CN104263304B - 一种光固化灌注胶及应用方法 - Google Patents

Abstract

一种光固化灌注胶及应用方法，涉及光固化灌注胶技术领域。其光固化灌注胶包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为40～80份，反应性单体为20～40份，光固化剂为1～8份，助剂1～3份；将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌，过滤，即得产品。其应用方法，将被灌注或涂布物经输送带输送到安装汞灯或LED高能灯的炉体内照射2～10秒。节能环保、可节省电能20%~80%。实现了真正意义上的高速固化，解决了灌注胶固化速度慢制约LED芯片自动封装的技术瓶颈问题，能大大提高LED灯生产厂家的产能及生产效率，并降低生产成本；也适用于其它产品的封装，如显示器，按键等。

Description

一种光固化灌注胶及应用方法

技术领域

本发明涉及光固化灌注胶，尤指一种光固化灌注胶及应用方法。

背景技术

LED又称发光二极管，具有诸如寿命长、体积小、低功耗等特点，被认为是取代传统白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯的第四代光源。近年来，发光二极管已成为多种色彩及高亮度的光源，并在电子产业、工业、交通等、以及大型户外广告、室内外照明、舞台灯光布景等各个方面普遍应用。

LED灯具的制作工艺中，一个重要的步骤就是LED芯片封装，将LED芯片与导线电性连接并一同用胶体封装固化于电路板。多数情况下，将LED芯片配装于电路板上的一凹穴，LED芯片通过焊接导线与电路板电性连接，将胶体灌注于凹穴并固化，实现LED芯片及其焊接导线的封装。由于LED芯片的体积小，亮度大，对所灌注胶体及灌注方法提出了很高的要求。如要求无色透明，在指定的光波波段内光透过率大于98%以上，并且固化后胶体的折射率与被粘体的折射率相近，达到1.52，固化收缩率小等。

对于封装LED芯片的胶体，传统技术采用热烘固化的方法。如中国专利(申请公布号CN101834235A)公开了“发光二极管封装结构及其制作方法”，使用热烘固化的方法。热烘固化一般温度大于100摄氏度，时间数十分钟。

为了缩短固化封装发光二极管的时间。提高固化封装速度，中国专利(申请公布号CN104004491A)公开了“一种LED紫外光固化有机硅封装胶及其制备方法”，该封装胶采用紫外光固化，在20～30秒内快速固化。但是，该技术方案有如下不足：

其一，主体胶为两种不同乙烯基含量的丙烯酸酯基聚基硅氧烷类预聚物为原料，适用原料过于局限。

其二，固化时间20～30秒，虽然比热烘固化速度快很多，但仍然不适用于LED芯片自动封装流水线，固化时间需要更短。

封装胶体固化时间长，固化速度慢，一直以来成为实施LED芯片自动封装流水线的瓶颈，市场需要一种快速光固化的用于LED芯片封装的灌注胶，固化时间很短，适用于LED芯片自动封装流水线，以提高LED灯生产厂家的产能及生产效率，降低生产成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，第一，克服上述LED紫外光固化有机硅封装胶适用原料过于局限、固化速度还需提高的不足，提供一种光固化灌注胶及应用方法，能快速光固化，固化时间只需几秒钟，适用于LED芯片自动封装流水线，能大大提高LED灯生产厂家的产能及生产效率，并降低生产成本。

本发明一种光固化灌注胶及应用方法采用下述技术方案：

一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为40～80份，反应性单体为20～40份，光固化剂为1～8份，助剂1～3份；

将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌，过滤，即得产品。

进一步地，所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配。

进一步地，对光固化剂进行高压电场处理，采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛装光固化剂的盛装盘放置在针-板式电极的下方，盛装盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛装盘，且在高压电场中静置1～3小时。

进一步地，所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、或有机胺。

进一步地，所述助剂为有机硅。

进一步地，所述搅拌时间不多于3小时。

一种光固化灌注胶的应用方法，包括如下步骤：

第一步：通过点胶、活塞式灌胶、打针式灌胶、浸涂或涂布方法，将本发明的一种光固化灌注胶灌注或涂布在被灌注或涂布物上；

第二步：将经过第一步处理的被灌注或涂布物经输送带输送到安装汞灯或LED高能灯的炉体内照射；汞灯的波长为230～400纳米，LED高能灯的波长为315～405纳米，汞灯或LED高能灯的功率为50～400毫瓦，照射距离为0.5～30厘米；照射时间2～10秒。

本发明的工作机理在于：对光固化剂进行高压电场处理，在电场力作用下，光固化剂分子被预激活，有助于提高光固化剂的效能，在高能光线照射下，光固化剂进一步被激活，促进丙烯酸酯树脂、单体的聚合反应，迅速实现固化过程。

本发明的有益效果是：

第一，节能环保、可节省电能20%~80%。传统LED芯片灌注胶封装靠烘烤促使固化，烘烤型灌注胶系用热力传导（树脂类胶是热的不良传导体）固化，固化速度慢，能耗高。而光固化灌注胶系靠辐射固化，辐射传导快速得多，能量的利用率也提高。

第二，实现了真正意义上的高速固化，本发明光固化灌注胶不但比烘烤型固化速度需要数十分钟提高，而且比上述“一种LED紫外光固化有机硅封装胶”在20～30秒内固化的速度还快，本发明光固化灌注胶照射时间2～10秒就能实现固化。

