JPS6381134A - 樹脂製品の色合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、コンピュータ・カラーマッチング法を用い
た樹脂製品の色合わせ方法に関する。

〔背景技術〕

近年、樹脂に充填材を含ませて、樹脂の剛性や加工性の
改善、あるいは、射出成形の際のひけ・そり等を小さく
する技術が急速に進んでいる。これに伴い、弱電分野や
自動車分野等で、樹脂はますます広く使われるようにな
ってきている。

ところで、殆どの場合、樹脂製品は着色されているから
、色見本が決められて、それに合う着色処方を算出する
色合わせがなされる。最近では、色合わせは、コンピュ
ータ・カラーマッチング法によりなされることが多い。

しかしながら、従来、充填材入りの樹脂製品においては
、コンピュータ・カラーマッチング法による色合わせを
おこなっても、色見本から相当かけ離れた結果しかえら
れないことがしばしば起こる。つまり、充填材を含む樹
脂製品では、精度よく色合わせを行うことが困難であっ
たのである。

〔発明の目的〕

上記の事情に鑑み、この発明は、充填材が含まれていて
も、コンピュータ・カラーマッチング法により算出した
着色処方に基づいて着色した樹脂製品の色と、色見本の
色を精度よく一致させることができる樹脂製品の色合わ
せ方法を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するために、発明者らは、様々な角度か
ら検討を行なった。例えば、使用するコンピュータ・カ
ラーマッチング法の適否や、顔料自身の組成などの検討
を行なった。その結果、樹脂に添加する充填材によって
、着色剤の発色作用が影響されることを見出した。第１
図は、色見本Ａ−Ｊの色と、これらの色見本に基づき従
来の方法を使って算出した着色処方で着色された樹脂の
色とを、色差（ＣＩＥ　　１９７６　　Ｌ”　ａ”　ｂ
”）をもとにして比較した結果をあられしたものである
、図にみるように、充填材としてウオラストナイトを含
むものは、色差が非常に大きく、色見本とは随分かけ離
れた着色状態であった。色差結果を、さらに、明度、彩
度および色相の３つの色差要素に分解すると、第４〜６
図に示すようになった。色相は、第６図にみるように、
殆ど差がない。

しかし、明度は、第４図にみるように、全色見本Ａ−Ｊ
にわたって著しく差があり、彩度は、第５図にみるよう
に、淡色系色見本Ａ−Ｃでは高目になり、濃色系色見本
Ｄ−Ｊでは低目になっている。これらのことから、着色
剤の着色力の点に絞って、−層、深く検討を行った。そ
の結果、充填材が着色剤の着色力に影響を与えることを
見出したのである。このように、充填材の中には、それ
自身の着色力とは別に、着色剤の着色力をも変えてしま
うものがあること、その程度は着色剤の種類によって異
なることを見い出したのである。充填材が何故に着色剤
の着色作用に影響を与えるのかというメカニズムは、つ
まびらかではないが、発明者らは、充填材が樹脂内にお
ける着色剤の分散を助けるためであろうと推定している
。

その結果、着色処方の算出にあたっては、着色剤の着色
力に対する充填材の影響の補正を行なう必要があること
が分かった。

したがって、この発明は、充填材を含む樹脂製品の着色
処方をコンピュータ・カラーマッチング法により算出し
て色合わせを行なうにあたり、前記充填材が着色剤の着
色力に与える影響を補正フ　　　　“アクタ−として前
記算出過程に組み込むことを特徴とする樹脂製品の色合
わせ方法を要旨とする。

この発明の理解を容易にするために、以下にまず、コン
ピュータ・カラーマッチング法の内で、通常、メタメリ
ックマツチ法と称されているものを説明する。

例えば、色合わせを４種の着色剤１〜４を用いて行なう
場合、それぞれの色で着色した４種の色見本を作ってお
いてそれぞれの分光反射率Ｒ１（λ）を測定する。

一方、下に示す式（１）、いわゆるクベルカ・ムンクの
式を利用して、各着色剤１〜４ごとの着色層における着
色剤に固有の散乱係数８１〜ｓ４および吸収係数に、〜
に４（分光波長に関連した係数である）を求めて、これ
らを基礎データとしてあらかじめコンピュータに記憶さ
せておく。

