專利名稱：用于形成防指紋涂層的多孔結(jié)構(gòu)、形成防指紋涂層的方法、包括由該方法形成的防指紋涂 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于形成能夠?qū)谋砻嫣峁┳郧鍧嵐δ艿姆乐讣y涂層的多孔結(jié)構(gòu)，一種使用所述多孔結(jié)構(gòu)形成防指紋涂層的方法，一種由所述方法制備的防指紋涂層的基材以及一種包括所述基材的廣品。
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(jiàn)的污染之一。這樣的污染明顯看得見(jiàn)且導(dǎo)致產(chǎn)品上的外觀缺陷。近來(lái)，由于隨著電子裝置
的觸摸屏界面技術(shù)的發(fā)展顯示裝置表面上的指紋污染已經(jīng)增加，所以對(duì)解決顯示裝置表面上的指紋污染問(wèn)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(kāi)發(fā)出防污染涂層，但還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出實(shí)際上實(shí)現(xiàn)防指紋涂層的技術(shù)。例如，專利文獻(xiàn)I公開(kāi)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重量份聚娃酸鹽、10. 6重量份或小于10. 6重量份選自環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯基樹(shù)脂中的一種樹(shù)脂、21. 2 42. 6重量份膠體二氧化硅和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)。專利文獻(xiàn)2公開(kāi)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(méi)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(méi)有將污染物擦掉的情況下外觀可能不會(huì)改善。常規(guī)防指紋膜僅應(yīng)用在外箱殼使用的鋼板上，而在應(yīng)用于要求高透光率例如顯示器的產(chǎn)品中有限制。同時(shí)，在使用酶的自清潔意義上也開(kāi)發(fā)出涂料溶液、涂層和使用該涂料溶液的涂覆方法。然而，該涂料溶液、涂層和方法被開(kāi)發(fā)用來(lái)防止海洋微生物附著在船底，而不是用來(lái)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，專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種自拋光、防污染涂料組合物，專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)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(méi)有關(guān)系。就本發(fā)明人所知，在自清潔意義上沒(méi)有防指紋涂層技術(shù)，該技術(shù)可以用于對(duì)顯示裝置的表面提供防指紋性能。
(在先技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn)1)W009072738A1(專利文獻(xiàn)2)US2OO2Ol92I8IAl(專利文獻(xiàn)3) US20080038241A1(專利文獻(xiàn)4) US5998200B
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明涉及一種形成能夠?qū)谋砻嫣峁┳郧鍧嵐δ艿姆乐讣y涂層的方法，一種根據(jù)該方法制備的防指紋涂層的基材和一種包括該基材的產(chǎn)品。技術(shù)方案本發(fā)明人對(duì)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(guò)酶的反應(yīng)而減少轉(zhuǎn)印的指紋。因此，通過(guò)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[參見(jiàn)韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 10-2009-0088587]。雖然指紋的主要成分是汗液和皮脂，指紋也包括來(lái)自皮膚的死皮膚細(xì)胞和來(lái)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. ff. Wertz, Int. J Cosmet. Sci. 2009, 31:21-25) 0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(guò)將油酸分解成較低分子量物質(zhì)或者對(duì)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。盡管將脂肪分解酶涂覆在基材的表面，可以分解由外部環(huán)境導(dǎo)致的多種污染并將污染降低至一定程度。但在研究進(jìn)一步改善這種除去污染物效果的方法的過(guò)程中，本發(fā)明人專注于這樣的事實(shí)當(dāng)形成包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)時(shí)，由所述酶分解的污染物被吸入孔中，這在除去所述結(jié)構(gòu)表面上的可見(jiàn)污染物方面會(huì)是有效的。結(jié)果，如圖I所示，當(dāng)指紋污染物與脂肪分解酶相互作用時(shí)，該指紋污染物轉(zhuǎn)化成可以被多孔結(jié)構(gòu)吸收并迅速?gòu)脑摻Y(jié)構(gòu)的表面上除去的低分子量物質(zhì)。此處，所述相互作用包括由脂肪分解酶產(chǎn)生的化學(xué)作用，例如指紋成分的分解，以及物理作用，例如指紋分子吸入孔中。之后，部分分解或未分解而轉(zhuǎn)移到孔中的指紋污染物可以被孔中包含的酶徹底分解而除去。以這種方式，所述多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了所述酶和指紋污染之間的接觸面積，從而有助于指紋污染物的分解，并且在所述多孔結(jié)構(gòu)的表面上提供了一個(gè)空間，在該空間中與酶作用的指紋污染物將被除去，從而用于從該結(jié)構(gòu)的表面迅速除去指紋污染。所述多孔結(jié)構(gòu)可以保護(hù)所述酶以提高該酶的穩(wěn)定性，并且可以用作具有，例如，防刮和防污染性能的功能膜。因此，本發(fā)明涉及一種包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)，用于在基材的表面上形成防指紋涂層。
