KR20230081404A - Mask having heat generating function and fabricating and sterilizing methods thereof - Google Patents

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Abstract

Provided are a mask having a heat generating function and a manufacturing method thereof, and a sterilizing method thereof. The mask having a heat generating function is coated with a conductive polymer and has the properties of generating heat when low voltage is applied, to be able to easily remove contaminants such as coronaviruses within tens of seconds. In addition, due to the unique electrostatic properties of the conductive polymer, the electrostatic properties are maintained even after heating or washing of the mask, and the surface can be easily modified to be hydrophilic or hydrophobic.

Description

발열 기능성 마스크와 그 제조방법 및 살균 방법 {Mask having heat generating function and fabricating and sterilizing methods thereof}Heating functional mask, its manufacturing method and sterilization method {Mask having heat generating function and fabricating and sterilizing methods thereof}

본 발명은 발열 기능성 마스크와 그 제조방법 및 살균 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전도성 고분자가 코팅된 발열 기능성 마스크와 그 제조방법 및 살균 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 저전압 인가로 발열할 수 있고, 세탁 및 발열 후에도 정전기가 유지되며, 친수성 혹은 소수성의 표면 개질이 가능한 인체에 해가 없는 전도성 고분자가 코팅된 마스크와 그 제조방법 및 살균 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating functional mask, a manufacturing method thereof, and a sterilization method, and more particularly, to a heating functional mask coated with a conductive polymer, a manufacturing method thereof, and a sterilization method. More specifically, a mask coated with a conductive polymer capable of generating heat by applying low voltage, maintaining static electricity even after washing and heating, and capable of hydrophilic or hydrophobic surface modification, and a manufacturing method and sterilization method will be.

최근 중국의 우한 지역에서 발생한 코로나바이러스 (COVID-19)로 인해 한국 시각으로 2020년 5월 5일 기준으로 210개국 이상에서 360만 명 이상의 바이러스 확진자, 25만 명 이상의 사망자가 발생하였다. 세계 각국이 코로나바이러스의 종식을 위해서 노력하고 있지만, 바이러스의 높은 전염성으로 인해 감염자가 계속 늘어나고 있으며 코로나 2차 대유행을 예견하는 관측도 많다. 이에 따라, 국내에서만 하루에 약 1000만 개 이상의 마스크가 소비되고 있으나 마스크 대부분은 재사용 없이 버려지고 있어 마스크 쓰레기에 대한 문제점이 대두되고 있다. 또한, 마스크의 내부, 표면 등에 바이러스 등의 오염물질이 묻었을 시 손 등을 통해 2차 감염을 일으킬 수 있다.Due to the recent outbreak of coronavirus (COVID-19) in Wuhan, China, more than 3.6 million confirmed cases of the virus and more than 250,000 deaths occurred in more than 210 countries as of May 5, 2020 Korean time. Although countries around the world are working to end the coronavirus, the number of infected continues to increase due to the high contagiousness of the virus, and there are many observations predicting a second pandemic. As a result, about 10 million or more masks are consumed per day in Korea alone, but most of them are discarded without reuse, raising the problem of mask waste. In addition, if contaminants such as viruses are on the inside or surface of the mask, secondary infection can occur through the hands.

따라서 마스크의 재사용 및 살균을 위한 여러 가지 방법들이 제안되었다. 초음파, 고강도 자외선, LED 청색광을 통한 대체 소독 방법이 제시되었으나 효과가 검증되지 않았고, 잘못 사용할 경우 피부나 호흡기, 눈 손상을 유발할 수 있다. 헤어드라이어 등으로 마스크의 표면 등을 가열시켜 바이러스를 죽일 수 있지만, 이 과정에서 마스크가 변성되어 마스크가 갖추어야 할 필수적인 요소인 정전기적 특성 등이 없어질 수 있다. 찜통 등에서 수증기로 20분간 처리 후 건조할 경우 정전기적 특성을 잃어버리지 않고 마스크를 2~3회 재사용할 수 있다고 알려졌지만, KF94 마스크에서만 효과를 보이는 것이 확인되었다. 더욱이 찜통을 통한 살균은 준비과정이 복잡하고, 살균을 위해 최소 20분 이상의 시간이 필요하며, 휴대 가능한 살균이 어렵다. 또한, 그래핀이나 나노섬유를 이용해 마스크를 재활용하는 방법이 제시되었으나 나노물질이 인체에 가져올지 모르는 위험성 때문에 실현화되지 못하고 있다. 세탁 등을 통해 마스크를 재활용하거나 알코올 등으로 소독하는 것 역시 마스크의 변성을 가져오기 때문에 바람직한 방법이 되지 못한다. Therefore, various methods for reuse and sterilization of masks have been proposed. Alternative disinfection methods using ultrasound, high-intensity ultraviolet light, and LED blue light have been proposed, but their effectiveness has not been verified, and improper use can cause skin, respiratory, or eye damage. The virus can be killed by heating the surface of the mask with a hair dryer, etc., but in this process, the mask is denatured and may lose electrostatic characteristics, which are essential elements of the mask. It is known that the mask can be reused 2-3 times without losing its electrostatic properties when dried after being treated with steam in a steamer for 20 minutes, but it has been confirmed that only the KF94 mask is effective. Moreover, sterilization through a steamer is complicated in the preparation process, requires at least 20 minutes or more for sterilization, and is difficult to sterilize in a portable manner. In addition, a method of recycling a mask using graphene or nanofibers has been proposed, but it has not been realized due to the danger that nanomaterials may bring to the human body. Recycling the mask through washing or disinfecting it with alcohol is also not a desirable method because it causes deterioration of the mask.

University of Hong Kong의 과학자들은 코로나바이러스는 섭씨 4도에서 가장 활성이 좋으며 2주 이상 바이러스가 살아 있을 수 있다고 밝혔다. 또한, 코로나바이러스는 섭씨 22도에서 최소 1주일, 37도에서 2일 이내, 56도에서 30분 이내, 70도에서 5분 이내에 사멸할 것으로 예측했다. 즉, 코로나바이러스를 죽일 수 있는 가장 효과적인 방법은 마스크의 특성을 변화시키지 않으면서 온도를 올리는 것이다. Scientists at the University of Hong Kong have found that the coronavirus is most active at 4 degrees Celsius and can remain viable for more than two weeks. In addition, the coronavirus was predicted to die at least 1 week at 22 degrees Celsius, within 2 days at 37 degrees Celsius, within 30 minutes at 56 degrees Celsius, and within 5 minutes at 70 degrees Celsius. In other words, the most effective way to kill the coronavirus is to raise the temperature without changing the properties of the mask.

