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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-28
(54)【発明の名称】温度変化量測定センサ
(51)【国際特許分類】
G01K 7/16 20060101AFI20230421BHJP
【ＦＩ】
G01K7/16 S
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022554712
(86)(22)【出願日】2021-03-12
(85)【翻訳文提出日】2022-09-09
(86)【国際出願番号】 KR2021003077
(87)【国際公開番号】W WO2021182907
(87)【国際公開日】2021-09-16
(31)【優先権主張番号】10-2020-0030855
(32)【優先日】2020-03-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506213681
【氏名又は名称】アモーレパシフィック コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＡＭＯＲＥＰＡＣＩＦＩＣ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】１００， Ｈａｎｇａｎｇ－ｄａｅｒｏ， Ｙｏｎｇｓａｎ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守
(74)【代理人】
【識別番号】100165803
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100170900
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 渉
(72)【発明者】
【氏名】ソ ジョンウン
(72)【発明者】
【氏名】ゴ ヒョンヒョプ
(72)【発明者】
【氏名】ミョン ジンヨン
(72)【発明者】
【氏名】パク ジョンファ
(72)【発明者】
【氏名】イ ヨンオ
(72)【発明者】
【氏名】キム ヨンギョン
(72)【発明者】
【氏名】パク スンハン
(72)【発明者】
【氏名】パク ウォンソク
(72)【発明者】
【氏名】イ ソンウォン
(72)【発明者】
【氏名】イ テリョン
(72)【発明者】
【氏名】チェ ビョングン
【テーマコード（参考）】
2F056
【Ｆターム（参考）】
2F056MS01
(57)【要約】
本発明は温度変化量測定センサに関する。本発明の一側面において、温度変化量に応じて体積が変化する高分子を含む第１複合素材層と、前記第１複合素材層の一方側に提供され、前記温度変化量を抵抗の変化量で示すことができる電極層と、少なくとも一部が前記第１複合素材層の上側に提供され、一方側で起こる温度変化を他方側に伝達するように炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）のうち少なくとも一つとポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を含むか、又は熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）を含む第２複合素材層とを含む温度変化量測定センサが提供され得る。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
温度変化量に応じて体積が変化する高分子を含む第１複合素材層と、前記第１複合素材層の一方側に提供され、前記温度変化量を抵抗の変化量で示すことができる電極層と、
少なくとも一部が前記第１複合素材層の上側に提供され、一方側で起こる温度変化を他方側に伝達するように炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）のうち少なくとも一つとポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を含むか、または熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）を含む第２複合素材層とを含む温度変化量測定センサ。
【請求項2】
前記第２複合素材層の厚さは１μｍ～３０μｍで提供される、請求項１に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項3】
前記第２複合素材層は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）で形成され、
前記炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）の重量比率が１５％～２０％である、請求項１に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項4】
前記第２複合素材層は、熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）で形成され、前記第２複合素材層の厚さは１μｍ～１０μｍで提供される、請求項１に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項5】
前記電極層は、前記第１複合素材層の上部一側面に配置される第１電極と、
前記第１電極と離隔されている第２電極とを含み、
前記第１電極と前記第２電極は同一平面上に配置されている、請求項１に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項6】
前記第１電極は、一方向に配置される第１縦電極と、
前記第１縦電極から既に設定された角度で延びる複数個の第１横電極とを含み、
前記第２電極は、
一方向に配置される第２縦電極と、
前記第２縦電極から既に設定された角度で延びる複数個の第２横電極とを含み、
複数個の前記第１横電極と複数個の前記第２横電極は交互に配置され、互いに平行をなす、請求項５に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項7】
