JP7429456B2 - 自動調整方法及び自動調整システム - Google Patents
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Description
(1)所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整方法であって、
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する、変動量応答曲線データ取得工程と、
前記コンピュータの前記計算部により、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算する、計算工程と、を含み、
前記計算工程において、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、ブルート・フォース・サーチ法を用いて計算することを特徴とする、自動調整方法。
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する、変動量応答曲線データ取得工程と、
前記コンピュータの前記計算部により、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算する、計算工程と、を含み、
前記計算工程において、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、数理最適化法を用いて計算することを特徴とする、自動調整方法。
前記変動量応答曲線データを用いて、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかを変動させた場合の、色彩、光沢、及び粘度の少なくともいずれかの変動量を算出し、
算出した前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかの変動量の分だけ変動した変動後の前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかと、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかとの差が小さくなるような、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する、前記(1)又は(2)に記載の方法。
前記計算工程では、予め取得した前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかの変動量の分だけ変動した変動後の前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかと、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかとの差が小さくなるような、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する、前記(1)又は(2)に記載の方法。
前記目標の光沢及び/又は前記目標の粘度のデータと前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、前記光沢調整剤及び/又は前記粘度調整剤の適した添加割合の変動量を計算する、第1の計算サブ工程と、
前記第1の計算サブ工程で得られた前記光沢調整剤及び/又は前記粘度調整剤の最適な添加割合の変動量と、前記変動量応答曲線データとを用いて、前記第1の計算サブ工程で得られた前記適した添加割合の変動量の分の前記光沢調整剤及び/又は前記粘度調整剤を添加することにより生じる、色彩の変動量を計算する、第2の計算サブ工程と、
前記第2の計算サブ工程で得られた前記色彩の変動量と、前記変動量応答曲線データとを用いて、前記着色剤の適した添加割合の変動量を計算する、第3の計算サブ工程と、を含む、前記(1)~(4)のいずれか1つに記載の方法。
設定された前記数値生成範囲内で生成された前記着色剤の添加割合、前記光沢調整剤の添加割合、前記粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件のうち少なくともいずれかの各変動量を組み合わせてなる、種々の前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は前記製造条件の変動量のデータ群を用意する工程と、を更に含み、
前記計算工程では、
前記変動量応答曲線データを用いて、用意した種々の前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は前記製造条件の変動量のデータ群の数値の分だけ前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合及び/又は前記製造条件を変動させた場合の、色彩、光沢、及び粘度の少なくともいずれかの変動量を算出し、
算出した前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかの変動量の分だけ変動した変動後の前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかと、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかとの差が小さくなるような、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する、前記(3)に記載の方法。