ここで、もう少し具体的に、散乱係数Ｓおよび吸収係数
にの算出の一例について説明をする。

この方法では、ある白色の顔料を散乱係数の基準とし、
これをＳ＝１　（全波長について均一）とし、他の顔料
の吸収係数、散乱係数をこれの相対値で表す。このため
には、被着色物に対する顔料の添加比率を前もって１％
とか２％というように一定値に決め、この添加比率によ
り有色顔料（単一種による）を添加した着色物を作る。

これは顔料自体の色を表し、通常マス・トーン（Ｍａｓ
ｓ−ｔｏｎｅ）という。

また、この各顔料と白顔料の、ある比率による混合物を
上記の一定の添加比率により添加したものも作る。これ
は、通常、レット・ダウン（Ｌｅｔ−ｄｏｗｎ）という
。レフト・ダウンは精度の点を考えれば、段階的比率（
例えば、８０：２０；６０：４０；５０：５０４０：６
０；２０：８０；１０：９０）で何段階か作るのが望ま
しい。

これらの調色物の分光反射率から前述のようにして（Ｋ
／Ｓ）の値を算出する。

つぎに、白の吸収係数Ｋ。を求める（ＳＷ−１）。

Ｋｕ　＝　（Ｋ／Ｓ）。

レット・ダウンの（Ｋ／Ｓ）を（Ｋ／Ｓ）　１．ＩＰと
すると、 （ＫｌＳ）ｗｒ＝　　（Ｃｗ　　・　（ＫｌＳ）　、１
　＋Ｃｒ　　・Ｋｐ）／（ｃｗ　　・１＋０２　・Ｓ、
）となるから、これと、ＫＰ−３Ｐ　　・　（ＫｌＳ）
Ｐ　とより、Ｓ、について解くと、次の式が得られる。

Ｃ，（ＫｌＳ）　Ｗｐ−（ＫｌＳ）ｗ Ｓｒ　　＝　　−・ Ｃｒ　　　（ＫｌＳ）ｒ　−（Ｋ／５）ｈｐＫ、は当然
、ＫＰ−３Ｐ　　・　（ＫｌＳ）Ｐから求まる。

これは、いわゆる相対法による求め方であるが、いわゆ
る絶対法により求めるようにしてもよい。

顧客先から提供された色見本Ｓからも、上と同様にして
、Ｒ，（λ）を算出しておく。

一方、４種の着色剤１〜４を混合した場合の着色層にお
ける（ＫｌＳ）ｍｉｘは、下に示す式（２）、いわゆる
ダンカンの式により算出される。

（Ｋ／　Ｓ）　ｍｉｘ　−（Ｃ＋　Ｘ　Ｋｌ　　＋　Ｃ
１Ｘ　Ｋｇ　＋Ｃ３ｘＫ３＋Ｃａ　×Ｋａ　）／　（Ｃ
＋　ｘ３．＋Ｃ！ｘ　Ｓｚ　＋　Ｃ２Ｘ　Ｓ、　＋　ａ
ｍ　Ｘ　Ｓ４　）・・・（２）但し、Ｃ１は着色剤ｌの
濃度、Ｃ２は着色剤２の濃度、Ｃ３は着色剤３の濃度、
Ｃ４は着色剤４の濃度である。

そして、式（１）などで逆に４種の着色剤を混合した場
合の着色層におけるＲｃＸ、（λ）を算出し、このＲ。

（λ）を基礎にして三刺激値（ＪＩＳ　　Ｚ８７２２．
２度視野における物体色の測定方法参照）　Ｘｍ１ｘ　
　：　Ｙｍｉｘ　　：　Ｚｍｉｘを求める。これと色見
本Ｓについての三刺激値Ｘｓ　　：　Ｙｓ　　：　Ｚｓ
を比較する。双方の三刺激値が一致する（差が一定以下
となる）まで、コンピュータで、上記（ＫｌＳ）ｍｉｘ
の算出と三刺激値の比較を繰り返す。双方の三刺激値が
一致したときの０１〜Ｃ４の値が求める着色処方である
。このようにして着色処方を求めて色合わせするのであ
る。

つぎに、この発明にかかる樹脂の色合わせ方法の実施例
の説明に入る。

まず、つぎのような割合で基礎データ作成用の　　　“
マス・トーンと、レフト・ダウン色見本を作成する。

魚見主Ω 樹脂：充填材を含まないもの５００ｇ 有色顔料：５ｇ；白色顔料Ｏｇ 亘見主蛮 樹脂；充填材を含まないもの５００ｇ 有色顔料：３ｇ；白色顔料２ｇ 亘見本ユ 樹脂：充填材を含まないもの５００ｇ 有色顔料：１．５ｇ；白色顔料３．５ｇ魚ユ本（９） 樹脂：充填材を含まないもの５００ｇ 有色顔料：０．５ｇ；白色顔料４．５ｇまた、充填材の
表面色と充填材自体が有する着色力を求めて充填材デー
タを得るために、つぎの色見本を作成する。

