JP4239629B2 - カーボンブラック組成物 - Google Patents
カーボンブラック組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4239629B2 JP4239629B2 JP2003077108A JP2003077108A JP4239629B2 JP 4239629 B2 JP4239629 B2 JP 4239629B2 JP 2003077108 A JP2003077108 A JP 2003077108A JP 2003077108 A JP2003077108 A JP 2003077108A JP 4239629 B2 JP4239629 B2 JP 4239629B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon black
- group
- acidic
- black composition
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散性および分散安定性が良好なカーボンブラック組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーボンブラックは、着色材料や遮光材料として、印刷インキ、塗料、プラスチック成形材料などの分野で広く使用されている。これらの製品において、着色性、光吸収性能を向上させるためには、カーボンブラックを溶剤や樹脂中に均一に分散させなければならない。
一般に、分散させるカーボンブラックの表面状態と樹脂との関係は、塩基性表面（電子供与性）を有するカーボンブラックは酸性官能基をもつ高分子と強く吸着し、酸性表面（電子受容性）を有するカーボンブラックには塩基性官能基をもつ高分子が吸着されやすい傾向がある。したがって、混合するカーボンブラックと樹脂との電荷極性が相違している場合には、良好な分散安定性が得られることになる。このような性質を利用してカーボンブラックの分散性を高めるために、例えば、気相酸化または液相酸化によりカーボンブラック表面を酸化処理して酸性官能基を導入することが行われていた。
【０００３】
しかし、気相酸化したカーボンブラックについては、酸性度が低いために十分な分散性が得られないという欠点があった。また、液相酸化したカーボンブラックについては、処理後の精製が困難であるという欠点があった。
これに対して、カーボンブラックを樹脂および溶剤に分散する際に、１級アミノ基および３級アミノ基を有するアミンを分散剤として用いることにより、カーボンブラックの分散性が大幅に改良する試みがなされた（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２５６０６８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４４７３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１級アミノ基は反応性、電子供与性が高いため、１級アミノ基を有するアミンを分散剤として用いると、得られるカーボンブラック組成物の分散安定性が低く、また紫外線等の活性エネルギー線硬化性もしくは熱硬化性の塗料等に用いた場合に硬化阻害を引き起こすという問題があった。
そこで、本発明は、均一かつ高い分散性と、良好な分散安定性とを有し、塗料等に用いたときに粘度が低く、経時粘度変化が小さく、塗工物の光沢値が高いカーボンブラック組成物の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるカーボンブラック組成物は、酸性官能基と３級アミノ基との間の酸−塩基相互作用により酸性カーボンブラック表面に吸着する脂肪族アミン化合物と、酸性カーボンブラックとを含むことにより、均一かつ高い分散性と、良好な分散安定性を兼ね備えるものである。
すなわち、本発明におけるカーボンブラック組成物は、酸性カーボンブラックおよび下記一般式（１）で表される脂肪族アミン化合物を含むカーボンブラック組成物である。
【０００７】
【化２】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれビニル基を含んでよい直鎖状または分岐鎖状の炭素数1〜１５のアルキル基（Ｒ1とＲ2およびＲ4とＲ5は、それぞれ一体となってビニル基を含んでよい５員環または６員環を形成してもよい）、Ｒ3は炭素原子および水素原子より構成される化学的に合理的な組み合わせからなる分子量１４〜５００の結合基、または該結合基内に更に３級アミノ基を１〜２個含んでよい結合基、ｎは１〜３の整数を表す。〕
【０００８】
本発明におけるカーボンブラック組成物は、さらに、酸性官能基を有する樹脂や、有機溶剤を含むことができる。
また、酸性カーボンブラックは、表面の酸性官能基量が１〜５０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、平均１次粒子径が１０〜２００ｎｍであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のカーボンブラック組成物について詳細に説明する。
カーボンブラック組成物に用いられる酸性カーボンブラックは、表面にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、フェノール性水酸基（−ＯＨ）、キノン基（＞Ｃ＝Ｏ）等の酸性官能基を有し、ＪＩＳ Ｋ６２２１に従い測定されるｐＨが７未満のカーボンブラックである。
酸性カーボンブラックとしては、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラックに、通常行われているオゾン処理、プラズマ処理、液相酸化処理等が施された酸化処理カーボンブラックを用いることができる。
【００１０】
酸性カーボンブラックは、その表面に存在するカルボキシル基、フェノール性水酸基、キノン基を合計した酸性官能基量が１〜５０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、２〜２０μｍｏｌ／ｍ2であることがより好ましい。さらに、脂肪族アミン化合物との酸−塩基相互作用が特に強いカルボキシル基量が０．２〜１０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、０．５〜５μｍｏｌ／ｍ2であることがより好ましい。
【００１１】
酸性官能基量が１μｍｏｌ／ｍ2より少ないカーボンブラックは、脂肪族アミン化合物との吸着点が少ないため、カーボンブラック組成物の分散安定性が不充分になることがある。一方、酸性官能基量が５０μｍｏｌ／ｍ2より多いカーボンブラックは、脂肪族アミン化合物が吸着しない未吸着の酸性官能基が多く存在するため、カーボンブラック組成物の分散安定性が不充分になることがあるばかりでなく、塗料等に用いた場合に塗工物の耐水性が低くなる。
酸性カーボンブラック表面の酸性官能基量は、カルボキシル基量およびフェノール性水酸基量については滴定法により、キノン基量については水素化硼素ナトリウムの水素吸収法により、それぞれ測定することができる。
【００１２】
また、酸性カーボンブラックは、平均１次粒子径が１０〜２００ｎｍであることが好ましく、１５〜１５０ｎｍであることがより好ましい。なお、平均１次粒子径とは、一般にカーボンブラックの物理特性を示すのに用いられる、電子顕微鏡などで測定された１次粒子径の平均値である。平均１次粒子径が１０ｎｍ未満のカーボンブラックは、比表面積が大き過ぎるために、これを用いる場合にはカーボンブラック粒子同士の凝集力が大きくなり、均一かつ高い分散性と良好な分散安定性を兼ね備えるカーボンブラック組成物が得られないことがある。一方、平均１次粒子径が２００ｎｍを超えるカーボンブラックは、特に低粘度分散系において沈降を生じ、かつ塗料等に用いた場合に塗工物の表面平滑性が低下することがある。
