KR20020079985A - 도료내의 광휘재를 동정하는 방법 - Google Patents

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Abstract

배합이 미지인 도색에 사용되고 있는 광휘재의 특징 파라미터를 육안으로 추출하고, 추출한 특징 파라미터를 키워드로 하여 화상 데이터 베이스를 검색하고, 가장 가까운 단품 광휘재의 화상을 모니터상에 전사하고, 배합이 미지인 도색의 화상과 단품 광휘재의 화상을 비교하여 배합이 미지인 도색에 사용되고 있는 광휘재의 종류를 동정한다.

Description

도료내의 광휘재를 동정하는 방법{METHOD FOR IDENTIFYING GLITTERING MATERIAL IN PAINT}
배합이 미지인 도색에 포함되어 있는 색재를 동정하는 방법으로는, 컴퓨터 조색 (調色)(컴퓨터 컬러매칭, 약칭 CCM) 기술이 개발되어, 실용화되어 있다.
그러나, 현재의 CCM 은 비늘조각 모양 광휘재 (알루미늄 플레이크, 마이카 플레이크, 판형상 산화철 등) 를 포함하지 않는 솔리드 안료만의 도색 안료를 분광반사율 데이터로부터 예측하는 방법으로, 오래전부터 크벨카 & 문크(Kubelka-Munk)의 2 광속이론과 던컨의 혼색이론, 또한 사운더슨의 표면반사율 보정이론을 조합한 것을 이용하고 있다.
한편, 광휘재를 포함하는 도색의 CCM 은 현재 실용화되어 있지 않다. 그 이유는 도판의 하일라이트 (정반사광 근방) 에서는 광휘재로부터 반사되는 광 (반사광, 간섭광) 끼리는 가성성(加成性)이 성립되나, 안료에 의한 광의 흡수가 동시에 일어나기 때문이다. 또한 셰이드(shade) (정반사광의 반대방향) 에서는 광휘재와 안료의 광의 흡수에 의하여 발색(發色)되기 때문이다. 즉, 하일라이트에서 셰이드까지의 넓은 범위에서, 도막중에 포함되는 색재의 발색특성을 이론화하는 것이 불가능하기 때문이다.
기타 광휘재의 종류도 최근 많이 증가하여, 알루미늄 플레이크에 한해서만도 표면을 유기안료로 피복, 또는 CVD 법으로 산화철을 석출, 또는 양극산화법으로 착색하거나, 또는 증착 알루미늄상에 각종 금속산화물로 피복한 것이 잇따라 개발되고 있으며, 광휘재 자체에서 하일라이트와 셰이드의 색이 변화하는 색재가 개발되고 있다. 광휘재로는, 알루미늄 플레이크가 100 종류 정도, 알루미늄 플레이크 이외의 마이카 플레이크, 판형상 산화철 등이 300 종류 정도 알려져 있다.
조색이란 입장을 떠나면, 메탈릭 도색의 배합을 추정하는 방법은 이미 존재하고 있으며, 예를 들면 일본 공개특허공보 평7-150081 호 (도요타) 에서는 도색을 구성하는 색재 및 광휘재의 양과 분광반사율이 대응하는 규정값을 설정하고, 설계자가 정한 반사율을 보간에 의한 역추정법을 이용한 이미 알려진 관계의 반사율과 특성값 벡터에 기초하여 연산하고, 배합을 추정하는 방법이 기재되어 있다. 이것은 설계자가 컴퓨터 그래픽 (CG) 등의 장치를 이용하여 얻은 가공의 색을 변각의 반사율 데이터로서 수득하고, 그 반사율에 맞도록 미리 작성해 둔 색재의 데이터 베이스로부터 종류와 양을 추정하는 것이다.
또한, 일본 공개특허공보 평10-227696 호에서는 설계자가 CG 로 작성한 도색의 반사율 데이터로부터 「CCM 기법」에 의하여 배합을 추정하는 방법이 기재되어 있는데, 구체적인 메탈릭 도색의 CCM 방법은 기재되어 있지 않고, 일반적인 수법을망라적으로 기술하고 있는데 불과하다.
