JP2001240766A

JP2001240766A - 酸性カーボンブラックの製造方法

Info

Publication number: JP2001240766A
Application number: JP23801399A
Authority: JP
Inventors: Nobutake Mise; 信猛見勢; Yutaka Fukuyama; 裕福山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-09-04

Abstract

(57)【要約】【課題】固結を防止でき、また同時に非常に効率的に
広範囲の分散系においてより漆黒性の高い酸化カーボン
ブラックを製造する。【解決手段】硝酸を含む気流中でカーボンブラックを
分散させた状態で、カーボンブラックと硝酸ガスと接触
混合させることを特徴とする酸性カーボンブラックの製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インキ、塗料、樹
脂、ゴム等の着色用、耐候性等改善や導電性調整のため
の充填剤用途において好適に用いられる酸化カーボンブ
ラックの製造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カーボンブラックをインキ、塗料、樹脂
等の着色用に用いる場合に、カーボンブラック表面の酸
化処理を行い、表面に酸性の酸素含有官能基からなる揮
発成分を付与させることによりインクの流動性や分散
性、光学適性を改善させる事は広く知られている。この
場合の酸化処理としては、硝酸や過酸化水素、次亜塩素
酸塩等の液状酸化剤を用いる方法と、高温の酸素含有ガ
スや、二酸化窒素、オゾン等の酸化性ガスを用いる方法
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液状酸化剤を用いる例
としては、特公昭４５−２９７５４号公報に液硝酸を用
いた方法、特公昭５２−１３８０８号公報に過酸化水素
を用いた方法が開示されているが、これら液状酸化剤を
用いる方法では酸化工程において液状酸化剤がバインダ
ーとして作用し、得られたカーボンブラックは強く凝
集、固結してしまい、特公昭４５−２９７５４号公報に
開示されているような粉砕処理をしないと実用の分散系
では使用できない。特に、粒子径の小さいカーボンブラ
ックでは一旦凝集、固結すると、物理的な粉砕を行って
も、酸化処理前のサイズまでの復帰は困難であり、大き
な凝集塊が残り、光学適性等での著しい劣化をもたら
す。酸化剤として酸化性ガスを用いる例として、特公昭
４６−１８３６８号公報にはオゾンを酸化剤として用い
たカーボンブラックの酸化が、特公昭４４−５６９１号
公報には二酸化窒素又は硝酸ガスを酸化剤として用い回
転ドラム型反応装置又は流動床反応装置内でカーボンブ
ラックを撹拌・流動させた状態で酸化させる方法が、各
々開示されているが、これらの方法は著しく酸化処理時
間が長く、経済性が悪い。

【０００４】また、酸化性ガスとして二酸化窒素や硝酸
を用いた場合には、酸化処理後のカーボンブラックをワ
ニス等へ分散すると、著しい粘度増加をもたらし、実用
上問題となることが判明した。この原因としては、これ
ら二酸化窒素や硝酸を用いた場合には、酸化処理の際に
１００〜２００℃程度まで加温した状態で酸化する必要
があり、このため、酸化による含酸素揮発分付与の反応
と並行して、カーボンブラック表面の炭素微結晶が酸化
剤ガスによりガス化する反応が発生し、表面が多孔化し
比表面積が増加し、このような多孔質なカーボンブラッ
クをワニス等へ分散させると、表面の細孔部分にワニス
が吸蔵され、自由に移動でにるワニス分が少なくなり、
著しい粘度増加をもたらすものと考えられる。

【０００５】また、特に酸化性ガスとして二酸化窒素又
は硝酸ガスを用いて酸化処理を行った場合、酸化処理後
のカーボンブラックは、処理前に比べて必ずしも各種特
性が向上してはいないことがあることが判明した。硝酸
ガス又は二酸化窒素で酸化した場合、カーボンブラック
の単位表面積当たりの揮発分を０．１ｍｇ／ｍ²程度付
与しても酸化前のカーボンブラックに比べ適性の向上は
ほとんど見られず、光学適性の向上効果発現には、さら
に酸化剤の量や反応時間を大幅に増加させる必要がある
ことがわかった。その原因としては、酸化性ガスと粉体
状のカーボンブラックとを反応させる場合、酸化反応速
度が著しく速いことから、均一に反応させるためには、
カーボンブラック粉体及び酸化性ガスを高速に流動させ
る必要があると考えられ、回転ドラム式装置や流動床式
反応器では装置内のガス及び粉体の流速が遅く十分な流
動が得られず酸化状態の不均一が発生していることが考
えられる。

【０００６】特公昭４９−１１９９８号公報には、カー
ボンブラックを空気等のキャリヤーガス中に浮遊させて
反応器へ導入し、そこへ反応性ガスとしてオゾンを混入
して酸化させる方法が記載されている。しかしながら、
オゾンガスは、通常、酸素又は酸素を含有した空気を原
料としてオゾン発生器において発生させるが、原料中の
酸素のうち８〜１０体積％程度までしかオゾンにかえる
ことができず、原料中の酸素の約９０％はそのまま、発
生したオゾンガスと混合した状態で存在している。一
方、カーボンブラックと接触させるガス中の酸素及びオ
ゾンの合計の濃度が気体組成の２１ｖｏｌ％を越えると
粉塵爆発を生じる危険性が極めて高くなることから、接
触させるガスの酸素及びオゾンの合計の濃度はそれ％以
下とする必要がある。このため、カーボンブラックと接
触するオゾンガスの濃度は２１ｖｏｌ％×０．１＝２．
１ｖｏｌ％が上限となる。従って、カーボンブラックの
揮発分を高めようとすると、反応系内でのカーボンブラ
ックの濃度を著しく低くして反応させる必要があり経済
性を大きく損なう。

