JPH08269360A - 着色用カーボンブラック及びその製造法 - Google Patents
着色用カーボンブラック及びその製造法Info
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- JPH08269360A JPH08269360A JP7905095A JP7905095A JPH08269360A JP H08269360 A JPH08269360 A JP H08269360A JP 7905095 A JP7905095 A JP 7905095A JP 7905095 A JP7905095 A JP 7905095A JP H08269360 A JPH08269360 A JP H08269360A
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- carbon black
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全性及び黒色度等の特性の優れたカーボン
ブラックを得る。 【構成】 着色力 １１０〜１４０％ 窒素吸着比表面積 ８０〜１２０ｍ2 ／ｇ ＤＢＰ吸油量 ６０〜９０ｍｌ／１００ｇ ＵＶ吸光度 ０．１５以下 を有するカーボンブラック。
ブラックを得る。 【構成】 着色力 １１０〜１４０％ 窒素吸着比表面積 ８０〜１２０ｍ2 ／ｇ ＤＢＰ吸油量 ６０〜９０ｍｌ／１００ｇ ＵＶ吸光度 ０．１５以下 を有するカーボンブラック。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】着色用カーボンブラックはインキ
塗料トナー樹脂着色等に幅広く使用されている。中でも
トナーについては、近年使用原材料の安全性に関する要
求が高まっており、インキ、塗料樹脂着色用とは異な
り、カーボンブラック中に含まれる芳香族炭化水素量の
低減が求められている。
塗料トナー樹脂着色等に幅広く使用されている。中でも
トナーについては、近年使用原材料の安全性に関する要
求が高まっており、インキ、塗料樹脂着色用とは異な
り、カーボンブラック中に含まれる芳香族炭化水素量の
低減が求められている。
【０００２】
【従来の技術】近年、カーボンブラックはトナー用黒色
顔料として使用されている。かかる用途に用いられるカ
ーボンブラックは従来から十分な黒色度が必要であり、
カーボンブラックのコロイダル特性の中で、窒素吸着比
表面積、ＤＢＰ吸油量、着色力などを選定することによ
り、対応されてきた。
顔料として使用されている。かかる用途に用いられるカ
ーボンブラックは従来から十分な黒色度が必要であり、
カーボンブラックのコロイダル特性の中で、窒素吸着比
表面積、ＤＢＰ吸油量、着色力などを選定することによ
り、対応されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トナー
用途に用いられるためには、十分な黒色度の他に、安全
性が要求される。例えば、カーボンブラック中の極微量
の芳香族炭化水素に関し各国で各種溶剤抽出液につい
て、管理基準が定められている。これらカーボンブラッ
クに含有される芳香族炭化水素の中には、例えば３，４
ベンゾピレンのように、発ガン性が指摘されるものがあ
り、トナー用途では安全性の問題を生ずるためである。
これに対し各芳香族炭化水素成分の定量や必要な製造条
件については充分に明らかであるとはいえず、カーボン
ブラック中の芳香族炭化水素は、原料油の未分解生成物
であること、及び定性的には、トルエン着色透過度の高
いものは、芳香族炭化水素類は少ないと推定されること
はあるものの、このトルエン着色透過度からはトナー用
で要求されるカーボンブラック中の芳香族炭化水素を定
量することができず、従って安全性についての要求に充
分対応することはできなかった。このため、トナー用と
して安全性の高い、即ち芳香族炭化水素含有量を低減さ
せたカーボンブラックを製造することが待望されてい
た。
用途に用いられるためには、十分な黒色度の他に、安全
性が要求される。例えば、カーボンブラック中の極微量
の芳香族炭化水素に関し各国で各種溶剤抽出液につい
て、管理基準が定められている。これらカーボンブラッ
クに含有される芳香族炭化水素の中には、例えば３，４
ベンゾピレンのように、発ガン性が指摘されるものがあ
り、トナー用途では安全性の問題を生ずるためである。
これに対し各芳香族炭化水素成分の定量や必要な製造条
件については充分に明らかであるとはいえず、カーボン
ブラック中の芳香族炭化水素は、原料油の未分解生成物
であること、及び定性的には、トルエン着色透過度の高
いものは、芳香族炭化水素類は少ないと推定されること
はあるものの、このトルエン着色透過度からはトナー用
