JP2004075985A - カーボンブラック、黒色組成物及びカーボンブラックの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来と同じレベルの揮発性全酸素量を有していながら、良好な分散性、流動性を発揮させることが可能となるカーボンブラックと、このカーボンブラックを含有した黒色組成物と、このカーボンブラックを製造することができるカーボンブラックの製造方法とを提供する。
【解決手段】粉体抵抗値（ＶＲ）［Ω・ｃｍ］が、２以上であり、且つＶＲ≧６．７５６２Ｆ−１．０４５３但しＦは、Ｆ＝（全酸素量［ｍｇ／ｇ］）×（窒素吸着比表面積［ｍ^２／ｇ］）^−０．４×（ＤＢＰ吸収量［ｍｌ／１００ｇ］）^−０．３で求まる数値を満たすカーボンブラック。このカーボンブラックを含有する黒色組成物。このカーボンブラックは、粉末状カーボンブラックを平均粒径５００μｍ以下の凝集粒子となるように粉砕し、特定条件で表面処理を行うことにより製造される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカーボンブラックと、このカーボンブラックを含有する黒色組成物と、このカーボンブラックの製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化処理されたカーボンブラックは、未酸化処理カーボンブラックと比較して、黒度、光沢、流動性等のインキ、塗料特性に優れる。
【０００３】
印刷インキ用カーボンブラックとしては、黒色度が高いほど好ましく、また分散性と流動性が良いもの程好ましい。カーボンブラックを表面酸化処理して表面に酸性官能基を導入するとインキの分散性と流動性が高くなることが知られている（特公昭４５−２９７５４号公報）。
【０００４】
粉末状カーボンブラックの酸化処理方法においては、粉末状カーボンブラックを使用用途に応じ、その酸化処理の程度を変更し、酸化反応させ、目的とするカーボンブラックを製造する方法が知られている（特開平１１−１８１３２６号公報）。
【０００５】
なお、第３図は従来のカーボンブラック酸化処理装置の系統図である。空気が配管１に送り込まれ、その途中でオゾン等の酸化剤が添加配管２から添加される。この配管１内の酸化剤含有ガスに対し、定量供給機３を介して粉末状カーボンブラックが供給される。
【０００６】
カーボンブラック定量供給機３の下流側の配管１に立ち上がり部が設けられており、この立ち上がり部内でカーボンブラックとガスとが気固接触する。カーボンブラックは、該立ち上がり部内をガスと共に上昇し、表面の酸化処理が行われる。カーボンブラックは、その後、捕集器４へ導入されて捕集される。カーボンブラックが分離されたガスは配管５、送風機６を介して排出される。捕集された表面酸化処理済みのカーボンブラックは、捕集器４から貯蔵タンク７に落下し、貯蔵され、間欠的又は連続的に引き出される。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭４５−２９７５４号公報
【特許文献２】
特開平１１−１８１３２６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
分散性や流動性を有する酸化処理されたカーボンブラックを得るには、カーボンブラックに対する酸化剤の重量比を増し酸化処理度を上げる必要があるが、酸化剤の供給能力を越えるレベルまで酸化処理度を上げると生産性の低下を招く。また、カーボンブラックは凝集性が高く、工程を経る中でハンドリングにより凝集化が促進される為、酸化処理度をあげても反応ムラが発生し、品質が安定しないという問題があった。
【０００９】
また、この様にして得られた高酸化処理カーボンブラックを使用したインキは、乾燥性に劣るという問題がある。即ち、この酸化処理によりカーボンブラック表面に導入された酸性官能基は、乾燥促進の為に添加されるワニス成分硬化用触媒との親和性が高いために該触媒がカーボンブラックの表面に吸着され易くなり、触媒の効果が損なわれる。従って、乾燥性を上げるにはカーボンブラック表面の酸性官能基は少ない方が望ましい。
