JP2000026141A - セメント着色用カーボンブラック及びセメント成形品の着色方法 - Google Patents
セメント着色用カーボンブラック及びセメント成形品の着色方法Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
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- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
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- C04B2103/54—Pigments; Dyes
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セメントスラリー中への分散性に優れ、また
セメントマトリックスへの付着性が高く、着色性ならび
に強度特性に優れたセメント着色用カーボンブラック及
び該カーボンブラックを用いたセメント成形品の着色方
法を提供する。 【解決手段】 フミン酸類を溶解した水溶液で表面処理
され、表面にフミン酸類が吸着されたセメント着色用カ
ーボンブラック。好ましくは、フミン酸類を溶解した水
溶液を造粒水として湿式造粒、乾燥処理によりフミン酸
類が吸着されたものである。着色方法は、フミン酸類が
吸着されたカーボンブラックを水に分散させた水懸濁液
をセメントスラリー中に添加、混合する、あるいは、フ
ミン酸類が吸着されたカーボンブラックをセメントスラ
リー中に直接添加、混合する、ことによりセメント成形
品を着色する。
セメントマトリックスへの付着性が高く、着色性ならび
に強度特性に優れたセメント着色用カーボンブラック及
び該カーボンブラックを用いたセメント成形品の着色方
法を提供する。 【解決手段】 フミン酸類を溶解した水溶液で表面処理
され、表面にフミン酸類が吸着されたセメント着色用カ
ーボンブラック。好ましくは、フミン酸類を溶解した水
溶液を造粒水として湿式造粒、乾燥処理によりフミン酸
類が吸着されたものである。着色方法は、フミン酸類が
吸着されたカーボンブラックを水に分散させた水懸濁液
をセメントスラリー中に添加、混合する、あるいは、フ
ミン酸類が吸着されたカーボンブラックをセメントスラ
リー中に直接添加、混合する、ことによりセメント成形
品を着色する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント成形品を
黒色系に着色するのに好適なセメント着色用のカーボン
ブラック、及び該カーボンブラックを用いるセメント成
形品の着色方法に関する。
黒色系に着色するのに好適なセメント着色用のカーボン
ブラック、及び該カーボンブラックを用いるセメント成
形品の着色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築用の各種セメント成形品を着色する
着色剤には、従来から無機系や有機系の顔料が使用され
ており、このうち黒色系の顔料としては酸化鉄（鉄黒）
あるいはカーボンブラックが用いられている。
着色剤には、従来から無機系や有機系の顔料が使用され
ており、このうち黒色系の顔料としては酸化鉄（鉄黒）
あるいはカーボンブラックが用いられている。
【０００３】酸化鉄は、着色性は良好であるが耐蝕性、
特に耐酸性が低く、例えば酸性雨等により退色し易く、
セメント成形品の耐候性を低下させる欠点がある。ま
た、黒色度を上げるためにはセメント成形品中に多量に
混合する必要があり、酸化鉄分散液をセメントスラリー
中に混合する際の水量も増大するためにセメント成形品
の強度低下を招く難点がある。
特に耐酸性が低く、例えば酸性雨等により退色し易く、
セメント成形品の耐候性を低下させる欠点がある。ま
た、黒色度を上げるためにはセメント成形品中に多量に
混合する必要があり、酸化鉄分散液をセメントスラリー
中に混合する際の水量も増大するためにセメント成形品
の強度低下を招く難点がある。
【０００４】一方、カーボンブラックは酸化鉄のように
酸性雨等により退色することはなく、また着色性も高い
のでセメント成分中への混合量も少量ですむ利点があ
る。例えば、特開平３−６０４８３号公報には黒色系着
色剤を配合したセメント成形材料を成形して得られる成
形品の表面に、黒色系塗膜が被覆されて成ることを特徴
とするセメント成形品が提案されており、黒色系着色剤
としてカーボンブラックが開示されている。
酸性雨等により退色することはなく、また着色性も高い
のでセメント成分中への混合量も少量ですむ利点があ
る。例えば、特開平３−６０４８３号公報には黒色系着
色剤を配合したセメント成形材料を成形して得られる成
形品の表面に、黒色系塗膜が被覆されて成ることを特徴
とするセメント成形品が提案されており、黒色系着色剤
としてカーボンブラックが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらカーボン
ブラックは、その表面特性から水中への分散性が低く、
したがって、セメントスラリー中へ均一、安定に分散さ
せることが極めて困難である。また、カーボンブラック
は非常に微細な粉粒体であるのでセメントの硬化を阻害
し、更にセメントマトリックスへの付着性が低くいので
硬化後、時間とともにセメントマトリックス中から遊離
してくるので、強度の低下を招く問題点がある。
ブラックは、その表面特性から水中への分散性が低く、
したがって、セメントスラリー中へ均一、安定に分散さ
せることが極めて困難である。また、カーボンブラック
は非常に微細な粉粒体であるのでセメントの硬化を阻害
し、更にセメントマトリックスへの付着性が低くいので
硬化後、時間とともにセメントマトリックス中から遊離
してくるので、強度の低下を招く問題点がある。
