專利名稱：抗指紋涂料、具有抗指紋涂層的產(chǎn)品及其產(chǎn)品的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料及其應(yīng)用，特別是涉及一種抗指紋涂料、具有抗指紋涂層的產(chǎn)品及該產(chǎn)品的制備方法。
背景技術(shù)：
消費(fèi)者對(duì)于手機(jī)、個(gè)人及工業(yè)計(jì)算機(jī)、PDA、相機(jī)、ATM等電子產(chǎn)品要求越來(lái)越高，除具有更多更強(qiáng)的功能之外，也要求其更具便利性，觸控技術(shù)隨之廣泛應(yīng)用。因此，不僅對(duì)電子產(chǎn)品的外殼，而且電子產(chǎn)品的屏幕也提出了防指紋化(anti-fingerprint)的要求。人體手指上皮質(zhì)所分泌的物質(zhì)主要包括約40%三酸甘油酯(triglycerides)、 約 25% wax monoesters、約 15% free fatty acids、約 12% squalene 及約 7%其它物質(zhì)， 以上物質(zhì)皆為油酯性，再加上手指表面也容易殘留水漬，不論是油酯或是水漬皆非常容易附著于所接觸過(guò)的產(chǎn)品表面。因此，要使產(chǎn)品表面達(dá)到抗指紋的目的，必須使產(chǎn)品表面具備疏水及疏油特性， 產(chǎn)品表面的疏水及疏油特性的差別通常取決于產(chǎn)品表面與手指表面的表面能(surface energy)大小差異。設(shè)定產(chǎn)品表面的表面能為Yc，液體的表面能為Y，當(dāng)γ時(shí)附著于手指表面的液體很容易附著于產(chǎn)品表面，而當(dāng)Yc < Y時(shí)附著于手指表面的液體不易附著于產(chǎn)品表面。水的表面能(Y)為72mN/m，大部分油酯的表面能(Y)約為 20-40mN/m，大部分常見(jiàn)的電子產(chǎn)品用材料，例如玻璃、金屬、聚酯纖維(polyester)、聚乙烯 (polyethylene)等的表面能皆大于20mN/m，因此水與油酯容易附著于由這些材料制成的電子產(chǎn)品表面，從而間接殘留指紋印。因此設(shè)計(jì)于玻璃、金屬、陶瓷、高分子基材表面涂布一表面能低于20mN/m的薄膜，以達(dá)到疏水、疏油抗指紋印殘留的目的。而含氟的化合物普遍具備較低的表面能，聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)的表面能約為20mN/m，氯氟苯脲(cloflucarban，簡(jiǎn)寫(xiě)為-CF3)分子的表面能約低于10mN/m，因此由含氟的化合物所形成的涂層能達(dá)到有效抗指紋目的。中國(guó)臺(tái)灣專利公開(kāi)第200617419號(hào)，提出于電子產(chǎn)品表面形成一”表面抗指紋化涂層”，即于電子產(chǎn)品表面形成一疏水性納米材料涂層、疏油性納米材料涂層或超雙疏納米材料涂層。其實(shí)質(zhì)是于疏水性納米材料涂層中含有各種聚合物納米纖維、各類有機(jī)硅烷化合物或含氟有機(jī)硅烷化合物等，或者于超雙疏(疏油且疏水)納米材料涂層中含有超雙疏數(shù)組納米碳管膜，以使涂層具備疏水及疏油特性。但是，上述的“表面抗指紋化涂層”的產(chǎn)品表面雖具有疏水性或疏油性，要達(dá)到疏水性及疏油性兩種特性皆有的超雙疏特性涂層，則須形成上述的數(shù)組納米碳管膜。而數(shù)組納米碳管膜的形成，一般須透過(guò)模板輔助生長(zhǎng)碳管或須特殊的加工工藝來(lái)達(dá)到此一目的， 不易大量生產(chǎn)，且其涂料配方主要適用的領(lǐng)域?yàn)殡娮赢a(chǎn)品外殼的防指紋化。有鑒于此，提供一種適用于電子產(chǎn)品外殼及屏幕表面處理防指紋化，且制備簡(jiǎn)單的涂層技術(shù)實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種抗指紋涂料、具有抗指紋涂層的產(chǎn)品及該產(chǎn)品的制備方法，由該抗指紋涂料制成具有抗指紋涂層的產(chǎn)品方法簡(jiǎn)單，適合大量生產(chǎn)。一種抗指紋涂料，由以下步驟制成(1)將含氟高分子與溶劑混合得到含有氟高分子的涂料；(2)將粒徑為5 20nm的納米粒子與溶劑混合，再加入含氟偶合劑，并攪拌均勻， 得到表面修飾有氟分子的納米粒子溶液；(3)將步驟(1)得到的含有氟高分子的涂料與步驟( 得到的表面修飾有氟分子的納米粒子溶液混合，并攪拌12 M小時(shí)后，即得到抗指紋涂料。其中所述抗指紋涂料表面修飾氟分子的納米粒子可以是金屬氧化物、金屬或者高分子，再或者是碳球。上述步驟(1)和步驟O)中所述的溶劑為碳氟溶劑。