【０００７】カーボンブラックの流動性及び分散性改善
のために得られたカーボンブラックを強く凝集させるこ
となく、酸化反応時のカーボンブラックの賦活反応によ
る比表面積増加を抑制し、かつ高い揮発分を付与させた
広い範囲で高い漆黒性を得ることのできる各種適性の良
好なカーボンブラックの製造を均一、かつ効率的に行う
ことが本発明の課題である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、各種酸化
剤を用いたカーボンブラックの酸化反応について、各酸
化剤の反応条件毎の反応特性及び各種反応装置での混合
性、均一性及び得られたカーボンブラックの各種分散系
での性質等について種々検討した結果、酸化剤として硝
酸ガスを使用し、高速気流中にカーボンブラックを同伴
させて酸化を行うことにより、高い揮発分を均一な状態
で付与させることができ良好な応用適性を発揮するカー
ボンブラックが得られることを見出し本発明に至った。
すなわち本発明は、硝酸を含む気流中でカーボンブラッ
クを分散させた状態で、カーボンブラックと硝酸ガスと
接触混合させることを特徴とする酸性カーボンブラック
の製造方法に存する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で酸化処理を行うことができる母体のカーボンブ
ラックは限定されず、公知の製造設備により製造される
ファーネスブラックやチャンネルブラック、サーマルブ
ラック、アセチレンブラック等の種々のカーボンブラッ
クを用いる事ができるが、特にファーネス法により製造
されるファーネスブラックを用いる事が好ましい。カー
ボンブラックは一般的な粉状態のものを以下に説明する
酸化処理に供するのが反応効率、得られる酸化カーボン
ブラックの物性等の観点から好ましい。

【００１０】本発明では以下に示すような硝酸ガスを酸
化剤として用いる同伴気流方式の酸化方法を用いる。こ
こで、同伴気流式の酸化方法は、酸化剤として硝酸ガス
を使用し、この高速気流中にカーボンブラックを同伴さ
せながら好適な温度条件下で酸化させた後、窒素酸化物
と酸化カーボンブラックとを分離する製造プロセスによ
って、高い揮発分を均一な状態で付与させ良好な応用適
性を発揮するカーボンブラックを得ることのできる新規
な酸化方法で、より詳細には、硝酸ガスを通常１体積％
以上３０体積％以下、好ましくは２体積％以上１５体積
％以下含有した硝酸含有ガスを通常３ｍ／秒以上、好ま
しくは５ｍ／秒以上の流速で流通させた中に、該ガス中
の硝酸が二酸化窒素に自己分解する前にカーボンブラッ
クを分散させ、カーボンブラックを気流中で反応装置内
を同伴移送させる。この時、単位体積ガス中に含まれる
硝酸ガスの重量と同ガス中に分散させるカーボンブラッ
クの重量の比（硝酸／カーボンブラック比）が最終的に
カーボンブラックに付与される揮発分量を支配する重要
な因子となる。即ち、多量の揮発分を付与させる場合に
は硝酸／カーボンブラック比を高くすることで揮発分量
の調整を行う。硝酸ガスを上記の濃度とするには、加
熱、超音波等の手段により、気相中の硝酸ガス濃度を高
めることにより達成することができる。

【００１１】また、カーボンブラックと反応させる硝酸
含有ガスは、硝酸の他に空気や窒素等の不活性ガス及び
原料とする硝酸や空気中に含まれる水による水蒸気を含
むガスを用いることができる。この混気ガスは含有する
硝酸及び水蒸気等の成分が全く凝縮を起こさない温度ま
で予め予熱した状態で導入し、かつ途中温度低下しない
様保温または加熱した状態で導入する必要がある。しか
しながら、硝酸ガスは温度が高くなるにつれ、二酸化窒
素への分解が急速に発生することからカーボンブラック
と接触するまでの混気ガスの温度は５０℃以上２００℃
以下の範囲とすることが好適である。

【００１２】カーボンブラックは通常捕集バッグ等で回
収された際に互いに凝集し、数１００ｎｍ〜数ｍｍ程度
に弱く凝集した状態で存在しており、酸化反応を行う際
には、このような凝集した状態で気流中に導入すると、
同伴装置内での沈降した装置内面への付着が発生した
り、凝集部分と非凝集部分とでカーボンブラックの局所
濃度が異なることにより、局所的な硝酸／カーボンブラ
ック濃度の不均一が発生し、得られたカーボンブラック
の性質が不均一になる原因となる。凝集性の弱い、嵩比
重の低いカーボンブラックについては、単純にカーボン
ブラックを前述の高速気流中に混合させるだけで十分気
流のエネルギーにより解砕させ、均一なカーボンブラッ
ク濃度の状態で酸化を行うことができるが、嵩比重の高
いカーボンブラックのような凝集性の強いカーボンブラ
ックについては、３ｍ／秒から５ｍ／秒程度の気流のエ
ネルギーが十分な解砕が行われないことがある。そこ
で、カーボンブラックをより好適な状態で分散させるた
めに、各種の気相分散装置や解砕装置を用いることが好
ましい。このような目的の装置の内、本発明の実施装置
中に最もコンパクトに設置することが可能なものとし
て、高速の同伴気流の圧力を利用し、カーボンブラック
と気流との接触部分のみを部分的にさらに高速化し、２
０ｍ／秒以上、より好ましくは５０ｍ／秒以上の流速に
加速してカーボンブラック供給装置から供給されるカー
ボンブラックと衝突させることでより高い破砕エネルギ
ーを瞬間的に加えるイジェクター式の分散装置を用いる
ことは極めて有効である。

【００１３】この同伴移送中に硝酸含有ガスとカーボン
ブラックとを高速気流のエネルギーにより強く混合させ
ながら、反応雰囲気を硝酸による酸化反応が効率的に起
こる５０℃以上の温度でかつ、酸化反応により生成した
官能基の熱分解が抑制できる２５０℃以下の温度に保持
した状態で、硝酸による酸化反応により好適な揮発分が
十分量付与されるのに必要な１０秒から６００秒の間同
伴気流中で反応させることが好ましい。また、高い揮発
分／Ｎ₂ＳＡ比のカーボンブラックを得るためには、酸
化反応領域の温度は５０℃以上２００℃以下の範囲に保
つことが好ましい。このような所定の流速範囲でカーボ
ンブラックを一定範囲の温度に維持しながら滞留させる
装置としては、間接温度制御機能を有する２重管式の反
応管装置等を用いることができる。

