JPH04275958A - 建築材料の着色方法 - 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】

【０００１】本発明は、ドイツ特許第３９　１８　６９
４号に従う粒剤の形態の無機顔料で建築材料を着色する
ための方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】セメントや石灰で固結した建築材料、例
えばプラスター、石灰−砂レンガ、繊維セメント部材ま
たは人造石、より詳細には屋根瓦および舗装材およびま
た板石を着色する場合、一般に、無機顔料で着色する。 従って、赤、黒、褐または黄色顔料としての酸化鉄もし
くは水酸化酸化鉄；黒褐色顔料としての酸化マンガン；
緑色としての酸化クロム；および白色顔料としての二酸
化チタン；を用いることは建築材料産業における常法で
ある。無機顔料の他の例は、黒色顔料としてのカーボン
ブラック、黄色顔料としてのニッケルもしくはクロムル
チル、および青色および緑色顔料としてのコバルト含有
スピネル、黒色顔料としての銅含有スピネル、並びに青
色顔料としての硫酸バリウムおよびマンガン酸バリウム
の混合結晶体である。

【０００３】コンクリート製品を着色するためには、こ
れらの顔料は通常粉体で用いられる。磨砕した形態の場
合、これらは容易に分散し得る利点を有している。顔料
粉体は、数分以下の短期間に、コンクリート混合物中に
完全に均一分散させられる。微細粉末の欠点は、それら
が劣った流れ挙動を示し、そしてしばしば保存中に凝集
してケーキを生じることである。それにより、正確な計
量が困難となる。ある種の粉体に関するもう１つの欠点
は、それらが粉じんを出す傾向を有することである。

【０００４】乾燥顔料粉体の代わりに、顔料水懸濁液を
用いることによってコンクリート部材の着色に関するこ
れらの欠点が回避できることは知られている。３０〜７
０重量％の顔料を含有しているこれらの水懸濁液（ペー
ストまたはスラリー）は、これまで幅広くは用いられて
いない。何故ならば、工場からユーザーへの距離に応じ
て、この追加的含有水が輸送費を相当に高くするからで
ある。更に、このスラリーに入れた多量の水は、必ずし
も全てのコンクリート製造において加工に適していると
は限らない。

【０００５】従って、建築材料産業では引き続いて乾燥
顔料粉体が主に使用されている。従来、プラスチックお
よび塗料産業において公知の種類の、微小粒剤形態の顔
料は使用されなかった。と言うのは、コンクリート製造
において、このような粒剤は容易に分散しないと考えら
れていたためである。分散が困難な顔料凝集体は、より
長い混合時間を必要とする。建築材料産業で通常行われ
ている短い混合時間を用いた場合、顔料分布が悪くなる
結果、フィッシュアイ、条こんまたは顔料の凝集がコン
クリートの表面に生じる。この顔料の本来の色強度を発
現させることができず、従って、コンクリート加工品に
同等の色強度を生じさせるためには、より多量の顔料が
必要となる。

【０００６】ドイツ特許第３６　１９　３６３号には、
本質的に顔料とコンクリート中の顔料分散を促進する１
種以上の結合剤（類）とから成るコンクリート製品着色
用顔料粒剤が記載されている。コンクリート中の分散助
剤として働く結合剤には、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、リグニンスルホ
ン酸塩、硫酸化ポリグリコールエーテル類、メラミン／
ホルムアルデヒド縮合物、ナフタレン／ホルムアルデヒ
ド縮合物、グルコン酸、部分的にエステル化した低分子
量スチレン／無水マレイン酸共重合体の塩、並びに酢酸
ビニルとクロトン酸との共重合体が含まれると記載され
ている。この顔料中のその含有パーセントは、好適には
２〜６重量％であると記載されている。

【０００７】列挙されているこれらの分散助剤は、コン
クリート混合物中で液化剤として働く。これらは、水対
セメントの比率、即ちコンクリートの軟度に影響を与え
る。無機顔料中において、添加されている固着剤は―有
機物として―、性質を異にする物である。