【０００６】そこで、本発明者らは上記問題点を解消す
るために、カーボンブラックのセメント成分への分散性
能を向上させる手段について鋭意研究を進めた結果、カ
ーボンブラック表面にフミン酸類を吸着させて表面特性
を改質すると、セメントスラリー中への分散性及びセメ
ントマトリッスへの付着性を向上できることを見出し
た。
るために、カーボンブラックのセメント成分への分散性
能を向上させる手段について鋭意研究を進めた結果、カ
ーボンブラック表面にフミン酸類を吸着させて表面特性
を改質すると、セメントスラリー中への分散性及びセメ
ントマトリッスへの付着性を向上できることを見出し
た。
【０００７】本発明は、この知見に基づいて開発された
もので、その目的はセメントスラリー中への分散性に優
れ、またセメントマトリックスへの付着性が高く、セメ
ント成形品の着色性及び強度特性に優れたセメント着色
用カーボンブラック及びセメント成形品の着色方法を提
供することにある。
もので、その目的はセメントスラリー中への分散性に優
れ、またセメントマトリックスへの付着性が高く、セメ
ント成形品の着色性及び強度特性に優れたセメント着色
用カーボンブラック及びセメント成形品の着色方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によるセメント着色用カーボンブラックは、フ
ミン酸類を溶解した水溶液で表面処理されたカーボンブ
ラックであって、表面にフミン酸類が吸着されてなるこ
とを構成上の特徴とする。
の本発明によるセメント着色用カーボンブラックは、フ
ミン酸類を溶解した水溶液で表面処理されたカーボンブ
ラックであって、表面にフミン酸類が吸着されてなるこ
とを構成上の特徴とする。
【０００９】また、本発明のセメント成形品の着色方法
は、フミン酸類が吸着されたカーボンブラックを水に分
散させた水懸濁液をセメントスラリー中に添加、混合す
ることを構成上の特徴とし、また他の着色方法は、フミ
ン酸類が吸着されたカーボンブラックをセメントスラリ
ー中に添加、混合することを構成上の特徴とする。
は、フミン酸類が吸着されたカーボンブラックを水に分
散させた水懸濁液をセメントスラリー中に添加、混合す
ることを構成上の特徴とし、また他の着色方法は、フミ
ン酸類が吸着されたカーボンブラックをセメントスラリ
ー中に添加、混合することを構成上の特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に適用されるカーボンブラ
ックは特に限定されるものではないが、実用上はオイル
ファーネス法により製造されるファーネスブラックが用
いられ、特性としては窒素吸着比表面積(N2SA)が３００
m2/g以下の粒子性状のものが好ましく用いられる。
ックは特に限定されるものではないが、実用上はオイル
ファーネス法により製造されるファーネスブラックが用
いられ、特性としては窒素吸着比表面積(N2SA)が３００
m2/g以下の粒子性状のものが好ましく用いられる。
【００１１】カーボンブラックに吸着されて表面特性を
改質するフミン酸類とはフミン酸、フミン酸塩及びこれ
らの誘導体の塩類をいい、若年炭類またはこれらを酸
化剤により酸化分解して得られる生成物からアルカリ水
溶液で抽出し、これに酸性水溶液を添加して沈降分離し
て得られるフミン酸、該フミン酸とアルカリ金属、ア
ンモニウムまたは２価以上の陽イオンと結合した塩類、
該フミン酸とアルデヒド類、アミン類またはフェノー
ル類とを重縮合させた誘導体のアルカリ金属塩類または
アンモニウム塩類、等から選ばれた少なくとも１種のも
のをいう。
改質するフミン酸類とはフミン酸、フミン酸塩及びこれ
らの誘導体の塩類をいい、若年炭類またはこれらを酸
化剤により酸化分解して得られる生成物からアルカリ水
溶液で抽出し、これに酸性水溶液を添加して沈降分離し
て得られるフミン酸、該フミン酸とアルカリ金属、ア
ンモニウムまたは２価以上の陽イオンと結合した塩類、
該フミン酸とアルデヒド類、アミン類またはフェノー
ル類とを重縮合させた誘導体のアルカリ金属塩類または
アンモニウム塩類、等から選ばれた少なくとも１種のも
のをいう。
【００１２】酸化分解のための酸化剤としては、空気、
酸素、オゾン、過酸化水素水、亜硝酸、硝酸、過マンガ
ン酸塩類、クロム酸塩類、重クロム酸塩類等を挙げるこ
とができ、酸性水溶液としては、塩酸、硝酸、硫酸等の
鉱酸類、ギ酸、酢酸、シュウ酸等の水溶性有機酸類の水
溶液が例示される。
酸素、オゾン、過酸化水素水、亜硝酸、硝酸、過マンガ
ン酸塩類、クロム酸塩類、重クロム酸塩類等を挙げるこ
とができ、酸性水溶液としては、塩酸、硝酸、硫酸等の
鉱酸類、ギ酸、酢酸、シュウ酸等の水溶性有機酸類の水
溶液が例示される。
【００１３】また、フミン酸には土壌中からアルカリ水
溶液で抽出し、酸性水溶液を添加することにより沈降し
て得られるフミン酸も含まれる。なお、フミン酸はその
化学的構造は未だ明らかにされていないが、一般的に、
酸性水溶液に不溶、アルカリ水溶液に可溶な不定形高分
子有機酸と定義されている。
溶液で抽出し、酸性水溶液を添加することにより沈降し
て得られるフミン酸も含まれる。なお、フミン酸はその
化学的構造は未だ明らかにされていないが、一般的に、
酸性水溶液に不溶、アルカリ水溶液に可溶な不定形高分
子有機酸と定義されている。
【００１４】フミン酸塩は、上記のフミン酸とアルカリ
金属やアンモニウムあるいは２価以上の陽イオンと結合
した塩類等であり、アルカリ金属としてはカリウム、ナ
トリウムが好ましく、２価以上の陽イオンとしてはアル
カリ土類金属や亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、鉄、マ
ンガン、クロム、アルミニウム等金属イオンが挙げら
れ、好ましくはマグネシウム、カルシウム、鉄、銅、ア
ルミニウム等の各イオンである。
