KR20110068759A - 잉크 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡수시트 - Google Patents

잉크 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡수시트 Download PDF

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KR20110068759A
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Abstract

본 발명은 잉크 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, pH지시약 0.001 내지 10 중량%, 흡착제 5 내지 35 중량%, 수용성 수지 10 내지 30 중량%, 상기 수용성 수지를 용해하는 용제 35 내지 80 중량%, 그리고 기타 첨가제 0 내지 15 중량%를 포함하는 잉크 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡수시트를 제공한다.
상기 잉크 조성물은 다양한 물건의 표면에 인쇄가 가능하다. 또한, 상기 잉크 조성물의 인쇄를 통하여 형성된 인쇄층은 인쇄건조 후에도 수성 시료와의 반응을 통한 색의 변화로 pH측정이 가능하며, 색번짐이 적으며, 시료에 의하여 변화된 잉크층의 탈색이나 변색 없다.

Description

잉크 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡수시트{INK COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND ABSORBENT SHEET COMPRISING THE SAME}
본 발명은 잉크 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 다양한 물건의 표면에 인쇄가 가능하고, 상기 잉크 조성물의 인쇄를 통하여 형성된 인쇄층은 인쇄건조 후에도 수성 시료와의 반응할 수 있어서 인쇄층의 색의 변화로 pH측정이 가능하며, 색번짐이 적고, 시료에 의하여 변화된 잉크층의 탈색이나 변색 없는 잉크 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 흡수시트에 관한 것으로, 흡수시트에 시료의 pH측정이 가능하도록 인쇄층을 형성하여 잉크층의 색번짐이 적어서 시료의 pH를 정확하게 파악할 수 있고, 잉크층의 인쇄성 및 변색지속성이 우수하여 변색 후 시간이 경화한 후에도 시료의 pH의 측정 결과를 확인할 수 있으며, 뇨를 시료로 하는 경우 배변 시기를 기다리거나 병원에 자주 가는 번거로움 없이 뇨의 pH를 모니터링 할 수 있는 흡수시트에 관한 것이다.
시료의 pH를 측정하기 위하여서는 일반적으로 시료를 실험실에서 산염기지시약으로 적정하는 방법, pH 미터(pH meter)를 이용하는 방법, 그리고 간이하게 리트머스 종이나 pH측정용 스틱으로 시험하는 방법 등의 방법이 사용된다.
이러한 방법들은 모두 시료의 양이 충분하거나 시험실 등 시설이 갖추어진 곳에서 측정할 수 있거나, 시료가 준비된 상태에서 바로 결과를 확인할 수 있는 경우에 적용할 수 있는 방법들이다.
비교적 간이한 방법인 리트머스 종이를 이용하는 방법이나 pH측정용 스틱을 이용하는 방법도 시료의 보존 상태나 측정 결과의 확인이 비교적 단시간 내에 이루어져야 한다.
특히 시료를 방치하는 경우 시료가 오염되거나 성분에 변화가 생겨서 pH측정이 불가능해 질 수 있고, 시료와 pH지시약이 반응한 후에 비교적 장시간 방치하는 경우에는 탈색, 변색 등이 발생하여 시료의 pH를 확인하기 어려운 경우가 발생한다. 특히 뇨를 시료로 하여 pH를 확인하려고 하는 경우, 그 측정 방법이 문제된다.
비뇨기계의 질환, 예를 들어 방광염이나 방광결석의 경우에는 의료 기관에서 직접 검사를 통하여 질병 여부를 알 수 있으나 매번 병원에서 뇨를 채취하여 검사가 이루어지는 것은 상당히 번거로운 일이다. 또한, 재발률이 높은 편인 방광염 및 방광결석의 경우에는 수술 후에도 예방차원에서 뇨의 pH등을 검사하는 것이 필요하고, 이를 위하여 매번 병원을 방문하는 것 역시 상당히 번거로운 일이다.
사람의 경우는 배뇨 시에 뇨를 채취하여 검사를 의뢰할 수 있으나, 애완동물의 경우에는 사람의 경우와 다른 특수성을 갖는다. 사람의 경우에는 뇨의 채취가 비교적 용이하나, 애완동물의 경우에는 그렇지 않기 때문이다.
가정용 애완동물의 경우에는 배변장소를 집안의 특정한 장소로 지정하여 바닥이나 신문지, 흔히 애견패드라고 부르는 흡수시트 등을 이용하여 그 장소에서 규칙적으로 배변이 이루어지도록 훈련시키게 되므로, 애완동물의 뇨의 채취는 보통은 바닥의 뇨를 수거하는 방식으로 하게 된다.
그리고, 이러한 자연배뇨에 의한 애완동물의 뇨 채취에 의하여 질병 유무를 측정하고자 하는 경우, 실온에서 배뇨시 받은 뇨는 2시간 이내 또는 냉장보관을 조건으로 12시간 이내에 검사하여야 하며 바닥에 채취한 요의 경우 실온 30분 냉장시 4시간 이내에 검사, 오염된 바닥에 의하여 뇨가 오염되는 경우도 발생한다.
또한, 자연배뇨한 애완동물의 뇨를 채취하여 검사하는 방법에 의하지 않는 경우에는 병원에서 요로 카테터를 이용하거나, 방광천자를 이용하는 방법을 이용하는데, 이러한 방법들은 모두 매번 병원을 방문하여야 검사 받을 수 있는 것으로 번거롭고 불편한 방법이다.
대표적인 요로결석으로는 스트루바이트 결석과 칼슘옥살레이트 결석을 들 수 있다. 스트루바이트(struvite) 결석이 생긴 애완동물의 경우에는 애완동물의 뇨가 알카리성을 나타내고, 칼슘옥살레이트(calcium oxalate) 결석이 생긴 애완동몰의 경우에는 애완동물의 뇨가 산성을 나타낸다. 따라서, 뇨의 산도를 모니터링하는 것은 애완동물의 방광질환의 조기발견 및 관리에 있어서 매우 중요한 요소이다.
또한, 이러한 요로 결석은 수술적인 치료를 하더라도 재발률이 약 35%로 상당히 높은 편이다. 따라서 수술 후에도 적절한 관리가 필요하고, 관리 방법으로 가장 권장되고 있는 것이 적절한 특수 사료를 급여하여 애완동물의 뇨의 산도를 중성으로 유지하는 것이다. 그리고, 이 역시 애완동물의 뇨의 산도를 모니터링 하는 것을 필요로 한다. 따라서, 애완동물의 뇨의 산도를 간편하게 집에서 모니터링 할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 다양한 물건의 표면에 인쇄가 가능하고, 인쇄건조 후에도 수성 시료와의 반응할 수 있어서 인쇄층의 색의 변화로 pH측정이 가능하며, 색번짐이 적고, 시료에 의하여 변화된 잉크층의 탈색이나 변색 없이 지속성이 우수한 잉크 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 잉크 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 흡수시트에 시료의 pH측정이 가능하도록 인쇄층을 형성하여 잉크층의 색번짐이 적어서 시료의 pH를 정확하게 파악할 수 있고, 잉크층의 인쇄성 및 변색지속성이 우수하여 변색 후 시간이 경화한 후에도 시료의 pH의 측정 결과를 확인할 수 있으며, 뇨를 시료로 하는 경우 배변 시기를 기다리거나 병원에 자주 가는 번거로움 없이 뇨의 pH를 모니터링 할 수 있는 흡수시트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 조성물은 pH지시약 0.001 내지 10 중량%, 흡착제 5 내지 35 중량%, 수용성 수지 10 내지 30 중량%, 상기 수용성 수지를 용해하는 용제 35 내지 80 중량%, 그리고 기타 첨가제 0 내지 15 중량%를 포함한다.
