(57)【要約】      （修正有）【課題】セメント製品、コンクリート製品に、容易に浸透し、素材に対する付着性に優れ、焼成工程のような煩雑な作業を必要とせず、褪色性に優れ、天然色に近い風合いを持った着色が可能で、しかも低廉な発色剤を提供する。【解決手段】セメントを含有する組成物と反応して所定の発色を生起する発色剤であって、鉄明礬、炭酸カリウム、硫酸第一鉄および硫酸第二鉄からなる硫酸鉄、水からなる発色剤および該発色剤の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを含有する組成物と反応して所定の発色を生起する発色剤であって、鉄明礬、炭酸カリウム、硫酸鉄、水からなることを特徴とする発色剤。
【請求項２】
請求項1記載の発色剤において、硫酸鉄は硫酸第1鉄および硫酸第2鉄からなることを特徴とする発色剤。
【請求項３】
請求項２記載の発色剤において、水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄の割合は、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）であることを特徴とする発色剤。
【請求項４】
請求項３記載の発色剤において、さらに調整剤を添加し、この調整剤は数万年前に地中に埋没した古代木の抽出液であることを特徴とする発色剤。
【請求項５】
請求項３記載の発色剤において、さらに調整剤を添加し、この調整剤は樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液であることを特徴とする発色剤。
【請求項６】
請求項４又は５いずれか記載の発色剤において、調整剤は水と抽出液量の割合が１０００：３（重量比）で構成したことを特徴とする発色剤。
【請求項７】
請求項６記載の発色剤において、調整剤の全体量に対する添加割合は１００３/２００３（容積比）であることを特徴とする発色剤。
【請求項８】
以下の工程からなる発色剤の製造方法。
イ．  水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄を、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）の割合で混合して常温下において適宜撹拌しつつ２週間前後経過させる工程、
ロ．  前記イ工程において、混合から５日前後経過した後、調整剤を添加する工程。
【請求項９】
請求項８記載の発色剤の製造方法において、前記調整剤は数万年前に地中に埋没した古代木の抽出液であることを特徴とする発色剤の製造法。
【請求項１０】
請求項８記載の発色剤において、前記調整剤は樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液であることを特徴とする発色剤の製造法。
【請求項１１】
請求項９又は１０いずれか記載の発色剤の製造方法において、前記調整剤は水と抽出液量の割合が１０００：３（重量比）で構成したことを特徴とする発色剤の製造法。
【請求項１２】
請求項１１記載の発色剤の製造法において、調整剤の全体量に対する添加割合は１００３/２００３（容積比）であることを特徴とする発色剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、セメントを含有する各種組成物と反応して所定の発色を生起する発色剤と
その製造法に関し、詳しくはセメント含有物における内部要素と反応して所定の発色をし
て周囲環境と調和することを容易にする発色剤とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメント系組成物あるいはコンクリート系組成物は、各種建築物、構造物、成型体として生活のあらゆる分野で必須不可欠のものとなっている。しかしながら、このようなセメント組成物やコンクリート組成物はいわゆる無機質色を呈していて、美観上の見地からある種の化粧仕上げが要求される。
【０００３】
例えば、セメント系成形体の化粧仕上げ方法として従来は、溶剤系塗装剤と、水系塗装剤とを、スプレー、シャワー、フローまたはローラーなどの手段で以て塗装するという方法が知られている。
【０００４】
このうち、溶剤系塗装にあっては、各種の合成樹脂ラッカー類の使用が主流となっている。  しかし、これらの溶剤型塗装剤は、耐久性の向上化、就中、耐水性、耐アルカリ性、耐透水性ならびに耐候性などの向上化を図るべく、分子量を高める必要があるが、そのようにすると、粘度が高くなり、結局は、高濃度で、かつ、低粘度のものが得られ難く、取扱上、極めて不便が生じる。
【０００５】
また、分子量が高いと、セメント 硬化体深部への浸透が悪く、効果が低下するので、耐久性を犠牲にして、分子量を低めに調製しなければならない。
【０００６】