(a)前記塗料の粘度及び加熱残分のいずれか1つ以上、
(b)被塗物に塗料組成物を塗布する工程における、ロール周速、スプレー吐出量、電着塗装電圧、塗着圧及び塗料の流量のいずれか1つ以上、
(c)焼付け工程における被塗物の最高到達温度、焼付け温度及び焼付け時間のいずれか1つ以上、並びに
(d)製造ラインの環境温度及び湿度、塗料の温度のいずれか1つ以上、
の(a)~(d)うちのいずれか1つ以上を含む、前記(1)~(10)のいずれか1つに記載の方法。
前記目標の塗料性状は、前記目標の色彩を含み、
前記調整前塗料組成物は、前記1種類以上の前記着色剤を含み、
前記変動量応答曲線データ取得工程は、1種類の着色剤の添加割合を種々変化させて、前記色彩を予め得ておき、前記1種類の着色剤の添加割合の変動量と前記色彩の変動量との関係を示す前記変動量応答曲線データを取得することを含み、
前記計算工程は、前記目標の色彩と、前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記着色剤の添加割合の変動量を計算することを含む、前記(1)~(11)のいずれか1つに記載の方法。
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する取得部をさらに備え、
前記計算部は、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算するように構成され、
前記計算部は、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、ブルート・フォース・サーチ法を用いて計算することを特徴とする、自動調整システム。
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する取得部をさらに備え、
前記計算部は、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算するように構成され、
前記計算部は、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、数理最適化法を用いて計算することを特徴とする。
なお、本開示において、各用語は以下の内容を意味する。
「塗料性状調整用材料」とは、塗料性状の調整用に用いる、例えば着色剤、光沢調整剤及び粘度調整剤等の総称をいう。「調整前塗料組成物」とは、目標とする塗料組成物を構成する各材料のうち、塗料性状調整用材料と同じ機能を有する材料の所定量の約85~100%を配合した状態の塗料組成物で、その性状が目標とする性状に凡そ近似している状態の塗料組成物をいう。塗料性状調整用材料を含んでいても、含んでいなくても良い。また、各材料の配合量は不明であっても良い。「計算用塗料組成物」とは、1種類の着色剤で作成された塗料組成物で、理論的に色彩の絶対値を算出するために作成する塗料組成物をいう。着色剤を含む塗料性状調整用材料の他、樹脂、溶剤、硬化剤等を含む。なお、後述するクベルカ・ムンクの光学濃度式等を用いた色彩の変動量を予測計算で取得しない場合には、本材料は不要である。
本発明の一実施形態にかかる自動調整方法は、所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整方法である。なお、本実施形態の自動調整方法は、一例としては、後述の本発明の一実施形態にかかる自動調整システムを用いて実行することができる。
また、色彩は、得られた塗料組成物を直接評価してもよい。一例として、分光測色計CM-M6(コニカミノルタ社製)を用いて、塗料組成物を石英ガラスセルに入れた状態で測定することができる。
ここで、色彩、光沢、及び粘度は、いずれかの性状を調整すると他の性状にも影響を及ぼし得る。
本実施形態では、まず、変動前塗料組成物を用意する(ステップS101:変動量応答曲線データ取得工程の前段工程)。変動前塗料組成物は、樹脂及び溶剤のみでもよく、樹脂及び溶剤に、1種類以上の塗料性状調整用材料(着色剤、光沢調整剤及び粘度調整剤等)を含んでもよい。そして、変動前塗料組成物の塗料性状(「変動前塗料性状」ともいう。)の情報を予め得ておく。
本実施形態の方法では、前記のようにして得られるデータからなる変動量応答曲線データを取得する。図3に、変動量応答曲線の名称を例示している。
ここでいう取得とは、例えばコンピュータの計算部(プロセッサ)により計算して取得する場合のみならず、例えばコンピュータの通信部により前記のような変動量応答曲線データを受信する場合や、読み取り部によりメモリに記録された前記のような変動量応答曲線データを読み取る場合等も含まれる。なお、例えば、1つのみのパラメータとして着色剤の添加割合を変化させる場合においても、目標の塗料性状に、目標の色彩のみならず目標の光沢や目標の粘度を含む場合には、色彩のみならず、光沢や粘度の変動量も得ることが好ましい。着色剤の添加割合の変化は、色彩のみならず、光沢や粘度にも影響を及ぼし得るからである。
なお、2種類以上の添加物の添加割合を変化させた場合の計算は、例えば、2種類の着色剤の場合の例で説明すると、第1の手法として、1種類目の着色剤を添加した際の塗料性状の変動量を、変動量応答曲線を用いて計算し、例えば、「調整前塗料性状」から「塗料性状1」へと変動するとした際、2種類目の着色剤を添加した際の変動量は、「塗料性状1」からの変動量を、変動量応答曲線を用いて計算することができる。2種類同時に添加する場合は、「塗料性状0」からの変動量を2種類の着色剤それぞれについて計算し、それぞれ変動量1、2とすると、変動後の塗料性状は、「調整前塗料性状」+「変動量1」+「変動量2」とすることができる。
