KR100498807B1

KR100498807B1 - 휘발된 청색잉크 복원제 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100498807B1
Application number: KR10-2001-0076203A
Authority: KR
Inventors: 윤대현; 지찬호; 이귀복; 박종희; 하재목
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20030045477A

Abstract

본 발명은 청색 잉크의 필기 후 문서를 장기간 보관시 퇴색되어 잉크의 글자가 흐려지거나 보이지 않게 된 글자 부분에 도말하므로서 퇴색 또는 지워진 글자를 되살아나게 하여 글자를 복원하는 것은 물론, 복원 후에도 다시 퇴색되지 않게 글자 부분과 그 주변의 영역들을 코팅함으로써 영구히 문자를 보호할 수 있도록 하는 휘발된 청색 잉크 복원제 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, Mg(HCO₃)₂ 및/또는 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W)을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 용매를 혼합한 혼합물을 복원제로 사용함으로써 잉크의 올레산(Oleic acid)과 아마유산 등이 새로운 지방이나 아민을 생성하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 하며, 퇴색반응으로 형성된 화합물이 종이의 충진 물질에 비가역적으로 흡착되므로서 에테르 결합이 끊어지게 하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 할 뿐만 아니라 남자색 염기와 연자색 염기의 퇴색이 일어난 올레산과 아마유산의 존재 형태에 변화를 주어 반응의 화학 평형 방향으로 이동하게 하여 글자까지 보호하게 되며, 이 때 형성된 복합물은 종이 전료에 비가역적으로 흡착되어 에테르 결합을 비가역적으로 끊어지게 함으로써 이 역시 보호 작용을 하게 된다.

Description

휘발된 청색잉크 복원제 및 이의 제조방법{Restorating agents for deteriorated blue ink and its preparation method}

본 발명은 청색 잉크의 필기 후 문서를 장기간 보관시 퇴색되어 잉크의 글자가 흐려지거나 보이지 않게 된 글자 부분에 도말하므로서 퇴색 또는 지워진 글자를 되살아나게 하여 글자를 복원하는 것은 물론, 복원 후에도 다시 퇴색되지 않게 글자 부분과 그 주변의 영역들을 코팅함으로써 영구히 문자를 보호할 수 있도록 하는 휘발된 청색 잉크 복원제 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 Mg(HCO₃)₂ 및/또는 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W)을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 용매를 혼합한 혼합물로 특징지워지는 휘발된 청색 잉크 복원제 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

이미 잘 알려진 바와 같이 세계 각지의 기록보관소, 문서관, 도서관 및 박물관 등에서 보존하는 대량의 진귀한 문서 및 친필원고, 문헌, 유일본, 휘귀 도서, 서화 등에는 사회 모습에 대한 초기 기록이 있으며, 중요한 문화 유산 및 고증 자료로서 보존되어야 한다.

그러나, 시간이 흐름에 따라 이러한 중요 문건의 각종 글자에 심각한 변색 현상이 발생하여 거의 안보이게 된 것도 있고 번져버린 것도 있으며, 심지어는 원형을 읽을 수 없게 된 것도 있다.

특히, 볼펜-복사지 글씨는 번짐이 많이 발생하는 것 이외에도 퇴색하는 현상이 빈번하여 글자가 옅어지거나 읽기 곤란해지거나 아예 안보이기도 하여 이용하기에 매우 곤란하다.

이와 같은 볼펜-복사지의 퇴색 매카니즘은 하기의 반응식 (1) 및 (2)와 같이 보존 과정 중 남자색 및 연자색 염기와 올레산(Oleic caid), 아마유(Caster oil) 등으로 구성된 잉크가 종이 섬유로 침투하여 염료의 본래 구조가 깨지고 색이 퇴색하거나, 화학식 (1) 및 (2)와 같이 섬유소와 에테르를 강하게 형성하여 염료의 본래 구조가 깨지면서 퇴색이 일어나게 된다.

(R은 올레산, 아마유산 등의 알킬기임)

이러한 퇴색 매카니즘에 의하여 퇴색된 문건들을 어떻게든 원래의 모습으로 복원하여 영구적으로 보존하는 것이 이미 세계적으로 큰 과제가 되었다.

