用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，屬于低分子量聚合物制備的【技術(shù)領(lǐng)域】。氮氣保護常壓下，在甲醇或乙醇中加入引發(fā)劑，升溫至60～65℃后，向其中滴加單體，恒溫反應(yīng)1～5h；移除溶劑，靜置到溶劑揮發(fā)完全，得到目標產(chǎn)物；所述的單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯、2～3種丙烯酸酯類單體和/或脂肪族烯烴類單體，甲基丙烯酸縮水甘油酯的重量百分含量為20%～35%，其他單體為65%～80%。本發(fā)明通過丙烯酸酯對環(huán)氧樹脂的改性合成了低分散度、低分子量的液體樹脂，產(chǎn)物收率超過95%；改性環(huán)氧樹脂具有耐紫外耐黃變的能力，利于進一步制備用于非導(dǎo)電透明LED芯片粘接劑和大功率導(dǎo)電芯片粘接劑。
【專利說明】用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低分子量的、用于熱固化、耐黃變的、透明LED封裝非導(dǎo)電芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，屬低分子量聚合物制備方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]LED的芯片封裝技術(shù)是LED器件制作的核心技術(shù)之一。LED芯片工作溫度過高以及在使用過程中受到紫外線照射而引起芯片粘接劑的黃變，導(dǎo)致輸出光強的降低，影響了 LED產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命，這就要求LED芯片粘接劑需要使用具有較高的透光率和較強的耐熱耐紫外老化能力的樹脂。
[0003]由于傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂膠在耐黃變和高溫方面的局限，利用丙烯酸樹脂高透明度和耐黃變的優(yōu)點來改進環(huán)氧樹脂的研究增多。但當(dāng)前的改性環(huán)氧樹脂的方法采用固相改性法，使改性環(huán)氧樹脂分子量大(在IO5以上)，并以固態(tài)為主，用于制作芯片粘接劑時，黏度大可控性低，要解決這些問題需要加不環(huán)保的有機溶劑，而有機溶劑的揮發(fā)會使芯片粘接劑的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和粘接性能降低。因此固相改性法制得的改性環(huán)氧樹脂多用于紫外光固化膠和LED塑封外殼，不能用于制備適用于自動固晶機的低粘度芯片粘接劑。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用自由基溶液沉淀聚合法合成甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)與丙烯酸酯單體/烯烴類單體共聚制得的低分子量、低分散度的改性環(huán)氧樹脂的制備方法。這種改性環(huán)氧樹脂能夠用于熱固化的，高透明的，耐熱耐紫外線老化的LED非導(dǎo)電芯片粘接劑。
[0005]本發(fā)明采用自由基溶液沉淀聚合法，合成GMA與丙烯酸酯單體或/和烯烴類單體共聚的、低分子量(5000~10000)的液體的改性環(huán)氧樹脂聚合物。
[0006]本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，具體步驟是:氮氣保護常壓下，在2000重量份溶劑中加入50~500重量份引發(fā)劑；升溫至60~65°C后，向其中滴加200~1000重量份單體，恒溫反應(yīng)I~5h ;移除溶劑，靜置到溶劑揮發(fā)完全得到目標產(chǎn)物；所述的單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯、2~3種丙烯酸酯類單體和/或脂肪族烯烴類單體，其中，丙烯酸酯類單體包括甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸乙酯等；烯烴類單體包括4-甲基-1-戊烯，醋酸乙烯酯，苯乙烯等。甲基丙烯酸縮水甘油酯在共聚的改性環(huán)氧樹脂中的重量百分含量為20%~35%，其他單體為65%~80%。所述的滴加，可根據(jù)單體用量滴加0.1 ~Ih0
