日期：2021-11-08
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209 核心提示：1 金属闪光漆的随角异色现象本文中的金属闪光漆是指O E M汽车涂料2C1B体系中的色漆层，含铝粉、珠光粉等效应颜料。它的颜色与明
1 金属闪光漆的随角异色现象
本文中的金属闪光漆是指O E M汽车涂料2C1B体系中的色漆层，含铝粉、珠光粉等效应颜料。它的颜色与明暗会随视角的改变发生变化，即随角异色。理想状态下，铝片是平行于涂膜排列的。从接近垂直的角度观察涂膜时，光线被铝片直接反射回来，颜色较亮。而从大角度观察时，因光的反射量降低，颜色发暗。定向排列越好，涂膜的亮度变化越明显，我们可从不同角度观察到程度不同的金属色感和闪烁感。
珠光粉是多层结构的透明颜料,一般以云母为核，上面包覆有二氧化钛、氧化铁、氧化铬等薄膜。当光线穿过珠光粉折光指数不同的多层结构时，在界面上会发生折射、反射，终产生珍珠般的干涉色。珠光粉可使涂膜产生随角异色的颜色变幻。普通颜料具有丰富的色彩，也是金属闪光漆重要的组成部分。它以粒子形式存在于涂膜中，对光线散射，因此无随角异色特性;能够选择性地吸收一部分光线，反射其余的部分。其颜色来自于反射光。用于金属闪光漆的颜料大多是透明的，以免影响效应颜料的作用。对比3种颜料对光的不同作用（见图1）可使我们更好地理解金属闪光漆的颜色特性。
2 金属闪光漆的配色方法
2.1 配色要求
在与客户提供的色板进行颜色匹配时，常需要满足两方面要求:目视色差和仪器测量色差。
2.1.1 目视色差
目视色差主要表现在颜色的属性:色相（H u e）、明度（Value）和彩度(Chroma)的差异。同时，颜色的质感，如闪烁程度、颗粒感对于目视效果也非常重要。
2.1.2 仪器测量色差
X - r i te多角度分光光度仪是建立在C I E L A B体系上的色差测量工具。我们常使用它测量金属闪光漆5个角度(15°,25°,45°,75°,110°)的色差。需要注意的是，目前的仪器无法准确描述颜色的质感，如闪烁度、颗粒感。对配色而言，仅仅色差值合格是不够的。
2.2 配色工具及设备
高速搅拌、黏度杯、秒表、空气喷枪（或旋杯）、烘箱、多角度分光光度仪（又称为色差仪）、标准光源箱、膜厚仪等。
2.3 配色流程
2.3.1 收集信息
涂料成分信息和产品应用的相关信息。金属闪光漆由树脂、透明颜料、效应颜料（如铝粉、珠光粉）、溶剂及助剂组成。其中对颜色起决定作用的是铝粉、珠光粉和颜料。使用显微镜可以分辨铝粉、珠光粉的形状、大小、颜色、种类及数量（见图2）。
铝粉、珠光粉生产商所提供的色卡能帮助我们筛选原料。但对铝粉而言，不同树脂体系或成膜条件对亮度、闪烁及颗粒效果有很大影响，只使用色卡是不够的，好能在O E M色漆体系基础上，以不同铝粉为原料建立一套铝粉色板数据库，以便配色时进行目视比对。原则上我们要选取粒径、亮度不同的两种铝粉混用，以增加配方的灵活性。挑选颜料时，要先找到相近色为主色，再加入其他颜料来调整。同时注意颜料的着色力、透明性及遮盖力。单一的纯色一般具有高的彩度，混入的颜料种类越多，颜色越混浊。但采用单一颜料来配色是不可取的，通常我们采用包括黑或白在内的4种颜色来配色。这样颜色可在三维的色空间内较自由地移动。增加对颜色的可调性。有时需要加入4个以上的颜料，这往往使配方和生产复杂化。配色时还要掌握产品应用的相关信息:如施工工艺、烘烤条件、中涂颜色、色漆膜厚等，它们对颜色有很大影响。配色是基于干膜基础上的调色过程，配套涂层、喷涂方式及干燥条件与施工现场保持一致有利于产品成功上线。
