(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（２ａ）又は下記一般式（２ｂ）で表されるベタイン基又はその塩を含むペンダント基を有する繰り返し単位を、全繰り返し単位１００モル％に対して４８モル％以上有し、
【化１】
0004485653.tif 000009
［式（２ａ）（２ｂ）中、Ｒは有機残基であり、Ｘ1はＮＨ、Ｎ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、Ｏ又はＳであり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は水素、アルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3の何れか２つが結合して環を形成してもよく、ｎは１又は２である。］
かつ一般式（２ａ）及び一般式（２ｂ）中の下記部分（Ａ）
【化２】
0004485653.tif 000010
の代わりに、ラウリルアミン残基、ステアリルアミン残基、又はオクチルアミン残基が結合した繰り返し単位も有する重合体。
【請求項２】
生分解性を有するものである請求項１記載の重合体。
【請求項３】
一般式（２ａ）及び（２ｂ）中のｎが、１である請求項１又は２記載の重合体。
【請求項４】
一般式（２ａ）及び（２ｂ）中のＸ1が、ＮＨである請求項１〜３のの何れか一項記載の重合体。
【請求項５】
請求項１記載の重合体を製造するための方法であって、ポリコハク酸イミドに、ラウリルアミン、ステアリルアミン又はオクチルアミンを反応させ、その後、下記一般式（３）で表わされる化合物を反応させ、さらにアミノ基を四級化することを特徴とする重合体の製造方法。
【化３】
0004485653.tif 000011
［式（３）中、Ｙは、ＮＨ2、ＮＨ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、ＯＨ又はＳＨであり、Ｚは有機残基である。］
【請求項６】
請求項１記載の重合体を製造するための方法であって、ポリアスパラギン酸に、ラウリルアミン、ステアリルアミン又はオクチルアミンを反応させ、その後、下記一般式（３）で表わされる化合物を反応させ、さらにアミノ基を四級化することを特徴とする重合体の製造方法。
【化４】
0004485653.tif 000012
［式（３）中、Ｙは、ＮＨ2、ＮＨ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、ＯＨ又はＳＨであり、Ｚは有機残基である。］
【請求項７】
一般式（３）で表わされる化合物が、リジン又はオルニチンである請求項５又は６記載の重合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単量体単位の少なくとも一部に、特定の置換基を有する重合体及びその製造方法に関する。詳しくは、生分解性に優れ、生体に対して刺激惹起性がなく、分解した後も安全性に優れた重合体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
［分解性樹脂の技術的背景］
生分解性を有しない通常の樹脂は、使用後の廃棄処理が問題となる。このような樹脂は、廃棄時には焼却処理する方法と埋め立てする方法が行われているが、焼却炉で処理する方法では、焼却時に発生する熱による炉材の損傷のほかに、地球の温暖化や酸性雨の原因となることが指摘されている。また、埋め立て処理する方法では、プラスチックは容積がかさばる、腐らないため地盤が安定しない等の問題があるうえ、埋め立てに適した場所がなくなってきたことが大きな問題となっている。
【０００３】
すなわち、これらの樹脂は生分解性に乏しく、水中や土壌中では半永久的に存在するので、廃棄物処理における環境保全を考えると非常に重大な問題である。例えば紙おむつ、生理用品等の衛生材料に代表される使い捨て用途の樹脂の場合、それをリサイクルすれば多大な費用がかかり、焼却するにも大量であるため地球環境への負荷が大きい。
【０００４】
また、ポリアクリル酸ナトリウムの水溶液を土壌に散布した場合、土壌中でＣａ2+等の多価イオンとコンプレックスを形成し、不溶性の層を形成すると報告されている（松本ら、高分子、４２巻、８月号、１９９３年）。しかし、このような層はそのもの自体の毒性は低いと言われているが、自然界には全くないものであり、長期に渡るそれら樹脂の土中への蓄積による生態系への影響は不明であり、十分に調べる必要があり、その使用には慎重な態度が望まれる。同様に非イオン性の樹脂の場合、コンプレックスは形成しないが、非分解性のため土壌中へ蓄積する恐れがあり、その自然界への影響は疑わしい。さらにこれらの重合系の樹脂は、人間の肌等に対して毒性の強いモノマーを使用しており、重合後の製品からこれを除去するために多くの検討がなされているが、完全に除くことは困難である。特に工業的規模での製造ではより困難となることが予想される。
【０００５】
また、廃棄処理を行わないが、環境中に放出される樹脂も同様な問題を有する。例えば、薬剤用担体、化粧品、香粧品、界面活性剤、食品添加物（増粘剤、安定剤、保湿剤、麺質改良剤、凝着剤、ｐＨ調整剤、抗菌剤等）等の産業上利用される樹脂は、その大半は安全性に優れた樹脂が使用されているが、環境中への放出、蓄積については全くと言っていい程考慮されていないのが現状である。
【０００６】
一方、近年、「地球にやさしい素材」として生分解性ポリマーが注目されており、盛んに研究されている。このような生分解性を有する親水性の樹脂としては、例えばポリエチレンオキシド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、澱粉系樹脂、キトサン系樹脂、アルギン酸系樹脂、ポリアミノ酸系樹脂等が知られている。この中でポリエチレンオキシド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂は、特殊な菌のみしか生分解することができないので、一般的な条件では生分解性は遅かったり、もしくは全く分解しなかったりする。さらに分子量が大きくなると極端に分解性が低下する。
【０００７】
一方、ポリアミノ酸は生分解性を有するために地球環境にやさしく、また生体内に吸収されても酵素作用により消化吸収され、しかも生体内での抗原性を示さず、分解生成物も毒性がないことが明らかにされているので、人に対してもやさしい素材である。しかし、ポリアミノ酸そのものは、各種用途に使用するには十分な性能特性を具備しているとは必ずしも言えなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは、安全性を維持しつつも性能特性を向上する目的の下、生体や環境に対して安全な化合物を使用する観点に立ち、鋭意検討を進めた結果、生体適合性及び生体への安全性が極めて高いアミン類であるα−アミノ酸のエステルを用いて、ポリこはく酸イミドを開環することにより、生体（例えば、眼、皮膚等）への刺激惹起性が実質的になく、生体に対する安全性が極めて高い樹脂を得た（特開平８−４８７６６号公報）。
【０００９】
本発明の目的は、上述の樹脂を更に改良し、生分解性に優れ、安全性に優れ、しかも保湿性等の点で更に改良が施され、幅広い用途において各種要求特性を満たすことのできる重合体及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、生体や環境に対して安全な化合物を使用する観点に立ち鋭意検討を進めた結果、酸性ポリアミノ酸等に、生体適合性及び生体への安全性が高く、親水性の高いベタイン基を導入すると非常に優れた結果が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち本発明の重合体は、下記一般式（２ａ）又は下記一般式（２ｂ）で表されるベタイン基又はその塩を含むペンダント基を有する繰り返し単位を、全繰り返し単位１００モル％に対して４８モル％以上有し、
