著色無機成形品及其製造方法
2023-05-17 10:41:51
專利名稱：著色無機成形品及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種在建築板等中使用的著色無機成形品及其製造方法。
背景技術：
以前，這種無機成形體，是通過將以水泥系無機材料和骨料作為主體的原料混合物與水的混煉物注入型箱中之後經養護硬化而製造的。這種情況下，為了使成形品從型箱中脫模，要在型箱的模面上塗布脫模劑，或者將型箱的材料本身做成矽酮樹脂之類的脫模性材料。
另外，若要在上述成形品的表面進行著色，採用的是將著色材料混入上述原料混合物中，或在上述型箱的表面散布粉狀的著色材料，然後將上述混煉物注入，經養護硬化後脫模，將上述粉狀著色材料轉移至成形物表面的方法。
但是，在將著色材料混入原料混合物的方法中，若要著色至能遮掩原料混合物底色的程度，則不得不使用大量的著色材料，而若使用大量的著色材料，則會對水泥系無機材料的硬化造成妨害，另外存在原料費用上升、很難以低廉的價格提供製品的問題。
另外，在將著色材料散布在型箱表面的方法中，由於僅僅對成形體的表面進行著色，未使用大量的著色材料也可以著上較濃的顏色。但是分散的粉狀著色材料很難100％地轉移至成形體的表面，當成形體脫模後會殘存在型箱的表面，造成成形體表面的著色呈斑駁狀等的問題。
專利第2550260號公報(權利要求書)[專利文獻2]專利第3479762號公報(權利要求書)發明內容本發明的目的在於，提供一種表面著色良好的無機成形品。
本發明中，作為解決以往問題的手段，提供了一種著色無機成形品，其中在以水泥系無機材料和骨料為主成分的原料混合物的成形硬化物表面上，固著有水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體層。
上述著色無機成形品可通過如下方法製造，即，將水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體，散布在通常具有脫模性表面的型箱的該表面上，然後將在以水泥系無機材料和骨料作為主成分的原料混合物中加入水後混煉得到的混煉物注入其中，並經養護硬化之後進行脫模來製造。這種情況下，上述混煉物中水的含量，優選設定成相對於水泥系無機材料為35～50質量％。
在本發明中，將水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體，散布在型箱的脫模性表面上，然後從其上面將以水泥系無機材料和骨料作為主成分的原料混合物與水的混煉物注入其中，進行養護硬化。上述養護硬化的過程中，在上述混煉物中含有的水的作用下，上述混合著色粉體中含有的水泥系無機材料與上述混煉物一起硬化。其結果，使得上述混合著色粉體緊密固著在得到的成形體表面上，因此在該成形體脫模時，該混合著色粉體幾乎100％地轉移至成形體的表面。但是，如果上述混合著色粉體的水泥系無機材料的質量比小於50，也即無機顏料的質量比超過50，則上述混合著色粉體的硬化不能順利進行，另外，當該無機顏料的質量比降至10以下，也即水泥系無機材料的質量比超過90時，則著色較淡，難以遮蓋住水泥系無機材料的底色。
上述原料混合物與水的混煉物中，水的含量相對於水泥系無機材料優選設定為35～50質量％。水含量未滿35質量％時，上述混煉物的流動性變差，有可能對型箱的粘接性不夠充分，另外，從該混煉物中供給混合著色粉體中的水泥系無機材料的水變得不夠充分，則該混合著色粉末的硬化不能順利進行，有可能部分殘存在型箱的表面上。
另外，當水含量較少時，成形品的表面容易產生氣泡，有可能影響成形性。另一方面，當水含量超過50質量％時，則混煉物的粘度過低，型箱上散布的上述混合著色粉體容易進入混煉物的內部，有可能得不到充分的著色。
本發明中，可以以最少的顏料的使用量得到實施了良好著色的無機成形品。
具體實施例方式
以下，對本發明進行詳細說明。
作為本發明中使用的水泥系無機材料，例如有波特蘭水泥(portlandcement)、噴射水泥(jet cement)、高爐礦渣水泥、菸灰水泥、高鋁水泥等的一種或兩種以上的混合物，作為骨料有矽砂、矽石粉、珍珠巖、シラスバル一ン、高爐礦渣、膨脹頁巖、膨脹粘土、燒制硅藻土、石膏粉、菸灰、煤渣等。
除了上述成分，還可以添加例如耐鹼性玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維、石棉等的無機增強材料或木質漿料、木質纖維、木片、木毛、有機合成纖維等的有機增強材料。
另外，還可以添加萘磺酸甲醛高縮合鹽、木質素磺酸鹽、三聚氰胺甲醛磺酸鹽、芳香族多環縮合物磺酸鹽、聚醇、聚氧乙烯烷基醚、高級多元醇、葡糖酸鹽等的減水劑，樹脂皂、脂肪酸鹽、羥基硬脂酸鹽、十二烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、聚氧乙烯烷基芳基或烷基醚磺酸鹽或磷酸鹽等的AE劑，其他的非離子類表面活性劑、陰離子類表面活性劑、陽離子類表面活性劑等的流動化劑等。
關於上述成分的配比率，一般設定成水泥系無機材料為30～45質量％，骨料為55～70質量％，增強材料為1～5質量％，減水劑和/或AE劑和/或流動化劑為0～1.0質量％的程度。
