JP3321850B2 - 黒色顔料用カーボンブラック - Google Patents

黒色顔料用カーボンブラック

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  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗料、樹脂などの顔料
用等に使用されるカーボンブラックをマトリックスに
配合した黒色組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】顔料用カーボンブラックは、従来、粒径
や凝集粒サイズなどのコロイダル特性を変えたり、オゾ
ン酸化、硝酸酸化といった表面処理をカーボンブラック
に施し、媒体中での分散状態を変えるなどして、黒度の
調製を行ってきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカーボンブラックでは、黒度のコントロールにも限
界があり、またあらゆる場合に黒度が十分というわけで
はなく、黒度を更に大きくするような顔料が要求されて
いた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者達は、かかる課
題を解決すべく鋭意検討した結果、カーボンブラックの
充填率を一定にした状態で、空隙に種々の屈折率の液体
を置換して、分光式色差計でL値を測定したところ、液
体の屈折率の上昇とともに、黒度の尺度であるL値(明
度)が低下、すなわち黒度が増加し、屈折率1.74の
液体では、L値はほぼ検出限界にまで達することを見い
出した。これは、一度媒体1(置換液体)中へ入射した
光が屈折率の大きい媒体1(置換液体)から低い媒体2
(空気)へ出るとき、入射角が臨界角θC =Sin
-1(n2 /n1 )(n1 ,n2 は媒体1,2の屈折率)
以上になると全反射を起こすため、光の反射率が減少
し、黒度が増加したものと考えられる。本発明者等は、
この原理を応用し、カーボンブラックの表面をマトリッ
クスよりも大きい屈折率物質で被覆することにより、光
の反射率を減少させ、黒度を増加させることが可能であ
ることを見い出した。このような被覆処理を行ったカー
ボンブラックを顔料用として使用することにより、同コ
ロイダル特性を有するものを使用した場合に比べ、黒度
は、大幅に増加することを見出し本願発明に到達した。
【0005】即ち、本発明の目的は、同コロイダル特性
を有するカーボンブラックを使用した組成物と比較し
て、黒度が著しく向上するカーボンブラックをマトリ
ックスに配合した黒色組成物を工業的有利に提供するこ
とに存する。しかして、かかる本発明の目的は、顔料用
として使用するカーボンブラックをマトリックスに配
合してなる黒色組成物において、該カーボンブラックの
表面に、マトリックスよりも屈折率の大きい物質を被
処理した黒色組成物、により容易に達成される。
【0006】以下、本発明をより詳細に説明する。本発
明のカーボンブラックをマトリックスに配合してなる黒
色組成物は、カーボンブラックの表面を、屈折率がマト
リックスよりも大きい物質で被覆することを特徴とす
る。この表面被覆物質としては、屈折率がマトリックス
より大きいものであり、具体的には、屈折率がマトリッ
クスより大きく1.40以上であり、好ましくは屈折率
がマトリックスより大きく1.6以上である。これらの
表面被覆物質は好ましくは液体である。例えばジヨード
メタン、クロロナフタレン、フェニルイソシアネートな
どの他、3環以上からなる芳香族系の化合物にも、フェ
ニルナフタレン、メチルナフトキサゾール等屈折率の大
きいものが多く、黒度を増加させるには有効である。適
用するマトリックスは特に限定するものではないが、例
えば、塗料用では、メラミン系、アルキド系、アクリル
系、エポキシ系、ウレタン系などの合成樹脂塗料、樹脂
着色用では、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂、ポリエチ
レン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジ
エンスチレン(ABS)樹脂など通常用いられるマトリ
ックスはいずれも使用することができる。これらのマト
リックスの屈折率よりも大きい物質をカーボンブラック
表面に被覆処理し、該処理を行ったカーボンブラックを
使用することにより、組成物の黒度を増加させることが
できる。例えば、マトリックスがメラミン・アルキド樹
脂の場合、屈折率が1.6程度なので、屈折率が1.7
4であるジョードメタンをカーボンブラック表面に被覆
処理し、該処理を行ったカーボンブラックを使用するこ
とにより、黒度を増加させることができる。
【0007】被覆の方法については、特に制限するもの
ではない。高屈折率物質が液体の場合、カーボンブラッ
クと液体とをボールミルなどで混合する程度でも十分効
果が上がる。一方、固体の場合の被覆法としては、CV
D,PVDなどの気相合成法、ゾルーゲル法、グラフト
化などの粉体工学において行われている表面処理法が適
用できる。被覆量の上限は、特に限定するものではない
