KR20010006370A - 화학 지시약 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 지시약, 특히 과산화수소 플라즈마 멸균시 지시약으로서 사용하기 위한 조성물을 제공한다. 당해 조성물은 과산화수소 증기 또는 과산화수소로부터 유도된 플라즈마와 접촉시키는 경우 이의 색을 변화시킬 수 있는 염료와 특정 유기 아민 화합물을 둘 다 포함한다. 당해 조성물이 부착된 시트 또한 본 발명에 의하여 제공된다.

Description

화학 지시약 및 이의 용도{Chemical indicator and its use}
오래 전부터, 다양한 종류의 멸균 수단이 일회용 또는 재활용 의료 기구 및 식품 용기와 같은 모든 종의 제품에 적용되어 왔으며, 이러한 멸균 처리가 이루어졌는지 또는 그렇지 않은지를 편리하게 구별하기 위한 지시약이 제안되어 왔다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제59-36172/1984호에는 에틸렌 옥사이드를 사용한 기체 멸균 처리용 지시약이 공개되어 있고, 일본 공개특허공보 제61-287972/1986호, 제(평)5-43827/1993호 및 제(평)5-65441/1993호 각각에는 전자 빔 멸균용 지시약 잉크가 공개되어 있다. 공개공보의 후자 그룹 각각에는 pH 지시약이 전자 빔으로 조사시키는 경우 염화수소를 발생시킬 수 있는 것과 같은 고분자 화합물과 함께 사용되는 지시약이 언급되어 있다.
다른 한편으로, 다양한 물질로부터 제조된 의료 기구에 부작용을 미치지 않는 멸균 처리를 수행하는 수단으로서, 최근에 과산화수소 플라즈마 멸균법 및 이를 위한 장치가 제안되어 실행되고 있다[참조: 일본 특허공보 제(평)2-62261/1990호 및 제(평)7-22693/1995호]. 이러한 멸균법은 약식으로 제품을 기밀 챔버 속에서 감압하에 과산화수소 증기와 멸균되도록 접촉시킨 후에 과산화수소 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 높은 멸균 효율이 달성된다는 점 뿐만 아니라, 과산화수소가 완전히 무해한 물 및 산소로 전환된다는 점에서, 매우 유용한 것이 될 수 있다.
상기 언급한 일본 특허공보 제(평)7-22693/1995호에는 플라즈마 멸균 장치에 사용되는 과산화수소 용액을 함유시키기 위한 셀이 갖춰진 액체 분배 카세트가 공개되어 있다. 당해 분배 카세트는 액체 함유 셀로부터의 과산화수소 용액의 누출을 탐지하는 색조를 갖는 지시약 스트립(strip)이 갖춰질 수 있다. 그러나, 당해 공개 문헌은 어떻게 지시약 스트립을 구성하는지 구체적으로 공개되어 있지 않다.
발명이 해결하고자 하는 과제
과산화수소 플라즈마 멸균법을 실행시키는데는, 멸균되는 제품에 멸균 처리가 적용되었는지 또는 그렇지 않은지를 쉽게 구별할 수 있게 하는, 에틸렌 옥사이드 또는 전자 빔 멸균 처리를 사용한 상기 언급한 기체 멸균 처리에 사용되는 것과 같은 지시약이 이용될 수 있는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 과산화수소 플라즈마 멸균 처리가 멸균되는 제품에 적용되었는지 또는 그렇지 않은지를 구별할 수 있게 하는 화학 지시약 조성물(특히, 지시약 잉크)을 제공하는 것이다.
과제를 해결하려는 수단
예를 들면, 상기 언급한 일본 공개특허공보 제(평)5-65441/1993호에는, 비스페놀 및 전자 빔으로 조사시키면 산 또는 유리 라디칼을 발생시키는 트리페닐설포늄 헥사플루오로포스페이트와 같은 물질을, pH 지시약 및 전자 빔으로 조사시키면 염화수소를 발생시키는 것과 같은 고분자 화합물을 포함하는 지시약 잉크와 배합하는 경우, 잉크를 전자 빔으로 조사시킬때의 잉크의 색 변화성이 개선될 수 있다는 것이 제안되어 있다. 다른 한편으로, 본 발명의 발명자들은 특정 pH 지시약에 속한 염료를 과산화수소 및 과산화수소로부터 유도된 플라즈마를 포함하고, 염화수소를 발생시키지 않는 시스템과 접촉시키는 경우, 특정 유기 아민을 공존시킬때 둘 다 안정화되고 명확하게 될 수 있는 특정 색 변화가 발생된다는 것을 밝혀내었다.
