(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートを含む重合性組成物を重合させた後、二酸化炭素の超臨界流体、若しくは二酸化炭素と、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及び１，３−ブタンジオールからなる群より選択される１種又は２種以上の水酸基を有する化合物との混合物の超臨界流体によりホスホリルコリン類似基含有重合体を精製し、相対湿度４５％以下で取り出すことを特徴とするホスホリルコリン類似基含有重合体の製造方法。
【請求項２】
水酸基を有する化合物の混合割合が、混合物の超臨界流体全量に対して、０．０１〜２５重量％であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
ホスホリルコリン類似基含有重合体が、ランダム重合体、ブロック重合体、グラフト重合体又は架橋体であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧品及び医薬品等において使用可能な、純度の高いホスホリルコリン類似基含有重合体を効率良く得ることができる製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホスホリルコリン類似基含有重合体は、生体膜に由来するリン脂質類似構造に起因して、血液適合性、補体非活性化、生体物質非吸着性等の生体適合性に優れること、また、防汚性、保湿性等に優れることが知られている。そして、それぞれの機能を生かした生体関連材料の開発を目的としたホスホリルコリン類似基含有重合体の合成及びその用途に関する研究開発が活発に行われている。
ホスホリルコリン類似基含有重合体の製造方法としては、ホスホリルコリン類似基含有モノマーをエタノール等の溶媒中でラジカル重合させ、その重合溶液をエーテル等の貧溶媒中に滴下して再沈澱を行い、精製された重合体を取り出す方法が一般的に知られている(Y.Iwasaki,K.Kurita,K.Ishihara and N.Nakabayashi, J.Biomater.Sci.Polymer Edn.,Vol.6,pp.447,(1994))。
ところが、ホスホリルコリン類似基含有重合体は、ホスホリルコリン類似基という特異な極性基を有するため製造の過程で混入する溶媒、残留モノマー、開始剤分解物等の不純物を取り込みやすく、再沈澱法等では容易に不純物を取り除くことができないことが知られている。そのため、残留モノマー等を高度に取り除くためには何度も再沈澱法を繰り返す方法等の煩雑なプロセスをとらざるを得ず、収率を大幅に犠牲にしなければならない。
そこで、ホスホリルコリン類似基含有重合体を高度に精製する方法として水系媒体での膜分離法が提案されている(特開平８−３３３４２１号公報)。この水系媒体の膜分離法では、不純物を取り除き高純度のホスホリルコリン類似基含有重合体の水性溶液を得ることができるが、水系媒体に不溶な不純物を取り除くことはできないという問題点がある。また、水系媒体の膜分離法では、水性溶液として取り扱う必要があるため、溶媒を取り除きホスホリルコリン類似基含有重合体のみを取り出すには凍結乾燥等の別の工程が必要である。このため、水系媒体の膜分離法では、工業的に複雑なプロセスが必要で、更には、水系媒体の残留が起こり易いという問題点がある。
【０００３】
一方、超臨界流体を利用した抽出分離法が、食品分野を中心として様々な検討がなされ、実用化されている。しかし、超臨界流体を用いれば全ての物質が抽出や精製できるというものではなく、特殊な極性基であるホスホリルコリン類似基を有する重合体から不純物が除去しうるかについては知られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、溶媒、残留モノマー、開始剤分解物等の不純物を効率的に除去でき、高純度のホスホリルコリン類似基含有重合体を高収率で得ることができるホスホリルコリン類似基含有重合体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートを含む重合性組成物を重合させた後、二酸化炭素の超臨界流体、若しくは二酸化炭素と、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及び１，３−ブタンジオールからなる群より選択される１種又は２種以上の水酸基を有する化合物との混合物の超臨界流体によりホスホリルコリン類似基含有重合体を精製し、相対湿度４５％以下で取り出すことを特徴とするホスホリルコリン類似基含有重合体の製造方法が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の製造方法では、まず、２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートを含む重合性組成物を重合させる。
