JPH01500586A - コンクリートの着色方法 - 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】 コンクリートの着色方法 本発明はコンクリートの着色方法に関する。

本発明のために、コンクリートは、コンクリート　ブロック及びコンクリート　 スラブ、コンクリート　ルーフ　タイル、複合ブロック、及び繊維セメント　モ ルタル及び／又はセメント　モルタルを製造するためのセメント含有物質である 。

コンクリートは立証された構造材料であり、露出コンクリートとして装飾目的に も役立つ０着色コンクリート混合物からつくられた露出コンクリートはメインテ ナンスの必要がなく永年にわたり色を有する。

他方、塗料で装飾されたコンクリート表面は短い時間間隔で更新しなければなら ない０着色コンクリートは２例えば正面２石板、舗装ブロック、ルーフ　タイル 、防音壁、堤安定構造、橋及び類似構造、及び例えば前面装飾用着色モルタルの 形態でも用いられる。

コンクリートは無機顔料及び最近では有機顔料でも着色される。

コンクリートに適当であり、長期間満足であることが分った顔料は９例えば、酸 化マンガン、酸化鉄及び炭素である。

特に炭素又は酸化鉄をベースとする顔料は実際上極めて満足できることが分った 。

然しなから１着色コンクリートの製造に問題が生じた。顔料粉末から塵が生じそ の使用が人間２機械及び建物の汚染を生じる。

顔料は、その小粒径のため貯蔵中に特に湿分の存在下でブリッジを形成する欠点 がある。

このため顔料粉末は短時間のサイロ貯蔵後は自由には流動しない。

その結果サイロから取出すことが困難で人力及び設備に高い費用を要する。

そのため、スクリュー　コンベヤーで計量したり、コンベヤーで振動することも 困難となる。

従来から、塵の発生及びサイロ貯蔵及び自動計量における顔料粉末に生じる問題 を解決するための努力がされ、その目的で水性顔料ペーストの形態の顔料がコン クリートに用いられた。

これらのペーストの多くは表面活性物質と共にビヒクルとして約７０〜３０％の 水を含む。

この水性顔料ペーストは乾燥顔料粉末より利点を有するが。

ペーストの使用によるかなりの欠点もある。

実際上ペーストをサイロ又は他の高容量容器に長期間貯蔵することは不可能であ る。ペーストは沈澱で凝集し部分的に固体沈澱を形成するからである。

高水含量のため、水性顔料ペーストの包装及び輸送の費用は２倍になる。他の重 要な欠点は、コンクリート製造に用いる砂及び粗い凝集体の当初水含量が高く水 性コンクリートペーストの形態でも水の添加がコンクリートのコンシスチンシイ を許容できない程減少させる場合にはこのようなペーストを使用できないことで ある。

塗料及びプラスチックスを着色する場合、最後にあげた欠点はペースト又は粉末 ではなく粒［ｇｒａｎｕｌｅｓ］の形態で顔料を用いると原則的に回避できる。

とくに健康に有害な顔料はプラスチックス工業では永年に亙り粒状の形態で用い られている。

一般に粒の製造及び使用は多くの分野で長年の伝統を有している［Ｈ，Ｒｕｍｐ ｆ’、　Ｃｈｅｉｉｅ−Ｉ　ｎｇ、−Ｔｅｃｈｎｉｋ、３０．１９５ｇ。

Ｎｏ、３．Ｎｏ、４．Ｎｏ、５．Ｗ、　Ｃ，Ｐｅｃｋ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａ ｎｄ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ。

１ｓｓｕｅ　ｏｆ’　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　１２．１９５ｇ、　ｐａｇｅｓ　１Ｂ ７４Ｆ　Ｆ参照、及び融解物質からの粒の製造についてはＵ、Ａ、　Ｗ、Ｂｏｒ ｅｔｚｋｙ。

Ｆｅｔｔｅ−、Ｓｅｉ［’ｅｎ−，Ａｎｓｔｒｉｃｈｍｉｔｔｅｌ、Ｎｏ、４． １９８７参照］。

例えば、ブリケットの使用は石炭及び鉱物分野で通常である。マイクロカプセル は複写紙で用いられる。圧縮粒１：ｃｏａ＋ｐａｃｔ　ｇｒａｎｕｌｅｓ］から なる動物飼料は農業用サイロで見出だされる。ニトロセルロース顔料濃縮物は塗 料の製造において溶媒に良く溶解する。カーボン　ブラック　ベレットはゴムの 製造に用いられる。ｐｖｃは噴霧でつくられたビーズ粒の形態で用いられる８ 他方、当該技術で顔料粒でコンクリートを着色することは知られていない、当該 技術で知られる顔料粒は着色工程で用いた場合に欠点を示すからである。