が、顔料としてのハンドリング性を落とさず、あるいは
複合体とした時の物性低下をおこさない量とすべきであ
る。被覆量の下限は、十分な被覆効果をもたらす量であ
ればよく、限定的ではないが少なくともカーボンブラッ
ク表面を被覆物質が1分子層覆う程度が好ましい。ま
た、カーボンブラック表面が部分的に覆われた状態や表
面被覆物質がマトリックス中に溶け出し、カーボンブラ
ック周囲のマトリックスの屈折率が部分的に増加した状
態でも効果は十分あがる。
【0008】
【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、下記実施
例により限定されるものではない。
【0009】(実施例1)市販カーボンブラック三菱化
成(株)製#2600(粒径13nm)3gに屈折率
1.74のジヨードメタンを1.5cc加えて混合した
後、ワニス(関西ペイント製“アミラックNo102
6”16g、シンナー10gを加え、ペイントコンディ
ショナーで90分間分散し、さらにワニスを50g加
え、ペイントコンディショナーで10分間混合して、塗
料を作成した。マトリックスであるワニスの屈折率は
1.6である。丸ガラスセル中に塗料を入れて固化さ
せ、L値(明度)を分光式色差計(日本電色“SZ−Σ
90”、0°照明−45°受光)で測定したところ、
3.87であった。
【0010】(比較例1)実施例1において、ジヨード
メタンを加えないこと以外は同様にして、L値を測定し
たところ、3.99と実施例1より大きく、黒度は劣っ
た。
【0011】(実施例2)市販カーボンブラックとし
て、三菱化成(株)製#10(粒径84nm)を用いた
こと以外は実施例1と同様の方法でL値を測定したとこ
ろ、7.93であった。
【0012】(比較例2)実施例2において、ジョード
メタンを加えないこと以外は同様にして、L値を測定し
たところ、8.18と実施例2より大きく、黒度は劣っ
た。
【0013】(比較例3)実施例2において、ジョード
メタンのかわりに屈折率1.40のn−ブタノールを加
えて、同様にしてL値を測定したところ、8.24と実
施例2より大きく、さらに黒度は劣った。
【0014】(実施例3)市販カーボンブラック三菱化
成(株)製#2600(粒径13nm)1.5gに、屈
折率1.40のn−ブタノール0.54cc加えて混合
した後、屈折率1.36のエタノール20cc中に分散
させ、このスラリーを丸ガラスセル中に入れ、実施例1
と同様にしてL値を測定したところ、4.24であっ
た。
【0015】(比較例4)実施例3において、n−ブタ
ノールを加えないこと以外は同様にして、L値を測定し
たところ、4.35と実施例3より大きく、黒度は劣っ
た。
【0016】(実施例4)市販カーボンブラック三菱化
成(株)製#10(粒径84nm)2.0gに、屈折率
1.40のn−ブタノール0.056cc加えて混合し
た後、屈折率1.36のエタノール20cc中に分散さ
せ、このスラリーを丸ガラスセル中に入れ、実施例1と
同様にしてL値を測定したところ、9.94であった。
【0017】(比較例5)実施例4において、n−ブタ
ノールを加えないこと以外は同様にして、L値を測定し
たところ、10.14と実施例4より大きく、黒度は劣
った。
【0018】
【発明の効果】本発明のカーボンブラックをマトリック
スに配合した黒色組成物において、マトリックスよりも
屈折率の高い物質を被覆したカーボンブラックは、同コ
ロイダル特性を有する従来のカーボンブラックと比較し
て、黒度を容易に向上することができ、多大な工業的利
益を提供するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−65233(JP,A) 特開 昭58−187461(JP,A) 特公 昭37−17807(JP,B1) 特公 昭46−20886(JP,B1) 特公 昭47−35769(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09C 1/00 - 3/12 C08K 9/00 - 9/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カーボンブラックをマトリックスに配合
    してなる黒色組成物において、該カーボンブラックの表
    面に、マトリックスよりも屈折率の大きい物質を被覆処
    理していることを特徴とする黒色組成物。
  2. 【請求項2】 カーボンブラックの表面に、屈折率が
    1.40以上である物質を被覆処理していることを特徴
    とする請求項1記載の黒色組成物。
  3. 【請求項3】 カーボンブラックの表面に、屈折率が
    1.6以上である物質を被覆処理していることを特徴と
    する請求項1記載の黒色組成物。
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JP5751379B1 (ja) 2014-06-12 2015-07-22 東洋インキScホールディングス株式会社 積層体
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