(57)【要約】【課題】カラーセメント構造物の「色移り」、「白華」現象が生じないセメント着色材を提供すること。【解決手段】少なくとも着色剤が樹脂中に分散されている樹脂粒子からなるセメント着色用樹脂粒子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも着色剤が樹脂中に分散されている樹脂粒子からなるセメント着色用樹脂粒子。
【請求項２】
樹脂がポリエステルである、請求項１に記載のセメント着色用樹脂粒子。
【請求項３】
ポリエステルが酸価５〜１５０を有する、請求項２に記載のセメント着色用樹脂粒子。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載のセメント着色用樹脂粒子を含有するセメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメントを着色するためのセメント着色用樹脂粒子および該着色用樹脂粒子を含有するセメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメントは、砂、砂利等の骨材および／またはその他の添加剤（貝殻等）を混ぜて、水と練り、コンクリート、モルタル、漆喰等各種建築用構造物を形成するために使用されており、その構造物表面は灰白色〜白を呈しているのが一般的である。
【０００３】
最近、自然環境との整合性、美環上の目的から、白、灰白色以外のカラーセメントが使用され、ビル等の建築物の壁や床などの表面仕上げとしてセメントモルタルや漆喰を用いた塗装やタイル貼りが施されており、意匠性の要求から着色材を混合されたセメントがそれら構造物に使用されるようになった。また、ガーデニングが人気を博するようになり、各種カラーリングされたブロック、タイル等のガーデニング用コンポーネントが提供されるにいたっている。
【０００４】
なお、本発明においては、コンクリート、モルタル、漆喰等各種建築用構造物、ブロック、タイル等のガーデニング用コンポーネントを含めて、「セメント構造物」ということにする。
【０００５】
従来のカラーセメント構造物は、無機の顔料を混合したセメントを硬化させたものであり、セメントの着色材としては色々知られている。
【０００６】
例えば特開平５−２７９０９２号公報は、平均粒径３００〜１５００μｍの無機着色顔料粉体を使用すること、特開平７−６９６９１号公報は、酸性酸化鉄顔料と界面活性剤を混合し造粒したものを使用すること、特開平７−８９７５４号公報は水酸化鉄顔料粉体と界面活性剤を混合造粒したものを使用することが開示されている。
【０００７】
しかし、従来は、上記のような顔料をそのまま混入してセメントを着色しているものであり、そのようなセメントを硬化させてなるセメント構造物は、「色うつり」、「白華」という問題がある。「色移り」は、セメント構造物に衣服、手などが接触したとき、セメント構造物の色が衣服、手などにつく現象である。また、「白華」とは、セメント構造物の表面に白色のまだら模様が浮き出てくる現象であり、構造物に含まれるナトリウムイオンやカリウムイオン成分が空気中の二酸化炭素と反応しＮａ２ＣＯ３やＫ２ＣＯ３等の成分に変化し構造物表面にまだらに現出したものと考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、カラーセメント構造物の「色移り」、「白華」現象が生じないセメント着色材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、少なくとも着色剤が樹脂中に分散されている樹脂粒子からなる樹脂粒子をセメント着色材として使用することにより解決される。
すなわち、本発明は、少なくとも着色剤が樹脂中に分散されている樹脂粒子からなるセメント着色用樹脂粒子を提供するものである。
【００１０】
本発明のセメント着色用樹脂粒子に添加される着色剤は、いわゆる無機、有機の顔料・染料を意味し、例えば、Ｋｅｔ　Ｂｌｕｅ（シアン）、Ｎｅｏｔｕｎ　Ｙｅｌｌｏｗ（イエロー）、キナクリドン（マゼンタ）、チタン、炭酸カルシウム（ホワイト）等各種公知の顔料、染料が使用が可能であり、その使用に特に制限はない。最終セメント構造物に、例えば変色の防止等の耐環境耐久性が要求される場合は、無機顔料等を使用するなど、要求される特性を満足するように適宜選択して使用すればよい。また、１種類のみでなく２種以上混合して使用してもよい。
【００１１】
本発明のセメント着色用樹脂粒子に使用される樹脂は、色移り防止の観点からは、公知の各種熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ樹脂等を使用可能であるが、白華現象をより確実に効果的に防止する観点からは、これらの樹脂の中でもポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂としては、酸価が５〜１５０、好ましくは５〜１００、より好ましくは７〜３５ＫＯＨｍｇ／ｇを有するものがより好ましいことが判明している。酸価が低すぎると、白華現象防止の効果が小さい。酸価が高すぎると吸湿を生じ、セメント構造物の強度が低下する。
【００１２】