で要求されるカーボンブラック中の芳香族炭化水素を定
量することができず、従って安全性についての要求に充
分対応することはできなかった。このため、トナー用と
して安全性の高い、即ち芳香族炭化水素含有量を低減さ
せたカーボンブラックを製造することが待望されてい
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、カーボンブラ
ックのトルエン抽出液の特定波長における紫外線吸光度
（以降ＵＶ吸光度と略す）を一定値以下に下げることに
より、カーボンブラックに吸着した芳香族炭化水素、特
にこれらの１つである３，４ベンゾピレン量を下げうる
ことを見い出し、本発明に到達した。これにより、安全
性が高く、しかもトナーとして用いた場合の黒色度等の
特性も充分発現しうるカーボンブラックを製造すること
が可能となり、上記課題を解決するに至った。
を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、カーボンブラ
ックのトルエン抽出液の特定波長における紫外線吸光度
（以降ＵＶ吸光度と略す）を一定値以下に下げることに
より、カーボンブラックに吸着した芳香族炭化水素、特
にこれらの１つである３，４ベンゾピレン量を下げうる
ことを見い出し、本発明に到達した。これにより、安全
性が高く、しかもトナーとして用いた場合の黒色度等の
特性も充分発現しうるカーボンブラックを製造すること
が可能となり、上記課題を解決するに至った。
【０００５】すなわち本発明は、着色力１１０〜１４０
％、窒素吸着比表面積８０〜１２０ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸
油量６０〜９０ｍｌ／１００ｇ、ＵＶ吸光度０．１５以
下であるカーボンブラックにある。カーボンブラックの
諸特性がこれらの数値範囲内であれば、トナー用途とし
た場合の物性が望ましいものであり、また３，４ベンゾ
ピレン等の芳香族炭化水素量を抑えることができる。
尚、これらの諸特性は、公知の方法、例えばＡＳＴＭ
Ｄ３２６５−８８等に準拠して測定することができる。
％、窒素吸着比表面積８０〜１２０ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸
油量６０〜９０ｍｌ／１００ｇ、ＵＶ吸光度０．１５以
下であるカーボンブラックにある。カーボンブラックの
諸特性がこれらの数値範囲内であれば、トナー用途とし
た場合の物性が望ましいものであり、また３，４ベンゾ
ピレン等の芳香族炭化水素量を抑えることができる。
尚、これらの諸特性は、公知の方法、例えばＡＳＴＭ
Ｄ３２６５−８８等に準拠して測定することができる。
【０００６】以下に本発明を詳細に説明する。一般に、
カーボンブラックは例えば図１に示すような横型炉を用
い空気、燃料油とともに中心部へ接線方向に２ケ所から
導入燃焼させ、高温雰囲気を形成し、原料油を炉の中心
部へ軸方向に導入することにより製造する。１は空気及
び燃料油供給バーナー、２は原料油供給バーナー、３は
反応部、４は燃焼部である。この場合、高温雰囲気、す
なわち図１でいえば反応部の状態、原料油の噴霧条件、
反応停止水等の条件を制御することで、カーボンブラッ
クの品質を制御することができる。
カーボンブラックは例えば図１に示すような横型炉を用
い空気、燃料油とともに中心部へ接線方向に２ケ所から
導入燃焼させ、高温雰囲気を形成し、原料油を炉の中心
部へ軸方向に導入することにより製造する。１は空気及
び燃料油供給バーナー、２は原料油供給バーナー、３は
反応部、４は燃焼部である。この場合、高温雰囲気、す
なわち図１でいえば反応部の状態、原料油の噴霧条件、
反応停止水等の条件を制御することで、カーボンブラッ
クの品質を制御することができる。
【０００７】例えば、常温〜８００℃、好ましくは４０
０〜６５０℃の温度に予熱した空気の流量（Ｎｍ3 ／
ｈ）と燃料油（ｋｇ／ｈ）の比を空気（Ｎｍ3 ／ｈ）／
燃料油（ｋｇ／ｈ）＝１４〜２２、好ましくは１６〜２
０の範囲に設定して高温雰囲気を形成させ、原料油の噴
霧圧を３ｋｇ／ｃｍ2 以上で反応炉内へ導入することに
より本発明のカーボンブラックを得る。この際の高温雰
囲気下の温度は、１６００〜１８００℃、好ましくは１
７００〜１８００℃である。また反応停止水の条件とし
てはファーネス式横型製造炉で一般に採用されるよう
に、絞り部からの任意の位置で水量を３０００ｋｇ／ｈ
以下に設定すればよい。
０〜６５０℃の温度に予熱した空気の流量（Ｎｍ3 ／
ｈ）と燃料油（ｋｇ／ｈ）の比を空気（Ｎｍ3 ／ｈ）／
燃料油（ｋｇ／ｈ）＝１４〜２２、好ましくは１６〜２
０の範囲に設定して高温雰囲気を形成させ、原料油の噴
