(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（３）で表されるα−アミノ酸−Ｎ−カルボン酸無水物を開環重合して得られるポリアミノ酸と、重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体とを反応させて得られる、一般式（１）で表されるマクロモノマーを重合して得られるホモポリマー又はコポリマー（以下、（コ）ポリマーという）を含有する化粧料。
【化１】
0004472158.tif 000008
［式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3及びＲ4は同一又は異なって、水素原子、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数1〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、又は炭素数6〜22のシクロアルキル基、炭素数7〜22のアラルキル基もしくは炭素数6〜22のアリール基を示す。またＲ2とＲ3又はＲ4は一緒になって環を形成していても良い。ｎは1〜500の数を示す。Ｘは開環重合開始剤である炭素数１〜８のアミン類に由来する単位を示す。］
【化２】
0004472158.tif 000009
［式中、Ｒ2，Ｒ3及びＲ4は前記の意味を示す。］
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能性材料となるポリマーの合成に有用なマクロモノマー及びその製造法、並びにこのマクロモノマーを重合して得られるポリマー及びそれを含有する化粧料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ポリアミノ酸は、タンパク質の構造模型として研究されるようになり、その合成法、物性などについて系統的に検討されてきた。さらに、酵素モデルとしての研究も行われるようになった。一方、ポリアミノ酸の一種であるポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメートは合成皮革などの表面処理剤として利用されている。
【０００３】
また、α−ヘリックス構造やその可逆的なコンフォーメーション変化などの特徴を活かした分離・透過膜、光学分割用担体への応用や、ヘリックスによる側鎖の配向を利用した光電導性ポリマーとしての研究が進められている。さらに、人工皮膚への応用も検討されている。
【０００４】
以上のように、ポリアミノ酸は、その構造に由来する種々の機能が期待でき、ポリアミノ酸セグメントを任意にポリマーに導入する方法が確立できれば、新しい機能性材料の開発につながるものと考えられる。また、化粧料へ応用することにより、新たな機能の付与や性能の向上に寄与するものと考えられる。
【０００５】
本発明の課題は、ポリアミノ酸セグメントを有するマクロモノマー、及びそれから得られるポリマー及びそれを用いた化粧料を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般式（１）で表されるマクロモノマー（以下マクロモノマー（１）という）及びその製造法、マクロモノマー（１）を重合して得られるホモポリマー又はコポリマー（以下、（コ）ポリマーという）、並びにこの（コ）ポリマーを含有する化粧料である。
【０００７】
【化３】
0004472158.tif 000002
【０００８】
［式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3及びＲ4は同一又は異なって、水素原子、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数1〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、又は炭素数6〜22のシクロアルキル基、炭素数7〜22のアラルキル基もしくは炭素数6〜22のアリール基を示す。またＲ2とＲ3又はＲ4は一緒になって環を形成していても良い。ｎは1〜500の数を示す。Ｘはヘテロ原子を含む有機基を示す。］
【０００９】
【発明の実施の形態】
［マクロモノマー］
本発明のマクロモノマー（１）は、ポリアミノ酸セグメントを有するものであり、一般式（１）中、Ｒ1は、水素原子、炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基が更に好ましい。Ｒ2は、水素原子、炭素数１〜８の直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましい。Ｒ3及びＲ4は、水素原子、炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基が好ましい。また、ヘテロ原子を含む置換基としては、水酸基、メルカプト基、ジチオエーテル基、アミノ基、グアニジノ基、エステル基、エーテル基、アミド基等が挙げられる。ｎは５〜１００の数が好ましい。
【００１０】
