KR20120060778A

KR20120060778A - 친수성 코팅제 및 그 사용방법

Info

Publication number: KR20120060778A
Application number: KR1020117025282A
Authority: KR
Inventors: 마사키 나리토미
Original assignee: 마루젠 야쿠힌 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-06-12
Also published as: TW201120201A; WO2011024378A1; JP4787907B2; CN102471666A; JP2011068857A

Abstract

농업용 하우스, 온실 등의 방담처리나 가옥 외벽의 방오처리에 적합한 코팅 타입의 친수성 코팅제로서, 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]를 사용한 1액식의 친수성 코팅제 및 그 사용방법을 제공한다. 1?70중량부의 저렴한 규산 소다와, 0.5?30중량부의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 코팅 타입의 저렴하고 취급이 용이한 1액식의 친수성 코팅제를 제공한다. 이 친수성 코팅제는, 농업용 필름이나 가옥 외벽 등에 도포하면, 건조해서 상기 규산 소다의 유리체가 도포면에 견고하게 부착하여 상기 도포면을 코팅하고, 상기 유리체에 함유되어 상기 도포면에 분포되는 저분자 친수성 유기 화합물에 의해 물방울이나 빗방울이 흘러내린다. 그리고, 희석 사용하는 경우에는 한층 더 소형으로 되어 취급이 용이해진다. 더구나, 친수성 효과가 저감한 경우에는 다시 도포함으로써 친수성 효과를 지속시킬 수 있다.

Description

친수성 코팅제 및 그 사용방법{HYDROPHILIC COATING AGENT AND METHOD FOR USING SAME}

본 발명은, 비닐 하우스, 온실 등의 방담(防曇)처리나 주택 등의 외벽의 방오처리 등에 적합한 코팅 타입의 친수성 코팅제 및 그 사용방법에 관한 것으로, 상세하게는 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]를 사용한 1액식(液式)의 저렴한 친수성 코팅제의 제공 및 그 사용방법에 관한 것이다.

종래, 비닐 하우스나 온실에 있어서는, 새벽녘 등 급격한 온도변화 등에 의해 농업용 필름(비닐 하우스)이나 농업용 유리(온실)의 주로 내측에 물방울이 부착되고, 그 물방울이 하우스 내부나 온실 내의 농작물의 표면에 적하하면, 농작물의 물방울 부착 개소가 백화하여 농작물 상품가치가 저하한다. 그 때문에, 농업용 필름이나 농업용 유리의 내측에 방담 처리를 실시하여, 물방울이 농업용 필름이나 농업용 유리의 내측 표면을 균등하게 적셔 흘러내리도록 하여, 물방울이 농작물에 적하하지 않도록 할 필요가 있다. 이때, 경우에 따라서는 농업용 필름이나 농업용 유리의 외측에 방담 처리를 실시할 필요도 생긴다.

그런데, 상기 방담처리에는 방담제(유적제(流滴劑라고도 한다)가 사용된다. 방담제에는 수지 혼련 타입의 것과 코팅 타입(도포 타입)의 것이 있다.

그리고, 수지 혼련 타입의 방담제로서는, 예를 들면 계면활성제, 금속 콜로이드와 같은 무기 콜로이드 입자를 주성분으로 하는 것이나, 탄소수 3?20의 디카르복실산과 지방족 알코올 또는 지방족 아민 또는 다가 알코올 또는 옥실란 고리와의 반응 혼합물을 주성분으로 하는 것이나, 힌더드 아민계 화합물과 하이드로탈사이드류 화합물의 혼합물을 주성분으로 하는 것 등이 제안되어 있고, 어느쪽의 방담제도 농업용 필름 등에 미리 혼련되어 사용된다(예를 들면, 특허문헌 1, 2, 3 참조).

또한, 코팅 타입의 방담제로서는, 불포화 카르복실산에스테르계 모노머 등의 흡수성 가교 수지를 주성분으로 하는 것이나, 무기 친수성 콜로이드 물질 및 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 친수성 코팅제의 것이 제안되어 있고, 코팅 타입의 어느쪽의 방담제도, 기존의 비닐 하우스나 온실의 농업용 필름, 농업용 유리 등에 나중에 도포해서 사용된다(예를 들면, 특허문헌 4, 5 참조).

일본국 특개평 11-151788호 공보 일본국 특개평 9-31242호 공보 일본국 특허공보 6-99602호 공보 일본국 특개 2007-237728호 공보 일본국 특개평 10-248404호 공보

상기한 수지 혼련 타입의 방담제는, 기존의 비닐 하우스나 온실에 나중에 방담 처리를 실시할 수 없어, 방담 효과가 경시열화한 경우 등에는 농업용 필름이나 농업용 유리를 바꾸지 않으면 안되어, 엄청난 수고 및 비용이 든다.

한편, 상기한 코팅 타입의 방담제는, 기존의 비닐 하우스나 온실의 농업 필름, 농업용 유리에 분무 등을 하여 도포하여, 간단히 방담처리를 실시할 수 있다. 더구나, 방담 효과가 경시열화한 경우에는 다시 도포하면 되어, 혼련 타입의 것에 비해 처리방법의 자유도가 높다.

따라서, 코팅 타입의 방담제는, 수지 혼련 타입의 방담제보다 특히 애프터 마켓에서 유용하다고 할 수 있다.

그렇지만, 종래의 코팅 타입의 방담제는, 고가의 폴리머인 흡수성 가교 수지를 주성분으로 하고 있거나, 고가의 무기 친수성 콜로이드 물질(콜로이덜 실리카) 및 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 친수성 코팅제의 것이기 때문에, 고가이다. 또한, 특히, 후자의 무기 친수성 콜로이드 물질 및 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 친수성 코팅제의 것은, 실제로는 2액식으로, 2액의 용기를 필요로 하여 부피가 커서, 수송이나 보관 등의 경비가 높아지고, 게다가, 사용에 있어서 현장에서 2액을 적정한 비율로 혼합해서 희석하지 않으면 안되어 번거롭고, 또한, 콜로이덜 실리카와의 반응을 고려해서 희석할 물을 선택할 필요도 있다.

