KR102321414B1

KR102321414B1 - 부분투명 마스크

Info

Publication number: KR102321414B1
Application number: KR1020200126700A
Authority: KR
Inventors: 오인환; 최진우
Original assignee: 주식회사 스텍
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2040-09-29

Abstract

본 발명은 부분투명 마스크로서, 입 부분이 투명함으로써 구화를 사용하는 청각장애인 혹은 강사 등이 사용할 수 있고, 높은 투명성을 가지고 내부에 습기가 맺히는 것을 방지함으로써 입모양을 보다 선명하게 보여줄 수 있고, 동시에 안정적인 항균성을 가짐으로써 코로나 등의 확산방지를 수행할 수 있는 부분투명 마스크에 관한 것이다.

Description

부분투명 마스크{Partially Transparent Mask}

최근 코로나 등의 호흡기 감염 질병으로 인하여 마스크착용이 필수화가 되고 있다. 대부분의 사람들은 전면 모두가 필터재질로 형성되는 마스크를 사용하고 있다.

그러나, 입모양으로 의사소통을 하는 방법인 구화를 사용하는 청각장애인의 경우, 일반적인 마스크를 사용하는 경우 구화를 통한 의사소통이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 학교, 학원 등의 강사, 특히 언어적 요소가 중요한 강사의 경우 입모양이 확인되는 것이 중요한 데, 일반적인 마스크를 사용하는 경우 입모양을 확인할 수 없다는 문제점이 있다.

한편, 한국등록특허 10-1681100(필름형 투명 마스크, 선행특허 1)는 통기공이 형성된 부직포 필터를 이용한 투명 마스크를 개시하고 있다. 그러나, 이와 같은 선행특허 1에서의 마스크는 상당부분 밀폐된 내부 공간에서 입김에 의하여 내부 습기가 발생하여 입모양 확인이 어려워지고, 제품표면에 스크래치가 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 구조에서는 코로나 등의 바이러스가 침투하는 것을 방지하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 입 부분이 투명함으로써 구화를 사용하는 청각장애인 혹은 강사 등이 사용할 수 있고, 높은 투명성을 가지고 내부에 습기가 맺히는 것을 방지함으로써 입모양을 보다 선명하게 보여줄 수 있고, 동시에 안정적인 항균성을 가짐으로써 코로나 등의 확산방지를 수행할 수 있는 부분투명 마스크를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 부분투명 마스크로서, 내부에 관통홀이 형성된 마스크 본체; 상기 마스크본체의 양단측에 각각 부착된 귀걸이끈; 및 상기 마스크본체의 전면 혹은 후면에 배치되어, 상기 마스크본체와 일부가 결합되는 투명필름;을 포함하고, 상기 투명필름은 10 마이크로미터 이하의 두께를 가지고, 항균첨가제, 및 하드코팅제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 제1기능성코팅층; 상기 제1기능성코팅층의 하측에 배치되는 기재층; 10 마이크로미터 이하의 두께를 가지고, 방담제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 제2기능성코팅층을 포함하는, 부분투명 마스크를 제공한다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 항균첨가제는 유기용액, 분산제, 및 산화아연 분말을 포함하는 분산액을 포함하고, 상기 산화아연 분말의 산화아연 입자의 직경은 5nm 내지 30nm일 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제1기능성코팅층은 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머, 광개시제, 슬립첨가제, 및 항균첨가제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 층을 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제1기능성코팅층은 50 내지 70 중량부의 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 30 내지 50 중량부의 아크릴계 모노머, 1 내지 5 중량부의 광개시제, 0.1 내지 3 중량부의 슬립첨가제, 및 1 내지 5 중량부의 항균첨가제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 층을 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 기재층은 150 내지 500 마이크로미터의 두께를 가지고, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 항균첨가제는, 65 내지 75 중량부의 유기용액, 15 내지 25 중량부의 분산제, 및 15 내지 25 중량부의 산화아연 분말을 포함하는 분산액을 포함하고, 상기 산화아연 분말의 산화아연 입자의 직경은 5nm 내지 30nm일 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제2기능성코팅층은 이산화티타늄 분말, 분산제 및 광촉매 용액, 바인더, 레벨링제, 광개시제를 포함하는 코팅액으로 코팅될 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제1기능성코팅층은 입자직경이 5nm 내지 30nm인 산화아연을 포함하고, 상기 제2기능성코팅층은 입자직경이 1 내지 100nm인 이산화티타늄을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입 부분이 투명함으로써 구화를 사용하는 청각장애인 혹은 강사 등이 사용할 수 있고, 높은 투명성을 가지고 내부에 습기가 맺히는 것을 방지함으로써 입모양을 보다 선명하게 보여줄 수 있고, 동시에 안정적인 항균성을 가짐으로써 코로나 등의 확산방지를 수행할 수 있는 부분투명 마스크를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 항균기능을 가지면서 낮은 헤이즈를 갖는 부분투명 마스크를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 항균기능을 장기간 안정적으로 지속할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크래치 발생을 억제하여 사용에 의한 투명도 감소를 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 방담기능을 수행하는 코팅층이 기재층에 견고하게 결합됨으로써, 사용에 의한 방담기능의 코팅층이 벗겨지는 것을 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전체적으로 투명필름의 기능성 코팅층이 견고하게 결합됨에 따라 지속적으로 항균성과 방담성을 유지하고, 재사용이 가능한 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명필름의 제품 표면을 닦아내더라도, 스크래치가 발생하지 않고, 항균성 및 방담성을 유지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명필름의 오염을 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분투명 마스크의 전면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분투명 마스크의 후면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분투명 마스크의 전면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명필름의 층 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예의 방담성능의 실험결과를 도시한다.
도 6는 본 발명의 실시예 및 비교예의 내스크래치성능의 실험결과를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예의 내구성의 실험결과를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 부분투명 마스크용 투명필름의 실험결과를 도시한다.
도 9은 본 발명의 실시예들에 따른 부분투명 마스크용 투명필름의 실험결과를 도시한다.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분투명 마스크의 전면을 개략적으로 도시한다.

