一種戶外led封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及應(yīng)用于LED的封裝材料，具體涉及一種戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù) 脂封裝膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LED照明裝置是利用LED(發(fā)光二極管）作為光源的照明器具，作為一種新型的綠 色照明光源產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于戶外廣告顯示屏、景觀照明和特種照明等戶外領(lǐng)域。
[0003] 現(xiàn)有的用于LED封裝的環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠總體來(lái)說(shuō)，尚存在以下缺點(diǎn)：（1)透光性雖 好，但用于戶外LED封裝時(shí)LED出光亮度過(guò)高，容易造成晃眼或光污染；(2)耐熱黃變性能 差，抗UV老化性能不理想；（3)環(huán)氧化合物固化后應(yīng)力大，易開(kāi)裂，難以通過(guò)高可靠性測(cè)試。 有些環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠雖然可以達(dá)到啞光效果，使得出光效果更柔和，但粘度太大，降低客戶 的可操作性，且制得的膠液容易分層，固化后呈現(xiàn)渾濁不清的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠 以及這種環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠的制備方法，這種環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠具有耐高溫、高可靠性等特點(diǎn)， 并且其固化物表面具有啞光效果，抗熱黃變及抗UV黃變性能優(yōu)越，特別適用于戶外LED封 裝。采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于由A組分和B組分組成， 按重量計(jì)，A組分的組成為脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂100份、抗氧劑0. 05 - 2份、促進(jìn)劑A 0. 1 - 5 份、啞光粉5 - 25份和消泡劑0. 1 - 1份，B組分的組成為酸酐60 - 150份、抗氧劑0. 05 - 2份、促進(jìn)劑B 0. 1 - 5份和消泡劑0. 1 - 1份，A組分中環(huán)氧基與B組分中酸酐的摩爾比 為1 :1 ;所述促進(jìn)劑A與促進(jìn)劑B促進(jìn)效果不同。
[0006] 本發(fā)明分別制取A組分和B組分后，使用時(shí)按比例將A組分和B組分混合，A組分、 B組分的混合比例根據(jù)A組分中環(huán)氧基的摩爾數(shù)與B組分中酸酐的摩爾數(shù)之比1 :1確定。
[0007] 上述脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂為基礎(chǔ)樹(shù)脂。脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂由于環(huán)氧基直接連接在脂環(huán) 上，能形成緊密的剛性分子結(jié)構(gòu)，固化后交聯(lián)密度大，因而耐高溫性能高好，熱變形溫度比 較高；且由于其結(jié)構(gòu)中不含苯基，因此具有較高的抗黃變性能和耐候性。為了使封裝膠具 有更佳的耐UV黃變和耐熱黃變性能，并更有利于啞光粉均勻分布，優(yōu)選上述脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù) 脂的粘度為50 - 2000mPa· S(在溫度為25°C的條件下）。上述脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂可以是 3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、3, 4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸甲酯、雙（2, 3-環(huán)氧基 環(huán)戊基）醚、2, 3-環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)戊基醚和二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物中的一種或者其中兩種 的組合。
[0008] 上述抗氧劑可以是3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八烷醇酯、2,6-三 級(jí)丁基-4-甲基苯酚、雙（3, 5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基）硫醚和四〔β-(3, 5-三級(jí)丁 基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯中的一種或者其中兩種的組合?？寡鮿┠茱@著提高封 裝膠的耐黃變性能。
