JP6253051B2 - 着色剤の製造方法及び着色された硬化体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、着色剤の製造方法及び着色された硬化体の製造方法に関する。

本発明においてカルシウム系反応硬化性材料とは、カルシウム系水硬性反応硬化性材料であるコンクリート（モルタル等を含む）、カルシウム系気硬性反応硬化性材料である漆喰（消石灰と炭酸カルシウムを含む）および石膏等を意味するものである。

水硬性反応硬化性材料であるコンクリート（モルタル等を含む）や気硬性反応硬化性材料である漆喰（消石灰と炭酸カルシウムを含む）や石膏の着色には、従来から顔料や染料が用いられている。
たとえば、特許文献１（特開平６−１０７４８０号公報）では染料が用いられているが、経時的に色があせて退色する欠点がある。
顔料を使用すると退色の問題はないが、粉砕により粒子サイズを小さくすることが難しく、コンクリートや漆喰、石膏等の硬化反応前に顔料の沈降現象が生じて色ムラが起こる。また着色用顔料の製造に高温焼成が必要で、着色剤のコストが高くなる欠点がある。
たとえば、特許文献２（特許第５１５５５１６号公報）では、無機顔料を使用しており、色ムラが発生する。
特許文献３（特許第５００４５９９号公報）では、着色顔料の製造に高温で焼成が必要であり、コスト高であり、更に、使用する顔料の粒径が大きいために、場所によって色ムラが発生する欠点がある。
特許文献４（特開２００２−３６２４０号公報）、特許文献５（特開２００５−８４６４号公報）、特許文献６（特開平７−３３４９４号公報）では、いずれもセメントに混合する際に分散性が悪いために、界面活性剤が必要であり、そのためにコンクリートの強度が低下する欠点がある。

また、漆喰の着色を行う特許文献７（特許第３９７５２２８号公報）では、乾燥過程での色ムラの発生があり、また退色を抑えることができない。
同じく漆喰の着色を行う特許文献８（特許第３１５１４７５号公報）では、着色するために高温焼成が必要であるため、高コストであり、なおかつ色の種類が少ない欠点もある。

以上詳記したように、従来技術には、退色、色ムラ、着色剤添加に伴う強度低下の問題があり、かつ、コストが高いという問題もある。

特開平６−１０７４８０号公報 特許第５１５５５１６号公報 特許第５００４５９９号公報 特開２００２−３６２４０号公報 特開２００５−８４６４号公報 特開平７−３３４９４号公報 特許第３９７５２２８号公報 特許第３１５１４７５号公報

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、カルシウム系反応硬化性材料の硬化体を鮮やかな色調で着色できるとともに、退色や色ムラを抑制でき、かつ、多量に添加しても、硬化体に欠陥が発生することも、強度が低下することもない、カルシウム系反応硬化性材料用着色剤の製造方法を提供すること、及びその製造方法によって得られた着色剤を用いて着色された硬化体を製造する方法を提供することである。

本発明者は上記課題に関して鋭意研究を行い、上記課題は次の手法により解決できることを見出した。

すなわち、着色された樹脂粉末を、水と一緒にカルシウム系反応硬化性材料に混練して、このカルシウム系反応硬化性材料の着色された硬化体を製造するに際して、着色された樹脂粉末の表面に、予め厚さ０．５〜２０μｍのカルシウム系反応硬化性材料と同種材料の硬化体被膜を被覆すると、その硬化体被膜を被覆した樹脂粉末は、カルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーに対して濡れ性、分散性が極めて優れており、カルシウム系反応硬化性材料の硬化体を着色するための着色剤として極めて好適であることが判った。
なお、カルシウム系反応硬化性材料と同種材料としては、消石灰を原料として合成できる材料が挙げられる。
具体的には、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、アルミン酸カルシウム及びリン酸カルシウムのうち、いずれかの硬化体皮膜を被覆した樹脂粉末であれば、カルシウム系反応硬化性材料の硬化体を着色するための着色剤として利用できる。

そして、着色された樹脂粉末の表面に被覆する硬化体被膜の厚さが１００μｍ以下の場合、被膜は実質的に透明で、着色された樹脂粉末の色が遮蔽されることは無いことが判った。
さらに、硬化体被膜の厚さが０．５μｍ以上であれば、酸素や水が透過して樹脂粉末の表面に達するのを防ぐことができるため、着色された樹脂粉末の退色を抑制できることが判明した。

