JP2017510675A - ペレット化されたアセチレン ブラック(Acetylene Black) - Google Patents
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Abstract
Description
上記の問題は、意外にも、ASTM D 1937−10によって測定した、質量強度が、せいぜい、200Nで、そして、ASTM D 1511−10によって測定された、平均ペレット サイズが、少なくとも 1.0mmを有する、ペレット化されたアセチレン ブラックによって解決された。
本発明の、ペレット化されたアセチレン ブラックを製造するための出発物質として、アセチレン ブラック パウダーは、少なくとも、1.500℃、好ましくは、少なくとも、2000℃のレベルで、アセチレンガスの熱分解の温度を維持することにより得られる、アセチレン ブラックを製造するための熱分解炉は、先行技術において、たとえば、JP A 56 90860または米国特許2,475,282に開示されているように、周知である。また、アセチレンガスの熱分解中に、不活性ガスまたは他の不活性ガスとして、水素ガスを導入することにより、熱分解の温度を制御することが可能である。本発明の、ペレット化されたアセチレン ブラックの出発材料として使用できる、アセチレン ブラック パウダーは、商業的ソースからも入手できる。適切なアセチレン ブラック パウダー原料は、次の性質を持つことができる。
− 150−350ml/100gの範囲の、パラフィン油と工程Bを使用して、ASTM D 2414−09Aにより測定したOAN
− 50−150g/lの範囲の、ASTM 1513−05による方法により測定した、嵩密度(Bulk density)。
− 水と粉末が一定重量比の場合、造粒機の回転速度の増加は、質量強度がより高い、より小さいペレットになる。
− 造粒機の回転速度が一定の場合、水−粉体の重量比の増加は、ペレット サイズの分布を、より高い質量強度を持つ、より大きなペレットへとシフトする。
そして、また、樹脂、ポリマーまたはゴムシステムの選択に依存して、もし、許与されるのであれば、均一分散を容易にするため、加熱してもよい。その際、当業者に知られている、ブレンダー、ミキサー、ニーダー(kneaders)または一軸式または二軸式の押し出し機(extruders)を用いることができる。
OAN数:D2414―09Aに準じ、パラフィンオイルにおける、方法Bに準じて測定した。
灰分:JIS K1469により測定した。
嵩密度:ASTM D1513―05により測定した。
ペレット化された微粉末:ASTM D1508−02により測定した。
質量強度:ASTM D1937−10により測定された。
ペレット サイズ分布:ASTM D1511−10により測定された。
平均ペレットのサイズは、各サイズの分画の割合と、相当するメッシュ平均(上の篩網のメッシュオープンから下の篩網のメッシュオープンを引いて、2で割る(upper sieve mesh opening minus lower sieve mesh opening/2))を乗じ、全ての寄与を加えることにより求めた(adding up all contributions)。
個々のカーボン ブラックのペレットの圧縮強度は、ASTM D3313に基づく方法によって、ドイツのカールスルーエのetewe、GmbHの、手動で操作可能なペレットの硬度計GFPを使用して、決定された。ペレットの破砕(breakdown)は、圧砕強度FBに等しい、記録された力変形図のシャープな最大値に反映される。圧縮強度は、サイズの分画0.25から0.50mm、0.50から0.70mm、0.70から1.0mm、1.0から1.4mm、1.4から1.7mm、1.7から2.0mmおよび2.0から3.0mmについて決定された。0.25mm以下のペレットの圧縮強度は、これらのサイズの分画が低い割合であり、それらの小さいサイズから生じる、それらの低いペレット硬度のために決定できなかった。
平均圧縮強度は、各ペレット化された分画の割合を考慮し、サンプルの中間値(mean value)を反映する。
AVCS=CS0.25−0.50xP0.25−0.50+CS0.50−0.70xP0.50−0.70 +CS0.70−1.0xP0.70−1.0+CS1.0−1.4xP1.0−1.4+CS1.4−1.7x P1.4−1.7+CS1.7−2.0xP1.7−2.0+CS2.0−3.0xP2.0−3.0
次記の、開始アセチレン粉末は、本発明による、ペレット化されたアセチレンブラックの製造のために使用された。出発原料の性質と市販のソースは、下記の表1に示した。
ペレット化のために、加温された、リング レイヤー ミキサー粉砕機 RMG30(長さ:1180mm、直径:224mm)、Ruberg Mischtechnik GmbH&Co(ドイツ、パーダーボルン)」から入手可能、が使用される。ミキサー回転軸は、95mmの直径を持ち、2つのヘリックス状に配置されたピンを装備する。RMG30は、傾斜のない水平に配置する。出発原料は、造粒機の中に重量供給装置によって連続的に供給される。脱イオン水は、加圧スプレーノズルから連続的に注入される(型:シュリック、フルコーン、1,1mm)。その加圧スプレーノズルは、アセチレン ブラック フィードのための、フィードポートの中心部から125mm離れた、最初の注入位置(A1)に配置される。ペレット化の条件は、以下の表2にまとめる。