[0009] 上述促進(jìn)劑A與促進(jìn)劑B促進(jìn)效果不同，采用促進(jìn)效果不同的促進(jìn)劑A和促進(jìn)劑 B搭配成促進(jìn)劑，通過(guò)促進(jìn)效果不同的兩種促進(jìn)劑造成環(huán)氧樹(shù)脂固化速度不一，有助于其固 化后表面形成啞光效果。優(yōu)選方案中，上述促進(jìn)劑A為N-(2-氰基乙基）己內(nèi)酰胺或β二 酮金屬絡(luò)合物，促進(jìn)劑B為乙基三苯基碘化磷、三苯基膦、四甲基溴化銨、四乙基溴化銨或 四丁基溴化銨。
[0010] 更優(yōu)選上述β二酮金屬絡(luò)合物是結(jié)構(gòu)為X-CO-CH2-CO-Y的β二酮與銅、鈷、鋅、 鋯、鋁、錳、鉻或鎳形成的絡(luò)合物，其中X，Y獨(dú)立地是CH3或者C (CH3) 3。例如乙酰丙酮鋅、乙 酰丙酮鈷等。
[0011] 優(yōu)選上述啞光粉按下述步驟制備）先將氣相二氧化硅粉末與球型甲基固體 硅樹(shù)脂粉末按照I :(0.5 - 3)的重量比例混合均勻，得到混合粉末；（2'）將γ-縮水甘油 醚氧丙基三甲氧基硅烷溶于乙醇，配制成重量百分比濃度為5 - 15%的溶液，再向該溶液 中加入有機(jī)酸并調(diào)節(jié)PH值至4~5(有機(jī)酸可起催化作用）；（3'）將步驟（Γ )得到的混 合粉末加入步驟（2'）得到的溶液中，并進(jìn)行高速分散，得到混合物料；(4'）步驟（3'）得 到的混合物料經(jīng)過(guò)過(guò)濾去除濾液，將過(guò)濾得到的固態(tài)物烘干，得到啞光粉。經(jīng)過(guò)上述改性 后，氣相二氧化硅的增粘效果大大降低，提高了封裝膠的可操作性。優(yōu)選氣相二氧化硅粉末 的平均粒徑為5 - 10 μ m，球型甲基固體硅樹(shù)脂粉末的平均粒徑為5 - 10 μ m。
[0012] 更優(yōu)選方案中，上述氣相二氧化硅的平均粒徑為5 μπι，球型甲基固體硅樹(shù)脂的平 均粒徑為9 μ m，氣相二氧化硅粉末與球型甲基固體硅樹(shù)脂粉末的重量比例為3 :2, γ -縮水 甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶于乙醇得到的溶液的重量百分比濃度為10%。
[0013] 更優(yōu)選方案中，上述步驟（2'）中，所用的有機(jī)酸為醋酸或乙二酸。
[0014] 更優(yōu)選方案中，上述步驟（3'）中，步驟（Γ)得到的混合粉末與步驟（2'）得到的 溶液的重量比例為（1 一 2) :1。
[0015] 優(yōu)選上述消泡劑的主要成分為聚二甲硅氧烷（即消泡劑是以聚二甲基硅氧烷為 基材的消泡劑），其黏度隨溫度變化小，且防水性好、表面張力小，并能與環(huán)氧樹(shù)脂體系相溶 性良好。聚二甲硅氧烷的通式為：
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于由A組分和B組分組成，按 重量計(jì)，A組分的組成為脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂100份、抗氧劑0. 05 - 2份、促進(jìn)劑A 0. 1 - 5份、 啞光粉5 - 25份和消泡劑0. 1 - 1份，B組分的組成為酸酐60 - 150份、抗氧劑0. 05 - 2份、促進(jìn)劑B 0. 1 - 5份和消泡劑0. 1 - 1份，A組分中環(huán)氧基與B組分中酸酐的摩爾比 為1 :1 ;所述促進(jìn)劑A與促進(jìn)劑B促進(jìn)效果不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂是3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、3, 4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸甲 酯、雙（2, 3-環(huán)氧基環(huán)戊基）醚、2, 3-環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)戊基醚和二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物中的 一種或者其中兩種的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 抗氧劑是3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八烷醇酯、2,6-三級(jí)丁基-4-甲基苯 酚、雙（3, 5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基）硫醚和四〔0-(3, 5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基）丙酸〕 季戊四醇酯中的一種或者其中兩種的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 