WO2009021720A1 - Lernendes verfahren zur herstellung von farbrezepturen - Google Patents

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Christian Bornemann
Heiner Cloppenburg
Carlos Vignolo
Jürgen LOHMANN
Stuart Kendall Scott
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Basf Coatings Ag
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
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    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/462—Computing operations in or between colour spaces; Colour management systems
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/463—Colour matching

Definitions

  • the invention relates to a learning process for the preparation of color formulations, which can be adapted in a few steps to a fixed color specification.
  • the color tone which is produced by weighing the quantities of constituents specified in a color formulation, with respect to a predetermined target color shade with the smallest possible deviation.
  • the formulation ingredients can be both colored in nature, such as color or effect pigments, as well as non-colored nature, including, for example, binders. Additives and solvents are understood.
  • the aim of the toning of the batches is to adjust the color of the batch to the target color tone with as few tinting steps as possible, in the interest of economic efficiency. This adjustment is made by slight changes in the amounts of colored ingredients contained in the recipe and optionally by adding further colored Tönzu accounts in low concentrations.
  • the adaptation step is not complete until an acceptable residual color difference has been reached between the color of the batch and the target color tone.
  • the quality of the calculated recipes strongly depends on the standardization of all components of a mixed lacquer system and the constancy of the application parameters.
  • the optical material parameters are determined only once for the particular pigment in the binder system.
  • the effect matrix is a decisive factor for the quality of the hue adjustment. It is, as already described above roughly for the process of DE 197 20 887 A1, set up by means of experimentally determined calibration scales of the reflection parameters of the pigments underlying the recipe and also stored in the recipe database. Therefore, the effect matrix describes the coloristic effect of the individual recipes in the Reflexicnsraurn or color space angle-dependent with varying
  • the object of the invention is therefore to provide a method for color recipe calculation, which also takes into account the fluctuations of the raw materials and starting materials and the effects of process fluctuations and thus the residual color difference to the target color tone while reducing the number
  • the optical material parameters are adapted to each one
  • the pigment-specific and wavelength-dependent material parameters of the scattering and absorption coefficients must be determined experimentally by means of a calibration scale in a manner known to the person skilled in the art.
  • Absorption coefficient is additionally to determine the phase function.
  • a stationary or portable goniospectrophotometer with symmetrical or asymmetrical measurement geometry can be used.
  • the area of the observation angle to be covered depends on the particular approximation used for the radiative transfer equation. It can both devices with lighting and with
  • Observation modulation can be used.
  • the amounts of the recipe components (N pigments) for a given recipe are slightly varied by their nominal concentration and the associated coloristic effect in the reflection space or in the ClELab space is calculated as an angle (M angle) using the optical material parameters.
  • M angle the effects of changes in concentration of constituents whose material parameters are known can be calculated as effects in color space or reflection space.
  • the information content of the effect matrix can now be used immediately or later at any given time to tint a reference recipe to a target point deviating from the reference point. This target point should not be so far away from the reference point that the scope of the approximation used is exceeded.
  • the hue changes can then be represented as differentials dL7dc da * / dc "db * / dc, and dL7dc" dC * / dc "dH7dc.
  • the color tone changes can be detected as a function of the aforementioned process parameters.
  • color-relevant information is understood here and in the following as meaning all information and measured values which comprise color tone changes caused by respective quantity or batch changes in the continuous process, and the entirety of the dependencies of the color tone changes in the form of differentials of the effect matrix to be created therefrom summarized under this term.
  • This information can either be collected in accordance with this invention in addition to existing processes. You can but preferably obtained from existing testing processes. For example, such information may be obtained in routine, ongoing quality control.
  • the color-relevant information is particularly preferably obtained from laboratory tests, quality tests, incoming inspections or operating samples.
  • a dyeing system means any combination of at least two different pigments and / or binders
  • a dyeing system comprises a large number of different colored or effect pigments containing compositions, which may be termed either a base or pigment paste.
  • the number and variety or selection or combination of the pigment components are not subject to any restriction and can be adapted to the respective requirements, for example, such a dyeing system can comprise all the pigment components of a standardized mixed-lacquer system underlie.
  • Effect pigments are to be understood as meaning all pigments which have a platelet-like structure and give a surface coating special decorative effects.
