ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Российский патент 2012 года по МПК B29C41/22 B29B15/10 B29C31/00 G01J3/46 C08J7/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к полимерным материалам и, в частности, хотя не исключительно, относится к изготовлению цветных деталей из таких полимерных материалов в экструзионном и/или литьевом процессе.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Очень хорошо известны экструзия или литье цветных деталей из термопластичных полимерных материалов, таких как полиэфиры, полиолефины, стиреновые полимеры, поликарбонаты и полиамиды. Однако для изготовителей таких деталей сложно быстро выбрать цветной состав, который должен быть включен в термопластик для соответствия, насколько возможно близкого, конкретному цвету, выбранному, например, конструктором (дизайнером) этой цветной детали.

Выбор цветного состава для соответствия цвету, указанному конструктором, может в настоящее время включать приведенные ниже стадии:

(а) Конструктор выбирает цвет и указывает его в единицах известной цветовой системы (например, № RAL или Pantone), либо предоставляет каталог цветов или другой цветной образец выбранного цвета;

(б) Цветной образец, либо № RAL или Pantone посылают разработчику цветных составов, который затем подбирает красители и изготавливает один или более чем один цветной состав, содержащий выбранные красители, стараясь воспроизвести цвет;

(в) Затем отливают одну или более чем одну эталонную пластину (образец), используя этот цветной состав(ы);

(г) Эталонные пластины посылают обратно конструктору, который рассматривает пластины и может указать изменения (например, цвет нужно сделать светлее/темнее, более синим, более красным и т.д.);

(д) Если требуются изменения, тогда готовят следующие цветные составы и повторяют процедуры стадий (в) и (г);

(е) Как только конечный цветной состав одобрен конструктором, можно изготавливать детали, используя выбранный состав.

Должно быть понятно, что современные способы выбора цветных составов требуют затрат времени и, следовательно, часто конструкторам нелегко (или, возможно, с временными ограничениями) получить точный цвет, который они желают, поскольку конструктор склонен избегать требования последующих изменений (то есть последовательного повторения стадий (б)-(д)).

Другая проблема, связанная с разработкой деталей из полимерных материалов желаемого цвета, возникает, когда полимерный материал, который нужно использовать для изготовления деталей, подвергают повторному формованию. Например, он может представлять собой продукт повторного формования после потребителя (ПФПП), который может включать, например, ряд различных повторно перерабатываемых номинально прозрачных бутылок; либо номинально зеленых бутылок; либо номинально коричневых бутылок. В частности, быстрое совпадение цвета ПФПП с желаемым цветом может быть сложным и может не представлять коммерческую ценность для небольших партий ПФПП.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения направлена на решение вышеописанных проблем.

В соответствии с первым аспектом изобретения предложен способ выбора нелетучего цветного состава для изготовления детали в выбранном цвете, содержащей полимерный материал, причем этот способ включает приведенные ниже стадии:

(i) в первом пункте определяют цветовую информацию, относящуюся к желаемому цвету для полимерного материала;

(ii) передают цветовую информацию, определенную на стадии (i), во второй пункт;

(iii) во втором пункте определяют один или более чем один цветной состав для введения в полимерный материал, который совпадает или близко совпадает с желаемым цветом;

(iv) доставляют информацию, относящуюся к цветному составу(ам), определенному на стадии (iii), в пункт оценки для ее оценки;

(v) необязательно, повторяют стадию (iii) для определения одного или более чем одного дополнительного цветного состава для введения в полимерный материал для совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом;

(vi) выбирают цветной состав для применения при изготовлении детали.

Полимерный материал может представлять собой термопластический или термореактивный полимерный материал. Предпочтительно он представляет собой термопластический полимерный материал.

Нелетучий цветной состав предпочтительно включает нелетучий носитель и один или более чем один пигмент или краситель. Он должен быть пригоден для дозирования в полимерный материал. Поэтому он должен иметь достаточную стабильность и/или не должен разлагаться при соответствующей температуре обработки. Предпочтительно он должен быть стабилен при включении в термопластический полимерный материал, который подвергают формованию из расплава, например, в экструзионном аппарате или в аппарате для литьевого формования. Предпочтительно он должен быть стабилен и/или не должен разлагаться при температуре менее чем 150°С, предпочтительно менее чем 200°С, более предпочтительно менее чем 250°С.

Цветной состав предпочтительно предназначен для применения при изготовлении цветной детали, содержащей полимерный материал, например термопластик, в способе, который включает нагревание, например формование из расплава, чтобы смесь цветного состава и полимерного материала было возможно формовать в определенную форму детали. Деталь можно изготавливать путем экструзии и/или литья, например литьевого формования или литьевого прессования смеси, содержащей полимерный материал и цветной состав. Более 90 мас.%, предпочтительно более 95 мас.%, более предпочтительно более 99 мас.% детали может состоять из смеси, которая содержит полимерный материал и цветной состав. Таким образом, во время обработки из смеси теряется предпочтительно менее чем 1 мас.%, более предпочтительно - во время обработки из смеси по существу ничего не теряется (например, не испаряется).

Деталь может иметь толщину по меньшей мере в одном направлении по меньшей мере 1 мм, предпочтительно по меньшей мере 3 мм, более предпочтительно по меньшей мере 1 см. Деталь предпочтительно является по существу однородной (то есть содержащей цвет, однородно распределенный по всему полимерному материалу) на всем протяжении по меньшей мере в одном направлении.

