KR101271447B1 - 중금속 무함유 습도지시제 및 이를 이용한 습도지시키트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중금속 무함유 습도지시제 및 이를 이용한 습도지시키트에 관한 것이다.
본 발명의 중금속 무함유 습도지시제는 습도설정치보다 습도가 낮으면 황색계통의 색상으로 변색되고, 높으면 녹색 계통의 색상으로 변색되는 주지시액에 보조지시액을 첨가하여 조성되는 습도지시용액을 포함한다.
본 발명에 의해, 습기에 민감한 제품을 보호하고, 포장상태의 안정성을 용이하게 확인할 수 있는 중금속 무함유 습도지시제 및 이를 이용한 습도지시키트가 제공된다.

Description

중금속 무함유 습도지시제 및 이를 이용한 습도지시키트{NON-HEAVY METAL HUMIDITY INDICATING COMPOSITION AND KIT USING THE SAME}

본 발명은 중금속 무함유 습도지시제 및 이를 이용한 습도지시키트에 관한 것으로서, 특히 습기에 민감한 제품을 보호하고, 포장상태의 안정성을 용이하게 확인할 수 있는 중금속 무함유 습도지시제 및 이를 이용한 습도지시키트에 관한 것이다.

일반적으로 습도지시키트는 명함정도 크기의 압지의 일부분에 습도지시용액을 인쇄(printing) 또는 첨착(impregnation) 하므로써 상대습도의 변화에 따라 변색정도를 쉽게 확인할 수 있는 특성이 있다.

이에, 반도체 또는 인쇄회로기판 등과 같이 습기로 인해 제품에 손상이 발생할 우려가 있는 제품의 포장 시 포장 내부에 상기와 같은 습도지시키트를 함께 투입하여 피포장된 제품의 손상여부 및 포장상태를 판단하게 된다.

현재 사용되고 있는 습도지시제의 지시용액은 1984년에 제정된 미국방성 규격인 MIL-I-8835A에 따라 염화코발트(cobalt(II) chloride) 수용액을 사용하는데, 이 지시용액은 건조시에는 청색(blue)을 나타내다가 대기 중의 습도에 따라 수분을 흡수하게 되면 분홍색(pink)으로 변함으로써 해당되는 상대습도를 지시하게 된다.

그러나 1998년에 유럽연합(EU)에서는 유럽연합관보(European Council Directive) 67/548/EEC의 25번째 기술규정인 유럽연합문서(European Commission Directive) 98/98/EC을 통해, Annex IV에 염화코발트를 Carcinogenic Category II (잠재적 발암유발물질: 인체에 대한 데이터는 없지만 동물의 흡입 후 발암기록이 있는 물질을 의미하며, 제품 내 염화코발트의 함량이 0.01% 이상일 경우 이를 'R49'로 표기해야 한다.)로 분류하여 2000년 7월경에 발효되었다.

또한, 같은 관보인 유럽연합문서 2004/73/EC의 29번째 기술규정에서 염화코발트의 함량에 따른 취급규정을 세분화한 내용으로 개정하여, 2005년 10월경에 발효됨으로써 사실상 코발트화합물의 사용에 있어서 막강한 규제의 근거를 가지게 되어, 염화코발트를 사용한 제품에 대한 판매가 규제되고 있다.

본 발명의 목적은 중금속을 함유하지 않은 친환경적인 습도지시제를 제공하는데 있다.

또한, 습기에 민감한 제품을 방습, 밀봉 포장을 하는 경우에 포장상태의 안전성을 용이하게 판단할 수 있는 습도지시키트를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중금속 무함유 습도지시제는 습도설정치보다 습도가 낮으면 황색계통의 색상으로 변색되고, 높으면 녹색 계통의 색상으로 변색되는 주지시액에 보조지시액을 첨가하여 조성되는 습도지시용액을 포함한다.

상기 주지시액은 pH변화에 따라 변색되며, 상기 보조지시액은 상대습도에 따라 상기 주지시액의 색이 변하도록 pH를 조절하는 특성이 있다.

상기 주지시액은 티몰블루, 브로모크레졸그린, 브로모티몰블루, 뉴트럴레드, 메틸블루, 아닐린블루 중에 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용한다.

상기 보조지시액은 아세트산, 염산, 황산, 가성소다 중에 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용하며, 상기 보조지시액은 상기 주지시액의 부피대비 1~10 부피%를 첨가된다.

상기 습도지시용액에는 무기 또는 고분자화합물 중 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물의 첨가액이 더 첨가되며, 상기 첨가액은 습도지시용액 중량대비 상기 첨가액의 0.1~20 중량%를 첨가되는 것이 좋다.