도 1에 도시된 부분투명 마스크는 내부에 관통홀(11)이 형성된 마스크본체(10); 상기 마스크본체(10)의 양단측에 각각 부착된 귀걸이끈(20); 및 상기 마스크본체(10)의 후면에 배치되어, 상기 마스크본체(10)와 일부가 결합되는 투명필름(30);을 포함한다.

따라서, 상기 마스크본체(10)의 관통홀(11)측을 통하여 사람의 입모양이 보일 수 있다.

도 1에 도시된 부분투명 마스크는 후술하는 코덮개부(40) 및 턱덮개부(50)이 접히지 않은 상태를 도시한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분투명 마스크의 후면을 개략적으로 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 마스크본체(10)의 후면의 상측에는 코덮개부(40)가 구비되어 있다. 이와 같은 코덮개부(40)는 상기 마스크본체(10)와의 접촉선에서 접힐 수 있는 구조에 해당하고, 상기 코덮개부(40)는 금속 등의 재질로 된 코고정부(41)가 내부에 배치된다.

한편, 마스크본체(10)의 후면의 하측에는 턱덮개부(50)가 구비되어 있다. 이와 같은 턱덮개부(50)는 상기 마스크본체(10)와의 접촉선에서 접힐 수 있는 구조에 해당한다.

도 2에 도시된 부분투명 마스크는 후술하는 코덮개부(40) 및 턱덮개부(50)가 각각 상측 및 하측으로 접힌 상태를 도시한다.

한편, 상기 코덮개부(40)와 상기 마스크본체(10) 사이의 접촉선 및 상기 턱겊개부와 상기 마스크본체(10) 사이의 접촉선 사이의 공간에는 투명필름(30)이 배치된다.

바람직하게는 상기 투명필름(30)은 접착제 등으로 상기 마스크본체(10)의 일부 영역에 부착이 될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분투명 마스크의 전면을 개략적으로 도시한다.

도 3에 도시된 부분투명 마스크는 도 1, 및 2를 참조하여 설명한 부분투명 마스크와 비교시, 투명필름(30)이 마스크의 전면측에 배치되는 형태이다. 이 경우에도 마찬가지로, 상기 투명필름(30)은 접착제 등으로 상기 마스크본체(10)의 일부 영역에 부착이 될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명필름(30)의 층 구성을 개략적으로 도시한다.