また、第2の手法として、特に1種類目の着色剤の添加による塗料性状の変動量が小さい場合には、2種類目の着色剤の添加による変動量を「調整前塗料性状」からの変動量として計算して、「変動量2´」とすることができる。この場合の同時添加の場合は、添加後の変動量を、「調整前塗料性状」+「変動量1」+「変動量2´」とすることができる。このようにすることで、変動量応答曲線を2つの種類の着色剤の場合で共通化することができるため、用意すべきデータ数を大幅に削減することができる。
図4A及び図4Bは、計算工程の前段工程について説明するための図である。
第2の手法における具体的な算出方法を記載する。図4Aは、白色着色剤を0.01%、0.02%、0.03%添加した際の、各塗膜性状の変動量を変動量応答曲線に代入して得られる算出結果を示している。同様に、図4Bは赤色着色剤の場合の算出結果である。白色着色剤を0.01%、赤色着色剤を0.02%、それぞれ単独で添加した場合のL*値の変動量は、それぞれ、WL(0.01)、RL(0.02)である。また、その両者を同時に添加した場合の変動量は、それぞれの着色剤を単独で添加した場合のL*値の変動量の合算[WL(0.01)+RL(0.02)]により計算できる。
また、変動量応答曲線データに基づいて、(例えば最小二乗法等による)近似曲線として変動量応答曲線を作成し、計算工程においては、当該変動量応答曲線を用いて、複数の種類の着色剤の添加割合、1種類以上の光沢調整剤の添加割合、1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び製造条件の少なくともいずれかを変動させた場合の、色彩、光沢、及び粘度の少なくともいずれかの変動量を算出することも好ましい。
特には限定されないが、指標として、目標値と計算値との差が小さくなるような(例えば所定の閾値以下となる、あるいは、最小となる等)、複数の種類の着色剤の添加割合、1種類以上の光沢調整剤の添加割合、1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する。より具体的には、gを光沢、vを粘度、Gを光沢の許容範囲、Vを粘度の許容範囲、Δを目標との差異を表す場合、|Δg|≦G及び|Δv|≦Vとなる条件において、ΔEが最小となる値を算出する。ここで、ΔEは色差を表し、ΔE=(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2で求められる。
まず、目標の光沢及び/又は目標の粘度のデータと変動量応答曲線データ取得工程で得られた変動量応答曲線データとを用いて、光沢調整剤及び/又は粘度調整剤の適した添加割合の変動量を計算する(第1の計算サブ工程)。
次いで、第1の計算サブ工程で得られた光沢調整剤及び/又は粘度調整剤の最適な添加割合の変動量と、変動量応答曲線データとを用いて、第1の計算サブ工程で得られた、適した添加割合の変動量の分の光沢調整剤及び/又は粘度調整剤を添加することにより生じる色彩の変動量を計算する(第2の計算サブ工程)。
次いで、第2の計算サブ工程で得られた、色彩の変動量(及び目標の色彩のデータ)と、変動量応答曲線データとを用いて、着色剤の適した添加割合の変動量を計算する(第3の計算サブ工程)。
これによれば、光沢調整剤及び/又は粘度調整剤の色彩へ与える影響を考慮した、着色剤の最適な添加割合の変動量を計算することが可能となる。
数理最適化法としては、凸最適化法を用いることが好ましい。あるいは、数理最適化法として、二次計画法を用いることも好ましい。あるいは、数理最適化法として、勾配降下法を用いることも好ましい。
以下、本実施形態の自動調整方法の作用効果について説明する。
計算工程において、適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、ブルート・フォース・サーチ法又は数理最適化法を用いて計算している。これらの手法によれば、得られた変動量応答曲線から精度良く適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を求めることができる。
以上のように、本実施形態の自動調整方法によれば、簡易な手法で塗料組成物の調整を精度良く行うことができる。
特に、色彩、光沢、及び粘度は、互いに影響を及ぼし得るため同時に調整することが困難であることが判明したが、本開示において、塗料性状として、色彩、光沢、及び粘度の全てを変動量の計算の対象とした場合には、これらの同時調整を高精度に行うことが可能となった。
また、塗料組成物の製造においては、必ずしも色彩、光沢、粘度が最も目標に近ければ近いほどよいとは限らない。例えば、目標との色差の規格が±0.1以内の場合に、最も目的の色彩に近いと予測した組み合わせが、5つの材料を用いて目標との色差が0.01であり、2番目に目的の色彩に近いと予測した組み合わせが、2つの材料を用いて目標との色差が0.02であった場合、目標との色差が0.01劣るものの、添加する材料の数が少ない2番目に近い組み合わせの方が、規格を満足し、且つ最も生産性が高いと判断できる。その他、高価格の材料や塗膜性能に悪影響を及ぼすおそれのある材料の使用を極力避ける等、様々な要因から「適した」を選定すべきである。このような係数も、式の中に組み込み、計算させることも理論上は可能であるが、色彩、生産性、価格、塗膜性能等を1つの式で扱う場合、それらの係数を適切に設定するのは困難であり、また、後に要因を追加する場合のメンテナンスも複雑になる。また、式が複雑になると解を算出できない場合が生じるため、塗料分野のような多数の材料を使用しつつ、生産性その他の要因の総合的「最適」を数理最適化だけで対応するのは困難であった。これに対し、ブルート・フォース・サーチ法はすべての解を算出してから、適した組み合わせを選択するため、「色彩、光沢、粘度の規格範囲、且つ添加材量数の最も少ないものを選択する」等、解を算出してから利用者の要求に合わせてプログラムを変更することが容易で、且つ解が算出できないということがないことも利点である。
