JPH04119951A - マグネシア―ホスフェート系着色セメント組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用針ｆｆｆ　） 本発明はマグネシア−ホスフェート系着色セメント組成
物に関するもので、建築物の装飾や歩道、公園、工場構
内等のカラー舗装、特に施工時間の制限を受ける自動車
道路の路面標示に好適なものである。

（従来の技術） 従来より、マグネジ了−ホスフエートセメント組成物は
短時間で高強度の硬化体をつくり、熱的な線変化率も低
く特長あるセメント材料であることは知られている。

一方、ポルトランドセメントに代表されるがごとく、カ
ルシウム系のセメントが着色セメントとして使用されて
いることも知られている。

普通ポルトランドセメントでは色調が黒ずむので市販の
カラーセメントは白色ポルトランドセメントに着色剤を
混合している。

また、超速硬性のセメントとしてはジェットセメントが
あるが、これは黄褐色をしておりカラーセメントとして
は使用されていない。

（発明が解決しようとするＩｌ！Ｂ） 従来のマグネンアーホスフエート系のセメントは燐酸ｌ
水素２アンモニウムの混在により、叉、マグネシアの塩
基作用により、水との混練作業時及び施工中にアンモニ
ア臭を発生するため、作業環境及び周囲の環境に影響を
与えることや該セメント組成中のマグネシアの塩基作用
による着色顔料の退色により、その使用には自ずと制限
があった。

又、カルンウム系のセメントは多岐に渡って着色施工さ
れているものの、通常のポルトランドセメントそれ自体
着色しており、これに着色顔料を配合しても鮮明さに欠
ける。また、施工微少なくとも一昼夜は放置せざるを得
ないため１こ、時間的制約のある使途には用（Ｘられ？
−−１のが実情である。

本発明者等は、如上の課題に鑑み、硬化速度が早く且つ
アノモニア臭の発生等１こよる環境を害することなく施
工可能なセメントにつき鋭意研究を重ねたところ、酸化
マグネシウムと燐酸二水素アルカリからなるマグネンア
ーホスフエートセメノト組成物が、即硬性であり、且つ
何等の分解ガスを発生せず、又、着色顔料を選択するこ
となく配合できることを知見し本発明に至ったものであ
る。

（課題を解決するための手段） 即ち、本発明は、酸化マグネシウム、リン酸２水素アル
カリおよび顔料を基本成分とするマグネシア−ホスフェ
ート系若色セメント組成物に係るものである。

以下に本発明を詳述する。

本発明に使用する酸化マグネシウムとしてはＭｇＯ成分
が９５％以上のものが好ましいが、用途によっては８０
％以下でもＭｇＯを主組成とするものであれば使用でき
、特に限定されない。死焼マグネ７ア又は死焼ドロマイ
トを使用するものであっても、ＭｇＯ源の一部として活
性な仮焼マグネシアを併用することにより、燐酸との反
応性を損なうことがないから適用できる。また酸化マグ
ネシウムの粒度は、１５０メ、　／ｘ９通過分が８ｏｆ
Ｉｌ１％以上であるが、特に３２５メｙ７ユ篩通過分が
５ｏｆｆｉｆｆｔ％以上であるのが好ましい。尚、酸化
マグネシウムにおいて、粗粒部分は骨材としての機能を
持たせることもできるので、特にこれを除く必要はない
。

杓に好ましい酸化マグネシウムは、酸化マグネシウム；
　無水す／酸２水素アンモニウム：　水を１．４：　　
１．４：　　ｔ、ｏに混合した後５分以内に硬化する性
質を有するものである。

次に本発明で、リン酸２水素アルカリとはリン酸２水素
アンモニウム、リン酸２水素ナトリウム又はリン酸２水
素カリウムをいい、その１種または２種以上であっても
よい。これらのうち、セメント組成物の強度や化学的特
性からりン酸２水素アンモニウムが好ましく、また、臭
気等の作業性をも考慮すればり／酸２水素アンモニウム
とリン酸２水素ナトリウムまたはリン酸２水素カリウム
のいずれかとの併用が最も好ましい。