また、前記したカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に混練する着色された樹脂粉末からなる着色剤の割合は、硬化前のカルシウム系反応硬化性材料に対する体積率で、５〜５０％の割合が好適であり、１０〜３０％の割合がより好適である。
そして、体積率が下限の５％未満では、添加量が少ないために、硬化体に着色効果が発現しないので好ましくなく、５０％を越えると硬化体の強度が劣化するので好ましくない。
したがって、着色の際、カルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーに、前記した着色剤をカルシウム系反応硬化性材料に対する体積率５〜５０％の範囲で変化させて添加し、色の濃淡を調整すればよい。

その着色剤の割合は、カルシウム系反応硬化性材料の硬化体の表面から深部まで、全体を同じ体積率で配合しても良いが、必要に応じて、硬化体の表面層のみに混入させても良い。つまり、上述のとおりカルシウム系反応硬化性材料の硬化体は、表層から１００μｍの深さまでは透明であるので、この透明な部位のみに前記した着色剤を配合させても良いが、その場合でも、添加量は、体積率５〜５０％の範囲が好適である。
体積率が５０％を越えると、表面に過大な荷重がかかった時、表層部の強度劣化が原因で、表層部にクラック等が発生することがある。

着色された樹脂粉末の粒径は、場所による色ムラの発生等の観点から、２０μｍ以下が好ましい。粒径が大きくなると、色の再現性が悪くなる場合があり、強度低下も起こりやすくなる。

着色された樹脂粉末の樹脂成分は、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル、ポリウレタン、スチレン−アクリル共重合体が好適である。
これらの樹脂粉末を水と共にカルシウム系反応硬化性材料に混ぜて混練した時、カルシウム系反応硬化性材料の粒子は、粒径０．１〜１μｍ程度の微粒子で、なおかつ硬い粒子であるために、混練によって、硬い粒子が柔らかい樹脂粉末の表面にめり込み、樹脂表面は、硬いカルシウム系反応硬化性材料粒子で被覆されることになる。

前記した樹脂粉末群の中で、とりわけポリエステル粉末は、粉末表面に対するカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーに対する濡れ性が極めて良好であるために、粉末表面に、前記カルシウム系反応硬化性材料の薄い欠陥のない被膜が形成される特徴もあり、本発明の目的のためには、最も好適な樹脂粉末である。

また、着色された樹脂粉末として、印刷機器用のトナー粉末も好適に使用することができる。

なお、印刷機器用のトナー粉末製造時に廃棄される、粒度規格の下限値を外れた粒径の細かい規格外トナー粉末であっても、着色された樹脂粉末として好適に使用することができる。

さらに、印刷機器から回収された使用済トナー粉末も着色された樹脂粉末として好適に使用することが可能である。

前記した着色剤は、カルシウム系反応硬化性材料の硬化体を、鮮やかな色調で着色でき、退色や色ムラを抑制できる。
また、その着色剤を、体積率で５０％添加しても、硬化体に欠陥が発生することも、強度が低下することもない特徴を有する。

実施例（セメント、白色セメント）の断面構造の写真である。 実施例（漆喰、石膏）の断面構造の写真である。 漆喰を被覆した使用済トナー粉末からなる着色剤の断面構造の写真 セメントを被覆したポリスチレン粉末からなる着色剤の断面構造の写真 石膏を被覆したポリウレタン粉末からなる着色剤の断面構造の写真 白色セメントを被覆したアクリル粉末からなる着色剤の断面構造の写真 漆喰を被覆した規格外トナー粉末からなる着色剤の断面構造の写真

以下に本発明の実施の形態を説明する。まず、漆喰、石膏及びセメントのそれぞれについて、着色された樹脂粉末の表面に、厚さ０．５〜２０μｍのカルシウム系反応硬化性材料の硬化体被膜を被覆した着色剤を製造する方法を説明し、次に、その着色剤を用いてカルシウム系反応硬化性材料の硬化体を着色する際の製造方法について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、本発明がこれのみに限定されるものではないことはもちろんである。

まず、漆喰を被覆する場合について説明する。
遊星ボールミルの１００ｍｌの容器に、直径５ｍｍの粉砕ボール２０個、消石灰０．１５ｇ、炭酸カルシウム０．０５ｇ、着色された樹脂粉末（ポリエステル粉末、中心粒径１０μｍ）０．８ｇ、テトラエトキシシラン０．１ｇ、エチルセルロース０．０５ｇ、水０．１ｇを入れ、３０分間混合する。
容器から取り出した粉末は、着色された樹脂粉末と同じ色であり、カルシウムとケイ素を含む被膜で形成されている。