【００１３】
カーボンブラック組成物に用いられる酸性カーボンブラックの具体例としては、三菱化学株式会社製の＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２４００、＃２３５０、＃２２００、＃１０００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、デグサ社製のＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２００、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｓ１７０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ３５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ １００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ、東海カーボン株式会社製の＃８５００／Ｆ、＃８３００／Ｆ、＃５５００、＃４５００、＃４４００、＃４３００などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１４】
カーボンブラック組成物に用いられる脂肪族アミン化合物は、一般式（１）で示される化合物であり、酸性カーボンブラック表面に存在する酸性官能基と３級アミノ基との間の酸−塩基相互作用により、酸性カーボンブラック表面に吸着する。
【化３】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれビニル基を含んでよい直鎖状または分岐鎖状の炭素数1〜１５のアルキル基（Ｒ1とＲ2およびＲ4とＲ5は、それぞれ一体となってビニル基を含んでよい５員環または６員環を形成してもよい）、Ｒ3は炭素原子および水素原子より構成される化学的に合理的な組み合わせからなる分子量１４〜５００の結合基、または該結合基内に更に３級アミノ基を１〜２個含んでよい結合基、ｎは１〜３の整数を表す。〕
【００１５】
一般式（１）で示される脂肪族アミン化合物は、ハロゲン化アルキル基、水酸基、１級または２級アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、カルボキシル基、スルフィド基等の高い反応性、極性を有する置換基を含んではならない。高い反応性、極性を有する置換基を有する脂肪族アミン化合物が含まれると、カーボンブラック組成物の分散安定性が損なわれる。また、塗料等に用いる場合に反応性や極性の高い添加剤と併用すると、化学結合や相互作用を生じ分散安定性が損なわれる。また、活性エネルギー線硬化性または熱硬化性の塗料等に用いる場合に硬化阻害を引き起こすおそれが生じる。
【００１６】
前記一般式（１）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ炭素数1〜１５の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である。Ｒ1とＲ2およびＲ4とＲ5は、それぞれ一体となって５員環または６員環を形成してもよい。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5が一体となった複素環基の例としては、例えばピロリジニル基、ピペリジノ基が挙げられる。炭素数1〜１５の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基および複素環基の水素は、ビニル基で置換されていても良い。
【００１７】
前記一般式（１）中のＲ3は、炭素原子および水素原子より構成される化学的に合理的な組み合わせからなる分子量１４〜５００の結合基、または該結合基内に更に３級アミノ基を１〜２個含んでよい結合基である。このような結合基としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキシレン等の直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。これらアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基の水素は、ビニル基で置換されていても良い。
【００１８】
一般式（１）で表される脂肪族アミン化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルメタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，２−エタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルジプロピレントリアミンなどが挙げられる。
【００１９】
カーボンブラック組成物における酸性カーボンブラックと脂肪族アミン化合物との組成比は、カーボンブラック表面に存在する酸性官能基１ｍｏｌに対し、脂肪族アミン化合物が０．０１〜１０ｍｏｌとなる比率であることが好ましく、０．１０〜２ｍｏｌとなる比率であることがより好ましい。脂肪族アミン化合物の比率が０．０１ｍｏｌより少ないと、カーボンブラックを安定に分散する効果が低くなり好ましくない。また、１０ｍｏｌより多いと、カーボンブラックに吸着しない余剰の脂肪族アミン化合物がカーボンブラック組成物中に存在するため、分散安定性が失われたり、活性エネルギー線硬化性塗料等に用いる場合に硬化阻害を引き起こすことがあり好ましくない。
【００２０】
カーボンブラック組成物には、用途に応じて樹脂を含有させることができる。こうような樹脂としては、例えば、ポリオキシアルキレン樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアリル樹脂、アクリル樹脂、ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂等が挙げられ、これらを単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００２１】
カーボンブラック組成物に含有させる樹脂は、酸性官能基を有することが好ましい。酸性官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ホウ酸基等が挙げられる。酸性官能基は、脂肪族アミン化合物が吸着した酸性カーボンブラックとの親和性が高く、酸性官能基を有する樹脂を含有させることにより、カーボンブラックの分散性を向上させることができる。
カーボンブラック組成物における樹脂の含有量は、酸性カーボンブラック１００重量部に対して１〜２００重量部であることが好ましく、５〜５０重量部であることがより好ましい。
【００２２】
また、カーボンブラック組成物には、酸性カーボンブラックに対する脂肪族アミン化合物、さらに酸性官能基を有する樹脂の吸着の促進、および組成物の低粘度化を目的として、有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、芳香族炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、グリコールエーテル類、脂環式炭化水素類、脂肪族炭化水素類等を用いることができる。
【００２３】
カーボンブラック組成物は、カーボンブラックと上記脂肪族アミノ化合物と、必要に応じて樹脂とを混合撹拌することによって製造することができる。混合撹拌の方法には特に制限はなく、乾式分散法または湿式分散法により行うことができる。
