KR101449349B1 - 알레르겐 불활성화제, 알레르겐 불활성화제 조성물, 코팅 처리물, 공기 정화 필터, 및 알레르겐 불활성화 방법 - Google Patents

알레르겐 불활성화제, 알레르겐 불활성화제 조성물, 코팅 처리물, 공기 정화 필터, 및 알레르겐 불활성화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘하는 알레르겐 불활성화제를 제공한다. 본 발명에 따른 알레르겐 불활성화제는, 평균 입경 10㎛ 이하의 산화 구리(Ⅰ) 미립자를 유효성분으로 한다. 산화 구리(Ⅰ) 미립자의 표면에 알레르겐이 접촉하는 경우에 알레르겐이 변성되어 알레르겐 활성을 잃게 한다.

Description

알레르겐 불활성화제, 알레르겐 불활성화제 조성물, 코팅 처리물, 공기 정화 필터, 및 알레르겐 불활성화 방법{ALLERGEN INACTIVATOR, ALLERGEN INACTIVATOR COMPOSITION, COATED MATERIAL, AIR PURIFICATION FILTER, AND ALLERGEN INACTIVATION METHOD}
본 발명은 알레르겐 불활성화제, 이 알레르겐 불활성화제를 함유하는 알레르겐 불활성화제 조성물, 이 알레르겐 불활성화제 조성물에 따른 처리가 실시된 코팅 처리물, 상기 알레르겐 불활성화제를 구비하는 공기 정화 필터, 및 알레르겐 불활성화 방법에 관한 것이다.
근년, 진드기의 배설물, 진드기의 사체, 삼나무 꽃가루 등에 포함되는 알레르겐이 원인으로 야기되는 천식이나 알레르기가 문제되고 있다. 알레르겐이란, 주로 사람의 항체와 특이적으로 반응하는 단백질(당단백을 포함한다)을 말한다. 이러한 문제에 수반하여, 주(住)환경이 건강에 미치는 영향에 대한 관심이 높아져, 실내의 알레르겐에 대한 대응도, 인테리어·건축 자재 제조업자 등에 있어서 큰 과제가 되고 있다.
실내의 알레르겐은, 바닥, 벽, 건구(建具) 등의 건축 자재 표면이나, 소파, 이불 등의 가구·침구류, 봉제 인형, 카펫, 커텐 등에 존재하고 있다. 이로 인해, 이들의 표면에 있어서 알레르겐을 불활성화함으로써 알레르기의 발증을 억제하는 기술이 요구되고 있다.
또, 사람이 보행하는 등에 의해 바닥 등의 표면에 존재하고 있던 알레르겐이 날아오르면, 알레르겐이 실내의 공기 중에 부유하여, 이 알레르겐을 사람이 흡입함으로써 천식 등의 알레르기가 발증하는 경우가 있다. 이로 인해, 실내 공기 중의 알레르겐을 제거하기 위한 필터를 구비한 공기 청정기 등도 개발되어, 출시되고 있다. 그러나, 필터에 포착된 알레르겐이 필터로부터 다시 비산(飛散)하거나, 이 알레르겐이 필터 교환시에 비산하거나 함으로써, 이 알레르겐이 알레르기를 발증시킬 위험성이 있다. 그로 인해, 공기 청정기 등의 필터에 부착된 알레르겐을 효과적으로 불활성화시키는 기술도 요구되고 있다.
종래, 알레르겐을 불활성화시키는 작용을 가지는 촉매 입자를 이용한, 알레르겐의 불활성화에 관한 기술로서, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 것이 제공되고 있다.
일본국 특허 공개 2007-146453호 공보
그러나, 촉매를 이용하여 알레르겐을 불활성화시키기 위한 기술은 아직도 발전 도상에 있고, 또한 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘하는 알레르겐 불활성화제가 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘하는 알레르겐 불활성화제, 이 알레르겐 불활성화제를 이용한 알레르겐 불활성화제 조성물, 이 알레르겐 불활성화제 조성물을 이용한 코팅 처리물, 공기 정화 필터, 및 알레르겐 불활성화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화제는, 평균 입경 10μm 이하의 산화 구리(I) 미립자를 유효 성분으로 한다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화제는, 광촉매 재료를 더 함유하고, 상기 산화 구리(I) 미립자가 상기 광촉매 재료와 복합화되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 상기 광촉매 재료의 전도대 하단 전위가 0.16V(vs. SHE, pH=0) 이하여도 된다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화제 조성물은, 상기 알레르겐 불활성화제와 바인더 성분을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 알레르겐 불활성화제 조성물의 고형분량에 대한 상기 바인더 성분의 질량 비율이 95% 이하여도 된다.