그러나, 종래에는 이러한 퇴색 잉크의 복원 기술이 국내는 물론 세게어디에서도 발표된 바 없고, 논문화 또는 특허화 된 기술이 전혀 없는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 청색 잉크의 필기 후 문서를 장기간 보관시 퇴색되어 잉크의 글자가 흐려지거나 보이지 않게 된 글자 부분에 도말하므로서 퇴색 또는 지워진 글자를 되살아나게 하여 글자를 복원하는 것은 물론, 복원 후에도 다시 퇴색되지 않게 글자 부분과 그 주변의 영역들을 코팅함으로써 영구히 문자를 보호할 수 있도록 하는 휘발된 청색 잉크 복원제를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 청색 잉크의 필기 후 문서를 장기간 보관시 퇴색되어 잉크의 글자가 흐려지거나 보이지 않게 된 글자 부분에 도말하므로서 퇴색 또는 지워진 글자를 되살아나게 하여 글자를 복원하는 것은 물론, 복원 후에도 다시 퇴색되지 않게 글자 부분과 그 주변의 영역들을 코팅함으로써 영구히 문자를 보호할 수 있도록 하는 휘발된 청색 잉크 복원제를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

나아가, 전술한 목적들 뿐만 아니라 용이하게 표출되는 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 Mg(HCO₃)₂ 및/또는 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W)을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 용매를 혼합한 혼합물로 특징지워지는 휘발된 청색 잉크 복원제를 사용함으로써 잉크의 올레산(Oleic acid)과 아마유산 등이 새로운 지방이나 아민을 생성하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 하며, 퇴색반응으로 형성된 화합물이 종이의 충진 물질에 비가역적으로 흡착되므로서 에테르 결합이 끊어지게 하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 할 뿐만 아니라 남자색 염기와 연자색 염기의 퇴색이 일어난 올레산과 아마유산의 존재 형태에 변화를 주어 반응의 화학 평형 방향으로 이동하게 하여 글자까지 보호하게 되며, 이 때 형성된 복합물은 종이 전료에 비가역적으로 흡착되어 에테르 결합을 비가역적으로 끊어지게 함으로써 이 역시 보호 작용을 하게 된다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 청색 잉크 복원제는 Mg(HCO₃)₂ 을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 알코올계의 용매를 혼합한 혼합물로 특징지워진다. 이때, 전술한 Mg(HCO₃)₂은 물 100중량부에 대하여 15중량부로 용해시키고, 상기 용매는 80 중량부로 배합시킨다. 그리고, 상기 수용액에 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W) 1종 이상을 3 중량부정도 더 첨가하여 구성되기도 한다.

또한, 본 발명에 따른 청색 잉크 복원제는 하기 반응식 (3)과 같이 이산화탄소, 수소와 탄산마그네슘을 반응시켜 얻은 Mg(HCO₃)₂ 및/또는 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W)을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 용매를 혼합한 혼합물을 각각 별도로 사용하거나 혼합하여 사용하는 간단한 방법으로 제조된다.

CO₂ + H₂ + MgCO₃ → Mg(HCO₃)₂

전술한, 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염에 있어서 금속은 Mg, Ca, Sr, Ba 또는 W로 한정되는 것이 아니고. 테레프탈산, 팔미트산 또는 스테아린산과 염을 형성할 수 있는 금속이면 모두 가능하다.

그리고, 물과 혼합 가능한 용매로는 메탄올, 에탄올, 아세톤 등과 같이 저급 지방족 화합물 계통의 알코올계가 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 물 100 중량부에 대하여 25중량부의 Mg(HCO₃)₂ 및/또는 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W) 3중량부를 상기 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 알코올류의 용매를 혼합하여 이루어지는 혼합물을 1종 이상 혼합하여 사용할 경우, 각각은 복원제로서의 역할을 행하기 때문에 혼합 비율은 크게 중요한 것이 아니지만 중량비로 1 : 1의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 효과적이다.

전술한 Mg(HCO₃)₂는 이산화탄소, 수소와 탄산마그네슘을 동일 몰비로 반응기에 투입하고 감압하에서 강하게 교반하는 간단한 방법으로 제조되며, 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염은 적어도 1종 이상을 혼합하여 사용하며, 사용시 혼합 비율은 특히 제한되는 것은 아니고, 이들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 용이하게 제조될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 복원제는 잉크의 올레산(Oleic acid)과 아마유산 등이 새로운 지방이나 아민을 생성하여 상기의 반응식 (1) 및 (2)의 화학 평형을 왼쪽으로 이동시키므로서 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 하며, 화학식(1) 및 (2)와 같이 퇴색반응으로 형성된 화합물을 종이의 충진 물질에 비가역적으로 흡착시키므로서 즉, CaO, CaCO₃, 고령토, 활석분, 팽윤토에서 에테르 결합이 끊어지게 하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 할 뿐만 아니라 남자색 염기와 연자색 염기의 퇴색이 일어난 올레산과 아마유산의 존재 형태에 변화를 주어 반응의 화학 평형 방향으로 이동하게 하여 글자까지 보호하게 된다. 이때, 형성된 복합물은 종이 전료에 비가역적으로 흡착되어 에테르 결합을 비가역적으로 끊어지게 함으로써 이 역시 보호 작용을 하게 된다.

