CN108250956B - 涂布组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种涂布组合物，包括聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂，具有下列式(1)的结构，
其中R1为C3‑12环氧基、C3‑12丙烯酸酯基、C3‑12烷基丙烯酸基、C3‑12氨烷基、C3‑12异氰酸酯烷基、C3‑12烷羧酸基、C3‑12卤烷基、C3‑12硫醇烷基、C3‑12烷基或C3‑12烯基；R2为半氧基、羟基、C1‑8烷基或C1‑8烷氧基；R3为卤素、C1‑8卤烷基、C1‑8烷氧基、C1‑12烷基或C5‑20芳香环；R4为氢或C1‑8烷基；R5为改质或未改质的羰基化合物基团；n为1至200的正整数；m为10至500的正整数；以及s为0至250的整数。
Description
技术领域
本公开实施例有关于涂布组合物及其制造方法，且特别是有关于一种用来形成具有高耐候性、高可挠曲性、及高机械强度膜层的涂布组合物。
背景技术
有机聚合物材料由于具有轻、薄、及可挠曲的性质，被广泛的使用在涂布材料及光电产品中。然而，有机材料键由于原子间的键结能低，造成耐候性不足。虽然无机材料具有高的耐候性，可抵抗太阳光中的紫外线破坏，但无机材料成膜性与可挠曲性不佳，作为膜层会有易于剥落的问题。
因此，业界需要一种高成膜性的涂布组合物，以形成具有高耐候性、高可挠曲性及高机械强度的膜层。
发明内容
本公开的一些实施例提供一种涂布组合物，包括一聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂，具有下列式(1)的结构，
其中R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基；R5为改质或未改质的羰基化合物基团(carbonyl compound moiety)；n为1至200的正整数；m为10至500的正整数；以及s为0至250的整数。
为让本公开实施例的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本公开一些实施例的聚硅倍半氧烷聚合物、硅改质聚酯树脂、与聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂的FT-IR分析图。
具体实施方式
以下针对本公开一些实施例的涂布组合物及其制造方法作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本公开一些实施例的不同样态。当然，这些仅用以举例而非本公开的限定。
在此，「约」、「大约」、「大抵」的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明「约」、「大约」、「大抵」的情况下，仍可隐含「约」、「大约」、「大抵」的含义。
能理解的是，虽然在此可使用用语「第一」、「第二」、「第三」等来叙述各种组成成分，这些组成成分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组成成分。因此，以下讨论的一第一组成成分可在不偏离本公开一些实施例的教示的情况下被称为一第二组成成分。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本公开实施例有特别定义。
本公开的一些实施例提供一种涂布组合物，此涂布组合物包括具有下列式(1)结构的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂(polysilsesquioxane polymer modifiedorganic resin；PSQ polymer modified organic resin)。
式(1)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。R5为改质或未改质的羰基化合物基团(carbonyl compound moiety)。在本公开的一些实施例中，R5包括聚酯树脂基团、硅改质聚酯树脂基团、聚氨酯树脂基团、压克力树脂基团。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。
详细而言，上述具有式(1)结构的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂包括具有下列式(2)的连接基团。
在本公开的一些实施例中，每一个具有式(2)的连接基团以共价键连接两个聚硅倍半氧烷基团，且此连接基团以其硅原子共价连接至聚硅倍半氧烷基团的氧原子。
上述式(1)中，n表示此具有式(2)的连接基团的数量。当n为1时，表示两个聚硅倍半氧烷基团通过一个具有式(2)的连接基团聚合，且本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂具有下列式(3)的结构。
于式(3)中，p与q各自独立地为5至400的正整数，例如为100至250的正整数，且p与q的总和为m(亦即p+q＝m)。t与r各自独立地为为0至250的整数，例如为10至50的整数，且t与r的总和为s(亦即t+r＝s)。
而在本公开的一些实施例中，当n为2时，表示三个聚硅倍半氧烷基团通过二个具有式(2)的连接基团聚合，且本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂具有下列式(4)的结构。
于式(4)中，a、b与c各自独立地为5至400的正整数，例如为100至250的正整数，且a、b与c的总和为m(亦即a+b+c＝m)。d、e与f各自独立地为为0至250的整数，例如为10至50的整数，且d、e与f的总和为s(亦即d+e+f＝s)。
再者，n为20至50时，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂的结构可依此类推，在此不再赘述。
在本公开的一些实施例中，改质或未改质的羰基化合物基团R5为聚酯树脂基团且具有下列式(5)的结构。
式(5)中，R6为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylenegroup)、C5-20伸芳基(arylene group)；R7为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；以及x为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数。
