TWI448518B - 塗料、硬塗層及其製備方法 - Google Patents

Description

塗料、硬塗層及其製備方法

本發明是有關於一種塗料、塗層及其製備方法，且特別是有關於一種混合有補強劑的塗料、硬塗層及其製備方法。

近年來，隨著光電顯示科技不斷地進步，使得應用其之產品領域持續擴大。其中又以應用其之行動電話、筆記型電腦和薄型化的顯示裝置，比如電漿電視、液晶電視等，最廣受消費者的歡迎。除此之外，車用儀表也是不容忽視的潛力市場。相應地，隨著這些產品逐漸地普及化，對於顯示品質之要求也將日益嚴苛。

對消費者而言，除了解晰度、亮度、對比、可視角度等顯示品質的考量之外，抗磨耗性能也相當重要。目前應用於平面顯示器外層的偏光板，主要由兩片三醋酸纖維素(TAC)中間夾著聚乙烯醇(PVA)的三層結構所組成。由於三醋酸纖維素(TAC)屬於光線穿透率佳但表面硬度軟的材料，未經任何處理時其鉛筆硬度介於H和B之間，往往容易因碰觸刮傷而導致表面受損，進而影響顯示品質。因此往往會針對三醋酸纖維素表面進行表面處理來補強其物理性質或附加光學功能，常見的如硬塗層、抗眩膜與抗反射膜等等。

習知的紫外光固化樹脂一般以有機化合物為主，包括反應型稀釋單體、反應型寡聚物及光啟始劑，其形成的塗層硬度雖高，卻會影響材料體積漲縮而容易發生翹曲問題，嚴重限制其應用領域。

本發明係有關於一種塗料及其製備方法，將具環氧基的矽氧烷與硬化劑進行開環反應後，與水溶液進行第一次水解縮合反應，再與一具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成一補強劑，將補強劑與硬塗層之塗料混合之後形成塗料。改質過的塗料塗佈基材並經紫外光固化後，可以形成透明塗層，其硬度很高且透光度佳。

根據本發明之一方面，提出一種塗料，包括硬塗層之塗料與補強劑。補強劑係以具環氧基的矽氧烷與硬化劑進行開環反應後，與水溶液進行第一次水解縮合反應，再與具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成。

根據本發明之另一方面，提出一種硬塗層，係藉由前述之塗料塗佈至一基材上，塗料經紫外光固化而形成硬塗層。

根據本發明之再一方面，提出一種製備塗料的方法，包括：(a)將一具環氧基的矽氧烷與一硬化劑混勻，進行開環反應；(b)加入水溶液，進行第一次水解縮合反應；(c)加入一具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成一補強劑；以及(d)將一硬塗層之塗料與該補強劑混合形成一塗料。

根據本發明之又一方面，提出一種製備硬塗層的方法，包括：(a)如前述方法製備一塗料；(b)將該塗料塗佈至一基材上；以及(c)照射紫外光使得該塗料固化而形成一硬塗層。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本發明係揭露一種塗料及其製備方法，將具環氧基的矽氧烷與一硬化劑進行開環反應後，與水溶液進行第一次水解縮合反應，再與一具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成一補強劑，將補強劑與硬塗層之塗料混合之後形成塗料。改質過的塗料塗佈基材並經紫外光固化後，可以形成透明塗層，其硬度很高且透光度佳。可資應用的領域很廣，例如偏光板上的光學塗層、電腦、電視、汽車用儀器等各種平面顯示器、多層高性能光學薄膜最外層的保護層等等。

在下文係配合圖示並舉例說明，在實際應用時，以下說明所提供之材料、製程參數與步驟細節，係可依照應用條件之需要作適度之調整。

塗料及其製備方法

本實施例提供一種製備塗料的分法，包括至少下列步驟。請參考第1圖。首先，如步驟S201所示，將具環氧基的矽氧烷與硬化劑混勻，進行開環反應。硬化劑較佳地為陽離子或陰離子可與環氧基反應，進行開環並聚合成寡聚物(Oligomer)型態。在較佳實施例中，硬化劑的重量大約佔具環氧基的矽氧烷之重量的2-8%。開環反應方程式可以表示如下：