한편, 최근의 주택 외벽(가옥 외벽) 등에 있어서는, 어떠한 친수성 코팅제를 사용해서 벽면의 오염을 빗물과 함께 흘려, 오염 제거를 자동적으로 행하는 것이 요구되고 있다. 그리고, 친수성 폴리머나 산화 티탄 등을 사용한 고가의 친수성 코팅제는 제안되어 있지만, 저렴하고, 게다가 안정성이 높은 수용액계의 친수성 코팅제는 발명되어 있지 않다.

또한, 상기한 방담처리나 방오처리를 실시하는 경우, 그들 처리와 동시에 항균처리(곰팡이방 지?이끼처리)도 행할 수 있으면 한층 바람직하다. 특히 아시아 지역 등의 다습한 지역에 있어서는, 곰팡이나 이끼의 부착에 의해, 농업 하우스 등 에 있어서는 광선 투과율을 저하시켜, 주택 외벽(가옥 외벽) 등에 있어서는 외관을 열화시키기 때문에, 그것들을 방지하기 위해, 항균처리는 유용하지만, 항균제는 옥외 폭로에 의한 비산이나 열화, 염소 농도, 산성?알카리성에 의해 그 효력을 잃어버리는 일이 많아, 방담처리제나 방오처리제에 있어서, 적당한 항균제를 선택하는 것은 용이하지 않다.

본 발명은, 상기한 여러 가지 문제점에 유의해서 이루어진 것으로서, 비닐 하우스, 온실 등의 방담처리나 가옥 외벽의 방오처리에 적합한 코팅 타입의 친수성 코팅제로서, 저렴한 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]를 사용한 1액식의 친수성 코팅제 및 그 사용방법을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 친수성 코팅제는, 1?70중량부의 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]와, 0.5?30중량부의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 수용액으로 이루어지고, 상기 저분자 친수성 유기 화합물은, 적어도 카르복실산기, 카르복실산 염기, 히드록시기, 아미드기, 아미노기, 암모늄 염기 중 한개를 갖고, 탄소수가 1?18인 친수성 유기 화합물인 것을 특징으로 한다(청구항 1).

또한, 본 발명의 친수성 코팅제는, 청구항 1의 구성에 있어서, 적어도 카르복실산기, 히드록시기, 인산기, 황산기, 아미드기 또는 아미노기 중 한개를 갖는 0.1?15중량부의 증점제를 더 함유하는 것을 특징으로 한다(청구항 2).

또한, 본 발명의 친수성 코팅제는, 청구항 2의 구성에 있어서, 상기 규산 소다와 반응해서 상기 친수성 코팅제를 증점시키는 동시에, 증점제와 반응해서 더욱 더 증점 효과를 발휘시키는 금속 이온 화합물을 0.1?15중량부 더 함유하는 것을 특징으로 한다(청구항 3)

또한, 본 발명의 친수성 코팅제는, 4급 암모늄염 유기 화합물을 0.005?1중량부 더 함유하는 것을 특징으로 한다(청구항 4).

다음에, 본 발명의 친수성 코팅제의 사용방법은, 청구항 1?4 중 어느 한 항에 기재된 친수성 코팅제를 물로 희석한 희석액을, 농업용 필름, 농업용 유리, 가옥 외벽 등의 코팅 대상물의 적어도 한 면에 도포하는 것을 특징으로 한다(청구항 5).

본 발명의 친수성 코팅제의 경우, 주성분으로서, 저렴한 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]가 1?70중량부와, 적어도 카르복실산기, 카르복실산 염기, 히드록시기, 아미드기, 아미노기, 암모늄 염기 중 한개를 갖고, 고분자 유기 화합물에 비해 저렴한 탄소수가 1(포름산 등)?18(스테아린산(C₁₇H₃₅COOH) 등)의 저분자 친수성 유기 화합물이 0.5?30중량부를 함유하는 1액식의 수용액으로서, 1개의 용기에 저렴한 수용액을 수용해서 형성되어, 수송이나 보관 등의 경비가 싸고, 게다가, 사용에 있어서 현장에서 2액을 혼합할 필요가 없고, 또한, 희석할 물은 어떤 것이어도 되고, 게다가, 사용할 때의 2액 혼합 작업에 의한 혼합비의 틀림, 혼합의 순서에 의한 효과의 발현차 등이 없어 취급이 용이하다.

그리고, 농업용 필름 등의 내측면이나 외측면, 주택 외벽면에 도포되어 건조하면, 그들 도포면에 얇은 유리체의 막으로서 견고하게 부착하여, 상기 도포면을 코팅한다. 이때, 상기 유리체에 담지된 탄소수가 1(포름산 등)?18(스테아린산(C₁₇H₃₅COOH) 등)의 저분자 친수성 유기 화합물은, 고분자 유기 화합물에 비해 저렴하고, 유리체에 운반됨으로써, 상기 도포면에 한결같이 분포하여 상기 도포면에 견고하게 걸린다. 그리고, 상기 도포 표면에 물방울이나 빗방울이 부착하면, 저분자 친수성 유기 화합물의 친수성에 의해, 물방울이나 빗방울은 커지지 않고 상기 도포면을 균등하게 적셔 흘러내려, 방담이나 방오의 효과를 발휘한다. 이때, 방담 효과나 방오 효과가 약해지기 시작했을 때에는, 친수성 코팅제를 다시 도포하면 간단히 효과가 회복한다.