此外，在此实施例中，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂具有下列式(6)的结构。
式(6)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。R6为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；R7为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；以及x为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数。
在本公开的一些实施例中，改质或未改质的羰基化合物基团R5为硅改质聚酯树脂基团且具有下列式(7)的结构。
式(7)中，R6为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylenegroup)或C5-20伸芳基(arylene group)；R7为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；x为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数；R8为C1-20伸烷基或C1-20伸烷氧基(oxyalkylene group)；i为0至10，例如为0至5；R9及R10可相同或不同，且各自独立地为C1-20烷基、C6-20芳基(aryl group)；以及y为1至4,000的正整数，例如为100至2,000的正整数。其中当i为0时，R7以氧原子连接硅原子，并以碳原子连接另一基团(例如羟基)的氧原子。
此外，在此实施例中，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂具有下列式(8)的结构。
式(8)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。R6为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)、C5-20伸芳基(arylene group)；R7为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；x为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数；R8为C1-20伸烷基或C1-20伸烷氧基(oxyalkylene group)；i为0至10，例如为0至5。其中当i为0时，R7以氧原子连接硅原子，并以碳原子连接另一基团(例如羟基)的氧原子。R9及R10可相同或不同，且各自独立地为C1-20烷基、C6-20芳基(aryl group)；以及y为1至4,000的正整数，例如为100至2,000的正整数。
在本公开的一些实施例中，改质或未改质的羰基化合物基团R5为硅改质聚酯树脂基团且具有下列式(9)的结构。
式(9)中，R6为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylenegroup)、C5-20伸芳基(arylene group)；R7为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；x为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数；R8为C1-20伸烷基或C1-20伸烷氧基(oxyalkylene group)；i为0至10，例如为0至5。其中当i为0时，R7以氧原子连接硅原子，并以碳原子连接另一基团(例如羟基)的氧原子。R9及R10可相同或不同，且各自独立地为C1-20烷基、C6-20芳基(aryl group)；以及y为1至4,000的正整数，例如为100至2,000的正整数。
此外，在此实施例中，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂具有下列式(10)的结构。
式(10)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。R6为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；R7为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；x为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数；R8为C1-20伸烷基或C1-20伸烷氧基(oxyalkylene group)；i为0至10，例如为0至5。其中当i为0时，R7以氧原子连接硅原子，并以碳原子连接另一基团(例如羟基)的氧原子。R9及R10可相同或不同，且各自独立地为C1-20烷基、C6-20芳基(aryl group)；以及y为l至4,000的正整数，例如为100至2,000的正整数。
在本公开的一些实施例中，改质或未改质的羰基化合物基团R5为聚氨酯树脂基团，且具有下列式(11)的结构。
式(11)中，R11为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylenegroup)或C5-20伸芳基(arylene group)；R12为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；以及z为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数。
此外，在此实施例中，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂具有下列式(12)的结构。
式(12)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。R11为C1-20伸烷基(alkylenegroup)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)；R12为C1-20伸烷基(alkylene group)、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylenegroup)；以及z为10至20,000的正整数，例如为100至1,000的正整数。
