(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオフィルム形成によって引き起こされる汚損を防止するコーティング組成物であって、
（ｉ）表面コーティング物質、及び
（ｉｉ）架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物であって、酵素同士が多官能性架橋剤によって架橋され、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物が防汚活性を有する又は防汚化合物を生成することを特徴とする架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を含む組成物。
【請求項２】
架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物が、組成物でコーティングされた表面の汚損を低減する又は防止するために有効な量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
多官能性架橋剤が、アルコール、アルデヒド、イミド、シアネート、イソシアネート及びそれらの混合物から選択される官能基の２つ以上を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
酵素が、ヒドロラーゼ、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、リアーゼ及びイソメラーゼから選択されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項５】
酵素が、プロテアーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ及びアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）から選択されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項６】
プロテアーゼがサブチリシンであることを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
組成物が油を基材とした塗料であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項８】
油を基材とした塗料に添加する前に、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を乾燥することを特徴とする請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
さらに、組成物は基質を含み、ここで、基質に作用する時、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物が防汚化合物を生成すること特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項１０】
さらに、組成物は第１の酵素及び第１の基質を含み、ここで、第１の基質への第１の酵素の作用は、第２の基質を提供し、第２の基質に作用する時、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物が防汚化合物を生成することを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項１１】
表面コーティング物質が、溶剤を基材とした系におけるポリ塩化ビニル樹脂、溶剤を基材とした系における塩化ゴム、溶剤を基材とした系又は水性系におけるアクリル樹脂及びメタクリル樹脂、水性の分散系又は溶剤を基材とした系として塩化ビニル‐酢酸ビニルコポリマー系、ポリビニルメチルエーテル、ブタジエン‐スチレンゴム、ブタジエン‐アクリロニトリルゴム及びブタジエン‐スチレン‐アクリロニトリルゴムのようなブタジエンコポリマー、アマニ油のような乾性油、アルキド樹脂、アスファルト、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、天然ロジン、ロジン誘導体、不均化ロジ
ン、部分的重合化ロジン、水素化ロジン、ガムロジン、不均化ガムロジン、非水分散型バインダー系、シリル化アクリレートバインダー系、金属アクリレートバインダー系、誘導体及びそれらの混合物から選択される成分を含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の組成物。
【請求項１２】
防汚組成物の調製方法であって、
（ａ）酵素結晶又は酵素凝集物を調製し、酵素結晶又は酵素凝集物を多官能性架橋剤と反応させ、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を生成する工程、
（ｂ）任意に、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を乾燥する工程、
（ｃ）任意に、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の表面の疎水性を増加させる工程、及び
（ｄ）表面コーティング物質に架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を添加し、請求項１から１１のうちのいずれか１つに記載の組成物を生成する工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
バイオフィルム形成によって引き起こされる汚損を防止するための酵素同士が架橋された架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物のコーティング組成物における使用。
【請求項１４】
酵素がヒドロラーゼ、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、リアーゼ及びイソメラーゼから選択されることを特徴とする請求項１３に記載の架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の使用。
【請求項１５】
酵素が、プロテアーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ及びアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）から選択されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の使用。
【請求項１６】
プロテアーゼがサブチリシンであることを特徴とする請求項１５に記載の架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の使用。
【請求項１７】
製品を請求項１から１１のいずれか１つに記載の組成物の有効な量で接触させることを含む製品上のバイオフィルム形成を防止する方法。
【請求項１８】
製品に請求項１から１１のいずれか１つに記載の組成物の有効な量を適用することを含む製品上のバイオフィルム形成を防止する方法。
【請求項１９】
請求項１から１１のいずれか１つに記載の組成物を有する製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、防汚組成物に関する。特に、本発明は、表面コーティング物質及び多官能性剤と架橋する酵素を含む組成物に関する。また、本発明は、組成物を生産する方法及び組成物を使用して、バイオフィルムの形成を阻害する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術の記載
生物付着（Ｂｉｏｆｏｕｌｉｎｇ）は、絶えず又は断続的に水に接触するあらゆる表面で問題となる。表面上の生体の付着及び増殖は、医療用インプラント及び電子回路類から処理装置、製紙工場及び船のような大きな構築まで及ぶ多くのタイプの設備及び装置に衛生及び機能的な問題をもたらす。
【０００３】
多くの場合では、生物付着は、微視的な有機不純物又はバクテリア及び他の微生物を含んでいる細胞外高分子物質（ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）（ＥＰＳ）の目に見える粘液性の層から成る。生物付着のこのカテゴリーは、マイクロファウリング（ｍｉｃｒｏｆｏｕｌｉｎｇ）、又はより一般的にはバイオフィルムと呼ばれ、表面が水に露出される自然及び産業環境の両方のどこにでも生じる。また、海洋環境における生物付着も藻類及びエボシガイなど、巨視的な有機体を含んでいる。この種の生物付着は、パイプライン、ケーブル、漁網、橋及び石油プラットフォームの柱、及び他の港又は水中技術（ｈｙｄｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ）の構築物など、船及び水中の構造にとって特に問題である。船の燃料消費は、生物付着により４０％まで増加しうる。図１は、バクテリアのバイオフィルムに含まれる細胞外の高分子物質（ＥＰＳ）の構造成分の化学的性質の図式的概観である。
【０００４】
特に、ＵＳ５０７１４７９で議論されるように、船の船体の水中側の海洋生物の増殖は、特別問題である。そのような増殖は、水通過に対する船体の摩擦の抵抗を増加させ、燃料消費を増加及び／又は船の速度の減少に至る。海洋生物の付着が非常に急速に蓄積するので、乾ドックで要求に応じて洗浄し及び塗り重ねる改善策は、高価すぎると一般に考えられる。代替手段であって、この数年にわたって効率を増加して実行されたものは、船体に防汚剤を含むトップコート塗料を塗ることにより汚れる範囲を制限することである。防汚剤は、バイオサイドでよく、これは、長い期間にわたってペンキの表面から除かれるが、船体表面での海洋生物による汚染が阻害できる程度に十分に高い濃度が保たれる。
【０００５】
従来、トリブチルスズ（ＴＢＴ）は特に海中用防汚剤において、広く用いられているバイオサイドだった。しかしながら、水中（海洋）利用でのコーティング組成物中の防汚剤活性成分として商業レベルでのそのような有機スズバイオサイドを使用することにより引き起こされる環境効果に対して高まっている懸念により、使用は事実上止められた。船底用の塗料中２０重量％もの高い濃度で、特に、トリブチルスズ（ｔｒｉｂｕｔｙｌｔｉｎ）−タイプ化合物の広範囲の使用により、浸出による周囲の水の汚染は、ムラサキイガイ及び貝の生物体の減少を引き起こすようなレベルに達した。これらの影響は、フランス‐英国の海岸線に沿って観察され、及び同様の影響が米国と極東の水域で確認された。２００１年の船舶の有害な防汚方法の規制に関する国際条約（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｈａｒｍｆｕｌ  Ａｎｔｉ−Ｆｏｕｌｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）（ＡＦＳ条約）について国際海事機関（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍａｒｉｔｉｍｅ  Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）（ＩＭＯ）国際会議は、ＩＭＯの外交会議にて２００１年１０月に船上のＴＢＴ塗装禁止を採用した。これは２００３年１月１日に発効し、続いて、船から活性のあるＴＢＴコーティングの使用の除去が決定され、２００８年９月１７日に発効した。
【０００６】
現在、最も広く使用された防汚塗料は、ブースターバイオサイド（ｂｏｏｓｔｅｒ  ｂｉｏｃｉｄｅｓ）を有する銅を基材とする（Ｙｅｂｒａ  ｅｔ  ａｌ，  ２００４．  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏａｔｉｎｇｓ  ５０：７５−１０４）。しかしながら、ブースターバイオサイド、例えば、銅ピリチオン（ｐｙｒｉｔｈｉｏｎｅ）又はイソチアゾロン（ｉｓｏｔｈｉａｚｏｌｏｎｅ）は、銅のバイオサイドの作用を補足するのに必要であり、それは、銅に耐性であるいくつかの広範囲の藻の種（例えば、あおのり（Ｅｎｔｅｒｏｍｏｒｐｈａ  ｓｐｐ））に対して効果がない。ブースターバイオサイドは、同様に、環境に有害であるという嫌疑をかけられている。ブースターバイオサイドの安全性は、数人の著者によって調査された。（Ｂｏｘａｌｌ，  ２００４．  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｔｏｄａｙ  ２２（６）：４６−８；  Ｋａｒｌｓｓｏｎ  ａｎｄ  Ｅｋｌｕｎｄ，  ２００４．  Ｍａｒｉｎｅ  Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ２００４；４９：４５６−６４；  Ｋｏｂａｙａｓｈｉ  ａｎｄ  Ｏｋａｍｕｒａ，  ２００２．  Ｍａｒｉｎｅ  Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ２００２；４４：７４８−５１;  Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｕ  ａｎｄ  Ａｌｂａｎｉｓ，  ２００４．  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ２００４；３０：２３５−４８；  Ｒａｎｋｅ  ａｎｄ  Ｊａｓｔｏｒｆｆ，  ２００２  Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ２００２；１１（１０ａ）：７６９−７２）
【０００７】
従って、環境にやさしい防汚成分を提供する要求がある。例えばコーティング組成物など、防汚組成物の中で異なる酵素を使用することは、先行技術から理解される。しかしながら、一旦それが水和されれば、実質的に、ほとんどの酵素がコーティングから比較的速く拡散するので、塗料中で長期に活性を維持することは極めて困難である。更に、乾燥前の塗料中の酵素の安定性は、有機溶媒系塗料中の溶剤により阻害される。本発明は、これらの問題を緩和する。なぜなら、溶液中の酵素と比較して、架橋酵素結晶（ＣＬＥＣ）及び架橋酵素凝集（ＣＬＥＡ）が、安定性を増加させたからだ。さらに、ＣＬＥＣとＣＬＥＡの粒子はそれらの物理的なサイズにより塗料の中で保持されうる。
【発明の概要】
【０００８】
ある態様においては、本発明は、
（ｉ）  表面コーティング物質、及び
（ｉｉ）架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集であって、ここで、酵素が多官能性架橋剤と架橋し、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集が、防汚活性を有する又は防汚化合物を生成することを特徴とする架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集
を含む組成物を提供する。
【０００９】
別の態様においては、本発明は、
（ａ）酵素結晶又は酵素凝集物を調製し、酵素結晶又は酵素凝集物を多官能性架橋剤と反応させ、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を生成する工程、
（ｂ）任意に、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を乾燥する工程、
（ｃ）任意に、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の表面の疎水性を増加させる工程、及び
（ｄ）表面コーティング物質に架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を添加し、本明細書に記載の組成物を生成する工程
を含む防汚組成物の調製方法を提供する。
【００１０】
別の態様においては、本発明は、汚損を防止するために架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の使用を提供する。
【００１１】
別の態様においては、本発明は、本明細書に記載のような有効な量の防汚組成物と製品を接触させることを含む製品上のバイオフィルム形成を防止する方法を提供する。
【００１２】
別の態様においては、本発明は、本明細書に記載のような有効な量の防汚組成物を製品に適用することを含む製品上のバイオフィルム形成を防止する方法を提供する。
【００１３】
別の態様においては、本発明は、本明細書に記載のような組成物を有する製品を提供する。
【００１４】
本発明のさらなる態様は、添付された特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明は、添付の図を参照しつつ、単なる例示としてさらに詳細に記載される。
図１は、バクテリアのバイオフィルムに含まれる細胞外の高分子物質（ＥＰＳ）の構造成分化学的性質の概要の概観を示す。
図２は、サブチリシンプロテアーゼの結晶を示す。
図３は、塗料中のプロテアーゼ活性の棒グラフを示す。
図４は、現場の浮き台（ｒａｆｔ）の試験からのパネルを示す。
図５は、配列番号１のアミノ酸配列を示す。
図６は、異なる系の中でラッカーゼの触媒性能を示す。
図７は、乾燥塗料の中でラッカーゼの相対的な触媒性能を示す。
図８は、乾燥塗料の中のサブチリシン及びサブチリシン‐キトサン複合体の相対的な触媒性能を示す。
図９は、異なる系の中でプロテアーゼの触媒性能を示す。
図１０は、乾燥海中用塗料の中でプロテアーゼの触媒性能を示す。
図１１は、乾燥海中用塗料の中でプロテアーゼの相対的な触媒性能を示す。
図１２は、ＡＳＷの中でインキュベーションの間に触媒活性化の主要なスキームを示す。
図１３は、プロテアーゼのＳＥＭ顕微鏡写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書において、用語「汚損」は、表面上の望まない物質の堆積をいう。この望まない物質は、生物体及び／又は生きていないもの（有機や無機の）を含んでよい。
【００１７】
本明細書において、「防汚（ａｎｔｉ−ｆｏｕｌ（ｓ））」、「防汚する（ａｎｔｉ−ｆｏｕｌｉｎｇ）」、「防汚（ａｎｔｉ−ｆｏｕｌａｎｔｓ）」なる用語における「汚れ（ｆｏｕｌａｎｔｓ）」は、本発明の組成物で処理された表面上に付着及び／又は存在し及び／又は増殖し得る生物体及び生きていないものを含む。生物体は、バクテリア、菌類及び原生動物（特に、バクテリア）など微生物、及び藻類、動植物（特に、脊椎動物、無脊椎動物、エボシガイ類、軟体動物、コケムシ及び多毛虫）のような生物体を含む。生物体は海洋生物でよい。
【００１８】
本明細書では、「防汚活性」は、表面上の望まない物質の堆積を防ぐ又は低減するための、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の活性に関係がある。つまり、本発明の組成物で処理された表面に付着及び／又は存在及び／又は増殖し得る生物体及び生きていないものの量を防ぐ又は低減することである。
【００１９】
当分野では、用語「バイオフィルム」は、一般的に微生物だけによる汚損を記載するために用いる一方、用語「生物付着」はより一般的で、微視的及び肉眼的生物体の両方による汚損をいう。また、用語「バイオフィルム」は、時々「マイクロファウリング（ｍｉｃｒｏｆｏｕｌｉｎｇ）」ともいう一方、肉眼で見える生物体による汚損は、時々「マクロファウリング（ｍａｃｒｏｆｏｕｌｉｎｇ）」ともいう。
【００２０】
本明細書では、「表面コーティング物質」は、表面に付着する物質、又は化合物又は組成物で、表面上にコーティングを提供するものをいう。表面コーティング物質は塗料の分野で周知である。
【００２１】
