeolite (molecular sieve), and the like. Molecular sieves are particularly preferred. By incorporating a dehydrating agent into the antifouling coating composition, it is possible to supplement moisture and improve storage stability.
  • Anti-settling agents and anti-sagging agents other than thermoplastic resins include bentonite-based agents, finely divided silica-based agents, stearate salts, lecithin salts, alkylsulfonates, and the like.
  • plasticizers other than thermoplastic resins include phthalate plasticizers such as dioctyl phthalate, dimethyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, and diisodecyl phthalate; aliphatic dibasic ester plasticizers such as isobutyl adipate and dibutyl sebacate.
  • Glycol ester plasticizers such as diethylene glycol dibenzoate and pentaerythritol alkyl esters; Phosphate ester plasticizers such as tricresyl phosphate (TCP), triaryl phosphate, and trichloroethyl phosphate; organic tin plasticizers such as dioctyltin laurylate and dibutyltin laurate; trioctyl trimellitate, triacetylene and the like.
  • TCP is preferable.
  • the antifouling paint composition (1) may contain water.
  • the water content of the antifouling coating composition (1) is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • the lower limit is not particularly limited, and may be 0% by mass.
  • the water content is the ratio of water to the total mass of the antifouling paint composition (1). If the water content is equal to or less than the above upper limit, the coating film formed from the antifouling coating composition (1) is more excellent in water resistance and drying property.
  • the solid content of the antifouling paint composition (1) is preferably 40 to 90% by weight, more preferably 50 to 80% by weight, and 60 to 70% by weight, based on the total weight of the antifouling paint composition (1). More preferred.
  • the B-type viscosity of the antifouling coating composition (1) measured with a B-type viscometer at 25° C. is preferably less than 5,000 mPa s, more preferably less than 4,000 mPa s, and 3,000 mPa. ⁇ Less than s is more preferable, and less than 2,000 mPa ⁇ s is particularly preferable. If the B-type viscosity of the antifouling coating composition is equal to or less than the above upper limit, it is easy to apply. The lower limit of the B-type viscosity at 25° C.
  • the antifouling paint composition is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing paint sagging during coating, it is preferably 100 mPa s or more, more preferably 200 mPa s or more, and 300 mPa s or more. More preferably, 1,000 mPa ⁇ s or more is particularly preferable.
  • the antifouling paint composition (1) can be prepared by preparing the polymer (A) and, if necessary, mixing it with an organic solvent, an antifouling agent, and other components.
  • the antifouling paint composition (1) is used to form a coating film (antifouling coating film) on the surface of substrates such as ships, various fishing nets, harbor facilities, oil fences, bridges, underwater structures such as submarine bases. Available.
  • a coating film using the antifouling coating composition (1) can be formed on the substrate surface directly or via an undercoating film.
  • the undercoating film can be formed using a wash primer, a chlorinated rubber-based or epoxy-based primer, an intermediate coating, or the like. Formation of a coating film can be performed by a well-known method.
  • the antifouling coating composition (1) is applied to the substrate surface or the base coating film on the substrate by brush coating, spray coating, roller coating, dip coating, or the like, followed by drying.
  • a coating film can be formed.
  • the coating amount of the antifouling coating composition (1) can generally be set so that the thickness of the dry coating film is 10 to 400 ⁇ m. Drying of the coating film can be usually performed at room temperature, and if necessary, drying by heating
  • An antifouling coating composition according to another aspect of the present invention contains the compound (MM) described above.
  • the antifouling paint composition (2) may further contain a monomer (a).
  • the antifouling paint composition (2) may further contain a monomer (M).
  • the antifouling coating composition (2) may further contain a radical polymerization initiator.
  • the antifouling coating composition (2) may further contain an organic solvent.
  • the antifouling paint composition (2) may further contain an antifouling agent.
  • the antifouling paint composition (2) may further contain other components.
  • the monomer (a), monomer (M), radical polymerization initiator, organic solvent, antifouling agent, and other components are the same as those described above.
  • the ratio of the compound (MM) to the total of the compound (MM), the monomer (a) and the monomer (M) is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and 15% by mass or more and 50% by mass or less. More preferably, it is 20% by mass or more and 40% by mass or less. If the proportion of the compound (MM) is at least the above lower limit, the initial solubility of the coating film is more excellent, and the effect of preventing adhesion of marine organisms and the like is likely to appear from the initial stage of immersing the coating film in seawater or the like. If the ratio of the compound (MM) is equal to or less than the above upper limit, the crack resistance of the coating film will be more excellent.
  • the ratio of the monomer (a) to the total of the compound (MM), the monomer (a) and the monomer (M) is preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less, and 50% by mass or more and 85% by mass. The following are more preferable, and 60% by mass or more and 80% by mass or less are even more preferable. If the proportion of the monomer (a) is at least the above lower limit, the crack resistance of the coating film is more excellent, and if it is at most the above upper limit, the proportion of the compound (MM) can be made sufficiently high.
  • the ratio of the monomer (M) to the total of the compound (MM), the monomer (a) and the monomer (M) is preferably 60% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and 30% by mass. The following are more preferable, and may be 0% by mass. If the ratio of the monomer (M) is equal to or less than the above upper limit, the crack resistance of the coating film will be more excellent.
  • the content of the antifouling agent is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 parts by mass, and 50 to 150 parts by mass is more preferable.
  • the content of the antifouling agent is at least the above lower limit value, the antifouling effect of the coating film formed is more excellent, and when it is at most the above upper limit value, the self-polishing property is more excellent.
  • the content of other thermoplastic resins among other components is not particularly limited, but is 0.1 with respect to a total of 100 parts by mass of the compound (MM), the monomer (a) and the monomer (M). 50 parts by mass is preferable, and 0.1 to 10 parts by mass is more preferable.
  • the content of the other thermoplastic resin is at least the above lower limit value, the physical properties of the coating film such as crack resistance and water resistance are more excellent, and when it is at most the above upper limit value, the hydrolyzability is more excellent.
  • the content of the alkenyl compound is the sum of structure (1), structure (2) and structure (3) in compound (MM) 20 mol % or more is preferable, 30 to 1000 mol % is more preferable, and 40 to 800 mol % is even more preferable with respect to 100 mol %. If the content of the alkenyl compound is within the above range, the storage stability will be more excellent.
  • the water content of the antifouling paint composition (2) is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • the lower limit is not particularly limited, and may be 0% by mass.
  • the coating film formed from the antifouling coating composition (2) is more excellent in water resistance and drying property.
  • the solid content of the antifouling paint composition (2) is preferably 40 to 90% by mass, more preferably 50 to 80% by mass, more preferably 60 to 70% by mass, relative to the total mass of the antifouling paint composition (2). More preferred.
  • the B-type viscosity of the antifouling coating composition (2) measured with a B-type viscometer at 25° C. is preferably less than 5,000 mPa s, more preferably less than 4,000 mPa s, and 3,000 mPa. ⁇ Less than s is more preferable, and less than 2,000 mPa ⁇ s is particularly preferable. If the B-type viscosity of the antifouling coating composition is equal to or less than the above upper limit, it is easy to apply. The lower limit of the B-type viscosity at 25° C.
  • the antifouling paint composition is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing paint sagging during coating, it is preferably 100 mPa s or more, more preferably 200 mPa s or more, and 300 mPa s or more. More preferably, 1,000 mPa ⁇ s or more is particularly preferable.
  • the antifouling paint composition (2) is prepared by preparing a compound (MM) and mixing it with a monomer (a), a monomer (M), an organic solvent, an antifouling agent, and other components as necessary. can be prepared by
  • the antifouling paint composition (2) can be applied to the surface of substrates such as ships, various fishing nets, harbor facilities, oil fences, bridges, underwater structures such as submarine bases, and the like. It can be used to form a film (antifouling coating film).
  • a coating film using the antifouling coating composition (2) can be formed on the substrate surface directly or through an undercoating film.
  • the undercoating film can be formed using a wash primer, a chlorinated rubber-based or epoxy-based primer, an intermediate coating, or the like. Formation of a coating film can be performed by a well-known method.
  • the antifouling coating composition (2) is applied to the substrate surface or the base coating film on the substrate by means of brush coating, spray coating, roller coating, dip coating, etc., followed by drying.
  • a coating film can be formed.
  • the amount of the antifouling coating composition to be applied can generally be set so that the thickness of the dry coating film is 10 to 400 ⁇ m. Drying of the coating film can be usually performed at room temperature, and if necessary, drying by heating may be performed.
  • wi represents the mass fraction of the monomer i constituting the compound (MM) or polymer
  • Tg i represents the homopolymer of the compound (MM) or the monomer i constituting the polymer. Indicates the glass transition temperature.
  • Tg and Tg i in the above formula are values expressed in absolute temperature (K).
  • Tg i is a value described in "POLYMER HANDBOOK Fourth Edition".
  • Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the compound (MM) or polymer were measured using gel permeation chromatography (GPC) (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8220).
  • the columns used were TSKgel ⁇ -M (manufactured by Tosoh Corporation, 7.8 mm ⁇ 30 cm) and TSKguard column ⁇ (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ⁇ 4 cm).
  • a calibration curve was prepared using F288/F1/28/F80/F40/F20/F2/A1000 (manufactured by Tosoh Corporation, standard polystyrene) and styrene monomers.
  • Viscosity of polymer-containing composition A sample was put into a dried Gardner bubble viscosity tube (hereinafter also simply referred to as "viscosity tube”) up to the indication line of the viscosity tube, and the tube was plugged with a cork stopper.
  • the viscosity tube from which the sample was taken is vertically immersed in a constant temperature water bath adjusted to a specified temperature (25.0 ⁇ 0.1 ° C) for at least 2 hours to make the sample constant temperature, and the viscosity tube to be the reference tube and the sample Viscosity (Gardner viscosity) was determined by simultaneously rotating the viscosity tubes 180° and comparing the rate of foam rise of the sample with that of the reference tube.
  • the viscosity of the polymer-containing composition measured by a Gardner bubble viscometer at 25° C. is Z or less, preferably W or less, and more preferably V or less. If the viscosity (B type viscosity or Gardner viscosity) of the polymer-containing composition is equal to or less than the above upper limit, an antifouling agent or the like can be blended without further adding an organic solvent for dilution to the polymer-containing composition.
  • the coating composition can be coated with a low VOC content.
  • the polymer-containing composition preferably has a viscosity at a solids content of at least 45% by mass that is equal to or less than the above preferred upper limit.
  • the lower limit of the viscosity of the resin composition is not particularly limited.
  • the Gardner viscosity at 25° C. is preferably B or higher from the viewpoint of suppressing paint sagging during coating.
  • the antifouling coating composition was applied with a brush to a sandblasted steel plate that had been coated with an antirust coating in advance so that the dry film thickness was 200 to 300 ⁇ m, and dried to form a coating film to obtain a test plate. . After this test plate was allowed to stand in Mikawa Bay for 6 months, the ratio of the area to which marine organisms adhered to the total area of the coating film (adhesion area of marine organisms) was examined. evaluated.
  • The adhesion area of marine organisms is more than 10% and 20% or less.
  • The adhesion area of marine organisms is more than 20% and 40% or less.
  • x The adhesion area of marine organisms exceeds 40%.
  • the antifouling coating composition was applied to a hard vinyl chloride plate of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 2 mm with an applicator so as to give a dry film thickness of 120 ⁇ m, dried to form a coating film, and a test plate was obtained.
  • This test plate was attached to a rotating drum placed in seawater and rotated at a peripheral speed of 7.7 m/s (15 knots). This state was maintained for 3 months, and the film thickness ( ⁇ m) of the coating film after 3 months was measured, and the film thickness consumed per month was defined as the degree of wear ( ⁇ m/M).
  • the antifouling coating composition was applied to a hard vinyl chloride plate of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 2 mm with an applicator so as to give a dry film thickness of 120 ⁇ m, dried to form a coating film, and a test plate was obtained.
  • This test plate was attached to a rotating drum placed in seawater and rotated at a peripheral speed of 7.7 m/s (15 knots). This state was maintained for 3 months, the coating film surface was observed after 3 months, and the crack resistance was evaluated according to the following criteria.
  • Cracks are partially observed.
  • Some cracks and peeling are observed.
  • x Cracks and peeling are observed over the entire surface.
  • MMA methyl methacrylate.
  • EA ethyl acrylate.
  • BA n-butyl acrylate.
  • X-22-174ASX Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., polysiloxane block-containing polymerizable monomer
  • MTMA 2-methoxyethyl methacrylate.
