TW201425498A - 塗佈組合物、所形成之膜層、及該塗佈組合物的製備方法 - Google Patents

塗佈組合物、所形成之膜層、及該塗佈組合物的製備方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種塗佈組合物、其所形成之膜層、及該塗佈組合物的製備方法。該塗佈組合物，包含一由一(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物，□其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基；R1係為C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；以及，R2係為羥基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基。

Description

塗佈組合物、所形成之膜層、及該塗佈組合物的製備 方法
本發明係有關於一種塗佈組合物，且特別是有關於一種用來形成具有耐候性、高可撓曲性、及高機械強度膜層的塗佈組合物。
有機聚合物材料由於具有輕、薄、及可撓曲的性質，被廣泛的使用在塗佈材料及光電產品中。然而，有機材料鍵由於原子間的鍵結能低，造成耐候性不足。雖然無機材料具有高的耐候性，可抵抗太陽光中之紫外線破壞，但無機材料成膜性與可撓曲性不佳，作為塗層會有易於剝落的問題。
因此，業界需要一種高成膜性的塗佈組合物，以形成具有高耐候性、及高可撓曲性的膜層。
本發明提出一種塗佈組合物，包含一由一(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物，
其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基；R1係為C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；以及，R2係為羥基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基。
根據本發明另一實施例，本發明亦提供上述種塗佈組合物的製備方法，包含將該(a)聚矽倍半氧烷與該(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應，得到一產物。
根據本發明其他實施例，本發明亦提供一種膜層，其中該膜層係由上述之塗佈組合物經一塗佈製程後所形成。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明係揭露一種塗佈組合物、該組合物所形成之膜層、及該塗佈組合物的製備方法。根據本發明一實施例，該塗佈組合物包含：一由一(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物，
其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基；R1係為C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；以及，R2係為羥基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基。其中，該具有公式(I)結構之化合物可為：2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲基矽烷(2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基三甲氧基矽烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基甲基二乙基矽烷氧(3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甘油基丙基三乙基矽烷氧(3-Glycidoxypropyl triethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二甲氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl methyldimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二乙氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三乙氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl triethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺 丙基甲基二甲氧基矽烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三甲氧基矽烷(3-Aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三乙氧基矽烷(3-Aminopropyltriethoxysilane)、N-苯基-3胺丙基三甲氧基矽烷(N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基矽烷(3-Ureidopropyltriethoxysilane)、3-異氰酸丙基三乙氧基矽烷(3-Isocyanatepropyltriethoxysilane)、3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、1氫，1氫，2氫，2氫-全氟辛烷基三乙氧基矽烷(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane)、氟已烷基1.1.2.2-四氫葵基三乙氧基矽烷((Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)triethoxysilane)、3-硫丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-硫丙基甲基二甲氧基矽烷(3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane)、bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide、葵基三甲氧基矽烷(decyltrimethoxysilane)、己基三乙氧基矽烷(Hexyltriethoxysilane)、或3-丙烯酸丙基三甲氧基矽烷(3-acryloxypropyl trimethoxysilane)。
上述經成份(a)及(b)化學反應所得之產物，由於其係為具有Si-O鍵結為主體之高分子，因此該組合物所形成之膜 層具有高耐候度及機械強度；此外該產物亦具有高碳數的特定官能基(C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)或C3-12烯基(alkenyl group)等)，使得該組合物具有較高的成膜性，且所形成之膜層具有可撓曲能力。
根據本發明另一實施例，該塗佈組合物亦可更包含一溶劑，以使該由(a)聚矽倍半氧烷與(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物溶解於該溶劑中，其中該溶劑可為水、醇類溶劑、醚類、酮類、芳香族類、醇醚類溶劑、或上述的組合。所使用的溶劑體積並無限制，可以使上述產物溶解於該溶劑中為原則。此外，該由(a)聚矽倍半氧烷與(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物其重量平均分子量可大於500，例如500-100,000、500-50,000、或500-20,000。再者，該該由(a)聚矽倍半氧烷與(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物，其主要具有Si-O鍵結為主體之高分子，其無機含量以熱重分析儀(TGA)在800℃下分析後，可得知其灰分(char yield)係大於或等於50%。
此外，該(a)聚矽倍半氧烷可為一具有公式(II)結構之化合物經聚合反應所得之產物，
其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基，而R3係為鹵素、C1-8鹵烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或芳香環。其中，該具有公式(II)結構之化合物可例如為3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxysilane)、四甲氧基矽烷(tetramethoxysilane)、或四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)。