【００１２】
【化５】
0004485653.tif 000002
【００１３】
［式（２ａ）（２ｂ）中、Ｒは有機残基であり、Ｘ1はＮＨ、Ｎ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、Ｏ又はＳであり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は水素、アルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3の何れか２つが結合して環を形成してもよく、ｎは１又は２である。］
かつ一般式（２ａ）及び一般式（２ｂ）中の下記部分（Ａ）
【化５０】
0004485653.tif 000003
の代わりに、ラウリルアミン残基、ステアリルアミン残基、又はオクチルアミン残基が結合した繰り返し単位も有する重合体である。
【００１４】
また、本発明の製造方法は、上記重合体を製造するための方法であって、ポリコハク酸イミド又はポリアスパラギン酸に、ウリルアミン、ステアリルアミン又はオクチルアミンを反応させ、その後、下記一般式（３）で表わされる化合物を反応させ、さらにアミノ基を四級化することを特徴とする重合体の製造方法である。
【００１５】
【化６】
0004485653.tif 000004
【００１６】
［式（３）中、Ｙは、ＮＨ2、ＮＨ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、ＯＨ又はＳＨであり、Ｚは有機残基である。］
【００１７】
【発明の実施の形態】
（１）重合体の構造
本発明の重合体は、ポリマー基本骨格と側鎖部分からなる。以下、これらを２つに分けて説明する。
【００１８】
（１−１）重合体のポリマー基本骨格
本発明の重合体のポリマー基本骨格は、前記一般式（２ａ）又は一般式（２ｂ）で表される通りの基本骨格であり、ポリアスパラギン酸又はポリグルタミン酸からなる基本骨格である。
【００１９】
ポリアスパラギン酸又はポリグルタミン酸からなる基本骨格は、生分解性を有する。
【００２０】
（１−２）重合体基本骨格としての酸性ポリアミノ酸系樹脂
上述のとおり本発明の重合体の基本骨格としては、ポリグルタミン酸とポリアスパラギン酸が挙げられるが、以下、工業的生産により適したポリアスパラギン酸系樹脂を中心に説明する。また、以下の説明においては、ポリグルタミン酸とポリアスパラギン酸の両者を酸性ポリアミノ酸系樹脂と総称する。
【００２１】
本発明の重合体の基本骨格として特に好ましい酸性ポリアミノ酸は、グルタミン酸又はアスパラギン酸の単独重合体でも、これらのコポリマーでも、また他のアミノ酸とのコポリマーであっても構わない。コポリマーにおけるアミノ酸成分の具体例としては、例えば、２０種類のタンパク質構成アミノ酸、Ｌ−オルニチン、一連のα−アミノ酸、β−アラニン、γ−アミノ酪酸、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、酸性アミノ酸のω−エステル、塩基性アミノ酸、塩基性アミノ酸のＮ置換体、アスパラギン酸−Ｌ−フェニルアラニン２量体（アスパルテーム）等のアミノ酸及びアミノ酸誘導体、Ｌ−システイン酸等のアミノスルホン酸等を挙げることができる。α−アミノ酸は、光学活性体（Ｌ体、Ｄ体）であっても、ラセミ体であってもよい。また、コポリマーは、ブロック・コポリマーであっても、ランダム・コポリマーであっても構わない。
【００２２】
また、他の基本骨格を有する重合体との共重合体やグラフト共重合体等であっても構わない。他の基本骨格を有する重合体としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリオキシアルキレン等の合成高分子、澱粉、セルロース、キチン、キトサン等の多糖類が挙げられる。
【００２３】
これらの中では、工業的生産に適したポリアスパラギン酸、もしくはアスパラギン酸とグルタミン酸の共重合体、アスパラギン酸及び／又はグルタミン酸とリジンとのコポリマーが好ましく、さらにポリアスパラギン酸が特に好ましい。
【００２４】
本発明の重合体は、非架橋体又は微架橋体であることが好ましい。微架橋体とは、重合体の本来の物性、特に溶解性を損ねない範囲内で架橋されたものをいう。ただし、水溶性又は油溶性を保つ程度に架橋度が低いことが好ましい。
【００２５】
なお、本発明の重合体の分子量は特に限定されず、その用途によって適宜決定すればよい。例えば、膜形成能等が必要な場合は分子量は高い方がよく、分解性を速くすること等が必要な場合は分子量は低い方が好ましい。一般的に、ペンダント基を導入する前の原料重合体の重量平均分子量は、１０００〜１０００万程度であり、好ましくは５０００〜１００万程度、より好ましくは１万〜２０万程度である。
【００２６】
（３）重合体の側鎖構造
本発明の重合体は、分子を構成する繰り返し単位の少なくとも一部の繰り返し単位が、前記式（１）で表されるベタイン基又はその塩を含むペンダント基を有することを特徴とする。すなわち、その重合体の側鎖構造は,ポリマー主鎖と結合する置換基と、少なくとも１個のベタイン基又はその塩を含む有機残基（ペンダント基）とからなる。
【００２７】
本発明の重合体のペンダント基に含まれるベタイン基は、末端にカルボキシル基とアンモニウム基を含む基である。具体的には、下記一般式（４）で表わされる互変異性体であるベタイン基、もしくはその塩として表わされる。
【００２８】
【化７】
0004485653.tif 000005
【００２９】
［式（４）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は水素、アルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3の何れか２つが結合して環を形成してもよく、・Ｘは陰イオンである。］。
【００３０】
すなわち、ベタイン中のカルボキシル基は強酸の存在下では解離していないフリーのカルボン酸基となり、ベタインではなくカチオンとして働く。本発明の重合体は強酸の存在下、カチオンとして用いても何ら問題ではない。
【００３１】
本発明の重合体中のベタイン基のカルボキシル基の形態は特に限定されない。具体的には、ベタイン基内のアンモニウム基と対イオン（ベタイン）となっていてもよく、フリーのカルボキシル基となっていてもよく、カルボン酸の塩となっていてもよい。この中で、ベタイン基内のアミノ基と対イオン(ベタイン）となった場合もしくはフリーのカルボキシル基が好ましい。
【００３２】
ベタイン基のアンモニウム基の形態は１級アミン以外であれば特に限定されないが四級アンモニウムが好ましい。具体的には、アルキル基、アリール基、アラルキル基の何れかが３つ結合したアンモニウムである。これらは、２つの置換基が結合し、環を形成しても構わない。例えば、エチレンイミン環、ピペリジン環、モルホリン環等を挙げることができる。
【００３３】
本発明の重合体において、ベタイン基又はその塩を含むペンダント基を有する繰り返し単位の数は、目的とする用途によって変わってくる。水溶性のポリマーの場合、分子を構成する繰り返し単位の総数に対して、１〜９９.８％が好ましく、１０〜９９.８％がより好ましい。他の繰り返し単位の種類は特に限定されないが親水性の置換基を含むものが好ましい。
【００３４】
界面活性能を持つポリマーの場合、分子を構成する繰り返し単位の総数に対して、１０〜９０％が好ましく、３０〜７０％がより好ましく、４０〜６０％が特に好ましい。他の繰り返し単位の種類は特に限定されないが疎水性をもつ長鎖アルキル基、アリール基、アラルキル基等が好ましい。
【００３５】
油溶性ポリマーの場合、分子を構成する繰り返し単位の総数に対して、１〜３０％が好ましく、１〜２０％がより好ましく、１〜１０％が特に好ましい。他の繰り返し単位の種類は特に限定されないが疎水性をもつ長鎖アルキル基、アリール基、アラルキル基等が好ましい。
