カスタムシリコン製品をご購入の場合、最後に色は塗装されません。製造では、成型前に顔料または着色剤が未硬化のシリコーンに混合され、硬化した部品が承認された基準と照合してチェックされます。これを正しく行うには、カタログから色合いを選択するだけでは不十分です -。それには、正しい着色剤システムの選択、シリコーンベースとの適合性のテスト、物理サンプルの硬化、結果の測定、製造ロット間で繰り返しできるように配合をロックすることが含まれます。
このガイドでは、製造と調達の観点からシリコーンの色合わせプロセス全体を説明します。どのような決定が重要か、色の問題は通常どこから始まるか、再現可能な結果を得るためにバイヤーとサプライヤーがどのように協力するかなどです。
シリコーンカラーマッチングとは何ですか?
シリコーンのカラーマッチングは、生産要件を満たすのに十分な精度と一貫性でシリコーンゴムの特定のターゲット色を再現するプロセスです。これは、シリコンを「青く見せる」または「ピンク色に見せる」だけではありません。目標は、定義されたカラーリファレンス - (通常は Pantone コード、物理サンプル、または一連の LAB 座標 -) をヒットし、その結果をある製造バッチから次の製造バッチまで保持することです。
ブランドや製品開発者にとって、再現可能な色は色そのものと同じくらい重要です。バッチ間のわずかなずれにより、小売パッケージや組み立てられた製品ラインに目に見える不一致が生じる可能性があります。だからこそ真剣にカスタムシリコン製造ワークフローでは、カラー マッチングを単なる美的ステップではなく、品質管理の規律として扱います。
カラーマッチングと単純なカラーリング
単純な着色とは、シリコーンに目に見える色を付けるために顔料を追加することを意味します。カラーマッチングとは、合意された許容範囲内で特定の色合いを実現し、それを確実に再現できることを意味します。工業環境では、カラーマッチングには通常、視覚的な判断だけではなく、分光光度計やデルタ E ターゲット - などの測定ツール - が関与するため、この区別は重要です。
シリコーン顔料と染料: カスタム シリコーン カラーにはどちらが適していますか?
選択した着色剤システムは、色の強さ、安定性、処理動作、および法規制への準拠に影響します。大きく分けて、顔料と染料の 2 つのカテゴリがあります。
顔料シリコーンマトリックス全体に分散した不溶性粒子です。これらは、より強い不透明性、より優れた耐熱性、より優れた長期安定性をもたらす傾向があります。-ほとんどの量産用-グレードのシリコーン製品-、特に一貫した単色を必要とする製品では、-顔料が標準的な選択肢です。これは、高温での加硫や長時間の紫外線暴露を受けるアイテムに特に当てはまります。-
染料シリコンに溶ける可溶性着色剤です。顔料では難しい、鮮やかな透明または半透明の効果を生み出すことができます。ただし、染料は一般に時間の経過とともに安定性が低下し、熱や光の下で移行したり退色しやすくなります。これらは、プロトタイピング、小規模バッチのサンプリング、または透明性が設計要件となる製品によく使用されます。{3}
実践的なガイドライン: 耐久性があり、不透明な、製品グレードの色が必要な場合は、顔料を選択してください。-半透明性、現像中の迅速な色の反復、または特定の視覚効果が必要な場合は、染料または液体着色剤を検討してください。どのシステムが製品に適合するか不明な場合は、最終使用環境と{3}}について話し合ってください。材料要件早めにサプライヤーに問い合わせることで、後の時間を節約できます。
マスターバッチ vs. 顔料の直接添加
製造において、シリコーンに色を導入するには 2 つの一般的な方法があります。顔料の直接添加では、混合中に原料の顔料パウダーまたはペーストを計量してシリコーンコンパウンドに直接添加します。これにより最大限の柔軟性が得られますが、オペレーターのスキルと機器の精度に大きく依存します。
マスターバッチ システムでは、あらかじめ分散された濃縮カラー - 顔料をキャリア シリコーンに既知の比率で混合したものを使用します。{0}次に、生産チームは、測定された量のマスターバッチをベース材料に追加します。この方法は、バッチ間の再現性が向上する傾向があり、中規模および大量の生産運用に広く推奨されています。--開発の初期段階や非常に小さなバッチでは、直接加算のほうが現実的である可能性があります。-
Pantone コード、物理サンプル、LAB 値がプロセスをどのようにガイドするか
色を言葉で説明するだけでは、製造にはほとんどの場合不十分です。 「スカイブルー」、「ウォームグレー」、または「ソフトベージュ」は、チームによって意味が異なります。信頼性の高いカラー マッチング ワークフローは、明確で測定可能な基準から始まります。
最も一般的なオプションは次のとおりです。
パントンコードバイヤーとサプライヤーの両方が参照できる標準化されたカラー言語を提供します。 Pantone Matching System (PMS) 番号により、口頭での説明から曖昧さが取り除かれます。ただし、Pantone チップは紙またはコーティングされたカードに印刷されます。- シリコーンは、反射率特性が異なる非常に異なる基板です。 Pantone のリファレンスはサプライヤーにとって強力な出発点となりますが、最終的な適合性は実際の硬化したシリコーン サンプルで検証する必要があります。
物理サンプル- 既存の製造部品、カラーチップ、または承認された見本 - は、サプライヤーが制御された照明の下で有形の物体と直接比較できるため、多くの場合最も信頼できる参照となります。
LAB 値とデルタ E ターゲット色の指定を測定可能なレベルに引き上げます。 CIELAB 色空間は、国際照明委員会 (CIE)は、任意の色を 3 つの座標、L* (明度)、a* (赤-緑軸)、b* (黄-青軸) で表します。デルタ E (ΔE) は、この空間内の 2 つの色の間の距離を定量化します。製造現場では、一般に 1.0 未満のデルタ E は人間の目には知覚できないと考えられています。 1 から 3 までの値は、注意深く検査した場合にのみ認識できます。たとえば、ΔE 許容値 - を 2.0 - 以下に設定すると、双方に色の承認に関する客観的な合否基準が与えられます。
ブランドに重要なプロジェクトの場合、色の承認を携帯電話の写真に頼るのは危険です。{0}画面のキャリブレーション、周囲の照明、カメラのホワイトバランスはすべて色を歪めます。可能な限り、D65 昼光シミュレーションなどの標準化された照明条件下で評価された硬化した物理サンプルからの色を承認します。
LSR とソリッドシリコン: カラーマッチングの違い
LSR カラーマッチング
液状シリコーン ゴム (LSR) は、射出成形によって加工される 2 成分系です。- LSR の顔料分散は液体状態と制御された射出プロセスにより、より均一になる傾向があります - が、着色剤の適合性にもより敏感です。粘度が低いということは、成形品内での不均一な分布や流れに関連した色のばらつきを避けるために、着色剤を慎重に計量して混合する必要があることを意味します。{4}} LSR を扱うサプライヤーは通常、一貫性を維持するために高精度の添加システムと自動混合を使用します。
プロジェクトに LSR 射出成形が含まれる場合は、着色剤の添加率をどのように制御しているか、生産を開始する前に最初の製品サンプルで色を検証しているかどうかをサプライヤーに尋ねる価値があります。-
ソリッドシリコンカラーの混合
固体シリコーン（高粘度ゴム、または HCR とも呼ばれる）は、機械的混合装置 - 最も一般的には 2 本ロール ミルまたはインターナル ミキサーを使用して配合されます。-分散プロセスはより物理的です。ミリングパスを繰り返すことで顔料がゴムに練り込まれます。このため、色の均一性は粉砕時間、ローラーのギャップ、オペレーターの技術、着色剤の物理的形状に大きく依存します。
縞模様や分散不良は、LSR よりも固体シリコーンの方が一般的な故障モードです。サプライヤーが次のような製品に固体シリコーンを使用している場合成型シリコン部品またはシリコーンブラジャーコンポーネントは、- を成形する前に分散品質をどのように検証しているか、また各色配合の粉砕手順を文書化しているかどうかを尋ねます。
ステップバイステップ: シリコンカラーマッチングプロセス
ステップ 1. ターゲットの色、最終用途、およびパフォーマンス要件を定義する
混合を開始する前に、サプライヤーは色の要求以上のものを必要とします。彼らにはコンテキストが必要です: 製品とは何ですか?どのような環境で使用されるのでしょうか？表面はマット、光沢、またはテクスチャーですか?パーツは不透明、半透明、または半透明ですか?-半透明のキッチン用品、マット仕上げ-ソフトタッチの製品-および医療グレードのシールはすべて同じ色相を対象としていますが、完全に異なる着色剤システム、顔料配合量、および加工条件が必要です。
ステップ 2. 互換性のある顔料システムを選択する
着色剤は、特定のシリコーン ベース（LSR または HCR）と適合し、意図した硬化温度で安定し、配合中の他の添加剤と反応しない必要があります。{0}}食品や皮膚に接触する製品の場合、顔料はその市場の関連規制要件も満たしている必要があります -。この点については、以下のコンプライアンス セクションで詳しく説明します。
顔料の選択は、純粋に色の決定ではありません。これは材料工学上の決定であり、シリコーン材料の特性、加工条件、最終用途の需要-。
ステップ 3. 少量の試用バッチを混合する
トライアルバッチを使用すると、チームは大規模な実行に着手する前に、顔料の配合量、分散品質、初期の色の外観をテストできます。小規模から始めるのが標準的な方法です - 慎重ではなく、規律を持ってプロセスを進めてください。典型的な試験では、オペレーターは顔料を少量のシリコーンベースに混合し、顔料の重量比を記録し、評価用にいくつかのテストピースを作成します。
この段階では、経験豊富なカラリストも、不完全な分散、予想外の色調、着色剤とシリコーンの硬化化学反応の間の干渉など、トラブルの初期の兆候に注意します。
ステップ 4. 承認前にテストサンプルを硬化する
これは最も重要な手順の 1 つです。未硬化のシリコーンコンパウンドの色は、ほとんどの場合、最終的に硬化した部分とは異なって見えます。硬化 - は熱またはプラチナ触媒によって引き起こされる架橋プロセス - により、シリコーン マトリックスの光学特性が変化し、知覚される色の色相、明度、または彩度が変化する可能性があります。
未硬化の材料に基づいて色を承認するのは、購入者によくある間違いです。正しい方法は、テスト サンプル (カラー プラークまたはテスト クーポンと呼ばれることもあります) を成形して完全に硬化させ、制御された照明の下で評価することです。これが唯一信頼できる承認ポイントです。
ステップ 5. 色の精度を測定し、製品のパフォーマンスを確認する
硬化サンプルの準備ができたら、チームは色と機能の両方を評価する必要があります。色は視覚的にチェックされ、より高精度のプロジェクトの場合は分光光度計で測定され、LAB 測定値が生成され、ターゲットに対するデルタ E が計算されます。-色は一致しているが、物理的特性が劣化している部品 -、引き裂き強度の低下、硬度の変化、または弾性の低下 - は、許容できる結果ではありません。
より高度なワークフローでは、サプライヤーは複数の照明条件 (日光、蛍光灯、白熱灯) で色をチェックし、メタメリズム - を特定します。メタメリズムとは、ある光源下では 2 つの色が一致しているように見えますが、別の光源下では発散する現象です。
ステップ 6. 本番用に式とドキュメントをロックする
色が承認されたら、サプライヤーは結果を再現するために必要なすべてを文書化する必要があります。つまり、正確な顔料の種類とサプライヤー、重量比、混合順序と期間、硬化プロファイル (時間と温度)、および承認されたサンプルの測定された LAB 値です。このドキュメントにより、バッチの一貫性が可能になります。
これがなければ、新しい本番環境を実行するたびに再マッチング作業が行われることになります。{0}あなたが望むような成熟した品質システムを備えたサプライヤー -カスタム製品開発- では、配合ドキュメントを色の承認プロセスの交渉の余地のない部分として扱います。{1}
シリコーンのカラーマッチングに関する一般的な問題とその防止方法
スジと分散不良
完成品に目に見える縞、しみ、または色調の不均一がある場合は、通常、着色剤の欠陥ではなく、混合が不十分であることを示しています。固体シリコーン配合では、これは、不十分なミリングパス、不適切なローラーギャップ設定、または特定のゴムコンパウンドに十分に分散しない顔料形態（乾燥粉末、ペースト、マスターバッチ）の使用が原因で発生する可能性があります。予防は、検証された混合手順と一貫した機器設定から始まります。
硬化後のカラーシフト
未硬化のコンパウンドでは正しく見えるのに、硬化後に色が著しく変化するという問題は、最も頻繁に報告される問題の 1 つです。この変化は、架橋反応によってシリコーンの屈折率と不透明度が変化し、光が顔料粒子と相互作用する方法が変化するために起こります。一部の色 -、特に明るい色合いや特定の黄色 - は、目に見える変化が発生しやすいです。修正方法は簡単です。常に完全に硬化したサンプルをベースに色の承認を行い、その顔料-シリコーンの組み合わせに既知のシフト パターンが存在する場合は、試用混合中に小さな修正を考慮に入れます。
バッチ-から-のカラー バリエーション
生産バッチ間の色の不一致は、通常、材料の問題ではなく、プロセス制御の失敗です。最も一般的な原因は、顔料の計量が不正確であること、混合時間の変動、硬化温度の変動、またはベース シリコーンのロットの変更です。信頼性の高いバッチの一貫性は、文書化された配合、校正された計量装置、制御された混合パラメーター、および理想的にはすべてのバッチの分光光度計の測定値を含む定期的な QC チェックに依存します。-。
気泡と汚れ
閉じ込められた空気により、表面に空洞や曇りが生じ、知覚される色が歪む可能性があります。混合装置に残った残留顔料による相互汚染により、後続のバッチに色が付く可能性があります。-標準的な予防策には、混合後の脱気と色変更間の徹底的な装置の洗浄が含まれます。適切なヒントについては、シリコン製品の洗浄一貫した衛生プロトコルは製造段階にも適用されます。
より良いカラーマッチング結果を得るために購入者が提供すべきもの
カラー ブリーフの品質は、納期と精度に直接影響します。曖昧なリクエストは余分なサンプルラウンドと時間の無駄につながります。効果的な購入者向け概要には次の内容を含める必要があります。
Pantone コード、物理的なカラー チップ、または承認された参照サンプル。パーツを不透明、半透明、または半透明にするかどうか。-表面仕上げ - マット、滑らか、光沢、またはテクスチャード加工。すでに指定されている場合は、シリコーンのタイプ (LSR または固体シリコーン)。最終用途カテゴリと対象市場-、特に製品が食品-、医療、乳児、または身体と接触する用途を目的としている場合-。大量生産の前にサンプル承認ラウンドが必要かどうか、またはすでにロックされた生産目標があるかどうか。
この種の詳細な概要は、誰かと協力する場合に特に重要です。シリコーン製品メーカー初めて。明確な情報を事前に提供すると、サンプルの反復回数が減り、最も一般的な通信による遅延が回避されます。-
実用的な例
複数の SKU にわたって既存のパッケージの色と一致させる必要がある新しいシリコーン製品ラインを開発しているブランドを考えてみましょう。サプライヤーに「ダークティール」と言うだけでは十分ではありません。より良いアプローチ: Pantone 7714 C リファレンスを提供し、製品がマットな表面で完全に不透明であることを指定し、シリコーンが医療グレードの LSR であることに注意し、ツーリングを開始する前に硬化サンプルの承認を要求します。-この概要により、サプライヤーは、主観的な色の説明を行ったり来たりすることなく、互換性のある顔料を選択し、適切な LAB 値をターゲットとした試用バッチを混合し、1 回のラウンド - 内で硬化サンプルを製造できます。
これを、購入者が電話からスクリーンショットのみを送信し、工場に「これと一致する」ように依頼するシナリオと比較してください。工場は、意図した不透明度、表面仕上げ、および材料の種類を推測する必要があり、結果として得られるサンプルは、ほぼ確実に購入者が念頭に置いていたものと一致しません。この種のミスコミュニケーションは、次のような問題が発生する最も一般的な理由の 1 つです。カスタムシリコンプロジェクトサンプルの承認段階で遅延が発生する可能性があります。
シリコーンカラー添加剤のコンプライアンスと規制に関する考慮事項
食品、皮膚、粘膜に接触する製品の場合、着色添加剤の選択は美的観点からの決定であるだけではなく、-規制上の決定でもあります。シリコーンに使用される顔料または染料は、特定の用途および対象市場に対して承認されている必要があります。
米国では、FDA が食品、医薬品、化粧品、および特定の医療機器に使用される着色添加物を規制しています。21 CFR パート 70–82。食品との接触を目的としたポリマー材料中の着色剤 - (シリコーンを含む) - については、関連する規制が適用されます。21 CFR 178.3297 (ポリマー用着色剤)ここには、食品と接触するプラスチックやエラストマーでの使用が評価および承認されている顔料がリストされています。{0}食品{2}}または身体と接触する用途-用のシリコーン製品を購入する購入者は、使用されている着色剤がこれらのリストに含まれていることを確認する必要があります。
欧州連合では、REACH 規制 (EC No. 1907/2006)EU 内で製造または輸入される化学物質 - (顔料および着色添加剤 - を含む) が欧州化学品庁 (ECHA) に登録され、安全性データ要件を満たすことが求められています。 REACH は、成形品に含まれるすべての化学物質に広く適用されます。つまり、EU で販売されるシリコーン製品は、REACH 登録および該当する制限または認可に準拠した着色剤を使用する必要があります。
実際には、これは、購入者がプロセスの早い段階でサプライヤーに次の 2 つのことを尋ねる必要があることを意味します: (1) 着色剤がこの用途カテゴリおよび市場で承認されていることを確認できますか? (2) FDA 準拠声明、REACH 宣言、認定ラボからの試験報告書などの裏付け文書 - を提供していただけますか?
次のような規制市場向けの製品を開発している場合体に安全なシリコン製品-またはシリコーンウェアラブル、コンプライアンス検証を色の承認ステップ - に組み込むことで、後付けの別個のステップとして扱うのではなく -、認証や輸入の段階でのコストのかかる問題を防ぐことができます。
よくある質問
シリコーンの色を特定のブランドの色に合わせることができますか?
はい、ほとんどの場合、シリコーンはブランドの色に非常によく似ています。精度は、提供されるカラーリファレンスの品質（パントンコードまたは物理サンプルが最適です）、シリコンベースの素材、表面仕上げ、およびサプライヤーのカラーマッチング能力によって異なります。分光光度計機器と文書化された LAB- ベースのワークフローを備えたメーカーは、通常、目標の 1 ～ 2 以内のデルタ E を達成できます。
シリコーンの場合、顔料は常に染料よりも優れているのでしょうか?
いつもではありません。顔料は、その安定性、不透明性、耐久性により、ほとんどの生産用途に好まれます。しかし、染料は、透明または半透明の製品、ラピッド プロトタイピング、および長期的な色の安定性よりも深さや明るさなどの視覚効果が重要な状況で目的を果たします。-
硬化したシリコーン部分が未硬化の混合物と異なって見えるのはなぜですか?
硬化によりシリコーンの光学特性が変化し、架橋が形成されると屈折率と半透明度が変化します。{0}。これにより、知覚される色相、明るさ、または彩度が変化する可能性があります。シリコーンの種類、顔料、硬化条件により効果は異なります。このため、色の承認は常に完全に硬化したサンプルに基づいて行う必要があります。
色を追加するとシリコーンの性能に影響しますか?
着色剤がシリコーン系と適合しない場合、または過剰な添加レベルで使用されている場合は可能です。適切に選択された適切な濃度の顔料は、ショア硬度、引き裂き強度、伸びなどの機械的特性を大きく変えることはありません。-責任あるサプライヤーは、サンプルの承認段階で外観と物理的性能の両方をテストします。
カスタムシリコンカラーを承認する最良の方法は何ですか?
最も信頼できる方法は、標準化された照明下で完全に硬化した物理サンプルを評価することです。より高い精度が必要な場合は、目視による評価と分光光度計の測定を組み合わせてデルタ E 許容値を設定します（通常、ブランドの重要な色では ΔE が 2.0 以下）。-デジタル画像のみから製品の色を承認しないでください。
カラーが承認されるまでに通常何回のサンプルラウンドが必要ですか?
十分に準備されたカラー ブリーフ（Pantone コード、明確な仕様、定義された公差）があれば、最も経験豊富なサプライヤーは 1 ～ 2 回のサンプル ラウンドで許容範囲の一致を達成できます。-曖昧な概要、珍しい色、または非常に半透明なターゲットの場合は、追加の反復が必要になる場合があります。
結論
シリコーンのカラーマッチングは、材料科学、プロセスエンジニアリング、品質管理の橋渡しとなる制御されたプロセスです。それを正しく行うということは、シリコーンの種類と最終用途に適切な着色剤を選択し、適切な条件下で硬化したサンプルで結果を検証し、色を客観的に測定し、一貫した生産のために承認された配合を文書化することを意味します。
購入者にとって、最も影響力のあるアクションはシンプルです。明確で測定可能な色の基準を提供することです。製品のコンテキストを事前に指定します。硬化したサンプルの承認を要求します。-そしてサプライヤーにバッチの一貫性をどのように管理しているか尋ねてください。これらの手順は、開発中でも適用されます。シリコーンウェアラブル製品, シリコーン成型品、または色の一貫性が重要なその他のカスタムシリコンアイテム。
カスタム シリコーン プロジェクトを開始する準備ができており、カラー マッチング要件について話し合いたい場合は、私たちのチームに連絡してください会話を始めます。