  • MTA 2-methoxyethyl acrylate.
  • Perbutyl O t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate ("Perbutyl O (registered trademark)" manufactured by NOF Corporation).
  • AMBN 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile).
  • AIBN 2,2'-azobisisobutyronitrile.
  • IBVE isobutyl vinyl ether.
  • EHVE 2-ethylhexyl vinyl ether.
  • DHP 3,4-dihydro-2H-pyran.
  • Additive (1) chlorinated paraffin ("Toyoparax (registered trademark) 150" manufactured by Tosoh Corporation).
  • Additive (2) Oxidized polyethylene wax (“Disparon (registered trademark) 4200-20” manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.). 50% rosin: 50w% xylene diluted product of rosin (“Chugoku Rosin (registered trademark)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.).
  • chain transfer agent 1 bis[(difluoroboryl)diphenylglyoximato]cobalt(II); CoPhBF
  • Table 1 shows the solid content of the obtained compound (MM) solution, Tg, solid acid value, Mw, Mn and sp of each compound (MM1 to MM6).
  • the compounding amount of compound (MM) is the amount in terms of solid content.
  • Tables 2 and 3 show the solid content of the obtained polymer-containing compositions (A-1 to A-13), the Tg of the polymer contained in each polymer-containing composition, the solid acid value, Mw, Mn and sp indicate.
  • the coating films of the antifouling coating compositions of Examples 1 to 12 using the compound (MM) (macromonomer) containing the monomeric M unit were excellent in stationary antifouling property. In addition, it had an appropriate degree of consumption.
  • the implementation using a polymer that does not contain the monomer M unit or contains 6.5% by mass or less of the total structural units even if it contains the monomer M unit The coating films of the antifouling coating compositions of Examples 1 to 3 were also excellent in crack resistance.
  • the coating film of the antifouling coating composition of Comparative Example 1 using the macromonomer containing no monomer M unit was inferior in static antifouling property. Also, the degree of consumption was small.
  • a compound and a polymer capable of forming an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent antifouling properties capable of forming a coating film having excellent antifouling properties
  • an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent antifouling properties capable of forming a coating film having excellent antifouling properties.
  • a compound and a polymer from which an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent solubility is obtained, and an antifouling coating composition capable of forming a coating film having excellent solubility. can.

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Abstract

化合物由来の構成単位を含む重合体であって、前記化合物が、重量平均分子量10000以下であり、加水分解性を有する置換基を含む構成単位を2以上含み、末端にラジカル重合性基を有し、前記化合物のパラトルエンスルホン酸水溶液中で化合物を加熱撹拌する加水分解処理を行った後、0.5mol/L水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)で中和滴定を行い、指示薬のうすい紅色が30秒間続くまで使用した0.5mol/L水酸化カリウム溶液の量から算出された固形酸価が、10mgKOH/g以上である、重合体。

Description

化合物、重合体及び防汚塗料組成物
 本発明は、化合物、重合体及び防汚塗料組成物に関する。
 本願は、2021年3月31日に、日本に出願された特願2021-058983号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 海洋構造物や船舶には、海水と接する部分の腐食や航行速度低下の原因となる海中生物の付着防止を目的として、防汚塗料を塗装することが知られている。
防汚塗料として、自己研磨型の防汚塗料が知られている。自己研磨型の防汚塗料は、典型的には、加水分解性樹脂と防汚剤とを含む。この防汚塗料から得られる塗膜は、塗膜表面が徐々に海水に溶解して表面更新(自己研磨)され、塗膜表面に常に防汚成分が露出することにより、長期にわたって防汚効果を発揮する。
自己研磨型の防汚塗料として、例えば、1-(アルキルオキシ)エステル基含有樹脂を主成分とする加水分解型塗料(特許文献1~3)やトリオルガノシリルオキシカルボニル基を主成分とする加水分解型塗料(特許文献4、5)が提案されている。上記塗料を用いた塗膜を海水中に浸漬すると、上記官能基が加水分解されて樹脂酸を形成し、海水へ溶解することで防汚効果を発現する。
特開平4-103671号公報 特開平5-230280号公報 特許第6760061号公報 特開平8-269390号公報 特許第6579413号公報
 トリオルガノシリルオキシカルボニル基は海水のような(弱)塩基性水溶液中で加水分解が加速される一方で、1-(アルキルオキシ)エステル基は塩基性水溶液中では加速されない。このため、従来技術では1-(アルキルオキシ)エステル基を含む塗膜の海水中での溶解安定性は充分ではなく、溶解速度の低下による自己研磨性の低下が見られた。
 特許文献1~3の防汚塗料組成物は、塗膜溶解性はある程度向上しているものの、防汚効果が充分ではないことがある。
 本発明の目的の一つは、防汚性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物が得られる化合物及び重合体、並びに防汚性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物を提供することにある。また本発明の目的の一つは、溶解性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物が得られる化合物及び重合体、並びに溶解性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物を提供することにある。
 本発明は以下の態様を有する。
[1]化合物由来の構成単位を含む重合体であって、
 前記化合物が、重量平均分子量10000以下であり、加水分解性を有する置換基を含む構成単位を2以上含み、末端にラジカル重合性基を有し、
 前記化合物のパラトルエンスルホン酸水溶液中で化合物を加熱撹拌する加水分解処理を行った後、0.5mol/L水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)で中和滴定を行い、指示薬のうすい紅色が30秒間続くまで使用した0.5mol/L水酸化カリウム溶液の量から算出された固形酸価が、10mgKOH/g以上である、重合体。
[2]重合体の総質量に対し、前記化合物由来の構成単位の割合が、5質量%以上である[1]に記載の重合体。
[3]式(1)、式(2)又は式(3)で表される置換基を含む重合性単量体単位を含む化合物を共重合して得られる重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Xは-O-、-S-又は-NR11-を示し、R11は水素原子又はアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ、炭素数1~20のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示す。)
[4]重合体の総質量に対し、前記化合物由来の構成単位の割合が、を10質量%以上90質量%以下である[3]に記載の重合体。
[5]下記式(MM-1)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式(MM-1)中、X~Xは、それぞれ独立に水素原子、メチル基、又はヒドロキシメチル基を示し、R及びY~Yは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、又は式(7)、(8)又は(9)を含む置換基を示し、Y~Yのうち2以上が式(7)、(8)又は(9)を含む置換基であり、nは3以上の自然数を示し、Zは末端基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(7)、(8)又は(9)中、Xは-O-、-S-又は-NR11-を示し、R11は水素原子又はアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示す。)
[6]前記末端基が、水素原子、又はラジカル重合開始剤に由来する基である、[5]に記載の化合物。
[7]重量平均分子量が、2000以上1000000以下である[5]または[6]に記載の化合物。
[8]前記化合物全体の質量に対する式(7)、(8)又は(9)を含む単量体単位の割合が、9質量%以上80質量%以下である[5]~[7]のいずれか1項に記載の化合物。
[9]前記化合物全体の質量に対する前記単量体(M)に基づく構成単位の割合が、1質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましく、25質量%以上55質量%以下がさらに好ましい、[5]~[8]のいずれかの化合物。
[10]前記単量体(M)が、下記式(M1-1)、(M1-2)又は(M1-3)で表される単量体である、[5]~[9]のいずれかの化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Xは-O-、-S-又は-NR11-を示し、R11は水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数4~8のシクロアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示し、Qは、CH=CH-COO-、又はCH=C(CH)-COO-を示す。)
[11]前記単量体(M)が、下記構造式で表される単量体から選択される少なくとも1種である、[5]~[10]のいずれかの化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[12]単量体(a)に基づく構成単位を含み、前記単量体(a)が(メタ)アクリル系単量体であることが好ましく;下記式(a1)で示される化合物がより好ましく;下記式(a1)で示される化合物であって、式(a1)中のR41が水素原子又はメチル基であり、R42がCOOR45であり、R45が炭素数1~5のアルキル基、炭素数3~5のアルコキシアルキル基、又は炭素数3~6のシクロアルキル基である化合物がさらに好ましく;下記式(a1)で示される化合物であって、式(a1)中のR41が水素原子又はメチル基であり、R42がCOOR45であり、R45が炭素数1~3のアルキル基、又は炭素数3~5のアルコキシアルキル基である化合物が特に好ましい、[5]~[11]のいずれかの化合物。
 CH=CR4142  (a1)
 (式中、R41は水素原子、メチル基又はヒドロキシメチル基を示し、R42はOR43、ハロゲン原子、COR44、COOR45、CN、CONR4647又はR48を示し、R43~R47は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数6~18のアリール基、又は炭素数5~18の複素環式基を示し、R48は、炭素数6~18のアリール基又は炭素数6~18のヘテロアリール基を示す。)
[13]前記化合物を構成する全ての構成単位の合計(100モル%)に対する前記単量体(M)に基づく構成単位の割合は、10~40モル%が好ましく、20~30モル%がより好ましい、[5]~[12]のいずれかの化合物。
[14]Y~Yの総数(100モル%)に対する前記式(7)、(8)及び(9)で表される置換基の合計数の割合は、10~40モル%が好ましく、20~30モル%がより好ましい、[5]~[13]のいずれかの化合物。
[15]重量平均分子量が、2000以上1000000以下が好ましく、2500以上100000以下がより好ましく、3000以上10000以下がさらに好ましく、4000以上6000以下がさらに好ましい、[5]~[14]のいずれかの化合物。
[16]固形酸価が、30mgKOH/g以上180mgKOH/g以下であることが好ましく、40mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であることがより好ましく、50mgKOH/g以上120mgKOH/g以下であることがさらに好ましい、[5]~[15]のいずれかの化合物。
[17]ガラス転移温度(Tg)が、-10℃以上90℃以下が好ましく、10℃以上90℃以下がより好ましく、30℃以上90℃以下がさらに好ましい、[5]~[16]のいずれかの化合物。
[18]分子量分散度が、1.0以上4.0以下が好ましく、1.0以上3.5以下がより好ましく、1.0以上3.0以下がさらに好ましい、[5]~[17]のいずれかの化合物。
[19]溶解度パラメータ(sp)が、5.0以上12.0以下が好ましく6.0以上11.0以下がより好ましく、7.0以上10.0以下がさらに好ましい、[5]~[18]のいずれかの化合物。
[20][5]~[19]のいずれか1項に記載の化合物に基づく構成単位を含む、重合体。
[21]前記重合体の総質量に対し、前記化合物に基づく構成単位の割合が、90質量%以下である[20]に記載の重合体。
