專利名稱：脂肪分解酶用于形成防指紋涂層的新用途、形成防指紋涂層的方法、包括由該方法形成的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脂肪分解酶用于形成防指紋涂層的新用途，該防指紋涂層能夠?qū)谋砻嫣峁┳郧鍧嵐δ埽灰环N使用所述脂肪分解酶形成防指紋涂層的方法；一種包括由該方法形成的防指紋涂層的基材；以及一種包括該基材的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
由指紋形成的污染是各種顯示裝置、高光澤電子裝置或建筑材料上存在的最常見的污染之一。這樣的污染明顯看得見且導(dǎo)致產(chǎn)品外觀的缺陷。近來，由于隨著電子裝置的觸摸屏界面技術(shù)的發(fā)展顯示裝置表面的指紋污染增加，所以對解決顯示裝置表面的指紋污染問題存在日益增加的需求。然而，直到現(xiàn)在，盡管在易于清潔的意義上剛剛開發(fā)出防污染涂層，但還沒有實(shí)際上開發(fā)出實(shí)現(xiàn)防指紋涂層的技術(shù)。例如，W009/072738公開了一種用于電子裝置的不銹鋼外殼的防指紋涂層組合物， 該組合物包含27. 6 36. 2重量份聚硅酸鹽、10. 6重量份或小于10. 6重量份選自環(huán)氧樹脂和乙烯基樹脂中的一種樹脂、21. 2 42. 6重量份膠態(tài)二氧化硅和10. 6重量份或小于10. 6 重量份添加劑，該添加劑含有選自由-0Η、-ΝΗ2和-COOH組成的第一基團(tuán)中的至少一種基團(tuán)以及選自由_CnF2n+1和-SiR3組成的第二種基團(tuán)中的至少一種基團(tuán)。美國專利No. 20020192181公開了一種防污染組合物，該組合物包含不含全氟聚醚部分的固化或交聯(lián)的聚合物，和液體的含有氟化烷基或氟化烷氧基的聚合物或低聚物。然而，上述防污染膜使用基于氟的涂料，使得轉(zhuǎn)移至該膜表面的污染物由于低表面能而易于被擦掉。由于該防污染膜沒有自清潔功能，即，主動(dòng)地減少指紋的轉(zhuǎn)印或主動(dòng)地使指紋分解的功能，所以在沒有將污染物擦掉的情況下外觀可能不會(huì)改善。常規(guī)防指紋膜僅能應(yīng)用于外箱殼使用的鋼板，而在應(yīng)用于要求高透光率的產(chǎn)品 (例如顯示裝置)中有限制。同時(shí)，在使用酶的自清潔意義上也開發(fā)出涂料溶液、涂層和使用該涂料溶液的涂布方法。然而，該涂料溶液、涂層和方法被開發(fā)用來防止海洋微生物附著在船底，而不是用來減少顯示裝置、電子裝置的外觀和建筑材料上由指紋而形成的污染。例如，美國專利No. 2008/0038241中公開了一種自拋光、防污染涂料組合物，美國專利No. 5998200中公開了一種防止水下裝置被海洋微生物污染的方法。S卩，在使用酶的自清潔意義上，常規(guī)涂料溶液、涂層或方法，具有如下機(jī)理預(yù)先除去由海洋微生物形成的吸附物質(zhì)以防止海洋微生物粘附在船底上，或除去具有吸附性物質(zhì)的污染物，但是這個(gè)機(jī)理與指紋污染物的分解沒有關(guān)系。就本發(fā)明人所知，在自清潔意義上沒有防指紋涂層技術(shù)，該技術(shù)可以用于對顯示裝置的表面提供防指紋性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明涉及一種通過使用酶使轉(zhuǎn)印的指紋的成分分解并使指紋成分間物理性質(zhì)的差別減小，而在沒有隱藏或擦拭的情況下除去指紋的技術(shù)。本發(fā)明還涉及一種形成可以減少指紋的轉(zhuǎn)印且具有指紋分解性能的防指紋涂層的方法，一種包括根據(jù)該方法制備的防指紋涂層的基材，以及一種包括該基材的產(chǎn)品。技術(shù)方案本發(fā)明人對形成能夠提供自清潔功能的防指紋涂層，而不只是形成提供易清潔功能的防污染涂層的方法已進(jìn)行了大量的研究。