金属やアンモニウムあるいは２価以上の陽イオンと結合
した塩類等であり、アルカリ金属としてはカリウム、ナ
トリウムが好ましく、２価以上の陽イオンとしてはアル
カリ土類金属や亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、鉄、マ
ンガン、クロム、アルミニウム等金属イオンが挙げら
れ、好ましくはマグネシウム、カルシウム、鉄、銅、ア
ルミニウム等の各イオンである。
【００１５】フミン酸の誘導体塩類としては、フミン酸
とアルデヒド類、アミン類またはフェノール類等とを重
縮合させたフミン酸の誘導体のアルカリ金属塩類または
アンモニウム塩類である。
とアルデヒド類、アミン類またはフェノール類等とを重
縮合させたフミン酸の誘導体のアルカリ金属塩類または
アンモニウム塩類である。
【００１６】フミン酸の誘導体を形成するアルデヒド類
としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロ
ピオンアルデヒド、イソブチルアルデヒド等が例示さ
れ、好ましくはホルムアルデヒドやアセトアルデヒドで
あり、フミン酸の誘導体を形成するアミン類としては、
アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−ブチル
アミン、ｉｓｏ−ブチルアミン等が挙げられ、好ましく
はメチルアミンやエチルアミンである。また、フミン酸
の誘導体を形成するフェノール類としては、フェノー
ル、メチルフェノール、メトキシフェノール、ハロゲン
化フェノール、ニトロフェノール等を例示することがで
き、好ましくはフェノール、メチルフェノール、メトキ
シフェノールである。
としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロ
ピオンアルデヒド、イソブチルアルデヒド等が例示さ
れ、好ましくはホルムアルデヒドやアセトアルデヒドで
あり、フミン酸の誘導体を形成するアミン類としては、
アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−ブチル
アミン、ｉｓｏ−ブチルアミン等が挙げられ、好ましく
はメチルアミンやエチルアミンである。また、フミン酸
の誘導体を形成するフェノール類としては、フェノー
ル、メチルフェノール、メトキシフェノール、ハロゲン
化フェノール、ニトロフェノール等を例示することがで
き、好ましくはフェノール、メチルフェノール、メトキ
シフェノールである。
【００１７】なお、上記のフミン酸類のうち、フミン酸
は酸性物質として、フミン酸塩およびフミン酸の誘導体
の塩類はアルカリ性物質として、使用される。
は酸性物質として、フミン酸塩およびフミン酸の誘導体
の塩類はアルカリ性物質として、使用される。
【００１８】本発明のセメント着色用カーボンブラック
は、上記のフミン酸類を溶解した水溶液で表面処理され
て表面にフミン酸類が吸着されたカーボンブラックであ
る。表面処理は、例えばフミン酸類の水溶液中にカーボ
ンブラック粉体を添加し、充分に攪拌混合して均一に分
散した懸濁液を作製し、次いで濾過分離したのち乾燥す
ることにより行われ、カーボンブラック表面にフミン酸
類を吸着させることができる。
は、上記のフミン酸類を溶解した水溶液で表面処理され
て表面にフミン酸類が吸着されたカーボンブラックであ
る。表面処理は、例えばフミン酸類の水溶液中にカーボ
ンブラック粉体を添加し、充分に攪拌混合して均一に分
散した懸濁液を作製し、次いで濾過分離したのち乾燥す
ることにより行われ、カーボンブラック表面にフミン酸
類を吸着させることができる。
【００１９】しかしながら、カーボンブラック表面にフ
ミン酸類を所定の量比で吸着させ、また表面処理を効率
よく行い、更にこのカーボンブラックを用いてセメント
成形品の着色を能率よく行うためには、常用の湿式造粒
機によりフミン酸類を溶解した水溶液を造粒水として造
粒ならびに乾燥を行い、フミン酸類が吸着されたカーボ
ンブラック造粒品としたものが好ましい。また、乾燥を
行わずに未乾燥の状態にて用いることもできる。
ミン酸類を所定の量比で吸着させ、また表面処理を効率
よく行い、更にこのカーボンブラックを用いてセメント
成形品の着色を能率よく行うためには、常用の湿式造粒
機によりフミン酸類を溶解した水溶液を造粒水として造
粒ならびに乾燥を行い、フミン酸類が吸着されたカーボ
ンブラック造粒品としたものが好ましい。また、乾燥を
行わずに未乾燥の状態にて用いることもできる。
【００２０】なお、フミン酸類水溶液の濃度は０．５〜
３０重量％程度が好ましく、またカーボンブラックに吸
着されるフミン酸類の吸着量は、カーボンブラックに対
して１〜３０重量％に設定することが望ましい。
３０重量％程度が好ましく、またカーボンブラックに吸
着されるフミン酸類の吸着量は、カーボンブラックに対
して１〜３０重量％に設定することが望ましい。
【００２１】このように表面にフミン酸類が吸着された
本発明のセメント着色用カーボンブラックを用いた本発
明のセメント成形品の着色方法は、フミン酸類が吸着さ
れたカーボンブラックを水に分散させた水懸濁液をセメ
ントスラリー中に添加、混合するものであり、また他の
着色方法は、フミン酸類が吸着されたカーボンブラック
をセメントスラリー中に添加、混合するものである。
本発明のセメント着色用カーボンブラックを用いた本発
明のセメント成形品の着色方法は、フミン酸類が吸着さ
れたカーボンブラックを水に分散させた水懸濁液をセメ
ントスラリー中に添加、混合するものであり、また他の
着色方法は、フミン酸類が吸着されたカーボンブラック
をセメントスラリー中に添加、混合するものである。
【００２２】セメント成形品は、普通ポルトランドセメ
ント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント等のセ