乾式分散法による製造に用いる粉砕機または分散機としては、せん断応力によりカーボンブラック粒子を微分散させる３本ロールミルや２本ロールミル、高速気流中でカーボンブラック粒子同士またはカーボンブラック粒子と樹脂や分散機壁面の衝突力により分散させるハイブリダイゼーションシステム、強力な圧縮力の中で強いせん断力により微分散させるメカノヒュージョンシステムやシータコンポーザー、ガラスビーズやジルコニアビーズなどのメディアの衝撃力によりカーボンブラック粒子を微分散させるボールミルやアトライター、ＣＦミルなどを挙げることができる。
【００２４】
また、湿式分散法による製造に用いる粉砕機または分散機としては、前記３本ロールミルや２本ロールミル、ボールミル、アトライターの他、ガラスビーズやジルコニアビーズなどのメディアの衝撃力によりカーボンブラック粒子を微分散させるサンドミル、バスケットミル、ペイントコンディショナーや、せん断応力、キャビテーション、衝突力、ポテンシャルコアなどを発生させるような回転羽根によって微分散させるディスパー、ホモジナイザー、ジーナス、クレアミックス（Ｒ）や、カーボンブラック粒子同士またはカーボンブラック粒子と樹脂や分散機壁面の衝突力やせん断力によって微分散させるニーダー、エクストルーダー、ジェットミルや、超音波により微分散させる超音波分散機などを挙げることができる。
【００２５】
本発明のカーボンブラック組成物では、粉砕機や分散機により微分散された状態で、酸性カーボンブラック粒子表面のカルボキシル基やキノン基、フェノール性水酸基と、上記脂肪族アミン化合物の１つの３級アミノ基との酸−塩基相互作用により、酸性カーボンブラック表面に脂肪族アミン化合物が吸着している。そのため、脂肪族アミン化合物の残りの３級アミノ基がカーボンブラック粒子表面に配位し、カーボンブラック組成物に樹脂や有機溶媒を含有させて塗料等を調製する際に、使用される樹脂や有機溶媒とカーボンブラックとの親和性が向上し、カーボンブラックの分散性を高めることができるものと考えられる。
【００２６】
カーボンブラック組成物を用いた塗料等の調製法としては特に制限はなく、カーボンブラック組成物の製造工程で例示した各種分散機または粉砕機を用いることができる。各成分の混合時または分散後に、他の成分を添加しても差し支えない。他の成分としては、分散剤、潤滑剤、活性剤、架橋剤、レベリング剤、消泡剤、溶剤等が挙げられる。また、ＵＶ等の活性エネルギー線による硬化性を付与するのであれば、硬化性モノマーを添加すればよい。硬化性モノマーとしては特に限定はなく、アクリル系モノマー、メタクリレート系モノマー、カチオン重合系モノマー等を用いることができる。
【００２７】
本発明におけるカーボンブラック組成物の利用分野としては、特に限定はなく、遮光性、耐久性、漆黒性等が要求される分野、例えば、グラビアインキ、オフセットインキ、磁気記録媒体用バックコート、静電トナー、インクジェット、自動車用塗料、繊維・プラスチック形成材料等に用いることができる。また、本発明におけるカーボンブラック組成物は、硬化阻害を引き起こしにくいため、ＵＶ等の活性エネルギー線による硬化性を必要とするＵＶ塗料、ＵＶインキ等に好適に用いられる。
【００２８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。例中、「部」は、「重量部」である。実施例および比較例に使用したカーボンブラックＡ〜Ｃの表面のｐＨ、表面酸性官能基量、表面カルボキシル基量を以下の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
［ｐＨ測定（ＪＩＳ Ｋ６２２１）］カーボンブラック１０ｇに蒸留水１００ｍｌを加え、ホットプレート上で１５分煮沸し室温まで冷却後、遠心分離機で上澄液を取り除き泥状物のｐＨをガラス電極ｐＨメーターで測定した。
［全酸性官能基量の算出］下記の方法で測定したカルボキシル基量、水酸基量、キノン基量の値から、下記式にて算出した。
全酸性官能基量＝カルボキシル基量＋水酸基量＋キノン基量
【００３０】
［カルボキシル基量の測定］乾燥カーボンブラック１ｇを１ｍｇ単位で秤量し、０．１規定の炭酸水素ナトリウム水溶液５０ｍｌを４時間振盪して反応させたのち、濾過し、濾液の上澄み液２０ｍｌを採取して０．０１規定の塩酸水溶液で滴定した。カルボキシル基量は、カーボンブラックの単位表面積あたりのμｍｏｌ量（μｍｏｌ／ｍ2）として下記式にて算出した。
【数１】
【００３１】
［水酸基量の測定］乾燥カーボンブラック１ｇを１ｍｇ単位で秤量し、０．１規定の水酸化ナトリウム水溶液５０ｍｌを４時間振盪して反応させたのち、濾過し、濾液の上澄み液２０ｍｌを採取して０．０１規定の塩酸水溶液で滴定した。これより、水酸基量とカルボキシル基量の合計量を、カーボンブラックの単位表面積あたりのμｍｏｌ量（μｍｏｌ／ｍ2）として下式にて算出した。
【数２】
【００３２】
［キノン基量の測定］乾燥カーボンブラック１ｇを１ｍｇ単位で秤量し、水素化ホウ素ナトリウム１００ｍｇを０．１規定の水酸化ナトリウム水溶液３００ｍｌに溶解した溶液５０ｍｌと２時間反応させたのち、６規定の硫酸水溶液３ｍｌを加え１時間反応させたときに発生する水素ガス量を測定した。キノン量は、カーボンブラックの単位表面積あたりのμｍｏｌ量（μｍｏｌ／ｍ2）として下式にて算出した。
【数３】
【００３３】
【表１】
【００３４】
また、実施例、比較例で用いたアクリル樹脂Ａの製造方法について、以下に示す。
［アクリル樹脂Ａの製造方法］
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けてシクロヘキサノン７３５部を仕込み、８０℃に昇温し反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりメチルメタクリレート３０部、ｎ−ブチルメタクリレート１８０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４５部、メタクリル酸４５部、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル１５部の混合溶液を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、固形分３０重量％のアクリル樹脂Ａのシクロヘキサノン溶液を得た。アクリル樹脂Ａの重量平均分子量は３００００であった。
【００３５】
（実施例１）
表１に示す酸性カーボンブラックラックＡ１８．０部、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，２−エタンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．３３ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散してカーボンブラック組成物を得た。
【００３６】
（実施例２）
表１に示す酸性カーボンブラックラックＢ１８．０部、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン０．８部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．６０ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．２部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散してカーボンブラック組成物を得た。
【００３７】
（比較例１）
カーボンブラックラックＣ１８．０部、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，２−エタンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し８．６９ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散し、カーボンブラック組成物を得た。