具體地，考慮到指紋主要由脂質(zhì)組成，本發(fā)明人假設(shè)當(dāng)脂肪分解酶涂覆在基材上時(shí)，可以通過酶的反應(yīng)而減少轉(zhuǎn)印的指紋。因此，通過檢查轉(zhuǎn)印到脂肪分解酶涂覆的基材上的指紋的物理性質(zhì)的變化，本發(fā)明人已經(jīng)證實(shí)是否這樣的涂層提供防指紋性能。雖然指紋的主要成分是汗液和皮脂，指紋也包括來自皮膚的死皮膚細(xì)胞和來自外部環(huán)境的污染物(例如灰塵)。其中，已經(jīng)知道在產(chǎn)品(例如電子裝置)的外觀上留下污跡的主要原因是皮脂，皮脂主要由包括甘油三酯、蠟單酯(wax monoesters)、脂肪酸、角鯊烯、 膽固醇、膽固醇酯等脂質(zhì)組成(P. W. Wertz, Int. J Cosmet. Sci. 2009，31 :21-25)。在皮脂的成分中，甘油三酯和蠟單酯將近占皮脂總含量的70%。這些成分具有幾個(gè)脂肪酸由酯鍵連接的結(jié)構(gòu)。當(dāng)該酯鍵斷裂時(shí)，皮脂主要分解為脂肪酸，尤其是油酸，導(dǎo)致均質(zhì)性增加和轉(zhuǎn)化成較低分子量物質(zhì)。結(jié)果，通過將油酸分解成較低分子量物質(zhì)或者對油酸進(jìn)行改性以增強(qiáng)揮發(fā)性，可以完全從產(chǎn)品上除去皮脂。因此，本發(fā)明涉及一種脂肪分解酶用于形成防指紋涂層的新用途，S卩，一種使用脂肪分解酶形成防指紋涂層的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種形成防指紋涂層的方法，所述方法包括使用包含脂肪分解酶的組合物處理基材。在本發(fā)明中，所述脂肪分解酶包括任何具有使指紋的脂質(zhì)成分水解的特性的酶， 所述脂質(zhì)成分例如甘油三酯、蠟單酯、脂肪酸、角鯊烯、膽固醇和膽固醇酯。具有在室溫下使酯鍵水解活性的酶的例子是脂肪酶。本發(fā)明不限制脂肪酶的種類或來源，因此任何類型的脂肪酶均可以用作根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的脂肪分解酶。為了達(dá)到對于皮脂的主要成分甘油三酯和蠟單酯的高度水解，可以使用在任何位置非特異性地作用的脂肪酶。目前，使用微生物生產(chǎn)的多種脂肪酶可以購自Novozymes或Amano Enzyme, 且可以使用其中插入脂肪酶的骨架基因的轉(zhuǎn)化體(transformer)來生產(chǎn)脂肪酶。除了脂肪酶之外，具有脂肪分解活性的酶在本領(lǐng)域是眾所周知的。例如，已知相當(dāng)數(shù)量的蛋白酶作為是具有脂肪分解活性的脂肪分解酶，且還已知角質(zhì)酶(cutinase)具有脂肪分解活性。用于形成防指紋涂層的包含脂肪分解酶的組合物還可以包含選自蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和乳糖酶中的至少一種酶。例如，為了分解由指紋涂抹上的各種蛋白質(zhì)，可以將蛋白酶固定在產(chǎn)品的表面上。蛋白酶用于使蛋白質(zhì)之間的肽鍵斷裂，從而除去污染。另外，為了除去汗液的成分和來源于各種外部污染物的成分，可以使用例如淀粉酶、纖維素酶或乳糖酶等酶。