前記第２複合素材層は、前記第１電極及び前記第２電極と接触するとともに、前記第１電極及び前記第２電極の間の前記第１複合素材層と接触する、請求項５に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項8】
前記第２複合素材層の上面は平面であり、前記第２複合素材層の下面は、前記第１電極と前記第２電極との間の間隙を埋める凸部が提供される、請求項５に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項9】
前記第１複合素材層は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、酸化グラフェン（ｒＧＯ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、酸化グラフェン（ｒＧＯ）に混合された半結晶性高分子を含む、請求項１に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項10】
前記半結晶性高分子はポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）である、請求項９に記載の温度変化量測定センサ。
【請求項11】
請求項１に記載の温度変化量測定センサによって測定された前記抵抗の変化量を清涼感に関する既に設定された第１の数値に変換することができるサーバを含み、前記サーバは、
パネル端末機から入力される清涼感に関する第２の数値と前記第１の数値とを比較して示すことができる、マッチングシステム。
【請求項12】
前記マッチングシステムは、前記抵抗の変化量と前記第１の数値に対する相関関係を保存しているデータベースを含み、
前記サーバにより、前記抵抗の変化量と前記第１の数値に対する相関関係はアップデートすることができる、請求項１１に記載のマッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温度変化量測定センサに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、自分の嗜好に合う使用感（ベタつき、清涼感、拡散性など）を有する化粧品に対する需要が増加している。
【0003】
このような化粧品の需要に対応して、大部分の化粧品製造企業は化粧品の使用感（ベタつき、清涼感、拡散性など）に対する分析を通じて新製品の開発及び感性マーケティング戦略を展開しており、化粧品の使用感を測定するために使用感専門の人材を採用して運営している。
【0004】
このように、化粧品の使用感を測定するために専門的な人材を活用したり、多様な研究が進められているが、使用感を定量化しにくいという問題がある。
【0005】
特に、使用感のうちで化粧品の蒸発に伴う清涼感を定量的に測定する装置はないのが実情であって、清涼感を出すためには専門的な人材の経験に依存しなければならず、これに伴って多量の化粧品の使用感を迅速に測定することが困難である。
【0006】
また、このような専門的な人材は、測定当日の身体コンディション、外部温度及び湿度などの影響を受けるので、清涼感の度合いを正確に測定することができないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の実施例は上記のような問題を解決するために提案されたものであって、化粧料の蒸発に伴う清涼感の度合いを定量的に測定することができる温度変化量測定センサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施例において、温度変化量に応じて体積が変化する高分子を含む第１複合素材層と、前記第１複合素材層の一方側に提供され、前記温度変化量を抵抗の変化量で示すことができる電極層と、少なくとも一部が前記第１複合素材層の上側に提供され、一方側で起こる温度変化を他方側に伝達するように炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）のうち少なくとも一つとポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を含むか、または熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）を含む第２複合素材層とを含む温度変化量測定センサが提供され得る。
【0009】
また、前記第２複合素材層の厚さは１μｍ～３０μｍで提供される温度変化量測定センサが提供され得る。
【0010】
また、前記第２複合素材層は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）で形成され、前記炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）の重量比率が１５％～２０％である温度変化量測定センサが提供され得る。
【0011】
また、前記第２複合素材層は、熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）で形成され、前記第２複合素材層の厚さは１μｍ～１０μｍで提供される温度変化量測定センサが提供され得る。
【0012】
また、前記電極層は、前記第１複合素材層の上部一側面に配置される第１電極と、前記第１電極と離隔している第２電極とを含み、前記第１電極と前記第２電極は同一平面上に配置される温度変化量測定センサが提供され得る。
【0013】
また、前記第１電極は、一方向に配置される第１縦電極と、前記第１縦電極から既に設定された角度で延びる複数個の第１横電極とを含み、前記第２電極は、一方向に配置される第２縦電極と、前記第２縦電極から既に設定された角度で延びる複数個の第２横電極とを含み、複数個の前記第１横電極と複数個の前記第２横電極とは交互に配置され、互いに並行をなす温度変化量測定センサが提供され得る。
【0014】
また、前記第２複合素材層は、前記第１電極及び前記第２電極と接触するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間の前記第１複合素材層と接触する温度変化量測定センサが提供され得る。
【0015】
また、前記第２複合素材層の上面は平面であり、前記第２複合素材層の下面は前記第１電極と前記第２電極との間の間隙を埋める凸部が提供される温度変化量測定センサが提供され得る。