亘甚本項 樹脂：充填材を含むもの５００ｇ 顔料：無し 亘見主豊 樹脂：充填材を含むもの５００ｇ 白色顔料（酸化チタン）：５ｇ 負」シ（負 樹脂：充填材を含むもの５００ｇ 黒色顔料（カーボンブラック）＝５ｇ 色見本■〜■（色見本■はマス・トーンであり、色見本
■〜■はレット・ダウンである）によって基礎データを
求め、色見本■または色見本■のいずれか一方と、色見
本■とから充填材データを求めて、コンピュータに記憶
させる。

充填材データの求め方を例示すると、色見本■から得ら
れる分光反射率Ｒｓｏｏ（λ）、色見本■から得られる
分光反射率Ｒ？ｏｏ（λ）から、前記のクベルカ・ムン
クの式に基づき（ＫｌＳ）Ｓと（ＫｌＳ）、を算出し、
これらと既知のカーボンブラックの既知のに、およびＳ
、を使い、次の式により充填材データに、とＳ、を算出
する。

Ｋｓ＝（ＫｌＳ）ｓ　　・　（ＫＰ−３ｔ　　・　（Ｋ
ｌＳ）ｔ　）／　（（ＫｌＳ）ｑ　　’　　（ＫｌＳ）
ｓ　）Ｓｓ　＝　（ＫＰ　　Ｓｔ　　・　　（ＫｌＳ）
、）／　Ｃ（ＫｌＳ）？　−（ＫｌＳ）ｓ　） ここまでは、従来どおりの手順である。

つぎに、この発明にかかる補正をおこなう上で必要なデ
ータの求め方の一例について説明する。

ウオラストナイト（珪灰石−Ｗｏｌｌａｓｔ。

ｎ１ｔｅ）を含む樹脂組成物（樹脂とウオラストナイト
の合計量に対してウオラストナイトを２０重量％含む）
を用いるようにした他は、色見本■〜■と同様の条件で
、各種着色剤（それぞれの着色剤を単独で用いる）によ
る色見本を作成し、着色処方の算出結果を、発色度合を
もとに実処方と比較した。結果を第２図に示す。１００
％が実処方であり、ウオラストナイトを含む樹脂製品の
場合、着色力が増加する傾向にあることがわかる。

第２図は、ウオラストナイトが含まれた場合の着色剤濃
度と着色力変動の程度の関係をあられしている。したが
って、上記の基礎データと充填材データとから算出され
た着色剤の量（Ｘ）を、上の関係に基づいて着色力が１
００％となるように補正計算し、着色剤の量（Ｙ）を求
めれば、ウオラストナイトが含まれることによる誤差を
除去した精度よい着色処方が得られることとなる。

第２図に例示した各着色剤に対しては、具体的な計算に
際し、（Ｙ）＝ａ・　（Ｘ）＋ｂなる簡単な一次近似の
補正式でもって良い結果が得られている。もちろん、ａ
、、ｂは第２図に示されているデータに基づいて簡単に
算出されるものであることはいうまでもない、言い換え
れば、例えば、有機レッドについて第２図におけるレッ
ド・ダウン割合６０％と１０％のデータを記憶させてお
けば、これに基づいて上記の補正計算をコンピュータで
行うことができるのである。

なお、白色顔料と有色顔料３種の計４色による着色処方
の場合、有色顔料の補正を行った時、これに見合う分、
白色顔料の補正を同時に行う。

着色にあたっては、もちろん、多種類の着色剤が用いら
れるのであるが、着色剤自体の着色力に応じて、着色剤
をいくつかのグループに区分けし、着色剤をコンピュー
タ内部でグループに対応相　　　・けしておいて、各グ
ループ内の着色剤に対しては１種類の補正データでまか
なうようにすることもできることを確認している。した
がって、このようにする場合においては、補正データは
、グループの数だけ組み込んで準備しておけばよい。例
えば、第２図においては、縮合アゾイエロー３Ｇ。

