JPH10251542A - 包装されたカーボンブラック成型体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】新規且つ有用な形態であり各種の用途に汎用的
に使用することができるカーボンブラックを提供する。 【解決手段】 熱収縮性の材料で熱収縮によって包装さ
れており、該包装には穴のないことを特徴とするカーボ
ンブラック成型体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規且つ有用な形
態であり各種の用途に汎用的に使用することができるカ
ーボンブラックに関する。

【０００２】

【従来技術】カーボンブラックは黒色顔料として代表的
なものであり、その他にもゴム組成物における補強材料
等、様々な用途に使用されている。ところで現在、ファ
ーネス法により製造されたカーボンブラック（以下、
「ファーネスブラック」という。）が、カーボンブラッ
ク市場における主流として流通している。

【０００３】カーボンブラックは歴史的にはランプブラ
ック、サーマルブラックが存在したが、現在では市場の
製品のほぼ大部分が、１９４２年にフィリップスが開発
したファーネス法、すなわち１３００℃以上に加熱した
炉内に、原料油を噴霧してカーボンブラックを得る方法
によるものとなっている。これは、その収率の高さ等の
生産性に優れると同時に、ファーネスブラックの特性、
特にその粒子径及びストラクチャーの小さいものを得る
ことができ、インク、塗料の黒色度を高め優れた性能を
発揮することができることに起因していると考えられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、上述のファーネ
スブラックは、その小粒子径、小ストラクチャー及び表
面吸着物質が少ないことに起因し、ビヒクルへの分散が
困難となる傾向にある。更に小粒子径であり嵩密度が低
いために、発塵性、汚染性等の問題があり、使用・輸送
に際して環境上の問題も大きい。すなわち、ファーネス
法で製造されたカーボンブラックは、通常、製造直後の
嵩密度が０．１ｇ／ｃｃ前後という極めて低い値を示
す。この低い嵩密度の値が起因して、包装袋のコスト、
倉庫での保管費用、トラック・貨車、船舶での輸送コス
トが高く、流通・使用時の発塵も多く、環境を汚染しや
すい。

【０００５】かかる問題を解決するために、通常、ビー
ズ品と呼ばれる乾式造粒品や湿式造粒品が用いられてい
る。ビーズ品は嵩密度が０．３〜０．５ｇ／ｃｃと未処
理のカーボンブラックに比較してかなり嵩密度が高い。
しかし、計量時における粉塵発生の抑制や輸送時の造粒
物の粉化の抑制は充分とは言えない。また、造粒によっ
て塗料やインクの原料であるワニスや樹脂といったビヒ
クルへの分散性が悪くなり、ビーズ品は使用できない場
合がある。これに関して本発明者らの知見によれば、ビ
ース品はその造粒過程において、長いストラクチャー構
造を有するカーボンブラック粒子が相互に絡まりながら
造粒されるため、分散性が劣るものとなることも考えら
れる。

【０００６】このように、カーボンブラック、特に小粒
径とすることができるファーネスブラックのハンドリン
グ性すなわち取り扱い時の容易さと、ビヒクルへの分散
性は、二律背反関係にあり、ハンドリング性と分散性と
を同時に解決することは、極めて困難であると考えられ
てきた。例えば、カーボンブラック協会編「カーボンブ
ラック便覧＜第三版＞」（Ｐ．５６３）には、『汚染が
少なくハンドリング性の優れるカーボンブラック、イン
キの生産や品質を更に向上させる為の易分散性カーボン
ブラックの開発が大きなニーズとなって来るものと考え
られる。カーボンブラックのハンドリング性と分散性は
二率背反関係にあり、界面化学やレオロジー、カーボン
ブラック形態や包装、出荷形態等の垣根を越えた改善が
必要である。』と記載されていることからも判るよう
に、カーボンブラック業界において、ハンドリング性と
分散性を同時に解決することは極めて困難であると広く
認識されており、従来から様々な提案がなされている
が、この２つの問題を同時に解決した例は無い。

【０００７】一方、一般的に嵩高い粉体を、嵩密度を向
上させて粉塵飛散、輸送・貯蔵コストの低減を図るため
に粉体を包袋に充填して脱気、加圧を行うことが従来よ
り試みられている（特公昭５５−４４７８４号公報、特
公昭５５−４１２６９号公報、特開昭５４−４４９９５
号公報、特開昭５４−１４６１９８号公報、特開平３−
１９９２７２号公報）。しかしながら、この場合、使用
時に包袋を開ければ、粉体の状態でむき出しになるた
め、粉塵発生を防ぐことはできない。特にファーネス法
で得られるファーネスブラックを始めとするカーボンブ
ラックのように嵩高く飛散しやすい粉体では、粉塵発生
による汚染が大きいことは上述のとおりでありこれらの
従来技術では解決策とはならない。また、上述したよう
にカーボンブラックでは分散性とハンドリング性とを同
時に解決することは極めて困難であると考えられてきた
ため、上記技術においてカーボンブラックが固化するま
で加圧することはむしろ望まれてはいなかったと考えら
れる。

