JP6336457B2

JP6336457B2 - 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

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Publication number: JP6336457B2
Application number: JP2015536286A
Authority: JP
Inventors: ミーナ、ラマバタル; ゴーシュ、プシピト、クマール; チェジャーラー、ダーメッシュ; エスワラン、カルッパナン; シッドハンタ、アラップ、クマール; プラサド、カマレシュ; チャウドリー、ジャイ、プラカシュ
Original assignee: Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Current assignee: Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: US9556328B2; AU2013328229B2; JP2016500721A; WO2014057502A1; BR112015007784A2; US20150274942A1; AU2013328229A1; PH12015500802A1

Description

本発明は、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に関する。特に、本発明は、外海での海藻栽培など様々な用途に用いることができ、生物分解可能であって、調整された疎水性または完全な疎水性の合成材料の製造方法に関する。調製された合成物は、溶解させることなく水中で殺菌することが可能であり、キャリーバッグのハンドル、ボウル、ポット、贈答品、スタッド、装飾用アクセサリーなど様々な用途に用いることができ、これらの利点とともに、環境中で安全で、かつ容易に処分することができる。

通常、ロープは、ココナッツ繊維や他の天然素材から形成されている。このようなロープは海藻栽培で広く用いられているが、一般に、ロープの海水中での耐久性は低い。また、ロープとしては、ナイロンやポリエステルなどの合成または半合成の繊維からなるものが入手できる。このようなロープは、日常的に海藻栽培で用いられているが、これらの生物分解性が低いことが大きな懸念となっている。

Ghoshなどの出版物(Polymer International, 53, 339-343; 2004)を参照すると、低密
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ＨＮＯ_３）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。

US6294202B1を参照すると、ポリアニオン性多糖類と生物分解可能な疎水性ポリマを含
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。

US20040171545A1を参照すると、可塑性および弾性を有する合成たんぱく質コポリマと
、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。

US20050161857A1を参照すると、高分子繊維（ポリカプロラクトン）を製造する方法が
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。

US20030118692A1を参照すると、グリセロールとマロン酸、コハク酸、アジピン酸、グ
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。

JP2000-093080を参照すると、抗菌性および抗真菌性の組成物の調製において、ポリビ
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。

Polymer International（2001 50:1103-1108）を参照すると、ポリビニルアルコールおよびｋ−カラギーナンを用いてポリビニルアルコールとｋ−カラギーナンのブレンドフィルムを作製すること、そしてそのゲル化特性について報告されている。しかし、この文献では、ロープやその他の材料を含む疎水性材料の形成について報告されていない。

WO 2006059180 A3を参照すると、あまり高価でない粗精製のカッパカラギーナンを海藻多糖類として用いて、粗精製のカッパカラギーナンから得られるフィルムよりも特性が改善された、頑丈で生物分解可能なフィルムを作製することについて開示されている。しかし、これらのフィルムは、水分に敏感で、容易に水に溶解するので、海藻栽培などの外洋の水環境下に適用することができない。

すなわち、従来技術では、純粋な石油化学物質もしくは完全な天然物質から作製されるポリマ合成物には、いくつかの固有の欠点があることが報告されている。完全な合成ポリマ材料は劣化するという問題を有する一方、天然ポリマ材料が水分に敏感で、その溶解性のため水への適用が適切でない。例えば、寒天、カラギーナン、アガロース、アルギン酸塩のような、海藻に由来する海藻コロイドは、優れたゲル形成剤であり、増粘剤として利用されているが、水分に敏感である。しかも、これらは、水への溶解性が高く、親水性であるため、フィルムの形成のみに利用されており、それからなる従来報告された合成物は、水に容易に溶解するので、水への適用がよくない。環境負荷を低減するとともに水用途に適合させるには、合成物を疎水性にする必要がある。

その結果、本発明者らは、上述した課題を解決する必要があり、共重合法による合成物によれば、生物分解可能であって、調整された疎水性又は完全な疎水性の合成材料を得られることを見出した。従来技術において、海水条件での海藻栽培など水中で様々に適用される疎水性合成材料を作製するために、海藻由来のポリマを利用する例がないことは明らかである。