【００１０】
本発明は、酸性官能基量をいたずらに増加させることなく、従来より優れたインキの流動性、分散性を有するカーボンブラックと、このカーボンブラックを含有する黒色組成物と、このカーボンブラックを得ることができるカーボンブラックの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のカーボンブラックは、粉体抵抗値（ＶＲ）［Ω・ｃｍ］が、２以上であり、且つ以下の関係式を満足するものである。
ＶＲ≧６．７５６２Ｆ−１．０４５３
但しＦは、Ｆ＝（全酸素量［ｍｇ／ｇ］）×（窒素吸着比表面積［ｍ^２／ｇ］）^−０．４×（ＤＢＰ吸収量［ｍｌ／１００ｇ］）^−０．３で求まる数値である。
【００１２】
一般にカーボンブラックの粉体抵抗値は粒子径や粒子のつながりに影響される。
【００１３】
即ち、窒素吸着比表面積が高くなると、粒子径が小さくなり単位重量当たりのカーボンブラック個数が増加するため粉体抵抗値は低くなる。また、ＤＢＰ吸収量が高くなると、カーボンブラック中の粒子径同士のつながりが多くなるため粉体抵抗値は低くなる。
【００１４】
また、カーボンブラックの粒子表面には水酸基やカルボニル基、カルボキシル基等の酸性官能基が存在し、これらの量により粉体抵抗値は大幅に変化する。
【００１５】
本発明者らは、粉体抵抗値と、これに影響する上記３つのパラメータ（全酸素量、窒素吸着比表面積及びＤＢＰ吸収量）とが特定の関連範囲にあると、カーボンブラックを媒体に分散させてなるインキ、塗料等の黒色組成物におけるカーボンブラックの分散性、黒色組成物の流動性、乾燥特性等が良好になることを見出し、本発明を創案するに到った。
【００１６】
本発明のカーボンブラックは、窒素吸着比表面積、ＤＢＰ吸収量及び全酸素量が従来のカーボンブラックと同等であったとしても粉体抵抗値ＶＲが従来よりも高い。これは、カーボンブラックの表面により均一に酸性官能基が分布している為であると推察される。
【００１７】
本発明の黒色組成物は、かかる本発明のカーボンブラックを含有するものである。この黒色組成物としては、印刷インキ、塗料、樹脂組成物などが例示される。
【００１８】
本発明のカーボンブラックの製造方法は、粉末状カーボンブラックを粉砕処理する粉砕処理工程と、粉砕処理されたカーボンブラックを表面処理用ガスと接触させて表面処理する工程とを有するカーボンブラックの表面処理方法において、該粉砕工程において該粉末状カーボンブラックを平均粒径５００μｍ以下の凝集粒子となるように粉砕し、カーボンブラック及び表面処理用ガスが並流且つ上向流となるように該カーボンブラック及び表面処理用ガスを縦型反応器内に導入し、該ガス中のカーボンブラック濃度が６００ｇ／ｍ^３以下であり、該管型反応器内のガスの上昇流速が１〜８ｍ／ｓｅｃである条件でカーボンブラックの表面処理を行うことを特徴とするものである。
【００１９】
かかる本発明方法によると、上記特性を有したカーボンブラックを製造することができる。
【００２０】
このカーボンブラックの製造方法にあっては、粉末状カーボンブラックが細く粉砕された後、縦型反応器内に比較的低粉末濃度にて表面処理用ガスと並流且つ上向流にて接触するので、カーボンブラックの表面処理が殆ど反応ムラなく行われる。また、この管型反応器内のガスの上昇流速が比較的低速であるため、カーボンブラックの表面処理が十分に行われる。
【００２１】
この表面処理としては酸化処理が例示され、この酸化処理のための酸化性ガスとしてはオゾン、硫酸ガス、窒素酸化物などが好適である。
【００２２】
本発明のカーボンブラックの製造方法では、粉末状カーボンブラックの粉砕工程を前記表面処理用ガス雰囲気下で行うことが好ましい。本発明のカーボンブラックの製造方法では、縦型反応器内で沈降した粒子の少なくとも一部を粉砕工程に戻してもよく、このようにすることにより、沈降したカーボンブラックを十分に粉砕して表面処理することができる。
【００２３】
なお、本発明における全酸素量、窒素吸着比表面積、ＤＢＰ吸収量、体積抵抗値の定義は次の通りである。
【００２４】