由于形成多孔結(jié)構(gòu)以改善防指紋涂層的效率，所以本發(fā)明不限制該多孔結(jié)構(gòu)的形狀。然而，所述多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率可以為5 60%。當(dāng)所述孔隙率為5%或小于5%時(shí)，難以獲得期望的效果，而當(dāng)所述孔隙率為80%或大于80%時(shí)，涂層的強(qiáng)度會(huì)降低。本發(fā)明不特別限制用于多孔結(jié)構(gòu)的材料，但可以根據(jù)應(yīng)用防指紋涂層的用途而對(duì)材料有所限制。例如，如果觸屏界面設(shè)置于顯示裝置的整個(gè)表面上，以防止由指紋引起的屏幕污染，則多孔結(jié)構(gòu)可以具有高光學(xué)透光率。特別是，本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)可以由韓國(guó)專利No. 10-0226979中公開(kāi)的基于硅氧烷的組合物或韓國(guó)專利No. 10-0569754中公開(kāi)的包括二氧化硅顆粒的用于硬涂層劑的組合物來(lái)形成。本發(fā)明不限制形成多孔結(jié)構(gòu)的方法或?qū)⒅痉纸饷敢氲皆摱嗫捉Y(jié)構(gòu)中的方法，因此下面將描述具體實(shí)例。同時(shí)，所述多孔結(jié)構(gòu)的厚度可以為20nm 200 μ m，但不限于此。然而，所述多孔結(jié)構(gòu)的厚度應(yīng)該控制在不抑制基材所需的光學(xué)特性的水平上。即，當(dāng)多孔結(jié)構(gòu)的厚度小于20nm時(shí)，指紋成分的分解可能受到限制，當(dāng)多孔結(jié)構(gòu)的厚度大于200 μ m時(shí)，光學(xué)透光率可
能降低。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、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(lái)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(duì)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(gòu)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(lái)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多孔結(jié)構(gòu)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。另夕卜，為了除去汗液的成分和來(lái)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。本發(fā)明還涉及一種形成防指紋涂層的方法，包括在基材的表面上形成包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不特別限制在基材上形成多孔結(jié)構(gòu)的方法。例如，多孔涂層可以通過(guò)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)來(lái)制備。涂覆并固化長(zhǎng)鏈有機(jī)物質(zhì)(例如聚乙二醇二丙烯酸酯)，然后向其中加入交聯(lián)劑以增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，由此涂覆具有雙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠。因此，可以完成所述多孔涂層?；蛘?，將二氧化硅納米顆粒加入到基于丙烯酸酯的有機(jī)化合物中以進(jìn)行涂覆，因此，與當(dāng)僅涂覆有機(jī)化合物時(shí)相比，可以形成更多孔的結(jié)構(gòu)。可能需要額外的處理來(lái)增大上述形成的多孔結(jié)構(gòu)的孔徑。例如，當(dāng)由溶膠-凝膠法制備多孔涂層時(shí)，可以在涂覆溶液中加入表面活性劑來(lái)進(jìn)行涂覆并隨后固化，可以通過(guò)加熱或等離子體處理來(lái)除去該表面活性劑，從而增大孔的尺寸?；蛘?，可以通過(guò)用HF溶液蝕刻多孔涂層(該多孔涂層通過(guò)混合丙烯酸酯和二氧化硅顆粒而形成)來(lái)除去加入到丙烯酸酯中的二氧化娃顆粒，或通過(guò)等離子體處理或熱處理(annealing)來(lái)除去丙烯酸酯而留下二氧化硅顆粒層，來(lái)形成具有較大孔徑的多孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不特別限制將脂肪分解酶引入到多孔結(jié)構(gòu)中以制備防指紋膜的順序。例如，該脂肪分解酶可以在多孔結(jié)構(gòu)形成后引入，或者在多孔結(jié)構(gòu)形成的同時(shí)引入。固定酶的方法在本領(lǐng)域是公知的。例如，可以通過(guò)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(guò)物理內(nèi)聚力粘附到基材或多孔結(jié)構(gòu)的表面上。