JP2016500721A - 生物分解可能な疎水性合成材料、およびこの製造プロセス - Google Patents
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Abstract
Description
度ポリエチレン(LDPE)−デンプンのブレンドフィルムに酢酸ビニルをグラフト化させることにより、フィルムを印刷や梱包の用途に最適化できることが述べられている。彼らは、合成ポリマとデンプンからなり、商業的に入手可能なブレンドフィルムを、プロセスの間、有害化学物質(例えばHNO3)を用いる不活性雰囲気下で使用することにより、印刷や梱包の用途で用いていた。上記では、海藻栽培など水に適用できる生物分解可能な疎水性合成物を形成するために海藻コロイドを使用することについて言及されていない。
む、水に不溶で生物分解可能な合成物を形成し、フィルム、泡状の物質、メッシュマットに作製する、もしくは、表面の上に塗るプロセスが開示されている。上記では、ポリアニオン性多糖類と生物分解可能な疎水性のポリマ又はコポリマを含む組成物の形成について報告されている。しかし、海水での海藻栽培などに新規に適用できる、海藻多糖類に基づく生物分解可能な疎水性合成物の形成については報告されていない。
、そのコポリマの製造について開示されている。少なくとも1つの親水性ブロックおよび1つの疎水性ブロックからなる合成たんぱく質コポリマの製造プロセスである。上記では、可塑性および弾性を有する合成たんぱく質コポリマの形成について報告されているが、海藻栽培などに潜在的に適用できる、海藻コロイドに基づく生物分解可能な疎水性合成物を作製するための組成物やプロセスについて一切開示されていない。
列挙されており、溶媒中でポリマとなる少なくとも1つの繊維を溶解して高分子溶液を形成すること、その高分子溶液を、重力下でオリフィスから非溶剤に直接供給して、非溶剤中で高分子繊維を形成させることを含む。上記では、合成ポリマ(例えばポリカプロラクタン)から高分子繊維を形成することが報告されているが、海藻コロイドに基づく生物分解可能な疎水性合成物を作製するための組成物やプロセスについて一切開示されていない。
ルタル酸、ピメリン酸などの二塩基酸とから生物分解可能なエラストマ材料を作製し、粒子、筒、球、ストランド、コイル状のストランド、毛細血管網、フィルム、繊維、網およびシードの異なる形状に形成する方法が報告されている。上記では、グリセロールと二塩基酸を用いて生物分解可能なエラストマ材料を形成することが報告されているが、海水での海藻栽培などに新規に適用できるような、海藻コロイドに基づく生物分解可能な疎水性合成物を作製するための組成物やプロセスについて一切開示されていない。
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アルギン酸ナトリウム等の多糖類を溶解させて用いることが開示されている。上記では、可溶性物質の形成については報告されているが、水に不溶で、生物分解可能な疎水性合成物を作製するための組成物やプロセスについて一切開示されていない。
本発明は、生物分解可能な疎水性合成材料およびこれらを作製するプロセスに関する。さらに、本発明は、海藻コロイドのような天然ポリマにビニルモノマ、例えば酢酸ビニルをグラフト反応させ、生物分解可能な疎水性合成物を作製することに関する。改良された合成物はロープの形状に成形され、そのロープは、外洋での海藻栽培など様々な用途の合成ロープの代わりとして用いることができる。栽培試験の結果、作製されたロープは、水環境での海藻栽培に適しており、編組機やナイロンロープと比較してバイオマスを多く生成することが分かった。これらのロープは、とても柔軟であり、キャリーバッグ、女性用の小さなバッグおよび子供の学校鞄のハンドルとして用いられる。さらに、それらは、ボウル、ポット、ツボ、およびリングやブレスレットなどの贈答品における模様の作製に用いられる。
。
続いて、任意に、オーブンにより摂氏50度で2時間乾燥させる。
よびアルギン酸塩(製品コード:1947295)、インドのニューデリーにあるM/s Aquagri Processing Pvt. Ltd.から商業的に入手できる粗精製のカラギーナン(製品コード:アク
アジェル250)から選択される。
海藻コロイド(Seaweed phycocolloid (SP))であるアガロース(2質量%)を、マイ
クロ波により摂氏100度で15分間加熱することにより、水に溶解させた。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、アクリルアミド(AAm)4質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PAAm合成物(Ia)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(4質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例1の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、アクリルアミド(AAm)8質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PAAm合成物(IIa)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用
に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(6質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例1の試験を繰り返した。これに過硫酸カ
リウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、アクリルアミド(AAm)16質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PAAm合成物(IIIa)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(2質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例1の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、アクリロニトリル(ACN)4質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PACN合成物(IVa)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に
適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(4質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例2の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、アクリロニトリル(ACN)8質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PACN合成物(Va)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(6質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例3の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、アクリロニトリル(ACN)16質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PACN合成物(VIa)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの
適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(2質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例1の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、ポリビニルアルコール(PVA)2質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PVA合成物(VIIa)と名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(4質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例2の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、PVAを8質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PVA合成物(VIIIa)と
名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(6質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30
分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例3の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、PVAを16質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱した反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加してから、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に敏感で生物分解可能な合成物をアガロース/PVA合成物(IXa)と
名付けた。作製された合成物は疎水性ではなく、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(2質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例1の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)2質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱し、それから所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、疎水性の改善された合成物をアガロース/PVAc合成物(Xa)と名付けた。作製された合成物は、とても脆く、全く柔軟性がないため、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(4質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例2の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、VAcを8質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱し、それから所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XIa)と名付けた。作製された合成物は、脆く、柔軟性がないた
め、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
海藻コロイドであるアガロース(6質量%)を、オートクレーブで摂氏120度、30
分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例3の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、VAcを16質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱し、それから所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XIIa)と名付けた。作製された合成物は、脆く、柔軟性がないため、海藻栽培などの適用に適していないことが分かった。
100mlの蒸留水に酢酸ビニルを10質量%添加した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加した。反応混合物を、水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。それから、反応混合物を所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に得られたポリマを室温で有機溶媒を用いて処理した。これらの製造されたポリマは、水に拡散し、強度が低く、有機溶媒に対して過敏であり、これをPVAc(XIII)と名付けた。
実施例1〜9においては、AAm、ACNおよびPVAのようなビニル化された試薬によると、合成物(Ia〜IXd)が製造できるが、これらは水に敏感であり、海藻栽培や他の
同様の用途などの水用途に適用できないことが分かった。さらに、実施例10〜12においては、試薬として酢酸ビニルを用いると、元の海藻コロイドと比べて疎水性が改善された合成物(Xa〜XIId)が製造できるが、これらは、全く柔軟性がなく、脆いので、海藻栽培や他の潜在的な用途などの適用に適していない。これらの知見によると、これらの合成物の柔軟性や滑らかさを改善するには適切な可塑剤を添加する必要があることが明らかになった。さらに、実施例13においては、試薬として酢酸ビニルのみを用いると、疎水性のPVAcポリマ(XIII)が製造できるが、これは有機溶媒に対して過敏であり、そのため、海藻栽培や他の用途に用いるのに適していない。
アガロース(2質量%)をマイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例10の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.0
2質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)5質量%を添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XIVa)と名付けた。これは、強度が低く、海藻栽培などの用途に適していない。合成物の生成量は2.5〜5.0gであり、アガロースを40〜80質量%、PVAcを12〜45質量%、グリセロールを2〜10質量%、そして、水分を5〜10質量%含んでいる[最適な生成量は、合成物が5±0.5g、海藻コロイドが40±2質量%、PVAcが45±2質量%、グリセロールが5±1質量%、そして水分が10±1質量%]。