【００１４】なお、この反応の間に、初期の酸化反応で
消費された硝酸を補う目的で途中硝酸ガスを気流中に混
合させることも可能である。この後、硝酸による反応の
副生物である二酸化窒素、一酸化窒素等の窒素酸化物ガ
スを含有する反応後ガスと酸化されたカーボンブラック
とを分離する。反応後ガスと酸化カーボンブラックとを
分離する方法としてはサイクロン等の粉体輸送能力を変
更させる方式の分級装置や、捕集バッグによる捕集バッ
グ方式等様々な方法を適用することが可能であるが、細
かな粒子を完全にガスから分離するのには捕集バッグフ
ィルターによる分離方法を取ることが望ましい。この際
使用するバッグは表面を耐酸耐窒素酸化物性を補強した
ガラス繊維等で構成される炉布で作成することが耐久性
上好適である。

【００１５】好適な反応時間である１０から６００秒間
が経過した後のカーボンブラックは表面に反応性に富ん
だ二酸化窒素や未反応の硝酸を吸着した状態になってお
り特にこれらの物質は温度が高くなるにつれ急激に発熱
しながらカーボンブラック表面の炭素原子と反応を起こ
す。このため、バッグ式フィルターで酸化カーボンブラ
ックを回収する場合、カーボンブラックがガスと分離さ
れて蓄積した状態となる捕集部分ではそれ以前の気流部
分に比べ放熱の効率が低い為、この反応による発熱が起
こるとカーボンブラックの温度が上昇し、一旦、表面に
ついた官能基が分解し脱離したり、高温で窒素酸化物と
カーボンブラックとが反応することによって発生する賦
活反応による比表面積増、また更に高温では燃焼が起こ
りカーボンブラックが消失することが起こる。このよう
な現象の要因について検討した結果このもとになる発熱
反応はカーボンブラックの温度が１１０℃以上で発生
し、更に１２０℃以上で急激に進行する。特に７重量％
以上まで高度に揮発分を付与させる条件で酸化を実施し
た場合には、酸化カーボンブラックが蓄積した状態で１
２０℃以上に達すると急激にカーボンブラックの温度が
連鎖的に上昇し、カーボンブラックの一部又は全体が適
性を阻害させる２００℃以上に短時間で達することが判
明した。この様な急激な温度上昇を回避する為には捕集
バッグ部分、において間接式の熱交換式の温度調整装置
や、直接冷媒ガスを噴出させる温度調節装置を設置しこ
の部分の温度を調整できる製造装置を用いて、通常１２
０℃以下、より好ましくは１００℃以下に制御した条件
で製造することが好適である。

【００１６】この状態で得られた酸化カーボンブラック
は窒素酸化物を多量に吸着しているため、この酸化カー
ボンブラックを少なくとも設定温度に対し上下各々５０
℃以内の温度範囲で温度制御可能なカーボンブラックが
流動しながら装置内部でガスと接触する構造を有する脱
離装置中において、通常１００℃以上２００℃以下、好
ましくは１５０℃以上２００℃以下の温度に加熱し、含
有する窒素酸化物量が少なくとも２００ｐｐｍ以下より
好ましくは１００ｐｐｍ以下となるまで５分から６００
分を保持し、酸化カーボンブラック表面に吸着された窒
素酸化物を脱離させることで有害な窒素酸化を殆ど含ま
ない酸性カーボンブラックを得る。

【００１７】以上の方法により高い揮発分が均一な状態
で付与され良好な応用適性を発揮する酸化カーボンブラ
ックを得ることができる。上述したように、着色用途等
で用いられるカーボンブラックにおいてカーボンブラッ
ク表面を酸化して揮発分を増加させることが行われる
が、この際カーボンブラックの単位表面積当たりの揮発
分量が少ないと分散系での分散安定性や塗布した物の光
学適性が低くなる場合がある。

【００１８】しかしながら、従来技術によりカーボンブ
ラックを種々の酸化剤で酸化させた場合には、酸化剤量
を増加させたり反応温度を高めて反応を促進させても、
単位面積当たりの揮発分を示す、揮発分／Ｎ₂ＳＡの比
はせいぜい０．３５ｍｇ／ｍ²程度までしか増加せず頭
打ちとなる。これは、酸化剤に対して反応活性なカーボ
ンブラックが、酸化反応が進むにつれ減少するためと考
えられる。以上説明した本発明の酸化方法においてもこ
のように反応活性なカーボンブラックが次第に減少して
いくという傾向はみられるものの、酸化反応領域の温度
を１２０〜２００℃に制御した条件で、硝酸／カーボン
ブラック比及びカーボンブラックを同伴する気流中での
滞留時間を以上説明した適切な条件に設定することによ
り、酸化剤によるカーボンブラックの賦活反応による比
表面積増加が抑制されることから単位面積当たりの揮発
分量、すなわち揮発分／Ｎ₂ＳＡ比が０．３５ｍｇ／ｍ²
を超え、さらには０．５０ｍｇ／ｍ²以上にまで増加さ
せることが可能であることが見出され、こうして得られ
たカーボンブラックは著しく分散安定性や光学適性が良
好となる。

【００１９】また、粘調なワニス中にカーボンブラック
を５重量％を越える比較的高い配合比率で分散させるオ
フセット用インキや各種ベースインキ等のインキ組成物
においては、一旦流動状態に分散させたインキ分散体中
においてカーボンブラック粒子が互いにフロキュレーシ
ョンを起こし構造粘性を発生させる。インキの製造工程
や貯蔵中にインキタンク中などで一定期間以上静置状態
で貯蔵すると構造粘性が強い場合には著しく粘度が高く
なり容易に排出や移送ができなくなるという問題が発生
する。上記の硝酸混気ガスとカーボンブラックを反応さ
せる場合において種々検討した結果、同伴気流中で酸化
させる酸化反応領域の温度を５０℃以上、１３０℃以下
で制御した条件で製造したカーボンブラックは、その光
学適性や他の応用適性が同等で、構造粘性が著しく低く
なることが判明した。

【００２０】図１に本発明の実施が可能なカーボンブラ
ックを気流に同伴させて酸化反応を行うための装置（以
下、同伴気流式酸化反応装置という。）の一例の概略を
示す。図１に示す同伴気流式酸化反応装置は、硝酸気化
装置、カーボンブラック供給／分散装置、反応装置、分
離装置及び脱離装置からなる。硝酸気化装置は、カーボ
ンブラックに同伴させるための空気や窒素等のガスを１
００〜１５０℃に予熱した状態で、ヒーター３４により
加熱された円筒３５内に導入し、硝酸定量ポンプ３６に
より供給して加圧式スプレーにより円筒３５内に微噴霧
して気化させ、高圧の硝酸ガス含有気流を発生させるも
のである。