［全酸素量（ｍｇ／ｇ）］
カーボンブラックを約０．５ｇ精秤し、石英サンプル管に入れ、０．０１Ｔｏｒｒまで減圧した後、減圧系を閉じ、９５０℃の電気炉内に３０分保持してカーボンブラックに存在する酸素化合物や水素化合物を分解・揮発させる。揮発成分は定量吸引ポンプを通じて、一定容量のガス捕集管に採取する。圧力と温度からガス量を求めると共に、ガスクロマトグラフにて組成分析する。これから、ＣＯ，ＣＯ_２の発生量（ｍｇ）を求める。全酸素量は、このＣＯ及びＣＯ_２中の酸素量（ｍｇ）をカーボンブラック１ｇ当たりからの酸素量に換算した揮発性全酸素量であり、次式により計算される。
全酸素量（ｍｇ／ｇ）＝ＣＯ（ｍｇ／ｇ）×１６／２８＋ＣＯ_２（ｍｇ／ｇ）×３２／４４
【００２５】
［窒素吸着比表面積ＳＮ_２］
窒素吸着比表面積ＳＮ_２は、ＪＩＳ　Ｋ６２１７に準拠して定義される（単位はｍ^２／ｇ）
【００２６】
［ＤＢＰ吸収量］
ＤＢＰ吸収量はＪＩＳ　Ｋ６２１７に準拠する。
【００２７】
［粉体抵抗値ＶＲ］
内径２ｃｍの円柱状のフッ素樹脂容器であり、かつ容器の内側底部全面に真鍮製電極を取り付けたフッ素樹脂容器に、空気雰囲気下１０５℃にて１時間で乾燥したカーボンブラックを２ｇ入れる。直径２ｃｍでフッ素樹脂容器内に隙間なく入る大きさであり、かつ、先端に直径２ｃｍでやはりフッ素樹脂容器内に隙間なく入る真鍮製電極を取り付けてあるフッ素樹脂製棒によりふたをする。ただし、先端の真鍮製電極部分はカーボンブラックに接触するように下側にする。テンシロンを用いて、０．２ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で下がるようにフッ素樹脂棒に対して下向きに荷重をかけていく。荷重をかけながら、フッ素樹脂製容器底部電極とフッ素樹脂製棒先端の電極の間の抵抗を高感度テスターで測定する。フッ素樹脂製容器底部電極とフッ素樹脂製棒先端の電極の間の体積が３．５ｃｍ^３の時の抵抗値を測定する。
粉体抵抗値（Ω・ｃｍ）＝［カーボンブラック粉体の断面積（ｃｍ^２）］×［抵抗値（Ω）］／カーボンブラック粉体の高さ（ｃｍ）］
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明のカーボンブラックは、粉体抵抗値ＶＲが２以上且つ（６．７５６２Ｆ−１．０４５３）以上、好ましくは（１１．２７５０Ｆ−２．９９２７）以上である。このＦは、前記の通り、カーボンブラックの全酸素量、窒素吸着比表面積、及びＤＢＰ吸収量に基づいて決定される値である。
【００２９】
かかる本発明のカーボンブラックは、粉末状カーボンブラックを粉砕し、表面処理、好ましくは表面酸化処理することにより製造される。
【００３０】
なお、粉体抵抗値ＶＲが「２以上且つ（６．７５６２Ｆ−１．０４５３）以上」の範囲を下回ると、カーボンブラック表面の酸化ムラが多くなり、インク等への分散性、あるいはこのカーボンブラックを含んだインクの流動性、乾燥性が低下する。
【００３１】
なお、一般に、未酸化のファーネスブラックの粉体抵抗値ＶＲは０．１〜１．８Ω程度である。
【００３２】
本発明のカーボンブラックの粉体抵抗値ＶＲは、製造上の制約から４０Ω・ｃｍ以下が望ましい。
【００３３】
本発明のカーボンブラックは、窒素吸着比表面積の値が４０〜６００（ｍ^２／ｇ）の範囲が望ましく、この範囲より高すぎると分散性が悪くなり、低すぎると黒色度が悪くなる。またＤＢＰ吸収量の値は４０〜２００（ｍｌ／１００ｇ）の範囲が望ましく、この範囲より低すぎると分散性が悪くなり、高すぎるとインキの流動性が悪くなる。
【００３４】
一般に、表面酸化処理したカーボンブラックは、比表面積が大きくなるほど酸性官能基は多く付与される。ところが粉体抵抗や、各種材料に配合した際の物性は、酸性官能基の絶対量ではなく単位表面に付与している酸性官能基の数と相関する。全酸素量（ｍｇ／ｇ）／比表面積（ｍ^２／ｇ）が０．４以上であるとインキの乾燥性が悪くなるため、本発明では、全酸素量／比表面積は０．４未満が望ましい。
【００３５】