【０００８】ファーネスブラック登場以前に存在したラ
ンプブラック等のカーボンブラックについては、例えば
イギリス特許５５１，８６２号（１９４１年出願）では
ランプブラック等をプレス脱気して嵩密度を向上し、ハ
ンドリング性を向上することが試みられており、イギリ
ス特許６１８，９５５号（１９４６年出願）では、イギ
リス特許５５１，８６２号におけるプレス脱気を行うた
めの装置が提案されている。

【０００９】また、ドイツ特許１３０２３８２号（１９
６６年出願）では、プレスにより密度を高くする装置に
より０．１６０〜０．４８０ｇ／ｃｃのランプブラック
成形体を得たと記載されている。また、ファーネスブラ
ックについても、例えば特開平３−２５９９６２号公報
ではカーボンブラックの水スラリーを吸引濾過後ブロッ
クのまま乾燥して、ブロックの表面にカゼイン・デンプ
ン・ポリビニルアルコール水溶液と、スチレン・ブタジ
エンラテックスまたはアクリル系ラテックスを塗布する
ことによりハンドリング性を向上することを試みてい
る。しかし、この方法では超微粉であるカーボンブラッ
クのスラリーを作製し、更にこのスラリーを濾過、乾燥
する必要があり、多大な労力及びコストを要する。しか
も得られるブロックは、分散性が大きく低下することが
考えられる。

【００１０】また、特開平６−１２２１１１号公報では
カーボンブラック粉体を密閉型成形容器に仕込み、減圧
処理した後、該容器内の圧力を常圧に復元することによ
り成形体を得ている。しかし、減圧により加えられる成
形圧力は大気圧（約１．０３ｋｇ／ｃｍ２)以下であ
り、得られた成形体は柔らかく、輸送コストや倉庫費用
を小さくするほど嵩密度を大きくすることはできない。

【００１１】また、得られる成形体表面には大きな凹凸
が発生することが判った。これは、嵩高い粉であるカー
ボンブラックを気圧差により圧密するため、仕込んだカ
ーボンブラックの一部が吹き飛んだりするためではない
かと考えられる。このため、輸送中の粉化や破損が発生
し、ハンドリング性（コンパクト性）と分散性を同時に
解決してはいない。このように、ファーネスブラックに
ついては、従来一般的に認識されていたハンドリング性
と分散性の二律背反関係を解決し、これらを同時に満足
する技術は未だ見出されず、依然として粉末状、又は粒
状の製品が流通し、粉塵等上述の問題を解決することは
できなかった。すなわち、貯蔵・輸送コスト、ハンドリ
ング・環境の向上を図ることによってカーボンブラック
を塗料、インキ、樹脂着色やゴム補強用等各用途に使用
した際の基本特性を損なったのでは、製品として満足さ
れるべきものとは認められず、市場に受け入れられるこ
とはできない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく、鋭意検討を重ねた。その結果、カーボンブ
ラックを加圧成型してなる成型体であって、これを包装
して包装された成型体とすることによって、上述したよ
うに従来二律背反と認識されてきたハンドリング性及び
ビヒクルへの分散性を同時に解決する、すなわちハンド
リング性を大きく向上するとともに分散性も十分なもの
とすることができることを見出した。さらに、この包装
されたカーボンブラック成型体を熱収縮性の材料で包装
すれば、加熱して包装材料を熱収縮させることにより成
型体に密着した包装を容易に形成することができること
を見いだした。さらに、包装材料の熱収縮時の空気抜き
の穴を、接着性のフィルム等で塞ぐことにより、微細な
粉体で非常に周囲を汚染しやすいものであるカーボンブ
ラックが穴から徐々に広がってくることも防止できるこ
とを見いだし、本発明に到達した。すなわち、本発明
は、熱収縮性の材料の熱収縮により包装されており、該
包装には穴のないことを特徴とするカーボンブラック成
型体に存する。