【０００９】
２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートは、例えば、特開昭５４−６３０２５号公報、特開昭５８−１５４５９１号公報に示された公知の方法等によって製造することができる。
【００１０】
本発明に用いる重合性組成物は、２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートの他に、重合可能な他の重合性単量体等を含んでいてもよい。
他の重合性単量体は、ビニル基を有する重合性単量体が望ましい。例えば、(メタ)アクリル酸；(メタ)アクリル酸アミド、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、２−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、アミノエチル(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、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の各種(メタ)アクリレート；スチレン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン等のスチレン誘導体；メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、イソブチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル単量体等が好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
本発明において、重合性組成物を重合させる方法は、例えば、特開平９−３１３２号公報、特開平８−３３３４２１号公報、特開平１１−３５６０５号公報等に記載された公知の重合方法等により行なうことができる。また、各種ブロック重合体、グラフト重合体又は架橋体の製造に基づいて重合させることができる。
【００１２】
ラジカル重合させる場合に使用する重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤が使用できる。例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、サクシニルパーオキサイド、グルタルパーオキサイド、サクシニルパーオキシグルタノエート、ｔ−ブチルパーオキシマレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシカーボネート等の有機過酸化物；アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−２，２−アゾビスイソブチレート、１−((１−シアノ−１−メチルエチル)アゾ)ホルムアミド、２，２−アゾビス(２−メチル−Ｎ−フェニルプロピオンアミヂン)ジハイドロクロライド、２，２−アゾビス(２−メチル−Ｎ−(２−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド)、２，２−アゾビス(２−メチルプロピオンアミド)ジハイドレート、４，４−アゾビス(４−シアノペンタン酸)、２，２−アゾビス(２−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル)等のアゾ化合物等が挙げられる。
【００１３】
中でも超臨界流体による除去のし易さから、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシマレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−２，２−アゾビスイソブチレート、１−((１−シアノ−１−メチルエチル)アゾ)ホルムアミド、２，２−アゾビス(２−メチル−Ｎ−(２−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド)、２，２−アゾビス(２−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル)等が特に好ましく挙げられる。
【００１４】
ラジカル重合開始剤の使用量は、目的の共重合体の分子量を制御する等の理由から適宜設定できるが、超臨界流体での除去のし易さを考えた場合、重合開始剤の濃度は、前記組成物を含む重合溶液全重量に対して０．００１〜１０重量％が望ましく、０．００５〜５重量％が特に好ましい。
【００１５】
