JP4033563B2

JP4033563B2 - Toning method of transparent resin molding

Info

Publication number: JP4033563B2
Application number: JP28630298A
Authority: JP
Inventors: 譲高橋; 直樹加藤; 満比古辻
Original assignee: 住化カラー株式会社
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP2000111408A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明樹脂の測色および調色に関し、透明樹脂からなる各種の成形体を製造する際に、材料となるペレットの色を測定する技術、ペレットを目的の色に調色する技術、および、成形された透明樹脂成形体の色を調色する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種製品を透明樹脂成形体で製造することが行われている。具体的には、例えば、ＰＥＴボトルのような容器類、照明器具、オフィス機器の表示面カバー、光ディスク、光学部品などが挙げられる。
これらの透明部品を構成する透明樹脂成形体としては、用途や要求性能によって、必要とされる透明度に違いがある。完全な透明体に近いものが要求される場合もあるし、薄い色の付いた半透明体が好ましい場合もある。
【０００３】
透明樹脂成形体は、樹脂そのものに僅かな色が付いていたり、樹脂に配合する添加剤によって色が付いたりすることは避けられない。そこで、透明樹脂成形体に色が付く場合でも、使用目的や商品価値の点で好ましい色調の色が付くようにすることも行われている。例えば、飲料用透明容器等の場合、黄色味がかった色が付いているよりも、青色味がかった色が付いているほうが、清潔感や清涼感を与えることができるとされている。そのため、透明容器の材料に、わざわざ青系統の着色剤が添加される場合もある。
【０００４】
これら透明樹脂成形体の生産現場では、透明樹脂成形体の色を正確に調整あるいは制御することが要求される。製品ロットによって色のバラツキが大きく発生したり、機械的特性を向上させるために樹脂の種類を変えたりしたときに製品の色が大幅に変わってしまったりすることは、避けなければならない。
そこで、透明樹脂成形体の色を精度良く管理することが求められる。
【０００５】
従来は、透明樹脂成形体の材料となる透明樹脂ペレットから、厚さ２〜３mm程度の板状の試料すなわち透明板試料を成形し、この透明板試料の色を各種の測色装置で測定することが行われていた。透明板試料の色が目的とする色に一致するように、透明樹脂ペレットの配合や材料選択を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
透明板試料の色をもとにして透明樹脂成形体の調色を行う方法では、精度の高い色の管理が行い難いという問題がある。
通常の非透明な着色樹脂成形体の場合には、板状試料と実際の成形製品との間には、それほど大きな色の違いが生じないのであるが、透明樹脂成形体の場合、透明板試料では目的色と一致しているように思えても、実際の透明製品を製造してみたときに、人間に知覚される色との間には大きな違いが生じることが多いのである。
【０００７】
その理由として、透明樹脂成形体の場合、観察する角度や観察する表面の傾斜、観察する方向の厚み、光の当たる方向などの様々な条件によって、人間の目に感じる色味が大きく違ってくることが挙げられる。例えば、透明板を厚み方向と直交する方向から透かして観察した場合には完全な透明に見えるのに、透明板の端面をみると明確な色が付いて見えたりすることがある。
【０００８】
これは、透明な材料は、表面での反射光のほかに、内部に透過して反対表面で反射した光や、内部で屈折してから透過した光などの様々な光成分が含まれた状態で観察されるために、材料の形状構造が観察される色に大きな影響を与えるのであると考えられる。複雑な立体形状を有する透明製品の場合、観察方向や光線の方向は製品の場所によって様々であるから、これらの各場所における色の見え方の総合的な印象が透明製品全体の色として人間に知覚されることになる。
【０００９】
したがって、透明樹脂成形体の色を透明板試料の測色のみによって管理するのは、正確性の点で劣り、より現実に適した色の管理技術が要望されている。
さらに、透明板試料を成形してみなければ透明樹脂成形体の色が判断できないので、透明樹脂成形体の材料である透明樹脂ペレットの色の調整や変更を行うのが大変に面倒で時間がかかる。透明樹脂ペレットの色を変え、透明板試料を成形し、その測色を行い、再び透明樹脂ペレットの色を変えるという作業を繰り返すのでは、迅速で精度の高い色の管理は困難である。
【００１０】
本発明の課題は、透明樹脂成形体の色の管理を簡単かつ正確に行えるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる透明樹脂成形体の調色方法は、透明樹脂成形体を目的色に調色する方法であって、
下記 (a) 〜 (c) の工程を含む調色方法で、複数種の透明樹脂ペレットからなり前記透明樹脂成形体の目的色に対応する混合色を有する混合ペレットを得る工程と、
前記混合ペレットを用いて透明樹脂成形体を成形する工程と、
を含むことを特徴とする。
(a) 前記透明樹脂ペレットを層状に堆積させておいて当該透明樹脂ペレット堆積層を非接触式の測色手段で測色する方法で測色された、色の異なる複数種の透明樹脂ペレットを準備する工程。
(b) 各透明樹脂ペレットの測色情報をもとに、複数種の透明樹脂ペレットを混合したときの混合色を予測し、目的の混合色が得られるように複数種の透明樹脂ペレットの混合割合を決める工程。
(c) 決定された混合割合で複数種の透明樹脂ペレットからなる混合ペレットを調合する工程。
本発明にかかる透明樹脂成形体の調色方法は、上記において、さらに以下の工程を含むことができる。
(d) 調合された混合ペレットを層状に堆積させておいて当該混合ペレット堆積層を非接触式の測色手段で測色する工程。
(e) 混合ペレットの測定色と前記目的の混合色との色差が許容範囲外であれば、複数種の透明樹脂ペレットの混合割合を変更して、前記 (b) 工程から繰り返す工程。
〔透明樹脂成形体〕
前記した透明容器や照明器具、電機製品の透明部品、光ディスク、光学部品、透明建築材、その他、透明樹脂を成形して得られる各種の製品に適用される。
【００１２】
成形体の形状は目的に応じて自由に設定でき、単純な板状のもののほか、曲面状あるいは凹凸のある立体形状その他の各種製品形状を備えている。柔軟なシート状やフィルム状の成形体にも適用できる。
透明樹脂成形体は、実質的に完全な透明なものから、肉眼でも明確に色が付いていることが認められる程度の半透明のものまでを含んでいる。また、光のうち特定の波長成分を遮断するがそれ以外の光線は透過させるような波長に対する選択性のある透明体も含んでいる。但し、通常の可視光線がほとんど通過しないような着色樹脂は含まれない。したがって、本発明において「透明」とは、全ての光が透過する完全な透明体から通常の意味における半透明までを含む概念である。
【００１３】
透明樹脂成形体は、その一部に非透明な樹脂や物品を含んでいてもよい。例えば、透明な樹脂内に微細な金属粉や樹脂粒子を含有する場合がある。透明樹脂の内部に模様状に着色樹脂部分が配置される場合もある。
〔透明樹脂ペレット〕
透明樹脂成形体は、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明性の高い樹脂材料を含む透明樹脂ペレットから成形される。ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂なども用いられる。
【００１４】
透明樹脂ペレットの形状は、円柱状や球状、涙滴状、細断紐状などが採用される。一定の形状を有しない不定形であってもよい。
透明樹脂ペレットの寸法は、目的に応じて適宜に設定できる。断面形状の差し渡し長さの最大値で表す外径が、１〜３mmのものが好ましく、本発明の方法で精度の高い測色が可能である。
【００１５】
透明樹脂ペレットには、前記した基本樹脂の他に、目的とする各種の機能を果たすための添加剤が含まれる場合がある。これらの添加剤には、色の付いた材料が含まれる場合がある。また、透明樹脂成形体に積極的に色を付けるために添加される染料や着色剤もある。
透明樹脂ペレットから透明樹脂成形体を成形する方法や装置は、通常の樹脂成形技術が適用される。
【００１６】
透明樹脂ペレットとして、廃棄回収された透明樹脂製品を細断したり溶融したりして再生した再生ペレットを用いることもできる。
〔層状堆積工程〕
透明樹脂ペレットは、層状に堆積させた状態で測色を行う。
具体的には、透明樹脂ペレットを平坦な支持面に落下供給させることで一定の厚みに層状に堆積させることができる。連続走行するコンベアの表面を支持面にして定位置で透明樹脂ペレットを落下供給させれば、透明樹脂ペレットの供給量とコンベアの走行速度で決まる一定の厚みで透明樹脂ペレットを堆積させることができる。偏平なバット状の支持容器に透明樹脂ペレットを供給し、支持容器の周壁を超える部分の透明樹脂ペレットを排除すれば、支持容器の周壁高さに等しい厚みの堆積層が得られる。
【００１７】
堆積層の厚みは、平面的にみて透明樹脂ペレットが存在しない隙間が大きく空いてしまうことがない程度の厚みか必要であるが、あまり分厚すぎて堆積層の裏面まで光が全く到達しない状態は好ましくない。透明樹脂ペレットの形状構造や透明度などの条件によっても異なるが、通常は堆積層の厚みを２０mm以上に設定しておくのが好ましい。透明性の高い透明樹脂ペレットほど、色相を確実に判断するためには、堆積層の厚みを分厚くすることが好ましく、透明性の低い半透明の透明樹脂ペレットでは、隙間が生じない程度の薄い堆積層でもよい。
【００１８】
堆積層の広さは、測色に必要な面積が確保できれば十分である。測色装置の構造によって決まる測色に必要な面積に対応させる。正確な測色を行うために堆積層の複数個所で測色を行う場合には、それだけ広い面積が必要になる。測定装置の測定精度や測定機構によっても必要面積は異なり、例えば、分光センサでは２５０×２００mm程度の測定面積が必要であるが、ＣＣＣカメラでは５０×５０mm程度の測定面積でもよい。
〔支持面〕
