KR20050123124A - 신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도 - Google Patents

신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명의 항알레르겐 필터는, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터에 담지시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 항알레르겐 필터는, 항알레르겐제를 비수용성 고분자로 함으로써, 고습도의 환경에서도 공기 중의 수분 등으로 항알레르겐제가 필터로부터 떨어져 흐르거나 이탈하거나 한다는 문제가 없다. 또한, 흡습성재료를 필터에 담지시킴으로써, 알레르겐 물질의 흡착보충과 그 알레르기 활성의 비활성화를 위해서 항알레르겐제가 필요로 하는 수분을 필터 상에 유효하게 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 항알레르겐 필터는, 항알레르겐 작용을 장기간에 걸쳐 효과적으로 발휘한다.

Description

신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도{NOVEL ANTIALLERGEN FILTER, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME AND USE THEREOF}
본 발명은, 진드기나 꽃가루 등의 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화함으로써, 알레르겐 물질이 알레르기 활성을 유지한 채로 재비산하는 것을 장기간에 걸쳐 효과적으로 방지하는 신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도에 관한 것이다.
이 종류의 항알레르겐 필터로서 종래부터 알려져 있는 것으로서는, 예를 들면, 특허문헌 1(일본 특허공개 2000-5531호 공보)이나 특허문헌 2(일본 특허공개 2001-269518호 공보)에 기재된 항알레르겐 작용을 갖는 다(茶)폴리페놀류 등의 수용성 천연물성분을 항알레르겐제로 하여 필터에 첨착(添着)시켜서 이루어지는 것이 있다. 이러한 항알레르겐 필터는, 진드기나 꽃가루 등의 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화함으로써, 알레르겐 물질이 알레르기 활성을 유지한 채로 재비산하는 것을 방지하는 것으로서, 공기청소기나 환기장치로의 응용전개가 꾀해지고 있다.
그러나, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 기재된 수용성 천연성분을 필터에 첨착시켜서 이루어지는 항알레르겐 필터는, 항알레르겐제가, 알레르겐 물질의 흡착 보충과 그 알레르기 활성의 비활성화를 위해서 수분을 필요로 하는 것에도 불구하고, 수용성이기 때문에, 고습도의 환경에서는 공기중의 수분으로 항알레르겐제가 필터로부터 떨어져 흐르거나 이탈한다는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하는 방법으로서는, 예를 들면, 특허문헌 3(일본 특허공개 2003-81727호 공보)에 기재되어 있는, 폴리-4-비닐페놀 등의 비수용성 고분자 항알레르겐제를 필터에 첨착시키는 방법이 있지만, 단순히 이러한 비수용성 고분자 항알레르겐제만을 필터에 첨착시킨 것으로는, 반드시 만족할만한 효과는 얻을 수 없다.
따라서 본 발명은, 진드기나 꽃가루 등의 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화함으로써, 알레르겐 물질이 알레르기 활성을 유지한 채로 재비산하는 것을 장기간에 걸쳐 효과적으로 방지하는 신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은, 실시예 1에 있어서의 압력손실과 집진효율을 조사하는 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는, 실시예 2에 있어서의 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머의 합계 첨착량과 알레르겐 물질 제거율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은, 실시예 3에 있어서의 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머의 합계 첨착량과 집진효율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 실시예 4에 있어서의 공기청정장치의 개략단면도이다.
도 5는, 실시예 5에 있어서의 환기장치의 개략단면도이다.