На стадии (i) способа цветовая информация может быть определена путем выбора идентификатора цвета в соответствии с определенной цветовой системой (например, RAL или Pantone), либо может быть определен цветной спектр желаемого цвета. Последнее предпочтительно. Когда идентификатор цвета в определенной цветовой системе выбран, этот идентификатор может быть переведен в цветовые данные, например спектр цветов.

На стадии (i) способ может включать спектрофотометрическую оценку желаемого цвета для определения цветовой информации. Это можно осуществить используя портативный спектрофотометр (например, ручное устройство), либо можно осуществить используя по существу стационарный спектрофотометр. Этот способ может, следовательно, включать стадию (i), на которой помещают образец желаемого цвета в спектрофотометр для определения его спектра в видимой области. Спектр в ИК- и УФ-областях может быть также определен.

Первый пункт может представлять собой местонахождение потребителя (заказчика) или местонахождение конструкторов детали.

На стадии (ii) цветовую информацию предпочтительно передают во второй пункт, который является удаленным от первого пункта. Например, первый и второй пункт могут находиться более чем в 10 или 100 милях (от 16 до 160 км) друг от друга; они могут находиться в различных городах или странах.

На стадии (iii) один или более чем один цветной состав может быть выбран с учетом одной или более чем одной из приведенных ниже переменных, в дополнение к переменной цветовой информации:

(а) идентичности полимера, в который нужно включать цветной состав. Например, полимер может представлять собой первичный полимер; либо он может представлять собой повторно используемый полимер, например ПФПП.

(б) сорта полимера, в который нужно включать цветной состав;

(в) условий обработки, которым должен подвергаться полимер, в который нужно включать цветной состав. Такие условия обработки могут быть существенными для требований к термостабильности веществ в цветном составе.

(г) применения и/или требований к детали, для которой следует выбирать цветной состав, например светостойкости, стойкости к атмосферным влияниям, химической устойчивости (при нахождении в контакте с другими деталями или продуктами, такими как жидкости);

(д) страны применения. В данном случае следует вводить только цветной состав, который находится в согласии с соответствующими местными законами.

Предпочтительно на стадии (iii) один или более чем один цветной состав выбирают с учетом по меньшей мере двух из переменных, описанных в (а)-(г), более предпочтительно по меньшей мере трех из переменных, выбранных из таковых в (а)-(г), и еще более предпочтительно с учетом переменных, выбранных из каждого класса переменных, описанных в (а)-(г).

На стадии (ii) во второй пункт можно передавать информацию, относящуюся к идентичности полимера, в который нужно включать цветной состав. Идентичность полимера может включать конкретный сорт полимера.

Когда повторно используемый полимерный материал, например ПФПП, представляет собой полимерный материал для окрашивания по данному способу, этот способ может включать определение цветовой информации, относящейся к повторно используемому полимерному материалу, перед стадией (iii).

Это можно предпринять на небольшом образце повторно используемого полимерного материала. В некоторых случаях, в общем смысле, этот способ может включать анализ и/или получение цветовой информации в отношении полимерного материала для окрашивания по данному способу, даже для первичного полимерного материала.

На стадии (ii) во второй пункт можно передавать информацию, относящуюся к переменным в одной или более чем одной, двух или более чем двух, трех или более чем трех или каждой из вышеописанных групп (а)-(г).

В одной форме осуществления изобретения идентичность предназначенного пользователя выбранного цвета может быть определена в первом пункте, и информацию, относящуюся к ней, передают во второй пункт. Идентичность может быть определена в первом пункте предназначенным пользователем, который регистрирует ее в компьютерной системе в первом пункте, где регистрация входа в систему уникально идентифицирует предназначенного пользователя и предпочтительно идентифицирует информацию, относящуюся к одной или более чем одной из вышеописанных переменных (а)-(г). Более предпочтительно информацию идентифицируют относительно конкретного сорта полимера, используемого предназначенным пользователем.

Предпочтительно информацию передают из первого пункта во второй пункт в цифровой форме. Информацию предпочтительно передают через глобальную сеть, например через глобальную компьютерную сеть, такую как Интернет.

Когда стадия (i) включает определение спектра желаемого цвета, информацию, относящуюся ко всему видимому спектру, соответствующим образом передают во второй пункт. Эту информацию можно передавать в виде данных коэффициента пропускания или коэффициента отражения.

Второй пункт предпочтительно находится в собственности или контролируется фирмой, которая владеет информацией или контролирует информацию, относящуюся к цветным составам, которые используют в данном способе.

Второй пункт предпочтительно приспособлен для приема информации из нескольких, более предпочтительно - из множества пунктов, которые соответственно обладают любым описанным признаком первого пункта. Второй пункт может включать концентратор, приспособленный для поддержания связи со множеством пунктов, в которых может быть определена цветовая информация, относящаяся к желаемым цветам.