構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)單獨(dú)對(duì)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(guò)吸附而無(wú)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(guò)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多孔結(jié)構(gòu)的表面，存在多種在多孔結(jié)構(gòu)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)劑在多孔結(jié)構(gòu)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)，如果在多孔結(jié)構(gòu)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，所述多孔結(jié)構(gòu)上存在的官能團(tuán)可以是多孔結(jié)構(gòu)上原來(lái)存在的官能團(tuán)或引入到多孔結(jié)構(gòu)以與酶形成共價(jià)鍵的官能團(tuán)。例如，當(dāng)所述多孔結(jié)構(gòu)由固化有機(jī)化合物(例如丙烯酸酯)而形成時(shí)，該有機(jī)化合物可以與具有不參與固化的官能團(tuán)的物質(zhì)混合。對(duì)于通過(guò)溶膠-凝膠反應(yīng)而制備的多孔結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)混合具有不參與溶膠-凝膠反應(yīng)的官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷物質(zhì)的方法來(lái)引入官能團(tuán)?；蛘?，可以在多孔結(jié)構(gòu)被引入(涂覆)到基材的表面上之后，通過(guò)后處理工序(例如底漆處理或自組裝單層膜(SAM)處理)來(lái)引入官能團(tuán)。作為用于與酶形成共價(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，所述多孔結(jié)構(gòu)上存在的或引入的官能團(tuán)可以根據(jù)形成該多孔結(jié)構(gòu)的基材的種類而改變。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)用含有雙官能交聯(lián)劑的溶液處理包括多孔結(jié)構(gòu)的基材表面，所述多孔結(jié)構(gòu)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)jPb)將上述基材浸潰在含有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)、雙玻拍酸亞胺基衍生物(bis-succinimidyl derivative)、雙官能芳基鹵、雙官能丙烯?；瘎?acrylating agent)、二醒或二酮,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(guò)將包括具有環(huán)氧基的多孔結(jié)構(gòu)的基材浸潰在含有脂肪分解酶的緩沖液中來(lái)形成。此外，當(dāng)經(jīng)過(guò)上述處理的基材用熱或UV處理至該熱或UV不會(huì)降低酶的活性的水平時(shí)，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(guò)將脂肪分解酶封閉在其它材料間來(lái)固定酶的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述包封可以通過(guò)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(lái)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(shù)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，然后將該基材浸潰在含有脂肪分解酶的緩沖液中。或者，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(duì)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(duì)于保持和進(jìn)一步促進(jìn)酶的活性是較理想的?？梢允褂么_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(guò)溶膠-凝膠法使用TM0S、TEOS或GPTMS制備的，所述水凝膠通過(guò)加強(qiáng)聚乙二醇(PEG)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，可以使用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)緩沖液、磷酸鉀緩沖液或磷酸鈉緩沖液，但本發(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能夠被單層覆蓋的量來(lái)確定。一般使用的脂肪分解酶是由少量的酶和包括過(guò)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?jī)H基于蛋白質(zhì)的含量來(lái)確定。在共價(jià)鍵的情形中，要加入的酶的量可以通過(guò)計(jì)算對(duì)應(yīng)于基材表面的官能團(tuán)的蛋白質(zhì)的含量來(lái)確定，而在吸附和包封的情形中，可以將一定量要加入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。