酸化マグネシウムとリン酸２水素アルカリとのモル比は
ｌ；ｌ〜１０がよく１未満では未反応のリン酸２水素ア
ルカリが残存して耐水性が悪くなり、１０以上では逆に
未反応のマグネシウム成分が多すぎてセメントの強度が
低下する。

前記のようなマグネノア−ボスフェート系セメ／トはマ
グネノア成分の純度にもよるが、極めて白色度の高いも
のである。

本発明は係るセメントに着色成分として顔料を配合して
いるところに特徴の一つがある。

顔料としては最新顔料便覧（日本顔料技術協会編、昭和
５２年１月１０日発行）の第２章・顔料名−覧表に示さ
れる色剤等の無ＩＲ，Ｂ料あるいは有機顔料を問わず全
組成当り０，５〜１０ｆｆｉｆｆｉ％の割合で使用する
ことが出来る。これらの顔料の使用において必要に応じ
、界面活性剤、展着剤、分散剤等が使用出来、有機顔料
を用いる場合には特に好ましい。

以上の基本３成分の配合比を重量％で表すと酸化マグネ
ンウム成分２０〜６０重量％およびリン酸２水素アルカ
リ１０〜６０重量％および顔料０．５〜１０重量％が好
ましい。

本発明には基本３成分の他に、セメント組成物の硬化時
間を遅延するための添加剤、即ち硬化遅延剤を配合する
ことができ、実用上好ましい。硬化遅延剤としては例え
ば、ビロリン酸塩、ポリリン酸塩、水溶性バリウム化合
物、水溶性オウ素化合物、水溶性ホスホン酸化合物、水
溶性酢酸亜鉛、フ・／化すチウムの１種または２種以上
が挙げられる。ビロリン酸塩としてはビロリン酸ソーダ
が代表的であり、ポリリン酸塩としてはトリポリリン酸
ソーダが代表的である。

水溶性バリウム塩としては水酸化バリウム、塩化バリウ
ム、硝酸バリウムなどの水溶性バリウム塩であればいず
れも使用でき、貯蔵安定性のためには無水物が好ましい
が、含水物でも用途によっては使用できる。　水溶性ホ
ウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂、酸化ホウ素化合物
等が挙げられるが、水に溶けてオルトホウ酸イオン、メ
タホウ酸イオンを放出するものならば、特に限定するも
のではない。水溶性ホスホン酸化合物としてはホスホン
酸及びその塩類が使用できるが、市販されている粉末状
のものでは、例えば商品名デフロックＥＮ−３０（ヒド
ロキシエタンノホスホン酸３ナトリウム塩：　日本化学
工業■製）、デフロックＮＮ−５０にトリロトリスメチ
レンホスホン酸５ナトリウム塩；　日本化学工業＠製）
が使用できる。水溶性酢酸亜鉛としては酢酸亜鉛２水塩
が挙げられる。

又、他の遅延剤として、クエン酸（塩）の如きオ牛／カ
ルボン酸（塩）も使用できる。

硬化遅延剤はセメント組成物の使用目的と合わせて適宜
その種類と硬化時間の調節をすることができるが、その
大体の使用量は酸化マグネンウム成分１モルに対して０
０１〜０．２モル使用し、更に好ましくは０．０３〜Ｏ
，ｔ　Ｓモルの割合いにある。

本発明に係るセメント組成物は、ブレーン空気透過粉末
度測定法による比表面積がＯ，１〜５．０ｍ２７ｇであ
ることが好ましい。特に０゜２〜３．　０ｍ２／ｇのも
のが好ましい。比表面積が５．０ｍ’／ｇ以上となると
カサ高となり、水との混練作業能率が低下するため顔料
の発色効率が低下し好ましくない。一方、０．１ｍ’／
ｇ以下では硬化するための必要量の水を加えたときの粘
度が低すぎて、施工時にブレやブリージングを起こし好
ましくない。

以上の各成分の配合比をｆｆｉ量％で表すと、概ね酸化
マグネシウム成分２０〜６０四量％、リン酸２水素アル
力リｌＯ〜６０重量％、顔料０゜５〜】Ｏｆ！量％およ
び硬化遅延剤０〜２５重量％の割合となる。セメント組
成物をワンパック型で１４製するには各原料を所望の混
合機を用いて均一に混合すれば良いが、この場合、顔料
の分散をよくするためにはヘンシェルミキサーなどの強
力セン断分散機が好ましい。