【０００８】ドイツ特許公開明細書第２９　４０　１５
６号に従うと、該無機出発顔料は、少なくとも２０％の
樹脂含有量を有している。コンクリート中での相当する
粒剤の分散は、疎水性の凝集体の樹脂成分によって非常
に悪化される。

【０００９】ここで、本発明の課題は、建築材料の着色
に関する従来技術の前記欠点のいずれをも有せず、易流
動性で粉じんを発生させることのない無機顔料粒剤を提
供することである。

【００１０】

【発明の簡単な説明】

本発明の課題は、建築材料の着色に関する従来技術の前
記欠点のいずれをも有せず、自由流動性で粉じんを発生
させることのない無機顔料粒剤を提供することである。

【００１１】この課題は、粒剤（この粒剤は、１種以上
の顔料とホウ素、アルミニウム、ケイ素、チタン、亜鉛
および／または錫の化合物との水懸濁液から製造した粒
剤である）の形態の無機顔料を用いた建築材料の着色方
法により、解決された。

【００１２】

【詳細な説明】

驚くべきことに、純粋に無機管の添加剤を含有している
これらの顔料粒剤は、有機物質の入っていないコンクリ
ート調剤中で活性を示す液化剤を含有している顔料粒剤
と比肩しうる分散特性を有していることを見い出した。

【００１３】顔料粒剤は、直径が０．０５〜５μｍの微
細顔料粒子から成り、そしてそれ自体はコンクリート骨
材と同程度の直径、即ち、一般に数ｍｍ以下の直径を有
する粒剤である。

【００１４】これらの粒剤の製造に適切な装置は、スプ
レードライヤー、または円盤型もしくはドラム型造粒機
、或は流動床ドライヤー、流動床造粒機、コーティング
ドラム、或は当業者に公知の他のペレット化装置である
。

【００１５】本発明に従う顔料粒剤の平均粒子サイズは
、０．５〜１０ｍｍ、好適には０．５〜２ｍｍである。

【００１６】この顔料粒剤は、好適には、ペレット化で
得られる。

【００１７】本発明に従って添加される化合物は、好適
には、酸化物および／または水酸化物の形態のものであ
る。しかしながら、これらはまた、ホウ酸塩、アルミン
酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、亜鉛酸塩および／または
錫酸塩（これらは、この形態で或はこれらの化合物を生
じさせる物質の形で顔料に加える）から成っていてもよ
い。例えば、チタン酸エステルまたはケイ酸エステルの
ように、製造工程中に分解する、酸化物生成化合物を使
用することも可能である。

【００１８】本発明に従う方法の１つの好適な具体例に
おいて、添加する該化合物はシリカゾルまたは水ガラス
、即ちいずれにしても、コンクリートの構成要素と見ら
れている物質である。

【００１９】本発明に従って添加される化合物の量は、
顔料を基準にして０．０５〜５．０重量％であってよく
、好適には０．１〜１重量％（酸化物として）である。 この量が少ない場合には活性を示さず、一方、相対的に
多量の場合、分散の問題を生じる。該化合物は、この粒
剤製造中に、そしてまた顔料生成中において、溶液状ま
たはコロイドとして、或は懸濁液として加えられてもよ
い。

【００２０】この粒子サイズは小さすぎてはならない、
何故ならば、大きさが約５０μｍ未満の微細体であると
き（顔料の特性に依存して）、乾燥粉体からの粉じん放
出の原因となるからである。更に、微粉体のパーセント
が上昇すると流れ挙動が悪くなる。

【００２１】この顔料粒剤は、取り扱いに対して安定で
ありそして特に本発明に従う添加剤に関連した建築材料
の着色に適切な、粉じんがなく自由流れの粉体である。 従来からの見解とは異なり（ＤＥ−Ｃ　３６　１９　３
６３）、コンクリート調剤中でこれらの粒剤にかかるせ
ん断力は、混合サイクル中に、これらの顔料粒剤を完全
に分散させるに充分である。

