3C电子(计算机、通信、消费电子)产品外壳和零部件的涂装对涂料性能要求极高:需要高装饰性、高耐候性、良好的附着力和耐化学品性,同时生产节拍快、环保要求严格。UV固化涂料因其秒级固化、低VOC、高硬度等特点,已成为3C电子涂装的主流技术之一。东莞市蒂森新材料有限公司FLUV系列光固化色浆在3C电子UV涂料中提供高耐候、耐迁移的着色方案。
本文以3C电子和电子元器件UV涂料/油墨为应用场景,结合实际案例,介绍FLUV系列色浆在塑料基材涂装、电子元件灌封、UV油墨印刷等领域的应用。
图1 UV LED固化生产线,电子元件经过紫外光固化区
3C电子UV涂料对色浆的核心要求包括:(1)与CAB醋酸丁酸纤维素、羟基丙烯酸树脂、电镀银树脂等基料的良好相容性;(2)不影响漆膜附着力、硬度、柔韧性等关键性能;(3)耐溶剂性好,在复合涂层和胶带贴合中不渗色不迁移;(4)低卤素,符合欧盟RoHS和REACH法规要求。
FLUV系列色浆以活性稀释剂为载体,不含树脂载体,调入UV涂料体系时不引入额外树脂组分,避免了载体树脂与基料树脂的相容性冲突。同时,FLUV系列低卤素型号的卤素含量≤50ppm(IEC 61249-2-21标准),满足电子行业的无卤化要求。
客户背景:某笔记本电脑外壳代工厂,年产笔记本外壳500万件,基材为PC/ABS合金,原有溶剂型色浆在UV体系中存在耐溶剂性不足、胶带贴合渗色等问题。
解决方案:采用FLUV系列色浆配制UV底面合一涂料。工艺:基材表面处理(等离子处理,提高表面能至45dyn/cm以上)→ UV底漆(旋杯静电喷涂,膜厚15μm,LED-UV 395nm固化,能量500mJ/cm²)→ UV面漆(旋杯静电喷涂,膜厚20μm,LED-UV固化,能量600mJ/cm²)。
调色方案:目标色为深空灰(参考色板ΔE≤1.0):
| 色浆型号 | 颜色 | 添加量 | 作用 |
|---|---|---|---|
| FLUV-595白 | 特白(钛白) | 4.0% | 主色,提供遮盖 |
| FLUV-6700黑 | 特黑(炭黑) | 1.2% | 调整灰度 |
| FLUV-6500 | 彩蓝 | 0.3% | 微调蓝相 |
应用效果:涂层在PC/ABS基材上附着力0级(GB/T 9286-1998,百格法),硬度2H(GB/T 6739-2006,铅笔硬度),耐冲击40kg·cm(GB/T 1732-1993)。胶带贴合测试(3M 610胶带,500g负荷,24h)无渗色、无迁移。耐溶剂性(乙醇擦拭50次)无异常。
图2 UV LED固化流水线设备,适用于3C电子涂装线
客户背景:某手机外壳装饰件供应商,生产UV真空电镀银工艺的手机中框和装饰件,原有色浆在电镀银底漆中与电镀银树脂相容性不佳,出现银粉排列紊乱、镜面效果下降等问题。
解决方案:FLUV系列色浆在UV电镀银底漆中的应用。电镀银底漆要求色浆不干扰铝银浆的定向排列,FLUV无树脂载体设计避免了额外树脂对银浆排列的干扰。
工艺参数:基材(PC/ABS)→ UV电镀银底漆(空气喷涂,膜厚8-10μm,LED-UV固化,400mJ/cm²)→ 真空镀铝(膜厚0.05-0.1μm)→ UV面漆(旋杯喷涂,膜厚15μm,LED-UV固化,500mJ/cm²)。色浆添加量控制在1%-3%。
应用效果:电镀银层镜面光泽(60°光泽≥600GU,GB/T 9754-2007),铝银浆定向排列良好,无发花、无颗粒。色浆的添加不影响电镀层附着力(百格测试0级)。
客户背景:某UV油墨生产商,生产胶印UV油墨和UV喷墨墨水,原有色浆在油墨体系中存在粘度偏高、喷墨头堵塞等问题。
解决方案:FLUV系列色浆在UV油墨中的应用。FLUV色浆的低粘度特性(25℃下500-3000mPa·s)和高颜料固含(30%-60%)使其在油墨中添加量小、对油墨粘度影响低。
