ラボ値を理解する: 色を読み取る真の方法 — エンジニアリング プラスチックの色差制御のための 3 つの中心的なパラメーター

「比色計レポートの ΔE 2.1 は許容可能ですか?」

「お客様は Lab の値がずれていると言っていますが、私には色がほとんど同じに見えます。」

これらは、当社の技術チームが毎日耳にする質問です。エンジニアリングプラスチック業界では、色の違いはもはや肉眼だけでは判断できません。自動車の内装部品、3C 電子ハウジング、または工業用構造部品のいずれであっても、顧客はほとんどの場合、次のことを明確に記載する色差許容基準を含めます: ΔE ≤ 0.5、L、a、b 値が指定された許容範囲内であること。

それでは、L、a、b とは一体何でしょうか?そして、なぜ目視検査よりも信頼性が高いのでしょうか?今日は、これら 3 つのパラメータをエンジニアリング プラスチック生産の言語で説明します。

I. 色の「座標系」: ラボ色空間

地図上の場所を特定するには、経度、緯度、高度が必要であることを想像してください。 Lab 色空間は、色の「3 次元座標系」です。

1976 年に国際照明委員会 (CIE) によって設立され、今でも色測定の世界的なゴールド スタンダードです。任意の色は、座標 (L、a、b) のセットによってこの 3 次元空間内で一意に配置できます。

• L 値 (明度) : 0 ～ 100 の範囲です。L=100 は純白、L=0 は純黒です。エンジニアリングプラスチックにおいて、黒い部分が灰色っぽくなったり、白い部分が黄色っぽくなったりするのは、本質的にはL値の変化です。

• a 値 (赤-緑の色相) : 正の値は赤を示し、負の値は緑を示します。明るい赤色であるはずの難燃性 ABS が「くすんだレンガ色」に変化する場合、おそらく a 値が問題となります。

• b 値 (黄青の色相) : 正の値は黄色を示し、負の値は青を示します。 b 値は最も「敏感な」パラメーターです。PBT、PC、ナイロンなどの素材は、高温処理中に黄変する傾向があります。 b 値がプラスにシフトすると、その部分は目に見えて「黄色に変わります」。

II. 3 つの数字、よくある 3 つの「色の違いの症状」

生産現場では、ラボ値の変化を通じて根本原因を迅速に診断します。

1. L 値の偏差が大きい – 材料の状態と成形プロセスの確認を優先します。

• 高い L 値 (白すぎる/淡すぎる): 金型温度が低いか、カラー マスターバッチ内の二酸化チタンが不十分である可能性があります。

• L 値が低い (暗すぎる): 材料の劣化 (過度の高温への曝露) またはカビの通気不良の可能性があります。

2. 値の大きな偏差 – 材料配合の確認を優先します。

• 値の正のシフト (赤みがかった): 難燃性材料で一般的であり、難燃剤が高温で分解し、着色剤の変色を引き起こします。

3. b 値の大きな偏差 – 乾燥条件と射出温度の確認を優先します。

• b 値の正のシフト (黄色がかった色): 最も一般的な原因は、過剰な乾燥または過剰な溶融温度です。ナイロン素材は特に敏感で、b 値のドリフトが 0.5 であると、肉眼では明らかに「黄色がかっています」。

Ⅲ． ΔEとは何ですか？なぜ ΔE だけに頼ってはいけないのでしょうか?

ΔE は、L、a、b 寸法の合計偏差であり、次のように計算されます。

ΔE = √[(ΔL)² + (Δa)² + (Δb)²]

「色の合計の差」を単一の数値で集計するため、素早い判断が容易になります。ただし、問題は、同じ ΔE が非常に異なる色偏差を表す可能性があることです。

例えば：

・ケースA：ΔL=1.0、Δa=0、Δb=0→ΔE=1.0（やや白すぎる）

• ケース B: ΔL=0.6、Δa=0.6、Δb=0.6 → ΔE≈1.04 (3 方向すべての偏差)

どちらもほぼ同じ ΔE を持ちますが、ケース B はより「複雑」で、肉眼では「濁って」見える可能性があります。したがって、専門的な色差制御では、ΔE と個々の許容差の両方を考慮する必要があります。自動車内装部品の一般的な規格は、ΔE < 1.0、|ΔL| です。 < 0.5、|Δa| < 0.5、|Δb| < 0.5。

IV.色の違いはどこから来るのでしょうか? 4 つの一般的なソース

長年にわたる顧客サービスの経験に基づいて、色の違いの主な原因は次の 4 つのカテゴリに分類されます。

1. 材料のバッチの違い – エンジニアリング プラスチックの異なるバッチでは、ベースの色が若干異なる場合があります。同じグレードであっても、POM ではバッチ間の b 値が 0.3 ～ 0.5 変動することは珍しくありません。

2. 制御不能な乾燥プロセス – ナイロン、PET、PC などの素材は湿気に敏感です。乾燥不足や乾燥しすぎは黄ばみの原因となります。あるケースでは、オペレーターが乾燥温度を 80°C から 100°C に上げたため、b 値が 1.2 から 2.8 に跳ね上がり、バッチ全体が廃棄されました。

3. 射出成形プロセスのドリフト – 背圧、スクリュー速度、射出速度、保持圧力、金型温度などのわずかな変化により、メルトフローや結晶化挙動が変化し、色の外観に影響を与える可能性があります。ガラス繊維強化素材は特に敏感です。

4. 測定環境の違い – 比色計、光源、測定開口部、さらにはオペレーターが加えた圧力の違いが測定値に影響を与える可能性があります。顧客とサプライヤーは、統一された測定基準 (例: D65 光源、観察者角度 10°) に同意する必要があります。

V. 結論: 色は管理できる

エンジニアリング プラスチックでは、色はもはや謎ではありません。 L、a、bの3つの数字は、「色が違うのではないか」という主観的な感覚を、「L値は公差を0.6超え、b値は0.8超えている」という客観的事実に変えます。色の違いの 4 つの原因を理解することは、問題が発生する前に防ぐのに役立ちます。