KR102188301B1 - Mask with antifungal and antiviral function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항균 및 항바이러스용 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to an antibacterial and antiviral mask.
최근 마스크는 외부 활동시 필수적으로 착용해야 하는 필수품이 되었다. 상기 마스크는 장시간 착용하게 되면 호흡 과정에서 생긴 습기로 인해 오히려 마스크 내부에 세균이 엄청나게 증식하게 되는 문제가 발생하였다.Recently, masks have become a necessity that must be worn during outdoor activities. When the mask is worn for a long time, there is a problem in that bacteria grow enormously inside the mask due to moisture generated during the breathing process.
이에 항균 효과를 갖는 다양한 형태의 마스크가 제안되고 있다.Accordingly, various types of masks having an antibacterial effect have been proposed.
KR 제20-0474665호는 항균 효과가 있는 액상의 피톤치드 추출물이 포함되는 항균 부재를 장착한 마스크를 제안하고 있으며, KR 제20-0460479호에서는 세균 및 바이러스를 제거하도록 은사가 항균 셀룰로오스 섬유와 혼합된 항균 시트를 내부에 삽입한 마스크를 제안하고 있다. 그러나 이러한 마스크를 사용하더라도 장시간 착용하게 되면 마스크 내부 공간의 습도나 온도가 점점 높아져 습기에 의한 세균 발생을 피할 수 없다.KR 20-0474665 proposes a mask equipped with an antibacterial member containing a liquid phytoncide extract having an antibacterial effect, and in KR 20-0460479, silver yarn is mixed with antibacterial cellulose fibers to remove bacteria and viruses. A mask with an antibacterial sheet inserted inside is proposed. However, even if such a mask is used, if it is worn for a long time, the humidity or temperature of the inner space of the mask gradually increases, and the generation of bacteria due to moisture cannot be avoided.
이에, 내부 공간의 습도 및 온도를 낮출 목적으로 KR 제10-2019-0025468호는 팬(FAN)이 장착된 마스크를, KR 제10-1942785호는 배출구 및 흡입구가 설치된 마스크를 개시하고 있으나 마스크의 제작 비용이 높아지는 단점이 있다.Accordingly, for the purpose of lowering the humidity and temperature of the internal space, KR No. 10-2019-0025468 discloses a mask equipped with a fan, and KR No. 10-1942785 discloses a mask equipped with an outlet and an inlet. There is a drawback of high production cost.
종래 마스크 착용시 발생하는 습기는 세균을 발생시키는 문제가 있어 반드시 제거해야할 대상이 되었다.Moisture generated when wearing a conventional mask has a problem of generating bacteria and has become an object that must be removed.
본 발명은 이러한 개념을 완전히 뒤집어 오히려 마스크 내부의 습기를 이용하여 항균 효과는 물론 항바이러스 효과를 함께 확보할 수 있는 새로운 개념의 마스크를 제작하였다.The present invention completely reversed this concept and produced a new concept of a mask capable of securing an antiviral effect as well as an antibacterial effect by using the moisture inside the mask.
본 발명자들은 마스크 내 습기에 의한 수분을 전해질로서 이용하여 미세 전류를 발생시키고, 상기 발생된 미세 전류에 의해 항균 및 항바이러스 효과를 갖는 마스크를 개발하였다.The present inventors have developed a mask having an antibacterial and antiviral effect by generating a microcurrent by using moisture due to moisture in the mask as an electrolyte.
현재 미세 전류를 이용한 분야는 통증 치료와 같은 의료 분야나 피부 관리와 같은 화장 기기 분야, 또는 탈모 기기 등에 적용되고 있으나, 본 발명과 같이 마스크에 적용한 바는 그다지 없다.Currently, a field using microcurrent is applied to a medical field such as pain treatment, a cosmetic device field such as skin care, or a hair loss device, but not much has been applied to a mask like the present invention.
따라서, 본 발명은 항균 및 항바이러스 효과를 갖는 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a mask having antibacterial and antiviral effects.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 미세 전류 발생에 의해 항균 및 항바이러스 효과를 갖도록, 마스크 본체; 및 이의 양측단에 마스크 본체를 얼굴에 고정할 수 있는 고정 부재를 구비하는 항균 및 항바이러스용 마스크를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to have an antibacterial and antiviral effect by generating a microcurrent, a mask body; And it provides an antibacterial and antiviral mask provided with a fixing member capable of fixing the mask body to the face at both ends thereof.
이때 상기 마스크 본체는 내피 및 외피 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 마스크를 장착한 상태에서 미세 전류를 발생시키는 미세 전류 발생부를 포함한다.In this case, the mask body includes at least one of an inner skin and an outer skin, and includes a fine current generator for generating a fine current while the mask is mounted.
구체적으로, 상기 마스크 본체는 내피 및 외피 사이에 위치한 전류 발생부를 포함하는 구조, 또는 전류 발생부가 내피 및 외피 중 어느 하나 상에 위치하는 구조를 갖는다.Specifically, the mask body has a structure including a current generating portion positioned between the inner skin and the outer skin, or a structure in which the current generating portion is positioned on either the inner skin and the outer skin.
또한, 상기 내피 또는 외피와 전류 발생부 사이에 이들 간의 상호 마찰에 의한 마찰 전기가 발생한다.In addition, triboelectricity is generated between the inner or outer skin and the current generating unit due to mutual friction between them.
상기 미세 전류 발생부는 지지체 상에 제1금속 패턴 및 제2금속 패턴이 겹치지 않도록 형성된 단일 시트이다.The minute current generator is a single sheet formed so that the first metal pattern and the second metal pattern do not overlap on the support.
또한, 상기 미세 전류 발생부는 제1지지체 상에 제1금속 패턴이 형성된 제1시트와 제2지지체 상에 제2금속 패턴이 형성된 제2시트를 포함하는 이중 시트이다.In addition, the minute current generator is a double sheet including a first sheet having a first metal pattern formed on the first support and a second sheet having a second metal pattern formed on the second support.
본 발명에 따른 마스크는 종래 문제시되었던 마스크 내 습기를 오히려 이용하는 아이디어에 착안한 것으로, 새로운 개념의 마스크를 제시한다.The mask according to the present invention focuses on the idea of using moisture in the mask, which has been a problem in the past, and proposes a new concept of a mask.
이 마스크는 미세 전류에 의해 항균 및 항바이러스 효과를 확보할 수 있으며, 장시간 사용하여도 마스크 내 균이나 바이러스의 증식을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 미세 먼지를 저감하는 효과가 있다.This mask can secure antibacterial and antiviral effects by microcurrent, and can effectively suppress the growth of bacteria or viruses in the mask even when used for a long time, and has an effect of reducing fine dust.
또한, 외피에 형성되는 발수, 발유성 코팅층으로 인해 수분이 스며들지 않아서 비말차단효과를 나타내며 미세 전류 발생부에 잔류하는 시간이 길어짐에 따라 미세 전류의 생성 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 지속 시간 또한 연장시킬 수 있는 이점이 있다. In addition, due to the water-repellent and oil-repellent coating layer formed on the outer skin, moisture does not permeate, so it exhibits a splash blocking effect, and as the time remaining in the microcurrent generator increases, not only the generation time of the microcurrent is shortened, but the duration is also extended. There is an advantage to be able to.
이러한 마스크는 저렴한 비용으로 제작이 가능하고, 최근 알려진 전자(electronic) 및 제약(pharmaceuticals)이 조합된 전자약(electroceutical) 분야에 선도적인 역할이 가능하다.Such a mask can be manufactured at low cost, and can play a leading role in the field of electroceuticals in which electronic and pharmaceuticals are recently known.
도 1은 일 구현예에 따른 마스크의 입체 모식도.
도 2는 일 구현예에 따른 단일 시트 구조의 미세 전류 발생부.
도 3은 다른 구현예에 따른 이중 시트 구조의 미세 전류 발생부
도 4는 일 구현예에 따른 마스크의 사용을 보여주는 도면.
도 5는 다른 구현예에 따른 마스크의 사용을 보여주는 도면.
도 6은 시험예 2의 시험성적서.
도 7 및 도 8은 시험예 3의 시험성적서.1 is a three-dimensional schematic diagram of a mask according to an embodiment.
2 is a micro current generator of a single sheet structure according to an embodiment.
3 is a micro current generator of a double sheet structure according to another embodiment
4 is a diagram showing the use of a mask according to an embodiment.
5 is a diagram showing the use of a mask according to another embodiment.
6 is a test report of Test Example 2.
7 and 8 are test reports of Test Example 3.
본 발명에 따른 마스크는 미세 전류(micro-current)에 의해 항균 및 항바이러스 효과를 갖는다.The mask according to the present invention has antibacterial and antiviral effects by micro-current.
미세 전류란 수~수백 마이크로암페어(㎂)의 범위에 속하는 전류로서, 일반적으로 감각수준이하자극(sub-sensory level stimulation)이라 할 수 있다. 이러한 미세 전류에 의한 자극은 경피신경전기자극(transcutaneous electrical nerve stimulation)과 같은 형태보다 전류의 강도가 훨씬 낮기 때문에 다른 형태의 전기자극과는 구분될 수 있다. 또한, 본 발명에서 미세 전류는 외부의 전류공급장치에 의해서 생성되는 것이 아니라 전위차 등과 같이 전기적 특성이 서로 다른 금속에 의해서 발생되는 것으로 지속적이면서 거의 균일한 미세 전류 공급을 실현할 수 있다.The microcurrent is a current that falls within the range of several to hundreds of microamperes (㎂), and can be generally referred to as sub-sensory level stimulation. Stimulation by such a microcurrent can be distinguished from other forms of electrical stimulation because the intensity of the current is much lower than that of a form such as transcutaneous electrical nerve stimulation. In addition, in the present invention, the minute current is not generated by an external current supply device, but is generated by metals having different electrical characteristics such as a potential difference, so that continuous and almost uniform supply of minute current can be realized.