【００２１】こうして得られた硝酸ガス含有気流中に、
カーボンブラック供給／分散装置（３０）により母体カ
ーボンブラックを定量供給しながら気流中に分散させ
る。カーボンブラック供給／分散装置の詳細を図２に示
す。図２中、３１１はホッパー、３１２はインバーター
制御ロータリーバルブからなる定量供給器、３１３はイ
ジェクター、３１４はガス噴出ノズルである。反応装置
は、恒温槽３２と、その中に螺旋状に設置された配管
（以下、反応管とも称する）３３から成る。恒温槽３２
は、カーボンブラックを同伴する気流を一定流速範囲で
一定温度範囲に制御した状態に所定の滞留時間保持させ
るために、大気温度から２５０℃までの温度調節した空
気を熱風器３９より導通させることにより温度調節が可
能となっている。反応管３３はステンレス製で、螺旋状
に曲げられて恒温槽内に設置されている。このように反
応装置は、恒温槽の温度を調節することにより反応管内
の温度を間接的に制御できる二重構造となっている。

【００２２】図１に示す装置では、反応装置は３基が直
列に配置されており、これらは組み替え可能である。図
中、３１はイジェクター式分散機、３７は空気コンプレ
ッサー、３８は分離装置である。カーボンブラックは硝
酸ガス含有気流に同伴して反応管内に導入され、酸化反
応を受ける。カーボンブラックの酸化処理における気流
中でのカーボンブラックの滞留時間の調整は、この反応
装置の接続個数を変更することによっても容易に調整可
能である。酸化反応後のカーボンブラックを含有する気
流は、引き続き冷却部配管内を通りながら冷却され、カ
ーボンブラックと酸化反応後のガスとを分離する分離装
置に導入される。

【００２３】分離装置３８は、捕集バッグでカーボンブ
ラックを回収することにより酸化反応後のガスと分離す
る。分離されたカーボンブラックは、脱離装置に導入さ
れる。脱離装置の断面の概略を図３に示す。脱離装置
は、外部に加熱ヒーターを有する円筒部（３９０）、円
筒部の下部全面に設置された入口フィルター（３９３）
を有し、加熱空気供給口（３９２）から入口フィルター
を通じて加熱空気が円筒内に導入され、円筒内部のカー
ボンブラックは流動状態となり含有する窒素酸化物と水
分とがカーボンブラックから脱離される。図３中、３９
４は出口フィルター、３９５はガス排出口である。

【００２４】以上のような製造方法を用いて得られた酸
化カーボンブラックは、広範囲の分散系においてより漆
黒性の高いカーボンブラック組成物を得ることができ
る。以上説明した本発明の製造方法で得られた酸化カー
ボンブラックを含有する塗料組成物、樹脂組成物、イン
キ組成物を調製することにより、これら各種の用途で好
適な特性を発揮させることができる。以上説明したよう
に本発明により得られた酸化カーボンブラックは各種の
ビヒクル中での分散性が極めて優れていると同時に非常
に高黒度であるため、これら各種の組成物も極めて優れ
た特性を有するものとなる。

【００２５】なお、本発明の製造方法で得られた酸化カ
ーボンブラックを用いた塗料組成物、樹脂組成物、ゴム
組成物及びインク組成物を得るには、本発明のいずれか
のカーボンブラックを含有する以外は、公知の各種の方
法を採用して所望の組成物を調製することができる。例
えば、各種の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂、それ
らの樹脂の混合物あるいはフィラー等の各種添加物を加
えたものであってもよい。樹脂成分にカーボンブラック
を添加し、必要に応じて混練する場合は、樹脂混練機と
して通常使用されているもの、例えばバッチ式開放型と
してロールミキサー、バッチ式密閉型としてバンバリー
タイプミキサー、連続スクリュー式として単軸混練押出
機、二軸混練押出機、連続ローター式として単軸混練
機、二軸混練機等を使用することもできる。カーボンブ
ラックの含有量もまた公知の技術を採用して決定すれば
よく、一般に０．１〜６０重量％が好適である。

【００２６】本発明で得られた酸化カーボンブラックを
含有する塗料組成物を調製する場合、使用するワニスと
しては塗料に用いることのできるものであれば特に限定
されず、例えば各種の油性塗料、酒精塗料、合成樹脂塗
料、水性塗料に用いられるものを用いればよく、目的と
する塗料も特に限定されず、油ペイント、油エナメル、
フェノール樹脂又はマレイン酸樹脂、アルキド樹脂塗
料、アミノアルキド樹脂塗料、尿素樹脂塗料、酒精塗
料、ラッカー、ビニル樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポ
リエステル樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン
樹脂塗料、シリコーン樹脂塗料、エマルジョン樹脂塗
料、水溶性樹脂塗料が挙げられる。カーボンブラックの
含有量もまた公知の技術を採用して決定すればよく、一
般には０．１〜１０重量％が好適である。

【００２７】本発明で得られた酸化カーボンブラックを
含有するインク組成物を得るにはカーボンブラックとし
て本発明で得られる酸化カーボンブラックを用いる以外
は特に限定されない。従来より知られる各種のワニス、
溶剤と配合し、充分に分散を行うが、特に水性インキ組
成物として用いると優れている。例えば、ワニスとして
アルカリ可溶型樹脂、ヒドロゾル型樹脂等各種の水溶性
ワニスとともに水性媒体に分散する等、公知の手段を採
用すれば良い。分散方法は特に限定されない。また分散
方法も各種公知の方法を用い、各種の添加剤を添加して
もよい。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。なお、平均粒子径、Ｎ₂ＳＡ比表面積、ｃＤＢ
Ｐ、揮発分、造粒粒子の硬さ、ｐＨ、インキの静置流動
性、含有ＮＯ_x量は、各々以下の方法により求めたもの
である。

