JP6296293B2 - コンクリート着色剤及びその製造方法、コンクリート着色方法、並びにコンクリート - Google Patents
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Description
(3) 前記接着剤として、アクリル樹脂又は酢酸ビニル樹脂を含むことを特徴とする前記(1)に記載のコンクリート着色剤。
上記(2)及び(3)のコンクリート着色剤によれば、木材様の美しい風合いで、均一にムラなく着色することができる。
上記(4)のコンクリート着色剤によれば、コンクリート表面に付着されたリグニン及びタンニンが有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いで着色することができる。
上記(5)のコンクリート着色剤によれば、コンクリート表面に付着された没食子酸が有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いに着色することができる。
上記(6)の製造方法によって得たコンクリート着色剤によれば、実際の木材から抽出される複数種類の化合物を含む色素をコンクリート表面に付着させ、より自然な木材の風合いに着色することができる。
(8) コンクリートを打設する型枠の打設面に前記コンクリート着色剤を付着させた後、その型枠内にコンクリートを打設することを特徴とする前記(7)に記載のコンクリート着色方法。
上記(8)のコンクリート着色方法によれば、型枠の打設面に予め付着させたコンクリート着色剤を打設したコンクリートへ転写して、当該コンクリート表面を着色することができる。
上記(9)のコンクリート着色方法によれば、打設したコンクリートの固化後に型枠を外す脱型の作業が容易になる。更に、樹脂製の打設面に付着させるコンクリート着色剤には接着剤又は増粘剤が含まれているため、その打設面に着色剤が馴染み易く(弾かれ難く)、その打設面に均一にムラなく着色剤を付着させることができる。この結果、その着色剤の均一性を維持したままコンクリートを打設し、コンクリート表面に均一にムラなく転写(着色)することができる。
上記(10)のコンクリート着色方法によれば、打設したコンクリート表面に着色剤を転写するだけでなく、打設面が有する木目模様の凹凸を反転した、木目模様の凸凹を当該コンクリート表面に転写することにより、一層美しい自然調の風合いを醸し出すことができる。
(11) 前記(1)〜(5)の何れか一項に記載のコンクリート着色剤からなる着色層をコンクリート表面に有することを特徴とするコンクリート。
本発明のコンクリートは、材料がコンクリートでありながら、その表面が木材の風合いに着色されているため、見る人に木材ならではの自然な美観性やぬくもり感を与えることができる。
本発明に係るコンクリート着色剤の実施形態は、下記一般式(P1)で表されるフェノール性化合物及び接着剤若しくは増粘剤を含む。一般式(P1)中、Rはn価の有機基を表し、mは1〜5の整数を表し、nは1以上の整数を表す。Rはn個のフェノール性水酸基と結合している。
化合物P1を抽出するために木材を浸漬する溶媒の温度は特に制限されず、例えば10〜60℃程度で抽出することができる。
本実施形態のコンクリート着色剤は、化合物P1に加えて接着剤及び増粘剤のうち少なくとも何れか一方を含む。
前記接着剤は、乾燥又は固化した際に接着性を発揮するものであれば特に制限されず、いわゆる天然系接着剤であってもよいし、合成系接着剤であってもよい。コンクリート着色剤に接着剤が含まれていることにより、コンクリート表面に化合物P1を保持することが容易になる。
コンクリート着色剤の塗布後に乾燥して形成された着色層には、少なくとも化合物P1及び接着剤若しくは増粘剤を構成する非揮発成分が含まれる。当該着色層は非水溶性であってもよいし、水溶性であっても構わない。着色されたコンクリートが屋外で使用される場合には、着色層が風雨によって浸食され得る。この浸食を防ぐために、着色層の上に着色層を保護する透明皮膜(保護層)が形成されていてもよい。この透明皮膜の種類や厚みは特に制限されず、例えば、従来からコンクリート表面を保護するために使用されている「クリア」によって形成された透明皮膜が挙げられる。