開環反應的速率可以由反應物濃度、反應溫度、反應物種類等方面進行控制。開環反應的反應速率需要受到控制，反應速率太快會導致寡聚物分子量太高，其黏度過高不易與其他反應物混合而無法繼續反應；反應速度太慢則導致寡聚物分子量太小無法達到補強的效果。反應速率可以藉由產物狀態、顏色以及傅立葉式紅外線光譜儀觀測而得。

具環氧基的矽氧烷的分子量介於164至1200之間，其可以化學式表示如下：

COC-R¹ _X -Si(OR² )₃

其中x=1-15；“R¹ ”係選自具有1-12個碳原子的烷基、醛類或酮類，“R¹ ”較佳地為具有1-4個碳原子的烷基；“R² ”係選自具有1-3個碳原子的烷基。

硬化劑較佳地是室溫可硬化型硬化劑，硬化劑可以選自二乙烯三胺(Diethylenetetramine,DETA)、三乙烯四胺(Triethylenetetramine,TETA)、四乙烯戊胺(Tetraethylenepentamine)、二乙胺基丙胺(Diethylaminepropylamine,DEAPA)、雙氰二胺(Dicyandiamide,DICY)、4,4'-二胺基二苯甲烷(4,4’-Methylenedianiline,MDA)、二氨基苯碸(4,4’-Diaminodiphenylsulfone,DDS)、2-乙-4-甲咪唑(2-Ethyl-4-methylimidazole,EMI)、苯甲基二甲胺(Benzyldimethylamine)、2,4,6-三-(二甲基胺基甲基)苯酚(2,4,6-Tri-(dimethylaminomethyl)Phenol,TMPT)、三氟化硼：單乙胺(Boron Trifluoride:Monoethylene Amine,BF₃ :MEA)、苯酐(Phthalic Anhydride,PA)、六氫鄰苯二甲酸酐(Hexahydrophthalic anhydride,HHPA)、六甲酸酐(Nadicmethyl anhydride,NMA)、苯偏三酸酐(Trimellitic anhydride)、順丁烯二酸酐(Maleic anhydride)或上述化合物之組合。以下列出前述硬化劑的化學結構及性質：

接著，如步驟S203所示，加入水溶液，進行第一次水解縮合反應。在較佳實施例中，上述矽氧烷寡聚物在酸性環境下，進行水解縮合反應後，可交聯形成內部網狀貫穿結構(Interpenetrating Polymer Network,IPN)的矽氧化物。

內部網狀貫穿結構(IPN)是一種由兩種或多種各自交聯和相互穿透的聚合物網絡組成的高分子共混物，其特點在於它是一種能產生“強迫相容”作用的互穿網絡結構，不同聚合物分子相互纏結形成一個整體，不能分離。在IPN中不同聚合物存在各自的相，亦未發生化學結合，因此，IPN不同於接枝或嵌段共聚物，亦不同於一般高分子共混物或高分子複合材料，值得注意的是，在IPN內如存有永久性不能解脫的纏結，則IPN的某些力學性能有可能超越所含各組分聚合物的相應值。因此，這些內部網狀貫穿結構的矽氧化物可提供一種剛硬又有彈性的骨架，能有效強化塗層結構。

然後，如步驟S205所示，加入具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成一補強劑。

在較佳實施例中，具雙鍵的矽氧烷之當量大約為矽氧烷寡聚物之當量的1-2倍。同樣地在酸性環境下進行水解酸合反應，將具有雙鍵的矽氧烷包覆住具有內部網狀貫穿結構(IPN)的矽氧化物。換言之，矽氧化物外部包覆大量的不飽和基團與反應性官能基。

具雙鍵之矽氧烷以化學式表示如下：

C=C-R¹ _X Si(OR² )_4-X

其中X=1或2。“R¹ ”可以是具有1-12個碳原子的烷基，“R¹ ”較佳的是選自具有1-4個碳原子的烷基。“R² ”可以是具有1-12個碳原子的烷基。具雙鍵的矽氧烷例如是丙烯酸矽氧烷、甲基丙烯酸矽氧烷、乙基丙烯酸矽氧烷、丁基丙烯酸矽氧烷、丙烯酸酯矽氧烷、甲基丙烯酸酯矽氧烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯矽氧烷、雙酚二甲基丙烯酸酯矽氧烷或上述化合物之組合。