상기 pH지시약은 상기 흡착제에 흡착된 것일 수 있다.
상기 pH지시약은 티몰블루(thymol blue), 트로페오린 오(tropaeolin 0), 페놀레드(phenol red), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 뉴트럴레드(neutral red), 메틸옐로(methyl yellow), 메틸오렌지(methyl orange), 메틸레드(methyl red), 메틸바이올렛(methyl violet), 콩고레드(congo red), 알리자린 레드 S(alizarine red S), 알리자린 옐로 R(alizarine yellow R), 브로모크레졸 그린(bromocresol green), 브로모크레졸 블루(bromocresol blue), 브로모크레졸 퍼플(bromocresol purple), 브로모페놀 블루(bromophenol bleu), 클로로페놀 레드(chlorophenol red), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 2,5-다이니트로페놀(2,5-dinitrophenol), 2,6-다이니트로페놀(2,6-dinitrophenol), p-니트로페놀(p-nitrophenol), o-니트로페놀(o-nitrophenol), 라크모이드(lacmoid), 로졸산(rosolic acid), 크레졸레드(cresol red), 크레졸퍼플(cresol purple), 쿠르쿠민(curcumin), o-크레졸프탈레인(O-cresolphthalein), 티몰프탈레인(thymolphthalein), 나이트라민(nitramine), 포아리어블루4B(poirrier blue 4B), 크실렌 시아놀 FF(xylene cyanocle), 인디고 카르민(indigo carmine), 티몰프탈렌(thymolphthalene), 1,3,5-트리니트로벤젠(1,3,5-trinitrobenzene), 에틸오렌지(ethyl orange), 리트머스(litmus), α-나프톨프탈레인(α-naphtholphthanlein) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 pH지시약은 상기 pH지시약 전체에 대하여 메틸레드 5 내지 30 중량%, 브로모티몰 블루 45 내지 80 중량% 및 페놀프탈레인 5 내지 15 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 흡착제는 이산화규소, 이산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 수용성 수지는 메틸롤화요소수지, 메틸롤화멜라닌수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메틸셀룰로오스수지, 아크릴에스터수지, 아크릴우레탄수지, 폴리아크릴산수지, 무수말레산수지, 젤라틴수지, 폴리에틸렌글리콜수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 수용성 수지를 용해하는 용제는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 티오디글리콜, 헥산-1,2,6-트리올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 글리세린, 솔비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 잉크 조성물의 제조방법은 용제 35 내지 80 중량부 및 수용성 수지 10 내지 30 중량부를 혼합하여 50 내지 100℃에서 8 내지 16시간 동안 교반하는 수용성 수지액 제조단계, 흡착제 5 내지 35 중량부 및 pH 지시용액 5 내지 35 중량부를 혼합하여 60 내지 100℃에 8 내지 16시간 동안 건조하는 pH측정용 흡착제 제조단계, 그리고 상기 수용성 수지액 및 상기 pH측정용 흡착제를 혼합 및 교반하는 잉크 조성물 제조단계를 포함한다.
상기 용제는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 티오디글리콜, 헥산-1,2,6-트리올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 글리세린, 솔비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 수용성 수지는 메틸롤화요소수지, 메틸롤화멜라닌수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메틸셀룰로오스수지, 아크릴에스터수지, 아크릴우레탄수지, 폴리아크릴산수지, 무수말레산수지, 젤라틴수지, 폴리에틸렌글리콜수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 흡착제는 이산화규소, 산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 pH지시용액은 상기 pH지시용액 5 내지 30 중량부에 대하여 pH지시약 0.001 내지 10 중량부 및 용제 4.999 내지 25 중량부를 포함할 수 있다.
상기 pH지시약은 티몰블루(thymol blue), 트로페오린 오(tropaeolin 0), 페놀레드(phenol red), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 뉴트럴레드(neutral red), 메틸옐로(methyl yellow), 메틸오렌지(methyl orange), 메틸레드(methyl red), 메틸바이올렛(methyl violet), 콩고레드(congo red), 알리자린 레드 S(alizarine red S), 알리자린 옐로 R(alizarine yellow R), 브로모크레졸 그린(bromocresol green), 브로모크레졸 블루(bromocresol blue), 브로모크레졸 퍼플(bromocresol purple), 브로모페놀 블루(bromophenol bleu), 클로로페놀 레드(chlorophenol red), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 2,5-다이니트로페놀(2,5-dinitrophenol), 2,6-다이니트로페놀(2,6-dinitrophenol), p-니트로페놀(p-nitrophenol), o-니트로페놀(o-nitrophenol), 라크모이드(lacmoid), 로졸산(rosolic acid), 크레졸레드(cresol red), 크레졸퍼플(cresol purple), 쿠르쿠민(curcumin), o-크레졸프탈레인(O-cresolphthalein), 티몰프탈레인(thymolphthalein), 나이트라민(nitramine), 포아리어블루4B(poirrier blue 4B), 크실렌 시아놀 FF(xylene cyanocle), 인디고 카르민(indigo carmine), 티몰프탈렌(thymolphthalene), 1,3,5-트리니트로벤젠(1,3,5-trinitrobenzene), 에틸오렌지(ethyl orange), 리트머스(litmus), α-나프톨프탈레인(α-naphtholphthanlein) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 잉크 조성물의 제조방법은 상기 잉크 조성물 제조단계에서 상기 수용성 수지액 및 상기 pH 측정용 흡착제를 혼합 및 교반한 후 20 내지 28시간 동안 0 내지 40℃에서 안정화시키는 안정화단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 흡수시트는 흡수층, 그리고 pH지시약, 흡착제 및 수용성 수지를 포함하는 잉크 조성물을 포함한다.
상기 pH지시약은 상기 흡착제에 흡착된 것일 수 있다.
상기 인쇄층은 10 내지 500um의 두께로 인쇄된 것일 수 있다.
상기 잉크 조성물은 pH지시약 0.001 내지 10 중량%, 흡착제 5 내지 35 중량%, 수용성 수지 10 내지 30 중량%, 상기 수용성 수지를 용해하는 용제 35 내지 80 중량%, 그리고 기타 첨가제 0 내지 15 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 pH 지시약은 티몰블루(thymol blue), 트로페오린 오(tropaeolin 0), 페놀레드(phenol red), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 뉴트럴레드(neutral red), 메틸옐로(methyl yellow), 메틸오렌지(methyl orange), 메틸레드(methyl red), 메틸바이올렛(methyl violet), 콩고레드(congo red), 알리자린 레드 S(alizarine red S), 알리자린 옐로 R(alizarine yellow R), 브로모크레졸 그린(bromocresol green), 브로모크레졸 블루(bromocresol blue), 브로모크레졸 퍼플(bromocresol purple), 브로모페놀 블루(bromophenol bleu), 클로로페놀 레드(chlorophenol red), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 2,5-다이니트로페놀(2,5-dinitrophenol), 2,6-다이니트로페놀(2,6-dinitrophenol), p-니트로페놀(p-nitrophenol), o-니트로페놀(o-nitrophenol), 라크모이드(lacmoid), 로졸산(rosolic acid), 크레졸레드(cresol red), 크레졸퍼플(cresol purple), 쿠르쿠민(curcumin), o-크레졸프탈레인(O-cresolphthalein), 티몰프탈레인(thymolphthalein), 나이트라민(nitramine), 포아리어블루4B(poirrier blue 4B), 크실렌 시아놀 FF(xylene cyanocle), 인디고 카르민(indigo carmine), 티몰프탈렌(thymolphthalene), 1,3,5-트리니트로벤젠(1,3,5-trinitrobenzene), 에틸오렌지(ethyl orange), 리트머스(litmus), α-나프톨프탈레인(α-naphtholphthanlein) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 pH지시약은 상기 pH 지시약 전체에 대하여 메틸레드 5 내지 30 중량%, 브로모티몰 블루 45 내지 80 중량% 및 페놀프탈레인 5 내지 15 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 흡착제는 황산칼슘, 산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 수용성 수지는 메틸롤화요소수지, 메틸롤화멜라닌수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메틸셀룰로오스수지, 아크릴에스터수지, 아크릴우레탄수지, 폴리아크릴산수지, 무수말레산수지, 젤라틴수지, 폴리에틸렌글리콜수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 수용성 수지를 용해하는 용제는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 티오디글리콜, 헥산-1,2,6-트리올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 글리세린, 솔비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 흡수시트는 상기 흡수층의 일면에 위치하며 액체투과성인 상면시트, 및 상기 흡수층의 타면에 위치하며 액체불투과성인 하면시트를 더 포함하고, 상기 인쇄층은 상기 상면시트 위에 위치하는 것일 수 있다.
