KR100676777B1 - 코발트프리 습도지시용액의 제조 및 적용방법 - Google Patents

Abstract

[발명이 속한 기술분야]

본 발명은 반도체나 인쇄회로기판(PCB) 등과 같이 습기에 민감한 제품을 습기로부터 보호하기 위해 방습ㆍ밀봉 포장을 할 경우 포장상태의 안전성을 판단하기 위해 사용되는 습도지시카드 및 방습제 등에 사용되는 습도지시용액에 관한 것이다.

[발명의 목적]

본 발명은 습기에 민감한 제품을 방습ㆍ밀봉 포장을 할 경우 포장상태의 안전성을 판단하기 위해 사용하는 습도지시카드의 습도지시용액인 염화코발트수용액을 대체할 수 있으면서도, 염화코발트를 전혀 사용하지 않는(cobalt-free) 환경친화적인 습도지시용액을 개발하고, 또 이러한 코발트 프리의 습도지시용액을 활용하여 차세대의 습도지시카드 및 다양한 종류의 습도지시제품을 개발하고자 하는 것이다.

[발명의 구성]

본 발명의 습도지시용액의 구성을 보면 크게 주지시제, 보조지시제, 첨가제로 나눌 수 있다. 주지시제는 pH의 변화에 따라 색이 변하는 지시액을 사용하고, 보조지시제는 상대습도에 따라 색이 변하도록 pH를 조절해주는 산 또는 염기성 시약을 사용했으며, 첨가제로는 대기중의 습도에 따라 습도지시용액의 pH를 변화시킬 수 있도록 조해성이 있는 무기 및 고분자 유기화합물을 혼합하여 사용하였다.

본 발명의 용액을 활용한 예로써, 본 발명에 따라 제조한 용액을 적용한 습도지시카드는, 도 2에 도시된 바와 같이 도 1과 같은 구조의 압지(blotting paper)에, 본 발명의 코발트가 없는 습도지시용액(3)을 첨착하여 제조한다. 대체된 습도지시용액은 코발트화합물을 전혀 사용하지 않은 용액이며, 이 용액을 첨착시킨 코발트프리 습도지시카드는 상대습도에 따라 지시면(indicating spot)의 색이 표시되어 있는 ％보다 낮은 상대습도(건조)일 때는 녹색(green)을, 높은 상대습도(습윤)일 때는 갈색(brown)을 나타냄으로써 기존의 염화코발트를 사용한 제품과는 확연하게 구별된다.

[발명의 효과]

습도에 민감한 제품의 포장 시에 포장상태의 안전성 확인을 위해 사용되는 습도지시카드 및 방습제용 습도지시용액에 있어서, 본 발명에 의한 습도지시용액을 사용할 경우, 환경규제 대상물질인 염화코발트를 사용하지 않은 제품을 제조할 수 있어서, 환경친화적인 특성상 산업적 용도뿐만 아니라, 식품, 의약품 및 병원이나 아기방과 같이 적정습도를 유지해야 하는 장소의 관리용 등 활용범위가 넓다. 아울러 환경에 친화적인 차세대 제품으로서 품질 우위의 경쟁력을 갖게 됨으로써, 외국제품이 점유하고 있는 국내시장의 대체는 물론 아직까지 코발트 프리의 습도지시카드가 개발되지 않은 해외시장을 잠식, 선점하는데 필수적인 기술우위를 확보할 수 있다.

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Description

코발트프리 습도지시용액의 제조 및 적용방법{The Producing Method of Cobalt-free Humidity Indicating Agent and Its Application}

도 1은 기존 염화코발트를 사용한 습도지시카드 사시도

도 2는 본 발명에 의해 제작된 습도지시카드 사용 예시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

(1) 압지(blotting paper)

(2) 습도지시용액(humidity indicator solution) : 염화코발트 수용액

(3) 코발트프리 습도지시용액(cobalt-free humidity indicating agent)

본 발명은 반도체나 인쇄회로기판(PCB) 등과 같이 습기에 민감한 제품을 습기로부터 보호하기 위해 방습ㆍ밀봉 포장을 할 경우 포장상태의 안전성을 판단하기 위해 사용하는 습도지시카드 및 방습제 등에 적용할 습도지시용액에 관한 것이다.