【００３６】
本発明の重合体は、水溶性、水膨潤性、油溶性、油膨潤性の何れかであることが好ましい。これらの特性は、両性イオンを含む繰り返し単位と、他に含まれる疎水部分とのバランスによって決まる。その比は、一概に決定することはできないが、一般的には、繰り返し単位が多いと水溶性の傾向が強くなり、疎水部分が多くなると油溶性の傾向が強くなる。そして、これらの中間に水膨潤性、油膨潤性が発現できる部分がある。水膨潤性は、さらに水溶液のｐＨ、温度等によっても変わり、高温では水溶性となる場合がある。
【００３７】
本発明の重合体が酸性ポリアミノ酸からなる場合、代表的には、下記一般式（２ａ）で表される繰り返し単位、及び、下記一般式（２ｂ）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【００３８】
【化８】
0004485653.tif 000006
【００３９】
［式（２ａ）（２ｂ）中、Ｒは有機残基であり、Ｘ1はＮＨ、Ｎ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、Ｏ又はＳであり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は水素、アルキル基、アリール基又はアラルキル基であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3の何れか２つが結合して環を形成してもよく、ｎは１又は２である。］。
【００４０】
一般式（２ａ）及び（２ｂ）において、その側鎖構造は、ポリマー主鎖と結合するＸ1と、少なくとも１個のベタイン基［一般式（１）］又はその塩を有するペンダント基（Ｒ＋ベタイン基）とからなる。
【００４１】
このペンダント基（Ｒ＋ベタイン基）は、ポリアスパラギン酸の場合、ポリマー主鎖のアミド結合に対して、α位に置換されていても、β位に置換されていても構わない。ポリグルタミン酸の場合、ポリマー主鎖のアミド結合に対して、α位に置換されていても、γ位に置換されていても構わない。
【００４２】
Ｘ1は−ＮＨ−,−ＮＲ'−,−Ｏ−,−Ｓ−から選ばれる結合であり、これらのうち単独であっても、複数の混合であっても構わない。ここでＲ'は、例えば炭素数１乃至１６の分岐していてもよいアルキル基、アラルキル基、アリール基である。
【００４３】
一般式（２ａ）及び（２ｂ）において、ＲやＸ1が各々同一である繰り返し単位のみを有する重合体であってもよいし、ＲやＸ1が異なる繰り返し単位を同時に有する重合体であってもよい。またＸ1中のＲ'は、アラルキル、フェニル、ナフチル基が好ましく、アルキル基の場合は、炭素数１〜２０の分岐していてもよいアルキル基であることが好ましい。
【００４４】
ペンダント基を構成するベタイン基又はその塩以外の有機残基部分（Ｒ）は、特に限定されないが、アルキレン、アラルキレン、フェニレン、ナフチレン基等が挙げられる。これらは、直鎖であっても分岐構造であっても構わない。また、有機残基に対するベタイン基の置換位置も特に限定されない。これらの有機残基の中で、生分解性等を考慮すると、アルキレン基が好ましく、特にリジン、オルニチンにて誘導されたものが好ましい。
【００４５】
ペンダント基を構成する有機残基（Ｒ）は無置換でも、置換していても良い。有機残基が置換されている場合、置換基の具体例としては、炭素数１〜１８の分岐していても良いアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基、アラルキル基、置換していてもよいフェニル基、置換していてもよいナフチル基、炭素数１〜１８の分岐していても良いアルコキシ基、アラルキルオキシ基、フェニルチオ基、炭素数１〜１８の分岐していても良いアルキルチオ基、炭素数１〜１８の分岐していても良いアルキルアミノ基、炭素数１〜１８の分岐していても良いジアルキルアミノ基、炭素数１〜１８の分岐していても良いトリアルキルアンモニウム基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシル基、スルホン基、ホスホン基及びこれらの塩、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基等が挙げられる。また、このベタイン基製造過程における四級カチオン化反応が不十分な一級アミン、二級アミン、三級アミンを含んでいても構わない。
【００４６】
（３）重合体の製造方法
本発明の重合体の製造方法は、特に限定されないが、重合後の重合体にペンダント基を導入する方法と、重合可能なモノマーにペンダント基を導入した後に重合を行う方法がある。その他、ベタイン基の前駆体となる置換基を含むペンダント基を含む重合体にベタイン基を誘導する方法もある。
【００４７】
この中で、重合後の重合体にペンダント基を導入する方法及びベタイン基の前駆体となる置換基を含むペンダント基を含む重合体にベタイン基を誘導する方法が好ましい。このとき、重合後の重合体にベタイン基の前駆体となる置換基を含むペンダント基を導入する方法もある。
【００４８】
重合後の重合体にペンダント基を導入する方法で用いる重合体としては、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸等が挙げられる。また酸性ポリアミノ酸から１分子相当の水が脱水したポリコハク酸イミドが挙げられる。
【００４９】
重合後の重合体にペンダント基を導入する方法は基本的には、後に述べるポリアスパラギン酸系樹脂の製造方法（４）の中の酸性ポリアミノ酸を用いた重合体の製造方法と同じなので、（４）の欄中に記載する。
【００５０】
重合可能なモノマーにペンダント基を導入した後に重合を行う方法では、上記の重合体の中で、反応性不飽和結合を利用して重合するもの、脱水縮合を利用して重合するものが相当し、上記重合体の共重合体となる。
【００５１】
ここでベタイン基の前駆体となる置換基（以下、ベタイン前駆体基と呼ぶ）として有用なものは、カルボキシル基とアミノ基を有する置換基であり、このアミノ基を四級アンモニウム化することによりベタイン化することができる。
【００５２】
（４）ポリアスパラギン酸系樹脂の製造方法
本発明の重合体として、より有用なポリアスパラギン酸系樹脂を中心に、その製造方法を説明する。
【００５３】
ベタイン基を含むペンダント基を有するポリアスパラギン酸系樹脂の製造方法としては、上記（３）の欄で説明した方法と同じように、ポリアスパラギン酸にベタイン基あるいはベタイン前駆体基を含むペンダント基を導入する方法と、ベタイン基あるいはベタイン前駆体基を含むペンダント基を導入したモノマーを重合する方法がある。
【００５４】
さらに、ポリアスパラギン酸の場合、ポリアスパラギン酸単位から水１分子が脱水した構造を有するポリコハク酸イミドを用いる方法もある。このポリコハク酸イミドにペンダント基を導入する方法は、温和な条件にて反応が進行し、副生物もないので特に好ましい。
【００５５】
またベタイン基そのものを含有する試剤は工業的に入手することが難しいので、ベタイン前駆体基を含有する反応試剤を反応後に、ベタイン化（カチオン化等）を行なうことが好ましい。
【００５６】
［ポリコハク酸イミドを用いた重合体の製造方法］
ポリコハク酸イミドを用いた重合体の製造方法は、ポリコハク酸イミドのイミド環への反応試剤中のアミン等の求核付加反応を利用して実施することができる。具体的には、イミド環と反応できるアミン等を有する反応試剤を反応させることによりペンダント基とする方法である。このペンダント基には、ベタイン基あるいはそのベタイン前駆体基となる置換基を含む。ここでは、ベタイン基あるいはベタイン前駆体基となる置換基が含まれることで反応試剤の溶解性や反応性は異なる場合もあるが、基本的な反応としてはこれらの置換基を含んでいようとも、特に違いはないのでここではどちらも含めて説明する。