  • the effect pigments are, for example, all effect pigments which can usually be used in vehicle and industrial coating or in ink and dye production.
  • Examples of such pigments are pure metal pigments such as aluminum, iron or copper pigments, interference pigments such as titanium dioxide coated mica, iron oxide coated mica, mixed oxide coated mica, metal oxide coated aluminum, or liquid crystal pigments.
  • the coloring absorption pigments are, for example, customary organic or inorganic absorption pigments which can be used in coating chemistry.
  • organic Absorbent pigments are azo pigments, phthalocyanine, quinacridone, and pyrrolopyrrole pigments.
  • inorganic absorption pigments are iron oxide or lead oxide pigments, titanium dioxide and carbon black.
  • pseudo pigments are those substances which are influencing the topology in terms of effect pigments, but are otherwise coloristically ineffective. They are preferably selected from the group of known fillers.
  • the inventive method can be referred to as learning. In this way, it is also possible for the first time to greatly increase the accuracy of the process. Because the accuracy of the process is crucially dependent on the quality of the effect matrices.
  • the effect matrices can be expanded with shade-relevant information from laboratory tests, quality checks, incoming inspections and operating samples.
  • the effect matrices which were first determined during the preparation and production of a base shade or a color paste, are later extended by further parameters.
  • This extension of the effect matrices is preferably done by shade relevant information obtained in the ongoing process by the measurement of hue changes depending on different amounts, application methods or batches. From this information, it is possible to determine the changes in the optical material parameters, which are ultimately included in the effect matrices.
  • the process according to the invention can be used, for example, for the color shade of paints and printing inks or polymer dispersions.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the learning correction according to the invention (right) compared to the classical static stitching.
  • a corrected hue is achieved by stepwise correction, which achieves an acceptable residual color difference with respect to the associated hue standard.
  • stepwise correction As can be seen from the figure, according to the classical method, considerably more tinting steps are required to reach the target point than in the new learning method.
  • a characteristic of the learning, dynamically updated method can be seen in the fact that even in the first tinting step a very close approach to the target point succeeds due to the high quality of the effect matrices.

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Abstract

Ein lernendes Verfahren zur Farbrezeptberechnung pigmentierter Farbtöne angepasst an einen Zielfarbton, umfassend die Schritte i) Aufstellen je einer Wirkungsmatrix durch geeignete Eichstaffeln für die in einem Färbesystem enthaltenen Bestandteile, i) Bestimmen der optischen Materialparameter des Zielfarbtons, ii) Auswahl einer geeigneten Ausgangsrezeptur, iii) Bestimmung des Farbanstands zwischen der Ausgangsrezeptur und dem Zielfarbton, iv) Berechnung eines ersten angepassten Farbrezepts unter Berücksichtigung der Wirkungsmatrizen, v) Wiederholung der Schritte iv) und v) bis eine akzeptable Restfarbdifferenz erreicht ist, bei dem die Wirkungsmatrizen im laufenden Prozess ständig mit farbtonrelevanten Informationen aktualisiert werden, erzielt eine Verbesserung der bisher bekannten Verfahren zur Farbtonrezeptberechnung sowohl hinsichtlich der Reduktion der Anzahl der notwendigen Tönschritte als auch hinsichtlich der Minimierung des Restfarbabstands.

Description

Lernendes Verfahren zur Herstellung von Farbrezepturen
Die Erfindung betrifft ein lernendes Verfahren zur Herstellung von Farbrezepturen, die in wenigen Schritten an eine feste Farbvorgabe angepasst werden können.
Bei der Produktion von Lackchargen, insbesondere in der Automobilindustrie, ist es eine wichtige Aufgabe, den Farbton, der durch die Einwaage der Mengen der in einer Farbrezeptur festgelegten Bestandteile hergestellt wird, bezüglich eines vorher festgelegten Zielfarbtons mit einer möglichst geringen Abweichung darzustellen. Die Rezepturbestandteile können sowohl farbiger Natur sein, wie beispielsweise Bunt- oder Effektpigmente, als auch nicht-farbiger Natur, worunter zum Beispiel Bindemittel. Additive und Lösemittel verstanden werden. Ziel bei der Tönung der Chargen ist es, im Sinne der Wirtschaftlichkeit des Prozesses, mit möglichst wenigen Tönschritten den Farbton der Charge an den Zielfarbton anzupassen. Diese Anpassung wird durch geringfügige Veränderungen der Mengen der in der Rezeptur enthaltenen farbigen Bestandteile sowie gegebenenfalls durch Zugabe weiterer farbiger Tönzusätze in geringen Konzentrationen vorgenommen. Der Anpassungsschritt ist erst abgeschlossen, wenn zwischen dem Farbton der Charge und dem Zielfarbton eine akzeptable Restfarbdifferenz erreicht ist.