本発明の主目的は、生物分解可能で、耐水すなわち疎水性を示す合成材料を提供することにある。

本発明の他の目的は、生物分解可能な疎水性合成物を作製するプロセスを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、親水性の天然ポリマおよび有機合成モノマを用いることにより前記疎水性合成物を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、海藻栽培に適合するような形に改良された合成物から、使用中の耐久性があると同時に土壌や海底で生物分解するロープを作製することにある。

本発明のさらに他の目的は、化学的干渉によりビニルモノマが導入されて疎水性が付与された前記合成物を作製するプロセスを提供することにある。

（発明の概要）
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。

本発明の一態様によれば、海藻ポリマとして、寒天、アガロース、アルギン酸塩およびカラギーナンのみ、もしくはこれらを組み合わせて用いるプロセスを提供する。

本発明の他の態様によれば、親水性ポリマを疎水性にして海水条件に耐性を示すようにするプロセスを提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、ビニルモノマをグラフト化させて疎水性を付与するプロセスを提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、酢酸ビニルおよび他のモノマをグラフト化させることで完全な疎水性を付与するプロセスを提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、これら合成物の海水および乾燥状態での耐久性および有効性を試験するプロセスを提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、合成物の土壌中での生物分解性を実証するプロセスを提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、そのロープは、キャリーバッグにおける生物分解可能なハンドルの作製に適合するように海藻ポリマから作製される。

本発明のさらに他の態様によれば、そのロープは、食べ物や食べ物以外のものを貯蔵する、生物分解可能なボウル、ポット又はツボの作製に適合するように海藻ポリマから作製される。

本発明のさらに他の態様によれば、そのロープは、生物分解可能な植木鉢または装飾用のツボの作製に適合するように海藻ポリマから作製される。

本発明のさらに他の態様によれば、そのロープは、ベルトやバッグ、他のモダンでおしゃれな小物などの伝統的な品物の模様の作製に適合するように海藻ポリマから作製される
。

本発明のさらに他の態様によれば、そのロープは、色の付いた生物分解性のロープの作製に適合するように海藻ポリマから作製される。

本発明のさらに他の態様によれば、生物分解可能であって、調整された疎水性または完全な疎水性をもつロープは、寒天、アガロース、カラギーナン、アルギン酸塩、および、これらの混合物、特に寒天とアガロースから得られる。

本発明のさらに他の態様によれば、マイクロ波加熱／通常加熱／オートクレーブの加熱を摂氏１００度〜１２０度の温度で１０〜３０分間、特に１５分間、行うことにより、藻類多糖類もしくはそれらの混合物を溶解させ、均一溶液を得る。

本発明のさらに他の態様によれば、オートクレーブ処理を、摂氏１００度〜１２０度の温度で１０〜３０分間、特に２５分間、行い、海藻多糖類もしくはそれらの混合物を溶解させ、均一溶液を得る。

本発明のさらに他の態様によれば、ポリマ混合物に、水溶性開始剤である過硫酸カリウム（ＫＰＳ）を０．０１質量％〜０．０４質量％の範囲で、特に０．０２質量％、添加して、グラフト化の活性サイトを形成する。

本発明のさらに他の態様によれば、ポリマ混合物を摂氏６０度〜９０度の温度とし、撹拌しながら、水溶性開始剤である過硫酸カリウム（ＫＰＳ）を添加する。

本発明のさらに他の態様によれば、ポリマと開始剤のＫＰＳとの混合物にビニルモノマを２〜１６質量％の範囲で、特に、６質量％、添加する。

本発明のさらに他の態様によれば、ポリマと開始剤のＫＰＳとの混合物を摂氏６０度〜８５度の温度、特に摂氏８０度として、撹拌しながら、ビニルモノマを添加して反応混合物中に存在するポリマにグラフト化させる。

本発明のさらに他の態様によれば、調整された疎水性または完全な疎水性を有し、生物分解可能な合成物は、寒天、アガロース、カラギーナン、アルギン酸塩およびこれらの混合物にビニルモノマ、好ましくは酢酸ビニルをグラフト化させることにより得られる。

本発明のさらに他の態様によれば、完全な疎水性を有し、生物分解可能な合成物は、寒天、アガロースおよびこれらの混合物に酢酸ビニルをグラフト化させることにより得られる。