【0016】
また、前記第１複合素材層は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、酸化グラフィン（ｒＧＯ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、酸化グラフィン（ｒＧＯ）に混合された半結晶性高分子を含む温度変化量測定センサが提供され得る。
【0017】
また、前記半結晶性高分子はポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）である温度変化量測定センサが提供され得る。
【0018】
また、本発明の他の実施例において、温度変化量測定センサによって測定された前記抵抗の変化量を清涼感に関する既に設定された第１の数値に変換することができるサーバを含み、前記サーバは、パネル端末機から入力される清涼感に関する第２の数値と前記第１の数値とを比較して示すことができるマッチングシステムが提供され得る。
【0019】
また、前記マッチングシステムは、前記抵抗の変化量と前記第１の数値に関する相関関係を保存しているデータベースを含み、前記サーバにより、前記抵抗の変化量と前記第１の数値に関する相関関係はアップデートすることができるマッチングシステムが提供され得る。
【発明の効果】
【0020】
本発明の一実施例による温度変化量測定センサは、化粧料の蒸発に伴う清涼感の度合いを定量的に測定することができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下においては、本発明の具体的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明を説明するにおいて、関連する公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にし得ると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【0023】
【0024】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による温度変化量測定センサ１は、温度変化量を感知することができる第１複合素材層１０と、温度変化量を抵抗の変化量で表すことができる電極層２０と、熱伝導率に優れた素材で提供される第２複合素材層３０とを含み得る。
【0025】
本実施例の温度変化量測定センサ１は、温度変化をリアルタイムに敏感に感知することができる。例えば、温度変化量測定センサ１の第２複合素材層３０の上面に化粧料サンプルを載せておき、化粧料が蒸発するに伴う蒸発熱に対応する温度変化を抵抗の変化として測定することができる。
【0026】
このような温度変化量測定センサ１は、ユーザが化粧料を皮膚に塗布した後、化粧料が蒸発するに伴ってユーザが感じる清涼感を定量的（数値的）に測定することができるセンサと理解され得る。
【0027】
本実施例においては、説明の便宜のために図１のｘ軸方向を横方向、ｙ軸方向を縦方向と定義して説明する。
【0028】
第１複合素材層１０は、既に設定された厚さｔ１を有するプレートであり得る。例えば、第１複合素材層１０の厚さｔ１は１０μｍ～１００μｍであり得る。好ましくは、第１複合素材層１０の厚さｔ１は２０μｍ～５０μｍであり得る。より好ましくは、第１複合素材層１０の厚さｔ１は３０μｍであり得る。
【0029】
また、第１複合素材層１０は、０．１℃単位の小さな温度変化を感知することができる複合素材で構成され得る。
【0030】
第１複合素材層１０は、温度感知敏感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）が優れた素材で提供され得る。例えば、第１複合素材層１０は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）と酸化グラフェン（ｒＧＯ）と半結晶性高分子（例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ））とが混合された複合素材であり得る。
【0031】
ここで、半結晶性高分子（例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ））は、温度に応じて体積が変化し得、半結晶性高分子が周辺素材に圧力を加えて第１複合素材層１０の電気的特性（電気伝導度）が変化し、第１複合素材層１０において電気伝導度の変化を電極層２０で感知することができる。すなわち、第２複合素材層３０の上側表面における化粧料の蒸発に伴う温度変化は、半結晶性高分子を含んでいる第１複合素材層１０に伝達され、第１複合素材層１０の電気伝導度の変化を測定して、第２複合素材層３０の上側表面で起こる温度変化を定量的に測定することができる。
【0032】
これに関するより詳細な説明は後述する。
【0033】
電極層２０は、第１複合素材層１０の上側に提供され得、第１複合素材層１０の温度変化量を抵抗の変化量に変換して示すことができる。
【0034】
電極層２０は、既に設定された厚さｔ２を有し、互いに離隔された一対の電極２１０、２２０を含み得る。例えば、電極層２０は、第１複合素材層１０の上側の一側面に配置される第１電極２１０と、第１電極２１０と離隔されている第２電極２２０とを含み、第１電極２１０と第２電極２２０は同一平面上に配置され得る。また、電極層２０は、熱伝導性を有する金属で提供され得る。
【0035】
第１電極２１０と第２電極２２０とが同一平面上に配置される場合、温度変化量測定センサ１に加えられる力（圧力）に関係なしに、温度変化量測定センサ１で起こる温度変化量を測定することができる。これに関するより詳細な説明は図６を参照して後述する。
【0036】
第１電極２１０と第２電極２２０とを含む電極層２０は、第１複合素材層１０の上側表面の５０％以上の面積をカバーすることができる。好ましくは、電極層２０は、第１複合素材層１０の上側表面の８０％以上の面積をカバーすることができる。より好ましくは、電極層２０は、第１複合素材層１０の上側表面の９５％以上の面積をカバーすることができる。
【0037】
具体的に、第１電極２１０と第２電極２２０の少なくとも一部が交互に交差する構造を有することによって、電極層２０が第１複合素材層１０の上側表面全体にわたって多くの面積をカバーすることができる。
