本發(fā)明涉及用于制備具有防指紋性能的涂層的組合物和方法，及其產(chǎn)生的涂覆制品。更特別地，本發(fā)明涉及用于制備涂層的組合物和方法，其包含用流動(dòng)相浸漬的固定相，所述流動(dòng)相具有使指紋擴(kuò)散和消退的能力，另外任選具有強(qiáng)拒液性，這使指紋沉積最小化并使涂覆制品的清洗容易。

背景

消費(fèi)電子器件，例如移動(dòng)電話、牌匾和膝上型計(jì)算機(jī)變得越來越不可缺少。這些器件的表面，包括觸屏、顯示面板和外殼在頻繁觸摸以后容易被指紋弄臟，使得它們看起來是臟且無吸引力的。該問題由于光滑和光澤涂飾層是尤其更有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)橹讣y在這些表面上比粗糙和無光澤涂飾層上視覺上更加明顯。

指紋是數(shù)百種化合物的復(fù)雜混合物，其在個(gè)體之間可能輕微地改變。該乳液的主要組分為汗和皮脂。汗包含水和多種有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)鹽。皮脂包含各種類脂和油質(zhì)物質(zhì)。取決于汗的量，指紋最初由幾乎99％水構(gòu)成(The Fingerprint Sourcebook，U.S.Department of Justice，2011)。水在與表面接觸一段時(shí)間以后蒸發(fā)掉。油質(zhì)和無機(jī)殘余物保留并且需要手動(dòng)清除。

本領(lǐng)域中通常已知低表面能的涂層可賦予耐指紋性。水和油在沉積于該涂層上時(shí)傾向于形成大接觸角，這被認(rèn)為是疏水(拒水)和疏油(拒油)的。涂層通常包含含氟或含聚硅氧烷化合物。疏水性和疏油性的進(jìn)一步增強(qiáng)可通過結(jié)合表面紋理或粗糙度而獲得。例如，申請(qǐng)WO 2010/147738公開了包含具有微米級(jí)和納米級(jí)表面粗糙度的全氟烷基-Si和二氧化硅納米顆粒的超非潤(rùn)濕性防指紋涂層。然而，該涂層為粗糙、不透明的并且限于玻璃基底。

由于皮脂的低表面張力，目前不存在具有足夠低以完全防止指紋粘附在表面上的表面能的涂料，如果它是不含任何紋理特征的光滑表面的話特別如此。因此，現(xiàn)有技術(shù)主要涉及提供僅用于使指紋沉積最小化并使指紋的清洗容易的防指紋涂層。例如，美國專利No.7,153,563公開了硬涂膜，其包含100重量份可固化樹脂和0.1-10重量份的具有2-15的親水-親脂平衡(HLB)值的非離子表面活性劑。硬涂膜的目的限于抑制指紋的附著并能賦予指紋的容易擦除。

現(xiàn)有技術(shù)還涉及提供使指紋的顯現(xiàn)最小化的涂層。申請(qǐng)WO2012/087661公開了涂料組合物，其包含可聚合樹脂和具有2-6的HLB值的非離子不可聚合表面活性劑，其顯示出降低的指紋可見性。表面活性劑為親脂性液體。

仍需要開發(fā)具有改進(jìn)的防指紋性能的涂層。重要的是通過考慮指紋的組成而設(shè)計(jì)涂層，所述指紋組成在起初沉積時(shí)通常是富水乳液。沒有專利公開制備這樣涂層的組合物或方法，所述涂層包含用流動(dòng)相浸漬的固定相，所述流動(dòng)相可容易使該起初富水乳液擴(kuò)散和消退。

發(fā)明描述

本發(fā)明涉及防指紋涂料組合物，由其形成的涂層和涂覆制品，其制備方法及其用途。本發(fā)明涂料組合物和方法能夠形成具有防指紋性能的涂層。本發(fā)明涂層包含用流動(dòng)相浸漬的固定相，所述流動(dòng)相可使指紋擴(kuò)散和消退，另外任選具有強(qiáng)拒液性，這使指紋沉積最小化并使涂覆制品的清洗容易。