휴대 가능한 방법으로 손쉽게 오염물질을 제거할 수 있으며, 인체에 해가 없고, 세탁이 가능한 마스크가 요구된다. 또한, 저렴한 공정으로 손쉽게 제작할 수 있는 기능성 마스크와 이의 바람직한 활용 방법이 제시되어야 한다.A mask that can easily remove contaminants in a portable way, is harmless to the human body, and can be washed is required. In addition, a functional mask that can be easily manufactured with an inexpensive process and a method for using the same should be presented.

본 발명의 일 측면은 코로나바이러스 등의 오염물질을 간편하게 제거할 수 있는 발열 기능성 마스크를 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a heating functional mask that can easily remove contaminants such as coronavirus.

본 발명의 다른 측면은 상기 발열 기능성 마스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing the heating functional mask.

본 발명의 또 다른 측면은 상기 발열 기능성 마스크의 살균 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method for sterilizing the heating functional mask.

본 발명의 일 측면에서는,In one aspect of the present invention,

사용자의 안면 부위를 감싸며 안면에 착용되는 마스크 부; 및A mask unit wrapped around a user's face and worn on the face; and

상기 마스크 부에 코팅된, 전도성 고분자를 포함하는 코팅층;a coating layer including a conductive polymer coated on the mask;

을 포함하는 발열 기능성 마스크가 제공된다.There is provided a heating functional mask comprising a.

본 발명의 다른 측면에서는,In another aspect of the present invention,

사용자의 안면 부위를 감싸며 안면에 착용되는 마스크 부에 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 코팅하는 단계;를 포함하는 상기 발열 기능성 마스크의 제조방법이 제공된다.Coating a coating solution containing a conductive polymer on the mask part worn on the face while covering the user's face part; is provided.

본 발명의 또 다른 측면에서는, In another aspect of the present invention,

상기 발열 기능성 마스크에 전원 공급원을 연결하고 전원을 공급하여 발열시키는 단계;를 포함하는 발열 기능성 마스크의 살균방법이 제공된다.There is provided a sterilization method of a heating functional mask comprising the step of connecting a power source to the heating functional mask and supplying power to generate heat.

일 구현예에 따른 발열 기능성 마스크는 전도성 고분자로 코팅되어 저전압에서 발열하는 특성이 있어 수십 초 이내에 코로나바이러스 등의 오염물질을 제거할 수 있다. 또한, 전도성 고분자가 갖는 고유한 정전기적 특성으로 인해 마스크의 사용, 세척 및 발열 이후에도 발열 기능성 마스크의 정전기적 성질이 변하지 않을 수 있다. 상기 발열 기능성 마스크는 사용 목적에 맞도록 친수성 또는 소수성으로 표면 개질이 용이하다. 저전압 공급장치는 건전지, 유·무선 보조 배터리가 사용될 수 있어 휴대 가능한 마스크 살균 환경을 조성할 수 있다.The heating functional mask according to one embodiment is coated with a conductive polymer and has a characteristic of generating heat at a low voltage, so contaminants such as coronaviruses can be removed within several tens of seconds. In addition, due to the unique electrostatic properties of the conductive polymer, the electrostatic properties of the heating functional mask may not change even after use, washing, and heating of the mask. The surface of the heating functional mask is easily modified to be hydrophilic or hydrophobic to suit the purpose of use. As the low-voltage supply device, batteries and wired/wireless auxiliary batteries can be used to create a portable mask sterilization environment.

도 1은 일 실시예에 따른 발열 기능성 마스크와 휴대용 전압 공급장치가 연결된 예시적인 모식도이다.
도 2a는 실시예 1에서 전도성 고분자가 코팅되기 전의 마스크 필터의 주사전자현미경(SEM) 이미지이고,
도 2b는 실시예 1에서 전도성 고분자가 딥 코팅된 후의 마스크 필터의 SEM 이미지이고,
도 2c는 실시예 1에서 전도성 고분자 코팅 후 소수성 (hydrophobicity)으로 표면 개질된 마스크 필터의 SEM 이미지이다.
도 3은 실시예 1에서 전도성 고분자 코팅 전의 순수한 KF94 마스크 필터, 전도성 고분자 코팅된 마스크 필터, 및 전도성 고분자 코팅 후 다양한 방법으로 표면 개질한 마스크 필터의 표면 특성을 확인하기 위하여 물에 대한 젖음성을 관찰한 결과를 나타낸다.
도 4는 실시예 1에서 코팅 전의 순수한 KF94 마스크 필터와, 딥 코팅으로 전도성 고분자 코팅된 마스크 필터 및 소수성 표면 개질된 마스크 필터의 정전기 유지 여부 실험 상황을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1에서 딥 코팅으로 전도성 고분자 코팅된 마스크의 전압에 따른 발열 특성을 측정한 결과를 나타낸다.
도 6은 실시예 1에서 전도성 고분자 코팅된 마스크의 헹굼 처리 및 소수성 표면 개질 후의 전압에 따른 발열 특성을 측정한 결과를 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 유선 보조 배터리를 이용해 상기 실시예 1에서 전도성 고분자 코팅된 마스크의 전압에 따른 발열 특성을 측정한 결과를 나타낸다.
도 8은 평가예 5에서 전도성 고분자로 코팅된 마스크 귀걸이의 전압에 따른 발열 특성을 측정한 결과를 나타낸다.
도 9는 평가예 6에서 전도성 고분자로 코팅된 마스크 필터 전체의 전압에 따른 발열 특성을 측정한 결과를 나타낸다.
1 is an exemplary schematic diagram in which a heating functional mask and a portable voltage supply device are connected according to an embodiment.
Figure 2a is a scanning electron microscope (SEM) image of the mask filter before the conductive polymer is coated in Example 1,
Figure 2b is a SEM image of the mask filter after the conductive polymer is dip-coated in Example 1,
Figure 2c is a SEM image of the mask filter surface modified to hydrophobicity (hydrophobicity) after coating the conductive polymer in Example 1.
3 is a pure KF94 mask filter before conductive polymer coating in Example 1, a conductive polymer coated mask filter, and a mask filter surface modified by various methods after conductive polymer coating. show the result.
FIG. 4 shows experimental conditions of static electricity retention of a pure KF94 mask filter before coating in Example 1, a mask filter coated with a conductive polymer by dip coating, and a mask filter with a hydrophobic surface modification.
5 shows the results of measuring the heating characteristics according to the voltage of the mask coated with the conductive polymer by dip coating in Example 1.
6 shows the results of measuring the heating characteristics according to the voltage after the rinsing treatment and the hydrophobic surface modification of the conductive polymer-coated mask in Example 1.
7A and 7B show results of measuring heating characteristics according to voltage of the conductive polymer-coated mask in Example 1 using a wired auxiliary battery.
8 shows the results of measuring the heating characteristics according to the voltage of the mask earring coated with the conductive polymer in Evaluation Example 5.
9 shows the results of measuring the heating characteristics according to the voltage of the entire mask filter coated with the conductive polymer in Evaluation Example 6.