본 발명에 따른 코팅 처리물은, 피처리물과, 상기 피처리물을 덮는 코팅막을 구비하고, 상기 코팅막이, 상기 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성되어 있다.
본 발명에 따른 공기 정화 필터는, 상기 알레르겐 불활성화제와, 상기 알레르겐 불활성화제를 담지하는 필터를 구비한다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에서는, 산화 구리(I) 미립자를 유효 성분으로 하는 알레르겐 불활성화제를 준비하고, 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체를 접촉시켜, 그 알레르겐이 변성되어 알레르겐 활성을 잃게 한다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 있어서, 상기 알레르겐 불활성화제는, 광촉매 재료를 더 함유하고, 상기 산화 구리(I)가 상기 광촉매 재료와 복합화되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 있어서, 상기 광촉매 재료의 전도대 하단 전위가 0.16V(vs. SHE, pH=0) 이하여도 된다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 있어서, 상기 알레르겐 불활성화제를 피처리물의 표면상에 부착시키고, 이 피처리물 표면상의 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체를 접촉시켜도 된다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 있어서, 상기 알레르겐 불활성화제를 바인더 성분과 혼합하여 알레르겐 불활성화제 조성물을 조제하고, 이 알레르겐 불활성화제 조성물로 이루어지는 코팅막을 피처리물의 표면상에 형성시키며, 그 코팅막의 표면에 노출되는 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체를 접촉시켜도 된다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 있어서, 상기 알레르겐 불활성화제 조성물의 고형분량에 대한 상기 바인더 성분의 질량 비율이 95% 이하여도 된다.
본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 있어서, 상기 피처리물로서 필터를 준비하여, 이 필터에 상기 알레르겐 불활성화제를 담지시키고, 상기 필터에 공기를 통과시켜 공기 중의 알레르겐의 활성을 잃게 해도 된다.
본 발명에 의하면, 알레르겐을 효과적으로 불활성화시킬 수 있는 알레르겐 불활성화제가 얻어진다.
또, 이 알레르겐 불활성화제와 바인더로 이루어지는 알레르겐 불활성화제 조성물이 얻어진다.
또, 이 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성된 코팅막을 구비하는 코팅 처리물의 표면에, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘시킬 수 있다.
또, 상기 알레르겐 불활성화제를 필터에 담지시킴으로써 공기 정화 필터가 얻어지며, 이 공기 정화 필터에 의해 공기 중의 알레르겐을 효과적으로 불활성화시킬 수 있다.
또, 본 발명에 따른 알레르겐 불활성화 방법에 의해, 기체 중 또는 액체 중의 알레르겐을 효과적으로 불활성화시킬 수 있다.
본 실시 형태에 따른 알레르겐 불활성화제는, 산화 구리(I) 미립자를 유효 성분으로서 함유한다. 이 알레르겐 불활성화제가 사용되면, 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐이 접촉하는 경우에, 알레르겐이 변성되어, 이로 인해 알레르겐 활성이 없어진다. 즉, 산화 구리(I)는 알레르겐을 구성하는 단백질에 배위함으로써, 이 단백질의 구조를 변화시켜, 이 단백질로부터 사람의 항체와 특이적으로 반응하는 기능을 잃게 한다. 이에 의해, 산화 구리(I)는 매우 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘한다.
산화 구리(I)는, 결정 구조를 가지든 비정질이든에 관계없이, 또, 결정 구조를 가지는 경우에 그 결정 구조에 관계없이, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘한다. 이로 인해 산화 구리(I)의 결정 구조 등은 특별히 제한되지 않는다.
산화 구리(I) 미립자의 평균 입경은, 10μm 이하인 것이 바람직하고, 1μm 이하이면 더욱 바람직하다. 이 평균 입경은, 동적 광산란법에 의해 측정되는 값이다. 알레르겐 불활성화 기능은 산화 구리(I) 미립자의 표면에서 발현되기 때문에, 산화 구리(I) 미립자의 평균 입경이 작아져 그 비표면적이 증대할수록, 알레르겐 불활성화제의 불활성화 작용이 증대한다. 산화 구리(I) 미립자의 평균 입경의 하한치는 특별히 제한되지 않으나, 통상, 10nm 정도이다.
알레르겐 불활성화제는, 산화 구리(I) 미립자와 더불어 광촉매 재료를 함유해도 된다.