酸化鉄粉およびカーボンブラックを一つのグループとし
、キナクリドンレッドおよびシアニンブルーを別のグル
ープとすることができる。

もうすこし具体的な数値でもって補正の仕方を説明する
。

提示された色見本の分光反射率を測定し、基礎データと
充填材データだけを基礎に算出された着色処方がつぎの
ようなものであるとする。

〔補正前〕

キナクリドンレッド　　　０．１％ 縮合アゾイエロー３Ｇ　　　Ｏ，１％ カーボンブラック　　　　０．１％ 酸化チタン（白色顔料）　　０．７％ 合計１．０％ 例えば、キナクリドンレッド０．１％は、キナクリドン
レッドのマス・トーンの濃度が１．０％であるから、第
２図におけるレフト・ダウン１０％のデータを用いて補
正する。発色度合は１４０％であるから、（０，１）Ｘ
　（１００／１４０）＝０．０７１５　（％）が求める
補正された着色剤の量である。他の縮合アゾイエロー３
Ｇ、カーボンブラックも、同様にして補正された量を算
出し、これらの着色剤が減った分、白色顔料を増やして
おくのである。

〔補正後〕

キナクリドンレッド　　　０．０７１５％縮合アゾイエ
ロー３Ｇ　　　Ｏ，０６２５％カーボンブラック　　　
　０．０６２５％酸化チタン（白色顔料）　　０．８０
３５％合計１．０％ 色見本Ａ−Ｊを用いて、改めて、ウオラストナイトを含
有する色見本について、上記の補正を施す算出方法で着
色処方を算出し、色差を求めた結果（・）を、前の結果
（×）と併せて第３図に示した。発明者らは、諸事情を
考慮して、色差は１．５以内に納まることをひとつの目
安にしているが、第３図にみるように、いずれの試料と
も、色差は１．５以内に収まっており、著しい精度の向
上がみられた。

以上の説明では、補正計算は、−旦、基礎データと充填
材データとから得た着色処方に対して行なうようにして
いた。これ以外に、例えば、基礎データなどの散乱係数
Ｓおよび吸収係数にのデータ値を先に補正しておいて、
補正された着色処方を直接求めるようにしてもよい。

樹脂に含ませる充填材の含有量が変わると、充填材によ
る着色力への影響度が大きく変わるような着色剤の場合
、充填材の配合割合に応じた補正も自動的になされるよ
うであると、いっそう良い結果が得られる。

この発明は、上記実施例に限らない。充填材がウオラス
トナイト以外のもの、例えば、マイカ、ガラス繊維等で
あっても適用できる。用いるコンピュータ・カラーマッ
チング法もメタメリックマツチ法以外のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明にかかる色合わせ方法は、
充填材が着色剤の着色力に与える影響の度合を補正ファ
クターとしてあらかじめ組み込んでおいて着色処方の算
出を行なうようになっている。そのため、充填材が含ま
れていても、コンピュータ・カラーマッチング法により
算出した着色処方に基づいて着色した樹脂製品の色と、
色見本の色を精度よく一致させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、色見本を使って、充填材による着色力への影
響の補正をせずに算出した着色処方による着色樹脂の色
と、元の色見本の色とを、色差をもとにして比較したと
きの結果をあられすグラフ、第２図は、ウオラストナイ
トを含む樹脂色見本を使って、充填材による着色力への
影響の補正をせずに算出した着色処方を、発色度合をも
とに実処方と比較した結果をあられしたグラフ、第３図
は、色見本を使って充填材による着色力への影響　　　
“の補正をして算出した着色処方による着色樹脂の色、
および、充填材による着色力への影響の補正せずに算出
した着色処方による着色樹脂の色、それぞれを、色差を
もとにして元の色見本の色と比較した結果をあられした
グラフ、第４〜６図は、第１図に示した色差を、明度、
彩度、色相の３つの色差要素に分解してあられしたもの
であり、第４図は明度の差の場合を、第５図は彩度の差
の場合を、第６図は色相の差の場合をそれぞれあらゎす
グラフである。 代理人　弁理士　　松　本　武　空 箱４区 ＡＢＣＤＥ　　ＦＧＨＩ　Ｊ 試料番号 ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪ 試料番号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）充填材を含む樹脂製品の着色処方をコンピュータ
   ・カラーマッチング法により算出して色合わせを行うに
   あたり、前記充填材が着色剤の着色力に与える影響を補
   正ファクターとして前記算出過程に組み込むことを特徴
   とする樹脂製品の色合わせ方法。