제1기능성코팅층(31)은 10 마이크로미터 이하의 두께를 가지고, 항균첨가제, 및 하드코팅제를 포함하는 코팅액으로 코팅된다. 바람직하게는, 상기 제1기능성코팅층(31)은 1 내지 5 마이크로미터의 두께를 가지고, 더욱 바람직하게는, 2 내지 3 마이크로미터의 두께를 갖는다.

이와 같은 제1기능성코팅층(31)은 마스크의 전면측에 해당하는 코팅층에 해당하고, 기재층(32)의 제1면에 코팅액을 코팅함으로써 형성될 수 있다.

부분투명 마스크에서 일반적인 PET, PP, PE, PC, PMMA 등 투명플라스틱 필름을 통하여 제품을 구현하는 경우, 제품 표면이 오염되었을 때, 닦아내는 경우 스크래치가 발생하여 투명도를 감소시켜 구화마스크의 목적인 입을 보이게 하는데 문제를 발생시킬 수 있다.

이에 대해, 본원 발명에서는 투명필름(30)이 내스크래치성을 갖도록 하고, 또한 안정적으로 코로나 등의 바이러스를 제거하기 위한 항균기능을 수행하기 위하여, 기재층(32) 위에 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머(단관능 및/또는 다관능 아크릴계 모노머), 광개시제, 슬립첨가제, 및 항균첨가제를 포함하는 코팅액으로 얇게 코팅한 제1기능성코팅층(31)을 포함한다.

상기 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머(단관능 및/또는 다관능 아크릴계 모노머)는 후술하는 항균첨가제의 산화아연을 안정적으로 함침시켜 고정할 수 있으면서, 높은 내스크래치성 특성을 구현할 수 있다.

특히, 수십 nm 단위의 산화아연을 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머(단관능 및/또는 다관능 아크릴계 모노머)가 안정적으로 고정함에 따라 투명필름(30)의 전면(제1기능성코팅층(31)이 배치된 측)을 사용자가 닦아내더라도, 상기 산화아연이 떨어지지 않고, 안정적으로 제1기능성코팅층(31) 상에 고정되어 지속적으로 항균기능을 수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1기능성코팅층(31)은 50 내지 70 중량부의 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 30 내지 50 중량부의 아크릴계 모노머, 1 내지 5 중량부의 광개시제, 0.1 내지 3 중량부의 슬립첨가제, 및 1 내지 5 중량부의 항균첨가제를 포함하는 코팅액으로 코팅된다.

위와 같은 전체적인 함량에서, 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머가 50 미만의 중량부를 갖는 경우에, 내스크래치성이 감소하는 문제점이 있다. 한편, 제1기능성코팅층(31)이 70 초과의 중량부를 갖는 경우에는 산화아연 입자가 안정적으로 고정이 되지 않아 탈락되어 항균성이 저하된다는 문제점이 있다.

위와 같은 전체적인 함량에서, 아크릴계 모노머가 30 미만의 중량부를 갖는 경우에, 전체적으로 제1기능성코팅층(31)의 내구성이 저하된다는 문제점이 있다. 한편, 제1기능성코팅층(31)이 50 초과의 중량부를 갖는 경우에는 전체적으로 제1기능성코팅층(31)이 쉽게 변형이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 위와 같은 조성의 범위를 가짐으로써, PET로 구현되는 기재층(32)과 강한 결합성을 갖는 제1기능성코팅층(31)을 구현할 수 있다.

한편, 상기 제1기능성코팅층(31)을 형성하는 코팅액은 1 내지 5 중량부의 항균첨가제를 포함함으로써, 제1기능성코팅층(31)에 항균성을 부여할 수 있다. 바람직하게는, 상기 항균첨가제는 산화아연 분말을 포함하는 분산액을 포함하고, 상기 산화아연 분말의 산화아연 입자의 직경은 5nm 내지 30nm이다.

일반적으로 항균필름 등에 사용될 수 있는 금속계열의 항균첨가제는 Cu, Ag, TiO₂ 등이 있다.