[22]前記重合体に対してパラトルエンスルホン酸水溶液中で加熱撹拌する加水分解処理を行った後、0.5mol/L水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)で中和滴定を行い、指示薬のうすい紅色が30秒間続くまで使用した0.5mol/L水酸化カリウム溶液の量から算出された固形酸価が150mgKOH/g以下である[1]~[4]、[20]、及び[21]のいずれか1項に記載の重合体。
[23](メタ)アクリル系重合体である[1]~[4]、及び[20]~[22]のいずれか1項に記載の重合体。
[24]重合体を構成する全ての構成単位の合計に対する前記化合物に基づく構成単位の割合が、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上50質量%以下がより好ましく、20質量%以上40質量%以下がさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[23]のいずれかの重合体。
[25]単量体(a)に基づく構成単位を含み、前記単量体(a)が(メタ)アクリル系単量体であることが好ましく;下記式(a1)で示される化合物がより好ましく;下記式(a1)で示される化合物であって、式(a1)中のR41が水素原子又はメチル基であり、R42がCOOR45であり、R45が炭素数1~5のアルキル基、炭素数3~5のアルコキシアルキル基、又は炭素数3~6のシクロアルキル基である化合物がさらに好ましく;下記式(a1)で示される化合物であって、式(a1)中のR41が水素原子又はメチル基であり、R42がCOOR45であり、R45が炭素数1~3のアルキル基、又は炭素数3~5のアルコキシアルキル基である化合物が特に好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[24]のいずれかの重合体。
 CH=CR4142  (a1)
 (式中、R41は水素原子、メチル基又はヒドロキシメチル基を示し、R42はOR43、ハロゲン原子、COR44、COOR45、CN、CONR4647又はR48を示し、R43~R47は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数6~18のアリール基、又は炭素数5~18の複素環式基を示し、R48は、炭素数6~18のアリール基又は炭素数6~18のヘテロアリール基を示す。)
[26]前記重合体を構成する全ての構成単位の合計に対する前記単量体(a)に基づく構成単位の割合は、40質量%以上90質量%以下が好ましく、50質量%以上85質量%以下がより好ましく、60質量%以上80質量%以下がさらに好ましい、[25]に記載の重合体。
[27]前記重合体が、前記化合物に基づく構成単位に含まれる単量体(M)に基づく構成単位以外に、前記単量体(M)に基づく構成単位を含み、
 前記重合体を構成する全ての構成単位の合計に対する単量体(M)に基づく構成単位(ただし、前記化合物に基づく構成単位に含まれる前記単量体(M)に基づく構成単位を除く。)の割合は、60質量%以下0質量%以上が好ましく、45質量%以下0質量%以上がより好ましく、30質量%以下0質量%以上がさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[26]のいずれかの重合体。
[28]固形酸価が、20mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であることが好ましく、30mgKOH/g以上90mgKOH/g以下であることがより好ましく、30mgKOH/g以上60mgKOH/g以下であることがさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[27]のいずれかの重合体。
[29]ガラス転移温度(Tg)が、-10℃以上70℃以下が好ましく、0℃以上50℃以下がより好ましく、10℃以上30℃以下がさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[28]のいずれかの重合体。
[30]重量平均分子量(Mw)が、2000以上100000以下が好ましく、5000以上50000以下がより好ましく、9000以上20000以下がさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[29]のいずれかの重合体。
[31]分子量分散度が、1.0以上4.0以下が好ましく、1.0以上3.5以下がより好ましく、1.0以上3.0以下がさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[30]のいずれかの重合体。
[32]溶解度パラメータ(sp)が、5.0以上12.0以下が好ましく、6.0以上11.0以下がより好ましく、7.0以上10.0以下がさらに好ましい、[1]~[4]、及び[20]~[31]のいずれかの重合体。
[33][5]~[19]のいずれか1項に記載の化合物を含む、防汚塗料組成物。
[34][1]~[4]、及び[20]~[32]のいずれか1項に記載の重合体を含む、防汚塗料組成物。
[35]重量平均分子量10000以下であり、加水分解性を有する置換基を含む構成単位を2以上含み、末端にラジカル重合性基を有する化合物と、
 エチレン性不飽和基を有する単量体(ただし前記化合物は除く。)とを重合する、
(メタ)アクリル系共重合体の製造方法。
 本発明の一態様によれば、防汚性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物が得られる化合物及び重合体、並びに防汚性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物を提供できる。また、本発明の一態様によれば、溶解性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物が得られる化合物及び重合体、並びに溶解性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物を提供できる。
 本明細書において、「構成単位」は、単量体が重合することによって形成された前記単量体由来の構成単位、又は重合体を処理することによって構成単位の一部が別の構造に変換された構成単位を意味する。
 「単量体」は、重合性を有する化合物(重合性単量体)を意味する。
 「(メタ)アクリル系単量体」は、(メタ)アクリロイル基を有する単量体を意味する。
 「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリルアミド」も同様である。
〔化合物〕
 本発明の一態様に係る化合物(以下、「化合物(MM)」とも記す。)は、単量体(M)に基づく構成単位(以下、「単量体(M)単位」とも記す。)を2以上含み、末端にラジカル重合性基を有する化合物である。
 化合物(MM)は、化合物(MM)及び単量体(M)以外の単量体(以下、「単量体(a)」とも記す。)に基づく構成単位(以下、「単量体(a)単位」とも記す。)をさらに含むことが好ましい。
 化合物(MM)は、重合体を製造するためのモノマーとして使用可能であり、マクロモノマーとも呼ばれる。
<単量体(M)単位>
 単量体(M)単位は、加水分解性を有する。
 「加水分解性を有する」とは、単量体(M)に基づく構成単位と水との反応により、単量体(M)由来の分解生成物が得られることを意味する。単量体(M)単位を含む本発明の一態様に係る化合物は、パラトルエンスルホン酸水溶液中で例えば70℃以上の条件で1時間以上加熱撹拌する加水分解処理を行ったときに加水分解可能であることを示す。単量体(M)単位が加水分解したかどうかは、加水分解により生成する官能基(カルボキシ基等)の同定により確認できる。
 単量体(M)単位は、化合物(MM)に対して上記加水分解処理を行ったときに加水分解可能な構造を含むことが好ましい。上記加水分解処理を行ったときに加水分解可能な構造としては、例えば、式(1)~(6)のいずれかで表される構造が挙げられる。以下、式(1)で表される構造を「構造(1)」とも記し、他の式で表される構造も同様に記すことがある。これらの構造は、上記加水分解処理を行ったときに加水分解してカルボキシ基を生成する。
 上記のうち、亜酸化銅と併用可能で、酸性条件下で加水分解が加速される点では、式(1)~(3)のいずれかで表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 -COO-M-OCO-   (5)
 -COO-M-R10     (6)
(式中、Xは-O-、-S-又は-NR11-を示し、R11は水素原子又はアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示し、R~Rは、それぞれ独立に、炭素数1~20の炭化水素基を示し、Mは、Zn、Cu、Mg又はCaを示し、R10は、(メタ)アクリロイルオキシ基以外の有機酸残基を示す。)
 式(1)中、Xは、-O-(エーテル性酸素原子)、-S-(スルフィド系硫黄原子)、-NR11-のいずれであってもよい。R11のアルキル基の炭素数は1~10が好ましい。Xとしては、-O-が好ましい。
 R及びRにおける炭素数1~10のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。
 R及びRにおけるアルキル基の炭素数は、1~4が好ましく、1~3がより好ましく、1又は2がさらに好ましい。
 R及びRの好ましい組み合わせとして、水素原子とメチル基との組み合わせ、メチル基とメチル基との組み合わせ、水素原子と炭素数2~10のアルキル基(以下、「長鎖アルキル基」ともいう。)との組み合わせ、メチル基と長鎖アルキル基との組み合わせ、水素原子と水素原子との組み合わせ、長鎖アルキル基と長鎖アルキル基との組み合わせ等が挙げられる。これらの中でも、加水分解性の点で、水素原子とメチル基との組み合わせが好ましい。
 Rにおける炭素数1~20のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。
 シクロアルキル基としては、炭素数4~8のシクロアルキル基が好ましく、例えばシクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
 アリール基としては、炭素数6~20のアリール基が好ましく、例えばフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 Rとしては、炭素数1~10のアルキル基、シクロアルキル基が好ましい。
 Rにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合、置換基の数は1つでもよく2つ以上でもよい。置換基としては、例えば、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アルカノイルオキシ基、アラルキル基、アセトキシ基等が挙げられる。
 置換基のうち、シクロアルキル基、アリール基はそれぞれ、Rにおけるシクロアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。アルカノイルオキシ基としては、エタノイルオキシ基等が挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基等が挙げられる。
 式(2)中のXは、式(1)中のXと同様であり、好ましい態様も同様である。
 Rにおける炭素数1~10のアルキレン基としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。アルキレン基の炭素数は、2~7が好ましく、3~4がより好ましい。
 アルキレン基は置換基を有していてもよい。置換基を有する場合、置換基の数は1つでもよく2つ以上でもよい。アルキレン基が有していてもよい置換基としては、Rにおける置換基と同様のものが挙げられる。
 式(3)中のXは、式(1)中のXと同様であり、好ましい態様も同様である。
 Rは、式(1)中のRと同様であり、好ましい態様も同様である。
 Rにおける炭素数2~10のアルキレン基としては、例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。アルキレン基の炭素数は、2~7が好ましく、3~4がより好ましい。
 式(4)中のR~Rにおける炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基が挙げられる。
 アルキル基、シクロアルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
 アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えばハロゲン原子、アシル基、ニトロ基、アミノ基等が挙げられる。シクロアルキル基又はアリール基が有していてもよい置換基としては、例えばハロゲン原子、アルキル基、アシル基、ニトロ基、アミノ基等が挙げられる。置換基としてのアルキル基の炭素数は、1~18程度が好ましい。
 R~Rは互いに同一でもよく異なっていてもよい。
 安定したポリッシングレート(研磨速度)を示す塗膜が得られ、防汚性能を長期間安定して維持できる点で、R~Rのうち少なくとも1つがイソプロピル基であることが好ましく、全てがイソプロピル基であることが特に好ましい。
 式(5)中、Mとしては、Zn又はCuが好ましい。
 式(6)中、Mとしては、Zn又はCuが好ましい。
 R10の有機酸残基は、有機酸からプロトン1つを除いた残りの部分(例えばカルボン酸のカルボキシ基からプロトンを除いた残りの部分)をいい、このプロトンの代わりにMとイオン結合している。
 有機酸としては、カルボン酸が好ましく、例えばモノクロル酢酸、モノフルオロ酢酸、酢酸、プロピオン酸、オクチル酸、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、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、ピルビン酸、ナフテン酸、アビエチン酸、水添アビエチン酸等のモノカルボン酸等が挙げられる。
 R10としては、長期にわたりクラックや剥離を防止できる耐久性の高い塗膜が得られる点で、炭素数1~20の脂肪酸残基(脂肪族モノカルボン酸残基)が好ましい。
 単量体(M)としては、構造(1)、構造(2)、構造(3)、構造(4)、構造(5)及び構造(6)からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造と、ラジカル重合性基とを含む単量体が好ましい。
 単量体(M)は、化合物(MM)に基づく構成単位を含む重合体を有機溶剤に溶解したときの粘度が低くなる点から、ラジカル重合性基を1つ有する単官能単量体であることが好ましい。
 ラジカル重合性基としては、化合物(MM)が有するラジカル重合性基と同様のものが挙げられる。
 ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合(重合性炭素-炭素二重結合)を含む基が好ましい。単量体(M)がエチレン性不飽和結合を含む場合、単量体(M)単位は、単量体(M)のエチレン性不飽和結合が開裂して単結合となった構造を有する。
 ラジカル重合性基としては、(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。すなわち、化合物(MM)は、(メタ)アクリル系単量体であることが特に好ましい。
 単量体(M)としては、構造(1)、構造(2)及び構造(3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造とラジカル重合性基とを含む単量体(以下、「単量体(M1)」とも記す。)、構造(4)とラジカル重合性基とを含む単量体(以下、「単量体(M2)」とも記す。)、構造(5)とラジカル重合性基とを含む単量体(以下、「単量体(M3)」とも記す。)又は構造(6)とラジカル重合性基とを含む単量体(以下、「単量体(M4)」とも記す。)がより好ましい。
 これらのうち、亜酸化銅と併用可能で、酸性条件下で加水分解が加速される点では、単量体(M1)が特に好ましい。
 単量体(M1)としては、例えば、下記式(M1-1)、(M1-2)又は(M1-3)で表される単量体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、X及びR~Rは前記と同義であり、Qは、CH=CH-COO-、CH=C(CH)-COO-、CHR=CH-COO-、CH=C(CH)-COO-又はCH=CR-CHCOO-を示し、Rは、前記構造(1)、前記構造(2)、前記構造(3)又はアルキルエステル基を示す。)
 Qにおいて、CH=CH-COO-はアクリロイルオキシ基、CH=C(CH)-COO-はメタクリロイルオキシ基である。