最後，如步驟S207所示，將硬塗層之塗料與上述補強劑按照特定比例混合形成塗料。在較佳實施例中，補強劑之重量大約佔塗料總重量的10%至20%之間。

適用於本實施例之硬塗層之塗料並無特殊限制，只要是一般市售的硬塗層之塗料皆可適用。一般硬塗層之塗料包括光啟始劑、預聚物、稀釋單體以及其他添加劑等等；光啟始劑用於吸收紫外光啟動聚合反應例如是具有反應性自由基或陽離子的化合物預聚物為塗料的主體，決定固化後塗層主要的性能，包括各種混合樹脂材料；稀釋單體用於控制黏度、柔韌性以及硬化速度等等；添加劑例如是潤濕劑、消泡劑、介面活性劑、穩定劑或顏料等。值得注意的是，在前一步驟所形成的具有內部網狀貫穿結構(IPN)的矽氧化物外部包覆大量的不飽和基團與反應性官能基，一旦由紫外光啟始反應，這些官能基將可與硬塗層之塗料發生聚合反應，因此能增加塗層單位面積的交聯密度，使塗層硬度進一步地提升。

本發明亦提出一種由上述方法製成的塗料，這種塗料包括硬塗層之塗料以及補強劑。補強劑係以具環氧基的矽氧烷與硬化劑進行開環反應後，與水溶液進行第一次水解縮合反應，再與具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成。

硬塗層及其製備方法

本實施例提供一種製備硬塗層的方法，至少包括下列步驟。第2圖為本發明之一較佳實施例之製備硬塗層的方法的流程圖。首先，如步驟S301所示，依照上述方法製備塗料。然後，如步驟S303所示，將上述塗料塗佈至基材上，較佳地以溼式塗佈的方法，例如是以線棒沾附塗料並以滾動的方式均勻地將塗料塗佈於基材上。適用於本實施例的基材並無特殊限制，基材之材料可以選自聚酯(ployester)、聚烯烴(polyolefin)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚醚醯亞胺(polyetherimide,PEI)、聚醯胺(polyamide,PA)、聚碸(polysulfone,PSF)、聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚胺甲酸酯(polyurethane,PU)、二醋酸纖維素(diacetylcellulose)、三醋酸纖維素(triacetylcellulose,TAC)、丙烯酸樹脂(acrylic resin)、尼龍(nylon)、聚醚碸(polyether sulfone,PES)、金屬芳香類催化之環烯烴共聚物(metallocene catalyzed cycloolefin copolymer)或上述材料之組合。

在較佳實施例中，基材可以是偏光板，目前市面上泛用的偏光板，通常係由二層三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)夾著聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)所構成。本技術領域具有通常知識者當可明瞭本發明並不以此為限，基材可以選自三醋酸纖維素(TAC)、聚對苯二甲酸乙脂(polyethylene terephthalate,PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(polybutylene terephthalate,PBT)、聚二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、Arton(JSR公司商品)、Zeonor(Nippon Zeon公司商品)或上述之組合。

在較佳實施例中，塗料塗佈均勻之後，較佳地係烘烤塗有塗料之基材，如步驟S305所示。例如是將塗有塗料的基材置於80℃烘箱烘烤1分鐘。最後，如步驟S307所示，塗料經紫外光固化而形成硬塗層，例如是以紫外光源照射塗料，大約以能量為480MJ/cm² 的累積照度便可固化塗料得到硬塗層。

實驗例與比較例

以下提供二組實驗例與二組比較例來做詳細說明，並可作為熟習此領域者據以實施之參考。依照實驗例與比較例所製成之塗層，紀錄其厚度、穿透度、硬度及翹曲程度，並彙整列於表二與表三。然而具通常知識者當知，製備過程中所選用之材料與步驟細節僅為說明之用，並非用以限制本發明之範圍。且，在實際應用時，各參數應依照應用條件之需要作適度之調整。

在本實驗中，硬塗層的各項性質係以下述方法測量而得。光線穿透率係依據JIS K7136等規範方法測量而得。將樣品裁切成大小約5cm×5cm後，以NDH-2000(Nippon Denshoku公司)儀器測量，將樣品置於光源與積分球之間，並將待測面(即具有硬塗層的面)朝向積分球的方向，積分球將其偵測到的數值積分後即可得到穿透率。

