JPH02115279A - 分散性の改良されたカーボンブラック水分散液の製造法 - Google Patents
分散性の改良されたカーボンブラック水分散液の製造法Info
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- JPH02115279A JPH02115279A JP26876588A JP26876588A JPH02115279A JP H02115279 A JPH02115279 A JP H02115279A JP 26876588 A JP26876588 A JP 26876588A JP 26876588 A JP26876588 A JP 26876588A JP H02115279 A JPH02115279 A JP H02115279A
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Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
カーボンブラックの水分散液は、水性塗料、水性インキ
等広い分野で利用されている。
等広い分野で利用されている。
カーボンブラックを、かかる分野で使用する場合、最も
重要な条件として、水中でのカーボンブラックの分散性
がある。
重要な条件として、水中でのカーボンブラックの分散性
がある。
本発明の目的とするところは、分散安定性が改良された
カーボンブラック水分散液を提供することにある。
カーボンブラック水分散液を提供することにある。
従来、カーボンブラック（以下ＣＢと記す）を水に分散
させる方法として、適当な分散剤や界面活性剤を添加し
た水中にＣＢを添加し、ホモジナイザーなどによシ高剪
断攪拌処理を加え、平均粒径が１０μｍ程度の水分散液
を得ている。
させる方法として、適当な分散剤や界面活性剤を添加し
た水中にＣＢを添加し、ホモジナイザーなどによシ高剪
断攪拌処理を加え、平均粒径が１０μｍ程度の水分散液
を得ている。
安定な水分散液を得るために、種々の界面活性剤を添加
する方法が提案されている。例えばアニオン系の界面活
性剤を用いたシ、或いは、こよるＣＢ表面の親水性向上
などの方法が提案されている。
する方法が提案されている。例えばアニオン系の界面活
性剤を用いたシ、或いは、こよるＣＢ表面の親水性向上
などの方法が提案されている。
しかしながら、用いる界面活性剤の種類や量によっては
、ＣＢが再凝集をして問題となる場合がある。
、ＣＢが再凝集をして問題となる場合がある。
水性塗料などにおいてＣＢの分散性は、塗布性能に大き
く影響し、分散状・態が悪いと、黒度が低下したシ、光
沢が低下したシ更には、プツやクレータ−の発生の原因
となる。
く影響し、分散状・態が悪いと、黒度が低下したシ、光
沢が低下したシ更には、プツやクレータ−の発生の原因
となる。
しかし、一般にＣＢの表面は、疎水性でありかつ活性で
あるため、−旦水中に均一に分散しても再凝集等によシ
経詩的に変化する。
あるため、−旦水中に均一に分散しても再凝集等によシ
経詩的に変化する。
従って、界面活性剤を併用することで、これらの再凝集
を防止しているが、用いる界面活性剤の種類や添加量に
よっては、全く効果を示さない場合があった。
を防止しているが、用いる界面活性剤の種類や添加量に
よっては、全く効果を示さない場合があった。
本発明者らは、これらの問題点について鋭意検討した結
果、特定の分散安定剤を用い、更に添加量をある範囲に
選ぶことによシこれらの問題が解決できることを発見す
るに至シ本発明を完成した。
果、特定の分散安定剤を用い、更に添加量をある範囲に
選ぶことによシこれらの問題が解決できることを発見す
るに至シ本発明を完成した。
本発明において、ＣＢを水に均一に分散する方法に関し
ては、特に限定されないが、一般には、高剪断力下に機
械的に分散させるか、あるいは、超音波による方法など
が用いられる。
ては、特に限定されないが、一般には、高剪断力下に機
械的に分散させるか、あるいは、超音波による方法など
が用いられる。
本発明方法においては、上記の分散に際して特定の界面
活性剤を分散剤として特定量添加する。即ち、界面活性
剤として、下記に示す様なナフタレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物（１）あるいはメラミンスルホン酸塩ホル
マリンＭ合物（ＩＩ）を用いる。
活性剤を分散剤として特定量添加する。即ち、界面活性