일반적으로 습도지시카드는 명함정도 크기의 압지에 인쇄(printing) 또는 첨착(impregnation)된 습도지시용액이 상대습도의 변화에 따라 변색되는 특성을 이용한 것으로, 반도체 또는 인쇄회로기판 등과 같이 습기로 인해 제품에 손상이 발생 할 우려가 있는 제품의 포장 시 포장 내부에 한께 투입하여 피포장된 제품의 손상여부 및 포장상태를 판단하는 제품이다. 현재 사용되고 있는 습도지시카드의 지시용액은 1984년에 제정된 미국방성 규격인 MIL-I-8835A에 따라 염화코발트(cobalt(Ⅱ) chloride) 수용액을 사용하는데, 이 지시용액은 건조시에는 청색을 나타내다가 대기중의 상대습도에 따라 수분을 흡수하게 되면 분홍색으로 변함으로써 해당되는 상대습도를 지시하게 된다. 그러나 1998년 12월에 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 흡입후 발암기록이 있는 물질을 의미하며, 제품 내 염화코발트의 함량이 0.01％ 이상일 경우 이를 'R49'로 표기해야 한다.)로 분류하여 2000년 7월 1일부터 발효되었고, 또한 같은 관보인 유럽연합문서 2004/73/EC 의 29번째 기술규정에서 염화코발트의 함량에 따른 취급규정을 세분화한 내용으로 개정하여, 2005년 10월 31일부터 발효됨으로써 사실상 코발트화합물의 사용에 있어서 막강한 규제의 근거를 가지게 되어, 향후 염화코발트를 사용한 제품에 대한 판매 규제가 예상되고 있는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 염화코발트를 전혀 사용하지 않는 환경친화적인 습도지시용 용액을 개발하기 위한 것이다.

기존의 습도지시용액은 염화코발트 수용액을 사용하는데 유럽연합에서는 2000년 7월 1일부터 코발트화합물을 사용한 제품에 대한 판매가 규제되고 있다. 본 발명에 의해 제조되는 습도지시용액은 염화코발트를 전혀 사용하지 않는(cobalt-free) 환경친화적인 용액이며, 이 같은 코발트프리용액을 사용하여 현재 사용 중인 염화코발트 습도지시카드 및 습도지시제 등을 대체할 수 있는 새로운 개념의 제품을 개발하고자 하는 것이다.

본 발명에 의한 습도지시용액의 적용방법의 한 예를 보면 다음과 같다.

현재 사용되는 습도지시카드는, 도 1에 도시된 바와 같이 압지(1)에 흑색잉크로 지시면(spot)과 지시내용을 인쇄한 다음, 지시면에 염화코발트 수용액(2)을 첨착(impregnation)하여 제작한 제품이다. 이러한 기존의 습도지시카드는 염화코발트의 특성에 의해 상대습도에 따라 지시면(indicating spot)의 색이 표시되어 있는 ％보다 낮은 상대습도(건조)일 때는 파란색(blue)을, 높은 상대습도일 때는 분홍색(pink)을 나타낸다.

본 발명에 따라 제조한 용액을 적용한 습도지시카드는, 도 2에 도시된 바와 같이 도 1과 같은 구조의 압지(blotting paper)에, 본 발명의 코발트가 없는 습도지시용액(3)을 첨착하여 제조한다. 대체된 습도지시용액은 코발트화합물을 전혀 사용하지 않은 용액이며, 이 용액을 첨착시킨 코발트프리 습도지시카드는 상대습도에 따라 지시면(indicating spot)의 색이 표시되어 있는 ％보다 낮은 상대습도(건조)일 때는 녹색(green)을, 높은 상대습도일 때는 갈색(brown)을 나타냄으로써 기존의 염화코발트를 사용한 제품과는 확연하게 구별된다.

