本發(fā)明涉及薄膜鍍膜產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防指紋薄膜鍍膜方法及防指紋保護(hù)薄膜鍍膜制品。

背景技術(shù)：

防指紋薄膜作為一種基材表面防護(hù)層，廣泛的應(yīng)用于電子顯示行業(yè)觸摸屏、玻璃制品表面、金屬五金件表面和塑料薄膜表面的防護(hù)。

防指紋薄膜的基本原理包括兩種：

第一種，是在基材表面通過(guò)某種方式覆蓋一層低表面性能的防護(hù)層，斥水斥油表面能夠有效的防止油脂在表面的殘留，起到防指紋的效果；

第二種，是在基材表面形成微納結(jié)構(gòu)，使得油脂在基材表面盡可能的分散分布，油脂不能夠在表面附著，同樣也能夠達(dá)到基材表面防指紋的效果。

目前防指紋的制備工藝主要有防指紋薄膜的制備和表面微納結(jié)構(gòu)的制備。

(1)防指紋薄膜的制備可以通過(guò)在基材表面涂布防指紋防護(hù)液，防護(hù)液通常含有有機(jī)硅類助劑和有機(jī)氟類助劑，uv固化涂布液在uv固化后，在基材表面形成低表面能涂層，起到防指紋的效果；防護(hù)液成分配置比較復(fù)雜，并且通常添加有有機(jī)類物質(zhì)，在uv固化過(guò)程中會(huì)造成有機(jī)物的揮發(fā)，造成污染。此外也可以通過(guò)真空鍍膜的方式，在反應(yīng)氣氛中采用磁控濺射在基材表面形成防指紋薄膜，磁控濺射采用的靶材為聚四氟乙烯和氟化鎂的混合物，在cf4或sif4反應(yīng)氣體中進(jìn)行磁控濺射，在基材表面形成防指紋薄膜。制備工藝過(guò)程中對(duì)防指紋薄膜的成分控制比較困難，并且鍍膜過(guò)程中需要對(duì)生產(chǎn)的尾氣進(jìn)行凈化處理。

(2)微納結(jié)構(gòu)防指紋結(jié)構(gòu)，主要是在基材表面形成規(guī)則且粗糙不平的類似于荷葉表面的微納米級(jí)結(jié)構(gòu)，可通過(guò)基材表面化學(xué)刻蝕方式，在基材表面形成微納結(jié)構(gòu)，或者結(jié)合薄膜涂布或磁控濺射鍍膜方式，實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)粒子和低表面能材料在基材表面的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)基材表面防指紋。相比較涂布和真空鍍膜方式，微納結(jié)構(gòu)的制備結(jié)構(gòu)均一性更難控制，采用化學(xué)溶液刻蝕的時(shí)間更長(zhǎng)，難以用于工業(yè)化生產(chǎn)。

因此，研發(fā)一種能實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)品表面的防指紋薄膜制備，能提高生產(chǎn)效率，能制備出具有優(yōu)良的附著力和耐摩擦性能的防指紋薄膜鍍膜及其制備方法迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防指紋保護(hù)薄膜鍍膜方法，該薄膜鍍膜方法可以實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)品表面的防指紋薄膜制備，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，同時(shí)制得的防指紋保護(hù)薄膜具有較強(qiáng)的附著力和耐摩擦性能。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的防指紋保護(hù)膜鍍膜的制備方法，其具體步驟是：

(1)將待鍍基材進(jìn)行鍍膜前的預(yù)清洗處理；

(2)將待鍍基材放置在真空室內(nèi)，真空熱蒸發(fā)用防指紋薄膜af材料，對(duì)真空室進(jìn)行抽低真空，在真空室低真空度的條件下，開(kāi)啟離子源放電系統(tǒng)，對(duì)待鍍基材通過(guò)離子源放電處理系統(tǒng)進(jìn)行表面放電處理；