本発明のさらに他の態様によれば、摂氏６０度〜９０度として撹拌しながら、グリセロールを付加的に添加し、結果的に得られるロープの脆化を抑制する。

本発明のさらに他の態様によれば、最終的に成形された合成物を有機溶媒で処理し、周囲条件下で水とともに過剰量の未反応モノマを除去する。

本発明のさらに他の態様によれば、用いる有機溶媒は、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチルおよびテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）からなる群から選択される。

本発明のさらに他の態様によれば、有機溶媒で処理された合成物を空気中で乾燥させ、
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。

本発明のさらに他の態様によれば、海藻多糖類を化学的に疎水化することで、その疎水性を調整、または完全なものにする。

本発明のさらに他の態様によれば、寒天、アガロース、カラギーナン又はこれらの混合物から作製される生物分解可能な合成物は、外洋環境での海藻栽培に適している。

本発明のさらに他の態様によれば、生物分解可能な合成物の品質は、４５日後に海水環境から回収した後、または海藻を最初に収穫した後と同じである。

本発明のさらに他の態様によれば、海藻多糖類またはその混合物から作製される生物分解可能な合成物は、生物分解可能な、キャリーバッグのハンドルやボウル、ポット、模様、装飾用アクセサリーなどの作製に適している。

本発明のさらに他の態様によれば、ハンドルやボウル、ポット、模様、装飾用アクセサリーなどに形成された生物分解可能な合成物の品質は、周囲条件で保管した後、または１年以上の長い期間使用した後と同じである。

本発明のさらに他の態様によれば、生物分解可能な合成物は、開放環境で容易に処分できる。

生物分解可能であって、疎水性の、又は調整された疎水性の合成物に基づき、装飾小物やキャリーバッグ用のカラーハンドル、装飾用アクセサリーの作製に適した有色のロープまたはロッドを示す図である。（ａ）は、いかだ法による、生物分解可能な疎水性のロープ上でのKappaphycus alvareziiの栽培を示す図であり、（ｂ）は、実施例２，３における、生物分解可能な疎水性合成物に基づくロープで栽培された植物を示す図であり、（ｃ）は、合成ロープで栽培された植物を示す図である。植物の成長は、合成ロープに比べて生物分解可能なロープの方が早い。（ａ）は、生物分解可能なロープの柔軟性を示す図であり、（ｂ）は、実施例１〜７のロープのハンドルを備える空のキャリーバッグを示す図であり、（ｃ）は、実施例１〜７のロープのハンドルを備えるキャリーバッグに５ｋｇを荷重させることを示す図である。実施例１〜１８の生物分解可能な合成物ロープからなる美しい模様を有する革ベルトを示す図である。実施例１〜１８の生物分解可能な合成物ロープからなるスタッドキャップを示す図である。実施例１〜１８の生物分解可能な合成物ロープからなるボウル／バスケットを示す図である。実施例２５の生物分解可能な合成物ロープからなるボウル／バスケットに野菜を保管することを示す図である。実施例２５の生物分解可能な合成物ロープからなるボウル／バスケットにベーカリー製品を保管することを示す図である。実施例１〜１８の生物分解可能な合成物ロープからなる装飾用のポット／ツボを示す。実施例２８の生物分解可能な合成物ロープからなる装飾用のポット／ツボにおける花を示す図である。実施例１〜１８の生物分解可能な合成物ロープからなるハンドベルト／ブレスレットを示す図である。実施例２，３の生物分解可能な合成物ロープ上で布を乾燥させることを示す図である。

本発明の目的で用いられる海藻由来の海藻コロイドは、インドのマハラシュトラ州ムンバイ400 093にあるM/s Sisco Research Laboratories (SRL) Pvt. Ltd.から商業的に入手できる細菌の寒天培地（製品コード：0140132）、アガロース（製品コード：014011）お
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。