【００２９】（平均粒子径）電子顕微鏡法による。電子
顕微鏡法とは、以下に示す方法である。カーボンブラッ
クをクロロホルムに投入し２００ＫＨｚの超音波を２０
分間照射し分散させた後、分散試料を支持膜に固定す
る。これを透過型電子顕微鏡で写真撮影し、写真上の直
径と写真の拡大倍率により粒子径を計算する。この操作
を約１５００回にわたって実施し、それらの値の算術平
均により求める。（揮発分）揮発分はＪＩＳＫ６２２１−８２に従っ
て決定した。（Ｎ₂ＳＡ比表面積）Ｎ₂ＳＡ比表面積は、ＡＳＴＭＤ
３０３７−８８に従って決定した。（ｃＤＢＰ）破砕ＤＢＰ吸収数（ｃＤＢＰ）はＡＳＴＭ
Ｄ−３４９３−８８に従って決定した。（造粒粒子の硬さ）”造粒粒子の硬さ測定方法”ＪＩＳ
Ｋ１５１０−８８ｂに従って決定した。（ｐＨ）ｐＨの測定方法はＡＳＴＭＤ−１５１２−８
４に従って決定した。

【００３０】（含有ＮＯ_x量）フラスコ内でカーボンブ
ラック１．０ｇに０．０５重量％硝酸水溶液５０ｍｌを
加え、スターラーにて３０分間撹拌しカーボンブラック
中のＮＯ_xを溶出させた後、遠心分離器でカーボンブラ
ックと上澄み溶液を分離する。同上澄み溶液２０ｍｌ
に、予め水酸化ナトリウム及び酢酸でｐＨを７．０±
０．１に調整したスルファニルアミド０．０１９３ｍｏ
ｌ／Ｌ水溶液１５ｍｌと亜鉛粉末０．５ｇを加え全体の
容積が１００ｍｌになるまで純水を加えて１分間混合す
る。混合液を濾紙で濾過したした後、濾液２０ｍｌ採取
しこれに２０重量％の塩酸水溶液３ｍｌと０．０１重量
％のＮ−１−ナフチルエチレンジアミン溶液１ｍｌを加
えた後、全体の容積が２５ｍｌになるまで純水を加えた
後、混合し１５℃〜３０℃で１５分間静置する。静置後
溶液を石英製吸光度測定セルに移し、５４５ｎｍの波長
に調整した吸光度測定器にて吸光度を測定する。予め３
種類以上の既知の濃度の硝酸カリウム溶液を上記遠心分
離操作以降の処方で吸光度測定した結果から作成した吸
光度と二酸化窒素（ＮＯ₂）濃度の校正用の回帰式を用
いて、測定した溶液のＮＯ₂濃度を算出し、含有ＮＯ_x濃度（ｐｐｍ）＝測定溶液のＮＯ₂濃度×５０
／２０の関係式でカーボンブラックの含有ＮＯ_x濃度を決定す
る。

【００３１】（インキの静置流動性）昭和ワニス（株）
製フェノール樹脂「ＭＳ−８００」３８．０ｇと同社製
アルキッド樹脂「Ｆ−１０４」２．０ｇと日本石油
（株）製「６号ソルベント」５．７ｇとをディスパーに
おいて混合し混合ワニスを作成する。混合ワニス４５．
７ｇとカーボンブラック２０．０ｇとをポリエチレン製
のカップ内で混合した試料を３本ロールミルにて、練和
したインキがフルスパン５０μｍの粒ゲージで１０μｍ
以下の分散度となるまで３回から７回程度繰り返し練和
し、分散インキを作成する。同分散インキ２０．０ｇと
混合ワニス２３．８ｇとを３本ロールミルにおいて３回
練和した後６号ソルベントを７．６４ｇ添加し更に３回
練和し調製インキを作成する。同調製インキ２．０ｇと
６号ソルベント０．２８ｇとをガラス板上において３分
間以上軟膏へらにて練和した後、０．７±０．１ｇを、
水平においた平滑なガラス板上に上部よりインキを垂ら
す。そのままの状態で２５℃±５℃にて３時間静置した
後、ガラス板を垂直に立てて１時間後までにインキの流
動した長さを測定し決定する。

【００３２】（実施例１）三菱カーボンブラック「＃２
６００」（三菱化学製、平均粒子径：１３．０ｎｍ、Ｎ
₂ＳＡ：３７０ｍ²／ｇ、ｃＤＢＰ：４８ｍｌ／１００
ｇ、揮発分：２．１重量％）を母体として用い、図１に
概略を示す同伴気流式酸化反応装置を用い、酸化処理を
行った。図に示す同伴気流式酸化反応装置において、硝
酸気化装置からカーボンブラック供給／分散装置までの
間は全長３ｍ（滞留時間約０．５秒）とした。カーボン
ブラックを分散させるイジェクター部分はノズル径２ｍ
ｍのものを用い、噴出速度を約３００ｍ／ｓとした。図
２に示す反応装置において配管は内径２５ｍｍのステン
レス製で、全長１００ｍのものが直径１．８〜２ｍｍの
螺旋状に曲げられ、反応槽内に設置されたものである。
冷却部配管の全長は１０ｍである。各実施例及び比較例
においては、滞留時間の調整は、この反応装置の接続個
数を変更することにより行った。

【００３３】９８％濃硝酸を空気中に気化させた硝酸ガ
ス濃度８．０体積％の混気ガスを１５０℃に予熱し、１
０ｍ／秒の流速の気流としてガス温度を１５０℃で制御
した反応管内に流通させ、この気流中にカーボンブラッ
ク１００重量部に対して硝酸量９１重量部となる様、カ
ーボンブラックを５６ｇ／分の割合で定量供給しながら
イジェクターで分散させ、カーボンブラックの反応管内
での滞留時間を３０秒間として酸化反応させた後、カー
ボンブラックを同伴する気流を５０℃まで冷却し、捕集
バッグで反応後ガスと酸化カーボンブラックを分離し
た。得られた酸化カーボンブラック１ｋｇを、図３に示
す流動床式の脱離装置にて窒素酸化物の脱離を行った。