第三，本发明光固化灌注胶适用于LED芯片自动封装流水线，解决了灌注胶固化速度慢制约LED芯片自动封装的技术瓶颈问题，能大大提高LED灯生产厂家的产能及生产效率，并降低生产成本。

第四，本发明光固化灌注胶也适用于其它产品的封装，如显示器，按键等。

第五，本发明光固化灌注胶无色透明，在指定的光波波段内光透过率大于98%以上，并且固化后胶体的折射率与被粘体的折射率相近，达到1.52，固化收缩率小，且固化硬度可调。

第六，采用传统烘烤方式，导致工作环境温度高，本发明采用光固化，高温工作环境得以改善，利于员工劳动保护。

具体实施方式

实施例一

一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为40份，反应性单体为40份，光固化剂为8份，助剂3份；将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌不多于3小时，过滤，包装，即是产品。所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配使用。

对光固化剂进行高压电场处理（220伏），采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛装光固化剂的盛装盘放置在针-板式电极的下方，盛装盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛装盘，且在高压电场中静置1～3小时。

所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、或有机胺。

所述助剂为有机硅。

实施例二

一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为60份，反应性单体为32份，光固化剂为5份，助剂3份；将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌不多于3小时，过滤，包装，即是产品。所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配使用。

对光固化剂进行高压电场处理（220伏），采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛装光固化剂的盛装盘放置在针-板式电极的下方，盛装盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛装盘，且在高压电场中静置1～3小时。

所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、或有机胺。

所述助剂为有机硅。

实施例三

一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为80份，反应性单体为20份，光固化剂为6份，助剂3份；将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌不多于3小时，过滤，包装，即是产品。所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配使用。

对光固化剂进行高压电场处理（220伏），采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛装光固化剂的盛装盘放置在针-板式电极的下方，盛装盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛装盘，且在高压电场中静置1～3小时。

所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、或有机胺。

所述助剂为有机硅。

实施例四

一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为50份，反应性单体为40份，光固化剂为7份，助剂3份；将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌不少于3小时，过滤，包装，即是产品。所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配使用。

对光固化剂进行高压电场处理（220伏），采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛装光固化剂的盛装盘放置在针-板式电极的下方，盛装盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛装盘，且在高压电场中静置1～3小时。

所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、或有机胺。

所述助剂为有机硅。

实施例五

一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为80份，反应性单体为20份，光固化剂为6份，助剂3份；将所述份量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌不多于3小时，过滤，包装，即是产品。所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配使用。

对光固化剂进行高压电场处理（220伏），采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛装光固化剂的盛装盘放置在针-板式电极的下方，盛装盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛装盘，且在高压电场中静置1～3小时。

所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、或有机胺。

所述助剂为有机硅。

实施例六

一种光固化灌注胶的应用方法，包括如下步骤：

第一步：通过点胶、活塞式灌胶、打针式灌胶、浸涂或涂布方法，将本发明的一种光固化灌注胶灌注或涂布在被灌注或涂布物上。

第二步：将经过第一步处理的被灌注或涂布物经输送带输送到安装汞灯或LED高能灯的炉体内照射；汞灯的波长为230～400纳米，LED高能灯的波长为315～405纳米，汞灯或LED高能灯的功率为50～400毫瓦，照射距离为0.5～30厘米；照射时间2～10秒。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种光固化灌注胶，包括丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂，按重量计，丙烯酸酯树脂为40-80份；反应性单体为20-40份，光固化剂1-8份，助剂1-3份，将所述分量的丙烯酸酯树脂、反应性单体、光固化剂及助剂混合，搅拌、过滤，即得产品，其特征在于：对光固化剂进行高压电场处理，采用电场力对光固化剂实施预激活；产生高压电场的装置包括负高压电源和针-板式电极，针-板式电极上布列许多放电针，负高压电源与针-板式电极电性连接，盛放光固化剂的盛放盘放置在针-板式电极的下方，盛放盘接地；光固化剂呈薄层状盛装于盛放盘，且在高压电场中静置1-3小时。

2.根据权利要求1所述的光固化灌注胶，其特征在于：所述丙烯酸酯树脂包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯中的一种或复配。

3.根据权利要求1或2所述的光固化灌注胶，其特征在于：所述光固化剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、(2,4,6三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷或有机胺。

4.根据权利要求1或2所述的光固化灌注胶，其特征在于：所述助剂为有机硅。

5.根据权利要求1或2所述的光固化灌注胶，其特征在于：所述搅拌时间不多于3小时。

6.一种光固化灌注胶的应用方法，包括如下步骤：

第一步：通过点胶、活塞式灌胶、打针式灌胶、浸涂或涂布方法，将权利要求1-5任一项所述的光固化灌注胶灌注或涂布在被灌注或涂布物上；

第二步：将经过第一步处理的被灌注或涂布物经过输送带输送到安装汞灯或LED高能灯的炉体内照射；汞灯的波长为230-400纳米，LED高能灯的波长为315-405纳米，汞灯或LED高能灯的功率为50-400毫瓦，照射距离为0.5-30厘米；照射时间3-10秒。