重合反応における温度と時間の条件は、残留した２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート量を超臨界流体で除去し易い濃度とするために、重合性組成物中の２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートの量を、得られるホスホリルコリン類似基含有重合体重量に対する濃度が、２０％以下、特に１０％以下となるような条件に設定するのが望ましい。例えば、反応温度は、特に限定されないが、通常、２０〜１００℃、好ましくは４０〜８０℃であり、反応時間は、通常、１０分〜７２時間程度、好ましくは３０分〜１０時間程度である。重合に際しては、水、有機溶媒等の各種溶媒を使用することができる。
【００１６】
また、重合は、ホスホリルコリン類似基含有重合体がブロック共重合体やグラフト共重合体となるように重合させても良い。このような重合方法としては、例えば、特開平９−２９６０１９号公報、M.Kojima,et al,Biomaterials,Vol 12,121,1991.,K.Ishihara,et al,J.Biomedical Materials Research, Vol. 28, 225, 1994等に記載される方法等が挙げられる。
ホスホリルコリン類似基含有重合体が、ブロック共重合体やグラフト共重合体である場合、２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートに基づく構成単位及びそれ以外の単量体の構成単位がそれぞれ凝集し、不純物を取り込み易い状態となる。しかし、本発明の製造方法では、このような不純物も効率良く除去することができる。
更に、重合は、ホスホリルコリン類似基含有重合体が、ラテックス等の微粒子となるように重合することもできる。このような重合方法としては、例えば、K.Sugiyana,et al,Polymer J.,Vol 26,561,1994等に記載される方法により重合させることができる。
更にまた、重合は、２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートが、架橋体となるように重合させても良い。このような重合方法としては、コンタクトレンズ用のハイドロゲル等に代表され、特開平９−２０８１４号公報、特開平５−１０７５１１号公報等に記載される方法等により重合させることができる。架橋体としては、公知のハイドロゲルに限らず、有機溶媒を含有するオルガノゲルや乾燥したゲルの形態であっても良い。架橋体としての形状は、コンタクトレンズやその成型前のボタンのような数ｃｍの大きさの塊状に限らず、板状、薄膜状、棒状、微粒子状と様々な形状のものであっても良い。
【００１７】
本発明の製造方法では、上記重合の後、超臨界流体によりホスホリルコリン類似基含有重合体を精製する。この超臨界流体による精製の前後、特に前に、再沈澱法や膜分離法等の公知の処理を行なうことも可能である。
本発明の製造方法に使用する超臨界流体は、超臨界流体であれば良く、例えば、二酸化炭素、アンモニア、水、メタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、エタン、ｎ−プロパン、ｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、１，２−ジクロロテトラフルオロメタン、クロロトリフルオロメタン、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、亜酸化窒素等の超臨界流体が挙げられる。中でも最も好ましいのは二酸化炭素の超臨界流体である。
【００１８】
本発明においては、上記重合により得られた重合生成物中に、２−((メタ)アクリロイルオキシ)エチル−２’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート等の超臨界流体に対する溶解度が小さい極性不純物が残存若しくは副生しているので、超臨界流体に対する溶解度を上げ、精製処理を効率良く行なうために、助剤を添加した混合物の超臨界流体の使用が好ましい。
このような混合物の超臨界流体としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、アセトン、酢酸エチル、塩化メチレン、ヘキサン、プロパンまたはこれらの混合物等が助剤として添加された混合物の超臨界流体が挙げられる。特に好ましくは、二酸化炭素に、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及び１，３−ブタンジオール等からなる群より選択される１種又は２種以上の水酸基を有する化合物が添加された混合物の超臨界流体の使用が望ましい。
上記助剤としての水酸基を有する化合物等の混合割合は、混合物の超臨界流体全量に対して、０．０１〜２５重量％が好ましい。０．０１重量％未満では、助剤添加による所望の効果が得られ難く、２５重量％を超える場合には、本発明における本来の目的である高純度のホスホリルコリン類似基含有共重合体が得られ難くなるので好ましくない。
【００１９】