【００３４】脱離装置の円筒部は内径４００ｍｍ、高さ
６００ｍｍのものである。以下の実施例及び比較例にお
いては、円筒部にカーボンブラック１ｋｇを充填した状
態で、１２０℃に予熱した脱離用空気を１００リットル
／分で導入しながら、装置内温度を１２０℃に調整しな
がら１時間予備加熱した後、引き続き昇温して１５０℃
として１時間保持して脱離を行った後、３０℃まで冷却
してカーボンブラックを取り出して充分混合した後、サ
ンプリングを行い、物性の測定、光学適性等の評価を行
った。回収したカーボンブラックは、揮発分：１８．２
重量％、Ｎ２ＳＡ：４０３ｍ ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ
比：０．４５ｍｇ／ｍ²、ｐＨ：２．２、含有ＮＯ_x量：
７５ｐｐｍであった。また、脱離前の酸化カーボンブラ
ックの含有ＮＯ_x量は４６００ｐｐｍであった。

【００３５】（実施例２）三菱カーボンブラック「＃２
６００」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流
式酸化装置を用いて酸化反応を行った。９８％濃硝酸を
空気中に気化させた硝酸ガス濃度１０．０体積％の混気
ガスを１５０℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流とし
てガス温度を１５０℃に制御した反応管内に流通させ、
この気流中に、カーボンブラック１００重量部に対して
硝酸量１１２重量部となる様、カーボンブラックを５６
ｇ／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分散さ
せ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を３０秒
間として酸化反応させた後、カーボンブラックを同伴す
る気流を５０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガスと
酸化カーボンブラックを分離した。得られた酸化カーボ
ンブラック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装置に
て実施例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行った。回
収したカーボンブラックは、揮発分：２０．７重量％、
Ｎ₂ＳＡ：４０５ｍ２／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：０．５
１ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．２、含有ＮＯ_x量：７２ｐｐｍで
あった。

【００３６】（実施例３）三菱カーボンブラック「＃２
６００」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流
式酸化反応装置により酸化処理を行った。９８％濃硝酸
を空気中に気化させた硝酸ガス濃度１０．０体積％の混
気ガスを１５０℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流と
してガス温度を１５０℃に制御した反応管内に流通さ
せ、この気流中に、カーボンブラック１００重量部に対
して硝酸量１１２重量部となる様、カーボンブラックを
５６ｇ／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分
散させ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を２
０秒間として酸化反応させた後、カーボンブラックを同
伴する気流を５０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガ
スと酸化カーボンブラックを分離した。得られた酸化カ
ーボンブラック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装
置にて実施例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行っ
た。回収したカーボンブラックは、揮発分：１６．８重
量％、Ｎ₂ＳＡ：３９６ｍ２／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：
０．４２ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．２、含有ＮＯ_x量：８１ｐ
ｐｍであった。

【００３７】（実施例４）三菱カーボンブラック「＃４
７」（三菱化学製。平均粒子径：２３．４ｎｍ、Ｎ₂Ｓ
Ａ：１２６ｍ²／ｇ、揮発分：０．６重量％）を母体と
して用い、実施例１で用いた同伴気流式酸化反応装置に
より酸化処理を行った。７０％硝酸を空気中に気化させ
た、硝酸ガス濃度５．０体積％の混気ガスを１００℃に
予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流としてガス温度を１０
０℃に制御した反応管内に流通させ、この気流中にカー
ボンブラック１００重量部に対して硝酸量１５．０重量
部となる様、カーボンブラックを２４０ｇ／分の割合で
定量供給しながらイジェクターで分散させ、カーボンブ
ラックの反応管内での滞留時間を２０秒間として酸化反
応させた後、カーボンブラックを同伴する気流を５０℃
まで冷却し、捕集バッグで反応後ガスと酸化カーボンブ
ラックを分離した。得られた酸化カーボンブラック１ｋ
ｇを、図３に示す流動床式の脱離装置にて実施例１と同
様にして窒素酸化物の脱離を行った回収したカーボンブ
ラックは、揮発分：３．６重量％、Ｎ₂ＳＡ：１２６ｍ²
／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：０．２９ｍｇ／ｍ²、ｐＨ
３．２、含有ＮＯ_x量：３１ｐｐｍであった。また、こ
のカーボンブラックを分散させたインキの静置流動性は
５３７ｍｍ／時間であった。

【００３８】（実施例５）三菱カーボンブラック「＃４
７」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流式酸
化反応装置により酸化処理を行った。９８％濃硝酸を空
気中に気化させた、硝酸ガス濃度５．０体積％の混気ガ
スを１００℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流として
ガス温度を７０℃に制御した反応管内に流通させ、この
気流中にカーボンブラック１００重量部に対して硝酸量
１５．０重量部となる様、カーボンブラックを２６０ｇ
／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分散さ
せ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を２０秒
間として酸化反応させた後、カーボンブラック分散気流
を３０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガスと酸化カ
ーボンブラックを分離した。得られた酸化カーボンブラ
ック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装置にて実施
例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行った。回収した
カーボンブラックは、揮発分：３．１重量％、Ｎ₂Ｓ
Ａ：１２６ｍ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：０．２５ｍｇ
／ｍ²、ｐＨ３．３、含有ＮＯ_x量：２７ｐｐｍであっ
た。また、このカーボンブラックを分散させたインキの
静置流動性は６４３ｍｍ／時間であった。

【００３９】（実施例６）三菱カーボンブラック「＃４
７」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流式酸
化反応装置により酸化処理を行った。７０％硝酸を空気
中に気化させた、硝酸ガス濃度５．０体積％の混気ガス
を１００℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流としてガ
ス温度を１００℃に制御した反応管内に流通させ、この
気流中にカーボンブラック１００重量部に対して硝酸量
１０．０重量部となる様、カーボンブラックを３６０ｇ
／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分散さ
せ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を２０秒
間として酸化反応させた後、カーボンブラック分散気流
を５０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガスと酸化カ
ーボンブラックを分離した。得られた酸化カーボンブラ
ック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装置にて実施
例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行った。回収した
カーボンブラックは、揮発分：２．７重量％、Ｎ₂Ｓ
Ａ：１２６ｍ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：０．２１ｍｇ
／ｍ²、ｐＨ３．４、含有ＮＯ_x量：２５ｐｐｍであっ
た。また、このカーボンブラックを分散させたインキの
静置流動性は２１８ｍｍ／時間であった。