其中，該具有公式(II)結構之化合物與該(b)具有公式(I)結構之化合物的重量比可介於0.1至10。
根據本發明某些實施例，本發明所述之塗佈組合物可更包含一酸性或鹼性化合物(例如鹽酸、硝酸、硫酸、氫氧化鈉、或碳酸氫鈉)，以使該塗佈組合物之pH6、或使其pH8。如此一來，可加速反應速度，提高反應程度，增加本發明之成膜性、可撓曲性與耐候性。
根據本發明其他實施例，本發明所述之塗佈組合物可更包含一染料(dye)或色料(pigment)，以使所得之膜層具有特定的顏色。其中，該組合物所添加的染料(dye)或色料(pigment)與上述產物的重量比可介於0.01-10之間(或該染 料(或色料)與具有公式(I)及(II)的化合物總合之重量比可介於0.01-10之間)。此外，根據本發明一實施例，該色料可為一高折射率無機粒子，例如為一折射率大於2.3的無機粒子，其粒徑可介於150-500nm或200-400nm，以降低塗料組合物的光穿透度，使該塗料組合物所形成的膜呈白色，舉例來說，該無機材料可包含氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁、氧化鐵或其組合。
根據本發明另一實施例，本發明亦提供上述種塗佈組合物的製備方法，包含將該(a)聚矽倍半氧烷與該(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應，得到一產物。此外，本發明亦提供上述種塗佈組合物的製備方法可更包含：將具有公式(II)結構之化合物進行一聚合反應，得到該(a)聚矽倍半氧烷。再者，其中在該(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應的步驟中，加入一酸性或鹼性化合物。根據本發明某些實施例，在該(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應的步驟後，更包含：將所得之產物與一染料(dye)或色料(pigment)混合。
根據本發明其他實施例，本發明亦提供一膜層，該膜層係為上述塗佈組合物經塗佈及硬化後所形成。該膜層的形成方式可為網印、旋轉塗佈法(spin coating)、棒狀塗佈法(bar coating)、刮刀塗佈法(blade coating)、滾筒塗佈法(roller coating)、浸漬塗佈法(dip coating)、噴塗(spray coating)、或刷塗(brush coating)。
舉例來說，該膜層可應用於光電裝置中(例如作為基板或是彩色濾光片)、或是可作為塗膜材料(如塗佈於金屬、水泥等建材表面)。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例及比較實施例，來說明本發明所述之塗佈組合物、及利用其所製備出的膜層。
塗佈組合物之製備
實施例1
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷(重量平均分子量(Mw)為4000)之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS，結構為 )混合，並在55℃進行化學反 應(反應3小時)，得到一具有產物的塗佈組合物(1)，其中該產物的重量平均分子量為9652。請參照第1圖，係為所得之產物的傅利葉轉換紅外光(FT-IR)分析圖譜，其顯示該產物具有C=C(1721cm-1)及C=O(1624cm-1)鍵。
接著，將塗佈組合物(1)以熱重分析儀(TGA)在800℃下 分析後，可得知其灰分(char yield)係為66.9%。
實施例2
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及93.71g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與9.49g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS，結構為 )混合，並在55℃進行化學反 應(反應3小時)，得到一具有產物的塗佈組合物(2)，其中該產物的重量平均分子量為6363。
實施例3
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與51.6g 3-甘油基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxy propyl trimethoxysilane、GPMS，結構為 )混合，並在55℃進行化學反應(反應3 小時)，得到一具有產物的塗佈組合物(3)，其中該產物的重量平均分子量為14265。
實施例4
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及82.56g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與20.64g 3-胺丙基三乙氧基矽烷(3-aminopropyl triethoxysilane、APTS，結構為 )混合，並在55℃進行化學反應(反應3 小時)，得到一具有產物的塗佈組合物(4)。
實施例5
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及59.03g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與44.17g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷 (3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS，結構為 )混合，並在55℃進行化學反 應(反應3小時)，得到一具有產物的溶液，其中該產物的重量平均分子量約為9000。接著，將上述溶液與103.2g二氧化鈦粒子(粒徑為360nm)混合，得到一塗佈組合物(5)。
實施例6
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及59.03g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與44.17g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS，結構為 )混合，並在55℃進行化學反 應(反應3小時)，得到一具有產物的溶液，其中該產物的重量平均分子量約為9000。接著，將上述溶液與206.4g二氧化鈦粒子(粒徑為360nm)混合，得到一塗佈組合物(6)。
比較實施例1
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃 (tetrahydrofuran、THF)、及103.2g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之塗佈組合物(7)，其中該聚矽倍半氧烷的重量平均分子量為4342。
比較實施例2
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、51.6g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)、及51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、 MPMS，結構為)混合均勻混 和，並在55℃下反應3小時，得到具有產物的塗佈組合物(8)，其中該產物的重量平均分子量為2036。
比較實施例3
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及77.4g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與25.8g四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane、TEOS)混合，並在55℃進行化學反應(反應3小時)，得到一具有產物的溶液，其中該產物的重量平均分子量為 3435。接著，將上述溶液與103.2g二氧化鈦粒子(粒徑為360nm)混合，得到一塗佈組合物(9)。
比較實施例4
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及77.4g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與25.8g四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane、TEOS)混合，並在55℃進行化學反應(反應3小時)，得到一具有產物的溶液，其中該產物的重量平均分子量為3435。接著，將上述溶液與206.4g二氧化鈦粒子(粒徑為360nm)混合，得到一塗佈組合物(10)。