透明樹脂ペレットの堆積層を支持する支持面は、微細な透明樹脂ペレットを支持しておける面を構成できれば、その材料や形状構造は特に限定されない。金属や合成樹脂、セラミック、ガラス等が用いられる。支持面は平滑で一様な面であってもよいし、メッシュ状あるいは細かな格子状の面であってもよい。
【００１９】
支持面として、表面の反射性が高いものが好ましい。これは、堆積層の表面側から入射された光が支持面で反射して再び堆積層を通過し表面側から出射して測色手段で捉えられることで、透明樹脂ペレットの正確な測色が行い易くなるためである。
高反射性支持面としては、白色面が好ましい。セラミック等の白色材料で支持面を構成してもよいし、支持面の表面を白色塗料や白色材料のコーティングで覆ってもよい。支持面の表面を光沢面にしておくことも好ましい。
〔平坦化〕
透明樹脂ペレットの堆積層のうち、測色を行う表面は平坦であることが正確な測色を行う上で好ましい。そのために、平坦化手段を備えておくことができる。
【００２０】
堆積層を形成する際に透明樹脂ペレットを出来るだけ平坦になるように供給する方法が採用できる。例えば、スリット状の供給口から透明樹脂ペレットを供給すれば、スリット状供給口の長さ方向で堆積層の厚みが均一になり表面が平坦化される。
形成された堆積層の表面に、平坦な矯正板を配置して堆積層の凹凸を均し平坦化させることができる。矯正板として、透明性の高いガラス板を用いれば、矯正板を配置したままで、測色を行うことも可能である。下端が直線状をなす均し板を堆積層の表面に沿って水平移動させることで平坦化が図れる。このような均し板は、堆積層の厚みを規制するためにも有効である。
【００２１】
堆積層に振動や衝撃を加えて平坦化させることもできる。堆積層の支持面を傾斜させて余分のペレットを滑り落とすことも平坦化に有効である。
〔測色工程〕
測色手段としては、透明樹脂ペレットの堆積層に接触せずに測色できる非接触式の測色手段であれば、通常用いられている各種の測色計あるいは測色装置が利用できる。測色とは、色の明るさ、色相、飽和度などの全ての要素を含めた意味で用いており、これらの色を特定する要素のうちの少なくとも一つの特性、好ましくは全ての特性について測定することを意味している。透明材料の場合、色調のほかに透明度が重要な特性であり、測色とは透明度の測定をも含んでいる。
【００２２】
具体的な測色計としては、分光光度計が用いられる。ＣＣＤ測光素子を用いた測色計も使用できる。
測色計のうち、測色レンズなどを備えた測色機能部が、透明樹脂ペレットの堆積層の表面に対して間隔をあけて対向する位置に配置される。通常は、堆積層を支持する支持面に対して正対する位置に配置される。測色機能部以外の測色計の構造部分は、堆積層の対向する位置に配置しなくてもよい。
【００２３】
透明樹脂ペレットの堆積層に対する測色は、１個所だけで行ってもよいし、一定面積の堆積層に対して複数個所で測色を行うこともできる。複数個所の測色情報をを平均化したり補正処理したりすることで、透明樹脂ペレットの測色を正確に行うことができる。堆積層の一定面積内を連続的に走査しながら測色を行うこともできる。堆積層の複数個所で測色を行う場合、定置された測色部に対して堆積層を移動させて測色個所を変更することもできるし、定置された堆積層に対して測色機能部あるいは測色装置の全体を移動させてもよい。
〔制御部〕
測色計で得られた測色情報を電子信号として記憶させたり、測色情報の補正や積算などの演算処理したり、測色計の作動を制御したりするマイクロコンピュータなどからなる制御部を備えておくことができる。制御部として、汎用の小型コンピュータやパーソナルコンピュータを用いることもできる。測色計自体に、このような制御機能を備えている場合もある。
【００２４】
制御部では、測色情報をもとにして、透明樹脂ペレットの色が規格外であれば警報を出したり、透明樹脂パレットを調合する際の材料の配合制御を行ったりすることができる。
制御部には、測色情報を紙に打ち出すプリンタ装置や、測色情報をもとに透明樹脂ペレットあるいは透明樹脂成形体の製造ラインを管理制御する制御機能を備えておくこともできる。
〔透明樹脂ペレットの調色〕
色の異なる複数種の透明樹脂ペレットを調合して、所望の色を有する透明樹脂ペレットを調色することができる。
【００２５】
ここで言う透明樹脂ペレットの色とは、前記した透明あるいは半透明の範囲内における比較的わずかな着色を意味しており、一般の非透明な着色樹脂における色とは異なる。また、異なる色とは、色相の違いだけではなく、色相は同じで透明度が違う場合、透明度と色相の両方が違う場合などを含んでいる。
色の異なる複数種の透明樹脂ペレットは、材料樹脂や生産ロットの違いによって不可避的に生じた色の違いであってもよいし、着色剤の配合を変えて積極的に色の違う透明樹脂ペレットを製造したものでもよい。
【００２６】
それぞれの透明樹脂ペレットの色は、前記した本発明の測色方法によって正確に測色しておくことが好ましい。測色情報は、電子的データとして得ていくことが好ましい。予め正確な色が判っている透明樹脂ペレットであれば、調色の度毎に測色を行う必要はない。
複数種の透明樹脂ペレットは、各種の表色系で用いられる色空間あるいは色平面において、目的とする混合色の位置を挟んで反対側に配置される色同士を組み合わせることが好ましい。また、透明度の点で、目的の透明度よりも高い透明度のものと低い透明度のものを組み合わせることが好ましい。
【００２７】
複数種とは、少なくとも２種類であるが、３種類以上であってもよい。
組み合わせる複数種の透明樹脂ペレットが決まれば、得られる混合ペレットの色は、各透明樹脂ペレットの測色値とその配合割合との関数で表される。
＜調色方法（１）＞
具体的には、測色装置として分光光度計を用いた場合、個々のペレットの分光反射率Ｒから以下の計算式で混合ペレットの色が算出できる。
【００２８】
Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒ）²／２Ｒ …（１）
（Ｋ／Ｓ）m ＝（Ｋ／Ｓ）₁×Ｃ₁＋・・・＋（Ｋ／Ｓ）i ×Ｃi …（２）
Ｋ／Ｓ：吸収係数／散乱係数
（Ｋ／Ｓ）m ：混合ペレットの予測値
（Ｋ／Ｓ）₁-i ：個々のペレットの測定値
Ｃ₁：各ペレットの配合割合（Ｃ₁＋・・・＋Ｃi ＝１）
すなわち、個々のペレットの分光反射率Ｒ₁-i から（１）式で（Ｋ／Ｓ）₁-i が求められ、（Ｋ／Ｓ）₁-i とＣ₁-i とから（２）式で混合ペレットの（Ｋ／Ｓ）m が予測される。
【００２９】
（Ｋ／Ｓ）m から、混合ペレットの分光反射率Ｒm やＬ^*、ａ^*、ｂ^*（ＣＩＥ１９７６）などの色に関する情報値を算出することができる。
逆に、目的色のＬ^*、ａ^*、ｂ^*やＲm から（Ｋ／Ｓ）m を求め、その（Ｋ／Ｓ）m 値が得られるように、ペレット配合割合Ｃ₁-i を決定することもできる。目的とする混合色が決定すれば、複数種の透明樹脂ペレットの配合割合を算出することができる。このような調色技術は、通常の塗料や着色樹脂の製造における調色技術と基本的に同じである。
【００３０】
目的の色をつくるために必要な複数種の透明樹脂ペレットの混合割合が決まれば、その情報をもとにして、実際に複数種の透明樹脂ペレットを所定の混合割合で混合することで混合ペレットが得られる。
混合ペレットについて、前記した測色方法で色を測定すれば、目的とする混合色が得られた否かを評価することができる。
【００３１】
工業的実施においては、目的とする色と得られた混合ペレットの測定色との色差ΔＥを算出して、色差ΔＥが予め設定された許容範囲内であれば良品として、実際の透明樹脂成形体の製造に用いればよい。
色差ΔＥが許容範囲外であれば不良品となる。不良品は廃棄してもよいが、得られた測色情報をもとにして再度混合ペレットの調色に用いることもできる。また、色差ΔＥを、次回の調色作業における補正情報として利用することができる。
【００３２】
例えば、許容範囲を外れる色差ΔＥが発生した場合、複数種の透明樹脂ペレットの配合割合を、色差ΔＥを解消する方向に部分的に補正して、再度混合ペレットを調合すれば、配合割合を最初から設定し直すよりも容易に、目的色に近い色の混合ペレットが得られる。
＜調色方法（２）＞
表色系空間あるいは色平面における、個々のペレットの座標位置から、混合ペレットの色を予測することもできる。例えば、２種類のペレットの座標位置を結ぶ線上の中間座標の色の混合ペレットを得る場合、中間座標から両側のペレットの座標位置までの距離の逆比になる配合割合で２種類のペレットを混合すればよいことになる。
〔調色装置〕
前記した透明樹脂ペレットの調色を行うには、以下の装置が使用できる。
【００３３】
複数種の透明樹脂ペレットを個別に供給する個別供給部と、個別供給部から供給される複数種の透明樹脂ペレットを混合するとともに、その混合割合が可変である混合部と、前記測色装置を備える測色部と、混合部から供給される混合ペレットを、測色部の支持面に層状に堆積させる堆積手段と、測色部で得られた測色情報をもとに、前記混合部における複数種の透明樹脂ペレットの混合割合を制御する制御部とを備える透明樹脂の調色装置。
【００３４】
個別供給部は、ホッパーやタンクなどのペレット状物品を収容しておける装置が利用できる。透明樹脂ペレットを押出成形する製造装置あるいは製造装置につづくコンベア装置を個別供給部に利用することもできる。
混合部は、通常のペレットや粉体などの混合を行う混合装置が用いられる。混合部には複数の材料供給口と少なくとも１個所の混合材料の排出口を備えていて、複数の材料供給口から取り込む材料の割合をシャッタ機構や流量調整機構などで変えられるようになっている。
【００３５】
堆積手段は、混合部の排出口が測色部の支持面の上方に単に開口しているだけであってもよい。前記した走行コンベアの上面に定置のペレット供給口を配置しておいたり、ペレット供給口を支持面の上で走査させたりして、支持面に均一な厚みの堆積層を形成できるものが好ましい。ペレットを支持面に散布する装置を用いることもできる。支持面上の堆積層の厚みを検知するセンサを備えておき、センサから得られる厚み情報にもとづいて堆積手段の動作を制御することができる。
【００３６】
制御部は、マイクロコンピュータ等の電子的制御装置が好ましく、混合部や測色部、堆積手段などと電気的に情報のやり取りを行うものが好ましい。
〔透明樹脂成形体の色の予測〕
本発明の測色方法で測色された透明樹脂ペレットの色は、この透明樹脂ペレットを用いて成形される透明樹脂成形体の色と、極めて近い色となる。
【００３７】
その理由は次ぎのように考えられる。