【００３８】
（比較例２）
カーボンブラックラックＡ１８．０部、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．３８ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散し、カーボンブラック組成物を得た。
【００３９】
（比較例３）
カーボンブラックラックＢ１８．０部、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．３０ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散し、カーボンブラック組成物を得た。
【００４０】
実施例１〜２、比較例１〜３で得られたカーボンブラック組成物について、以下の評価を実施した。結果を表２に示す。
（１）初期粘度および経時後粘度
カーボンブラック組成物の粘度をＥ型粘度計（東機産業株式会社製「ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＬＤ」）を用い、回転数１０ｒｐｍにて測定した。また、カーボンブラック組成物を４０℃で７日間保存した後に、同様にして粘度を測定した。
【００４１】
（２）光沢（６０゜鏡面反射率）
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、カーボンブラック組成物をコーター（ＲＫ ＰＲＩＮＴ−ＣＯＡＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＬＴＤ．社製「ＲＫコントロールコーター」）を用いて塗工（＃２バーコーター使用）し、室温で５分放置後に１０５℃で５分間の焼き付けを行った。得られた塗膜の６０゜−６０゜反射率を光沢計（ＢＹＫ社製「ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ」）を用いて測定した。
【００４２】
（３）反射濃度
カーボンブラック組成物５０．００部およびシクロヘキサノン５０．００部を混合攪拌してカーボンブラック希釈分散液を作製した。ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、得られたカーボンブラック希釈分散液をコーター（ＲＫ ＰＲＩＮＴ−ＣＯＡＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＬＴＤ．社製「ＲＫコントロールコーター」）を用いて塗工（＃２バーコーター使用）し、室温で５分放置後に１０５℃で５分間の焼き付けを行った。得られた塗膜の反射濃度を反射濃度計（Ｘ−ｒｉｔｅ社製「Ｘ−ｒｉｔｅ５２８」）を用いて測定した。
【００４３】
（４）ＵＶ硬化性
カーボンブラック組成物５３．５部、光重合開始剤（チバスペシャリティーケミカルズ社製「イルガキュア３６９」）４．０部、光硬化性モノマー（東亞合成株式会社製「アロニックスＭ−４０２Ａ」）５．５部、アクリル樹脂Ａ２．０部、シクロヘキサノン３５．０部を攪拌混合して、ＵＶ硬化性塗料を作製した。ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、得られたＵＶ硬化性塗料をコーター（ＲＫ ＰＲＩＮＴ−ＣＯＡＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＬＴＤ．社製「ＲＫコントロールコーター」）を用いて塗工（＃２バーコーター使用）し、室温で５分放置後に１０５℃で５分間の焼き付けを行った。得られた塗膜に、ＵＶ照射装置（株式会社東芝製）を用いて紫外線照射（照射エネルギー量１０８ｍＪ／ｃｍ2）を行い、照射後のタックの有無を指触で確認した（○：タック無、×：タック有）。
【００４４】
【表２】
【００４５】
【発明の効果】
本発明におけるカーボンブラック組成物は、分散性、分散安定性が非常に高く、また塗料等に用いた場合に塗膜の反射濃度が高く、硬化性等に優れている。
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散性および分散安定性が良好なカーボンブラック組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーボンブラックは、着色材料や遮光材料として、印刷インキ、塗料、プラスチック成形材料などの分野で広く使用されている。これらの製品において、着色性、光吸収性能を向上させるためには、カーボンブラックを溶剤や樹脂中に均一に分散させなければならない。
一般に、分散させるカーボンブラックの表面状態と樹脂との関係は、塩基性表面（電子供与性）を有するカーボンブラックは酸性官能基をもつ高分子と強く吸着し、酸性表面（電子受容性）を有するカーボンブラックには塩基性官能基をもつ高分子が吸着されやすい傾向がある。したがって、混合するカーボンブラックと樹脂との電荷極性が相違している場合には、良好な分散安定性が得られることになる。このような性質を利用してカーボンブラックの分散性を高めるために、例えば、気相酸化または液相酸化によりカーボンブラック表面を酸化処理して酸性官能基を導入することが行われていた。
【０００３】
しかし、気相酸化したカーボンブラックについては、酸性度が低いために十分な分散性が得られないという欠点があった。また、液相酸化したカーボンブラックについては、処理後の精製が困難であるという欠点があった。
これに対して、カーボンブラックを樹脂および溶剤に分散する際に、１級アミノ基および３級アミノ基を有するアミンを分散剤として用いることにより、カーボンブラックの分散性が大幅に改良する試みがなされた（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２５６０６８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４４７３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１級アミノ基は反応性、電子供与性が高いため、１級アミノ基を有するアミンを分散剤として用いると、得られるカーボンブラック組成物の分散安定性が低く、また紫外線等の活性エネルギー線硬化性もしくは熱硬化性の塗料等に用いた場合に硬化阻害を引き起こすという問題があった。
そこで、本発明は、均一かつ高い分散性と、良好な分散安定性とを有し、塗料等に用いたときに粘度が低く、経時粘度変化が小さく、塗工物の光沢値が高いカーボンブラック組成物の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるカーボンブラック組成物は、酸性官能基と３級アミノ基との間の酸−塩基相互作用により酸性カーボンブラック表面に吸着する脂肪族アミン化合物と、酸性カーボンブラックとを含むことにより、均一かつ高い分散性と、良好な分散安定性を兼ね備えるものである。
すなわち、本発明におけるカーボンブラック組成物は、酸性カーボンブラックおよび下記一般式（１）で表される脂肪族アミン化合物を含むカーボンブラック組成物である。
【０００７】
【化２】
【０００８】
本発明におけるカーボンブラック組成物は、さらに、酸性官能基を有する樹脂や、有機溶剤を含むことができる。
また、酸性カーボンブラックは、表面の酸性官能基量が１〜５０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、平均１次粒子径が１０〜２００ｎｍであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のカーボンブラック組成物について詳細に説明する。