Ｘのヘテロ原子を含む有機基は、一般式（３）で表わされるα−アミノ酸−Ｎ−カルボン酸無水物（以下、α−アミノ酸ＮＣＡという）を開環重合させて,ポリアミノ酸を合成する際の開始剤に由来するものであり、例えば、炭素数１〜８のアミノ基、アルコキシ基、アシロキシ基等が挙げられる。
【００１１】
【化４】
0004472158.tif 000003
【００１２】
［式中、Ｒ2，Ｒ3及びＲ4は前記の意味を示す。］
ポリアミノ酸セグメントを構成するポリアミノ酸としては、例えば、ポリグリシン、ポリアラニン、ポリN−メチルグリシン、ポリプロリン等の中性アミノ酸の重合体、 ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸等の酸性アミノ酸の重合体、ポリγ−メチルグルタミン酸、ポリβ−メチルアスパラギン酸等の酸性アミノ酸エステルの重合体、ポリε−リジン、ポリσ−オルニチン、ポリアルギニン、ポリヒスチジン等の塩基性アミノ酸の重合体、ポリε−N−アセチルリジン、ポリσ−N−カルボベンゾキシオルニチン等の塩基性アミノ酸のアシル化体の重合体、ポリセリン、ポリシステイン等の水酸基、メルカプト基等を有するアミノ酸の重合体及びそのアセチル、イソプロピリデン等の誘導体の重合体等が挙げられる。 特に、生成する（共）重合体の溶解性の点から、Ｒ2が水素原子ではない、ポリＮ−アルキルアミノ酸が好ましい。 具体的には、ポリＮ−メチルグリシン、ポリプロリンが好ましく、水溶性が高い点からポリＮ−メチルグリシンが特に好ましい。
【００１３】
［マクロモノマーの合成］
本発明のマクロモノマー（１）は、一般式（２）で表わされる重合単位（以下、重合単位（２）という）を有するポリアミノ酸と、重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体とを反応させることにより合成される。
【００１４】
【化５】
0004472158.tif 000004
【００１５】
［式中、Ｒ2，Ｒ3及びＲ4は前記の意味を示す。］
具体的には、まずα−アミノ酸ＮＣＡを溶解し、且つ不活性な溶媒中、塩基性化合物を開始剤として、α−アミノ酸ＮＣＡを、開環重合させ、重合単位（２）を有するポリアミノ酸とし、次に、このポリアミノ酸と重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体とを反応させる。
【００１６】
開始剤の塩基性化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ヘキシルアミン等の１級アミン類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、モルホリン等の２級アミン類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等の３級アミン類、酢酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩等のカルボキシラート類、メタノラート塩、エタノラート塩、プロパノラート塩、フェノラート塩等のアルコラート類、メタニド塩、エタニド塩、ブタニド塩、アセチリド塩等のアルカニド類等が挙げられる。特に、重合性が良好である点から１級及び２級アミン類が好ましい。
【００１７】
α−アミノ酸ＮＣＡは、例えば、特公昭５９−５１３２号公報の第４頁第８欄２０行〜４４行に記載されているものが挙げられる。これらの中で、α−アミノ酸ＮＣＡとして、Ｎ−メチルグリシンＮＣＡ、プロリンＮＣＡ等が好ましい。
【００１８】
α−アミノ酸ＮＣＡは、光学活性体、ラセミ体の何れもが使用可能である。これらのα−アミノ酸ＮＣＡは２種以上併用してもよく、２種以上のα−アミノ酸ＮＣＡを同時に添加するとランダムに２種以上のα−アミノ酸が配列したポリアミノ酸が得られ、一方のα−アミノ酸ＮＣＡの重合終了後に第２のα−アミノ酸ＮＣＡを添加すると、２種のα−アミノ酸がブロック状に配列したポリアミノ酸が得られる。
【００１９】
反応溶媒としては、使用するα−アミノ酸ＮＣＡを溶解し、かつ、α−アミノ酸ＮＣＡ及び使用する塩基性化合物に対して不活性な，即ち活性水素を有さない有機溶媒が適当である。このような反応溶媒としては、α−アミノ酸ＮＣＡの種類により異なり、選択を要するが、一般的にはハロゲン化炭化水素、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロプロパン、ジクロロベンゼン等；脂肪酸エステル、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオン酸エチル等；環状エーテル、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン等；その他にN−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。反応溶媒は混合系であっても良い。また、必要に応じて活性水素を持たないα−アミノ酸ＮＣＡに対して、非溶媒を混合して固相重合することも可能である。
【００２０】