상기 상면시트는 면섬유, 모섬유, 마섬유, 나일론섬유, PET섬유, 아크릴섬유, PE섬유, PP섬유, 비스코스섬유, 아세테이트섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 섬유에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 하면시트는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙였다.
<잉크조성물>
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 조성물은 pH지시약, 흡착제, 수용성 수지, 용제, 기타 첨가제를 포함한다.
상기 pH지시약은 pH측정의 대상인 시료의 pH에 따라서 특정한 pH범위에서 색이 변화하여, 그 변화된 색에 의하여 시료의 pH를 알 수 있도록 한다.
상기 pH지시약으로는 일반적으로 pH지시약으로 알려진 것이라면 사용할 수 있고, 구체적으로, 티몰블루(thymol blue), 트로페오린 오(tropaeolin 0), 페놀레드(phenol red), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 뉴트럴레드(neutral red), 메틸옐로(methyl yellow), 메틸오렌지(methyl orange), 메틸레드(methyl red), 메틸바이올렛(methyl violet), 콩고레드(congo red), 알리자린 레드 S(alizarine red S), 알리자린 옐로 R(alizarine yellow R), 브로모크레졸 그린(bromocresol green), 브로모크레졸 블루(bromocresol blue), 브로모크레졸 퍼플(bromocresol purple), 브로모페놀 블루(bromophenol bleu), 클로로페놀 레드(chlorophenol red), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 2,5-다이니트로페놀(2,5-dinitrophenol), 2,6-다이니트로페놀(2,6-dinitrophenol), p-니트로페놀(p-nitrophenol), o-니트로페놀(o-nitrophenol), 라크모이드(lacmoid), 로졸산(rosolic acid), 크레졸레드(cresol red), 크레졸퍼플(cresol purple), 쿠르쿠민(curcumin), o-크레졸프탈레인(O-cresolphthalein), 티몰프탈레인(thymolphthalein), 나이트라민(nitramine), 포아리어블루4B(poirrier blue 4B), 크실렌 시아놀 FF(xylene cyanocle), 인디고 카르민(indigo carmine), 티몰프탈렌(thymolphthalene), 1,3,5-트리니트로벤젠(1,3,5-trinitrobenzene), 에틸오렌지(ethyl orange), 리트머스(litmus), α-나프톨프탈레인(α-naphtholphthanlein) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 pH지시약의 변색 범위는 알려져 있는 바, 이들을 적절하게 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 중성일 때의 색 및 산성이나 염기성의 시료에 의하여 변색된 색을 조절할 수 있다.
상기 pH지시약으로는 바람직하게 메틸레드, 브로모티몰 블루, 페놀프탈레인 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 메틸레드는 pH 4.0 내지 6.3의 변색범위를 가지며 산성인 경우 적색을 염기성인 경우 황색을 나타내고, 상기 브로모티몰 블루는 pH 6.0 내지 7.8의 변색범위를 가지며 산성의 경우 황색을 염기성의 경우 청색을 나타낸다. 또한, 상기 페놀프탈레인은 pH 8.0 내지 10.0의 변색범위를 가지며 염기성과 중성에서는 무색이나 알카리성에서는 적색을 나타낸다.
상기 pH지시약은 상기 pH지시약 전체에 대하여 메틸레드 5 내지 30 중량%, 브로모티몰 블루 45 내지 80 중량% 및 페놀프탈레인 5 내지 25 중량%를 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게 상기 pH지시약은 메틸레드 19 내지 30 중량%, 브로모티몰 블루 48 내지 78 중량% 및 페놀프탈레인 10 내지 22 중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게 상기 pH지시약은 메틸레드 24.5 내지 28.7 중량%, 브로모티몰 블루 52.9 내지 58.7 중량% 및 페놀프탈레인 15.9 내지 18.2 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 pH지시약이 상기 함량 범위로 상기 메틸레드, 브로모티몰 블루 및 페놀프탈레인을 포함하는 경우 수의학적으로 살아있는 동물(개 또는 고양이 등)의 생체 내에서 나타날 수 있는 뇨의 최대 pH 범위, 즉 pH 4.5 내지 8.5를 지시하는 색상 외의 인쇄 색상을 유도함으로써 시료에 의한 색감의 차이가 뚜렷하여 시인성을 높일 수 있고 가시거리 내에서 색변환으로 배뇨 유무를 인식 가능할 수 있다.
예를 들어, 개의 뇨를 시료로 하는 경우, 정상적인 개의 뇨의 pH는 6 내지 7.5의 범위이다. 상기 범위에서 상기 pH지시약 전체에 대하여 메틸레드 5 내지 30 중량%, 브로모티몰 블루 30 내지 80 중량% 및 페놀프탈레인 5 내지 25 중량%를 포함하는 pH지시약은 정상 뇨의 범위에서는 노랑 및 연두색을 나타내나, 염기성의 경우에는 녹색 및 진한 녹색을, 산성의 경우에는 주황 및 적색을 나타내므로 상기 pH지시약의 색 변화를 통하여 뇨의 이상 여부를 확인할 수 있다.
상기 pH지시약은 상기 흡착제에 흡착된 것일 수 있다.
상기 흡착제는 상기 pH지시약을 흡착하여 상기 pH지시약이 잉크 조성물 내에서 안정적으로 존재할 수 있도록 하고, pH지시약의 변색 이후에 색변화나 색흐림이 발생하지 않도록 하여서 pH측정을 목적으로 하는 잉크 조성물의 색을 변색된 상태에서 유지해주는 역할을 할 수 있다. 또한, 잉크의 인쇄성을 보강해 주며, 도막물성을 향상시켜 주는 역할도 한다.
상기 흡착제로는 다공성 미세 분말을 사용할 수 있고, 구체적으로 이산화규소, 이산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 사용할 수 있다. 상기 흡착제는 상기 pH지시약의 색과 농도를 고려하여 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있으나, 백색 또는 투명한 것을 사용하는 것이 pH지시약과 시료가 반응하여 발생하는 색의 변화를 쉽게 알아볼 수 있다는 점에서 바람직하다.