【００５７】
ポリコハク酸イミドの製造方法は特に限定されないが、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー（Ｊ.Ａｍｅｒ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.）,８０巻,３３６１頁〜（１９５８年）等に記載の方法にて、容易に製造することができる。
【００５８】
使用するポリコハク酸イミドの分子量は、特に限定されず、使用する用途によっても変わる。例えば、膜形成能等が必要な場合は分子量が高い方が良く、分解性を速く実現するためには低い分子量が好ましい。一般的に、その重量平均分子量は１０００以上１００万以下である。適正な分子量は使用する用途によって変わる。
【００５９】
ポリコハク酸イミドへのペンダント基導入反応は反応の状態は特に限定されないが、ポリコハク酸イミドの良溶媒中で行う方法、生成する重合体の良溶媒中で行う方法、ペンダント基となる反応試剤の良溶媒中にて行う方法、固相状態にて行う方法等が挙げられる。これらの中で、ポリコハク酸イミドの良溶媒中で行う方法、生成する重合体の良溶媒中で行う方法が好ましい。
【００６０】
このペンダント基導入反応に使用される溶媒は、ポリコハク酸イミドもしくはポリアスパラギン酸系樹脂を溶解できるもの、もしくはペンダント基となりうる反応試剤を溶解できるものが好ましく、化学反応に用いられる一般的な溶媒はいずれも使用できる。
【００６１】
ポリコハク酸イミドもしくはポリアスパラギン酸系樹脂を溶解できる溶媒としては、例えばＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ,Ｎ'−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等が挙げられる。この中では、ポリコハク酸イミドの溶解性が高い、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミドが特に好ましい。
【００６２】
また、ベタイン基あるいはベタイン前駆体基を含むペンダント基を有するポリアスパラギン酸系樹脂、ベタイン基あるいはベタイン前駆体基を含むペンダント基となりうる反応試剤に対しては、極性の高い溶媒が好ましい。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。これらの中で、水、メタノール、エタノールが好ましく、特に水が好ましい。これらの溶媒は、単独でも、２種以上を混合して用いても構わない。
【００６３】
本発明にて使用されるペンダント基となりうる反応試剤としては、ベタイン基又はベタイン前駆体基を含むアミン、アルコール、チオールが挙げられる。またベタイン前駆体基を含む反応試剤としては、グリシノ基又はその前駆体を含むアミン、アルコール、チオールが挙げられる。これらはグリシノ基のカルボキシル基又はアミノ基を保護して反応後、脱保護しても構わない。例えば、カルボキシル基をカルボン酸エステル、アミド、カルボン酸の塩の状態で反応させ、加水分解、塩交換等の反応後、カルボン酸の形に誘導されても構わない。またグリシノ基のアミノ基をアミド、塩等の状態にし、反応後にアミノ基に誘導しても構わない。
【００６４】
使用するペンダント基となりうる反応試薬の量は、特に限定されないが、ポリコハク酸イミドに対して１〜９９.８モル％が好ましく、特に１０〜９９.８モル％が好ましい。
【００６５】
反応試薬としては、ベタイン基を含む反応試剤とベタイン前駆体基を含む反応試剤があるが、工業的には、ベタイン前駆体基を含む反応試剤が入手し易い。
【００６６】
例えば、ベタイン前駆体基を含む反応試剤としては下記一般式（３）で表わされる化合物が好ましい。
【００６７】
【化９】
0004485653.tif 000007
【００６８】
［式（３）中、Ｙは、ＮＨ2、ＮＨ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、ＯＨ又はＳＨであり、Ｚは有機残基である。］。
【００６９】
この一般式（３）で表わされる化合物は、特にリジン、オルニチン等のアミン化合物であることが好ましい。
【００７０】
本発明で用いるポリコハク酸イミドとの反応に用いるアミン化合物としては、１級アミンが特に好ましい。また、アミノ基が存在するα位の炭素が分岐していない方が好ましい。ＹがＯＨ又はＳＨである場合は、反応性を高めるためにアルコラート、チオラートとして反応することもできる。
【００７１】
ペンダント基導入反応は、必要により触媒を用いてもよい。触媒としては、一般的に、塩基触媒が用いられる。
【００７２】
ペンダント基導入反応後の反応生成物は、場合によっては、残りのイミド環の一部を加水分解、あるいは、他のペンダント基を導入しても構わない。これらの反応は、本発明のペンダント基（ベタイン基あるいはベタイン前駆体基を含む）を導入する前に行っても、後に行っても構わない。一般的に、親水性の高い置換基を導入する場合、上記の水等の極性溶媒を用いる方が好ましい。特に、本発明においては、疎水性の高いペンダント基として、ラウリルアミン残基、ステアリルアミン残基、又はオクチルアミン残基を導入する。この場合はポリコハク酸イミドの良溶媒中にて行う方が好ましい。すなわち、反応時の溶媒の選択は他のペンダント基導入反応と本発明に係わるペンダント基導入反応との兼ね合いにて適宜決定すればよい。また、２種以上の溶媒を組み合わせて用いることもできる。
【００７３】
残りのイミド環の開環反応を行なう場合は、水中もしくは水と混和可能な有機溶剤中で行われる。残りのイミド環の開環に使用できる試剤は特に限定されないが、一般的には、アルカリ水が用いられる。
【００７４】
ペンダント基導入反応後もしくは残りのイミド環の開環反応後は、必要によりそのカルボン酸を中和して用いることもできる。中和度は特に限定されないが、単量体単位として、０〜５０モル％が好ましく、特に、０〜３０モル％が好ましい。中和の方法は特に限定されないが、例えば、残りのイミド環の開環反応後に酸を添加して、ｐＨを調整する方法でも構わない。
【００７５】
残りのイミド環の開環反応後は、必要により、そのカルボン酸もしくはカルボン酸の塩を別の種類の塩にて交換して用いることもできる。塩交換に使用される対イオンとしては、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等がある。
【００７６】
この中で対イオンの分子量が大きくなると相対的に単量体単位あたりの分子量が大きくなり、単位質量当たりの吸水量が小さくなるので、対イオンの分子量は小さい方がよい。また人の肌等に触れる可能性がある場合は皮膚等への刺激性が低い方が良く、無機の塩もしくはアンモニウム塩が好ましい。その中でもナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、トリエタノールアミンのアミン塩が好ましく、さらにナトリウム、カリウムがコストの面で特に好ましい。
【００７７】
アルカリ開環後の樹脂の乾燥温度は、特に限定されないが、一般には２０〜１５０℃が好ましく、特に４０〜１００℃が好ましい。
【００７８】
［酸性ポリアミノ酸を用いた重合体の製造方法］
酸性ポリアミノ酸を用いた重合体の製造方法は、酸性ポリアミノ酸のカルボキシル基と反応試剤中のアミン等の脱水縮合反応あるいは付加反応を利用して製造することができる。具体的にはカルボキシル基と反応できるアミン等を有する反応試剤を反応させることによりペンダント基とする方法である。このペンダント基には、ベタイン基あるいはその前駆体となる置換基を含む。ここでは、ベタイン基あるいはその前駆体となる置換基が含まれることで反応試剤の溶解性や反応性は異なる場合もあるが、基本的な反応としてはこれらの置換基を含んでいようとも、特に違いはないのでここではどちらも含めて説明する。また、酸性ポリアミノ酸を用いた重合体の製造方法は特に限定されないが、ポリアスパラギン酸とポリグルタミン酸にて大きな相違はないので、ポリアスパラギン酸を中心に説明する。また、酸性ポリアミノ酸以外の酸性基を有する重合体についても本発明の方法が適用できる。