前記方法による測色では、個々のペレットがばらばらの姿勢状態であり、光の当たり方や通過の仕方もペレットの位置によって違う。このようなペレットの複数個所あるいは一定面積内における測色値を総合的に評価して得られるペレットの測色結果と、透明樹脂成形体を実際に観察したときに感覚される色とは、非常に近いものとなる。
【００３８】
したがって、透明樹脂ペレットの色を透明樹脂成形体の色であると判断しても、実用上は大きな誤差は生じない。
また、透明樹脂ペレットの色と透明樹脂成形体の色との間には、一定の相関関係があるので、このような相関関係をもとにして、透明樹脂ペレットの色から透明樹脂成形体の色を予測することもできる。このような予測を行うには、様々な色および材料、形状からなる透明樹脂ペレットについて、測色と透明樹脂成形体の成形および測色とを繰り返し、経験的に透明樹脂ペレットと透明樹脂成形体との色の相関関係を求めておくことができる。
【００３９】
透明樹脂ペレットと透明樹脂成形体との色の相関関係が判れば、目的の色を備えた透明樹脂成形体を得るために、透明樹脂ペレットとしてどのような色のものを用いればよいか、複数の透明樹脂ペレットをどのように調色すればよいのかが判る。
工業的な実施においては、前記した透明樹脂ペレットの調色方法を適用して、目的色の透明樹脂ペレットを調色し、調色された混合ペレットを用いて透明樹脂成形体を成形するだけで、透明樹脂成形体として目的色に十分に近い色の成形体を得ることができる。透明樹脂成形体からなる板状試料をいくつも作製して、透明樹脂ペレットの配合割合を決める手間を省くことができる。
【００４０】
【発明の実施形態】
〔透明樹脂ペレットの測色〕
図１に示す透明樹脂ペレットの測色装置は、ペレット支持バット１０と測色計２０とパーソナルコンピュータ３０とを備えている。
ペレット支持バット１０は、ホウロウ容器であり、図２に平面形状を示すように、全体が矩形の浅い皿状をなしている。ペレット支持バット１０の内底面は白色になっている。ペレット支持バット１０には、測色を行う透明樹脂ペレット４０はペレット支持バット１０の周壁とほぼ同じ一様な厚みでペレット支持バット１０の内部に層状に堆積されている。
【００４１】
測色計２０は、ペレット支持バット１０の真上に間隔をあけて配置されている。測色レンズなどを備えた測色部２２で透明樹脂ペレット４０の表面の一定範囲について測色を行う。図２に示すように、測色計２０の測色範囲Ｅは、ほぼ楕円形状をなしている。
測色計２０で得られた測色情報を含む電気的信号は、パーソナルコンピュータ３０に入力され、色相や濃度などの色の評価を行うための情報に変換するソフトウェアで演算処理され、パーソナルコンピュータ３０のモニタ画面で、透明樹脂ペレット４０の測色情報を確認することができる。測色結果は、パーソナルコンピュータ３０に接続されたプリンタで紙に打ち出すことができる。また、予め目標とする標準色および標準色に対する色差の許容範囲を決めておけば、この標準色と測定色との色差が許容範囲を超えたときに警報を発する警告灯３６を備えておくことができる。
【００４２】
透明樹脂ペレット４０の測色は、ペレット支持バット１０の１個所だけで行ってもよいが、図２に示すように、ペレット支持バット１０の全体に等分に配置された複数個所Ｅ₁〜Ｅ₉で測色を行い、その結果を、パーソナルコンピュータ３０で総合的に評価することで、ペレット支持バット１０内での透明樹脂ペレット４０の分布や姿勢の偏り、照明光のばらつきなどの誤差要因を無くして、より正確な測色情報を得ることができる。
〔調色装置〕
図３に示す透明樹脂ペレットの調色装置は、測色計２０、制御コンピュータ３４、混合装置５０、コンベア６０などを備えている。
【００４３】
混合装置５０は、色の異なる複数種の透明樹脂ペレット４０ａ、４０ｂ、４０ｃがそれぞれ別個に収容されたホッパ５２、５４、５６が連結されており、各ハッパ５２…から供給される透明樹脂ペレット４０ａ…を所定の割合で混合して、混合装置５０の下端に設けられた吐出口５８から混合ペレット４０ｍを送りだす。
【００４４】
混合装置５０の吐出口５８の下方には、一定方向に直線移動するコンベア６０が配置されている。コンベア６０の表面は反射率の高い白色をなしている。移動するコンベア６０上に吐出された混合ペレット４０ｍは、コンベア６０の表面に一定の厚みを有する層状になって堆積しながら下流側へと運ばれる。
コンベア６０の最下流端には回収容器６２が配置されていて、混合ペレット４０ｍを回収する。
【００４５】
コンベア６０のうち、吐出口５８の下流側で回収容器６２の手前の上方位置に測色計２０が配置されている。コンベア６０の上に層状に堆積した混合ペレット４０ｍが測色計２０で測色される。
測色計２０で得られた測色情報は、制御コンピュータ３４に送られる。制御コンピュータ３４には、調色すべき目的の色に関する情報が記憶されており、目的色と実際の測定色とが比較処理される。
【００４６】
測定色と目的色との色差が許容範囲内であれば、そのまま作業が継続され、回収容器６２に回収された混合ペレット４０ｍが透明樹脂成形体の成形に使用される。
前記色差が許容範囲を超えていると、制御コンピュータ３４から混合装置５０に指令が出され、各透明樹脂ペレット４０ａ、４０ｂ、４０ｃの混合割合が修正される。このとき、予め測色されて制御コンピュータ３４に記憶されている各透明樹脂ペレット４０ａ、４０ｂ、４０ｃの測色情報を元にして、配合割合を増やすべきペレットと減らすべきペレットとを選択する。
【００４７】
混合割合が変更された後で、混合ペレット４０ｍに対する測色計２０の測色情報から、測定色と目的色との色差が許容範囲内に入ればよいし、まだ許容範囲を外れていれば、再び混合装置５０における混合割合の修正が行われる。
なお、各ホッパ５２…内に収容された透明樹脂ペレット４０ａ…の色にバラツキがある場合には、一度は測定色と目的色とが一致しても、その後に経時的に目的色と測定色との色差が拡大する場合があり、その場合にも、前記した混合割合の修正作業が行われる。ホッパ５２…に新たな生産ロットの透明樹脂ペレット４０ａ…が供給されたりした場合にも、混合割合の修正が必要になる。
【００４８】
以上に説明した実施形態では、透明樹脂ペレット４０ａ…を連続的に混合する作業を行いながら、絶えず混合ペレット４０ｍの色を監視し、色のばらつきやずれが生じないように正確に管理することができる。その結果、色に関する品質性能の安定した透明樹脂ペレットを確実に得ることができる。
【００４９】
【実施例】
〔透明樹脂ペレットの測色〕
図１に示す測色装置を用いた。
＜装置構成＞
測色計：ミノルタ分光カラーセンサーＣＦ−１４００
パーソナルコンピュータ：市販品
ペレット支持バット：ホウロウ容器、長さ２５０×幅２００×深さ５０mm、内底面が白色。
【００５０】
透明樹脂ペレット：ポリカーボネート樹脂製。最大差し渡し径１〜３mm
標準、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの５種類の色が異なるペレットを準備した。
＜測色作業＞
ペレット支持バット１０に透明樹脂ペレット４０を堆積させた状態で、測色計２０を作動させる。測色計２０は、図２に示すペレット支持バット１０の平面形状において、Ｅ₁〜Ｅ₃の３個所における測色動作を連続的に行う。各測色個所Ｅ₁…における測色範囲は、図２に示すような概略楕円形状であり、楕円の長径が約５０mmである。この１回の測色動作で、Ｅ₁〜Ｅ₃の３点における測色情報が得られる。
【００５１】
その後、手動で測色計２０の位置を移動させて、図２のＥ₄〜Ｅ₆の測色を行う。さらに測色計２０を移動させて、Ｅ₇〜Ｅ₉の測色を行う。
以上のようにして得られた９点Ｅ₁〜Ｅ₉の測色情報を、パーソナルコンピュータ３０で演算処理して、透明樹脂ペレット４０の色相値や透明度などの客観的な評価が行い易い測色情報を得る。
【００５２】
＜測色の再現性の確認＞
各試料ペレットについて、ペレット支持バット１０への堆積、測色および支持パット１０からの除去を繰り返し、前記した測色作業を５回行った。その結果を下記表１に表す。「標準との色差ΔＥ」は、５回の測定値の平均値について、Ａ〜Ｄ試料と標準試料との色差ΔＥを算出した。「測定値のばらつき」は、各試料における測定値の最大値と最小値との色差を算出した。
【００５３】
【表１】
──────────────────────
試料標準との色差ΔＥ測定値のばらつき
──────────────────────
標準 − ０．３６
Ａ３．４６０．４０
Ｂ６．５３０．３０
Ｃ１２．１００．１９
Ｄ４．３００．２７
──────────────────────
上記測定の結果、各試料ペレットの色の違いを、色差ΔＥとして数値化することができることが実証された。また、５回の試験を繰り返しても、各試料間の色差ΔＥの値に比べて同じ試料における測定値のばらつきは１桁程度も小さいことが判る。このことは、透明樹脂ペレット４０を堆積させた状態で測色を行っても、ばらつきの少ない安定した再現性の高い測色情報が得られることを実証している。
〔透明プレートとの比較〕
各試料ペレット（標準およびＡ〜Ｄ）を用いて、従来、透明樹脂成形体の色管理に使用されていた板状の透明試料すなわち透明プレート（寸法：縦５０mm×横８０mm×厚さ２０mm）を作製した。透明プレートの作製手順は既知の標準的な方法に準じた。
【００５４】
得られた透明プレートの表面色を前記と同じ測色計２０で測色した。すなわち、測色計２０は透明プレートの表面と直交する方向に配置した。その結果を、表２に示す。また、透明プレートの表面および端部の色や斜めから見たときの色を目視で観察した結果も示している。
【００５５】
【表２】
＜ペレット状態での測定＞
───────────────────────────────
試料Ｌ^* ａ^* ｂ^* ΔＥ
───────────────────────────────
標準７９．１６０．４２ −６．７１ −
Ａ７９．６２１．０５ −８．９８３．４６
Ｂ８５．３１ −０．０９ −４．５７６．５３
Ｃ８８．９０ −０．４５０．４２１２．１０
Ｄ７９．２６０．４６ −２．５０４．３０
───────────────────────────────
【００５６】
【表３】
＜プレート状態での測定＞
───────────────────────────────
試料Ｌ^* ａ^* ｂ^* ΔＥ
───────────────────────────────
標準９５．１００．０１０．２８ −
Ａ９４．６００．０４０．３３０．５０
Ｂ９５．５００．０３０．４００．４１
Ｃ９５．７１ −０．０１０．７５０．７７
Ｄ９４．８９ −０．０１０．７００．４７
───────────────────────────────
【００５７】
【表４】

