TWI503429B - 鍍膜件及其製備方法 - Google Patents

Description

鍍膜件及其製備方法

本發明涉及一種鍍膜件及其製備方法，尤其涉及一種具有抗指紋功能的鍍膜件及該鍍膜件的製備方法。

傳統技術中，早期抗指紋化處理一般係採用在不銹鋼的鍍鋅層上形成鉻酸鹽層及特殊的樹脂層。該方法首先需要在不銹鋼板上電鍍一層鋅，然後施以鉻酸鹽處理，最後以滾壓的方式塗上一層樹脂，其工藝繁鎖，且需要使用鉻酸鹽處理，環境污染嚴重，成本較高。

因此，為避免污染，降低成本，人們開始研究新的抗指紋材料。目前工業上使用較多的係在基體上噴塗一層有機化學物質，如抗指紋塗料或抗指紋油等，藉由加熱乾燥使其附著在基體上。但這種塗層的製備工藝也較複雜，而且摻雜於抗指紋塗料和抗指紋油中的有些填料還存在游離甲醛等，不利於環保和人體健康。且，這種有機塗層耐磨性能差，使用一段時間後容易磨損，使得基體被暴露出來，抗指紋性能大幅下降且影響美觀。此外，抗指紋油的使用還會使塗層表面看起來很油膩，大大降低了視覺美感。

為了避免上述問題，習知技術中有提出以真空蒸鍍的方式在塑膠板材上鍍覆聚四氟乙烯層以實現抗指紋的功能。然而，該聚四氟乙烯層通常與基體的結合力較差，耐磨性差，使用過程中很容易被磨損，而導致抗指紋功能的失效。

鑒於此，有必要提供一種環保、耐磨且易於製備的具有抗指紋功能的鍍膜件。

另外，還有必要提供一種上述鍍膜件的製備方法。

一種鍍膜件，其包括基體及形成於基體表面的抗指紋層，該基體與該抗指紋層相結合的表面形成有0.05-0.25微米的粗糙度，該抗指紋層為一奈米級聚四氟乙烯層，其表面形成有微米-奈米級的乳突結構。

一種鍍膜件的製備方法，其包括如下步驟：

提供一基體；

對該基體的一表面進行粗化處理，使該表面形成0.05-0.25微米的粗糙度；

採用電漿輔助沉積鍍膜法在該基體被粗化的表面沉積抗指紋層，該抗指紋層為一奈米級聚四氟乙烯層，其表面形成有微米-奈米級的乳突結構。

相較於習知技術，所述的鍍膜件藉由先將基體的表面進行粗化處理，再採用電漿輔助沉積鍍膜法在基體被粗化的表面沉積一奈米級聚四氟乙烯層，使該聚四氟乙烯層的表面形成微米-奈米級的乳突結構，以實現抗指紋的功能，方法簡單易行，避免了習知技術中繁雜的工序，效率得以大大提高。同時該方法不需要使用有毒的有機物，對環境及人體健康無害。另外，由於基體表面被粗化，使得聚四氟乙烯與基體的結合力被增強，提高了該抗指紋層的耐磨性及使用壽命。

請參閱圖1，本發明一較佳實施方式的鍍膜件10包括基體11、及形成於基體11表面的抗指紋層13。

基體11可由金屬材料或非金屬材料製成。該金屬材料可包括不銹鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金等。該非金屬材料可為塑膠或陶瓷。所述基體11具有一粗糙面，該粗糙面直接與抗指紋層13相結合。該粗糙面的粗糙度為0.05-0.25微米（μm）。該粗糙面的粗糙度可以噴砂、鐳射蝕刻或化學蝕刻的方式形成。

抗指紋層13為一透明的奈米級聚四氟乙烯層，其可以電漿輔助沉積鍍膜法製成。抗指紋層13的厚度在2μm以下，優選為0.1-0.5μm。該抗指紋層13直接形成於基體11的粗糙面上，該粗糙面一方面增強了抗指紋層13於所述基體11表面的附著力，另一方面使該抗指紋層13的表面形成眾多均勻分佈的微米-奈米級的乳突結構（圖未示）。該微米-奈米級的乳突結構會形成眾多的微米-奈米量級的氣孔，當水或油鋪展在抗指紋層13的表面上時，氣孔被水或油封住形成氣封，該氣封進而“拖住”水珠或油珠，使其不與抗指紋層13表面潤濕，而達到抗指紋效果。