 CH(CH)=CH-COO-は、クロトノイルオキシ基(エチレン性不飽和結合がトランス型)又はイソクロトノイルオキシ基(エチレン性不飽和結合がシス型)である。
 CHR=CH-COO-は、カルボキシ基が構造(1)、構造(2)、構造(3)又はアルキルエステル基に置換された、マレイノイルオキシ基(エチレン性不飽和結合がシス型)又はフマロイルオキシ基(エチレン性不飽和結合がトランス型)である。
 Rにおけるアルキルエステル基は、-COORX1で表される。RX1はアルキル基を示す。RX1のアルキル基としては、炭素数1~6のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
 QがCHR=CH-COO-、CH=C(CH)-COO-又はCH=CR-CHCOO-である場合、QにおけるRは、Qが結合した基と同じ構造であるか、又はアルキルエステル基であることが好ましい。例えば式(M1-1)で表される化合物の場合、QにおけるRは、構造(1)(-CR-XR)又はアルキルエステル基であることが好ましい。
 CH=C(CH)-COO-又はCH=CR-CHCOO-は、カルボキシ基が構造(1)、構造(2)、構造(3)又はアルキルエステル基に置換されたイタコノイルオキシ基である。Rは前記と同様である。
 Qとしては、CH=CH-COO-又はCH(CH)=CH-COO-が好ましい。
 単量体(M1)の具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
<単量体(a)単位>
 単量体(a)としては、単量体(M)と共重合可能であればよく、例えばラジカル重合性基を有する化合物(ただし、化合物(MM)及び単量体(M)を除く。)が挙げられる。単量体(a)が有するラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基が好ましい。
 単量体(a)としては、種々のものが用いられ得るが、例えば、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸3,5,5-トリメチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、テルペンアクリレートやその誘導体、水添ロジンアクリレートやその誘導体、(メタ)アクリル酸ドコシル等の炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、グリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルコハク酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノオクチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノオクチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノオクチル、シトラコン酸モノエチル等のカルボキシル基含有ビニル系単量体;
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有ビニル系単量体;
ジメチルマレート、ジブチルマレート、ジメチルフマレート、ジブチルフマレート、ジブチルイタコネート、ジパーフルオロシクロヘキシルフマレート等の不飽和ジカルボン酸ジエステル単量体;
(メタ)アクリル酸グリシジル、α-エチルアクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシブチル等のエポキシ基含有ビニル系単量体;
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)アクリレート等のアミノ基含有ビニル系単量体;
(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等のアミド基含有ビニル系単量体;
スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、(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;
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、マレイン酸ジアリル、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の多官能性ビニル系単量体;
アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸n-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸イソブトキシエチル、(メタ)アクリル酸t-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、「プラクセルFM」(ダイセル化学(株)製カプロラクトン付加モノマー、商品名)、「ブレンマーPME-100」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が2であるもの)、商品名)、「ブレンマーPME-200」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が4であるもの)、商品名)、「ブレンマーPME-400」(日油(株)製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレングリコールの連鎖が9であるもの)、商品名)、「ブレンマー50POEP-800B」(日油(株)製オクトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-メタクリレート(エチレングリコールの連鎖が8であり、プロピレングリコールの連鎖が6であるもの)、商品名)及び「ブレンマー20ANEP-600」(日油(株)製ノニルフェノキシ(エチレングリコール-ポリプロピレングリコール)モノアクリレート、商品名)、「ブレンマーAME-100」(日油(株)製、商品名)、「ブレンマーAME-200」(日油(株)製、商品名)及び「ブレンマー50AOEP-800B」(日油(株)製、商品名)サイラプレーンFM-0711(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンFM-0721(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンFM-0725(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンTM-0701(JNC(株)製、商品名)、サイラプレーンTM-0701T(JNC(株)製、商品名)、X-22-174ASX(信越化学工業(株)製、商品名)X-22-174DX(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-2426(信越化学工業(株)製、商品名)、X-22-2475(信越化学工業(株)製、商品名)、等の側基にエーテル基又はエステル基を含有する(メタ)アクリル酸エステル(ただし、単量体(M)を除く。);
塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン等のハロゲン化オレフィン;
(メタ)アクリル酸2-イソシアナトエチル2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロフェニル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、3-(パーフルオロブチル)-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、3-パーフルオロヘキシル-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-(パーフルオロ-3-メチルブチル)-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル(メタ)メタクリレート、1H,1H,2H,2H-トリデカフルオロオクチル(メタ)アクリレート、1H-1-(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H-ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、1,2,2,2-テトラフルオロー1-(トリフルオロメチル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素含有モノマー(ただしハロゲン化オレフィンを除く);
4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン、(メタ)アクリル酸-2-イソシアナトエチル等が挙げられる。これらの単量体は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 単量体(a)の少なくとも一部は(メタ)アクリル系単量体であることが好ましい。
 単量体(a)としては、下記式(a1)で示される化合物が好ましい。
 CH=CR4142  (a1)
(式中、R41は水素原子、メチル基又はヒドロキシメチル基を示し、R42はOR43、ハロゲン原子、COR44、COOR45、CN、CONR4647又はR48を示す。R43~R47は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は複素環式基を示し、R48は、アリール基又はヘテロアリール基を示す。)
 R43~R47におけるアルキル基としては、例えば、炭素数1~20の分岐又は直鎖アルキル基が挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、i-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基及びイコシル基等が挙げられる。
 R43~R47におけるシクロアルキル基としては、単環式でも多環式でもよく、例えば、炭素数3~20のシクロアルキル基が挙げられる。シクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、シクロオクチル基、及びアダマンチル基等が挙げられる。
 R43~R47におけるアリール基としては、例えば、炭素数6~18のアリール基が挙げられる。アリール基の具体例としては、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。
 R43~R47における複素環式基としては、例えば、炭素数5~18の複素環式基が挙げられる。複素環式基の具体例としては、γ-ブチロラクトン基及びε-カプロラクトン基等の酸素原子含有複素環式基、ピリジル基、カルバゾリル基、ピロリジニル基、ピロリドン基等の窒素原子含有複素環式基、モルホリノ基等が挙げられる。
 R43~R47において、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
 アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アリール基、-COOR51、シアノ基、-OR52、-NR5354、-CONR5556、ハロゲン原子、アリル基、エポキシ基、シロキシ基、及び親水性又はイオン性を示す基からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。
 シクロアルキル基、アリール基又は複素環式基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アリール基、-COOR51、シアノ基、-OR52、-NR5354、-CONR5556、ハロゲン原子、アリル基、エポキシ基、シロキシ基、及び親水性又はイオン性を示す基からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。
 上記置換基のうち、アルキル基、アリール基はそれぞれ、R43~R47におけるアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
 -COOR51、-OR52、-NR5354、-CONR5556において、R51~R56はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示す。R51~R56におけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基はそれぞれ、Rにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
 -COOR51のR51としては、水素原子又はアルキル基が好ましい。すなわち、-COOR51は、カルボキシ基又はアルコキシカルボニル基が好ましい。アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基が挙げられる。
 -OR52のR52としては、水素原子又はアルキル基が好ましい。すなわち、-OR52は、ヒドロキシ基又はアルコキシ基が好ましい。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~12のアルコキシ基が挙げられ、具体例としては、メトキシ基が挙げられる。
 -NR5354としては、例えばアミノ基、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基が挙げられる。
 -CONR5556としては、例えば、カルバモイル基(-CONH)、N-メチルカルバモイル基(-CONHCH)、N,N-ジメチルカルバモイル基(ジメチルアミド基:-CON(CH)が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、例えば、ふっ素原子、塩素原子、臭素原子、よう素原子が挙げられる。
 親水性又はイオン性を示す基としては、例えば、カルボキシ基のアルカリ塩又はスルホキシ基のアルカリ塩、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基等のポリ(アルキレンオキシド)基及び四級アンモニウム塩基等のカチオン性置換基が挙げられる。
 R43~R47としては、アルキル基又はシクロアルキル基が好ましい。シクロアルキル基としては、置換基を有さないシクロアルキル基、又は置換基としてアルキル基を有するシクロアルキル基が好ましい。
 R43~R47としては、入手のし易さから、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基がより好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、イソボルニル基及びアダマンチル基がさらに好ましい。
 R48におけるアリール基は、R43~R47におけるアリール基と同様のものが挙げられる。
 ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、カルバゾリル基が挙げられる。
 アリール基、ヘテロアリール基はそれぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、イソシアナト基、スルホン酸基、ハロゲン原子、アリル基等が挙げられる。
 カルボン酸エステル基、アルコキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アルキル基、アリール基及びハロゲン原子はそれぞれ前記と同様のものが挙げられる。
 単量体(a)としては、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、式(a1)中のR41が水素原子又はメチル基であり、R42がCOOR45である化合物が好ましい。
 R45としては、アルキル基又はシクロアルキル基が好ましい。シクロアルキル基としては、置換基を有さないシクロアルキル基、又は置換基としてアルキル基を有するシクロアルキル基が好ましい。
 R45としては、入手のし易さから、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、又はオクチル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、イソボルニル基、又はアダマンチル基がより好ましい。
<各構成単位の割合>