本発明の黒色組成物は、かかる本発明のカーボンブラックを含むものである。この黒色組成物としては、カーボンブラックにより着色されたインキ組成物、塗料、樹脂組成物などが例示される。印刷インキとしては、平版印刷インキ、グラビア印刷インキ、凸版印刷インキ、スクリーン印刷インキ、フレキソ印刷インキ、凹版印刷インキ、特殊印刷インキ等が例示される。なお、本発明の黒色組成物は、カーボンブラックとして本発明のカーボンブラックのみを含んでも良く、本発明のカーボンブラックと本発明品以外のカーボンブラックとを含んでもよい。
【００３６】
次に、本発明に係るインキ組成物の好適な内容について説明する。このインキ組成物は、好ましくは、カーボンブラック、ワニス及び助剤を含有する。ワニスは、天然樹脂、合成樹脂、乾性油または石油系溶剤等のいずれでもよい。助剤としては、乾燥制御剤、粘度制御剤、色調整剤などの他、湿潤剤、防かび剤などが必要に応じて配合される。
【００３７】
天然樹脂としては、ロジン、セラック、ギルソナイト等が、また、合成樹脂としては、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、石油樹脂、ビニル系樹脂、ポリアミド樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性ポリアミド樹脂などが挙げられる。乾性油としては、アマニ油、その低重合体などが挙げられる。石油系溶剤としては、スピンドル油、マシン油、モビル油などが挙げられる。
【００３８】
インキ中のカーボンブラックの量は、用途に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは５〜５０重量％、更に好ましくは１０〜３０％、特に好ましくは１０〜２０重量％の範囲である。特に、かかる範囲で有れば、降伏価を持たず、漆黒性、光沢性、乾燥性に優れたインキが得られる。
【００３９】
本発明のカーボンブラックを製造するには、粉末状カーボンブラックを粉砕処理する粉砕処理工程と、粉砕処理されたカーボンブラックを表面処理用ガスと接触させて表面処理する工程とを有する表面処理されたカーボンブラックの製造方法において、該粉砕工程において該粉末状カーボンブラックを平均粒径５００μｍ以下の凝集粒子となるように粉砕し、カーボンブラック及び表面処理用ガスが並流且つ上向流となるように該カーボンブラック及び表面処理用ガスを縦型反応器内に導入し、該ガス中のカーボンブラック濃度が６００ｇ／ｍ^３以下であり、該管型反応器内のガスの上昇流速が１〜８ｍ／ｓｅｃである条件でカーボンブラックの表面処理を行うことによればよい。
【００４０】
以下、このカーボンブラックの製造方法について詳細に説明する。
【００４１】
本発明のカーボンブラックの製造方法において、原料として使用する凝集化した粉末状カーボンブラックは、通常のファーネス式製造炉に原料油を供給し、熱分解する方法により製造することができる。例えば、１０００〜２０００℃の高温雰囲気下、ファーネス式製造炉に原料油を装入し、熱分解反応によりカーボンブラックを生成させ、水で急冷した後、捕集バッグフィルターにて、ガスを分離し、捕集することにより製造することができる。このようにして得られた粉末状カーボンブラックは、捕集等の工程において凝集化が促進され、嵩密度が０．２００ｇ／ｃｃ以上の凝集化された粉末状カーボンブラックとなる。本発明の表面処理方法においては、この様に凝集化された粉末状カーボンブラックを使用する。
【００４２】
本発明で粉末状カーボンブラックの粉砕に使用される粉砕装置としては、ボールミル、ロッドミル、振動ボールミル、ボールローラーミル、リングローラーミルなどの各種の微粉砕機が好適である。
【００４３】
この粉砕装置では、カーボンブラックの平均粒径（凝集粒子径）が５００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下となるように粉砕する。このようにカーボンブラックを細く粉砕することにより、２次粒子が細く粉砕され、カーボンブラックを均質に表面処理することが可能となる。なお、粉砕後のカーボンブラックの平均粒径は５μｍ以上特に１０μｍ以上が好ましい。５μｍよりも小さい平均粒径にまで粉砕すると、粉砕装置の動力コストが徒に増大することになる。