일반적인 항균필름의 경우 저렴한 Cu를 많이 사용하나, 부분투명 마스크에서 Cu를 항균첨가제의 성분으로 사용하는 경우, 투명필름(30)의 색상이 전체적으로 황색을 나타내게 되며, 이는 제품의 투명도나 Haze에 큰 영향이 미치며 제품의 이미지에도 좋지 못한 영향을 준다는 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 Cu 의 경우, 내스크래치성을 구현하기 위한 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머와의 접착성이 좋지 않다는 문제점이 있다.

Ag의 경우 금속계열의 항균첨가제들 중에서 비교적 성능이 더 좋다고 알려져 있지만 가격대가 높으며, 인체에 유해할 수 있다는 연구결과들이 지속적으로 나오고 있어, 입과 가까이 위치하는 투명필름(30)에서의 사용은 부작용을 야기할 수 있다. 또한, 이와 같은 Ag 의 경우, 내스크래치성을 구현하기 위한 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머와의 접착성이 좋지 않다는 문제점이 있다.

TiO₂의 경우 저렴한 가격대에 색상도 없으므로 투명도나 Haze에 영향을 주지 않아서 매우 좋으나, 광촉매 현상을 통해 성능을 구현하기 때문에, 낮에는 항균성능을 나타내지만 햇빛이 없는 오후, 저녁 시간대에는 항균성능이 급격하게 감소하는 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 TiO₂ 의 경우, 내스크래치성을 구현하기 위한 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머와의 접착성이 좋지 않다는 문제점이 있다.

반면, 본 발명의 실시예들에서와 같이 제1기능성코팅층(31)에서 폴리우레탄 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머에서 5nm 내지 30nm의 직경을 갖는 산화아연을 이용하는 경우에는, 얇은 두께로 내스크래치성을 구현하면서, 동시에 제1기능성코팅층(31)에 의한 투명필름(30) 전체의 헤이즈 증가를 방지하고, 지속적인 항균기능을 수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 항균첨가제는, 65 내지 75 중량부의 유기용액, 15 내지 25 중량부의 분산제, 및 15 내지 25 중량부의 산화아연 분말을 포함하는 분산액을 포함하고, 상기 산화아연 입자의 직경은 5nm 내지 30nm이다. 이와 같은 함량을 갖는 항균첨가제의 경우, 항균기능을 양호하게 수행하면서, 동시에 헤이즈를 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 산화아연 입자의 직경은 10nm 내지 20nm이고, 이 경우에는 산화아연의 뭉침을 최소화하고, 분산 상태를 가장 좋게 함으로써 헤이즈의 발생을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 기재층(32)은 상기 제1기능성코팅층(31)의 하측에 배치된다. 이와 같은 기재층(32)은 투명필름(30)이 충분한 내구성을 갖도록 하기 위하여, 상기 기재층(32)은 150 내지 500 마이크로미터의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 상기 기재층(32)는 180 내지 250 마이크로미터의 두꼐를 갖는다.

바람직하게는, 상기 기재층(32)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함한다. 이와 같은 성분의 기재층(32)은 전술한 제1기능성코팅층(31)의 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머의 코팅층을 안정적으로 형성할 수 있다.

투명 플라스틱 필름으로 PET, PP, PE, PC, PMMA 등이 고려될 수 있다. 값이 저렴한 PP와 PE는 내구성이 좋지 못하며, PC, PMMA는 가격이 비싸다는 문제점이 있다.

한편, PET의 경우, 비교적 저렴한 가격으로 높은 투과율 및 내구성을 가지고 있다.

제2기능성코팅층(33)은 10 마이크로미터 이하의 두께를 가지고, 방담제를 포함하는 코팅액으로 코팅된다. 바람직하게는, 상기 제2기능성코팅층(33)은 1 내지 5 마이크로미터의 두께를 가지고, 더욱 바람직하게는, 2 내지 3 마이크로미터의 두께를 갖는다.