本発明において、超臨界流体によりホスホリルコリン類似基含有重合体を精製する方法としては、例えば、抽出槽に、溶液状或いは固体状のホスホリルコリン類似基含有重合体を含む重合生成物、若しくは該重合生成物を公知の再沈澱法や膜分離法等により粗精製した後の重合生成物を仕込み、加圧ポンプで加圧された二酸化炭素等の超臨界流体を導入する。導入された超臨界流体により不純物や溶媒を溶解抽出又は脱溶媒し、続いて、圧力を減じることのできる分離槽に超臨界流体を移行することによって不純物とホスホリルコリン類似基含有重合体とを分離する。得られたホスホリルコリン類似基含有重合体は、抽出槽に残留し、これを取出すことにより高純度のホスホリルコリン類似基含有重合体を得ることができる。
得られるホスホリルコリン類似基含有重合体の純度は、高純度であることが好ましく、本発明の方法によれば、９５重量％以上のホスホリルコリン類似基含有重合体を得ることができる。
【００２０】
本発明において用いる超臨界流体の圧力は、使用する超臨界流体の臨界圧力以上であれば良い。例えば、二酸化炭素を使用した超臨界流体の場合(二酸化炭素の混合物の超臨界流体を含む)、７２．９〜３５０ａｔｍの範囲が望ましく、残存したホスホリルコリン類似基含有単量体の溶解性を考慮した場合、特に、８０〜２００ａｔｍが望ましい。
【００２１】
超臨界流体による不純物の抽出温度は、使用する超臨界流体の臨界温度以上であればよい。例えば、二酸化炭素を使用した超臨界流体の場合(二酸化炭素の混合物の超臨界流体を含む)、３１．０〜２００℃の範囲が望ましいが、ホスホリルコリン類似基含有共重合体の熱安定性の観点から、特に、３１．０〜１３０℃が望ましい。
【００２２】
ホスホリルコリン類似基含有共重合体を抽出槽から取り出す際には、吸湿性の観点から、抽出槽の周囲の環境を相対湿度４５％以下とする。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のホスホリルコリン類似基含有重合体の製造方法では、超臨界流体を用いるので、高純度のホスホリルコリン類似基含有重合体を効率良く、高収率で得ることができる。特に、超臨界流体として、二酸化炭素の超臨界流体又は二酸化炭素と特定の助剤とを混合した混合物の超臨界流体を用い、ホスホリルコリン類似基に起因する特定の極性基の溶解度を上げる条件を選択することにより、更に効率良く高純度のホスホリルコリン類似基含有重合体を得ることができる。このような高純度のホスホリルコリン類似基含有重合体は、特に、化粧料や医薬品等に有用である。
【００２４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。なお、例中の各測定は以下の方法に従って行なった。
(１)ポリマーの分子量
実施例１及び３、比較例１及び３における分子量は、リン酸バッファー(ｐＨ７．４、２０ｍＭ)を溶離液としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ＧＰＣ)を用い、ポリエチレングリコールを標準とし、ＵＶ(２１０ｎｍ)及び屈折率によって検出した。
実施例２、比較例２における分子量は、メタノール／クロロホルム(４／６；重量比)を溶離液としたＧＰＣを用い、ポリエチレングリコール標準とし、ＵＶ(２６０ｎｍ)及び屈折率によって検出した。
実施例４、比較例４における分子量は、テトラヒドロフランを溶離液としたＧＰＣを用い、ポリメチルメタクリレート標準とし、ＵＶ(２６０ｎｍ)及び屈折率によって検出した。
(２)ポリマー中の不純物量
実施例１及び３、比較例１及び３における不純物量は、水／アセトニトリル／リン酸(９５／５／０．１；容量比)を溶離液とした液体クロマトグラフイー(ＬＣ)及びＵＶ(２１０ｎｍ)によって検出した。
実施例２及び４〜６、比較例２及び４〜６における不純物量は、エタノール／水(容量比；９５／５)を溶離液としたＬＣ及びＵＶ(２１０ｎｍ)によって検出した。
【００２５】
超臨界流体抽出装置としては、二酸化炭素タンク(二酸化炭素ボンベ)、二酸化炭素用加圧ポンプ(プランジャーポンプ、日本分光製)、添加剤用加圧ポンプ(プランジャーポンプ、日本分光製)、抽出槽(１０ｍＬ、日本分光製)及び背圧制御装置(１０ｍＬ分離槽付、日本分光製)を備えた装置を使用した。
【００２６】
実施例１ポリ(ＭＰＣ)の超臨界流体による抽出
ＭＰＣ４０．０ｇをエタノール２１０ｇに溶解し４つ口フラスコに入れ、３０分間窒素を吹込んだ。次いで、６０℃でアゾビスイソブチロニトリル０．８１ｇを加えて８時間重合反応させた。ＧＰＣにより重合反応率及び分子量を測定した。その結果、重合反応率は９８．５％、分子量は重量平均分子量１２１０００であった。