산화 구리(I) 미립자는, 광촉매 재료와 복합화되어 있는 것이 바람직하다. 여기서의 복합화란, 광촉매 재료가 여기광에 의해 여기됨으로써 발생하는 전자가 산화 구리(I) 미립자로 이동하는 경로가 존재하는 상태에 있는 것을 말한다. 복합화의 방법은 특별히 제한되지 않는다. 복합화의 방법의 예로서는, 산화 구리(I) 입자와 광촉매 재료의 입자를 유발(乳鉢) 등으로 혼련(混練)하는 방법, 물 등의 용매 중에서 산화 구리(I) 입자와 광촉매 재료의 입자를 교반하면서 가열하는 방법, 화학 반응을 이용하여 광촉매 재료의 입자 표면에 산화 구리(I) 미립자를 석출시키는 방법, 상기와 같은 방법으로 광촉매 재료와 산화 구리(II)를 복합화한 후에 환원 처리에 의해 산화 구리(II)를 산화 구리(I)로 환원시키는 방법 등을 들 수 있다.
산화 구리(I)는 공기 중에 장시간 방치되면 서서히 산화되어 산화 구리(II)가 되는 성질을 가진다. 산화 구리(II)는, 알레르겐 불활성화 작용이 산화 구리(I)에 비해 매우 약하기 때문에, 산화 구리(I)가 산화되면 높은 알레르겐 불활성화 작용을 잃어버리는 경우가 있다. 그러나, 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화되면, 산화 구리(I)가 산화되어 산화 구리(II)가 되어도, 여기광에 의해 여기된 광촉매 재료로부터의 전자가 산화 구리(II)에 주입됨으로써, 산화 구리(II)가 산화 구리(I)로 환원된다. 이로 인해, 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화됨으로써, 본 실시 형태의 알레르겐 불활성화제는, 공기 중에서도 장기간에 걸쳐, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발현한다. 또한, 광촉매 재료에 여기광이 조사되었을 경우에 발현하는 산화 분해 작용에 의해서도 알레르겐은 불활성화되기 때문에, 알레르겐 불활성화제의 작용이 증대한다.
또, 광촉매 재료는 일반적으로 미립자이기 때문에, 알레르겐 불활성화제와 바인더 성분을 포함하는 알레르겐 불활성화제 조성물에 있어서 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화되어 있으면, 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성되는 코팅막이 다공질화되기 쉬워진다. 이와 같이 코팅막이 다공질화되면, 코팅막 중에 포함되는 산화 구리(I) 미립자가 더욱 알레르겐과 접촉하기 쉬워진다. 그로 인해, 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화되면, 산화 구리(I) 미립자의 함유량을 저감시켜도 코팅막에 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발현시킬 수 있다.
광촉매 재료는, 전도대와 가전자대의 사이의 에너지 갭보다 큰 에너지광이 조사되었을 경우에 가전자대 중의 전자가 여기하여 전도 전자와 정공(正孔)을 생성할 수 있는 물질이면, 특별히 제한되지 않는다. 광촉매 재료의 구체적인 예로서는, 산화 티탄, 산화 텅스텐, 산화 아연, 산화 주석, 산화 지르코늄, 산화 크롬, 산화 몰리브덴, 산화 루테늄, 산화 게르마늄, 산화 납, 산화 카드뮴, 산화 구리, 산화 바나듐, 산화 니오브, 산화 탄탈, 산화 망간, 산화 코발트, 산화 로듐, 산화 니켈, 산화 레늄, 산화 스트론튬 등의 산화물 ; 이들 복수의 금속의 산화물; 질소나 금속 이온이 도프된 금속 산화물 등을 들 수있다. 광촉매 재료의 구체적인 예로서, 표면에 금속이나 금속염 등의 조촉매나 광증감 색소 등이 담지되어 있는 금속 산화물 등도 들 수 있다.
알레르겐 불활성화제 중의 광촉매 재료의 전도대 하단 전위는, 0.16V(vs. SHE, pH=0) 이하인 것이 바람직하다. 0.16V(vs. SHE, pH=0)는 구리 1가 이온-구리 2가 이온의 산화 환원 전위와 동일하다. 광촉매 재료의 전도대 하단 전위가 구리 1가 이온-구리 2가 이온 산화 환원 전위 이하이면, 광촉매의 전도대에 여기된 전자는 구리 2가 이온을 환원할 수 있는 정도의 높은 환원력을 가지기 때문에, 알레르겐 불활성화제 중의 산화 구리(II)가 용이하게 환원되어 산화 구리(I)가 된다.