이하에서 설명되는 본 창의적 사상(present inventive concept)은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 대해 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 창의적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 창의적 사상의 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present inventive concept described below may be applied with various transformations and may have various embodiments, specific embodiments are exemplified in the drawings, and the detailed description will be described in detail. However, this is not intended to limit the present creative idea to a specific embodiment, and should be understood to include all transformations, equivalents, or substitutes included in the technical scope of the present creative idea.

이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 창의적 사상을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품, 성분, 재료 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 나타내려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품, 성분, 재료 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used below are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present inventive idea. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Hereinafter, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, component, material, or combination thereof described in the specification, but one or the other It should be understood that the presence or addition of the above other features, numbers, steps, operations, components, parts, components, materials, or combinations thereof is not precluded.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the drawings, the thickness is enlarged or reduced to clearly express various layers and regions. Like reference numerals have been assigned to like parts throughout the specification. Throughout the specification, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "above" another part, this includes not only the case directly on top of the other part, but also the case where there is another part in the middle thereof. . Throughout the specification, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and/or regions, these elements, components, regions, layers and/or regions It will be understood that one should not be limited by these terms.

또한, 본 발명에서 설명하는 공정은 반드시 순서대로 적용됨을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1단계와 제2단계가 기재되어 있는 경우, 반드시 제1단계가 제2단계보다 먼저 수행되어야 하는 것은 아님을 이해할 수 있다.Also, the processes described in the present invention are not necessarily meant to be applied in sequence. For example, when a first step and a second step are described, it is understood that the first step does not necessarily have to be performed before the second step.

이하, 도면을 참조하여 일 구현예에 따른 발열 기능성 마스크와 그 제조방법 및 살균방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, a heating functional mask according to an embodiment, a manufacturing method and a sterilization method thereof will be described in detail with reference to the drawings.

일 구현예에 따른 발열 기능성 마스크는,The heating functional mask according to one embodiment,

사용자의 안면 부위를 감싸며 안면에 착용되는 마스크 부; 및A mask unit wrapped around a user's face and worn on the face; and

상기 마스크 부에 코팅된, 전도성 고분자를 포함하는 코팅층;을 포함한다.and a coating layer including a conductive polymer coated on the mask portion.

일 실시예에 따르면, 상기 전도성 고분자는 폴리피롤 (polypyrole), 폴리티오펜 (polythiophene), 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 폴리페닐렌 비닐렌 (polyphenylene vinylene), 폴리인돌 (polyindole), 폴리피렌 (polypyrene), 폴리비닐 카르바졸 (polyvinyl carbazole), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리아제핀(polyazephine), 폴리플루오렌 (polyfluorene), 폴리나프탈렌 (polynaphthalene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리스티렌 설포네이트 (polystyrene sulfonate), 이들의 공중합체 및 이들의 유도체로부터 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the conductive polymer is polypyrole, polythiophene, polyacetylene, polyaniline, polyphenylene sulfide, polyphenylene vinylene ), polyindole, polypyrene, polyvinyl carbazole, polyazulene, polyazephine, polyfluorene, polynaphthalene, poly( 3,4-ethylenedioxythiophene) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), polystyrene sulfonate, copolymers thereof, and derivatives thereof. can

상기 전도성 고분자는 전기 전도도가 우수하고, 유연성을 가지고 있기 때문에 마스크를 코팅한 후 저전압에서도 효과적으로 발열할 수 있어 수십 초 이내에 코로나바이러스 등의 오염물질을 제거할 수 있다.Since the conductive polymer has excellent electrical conductivity and flexibility, it can effectively generate heat even at low voltage after coating the mask, so contaminants such as coronavirus can be removed within several tens of seconds.

상기 전도성 고분자는 예를 들어 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리스티렌 설포네이트 (PEDOT:PSS)를 포함할 수 있다. PEDOT:PSS는 아래와 같이 표시될 수 있다.The conductive polymer may include, for example, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS). PEDOT:PSS can be expressed as:

Figure pat00001
Figure pat00001

PEDOT:PSS는 우수한 전기 전도도와 광투과도를 가지며, 유연성이 우수하므로, 유연성이 요구되는 마스크의 기능을 해치지 않으면서도, 높은 전기적 특성을 나타낼 수 있기 때문에, 상기 발열 기능성 마스크의 코팅 재료로서 바람직하게 사용될 수 있다.Since PEDOT:PSS has excellent electrical conductivity and light transmittance and excellent flexibility, it can exhibit high electrical properties without compromising the function of a mask requiring flexibility, so it is preferably used as a coating material for the heating functional mask. can