霧圧を３ｋｇ／ｃｍ2 以上で反応炉内へ導入することに
より本発明のカーボンブラックを得る。この際の高温雰
囲気下の温度は、１６００〜１８００℃、好ましくは１
７００〜１８００℃である。また反応停止水の条件とし
てはファーネス式横型製造炉で一般に採用されるよう
に、絞り部からの任意の位置で水量を３０００ｋｇ／ｈ
以下に設定すればよい。
【０００８】この際、原料油噴霧位置を炉の絞り部より
遠ざける事、反応停止水の位置を炉の絞り部から遠ざけ
る事及び反応停止水量を下げる事等により原料油がカー
ボンブラックに熱分解する高温雰囲気をより広く形成さ
せる事及びそこをカーボンブラックが通過する時間を長
くさせる事により、所望のカーボンブラックを得ること
ができる。
遠ざける事、反応停止水の位置を炉の絞り部から遠ざけ
る事及び反応停止水量を下げる事等により原料油がカー
ボンブラックに熱分解する高温雰囲気をより広く形成さ
せる事及びそこをカーボンブラックが通過する時間を長
くさせる事により、所望のカーボンブラックを得ること
ができる。
【０００９】高温雰囲気での滞留時間は、好ましくは５
０ｍｓ以上、より好ましくは５５ｍｓ以上である。以上
述べた条件を適宜選択し本発明のカーボンブラックを製
造することができるが、本発明のカーボンブラックは、
いずれの方法により得られるものであっても、着色力等
の数値が上述した範囲となるものであればよい。一般に
原料油は上述の高温雰囲気下でカーボンブラックへ熱分
解するが一部は燃焼し、その他の未反応生成物は、芳香
族炭化水素類としてカーボンブラック表面に吸着するも
のと考えられる。
０ｍｓ以上、より好ましくは５５ｍｓ以上である。以上
述べた条件を適宜選択し本発明のカーボンブラックを製
造することができるが、本発明のカーボンブラックは、
いずれの方法により得られるものであっても、着色力等
の数値が上述した範囲となるものであればよい。一般に
原料油は上述の高温雰囲気下でカーボンブラックへ熱分
解するが一部は燃焼し、その他の未反応生成物は、芳香
族炭化水素類としてカーボンブラック表面に吸着するも
のと考えられる。
【００１０】本発明者のカーボンブラックは、このよう
な芳香族炭化水素が少なく、中でも３，４−ベンゾピレ
ンの含有量を下げることができるものである。例えば本
発明のカーボンブラックは３，４−ベンゾピレンを１ｐ
ｐｂ以下の含有量にまで抑えることができる。更に、本
発明のカーボンブラックは安全性と同時にトナー化して
も従来と遜色なく供することができるものである。以下
に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
な芳香族炭化水素が少なく、中でも３，４−ベンゾピレ
ンの含有量を下げることができるものである。例えば本
発明のカーボンブラックは３，４−ベンゾピレンを１ｐ
ｐｂ以下の含有量にまで抑えることができる。更に、本
発明のカーボンブラックは安全性と同時にトナー化して
も従来と遜色なく供することができるものである。以下
に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り実施例の記述に限
定されるものではない。
が、本発明はその要旨を超えない限り実施例の記述に限
定されるものではない。
【００１２】実施例１ 図１に示す様な反応室に絞り部を有するファーネス式横
型製造炉を用い、４５０℃に予熱した空気６０００Ｎｍ
3 ／ｈと燃料油３４０ｋｇ／ｈを導入燃焼させる。この
時空気（Ｎｍ3 ／ｈ）／燃料油（ｋｇ／ｈ）の比は１
７．６である。次いで炭酸カリウム２０ｐｐｍを含むク
レオソート油（Ｃ／Ｈ＝１４．７，ＢＭＣＩ＝１５８）
を炉の中心部より噴霧圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上で噴霧させ
て、１５００〜１７００℃の高温雰囲気下で７１ｍｓ滞
留させて熱分解させ、反応停止水量＝８００ｋｇ／ｈで
カーボンブラックを得た。得られたカーボンブラックの
ＵＶ吸光度、３，４−ベンゾピレン量、着色力等の物性
を表−１に示す。各物性の試験方法は以下の通りであ
る。
型製造炉を用い、４５０℃に予熱した空気６０００Ｎｍ
3 ／ｈと燃料油３４０ｋｇ／ｈを導入燃焼させる。この
時空気（Ｎｍ3 ／ｈ）／燃料油（ｋｇ／ｈ）の比は１
７．６である。次いで炭酸カリウム２０ｐｐｍを含むク
レオソート油（Ｃ／Ｈ＝１４．７，ＢＭＣＩ＝１５８）
を炉の中心部より噴霧圧５ｋｇ／ｃｍ2 以上で噴霧させ
て、１５００〜１７００℃の高温雰囲気下で７１ｍｓ滞
留させて熱分解させ、反応停止水量＝８００ｋｇ／ｈで
カーボンブラックを得た。得られたカーボンブラックの
ＵＶ吸光度、３，４−ベンゾピレン量、着色力等の物性
を表−１に示す。各物性の試験方法は以下の通りであ
る。