Предпочтительно во втором пункте имеются вычислительные средства. Вычислительные средства предпочтительно приспособлены для приема информации, определенной на стадии (i), и определяют совпадение или близкое совпадение с желаемым цветом. Вычислительные средства предпочтительно включают базу данных, которая содержит информацию относительно множества базовых цветных составов, включенных в систему распределения цвета, которая приспособлена для использования при распределении цветных составов при данном способе. Вычислительные средства предпочтительно включают информацию, относящуюся к спектрам в видимой области каждого из базовых цветных составов. Вычислительные средства предпочтительно включают информацию, относящуюся к свойствам и/или эффектам базовых цветных составов при включении в различные типы пластиков, например при включении в пластики, выбранные из полиэфиров, полиолефинов, стиреновых полимеров, поликарбонатов и полиамидов. Более предпочтительно вычислительные средства включают информацию, относящуюся к конкретному сорту полимера, в который следует включать нелетучий цветной состав. Вычислительные средства предпочтительно включают характеристики потребителя, которые включают подробное описание одного или более чем одного предпочтительного конкретного сорта полимера. Это может обеспечить выбор цветных составов, которые могут очень точно воспроизвести выбранные цвета.

Вычислительные средства предпочтительно включают средства для определения эффекта, например цветного спектра, полученного в результате смешения нескольких или множества базовых цветных составов. Кроме того, вычислительные средства могут быть устроены таким образом, чтобы определять эффект добавления смеси нескольких или множества базовых цветных составов в различные типы полимерных материалов.

Вычислительные средства предпочтительно включают средства для определения эффекта добавления смеси нескольких или множества базовых цветных составов при различных концентрациях в полимерный материал. Эти вычислительные средства могут также определять концентрацию, при которой следует добавлять краситель, и скорость добавления.

На стадии (iii) предпочтительно определяют множество цветных составов для введения в полимерный материал. Цветные составы можно отличать друг от друга на основании приближенности их цветов к желаемому цвету и/или их относительной стоимости.

На стадии (iv) вычислительные средства могут быть приспособлены для доставки информации к месту оценки. Предпочтительно при этом способе ручное вмешательство человека не вовлечено в процесс определения одного или более чем одного цветного состава на стадии (iii) и доставку информации на стадии (iv) к месту оценки. Таким образом, стадии (iii) и (iv) предпочтительно осуществляют по существу автоматически.

Предпочтительно информацию передают из второго пункта к пункту оценки в цифровой форме. Информацию предпочтительно передают через глобальную сеть, например через глобальную компьютерную сеть, такую как Интернет.

На стадии (iv) доставленная информация может включать информацию, относящуюся к различиям между цветом, который может быть получен, и желаемым цветом.

На стадии (iv) доставленная информация может включать цветной спектр цвета, который может быть получен. Способ может включать визуальное представление спектров цвета, который может быть получен, и желаемого цвета на одном и том же устройстве вывода, так чтобы два спектра можно было сравнить.

На стадии (iv) доставленная информация может включать средства визуализации, чтобы дать возможность визуализации цвета, который может быть получен с использованием цветного состава, определенного на стадии (iii). Средства могут находиться в пункте оценки, чтобы обеспечить визуализацию на экране действительного цвета, который может быть получен в детали при ее изготовлении с использованием цветного состава, в отношении которого доставлена информация. Например, блок визуальной индикации, предпочтительно - блок цветовой калибровки, приспособленный для обеспечения точной визуализации на экране, может быть расположен в пункте оценки для визуализации на экране действительного цвета, который может быть получен, предпочтительно, под контролем средств визуализации. На стадии (iv) действительный цвет, который может быть получен, можно визуализировать на экране напротив желаемого цвета, определенного на стадии (i), чтобы дать возможность сравнения двух цветов. Когда информацию, относящуюся к множеству цветов, доставляют на стадии (iv), каждый из действительных цветов, которые могут быть получены, могут быть визуализированы на экране напротив желаемого цвета, предпочтительно, таким образом, чтобы все цвета мог визуально сравнить человек (сотрудник) в пункте оценки.

Первый пункт и пункт оценки может быть одним и тем же. В данном случае информация, относящаяся к желаемому цвету, может быть определена в первом пункте, а информация, относящаяся к цветному составу(ам), определенная на стадии (iii), может быть доставлена обратно в первый пункт.

В пункте оценки сотрудник может оценить информацию, относящуюся к цвету или цветам, которые могут быть получены, в свете выбора цветного состава для применения при изготовлении детали. В пункте оценки могут иметься средства коммуникации для коммуникации со вторым пунктом, например, с вычислительными средствами, для запроса изменений в цвете или цветах, которые могут быть получены, которые доставлены в пункт оценки. Например, средства коммуникации могут быть устроены таким образом, чтобы дать возможность сотруднику запросить увеличение или уменьшение (например, синий большей/меньшей интенсивности) интенсивности цвета, который нужно определить при повторении стадии (iii), для доставки на последующую стадию (iv); либо они могут дать возможность сотруднику запросить более дешевый состав. Вышеупомянутые действия можно осуществить на стадии (v).

На стадии (vi) сотрудник, например, в пункте оценки, может выбрать цветной состав и заказать его.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предложено устройство для выбора нелетучего цветного состава для изготовления детали в выбранном цвете, содержащей полимерный материал (например, термопластический полимерный материал), причем это устройство включает:

(а) в первом пункте - средства для определения цветовой информации, относящейся к желаемому цвету для полимерного материала;

(б) во втором пункте, удаленном от первого пункта, - средства для приема информации из первого пункта и определения одного или более чем одного цветного состава для введения в полимерный материал (например, термопластический материал, который следует экструдировать или подвергать литьевому формованию) для совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом;

(в) в пункте оценки (который может представлять собой первый пункт) имеются средства для оценки цвета, который может быть получен, как определено во втором пункте; и

(г) средства для выбора цветного состава для применения при изготовлении детали.