除了上述酶之外，所述組合物還可以包含能夠使酶穩(wěn)定的物質(zhì)。例如，所述組合物可以包含緩沖液，例如磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)、磷酸鉀緩沖液或磷酸鈉緩沖液。為了保持酶的活性，可以將多元醇(例如聚乙二醇或丙二醇)作為聚合物和所述酶涂覆在基材上，或者可以將聚氨酯、基于丙烯?；挠袡C(jī)物質(zhì)或基于硅氧烷的有機(jī)/無機(jī)化合物和所述酶涂覆在基材上。不包含上述酶的組合物可以和所述酶同時(shí)涂覆在基材上，或者所述酶和該組合物可以順序涂覆在基材上。即，可以將不包含酶的組合物涂覆在基材上，然后通過吸附或共價(jià)鍵將酶涂覆在其上。同時(shí)，脂肪分解酶需要水分以使脂肪水解。由于指紋除了脂質(zhì)之外還包括水分，所以沒有必要提供水分。然而，為了提供更多的水分和改善酶的穩(wěn)定性，在所述組合物中可以包含水凝膠組分或者將水凝膠組分涂覆在基材的表面上。為了制備水凝膠組分，可以使用含有交聯(lián)劑和親水性官能團(tuán)的物質(zhì)，所述交聯(lián)劑含有至少兩個(gè)雙鍵。這樣的組分可以包括具有多官能團(tuán)的乙二醇或丙烯酰胺。由于通過水凝膠涂層提供水分和酶的穩(wěn)定性，可以進(jìn)一步促進(jìn)甘油三酯和蠟單酯的水解。同時(shí)，本發(fā)明不限制具有防指紋涂層的基材，因此任何類型的基材是可應(yīng)用的。例如，需要防指紋涂層的產(chǎn)品是在日常生活中經(jīng)常用手接觸的產(chǎn)品，包括顯示裝置、電子裝置的外觀和建筑材料。這些產(chǎn)品具有由塑料或玻璃形成的表面，或者具有由光澤涂層(例如 UV涂層或保護(hù)涂層)處理的表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基材可以由塑料或玻璃形成。例如，所述基材可以包括選自聚酯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、三乙酰纖維素、烯烴共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種聚合物或玻璃。所述基材可以通過多種不同的涂層方法在其表面上進(jìn)行處理，所述涂層方法例如光澤涂層法、 保護(hù)涂層法、漆涂層法和水凝膠涂層法。本發(fā)明不特別限制使用包含脂肪分解酶的組合物處理基材的方法，因此將可以使用本領(lǐng)域已知的任何方法。固定酶的方法在本領(lǐng)域是已知的。例如，可以通過吸附、共價(jià)鍵或包封(encapsulation)將脂肪分解酶引入到基材的表面。所述吸附是指脂肪分解酶通過物理內(nèi)聚力粘附到基材的表面上或不含酶的防指紋涂料組合物的涂層上。構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)單獨(dú)對材料表面具有很強(qiáng)的吸附作用。因此，脂肪分解酶可以通過吸附而無需使用額外的處理工序固定在基材表面。下面的實(shí)施方案顯示出通過吸附固定脂肪分解酶提供了優(yōu)異的穩(wěn)定性。為了將脂肪分解酶引入到基材表面，存在多種在基材與酶之間或在不含酶的防指紋涂料組合物的涂層與酶之間形成共價(jià)鍵的已知技術(shù)。這些技術(shù)使用溴化氰、酰基疊氮衍生物、縮合劑、重氮偶合、烷基化和載體交聯(lián)。例如，所述載體交聯(lián)技術(shù)是一種使用雙官能交聯(lián)劑在基材表面上存在的官能團(tuán)與脂肪分解酶上存在的官能團(tuán)之間形成共價(jià)鍵的技術(shù)。由于脂肪分解酶除了氨基和羧基之外還含有多種官能團(tuán)，如果在基材表面上存在能夠與這些官能團(tuán)共價(jià)鍵合的官能團(tuán)，則可以使用雙官能交聯(lián)劑容易地形成共價(jià)鍵。此處，所述基材表面上存在的官能團(tuán)可以是基材表面上原來存在的官能團(tuán)或引入到基材表面上以形成共價(jià)鍵的官能團(tuán)或包含在不含酶的防指紋涂料組合物中的官能團(tuán)。例如，當(dāng)基材由塑料形成時(shí)，可以直接使用該基材表面上存在的官能團(tuán)，且可以通過電漿(plasma)或底漆處理將所需官能團(tuán)引入到基材表面。