【００１３】試験方法 （１）着色力 ＡＳＴＭ Ｄ３２６５−８８に準拠 （２）窒素吸着比表面積（ＳＮ2 ） ＡＳＴＭ Ｄ３０
３７−８８に準拠 （３）ＤＢＰ吸油量 ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−８８に準
拠 （４）ＵＶ吸光度 試料を恒温乾燥器（１０５±２℃）中で１時間乾燥
し、デシケーター中で室温まで冷却する。
３７−８８に準拠 （３）ＤＢＰ吸油量 ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−８８に準
拠 （４）ＵＶ吸光度 試料を恒温乾燥器（１０５±２℃）中で１時間乾燥
し、デシケーター中で室温まで冷却する。
【００１４】 １００ｍｌ共栓付き三角フラスコに試
料３．００ｇを秤り採る。 試料の入った三角フラスコ中へトルエンを３０ｍｌ
加え、フラスコの栓をし、直ちに６０秒間、手で激しく
振とうする。 １０５℃で乾燥しておいた濾紙で濾過する。（濾紙
はＪＩＳ Ｐ３８０１に規定された２種を用いる。） 濾液の吸光度を測定する。 吸光度は、試料を使用しないで〜項の操作を実施
（ブランクテスト）したもので、０−１００％チェック
した後、濾液をフローセルにいれ、吸光度を測定する。 吸光度を０．００１まで読み取る。 分光光度計の測定波長３３６ｍμの吸光度を測定する。
（使用機器“日立 Ｕ−１１００”） 吸光度の記録は０．０１までとする。
料３．００ｇを秤り採る。 試料の入った三角フラスコ中へトルエンを３０ｍｌ
加え、フラスコの栓をし、直ちに６０秒間、手で激しく
振とうする。 １０５℃で乾燥しておいた濾紙で濾過する。（濾紙
はＪＩＳ Ｐ３８０１に規定された２種を用いる。） 濾液の吸光度を測定する。 吸光度は、試料を使用しないで〜項の操作を実施
（ブランクテスト）したもので、０−１００％チェック
した後、濾液をフローセルにいれ、吸光度を測定する。 吸光度を０．００１まで読み取る。 分光光度計の測定波長３３６ｍμの吸光度を測定する。
（使用機器“日立 Ｕ−１１００”） 吸光度の記録は０．０１までとする。
【００１５】（５）トルエン着色透過度 ＡＳＴＭ Ｄ
１６１８−８３に準拠 ３，４ベンゾピレンの測定 カーボンブラックをベンゼン−エタノール混液で抽出し
ヘキサン−ジメチルスルホキシド分配、アルミナカラム
クロマトグラフィー及びアセチルセルロース薄層クロマ
トグラフィーによりクリーンアップを行ったのち、高速
液体クロマトグラフィーを用いて測定した。
１６１８−８３に準拠 ３，４ベンゾピレンの測定 カーボンブラックをベンゼン−エタノール混液で抽出し
ヘキサン−ジメチルスルホキシド分配、アルミナカラム
クロマトグラフィー及びアセチルセルロース薄層クロマ
トグラフィーによりクリーンアップを行ったのち、高速
液体クロマトグラフィーを用いて測定した。
【００１６】実施例２ 高温雰囲気下での滞留時間を５７ｍｓとした以外は実施
例１と同様の操作によりカーボンブラックを得た。結果
を表−１に示す。
例１と同様の操作によりカーボンブラックを得た。結果
を表−１に示す。
【００１７】比較例１，２ 高温雰囲気の滞留時間を短くした以外は実施例１と同様
の操作を行った。得られたカーボンブラックのＵＶ吸光
度等の特性を表−１に示す。ＵＶ吸光度が０．１５を超
えるものは、３，４ベンゾピレンが１ｐｐｂを越え高レ
ベルであることがわかる。
の操作を行った。得られたカーボンブラックのＵＶ吸光
度等の特性を表−１に示す。ＵＶ吸光度が０．１５を超
えるものは、３，４ベンゾピレンが１ｐｐｂを越え高レ
ベルであることがわかる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明のカーボンブラックは、芳香族炭
化水素量が抑えられ、中でも３，４ベンゾピレンを１ｐ
ｐｂ以下とすることができ、トナー化しても性能は従来
品と遜色はなく、安全性も高い。
化水素量が抑えられ、中でも３，４ベンゾピレンを１ｐ
ｐｂ以下とすることができ、トナー化しても性能は従来
品と遜色はなく、安全性も高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いることができる横型炉の一例
１ 空気及び燃料油供給バーナー ２ 原料油供給バーナー ３ 反応部 ４ 燃焼部
Claims (4)
- 【請求項１】 着色力 １１０〜１４０％ 窒素吸着比表面積 ８０〜１２０ｍ2 ／ｇ ＤＢＰ吸油量 ６０〜９０ｍｌ／１００ｇ ＵＶ吸光度 ０．１５以下 であるカーボンブラック。
- 【請求項２】 ３，４ベンゾピレン含有量が１ｐｐｂ以
下であることを特徴とする請求項１記載のカーボンブラ
ック。 - 【請求項３】 ３，４ベンゾピレンの含有量が０．０５
ｐｐｂ以下であることを特徴とする請求項２記載のカー