본 발명의 마스크를 통해 발생하는 미세 전류는 The microcurrent generated through the mask of the present invention is
갈바닉 전지(galvanic cell)의 구조에 착안하여, 양극과 음극이 수분 존재 하에서 전위차(electric potential difference)에 의한 산화환원 반응으로 인하여 미세 전류 발생을 유도한다.Focusing on the structure of a galvanic cell, the positive and negative electrodes induce the generation of microcurrent due to the redox reaction due to the electric potential difference in the presence of moisture.
또한 정전기 발생을 유도하기 위하여 극성이 서로 다른 재질의 섬유를 이용하여 상호 마찰에 의해 발생하는 마찰 전기(frictional electricity)에 의한 정전기 발생을 유도한다. 이때 마찰 전기는 미세 먼지를 흡착하는 효과를 갖는다.In addition, in order to induce the generation of static electricity, the generation of static electricity is induced by frictional electricity generated by mutual friction by using fibers of different polarities. At this time, triboelectricity has the effect of adsorbing fine dust.
이하 각 방식에 따른 방법을 설명한다.Hereinafter, a method according to each method will be described.
전위차에 의한 미세 전류 발생은, 이온화 경향이 서로 다른 두 종류의 전극이 수용액 내에서 산화 환원되는 자발적인 반응이 일어나고, 이러한 자발적인 반응에 의해 전자가 이동하여 미세 전류가 발생한다. In the generation of a microcurrent due to a potential difference, a spontaneous reaction occurs in which two types of electrodes with different ionization tendencies are redoxed in an aqueous solution, and electrons move through this spontaneous reaction to generate a microcurrent.
공지된 바의 아연-은 갈바닉 전지는 하기와 같은 전지 화학 반응이 이루어진다.The known zinc-silver galvanic battery undergoes the following battery chemistry.
Eo = +0.80 V Ag+(aq) + e-1 ---> Ag(s) reductionEo = +0.80 V Ag + (aq) + e -1 ---> Ag(s) reduction
Eo = -0.76 V Zn2+(aq) + 2e-1 ---> Zn(s) oxidationEo = -0.76 V Zn 2+ (aq) + 2e -1 ---> Zn(s) oxidation
Ecell = +1.56 V 2 Ag+(aq) + Zn(s) ---- > 2Ag(s) + Zn2+ (aq)Ecell = +1.56
상기 식을 보면, 전자를 방출하며 전자를 잃은 Zn은 Zn2+로 이온화(양이온)되고, 전자를 얻은 Ag는 양극(+)이 되며, 이러한 과정에서 미세 전류가 발생한다.According to the above equation, Zn that has lost electrons while emitting electrons is ionized (positive ion) to Zn2+, and Ag that has obtained electrons becomes positive electrode (+), and a minute current is generated in this process.
전기 화학 반응은 이온화 경향이 클수록 전자를 잃고 양이온(산화)이 되기 쉬우며, 하기와 같이 Zn과 Ag를 조합할 경우 Zn이 양극, Ag가 음극이 된다. 그러나 Ag와 Au를 조합할 경우, 양극이 Ag, 음극이 Au가 된다.Electrochemical reactions tend to lose electrons and become positive ions (oxidation) as the tendency of ionization increases. When Zn and Ag are combined as follows, Zn becomes the positive electrode and Ag becomes the negative electrode. However, when Ag and Au are combined, the anode becomes Ag and the cathode becomes Au.
(이온화 경향)(Ionization tendency)
K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Pt > Au K> Ca> Na> Mg> Al> Zn> Fe> Ni> Sn> Pb> H> Cu> Hg> Ag> Pt> Au
갈바닉 전지는 두 종류의 금속 간의 전위차에 의한 것으로, 동일 금속이라할지라도 양극 또는 음극이 될 수 있으며, 이때 이온화 경향의 차이가 큰 금속을 조합할 경우(즉, 전위차가 클수록) 발생하는 미세 전류 또한 강해진다.The galvanic battery is caused by the potential difference between two types of metals, and even the same metal can be a positive electrode or a negative electrode. At this time, the microcurrent generated when a metal having a large difference in ionization tendency is combined (ie, the greater the potential difference) Become stronger.
한편, 마찰 전기에 의한 정전기 발생은 서로 다른 두 물체를 마찰할 때 일어나는 (+), (-) 전하의 이동에 의해 발생한다. Meanwhile, the generation of static electricity by triboelectricity is caused by the movement of (+) and (-) electric charges that occur when two different objects are rubbed.
즉, 마찰 전기(triboelectricity)는 두 물질 사이에서 발생한 마찰 에너지에 의해서 생기는 현상으로, 두 물체가 서로 접촉하거나 분리하게 되면 그 경계면에서 전하의 이동이 생겨서 각각 물체에 같은 양의 과잉 (+) 전하와 과잉 (-) 전하, 즉 정전기가 발생하고, 이때 정전기는 미세먼지를 흡착하는 효과를 갖는다.In other words, triboelectricity is a phenomenon caused by frictional energy generated between two substances. When two objects come into contact with or separate from each other, electric charges move at the interface, resulting in the same amount of excess (+) charge and Excess (-) charge, that is, static electricity is generated, and the static electricity has the effect of adsorbing fine dust.
정전기를 발생할 수 있는 물체는 무조건 (+) 전하나 (-) 전하로 하전되는 것이 아니라, 어느 것이 양(+)으로 되는 경향이 더 많은지 어느 것이 음(-)으로 되는 경향이 더 많은지에 따라 달라질 수 있으며, 전하의 대전 특성의 재질(즉, triboelectric series)을 고려하여 선정한다.Objects that can generate static electricity are not unconditionally charged with positive (+) or negative (-) charges, but depend on which ones are more prone to positive (+) and which ones are more prone to negative (-). It is selected in consideration of the material (ie, triboelectric series) of the charging characteristics of the electric charge.
일례로, 나일론, 폴리우레탄 등이 (+) 전하로 가장 크게 하전되고, 테프론, 실리콘 고무 등은 (-) 전하로 가장 크게 하전된다. 이러한 경향성을 기준으로, 마스크를 구성하는 구성 요소의 재질을 선정할 수 있다.For example, nylon, polyurethane, and the like are most heavily charged with a (+) charge, and Teflon and silicone rubber are most heavily charged with a (-) charge. Based on this tendency, the material of the constituent elements constituting the mask can be selected.
상기 언급한 전위차에 의해 발생하는 미세 전류는 균주나 바이러스가 인체에 결합할 때 필요한 정전기력을 훼손시켜 바이러스를 사멸시키거나 감염력을 상실하게 하는 기능을 부여하고, 마찰전기는 정전기 발생으로 미세 먼지 저감 효과를 동시에 확보한다.The microcurrent generated by the above-mentioned potential difference impairs the electrostatic force required when the strain or virus binds to the human body, thereby giving the function of killing the virus or losing the infectious power, and the triboelectric effect reduces fine dust by generating static electricity. At the same time.
상기 전위차 및 마찰 전기를 유도하기 위해 본 발명에서는 새로운 구조의 마스크를 설계하고, 각 층에서의 구성 요소 및 그 형태를 한정한다.In order to induce the potential difference and triboelectricity, in the present invention, a mask having a new structure is designed, and components in each layer and their shape are defined.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 마스크를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a mask according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 마스크는 마스크 본체(1); 및 이의 양측단에 마스크 본체(1)를 얼굴에 고정할 수 있는 고정 부재(2)를 구비한다.The mask of the present invention comprises a
마스크 본체(1)는 통상과 같이 얼굴의 코와 입을 덮을 수 있는 크기를 가지며, 이는 필터 작용 및/또는 보온 작용 등을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않는다. The
마스크 본체(1)는 내피(11) 및 외피(15) 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 마스크를 장착한 상태에서 미세 전류를 발생시키는 미세 전류 발생부(13)를 포함하며, 상기 내피(11) 및 외피(15)와 이들 사이에 존재하는 미세 전류 발생부(13)가 박음질이나 접착 부재 등의 합지 과정을 통해 형성한다. 상기 재단은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 다양한 형태가 가능하다. 상기 내피(11) 및 외피(15)는 영구적으로 합지된 상태, 또는 적어도 일 부분이 밸크로나 양면 테이프와 같은 접착 부재로 연결되며, 필요한 경우 미세 전류 발생부(13)의 교체를 가능케 한다.The
내피(11) 및 외피(15)는 주름이 없거나 공기 챔버를 확보하기 위해 주름이 형성될 수 있다. 또한, 평면 재단 또는 안면에 맞도록 입체 재단될 수 있다. 필요한 경우, 내피(11) 및 외피(15) 중 어느 하나 이상만 형성할 수 있다. 일 구현예에 따른 마스크의 경우, 내피(11) 없이 외피(15)만 형성하고, 이때 미세전류 발생부(13)의 시트가 내피(11)의 기능을 수행한다. The
내피(11) 및 외피(15)의 재질은 서로 같거나 다를 수 있으며, 면, 부직포, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리우레탄 등의 합성 섬유, 다공성 발포 우레탄계 스폰지 등으로 이루어진 재질일 수 있다. 이때 내피(11) 및 외피(15)의 경우 레이저 가공, 플라즈마 가공, 초음파 가공, 또는 화학적 접착처리로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 가공된 속건성 원단이 사용될 수 있다.Materials of the
바람직한 구현예에 따르면, 부직포 재질의 경우 저렴한 비용으로 1회용 마스크의 생산이 가능해지고, 면과 스폰지 재질의 경우 세척을 통해 여러 번 재사용이 가능해진다. 바람직한 예로, 내피(11) 및 외피(15)는 모두 부직포 재질로 제작할 수 있으며, 더욱 바람직한 예로 내피(11)는 냉감 섬유일 수 있다.According to a preferred embodiment, in the case of a nonwoven material, it is possible to produce a disposable mask at low cost, and in the case of a cotton and sponge material, it is possible to reuse several times through washing. As a preferred example, both the
상기 고정 부재(2)는 마스크 본체(1)를 얼굴에 밀착, 고정시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 고정 부재(2)는 마스크 본체(1)의 양측에 형성될 수 있다. 고정 부재(2)는, 예를 들어 도 1에 보인 바와 같이 귀에 걸어지는 2개의 걸이형 고리(고리 끈)로부터 선택될 수 있다. 고정 부재(2)는, 다른 예를 들어 머리 뒤쪽을 감아 탈착 및 부착되는 탈/부착형 밴드 등으로부터 선택될 수 있다. 또한, 고정 부재(2)는 주지된 바와 같이 탄성력을 가질 수 있다.The fixing
필요한 경우, 마스크는 코의 형상에 따라 얼굴에 보다 밀착될 수 있도록, 마스크 본체(1)의 상부측에 와이어 밴드(3)를 더욱 구비할 수 있다. If necessary, the mask may further include a
마스크는 착용자가 숨을 쉴때 코와 입에서 발생하는 습기에 의해 수분이 발생하여 장시간 사용 시 쉽게 축축해지고, 이는 각종 세균 및 바이러스 발생의 온상이 될 수 있다. When the wearer breathes, moisture is generated by moisture generated in the nose and mouth, so it becomes easily moist when used for a long time, which can become a hotbed for the occurrence of various bacteria and viruses.