상기 흡착제로는 바람직하게 황산칼슘, 이산화티탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 황산칼슘, 이산화티탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용하는 경우 인쇄시 인쇄층이 건조 전에 흡수층으로 흡수되는 단점을 보완하고 인쇄층에 흡수된 시료가 흡수층으로 흡수되는 시간을 지연시켜 색번짐과 변색을 개선할 수 있다.
상기 수용성 수지는 잉크의 피막성능을 부여함과 동시에 인쇄 표면과의 접착성을 부여하고, 유성 잉크 수지와 달리 시료내의 pH지시약과 반응하여 시료의 pH를 측정할 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 수용성 수지는 수용성 잉크 조성물에 사용되는 수지라면 어느 것이나 사용할 수 있으나, 상기 pH지시약의 색의 변화를 쉽게 알아볼 수 있다는 점에서 투명 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 수용성 수지는 메틸롤화요소수지, 메틸롤화멜라닌수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메틸셀룰로오스수지, 아크릴에스터수지, 아크릴우레탄수지, 폴리아크릴산수지, 무수말레산수지, 젤라틴수지, 폴리에틸렌글리콜수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있고, 바람직하게 폴리아크릴산수지, 무수말레산수지, 폴리비닐알코올, 젤라틴수지, 폴리에틸렌글리콜수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 수용성 수지로는 독성이 없고, 접착력이 우수하며 도막 형성시의 강도가 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 더욱 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리비닐알코올은 고분자량인 것과 저분자량인 것을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 고분자량 폴리비닐알코올은 중량평균분자량이 50,000 내지 186,000 범위의 것을 의미하고, 상기 저분자량 폴리비닐알코올은 중량평균분자량이 9,000 내지 50,000 범위의 것을 의미한다. 상기 폴리비닐알코올은 고분자량 폴리비닐알코올과 저분자량 폴리비닐알코올을 20 내지 50 : 50 내지 80의 중량비로 사용하는 것이 상기 수용성 수지의 점도 조절이나 시료 평가시 시료에 의한 용해도를 제어하기 용이하다는 점에서 바람직하다.
상기 용제로는 상기 수용성 수지를 용해할 수 있는 것이면 어떤 것이든 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다.
구체적으로 상기 용제로는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 티오디글리콜, 헥산-1,2,6-트리올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 글리세린, 솔비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 바람직하게 물, 에탄올, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜 및 이들의 조합에서 선택한 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 용제를 사용하는 경우 잉크 조성물에 유동성을 부여하고 잉크의 점도를 적절하게 조절할 수 있다.
상기 잉크 조성물은 분산제, 소포제, 광안정제, 점도조절제, 결합제, pH조절제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 기타 첨가제는 잉크의 도막물성, 분산성, 인쇄성 등의 기능을 보강하는 역할을 하고, 필요에 따라 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.
상기 분산제는 잉크 조성물의 분산을 용이하게 하고 재응집을 방지하여 균일하게 분산된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 상기 분산제로는 계면활성제나 수용성 수지 등을 사용할 수 있고, 구체적으로 음이온성계면 활성제, 양이온성계면 활성제, 비이온성계면 활성제, 양성계면활성제, 수용성아크릴수지, 가교형수용성아크릴수지, 수용성말레산수지, 수용성스티렌수지, 수용성스티렌아크릴수지, 수용성스티렌말레산수지, 폴리비닐피롤리돈 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 소포제는 잉크 조성물의 제조과정 및 인쇄 과정에서 기포를 제거하는 역할을 한다. 상기 소포제로는 실리콘계, 비실리콘계, 오일계, 또는 에멀젼계 소포체 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광안정제로는 페놀계 또는 아민계를 사용할 수 있고, 상기 점도조절제로는 실리카계 점도조절제, 셀룰로오스계 점도조절제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 상기 셀룰로오스계 점도조절제는 에틸하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 카르복실 메틸셀룰로오스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 결합제로는 합성수지에멀젼을 사용할 수 있고, 구체적으로 아크릴계합성수지에멀젼, 스틸렌아크릴계합성수지에멀젼, 아세트산비닐계합성수지에멀젼 등을 사용할 수 있다. 바람직하게, 아크릴산에스테르공중합체합성수지에멀젼, 스틸렌아크릴산에스테르공중합체 합성수지에멀젼, 아세트산비닐합성수지에멀젼, 아세트산비닐아크릴산에스테르공중합체합성수지에멀젼 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 pH조절제는 잉크 조성물 자체의 pH를 중성으로 조절하는 역할을 한다. 상기 pH조절제로는, 탄산나트륨, 인산나트륨, 아세트산나트륨 등의 무기염이나 수용성 아민화합물 등의 유기 염기성 화합물을 사용할 수 있다.
기타 방청제, 방부제, 제균제 등도 기타 첨가제로 사용될 수 있다.
상기 잉크 조성물은 pH지시약 0.001 내지 10 중량%, 흡착제 5 내지 35 중량%, 수용성 수지 10 내지 30 중량%, 상기 수용성 수지를 용해하는 용제 35 내지 80 중량%, 그리고 기타 첨가제 0 내지 15 중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게 pH지시약 0.001 내지 10 중량%, 흡착제 5 내지 15 중량%, 수용성 수지 10 내지 20 중량%, 상기 수용성 수지를 용해하는 용제 40 내지 65 중량%, 그리고 기타 첨가제 0 내지 15 중량%를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게 pH지시용액 10 중량%, 흡착제 15 중량%, 수용성 수지 15 중량%, 상기 수용성 수지를 용해하는 용제 50 중량%, 그리고 기타 첨가제 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 잉크 조성물이 상기 함량으로 pH지시약, 흡착제, 수용성 수지, 용제 그리고 기타 첨가제를 포함하는 경우 상기 언급한 각각의 성분들의 상기 잉크 조성물에서 기대되는 효과들이 상기 성분들 간의 간섭에 의해 저하될 수 있는 가능성을 최소한으로 억제하면서도, 안정적으로 인쇄되어 구현될 수 있도록 할 수 있다.
상기 잉크 조성물은 상기 수용성 수지를 포함함으로써, 일반적인 잉크의 경우 인쇄 건조 후에는 건조된 잉크와 수성 시료가 반응할 수 없게 되는 것과 달리, 인쇄 건조 후에도 수성 시료에 의한 잉크의 색번짐이 없이 수성 시료와 반응할 수 있는 특징이 있다. 또한, 상기 잉크 조성물은 상기 pH지시약이 상기 흡착제에 흡착됨으로써, 색번짐(시인성)을 개선되고, 인쇄 건조된 잉크의 변색을 통하여 시료의 pH를 측정하면서도 인쇄 건조된 잉크가 pH 변화에 의하여 변색된 후에 색이 다시 변하는 현상이 없이 색의 지속성이 우수하다는 특징도 있다. 특히, 이러한 색의 지속성은 상기 잉크 조성물을 사용하지 않고 pH지시약만으로 pH를 측정하는 경우와 구별되는 특징이다.
또한, 상기 잉크 조성물을 포함하여 인쇄 건조된 잉크는 시료의 흡수를 적절히 지연하여서 흡착제에 흡착된 pH지시약에 변색을 충분히 유도할 수 있다.
상기 잉크 조성물은 통상의 인쇄 방식으로 적용할 수 있고, 특히 다양한 소재에 간편하게 적용할 수 있다는 점에서 스크린 인쇄 방식을 사용하여 인쇄할 수 있다. 또한, 상기 잉크 조성물은 통상의 인쇄 방식이 적용될 수 있는 재료라면 어떠한 것이라도 인쇄하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 종이, 부직포, 섬유, 나무, 합성수지, 유리, 금속 및 이들의 조합으로 이루어진 군에 선택된 어느 하나에 인쇄하여 사용할 수 있고, 바람직하게 pH측정용으로 사용할 수 있다.