상기 2 가지 방법은 모두 분광반사율 데이터를 이용하여 배합을 추정하려 하는 것이다. 분광반사율 데이터는 도색의 매크로적인 색채과학적인 측정을 하기에는 적합한 장치이나, 광휘재를 포함하고 있는 미크로적인 텍스쳐는 측정할 수 없다. 여기서, 텍스쳐란 대입경(大粒徑) 알루미늄을 다량 함유하고 있는 도색은 「번쩍번쩍」거리는 금속감을, 소입경 알루미늄이라면 「실크감촉」과 같은 금속감을 부여하는 바와 같이, 광휘재의 입경과 발색특성과, 그것이 함유되는 양에 따라 얻어지는 질감이다. 일반적으로 도료 (자동차, 건축, 공업용) 에서 사용되는 광휘재의 평균입경은 5~200 미크론이며, 특히 자동차의 덧칠에 사용되는 광휘재는 평균입경이 5~30 미크론, 두께가 0.1 ~ 1.0 미크론이 많다.
한편, 색을 측정하는 측색기기의 측정면적은 5 ∼ 30 mmφ가 일반적이며, 측색기기로는 미크로 광택감을 측정할 수 없다.
따라서, 현재의 해결방법은 숙련된 조색사가 육안에 의하여 시행착오 방식으로 다양한 색재 (안료와 광휘재) 를 선택하여, 그 양을 변경하면서 도료를 작성하고, 자동도장기로 도장하는 방법으로, 매크로적인 색과 미크로적인 질감을 조색하고 있다. 이 방법은 많은 공정수를 필요로 하며, 또한 개인의 능력에 의존하기 때문에, 조색완료까지의 시간을 예측하고 관리하는 것은 불가능하다.
또한, 도료 메이커의 분야에서는 자사 이외의 메이커에서 작성된 배합이 미지인 도색의 조색 (이를 「타사 색의 색재현」이라 부른다) 과제가 밤낮으로 발생하고 있어, 색재현 기술을 개발하는 것은 사활이 걸린 문제이다. 여기서 말하는색재현은 하일라이트에서 셰이드까지의 매크로적인 발색뿐만 아니라, 하일라이트에서 셰이드까지의 광휘재의 대소에 기인하는 텍스쳐의 일치까지를 포함한다. 이 미크로적인 질감은 측색기기로는 측정할 수 없다.
본 발명은 광휘재의 화상 데이터 베이스를 이용하여 광휘재의 특징 파라미터를 패턴매치시켜, 미지(未知)의 도색에 포함되는 광휘재를 동정(identify)하는 것에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 방법의 공정을 나타내는 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 실시하기 위하여 사용하는 장치의 개략도이다.
본 발명에 의하면, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 단품(單品) 광휘재의 데이터를 입력한 광학현미경 화상이 화상데이터로서 축적되고, 단품 광휘재의 특징 파라미터를 검색용 키워드로서 저장한 화상 데이터 베이스를 작성하는 단계,
배합이 미지인 도색에 사용되고 있는 광휘재의 특징 파라미터를 육안으로 추출하는 단계,
추출한 특징 파라미터를 키워드로 하여 화상 데이터 베이스를 검색하고, 가장 근사한 단품 광휘재의 화상을 모니터상에 전사하고, 배합이 미지인 도색의 화상과 단품 광휘재의 화상을 비교하여 배합이 미지인 도색에 사용되고 있는 광휘재의 종류를 동정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 도색중에 포함된 광휘재를 동정하는 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 현재 입수할 수 있는 광휘재의 화상 데이터 베이스를 작성하고, 아울러, 그 광휘재를 특징짓는 중요한 파라미터인 입경, 발색특성을 미리 화상 데이터 베이스를 검색하는 키워드로서 저장하고, 이 키워드를 입력하는 것만으로도 광대한 광휘재 데이터 베이스로부터 배합미지(配合未知)색에서 사용하고 있는 것으로 예측한 광휘재의 화상이 순식간에 모니터상에 전사되어, 미지색의 현미경 화상과 육안으로 비교하고 사용 광휘재의 종류를 특정할 수 있다.
(실시형태)
다음으로, 첨부도면을 참조하여 발명의 실시형태를 설명한다.