本発明に係るコンクリート着色方法は、建物や構造物に用いられるコンクリートの表面に前述したフェノール性化合物(化合物P1)並びに、接着剤及び増粘剤のうち少なくとも一方を含むコンクリート着色剤を付着させることで、コンクリートの表面及びその表面近傍に化合物P1を付着させ、コンクリート表面を着色するものである。ここで、コンクリート着色剤を「付着させる」とは、「塗布する」、「含浸させる」及び「転写する」を含む用語である。
以下、本発明に係るコンクリート着色方法の2つの実施形態について説明する。
図1は、本実施形態のコンクリート着色方法を用いて製造される化粧コンクリート3を示す模式図である。化粧コンクリート3は、建物や構造物を構成するコンクリート部材4(コンクリート)の化粧面4a(表面)に木材様の色を発する化合物P1及び接着剤若しくは増粘剤を含むコンクリート着色剤が塗布されたものである。コンクリート着色剤は、化粧面4aから一定の厚み寸法内側のコンクリート部材4にも浸透している。コンクリート部材4において、化粧面4a及びその表面から一定の厚み寸法内側の化合物P1が含浸された部分を、着色層4dと称する。着色層4dの厚み寸法は、一例として400μm程度である。
以下、第一実施形態の化粧コンクリート3の製造方法を説明する。
先ず、図2に示すように、コンクリート部材4の大きさに合致した型枠10を組み立てる。この際、型枠10の底板として、木調の凹凸パターンが施されたゴム製の型枠10を内側に向けて設置する。型枠10の側板としては、底板と同様のゴム製型枠14を用いてもよく、木(木材)、鋼或いはゴムよりも硬質なプラスチックからなる型枠材を用いてもよい。また、型枠10の底板は必ずしもゴム製である必要はなく、相形状を有するゴム製以外の、木材、セラミックス、ガラス、金属等から構成されていてもよい。
本実施形態のコンクリート着色方法を用いて製造される化粧コンクリート2は、図4に示すように、コンクリート部材4の化粧面4a(表面)にコンクリート着色剤が塗布されたものである。以下、図4に示す化粧コンクリート2の構成要素のうち、第一実施形態の化粧コンクリート3と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、第二実施形態の化粧コンクリート2の製造方法を説明する。
先ず、図5に示すように、コンクリート部材4の大きさに合致した木製合板、鋼、或いは樹脂等からなる型枠10を組み立てる。図5に示した矩形の型枠10は一例であり、他の形状であってもよい。次に、型枠10内にコンクリート部材4を構成するコンクリート12を打設し、固化させる。コンクリート12の材齢は、使用したコンクリート12の種類、コンクリート部材4に必要とされる強度、仕上がり後の化粧コンクリート2の色合い等を勘案して適宜設定することが好ましい。この後、型枠10を脱型することによって、コンクリート部材4が製造される。
続いて、図6に示すように、コンクリート部材4の化粧面4aに前述したコンクリート着色剤13を塗布する。なお、高濃度のリグニンはコンクリート12の固化を抑制する場合があるため、コンクリート着色剤13に含まれるリグニンの量はコンクリート12の固化が阻害されない程度であることが好ましい。
先ず、縦300mm×横100mmのゴム製の木目模様の凹凸を有する(相形状を有する)板を底板として、この底板に合わせた木製の板を側板として、型枠を組み上げた。
また、コンクリート着色剤として、その総質量に対して10質量%のリグニン(フローソック社製)および2.0質量%の増粘剤(信越化学工業株式会社製、METOLOSE(水溶性セルロースエーテル))を含有する水溶液を調製した。
続いて、型枠のコンクリート打設面に上記水溶液を塗布して、乾燥した後、普通コンクリート(水/セメント比=50質量%)を打設した。このコンクリートを乾燥材齢1日で脱型して、目的のコンクリート部材を得た。このコンクリート部材の相形状に対応する凸凹が形成された着色面は、少し色ムラが観察される部位もあるが、全体としては概ね均一に着色できたので、使用可能な着色状態(△)であると評価した。
実施例1で使用した増粘剤を、コンクリート着色剤の総量に対して80質量%の合成系接着剤(コニシ株式会社製、酢酸ビニル樹脂系、エマルジョンタイプ)に変更した以外は、実施例1と同様に着色したコンクリート部材を作製した。得られたコンクリート部材の着色面は、色ムラは殆どなく、全面に渡って均一に着色できたので、良好な着色状態(○)であると評価した。