剤として、下記に示す様なナフタレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物（１）あるいはメラミンスルホン酸塩ホル
マリンＭ合物（ＩＩ）を用いる。
ＣＩ）
（ＩＩ）
但しＭはに、Ｎａ よシ選ばれる金属元素を表わす。
これらは、界面活性剤は、分散を安定させる役割を果た
し、ＣＢの再凝集を抑制する。
し、ＣＢの再凝集を抑制する。
添加は、予め水に溶解させるか、あるいはＣＢ−水スラ
リーの調整時に添加するかどちらの方法でも開用できる
。これらの分散剤は、添加量を増加するに従って、ＣＢ
の分散安定効果は犬きくなシ、再凝集による分散不良を
防止する効果を発揮するようになるが、更に添加量を増
加すると、逆に再凝集が発生する。添加量が少ないと２
０μ以上の大きな凝集塊が認められ、更に添加量を増加
していくと凝集塊の大きさは徐々に小さくなる。
リーの調整時に添加するかどちらの方法でも開用できる
。これらの分散剤は、添加量を増加するに従って、ＣＢ
の分散安定効果は犬きくなシ、再凝集による分散不良を
防止する効果を発揮するようになるが、更に添加量を増
加すると、逆に再凝集が発生する。添加量が少ないと２
０μ以上の大きな凝集塊が認められ、更に添加量を増加
していくと凝集塊の大きさは徐々に小さくなる。
最適添加量の下では、殆んど凝集塊は認められず略々Ｓ
μ以下の大きさに分散し、再凝集を起さず安定である。
μ以下の大きさに分散し、再凝集を起さず安定である。
更に添加量を増加すると５〜２０μ程度の再凝集塊が発
生する。これらの最適添加量は、用いる添加剤の種類に
より異なり本発明方法においては以下の様な添加範囲を
設定することが必須条件である。即ち、 ／）８合１ｔコ〜りのβ−す７タレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物に対しては、次式最適添加量が求められる
。
生する。これらの最適添加量は、用いる添加剤の種類に
より異なり本発明方法においては以下の様な添加範囲を
設定することが必須条件である。即ち、 ／）８合１ｔコ〜りのβ−す７タレンスルホン酸塩ホル
マリン縮合物に対しては、次式最適添加量が求められる
。
リ 縮合度３以上のβ−ナフタレンスルホン酸塩ホルマ
リン縮合物に対しては次式によシ求められる。
リン縮合物に対しては次式によシ求められる。
３）メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物に対しては
次式によシ求められる。
次式によシ求められる。
ｙ≦／、０９ Ｘ １０−／２ ｘ／！；、ｇ〔実施例
〕 以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
〕 以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
カーボンブラック’ＤＩＡ ＢＬＡＣＫ＃１ＩｏＢ’
７．２２に分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソー
ダのホルマリン縮合物（縮合度２〜７）０．３６Ｆと水
／ ／ ９．４グ２を加えホモジナイザーにて／ ０’
ｒ、ｐｏｍ、でよ分間高剪断攪拌処理をしてカーボン
ブランク−水スラリーを調整した。
７．２２に分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソー
ダのホルマリン縮合物（縮合度２〜７）０．３６Ｆと水
／ ／ ９．４グ２を加えホモジナイザーにて／ ０’
ｒ、ｐｏｍ、でよ分間高剪断攪拌処理をしてカーボン
ブランク−水スラリーを調整した。
（実施例λ〜／２）
表１に示す様に実施例／と同様の方法にて分散剤量及び
ＣＢ量を変量した。
ＣＢ量を変量した。
（実施例ＩＪ）
カーボンブラック’ＤＩＡ ＢＬＡＣＫ＃＜＝ＯＢ’７
・２２に分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダ
のホルマリン縮合物（縮合度ｇｌ上）０、ｌＩ／ Ｐと
水／／９．ｊ９？を加えホモジナイザーにて７０’ｆ、
ｐｒｒｈでＳ分間高剪断攪拌処理をしてカーボンブラッ
ク−水スラリーを調製した。
・２２に分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダ
のホルマリン縮合物（縮合度ｇｌ上）０、ｌＩ／ Ｐと
水／／９．ｊ９？を加えホモジナイザーにて７０’ｆ、
ｐｒｒｈでＳ分間高剪断攪拌処理をしてカーボンブラッ
ク−水スラリーを調製した。