在本公开的一些实施例中，改质或未改质的羰基化合物基团R5为压克力树脂基团，且包括具有下列式(13)结构的第一单元、具有下列式(14)结构的第二单元、以及具有下列式(15)结构的第三单元，其中第一单元、第二单元及第三单元以无规方式或嵌段方式重复。
于式(13)、式(14)及式(15)中，R13为氢、甲基或乙基；R14为C1-20烷基、C5-20环烷基(cycloalkyl group)或C5-20芳基(aryl group)；R15为氢或C1-20羟烷基(hydroxyalkylgroup)；R16为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylenegroup)；其中第一单元的数量为10至20,000，例如为100至1,000；第二单元的数量为10至20,000，例如为100至1,000；第三单元的数量为1。
此外，在此实施例中，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂包括具有式(13)结构的第一单元、具有式(14)结构的第二单元、以及具有下列式(16)结构的第四单元，其中第一单元、第二单元及第四单元以无规方式或嵌段方式重复。此第一单元的数量为10至20,000，例如为100至1,000，第二单元的数量为10至20,000，例如为100至1,000，第四单元的数量为1。
式(16)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。R13为氢、甲基或乙基；R16为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基(cycloalkylene group)或C5-20伸芳基(arylene group)。
此外，在本公开的一些实施例中，本公开所述的涂布组合物可更包含染料(dye)或色料(pigment)，以使所得的膜层具有特定的颜色。此外，根据本公开一实施例，该色料可为一高折射率无机粒子，例如为一折射率大于2.3的无机粒子，其粒径可介于150-500nm或200-400nm，以降低涂布组合物的光穿透度，使该涂布组合物所形成的膜呈白色，举例来说，该无机粒子的无机材料可包含氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锆、氧化铝、氧化铁或其组合。
在本公开的一些实施例中，可通过将具有式(17)的有机树脂与具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物进行反应式(1)所示的缩合反应，以得到具有式(1)的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂。
HO-R5 式(17)
反应式(1)
式(17)、式(18)及反应式(1)中，R1为C3-12环氧基(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(aminoalkylgroup)、C3-12异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylicacid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkyl group)、或C3-12烯基(alkenyl group)；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环；R4为氢、或C1-8烷基。R5为改质或未改质的羰基化合物基团(carbonyl compoundmoiety)。在本公开的一些实施例中，R5包括聚酯树脂基团、硅改质聚酯树脂基团、聚氨酯树脂基团、压克力树脂基团。n为1至200的正整数，例如为20至50的正整数。m为10至500的正整数，例如为50至400的正整数。s为0至250的整数，例如为10至50的整数。
在本公开的一些实施例中，式(17)的有机树脂具有羟基(-OH)。在本公开的一些实施例中，若此羟基以共价键键结至R5基团的碳原子时，则此有机树脂具有羟烷基(hydroxyalkyl group)，例如羟甲基(hydroxymethyl group，-CH2OH基团)。在本公开的其他实施例中，式(17)的羟基(-OH)可被羧基(carboxyl group，-COOH)取代。此外，式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物具有以共价键键结至硅原子的羟基或烷氧基(-OR4)。如反应式(1)所示，于缩合反应中，式(17)的有机树脂中键结至碳原子的羟基(或羟甲基)与式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物中键结至硅原子的羟基或烷氧基缩合，并反应生成具有式(1)的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂。
在本公开的一些实施例中，于具有式(1)的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂中，有机树脂基团R5的碳原子与具有下列式(19)的聚硅倍半氧烷聚合物基团以单一个氧原子连接。
在本公开的一些实施例中，本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物基团为无规型(random type)，而非笼型(cage type)或梯型(1adder type)。
在一些情况下，若聚硅倍半氧烷聚合物基团为笼型或梯型，则此聚硅倍半氧烷聚合物基团会降低涂布组合物的成膜性以及可挠性，使此涂布组合物的应用性降低。
因此，通过使本公开实施例的涂布组合物包含具有式(1)的聚硅倍半氧烷聚合物基团改质有机树脂，且其聚硅倍半氧烷聚合物基团为无规型，可使本公开实施例的涂布组合物所形成的膜层具有高耐候度、高机械强度、及可挠曲能力，可避免习知有机膜层耐候性及机械强度不佳的问题、亦无习知无机硅高分子低成膜性及可挠曲性不佳的缺点。
本公开实施例的涂布组合物可应用于光电装置中(例如作为基板或是彩色滤光片)、或是可作为涂膜材料(如涂布于金属、水泥等建材表面)。
在本公开的一些实施例中，具有式(19)的聚硅倍半氧烷聚合物基团的重量平均分子量(Mw)为约2,000至30,000，例如为约5,000至20,000，或约10,000。
在一些情形下，若具有式(19)的聚硅倍半氧烷聚合物基团的重量平均分子量太小，例如小于约2,000，则会造成由涂布组合物耐候性无法有效提升。然而，若具有式(19)的聚硅倍半氧烷聚合物基团的重量平均分子量太大，例如大于约30,000，反而会造成由涂布组合物所形成的膜层的耐候性降低。