メント成分に骨材、混和材等を加え、水と混練してセメ
ントスラリーを作成し、所定の成形型に流し込み、硬化
したものであり、骨材には川砂、川砂利、砕砂、砕石、
人工軽量骨材等が用いられ、混和材には減水剤、ＡＥ減
水剤、セメント混和剤ポリマー等が使用される。これら
の各材料の配合は一般に使用されるセメントペースト、
セメントモルタル、セメントコンクリート等と同様の配
合比でよい。
ント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント等のセ
メント成分に骨材、混和材等を加え、水と混練してセメ
ントスラリーを作成し、所定の成形型に流し込み、硬化
したものであり、骨材には川砂、川砂利、砕砂、砕石、
人工軽量骨材等が用いられ、混和材には減水剤、ＡＥ減
水剤、セメント混和剤ポリマー等が使用される。これら
の各材料の配合は一般に使用されるセメントペースト、
セメントモルタル、セメントコンクリート等と同様の配
合比でよい。
【００２３】セメント成形品の着色は、上記の各材料成
分を所定の量比で水と混練して得たセメントスラリー中
に、フミン酸類が吸着された本発明のセメント着色用カ
ーボンブラックを水に分散させた水懸濁液を所定の量比
で添加し、混合することによりカーボンブラック分散セ
メントスラリーを作製し、常法にしたがって成型、養生
を行ってセメント成型品を着色することができる。
分を所定の量比で水と混練して得たセメントスラリー中
に、フミン酸類が吸着された本発明のセメント着色用カ
ーボンブラックを水に分散させた水懸濁液を所定の量比
で添加し、混合することによりカーボンブラック分散セ
メントスラリーを作製し、常法にしたがって成型、養生
を行ってセメント成型品を着色することができる。
【００２４】しかしながら、セメントスラリーにカーボ
ンブラックの水懸濁液を添加する場合、スラリーの濃度
は懸濁液の添加により希釈されることになるので、スラ
リー濃度及び懸濁液濃度は相対的に高く設定することが
必要となり、均一な分散、混合状態の維持が困難となる
場合がある。
ンブラックの水懸濁液を添加する場合、スラリーの濃度
は懸濁液の添加により希釈されることになるので、スラ
リー濃度及び懸濁液濃度は相対的に高く設定することが
必要となり、均一な分散、混合状態の維持が困難となる
場合がある。
【００２５】このような場合には、フミン酸類を所定濃
度に溶解したフミン酸水溶液を造粒水としてカーボンブ
ラック粉体を湿式造粒し、乾燥することにより表面にフ
ミン酸類が吸着したカーボンブラックを調製し、このカ
ーボンブラックをセメントスラリー中に直接添加、混合
することによりセメント成形品を着色する方法が採られ
る。この方法によれば、湿式造粒する際のカーボンブラ
ック粉体と造粒水との重量比（造粒水分）や造粒水中の
フミン酸類濃度を設定制御することによって、フミン酸
類の吸着量を調節することが可能である。したがって、
フミン酸類の吸着量の制御、セメントスラリー中への添
加、混合、等の操作が的確かつ効率よく実施できる利点
がある。
度に溶解したフミン酸水溶液を造粒水としてカーボンブ
ラック粉体を湿式造粒し、乾燥することにより表面にフ
ミン酸類が吸着したカーボンブラックを調製し、このカ
ーボンブラックをセメントスラリー中に直接添加、混合
することによりセメント成形品を着色する方法が採られ
る。この方法によれば、湿式造粒する際のカーボンブラ
ック粉体と造粒水との重量比（造粒水分）や造粒水中の
フミン酸類濃度を設定制御することによって、フミン酸
類の吸着量を調節することが可能である。したがって、
フミン酸類の吸着量の制御、セメントスラリー中への添
加、混合、等の操作が的確かつ効率よく実施できる利点
がある。
【００２６】フミン酸類を吸着したカーボンブラックを
セメントスラリーに加える量比は、セメントスラリー中
の固形分に対して、カーボンブラックを外割で０．１〜
２０重量％の割合で添加、混合することが好ましい。
０．１重量％未満では充分な着色効果が得られず、一方
２０重量％を越えると成形することが困難となり、また
セメント成形品の強度低下が起こるためである。
セメントスラリーに加える量比は、セメントスラリー中
の固形分に対して、カーボンブラックを外割で０．１〜
２０重量％の割合で添加、混合することが好ましい。
０．１重量％未満では充分な着色効果が得られず、一方
２０重量％を越えると成形することが困難となり、また
セメント成形品の強度低下が起こるためである。
【００２７】このように、本発明のセメント着色用カー
ボンブラックは、フミン酸類の水溶液で表面処理されて
カーボンブラック表面にフミン酸類が吸着されたもので
あるため、セメントスラリー中へのカーボンブラックの
分散性が著しく改善され、またセメントマトリックスに
対する付着性の向上も図ることができる。したがってセ
メント成形品から着色用のカーボンブラックが遊離し、
脱落するのを防止することができ、材質強度の低下を抑
制することも可能となる。更に、酸化鉄のように酸性雨
による退色もなく、セメント成形品の耐候性を低下させ
る問題も生じない。
ボンブラックは、フミン酸類の水溶液で表面処理されて
カーボンブラック表面にフミン酸類が吸着されたもので
あるため、セメントスラリー中へのカーボンブラックの
分散性が著しく改善され、またセメントマトリックスに
対する付着性の向上も図ることができる。したがってセ
メント成形品から着色用のカーボンブラックが遊離し、
脱落するのを防止することができ、材質強度の低下を抑
制することも可能となる。更に、酸化鉄のように酸性雨
による退色もなく、セメント成形品の耐候性を低下させ
る問題も生じない。
【００２８】また、本発明のセメント成形品の着色方法
は、上記のセメント着色用カーボンブラックを用いて、
その水懸濁液をセメントスラリーに添加、混合する方
法、あるいはカーボンブラックを直接セメントスラリー