本發明一較佳實施方式的製備上述鍍膜件10的方法包括如下步驟：

提供一基體11，並對該基體11進行前處理。該前處理可為將基體11放入盛裝有乙醇或丙酮溶液的超聲波清洗器中進行超聲波清洗，以除去基體11表面的雜質和油污等。

對經超聲波清洗後的基體11進行粗化處理。本較佳實施例中粗化處理為噴砂處理。使用一噴砂機（圖未示），裝入平均粒徑在0.05-0.25μm之間的噴砂用砂粒，在1.0-1.5公斤的壓力下對所述基體11的一表面進行噴砂5-20分鐘。噴砂的角度可為30-60°，噴砂的距離可為10-20釐米。所述砂粒的材質可為氧化鋁、氧化矽或碳化矽。經該噴砂處理後的基體11的表面的粗糙度為0.05-0.25μm。

可以理解的，所述粗化處理還可為鐳射蝕刻或化學蝕刻。

將經粗化處理後的基體11放入一電漿輔助沉積鍍膜機（圖未示）的鍍膜室中，裝入聚四氟乙烯靶，抽真空該鍍膜室至本底真空度為1.0×10^-4 Pa，然後持續通入流量為30-60sccm（標準毫升每分）的工作氣體氬氣（純度為99.99%），開啟電漿輔助沉積系統及聚四氟乙烯靶的電源，使氬氣電離成氬離子後轟擊聚四氟乙烯靶，使聚四氟乙烯靶離子化而沉積於基體11被粗化的表面，形成抗指紋層13。所述聚四氟乙烯靶的功率設為200-600W；沉積抗指紋層13的時間可為30-60分鐘；沉積過程中保持鍍膜室中的壓強在2-3Pa之間。

對所述抗指紋層13的抗指紋性能進行了測試，結果表明，該抗指紋層13的潤濕角在92°以上，說明該抗指紋層13具有抗指紋效果。

相較於習知技術，所述的鍍膜件10藉由先將基體11進行表面粗化處理，再採用電漿輔助沉積鍍膜法在基體11被粗化的表面沉積一奈米級聚四氟乙烯層，使該聚四氟乙烯層的表面形成微米-奈米級的乳突結構，以實現抗指紋的功能，方法簡單易行，避免了習知技術中繁雜的工序，效率得以大大提高。同時該方法不需要使用有毒的有機物，對環境及人體健康無害。另外，由於基體11表面被粗化，使得抗指紋層13與基體11的結合力被增強，提高了該抗指紋層13的耐磨性及使用壽命。

應該指出，上述實施方式僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

10．．．鍍膜件

11．．．基體

13．．．抗指紋層

圖1係本發明一較佳實施方式的鍍膜件的剖視示意圖。

10．．．鍍膜件

11．．．基體

13．．．抗指紋層

Claims (11)

1. 一種鍍膜件，其包括基體及形成於基體表面的抗指紋層，其改良在於：該基體與該抗指紋層相結合的表面形成有0.05-0.25微米的粗糙度，該抗指紋層為一奈米級聚四氟乙烯層，其表面形成有微米-奈米級的乳突結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜件，其中所述抗指紋層的厚度在2微米以下。
3. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜件，其中所述抗指紋層的厚度為0.1-0.5微米。
4. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜件，其中所述抗指紋層以電漿輔助沉積鍍膜法形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜件，其中所述基體與抗指紋層相結合的表面的粗糙度以噴砂、鐳射蝕刻或化學蝕刻的方式形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜件，其中所述基體由金屬材料或非金屬材料製成。
7. 一種鍍膜件的製備方法，其包括如下步驟：
   提供一基體；
   對該基體的一表面進行粗化處理，使該表面形成0.05-0.25微米的粗糙度；
   採用電漿輔助沉積鍍膜法在該基體的被粗化的表面沉積抗指紋層，該抗指紋層為一奈米級聚四氟乙烯層，其表面形成有微米-奈米級的乳突結構。
8. 如申請專利範圍第7項所述的鍍膜件的製備方法，其中沉積所述抗指紋層以聚四氟乙烯為靶材，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為30-60sccm，沉積時間為30-60分鐘，沉積過程中的壓強為2-3Pa，聚四氟乙烯靶的功率為200-600W。
9. 如申請專利範圍第7項所述的鍍膜件的製備方法，其中所述粗化處理為噴砂處理，噴砂用砂粒的材質為氧化鋁、氧化矽或碳化矽，砂粒的平均粒徑在0.05-0.25μm之間，噴砂壓力為1.0-1.5公斤壓力，噴砂時間為5-20分鐘。
10. 如申請專利範圍第7項所述的鍍膜件的製備方法，其中所述粗化處理為鐳射蝕刻或化學蝕刻。
11. 如申請專利範圍第7項所述的鍍膜件的製備方法，其中所述製備方法還包括在粗化處理前對基體進行超聲波清洗的步驟。