在本公开的一些实施例中，可通过以下制备方法得到具有式(1)的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂。在本公开的一些实施例中，将(a)约100重量份的具有式(17)的有机树脂、(b)约3-150重量份的具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物、(c)约1-10重量份的催化剂混合于(d)约8-1000重量份的溶剂中，并进行化学反应，例如进行缩合反应，以得到具有式(1)结构的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂。例如，在本公开的一些实施例中，可将(a)约100重量份的具有式(17)的有机树脂、(b)约5-100重量份的具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物、(c)约2-3重量份的催化剂混合于(d)约150-200重量份的溶剂中。此外，在本公开的一些实施例中，本公开的制备方法更包括将聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂与约25至200重量份的染料或色料混合。
在本公开的一些实施例中，上述有机树脂可为改质或未改质的羰基化合物(carbonyl compound)，例如为聚酯树脂、硅改质聚酯树脂、聚氨酯树脂或压克力树脂。在本公开的一些实施例中，催化剂包括锡系催化剂或钛系催化剂，锡系催化剂例如可为二月桂酸二丁基锡(dibutyltin dilaurate)、二丁基二异辛酸锡(dibutyl tin dioctoate)等，钛系催化剂例如可为钛酸四异丙酯(tetraisopropyltitanate)、钛酸四丁酯(tetrabutyltitanate)等。
在本公开的一些实施例中，上述溶剂可为水、醇类溶剂、醚类、酮类、芳香族类、醇醚类溶剂、或上述的组合。所使用的溶剂体积并无限制，可以使上述反应物溶解于该溶剂中为原则即可。
在本公开的一些实施例中，上述缩合反应可于约40℃至200℃下反应约1至24小时，例如于约80℃至150℃下反应约4至5小时。
在本公开的一些实施例中，上述具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物可通过以下的制备方法制得。首先，将具有式(20)结构的化合物经聚合反应制得具有式(21)结构的聚硅倍半氧烷。
式(20)及式(21)中，R3为卤素、C1-8卤烷基(alkyl halide group)、C1-8烷氧基、C1-12烷基、或C5-20芳香环，R4为氢、或C1-8烷基。
在本公开的一些实施例中，具有式(20)结构的化合物可例如为3-氯丙基三甲氧基硅烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、甲基三甲氧基硅烷(methyltrimethoxysilane)、甲基三乙氧基硅烷(methyltriethoxysilane)、乙基三乙氧基硅烷(ethyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基硅烷(phenyltriethoxysilane)、苯基三甲氧基硅烷(phenyltrimethoxysilane)、四甲氧基硅烷(tetramethoxysilane)、或四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane)。此外，g为5至500的正整数，例如为100至250的正整数。h为0至250的整数，例如为10至50的整数。
接着，将所制得的具有式(21)结构的聚硅倍半氧烷与具有式(22)结构的化合物经化学反应，得到具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物。
式(22)中，R1为C3-12环氧基(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异氰酸酯烷基(isocyanate-alkyl group)、C3-12烷羧酸基(alkylcarboxylic acid group)、C3-12卤烷基(alkyl halide group)、C3-12硫醇烷基(mercaptoalkyl group)、C3-12烷基(alkylgroup)、或C3-12烯基(alkenyl group)。R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基、或C1-8烷氧基。R17为独立的羟基、或C1-8烷氧基。
在本公开的一些实施例中，具有式(22)结构的化合物可为：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(2-(3，4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基三甲氧基硅烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-甘油基丙基甲基二乙氧基硅烷(3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甘油基丙基三乙氧基硅烷(3-Glycidoxypropyl triethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二甲氧基硅烷(3-Methacryloxypropyl methyldimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基甲基二乙氧基硅烷(3-Methacryloxypropyl methyldiethoxysilane)、3-甲基丙烯酸基丙基三乙氧基硅烷(3-Methacryloxypropyl triethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基硅烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane)、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基硅烷(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三甲氧基硅烷(3-Aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺丙基三乙氧基硅烷(3-Aminopropyltriethoxysilane)、N-苯基-3胺丙基三甲氧基硅烷(N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基硅烷(3-Ureidopropyltriethoxysilane)、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷(3-Isocyanatepropyltriethoxysilane)、3-氯丙基三甲氧基硅烷(3-Chloropropyltrimethoxysilane)、1氢，1氢，2氢，2氢-全氟辛烷基三乙氧基硅烷(1H，1H，2H，2H-perfluorooctyltriethoxysilane)、氟已烷基1，1，2，2-四氢葵基三乙氧基硅烷((Heptadecafluoro-1，1，2，2-tetrahydrodecyl)triethoxysilane)、3-硫丙基三甲氧基硅烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-硫丙基甲基二甲氧基硅烷(3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane)、bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide、葵基三甲氧基硅烷(decyltrimethoxysilane)、己基三乙氧基硅烷(Hexyltriethoxysilane)、或3-丙烯酸丙基三甲氧基硅烷(3-acryloxypropyl trimethoxysilane)。
在本公开的一些实施例中，将具有式(21)结构聚硅倍半氧烷与上述具有式(22)结构的化合物经化学反应所得到的具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物的重量平均分子量为约2,000至30,000，例如为约5,000至20,000，或约10,000。
在一些情形下，若具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物的重量平均分子量太小，例如小于约2,000，则会造成由涂布组合物无明显物性提升效果。然而，若具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物的重量平均分子量太大，例如大于约30,000，反应式(1)无法有效进行，会造成由涂布组合物所形成的膜层的耐候性太低。
此外，在本公开的一些实施例中，具有式(18)的聚硅倍半氧烷聚合物的无机含量以热重分析仪(TGA)在800℃下分析后，可得知其灰分(char yield)大于或等于50％。
根据本公开其它实施例，本公开亦提供一膜层，该膜层为上述涂布组合物经涂布及硬化后所形成。在本公开的一些实施例中，可将本公开的涂布组合物涂布于基板上，并加热干燥此涂布组合物以形成膜层。
此涂布方法可为线棒涂布、旋转涂布、印刷涂布或其它任何适合的涂布方法。此印刷涂布可为网印、旋转涂布法(spin coating)、棒状涂布法(bar coating)、刮刀涂布法(blade coating)、滚筒涂布法(roller coating)、浸渍涂布法(dip coating)、喷涂(spraycoating)、或刷涂(brush coating)。另外，此加热干燥的加热时间可为约10分钟至约2小时，例如为约30分钟至约1小时。此加热干燥的加热温度可为约60℃-300℃，例如为约150℃-250℃。
上述基板的材料选择可为不锈钢板、或为无机物如玻璃，亦可为有机物如塑料或合成树脂。塑料可为聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯腈-丁二烯一苯乙烯(ABS)、或其它常见的塑料。合成树脂可为酚醛树脂、尿素甲醛树脂、不饱和聚脂树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、石油树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、或马林酐树脂。
在本公开的一些实施例中，由本公开的涂布组合物经涂布及硬化后所形成的膜层的厚度可超过约5微米，例如超过约20微米。
在本公开的一些实施例中，此膜层可应用于光电装置中(例如作为基板或是彩色滤光片)、或是可作为涂膜材料(如涂布于金属、钢材、水泥等建材表面，或是涂布于建筑物外墙表面)。
为了让本公开的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数实施例及比较实施例，来说明本公开所述的涂布组合物、及利用其所制备出的膜层。
为使本技艺人士更清楚本公开实施例的特征，特举下述实施例。
【涂布组合物及膜层的制备】
【实施例1】
将5g HCl、38.2g去离子水、53g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基硅烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均匀混和，并在55℃下反应3小时，得到具有聚硅倍半氧烷(重量平均分子量(Mw)为4000)的溶液。接着，将所得的聚硅倍半氧烷溶液与51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)混合，并在55℃进行化学反应(反应3小时)，得到聚硅倍半氧烷聚合物(1)。此聚硅倍半氧烷聚合物(1)的重量平均分子量为14988。
接着，将45g聚硅倍半氧烷聚合物(1)与105g具有羟基的聚酯(polyester，PE，力勤公司，型号Base 86)与1.5g触媒(dibutyltin dilaurate，DBTDL)混合，在120℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质聚酯树脂(polysilsesquioxane polymer modifiedPE，或称PSQ-PE改质树脂)的涂布组合物，此反应的改质率为8.89％。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(1)。
【实施例2】