得られた重合液のうち５．０ｇを１０ｍＬの抽出槽に入れ４０℃に保温し、プランジャーポンプで加圧した二酸化炭素を１０ｍＬ／ｍｉｎで導入し、圧力を１７５Ｋｇｆ／ｃｍ2まで上昇させて、抽出槽内を二酸化炭素の超臨界流体により充填した。二酸化炭素を５ｍＬ／ｍｉｎで抽出槽に導入しながら、背圧制御装置により抽出槽内の圧力を１７５Ｋｇｆ／ｃｍ2に保ちつつ二酸化炭素を圧力開放しながら分離槽に取り出した。２０分後に重合液中のエタノールが二酸化炭素の超臨界流体に溶解抽出されて分離槽に取り出された。その後、二酸化炭素導入口に取り付けておいた技管に接続した添加剤用のプランジャーポンプを使用して、水を０．１ｍＬ／ｍｉｎで二酸化炭素と混合しながら抽出槽に導入した。２時間後に水の導入を止め、更に３０分間二酸化炭素のみ導入し、抽出槽内の水を分離槽に取り出した。二酸化炭素の導入を止め、抽出槽内を大気圧に戻し、相対湿度３８％の室内で粉末となったポリ(ＭＰＣ)７６０ｍｇを取り出した。超臨界流体による精製時の収率は９６．４％であった。
ポリマー中に残留した不純物量を測定した。その結果、ポリ(ＭＰＣ)重量に対する残留ＭＰＣ量は０．７ｐｐｍであり、残留エタノール量、開始剤及び開始剤分解物量等はいずれも検出限界(エタノール１０ｐｐｍ、開始剤及び開始剤分解物０．１ｐｐｍ)以下であった。
【００２７】
比較例１  ポリ(ＭＰＣ)の再沈澱法による処理
実施例１で重合した重合液を２０．０ｇ取り、５００ｍＬのジエチルエーテル中に撹拌しながら滴下し、損失しないように注意しながら析出した沈澱物を濾過した。４８時間室温で真空乾燥を行って、ポリマー粉末１．９１ｇを得た。再沈澱処理による精製時の収率は６０．６％であった。
ポリマー中に残留する不純物量を測定した結果、ポリ(ＭＰＣ)重量に対する残留ＭＰＣ量は１２１３ｐｐｍであり、エタノール量は１６０ｐｐｍ、ジエチルエーテル量は１．８６％、開始剤及び開始剤分解物量等は合計で６１１ｐｐｍであった。
【００２８】
実施例２(ＭＰＣ0.7−ベンジルメタクリレート0.3)共重合体の超臨界流体による抽出
ＭＰＣ３９．８ｇとベンジルメタクリレート１０．２ｇとをエタノール２００ｇに溶解し４つ口フラスコに入れ、３０分間窒素を吹込んだ。次いで、５０℃でｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート２．０ｇを加えて８時間重合反応させた。ＧＰＣにより重合反応率及び分子量を測定した。その結果、重合反応率は９８．２％、分子量は重量平均分子量２１３０００であった。
得られた重合液のうち５．０ｇを１０ｍＬの抽出槽に入れ、４０℃に保温し、プランジャーポンプで加圧した二酸化炭素を１０ｍＬ／ｍｉｎで導入し、圧力を１１０Ｋｇｆ／ｃｍ2まで上昇させ、抽出槽内を二酸化炭素の超臨界流体で充填した。二酸化炭素を５ｍＬ／ｍｉｎで抽出槽に導入しながら、背圧制御装置により抽出槽内の圧力を１１０Ｋｇｆ／ｃｍ2に保ちつつ二酸化炭素を圧力開放しながら分離槽に取り出した。３０分後に重合液中のエタノールが二酸化炭素の超臨界流体に溶解抽出されて分離槽に取り出された。その後、二酸化炭素導入口に取り付けておいた枝管に接続した添加剤用のプランジャーポンプを使用してメタノールを０．５ｍＬ／ｍｉｎで二酸化炭素と混合しながら抽出槽に導入した。２時間後にメタノールの導入を止め、さらに３０分間二酸化炭素のみ導入し、抽出槽内のメタノールを分離槽に取り出した。二酸化炭素の導入を止め、抽出槽内を大気圧に戻し、相対湿度３８％の室内で粉末となった(ＭＰＣ0.7−ベンジルメタクリレート0.3)共重合体９２３ｍｇを取り出した。超臨界流体による精製時の収率は９４．０％であった。
ポリマー中に残留した不純物量を測定した。その結果、ポリマー重量に対する残留ＭＰＣ量は０．５ｐｐｍであり、残留ベンジルメタクリレート、エタノール、開始剤及び開始剤分解物量等はいずれも検出限界(ベンジルメタクリレート０．１ｐｐｍ、エタノール１０ｐｐｍ、開始剤及び開始剤分解物０．１ｐｐｍ)以下であった。
【００２９】
比較例２(ＭＰＣ0.7−ベンジルメタクリレート0.3)共重合体の膜分離法による処理
実施例２で重合した重合液を４０．０ｇ取り、１２０ｇの純水を加えて、分画分子量３５００の透析膜(スペクトラポア社製)に仕込み、２Ｌの純水(透析液)中に浸漬した。透析液を２４時間毎に３回交換し、計９６時間膜分離処理を行った。その後、透析膜からポリマー液を取り出して、約１００ｇづつ２Ｌのなす型フラスコヘ入れ、液体窒素で凍結し、凍結乾燥を行った。４８時間凍結乾燥を行ってポリマー粉末５．８３ｇを得た。透析処理による精製時の収率は７４．２％であった。
ポリマー中に残留する不純物量を測定した。その結果、ポリマー重量に対する残留ＭＰＣ量は０．８ｐｐｍであり、ベンジルメタクリレート量は１２９ｐｐｍ、エタノール量は検出限界(１０ｐｐｍ)以下、開始剤及び開始剤分解物量等は合計で８８ｐｐｍであった。
【００３０】
実施例３(ＭＰＣ0.8−ブチルメタクリレート0.2)共重合体エマルジョン液の超臨界流体による抽出
ＭＰＣ４４．６ｇとブチルメタクリレート５．３７ｇとを、エタノール１４０ｇ及び水６０ｇに溶解し４つ口フラスコに入れ、３０分間窒素を吹込んだ。次いで、５０℃でｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート０．４ｇを加えて８時間重合反応させ、強く白濁したエマルジョン液を得た。ＧＰＣにより重合反応率及び分子量を測定した。その結果、重合反応率は９３．４％、分子量は重量平均分子量５６２０００であった。