일 실시예에 따르면, 상기 코팅층은 항균성, 기계적 성질 및/또는 전도성 향상을 위하여 금속 소재를 더 포함할 수 있다. 상기 금속 소재는 금속 나노입자, 금속 나노선 및 금속 메쉬 (mesh)로부터 선택된 1종 이상의 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속 소재는 예를 들어 은, 백금, 구리, 니켈, 알루미늄, 이들의 합금 및 이들의 산화물로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 부여하고자 하는 특성을 고려하여 금속 종류 및 형태를 선택할 수 있다. According to one embodiment, the coating layer may further include a metal material to improve antibacterial properties, mechanical properties, and/or conductivity. The metal material may have one or more shapes selected from metal nanoparticles, metal nanowires, and metal meshes. In addition, the metal material may include, for example, at least one selected from silver, platinum, copper, nickel, aluminum, alloys thereof, and oxides thereof, and the type and form of the metal may be selected in consideration of characteristics to be imparted. can

상기 마스크 부는,The mask part,

사용자의 안면 부위를 감싸는 마스크 본체; A mask body that surrounds a user's face;

상기 마스크 본체에 마련되는 필터부; 및 a filter unit provided on the mask body; and

상기 마스크 본체를 사용자의 안면에 밀착되도록 상기 마스크 본체에 고정되거나 착탈식으로 결합된 걸이부;를 포함하고, A hook part fixed to or detachably coupled to the mask body so that the mask body comes into close contact with the user's face,

상기 코팅층은 상기 마스크 본체, 상기 필터부 및 상기 걸이부 중 하나 이상에 코팅되어 있을 수 있다.The coating layer may be coated on at least one of the mask body, the filter part, and the hook part.

일 실시예에 따르면, 상기 발열 기능성 마스크는 사용 목적에 맞도록 친수성 또는 소수성으로 표면 개질이 용이하다. 상기 발열 기능성 마스크는 상기 코팅층의 표면에 친수성 또는 소수성의 표면 개질층을 더 포함할 수 있다. 상기 표면 개질층은 예를 들어, 불소화된 고분자 입자, 불소 기를 함유한 탄소화합물, 불소 계면활성제 (fluorosurfactant), 퍼플루오로 데칼린(perfluorodecalin) 화합물, 지방산 및 아민계 화합물로부터 선택된 1종 이상을 포함함으로써, 전도성 고분자가 코팅된 마스크의 표면을 친수성 또는 소수성으로 개질하여 표면의 성질을 바꿀 수 있다.According to one embodiment, the surface of the heating functional mask is easily modified to be hydrophilic or hydrophobic to suit the purpose of use. The heating functional mask may further include a hydrophilic or hydrophobic surface modification layer on the surface of the coating layer. The surface modification layer includes, for example, at least one selected from fluorinated polymer particles, carbon compounds containing fluorine groups, fluorosurfactants, perfluorodecalin compounds, fatty acids and amine compounds. , The properties of the surface can be changed by modifying the surface of the conductive polymer-coated mask to be hydrophilic or hydrophobic.

일 실시예에 따르면, 상기 발열 기능성 마스크는 전원을 공급받기 위한 전원 공급원을 더 포함할 수 있다. 도 1은 일 실시예에 따른 발열 기능성 마스크와 휴대용 전압 공급장치가 연결된 예시적인 모식도이다.According to one embodiment, the heating functional mask may further include a power supply source for receiving power. 1 is an exemplary schematic diagram in which a heating functional mask and a portable voltage supply device are connected according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 상기 전원 공급원은 상기 발열 기능성 마스크에 탈부착이 가능하다. 전원 공급원을 통해 상기 발열 기능성 마스크에 저전압의 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급원으로는 예를 들어, 건전지, 유·무선 보조 배터리가 사용될 수 있으며, 이를 통해 휴대 가능한 마스크 살균 환경을 조성할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the power supply source is detachable from the heating functional mask. Low-voltage power may be supplied to the heating functional mask through a power supply source. As a power supply source, for example, a battery or a wired/wireless auxiliary battery may be used, and through this, a portable mask sterilization environment can be created.

일 실시예에 따르면, 상기 발열 기능성 마스크는 공급받는 전원의 저항을 효과적으로 조절하기 위하여 부가적인 저항 조절 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 저항 조절 전극은 예를 들어, 금속, 금속산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 시트 (sheet), 입자 (particle), 와이어 (wire), 리본 (ribbon), 튜브 (tube), 그리드 (grid), 메쉬 (mesh) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.According to one embodiment, the heating functional mask may further include an additional resistance control electrode in order to effectively control the resistance of the supplied power. The resistance control electrode may be, for example, a sheet, particle, wire, ribbon, tube, grid, It may be made of a mesh or a combination thereof.

상술한 바와 같이, 상기 발열 기능성 마스크는 전도성 고분자의 코팅층을 포함함으로써, 저전압에서 발열할 수 있으므로, 수십 초 이내에 바이러스 등의 오염물질을 제거할 수 있다. 또한, 전도성 고분자가 갖는 고유한 정전기적 특성으로 인해 마스크의 사용, 세척 및 발열 이후에도 상기 발열 기능성 마스크의 정전기적 성질이 변하지 않을 수 있다. As described above, since the heating functional mask includes a coating layer of a conductive polymer and can generate heat at a low voltage, contaminants such as viruses can be removed within several tens of seconds. In addition, due to the unique electrostatic properties of the conductive polymer, the electrostatic properties of the heating functional mask may not change even after use, washing, and heating of the mask.

상기 발열 기능성 마스크는 아래와 같은 방법으로 제조될 수 있다.The heating functional mask may be manufactured in the following manner.

일 구현예에 따른 발열 기능성 마스크의 제조방법은,A method for manufacturing a heating functional mask according to an embodiment,

사용자의 안면 부위를 감싸며 안면에 착용되는 마스크 부에 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 코팅하는 단계;를 포함한다.and coating a coating solution containing a conductive polymer on a mask part worn on the face while covering the user's face part.

상기 전도성 고분자는 상술한 바와 같이 폴리피롤 (polypyrole), 폴리티오펜 (polythiophene), 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 폴리페닐렌 비닐렌 (polyphenylene vinylene), 폴리인돌 (polyindole), 폴리피렌 (polypyrene), 폴리비닐 카르바졸 (polyvinyl carbazole), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리아제핀(polyazephine), 폴리플루오렌 (polyfluorene), 폴리나프탈렌 (polynaphthalene), 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리스타이렌 설포네이트 (polystyrene sulfonate), 이들의 공중합체 및 이들의 유도체로부터 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있으며, 예를 들어 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리스티렌 설포네이트 (PEDOT:PSS)를 포함할 수 있다.As described above, the conductive polymer is polypyrole, polythiophene, polyacetylene, polyaniline, polyphenylene sulfide, polyphenylene vinylene, polyindole, polypyrene, polyvinyl carbazole, polyazulene, polyazephine, polyfluorene, polynaphthalene, poly(3, It may include one compound selected from 4-ethylenedioxythiophene) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), polystyrene sulfonate, copolymers thereof, and derivatives thereof, or a mixture of two or more thereof. and may include, for example, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS).