본 발명의 습도지시키트는 상기와 같은 습도지시제를 갖는 것이 특징이다.

상기 습도지시키트는 압지에 상기 첨가액의 함량을 달리하여 상대습도의 크기에 따라 변색을 확인할 수 있도록 다수의 습도지시제를 배열하여 구성된다.

본 발명에 의해, 환경규제 대상물질인 염화코발트를 사용하지 않은 습도지시제를 제공할 수 있어, 환경친화적인 특성상 기존 반도체 및 인쇄회로 기판 등 정밀부품 및 전자제품의 보관, 포장 등에 사용하는 산업적 용도뿐만 아니라, 식품, 의약품 및 병원이나 아기방과 같이 적정습도를 유지해야 하는 장소의 관리용 및 군수품 등 습기를 제거해야 범위내에서는 모두 활용이 가능하다.

아울러, 환경에 친화적인 차세대 제품으로서 품질 우위의 경쟁력을 갖게 됨으로써, 외국제품이 점유하고 있는 국내시장의 대체는 물론 아직까지 중금속 함유되지 않은 습도지시키트가 개발되지 않은 해외시장을 잠식, 선점하는데 기술우위를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 중금속 무함유 습도지시키트의 사시도면이다.
도 2는 기존 염화코발트를 사용한 습도지시키트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 중금속 무함유 습도지시키트를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 중금속 무함유 습도지시제는 주지시액에 보조지시액을 첨가하여 조성된 습도지시용액을 포함한다.

주지시액은 pH의 변화에 따라 색이 변하는 액을 의미하는 것으로, 티몰블루, 브로모크레졸그린, 브로모티몰블루, 뉴트럴레드, 메틸블루, 아닐린블루 중 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용한다.

상기 주지시액의 변색범위는 pH 6.0~7.6이며, 산성에서 황색(yellow)계통을 염기성에서 녹색(green)계통을 지시한다.

보조지시액은 상대습도에 따라 색이 변하도록 pH를 조절해주는 것으로, 산 또는 염기성 시약을 사용하며, 바람직하게는 아세트산, 염산, 황산, 가성소다 중 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용한다.

보조지시액의 첨가량은 상기 주지시액의 부피대비 1~10 부피%를 첨가하며, 보조지시액이 1 부피% 미만이면 습도 지시에 있어서 민감한 반응을 하여 상대습도에 따른 주지액의 색변화를 조절해주지 못하며, 10 부피%를 초과하면 습도지시에 둔하여 적합하지 않으면서 10 부피% 일때와 특별한 색변화 차이가 없어 경제적으로 적합하지 않다.

본 발명의 습도지시키트는 상기와 같이 조성된 습도지시제를 이용한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 본 발명의 중금속이 없는 습도지시용액에 습도별로 색변화를 나타내주는 첨가액의 함량을 달리해서 첨가하여 상대습도의 크기에 따라 변색을 확인할 수 있도록 마련되는 다수개의 습도지시제(3)를 습도별로 압지(blotting paper, 1)의 일면에 배열되어 있는 지시스폿에 첨착(impregnation)하여 제조한다.

상기 첨가액은 대기 중의 습도에 따라 습도지시용액의 pH를 변화시킬 수 있도록 하는 조해성 물질로써 자발적인 흡습성을 지닌 물질이다.

이런 특성은 상온에서 포화수용액의 증기압이 대기 중의 수증기압보다 낮기 때문에 발생하며, 조해성 물질의 포화 수증기압과 습도의 함수로서 그 흡습성의 크기를 구분한다.

본 발명에서는 상기와 같은 조해성을 나타내는 첨가액으로 흡습성이 있는 무기 및 고분자 유기화합물 중 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용한다.

상기 첨가액은 습도지시용액의 중량대비 0.1~ 20 중량% 범위 내에서 첨가량을 달리하여 첨가한다.

본 발명의 습도지시키트의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하면,

첫째, 티몰블루, 브로모크레졸그린, 브로모티몰블루, 뉴트럴레드, 메틸블루, 아닐린블루 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물로 이루어진 주지시제를 용매에 녹여서 주지시액을 만든다.

이때, 사용된 용매로는 알코올, 버퍼용액, 물 중 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용하며, 상기 주지시액에는 0.05~3 중량%의 주지시제가 함유됨이 바람직하며, 0.05 중량% 미만이면 용액의 농도가 너무 연하여 좋지 않다.