本發(fā)明利用流動(dòng)相與指紋相互作用以導(dǎo)致指紋擴(kuò)散和消退的化學(xué)作用。流動(dòng)相以合適的量浸入固定相中，其可遷移至頂部表面以與指紋相互作用。起初為富水乳液的指紋的組成是流動(dòng)相的選擇基礎(chǔ)。流動(dòng)相為包含一種或多種容易與乳液相互作用，促進(jìn)指紋的擴(kuò)散和消退的表面活性劑的液體。

本發(fā)明的有利方面是流動(dòng)相和固定相的協(xié)同作用。優(yōu)選，本發(fā)明固定相可具有低表面能，其提供高拒液性，這使指紋沉積最小化并使清洗容易。固定相還可包含從納米級(jí)至微米級(jí)尺寸的通道，其用作容納流動(dòng)相的儲(chǔ)蓄器和用于使流動(dòng)相輸送和遷移至頂部表面的網(wǎng)絡(luò)。由于固定相的低表面能，指紋在起初沉積到固定相的表面上時(shí)傾向于形成離散珠粒或液滴而不是連續(xù)膜。協(xié)同效果表現(xiàn)為液滴擴(kuò)散成許多微小液滴，然后液滴隨時(shí)間過去而收縮和消退。

當(dāng)用于本文中時(shí)，術(shù)語“納米級(jí)至微米級(jí)”意指包括1nm至100μm的長(zhǎng)度范圍。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供用于在基底上形成涂層的組合物。本發(fā)明組合物包含：

100重量份基料；和

10-50重量份包含一種或多種HLB值大于6的表面活性劑的液體。

除非另外說明，術(shù)語“親水-親脂平衡”或“HLB”根據(jù)Griffin(W.C.Griffin，J.Soc.Cosmet.Chem.，1954，249-259)的定義為表面活性劑或表面活性劑混合物的親水性或親脂性程度的度量。通常，親水性表面活性劑具有10或更大的HLB值，而親脂性表面活性劑具有小于10的HLB值。

表面活性劑的量和類型根據(jù)所需擴(kuò)散和消退效力以及所得涂層的其它屬性的可接受性能如硬度、透明度、光澤度等選擇。優(yōu)選，至少一種表面活性劑為非離子表面活性劑，其為根據(jù)本發(fā)明使指紋擴(kuò)散和消退的有效流動(dòng)相。在某些實(shí)施方案中，每100重量份基料，使用包含10-50重量份的一種或多種HLB值大于6的表面活性劑的液體。對(duì)于具有高汗或水含量的指紋，優(yōu)選包含一種或多種HLB值為10或更大的親水性表面活性劑的液體。在某些實(shí)施方案中，如果指紋是非常油質(zhì)的，則組合物可進(jìn)一步包含10-40重量份的一種或多種HLB值大于6至10的親脂性表面活性劑。合適的表面活性劑包括但不限于醇乙氧基化物、醇烷氧基化物、苯酚乙氧基化物、壬基苯酚乙氧基化物、胺乙氧基化物、酰胺乙氧基化物、烷基聚葡糖苷、多元醇、聚烴氧基化醇、脂肪酸酯、胺和酰胺衍生物、氧化乙烯/氧化丙烯共聚物和聚硅氧烷表面活性劑。實(shí)例的市售表面活性劑包括但不限于來自Akzo Nobel Surface Chemistry LLC的Berol 260、266和840；來自Akzo Nobel Surface Chemistry LLC的Ethylan 185、1003 1005、1008和25-3；來自Shell Chemicals的Neodol 91-2.5、91-5、91-6、91-8和91-8.4；來自BASF的Lutensol ON 30、50、66、70和80；來自Chemical Co.，Ltd的KF-640、KF-642和KF-643。