前記の反応溶媒中に、所定量の塩基性化合物とα−アミノ酸ＮＣＡとを添加混合することにより、炭酸ガスの発生が認められ、反応は直ちに開始する。塩基性化合物が１級アミン、２級アミン、アルコラート類の場合、その塩基性化合物に対するα−アミノ酸ＮＣＡの当量比により定められるポリ−α−アミノ酸セグメント長を有するポリアミノ酸が高収率で得られる。塩基性化合物１当量に対するα−アミノ酸ＮＣＡの当量比（以下、ＮＣＡ／ＡＭＩと略す）は、１〜５００が好ましい（α−アミノ酸ＮＣＡ１モルは、反応性から１当量とする）。
【００２１】
反応両成分の添加・混合方法は、同時添加、順次添加、全量添加、部分逐次添加など何れの方法によっても良いが、ポリアミノ酸セグメント長の調節、ポリアミノ酸の組成変化などを容易に、かつ、確実に実施するためには、反応溶媒中にあらかじめ塩基性化合物を均一に溶解乃至分散させた後、α−アミノ酸ＮＣＡを全量添加或いは反応速度に合わせて逐次添加する方法が適しており望ましい方法である。
【００２２】
反応温度は、生成するポリアミノ酸の性状、α−アミノ酸ＮＣＡの対応する塩基性化合物に対する反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−５℃〜４０℃の温度範囲で行うことが望ましい。
【００２３】
次に、このポリアミノ酸と重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体とを反応させる。重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸等のα、β−不飽和カルボン酸、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド等のα、β−不飽和カルボン酸の酸ハロゲン化物、アクリル酸無水物、メタクリル酸無水物等のα、β−不飽和カルボン酸の酸無水物等が挙げられる。
【００２４】
反応溶媒としては、前記ポリアミノ酸及び重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体を溶解し、且つ両成分に対して不活性な、即ち活性水素を有さない有機溶媒が適当である。そのような溶媒としては、上記のα−アミノ酸ＮＣＡの開環重合のところで例示したものなどが挙げられる。反応溶媒は単独であっても又混合系であっても良い。
【００２５】
ポリアミノ酸と重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体との反応では、トリエチルアミン、ピリジン等の塩基性触媒を用いることが望ましい。反応温度は、ポリアミノ酸に対する重合性不飽和基を有するカルボン酸又はその誘導体の反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−２０℃〜１００℃の温度範囲で行うことが望ましい。
【００２６】
得られたマクロモノマー（１）の平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）換算分子量で１００〜１０万が好ましい。
【００２７】
［マクロモノマー（１）を重合して得られる（コ）ポリマー］
マクロモノマー（１）を重合して得られる（コ）ポリマーとして、マクロモノマー（１）を重合することにより得られる、一般式（４）で表される重合単位（以下、重合単位（４）という）を有するホモポリマー、マクロモノマー（１）を共重合可能な他のモノマーと重合することにより得られる、一般式（５）で表わされるコポリマーが挙げられる。
【００２８】
【化６】
0004472158.tif 000005
【００２９】
［式中、Ｒ1〜Ｒ4、Ｘ及びｎは前記の意味を示す。］
【００３０】
【化７】
0004472158.tif 000006
【００３１】
［式中、Ｒ1〜Ｒ4、Ｘ及びｎは前記の意味を示し、Ｙはマクロモノマー（１）と共重合可能なその他のモノマー由来の重合単位を示し、ｐ及びｑはそれぞれの重合単位の繰り返し数を示す。］
これらの（コ）ポリマーは、例えば、次に示される工程により合成される。
即ち、マクロモノマー（１）、及びコポリマーの場合には共重合可能な他のモノマーを、溶媒中、ラジカル重合開始剤存在下、必要に応じて連鎖移動剤を使用し、窒素ガス気流下、５０〜３００℃で溶剤還流させ溶液重合を行うことで得ることが出来る。
【００３２】
共重合しうる他のモノマーは、重合性の不飽和基を有するモノマーであればいずれでもよい。このような重合性の不飽和基を有するモノマーとしては、（メタ）アクリルアミド及びそのＮ−アルキル置換体、例えばＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド等のジアルキル（総炭素数２〜２２）（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（炭素数１〜２２）基を有する（メタ）アクリル酸エステル、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のヘテロ原子を有するアルキル（炭素数１〜２２）基を有する（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート（エチレングリコールの重合度が１〜３０）等の多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル、（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。共重合しうる重合性の不飽和基を有するモノマーは上記のものを１種以上用いることが出来る。