본 발명의 복원제를 이용한 복원 방법은 복사가 여러 층으로 되어 있거나 책에 희미하게 쓰여진 볼펜 필적은 표면을 위로, 이면은 아래로 향하게 고정판 위에 고정한 다음, 염기성을 띄는 중성지 위에 복원제를 칠하면 글자가 곧 나타나게 되며, 변색이 심각한 볼펜-복사지 필적은 이면의 안쪽에 흩어져 있으므로 표면과 이면 모두에 복원제를 칠하면 글자가 복원된다.

다음의 실시예는 본 발명의 복원제로 복원 처리시 종이의 내구성에 대한 복원제의 각종 영향을 시험한 것이지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

Mg(HCO₃)₂(이하, 복원제 (1)이라 칭함)와 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 용매로서 아세톤을 혼합한 혼합물(이하, 복원제 (2)라 칭함)을 사용하여 퇴색된 글자를 복원시킨 후에 종이의 산도와 가속노화 후의 종이의 α-섬유소, 백도 및 물리적 성질, 구리값의 변화를 시험하였다.

(1) 산도(pH)

화선지, 80g 교판지, 수초지, 50g 타자지. 30g 서사지에 복원제를 적용한 전후의 pH를 측정하였다.

복원제 (1) 처리 전, 후의 종이 pH

	화 선 지	80g 교판지	수 초 지
처 리 전	9.06	4.56	8.24
처 리 후	9.03	8.69	8.38

복원제 (2) 처리 전, 후의 종이 pH

	50g 타자지	30g 서사지	80g 교판지
처 리 전	6.73	7.50	4.56
처 리 후	7.84	8.08	6.65

(2) 건열 노화

100℃에서 72시간 동안 열노화 후 표 3, 4, 5 및 6 에서와 같이 종이의 α-섬유소, 백색도, 인장강도 및 구리값의 변화를 측정하였다.

α-섬유소 함량

	화 선 지	복원제 (1) 처리 화선지	80g 교판지	50g 타자지	복원제 (2) 처리 50g 타자지
노화 전(%)	82.50	79.45	78.61	72.63	72.01
노화 후(%)	79.76	76.37	50.99	63.23	65.35
유지율(%)	96.7	96.1	64.86	87.06	90.75

건열 노화 전, 후의 구리값

	화 선 지	복원제 (1) 처리화선지	80g교판지	복원제 (1)처리 80g교판지	50g 타자지	복원제 (2)처리 50g타자지
구 리 값	1.429	1.203	3.498	1.632	1.710	1.600

건열 노화 전, 후의 백색도

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
노화 전(g)	80.9	89.9	80.8	80.8	80.7	80.7	68.3	66.2	41.9	41.2	72.0	70.8
노화 후(g)	55.0	63.5	72.8	69.7	63.7	70.0	59.7	59.8	36.4	38.7	63.4	67.5
유지율(%)	61.8	78.5	90.1	86.2	78.7	86.5	87.4	90.3	86.9	93.9	88.1	95.3

1 : 80g 교판지 표면

2 : 80g 교판지 내면

3 : 복원제 (1) 처리 80g 교판지 표면

4 : 복원제 (1) 처리 80g 교판지 내면

5 : 복원제 (2) 처리 80g 교판지 표면

6 : 복원제 (2) 처리 80g 교판지 내면

7 : 50g 타자지

8 : 복원제 (2) 처리 50g 타자지

9 : 당지

10 : 복원제 (1) 처리 당지

11 : 화선지

12 : 복원제 (1) 처리 화선지

건열 노화 전, 후의 인장강도

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
노화 전(g)	2240.7	1244.4	2243.3	1244.7	4461.0	4379.3	4405.0	4225.0	4176.7
노화 후(g)	2153.1	1040.8	2195.3	1240.6	4125.0	4295.4	4179.2	3951.7	4014.2
유지율(%)	96.1	83.6	97.9	99.6	92.5	98.1	94.9	93.5	96.1