따라서, 비닐 하우스나 온실의 방담처리나 가옥 외벽의 방오처리에 적합한 코팅 타입의 친수성 코팅제로서, 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]를 사용한 저렴하고 취급이 용이한 1액식의 친수성 코팅제를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 친수성 코팅제의 경우, 일정량의 증점제를 더 가함으로써, 도포시 및 부착 건조후의 규산 소다의 층과 기재 필름 등의 점착성이 향상되어 기재로서의 농업용 필름 등에 한층 더 견고하게 부착되어 코팅층의 내구성이 향상된다. 또한, 증점제의 함유 수분량이 많기 때문에, 농업용 필름 등의 상기 도포면에 생긴 물방울이나 빗방울에 대한 방담 효과(친수성)가 한층 더 향상되어, 방담 효과나 방오 효과가 한층 더 향상된다.

또한, 본 발명의 친수성 코팅제의 경우, 상기 증점제와 함께, 일정량의 금속 이온 화합물을 가함으로써, 규산 소다 또는, 카르복실산기, 황산기, 인산기를 갖는 증점제와 금속 이온 화합물이 반응해서 한층 더 증점성이 발휘된다. 이 경우, 상기 증점제의 양을 적게 해도 충분한 효과가 얻어진다.

더구나, 본 발명의 친수성 코팅제의 경우, 4급 암모늄염 유기 화합물을 일정량 더 첨가함으로써, 방담 효과나 방오 효과와 함께 항균 효과를 발휘하는 종래에 없는 1액식의 친수성 코팅제를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 친수성 코팅제의 사용방법에 있어서는, 청구항 1?4 중 어느 한 항에 기재된 친수성 코팅제를 물로 희석해서 농업용 필름 등의 코팅 대상물의 적어도 한 면에 도포하면 되므로, 친수성 코팅제를 농축 타입으로 해서 그 용기의 소형화 등을 꾀할 수 있는 동시에, 사용할 때에는 필요량을 물로 적당히 적절히 희석해서 사용할 수 있고, 그때, 희석할 물을 선택할 일도 없어, 친수성 코팅제의 취급이 한층 더 용이해지는 이점이 있다.

다음에, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 친수성 코팅제는, 1?70중량부의 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]와, 0.5?30중량부의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 1액식의 수용액으로 이루어지고, 저분자 친수성 유기 화합물은, 적어도 카르복실산기, 카르복실산 염기, 히드록시기, 아미드기, 아미노기, 암모늄 염기 중 한개를 갖는 탄소수가 1?18인 친수성 유기 화합물이다(청구항 1 대응).

그리고, 친수성 코팅제는, 원액인 채로, 또는, 바람직하게는 물(수도물 등)로 적당히(예를 들면, 20?40배로) 희석하여, 비닐 하우스의 농업용 필름이나 온실의 농업용 유리의 적어도 방담처리가 필요한(물방울이 형성되어 쉬운) 내측면(한 면)(또는 내측면과 외측면(양면))이나, 방오처리가 필요한 가옥 외벽면 등, 즉, 코팅 대상물의 도포면에 분무 등을 하여 도포된다.

도포된 친수성 코팅제의 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]는, 저분자 친수성 유기 화합물을 담지하는 저렴하고 안정성이 높은 무기재로서, 물 유리(SiO₂를 NaOH로 용해한 투명한 점착액(콜로이드 액은 아니다))로도 불리는 것이다.

그리고, 상기 도포면에 친수성 코팅제가 도포되면, 규산 소다는 건조함으로써 상기 도포면에 유리체의 막을 형성하고, 상기 도포면에 견고하게 부착되어 상기 도포면을 얇은 막으로 한결같이 코팅한다.

친수성 코팅제의 저분자 친수성 유기 화합물은, 탄소수 1(포름산 등)?18(스테아린산(C₁₇H₃₅COOH) 등)의 친수성 화합물로서, 도포된 친수성 코팅제가 건조하면, 규산 소다의 유리체 내부에 한결같이 분산되어 담지되고, 상기 도포면에 있어서 친수성의 코팅을 형성하여, 상기 도포면에 부착된 물방울이나 빗방울은 그 친수성에 의해 상기 친수성의 코팅면을 적셔 유적화된다.

그 때문에, 본 발명 친수성 코팅제가 비닐 하우스의 농업용 필름이나 온실의 농업용 유리의 내측 등에 방담제로서 도포된 경우에는, 물방울이 식물 등에 낙하하는 일이 없어, 양호한 방담 효과를 발휘한다. 또한, 본 발명의 친수성 코팅제가 비닐 하우스의 농업용 필름이나 온실의 농업용 유리의 외측이나 가옥 외벽 등에 도포해서 코팅된 경우에는, 빗방울을 흘러내리고, 동시에, 벽면에 부착된 먼지 등도 흘려 양호한 방오 효과를 발휘한다.

상기 저분자 친수성 유기 화합물의 예로서는, 예를 들면 이하의 (A1)?(A6)의 지방족 유기 화합물을 들 수 있다. 이때, 저분자 친수성 유기 화합물은, 예시한 이들 지방족 유기 화합물에 한정되는 것은 아니다. 또한, 방향족을 포함하는 유기 화합물은, 일반적으로 유해한 화합물이 많기 때문에, 저분자 친수성 유기 화합물로서는 적당하지 않아, 저분자 친수성 유기 화합물로부터는 제외된다.

(A1) 카르복실기 만을 갖는 지방족 유기 화합물

포름산, 초산, 옥살산, 말레인산, 호박산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말론산, 푸마르산, 글루타르산, 글루타콘산, 아디프산, 아코니트산, 피루브산, 프로피온산, 부티르산, 길초산, 캡톤산, 에난틱산, 카프릴산, 페라르곤산, 카프르산, 라우릴산, 미리스틴산, 팔미틴산, 마르가르산, 스테아린산 등 또는 그들의 염, 또는, 무수 카르복실산(무수 호박산 등), 또는, 그리세르알데히드, 에리트로즈, 글루코오스, 아라비노즈, 갈락토즈 등의 알도스류, 또는 그 유도체인 아르돈산류, 우론산류, 알다르산류 등 또는 그들의 염.