ボンブラック。 - 【請求項４】 燃料油と空気による燃焼で形成される燃
焼雰囲気中に原料油を噴霧で連続的に供給し、原料油の
熱分解によりカーボンブラックを製造する方法におい
て、４００〜６５０℃の温度に予熱された空気の流量と
燃料油との比が空気（Ｎｍ3 ／ｈ）／燃料油（ｋｇ／
ｈ）＝１４〜２２の範囲であり、原料油の噴霧圧が３ｋ
ｇ／ｃｍ3 以上であり、原料油の高温雰囲気下の滞留時
間が５０ｍｓ以上であることを特徴とする請求項１記載
のカーボンブラックの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7905095A JPH08269360A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 着色用カーボンブラック及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7905095A JPH08269360A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 着色用カーボンブラック及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269360A true JPH08269360A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13679076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7905095A Pending JPH08269360A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 着色用カーボンブラック及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08269360A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005092970A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Bridgestone Corporation | タイヤトレッド用ゴム組成物及びこれを用いた空気入りタイヤ |
| CN101831205A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-15 | 曲靖众一精细化工股份有限公司 | 炭黑原料油相对无氧状态生产炭黑的方法 |
| JP2015092001A (ja) * | 2006-11-07 | 2015-05-14 | キャボット コーポレイションＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 低ｐａｈ量を有するカーボンブラックおよび製造方法 |
| WO2019065128A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 富士フイルム株式会社 | 光硬化性組成物、積層体、及び、固体撮像素子 |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP7905095A patent/JPH08269360A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8242199B2 (en) | 2004-03-25 | 2012-08-14 | Bridgestone Company | Rubber composition for tire tread and pneumatic tire using the same |
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| KR20200042923A (ko) * | 2017-09-29 | 2020-04-24 | 후지필름 가부시키가이샤 | 광경화성 조성물, 적층체, 및 고체 촬상 소자 |
| JPWO2019065128A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2020-11-19 | 富士フイルム株式会社 | 光硬化性組成物、積層体、及び、固体撮像素子 |
| TWI788415B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-01-01 | 日商富士軟片股份有限公司 | 光硬化性組成物、積層體及固體攝像元件 |
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