【００２２】鉄、クロム、マンガンおよび／またはチタ
ンの酸化物が、好適には、本発明に従う粒剤中に存在し
ている無機顔料として使用される。

【００２３】酸化鉄顔料を用いたとき特に良好な結果が
得られる。

【００２４】これらの粒剤の圧縮かさ重量は、顔料、添
加方法および量、並びにこの懸濁液の水含有量に応じて
変化させ得る。低い圧縮かさ重量は、不安定な粒剤をも
たらし、一方、高圧縮かさ重量は劣った分散性をもたら
す。本発明に従う酸化鉄黒色粒剤は、好適には、０．８
〜１．０ｇ／ｃｍ３の圧縮かさ重量を有しており、一方
、酸化鉄赤色顔料粒剤は、好適には、１．２〜１．４ｇ
／ｃｍ３の圧縮かさ重量を有している。

【００２５】本発明に従う粒剤は、通常、約１重量％の
水を含有している。この顔料の微細さおよび粒子の形状
に応じて、流れ挙動に悪影響を与えること無く、この水
含有量をより高くさせ得る。従って、ケイ酸ナトリウム
の形態で０．１５重量％のＳｉＯ２が添加されている酸
化鉄赤色顔料粒剤は、６重量％の水を含有することもで
きる。水含有量は、１０重量％を越えてはならない。

【００２６】次に示す実施例は、本発明の範囲を限定す
ることなく、本発明に従う方法を説明することを意図し
たものである。

【００２７】

【実施例】コンクリート中の分散性は、次に示すデータ
を基にして白色セメントを用い作成した角柱を使用して
、色強度を測定することによって試験した：セメント／
石英砂比１：４、水／セメント値０．３５、顔料レベル
１．２％（セメントを基準にして）、使用ミキサーは、
ＲＫ　Ｔｏｎｉ　Ｔｅｃｈｎｉｋ、　Ｂｅｒｌｉｎ（５
リットルの混合皿、モデル１５５１、回転速度１４０ｒ
．ｐ．ｍ．）（バッチ：５００ｇセメント）。３０、４
０、５０、６０、７０および８０秒後、４個づつの混合
サンプル（３００ｇ）を採取し、そして加圧（３２．５
Ｎ／ｍｍ２）下、それらから試験標本（５ｘ１０ｘ２．
５ｃｍ）を製造した。この試験標本の硬さ：３０℃／９
５％空気相対湿度で２４時間、続いて５０℃で２４時間
乾燥。Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ装置を用いて次に示すように
色データを測定した：上部および下部の３点測定、顔料
混合物当たり２４点測定。８０秒の混合時間後に採取し
たサンプルを用いて得られる平均値を相互に関係づけた
（最終色強度≠１００％）。

【００２８】分散性に関する更なる試験として、より大
きい８０ｋｇの容積を有する“Ｚｙｋｌｏｓ”ミキサー
中で混合物を調製した。この終わりに、砂およびセメン
トを最初に乾燥混合（３０秒間）し、水を加えた後該顔
料粒剤のみを加えて、更に混合（更に３０秒間）した。 得られた結果（コンクリート製屋根瓦を用いて測定）は
、分散挙動において、小型の実験室用ミキサーで得られ
た結果に相当している。

【００２９】実施例１ 円盤型造粒機（直径７００ｍｍ、深さ１２０ｍｍ、盤の
傾き６０度、スクレーパ位置１０時３０分、回転速度３
０ｒ．ｐ．ｍ．）中に酸化鉄イエロー（Ｂａｙｆｅｒｒ
ｏｘＲ　９２０、Ｂａｙｅｒ　ＡＧの製品）を２５ｋｇ
／時で連続して導入し、そして同時に、３６０ｇ／Ｌの
ＳｉＯ２が入っているソーダ水ガラス１重量％をそれに
噴霧した。黄色の粒剤が連続して得られた。