본 발명의 부분투명 마스크에서는 제2기능성코팅층(33)으로 방담기능을 구현함으로써, 호흡, 발화를 함에 따라 자연스럽게 발생하는 습기, 입김에 의하여 기재층(32)이 불투명해지는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 이산화티타늄 분말, 분산제 및 광촉매 용액, 바인더, 레벨링제, 광개시제를 포함하는 코팅액으로 상기 기재층(32)을 코팅하여 제2기능성코팅층(33)을 구현함으로써, 친수성 코팅층을 상기 기재층(32)에 형성할 수 있다.

상기 제2기능성코팅층(33)은 표면의 물접촉각을 낮추어 습기가 발생하였을 때, 불투명해지는 현상을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2기능성코팅층(33)을 형성하는 코팅액은 1 내지 5 중량부의 이산화티타늄 분말, 30 내지 50 중량부의 분산제 및 광촉매 용액, 10 내지 20 중량부의 실란계 바인더, 5 내지 10 중량부의 레벨링제, 및 5 내지 10 중량부의 광개시제를 포함한다.

이와 같은 제2기능성코팅층(33)은 제품을 티슈나 알코올솜으로 닦아내었을 때, 방담코팅층에 해당하는 제2기능성코팅층(33)이 함께 제거되지 않고, 상기 제2기능성코팅층(33)이 기재층(32)과 견고하게 결합하는 형태이기 때문에, 내구성이 강하며, 내부가 오염되었을 때 닦아내고 재사용이 가능하다.

바람직하게는, 상기 이산화티타늄은 입자직경이 1 내지 100nm을 갖는다. 이와 같은 입자직경에서는 이산화티타늄이 상기 제2기능성코팅층(33)에 견고하게 고정될 수 있고, 또한 헤이즈를 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

위와 같은 조성의 제2기능성코팅층(33)은 PET성분의 기재층(32)과 결합하는 형태로 층을 형성하기 때문에, 닦아내더라도 방담특성을 양호하게 유지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 제1기능성코팅층(31)은 입자직경이 5nm 내지 30nm인 산화아연을 포함하고, 상기 제2기능성코팅층(33)은 입자직경이 1 내지 100nm인 이산화티타늄을 포함함으로써, 전체적으로 항균기능 및 방담기능을 안정적으로 수행하면서, 헤이즈를 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

전술한 본 발명의 부분투명 마스크의 투명필름(30)은 외면에는 제1기능성코팅층(31)을 형성함으로써, 항균성과 내스크래치성을 안정적으로 구현하고, 따라서 제품 표면에 스크래치 발생으로 인하여 투명도가 감소하는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머, 및 산화아연입자의 조합에 의하여, 스크래치 발생으로 인하여, 항균성능이 감소하는 것 또한 방지할 수 있다.

위와 같은 제1기능성코팅층(31)에 조합하여, 기재층(32)은 투명도가 좋은 PET를 사용하여 입모양을 명확하게 확인할 수 있고, 내면에는 방담기능을 수행할 수 있는 제2기능성코팅층(33)을 형성함으로써, 구화시 습기로 인하여 표면이 뿌옇게 변하는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 위와 같은 조성 및 조성범위에 의하여 내,외부 모두 내구성이 우수하여 오염되었을 때, 닦아내도 성능 저하가 발생하지 않으므로 재사용이 가능하다는 이점이 있다.

도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예의 방담성능의 실험결과를 도시한다.

실시예와 비교예의 제조과정을 다음과 같다.

실시예 1 - 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 50중량부, 단관능 및 다관능 아크릴계 모노머 40중량부, 광개시제 1중량부, 슬립첨가제 0.8중량부, 산화아연 분산액 2중량부로 이루어지는 2㎛ 두께의 기능성 코팅층을 PET기재층(32) 상면에 코팅하여 제조하고, 이산화 티타늄 3중량부, 분산제 및 광촉매 용액 45중량부, 살란계 바인더 17 중량부, 레벨링제 4중량부, 광개시제 3중량부로 이루어지는 2㎛ 두께의 기능성 코팅층을 PET기재층(32) 하면에 코팅하여 제조하였다. 이렇게 만들어진 투명필름(30)을 이용하여 부분투명 마스크를 제조하였다. 상기 산화아연 분산액은 유기용매로서 에틸 셀로솔브(Ethyle Cellosolve) 70 중량부, 10 내지 20nm의 입자를 갖는 산화아연 20중량부, 분산제 20중량부를 포함한다.