상기의 점을 감안하여 이루어진 본 발명의 항알레르겐 필터는, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 바와 같이, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터에 담지시켜서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구의 범위 제 2 항에 기재된 항알레르겐 필터는, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 항알레르겐 필터에 있어서, 비수용성 고분자 항알레르겐제가 폴리-4-비닐페놀인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구의 범위 제 3 항에 기재된 항알레르겐 필터는, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 항알레르겐 필터에 있어서, 흡습성 재료가 흡습성 폴리머인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구의 범위 제 4 항에 기재된 항알레르겐 필터는, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 항알레르겐 필터에 있어서, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터의 한쪽 면에 첨착시켜서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 항알레르겐 필터의 제조방법은, 청구의 범위 제 5 항에 기재된 바와 같이, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 함수(含水) 유기용매에 용해 및/또는 분산시켜 조제한 처리액을 필터에 도포한 후, 건조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 장치는, 청구의 범위 제 6 항에 기재된 바와 같이, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 항알레르겐 필터를 공기의 흡입구와 분출구의 사이에 배치해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구의 범위 제 7 항에 기재된 장치는, 청구의 범위 제 6 항에 기재된 장치에 있어서, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성재료의 첨착면이 장치의 분출구측에 면하도록 청구의 범위 제 4 항에 기재된 항알레르겐 필터를 배치해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구의 범위 제 8 항에 기재된 장치는, 청구의 범위 제 6 항에 기재된 장치에 있어서, 장치가 공기청정장치 또는 환기장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 진드기나 꽃가루 등의 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화하함으로써, 알레르겐 물질이 알레르기 활성을 유지한 채로 재비산하는 것을 장기간에 걸쳐 효과적으로 방지하는 신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도가 제공된다.
본 발명의 항알레르겐 필터는, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터에 담지시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 항알레르겐 필터는, 항알레르겐제를 비수용성 고분자로 한 것으로, 고습도의 환경 등에 있어서도 공기 중의 수분 등으로 항알레르겐제가 필터로부터 떨어져 흐르거나 이탈한다는 문제가 없다. 게다가, 흡습성 재료를 필터에 담지시킴으로써, 알레르겐 물질의 흡착보충과 그 알레르기 활성의 비활성화를 위해서 항알레르겐제가 필요로 하는 수분을 필터 상에 유효하게 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 항알레르겐 필터는, 항알레르겐 작용을 장기간에 걸쳐 효과적으로 발휘한다.
본 발명의 항알레르겐 필터에 있어서, 필터에 담지되는 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제로서는, 적합하게는 폴리-4-비닐페놀이 이용된다. 예를 들면, 분자량 8000이나 분자량 20000의 폴리-4-비닐페놀은, 알드리치사로부터 시판되고 있다. 폴리-4-비닐페놀이 갖는 다수의 페놀성 수산기는, 알레르겐 물질의 흡착 보충과 그 알레르기 활성의 비활성화에 기여하는 것 같다.
본 발명의 항알레르겐 필터에 있어서, 필터에 담지되는 흡습성 재료로서는, 폴리에테르 에스테르계 폴리머, 폴리에테르 에스테르 아미드계 폴리머, 폴리비닐 피롤리돈계 폴리머, 폴리에틸렌 옥사이드 가교물 등의 흡습성 폴리머 외, 실란 커플링제 가교물이나 각종의 무기 친수성 소재 등을 들 수 있다.
본 발명의 항알레르겐 필터에 있어서의 필터소재(집진 여과재 소재)로서는, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 섬유 등의 합섬섬유, 유리섬유, 면 등의 천연섬유 등을 들 수 있다. 이것들은 사용 목적에 의해 부직포나 직포 등의 형태로 가공되어서 이용된다.
본 발명의 항알레르겐 필터는, 예를 들면, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 함수(含水) 유기용매에 용해 및/또는 분산시켜 조제한 처리액을 필터에 도포한 후, 건조하는 것에 의해 제조할 수 있다.
페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 함수(含水) 유기용매에 용해 및/또는 분산시키는 것은, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터에 균일하게 첨착시키기 위해서는, 적당한 점성을 갖는 균일한 처리액을 조제할 필요가 있기 때문이다. 유기용매는, 물과 혼합하는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 에틸알코올이나 이소프로필 알코올 등의 저급 알코올류, 에틸렌 글리콜이나 글리세린 등의 다가(多價) 알코올류, 아세톤 등을 단독으로, 또는 복수 종류를 조합하여 이용할 수 있다. 유기용매와 물의 혼합비율(체적비율)은 3 : 7 이상이 바람직하다. 또, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료에 대한 함수(含水) 유기용매의 용해성이나 분산성을 향상시키기 위해서, 함수(含水) 유기용매 중에 짙은 암모니아수나 계면활성제를 첨가해도 좋다.