이에 본 발명의 내피(11) 및 외피(15) 사이에 도 1에 도시한 바와 같이 두 개의 시트로 이루어진 미세 전류 발생부(13)를 위치시키고, 상기 습기가 전해질 역할을 하여 미세 전류를 발생시키고, 이 발생된 미세 전류에 의해 항균 및 항바이러스 효과를 확보하여 쾌적한 상태의 마스크 착용을 가능케하고, 이때 발생되는 마찰 전기에 의해 미세 먼지를 제거하는 효과를 추가로 확보할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 1 between the
미세 전류 발생부(13)는 전위차 및 마찰 전기를 발생시키기 위해 지지체 상에 금속 패턴이 형성된 구조를 갖는다.The minute
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 구현예에 따른 단일 시트 구조의 미세 전류 발생부(13)를 설명하기 위한 도면으로, 지지체(23a) 상에 제1금속 패턴(25a) 및 제2금속 패턴(27a)이 형성된 구조를 갖는다.2A and 2B are views for explaining the
지지체(23a)는 면, 부직포, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리우레탄 등의 합성 섬유일 수 있다. The
제1금속 패턴(25a) 및 제2금속 패턴(27a)은 전위차에 의해 미세 전류를 생성할 수 있는 금속으로, 서로 다른 재질을 갖되 Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Cu, Hg, Ag, Pt, Au 및 이들의 합금 중에서 선택된 1종이 가능하다.The
바람직하기로, 제1금속 패턴(25a)과 제2금속 패턴(27a)은 하나의 지지체(23a) 상에 형성되며, 이들은 도 2a와 같이 서로 겹치지 않게 형성하거나, 도 2b와 같은 격자 무늬로 형성될 수 있다.Preferably, the
도 2a의 구현예에 따르면, 제1금속 패턴(25a)는 은(Ag) 또는 구리(Cu) 재질의 원형 패턴일 수 있으며, 이때 그 두께는 0.001 내지 0.5mm이고, 직경은 1.0 내지 2.5mm일 수 있으며, 이들 사이는 0.5 내지 1.0mm의 간격으로 형성한다. 또한, 제2금속 패턴(27a)는 아연(Zn) 재질의 원형 패턴일 수 있으며, 이때 그 두께는 0.001 내지 0.5mm이고, 직경은 0.5 내지 1.0mm일 수 있으며, 이들 사이는 0.1 내지 1.0mm의 간격으로 형성한다. According to the embodiment of FIG. 2A, the
도 2b의 구현예에 따르면, 제1금속 패턴(25a)은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 재질의 스트라이프 패턴일 수 있으며, 그 두께는 0.001 내지 0.5mm이고, 직경은 0.5 내지 2.0mm일 수 있으며, 이들 사이는 0.5 내지 1.0 cm의 간격으로 형성한다. 또한, 제2금속 패턴(27a)는 아연(Zn) 재질의 격자 무늬를 형성할 수 있도록 스트라이프 패턴일 수 있으며, 이때 그 두께는 0.001 내지 0.5mm이고, 폭은 0.5 내지 1.0 cm 일 수 있으며, 이들 사이는 0.1 내지 1.0 cm 의 간격으로 형성한다. According to the embodiment of FIG. 2B, the
도 2a 및 도 2b에서 이때 제1금속 패턴(25a)과 제2금속 패턴(27a)의 재질은 은(Ag)/아연(Zn) 또는 구리(Cu)/아연(Zn)일 수 있으며, 이와 반대일 수 있다. 이 금속 재질의 조합은 높은 전위차를 가져, 미세 전류의 발생을 더욱 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다. 2A and 2B, at this time, the material of the
도 2의 미세 전류 발생부(13)를 구비한 마스크는, 착용자의 호흡에 의해 발생된 습기, 즉 수분이 전해질로 작용하며, 제1및 제2금속 패턴(25a, 27a)는 각각 양극 및 음극으로 작용하여 전위차에 의한 미세 전류를 발생시킨다. 상기 전위차에 의해 발생된 미세 전류는 마스크 본체(1) 내 균주나 바이러스가 인체에 결합할 때 필요한 정전기력을 훼손시켜 바이러스를 사멸시키거나 감염력을 상실하게 하는 기능을 한다.In the mask provided with the
한편, 도 2와 같이 하나의 지지체에 두 종류의 금속 패턴을 형성하는 방법 이외에, 각각의 지지체에 금속 패턴을 형성하는 방식이 가능하다.Meanwhile, in addition to the method of forming two types of metal patterns on one support as shown in FIG. 2, a method of forming metal patterns on each support is possible.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 이중 시트 구조의 미세 전류 발생부(13)를 설명하기 위한 도면이다. 이중 시트 구조를 채택할 경우 전위차에 의한 미세 전류이외에 마찰 전기에 의한 정전기의 발생을 추가로 확보할 수 있다는 이점이 있다.3 is a view for explaining a fine
구체적으로, 미세 전류 발생부(13)의 제1시트(13b)는 제1지지체(25b) 상에 제1금속 패턴(27b)이 형성되고, 제2시트(13c)는 제2지지체(25c) 상에 제2금속 패턴(27c)이 형성된 구조를 갖는다. Specifically, the
제1지지체(25b) 및 제2지지체(25c)는 서로 같거나 다른 재질일 수 있으며, 내피(11) 및 외피(15)에서 사용하는 면, 부직포, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리우레탄 등의 합성 섬유일 수 있다. The
제1금속 패턴(27b) 및 제2금속 패턴(27c)는 전위차를 가지며 마찰에 의해 정전기를 발생시킬 수 있도록 서로 다른 금속일 수 있으며, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Cu, Hg, Ag, Pt, Au 및 이들의 합금 중에서 선택된 1종이 가능하다. The
제1금속 패턴(27b) 및 제2금속 패턴(27c)으로 표현되는 금속 패턴은 일정 면적을 가진 도형 패턴이 서로 이격된 형태로 배열된 패턴을 의미하는 바, 상기 패턴형상은 병렬 패턴 또는 직렬 패턴을 포함할 수 있고, 상기 패턴 형상의 도형 패턴을 조절하여 미세 전류의 발생 면적을 설정할 수 있다.The metal pattern represented by the
금속 패턴은 단일의 직사각형, 원형 또는 반구형 판을 포함하는 것이 보통이나, 하나 또는 그 이상의 반구형판이 다양한 도형 패턴을 형성함으로써, 미세 전류가 균일하게 발생할 수 있도록 한다.The metal pattern usually includes a single rectangular, circular, or hemispherical plate, but one or more hemispherical plates form various figure patterns, so that a minute current can be uniformly generated.
일 구현예에 따르면, 제1금속 패턴(27b)는 은(Ag) 재질의 원형 패턴일 수 있으며, 이때 그 두께는 0.001 내지 0.5mm이고, 직경은 1.0 내지 2.5mm일 수 있으며, 이들 사이는 0.5 내지 1.0mm의 간격으로 형성한다. 또한, 제2금속 패턴(27c)는 아연(Zn) 재질의 원형 패턴일 수 있으며, 이때 그 두께는 0.001 내지 0.5mm이고, 직경은 0.5 내지 1.0mm일 수 있으며, 이들 사이는 0.1 내지 1.0mm의 간격으로 형성한다. According to one embodiment, the
특히, 제1금속 패턴(27b)과 제2금속 패턴(27c)은 마스크 본체(1)에 합지시 상기 두 패턴(27b, 27c)이 겹치지 않도록 패턴을 지그재그(zigzag) 식으로 배열한다. In particular, the
제1금속 패턴(27b)과 제2금속 패턴(27c)의 형성은 각각의 지지체(25b, 25c) 상에 로터리 롤투롤 인쇄, 스크린 인쇄, 전사그라비아 인쇄와 같은 습식 방법이나 스퍼터링 등의 증착 등의 건식 방법이 사용될 수 있다. 일례로, Ag 재질의 제1금속 패턴(27b)은 실버 페이스트를 이용하여 롤투롤 인쇄와 그라비아 인쇄를 조합하여 수행하고, Zn 재질의 제2금속 패턴(27c)의 경우 롤투롤 인쇄와 스크린 인쇄를 조합하여 수행한다. 이때 인쇄 방법은 금속 패턴을 형성하는 재료의 종류에 따라 다른 방법을 적용한다.Formation of the
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 마스크의 구동 원리를 설명하기 위한 모식도이다. 이때 각 층의 두께를 설명하기 위해 과장되게 도시하였으며, 실제 제작에서는 각 층의 두께를 달리 제작할 수 있다. 이때 마스크는 내피(11)가 제외된 구조이며, 필요한 경우 내피(11)를 추가할 수 있다.4 is a schematic diagram for explaining a driving principle of a mask according to an embodiment of the present invention. At this time, it is shown exaggerated to explain the thickness of each layer, and in actual production, the thickness of each layer can be differently manufactured. At this time, the mask has a structure in which the
도 4를 보면, 사용자의 호흡에 의해 마스크 본체(11)의 내부 영역인 미세 전류 발생부(13)에 습기, 즉 수분이 존재한다. 이 수분은 전해질로 작용하며, 이에 의해 제1시트(13b) 및 제2시트(13c) 내 형성된 제1및 제2금속 패턴(27b, 27c)는 각각 양극 및 음극으로 작용하여 전위차에 의한 미세 전류를 발생시킨다. 상기 전위차에 의해 발생된 미세 전류는 제1시트(13b)와 제2시트(13c) 및 외피(15) 사이의 공간에 존재하며, 이들 사이에 있는 균주나 바이러스가 인체에 결합할 때 필요한 정전기력을 훼손시켜 바이러스를 사멸시키거나 감염력을 상실하게 하는 기능을 한다.Referring to FIG. 4, moisture, that is, moisture, exists in the
또한, 사용자의 호흡(도 3의 화살표, 즉, 들숨 및 날숨)에 의해 미세 전류 발생부(13c) 및 외피(15)는 서로 움직여, 제1시트(15)와 제2시트(13c) 또는 제2금속 패턴(25c)과의 마찰이 일어나 마찰 전기에 의한 정전기가 발생한다. 마찰 전기에 의한 정전기는 도 4와 같이, 제2시트(13c)와 외피(15)사이에서 발생하며 이는 정전기에 의하여 미세 먼지를 흡착하는 효과를 갖는다.In addition, by the user's breathing (arrows in Fig. 3, that is, inhalation and exhalation), the
마찰 전기에 의한 정전기의 발생과 관련하여, 마찰 전기를 얻기 위한 가장 적합한 재질의 선정과 함께 가능한 많이 발생할 수 있도록 이들 재질의 간격을 제어한다. With regard to the generation of static electricity by triboelectricity, the spacing of these materials is controlled so that as much as possible, together with the selection of the most suitable material for obtaining triboelectricity.