厚度以mituto公司製成之電子式螺旋測微儀測量。

鉛筆硬度係依據JISK5600規範之方法測量而得。以ERICHSEN儀器測量，儀器荷重500公克，鉛筆使用Mitsubishi日本三菱鉛筆硬度專用鉛筆。將樣品裁剪成5cm×10cm大小，且將待測面(即具有硬塗層的面)朝上置於玻璃板上，以膠帶固定。以不同硬度之鉛筆傾斜45度角，加壓荷重500公克，緩慢地在待測面上劃過條至少5公分長的直線，觀察待測面是否受到鉛筆刮傷或壓痕。若無刮傷，則更換硬度較高的鉛筆重複上述步驟。結果以(有痕跡的條數/總測試條數)來表示。

翹曲程度的測試方法描述如下：首先將樣品裁剪成10cm×10cm大小，並將待測面朝上放置於調校水平的標準平台上，用鐵尺垂直放置平台上測量樣品四角翹起的高度，記錄最大值作為翹曲程度的判斷。

<實驗例1>

首先，取1莫耳、10g具環氧基的矽氧烷(Momentive公司的商品A-187)與4% TETA(Acros公司製造)，於室溫下反應2小時，進行開環反應至溶液呈黃色。接著，加入3莫耳水溶液以及0.1N HCl，在室溫下反應2小時。然後，加入1莫耳MPTS(即經過開環及水解縮合之矽氧烷A-187與MPTS當量比為1：1)、3莫耳水溶液以及0.1N HCl，在70℃下反應5小時製成補強劑。之後，取上述補強劑加入硬塗層之塗料5537-50(長興化學公司製造，其固含量約為50%)，混合重量比例分別為10%與90%，充分混合均勻後分別以六號線棒及八號線棒將塗料塗佈於透明塑膠基材上，置於80℃循環烘箱中乾燥約1分鐘左右，並以能量約為480mJ/cm² 之紫外光照射固化後得到硬塗層。

<實驗例2>

與實驗例1採用相同的方法製成補強劑，取補強劑加入硬塗層之塗料5537-50(長興化學公司製造)，添加比例分別為混合後塗料總重量的20%與80%，充分混合均勻後與實驗例1採用相同的方法製得硬塗層。

<實驗例3>

與實驗例1採用類似方法製備補強劑。於進行開環與第一次水解縮合反應後，加入2莫耳MPTS(即經過開環與水解縮合之矽氧烷A-187與MPTS當量比為2：1)、3莫耳水溶液以及0.1N HCl，在70℃下反應5小時製成補強劑。之後與實驗例1採用相同方法製得硬塗層。

<實驗例4>

與實驗例3採用相同的方法製成補強劑，取補強劑加入硬塗層之塗料5537-50(長興化學公司製造)，添加比例分別為混合後塗料總重量的20%與80%，充分混合均勻後採用相同的方法製得硬塗層。

<比較例1>

首先，取1莫耳、10g具環氧基的矽氧烷(Momentive公司的商品A-187)，加入3莫耳水溶液以及0.1N HCl，在室溫下反應2小時。然後，加入1莫耳MPTS(即經過水解縮合之矽氧烷A-187與MPTS當量比為1：1)、3莫耳水溶液以及0.1N HCl，在70℃下反應5小時製成補強劑。也就是說，比較例1之具環氧基的矽氧烷並未經過開環反應，只有透過兩次水解縮合反應製備而成。之後，取上述補強劑加入硬塗層之塗料5537-50(長興化學公司製造)，混合重量比例分別為10%與90%，充分混合均勻後溼式塗佈法塗佈於透明塑膠基材上，置於80℃循環烘箱中乾燥約1分鐘左右，並以能量約為480mJ/cm² 之紫外光照射固化後得到硬塗層。

<比較例2>

與比較例1採用相同的方法製成補強劑，取補強劑加入硬塗層之塗料5537-50(長興化學公司製造)，添加比例分別為混合後塗料總重量的20%與80%，之後與比較例1採用相同的方法製得硬塗層。

<比較例3>

與比較例1採用類似方法製備補強劑。於進行第一次水解縮合反應後，加入2莫耳MPTS(即經過水解縮合之矽氧烷A-187與MPTS當量比為2：1)、3莫耳水溶液以及0.1N HCl，在70℃下反應5小時製成補強劑。之後與比較例1採用相同方法製得硬塗層。

<比較例4>

與比較例3採用相同的方法製成補強劑，取補強劑加入硬塗層之塗料5537-50(長興化學公司製造)，添加比例分別為混合後塗料總重量的20%與80%，充分混合均勻後採用相同的方法製得硬塗層。