(3)對(duì)真空室進(jìn)行抽高真空，在高真空度條件下，采用磁控濺射濺射氧化硅或者氧化鋁靶材，在基材表面沉積氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層；

(4)待鍍基材在沉積氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層后，再采用電阻式熱蒸發(fā)的形式，蒸發(fā)防指紋薄膜af材料，在基材表面生成均勻的防指紋薄膜af材料；

(5)真空室內(nèi)，防指紋薄膜af材料蒸發(fā)完成后，關(guān)閉熱蒸發(fā)電源，完成整個(gè)防指紋薄膜的制備流程；

(6)真空室恢復(fù)大氣壓后，取出完成防指紋薄膜鍍制的產(chǎn)品，進(jìn)行表面水接觸角和耐磨性能測(cè)試。

作為上述技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟(1)中所述的鍍膜前的預(yù)清洗處理為對(duì)待鍍基材進(jìn)行超聲清洗，其依次采用丙酮，酒精，去離子水超聲處理，超聲時(shí)間分別為15分鐘。

作為上述技術(shù)的更進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟(2)中離子源放電處理?xiàng)l件為：真空室內(nèi)真空度的范圍值為2-10pa，所述真空室內(nèi)真空度的優(yōu)選為5pa，常溫條件下放電處理5-15分鐘，優(yōu)選放電處理時(shí)間為15分鐘，以達(dá)到活化基材表面的目的。

作為上述技術(shù)的更進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟(3)中，所述磁控濺射方式濺射氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層，磁控濺射的真空度為1.0×10^-3pa-5.0×10^-3pa，真空度優(yōu)選為3.0×10^-3pa。采用的是中頻電源或者射頻電源進(jìn)行濺射。

作為上述技術(shù)的更進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟(3)中，所述氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層的厚度范圍值為10-100nm，優(yōu)選為50nm。

所述熱蒸發(fā)防指紋薄膜af材料的真空度范圍為1.0×10^-3pa-5.0×10^-3pa,優(yōu)選氣壓為3.0×10^-3pa。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種防指紋薄膜鍍膜的制備方法制得的防指紋薄膜鍍膜制品，其依次包括成層狀結(jié)構(gòu)布置的待鍍基材、硬質(zhì)過(guò)渡層及防指紋保護(hù)薄膜層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明所述的防指紋保護(hù)薄膜鍍膜方法，其處理工藝均在同一腔室即真空室內(nèi)進(jìn)行，并且處理步驟之間相對(duì)獨(dú)立，各個(gè)步驟能夠單獨(dú)控制，保證鍍制薄膜的工藝成分，工藝操作過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；

(2)本發(fā)明所述的防指紋保護(hù)薄膜鍍膜方法，其在整個(gè)磁控濺射鍍膜過(guò)程中增加偏壓，能夠提高薄膜的附著力和防指紋薄膜的耐摩擦性能。

(3)本發(fā)明中，在真空室內(nèi)用于掛待鍍基材用的支架掛件量也比較大，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的大批量生產(chǎn)，滿足生產(chǎn)需求。

(4)本發(fā)明制得的防指紋薄膜制品，由于采用的是真空環(huán)境下制備，防指紋薄膜與待鍍基材表面的附著力好，并且與不同的基材產(chǎn)品兼容性好，整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便安全，可以制得理想的防指紋薄膜。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的防指紋保護(hù)薄膜鍍膜制品結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種防指紋薄膜鍍膜的制備方法制得的防指紋薄膜鍍膜制品，其依次包括成層狀結(jié)構(gòu)布置的待鍍基材1、硬質(zhì)過(guò)渡層2及防指紋保護(hù)薄膜層3。

本發(fā)明所述的防指紋保護(hù)膜鍍膜的制備方法，其具體步驟是：

(1)將待鍍基材1進(jìn)行鍍膜前的預(yù)清洗處理：對(duì)待鍍基材1進(jìn)行超聲清洗，其依次采用丙酮，酒精，去離子水超聲處理，超聲時(shí)間分別為15分鐘；