本明細書において、「架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物が、組成物でコーティングされた表面の汚損を低減する又は防止するために有効な量で存在する」とは、それ自身防汚活性を有する架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を、又は基質上に作用して防汚化合物を生じる架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物、又はさらなる酵素及び／又は架橋酵素結晶及び／又は架橋酵素凝集物及び／又は基質と共役反応に関与して防汚化合物を生じる酵素及び／又は架橋酵素結晶及び／又は架橋酵素凝集物を意味し得る。防汚剤として働く架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の能力、又は防汚剤を生成する酵素／基質システムの能力は、本明細書に記載されたものから選択されるアッセイを使用して決定してよい。本明細書では、汚損を低減することは、本発明の組成物で処理されていない表面と比較して、これに対応する本発明の組成物で処理した表面上に付着及び／又は存在及び／又は増殖し得る生物体及び生きていないもの量の低減をいう。表面上の生物体及び生きていないものの量のこの低減は、処理されていない対応する表面と比較して、少なくとも１％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％であり得る。本明細書では、汚損を防ぐことは、本発明の組成物で処理されていない対応する表面と比較して、本発明の組成物で処理した表面上に付着及び／又は存在及び／又は増殖し得る生物体及び生きていないもの量の低減をいう。
【００２２】
本明細書では、用語「架橋酵素結晶」（ＣＬＥＣ）は、まず、結晶化され、続いて、適切な多官能性架橋剤と架橋された酵素をいう。
【００２３】
本明細書では、用語「架橋酵素凝集物」（ＣＬＥＡ）は、まず、水溶液から沈殿され、酵素分子の物理的な凝集物を得て、続いて、適切な多官能性架橋剤と架橋された酵素をいう。酵素を無機塩類又は有機溶媒を使用して、例えば硫酸アンモニウム又はポリエチレングリコールを使用して沈殿してよい。
【００２４】
組成物
好ましくは、組成物は架橋酵素結晶を含む。好ましくは、組成物は複数の架橋酵素結晶を含む。好ましくは、架橋酵素結晶は同じものである。さらなる態様においては、架橋酵素結晶が少なくとも２つの異なるタイプの酵素結晶を含み、各タイプの酵素結晶は異なる酵素を有する。
【００２５】
好ましくは、組成物は架橋酵素凝集物を含む。好ましくは、組成物は複数の架橋酵素凝集物を含む。好ましくは、架橋酵素凝集物は同じものである。さらなる態様においては、架橋酵素凝集物が少なくとも２つの異なるタイプの酵素凝集物を含み、各タイプの酵素凝集物が異なる酵素を含む。
【００２６】
好ましくは、組成物は油を基材とした塗料である。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は油を基材とした塗料に添加する前に乾燥される。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は凍結乾燥又はスプレー乾燥される。
【００２７】
表面コーティング物質
任意の適切な表面コーティング物質は、本発明の組成物及び／又はコーティングに組み入れられてよい。
【００２８】
表面コーティング物質が、溶剤を基材とした系におけるポリ塩化ビニル樹脂、溶剤を基材とした系における塩化ゴム、溶剤を基材とした系又は水性系におけるアクリル樹脂及びメタクリル樹脂、水性の分散系又は溶剤を基材とした系として塩化ビニル‐酢酸ビニルコポリマー系、ポリビニルメチルエーテル、ブタジエン‐スチレンゴム、ブタジエン‐アクリロニトリルゴム及びブタジエン‐スチレン‐アクリロニトリルゴムのようなブタジエンコポリマー、アマニ油のような乾性油、アルキド樹脂、アスファルト、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、天然ロジン、ロジン誘導体、不均化ロジン、部分的重合化ロジン、水素化ロジン、ガムロジン、不均化ガムロジン、非水分散型バインダー系、シリル化アクリレートバインダー系、金属アクリレートバインダー系、誘導体及びそれらの混合物から選択される成分を含む。
【００２９】
好ましくは、表面コーティング物質はバインダーを含む。好ましくは、バインダーは（天然）ロジン、ロジン誘導体、不均化ロジン、部分的重合化ロジン、水素化ロジン、ガムロジン、不均化ガムロジン、アクリル樹脂、ポリビニルメチルエーテル、酢酸ビニル−塩化ビニル−エチレン  ターポリマー、非水分散型バインダー系、シリル化アクリレートバインダー系及び金属アクリレートバインダー系から選択される。そのようなバインダーは、海洋目的に使用される防汚組成物に特に関心がある。
【００３０】
非水分散型バインダー系（ｓｙｓｔｅｍ）
「非水分散型樹脂」及び同様の表現は、高分子量成分（「シェル成分」）を用いて低い極性溶剤中の非水溶性液体基材へ高い極性、高分子量樹脂の粒状成分（「コア成分」）を安定的に分散させることにより得られる樹脂を含むシェル‐コア構造を意味する。
【００３１】
非水分散型樹脂は、重合性エチレン系不飽和モノマーを炭化水素溶剤中溶解又は膨張するポリマーから作られるシェル成分（分散安定化剤）存在下、炭化水素溶剤中、通常の方法に従って分散重合処理される方法によって調製されてよい。ここで、重合性エチレン系不飽和モノマーは、炭化水素溶剤に可溶性であり、重合して炭化水素溶剤に不溶性であるポリマー（コア成分）を形成する。
【００３２】
使用する非水分散型樹脂はそれ自身知られた樹脂でよく、又は、それは既知の樹脂のように生産することができる。そのような非水分散型樹脂剤及びそれらの調製方法は、例えばＵＳ３，６０７，８２１、ＵＳ４，１４７，６８８、ＵＳ４，４９３，９１４、ＵＳ４，９６０，８２８、日本特許公報２９，５５１／１９７３番及び日本公開特許出願１７７，０６８／１９８２番に記載される。特に、非水分散型樹脂を構成するシェル成分として、例えばＵＳ４，９６０，８２８（日本公開特許出願４３３７４／１９８９番）に記載される低い極性の溶剤に溶解する様々な高分子性物質を使用することができる。
【００３３】
最終のペイント塗料の防汚性の態様から、アクリル樹脂又はビニル樹脂のようなシェル成分を使用してよい。
【００３４】
コア成分として、一般に、高い極性を有するエチレン系不飽和モノマーのコポリマーを使用してよい。
【００３５】
非水分散型樹脂はそれ自身知られた方法によって形成することができる。その例は、コア成分及びシェル成分があらかじめブロック共重合又はグラフト共重合によって形成され、それから、それらは低い極性の溶剤中で混合され、もし必要ならば、反応させ、非水分散型（日本特許公報２９，５５１／１９７３を参照願いたい。）を形成する方法、及び高い極性基を少なくとも一つ有するエチレン系不飽和モノマーが、そのエチレン系不飽和モノマーを溶解するがそこから形成されたポリマー（コア成分）を溶解しない溶剤中、この溶剤中に溶解するか、安定に分散する分散安定剤の存在下、共重合し、もし必要ならば、得られたコポリマーをさらにこの分散安定剤と反応させ、最終の非水分散型をえる方法（米国特許第３，６０７，８２１、日本特許公報４８，５６６／１９８２番、日本公開特許出願１７７，０６８／１９８２番、２７０，９７２／２００１番、４０，０１０／２００１番及び３７，９７１／２００２を参照願いたい）である。後者の方法では、分散安定剤は、分子に低い極性中溶解する成分及び分散される樹脂に親和性を有する成分を含んでいる又は、低い極性溶剤に溶ける特定の組成物の分散安定剤が、シェル成分として存在し、コア成分として分散される成分がモノマーの共重合によって形成される。
【００３６】
本発明において使用されるシェル‐コア構造の非水分散型樹脂では、少なくともコア成分が、遊離酸性基又は海水での加水分解により酸性基に変換可能な遊離酸性基及びシリルエステル基を有することは重要である。好ましくは、コアポリマーのモノマーの５−７５ｗｔ．％、好ましくは５−６０ｗｔ．％、好ましくは７−５０ｗｔ．％が、遊離酸性基を保持すべきである。シリルエステル基は、海水中の加水分解の後、影響力を有するのみである一方、遊離酸性基は、ペイント調合物の特性に直接影響を有するので、シリルエステルモノマーは、コア成分のモノマーの３ｗｔ．％以下であることが重要である。典型的には、コア成分のモノマーの１ｗｔ．％以下がシリルエステルモノマーであり、最も多くの場合、シリルエステル基はコア成分の中に存在しない。
【００３７】
シリルエステルモノマーの例は、アクリル酸又はメタクリル酸のシリルエステルである。
【００３８】
必要であれば、遊離酸性基又はシリルエステル基のごく一部がシェル成分に含まれてよい。しかしながら、シェル成分のモノマーの３ｗｔ．％未満が遊離酸性基又はシリルエステル基であると考えられる。
【００３９】
用語「遊離酸性基」は、酸性形態の酸性基であることを意図する。適切な対イオンが組成物又は環境の中にある場合、そのような酸性基が塩の形態に一時的に存在してよいことは理解されるに違いない。説明に役立つ例として、遊離酸性基が塩水に露出される場合、若干のそのような基がナトリウム塩の形態で存在することがあり得る。
【００４０】
従って、好ましくは、非水分散型樹脂は１５−４００ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂酸価、好ましくは１５〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１８〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇを有する。非水分散型樹脂の総酸価が１５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である場合、ペイント塗料の研磨速度はとても遅くなり得、防汚性がしばしば不十分になる。他方では、総酸価が４００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である場合、研磨速度は、とても速くなり、水抵抗性（海水中のペイン塗料の耐久性）の課題が、問題となり得る。（コア成分及び／又はシェル成分が、前駆体酸性基を含む場合、樹脂酸価は、前駆体酸性基が加水分解によって酸性基に変換された後与えられた樹脂酸価である。）。本明細書において用いられる「樹脂酸価」は、１ｇの樹脂（固形分）を中和するために消費されたＫＯＨの量（ｍｇ）をいい、樹脂（固形分）の酸性基（前駆体酸性基の場合、加水分解により形成される酸性基の含有量）の含有量を示す。
【００４１】
酸性基及び／又は前駆体酸性基の含有量が樹脂酸価として、非水分散型樹脂の総樹脂酸価の少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％になるように酸性基及び／又は前駆体酸性基がコア成分に含まれることが望ましい。
【００４２】
非水分散型樹脂のコア成分中の酸価が、非水分散型樹脂の総酸価値の８０％未満である場合、つまり、シェル成分の酸価が総酸価値の２０％以上ある場合、水抵抗性及び耐久性に関して上記に記載されたような潜在的問題がありうる。更に、コーティング組成物が遊離金属イオンを含む場合、シェル成分の酸価が総酸価の２０％以上ある場合、ゲル化に関する問題が生じうる。
【００４３】
通常、シェル成分が疎水性であることが好ましいといわれる。
【００４４】
通常、非水分散型樹脂中のシェル成分に対するコア成分の乾燥重量比は９０／１０から１０／９０、好ましくは８０／２０から２５／７５、好ましくは６０／４０から２５／７５の範囲の中にあるが、特に限定されない。
【００４５】
更に、非水分散型樹脂の乾燥物質は、通常、コーティング組成物の含水重量に基づき２−３０％、好ましくは４−２５％、好ましくは、５−２５％、好ましくは、５−２０％の範囲を構成されると考えられる。
【００４６】
バインダーになる非水分散型樹脂を分散させるための溶剤として、塗料に一般に使用される様々な有機溶媒は特に制限されずに使用することができる。
【００４７】
非水分散型樹脂塗料組成物の成分を溶解する又は分散する溶剤の例は、
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール及びベンジルアルコールのようなアルコール類、
エタノール／水混合物のようなアルコール／水混合物類、
ホワイトスピリット、シクロヘキサン、トルエン、キシレン及びナフサ溶剤のような脂肪族炭化水素類、脂環式炭化水素類及び芳香族炭化水素類、
メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン、ジアセトンアルコール及びシクロヘキサノンのようなケトン類、
２−ブトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチルエーテル及びブチルジグリコールのようなエーテルアルコール類、
酢酸エチル、酢酸プロピル、メトキシプロピルアセテート、ｎ−ブチルアセテート及び２−エトキシエチルアセテートのようなエステル類、
塩化メチレン、テトラクロロエタン及びトリクロロエチレンのような塩素化炭化水素類、及びそれらの混合物である。
【００４８】
有用な溶剤は、特に炭化水素型溶剤であり、脂肪族溶剤、脂環式溶剤及び芳香族溶剤を含む。本発明では、脂肪族炭化水素溶剤及び／又は脂環式炭化水素溶剤を使用することは好ましい。又は、そのような溶剤を多量に使用することは好ましい。
【００４９】
適切な脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素溶剤は例えば、ｎ‐ヘキサン、イソ‐ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ‐オクタン、イソオクタン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン及びシクロヘプタンを含む。商品は例えば、ミネラルスピリットｅｃ、ｖｍ＆ｐナフサ及びｓｈｅｌｌｚｏｌｅ  ７２（シェル・ケミカル  Ｃｏ．製）、ナフサ３番、ナフサ５番、ナフサ６番及び溶剤７番（エクソン・ケミカル  Ｃｏ．製）、ｉｐ溶剤、１０１６、ｉｐ溶剤１６２０及びｉｐ溶剤２８３５（出光石油化学ｃｏ．、ｌｔｄ製）、及びｐｅｎｇａｚｏｌｅ  ａｎ−４５及びｐｅｎｇａｚｏｌｅ  ３０４０（モービル石油  Ｃｏ．製）を含む。
【００５０】
さらに、芳香族溶媒は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン及びデカリンを含む。商品は例えば、Ｓｏｌｖｅｓｓｏ  １００及びＳｏｌｖｅｓｓｏ  １５０（エクソン・ケミカル  Ｃｏ．製）、及びＳｗａｚｏｌｅ（丸善石油会社製）を含む。
【００５１】
これらの炭化水素型溶剤を単独で又はそれらの２つ以上の混合物として組み合わせて使用してよい。
【００５２】
シリル化アクリレートバインダーシステム系（ｓｙｓｔｅｍ）
さらなる態様においては、コーティング組成物中で使用されるコポリマーが、一般式Ｉの末端基の少なくとも１つを有する側鎖を少なくとも１つ含む：
【化１】
0005728390.tif 000002
ここでｎは１以上の整数である。
【００５３】
ｎが１、２、３又は４以上の整数である場合、これらの場合において、ｎが約５，０００までであることが好ましく、好ましくは、ｎは１から５０の整数であること、好ましくは、ｎは２から１５の整数である。
【００５４】
Ｘは、
【化２】
0005728390.tif 000003
から選択される。
【００５５】
Ｒ１−Ｒ５は、Ｃ１−２０−アルキル、Ｃ１−２０−アルコキシ、フェニル、任意に置換されたフェニル、フェノキシ及び任意に置換されたフェノキシからなる群から選択される各々独立した基である。上記の式Ｉに関して、一般的にアルキル及びアルコキシ基の各々が約５つまでの炭素原子（Ｃ１−５−アルキル）を有することは好ましい。置換されたフェニル基及びフェノキシ基の置換基の説明に役立つ例は、ハロゲン、Ｃ１−５−アルキル、Ｃ１−５−アルコキシ、又はＣ１−１０−アルキルカルボニルを含む。上記に示すように、Ｒ１−Ｒ５は同じ基又は異なる基でよい。
【００５６】
上記一般式Ｉの末端基を含むモノマーは、ＥＰ  ０  ２９７  ５０５  Ｂ１に記載のように合成してよく、つまり、例えばモノマーは縮合により合成してよく、例えばアクリル酸、メタクリル酸又はマレイン酸モノエステルをその分子にＲ３−Ｒ５を有するオルガノシリル化合物と脱水素縮合してよい。例えば、前記オルガノシリル化合物は、１つの末端に２置換されたモノヒドロキシシラン基、３置換モノヒドロキシシラン基、一つの末端に、ヒドロキシメチル基又はクロロメチル基のようなハロゲンメチル基を有するオルガノシロキサン、又は３置換されたシランである。
【００５７】
そのようなモノマーは、（本発明によるコーティング組成物中で使用されるコポリマーを得るために）ビニル重合性モノマーＡと共重合してよい。適切なビニル重合性モノマーの例は、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート及びメトキシエチルメタクリレートのようなメタクリル酸エステル、
エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２エチルヘキシルアクリレート及び２−ヒドロキシエチルアクリレートのようなアクリル酸エステル、
マレイン酸ジメチル及びマレイン酸ジエチルのようなマレイン酸エステル、
フマル酸ジメチル及びフマル酸ジエチルのようなフマル酸エステル、
スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ブタジエン、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、アクリル酸、イソボルニルメタクリル酸塩及びマレイン酸
を含む。
【００５８】
これらのビニル重合性モノマー（Ａ）は、得られるコポリマーに所望の特性を与える成分を修飾するように作用する。また、これらのポリマーは、一般式ＩＩ及びＩＩＩ（下記）の末端基を含むモノマーから構成されたホモポリマーより高い分子量を有するポリマーを得る目的で有用である。ビニル重合性モノマーの量は、得られるコポリマーの全重量の９５のｗｔ．％以下、好ましくは９０のｗｔ．％以下である。従って、上記一般式Ｉの末端基を含むモノマーの量は、少なくとも５ｗｔ．％、特に、少なくとも１０のｗｔ．％である。
【００５９】
一般式Ｉ（上記に示される）の少なくとも１つの末端基を有する少なくとも１つの側鎖を含むコポリマーは、一般式Ｉの末端基を含む少なくとも１つのモノマーをルーチン手順に従って適切な（ビニル）重合開始剤の存在下、上記ビニル重合性モノマー（Ａ）の１以上と重合することにより形成してよい。重合の方法は溶液重合、バルク重合、エマルション重合、サスペンション重合、陰イオン重合及び配位重合を含む。適切なビニル重合開始剤の例は、アゾビスイソブチロニトリル及びトリフェニルメチルアゾベンゼンのようなアゾ化合物、並びに過酸化ベンゾイル及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドのような過酸化物である。
【００６０】
好ましくは、上記に記載された方法によって調製されたコポリマーは、１，０００−１，５００，０００の範囲に重量平均分子量を有し、例えば、５，０００−１，０００，０００の範囲の中、５，０００−５００，０００の範囲の中、５，０００−２５０，０００の範囲の中、又は５，０００−１００，０００の範囲の中のように５，０００−１，５００，０００の範囲の中で重量平均分子量を有する。コポリマーの重量平均分子量が低すぎる場合、硬質で、均一な、かつ耐久性のあるフィルムを形成することは難しい。他方では、コポリマーの重量平均分子量が高すぎる場合、それはワニスを高度に粘着性にする。そのような高粘度ワニスはコーティング組成物の調合物用の溶剤で薄くすべきである。従って、コーティング組成物の樹脂固形分が低減し、１回の適用では薄い乾燥塗膜のみが形成される。これは、適切な乾燥塗膜厚さを得るために、コーティング組成物を何回か適用することが必要であり、不便である。
【００６１】
求められるポリマーの重量平均分子量を決定方法は、多くの異なる方法が当業者に知られるが、ＷＯ  ９７／４４４０１の３４ページに記載されたＧＰＣ方法に従って重量平均分子量が決定されることが望ましい。
【００６２】
別の態様では、コーティング組成物中で使用されるコポリマーは、下記一般式ＩＩの少なくとも１つの末端基を有する少なくとも１つの側鎖を含む。
【化３】
0005728390.tif 000004
ここで、Ｘ、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５は一般式Ｉで記載される。
【００６３】