본발명의 습도지시용액의 구성을 보면 크게 주지시제, 보조지시제, 첨가제로 나눌 수 있다. 주지시제는 pH의 변화에 따라 색이 변하는 지시액을 사용하고, 보조지시제는 상대습도에 따라 색이 변하도록 pH를 조절해주는 산 또는 염기성 시약을 사용했으며, 첨가제로는 대기중의 습도에 따라 습도지시용액의 pH를 변화시킬 수 있도록 조해성이 있는 무기 및 고분자 유기화합물을 혼합하여 사용하였다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

1) 습도지시용액의 제조

티몰블루, 메틸레드, 메틸오렌지, 메틸레드, 뉴트랄 레드, 아닐린 블루 등의 지시약을 에틸알코올에 녹여서 0.1 - 3 wt％ 의 용액을 만든 다음, 상기용액에 가성소다 용액을 1-10 vol ％ 첨가하여 지시액의 색이 변화되는 혼합용액을 제조한다.

2) 습도지시카드용 습도별 지시용액의 제조

1)항의 혼합용액에 조해성이 있는 금속염화물과 고분자 유기용액을 0.1-20 wt％ 범위로 첨가하여 상대습도별로 변색이 되는 지시용액을 제조한다. 금속염화물은 조해성을 갖고 있으므로 대기 중의 수분을 흡수하며 상대습도에 따라 혼합용액의 pH를 변화시키는데 첨가량이 많을수록 색이 변하는 상대습도가 높아진다.

3) 코발트 프리 습도지시카드의 제조

2)항에서 금속염화물과 유기용액의 첨가량을 조절하여 상대습도에 따라 색이 변하는 각각의 습도지시용액을 제조하고 이 용액을 압지에 인쇄된 해당 습도지시면(spot)에 필요로 하는 습도에 맞추어 첨착하여 본 발명을 완성한다.

이상의 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 이러한 실시 예에 의해 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

습도에 민감한 제품의 포장 시에 포장상태의 안전성 확인을 위해 사용되는 습도지시카드 및 건조제용 습도지시용액에 있어서, 본 발명에 의한 습도지시용액을 사용할 경우, 환경규제 대상물질인 염화코발트를 사용하지 않은 제품을 제조할 수 있어서, 활용범위가 기존 반도체 및 인쇄회로기판 등 정밀부품/전자제품의 보관ㆍ포장 등에 사용하는 산업적 용도 뿐만 아니라, 식품, 의약품 및 병원이나 아기방과 같이 적정습도를 유지해야 하는 장소의 관리용, 그리고 군수품 등 습기를 제어해야 하는 모든 분야로의 활용이 가능하다. 아울러 환경에 친화적인 차세대 제품으로서 품질 우위의 경쟁력을 갖게 됨으로써, 기존의 외국제품이 점유하고 있는 국내시장의 대체는 물론 아직까지 코발트 프리의 습도지시카드가 개발되지 않은 해외시장을 잠식, 선전하는데 필수적인 기술우위를 확보할 수 있다.

Claims (4)

1. 습도지시용 시약의 제조에 있어서, 티몰블루, 메틸레드, 메틸오렌지, 메틸레드, 뉴트랄 레드, 아닐린 블루 중에서 선택된 지시액을 에틸알코올에 녹여서 0.1 - 3 wt％ 의 용액을 만든 다음, 상기용액에 가성소다 용액을 1-10 vol ％ 첨가하여 상대습도에 따라 pH가 변하여 지시액의 색이 변화되도록 혼합용액으로 만든 습도지시용액.
2. 습도지시카드의 제조에 있어서, 제1항의 습도지시용액에 금속염화물과 고분자 유기화합물 용액을 0.1 - 20 wt％ 로 첨가하여, 상대습도별로 변색이 가능하도록 각각 제조한 습도지시용액을, 압지에 인쇄된 상대습도별 지시면에 첨착시켜 제조한 습도지시카드.
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