Предпочтительно в первом пункте имеется спектрофотометр для определения цветовой информации.

Предпочтительно во втором пункте имеются вычислительные средства, которые могут обладать любым признаком вычислительных средств первого аспекта.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предложен способ получения цветного состава для применения при изготовлении детали, содержащей полимерный материал, при котором используют систему распределения цвета, которая включает множество базовых цветных составов, для распределения предварительно определенных количеств базовых цветных составов в резервуар.

Система распределения цвета может включать более чем 10, предпочтительно более чем 20, более предпочтительно более чем 25 базовых цветных составов. Каждый базовый цветной состав предпочтительно совместим с полимерным материалом, например с термопластическим полимерным материалом. Каждый цветной состав предпочтительно стабилен при температуре, при которой полимерный материал (например, термопластический), который должен быть цветным, формуют из расплава.

Способ может включать передачу информации, относящейся к количествам базовых цветных составов, которые нужно распределять, предпочтительно, от вычислительных средств, как описано в соответствии с первым аспектом.

Способ может включать передачу информации, относящейся к количествам базовых цветных составов, которые нужно распределять, из пункта, который является удаленным от системы распределения цвета. Например, информация может быть передана из второго пункта, описанного в первом аспекте, в удаленный пункт, который может находиться на расстоянии по меньшей мере 16 км, предпочтительно по меньшей мере 80 км, от второго пункта. Система распределения цвета может находиться в первом пункте, в пункте оценки или в другом пункте, удаленном от второго пункта.

Изобретение распространяется на способ получения цветных составов во множестве, предпочтительно по меньшей мере в 5, отдельных пунктов, при этом способ включает обеспечение в этом множестве пунктов соответствующих систем распределения цвета, как описано выше, и передача информации в пункты, в которых следует получать цветные составы в соответствии с количествами базовых цветных составов, которые нужно распределять, причем информацию передают в указанные пункты из единых вычислительных средств.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения предложен аппарат для получения цветного состава, причем этот аппарат включает систему распределения цвета, которая включает множество базовых цветных составов, приспособленную для распределения предварительно определенных количеств красителя в резервуар.

В соответствии с пятым аспектом изобретения предложена система (установка), которая включает вычислительные средства, предназначенные для передачи информации, относящейся к количествам базовых цветных составов, подлежащих распределению, во множество, предпочтительно по меньшей мере в 5, отдельных пунктов, в которых расположены соответствующие системы распределения цвета.

В соответствии с шестым аспектом изобретения предложен способ изготовления детали, содержащей полимерный материал предварительно заданного цвета. Этот способ включает введение цветного состава, полученного подходящим образом и/или как описано здесь, в полимерный материал и образование смеси цветного состава и полимерного материала в детали в процессе экструзии или литьевого формования.

Этот способ может включать получение цветного состава, как описано в соответствии с третьим аспектом, и/или с использованием аппарата, описанного в соответствии с четвертым аспектом, и/или с использованием устройства, как описано в соответствии с пятым аспектом.

Способ может включать оценку цвета изготовленной детали и подачу информации, относящейся к ее цвету, на описанные вычислительные средства, чтобы предоставить возможность взаимного сравнения между цветами, спрогнозированными вычислительными средствами, и действительными достигнутыми цветами, и чтобы отрегулировать вычислительные средства для улучшения взаимосвязи между спрогнозированным ими цветом и действительным цветом.

В соответствии с седьмым аспектом изобретения предложено устройство, включающее устройство второго аспекта в комбинации с устройством пятого аспекта.

В предпочтительной форме осуществления система (установка) седьмого аспекта включает:

(A) множество, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 5, отдельных пунктов для определения цветовой информации, относящейся к желаемому цвету для полимерного (предпочтительно термопластического) материала;

(Б) единые вычислительные средства, сообщающиеся с указанным множеством пунктов и предназначенные для доставки информации, относящейся к цветным составам, для совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом;

(B) множество, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 5, отдельных пунктов, каждый из которых сообщается с едиными вычислительными средствами и каждый включает систему распределения цвета для получения цветного состава в соответствии с рецептурой, определенной вычислительными средствами.

Восьмой аспект изобретения в особенности направлен на проблему обеспечения повторно используемого полимерного материала в желаемом цвете. В изобретении предложен способ получения повторно используемого материала в желаемом цвете, при котором:

(а) выбирают повторно используемое исходное сырье, например, включающее вторично используемый материал различных типов;

(б) определяют цветовую информацию, относящуюся к этому исходному сырью;

(в) определяют один или более чем один цветной состав для введения в исходное сырье (причем исходное сырье может быть скомбинировано с другими материалами, такими как первичный материал) для совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом.

Способ восьмого аспекта может включать любой признак любого предшествующего аспекта (в частности, первого аспекта), и наоборот.

Любой признак любого аспекта любого изобретения или формы его осуществления, описанных здесь, может быть объединен с любым признаком любого аспекта любого другого изобретения или формы его осуществления, описанных здесь, и наоборот.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Конкретные формы осуществления изобретения далее описаны с помощью примера со ссылкой на фиг.1, которая представляет собой схематическое изображение системы для выбора и доставки цветных составов для применения в окрашиваемых термопластических полимерных материалах.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изготовление детали желаемого цвета из термопластического полимера можно разделить на три отдельных элемента - во-первых, выбор используемого цветного состава; во-вторых, получение выбранного цветного состава; и, в-третьих, изготовление детали с использованием выбранного цветного состава. Ссылаясь на фиг.1, первый элемент представлен слева от пунктирной линии 2; а второй элемент представлен справа. Каждый из элементов подробно описан ниже.