當(dāng)基材由玻璃形成時(shí)，可以使用基于硅氧烷的有機(jī)化合物通過自組裝單層膜(SAM)處理將所述官能團(tuán)引入到基材表面，但本發(fā)明并不限于此。作為用于和酶形成共價(jià)鍵的官能團(tuán)，可以使用氨基、酰胺基、羧基、醛基、羥基或硫醇基，且基材表面上存在的或引入的官能團(tuán)可以根據(jù)基材的種類而改變。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述共價(jià)鍵可以由包括以下步驟的方法形成a)使用包含雙官能交聯(lián)劑的溶液處理具有選自氨基、酰胺基、羧基、醛基、羥基和硫醇基中的至少一種官能團(tuán)的基材；和b)將上述基材浸漬在包含脂肪分解酶的緩沖液中。作為用于引起共價(jià)鍵形成的雙官能交聯(lián)劑，可以使用雙亞氨酸酯 (bis-imidoester)、雙琥珀酰亞胺基衍生物(bis-succinimidyl derivative)、雙官能芳基鹵、雙官能丙烯?；瘎?acrylating agent)、二醛或二酮，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案顯示使用二醛(例如戊二醛)引起共價(jià)鍵形成。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，所述共價(jià)鍵可以通過將表面具有環(huán)氧基的基材浸漬在含有脂肪分解酶的緩沖液中來形成。此外，當(dāng)經(jīng)過上述處理的基材使用一定水平的熱或UV處理時(shí)，其中所述熱或UV不會(huì)降低酶的活性，所述酶可以更牢固地固定。參考下面的示例性實(shí)施方案，將更詳細(xì)地描述如上所述使用共價(jià)鍵固定酶的方法。另外，所述包封是指一種通過將脂肪分解酶封閉在其他材料間來固定酶的方法。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述包封可以通過用凝膠基質(zhì)、微膠囊、中空纖維或膜涂覆基材的表面和引入脂肪分解酶來進(jìn)行。例如，可以使用由纖維素(例如硝酸纖維素或乙酸纖維素)、聚碳酸酯、尼龍或氟樹脂(例如聚四氟乙烯)形成的膜。用凝膠基質(zhì)、微膠囊、中空纖維或膜涂覆基材和引入脂肪分解酶可以同時(shí)進(jìn)行或順序進(jìn)行。換言之，首先用凝膠基質(zhì)、微膠囊、中空纖維或膜涂覆基材的表面，然后將該基材浸漬在含有脂肪分解酶的緩沖液中?；蛘?，一用凝膠基質(zhì)、微膠囊、中空纖維或膜涂覆基材的表面就立刻引入脂肪分解酶。例如，對于使用凝膠基質(zhì)的包封技術(shù)，可以涂覆和固化凝膠基質(zhì)，隨后可以吸附酶，或者當(dāng)以溶膠-凝膠反應(yīng)制備溶膠溶液時(shí)，可以加入酶以制備混合溶液和可以使用該混合溶液涂覆基材，隨后進(jìn)行固化。在這些方法中，使用凝膠基質(zhì)的包封法對于保持和進(jìn)一步促進(jìn)酶的活性是較理想的。可以使用確保機(jī)械強(qiáng)度和光學(xué)性能的任何種類的凝膠。例如，所述基材可以首先使用涂料層或水凝膠涂覆，隨后將酶包封在底涂層中，所述涂料層是通過溶膠-凝膠法使用四甲氧基硅烷(TMOS)、四乙氧基硅烷(TEOS)或環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)制備的， 所述水凝膠通過加強(qiáng)聚乙二醇的機(jī)械強(qiáng)度而形成雙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在下面的示例性實(shí)施方案中將提供更詳細(xì)的描述。作為用于上述方法中的含有脂肪分解酶的緩沖液，可以使用PBS緩沖液、磷酸鉀緩沖液或磷酸鈉緩沖液，且本發(fā)明不限于此。緩沖液中含有的脂肪分解酶的量原則上是以待固定的基材表面可以用單層覆蓋的量來確定。一般使用的脂肪分解酶是由少量的酶和包括過量的增量劑(例如糊精或乳糖)和穩(wěn)定劑的添加劑組成的。因此，要加入的酶的量僅基于蛋白質(zhì)的含量來確定。在共價(jià)鍵的情形中，要加入的酶的量可以通過計(jì)算對應(yīng)于基材表面的官能團(tuán)的蛋白質(zhì)含量來確定，而在吸附和包封的情形中，可以將一定量的酶溶解在緩沖液中，該量是能夠覆蓋基材表面的蛋白質(zhì)含量的3 10倍。