混合サイクルにおいてコンクリートで粒に働く剪断力は顔料を分散させるのに充 分ではない、その結果として。

１　コンクリートにおいて、顔料粒はスポット及びカラーネストを形成しコンク リートの表面を損う。

２　顔料は混合サイクルの間コンクリート　ミキサ中で顔料粉末より効率良く分 散しないので９粒の着色粉末は適当に用いられず顔料粒はコンクリート　ミック スに所定の色合いを与えるために顔料粉末より大量に用いなければならない。

３　結合剤含有顔料粒では、望ましくない分散特性が改良されないので異物質を コンクリートに導入する。

４　コンクリートの含水量及び利用できる時間は結合剤歯を粒を溶解するのに充 分ではない。

これらの欠点のためコンクリートの着色に用いる前に粉末に変えるため噴霧乾燥 顔料でさえ粉砕するのが現在は通常である。

このため１本発明の目的は、水性顔料ペースト又は既知の顔料粒の着色粉末の使 用に関連する欠点を避ける方法をコンクリートの着色のために提供することであ る。

本発明によれば、この目的はコンクリートの着色に用いられる着色物質が顔料、 及びコンクリートに顔料を分散するのを助長する１以上の結合剤から本質的にな る粒からなることによって達成される。適当な顔料粒は当該技術で既知の数多く の方法にうち任意の方法でつくられるが、ブリケラティング及び圧縮［ｃｏｍｐ ａｃｔｉｎｇコ方法でつ（られた粒は本発明の方法に用いることができない２分 散させることが極めて困難であるからである。

ペレットは用いることができる。

顔料、結合剤、液体、好ましくは水、及び場合によって他の物質からなる混合物 の乾燥によってつくられる微粒子粒を用いることも可能である。

ビーズ粒は特に適している。

上述した粒がコンクリート混合物に効率的に溶解することを見出だしたことは驚 くべきことである。

この理由でこれらは実際上良好に用いることができる。

これらはコンクリートに均一に分布するので露出コンクリートはスポット及びカ ラー　ネストを形成することなく満足に着色できる。

これらの使用は経済的である。所定の色飽和度までの着色が粉末形態の顔料と同 量の粒状の顔料でできるからである。

本発明に用いる粒はサイロから自由に流動し空気移送ができる。

実際に粒を取扱うときに塵が発生しない、この点でビーズ粒は他の形態の粒より 取扱い特性が優れている。

この理由で本発明の方法はコンクリートのクリーン自動着色に適している。

適当な顔料は例えば酸化マンガン、酸化鉄、有機顔料及び／又は炭素である。

好ましい顔料は炭素顔料である。

微細粉砕石炭は着色力が極めて低いのでそれ程好ましくはない。

数種の顔料の混合物も使用できる。

本発明に使用する粒では、ビーズ粒からなるものが好ましいが、顔料はコンクリ ートへの顔料の分散を助長する結合剤とともに混合する。

所望により、コンクリートに妨げとならない他の結合剤を更に使用することもで きる。

次にあげるコンクリートへの顔料の分散を助長する市場で入手できる結合剤が着 色に用いる粒に配合できる。

アルキルフェノール、例えばイゲバル　ＣＲ：蛋白−脂肪酸縮合生成物１例えば 　ランベオン７；アルキルベンゼン　スルフォネート、及びその塩の形態。

例えばマーロンＲ； アルキルナフタリン　スルフォネート、例えばネカルＢＸＲＲ。

リグニン　スルフォネート、例えば廃すルファイド液９例ヮルドホフラウゲＲ： 硫酸化ポリグリコール　エーテル、例えば脂肪アルコール又はアルキル　フェノ ールのもの、又はその塩：メラミン−フォルムアルデヒド縮合物、ナフタリン− フォルムアルデヒド縮合物ニゲルコン酸、コンクリートに無害の他のポリヒドロ キシ化合物、スチ１ノンー無水マレイン酸共重合体の低分子量部分エステル及び 酢酸ビニルとクロトン酸の共重合体の塩。

特に好ましい結合剤はりゲニン　スルフォネート例えばアンモニウム　リグニン 　スルフォネートである。

本発明方法に用いることができる粒は任意の多くの方法でつくることができる。

ベレットの形態ではエイリヒから入手できるような通常の回転する適当なペレタ イズ板によってつ（ることが好ましい、これでは、顔料粉末はスクリユー　コン ベヤで計量、供給され、水に溶解した結合剤は板に滴加され、約ｌｌ１ｌＩＩｌ の大きさのペレットがオーバーフローして分離された後に乾燥される。

ペレタイズ板の代わりに、デルタ　グラニュリエテヒニクから入手できるものの ような傾斜回転ペレタイズ　ドラムを用いることができる。顔料粒はペレタイズ 板又はドラムで転がり凝集し固まる。