둘째, 상기 주지시액에 아세트산, 염산, 황산, 가성소다 중 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물로 구성된 보조지시액을 첨가하여 pH 변화에 따라 주지시액의 색이 변화되도록 한 본 발명의 중금속 무함유 습도지시용액을 만든다.

이때, 보조지시액은 상기 주지시액의 부피대비 1~10 부피%을 첨가한다.

셋째, 상기 본 발명의 습도지시용액에는 무기 또는 고분자 유기화합물 중 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물로 구성된 첨가액을 습도별로 서로 다른 함량을 첨가하여, 상대습도별로 변색이 되는 것을 확인할 수 있는 다수개의 습도지시제들을 제조한다.

이때, 상기 첨가액의 함량은 상기 습도지시용액의 중량대비 0.1~20 중량% 범위안에서 사용한다.

마지막으로 상기와 같이 제조된 다수개의 습도지시제를 압지에 배열된 지시스폿에 습도별로 첨착시켜 습도정도를 판별하는 습도지시키트를 제조한다.

즉, 본 발명의 상기 습도지시키트는 중금속 및 중금속화합물을 전혀 사용하지 않은 것이며, 특히 상대습도에 따라 지시스폿(indicating spot)의 색이 변하여 습도상태를 확인할 수 있다.

본 발명에 의한 습도지시제의 적용방법의 한 예를 보면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 기존의 습도지시키트는 압지(1)에 흑색잉크로 지시스폿(spot)과 지시내용을 인쇄한 다음, 지시스폿에 염화코발트 수용액(2)을 첨착(impregnation)하여 제작한 것이다.

이러한 기존의 습도지시제는 염화코발트의 특성에 의해 상대습도에 따라 지시스폿(indicating spot)에 표시되어 있는 습도설정치보다 낮은 습도(건조)일 때는 청색(blue)을, 높은 습도일 때는 분홍색(pink)을 나타내었다.

이에 반면, 본 발명의 습도지시키트는 도 3에 도시된 바와 같이 도 1과 같은 구조의 압지(blotting paper(1))에 인쇄된 지시스폿(spot)에 표시되어 있는 습도설정치에 맞추어 습도지시용액에 서로 다른 함량의 첨가액을 각각 첨가한 다수개의 습도지시제(3)들을 습도별로 첨착하여 제조하였다.

상기 염화코발트 수용액(2) 대신 대체된 본 발명의 중금속 무함유 습도지시제는 코발트를 포함한 중금속을 전혀 사용하지 않은 것이며, 이를 첨착시켜 제조된 습도지시제는 상대습도에 따라 지시스폿(indicating spot)에 표시되어 있는 습도설정치보다 낮은 습도(건조)일 때는 황색(yellow)을, 높은 습도일 때는 녹색(green)을 나타냄으로써 기존의 염화코발트를 사용한 제품과는 확연하게 구별됨을 확인하였다.

상기의 본 발명은 바람직한 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 압지
2 : 염화코발트 습도지시제
3 : 본 발명의 중금속 무함유 습도지시제

Claims (11)

1. pH 변화에 따라 변색되는 브로모크레졸그린, 브로모티몰블루, 메틸블루 중 선택된 어느 하나로 이루어진 주지시제와, 상기 주지시제를 알코올, 버퍼용액, 물 중 선택된 어느 하나로 이루어진 용매에 녹여 만든 주지시액과, 상기 주지시액에 상대습도에 따라 상기 주지시액의 색이 변하도록 pH를 조절하는 아세트산, 염산, 황산, 가성소다 중 선택된 어느 하나의 보조지시액을 첨가한 습도지시용액과;
   상기 습도지시용액에 무기 또는 고분자 유기화합물을 첨가한 첨가액;을 포함하되,
   상기 주지시액은 0.05~3중량%의 주지시제가 함유되고, 상기 보조지시액은 상기 주지시액의 부피대비 1~10부피%를 첨가하고, 상기 첨가액은 상기 습도지시용액의 중량대비 1~20중량%를 첨가하여 습도설정치보다 습도가 낮으면 황색 계통의 색상으로 변색되고, 습도설정치보다 습도가 높으면 녹색 계통의 색상으로 변색되는 것을 특징으로 하는 습도지시제.
   
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8. 제1항의 습도지시제를 습도지시용액에 습도별로 서로 다른 함량의 첨가액을 첨가하여 상대습도별로 변색되는 것을 확인할 수 있도록 다수개 제조하여 압지에 배열된 지시스폿에 습도별로 첨착시켜 습도정도를 판별하는 것을 특징으로 하는 습도지시키트.
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