 化合物(MM)全体の質量に対する単量体(M)単位の割合は、1質量%以上80質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましく、25質量%以上50質量%以下がさらに好ましい。単量体(M)単位の割合が上記下限値以上であれば、化合物(MM)の加水分解性が向上し、塗膜の防汚性がより優れる傾向があり、上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる傾向がある。
 化合物(MM)を構成する全ての構成単位の合計100モル%に対する単量体(M1)単位の割合は、10~40モル%が好ましく、20~30モル%がより好ましい。単量体(M1)単位の割合が上記下限値以上であれば、単量体(M1)単位の加水分解性が向上し、塗膜の防汚性がより優れる傾向があり、上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる傾向がある。
<ラジカル重合性基>
 ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を含む基が好ましい。エチレン性不飽和結合を含む基としては、例えば、CH=C(COOR)-CH-、(メタ)アクリロイル基、2-(ヒドロキシメチル)アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。
 CH=C(COOR)-CH-において、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、又は1-アルキルオキシ基を示す。
1-アルキルオキシ基としては、例えば、下記式(7)、(8)又は(9)で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、R~Rは前記と同義である。)
 化合物(MM)に含まれるラジカル重合性基の導入量としては、一分子鎖あたり0.1~1.5個が好ましい。0.1以上あれば防汚性が良好となり、1.5以下であれば、重合体含有組成物の粘度が十分に低く、VOCが少ない塗料組成物を得ることができる。
 アルキル基としては、例えば、炭素数1~20の分岐又は直鎖アルキル基が挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、i-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基及びイコシル基等が挙げられる。
 シクロアルキル基としては、単環式でも多環式でもよく、例えば、炭素数3~20のシクロアルキル基が挙げられる。シクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、シクロオクチル基、及びアダマンチル基等が挙げられる。
 アリール基としては、例えば、炭素数6~18のアリール基が挙げられる。アリール基の具体例としては、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。
 複素環式基としては、例えば、炭素数5~18の複素環式基が挙げられる。複素環式基の具体例としては、γ-ブチロラクトン基及びε-カプロラクトン基等の酸素原子含有複素環式基、ピリジル基、カルバゾリル基、ピロリジニル基、ピロリドン基等の窒素原子含有複素環式基、モルホリノ基等が挙げられる。
 Rにおいて、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
 置換基としては、例えば、アルキル基(ただしRが置換基を有するアルキル基である場合を除く。)、アリール基、-COOR51、シアノ基、-OR52、-NR5354、-CONR5556、ハロゲン原子、アリル基、エポキシ基、シロキシ基、及び親水性又はイオン性を示す基からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。
 上記置換基のうち、アルキル基、アリール基はそれぞれ、Rにおけるアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
 -COOR51、-OR52、-NR5354、-CONR5556において、R51~R56はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示す。R51~R56におけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基はそれぞれ、Rにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
 -COOR51のR51としては、水素原子又はアルキル基が好ましい。すなわち、-COOR51は、カルボキシ基又はアルコキシカルボニル基が好ましい。アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基が挙げられる。
 -OR52のR52としては、水素原子又はアルキル基が好ましい。すなわち、-OR52は、ヒドロキシ基又はアルコキシ基が好ましい。アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~12のアルコキシ基が挙げられ、具体例としては、メトキシ基が挙げられる。
 -NR5354としては、例えばアミノ基、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基が挙げられる。
 -CONR5556としては、例えば、カルバモイル基(-CONH)、N-メチルカルバモイル基(-CONHCH)、N,N-ジメチルカルバモイル基(ジメチルアミド基:-CON(CH)が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、例えば、ふっ素原子、塩素原子、臭素原子、よう素原子が挙げられる。
 親水性又はイオン性を示す基としては、例えば、カルボキシ基のアルカリ塩又はスルホキシ基のアルカリ塩、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基等のポリ(アルキレンオキシド)基及び四級アンモニウム塩基等のカチオン性置換基が挙げられる。
 Rとしては、アルキル基又はシクロアルキル基が好ましい。シクロアルキル基としては、置換基を有さないシクロアルキル基、又は置換基としてアルキル基を有するシクロアルキル基が好ましい。
 Rとしては、入手のし易さから、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、イソボルニル基及びアダマンチル基がより好ましい。
 化合物(MM)の一態様として、2以上の単量体(M)単位及び1以上の単量体(a)単位からなる又は3以上の単量体(M)単位からなる主鎖部分と、主鎖部分の一方の末端又は両方の末端に結合したラジカル重合性基とを含む化合物が挙げられる。主鎖部分の一方の末端にラジカル重合性基が結合する場合、他方の末端には、ラジカル重合性基以外の末端基が結合する。
 化合物(MM)としては、生産性、塗膜性能の点から、下記式(MM-1)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、X~Xは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、又はヒドロキシメチル基を示し、R及びY~Yは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、又は下記式(7)、(8)若しくは(9)で表される置換基を示し、Y~Yのうち2以上が下記式(7)、(8)又は(9)で表される置換基であり、nは3以上の自然数を示し、Zは末端基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数4~8のシクロアルキル基又は炭素数6~20のアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示す。)
 式(MM-1)中の点線は、単量体単位が重合している状態を表す。nが3の場合、Xが結合した炭素原子に結合したメチレン基のうちXが結合した炭素原子側とは反対側に位置するメチレン基(式中、Xが結合した炭素原子の右側のメチレン基)と、Xが結合した炭素原子とは直接結合する。nが4以上の場合、Xが結合した炭素原子に結合したメチレン基のうちXが結合した炭素原子側とは反対側に位置するメチレン基と、Xが結合した炭素原子とは、1以上の単量体単位(-CX(COOY)-CH-、iは3以上(n-1)以下の自然数を示す。)を介して結合する。
 式(MM-1)中、R及びY~Yにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、及び上記式(7)、(8)又は(9)で表される構造を含む置換基はそれぞれ、前述のCH=C(COOR)-CH-のRにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、1-アルキルオキシ基と同様のものが挙げられる。
 Y~Yの総数に対する1-アルキルオキシ基の数の割合は、10~40モル%が好ましく、20~30モル%がより好ましい。1-アルキルオキシ基の割合が上記下限値以上であれば、化合物(MM)の加水分解性が向上し、塗膜の防汚性がより優れる傾向があり、上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる傾向がある。
 nは、式(MM-1)で表される化合物の重量平均分子量が2000以上1000000以下となる値をとることが好ましい。重量平均分子量のより好ましい範囲は、後述のとおりである。
 Zとしては、公知のラジカル重合で得られるポリマーの末端基と同様であってよく、例えば、水素原子、ラジカル重合開始剤に由来する基、ラジカル重合性基等が挙げられる。これらの中でも、副反応が進行しない点から、水素原子、又はラジカル重合開始剤に由来する基が好ましい。
 化合物(MM)は、化合物(MM)に対して上記加水分解処理を行った後に測定される固形酸価が、10mgKOH/g以上180mgKOH/g以下であることが好ましく、20mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であることがより好ましく、30mgKOH/g以上120mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。化合物(MM)の固形酸価が上記下限値以上であれば、化合物(MM)の加水分解性が向上し、塗膜の防汚性がより優れ、上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる。
 固形酸価は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
 化合物(MM)のガラス転移温度(Tg)は、-10℃以上90℃以下が好ましく、10℃以上90℃以下がより好ましく、30℃以上90℃以下がさらに好ましい。化合物(MM)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜硬度がより優れ、上記上限値以下であれば、塗膜溶解性がより優れる。
 ガラス転移温度は、後述する実施例に記載の方法により算出される。
 化合物(MM)の重量平均分子量(Mw)は、2000以上1000000以下が好ましく、2500以上100000以下がより好ましく、3000以上10000以下がさらに好ましく、4000以上10000以下がさらに好ましい。化合物(MM)の重量平均分子量が上記下限値以上であれば、塗膜硬度がより優れ、上記上限値以下であれば、塗膜溶解性がより優れる。
 化合物(MM)の分子量分散度は、1.0以上4.0以下が好ましく、1.0以上3.5以下がより好ましく、1.0以上3.0以下がさらに好ましい。分子量分散度は、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)である。
 重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを基準物質として測定される。
 化合物(MM)の溶解度パラメータ(sp)は、5.0以上12.0以下が好ましく6.0以上11.0以下がより好ましく、7.0以上10.0以下がさらに好ましい。化合物(MM)の溶解度パラメータが上記下限値以上であれば、塗膜溶解性がより優れ、上記上限値以下であれば、耐水性がより優れる。
 溶解度パラメータは、溶解性の尺度となるものであり、溶解度パラメータの値が大きいほど極性が高く、値が小さいほど極性が低いことを示す。本発明において溶解度パラメータは、Fedorsの推算法により求められる。具体的には、下式により算出される。
  δ(sp)=(ΣEcoh/ΣV)1/2
  式中、ΣEcohは凝集エネルギー(cal/mol)を、ΣVはモル分子容積(cm/mol)を示す。
 ΣEcoh及びΣVは、公知の値、例えば、Robert F.FEDORS,「POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE」,February,1974,Vol.14,No.2,147~154頁に記載の値を用いることができる。
<化合物の製造方法>
 化合物(MM)の製造方法としては、例えば、(i)単量体(M)を含む単量体混合物を、コバルト連鎖移動剤を用いて重合する方法、(ii)単量体(M)を含む単量体混合物を、連鎖移動剤としてα-メチルスチレンダイマー等のα置換不飽和化合物を用いて重合する方法、(iii)単量体(M)単位を含む単量体混合物を重合し、得られた重合体にラジカル重合性基を化学的に結合させる方法、(iv)単量体(M)を含む単量体混合物を重合し、得られた重合体を熱分解する方法等が挙げられる。
 これらの中で、化合物(MM)の製造方法としては、製造工程数が少なく、連鎖移動定数の高い触媒を使用する点で、(i)の方法が好ましい。なお、コバルト連鎖移動剤を用いて製造した場合の化合物(MM)は、前記式(MM-1)で表される構造を有する。
 上記(i)の方法において、単量体混合物を重合する方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、及び懸濁重合法、乳化重合法等の水系分散重合法が挙げられる。得られた化合物(MM)を他の単量体と溶液重合する場合、精製が不要な点で、溶液重合法が好ましい。
 上記(iii)の方法において、重合体にラジカル重合性基を化学的に結合させる方法としては、例えば、ハロゲン基を有する重合体のハロゲン基を、ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物で置換することにより製造する方法、酸基を有するビニル系単量体とエポキシ基を有するビニル系重合体とを反応させる方法、エポキシ基を有するビニル系重合体と酸基を有するビニル系単量体とを反応させる方法、水酸基を有するビニル系重合体とジイソシアネート化合物とを反応させ、イソシアネート基を有するビニル系重合体を得て、このビニル系重合体と水酸基を有するビニル系単量体とを反応させる方法等が挙げられ、いずれの方法によって製造されても構わない。
 単量体(M)が単量体(M1)である場合、上記(i)~(iv)の方法において、単量体(M)の代わりに、カルボキシ基とラジカル重合性基とを含む単量体(m1)を用い、重合後に、得られた重合体のカルボキシ基を構造(1)、(2)又は(3)に変換する方法によっても化合物(MM)を製造できる。
 単量体(m1)としては、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、フマル酸モノメチル等が挙げられる。
 重合体のカルボキシ基を構造(1)、(2)又は(3)に変換する方法としては、例えば、重合体と、下記式(11)で表される化合物、下記式(12)で表される化合物、及び下記式(13)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種のアルケニル化合物とを反応(付加反応)させる方法が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、Xは前記と同義であり、R11は、水素原子又は炭素数1~9のアルキル基を示し、R12は、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R13及びR15は、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示し、R14は、単結合、又は炭素数2~9のアルキレン基を示し、R16は、炭素数1~9のアルキレン基を示す。)
 アルケニル化合物として式(11)で表される化合物を用いると、前記式(1)中のRがCH11、RがR12、RがR13である化合物が得られる。
 式(11)中、R11における炭素数1~9のアルキル基は、炭素数が9以下である以外は、Rにおける炭素数1~10のアルキル基と同様である。R12、R13はそれぞれR、Rと同様である。