상기 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액의 코팅은 예를 들어 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅 (spin coating), 스프레이 코팅 (spray coating), 전자 방사(electrospinning) 또는 이들의 조합된 방법에 의해 수행될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Coating of the coating solution containing the conductive polymer may be performed by, for example, dip coating, spin coating, spray coating, electrospinning, or a combination thereof. may be, but is not limited thereto.

상기 마스크 부는 마스크 본체, 필터부 및 걸이부를 포함하며, 마스크 본체, 필터부 및 걸이부 중 하나 이상을 상기 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액으로 코팅할 수 있다.The mask unit includes a mask body, a filter unit, and a hook unit, and at least one of the mask body, filter unit, and hook unit may be coated with a coating solution containing the conductive polymer.

상기 코팅용액의 코팅 후 상기 마스크 부를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.A step of drying the mask part after coating the coating solution may be further included.

일 실시예에 따르면, 상기 전도성 고분자를 포함하는 코팅층을 형성한 후 사용 목적에 맞도록 친수성 또는 소수성으로 표면 개질하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 표면 개질은 불소화된 고분자 입자, 불소 기를 함유한 탄소화합물, 불소 계면활성제 (fluorosurfactant), 퍼플루오로 데칼린(perfluorodecalin) 화합물, 지방산 및 아민계 화합물로부터 선택된 1종 이상을 이용하여 상기 코팅층의 표면을 친수성 또는 소수성으로 표면 개질할 수 있다.According to one embodiment, after forming the coating layer containing the conductive polymer, a step of surface modification to be hydrophilic or hydrophobic to suit the purpose of use may be further included. The surface modification is performed by using at least one selected from fluorinated polymer particles, carbon compounds containing fluorine groups, fluorosurfactants, perfluorodecalin compounds, fatty acids and amine compounds to improve the surface of the coating layer. The surface can be modified to be hydrophilic or hydrophobic.

일 구현예에 따른 발열 기능성 마스크의 살균방법은, 상술한 발열 기능성 마스크에 전원 공급원을 연결하고 전원을 공급하여 발열시키는 단계;를 포함한다. A method of sterilizing a heating functional mask according to an embodiment includes connecting a power supply source to the above-described heating functional mask and generating heat by supplying power.

도 1에서 보는 바와 같이, 전원 공급원은 상기 발열 기능성 마스크에 탈부착이 가능하다. 전원 공급원을 통해 상기 발열 기능성 마스크에 저전압의 전원을 공급할 수 있으며, 상기 발열 기능성 마스크는 저전압에서도 효과적으로 발열할 수 있어 수십 초 이내에 코로나바이러스 등의 오염물질을 제거할 수 있다. 전원 공급원으로는 예를 들어, 건전지, 유·무선 보조 배터리가 사용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the power supply source is detachable from the heating functional mask. Low-voltage power can be supplied to the heating functional mask through a power supply source, and the heating functional mask can effectively generate heat even at low voltage, so contaminants such as coronavirus can be removed within several tens of seconds. As a power supply source, for example, a battery or a wired/wireless auxiliary battery may be used.

전원을 공급할 때 전원의 저항을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 부가적인 저항 조절 전극을 이용하여 전원의 저항을 효과적으로 조절할 수 있다.하기 위하여 A step of adjusting resistance of the power source may be further included when power is supplied. It is possible to effectively control the resistance of the power source by using an additional resistance control electrode.

이하의 실시예 및 비교 예를 통하여 예시적인 구현예들이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예 및 비교예는 기술적 사상을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.Exemplary implementations are described in more detail through the following Examples and Comparative Examples. However, Examples and Comparative Examples are intended to illustrate the technical idea, and the scope of the present invention is not limited only to them.

[실시예 1][Example 1]

(1) 전도성 고분자 코팅용액의 제조(1) Preparation of conductive polymer coating solution

전도성 고분자 코팅용액으로서 PEDOT:PSS 전도성 고분자, 즉 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)과 폴리스타이렌 설포네이트의 혼합물의 용액(이하, PEDOT:PSS 코팅용액이라 함)이 제조되었다. 구체적으로는, PEDOT:PSS (Heraeus, Clevios PH1000)에 6 vol%의 에틸렌글리콜 및 0.1 vol%의 불소 계면활성제 (The Chemours Company, Capstone?? FS-31)을 혼합하여 PEDOT:PSS 코팅용액을 제조하였다.As a conductive polymer coating solution, a PEDOT:PSS conductive polymer, that is, a solution of a mixture of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonate (hereinafter referred to as PEDOT:PSS coating solution) was prepared. Specifically, PEDOT: PSS (Heraeus, Clevios PH1000) was mixed with 6 vol% of ethylene glycol and 0.1 vol% of fluorine surfactant (The Chemours Company, Capstone?? FS-31) to prepare a PEDOT: PSS coating solution did

(2) 스핀 코팅 (spin coating)에 의한 전도성 고분자 코팅(2) Conductive polymer coating by spin coating

스핀 코팅기로 상기 PEDOT:PSS 코팅용액을 KF94 마스크 필터에 코팅하였다. 스핀 코팅 속도는 1,000 rpm으로 했고, 5,000 rpm으로 잔여물을 제거한 후, PEDOT:PSS 코팅용액이 코팅된 마스크 필터를 80℃에서 오븐에서 건조하여 전도성 고분자가 코팅된 마스크 필터를 얻었다. The PEDOT:PSS coating solution was coated on a KF94 mask filter using a spin coater. The spin coating speed was 1,000 rpm, and after removing the residue at 5,000 rpm, the mask filter coated with the PEDOT: PSS coating solution was dried in an oven at 80 ° C. to obtain a mask filter coated with a conductive polymer.