本発明は、高い機械的強度および柔軟性を示す、疎水性が調整された生物分解可能な合成材料に関する。また、本発明は、手軽で、環境に優しく、かつ一段階の工程で、海藻多糖類やそれらの混合物に酢酸ビニル、アクリルアミドおよびアセトニトリル等のビニルモノマを化学的に反応させて得られる前記材料を作製するプロセスに関する。例示的な実施形態によると、何ら限定されないが、前記プロセスは、以下の工程を有する。海藻多糖類、すなわち寒天、カラギーナン、アルギン酸塩、アガロース又はこれらの混合物１〜１０質量％を、マイクロ波により摂氏１００度で５〜１５分加熱する、もしくはオートクレーブにより摂氏１２０度で３０分加熱することにより、蒸留水に溶解させ、均一溶液を得る。前記溶液に、撹拌しながら、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）０．０１〜０．１０質量％を添加し、その後、ビニルモノマ２〜１６質量％を添加する。反応混合物を、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する。その反応混合物中にグリセロール、ソルビトール、エチレングリコール、又は他のポリオールから選択される可塑剤０．５〜２．０質量％を添加する。その内容物を、ガラス又は金属からなり、中空の又は管状の所望の部材／鋳型に流し込み、所望の様々な形状に成形された合成物を得る。最終的に得られる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、続いて周囲条件下で空気乾燥させる。これにより、外洋環境での海藻栽培など様々な用途に適用できる、所望の生物分解可能な疎水性合成物を得る。

後述の実施例は、例であって、これにより本発明の範囲が限定して解釈されない。

（参考例１）
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。

［表１］

（参考例２）
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、参考例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。

［表２］

（参考例３）
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、参考例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。

［表３］

（参考例４）
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、参考例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。

［表４］

（参考例５）
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、参考例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。

［表５］

（参考例６）
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、参考例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。

［表６］

（参考例７）
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、参考例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。

［表７］

（参考例８）
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、参考例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。

［表８］

（参考例９）
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、参考例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。

［表９］

（参考例１０）
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、参考例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。

［表１０］

（参考例１１）
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、参考例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。

［表１１］

（参考例１２）
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、参考例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。

［表１２］

（参考例１３）
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。

参考例１〜１３からの知見
参考例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、参考例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、参考例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。

（実施例１）
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、参考例１０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）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％］。

［表１４］

（実施例２）
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、参考例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％］。

［表１５］

（実施例３）
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、参考例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％］。

［表１６］

さらに、実施例２，３では、海藻コロイドすなわちアガロースおよび寒天（４質量％および６質量％）にＶＡｃを反応させることで、水に反応しない生物分解可能な合成物（XVa,bおよびXVIa,b）を製造した。作製された合成物（XVa,bおよびXVIa,b）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潜在的に適していることが分かった。

（実施例４）
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、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２に記載の範囲内であった。

［表１７］

（実施例５）
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、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３に記載の範囲内であった。

［表１８］

（実施例６）
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、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２に記載の範囲内であった。

［表１９］

（実施例７）
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、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３に記載の範囲内であった。

［表２０］

（実施例８）
アガロースを７質量％用いて、実施例２および３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］。

［表２１］

（実施例９）
アガロースを５質量％用いて、実施例２および３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２，３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］。

［表２２］

（実施例１０）
アガロースを４質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２３］

（実施例１１）
アガロースを４質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２４］

（実施例１２）
アガロースを６質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２５］

（実施例１３）
アガロースを４質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２６］

（実施例１４）
アガロースを６質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２７］

（実施例１５）
アガロースを６質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２８］

（実施例１６）
アガロースを４質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表２９］

（実施例１７）
アガロースを８質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表３０］

（実施例１８）
アガロースを８質量％用いて、実施例２および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、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２，３で作製された合成物に準じる。

［表３１］

（実施例１９）
実施例１〜１８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２０）
実施例１〜７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２１）
実施例２，３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２，３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）。

［表３２］

（実施例２２）
実施例１〜７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１〜７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２３）
実施例１〜１８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２４）
実施例１〜１８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２５）
実施例１〜１８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２６）
実施例２５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２７）
実施例２５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２８）
実施例１〜７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２９）
実施例１〜１８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３０）
実施例２，３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。

（本発明の利点）
・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

（ａ）海藻由来の多糖類を３０〜８０質量％と、
（ｂ）酢酸ビニルを８〜６０質量％と、
（ｃ）可塑剤を２〜１５質量％と、を含み、
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、
含水率が５〜１５質量％であり、
海藻由来の多糖類に酢酸ビニルをグラフト反応させることにより作製され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、酢酸ビニル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６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６に記載のプロセス。