본 발명에 따른 도료중의 광휘재를 동정하는 방법은 화상 데이터 베이스를 작성하는 제 1 공정 (도 1 의 블럭 1) 과, 미지의 광휘재의 특징 파라미터를 추출하는 제 2 공정 (도 1 의 블럭 2 및 3) 과, 미지의 광휘재를 동정하는 제 3 공정 ( 도 1 의 블럭 4 및 5) 을 갖는다.
제 1 공정에 있어서, 도색에 사용되고 있는 다양한 단품 광휘재를 예를 들면, 100 ∼ 3000 배율의 일정배율로 현미경 촬영하고, 그 화상 데이터와, 그 광휘재의 입경, 발색특성 등의 특징 파라미터를 데이터 베이스로 하여 저장한 단품 광휘재의 화상 데이터 베이스를 컴퓨터를 사용하여 작성한다.
제 2 공정에 있어서, 현미경 (11) 이 구비된 현미경 비디오 마이크로스코프를 사용하여, 배합이 미지인 도판 (12) 의 도색의 광학현미경 화상을 100 ∼ 3000 배율의 일정 배율로 입력하고 제 1 모니터 (13) 에 눈금을 매겨 표시하고, 이 화상으로부터 대략적인 입경, 발색의 특징 파라미터를 육안으로 추출한다.
제 3 공정에 있어서, 이 특징 파라미터를 화상 데이터 베이스를 기억하고 있는 하드디스크 (14) 가 구비된 컴퓨터 (15) 에 송신하고, 검색하여, 해당하는 단품 광휘재의 화상을 제 2 모니터 (16) 에 눈금을 매겨 표시하고, 제 1 및 제 2 모니터 (13 및 16) 에 비춰진 광학현미경 화상을 육안으로 비교하여, 배합이 미지인 도색에 사용된 색재의 종류와 양을 동정한다.
(배경색)
배합미지색의 광휘재는 다양한 안료중에서 발색하고 있으므로, 단품 광휘재 데이터 베이스를 작성하는 데 있어서, 투명한 클리어 니스만으로 작성한 시료로는 불충분하다. 예를 들면, 간섭 그린 마이카 안료는 투명한 클리어 니스중에서는, 확실히 현미경으로는 녹색에서 황록색의 간섭광에 의한 색이 확인되었으나, 청색 안료중의 간섭 그린 마이카는 주위의 청색 유기안료의 영향으로 청색에서 청록색의 간섭색이 된다. 이와 같이 현미경하의 광휘재의 색은 주위의 유기안료 색의 영향을 받기 때문에 단품 광휘재의 데이터 베이스용 시료는 클리어만으로는 정보가 부족하다. 이 때문에, 청색안료, 적색안료, 흑색안료중의 단품 광휘재의 사진을 촬영하였다.
이로써, 미지의 도색에 사용되고 있는 유기안료에 가까운 색상의 단품 광휘재의 사진을 검색함으로써 동정의 정밀도가 증가하였다.
데이터 베이스로서 저장하는 현미경 화상 (예를 들면, 서식이 JPEG) 은 광휘재의 각각의 품목을 4 가지 배경색, 즉 클리어 (투명), 적색, 청색, 흑색과 혼색한 것이다. 따라서, 1 품목당 JPEG 화상이 4 장 작성된다.
(광휘재의 입경)
광휘재의 입경은 예를 들어 현미경의 하기(下記) 6 클래스로 특정된다.
매우 작은 입경 ExtraFine = 기호 EF (10㎛ 이하)
작은 입경 Fine = 기호 F (10㎛ ∼ 15㎛)
중간 입경 Medium = 기호 M (20㎛ ∼ 25㎛)
큰 Coarse = 기호 C (25㎛ ∼ 30㎛)
매우 큰 Extra Coarse = 기호 EC (30㎛ ∼ 50㎛)
극도로 큰 Ultra Coarse = 기호 UC (50㎛ 이상)
(발색특성)
발색특성으로는, 예를 들면 하기의 19 종류의 발색특성을 이용할 수 있다.