(3) 딥 코팅 (dip coating)에 의한 전도성 고분자 코팅(3) conductive polymer coating by dip coating

상기 PEDOT:PSS 코팅용액에 KF94 마스크 필터를 1분 동안 담금(dipping) 처리 했다. 스핀 코팅기를 이용하여 5,000 rpm에서 잔여물을 제거한 후 PEDOT:PSS 코팅용액이 코팅된 마스크 필터를 80℃에서 오븐에서 건조하여 전도성 고분자가 코팅된 마스크 필터를 얻었다. The KF94 mask filter was immersed in the PEDOT: PSS coating solution for 1 minute. After removing the residue at 5,000 rpm using a spin coater, the mask filter coated with the PEDOT:PSS coating solution was dried in an oven at 80 ° C to obtain a mask filter coated with a conductive polymer.

(4) 전도성 고분자가 코팅된 마스크의 친·소수성 표면 개질(4) Hydrophilic/hydrophobic surface modification of conductive polymer-coated masks

지방산 중 스테아르산 (stearic acid)을 이용하여 전도성 고분자가 코팅된 마스크를 소수성으로 표면 개질하였다. 구체적으로는, 상기 PEDOT:PSS 전도성 고분자가 코팅된 마스크 필터를 스테아르산 용액에 30초간 담근 후 80℃에서 오븐에 건조하였다.The surface of the mask coated with the conductive polymer was hydrophobically modified using stearic acid among fatty acids. Specifically, the mask filter coated with the PEDOT:PSS conductive polymer was immersed in a stearic acid solution for 30 seconds and then dried in an oven at 80 °C.

상기 소수성 표면 개질된 마스크는 다시 친수성으로 표면 특성을 바꾸었다. 구체적으로는, 상기 스테아르산으로 소수성 표면 개질된 마스크를 FS-31 용액에 담금으로써 친수성 마스크를 만들었다.The surface properties of the hydrophobic surface-modified mask were changed to hydrophilic again. Specifically, a hydrophilic mask was made by immersing the hydrophobic surface-modified mask with stearic acid in an FS-31 solution.

한편, 지방산 중 리놀레산 (linoleic acid)을 이용하여 상기 PEDOT:PSS 전도성 고분자가 코팅된 마스크 필터를 표면 개질한 결과 소수성으로 표면 개질된 것을 하기 평가예를 통해 알 수 있다.On the other hand, as a result of surface modification of the mask filter coated with the PEDOT:PSS conductive polymer using linoleic acid among fatty acids, it can be seen through the following evaluation example that the surface is modified to be hydrophobic.

[평가예][Evaluation example]

평가예 1: 주사전자현미경(SEM) 평가Evaluation Example 1: Scanning electron microscope (SEM) evaluation

실시예 1에서 (1) 전도성 고분자가 코팅되기 전, (3) 전도성 고분자의 딥 코팅 후, 그리고 (4) 코팅 후 스테아르산으로 소수성 표면 개질한 후의 마스크 필터에 대해 주사전자현미경(scanning electron microscope)으로 관찰하고, 그 결과를 도 2a 내지 도 2c에 각각 나타내었다.Scanning electron microscope for the mask filter in Example 1 (1) before the conductive polymer was coated, (3) after dip coating of the conductive polymer, and (4) after coating and after hydrophobic surface modification with stearic acid. Observed, and the results are shown in Figs. 2a to 2c, respectively.

도 2a 내지 도 2c에서 보는 바와 같이, 전도성 고분자의 코팅 및 표면 개질 후에도 형태상으로는 크게 변함이 없는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 2A to 2C , it can be seen that there is no significant change in shape even after coating of the conductive polymer and surface modification.

평가예 2: 친수성 및 소수성 표면 특성 평가Evaluation Example 2: Evaluation of hydrophilic and hydrophobic surface properties

실시예 1에서 (1) 코팅 전의 순수한 KF94 마스크 필터, (2) 및 (3)의 전도성 고분자 코팅된 마스크 필터, 및 (3) 코팅 후 다양한 방법으로 표면 개질한 마스크 필터의 표면 특성을 확인하기 위하여 물에 대한 젖음성을 관찰하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. In Example 1, in order to confirm the surface characteristics of (1) pure KF94 mask filter before coating, (2) and (3) conductive polymer coated mask filter, and (3) mask filter surface modified by various methods after coating Wetability to water was observed, and the results are shown in FIG. 3 .

도 3에서 보는 바와 같이, 순수한 KF94 마스크 필터의 표면은 소수성을 나타내고, 전도성 고분자 코팅된 마스크 필터의 표면은 친수성을 나타냈다. 스테아르산이나 리놀레산 등의 지방산으로 표면 개질한 표면은 소수성으로 표면 특성이 바뀌었다. 또한, 상기 소수성 표면 개질된 마스크는 불소 계면활성제로 처리하여 다시 친수성으로 표면 특성이 바뀐 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 3, the surface of the pure KF94 mask filter was hydrophobic, and the surface of the conductive polymer-coated mask filter was hydrophilic. The surface modified with fatty acids such as stearic acid or linoleic acid changed the surface properties to hydrophobicity. In addition, it was confirmed that the hydrophobic surface-modified mask was treated with a fluorosurfactant to change the surface properties to hydrophilic again.

평가예 3: 마스크의 정전기 유지 여부 실험Evaluation Example 3: Test whether the mask maintains static electricity

실시예 1에서 코팅 전의 순수한 KF94 마스크 필터와, 딥 코팅으로 전도성 고분자 코팅된 마스크 필터 및 소수성 표면 개질된 마스크 필터의 정전기적 특성이 유지되는지 여부를 스티로폼 조각을 끌어당기는 실험을 통해 확인해 보았다. 또한, 10번 이상의 헹굼 처리와 하기 평가예 4의 발열 후에도 상기 소수성 표면 개질된 마스크의 정전기적 특성이 유지되는지를 확인해 보았다.In Example 1, it was confirmed whether the electrostatic properties of the pure KF94 mask filter before coating, the mask filter coated with a conductive polymer by dip coating, and the mask filter with hydrophobic surface modification were maintained through an experiment in which a piece of Styrofoam was pulled. In addition, it was confirmed whether the electrostatic properties of the hydrophobic surface-modified mask are maintained even after rinsing more than 10 times and heating in Evaluation Example 4 below.