比較實施例5
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及63.2g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與38g四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane、TEOS)混合，並在55℃進行化學反應(反應3小時)，得到一具有產物的溶液，其中該產物的重量平均分子量約為3000。接著，將上述溶液與103.2g二氧化鈦粒子(粒徑為360nm)混合，得到一塗佈組合物(11)。
比較實施例6
將5g HCl、38.2g去離子水、53g四氫呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及63.2g甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均勻混和，並在55℃下反應3小時，得到具有聚矽倍半氧烷之溶液。接著，將所得之聚矽倍半氧烷溶液與38g四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane、TEOS)混合，並在55℃進行化學反應(反應3小時)，得到一具有產物的溶液，其中該產物的重量平均分子量約為3000。接著，將上述溶液與206.4g二氧化鈦粒子(粒徑為360nm)混合，得到一塗佈組合物(12)。
膜層製備及性質檢定
將實施例1-6及比較實施例1-6所製備的塗佈組合物(1)-(12)以棒狀塗佈方式塗佈於不銹鋼板上。接著乾燥後，得到膜層(1)-(12)(膜厚為20μm)。
觀察塗層(1)-(12)，觀察塗層是否完全硬化(判斷其成膜性)，並依據CNS 10757的量測方式(曲折2mm)評斷膜層(1)-(12)的可撓曲性、及依據ASTM D3363的量測方式評斷膜層(1)-(12)的鉛筆硬度，結果請參照表1。
由實施例1-4及比較實施例1所製備出的膜層之量測結果可知，單純使用矽倍半氧烷所形成的膜層，其成膜性差、且鉛筆硬度及撓曲性的表現都不好。反觀本發明所述之塗佈組合物所製備出的膜層，由於使用具有公式(I)結構之化合物進一步與矽倍半氧烷進行化學反應，使產物具有 高碳數的特定官能基(例如C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)或C3-12烯基(alkenyl group)等)，如此一來可提昇該組合物的成膜性，且所形成之膜層具有可撓曲能力及較強的機械強度。
實施例1及比較實施例2係使用相同的起始物，差別在於實施例1係先將甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)聚合形成聚矽倍半氧烷，再與3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)進行化學反應，而比較實施例2則係在聚合甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)的同時，加入3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)。由量測結果可知，本發明實施例所述之膜層(1)的成膜性佳，且具有足夠的硬度及高可撓曲性。反觀比較實施例2，由於無法形成高分子量的產物(所得之產物分子量約2000)，使得比較實施例2所得之塗佈組合物的成膜性很差，無法成膜。
由實施例3-4及比較實施例3-6所製備出的膜層之量測結果可知，在進一步添加大量二氧化鈦粒子塗佈組合物中，由實施例5-6所述組合物製備出的膜層(5)及(6)仍具有 可撓曲性，且具有足夠的硬度。反觀比較實施例3-6所製備出的膜層(9)-(12)，雖然具有高的硬度，但不具可撓曲性。
此外，依據ASTM G 154 cycle 2的量測方式評斷膜層(1)的耐候性，在以UV照射1000小時候，其膜層光澤度仍保持90.95%。
綜上所述，由本發明所述之塗佈組合物所形成的膜層，具有高耐候度、高機械強度、及可撓曲能力，可避免習知有機膜層耐候性及機械強度不佳的問題、亦無習知無機矽高分子低成膜性及可撓曲性不佳的缺點，可應用於光電裝置中(例如作為基板或是彩色濾光片)、或是可作為塗膜材料(如塗佈於金屬、水泥等建材表面)。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
第1圖係實施例1所得之塗佈組合物包含之產物的傅利葉轉換紅外光(FT-IR)分析圖譜。

Claims (18)

  1. 一種塗佈組合物，包含：一由一(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物， 其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基；R1係為C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；以及，R2係為羥基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物，其中該(b)具有公式(I)結構之化合物為2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲基矽烷(2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基三甲氧基矽烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基甲基二乙基矽烷氧(3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甘油基丙基三乙基矽烷氧(3-Glycidoxypropyl triethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二甲氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl methyldimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二乙氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三乙氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl triethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三甲氧基矽烷(3-Aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三乙氧基矽烷(3-Aminopropyltriethoxysilane)、N-苯基-3胺丙基三甲氧基矽烷(N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基矽烷(3-Ureidopropyltriethoxysilane)、3-異氰酸丙基三乙氧基矽烷(3-Isocyanatepropyltriethoxysilane)、3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、1氫，1氫，2氫，2氫-全氟辛烷基三乙氧基矽烷(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane)、氟已烷基1.1.2.2-四氫葵基三乙氧基矽烷((Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)triethoxysilane)、3-硫丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-硫丙基甲基二甲氧基矽烷(3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane)、bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide、葵基三甲氧基矽烷 (decyltrimethoxysilane)、己基三乙氧基矽烷(Hexyltriethoxysilane)、或3-丙烯酸丙基三甲氧基矽烷(3-acryloxypropyl trimethoxysilane)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物，其中該(a)聚矽倍半氧烷係為一具有公式(II)結構之化合物經聚合反應所得之產物， 其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基，而R3係為鹵素、C1-8鹵烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或芳香環。