KR20140103201A

KR20140103201A - 동물기피제

Info

Publication number: KR20140103201A
Application number: KR1020130015717A
Authority: KR
Inventors: 이재창; 강태성
Original assignee: 이재창; 강태성
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2014-08-26

Abstract

본 발명은 동물기피성 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Poly(vinylpyrrolidone)(PVP), Poly(vinylidene fluoride)(PVDF) 또는Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 중 선택되는 어느 1종 이상의 고분자(a1);와, 메탄올(methanol), 아세톤(acetone), 엔,엔-디메칠아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamide;DMAC), 톨루엔(toluene) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매(a2);와, 산화칼슘(Calcium oxide;CaO)의 흡습제(a3);를 혼합(a1+a2+a3)하여 조성된 방사용액을 방사하여 제조된 흡습기능성 섬유에 목초액(b1)과, 구연산(b2)와, 나프탈렌(b3)와, 증점제(b4)의 혼합(b1+b2+b3+b4)으로 조성된 동물기피성 조성물을 흡습시켜 제조된 동물기피제에 관한 것이다.

Description

동물기피제{ANIMAL REPELLANT COMPOSITIONS}

본 발명은 먹이를 구하기 위해 농가의 농작물에 큰 피해를 주고 있는 조류, 산짐승들이 접근할 수 없도록 동물들이 기피하는 냄새를 발산함으로써 야생 짐승들에 의한 농작물 피해가 발생하는 것을 막을 수 있도록 하는 동물기피제에 관한 것이다.

조류를 포함하여 야생의 짐승들은 종종 먹이를 찾기 위해 산에서 농가에 내려와 농작물에 크나큰 피해를 줌으로써 농가의 경제활동에 큰 피해를 주곤 한다.

이와 같은 농가의 피해를 막기 위한 방법으로서, 기피유발 농자재를 사용하거나, 화학적 기피제를 사용하거나, 물리적 차단, 개체군 밀도조절, 조건적 미각기피행동, 대체먹이 제공 등 다양한 방법이 제시되고 있다.

본 발명은 화학적 기피제와 관련된 기술로서, 종래 대한민국 공개특허 10-2006-0084262(공개일자 2006년07월24일) '유해 조류에 의한 피해로부터 농작물을 보호하는 조류기피제', 대한민국 공개특허 10-2012-0021466(공개일자 2012년03월09일) '목초액을 유효성분으로 하는 해충 기피제', 대한민국 등록특허 10-1039093(등록일자 2011년05월30일) '옻나무를 이용한 천연 곤충 기피제, 그 제조방법 및 그 살포방법'에 대한 기술이 개시된 바 있다.

그러나 상기의 공개특허, 등록특허 등에 개시된 기술들은 유해조류, 곤충들이 기피하는 조성물 자체에 대해 기술을 개시하고 있는 것으로서, 이와 같이 개시된 기피제를 실질적으로 사용하기 위한 별도의 용기 또는 보조기구가 필요하다는 단점이 있으며, 이와 같은 용기 또는 보조기구 없이 직접사용한다고 하면 유실 또는 증발 등에 의한 기피 효과가 급격히 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 동물들이 기피하는 성분들을 장시간 함유하면서 장시간 동안 지속적으로 동물 기피 효과를 발생시킬 수 있는 기피제가 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2006-0084262(공개일자 2006년07월24일) 대한민국 공개특허 10-2012-0021466(공개일자 2012년03월09일) 대한민국 등록특허 10-1039093(등록일자 2011년05월30일)

상기의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 조류, 산짐승 등 대부분의 야생동물들이 기피하는 냄새를 장시간 지속적으로 발산될 수 있도록 함으로써, 기피제를 자주 교체하여 주지 않더라도 동물 기피효과를 장시간 유지할 수 있도록 하여, 교체에 따른 비용 및 노력을 최소화할 수 있도록 하는 동물기피제를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하고자,

본 발명은 Poly(vinylpyrrolidone)(PVP), Poly(vinylidene fluoride)(PVDF) 또는Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 중 선택되는 어느 1종 이상의 고분자(a1);와,