上記測定の結果、本発明のペレットを用いる測色方法では、従来の透明プレートを用いる測色方法に比べて、色差ΔＥの違いを数値的に大きな差で表現することができた。また、本発明のペレットを用いる測色方法のほうが、目視による感覚的な色の違いの評価結果とも良く対応している。透明プレートを用いた場合、成形条件および測定条件の違いによって、小数点以下の値にバラツキが生じることがあり、必ずしも再現性は良くなかった。
〔調色：混合比率の決定〕
Ａ〜Ｄの試料ペレットを用いて、標準の試料ペレットに出来るだけ近い色の混合ペレットを調製した。
【００５８】
まず、試料ペレットＡ〜Ｄの測色情報をもとに、計算によって、標準の試料ペレットとの色差ΔＥが出来るだけ小さくなる混合条件を求めた。
次ぎに、得られた混合条件で試料ペレットＡ〜Ｄを混合し、得られた混合ペレットについても測色を行った。さらに、混合ペレットを用いて透明プレートを作製し、得られた透明プレート（混合プレート）について測色を行った。その結果を表５、表６に示す。
【００５９】
【表５】
──────────────────────────────────
試料Ｌ^* ａ^* ｂ^* ΔＥ
──────────────────────────────────
標準７９．１６０．４２ −６．７１ −
混合計算７９．２５０．２２ −５．５５１．１８
──────────────────────────────────
標準プレート９５．１００．０１０．２８ −
混合プレート９５．２１０．０８０．１４０．１９
──────────────────────────────────
【００６０】
【表６】

