JPH04275958A - 建築材料の着色方法 - Google Patents

建築材料の着色方法

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JPH04275958A
JPH04275958A JP3297712A JP29771291A JPH04275958A JP H04275958 A JPH04275958 A JP H04275958A JP 3297712 A JP3297712 A JP 3297712A JP 29771291 A JP29771291 A JP 29771291A JP H04275958 A JPH04275958 A JP H04275958A
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    • C09C1/24Oxides of iron
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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。
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