カーボンブラック組成物に用いられる酸性カーボンブラックは、表面にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、フェノール性水酸基（−ＯＨ）、キノン基（＞Ｃ＝Ｏ）等の酸性官能基を有し、ＪＩＳ Ｋ６２２１に従い測定されるｐＨが７未満のカーボンブラックである。
酸性カーボンブラックとしては、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラックに、通常行われているオゾン処理、プラズマ処理、液相酸化処理等が施された酸化処理カーボンブラックを用いることができる。
【００１０】
酸性カーボンブラックは、その表面に存在するカルボキシル基、フェノール性水酸基、キノン基を合計した酸性官能基量が１〜５０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、２〜２０μｍｏｌ／ｍ2であることがより好ましい。さらに、脂肪族アミン化合物との酸−塩基相互作用が特に強いカルボキシル基量が０．２〜１０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、０．５〜５μｍｏｌ／ｍ2であることがより好ましい。
【００１１】
酸性官能基量が１μｍｏｌ／ｍ2より少ないカーボンブラックは、脂肪族アミン化合物との吸着点が少ないため、カーボンブラック組成物の分散安定性が不充分になることがある。一方、酸性官能基量が５０μｍｏｌ／ｍ2より多いカーボンブラックは、脂肪族アミン化合物が吸着しない未吸着の酸性官能基が多く存在するため、カーボンブラック組成物の分散安定性が不充分になることがあるばかりでなく、塗料等に用いた場合に塗工物の耐水性が低くなる。
酸性カーボンブラック表面の酸性官能基量は、カルボキシル基量およびフェノール性水酸基量については滴定法により、キノン基量については水素化硼素ナトリウムの水素吸収法により、それぞれ測定することができる。
【００１２】
また、酸性カーボンブラックは、平均１次粒子径が１０〜２００ｎｍであることが好ましく、１５〜１５０ｎｍであることがより好ましい。なお、平均１次粒子径とは、一般にカーボンブラックの物理特性を示すのに用いられる、電子顕微鏡などで測定された１次粒子径の平均値である。平均１次粒子径が１０ｎｍ未満のカーボンブラックは、比表面積が大き過ぎるために、これを用いる場合にはカーボンブラック粒子同士の凝集力が大きくなり、均一かつ高い分散性と良好な分散安定性を兼ね備えるカーボンブラック組成物が得られないことがある。一方、平均１次粒子径が２００ｎｍを超えるカーボンブラックは、特に低粘度分散系において沈降を生じ、かつ塗料等に用いた場合に塗工物の表面平滑性が低下することがある。
【００１３】
カーボンブラック組成物に用いられる酸性カーボンブラックの具体例としては、三菱化学株式会社製の＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２４００、＃２３５０、＃２２００、＃１０００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、デグサ社製のＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２００、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ ＦＷ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｓ１７０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ３５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ １００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｖ、東海カーボン株式会社製の＃８５００／Ｆ、＃８３００／Ｆ、＃５５００、＃４５００、＃４４００、＃４３００などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１４】
カーボンブラック組成物に用いられる脂肪族アミン化合物は、一般式（１）で示される化合物であり、酸性カーボンブラック表面に存在する酸性官能基と３級アミノ基との間の酸−塩基相互作用により、酸性カーボンブラック表面に吸着する。
【化３】
【００１５】
一般式（１）で示される脂肪族アミン化合物は、ハロゲン化アルキル基、水酸基、１級または２級アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、アルデヒド基、カルボキシル基、スルフィド基等の高い反応性、極性を有する置換基を含んではならない。高い反応性、極性を有する置換基を有する脂肪族アミン化合物が含まれると、カーボンブラック組成物の分散安定性が損なわれる。また、塗料等に用いる場合に反応性や極性の高い添加剤と併用すると、化学結合や相互作用を生じ分散安定性が損なわれる。また、活性エネルギー線硬化性または熱硬化性の塗料等に用いる場合に硬化阻害を引き起こすおそれが生じる。
【００１６】
前記一般式（１）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ炭素数1〜１５の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である。Ｒ1とＲ2およびＲ4とＲ5は、それぞれ一体となって５員環または６員環を形成してもよい。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5が一体となった複素環基の例としては、例えばピロリジニル基、ピペリジノ基が挙げられる。炭素数1〜１５の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基および複素環基の水素は、ビニル基で置換されていても良い。
【００１７】
前記一般式（１）中のＲ3は、炭素原子および水素原子より構成される化学的に合理的な組み合わせからなる分子量１４〜５００の結合基、または該結合基内に更に３級アミノ基を１〜２個含んでよい結合基である。このような結合基としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキシレン等の直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。これらアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基の水素は、ビニル基で置換されていても良い。
【００１８】
一般式（１）で表される脂肪族アミン化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルメタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，２−エタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルジプロピレントリアミンなどが挙げられる。
【００１９】
カーボンブラック組成物における酸性カーボンブラックと脂肪族アミン化合物との組成比は、カーボンブラック表面に存在する酸性官能基１ｍｏｌに対し、脂肪族アミン化合物が０．０１〜１０ｍｏｌとなる比率であることが好ましく、０．１０〜２ｍｏｌとなる比率であることがより好ましい。脂肪族アミン化合物の比率が０．０１ｍｏｌより少ないと、カーボンブラックを安定に分散する効果が低くなり好ましくない。また、１０ｍｏｌより多いと、カーボンブラックに吸着しない余剰の脂肪族アミン化合物がカーボンブラック組成物中に存在するため、分散安定性が失われたり、活性エネルギー線硬化性塗料等に用いる場合に硬化阻害を引き起こすことがあり好ましくない。