Ссылаясь на фиг.1, желаемый цвет для детали может быть определен в любом из ряда первых пунктов 4, 6, 8, 10, 12. Например, в пункте 4, который может представлять собой организацию конструкторов или изготовителей (включая изготовителя красителя), заказчик может выбрать цвет, в котором он желает изготовить отдельную твердую деталь, например деталь детской игрушки. Заказчик может иметь образец или каталог цветов желаемого цвета. В этом случае менеджер по продажам в пункте 4 с заказчиком может сканировать цвет, используя ручной спектрофотометр. Затем полный видимый и невидимый спектр, а также любую другую значимую информацию (например, L*, a*, b*, DE и т.д.) посылают в цифровой форме через Интернет, как представлено стрелкой 14, в централизованную систему 16 прогнозирования совпадений. Другая информация, которую можно послать, может включать информацию о типе полимерного материала, который нужно окрашивать, характеристики заказчика (например, идентификационный номер и т.д.), области конечного применения детали, законодательные требования и требуемые физические свойства (они должны включать свойства устойчивости обрабатываемых деталей и т.д.).

Система 16 может быть расположена в главном офисе менеджера по продажам или в другом подходящем пункте.

Система 16 включает базу данных и сопровождающее программное обеспечение и способна принимать спектрофотометрические данные и прогнозировать, как воспроизвести сканированный цвет с использованием сопровождающей системы распределения цвета. Система распределения цвета включает 16-70 базовых цветов, которые организованы таким образом, чтобы смешивать их в варьирующихся соотношениях для воспроизведения по существу полного цветового пространства/спектра. Дополнительные подробности о системе 16 и системе распределения цвета приведены здесь ниже.

После приема данных, относящихся к спектру желаемого цвета, система 16 определяет, как достичь совпадения с желаемым цветом. Эта стадия может занимать менее 1 минуты в зависимости от вычислительной мощности.

Затем информацию о ближайших совпадениях, которые могут быть достигнуты с использованием системы распределения цвета, передают обратно в пункт 4, как представлено стрелкой 20. Затем в пункте 4 ближайшие совпадения могут быть показаны визуально на калиброванном мониторе компьютера, так что заказчик может видеть, какие цвета могут быть достигнуты с использованием системы распределения цвета, и степень, с которой достижимые цвета отличаются (если вообще отличаются) от желаемого цвета. Также система 16 может передавать дополнительную информацию обратно в пункт 4. Например, спектры достижимых цветов могут быть переданы таким образом, чтобы спектры можно было сравнить со спектром желаемого цвета. Может быть передана информация о том, как достижимые цвета отличаются от желаемого цвета (например, достижимый цвет представляет собой синий цвет большей интенсивности, красный цвет большей интенсивности, светлее, темнее и т.д., чем желаемый цвет). Можно передавать информацию о стоимости и/или характеристиках составов достижимых цветов. Например, лучшее совпадение может быть получено в результате смешения большего количества базовых цветов и/или более дорогостоящих базовых красителей и может быть более дорогостоящим по сравнению с худшим совпадением или составом худшего качества, в котором можно использовать более дешевые базовые красители. Заказчик должен быть способен провести прямое визуальное сравнение между достижимыми цветами и сравнить стоимость при использовании достижимых цветов, чтобы обеспечить принятие решения, на основании которого, если оно есть, должны быть выбраны достижимые цвета и приобретен соответствующий цветной состав.

На этой стадии заказчик может выбрать достижимый цвет. Альтернативно дополнительная информация (например, сделать конкретный, переданный ранее, достижимый цвет синим большей интенсивности, красным большей интенсивности или каким-нибудь другим) может быть передана обратно в систему 16 для создания дополнительных достижимых цветов, которые могут быть снова переданы в пункт 4.

Понятно, что использование описанного первого элемента дает возможность заказчику принять решение по цвету и/или допустимых отклонениях цвета, основанное на серии предметов выбора с указанием расходов, доставленных ему в цифровой форме. Система обеспечивает быстрый выбор (например, во времени, занимающем скорее минуты/часы, чем сутки) достижимого цвета и его приобретение по конкретной согласованной цене при минимальном вмешательстве человека в процесс - то есть, человек выбирает желаемый цвет и сканирует его, но затем только получает информацию для обеспечения выбора цвета; не нужно посылать никаких образцов (эталонов) и не нужно изготавливать цветные пластины. В некоторых ситуациях изготовителем может быть предпринята проверка цвета на выбранном составе в отношении поставленных цветовых данных.

В качестве альтернативы информации, передаваемой между системой 16 и пунктом заказчика 4, информация может быть передана подобным образом между другими пунктами. Например, пункт 6 может представлять собой лабораторию красителей в одной стране, а пункт 8 может представлять собой лабораторию красителей в другой стране. В этих случаях заказчики могут посылать каталоги цветов (или другую информацию) в пункты 6, 8, и сотрудники в этих пунктах могут сканировать эти каталоги цветов и передавать их в систему 16 для получения информации по достижимым цветам. Эта информация может быть прямо передана сотрудниками в пунктах 6, 8 заказчику, либо система 16 может посылать информацию непосредственно заказчику. Затем сотрудники в пунктах 6, 8 и заказчик могут обмениваться информацией для выбора достижимого цвета способом, аналогичным описанному выше в контексте пункта 4.