基料可以為選自樹脂組的單體、低聚物或聚合物，包括丙烯酸酯、丙烯酸系樹脂、醇酸樹脂、胺、酰胺、氨基樹脂、異氰酸酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸系/環(huán)氧樹脂混雜物、環(huán)氧基酯、聚酯、聚醚、聚乙烯醇、酚醛樹脂、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚硅氧烷、聚乙烯醇縮丁醛、烴樹脂或其混合物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，基料選自甲基(丙烯酸酯)，其可以為具有各種官能度(單-、二-、三-、四-、五-和六官能)和官能團(tuán)的單體和低聚物的混合物，如氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、胺改性聚醚(甲基)丙烯酸酯和丙烯酸系(甲基)丙烯酸酯。示例的市售(甲基)丙烯酸酯樹脂包括但不限于六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰尿酸酯三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、六亞甲基二丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丁酯、丙烯酸異冰片基酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸芐基酯、丙烯酸苯酯、其混合物等。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，組合物可包含選自含氟添加劑的低表面能化合物，其提供給所得涂層易清洗性能。優(yōu)選，含氟添加劑包含至少一個(gè)全氟聚醚基團(tuán)。示例的市售氟化添加劑包括但不限于來自DIC Corporation的Megaface RS-72-K、RS-75、RS-76-E、RS-76-NS、RS-90、F-555、F-558、F-571和F-552；來自Daikin Industries，Ltd.的OPTOOL DAC-HP和DSX；來自Solvay的MD500、MD700、AD1700、5101X、5113X、S10和Fomblin MD40；來自Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.的KY1203、KY164和KY108。

在某些實(shí)施方案中，組合物可進(jìn)一步包含無機(jī)顆粒的分散體以改進(jìn)硬度并增強(qiáng)固定相中通道的形成。無機(jī)顆粒的實(shí)例包括但不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、氧化鉻、二氧化鈰、氧化錫及其混合物。平均粒度可以為1nm至100μm，并且粒度的測(cè)量可使用透射電子顯微鏡進(jìn)行。對(duì)于高光澤度的涂層，優(yōu)選1-200nm的平均粒度。粒度大于200nm的顆?？捎糜诘凸鉂啥鹊耐繉?。分散介質(zhì)可以為根據(jù)涂料組合物選擇的任何合適有機(jī)溶劑或水。有機(jī)溶劑通常以總分散體的15-90重量％的量存在。示例的市售納米顆粒分散體包括但不限于來自Nissan Chemical Industries，Ltd.的Organosilicasol IPA-ST、IPA-ST-L、IPA-UP、IPA-ST-ZL、MEK-ST、MEK-ST-L、MEK-ST-UP、MIBK-ST、MEK-EC-2102、MEK-EC-2104、MEK-AC-2202、MEK-AC-4101和MIBK-SD；來自BYK-Chemie GmbH的NanoBYK 3650、3651、3652、3605、3610、3600、3601和3602；來自Evonik Degussa GmbH的Nanopol A710、A720、C764、C784、XP20/0166、XP20/0343和XP21/1279；來自Clariant的HighLink Nan0G；及其混合物。

有機(jī)溶劑或水可任選以合適的量作為稀釋劑加入以將涂料組合物調(diào)整至合適的濃度和粘度。溶劑的實(shí)例包括但不限于醇(甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇)、酮(甲基異丁基酮、甲乙酮、二甲酮、丙酮)、酯(乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯)、二醇(乙二醇)、二醇醚(乙二醇單正丙基醚、丙二醇單甲基醚)、芳族烴(甲苯、二甲苯)、脂族烴(己烷、庚烷、環(huán)己烷)、纖維素溶劑(乙基纖維素、丁基纖維素)及其混合物。

在某些實(shí)施方案中，紫外(UV)線用于將涂料組合物固化，且組合物可包含一種或多種光引發(fā)劑。光引發(fā)劑的實(shí)例包括但不限于2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、1-羥基環(huán)己基苯基酮、苯甲酮、2,2-二烷氧基苯甲酮、苯乙酮及其混合物。