상기 잉크 조성물은 pH를 측정하기 위한 다양한 시료에 적용할 수 있고, 바람직하게 뇨의 pH측정용으로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
<잉크 조성물의 제조방법>
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 조성물의 제조단계를 나타내는 순서도이다. 이하, 도1을 참조하여 상기 잉크 조성물의 제조방법을 설명한다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 잉크 조성물은 수용성 수지액 제조단계(S1), pH측정용 흡착제 제조단계(S2) 및 잉크 조성물 제조단계(S3)를 통하여 제조될 수 있다.
상기 수용성 수지액 제조단계(S1)는 용제 35 내지 80 중량부 및 수용성 수지 10 내지 30 중량부를 혼합하여 50 내지 100℃에서 8 내지 16시간 동안 교반하는 과정을 포함한다. 상기 수용성 수지액 제조단계(S1)는 바람직하게 60 내지 80℃에서 10 내지 14시간 동안 이루어질 수 있다.
상기 용제와 수용성 수지의 혼합물을 50 내지 100℃에서 교반하는 경우 빠른 시간 안에 고체인 수용성 수지를 완벽하게 액상화시키고 적절한 점도를 유지할 수 있게 하며, 상기 교반 온도 및 시간 범위 미만에서는 교반시 점도가 상승할 수 있으며, 상기 교반 온도 및 시간 범위를 초과하면 쿨링 콘덴서(Cooling Condensor) 등의 특수장비를 사용하지 않는 한 용제가 증발될 수 있다.
상기 수용성 수지액 제조단계(S1)에서 상기 용제와 수용성 수지의 함량은 수용성 수지 10 내지 20 중량부 및 용제 40 내지 65 중량부일 수 있고, 바람직하게 수용성 수지 15 중량부 및 용제 50 중량부일 수 있다. 상기 범위 내로 상기 용제와 상기 수용성 수지를 혼합하는 경우 상기 수용성 수지액을 적절한 점도로 제조할 수 있고, 이후 흡착제 첨가시 점도가 상승함을 고려하여 적절한 점도를 유지할 수 있게 한다.
상기 용제 및 수용성 수지에 관한 구체적인 내용은 상기 잉크 조성물에서 언급한 바와 같다.
상기 pH측정용 흡착제 제조단계(S2)는 흡착제 5 내지 35 중량부 및 pH지시용액 5 내지 35 중량부를 혼합하여 60 내지 100℃에 8 내지 16시간 동안 건조하는 과정을 포함한다. 상기 건조는 바람직하게 70 내지 90℃에 11 내지 13시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 온도와 시간 범위로 건조하는 경우 pH지시약이 용해된 용제를 증발시킴으로써 다공성인 분말 상태인 흡착제에 pH 지시약이 흡착되고 수용성 수지와 혼합됨으로써 수용성이 아닌 pH지시약과 수용성 수지의 혼합물은 수성 시료에 용해되지 않고, 흡수층에 급격히 흡수되지 않는다.
상기 흡착제와 상기 pH지시용액은 바람직하게 흡착제 5 내지 15 중량부 및 pH지시용액 5 내지 15 중량부로 혼합할 수 있고, 더욱 바람직하게 pH지시용액 10 중량부와 흡착제 15 중량부를 혼합할 수 있다.
상기 흡착제와 pH지시용액의 함량이 상기 범위 내인 경우 pH 수치에 따른 색감변화의 시인성을 극대화시킬 수 있다는 점에서 유리한 효과가 있다. 즉, 흡착제에 비해 pH지시용액이 상기 함량 범위를 초과하는 경우 색감은 진하게 나타나는데 두 가지 이상의 pH지시용액이 혼합되었을 경우 더욱더 짙어지게 되어 pH 수치에 따른 색상 변화의 시인성이 저하될 수 있다.
상기 pH지시용액은 상기 pH지시용액 5 내지 30 중량부에 대하여 pH지시약 0.001 내지 10 중량부 및 용제 4.999 내지 25 중량부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 pH지시약의 함량이 상기 범위 내인 경우 상기 제조된 잉크 조성물 전체에 대하여 상기 pH지시약의 함량이 0.001 내지 10 중량%가 되도록 조절할 수 있다.
상기 pH지시용액에 포함되는 용제는 상기 pH지시약을 용해할 수 있는 것이면 어느 것이나 사용할 수 있고, 알코올류를 바람직하게 사용할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 흡착제 및 상기 pH 지시약의 구체적인 내용은 상기 잉크 조성물에서 언급한 바와 같다.
상기 잉크 조성물 제조단계(S3)은 상기 제조된 수용성 수지액 및 상기 pH측정용 흡착제를 혼합 및 교반하는 과정을 포함한다. 상기 혼합 및 교반은 상기 수용성 수지액과 상기 pH측정용 흡착제를 충분히 혼합할 수 있도록 혼합 교반에 사용되는 공지의 수단을 사용할 수 있다. 구체적으로 스크류교반기, 호모게나이저교반기, 초음파교반기 등에서 선택된 1 또는 2 이상의 교반기를 사용할 수 있다. 바람직하게, 스크류교반기, 호모게나이저교반기, 초음파교반기를 순차로 사용할 수 있다.
상기 잉크 조성물 제조단계(S3)에서 혼합 및 교반하는 과정은 충분한 분산이 이루어지기 위하여 2 내지 5시간 동안 이루어질 수 있고, 바람직하게 3 내지 4시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 잉크 조성물 제조단계(S3)는 20 내지 30℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있다.
상기 잉크 조성물은 상기 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 기타 첨가제는 상기 수용성 수지액 제조단계(S1)에서 첨가되거나, 상기 잉크 조성물 제조단계(S3)에서 첨가될 수도 있다. 상기 기타 첨가제는 분산제, 소포제, 광안정제, 점도조절제, 결합제, pH조절제, 방청제, 방부제, 제균제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 잉크 조성물 제조단계(S3)에서 상기 수용성 수지액 및 상기 pH 측정용 흡착제를 혼합 및 교반한 후 20 내지 28시간 동안 0 내지 40℃에서 안정화시키는 안정화단계(S4)를 더 포함할 수 있다. 상기 안정화단계(S4)는 바람직하게 22 내지 26시간 동안 15 내지 30℃에서 안정화시킬 수 있다. 상기 시간과 온도 범위 내에서 안정화시키는 경우 교반 중에 발생된 기포를 줄이고 교반시 수용성 수지를 용해한 용제가 pH지시약과 흡착제의 결합물로 이동하게 되면서 점도의 변화가 생기는데 이를 인쇄시 필요한 점도로 맞출 수 있으며, 이러한 흡착제로의 수분이동으로 인해 인쇄시 흡수층에 흡수되는 수분량을 최소화할 수 있다.
<흡수시트>
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수시트의 평면도이고, 도3은 도2의 흡수시트를 설치면과 수직하게 절단한 단면도이다. 도4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 흡수시트의 단면도를 나타낸다. 이하, 도2 내지 도4를 참조하여 상기 흡수시트를 설명한다.
도2 내지 도4를 참조하면, 상기 흡수시트(100)는 흡수층(110), 그리고 인쇄층(120)을 포함한다.
상기 흡수층(110)은 다량의 액체를 흡수할 수 있는 소재를 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로 상기 흡수층(110)으로는 펄프, 고흡수성수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 고흡수성수지는 SAP(super absorbent polymer)을 의미하며, 상기 SAP는 액체와 닿으면 순간적으로 흡수, 팽윤하여 겔화되는 성질을 갖는 고분자수지를 의미한다.