上記測定の結果、各試料ペレットＡ〜Ｄの測色情報をもとに混合比率を算出して得られた混合ペレットは、透明プレートに作製して、標準試料から得られた透明プレート（標準プレート）と比較したときの色差ΔＥが０．１９と極めて小さなものとなった。このことから、透明プレートを作製して色合わせを行うまでもなく、混合ペレットの調色を行うだけで、標準試料に対して実用的に十分な程度に近似した色の透明樹脂成形体を得られることが判った。
【００６１】
なお、算出された混合比率で得られた混合ペレットは、標準試料に比べて色差ΔＥが１．１８になっていたが、この色差ΔＥがより少なくなるように混合比率を修正し、修正された混合比率の混合ペレットを用いれば、透明プレートで評価したときの標準試料との色差をさらに小さくすることも可能である。
さらに、標準試料の色すなわち目的色に対して、ペレットの測定色が色差ΔＥ＝１．２程度あっても、透明プレートに成形したときには、測定色と目的色との色差ΔＥが０．１９という実用上十分に小さな値になることが判るから、透明樹脂成形体の色管理あるいは調色に、透明樹脂ペレットの測色情報を利用する場合には、目的色に対するペレットの測定色あるいは算出によるペレットの色が、ΔＥ値で０．８〜１．２程度のずれ以内であれば、実用的に十分に利用できることが実証できた。
【００６２】
【発明の効果】
本発明にかかる透明樹脂の測色方法は、層状に堆積させた透明樹脂ペレットを非接触式の測色手段で測色することにより、透明樹脂ペレットの色を正確かつ簡単に測定することができる。このようにして測色された透明樹脂ペレットの色は、透明樹脂ペレットを用いて成形された透明樹脂成形体の色に極めて近いため、透明樹脂成形体の板状試料を作製することなく、透明樹脂ペレットの状態のままで、透明樹脂成形体の測色あるいは調色、色管理を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を表し、透明樹脂ペレットの測色装置を示す概略構造図
【図２】ペレット支持バットの平面図
【図３】透明樹脂ペレットの調色装置を示す概略構造図
【符号の説明】
１０ペレット支持バット
２０測色計
３０パーソナルコンピュータ
３４制御コンピュータ
４０透明樹脂ペレット
５０混合装置
５２〜５６ホッパ
６０コンベア
６２回収容器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to color measurement and color matching of a transparent resin, when manufacturing various molded articles made of a transparent resin, a technique for measuring the color of a pellet as a material, a technique for toning a pellet to a target color, The present invention also relates to a technique for toning the color of the molded transparent resin molded body.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various products have been manufactured with transparent resin moldings. Specific examples include containers such as PET bottles, lighting equipment, display covers for office equipment, optical disks, optical components, and the like.
As a transparent resin molded body constituting these transparent parts, there is a difference in required transparency depending on applications and required performance. In some cases, a near-transparent body is required, and a light-colored translucent body is preferred.
[0003]
In the transparent resin molded body, it is inevitable that the resin itself has a slight color or is colored by an additive added to the resin. Therefore, even when the transparent resin molded body is colored, it is also attempted to give a color tone that is preferable in terms of the purpose of use and commercial value. For example, in the case of a transparent container for beverages or the like, it is said that a blueish color can give a clean feeling and a refreshing feeling rather than a yellowish color. Therefore, a blue colorant may be added to the material of the transparent container.
[0004]
In the production site of these transparent resin moldings, it is required to accurately adjust or control the color of the transparent resin moldings. It must be avoided that color variations greatly occur depending on the product lot, and that the color of the product changes drastically when the resin type is changed in order to improve the mechanical properties.
Therefore, it is required to accurately manage the color of the transparent resin molded body.
[0005]
Conventionally, a plate-like sample having a thickness of about 2 to 3 mm, that is, a transparent plate sample, is formed from a transparent resin pellet as a material of a transparent resin molded body, and the color of the transparent plate sample is measured by various colorimetric devices. Things were going on. The transparent resin pellets were blended and materials were selected so that the color of the transparent plate sample matched the target color.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of adjusting the color of the transparent resin molding based on the color of the transparent plate sample, there is a problem that it is difficult to perform highly accurate color management.
In the case of a normal non-transparent colored resin molded product, there is no significant color difference between the plate-shaped sample and the actual molded product. However, even though it seems to match the target color, when a transparent product is actually manufactured, there are often large differences between the color perceived by humans.
[0007]
The reason for this is that in the case of a transparent resin molded product, the color perceived by the human eye varies greatly depending on various conditions such as the angle of observation, the inclination of the surface to be observed, the thickness of the direction of observation, and the direction of light. Can be mentioned. For example, when the transparent plate is observed through a direction perpendicular to the thickness direction, the transparent plate may appear completely transparent, but the end surface of the transparent plate may appear with a clear color.
[0008]
This is because a transparent material contains various light components such as light that has been transmitted through the interior and reflected at the opposite surface, and light that has been refracted and transmitted through the interior, in addition to the light reflected at the surface. Therefore, it is considered that the shape structure of the material greatly affects the observed color. In the case of a transparent product having a complicated three-dimensional shape, the observation direction and the direction of light vary depending on the location of the product, so the overall impression of the color appearance at each of these locations is the color of the entire transparent product. It will be perceived.
[0009]
Therefore, managing the color of the transparent resin molding only by colorimetry of the transparent plate sample is inferior in accuracy, and a color management technique more suitable for reality is demanded.
Furthermore, since the color of the transparent resin molded body cannot be determined unless the transparent plate sample is molded, it is very cumbersome and time consuming to adjust and change the color of the transparent resin pellets that are the material of the transparent resin molded body. Take it. If the color of the transparent resin pellet is changed, the transparent plate sample is molded, the color is measured, and the operation of changing the color of the transparent resin pellet is repeated again, it is difficult to quickly and accurately manage the color.
[0010]
The subject of this invention is enabling it to perform the management of the color of a transparent resin molding easily and correctly.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  Transparent resin according to the present inventionCompactToning method ofA method of toning a transparent resin molded product to a target color,
  following (a) ~ (c) A step of obtaining a mixed pellet comprising a plurality of types of transparent resin pellets and having a mixed color corresponding to the target color of the transparent resin molded body, in a toning method including the steps of:
  Forming a transparent resin molding using the mixed pellet;
It is characterized by including.
  (a) A step of preparing a plurality of types of transparent resin pellets having different colors which are measured by a method of depositing the transparent resin pellets in layers and measuring the color of the transparent resin pellet deposition layer with a non-contact type colorimetric means. .
  (b) Based on the colorimetric information of each transparent resin pellet, predict the mixed color when multiple types of transparent resin pellets are mixed, and determine the mixing ratio of multiple types of transparent resin pellets to obtain the desired mixed color Process.
  (c) The process of preparing the mixing pellet which consists of multiple types of transparent resin pellets in the determined mixing ratio.
  In the above, the method for toning a transparent resin molded body according to the present invention may further include the following steps.
  (d) A step of depositing the prepared mixed pellets in a layered manner and measuring the color of the mixed pellet-deposited layer with a non-contact color measuring means.
  (e) If the color difference between the measured color of the mixed pellet and the target mixed color is outside the allowable range, the mixing ratio of multiple types of transparent resin pellets is changed, (b) A process that repeats from the process.
[Transparent resin molding]
  The present invention is applied to the above-described transparent containers and lighting equipment, transparent parts of electrical products, optical disks, optical parts, transparent building materials, and other various products obtained by molding a transparent resin.
[0012]
The shape of the molded body can be freely set according to the purpose, and includes a simple plate shape, a curved shape or a three-dimensional shape with projections and depressions, and other various product shapes. It can also be applied to a flexible sheet-like or film-like molded body.
The transparent resin molded product includes a material that is substantially completely transparent to a semi-transparent material that is recognized to be clearly colored with the naked eye. Moreover, the transparent body which has the selectivity with respect to the wavelength which interrupts | blocks a specific wavelength component among light but permeate | transmits other light rays is also included. However, a colored resin that hardly passes normal visible light is not included. Therefore, in the present invention, “transparent” is a concept including from a completely transparent body through which all light is transmitted to translucent in a normal sense.
[0013]
The transparent resin molded body may contain a non-transparent resin or article in a part thereof. For example, a fine metal powder or resin particles may be contained in a transparent resin. A colored resin portion may be arranged in a pattern inside the transparent resin.
[Transparent resin pellet]
The transparent resin molding is molded from transparent resin pellets containing a highly transparent resin material such as polyethylene terephthalate resin or polycarbonate resin. Polystyrene resin, ABS resin, PMMA resin, etc. are also used.
[0014]
As the shape of the transparent resin pellet, a columnar shape, a spherical shape, a teardrop shape, a chopped string shape, or the like is adopted. It may be an irregular shape that does not have a certain shape.
The dimension of the transparent resin pellet can be appropriately set according to the purpose. The outer diameter represented by the maximum value of the cross-sectional insertion length is preferably 1 to 3 mm, and highly accurate color measurement is possible by the method of the present invention.
[0015]
In addition to the basic resin described above, the transparent resin pellets may contain additives for performing various intended functions. These additives may include colored materials. There are also dyes and colorants added to positively color the transparent resin molding.
A normal resin molding technique is applied to a method and apparatus for molding a transparent resin molded body from transparent resin pellets.
[0016]
As the transparent resin pellets, recycled pellets that are regenerated by shredding or melting the discarded and recovered transparent resin product can also be used.
[Layered deposition process]
The transparent resin pellet is colorimetrically measured in a layered state.
Specifically, the transparent resin pellets can be deposited in a layered form with a certain thickness by being dropped and supplied onto a flat support surface. If transparent resin pellets are dropped and supplied at a fixed position with the surface of the conveyor running continuously as a support surface, the transparent resin pellets can be deposited with a constant thickness determined by the supply amount of the transparent resin pellets and the running speed of the conveyor. . If the transparent resin pellets are supplied to a flat bat-shaped support container and the transparent resin pellets in a portion exceeding the peripheral wall of the support container are excluded, a deposited layer having a thickness equal to the peripheral wall height of the support container can be obtained.
[0017]
The thickness of the deposited layer needs to be a thickness that does not cause a large gap where there is no transparent resin pellet in plan view, but it is too thick and no light reaches the back of the deposited layer at all. It is not preferable. Usually, it is preferable to set the thickness of the deposited layer to 20 mm or more, although it varies depending on conditions such as the shape structure and transparency of the transparent resin pellet. In order to reliably judge the hue of transparent resin pellets with higher transparency, it is preferable to increase the thickness of the deposition layer, and with semi-transparent transparent resin pellets with low transparency, the deposition is as thin as not causing gaps. It may be a layer.
[0018]
The area of the deposited layer is sufficient if the area necessary for colorimetry can be secured. It corresponds to the area required for color measurement determined by the structure of the color measurement device. In order to perform accurate color measurement, when a color measurement is performed at a plurality of locations of the deposited layer, a larger area is required. The required area varies depending on the measurement accuracy and measurement mechanism of the measuring device. For example, a spectroscopic sensor requires a measurement area of about 250 × 200 mm, but a CCC camera may have a measurement area of about 50 × 50 mm.
[Support surface]
The material and the shape structure of the support surface that supports the deposited layer of the transparent resin pellets are not particularly limited as long as the support surface can support the fine transparent resin pellets. Metal, synthetic resin, ceramic, glass or the like is used. The support surface may be a smooth and uniform surface, or a mesh-like or fine lattice-like surface.
[0019]
The support surface is preferably one having high surface reflectivity. This is because light incident from the surface side of the deposited layer is reflected by the support surface, passes through the deposited layer again, exits from the surface side, and is captured by the colorimetric means, so that accurate colorimetry of the transparent resin pellets is achieved. This is because it becomes easier to perform.
The highly reflective support surface is preferably a white surface. The support surface may be composed of a white material such as ceramic, or the surface of the support surface may be covered with a white paint or a coating of a white material. It is also preferable that the surface of the support surface is a glossy surface.
[Flattening]
Of the deposited layer of transparent resin pellets, the surface on which the color measurement is performed is preferably flat for accurate color measurement. Therefore, a flattening means can be provided.
[0020]
A method of supplying the transparent resin pellets as flat as possible when forming the deposited layer can be employed. For example, if transparent resin pellets are supplied from a slit-shaped supply port, the thickness of the deposited layer becomes uniform in the length direction of the slit-shaped supply port, and the surface is flattened.
A flat correction plate can be arranged on the surface of the deposited layer so that the unevenness of the deposited layer can be leveled and flattened. If a highly transparent glass plate is used as the correction plate, color measurement can be performed with the correction plate still in place. Flattening can be achieved by horizontally moving a leveling plate having a straight lower end along the surface of the deposited layer. Such a leveling plate is also effective for regulating the thickness of the deposited layer.
[0021]