【００７９】
ポリアスパラギン酸のペンダント基導入反応は、特に限定されず、液相中でも固相反応でも構わない。液相反応の場合は、ポリアスパラギン酸もしくはポリアスパラギン酸誘導体を溶剤に溶かすか、ペンダント基となりうる試剤を溶解して反応させる。固相反応は、反応物をある程度均一に混合する必要があるので、反応器もしくは内容物の振とうもしくは攪拌を行って混合を行うか、もしくは、溶液にして、もしくは分散系にした後、溶剤を除去することによって混合する。
【００８０】
液相反応に用いられる溶媒は、特に限定されるものではないが、一般には水、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、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ,Ｎ'−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等がある。この中で酸性ポリアミノ酸を溶解できる水、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ,Ｎ'−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホランが好ましい。
【００８１】
酸性基を有する重合体にペンダント基を導入する方法としては、ペンダント基となりうる試剤と酸性基を有する重合体を脱水縮合する方法が一般的である。
【００８２】
脱水縮合は、生成する水を溶媒との共沸によって除く方法、脱水剤としてモレキュラシーブを加えておく方法、脱水縮合剤を用いて反応させる方法、酵素を用いる方法のいずれでも構わない。また、酸性基を有する重合体を均一に混合し、溶剤を除去した固相状態にて反応することもできる。
【００８３】
縮合剤の例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ−エチル−Ｎ'−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド等のカルボジイミド、１−アシルイミダゾリド、２−エトキシ−１−エトキシカルボニル−１,２−ジジヒドロキノリン、トリフェニルホスフィン／四塩化炭素、トリフェニルホスフィン／ブロモトリクロロメタン、フェニルホスホン酸ビス（２−ニトロフェニルエステル）、シアノホスホン酸ジエチル、ジフェニルホスホロアジド等の含リン化合物、２−フルオロ−１−エチルピリジニウム・テトラフルオロボレート、トリフェニルホスフィン／ビス（ベンゾチアゾール）ジスルフィド、トリブチルホスフィン／ビス（ベンゾチアゾール）ジスルフィド等の酸化還元縮合剤等が挙げられる。酵素の例としては、ペニシリンアシラーゼ、イーストリパーゼ等のリパーゼ等が挙げられる。
【００８４】
脱水縮合時の反応温度は、特に限定されず、使用する脱水縮合剤によっても変わる。酸触媒又は触媒を用いない場合は２０〜２５０℃が好ましく、１００〜１８０℃が特に好ましい。脱水縮合剤を用いるときは温和な条件にて反応が進行する場合が多く、−２０〜１００℃程度で反応は進行する。
【００８５】
また、酸性基を有する重合体の酸性基を活性化して用いても構わない。例えば、エステル化、アミド化、チオエステル化する方法である。この場合、有機化学的に用いられる通常の反応条件を用いることができる。さらに、酸性基の誘導体として、酸無水物、酸ハロゲン化物等が挙げられる。
【００８６】
これらの反応例としては、例えば、酸性基とアルコール、アミン、チオールと脱水縮合反応する方法、酸性基を酸無水物、酸ハロゲン化物、酸アジド等にして活性化してアルコール、アミン、チオールと反応する方法、アルコール、アミンを反応して活性化して酸性基と反応する方法、例えば、アルコールはハロゲン化物、スルホン酸エステル、硫酸エステルへ誘導して、アミンはケイ素誘導体へ誘導して反応する方法、酸性基と活性化したアルコール、例えば、ハロゲン化物、エステルスルホン酸エステル、硫酸エステルとして、アミンは、ケイ素誘導体として反応する方法、酸性基とエポキシ化合物、イソシアナート化合物、アジリジン化合物、アルキル金属等と反応させる方法、酸性基を塩としてハロゲン化物等と反応させる方法、酸性基を活性なエステルとして、エステル交換、エステル−アミド交換によって反応させる方法等がある。
【００８７】
活性なエステルとしては、メチル、エチル等の炭素数の少ないアルコール成分、クロロメチル、ジクロロメチル等の電子吸引基を含むアルコール成分、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド等のアルコールが挙げられる。
【００８８】
これらの反応において、場合によっては、酸触媒、塩基触媒等の触媒を併用しても構わない。また、反応系が不均一になる場合、もしくは用いる原料が不溶性の場合、相間移動触媒を用いても構わない。
【００８９】
反応試薬としては、ベタイン基を含む反応試剤とベタイン前駆体基を含む反応試剤があるが、工業的には、ベタイン前駆体基を含む反応試剤が入手し易い。例えば、ベタイン前駆体基を含む反応試剤としては下記一般式（３）で表わされる化合物が好ましい。
【００９０】
【化１０】
0004485653.tif 000008
【００９１】
［式（３）中、Ｙは、ＮＨ2、ＮＨ（Ｒ'）（Ｒ'はアルキル基、アリール基又はアラルキル基）、ＯＨ又はＳＨであり、Ｚは有機残基である。］。
【００９２】
この一般式（３）で表わされる化合物は、特にリジン、オルニチン等のアミン化合物であることが好ましい。
【００９３】
ここで前駆体の場合、前記脱水縮合、付加反応等を行なう際に酸を付加させたり、保護基をつけたりして反応性を落としておくことが望ましい。
【００９４】
［カチオン化反応及びベタイン化］
本発明の重合体の製造法において、ベタイン前駆体となる置換基を導入後にベタイン基へ変更する方法は非常に有効な方法である。
【００９５】
ベタイン前駆体として有用なものは、カルボキシル基とアミノ基を有する置換基であり、このアミノ基を四級アンモニウム化することによりベタイン化することができる。具体的には、前駆体中に含まれるアミノ基を四級アンモニウム化する方法が望ましい。以下、カチオン化反応について説明する。
【００９６】
本発明のカチオン化反応及びベタイン化反応は、ポリマーのペンダント基内のカチオン基又はベタイン基となり得る前駆体を、カチオン化剤又はベタイン化剤と反応させる方法である。本発明では、便宜上、カチオン基及び／又はベタイン基となり得る置換基を、前駆体と呼ぶ。
【００９７】
まず、前駆体を含むペンダント基の導入反応について説明する。前駆体を含むペンダント基の導入反応の反応条件は、特に限定されないが、［ポリコハク酸イミドを用いた重合体の製造方法］［酸性ポリアミノ酸を用いた重合体の製造方法］の欄で説明した反応条件にて行なうことができる。
【００９８】
アンモニウムイオンとなり得る前駆体は、一級アミン、二級アミン、三級アミンもしくはカチオン化剤であり、特に限定されないが、一級アミン、二級アミン、三級アミンが好ましく、反応性からは三級アミンが、特に好ましく、原料入手の容易さからは一級アミンが好ましい。これらの、ペンダント基に対する置換位置は特に限定されない。
【００９９】
生成するアンモニウムは一級アミンは含まない。四級アンモニウム、三級アミンのアンモニウム、二級アミンのアンモニウムが挙げられる。この中で四級アンモニウムが好ましい。
【０１００】