一方で、膨大な数の計算をさせるため時間はかかるが、数値生成範囲を限定したり、予めあり得る範囲で、且つ用いる可能性のある変動量応答曲線で1~100億通り計算しておき、その中から選択だけさせたりする等、市販のパーソナルコンピュータでも10秒以内で算出でき、作業性に与える影響を極力少なくすることが可能である。
また、ブルート・フォース・サーチ法は、どれだけ複雑な条件と(凸関数以外の)関数であっても必ず最適解を算出することができる。
図4は、本発明の一実施形態にかかる自動調整システムのブロック図である。本システムは、所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整システムである。
<白色着色剤の調製例>
樹脂としてアクリル樹脂 20質量部、有機溶剤としてイソホロン 35質量部及び白色顔料として酸化チタン 46質量部を混合し、サンドミル(分散媒体:ガラスビーズ)を用いて、顔料粗粒の最大粒子径が10μm以下になるまで分散し、白色着色剤を調製した。
<その他の着色剤の調製例>
各材料種及び量を以下の表1のとおりに変更する以外は、前記白色着色剤の調製例と同様の方法で、黒色着色剤1、黒色着色剤2、黄色着色剤及び赤色着色剤を調製した。それぞれの着色剤の配合を表1に示す。
光沢調整剤は、つや消し剤として用いる市販品のシリカ(二酸化ケイ素)を用いた。
<粘度調整剤>
粘度調整剤は、溶剤として用いるイソホロンを用いた。
アクリル樹脂 5質量部、フッ素樹脂 25質量部、イソホロン 35質量部及びシクロヘキサノン 35質量部を加えて、ディスパーを用いて樹脂を均一に溶解した後、更に前記白色着色剤 100質量部を加えて、ディスパーを用いて均一に混合し、計算用塗料組成物W(固形分濃度:48質量%)を調整した。
<その他の各計算用塗料組成物の調製例>
各材料種及び量を以下の表2のとおりに変更する以外は、前記計算用塗料組成物Wの調製例と同様の方法で調製し、計算用塗料組成物K1、K2、Y及びRを得た。それぞれの計算用塗料組成物の配合を表2に示す。
アクリル樹脂 5質量部、フッ素樹脂 25質量部、イソホロン 35質量部及びシクロヘキサノン 35質量部を加えて、ディスパーを用いて樹脂を均一に溶解した後、白色着色剤 25質量部、黒色着色剤1 2質量部、黄色着色剤 69質量部、赤色着色剤 4質量部及び光沢調整剤1 2質量部を加えて、ディスパーを用いて均一に混合し、調整前塗料組成物1(固形分濃度:47質量%)を調製した。
各材料種及び量を以下の表3のとおりに変更する以外は、前記調整前塗料組成物1の調製例と同様に調製し、調整前塗料組成物2~4を調製した。それぞれの調整前塗料組成物の配合を表3に示す。
・アクリル樹脂:パラロイドB44(Rohm & Haas社製)、固形分濃度:100質量%
・フッ素樹脂:KYNAR500(ARKEMA社製)、固形分濃度:100質量%
・白色顔料:TI-PURE R-706(酸化チタン、デュポン社製)
・黒色顔料1:三菱カーボンブラック MA-100(カーボンブラック、三菱化学社製)
・黒色顔料2:SUNBLACK X15(カーボンブラック、白石カルシウム社製)
・黄色顔料:TAROX 合成酸化鉄 LL-XLO(黄色酸化鉄、チタン工業社製)
・赤色顔料:TODA COLOR 140ED(酸化鉄、戸田工業社製)
・光沢調整剤1:GASIL HP395(合成シリカ、INEOS SILICAS社製)
・光沢調整剤2:サイリシア435(二酸化ケイ素、富士シリシア化学社製)
・有機溶剤:イソホロン(ARKEMA社製)
・有機溶剤:シクロヘキサノン(宇部興産社製)
素材(亜鉛-アルミニウム合金めっき鋼板:1,800×300×0.35mm)表面に、下塗り塗料として、ファインタフGプライマー(エポキシ樹脂系プライマー:日本ペイント・インダストリアルコーティングス社製)を、ロールコーター塗装(基準膜厚:5μm)した後、素材到達最高温度が210℃となる条件で60秒間焼付けを行い、下塗り塗膜を形成した。
次に、前記下塗り塗膜上に、前記調整前塗料組成物1を、ロールコーター塗装(基準膜厚:15μm)した後、素材最高到達温度が250℃となる条件で60秒間焼付けた後、ただちに冷却させることで、塗料組成物の塗膜を得た。
前記変動前塗料組成物1の塗膜を作成し、変動前塗料性状の色彩、光沢、粘度データを取得した。次に、白色着色剤を0.03%添加して同様に塗膜を作成し、変動後塗料性状1の色彩L*値のデータを取得した。同様に、白色着色剤をそれぞれ0.1%、0.3%、1%、3%、10%添加して、変動後塗料性状2~7の色彩L*値のデータを得た。これら、変動前塗料性状と、変動後塗料性状1~7から最小二乗法等による近似曲線として変動量応答曲線WL(x)-1を得た。
前記と同様の方法で、黒色着色剤1、黄色着色剤、赤色着色剤、光沢調整剤1、粘度調整剤の他の塗料性状データを取得して、それぞれ変動量応答曲線を得た。結果を表4に示す。
また、前記と同様の方法で、製造条件の一であるロールコーターのニップ圧を、それぞれ-100Kgf、-50Kgf、+50Kgf、+100Kgfに変動させ、同様に塗膜を作成し、変動量応答曲線PL(x)-1を得た。
更に、前記と同様に製造条件の一である素材最高到達温度を、それぞれ10℃、20℃、-10℃、-20℃に変動させて変動量応答曲線D(x)-1を得た。