Während der beschriebene Tönvorgang früher vornehmlich visuell durchgeführt wurde, werden heute maßgeblich instrumenteile Steuerungen eingesetzt. Hierzu zählt vor allem der Einsatz eines Spektralphotometers, mit dem unter verschiedenen Beleuchtungs- und Beobachtungswinkeln Reflexionsspektren im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums aufgenommen werden. Aus der Faltung solcher Reflexionsspektren mit einer Lichtart und jeweils einer der drei Normspektralwertfunktionen ergeben sich Farbmaßzahlen, die den Farbort, das heißt die Lage des Farbtons im Farbenraum, angeben. Als Standard hat sich dabei der Farbraum der so genannten ClELab- Koordinaten L*, a* und b* etabliert. Farbdifferenzen dL*, da* und db* ergeben sich dann aus der Differenz zweier Farborte bezüglich der jeweils gemessenen Koordinaten L*, a* und b* der beiden Farbtöne.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 20 887 A1 ist ein Verfahren zur Farbrezeptberechnung im Bereich der effektgebenden Oberflächenbeschichtungen bekannt, das auf der Aufstellung einer Eichstaffel für jedes einem Färbemittelsystem zugrunde liegenden Pigment basiert. Es wird beschrieben, dass anschließend experimentell die zugehörigen Reflexionsfaktoren bestimmt werden. Auf diese Weise erhält man für jedes Buntpigment und für jedes Effektpigment die entsprechenden optischen Materialparameter, wie Streu koeffizient, Absorptionskoeffizient oder Phasenfunktion, die in die rechnerische Bestimmung der Rezeptur für einen vorgegebenen Effektfarbtcn durch Computersimulation eingesetzt werden. Die optischen Materialparameter beschreiben mithin die Eigenschaften der Pigmente, wie sie im jeweiligen Bindemittelsystem dispergiert vorliegen. Sie sind wellenlängenabhängig und müssen für jede gewünschte Wellenlänge ermittelt werden. Die Qualität der berechneten Rezepte hängt insgesamt stark von der Standardisierung aller Komponenten eines Mischlacksystems und der Konstanz der Applikationsparameter ab. Es ist vor diesem Hintergrund festzustellen, dass die optischen Materialparameter aufgrund der Komplexität und des Aufwands ihrer Bestimmung nur einmalig für das jeweilige Pigment in dem Bindemittelsystem bestimmt werden.
Ein weiteres rechnerisches Verfahren zur Farbtonanpassung von Lacken oder Tinten ist aus der Europäischen Offenlegungsschrift EP 0 828 144 A2 bekannt. In diesem Verfahren werden zunächst für den Zielfarbton mit einem Goniospektralphotometer die Reflexionsfaktoren bestimmt und daraus die zugehörigen Normfarbwerte und/oder die daraus abgeleiteten Vektoren im ClELab-Farbraum berechnet. Anschließend wird aus einer Rezeptdatenbank anhand der Reflexionsspektren oder der daraus abgeleiteten farbtechnischen Maßzahlen diejenigen Rezepte beziehungsweise Farbtöne identifiziert, die in ihren Reflexionseigenschaften denen des Zielfarbtons am ähnlichsten sind. Mit Hilfe einer ebenfalls rein rechnerisch erstellten Wirkungsmatrix wird die Restfarbtondifferenz zwischen dem Zielfarbton und dem Datenbankfarbton mittels eines Rechenalgorithmus zur Funktionsminimalisierung unter Berücksichtigung von
Nebenbedingungen im Sinne der L2-Norm minimiert und ein korrigiertes Rezept erstellt. Die Wirkungsmatrix ist dabei ein entscheidender Faktor für die Güte der Farbtonanpassung. Sie wird, wie oben bereits grob für das Verfahren der DE 197 20 887 A1 beschrieben, mittels experimentell ermittelten Eichstaffeln der Reflexionsparameter der der Rezeptur zugrunde liegenden Pigmente aufgestellt und ebenfalls in der Rezeptdatenbank gespeichert. Daher beschreibt die Wirkungsmatrix die koloristische Wirkung der einzelnen Rezepturen im Reflexicnsraurn oder Farbraum winkelabhängig bei variierenden
Pigmentkonzentrationen.