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之塗佈組合物，其中具有公式(II)結構之化合物與該(b)具有公式(I)結構之化合物的重量比係為0.1至10。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之塗佈組合物，其中該具有公式(II)結構之化合物係為3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxysilane)、四甲氧基矽烷(tetramethoxysilane)、或四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物，其中該由(a)聚矽倍半氧烷與(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物的重量平均分子量係大於4,000。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物，其中該該由(a)聚矽倍半氧烷與(b)具有公式(I)結構之化合物經化學反應所得之產物的碳渣殘餘量(char yield)係大於或等於50%。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物，更包含：一酸性或鹼性化合物，使該塗佈組合物具有一pH值小於或等於6、或大於或等於8。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物，更包含：一染料(dye)或色料(pigment)。
  10. 一種塗佈組合物的製備方法，包含：將一(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應，得到一產物， 其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基；R1係為C3-12環氧基(epoxy group)、C3-12丙烯酸酯基(acrylate group)、C3-12烷基丙烯酸基(alkylacryloxy group)、C3-12氨烷基(aminoalkyl group)、C3-12異氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12鹵烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；以及，R2係為羥基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之塗佈組合物的製備方法，更包含：將具有公式(II)結構之化合物進行一聚合反應，得到該(a)聚矽倍半氧烷， 其中R係為獨立的羥基、或C1-8烷氧基，而R3係為鹵素、C1-8鹵烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或芳香環。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之塗佈組合物的製備方法，其中該具有公式(II)結構之化合物係為3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、乙基三乙氧基矽烷(ethyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxysilane)、四甲氧基矽烷(tetramethoxysilane)、或四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之塗佈組合物的製備方法，其中具有公式(II)結構之化合物與該(b)具有公式(I)結構之化合物的重量比係為0.1至10。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之塗佈組合物的製備 方法，其中該(b)具有公式(I)結構之化合物為2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲基矽烷(2-(3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基三甲氧基矽烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基甲基二乙基矽烷氧(3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甘油基丙基三乙基矽烷氧(3-Glycidoxypropyl triethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二甲氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl methyldimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二乙氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三乙氧基矽烷(3-Methacryloxypropyl triethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三甲氧基矽烷(3-Aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三乙氧基矽烷(3-Aminopropyltriethoxysilane)、N-苯基-3胺丙基三甲氧基矽烷(N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基矽烷(3-Ureidopropyltriethoxysilane)、3-異氰酸丙基三乙氧基矽烷(3-Isocyanatepropyltriethoxysilane)、3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、1氫，1氫，2 氫，2氫-全氟辛烷基三乙氧基矽烷(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane)、氟已烷基1.1.2.2-四氫葵基三乙氧基矽烷((Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)triethoxysilane)、3-硫丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-硫丙基甲基二甲氧基矽烷(3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane)、bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide、葵基三甲氧基矽烷(decyltrimethoxysilane)、己基三乙氧基矽烷(Hexyltriethoxysilane)、或3-丙烯酸丙基三甲氧基矽烷(3-acryloxypropyl trimethoxysilane)。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之塗佈組合物的製備方法，其中在該(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應的步驟中，加入一酸性或鹼性化合物。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之塗佈組合物的製備方法，在該(a)聚矽倍半氧烷與一(b)具有公式(I)結構之化合物進行化學反應的步驟後，更包含：將所得之產物與一染料(dye)或色料(pigment)混合。
  17. 一種膜層，其中該膜層係由申請專利範圍第1項所述之塗佈組合物經一塗佈製程後所形成。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之膜層，其中該塗佈製程係為網印、旋轉塗佈法(spin coating)、棒狀塗佈法(bar coating)、刮刀塗佈法(blade coating)、滾筒塗佈法(roller coating)、浸漬塗佈法(dip coating)、噴塗(spray coating)、 或刷塗(brush coating)。
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