得られた重合液のうち５．０ｇを１０ｍＬの抽出槽に入れ、４０℃に保温し、プランジャーポンプで加圧した二酸化炭素を１０ｍＬ／ｍｉｎで導入し、圧力を１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2まで上昇させ、抽出槽内を二酸化炭素の超臨界流体で充填した。二酸化炭素を５ｍＬ／ｍｉｎで抽出槽に導入しながら、背圧制御装置により抽出槽内の圧力を１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2に保ちつつ二酸化炭素を圧力開放しながら分離槽に取り出した。３０分後に重合液中のエタノール及び水が、二酸化炭素の超臨界流体に溶解抽出されて分離槽に取り出された。その後、二酸化炭素導入口に取り付けておいた枝管に接続した添加剤用のプランジャーポンプを使用してエタノールを０．５ｍＬ／ｍｉｎで二酸化炭素と混合しながら抽出槽に導入した。２時間後にエタノールの導入を止め、さらに３０分間二酸化炭素のみ導入し、抽出槽内のエタノールを分離槽に取り出した。二酸化炭素の導入を止め、抽出槽内を大気圧に戻し、相対湿度３８％の室内で粉末となった(ＭＦＣ0.8−ブチルメタクリレート0.2)共重合体９１０ｍｇを取り出した。超臨界流体による精製時の収率は９７．４％であった。
ポリマー中に残留する不純物量を測定した。その結果、ポリマー重量に対する残留ＭＰＣ、ブチルメタクリレート、エタノール、開始剤及び開始剤分解物量等はいずれも検出限界(ＭＰＣ０．１ｐｐｍ、ベンジルメタクリレート０．１ｐｐｍ、エタノール１０ｐｐｍ、開始剤及び開始剤分解物０．１ｐｐｍ)以下であった。
【００３１】
比較例３(ＭＰＣ0.8−ブチルメタクリレート0.2)共重合体エマルジョン液の再沈澱法による処理
実施例３で重合した重合液(エマルジョン液)を２０．０ｇ取り、５００ｍＬのジエチルエーテル中に撹拌しながら滴下し、損失しないように注意しながら析出した沈澱物を濾過し、４８時間室温で真空乾燥を行ってポリマー粉末２．５３ｇを得た。再沈澱処理による精製時の収率は、６７．７％であった。
ポリマー中に残留する不純物量を測定した。その結果、ポリマー重量に対する残留ＭＰＣ量は８６９ｐｐｍ、ブチルメタクリレート量は６３ｐｐｍ、エタノール量は９０ｐｐｍ、ジエチルエーテル量は１．６１％、開始剤及び開始剤分解物量等は合計で１１０ｐｐｍであった。
【００３２】
実施例４(ＭＰＣマクロモノマー0.5−ラウリルメタクリレート0.5)共重合体(ＭＰＣグラフト共重合)の膜分離処理と超臨界流体による抽出
ＭＰＣ１２０．０ｇと３−メルカプトプロピオン酸０．８ｇとをエタノール６８０ｇに溶解し、４つ口フラスコに入れ、３０分間窒素を吹込んだ。次いで、５０℃でｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート８．０ｇを加えて８時間重合反応させて末端カルボン酸のＭＰＣオリゴマーを調製した。この重合液を２０倍量のメチルエチルケトン中に滴下し、再沈澱を行い、濾別した後、エタノールに溶解しオリゴマーの１０重量％エタノール液とした。このエタノール液８００ｇにグリシジルメタクリレート１６．０ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｎ−ドデシルアミン０．４ｇ及び４−メトキシフェノール５０ｍｇを加えて、オリゴマー末端のカルボン酸にグリシジルメタクリレートを反応させＭＰＣマクロモノマーの粗液を得た。この反応粗液を８Ｌのメチルエチルケトンに滴下し再沈澱を行い、得られた沈澱物をエタノール４００ｇに溶解し、ジエチルエーテル４Ｌに滴下し再度再沈澱を行った。得られた沈澱を室温で７２時間真空乾燥し、ＭＰＣマクロモノマー４５．３ｇを得た。ＧＰＣにより分子量を測定した結果、重量平均分子量４５００であった。
ＭＰＣマクロモノマー１８．９ｇ及びラウリルメタクリレート１．０７ｇをエタノール８０ｇに溶解し４つ口のフラスコに入れ、３０分間窒素を吹き込んだ。次いで、昇温し、ｔ−プチルパーオキシネオデカノエート０．４６ｇを５０℃で添加し１２時間重合反応させた。ＧＰＣにより重合反応率及び分子量を測定した結果、重合反応率は８６．０％、分子量は重量平均分子量２８２０００であった。
重合液に純水２００ｇを加えて撹拌し、得られた白濁ポリマー液を分画分子量１２０００〜１４０００の透析膜(スペクトラポア社製)に仕込み、４Ｌの純水(透析液)中に浸漬した。透析液を２４時間毎に２回交換し、計７２時間膜分離処理を行った。透析後、白濁したポリマー水溶液が得られた。その後、透析膜からポリマー液を取り出して、約１００ｇづつ２Ｌのなす型フラスコに入れ、液体窒素で凍結し、凍結乾燥を行った。４８時間凍結乾燥を行って、透析処理後のポリマー粉末１０．３ｇを得た。