一般式ＩＩ（上記に示すように）の末端基を有するモノマーの例は、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸（好ましくは１−６の炭素原子を有するモノアルキルエステルの形式で）又はフマル酸（好ましくは１−６の炭素原子を有するモノアルキエステルの形式で）に由来するモノマーのような酸官能性ビニル重合性モノマーである。
【００６４】
上記の式Ｉ又はＩＩの中で示されたトリオルガノシリル（ｔｒｉｏｒｇａｎｏｓｉｌｙｌ）基、つまり―Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）基）に関して、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、Ｃ１−２０−アルキル（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、シクロヘキシル及び置換されたシクロヘキシルのようなシクロアルキル）、アリール基（例えばフェニル及びナフチル）又は置換されたアリール基（例えば、置換されたフェニル及び置換されたナフチル）など、同じものでも異なるものでもよい。置換基の例は、アリールハロゲン、Ｃ１−１８−アルキル、Ｃ１−１０−アシル、スルホニル、ニトロ又はアミノを含む。
【００６５】
従って、一般式Ｉ又はＩＩの中で示される、適切なトリオルガノシリル基（つまり―Ｓｉ（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）基）の具体的な例は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリ−ｎ−プロピルシリル、トリ−ｎ−ブチルシリル、トリ−イソ−プロピルシリル、トリ−ｎ−ペンチルシリル、トリ−ｎ−ヘキシルシリル、トリ−ｎ−オクチルシリル、トリ−ｎ−ドデシルシリル、トリフェニルシリル、トリ−ｐ−メチルフェニルシリル、トリベンジルシリル、トリ−２−メチルイソプロピルシリル、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルシリル、エチルジメチルシリル、ｎ−ブチルジメチルシリル、ジ−イソ−プロピル−ｎ−ブチルシリル、ｎ−オクチル−ジ−ｎ−ブチルシリル、ジ−イソ−プロピルオクタデシルシリル、ジシクロヘキシルフェニルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル、ドデシルジフェニルシリル及びジフェニルメチルシリルを含む。
【００６６】
一般式Ｉ又はＩＩの少なくとも１つの末端基を有する適切なメタクリル酸誘導モノマーの具体的な例は、トリメチルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリエチルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｎ−プロピルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリイソプロピルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｎ−ブチルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリイソブチルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ‐ｎ−アミルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｎ−ヘキシルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｎ−オクチルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｎ−ドデシルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリフェニルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリ−ｐ−メチルフェニルシリル（メタクリレート）アクリレート、トリベンジルシリル（メタクリレート）アクリレート、エチルジメチルシリル（メタクリレート）アクリレート、ｎ−ブチルジメチルシリル（メタクリレート）アクリレート、ジイソプロピル−ｎ−ブチルシリル（メタクリレート）アクリレート、ｎ−オクチルジ−ｎ−ブチルシリル（メタクリレート）アクリレート、ジイソプロピルステアリルシリル（メタクリレート）アクリレート、ジシクロヘキシルフェニルシリル（メタクリレート）アクリレート、ｔ−ブチルジフェニルシリル（メタクリレート）アクリレート及びラウリルジフェニルシリル（メタクリレート）アクリレートを含む。
【００６７】
一般式Ｉ又はＩＩの少なくとも１つの末端基を有する適切なマレイン酸誘導及びフマル酸誘導モノマーの具体的な例は、トリイソプロピルシリルメチルマレエート、トリイソプロピルシリルアミルマレエート、トリ−ｎ−ブチルシリルｎ−ブチルマレエート、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルメチルマレエート、ｔ−ブチルジフェニルシリルｎ−ブチルマレエート、トリイソプロピルシリルメチルフマラート、トリイソプロピルシリルアミルフマラート、トリ−ｎ−ブチルシリルｎ−ブチルフマラート、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルメチルフマラート、及びｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルｎ−ブチルフマラートを含む。
【００６８】
別の態様では、コーティング組成物中で使用されるコポリマーは、一般式ＩＩＩの第二のモノマーＢとともに一般式ＩＩ（上記に議論されたように）の末端基を有するモノマー単位を含む。
Y-(CH(RA)-CH(RB)-O)p-Z          (III)
ここで、ＺはＣ１−２０−アルキル基又はアリール基であり、
Ｙは、アクリロイルオキシ（ａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）基、メタクリロイルオキシ（ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）基、マレイノイルオキシ（ｍａｌｅｉｎｏｙｌｏｘｙ）基又はフマロイルオキシ（ｆｕｍａｒｏｙｌｏｘｙ）基であり、
ＲＡとＲＢは、水素、Ｃ１−２０−アルキル及びアリールから成る群から独立して選択され、
ｐは１から２５の整数である。
【００６９】
ｐ＞２の場合、ＲＡ及びＲＢは、好ましくは水素又はＣＨ３である、つまり、ｐ＞２の場合、好ましくは、モノマーＢは、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコール由来である。
【００７０】
ｐ＝１ならば、Ｃ１−２０−アルキル、又はアリールなどＲＡ及びＲＢがより大きな基であるモノマーを意図する。
【００７１】
式ＩＩＩの中で示すように、モノマーＢは、その分子の中で、不飽和基（Ｙ）及びアルコキシグリコール又はアリールオキシポリエチレングリコールとして、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、マレイノイルオキシ基（好ましくは、モノ−Ｃ１−６−アルキルエステルの形式で）又はフマロイルオキシ基（好ましくは、モノ−Ｃ１‐６つのアルキルエステルの形式で）を有する。アルコキシグリコール基又はアリールオキシポリエチレングリコール基において、ポリエチレングリコールの重合（ｐ）の程度は１〜２５である。
【００７２】
アルキル又はアリール基（Ｚ）の例は、Ｃ１−１２−アルキル（例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、シクロヘキシル及び置換されたシクロヘキシルのようなシクロアルキル）、アリール（例えばフェニル及びナフチル）及び置換されたアリール（例えば置換されたフェニル及び置換されたナフチル）を含む。アリール用置換基の例は、ハロゲン、Ｃ１−１８−アルキル基、Ｃ１−１０−アルキルカルボニル、ニトロ又はアミノを含む。
【００７３】
分子中に（メタクリロイルオキシ）アクリロイルオキシ基を有するモノマーＢの具体的な例は、メトキシエチル（メタクリレート）アクリレート及びエトキシエチル（メタクリレート）アクリレート、プロポキシエチル（メタクリレート）アクリレート、ブトキシエチル（メタクリレート）アクリレート、ヘキソキシエチル（メタクリレート）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタクリレート）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタクリレート）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタクリレート）アクリレート、及びエトキシトリエチレングリコール（メタクリレート）アクリレートを含む。
【００７４】
分子中にマレイノイルオキシ基又はフマロイルオキシ基を有するモノマーＢの具体的な例は、メトキシエチルｎ−ブチルマレエート、エトキシジエチレングリコールメチルマレエート、エトキシトリエチレングリコールメチルマレエート、プロポキシジエチレングリコールメチルマレエート、ブトキシエチルメチルマレエート、ヘキソキシエチルメチルマレエート、メトキシエチルｎ−ブチルフマラート、エトキシジエチレングリコールメチルフマラート、エトキシトリエチレングリコールメチルフマラート、プロポキシジエチレングリコールメチルフマラート、ブトキシエチルメチルフマラート及びヘキソキシエチルメチルフマラートを含む。
【００７５】
当業者によって理解されるように、他のビニルモノマーは、一般式ＩＩ（上記に示すように）の末端基を有するモノマー単位を含んで得られるコポリマーや、式ＩＩＩ（上記に示すように）の第２のモノマーＢと組み合わせて一般式ＩＩ（上記に示すように）の末端基を有するモノマー単位を含んで得られるコポリマーに組み入れられてよい。
【００７６】
前述のモノマーと共重合する他のモノマーに関して、上記に議論されたビニル重合性モノマー（Ａ）のような様々なビニルモノマーを使用してよい。
【００７７】
モノマー混合物では、一般式ＩＩの末端基を有するモノマー、モノマーＢ及びそれらと共重合する他のモノマー（例えばモノマーＡ）の割合は、コーティング組成物の使用に依存して、適切に決定されてよい。しかしながら、一般式ＩＩの末端基を有するモノマーの割合が、一般的に、モノマーの全重量に基づいて、１−９５ｗｔ．％、モノマーＢの割合は、１−９５ｗｔ．％及びそれらと共重合する他のモノマーの割合は、０−９５ｗｔ．％が望ましい。
【００７８】
従って、一般式ＩＩの末端基を有するモノマー単位及びモノマー単位Ｂ（及び任意にモノマーＡ）の組合せを含むコポリマーは、ポリマー化学において当業者に知られるだろう通常の方法で、溶液重合、バルク重合、エマルション重合及びサスペンション重合のような様々な方法のいずれかで、ビニル重合開始剤存在下そのようなモノマー混合物を重合することにより得ることができる。しかしながら、溶液重合方法又はバルク重合方法を用いることが好ましい。
【００７９】
ビニル重合開始剤の例は、アゾビスイソブチロニトリル及びトリフェニルメチルアゾベンゼンのようなアゾ化合物、並びに、過酸化ベンゾイル、ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシド、ｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシベンゾエート及びｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシイソプロピルカルボネートのような過酸化物を含む。
【００８０】
かくして、得られたコポリマーの分子量は、重量平均分子量において、１，０００−１５０，０００の範囲が望ましく、好ましくは３，０００−１００，０００の範囲、好ましくは５，０００−１００，０００の範囲である。分子量が低すぎると、正常な塗膜を形成するのが困難になり、一方、分子量が高すぎると、１回のコーティング操作では薄い塗膜を与えるだけという不利益をもたらし、つまり、コーティング操作を何度も行なわれなければならない。ポリマー溶液の固形分を５−９０ｗｔ．％の範囲に、好ましくは１５−８５ｗｔ．％の範囲に調整することが好ましい。
【００８１】
さらなる態様においては、コーティング組成物の中で使用されるコポリマーが、一般式ＩＶの第二のモノマーＣと組み合わせて一般式ＩＩ（上記に議論されたように）の末端基を有するモノマー単位を含む
【化４】
0005728390.tif 000005
ここで、Ｙは、アクリロイルオキシ（ａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）基、メタクリロイルオキシ（ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）基、マレイノイルオキシ（ｍａｌｅｉｎｏｙｌｏｘｙ）基又はフマロイルオキシ（ｆｕｍａｒｏｙｌｏｘｙ）基であり、
Ｒ６及びＲ７の両者は、Ｃ１−１２−アルキルである。
【００８２】
式ＩＶの中で示されるように、モノマーＣは、不飽和基（Ｙ）及びヘミ‐アセタール基として、その分子の中にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、マレイノイルオキシ基（好ましくはモノ−Ｃ１−６−アルキルエステルの形式で）、又はフマロイルオキシ基（好ましくはモノ−Ｃ１−６−アルキルエステルの形式で）を有する。
【００８３】
ヘミ‐アセタール基では、Ｒ６の例は、Ｃ１−１２−アルキル、好ましくはＣ１−４−アルキル（例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、イソプロピル、イソブチル及びｔｅｒｔ-ブチル）を含み、Ｒ７の例は、Ｃ１−１２−アルキル、好ましくはＣ１−８−アルキル（例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル及びｔｅｒｔ-ブチル）及び置換又は非置換のＣ５−８−シクロアルキル（例えばシクロヘキシル）を含む。
【００８４】
モノマーＣは、アルキルビニルエーテル（例えばエチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル及び２‐エチルヘキシルビニルエーテル）、又はシクロアルキルビニルエーテル（例えばシクロヘキシルビニルエーテル）とアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸（又はそのモノエステル）及びフマル酸（又はそのモノエステル）から選択されるカルボキシ基含有ビニルモノマーの通常の付加反応によって調製することができる。
【００８５】
当業者によって理解されるように、他のビニルモノマーも、式ＩＶ（上記に示すように）の第２のモノマーＣとともに一般式ＩＩ（上記に示すように）の末端基を有するモノマー単位を含む得られるコポリマーに組み入れられてよい。
【００８６】
前述のモノマーと共重合する他のモノマーに関して、上記に議論されたビニル重合性モノマー（Ａ）のような様々なビニルモノマーを使用してよい。
【００８７】
モノマー混合物では、一般式ＩＩの末端基を有するモノマー、モノマーＣ及びそれらと共重合する他のモノマー（例えばモノマーＡ）の割合は、コーティング組成物の使用に依存して、適切に決定されてよい。しかしながら、一般的に、一般式ＩＩの末端基を有するモノマーの割合が、モノマーの全重量に基づいて、１−９５ｗｔ．％（好ましくは１−８０ｗｔ．％）、モノマーＣの割合は、１−９５ｗｔ．％（好ましくは１−８０ｗｔ．％）及びそれらと共重合する他のモノマーの割合は、９８ｗｔ．％以下が望ましい。
【００８８】
従って、一般式ＩＩの末端基を有するモノマー単位及びモノマー単位Ｃ（及び任意にモノマーＡ）の組合せを含むコポリマーは、ポリマー化学分野において当業者に知られるだろう通常の方法で、溶液重合、バルク重合、エマルション重合及びサスペンション重合のような様々な方法のいずれかで、ビニル重合開始剤存在下そのようなモノマー混合物を重合することにより得ることができる。しかしながら、溶液重合方法又はバルク重合方法を用いることが好ましい。
【００８９】
ビニル重合開始剤の例は、アゾビスイソブチロニトリル及びトリフェニルメチルアゾベンゼンのようなアゾ化合物、並びに、過酸化ベンゾイル、ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシド、ｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシベンゾエート及びｔｅｒｔ‐ブチルペルオキシイソプロピルカルボネートのような過酸化物を含む。
【００９０】
このようにして、得られたコポリマーの分子量は、重量平均分子量において、１，０００−１５０，０００の範囲が望ましく、好ましくは３，０００−１００，０００の範囲、好ましくは５，０００−１００，０００の範囲である。分子量がとても低すぎると、正常な塗膜を形成するのが困難になり、一方、分子量が高すぎると、１回のコーティング操作では薄い塗膜しか与えないという不利益をもたらし、従って、コーティング操作を何度も行なわれなければならない。
【００９１】
バインダーコポリマーの化学的性質が上述のようであることが好ましいけれども、少し異なる構造を有する他のシリル含有コポリマーも本明細書に記載の目的に有用であり得る。従って、上記の化学的性質と比較して、少し異なる構造を有するバインダーコポリマーの例は、式Ｖの少なくとも１つの末端基を有する少なくとも１つの側鎖を含むバインダーコポリマーである。
【化５】
0005728390.tif 000006
ここで、Ｘ、ｎ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は一般式Ｉに関連して上記に記載の通りである。
【００９２】
金属アクリレートバインダー系（ｓｙｓｔｅｍ）
別の様相では、本発明によるコーティング組成物中で使用されるコポリマーは、一般式ＶＩの少なくとも１つの末端基を有する少なくとも１つの側鎖を含む。
-X-O-M-(L)n        (VI)
【００９３】
ここで、Ｘは、
【化６】
0005728390.tif 000007
から選択される。
【００９４】
ここで、ｎは、一般式Ｉに関して上記に記載の通りである。
【００９５】
Ｍは金属である。２以上の原子価を有する任意の金属である金属（Ｍ）を使用してよい。適切な金属の具体的な例は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｂａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＳｎから選択されてよい。好ましい例は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ及びＴｅであり、特に、Ｃｕ及びＺｎである。金属を含むコポリマーを合成する場合、金属はその酸化物、水酸化物又は塩化物の形態で使用されてよい。しかしながら、金属は、他のハロゲン化物（そのフッ化物、ヨウ化物又は臭化物塩など）の形態又はその硫化物又は炭酸塩の形態で使用されてもよい。
【００９６】
Ｌはリガンドである。
【００９７】
一般式Ｉ又はＩＩ（上記に示すように）の末端基を有するモノマーの例は、酸官能性ビニル重合性モノマーであり、例えば、メタクリル酸、アクリル酸、ｐ−スチレンスルホン酸、２−メチル−２−アクリルアミドプロパンスルホン酸、メタクリルアシッドホスホキシプロピル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ  ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ）、メタクリル３−クロロ−２−アシッドホスホキシプロピル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ  ３−ｃｈｌｏｒｏ−２−ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ）、メタクリルアシッドホスホキシエチル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ  ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ）、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、モノアルキルイタコネート（例えばメチル、エチル、ブチル、２‐エチルヘキシル）、モノアルキルマレエート（例えばメチル、エチル、ブチル、２‐エチルヘキシル）重合性不飽和モノマーを含む水酸基を有する酸無水物のハーフエステル（例えば２−ヒドロキシエチルメタクリレートを有する無水コハク酸、無水マレイン酸又は無水フタル酸のハーフエステル）である。