A) 간섭 실버
B) 간섭 그린
C) 간섭 블루
D) 착색 그레이
E) 착색 그린
F) 착색 블루
G) 착색 옐로우
H) 간섭 골드
I) 간섭 바이올렛
J) 간섭 레드
K) 착색 골드
L) 착색 커퍼/브론즈
M) 착색 레드
N) 착색 적록
O) 흑자(黑紫)
P) 유리 플레이크
Q) 기타
R) 알루미늄 플레이크
여기서 채용하고 있는 광휘재의 발색특성에 대하여, 이하에 간단히 설명한다.
이 설명에 있어서 사용하고 있는「은폐력」의 의미는 하기와 같다. 은폐력이란, 바탕을 은폐하는 힘을 말한다. 여기서 작성한 시료의 흑백바탕상의 색차를 CIE Lab* 의 dE 로 대소관계를 나타낸다. 색차가 작을수록 은폐력이 높거나 또는 크다고 하며, 그 반대를 은폐력이 낮거나 또는 작다고 한다. 대체로 은폐력이 작다 (또는 낮다, 또는 나쁘다) 는 것은 색차에서 40 이상, 중간정도는 10 이상, 크다 (또는 높다, 또는 좋다) 는 것은 색차에서 10 이하를 기준으로 하고 있는데, 광휘재의 입경이 작아지면 단위량에 포함되는 광휘재의 수가 증가하고, 결과적으로 은폐력이 커지므로, 정확히 이 색차범위에서 규정하는 것은 아니다.
A) 간섭 실버
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 코팅한 것이다. 산화티탄의 박막이 얇으므로, 특정 파장의 광을 간섭하는 효과는 없다. 산화티탄의 막두께의 차가 하나의 마이카 기재상에 있으므로, 이 막두께차에 의하여 광의 3 원색인 적색, 녹색, 청색을 간섭시켜, 결과적으로 광의 삼원색을 혼합한 실버 (백색) 가 된다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서도 백색바탕상에서도 하얗게 빛난다. 기재가 투명하므로 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 적색, 녹색, 청색으로 빛나고 있는 부분이 균등하게 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 깔쭉깔쭉한 부정형 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
B) 간섭 그린
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 어떤 일정한 두께로 코팅한 것으로, 백색광 중 녹색 파장의 광만을 강하게 간섭시킨다. 결과적으로 간섭광이 녹색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서는 녹색으로 발색하고, 백색바탕상에서는 백색광으로부터 간섭한 녹색의 파장성분을 제외한 적자(赤紫)색 발색을 한다. 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 황록색에서 녹색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
C) 간섭 블루
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 어떤 일정한 두께로 코팅한 것으로, 백색광 중 청색 파장의 광만을 강하게 간섭시킨다. 결과적으로 간섭광이 청색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서는 청색으로 발색하고, 백색바탕상에서는 백색광으로부터 간섭한 청색의 파장성분을 제외한 황색 발색을 한다. 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 자색에서 청색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
D) 착색 그레이
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 어떤 일정한 두께로 코팅하여 간섭 실버를 작성하고, 그것을 환원하여 산화티탄의 산화차수를 2 보다 작게 한 것이다. 차수가 작을수록 검게 된다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑백바탕상에서 그레이로 발색한다. 은폐력은 높으나, 알루미늄 플레이크에는 미치지 못한다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 적색, 녹색, 청색으로 빛나고 있는 부분이 균등하게 얼룩무늬 형상으로 보이는데, 환원하고 있으므로 A) 간섭 실버보다 채도는 낮으며, 군데군데 회색으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
E) 착색 그린
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화코발트, 산화크롬이나 프탈로시아닌 그린 안료를 코팅한 것으로, 산화물의 색이나 안료의 색으로서 녹색을 띈다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흰색, 흑색바탕상에서 모두 녹색으로 발색한다. 은폐력은 중간정도이다. 현미경적으로는 하나의 광휘재의 전체면이 녹색을 띄고 있다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다. 또 하나는 알루미늄 플레이크상에 프탈로시아닌 그린 안료를 코팅한 것이다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 녹색으로 발색한다. 기재가 알루미늄 플레이크이므로 은폐력이 높다. 현미경적으로는 하나의 광휘재가 전체면에 걸쳐 균일하게 녹색이다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈(atomize) 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성 (展性) 을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