同時(shí)，本發(fā)明不限制防指紋涂層的基材，因此可以應(yīng)用任何類型的基材。例如，需要防指紋涂層的產(chǎn)品可以是在日常生活中經(jīng)常用手接觸的產(chǎn)品，包括顯示裝置、電子裝置的外觀或建筑材料。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(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、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，或者可以包括玻璃。所述基材可以通過(guò)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)明還涉及一種具有由上述方法形成的多孔結(jié)構(gòu)的基材。從下述示例性實(shí)施方案可以看出，由于指紋的分解和指紋轉(zhuǎn)印的降低，具有由所述方法形成的包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)的基材顯示出優(yōu)異的防指紋性能。為了使指紋成分的擴(kuò)散效應(yīng)最大化，所述具有多孔結(jié)構(gòu)的基材的表面能可以為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)被最大化。結(jié)果，由于減少了指紋的轉(zhuǎn)印，所以可以優(yōu)選該范圍的表面能。
本發(fā)明還涉及一種包括具有多孔結(jié)構(gòu)的基材的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明包括具有所述多孔結(jié)構(gòu)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)明的防指紋涂層可以引起產(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，可以將所述多孔結(jié)構(gòu)直接形成在產(chǎn)品(例如顯示裝置)的基材表面上，或者可以將具有多孔結(jié)構(gòu)的膜型基材粘附在廣品的表面上。有益效果當(dāng)在基材表面上形成根據(jù)本發(fā)明的包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)時(shí)，由酶分解的污染物被吸入孔中，從而防指紋涂層可以更有效地來(lái)進(jìn)行從基材的表面上除去可發(fā)覺(jué)的污染。因此，可以有效地減少顯示裝置的表面、電子裝置的外觀或建筑材料上由指紋產(chǎn)生的污 染。


圖I是顯示本發(fā)明的防指紋涂膜上污染物的分解機(jī)理的示意圖；和圖2是顯示由實(shí)施例方法制備的載玻片的表面隨時(shí)間被指紋污染的情形的顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考實(shí)施例和對(duì)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。通過(guò)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(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得更顯而易見(jiàn)。[實(shí)施例]<實(shí)施例1>使用基于硅氧基的組合物和脂肪酶制備防指紋涂膜在燒瓶中對(duì)250g 3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、IOOg四乙氧基硅烷和146g甲醇進(jìn)行攪拌。將7. 3g異丙醇鋁加入到所得到的混合物中，然后再次攪拌直到變成澄清溶液。將經(jīng)攪拌的混合物冷卻至25° C，滴加80g pH值為2. 5的檸檬酸水溶液，然后反應(yīng)幾個(gè)小時(shí)。另外，由過(guò)量的異丙醇和異丙醇鈦制備的水溶液，與微量的乙酸在回流過(guò)程中反應(yīng)，從而制得異丙醇鈦的中間衍生物。在加入60g異丙醇鈦的中間衍生物然后反應(yīng)約3小時(shí)之后，加入145g乙酰丙酮隨后充分?jǐn)嚢?。之后，加?00g分散于甲醇中的膠體二氧化硅，然后熟化數(shù)小時(shí)，從而制得基于硅氧烷的組合物。將載玻片浸潰在制得的基于硅氧烷的組合物中進(jìn)行涂覆，然后在110° C下固化2小時(shí)，從而在載玻片上制得多孔結(jié)構(gòu)。將所述載玻片浸潰在含有100mg/ml脂肪酶(Amano Enzyme; LipasePS “Amano，，SD(23，000U/g))的PBS緩沖液中，然后在4°C下保持24小時(shí)。隨后，將得到的載玻片浸潰在蒸餾水中洗滌3次，達(dá)20分鐘，并用氮?dú)獯蹈伞?lt;實(shí)施例2>使用包含二氧化硅顆粒和脂肪酶的用于硬涂層劑的組合物制備防指紋涂膜通過(guò)均勻混合作為反應(yīng)性丙烯酸酯低聚物的7wt9ffiB1290 (SK UCB Co.，Ltd.)、作為多官能丙烯酸酯單體的29wt%:季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、llwt%平均粒徑為15 20nm的二氧化硅分散溶液(固體含量30%)、作為溶劑的9wt% 二甲基甲酰胺(DMF)和12wt%異丙醇(IPA)、29wt%甲基乙基酮(MEK)、作為引發(fā)劑的2wt%IRG184和作為添加劑的lwt%BYK300而制得硬涂料溶液，所述二氧化硅分散溶液通過(guò)將二氧化硅顆粒分散在甲基異丁基酮和甲醇中而制得。將制得的硬涂料組合物涂覆在PET膜上隨后進(jìn)行UV-固化，從而在PET膜上制得多孔結(jié)構(gòu)。將載玻片浸潰在含有100mg/ml 脂肪酶(Amano Enzyme;Lipase PS“Amano”SD;23, OOOU/g)的PBS緩沖液中，然后在4°C下保持24小時(shí)。隨后，將得到的載玻片浸潰在蒸餾水中洗滌3次，達(dá)20分鐘，并用氮?dú)獯蹈伞?br>