【００９８】
当業者によって理解されるとともに、及び詳細に下記に議論されるように、前述のモノマーは１つ以上のビニル重合性モノマーと共重合してもよい（本発明によるコーティング組成物の中で使用されるコポリマーを得るために）。そのようなビニル重合性モノマーの例は、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、２‐エチルヘキシルアクリレート、２‐エチルヘキシルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジメチルイタコネート、ジブチルイタコネート、ジ−２−エチル・ヘキシル・イタコネート、マレイン酸ジメチル、ジ（２‐エチルヘキシル）マレエート、エチレン、プロピレン及び塩化ビニルある。
【００９９】
リガンド（Ｌ）に関して、個々のリガンドがそれぞれ好ましくは、
【化７】
0005728390.tif 000008
からなる群から選択される。
ここで、Ｒ４は、１価の有機残基である。
【０１００】
好ましくは、Ｒ４は、
【化８】
0005728390.tif 000009
からなる群から選択される。
ここでＲ５は、水素又は１から２０の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ｒ６及びＲ７は、１から１２の炭素原子を有する炭化水素基を各々が独立して表わす。
【０１０１】
Ｒ８は１から４の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ｒ９は、アビエチン酸、パルストリック酸（ｐａｌｌｕｓｔｒｉｃ  ａｃｉｄ）、ネオアビエチン酸、レボピマール酸、デヒドロアビエチン酸（ｄｅｈｙｄｒｏａｂｉｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、ピマール酸、イソピマール酸（ｉｓｏｐｉｍａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、サンダラコピマル酸（ｓａｎｄａｒａｃｏｐｉｍａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、及びΔ８、９−イソピマール酸のような５から２０の炭素原子を有する環式炭化水素基である。
【０１０２】
リガンド（Ｌ）として用いてよい化合物の例は次のとおりである。
（１）下記の基を含む化合物
【化９】
0005728390.tif 000010
例えば、レブリン酸のような脂肪族系酸、
ナフテン酸、ショールムーグリン酸、ヒドノカルプシック酸（ｈｙｄｎｏｃａｒｐｕｓｉｃ  ａｃｉｄ）、ネオアビエチン酸（ｎｅｏ  ａｂｉｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、レボピマール酸（ｌｅｖｏ  ｐｉｍａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、パルストリン酸、２−メチル−ビシクロ−２，２，１−ヘプタン−２−カルボン酸のような脂環式酸、
サリチル酸、クレソチン酸、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ酸、ｐ−オキシ安息香酸のような芳香族カルボン酸、
モノクロロ酢酸、モノフルオロ酢酸のようなハロゲンを含む脂肪族系酸、
２、４、５つの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、３、５‐ジクロロ安息香酸のようなハロゲンを含む芳香族酸、
キノリンカルボン酸、ニトロ安息香酸、ジニトロ安息香酸、ニトロナフタレンカルボン酸のような窒素を含む有機酸、
プルビン酸、ブルピン酸（ｖｕｌｐｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）のような、ラクトンカルボン酸、
ウラシル−４−カルボキシル酸、５つのフルオロウラシル−４−カルボキシル酸、ウラシル−５−カルボキシル酸のようなウラシル誘導体、
ペニシリンＶ、アンピシリン、ペニシリンＢＴ、ペニシラン酸、ペニシリンＧ、ペニシリンＯのようなペニシリン誘導カルボン酸、
リファマイシンＢ、ルセンソマイシン、サルコマイシン（Ｓａｌｃｏｍｙｃｉｎ）、クロラムフェニコール（ｃｈｌｏｒｏａｍｐｈｅｎｉｃｏｌ）、バリオチン、トリパシジン（Ｔｒｙｐａｃｉｄｉｎｅ）、及び様々な合成脂肪酸。
【０１０３】
（２）下記の基を含む化合物
【化１０】
0005728390.tif 000011
例えば、ジメチルジチオカルバメート及び他のジチオカルバメート。
【０１０４】
（３）下記の基を含む化合物
【化１１】
0005728390.tif 000012
例えば１−ナフトール−４−スルホン酸、ｐ−フェニルベンゼンスルホン酸、β−ナフタレンのスルホン酸及びキノリンスルホン酸のような硫黄を含む芳香族化合物。
【０１０５】
（４）下記に示す基を含む化合物のような基を含む化合物
【化１２】
0005728390.tif 000013
【０１０６】
（５）下記に示す基を含む化合物
【化１３】
0005728390.tif 000014
多様なチオカルボン酸の化合物など
【化１４】
0005728390.tif 000015
【０１０７】
（６）‐Ｏ‐又は‐ＯＨ基を含む化合物
例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、チモール、カルバコール（ｃａｒｖａｃｏｌ）、オイゲノール、イソオイゲノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、グアヤコール（ｇｕａｊａｃｏｌ）、ブチルスチルベン、（ジ）ニトロフェノール、ニトロクレゾール、サリチル酸メチル、サリチル酸ベンジル、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−及びペンタ−クロロフェノール、クロロクレゾール、クロロキシレノール、クロロチモール、ｐ−クロロ−ｏ−シクロ−ヘキシルフェノール、ｐ−クロロ−ｏ−シクロペンチルフェノール、ｐ−クロロ−ｏ−ｎ−ヘキシルフェノール、ｐ−クロロ−ｏ−ベンジルフェノール、ｐ−クロロ−ｏ−ベンジル−ｍ−クレゾール及び他のフェノール、
β‐ナフトール、８−ヒドロキシキノリン。
【０１０８】
一般的に好ましくはないが、１つ以上又はすべてのリガンド（Ｌ）が―ＯＨ基であることもありえる。
【０１０９】
本発明によるコーティング組成物の中で使用されるコポリマーは、例えばＥＰ  ０  ２０４の４７１  Ｂ１、ＥＰ  ０  ３４２  ２７６のＢ１、ＥＰ  ０  ２０４  ４５６  Ｂ１に記載されたように調製されよく、つまり、下記方法のうちの１つによって調製されてよい。
【０１１０】
末端部分で所望の有機酸金属エステル結合を有する重合性不飽和モノマーが、まず調製され、他の重合性不飽和モノマーと共同重合される方法。
【０１１１】
他の重合性不飽和モノマーと重合性不飽和有機酸モノマーの共重合によって得られるコポリマーを１価の有機酸及び金属酸化物、塩化物又は水酸化物と反応させる、あるいは１価のカルボキシル酸金属エステルとエステル交換反応させる方法。より具体的には、コポリマーは下記方法のうちどちらかで調製されてよい。
【０１１２】
（１）
（ａ）金属酸化物、水酸化物、硫化物又は塩化物、
（ｂ）１価の有機酸又はそのアルカリ金属塩、及び、
（ｃ）重合性不飽和有機酸又はそのアルカリ金属塩
の混合物を所望の金属エステル生成物の分解温度より低い温度で攪拌下で加熱し、アルカリ金属塩化物、水、１価の有機酸金属エステル；二官能基重合性不飽和有機酸金属塩など副産物を除き、重合性不飽和有機酸と１価の有機酸の間で精製した金属エステルを得る。
【０１１３】
前述の反応において、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の化学量を使用することは、必ずしも必要なく、所望の生成物を得るために、当量比において、（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝１：０．８−３：０．８−２で使用してよい。
【０１１４】
重合性不飽和有機酸及び１価の有機酸又は前記金属エステルと１価の有機金属エステルの混合物の間でこのように得られた金属エステルをその後、他の共重合性モノマーとホモ重合又は共重合させ、上記の式Ｉ又はＩＩに示すように少なくとも末端基を有する少なくとも１つの側鎖を有する所望のコポリマーを得る。
【０１１５】
（２）あるいは、
（ｄ）側鎖に有機酸又はそのアルカリ金属塩を有するコポリマー、
（ｅ）金属酸化物、水酸化物、硫化物又は、塩化物、及び
（ｆ）１価の有機酸
の混合物を所望の金属エステルを含むコポリマーの分解温度より低い温度で攪拌下で加熱し、所望により、副産物を除去し、また、上記式Ｉ又はＩＩに示されるように少なくとも１つの末端基を有する少なくとも１つの側鎖を有するコポリマーを得る。
【０１１６】
この反応で使用される材料の比率に関して、当量比に換算して、（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）＝１：０．８−１．５：０．８−２及びより好ましくは、１：１．０−１．２：１．０−１．５で用いることが望ましい。
【０１１７】
低沸点の１価の有機酸を選択し、反応を脱水より行う場合、１価の有機酸が水と一緒に蒸留され、金属結合がポリマー鎖間で形成されるという恐れがあり、それによって、生成物の粘性及びゲル化の増加を引き起こす。従って、特にこの場合では、上記に示すものより高い量の（ｆ）を使用することが好ましい。
【０１１８】
（３）あるいは、所望の生成物は、側鎖にて有機酸（ｇ）を有するコポリマーを所望の生成物の分解温度より高くない温度にて１価の有機酸金属エステル（ｈ）と反応させ、それにより、使用される材料間のエステル交換反応をもたらすことにより調製してよい。
【０１１９】
この反応において、選択された１価の有機酸が低沸点（例えば、酢酸のように）を有する場合、金属エステル結合形成がポリマー鎖間で形成されるという恐れがあり、従って反応を注意深くコントロールしかつ進めるべきである。通常、材料（ｈ）は、（ｇ）の１当量当たり、０．３〜３当量、より好ましくは、０．４〜２．５当量の量で用いる。
【０１２０】
使用される重合性不飽和有機酸（ｃ）の例は、メタクリル酸、アクリル酸、ｐ−スチレンスルホン酸、２−メチル−２−アクリルアミドプロパンスルホン酸、メタクリルアシッドホスホキシプロピル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ  ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ）、メタクリル３−クロロ−２−アシッドホスホキシプロピル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ  ３−ｃｈｌｏｒｏ−２−ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｘｙ  ｐｒｏｐｙｌ）、メタクリルアシッドホスホキシエチル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌ  ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈｏｘｙ  ｅｔｈｙｌ）、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、モノアルキルイタコネート（例えばメチル、エチル、ブチル、２‐エチルヘキシル）、モノアルキルマレエート（例えばメチル、エチル、ブチル、２‐エチルヘキシル）重合性不飽和モノマーを含む水酸基を有する酸無水物のハーフエステル（例えば２−ヒドロキシエチル（メタクリレート）アクリレートを有する無水コハク酸、無水マレイン酸又は無水フタル酸のハーフエステル）を含む。
【０１２１】
１価の有機酸（ｂ）に関して、任意の脂肪族、芳香族、脂環式、又はヘテロ環式の有機酸を使用してよい。そのような酸の代表例は次のとおりである。それは、
酢酸、プロピオン酸、レブリン酸安息香酸、サリチル酸、乳酸、３、５‐ジクロロ安息香酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ニトロ安息香酸、リノレン酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、フルオロ酢酸、プルビン酸、アビエチン酸、メルカプトベンゾチアゾール、ｏ−クレソチン酸、ナフトール−１−カルボン酸、ｐ−フェニルベンゼンスルホン酸、ｐ−オキシ安息香酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、ナフテン酸、ｂ−ナフタレンスルホン酸、ナフトール−１−スルホン酸、５−クロロ−α、α−ビス（３，５−ジクロロ−２−ヒドロキシフェニル）トルエンスルホン酸、ｐ−フェニル安息香酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ｐ−ベンゼンクロロスルホン酸、ジメチルジチオカルバミン酸、ジエチルジチオカルバミン酸、ジブチルジチオカルバミン酸、リトコール酸、フェノキシ酢酸、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸、ピバル酸、吉草酸及び様々な合成脂肪酸である。
【０１２２】
前述の他の重合性不飽和モノマーに関して、通常使用する任意のエチレン系不飽和モノマーを使用してよい。そのようなモノマーの例は、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、２‐エチルヘキシルアクリレート、２‐エチルヘキシルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジメチルイタコネート、ジブチルイタコネート、ジ−２−エチルヘキシルイタコネート、マレイン酸ジメチル、ジ（２‐エチルヘキシル）マレエート、エチレン、プロピレン及び塩化ビニルある。コモノマーのあるタイプは、アクリル又はメタクリルエステルであって、ここでアルコール残基がかさばった炭化水素基又はソフトセグメントを含み、例えば、４以上の炭素原子を有する分岐アルキルエステル又は６以上の原子を有するシクロアルキルエステル又は末端アルキルエーテル基を任意に有するポリアルキルエングリコールモノアクリレート又はモノメタクリレート又はカプロラクトンを有する２−ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート付加物、例えば、ＥＰ  ０  ７７９に３０４のＡ１に記載されるものである。
【０１２３】
所望により、ヒドロキシを含むモノマー、２−ヒドロキシ−エチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなども使用してよい。
【０１２４】
側鎖にて有機酸基を有するポリマー（ｄ）及び（ｇ）に関して、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、油変性アルキド樹脂、脂肪酸変性アルキド樹脂及び／又はエポキシ樹脂を有する有機酸である。
【０１２５】
得られるコポリマーにおいて、すべての有機酸側基が金属エステル結合を含む必要性が必ずしもないことが注目されるべきである。必要に応じて、有機酸側基のいくつかは遊離酸の形で未反応のままでよい。
【０１２６】
メタルを含むコポリマーの重量平均分子量は、一般的に１，０００から１５０，０００までの範囲、例えば、３，０００から１００，０００までの範囲のような、好ましくは５，０００から６０，０００までの範囲である。
【０１２７】
問題のポリマーの重量平均分子量を決定するための多くの異なる方法は、当業者に知られるが、ＷＯ  ９７／４４４０１の３４ページに記載されるＧＰＣ方法に従って重量平均分子量を決定することが好ましい。
【０１２８】
本発明の別の興味ある実施態様においては、コーティング組成物は、１：１のリガンド対金属配位比に少なくとも等しい有機リガンドの量をさらに含み、前記有機リガンドは、芳香族ニトロ化合物、ニトリル、尿素化合物、アルコール、フェノール、アルデヒド、ケトン、カルボン酸及び有機硫黄化合物からなる群から選択され、それにより、イン  シトゥ（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で、上記に記載のコポリマーは、有機リガンドとポリマー錯体を形成する。
【０１２９】
かくて、上記に規定されたコポリマーがハイブリッド塩と考えられる場合、各金属原子への有機リガンドの配位によって、ハイブリッド塩のイオンの会合が、著しく遅れ、有機リガンドを含んでいない対応する溶液と比較して、溶液でのより低い粘性を有するだろう。更に、改善が金属イオンの徐放性及びフィルム消費速度の両方で見られてよい。別の重要な利点は、錯体ハイブリッド塩が従来の防汚剤及び酸化銅（Ｉ）、酸化亜鉛などの色素ともはや反応しない事実である。従って、本発明のコーティング組成物は従来の防汚剤及び色素と適合する。
【０１３０】
ハイブリッド塩の形成に有用な一塩基の有機酸の例は、
酢酸、プロピオン酸、ラク酸、ラウリン酸、ステアリン酸、リノール酸、オレイン酸、ナフテン酸、クロロ酢酸、フルオロ酢酸、アビエチン酸、フェノキシ酢酸、吉草酸、ジクロロフェノキシ酢酸、安息香酸、又はナフトエ酸などモノカルボン酸、及び
ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、又はｐ−フェニルベンゼンスルホン酸などモノスルホン酸を含む。
【０１３１】
重合体ハイブリッド塩を生成する好ましい方法は、日本特許公開  １６８０９／１９８９番に記載されている。この方法によれば、ペンダント酸性基を含んでいるコポリマーを低沸点‐一塩基の有機酸及び高沸点‐一塩基の有機酸の金属塩で同時に反応させ、ポリマーペンダント酸性陰イオン及び高沸点‐一塩基酸性陰イオンの両方が、同じ金属陽イオンに結合するハイブリッド塩を形成する。例えば、ポリマー酸及びナフテン酸を有するハイブリッド銅塩を酢酸銅（ＩＩ）とナフテン酸でポリマー酸を反応させることにより得てよい。
【０１３２】
このように生成されたポリマーハイブリッド塩は、イオンの会合により擬架橋形態をとり、従って、溶液での比較的高い粘度を有する。しかしながら、粘性は、本明細書に記載されるようなハイブリッド塩へさらなるリガンドを配位することより著しく減少してよい。また、防汚コーティングフィルムとして適用する場合、このように生成され得られるポリマー錯体は、さらに金属放出及びフィルム消費の両方で相対的に一定の速度を示す。
【０１３３】
この目的に用いる有機リガンドは、芳香族ニトロ化合物、尿素化合物、ニトリル、アルコール、フェノール、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、及び有機硫黄化合物からなる群から選択される。有機リガンドは、単座配位子に制限されず、リガンド分子中に複数の同一又は異なる配位結合原子を含む多座配位子も含む。
【０１３４】
そのようなリガンドの具体的な例は、
ニトロベンゼンなどの芳香族ニトロ化合物、
イソフタロニトリルなどニトリル、
尿素、チオ尿素、Ｎ−（３，４−ジクロフェニル）−Ｎ’−メトキシ−Ｎ’−メチル尿素又はＮ−（３，４−ジクロロフェニル）−Ｎ）、Ｎ’−ジメチル尿素など尿素化合物
ブタノール、オクタノール又はゲラニオールなどアルコール、
ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ノニルフェノール又はＢＨＴなどフェノール、
アセトアルデヒド又はプロピオンアルデヒドなどアルデヒド、
アセチルアセトン、アセトフェノン又は２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンなどケトン、