광촉매 재료의 가전자대 전위는 3V(vs. SHE, pH=0) 이상인 것이 바람직하다. 광촉매 재료의 가전자대 전위는, 광촉매가 여기되었을 경우의 산화력의 강도에 영향을 주어, 가전자대 전위가 높을수록 산화력이 강해진다. 특히 가전자대 전위가 3V(vs. SHE, pH=0) 이상이면, 알레르겐이 효과적으로 산화 분해되어, 알레르겐 불활성화제의 작용이 증대한다. 다만, 가전자대 전위가 높고, 전도대 하단 전위가 낮으면, 밴드갭이 커져, 광촉매의 여기에 필요한 에너지가 증대한다. 이 경우, 보다 저파장의 광이 아니면 광촉매가 여기하지 않고, 알레르겐 불활성화제를 이용 가능한 환경 조건이 제한되는 경우가 있다.
이상을 종합적으로 감안해 보면, 광촉매 재료로서 산화 티탄이 최적이다.
이러한 알레르겐 불활성화제가, 적당한 피처리물의 표면상에 부착되고, 이 피처리물 표면상의 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체가 접촉하면, 기체 중 혹은 액체 중의 알레르겐 활성화가 효과적으로 변성되어, 이로 인해 알레르겐이 불활성화된다.
이러한 알레르겐 불활성화제가, 예를 들어 통기성을 가지는 필터에 산포되거나 필터에 끼워 넣어지거나 하는 등으로 하여, 필터에 담지되면, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘하는 공기 정화 필터가 얻어진다.
알레르겐 불활성화제로부터, 알레르겐 불활성화제 조성물도 얻어진다. 알레르겐 불활성화제 조성물 중의 알레르겐 불활성화제는, 광촉매 재료를 함유해도 되고, 함유하지 않아도 된다. 알레르겐 불활성화제 조성물은, 알레르겐 불활성화제를 함유하고, 또한 바인더 성분도 함유하는 것이 바람직하다. 바인더 성분은, 건조되거나 혹은 경화됨으로써 알레르겐 불활성화제를 고정하는 성분이다.
바인더 성분은, 건조, 가열, 자외선 조사, 전자선 조사 등의 적당한 프로세스에 의해 경화되어 피막을 형성할 수 있으면, 특별히 제한되지 않는다.
알레르겐 불활성화제가 광촉매 재료를 함유하는 경우는, 바인더 성분은, 실록산 결합을 가지는 성분 혹은 반응에 의해 실록산 결합을 형성시키는 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 실록산 결합을 가지는 성분으로서는, 예를 들어 아크릴 실리콘 수지, 실리콘 조성물, 혹은 이들의 부분 가수 축중합물 등을 들 수 있다. 이 경우, 실록산 결합은 광촉매 작용에 의해 분해되기 어렵기 때문에, 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성되는 코팅막의 내구성이 높아진다.
알레르겐 불활성화제 조성물 중의 바인더 성분량은, 알레르겐 불활성화제 조성물의 고형분량에 대해 질량 비율로 95% 이하인 것이 바람직하다. 알레르겐 불활성화제 조성물의 고형분량이란, 알레르겐 불활성화제 조성물의 경화·건조 후의 질량이다. 이 바인더 성분량이 95%보다 많으면 알레르겐 불활성화제 조성물 중의 알레르겐 불활성화제의 대부분이 바인더 성분에 피복되어 버리는 것으로부터, 알레르겐이 알레르겐 불활성화제와 접촉하기 어려워져, 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성되는 코팅막의 알레르겐 불활성화 작용이 충분히 발휘되지 않게 될 우려가 있다.
이 알레르겐 불활성화제 조성물에 있어서, 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화되어 있으면, 상기 서술한 대로 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성되는 코팅막이 다공질화되기 쉬워진다. 이와 같이 코팅막이 다공질화되면, 코팅막 중에 포함되는 산화 구리(I) 미립자가 더욱 알레르겐과 접촉하기 쉬워진다. 그로 인해, 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화되면, 산화 구리(I) 미립자의 함유량을 저감시켜도 코팅막에 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발현시킬 수 있다.
또, 알레르겐 불활성화제 조성물에 있어서, 산화 구리(I) 미립자가 광촉매 재료와 복합화되어 있는 경우에는, 알레르겐 불활성화제 조성물 중의 산화 구리(I) 미립자의 비율은, 알레르겐 불활성화제 조성물의 고형분량 전체에 대해 질량 비율로 0.5% 이상인 것이 바람직하다. 산화 구리(I) 미립자의 비율의 질량 비율을 0.5% 이상으로 함으로써, 알레르겐을 불활성화하는 기능이 적절하게 얻어진다. 산화 구리(I) 미립자는, 적갈색을 띠어 은폐력이 높기 때문에, 산화 구리(I) 미립자량이 알레르겐 불활성화제 조성물의 고형분량 전체에 대해 질량 비율로 5%를 초과하면, 형성되는 코팅막은 적갈색으로 명확하게 착색된다. 그로 인해, 코팅막의 투명성이 요구되는 경우에는, 광촉매 재료와의 복합화는, 산화 구리(I) 미립자의 함유량을 저감시키는 것에 유효하기 때문에, 특히 유용하다.