将5g HCl、38.2g去离子水、53g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基硅烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均匀混和，并在55℃下反应3小时，得到具有聚硅倍半氧烷(重量平均分子量(Mw)为4000)的溶液。接着，将所得的聚硅倍半氧烷溶液与51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)混合，并在55℃进行化学反应(反应3小时)，得到聚硅倍半氧烷聚合物(1)。此聚硅倍半氧烷聚合物(1)的重量平均分子量为14988。
接着，将10g聚硅倍半氧烷聚合物(1，PSQ)与20g具有羟基的硅改质聚酯(siliconmodified polyester，SMP，力勤公司，型号TS-9130，含钛触媒)，在110℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(polysilsesquioxane polymer modifiedSMP，或称PSQ-SMP改质树脂)的涂布组合物，此反应的改质率为8.72％。将此涂布组合物以150℃干燥后，再以乙酸乙酯浸泡与清洗未反应的SMP与硅倍半氧烷聚合物(1)，接着以过滤漏斗过滤，残余滤渣即为具有化学键结的聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(PSQ-SMP)，其滤渣FT-IR分析图为图1，纯化后保有SMP 1270cm-1 O＝C-O吸收峰，与PSQ 1030cm- 1Si-O-Si吸收峰，显示确实有改质。另外，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(2)。
【实施例3】
将5g HCl、38.2g去离子水、53g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基硅烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均匀混和，并在55℃下反应3小时，得到具有聚硅倍半氧烷(重量平均分子量(Mw)为4000)的溶液。接着，将所得的聚硅倍半氧烷溶液与51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)混合，并在55℃进行化学反应(反应3小时)，得到聚硅倍半氧烷聚合物(2)。此聚硅倍半氧烷聚合物(2)的重量平均分子量为9400。
10g聚硅倍半氧烷聚合物(2)与20g具有羟基的硅改质聚酯(silicon modifiedpolyester，SMP，力勤公司，型号TS-9130，含钛触媒)，在110℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(polysilsesquioxane polymer modified SMP，或称PSQ-SMP改质树脂)的涂布组合物，此反应的改质率为9.55％。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(3)。
【实施例4】
将20g聚硅倍半氧烷聚合物(1)与10g具有羟基的硅改质聚酯(silicon modifiedpolyester，SMP，力勤公司，型号TS-9130，含钛触媒)，在110℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(polysilsesquioxane polymer modified SMP，或称PSQ-SMP改质树脂)的涂布组合物，此反应的改质率为24.38％。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(4)。
【实施例5】
将10g聚硅倍半氧烷聚合物(1)与10g具有羟基的硅改质聚酯(silicon modifiedpolyester，SMP，力勤公司，型号TS-9130，含钛触媒)，在110℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(polysilsesquioxane polymer modified SMP，或称PSQ-SMP改质树脂)的涂布组合物此反应的改质率为13.37％。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(5)。
【实施例6】
将10g聚硅倍半氧烷聚合物(1)与10g压克力树脂(长兴公司型号7132)与1.5g触媒(dibutyltin dilaurate，DBTDL)与10g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)混合，在110℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质压克力树脂(polysilsesquioxane polymermodified acrylate，或称PSQ-acrylate改质树脂)的涂布组合物。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以150℃干燥30分钟后得到膜层(6)。
【比较例1】
使用聚酯(力勤公司，型号Base 86)作为涂布材料。将此聚酯涂布于基板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(7)。
【比较例2】
使用硅改质聚酯(力勤公司，型号9130)作为涂布材料。将此硅改质聚酯涂布于基板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(8)。
【比较例3】
将5g HCl、38.2g去离子水、53g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基硅烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均匀混和，并在55℃下反应3小时，得到具有聚硅倍半氧烷(重量平均分子量(Mw)为4000)的溶液。接着，将所得的聚硅倍半氧烷溶液与51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)混合，并在55℃进行化学反应(反应3小时)，得到聚硅倍半氧烷聚合物(1)。此聚硅倍半氧烷聚合物(1)的重量平均分子量为14988。
使用此聚硅倍半氧烷聚合物(1)作为涂布材料。将此聚硅倍半氧烷聚合物(1)涂布于基板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(9)。