【0038】
第１電極２１０は、一方向に配置される第１縦電極２１２と、第１縦電極２１２から既に設定された角度で延びる複数個の第１横電極２１４とを含み得る。ここで、第１縦電極２１２と第１横電極２１４とがなす角度は９０°であり得る。
【0039】
第２電極２２０は、一方向に配置される第２縦電極２２２と、第２縦電極２２２から既に設定された角度で延びる複数個の第２横電極２２４とを含み得る。ここで、第２縦電極２２２と第２横電極２２４とがなす角度は９０°であり得る。
【0040】
複数個の第２横電極２２４と複数個の第１横電極２１４とは交互に配置され、互いに並行をなすことができる。例えば、複数個の第１横電極２１４のうち最初の第１横電極２１４ａが配置され、複数個の第２横電極２２４のうち最初の第２横電極２２４ａが配置され、複数個の第１横電極２１４のうち二番目の第１横電極２１４ｂが配置され、複数個の第２横電極２２４のうち二番目の第２横電極２２４ｂが配置され、複数個の第１横電極２１４のうち三番目の第１横電極２１４ｃが配置され、複数個の第２横電極２２４のうち三番目の第２横電極２２４ｃが配置され得る。
【0041】
本実施例においては、第１横電極２１４と第２横電極２２４とがそれぞれ３個であるものを例に挙げて説明するが、第１横電極２１４と第２横電極２２４の個数は第１複合素材層１０の上側表面をカバーし得る割合に応じて異なり得るところ、その個数は制限される訳ではない。このように、第１電極２１０の第１横電極２１４と第２電極２２０の第２横電極２２４とが互いに交互に配置される構造を具現することにより、電極層２０が第１複合素材層１０の上側表面にわたって多くの面積をカバーし得るところ、温度変化量測定センサ１全体で起こる温度変化量を精密に測定することができる。
【0042】
また、第１電極２１０と第２電極２２０とが横方向に離隔された幅Ｗ１は０．１ｍｍ～１．０ｍｍであり得、第１電極２１０と第２電極２２０とが縦方向に離隔された幅Ｗ２は０．１ｍｍ～１．０ｍｍであり得る。ただし、第１電極２１０と第２電極２２０とが離隔された幅は、温度変化量測定センサ１のサイズに応じて変更され得る。
【0043】
また、電極層２０の厚さｔ２は１０ｎｍ～１００ｎｍで提供され得る。好ましくは、電極層２０の厚さｔ２は２０ｎｍ～８０ｎｍで提供され得る。より好ましくは、電極層２０の厚さｔ２は５０ｎｍで提供され得る。このように、電極層２０の厚さが薄く提供されることにより、化粧料の蒸発に伴う第２複合素材層３０の表面で起こる温度変化が、電極層２０を通じて第１複合素材層１０に容易に伝達され得る。
【0044】
第２複合素材層３０は、第１複合素材層１０と電極層２０の上側に提供され得る。
【0045】
第２複合素材層３０は、第１電極２１０と第２電極２２０とをカバーすると同時に、第１複合素材層１０をカバーすることができる。具体的に、第２複合素材層３０の上側表面は平らなプレート状で提供され得、第２複合素材層３０の下側表面は第１電極２１０と第２電極２２０の上側表面と接触するとともに、第１複合素材層１０の上側表面の少なくとも一部と接触し得る。
【0046】
第２複合素材層３０の下側には、第１電極２１０と第２電極２２０との間の間隙Ｓを埋めるための凸部３２が提供され得る。ここで、凸部３２は第１電極２１０と第２電極２２０との間に提供されるのであって、第１電極２１０と第２電極２２０とに接触する平面を基準として下側に凸形状を有することができる。
【0047】
このように、凸部３２が提供されることにより、第２複合素材層３０と第１複合素材層１０とが直接接触し得るところ、第２複合素材層３０で起こる温度変化は第１複合素材層１０にさらに正確に伝達され得る。
【0048】
第２複合素材層３０は、電極層２０を外部から保護することによって、繰り返して使用することによる温度変化量測定センサ１の性能低下を防止することができる。ここで、第２複合素材層３０は保護層であると理解することができる。
【0049】
第２複合素材層３０は、熱伝導率が高く、耐摩耗性を有する素材で形成され得る。例えば、第２複合素材層３０は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）のうち少なくとも一つとポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を含み得る。
【0050】
例えば、第２複合素材層３０を炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）５％～１５％の重量比率、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）を５％～１５％の重量比率、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）を１％～５％の重量比率、ポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を８５％～９９％の重量比率の間で形成することができる。
【0051】
例えば、第２複合素材層３０を炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）で形成し、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）の重量比率を５％～１５％として形成することができる。この場合、第２複合素材層３０の熱伝導率を高めることができる。
【0052】
また、第２複合素材層３０は、熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）で形成されることもある。
【0053】
第２複合素材層３０を熱伝導率が高い素材で形成することにより、第２複合素材層３０の上側に化粧料を塗布した際に、化粧料が蒸発するに伴う温度変化の度合いを第１複合素材層１０に迅速に伝達することができる。
【0054】
より具体的には、第２複合素材層３０上側の温度変化を第１複合素材層１０に伝達し、第１複合素材層１０の温度変化に応じて第１複合素材層１０の電気伝導度が変化し得、第１複合素材層１０において電気伝導度の変化を電極層２０で感知することにより、第２複合素材層３０の上側における温度変化を定量的に示すことができる。第１複合素材層１０の温度変化に伴う電気伝導度の変化に関する詳細な説明は後述する。