1 : 화선지 CD

2 : 화선지 MD

3 : 복원제 (1) 처리한 화선지 CD

4 : 복원제 (1) 처리한 화선지 MD

5 : 80g 교판지 CD

6 : 복원제 (1) 처리한 80g 교판지 MD

7 : 복원제 (1) 처리한 80g 교판지 CD

8 : 50g 타자지 CD

9 : 복원제 (2) 처리한 50g 타자지 CD

(3) 습열 노화

종이의 수분 요구량이 정상 상태의 함유량이나 이에 근접한 상태에서 가속 노화원칙으로 첫째, 상대습도 55 ∼ 65%인 대기 중에서 종이는 6 ∼ 8%의 수분 함량을 유지한다. 둘 째, 정밀한 항온, 항습 설비로 85℃, 상대습도 62%의 조건으로 가속노화 실험을 하였다. 복원제 (1) 또는 (2)가 처리된 화선지, 당지, 50g 타자지, 80g 교판지에 대해 실험하였고, 표 7 및 8 에서와 노화 전,후의 백색도, 인장강도 변화를 시험하였다.

습열 노화 전, 후의 백색도

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
노화 전(%)	68.7	68.4	41.9	41.2	68.3	66.2	80.9	80.9	80.7	80.7	80.9	80.9
노화 후(%)	52.2	58.6	36.4	35.5	54.5	54.5	55.3	65.2	56.8	56.8	54.9	68.0
유지율(%)	76.0	85.6	86.9	86;.2	79.8	81.7	68.4	80.6	70.4	84.1	67.7	84.1

1 : 화선지

2 : 복원제 (1) 처리한 화선지

3 : 당지

4 : 50g 타자지

5 : 복원제 (2) 처리한 50g 타자지

6 : 복원제 (1) 처리한 타자지

7 : 80g 교판지 표면

8 : 80g 교판지 내면

9 : 복원제 (1) 처리한 80g 교판지 표면

10 : 복원제 (1) 처리한 80g 교판지 내면

11 : 복원제 (2) 처리한 80g 교판지 표면

12 : 복원제 (2) 처리한 80g 교판지 내면

습열 노화 전, 후의 인장강도

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
노화 전(g)	4461	4379	4405	4225	4176	2241	1244	2243	1245
노화 후(g)	3882	4516	4222	4015	4051	2055	1090	2231	1099
유지율(%)	87.0	103.1	95.8	95.0	97.0	91.7	88.3	99.4	88.1

1 : 80g 교판지 CD

2 : 복원제 (1) 처리한 80g 교판지 CD

3 : 복원제 (2) 처리한 80g 교판지 CD

4 : 50g 타자지 CD

5 : 복원제 (2) 처리한 50g 타자지 CD

6 : 화선지 CD

7 : 화선지 MD

8 : 복원제 (1) 처리한 화선지 CD

9 : 복원제 (1) 처리한 화선지 MD

전술한 바와 같이 본 발명에서는 볼펜-복사지에 대하여 복원제 처리 유무를 비교하였을 경우에 85℃, 상대습도 62%의 조건에서 120시간 가속노화시킨 후에 복원제 처리한 것은 변색되지 않았고, 처리를 하지 않은 것은 변색이 확실히 나타났다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 Mg(HCO₃)₂ 및/또는 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염(금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W)을 물에 포화로 용해시킨 수용액에 물과 혼합 가능한 용매를 혼합한 혼합물로 특징지워지는 휘발된 청색 잉크 복원제를 사용함으로써 잉크의 올레산(Oleic acid)과 아마유산 등이 새로운 지방이나 아민을 생성하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 하며, 퇴색반응으로 형성된 화합물이 종이의 충진 물질에 비가역적으로 흡착되므로서 에테르 결합이 끊어지게 하여 남자색 염기와 연자색 염기의 대칭 체제가 복원되어 남색이 나타나게 할 뿐만 아니라 남자색 염기와 연자색 염기의 퇴색이 일어난 올레산과 아마유산의 존재 형태에 변화를 주어 반응의 화학 평형 방향으로 이동하게 하여 글자까지 보호하게 되며, 이 때 형성된 복합물은 종이 전료에 비가역적으로 흡착되어 에테르 결합을 비가역적으로 끊어지게 함으로써 이 역시 보호 작용을 하게 된다.

Claims

Mg(HCO₃)₂및 테레프탈산(Terephthalic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid)의 금속염 1종 이상을 물에 포화로 용해시킨 후 알코올계의 용매에 분산시켜 제조되는 휘발된 청색 잉크 복원제.
삭제
제1항에 있어서, 상기 금속염의 금속은 Mg, Ca, Sr, Ba, W 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휘발된 청색 잉크 복원제.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 용매는 메탄올, 에탄올, 아세톤 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휘발된 청색 잉크 복원제.