F) 착색 블루
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화코발트, 산화크롬이나 프탈로시아닌 블루 안료를 코팅한 것으로, 산화물의 색이나 안료의 색으로서 청색을 띈다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 청색으로 발색한다. 은폐력은 중간정도이다. 현미경적으로는 하나의 광휘재의 전체면이 청색을 띄고 있다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다. 또 하나는 알루미늄 플레이크상에 프탈로시아닌 블루 안료를 코팅한 것이 있다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 청색으로 발색한다. 기재가 알루미늄 플레이크이므로 은폐력이 높다. 현미경적으로는 하나의 광휘재가 전체면에 걸쳐 균일하게 청색이다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
G) 착색 옐로우
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화니켈을 코팅한 것으로, 산화물의 색이나 안료의 색으로서 황색을 띈다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 황색으로 발색한다. 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재의 전체면이 오렌지색 내지 황색을 띄고 있다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다. 또 하나는 알루미늄 플레이크상에 무기 황색안료를 코팅한 것이다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 황색으로 발색한다. 기재가 알루미늄 플레이크이므로 은폐력이 높다. 현미경적으로는 하나의 광휘재가 전체면에 걸쳐 균일하게 녹색이다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
H) 간섭 골드
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 어떤 일정한 두께로 코팅한 것으로, 백색광 중 황색 파장의 광만을 강하게 간섭시킨다. 결과적으로 간섭광이 황색 (= 골드) 으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서는 골드로 발색하고, 백색바탕상에서는 백색광으로부터 간섭한 황색의 파장성분을 제외한 청색 발색을 한다. 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 오렌지색 내지 골드로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
I) 간섭 바이올렛
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 어떤 일정한 두께로 코팅한 것으로, 백색광 중 자색 (청색과 적색성분) 파장의 광만을 강하게 간섭시킨다. 결과적으로 간섭광이 자색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서는 자색으로 발색하고, 백색바탕상에서는 백색광으로부터 간섭한 자색의 파장성분을 제외한 녹색의 발색을 한다. 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 푸른빛이 도는 적색에서 자색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
J) 간섭 레드
투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화티탄을 어떤 일정한 두께로 코팅한 것으로, 백색광 중 적색 파장의 광만을 강하게 간섭시킨다. 결과적으로 간섭광이 적색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서는 적색으로 발색하고, 백색바탕상에서는 백색광으로부터 간섭한 적색의 파장성분을 제외한 청록색 발색을 한다. 은폐력은 작다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 적색에서 적자색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
K) 착색 골드
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화철을 소정의 막두께로 코팅한 것으로, 산화철의 색으로서 골드로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색, 백색바탕상에서 모두 골드로 발색한다. 은폐력은 중간정도이다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 오렌지색 내지 황색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다. 또 하나는 알루미늄 플레이크상에 산화철을 소정의 막두께로 코팅한 것으로, 산화철의 색으로서 골드로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 골드로 발색한다. 기재가 알루미늄 플레이크이므로 은폐력이 높다. 현미경적으로는 하나의 광휘재가 전체면에 걸쳐 균일하게 골드로 빛나고 있다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
L) 착색 커퍼/브론즈