【0055】
すなわち、第２複合素材層３０を熱伝導率が高い素材で提供することにより、第２複合素材層３０の上側表面で起こる化粧料の蒸発に伴う温度変化を第１複合素材層１０に効率的に伝達することができる。
【0056】
第２複合素材層３０の厚さｔ３は１μｍ～３０μｍであり得る。好ましくは、第２複合素材層３０の厚さｔ３は１μｍ～１０μｍであり得る。このような薄い厚さで第２複合素材層３０を提供することによって、化粧料の蒸発に伴う温度変化を効果的に伝達することができる。
【0057】
また、第２複合素材層３０が熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）で形成される場合、第２複合素材層３０の厚さは１μｍ～１０μｍであり得る。
【0058】
また、第２複合素材層３０は、第１電極２１０と第２電極２２０とをカバーすると同時に、第１電極２１０と第２電極２２０との間の間隙Ｓを通じて露出する第１複合素材層１０をカバーすることができる。
【0059】
Ａ－Ａ’断面を基準として第２複合素材層３０を見た場合、第２複合素材層３０の上面は平面であるが、第２複合素材層３０の下面は第１電極２１０と第２電極２２０との間の間隙Ｓを埋める凸部３２を含み得る。
【0060】
上述したように、凸部３２が提供されることにより、第２複合素材層３０と第１複合素材層１０とが直接接触し得るところ、第２複合素材層３０で起こる温度変化を第１複合素材層１０に直接伝達することができる。
【0061】
上述の実施例では、第１複合素材層１０、電極層２０及び第２複合素材層３０が積層されていることを例に挙げて説明したが、第１複合素材層１０の下部にＰＤＭＳで提供される基板層（図面は図示せず）をさらに含み得る。
【0062】
また、基板層の下部には人の皮膚温度とほぼ同じ３３℃～３７℃の条件に維持することができる加熱層（図面は図示せず）をさらに含み得る。
【0063】
【0064】
【0065】
第１複合素材層１０は、温度変化に応じて電気伝導度が変わり得る複合素材で提供され得る。例えば、第１複合素材層１０は、高分子マトリックス１２と電導性充填剤１４と半結晶性高分子１６を含み得る。
【0066】
本実施例においては、高分子マトリックス１２はポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、電導性充填剤１４は酸化グラフェン（ｒＧＯ）、半結晶性高分子１６はポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）であるものを例に挙げて説明する。ただし、これに限定されるわけではなく、第１複合素材層１０は温度変化に応じて電気伝導度が変わり得る他の複合素材で提供され得る。
【0067】
第１複合素材層１０は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２内に酸化グラフェン（ｒＧＯ）１４とポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６が分布した構造を有することができる。
【0068】
ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２は、脂肪族系炭化水素の分子構造において水素原子をフッ素原子に一部置換した樹脂であって、フッ素樹脂の優れた耐薬品性、機械的、熱的及び電気的特性を有し、結晶性が高くてフッ素系樹脂の中で優れた機械的強度を示すために複合素材に優れた物性を付与することができる。
【0069】
酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４は、優れた熱伝導度及び電気伝導度の特性を有しながらも高い耐電圧強度を具現することができる。酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４は、熱硬化性樹脂内で高い相溶性を示すことができ、高分子マトリックス内に添加されて電導性物質及び温度感知物質として利用され得る。
【0070】
ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２と酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４からなる複合素材は、ＮＴＣ特性を有しているため温度感知素材として利用され得る。
【0071】
ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２と酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４だけで構成された複合素材は、温度による抵抗値の変化が大きくなく温度敏感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）に劣るため、正確度が高い温度センサに適用するには困難がある。本実施例においては、これを解決するために、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６をポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２と酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４に混合して第１複合素材層１０を形成した。
【0072】
ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６は、半結晶性高分子であって温度に応じて体積が膨張または収縮する特性を有する。
【0073】
ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２と酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４とからなる素材内に均一に分布しており、このような分布によりポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２と酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４とポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６とからなる第１複合素材層１０の温度感知敏感度は向上し得る。このような第１複合素材層１０の温度感知敏感度は０．１℃であり得る。
