TW202130370A - 抗菌膜體構造 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種抗菌膜體構造，包含一底層、一結合力改質面、一二氧化矽基層、一有機親水抗菌層、一二氧化矽保護層、一抗指紋層AF/AS，該有機親水抗菌層沉積在該二氧化矽基層上；該二氧化矽保護層沉積在該有機親水抗菌層上，該抗菌膜體可達到抗菌、抗指紋及抗污和防水之功能。

Description

抗菌膜體構造
本發明係有關於一種抗菌膜體構造，尤指一種可以達到抗菌、抗指紋及防水之多層結構。
請參考中華民國專利公告號第I636146號「功能性膜層的成膜方法、功能性膜層，及抗菌抗指紋元件」，係提供一種成膜方法，利用物理性共鍍膜方式於一基材表面形成一層由該第一待鍍材料及第二待鍍材料共同構成且具有抗菌及抗指紋特性的功能性膜層，其中，該第一待鍍材料包含抗菌化合物，該第二待鍍材料包含抗指紋化合物。此外，還提供一種可同時具有抗菌性及抗指紋特性的功能性膜層，及一含有該功能性膜層的抗菌抗指紋元件，不過，該功能性膜層並未具有防水之功能。
爰此，本發明人為解決上述的問題，而提出了一種抗菌膜體構造，包含:一二氧化矽基層；一有機親水抗菌層，沉積在該二氧化矽基層上；一二氧化矽保護層，沉積在該有機親水抗菌層上。
進一步，在一底層上沉積該二氧化矽基層，且該底層係利用常壓電漿進行表面改質而形成一結合力改質面。
進一步，該二氧化矽基層的厚度係介於5nm至20nm之間。
進一步，將一抗菌配方與該二氧化矽基層反應，生成該有機親水抗菌層，其中，反應溫度係介於60°C至150°C之間，在真空度10-3大氣壓力之下，且該有機親水抗菌層厚度係介於20nm至40nm之間。
進一步，再將該有機親水抗菌層利用常壓電漿進行清潔處理。
進一步，該二氧化矽保護層的厚度係介於2nm至5nm之間。
進一步，在該二氧化矽保護層上設置一抗指紋層AF/AS。
進一步，該二氧化矽保護層係為局部沉積在該有機親水抗菌層，並界定出一親水區域及一疏水區域。
根據上述技術特徵可達成以下功效：
1.該二氧化矽保護層局部的散佈於該有機親水抗菌層，並產生該親水區域及該疏水區域，該疏水區域可以有效的避免該有機親水抗菌層不受到外界的水、清潔劑、或刮除等方式脫落，而該親水區域，因為沒有沉積到該二氧化矽保護層，當外界的物品或皮膚接觸到該親水區域，將會透過毛細現象而接觸到該有機親水抗菌層，進而達到殺菌滅菌的效果。
2.使用該二氧化矽基層目地在於方便結合後面的該有機親水抗菌層。
3.一般採用奈米銀作為抗菌配方，而本發明使用具親膚性之天然抗菌配方。
綜合上述技術特徵，本發明廢氣處理方法的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。
請參閱第一圖及第二圖所示，本實施例揭示一抗菌膜體構造，包含:一底層(1)、一結合力改質面(2)、一二氧化矽基層(3)、一有機親水抗菌層(4)、一二氧化矽保護層(5)及一抗指紋層AF/AS(6)。該有機親水抗菌層(4)沉積在該二氧化矽基層(3)上；該二氧化矽保護層(5)，沉積在該有機親水抗菌層(4)上。
該底層(1)可採用PET、PI等塑料金屬基板、玻璃或陶瓷等材質，且該底層(1)需耐溫度達70°C以上，將該底層(1)透過常壓電漿技術進行表面改質處理，使原先光滑表面之該底層(1)變為多孔隙表面之該結合力改質面(2)，使該結合力改質面(2)可以具有較小的水滴接觸角。再以蒸鍍之物理性鍍膜方式、化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)任一種方式，使一二氧化矽沉積於該結合力改質面(2)，生成該二氧化矽基層(3)，該二氧化矽基層(3)之厚度介於5nm至20nm之間，且該二氧化矽基層(3)是呈三維之結構。
請再進一步參考第二圖所示，我們可以很清楚的看到，所沉積的該二氧化矽基層(3)係呈現不規則的波浪狀，設置該二氧化矽基層(3)之目地在於方便結合後面的該有機親水抗菌層(4)，原因在於該底層(1)的材料不一定能夠結合上該有機親水抗菌層(4)。
緊接著在說明到，將一抗菌配方與該二氧化矽基層(3)反應，在反應溫度係介於60°C至150°C之間，在真空度10-3大氣壓力之下生成該有機親水抗菌層(4)，其中，該抗菌配方係主要針對真菌類之抗菌防黴劑及針對抗格蘭氏陰性細菌之抗菌防黴劑兩種類型，抗真菌類之防黴劑係由辛丁酯磺酸鈉為主要成份，其他次要成分包含有溴、硝基丙二醇、氯、甲基、氫異噻唑及酮，用於棉紡特別有效，適用水性及油性材質。而針對抗格蘭氏陰性細菌之抗菌防黴劑成分係由二甘醇及異十三烷醇乙氧基化物所組成，為水性，用於抗格蘭氏陰性細菌，且該有機親水抗菌層(4)厚度係介於20nm至40nm之間。
接著將該有機親水抗菌層(4)以常壓電漿技術進行表面清潔處理，目的為去除該有機親水抗菌層(4)表面之油脂或髒汙，再以蒸鍍之物理性鍍膜方式、化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)等技術將該二氧化矽沉積在該有機親水抗菌層(4)，形成該二氧化矽保護層(5)，該二氧化矽保護層(5)的厚度係介於2nm至5nm之間，且該二氧化矽保護層(5)是呈一維之結構。
請參閱第二圖及第三圖所示，所沉積的該二氧化矽保護層(5)並非全面性的分佈在該有機親水抗菌層(4)上，而是局部的散佈該有機親水抗菌層(4)，藉此界定出一親水區域(51)及一疏水區域(52)。我們可以很清楚地了解到，具有沉積該二氧化矽保護層(5)的就是所謂的該疏水區域(52)，此區塊可以有效的避免該有機親水抗菌層(4)不受到外界的水、清潔劑、或刮除等方式脫落，由於該疏水區域(52)所佔的區域是相當大的，才能確保該有機親水抗菌層(4)不易脫落。至於該有機親水抗菌層(4)如何進行殺菌滅菌，則是透過沒有該二氧化矽保護層(5)所界定的該親水區域(51)來達成，由於此部分並沒有沉積到該二氧化矽保護層(5)，外界的物品或皮膚，將會透過毛細現象而接觸到該有機親水抗菌層(4)，進而達到殺菌滅菌的效果。
相關的殺菌滅菌效果，可以參考附件1所示，資料為本發明人自行檢測的圖，圖中標示(A)的培養皿，是完全沒有該有機親水抗菌層(4)的，而標示(B)跟(C)的是有我們該案創作所提到的該有機親水抗菌層(4)，可以明確看的到對於細菌的部分有確實的抑菌效果。
為了更明確的瞭解本發明功效，進一步送官方檢驗，請參考附件2所示，有一實驗組與一對照組，該實驗組可以呈現出菌種數量初始值為1.7x104CFU/cm2，LOG值為4.23，且沒有設置該有機親水抗菌層(4)，而將該實驗組放置於一環境中24小時，其菌種數量增加至3.3x104CFU/cm2，LOG值為4.51，而該對照組因設置該有機親水抗菌層(4)，同樣放置於該環境中24小時，該對照組之菌種數量>0.63，LOG值為-0.20，實驗數據顯示該有機親水抗菌層(4)有良好的抗菌抑菌效果。
進一步說明到該抗指紋層AF/AS(6)包含抗指紋化合物，該抗指紋化合物選自含氟化合物、含矽化合物，及含氟及含矽化合物的其中至少一種，可使該抗指紋層AF/AS(6)具有疏水與疏油的性質，而具有防刮及抗指紋之特性，且同時亦具有防水之功效。
基本性能(底層為塑料)
規格 千分尺 Thickness0.4mm
透過率(%) ASTMD-1003 >88
硬度耐磨
鉛筆硬度 750g負載 6H-9H
耐磨性 不織布，650g負載>1500次來回 ≤5條
最終水接觸角
防指紋面 耐磨前 ≥110º
防指紋面 不織布，650g負載>1500次來回 ≥90º
而下表為本發明整體完成的結構之耐刮測試，實驗數據如下表所示:
另外提供該底層(1)為金屬或陶瓷的實驗數據做為參考，整體的硬度可以達8H以上
基本性能(底層為金屬或陶瓷)
規格 千分尺 Thickness0.4mm
透過率(%) ASTMD-1003 >88
硬度耐磨
鉛筆硬度 1000g負載 >9H
耐磨性 不織布，1000g負載>2000次來回 ≤5條
最終水接觸角
防指紋面 耐磨前 ≥110º
防指紋面 不織布，1000g負載>2000次來回 ≥90º
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及創作說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
1:底層 2:結合力改質面 3:二氧化矽基層 4:有機親水抗菌層 5:二氧化矽保護層 51:親水區域 52:疏水區域 6:抗指紋層AF/AS
[第一圖]係為本實施例抗菌膜體構造之製程流程圖。 [第二圖]係為本實施例抗菌膜體構造之立體外觀示意圖。 [第三圖]係為本實施例抗菌膜體構造二氧化矽保護層之俯視圖。
1:底層
2:結合力改質面
3:二氧化矽基層
4:有機親水抗菌層
5:二氧化矽保護層
6:抗指紋層AF/AS