一種具有抗指紋涂層的產(chǎn)品，包括基材和覆蓋于基材表面的抗指紋涂層，該抗指紋涂層由如上所述的抗指紋涂料涂布于基材表面而制成。一種具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法，包括如下步驟(1)將抗指紋涂料涂布于基材上，得到具有抗指紋涂層的產(chǎn)品；(2)將步驟(1)制備得到的具有抗指紋涂層的產(chǎn)品于溫度80 120oC下加熱 0. 5 2小時(shí)，或者于室溫下自然干燥M 48小時(shí)，從而于產(chǎn)品表面形成一厚度為10 IOOnm的抗指紋涂層。涂布產(chǎn)品的基材可以是玻璃、金屬、陶瓷、高分子中的一種。綜上所述，本發(fā)明利用抗指紋涂層中含氟高分子及含氟偶合劑的氟原子及納米粒子表面所修飾的氟分子的低表面能以及高度規(guī)則排列的納米粒子所形成的立體屏障，有效使得手指上的微小的油滴及水滴在接觸時(shí)不易吸附于產(chǎn)品表面，從而使表面不會(huì)殘留指紋。且本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法簡(jiǎn)單，不需昂貴及特殊的反應(yīng)設(shè)備，容易大量生產(chǎn)及降低涂料生產(chǎn)成本，且電子產(chǎn)品的外殼及屏幕都適用。


圖1為本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的抗指紋涂層的示意圖。圖中各附圖標(biāo)記說(shuō)明如下納米粒子1氟化合物2產(chǎn)品表面3氟分子具體實(shí)施例方式本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下詳予說(shuō)明。本發(fā)明抗指紋涂料由以下步驟制成(1)將含氟高分子與碳氟溶劑混合得到含有氟高分子的涂料。具體地，將0. 0. 5%的含氟高分子及99. 5% 99. 9%的含碳氟溶劑(methoxynonafluorobutane)混和得到含有氟高分子的涂料；
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(2)將IOg粒徑為5 20nm的二氧化硅納米粒子與IOOml碳氟溶劑混合，再加入 0. 05 0. 2g的含氟偶合劑，并于室溫下攪拌M小時(shí)，此時(shí)二氧化硅納米粒子表面會(huì)修飾一層含氟分子，即得到表面修飾有氟分子的二氧化硅納米粒子溶液；(3)將900ml步驟(1)得到的含有氟高分子的涂料與IOOml步驟( 得到的表面修飾有氟分子的納米粒子溶液混合，并于室溫下攪拌12 M小時(shí)后，即可得到抗指紋涂料。其中納米粒子可以是金屬氧化物，例如二氧化鈦(110 、二氧化硅(Sit)》、三氧化二鋁(A1203)、二氧化鋯(ZrC^)等；或是金屬，例如金、銀、銅等；或是高分子例如PS、 PMMA等；或是碳球。本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法，包括如下步驟(1)將上述的抗指紋涂料涂布于基材上，得到具有抗指紋涂層的產(chǎn)品；本步驟中，涂布時(shí)利用浸涂的方法，將抗指紋涂料涂布于產(chǎn)品表面，產(chǎn)品表面所形成的涂層中所包含的含氟高分子和含氟偶合劑可根據(jù)涂布產(chǎn)品的材料種類不同優(yōu)選適當(dāng)官能基，以確保會(huì)與基材形成化學(xué)鍵結(jié)。其中所包含的粒徑5-20nm的納米粒子會(huì)自己形成一連續(xù)性且高規(guī)則排列的立體結(jié)構(gòu)。(2)將步驟⑴制備得到的具有抗指紋涂層的產(chǎn)品于溫度80 120oC下加熱 0. 5 2小時(shí)，或者于室溫下自然干燥M 48小時(shí)，此時(shí)，抗指紋涂料中納米粒子表面的含氟高分子及含氟偶合劑的上官能基會(huì)與產(chǎn)品表面的基材形成化學(xué)鍵接，從而于產(chǎn)品表面形成一厚度為10 IOOnm的抗指紋涂層。請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的抗指紋涂層的示意圖。本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品，由上述具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法制備而得，其包括基材3和覆蓋于基材3表面的抗指紋涂層。該抗指紋涂層系由抗指紋涂料涂布于基材表面而制成， 該抗指紋涂層中含有納米粒子1、納米粒子1表面所修飾的含氟高分子4及含氟化合物2。