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화철을 K) 착색 골드보다 두꺼운 막두께로 코팅한 것으로, 산화철의 색으로서 구리색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색, 백색바탕상에서 모두 구리색으로 발색한다. 은폐력은 중간정도이다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 오렌지색 내지 붉은빛이 도는 오렌지색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다. 또 하나는 알루미늄 플레이크상에 산화철을 K) 착색 골드보다 두꺼운 막두께로 코팅한 것으로, 산화철의 색으로서 구리색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 구리색으로 발색한다. 기재가 알루미늄 플레이크이므로 은폐력이 높다. 현미경적으로는 하나의 광휘재가 전체면에 걸쳐 균일하게 구리색으로 빛나고 있다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
M) 착색 레드
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화철을 L) 착색 커퍼/브론즈보다 두꺼운 막두께로 코팅한 것으로, 산화철의 색으로서 적색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색, 백색바탕상에서 모두 적색으로 발색한다. 은폐력은 중간정도이다. 여기서 중간정도란 간섭 마이카보다는 높으나, 알루미늄 플레이크 정도는 아님을 나타낸다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 붉은빛이 도는 오렌지에서 적색으로 빛나고 있는 부분이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다. 또 하나는 알루미늄 플레이크상에 산화철을 L) 착색 커퍼/브론즈보다 두꺼운 막두께로 코팅한 것으로, 산화철의 색으로서 적색으로 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 백색, 흑색바탕상에서 모두 구리색으로 발색한다. 기재가 알루미늄 플레이크이므로 은폐력이 높다. 현미경적으로는 하나의 광휘재가 전체면 균일하게 구리색으로 빛나고 있다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
N) 착색 적록
2 가지 종류가 있다. 투명한 박편기재 (예를 들면, 백운모, 합성금운모, 알루미나) 에 산화철을 소정의 막두께로 코팅한 것으로, 녹색의 간섭광이 발색한다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑색바탕상에서는 녹색으로 발색하고, 백색바탕상에서는 백색광으로부터 녹색 성분을 제외한 적자색으로 발색한다. 은폐력은 중간정도이다. 현미경적으로는 하나의 광휘재중에 녹색으로 빛나고 있는 부분으로 적은 면적이기는 하지만, 붉게 빛나고 있는 점이 얼룩무늬 형상으로 보인다. 형상은 기재가 운모 (마이카라고도 함) 로 되어 있는 것은 마이카의 벽개성으로 인하여, 분쇄하였을 때 생긴 각각의 광휘재의 주위가 날카롭게 까칠까칠한 부정형의 형태를 하고 있다. 기재가 알루미나인 것은 결정성장으로 알루미나 기재를 만들기 때문에, 광휘재의 둘레가 매끄러운 은행나무잎과 같은 형태를 하고 있다.
O) 흑자(黑紫)
기재가 판형상 산화철인 색재로, 기재의 두께가 증가함에 따라 적자색에서 흑색을 띈다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑백바탕상에서 모두 적자색 내지 흑색을 띈다. 색재의 비중이 무거우므로, 단위칭량당 포함되는 색재의 개수가 극히 적기 때문에 은폐력은 작다. 현미경적으로는 각각의 광휘재가 적자색에서 흑색 중의 1 색이 균일하게 보여진다. 형상은 기재의 결정성장에 의하여 얻어지므로, 정육각형을 하고 있으며, 두께가 있기 때문에 광휘재의 둘레가 검게 그림자가 생기는 경우가 있다.
P) 유리 플레이크
기재가 유리인 색재로, 유리의 박편을 분쇄하여 기재를 작성하고, 그 위에 은도금이나 산화티탄으로 코팅하여 의장성을 부여한다. 현재 시판되고 있는 것은 평균입경이 30 미크론 이상으로 크다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑백바탕상에서 모두 거의 동일한 색을 띈다. 색재가 크므로 단위칭량당 포함되는 색재의 개수가 극히 적고, 또한 기재가 투명하기 때문에, 은폐력은 거의 없다. 현미경적으로는 각각의 광휘재가 유리를 깼을 때 발생하는 곡률이 완만하게 예리한 낫형상을 하고 있으며, 게다가 크기 때문에 즉시 특정할 수 있다.
Q) 기타
A) ∼ P) 까지에 포함되지 않는 S) 의 알루미늄 플레이크를 제외한, 광휘재로, 예를 들면 유기 마이크로비즈와 같이 광학적인 의장성을 기대하는 것이 아니라, 고급 오디오 제품에서 보여지는 바와 같이 감촉을 내는 색재를 나타낸다.
R) 알루미늄 플레이크
기재가 알루미늄 플레이크인 것이다. 아토마이즈 분말을 스틸볼밀로 분쇄한 것으로, 알루미늄의 우수한 전성에 의하여 타원형상으로 펴져, 두께는 0.6 미크론 정도로 얇다. 클리어와 혼색하여 흑백바탕판에 도장하면, 흑백바탕상에서 모두 거의 동일한 색을 띈다. 은폐력은 매우 좋으며, 흑백바탕의 45°/0°의 색차가 5 이하가 된다. 현미경적으로는 각각의 알루미늄 플레이크는 고휘도로 은백색으로 빛나고 있다. 형상은 알루미늄을 기재로 하고 있으므로, 아토마이즈 분말을 볼밀로 분쇄하고 알루미늄의 전성을 이용하여 얇게 편 듯한 광휘재의 둘레가 부정형인 매끄럽고 까칠까칠한 형태를 하고 있다.