（実施例／４ｔ−２３）
表λに示す様に実施例／３と同様の方法にて分散剤量及
びＣＢ量を変量した。
びＣＢ量を変量した。
（実施例２亭ツ
カーボンブラック′″Ｄ Ｉ Ａ ＢＬＡＣＫ ＃グθ
Ｂ＃７．２２に分散剤としてメラミンスルホン酸ソーダ
ホルマリン縮合物０．、！ｔ Ｊ ｆと水／／り、グア
１を加え、ホモジナイザーにて／ ０’ １． ｐ、ｒ
ｌｌ、でよ分間高剪断攪拌処理をしてカーボンブラック
−水スラリーを調製した。
Ｂ＃７．２２に分散剤としてメラミンスルホン酸ソーダ
ホルマリン縮合物０．、！ｔ Ｊ ｆと水／／り、グア
１を加え、ホモジナイザーにて／ ０’ １． ｐ、ｒ
ｌｌ、でよ分間高剪断攪拌処理をしてカーボンブラック
−水スラリーを調製した。
（実施例２５〜４Ｉｔｒ）
表３及びｌに示す様に実施例２４Ｉ−と同様の方法にて
分散剤量及びＣＢ量を変量した。
分散剤量及びＣＢ量を変量した。
（比較例１）
カーボンブラック’ＤＩＡＢＬＡＣＫ ＃グＯＢ’７、
コｔに水ｌコＯｆを加え、′１）ホモジナイザーＫｆ
１０’ ｒ ｐ ｍで５分間高剪断攪拌処理をしてカー
ボン水−スラリーを調製した。
コｔに水ｌコＯｆを加え、′１）ホモジナイザーＫｆ
１０’ ｒ ｐ ｍで５分間高剪断攪拌処理をしてカー
ボン水−スラリーを調製した。
（比較例−〜よ）
分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダのホルマ
リン縮合物（縮合度−〜り９を加えた他は比較例／と同
様に処理しカーボン水スラリーを調製した。
リン縮合物（縮合度−〜り９を加えた他は比較例／と同
様に処理しカーボン水スラリーを調製した。
（比較例ｔ）
カーボンブラック’ＤＩＡＢＬＡＣＫ＃ｌｏＢ’７．２
ｆｌ’（分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダ
のホルマリン縮合物（縮合度−〜り）λ・２ｊ２と水／
／７．７５Ｓ’を加え、ホモジナイザーにてＩＯ’ｒ、
ｐ、ｍ、でよ分間高剪断攪拌処理をしてカーボンブラッ
ク−水スラリーを調製した。
ｆｌ’（分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダ
のホルマリン縮合物（縮合度−〜り）λ・２ｊ２と水／
／７．７５Ｓ’を加え、ホモジナイザーにてＩＯ’ｒ、
ｐ、ｍ、でよ分間高剪断攪拌処理をしてカーボンブラッ
ク−水スラリーを調製した。
（比較例ｇ）
比較例／と同様の方法にてＣＢ量を／／、／ｆ？に増量
した。
した。
分散剤：β−ナフタリンスルホン酸ソータノホルマリン
縮合物（縮合度−〜７） （比較例り、９〜／Ｊ） 表７に示す様に比較例６と同様の方法にて分散剤量及び
ＣＢ量を変量した。
縮合物（縮合度−〜７） （比較例り、９〜／Ｊ） 表７に示す様に比較例６と同様の方法にて分散剤量及び
ＣＢ量を変量した。
分散剤：β−ナフタリンスルホン酸ソーダのホルマリン
縮合物（縮合度３以上） （比較例／ダ〜ｉｇ） カーボンブラック’ＤＩＡＢＬＡＣＫ＃’ｌＯＢ’７・
２２に分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダの
ホルマリン縮合物（縮合度ざ以上）Ａ、！； ？ ｒと
水／／、）、’１３ｔを加え、ホモジナイザーにて／
０’ ｒ、 ｐ、 ｍ、でよ分間高剪断攪拌処理をして
カーボンブラック−水スラリーを調製した。
縮合物（縮合度３以上） （比較例／ダ〜ｉｇ） カーボンブラック’ＤＩＡＢＬＡＣＫ＃’ｌＯＢ’７・
２２に分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸ソーダの
ホルマリン縮合物（縮合度ざ以上）Ａ、！； ？ ｒと
水／／、）、’１３ｔを加え、ホモジナイザーにて／
０’ ｒ、 ｐ、 ｍ、でよ分間高剪断攪拌処理をして
カーボンブラック−水スラリーを調製した。
（比較例７９〜−５）
表−に示す様に比較例７ｇと同様の方法にて分散剤量及
びＣＢ量を変量した。
びＣＢ量を変量した。
分散剤：メラミンスルホン酸ソーダホルマリン縮合物
（比較例２６）
カーボンブラック’ＤＩＡＢＬＡＣＫ＃４ＩＯＢ’７．
２２に分散剤としてメラミンスルホン酸ソーダホルマリ
ン縮合物０．０２９と水／／９．９１：ｆを加え、ホモ
ジナイザーにて／ ０’ ｒ−ｐ−ｍ−でＳ分間高剪断
攪拌処理をしてカーボンブラック−水スラリーを調製し
た。
２２に分散剤としてメラミンスルホン酸ソーダホルマリ
ン縮合物０．０２９と水／／９．９１：ｆを加え、ホモ
ジナイザーにて／ ０’ ｒ−ｐ−ｍ−でＳ分間高剪断