アガロース(4質量%)をマイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例11の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を10質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XVa)と名付け
た。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。合成物の生成量は4.8〜11.2gであり、アガロースを35〜86質量%、PVAcを10〜61質量%、グリセロールを5〜12質量%、そして、水分を7〜10質量%含んでいる[最適な生成量は、合成物が11.2±0.5g、海藻コロイドが36±2質量%、PVAcが50±2質量%、グリセロールが5±1質量%、そして水分が8±1質量%]。
アガロース(6質量%)をマイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例12の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を12質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XVIa)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの用途に適している。合成物の生成量は7.5〜14.1gであり、アガロースを42〜80質量%、PVAcを13〜40質量%、グリセロールを2〜8質量%、そして、水分を5〜10質量%含んでいる[最適な生成量は、合成物が14.1±0.5g、海藻コロイドが43±2質量%、PVAcが42±2質量%、グリセロールが7±1質量%、そして水分が8±1質量%]。
アガロースと粗精製カラギーナンとの質量比1:1の混合物(4質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例15の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を8質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/SRC/PVAc合成物(XVIIa)と名付けた。作製された合成物は、疎
水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの潜在用途に適していることが分かった。作製された合成物の生成量および組成は、実施例15に記載の範囲内であった。
アガロースと粗精製カラギーナン(SRC)との質量比1:1の混合物(6質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を13質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/SRC/PVAc合成物(XVIIIa)と名付けた。作製された
合成物は、疎水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの潜在用途に適していることが分かった。作製された合成物の生成量および組成は、実施例16に記載の範囲内であった。
寒天と粗精製カラギーナン(SRC)との質量比1:1の混合物(4質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例15の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を11質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂
氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物を寒天/SRC/PVAc合成物(XIXa)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの潜在用途に適していることが分かった。作製された合成物の生成量および組成は、実施例15に記載の範囲内であった。
寒天と粗精製カラギーナン(SRC)との質量比1:1の混合物(6質量%)を、マイクロ波で摂氏100度、15分間、加熱することにより水に溶解させ、実施例16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を9質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。加熱された反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物を寒天/SRC/PVAc合成物(XXa)と名付けた。作製された合成物は、疎水性
で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの潜在用途に適していることが分かった。作製された合成物の生成量および組成は、実施例16に記載の範囲内であった。
アガロースを7質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.04質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を14質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた
。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、
強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。[アガロースを4質量%用いた合成物は、最適な生成量が11.4±0.2gであって、アガロースを36±2質量%、PVAcを50±2質量%、グリセロールを5±1質量%、そして水分を8±1質量%含む一方、アガロースを6質量%用いた合成物は、最適な生成量が14.3±0.2gであって、アガロースを40±2質量%、PVAcを49±2質量%、グリセロールを5±1質量%、そして水分を6±1質量%含む]。
アガロースを5質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.08質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を5質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にグリセロール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXIIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であり、実施例15,16で作製された合成物(XVaおよびXVIa)に比べて強度が低いので、海藻栽培
などの用途に適していないことが分かった。[アガロースを4質量%用いた合成物は、最適な生成量が11.0±0.5gであって、アガロースを35±2質量%、PVAcを51±2質量%、グリセロールを5±1質量%、そして水分を8±1質量%含む一方、アガロースを6質量%用いた合成物は、最適な生成量が13.9±0.5gであって、アガロースを39±2質量%、PVAcを50±2質量%、グリセロールを5±1質量%、そして水分を6±1質量%含む]。