実施例1で使用したリグニンを10質量%のタンニン酸(和光純薬工業株式会社製)に変更するとともに、実施例1で使用した増粘剤を、コンクリート着色剤の総量に対して60質量%の天然系接着剤(ヤマト株式会社製、デンプン糊)に変更した以外は、実施例1と同様に着色したコンクリート部材を作製した。得られたコンクリート部材の着色面は、全面に渡って均一に色ムラ無く着色できたので、美しく優秀な着色状態(◎)であると評価した。
実施例3で使用した天然系接着剤を、80質量%の合成系接着剤(株式会社タイルメント製、エポキシ樹脂系EP-1000)に変更した以外は、実施例3と同様に着色したコンクリート部材を作製した。得られたコンクリート部材の着色面は、全面に渡って均一に色ムラ無く着色できたので、美しく優秀な着色状態(◎)であると評価した。
実施例4で使用した合成系接着剤を、80質量%の合成系接着剤(株式会社タイルメント製、アクリル樹脂系アクアフロアーボンド)に変更した以外は、実施例4と同様に着色したコンクリート部材を作製した。得られたコンクリート部材の着色面は、全面に渡って均一に色ムラ無く着色できたので、美しく優秀な着色状態(◎)であると評価した。また、実施例4の場合よりも脱型が容易であった。
実施例4で使用した合成系接着剤を、80質量%の合成系接着剤(コニシ株式会社製、酢酸ビニル樹脂系、エマルジョンタイプ)に変更した以外は、実施例4と同様に着色したコンクリート部材を作製した。得られたコンクリート部材の着色面は、全面に渡って均一に色ムラ無く着色できたので、美しく優秀な着色状態(◎)であると評価した。また、実施例5の場合よりも脱型が更に容易であった。
着色剤を調製する際に、増粘剤及び接着剤を使用しなかった以外は実施例1と同様に着色したコンクリート部材を作製した。即ち、接着剤又は増粘剤を含まないコンクリート着色剤を使用した。得られたコンクリート部材の着色面は、全体として看過できない程度に目立つ色ムラが多くあったので、不良な着色状態(×)であると評価した。
タンニン酸水溶液に硫酸鉄を溶解したところ、タンニン酸水溶液の色が淡褐色から濃褐色へ変化したことを認めた。同様に、没食子酸水溶液に硫酸鉄を溶解したところ、没食子酸水溶液の色が淡褐色から濃褐色に変化したことを認めた。この色の変化は、水溶液中で各化合物及び/又はその加水分解物と、鉄イオンとの錯体が形成されたためであると考えられる。
Claims (11)
- 下記一般式(P1)で表されるフェノール性化合物及び接着剤若しくは増粘剤を含むことを特徴とするコンクリート着色剤。
] - 前記接着剤として、デンプンを含むことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート着色剤。
- 前記接着剤として、アクリル樹脂又は酢酸ビニル樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート着色剤。
- 前記フェノール性化合物がリグニン又はタンニンであることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のコンクリート着色剤。
- 前記フェノール性化合物が没食子酸であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のコンクリート着色剤。
- 木材を水系溶媒に浸けることにより、下記一般式(P1)で表されるフェノール性化合物を抽出する工程と、
少なくとも前記フェノール性化合物と接着剤若しくは増粘剤を混合することにより、コンクリート着色剤を得る工程を有することを特徴とするコンクリート着色剤の製造方法。
] - 請求項1〜5の何れか一項に記載のコンクリート着色剤を、コンクリートの表面に付着させることを特徴とするコンクリート着色方法。
- コンクリートを打設する型枠の打設面に前記コンクリート着色剤を付着させた後、その型枠内にコンクリートを打設することを特徴とする請求項7に記載のコンクリート着色方法。
- 前記打設面が樹脂製であることを特徴とする請求項8に記載のコンクリート着色方法。
- 前記打設面が木目模様の凹凸を有することを特徴とする請求項8又は9に記載のコンクリート着色方法。
- 請求項1〜5の何れか一項に記載のコンクリート着色剤からなる着色層をコンクリート表面に有することを特徴とするコンクリート。
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