【００３３】
溶媒には、塩化メチレン、クロロホルム、酢酸エチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、水等が用いられる。
【００３４】
ラジカル重合開始剤として、例えば、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ペルオキソ−２−硫酸アンモニウムに代表されるヒドロ過酸化物類、過酸化ジｔ−ブチルに代表される過酸化ジアルキル類、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイルに代表される過酸化ジアシル類、メチルエチルケトンペルオキシドに代表されるケトンペルオキシド類、又は２，２−アゾ−２−アミジノプロパン二塩酸塩、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）に代表されるアゾ系重合開始剤等が挙げられ、全モノマーに対して０．０１〜３０重量％、好ましくは０．１〜５重量％用いる。
【００３５】
これらの（コ）ポリマーの平均分子量は、ポリアミノ酸の生体適合性等の特性が発揮される点から、５０００〜１００万が好ましい。分子量はＧＰＣ（ＰＥＧ換算分子量）で求めることができる。
【００３６】
［化粧料］
本発明の生体適合性に優れるポリアミノ酸セグメントを有するマクロモノマー（１）を重合して得られる（コ）ポリマーを含有した化粧料は、使用感により優れるため、広範囲に好適に用いられる。例えば、化粧水、美容液、保湿液、乳液、ファンデーション、口紅、アイシャドー、皮膚用クリーム、皮膚洗浄剤、全身洗浄剤、シャンプー、リンス、毛髪用ムース、トニック、セット剤、ヘアスプレー、ヘアカラー、パーマ剤等が挙げられる。本発明の（コ）ポリマーの化粧料への配合量は特に限定されないが、化粧料中に０．０１〜９０重量％、特に０．１〜７０重量％配合すると使用感により優れるため好ましい。
【００３７】
本発明の化粧料には、水、エタノール等の溶剤の他、通常化粧料に適用される界面活性剤、油分、多価アルコール、各種薬効剤、防腐剤、香料等ほとんどの成分が配合でき、その中から、目的、用途、剤型等に応じて適宜選択される。
【００３８】
例えば、界面活性剤としては、直鎖又は分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、エチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを付加したアルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、飽和又は不飽和脂肪酸塩、エチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを付加したアルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩エステル、アミノ酸型界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤、スルホコハク酸型界面活性剤等のアニオン性界面活性剤；スルホン酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤等の両性界面活性剤；アルキルアミンオキサイド、第４級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤；ポリオキシアルキル又はアルケニルエーテル、ポリオキシアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカノールアミド又はアルキレンオキサイド付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル、ソルビトールと脂肪酸のエステル、ショ糖と脂肪酸のエステル、高級アルコールと糖のエーテル等の非イオン性界面活性剤が用いられる。
【００３９】
油分としては、ステアリン酸等の高級脂肪酸、セタノール等の高級アルコール、コレステロール、ワセリン、コレステリルイソステアレート、スフィンゴ脂質等の固体脂、スクワレン、ホホバ油、その他のシリコーン誘導体等の液体脂等が挙げられる。多価アルコールとしては、グリセリン、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ソルビトール等が挙げられる。
【００４０】
その他の成分としては、パール化剤、香料、無機及び有機顔料、有機染料等の色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、トリクロサン、トリクロロカルバン等の殺菌剤、グリチルリチン酸カリウム、酢酸トコフェノール等の抗炎症剤、ジンクピリチオン、オクトピロックス等の抗フケ剤、メチルパラペン等の防腐剤、保湿剤、血行促進剤、冷感剤、制汗剤、皮膚保護剤、増粘剤、ｐＨ調整剤等を本発明の効果を損なわない範囲において任意に添加することが可能である。