被膜が形成された樹脂粉末の水に対する分散性を評価するため、２００ｍｌのガラス製の容器に水と共に入れ、１分間撹拌し静置したときの沈降状況を確認する。
表面処理が不十分なものは、水面に浮いた状態になり、凝集が大きいものは、すぐに沈む。
良い被膜が形成されたものは、１０分以上浮遊しているため、沈殿物と水面浮遊物を取り除いたサスペンジョンを遠心分離すれば、目的とする着色剤を回収することができる。

次に、石膏を被覆する場合について説明する。
遊星ボールミルの１００ｍｌの容器に、直径５ｍｍの粉砕ボール２０個、消石灰０．１ｇ、石膏０．１ｇ、着色された樹脂粉末（ポリエステル粉末、中心粒径１０μｍ）０．８ｇ、テトラエトキシシラン０．１ｇ、エチルセルロース０．０５ｇ、水０．１ｇを入れ、３０分間混合する。
容器から取り出した粉末は、着色された樹脂粉末と同じ色であり、カルシウムとケイ素、石膏を含む被膜で形成されている。
漆喰の場合と同様に、被膜が形成された樹脂粉末の水に対する分散性を評価し、沈殿物と水面浮遊物を取り除いたサスペンジョンを遠心分離すれば、目的とする着色剤を回収することができる。

次に、セメントを被覆する場合について説明する。
遊星ボールミルの１００ｍｌの容器に、直径５ｍｍの粉砕ボール２０個、消石灰０．１ｇ、セメント０．１ｇ、着色された樹脂粉末（ポリエステル粉末、中心粒径１０μｍ）０．８ｇ、テトラエトキシシラン０．１ｇ、エチルセルロース０．０５ｇ、水０．１ｇを入れ、３０分間混合する。
容器から取り出した粉末は、着色された樹脂粉末と同じ色であり、カルシウムとケイ素、セメントを含む被膜が形成されている。
漆喰の場合と同様に、被膜が形成された樹脂粉末の水に対する分散性を評価し、沈殿物と水面浮遊物を取り除いたサスペンジョンを遠心分離すれば、目的とする着色剤を回収することができる。

以上詳記したように、被覆するカルシウム系反応硬化性材料の種類および樹脂粉末の種類が違っても、基本的な配合組成と工程は同じであり、前記した材料以外のものでも同様の配合組成及び工程で本発明の着色剤を製造することができる。

前記したポリエステル、ポリスチレン、アクリル、ポリウレタン、スチレン−アクリル共重合体に対する着色色素剤としては、通常使用されているプラスチック用の着色剤を全て使用することができる。

色の調合は、三原色となる着色粒子を任意に組み合わせることで、多彩な色合いを任意自在に再現できる。

本発明の着色剤の製造と、カルシウム系反応硬化性材料の硬化体被膜の厚さの測定について、さらに説明する。
カルシウム系反応硬化性材料として、セメントは２種類、漆喰、石膏はそれぞれ１種類、合計４種類を選択し、着色した樹脂粉末の表面に前記４種類のカルシウム系反応硬化性材料の硬化体を被覆した。
着色した樹脂粉末には、粒度１０μｍ以下の黄色、赤紫、青緑、３種類の色のポリエステル粉末を使用した。
２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーを、それぞれ遊星ボールミルの容器に入れ、その中に、それぞれの色のポリエステル粉末を添加、混合した後、厚さ０．５〜２０μｍのセメント（２種類）、漆喰、石膏の硬化体を被覆したポリエステル粉末を製造した。

４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーに対する配合割合は下記表１のとおりである。

上記表１に記載した被膜形成の原料と着色した樹脂粉末を遊星ボールミルの１００ｍｌ容器に、５ｍｍの粉砕ボール２０個と共に入れ、３０分間混合した。
得られた粉末を別の容器に移し、１００ｍｌの水を加え撹拌した。
１分間静置して、水面上に浮いているものと容器底部に沈んだものを除去し、残ったサスペンジョンを遠心分離して沈殿物を回収した。
この沈殿物をイオンミリング方式の試料断面作製装置により粒子を切断し、電子顕微鏡で観察して被覆粒子であることを確認した。