【００４４】
この粉砕時の雰囲気は、空気、窒素、炭酸ガスなどであってもよく、後の表面処理用ガス雰囲気とされてもよい。
【００４５】
粉砕されたカーボンブラックは、縦型反応器内に導入され、表面処理用ガスと並流且つ上向流にて該管型反応器内を上昇し、この間に該ガスと接触して表面処理される。
【００４６】
この縦型反応器内のガスの上昇流速は１〜８ｍ／ｓｅｃ特に２〜７ｍ／ｓｅｃとりわけ３〜７ｍ／ｓｅｃであることが好ましい。上昇流速が１ｍ／ｓｅｃよりも小さいと、縦型反応器内で沈降する粒子量が多くなり、８ｍ／ｓｅｃ超では、縦型反応器内の滞留時間が短くなり、表面処理が不十分になる。なお、縦型反応器内のカーボンブラックの平均滞留時間は、長時間確保出来るほど好ましいが、あまり長く確保すると設備費用がかさみ、経済性の問題が出てくるため、実用上０．５〜１０ｓｅｃ、特に１〜６ｓｅｃ程度が好ましい。
【００４７】
この縦型反応器内でのガス中のカーボンブラックの濃度は６００ｇ／ｍ^３以下好ましくは５００ｇ／ｍ^３以下特に好ましくは４００ｇ／ｍ^３以下である。この濃度が６００ｇ／ｍ^３超であると、縦型反応器内でカーボンブラックが凝集して反応が不十分となったり、あるいは縦型反応器に閉塞が生じ易くなる。なお、この濃度は５０ｇ／ｍ^３以上特に１００ｇ／ｍ^３以上が好ましい。５０ｇ／ｍ^３未満では処理効率が低くなり、処理コスト高になるおそれがある。
【００４８】
このガスとしては、カーボンブラックの酸化処理用にはオゾン、硫酸ガス、窒素酸化物（ＮＯ_２及び／又はＮＯ_３など）を含むガスが好適である。
【００４９】
この酸化処理用ガス中の酸化成分以外のガスとしては、酸化反応を妨げない組成のものであれば特に限定されるものではなく、例えば、空気、窒素、炭酸ガス等が例示される。
【００５０】
酸化処理用ガス中におけるオゾン濃度は０．１〜１０体積％、特に０．１〜２体積％が好ましく、硫酸ガス濃度は０．１〜１０体積％、特に３〜７体積％が好ましく、窒素酸化物ガス濃度は０．１〜１０体積％、特に３〜７体積％が好ましい。
【００５１】
なお、縦型反応器内の温度は、常温であってもよく、必要に応じて加熱条件、或いは冷却条件としてもよい。
【００５２】
管型反応器内で沈降した粒子の一部又は全量を粉砕装置に戻して再粉砕してもよい。このようにすれば、粒径の大きな粒子を再粉砕して細くし、十分に表面処理することができる。ただし、縦型反応器内で沈降した粒子を表面処理用ガスによって縦型反応器内に戻すようにしてもよい。
【００５３】
縦型反応器からガスと共に流出したカーボンブラックは、バッグフィルタ等の捕集器によって捕集される。
【００５４】
以下、本発明のカーボンブラックの製造方法における表面酸化処理工程に用いるのに好適な装置の構成を第１，２図を参照して説明する。
【００５５】
第１図においては、空気が配管１に送り込まれ、その途中でオゾン等の酸化剤が添加配管２から添加される。この配管１内の酸化剤含有ガスに対し、定量供給機３と粉体輸送機９を介して粉末状カーボンブラックが供給され、ガスとカーボンブラックとが粉砕機１０に導入され、カーボンブラックが粉砕される。
【００５６】
粉砕されたカーボンブラックは、ガス気流に搬送され、配管１１から縦型反応器１３の下部に供給される。なお、配管１１内のガスに対し添加配管１２を介してオゾン等の酸化剤がさらに添加される。
【００５７】
縦型反応器１３の下部にガスと共に供給されたカーボンブラックは、該縦型反応器１３内をガス上昇流と共に上昇し、表面の酸化処理が行われる。カーボンブラックはその後、取出配管１４を介して捕集器４へ導入されて捕集される。カーボンブラックが分離されたガスは配管５、送風機６を介して排出される。捕集された表面酸化処理済みのカーボンブラックは、捕集器４から貯蔵タンク７に落下し、貯蔵され、間欠的又は連続的に引き出される。
【００５８】