상기 흡수층(110)에 포함되는 고흡수성 수지로는 구체적으로, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산의 알칼리금속염, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 에틸렌무수말레산공중합체, 폴리비닐에테르, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐모르폴리논, 비닐술폰산의 중합체 및 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피리딘 및 이들의 조합으로 된 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 펙틴 및 구아검과 같은 천연 재료를 더 포함할 수도 있다. 상기 흡수층(110)으로는 일반적인 흡수 용품에 사용하는 것이라면 어떤 것이든 사용할 수 있고 상기 기재에 한정되는 것은 아니다.
상기 흡수층(110)은 단층으로 형성될 수 있으나, 고흡수성수지층을 형성하고 그 상부, 그 하부 또는 그 상하부에 티슈층(150)을 형성하는 복층의 구조로 형성할 수도 있다. 상기 복층의 구조를 갖는 흡수층(110)은 단층의 경우보다 얇은 흡수층(110)을 사용하면서도 동일한 흡수능력을 가질 수 있고, 액체를 흡수한 고흡수성수지가 겔화되어 티슈층(150)에 흡수된 액체가 역류하는 것을 방지하는 효과도 있다. 또한, 상기 티슈층(150)은 상기 흡수층에 포함되는 흡수제의 유동을 방지할 수 있다.
상기 인쇄층(120)은 pH지시약, 흡착제 및 수용성 수지를 포함하는 잉크 조성물을 포함할 수 있으며, 상기 잉크 조성물에 대한 내용은 상기한 바와 같다.
상기 인쇄층(120)은 10 내지 500um의 두께로 인쇄된 것일 수 있다. 상기 인쇄층(120)을 10um미만의 두께로 형성하는 경우 인쇄상의 불균일화, 인쇄시 흡수제지의 흡수층으로의 흡수속도 증가, 인쇄층(120)의 용적 감소로 시료의 흡수량이 감소되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 인쇄층(120)이 500um를 초과하여 형성되는 경우에는 인쇄상의 불균일화, 건조시 인쇄층의 균열, 시료 흡수시 인쇄층(120)의 부분 박리현상이 발생할 수 있다.
상기 인쇄층(120)은 통상의 인쇄방법에 의하여 형성될 수 있고, 바람직하게 스크린 인쇄에 의하여 형성될 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 스크린 인쇄는 피 인쇄체의 표면이 매끄럽지 않은 경우에도 기대하는 인쇄상을 얻기에 가장 바람직하다. 구체적으로, 상기 인쇄층(120)은 상기 잉크 조성물을 스크린 인쇄 방식으로 흡수용품에 인쇄하고 50 내지 90℃의 온도에서 적외선 열풍건조기로 30 내지 300 초 동안 건조하여 형성할 수 있다.
상기 흡수시트(100)는 상기 흡수층(110)의 일면에 위치하며 액체투과성인 상면시트(130), 및 상기 흡수층(110)의 타면에 위치하며 액체불투과성인 하면시트(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 상면시트(130)는 액체투과성인 것으로 면섬유, 모섬유, 마섬유, 나일론섬유, PET(polyethylene terphethalate)섬유, 아크릴섬유, PE(polyester)섬유, PP(polypropylene)섬유, 비스코스섬유, 아세테이트섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 섬유로 이루어진 것일 수 있고, 바람직하게 PP 섬유인 것인 액체투과성 부직포일 수 있다.
상기 하면시트(140)는 액체불투과성인 것으로 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 및 이들의 조합을 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 상기 상면시트(130)로 사용되는 것에 액체불투과성 필름이 라미네이트된 것을 사용할 수도 있으며 바람직하게 폴리에틸렌 필름을 사용할 수 있다. 상기 하면시트(140)는 흡수층(110)에서 흡수한 액체가 과량인 경우에도 바닥에 뭍지 않도록 해 주고, 사용 후 간단하고 위생적으로 흡수시트(100)를 제거할 수 있도록 한다.
상기 인쇄층(120)은 상기 흡수층(110)보다 위에 위치할 수 있고, 바람직하게 상면시트(130) 위에 위치하는 것일 수 있다. 상기 인쇄층(120)이 상기 흡수층(110)보다 아래에 위치하는 경우 상기 흡수층(110)에 의하여 시료가 흡수되고 겔화되어 상기 인쇄층(120)에 포함된 pH지시약과 반응하기 어려울 수 있기 때문이다. 또한 상기 상면시트(130)보다 위에 상기 인쇄층(120)이 위치하는 경우에 인쇄층(120)의 면에 의하여 시료 일부의 흡수가 지연되어 인쇄층(120)에 포함된 pH지시약과 사료가 반응하기 용이할 수 있다.
상기 흡수시트(100)는 상기 흡수층(110), 티슈층(150) 및 상면시트(130)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 층에 탈취제, 항균제 또는 제균제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 흡수시트(100)는 시료로 하여 pH를 측정하기 위한 용도로 유용하고, 특히 뇨를 시료로 하는 경우에 유용하나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 흡수시트(100)는 애완동물용으로 유용하고, 특히 애견용으로 유용하나 시료의 pH측정을 목적으로 흡수시트(100)를 사용할 수 있는 경우라면 애견용에 한정되지 아니하고 적용될 수 있다.
상기 흡수시트(100)는 흡수시트(100)의 일부에 또는 상기 흡수시트(100)와 별도로 상기 흡수시트(100)의 인쇄층(120)이 나타내는 색에 해당하는 pH를 나타내는 pH인덱스를 함께 제공할 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물은 다양한 물건의 표면에 인쇄가 가능하다. 또한, 상기 잉크 조성물의 인쇄를 통하여 형성된 인쇄층은 인쇄건조 후에도 수성 시료와의 반응할 수 있어서 인쇄층의 색의 변화로 pH측정이 가능하며, 색번짐이 적고, 시료에 의하여 변화된 잉크층의 탈색이나 변색 없다.
본 발명의 흡수시트는 흡수시트에 시료의 pH측정이 가능하도록 인쇄층을 형성하여 잉크층의 색번짐이 적어서 시료의 pH를 정확하게 파악할 수 있고, 잉크층의 인쇄성 및 변색지속성이 우수하여 변색 후 시간이 경화한 후에도 시료의 pH의 측정 결과를 확인할 수 있다. 또한, 뇨를 시료로 하는 경우 배변 시기를 기다리거나 병원에 자주 가는 번거로움 없이 뇨의 pH를 모니터링 할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수시트의 평면도.
도3은 도2의 흡수시트를 설치면과 수직하게 절단한 단면도.
도4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 흡수시트의 단면도.
도5는 실시예, 비교예1 및 비교예2의 색번짐 여부를 나타낸 사진.
도6 내지 도11은 실시예, 비교예1 및 비교예2의 시료와 반응후 각각 10분, 1시간, 6시간, 12시간, 24시간 및 48시간 경과시 색빠짐 여부를 나타내는 사진.
이하에는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로써 본 발명이 제한되어서는 아니된다. 또한, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유도할 수 있는 것이므로 그 기재를 생략한다.
( 제조예 -잉크 조성물의 제조)
(실시예)
교반기에 증류수, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸렌글리콜을 혼합한 용제 500g을 혼합하였다. 이때 교반기의 온도는 60 내지 80℃의 온도를 유지하였고, 상기 용제를 교반하면서 폴리비닐알코올수지를 150g 첨가하고 12시간동안 교반하여 수용성 수지A를 제조하였다.