The deposited layer can be planarized by applying vibration or impact. Inclination of the support surface of the deposited layer to slide off the excess pellets is also effective for planarization.
[Color measurement process]
As the color measuring means, any commonly used color measuring device or color measuring device can be used as long as it is a non-contact type color measuring means capable of measuring the color without contacting the deposited layer of transparent resin pellets. Colorimetry is used to include all elements such as color brightness, hue, saturation, etc., and measures at least one characteristic, preferably all characteristics, of these color-identifying elements. Is meant to do. In the case of transparent materials, transparency is an important characteristic in addition to color tone, and color measurement includes measurement of transparency.
[0022]
A spectrophotometer is used as a specific colorimeter. A colorimeter using a CCD photometric element can also be used.
Among the colorimeters, a colorimetric function unit including a colorimetric lens is disposed at a position facing the surface of the transparent resin pellet deposition layer with a gap. Usually, it arrange | positions in the position which opposes with respect to the support surface which supports a deposition layer. The structural part of the colorimeter other than the colorimetric function unit does not have to be arranged at the position where the deposited layer is opposed.
[0023]
The color measurement for the deposited layer of the transparent resin pellet may be performed at only one place, or the color measurement may be performed at a plurality of places on the deposited layer having a certain area. The colorimetry of the transparent resin pellets can be accurately performed by averaging or correcting the colorimetric information at a plurality of locations. Color measurement can also be performed while continuously scanning within a certain area of the deposited layer. When performing colorimetry at multiple locations on the deposited layer, the colorimetric location can be changed by moving the deposited layer relative to the stationary colorimetric unit, or the colorimetric function unit for the deposited layer Alternatively, the entire color measuring device may be moved.
(Control part)
A control unit consisting of a microcomputer that stores colorimetric information obtained by the colorimeter as an electronic signal, performs arithmetic processing such as correction and integration of the colorimetric information, and controls the operation of the colorimeter Can be prepared. A general-purpose small computer or personal computer can also be used as the control unit. The colorimeter itself may have such a control function.
[0024]
Based on the colorimetric information, the control unit can issue an alarm if the color of the transparent resin pellet is out of specification, or can control the blending of materials when preparing the transparent resin pallet.
The control unit can also be provided with a printer device that prints colorimetric information on paper, and a control function that manages and controls a production line for transparent resin pellets or transparent resin moldings based on the colorimetric information.
[Toning of transparent resin pellets]
A plurality of types of transparent resin pellets having different colors can be prepared to color the transparent resin pellets having a desired color.
[0025]
The color of the transparent resin pellet referred to here means a relatively slight coloration within the above-described transparent or translucent range, and is different from the color of a general non-transparent colored resin. In addition, different colors include not only the difference in hue but also the case where the hue is the same and the transparency is different, and the case where both the transparency and the hue are different.
Multiple types of transparent resin pellets with different colors may be inevitable due to differences in material resin and production lot, or transparent resin pellets with different colors positively by changing the colorant composition May be manufactured.
[0026]
It is preferable that the color of each transparent resin pellet is accurately measured by the above-described colorimetric method of the present invention. The colorimetric information is preferably obtained as electronic data. If it is a transparent resin pellet whose exact color is known in advance, it is not necessary to perform color measurement for each toning.
The plurality of types of transparent resin pellets are preferably combined with colors arranged on opposite sides across the position of the target mixed color in the color space or color plane used in various color systems. Further, in terms of transparency, it is preferable to combine a material having a transparency higher than the target transparency and a material having a low transparency.
[0027]
The plural types are at least two types, but may be three or more types.
If a plurality of types of transparent resin pellets to be combined are determined, the color of the obtained mixed pellet is expressed as a function of the colorimetric value of each transparent resin pellet and the blending ratio thereof.
<Toning method (1)>
Specifically, when a spectrophotometer is used as the color measuring device, the color of the mixed pellet can be calculated from the spectral reflectance R of each pellet by the following formula.
[0028]
K / S = (1-R)²/ 2R (1)
(K / S) m = (K / S)₁× C₁+ ... + (K / S) i × Ci (2)
K / S: absorption coefficient / scattering coefficient
(K / S) m: Predicted value of mixed pellet
(K / S)₁-i: Measurement value of each pellet
C₁: Mixing ratio of each pellet (C₁+ ... + Ci = 1)
That is, the spectral reflectance R of each pellet₁-i to (K / S) in equation (1)₁-i is required, (K / S)₁-i and C₁From (i), (K / S) m of the mixed pellet is predicted by the equation (2).
[0029]
From (K / S) m, the spectral reflectance Rm and L of the mixed pellet^*, A^*, B^*Information values relating to colors such as (CIE1976) can be calculated.
Conversely, the target color L^*, A^*, B^*(K / S) m is calculated from Rm and Rm, so that the (K / S) m value can be obtained.₁-i can also be determined. If the target mixed color is determined, the blending ratio of multiple types of transparent resin pellets can be calculated. Such a toning technique is basically the same as the toning technique in the production of ordinary paints and colored resins.
[0030]
Once the mixing ratio of multiple types of transparent resin pellets required to produce the desired color is determined, based on that information, the mixed pellets can be mixed by actually mixing multiple types of transparent resin pellets at the specified mixing ratio. Is obtained.
If the color of the mixed pellet is measured by the above-described colorimetric method, it can be evaluated whether or not the target mixed color is obtained.
[0031]
In industrial implementation, the color difference ΔE between the target color and the measured color of the obtained mixed pellet is calculated, and if the color difference ΔE is within a preset allowable range, it is regarded as a non-defective product as an actual transparent resin molded product. What is necessary is just to use for manufacture.
If the color difference ΔE is outside the allowable range, it is a defective product. Defective products may be discarded, but can be used again for toning of mixed pellets based on the obtained colorimetric information. Further, the color difference ΔE can be used as correction information in the next toning work.
[0032]
For example, if a color difference ΔE that falls outside the permissible range occurs, if the blending ratio of multiple types of transparent resin pellets is partially corrected in the direction to eliminate the color difference ΔE, and the mixed pellets are blended again, the blending ratio is first set. It is easier to obtain a mixed pellet having a color close to the target color than re-setting.
<Toning method (2)>
The color of the mixed pellet can also be predicted from the coordinate position of each pellet in the color system space or color plane. For example, when obtaining a mixed pellet of the color of the intermediate coordinates on the line connecting the coordinate positions of two types of pellets, the two types of pellets are mixed at a blending ratio that is the inverse ratio of the distance from the intermediate coordinates to the coordinate positions of the pellets on both sides. You can do it.
[Toning device]
The following apparatus can be used for toning the transparent resin pellets described above.
[0033]
An individual supply unit that individually supplies a plurality of types of transparent resin pellets, a mixing unit that mixes a plurality of types of transparent resin pellets supplied from the individual supply unit, and whose mixing ratio is variable, and the colorimetric device In the mixing unit, based on the colorimetric information provided, the stacking means for depositing the mixed pellets supplied from the mixing unit in layers on the support surface of the colorimetric unit, and the colorimetric information obtained in the colorimetric unit A transparent resin toning device comprising: a control unit that controls a mixing ratio of a plurality of types of transparent resin pellets.
[0034]
The individual supply unit can use an apparatus that can store pellet-shaped articles such as a hopper and a tank. A manufacturing device for extruding transparent resin pellets or a conveyor device following the manufacturing device can also be used for the individual supply unit.
As the mixing unit, a mixing device for mixing ordinary pellets or powders is used. The mixing unit includes a plurality of material supply ports and at least one mixed material discharge port, and the ratio of the material taken in from the plurality of material supply ports can be changed by a shutter mechanism or a flow rate adjustment mechanism. .
[0035]
The depositing means may simply have the outlet of the mixing unit opened above the support surface of the color measuring unit. It is preferable that a stationary pellet supply port is disposed on the upper surface of the traveling conveyor or that the pellet supply port is scanned on the support surface to form a deposited layer having a uniform thickness on the support surface. It is also possible to use an apparatus for spreading the pellets on the support surface. A sensor for detecting the thickness of the deposited layer on the support surface is provided, and the operation of the deposition means can be controlled based on the thickness information obtained from the sensor.
[0036]
The control unit is preferably an electronic control device such as a microcomputer, and is preferably one that electrically exchanges information with a mixing unit, a color measurement unit, a deposition unit, and the like.
[Prediction of color of transparent resin molding]
The color of the transparent resin pellets measured by the color measurement method of the present invention is very close to the color of the transparent resin molded body formed using the transparent resin pellets.
[0037]
The reason is considered as follows.
In the colorimetry by the above method, the individual pellets are in a discrete posture state, and the way the light strikes and passes varies depending on the position of the pellet. The pellet colorimetric results obtained by comprehensively evaluating the colorimetric values in a plurality of locations or within a certain area of such pellets and the color perceived when actually observing the transparent resin molded product are very It will be close to.
[0038]
Therefore, even if it is determined that the color of the transparent resin pellet is the color of the transparent resin molded body, no practical error will occur.
In addition, since there is a certain correlation between the color of the transparent resin pellet and the color of the transparent resin molded body, the color of the transparent resin molded body is determined from the color of the transparent resin pellet based on such correlation. The color can also be predicted. In order to make such predictions, transparent resin pellets and transparent resin molded bodies are empirically repeated for transparent resin pellets of various colors, materials, and shapes by repeating color measurement and molding and color measurement of transparent resin molded bodies. It is possible to obtain the correlation of the color with
[0039]
If the color correlation between the transparent resin pellet and the transparent resin molded product is known, in order to obtain a transparent resin molded product having the target color, what kind of color should be used as the transparent resin pellet? It can be seen how to color the transparent resin pellets.
In industrial implementation, the above-described method for toning transparent resin pellets is applied, the transparent resin pellets of the target color are toned, and the molded resin pellets are molded using the toned mixed pellets. A molded product having a color sufficiently close to the target color can be obtained as a transparent resin molded product. A number of plate-like samples made of a transparent resin molded body can be produced, and the labor for determining the blending ratio of the transparent resin pellets can be saved.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Color measurement of transparent resin pellets]
The color measurement device for transparent resin pellets shown in FIG. 1 includes a pellet support bat 10, a colorimeter 20, and a personal computer 30.
The pellet support bat 10 is a hollow container, and as shown in FIG. The inner bottom surface of the pellet support bat 10 is white. In the pellet support bat 10, the transparent resin pellet 40 for color measurement is deposited in layers inside the pellet support bat 10 with a uniform thickness that is substantially the same as the peripheral wall of the pellet support bat 10.
[0041]
The colorimeter 20 is arranged at an interval directly above the pellet support bat 10. Color measurement is performed for a certain range of the surface of the transparent resin pellet 40 by the color measurement unit 22 including a color measurement lens. As shown in FIG. 2, the colorimetric range E of the colorimeter 20 is substantially elliptical.
An electrical signal including colorimetric information obtained by the colorimeter 20 is input to the personal computer 30 and is subjected to arithmetic processing by software that converts it into information for color evaluation such as hue and density. The color measurement information of the transparent resin pellet 40 can be confirmed on the monitor screen. The color measurement result can be printed on paper by a printer connected to the personal computer 30. In addition, if a target standard color and an allowable range of the color difference with respect to the standard color are determined in advance, a warning lamp 36 that issues an alarm when the color difference between the standard color and the measured color exceeds the allowable range is provided. Can do.
[0042]
The color measurement of the transparent resin pellet 40 may be performed at only one place of the pellet support bat 10, but as shown in FIG.₁~ E₉The color measurement is performed by the PC and the result is comprehensively evaluated by the personal computer 30 to eliminate the error factors such as the distribution of the transparent resin pellets 40 in the pellet support bat 10 and the deviation of the posture and the variation of the illumination light. Thus, more accurate colorimetric information can be obtained.
[Toning device]
The color adjusting device for transparent resin pellets shown in FIG. 3 includes a colorimeter 20, a control computer 34, a mixing device 50, a conveyor 60, and the like.
[0043]
The mixing device 50 is connected to