第２図は縦型反応器１３内で沈降した粒子を粉体輸送機９を介して粉砕機１０へ戻し再度粉砕して縦型反応器１３に循環させるようにした実施の形態を示す。第２図のその他の構成は第１図と同一である。この第２図にように、沈降したカーボンブラックを再度粉砕することにより、カーボンブラックが十分に粉砕されて表面処理される。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例においてインキの調整方法並びにその試験方法は次の通りである。
【００６０】
［インキ分散性］
オフセット輪転インキとして、ＭＳ−８００ワニス（昭和ワニス社製）１００重量部、Ｆ−１０４ワニス（昭和ワニス社製）１５重量部、及びカーボンブラック３０重量部をプレミックスさせた後、３本ロールミル分散機を用いて５パスさせてインキを調整したときの各パスにおけるカーボンブラックの分散性をＪＩＳ
Ｋ５７０１で規定される練和度をグラインドゲージを用いて測定した。
【００６１】
［インキ流動性］
前記で調整したインキを用いて、ＪＩＳ　Ｋ５７０１で規定される粘着性の測定におけるインコメータによる１２００ｒｐｍでの１分後のインコメーター値を１０±０．５に調整した後、そのインキをへらで１分間まぜ、０．８ｇを水平状態のアクリル板のくぼみ部に計り入れ、３０分間水平状態を保持した後、アクリル板を垂直にして、０．５分、１分、３分、５分、１０分、３０分、及び６０分後の垂れの長さを測定した。
【００６２】
［インキの乾燥性の評価］
ＪＩＳ　Ｋ５７０１により任意に設定したタック調整後のインキにドライヤーを添加後、ＪＩＳ　Ｋ５７０１に準拠し、ガラス板による方法で乾燥性を評価した。測定時間間隔は１５分間隔に変更して行った。
インキ１００重量部に対し、ドライヤー（６重量％ナフタレン酸コバルト：昭和ワニス製）を５重量部添加した。乾燥の評価は２５℃、７０％ＲＨの条件で行った。
◎　：　１００分以下
○　：　１００〜１４０分
×　：　１４０分以上
【００６３】
［平均粒径］
ホソカワミクロン社製ＥＰＣＳを用いて、レーザー回折・散乱法により測定して求めた。
【００６４】
下記実施例及び比較例で用いたカーボンブラックサンプル１、サンプル２、サンプル３はいずれもファーネス式製造炉から製出した粉末状カーボンブラックを、捕集バッグフィルターにてガスと分離・捕集し、ニューマチック輸送し、バッグフィルターを通して空気と分離・捕集したものである。
【００６５】
各カーボンブラックの粉砕前の平均粒径（凝集粒子径）、ＤＢＰ吸収量、窒素吸着比表面積及びヨウ素吸着量は次の表１の通りである。
【００６６】
【表１】

【００６７】
［実施例１〜４，比較例１〜５］
実施例１〜４、及び比較例１〜５では、第１図に示す装置を用いて上記サンプル１，２又は３を表面酸化処理した。縦型反応器１３の内径は表２の通りである。酸化剤としてはオゾンを用いた。その他の運転条件と運転結果及び処理されたカーボンブラックの物性測定値を表２及び表３に示す。
【００６８】
【表２】

【００６９】
【表３】

【００７０】
表２，３から明らかな通り、本発明例により製造されたカーボンブラックは、インキ流動性を高めると共に樹脂中への分散性も良好である。
【００７１】
尚、その他の考察等を次に示す。
【００７２】
比較例１は、原料粒度が粗いカーボンブラックを、過大な流速に保持した例である。
【００７３】
比較例２，５は、同様な条件で処理した酸化度の異なるカーボンブラックの例である。比較例１，２，５によると、いずれも処理されたカーボンブラックの分散性が低い。
【００７４】
比較例３は、比較例２のカーボンブラックを粉砕処理し、平均粒径（凝集粒子径）を２００μｍとしたが、垂直型反応器内のカーボンブラック濃度を６５０ｇ／Ｎｍ^３にまでを高くしたものであり、縦型反応器内に閉塞が生じた。
【００７５】
比較例４は、比較例２のカーボンブラックを粉砕処理し、平均粒径（凝集粒子径）を９０μｍとしたが、カーボンブラック濃度を適切に調節したが、垂直型反応器内の流速を過大にした条件である。この比較例４ではインキ流動性が不良である。
【００７６】
［比較例６］