<吸収係数及び散乱計数の取得例1>
計算用塗料組成物W、計算用塗料組成物K1及び計算用塗料組成物Wと計算用塗料組成物K1を80対20で混合した塗料組成物について、前記3種類の塗料組成物をそれぞれ塗装し、それぞれの分光反射率を測定し、黒色顔料1の吸収係数K及び散乱係数Sを算出した。
計算用塗料組成物K1を、計算用塗料組成物K2、Y、Rに変更した以外は、吸収係数及び散乱計数の取得例1と同様にして、黒色顔料2、黄色顔料、赤色顔料の吸収係数K及び散乱係数Sを算出した。
下記3点の条件すべてを満たすことを合格判定の基準とした。なお、目標値と実測値のL値、a値、b値の差をそれぞれΔL*、Δa*、Δb*とした。
1)ΔE=√(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)の値が0.05以下であり、且つΔL*、Δa*、Δb*のそれぞれが0.05以下であること。
2)目標値と実測値の光沢の差が、光沢値が10未満の場合、標準板との差異が0.3以下であり、10以上20未満の場合は0.5以下、20以上の場合は2.0以下であること。
3)目標値と実測値の粘度の差が5秒以下であること。
4種類の塗料について、平均調整回数が3回未満を合格とし、3回以上を不合格とした。
<塗料調整>
・補正配合予測のデータ入力
塗料性状調整用の原料の各着色剤と光沢調整剤の補正配合変動範囲の下限、上限値を調整前塗料全量に対して0~2%の範囲の任意の量、粘度調整剤を同じく0~10%の範囲に、ニップ圧を-100Kgf~+100Kgf、高到達温度を-20℃~20℃の範囲に設定し、その設定した補正配合の変動範囲に基づいて、塗料性状調整用の原料の補正配合組成と塗装条件の組み合わせ候補(各着色剤、光沢調整剤、粘度調整剤それぞれの添加量と塗装条件の組み合わせ)1,000万通りの候補データを作成した。
表4に示す、変動量応答曲線WL(x)-1~Tg(x)-1に添加量1,000万通りの候補データを代入し、調整後塗料組成物1の塗料性状の予測値を得た。具体的には、1,000万通りの1つめの候補配合の白色着色剤の添加量をWL(x)-1に代入したときのL値の変動量と、黒色着色剤1、黄色着色剤、赤色着色剤、光沢調整剤1、粘度調整剤、ニップ圧、最高到達温度を、それぞれKL(x)-1、YL(x)-1、RL(x)-1、ML(x)-1、SL(x)-1、PL(x)-1、TL(x)-1に代入したときのL値の変動量すべてを合算されたものが、1つめの候補配合のL*値の変動量となる。同様にして、各候補のa*、b*値、光沢、粘度の変動量を得た。これを1,000万回繰り返した。
調整後塗料組成物1の目標とするL*、a*、b*値、光沢、粘度の変動量と予測されたE値の差が0.05以内、光沢の差が0.3以内、粘度の変動量の差が5秒以内の補正配合組成の候補データの中から、最も塗料性状調整用材料添加の総量が小さいものを1つ抽出し、塗料性状調整用の原料の補正添加量及び、塗装条件の補正変動量の予測値を得た。
調整前塗料組成物1に、予測された塗料性状調整用の原料の補正配合を加え、調整後塗料組成物1を調整し塗料性状を得た。
調整後塗料組成物1の塗料性状が、塗料性状の目標値の合格判定基準を満たしていなかったため不合格とした。
再調整時の調整前塗料組成物の調整前塗料組成物とその性状は、先の調整で不合格となった調整後塗料組成物と調整後塗料組成物性状とした。
前回と同様に、塗料性状調整用の原料の補正配合組成の1,000万通りの候補データを作成し、変動量応答曲線WL(x)-1、KL(x)-1、YL(x)-1、RL(x)-1、ML(x)-1、SL(x)-1、PL(x)-1、TL(x)-1に、塗料性状調整用の原料及び塗装条件の補正配合組成の1,000万通りの候補データを代入し、調整後塗料組成物の塗料性状の予測値を得た。(調整回数は2回)
調整前塗料組成物1と同様の方法で、調整前塗料組成物に、予測された塗料性状調整用材料の補正配合を加え、調整後塗料組成物を調整し塗料性状を得た。この再調整操作を繰り返し、調整後塗料組成物の塗料性状がその目標値の合格判定基準を満たすことを確認し、塗料の調整を終了した。(調整回数2回)
・繰り返し操作1
同様の操作を原色ロットの異なる調整前塗料組成物2種類について実施した。
・繰り返し操作2
同様の操作を調整製前塗料組成物2、3、4について実施し、調整前塗料組成物1も含めた、4種類の塗料、それぞれ2種類の原色ロットについて、合計8種類の塗料組成物の調整回数の平均は1.5回で合格であった。
・変動量応答曲線による性状予測
表4に示す変動量応答曲線WL(x)-1~TL(x)-1を、それぞれ表5に示す変動量応答曲線WL(x)-1c~TL(x)-1cに変更する以外、実施例1と同様に実施した。8種類の塗料の調整回数の平均は2.8回で合格であった。
ブルート・フォース・サーチ法を数理最適化法に変更し、E値、光沢、粘度の差が最も小さいものを補正添加量、塗装条件の補正変動量の予測値として得る以外、実施例1と同様に実施した。8種類の塗料の調整回数の平均は2.3回で合格であった。
着色剤を所定の配合で混合した際の基本となる分光反射率(プライマリデータ)を用いて、顔料の吸収係数と散乱計数、顔料、塗膜の屈折率とクベルカ・ムンクの理論、ダンカンの理論、サンダーソン補正式を用いて、着色剤の任意の混合比の色彩を予測計算し、着色剤の混合比が既知の調色前塗料組成物の色彩の絶対値と、目標の色彩の絶対値から理論的に算出した目標となる塗料組成物の着色剤の混合比との差異を埋めるように、調色前塗料組成物に添加する着色剤の補正添加量の予測値を算出し調整したが、5回の調整でも合格基準に達しなった。