hoppers

52, 54, and 56 in which a plurality of types of

transparent resin pellets

40a, 40b, and 40c having different colors are separately accommodated, and the transparent resin pellets 40a supplied from the respective hoppers 52 ... Are mixed at a predetermined ratio, and 40 m of mixed pellets are sent out from the discharge port 58 provided at the lower end of the mixing device 50.
[0044]
A conveyor 60 that moves linearly in a certain direction is disposed below the discharge port 58 of the mixing device 50. The surface of the conveyor 60 is white with high reflectivity. The mixed pellets 40m discharged onto the moving conveyor 60 are conveyed to the downstream side while being deposited in a layered manner having a certain thickness on the surface of the conveyor 60.
A collection container 62 is disposed at the most downstream end of the conveyor 60, and collects the mixed pellets 40m.
[0045]
In the conveyor 60, the colorimeter 20 is arranged at an upper position in front of the collection container 62 on the downstream side of the discharge port 58. The colorimeter 20 measures the color of the mixed pellets 40 m deposited in layers on the conveyor 60.
Colorimetric information obtained by the colorimeter 20 is sent to the control computer 34. The control computer 34 stores information on the target color to be toned, and the target color and the actual measured color are compared.
[0046]
If the color difference between the measurement color and the target color is within an allowable range, the operation is continued as it is, and the mixed pellet 40m collected in the collection container 62 is used for molding the transparent resin molded body.
If the color difference exceeds the allowable range, a command is issued from the control computer 34 to the mixing device 50, and the mixing ratio of the

transparent resin pellets

40a, 40b, 40c is corrected. At this time, based on the colorimetric information of the