對照例則為純硬塗層之塗料5537-50，不添加任何補強劑。實驗例、比較例以及對照例的硬塗層分別測量其厚度(μm)、光線穿透率(%)、霧度(Hz%)、鉛筆硬度與翹曲程度。表二列出各組塗料以六號線棒形成之硬塗層的性質，以六號線棒形成的硬塗層厚度都介於6-7μm之間，純硬塗層之塗料(5537-50)所形成的塗層硬度為1H，所有比較例所形成的塗層硬度也都沒有提升仍維持在1H，只有實驗例1與實驗例2所形成的塗層硬度明顯增加，且其翹曲程度都與其他組別的塗層相同，光線穿透率稍有下降但並不影響塗層整體的光學特性。由實驗結果可以證明，實驗例1與實驗例2的塗層硬度增加且光學特性仍維持在合理範圍內。

此外，由實驗結果也可以發現，開環反應在補強塗層硬度方面扮演舉足輕重的角色。請比較實驗例1與比較例1，兩組實驗條件的差異僅在於實驗例1的補強劑藉由一次開環反應與兩次水解縮合反應而形成，而比較例的補強劑則缺少開環反應僅藉由兩次水解縮合反應而形成。基於這項差異，比較例1的塗層厚度則與對照例相同沒有任何改善的效果，而實驗例1的塗層的硬度則明顯提升。

表三列出各組塗料以八號線棒形成之硬塗層的性質，其形成的硬塗層厚度比較厚，介於11-12μm之間，其翹曲程度都很類似介於可接受範圍內。純硬塗層之塗料(5537-50)所形成的塗層硬度為1H，所有比較例所形成的塗層硬度也都沒有提升。值得注意的是，由於厚度增加的關係，實驗例1與實驗例2的塗層硬度甚至可以增加到3H，而實驗例與實驗例4的塗層硬度也都可以增加到2H，且其光學特性仍維持在合理範圍內。

從實驗結果亦可發現補強劑添加比例越高，塗層的硬度也越高。請比較實驗例1與實驗例2，實驗例2的塗料所添加的補強劑比例較高，其所形成的塗層硬度也較高。由於具有內部往狀貫穿結構(IPN)的矽氧化物外部包覆大量的不飽和基團，當其與硬塗層之塗料共反應時能增加單位面積的交聯密度，使塗層硬度再獲得提升。

從上述結果可以發現，本發明之較佳實施例提出的塗層及其製備方法的確可以增加塗層硬度，厚度越厚效果越明顯，且其光學特性亦維持在可接受的範圍內。

本發明上述實施例所揭露之塗料、塗層及其製備方法，具有多項優點，以下僅列舉部分優點說明如下：

1.　將具環氧基的矽氧烷開環後再進行水解縮合有助於形成內部網狀貫穿結構的矽氧化物，這些內部網狀貫穿結構的矽氧化物可提供一種剛硬又有彈性的骨架，強化塗層結構。

2.　由於具有內部往狀貫穿結構(IPN)的矽氧化物外部包覆大量的不飽和基團與反應係官能基，一旦由紫外光啟始反應，這些官能基將可與硬塗層之塗料發生聚合反應，增加塗層單位面積的交聯密度，使塗層硬度再獲得提升。

綜上所述，雖然本發明已以幾組較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。

S201-207、S301-307．．．步驟

第1圖為本發明之一較佳實施例之製備塗料的方法的流程圖。

第2圖為本發明之一較佳實施例之製備硬塗層的方法的流程圖。

S201-207．．．步驟

Claims (22)