(A2) 카르복실기와 히드록시기를 갖는 지방족 유기 화합물

구연산(하기 식 (1)), 글루콘산(하기 식 (2)), 주석산(하기 식 (3)), 사과산, 젖산 등 또는 그들의 염, 또는 그들의 무수물.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

(A3) 카르복실기와 아미노기를 갖는 지방족 유기 화합물(소위 아미노산)

글리신(하기 식 (4)), 알라닌, 알기닌, 아스파라긴, 아스파라긴산, 시스테인, 글루타민, 글루타민산, 아미노 부티르산, 글리신, 크레아틴, 카이닌산, 히스티딘, 이소로이신, 로이신, 리신, 프롤린, 세린, 트레오닌, 바린, 등 또는 그들의 염.

[화학식 4]

(A4) 히드록시기와 아미노기를 갖는 지방족 유기 화합물

에탄올 아민, 디에탄올 아민(하기 식 (5)), 트리에탄올 아민, 디에탄올 아민 등 또는 그들의 염, 또는, 카나마이신 등의 아미노글루콕시드류.

[화학식 5]

(A5) 아미드기를 갖는 지방족 유기 화합물

아세트아미드, 요소, 카르바민산, 디메틸포름아미드 등.

(A6) 히드록시기를 갖는 지방족 유기 화합물

에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 부탄 트리올 등, 또는, 글리세린, 에리스리톨, 자일리톨 등의 알티톨류, 프럭토스 등의 케토스류, 피라노스류, 프라노스류 등, 또는, 글루코스 등의 단당류, 수크로스, 자당 등의 이당류, 라피노스 등의 3당류 등.

이들 저분자 친수성 유기 화합물은, 탄소수가 19 이상인 친수성 고분자 폴리머에 비해, 저렴하고, 친수기의 비율도 높아, 물방울이나 빗방울에 대하여 양호한 친수성을 나타낸다. 예를 들면, 저분자 친수성 유기 화합물의 일례인 탄소수가 6인 구연산은, 1분자 중에 4개의 친수기(OH기와 COOH기)를 가져, 친수기의 비율이 높아, 물방울이나 빗방울에 대해 양호한 친수성을 나타낸다.

본 발명의 친수성 코팅제에 있어서, 규산 소다를 1?70중량부, 저분자 친수성 유기 화합물을 0.5?30중량부로 한 것은, 규산 소다를 코팅층의 기재로 하고, 저분자 친수성 유기 화합물을 첨가하여 친수성을 갖게 하지만, 저분자 친수성 유기 화합물의 함유량이 많은 경우에는 코팅층이 유리체가 되기 어렵기 때문에, 규산 소다보다 적절하게 적은 것이 필요하기 때문이다. 또한 저분자 친수성 유기 화합물이 카르복실산 등의 산성을 나타내는 화합물의 경우에는, 그것의 첨가량에 의해 규산 소다가 실리카겔류로서 겔화하는 경우가 있으므로, 규산 소다에 비해 보다 적은 첨가량으로 되지만, 이것은 카르복실 산등의 산성을 나타내는 화합물의 첨가에 의한 부분적인 실리카겔의 생성이, 보다 양호한 친수성과 속건성을 발휘시키기 때문으로 생각된다.

그런데, 다양한 실험 등으로부터, 규산 소다의 첨가량을 유기물(특히 증점제)에 대해 줄인 쪽이, 친수성 코팅제의 막의 강도가 증가하여 보다 장시간 효과가 지속하는 것이 판명되었다. 그리고, 규산 소다는 10중량부보다 적게 한 쪽이 바람직하는 경우도 있고, 예를 들면, 저분자 친수성 유기 화합물 양이 최저 첨가량 0.5중량부, 증점제가 최저 첨가량 0.1중량부인 경우에는, 규산 소다는 10중량부가 아니라 1중량부 정도인 쪽이 건조후의 친수성 코팅제의 막(복합막)의 내구성이 향상되어 장기간 친수성 효과가 지속한다. 그 때문에, 규산 소다에 대해서는, 10중량부보다 적은 범위를 커버하도록, 1?70중량부로 하고 있다.

그리고, 1?70중량부의 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]와, 0.5?30중량부의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 본 발명의 친수성 코팅제는, 규산 소다에 의해 담지되어 기 도포면에 한결같이 분포된 저분자 친수성 유기 화합물에 의해, 상기 도포면을 양호한 친수성면으로 해서, 비닐 하우스나 온실의 방담처리 및, 가옥 외벽면의 방오처리를 확실하게 행할 수 있다. 이때, 방담 효과나 방오 효과가 약해지지 시작했을 때에는, 친수성 코팅제를 다시 도포함으로써, 저렴하게 상기 도포면의 친수성을 회복할 수 있다.

그 때문에, 비닐 하우스나 온실의 방담처리나 가옥 외벽의 방오 처리에 적합한 코팅 타입의 친수성 코팅제로서, 용기가 1개로 되어, 부피가 커지지 않고, 또한, 2액식과 같은 사용에 있어서의 혼합 처리가 불필요하고, 더구나 다시 도포함으로써 저렴하게 효과가 회복하는, 저렴한 규산 소다를 사용한 종래에 없는 저렴하고 취급이 용이한 친수성 코팅제를 제공할 수 있다.

그리고, 특히 희석해서 사용하는 경우에는, 용기가 한층 더 소형으로 되어 취급이 용이해지는 것 등의 이점이 있다. 또한, 사용할 때에는 물로 희석해서 간단하게 필요량을 얻을 수 있고, 사용후의 보관에 장소를 차지하지 않는 이점도 있다(청구항 5 대응). 이때, 실용상으로는, 상기한 것과 같이 20?40배의 희석 배율로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 친수성 코팅제의 경우, 주성분이 규산 소다이기 때문에 콜로이덜실리카 등을 주성분으로 하는 경우에 비해, 희석할 물은 반응을 고려해서 선택할 필요가 없고 수도물이나 우물물 등이어도 된다.