transparent resin pellets

40a, 40b, and 40c preliminarily measured and stored in the control computer 34, a pellet to be added and a pellet to be reduced are selected.
[0047]
After the mixing ratio is changed, the color difference between the measured color and the target color may be within the allowable range from the colorimetric information of the colorimeter 20 for the mixed pellet 40m, and if it is still outside the allowable range, The mixing ratio in the mixing device 50 is corrected again.
If there is variation in the color of the transparent resin pellets 40a accommodated in the hoppers 52 ..., even if the measurement color and the target color once match, the target color and the measurement color are subsequently changed over time. In such a case, the above-described correction work of the mixing ratio is performed. Also when the transparent resin pellets 40a of a new production lot are supplied to the hoppers 52, the mixing ratio needs to be corrected.
[0048]
In the embodiment described above, it is possible to monitor the color of the mixed pellet 40m continuously while performing the operation of continuously mixing the transparent resin pellets 40a, and to accurately manage the color so as not to cause color variation and deviation. it can. As a result, it is possible to reliably obtain transparent resin pellets having stable quality performance with respect to color.
[0049]
【Example】
[Color measurement of transparent resin pellets]
The color measuring device shown in FIG. 1 was used.
<Device configuration>
Colorimeter: Minolta spectral color sensor CF-1400
Personal computer: Commercial product
Pellet support bat: enamel container, length 250 × width 200 × depth 50 mm, inner bottom surface is white.
[0050]
Transparent resin pellet: made of polycarbonate resin. Maximum delivery diameter 1 to 3 mm
Standard, A, B, C, D 5 different colors of pellets were prepared.
<Color measurement work>
The colorimeter 20 is operated with the transparent resin pellets 40 deposited on the pellet support vat 10. The colorimeter 20 has an E shape in the planar shape of the pellet support bat 10 shown in FIG.₁~ E_ThreeThe color measurement operation at the three locations is continuously performed. Each colorimetric location E₁The colorimetric range in... Is approximately elliptical as shown in FIG. 2, and the major axis of the ellipse is about 50 mm. With this one color measurement operation, E₁~ E_ThreeColorimetric information at these three points is obtained.
[0051]
Thereafter, the position of the colorimeter 20 is manually moved, and E in FIG._Four~ E₆Perform the colorimetry. Further, move the colorimeter 20 to₇~ E₉Perform the colorimetry.
Nine points E obtained as above₁~ E₉The colorimetric information is calculated by the personal computer 30 to obtain colorimetric information that facilitates objective evaluation of the hue value and transparency of the transparent resin pellet 40.
[0052]
<Confirmation of colorimetric reproducibility>
For each sample pellet, deposition on the pellet support vat 10, color measurement, and removal from the support pad 10 were repeated, and the above-described color measurement operation was performed five times. The results are shown in Table 1 below. For “average color difference ΔE”, the color difference ΔE between the A to D samples and the standard sample was calculated for the average value of the five measurements. For “variation of measured values”, the color difference between the maximum value and the minimum value of the measured values in each sample was calculated.
[0053]
[Table 1]
──────────────────────
Sample Color difference ΔE from standard Variation in measured value
──────────────────────
Standard-0.36
A 3.46 0.40
B 6.53 0.30
C 12.10 0.19
D 4.30 0.27
──────────────────────
As a result of the above measurement, it was demonstrated that the color difference of each sample pellet can be quantified as a color difference ΔE. Moreover, even if the test is repeated five times, it can be seen that the variation of the measured value in the same sample is as small as one digit compared to the value of the color difference ΔE between the samples. This demonstrates that, even when the color measurement is performed in the state where the transparent resin pellets 40 are deposited, stable and highly reproducible color measurement information with little variation can be obtained.
[Comparison with transparent plate]
Using each sample pellet (standard and A to D), a plate-shaped transparent sample, that is, a transparent plate (dimensions: 50 mm long × 80 mm wide × 20 mm thick), which has been conventionally used for color management of transparent resin moldings. Produced. The procedure for preparing the transparent plate was in accordance with a known standard method.
[0054]
The surface color of the obtained transparent plate was measured with the same colorimeter 20 as described above. That is, the colorimeter 20 was arranged in a direction orthogonal to the surface of the transparent plate. The results are shown in Table 2. Moreover, the result of having observed the color of the surface and edge part of a transparent plate, and the color when it sees from diagonally is also shown.
[0055]
[Table 2]
<Measurement in pellet state>
───────────────────────────────
Sample L^* a^* b^* ΔE
───────────────────────────────
Standard 79.16 0.42 -6.71-
A 79.62 1.05 -8.98 3.46
B 85.31 -0.09 -4.57 6.53
C 88.90 -0.45 0.42 12.10
D 79.26 0.46 -2.50 4.30
───────────────────────────────
[0056]
[Table 3]
<Measurement in plate state>
───────────────────────────────
Sample L^* a^* b^* ΔE
───────────────────────────────
Standard 95.10 0.01 0.28-
A 94.60 0.04 0.33 0.50
B 95.50 0.03 0.40 0.41
C 95.71 -0.01 0.75 0.77
D 94.89 -0.01 0.70 0.47
───────────────────────────────
[0057]
[Table 4]

As a result of the above measurement, in the color measurement method using the pellets of the present invention, the difference in color difference ΔE could be expressed numerically as compared with the color measurement method using a conventional transparent plate. In addition, the color measurement method using the pellets of the present invention better corresponds to the evaluation result of the visual color difference. When a transparent plate is used, the values after the decimal point may vary depending on the molding conditions and measurement conditions, and the reproducibility is not always good.
[Toning: Determination of mixing ratio]
Mixed pellets of colors as close as possible to standard sample pellets were prepared using the AD sample pellets.
[0058]
First, based on the colorimetric information of the sample pellets A to D, a mixing condition in which the color difference ΔE from the standard sample pellet was as small as possible was obtained by calculation.
Next, the sample pellets A to D were mixed under the obtained mixing conditions, and the obtained mixed pellets were also measured. Further, a transparent plate was prepared using the mixed pellet, and the obtained transparent plate (mixed plate) was measured for color. The results are shown in Tables 5 and 6.
[0059]
[Table 5]
──────────────────────────────────
Sample L^* a^* b^* ΔE
──────────────────────────────────
Standard 79.16 0.42 -6.71-
Mixed calculation 79.25 0.22 -5.55 1.18
──────────────────────────────────
Standard plate 95.10 0.01 0.28-
Mixing plate 95.21 0.08 0.14 0.19
──────────────────────────────────
[0060]
[Table 6]

As a result of the above measurement, the mixed pellet obtained by calculating the mixing ratio based on the colorimetric information of each of the sample pellets A to D was prepared on a transparent plate, and the transparent plate (standard plate obtained from the standard sample) ) And the color difference ΔE when compared with 0.1) was as small as 0.19. From this, it is not necessary to prepare a transparent plate and perform color matching, but only by adjusting the color of the mixed pellets, a transparent resin molded product having a color that is practically sufficient to the standard sample is obtained. It was found that
[0061]
The mixed pellets obtained at the calculated mixing ratio had a color difference ΔE of 1.18 compared to the standard sample, but the mixing ratio was corrected so that the color difference ΔE was smaller and corrected. If mixed pellets with a mixing ratio are used, it is possible to further reduce the color difference from the standard sample when evaluated with a transparent plate.
Furthermore, even if the pellet has a color difference ΔE = 1.2 with respect to the color of the standard sample, that is, the target color, the color difference ΔE between the measurement color and the target color is 0.19 when formed on a transparent plate. Since it is understood that the value is sufficiently small in practical use, when using the colorimetric information of the transparent resin pellets for color management or toning of the transparent resin molded product, the pellets based on the measured color or calculation of the pellet for the target color It was proved that it can be practically used sufficiently if the color of the color is within a deviation of about 0.8 to 1.2 in ΔE value.
[0062]
【The invention's effect】
The color measurement method of the transparent resin according to the present invention can accurately and easily measure the color of the transparent resin pellets by measuring the color of the transparent resin pellets deposited in layers by a non-contact type color measurement means. . The color of the transparent resin pellet thus measured is very close to the color of the transparent resin molded body molded using the transparent resin pellet. It is possible to perform colorimetry, color matching, and color management of the transparent resin molded body in the state of the resin pellets.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram showing a color measurement device for transparent resin pellets according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 Top view of pellet support bat
FIG. 3 is a schematic structural diagram showing a color matching device for transparent resin pellets.
[Explanation of symbols]
10 Pellet support bat
20 Colorimeter
30 Personal computer
34 Control computer
40 Transparent resin pellet
50 mixing equipment
52-56 Hopper
60 conveyor
62 Collection container

Claims

A method of toning a transparent resin molded product to a target color ,
In the following (a) ~ step toning process comprising the (c), a step of obtaining a mixed pellets having a mixed color corresponding to the desired color before Ri Do plural kinds of transparent resin pellets SL transparent resin molding,
A step of forming a transparent resin molded article by using the mixed pellet,
A toning method for a transparent resin molded product, comprising:
(a) A plurality of types of transparent resin pellets having different colors obtained by depositing the transparent resin pellets in layers and measuring the color of the transparent resin pellet deposition layer with a non-contact type colorimetric means. Step to prepare.
(b) Based on the colorimetric information of each transparent resin pellet, predict the mixed color when mixing multiple types of transparent resin pellets, and mix multiple types of transparent resin pellets to obtain the desired mixed color The process of determining the ratio.
(c) A step of preparing mixed pellets composed of a plurality of types of transparent resin pellets at the determined mixing ratio.

Further comprising the steps of a method toning of the transparent resin molded article according to claim 1.
(d) A step of depositing the prepared mixed pellets in a layered manner and measuring the color of the mixed pellet-deposited layer with a non-contact color measuring means .
(e) If the color difference between the measured color of the mixed pellet and the target mixed color is outside the allowable range, the step of repeating from the step (b) by changing the mixing ratio of the plurality of types of transparent resin pellets.