【００２０】
カーボンブラック組成物には、用途に応じて樹脂を含有させることができる。こうような樹脂としては、例えば、ポリオキシアルキレン樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアリル樹脂、アクリル樹脂、ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂等が挙げられ、これらを単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００２１】
カーボンブラック組成物に含有させる樹脂は、酸性官能基を有することが好ましい。酸性官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ホウ酸基等が挙げられる。酸性官能基は、脂肪族アミン化合物が吸着した酸性カーボンブラックとの親和性が高く、酸性官能基を有する樹脂を含有させることにより、カーボンブラックの分散性を向上させることができる。
カーボンブラック組成物における樹脂の含有量は、酸性カーボンブラック１００重量部に対して１〜２００重量部であることが好ましく、５〜５０重量部であることがより好ましい。
【００２２】
また、カーボンブラック組成物には、酸性カーボンブラックに対する脂肪族アミン化合物、さらに酸性官能基を有する樹脂の吸着の促進、および組成物の低粘度化を目的として、有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、芳香族炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、グリコールエーテル類、脂環式炭化水素類、脂肪族炭化水素類等を用いることができる。
【００２３】
カーボンブラック組成物は、カーボンブラックと上記脂肪族アミノ化合物と、必要に応じて樹脂とを混合撹拌することによって製造することができる。混合撹拌の方法には特に制限はなく、乾式分散法または湿式分散法により行うことができる。
乾式分散法による製造に用いる粉砕機または分散機としては、せん断応力によりカーボンブラック粒子を微分散させる３本ロールミルや２本ロールミル、高速気流中でカーボンブラック粒子同士またはカーボンブラック粒子と樹脂や分散機壁面の衝突力により分散させるハイブリダイゼーションシステム、強力な圧縮力の中で強いせん断力により微分散させるメカノヒュージョンシステムやシータコンポーザー、ガラスビーズやジルコニアビーズなどのメディアの衝撃力によりカーボンブラック粒子を微分散させるボールミルやアトライター、ＣＦミルなどを挙げることができる。
【００２４】
また、湿式分散法による製造に用いる粉砕機または分散機としては、前記３本ロールミルや２本ロールミル、ボールミル、アトライターの他、ガラスビーズやジルコニアビーズなどのメディアの衝撃力によりカーボンブラック粒子を微分散させるサンドミル、バスケットミル、ペイントコンディショナーや、せん断応力、キャビテーション、衝突力、ポテンシャルコアなどを発生させるような回転羽根によって微分散させるディスパー、ホモジナイザー、ジーナス、クレアミックス（Ｒ）や、カーボンブラック粒子同士またはカーボンブラック粒子と樹脂や分散機壁面の衝突力やせん断力によって微分散させるニーダー、エクストルーダー、ジェットミルや、超音波により微分散させる超音波分散機などを挙げることができる。
【００２５】
本発明のカーボンブラック組成物では、粉砕機や分散機により微分散された状態で、酸性カーボンブラック粒子表面のカルボキシル基やキノン基、フェノール性水酸基と、上記脂肪族アミン化合物の１つの３級アミノ基との酸−塩基相互作用により、酸性カーボンブラック表面に脂肪族アミン化合物が吸着している。そのため、脂肪族アミン化合物の残りの３級アミノ基がカーボンブラック粒子表面に配位し、カーボンブラック組成物に樹脂や有機溶媒を含有させて塗料等を調製する際に、使用される樹脂や有機溶媒とカーボンブラックとの親和性が向上し、カーボンブラックの分散性を高めることができるものと考えられる。
【００２６】
カーボンブラック組成物を用いた塗料等の調製法としては特に制限はなく、カーボンブラック組成物の製造工程で例示した各種分散機または粉砕機を用いることができる。各成分の混合時または分散後に、他の成分を添加しても差し支えない。他の成分としては、分散剤、潤滑剤、活性剤、架橋剤、レベリング剤、消泡剤、溶剤等が挙げられる。また、ＵＶ等の活性エネルギー線による硬化性を付与するのであれば、硬化性モノマーを添加すればよい。硬化性モノマーとしては特に限定はなく、アクリル系モノマー、メタクリレート系モノマー、カチオン重合系モノマー等を用いることができる。
【００２７】
本発明におけるカーボンブラック組成物の利用分野としては、特に限定はなく、遮光性、耐久性、漆黒性等が要求される分野、例えば、グラビアインキ、オフセットインキ、磁気記録媒体用バックコート、静電トナー、インクジェット、自動車用塗料、繊維・プラスチック形成材料等に用いることができる。また、本発明におけるカーボンブラック組成物は、硬化阻害を引き起こしにくいため、ＵＶ等の活性エネルギー線による硬化性を必要とするＵＶ塗料、ＵＶインキ等に好適に用いられる。
【００２８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。例中、「部」は、「重量部」である。実施例および比較例に使用したカーボンブラックＡ〜Ｃの表面のｐＨ、表面酸性官能基量、表面カルボキシル基量を以下の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
［ｐＨ測定（ＪＩＳ Ｋ６２２１）］カーボンブラック１０ｇに蒸留水１００ｍｌを加え、ホットプレート上で１５分煮沸し室温まで冷却後、遠心分離機で上澄液を取り除き泥状物のｐＨをガラス電極ｐＨメーターで測定した。
［全酸性官能基量の算出］下記の方法で測定したカルボキシル基量、水酸基量、キノン基量の値から、下記式にて算出した。
全酸性官能基量＝カルボキシル基量＋水酸基量＋キノン基量
【００３０】
［カルボキシル基量の測定］乾燥カーボンブラック１ｇを１ｍｇ単位で秤量し、０．１規定の炭酸水素ナトリウム水溶液５０ｍｌを４時間振盪して反応させたのち、濾過し、濾液の上澄み液２０ｍｌを採取して０．０１規定の塩酸水溶液で滴定した。カルボキシル基量は、カーボンブラックの単位表面積あたりのμｍｏｌ量（μｍｏｌ／ｍ2）として下記式にて算出した。
【数１】
［水酸基量の測定］乾燥カーボンブラック１ｇを１ｍｇ単位で秤量し、０．１規定の水酸化ナトリウム水溶液５０ｍｌを４時間振盪して反応させたのち、濾過し、濾液の上澄み液２０ｍｌを採取して０．０１規定の塩酸水溶液で滴定した。これより、水酸基量とカルボキシル基量の合計量を、カーボンブラックの単位表面積あたりのμｍｏｌ量（μｍｏｌ／ｍ2）として下式にて算出した。
【数２】
［キノン基量の測定］乾燥カーボンブラック１ｇを１ｍｇ単位で秤量し、水素化ホウ素ナトリウム１００ｍｇを０．１規定の水酸化ナトリウム水溶液３００ｍｌに溶解した溶液５０ｍｌと２時間反応させたのち、６規定の硫酸水溶液３ｍｌを加え１時間反応させたときに発生する水素ガス量を測定した。キノン量は、カーボンブラックの単位表面積あたりのμｍｏｌ量（μｍｏｌ／ｍ2）として下式にて算出した。
【数３】
【表１】
また、実施例、比較例で用いたアクリル樹脂Ａの製造方法について、以下に示す。
［アクリル樹脂Ａの製造方法］