바람직하기로, 제1시트(13b)는 냉감 섬유이고, 제2시트(13c)는 부직포이고, 외피(15)는 다공성 발포 우레탄계 스폰지일 수 있다. 제1시트(13b)인 냉감 섬유로 인해 청량감을 부여하고 화장품의 마스크로의 오염을 방지할 뿐만 아니라 피부 트러블을 억제하는 효과가 있다. 제2시트(13c)는 외피(15)와 마찰 전기를 가질 수 있도록 서로 다른 재질을 갖되, 상기와 같이 제2시트(13c)는 폴리에스터, 폴리프로필렌 등의 부직포이고, 외피(15)는 폴리우레탄계 재질이 사용될 수 있다.Preferably, the
이때 제1시트(13b) 및 제2시트(13c)는 서로 간격이 0.1 내지 1.5mm의 범위가 되도록 한다.At this time, the
도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 마스크의 구동 원리를 설명하기 위한 모식도로, 마스크에 내피(11)가 추가된 구조이다.5 is a schematic diagram for explaining a driving principle of a mask according to another embodiment of the present invention, and is a structure in which an
이러한 구조의 마스크는 미세 전류 발생부(13)의 갈바닉전지 및 외피(15)와의 마찰 전기에 더해 내피(11)와 미세 전류 발생부(13) 사이의 마찰 전기가 더 발생하여 미세 전류의 세기를 보다 증가시킬 수 있다는 장점이 있다. In the mask of this structure, in addition to the triboelectricity between the galvanic cell of the
이때 내피(11)의 재질은 상기와 같이 냉감섬유 등으로 사용하거나 폴리에스터, 폴리프로필렌 등의 부직포 재질일 수 있다.In this case, the material of the
다른 설명은 상기 도 4에서 언급한 바를 따른다.Another explanation follows what was mentioned in FIG. 4 above.
한편, 도시하지 않았으나, 미세 전류 발생부(13)는 내피(11) 및 외피(15) 중 적어도 하나 이상의 표면에 형성될 수 있다. 이때 마스크 본체(1)는 내피(11) 없이 미세 전류 발생부(13)가 외피(15)에 형성된 구조 단독일 수 있으며, 또는 미세 전류 발생부(13)가 형성된 내피(11)/외피(15)의 구조, 또는 내피(11)/ 미세 전류 발생부(13)가 형성된 외피(15)의 구조를 가질 수 있다.Meanwhile, although not shown, the
필요한 경우, 본 발명의 내피(11) 및 외피(15) 중 적어도 하나 이상은 발수성/발유성/항균성/비말차단성능을 나타내기 위한 코팅이 이루어지고, 보다 바람직하기로 외피(15)에 코팅이 이루어진다. 외피(15) 측에 형성할 경우 외부로부터의 오염을 막고 수분을 미세 전류 발생부(13)에 보다 잔류시킬 수 있어, 미세 전류의 발생 강도를 더욱 높일 수 있다는 장점이 있다.If necessary, at least one of the
발수성이란 물을 밀어내는 성질 또는 물에 대하여 친화성을 나타내지 않는 성질이며, 발유성은 기름을 밀어내는 성질 또는 기름에 대하여 친화성을 나타내지 않는 성질이다. 발수성/발유성을 동시에 가지면 물과 기름에 대한 접촉각이 높아 이들과 접촉시 반발력이 발생하여 외부로 튕기게 된다.Water repellency is a property that repels water or does not show affinity for water, and oil repellency is a property that repels oil or does not show affinity for oil. If it has water repellency/oil repellency at the same time, the contact angle between water and oil is high, so when it comes into contact with them, repulsive force is generated and it bounces to the outside.
내피(11) 및 외피(15)가 발수성 및 발유성을 가지게 되면, 수분이 스며들지 않아 비말을 차단할 수 있고 미세 전류 발생부에 잔류하는 시간이 길어짐에 따라 미세 전류의 생성 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 지속 시간 또한 연장시킬 수 있는 이점이 있다. When the
코팅층의 재질로는 분자 구조 내 불소(F) 원자를 포함하는 불소 함유 수지가 사용될 수 있으며, 내피(11) 및 외피(15)에 코팅되는 코팅층은 이들의 표면뿐만 아니라 기공을 따라 내부에까지 침투한다. As the material of the coating layer, a fluorine-containing resin containing fluorine (F) atoms in the molecular structure may be used, and the coating layer coated on the
불소 함유 수지에 하나의 후보로서, 코팅층은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 불화 알킬실란 화합물이 사용될 수 있다.As one candidate for the fluorine-containing resin, a fluorinated alkylsilane compound represented by the following
[화학식 1][Formula 1]
R9xSi(OR10)4-x R 9x Si(OR 10 ) 4-x
(상기 화학식 1에서, (In
R9은 H 또는 C1-C12의 직쇄 또는 측쇄의 플루오로 알킬기이고, R 9 is H or a C1-C12 linear or branched fluoroalkyl group,
R10은 C1-C6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기이고, R 10 is a C1-C6 linear or branched alkyl group,
0?x<4의 정수이다.)It is an integer of 0?x<4.)
[화학식 2][Formula 2]
[CF3(CF2)a(CH2)b]4-cSiXc [CF 3 (CF 2 ) a (CH 2 ) b ] 4-c SiX c
(상기 화학식 2에서, (In
X는 수소; F, Cl, Br, I로 구성되는 군으로부터 선택된 할로겐 원자; C1-C10 알콕시기; C3-C8 방향족알콕시기; 및 O, N, S, P로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 헤테로 원소로 하는 C2-C8 헤테로 방향족알콕시기이고, X is hydrogen; A halogen atom selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I; C1-C10 alkoxy group; C3-C8 aromatic alkoxy group; And a C2-C8 heteroaromatic alkoxy group having at least one selected from the group consisting of O, N, S, and P as a hetero element,
a는 1 내지 3의 정수이고, b는 0 내지 3의 정수이고, c는 0 내지 17의 정수이다.)a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, and c is an integer of 0 to 17.)