他の具体例では１本発明方法に用いる粒は、結合剤、顔料及び液体、好ましくは 水、及び場合により他の添加物の混合物を乾燥することによって得ることができ る。

例えば、このような混合物はペーストとしてロール　ドライヤへ薄膜に適用する ことができ１次いで乾燥し微細粒に減少できる。

あるいは、このような混合物はベルト　ドライヤ上で薄膜として乾燥することが でき、そこで微細粒に減少できる。

本発明に用いる粒は好ましくはビーズ粒からなる。

ビーズ粒は、顔料、結合剤及び液体、好ましくは水、及び場合により他の添加物 の混合物から、１物質又は複数物質を放出するノズルを用いる又は噴霧塔の噴霧 ディスクを用いる噴霧乾燥機によって製造される。

ビーズ粒は、マイクログラニユールとして得られるので９０％の顔料粒子は２０ 〜５００ミクロン、特に５０〜３００ミクロンの大きさを存する。

コンクリートへの顔料の分散を助長する結合剤は粒の０．１〜１５重量９６．好 ましくは１〜８重量％、特に２〜６重量％の量で用いる。

本発明を例によって詳細に説明する。

例１ 黒酸化鉄を含むビーズ粒の製造 ５３重量％の黒酸化鉄及び２．０重量％の結合剤［ＨａｎｓａＡｍ、Ｌ　１ｇｎ １ｎ　Ｃｈｅｍｉｅ　Ｗａｌｄｈｏｆ−Ｈｏｌｍｅｎ　ＧｍｂＨから人手できる アンモニウム　リグニン　スルフォネート粉］、残りは水のスラリーを加圧上噴 霧ノズルを備えた噴霧乾燥装置で向流／並流操作で噴霧乾燥する。

噴霧圧力は１３〜１８バール、乾燥空気の入口温度は２８０〜３２５℃、及び排 出空気温度は１１５〜１３０℃である。

得られる生成物は自由流動性の粗いビーズ粒であり、塵がなく、残留水分含量が ０．３〜１．３％であり、見掛は密度は８１０〜８２０ｇ／ノである。

このビーズ粒は平均粒子径１５０〜２５０μｍ及び高い機械的安定性を有する。

例１と同様の方法で、３３重量％の炭素顔料及び１．５重量％のアンモニウム　 リグニン　スルフォネートＣＬ　ｉｇｎｉｎ−ＣｅｍｉｅＷｏｌｄｈｏｆ’−Ｈ ｏｌｍｅｎ　ＧｍｂＨから入手できるＡＭ２５０Ｈａｎｓａ］を結合剤として含 む水性スラリーからビーズ粒をつくった。

噴霧ノズルは噴霧圧力１０〜１６バール、乾燥空気の入口温度３２０〜４００℃ 、及び排出空気温度１２５〜１５０’Ｃで操作した。

自由流動性の粗いビーズ粒が得られた。これは、塵含量が低く残留水分含量１． ２〜４．２％及び見掛は密度３７０〜４００　ｇ／Ｉを有した。

このビーズ粒は平均粒子径１５０〜２００μｍで１例１で得られた酸化鉄顔料を 含むビーズ粒より高い安定性を有した。

例３ 酸化鉄及び炭素を含む顔料分散液がらのビーズ粒の製造例１と同様の方法で１次 のものからなる水性スラリーがらビーズ粒をつくった。

１．３部　アンモニウム　リグニン　スルフォネート４．７部　炭素顔料 ２２　部　黄色酸化鉄 ２２　部　赤色酸化鉄、及び ５０　部　水。

噴霧圧力は１１〜１６バール、乾燥空気の入口温度は２８０〜３００℃で排出空 気温度は９０〜１１０’Ｃであった。

生成ビーズ粒は粗く、自由流動性で、塵を含まない。

残留水分含量は２〜２．２％である。

見掛は密度は約６００〜６５０　ｇ／Ｉ！である。

例４ 容量が１ｍ３のコンクリート　ミキサ［Ｓ　ｃｈｌｏｓｓｅｒタイプ］で１．５ ６０７ｅの砂と１８Ｋｊｇの例１で得られたビーズ粒の形態の本発明の黒酸化鉄 顔料を１５分間混合した０次いで４４０に５ｉのポルトランド　セメントを加え 、前に得られた混合物と１５分間均質化した。ミキサを空にし混合物をコンクリ ート　ルーフ　タイルを製造するのに用いた。