前記４種類の硬化体を被覆したポリエステル粉末からなる着色剤の断面構造の写真を図１、図２に示す。
なお、写真に示したポリエステル粉末の色は、図１のセメントは、黄色、白色セメントは黄色、図２の漆喰は青緑色、石膏は黒色である。
被膜の厚さは、写真から判定して、４種とも、０．５〜５μｍである。

前記４種類の硬化体を被覆したポリエステル粉末からなる着色剤を、前記２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に、その添加量を変えて混合して、着色度合と圧縮強度の変化を調べた。

２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの配合割合は下記のとおりである。
普通セメントの場合
普通セメント：標準砂：水＝１：３：０．５
白色セメントの場合
白色セメント：水＝１：０．３
漆喰の場合
消石灰（炭酸カルシウム２０％、ＣＭＣ１％）：水＝１：０．３
石膏の場合
石膏：水＝１：０．３

前記した配合の水スラリーに、前記した黄色、赤紫、青緑色の３種類のポリエステル粉末からなる着色剤を、０．３〜６０体積％の範囲で、添加量を８水準変え、５分間混練し、φ１０×２０ｃｍの鋳型に鋳込んで硬化させて圧縮試験片を作製した。
各ポリエステル粉末からなる着色剤の割合は、黄色：赤紫：青緑＝７：２：１の重量比であり、混合した状態の粉末は、茶色である。
着色度合は、硬化体を目視観測して判定した。
圧縮試験片は、圧縮試験に供した。
ポリエステル粉末からなる着色剤の添加量と着色度合の関係を表２に示す。

表２の結果から、１体積％以上の添加で、着色効果が発現することを確認することができた。

ポリエステル粉末からなる着色剤の添加量と圧縮強度の関係を表３に示す。

表３の結果より、５０体積％までは強度変化なし、あるいは強度低下は、極めて軽微であるが、５０体積％を越えると強度低下が顕著になることを確認できた。

透明層の厚さの限定理由
レーザープリンターを使って白色の紙の上に複数本の黒色の線を印刷し、これを石膏ボード上に貼り付け、その上に各素材（漆喰、白色セメント、セメント、石膏）を幅２０ｍｍで薄い部分と厚い部分ができるように塗布した。
乾燥後、下地の色（黒色の線）が透けて見える箇所の厚みを、レーザー顕微鏡によって測定した。なお厚み測定は、素材表面と下地にそれぞれ焦点を合わせ、そのときの焦点調整軸の数値を読み取り、各測定点の軸の数値の差から算出した。
各カルシウム系反応硬化性材料の厚みと黒色の線目視の可否との関係を表４に示す。

表４の結果から、１００μ以下では、黒色の線を明瞭に目視することができたが、１００ミクロンを超えた場合は不透過であることが判る。

本発明で、漆喰、白色セメント、セメント、石膏の硬化体の表面には色が透けて見える透明層が存在し、その透明層は表面下１００μｍまでの深さに存在することは、以上の実験結果より明らかになった。

本発明では、三原色の組合せで色々な色を作り出すことができる。
コンクリート（モルタル等を含む）、漆喰（消石灰と炭酸カルシウムを含む）、石膏を例にとって説明する。

一般に、印刷機器に使用されるトナーは、黒、赤紫、青緑、黄の４色であり、４種類の粒子が任意の位置に配置されることにより、印刷物は、茶色や緑などの色に見える。本発明もこれと同じように、たとえば黄：青緑：赤紫の色の比率を７：２：１とすることにより、茶色の硬化体を得ることが可能である。漆喰や白色セメント、石膏の場合、基材が白色であるため、色の再現性が優れており、印刷物と同様に色合いを調整できる。
セメントの場合、基材の色が灰色であるため、着色剤の量が少ないときは、灰色の影響をうけて、灰色と着色剤の色の混合色となるが、添加量が５体積％以上になると灰色の影響がなくなり任意の色を再現できる。

使用済トナー粉末を使用した例
印刷機器のトナー粉末には、主にポリエステル粉末やスチレン−アクリル共重合体粉末が用いられている。これら着色された樹脂粉末の１０μｍ程度の粒子は、機械的な粉砕や乳化重合によって製造され、表面にシリカや帯電制御剤などを付着させられている。本発明では、これらのトナー粉末を原料として利用することが可能である。前記製造方法における原料の樹脂粉末をトナー粉末に置き換えて製造した場合も同様な被覆した粒子を得ることができる。