可任選將常用于賦予其它所需性能的添加劑加入涂料組合物中。實(shí)例包括均染劑、消泡劑、吸收劑、催化劑、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、殺生物劑、消光劑、蠟、流變改進(jìn)劑、腐蝕抑制劑、附著力促進(jìn)劑、阻燃劑、增量劑、填料、染料和顏料等。

因此，在本發(fā)明的另一方面中，提供涂層。本發(fā)明涂層包含：

用基料形成的固定相；

由包含一種或多種HLB值大于6的表面活性劑的液體制備的流動(dòng)相；

其中流動(dòng)相浸入固定相內(nèi)。

根據(jù)某些實(shí)施方案，圖1顯示施涂于基底101上的示例涂層的截面示意圖。涂層包含被流動(dòng)相105浸漬的固定相103。

用于形成固定相和流動(dòng)相的組分具有與上文所定義的相同的含義。

在某些實(shí)施方案中，對(duì)于具有高汗或水含量的指紋，流動(dòng)相優(yōu)選為包含一種或多種如上所定義的HLB值為10或更大的親水性表面活性劑的液體。

在某些實(shí)施方案中，對(duì)于非常油質(zhì)的指紋，流動(dòng)相可進(jìn)一步包含10-40重量份的一種或多種如上文所定義的HLB值大于6至10的親脂性表面活性劑。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，固定相可包含如上文所定義的選自含氟添加劑的低表面能化合物以提供給所得涂層易清洗性能。

在某些實(shí)施方案中，固定相可進(jìn)一步包含如上文所定義的具有1nm至100μm的粒度的無機(jī)顆粒以改進(jìn)硬度并增強(qiáng)固定相中通道的形成。

涂層的厚度優(yōu)選為5-100μm。在某些實(shí)施方案中，涂層還具有為高光澤度且透明的優(yōu)點(diǎn)。

在本發(fā)明的又一方面中，提供在基底上形成防指紋涂層的方法，防指紋涂層使指紋擴(kuò)散和消退的用途，以及評(píng)估和改進(jìn)擴(kuò)散和消退性能的方法。

根據(jù)本發(fā)明，在基底上形成防指紋涂層的方法包括如下步驟：

(a)制備本發(fā)明組合物；

(b)將組合物施涂于基底上；和

(c)將組合物固化或干燥以在基底上形成涂層。

在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明涂料組合物可直接施涂于多種基底上，包括但不限于塑料(例如聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸系樹脂、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯、聚氨酯、混合物等)、金屬和合金(例如不銹鋼、鋁、鎂等)、玻璃(例如堿石灰、彭硅酸鹽、硅酸鋁、鉛玻璃等)、陶瓷和復(fù)合物。

在某些實(shí)施方案中，涂料組合物可作為頂涂層或透明涂層施涂于已經(jīng)沉積到基底上的一個(gè)或多個(gè)涂層上。除非另外定義，當(dāng)用于本文中時(shí)，術(shù)語“基底”意指包括其上未涂有任何涂層的基底和已經(jīng)涂有一個(gè)或多個(gè)涂層的基底。

在某些實(shí)施方案中，涂料組合物可通過常規(guī)技術(shù)施涂于基底上，包括但不限于噴涂、浸涂、流涂、旋涂、刷涂、輥涂、流涂、棒式涂覆和刮涂。

在某些實(shí)施方案中，涂料組合物可在環(huán)境或升高的溫度下固化或者通過常規(guī)固化方法，例如熱固化、紫外線或電子束而固化以形成涂層。

本發(fā)明使指紋擴(kuò)散和消退的方法包括提供根據(jù)上述方法形成的涂層以接觸指紋。具體而言，當(dāng)與指紋接觸時(shí)，本發(fā)明涂層能夠使指紋擴(kuò)散和消退。