他方、水性塗装剤の場合では、このような水性塗装剤には、通常、水溶性樹脂とから成るものと、水分散性樹脂とから成るものがあり、それぞれに、特徴を有している。
【０００７】
たとえば、まず、水溶性樹脂組成物からなる塗装剤には、カルボキシル基を、アンモニアまたはアミンなどの、いわゆるアルカリで以て中和溶解せしめるというアニオン・タイプのものと、第三アミノ基を酸類で以て中和溶解せしめるというカチオン・タイプのものとがあって、いずれのタイプのものも、フィルム形成性に優れるし、ポリマーのガラス転移温度の高低に関係なく、水溶性の溶剤が揮散すれば、フィルムを形成するので、屋外曝露による耐汚染性にも優れる、硬いポリマーの塗膜を与える。
【０００８】
しかしながら、水溶性樹脂の場合には、親水性を付与するために、酸類やアミン類を多く使用するから、耐水性や、耐アルカリ性ならびに耐酸性などの、トータルな形での耐久性が劣るという欠点がある。
【０００９】
また、分子量を高くすると、高濃度で低粘度のものが得られにくいので、取り扱いにくいといった問題が生じる。
【００１０】
次いで、水分散樹脂組成物からなる塗装剤には、乳化剤や保護コロイドの存在下で、乳化重合せしめて得られる分散液を用いた形のものや、機械的に分散化せしめて得られる分散液を用いた形のものがある。
【００１１】
このようにして得られる水分散樹脂組成物から成る塗装剤は、分子量に関係なく、高濃度であって、しかも、比較的低粘度のものとして得られ、有機溶剤類やアミン類などを、殆ど使用しない処から、公害などの問題も少ないという特徴こそ有るものの、水分散体樹脂粒子の造膜不良による塗膜欠陥や、親水性の乳化剤や造粘剤などの多量使用に伴う、耐水膨潤やブリスタリングを惹起し易い。
【００１２】
さらに、樹脂形態が粒子であることや、分子量が大きいことなどに起因して、セメント 成形体との付着性が劣るということや、加えて、乾燥性も悪いなどの欠点があった。
【００１３】
他方、天然石についての着色も種々の場面で必要とされるが、従来、例えば砂岩のような天然石材に所望の色彩を着色 する方法としては、例えば特開昭６３−２８２１８０号公報や特開平７−１０９１８５号公報などに示されるように、石材に所定の着色
用剤を塗布ないし含浸させ、乾燥させた後、これを加熱炉に入れて焼成する方法が一般的に行われていた。
【００１４】
しかしながら、上記の方法で得られるのは、着色用剤の化学変化によって発現する人工的な色相及び色調であって、自然の風合いをもった色を施すことは難しかった。また、かかる方法では、着色用剤を石材に含浸させたとしても表層部分のみが着色されるのみで内部まで同色に着色することはできなかったから、表層部分が剥離すると地の色が露出し、破損部分が目立つという問題もあった。
【００１５】
なお、本願発明と関連する技術が次の文献において開示されている。
【特許文献１】特開昭５４−２１５５２１７号公報
【特許文献２】特開昭５７−３４０８７号公報
【特許文献３】特開昭６２−４６９８２号公報
【特許文献４】特開昭６３−３０７１８０号公報
【特許文献５】特開平０５−２９４７５６号公報
【特許文献６】特開平０７−３３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のように、セメント系成形体の化粧仕上げ方法としては、溶剤系塗装を用いる場合には、耐久性、就中、耐水性、耐アルカリ性、耐透水性ならびに耐候性などの向上化を図るべく、分子量を高くすると、高濃度であって、しかも、低粘度であるというようなものは得られにくく、取扱上、非常に困難であり、さらには、分子量が高いと、セメント硬化体深部への浸透が少なく、効果の実が上がらない。
【００１７】
これに対し、水性塗装剤のうちの、水溶性樹脂組成物から成る塗装剤を用いる場合には、親水性を付与するために、酸類やアミン類を多く使用する処から、耐水性や耐アルカリ性や耐酸性などの、いわゆるトータルな形での耐久性が劣る。また、分子量を高くすると、高濃度で、しかも、低粘度のものが得られにくい処から、取り扱いにくい。
【００１８】
水分散樹脂組成物から成る塗装剤を用いる場合には、水分散体樹脂粒子の造膜不良による塗膜欠陥や、親水性の乳化剤や造粘剤を多量に使用することによる、耐水膨潤や、ブリスタリングなどを惹起し易い。
【００１９】
さらに、樹脂形態が粒子であることや、分子量が大きいことなどが起因して、セメント 成形体との付着性が劣るということや、加えて、乾燥性も悪く作業性に問題がある。
【００２０】
また、天然石への彩色は、上記のように焼付けその他の煩雑な工程を必要とし作業性が低く、コストも高いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願発明は、セメントを含有する組成物と反応して所定の発色を生起する発色剤であって、鉄明礬、炭酸カリウム、硫酸鉄、水からなる発色剤を提供して上記課題を解決しようとするものである。