攪拌処理をしてカーボンブラック−水スラリーを調製し
た。
（比較例２７〜．ｙｌＩ）
表３、ダに示す様に比較例２６と同様の方法にて分散剤
量及びＣＢ量を変量した。
量及びＣＢ量を変量した。
※１）日本精機械製作所
’ＥＸＣＥＬ ＡＵＴＯ２！；０’
なお、上記実施例及び比較例において、下記の方法によ
シ、分散性及び展色特性を評価した。
シ、分散性及び展色特性を評価した。
（イ） 分散性
調製サンプルをλ４ｔｈｒｓ静置後、顕微鏡用スライド
ガラス板に薄く塗布し、顕微鏡（Ｘ／２５倍〕にてカー
ボンブラックの分散状態を観察し、次の評価基準で分散
性を評価した。
ガラス板に薄く塗布し、顕微鏡（Ｘ／２５倍〕にてカー
ボンブラックの分散状態を観察し、次の評価基準で分散
性を評価した。
（ロ） 展色適性（黒度、光沢〕
調製サンプルを試験紙に滴下し、その後スパチラにてサ
ンプルを延展し展色適性として黒度及び光沢を評価した
。
ンプルを延展し展色適性として黒度及び光沢を評価した
。
展色適性の黒度及び光沢は次の基準にて評価した。
表
〔発明の効果〕
本発明によれば、分散安定性の改良されたカーボンブラ
ンク水分散液を得ることができる。
ンク水分散液を得ることができる。
願
理。
人
人
三菱化成株式会社
Claims (1)
- （１）カーボンブラックと水を混合し、カーボンブラッ
クを水中に均一に分散する工程において、下記（イ）、
（ロ）又は（ハ）の条件を満たすように分散剤を添加す
ることを特徴とするカーボンブラック水分散液の製造法
。 （イ）分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸塩のホル
マリン縮合物（縮合度２〜７）を以下の式を満足する範
囲で添加する。 ｛ｙ＝３．６８×１０＾−＾６Ｘ＾７＾．＾２＾５ で且つ ｙ＝３．０１×１０＾５Ｘ＾−＾３＾．＾６＾０｝ （ｘ：カーボンブラック１００部に対する分散剤部数（
部） ｙ：スラリー中の分散剤濃度（％）） （ロ）分散剤としてβ−ナフタリンスルホン酸塩のホル
マリン縮合物（縮合度８以上）を以下の式を満足する範
囲で添加する。 ｛ｙ≦５．４６×１０＾−＾５Ｘ＾５＾．＾１＾５ で且つ ｙ≦１０４．７Ｘ＾−＾０＾．＾７＾０｝ （ｘ：カーボンブラツク１００部に対する分散剤部数（
部） ｙ：スラリー中の分散剤濃度（％）） （ハ）分散剤としてメラミンスルホン酸塩ホルマリン縮
合物を以下の式を満足する範囲で添加する。 ｙ≦１．０９×１０＾−＾１＾２Ｘ＾１＾５＾．＾８ （ｘ：カーボンブラツク１００部に対する分散安定剤部
数（部） ｙ：スラリー中の分散安定剤濃度（％））
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26876588A JPH02115279A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 分散性の改良されたカーボンブラック水分散液の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26876588A JPH02115279A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 分散性の改良されたカーボンブラック水分散液の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115279A true JPH02115279A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17463000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26876588A Pending JPH02115279A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 分散性の改良されたカーボンブラック水分散液の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02115279A (ja) |
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- 1988-10-25 JP JP26876588A patent/JPH02115279A/ja active Pending
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