황산칼슘과 이산화티탄을 혼합한 흡착제 150g에 혼합 pH지시약 100g을 적가, 혼합하였다. 상기 혼합 pH지시약은 메틸레드 13g, 브로모티몰 블루 75.5g, 페놀프탈레인 11.5g을 혼합하여 제조하였다. 상기 흡착제와 혼합 pH지시약을 혼합한 것을 80℃에서 12시간 동안 열풍 건조시켰다. 건조된 pH지시약이 흡착된 흡착제를 분쇄하여 흡착제B를 제조하였다.
반응기에 상기 수용성 수지A 650g과 상기 흡착제B 250g을 혼합하여, 스크류교반기, 호모게나이저교반기, 초음파교반기의 순서로 교반시켰다. 3시간 동안 교반하여 완전히 분산된 수용성 수지A와 흡착제B의 혼합물인 잉크 조성물을 24시간동안 25℃에서 자연 냉각하는 방식으로 안정화시켜서 잉크를 제조하였다.
(비교예1)
황산칼슘과 이산화티탄을 혼합한 흡착제를 사용하지 않고, 상기 혼합 pH지시약 100g을 수용성 수지A와 혼합하여 잉크를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 잉크를 제조하였다.
(비교예2)
상기 실시예 1에서 제조한 혼합 pH지시약 100g을 잉크로 사용하였다.
( 실시예 - 흡수시트의 제조)
(실시예)
상기 잉크 조성물의 제조에 관한 실시예에 의하여 제조한 잉크 조성물을 흡수시트의 상부시트에 스크린인쇄 하였다. 상기 흡수시트는 ㈜캐어포스트에서 제조한 닥터패드 일반용(420x490mm, SAP함유율10%, ㈜캐어포스트사 제조)을 사용하였고, 상부시트의 소재는 부직포이다.
상기 잉크 조성물의 제조에 관한 실시예에 의하여 제조한 잉크 조성물을 상기 흡수시트에 인쇄한 후 70℃에서 적외선 열풍 건조기에서 30초간 건조시켜 pH지시약 및 흡착제를 포함하는 잉크 조성물을 포함하는 인쇄층이 부직포의 상부에 형성된 흡수시트를 제조하였다.
(비교예1)
상기 잉크 조성물의 제조에 관한 비교예1에 의하여 제조한 잉크를 흡수시트의 상부시트에 스크린인쇄 하였다. 사용한 잉크를 제외하면 상기 흡수시트의 제조의 실시예와 동일한 방법으로 비교예1의 흡수시트를 제조하였다.
(비교예2)
상기 잉크 조성물의 제조에 관한 비교예2에 의하여 제조한 잉크를 흡수시트의 상부시트에 스크린인쇄 하였다. 사용한 잉크를 제외하면 상기 흡수시트의 제조의 실시예와 동일한 방법으로 비교예1의 흡수시트를 제조하였다.
( 실험예 - 흡수시트를 이용한 pH 측정)
상기 흡수시트의 제조에 관한 실시예에서 제조한 인쇄층이 형성된 흡수패드와 상기 흡수시트의 제조에 관한 비교예에서 제조한 흡수패드를 각각 하기의 표1에 기재된 pH를 나타내는 시료를 이용하여 변색 여부 및 변색 지속성을 측정하였다. 측정된 결과는 표2로 나타내었다.
시료1 시료2 시료3 시료4 시료5
pH 5 6 7 8 9
상기 시료는 애견의 체온과 유사한 38℃로 유지하여 실험하였고, 적용한 시료의 양은 1회당 3 내지 5ml이었다.
하기 표2는 실시예 및 비교예의 흡수시트의 잉크의 인쇄 및 건조 후의 색번짐(시인성)의 유무를 나타내었다. 하기 색번짐(시인성)은 0 내지 2의 숫자로 평가하였고, 0은 ‘색번짐이 없음’을, 1은 ‘색번짐이 조금 나타남’을, 그리고 2는 ‘색번짐의 정도가 심함’을 나타낸다.
실시예
-시료1		 실시예
-시료2		 실시예
-시료3		 실시예
-시료4		 실시예
-시료5
색번짐
정도		 0 0 0 0 0
비교예1
-시료1		 비교예1
-시료2		 비교예1
-시료3		 비교예1
-시료4		 비교예1
-시료5
색번짐
정도		 1 1 2 2 1
비교예2
-시료1		 비교예2
-시료2		 비교예2
-시료3		 비교예2
-시료4		 비교예2
-시료5
색번짐
정도		 2 2 2 2 2
상기 표2로 수치화한 색번짐에 관한 실시예와 비교예1 및 비교예2의 사진은 도5에 나타내었다. 도5의 사진에서 상단은 일반 카메라로 찍은 사진을, 중단은 30배로 확대하여 찍은 사진을, 하단은 150배로 확대하여 찍은 사진을 나타내었다.
도5의 사진을 참조하면, 실시예는 염료가 포함된 흡착제가 부직포 틈 사이를 빽빽하게 막아 부직포의 표면에 우수하게 인쇄되었음을 확인할 수 있다.
반면에 흡착제가 처리되지 않은 잉크를 사용한 비교예1은 색번짐은 없으나 부직포의 틈 사이로 잉크가 빠져나가 흡수층에 흡수되어 버려서 실시예에 비하여 잉크가 부직포 표면에 약하게 인쇄되었다는 점을 확인할 수 있었다.
또한, 지시약만을 잉크로 사용한 비교예2의 경우는 인쇄 후에 상당부분이 번지거나 대부분의 잉크가 부직포 틈 사이로 빠져나가 흡수층에 흡수되어 버려서 부직포의 표면에 희미하게 인쇄되어 색번짐의 정도가 심함을 확인할 수 있었다.
하기 표3은 시료와 반응하기 전의 인쇄된 잉크의 색과 시료와 반응한 후의 잉크의 색을 나타내었다.
구분 시료와 반응전 인쇄된 잉크색 시료와 반응 후의 인쇄된 잉크의 색
실시예-시료1 주황색 짙은주황색
실시예-시료2 주황색 주황색
실시예-시료3 주황색 노란색
실시예-시료4 주황색 녹색
실시예-시료5 주황색 청록색
비교예1-시료1 주황색 짙은주황색
비교예1-시료2 주황색 주황색
비교예1-시료3 주황색 노란색
비교예1-시료4 주황색 녹색
비교예1-시료5 주황색 청록색
비교예2-시료1 주황색 짙은주황색
비교예2-시료2 주황색 주황색
비교예2-시료3 주황색 노란색
비교예2-시료4 주황색 녹색
비교예2-시료5 주황색 청록색
하기 표4는 실시예 및 비교예의 흡수시트에 인쇄 건조시긴 잉크를 시료와 반응시킨 후에 표시된 시간이 경과함에 따라서 색빠짐 현상이 일어나는지 여부(지속성)을 나타내었다.
하기 표4에서 색이 흐려지거나 변화되었는지 여부(지속성, 색빠짐)를 0 내지 2의 숫자로 표시했으며, 0은 ‘색빠짐이 없음’을, 1은 ‘색빠짐이 조금 나타남’을, 그리고 2는 ‘색빠짐의 정도가 심함’을 나타낸다.