促進(jìn)劑A為N -( 2-氰基乙基）己內(nèi)酰胺或0二酮金屬絡(luò)合物，促進(jìn)劑B為乙基三苯基碘 化磷、三苯基膦、四甲基溴化銨、四乙基溴化銨或四丁基溴化銨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 0二酮金屬絡(luò)合物是結(jié)構(gòu)為X-CO-CH2-CO-Y的0二酮與銅、鈷、鋅、鋯、鋁、錳、鉻或鎳形成 的絡(luò)合物，其中X，Y獨(dú)立地是CH3或者C (CH3) 3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 啞光粉按下述步驟制備先將氣相二氧化硅粉末與球型甲基固體硅樹(shù)脂粉末按照1 : (0. 5 - 3)的重量比例混合均勻，得到混合粉末；（2'）將Y _縮水甘油醚氧丙基三甲氧基 硅烷溶于乙醇，配制成重量百分比濃度為5 - 15%的溶液，再向該溶液中加入有機(jī)酸并調(diào)節(jié) PH值至4~5 ; (3'）將步驟（1'）得到的混合粉末加入步驟（2'）得到的溶液中，并進(jìn)行高 速分散，得到混合物料；（4'）步驟（3'）得到的混合物料經(jīng)過(guò)過(guò)濾去除濾液，將過(guò)濾得到的 固態(tài)物烘干，得到啞光粉。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 氣相二氧化硅粉末的平均粒徑為5 - IOy m，球型甲基固體硅樹(shù)脂粉末的平均粒徑為5 - 10 U m〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 步驟（3'）中，步驟（1'）得到的混合粉末與步驟（2'）得到的溶液的重量比例為（1 一 2) : 1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，其特征在于：所述 酸酐是甲基六氫苯酐、六氫苯酐和六氫鄰苯二甲酸酐中的一種或者其中多種的組合。
10. 權(quán)利要求1 一 9任一項(xiàng)所述的戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠的制備方法， 其特征在于包括下述步驟： (1) 制備A組分：按重量計(jì)，將100份脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、0. 05 - 2份抗氧劑、0. 1 - 5份 促進(jìn)劑A、5 - 25份啞光粉和0. 1 - 1份消泡劑混合，并攪拌至混合均勻，得到A組分； (2) 制備B組分：按重量計(jì)，將60 - 150份酸酐、0. 05 - 2份抗氧劑、0. 1 - 5份促進(jìn) 劑B和0. 1 - 1份消泡劑混合，并攪拌至混合均勾，得到B組分； (3) 分別存放A組分和B組分； (4) 環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠的配制：需要進(jìn)行封裝時(shí)，按照A組分中環(huán)氧基與B組分中酸酐的 摩爾比為I : 1的比例，將A組分和B組分混合，并攪拌至混合均勻，得到所需的環(huán)氧樹(shù)脂封 裝膠。
【專利摘要】一種戶外LED封裝用啞光型環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠，由A組分和B組分組成，按重量計(jì)，A組分的組成為脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂100份、抗氧劑0.05－2份、促進(jìn)劑A 0.1－5份、啞光粉5－25份和消泡劑0.1－1份，B組分的組成為酸酐60－150份、抗氧劑0.05－2份、促進(jìn)劑B 0.1－5份和消泡劑0.1－1份，A組分中環(huán)氧基與B組分中酸酐的摩爾比為1：1；所述促進(jìn)劑A與促進(jìn)劑B促進(jìn)效果不同。本發(fā)明還提供上述環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠的一種制備方法。本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠的優(yōu)點(diǎn)有：粘度低，可操作性強(qiáng)；耐高溫高濕，具有高可靠性；其固化物表面具有啞光效果，所封裝的LED亮度高而不失柔和，其抗熱黃變及抗UV黃變性能優(yōu)越。
【IPC分類】C08G59-42, C09J11-04, C09J11-06, C09J11-08, C09J163-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104804688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510191359
【發(fā)明人】周振基, 周博軒, 石逸武, 許喜鑾, 馮兆豐
【申請(qǐng)人】汕頭市駿碼凱撒有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日