本發(fā)明還涉及一種包括由上述方法形成的防指紋涂層的基材。如從下面示例性實(shí)施方案看出的，包含所述防指紋涂層的基材根據(jù)所述方法固定有脂肪分解酶，因?yàn)榭墒怪讣y分解和使指紋轉(zhuǎn)印減少而顯示出防指紋特性。這樣的防指紋涂層可以以單層或多層堆疊在基材的表面上。所述防指紋涂層可以在基材的表面上形成以具有20nm 200 μ m的厚度。單層涂層可以以20nm的厚度形成，可以根據(jù)涂料組合物的種類和含量進(jìn)行涂覆最高達(dá) 200 μ m的厚度。然而，涂層的厚度需要調(diào)整到基材所需的光學(xué)性能沒有降低的厚度水平。 當(dāng)所述防指紋涂層的厚度小于20nm時(shí)，指紋成分的分解可能受到限制，而當(dāng)所述防指紋涂層的厚度大于200 μ m時(shí)，光透射率可能降低。為了使指紋成分的擴(kuò)散效應(yīng)最大化，所述防指紋涂層的表面能可以為20 50mN/ m。當(dāng)所述防指紋涂層的表面能小于20mN/m時(shí)，指紋成分可能不擴(kuò)散，而當(dāng)所述防指紋涂層的表面能大于50mN/m時(shí)，指紋可能難以被輕易除去。此處，當(dāng)例如脂肪酶作為所述酶被涂覆時(shí)，涂層的表面能為30 50mN/m，如此指紋的擴(kuò)散效應(yīng)可以被最大化。結(jié)果，由于減少了指紋的轉(zhuǎn)印，所以該范圍的表面能被優(yōu)選。 本發(fā)明還涉及一種包括具有所述防指紋涂層的基材的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明包括具有所述防指紋涂層的基材的產(chǎn)品可以是日常生活經(jīng)常用手接觸的產(chǎn)品，且本發(fā)明不特別限制該產(chǎn)品的種類。例如，所述產(chǎn)品可以包括顯示裝置、電子裝置或建筑材料。所述顯示裝置可以是選自液晶顯示裝置(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和等離子體顯示裝置面板(PDP)中的一種。由于當(dāng)前提供的便攜式顯示裝置具有觸摸屏型界面，所以根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的防指紋涂層的引入可以引起產(chǎn)品美觀的顯著改善。本發(fā)明不特別限制將所述防指紋涂層引入產(chǎn)品的方法。換言之，可以將所述脂肪分解酶直接涂覆在產(chǎn)品(例如顯示裝置)的基材表面上，或者可以將涂覆有脂肪分解酶的膜型基材粘附在產(chǎn)品的表面上。


通過參考附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施方案，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得更顯而易見，其中圖1是將指紋轉(zhuǎn)印到實(shí)施例1中形成的包括防指紋涂層的基材上之后測得的濁度 (haze)值的曲線圖。圖2和圖3是將主要指紋成分轉(zhuǎn)移到實(shí)施例1和2中形成的包括防指紋涂層的基材上之后測得的分解結(jié)果的NMR光譜。圖4和圖5是將主要指紋成分轉(zhuǎn)移到實(shí)施例3中的包括防指紋涂層的基材上之后測得的分解結(jié)果的NMR光譜。