評(píng)估和改進(jìn)本發(fā)明涂層的防指紋性能的方法包括如下步驟：

(a)使指紋與涂層接觸；

(b)記錄和計(jì)算隨時(shí)間過去的指紋滴數(shù)目的降低和/或指紋總面積的降低；

和

(c)根據(jù)計(jì)算結(jié)果評(píng)估和改進(jìn)指紋消退的性能。

具體而言，指紋消退性能可通過將指紋沉積到涂層上并在具有5x放大倍數(shù)的光學(xué)顯微鏡下使用數(shù)字照相機(jī)記錄隨時(shí)間過去的指紋滴消退。指紋滴總面積的數(shù)目可由數(shù)字圖像計(jì)算。在某些實(shí)施方案中，指紋滴的數(shù)目在10分鐘、1小時(shí)和6小時(shí)以后分別降低多于30％、52％和73％，且指紋滴的總面積在10分鐘、1小時(shí)和6小時(shí)以后分別降低多于1％、5％和13％。

當(dāng)用于本文中時(shí)，涂層的易清洗性能涉及拒液性，其通常通過使用光學(xué)接觸角儀器測(cè)量水和十四烷(油)接觸角而測(cè)量。圖2a顯示待沉積到涂層上的液滴。圖2b顯示在測(cè)量期間在固體-液體-空氣界面上處位于涂層上的液滴。擴(kuò)散和消退性能可通過記錄隨時(shí)間過去的液滴涂層并由圖像計(jì)算液滴參數(shù)如高度、底部直徑和接觸角的改變而評(píng)估。在某些實(shí)施方案中，當(dāng)起初沉積于涂層上時(shí)，水接觸角為至少105°，且十四烷接觸角為至少60°。這些高接觸角值表示高拒水和拒油性以及良好的易清洗性能。隨時(shí)間過去的液滴參數(shù)的變化是由于流動(dòng)相在液滴擴(kuò)散和消退中的作用。也可能發(fā)生蒸發(fā)，但它的速率是可忽略的，尤其是對(duì)油而言，且該效應(yīng)在與對(duì)照對(duì)比時(shí)可說明。在某些實(shí)施方案中，對(duì)于水的情況，在5分鐘以后，相對(duì)于初始值，液滴高度降低0.57倍，底部直徑增加1.46倍，且接觸角降低0.53倍。在某些實(shí)施方案中，對(duì)于十四烷的情況，在5分鐘以后，相對(duì)于初始值，液滴高度降低0.95倍，底部直徑增加1.03倍，且接觸角降低0.94倍。

在本發(fā)明的又一方面中，提供涂有本發(fā)明涂層的制品。本發(fā)明涂層適用于例如具有使用者手指頻繁觸摸的表面如外殼、觸屏和顯示器的消費(fèi)電子器件。具體而言，器件包括但不限于移動(dòng)電話、牌匾、個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、音樂播放器、計(jì)算機(jī)存取器(監(jiān)控器、鼠標(biāo)、鍵盤、移動(dòng)硬盤、打印機(jī))、電視機(jī)、游戲控制臺(tái)、全球定位系統(tǒng)器件、可佩戴器件等。其它應(yīng)用包括汽車內(nèi)部和外部部件，和家用電器。

附圖描述

本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過參考附圖描述其實(shí)施方案而為本領(lǐng)域技術(shù)人員更加了解。

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案施涂于基底上的示例涂層的截面示意圖。

圖2a顯示待沉積到示例涂層上的液滴。圖2b顯示在液滴高度、底部直徑和接觸角的測(cè)量期間在固體-液體-空氣界面處位于示例涂層上的液滴。

圖3a-3c和3d-3f分別顯示實(shí)施例2和對(duì)比例2的水滴在時(shí)間0、1和5分鐘時(shí)的圖像。圖3g-3h分別顯示關(guān)于實(shí)施例2和對(duì)比例2，作為時(shí)間的函數(shù)的水滴的標(biāo)準(zhǔn)化底部直徑和標(biāo)準(zhǔn)化高度。