分散テストのための配合物は、次のとおり調整された。
得られた、切り刻まれた(hacked)顆粒を用い、DIN EN 13900−5に従って、圧力フィルター試験は、通常の目的のスクリュー(general−purpose screw)およびメルトポンプ(melt−pump)を有する、一軸式押し出し機(a single−screw extruder)を使用して、行った。
スクリュー長さ:L=20D
圧縮比:1:3
スクリーン パック:GKD−Gebr Kufferath AG(ドイツ、(duren))から、4層の25μmフィルターふるい。
基本的なテスト高分子:PE−LD MFR 4
試験温度:160℃
DIN EN 13900−6による、フィルムテストのために、3つの領域の一般的目的のスクリュー(three−zone−general purpose screw)とメルトポンプ(melt−pump)を持った、一軸式押出機が使用された。
スクリュー長さ L=25D
圧縮比:1:4
Claims (15)
- ASTM D 1937−10に従って測定された質量強度が、せいぜい、200Nで、そして、ASTM D 1511−10に従って測定された平均ペレット サイズが、少なくとも、1.0mmを有する、ペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 1937−10に従って測定された質量強度が、20乃至200Nで、好適には、40乃至200Nで、より好適には、60乃至200Nで.最も好適には、70乃至190Nを有する、請求項1のペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 1511−10に従って測定された平均ペレット サイズが、1.0乃至2.5mm、好適には、1.2乃至2.5mm、より好適には、1.4乃至2.5mm、最も好適には、1.4乃至2.0mmを有する、先行する任意のいずれかの請求項の、ペレット化されたアセチレン ブラック。
- 65kPaより小さい、平均圧縮強度を有する、先行する任意のいずれかの請求項の、ペレット化されたアセチレン ブラック。
- 15乃至60kPa、好適には20乃至55kPa、より好適には、25乃至50kPaの平均圧縮強度を有する、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 1511−10に従って測定された、ペレットの少なくとも40重量%が、少なくとも1.4mmのサイズを有する、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 1511−10に従って測定された、ペレットの少なくとも35重量%が、1.4mm乃至2.0mmの範囲内のサイズを有する、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 1511−10に従って測定された、ペレットの少なくとも40重量%が、1.4mm乃至2.0mmの範囲内のサイズを有する、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 1510−11に従って測定された、ヨウ素の吸着が、50乃至150mg/g、好適には、60乃至130mg/g、より好適には、70乃至120mg/gを有する、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- ASTM D 2414−09Aに従って測定された、OAN吸収が、140乃至320ml/100g、好適には、160乃至300ml/100gを有する、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- 前記ペレットが、コア/シェル形態(core/shell morphology)を有しない、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- 前記ペレットが、有機結合剤を含まない、先行する任意のいずれかの請求項のペレット化されたアセチレン ブラック。
- 樹脂またはポリマーまたはゴム マトリックス(rubber matrix)9と、そのマトリックスに分散したアセチレン ブラックを含む化合物、好適には、電線、ケーブル、ベルト、ホース、床、靴、ローラー、ヒーター、ブラダー(bladders)又は塗料から選択される適用物に使用される導電性材料を製造するための、請求項1乃至12のいずれか1項のペレット化されたアセチレン ブラックの任意の使用。
- 電池またはコンデンサーのための導電剤、帯電防止剤または、導電紙のための導電剤として、請求項1乃至12のいずれか1項のペレット化されたアセチレン ブラックの任意の使用。
- 樹脂またはポリマーまたはゴムに、請求項1乃至12のいずれか1項のペレット化されたアセチレン ブラックを分散したものを含む、樹脂またはポリマーまたはゴムと、請求項1乃至12のいずれか1項のペレット化されたアセチレン ブラックを含む化合物を製造するプロセス。
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