구체적으로, 상기 화학식 1의 불화 알킬실란은 트리플루오로메틸트리메톡시실란, 트리플루오로메틸트리에톡시실란, 트리플루오르프로필트리메톡시실란, 트리플루오르프로필트리에톡시실란, 노나플루오로부틸에틸트리메톡시실란, 노나플루오로부틸에틸트리에톡시실란, 노나플루오로헥실트리메톡시실란, 노나플루오로헥실트리에톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 및 헵타데카플루오로데실트리에톡시실란로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 가능하며, 바람직하기로 트리플루오르프로필트리에톡시실란을 사용한다.Specifically, the fluorinated alkylsilane of
상기 화학식 2의 불화 알킬실란의 비제한적인 예는 다음 물질들을 포함한다: 1H,1H-퍼플루오로옥틸트리클로로실란, 1H,1H-퍼플루오로데실트리클로로실란, 1H,1H-퍼플루오로도데실트리클로로실란, 1H,1H-퍼플루오로옥틸트리에톡시실란, 1H,1H-퍼플루오로데실트리에톡시실란, 1H,1H-퍼플루오로도데실트리에톡시실란, 1H,1H-퍼플루오로옥틸트리메톡시실란, 1H,1H-퍼플루오로데실트리메톡시실란, 1H,1H-퍼플루오로도데실트리메톡시실란, 1H,1H-퍼플루오로옥틸트리디메틸클로로실란, 1H,1H-퍼플루오로데실트리디메틸클로로실란, 1H,1H-퍼플루오로도데실트리디메틸클로로실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리클로로실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실트리클로로실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로도데실트리클로로실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리에톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실트리에톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로도데실트리에톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리메톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실트리메톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로도데실트리메톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리디메틸클로로실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실트리디메틸클로로실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로도데실트리디메틸클로로실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리에톡시실란, 펜타플루오로페닐프로필트리메톡시실란, 펜타플루오로페닐프로필트리에톡시실란, 테트라키스(트리플루오로아세톡시)실란, 트리스(트리플루오로아세톡시)실란, 테트라플루오로실란, 트리플루오로실란, 메틸트리플루오로실란, (트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸)트리에톡시실란, (트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸)트리메톡시실란, (헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실)트리에톡시실란, (헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실)트리메톡시실란, 노나플루오로헥실트리메톡시실란, 1-펜타플루오로설퍼아닐-3-트리에톡시실릴메탄, 1-펜타플루오로설퍼아닐-3-트리에톡시실릴에탄, 1-펜타플루오로설퍼아닐-3-트리에톡시실릴프로판, 1-펜타플루오로설퍼아닐-4-트리에톡시실릴부탄, 1-펜타플루오로설퍼아닐-5-트리에톡시실릴펜탄, 1-펜타플루오로설퍼아닐-6-트리에톡시실릴헥산, 1-펜타플루오로설퍼아닐-3-트리메톡시실릴-1-프로펜, 1-펜타플루오로설퍼아닐-4-트리메톡시실릴-1-부텐, 1-펜타플루오로설퍼아닐-5-트리메톡시실릴-1-펜텐, 1-펜타플루오로설퍼아닐-6-트리메톡시실릴-1-헥센, (1,2,3,4,5-펜타플루오로설퍼아닐페닐)프로필 트리메톡시실란, 퍼플루오로데칸티올, 및 펜타플루오로벤젠티올로 이루어진 군에서 선택된 1종이 사용된다.Non-limiting examples of the fluorinated alkylsilane of Formula 2 include the following materials: 1H,1H-perfluorooctyltrichlorosilane, 1H,1H-perfluorodecyltrichlorosilane, 1H,1H-perfluoro Dodecyltrichlorosilane, 1H,1H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H,1H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H,1H-perfluorododecyltriethoxysilane, 1H,1H- Perfluorooctyltrimethoxysilane, 1H,1H-perfluorodecyltrimethoxysilane, 1H,1H-perfluorododecyltrimethoxysilane, 1H,1H-perfluorooctyltridimethylchlorosilane, 1H,1H-perfluorodecyltridimethylchlorosilane, 1H,1H-perfluorododecyltridimethylchlorosilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltrichlorosilane, 1H,1H,2H,2H -Perfluorodecyltrichlorosilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorododecyltrichlorosilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H,1H,2H,2H -Perfluorodecyltriethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorododecyltriethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltrimethoxysilane, 1H,1H,2H ,2H-perfluorodecyltrimethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorododecyltrimethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltridimethylchlorosilane, 1H, 1H,2H,2H-perfluorodecyltridimethylchlorosilane, 1H,1H,2H,2H-perfluorododecyltridimethylchlorosilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3, 3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrie Toxoxysilane, pentafluorophenylpropyltrimethoxysilane, pentafluorophenylpropyltriethoxysilane, tetrakis(trifluoroacetoxy)silane, tris(trifluoroacetoxy)silane, tetrafluorosilane, tri Fluorosilane, methyltrifluorosilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)triethoxysilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl )Trimethoxysilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetra Hydrodecyl)triethoxysilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilane, nonafluorohexyltrimethoxysilane, 1-pentafluorosulfuranyl-3- Triethoxysilylmethane, 1-pentafluorosulfuranyl-3-triethoxysilylethane, 1-pentafluorosulfuranyl-3-triethoxysilylpropane, 1-pentafluorosulfuranyl-4-trie Toxoxysilylbutane, 1-pentafluorosulfuranyl-5-triethoxysilylpentane, 1-pentafluorosulfuranyl-6-triethoxysilylhexane, 1-pentafluorosulfuranyl-3-trimethoxysilyl -1-propene, 1-pentafluorosulfuranyl-4-trimethoxysilyl-1-butene, 1-pentafluorosulfuranyl-5-trimethoxysilyl-1-pentene, 1-pentafluorosulfur Anil-6-trimethoxysilyl-1-hexene, (1,2,3,4,5-pentafluorosulfuranylphenyl)propyl trimethoxysilane, perfluorodecanthiol, and pentafluorobenzenethiol One selected from the group consisting of is used.
다른 후보로서, 본 발명의 불소 함유 수지로는 불소계 중합체가 가능하다.As another candidate, the fluorine-based polymer is possible as the fluorine-containing resin of the present invention.
불소계 중합체로는 불소계 아크릴 중합체, 불소계 올레핀 중합체, 및 불소계 고무로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. The fluorine-based polymer may be one selected from the group consisting of a fluorine-based acrylic polymer, a fluorine-based olefin polymer, and a fluorine-based rubber.
불소계 아크릴 중합체로는 폴리(트리플루오로메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2,2,2-트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로필(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로에틸메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로프로필메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로부틸메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로펜틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로펜틸메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로헥실메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로헵틸메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로옥틸메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로노닐메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로데실메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로운데실메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로도데실메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로트리데실메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로테트라데실메틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2-(트리플루오로메틸)에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2-(퍼플루오로에틸)에틸(메타)크릴레이트), 폴리(2-(퍼플루오로프로필)에틸(메타)아크릴레이트),, 폴리(2-(퍼플루오로부틸)에틸아크릴레이트), 폴리(2-(퍼플루오로펜틸)에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2-퍼플루오로헥실)에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2-(퍼플루오로헵틸)에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2-(퍼플루오로옥틸)에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(2-(퍼플루오로노닐)에틸(메타)아크릴레이트), 폴리(퍼플루오로트리데실에틸(메타)아크릴레이트), 및 폴리(2-(퍼플루오로트리데실)에틸(메타)아크릴레이트)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 가능하다.Fluorine-based acrylic polymers include poly(trifluoromethyl(meth)acrylate), poly(2,2,2-trifluoroethyl(meth)acrylate), poly(1,1,1,3,3,3 -Hexafluoro-2-propyl(meth)acrylate), poly(perfluoroethylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluoropropylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorobutylmethyl) (Meth)acrylate), poly(perfluoropentyl(meth)acrylate), poly(perfluoropentylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorohexylmethyl(meth)acrylate), poly( Perfluoroheptylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorooctylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorononylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorodecylmethyl(meth)) Acrylate), poly(perfluorodecylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorododecylmethyl(meth)acrylate), poly(perfluorotridecylmethyl(meth)acrylate), poly( Perfluorotetradecylmethyl(meth)acrylate), poly(2-(trifluoromethyl)ethyl(meth)acrylate), poly(2-(perfluoroethyl)ethyl(meth)acrylate), poly (2-(perfluoropropyl)ethyl(meth)acrylate),, poly(2-(perfluorobutyl)ethylacrylate), poly(2-(perfluoropentyl)ethyl(meth)acrylate) , Poly(2-perfluorohexyl)ethyl(meth)acrylate), poly(2-(perfluoroheptyl)ethyl(meth)acrylate), poly(2-(perfluorooctyl)ethyl(meth) Acrylate), poly(2-(perfluorononyl)ethyl(meth)acrylate), poly(perfluorotridecylethyl(meth)acrylate), and poly(2-(perfluorotridecyl)ethyl(meth) ) At least one selected from the group consisting of acrylate) is possible.
보다 바람직한 불소계 아크릴 중합체는, 아크릴레이트 구조를 기본으로 하고, 여기에 분자 구조 내 불소기(F)와 친수성기(OH 또는 COOH)를 갖는 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체이다.A more preferred fluorine-based acrylic polymer is a hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group based on an acrylate structure and having a fluorine group (F) and a hydrophilic group (OH or COOH) in the molecular structure therein.
불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체는 일예로, Hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group is an example,
(a) 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 갖는 제1단량체;(a) a first monomer having a repeating unit represented by
(b) 화학식 4로 표시되는 반복 단위를 갖는 제2단량체; 및(b) a second monomer having a repeating unit represented by Formula 4; And
(c) 화학식 5로 표시되는 반복 단위를 갖는 제3단량체;를 포함하는 친수성 아크릴계 공중합체를 포함한다.(c) a third monomer having a repeating unit represented by
[화학식 3][Formula 3]
CH2=CH(R1)-COOR2 CH 2 =CH(R 1 )-COOR 2
[화학식 4][Formula 4]
CH2=C(R3)-COOHCH 2 =C(R 3 )-COOH
[화학식 5][Formula 5]
CH2=C(R4)-COOR5 CH 2 =C(R 4 )-COOR 5
(상기 화학식 3 내지 5에서, (In
R1, R3 및 R4는 서로 같거나 다르며, H 또는 CH3이고, R 1 , R 3 and R 4 are the same as or different from each other and are H or CH 3 ,
R2는 C1-C6 직쇄 또는 측쇄의 플루오로 알킬기이고, R 2 is a C1-C6 linear or branched fluoroalkyl group,
R5는 C1-C6 직쇄 또는 측쇄의 히드록시 알킬기이다.)R 5 is a C1-C6 linear or branched hydroxy alkyl group.)
화학식 3의 제1단량체에서, R2는 바람직하기로 C1-C6의 퍼플루오로 알킬기 및 더욱 바람직하게는 C4-C6 퍼플루오로 알킬기이고, 가장 바람직하게는 -CF3, -CF2CF3, -CF2CF2CF3, -CF(CF3)2, -CF2CF2CF2CF3, -CF2CF(CF3)2, -C(CF3)3, -(CF2)4CF3, -(CF2)2CF(CF3)2, -CF2C(CF3)3, -CF(CF3)CF2CF2CF3, -(CF2)5CF3 및 -(CF2)3CF(CF3)2 등이다. 특히, -(CF2)5CF3가 바람직하다.In the first monomer of
바람직하기로, 화학식 4의 제2단량체는 아크릴산 또는 메타크릴산이다.Preferably, the second monomer of formula 4 is acrylic acid or methacrylic acid.
화학식 5의 제3단량체에서 R5는 C1-C6의 히드록시 (메타)아크릴레이트, 바람직하기로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트이고, 더욱 바람직하기로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트일 수 있다.In the third monomer of
상기 화학식 3 내지 5의 반복 단위를 포함하는 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체는 각 단량체의 함량이 제1단량체가 40 내지 90 중량%, 바람직하게는 60 내지 85 중량%일 수 있고, 제2단량체는 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 15 중량%일 수 있고, 제3단량체는 2 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 35 중량%일 수 있다. In the hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group including the repeating units of
추가로 상기 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체는 다양한 공단량체를 더욱 포함할 수 있다.In addition, the hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group may further include various comonomers.