カルシウム系反応硬化性材料として２種類のセメント、漆喰、石膏を選択し、着色した樹脂粉末の表面に前記４種類のカルシウム系反応硬化性材料の硬化体が被覆される着色した樹脂粉末に、プリンターの回収カートリッジから廃棄された使用済トナー粉末である粒度１０μｍ以下の黄色、赤紫、青緑、３種類の色のスチレン−アクリル共重合体粉末を使用した。
カルシウム系反応硬化性材料の硬化体を被覆する方法は、実施例１〜３と同様に行った。
すなわち２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーを、それぞれ遊星ボールミルの容器に入れ、その中に、それぞれの色の使用済トナー粉末を添加、混合した後、厚さ０．５〜２０μｍのセメント（２種類）、漆喰、石膏の硬化体を被覆したスチレン−アクリル共重合体粉末を製造した。

その結果、使用済トナー粉末の表面にも、実施例１〜３と同様、２種類のセメント、石膏および漆喰の被膜を被覆することができた。
その粉末からなる着色剤の断面構造は、２種類のセメント、石膏および漆喰共に、実施例１〜３と同様、写真では判別できない同じ構造になる。
代表的な例として、漆喰を被覆した使用済トナー粉末からなる着色剤の断面構造の写真を図３に示す。なお、図３の写真に示した使用済トナー粉末の色は、青緑色である。
被膜の厚さは、４種とも、０．５〜５μｍであった。

次に前記４種類の硬化体を被覆した使用済トナー粉末からなる着色剤を、前記２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に、その添加量を変えて混合して、着色度合と圧縮強度の変化を調べた。

２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの配合割合は下記のとおりである。
普通セメントの場合
普通セメント：標準砂：水＝１：３：０．５
白色セメントの場合
白色セメント：水＝１：０．３
漆喰の場合
消石灰（炭酸カルシウム２０％、ＣＭＣ１％）：水＝１：０．３
石膏の場合
石膏：水＝１：０．３

前記した配合の水スラリーに、前記した黄色、赤紫、青緑色の３種類の使用済トナー粉末を、０．３〜６０体積％の範囲で、添加量を８水準変えて、５分混練して、φ１０×２０ｃｍの鋳型に鋳込んで硬化させて圧縮試験片を作製した。
各使用済トナー粉末からなる着色剤の割合は、黄色：赤紫：青緑＝７：２：１の重量比であり、混合した状態の粉末は、茶色である。
着色度合は、硬化体を目視観測して判定した。
圧縮試験片は、圧縮試験に供した。
使用済トナー粉末からなる着色剤の添加量と着色度合の関係を表５に示す。

表５の結果から、１体積％以上の添加で、着色効果が発現することを確認することができた。

使用済トナー粉末からなる着色剤の添加量と圧縮強度の関係を表６に示す。

表６の結果より、５０体積％までは強度低下は、極めて軽微であるが、５０体積％を越えると強度低下が顕著になることを確認できた。

カルシウム系反応硬化性材料として２種類のセメント、漆喰、石膏を選択し、着色した樹脂粉末の表面に前記４種類のカルシウム系反応硬化性材料の硬化体が被覆される着色した樹脂粉末に、粒度１０μｍ以下の黒色のポリスチレン粉末を使用した。
作製方法は、実施例１〜３と同様に行った。

その粉末からなる着色剤の断面構造は、２種類のセメント、石膏および漆喰共に、実施例１〜３と同様、写真では判別できない同じ構造になる。
代表的な例として、セメントを被覆したポリスチレン粉末からなる着色剤の断面構造の写真を図４に示す。
被膜の厚さは、４種とも、概ね５μｍであった。

次に前記４種類の硬化体を被覆したポリスチレン粉末からなる着色剤を、前記２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に、その添加量を変えて混合して、着色度合と圧縮強度の変化を調べた。

２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの配合割合は下記のとおりである。
普通セメントの場合
普通セメント：標準砂：水＝１：３：０．５
白色セメントの場合
白色セメント：水＝１：０．３
漆喰の場合
消石灰（炭酸カルシウム２０％、ＣＭＣ１％）：水＝１：０．３
石膏の場合
石膏：水＝１：０．３

前記した配合の水スラリーに、前記した黒色のポリスチレン粉末を、０．３〜６０体積％の範囲で、添加量を８水準変えて、５分混練して、φ１０×２０ｃｍの鋳型に鋳込んで硬化させて圧縮試験片を作製した。
着色度合は、硬化体を目視観測して判定した。
圧縮試験片は、圧縮試験に供した。
ポリスチレン粉末からなる着色剤の添加量と着色度合の関係を表７に示す。