圖6和圖7是顯示將真實(shí)指紋轉(zhuǎn)印到實(shí)施例3中形成的包括防指紋涂層的基材上之后使用濁度測量儀測得的指紋消失的曲線圖。圖8是顯示當(dāng)在實(shí)施例3中形成的包括防指紋涂層的基材上進(jìn)行擦拭試驗(yàn)時(shí)，在將真實(shí)指紋轉(zhuǎn)印之后使用濁度測量儀測得的指紋消失的曲線圖。圖9和圖10是顯示當(dāng)將混合污染物施加在實(shí)施例3中形成的包括防指紋涂層的基材上時(shí)，使用濁度測量儀測得的污染物消失的圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考實(shí)施例和對比例詳細(xì)描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。[實(shí)施例]<實(shí)施例1>利用共價(jià)鍵固定脂肪分解酶通過下面的方法將脂肪酶涂覆在玻璃基材上。將表面涂覆有氨基烷基硅烷的載玻片在10%戊二醛溶液中反應(yīng)2小時(shí)。隨后，用蒸餾水輕輕清洗該載玻片，浸漬在含有100mg/ml脂肪酶(Amano Enzyme ；Lipase PS “Amano” SD ；源于洋蔥假單胞菌(Burkholderia cepacia))的PBS緩沖液中；然后在室溫下保持M小時(shí)。以流動(dòng)的蒸餾水充分清洗上述固定了脂肪酶的載玻片，并在溫和振蕩下在蒸餾水中清洗40分鐘。然后取出載玻片，在室溫下以壓縮氮?dú)獯蹈?。因此，完成了涂覆有脂肪酶的玻璃基材的制備?lt;實(shí)驗(yàn)例1>檢測防指紋涂層引起的指紋轉(zhuǎn)印程度的降低通過將指紋轉(zhuǎn)印到如實(shí)施例1所示固定有脂肪酶的載玻片上來制備三個(gè)樣品。結(jié)果如圖1所示。此處，作為對照玻璃(沒有脂肪酶)，制備以氨基烷基硅烷和戊二醛處理的載玻片用于對比。當(dāng)在留下指紋后立即測定濁度值(O小時(shí))，可以看出涂覆有脂肪酶的基材顯示出比對照玻璃更低的濁度值，這表明指紋較少地涂抹在涂覆有脂肪酶的基材上。另外，可以看出，因?yàn)橥扛灿兄久傅幕纳系闹讣y隨著時(shí)間被分解，所以濁度值減小。如上所述，通過將指紋轉(zhuǎn)印到固定有脂肪酶的表面、使用顯微鏡觀察得到的表面和測定濁度值的實(shí)驗(yàn)，可以看出固定有脂肪酶的表面比沒有脂肪酶的表面指紋轉(zhuǎn)印度更低。<實(shí)施例2>利用環(huán)氧基固定脂肪分解酶進(jìn)行利用環(huán)氧基的固定方法，來代替實(shí)施例1中描述的利用化學(xué)共價(jià)鍵涂覆脂肪酶的方法。將經(jīng)環(huán)氧基處理的載玻片(高密度芯片玻璃ES(superChip glass ES)；環(huán)氧硅烷載玻片(slide epoxy silane) ；nunc )浸漬在含有100mg/ml脂肪酶的磷酸鈉緩沖液中， 然后在室溫下保持4小時(shí)。之后，將上述載玻片在50 55°C的烘箱中反應(yīng)30分鐘。以蒸餾水沖洗該載玻片15 20次，并以足量蒸餾水清洗三次持續(xù)20分鐘。在室溫下以壓縮氮?dú)獯蹈缮鲜鲚d玻片。<實(shí)施例3>通過吸附將水解酶固定到凝膠基質(zhì)通過使用凝膠基質(zhì)吸附以水解酶涂覆基材的表面。根據(jù)這種方法，凝膠基質(zhì)使酶穩(wěn)定，使得酶的效率提高，且可以使用多種凝膠基質(zhì)同時(shí)進(jìn)行功能性涂覆。脂肪酶可以作為單獨(dú)的酶使用，或者以脂肪酶和淀粉酶的組合或脂肪酶和蛋白酶的組合來使用。首先，根據(jù)韓國專利申請No. 1998-0002185公開的實(shí)施例1，使用基于硅氧烷的組合物將凝膠基質(zhì)涂覆在載玻片上。將如此制得的凝膠基質(zhì)載玻片浸漬在含有100mg/ml酶的PBS緩沖液中，然后在室溫下保持M小時(shí)。