酢酸、プロピオン酸、安息香酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸又はグリシンなどカルボン酸、及び
チオフェンとその誘導体、ｎ−プロピルｐ−トルエンスルホン酸塩、メルカプトベンゾチアゾール、ジメチルジチオカルバミン酸塩又はベンゼンイソチオシアネートなど硫黄化合物
を含む。これらのリガンドのうちのいくつかは、従来の防汚塗料組成物中で防汚目的に使用されてもよい。
【０１３５】
ポリマーハイブリッド塩を錯体にするための有機リガンドの量は、１：１のリガンド対金属の配位比に少なくとも等しくなるべきである。最大量は、使用される特定金属の配位数を満たす、そのような量になるだろう。例えば、４の配位数を有する金属種を使用する場合、単座配位子の１又は２モルあるいは二座配位子の１モルが、金属原子に配位してよい。
【０１３６】
イン  シトゥ（ｉｎ  ｓｉｔｕ）でポリマー錯体を形成するために、有機リガンドはポリマーハイブリッド塩の溶液又はワニスに組込まれる。もし食塩水の中で浸漬する時、塗膜がクラック又は水疱の発生のような悪影響を及ぼされなければ、過量の有機リガンドの存在を許容してよい。錯体コポリマーは、０．３から２０ｗｔ．％まで、好ましくは０．５から１５ｗｔ．％まで金属含有量を有してよい。
【０１３７】
そのようなさらなるバインダー成分の例は次のとおりである。
あまに油及びその誘導体、ひまし油及びその誘導体、ダイズ油及びその誘導体のような油、
飽和ポリエステル樹脂のような他のポリマーバインダー成分、
ポリ酢酸ビニル、ポリビニル・ブチレート、ポリ塩化ビニル−アセタート、ビニルアセテートのコポリマー及びビニルイソブチルエーテル、
塩化ビニル、
塩化ビニルとビニルイソブチルエーテルのコポリマー、
アルキド樹脂又は変性アルキド樹脂、
石油留分凝縮液のような炭化水素樹脂；
塩化ゴム、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンのような塩素化されたポリオレフィン、
スチレン／ブタジエンコポリマー、スチレン／メタクリレート及びスチレン／アクリレートコポリマーのようなスチレンコポリマー、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート及びイソブチルメタクリレートのホモポリマー及びコポリマーのようなアクリル樹脂、
ヒドロキシ−アクリレートコポリマー、
二量化したタル油脂肪酸のような二量化した脂肪酸に基づいたポリアミドのようなポリアミド樹脂、
環化されたゴム、
エポキシエステル、
エポキシウレタン、
ポリウレタン、
エポキシポリマー、
ヒドロキシ‐ポリエーテル樹脂、
ポリアミン樹脂、及び
それらのコポリマー等。
【０１３８】
他のポリマーバインダー成分の基が、参照によって本明細書に組込まれるＷＯ  ９７／４４４０１の中で一般的にかつ具体的に規定されたもののようなポリマーの可塑剤を含んでよいことが理解されるに違いない。
【０１３９】
そのようなさらなるバインダー成分の乾燥物質は、含水重量に基づき典型的に０−１０ｗｔ．％である。
【０１４０】
多官能性架橋剤
好ましくは、多官能性架橋剤は、アルコール、アルデヒド、イミド、シアネート、イソシアネート及びそれらの混合物から選択される官能基の２つ以上を含む。
【０１４１】
典型的に、多官能性架橋剤は次の構造を含む。
Ａ−Ｌ−Ｂ
ここでＡ及びＢは本明細書に記載されるような官能基であり、Ｌはリンカー基である。
好ましい実施態様においては、ＡとＢは同じである。好ましくは、リンカー基は、アルキレンとデキストランから選択される。アルキレン基は、直鎖［例えば−（ＣＨ２）３−］又は分岐アルキル基［例えば―ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）―ＣＨ２―］でよく、１０以下の炭素原子を含んでよい。好ましいアルキレン基は、６以下の炭素原子を含む。好ましくは、アルキル基は５以下の炭素原子を含む。より好ましくは、アルキル基は４以下の炭素原子を含む。好ましいアルキル基は、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンである。
【０１４２】
好ましくは、多官能性架橋剤は、同じ官能基の２つ以上を含む。好ましくは、多官能性架橋剤は、アルコール、アルデヒド、イミド、シアネート、イソシアネートから選択される２以上の官能基を含む。
【０１４３】
好ましくは、多官能性架橋剤は、アルコール、アルデヒド及びイソシアネートから選択される２以上の官能基を含む。
【０１４４】
好ましくは、多官能性架橋剤は、グルタルアルデヒド、グリオキサール、デキストランポリアルデヒド、ジイソシアネート、２、３‐ペンタジオン、２、４‐ペンタジオン、２、４−ヘキサジオン、３、４‐ヘキサジオン、３−メチル−２，４−ペンタジオン、３−エチル−２、４−ペンタジオンポリアゼチジン（ｐｏｌｙａｚｅｔｉｄｉｎｅ）及びそれらの混合物から選択される。
【０１４５】
好ましくは、多官能性架橋剤は、アルコールとアルデヒドから選択される２以上の官能基を含む。
【０１４６】
好ましくは、多官能性架橋剤は２以上のアルデヒド官能基を含む。
【０１４７】
好ましくは、多官能性架橋剤はグルタルアルデヒドである。好ましくは、多官能性架橋剤はキトサンである。
【０１４８】
架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物
架橋酵素結晶（また、ＣＬＥＣとしても知られている）又は架橋酵素凝集物（また、ＣＬＥＡとしても知られている）は、多官能性架橋剤と架橋された酵素結晶又は酵素凝集物を含む。
【０１４９】
一般的に、ＣＬＥＣ及びＣＬＥＡの粒度はそれが塗料特性（言い換えると、磨き、なめらかさ）に妨害しないように十分に小さい。好ましくは、粒度は、７５マイクロメーター未満であり、より好ましくは６０マイクロメーター未満、より好ましくは４０マイクロメーター未満、より好ましくは３０マイクロメーター未満、最も好ましくは２０マイクロメーター未満である。
【０１５０】
ＣＬＥＣ及びＣＬＥＡの粒度範囲は、好ましくは０．１マイクロメーターから７５マイクロメーターまで、より好ましくは０．２マイクロメーターから６０マイクロメーターまで、より好ましくは、０．５マイクロメーターから４０マイクロメーターまで、より好ましくは、１．０マイクロメーターから３０マイクロメーターまで、最も好ましくは２．０マイクロメーターから２０マイクロメーターまでである。
【０１５１】
ＣＬＥＣ及びＣＬＥＡは、このサイズを達成するために粉砕されてよい。
【０１５２】
好ましくは、酵素は、ヒドロラーゼ、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、リアーゼ及びイソメラーゼから選択される。
【０１５３】
好ましくは、酵素は、プロテアーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ及びアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）から選択される。
【０１５４】
好ましいＣＬＥＡ及びＣＬＥＣは、下記に記載される酵素タイプに属してよい。防汚活性を単独で有する酵素、又は基質に作用することにより防汚化合物を生産する酵素、又は防汚化合物を生産する共役反応の一部である酵素を選択することが好ましい。リスト１は、防汚効果があるか又は防汚化合物  （Ｋｒｉｓｔｅｎｓｅｎ  ｅｔ  ａｌ  ２００８，  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ａｄｖａｎｃｅｓ  ２６，  ４７１−４８１）を生産すると示された又は仮定された酵素タイプのリストを提供する。
【０１５５】
【表１】
0005728390.tif 000016
【０１５６】
好ましくは、酵素はリパーゼである。好ましくは、リパーゼは、カンジダ  アンタルティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）リパーゼ  アイソフォームＡ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）、カンジダ  アンタルティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）リパーゼ  アイソフォームＢ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）、カンジダ  ルゴサ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ）リパーゼ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）、テルモミセス  ラヌギノサス（Ｔｈｅｒｍｏｍｙｃｅｓ  ｌａｎｕｇｉｎｏｓｕｓ）リパーゼ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）及びリゾムコール  ミエヘイ（Ｒｈｉｚｏｍｕｃｏｒ  ｍｉｅｈｅｉ）リパーゼ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）から選択される。
【０１５７】
これらのリパーゼの多くは架橋酵素凝集物（ＣＬＥＡ）として市販で入手可能である。好ましくは、ＣＬＥＡは、リパーゼＣＬＥＡから選択され、特に好ましくは、カンジダ  アンタルティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）リパーゼ  アイソフォームＡ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）由来ＣＬＥＡ、カンジダ  アンタルティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）リパーゼ  アイソフォームＢ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）由来ＣＬＥＡ、カンジダ  ルゴサ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｒｕｇｏｓａ）リパーゼ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）由来ＣＬＥＡ、テルモミセス  ラヌギノサス（Ｔｈｅｒｍｏｍｙｃｅｓ  ｌａｎｕｇｉｎｏｓｕｓ）リパーゼ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）由来ＣＬＥＡ、又はリゾムコール  ミエヘイ（Ｒｈｉｚｏｍｕｃｏｒ  ｍｉｅｈｅｉ）リパーゼ（リパーゼ、トリアシルグリセロールヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）由来ＣＬＥＡである。
【０１５８】
好ましくは、酵素はエステラーゼである。好ましくは、エステラーゼは、バシルス  スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）エステラーゼＢＳ２（エステラーゼ、カルボン酸エステルヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）又はバシルス  スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）エステラーゼＢＳ３（エステラーゼ、カルボン酸エステルヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）から選択される。
【０１５９】
また、好ましくは、ＣＬＥＡは、エステラーゼＣＬＥＡであり、より好ましくは、バシルス  スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）エステラーゼＢＳ２  ＣＬＥＡ（エステラーゼ、カルボン酸エステルヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）又はバシルス  スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）エステラーゼＢＳ３  ＣＬＥＡ（エステラーゼ、カルボン酸エステルヒドロラーゼ、ＥＣ  ３．１．１．３）である。
【０１６０】
多くのＣＬＥＡは、例えばＣＬＥＡテクノロジー（Ｊｕｌｉａｎａｌａａｎ、デルフト（オランダ））から市販で入手可能である。
【０１６１】
好ましくは、酵素はプロテアーゼである。好ましくは、プロテアーゼはセリンプロテアーゼである。好ましくは、プロテアーゼはサブチリシンである。好ましくは、プロテアーゼは、アルカラーゼ（Ａｌｃａｌａｓｅ）（サブチリシン、セリンエンドプロテアーゼＥＣ  ３．４．２１．６２）、サビナーゼ（Ｓａｖｉｎａｓｅ）（サブチリシン、セリンエンドプロテアーゼＥＣ  ３．４．２１．６２）、エスペラーゼ（Ｅｓｐｅｒａｓｅ）（サブチリシン、セリンエンドプロテアーゼＥＣ  ３．４．２１．６２）、パパイン（システインプロテアーゼ、ＥＣ  ３．４．２２．２）、遺伝子組み換えのバクテリアのセリンエンドプロテアーゼ、バシルス  スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）の遺伝子組み換えの菌株由来セリンプロテアーゼ、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）由来セリンプロテアーゼ（ＥＣ  ３．４．２１．６２）及びマンナナーゼ（ＥＣ  ３．２．１．７８）から選択される。好ましくは、酵素は、バシルス  スブチリス（Ｂ．  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バシルス  レンツス（Ｂ．  ｌｅｎｔｕｓ）、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）及びバチルス  クラウシ（Ｂ．  ｃｌａｕｓｉｉ）から得られたもの又は得られうるものから選択されるセリンプロテアーゼである。より好ましくは、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）から得られた又は得られうるプロテアーゼである。
【０１６２】
好ましくは、ＣＬＥＡは、プロテアーゼＣＬＥＡであり、より好ましくは、サブチリシンである。
【０１６３】
好ましくは、プロテアーゼＣＬＥＡは、Ａｌｃａｌａｓｅ  ＣＬＥＡ（サブチリシン、セリンエンドプロテアーゼ  ＥＣ  ３．４．２１．６２）、Ｓａｖｉｎａｓｅ  ＣＬＥＡ（サブチリシン、セリンエンドプロテアーゼ  ＥＣ  ３．４．２１．６２）、Ｅｓｐｅｒａｓｅ  ＣＬＥＡ（サブチリシン、セリンエンドプロテアーゼ  ＥＣ  ３．４．２１．６２）又はパパインＣＬＥＡ（システインプロテアーゼ、ＥＣ  ３．４．２２．２）から選択される。
【０１６４】
これらのプロテアーゼ生成物の多くはジェネンコー（Ｇｅｎｅｎｃｏｒ）から市販で入手可能であり、例えば、プロペラーゼ（Ｐｒｏｐｅｒａｓｅ）  １６００Ｌ（遺伝子組み換えのバクテリアのセリンエンドプロテアーゼ）、プラフェクト（Ｐｕｒａｆｅｃｔ）  ４０００Ｌ（バシルス  スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）の遺伝子組み換えの菌株由来セリンプロテアーゼ）、プロテックス（Ｐｒｏｔｅｘ）  ６Ｌ（バシルス  リチェニフォルミス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）由来セリンプロテアーゼ（ＥＣ  ３．４．２１．６２））及びマンナスター（Ｍａｎｎａｓｔａｒ）（マンナナーゼ  ＥＣ  ３．２．１．７８）である。
【０１６５】
他の好ましい酵素は、オキシドレダクターゼであり、より好ましくは、ヘキソースオキシダーゼ（ＥＣ  １．１．３．５）及びグルコースオキシダーゼ（ＥＣ  １．１．３．４）である。
【０１６６】
好ましくは、オキシドレダクターゼは、分類グループＥＣ  １．１１．１内に属するペルオキシダーゼ、ＥＣ  １．１０．３．２内に属する任意のラッカーゼ、ＥＣ  １．１０．３．１内に属する任意のカテコールオキシダーゼ、ＥＣ  １．３．３．５内に属する任意のビリルビンオキシダーゼ又はＥＣ  １．１４．９９．１内に属する任意のモノフェノールモノオキシゲナーゼ又はＥＣ  １．３．３内に属する任意のオキシダーゼである。
【０１６７】
好ましくは、酵素はハロペルオキシダーゼ（ｈａｌｏｐｅｒｏｘｉｄａｓ）である。好ましいハロペルオキシダーゼは、バナジウムクロロペルオキシダーゼ（ｃｈｌｏｒｏｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）であり、さらに好ましくは、Ｃ．イナエクアリス（Ｃ．  ｉｎａｅｑｕａｌｉｓ）バナジウムクロロペルオキシダーゼ（Ｒｅｎｉｒｉｅ  ｅｔ  ａｌ，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  １０５  （２００８）  ２６４―２７０）のＰ３９５Ｄ／Ｌ２４１Ｖ／Ｔ３４３Ａの変異体である。
【０１６８】
ラッカーゼ及びラッカーゼ関連酵素
好ましいラッカーゼ酵素及び／又はラッカーゼ関連酵素は微生物の由来の酵素である。酵素は、植物、バクテリア又は菌類（糸状菌と酵母を含む）由来でよい。
【０１６９】
菌類由来の好適な例は、
アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、
ニューロスポラ（Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ）、例えば、ニューロスポラ  クラッサ（Ｎ．  ｃｒａｓｓａ）、
ポドスポラ（Ｐｏｄｏｓｐｏｒａ）、
ボトリチス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）、
コリビア（Ｃｏｌｌｙｂｉａ）、
ツリガネタケ属（Ｆｏｍｅｓ）、
シイタケ属（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ）、
ヒラタケ属（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ）、
カワラタケ属（Ｔｒａｍｅｔｅｓ）、例えば、Ｔ．ビロサ（Ｔ．  ｖｉｌｌｏｓａ）及びカワラタケ（Ｔ．  ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）、
リゾクトニア（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ）、例えば、リゾクトニア  ソラニ（Ｒ．  ｓｏｌａｎｉ）、
ヒトヨタケ属（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ）、例えば、Ｃ．シネレウス（Ｃ．  ｃｉｎｅｒｅｕｓ）、Ｃ．コマツス（Ｃ．  ｃｏｍａｔｕｓ）、Ｃ．フリエシ（Ｃ．  ｆｒｉｅｓｉｉ）及びＣ．プリカティリス（Ｃ．  ｐｌｉｃａｔｉｌｉｓ）、
プサシレラ（Ｐｓａｔｈｙｒｅｌｌａ）、例えば、Ｐ．  コンデレアナ（Ｐ．  ｃｏｎｄｅｌｌｅａｎａ）、
ワライタケ（Ｐａｎａｅｏｌｕｓ）、例えば、Ｐ．パピリオナセウス（Ｐ．  ｐａｐｉｌｉｏｎａｃｅｕｓ）、
ミセリオプトラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）、例えば、Ｍ．サーモフィラ（Ｍ．  ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ）、
シタリジウム（Ｓｃｈｙｔａｌｉｄｉｕｍ）、例えば，Ｓ．サーモフィルム（Ｓ．  ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｍ）、
チョレイタケ属（Ｐｏｌｙｐｒｏｕｓ）、例えば、Ｐ．ピンシタス（Ｐ．  ｐｉｎｓｉｔｕｓ）、
フレビア（Ｐｈｌｅｂｉａ）、例えば、Ｐ．ラジタ（Ｐ．  ｒａｄｉｔａ）（ＷＯ  ９２／０１０４６）
又はカワラタケ属（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）、例えば、Ｃ．ヒルスタス（Ｃ．  ｈｉｒｓｕｔｕｓ）（ＪＰ  ２−２３８８８５）
の菌株由来のラッカーゼを含む。
【０１７０】
バクテリア由来の好適な例は、バシルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）菌株由来ラッカーゼを含む。