【００２２】
また、上記の発色剤において、硫酸鉄は硫酸第1鉄および硫酸第2鉄から構成することがある。
【００２３】
さらに、上記の発色剤において、水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄の割合は、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）となすことがある。
【００２４】
上記の発色剤において、さらに調整剤を添加し、この調整剤は数万年前に地中に埋没した古代木の抽出液で構成することがある。
【００２５】
また、上記の発色剤において、前記調整剤は樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液で構成することがある。
【００２６】
さらに、上記いずれか記載の発色剤において、調整剤は水と抽出液量の割合が１０００：３（重量比）で構成することがある。
【００２７】
また、上記の発色剤において、調整剤の全体量に対する添加割合は１００３/２００３（容積比）となすことがある。
【００２８】
本願発明はまた、  以下の工程からなる発色剤の製造方法を提供して、上記従来の課題を解決する。すなわち、
イ．  水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄を、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）の割合で混合して常温下において適宜撹拌しつつ２週間前後経過させる工程、
ロ．  前記イ工程において、混合から５日前後経過した後、調整剤を添加する工程。
【００２９】
また、上記の発色剤の製造方法において、前記調整剤は数万年前に地中に埋没した古代木の抽出液で構成することがある。
【００３０】
さらに、上記の発色剤の製造方法において、前記調整剤は樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液で構成することがある。
【００３１】
さらにまた、上記いずれか記載の発色剤の製造方法において、前記調整剤は水と抽出液量の割合が１０００：３（重量比）で構成することがある。
【発明の効果】
【００３２】
本願発明にあっては、上記構成により、極めて容易にセメント組成物、コンクリート組成物に色彩を施すことができる。しかも、その色彩は組成物の成分と反応して得られるため従来のように褪色することなく、セメントの混錬時に添加すれば内部にも発色を得られる。  さらに、調整剤を添加した発色剤は、消臭機能、塩素除去機能を有するからセメント製品、コンクリート製品の品質を向上せしめその利用範囲の拡大を図りえる等、極めて有効な性能を具備している。  さらに、発色剤の製造コストも低廉であり、発色剤による発色加工も単に撒布すればよく、作業性に優れている。
【００３３】
また、上記の発色剤の製造法において、調整剤の全体量に対する添加割合は１００３/２００３（容積比）となすことがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本願発明に係る発色剤は、鉄明礬、炭酸カリウム、硫酸鉄、水を基本的構成要素としていて、この水溶液をセメント組成物に撒布することで所定の発色を得られる。硫酸鉄としては、硫酸第1鉄および硫酸第2鉄が好ましい。
【００３５】
上記のように、本願の発色剤は上述の構成で所定の発色作用が発揮されるが、調整剤を添加することにより、さらに種々の効果を得られる。すなわち、数万年前に地中に埋没した古代木樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液を添加することにより、セメント組成物の独特の臭いを消去できる。また、セメント組成物における塩素成分を除去することもできる。しかしながら、調整剤のこのような作用に関する機序作用は現在のところ不明であり、発明者は種々の実験によりこのような作用を確認している。
【００３６】
調整剤は、上記のほかに樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液で構成することもでき、その場合の効果は上述と異ならない。
【００３７】
調整剤の添加による上記効果により、セメント製品、コンクリート製品の生物順応性が向上する。すなわち、セメント製の水槽、植栽製品等は別途の処理を要することなく、水棲動物、植物等を順調に飼育又は生育させることができる。
【００３８】
本願に係る発色剤は、セメントあるいはコンクリート製品中のある種の成分と反応して発色作用を呈するが、その機序作用は目下のところ不明である。  しかしながら、いったん、発色すると消えることがなく半永久的な効果がある。