得られたポリマー粉末のうち１．０ｇを１０ｍＬの抽出槽に入れ、４０℃に保温し、プランジャーポンプで加圧した二酸化炭素を１０ｍＬ／ｍｉｎで導入し、圧力を１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2まで上昇させ、抽出槽内を二酸化炭素の超臨界流体で充填した。二酸化炭素を５ｍＬ／ｍｉｎで抽出槽に導入しながら、背圧制御装置により抽出槽内の圧力を１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2に保ちつつ二酸化炭素を圧力開放しながら分離槽に取り出した。３０分後、二酸化炭素導入口に取り付けておいた枝管に接続した添加剤用のプランジャーポンプを使用してエチレングリコールを０．２ｍＬ／ｍｉｎで二酸化炭素と混合しながら抽出槽に導入した。２時間後にエチレングリコールの導入を止め、さらに３０分間二酸化炭素のみ導入し、抽出槽内のエチレングリコールを分離槽に取り出した。二酸化炭素の導入を止め、抽出槽内を大気圧に戻し、相対湿度３８％の室内で粉末となった(ＭＦＣマクロモノマー0.5−ラウリルメタクリレート0.5)共重合体９８０ｍｇを取り出した。超臨界流体による精製時の収率は９８．０％であった。
ポリマー中に残留する不純物量を測定した。その結果、ポリマー重量に対する残留ＭＰＣ、ＭＰＣマクロモノマー、ラウリルメタクリレート、エタノール、開始剤及び開始剤分解物量等はいずれも検出限界(ＭＰＣ０．１ｐｐｍ、ＭＰＣマクロモノマー１０ｐｐｍ、ラウリルメタクリレート０．１ｐｐｍ、エタノール１０ｐｐｍ、開始剤及び開始剤分解物０．１ｐｐｍ)以下であった。
得られた共重合体は水に溶解させると、透明な均一水溶液となった。
【００３３】
比較例４(ＭＰＣマクロモノマー0.5−ラウリルメタクリレート0.5)共重体(ＭＰＣグラフト共重合体)の膜分離処理と再沈澱処理
実施例３で得られた透析処理後のポリマー粉末のうち４．００ｇをエタノール１６．０ｇに溶解し、５００ｍＬのジエチルエーテル中に撹拌しながら滴下した。次いで、損失しないように注意しながら析出した沈澱物を濾過し、４８時間室温で真空乾燥を行って、ポリマー粉末２．８１ｇを得た。再沈澱処理による精製時の収率は７０．３％であった。
ポリマー中に残留する不純物量を測定した。その結果、ポリマー重量に対する残留ＭＰＣ及びＭＰＣマクロモノマー量は検出限界(ＭＰＣ０．１ｐｐｍ、ＭＰＣマクロモノマー１０ｐｐｍ)以下であったが、ラウリルメタクリレート量は１３６９ｐｐｍ、エタノール量は３６０ｐｐｍ、ジエチルエーテル量は６５３０ｐｐｍ、開始剤及び開始剤分解物量等は合計で５６ｐｐｍであった。
得られた共重合体は水に溶解させると、白濁した水溶液となった。実施例４では透明の水溶液が得られたのに対して、比較例４で白濁したのはラウリルメタクリレートの残留によるものと考えられる。
【００３４】
実施例５  ＭＰＣラテックスの超臨界流体による抽出
ＭＰＣ１．５ｇとブチルメタクリレート４５ｇとを水３００ｇに分散させ４つ口フラスコに入れ、３０分間窒素を吹込んだ。次いで、昇温し、７０℃で過硫酸カリウム８１ｍｇを加えて８時間乳化重合させてラテックス分散液を調製した。続いて、孔径１．６μｍのガラス繊維フィルターでラテックス分散液を濾過し、凝集した沈澱物を取り除いた。濾過後のラテックス分散液を５．００ｇとり、１２０℃で６時間乾燥したところ、残存物重量は０．５６ｇであった。このことから、得られたラテックス分散液のラテックス濃度は１１．２重量％であることが判る。
ラテックス分散液のうち５．００ｇを１０ｍＬの抽出槽に入れ、４０℃に保温し、プランジャーポンプで加圧した二酸化炭素を１０ｍＬ／ｍｉｎで導入し、圧力を１９０Ｋｇｆ／ｃｍ2まで上昇させ、抽出槽内を二酸化炭素の超臨界流体で充填した。二酸化炭素を５ｍＬ／ｍｉｎで抽出槽に導入しながら、背圧制御装置により抽出槽内の圧力を１９０Ｋｇｆ／ｃｍ2に保ちつつ二酸化炭素を圧力開放しながら分離槽に取り出した。１８０分後に重合液中の水が二酸化炭素の超臨界流体に溶解抽出されて分離槽に取り出された。その後、二酸化炭素導入口に取り付けておいた枝管に接続した添加剤用のプランジャーポンプを使用してメタノールを０．５ｍＬ／ｍｉｎで二酸化炭素と混合しながら抽出槽に導入した。２時間後にメタノールの導入を止め、さらに３０分間二酸化炭素のみ導入し、抽出槽内のメタノールを分離槽に取り出した。その後、二酸化炭素の導入を止め、抽出槽内を大気圧に戻し、相対湿度３８％の室内で粉末となったさらさらしたラテックス微粒子粉末５１２ｍｇを取り出した。超臨界流体による精製時の収率は９１．４％であった。
ラテックス微粒子粉末を水１０ｇに再分散させたところ、凝集もなく良好に再分散した。この液にエタノール１０ｇを加えた後、超遠心分離器でラテックス粒子を沈降させ、上澄み液中の残留の不純物量を測定した。その結果、ラテックス微粒子粉末重量に対する残留ＭＰＣ、ブチルメタクリレート量はいずれも検出限界(ＭＰＣ０．１ｐｐｍ、ブチルメタクリレート０．１ｐｐｍ)以下であった。