[0008]丙烯酸酯類單體和脂肪族烯烴類單體的用量比例可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
[0009]所述的溶劑為甲醇或乙醇中的一種。
[0010]所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0011]在恒溫反應(yīng)I~5h之后，可以加入O~2000重量份溶劑攪拌lOmin，再移除溶劑。加入溶劑的量可根據(jù)溶劑與目標產(chǎn)物分離是否有困難和分離困難的程度決定。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]I)通過丙烯酸酯對環(huán)氧樹脂的改性，增強了環(huán)氧樹脂的耐紫外耐黃變的能力。
[0014]2)自由基溶液沉淀聚合法合成了低分散度、低分子量的液體樹脂，利于進一步制備各種導(dǎo)電及非導(dǎo)電芯片粘接劑。特別用于非導(dǎo)電透明LED芯片粘接劑和大功率導(dǎo)電芯片粘接劑。
[0015]3)采用甲醇或乙醇作為溶劑和沉淀劑，能夠很容易的控制產(chǎn)物分散度(〈2)和分子量穩(wěn)定(5000-10000)。
[0016]4)采用自由基溶液沉淀聚合法得到的產(chǎn)物收率超過95%。
【具體實施方式】[0017]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。各實施例中，所述的單體，是甲基丙烯酸縮水甘油酯、2~3種丙烯酸酯類單體和/或脂肪族烯烴類單體的統(tǒng)稱和用量的總和；所述的溶劑是甲醇或乙醇。
[0018]實施例1
[0019]氮氣保護常壓下，在2000克溶劑中加入50克偶氮二異丁腈；升溫至60°C后，向其中滴加200克單體，滴加時間10分鐘，恒溫反應(yīng)I小時。移除溶劑，靜置得到目標產(chǎn)物，收率98%。其中單體按重量比為甲基丙烯酸縮水甘油酯:甲基丙烯酸甲酯:苯乙烯=1: 1.5:1。
[0020]GPC測得產(chǎn)物數(shù)均分子量為8507MW，分散度1.8。
[0021]實施例2
[0022]氮氣保護常壓下，在2000克溶劑中加入500克偶氮二異丁腈；升溫至60°C后，向其中滴加600克單體，滴加時間30分鐘，恒溫反應(yīng)3.5小時；再加入2000克溶劑，攪拌lOmin，移除溶劑，靜置得到目標產(chǎn)物，收率97%。其中單體按重量比為甲基丙烯酸縮水甘油酯:4-甲基-1-戊烯:丙烯酸乙酯:苯乙烯=1:1: 1.2:1。
[0023]GPC測得產(chǎn)物數(shù)均分子量為5746MW，分散度1.4。
[0024]實施例3
[0025]氮氣保護常壓下，在2000克溶劑中加入300克偶氮二異丁腈；升溫至62~65°C后，向其中滴加1000克單體，滴加時間I小時，恒溫反應(yīng)5小時；再加入1000克溶劑，攪拌lOmin，移除溶劑，靜置得到目標產(chǎn)物，收率98%。其中單體按重量比為甲基丙烯酸縮水甘油酯:甲基丙烯酸丁酯:丙烯酸乙酯:苯乙烯=1: 2:1:1。
[0026]GPC測得產(chǎn)物數(shù)均分子量為9030MW，分散度1.2。
[0027]實施例4
[0028]氮氣保護常壓下，在2000g溶劑中加入400g偶氮二異丁腈；升溫至60~65°C后，向其中滴加800g單體，滴加時間I小時，恒溫反應(yīng)5小時；再加入1000g溶劑，攪拌lOmin，移除溶劑，靜置得到目標產(chǎn)物，收率95%。其中單體按重量比為甲基丙烯酸縮水甘油酯:甲基丙烯酸甲酯:醋酸乙烯酯:苯乙烯=1: 0.8: 0.46: 0.6。
[0029]GPC測得產(chǎn)物數(shù)均分子量為7062MW，分散度1.5。
[0030]實施例5[0031]本實施例是將實施例1得到的目標產(chǎn)物(改性環(huán)氧樹脂)用于非導(dǎo)電透明LED芯片粘接劑的實例。