アガロースを4質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を9質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にグリセロール1.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXIIIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、
強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを4質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を14質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にグリセロール3.0質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXIVaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であり、滑りやすいので、海藻栽培などの用途に適していないことが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを6質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を12質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にグリセロール5.0質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXVaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であり、可
塑剤の溶出により滑りやすく且つ脆くなったので、海藻栽培などの用途に適していないことが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを4質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を12質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にソルビトール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXVIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを6質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を14質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にソルビトール1.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXVIIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって
、強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを6質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を10質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にソルビトール3.0質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXVIIIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であり、滑りやすいので、海藻栽培などの用途に適していないことが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを4質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を8質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にエチレングリコール0.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXIXaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であって、強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを8質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を10質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にエチレングリコール1.5質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXXaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であ
って、強度が高いので、海藻栽培などの用途に適していることが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
アガロースを8質量%用いて、実施例15および16の試験を繰り返した。これに過硫酸カリウム(KPS)0.02質量%を撹拌しながら添加し、その後、酢酸ビニル(VAc)を10質量%添加した。その反応混合物を水媒体中で、摂氏80度の還流条件下で5時間、撹拌し続けながら加熱した。反応混合物にエチレングリコール3.0質量%を添加し、所望の中空の容器/部材/鋳型に流し込み、所望の形状を得た。最終的に成形された合成物を摂氏25度で有機溶媒で処理して、未反応ホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させた。この製造された、水に反応しない生物分解可能な合成物をアガロース/PVAc合成物(XXXIaおよびa’)と名付けた。作製された合成物は、疎水性で生物分解可能であり、滑りやすいので、海藻栽培などの用途に適していないことが分かった。生成量および組成は、実施例15,16で作製された合成物に準じる。
実施例14〜31で作製された生物分解可能な疎水性合成物を、食用の還元着色料、すなわちブリリアントブルーFCF、アルラレッドACおよびタートラジン等で処理し、装飾的な又は魅力的な家庭小物を作製するための所望の色に着色されたロープを得た(図1)。
実施例14〜20で得られた反応混合物について、フィルムおよびロープの形状に形成した後、湿った土壌を用いて、その生物分解性をテストした。フィルムが20〜45日で劣化する一方、ロープは、完全に劣化するまでに90〜600日という長い期間がかかった。この実施例によると、上述の実施例で得られた材料は生物分解可能であり、環境に優しいことが分かった。
実施例15,16で作製された生物分解可能な疎水性合成物を海水環境で海藻の栽培に用いた。このために、カッパフィカス・アルベレッチー(Kappaphycus alvarezii)を、
インドのタミル・ナードゥ州Mandapam-623 519の南東海岸(Thoniturai、東経79°10′29″、北緯9°16′21″)から採取するとともに、東経79°10′29″、北