(증점제, 금속 이온 화합물의 함유)

다음에, 상기 친수성 코팅제는, 더구나, 적어도 카르복실산기, 히드록시기, 인산기, 황산기, 아미드기 또는 아미노기 중 한개를 갖는 0.1?15중량부의 증점제를 첨가해서 함유하는 것이 바람직하다(청구항 2에 대응). 또한, 증점제와 함께, 0.1?15중량부의 금속 이온 화합물을 첨가해서 한층 더 증점성을 발휘시키는 것도 바람직하다(청구항 3 대응).

첨가하는 증점제는, 구아검이나 잔탄검 등의 다당류이고 히드록시기 및 카르복실산기 등으로 구성되는 천연계의 것이어도 되고, 천연계에 화학 수식한 반합성계이어도 되고, 히드록시기, 카르복실산기, 아미드기, 아미노기, 인산기, 황산기 등을 포함하는 비닐 모노머를 중합시켜 형성되는 합성계의 것이어도 된다.

그리고, 증점제를 함유함으로써, 친수성 코팅제는, 도포 건조후의 규산 소다의 층과 기재 필름 등과의 점착성이 향상되어 기재로서의 농업용 필름 등에 한층 견고하게 부착되어, 코팅층의 내구성이 향상된다. 또한, 증점제의 함유 수분량이 많기 때문에, 농업용 필름 등의 상기 도포면에 생긴 물방울이나 빗방울에 대한 방담 효과(친수성)가 한층 향상되고, 방담 효과나 방오 효과가 한층 더 향상된다.

그런데, 증점제의 첨가량(함유량)을 0.1?15중량부로 한 것은, 증점제는 소량의 첨가량으로 증점효과를 나타내는 일이 많지만, 천연계 중에는 젤라틴, 한천 등의 증점 효과가 비교적 낮은 증점제도 있어, 선택하는 증점제에 의해 적당량을 선택할 필요가 있기 때문이다.

증점제로서는, 예를 들면, 이하의 (B1), (B2), (B3), (B4)을 들 수 있다. 또한, 이들을 복합한 것(조합한 것)을 증점제로서 사용하는 것도 생각된다.

(B1) 천연계의 증점제

구아검, 스타치, 아라비아검, 잔탄검, 젤라틴, 콜라겐, 타미린드시드검, 한천, 카라기난, 펙틴, 프루란, 대두 다당류, 로커스트빈검, 글루코만난, 키토산, 리그닌, 헤미셀룰로오스 등.

(B2) 반합성계의 증점제(천연계를 화학 수식한 것)

히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 가용화 스타치, 양이온화 구아검, 히드록시프로필 전분 인산, 카복시메틸셀룰로오스 나트륨 등.

(B3) 합성계의 증점제

폴리카르복시비닐 폴리머 및 그 염, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드 등의 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 화합물.

[화학식 6]

폴리비닐 술폰산, 폴리비닐 인산 및 그것의 염 등의 하기 일반식 (7)로 표시되는 유기 화합물. 이들 유기 화합물은, 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 화합물과 동일한 증점효과를 갖고, 게다가 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 화합물에 비해 친수성의 발현이 강하다.

[화학식 7]

더구나, 폴리비닐피롤리돈, 에틸렌비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리에테르에스테르아미드, 나프타렌술폰산 포르말린 축합체, 폴리히드록시부틸레이트, 수계 우레탄 수지, 수계 페놀 수지, 수계 우레탄 아크릴 수지 등의 유기 화합물.

(B4) 무기계 증점제

벤토나이트를 비롯한 무기계 증점제도 본 발명의 증점제로서 이용할 수 있다. 즉, 이들 무기계 증점제에는 천연의 것과 합성된 것이 있지만, 일반적으로 수용액 중에서 입자로서 존재하고, 입자 표면의 수산기에 의해 입자 사이에서 수소결합을 형성함으로써 증점성을 발휘하거나, 또는, 입자 표면의 전하에 의한 정전상호작용에 의해 증점성을 발휘한다. 그 때문에, 이 종류의 무기계 증점제도 유기계의 증점제와 마찬가지로 본 발명의 증점제로서 이용가능하다.

상기 무기계 증점제의 구체적인 예로서는, 벤토나이트, 틸크, 세피오라이트, 규산 알루미늄 마그네슘 등의 천연석을 분쇄한 것, 또한 그것들을 정제 또는 변성한 것, 더구나 LAPONITE(로크우드 애디티브스사) 등의 합성 벤토나이트 등을 들 수 있다.

다음에, 증점제와 함께 금속 이온 화합물을 첨가해서 더욱 더 증점성을 발휘하게 하는 경우에는, 친수성 코팅제에, 카르복실산기, 황산기, 인산기를 갖는 증점제를 첨가하는 동시에, 규산 소다 및 카르복실산기, 황산기, 인산기를 갖는 증점제와 반응해서 증점시키는 0.1?15중량부의 금속 이온 화합물을 첨가한다.

구체적으로는, 규산 소다는 칼슘 이온과 반응해서 시멘트의 성분인 규산 칼슘을 생성하기 때문에, 황산 칼슘, 탄산 칼슘, 염화 칼슘 등의 칼슘 이온 화합물을, 카르복실산기, 황산기, 인산기를 갖는 증점제와 함께, 친수성 코팅제에 0.1?15중량부 첨가하여, 겔화한 규산 칼슘을 증점제로서 생성해서 친수성 코팅제에 함유하고, 규산 소다와 반응해서 증점성을 발휘시키는 동시에, 상기 증점제와 반응해서 더욱 더 증점 효과를 발휘시킨다. 또한, 마그네슘 이온, 알루미늄 이온 등에 대해서도 칼슘 이온과 동일한 효과가 기대되기 때문에, 금속 이온 화합물로서, 이들 이온성 화합물을 0.1?15중량부 첨가해도 같은 증점 효과가 기대된다.