【００３９】
発色剤は、セメント、コンクリート製品の表面に撒布することが一般的な用法であるが、発色剤は内部にも浸透するため発色は表面にとどまらない。  また、セメントの混錬時に添加すれば、製品の表面のみならず内部すべてに発色を得ることができる。
【実施例】
【００４０】
本願発明に係る発色剤の１実施例を説明する。
実施例１
発色剤の調整
構成要素：鉄明礬、炭酸カリウム、硫酸鉄、水
上記構成要素を混合して水溶液を生成したが、硫酸鉄は硫酸第1鉄および硫酸第2鉄を使用した。  混合において、水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄の割合は、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）とした。そして、水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄を、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）の割合で混合して常温下において適宜撹拌しつつ２週間前後経過させ発色剤を生成した。
使用方法：  上記発色剤をセメント組成物に噴霧してその発色を得る。  該実施例では、その噴霧量は、平方メートルあたり２００mlないし２５０mlとし、乾燥時間は常温で４ないし６時間であるが、熱処理により乾燥を促進することもできる。
発色： １回の塗布では、淡いグリーン系色が得られた。
２回塗布では、中間色が得られた。
３回塗布では、黄土色が得られた。
４回塗布では、黄色に赤みを帯びた色が得られた。
【００４１】
実施例２
発色剤の調整
構成要素：鉄明礬、炭酸カリウム、硫酸鉄、水、調整剤
上記構成要素を混合して水溶液を生成したが、硫酸鉄は硫酸第1鉄および硫酸第2鉄を使用した。  まず、水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄を、それぞれ１０００：５：５：３０：３０（重量比）の割合で混合して常温下において適宜撹拌しつつ２週間前後経過させた後、調整剤を添加した。
調整剤の作成：  該実施例では数万年前に地中に埋没した古代木の抽出液を使用したが、この調整剤において、水と抽出液量の割合が１０００：３（重量比）で構成した。数万年前に地中に埋没した古代木に替えて、樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液を使用することも有益である。  また、いわゆる、波動水を調整剤の原料として使用することも可能である。  そして、この調整剤の全体量に対する添加割合は１００３/２００３（容積比）とした。
【００４２】
このようにして生成した発色剤の使用方法とその作用効果は、前記の実施例と同一であるが、調整剤の添加によりセメント組成物の消臭効果、塩素成分の除去効果が得られ、発色作用による天然彩色の効果と相俟って、セメント組成物、コンクリート組成物の利用範囲が大幅に拡大する。すなわち、従来は例えばコンクリート水槽での水生物の飼育は、コンクリート水槽に長期間水を張って、いわゆるアク抜きをする必要があり、これなくしては、生物の飼育は不可能であった。そのため、海産物の養殖場など大規模な水槽を備える施設ではアク抜き作業が時間とコストを要し、生産性の隘路となっていたが当該実施礼に係る発色剤を使用することにより、美観はもとより養殖事業の生産性を大幅に向上させることができる。
【００４３】
実施例３
発色剤は以下のとおり生成した。この実施例では発色剤に調整剤を添加している。
水、炭酸カリウム、硫酸第1鉄、硫酸第2鉄を、それぞれ１０００：５：５：３０：３（重量比）の割合で混合して常温下において適宜撹拌しつつ２週間前後経過させるとともに、混合から５日前後経過した後、調整剤を添加した。前記調整剤は数万年前に地中に埋没した古代木の抽出液又は樹齢数百年〜数千年である樹木の抽出液で構成した。
【００４４】
そして、前記調整剤は水と抽出液量の割合が１０００：３（重量比）で構成するとともに、調整剤の全体量に対する添加割合は１００３/２００３（容積比）となした。
【００４５】
前記実施例２に係る発色剤による発色済み（４回塗布）のセメント組成物につき遠赤外線放射率のFTRI測定を行ったところ、表１に示すように優れた効果が確認できた。
【００４６】
【表１】
2008137851.tif 000002
【００４７】
上記の測定内容は以下の通りである。
１．測定資料  発色剤処理（４回塗布）により、黄色に赤みを帯びた色に生成されたセメント組成物
２．測定温度        摂氏２５度
３．測定機器        JIR-E500
４．測定条件        分解能      1/16cm
積算回数    ２００回
検知器      MCT