比較例６では、サンプル１のカーボンブラック５００ｇを、内径３０ｃｍ、長さ６０ｃｍの円筒型キルンに入れ、これを最大２００℃まで加熱可能な電熱式高温漕に設置し、１０ｒｐｍで回転させつつ、（株）ワコーシステムコントロール社製の型式ＯＲ−４Ｚで発生させた１万ｐｐｍのオゾンを５Ｌ／分の流量で流し、カーボンブラックと接触反応させた。オゾンとカーボンブラックの接触部の温度は５０℃とし４時間処理した。同一条件で３バッチ処理し、得られたカーボンブラックを均一に混合して評価用カーボンブラックとした。表３の通り、この比較例６では、インキの乾燥性が不良である。
【００７７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、従来と同じレベルの揮発性全酸素量を有していながら、良好な分散性、流動性を発揮させることが可能となるカーボンブラックと、このカーボンブラックを含有した黒色組成物と、このカーボンブラックを製造することができるカーボンブラックの製造方法とが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す系統図である。
【図２】別の実施の形態を示す系統図である。
【図３】従来例を示す系統図である。
【符号の説明】
１　配管
２　酸化剤添加用配管
３　定量供給機
４　捕集器
１０　粉砕機
１３　縦型反応器

Claims (10)

1. 粉体抵抗値（ＶＲ）［Ω・ｃｍ］が、２以上であり、且つ以下の関係式を満足することを特徴とするカーボンブラック。
   ＶＲ≧６．７５６２Ｆ−１．０４５３
   （但しＦは、Ｆ＝（全酸素量［ｍｇ／ｇ］）×（窒素吸着比表面積［ｍ^２／ｇ］）^−０．４×（ＤＢＰ吸収量［ｍｌ／１００ｇ］）^−０．３で求まる数値。）
2. 請求項１において、粉体抵抗値（ＶＲ）［Ω・ｃｍ］が、ＶＲ≧１１．２７５０Ｆ−２．９９２７を満足することを特徴とするカーボンブラック。
3. 請求項１又は２において、窒素吸着比表面積が４０〜６００［ｍ^２／ｇ］であり、ＤＢＰ吸収量が４０〜２００［ｍｌ／１００ｇ］であることを特徴とするカーボンブラック。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、全酸素量と窒素吸着比表面積との比（全酸素量／窒素吸着比表面積）が０．４ｍｇ／ｍ^２未満であることを特徴とするカーボンブラック。
5. カーボンブラックを含有する黒色組成物において、該カーボンブラックが請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカーボンブラックであることを特徴とする黒色組成物。
6. 粉末状カーボンブラックを粉砕処理する粉砕処理工程と、
   粉砕処理されたカーボンブラックを表面処理用ガスと接触させて表面処理する工程と
   を有する表面処理されたカーボンブラックの製造方法において、
   該粉砕工程において該粉末状カーボンブラックを平均粒径５００μｍ以下の凝集粒子となるように粉砕し、
   カーボンブラック及び表面処理用ガスが並流且つ上向流となるように該カーボンブラック及び表面処理用ガスを縦型反応器内に導入し、該ガス中のカーボンブラック濃度が６００ｇ／ｍ^３以下であり、該管型反応器内のガスの上昇流速が１〜８ｍ／ｓｅｃである条件でカーボンブラックの表面処理を行うことを特徴とするカーボンブラックの製造方法。
7. 請求項６において、粉末状カーボンブラックを平均粒径が１００μｍ以下となるように粉砕することを特徴とするカーボンブラックの製造方法。
8. 請求項６又は７において、該表面処理用ガスはカーボンブラックの表面の酸化処理を行う酸化性ガスであることを特徴とするカーボンブラックの製造方法。
9. 請求項６ないし８のいずれか１項において、該粉末状カーボンブラックの粉砕工程を前記表面処理用ガス雰囲気下で行うことを特徴とするカーボンブラックの製造方法。
10. 請求項６ないし９のいずれか１項において、前記縦型反応器内で沈降した粒子の少なくとも一部を前記粉砕工程に戻すことを特徴とするカーボンブラックの製造方法。

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