실시예
먼저, 단품 광휘재의 데이터 베이스를 작성하는 방법에 대하여 설명한다. 여기서 말하는 단품 광휘재란, 도색을 구성하는 색재의 각각의 품목으로, 알루미늄 플레이크, 마이카 플레이크 등으로 분류할 수 있다.
이 광휘재를 고형분 환산으로 1g 칭량하고, 락커니스 (간사이페인트(주) 아크릭 2000GL 클리어) 를 14g 첨가하여 스페츌러(spatula)로 잘 교반한다 (스텝 1).
다음으로, JIS K5400 규격의 흑백은폐지에 NO. 20 번 바코터로 도장하고, 상온에서 건조시킨다 (스텝 2).
또한 적색 (간사이페인트(주) 2620GL 스트롱 레드), 청색 (간사이페인트(주) 2365GL 퍼스트 블루), 흑색 (간사이페인트(주) 2400GL 딥 블랙) 의 아크릭 2000GL 의 원색을 클리어로 50% 클리어커트한 3 색의 원색 에나멜을 준비한다 (스텝 3).
스텝 1 과 동일하게, 광휘재 1g 에 대하여 각 원색 에나멜을 14g 칭량하여스패츌러로 잘 교반한다 (스텝 4).
스텝 2 와 동일한 방법으로 도장, 건조시킨다 (스텝 5).
이렇게 하여 한 종류의 광휘재에 대하여 4 종류의 색을 도장한 흑백은폐지의 검정바탕상 부분의 현미경사진을 비디오 마이크로스코프 (메이신고키(주) DiaZoom) 로 ×1250 배율로 촬영하면, 그 RGB 아날로그 신호는 컨트롤러를 통과하고, 아날로그 신호는 아날로그 모니터상에 전사된다. 또한, 그 RGB 아날로그 신호는 동시에 PC 의 비디오 캡쳐보드에서 RGB 각 256 계조의 디지털 신호로 변환되어 PC 모니터상에 전사된다. 그 화상을 640*480 pixcel 의 VGA 규격의 화상 사이즈의 JPEG 화상으로서 보존된다. JPEG 화상은 파일의 압축률이 높기 때문에 데이터 베이스의 용량이 적어도 되므로 채용한 화일서식인데, 일반적으로 알려져 있는 TIFF, PICT, EPS 화상 등의 파일서식도 이용 가능하다 (스텝 6).
광휘재의 평균입경은 광휘재 약 0.2g 을 톨루엔 50g 에 분산하고, 초음파로 5 분간 푼 후, 입도분포 측정기 (독일 Malvern 파티클 애널라이저 2600) 로 입도분포를 측정하여, D50 의 값을 평균입경으로 하였다.
이 평균입경의 숫자는 연속량인데, 다음의 데이터 베이스의 검색에 편리하도록 이하의 5 개 클래스로 분류하고, 그 기호를 데이터 베이스에 저장한다 (스텝 7).
매우 작은 입경 ExtraFine = 기호 EF (10㎛ 이하)
작은 입경 Fine = 기호 F (10㎛ ∼ 15㎛)
중간 입경 Medium = 기호 M (20㎛ ∼ 25㎛)
큰 Coarse = 기호 C (25㎛ ∼ 30㎛)
매우 큰 Extra Coarse = 기호 EC (30㎛ ∼ 50㎛)
극도로 큰 Ultra Coarse = 기호 UC (50㎛ 이상)
광휘재의 발색특성은 흑백바탕상의 발색과 광휘재의 구조로부터, 이하의 분류를 하였다 (스텝 8).