따라서, 상기 언급한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 과산화수소 및 과산화수소로부터 유도된 플라즈마로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질 하나 이상과 접촉시키는 경우 이의 색을 변화시킬 수 있는 염료와 주위 조건하에서 증발하지 않는 유기 아민 화합물을 둘 다 포함하는 화학 지시약으로서 사용하기 위한 조성물을 제공한다.
본 발명은 추가로 시트의 지지체에 부착되는, 상기한 조성물(또는 지시약 잉크)을 함유하는 층과 당해 층 위에 제공되는 오버코트(overcoat) 층을 둘 다 갖는, 과산화수소 플라즈마 멸균 처리가 이루어졌는지 또는 그렇지 않은지를 구별하기 위해 사용되는 시트를 제공한다.
상기 언급한 특성을 갖는 본 발명은 이러한 과산화수소 플라즈마 멸균 처리후 특정 시간이 경과한 후에도 의료 기구, 식품 용기 등에 이러한 처리가 수행되었는지 또는 그렇지 않은지를 확실히 구별할 수 있게 한다.
발명의 양태
염료에 대해서는, 과산화수소 및 과산화수소로부터 유도된 플라즈마로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질 하나 이상과 접촉시키는 경우 이의 색을 변화시킬 수 있는, 화학 지시약으로서 사용하기 위한 본 발명의 조성물에는, 이러한 접촉 전후의 이의 색상 변화로 인하여, 이러한 접촉이 이루어졌는지 또는 그렇지 않은지를 확실히 구별할 수 있도록 하는 한은 어떠한 종류의 염료도 사용할 수 있다. 이러한 염료의 전형적인 예는, 제한하려는 것은 아니지만, pH 5.5 내지 9.0 범위의 변화 간격을 갖는 pH 지시약이다. 이러한 pH 지시약의 구체적인 예는 1,2-디하이드록시안트라퀴논(pH 5.5 내지 6.8), 디브로모티몰 설폰프탈레인[브로모티몰 블루(Bromothymol Blue): pH 6.0 내지 7.5], 5,8-퀴놀린퀴논-8-하이드록시-5-퀴놀릴-5-이미드(pH 6.0 내지 8.0), 3-아미노-6-디메틸아미노-2-메틸페나진 하이드로클로라이드(pH 6.8 내지 8.0), 페놀설폰프탈레인[페놀 레드(Phenol Red): pH 6.8 내지 8.4], o-크레졸설폰 프탈레인[크레졸 레드(Cresol Red): pH 7.2 내지 8.8], m-크레졸설폰 프탈레인(pH 7.4 내지 9.0) 등 및 이들의 유도체를 포함한다. 실제 사용시, 이들 지시약중 둘 이상을 서로 배합할 수 있다.
본 발명은 상기 염료가 주위 조건하에서(구체적으로는, 멸균 처리가 수행되는 실온에서) 증발하지 않는 유기 화합물과 함께 사용되는 것을 특징으로 한다. 이러한 유기 아민 화합물중의 어떠한 종류도 멸균 처리, 특히 과산화수소를 사용하는 저온 멸균 처리 동안 증발하지 않는 한[참조: 예를 들면, 일본 특허공보 제(평)2-62261/1990호, 당해 공보는 이와 같이 인용되어 본 발명의 일부를 구성함], 그리고 조성물의 pH를 알칼리 쪽에 조절할 수 있는 한 사용 가능하다. 이러한 유기 아민 화합물의 예는 모노 고급 지방족 아민(예: 라우릴아민, 모노 하이드록시 고급 지방족 아민 및 트리에탄올 아민)을 포함한다. 이들중에서, 트리에탄올 아민이 본 발명에서 사용되는 염료와의 혼화성 및 조성물에서의 비히클(vehicle)로서 포함될 수 있는 합성 수지와의 혼화성을 고려하여 바람직하게 사용된다.