【００３０】 ふるい分析： 　　　　＞３ｍｍ　　　　３‐２ｍｍ　　　　２‐１ｍ
ｍ　　１‐０．５ｍｍ　　　　＜０．５ｍｍ　　　　　
４．４％　　　　１３．０％　　　　　６６．６％　　
　　　１２．９％　　　　　　　１５．１％分散挙動に
関するこの試験で、６０秒の混合時間後、最終色強度が
得られた。 実施例２ 造粒助剤として１％の水と一緒に酸化鉄レッド（Ｂａｙ
ｆｅｒｒｏｘＲ１３０、Ｂａｙｅｒ　ＡＧの製品）を４
ｋｇ／時の速度で導入する以外は、実施例１と同様にし
て操作を行った。

【００３１】 ふるい分析： 　　　　＞３ｍｍ　　　　３‐２ｍｍ　　　　２‐１ｍ
ｍ　　１‐０．５ｍｍ　　　　＜０．５ｍｍ　　　　　
１．８％　　　　２８．５％　　　　　１８．０％　　
　　　１５．８％　　　　　　　３５．９％７０秒の混
合時間後、最終色強度が達成された。

【００３２】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。

【００３３】１．　　粒剤（この粒剤は、本質的に、少
なくとも１種の無機顔料と少なくとも１種のホウ素、ア
ルミニウム、ケイ素、チタン、亜鉛、錫またはそれらの
混合物の化合物との水懸濁液で構成されている）の形態
の無機顔料を用いた建築材料の着色方法。

【００３４】２．　　該粒剤中に存在している該化合物
が酸化物もしくは水酸化物の形態で存在している第１項
記載の方法。

【００３５】３．　　該粒剤中に存在している該化合物
がホウ酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、亜
鉛酸塩または錫酸塩である第１項記載の方法。

【００３６】４．　　該粒剤中に存在している該化合物
が水ガラスである第１項記載の方法。 ５．　　該粒剤中に存在している該化合物がシリカゾル
である第１項記載の方法。

【００３７】６．　　該粒剤中に存在している該化合物
の量が、酸化物として計算し、顔料を基準にして０．０
５〜５重量％である第１項記載の方法。

【００３８】７．　　化合物の該量が顔料の０．１〜１
重量％である第６項記載の方法。

【００３９】８．　　該顔料粒剤の平均粒子サイズが０
．５〜１０ｍｍである第１項記載の方法。

【００４０】９．　　該顔料粒剤の平均粒子サイズが０
．５〜２ｍｍである第８項記載の方法。

【００４１】１０．　　該顔料粒剤がペレット化で得ら
れる第８項記載の方法。

【００４２】１１．　　該粒剤中の無機着色剤が鉄、ク
ロム、マンガン、チタンまたはそれらの混合物の酸化物
から成る第１項記載の方法。

【００４３】１２．　　該無機剤が酸化鉄顔料である第
１項記載の方法。

【００４４】１３．　　該粒剤が０．１〜１０重量％の
水含有量を有する第１項記載の方法。 １４．　　該粒剤が０．２〜２重量％の水含有量を有す
る第１３項記載の方法。 １５．　　該粒剤が０．５〜２．５ｇ／ｍＬの圧縮かさ
重量を有する第１項記載の方法。

【００４５】１６．　　該粒剤が０．８〜１．５ｇ／ｍ
Ｌの圧縮かさ重量を有する第１５項記載の方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粒剤（この粒剤は、本質的に、少なく
   とも１種の無機顔料と少なくとも１種のホウ素、アルミ
   ニウム、ケイ素、チタン、亜鉛、錫またはそれらの混合
   物の化合物との水懸濁液で構成されている）の形態の無
   機顔料を用いる建築材料の着色方法。