경과시간 10분 30분 1시간 2시간 6시간 12시간 24시간 48시간
실시예-시료1 0 0 0 0 0 1 1 2
실시예-시료2 0 0 0 0 0 0 1 1
실시예-시료3 0 0 0 0 0 0 0 0
실시예-시료4 0 0 0 0 0 0 0 0
실시예-시료5 0 0 0 0 0 0 0 0
비교예1-시료1 1 1 2 2 2 2 2 2
비교예1-시료2 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예1-시료3 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예1-시료4 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예1-시료5 1 1 1 2 2 2 2 2
비교예2-시료1 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예2-시료2 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예2-시료3 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예2-시료4 2 2 2 2 2 2 2 2
비교예2-시료5 2 2 2 2 2 2 2 2
상기 표3 및 표4에서 설명하고 있는 실험의 결과를 나타내는 사진은 도6 내지 도11에 나타내었다.
상기 도6 내지 도11은 실시예, 비교예1 및 비교예2가 각각의 인쇄층이 시료와 반응하기 전의 색과 반응한 후의 색을 보여주면서, 각각 10분, 1시간, 6시간, 12시간, 24시간 및 48시간 경과시에 색빠짐(지속성) 여부를 나타내는 사진이다.
상기 도6 내지 도11은 좌측부터 순차로 시료와 반응하지 않은 실시예, 시료와 반응한 실시예, 시료와 반응한 비교예1, 그리고 시료와 반응한 비교예2의 실험 결과를 나타내었고, 상단부터 순차로 pH가 5, 6, 7, 8 및 9인 시료와 반응한 결과를 나타내었다.
상기 표3, 표4, 그리고 도6 내지 도11을 참조하면, 상기 표1에 나타낸 각각의 pH를 갖는 시료와 반응한 실시예는 선명한 색의 변화를 나타내었고, 그 색의 변화는 시간이 경과된 후에도 선명하게 지속됨을 확인할 수 있었다.
그러나 비교예1의 경우는 색변화 직후에는 색빠짐은 있으나 색의 구별은 가능했지만 시간이 흐르면서 색빠짐이 심했고 2시간 경과 후부터 시료 1 내지 5에서 모두 색빠짐의 정도가 심해져서 인쇄된 잉크의 색을 확인하기 어려워졌다.
비교예2의 경우는 도6 내지 도11에서 확인할 수 있듯이 색빠짐의 정도가 가장 심하게 나타났고, 변화된 색도 희미하여 변화된 색을 확인하기 어려웠다.
상기 실험의 결과는 본 발명의 인쇄층을 포함하는 흡수시트가 색번짐이 없이 시료와 반응하여 시료의 pH에 따라서 잉크의 색변화를 분명하게 나타나는 특성이 있음을 보여주었으며, 시간이 경과하더라도 변화된 색이 지속되어서 pH측정용 흡수시트로서 우수한 특성을 보여줌을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 흡수시트
110: 흡수층
120: 인쇄층
130: 상면시트
140: 하면시트
150: 티슈층

Claims (15)

  1. pH지시약 0.001 내지 10 중량%,
    흡착제 5 내지 35 중량%,
    수용성 수지 10 내지 30 중량%,
    상기 수용성 수지를 용해하는 용제 35 내지 80 중량%, 그리고
    기타 첨가제 0 내지 15 중량%
    를 포함하는 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 pH지시약은 상기 흡착제에 흡착된 것인 잉크 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 pH지시약은 티몰블루(thymol blue), 트로페오린 오(tropaeolin 0), 페놀레드(phenol red), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 뉴트럴레드(neutral red), 메틸옐로(methyl yellow), 메틸오렌지(methyl orange), 메틸레드(methyl red), 메틸바이올렛(methyl violet), 콩고레드(congo red), 알리자린 레드 S(alizarine red S), 알리자린 옐로 R(alizarine yellow R), 브로모크레졸 그린(bromocresol green), 브로모크레졸 블루(bromocresol blue), 브로모크레졸 퍼플(bromocresol purple), 브로모페놀 블루(bromophenol bleu), 클로로페놀 레드(chlorophenol red), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 2,5-다이니트로페놀(2,5-dinitrophenol), 2,6-다이니트로페놀(2,6-dinitrophenol), p-니트로페놀(p-nitrophenol), o-니트로페놀(o-nitrophenol), 라크모이드(lacmoid), 로졸산(rosolic acid), 크레졸레드(cresol red), 크레졸퍼플(cresol purple), 쿠르쿠민(curcumin), o-크레졸프탈레인(O-cresolphthalein), 티몰프탈레인(thymolphthalein), 나이트라민(nitramine), 포아리어블루4B(poirrier blue 4B), 크실렌 시아놀 FF(xylene cyanocle), 인디고 카르민(indigo carmine), 티몰프탈렌(thymolphthalene), 1,3,5-트리니트로벤젠(1,3,5-trinitrobenzene), 에틸오렌지(ethyl orange), 리트머스(litmus), α-나프톨프탈레인(α-naphtholphthanlein) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 pH지시약은 상기 pH지시약 전체에 대하여 메틸레드 5 내지 30 중량%, 브로모티몰 블루 45 내지 80 중량% 및 페놀프탈레인 5 내지 25 중량%를 포함하는 것인 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡착제는 이산화규소, 이산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수용성 수지는 메틸롤화요소수지, 메틸롤화멜라닌수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메틸셀룰로오스수지, 아크릴에스터수지, 아크릴우레탄수지, 폴리아크릴산수지, 무수말레산수지, 젤라틴수지, 폴리에틸렌글리콜수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수용성 수지를 용해하는 용제는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 티오디글리콜, 헥산-1,2,6-트리올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 글리세린, 솔비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 잉크 조성물.
  8. 용제 35 내지 80 중량부 및 수용성 수지 10 내지 30 중량부를 혼합하여 50 내지 100℃에서 8 내지 16시간 동안 교반하는 수용성 수지액 제조단계,
    흡착제 5 내지 35 중량부 및 pH 지시용액 5 내지 35 중량부를 혼합하여 60 내지 100℃에 8 내지 16시간 동안 건조하는 pH 측정용 흡착제 제조단계, 그리고
    상기 수용성 수지액 및 상기 pH 측정용 흡착제를 혼합 및 교반하는 잉크 조성물 제조단계
    를 포함하는 잉크 조성물의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 pH지시용액은 상기 pH지시용액 5 내지 30 중량부에 대하여 pH지시약 0.001 내지 10 중량부 및 용제 4.999 내지 25 중량부를 포함하는 것인 잉크 조성물의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 잉크 조성물 제조단계에서 상기 수용성 수지액 및 상기 pH 측정용 흡착제를 혼합 및 교반한 후 20 내지 28시간 동안 0 내지 40℃에서 안정화시키는 안정화단계를 더 포함하는 것인 잉크 조성물의 제조방법.
  11. 흡수층, 그리고
    pH 지시약, 흡착제 및 수용성 수지를 포함하는 잉크 조성물을 포함하는 인쇄층
    을 포함하는 흡수시트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 pH 지시약은 상기 흡착제에 흡착된 것인 흡수시트.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 인쇄층은 10 내지 500um의 두께로 인쇄된 것인 흡수시트.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 잉크 조성물은
    pH 지시약 0.001 내지 10 중량%,
    흡착제 5 내지 35 중량%,
    수용성 수지 10 내지 30 중량%,
    상기 수용성 수지를 용해하는 용제 35 내지 80 중량%, 그리고
    기타 첨가제 0 내지 15 중량%
    를 포함하는 것인 흡수시트.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 흡수시트는
    상기 흡수층의 일면에 위치하며 액체투과성인 상면시트, 및
    상기 흡수층의 타면에 위치하며 액체불투과성인 하면시트를 더 포함하고,
    상기 인쇄층은 상기 상면시트 위에 위치하는 것인 흡수시트.
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