また、塗料性状として光沢、粘度、パラメータとして、光沢調整剤、粘度調整剤は、そもそも理論式が確立されていないため、算出できなかった。
27色の塗料種(調整前塗料性状:L*値24~94、a*値-3~10、b*値-2~37、光沢3~55、粘度130~280秒)の色彩、光沢、粘度の変動を、約6,000回の塗料性状調整用材料と塗装条件と塗料性状の変動の結果からニューラルネットワークを用いて学習し、色彩予測の人工知能を作成し、ブルート・フォース・サーチ法で補正添加量、塗装条件の補正変動量の予測値として得る以外、実施例1と同様に実施した。8種類の塗料の調整回数の平均は5.2回で合格基準に達しなかった。
各実施例及び比較例で求める各塗料性状は、下記の方法で測定した。
1)色彩データの測定
前記塗膜の製造方法で得られた各種塗膜について、分光光度計LabScan XE(HunterLab社製)を用いて色彩(L*、a*、b*値又は、目標とする標準板とのL*、a*、b*値差)を測定した。
2)光沢データの測定
前記塗膜の製造方法で得られた各種塗膜について、光沢計VG7000(日本電色工業社製)を用いて60°光沢度を測定した。
3)粘度データの測定
前記塗料組成物の調製例で得られた各種塗料組成物について、フォードカップNo.4を用いて、25℃で測定したときの秒数を粘度の値とした。
「性状調整可否」とは、前記塗料調整の合格判定基準において、塗料性状である色彩、光沢及び粘度のそれぞれが、その合格判定基準に達するか否か、すなわち各性状を調整可能であるか否かを意味し、調整が可能である場合を「可」、調整ができない場合を「不可」とした。
「調整回数」とは、4種類の塗色の塗料組成物の、それぞれ2種類の原色ロット合計8種類の塗料組成物を用意して、それぞれ調整した際に、前記塗料調整の合格判定基準に達するまでの平均値を示す。ここで調整回数が少ないことは、予測精度が高いことを意味する。
「限界調整色差」とは、目標の色彩に近づけることのできる限界値を意味し、例えば、限界調整色差が0.03とは、目標の色彩との色差が0.03まで自動調色が可能であることを意味する。
「製造量率」とは、目的とする塗料組成物の予定された製造量を1とした場合の調整後の製造量の割合を示す。ここで製造量率が100%を大きく超えないことは、塗料性状予測システムの予測の精度及び補正配合組成の算出方法の精度が高く、且つ多少の誤差を許容しつつも、必要量以上の塗料組成物を製造しない効率的なシステムであることを意味する。
「必要データ数」とは、変動量応答曲線取得や機械学習による人工知能の取得のためにあらかじめ取得する必要となるデータ数を意味する。
「必要塗装回数」とは、必要データ数を確保するため、塗装及び測定をした回数を示す。なお、計算により変動量応答曲線データを作成する場合にも、計算用塗料組成物を塗装して分光反射率を測定する際に塗装及び測定が必要となる。
一方、比較例1は、理論式算出法を用いた例であるが、限界調整色差が0.3であり、高精度の調色ができなかった。また、光沢及び粘度の理論的な調整方法は塗料組成物については確立されておらず、合格判定基準に達することができなかった。また、比較例2は、機械学習法させた人工知能を用いた例であるが、限界調整色差が0.1と、ある程度の高精度の調色は可能であるが、調整回数は5.2回と多く、且つデータ数が6,000と非常に多く必要となるため、工数が非常に多くなってしまう。
11:コンピュータ、
12:取得部、
13:計算部
Claims (14)
- 所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整方法であって、
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する、変動量応答曲線データ取得工程と、
前記コンピュータの前記計算部により、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算する、計算工程と、を含み、
前記計算工程において、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、ブルート・フォース・サーチ法を用いて計算することを特徴とする、自動調整方法。 - 所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整方法であって、
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する、変動量応答曲線データ取得工程と、
前記コンピュータの前記計算部により、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算する、計算工程と、を含み、
前記計算工程において、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、数理最適化法を用いて計算することを特徴とする、自動調整方法。 - 前記計算工程では、
前記変動量応答曲線データを用いて、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかを変動させた場合の、色彩、光沢、及び粘度の少なくともいずれかの変動量を算出し、