【０１７１】
ヒトヨタケ属（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ）、ミセリオプトラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）、チョレイタケ属（Ｐｏｌｙｐｒｏｕｓ）、シタリジウム（Ｓｃｈｙｔａｌｉｄｉｕｍ）又はリゾクトニア（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ）由来のラッカーゼが好まれ、特に、コプリナス  シネレウス（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ  ｃｉｎｅｒｅｕｓ）、ミセリオフトラ  サーモフィラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ  ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ）、ポリポラス  ピンシタス（Ｐｏｌｙｐｒｏｕｓ  ｐｉｎｓｉｔｕｓ）、シタリジウム  サーモフィルム（Ｓｃｙｔａｌｉｄｉｕｍ  ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｍ）又はリゾクトニア  ソラニ（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ  ｓｏｌａｎｉ）由来のラッカーゼが好ましい。
【０１７２】
さらに、ラッカーゼ又はラッカーゼ関連酵素は、ラッカーゼ酵素の発現を許容する条件下で培養培地において、組換ＤＮＡベクターで形質転換された宿主細胞を培養し、培地からラッカーゼを回収することを含む方法によって生産可能なものでよく、ここで、組換ＤＮＡベクターは、前記ラッカーゼをコードするＤＮＡ配列及びラッカーゼをコードするＤＮＡ配列の発現を許可する機能をコードするＤＮＡ配列を含むことを特徴とする。
【０１７３】
好ましいヒドロラーゼは、プリマグリーン（ＰｒｉｍａＧｒｅｅｎ）（商標）としてジェネンコー（Ｇｅｎｅｎｃｏｒ）から市販のアリールエステラーゼ（アリール‐エステルヒドロラーゼＥＣ  ３．１．１．２）である。
【０１７４】
好ましくは、酵素はアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）である。バクテリア由来のＡＤＨ酵素、特にシュードグルコノバクター  サッカロケトゲネス（Ｐｓｅｕｄｏｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｓａｃｃｈａｒｏｋｅｔｏｇｅｎｅｓ）ＡＤＨ、乳酸桿菌属ケフィア（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｋｅｆｉｒ）ＡＤＨ、サーモアネロビウム  ブロッキ（Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂｉｕｍ  ｂｒｏｃｋｉｉ）ＡＤＨ及び大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）アルドース糖デヒドロゲナーゼ（ＡＳＤ）が好ましい。
【０１７５】
いくつかのＡＤＨ酵素の活性は、酸化還元反応の補助因子の存在に依存する。そのようなＡＤＨ酵素は本明細書において「酸化還元反応補助因子依存アルコールデヒドロゲナーゼ」といい、組成物の中で使用されてよい。
【０１７６】
酸化還元反応補助因子依存アルコールデヒドロゲナーゼが組成物の中で使用される場合、組成物はさらに酸化還元反応の補助因子を含む。好ましくは、酸化還元反応の補助因子は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）又はニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）及びキニーネ補助因子から選択される。好ましくは、キノン補助因子は、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）、トリプトフィルトリプトファンキノン（ｔｒｙｐｔｏｐｈｙｌ  ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎｑｕｉｎｏｎｅ）（ＴＴＱ）、トパキノン（ｔｏｐａｑｕｉｎｏｎｅ）（ＴＰＱ）及びリジンチロシンキノン（ｌｙｓｉｎｅ  ｔｙｒｏｓｙｌｑｕｉｎｏｎｅ）（ＬＴＱ）から選択される。
【０１７７】
好ましくは、ＡＤＨはキノン酸化還元反応補助因子依存ＡＤＨ及びニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）又はニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）酸化還元反応補助因子依存ＡＤＨから選択される。
【０１７８】
キノン−又はＮＡＤ＋／ＮＡＤＰ＋酸化還元反応補助因子依存アルコールデヒドロゲナーゼは、バイオフィルム（汚損）、特にバクテリアのバイオフィルムの形成を防止する又は低減することができる。
【０１７９】
いくつかのアルコールデヒドロゲナーゼ、特に酵素クラス（Ｅ．Ｃ．）１．１．１内にあるＡＤＨ、特にＥ．Ｃ．１．１．１．１又はＥ．Ｃ．１．１．１．２及び酵素クラス（Ｅ．Ｃ．）１．２．１内にあるものは、一般的に酸化還元反応の補助因子ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）又はニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）と共に機能し、それぞれＮＡＤＨ又はＮＡＤＰＨへのＮＡＤ＋又はＮＡＤＰ＋の還元で反応を進行する。
【０１８０】
他のアルコールデヒドロゲナーゼ、特に酵素クラスＥＣ  １．１．５内にあるもの、特にＥＣ  １．１．５．２内にあるものは、一般的にキノン酸化還元反応の補助因子と共に機能し、特に、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）、トリプトフィルトリプトファンキノン（ｔｒｙｐｔｏｐｈｙｌ  ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎｑｕｉｎｏｎｅ）（ＴＴＱ）、トパキノン（ｔｏｐａｑｕｉｎｏｎｅ）（ＴＰＱ）、及びリジンチロシンキノン（ｌｙｓｉｎｅ  ｔｙｒｏｓｙｌｑｕｉｎｏｎｅ）（ＬＴＱ）、及び反応の間ジ‐又はテトラヒドロキノン基に還元されるキノン基から選択されるキノン補助因子と機能する。
【０１８１】
ＮＡＤ＋／ＮＡＤＰ＋補助因子‐又はキノン補助因子依存アルコールデヒドロゲナーゼは、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）又はキノン補助因子、特に、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）、トリプトフィルトリプトファンキノン（ｔｒｙｐｔｏｐｈｙｌ  ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎｑｕｉｎｏｎｅ）（ＴＴＱ）、トパキノン（ｔｏｐａｑｕｉｎｏｎｅ）（ＴＰＱ）、及びリジンチロシンキノン（ｌｙｓｉｎｅ  ｔｙｒｏｓｙｌｑｕｉｎｏｎｅ）（ＬＴＱ）から選択されるキノン補助因子から選択される酸化還元反応の補助因子と共に機能するＡＤＨ酵素である。
【０１８２】
好ましくは、ＡＤＨは、酵素クラス（Ｅ．Ｃ．）１．１、特にサブクラス１．１．１又は１．１．５から選択される。サブクラス１．１．１中のＡＤＨ酵素のうち、分類１．１．１．１又は１．１．１．２でのものが好ましい。サブクラス１．１．５中のＡＤＨ酵素のうち、分類１．１．５．２でのものが好ましい。
【０１８３】
別の実施態様においては、ＡＤＨは、酵素クラス（Ｅ．Ｃ．）１．２．１のアルデヒドレダクターゼから選択される。これらの酵素は、ＡＤＨの逆反応に触媒作用を及ぼし、条件に依存して順反応及び逆反応の両方での触媒として多くの酵素が働くことができることが知られている。
【０１８４】
さらなる態様においては、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、キトサンで架橋されたサブチリシン結晶又は凝集物を含む。
【０１８５】
組成物のさらなる特徴
好ましくは、組成物は、防汚組成物である。
【０１８６】
さらなる態様においては、組成物は基質をさらに含み、ここで、基質に作用する場合、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、防汚化合物を生成する。好ましい防汚化合物は、過酸化水素である。
【０１８７】
好ましくは、基質／架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、グルコース／ヘキソースオキシダーゼ、グルコース／グルコースオキシダーゼ、Ｌアミノ酸／Ｌアミノ酸オキシダーゼ、ガラクトース／ガラクトースオキシダーゼ、ラクトース／β‐ガラクトシダーゼ／ヘキソースオキシダーゼ、ラクトース／β‐ガラクトシダーゼ／グルコースオキシダーゼ、２デオキシグルコース／グルコースオキシダーゼ、ピラノース／ピラノースオキシダーゼ及びそれらの混合物から選択される基質／酵素組合せを含む。明らかに、これらの基質／酵素組合せからの酵素は、組成物の中で使用される前に架橋されている。
【０１８８】
さらなる態様においては、組成物が、第１の酵素及び第１の基質をさらに含み、ここで、第１の基質での第１の酵素の作用は、第２の基質を提供し、第２の基質に作用する場合、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は防汚化合物を生成することを特徴とする。
【０１８９】
第１の酵素
好ましくは、第１の酵素は、オリゴマー又はポリマー基質をモノマーの単位へ分解することができるエキソ‐作用の酵素、例えばβ‐ガラクトシダーゼ、ペプチダーゼ、グルコアミラーゼ、及びそれらの混合物から選択される。
【０１９０】
好ましくは、第１の酵素はグルコアミラーゼ（ＥＣ  ３．２．１．３）である。当業者は、グルコアミラーゼがアミログルコシダーゼとして知られていることを認識するだろう。
【０１９１】
好ましくは、第１の酵素はトリコデルマ  レーシ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ  ｒｅｅｓｅｉ）由来のグルコアミラーゼ又はフミコーラ  グリセア（Ｈｕｍｉｃｏｌａ  ｇｒｉｓｅａ）由来のグルコアミラーゼである。好ましくは、第１の酵素はトリコデルマ  レーシ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ  ｒｅｅｓｅｉ）由来のグルコアミラーゼである。好ましくは、第１の酵素は、ＵＳ  ２００６／００９４０８０で記載されたように調製されるトリコデルマ  レーシ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ  ｒｅｅｓｅｉ）由来のグルコアミラーゼである。好ましくは、第１の酵素はフミコーラ  グリセア（Ｈｕｍｉｃｏｌａ  ｇｒｉｓｅａ）由来のグルコアミラーゼである。
【０１９２】
好ましくは、第１の酵素は多官能性架橋剤と架橋される。
【０１９３】
第１の基質
第１の基質の供給は有益である。なぜなら第１の基質での第１の酵素の作用により第２の基質の持続された及び／又は延長された放出を提供するからである。
【０１９４】
好ましくは、第１の基質は、酸化酵素の基質であるオリゴマー及びポリマー、デンプン、ラクトース、セルロース、デキストロース、ペプチド、イヌリン及びそれらの混合物から選択される。
【０１９５】
好ましくは、第１の基質はデンプンである。天然のデンプンは、第１の基質として好ましい。天然のデンプンは、特に、表面コーティング中でサスペンション／とり込みの容易な稠密にパックされる顆粒を提供する。さらに、天然のデンプンは水に不溶性である。
【０１９６】
セルロースも、第１の基質として特に好ましい。セルロースは、塗料中の通常の成分であり、第１の基質としてセルロースの使用は、塗料組成物に添加しなければならない追加の成分の数を減らす。
【０１９７】
架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物
ある態様においては、組成物は、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を含み、第１の酵素及び第１の基質をさらに含む。本態様においては、好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、オキシダーゼ酵素を含む。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、グルコースオキシダーゼ、Ｌアミノ酸オキシダーゼ、Ｄアミノオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、ピラノースオキシダーゼ、リンゴ酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アリールアルコールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ラトステロールオキシダーゼ、アスパラギン酸オキシダーゼ、アミンオキシダーゼ、Ｄ−グルタミン酸オキシダーゼ、エタノールアミンオキシダーゼ、、ＮＡＤＨオキシダーゼ、尿酸オキシダーゼ（ウルカーゼ）、及びそれらの混合物から選択される酵素を含む。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、グルコースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼ及びそれらの混合物から選択される酵素を含む。
【０１９８】
好ましくは、ある態様においては、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、グルコースオキシダーゼを含む。好ましくは、グルコースオキシダーゼは、アスペルギルス  ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）由来のグルコースオキシダーゼである。好ましくは、グルコースオキシダーゼは、アスペルギルス  ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）由来のグルコースオキシダーゼであり、ＵＳ５７８３４１４に記載のように調製されてよい。好ましくは、グルコースオキシダーゼは、ジェネンコー  インターナショナル  インク、（ロチェスター、ニューヨーク、米国）から入手可能なグルコースオキシダーゼＧＣ１９９である。
【０１９９】
好ましくは、ある態様においては、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、ヘキソースオキシダーゼを含む。好ましくは、ヘキソースオキシダーゼは、コンドラス  クリプス（Ｃｈｏｎｄｒｕｓ  ｃｒｉｐｕｓ）から得られうる又は得られる。ある態様においては、ヘキソースオキシダーゼ酵素はＥＰＡ−０８３２２４５に記載される酵素である。
【０２００】
第２の基質
好ましくは、第２の基質は、ペプチド、Ｌアミノ酸及びヘキソース類、好ましくはグルコース、ガラクトース、ラクトース、２デオキシグルコース、ピラノース、キシラン、セルロース、イヌリン、デンプン、デキストラン、ペクチン及びそれらの混合物を含む炭化水素／糖から選択される。
【０２０１】
酵素／基質
好ましい実施態様においては、第２の基質／架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、グルコース／ヘキソースオキシダーゼ、グルコース／グルコースオキシダーゼ、Ｌアミノ酸／Ｌアミノ酸オキシダーゼ、ガラクトース／ガラクトースオキシダーゼ、ラクトース／β‐ガラクトシダーゼ／ヘキソースオキシダーゼ、ラクトース／β‐ガラクトシダーゼ／グルコースオキシダーゼ、２‐デオキシグルコース／グルコースオキシダーゼ、ピラノース／ピラノースオキシダーゼ及びそれらの混合物から選択される第２の基質／酵素の組合せを含む。明らかに、これらの第２の基質／酵素の組合せ由来の酵素は、組成物中で使用される前に架橋される。
【０２０２】
好ましくは、第１の基質／第１の酵素／架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の組合せは、デンプン／グルコアミラーゼ／ヘキソースオキシダーゼＣＬＥＣ又はＣＬＥＡである。好ましくは、防汚化合物は、過酸化水素である。
【０２０３】
１つの好ましい態様においては、第１の酵素は、その活性が多官能性架橋剤酵素で架橋かれる酵素の活性より低いような量で存在する。従って、第１の酵素は、防汚化合物の形成の速度を制限するだろう。従って、１つの好ましい態様においては、第１の酵素：架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の活性比は、１：１より大きく、好ましくは少なくとも１：２、好ましくは少なくとも１：１０、好ましくは少なくとも１：２０、好ましくは少なくとも１：５０、好ましくは少なくとも１：１００、好ましくは少なくとも１：１０００、好ましくは少なくとも１：１００００である。活性は、所定の条件（つまり、海洋適用のための海水）における第１の酵素での基質の放出及び第２の酵素でのその基質の代謝回転として規定される。
【０２０４】
好ましくは、組成物及び／又はコーティングは、色素をさらに含む。適切な色素は、二酸化チタン、酸化鉄（ＩＩＩ）、シリカ、タルク又はチャイナクレーのような無機色素、水性溶媒に、好ましくは海水に不溶性のカーボンブラック又は染料のような有機色素、誘導体及びそれらの混合物から選択されてよい。
【０２０５】
本発明の組成物及び／又はコーティングは、さらにバインダーを含んでよい。
【０２０６】
本発明組成物の及び／又はコーティングは、可塑剤、レオロジー特徴改質剤、他の従来の成分及びそれらの混合物を含んでよい。
【０２０７】
本発明の組成物は、特にコーティングとして調合される時、水生環境に露出される物質を保護するために使用される組成物の中で従来使用される補助薬をさらに含む。適切な補助薬の例は、追加の抗真菌剤、補助の溶剤、消泡剤、固定剤、可塑剤、紫外線安定剤又は安定性促進剤のような加工添加剤、水溶性又は不溶性染料、着色顔料、乾燥剤、腐食防止剤、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸又はポリメタクリル酸のような増粘剤又は抗沈着剤、皮張り防止剤、誘導体及びそれらの混合物を含む。
【０２０８】
組成物の調製方法
組成物が、油を基材とした塗料の場合、好ましくは、方法は、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を乾燥する工程（ｂ）を含む。架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を乾燥することは、酵素を有機溶媒と混和させる。
【０２０９】
好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、凍結乾燥及びスプレー乾燥である。
【０２１０】
適切な場合には、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、凍結乾燥される。
【０２１１】
適切な場合には、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、スプレー乾燥される。
【０２１２】
好ましくは、その方法は、任意に工程（ｃ）を含む。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の表面の疎水性は、界面活性剤の追加によって増加される。
【０２１３】
使用
汚損を防止する架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物の使用も記載される。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、海洋環境において、汚損することを防止するために使用される。好ましくは、架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物は、バイオフィルム形成によって引き起こされる汚損を防止するために使用される。この使用は、本明細書に記載される結晶、凝集物、酵素及び多官能性架橋剤に関連する任意の特徴を含んでよい架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物に関連する。