알레르겐 불활성화제 조성물 중의 바인더 성분량의 하한치는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 코팅 처리가 이루어지는 대상물이나 이 대상물이 사용되는 환경 등에 따라 코팅막에 요구되는 도막물성이 결정되고, 이 코팅막에 요구되는 도막물성에 따라 알레르겐 불활성화제 조성물 중의 바인더 성분의 질량 비율이 자유롭게 선택된다.
알레르겐 불활성화제 조성물은, 필요에 따라, 양호한 도포성을 확보하기 위해 적당한 용제를 함유해도 된다.
알레르겐 불활성화제 조성물은, 외관이나 도장(塗裝)적성 등의, 알레르겐 불활성화제 조성물에 요구되는 여러 특성을 만족하는 것을 목적으로 하고, 레벨링제, 소포제, 습윤제, 각종의 안료 등을 함유해도 된다.
적당한 피처리물에 알레르겐 불활성화제 조성물에 따른 코팅 처리가 실시됨으로써, 코팅 처리물이 얻어진다. 피처리물에 대한 코팅 처리에 대해서는, 예를 들어 피처리물의 종류에 따라 그 표면에 알레르겐 불활성화제 조성물을 도포하거나 혹은 함침시킨 후, 이 알레르겐 불활성화제 조성물을 바인더 성분의 조성이나 용제의 유무 등에 따라 가열하는 등의 적당한 수법에 의해 경화 성막(成膜)함으로써, 코팅막이 형성된다.
피처리물로서는, 특별히 제한되지 않는데, 예를 들어 소파, 이불 등의 가구·침구류, 봉제 인형, 바닥재 등의 건축 자재, 벽지, 필터, 카펫, 커텐 등의 섬유·섬유 제품류를 들 수 있다.
이 코팅막의 표면에 노출되는 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체가 접촉하면, 기체 중 또는 액체 중의 알레르겐 활성화가 효과적으로 변성되어, 이로 인해 알레르겐이 불활성화된다. 이로 인해, 코팅 처리물의 표면에서는 뛰어난 알레르겐 불활성화 작용이 발현하여, 이로 인해 이 코팅 처리물은, 특히 흡입성 알레르겐으로 불리는 실내 먼지, 비듬, 꽃가루, 진균, 곤충 등에 포함되는 알레르겐의 불활성화에 유효하다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 하는 것이 가능하다.
실시예
본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명한다. 또한, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되지 않는다.
[실시예 1]
이온 교환수 17.9질량부에 루틸형 산화 티탄(테이카 주식회사 제조의 MT-150A)을 0.7질량부, 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm)를 1.4질량부 더해 현탁시켜 현탁액을 얻었다. 이 현탁액을 교반기로 교반하면서 90℃로 가열하고 1시간 유지함으로써, 산화 구리(I)와 산화 티탄이 복합화된 알레르겐 불활성화제를 함유하는 액을 얻었다.
한편, 반응 용기 중에 테트라에톡시실란(와코 순약공업 주식회사 제조)을 5질량부, 이온 교환수를 0.8질량부, 농도 0.1mol/L의 HNO3 수용액 0.07질량부, 및 에탄올 74.13질량부를 혼합하여, 16시간 교반함으로써, 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 얻었다.
상기의 알레르겐 불활성화제를 함유하는 액 20질량부와, 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액 80질량부를 혼합하여, 1시간 교반함으로써, 알레르겐 불활성화제 조성물을 얻었다.
이 알레르겐 불활성화제 조성물을 50mm각의 청정한 유리판상에 스핀 코트에 의해 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막을 100℃로 30분간 가열해 건조·경화시킴으로써, 평가용 샘플인 코팅 처리물을 얻었다.
[실시예 2]
이온 교환수 18.6질량부에 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm)를 1.4 질량부 더해 현탁시킴으로써, 알레르겐 불활성화제를 함유하는 액을 얻었다.
한편, 반응 용기 중에 테트라에톡시실란(와코 순약공업 주식회사 제조)을 5질량부, 루틸형 산화 티탄(테이카 주식회사 제조의 MT-150A)을 0.7질량부, 이온 교환수를 0.8질량부, 농도 0.1mol/L의 HNO3 수용액 0.07질량부, 및 에탄올 73.43질량부를 혼합하여, 16시간 교반함으로써, 루틸형 산화 티탄 미립자를 포함한 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 얻었다.