В некоторых ситуациях заказчик, например в пункте 10, может осуществлять вышеописанные стадии по отношению к пункту 4 без присутствия менеджера по продажам. Например, заказчик может быть обеспечен спектрофотометром и средствами, дающими возможность сообщения с системой 16.

В общем случае система распределения цвета включает двадцать семь отдельных резервуаров, каждый из которых содержит соответствующий один из двадцати семи базовых цветных составов. Базовые цветные составы предпочтительно содержат жидкие (предпочтительно в органической жидкости) дисперсии пигментов или красящих веществ. Базовые цветные составы выбраны таким образом, чтобы они обладали реологической и колориметрической стабильностью во времени (например, они значительно не сгущаются, либо не изменяют или не проявляют различные цвета с течением времени), так что при включении в цветной состав для добавления в полимер их цветовой эффект полностью предсказуем и на этот эффект не влияет время или температура дозирования и т.д.

Каждый базовый цветной состав поставляют в соответствующем резервуаре, который включает соединенную с ним трубчатую конструкцию для извлечения состава из резервуара, его циркуляции и возвращения его в резервуар с целью поддержания состава в виде однородной дисперсии и во избежание какого-либо осаждения каких-либо частиц в составе.

Каждый из двадцати семи резервуаров соединен через соответствующую трубчатую конструкцию с распределительной установкой. Распределительная установка находится под управлением компьютера и предназначена для контролирования точного дозирования жидкости из резервуаров в резервуар продукта с целью получения желаемого цветного состава для заказчика в соответствии с информацией, определенной централизованной системой 16 прогнозирования совпадений.

Система 16 предназначена для приема информации по желаемому цвету и типу полимера, который нужно окрашивать, и определения идентичности и количеств базовых цветных составов для распределения системой распределения цвета с учетом рассмотрения всех факторов и таким образом, чтобы цвет полимера, в который распределяют цветной состав Ts в конкретной концентрации, был таким же, как желаемый цвет. Система 16 включает базу данных информации, относящейся к каждому из двадцати семи цветных составов, включая информацию по видимому спектру и колориметрические данные каждого, включая интенсивность цвета, тип полимера и информацию по применению. Система способна спрогнозировать, например, путем комбинирования спектральной информации каждого состава, какой цветовой эффект должен быть при смешении цветных составов в конкретных количествах. Кроме того, система включает обратную связь с потребителем по любым различиям, воспринимаемым на практике, между спрогнозированными цветовыми эффектами и действительным цветом при рассмотрении в конкретных полимерных материалах, и эту обратную связь непрерывно используют для оптимизации прогнозирующей способности системы 16. Эта система, таким образом, обеспечивает точное прогнозирование достижимых цветных составов и обратную связь с заказчиками (потребителями). Кроме того, поскольку композиции базовых цветных составов, связанных с системой распределения, точно контролируются и поддерживаются, любой цвет, выбранный на основании цвета, спрогнозированного системой 16, может быть эффективно и точно воспроизведен по требованию на распределительной установке. Таким образом, только достижимый цвет, действительно выбранный заказчиком, распределяется системой распределения цвета в виде реального цветного состава.

Система 16, связанная с ней распределительная установка и базовые цветные составы должны быть способны обеспечивать цветные составы для полимеров, которые обладают прогнозируемыми и воспроизводимыми цветовыми эффектами при условии, что качество вышеупомянутых составов может быть гарантировано соответствующей системой гарантии качества (ГК). Предпочтительно при условии, что вышеупомянутое соответствует предопределенной системе ГК, нет необходимости подвергать полученные цветные составы тестированию на контроль качества (КК). Это сводит к минимуму контакт оператора с цветными составами и дает возможность автоматически распределять цветные составы и доставлять заказчикам без какого-либо тестирования самих составов. Это может дать возможность предпринимать распределение и доставку составов относительно неквалифицированными операторами при условии соответствия сопутствующим системам ГК. Это может дать возможность легко и дешево устанавливать различные распределительные установки в ряде пунктов.

Ссылаясь на правую сторону от пунктирной линии 2 на фиг.1, описан второй элемент в изготовлении детали.

Система 16 сообщается с устройством 30, которое включает программное обеспечение, предназначенное для работы с описанной системой распределения цвета. Единое устройство 30 может иметь центральное расположение (например, в том же пункте, что и система 16), либо копии программного обеспечения могут быть связаны с системами распределения цвета, где бы они ни располагались. На фиг.1 устройство 30 показано сообщающимся с рядом распределительных установок. Например, распределительные установки 32, 34, 36 могут находиться в различных странах; установка 38 может находиться в месте расположения заказчика. Каждая распределительная установка является такой, как описано выше. Она может включать все аппараты, необходимые для распределения базовых цветных составов в соответствии с соответствующей техническим условиям системой ГК. Предпочтительно базовые цветные составы могут быть доставлены в каждую из распределительных установок, где эти составы изготовлены в соответствии с системой ГК где-либо в другом месте. Базовые цветные составы могут иметь срок годности, чтобы гарантировать, что при использовании они обладают предварительно заданным качеством. Таким образом, идентичные цветные составы могут быть получены в каждой из распределительных установок под эффективным контролем системы 16 независимо оттого, где распределен этот цветной состав.