５．平均放射率
資料：発色剤処理（４回塗布）により、黄色に赤みを帯びた色に生成されたセメント組成物
（１）      ８３．０６
（２）      ８０．１１
単位  ％
平均放射率の計算
波長範囲（１）は４-２４ミクロン、（２）６-１４ミクロンについて、放射率を積分して平均値を計算
【００４８】
前記実施例２に係る発色剤による発色済み（４回塗布）のセメント組成物につきマイナスイオン測定試験を行ったところ、表２および表３に示すようにマイナスイオンの発生に付き優れた効果が確認できた。
【００４９】
【表２】
2008137851.tif 000003
【００５０】
【表３】
2008137851.tif 000004
【００５１】
上記の測定内容は以下の通りである。
１．測定資料  発色剤処理（４回塗布）により、黄色に赤みを帯びた色に生成されたセメント組成物
２．測定機器        （株）エコ・ホリスティック製  イオンカウンターEB-12A
３．測定環境  
天候：  曇り
室温：  摂氏２３．３度
湿度：  ４８％
【００５２】
上記実施例２に係る発色剤について、急性経口毒性試験を行った。試験化結果は以下の通りである。
要    約
ジン石反応発佐波を検体として，雌マウスを用いた急性経口毒性試験(限度試験)を行った。
試験群には2,000 mg/kgの用量の検体を，対照群には溶媒対照として注射用水を雌マウスに単回経口投与レ  14日間観察を行った。その結果，観察期間中に異常及び死亡例は認められなかった。このことから，検体のマウスにおける単回経口投与によるLD50値は，雌では2,000 mg/kg以上であるものと考えられた。
検    体
前記実施例２に係る発色剤
試験実施期間
平成18年10月24日〜平成18年11月16日
試験実施場所
財団法人  日本食品分析センター  多摩研究所
東京都多摩市永山6丁目11番10号
【００５３】
１  試験目的
検体について，雌マウスにおける急性経口毒性を調べる。
２  検    体      前記実施例２に係る発色剤    性状：赤色を帯びた半透明液体
３  試験液の調製
検体を注射用水で希釈レ  100 mg/mLの試験液を調製した。
４  試験動物
5週齢のICR系雌マウスを日本エスエルシー株式会社から購入レ約1週間の予備飼育を行って一般状態に異常のないことを確認した後，試験に使用した。試験動物はポリカーボネート製ケージに各5匹収容し，室温23℃±2℃，照明時間12時間/日に設定した飼育室において飼育した。
飼料（マウス，ラット用固型飼料；ラボMRストック，日本農産工業株式会社）及び飲料水(水道水)は自由に摂取させた。
５  試験方法
検体投与用量として2,000 mg/kgを投与する試験群及び溶媒対照として注射用水を投与する対照群を設定レ各群につきそれぞれ5匹を用いた。
投与前に約4時間試験動物を絶食させた。体重を測定した後，試験群には試験液，対照群には注射用水をそれぞれ20 mL/kgの投与容量で胃ゾンデを用いて強制単回経口投与した。
観察期間は14日間とレ投与日は頻回，翌日から１日1回の観察を行った。投与後7及び14日に体重を測定し，ト検定により有意水準5%で群間の比較を行った。観察期間終了時に動物すべてを剖検した。
６  試験結果
1）死亡例
いずれの投与群においても，観察期間中に死亡例は認められなかった。
2）一般状態
いずれの投与群においても，観察期間中に異常は見られなかった。
3）体重変化（表A）
投与後7及び14目の体重測定において，試験群は対照群と比べ体重値に差は見られなかった。
4）剖検所見
観察期間終了時の剖検では，すべての試験動物に異常は見られなかった。
７  考    察
検体について，雌マウスを用いた急性経口毒性試験(限度試験)を実施した。
接伴を2,000 mg/kgの用量で単回経口投与した結果，観察期間中に異常及び死亡例は認められなかった。したがって，検体のマウスにおける単回経口投与によるLD50値は，雌では2,000 mg/kg以上であるものと考えられた。
【００５４】
【表Ａ】
2008137851.tif 000005
【００５５】
本願発明において、発色剤は、セメント製品、コンクリート製品の内部組成物に反応して発色するから、褪色することなくまた煩瑣な肯定なくして簡単な作業で所望の色彩を施すことができる。発色対象は、建造物はもちろん単体製品や廃材製品にも適用することができる。  さらに、調整剤を添加した発色剤は前述の作用効果によりセメント組成物、コンクリート組成物の有する独特の臭みを消去し、さらには塩素成分の減殺も可能であるため、いわゆるアク抜きを要せずして製品を生物生育環境に直ちに使用でき、例えば漁業における養殖施設自体や、それに使用する各種備品に広く適用可能である。  また、詳しい、実験は未了であるが、本願の発色剤は天然石にも有効である。