또한, 아연 이온 등은 카르복실산 함유 증점제와 반응해서 증점성을 발현하는 것이 아이오노머 등의 기술분야에서 주지이기 때문에, 상기 금속 이온 화합물로서, 황산 아연, 염화 아연 등의 아연 이온 화합물을 0.1?15중량부 첨가하고, 카르복실산 함유 증점제와 아연 이온에 의한 착물을 생성해서 증점성을 발휘하도록 하여도 된다. 또한, 마그네슘 이온, 알루미늄 이온 등에 대해서도 아연 이온과 동일한 효과가 기대되기 때문에, 상기 금속 이온 화합물로서, 이들 이온성 화합물을 0.1?15중량부 첨가해도 같은 증점효과가 기대된다.

(항균제의 첨가)

상기 친수성 코팅제는, 항균제로서 4급 암모늄 염화합물을 0.005?1중량부 더 함유하는 것이 바람직하다(청구항 5 대응). 항균제는, 은 이온, 카르복실산계, 저분자 알코올계 등 다종의 것이 사용되고 있지만, 옥외 폭로에 의한 비산 및 열화, 희석수의 고염소 농도, 알카리성 조건하에서 사용할 수 있는 항균제는 한정된다.

본 발명의 친수성 코팅제는, 항균제로서, 옥외 폭로, 희석수의 고염소 농도, 알카리성 조건하에서 사용할 수 있는 4급 암모늄 염 화합물을 0.005?1중량부 함유함으로써, 방담처리나 방오처리와 동시에, 농업용 비닐이나 농업용 유리, 가옥 외벽의 항균처리도 행할 수 있다.

4급 암모늄 염화합물로서는, 예를 들면, 이하의 (C1)?(C6)의 예를 들 수 있다.

(C1) <벤젠토늄>

염화 벤젠토늄(예를 들면, 론자저팬(주)의 「HYAMINE(하이아민) 1622」).

(C2) <벤잘코늄>

염화 벤잘코늄 액(예를 들면, 론자저팬(주)의 「HYAMINE(하이아민) 3500-J」), 알킬디메틸벤질암모늄클로라이드(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARQUAT(바크오트) MB-80/50」), 알킬디메틸벤질암모늄클로라이드(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARQUAT(바크오트) MS-100」), 알킬디메틸에틸벤질암모늄클로라이드/알킬디메틸벤질암모늄클로라이드 혼합물(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARQUAT(바크오트) 4280-Z/4250-Z」), 알킬디지메탈메틸벤질암모늄클로라이드/알킬디메틸벤질암모늄클로라이드 컴플렉스(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARQUAT(바크오트) 1552」), 알킬디메틸벤질암모늄클로라이드(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARQUAT(바크오트) MX-80/50」).

(C3) <디알킬디메틸>

디데실디메틸암모늄클로라이드(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARDAC(바닥) 2280/2250」), 디알킬(C8/C8, C8/C10, C10/C10)디메틸암모늄클로라이드/염화벤젤코늄 혼합물(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARDAC(바닥) 208M/205M」), 데실이소노닐디메틸암모늄 염(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARDAC(바닥) 2170P」).

(C4) <저포성(低泡性) 타입>

디옥틸디메틸암모늄클로라이드(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARDAC(바닥) LF-80」).

(C5) <논클로린 타입>

틸암모늄카보네이트(예를 들면, 론자저팬(주)의 「Carboquat(카보쿠앗)」), 디데실메틸폴리옥시에틸렌남모늄프로피오네이트(예를 들면, 론자저팬(주)의 「BARDAP(바답) 26」).

(C6) <기타>

알킬벤질이미다졸륨염(예를 들면, 론자저팬(주)의 「UNIQUAT(유니쿠앗) CB-50」).

이때, 항균제로서 4급 암모늄 염 화합물의 첨가량을 0.005?1중량부로 한 것은, 4급 암모늄 염 화합물은 500ppm 정도의 극소량에서 항균효과를 발현하지만, 지속성을 갖게 하기 위해 넉넉하게 첨가하고, 유적하는 물에 흘려져도 효과가 장시간 지속하도록 첨가량을 조정하기 위해서이다.

실시예

다음에, 구체적인 실시예에 대해, 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예[친수성의 효과를 확인하는 실시예])

본 실시예에서는, 규산 소다(후지화학공업(주)제의 1호 규산 소다) 300g에 물(예를 들면, 수도물) 660g를 가하고, 교반하면서 저분자 친수성 유기 화합물로서의 구연산 30g와 계면활성제(라이온(주)제의 상품명 「차미V퀵」) 10g을 첨가하여, 30중량부(wt%)의 규산 소다와, 3중량부(wt%)의 구연산의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 투명 용액(원액)의 친수성 코팅제 1kg을 얻었다. 또한, 동일하게 하여, 저분자 친수성 유기 화합물을 전혀 가하지 않은 친수성 코팅제(규산 소다와 계면활성제 뿐인 친수성 코팅제), 저분자 친수성 유기 화합물로서 0.5중량부(wt%)의 구연산을 함유한 친수성 코팅제, 저분자 친수성 유기 화합물로서 3중량부(wt%), 0.5중량부(wt%)의 글루콘산을 함유한 친수성 코팅제, 저분자 친수성 유기 화합물로서 3중량부(wt%)의 초산, 글리신, 디에탄올 아민 각각을 함유한 원액의 친수성 코팅제도 얻었다.