일례로, 공단량체로는 하기 화학식 6으로 표시되는 옥시알킬렌 (메트)아크릴레이트일 수 있다.As an example, the comonomer may be an oxyalkylene (meth)acrylate represented by the following formula (6).
[화학식 6][Formula 6]
CH2=C(R6)-C(=O)-O-(R7-O)-C(=O)-C(R8)=CH2 CH 2 =C(R 6 )-C(=O)-O-(R 7 -O)-C(=O)-C(R 8 )=CH 2
(상기 화학식 6에서, (In Chemical Formula 6,
R6 및 R8은 서로 같거나 다르며, 각각 H 또는 CH3이고, R 6 and R 8 are the same as or different from each other and are each H or CH 3 ,
R7은 직쇄 또는 측쇄의 C2-C6 알킬렌기이다.)R 7 is a linear or branched C2-C6 alkylene group.)
상기 화학식 6의 단량체는 옥시알킬렌 (메트)아크릴레이트로 분자 구조 내 양 말단에 위치한 이중 결합으로 인해 다른 단량체들과 결합하여 가교화가 가능함에 따라 제조되는 코팅층의 강도 및 표면 경도를 높이는 역할을 한다.The monomer of Formula 6 is an oxyalkylene (meth)acrylate and serves to increase the strength and surface hardness of the prepared coating layer as it can be crosslinked by bonding with other monomers due to double bonds located at both ends of the molecular structure. .
불소계 올레핀 중합체로는 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE, polychlorotrifluoroethylene), 폴리비닐리덴디플루오라이드(PVDF, polyvinylidenedifluoride), 플로린화 에틸렌 프로필렌 공중합체 (FEP, fluorinated ethylene propylene copolymer), 폴리 에틸렌-테트라플루오로 에틸렌(ETFE, poly ethylene-co-tetra fluoro ethylene), 폴리 에틸렌-클로로 트리플루오로 에틸렌(ECTFE, polyethylene-co-chloro trifluoro ethylene), 퍼플루오로알콕시 공중합체(PFA, perfluoroalkoxy copolymer)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 가능하다.The fluorine-based olefin polymer includes polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidenedifluoride (PVDF), and fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP, fluorinated). ethylene propylene copolymer), polyethylene-co-tetra fluoro ethylene (ETFE), polyethylene-co-chloro trifluoro ethylene (ECTFE), perfluoroalkoxy copolymer One or more selected from the group consisting of PFA (perfluoroalkoxy copolymer) is possible.
불소계 고무로는 비닐플루오라이드 단일중합체 고무, 비닐플루오라이드 공중합체 고무, 비닐리덴플루오라이드 단일중합체 고무 및 비닐리덴플루오라이드 공중합체 고무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 가능하다.The fluorine-based rubber may be at least one selected from the group consisting of vinyl fluoride homopolymer rubber, vinyl fluoride copolymer rubber, vinylidene fluoride homopolymer rubber, and vinylidene fluoride copolymer rubber.
또 다른 후보로서, 본 발명의 불소 함유 수지로는 상기 불소계 중합체와 유무기 실란 화합물이 축합된 결과물일 수 있다.As another candidate, the fluorine-containing resin of the present invention may be a result of condensation of the fluorine-based polymer and an organic-inorganic silane compound.
유무기실란 화합물은 분자 구조 내 축합 반응을 수행하는 기능성기(예컨대, 아미노기, 비닐기, 에폭시기, 알콕시기, 할로겐기, 메르캡토기, 설파이드기 등)를 하나 이상 갖는 것으로, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노-메톡시실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(γ-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리디메톡시실란, γ-아미노프로필디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리(메톡시에톡시)실란, 디-, 트리- 또는 테트라알콕시실란, 비닐메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐에폭시실란, 비닐트리에폭시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 클로로트리메틸실란, 트리클로로에틸실란, 트리클로로메틸실란, 트리클로로페닐실란, 트리클로로비닐실란, 메르캡토프로필트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 아미노프로필트리에톡시실란 또는 이를 포함하는 조합일 수 있다.The organic-inorganic silane compound has one or more functional groups (e.g., amino group, vinyl group, epoxy group, alkoxy group, halogen group, mercapto group, sulfide group, etc.) that perform condensation reaction in the molecular structure, and aminopropyltriethoxysilane , Aminopropyltrimethoxysilane, amino-methoxysilane, phenylaminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(γ-aminoethyl)-γ -Aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltridimethoxysilane, γ-aminopropyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyldiethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri Methoxysilane, vinyltri(methoxyethoxy)silane, di-, tri- or tetraalkoxysilane, vinylmethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylepoxysilane, vinyltriepoxysilane, 3-glycidoxypropyl Trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, chlorotrimethylsilane, trichloroethylsilane, trichloromethyl Silane, trichlorophenylsilane, trichlorovinylsilane, mercaptopropyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, bis(trimethoxysilylpropyl)amine, bis(3-triethoxysilylpropyl)tetra Sulfide, bis(triethoxysilylpropyl) disulfide, (methacryloxy)propyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane , 3-glycidoxypropyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, and combinations thereof, preferably aminopropyltriethoxysilane or It may be a combination including this.
또 다른 후보로서, 본 발명의 불소 함유 수지로는, 불소계 아크릴 중합체와 불화 알킬실란의 혼합물이 사용될 수 있다. 특히, 불소계 아크릴 중합체 중에서 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체와 불화 알킬실란의 혼합물이 바람직하다. 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체는 앞서 살핀 바와 같이, (a) 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 갖는 제1단량체; (b) 화학식 4로 표시되는 반복 단위를 갖는 제2단량체; 및 (c) 화학식 5로 표시되는 반복 단위를 갖는 제3단량체;를 포함하는 친수성 아크릴계 공중합체를 포함한다.As another candidate, as the fluorine-containing resin of the present invention, a mixture of a fluorine-based acrylic polymer and a fluorinated alkylsilane may be used. In particular, a mixture of a hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group and a fluorinated alkylsilane is preferred among the fluorine-based acrylic polymers. The hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group, as previously described, includes: (a) a first monomer having a repeating unit represented by
전술한 바의 발수성/발유성을 갖는 고분자를 포함하는 코팅층은 여러 목적을 위해 항균제를 더욱 포함한다.The coating layer comprising a polymer having water/oil repellency as described above further includes an antimicrobial agent for various purposes.
본 발명에서 사용 가능한 항균제는 유기 항균제, 무기 항균제, 천연 유래 항균제 또는 유무기 복합 항균제 중에서 선택된 1종이 사용 가능하다.The antibacterial agent usable in the present invention may be one selected from an organic antibacterial agent, an inorganic antibacterial agent, a naturally derived antibacterial agent, or an organic/inorganic complex antibacterial agent.
유기 항균제로는 염소나 요오드 화합물, 페놀 알코올, 포르말린, 4급 암모늄염과 같은 유기 화합물과, 방향족 또는 헤테로고리 고분자, 아크릴 또는 메타크릴 고분자, 양이온성 공액 고분자 전해질, 폴리실록산 고분자, 천연고분자 모방 고분자, 및 페놀 또는 벤조산 유도체 고분자로부터 선택된 1종 이상의 고분자 화합물로서, 그 직쇄 또는 분지쇄 중합체 사슬에 부착된 암모늄염기, 포스포늄염기, 술포늄염기 또는 기타 오늄염기, 페닐아미드기 및 디구아나미드기로부터 선택된 1종 이상의 작용기를 갖는 고분자 물질이 사용될 수 있다.Organic antimicrobial agents include organic compounds such as chlorine or iodine compounds, phenol alcohol, formalin, and quaternary ammonium salts, aromatic or heterocyclic polymers, acrylic or methacrylic polymers, cationic conjugated polymer electrolytes, polysiloxane polymers, natural polymer imitation polymers, and One or more polymer compounds selected from phenol or benzoic acid derivative polymers, 1 selected from an ammonium base, a phosphonium base, a sulfonium base or other onium base, a phenylamide group and a diguanamide group attached to the straight or branched polymer chain A polymeric material having a functional group of more than a species may be used.
무기 항균제로는 백금 나노 입자, 은 나노 입자, 금 나노 입자 또는 구리 나노 입자와 같은 나노 입자와 제올라이트, 인산칼슘, 인산 지르코늄 및 실리카겔 등이 사용될 수 있다. As the inorganic antibacterial agent, nanoparticles such as platinum nanoparticles, silver nanoparticles, gold nanoparticles, or copper nanoparticles, zeolite, calcium phosphate, zirconium phosphate, silica gel, and the like may be used.