Aufbauend auf dem soeben beschriebenen Verfahren wurden weit reichende Untersuchungen durchgeführt, um die Rechenprogramme zur Ermittlung der Zielrezeptur für einen an die Vorlage angepassten Farbton weiter zu verbessern und zu verfeinern. Repräsentativ für diesen Aspekt eines Verfahrens zur Herstellung von Farbrezepturen, die sich an einer Vorlage orientieren müssen, sind in den Druckschriften WO 2006/052556 A2 und WO 2006/052561 A2 optische Umsetzungen des Anpassungsvorgangs beschrieben, die darauf basieren, die einzelnen Schritte durch eine Farbwiedergabe im RGB-Farbraum auf einem Monitor für den Benutzer nachvollziehbar zu machen. Auf diese Weise wird eine Verbindung hergestellt zwischen der altbewährten visuellen Anpassung und der Computer- und instrumentengestützten Anpassung, die eine Simulation der Einflüsse von Änderungen einzelner Pigmente und/oder Bestandteile der Rezeptur ermöglicht.
Nachteilig bei allen bisher bekannten Verfahren ist jedoch, dass sie keine Möglichkeit bieten, Schwankungen in den Roh- und Einsatzstoffen oder Farbtonunterschiede durch unterschiedliche Herstellungs- und Applikationsmethoden zu erfassen. Erfahrungsgemäß können solche Schwankungen so groß sein, dass eine erneute Anpassung des produzierten Farbtons an den Zielfarbton notwenig wird, obwohl die Rezeptur den vorher bestimmten Eichstaffeln entspricht. In der industriellen Serienproduktion kann dies zu erheblichen Kosten entweder durch notwendige Nachbesserungen der eigentlich fertigen Produkte oder durch zeitliche Verzögerungen durch weitere Anpassungen führen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Farbrezeptberechnung bereitzustellen, das auch die Schwankungen der Roh- und Einsatzstoffe sowie die Einflüsse der Prozessschwankungen berücksichtigt und damit die Restfarbdifferenz zum Zielfarbton rrsinirrsiGrt bei gleichzeitiger Reduktion der Zahl der erforderlichen Tönschritte.
Überraschenderweise zeigt es sich, dass ein Verfahren zur Farbrezeptberechnung pigmentierter Farbtöne angepasst an einen Zielfarbton, umfassend die Schritte i) Aufstellen je einer Wirkungsmatrix durch geeignete
Eichstaffeln für die in einem Färbesystem enthaltenen Bestandteile, ii) Bestimmen der optischen Materialparameter des
Zielfarbtons, iii) Auswahl einer geeigneten Ausgangsrezeptur, iv) Bestimmung des Farbabstands zwischen der
Ausgangsrezeptur und dem Zielfarbton, v) Berechnung eines ersten angepassten Farbrezepts unter Berücksichtigung der Wirkungsmatrizen, vi) Wiederholung der Schritte iv) und v) bis eine akzeptable Restfarbdifferenz erreicht ist, bei dem die Wirkungsmatrizen im laufenden Prozess ständig mit farbtonrelevanten Informationen aktualisiert werden, eine Verbesserung der bisher bekannten Verfahren sowohl durch eine Reduktion der Anzahl der notwendigen Tönschritte als auch durch eine Minimierung des Restfarbabstands erzielt.
Im Folgenden soll näher erläutert werden, wie die erste erstellte Wirkungsmatrix für ein Färbesystem im Einzelnen ermittelt wird.
Für die Erstellung der Wirkungsmatrix ist zunächst Voraussetzung, dass die optischen Materialparameter aller Bestandteile des Färbesystems bekannt sind.