비교예 1 - PET만으로 만들어진 투명필름(30)을 이용하여 부분투명 마스크를 제조하였다.

비교예 2 - PET기재 층에 일반적으로 사용되는 방담코팅액으로 코팅하여 부분투명 마스크를 제조하였다.

도 5의 (A), (B), (C)는 각각 실시예 1, 비교예 1, 및 비교예 2의 사진을 도시한다.

방담성능의 경우, 방담코팅층이 형성된 실시예 1과 비교예 2의 제품에서 일반적인 대화 및 입김을 불었을 때 습기가 발생하지 않으며 입모양을 그대로 볼 수 있도록 투명도를 유지함을 볼 수 있다. 일반 PET 재질을 사용한 비교예 1은 대화를 하게되었을 때 발생하는 입김에 의해 PET 표면에 습기가 발생하여 입모양을 가리는 것을 확인할 수 있다.

도 6는 본 발명의 실시예 및 비교예의 내스크래치성능의 실험결과를 도시한다.

스크래치 측정결과는 Rubbing Test 장비를 통해 표면을 Steel wool (#0000)로 500g 80rpm 200회 왕복조건으로 진행하였다.

실시예 1은 제품 표면의 내스크래치 성능으로 인하여 스크래치 발생이 없었으며, 비교예 1과 비교예 2의 경우 제품 표면에 많은 스크래치가 발생하였다. 따라서, 비교에 1, 및 2의 경우 제품 표면을 닦아낼 때 스크래치가 발생할 수 있음을 의미하며, 스크래치에 의해 투명도가 저하될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예의 내구성의 실험결과를 도시한다.

제품의 내구성 비교를 위하여 실시예 1과 비교예 2의 방담코팅층을 일반적인 티슈를 통해 5회 왕복하여 닦아낸 후 스팀장비를 통하여 방담성능 내구성을 평가하였다. 실시예 1의 경우 방담코팅층을 닦아내기 전과 후의 방담성능이 동일함을 확인할 수 있었으며, 비교예 2의 경우 코팅층을 닦아내기 전에는 방담성능이 있었으나 티슈를 통해 닦아낸 후에 방담성능이 거의 사라졌음을 확인할 수 있었다.

이는 스크래치 측정결과와 함께 적용하여 비교예 2의 제품은 오염되었을 때 1회용으로 사용할 수밖에 없지만, 실시예 1은 닦아낸 후 다시 사용할 수 있음을 의미한다.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 부분투명 마스크용 투명필름(30)의 실험결과를 도시한다.

도 8의 (A), (B), (C), (D), 및 (E)은, 전술한 실시예 1에서와 같은 투명필름(30) 구조에서 하기와 같은 사항만을 변경하여 적용하여 제조하였다.

실시예_2 - 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 50 중량부, 단관능 및 다관능 아크릴계 모노머 40 중량부, 광개시제 1 중량부, 슬립첨가제 0.8 중량부에 산화아연 분산액을 1 중량부를 첨가하여 2㎛ 두께의 하드코팅액 형성하여 제조하였다.

실시예_3 - 실시예 2와 비교시, 산화아연 분산액을 2 중량부를 첨가하여 2㎛ 두께의 하드코팅액 형성하여 제조하였다.

실시예_4 - 실시예 2와 비교시, 산화아연 분산액을 3 중량부를 첨가하여 2㎛ 두께의 하드코팅액 형성하여 제조하였다.

실시예_5 - 실시예 2와 비교시, 산화아연 분산액을 10 중량부를 첨가하여 2㎛ 두께의 하드코팅액 형성하여 제조하였다.

실시예_6 - 실시예 2와 비교시, 산화아연 분산액을 25 중량부를 첨가하여 2㎛ 두께의 하드코팅액 형성하여 제조하였다.

실시예 2 내지 6의 물성 측정 결과는 다음과 같다.