상기의 알레르겐 불활성화제를 함유하는 액 20질량부와, 루틸형 산화 티탄 미립자를 포함한 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액 80질량부를 혼합하여, 1시간 교반함으로써, 알레르겐 불활성화제 조성물을 얻었다.
이후는 실시예 1과 같게 하여, 코팅 처리물을 얻었다.
또한, 본 실시예에서는, 테트라에톡시실란의 가수분해 축중합 반응시의 반응계에 산화 티탄을 더함으로써, 산화 티탄의 표면에 실리카의 박막이 형성되기 때문에, 산화 구리(I)와 산화 티탄은 복합화되지 않는다.
[실시예 3]
이온 교환수 17.9질량부에 산화 주석(IV)(와코 순약공업 주식회사 제조)을 0.7질량부, 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm)를 1.4질량부 더해 현탁시켜, 현탁액을 얻었다. 이 현탁액을 교반기로 교반하면서 90℃로 가열하고 1시간 유지함으로써, 산화 구리(I)와 산화 주석(IV)이 복합화된 알레르겐 불활성화제를 함유하는 액을 얻었다.
이후는 실시예 1과 같게 하여, 코팅 처리물을 얻었다.
또한, 산화 주석의 전도대 하단 전위는 0.16V(vs. SHE, pH=0)보다 크다.
[실시예 4]
이온 교환수 18.6질량부에 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm)를 1.4질량부 더해 현탁시킴으로써, 알레르겐 불활성화제를 얻었다.
이후는 실시예 1과 같게 하여, 코팅 처리물을 얻었다.
[실시예 5]
이온 교환수 19.85질량부에 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm)를 0.15질량부 더해 현탁시킴으로써, 알레르겐 불활성화제를 얻었다.
이후는 실시예 1과 같게 하여, 코팅 처리물을 얻었다.
[실시예 6]
이온 교환수 19.94질량부에 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm)를 0.06질량부 더해 현탁시킴으로써, 알레르겐 불활성화제를 얻었다.
이후는 실시예 1과 같게 하여, 평가용의 코팅 처리물을 얻었다.
[실시예 7]
시판의 유리 필터(형식G2: 세공(細孔) 직경 40~50μm, 필터 직경 30mm) 표면에 산화 구리(I)(와코 순약공업 주식회사 제조, 평균 입경 1.5μm) 0.1g을 산포한 후, 이 유리 필터를 이온 교환수로 3회 세정하고 미세한 산화 구리(I) 입자를 여별하며, 또한 이 유리 필터를 60℃로 1시간 건조시켰다. 이에 의해, 산화 구리(I) 입자가 담지된 유리 필터를 얻었다. 이것을 평가용 샘플로 했다.
[비교예 1]
반응 용기 중에 테트라에톡시실란(와코 순약공업 주식회사 제조)을 5질량부, 이온 교환수를 0.8질량부, 농도 0.1mol/L의 HNO3 수용액 0.07질량부, 및 에탄올 94.13질량부를 혼합하여, 16시간 교반함으로써, 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 얻었다.
이 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 50mm각의 청정한 유리판에 스핀 코트에 의해 도포하고, 도막을 100℃로 30분간 가열해 건조·경화시킴으로써, 평가용 샘플인 코팅 처리물을 얻었다.
[비교예 2]
반응 용기 중에 테트라에톡시실란(와코 순약공업 주식회사 제조)을 5질량부, 루틸형 이산화 티탄(테이카 주식회사 제조의 MT-150A)을 1.4질량부, 이온 교환수를 0.8질량부, 농도 0.1mol/L의 HNO3 수용액 0.07질량부, 및 에탄올 92.73질량부를 혼합하여, 16시간 교반함으로써, 루틸형 이산화 티탄 미립자를 포함한 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 얻었다.
상기의 루틸형 이산화 티탄 미립자를 포함한 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 50mm각의 청정한 유리판상에 스핀 코트에 의해 도포하고, 도막을 100℃로 30분간 가열해 건조·경화시킴으로써, 평가용 샘플인 코팅 처리물을 얻었다.
[비교예 3]
이온 교환수 18.6질량부에 산화 구리(II)(와코 순약공업 주식회사 제조)를 1.4질량부 더해 현탁시킴으로써, 산화 구리(II) 현탁액을 얻었다.