A) 간섭 실버
B) 간섭 그린
C) 간섭 블루
D) 착색 그레이
E) 착색 그린
F) 착색 블루
G) 착색 옐로우
H) 간섭 골드
I) 간섭 바이올렛
J) 간섭 레드
K) 착색 골드
L) 착색 커퍼/브론즈
M) 착색 레드
N) 착색 적록
O) 흑자
P) 유리 플레이크
Q) 기타
R) 알루미늄 플레이크
이 단품 광휘재의 JPEG 화상과 입경, 발색의 파라미터를 도 2-5 의 PC 의 하드디스크 도 2-6 내에 시판되고 있는 데이터 베이스 소프트 (FileMaker 사의 파일메이커 Prover. 4.0) 를 이용하여 저장하고, 단품 광휘재의 데이터 베이스로 하였다. 데이터 베이스 작성 소프트는 화상을 저장할 수 있으며, 그 파라미터의 데이터를 저장할 수 있는 데이터 베이스 소프트이면 어느 것이어도 된다 (스텝 9).
다음으로, 미지 도색의 사용색재의 동정방법에 대하여 설명한다.
배합이 미지인 도색을 스텝 6 에서 설명한 조건으로 촬영하면 현미경에 부속된 아날로그 모니터상에 전사된다 (스텝 10).
이 화상중에 전사된 광휘재의 품목을 추정하는데에는, 화상중의 눈금 또는 모니터상에 투명한 필름에 기입한 스케일을 이용하였다. 이 스케일을 참고로 하여 스텝 7 에서 설명한 클래스 분류한 기호를 육안으로 판단한다 (스텝 11).
광휘재의 발색도 도막표면의 광휘재를 찾아 육안으로 판단한다. 도막의 내부에 있는 광휘재를 이용하면, 안료의 색의 영향을 받고 있으므로 광휘재 단독의 발색을 분리하기 어렵다 (스텝 12).
이상의 육안관찰로 얻은 배합이 미지인 도색의 파라미터인 입경 클래스, 발색 클래스의 기호를 스텝 9 에서 작성한 화상 데이터 베이스에 입력하면, 해당하는 단품 광휘재의 후보가 여러 건 히트한다 (스텝 13).
이 히트한 것으로부터, 화상 데이터 베이스의 사진을 1 장씩 육안으로 판정하여, 가장 가까운 것을 육안의 패턴매치로부터 찾는다 (스텝 14).
더욱 정밀도를 높이기 위하여, 미지의 도색의 도 2 - 2 개의 셰이드의 색을 안료의 색으로 여기고, 스텝 6 에서 작성한 클리어, 적색, 청색, 흑색의 배경색과 가까운 색 중의 광휘재의 발색을 육안으로 확인한다 (스텝 15).
이상의 방법으로, 미지의 도색중에 포함되는 광휘재의 종류를 높은 정밀도로 동정할 수 있다 (스텝 16).
본 발명에 의하면, 배합이 미지인 도색의 배합을 추정하는 데 있어서 미리 작성해 둔 광휘재의 광학현미경 화상 데이터 베이스를 검색함으로써, 단시간에 정밀하게 사용하고 있는 광휘재를 동정할 수 있다.

Claims (4)

  1. 단품(單品) 광휘재의 데이터를 입력한 광학현미경 화상이 화상 데이터로서 축적되고, 단품 광휘재의 특징 파라미터를 검색용 키워드로 하여 저장한 화상 데이터 베이스를 작성하는 단계;
    배합이 미지(未知)인 도색에 사용되고 있는 광휘재의 특징 파라미터를 육안으로 추출하는 단계; 및
    추출한 특징 파라미터를 키워드로 하여 화상 데이터 베이스를 검색하고, 가장 가까운 단품 광휘재의 화상을 모니터상에 전사하고, 배합이 미지인 도색의 화상과 단품 광휘재의 화상을 비교하여 배합이 미지인 도색에 사용되고 있는 광휘재의 종류를 동정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도색(塗色)내에 포함되는 광휘재를 동정(同定)하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학현미경 화상은 배율이 100 ∼ 3000 배 중에서 선택된 일정배율로 촬영함으로써 작성되는 것을 특징으로 하는 도색내에 포함되는 광휘재를 동정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    검색용 특징 파라미터는 광휘재의 입경과 발색특성인 것을 특징으로 하는 도색내에 포함되는 광휘재를 동정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학현미경 화상은 단품 광휘재를 클리어, 적색, 청색 및 흑색의 4 색의 배경색 중에서 촬영함으로써 작성되는 것을 특징으로 하는 도색내에 포함되는 광휘재를 동정하는 방법.
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