に添加、混合する方法、であるからセメントスラリー中
のセメントマトリックス濃度を低下させることなく、所
定量の着色用カーボンブラックを配合することが可能で
あり、セメント成形品の黒色度の調整も容易となる。
は、上記のセメント着色用カーボンブラックを用いて、
その水懸濁液をセメントスラリーに添加、混合する方
法、あるいはカーボンブラックを直接セメントスラリー
に添加、混合する方法、であるからセメントスラリー中
のセメントマトリックス濃度を低下させることなく、所
定量の着色用カーボンブラックを配合することが可能で
あり、セメント成形品の黒色度の調整も容易となる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００３０】〔フミン酸吸着カーボンブラックの水懸濁
液の調製〕フミン酸〔（株）テルナイト製、CH-02 〕を
水に溶解して、濃度５重量％のフミン酸水溶液を作成
し、このフミン酸水溶液にカーボンブラック〔東海カー
ボン（株）製、シースト３〕を量比を変えて添加し、ホ
モジナイザーを用いて混合、分散させて、フミン酸吸着
カーボンブラックの水懸濁液を調製した。この際、フミ
ン酸の吸着量がカーボンブラックに対して外割で５、１
０、２０重量％になるように、フミン酸水溶液５００g
にカーボンブラックを５００、２５０、１２５g の割合
で添加し、更に、水懸濁液濃度が２０重量％となるよう
に水をそれぞれ１６２５、６２５、２５g 加えた。この
ようにして、表１に示した３種類のフミン酸吸着カーボ
ンブラック水懸濁液を調製した。
液の調製〕フミン酸〔（株）テルナイト製、CH-02 〕を
水に溶解して、濃度５重量％のフミン酸水溶液を作成
し、このフミン酸水溶液にカーボンブラック〔東海カー
ボン（株）製、シースト３〕を量比を変えて添加し、ホ
モジナイザーを用いて混合、分散させて、フミン酸吸着
カーボンブラックの水懸濁液を調製した。この際、フミ
ン酸の吸着量がカーボンブラックに対して外割で５、１
０、２０重量％になるように、フミン酸水溶液５００g
にカーボンブラックを５００、２５０、１２５g の割合
で添加し、更に、水懸濁液濃度が２０重量％となるよう
に水をそれぞれ１６２５、６２５、２５g 加えた。この
ようにして、表１に示した３種類のフミン酸吸着カーボ
ンブラック水懸濁液を調製した。
【００３１】
【表１】
【００３２】実施例１ 普通ポルトランドセメント１００重量部及び山形産珪砂
６号２００重量部に、水４０重量部を混合してセメント
スラリーを作成し、表１の水懸濁液試料 No.Ａを固形分
として１．５、３、６、９重量部の割合で添加、混合し
た。この混合スラリーを成形型に注入して、４０×４０
×１６０mmに成形し、温度２０℃、湿度８０％の湿空下
で２日間、２０℃の水中で２８日間養生して黒色に着色
したセメント成形品を作製した。
６号２００重量部に、水４０重量部を混合してセメント
スラリーを作成し、表１の水懸濁液試料 No.Ａを固形分
として１．５、３、６、９重量部の割合で添加、混合し
た。この混合スラリーを成形型に注入して、４０×４０
×１６０mmに成形し、温度２０℃、湿度８０％の湿空下
で２日間、２０℃の水中で２８日間養生して黒色に着色
したセメント成形品を作製した。
【００３３】実施例２ 表１の水懸濁液試料 No.Ｂを用いたほかは、実施例１と
同一の方法により黒色に着色したセメント成形品を作製
した。
同一の方法により黒色に着色したセメント成形品を作製
した。
【００３４】実施例３ 表１の水懸濁液試料 No.Ｃを用いたほかは、実施例１と
同一の方法により黒色に着色したセメント成形品を作製
した。
同一の方法により黒色に着色したセメント成形品を作製
した。
【００３５】比較例１ 水懸濁液試料を使用しないほかは、全て実施例１と同一
の方法でセメント成形品を作製した。
の方法でセメント成形品を作製した。
【００３６】比較例２ 実施例１と同一の方法で作成したセメントスラリーに、
水懸濁液試料 No.Ａに代えて、顔料としてバイエル３１
８（バイエルン社製）を使用し、固形分として９、１５
重量部の割合で添加したほかは、実施例１と同一の方法
によりセメント成形品を作製した。
水懸濁液試料 No.Ａに代えて、顔料としてバイエル３１
８（バイエルン社製）を使用し、固形分として９、１５
重量部の割合で添加したほかは、実施例１と同一の方法
によりセメント成形品を作製した。
【００３７】比較例３ 実施例１の水懸濁液試料 No.Ａに代えて、フミン酸吸着
処理を施さないカーボンブラック〔東海カーボン（株）
製、シースト３〕を用い、セメントスラリーに１．５、
３重量部の割合で添加したほかは、実施例１と同一の方
法によりセメント成形品を作製した。
処理を施さないカーボンブラック〔東海カーボン（株）
製、シースト３〕を用い、セメントスラリーに１．５、
３重量部の割合で添加したほかは、実施例１と同一の方
法によりセメント成形品を作製した。
【００３８】これらのセメント成形品の作製条件を対比
して表２に示した。
して表２に示した。
【表２】 表注） *1 フミン酸吸着ＣＢに代え、顔料としてバイエル 318を使用 *2 フミン酸吸着ＣＢに代え、顔料としてシースト３を使用
【００３９】実施例４ フミン酸〔（株）テルナイト製、CH-02 〕を水に溶解し
てフミン酸水溶液を作成し、このフミン酸水溶液を造粒
水としてカーボンブラック〔東海カーボン（株）製、シ
ースト３〕を湿式造粒した。なお、造粒時にフミン酸水
溶液の濃度及び造粒水分を調整して、フミン酸の吸着量
がカーボンブラックに対して外割で２０重量％になるよ
うに調節した。次いで、乾燥機により１１０℃の温度で
２４時間乾燥して、フミン酸が吸着したカーボンブラッ
クを作製した。このフミン酸吸着カーボンブラックを、
実施例１と同一の方法により作成したセメントスラリー
に１．５、３、６、９重量部の割合で直接添加、混合