반응 용기 중에 테트라에톡시실란(와코 순약공업 주식회사 제조)을 5질량부, 이온 교환수를 0.8질량부, 농도 0.1mol/L의 HNO3 수용액 0.07질량부, 및 에탄올 74.13질량부를 혼합하여, 16시간 교반함으로써, 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액을 얻었다.
상기의 산화 구리(II) 현탁액 20질량부와 테트라에톡시실란의 부분 가수분해 축중합물을 함유하는 액 80질량부를 혼합하여, 1시간 교반함으로써, 산화 구리(II)를 포함하는 알레르겐 불활성화제 조성물을 얻었다.
이 산화 구리(II)를 포함하는 알레르겐 불활성화제 조성물을 50mm각의 청정한 유리판상에 스핀 코트에 의해 도포하고, 도막을 100℃로 30분간 가열해 건조·경화시킴으로써, 평가용 샘플인 산화 구리(II)를 포함하는 코팅 처리물을 얻었다.
[비교예 4]
시판의 유리 필터(형식G2 : 세공 직경 40~50μm, 필터 직경 30mm)를, 본 상태 그대로 평가용 샘플로 했다.
[성능 평가]
피처리물이 유리판인 실시예 1~6 및 비교예 1~3에서 얻어진 평가용 샘플에 대해, 하기의 성능 평가를 행했다.
(전처리)
(a) 전처리 조건 1
평가용 샘플을 백 사이즈 3L의 테틀러 백 중에 적당량의 순공기와 함께 봉입한 후, 이 평가용 샘플을 향해 블랙 라이트(Handy UV Lamp LUV-16 AS ONE 제조)로부터의 자외선광을, 평가용 샘플 표면의 자외선 방사 조도가 1mW/cm2가 되도록 24시간 조사했다.
(b) 전처리 조건 2
상기 전처리 조건 1의 처리가 실시된 평가용 샘플을 30℃ 90%RH의 온습도 조건으로 조정된 항온항습조 내에 28일간 방치했다. 이어서, 이 평가용 샘플을 향해 블랙 라이트로부터의 자외선광을, 평가용 샘플 표면의 자외선 방사 조도가 1mW/cm2가 되도록 24시간 조사했다. 이 전처리 조건 2는, 장시간 공기 폭로에 의한 산화 열화에 따른 영향을 평가하기 위한 처리이다.
(알레르겐 불활성화 시험)
(a) 시험 조건 1
알레르겐(아사히 맥주 주식회사 제조의 정제(精製) 진드기 항원 Derf 1)을 완충액(다카라 바이오 주식회사 제조의 생화학용 완충액 20X PBS Tween-20 Buffer를 초순수로 20배로 희석한 것)에 더해 농도 33.3ng/L의 알레르겐액을 조제했다.
이 알레르겐액 0.4mL를, 상기 전처리가 실시된 평가용 샘플상에 적하한 후, 이 평가용 샘플을 40mm각의 필름으로 피복했다.
이어서, 평가용 샘플을 향해 블랙 라이트로부터의 자외선광을, 평가용 샘플 표면의 자외선 방사 조도가 0.1mW/cm2가 되도록 24시간 조사했다.
이어서, 평가용 샘플상의 알레르겐액을 회수하여, 이 알레르겐액 중의 알레르겐 농도를 효소 면역 정량법(ELISA법)에 의해 정량하고, 알레르겐액 중의 알레르겐 농도 변화를 백분율로 산출하여, 알레르겐의 불활성화의 정도를 평가했다.
(b) 시험 조건 2
시험 조건 1에 있어서, 블랙 라이트로부터의 자외선 조사를 행하지 않고, 그에 대신하여 평가용 샘플을 암실에 24시간 방치했다. 그 이외는 시험 조건 1과 같은 조건으로 평가를 실시했다.
이상의 성능 평가 시험의 결과를 하기 표 1에 기재한다.
[표 1]
Figure 112013014618930-pct00001
[필터 성능 평가]
피처리물이 필터인 실시예 7 및 비교예 4에서 얻어진 평가용 샘플에 대해, 하기의 성능 평가를 행했다.
(알레르겐 불활성화 시험)
알레르겐(아사히 맥주 주식회사 제조의 정제 진드기 항원 Derf 1)을 완충액(다카라 바이오 주식회사 제조의 생화학용 완충액 20X PBS Tween-20 Buffer를 초순수로 20배로 희석한 것)에 더해 농도 100ng/L의 알레르겐액을 조제했다.
이 알레르겐액 1mL를 평가용 샘플상에 적하하고 나서 평가용 샘플을 1분간 방치했다. 이어서, 흡인여과의 수법에 의해 평가용 샘플로부터 알레르겐액을 흡인하여 회수했다.