【００４０】（比較例１）三菱カーボンブラック「＃２
６００」を、実施例１で用いた同伴気流式酸化反応装置
により酸化処理を行った。空気を原料としてオゾン発生
器によりオゾンを発生させたオゾン濃度１．６体積％の
ガスを２７℃、１０ｍ／秒の流速の気流として反応器内
に流通させ、この気流中にカーボンブラック１００重量
部に対してオゾン１０５重量部となる様、カーボンブラ
ックを１０ｇ／分の割合で定量供給しながらイジェクタ
ーで分散させ、カーボンブラックの反応管内での滞留時
間を３０秒間として酸化反応させた後、捕集バッグで反
応後ガスを分離し酸化カーボンブラックを回収した。回
収したカーボンブラックは、揮発分：１０．２重量％、
Ｎ₂ＳＡ：３６８ｍ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：０．２
８ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．３、含有ＮＯ_x量：１０６ｐｐｍ
であった。

【００４１】（比較例２）三菱カーボンブラック「＃２
６００」を、二酸化窒素濃度１０．０体積％のガスを１
５０℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流としてガス温
度を１５０℃に制御した反応管内に流通させ、この気流
中にカーボンブラック１００重量部に対して硝酸量２２
０重量部となる様、カーボンブラックを２０ｇ／分の割
合で定量供給しながらイジェクターで分散させ、カーボ
ンブラックの反応管内での滞留時間を３０秒間として酸
化反応させた後、カーボンブラックを同伴する気流を５
０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガスと酸化カーボ
ンブラックを分離した。得られた酸化カーボンブラック
１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装置にて実施例１
と同様にして窒素酸化物の脱離を行った。回収したカー
ボンブラックは、揮発分：１１．６重量％、Ｎ₂ＳＡ：
４０７ｍ２／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ：０．２９ｍｇ／
ｍ²、ｐＨ２．５、含有ＮＯ_x量：３４ｐｐｍであった。

【００４２】（比較例３）三菱カーボンブラック「＃２
６００」５００ｇと７０重量％の希硝酸５００ｇとをス
ーパーミキサー中で１０００ｒｐｍで１分間混合した
後、図３に示す流動床式の脱離装置に全量充填し、１５
０℃に予熱した脱離用空気を１００Ｌ／分で導入しなが
ら、装置内ガス温度を１５０℃に調整しながら３時間脱
離を行った後、３０℃まで冷却し、酸化カーボンブラッ
クを回収した。回収したカーボンブラックは、揮発分：
１１．５重量％、Ｎ₂ＳＡ：４２２ｍ２／ｇ、揮発分／
Ｎ₂ＳＡ：０．２７ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．２、含有ＮＯ_x
量：１１８ｐｐｍで、殆どが硬い粒状になっており造粒
粒子の硬さは３５．４ｇ重であった。

【００４３】（比較例４）加熱炉内に設置した直径３５
０ｍｍ長さ４００ｍｍの外周部に撹拌翼を取り付けた回
転式キルン内に三菱カーボンブラック「＃２６００」５
００ｇを装填し、１５ｒｐｍで回転させながらキルン内
部温度を１５０℃±２０℃に調節した状態で、７０％硝
酸を１０ｇ／分の割合で３０分間、カーボンブラック１
００重量部に対する硝酸量が４０重量部になるまで加圧
式スプレーノズルによりキルン中央部において噴霧し酸
化を行い、その後、空気を２００Ｌ／分の割合でキルン
内に６０分間導入し残存する窒素酸化物の脱離を行っ
た。脱離後加熱炉を停止し、酸化カーボンブラックを回
収した。回収したカーボンブラックは、揮発分：１５．
２重量％、Ｎ₂ＳＡ：４８３ｍ２／ｇ、揮発分／Ｎ₂Ｓ
Ａ：０．３１ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．２、含有ＮＯ_x量：８
６ｐｐｍで、一部に硬い粒状のものが存在しており造粒
粒子の硬さは２７．２ｇ重であった。

【００４４】（比較例５）三菱カーボンブラック「＃２
６００」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流
式酸化反応装置により酸化処理を行った。９８％濃硝酸
を空気中に気化させた、硝酸ガス濃度１０．０体積％の
混気ガスを１００℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流
としてガス温度を１００℃に制御した反応管内に流通さ
せ、この気流中にカーボンブラック１００重量部に対す
る硝酸量が１１２重量部となる様、カーボンブラックを
６４ｇ／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分
散させ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を３
０秒間として酸化反応させた後、カーボンブラックを同
伴する気流を５０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガ
スと酸化カーボンブラックを分離した。得られた酸化カ
ーボンブラック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装
置にて実施例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行っ
た。回収したカーボンブラックは、揮発分：１３．１重
量％、Ｎ₂ＳＡ：３９１ｍ２／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ比：
０．３３ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．３、含有ＮＯ_x量：７８ｐ
ｐｍであった。

【００４５】（比較例６）三菱カーボンブラック「＃２
６００」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流
式酸化反応装置により酸化処理を行った。９８％濃硝酸
を空気中に気化させた硝酸ガス濃度１０．０体積％の混
気ガスを１００℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流と
してガス温度を１００℃に制御した反応管内に流通さ
せ、この気流中にカーボンブラック１００重量部に対し
て硝酸量１１２重量部となる様、カーボンブラックを６
４ｇ／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分散
させ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を２０
秒間として酸化反応させた後、カーボンブラックを同伴
する気流を５０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガス
と酸化カーボンブラックを分離した。得られた酸化カー
ボンブラック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装置
にて実施例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行った。
回収したカーボンブラックは、揮発分：１３．０重量
％、Ｎ₂ＳＡ：３８９ｍ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ：０．
３３ｍｇ／ｍ²、ｐＨ２．２、含有ＮＯ_x量：９３ｐｐｍ
であった。