なお、本発明に好適に使用可能なポリエステル系樹脂は、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂であり、より詳細には特開平１０−２４６９８９号公報、第［００１８］段〜第［００２４］に記載のモノマーで構成される樹脂である。
【００１３】
セメント乾燥時にＣａ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋等がセメント構造物表面に滲出し、空気中の酸素と反応してそれらの炭酸塩（ＣａＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３等）が形成されることが白華現象と考えられているが、その白華現象の原因物質であるカルシウムイオン、カリウムイオン等がポリエステル中の−ＣＯＯ−に捕捉され、それらの炭酸塩が表面で形成されることが抑制されるため、白華現象が抑制、防止されると考えられる。従って、上記−ＣＯＯ−を樹脂構造中に有し上記酸価を有している樹脂、例えばポリ（メタ）アクリル系樹脂）も上記ポリエステル系樹脂と同様に機能すると考えられる。またそれらの樹脂と、酸価を有しない他の樹脂の混合物であっても、酸価が上記範囲に調整された混合樹脂、共重合樹脂も使用可能と考えられる。
【００１４】
着色剤の含量は、樹脂１００重量部に対して０〜４０重量部、好ましくは５〜２５重量部である。４０重量部より多いと、色移り防止の効果が低下する。
【００１５】
着色用樹脂粒子を白色の着色材として使用する場合は、着色剤を必ずしも含ませる必要はない。着色剤を含有していない樹脂粒子で白色着色材として十分使用できる。従って、セメントを白色に着色するために本発明の着色用樹脂粒子を使用する場合、白色着色剤の含有量は、樹脂１００重量部に対して０〜４０重量部、好ましくは０〜２０重量部の範囲に設定可能である。
なお、本発明において「着色材」とは、着色剤および／または本発明のセメント着色用樹脂粒子を含んだ着色材料を意味している。
【００１６】
本発明の着色用樹脂粒子は、シリカ、ワックス等を添加してもよい。
【００１７】
シリカ微粒子は、着色用樹脂粒子に流動性を付与し、また、樹脂粒子の凝集防止に有効であり、樹脂粒子に外添して使用することが好ましい。その添加量は、樹脂粒子１００重量部に対して０．５〜３重量部程度である。
【００１８】
本発明のセメント着色用樹脂粒子は、所定量の着色剤、樹脂、必要に応じて所望の添加剤を混合、混練、粉砕、分級工程を経て製造すればよく、その際、平均粒径２００μｍ程度以下、５〜１０μｍ程度にまで調整可能である。粒径は小さく調整するほど比表面積が大きくなるので、本発明の効果をより効果的に得ることができ、さらに発色効果がより大きくなる。
【００１９】
本発明の着色用樹脂粒子（着色材）を添加混合できるセメントとしては、水で練ったときに硬化性を示す無機物質（混合物を含む）であり、セメント構造物を構成できるのであれば使用可能である。白華現象が現れるセメント構造物に特に使用価値がある。
【００２０】
本発明の着色用樹脂粒子は、セメント全量の５〜２５重量％程度の範囲で使用する。その添加量が少なすぎると着色の効果が薄く、また白華現象を有効に抑制することが困難となる。またその量が多すぎるとセメント硬化物の強度が問題となる。また、本発明のセメント着色用樹脂粒子は、異なる着色剤を含む複数種のセメント着色用樹脂粒子を同時に用いてもよい。
【００２１】
【実施例】
下記組成１〜４の材料を使用し、セメント着色用樹脂粒子▲１▼〜▲５▼を得た。
（組成１；セメント着色用樹脂粒子▲１▼）
ポリエステル樹脂Ａとポリエステル樹脂Ｂの１：１混合物（酸価９）　　９３重量部
カーボンブラック（モーガルＬ、キャボット社製）　　　　　　　　５重量部
【００２２】
上記材料をヘンシェルミキサーで十分混合し、二軸押出混練機で溶融混練後、冷却した。得られた混練物をハンマーミルで粗粉砕しジェット粉砕機で微粉砕した後、分級して体積平均粒径１０μｍの着色粒子を得た。
この着色粒子に疎水性シリカ微粒子（Ｈ２０００：ヘキスト社製）２重量部を加えて混合し着色樹脂微粒子▲１▼を得た。
【００２３】
なお、ポリエステル樹脂ＡおよびＢは以下のようにして製造した。
ポリエステル樹脂Ａ
温度計、攪拌器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取り付けたガラス製４つ口フラスコに、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、イソドデセニル無水コハク酸、テレフタル酸およびフマル酸を重量比８２：７７：１６：３２：３０に調整して重合開始剤であるジブチル錫オキサイドとともに入れた。これをマントルヒーター中で窒素雰囲気下にて、２２０℃で攪拌しつつ反応させポリエステル樹脂Ａを得た。
【００２４】
ポリエステル樹脂Ｂ