메탄올(methanol), 아세톤(acetone), 엔,엔-디메칠아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamide;DMAC), 톨루엔(toluene) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매(a2);와,

산화칼슘(Calcium oxide;CaO)의 흡습제(a3);를 혼합(a1+a2+a3)하여 조성된 방사용액을 방사하여 제조된 흡습기능성 섬유에 목초액(b1) 55~75wt%와, 구연산(b2) 5~20wt%와, 나프탈렌(b3) 5~20wt%와, 증점제(b4) 0.1~10wt%의 혼합(b1+b2+b3+b4)으로 조성된 동물기피성 조성물을 흡습시켜 제조된 동물기피제를 주요 기술 구성으로 한다.

본 발명에 따른 동물기피제는 흡습기능성이 뛰어난 섬유에 동물기피에 효과적인 동물기피성 조성물을 흡습시킴으로써 동물들이 기피하는 냄새를 장기간 동안 발산되도록 함으로써, 동물들의 접근 차단효과가 뛰어나며 또한 기존의 기피제와 달리 잦은 교체가 필요 없기 때문에 유지비용을 절약할 수 있다는 장점을 갖는다.

이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 살펴보고자 한다.

상기한 바와 같이,

본 발명에 따른 동물기피제는 흡습 기능성이 뛰어난 섬유를 제조한 후, 상기 섬유에 동물들이 기피하는 냄새를 발산하는 동물기피성 조성물을 흡습시킴으로써 장기간 동안 동물 기피 기능을 유지할 수 있기 때문에 잦은 교체 없이 사용가능하도록 함에 특징이 있는 것으로서,

상기 동물기피제는 Poly(vinylpyrrolidone)(PVP), Poly(vinylidene fluoride)(PVDF) 또는 Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 중 선택되는 어느 1종 이상의 고분자(a1);와,

산화칼슘(Calcium oxide;CaO)의 흡습제(a3);를 혼합(a1+a2+a3)하여 조성된 방사용액을 방사하여 제조된 흡습기능성 섬유에 목초액(b1) 55~75wt%와, 구연산(b2) 5~20wt%와, 나프탈렌(b3) 5~20wt%와, 증점제(b4) 0.1~10wt%의 혼합(b1+b2+b3+b4)으로 조성된 동물기피성 조성물을 흡습시켜 제조한다.

상기 고분자는 방사용액 제조시 용해가 용이한 고분자로서, 방사용액의 점도를 높이기 위해 분자량이 큰 고분자를 사용한다.

보다 구체적으로, 상기 Poly(vinylpyrrolidone)(PVP)는 360,000(Av. Mol. Wt.)이고, 상기 Poly(vinylidene fluoride)(PVDF) 및 Poly(methyl methacrylate)(PMMA)는 996,000(Av. Mol. Wt.)인 것을 사용한다.

상기 용매는 농도 99.8%의 메탄올(methanol), 농도 99.9%의 아세톤(acetone), 농도 99.8%의 엔,엔-디메칠아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamide;DMAC), 농도 99.8%의 톨루엔(toluene) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것으로서, 더욱 구체적으로는 아세톤과 N,N-디메틸아세트아마이드(acetone:N,N-Dimethylacetamide(DMAC))를 8:2의 중량비율로 혼합 조성한 용매이거나, 또는 톨루엔과 아세톤(toluene:acetone)을 7:3의 중량비율로 혼합 조성한 용매를 사용한다.

상기 방사용액은 고분자(a1)와, 용매(a2)와, 흡습제(a3)의 혼합(a1+a2+a3)으로 조성된 것으로서, 더욱 상세하게는 고분자(a1) 60~85wt%와, 용매(a2) 20~60wt%와, 흡습제(a3) 10~30wt%의 혼합으로 조성된다.