2.3.2 准备原料
金属闪光漆的树脂体系主要由聚酯或丙烯酸树脂、氨基树脂、C A B树脂、蜡及防沉剂组成。配色前我们可以按比例将树脂、部分溶剂及助剂混匀备用，称为树脂基料。铝粉要经过预混，制成铝粉浆才能使用。先用溶剂将铝粉浸泡至湿润，然后搅匀成糊状，缓缓加入树脂基料，分散至细度合格。珠光粉易分散，搅拌下直接加入即可。涂料厂会大批量地将粉状颜料研磨成色浆备用。使用前应将色浆搅拌均匀并检查细度。这一环节需要注意的是，原材料性能稳定，供应充足，以保证颜色稳定，可复制，这是批量生产的基础。
2.3.3 配色
配色快捷的方法是在现有配方中找到相似色，进行微调。若没有参考配方，可以从表1的经验配方开始。
以较小的量为起点，在树脂基料中逐步加入选定的色浆及效应颜料，通过目视比较湿样与标准色板，直到两者颜色接近，喷涂、烘烤后，便得到块色板（编号P0）。再通过图3所示过程，终完成配色。
我们常在涂料中加入一定量的色浆,试验其对颜色各角度的影响，称为色浆的颜色趋势。为减少小试次数，可将不同色浆的颜色趋势按所需加量乘以系数，并累加起来，以目前配方为基础，预测新配方的色差。众所周知，涂膜颜色与颜料浓度不成线性关系，由于颜料间的相互作用，有时还会增强或减弱某种颜色趋势。计算的结果与真实值往往有不小的差距，但色差预测有助于我们快速选定颜料，确定加入比例，推进新配方的建立。以某一金属漆为例（这里只记录了45°的数据，其他角度可类推）做试验见表2。
其中，P0的颜色数据是以用户提供的色板为标准，通过色差仪测量而得;小试1是在P0基础上加入0.1%（质量比）色浆1;小试2是在P0基础上加入0.2%（质量比）色浆2。小试1和小试2的颜色数据是以P0为标准，通过色差仪分别测量小试1和小试2的色板而得，称为颜色趋势。若有条件多做几个小试趋势以备用。预测色差应按行计算，公式为:预测色差=P0+系数1×小试1+系数2×小试2;每一列的系数相同。系数的选择依据是尽可能使预测色差值接近于零。根据经验，系数的值应在0.5～1.5，若超出范围，需要补做小试趋势。在此例中，选取系数1=0.7,系数2=1.2，预测色差如表3所示。
由此确定了P1的配方(质量比):
P０: 100
色浆１: 100×0.1%×0.7= 0.07
色浆２: 100×0.2%×1.2= 0.24
通过试验得到P1色板的颜色结果为Δ L ＝0.12;Δa ＝0;Δb ＝-0.14;与预测色差比较接近。
2.3.4 平衡配方
我们不仅要关注色差，还要考虑性能和成本。其中重要的一步是调整颜料与树脂的比例。若颜料比例太低，遮盖力不够，颜色受配套涂层和膜厚的影响很大，会给将来生产、施工中颜色的控制带来隐患;若颜料比例太高，施工固体分与成本会上升，性能及外观却可能变差。新颜色配色时可参考表4经验数据，然后根据用户对颜色、性能及价格的具体要求，适当调整颜料与树脂的比例，从而得到优化的配方。
3 配色规律讨论
3.1 颜色的调整
配色是不断调整颜色的明度、色相、彩度，终与标准趋于一致的过程。
3.1.1 明度（亮度）
几乎所有色浆加入金属漆中都会降低亮度。因此我们用色浆特别是黑浆来降低亮度，用铝粉、珠光粉来增加亮度。
3.1.2 色相