(2)將待鍍基材1放置在真空室內(nèi)，真空熱蒸發(fā)用防指紋薄膜af材料，對(duì)真空室進(jìn)行抽低真空，在真空室低真空度的條件下，開(kāi)啟離子源放電系統(tǒng)，對(duì)待鍍基材1通過(guò)離子源放電處理系統(tǒng)進(jìn)行表面放電處理：該步驟中，離子源放電處理?xiàng)l件為：真空室內(nèi)真空度的范圍值為2-10pa，所述真空室內(nèi)真空度的優(yōu)選為5pa，常溫條件下放電處理5-15分鐘，優(yōu)選的處理時(shí)間為15分鐘，以達(dá)到活化基材表面的目的；

(3)對(duì)真空室進(jìn)行抽高真空，在高真空度條件下，采用磁控濺射濺射氧化硅或者氧化鋁靶材，在基材表面沉積氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層2：所述磁控濺射方式濺射氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層，磁控濺射的真空度為1.0×10^-3pa-5.0×10^-3pa，真空度優(yōu)選為3.0×10^-3pa。采用的是中頻電源或者射頻電源進(jìn)行濺射，所述氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層的厚度范圍值為10-100nm，優(yōu)選為50nm。

(4)待鍍基材1在沉積氧化硅或者氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層2后，再采用電阻式熱蒸發(fā)的形式，蒸發(fā)防指紋薄膜af材料，在基材表面生成均勻的防指紋薄膜af材料，所述熱蒸發(fā)防指紋薄膜af材料的真空度范圍為1.0×10^-3pa-5.0×10^-3pa,優(yōu)選氣壓為3.0×10^-3pa。

(5)真空室內(nèi)，防指紋薄膜af材料蒸發(fā)完成后，關(guān)閉熱蒸發(fā)電源，完成整個(gè)防指紋保護(hù)薄膜層3的制備流程；

(6)真空室恢復(fù)大氣壓后，取出完成防指紋保護(hù)薄膜鍍膜制品，進(jìn)行表面水接觸角和耐磨性能測(cè)試。

以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下列實(shí)施例。

實(shí)施例一：

(1)以玻璃作為防指紋薄膜鍍制的待鍍基材，在玻璃表面沉積防指紋薄膜，將玻璃依次經(jīng)過(guò)丙酮，酒精，去離子水分別超聲處理15分鐘，去除表面附著油污；

(2)超聲處理完后，將玻璃掛置于真空室樣品架上，關(guān)閉腔室抽真空度至2pa，開(kāi)啟中頻離子源對(duì)玻璃表面進(jìn)行預(yù)放電處理，處理功率為15kw，放電處理15分鐘。

(3)離子源放電預(yù)處理結(jié)束后，將真空抽至3×10^-3pa，采用射頻電源，用磁控濺射的方式再濺射30nm后的氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層，射頻濺射功率為20kw。

(4)再次抽至本底真空3×10^-3pa，最后用電阻式蒸發(fā)防指紋薄膜af材料(af材料)，采用的是直流電源，電源功率為15kw，蒸鍍的防指紋薄膜厚度為50nm。整個(gè)處理鍍膜過(guò)程均在室溫下進(jìn)行。

(5)真空室內(nèi)，防指紋薄膜af材料蒸發(fā)完成后，關(guān)閉熱蒸發(fā)電源，完成整個(gè)防指紋保護(hù)薄膜層3的制備流程；

(6)真空腔室恢復(fù)大氣壓后，將上述條件得到的鍍制有防指紋薄膜的玻璃制品取出，進(jìn)行表面水接觸角和耐磨性能測(cè)試。測(cè)試條件主要是用0000#鋼絲絨安裝在10mm×10mm的正方形磨頭上，施加一公斤的力，摩擦3000次。