スチレンおよび２−エチルヘキシルアクリレートを重量比１７：３．２に調整し、重合開始剤であるジグミルパーオキサイドとともに滴下ロートに入れた。一方、温度計、攪拌器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取り付けたガラス製４つ口フラスコに、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、イソドデセニル無水コハク酸、テレフタル酸、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸およびアクリル酸を重量比４２：１１：１１：１１：８：１に調整して重合開始剤であるジブチル錫オキサイドとともに入れた。これをマントルヒーター中で窒素雰囲気下にて、１３５℃で攪拌しつつ、滴下ロートよりスチレン等を滴下した後、昇温して２３０℃で反応させポリエステル樹脂Ｂを得た。
【００２５】
（組成２；セメント着色用樹脂粒子▲２▼）
下記材料を使用し、着色樹脂粒子▲１▼と同様にして着色樹脂粒子▲２▼（平均粒径８μｍ）を得た。
スチレンアクリル樹脂（アルマテックスＰＡ−７７２Ｈ：三井化学社製）　　９３重量部
カーボンブラック（リーガル３３０：キャボット社製）　　　　　　　　５重量部
【００２６】
（組成３；セメント着色用樹脂粒子▲３▼）
下記材料を使用し、着色樹脂粒子▲１▼と同様にして着色樹脂粒子▲３▼（平均粒径１０μｍ）を得た。
ポリエチレン樹脂（高密度ポリエチレン：サンプラテック社製）　　９３重量部
カーボンブラック（リーガル３３０：キャボット社製）　　　　　　　　５重量部
【００２７】
（組成４；セメント着色用樹脂粒子▲４▼）
下記材料を使用し、着色樹脂粒子▲１▼と同様にして着色樹脂粒子▲４▼（平均粒径１０μｍ）を得た。
アクリル樹脂（アルマテックス：三井化学社製）　　　　　　　　　９３重量部
カーボンブラック（リーガル３３０：キャボット社製）　　　　　　　　５重量部
【００２８】
（組成５；セメント着色用樹脂粒子▲５▼）
下記材料を使用し、着色樹脂粒子▲１▼と同様にして着色樹脂粒子▲５▼（平均粒径１０μｍ）を得た。
ポリエステル樹脂Ａとポリエステル樹脂Ｂの３：２混合物
（酸価３０ＫＯＨｍｇ／ｇ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９３重量部
カーボンブラック（モーガルＬ、キャボット社製）　　　　　　　　５重量部
【００２９】
市販のセメント（白セメント、一般セメント、漆喰）、着色材、水からなる材料を、スパチュラで混合、混練（約２分）し、泥状になったものを７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍの型に入れ、３日間自然乾燥させて評価サンプルを形成した。
【００３０】
なお、市販セメントとして、日曜セメント　ホワイト（商品名）（家庭化学工業社製）、一般セメントとして、速乾セメント（商品名）（家庭化学工業社製）、漆喰として、インスタントしっくい（商品名）（家庭化学工業社製）を使用した。また市販着色剤として、色粉（家庭化学工業社製）を用いた。
【００３１】
（実施例）
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なお（「部」は、「重量部を」表す。以下、同様）
【００３２】
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【００３３】
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【００３４】
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【００３５】
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【００３６】
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【００３７】
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【００３８】
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【００３９】
（評価）
実施例１〜５、比較例１〜３で得られたブロックについて色移り、白華現象について下記記載のように評価した。評価結果を表１に示す。
【００４０】
色移り：アームの付いたスタンドを定盤に取り付け、アームの先端に上記評価サンプルを固定した。評価サンプルと定盤との間にコピー用紙を挟み、評価サンプルの上から２ｋｇの荷重を加えながら１ｃｍ／秒の速度でコピー用紙を引き抜き、１５ｃｍの長さの線を引いた。コピー用紙下面に付着した線を息で吹いて残った線の残量を目視判定した。
○：線の残存付着なし
△：線がわずかに残存付着
×：線が明確に残存付着
【００４１】
白華：上記作製方法で得た評価サンプルに、さらに次のように水分を含有させ、乾燥させることにより白華現象を起こし、評価を行なった。白セメントおよび一般セメントについては水中に１時間浸し、漆喰については霧吹きで十分に湿らせ、その後３日間自然乾燥して評価サンプルとした。着色剤を直接混ぜ込んだ評価サンプル（比較例１）を基準に白華状態の目視判定を行なった。
○：白色粉の析出が無い、または明らかに減少
△：白色粉の析出量がやや減少
×：白色粉の析出量の差が認められない
【００４２】
【表１】
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