여기에서, 상기 고분자의 사용량이 60wt% 미만인 경우에는 방사 섬유의 품질이 떨어지고, 85wt%를 초과하게 되는 경우에는 방사용액의 분산성이 떨어지기 때문에 역시 방사 섬유의 품질이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 고분자의 사용량은 방사용액 전체 중량의 60~85wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 용매의 사용량이 20wt% 미만인 경우에는 분산성이 떨어지기 때문에 방사 섬유의 품질이 떨어지는 문제가 있고, 60wt%를 초과하게 되는 경우에는 점도가 급격히 떨어지기 때문에 역시 방사 섬유의 품질이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 용매의 사용량은 방사용액 전체 중량의 20~60wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 흡습제의 사용량이 10wt% 미만인 경우에는 흡습기능성이 떨어지기 때문에 동물기피성 조성물을 함유하는 정도가 미미하여 동물 기피기능성이 저하될 우려가 있고, 30wt%를 초과하게 되는 경우에는 방사된 섬유의 균일한 직경을 얻기가 어렵다는 문제가 있으므로, 상기 흡습제의 사용량은 방사용액 전체 중량의 10~30wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 상기 방사용액의 성분 배합비율은 다음의 실시예 1 및 실시예 2와 같다.

상기 방사용액은

Poly(vinylpyrrolidone)(PVP) 70wt%;와,

아세톤(acetone)과 엔,엔-디메칠아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamide;DMAC)를 8:2 중량비율로 배합조성한 용매 20wt%;와,

산화칼슘(Calcium oxide;CaO) 10wt%;의 혼합으로 조성된다.

상기 방사용액은

Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 60wt%;와,

톨루엔과 아세톤(toluene:acetone)을 7:3의 중량비율로 배합조성한 용매 25wt%;와,

산화칼슘(Calcium oxide;CaO) 15wt%;의 혼합으로 조성된다.

상기 방사용액은 전기방사에 의해 흡습기능성 섬유가 제조되는 것으로서, 상기 전기방사는 방사거리 100mm, 방사유속 3.5㎖/hr~7㎖/hr, 전압 10~15kV의 조건에서 이루어진다.

상기 전기방사는 나노섬유를 제조하기 위한 방법으로서, 나노섬유를 만드는 방법에는 연신법, 형판합성법, 상분리법, 자기조립법, 전기방사법 등이 있다. 그 중 전기방사 공정은 고분자 용액 또는 용융물에 고전압을 가하여, 균일하고 연속적인 나노섬유를 비교적 쉽게 제조할 수 있는 방법이다.

전기방사 장치는 일반적으로 고전압 발생장치, 용액 공급 펌프, 고분자 용액을 방출하는 방사구와 나노섬유를 받는 콜렉터로 구성된다.

실린더에 상기 방사용액을 넣은 후, 상기 용액 공급 펌프에 공급속도를 입력하게 되면, 상기 방사 용액을 일정량씩 보내주며 고전압을 가하게 되면, 전하가 액체 표면으로 유도되고 유도된 전하의 상호 반발력에 의한 힘이 표면장력과 반대방향으로 생기게 된다. 이와 같은 전기적 반발력에 의해서 방사구 끝의 미세 방울은 테일러 콘(Taylor cone)으로 변형되고 전기적 반발력이 표면장력보다 강해지게 되면, 방사구 끝의 방사 용액이 jet으로 방출되어 콜렉터로 방사가 된다.

이때 나노섬유가 노즐에서부터 기판까지 도달되는데 소요되는 시간을 플라이트 타임(flight time)이라고 하며, 상기 플라이트 타임이 길어지면 용매의 휘발 및 용액의 신장이 충분히 이루어져 섬유의 직경이 줄어들게 된다.

상기 전기방사에 의해 제조된 흡습기능성 섬유에 동물기피성 조성물을 흡습시킴으로써 본 발명에 따른 동물기피제가 완성된다.

이때, 상기 동물기피성 조성물은 목초액 55~75wt%와, 구연산 5~20wt%와, 나프탈렌 5~20wt%와, 증점제 0.1~10wt%의 혼합으로 조성된다.