次に、カチオン基となりうる前駆体とカチオン化剤とを反応させるカチオン化反応について説明する。なお、ポリマーに含まれるペンダント基に対して、カチオン基となりうる前駆体もしくはカチオン化剤の、どちらが含まれていても構わない。すなわち、カチオン基となりうる前駆体をペンダント基中に含むポリマーに対して、カチオン化剤を反応させてもよく、また、カチオン化剤をペンダント基中に含むポリマーに対して、カチオン基となりうる前駆体を反応させても構わない。
【０１０１】
ここで、カチオン化剤には毒性の高いものが多いので、残存することは好ましくない。すなわち、未反応基が残る可能性を考慮すると、カチオン基となりうる前駆体を含むペンダント基にカチオン化剤を反応させるほうが好ましい。
【０１０２】
カチオン化剤としては、特に限定されないが、塩化物、臭化物、ヨウ化物、スルホン酸エステル、硫酸エステル、アルキル金属、アジド等の置換反応を利用するもの、反応性不飽和化合物、エポキシ化合物、アジリジン、チイラン等の付加反応を利用するもの等がある。
【０１０３】
例えば、塩化メタン、塩化エタン、塩化プロパン、２−クロロプロパン、１−クロロブタン、２−クロロブタン、１−クロロペンタン、２−クロロペンタン、３−クロロペンタン、１−クロロヘキサン、２−クロロヘキサン、３−クロロヘキサン、１−クロロオクタン、１−クロロデカン、１−クロロテトラデカン等のアルキル塩化物、臭化メタン、臭化エタン、臭化プロパン、２−ブロモプロパン、１−ブロモブタン、２−ブロモブタン、１−ブロモペンタン、２−ブロモペンタン、３−ブロモペンタン、１−ブロモヘキサン、２−ブロモヘキサン、３−ブロモヘキサン、１−ブロモオクタン、１−ブロモデカン、１−ブロモテトラデカン等のアルキル臭化物、ヨードメタン、ヨードエタン、ヨードプロパン、２−ヨードプロパン、１−ヨードブタン、２−ヨードブタン、１−ヨードペンタン、２−ヨードペンタン、３−ヨードペンタン、１−ヨードヘキサン、２−ヨードヘキサン、３−ヨードヘキサン、１−ヨードオクタン、１−ヨードデカン、１−ヨードテトラデカン等のアルキルヨード化物、硫酸メチル、硫酸エチル、硫酸プロピル、硫酸ブチル、硫酸ペンチル、硫酸ヘキシル、硫酸オクチル、硫酸デシル、硫酸テトラデシル等の硫酸モノエステル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジプロピル、硫酸ジブチル、硫酸ジペンチル、硫酸ジヘキシル、硫酸ジオクチル、硫酸ジデシル、硫酸ジテトラデシル等の硫酸ジエステル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸プロピル、メタンスルホン酸ペンチル、メタンスルホン酸ヘキシル、メタンスルホン酸オクチル、メタンスルホン酸デシル、メタンスルホン酸テトラデシル、エタンスルホン酸メチル、エタンスルホン酸エチル、エタンスルホン酸プロピル、エタンスルホン酸ペンチル、エタンスルホン酸ヘキシル、エタンスルホン酸オクチル、エタンスルホン酸デシル、エタンスルホン酸テトラデシル、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、トリフルオロメタンスルホン酸プロピル、トリフルオロメタンスルホン酸ペンチル、トリフルオロメタンスルホン酸ヘキシル、トリフルオロメタンスルホン酸オクチル、トリフルオロメタンスルホン酸デシル、トリフルオロメタンスルホン酸テトラデシル、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸プロピル、ベンゼンスルホン酸ペンチル、ベンゼンスルホン酸ヘキシル、ベンゼンスルホン酸オクチル、ベンゼンスルホン酸デシル、ベンゼンスルホン酸テトラデシル、ｐ−トルエンスルホン酸メチル、ｐ−トルエンスルホン酸エチル、ｐ−トルエンスルホン酸プロピル、ｐ−トルエンスルホン酸ペンチル、ｐ−トルエンスルホン酸ヘキシル、ｐ−トルエンスルホン酸オクチル、ｐ−トルエンスルホン酸デシル、ｐ−トルエンスルホン酸テトラデシル等のスルホン酸エステルが挙げられる。
【０１０４】
また、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒドリン等のエポキシ化合物が使用できる。
【０１０５】
この中で、得られるカチオン基自身の分子量は高くない方が好ましく、また、反応性が高く、反応後は除去しやすいものが好ましい。
【０１０６】
カチオン基を含むペンダント基導入反応後もしくはカチオン化反応後は、必要により、そのカチオン基の対イオンを塩交換することもできる。
【０１０７】
カチオン化の反応温度は特に限定されず、ポリマー主鎖が切断されず、反応が十分に進行する温度を選択すればよい。例えば、１０〜２００℃が好ましく、３０〜１５０℃がより好ましく、４０〜１００℃が特に好ましい。
【０１０８】
反応に使用される溶媒も特に限定されず、カチオン化剤が反応せず、反応が進行するものであれば特に限定されないが、原料あるいは生成物が溶解できるものが好ましい。その例としては、（４）の［ポリコハク酸イミドを用いた重合体の製造方法］と［酸性ポリアミノ酸を用いた重合体の製造方法］の欄にて説明した溶媒が使用できる。
【０１０９】
本発明においてベタイン化反応とは、ベタイン基となりうる前駆体とベタイン化剤とを反応させることを言う。例えば、ベタイン基となりうる前駆体を有するペンダント基を含む重合体に対して、ベタイン化剤を反応させる方法がある。
【０１１０】
ベタイン基を含むペンダント基導入反応後もしくはベタイン化反応後は、必要により、反応系を酸性にすることで、そのベタイン基中のアニオン基を非イオン性にしても構わない。
【０１１１】
アニオン基を非イオン性にする酸は、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸等のカルボン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のスルホン酸、ベンゼンホスホン酸等が挙げられる。この場合、ペンダント基中のアニオンより、強い酸でなければならない。
【０１１２】
一方、本発明の重合体のベタイン基中のカルボキシル基は必要により、塩として用いることができる。このカルボン酸塩を形成するイオンは特に限定されない。このカルボン酸の塩を形成するイオンの具体例としては、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属イオン、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、トリメチルプロピルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ペンチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、トリエチルプロピルアンモニウム、トリエチルブチルアンモニウム、トリエチルペンチルアンモニウム、トリエチルヘキシルアンモニウム、シクロヘキシルトリエチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム等のアンモニウムイオン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリペンタノールアミン、トリヘキサノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジベンジルアミン、エチルメチルアミン、メチルプロピルアミン、ブチルメチルアミン、メチルペンチルアミン、メチルヘキシルアミン、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等のアミンイオン等を挙げることができる。
【０１１３】
これらの中では、アミノ基の反応性への影響を考えるとその分子量が小さくて、共役酸の酸性度が弱いものの方が好ましい。また、人の肌等に触れる可能性がある場合は、皮膚刺激性が低い方が好ましい。これらの点から、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムを用いることが好ましく、さらに、ナトリウム、カリウムを用いることが、コストの面で特に好ましい。