【００４６】（比較例７）三菱カーボンブラック「＃４
７」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流式酸
化反応装置により酸化処理を行った。９８％濃硝酸を空
気中に気化させた、硝酸ガス濃度５．０体積％の混気ガ
スを１５０℃に予熱し、１０ｍ／秒の流速の気流として
ガス温度を１５０℃に制御した反応管内に流通させ、こ
の気流中にカーボンブラック１００重量部に対して硝酸
量１５．０重量部となる様、カーボンブラックを２６０
ｇ／分の割合で定量供給しながらイジェクターで分散さ
せ、カーボンブラックの反応管内での滞留時間を２０秒
間として酸化反応させた後、カーボンブラックを同伴す
る気流を５０℃まで冷却し、捕集バッグで反応後ガスと
酸化カーボンブラックを分離した。得られた酸化カーボ
ンブラック１ｋｇを、図３に示す流動床式の脱離装置に
て実施例１と同様にして窒素酸化物の脱離を行った。回
収したカーボンブラックは、揮発分：３．４重量％、Ｎ
₂ＳＡ：１３８ｍ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂ＳＡ：０．２５ｍ
ｇ／ｍ²、ｐＨ３．３、含有ＮＯ_x量：２８ｐｐｍであっ
た。また、このカーボンブラックを分散させたインキの
静置流動性は８５ｍｍ／時間であった。

【００４７】（比較例８）三菱カーボンブラック「＃４
７」を母体として用い、実施例１で用いた同伴気流式酸
化反応装置により酸化処理を行った。二酸化窒素濃度１
０．０体積％の混気ガスを１００℃に予熱し、１０ｍ／
秒の流速の気流としてガス温度を１００℃に制御した反
応管内に流通させ、この気流中にカーボンブラック１０
０重量部に対して硝酸量１１０重量部となる様、カーボ
ンブラックを４０ｇ／分の割合で定量供給しながらイジ
ェクターで分散させ、カーボンブラックの反応管内での
滞留時間を３０秒間として酸化反応させた後、カーボン
ブラックを同伴する気流を５０℃まで冷却し、捕集バッ
グで反応後ガスと酸化カーボンブラックを分離した。得
られた酸化カーボンブラック１ｋｇを、図３に示す流動
床式の脱離装置にて実施例１と同様にして窒素酸化物の
脱離を行った。回収したカーボンブラックは、揮発分：
３．０重量％、Ｎ₂ＳＡ：１４１ｍ²／ｇ、揮発分／Ｎ₂
ＳＡ比：０．２１ｍｇ／ｍ²、ｐＨ３．４、含有ＮＯ
_x量：２７ｐｐｍであった。また、このカーボンブラッ
クを分散させたインキの静置流動性は１２ｍｍ／時間で
あった。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】以上の実施例及び製造例からわかるよう
に、ガス状の硝酸を含有する混合ガス気流中にカーボン
ブラックを分散させて気流のエネルギーによりカーボン
ブラックを分散させた状態で硝酸ガスと接触させて酸化
処理を行うことにより、カーボンブラックが固結して硬
い粒状となる問題を解決することができ、短時間で非常
に効率的に酸化処理を行うことができ、しかも得られた
酸化カーボンブラックは、単位表面積当たり、より多く
の揮発分を付与されることが可能であることがわかる。

【００５２】また、反応領域の温度を１００℃として酸
化反応を行った実施例５、６ではインキの静置流動性が
各々６４３ｍｍ／時間、２１８ｍｍ／時間であり、同等
の条件で反応領域の温度を１５０℃として酸化反応を行
った比較例７でインキの静置流動性が８５ｍｍ／時間で
あるのと比べて大幅に向上している。このことからも、
インキの静置流動性が高いものが望まれる、粘調なワニ
スに５ｗｔ％を超える高配分でカーボンブラックを分散
させる用途に対しては本発明において５０〜１３０℃で
酸化処理を行うのが望ましいことがわかる。

【００５３】一方、反応領域の温度を１５０℃として酸
化反応を行った実施例２、３では揮発分／Ｎ₂ＳＡ比が
０．５１ｍｇ／ｍ²、０．４２ｍｇ／ｍ²と、同等の条件
で反応領域の温度を１００℃として酸化反応を行った比
較例５、６では揮発分／Ｎ₂ＳＡ比が０．３３ｍｇ／
ｍ²、０．３３ｍｇ／ｍ²であるのと比べて大幅に向上し
ている。このことから、特に光学適性及び分散性を向上
させるべく単位面積当たりの揮発分のより多く付与され
た酸化カーボンブラックを得るには、本発明において１
２０〜２００℃で酸化処理を行うのが望ましいことがわ
かる。

【００５４】

【発明の効果】本発明により、固結を防止でき、また同
時に非常に効率的に広範囲の分散系においてより漆黒性
の高い酸化カーボンブラックの製造を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いることのできる同伴気流式酸化装
置の一例を示す概略図

【図２】本発明で用いることのできるカーボンブラック
分散／供給装置の一例を示す概略図

【図３】本発明で用いることのできる脱離装置の一例を
示す概略図

【符号の説明】

３４ヒーター３０カーボンブラック供給／分散装置３１１ホッパー３１２インバーター制御ロータリーバルブからなる定
量供給器３１３イジェクター３１４ガス噴出ノズル３９０外部に加熱ヒーターを有する円筒部（３９０）３９３円筒部の下部全面に設置された入口フィルター３９４出口フィルター３９５ガス排出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硝酸を含む気流中でカーボンブラックを
分散させた状態で、カーボンブラックと硝酸ガスと接触
混合させることを特徴とする酸性カーボンブラックの製
造方法。
【請求項２】硝酸ガスを含む気流の温度を５０℃から
２００℃に保つことを特徴とする請求項１の酸性カーボ
ンブラックの製造方法。
【請求項３】硝酸ガスを含む気流の温度を１２０℃か
ら２００℃に保つことを特徴とする請求項１の酸性カー
ボンブラックの製造方法。
【請求項４】硝酸ガスを含む気流の温度を５０℃から
１３０℃に保つことを特徴とする請求項１の酸性カーボ
ンブラックの製造方法。
【請求項５】硝酸ガスを含む気流とカーボンブラック
との接触時間を１０から６００秒間とすることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかの酸性カーボンブラックの
製造方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかの製造方法で得
られた酸性カーボンブラックと窒素酸化物含有ガスとを
分離し、次いで、該酸性カーボンブラックに吸着された
窒素酸化物を１００℃から２００℃で脱離させることを
特徴する酸性カーボンブラックの回収方法。
【請求項７】酸性カーボンブラックと窒素酸化物を分
離する方法としてバッグ式フィルターを用いることを特
徴とする請求項６の酸性カーボンブラックの回収方法。
【請求項８】バッグ式フィルターの温度を１２０℃以
下に保つことを特徴とする請求項７の酸性カーボンブラ
ックの回収方法。