取出載玻片，按照與實(shí)施例2中相同的方式清洗，在室溫下以壓縮氮?dú)獯蹈伞?lt;實(shí)驗(yàn)例2>防指紋涂層的脂肪分解效果的確定為了由通過利用與實(shí)施例1和2描述的相同化學(xué)共價(jià)鍵法涂覆脂肪酶而制得的玻璃確定指紋分解性能，使用指紋的主要成分甘油三酯來進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。所述甘油三酯是甘油三油酸酯，將甘油三油酸酯涂覆在玻璃的表面上并在室溫下保持M小時(shí)。之后，進(jìn)行1H-NMR 分析以檢查甘油三油酸酯是否被分解。結(jié)果，如圖2和3所示，可以看出從涂覆有脂肪酶的載玻片觀察到參照(甘油三油酸酯)中沒有出現(xiàn)的酸峰。<實(shí)驗(yàn)例3>防指紋涂層的脂肪分解效果的確定為了由如實(shí)施例3中描述的通過涂覆凝膠基質(zhì)和脂肪酶而制得的玻璃確定指紋分解性能，使用指紋的主要成分甘油三酯來進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。之后，進(jìn)行1H-NMR分析以檢查甘油三油酸酯是否被分解。結(jié)果，如圖4和5所示，可以看出從涂覆有脂肪酶的載玻片顯示出從參照(甘油三油酸酯)沒有看到的酸峰。<實(shí)驗(yàn)例4>防指紋涂層的指紋分解性能的確定為了由按照與實(shí)施例3中描述的相同方式通過涂覆脂肪酶和凝膠基質(zhì)而制得的玻璃確定指紋分解性能，測量濁度值以檢測從手掌實(shí)際轉(zhuǎn)印的指紋消失程度。在不同的溫度和濕度條件下使用溫度和濕度測試儀觀察濁度隨時(shí)間的變化48 96小時(shí)。結(jié)果如圖6 和7所示。顯示出濁度值(ΔΗ)隨時(shí)間的變化，假設(shè)由指紋轉(zhuǎn)印而增加的濁度值(ΔΗ)設(shè)為100%。相比于按照與實(shí)施例3描述的相同方式制得的不含脂肪酶的樣品(表示為Wo 脂肪酶”)，從脂肪酶處理過的樣品可以看出濁度的顯著降低(表示為“w/脂肪酶”)。<實(shí)驗(yàn)例5>防指紋涂層的指紋分解性能的確定進(jìn)行擦拭試驗(yàn)，以確定脂肪分解酶通過吸附的固定在根據(jù)實(shí)施例3描述的方法通過涂覆脂肪酶和凝膠基質(zhì)而制得的玻璃上非常穩(wěn)定。通過用Ikg重量壓玻璃樣品并用無塵織物擦拭該玻璃樣品100次制得擦拭樣品。 在上述樣品和非擦拭樣品上進(jìn)行真實(shí)指紋的轉(zhuǎn)印，然后通過測量濁度值來檢測指紋的消失度。在包括溫度為50°C和相對濕度為30%的條件下使用溫度和濕度測試儀觀察濁度隨時(shí)間的變化48小時(shí)。結(jié)果如圖8所示。顯示出了 ΔΗ隨時(shí)間的變化，假設(shè)由指紋轉(zhuǎn)印而增加的濁度值(ΔΗ)設(shè)為100%。相對于按照與實(shí)施例3相同方式但未擦拭制得的樣品(表示為“未擦拭”)，可以確定從擦拭樣品(表示為“擦拭100次”)沒有觀察到的性能降低。<實(shí)驗(yàn)例6>防指紋涂層的指紋分解性能的確定進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，以檢測按照與實(shí)施3中描述的相同方式通過用酶和凝膠基質(zhì)涂覆而制得的玻璃或者通過加入除了脂肪酶之外的其它水解酶而制得的玻璃中，哪種玻璃對于分解各種污染物顯示出更優(yōu)異的性能。制備出三種樣品以通過測量濁度值來確定各污染物的去除程度，所述三種樣品包括由加入單獨(dú)的脂肪酶而制得的樣品、加入淀粉酶和脂肪酶而制得的樣品和加入蛋白酶和脂肪酶而制得的樣品。轉(zhuǎn)印通過使油和淀粉混合而制得的污染物，然后觀察濁度隨時(shí)間的變化。結(jié)果示于圖9中。轉(zhuǎn)印通過使油和蛋白混合而制得的污染物，然后觀察濁度隨時(shí)間的變化。結(jié)果示于圖10中。根據(jù)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以確定相對于加入單獨(dú)的脂肪酶時(shí)，當(dāng)另一種水解酶和脂肪酶一起加入時(shí)，去除混合污染物的性能得到改善。從上述結(jié)果，可以看出本發(fā)明通過利用相對簡單的方法將酶涂覆在基材的表面上而可以實(shí)現(xiàn)防指紋性能，從而可以應(yīng)用于幾乎所有要求防指紋性能的基材。