算出した前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかの変動量の分だけ変動した変動後の前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかと、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかとの差が小さくなるような、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記計算工程に先立って、前記変動量応答曲線データを用いた、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかを変動させた場合の、色彩、光沢、及び粘度の少なくともいずれかの変動量のデータを予め取得し、
前記計算工程では、予め取得した前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかの変動量の分だけ変動した変動後の前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかと、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかとの差が小さくなるような、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記計算工程は、
前記目標の光沢及び/又は前記目標の粘度のデータと前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、前記光沢調整剤及び/又は前記粘度調整剤の適した添加割合の変動量を計算する、第1の計算サブ工程と、
前記第1の計算サブ工程で得られた前記光沢調整剤及び/又は前記粘度調整剤の最適な添加割合の変動量と、前記変動量応答曲線データとを用いて、前記第1の計算サブ工程で得られた前記適した添加割合の変動量の分の前記光沢調整剤及び/又は前記粘度調整剤を添加することにより生じる、色彩の変動量を計算する、第2の計算サブ工程と、
前記第2の計算サブ工程で得られた前記色彩の変動量と、前記変動量応答曲線データとを用いて、前記着色剤の適した添加割合の変動量を計算する、第3の計算サブ工程と、を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記着色剤の添加割合、前記光沢調整剤の添加割合、前記粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件のうちの少なくともいずれかの変動量の各数値生成範囲を設定する工程と、
設定された前記数値生成範囲内で生成された前記着色剤の添加割合、前記光沢調整剤の添加割合、前記粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件のうち少なくともいずれかの各変動量を組み合わせてなる、種々の前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は前記製造条件の変動量のデータ群を用意する工程と、を更に含み、
前記計算工程では、
前記変動量応答曲線データを用いて、用意した種々の前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は前記製造条件の変動量のデータ群の数値の分だけ前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合及び/又は前記製造条件を変動させた場合の、色彩、光沢、及び粘度の少なくともいずれかの変動量を算出し、
算出した前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかの変動量の分だけ変動した変動後の前記色彩、前記光沢、及び前記粘度の少なくともいずれかと、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかとの差が小さくなるような、前記複数の種類の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び前記製造条件の少なくともいずれかの変動量を算出する、請求項3に記載の方法。 - 前記数理最適化法は、凸最適化法を用いる、請求項2に記載の方法。
- 前記数理最適化法は、二次計画法を用いる、請求項2に記載の方法。
- 前記数理最適化法は、勾配降下法を用いる、請求項2に記載の方法。
- 前記調整前塗料組成物は、(A1)前記1種類以上の前記着色剤、(A2)前記1種類以上の前記光沢調整剤、(A3)1種類以上の前記粘度調整剤の(A1)~(A3)のうちの2つ以上を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記製造条件は、
(a)前記塗料組成物の粘度及び加熱残分のいずれか1つ以上、
(b)被塗物に前記塗料組成物を塗布する工程における、ロール周速、スプレー吐出量、電着塗装電圧、塗着圧及び塗料の流量のいずれか1つ以上、
(c)焼付け工程における被塗物の最高到達温度、焼付け温度及び焼付け時間のいずれか1つ以上、並びに
(d)製造ラインの環境温度及び湿度、塗料の温度のいずれか1つ以上、
の(a)~(d)うちのいずれか1つ以上を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記塗料性状調整用材料は、前記複数の種類の着色剤を含み、
前記目標の塗料性状は、前記目標の色彩を含み、
前記調整前塗料組成物は、前記1種類以上の前記着色剤を含み、
前記変動量応答曲線データ取得工程は、1種類の着色剤の添加割合を種々変化させて、前記色彩を予め得ておき、前記1種類の着色剤の添加割合の変動量と前記色彩の変動量との関係を示す前記変動量応答曲線データを取得することを含み、