し、この混合スラリーを用いて実施例１と同一の方法で
セメント成形品を作製した。
てフミン酸水溶液を作成し、このフミン酸水溶液を造粒
水としてカーボンブラック〔東海カーボン（株）製、シ
ースト３〕を湿式造粒した。なお、造粒時にフミン酸水
溶液の濃度及び造粒水分を調整して、フミン酸の吸着量
がカーボンブラックに対して外割で２０重量％になるよ
うに調節した。次いで、乾燥機により１１０℃の温度で
２４時間乾燥して、フミン酸が吸着したカーボンブラッ
クを作製した。このフミン酸吸着カーボンブラックを、
実施例１と同一の方法により作成したセメントスラリー
に１．５、３、６、９重量部の割合で直接添加、混合
し、この混合スラリーを用いて実施例１と同一の方法で
セメント成形品を作製した。
【００４０】このようにして得られたセメント成形品に
ついて下記の方法により特性を測定し、その結果を表３
に示した。 (1)明度（Ｌ* ）；色彩色差計〔ミノルタカメラ（株）
製、CR-200〕により測定。この値が大きいほど薄く、小
さくなるほど濃く、着色（黒色）されたことになる。 (2)曲げ強さ(MPa) ；インストロン万能試験機を用い
て、クロスヘッド速度０．１mm／min で中央集中載荷法
（スパン 100mm）によって測定。 (3)圧縮強さ(MPa) ；ＪＩＳ Ｒ５２０１による。
ついて下記の方法により特性を測定し、その結果を表３
に示した。 (1)明度（Ｌ* ）；色彩色差計〔ミノルタカメラ（株）
製、CR-200〕により測定。この値が大きいほど薄く、小
さくなるほど濃く、着色（黒色）されたことになる。 (2)曲げ強さ(MPa) ；インストロン万能試験機を用い
て、クロスヘッド速度０．１mm／min で中央集中載荷法
（スパン 100mm）によって測定。 (3)圧縮強さ(MPa) ；ＪＩＳ Ｒ５２０１による。
【００４１】
【表３】
【００４２】表１〜３の結果から、フミン酸を吸着した
本発明のセメント着色用カーボンブラックの水懸濁液を
セメントスラリー中に添加し、混合したセメント成形品
は、高い黒色度で着色され、また曲げ強さや圧縮強さ等
の材質強度も高く、比較例に比べて優れた着色効果が得
られることが判る。これはフミン酸を吸着させてカーボ
ンブラックの表面特性を改質することにより、セメント
スラリー中への分散性が向上し、またセメントマトリッ
クスへの付着性が改善されるためである。これは、実施
例１〜３とフミン酸を吸着しないカーボンブラックを用
いた比較例３とを対比すれば明らかである。また、フミ
ン酸水溶液を造粒水としてカーボンブラック粉体を湿式
造粒し、乾燥したフミン酸吸着カーボンブラックをセメ
ントスラリーに直接添加、混合した実施例４によれば、
フミン酸の吸着処理を効率よく行うことができ、更にセ
メント成形品を能率的に着色することが可能となる。
本発明のセメント着色用カーボンブラックの水懸濁液を
セメントスラリー中に添加し、混合したセメント成形品
は、高い黒色度で着色され、また曲げ強さや圧縮強さ等
の材質強度も高く、比較例に比べて優れた着色効果が得
られることが判る。これはフミン酸を吸着させてカーボ
ンブラックの表面特性を改質することにより、セメント
スラリー中への分散性が向上し、またセメントマトリッ
クスへの付着性が改善されるためである。これは、実施
例１〜３とフミン酸を吸着しないカーボンブラックを用
いた比較例３とを対比すれば明らかである。また、フミ
ン酸水溶液を造粒水としてカーボンブラック粉体を湿式
造粒し、乾燥したフミン酸吸着カーボンブラックをセメ
ントスラリーに直接添加、混合した実施例４によれば、
フミン酸の吸着処理を効率よく行うことができ、更にセ
メント成形品を能率的に着色することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】以上のとおり、本発明のセメント着色用
カーボンブラックによれば、カーボンブラック表面にフ
ミン酸類が吸着されたものであるから、吸着されたフミ
ン酸類によりセメントスラリー中への分散性が改善、向
上し、またセメントマトリックスとの付着性も増大す
る。したがって、該カーボンブラックをセメントスラリ
ー中に添加、混合する本発明のセメント成形品の着色方
法によれば、高い黒色度で着色され、優れた着色効果を
有するとともに材質強度も優れたセメント成形品の着色
が可能となる。
カーボンブラックによれば、カーボンブラック表面にフ
ミン酸類が吸着されたものであるから、吸着されたフミ
ン酸類によりセメントスラリー中への分散性が改善、向
上し、またセメントマトリックスとの付着性も増大す
る。したがって、該カーボンブラックをセメントスラリ
ー中に添加、混合する本発明のセメント成形品の着色方
法によれば、高い黒色度で着色され、優れた着色効果を
有するとともに材質強度も優れたセメント成形品の着色
が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598049573 トーテク株式会社 東京都大田区蒲田２−15−17 (72)発明者 井上 大祐 東京都港区北青山１丁目２番３号 東海カ ーボン株式会社内 (72)発明者 桜井 英武 東京都八王子市久保山町１丁目９番113号 (72)発明者 和気 政人 東京都江戸川区中葛西３丁目30番15号 (72)発明者 池島 敏二 東京都大田区蒲田５丁目41番３号 Ｆターム(参考） 4J037 AA02 CB09 EE02
Claims (7)
- 【請求項１】 フミン酸類を溶解した水溶液で表面処理
されたカーボンブラックであって、表面にフミン酸類が
吸着されてなることを特徴とするセメント着色用カーボ
ンブラック。 - 【請求項２】 表面処理が、カーボンブラック粉体をフ
ミン酸類を溶解した水溶液で湿式造粒ならびに乾燥する
処理である、請求項１記載のセメント着色用カーボンブ
ラック。 - 【請求項３】 表面処理が、カーボンブラック粉体をフ