本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的抗指紋涂層中，納米粒子(本實(shí)施例中采用二氧化硅納米粒子)自己形成高規(guī)則排列的立體結(jié)構(gòu)。由此，涂布后產(chǎn)品的外殼及屏幕表面所形成的涂層，利用納米粒子本身規(guī)則排列的立體結(jié)構(gòu)，有效達(dá)到雙重的抗指紋效果；再加上抗指紋涂層中含氟高分子及含氟偶合劑的氟原子及納米粒子表面所修飾的氟分子的低表面能，使其具備良好的疏水疏油特性，以使產(chǎn)品達(dá)到抗指紋效果。其中產(chǎn)品可以是電子產(chǎn)品外殼及屏幕，例如手機(jī)屏幕、計(jì)算機(jī)屏幕、PDA屏幕、工業(yè)計(jì)算機(jī)屏幕、相機(jī)屏幕、ATM屏幕等需要使用觸控操作的對(duì)象。涂布產(chǎn)品的基材可以是玻璃、金屬、陶瓷、高分子中的一種。綜上所述，本發(fā)明利用抗指紋涂層中含氟高分子及含氟偶合劑的氟原子及納米粒子表面所修飾的氟分子的低表面能以及高度規(guī)則排列的納米粒子所形成的立體屏障，有效使得手指上的微小的油滴及水滴在接觸時(shí)不易吸附于產(chǎn)品表面，從而使產(chǎn)品表面不會(huì)殘留指紋。且本發(fā)明具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法簡(jiǎn)單，不需昂貴及特殊的反應(yīng)設(shè)備，容易大量生產(chǎn)及降低涂料生產(chǎn)成本，且電子產(chǎn)品的外殼及屏幕都適用。
權(quán)利要求
1.一種抗指紋涂料，其特征在于，由以下步驟制成(1)將含氟高分子與溶劑混合得到含有氟高分子的涂料；(2)將粒徑為5 20nm的納米粒子與溶劑混合，再加入含氟偶合劑，并攪拌均勻，得到表面修飾有氟分子的納米粒子溶液；(3)將步驟(1)得到的含有氟高分子的涂料與步驟( 得到的表面修飾有氟分子的納米粒子溶液混合，并攪拌12 M小時(shí)后，即得到抗指紋涂料。
2.如權(quán)利要求1所述的抗指紋涂料，其特征在于所述納米粒子是金屬氧化物。
3.如權(quán)利要求1所述的抗指紋涂料，其特征在于所述納米粒子是金屬。
4.如權(quán)利要求1所述的抗指紋涂料，其特征在于所述納米粒子是高分子。
5.如權(quán)利要求1所述的抗指紋涂料，其特征在于所述納米粒子是碳球。
6.如權(quán)利要求1所述的抗指紋涂料，其特征在于所述步驟(1)和步驟O)中的溶劑為碳氟溶劑。
7.一種具有抗指紋涂層的產(chǎn)品，包括基材和覆蓋于基材表面的抗指紋涂層，其特征在于該抗指紋涂層權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的抗指紋涂料涂布于基材表面而制成。
8.—種如權(quán)利要求7所述的具有抗指紋涂層的產(chǎn)品，其特征在于所述基材可以是玻璃、金屬、陶瓷、高分子中的一種。
9.一種具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的抗指紋涂料涂布于基材上，得到具有抗指紋涂層的產(chǎn)品；(2)將步驟(1)制備得到的具有抗指紋涂層的產(chǎn)品于溫度80 120oC下加熱0.5 2 小時(shí)，或者于室溫下自然干燥M 48小時(shí)，從而于產(chǎn)品表面形成一厚度為10 IOOnm的抗指紋涂層。
10.如權(quán)利要求9所述的具有抗指紋涂層的產(chǎn)品的制備方法，其特征在于所述基材可以是玻璃、金屬、陶瓷及高分子中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗指紋涂料、具有抗指紋涂層的產(chǎn)品及其制備方法，該具有抗指紋涂層的產(chǎn)品是于產(chǎn)品的表面涂布一抗指紋涂料制備而成。該抗指紋涂料由納米粒子溶液與含氟偶合劑混合后攪拌均勻得到表面修飾有氟分子的納米粒子溶液，之后再與含有氟高分子的涂料混合并攪拌均勻制成?？怪讣y涂料涂布于基材表面后，納米粒子表面的含氟高分子及含氟偶合劑與基材形成化學(xué)鍵結(jié)，從而于產(chǎn)品表面形成一厚度為10～100nm的抗指紋涂層，且抗指紋涂層中氟分子的低表面能以及高度規(guī)則排列的納米粒子所形成的立體屏障，使該具有抗指紋涂層的產(chǎn)品達(dá)成好的抗指紋效果，且制備方法簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B32B27/00GK102464923SQ201010533818
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者黃志豪 申請(qǐng)人:富港電子(東莞)有限公司, 正崴精密工業(yè)股份有限公司