천연 유래 항균제로는 게, 새우의 껍질 또는 그 추출물(예: 키토산(chitosan)), 녹차 또는 그 추출물(예:카테킨(catechin)), 목단피 또는 그 추출물(예: Paeonol, Paeoniflorin, Paeonolide, sitosterol, Gallic acid, Methyl gallate, Tannic acid, Quercetin 등), 자몽 또는 그 추출물(예: 나린진(naringin)), 시트랄(citral), 감초 또는 그 추출물(예: 플라보노이드(flavonoids)), 편백나무 또는 그 추출물(예: 피톤치드(phytoncide)), 대나무 또는 그 추출물(예: 폴리페놀), 발아콩 또는 그 추출물(예: glyceollins), 황금 또는 그 추출물(예: tyrosinase), 와사비 또는 그 추출물(예: Isothiocyanate), 머스타드 또는 그 추출물, 히노키톨 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있다. 상기 추출물들은 공지의 추출 방법으로 제조될 수 있다.Naturally derived antimicrobial agents include crab, shrimp skin or its extract (e.g. chitosan), green tea or its extract (e.g. catechin), mokdan husk or its extract (e.g. Paeonol, Paeoniflorin, Paeonolide, sitosterol, Gallic acid, Methyl gallate, Tannic acid, Quercetin, etc.), grapefruit or its extract (e.g. naringin), citral, licorice or its extract (e.g. flavonoids), cypress or its extract (E.g. phytoncide), bamboo or its extract (e.g. polyphenol), sprouted soybean or its extract (e.g. glyceollins), gold or its extract (e.g. tyrosinase), wasabi or its extract (e.g. Isothiocyanate) , Mustard or its extract, hinokitol, and those selected from combinations thereof. The extracts may be prepared by a known extraction method.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 코팅용 조성물은 화학식 1로 표시되는 불화 알킬실란 1 내지 10 중량%, 화학식 3 내지 5로 표시되는 반복단위를 갖는 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체 10 내지 50 중량%, 유기산 0.1 내지 10 중량%, 항균제 0.01 내지 5 중량% 및 잔부로 물 또는 물/에탄올 용매를 포함한다.The coating composition according to a preferred embodiment of the present invention includes 1 to 10% by weight of a fluorinated alkylsilane represented by
전술한 바의 불화 알킬실란 화합물; 불소계 아크릴 중합체, 불소계 올레핀 중합체, 및 불소계 고무로 이루어진 군에서 선택된 1종의 불소계 중합체; 유무기 실란 화합물과 불소계 중합체와의 축합물과 항균제는 용매에 용해 또는 팽윤시킨 상태로 코팅용 조성물을 제조하여 내피(11) 및 외피(15) 중 어느 하나 혹은 두 곳에 적용할 수 있다.Fluorinated alkylsilane compounds as described above; One fluorine-based polymer selected from the group consisting of a fluorine-based acrylic polymer, a fluorine-based olefin polymer, and a fluorine-based rubber; The condensate of the organic-inorganic silane compound and the fluorine-based polymer, and the antimicrobial agent are dissolved or swollen in a solvent to prepare a coating composition and applied to either or both of the
이렇게 발수성/발유성을 갖는 코팅층이 형성된 내피(11)는 과도한 수분 흡착을 방지하여 사용 중의 축축함을 방지하여 불쾌감을 줄일 수 있고, 세균의 증식을 방지할 수 있다. 또한, 외피(15)는 외부로부터의 오염 물질을 차단하여 미세 전류 발생부(13)이 오염되는 것을 방지한다. 이러한 오염은 전극 패턴의 기능 저하를 야기하여 미세 전류의 발생을 저감시킴에 따라 충분한 항균 및 항바이러스 효과를 확보할 수 없다.In this way, the
이 효과는 코팅층을 내피(11) 또는 외피(15) 중량 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 10 중량부, 바람직하기로 0.5 내지 7 중량부로 사용할 경우 확보될 수 있다. 즉, 코팅층의 함량이 과도할 경우 내피(11) 및 외피(15) 내부의 기공을 막아 내피(11) 및/또는 외피(15)가 딱딱해질 수 있고 통기성이 감소하며, 반대로 그 함량이 적으면 상기 효과를 확보할 수 없다.This effect can be secured when the coating layer is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the
바람직하기로, 코팅층은 다공성의 폴리우레탄계 원단 재질의 외피(15)에 형성하고, 이를 구비한 마스크, 특히 3D 입체 디자인 마스크는 99.9%의 항균 효과를 가지고, 수차례 세척 후에도 항균력을 유지하고, 동이온 또는 땀으로 인한 변색(황갈색)이 거의 없다. 또한, 비말, 미세먼지의 차단과 함께 자외선 차단 및 흡한 속건 기능을 가져 쾌적한 기능성 쿨링 효과를 확보할 수 있다. 더불어 뛰어난 통기성과 신축성을 가지며 매우 얇은(약 1mm)의 두께로 제작할 경우 착용한 듯 안한 듯한 느낌을 부여하여 운동시에도 착용이 가능하다.Preferably, the coating layer is formed on the
본 발명에 따른 마스크의 제조방법은 공지된 바의 방법을 그대로 사용하거나 이를 응용하여 제작이 가능하다. The manufacturing method of the mask according to the present invention can be manufactured by using a known method as it is or by applying it.
일 구현예에 따르면, 마스크의 내피(11), 및 외피(15)와 합지되도록 재단하여 미세 전류 발생부(13)를 제조한다. 재단은 통상적인 커팅기를 이용하여 수행한다. 이때 미세 전류 발생부(13)에 타공을 형성할 경우 재단 공정 전 또는 후에 수행할 수 있다.According to one embodiment, the fine
본 발명에 따른 마스크의 제조는 내피(11), 외피(15) 및 미세 전류 발생부(13)를 각각 제조한 다음, 이를 합포하는 단계를 거쳐 제조한다. 이때 합포 방식은 고형 접착제, 액상 접착제, 봉재(sewing), 열 또는 초음파 등의 결합 수단 등의 방식을 사용하며, 이에 한정되지 않는다.In the manufacture of the mask according to the present invention, the
본 발명에 따른 마스크는 외부의 먼지, 분진, 세균 바이러스를 효과적으로 차단하고, 미세 전류의 발생에 의해 항균 및 항바이러스 효과를 확보하고, 발수성/발유성 코팅에 의해 외부로부터의 비말차단 및 오염 물질 차단과 함께 과도한 수분 흡착을 방지한다. 이로 인해, 방수 효과뿐만 아니라 탈취 기능도 발현될 수 있다.The mask according to the present invention effectively blocks external dust, dust, and bacterial viruses, secures antibacterial and antiviral effects by the generation of microcurrents, and blocks droplets and contaminants from the outside by a water-repellent/oil-repellent coating. Together with preventing excessive moisture adsorption. For this reason, not only a waterproof effect but also a deodorizing function can be expressed.
[실시예][Example]
이하에서는 본 발명의 실시예를 통하여 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되지 않음은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, it will be described through an embodiment of the present invention. These examples are for explaining the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples.
실시예 1: 마스크 제작 (단일 시트 미세 전류 발생부)Example 1: Mask fabrication (single sheet microcurrent generator)
(1) 미세 전류 발생부(1) Microcurrent generator
폴리에스터 냉감 원단에 Zn 및 Al 재질의 금속 패턴을 형성하였다(도 2 형태). Zn 패턴(제2금속 패턴에 해당)은 1.0mm의 직경으로 1.0mm의 간격을 이루고, Ag 패턴(제1금속 패턴에 해당)은 2.0mm의 직경 및 0.8mm의 간격으로 형성하였다.A metal pattern made of Zn and Al was formed on the polyester cooling fabric (FIG. 2). The Zn pattern (corresponding to the second metal pattern) was formed with a diameter of 1.0 mm and an interval of 1.0 mm, and the Ag pattern (corresponding to the first metal pattern) was formed with a diameter of 2.0 mm and an interval of 0.8 mm.
(2) 외피(2) outer skin
외피로 마스크 형태로 재단된 다공성 발포 우레탄계 원단을 준비하였다. 이들 사이에 상기 미세 전류 발생부를 위치시킨 다음, 초음파 접착하여 마스크 본체를 제작하였다.A porous foamed urethane-based fabric cut in the form of a mask with an outer skin was prepared. The minute current generator was positioned between them, and then ultrasonically bonded to fabricate a mask body.
실시예 2: 마스크 제작 (이중 시트 미세 전류 발생부/내피 제외)Example 2: Mask Fabrication (Excluding Double Sheet Microcurrent Generating Unit/endothelium)
(1) 미세 전류 발생부(1) Microcurrent generator
폴리에스터 냉감 원단에 Ag 페이스트를 이용하여 1.0mm의 폭의 Ag 패턴(가로 스트라이프, 제1전극 패턴)을 형성하였으며, 이때 각 패턴의 간격은 0.8mm가 되도록 하였다. 폴리에스터 부직포에 Zn을 인쇄하여 1.0mm의 폭의 Zn 패턴(세로 스트라이프, 제2전극 패턴)을 형성하였으며, 이때 각 패턴의 간격은 1.0mm가 되도록 하였다. 이 둘을 접할 경우 Ag 패턴 및 Zn 패턴은 격자 무늬를 형성한다.An Ag pattern (horizontal stripe, first electrode pattern) having a width of 1.0 mm was formed on a polyester cooling fabric with an Ag paste, and the interval between each pattern was 0.8 mm. Zn was printed on the polyester nonwoven fabric to form a 1.0 mm wide Zn pattern (vertical stripe, second electrode pattern), and the interval between each pattern was 1.0 mm. When the two are in contact, the Ag pattern and the Zn pattern form a grid pattern.
(2) 외피(2) outer skin
외피로 마스크 형태로 재단된 다공성 발포 우레탄계 원단을 준비하였다. 이들 사이에 상기 미세 전류 발생부를 위치시킨 다음, 초음파 접착하여 마스크 본체를 제작하였다. 이어, 고정 부재를 연결하여 마스크를 제작하였다.A porous foamed urethane-based fabric cut in the form of a mask with an outer skin was prepared. The minute current generator was positioned between them, and then ultrasonically bonded to fabricate a mask body. Then, the fixing member was connected to prepare a mask.
실시예 3: 마스크 제작 (이중 시트 미세 전류 발생부/외피 코팅)Example 3: Fabrication of a mask (double sheet microcurrent generator/shell coating)
상기 실시예 2와 동일하게 수행하되, 외피에 불소계 코팅 조성물로 코팅하여 마스크를 제조하였다.It was carried out in the same manner as in Example 2, but a mask was prepared by coating the outer skin with a fluorine-based coating composition.
불소 함유 수지로 코팅Coating with fluorine-containing resin
500ml의 플라스크에 용매(메틸 에틸 케톤) 100g을 첨가한 후, 질소 분위기 하에 메타크릴산 6g, 2-에틸헥실 2-(퍼플루오로헥실)에틸 아크릴레이트, 15g 및 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 5g을 첨가한 후, 개시제로 AIBN(Azobisisobutyronitrile) 0.1g을 첨가하였다. 이어 70℃에서 12시간 중합 반응을 수행하여 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체를 제조하였다. 제조된 친수성 아크릴계 공중합체는 GPC로 분자량 측정 결과 465,000으로 측정되었다. After adding 100 g of a solvent (methyl ethyl ketone) to a 500 ml flask, 6 g of methacrylic acid, 2-ethylhexyl 2-(perfluorohexyl) ethyl acrylate, 15 g and 2-hydroxyethyl methacrylate under nitrogen atmosphere After 5 g was added, 0.1 g of AIBN (Azobisisobutyronitrile) was added as an initiator. Subsequently, a polymerization reaction was performed at 70° C. for 12 hours to prepare a hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group. The prepared hydrophilic acrylic copolymer was measured as 465,000 as a result of molecular weight measurement by GPC.