【0074】
【0075】
第１複合素材層１０によって温度変化量が感知される特性について説明すると、次のとおりである。
【0076】
第１複合素材層１０を加熱すると、温度が増加するに伴ってポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６の粒子が膨張し、膨張したポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）１６はポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）１２と酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４とに圧力を加えるようになり、酸化グラフィン（ｒＧＯ）１４の間の接触面積を増加させて第１複合素材層１０の電気的特性（電気伝導度）が変化し得る。
【0077】
このような温度変化量に伴う第１複合素材層１０の電気的特性（電気伝導度）の変化は、電極層２０によって感知されて抵抗の変化量として示され得る。
【0078】
以下においては、化粧料（サンプル）を温度変化量測定センサ１に載せておいた後、化粧料が蒸発するに伴う清涼感の度合いを測定するための過程について説明する。
【0079】
実験のために温度変化量測定センサ１の下部を加熱して、皮膚と同一の温度条件に設定することができる。
【0080】
第２複合素材層３０の上部に化粧料（サンプル）を広い範囲に扁平に広げると、時間の経過に伴って化粧料が蒸発する。それに伴って、第２複合素材層３０の表面の温度が下降し、温度の変化量が第２複合素材層３０の下側に伝達されて第１複合素材層１０によって温度の変化量が感知され得る。このような温度の変化量の度合いは、電極層２０を通じて抵抗の変化量として数値化されて変換され得る。
【0081】
従来は化粧料を皮膚に塗布した後、化粧料が蒸発するに伴う清涼感の度合いを人の感覚に依存しなければならない問題があったが、温度変化量測定センサ１を通じて清涼感の度合いを定量的に測定することができる。このような温度変化量測定センサ１は、化粧料を製造する化粧品会社で使用することができるだけでなく、需要者に対しても化粧品を使用することによって感じる清涼感の度合いを数値化して示すことができるという長所がある。
【0082】
図５は、化粧料を温度変化量測定センサ１に塗布した後、時間の経過に伴って感じる清涼感の度合いを抵抗の変化量で測定したグラフである。
【0083】
図５を参照すると、グラフにおいてｋは第２複合素材層３０の素材として炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を使用した実験例を示し、ｊは第２複合素材層３０の素材としてポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）のみを使用した比較例を示す。
【0084】
グラフにおいてｘ軸は時間を示し、ｙ軸は温度変化量を抵抗の変化量で示した値である。ｙ軸のピーク値（最高値）は、人が感じることができる清涼感の度合いを示すものと理解され得る。
【0085】
本実施例において、温度変化量測定センサ１を上述した素材で形成される第２複合素材層３０で形成することによって熱伝導率を高めることができ、秒（ｓ）単位で温度変化量を測定することができる。
【0086】
例えば、第２複合素材層３０が炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）で提供され、第２複合素材層３０に塗布される化粧料のサンプルを水と増粘剤とポリオールを既に設定された割合で混合した成分で測定した場合、温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感の度合いは１．０４７（Ｒ／Ｒ０）と数値化され得る。この時、図５に示されたｘ軸（時間）において０～７０秒（ｓ）の範囲は温度変化量測定センサ１が安定化する時間であり、温度変化量測定センサ１が安定化した７０秒（ｓ）に到達する時点にて化粧料のサンプルが温度変化量測定センサ１の上部に塗布されるものと理解され得る。つまり、化粧料のサンプルが温度変化量測定センサ１の上部に均一に塗布された後、ピーク値１．０４７（Ｒ／Ｒ０）に到達する時間は１０秒（ｓ）であるものと理解され得る。また、同一条件で実験するものの、第２複合素材層３０の素材としてＰＤＭＳだけを使用した場合、その清涼感の度合いは１．０４５（Ｒ／Ｒ０）と示され得る。
【0087】
すなわち、第２複合素材層３０の素材として炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を使用した場合、ＰＤＭＳだけを使用した場合より温度変化をより敏感に感知することができる。
【0088】
【0089】
【0090】
図６のｎは、二つの電極を互いに異なる平面に配置した場合（第１複合素材層１０の間に積層した場合）に、外力の変化に伴う抵抗の変化を示す比較例のグラフである。
【0091】
ユーザが温度変化量測定センサ１に化粧料を塗布する間、温度変化量測定センサ１をタッチすることで圧力変化が起こり得る。ところが、本実施例においては第１電極２１０と第２電極２２０とを同一平面に配置することにより、温度変化量測定センサ１が圧力変化に関係なしに、温度変化だけを測定することができるように構成した。このような結果は、図６のグラフｍにおいて、圧力変化に関係なしに抵抗値が一定である実験結果から確認することができる。
【0092】
図７は、図１の温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感に関する数値と、専門家パネルによって測定された清涼感に関する数値とを比較することができるマッチングシステム１０００を概略的に示し、図８は、図１の温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感に関する数値と、専門家パネルによって感知された清涼感に関する数値とを比較して示したグラフである。