Die optischen Materialparameter werden durch Anpassung der Strahlungstransportgleichung im Sinne einer I_2-Norm an die für jedes
Pigment experimentell bestimmten Reflexionsfaktoren oder
Strahldichtefaktoren ermittelt.
Für den Fall der Uni-Pigmente ist die bekannte Schuster/Kubelka/Munk-
Näherung der Strahluπgstransportgleichung völlig ausreichend. Im Rahmen dieser 2-Fluß-Näherung kann eine einfache Beziehung zwischen der Reflexion beispielsweise einer opaken Lackschicht und den Streu- und Absorptionseigenschaften der in dieser Schicht enthaltenen Pigmente abgeleitet werden.
Die pigmentspezifischen und wellenlängenabhängigen Materialparameter der Streu- und Absorptionskoeffizienten müssen über eine Eichstaffel in dem Fachmann bekannter Weise experimentell bestimmt werden.
Zur Beschreibung von Effektfarbtönen muss anstelle der bekannten
Schuster-/Kubelka-/-Munk-Näherung der Strahlungstransportgleichung eine andere, dem Fachmann bekannte Form der
Strahlungstransportgleichung verwendet werden. Neben den Streu- und
Absorptionskoeffizienten ist zusätzlich die Phasenfunktion zu ermitteln.
Zur messtechnischen Erfassung der Reflexionsflächen kann ein stationäres oder portables Goniospektralphotometer mit symmetrischer oder asymmetrischer Messgeometrie eingesetzt werden. Der abzudeckende Bereich des Beobachtungswinkels richtet sich nach der jeweils verwendeten Näherung für die Strahlungstransportgleichung. Es können sowohl Geräte mit Beleuchtungs- als auch mit
Beobachtungsmodulation verwendet werden. Zur Ermittlung der koloristischen Wirkungsmatrix werden die Mengen der Rezeptkomponenten (N Pigmente) für ein vorgegebenes Rezept um ihre Sollkonzentration geringfügig variiert und die zugehörige koloristische Wirkung im Reflexionsraum oder im ClELab-Raum winkelabhängig (M Winkel) mittels der optischen Materialparameter berechnet. Mit anderen Worten können die Auswirkungen der Konzentrationsänderungen von Rezeptbestandteilen, deren Materialparameter bekannt sind, als Auswirkungen im Farbraum oder im Reflexionsraum berechnet werden.
Der Informationsgehalt der Wirkungsmatrix kann nun sofort oder später zu jedem beliebigen Zeitpunkt dazu benutzt werden, ein Referenzrezept auf einen vom Referenzpunkt abweichenden Zielpunkt hinzutönen. Dieser Zielpunkt sollte nicht so weit vom Referenzpunkt entfernt sein, dass der Gültigkeitsbereich der verwendeten Näherung überschritten wird.
Grundsätzlich werden in der Fachwelt unter dem Begriff
„farbtonrelevante Informationen" Farbtonänderungen dL*, da* und db* für unbunte Farbtöne und dL*, dC* und dH* für bunte Farbtöne wie vorstehend bereits erläutert verstanden. Solche Farbtonänderungen ausgedrückt durch dL*, da* und db* für unbunte Farbtöne und dL*, dC und dH* für bunte Farbtöne können im Herstellungsprozess einer
Charge auf vielfältige Weise entstehen. Einige wesentliche Einflussfaktoren sind dabei
- Rohstoffschwankungen, insbesondere der zur Pastenherstellung verwendeten Pigmente, die einen Einfluss auf den Farbton haben, wie beispielsweise die Teilchengrößenverteilung und Oberflächenbeschaffenheit und die Schichtdicke der Pigmente, - Schwankungen bei der Einwaage der Rohstoffe zur
Zwischenproduktherstellung von zum Beispiel Pigment-Pasten und dabei auftretende Prozessschwankungen, - Schwankungen bei der Einwaage der Zwischenprodukte zur Chargenherstellung und dabei auftretende Prozessschwankungen und
- Applikationsparameter bei der Lackierung der Charge wie beispielsweise Hornluft, Zerstäuberluft, Ausflussrate,
Bandgeschwindigkeit, Hochspannung und Glockendrehzahl und andere Umgebungsparameter wie Temperatur, Luftfeuchte, Luftsinkgeschwindigkeit oder UV-Strahlung.
Eine ab initio Beschreibung der Schwankungen in den vorgenannten Einflussgrößen und ihrer Auswirkungen auf das Farbverhalten der Charge kann aufgrund der vielfältigen Einflüsse und aufgrund der Komplexität der Zusammenhänge nicht praxisrelevant sein. Zudem hindert die oft nicht ausreichend präzise Erfassung dieser Daten einen solchen rein theoretischen Ansatz. Aus diesem Grund wird in d ■ ■ CJΛIO ein phänomenologischer Ansatz zur Bestimmung der Farbtonänderungen dL*, da* und db* für unbunte Farbtöne und dL*, dC* und dH* für bunte Farbtöne im Chargenfertigungsprozess eingesetzt. Dazu kann man in der Praxis bevorzugt die Farbtonänderungen als Funktion der Konzentration der eingesetzten Zwischenprodukte beschreiben. Die Farbtonänderungen lassen sich dann als Differentiale dL7dc da*/dc„ db*/dc, und dL7dc„ dC*/dc„ dH7dc, darstellen. In gleicher Weise können die Farbtonänderungen in Abhängigkeit der vorgenannten Prozessparameter erfasst werden.
Unter dem Begriff „farbtonrelevante Informationen" werden hier und im Folgenden alle Informationen und Messwerte verstanden, die im fortlaufenden Prozess durch jeweilige Mengen- oder Chargenänderungen hervorgerufene Farbtonveränderungen umfassen. Es wird mithin die Gesamtheit der Abhängigkeiten der Farbtonänderungen in Form von Differentialen der daraus zu erstellenden Wirkungsmatrix unter diesem Begriff zusammengefasst.
Diese Informationen können entweder im Sinne dieser Erfindung zusätzlich zu bestehenden Prozessen gesammelt werden. Sie können aber bevorzugt aus bereits bestehenden Prüfprozessen gewonnen werden. Zum Beispiel können solche Informationen in der routinemäßigen, laufenden Qualitätskontrolle erhalten werden. Besonders bevorzugt werden die farbrelevanten Informationen aus Laborversuchen, Qualitätsprüfungen, Eingangsprüfungen oder Betriebsproben erhalten.
Unter dem Begriff „Färbesystem" wird hier und im Folgenden jede Zusammenstellung von mindestens zwei verschiedenen Pigmenten und/oder Bindemitteln verstanden. Bevorzugt umfasst ein Färbesystem eine große Anzahl verschiedener Bunt- oder Effektpigmente enthaltene Zusammensetzungen, die man entweder als Grundfarbton oder als Pigmentpaste bezeichnen kann. Als Pigmente können erfindungsgemäß sowohl Absorptions- als auch Effekt- oder so genannte Pseudopigmente eingesetzt werden. Anzahl und Auswahl oder Zusammenstellung der Pigmentkomponenten sind dabei keinerlei Beschränkung unterworfen. Sie können den jeweiligen Erfordernissen beliebig angepasst werden. Beispielsweise können einem solchen Färbesystem alle Pigmentkomponenten eines standardisierten Mischlacksystems zugrunde liegen.
Unter Effektpigmenten sind alle Pigmente zu verstehen, die einen plättchenförmigen Aufbau zeigen und einer Oberflächenbeschichtung spezielle dekorative Effekte verleihen. Bei den Effektpigmenten handelt es sich beispielsweise um alle in der Fahrzeug- und Industrielackierung oder in der Tinten- und Färbemittelherstellung üblicherweise einsetzbaren effektgebenden Pigmente. Beispiele für derartige Pigmente sind reine Metallpigmente wie zum Beispiel Aluminium-, Eisen- oder Kupferpigmente, Interferenzpigmente wie zum Beispiel titandioxidbeschichteter Glimmer, eisenoxidbeschichteter Glimmer, mischoxid beschichteter Glimmer, metalloxidbeschichtetes Aluminium, oder Flüssigkristallpigmente.