정전기 유지 여부 실험 상황을 도 4에 나타내었다. 도 4에서 보는 바와 같이, 모든 경우에 있어서 마스크의 정전기적 특성이 유지됨을 확인할 수 있었다.An experimental situation of whether to maintain static electricity is shown in FIG. 4 . As shown in FIG. 4 , it was confirmed that the electrostatic properties of the mask were maintained in all cases.

평가예 4: 전압에 따른 마스크 발열 특성 측정Evaluation Example 4: Measurement of Mask Heating Characteristics Depending on Voltage

실시예 1에서 딥 코팅으로 전도성 고분자 코팅된 마스크의 전압에 따른 발열 특성을 측정하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.In Example 1, the voltage-dependent heating characteristics of the mask coated with the conductive polymer by dip coating were measured, and the results are shown in FIG. 5 .

또한, 상기 전도성 고분자 코팅된 마스크의 헹굼 처리 및 소수성 표면 개질 후의 전압에 따른 발열 특성을 측정하고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.In addition, after rinsing and hydrophobic surface modification of the conductive polymer-coated mask, heating characteristics according to voltage were measured, and the results are shown in FIG. 6 .

또한, 휴대 가능한 환경에서 발열할 수 있는지 여부를 확인하기 위하여, 유선 보조 배터리를 이용해 상기 전도성 고분자 코팅된 마스크의 전압에 따른 발열 특성을 측정하고, 그 결과를 도 7a 및 도 7b에 나타내었다.In addition, in order to determine whether heat can be generated in a portable environment, the heating characteristics according to the voltage of the conductive polymer-coated mask were measured using a wired auxiliary battery, and the results are shown in FIGS. 7A and 7B.

도 5 내지 도 7b에서 보는 바와 같이, 모든 경우에 있어서 마스크의 발열 특성이 우수하게 나타나는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 5 to 7B , in all cases, it can be seen that the mask exhibits excellent heating characteristics.

평가예 5: 전압에 따른 마스크 귀걸이의 발열 특성 측정Evaluation Example 5: Measurement of heating characteristics of mask earrings according to voltage

응용예로서, 마스크 귀걸이 부분을 전도성 고분자로 코팅한 후, 전도성 고분자 코팅된 마스크 귀걸이의 전압에 따른 발열 특성을 측정해 보았다. 마스크 귀걸이는 실시예 1에서 사용된 PEDOT:PSS 코팅용액에 딥 코팅 처리하여 전도성 고분자로 코팅되었다.As an application example, after coating the mask earring part with a conductive polymer, the heating characteristics according to the voltage of the mask earring coated with the conductive polymer were measured. The mask earring was coated with a conductive polymer by dip coating in the PEDOT:PSS coating solution used in Example 1.

전압에 따른 마스크 귀걸이의 발열 특성 측정 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에서 보는 바와 같이, 전도성 고분자로 코팅된 마스크 귀걸이의 경우도 발열 특성이 우수하게 나타나는 것을 알 수 있다.The results of measuring the heating characteristics of the mask earring according to the voltage are shown in FIG. As shown in FIG. 8, it can be seen that the mask earring coated with the conductive polymer also exhibits excellent exothermic properties.

평가예 6: 전압에 따른 마스크 필터 전체의 발열 특성 측정Evaluation Example 6: Measurement of heating characteristics of the entire mask filter according to voltage

응용예로서, 마스크 필터 전체를 전도성 고분자로 코팅한 후, 전도성 고분자로 코팅된 마스크 필터 전체의 전압에 따른 발열 특성을 측정해 보았다. 마스크 필터 전체를 실시예 1에서 사용된 PEDOT:PSS 코팅용액에 딥 코팅 처리하여 전도성 고분자로 코팅되었다.As an application example, after coating the entire mask filter with a conductive polymer, the heating characteristics according to the voltage of the entire mask filter coated with the conductive polymer were measured. The entire mask filter was coated with a conductive polymer by dip coating in the PEDOT:PSS coating solution used in Example 1.

전압에 따른 마스크 필터 전체의 발열 특성 측정 결과를 도 9에 나타내었다. 도 9에서 보는 바와 같이, 전도성 고분자로 코팅된 마스크 필터 전체의 경우도 발열 특성이 우수하게 나타나는 것을 알 수 있다.The results of measuring the heating characteristics of the entire mask filter according to the voltage are shown in FIG. 9 . As shown in FIG. 9, it can be seen that the entire mask filter coated with the conductive polymer exhibits excellent heating characteristics.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the above, preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to drawings and embodiments, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other implementations therefrom. will be able to understand Therefore, the scope of protection of the present invention should be defined by the appended claims.

Claims (16)