더구나, 얻어진 원액의 각 친수성 코팅제를 각각 30배의 물(30kg)로 엷게 희석하고, 이들 희석액을 각각 평평한 금속 배트에 넣고, 금속 배트의 희석액에 10cm 모서리의 농업용 필름(아킬레스(주)제의 상품명 아킬레스하이벨」의 농업용 PO(폴리올레핀) 필름)을 담그고, 양면에 각 친수성 코팅제 각각이 도포된 상태의 농업용 필름을 형성하였다.

더구나, 이들 농업용 필름 각각을 약4시간 천일건조해서 각 친수성 코팅제 각각이 양면에 코팅된 것을 확인한 후, 그들 농업용 필름을, 물만을 넣은 금속 배트에 넣어 각각의 양면을 물에 담그고 끌어올려, 물의 피막이 각 농업용 필름의 코팅 된 양면에 형성되는지 아닌지(유적성이 있는지 아닌지)를 확인해서 각 친수성 코팅제의 친수성의 효과의 유무를 판정하였다.

이때, 참고예로서, 미카도화공(주)에서 방담?방무제(防霧劑)로서 판매되고 있는 2액식의 친수성 코팅제 (상품명 「눌토보돈)을 도포한 경우에 대해서도 마찬가지로 하여 친수성의 효과의 유무를 판정하였다.

그 결과, 다음의 표 1의 판정 결과가 얻어졌다. 이때, 표 1의 첨가량은 희석전(농축 상태)의 농도이다. 더구나, 표 1 중의 참고예가 상기 2액식의 친수성 코팅제를 도포한 경우를 나타낸다.

저분자 친수성 유기 화합물	첨가량(wt%)	친수 효과의 유무
첨가하지 않음(규산 소다+계면활성제)	0	무
구연산	3	유
구연산	0.5	유
글루콘산	3	유
글루콘산	0.5	유
초산	3	유
글리신	3	유
디에탄올 아민	3	유
눌토보돈(상품명)	-	유

표 1로부터도 알 수 있는 것과 같이, 본 발명의 1액식의 친수성 코팅제를 도포한 경우, 양호한 친수성이 얻어지고, 양호한 방담 효과, 방오 효과를 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

(제2 실시예[증점제를 첨가한 실시예])

본 실시예에서는, 규산 소다(후지화학공업(주)제의 1호 규산 소다) 300g에 수 660g을 가하고, 교반하면서 저분자 친수성 유기 화합물로서의 구연산(키시다화학(주)제의 무수 구연산) 30g 및, 후술하는 증점제(또는 금속 이온 화합물로서의 염화 알루미늄과 증점제), 계면활성제를 첨가하여, 30중량부(wt%)의 규산 소다와, 3중량부(wt%)의 구연산의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하고, 더구나, 0.1?0.6중량부(wt%)의 증점제, 필요에 따라 0.1중량부(wt%)의 염화 알루미늄을 첨가한 투명 용액(원액)의 친수성 코팅제 1kg을 얻었다.

첨가한 증점제는, 잔탄검(융붕쯔우라AG사제의 잔탄검 FJ 그레이드) 3g 또는 1g, 또는, 카르복시 비닐 폴리머(닛코케미칼즈(주)제의 상품명 「카보폴 ETD2050」) 6g 또는 1g, 또는, 구아검(MRC 폴리사카라이드(주)제의 정제 구아검) 3g 또는 1g, 또는, 합성 벤토나이트(로크우드 애디티브스사제의 LAPONITE) 1g이다. 금속 이온 화합물로서의 염화 알루미늄은 0.1g, 계면활성제는 라이온(주)제의 상품명 「챠미V퀵」) 10g이다.

더구나, 얻어진 각 친수제 수용액을 각각 5배의 물(5kg)로 엷게 희석하고, 이들 희석액을 각각 평평한 금속 배트에 넣고, 금속 배트의 희석액에 제1 실시예와 마찬가지로 10cm 모서리의 농업용 필름을 담가, 양면에 각 친수성 코팅제 각각이 도포된 상태의 농업용 필름을 형성하였다.

더구나, 이들 농업용 필름 각각을 약 24시간 천일건조해서 각 친수성 코팅제 각각이 양면에 코팅된 것을 확인한 후, 그들 농업용 필름의 표면을 수정 커버 테이프(미쓰비시연필(주)의 수정 커버 테이프 「CLK-15」)를 붙여서 당겨벗겨, 그때 친수성 코팅제의 코팅층이 벗겨지는지 아닌지에 의해 테이프 박리 테스트를 행하여, 친수성 코팅제의 코팅층의 피막의 밀착성이 증점제에 의해 향상되었는지 아닌지를 확인하였다.

그 결과, 다음의 표 2의 확인 결과가 얻어졌다. 이때, 표 2의 첨가량은 희석전(농축 상태)의 증점제의 중량(농도)이다. 또한, 표 2의 「×」은 친수성 코팅제의 코팅층의 밀착성이 낮은(코팅이 박리한) 것을 나타내고, 「○」은 친수성 코팅제의 코팅층의 밀착성이 높은(코팅이 박리하지 않은) 것을 나타낸다.

증점제	첨가량(wt%)	밀착성
첨가하지 않음(규산 소다+계면활성제+구연산)	0	×
구아검	0.3	○
구아검	0.1	○
카르복시 비닐 폴리머	0.6	○
카르복시 비닐 폴리머	0.1	○
잔탄검	0.3	○
잔탄검	0.1	○
LAPONITE(생품명)	0.1	○
염화 알루미늄+카르복시 비닐 폴리머	0.1+0.6	○
눌토보돈(상품명)	-	○

표 2에서도 알 수 있는 것과 같이, 증점제(또는 금속 화합물과 증점제)를 가함(첨가함)으로써 본 발명의 1액식의 친수성 코팅제는, 도포 건조후의 규산 소다의 층과 기재 필름의 점착성이 향상되어 기재로서의 농업용 필름 등에 한층 견고하게 부착되어 코팅층의 내구성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 증점제의 함유 수분량이 많기 때문에, 농업용 필름 등의 상기 도포면에 생긴 물방울이나 빗방울에 대한 방담 효과(친수성)가 한층 더 향상되어, 방담 효과나 방오 효과가 한층 더 향상된다. 이때, 증점제는 일반적으로 1wt% 정도의 첨가량으로 겔화하지만, 산성?알카리성으로 함으로써 증점성을 완화하는 것(카르복시 비닐 폴리머 등)이 있다. 따라서, 이와 같은 경우에는 첨가량을 많게 하는 것이 바람직하다.