酸化マグネンウム、リン酸２水素アルカ１ハ着色ａ料お
よび必要に応じて硬化遅延剤を含む粉体はあらかじめ混
合し、これに水もしくは水性シリカゾルを添加して使用
することができるが、骨材成分を、あらかじめ粉体に混
合してお（こともできる。骨材成分は用途によって任意
選定することができるが、建材や土木材用途には砂石、
珪砂、珪岩などのコンクリート用骨材、特殊な用途には
ガラスピーズ、シリカ、アルミナ、マグネノア、カルシ
ア、ジルコニア、ムライトなどのセラミック粉末を用途
に応じた粒度配合で使用できる。

さらに、金属酸化物又はシリケート系の繊維、金属繊維
、ガラス繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維などの
無機又は有機系の繊維補強剤を使用しても良い。

本発明に係るセメント組成物は、骨材の有無に関係なく
使用できることは言うまでもない。

従来のセメントが使用する骨材は勿論適用できるが、高
機能着色セメントとして骨材を幅広く多様に適用するこ
とが出来る。

尚、本願に係るセメント組成物の使用に際して、例えば
水の代わりに又は水とともに必要に応じシリカゾルやア
ルミナゾルを使用すると施工物のｉｌｌ候性、耐摩耗性
は数倍向上し、又、樹脂エマルシロンや撥水剤を使用す
れば透水性を改善することができる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、
硬化時間とは粉体混合物に水を添加してから施工した後
、爪で押しても傷がつかなくなる迄の時間である。硬化
体の接着強度とはセメント施工面に５０閤Ｘ５０ｍのフ
ック付キ鋼板を即硬性樹脂接着剤で接着しセメント施工
物を基材から引き剥すのに要する荷重を測定したもので
ある。色調は目視判定した。実施例中「部」は重量を表
す。

実」Ｌ丞」− 酸化マグネシウム（宇部化学工業＠製υＢＥ９５粉）を
１４０部と試薬級ＮＨ４ＨｐＰＯ４を１００部、硬化遅
延剤として硝酸バリウム５０部、及び着色顔料としてＣ
，Ｉ、　　Ｎｏ、　　７７６００の黄鉛（東邦顔料工業
■製、ＥＹ−２５０Ｑ）７部をヘンシェルミキサー（三
井三池化工機■製）にて５分間混合して、ブレーン比表
面積０．　２２ｍ２／ｇの反応型マグネノア−ホスフェ
ート系黄色セメント組成物を得た。この組成物１００部
と水１８部とを混合し、アスファルト道路に着色施工し
たところ、施工後１時間で完全に硬化し鮮明な黄色を呈
した。なお、施工の際にアンモニア臭は全（感じられな
かった。

１日後に接着強度の測定を行ったところアスファルト基
材が破損し接竹面は破損しなかった。

この施工面は６力月後も色調の変化は認められなかった
。

ル」Ｌ拠」一 実施例１のセメントを同量の白色セメントに代えて水量
を２８部とした以外は同じ条件で施工を行った。硬化に
は３時間を要し、１日後に接着強度の測定を行ったとこ
ろ２　ｋｇ　／　ｃ＋ｅ　２で接着面より剥がれた。又
、色調も実施例１と比べて鮮明さに欠けていた。

実ｍニニｊ− 硬化遅延剤及び着色顔料を代えた以外は実施例１と同じ
条件で各色調の反応型マグネシアホスフェート系着色セ
メント組成物を得た。各々のセメント組成物１００部に
対して水１８部を加えて混練し、アスファルト道路■、
モルタル壁■、木質床■、鉄製階段平板部■、スレト板
■の各基材に施工した。その結果を表１に示す。

ル」乞ｍ 実施例２〜７のセメントを同量の市販のジェットセメン
トに代えて水量を３１部とした以外は同じ条件で施工を
行った。硬化には１時間を要し、１日後に接着強度の測
定を行ったところ表１の約２分の１の強度が得られたが
、色調はいずれも黄褐色しみて極めて彩度の低い芒色面
となった。