상기 목초액은 참나무류(Quercus spp.), 뽕나무(Morus alba Linne), 소나무(Pinus densiflora) 등 천연목재의 톱밥, 원목, 제재목, 수피 등을 원료로 하여 400~700℃로 가열하여 탄화시키는 과정에서 발생하는 연기와 수증기를 포집하여 냉각, 응축하여 경유질과 타르를 추출, 정제시킨 연갈색의 액상 천연물질이다.

목초액의 구성성분으로는 80~90%가 수분이며 나머지는 목재의 주요성분인 cellulose, hemicellulose, lignin의 열분해 산물로 유기산, 페놀류, 카아보닐화합물류, 알콜류, 알데히드류 등 약 200여 종의 유기화합물과 다수의 미네랄성분 등이 함유되어 있는 복합추출물인 것으로 알려져 있다.

참나무 목초액은 참나무를 탄재로 만들어 이것을 기계식 전용 탄화로에 투입하여 탄화로의 온도를 1,000~1,200℃로 유지시키면서 숯을 만들고 이 과정에서 발생하는 연기의 온도를 100℃ 전후로 하여 이를 연기채집탱크로 강제 이송시켜 공냉식으로 응축시켜 제조된 경상북도 포항시 소재 K사의 참나무 목초액으로 일부 경질유와 타르물질을 제거하기 위하여 2주일간 정치하였다. 정치한 시료는 위층과 아래층 일부를 일부 제거하고 가운데 층을 여과지(Toyo Roshi No. 5B)로 여과시킨 것을 공시재료로 사용하였다.

목초액은 참나무를 탄화시켜 숯을 만드는 과정에서 연소가스에 포함된 탄화액을 액화시킨 것으로 주성분은 초산이나 그 속에 포함된 다양한 성분들과 고유한 페놀류 등으로 인한 탄 냄새는 불을 겁내는 후각이 발달한 동물의 본능을 자극하므로 동물들이 기피하는 물질로 알려져 있다.

상기 목초액의 사용량이 55wt% 미만인 경우에는 동물들이 싫어하는 냄새의 농도가 낮아 기피 효과가 미미하고, 75wt%를 초과하게 되는 경우에는 기피 조성물의 점도가 높아 섬유에 흡습하여 사용하기에 부적합하므로, 상기 목초액의 사용량은 55~75wt%의 범위 내로 그 사용량을 한정하는 것이 바람직하다.

상기 구연산(citric acid)을 첨가하게 되면 구연산이 직물의 조직을 유연하게 하여 바인더 수지가 용이하게 직물 내부로 파고들어 고착될 수 있게 한다. 곤충류에 기피효과를 지니는 식물로부터 추출되는 설파이드를 함유하는 정유를 주성분으로 하는 방충제 조성물에 상온에서 휘발할 수 있는 초산, 개미산, 젖산, 푸말산, 석신산, 사과산, 주석산 또는 구연산중에서 선택되는 유기산을 함유시킴으로써 달성될 수 있다.

상기 구연산의 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 동물들이 싫어하는 냄새의 농도가 낮아 기피 효과가 미미하고, 또한 기피 조성물의 농도가 높아지게 되어 섬유에 흡습시켜 사용하기에 부적합하고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 기피 조성물의 농도가 너무 낮아져 섬유에 흡습시켜 사용하기에 부적합하다는 문제가 있으므로, 상기 구연산의 사용량은 5~20wt%의 범위 내로 그 사용량을 한정하는 것이 바람직하다.

상기 나프탈렌은 325메쉬 이하의 미분을 사용하는데, 그 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 기피 효과가 떨어질 수 있고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 나프탈렌의 사용량 증가에 따른 기피 효과의 변화가 미미하여 무의미하므로, 상기 나프탈렌의 사용량은 5~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 증점제는 메틸셀룰로오즈(Methyl cellulose(MC)), 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오즈(Hydroxypropyl methyl cellulose(HPMC)), 에틸 하이드록시 에틸 셀룰로오즈(Ethyl hydroxyethyl cellulose(EHEC)), 메틸 에틸하이드록시 에틸 셀룰로오즈(Methyl ethyl hydroxyethyl cellulose(MEHEC)) 중 선택되는 어느 1종 이상인 것으로서, 그 사용량이 0.1wt% 미만인 경우에는 점도가 너무 낮아 기피 조성물을 섬유에 흡습시켜도 방향성이 떨어질 수 있고, 10wt%를 초과하게 되는 경우에는 점도가 너무 높아 기피 조성물을 섬유에 흡습시켜 사용하기에 부적합하다는 문제가 있으므로, 상기 증점제의 사용량은 0.1~10wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 동물기피성 조성물의 구체적인 성분 배합비율은 다음의 실시예 3 및 실시예 4와 같다.