(제3 실시예[4급 암모늄염 유기 화합물(항균제)을 첨가한 실시예])

본 실시예에서는, 규산 소다(후지화학공업(주)제의 1호 규산 소다) 300g에 물 660g을 가하고, 교반하면서 저분자 친수성 유기 화합물로서의 구연산(키시다화학(주)제의 무수 구연산) 30g, 증점제(잔탄검(융붕쯔우라AG사제의 잔탄검 FJ 그레이드) 3g, 또는, 카르복시 비닐 폴리머(닛코케미칼즈(주)제의 상품명 「카보폴 ETD2050」) 6g, 또는, 구아검(MRC폴리사카라이드(주)제의 정제 구아검) 3g, 계면활성제(라이온(주)제의 상품명 「챠미V퀵」) 10g을 첨가해서 투명 용액 1kg을 얻었다. 더구나, 이 투명 용액에 4급 암모늄염 유기 화합물(항균제)(론자저팬(주)의 BARDAC(바닥) 2280, 또는, 같은 회사의 Carboquat(카보쿠앗), 또는, 같은 회사의 BARDAP(바답) 26) 0.15g을 첨가하였다. 이에 따라, 30중량부(wt%)의 규산 소다와, 3중량부(wt%)의 구연산의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하고, 더구나, 0.3?0.6중량부(wt%)의 증점제 및 0.005?0.015중량부(wt%)의 4급 암모늄염 유기 화합물(항균제)을 첨가한 투명 용액(원액)의 친수성 코팅제 1kg을 얻었다.

더구나, 얻어진 각 친수제 수용액을 30배의 물(30kg)로 엷게 희석하고, 이 희석액을 평평한 금속 배트에 넣고, 금속 배트의 희석액에 제1, 제2 실시예와 같은 10cm 모서리의 농업용 필름을 담가, 증점제 및 4급 암모늄염 유기 화합물(항균제)을 첨가한 친수성 코팅제가 양면에 도포된 상태의 농업용 필름을 형성하였다.

더구나, 이 농업용 필름을 약 24시간 천일건조해서 친수성 코팅제가 양면에 코팅된 것을 확인한 후, 실제로 이끼가 자라고 있는 옥외 환경에, 친수성 코트를 형성하고 있지 않은 농업용 필름(코트 없음 필름)과 함께, 상기 코트 없음 필름에 이끼가 날 때까지 방치하여, 항균 효과 확인의 폭로 시험을 행하였다.

그 결과, 다음의 표 3의 시험 결과가 얻어졌다. 이때, 표 3의 첨가량은 희석전(농축 상태)의 증점제의 중량부(농도)이다.

4급 암모늄염 유기 화합물(항균제)	첨가량(wt%)	항균 효과
코트 없음 필름	0	×
첨가하지 않음(규산 소자+계면활성제+구연산+증점제)	0	△
BARDAC(바닥) 2280	0.015	○
BARDAC(바닥) 2280	0.005	○
Carboquat(카보쿠앗)	0.015	○
BARDAP(바답) 26	0.015	○

표 3에서도 알 수 있는 것과 같이, 4급 암모늄염 유기 화합물을 가함(첨가함)으로써 본 발명의 1액식의 친수성 코팅제는, 충분한 항균효과도 발휘하는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 표 3의 「×」은 친수성 코팅제가 도포된 농업용 필름 표면에 이끼가 자란 것을 나타내고, 「△」은 일부 이끼가 난 것을 나타내고, 「○」은 전혀 이끼가 나지 않은 것을 나타낸다.

본 발명은, 비닐 하우스, 온실 등의 방담처리나 가옥 외벽의 방오처리에 적합한 코팅 타입의 저렴한 1액식의 친수성 코팅제 및 그 사용방법에 적용할 수 있다.

Claims

1?70중량부의 규산 소다[Na₂O?2(SiO₂)]와, 0.5?30중량부의 저분자 친수성 유기 화합물을 주성분으로 하는 수용액으로 이루어지고,
상기 저분자 친수성 유기 화합물은, 적어도 카르복실산기, 카르복실산 염기, 히드록시기, 아미드기, 아미노기, 암모늄 염기 중 한개를 갖고, 탄소수가 1?18인 친수성 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 친수성 코팅제.

제 1항에 있어서,
적어도 카르복실산기, 히드록시기, 인산기, 황산기, 아미드기 또는 아미노기 중 한개를 갖는 0.1?15중량부의 증점제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 친수성 코팅제.

제 2항에 있어서,
상기 규산 소다와 반응해서 증점성을 발휘시키는 동시에, 상기 증점제와 반응해서 더욱 더 증점 효과를 발휘시키는 금속 이온 화합물을 0.1?15중량부 더 함유하는 것을 특징으로 하는 친수성 코팅제.

제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
4급 암모늄염 유기 화합물을 0.005?1중량부 더 함유하는 것을 특징으로 하는 친수성 코팅제.

청구항 1?4 중 어느 한 항에 기재된 친수성 코팅제를 물로 희석한 희석액을, 농업용 필름, 농업용 유리, 가옥 외벽 등의 코팅 대상물의 적어도 한 면에 도포하는 것을 특징으로 하는 친수성 코팅제의 사용방법.