實(shí)施例二

(1)以玻璃作為防指紋薄膜鍍制基材，在玻璃表面沉積防指紋薄膜，將玻璃依次經(jīng)過(guò)丙酮，酒精，去離子水分別超聲處理15分鐘，去除表面附著油污。

(2)超聲處理完后，將玻璃掛置于真空室樣品架上，關(guān)閉腔室抽真空度至2pa，開(kāi)啟中頻離子源對(duì)玻璃表面進(jìn)行預(yù)放電處理，處理功率為15kw，放電處理15分鐘。

(3)離子源放電預(yù)處理結(jié)束后，將真空抽至3×10^-3pa，采用射頻電源，用磁控濺射的方式在濺射30nm后的氧化硅硬質(zhì)過(guò)渡層，射頻濺射功率為20kw。

(4)再次抽至本底真空3×10^-3pa，最后用電阻式蒸發(fā)防指紋薄膜af材料(af材料)，采用的是直流電源，電源功率為15kw，蒸鍍的防指紋薄膜厚度為50nm。整個(gè)處理鍍膜過(guò)程均在室溫下進(jìn)行。

(5)真空室內(nèi)，防指紋薄膜af材料蒸發(fā)完成后，關(guān)閉熱蒸發(fā)電源，完成整個(gè)防指紋保護(hù)薄膜層3的制備流程；

(6)真空腔室恢復(fù)大氣壓后，將上述條件得到的鍍制有防指紋薄膜的玻璃制品取出，進(jìn)行表面水接觸角和耐磨性能測(cè)試。測(cè)試條件主要是用0000#鋼絲絨安裝在10mm×10mm的正方形磨頭上，施加一公斤的力，摩擦3000次。

實(shí)施例三：

(1)以不銹鋼金屬制品作為防指紋薄膜鍍制基材，在玻璃表面沉積防指紋薄膜，將玻璃依次經(jīng)過(guò)丙酮，酒精，去離子水分別超聲處理15分鐘，去除表面附著油污。

(2)超聲處理完后，將玻璃掛置于真空室樣品架上，關(guān)閉腔室抽真空度至2pa，開(kāi)啟中頻離子源對(duì)玻璃表面進(jìn)行預(yù)放電處理，處理功率為15kw，放電處理15分鐘。

(3)離子源放電預(yù)處理結(jié)束后，將真空抽至3×10^-3pa，采用射頻電源，用磁控濺射的方式在濺射30nm后的氧化鋁硬質(zhì)過(guò)渡層，射頻濺射功率為20kw。

(4)再次抽至本底真空3×10^-3pa，最后用電阻式蒸發(fā)防指紋薄膜af材料(af材料)，采用的是直流電源，電源功率為15kw，蒸鍍的防指紋薄膜厚度為50nm。整個(gè)處理鍍膜過(guò)程均在室溫下進(jìn)行。

(5)真空室內(nèi)，防指紋薄膜af材料蒸發(fā)完成后，關(guān)閉熱蒸發(fā)電源，完成整個(gè)防指紋保護(hù)薄膜層3的制備流程；

(6)真空腔室恢復(fù)大氣壓后，將上述條件得到的鍍制有防指紋薄膜的玻璃制品取出，進(jìn)行表面水接觸角和耐磨性能測(cè)試。測(cè)試條件主要是用0000#鋼絲絨安裝在10mm×10mm的正方形磨頭上，施加一公斤的力，摩擦3000次。

以下表(1)為上述三種不同實(shí)施例得出的表面水接觸角和耐磨性能測(cè)試情況表

表(1)

由上表可以：本發(fā)明通過(guò)在不同基材表面制備防指紋薄膜af材料，表面能夠起到很好的斥水斥油的效果，使得產(chǎn)品表面的防指紋效果顯著提高。并且通過(guò)耐磨性能測(cè)試，結(jié)果表明防指紋薄膜與基材表面具有較好的附著效果，能夠滿足日常產(chǎn)品使用的要求。

本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，凡是對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意味著包含這些改動(dòng)和變型。