상기 동물기피성 조성물은 목초액 70wt%와, 구연산 15wt%와, 나프탈렌 10wt%와, 메틸셀룰로오즈(Methyl cellulose(MC)) 5wt%의 혼합으로 조성된다.

상기 동물기피성 조성물은 목초액 60wt%와, 구연산 15wt%와, 나프탈렌 20wt%와, 메틸 에틸하이드록시 에틸 셀룰로오즈(Methyl ethyl hydroxyethyl cellulose(MEHEC)) 5wt%의 혼합으로 조성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 동물기피재는 동물들이 기피하는 냄새를 장시간 발산하기 때문에 동물들의 접근을 막기 위해 주기적으로 시간, 력, 비용을 지출하는 것을 상당히 줄여주기 때문에 농민의 심적, 경제적인 부담을 줄여줄 수 있기 때문에 산업상 이용가능성이 크다.

Claims

Poly(vinylpyrrolidone)(PVP), Poly(vinylidene fluoride)(PVDF) 또는 Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 중 선택되는 어느 1종 이상의 고분자(a1);와,
메탄올(methanol), 아세톤(acetone), 엔,엔-디메틸아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamide, DMAC), 톨루엔(toluene) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매(a2);와,
산화칼슘(Calcium oxide;CaO)의 흡습제(a3);를 혼합(a1+a2+a3)하여 조성된 방사용액을 방사하여 제조된 흡습기능성 섬유에 목초액(b1) 55~75wt%와, 구연산(b2) 5~20wt%와, 나프탈렌(b3) 5~20wt%와, 증점제(b4) 0.1~10wt%의 혼합(b1+b2+b3+b4)으로 조성된 동물기피성 조성물을 흡습시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 동물기피제.
청구항 1에 있어서,
방사용액은 Poly(vinylpyrrolidone)(PVP), Poly(vinylidene fluoride)(PVDF) 또는 Poly(methyl methacrylate)(PMMA) 중 선택되는 어느 1종 이상의 고분자 60~85wt%와,
메탄올(methanol), 아세톤(acetone), 엔,엔-디메칠아세트아마이드(N,N-Dimethylacetamide;DMAC), 톨루엔(toluene) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 용매 20~60wt%와,
산화칼슘(Calcium oxide;CaO)의 흡습제 10~30wt%를 혼합하여 조성된 것임을 특징으로 하는 동물기피제.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
용매는 아세톤과 N,N-디메틸아세트아마이드(acetone:N,N-Dimethylacetamide(DMAC))를 8:2의 중량비율로 혼합 조성한 용매이거나,
또는 톨루엔과 아세톤(toluene:acetone)을 7:3의 중량비율로 혼합 조성한 용매임을 특징으로 하는 동물기피제.
청구항 1에 있어서,
흡습기능성 섬유는 방사용액을 방사거리 100mm, 방사유속 3.5㎖/hr~7㎖/hr, 전압 10~15kV의 조건에서 전기방사하여 제조된 것임을 특징으로 하는 동물기피제.
청구항 1에 있어서,
동물기피성 조성물의 증점제는 메틸셀룰로오즈(Methyl cellulose(MC)), 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오즈(Hydroxypropyl methyl cellulose(HPMC)), 에틸 하이드록시 에틸 셀룰로오즈(Ethyl hydroxyethyl cellulose(EHEC)), 메틸 에틸하이드록시 에틸 셀룰로오즈(Methyl ethyl hydroxyethyl cellulose(MEHEC)) 중 선택되는 어느 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 동물기피제.