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けてシクロヘキサノン７３５部を仕込み、８０℃に昇温し反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりメチルメタクリレート３０部、ｎ−ブチルメタクリレート１８０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４５部、メタクリル酸４５部、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル１５部の混合溶液を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、固形分３０重量％のアクリル樹脂Ａのシクロヘキサノン溶液を得た。アクリル樹脂Ａの重量平均分子量は３００００であった。
【００３５】
（実施例１）
表１に示す酸性カーボンブラックラックＡ１８．０部、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，２−エタンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．３３ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散してカーボンブラック組成物を得た。
【００３６】
（実施例２）
表１に示す酸性カーボンブラックラックＢ１８．０部、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン０．８部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．６０ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．２部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散してカーボンブラック組成物を得た。
【００３７】
（比較例１）
カーボンブラックラックＣ１８．０部、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，２−エタンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し８．６９ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散し、カーボンブラック組成物を得た。
【００３８】
（比較例２）
カーボンブラックラックＡ１８．０部、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．３８ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散し、カーボンブラック組成物を得た。
【００３９】
（比較例３）
カーボンブラックラックＢ１８．０部、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン０．４部（酸性官能基１ｍｏｌに対し０．３０ｍｏｌ）、アクリル樹脂Ａ６．６部、シクロヘキサノン７５．０部からなる組成物にジルコニアビーズを加え、ペイントシェーカー（レッドデビル社製）にて４時間分散し、カーボンブラック組成物を得た。
【００４０】
実施例１〜２、比較例１〜３で得られたカーボンブラック組成物について、以下の評価を実施した。結果を表２に示す。
（１）初期粘度および経時後粘度
カーボンブラック組成物の粘度をＥ型粘度計（東機産業株式会社製「ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＬＤ」）を用い、回転数１０ｒｐｍにて測定した。また、カーボンブラック組成物を４０℃で７日間保存した後に、同様にして粘度を測定した。
【００４１】
（２）光沢（６０゜鏡面反射率）
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、カーボンブラック組成物をコーター（ＲＫ ＰＲＩＮＴ−ＣＯＡＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＬＴＤ．社製「ＲＫコントロールコーター」）を用いて塗工（＃２バーコーター使用）し、室温で５分放置後に１０５℃で５分間の焼き付けを行った。得られた塗膜の６０゜−６０゜反射率を光沢計（ＢＹＫ社製「ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ」）を用いて測定した。
【００４２】
（３）反射濃度
カーボンブラック組成物５０．００部およびシクロヘキサノン５０．００部を混合攪拌してカーボンブラック希釈分散液を作製した。ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、得られたカーボンブラック希釈分散液をコーター（ＲＫ ＰＲＩＮＴ−ＣＯＡＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＬＴＤ．社製「ＲＫコントロールコーター」）を用いて塗工（＃２バーコーター使用）し、室温で５分放置後に１０５℃で５分間の焼き付けを行った。得られた塗膜の反射濃度を反射濃度計（Ｘ−ｒｉｔｅ社製「Ｘ−ｒｉｔｅ５２８」）を用いて測定した。
【００４３】
（４）ＵＶ硬化性
カーボンブラック組成物５３．５部、光重合開始剤（チバスペシャリティーケミカルズ社製「イルガキュア３６９」）４．０部、光硬化性モノマー（東亞合成株式会社製「アロニックスＭ−４０２Ａ」）５．５部、アクリル樹脂Ａ２．０部、シクロヘキサノン３５．０部を攪拌混合して、ＵＶ硬化性塗料を作製した。ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、得られたＵＶ硬化性塗料をコーター（ＲＫ ＰＲＩＮＴ−ＣＯＡＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＬＴＤ．社製「ＲＫコントロールコーター」）を用いて塗工（＃２バーコーター使用）し、室温で５分放置後に１０５℃で５分間の焼き付けを行った。得られた塗膜に、ＵＶ照射装置（株式会社東芝製）を用いて紫外線照射（照射エネルギー量１０８ｍＪ／ｃｍ2）を行い、照射後のタックの有無を指触で確認した（○：タック無、×：タック有）。
【００４４】
【表２】
【発明の効果】
本発明におけるカーボンブラック組成物は、分散性、分散安定性が非常に高く、また塗料等に用いた場合に塗膜の反射濃度が高く、硬化性等に優れている。
Claims (5)
- 酸性カーボンブラックおよび下記一般式（１）で表される脂肪族アミン化合物を含むカーボンブラック組成物。
- さらに、酸性官能基を有する樹脂を含む請求項１記載のカーボンブラック組成物。
- 酸性カーボンブラック表面の酸性官能基量が１〜５０μｍｏｌ／ｍ2であることを特徴とする請求項１または２記載のカーボンブラック組成物。
- 酸性カーボンブラックの平均１次粒子径が１０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載のカーボンブラック組成物。
- さらに有機溶剤を含む請求項１ないし４いずれか１項に記載のカーボンブラック組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003077108A JP4239629B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | カーボンブラック組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003077108A JP4239629B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | カーボンブラック組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004285140A JP2004285140A (ja) | 2004-10-14 |