Claims (8)

  1. 一種抗菌膜體構造，包括: 一二氧化矽基層； 一有機親水抗菌層，沉積在該二氧化矽基層上； 一二氧化矽保護層，沉積在該有機親水抗菌層上。
  2. 如請求項1所述之抗菌膜體構造，進一步，在一底層上沉積該二氧化矽基層，且該底層係利用常壓電漿進行表面改質而形成一結合力改質面。
  3. 如請求項1或請求項2任一項所述之抗菌膜體構造，進一步，該二氧化矽基層的厚度係介於5nm至20nm之間。
  4. 如請求項1所述之抗菌膜體構造，進一步，將一抗菌配方與該二氧化矽基層反應，生成該有機親水抗菌層，其中，反應溫度係介於60°C至150°C之間，在真空度10-3 大氣壓力之下，且該有機親水抗菌層厚度係介於20nm至40nm之間。
  5. 如請求項1所述之抗菌膜體構造，進一步，再將該有機親水抗菌層利用常壓電漿進行清潔處理。
  6. 如請求項1所述之抗菌膜體構造，進一步，該二氧化矽保護層的厚度係介於2nm至5nm之間。
  7. 如請求項1所述之抗菌膜體構造，進一步，在該二氧化矽保護層上設置一抗指紋層AF/AS。
  8. 如請求項1所述之抗菌膜體構造，其中，該二氧化矽保護層係為局部沉積在該有機親水抗菌層，並界定出一親水區域及一疏水區域。
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