12色环能帮助我们记忆颜色混合时色相的变化规律。如图4，倒三角形的颜色是正三角形的颜色相加的产物，即红加黄为橙，红加蓝为紫，蓝加黄为绿。色环中相对的颜色互为补色，如黄色和紫色。对色浆而言，补色相加，颜色会抵消，呈现暗淡的灰色，甚至黑色。珠光粉不同，互为补色的干涉型珠光粉混合在一起，色彩并存，各自闪耀着亮丽的珠光。只是用仪器测量时会发现a 值或b 值在下降，似乎颜色消失了。
3.1.3 彩度
高纯度的色浆能提高彩度，但效果与珠光无法相比。彩色珠光能明显提高色彩饱和度，特别是15°.25°的颜色。加入补色或黑浆能够降低彩度，铝粉也会降低彩度。区别在于，铝粉同时能提高亮度，而黑浆会强烈降低亮度。
3.2 珠光与金属效果
颗粒感、闪烁度、珠光与金属色泽是影响目视的重要因素。配色通常的步骤是:判断珠光或铝粉的种类→选择粒径→确定加量。粒径与亮度、闪烁和遮盖力的关系如表5所示。
效应颜料加量越多，闪烁程度、金属及珠光效果越明显,但这是在一定加量范围内的规律。超过正常的加量范围，不仅成本增加，外观下降，金属与珠光效果不再增加，反而会有所损失。
3.3 利用多角度色差仪来指导调色
配方较好的起点是5个角度尤其正面（15°、25°）要亮一些，可为以后留下调整空间。当正面亮侧面（75°、110°）暗时，可加少量的白浆;若正面暗侧面亮，只能改变配方促进铝粉定向或寻求更亮的铝粉。通过颜色趋势，可以发现颜料对颜色的贡献在每个角度上不尽相同，有的对正面影响大，有的对侧面影响大，应根据需求来取舍。比如珠光漆，正面的色相基本被珠光粉控制，色浆多用来调整侧面的色相。
3.4 仪器色差ΔE 与目视色差的一致性
C I E - L * a * b *体系不是视觉上色差均匀的色空间，对于固定的Δ E ，视觉上的可接受性不同。比如饱和度高的色彩,即使色差Δ E 较大，人眼也无法分辨;而对饱和度较低的灰色调，人眼非常敏感。为了让仪器色差与目视色差更加吻合,人们推导出许多色差公式， DECMC是其中之一。
公式表明，色差D E 与明度L 、彩度C 、色相Ｈ 的差值有关，还与颜色所在色空间的位置相关（通常规定亮度因子l=1;彩度因子 =2;修正系数S L、S C、S H的值由颜色所在色空间的位置确定）。
3.5 同色异谱现象
配色时由于所用颜料材质不同，样板与标准色板具有不同的光谱反射曲线，但在特定的光源下可引起相同的视觉激刺，即条件同色，叫作同色异谱现象。同色异谱现象是人眼分辨力低造成的。但从应用角度考虑，正由于不同的光谱可产生相同的视觉反应。不使用相同的材料也能得到相同的颜色匹配。于是，可以用无毒颜料替代有毒颜料，便宜的颜料替代昂贵的颜料。同时出现一个问题:我们发现，具有同色异谱现象的一对色板，在某一光源下颜色相近，而在另一种光源下却相差很大。此时判断配色的方向就要求我们与客户统一目视比色和仪器测量的光源条件。目视比色一般以日光为标准光源，而色差仪则采用D65光源(标准日光)，当目视比色与仪器测量结果不一致时，应以目视为终判定依据。
4 结 语
越来越多的涂料供应商开始研究汽车涂料颜色的流行趋势，定期为用户提供新颜色展示，从配色发展为颜色设计。新颜料技术使颜色更加纯净、鲜艳;幻彩珠光魔幻般在不同色相间流动;高闪烁铝粉在阳光下熠熠生辉。层出不穷的新颜色、新工艺使ＯＥＭ汽车涂料变化万千，满足了客户新奇多变的需求，同时给配色带来新的挑战。由于颜色的多角度变化，使用计算机为金属闪光漆配色很困难，但计算机辅助配色已被广泛应用。通过计算机建立颜色数据库、筛选原材料、预测色差、平衡配方、计算成本，为我们节约了大量的时间和人力。我们相信，随着测量仪器与计算机软件的发展，金属漆的计算机配色必将从梦想变为现实。