처리액의 필터에의 도포는, 필터를 처리액에 침지하거나, 필터에 처리액을 분사하는 것으로 행하면 좋다. 그 후의 건조는, 자연 건조해도 좋고, 가열해서 행하더라도 좋다.
페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료의 필터에의 합계 첨착량은 1g/㎡∼20g/㎡인 것이 바람직하다. 첨착량은, 너무 적으면 항알레르겐 작용이 충분히 발휘되지 않는 반면, 너무 많으면 필터의 압력손실이 커지기 때문이다.
또, 본 발명의 항알레르겐 필터는, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성재료를 첨착시킨 필터골재에, 소정의 형태로 가공한 집진여과재를 첩착(貼着)함으로써 제조하더라도 좋다. 또한, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 이겨 넣은 필터소재를 소정의 형태로 가공함으로써 제조하더라도 좋다.
이상과 같이 하여 제조된 항알레르겐 필터는, 예를 들면, 공기청정장치나 환기장치 등의 공기의 흡입구와 분출구의 사이에 배치해서 이용된다.
이하, 본 발명을 실시예에서 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이하의 기재에 조금도 한정하여 해석되는 것이 아니다.
실시예 1 : 항알레르겐 필터의 제조와 그 특성
폴리-4-비닐페놀(분자량 8000 : 알드리치사 제품)과 흡습성 폴리머를, 함수(含水) 이소프로필 알코올(이소프로필 알코올과 물의 혼합비율은 체적비율로 7 : 3)로 용해시켜 조제한 처리액을, 폴리프로필렌 섬유를 가열한 상태에서 고전압을 인가하여 열일렉트리트화(熱electret化)하고, 소정 형상으로 가공하여 제작한 일렉트리트 필터의 한쪽 면에 9회 분사하고, 자연 건조하여 항알레르겐 필터를 제조하였다. 이 항알레르겐 필터에 있어서의 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머의 합계 첨착량은 6.06g/㎡이었다.
이 항알레르겐 필터에 있어서, 온도 25℃, 습도 95%에서의 함수량(含水量)을 25℃에서 120℃로 가열하였을 때의 중량 변화율로 조사한 바, 무처리 필터에 비교하여 약 1g/㎡ 많았다. 또한, 상기 이외의 조건에서의 함수량도, 무처리필터에 비교하여 0.05g/㎡∼1g/㎡ 많은 것으로부터, 이 항알레르겐 필터는, 흡수성능이 뛰어난 것을 알 수 있었다.
이 항알레르겐 필터에 각종의 속도로 공기를 통하게 하여, 압력손실과 집진효율을 도 1과 같이 하여 조사하였다. 이 때, 항알레르겐 필터는, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 첨착한 면을 풍향 하류측에 배치하여 실험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1로 분명한 바와 같이, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 필터에 첨착시킨 것에 의해, 무처리 필터에 비교하여 압력손실도 집진효율도 근소하게 증가하였다.
표 1
실시예 2 : 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머의 합계 첨착량과 알레르겐 물질 제거율의 관계
실시예 1과 같게 하여 제조한, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 각종의 합계량으로 첨착시킨 항알레르겐 필터와, 알레르겐 물질로서 Der f1(코나휴 진드기:집먼지 진드기[Dermatophagoides farinae] 유래)을 각종의 양으로 포함하는 액체를 하룻밤 접촉시켰을 때의 알레르겐 물질 감소의 정도를 ELISA법으로 측정하는 것에 의해, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머의 합계 첨착량과 알레르겐 물질 제거율의 관계를 조사하였다. 결과를 도 2에 나타낸다. 도 2로부터 분명하듯이, 합계 첨착량의 증가에 따라서 알레르겐 물질 제거율은 증가하고, 첨착량이 4g/㎡에서 거의 안정상태에 달하였다.