<實(shí)施例3>使用基于硅氧烷的組合物、脂肪酶和蛋白酶制備防指紋涂膜將根據(jù)實(shí)施例I中描述而制得的涂覆有基于硅氧烷的多孔結(jié)構(gòu)的載玻片浸潰在含有 50mg/ml 脂肪酶(Amano Enzyme;Lipase PS “Amano”SD ;23，000U/g)和 50mg/ml 蛋白酶的(Novozymes;Esperase)的PBS緩沖液中，并在4°C下保持24小時(shí)。隨后,將上述載玻片浸潰在蒸餾水中洗滌3次，達(dá)20分鐘，并用氮?dú)獯蹈伞?lt;對(duì)比例1>使用連接劑(linker)以共價(jià)鍵制備引入脂肪酶的防指紋涂覆膜由下面方法用脂肪酶涂覆玻璃基材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，用蒸餾水輕輕洗滌上述載玻片，將該載玻片浸潰在含有100mg/ml脂肪酶(Amano Enzyme; Lipase PS “Amano” SD ;來(lái)自洋蔥假單胞菌(Burkholderia cepacia))的PBS緩沖液中，然后在室溫下保持24小時(shí)。將固定有脂肪酶的載玻片用流動(dòng)的蒸餾水充分洗滌，并在溫和振蕩下在蒸餾水中洗滌40分鐘。然后，取出載玻片，在室溫下用壓縮氮?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I >防指紋性能的測(cè)試為了確定表面上污染的減少，將指紋施加在由實(shí)施例I中描述的方法制備的載玻片上，然后將該載玻片放置在包括50° C和30%濕度條件下的溫濕度測(cè)試儀中，以測(cè)定濁度隨時(shí)間的變化。根據(jù)指紋轉(zhuǎn)印進(jìn)行四次測(cè)試。結(jié)果示于表I (根據(jù)指紋轉(zhuǎn)印濁度隨時(shí)間的變化)[表I]
權(quán)利要求
1.一種多孔結(jié)構(gòu)，用于在基材的表面上形成防指紋涂層，該多孔結(jié)構(gòu)包含脂肪分解酶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述脂肪分解酶是脂肪酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔結(jié)構(gòu)，其中，所述多孔結(jié)構(gòu)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I所述的多孔結(jié)構(gòu)，該多孔結(jié)構(gòu)的厚度為約20nm 200μ m。
5.一種形成防指紋涂層的方法，所述方法包括在基材的表面上形成包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述脂肪分解酶是脂肪酶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述多孔結(jié)構(gòu)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述基材包括塑料或玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述塑料包括選自聚酯、聚丙烯、聚對(duì)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。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述脂肪分解酶通過(guò)吸附、共價(jià)鍵或包封引入到所述多孔結(jié)構(gòu)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述共價(jià)鍵通過(guò)包括以下步驟的方法形成用包含雙官能交聯(lián)劑的溶液處理包括所述多孔結(jié)構(gòu)的基材的表面，該多孔結(jié)構(gòu)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)；和將上述基材浸潰在含有脂肪分解酶的緩沖液中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述共價(jià)鍵通過(guò)如下方法形成，該方法包括將包括具有環(huán)氧基的多孔結(jié)構(gòu)的基材浸潰在含有所述酶的緩沖液中。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述包封通過(guò)如下步驟來(lái)進(jìn)行用凝膠基質(zhì)、微膠囊、中空纖維或膜涂覆所述基材的表面，和引入所述脂肪分解酶。
14.一種基材，其包括根據(jù)權(quán)利要求I 4中任何一項(xiàng)所述的多孔結(jié)構(gòu)。
15.—種產(chǎn)品，其包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的基材。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的產(chǎn)品，該產(chǎn)品是顯示裝置、電子裝置或建筑材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于形成防指紋涂層的多孔結(jié)構(gòu)，該防指紋涂層能夠?qū)牡谋砻嫣峁┳郧鍧嵐δ埽环N使用所述多孔結(jié)構(gòu)形成防指紋涂層的方法，一種由所述方法制備的防指紋涂層的基材，以及一種包括所述基材的產(chǎn)品。當(dāng)在基材的表面上形成包含脂肪分解酶的多孔結(jié)構(gòu)時(shí)，由酶分解的污染物被吸入孔中，從而防指紋涂層可以更有效地來(lái)進(jìn)行從基材的表面除去可發(fā)覺(jué)的污染。因此，可以有效地減少由顯示裝置的表面、電子裝置的外觀或建筑材料上的指紋引起的污染。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102791810SQ201080052446
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社