 式(11)で表される化合物としては、例えば、アルキルビニルエーテル(例えば、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル)、シクロアルキルビニルエーテル(例えば、シクロへキシルビニルエーテル)等のビニルエーテル類;エチル-1-プロペニルエーテル等の1-プロペニルエーテル類;エチル-1-ブテニルエーテル等の1-ブテニルエーテル類;等が挙げられる。これらのなかでは、ビニルエーテル類、1-プロペニルエーテル類が好ましい。
 アルケニル化合物として式(12)で表される化合物を用いると、前記式(2)中のRがCH-R14である化合物が得られる。
 式(12)中、R14における炭素数1~9のアルキレン基は、炭素数が9以下である以外は、Rと同様である。
 式(12)で表される化合物としては、例えば、2,3-ジヒドロフラン、5-メチル-2,3-ジヒドロフラン等のジヒドロフラン類;3,4-ジヒドロ-2H-ピラン、5,6-ジヒドロ-4-メトキシ-2H-ピラン等のジヒドロピラン類;等が挙げられる。
 アルケニル化合物として式(13)で表される化合物を用いると、前記式(3)中のRがR15、RがCH-R16である化合物が得られる。
 式(13)中、R15は、Rと同様である。R16は、炭素数が9以下である以外は、Rと同様である。
 式(13)で表される化合物としては、例えば、1-メトキシ-1-シクロペンテン、1-メトキシ-1-シクロヘキセン、1-メトキシ-1-シクロヘプテン、1-エトキシ-1-シクロペンテン、1-エトキシ-1-シクロヘキセン、1-ブトキシ-1-シクロペンテン、1-ブトキシ-1-シクロヘキセン等の1-アルコキシ-1-シクロアルキレン類;1-エトキシ-3-メチル-1-シクロヘキセン等の置換基含有1-アルコキシ-1-シクロアルキレン類;等が挙げられる。
 重合体とアルケニル化合物との反応は、比較的マイルドな条件で進行する。例えば、塩酸、硫酸、燐酸などの酸性触媒の存在下又は非存在下に、40~100℃の反応温度に保って5~10時間反応させることにより目的物が得られる。反応終了後、所定の条件で減圧蒸留を行って目的の重合体を回収することができる。
 化合物(MM)は、化合物(MM)を単独で又は他の単量体(単量体(a)、単量体(M))と重合することで、化合物(MM)単位を含む重合体とされる。この重合体を含む塗膜は、海水中等で化合物(MM)単位が加水分解することで海水等への溶解性が高まり防汚効果を発現する。また、この塗膜は、化合物(MM)の代わりに単量体(M)を用いた場合に比べて、初期の溶解性に優れる。
 上記効果を奏する理由としては、以下のことが考えられる。
 一般に、加水分解反応は、最初の加水分解が開始されるまでが律速となる。
 化合物(MM)を重合した重合体は、重合体の主鎖を構成する構成単位として単量体(M)単位を含まないか、又は重合体の主鎖を構成する構成単位のうちの単量体(M)単位の割合が少なくても、化合物(MM)単位の側鎖部分に2以上の単量体(M)単位が存在する。そのため、塗膜中で局所的に加水分解反応点の密度が高くなり、近接効果によって最初の加水分解が促進され、初期の溶解性が向上すると考えられる。
 重合体の主鎖を構成する構成単位として単量体(M)単位を含まないか、又は重合体の主鎖を構成する構成単位のうちの単量体(M)単位の割合が少なければ、塗膜の耐クラック性が向上する。
化合物(MM)は、予め重合し、重合体として防汚塗料組成物に配合してもよく、化合物(MM)のまま防汚塗料組成物に配合してもよい。
 化合物(MM)の用途は防汚塗料組成物に限定されるものではなく、他の用途、例えば防曇塗料組成物等に用いることができる。
〔重合体〕
 本発明の一態様に係る重合体(以下、「重合体(A)」とも記す。)は、化合物(MM)に基づく構成単位(以下、「化合物(MM)単位」とも記す。)を含む重合体である。
 重合体(A)は、化合物(MM)単位に加えて、単量体(a)単位をさらに含んでいてもよい。
 重合体(A)は、化合物(MM)単位に加えて、又は化合物(MM)単位及び単量体(a)単位に加えて、単量体(M)単位をさらに含んでいてもよい。
 重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する化合物(MM)単位の割合は、5質量%以上90質量%以下が好ましく、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上50質量%以下がより好ましく、20質量%以上40質量%以下がさらに好ましい。化合物(MM)単位の割合が上記下限値以上であれば、重合体(A)を含む塗膜の初期の溶解性がより優れ、塗膜を海水等に浸漬した初期の段階から海中生物等の付着防止効果が発現しやすい。化合物(MM)単位の割合が上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる。
 重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する単量体(a)単位の割合は、40質量%以上90質量%以下が好ましく、50質量%以上85質量%以下がより好ましく、60質量%以上80質量%以下がさらに好ましい。単量体(a)単位の割合が上記下限値以上であれば、塗膜の耐クラック性がより優れ、上記上限値以下であれば、化合物(MM)単位の割合を充分に高くでき、塗膜の溶解性がより優れる。
 重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する単量体(M)単位の割合は、60質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、0質量%であってもよい。
 ここでの単量体(M)単位は、化合物(MM)単位に含まれる単量体(M)単位以外の単量体(M)単位である。単量体(M)単位の割合が上記上限値以下であれば、重合体(A)を含む塗膜の耐クラック性がより優れる。
 ただし、重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する、化合物(MM)単位の割合、単量体(a)単位の割合、及び単量体(M)単位の割合の合計は、100質量%を超えない。
 重合体(A)は、加水分解性、耐クラック性の点から、(メタ)アクリル系重合体であることが好ましい。
 「(メタ)アクリル系重合体」は、重合体を構成する構成単位の少なくとも一部が(メタ)アクリル系単量体に基づく構成単位(以下、「(メタ)アクリル系単量体単位」とも記す。)である重合体を意味する。(メタ)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル系単量体以外の単量体(例えばスチレン等のビニル系単量体)に基づく構成単位をさらに含んでいてもよい。
 重合体(A)が化合物(MM)単位のみからなる場合、化合物(MM)単位の少なくとも一部は(メタ)アクリル系単量体単位であることが好ましい。重合体(A)が化合物(MM)単位と単量体(a)単位とからなる場合、化合物(MM)単位及び単量体(a)単位の少なくとも一部が(メタ)アクリル系単量体であることが好ましい。重合体(A)が化合物(MM)単位と単量体(a)単位と単量体(M)単位とからなる場合、化合物(MM)単位、単量体(a)単位及び単量体(M)単位の少なくとも一部が(メタ)アクリル系単量体であることが好ましい。
 重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する(メタ)アクリル系単量体単位の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%であることが特に好ましい。すなわち、重合体(A)を構成する構成単位が全て(メタ)アクリル系単量体単位であることが特に好ましい。
 重合体(A)は、重合体(A)に対して上記加水分解処理を行った後に測定される固形酸価が、20mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であることが好ましく、30mgKOH/g以上90mgKOH/g以下であることがより好ましく、30mgKOH/g以上60mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。重合体(A)の固形酸価が上記下限値以上であれば、塗膜溶解性がより優れ、上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる。
 重合体(A)のガラス転移温度(Tg)は、-10℃以上70℃以下が好ましく、0℃以上50℃以下がより好ましく、10℃以上30℃以下がさらに好ましい。重合体(A)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜硬度がより優れ、上記上限値以下であれば、塗膜の溶解性がより優れる。
 重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、2000以上100000以下が好ましく、5000以上50000以下がより好ましく、9000以上20000以下がさらに好ましい。重合体(A)の重量平均分子量が上記下限値以上であれば、と塗膜硬度がより優れ、上記上限値以下であれば、塗膜溶解性がより優れる。
 重合体(A)の分子量分散度は、1.0以上4.0以下が好ましく、1.0以上3.5以下がより好ましく、1.0以上3.0以下がさらに好ましい。
 重合体(A)の溶解度パラメータ(sp)は、5.0以上12.0以下が好ましく、6.0以上11.0以下がより好ましく、7.0以上10.0以下がさらに好ましい。重合体(A)の溶解度パラメータが上記下限値以上であれば、塗膜の溶解性がより優れ、上記上限値以下であれば、耐水性がより優れる。
<重合体の製造方法>
 重合体(A)の製造方法としては、例えば、化合物(MM)を含む単量体混合物を重合する方法が挙げられる。
 単量体混合物は、単量体(a)をさらに含んでいてもよい。
 単量体混合物は、単量体(M)をさらに含んでいてもよい。
 単量体混合物の組成、すなわち単量体混合物を構成する単量体の種類及び単量体混合物全体の質量に対する各単量体の割合(質量%)は、重合体(A)の組成、すなわち重合体(A)を構成する各単量体単位の種類及び重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する各単量体単位の割合(質量%)と同様とされる。
 単量体混合物の重合方法としては、例えば、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法等の公知の重合方法が適用できる。生産性、塗膜性能の点で、溶液重合法が好ましい。溶液重合で用いられる溶媒としては、特に限定されず、一般の有機溶剤を使用できる。
 重合は、公知の重合開始剤を用いて、公知の方法で行えばよい。例えば、単量体混合物をラジカル重合開始剤の存在下に60~180℃(さらには60~120℃)の反応温度で4~14時間(さらには5~10時間)反応させる方法が挙げられる。重合の際、必要に応じて、連鎖移動剤を用いてもよい。
 ラジカル重合開始剤としては、公知のものを使用でき、例えば、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)等のアゾ系化合物;過酸化ラウリル、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-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等の有機過酸化物;等が挙げられる。
 重合開始剤の含有量は、特に限定されず、適宜設定することができる。典型的には、重合性単量体100質量部に対して0.1~20質量部程度である。
 連鎖移動剤としては、公知のものを使用でき、例えば、n-ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、チオグリコール酸オクチル等のチオグリコール酸エステル類、α-メチルスチレンダイマー、ターピノーレン等が挙げられる。
 連鎖移動剤の含有量は、特に限定されず、適宜設定することができる。典型的には、重合性単量体100質量部に対して0.0001~10質量部程度である。
 重合体(A)は、例えば、防汚塗料組成物に用いられる。重合体(A)を含む防汚塗料組成物の塗膜は、海水中等で化合物(MM)単位が加水分解することで海水等への溶解性が高まり防汚効果を発現する。また、この塗膜は、化合物(MM)の代わりに単量体(M)を用いた場合に比べて、初期の溶解性に優れる。
 特に、重合体(A)を構成する全ての構成単位の合計に対する単量体(M)単位の割合が、30質量%以下であれば、塗膜の耐クラック性にも優れる。
 なお、重合体(A)の用途は防汚塗料組成物に限定されるものではなく、他の用途、例えば防曇塗料組成物等に用いることができる。
〔防汚塗料組成物(1)〕
 本発明の一態様に係る防汚塗料組成物(以下、「防汚塗料組成物(1)」とも記す。)は、前記した重合体(A)を含む。
 防汚塗料組成物(1)は、有機溶剤をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(1)は、防汚剤をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(1)は、他の成分をさらに含んでいてもよい。
<有機溶剤>
 有機溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の一価アルコール系溶剤;エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール等の多価アルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;メチルエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル系溶剤;エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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ジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールアセテート系溶剤;酢酸n-ブチル、エチル3-エトキシプロピオネート等の他のエステル系溶剤;n-ペンタン、n-ヘキサン等の脂肪族系炭化水素系溶剤;トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の芳香族系炭化水素系溶剤;等が挙げられる。これらの有機溶剤は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 有機溶剤としては、重合体(A)を溶解可能なものが好ましい。
 有機溶剤の含有量は、防汚塗料組成物の固形分に応じて設定される。
<防汚剤>
 防汚剤としては、無機防汚剤、有機防汚剤等が挙げられ、要求性能に応じて1種又は2種以上を適宜選択して使用することができる。
 防汚剤としては、例えば、亜酸化銅、チオシアン銅、銅粉末等の銅系防汚剤、他の金属(鉛、亜鉛、ニッケル等)の化合物、ジフェニルアミン等のアミン誘導体、ニトリル化合物、ベンゾチアゾール系化合物、マレイミド系化合物、ピリジン系化合物等が挙げられる。これらの防汚剤は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 防汚剤として、より具体的には、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、マンガニーズエチレンビスジチオカーバメイト、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メイト、ロダン銅、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、テトラメチルチウラムジサルファイド、Cu-10%Ni固溶合金、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-プロピニルブチルカーバメイト、ジヨードメチルパラトリスルホン、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、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)-ベンゾイミダゾール、メデトミジン、ピリジン-トリフェニルボラン等が挙げられる。
 防汚剤は、上記の中でも、亜酸化銅及び銅ピリチオンを含むことが好ましい。
 防汚剤が亜酸化銅及び銅ピリチオンを含む場合、それらの質量比は、亜酸化銅/銅ピリチオン=80/20~99/1が好ましく、90/10~99/1がより好ましい。