Цветные составы могут быть соответствующим образом распределены из пунктов 32, 34, 36, 38 и привезены заказчику (блок 51). В некоторых случаях может быть желательно предпринять ГК после распределения (блок 50) или КК (блок 52). КК может включать формование цветного состава в пластиковую деталь, сравнение ее со стандартной деталью и проверку вязкости и других физических атрибутов. ГК может включать измерение цвета самого цветного состава и, возможно, простую проверку вязкости. В некоторых случаях после формования детали с использованием цветного состава формованную деталь можно оценивать и информацию передавать обратно в систему 16 для облегчения усовершенствований в базе данных и/или прогнозируемости составов с использованием этой системы.

Третий элемент в изготовлении деталей может представлять собой использование цветных составов заказчиками для изготовления цветных деталей. В этом случае цветной состав можно дозировать в термопластический полимерный материал, который можно экструдировать или подвергать литьевому формованию в определенную форму детали.

Описанная система является гибкой в эксплуатации и обладает многими потенциальными преимуществами, некоторые из которых описаны выше. Кроме того, заказчик (или конструктор) может находиться, например, в Европе, и он может указать цвет для детали, которую изготавливают, как описано, но могут распределять в другом пункте, например, на промышленном предприятии заказчика в Азии или в пункте 32, который расположен вблизи промышленного предприятия заказчика в Азии. В другой ситуации состав может быть распределен в пунктах, находящихся вблизи нескольких предприятий заказчиков. В другой ситуации совпадение цвета может быть подобрано в центре и распределено по организациям заказчиков.

Система, которая описана выше со ссылкой на фиг.1, может быть модифицирована для обеспечения повторно используемого полимерного материала желаемого цвета. В этом отношении партия повторно используемого материала может номинально включать "прозрачные бутылки", хотя в реальности эта партия может включать бутылки несколько различной прозрачности и/или цвета. Кроме того, бутылки могут быть изготовлены из полимерного материала, например, ПЭТ (полиэтилентерефталат), различных сортов и/или от различных изготовителей. Таким образом, повторно используемый полимерный материал может обладать уникальной идентичностью.

Определяют информацию, например цветовую информацию, относящуюся к повторно используемому полимерному материалу. Такую информацию передают в централизованную систему 16 прогнозирования совпадений фиг.1. Затем система 16 определяет, как окрасить повторно используемый материал в желаемый цвет. Эту информацию (и/или другую информацию, относящуюся к вышеописанному), можно передавать, например, обратно в пункт 4, как описано выше.

Предпочтительно эта система и методология дает возможность оценить повторно используемый материал и быстро получить совпадение цвета. Кроме того, цветные составы можно распределять в относительно малых количествах и использовать для окрашивания относительно малых количеств повторно используемых материалов. Таким образом, эта система обеспечивает гибкость для цветных партий повторно используемого материала различных цветов.

Способ выбора и получения нелетучего цветного состава для изготовления детали в выбранном цвете из первичного или вторично используемого полимерного материала путем выбора ползучего цветного состава для использования в первом пункте (4, 6, 8, 10, 12); передачи цветовой информации в централизованную систему прогнозирования совпадения (16) в отношении желаемого цвета и другой информации, касающейся полимерного материала, который нужно изготовить в желаемом цвете. Система прогнозирования совпадения (16) включает базу данных и связанное с ней программное обеспечение и способна принимать цветовую информацию и прогнозировать, как создать и воспроизвести цвета с использованием связанной с ней системы распределения цвета. Устройство (30) контролирует распределительные установки (32, 34, 36, 38 и 40), которые могут быть соответственно расположены в пунктах заказчика или тому подобном. Эти распределительные установки распределяют красители для их применения. Технический результат, достигаемый при использовании способа и устройства по изобретениям, заключается в достижении максимально точному воспроизведению получаемого цвета детали, особенно при изготовлении детали из полимерных материалов, подвергаемых повторному формованию. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ выбора и получения нелетучего цветного состава для изготовления детали выбранного цвета, содержащей полимерный материал, где этот способ включает приведенные ниже стадии:
(i) в первом пункте определяют цветовую информацию, относящуюся к желаемому цвету для полимерного материала,
(ii) передают цветовую информацию, определенную на стадии (i), во второй пункт,
(iii) во втором пункте при помощи вычислительных средств определяют один или более чем один цветной состав для введения в полимерный материал, который совпадает или близко совпадает с желаемым цветом,
причем один или более чем один цветной состав выбирают с учетом одной или более чем одной из приведенных ниже переменных в дополнение к переменной цветовой информации:
а) идентичности полимера, в который предстоит включать цветной состав,
(б) сорта полимера, в который нужно включать цветной состав,
(в) условий обработки, которым должен подвергаться полимер, в который предстоит включать цветной состав,
(г) применения и/или требований к детали, для которой выбирают цветной состав,
(iv) доставляют информацию, относящуюся к цветному составу (составам), определенному на стадии (iii), в пункт оценки для оценки,
(v) необязательно, повторяют стадию (iii) для определения одного или более чем одного дополнительного цветного состава для введения в полимерный материал для совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом,
(vi) выбирают цветной состав для применения при изготовлении детали,
(vii) причем вычислительные средства во втором пункте передают информацию, относящуюся к количествам базовых цветных составов для распределения системой распределения цвета, при этом система распределения цвета включает более чем 10 базовых цветных составов,
(viii) при этом предусмотрено по меньшей мере 3 системы распределения цвета в отдельных пунктах для получения цветного состава в соответствии с рецептурой, определенной вычислительными средствами,
(ix) при этом цветной состав получают с использованием указанной системы распределения цвета.