比較例１ この方法は例４と同様である。

本発明のビーズ粒の代わりに同Ｑ　［１８に！ｇ］の黒酸化鉄を粉末形態で用い る。

湿潤コンクリート及び２４時間硬化したルーフ　タイルを色で比較した。格別の 差異は観察されなかった。

西互 この方法は例４と同様である。

然し例２で得られた炭素ビーズ粒の７Ｋｊｇを着色に用いた。

比較例２ この方法は例５と同様である。

粉末形態の炭素顔料７附を着色に用いた。

湿潤コンクリート及び２４時間硬化したルーフ　タイルを比較した。

色における格別の差異は観察されながった。

例に の方法は例４と同様である。

例３で得られた褐色ビーズ粒の２０〜を着色に用いた。

比較例３ この方法は例４と同様である。

例３で用いた顔料の個々の成分からなる２０灼の混合粉末を着色に用いた。

比較例４ この方法は例４と同様である。

例３で噴霧粒状化した４０７Ｃ９の顔料スラリーを着色に用いた。添加した顔料 スラリーの水含量を考慮してコンクリートミックスに加える水の量を１００に３ から８０７Ｃ９に減少した。

例６及び比較例３及び４の結果 例６及び比較例３及び４で得られた。湿潤コンクリート及び２４時間硬化したル ーフ　タイルを色で比較した。

本発明によって着色したコンクリートと比較例４で得られたコンクリートとの間 には差異が認められなかった。

比較例３で得られたコンクリートは明らかに均一性の低い着色であった。

例７ １７７Ｚ３のコンクリート　ミキサ［Ｄ　ｒａｔｓタイプ］で９７５泡の砂、５ ８０ＫｆＩの砂利及び、８０に！ｇの本発明の例１で得られたビーズ粒の形態の 黒酸化鉄を１０秒間混合した。２００〜のポルトランド　セメントを次いで混合 物に加えた後。

１５秒間均質化した。コンクリート　ミックスを複合コンクリート舗装をつくる のに用いた。

比較例５ この方法は例７と同様である。

本発明のビーズ粒の代わりに粉末形態の黒酸化鉄１（ｌを湿潤コンクリート及び ２８日間硬化した複合ブロックを色で比較した０本発明によってつくられたブロ ックは、酸化鉄粉末で着色されたブロックより若干暗くより均一に着色された。

例８ この方法は例７と同様であった。

例２で得られた炭素ビーズ粒３．３灼を本発明に従って着色剤として用いた。

比較例に の方法は例７と同様であった。

例２の炭素顔料粉末３．３Ｋｙを着色剤として用いた。

例８及び比較例６の結果 湿潤コンクリート及びコンクリートからつくり２８日間硬化した複合ブロックを 比較した。

差異は認められなかった。

例９ この方法は例７と同様であった。

本発明に従い１例３で得られたビーズ粒１１／Ｃ９を着色に用この方法は例７と 同様であった。

従来技術に従って１例３でビーズ粒をつくるのに用いたスラリ−の２２に’ｊを 着色に用いた。スラリーによってコンクリートに導入される水を考慮して１００ 灼の代わりに８９附の水を使用した。

例９及び比較例７の結果 この２の湿潤コンクリート　ミックス及び２８日間硬化したブロックを比較して も１色の品質に差異は認められない。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　−伍ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＩ（社ＦＯＲ Ｔ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰｒ、ＺＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　Ｐ ＣＴ／ＤＺ　８７１００２６２　（ＳＡ　ｌ〕４３９）ＣＢ−Ａ−１５３７６６ ３０４１０Ｘ／７９　Ｎｏｎ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　着色剤として圧縮及びブリケット粒ではない顔料粒を用い，該粒は１以上の 顔料，コンクリートに顔料を分散させるのを助長する１以上の結合剤，及び場合 により他の添加物からなるコンクリートの着色方法において，該顔料粒を４，２ ％を超えない水含量で用いることを特徴とするコンクリートの着色方法。 ２　該顔料が炭素及び酸化鉄からなる群から選ばれる物質であることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の方法。 ３　コンクリートに顔料を分散する着色剤がアルキルベンゼンスルフォネート， アルキルナフタリンスルフォネート，リグニンスルフォネート，硫酸化ポリグリ コールエーテル，メラミン−フォルムアルデヒド縮合物，ナフタリン−フォルム アルデヒド縮合物；グルコン酸，スチレン−無水マレイン酸共重合体の低分子量 部分エステル及び／又は酢酸ビニル及びクロトン酸の共重合体の塩を含むことを 特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ４　結合剤がリグニンスルフォネートである請求の範囲第１項記載の方法。 ５　該粒を形成粒状化でつくることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項の いずれかに記載の方法。 ６　該粒が顔料，結合剤，液体好ましくは水，及び場合により他の添加剤からな る混合物の乾燥によってつくられることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方 法。 ７　該粒が顔料，結合剤，液体好ましくは水，及び場合により他の添加剤からな る混合物の噴霧粒状化によってつくられることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の方法。 ８　噴霧乾燥によってつくられ，かつ炭素顔料及び結合剤を含有するビーズ粒の コンクリート着色への使用方法。