UV胶印油墨配方参考:
| 组分 | 含量范围 | 功能 |
|---|---|---|
| 环氧丙烯酸酯低聚物 | 30%-40% | 成膜物质,提供硬度和附着力 |
| TPGDA/TMPTA活性稀释剂 | 20%-30% | 调节粘度,参与固化 |
| FLUV色浆 | 15%-25% | 着色 |
| 光引发剂(TPO/184) | 5%-8% | 引发聚合 |
| 助剂(流平、消泡) | 1%-3% | 改善印刷适性 |
UV喷墨墨水应用:FLUV色浆细度≤5μm,经过滤后可满足喷墨打印(喷头孔径20-50μm)的要求,无堵塞现象。在UV平板打印机上打印亚克力、PVC、金属等基材,固化速度快(LED-UV 395nm,300mJ/cm²),色彩鲜艳,附着力良好。
图3 UV LED紫外光固化设备对圆柱形塑料件进行油墨固化
| 应用领域 | 推荐色浆类型 | 添加量 | 固化方式 | 关键性能要求 |
|---|---|---|---|---|
| 3C塑料外壳 | 有机+无机混合 | 2%-6% | LED-UV 395nm | 附着力、耐溶剂、低卤素 |
| 电镀银底漆 | 透明有机颜料 | 1%-3% | LED-UV/汞灯 | 不干扰银粉排列、镜面效果 |
| UV胶印油墨 | 高固含有机颜料 | 15%-25% | 汞灯/LED-UV | 着色力、印刷适性 |
| UV喷墨墨水 | 纳米级有机颜料 | 5%-15% | LED-UV 395nm | 细度≤5μm、低粘度、无颗粒 |
| 电子元件灌封 | 无机颜料为主 | 0.5%-3% | UV/热双固化 | 绝缘性、耐温、低卤素 |
3C电子领域使用要点:(1)优先选用低卤素型号(卤素≤50ppm),满足RoHS和无卤化要求。(2)电镀银体系中避免使用含酸性基团的分散剂色浆,可能影响铝银浆排列。(3)UV喷墨墨水使用前需经1μm以下过滤,确保无大颗粒。(4)深色体系(黑、深蓝)在LED-UV固化时需适当提高能量或选用对长波长敏感的光引发剂。更多技术资料可参考蒂森文献栏目。
FLUV系列光固化色浆在3C电子UV涂料、UV电镀银底漆、UV胶印油墨和UV喷墨墨水中均表现出良好的适配性,无树脂载体设计确保与各类基料的广泛相容,低卤素配方满足电子行业环保法规,纳米级分散工艺保障高着色力和高透明度,是3C电子和印刷行业UV固化体系的可靠着色方案。
Q1:FLUV色浆在UV电镀银底漆中会影响铝银浆的排列吗?
A:FLUV系列采用无树脂载体设计,以活性稀释剂为分散介质,调入电镀银底漆时不引入额外树脂,不会干扰铝银浆的定向排列。在推荐添加量(≤3%)下,电镀层镜面光泽和附着力均不受显著影响。
Q2:UV喷墨墨水使用FLUV色浆需要注意什么?
A:首先确认色浆细度≤5μm(FLUV有机颜料色浆可满足),使用前需经1μm以下精密过滤,防止大颗粒堵塞喷头。其次,色浆中的活性稀释剂载体需与墨水体系的单体匹配,避免相容性问题。最后,深色墨水(黑、深蓝)需选用对LED长波长敏感的光引发剂。
Q3:FLUV色浆的卤素含量能满足无卤要求吗?
A:FLUV系列低卤素型号的卤素含量≤50ppm(按IEC 61249-2-21标准检测),可满足大多数电子行业的无卤化要求(通常要求氯≤900ppm、溴≤900ppm、总卤素≤1500ppm)。具体型号的卤素数据可向蒂森技术部门索取。
Q4:FLUV色浆可以用于UV热双固化体系吗?
A:可以。UV热双固化体系通常先UV表干再热固化完全,FLUV色浆中的活性稀释剂载体在UV阶段参与部分固化,在热固化阶段继续反应。需注意色浆中的分散剂在热固化温度(通常80-120℃)下应稳定,FLUV系列分散剂的热分解温度≥200℃,可满足要求。