実ＪｊＪＬｆＬ 酸化マグネシウム（宇部化学工業■！２Ｕ［１Ｅ９５粉
）を１４０部と工業用ＮＨａＨ：：ｒ”０４００部、工
業用Ｎａ１（２ＰＯ４を４０部、ホウ砂５０部、着色有
機顔料としてフタロ／アニンブルー（南陽色素■、ンア
ニンブル−５ＡＳ）３部及び界面活性剤（花王観、デモ
ールＮ）０゜０６部を加えて実施例１と同様の方法で混
合し、ブレーン比表面積０．５１ｍ２／ｇの反応型マグ
ネシア−ホスフェート系青色セメント組成物を得た。こ
のセメント組成物１００部と水２０部とを混合し、コン
クリート路面に着色施工したところ、施工後１時間で完
全に硬化し鮮明な青色を呈した。１日後に接着強度の測
定を行ったところ２８　ｋｇ　／　ｃｍ　２であった。

この施工面は６力月後も色調の変化は認められなかった
。

−９〜　ＩＩ 有機顔料の使用量を２部として表２に記載した有機顔料
に代えた以外は実施例８と同様にして各色調の反応型マ
グネシア−ホスフェート系着色セメント組成物を得た。

このセメント組成物４０部に４号珪砂４０部、７号珪砂
２０部を混合シモルタル組成にした。このモルタル１０
０部にシリカゾル（日本化学工業■製、シリカドール２
０）１１部を加えて混練しスレート壁に施工した。施工
後１時間で完全に硬化し鮮明な色彩を呈した。１日後に
接着強度の測定を行ったとこるいずれも２２　ｋｇ　／
　ｃｒ１１２であった。この施工面は６力月後も色調の
変化は認められながつた。

実Ｊｍ 酸化マグネシウム（宇部化学工業■ｕｕｎＥ９５粉）１
４０部、工業用ＮＨｎＨ２ＰＯ４１００部、工業用Ｋ　
Ｈ２Ｐ　ＯＪを４０部、　ホウ砂３８部、及び赤味の黄
鉛（東邦顔料工業■製、ＥＹ３８００）８部、珪砂４号
４８０部及び珪砂７号２４０部を■型ミキサーで３０分
間混合し、反応型マグネシア−ホスフェート系黄色セメ
ントモルタル組成物を得た。この組成物１００部と水１
５部とをハンドミキサーを用いて３分間混練し、道路標
示用としてアスファルト路面にライン施工したところ、
施工後１時間で硬化し、従来の石油樹脂による標示と何
等異なることのない色調を呈した。３時間後には施工面
上の通行遮断を解除したが、６箇月後にも色調の変化は
みられず剥離箇所もなかった。

（発明の効果） 本発明の酸化マグネシウム成分およびリン酸２水素アル
カリおよび顔料の３成分を基本成分とする反応型マグネ
シア−ホスフェート系着色セメント組成物は超速硬性で
あり、特別な養生を必要とせず、様々な基材に対し高い
接着性を有し、且つ発色間が鮮明である。

又、本発明の反応型マグネシア−ホスフェート系着色セ
メント組成物は、加熱などの格別な操作を加えることな
（水と混練するだけで容易に着色施工できるものである
から、建築物や道路などの着色施工が容易に出来、特に
最近の交通事情から鑑みれば、道路標示作業などが迅速
に行える点からしても近年の建築及び道路産業に及ぼす
意義はきわめて大きい。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化マグネシウム、リン酸２水素アルカリおよび
   顔料を基本成分とするマグネシア−ホスフェート系着色
   セメント組成物
2. （２）酸化マグネシウム２０〜６０重量％、リン酸２水
   素アルカリ１０〜６０重量％および顔料０．５〜１０重
   量％を基本成分とする請求項（１）記載のマグネシア−
   ホスフェート系着色セメント組成物
3. （３）プレーン空気透過粉末度測定法による比表面積が
   ０．１〜５．０ｍ＾２／ｇである請求項（１）叉（２）
   記載のマグネシア−ホスフェート系着色セメント組成物
4. （４）硬化遅延剤を含有してなる請求項（１）又は（２
   ）記載のマグネシア−ホスフェート系着色セメント組成
   物
5. （５）骨材成分を配合してなる請求項（１）、（２）又
   は（４）記載のマグネシア−ホスフェート系着色セメン
   ト組成物