【比较例4】
将5g HCl、38.2g去离子水、53g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基硅烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均匀混和，并在55℃下反应3小时，得到具有聚硅倍半氧烷(重量平均分子量(Mw)为4000)的溶液。接着，将所得的聚硅倍半氧烷溶液与51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxy propyl trimethoxysilane、MPMS)混合，并在55℃进行化学反应(反应3小时)，接着在25℃下进行反应72小时，得到聚硅倍半氧烷聚合物(3)。此聚硅倍半氧烷聚合物(3)的重量平均分子量为30623。
接着，将10g聚硅倍半氧烷聚合物(3)与20g具有羟基的硅改质聚酯(siliconmodified polyester，SMP，力勤公司，型号TS-9130，含钛触媒)，在110℃下反应4小时，制得包括聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(polysilsesquioxane polymer modifiedSMP，或称PSQ-SMP改质树脂)的涂布组合物，此反应的改质率小于5％。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(10)。
【比较例5】
将5g HCl、38.2g去离子水、53g四氢呋喃(tetrahydrofuran、THF)、及51.6g甲基三甲氧基硅烷(methyl trimethoxysilane、MTMS)均匀混和，并在55℃下反应1小时，接着，将所得的聚硅倍半氧烷溶液与51.6g 3-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxypropyl trimethoxysilane、MPMS)混合，并在55℃进行化学反应(反应1小时)，得到聚硅倍半氧烷聚合物(4)，得到聚硅倍半氧烷聚合物(4)。接着，将10g聚硅倍半氧烷聚合物(3)与20g具有羟基的硅改质聚酯(silicon modified polyester，SMP，力勤公司，型号TS-9130，含钛触媒)，在110℃下反应4小时，由于此比较例的聚硅倍半氧烷聚合物的重量平均分子量小于2,000，故此比较例的聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂又可称为低分子量聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂(低分子量PSQ-SMP改质树脂)。接着，将此涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以240℃干燥10分钟后得到膜层(11)。
【比较例6】
压克力树脂(长兴公司型号7132)涂布组合物涂布于不锈钢板上，并以150℃干燥30分钟后得到膜层(12)。
【性质检定】
观察膜层(1)-(12)是否完全硬化(判断其成膜性)，并依据ASTMD3363的测量方式评断膜层(1)-(12)的铅笔硬度，依据ASTM G154cycle2的测量方式评断膜层(1)-(5)及(7)-(11)的耐候性(测量膜层的光泽保持率)，依据ASTM D1308的测量方式评断膜层(1)-(12)的耐碱性，依据CNS 15200-5-1的测量方式(曲折2mm)评断膜层(1)-(5)及(7)-(11)的可挠曲性。结果请参照表1。
表1
首先，经观察，实施例1-6及比较例1-6皆可成膜。且如表1所示，相较于使用有机树脂所形成的膜层，本公开一些实施例使用包括聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂的涂布组合物所形成的膜层可提升硬度及耐候性。
例如，比较例1的聚酯树脂(polyester，PE)所形成的膜层(7)的铅笔硬度为H，而比较例2的硅改质聚酯树脂(silicon modified polyester，SMP)所形成的膜层(8)的铅笔硬度为H。相较的下，本公开实施例1以包括聚硅倍半氧烷聚合物改质聚酯的涂布组合物所形成的膜层(1)的铅笔硬度为3H，大幅提升了膜层的机械强度。此外，由实施例6与比较例6可知，以聚硅倍半氧烷聚合物改质压克力树脂亦可提升涂布组合物所形成的膜层的铅笔硬度。
因此，相较于使用有机树脂所形成的膜层，本公开一些实施例使用包括聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂的涂布组合物所形成的膜层可提升1H以上，甚至2H的铅笔硬度。
此外，如表1所示，本公开实施例1-5的膜层(1)-(5)皆通过耐碱性与可挠曲性测试。
如表1所示，依据ASTM G154的测量方式评断膜层(1)-(5)及(7)-(11)的耐候性，在以UV照射616小时后，实施例1以包括聚硅倍半氧烷聚合物改质聚酯树脂的涂布组合物所制得的膜层(1)的光泽保持率(105％)高于比较例1以聚酯树脂所制得的膜层(7)的光泽保持率(71％)。
此外，如表1所示，在以UV照射616小时后，实施例2以包括聚硅倍半氧烷聚合物改质硅改质聚酯树脂的涂布组合物所制得的膜层(2)的光泽保持率(88％)高于比较例2以硅改质聚酯树脂所制得的膜层(8)的光泽保持率(72％)。由此可知，本公开实施例以聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂可提升所制得的膜层的耐候性。
此外，如表1所示，在以UV照射616小时后，比较例3以聚硅倍半氧烷聚合物(2)所制得的膜层(9)的光泽保持率为100％。相较的下，本公开实施例1以包括聚硅倍半氧烷聚合物改质聚酯树脂的涂布组合物所制得的膜层(1)的光泽保持率为105％，故本公开实施例的膜层(1)的耐候性甚至可优于以聚硅倍半氧烷聚合物所制得的膜层的耐候性。
此外，如表1所示，在以UV照射616小时后，比较例4以高分子量聚硅倍半氧烷聚合物(重量平均分子量为30623)改质的聚酯树脂所制得的膜层(10)的光泽保持率为70％。比较例5以低分子量聚硅倍半氧烷聚合物(重量平均分子量低于2000)改质的聚酯树脂所制得的膜层(11)的光泽保持率为71％。相较之下，本公开实施例2的涂布组合物包括重量平均分子量为14988的聚硅倍半氧烷聚合物改质的硅改质聚酯，且此涂布组合物所形成的膜层(2)的光泽保持率为88％。而实施例4与5的膜层(4)与膜层(5)的光泽保持率更高达90％及94％。