[0032]非導(dǎo)電芯片粘接劑配方:改性環(huán)氧樹脂(按重量比甲基丙烯酸縮水甘油酯:甲基丙烯酸甲酯:苯乙烯=1: 1.5: I) 40%;氫化雙酚A環(huán)氧樹脂53.6%;抗紫外吸收劑2，4- 二羥基二苯甲酮0.3% ;抗氧化劑三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.6% ;固化劑2-乙基-4-甲基咪唑5% ;偶聯(lián)劑KH-5700.5%。
[0033]上述非導(dǎo)電芯片粘接劑的制備方法為:將改性環(huán)氧樹脂和氫化雙酚A環(huán)氧樹脂按上述配方比例混合均勻，再加入固化劑和其他添加劑攪拌至均勻，最后真空脫除氣泡，制得非導(dǎo)電膠。經(jīng)180°C固化I小時，測得水平剪切力為20MPa，在85°C /85%RH條件保持168h后水平剪切力為15MPa，在450nm和600nm處的透光率分別為85%和90%，經(jīng)紫外線照射1000h后，在450nm和600nm處的透光率分別為81%和87%。
[0034]實施例6
[0035]本實施例是將實施例3得到的目標產(chǎn)物(改性環(huán)氧樹脂)用于大功率導(dǎo)電芯片粘接劑的實例。
[0036]大功率導(dǎo)電芯片粘接劑按重量百分比的配方:改性環(huán)氧樹脂(按重量比，甲基丙烯酸縮水甘油酯:甲基丙烯酸丁酯:丙烯酸乙酯:苯乙烯=1: 2:1: 1)0.2%;1~5微米片狀銀粉36.0% ; 10~20微米片狀銀粉51.0% ;雙酚A環(huán)氧樹脂6.3% ;固化劑2-苯基-4-甲基咪唑0.1%和二胺基二苯砜0.9% ;偶聯(lián)劑KH-5600.5% ;稀釋劑1，4- 丁二醇二縮水甘油醚5.0%。
[0037]上述導(dǎo)電芯片粘接劑的制備:將偶聯(lián)劑、固化劑和稀釋劑按上述配方比例混合均勻，再加入雙酚A環(huán)氧樹脂和改性環(huán)氧樹脂攪拌，將兩種銀粉混合后，再緩慢加入液體中，繼續(xù)攪拌至均勻，最后真空脫除氣泡，制得`導(dǎo)電膠。
[0038]測試結(jié)果:膠粘度為16018cps (§25 °C，i5rpm, Brookfield DV-3)，在 150 °C固化1.5小時，測得水平剪切力為17MPa，270 °C水平剪切力7.5MPa，體積電阻率為
0.0OOOlohm.cm，熱導(dǎo)率為 21ff/mK,固化失重 6.2%。
【權(quán)利要求】
1.一種用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，具體步驟是:氮氣保護常壓下，在2000重量份溶劑中加入50~500重量份引發(fā)劑；升溫至60~65°C后，向其中滴加200~1000重量份單體，恒溫反應(yīng)I~5h ;移除溶劑，靜置到溶劑揮發(fā)完全得到目標產(chǎn)物；所述的單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯、2~3種丙烯酸酯類單體和/或脂肪族烯烴類單體，其中，丙烯酸酯類單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或/和丙烯酸乙酯；烯烴類單體是4-甲基-1-戊烯、醋酸乙烯酯或/和苯乙烯；甲基丙烯酸縮水甘油酯在共聚的改性環(huán)氧樹脂中的重量百分含量為20%~35%，其他單體為65%~80%。
2.如權(quán)利要求1所述的用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征是，所述的溶劑，是甲醇或乙醇。
3.如權(quán)利要求1所述的用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征是，所述的引發(fā)劑，是偶氮二異丁腈。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的用于芯片粘接劑的改性環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征是，在恒溫反應(yīng)I~5h之后，加入O~2000重量份溶劑攪拌lOmin，再移除溶劑。
【文檔編號】C09J163/02GK103709311SQ201310581869
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】鄭巖, 王群, 劉姝, 王政, 孫莉, 李中亮, 蘇立君 申請人:長春永固科技有限公司