	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
투과율	92.38	92.28	91.74	90.11	89.62
Haze	0.73	0.84	0.94	1.49	3.09
항균력	x	O	O	O	O

위의 표 1에서와 같이, 산화아연 분산액의 함량이 증가할수록 투과율이 감소하는 경향을 보였으며, 실시예 6의 경우 90%이하로 떨어지면서 투과율이 감소하고 육안으로도 색상이 산화아연의 고유 색상인 흰색으로 나타나는 것을 볼 수 있었다. 이는 산화아연 분산액이 과함량이 첨가될 경우 구화마스크의 목적인 입을 잘 보이게 하기 위한 제품에서 방해요소가 될 수 있음을 확인할 수 있다.

한편, Haze도 투과율과 유사하게 산화아연 분산액의 함량이 증가할수록 증가하였으며, 이는 제품이 뿌옇게 보인다는 것을 의미한다.

통상적으로 제품조건으로 투과율 90%이상 Haze 1%이하일 때 매우 좋은 투명도를 나타낸다고 하며, Haze가 1% 이상일 때부터 육안으로 뿌옇게 느껴지는 수준이다. 실시예 5와 실시예 6의 경우 Haze가 높게 측정되었으며, 실시예 4의 경우도 0.94%로 1%에 가까운 수치가 나타남으로써 생산편차에 의해 1%를 초과할 가능성이 있다.

산화아연의 함량에 의해 항균력의 차이가 발생할 수 있으며, 산화아연의 함량을 최소로 첨가한 실시예 2의 경우 광학적인 특성이 매우 좋지만 항균테스트 결과 94% 수준으로 완벽한 항균력을 구현하지 못하였다. 실시예 3의 경우 실시예 1과 유사한 광학특성을 구현하면서 항균력을 99.99% 나타냄으로써, 광학적인 특성과 항균력을 모두 만족할 수 있었다.

도 9은 본 발명의 실시예들에 따른 부분투명 마스크용 투명필름(30)의 실험결과를 도시한다.

도 9의 (A)는 실시예 2에 따른 부분투명 마스크의 항균 능력의 실험결과를 나타내고, 도 9의 (B)는 실시예 3에 따른 부분투명 마스크의 항균 능력의 실험결과를 나타낸다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims

부분투명 마스크로서,
내부에 관통홀이 형성된 마스크 본체;
상기 마스크본체의 양단측에 각각 부착된 귀걸이끈; 및
상기 마스크본체의 전면 혹은 후면에 배치되어, 상기 마스크본체와 일부가 결합되는 투명필름;을 포함하고,
상기 투명필름은 10 마이크로미터 이하의 두께를 가지고, 항균첨가제, 및 하드코팅제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 제1기능성코팅층;
상기 제1기능성코팅층의 하측에 배치되는 기재층;
10 마이크로미터 이하의 두께를 가지고, 방담제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 제2기능성코팅층을 포함하고,
상기 제1기능성코팅층 및 상기 제2기능성코팅층은 상기 기재층과 결합하는 형태로 층을 형성하고,
상기 제1기능성코팅층은 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 아크릴계 모노머, 광개시제, 슬립첨가제, 및 항균첨가제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 층을 포함하고,
상기 항균첨가제는, 65 내지 75 중량부의 유기용액, 15 내지 25 중량부의 분산제, 및 15 내지 25 중량부의 산화아연 분말을 포함하는 분산액을 포함하고,
상기 항균첨가제는 입자직경이 5 내지 30nm인 산화아연을 포함하는, 부분투명 마스크.
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삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1기능성코팅층은 50 내지 70 중량부의 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머, 30 내지 50 중량부의 아크릴계 모노머, 1 내지 5 중량부의 광개시제, 0.1 내지 3 중량부의 슬립첨가제, 및 1 내지 5 중량부의 항균첨가제를 포함하는 코팅액으로 코팅된 층을 포함하는, 부분투명 마스크.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 150 내지 500 마이크로미터의 두께를 가지고, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는, 부분투명 마스크.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제2기능성코팅층은 이산화티타늄 분말, 분산제 및 광촉매 용액, 바인더, 레벨링제, 광개시제를 포함하는 코팅액으로 코팅된, 부분투명 마스크.
청구항 1에 있어서,
상기 제2기능성코팅층은 입자직경이 1 내지 100nm인 이산화티타늄을 포함하는, 부분투명 마스크.