由此可知，若聚硅倍半氧烷聚合物基团的重量平均分子量太大，例如大于约30,000，或是重量平均分子量太小，例如小于约2,000，不仅无法改善有机树脂膜层的耐候性，甚至劣化。而本公开实施例的聚硅倍半氧烷聚合物的重量平均分子量为约2,000至约30,000，可提升所形成的膜层的耐候性。
综上所述，由本公开实施例所述的涂布组合物所形成的膜层，具有高耐候度、高机械强度、及可挠曲能力，可避免习知有机膜层耐候性及机械强度不佳的问题、亦无习知无机硅高分子低成膜性及可挠曲性不佳的缺点。本公开实施例的涂布组合物可应用于光电装置中(例如作为基板或是彩色滤光片)、或是可作为涂膜材料(如涂布于金属、钢材、水泥等建材表面，或是涂布于建筑物外墙表面)。
虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中具有通常知识者可从本公开一些实施例的揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开一些实施例使用。因此，本公开的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
Claims (9)
1.一种涂布组合物，包括：
聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂，具有下列式(1)的结构，
其中R1为C3-12环氧基、C3-12丙烯酸酯基、C3-12烷基丙烯酸基、C3-12氨烷基、C3-12异氰酸酯烷基、C3-12烷羧酸基、C3-12卤烷基、C3-12硫醇烷基、C3-12烷基或C3-12烯基；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基、C1-8烷氧基、C1-12烷基或C5-20芳香环；R4为氢或C1-8烷基；R5为改质或未改质的羰基化合物基团；n为1至200的正整数；m为10至500的正整数；以及s为0至250的整数，其中于该聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂中，具有下列式(9)结构的聚硅倍半氧烷聚合物基团的重量平均分子量为2,000至30,000，
2.根据权利要求1所述的涂布组合物，其中R5包括聚酯树脂基团、硅改质聚酯树脂基团、聚氨酯树脂基团或压克力树脂基团。
3.根据权利要求2所述的涂布组合物，其中R5为聚酯树脂基团且具有下列式(2)的结构，
其中R6为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；R7为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；以及x为10至20,000的正整数。
4.根据权利要求2所述的涂布组合物，其中R5为硅改质聚酯树脂基团且具有下列式(3)或式(4)的结构，
其中R6为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；R7为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；x为10至20,000的正整数；R8为C1-20伸烷基或C1-20伸烷氧基；i为0至10；R9及R10可相同或不同，且各自独立地为C1-20烷基或C6-20芳基；以及y为1至4000的正整数。
5.根据权利要求2所述的涂布组合物，其中R5为聚氨酯树脂基团，且具有下列式(5)的结构，
其中R11为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；R12为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；以及z为10至20,000的正整数。
6.根据权利要求2所述的涂布组合物，其中R5为压克力树脂基团，且包括具有下列式(6)结构的第一单元、具有下列式(7)结构的第二单元、以及具有下列式(8)结构的第三单元，且第一单元、第二单元及第三单元以无规方式或嵌段方式重复，
其中R13为氢、甲基或乙基；R14为C1-20烷基、C5-20环烷基或C5-20芳基；R15为氢或C1-20羟烷基；R16为C1-20伸烷基、C5-20伸环烷基或C5-20伸芳基；其中该第一单元的数量为10至20,000；该第二单元的数量为10至20,000；该第三单元的数量为1。
7.一种涂布组合物的制备方法，包括：
将(a)100重量份的有机树脂、(b)3-150重量份的聚硅倍半氧烷聚合物、(c)1-10重量份的催化剂混合于(d)8-1000重量份的溶剂中，并进行化学反应，得到具有下列式(1)结构的聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂，其中该催化剂包括锡系催化剂或钛系催化剂，
其中R1为C3-12环氧基、C3-12丙烯酸酯基、C3-12烷基丙烯酸基、C3-12氨烷基、C3-12异氰酸酯烷基、C3-12烷羧酸基、C3-12卤烷基、C3-12硫醇烷基、C3-12烷基或C3-12烯基；R2为半氧基(O1/2)、羟基、C1-8烷基或C1-8烷氧基；R3为卤素、C1-8卤烷基、C1-8烷氧基、C1-12烷基或C5-20芳香环；R4为氢或C1-8烷基；R5为改质或未改质的羰基化合物基团；n为1至200的正整数；m为10至500的正整数；以及s为0至250的整数，其中于该聚硅倍半氧烷聚合物改质有机树脂中，具有下列式(9)结构的聚硅倍半氧烷聚合物基团的重量平均分子量为2,000至30,000，
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中该催化剂包括二月桂酸二丁基锡、二丁基二异辛酸锡、钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其中R5包括聚酯树脂基团、硅改质聚酯树脂基团、聚氨酯树脂基团或压克力树脂基团。
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Patent Citations (2)
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| CN106565942A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-04-19 | 上海航天设备制造总厂 | Poss改性聚丁二酸丁二醇酯的制备方法 |
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