| JP4239629B2 true JP4239629B2 (ja) | 2009-03-18 |
Family
ID=33291945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003077108A Expired - Fee Related JP4239629B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | カーボンブラック組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4239629B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101910325B (zh) * | 2007-12-27 | 2013-09-25 | 东海碳素株式会社 | 表面处理炭黑水性分散体及其制造方法 |
| JP2011074141A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Toyo Aluminium Kk | 着色アルミニウム顔料 |
| JP5799486B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2015-10-28 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 炭素材料分散液 |
| JP5798986B2 (ja) * | 2011-07-29 | 2015-10-21 | 富士フイルム株式会社 | カーボンブラック組成物および磁気記録媒体 |
| WO2014065438A1 (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | 住友化学株式会社 | カーボンブラック |
| JP6013244B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2016-10-25 | 富士フイルム株式会社 | カーボンブラック組成物およびカーボンブラック含有塗膜 |
| US10640669B2 (en) | 2015-09-30 | 2020-05-05 | Fujifilm Corporation | Carbon black composition for manufacturing particulate magnetic recording medium and method of manufacturing particulate magnetic recording medium |
| JP2022083713A (ja) * | 2020-11-25 | 2022-06-06 | サカタインクス株式会社 | ブラックマトリックス用顔料分散組成物、ブラックマトリックス用レジスト組成物、及び、ブラックマトリックス |
| CN115851080B (zh) * | 2022-12-23 | 2023-07-28 | 武汉市三选科技有限公司 | 一种环氧塑封料芯片保护薄膜及其制备方法 |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003077108A patent/JP4239629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004285140A (ja) | 2004-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2359532T3 (es) | Copolímeros de tipo peine modificados a base de estireno / anhídrido maleico. | |
| CN111527114B (zh) | 苯乙烯马来酸二胺嵌段共聚物颜料分散剂 | |
| JP5118150B2 (ja) | くし形共重合体を含む重合体混合物 | |
| KR101704889B1 (ko) | 폴리에테르아민으로 처리된 산화된 카본 블랙 및 그를 포함하는 코팅 조성물 | |
| CN112584922B (zh) | 芳香族酰胺分散剂 | |
| US20050155522A1 (en) | Surface functionalization of pigments and/or dyes for radiation curable ink printing and coating applications | |
| JP4239629B2 (ja) | カーボンブラック組成物 | |
| JP2021075660A (ja) | 顔料分散液 | |
| JP4765300B2 (ja) | コーティング用組成物およびその製造方法。 | |
| JP4457579B2 (ja) | 表面処理カーボンブラックならびにカーボンブラック組成物 | |
| TW200524986A (en) | Multifunctional acrylate oligomers as pigment grinding vehicles for radiation-curable ink applications | |
| JP4839602B2 (ja) | コーティング組成物の製造方法 | |
| WO2022163542A1 (ja) | リビングラジカル重合体、組成物、樹脂被覆顔料及びリビングラジカル重合体の製造方法 | |
| CN112672816B (zh) | 芳香族酰胺分散剂 | |
| JP2009242566A (ja) | インクジェット記録用インク | |
| JP2008308593A (ja) | コーティング用組成物およびその製造方法。 | |
| JPH11256068A (ja) | カーボンブラック分散体 | |
| CN113474419A (zh) | 水性分散剂组合物 | |
| JP5000522B2 (ja) | 光硬化性インクジェット用白色インク組成物 | |
| JP7536158B1 (ja) | 樹脂処理顔料の製造方法、顔料分散液の製造方法、紫外線硬化型インクジェットインクの製造方法、及び印刷皮膜の製造方法 | |
| WO2018074349A1 (ja) | 無機窒化物用分散剤、無機窒化物分散組成物 | |
| TW202108659A (zh) | 芳香族醯胺分散劑 | |
| JP2022158618A (ja) | ブロック共重合体、分散剤、および、着色組成物 | |
| JP2023137669A (ja) | 顔料分散剤、顔料分散剤の製造方法、顔料分散液、及び紫外線硬化型インク | |
| JP2020172564A (ja) | フィラー粒子、膜形成用組成物、膜を備えた物品、成形用樹脂材料および成形品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050915 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081120 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081202 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081215 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4239629 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140109 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |