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プラスチックにおける染料と顔料の比較

※少量サンプルご希望の方は小口染料販売(Colorants-retail.com)よりご購入頂けます。是非、この機会にご利用下さい。

プラスチック用の黒色色素には大別して染料と顔料(主にカーボンブラック)があります。
ここでは結晶性樹脂であるポリアミド6(PA6)樹脂に色素を添加したプレートを作成し、
色の見え方や現象の違いを見ていきます。


結晶性樹脂 〜ガラス強化ポリアミド6(PA6-GF30%)樹脂での比較

樹脂:デュポン社製 Zytel(R) 73G30L
色素:(染料) NUBIAN BLACK TH-807
    (顔料) 市販カーボンブラック


外観と色相について
下図は成型後の色相データと外観写真です。
表1の色相データではカーボンブラックとの差は、
あまり見受けられないように感じられるかもしれません。
しかしながら、染料と顔料では光沢度で大きな違いが出てきます。


色相
                           表1 色相データ

    PA6-GF30%Zytel(R) 73G30L  2mm

 

content

O.D

(反射濃度)

分光測色データ

L*

a*

b*

  NUBIAN BLACK TH-807

0.3%

2.65

2.0

0.5

-0.1

0.5%

2.75

1.8

0.0

0.1

1.0%

2.93

1.6

0.0

0.0

市販カーボンブラック

0.3%

2.48

3.8

-0.3

-0.4

0.5%

2.47

3.5

-0.4

-0.4

1.0%

2.33

4.6

-0.5

-0.5











測定条件:サカタインクスエンジニアリング且ミ製 反射濃度計 SpectroEyeLT
スガ試験機且ミ製 分光測色計 SC-T 光源D65/10 d/8 15φ


光沢度とは、モノの表面に光をあてた時に正反射する程度の量を表しています。
数値が高いほど、表面が ピカピカで外観が良い事を示します。
この装置を使ってそれぞれのプレートの光沢度を測定しました。
結果を表2、図1に示します。



光沢度

             表2 染料と顔料の光沢度測定結果

 

光沢度 Gs (60°)

0.3%

0.5%

1.0%

NUBIAN BLACK TH-807

87.3

88.5

91.0

市販カーボンブラック

78.1

77.7

68.1

 測定方法:スガ試験機且ミ製 携帯光沢計 HG-268

                 

                       図1 色素添加量と光沢度の関係

表2や図1からもわかる通り市販カーボンブラックは、
添加量を増やして行くと光沢度が低下する傾向が見られました。
実際の見た目にも充填材であるガラスフィラーがプレート表面に浮き出ており、
白くボヤけた黒色になっています。
それに対しNUBIAN BLACK TH-807は、
添加量が増すごとに光沢度が高くなり、表面外観が向上していました。

それぞれのプレートに2本の蛍光灯の光を映したプレートの写真を図2に示しました。
2枚のプレートの光沢度を見比べてみて下さい。
市販カーボンブラックを添加したプレートよりも、
NUBIAN BLACK TH-807を添加したプレートの方が蛍光灯の光が反射してはっきりと見えています。

この現象の違いは何によるものでしょうか?
各プレートの樹脂は同じものを使っているので、
添加した色素の特性がプラスチックに影響を与えています。
カーボンブラックは一般的に結晶性プラスチックに添加すると、
このような現象を引き起こします。

NUBIAN BLACK TH-807はニグロシン染料といい、樹脂に対して特殊な効果を発揮します。今回の現象はニグロシン染料の「結晶化遅延効果」によるものです。



                       

                         図2 色素添加量1%での外観

※少量サンプルご希望の方は小口染料販売(Colorants-retail.com)よりご購入頂けます。是非、この機会にご利用下さい。

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