圖4a-4c和4d-4f分別顯示實(shí)施例2和對(duì)比例2的十四烷(油)滴在時(shí)間0、1和5分鐘時(shí)的圖像。圖3g-3h分別顯示關(guān)于實(shí)施例2和對(duì)比例2，作為時(shí)間的函數(shù)的十四烷滴的標(biāo)準(zhǔn)化底部直徑和標(biāo)準(zhǔn)化高度。

圖5a-5c和5d-5f分別顯示關(guān)于實(shí)施例2和對(duì)比例2，在各個(gè)時(shí)間在光學(xué)顯微鏡下在5x放大倍數(shù)下觀察到的指紋圖像。

圖6a和6b分別顯示關(guān)于實(shí)施例2和對(duì)比例2，在各個(gè)時(shí)間的指紋滴分布。圖6c和6d分別顯示關(guān)于實(shí)施例2和對(duì)比例2，作為時(shí)間的函數(shù)的指紋滴數(shù)目和指紋滴總面積。

實(shí)施例

提供以下實(shí)施例以闡述但不限于所述發(fā)明。

涂料組合物的制備

實(shí)施例1

將146g基料混合物(970-CJS-704，可由Akzo Nobel Coatings(Tianjin)Co.Ltd.得到，包含100g基料、40g溶劑和6g光引發(fā)劑)、50g的具有10.5的HLB值的乙氧基化醇(Berol 260，可由Akzo Nobel Surface Chemistry LLB得到)、50g納米二氧化硅分散體(NanoBYK 3652，可由BYK-Chemie GmbH得到)、7g氟化添加劑(Megaface RS-75，可由DIC Corporation得到)和30g異丙醇混合并在室溫下攪拌10分鐘。使所得混合物靜置5分鐘。對(duì)比例1

將146g基料混合物涂覆溶液(970-CJS-704，可由Akzo Nobel Coatings(Tianjin)Co.Ltd.得到，包含100g基料、40g溶劑和6g光引發(fā)劑)、7g氟化添加劑(Megaface RS-75，可由DIC Corporation得到)和30g異丙醇混合并在室溫下攪拌10分鐘。使所得混合物靜置5分鐘。

涂層的制備

實(shí)施例2

通過噴涂將實(shí)施例1中所得涂料組合物施涂于聚碳酸酯基底上。將涂層在60℃下烘烤5分鐘，然后通過UV輻射以10m/min的線速度和1,000mJ/cm²的光強(qiáng)度固化兩次。固化涂層具有約20μm的膜厚度。

對(duì)比例2

重復(fù)實(shí)施例2的程序，不同的是使用對(duì)比例1中所得涂料組合物。涂層的性能評(píng)估

根據(jù)以下方法評(píng)估由實(shí)施例2和對(duì)比例2得到的涂層。

(a)使用接觸角測(cè)量的易清洗性能和通過液滴分析的擴(kuò)散性能

接觸角測(cè)量在涂層上使用裝配有數(shù)字照相機(jī)和SCA 20軟件的來自DataPhysics的光學(xué)接觸角儀器OCA 20進(jìn)行。首先，將4μL滴去離子水施涂于涂層上的新面積上，并通過軟件以4幀/秒的速度記錄液滴的圖像5分鐘。對(duì)于4μL滴十四烷，重復(fù)該程序。

使用SCA 20軟件分析液滴圖像以測(cè)定液滴參數(shù)，如高度、底部直徑和接觸角，如圖2b中所述。這些參數(shù)可通過將給定時(shí)間的值除以時(shí)間0時(shí)的值而標(biāo)準(zhǔn)化。