위에서 제조한 불소기를 갖는 친수성 아크릴계 공중합체 20g, 아세트산 4g 및 물 72g을 혼합하여 코팅용 조성물을 제조하였다A coating composition was prepared by mixing 20 g of the hydrophilic acrylic copolymer having a fluorine group prepared above, 4 g of acetic acid and 72 g of water.
상기 코팅 조성물을 외피 무게 대비 각 (100 중량부) 1 중량부의 함량으로 침적 코팅한 후 건조한 다음, 마스크를 제작하였다.After immersion coating the coating composition in an amount of 1 part by weight of each (100 parts by weight) relative to the weight of the outer skin, it was dried, and then a mask was prepared.
실시예 4 : 마스크 제작 (이중 시트 미세 전류 발생부/내피 및 외피)Example 4: Mask fabrication (double sheet microcurrent generator/inner skin and outer skin)
실시예 2 동일하게 수행하되, 내피에 불소계 코팅조성물로 코팅하여 마스크를 제작하였다.Example 2 The same was performed, but a mask was prepared by coating the inner skin with a fluorine-based coating composition.
실시예 5 : 마스크 제작 (이중 시트 미세 전류 발생부/내피 및 외피 코팅)Example 5: Mask fabrication (double sheet microcurrent generator/inner skin and outer skin coating)
실시예 2 동일하게 수행하되, 실시예 3의 내용에 의거하여 내피 및 외피 표면을 코팅하여 마스크를 제작하였다.Example 2 The same was performed, but according to the contents of Example 3, a mask was produced by coating the inner and outer surfaces of the skin.
비교예 1: 마스크 제작Comparative Example 1: Mask production
내피 및 외피와, 중간에 부직포가 삽입된 마스크를 제작하였다.An inner and outer skin, and a mask with a nonwoven fabric inserted in the middle were fabricated.
하기 표에 상기 실시예 및 비교예의 마스크를 정리하였다.The masks of the Examples and Comparative Examples are summarized in the following table.
시험예 1: 미세 전류 발생 시험Test Example 1: Microcurrent generation test
패널 10명에게 1시간 동안 상기 실시예 및 비교예의 마스크를 각각 착용하도록 하였다. 이어, 미세전류 측정장치를 이용하여 미세 전류 발생 여부를 확인하였으며, 그 결과를 하기에 나타내었다.Ten panelists were asked to wear the masks of Examples and Comparative Examples for 1 hour, respectively. Subsequently, it was confirmed whether or not microcurrent was generated using a microcurrent measuring device, and the results are shown below.
상기 표를 보면, 본 발명에 따라 제조된 마스크의 경우 미세 전류가 발생됨을 확인하였다.Looking at the table above, it was confirmed that microcurrents were generated in the case of the mask manufactured according to the present invention.
시험예 2: 항균 시험 1Test Example 2:
코팅용 조성물의 항균성을 확인하기 위해 한국의과학연구원에 시험을 의뢰하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6을 보면, 본 발명에서 마스크에 코팅하는 조성물의 경우 살균능이 99.999%의 높은 수치를 나타냄을 알 수 있다. In order to confirm the antimicrobial properties of the coating composition, a test was requested to the Korea Institute of Medical Sciences, and the results are shown in FIG. 6. 6, it can be seen that in the case of the composition coated on the mask in the present invention, the sterilization ability is 99.999% high.
시험예 3: 항균 시험 2Test Example 3:
KOTITI 시험 연구원에 의뢰하여 코팅용 조성물의 황색포도도상구군(staphylococcus aureus ATCC 6538P), 폐렴균(klebsiella pneumoniae ATCC 4352) 및 대장균(escherichia coli ATCC 8739)에 대한 항균 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 도 7 및 도 8에 나타내었다.An antimicrobial test was conducted against Staphylococcus aureus ATCC 6538P, klebsiella pneumoniae ATCC 4352, and Escherichia coli ATCC 8739 of the coating composition by requesting the KOTITI test research institute, and the results are shown in FIG. 7 And shown in FIG. 8.
도 7 및 도 8을 보면, 3개의 균주에 대해 99.9% 이상의 항균 활성치를 나타냄을 알 수 있다.7 and 8, it can be seen that the antimicrobial activity of 3 strains is 99.9% or more.
시험예 4: 마스크 평가Test Example 4: Mask evaluation
실시예 3 및 비교예 1에서 제작한 마스크에 대한 물성을 측정한 후 그 결과를 나타내었다.After measuring the physical properties of the masks prepared in Example 3 and Comparative Example 1, the results are shown.
상기 표를 보면, 본 발명에 따른 마스크의 경우 각 물성에서 우수한 효과를 나타내었으며, 특히 발수/발유 코팅을 수행한 실시예 3의 마스크의 경우 가장 우수한 결과를 나타내었다.Looking at the table above, the mask according to the present invention exhibited excellent effects in each physical property, and in particular, the mask of Example 3 in which the water/oil repellent coating was performed showed the best results.
시험예 5: 오염도 시험Test Example 5: Pollution degree test
오염도를 평가하기 위해, 실시예 2, 3 및 비교예 1에서 제작된 마스크를 패널 10명에게 1시간 동안 3종류의 마스크를 각각 착용한 후 ATP 위생검사를 수행하였다.In order to evaluate the degree of contamination, the masks prepared in Examples 2 and 3 and Comparative Example 1 were subjected to an ATP hygiene test after wearing three types of masks for 1 hour to 10 panelists.
ATP(Adenosine triphosphate)의 수치는 미생물의 수와 관련된 것으로, 표면의 오염도를 실시간으로 측정할 수 있는 검사로서 ATP 위생 검사에서 그 수치가 높다는 것은 세균의 성장이 좋은 환경을 의미한다. The level of ATP (Adenosine triphosphate) is related to the number of microorganisms. It is a test that can measure the contamination of the surface in real time. The high level in the ATP hygiene test means an environment in which bacteria are well grown.
각 패널이 착용한 마스크를 ATP 측정 기기(루시펙팬, lucipec pan)를 이용하여 측정하였고, 그 평균 수치를 계산하였다. 그 수치에서 0: 미생물 없음, 1~50: 안전, 51~99: 주의, 100~: 오염을 의미한다. The mask worn by each panel was measured using an ATP measuring device (lucipec pan), and the average value was calculated. In that number, 0: no microorganisms, 1 to 50: safety, 51 to 99: caution, 100 to: contamination.
실시예 2, 3의 마스크의 경우 각각 43RLU 및 16RLU로 측정되었으며, 외피에 코팅층을 형성한 경우 낮은 오염도를 나타내었고, 비교예 1의 마스크의 경우 각각 328RLU으로 높은 오염도를 나타냄을 알 수 있다. In the case of the masks of Examples 2 and 3, respectively, 43RLU and 16RLU were measured, and when a coating layer was formed on the outer skin, the contamination was low, and the mask of Comparative Example 1 was respectively 328RLU.
1: 마스크 본체
2: 고정 부재
3: 와이어 밴드
11: 내피
13: 미세 전류 발생부
13b: 제1시트
13c: 제2시트
15: 외피
25b: 제1지지체
25c: 제2지지체
27b: 제1금속 패턴
27c: 제2금속 패턴1: mask body
2: fixed member
3: wire band
11: endothelium
13: Microcurrent generator
13b: first sheet
13c: second sheet
15: outer sheath
25b: first support
25c: second support
27b: first metal pattern
27c: second metal pattern
Claims (7)
마스크 본체; 및 이의 양측단에 마스크 본체를 얼굴에 고정할 수 있는 고정 부재를 구비하고,
상기 마스크 본체는 내피 및 외피 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 마스크를 장착한 상태에서 미세 전류를 발생시키는 미세 전류 발생부를 포함하고,
상기 미세 전류 발생부는 지지체 상에 제1금속 패턴 및 제2금속 패턴이 겹치지 않도록 형성된 단일 시트인, 항균 및 항바이러스용 마스크.
It has antibacterial and antiviral effects by generating microcurrent
Mask body; And a fixing member capable of fixing the mask body to the face at both ends thereof,
The mask body includes at least one of an inner skin and an outer skin, and includes a fine current generator for generating a fine current while the mask is mounted,
The microcurrent generator is a single sheet formed so that the first metal pattern and the second metal pattern do not overlap on the support, antibacterial and antiviral mask.
상기 미세 전류 발생부는 내피 및 외피 사이에 위치하는, 항균 및 항바이러스용 마스크.
The method of claim 1,
The micro-current generator is located between the endothelium and the outer skin, antibacterial and antiviral mask.
상기 미세 전류 발생부는 내피 또는 외피 중 어느 하나의 상에 형성되는, 항균 및 항바이러스용 마스크.
The method of claim 1,
The micro-current generator is formed on either the endothelium or the outer skin, antibacterial and antiviral mask.
상기 내피 또는 외피 중 어느 하나와 미세 전류 발생부 간의 상호 마찰에 의한 마찰 전기가 발생하는, 항균 및 항바이러스용 마스크.
The method of claim 1,
An antibacterial and antiviral mask that generates triboelectric electricity due to mutual friction between any one of the inner skin or the outer skin and the microcurrent generator.
상기 내피 또는 외피는 불소계 코팅 조성물로 발수, 발유, 항균성, 비말차단 성능 처리된 항균 및 항바이러스용 마스크.The method of claim 1,
The inner or outer skin is a water-repellent, oil-repellent, antimicrobial, antibacterial and antiviral mask treated with a fluorine-based coating composition.
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