【０２１４】
好ましくは、使用される多官能性架橋剤は、アルコール、アルデヒド、イミド、シアネート、イソシアネート及びその混合物から選択される２つ以上の官能基を含む。
【０２１５】
好ましくは、用いる酵素は、ヒドロラーゼ、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、リアーゼ及びイソメラーゼから選択される。より好ましくは、用いる酵素は、プロテアーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ及びアルコールデヒドロゲナーゼ（ＡＤＨ）から選択される。好ましくは、プロテアーゼは、サブチリシンである。
【０２１６】
さらなる成分／態様
好ましくは、酵素は、組成物で覆われた表面の汚損を縮小する又は予防する有効な量で存在する。
【０２１７】
本発明の組成物は、コーティング、ラッカー、ステイン、エナメルなど（以下に一般的に「コーティング（複数）」という）として調合してよい。
【０２１８】
従って、１つの態様においては、本発明は、本明細書に規定する組成物から成るコーティングを提供する。
【０２１９】
好ましくは、コーティングは、時々湿気に接触する場合から絶えず水に浸漬する場合にわたって水と接触し、かくて機能が阻害される可能性がある任意の表面の処理のために作られる。より好ましくは、表面は、アウトドア木工品、セントラルヒーティング又は冷却方式の外形面、バスルーム壁、船舶の船殻又は任意の海洋装置の外殻及び食糧生産／パッケージング及び／又は任意の他の工業的プロセスから選択される。
【０２２０】
コーティングは、組成物を溶解する又は懸濁するために液状ビヒクル（溶剤）を含んでよい。
【０２２１】
液状ビヒクルは、組成物の任意の必須成分がその中に適切に懸濁し、又は溶解してよい任意の液体から選択してよい。特に、液体ビヒクルは、必須の酵素及び／又は防汚化合物の適切な活性を可能にするのに有用なビヒクルであるべきである。適切な液状ビヒクルは、米国Ａ−５０７１４７９に示され、水及び
脂肪族炭化水素、
キシレン、トルエンなど芳香族炭化水素、
１００から３２０℃の間で、好ましくは１５０と２３０℃の間で沸点を有する脂肪族及び芳香族炭化水素の混合物、
例えばソルベントナフサ、蒸留タール油及びその混合物のような高芳香族石油蒸留物、
ブタノール、オクタノール及びグリコールのようなアルコール、
野菜及び鉱油、
アセトンのようなケトン、
ミネラルスピリット及び灯油のような石油留分、
塩素化炭化水素、グリコールエステル類、グリコールエステルエーテル、誘導体及びそれらの混合物を含む
有機溶剤を含む。
【０２２２】
液状ビヒクルは、ホワイトスピリット、一般に呼ばれるミネラルスピリットで見られる芳香族及び脂肪族溶剤の混合物のような油又は油様低揮発性有機溶媒を有する混合物に、水のような少なくとも１つの極性溶媒を含んでよい。
【０２２３】
液状ビヒクルは、典型的に、希釈剤、乳化剤、湿潤剤、分散剤又は他の界面活性剤の少なくとも１つを含んでよい。適切な乳化剤の例は、米国‐Ａ−５０７１４７９に示されノニルフェノール‐エチレンオキシドエーテル、脂肪酸のポリオキシエチレンソルビトールエステル又は脂肪酸のポリオキシエチレンソルビタンエステル、誘導体及びそれらの混合物を含む。
【０２２４】
ある態様においては、本発明は、本明細書に記載する組成物から成る船舶防汚剤を提供する。
【０２２５】
好ましくは、組成物又はコーティングは、セルフ‐ポリッシング（ｓｅｌｆ−ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）である。
【０２２６】
本発明の組成物は、すぐに使える製品又は濃縮物として提供されうる。すぐに使える製品は、粉体、油液、油分散、乳濁液又はエアゾール製剤の形態でよい。例えば、濃縮物は、コーティングのための添加剤として使用することができる、又は使用に先立って追加の溶剤又は懸濁化剤で希釈することができる。
【０２２７】
本発明によるエアゾール製剤は、適切な溶剤、例えば、商標「フレオン」にて商業的に入手可能なメタン及びエタンの塩素及びフッ素の誘導体の混合物のような推進剤として使用に適する揮発性液体、又は圧搾空気を含む又はこれに懸濁される本発明の組成物を組込むことにより通常の方法で得られてよい。
【０２２８】
米国Ａ−５０７１４７９で議論されるように、本発明の組成物及び／又はコーティングは、保存剤及び／又はコーティングに役立つと知られる追加成分を含んでよい。そのような成分は、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、パラフィンのような固定剤、エチルグリコールアセテート及びメトキシプロピルアセテートのような補助溶剤、安息香酸エステル及びフタレート（例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート及びジドデシルフタレート）のような可塑剤、誘導体及びそれらの混合物を含む。任意に、染料、着色顔料、腐食防止剤、化学安定剤又はコバルトオクテート及びナフテン酸コバルトのような乾燥剤（ドライヤー）も特定の適用に依存して含まれてよい。
【０２２９】
本発明の組成物及び／又はコーティングは、ブラッシング、噴霧、ロール塗装、浸漬、及びそれらの組合せを含む分野で知られる任意の技術によって適用することができる。
【０２３０】
本発明の組成物は、それらが悪影響を及ぼされない温度にて様々な成分を混合することにより簡単に調製することができる。調製条件はさほど厳密を要しない。コーティング及び同様の組成物の製造の中で従来使用される装置と方法を都合よく使用することができる。
【０２３１】
さらなる態様においては、本発明は、製品を本明細書に記載のような有効な量の組成物と接触させることを含む製品上のバイオフィルム形成を防止する方法に関する。
【０２３２】
さらなる態様においては、本発明は、本明細書に記載のような有効な量の組成物を用いて製品に適用することを含む製品上のバイオフィルム形成を防止する方法に関する。
【０２３３】
バイオフィルム形成を防止するこれらの方法は、本明細書に記載の結晶、凝集物、酵素及び多官能性架橋剤に関連する任意の特徴をさらに含む架橋酵素結晶又は架橋酵素凝集物を含む方法に関する。
【０２３４】
さらなる態様においては、本発明は、本明細書に記載の防汚組成物を有する製品に関する。好ましくは、防汚組成物は製品上のコーティングとして提供される。
【０２３５】
好ましくは、製品は、船舶の船殻、医療機器、コンタクトレンズ、食品加工装置、製紙装置、油回収及びプロセシング装置、沖合施設（例えば油田掘削装置又は採油プラットフォーム）、飲料水分配装置、パイプライン、ケーブル、漁網、橋の柱、セントラルヒーティングシステムの外部表面、港建設又は設備から選択される。
【０２３６】
本発明は、添付の図を参照しつつ、単なる例示としてさらに詳細に記載される。
図１は、バクテリアのバイオフィルムに含まれる細胞外の高分子物質（ＥＰＳ）の構造成分化学的性質の概要の概観を示す。
図２は、サブチリシンプロテアーゼの結晶を示す。
図３は、塗料中のプロテアーゼ活性の棒グラフを示す。
図４は、現場の浮き台（ｒａｆｔ）の試験からのパネルを示す。
図５は、配列番号１のアミノ酸配列を示す。
図６は、異なる系の中でラッカーゼの触媒性能を示す。
図７は、乾燥塗料の中でラッカーゼの相対的な触媒性能を示す。
図８は、乾燥塗料の中のサブチリシン及びサブチリシン‐キトサン複合体の相対的な触媒性能を示す。
図９は、異なる系の中でプロテアーゼの触媒性能を示す。
図１０は、乾燥海中用塗料の中でプロテアーゼの触媒性能を示す。
図１１は、乾燥海中用塗料の中でプロテアーゼの相対的な触媒性能を示す。
図１２は、ＡＳＷの中でインキュベーションの間に触媒活性化の主要なスキームを示す。
図１３は、プロテアーゼのＳＥＭ顕微鏡写真を示す。
【０２３７】
本発明は、次の実施例にさらに詳細に記載されるだろう。
【実施例】
【０２３８】
防汚活性を決定するための分析
防汚活性を有する酵素は、本発明に特に関係がある。この活性は、広範囲の汚れに対する一般的な特徴から単一な種に対する特定の防汚活性までの範囲にわたってよい。好ましくは、活性酵素の重量による濃度で、好ましくは２０％未満の酵素、より好ましくは、１０％未満の酵素、より好ましくは、５％未満の酵素、及びより好ましくは、１％未満の酵素において、任意の形態（可溶、固定された、架橋された、化学的に修正された）で酵素を含むコーティングは、海上試験の物理的位置の如何に限定されず、実施例４に記載の検査の少なくとも一つで活性酵素のない対照コーティングより、ＡＳＴＭ  標準  Ｄ  ６９９０  −  ０５：「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ  Ｂｉｏｆｏｕｌｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｍａｒｉｎｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」によって高い防汚を示すだろう。あるいは、活性酵素の重量による濃度が、好ましくは２０％未満、より好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満、さらにより好ましくは、１％未満であるとき、防汚活性をバクテリア汚損に関するＷＯ２００８／０１３７４７により、又は付着及び／又は定着及び／又は生物体の運動性及び／又は除去における顕著な変化が検出されることを特徴とするフジツボと藻類の汚損に関する  Ｐｅｔｔｉｔｔ他（Ｂｉｏｆｏｕｌｉｎｇ，  ２００４，  ２０  （６），  ｐｐ  ２９９  ‐  ３１１）によるいずれかのアッセイを用いて検出できる。これは、ＷＯ２００８／０１３７４７又はＰｅｔｔｉｔｔ他によって記載された生物体の特定の菌株に制限されない。
【０２３９】
実施例
架橋プロテアーゼ結晶を含む防汚組成物の防汚効果は、次の実施例によってテストされる。これらの実施例は、汚損を防ぐことで本発明の組成物の有効性を示す。
【０２４０】
実施例１：プロテアーゼ結晶の調製
配列番号１に示す配列を有するサブチリシンプロテアーゼの結晶を調製した。サブチリシンは、バシルス  アミロリケファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）に由来し、ＵＳ５，４４１，８８２に記載されるように、調製してよい。
【０２４１】
方法のための出発物質として働く水溶液は、適切な微生物の発酵によって生産された培養液に由来する。細胞を培養するための及びタンパク質の生産ための発酵方法は、当分野において知られている。
【０２４２】
細胞の無い培養液の限外濾過を螺旋状の限外濾過ユニットにおいて、１０ｋＤａ分子量カットオフを有するポリスルホン膜で実施し、限外濾液濃縮物（ＵＦＣ）を得た。得られたプロテアーゼ溶液は、約１００ｇ／Ｌの活性酵素の濃度であった。プロテアーゼ濃度は、Ｅｓｔｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ．  （１９８５）  Ｊ．  Ｂｉｏｌ．  Ｃｈｅｍ．  ２６０：６５１８−６５２１に述べられた方法によって決定することができる。
【０２４３】
ＵＦＣを含むプロテアーゼを３段階でギ酸ナトリウムと混合し、５％の最終蟻酸塩の濃度とした。各工程は、２０分続き、温度は工程を通して５℃にて維持した。ｐＨを２０％のＮａＯＨ又は２０％のギ酸のいずれかを使用して、５．５に調整し、０．１％の種結晶を加えた。結晶化を、４日間進行させた。得られた結晶の写真を図２に示す。スラリーを１：０．７５の比率の５％蟻酸塩０．０１％ＣａＣｌ２溶液で希釈し、結晶を遠心分離によって回収した。得られたペレットをさらなる使用まで−２０℃で保管した。
【０２４４】
実施例２：ＣＬＥＣ（架橋酵素結晶(ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｄ  ｅｎｚｙｍｅ  ｃｒｙｓｔａｌｓ)）の調製
プロテアーゼ結晶をグルタルアルデヒドで架橋し、水溶液系において不溶性である固形粒子を提供した。グルタルアルデヒドを実施例１において得られたプロテアーゼ結晶に加え、最終濃度１％（ｖｏｌ）のペーストとし、４℃で３時間穏やかに攪拌した。この後、溶液を凍結乾燥し、得られた物質を乳鉢の中で砕き、塗料に適している微粒子サイズを有する乾燥粉末を得た。
【０２４５】
実施例３：ＣＬＥＣの塗料中の活性
プロテアーゼ結晶を架橋及び非架橋の形態両方において４％（ｗ／ｖ）商品である防汚塗料（ヘンペルＡ／Ｓ製Ｍｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ）に加えた。６穴ポリスチレン組織培養プレートにて、得られる塗料を３点（ウェル）に塗布し、各レプリカに二層にして塗布した。その後、塗料は、室温で３日間乾燥させた。さらに、塗料を含む商品プロテアーゼ、コートザイム（Ｃｏａｔｚｙｍｅ）（ＢｉｏＬｏｃｕｓ  Ａ／Ｓ製、デンマーク）をベンチマーキングのためにアッセイに含んだ。プレートを過剰の人工海水（ＡＳＷ）（ＮａＣｌ：  ２４．０ｇ／ｌ、ＭｇＣｌ２  ５．１ｇ／ｌ、Ｎａ２ＳＯ４  ４．０ｇ／ｌ、ＣａＣｌ２  １．１ｇ／ｌ、ＫＣｌ  ０．６７ｇ／ｌ、ＫＢｒ  ０．０９８ｇ／ｌ、Ｈ３ＢＯ３  ０．０２７ｇ／ｌ、ＳｒＣｌ２  ０．０２４ｇ／ｌ、ＮａＦ  ０．００３ｇ／ｌ、ＮａＨＣＯ３  ０．１９６ｇ／ｌ）に浸した。
等間隔で、プレートをＡＳＷから取り出し、プロテアーゼ活性をアッセイし（図３）、プレートをＡＳＷの新鮮なバッチに浸した。プロテアーゼアッセイは、プロテアーゼが合成ペプチド、スクシニル−ａｌａ−ａｌａ−ａｌａ−ｐ−ニトロアニリド（ｓｕｃ−ＡＡＡｐＮＡ）（シグマＳ４７６０）からｐ−ニトロアニリドを分解する能力に基づき、４０５ｎｍの吸収度の増加において測定した。アッセイについては、作業用基質溶液を基質保存溶液（ＤＭＳＯ中３０ｍｇ／ｍＬのｓｕｃ−ＡＡＡｐＮＡ）の４００μＬを１９．６のｍＬ緩衝液（０．１Ｍトリス；  ０．０１Ｍ  ＣａＣｌ２；  ０．００５％のトリトンＸ−１００；  ｐＨ  ８．６）と混合することにより調製した。３ミリリットルの作業用基質溶液を、塗料で覆われた各ウェルに加え、４０５ｎｍの吸収度の増加を酵素活性の尺度として用いた。ＡＳＷ中塗料を２時間加水反応した後に測定した活性を１００％（０日、図３）にセットした。３つのコーティングでのプロテアーゼ活性を示した日で測定した。架橋結晶が、塗料中の酵素活性の維持において、非架橋結晶及びＣｏａｔｚｙｍｅ塗料両方より優れていることが結論付けられる。
【０２４６】
実施例４：ＣＬＥＣを含む塗料の防汚特性
プロテアーゼ結晶を含む塗料を２％（ｗ／ｖ）架橋プロテアーゼ結晶をミルライト（Ｍｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ）塗料に加えたことだけを除いて実施例３において記載されるように調製した。得られるＣＬＥＣ塗料を重複試験で１５×７．５ｃｍの回転子パネルに塗布し、北海に浸した浮き台に取り付けた。浮き台試験を、試用期間を通じて１７℃と報告された平均海水温度で、２００８年７月に開始し、２００８年１１月の始めで終了した。浮き台を、視覚的にバイオ汚損の性質及び密度について定期的に検査し、画像を書類（図４）用に撮った。図４の中の画像は、パネルの左側に示した日数の浸漬の後に撮った。左及び右フレームは重複試験の写真である。
【０２４７】
パネル上の汚損を定量し、表１において、１４−８４日について２つの重複試験の平均を及び９７日での各パネルについて示した。
【０２４８】
【表２】
0005728390.tif 000017
【０２４９】
４２日間の浸漬後の重要な観察は、酵素のない塗料上の緑藻類発生を含むが、ＣＬＥＣ塗料上で観察されない。酵素のないＭｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ塗料は、６７日後ＣＬＥＣ塗料より多くのフジツボ発生を示し、及び９７日後に酵素のない両方の対照塗料よりＣＬＥＣ塗料上で著しく少ない珪藻汚損が観察される。
【０２５０】
９７日目での塗料の全体的性能は、ＡＳＴＭ標準Ｄ６９９０に由来した方法を使用して計測された。ＡＳＴＭ標準Ｄ６９９０においては、パネルの汚れ抵抗（Ｆｏｕｌｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＦＲ））は各パネル上の生物体のパーセンテージで表した被覆量か、生物体の実際の数のいずれかを、１００の値から引く（粘着性物質を例外として１の値を引く）ことにより計測される（表２）。０（防汚活性がまったくない）と１００（完全に清潔な塗装表面）の間の値は、試験を通じて個々のパネルの保護の程度を示す。ＦＲレートが高いほど、防汚性能はよい。
【０２５１】
【表３】
0005728390.tif 000018
【０２５２】
酵素を含む塗料は、対照塗料両方よりよい汚れ抵抗を示す。
【０２５３】
実施例５：ＣＬＥＣ塗料の海水中のプロテアーゼ活性
ＣＬＥＣ塗料のプロテアーゼ活性をパネル４において記載のように処理したパネル上で半定量的アッセイを用いて重複試験でアッセイした。しかしもっぱら酵素アッセイに関して使用した。汚損は、アッセイに先立ってパネルから優しく掃除された。アッセイを滴下試験として実施した。９４０μＬ緩衝液１（１００ｍＭトリス、０．００５％のトウィーン８０、ｐＨ  ８．６）及び５０μＬ緩衝液２（３００μＬジメチルスルホキシド（シグマ−Ｆｌｕｋａ  ４１６５０）に溶解された３０ｍｇＮ−スクシニル−ａｌａ−ａｌａ−ｐｒｏ−ｐｈｅ−ｐ−ニトロ−アニリド）を表面に塗布した。明るい色を発現させるためにかかる時間を対照標準として脱イオン化水から成る滴を使用して、目視検査に基づいて決定した。長いインキュベーション時間にわたって色が自然に発現するので、アッセイを、ネガティブコントロールとしてＭｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ塗料（つまり、酵素が存在しない）上で行なわれた。
【０２５４】
結果を表３に示す。明るい色の発現が時々Ｍｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ塗料で観察されたが、ＣＬＥＣ塗料中の観察された活性は、海での９７日間の浸漬の後にさえ顕著であり検出可能であった。
【０２５５】
【表４】
0005728390.tif 000019
【０２５６】
実施例６：ラッカーゼを基材とした触媒の触媒能力
材料と方法
トレメテス  ベルシカラー（Ｔｒｅｍｅｔｅｓ  ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）由来ラッカーゼの（ＣＬＥＡ）、２，２’−アジノ−ビス（３−エチルベンズチアゾリン−６−スルホニック酸）、ＡＢＴＳ及び緩衝塩をシグマ‐アルドリッチから得た。トレメテス種（Ｔｒｅｍｅｔｅｓ  ｓｐ．）由来天然のラッカーゼをＣＬＥＡｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅs  Ｂ．Ｖ．から得た。Ｈｅｍｐｅｌ  Ａ／Ｓ製ミルライトをブランク塗料として用いた。使用される人工海水（ＡＳＷ）は５４７．６ｍＭ  ＮａＣｌ、５６．８ｍＭ  ＭｇＳＯ４ｘ７Ｈ２Ｏ及び２．４ｍＭ  ＮａＨＣＯ３、ｐＨ  ８．２（Ｙｅｂｒａ，  Ｄ．  Ｍ．，  Ｋｉｉｌ，  Ｓ．，  Ｗｅｉｎｅｌｌ，  Ｃ．  Ｅ．，  ＆  Ｄａｍ−Ｊｏｈａｎｓｅｎ，  Ｋ．  （２００６）．  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｔｉｎ−ｆｒｅｅ  ａｎｔｉｆｏｕｌｉｎｇ  ｍｏｄｅｌ  ｐａｉｎｔ  ｂｅｈａｖｉｏｒ  ｕｓｉｎｇ  ｒｏｔａｒｙ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ＆  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ４５，  １６３６−１６４９，  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ａｓｓａｙ）を含んだ。水溶液をすべて脱イオン水で調製した。