이어서, 이온 교환수 1mL를 평가용 샘플에 적하하고 나서, 흡인여과의 수법에 의해 평가용 샘플로부터 이온 교환수를 흡인하여 회수했다. 이 조작을 3회 반복했다.
평가용 샘플로부터 흡인에 의해 회수된 모든 액을 혼합하여, 얻어진 혼합액 중의 알레르겐 농도를 효소 면역 정량법(ELISA법)에 의해 정량했다. 이 혼합액 중의 알레르겐 농도 측정치에 4를 곱한 값 A(ng/L)와, 평가용 샘플상에 적하되기 전의 알레르겐액의 농도 100(ng/L)으로부터, 알레르겐 농도의 감소율을, {A/(100+A)}×100(%)의 식으로 도출했다. 또한, 혼합액의 알레르겐 농도에 4를 곱하는 것은, 농도 변화를 도출할 때에, 세정에 의한 희석의 영향을 제외하기 위해서이다.
이 필터 성능 평가 시험의 결과를 하기 표 2에 기재한다.
[표 2]
Figure 112013014618930-pct00002
이상의 결과에 개시된 바와 같이, 실시예 1~7에 있어서의 평가용 샘플은, 비교예 1~4와 비교하면, 높은 알레르겐 불활성화 작용을 발휘했다.

Claims (24)

  1. 평균 입경 10㎛ 이하의 산화 구리(I) 미립자를 함유하고, 알레르겐(균 및 바이러스를 제외함)을 불활성화시키기 위해 이용되는, 알레르겐 불활성화제.
  2. 청구항 1에 있어서,
    광촉매 재료를 더 함유하고, 상기 산화 구리(I) 미립자가 상기 광촉매 재료와 복합화되어 있는, 알레르겐 불활성화제.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광촉매 재료의 전도대 하단 전위가 0.16V(vs. SHE, pH=0) 이하인, 알레르겐 불활성화제.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    진드기의 배설물, 진드기의 사체, 또는 삼나무 꽃가루에 포함되는 알레르겐을 불활성화시키기 위해 이용되는, 알레르겐 불활성화제.
  7. 삭제
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 알레르겐 불활성화제와 바인더 성분을 포함하는, 알레르겐 불활성화제 조성물.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    고형분량에 대한 상기 바인더 성분의 질량 비율이 95% 이하인, 알레르겐 불활성화제 조성물.
  11. 피처리물과, 상기 피처리물을 덮는 코팅막을 구비하고, 상기 코팅막이, 청구항 8에 기재된 알레르겐 불활성화제 조성물로 형성되어 있는, 코팅 처리물.
  12. 삭제
  13. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 알레르겐 불활성화제와, 상기 알레르겐 불활성화제를 담지하는 필터를 구비하는, 공기정화 필터.
  14. 삭제
  15. 산화 구리(I) 미립자를 함유하는 알레르겐 불활성화제를 준비하고, 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐(균 및 바이러스를 제외함)을 함유하는 기체 또는 액체를 접촉시켜, 그 알레르겐이 변성되어 알레르겐 활성을 잃게 하는 것을 특징으로 하는, 알레르겐 불활성화 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 알레르겐 불활성화제는, 광촉매 재료를 더 함유하고, 상기 산화 구리(I)가 상기 광촉매 재료와 복합화되어 있는, 알레르겐 불활성화 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 광촉매 재료의 전도대 하단 전위가 0.16V(vs. SHE, pH=0) 이하인, 알레르겐 불활성화 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 알레르겐 불활성화제를 피처리물의 표면상에 부착시키고, 이 피처리물 표면상의 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체를 접촉시키는, 알레르겐 불활성화 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 알레르겐 불활성화제를 바인더 성분과 혼합하여 알레르겐 불활성화제 조성물을 조제하고, 이 알레르겐 불활성화제 조성물로 이루어지는 코팅막을 피처리물의 표면상에 형성시키며, 그 코팅막의 표면에 노출되는 상기 산화 구리(I) 미립자의 표면에 알레르겐을 함유하는 기체 또는 액체를 접촉시키는, 알레르겐 불활성화 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    피처리물로서 필터를 준비하여, 이 필터에 상기 알레르겐 불활성화제를 담지시키고, 상기 필터에 공기를 통과시켜 공기 중의 알레르겐의 활성을 잃게 하는, 알레르겐 불활성화 방법.
  21. 청구항 15에 있어서,
    진드기의 배설물, 진드기의 사체, 또는 삼나무 꽃가루에 포함되는 알레르겐을 불활성화시키기 위한 방법인, 알레르겐 불활성화 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
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