본 발명의 조성물은 인쇄용 잉크의 제조에 통상적으로 사용되는 비히클(합성 수지, 용매 및 필요한 경우 가소제도 포함) 및 첨가제(예: 분산제, 안정화제 및 증점제)를 통상적으로 모두 함유할 수 있다. 수지에 대해서는, 수지를 상기 언급한 과산화수소 플라즈마 멸균 처리에 적용시키는 경우 본 발명의 목적을 달성하는 면에서 수지가 부작용을 미치지 않는다면, 합성 중합체중 어떠한 종류로부터 유도되는 것이라도 사용 가능하다. 이러한 합성 수지의 구체적인 예는 페놀 수지, 알키드 수지, 우레아 수지, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지 및 합성 고무를 포함한다.
이러한 합성 수지는 본 발명의 조성물을 시트로 가공하는데 사용되는 지지체에 따라, 그리고 조성물을 어떻게 지지체에 도포할지를 (또는 인쇄법을) 고려하여 적합하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 지지체에 간접적으로 도포[또는 오프셋 인쇄(offset printing)]하는 경우, 상당히 높은 점도(약 200 내지 2000P)를 갖는 조성물을 제공할 수 있는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌을 사용할 수 있다. 이러한 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지로서, 예를 들면, 시판중인 ABS-800 익스텐더 베이스, 클리어(ABS-800 Extender Base, Clear)(Advance Process Supply, Chicago, U.S.A)가 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 ABS-800은 바람직하게는 또 다른 비히클로서의 용매로서 또는 첨가제로서 글리세롤 및 2-부톡시에탄올과 같은 모노알킬 글리세롤과 함께, 그리고 상기 환경하에서 자외선 광 흡수제와도 함께 사용된다.
상기 언급된 조성물은, 각각 조성물의 총량을 기준으로 하여, 염료 0.3 내지 10.0중량%, 유기 아민 화합물 5 내지 15중량%, 합성 수지 45 내지 70중량%, 용매(예: 모노알킬 글리세롤 에테르) 20 내지 33중량% 및 글리세롤 1 내지 3중량%를 포함할 수 있다. 지지체에 대해서는, 제한하려는 것은 아니지만, 폴리스티렌형 지지체가 위에서 언급한 ABS 수지를 사용하는 경우 바람직하게 사용된다.
본 발명의 위에서 설명한 조성물로부터, 이의 지지체에, 적어도 상기 조성물이 부착되어, 지시약 기능 층 및 당해 지시약 기능 층 위의 오버코트 층을 형성하는 시트를 편리하게 제조할 수 있다. 오버코트 층은 수득한 층이 과산화수소 증기 또는 과산화수소로부터 유도된 플라즈마에 투과성인 한, 그리고 형성된 층이 투명성 또는 반투명성이어서 염료의 색 변화가 이를 통하여 보일 수 있도록 하는 한, 어떠한 성분으로부터도 형성될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 오버코트 층은, 염료 및 유기 아민 화합물을 제외하는 대신 자외선 흡수제를 포함하고, 이러한 환경하에서, 조성물의 총량을 기준으로 하여 왁스(예: 폴리에틸렌 왁스) 0.3 내지 10중량%를 추가로 포함하는, 지시약 기능 층을 형성하는 성분을 함유하는 조성물로부터 형성된다.
자외선 광 흡수제에 대해서는, 당해 기술분야에 통상적으로 사용되는 한, 본 발명의 목적을 달성하는 면에서 부작용을 미치지 않는다면 어떠한 화학종도 사용할 수 있다. 예를 들면, 시판중인 벤조트리아졸 유도체가 바람직하게 사용된다. 상기 유도체의 전형적인 예는, 단독으로 사용하거나 이들중 둘 이상과 함께 사용할 수 있는, 일광 차단 특성을 갖는 티누빈(Tinuvin)TM형 화합물(제조원: Ciba-Geigy)을 포함한다.
이렇게 형성된 층을 포함하는 시트는 스트립형 형태를 취할 수 있거나, 멸균되는 포장 제품용 포장 백의 일부일 수 있다.