【００３５】
比較例５  ＭＰＣラテックス分散液の超遠心分離法による処理
実施例５で得られた濾過後のラテックス分散液を２０．０ｇ取り、超遠心分離器で沈降させ、上澄み液を捨て、純水を加えて２０ｇとし再分散させた。２４時間後の再分散液は、容器下部に沈澱物が生じていた。その沈澱物を濾過し、その液から５．００ｇを取り１２０℃で６時間乾燥した際の残留物重量は０．４４ｇであった。これより、ラテックス濃度は８．８重量％であり、遠心分離による精製での収率は７８．６％であることが判った。
再分散液１０ｇにエタノール１０ｇを加えた後、超遠心分離器でラテックス粒子を沈降させ、上澄み液中の残留の不純物量を測定した。その結果、ラテックス微粒子粉末重量に対する残留ＭＰＣ量は１６．５ｐｐｍ、ブチルメタクリレート量は９６．２ｐｐｍであった。
超遠心処理後の沈降したウェットな微粒子を室温での真空乾燥したところフィルム状に凝集・乾燥した微粒子粉末は得られなかった。また、超遠心処理後の沈降したウェットな微粒子を液体窒素で急速凍結し真空乾燥したところ、乾燥した粉末は得られたが、比較的大きな凝集体であり、水に再分散しても沈降物が多く発生し再分散できなかった。
【００３６】
実施例６  ＭＰＣ架橋体の超臨界流体による抽出
ＭＦＣ２５ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート４０ｇ、ブチルメタクリレート１０ｇ、エチレングリコールジメタクリレート０．５ｇ及びアゾビスイソブチロニトリル０．２ｇを、メトキシエタノール４０ｇに混合し、氷冷しながら３０分間窒素を吹込んだ。次いで、この液を２枚のガラス板を２ｍｍのシリコンゴムのスペーサーに挟んだ部分に流し込んで密閉した。続いて、オーブンで７０℃まで昇温し２４時間重合させ架橋フィルムを得た。
架橋フィルムを約５ｍｍ×５ｍｍに切り出し(５１ｍｇ)、１０ｍＬの抽出槽に入れ、４０℃に保温し、プランジャーポンプで加圧した二酸化炭素を１０ｎＬ／ｍｉｎで導入し、圧力を１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2まで上昇させ、抽出槽内を二酸化炭素の超臨界流体で充填した。二酸化炭素を５ｍＬ／ｍｉｎで抽出槽に導入しながら、背圧制御装置により抽出槽内の圧力を１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2に保ちつつ二酸化炭素を圧力開放しながら分離槽に取り出した。１２０分後に架橋体中のメトキシエタノールが二酸化炭素の超臨界流体に溶解抽出されて分離槽に取り出された。その後、二酸化炭素導入口に取り付けておいた枝管に接続した添加剤用のプランジャーポンプを使用して純水を０．１ｍＬ／ｍｉｎで二酸化炭素と混合しながら抽出槽に導入した。２時間後に水の導入を止め、さらに３０分間二酸化炭素のみ導入し、抽出槽内の水を分離槽に取り出した。その後、二酸化炭素の導入を止め、抽出槽内を大気圧に戻し、相対混度３８％の室内で乾燥し凝集した架橋体３１ｍｇを取り出した。
得られた乾燥架橋体を乳鉢ですりつぶし細かい粉体状にし、エタノール０．５ｇに入れ、２４時間静置して不純物を溶出させた。エタノール中に残留する不純物量を測定した。その結果、架橋体乾燥重量に対する残留ＭＰＣ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メトキシエタノール、開始剤及び開始剤分解物量はいずれも検出限界(ＭＰＣ０．１ｐｐｍ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．１ｐｐｍ、ブチルメタクリレート０．１ｐｐｍ、メトキシエタノール０．１ｐｐｍ、開始剤及び開始剤分解物０．１ｐｐｍ)以下であった。
【００３７】
比較例６  ＭＰＣ架橋体の純水洗浄による処理
実施例６で得られた架橋フィルムを約５ｍｍ×５ｍｍに切り出し(４８ｍｇ)、これを１００ｇの純水にゆっくりと撹拌しながら２４時間浸漬し、不純物を洗浄除去した。その後、真空乾燥を行って乾燥架橋体を調製した。乾燥架橋体の重量は３０ｍｇであった。
得られた乾燥架橋体を乳鉢ですりつぶし細かい粉体状にし、エタノール０．５ｇに入れ、２４時間静置して不純物を溶出させた。エタノール中に残留する不純物量を測定した。その結果、架橋体乾燥重量に対して残留のＭＰＣ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メトキシエタノール量はいずれも検出限界(ＭＰＣ０．１ｐｐｍ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．１ｐｐｍ、メトキシエタノール０．１ｐｐｍ)以下であったが、ブチルメタクリレート量は１１５ｐｍ、開始剤及び開始剤分解物量は６１ｐｐｍ残留していた。