權(quán)利要求
1.一種形成防指紋涂層的方法，包括使用包含脂肪分解酶的組合物處理基材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述脂肪分解酶是脂肪酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述組合物還包含選自蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和乳糖酶中的至少一種酶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基材包括塑料或玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述塑料包括選自聚酯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、三乙酰纖維素、烯烴共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述脂肪分解酶通過吸附、共價(jià)鍵或包封被引入到所述基材的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述共價(jià)鍵是通過包括以下步驟的方法形成的 用包含雙官能交聯(lián)劑的溶液處理具有選自氨基、酰胺基、羧基、醛基、羥基和硫醇基中的至少一種官能團(tuán)的基材的表面；和將上述基材浸漬在包含脂肪分解酶的緩沖液中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述共價(jià)鍵是通過包括將表面具有環(huán)氧基的基材浸漬在包含所述酶的緩沖液中的方法而形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述包封是通過用凝膠基質(zhì)、微膠囊、中空纖維或膜涂覆所述基材的表面，以及引入所述脂肪分解酶而進(jìn)行的。
10.一種基材，該基材包括由權(quán)利要求1 9中任何一項(xiàng)所述的方法形成的防指紋涂層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基材，其中，所述防指紋涂層在基材的表面上形成以具有約20nm 200 μ m的厚度。
12.一種包括根據(jù)權(quán)利要求11所述基材的產(chǎn)品。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品是顯示裝置、電子裝置或建筑材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種脂肪分解酶用于形成防指紋涂層的新用途，一種包括使用包含脂肪分解酶的組合物處理基材的形成防指紋涂層的方法，一種包括由該方法形成的防指紋涂層的基材，以及一種包括該基材的產(chǎn)品。所述防指紋涂層可以減少由指紋引起的顯示裝置、電子裝置的外觀或建筑材料的污染。
文檔編號(hào)C09D5/16GK102498180SQ201080041688
公開日2012年6月13日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者崔賢, 李恩政, 梁宅鎬, 洪瑛晙 申請人:Lg化學(xué)株式會(huì)社