Bei den farbgebenden Absorptionspigmenten handelt es sich beispielsweise um übliche, in der Lackchemie einsetzbare organische oder anorganische Absorptionspigmente. Beispiele für organische Absorptionspigmente sind Azopigmente, Phthalocyanin-, Chinacridon-, und Pyrrolopyrrolpigmente. Beispiele für anorganische Absorptionspigmente sind Eisenoxid- oder Bleioxidpigmente, Titandioxid und Ruß. Beispiele für so genannte Pseudopigmente sind solche Stoffe, die hinsichtlich der Effektpigmente topologiebeeinflussend, aber ansonsten koloristisch unwirksam sind. Bevorzugt werden sie aus der Gruppe der bekannten Füllstoffe ausgewählt.
Mit der erfindungsgemäßen Aktualisierung der Wirkungsmatrizen durch die aktuellen farbtonrelevanten Informationen wird im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren eine Dynamik eingebracht, die es ermöglicht, auch Schwankungen in den Roh- und Einsatzstoffen sowie Schwankungen durch Herstellungs- und Applikationsprozesse zu erfassen und entsprechend zu berücksichtigen. In diesem Sinne kann das erfindungsgemäße Verfahren als lernend bezeichnet werden. Auf diese Weise ist es zudem erstmals möglich, die Genauigkeit des Verfahrens stark zu erhöhen. Denn die Genauigkeit des Verfahrens ist entscheidend von der Güte der Wirkungsmatrizen abhängig.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die Wirkungsmatrizen mit farbtonrelevanten Informationen aus Laborversuchen, Qualitätsprüfungen, Eingangsprüfungen und Betriebsproben erweitert werden. In dieser Ausgestaltung des Verfahrens werden die erstmals bei der Ausarbeitung und Erstellung eines Grundfarbtons beziehungsweise einer Farbpaste bestimmten Wirkungsmatrizen später durch weitere Parameter erweitert. Diese Erweiterung der Wirkungsmatrizen geschieht bevorzugt durch farbtonrelevante Informationen, die im fortlaufenden Prozess durch die Messung von Farbton-Änderungen in Abhängigkeit von verschiedenen Mengen, Applikationsmethoden oder Chargen gewonnen werden. Aus diesen Informationen können die Veränderungen in den optischen Materialparametern bestimmt werden, die letztlich in die Wirkungsmatrizen aufgenommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise zur Farbtönung von Lacken und Druckfarben oder Polymerdispersionen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Die Abbildung zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen lernenden Korrektur (rechts) gegenüber der klassischen, statischen Stichfärbung.
Es wird ausgehend von der gleichen Referenzmischung durch schrittweise Korrektur ein korrigierter Farbton erzielt, der hinsichtlich des zugehöriαen Farbtonstandards eine akzeptable Restfarbdifferenz erreicht. Wie aus der Figur ersichtlich werden nach dem klassischen Verfahren wesentlich mehr Tönungsschritte benötigt, um den Zielpunkt zu erreichen, als in dem neuen lernenden Verfahren. Eine Charakteristik des lernenden, dynamisch aktualisierten Verfahrens ist in der Tatsache zu sehen, dass bereits im ersten Tönungsschritt aufgrund der hohen Güte der Wirkungsmatrizen eine sehr große Annäherung an den Zielpunkt gelingt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Farbrezeptberechnung pigmentierter Farbtöne angepasst an einen Zielfarbton, umfassend die Schritte i) Aufstellen je einer Wirkungsmatrix durch geeignete
Eichstaffeln für die in einem Färbesystem enthaltenen Bestandteile, ii) Bestimmen der optischen Materialparameter des
Zielfarbtons, iii) Auswahl einer geeigneten Ausgangsrezeptur, iv) Bestimmung des Farbabstands zwischen der
Ausgangsrezeptur und dem Zielfarbton, v) Berechnung eines ersten angepassten Farbrezepts unter Berücksichtigung der Wirkungsmstrizen, vi) Wiederholung der Schritte iv) und v) bis eine akzeptable Restfarbdifferenz erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungsmatrizen im laufenden Prozess ständig mit farbtonrelevanten Informationen aktualisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die farbtonrelevanten Informationen aus Laborversuchen, Qualitätsprüfungen, Eingangsprüfungen und Betriebsproben erhalten werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungsmatrizen mit farbtonrelevanten Informationen aus Laborversuchen, Qualitätsprüfungen, Eingangsprüfungen und Betriebsproben erweitert werden.
4. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Farbtönung von Lacken und Druckfarben oder Polymerdispersionen.
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