 防汚剤の含有量は、特に制限されないが、重合体(A)100質量部に対し、10~200質量部が好ましく、50~150質量部がより好ましい。防汚剤の含有量が上記下限値以上であれば、形成される塗膜の防汚効果がより優れ、上記上限値以下であれば、自己研磨性がより優れる。
<他の成分>
 防汚塗料組成物(1)は、重合体(A)以外の他の重合体を含んでいてもよい。
 他の重合体としては、例えば重合体(A)以外の他の熱可塑性樹脂(熱可塑性重合体)等が挙げられる。
 防汚塗料組成物(1)は、他の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。防汚塗料組成物(1)が他の熱可塑性樹脂を含むと、耐クラック性や耐水性等の塗膜物性が向上する。
 他の熱可塑性樹脂としては、例えば、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;シリコーンオイル;ワックス;ワックス以外の常温で固体の油脂、ひまし油等の常温で液体の油脂及びそれらの精製物;ワセリン;流動パラフィン;ロジン、水添ロジン、ナフテン酸、脂肪酸及びこれらの2価金属塩;等が挙げられる。ワックスとしては、例えば、蜜蝋等の動物由来のワックス;植物由来のワックス;アマイド系ワックス等の半合成ワックス;酸化ポリエチレン系ワックス等の合成ワックス等が挙げられる。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。
 可塑剤として機能し、塗膜の耐クラック性や耐剥離性の向上効果が得られる点では、塩素化パラフィンが好ましい。
 沈降防止剤やたれ防止剤として機能し、防汚塗料組成物の貯蔵安定性や顔料分散性の向上効果が得られる点では、半合成ワックス、合成ワックス等の有機系ワックスが好ましく、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ポリアマイドワックスがより好ましい。
 他の熱可塑性樹脂の含有量は、特に制限されないが、重合体(A)100質量部に対し、0.1~50質量部が好ましく、0.1~10質量部がより好ましい。他の熱可塑性樹脂の含有量が上記下限値以上であれば、耐クラック性や耐水性等の塗膜物性がより優れ、上記上限値以下であれば、加水分解性がより優れる。
 防汚塗料組成物(1)が、構造(1)、構造(2)及び構造(3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を含む化合物(MM)単位を含む重合体(A)を含む場合、防汚塗料組成物(1)は、前記式(11)で表される化合物、前記式(12)で表される化合物、及び前記式(13)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種のアルケニル化合物を含むことが好ましい。防汚塗料組成物がアルケニル化合物を含むことにより、防汚塗料組成物の貯蔵安定性が向上する。
 アルケニル化合物としては、貯蔵安定性の向上効果がより優れる点で、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類が好ましい。
 アルケニル化合物の含有量は、重合体(A)中の構造(1)、構造(2)及び構造(3)の合計100モル%に対し、20モル%以上が好ましく、30~1000モル%がより好ましく、40~800モル%がさらに好ましい。アルケニル化合物の含有量が上記範囲内であれば、貯蔵安定性がより優れる。
 防汚塗料組成物(1)は、塗膜表面に潤滑性を付与し、生物の付着を防止する目的で、ジメチルポリシロキサン、シリコーンオイル等のシリコン化合物、フッ素化炭化水素等の含フッ素化合物等を含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(1)は、各種の顔料、脱水剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤(例えば沈降防止剤)、たれ防止剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱性向上剤、スリップ剤、防腐剤、可塑剤、粘性制御剤等を含んでいてもよい。
 顔料としては、酸化亜鉛、タルク、シリカ、硫酸バリウム、カリ長石、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、マイカ、カーボンブラック、弁柄、酸化チタン、フタロシアニンブルー、カオリン、石膏等が挙げられる。特に、酸化亜鉛やタルクが好ましい。
 脱水剤としては、シリケート系、イソシアネート系、オルソエステル系、無機系等が挙げられる。より具体的には、オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル、オルトホウ素エステル、オルト珪酸テトラエチル、無水石膏、焼石膏、合成ゼオライト(モレキュラーシーブ)等が挙げられる。特に、モレキュラーシーブが好ましい。防汚塗料組成物に脱水剤を含有させることによって水分を補足し、貯蔵安定性を向上させることができる。
 熱可塑性樹脂以外の沈降防止剤やたれ防止剤としては、ベントナイト系、微粉シリカ系、ステアレート塩、レシチン塩、アルキルスルホン酸塩等が挙げられる。
 熱可塑性樹脂以外の可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、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;トリクレジルホスフェート(TCP)、トリアリールホスフェート、トリクロロエチルホスフェート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、トリアセチレン等が挙げられる。防汚塗料組成物に可塑剤を含有させることによって塗膜の耐クラック性や耐剥離性を高めることができる。可塑剤としては、上記の中でも、TCPが好ましい。
 防汚塗料組成物(1)は、水を含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(1)の水分含有量は、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。下限は特に限定されず、0質量%であってもよい。水分含有量は、防汚塗料組成物(1)の総質量に対する水の割合である。水分含有量が前記上限値以下であれば、防汚塗料組成物(1)から形成される塗膜の耐水性、乾燥性がより優れる。
 防汚塗料組成物(1)の固形分は、防汚塗料組成物(1)の総質量に対し、40~90量%が好ましく、50~80質量%がより好ましく、60~70質量%がさらに好ましい。
 防汚塗料組成物(1)の25℃におけるB型粘度計で測定されるB型粘度は、5,000mPa・s未満であることが好ましく、4,000mPa・s未満がより好ましく、3,000mPa・s未満がさらに好ましく、2,000mPa・s未満が特に好ましい。防汚塗料組成物のB型粘度が前記上限値以下であれば、塗装しやすい。
 防汚塗料組成物の25℃におけるB型粘度の下限は特に限定されないが、塗装時の塗料タレ抑制の点では、100mPa・s以上が好ましく、200mPa・s以上がより好ましく、300mPa・s以上がさらに好ましく、1,000mPa・s以上が特に好ましい。
 防汚塗料組成物(1)は、重合体(A)を調製し、必要に応じて有機溶剤や防汚剤、他の成分と混合することにより調製できる。
 防汚塗料組成物(1)は、船舶や各種の漁網、港湾施設、オイルフェンス、橋梁、海底基地等の水中構造物等の基材表面に塗膜(防汚塗膜)を形成するために使用できる。
 防汚塗料組成物(1)を用いた塗膜は、基材表面に、直接に、又は下地塗膜を介して形成できる。下地塗膜は、ウオッシュプライマー、塩化ゴム系やエポキシ系等のプライマー、中塗り塗料等を用いて形成できる。
 塗膜の形成は、公知の方法により行うことができる。例えば、基材表面又は基材上の下地塗膜の上に、防汚塗料組成物(1)を、刷毛塗り、吹き付け塗り、ローラー塗り、沈漬塗り等の手段で塗布し、乾燥することにより塗膜を形成できる。
 防汚塗料組成物(1)の塗布量は、一般的には乾燥塗膜として10~400μmの厚さになる量に設定できる。
 塗膜の乾燥は、通常、室温で行うことができ、必要に応じて加熱乾燥を行ってもよい。
〔防汚塗料組成物(2)〕
 本発明の他の一態様に係る防汚塗料組成物(以下、「防汚塗料組成物(2)」とも記す。)は、前記した化合物(MM)を含む。
 防汚塗料組成物(2)は、単量体(a)をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(2)は、単量体(M)をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(2)は、ラジカル重合開始剤をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(2)は、有機溶剤をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(2)は、防汚剤をさらに含んでいてもよい。
 防汚塗料組成物(2)は、他の成分をさらに含んでいてもよい。
 単量体(a)、単量体(M)、ラジカル重合開始剤、有機溶剤、防汚剤、他の成分はそれぞれ前記と同様のものが挙げられる。
 化合物(MM)と単量体(a)と単量体(M)との合計に対する化合物(MM)の割合は、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上50質量%以下がより好ましく、20質量%以上40質量%以下がさらに好ましい。化合物(MM)の割合が上記下限値以上であれば、塗膜の初期の溶解性がより優れ、塗膜を海水等に浸漬した初期の段階から海中生物等の付着防止効果が発現しやすい。化合物(MM)の割合が上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる。
 化合物(MM)と単量体(a)と単量体(M)との合計に対する単量体(a)の割合は、40質量%以上90質量%以下が好ましく、50質量%以上85質量%以下がより好ましく、60質量%以上80質量%以下がさらに好ましい。単量体(a)の割合が上記下限値以上であれば、塗膜の耐クラック性がより優れ、上記上限値以下であれば、化合物(MM)の割合を充分に高くできる。
 化合物(MM)と単量体(a)と単量体(M)との合計に対する単量体(M)の割合は、60質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、0質量%であってもよい。単量体(M)の割合が上記上限値以下であれば、塗膜の耐クラック性がより優れる。
 防汚剤の含有量は、特に制限されないが、化合物(MM)と単量体(a)と単量体(M)との合計100質量部に対し、10~200質量部が好ましく、50~150質量部がより好ましい。防汚剤の含有量が上記下限値以上であれば、形成される塗膜の防汚効果がより優れ、上記上限値以下であれば、自己研磨性がより優れる。
 他の成分のうち他の熱可塑性樹脂の含有量は、特に制限されないが、化合物(MM)と単量体(a)と単量体(M)との合計100質量部に対し、0.1~50質量部が好ましく、0.1~10質量部がより好ましい。他の熱可塑性樹脂の含有量が上記下限値以上であれば、耐クラック性や耐水性等の塗膜物性がより優れ、上記上限値以下であれば、加水分解性がより優れる。
 防汚塗料組成物(2)が、他の成分のうちアルケニル化合物を含む場合、アルケニル化合物の含有量は、化合物(MM)中の構造(1)、構造(2)及び構造(3)の合計100モル%に対し、20モル%以上が好ましく、30~1000モル%がより好ましく、40~800モル%がさらに好ましい。アルケニル化合物の含有量が上記範囲内であれば、貯蔵安定性がより優れる。
 防汚塗料組成物(2)の水分含有量は、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。下限は特に限定されず、0質量%であってもよい。水分含有量が前記上限値以下であれば、防汚塗料組成物(2)から形成される塗膜の耐水性、乾燥性がより優れる。
 防汚塗料組成物(2)の固形分は、防汚塗料組成物(2)の総質量に対し、40~90質量%が好ましく、50~80質量%がより好ましく、60~70質量%がさらに好ましい。
 防汚塗料組成物(2)の25℃におけるB型粘度計で測定されるB型粘度は、5,000mPa・s未満であることが好ましく、4,000mPa・s未満がより好ましく、3,000mPa・s未満がさらに好ましく、2,000mPa・s未満が特に好ましい。防汚塗料組成物のB型粘度が前記上限値以下であれば、塗装しやすい。
 防汚塗料組成物の25℃におけるB型粘度の下限は特に限定されないが、塗装時の塗料タレ抑制の点では、100mPa・s以上が好ましく、200mPa・s以上がより好ましく、300mPa・s以上がさらに好ましく、1,000mPa・s以上が特に好ましい。
 防汚塗料組成物(2)は、化合物(MM)を調製し、必要に応じて単量体(a)や単量体(M)、有機溶剤、防汚剤、他の成分と混合することにより調製できる。
 防汚塗料組成物(2)は、防汚塗料組成物(1)と同様に、船舶や各種の漁網、港湾施設、オイルフェンス、橋梁、海底基地等の水中構造物等の基材表面に塗膜(防汚塗膜)を形成するために使用できる。
 防汚塗料組成物(2)を用いた塗膜は、基材表面に、直接に、又は下地塗膜を介して形成できる。下地塗膜は、ウオッシュプライマー、塩化ゴム系やエポキシ系等のプライマー、中塗り塗料等を用いて形成できる。
 塗膜の形成は、公知の方法により行うことができる。例えば、基材表面又は基材上の下地塗膜の上に、防汚塗料組成物(2)を、刷毛塗り、吹き付け塗り、ローラー塗り、沈漬塗り等の手段で塗布し、乾燥することにより塗膜を形成できる。
 防汚塗料組成物の塗布量は、一般的には乾燥塗膜として10~400μmの厚さになる量に設定できる。
 塗膜の乾燥は、通常、室温で行うことができ、必要に応じて加熱乾燥を行ってもよい。
 以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の部は質量部を表す。
 実施例中の評価は、以下に示す方法で行った。
(固形分(加熱残分))
 測定試料(化合物(MM)の溶液重合品又は重合体含有組成物)0.50gをアルミニウム製の皿に測りとり(測定質量(g))、トルエン3mLをスポイトで加えて皿の底に一様に広げ、70~80℃の水浴上で測定試料を加熱溶解させ、蒸発乾固させた。その後、105℃の熱風乾燥機で2時間の乾燥を行った。測定試料の質量(測定質量(g))と、乾燥後の質量(乾燥後質量(g))とから、以下の式により固形分(加熱残分)を求めた。
 固形分(質量%)=乾燥後質量(g)/測定質量(g)×100
(ガラス転移温度(Tg))
 化合物(MM)又は重合体のガラス転移温度(Tg)は、下記式より算出される絶対温度(K)を摂氏(℃)に換算した値である。
 1/Tg=Σ(wi/Tg
 上記式において、wiは、化合物(MM)又は重合体を構成する単量体iの質量分率を示し、Tgは、化合物(MM)又は重合体を構成する単量体iのホモポリマーのガラス転移温度を示す。
 上記式中のTg及びTgは、絶対温度(K)で表した値である。また、Tgは、「ポリマーハンドブック第4版(POLYMER HANDBOOK FOURTH EDITION)」に記載されている値である。
(固形酸価)
 試料(化合物(MM)の溶液重合品又は重合体含有組成物)約2.5mmolをビーカーに精秤し(A(g))、極微量のフェノールフタレインと0.476wt%パラトルエンスルホン酸水溶液5mL、トルエン/95%エタノール溶液=50/50混合溶液50mLを加えた。70℃60分間撹拌させた後、キシダ化学製の20℃でのファクター(f)が1.003である0.5mol/L水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)で中和滴定を行い、指示薬のうすい紅色が30秒間続いたときを終点とした。(滴定量=B(mL)、KOH溶液の力価=f)。以下の式に従って固形酸価を算出した。
 固形酸価(mgKOH/g)={(B×0.5-0.125)×56.11×f}/(A×樹脂固形分)
(重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn))
 化合物(MM)又は重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)(東ソー(株)製、HLC-8220)を用いて測定した。カラムはTSKgelα-M(東ソー(株)製、7.8mm×30cm)、TSKguardcolumnα(東ソー(株)製、6.0mm×4cm)を使用した。検量線は、F288/F1/28/F80/F40/F20/F2/A1000(東ソー(株)製、標準ポリスチレン)、及びスチレン単量体を使用して作成した。