2. Способ по п.1, где полимерный материал представляет собой термопластический полимерный материал.

3. Способ по п.2, где нелетучий цветной состав содержит нелетучий носитель и один или более чем один пигмент или красящее вещество.

4. Способ по п.1, где цветной состав предназначен для применения при изготовлении цветной детали, содержащей полимерный материал, в способе, который включает нагревание смеси цветного состава и полимерного материала для обеспечения возможности формования смеси в определенную форму детали.

5. Способ по п.1, где на стадии (i) этого способа цветовую информацию определяют путем выбора идентификатора цвета в соответствии с определенной цветовой системой либо определяют цветовой спектр желаемого цвета.

6. Способ по п.5, где на стадии (i) желаемый цвет определяют спектрофотометрическим путем для определения цветовой информации.

7. Способ по п.1, где нелетучий цветной состав содержит нелетучий носитель и один или более чем один пигмент или красящее вещество.

8. Способ по п.1, где на стадии (ii) во второй пункт передают информацию, относящуюся к идентичности полимера, в который предстоит включать цветной состав.

9. Способ по п.1, где полимерный материал представляет собой повторно используемый полимерный материал, и способ включает определение цветовой информации, относящейся к повторно используемому полимерному материалу, перед стадией (iii).

10. Способ по п.1, где в первом пункте определяют идентичность предназначенного пользователя выбранного цвета, и информацию, относящуюся к ней, передают во второй пункт.

11. Способ по п.1, где указанные вычислительные средства во втором пункте предназначены для приема информации, определенной на стадии (i), и определения совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом, где вычислительные средства включают базу данных, которая содержит информацию, относящуюся к спектрам в видимой области каждого из множества базовых цветных составов.

12. Способ по п.11, где вычислительные средства включают информацию, относящуюся к свойствам и/или эффектам базовых цветных составов при включении в различные типы полимерных материалов.

13. Способ по п.11, где вычислительные средства включают средства для определения эффекта добавления в полимерный материал смеси из нескольких или множества базовых цветных составов при различных концентрациях.

14. Способ по п.1, где на стадии (iii) определяют множество цветных составов для введения в полимерный материал.

15. Способ по п.1, где на стадии (iv) доставленная информация включает информацию, относящуюся к различиям между цветом, который может быть получен, и желаемым цветом.

16. Способ по п.1, где в пункте оценки имеются средства для обеспечения визуализации на экране действительного цвета, который может быть получен в детали при изготовлении с использованием цветного состава, в отношении которого доставлена информация.

17. Способ по п.1, где в пункте оценки человек может оценить информацию, относящуюся к цвету или цветам, которые могут быть получены, в свете выбора цветного состава для применения при изготовлении детали.

18. Устройство для выбора и получения нелетучего цветного состава для изготовления в выбранном цвете детали, содержащей полимерный материал, где это устройство включает:
(i) в первом пункте - средства для определения цветовой информации, относящейся к желаемому цвету для полимерного материала;
(ii) во втором пункте, удаленном от первого пункта, - вычислительные средства для приема информации из первого пункта и определения одного или более чем одного цветного состава для введения в полимерный материал для совпадения или близкого совпадения с желаемым цветом;
причем один или более чем один цветной состав выбирают с учетом одной или более чем одной из приведенных ниже переменных в дополнение к переменной цветовой информации:
а) идентичности полимера, в который предстоит включать цветной состав,
(б) сорта полимера, в который нужно включать цветной состав,
(в) условий обработки, которым должен подвергаться полимер, в который предстоит включать цветной состав,
(г) применения и/или требований к детали, для которой выбирают цветной состав,
(iii) в пункте оценки - блок визуальной индикации для визуализации на экране действительного цвета, который может быть получен в детали при ее изготовлении с использованием цветного состава, как определено в указанном втором пункте; и
(iv) средства для выбора цветного состава для применения при изготовлении детали;
(v) причем вычислительные средства во втором пункте передают информацию, относящуюся к количествам базовых цветных составов для распределения системой распределения цвета, при этом система распределения цвета включает более чем 10 базовых цветных составов, (vi) при этом предусмотрено по меньшей мере 3 системы распределения цвета в отдельных пунктах для получения цветного состава в соответствии с рецептурой, определенной вычислительными средствами.

19. Устройство по п.18, где в первом пункте имеется спектрофотометр для определения цветовой информации.

20. Способ получения нелетучих цветных составов во множестве отдельных пунктов, включающий обеспечение соответствующих систем распределения цвета в указанном множестве пунктов, где каждая система распределения цвета включает более чем 10 базовых цветных составов, предназначенных для распределения в предварительно определенных количествах в резервуар; и
передачу в указанные системы распределения цвета в пунктах, в которых изготавливают цветные составы, информации, относящейся к количествам базовых цветных составов для распределения, причем информацию передают в эти пункты из единых вычислительных средств, получение цветных составов с использованием указанных систем распределения цвета.

21. Способ изготовления детали, содержащей полимерный материал, в предварительно заданном цвете, включающий введение цветного состава, выбранного и полученного способом по любому из пп.1-17, в полимерный материал и формование смеси цветного состава и полимерного материала в указанную деталь в процессе экструзии или литьевого формования.