前記計算工程は、前記目標の色彩と、前記変動量応答曲線データ取得工程で得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記着色剤の添加割合の変動量を計算することを含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整システムであって、
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する取得部をさらに備え、
前記計算部は、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算するように構成され、
前記計算部は、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、ブルート・フォース・サーチ法を用いて計算することを特徴とする、自動調整システム。 - 所定の製造条件下で塗料組成物を調整する際の、目標の塗料性状を得るのに適した調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を、コンピュータの計算部による計算で求める、塗料組成物の自動調整システムであって、
前記塗料性状調整用材料は、複数の種類の着色剤、1種類以上の光沢調整剤、及び1種類以上の粘度調整剤の少なくともいずれかを含み、前記目標の塗料性状は、目標の色彩、目標の光沢、及び目標の粘度の少なくともいずれかを含み、
変動前塗料組成物に基づいて、前記1種類以上の着色剤の添加割合、前記1種類以上の光沢調整剤の添加割合、前記1種類以上の粘度調整剤の添加割合、及び各前記製造条件のうちのいずれか1つのパラメータのみを種々変化させた際の前記塗料性状の情報を予め得ておくことを各パラメータについて行い、各前記パラメータの変動量と前記塗料性状の情報の変動量との関係を示す変動量応答曲線データを取得する取得部をさらに備え、
前記計算部は、前記目標の色彩、前記目標の光沢、及び前記目標の粘度の少なくともいずれかを含む目標データと、得られた前記変動量応答曲線データとを用いて、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量を計算するように構成され、
前記計算部は、適した前記調整前塗料組成物に対する塗料性状調整用材料の添加割合の変動量及び/又は適した製造条件の変動量は、数理最適化法を用いて計算することを特徴とする、自動調整システム。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006218426A (ja) | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Kansai Paint Co Ltd | 塗装方法、塗装制御装置及び塗装設備 |
JP2007508937A (ja) | 2003-10-24 | 2007-04-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 塗装パラメータを予測し適用するための方法およびその使用 |
JP2008111116A (ja) | 2007-10-12 | 2008-05-15 | Nippon Paint Co Ltd | 塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法 |
JP2021107781A (ja) | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 関西ペイント株式会社 | 塗料の製造方法及び色彩データを予測する方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2921365B2 (ja) * | 1993-11-30 | 1999-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 塗装色の再現方法及び塗装色の選択方法 |
JP4039470B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2008-01-30 | 日清紡績株式会社 | メタリック・パール系塗料のコンピュータ調色における着色材と光輝材の配合比又は光輝材の配合量を求める方法 |
JP3986117B2 (ja) * | 1997-05-22 | 2007-10-03 | 日本ペイント株式会社 | 自動車補修用塗料の調色装置 |
-
2022
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-
2023
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007508937A (ja) | 2003-10-24 | 2007-04-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 塗装パラメータを予測し適用するための方法およびその使用 |
JP2006218426A (ja) | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Kansai Paint Co Ltd | 塗装方法、塗装制御装置及び塗装設備 |
JP2008111116A (ja) | 2007-10-12 | 2008-05-15 | Nippon Paint Co Ltd | 塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法 |
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