실시예 3 : 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머의 합계 첨착량과 집진효율과의 관계
실시예 1과 같이 하여 제조한, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 각종의 합계량으로 첨착시킨 항알레르겐 필터에 대해서, 통풍속도 0.5m/s에 있어서의 집진효율을 실시예 1과 같게 하여 조사하였다. 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3으로부터 분명하듯이, 합계 첨착량의 증가에 따라서 집진효율이 증가하였다. 이 때, 항알레르겐 필터를, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 첨착한 면을 풍향 하류측에 배치한 경우 쪽이 풍향 상류측에 배치한 경우보다 집진효율이 뛰어났다.
실시예 4 : 공기청정장치
도 4에 나타내는 바와 같이, 공기청정장치(1)는, 틀(2)내에 실시예 1에서 제조한 항알레르겐 필터(3), 팬(4), 흡입구(5), 분출구(6)를 구비하고 있다.
알레르겐 물질 등을 포함한 오염된 공기는, 공기청정장치(1)의 흡입구(5)로부터, 팬(4)에 의해 흡인되어, 항알레르겐 필터(3)로 보내어져, 오염물질이 필터에 여과된다. 이 때, 항알레르겐 필터(3)는 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화 한다. 정화된 공기는, 분출구(6)로부터 배출된다. 항알레르겐 필터(3)는, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 첨착한 면을 풍향 하류측에 배치하는 것이, 압력손실의 상승을 억제하여 뛰어난 집진효율을 얻기 때문에 바람직하다.
실시예 5 : 환기장치
도 5에 나타내는 바와 같이, 환기장치(11)는, 덕트(12) 내에 실시예 1에서 제조한 항알레르겐 필터(13), 송풍기(14), 흡입구(15), 분출구(16)를 구비하고 있다.
알레르겐 물질 등을 포함한 오염된 공기는, 환기장치(11)의 흡입구(15)로부터, 송풍기(14)에 의해 흡인되어 항알레르겐 필터(13)로 보내어져, 오염물질이 필터에 여과된다. 이 때, 항알레르겐 필터(13)는 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화 한다. 정화된 공기는, 분출구(16)로부터 배출된다. 항알레르겐 필터(13)는, 폴리-4-비닐페놀과 흡습성 폴리머를 첨착한 면을 풍향 하류측에 배치하는 것이, 압력손실의 상승을 억제하여 뛰어난 집진효율을 얻기 때문에 바람직하다.
본 발명은, 진드기나 꽃가루 등의 알레르겐 물질을 흡착 포집하여, 포집한 알레르겐 물질의 알레르기 활성을 비활성화함으로써, 알레르겐 물질이 알레르기 활성을 유지한 채로 재비산하는 것을 장기간에 걸쳐 효과적으로 방지하는 신규인 항알레르겐 필터, 그 제조방법 및 그 용도를 제공할 수 있는 점에 있어서 산업상 이용가능성을 갖는다.

Claims (8)

  1. 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터에 담지시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항알레르겐 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 비수용성 고분자 항알레르겐제가 폴리-4-비닐페놀인 것을 특징으로 하는 항알레르겐 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 흡습성 재료가 흡습성 폴리머인 것을 특징으로 하는 항알레르겐 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 필터의 한쪽 면에 첨착시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항알레르겐 필터.
  5. 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료를 함수(含水) 유기용매에 용해 및/또는 분산시켜 조제한 처리액을 필터에 도포한 후, 건조하는 것을 특징으로 하는 항알레르겐 필터의 제조방법.
  6. 제 1 항에 기재된 항알레르겐 필터를 공기의 흡입구와 분출구의 사이에 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 페놀성 수산기를 갖는 비수용성 고분자 항알레르겐제와 흡습성 재료의 첨착면이 장치의 분출구 측에 면하도록 제 4 항에 기재된 항알레르겐 필터를 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 장치가 공기청정장치 또는 환기장치인 것을 특징으로 하는 장치.
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