(溶解度パラメータ(sp))
 化合物(MM)又は重合体の溶解度パラメータ(sp)は、下式のFedorsの推算法により求めた。具体的には、下式により算出した。
  δ(sp)=(ΣEcoh/ΣV)1/2
  式中、ΣEcohは凝集エネルギー(cal/mol)を、ΣVはモル分子容積(cm/mol)を示す。
(重合体含有組成物の粘度)
 乾燥したガードナー気泡粘度管(以下、単に「粘度管」ともいう。)に試料を粘度管の指示線まで入れコルク栓で栓をした。試料を採取した粘度管を、規定の温度(25.0±0.1℃)に調節した恒温水槽中に少なくとも2時間垂直に浸漬して試料を恒温にし、基準管となる粘度管と試料を入れた粘度管を同時に180°回転させ、試料のアワ上昇速度を基準管と比較することで粘度(ガードナー粘度)を決定した。
 重合体含有組成物の25℃にてガードナー気泡粘度計により測定される粘度(以下、「ガードナー粘度」ともいう。)は、Z以下であり、W以下が好ましく、V以下がより好ましい。
 重合体含有組成物の粘度(B型粘度又はガードナー粘度)が前記上限値以下であれば、重合体含有組成物に希釈のための有機溶剤をさらに加えなくても、防汚剤等を配合したり塗装したりすることができ、VOC含有量の少ない塗料組成物が得られる。
 重合体含有組成物は、固形分が少なくとも45質量%での粘度が上記の好ましい上限値以下であることが好ましい。
 樹脂組成物の粘度の下限は特に限定されない。塗装時の塗料タレ抑制の点では、25℃でのガードナー粘度がB以上であることが好ましい。
(静置防汚性)
 防汚塗料組成物を、予め防錆塗料を塗布してあるサンドブラスト鋼板に、乾燥膜厚が200~300μmになるように刷毛で塗布し、乾燥して塗膜を形成し、試験板を得た。この試験板を、三河湾内で6ヶ月間静置した後、塗膜の全面積に対する海中生物が付着した面積の割合(海中生物の付着面積)を調べ、以下の基準で静置防汚性を評価した。
 ◎:海水生物の付着面積が10%以下。
 ○:海水生物の付着面積が10%超20%以下。
 △:海水生物の付着面積が20%超40%以下。
 ×:海水生物の付着面積が40%超。
(塗膜消耗度)
 防汚塗料組成物を、50mm×50mm×2mmの硬質塩化ビニル板に、乾燥膜厚120μmになるようにアプリケーターで塗布し、乾燥して塗膜を形成し、試験板を得た。この試験板を、海水中に設置した回転ドラムに取り付け、周速7.7m/s(15ノット)で回転させた。その状態を3カ月間維持し、3カ月後の塗膜の膜厚(μm)を測定し、1ヵ月あたりの消耗膜厚を消耗度(μm/M)とした。
(防汚塗料組成物の塗膜の耐クラック性)
 防汚塗料組成物を、50mm×50mm×2mmの硬質塩化ビニル板に、乾燥膜厚120μmになるようにアプリケーターで塗布し、乾燥して塗膜を形成し、試験板を得た。この試験板を、海水中に設置した回転ドラムに取り付け、周速7.7m/s(15ノット)で回転させた。その状態を3カ月間維持し、3カ月後の塗膜表面を観察し、以下の基準で耐クラック性を評価した。
 ◎:クラック及び剥離が全く観察されない。
 ○:クラックが部分的に観察される。
 △:一部にクラック、剥離が観察される。
 ×:クラック、剥離が全面に観察される。
 以下の各例で使用した材料は、以下のとおりである。
 MMA:メチルメタクリレート。
 EA:エチルアクリレート。
 BA:n-ブチルアクリレート。
 X-22-174ASX:信越化学工業(株)製、ポリシロキサンブロック含有重合性単量体 MTMA:2-メトキシエチルメタクリレート。
 MTA:2-メトキシエチルアクリレート。
 パーブチルO:t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日油(株)製「パーブチルO(登録商標)」)。
 AMBN:2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)。
 AIBN:2,2’-アゾビスイソブチロニトリル。
 IBVE:イソブチルビニルエーテル。
 EHVE:2-エチルヘキシルビニルエーテル。
 DHP:3,4-ジヒドロ-2H-ピラン。
 添加剤(1):塩素化パラフィン(東ソー(株)製「トヨパラックス(登録商標)150」)。
 添加剤(2):酸化ポリエチレンワックス(楠本化成(株)製「ディスパロン(登録商標)4200-20」)。
 50%ロジン:ロジン(荒川化学工業(株)製「中国ロジン(登録商標)」)の50w%キシレン希釈品。
<単量体Mの製造(IBEMA)>
イソブチルビニルエーテル90.1部(0.9mol)、ヒドロキノン0.14部、フェノチアジン0.28部を室温で撹拌して均一になるまで混合した。空気(10ml/min)を吹込みながら、メタクリル酸51.7部(0.6mol)を、反応液の温度が60℃以下を保つようにして滴下した。滴下後、反応液の温度を80℃まで上げて、6時間反応させた。反応液にt-ブチルメチルエーテル158.7部(1.8mol)を加えて混合し、有機相を20質量%炭酸カリウム水溶液200部で1回洗浄した。有機相に4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル0.03部を加え、エバポレータにより低沸分を留出させた。得られた残渣を減圧蒸留して、沸点60℃/3torrの1-イソブトキシエチルメタクリレート(IBEMA)97.5部(0.52mol)を得た。
<単量体Mの製造(EHEMA)>
 2-エチルへキシルビニルエーテル171.9部(1.1mol)、ヒドロキノン0.32部、フェノチアジン0.61部を室温で撹拌して均一になるまで混合した。空気(10ml/min)を吹込みながら、メタクリル酸86.1部(1.0mol)を、反応液の温度が60℃以下を保つようにして滴下した。滴下後、反応液の温度を80℃まで上げて、5時間反応させた。反応液にt-ブチルメチルエーテル264.5部(3.0mol)を加えて混合し、有機相を20質量%炭酸カリウム水溶液135部で1回洗浄した。有機相に4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル0.07部を加え、エバポレータにより低沸分を留出させた。得られた残渣を減圧蒸留して、沸点99℃/3torrの1-(2-エチルへキシルオキシ)エチルメタクリレート(EHEMA)207.0部(0.85mol)を得た。
<単量体Mの製造(THPMA)>
 3,4-ジヒドロ-2H-ピラン75.7部(0.9mol)、ヒドロキノン0.13部、フェノチアジン0.26部を室温で撹拌して均一になるまで混合した。空気(10ml/min)を吹込みながら、メタクリル酸(MAA)51.7部(0.6mol)を、反応液の温度が60℃以下を保つようにして滴下した。滴下後、反応液の温度を80℃まで上げて、12時間反応させた。反応液にt-ブチルメチルエーテル158.7部(1.8mol)を加えて混合し、有機相を20質量%炭酸カリウム水溶液200部で1回洗浄した。有機相に4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル0.03部を加え、エバポレータにより低沸分を留出させた。得られた残渣を減圧蒸留して、沸点76℃/3torrの2-テトラヒドロピラニルメタクリレート(THPMA)75.7部(0.44mol)を得た。
<連鎖移動剤の製造>
 撹拌装置を備えた合成装置中に、窒素雰囲気下で、酢酸コバルト(II)四水和物の1.00g及びジフェニルグリオキシムの1.93g、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素したジエチルエーテルの80mLを入れ、室温で30分間攪拌した。ついで、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体の10mLを加え、さらに6時間攪拌した。混合物をろ過し、固体をジエチルエーテルで洗浄し、15時間真空乾燥して、赤褐色固体である連鎖移動剤1(bis[(difluoroboryl)diphenylglyoximato]cobalt(II);CoPhBF)を2.12g得た。
<化合物(MM)の製造>
(製造例1)
 撹拌機、冷却管、温度計を備えた重合装置中に、キシレンの50部とMMAの16部、IBEMAの4部、連鎖移動剤1の0.007部を入れて撹拌し、窒素雰囲気下で90℃まで昇温した。次に、この溶液へIBEMAの16部、MMAの64部、AMBNの3.2部をからなる混合物を3時間かけて等速滴下した。さらに1時間90℃で加熱撹拌した。滴下終了30分後、キシレンの16.6部とAMBNの0.2部を30分間かけて等速滴下し、90℃で90分間保持した。その後、反応液を40℃に冷却して、化合物(MM1)の溶液を得た。
(製造例2~6)
 単量体、開始剤及び連鎖移動剤の仕込み量(部)を表1に示すようにしたこと以外は製造例1と同様にして、化合物(MM1~MM6)の溶液を得た。
 表1に、得られた化合物(MM)溶液の固形分、各化合物(MM1~MM6)のTg、固形酸価、Mw、Mn及びspを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
<重合体含有組成物の製造>
(製造例7)
 撹拌機、温度調整機、滴下ロートを備えた反応容器に、キシレンの17.0部を仕込み、窒素雰囲気下で、撹拌しながら90℃に昇温した。続いて、滴下ロートから、製造例1で得たMM1の溶液を固形分換算で50部、MTAの15部、EAの21部、BAの14部、AMBNの7.5部からなる混合物を3時間かけて等速滴下した。滴下終了30分間後、キシレンの7.8部と酢酸ブチルの2.1部、AMBNの7.5部を30分間かけて等速滴下し、90℃で90分間保持した。その後、イソブチルビニルエーテル6.7部添加し反応液を40℃に冷却して、溶液状の重合体含有組成物A-1を得た。
(製造例8~13)
 単量体及び開始剤のAIBNの仕込み量(部)を表2及び3に示すようにしたこと以外は製造例7と同様にして、溶液状の重合体含有組成物A-2~A-13を製造した。
 表2及び3中、化合物(MM)の配合量は、固形分換算の量である。
 表2及び3に、得られた重合体含有組成物(A-1~A-13)の固形分、各重合体含有組成物に含まれる重合体のTg、固形酸価、Mw、Mn及びspを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
<防汚塗料組成物の製造及び評価>
 表4及び5に示す組成に従い、各材料を金属缶に仕込んだ後、ガラスビーズ70gを添加し、撹拌棒にて混合し、さらにロッキングシェーカーにより分散させることで、防汚塗料組成物を得た。
 表4及び5中、組成の欄に記載される数値は、配合量(部)を示す。重合体含有組成物の配合量は、重合体含有組成物全体の量である。
 表4及び5に、得られた防汚塗料組成物の理論固形分、評価結果(静置防汚性、塗膜消耗度、耐クラック性)を示す。理論固形分は、防汚塗料組成物に配合された各材料の固形分から算出された値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 単量体M単位を含む化合物(MM)(マクロモノマー)を用いた実施例1~12の防汚塗料組成物の塗膜は、静置防汚性に優れていた。また、適切な消耗度を有していた。特に、化合物(MM)以外の単量体に基づく構成単位として、単量体M単位を含まないか含んでいても全構成単位に対して6.5質量%以下である重合体を用いた実施例1~3の防汚塗料組成物の塗膜は、耐クラック性にも優れていた。
 一方、単量体M単位を含まないマクロモノマーを用いた比較例1の防汚塗料組成物の塗膜は、静置防汚性に劣っていた。また、消耗度が小さかった。
 本発明の一態様によれば、防汚性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物が得られる化合物及び重合体、並びに防汚性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物を提供できる。また、本発明の一態様によれば、溶解性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物が得られる化合物及び重合体、並びに溶解性に優れる塗膜を形成できる防汚塗料組成物を提供できる。

Claims (15)

  1.  化合物由来の構成単位を含む重合体であって、
     前記化合物が、重量平均分子量10000以下であり、加水分解性を有する置換基を含む構成単位を2以上含み、末端にラジカル重合性基を有し、
     前記化合物のパラトルエンスルホン酸水溶液中で化合物を加熱撹拌する加水分解処理を行った後、0.5mol/L水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)で中和滴定を行い、指示薬のうすい紅色が30秒間続くまで使用した0.5mol/L水酸化カリウム溶液の量から算出された固形酸価が、10mgKOH/g以上である、重合体。
  2.  重合体の総質量に対し、前記化合物由来の構成単位の割合が、5質量%以上である請求項1に記載の重合体。
  3.  式(1)、式(2)又は式(3)で表される置換基を含む重合性単量体単位を含む化合物を共重合して得られる重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Xは-O-、-S-又は-NR11-を示し、R11は水素原子又はアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ、炭素数1~20のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示す。)
  4.  重合体の総質量に対し、前記化合物由来の構成単位の割合が、10質量%以上90質量%以下である請求項3に記載の重合体。
  5.  下記式(MM-1)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (式(MM-1)中、X~Xは、それぞれ独立に水素原子、メチル基、又はヒドロキシメチル基を示し、R及びY~Yは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環式基、又は式(7)、(8)又は(9)を含む置換基を示し、Y~Yのうち2以上が式(7)、(8)又は(9)を含む置換基であり、nは3以上の自然数を示し、Zは末端基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    (式(7)、(8)又は(9)中、Xは-O-、-S-又は-NR11-を示し、R11は水素原子又はアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示し、Rは炭素数1~10のアルキレン基を示し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を示す。)
  6.  前記末端基が、水素原子、又はラジカル重合開始剤に由来する基である、請求項5に記載の化合物。
  7.  重量平均分子量が、2000以上1000000以下である請求項5または6に記載の化合物。
  8.  前記化合物全体の質量に対する式(7)、(8)又は(9)を含む単量体単位の割合が、9質量%以上80質量%以下である請求項5~7のいずれか1項に記載の化合物。
  9.  請求項5~7のいずれか1項に記載の化合物に基づく構成単位を含む、重合体。
  10.  前記重合体の総質量に対し、前記化合物に基づく構成単位の割合が、90質量%以下である請求項9に記載の重合体。
  11.  前記重合体に対してパラトルエンスルホン酸水溶液中で加熱撹拌する加水分解処理を行った後、0.5mol/L水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)で中和滴定を行い、指示薬のうすい紅色が30秒間続くまで使用した0.5mol/L水酸化カリウム溶液の量から算出された固形酸価が150mgKOH/g以下である請求項1~4、9及び10のいずれか1項に記載の重合体。
  12.  (メタ)アクリル系重合体である請求項1~4、及び9~11のいずれか1項に記載の重合体。
  13.  請求項5~8のいずれか1項に記載の化合物を含む、防汚塗料組成物。
  14.  請求項1~4、及び9~11のいずれか1項に記載の重合体を含む、防汚塗料組成物。
  15.  重量平均分子量10000以下であり、加水分解性を有する置換基を含む構成単位を2以上含み、末端にラジカル重合性基を有する化合物と、
     エチレン性不飽和基を有する単量体(ただし前記化合物は除く。)とを重合する、
    (メタ)アクリル系共重合体の製造方法。
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