지시약 작용 층은 통상적으로 포장 백의 일부를 구성하는 브레씽 시트(breathing sheet)의 표면에 형성된다. 포장 백이 투명해서 이의 내부가 보이는 경우에는, 지시약 작용 층은 브레씽 시트의 내부 면에, 또는 적층 시트의 내부 면, 즉 포장 백의 내부에 형성될 수 있다.
본 발명의 상기 언급한 조성물은 인쇄용 잉크의 제조에 사용되는 방법과 같은 공지된 혼련 방법에 의해 균질화시킨 다음, 공지된 인쇄법, 예를 들면, 오프셋 인쇄법, 플렉소그래피 인쇄법(flexographic printing) 또는 그레비어 인쇄법(gravure printing)에 따라, 지시약 작용 층 및 후속적으로 오버코트 층을 형성하는 지지체에 부착시켜, 본 발명의 시트를 제조할 수 있다.
본 발명은 화학 지시약으로서 사용하기 위한 조성물, 특히 과산화수소 플라즈마 멸균 처리에 유용한 조성물 및 당해 조성물이 부착된 이러한 멸균 처리를 위한 시트에 관한 것이다.
다음에, 본 발명을 구체적인 실시예로 더욱 상세히 설명한다. 당해 실시예에서의 %는 달리 명시되지 않는 한 "중량%"를 의미한다.
실시예 1 지시약 작용 층 및 오버코트 층의 형성:
다음 성분을 갖는 조성물을 조성물이 균질해질때까지 롤 밀(roll mill)에 의해 혼합하고 혼련하여, 지시약용 조성물을 제조한다:
ABS-800 인스텐더 베이스
(Advance Process Supply) 60(%)
트리에탄올 아민 10
글리세롤 2
페놀 레드(산을 포함하지 않음) 0.5
2-부톡시에탄올 27.5
총 100.0
상기와는 별도로, 다음 성분을 갖는 조성물을 조성물이 균질해질때까지 롤 밀에 의하여 혼합하고 혼련하여, 오버코트용 조성물을 제조한다:
ABS-800 익스텐더 베이스
(위와 동일) 60(%)
디스팔(Dispal) 2
(일광 차단제, 제조원: Scher chmicals Inc.)
2-부톡시에탄올 38
총 100
이렇게 제조된 지시약용 조성물 및 오버코트용 조성물을 이러한 백색 및 불투명 폴리스티렌 시트에 순서대로 인쇄한다. 이렇게 형성된 적층 시트는 화학 지시약 스트립으로 적합한 크기로 절단할 수 있다.
발명의 효과
본 발명은 의료 기구와 같은 포장 제품이 멸균 처리되었는지 또는 그렇지 않은지를 확실히 구별하도록 하는 조성물을 제공한다.

Claims (7)

  1. 과산화수소 및 과산화수소로부터 유도된 플라즈마로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질 하나 이상과 접촉시키는 경우 이의 색을 변화시킬 수 있는 염료와 주위 조건하에서 증발하지 않는 유기 아민 화합물을 둘 다 포함하는 화학 지시약으로서 사용하기 위한 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 염료가 pH 5.5 내지 9.0 범위의 변화 간격을 갖는 pH 지시약이고, 유기 아민 화합물이 트리에탄올 아민인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학 지시약이 과산화수소 플라즈마 멸균 처리가 이루어졌는지 또는 그렇지 않은지를 구별하기 위하여 사용되는 조성물.
  4. 시트의 지지체 위에, 제1항의 화학 지시약으로서 사용하기 위한 조성물을 함유하는 지시약 작용 층과 상기 지시약 작용 층 위에 제공되는 오버코트(overcoat) 층을 둘 다 갖는, 과산화수소 플라즈마 멸균 처리가 이루어졌는지 또는 그렇지 않은지를 구별하기 위하여 사용되는 시트.
  5. 제4항에 있어서, 지시약 작용 층이 글리세롤 및 모노알킬 글리세롤 에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 용매 1종 이상 및 당해 용매와 혼화성인 합성 수지를 둘 다 추가로 함유하는 시트.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 오버코트 층이 글리세롤 및 모노알킬 글리세롤 에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 용매 1종 이상 및 당해 용매와 혼화성인 합성 수지를 함유하고, 이러한 환경하에서 자외선 광 흡수제 및 왁스를 또한 함유하는 시트.
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 합성 수지가 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지인 시트.
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