사용자의 안면 부위를 감싸며 안면에 착용되는 마스크 부; 및
상기 마스크 부에 코팅된, 전도성 고분자를 포함하는 코팅층;
을 포함하는 발열 기능성 마스크.
A mask unit wrapped around a user's face and worn on the face; and
a coating layer including a conductive polymer coated on the mask;
Fever functional mask containing a.
제1항에 있어서,
상기 전도성 고분자는 폴리피롤 (polypyrole), 폴리티오펜 (polythiophene), 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 폴리페닐렌 비닐렌 (polyphenylene vinylene), 폴리인돌 (polyindole), 폴리피렌 (polypyrene), 폴리비닐 카르바졸 (polyvinyl carbazole), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리아제핀(polyazephine), 폴리플루오렌 (polyfluorene), 폴리나프탈렌 (polynaphthalene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리스티렌 설포네이트 (polystyrene sulfonate), 이들의 공중합체 및 이들의 유도체로부터 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 1,
The conductive polymer is polypyrole, polythiophene, polyacetylene, polyaniline, polyphenylene sulfide, polyphenylene vinylene, polyindole ), polypyrene, polyvinyl carbazole, polyazulene, polyazephine, polyfluorene, polynaphthalene, poly(3,4-ethylenediox) An exothermic functional mask comprising one compound or a mixture of two or more selected from poly(3,4-ethylenedioxythiophene), polystyrene sulfonate, copolymers thereof, and derivatives thereof.
제1항에 있어서,
상기 코팅층이 금속 나노입자, 금속 나노선 및 금속 메쉬 (mesh)로부터 선택된 1종 이상의 금속 소재를 더 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 1,
The heating functional mask, wherein the coating layer further comprises at least one metal material selected from metal nanoparticles, metal nanowires, and metal meshes.
제3항에 있어서,
상기 금속 소재는 은, 백금, 구리, 니켈, 알루미늄, 이들의 합금 및 이들의 산화물로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 3,
The metal material is a heating functional mask comprising at least one selected from silver, platinum, copper, nickel, aluminum, alloys thereof, and oxides thereof.
제1항에 있어서,
상기 마스크 부는,
사용자의 안면 부위를 감싸는 마스크 본체;
상기 마스크 본체에 마련되는 필터부; 및
상기 마스크 본체를 사용자의 안면에 밀착되도록 상기 마스크 본체에 고정되거나 착탈식으로 결합된 걸이부;를 포함하고,
상기 코팅층은 상기 마스크 본체, 상기 필터부 및 상기 걸이부 중 하나 이상에 코팅된 것인 발열 기능성 마스크.
According to claim 1,
The mask part,
A mask body that surrounds a user's face;
a filter unit provided on the mask body; and
A hook part fixed to or detachably coupled to the mask body so that the mask body comes into close contact with the user's face,
The coating layer is a heating functional mask that is coated on at least one of the mask body, the filter part, and the hook part.
제1항에 있어서,
상기 코팅층의 표면에 친수성 또는 소수성의 표면 개질층을 더 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 1,
Heating functional mask further comprising a hydrophilic or hydrophobic surface modification layer on the surface of the coating layer.
제6항에 있어서,
상기 표면 개질층은 불소화된 고분자 입자, 불소 기를 함유한 탄소화합물, 불소 계면활성제 (fluorosurfactant), 퍼플루오로 데칼린(perfluorodecalin) 화합물, 지방산 및 아민계 화합물로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 6,
The surface modification layer includes at least one selected from fluorinated polymer particles, carbon compounds containing fluorine groups, fluorosurfactants, perfluorodecalin compounds, fatty acids and amine compounds. Functional mask.
제1항에 있어서,
전원을 공급받기 위한 전원 공급원을 더 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 1,
A heating functional mask further comprising a power source for receiving power.
제8항에 있어서,
공급받는 전원의 저항을 조절하기 위한 저항 조절 전극을 더 포함하는 발열 기능성 마스크.
According to claim 8,
Heating functional mask further comprising a resistance control electrode for adjusting the resistance of the supplied power.
제9항에 있어서,
상기 저항 조절 전극은, 금속, 금속산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 시트 (sheet), 입자 (particle), 와이어 (wire), 리본 (ribbon), 튜브 (tube), 그리드 (grid), 메쉬 (mesh) 또는 이들의 조합으로 이루어진 발열 기능성 마스크.
According to claim 9,
The resistance control electrode may be a sheet, particle, wire, ribbon, tube, grid, or mesh including metal, metal oxide, or a combination thereof. ) or a heating functional mask made of a combination thereof.
사용자의 안면 부위를 감싸며 안면에 착용되는 마스크 부에 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 코팅하는 단계;
를 포함하는 제1항에 따른 발열 기능성 마스크의 제조방법.
coating a coating solution containing a conductive polymer on a mask worn on the face while covering a user's face;
A method of manufacturing a heating functional mask according to claim 1 comprising a.
제11항에 있어서,
상기 전도성 고분자는 폴리피롤 (polypyrole), 폴리티오펜 (polythiophene), 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide), 폴리페닐렌 비닐렌 (polyphenylene vinylene), 폴리인돌 (polyindole), 폴리피렌 (polypyrene), 폴리비닐 카르바졸 (polyvinyl carbazole), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리아제핀(polyazephine), 폴리플루오렌 (polyfluorene), 폴리나프탈렌 (polynaphthalene), 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리스타이렌 설포네이트 (polystyrene sulfonate), 이들의 공중합체 및 이들의 유도체로부터 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 발열 기능성 마스크의 제조방법.
According to claim 11,
The conductive polymer is polypyrole, polythiophene, polyacetylene, polyaniline, polyphenylene sulfide, polyphenylene vinylene, polyindole ), polypyrene, polyvinyl carbazole, polyazulene, polyazephine, polyfluorene, polynaphthalene, poly(3,4-ethylenedi Oxythiophene) (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)), polystyrene sulfonate (polystyrene sulfonate), copolymers thereof, and derivatives thereof. Preparation of a functional exothermic mask containing a compound or a mixture of two or more thereof method.
제11항에 있어서,
상기 코팅은 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅 (spin coating), 스프레이 코팅 (spray coating), 전자 방사(electrospinning) 또는 이들의 조합된 방법에 의해 수행되는 발열 기능성 마스크의 제조방법.
According to claim 11,
Wherein the coating is performed by dip coating, spin coating, spray coating, electrospinning, or a combination thereof.
제11항에 있어서,
불소화된 고분자 입자, 불소 기를 함유한 탄소화합물, 불소 계면활성제 (fluorosurfactant), 퍼플루오로 데칼린(perfluorodecalin) 화합물, 지방산 및 아민계 화합물로부터 선택된 1종 이상을 이용하여 상기 코팅층의 표면을 친수성 또는 소수성으로 표면 개질하는 단계를 더 포함하는 발열 기능성 마스크의 제조방법.
According to claim 11,
Making the surface of the coating layer hydrophilic or hydrophobic using at least one selected from fluorinated polymer particles, carbon compounds containing fluorine groups, fluorosurfactants, perfluorodecalin compounds, fatty acids and amine compounds Method for producing a heating functional mask further comprising the step of surface modification.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 발열 기능성 마스크에 전원 공급원을 연결하고 전원을 공급하여 발열시키는 단계;
를 포함하는 발열 기능성 마스크의 살균방법.
Connecting a power source to the heating functional mask according to any one of claims 1 to 10 and supplying power to generate heat;
Sterilization method of a fever functional mask comprising a.
제15항에 있어서,
전원을 공급할 때 전원의 저항을 조절하는 단계를 더 포함하는 발열 기능성 마스크의 살균방법.
According to claim 15,
A method of sterilizing a heating functional mask further comprising the step of adjusting the resistance of the power supply when power is supplied.
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