表７の結果から、１体積％以上の添加で、着色効果が発現することを確認することができた。

ポリスチレン粉末からなる着色剤の添加量と圧縮強度の関係を表８に示す。

表８の結果より、５０体積％までは強度低下は、極めて軽微であるが、５０体積％を越えると強度低下が顕著になることを確認できた。

カルシウム系反応硬化性材料として２種類のセメント、漆喰、石膏を選択し、着色した樹脂粉末の表面に前記４種類のカルシウム系反応硬化性材料の硬化体が被覆される着色した樹脂粉末に、粒度１０μｍ以下の黄色、赤紫、青緑、三種類の色のポリウレタン粉末を使用した。
作製方法は、実施例１〜３と同様に行った。

その粉末からなる着色剤の断面構造は、２種類のセメント、石膏および漆喰共に、実施例１〜３と同様、写真では判別できない同じ構造になる。
代表的な例として、石膏を被覆したポリウレタン粉末からなる着色剤の断面構造の写真を図５に示す。なお写真に示したポリウレタン粉末の色は、黄色である。
被膜の厚さは、４種とも、概ね５μｍである。

次に前記４種類の硬化体を被覆したポリウレタン粉末からなる着色剤を、前記２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に、その添加量を変えて混合して、着色度合と圧縮強度の変化を調べた。

２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの配合割合は下記のとおりである。
普通セメントの場合
普通セメント：標準砂：水＝１：３：０．５
白色セメントの場合
白色セメント：水＝１：０．３
漆喰の場合
消石灰（炭酸カルシウム２０％、ＣＭＣ１％）：水＝１：０．３
石膏の場合
石膏：水＝１：０．３

前記した配合の水スラリーに、前記した青色のポリウレタン粉末を、０．３〜６０体積％の範囲で、添加量を８水準変えて、５分混練して、φ１０×２０ｃｍの鋳型に鋳込んで硬化させて圧縮試験片を作製した。
着色度合は、硬化体を目視観測して判定した。
圧縮試験片は、圧縮試験に供した。
ポリウレタン粉末からなる着色剤の添加量と着色度合の関係を表９に示す。

表９の結果から、１体積％以上の添加で、着色効果が発現することを確認することができた。

ポリウレタン粉末からなる着色剤の添加量と圧縮強度の関係を表１０に示す。

表１０の結果より、５０体積％までは強度低下は、極めて軽微であるが、５０体積％を越えると強度低下が顕著になることを確認できた。

カルシウム系反応硬化性材料として２種類のセメント、漆喰、石膏を選択し、着色した樹脂粉末の表面に前記４種類のカルシウム系反応硬化性材料の硬化体が被覆される着色した樹脂粉末に、粒度１０μｍ以下の黄色、赤紫、青緑、三種類の色のアクリル粉末を使用した。
作製方法は、実施例１〜３と同様に行った。

その粉末からなる着色剤の断面構造は、２種類のセメント、石膏および漆喰共に、実施例１〜３と同様、写真では判別できない同じ構造になる。
代表的な例として、白色セメントを被覆したアクリル粉末からなる着色剤の断面構造の写真を図６に示す。なお写真に示したアクリル粉末の色は、青緑色である。
被膜の厚さは、４種とも、概ね５μｍである。

次に前記４種類の硬化体を被覆したアクリル粉末からなる着色剤を、前記２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に、その添加量を変えて混合して、着色度合と圧縮強度の変化を調べた。

２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの配合割合は下記のとおりである。
普通セメントの場合
普通セメント：標準砂：水＝１：３：０．５
白色セメントの場合
白色セメント：水＝１：０．３
漆喰の場合
消石灰（炭酸カルシウム２０％、ＣＭＣ１％）：水＝１：０．３
石膏の場合
石膏：水＝１：０．３

前記した配合の水スラリーに、前記した青緑のアクリル粉末を、０．３〜６０体積％の範囲で、添加量を８水準変えて、５分混練して、φ１０×２０ｃｍの鋳型に鋳込んで硬化させて圧縮試験片を作製した。
着色度合は、硬化体を目視観測して判定した。
圧縮試験片は、圧縮試験に供した。
アクリル粉末からなる着色剤の添加量と着色度合の関係を表１１に示す。