ミン酸類を溶解した水溶液に懸濁する処理である、請求
項１記載のセメント着色用カーボンブラック。 - 【請求項４】 フミン酸類が、若年炭類またはこれら
を酸化剤により酸化分解して得られる生成物からアルカ
リ水溶液で抽出し、これに酸性水溶液を添加して沈降分
離して得られるフミン酸、または該フミン酸とアルカ
リ金属、アンモニウムまたは２価以上の陽イオンと結合
した塩類、もしくは該フミン酸とアルデヒド類、アミ
ン類またはフェノール類とを重縮合させた誘導体のアル
カリ金属塩類またはアンモニウム塩類、から選ばれた少
なくとも１種である、請求項１または２記載のセメント
着色用カーボンブラック。 - 【請求項５】 フミン酸類が吸着されたカーボンブラッ
クを水に分散させた水懸濁液を、セメントスラリー中に
添加、混合することを特徴とするセメント成形品の着色
方法。 - 【請求項６】 フミン酸類が吸着されたカーボンブラッ
クを、セメントスラリー中に添加、混合することを特徴
とするセメント成形品の着色方法。 - 【請求項７】 セメントスラリー中の固形分に対して、
フミン酸類が吸着されたカーボンブラックを外割で０．
１〜２０重量％の割合で添加、混合する、請求項４また
は５記載のセメント成形品の着色方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1999/007247 WO2001046322A1 (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Carbon black for coloring cement and method for coloring molded cement article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000026141A true JP2000026141A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=14237661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10195448A Pending JP2000026141A (ja) | 1999-12-22 | 1998-07-10 | セメント着色用カーボンブラック及びセメント成形品の着色方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7022176B1 (ja) |
| EP (1) | EP1254929A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000026141A (ja) |
| CA (1) | CA2395128A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001046322A1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001046322A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Tokai Carbon Co., Ltd. | Carbon black for coloring cement and method for coloring molded cement article |
| WO2001055050A1 (de) * | 2000-01-24 | 2001-08-02 | Brockhues Gmbh & Co. Kg | Färbemittel zur schwarzfärbung von zementhaltigen baustoffen |
| JP2006124197A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | 着色セメント系成形材料及び着色セメント系成形品 |
| JP2009139036A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Furukawa Sky Kk | 熱交換器用親水化ポストコート用塗料組成物及びそれを用いた熱交換器 |
| KR101178232B1 (ko) | 2010-11-02 | 2012-08-30 | 오씨아이 주식회사 | 시멘트용 안료분산액 및 흑감수제 |
| JP2015172172A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-10-01 | 清水建設株式会社 | コンクリート着色剤、コンクリート着色方法、コンクリート及びコンクリートからなる構造物 |
| KR20210082490A (ko) * | 2018-10-31 | 2021-07-05 | 캐보트 코포레이션 | 화학 처리된 탄소 안료를 포함하는 메이슨리 조성물 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102229758B (zh) * | 2011-04-06 | 2013-09-11 | 福建正盛无机材料股份有限公司 | 一种高分散白炭黑的制备方法 |
| US10332693B2 (en) | 2016-07-15 | 2019-06-25 | Nanotek Instruments, Inc. | Humic acid-based supercapacitors |
| US11254616B2 (en) | 2016-08-04 | 2022-02-22 | Global Graphene Group, Inc. | Method of producing integral 3D humic acid-carbon hybrid foam |