圖3a-3c和3d-3f分別對(duì)比實(shí)施例2與對(duì)比例2之間，在時(shí)間0、1和5分鐘時(shí)的水滴圖像。圖3g-3h分別對(duì)比實(shí)施例2與對(duì)比例2之間，作為時(shí)間的函數(shù)，水滴的標(biāo)準(zhǔn)化底部直徑和標(biāo)準(zhǔn)化高度。實(shí)施例2和對(duì)比例2的初始水接觸角是類似的，分別為106°和108°。這些值是相當(dāng)高，表示高疏水性或拒水性。關(guān)于對(duì)比例2，觀察到隨時(shí)間過去的最小液滴形狀變化。通過對(duì)比，關(guān)于實(shí)施例2，發(fā)現(xiàn)水滴快速擴(kuò)散，如通過隨時(shí)間過去的底部直徑的急劇增加以及高度和接觸角的快速降低所示。

圖4a-4c和4d-4f分別對(duì)比實(shí)施例2與對(duì)比例2之間，在時(shí)間0、1和5分鐘時(shí)十四烷(油)滴的圖像。圖4g-4h分別對(duì)比實(shí)施例2與對(duì)比例2之間，作為時(shí)間的函數(shù)，十四烷滴的標(biāo)準(zhǔn)化底部直徑和標(biāo)準(zhǔn)化高度。實(shí)施例2和對(duì)比例2的初始十四烷接觸角是類似的，分別為63°和60°。這些值是相當(dāng)高的，表示相對(duì)高疏油性和良好的易清洗性能。關(guān)于對(duì)比例2，沒有觀察到隨時(shí)間過去的液滴形狀的變化。通過對(duì)比，關(guān)于實(shí)施例2，發(fā)現(xiàn)十四烷滴緩慢地?cái)U(kuò)散，如通過隨時(shí)間過去的底部直徑的輕微增加以及高度和接觸角的小降低所示。

(b)指紋消退性能的測(cè)量

使指紋沉積到涂層上，并在光學(xué)顯微鏡下以5x放大倍數(shù)使用數(shù)字照相機(jī)作為時(shí)間的函數(shù)記錄圖像。圖5a-5c和5d-5f中圖像的對(duì)比表明實(shí)施例2中一些指紋隨時(shí)間過去而收縮和消退。通過對(duì)比，對(duì)于對(duì)比例2，沒有觀察到變化。

圖像分析使用來自National Institute of Health的ImageJ 1.46r軟件進(jìn)行。使用ImageJ中有效的標(biāo)準(zhǔn)加工和顆粒測(cè)量工具測(cè)量和計(jì)算指紋滴的數(shù)目和總面積。圖6a和6b分別顯示由實(shí)施例2和對(duì)比例2的計(jì)算結(jié)果得到的各個(gè)時(shí)間的指紋滴分布。對(duì)于實(shí)施例2，發(fā)現(xiàn)指紋滴收縮，并且發(fā)現(xiàn)小液滴隨時(shí)間過去而消失。通過對(duì)比，在圖6b中觀察到關(guān)于對(duì)比例2的很小變化。圖6c和6d分別對(duì)比關(guān)于實(shí)施例2和對(duì)比例2，作為時(shí)間的函數(shù)，指紋滴的數(shù)目和指紋滴的總面積。消退性能可通過給定時(shí)間與時(shí)間0時(shí)的指紋滴數(shù)目的比以及給定時(shí)間與時(shí)間0時(shí)指紋滴總面積的比定量表示。關(guān)于實(shí)施例2，發(fā)現(xiàn)指紋滴的數(shù)目在10分鐘、1小時(shí)和6小時(shí)以后分別降低多于30％(或者至0.70的比)、52％(或者至0.48的比)和73％(或者至0.27的比)，并發(fā)現(xiàn)指紋滴的總面積在10分鐘、1小時(shí)和6小時(shí)以后分別降低多于1％(或者至0.99的比)、5％(或者至0.95的比)和13％(或者至0.87的比)。通過對(duì)比，在圖6c和6d中觀察到對(duì)比例2的最小變化。