作為上述混合著色粉體中使用的水泥系無機材料，可使用與上述水泥系無機材料相同的物質，另外作為無機顏料，可以使用碳酸鈣鋅白、鋅鋇白、硫化鋅、氧化鈦、氧化鋅、氧化鈦、氧化銻等的白色顏料，碳黑、乙炔黑、石墨等的黑色顏料，鉻黃、鋅黃、鉻酸鋇、鎘黃、黃色氧化鐵等的黃色顏料，赤色鉻黃、鉻朱紅等的橙色顏料，氧化鐵、棕土等的褐色顏料，鐵丹、鎘紅、銻朱等的紅色顏料，鈷紫、錳紫等的紫色顏料，群青、深藍、鈷藍、天藍、花紺青等的藍色顏料，鉻綠、鋅綠、氧化鉻、維利迪安顏料、翡翠綠等的綠色顏料，硫化鋅、矽酸鋅、硫化鋅鎘、硫化鈣、硫化鍶、鎢酸鈣等的螢光顏料。
如上所述，混合時將上述水泥系無機材料和上述無機顏料的質量比，設定在90∶10～50∶50的範圍之內。另外，該水泥系無機材料的平均粒徑通常設定為1.0～100μm，該無機顏料的平均粒徑通常設定為0.1～1.0μm的程度。
作為成形本發明的無機成形品時所使用的型箱的材料，主要使用的是矽酮樹脂、氟樹脂等的脫模性材料，也可以使用FRP、聚氨酯樹脂、不鏽鋼、鋁、木材等的非脫模性材料。在這種情況下，在模具表面要塗布矽酮類脫模劑、氟樹脂類脫模劑、聚乙烯或聚丙烯類蠟、高級脂肪酸或高級脂肪酸酯及其金屬鹽、天然蠟等的脫模劑。另外，也可以只在模具表面使用上述脫模性材料。上述模具表面中也可以具有規定的凹凸花紋。
將上述混合著色粉末塗布在如上所述的、至少模具表面呈脫模性的模具的表面上。散布量可根據所希望的著色程度進行各種調節，通常設為10g～100g/m2的比例。
在上述型箱表面散布該混合著色粉末之後，將在原料混合物中加入水後經混煉得到的混煉物注入其中。如上所述，該混煉物中水的含量，優選設定為相對水泥系無機材料為35～50質量％。該混煉物的注入量，通常設定為10kg～50kg/m2。
注入上述混煉物後，將其移至養護硬化工序。養護硬化的條件通常設定為溫度20～80℃，相對溼度為40～90％RH。這樣處理之後，將得到的成形品從型箱中抽出。該成形品的厚度通常是15～50mm。
為了對本發明進行更具體的說明，以下記載了實施例，但本發明並不僅僅限制於本實施例。
實施例成形體原料混合物的配比設定為，40質量％的波特蘭水泥，57質量的矽砂％，1.5質量％的玻璃纖維，0.5質量％的減水劑(萘磺酸甲醛高縮合物鈉鹽)，1質量％的流動化劑(聚氧乙烯烷基醚)。
相對上述原料混合物，添加表1中所示的量的水並進行混煉，調製成混煉物。
另外，將波特蘭水泥和無機顏料(如表1中所示)以表1中所示的質量比進行混合，製成混合著色粉體。
型箱中將矽酮樹脂作為材料使用，將上述混合著色粉體以50g/m2的比例散布在模具表面上，然後將上述混煉物以3kg/m2的比例注入於型箱中。之後，在室溫(25℃)、相對溼度為75％RH下養護硬化24小時，得到板狀成形品，將此成形品脫模，通過目視觀察成形品表面的色調。該成型品的厚度為35mm。結果如表1中所示。
表1
※1質量比※2相對於水泥系無機材料的質量％
實施例中的試料，任一例中的混合著色粉體都百分之百地轉移至成形品的表面。
比較例1中，由於混合著色粉體中的顏料的比率較高，混合著色粉體不能實現充分的硬化，型箱表面殘留有混合著色粉體，因此成形品的表面呈現水泥色。
比較例2中，由於混合著色粉體中的顏料的比率較低，成形品的表面呈現水泥色。
比較例3中，由於混煉物中的水分含量較低，水不能進入混合著色粉體中，成形品的表面呈現水泥色。
比較例4中，由於混煉物中水分含量較高，混合著色粉體不僅進入混煉物的表面，而且還混入了混煉物的內部，因此成形品的表面呈現水泥色。
產業上的利用可能性由於本發明的無機成形品可以在其表面施以良好的著色，而且可以以低廉的價格提供，因此對建築板等非常有用。
權利要求
1.一種著色無機成形品，其特徵是，在以水泥系無機材料和骨料為主成分的原料混合物的成形硬化物表面上，固著有水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體層。
2.一種著色無機成形品的製造方法，其特徵是，將水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體，散布在具有脫模性表面的型箱的該表面上，然後將在原料混合物中加入水後經混煉得到的混煉物注入其中，經養護硬化之後進行脫模，其中所述原料混合物以水泥系無機材料和骨料作為主成分。
3.如權利要求2所述的著色無機成形品的製造方法，其中，所述混煉物中的水的含量，相對於水泥系無機材料被設定為35～50質量％。
全文摘要
一種著色無機成形品，其中在以水泥系無機材料和骨料為主成分的原料混合物的成形硬化物表面上，固著有水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體層。上述著色無機成形品可通過如下方法製造，即，將水泥系無機材料與無機顏料的質量比為90∶10～50∶50的混合著色粉體，散布在具有脫模性表面的型箱的該表面上，然後將在以水泥系無機材料和骨料作為主成分的原料混合物中加入水後經混煉得到的混煉物注入其中，經養護硬化之後進行脫模。根據本發明可以提供表面著色良好的無機成形品。
文檔編號C04B7/00GK1830643SQ20061005897
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月9日 優先權日2005年3月9日
發明者服部尚基 申請人:日吉華株式會社