緯9°16′21″のThonituraiにおいて、実施例15,16の合成物から作製され、植栽ロープ(直径8mmのガルワレのポリプロピレンロープ)に固定された、生物分解可能な疎水性のロープ上で栽培した。その植物を外洋で成長させ、定期的に観察したところ、生物分解可能なロープが海洋環境に順応することが確認された。その植物の成長は、tie
‐tie製法で直径0.5mmの編組機を用いるカッパフィカスの商業栽培に採用される一
般的な方法で成長させた植物と比べて平均的であることが観察された。生物分解性ロープにおいて、35日後のバイオマス総量および日々の成長率(DGR%)がそれぞれ、480グラム、4.48%であった。また、同じ植物を、編組機においても、編組機と生物分解可能なロープの組み合わせにおいても成長させたところ、バイオマス総量がそれぞれ390(DGR3.88%)、425.5(DGR4.13%)であり、海藻コロイドに基づくロープに比べて低くなることが観察された(表32および図2)。
実施例14〜20で作製された生物分解可能な疎水性合成物を容量2〜5kgのキャリーバッグのハンドルに使用した(図3)。海藻コロイドに基づくハンドルは、運んでいるときに、合成ハンドルと比べて優れていると感じられた。実施例14〜20で作製されたロープのハンドルは、3カ月使用しても不利な効果が確認されなかった。3ヶ月後、生物分解可能なロープには、その性能や品質に考慮すべき効果は一切ない。環境にやさしく、開放環境で容易に処分できる。
実施例14〜31の処理のとおりに作製された生物分解可能な疎水性合成物を、生物分解可能な構造として、例えばベルトやバッグ、他の革または布の小物に用いた(図4)。生物分解可能な構造を有するベルトを装着したとき、合成ハンドルと比べて、とても滑らかで柔らかく感じられた。これらの構造の性能や品質には、たとえ2カ月たった後でも、大きな変化がなかった。
実施例14〜31の処理のとおりに作製された生物分解可能な疎水性合成物を、生物分解可能なスタッドキャップとして用いた(図5)。生物分解可能なロープのスタッドキャップは、耳に装着したときに、合成のものと比べて優れていると感じられた。たとえ2カ月たった後でも、耳の皮膚に対して悪影響やアレルギー性の影響はなかった。
実施例14〜31の処理のとおりに作製された生物分解可能な疎水性合成物を、2〜5kgの荷重を運べるような生物分解可能なボウルの作製に用いた(図6)。生物分解可能なボウルは、野菜や果物を保存して用いる間、合成のものと比べて魅力的に感じられることが分かった。生物分解可能なボウルの性能や品質には、たとえ9カ月たった後でも、大きな変化はなかった。
実施例38のとおりに作製されたボウルを、2〜5kgの荷重を運べる、野菜や果物を保存するための生物分解可能なボウルとして用いた(図7)。生物分解可能なボウルは、野菜や果物を保存して用いる間、合成のものと比べて屋内で魅力的に感じられることが分かった。生物分解可能なボウルの性能や品質には、たとえ9カ月たった後でも大きな変化はなかった。
実施例38のとおりに作製されたボウルを、2〜5kgの荷重を運べる、ビスケット、チップスおよび他の食品パックを保存するための生物分解可能なボウルとして用いた(図8)。生物分解可能なボウルは、ビスケット、チップスおよび他の食品パックを保存して用いる間、合成のものと比べて魅力的に感じられることが分かった。生物分解可能なボウルの性能や品質には、たとえ9カ月たった後でも大きな変化はなかった。
実施例14〜20の処理のとおりに作製された生物分解可能な疎水性合成物を、良好な外観で感じの良い生物分解可能な植木鉢/ツボに用いた(図9および10)。生物分解可能な鉢/ツボは、花を保存したときに、屋内で魅力的に感じられることが分かった。生物分解可能な植木鉢/ツボの性能や品質には、たとえ11カ月たった後でも大きな変化はなかった。
実施例14〜31で作製された生物分解可能な疎水性合成物を、ハンドベルトなどの生物分解可能な贈答用小物の作製に用いた(図11)。それは、手にしたときに見た目が魅力的であることが分かった。生物分解可能なハンドベルトには、たとえ6カ月後であっても、その性能や品質だけでなく、肌に対しても悪影響がなかった。
実施例15,16で作製された生物分解可能な疎水性合成物を、環境条件下で服を乾燥させるのに用いた(図12)。それは屋内で見た目が魅力的であり、3カ月使用した後でも錆が観察されなかった。生物分解可能な疎水性合成物には、3ヶ月後、その性能や品質だけでなく、その滑らかさにおいても悪い変化はなかった。
・海藻栽培はロープの使用が必須であり、生物分解しないロープは、栽培が大規模で行われるときに環境上の脅威となり、ひいては、固形廃棄物を生成し、汚染という非常に大きな問題が引き起こされることが認められるが、本発明によれば、海藻栽培によく用いられるロープの形状に成形できる生物分解可能な疎水性合成物を提供することで、前記問題を解決することができる。
・酢酸ビニルのようなモノマを海藻ポリマに混合することによって、作製される合成物において、生物分解性、特に土壌中での生物分解性を大きく損なうことなく、その疎水性を改善することができる。
・作製された生物分解可能な疎水性合成物は、高い熱安定性を示すので、高温度で殺菌でき、医薬品用途など様々な用途に広げることができる。
・作製された生物分解可能な疎水性合成物は、摂氏90度まで水に安定であり、外洋での海藻栽培など様々な水用途に用いることができる。
Claims (10)
- (a)海藻由来の多糖類を30〜80質量%と、
(b)ビニルモノマを8〜60質量%と、
(c)可塑剤を2〜15質量%と、を含み、
含水率が5〜15質量%である、生物分解可能な疎水性合成物。 - 前記海藻由来の多糖類が、寒天、アガロース、アルギン酸塩およびカラギーナンからなる群から選択される、請求項1に記載の合成物。
- 前記海藻由来の多糖類が、それぞれ単独で又は組み合わせで用いられる、請求項1に記載の合成物。
- 前記海藻由来の多糖類が寒天および/又はアガロースである、請求項1に記載の合成物。
- 前記ビニルモノマが酢酸ビニルである、請求項1に記載の合成物。
- 前記可塑剤が、グリセロール、エチレングリコールおよびソルビトールからなる群から選択される、請求項1に記載の合成物。
- 前記可塑剤が、グリセロールである、請求項1に記載の合成物。
- 請求項1に記載の合成物を作製するプロセスであって、
(a)海藻多糖類またはその混合物1〜8質量%を摂氏100〜120度の温度で5〜30分間、加熱することにより蒸留水に溶解させ、均一溶液を得る;
(b)前記工程(a)で得られた前記均一溶液に過硫酸カリウム0.01〜0.10質量%を撹拌しながら添加し、その後、ビニルモノマ2〜16質量%を添加して、水媒体中で、摂氏60〜85度の還流条件下で3〜7時間、撹拌し続けながら加熱し、反応混合物を得る;
(c)前記工程(b)で得られた前記反応混合物に可塑剤0.5〜5.0質量%を添加し、その内容物を、中空の又は管状の所望の部材/鋳型に流し込み、成形された合成物を得る;
(d)前記工程(c)で得られた前記成形された合成物を摂氏20〜30度で有機溶媒で処理して未反応のホモポリマを除去し、続いて空気乾燥させることで、所望の疎水性を有し、生物分解可能な合成物を得る;
工程を有する、プロセス。 - 前記中空の又は管状の部材/鋳型がガラス、プラスチック、スチール又は木材からなる、請求項8に記載のプロセス。
- 前記有機溶媒が、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノール、エタノール、エチルアセトンおよびテトラヒドロフランからなる群から選択される、請求項8に記載のプロセス。
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