【０１１４】
［重合体製造後の後処理］
本発明の重合体の製造方法において採用される反応終了後に反応液から生成重合体を単離する方法は、実質的に、反応生成物を所望の純度で単離できるものであれば、特に制限されない。上記単離方法は、公知・公用のいずれの方法によってもよい。一般的には、濃縮、再結晶、又は再沈澱等の公知・公用の単離操作が採用される。
【０１１５】
上記単離方法の具体例としては、例えば、反応終了後に、適当な温度において、反応生成物が溶解している反応液に、過剰の貧溶媒（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）を加え、析出した反応生成物を、デカンテーション、濾過又は吸引濾過等により単離し、沈殿物を溶解しない貧溶媒で充分に洗浄後、乾燥する方法等が挙げられる。他の具体例としては、例えば、反応終了後に、適当な温度において、反応生成物が溶解している反応液を、前記と同じ過剰の貧溶媒に加え、析出した反応生成物の沈殿物を、前記と同様にして単離し、洗浄し、乾燥する方法等が挙げられる。
【０１１６】
（５）重合体の用途
本発明の重合体の使用用途は特に限定されないが、従来の表面作用型高分子薬剤、界面作用型高分子薬剤、内部作用型高分子薬剤、結合作用型高分子薬剤が使用可能な用途のいずれにも使用できる。
【０１１７】
例えば、界面作用型高分子薬剤としては、分散を主目的としたものとして、顔料分散剤、農薬粒剤用分散剤、微粉炭用分散剤、セメント分散剤、スケール防止剤、潤滑油用清浄分散剤、流動点降下剤、プラスチック着色助剤、相溶化剤が挙げられ、凝集を主目的としたものとして、高分子凝集剤、ろ水性・歩留り向上剤等が挙げられ、接着を主目的としたものとして、印刷インキ用バインダー、へアセット用高分子、不織布用バインダー、プラスチック強化繊維用バインダー、電子写真トナー用バインダー、磁気テープ用バインダー、レジンコンクリート用バインダー、鋳物砂用バインダー、ファインセラミック用バインダー、シーラント、接着剤等が挙げられ、その他の目的のものとして、泡安定化剤、消泡剤、エマルジョンブレーカー、滑剤等が挙げられる。
【０１１８】
表面作用型高分子薬剤としては、表面保護を主目的としたものとして、塗料用高分子、フロアポリッシュ用高分子、錠剤コーティング剤、マスキング剤、光ファイバー用コーティング剤、プラスチック・ハードコート剤、フォトレジスト用高分子、プリント配線板用防湿コーティング剤等が挙げられ、表面改質を主目的としたものとして、紙用サイズ剤、紙力増強剤、つや出しコーティング剤、繊維用防染加工剤、帯電防止剤・導電剤、電磁波シールド用コーティング剤、コンクリート用防水剤、プライマー等が挙げられる。
【０１１９】
内部作用型高分子薬剤としては、増粘を主目的とするものとして、捺染用のり剤、原油増産用高分子、土木用高分子、焼き入れ油用高分子、作動液用高分子、粘度指数向上剤等が挙げられ、減粘を主目的とするものとして、可塑剤等が挙げられ、ゲル化を主目的としたものとして、吸水性高分子、吸油性高分子等が挙げられる。
【０１２０】
結合作用型高分子薬剤としては、ビルダー、キレート高分子、染料固着剤、エポキシ樹脂硬化剤等が挙げられる。
【０１２１】
本発明の重合体は、使用目的、使用用途に応じて、親水性／疎水性のバランスととることにより、広い範囲で有効な重合体として作用できる。
【０１２２】
（６）化粧品（料）及び香粧品（料）の用途
本発明の重合体は化粧品及び香粧品に有用に使用できる。
【０１２３】
本明細書において用いる「化粧品」、「化粧料」、「香粧品」及び「香粧料」なる語の概念には、例えば、「第２６回新入社員化粧品技術講習会テキスト」（東京化粧品工業会・東京化粧品技術者会共同主催、財団法人日本粧業会共催、平成６年６月、朝日生命ホール）第３４頁及び第３５頁記載の「表−化粧品の種類と効能の範囲」記載の種別及び品目を包含する。その記載は全て、引用文献及び引用範囲を明示したことにより本出願明細書の開示の一部とし、明示した引用範囲を参照することにより、本出願明細書に記載した事項又は開示からみて、当業者が直接的かつ一義的に導き出せる事項又は開示とする。
【０１２４】
本明細書において用いる「化粧品」及び「化粧料」なる語の概念には、例えば乳液、エマルジョン、クリーム、クレンジングクリーム、おしろい、口紅、化粧水、ローション、ぬれティッシュー、マニキュア、ペディキュア、保湿料、パック、ムース、シェービングクリーム、アフターシェービングローション、ヘアトニック、ヘアリキッド、ヘアスプレー、デオドラント、消臭剤、消香剤等をも包含する。
【０１２５】
本明細書において用いる「香粧品」及び「香粧料」なる語の概念には、例えば整髪料、香水、オーデコロン、オードトアレ、フレグランス、入浴剤、芳香剤等をも包含する。
【０１２６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。以下の実施例及び比較例において「部」とは「質量部」を意味する。また、実施例及び比較例において採用した評価方法（１）〜（６）を以下に示す。
【０１２７】
（１）原料ポリコハク酸イミドの重量平均分子量の評価
原料ポリコハク酸イミドの重量平均分子量（以下、Ｍｗという。）は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ゲル濾過クロマトグラフィー、以下、ＧＰＣという）により、ポリスチレンを標準として、以下の条件で評価した。
【０１２８】
装置  ：日本分光８８０−ＰＵ
検出器：Ｓｈｏｄｅｘ  ＲＩＤ−３００
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ  ＫＤ−８０４＋ＫＤ−８０Ｍ
溶媒  ：０.０１Ｍ・ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
濃度  ：０.５ｗｔ％
注入量：２０μｌ
流速  ：１.０ｍｌ／ｍｉｎ。
【０１２９】
（２）重合体組成の分析（加水分解物の分析）−１
生成した重合体の組成を調べるために、加水分解して得られたモノマー及びペンダント部分を高速液体クロマトグラフィー（以下ＨＰＬＣと略す）を用いて測定した。重合体の加水分解反応は、重合体０.５部を６規定塩酸２０部中に加え、１１０℃にて２４時間行った。こうして得られた分解物を以下の条件で評価した。
【０１３０】
アスパラギン酸、塩基性アミノ酸又はベタイン基含有ペンダント成分の分析；
装置：日本分光８８０−ＰＵ
検出器：５７０ｎｍカラム：Ｓｈｏｄｅｘ  ＣＸｐａｋ  Ｐ−４２１
溶媒：クエン酸ナトリウム緩衝液（Ａ）０.２Ｎ  Ｎａ＋／１２％Ｃ2Ｈ5ＯＨ（ｐＨ３.３２）
（Ｂ）０.２Ｎ  Ｎａ＋（ｐＨ４.２０）
（Ｃ）１.０Ｎ  Ｎａ＋（ｐＨ６.９８）
（Ｄ）１.８Ｎ  Ｎａ＋（ｐＨ７.５０）
グラジエント：（Ａ）１５分→（Ｂ）１３分→（Ｃ）１３分→（Ｄ）２７分、流速：０.５ｍｌ／ｍｉｎ.反応試剤：ニンヒドリン（０.４ｍｌ／ｍｉｎ.）
なお塩基性アミノ酸の誘導体は全ての誘導体を塩基性アミノ酸誘導体として算出した。
【０１３１】
（３）重合体組成の分析（加水分解物の分析）−２
生成した重合体を加水分解して得られた脂肪族アミン成分をガス・クロマトグラフィー（以下ＧＣと略す）を用いて測定した。重合体の加水分解反応は（２）と同じ条件にて行い、液のｐＨを９に調整して以下の条件にて評価した。
【０１３２】
脂肪族アミンの分析；
装置  ：Ｓｈｉｍａｄｚｕ  ＧＣ−１４Ａ
カラム：Ｕｎｉｓｏｌｅ１０Ｔ＋ＫＯＨ（２０＋４）％ＵｎｉｐｏｒｔＣ８０／１００  ＧｌａｓｓＣｏｌ.Ｉ.Ｄ.３φ×３ｍ
カラム温度：６０℃／１５分、６０〜１８０℃：Ｐｒｏｇ.７.５℃／ｍｉｎ
移動相：Ｎ2２０ｍｌ／ｍｉｎ.