【０２５７】
触媒の触媒活性は、ＥＬＩＳＡリーダ（モレキュラー  ディバイス（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ））によって４０５ｎｍで吸収度の増加をモニターすることにより、ＡＢＴＳを酸化する能力によって決定した。吸収度のシグナルはキュベットの長さ１ｃｍ及び吸光係数３５ｍＭ−１ｃｍ−１（Ｊ．Ｄ  Ｃｒｏｗｅ  ａｎｄ  Ｓ．  Ｏｌｓｓｏｎ  Ａｐｐ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ６７  （２００１）  ２０８８−２０９４）で分光光度計測定値に対して修正した。
【０２５８】
接触反応をモニターするために、酵素粉末は、１００ｍＭ酢酸ナトリウム、１％のＢＳＡ、ｐＨ５．０の１０μｌ中に分散した。その後、６．２ｍＭＡＢＴＳを含む緩衝液の１６０μｌをその系に加えた。サンプルの触媒活性は、１ｍｇ酵素によって１分間ｎｍｏｌでの生成物の生産として決定された。
【０２５９】
塗料中のラッカーゼの触媒活性を決定するために、２００ｍｇの触媒を４００μｌのキシレン中に分散した。その後、混合物を５ｍｌの塗料へ加えた。その後、塗料／触媒混合物をブラシによって「書き込み用透明フィルム」に塗布した。塗膜を２４時間乾燥した。
【０２６０】
結果と議論
触媒の初期活性を同定するために、緩衝液中のそれらの性能のスクリーニングを行った（表４を参照していただきたい）。表からわかるように、非修飾ラッカーゼが最も高い活性を有する。しかしながら、ＡＳＷにおいては、天然ラッカーゼの触媒活性は全く検知されなかった。
【０２６１】
【表５】
0005728390.tif 000020
【０２６２】
これらの結果は、ＡＳＷのｐＨが、触媒性能の重大な要因であることを示す。ｐＨ８．２で、天然ラッカーゼは活性がないが、ラッカーゼＣＬＥＡはまだ活性を示す。しかしながら、ｐＨ５．０の緩衝系へ触媒を浸漬した後、触媒活性は、完全に回復した。
【０２６３】
これらの酵素のキシレン耐性も試験した。キシレンは、塗料を生産するために用いる有機溶媒の例として選択された。触媒を２４時間工業用グレードのキシレン中でインキュベーションした。キシレンを完全に乾燥した後、触媒を緩衝液ｐＨ５．０に分散し、触媒活性を測定した。キシレンがこれらのラッカーゼの触媒性能に影響しないことがわかった。天然の酵素及び酵素凝集物の両方は、増加した触媒性能を示した。この考えられる理由は、キシレンが、触媒生産の間タンパク質表面上に吸収され得て酵素性能を部分的に阻害できる小さな有機不純物を溶かしえるということである。
【０２６４】
従って、結果は、ラッカーゼがＣＬＥＡの形態でのみＡＳＷ中で残存活性を維持できることを示す。海中用のものとは異なる塗料適用について、関連するラッカーゼを基材とした触媒を同定するために、ラッカーゼを含む乾燥塗料に関する試験を１００ｍＭ酢酸ナトリウム、１％のＢＳＡ、ｐＨ５．０で行なった。
【０２６５】
結果を図７に示す。図から見ることができるように、非修飾ラッカーゼは、急速に緩衝液に浸漬された乾燥塗料の中で触媒活性を失った。８日後に、ラッカーゼは、約１３％の活性だけ維持する。対照的に、試験期間中、ラッカーゼのＣＬＥＡの触媒活性は増加した。既に、３日目に、ＣＬＥＡＳは、初期活性に比して約１２００％の活性を有し、それは、非修飾ラッカーゼと比較して４倍高い生成物生成の触媒速度に匹敵する。８日後に、ＣＬＥＡは天然ラッカーゼより１０倍活性がある。
【０２６６】
結論
従って、試験したラッカーゼ触媒は、キシレンの存在に耐性がある。しかしながら、ＣＬＥＡでのラッカーゼだけが、ＡＳＷ中でいくらか活性を維持する。塗料でのラッカーゼに関する試験は、非修飾ラッカーゼが、８日後に活性の約９０％を消失するが、その一方でＣＬＥＡのラッカーゼは活性の約１２００％を得る。
【０２６７】
実施例７：防汚海中用塗料適用のためのキトサンとサブチリシンの架橋に基づいた触媒の開発
材料
サブチリシン、スクシニル−アラニン−アラニン−アラニン−ｐ−ニトロアニリド、緩衝塩をシグマ‐アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から得た。
ヘンペル  エー／エス（Ｈｅｍｐｅｌ  Ａ／Ｓ）からのミルライト（Ｍｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ）塗料をブランク塗料として用いた。
人工海水、ＡＳＷは、５４７．６ｍＭ  ＮａＣｌ、５６．８ｍＭ  ＭｇＳＯ４ｘ７Ｈ２Ｏ及び２．４ｍＭ  ＮａＨＣＯ３を含む。水溶液をすべて脱イオン水で調製した。
【０２６８】
キトサンの酢酸修飾
キトサン粉末を２％（ｗ／ｗ）酢酸と混合し、終夜撹拌し、アセテート‐修飾ポリマーの１％（ｗ／ｗ）溶液を得た。この溶液を、７−１０倍体積の過剰なアセトンと混合し、キトサンアセテートを沈殿した。生成物を膜を通してろ過し、乾燥した。液体窒素を乾燥物を冷却するために使用し、これを粉砕し、粉体を得た。
【０２６９】
サブチリシン‐キトサンフィルムの調製
キトサンアセテートを０．１Ｍ酢酸緩衝液、ｐＨ５．５と混合し、終夜撹拌し、１％の溶液を得た。また、１５ｍＭ  ＣａＣｌ２を含む０．１Ｍ酢酸緩衝液、ｐＨ５．５中７５ｍｇ／ｍｌサブチリシン溶液を調製した。キトサンアセテート溶液を比（４：１）でサブチリシン溶液と混合し、２時間撹拌した。得られる混合物を終夜Ｎ２ガスを泡立たせることにより乾燥した。得られる沈殿を各回１時間、水中２％グルタルアルデヒド溶液で２回撹拌した。得られる触媒を各回２時間、５ｍＭＣａＣｌ２を含む０．０５Ｍトリス‐ＨＣｌ緩衝液、ｐＨ８．２を使用して、３回洗浄した。固形物は、その後、大気中で乾燥させるために放置し、粉体としての触媒を得た。
【０２７０】
サブチリシン‐キトサン塗料の調製
２つの異なる塗料混合物を調製した、ひとつめは架橋サブチリシン‐キトサンを有し、ふたつめは非共有結合キトサン−サブチリシン複合体（グルタルアルデヒドによる処理なしで上述のように調製）を有する。両方の塗料混合物を以下のように作成した。最初に、２５０μｇ乾燥触媒をキシレン（＞１ｍＬ）の最小体積の中で懸濁し、その後、１０ｇのミルライト塗料と激しく混合した。その後、塗料／触媒混合物を、ベーカーフィルムアプリケーター（Ｂａｋｅｒ  Ｆｉｌｍ  Ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）を使用して、３００μｍの塗料厚さ及び〜５ｃｍの幅で「書き込み透明フィルム」に塗布した。塗料フィルムを乾燥するために夜通し放置した。
【０２７１】
乾燥後、塗料を含むフィルムの小さな円を切り取り（２．５ｃｍの直径）、円をそれぞれマルチディッシュ中のウェルに固着させ、１時間ＡＳＷの中に放置した。その後、各ウェルを脱イオン水でよくすすぎ、フィルムを活性測定に使用した。
【０２７２】
活性アッセイ
各触媒の触媒活性を、４０５ｎｍ［ｐ−ニトロアニリド吸収度、プレートリーダー（体積２５０μｌ）用の決定した吸光係数は、１１８００Ｍ−１ｃｍ−１である、分光光度計用は、１８３００Ｍ−１ｃｍ−１である］で吸収度の増加をモニターすることにより、合成ペプチド、スクシニル−アラニン−アラニン−アラニン−ｐ−ニトロアニリド（ｓｕｃ−ＡＡＡｐＮａ）からのｐ−ニトロアニリドを分解するその能力によって決定した。接触反応をモニターするために、酵素粉体を０．０１ＭＣａＣｌ２、０．００５％トリトンＸ−１００、を含む０．１Ｍトリス‐ＨＣｌ緩衝液、ｐＨ８．６に溶解した。この酵素溶液の１００μｌを緩衝液中０．２％ｓｕｃ−ＡＡＡｐＮＡを含む、１ｍｌの基質溶液と混合した。サンプルの触媒活性を１分間１ｍｇ酵素による生成物の１μｍｏｌの生成として決定した。
【０２７３】
塗料中のサブチリシン‐キトサンの触媒活性の測定
まず、緩衝液（０．０１ＭＣａＣｌ２及び０．００５％トリトンＸ−１００を含む０．１ＭトリスＨＣｌ緩衝液、ｐＨ８．６）中の基質（ＤＭＳＯ中３０ｍｇ／ｍＬ  ｓｕｃ−ＡＡＡｐＮａ）の２％（ｖ／ｖ）溶液を調製した。それから、この基質溶液の３ｍＬを個々のフィルム含むウェル及び対照用に空のウェルに加えた。その後、４０５ｎｍの吸収度測定を１時間及び２４時間後に行った。
【０２７４】
結果とディスカッション
有機溶媒を基材とした塗料での使用に適する酵素は、いくつかの基準を満たす必要がある。これらの基準は、塗料と混合する間及び表面上に塗料層が乾燥する間に分解されないくらい硬いことを含む。更に、酵素の修飾は、触媒の分解を避けるような穏やかな条件の下で起こるべきである。１つのアプローチは、水素結合し、その後、沈殿と架橋より維持されるポリサッカライドネットワーク中への酵素の取り込みである。サブチリシンがプラスに帯電した分子なので、キトサンアミノ基を酵素とキトサン間の電荷相互作用を提供するように酵素を加える前にアセテートによって修正した。
【０２７５】
高分子電解質複合体の形成の後、触媒を泡立つＮ２ガスを使用して乾燥することにより溶液から沈殿した。その後、得られた触媒を安定化するために、沈殿物をグルタルアルデヒドを用いて架橋した。この手順は、フィルムの形成により共に混合したキトサン‐キトサン、酵素‐酵素及びキトサン‐酵素の複合体の形成を許容した。
【０２７６】
得られた触媒の酵素学的分析は、系（ｓｙｓｔｅｍ）の最終充填が、１ｇの触媒当たり約１４６ｍｇであることを示し、これは以前に報告された（Ｍａｃｑｕａｒｒｉｅ，  Ｄ．  Ｊ．  ＆  Ｂａｃｈｅｖａ，  Ａ．  （２００８）  Ｇｒｅｅｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  １０，  ６９２−６９５）ものよりほとんど２倍高い。
【０２７７】
サブチリシン‐キトサン複合体及び非修飾サブチリシンの触媒活性に関する試験を乾燥塗料において行なった。非共有結合で修飾されるサブチリシン‐キトサン複合体の触媒活性は、検出されなかった。共有結合で修飾されるサブチリシン‐キトサン複合体及び非修飾サブチリシンの触媒性能の結果を図８に示す。図からわかるように、非修飾サブチリシンは１４日後に活性の約８０％を失った。一方、サブチリン‐キトサン触媒は、同じ期間塗料中活性の約３００％を得た。
【０２７８】
実施例８  プロテアーゼの架橋酵素凝集物防汚海中用塗料適用の実施
材料
サブチリシン、スクシニル−アラニン−アラニン−アラニン−ｐ−ニトロアニリド、及び、緩衝塩をシグマ‐アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から得た。
キシレンをメルク（Ｍｅｒｃｋ）から購入した。
バシルス  スブチリス（Ｂ．  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バシルス  レンツス（Ｂ．ｌｅｎｔｕｓ）（ｅｓｐｅｒａｓｅ）、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）（ａｌｃａｌａｓｅ）及びバシルス  クラウシ（Ｂ．ｃｌａｕｓｉｉ）（ｓａｖｉｎａｓｅ）由来のプロテアーゼのＣＬＥＡをＣＬＥＡｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｂ．Ｖ．から得た。
Ｈｅｍｐｅｌ製ミルライト（Ｍｉｌｌｅ  Ｌｉｇｈｔ）塗料をブランク塗料として使用した。
水溶液をすべて脱イオン化水で調製した。
ＡＳＷは５４７．６ｍＭ  ＮａＣｌ、５６．８ｍＭ  ＭｇＳＯ４ｘ７Ｈ２Ｏ及び２．４ｍＭ  ＮａＨＣＯ３を含む。
【０２７９】
活性アッセイ
各触媒の触媒活性をＥＬＩＳＡリーダー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）により４０５ｎｍにて吸収度の増加をモニタリングすることによって、合成ペプチド、ｓｕｃ−ＡＡＡｐＮａ、からｐ−ニトロアニリドを分解するその能力によって決定した。触媒反応をモニターするために、酵素粉体を０．０１ＭＣａＣｌ２及び０．００５％Ｔｒｉｔｏｎｘ−１００を含む０．１Ｍトリス‐ＨＣｌ緩衝液ｐＨ８．２中で分散した。各酵素溶液の２０μｌを緩衝液中０．２％ｓｕｃ−ＡＡＡｐＮＡを含む２００μｌの基質溶液と混合した。サンプルの触媒活性を１分間で１ｍｇの酵素による生成物の１μｍｏｌの生成として決定した。
【０２８０】
結果とディスカッション
触媒の初期活性を同定するために、アルカリ性の緩衝液においてそれらの性能のスクリーニングを行なった（表５を参照）。表からわかるように、非修飾サブチリシンが、最も高い活性を有する。ほとんどのＣＬＥＡは、緩衝液に同様の活性を有する。ただ一つの例外はＣＬＥＡ  バシルス  レンツス（Ｂ．  ｌｅｎｔｕｓ）の性能である。
【０２８１】
その後、海洋環境に対するこれらの酵素の耐性をテストした。従って、これらの酵素の触媒活性を緩衝液としてＡＳＷ中でテストした。これらの結果は、ほとんどのプロテアーゼ酵素（表５及び図９）での活性の顕著な減少を示す。
【０２８２】
【表６】
0005728390.tif 000021
【０２８３】
Ｃａイオンの非存在は、それらの触媒性能に影響するタンパク質構造を不安定にすると考えられる。
【０２８４】
触媒は、ＡＳＷ中で、異なる感度を示し、特に、バシルス  スブチリス（Ｂ．  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）及びバシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）のＣＬＥＡは、緩衝液（図９）中のそれらの活性と比較してＡＳＷ中のそれらの活性を保存する点において他のＣＬＥＡより有効であると証明された。
【０２８５】
ＣＬＥＡは、主な塗料成分であるキシレンに対するそれらの耐性についても分析された。触媒を２４時間工業グレードのキシレン中でインキュベーションした。キシレンの完全乾燥の後、触媒をＡＳＷ中で分散し、触媒活性を測定した。キシレンがほとんどの触媒の触媒性能に影響しなかったことが分かった。ＣＬＥＡバシルス  レンツス（Ｂ．  ｌｅｎｔｕｓ）だけが低減された活性（およそ５％）を示した。しかしながら、ＣＬＥＡバシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）については、触媒性能の増加が観察された。この考えられる理由は、キシレンが、触媒生産の間タンパク質表面上に吸収され、酵素性能を部分的に阻害できる小さな有機不純物を溶かしえるということである。
【０２８６】
従って、ほとんどのプロテアーゼは、キシレンの存在に耐性で、ある活性を維持する。しかしながら、ほとんどのプロテアーゼＣＬＥＡは、キシレン中よりＡＳＷ中でよい安定性を有するが、触媒活性の最小の消失は、ＣＬＥＡバシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）で観察された。触媒活性の絶対値は、非修飾サブチリシンが最も高かった。しかしながら、塗料中の非修飾酵素の使用は問題になりうる。触媒のサイズが小さいことは塗面から酵素を速く浸出することを可能にし、従って、時間とともに塗料の防汚特性の速い減少をもたらすだろう。
【０２８７】
これを試験するために、すべて触媒を海中用塗料の中で分散した。塗料をフィルム上に塗布し乾燥した。乾燥の後、フィルムをＡＳＷに浸漬し、室温で保管された。触媒アッセイを緩衝液中で行った。触媒による残存酵素活性の結果を図１０及び１１に示す。図１０からわかるように、ほとんどのＣＬＥＡＳは高いレベルの初期の触媒活性を維持する。それは表５に示す触媒活性のレベルに類似する。しかしながら、サブチリシンは、急速に表５に報告した触媒活性の５０％より多くを消失した。
【０２８８】
サブチリシンについての触媒安定性のプロフィルは、この酵素が、試験の間にその触媒活性のほとんど９０％を消失したことを示す。対照的に、ＣＬＥＡについての触媒プロフィルは普通でない。ＣＬＥＡ全部の触媒活性が、試験の間に増加するのが見られた。特に、これは、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）酵素の場合であり、試験の間にその触媒活性を９００％より多くの増加が観察された。
【０２８９】
ＡＳＷの中の保存の間に、乾燥塗料表面がより水和されるようになり、表面への酵素のアクセスの増加をもたらし、従って全体の触媒活性の増加にいたる。本発明の方法の主要な図を図１２に示す。図からわかるように、ｔ０で、触媒の１／３だけが触媒反応にアクセスでき、ｔ１で、水和反応レベルが増加する場合、触媒の２／３がアクセスできる。最後に、ｔ３では、すべての触媒が、塗料の中にまだあり、そのすべては表面にアクセスする。図からわかるように、この方法を可能にするために、触媒は水和されている層の厚さより大きなサイズを有するべきであり、さもなければ、触媒は、表面から離れて浸出されるだろう。この仮説は、ＣＬＥＡの場合、水和反応層の効果が陽性であり、その一方で単一サブチリシン分子については、それが陰性のものであることを説明する。試験したＣＬＥＡのうち、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）ＣＬＥＡが最も大きいサイズであり、バシルス  レンツス（Ｂ．  ｌｅｎｔｕｓ）とバチルス  クラウシ（Ｂ．  ｃｌａｕｓｉｉ）は、似たサイズであり、ＣＬＥＡ  バシルス  スブチリス（Ｂ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）は最も小さいサイズのように見える。
【０２９０】
このコンセプトを証明するために、ＣＬＥＡのＳＥＭ顕微鏡写真を作成した。画像を図１３示す（バシルス  スブチリス（Ｂ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）（ａ）、バシルス  レンツス（Ｂ．  ｌｅｎｔｕｓ）（ｂ）、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）（ｃ）及びバチルス  クラウシ（Ｂ．  ｃｌａｕｓｉｉ）（ｄ））。図からわかるように、粒子のサイズは次のように評価できる：バシルス  スブチリス（Ｂ．  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）−１２５×５０ｎｍ２、バシルス  レンツス（Ｂ．  ｌｅｎｔｕｓ）−１２５×１２５ｎｍ２、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）−２５０×２５０ｎｍ２及びバチルス  クラウシ（Ｂ．  ｃｌａｕｓｉｉ）−２５０×１２５ｎｍ２。従って、バシルス  リチェニフォルミス（Ｂ．  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）ＣＬＥＡが最大のサイズを有し、バシルス  スブチリス（Ｂ．  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）が、最も小さいサイズを有する。それは乾燥塗料中での触媒性能データと非常によく相関する。
【０２９１】
上記の明細書の中で言及された出版物はすべて、参照によって本明細書に組込まれる。本発明の記載された方法及び本発明のシステムの様々な改良及びバリエーションは、特許請求の範囲及び精神を逸脱しないことは、当業者に明白であろう。本発明は具体的な好ましい実施態様に関して記載されたが、特許請求の範囲に記載の発明がそのような具体的な実施態様に過度に制限されるべきでないことが理解されるべきである。確かに、化学分野及び関連分野での当業者にとって明白である本発明を行なうために記載された態様の様々な変更は、下記の特許請求の範囲の範囲内に属するものである。
【図１】
0005728390.tif 000022
【図２】
0005728390.tif 000023
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005728390.tif 000031
【図１１】
0005728390.tif 000032
【図１２】
0005728390.tif 000033
【図１３ａ】
0005728390.tif 000034
【図１３ｂ】
0005728390.tif 000035
【図１３ｃ】
0005728390.tif 000036
【図１３ｄ】
0005728390.tif 000037
【配列表】
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