1. 一種塗料，包括：一硬塗層之塗料；以及一補強劑，係以一具環氧基的矽氧烷與一硬化劑進行開環反應後，與水溶液進行第一次水解縮合反應，再與一具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該補強劑之重量大約佔該塗料總重量的10%至20%之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該具環氧基的矽氧烷以化學式表示如下：COC-R¹ _X -Si(OR² )₃ 其中x=1-15；“R¹ ”係選自具有1-12個碳原子的烷基、醛類或酮類；及“R² ”係選自具有1-3個碳原子的烷基。
4. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該具環氧基的矽氧烷的分子量介於164至1200之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該硬化劑係一室溫可硬化型硬化劑。
6. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該硬化劑係選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯戊胺、二乙胺基丙胺、雙氰二胺、4,4'-二胺基二苯甲烷、二氨基苯碸、2-乙-4-甲咪唑、苯甲基二甲胺、2,4,6-三-(二甲基胺基甲基)苯酚、三氟化硼：單乙胺(Boron Trifluoride:Monoethylene Amine,BF3:MEA)、苯酐(Phthalic Anhydride,PA)、六氫鄰苯二甲酸酐、六甲酸酐(Nadicmethyl anhydride,NMA)、苯偏三酸酐、順丁烯二酸酐或上述化合物之組合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該具雙鍵之矽氧烷以化學式表示如下：C=C-R¹ _X Si(OR² )_4-X 其中X=1或2；“R¹ ”係選自具有1-12個碳原子的烷基；及“R² ”係選自具有1-12個碳原子的烷基。
8. 如申請專利範圍第1項所述之塗料，其中該具雙鍵的矽氧烷係選自丙烯酸矽氧烷、甲基丙烯酸矽氧烷、乙基丙烯酸矽氧烷、丁基丙烯酸矽氧烷、丙烯酸酯矽氧烷、甲基丙烯酸酯矽氧烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯矽氧烷、雙酚二甲基丙烯酸酯矽氧烷或上述化合物之組合。
9. 一種硬塗層，係藉由將申請專利範圍第1項所述之塗料塗佈至一基材上，該塗料經紫外光固化而形成該硬塗層。
10. 如申請專利範圍第9項所述之硬塗層，其中該基材係選自三醋酸纖維素、聚對苯二甲酸乙脂、聚甲基丙烯酸甲酯或上述材料之其組合。
11. 一種製備塗料的方法，包括：(a)將一具環氧基的矽氧烷與一硬化劑混勻，進行開環反應；(b)加入水溶液，進行第一次水解縮合反應；(c)加入一具雙鍵的矽氧烷及水溶液進行第二次水解縮合反應而形成一補強劑；以及(d)將一硬塗層之塗料與該補強劑混合形成一塗料。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該具環氧基的矽氧烷以化學式表示如下：COC-R¹ _X -Si(OR² ₃ )其中x=1-15；“R¹ ”係選自具有1-12個碳原子的烷基、醛類或酮類；及“R² ”係選自具有1-3個碳原子的烷基。
13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該具環氧基的矽氧烷的分子量介於164至1200之間。
14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該硬化劑係一室溫可硬化型硬化劑。
15. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該硬化劑係選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯戊胺、二乙胺基丙胺、雙氰二胺、4,4'-二胺基二苯甲烷、二氨基苯碸、2-乙-4-甲咪唑、苯甲基二甲胺、2,4,6-三-(二甲基胺基甲基)苯酚、三氟化硼：單乙胺(Boron Trifluoride:Monoethylene Amine,BF3:MEA)、苯酐(Phthalic Anhydride,PA)、六氫鄰苯二甲酸酐、六甲酸酐(Nadicmethyl anhydride,NMA)、苯偏三酸酐、順丁烯二酸酐或上述化合物之組合。
16. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中於該步驟(a)加入之該硬化劑的重量大約佔該具環氧基的矽氧烷之重量的2-8%。
17. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該具雙鍵之矽氧烷以化學式表示如下：C=C-R¹ _X Si(OR² )_4-X 其中X=1或2；“R¹ ”係選自具有1-12個碳原子的烷基；及“R² ”係選自具有1-12個碳原子的烷基。
18. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該具雙鍵的矽氧烷係選自丙烯酸矽氧烷、甲基丙烯酸矽氧烷、乙基丙烯酸矽氧烷、丁基丙烯酸矽氧烷、丙烯酸酯矽氧烷、甲基丙烯酸酯矽氧烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯矽氧烷、雙酚二甲基丙烯酸酯矽氧烷或上述化合物之組合。
19. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該步驟(b)係形成一矽氧烷寡聚物，該步驟(c)中該具雙鍵的矽氧烷之當量大約為該矽氧烷寡聚物之當量的1-2倍。
20. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該步驟(d)中，該補強劑之重量大約佔該塗料總重量的10%至20%之間。
21. 一種製備硬塗層的方法，包括：(a)如申請專利範圍第10項所述之方法製備一塗料；(b)將該塗料塗佈至一基材上；以及(c)照射紫外光使得該塗料固化而形成一硬塗層。
22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中在步驟(c)之前更包括：(c’)烘烤塗有該塗料之該基材。