【0093】
図７及び図８を参照すると、マッチングシステム１０００は、温度変化量を抵抗の変化量で示すことができる温度変化量測定センサ１と、温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感に関する数値とパネル端末機２から入力された清涼感に関する数値とを比較することができるサーバ３と、専門家パネルによって測定された清涼感に関する数値が入力されてサーバ３に送信することができるパネル端末機２とを含み得る。ここで、温度変化量測定センサ１とサーバ３とパネル端末機２は、通信網を通じて互いに無線で通信したり、有線で通信してデータを送受信することができる。
【0094】
サーバ３は、温度変化量測定センサ１によって測定された抵抗の変化量を清涼感に関する既に設定された第１の数値に変換することができる。
【0095】
サーバ３は、パネル端末機２から入力される清涼感に関する第２の数値と温度変化量測定センサ１によって測定された抵抗の変化量から換算された第１の数値とを比較して示すことができる。
【0096】
また、マッチングシステム１０００は、抵抗の変化量と第１の数値に対する相関関係を保存しているデータベース４を含み得る。例えば、温度変化量測定センサ１によって測定された抵抗の変化量（Ｒ／Ｒ０）は１．００～１．５０の間の範囲を示すことができ、それに対応する清涼感の度合いである第１の数値は５．０～１０．０と数値化されてデータベース４に保存され得る。ここで、第１の数値は、既存の清涼感に対する評価基準に符合するように設定され得る。
【0097】
また、サーバ３により、データベース４に保存された抵抗の変化量と第１の数値に対する相関関係に関するデータはアップデートされ得る。ここで、サーバ３は、温度変化量測定センサ１によって測定された抵抗の変化量（Ｒ／Ｒ０）をマシンラーニングを通じて分析し、このような分析結果を反映してデータベース４に保存されたデータをアップデートさせることができる。
【0098】
本実施例のマッチングシステム１０００を通じて、温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感に関する結果値と、パネル端末機２から入力された清涼感に関する結果値とがマッチングされて比較される過程を説明すると次のとおりである。
【0099】
温度変化量測定センサ１により化粧料の蒸発に伴う清涼感の度合いが抵抗の変化量で測定され得、抵抗の変化量はサーバ３に送信され得る。その後、サーバ３により抵抗の変化量（例えば、１．２（Ｒ／Ｒ０））は、清涼感の結果値（例えば、７．０）に変換され得る。
【0100】
その後、専門家パネルによって測定された清涼感の結果値（例えば、７．０（Ｒ／Ｒ０））はパネル端末機２に入力され、パネル端末機２に入力された清涼感の結果値はサーバ３に送信され得る。
【0101】
その後、サーバ３によって温度変化量測定センサ１により測定された清涼感の度合いとパネル端末機２から入力された清涼感の度合いとが比較されてディスプレイされ得る。この時、マッチングシステム１０００は、二つの値を視覚的に比較して示すことができるディスプレイ装置（図示せず）をさらに含み得る。
【0102】
図８に示されているＰは、パネル端末機２から入力された清涼感の結果値である７と、温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感の結果値７を示す。また、図８に示されているＱは、パネル端末機２から入力された清涼感の結果値である９．４と、温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感の結果値９．３を示す。このように、図８を参照すると、温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感の度合いと専門家パネルによって測定された清涼感の度合いとはほぼ一致することが分かる。
【0103】
したがって、本発明の実施例において、マッチングシステム１０００を通じて温度変化量測定センサ１によって測定された清涼感の度合いと専門家パネルによって測定された清涼感の度合いとをマッチングさせることによって、既存の評価基準に符合する清涼感の結果を導き出すことができる。以下においては、本発明の一実施例による温度変化量測定センサ１の効果について説明する。
【0104】
従来は化粧料を皮膚に塗布した後、化粧料が蒸発するに伴う清涼感の度合いを人の感覚に依存しなければならない問題があったが、本実施例の温度変化量測定センサ１を通じて清涼感の度合いを定量的に測定することができる。このような温度変化量測定センサ１は、化粧料を製造する化粧品会社で使用することができるだけでなく、需要者に対して化粧品を使用することによって感じる清涼感の度合いを数値化して示すことができるという長所がある。
【0105】
また、温度変化量測定センサ１を通じて多様な化粧品原料の清涼感の度合いを数値化する場合、清涼感に関するデータベースを構築することができる。
【0106】
また、温度変化量測定センサ１の第２複合素材層３０を熱伝導率が高い複合素材で形成することにより、第２複合素材層３０の上側に化粧料を塗布した場合、化粧料が蒸発するに伴う温度変化の度合いを第１複合素材層１０に迅速に伝達することができる。
【0107】
つまり、第２複合素材層３０を熱伝導率が高い複合素材で提供することによって、化粧料の蒸発に伴う清涼感の度合いを効果的に伝達することができる。
【0108】
また、薄い厚さで第２複合素材層３０を形成することによって、化粧料の蒸発に伴う温度変化を効果的に伝達することができる。
【0109】
また、電極層２０の第１電極２１０と第２電極２２０とを同一平面上に配置して、温度変化量測定センサ１に加えられる力（圧力）に関係なしに、温度変化量測定センサ１で起こる温度変化量を測定することができる。
【0110】
第１横電極２１４と第２横電極２２４は、互いに交互に配置されることにより、温度変化量測定センサ１全体で起こる温度変化量をより精密に測定することができる。
【0111】