【００４１】
本発明の（コ）ポリマーを、配合した化粧料は、皮膚に吸着残留し、保護被膜を与えるため、好感触を与える。
【００４２】
【実施例】
例中の部及び％は特記しない限り重量基準である。
【００４３】
実施例１
塩化メチレン１００部、モルホリン４部を仕込み、窒素ガス置換後、Ｎ−メチルグリシン−Ｎ−カルボン酸無水物７０部の塩化メチレン（５００部）溶液を室温下、約２時間かけて滴下した（ＮＣＡ／ＡＭＩ＝１３）。滴下中、炭酸ガスが発生し、Ｎ−メチルグリシン−Ｎ−カルボン酸無水物の開環重合が進行した。更に、１時間室温で攪拌した後、トリエチルアミン３部を添加した。氷浴でフラスコを冷却した後、アクリル酸クロリド２部を１５分間かけて滴下した。室温で一晩攪拌した後、反応混合物をヘキサン３０００部に投入し、生じた沈殿をイオン交換水１０００部に溶解した。イオン交換樹脂（オルガノ（株）製、アンバーライトMB−１）５００部を加えて約２時間攪拌した後、イオン交換樹脂を濾別し、凍結乾燥することにより、ポリ−Ｎ−メチルグリシン鎖を有するマクロモノマー（分子量１３００）が得られた。
【００４４】
1H核磁気共鳴スペクトル（CD3OD中）の測定結果を以下に示す。
２．８０〜３．１３ppm（m，55H，ポリN-メチルグリシン鎖のN-CH3）
３．４５〜３．６０ppm（m，4H，モルホリン部位のN-CH2）
３．６０〜３．７３ppm（m，4H，モルホリン部位のO-CH2）
４．０２〜４．５０ppm（m，36H，ポリN-メチルグリシン鎖のN-CH2-C=O）
５．６１〜５．８０ppm（m，1H，アクリル部位のビニルプロトン）
６．１３〜６．２５ppm（m，1H，アクリル部位のビニルプロトン）
６．４５〜６．６３，６．７５〜６．８６ppm（m，1H，アクリル部位のビニルプロトン）。
【００４５】
実施例２
実施例１で得られたポリ−Ｎ−メチルグリシン鎖を有するマクロモノマー５０部、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．５部をジメチルホルムアミド５０部に溶解し、窒素ガス置換後、６５℃で５０時間攪拌した。反応混合物をヘキサン５００部に投入し、生じた沈殿をイオン交換水２００部に溶解した。セルロースチューブ（ナカライテクス社製、ｃｕｔ ｏｆｆ  重量平均分子量３５００）による透析を行った。凍結乾燥することにより、ポリ−N−メチルグリシン鎖がグラフトしたホモポリマー（分子量３００００）が得られた。
【００４６】
実施例３
実施例１で得られたポリ−Ｎ−メチルグリシン鎖を有するマクロモノマー５０部、メチルメタクリレート２０部、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．０部をジメチルホルムアミド５０部に溶解し、窒素ガス置換後、６５℃で５０時間攪拌した。反応混合物をヘキサン５００部に投入し、生じた沈殿をイオン交換水２００部に溶解した。セルロースチューブ（ナカライテクス社製、ｃｕｔ ｏｆｆ  重量平均分子量３５００）による透析を行った。凍結乾燥することにより、ポリ−N−メチルグリシン鎖 がグラフトしたメチルメタクリレートコポリマー（分子量２００００）が得られた。
【００４７】
実施例４
メチルメタクリレートに換えてブチルアクリレートを用いる以外は実施例３と同様にして、ポリ−N−メチルグリシン鎖がグラフトしたブチルアクリレートコポリマー（分子量２００００）を得た。
【００４８】
実施例５
実施例２〜４で得られたポリアミノ酸セグメントを有するマクロモノマーの（コ）ポリマーを配合した化粧水を下記の配合処方に従って製造し、熟練評価者1名により、下記方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
＜配合処方＞
実施例２〜４の（コ）ポリマー    1.0％
エタノール                      5.0
グリセリン                     10.0
ジピロピレングリコール          3.0
防腐剤                          適量
香料                            適量
pH調整剤                       適量
精製水                          残量
＜性能評価法＞
塗布時：皮膚上に塗布した時の感触を下記基準で官能評価する。
乾燥時：皮膚上に塗布、乾燥後の感触を下記基準で官能評価する。
・評価基準
◎：極めて良好、○：良好、△：普通、×：不良
【００５０】
【表１】
0004472158.tif 000007
【００５１】
表1に示されるように、本発明の（コ）ポリマーを含む化粧水は、使用感が良好であった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の生体適合性に優れるポリアミノ酸セグメントを有するマクロモノマーは、機能性材料の原料として有用である。また、それを重合して得られる（コ）ポリマーを含有した化粧料は、皮膚に吸着残留し、保護被膜を与え、好感触を与える。