表１１の結果から、１体積％以上の添加で、着色効果が発現することを確認することができた。

アクリル粉末からなる着色剤の添加量と圧縮強度の関係を表１２に示す。

表１２の結果より、５０体積％までは強度低下は、極めて軽微であるが、５０体積％を越えると強度低下が顕著になることを確認できた。

カルシウム系反応硬化性材料として２種類のセメント、漆喰、石膏を選択し、着色した樹脂粉末の表面に前記４種類のカルシウム系反応硬化性材料の硬化体が被覆される着色した樹脂粉末に、印刷機器用のトナー粉末製造時に製品規格をはずれて廃棄される粒度１０μｍ以下の黄色、赤紫、青緑、三種類の色のポリエステル粉末からなる規格外トナー粉末を使用した。製造方法は、実施例１〜３と同様に行った。

その粉末からなる着色剤の断面構造は、２種類のセメント、石膏および漆喰共に、実施例１〜３と同様、写真では判別できない同じ構造になる。
代表的な例として、漆喰を被覆した規格外トナー粉末からなる着色剤の断面構造の写真を図７に示す。なお写真に示した規格外トナー粉末の色は、青緑色である。
被膜の厚さは、４種とも、概ね５μｍである。

次に、前記４種類の硬化体を被覆した規格外トナー粉末からなる着色剤を、前記２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの中に、その添加量を変えて混合して、着色度合と圧縮強度の変化を調べた。

２種類のセメント、漆喰、石膏、各１種類、合計４種類のカルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーの配合割合は下記のとおりである。
普通セメントの場合
普通セメント：標準砂：水＝１：３：０．５
白色セメントの場合
白色セメント：水＝１：０．３
漆喰の場合
消石灰（炭酸カルシウム２０％、ＣＭＣ１％）：水＝１：０．３
石膏の場合
石膏：水＝１：０．３

前記した配合の水スラリーに、前記した青緑色の規格外トナー粉末を、
０．３〜６０体積％の範囲で、添加量を８水準変えて、５分混練して、φ１０×２０ｃｍの鋳型に鋳込んで硬化させて圧縮試験片を作製した。
着色度合は、硬化体を目視観測して判定した。
圧縮試験片は、圧縮試験に供した。
規格外トナー粉末からなる着色剤の添加量と着色度合の関係を表１３に示す。

表１３の結果から、１体積％以上の添加で、着色効果が発現することを確認することができた。

規格外トナー粉末からなる着色剤の添加量と圧縮強度の関係を表１４に示す。

表１４の結果より、５０体積％までは強度低下は、極めて軽微であるが、５０体積％を越えると強度低下が顕著になることを確認できた。

本発明は建材用、コンクリート二次製品用、舗装コンクリート用、あるいは漆喰用の着色剤の製造方法として、広く使用されることが期待できる。

１…樹脂粉末
２…透明被覆層

Claims (5)

1. カルシウム系反応硬化性材料、着色された樹脂粉末、消石灰、テトラエトキシシラン、エチルセルロース、及び水を混合して混練体を得る工程、
   該混練体を容器内の水に投入し撹拌する工程、
   前記容器の底に沈殿物が堆積するとともに、前記容器内の水面に浮遊物が生じるまで静置する工程、
   前記沈殿物と前記浮遊物を取り除いたサスペンジョンを遠心分離する工程からなる、
   着色された樹脂粉末の表面に厚さ０．５〜２０μｍの前記カルシウム系反応硬化性材料の硬化体被膜を被覆した着色剤の製造方法。
2. 前記着色された樹脂粉末の樹脂成分が、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル、ポリウレタン及びスチレン−アクリル共重合体のいずれかである請求項１に記載の着色剤の製造方法。
3. 前記着色された樹脂粉末が、トナー粉末である請求項１又は２に記載の着色剤の製造方法。
4. 前記トナー粉末が、印刷機器から回収された使用済トナー粉末である請求項３に記載の着色剤の製造方法。
5. カルシウム系反応硬化性材料を配合した水スラリーに、請求項１ないし４のいずれかに記載されている着色剤の製造方法によって得られた着色剤を、前記カルシウム系反応硬化性材料に対する体積率が５〜５０％の割合で添加する工程、
   前記水スラリー及び前記着色剤を混練して着色混練体を得る工程、
   該着色混練体を硬化させる工程からなる、
   着色された硬化体の製造方法。