また、第２複合素材層３０を炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）で形成し、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）の重量比率を１５％～２０％として形成する場合、第２複合素材層３０の熱伝導率をさらに高めることができるという長所がある。
【0112】
以下は、本発明の実施例の記載である。
【0113】
項目１は、温度変化量に応じて体積が変化する高分子を含む第１複合素材層と、前記第１複合素材層の一方側に提供され、前記温度変化量を抵抗の変化量で示すことができる電極層と、少なくとも一部が前記第１複合素材層の上側に提供され、一方側で起こる温度変化を他方側に伝達するように炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）のうち少なくとも一つとポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）を含むか、または熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）を含む第２複合素材層とを含む温度変化量測定センサが提供され得る。
【0114】
項目２は、前記第２複合素材層の厚さは１μｍ～３０μｍで提供される、項目１の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0115】
項目３は、前記第２複合素材層は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）とポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）で形成され、前記炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）の重量比率は１５％～２０％である、項目１及び項目２の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0116】
項目４は、前記第２複合素材層は、熱可塑性ポリウレタン弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ，ＴＰＵ）で形成され、前記第２複合素材層の厚さは１μｍ～１０μｍで提供される、項目１～項目３の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0117】
項目５は、前記電極層は、前記第１複合素材層の上部一側面に配置される第１電極と、前記第１電極と離隔されている第２電極とを含み、前記第１電極と前記第２電極とは同一平面上に配置される、項目１～項目４の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0118】
項目６は、前記第１電極は、一方向に配置される第１縦電極と、前記第１縦電極から既に設定された角度で延びる複数個の第１横電極とを含み、前記第２電極は一方向に配置される第２縦電極と、前記第２縦電極から既に設定された角度で延びる複数個の第２横電極とを含み、複数個の前記第１横電極と複数個の前記第２横電極は交互に配置され、互いに平行をなす、項目１～項目５の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0119】
項目７は、前記第２複合素材層は、前記第１電極及び前記第２電極と接触するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間の前記第１複合素材層と接触する、項目１～項目６の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0120】
項目８は、前記第２複合素材層の上面は平面であり、前記第２複合素材層の下面は前記第１電極と前記第２電極との間の間隙を埋める凸部が提供される、項目１～項目７の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0121】
項目９は、前記第１複合素材層は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、酸化グラフェン（ｒＧＯ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、酸化グラフェン（ｒＧＯ）に混合された半結晶性高分子を含む、項目１～項目８の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0122】
項目１０は、前記半結晶性高分子はポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）である、項目１～項目９の温度変化量測定センサが提供され得る。
【0123】
項目１１は、項目１～項目１０の温度変化量測定センサによって測定された前記抵抗の変化量を清涼感に関する既に設定された第１の数値に変換することができるサーバを含み、前記サーバはパネル端末機から入力される清涼感に関する第２の数値と前記第１の数値とを比較して示すことができるマッチングシステムが提供され得る。
【0124】
項目１２は、前記マッチングシステムは、前記抵抗の変化量と前記第１の数値に対する相関関係を保存しているデータベースを含み、前記サーバにより、前記抵抗の変化量と前記第１の数値に対する相関関係はアップデートすることができる項目１１のマッチングシステムが提供され得る。
【0125】
以上、本発明の実施例による温度変化量測定センサを具体的な実施形態で以って説明したが、これは例示に過ぎないものであって、本発明はこれに限定されるものではなく、本明細書に開示された基礎思想に基づく最も広い範囲を有するものと解釈されるべきである。当業者は開示された実施形態を組み合わせ、置換して摘示されていない実施形態を実施することができるが、これもまた本発明の範囲を逸脱しないものである。この他にも、当業者は本明細書に基づいて開示された実施形態を容易に変更または変形することができ、このような変更または変形も本発明の権利範囲に属することは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0126】
本発明は、温度変化量測定センサの分野に利用可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】