検出器：ＦＩＤ１０３×８
サンプルサイズ：０.４μＬ。
【０１３３】
（４）皮膚刺激性
ドレイズ法（ＯＥＣＤガイドライン；Ｎｏ.４０４）に従って、各重合体当たり３匹の白色ウサギを用いて試験した。有効成分濃度を５質量％にしてウサギに塗布し、一定時間経過後の皮膚の様子からドレイズスコアにより、下記４段階で評価した。
◎：Ｎｏｎ−ｉｒｒｉｔａｎｔ
○：Ｍｉｌｄ−ｉｒｒｉｔａｎｔ
△：Ｍｏｄｅｒａｔｅ−ｉｒｒｉｔａｎｔ
×：Ｓｅｖｅｒｅ−ｉｒｒｉｔａｎｔ。
【０１３４】
（５）生分解性の測定
生分解性はコンポスト法にて測定した。コンポスト法は、ＡＳＴＭ  Ｄ−５３３８.９２の応用であるＩＳＯ  ＣＤ  １４８５５に準じて行った。すなわち、まず試験サンプルに含まれる炭素量を元素分析にて測定した。次に、１５部の試験サンプルを８００部のイノキュラムに加え、５８℃にて４０日間生分解を行い、生成した二酸化炭素の量を測定して、試験サンプルに含まれる炭素量を二酸化炭素に換算した量に対する発生二酸化炭素量を生分解率（％）として表した。ここで、生分解性しやすいサンプルの中には、イノキュラム中の炭素分までも、分解促進するものもあり、この場合、１００％を超える値となるものもある。
【０１３５】
（６）官能試験
本発明の重合体の用途は、限定されるものでないが、ここでは保湿剤としての効果を官能試験により確認した。すなわち、重合体を用いて次に示す化粧水を調整し、２０人のパネラーにより各組成物を使用した際の皮膚の滑らかさ、しっとり感及びべたつき感につき、下記３段階で評価してその平均点をとった。
【０１３６】
化粧水組成；ポリアミノ酸重合体１.０質量％、ポリオキシエチレン（２０モル付加）ソルビタンモノラウリン酸エステル２.０質量％、ポリオキシエチレン（２０モル付加）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム１.０質量％、エタノール８.０質量％、グリセリン５.０質量％、プロピレングリコール４.０質量％、クエン酸０.２質量％、精製水残余
官能評価；
３：非常に滑らか、２：やや滑らか、１：滑らかさがない
３：しっとり感が良好、２：しっとり感が普通、１：しっとり感がない
３：べたつき感がない、２：少しべたつく、１：非常にべたつく。
【０１３７】
［実施例１］
Ｍｗ９.６万のポリコハク酸イミド（以下ＰＳＩと略す）１０部をＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下ＤＭＦと略す）２０部に溶解した溶液に、ラウリルアミン５.７３部を加え、６０℃にて４時間反応させた。反応液を蒸留水２００部に排出し、沈殿物を吸引濾過にて集め、蒸留水５０部にて洗浄した。得られたウエットケーキを水５０部とメタノール２０部に分散し、リジン５０％水溶液２０.９部を加え、４０℃にて３時間反応した。得られた反応物をアセトン４００部に排出し、沈殿物を吸引濾過して集め、６０℃にて乾燥した。
【０１３８】
さらに、乾燥後、得られたポリマーをエタノール１００部に懸濁し、よう化メチル３３.８部、ピリジン５０部を装入し、４０℃にて８時間反応させた。反応後、室温に冷却し、アセトン５００部に排出し、沈殿物を吸引濾過して集め、アセトン２００部で洗浄した後、６０℃にて乾燥すると、２７.４部の重合体が得られた。
【０１３９】
得られた重合体の分解物をＨＰＬＣ及びＧＣにて分析すると、重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン誘導体：ラウリルアミン＝１００：７１：２８（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は９８％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.８、しっとり感２.９、べたつき感２.７であり、良好な結果であった。
【０１４０】
［実施例２］
実施例１において、Ｍｗ９.６万のＰＳＩの代わりに、Ｍｗ５.６万のＰＳＩを用いた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体２６.９部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン誘導体：ラウリルアミン＝１００：６９：２７（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は１０１％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.７、しっとり感２.９、べたつき感２.６であり、良好な結果であった。
【０１４１】
［実施例３］
実施例１において、Ｍｗ９.６万のＰＳＩの代わりに、Ｍｗ１.６万のＰＳＩを用いた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体２６.２部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン誘導体：ラウリルアミン＝１００：６５：２７（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は１０１％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.６、しっとり感２.８、べたつき感２.４であり、良好な結果であった。
【０１４２】
［実施例４］
実施例１において、リジン・１塩酸塩の代わりにオルニチン・１塩酸塩１３.０３部と水酸化ナトリウム２.８８部を蒸留水２０部に溶解した水溶液を用いた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体２６.９部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：オルニチン誘導体：ラウリルアミン＝１００：７２：２８（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は９８％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.８、しっとり感２.８、べたつき感２.７であり、良好な結果であった。
【０１４３】
［実施例５］
実施例１において、ラウリルアミンを７.６４部に、リジン５０％水溶液１７.９５部、ヨウ化メチル２９.０部に代えた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体２９.５部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン誘導体：ラウリルアミン＝１００：５８：３９（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は９８％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.７、しっとり感２.６、べたつき感２.８であり、良好な結果であった。
【０１４４】
［実施例６］
実施例１において、ラウリルアミンを９.５５部に、リジン水溶液のリジン・１塩酸塩１０.３５部に、水酸化ナトリウム２.２７部、ヨウ化メチル２４.１部に代えた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体２８.１部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン：ラウリルアミン＝１００：４８：４８（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は１０７％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.６、しっとり感２.９、べたつき感２.５であり、良好な結果であった。
【０１４５】
［実施例７］
実施例１において、ラウリルアミンの代わりに、ステアリルアミン７.４６部を用いた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体３０.６部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン：ステアリルアミン＝１００：７２：２６（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は９６％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.８、しっとり感２.６、べたつき感２.８であり、良好な結果であった。
【０１４６】
［実施例８］
実施例１において、ラウリルアミンの代わりに、オクチルアミン４.００部を用いた以外は実施例１と同様にして処理した。乾燥後、重合体２６.２部が得られた。得られた重合体の組成は、アスパラギン酸：リジン：オクチルアミン＝１００：７０：２９（モル／モル／モル）であった。得られた重合体の皮膚刺激性は○であり、生分解率は１０３％と良好な生分解性を示した。また、官能試験は、滑らかさ２.６、しっとり感２.８、べたつき感２.６であり、良好な結果であった。
【０１４７】
［比較例１］
ポリアミノ酸系重合体を無添加にした以外は、実施例１と同様にして化粧水を調整して評価した。官能試験の結果は、べたつき感は２.８と良好であったが、滑らかさ２.１、しっとり感１.８、とよくなかった。
【０１４８】
［比較例２］
ポリアミノ酸系重合体の代わりにＭｗ８.２万のポリアスパラギン酸ナトリウムを用いた以外は、実施例１と同様にして化粧水を調整して評価した。官能試験の結果は、滑らかさ２.４、しっとり感２.３、べたつき感２.５であった。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、生分解性に優れ、生体に対して刺激惹起性がなく、分解した後の安全性にも優れ、しかも保湿性等の点で更に改良が施され、幅広い用途において各種要求特性を満たすことのできる重合体及びその製造方法を提供できる。
【０１５０】
すなわち、本発明により得られる、生体適合性及び生体への安全性が高く、高い親水性を付与できるベタイン基又はその塩を含むペンダント基を有する酸性ポリアミノ酸誘導体は、生体（例えば、眼、皮膚等）に対して刺激性を惹起しない。従って、生体に対して刺激惹起性がなく、生分解性を有するので、例えば、化粧品、香粧品、界面活性剤、食品添加物（増粘剤、安定剤、保湿剤、麺質改良剤、凝着剤、ｐＨ調整剤、抗菌剤等）薬剤用担体、医薬品、医薬部外品等の分野において非常に有用である。