| WO2018026545A1 (en) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Nanotek Instruments, Inc. | Integral 3d humic acid-carbon hybrid foam and devices containing same |
| US9878303B1 (en) * | 2016-08-04 | 2018-01-30 | Nanotek Instruments, Inc. | Integral 3D humic acid-carbon hybrid foam and devices containing same |
| US10731931B2 (en) | 2016-08-18 | 2020-08-04 | Global Graphene Group, Inc. | Highly oriented humic acid films and highly conducting graphitic films derived therefrom and devices containing same |
| US10597389B2 (en) | 2016-08-22 | 2020-03-24 | Global Graphene Group, Inc. | Humic acid-bonded metal foil film current collector and battery and supercapacitor containing same |
| US10647595B2 (en) * | 2016-08-30 | 2020-05-12 | Global Graphene Group, Inc. | Humic acid-derived conductive foams and devices |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100168A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-09 | Ricoh Co Ltd | 着色剤の製造方法 |
| JPH0360483A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | セメント成形品 |
| JP2941874B2 (ja) * | 1990-03-14 | 1999-08-30 | 株式会社リコー | 着色剤組成物及びその製造方法 |
| JP2000026141A (ja) * | 1999-12-22 | 2000-01-25 | Tokai Carbon Co Ltd | セメント着色用カーボンブラック及びセメント成形品の着色方法 |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10195448A patent/JP2000026141A/ja active Pending
-
1999
- 1999-12-22 EP EP99961343A patent/EP1254929A1/en not_active Withdrawn
- 1999-12-22 US US10/168,476 patent/US7022176B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-22 WO PCT/JP1999/007247 patent/WO2001046322A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1999-12-22 CA CA002395128A patent/CA2395128A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006124197A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | 着色セメント系成形材料及び着色セメント系成形品 |
| JP4589694B2 (ja) * | 2004-10-26 | 2010-12-01 | クボタ松下電工外装株式会社 | 着色セメント系成形材料の製造方法及び着色セメント系成形品の製造方法 |
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| KR20210082490A (ko) * | 2018-10-31 | 2021-07-05 | 캐보트 코포레이션 | 화학 처리된 탄소 안료를 포함하는 메이슨리 조성물 |
| JP2022506033A (ja) * | 2018-10-31 | 2022-01-17 | キャボット コーポレイション | 化学的に処理された炭素顔料を含むメーソンリー組成物 |
| JP7163496B2 (ja) | 2018-10-31 | 2022-10-31 | キャボット コーポレイション | 化学的に処理された炭素顔料を含むメーソンリー組成物 |
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Also Published As
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|---|---|
| EP1254929A1 (en) | 2002-11-06 |
| CA2395128A1 (en) | 2001-06-28 |
| WO2001046322A1 (en) | 2001-06-28 |
| US7022176B1 (en) | 2006-04-04 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060516 |