【００１３】本発明によれば、カーボンブラックが加圧
により一定の形状を保持する成型体となっているため、
コンパクトで発塵による汚染が極めて少なく、また、こ
れを熱収縮性材料で包装して熱収縮時の空気抜きの穴は
塞いであるので微細なカーボンブラックが穴から漏れて
周囲を汚染することもなくハンドリング性に優れ、輸送
・貯蔵コストを大幅に低減すると同時に輸送時・使用時
の環境汚染問題を解決する画期的なものである。更に、
意外なことに本発明によりカーボンブラックを顔料とし
て用いた際の黒色度が向上するという効果も発揮され
る。かかる機構は完全には明らかではないが、カーボン
ブラックが加圧により成型体となっているため成型体を
構成するカーボンブラック粒子間の気体が均一に集合し
て存在するため、ビヒクルへの分散性が向上することが
推測される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明で使用するカーボンブラックは、ファーネ
ス法で製造したカーボンブラック、アセチレンブラック
等各種のカーボンブラックが挙げられる。これらのうち
特に、ファーネス法で製造したファーネスブラックを用
いた場合、その分散性の保持に極めて顕著な効果を発揮
する。更に、漆黒度向上の効果も大きなものとなる。ま
た、ファーネスブラックの場合、小粒径で小ストラクチ
ャーのものを容易に得ることができる反面、その小粒
径、小ストラクチャー及び表面官能基の種類及び量とい
ったものに起因して粉塵の発生が顕著であった。これに
対して本発明を適用することにより、これらの問題を解
決することができるので、工業的にもその効果は非常に
大きい。

【００１５】また、これらのカーボンブラックを各種の
酸化剤等で後処理したものを使用することもできる。カ
ーボンブラックの粒子径は、特に制限されないが、特に
１〜６０ｎｍ、更に１〜５０ｎｍの小粒子径の範囲で分
散性、ハンドリング性向上の効果が高く、また漆黒度の
向上にも高い効果を発揮する。

【００１６】かかる範囲の微細な粒子径を有するカーボ
ンブラックは、カーボンブラック同士の凝集性が強く、
インク、塗料、着色樹脂、ゴム等を製造する際に分散が
特に困難であった。これらの分散が困難なカーボンブラ
ック程、本技術の利点が大いに発揮できるという利点も
挙げられる。本発明における所定の包装を有するカーボ
ンブラック成型体を製造する方法は特に制限されない
が、代表的には、上記の各種カーボンブラックを、加圧
成形して成型体とする。加圧成形の方法は特に限定され
ず、カーボンフラックを加圧して一定の形状を有する成
型体とすればよい。

【００１７】加圧に使用する型としては、成型時の印加
圧力に耐えうる強度を有していれば如何なる材質の型を
用いてもよい。例えば金属製の型としてはＳＵＳ３０
４、ＳＵＳ３１６等のステンレス製金型、タングステン
カーバイド等の超鋼等が使用できる。又、樹脂製型とし
ては、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）（商標：「テ
フロン」）、ポリ三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）、ポリ四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン（Ｆ
ＥＰ）等のフッ素系樹脂製型、ナイロン、ポリエチレ
ン、ポリカーボネイト、フェノール樹脂等のプラスチッ
ク類、更に複合材料としてＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等のＦＲ
Ｐ、セラミックス製型としては、アルミナ、ジルコニ
ア、ムライト等が使用挙げられる。

【００１８】型の大きさは制限されないが、実用的には
１ｃｃ以上、好ましくは１００ｃｃ以上のものが挙げら
れる。１ｃｃ未満では輸送が煩雑となるためである。ま
た、必要に応じて、大型の成型体を作製し、これを適当
な大きさに切断し、その集合体として輸送・使用しても
よい。得られる成型体が１ｃｃ以上となるべく成型する
のが好ましい。なお、目的、使用状況に応じた成型体の
形状とするべく、各種形状の型を用いることができる。
例えば、大量を積載するのに適した角柱状の他、転がり
性、使用時の釜への投入の容易さを考慮した円柱状、ビ
ヒクルへの分散性を考慮して孔、切れ目等を入れてあっ
てもよい。

【００１９】加圧に使用するプレス機としては、油圧機
械式プレス機、油圧ハンドプレス機、機械式プレス機、
エアーシリンダー式プレス機等、加圧成型できるもので
あれば如何なるプレス成型機でもよい。型の形状も特に
制限されず、所望の成型体の形状にしたがって、三角形
あるいはその他の多角形の断面を有する柱状体、特に立
方体あるいは直方体の成型体とすることができ、取り扱
いの点からも好適である。

【００２０】カーボンブラックを上述の型に入れ、加圧
することにより成型する。この際、得られる成型体の密
度を以下の範囲とするのが望ましい。すなわち、密度ρ
（ｇ／ｃｃ）を、

【式２】ρ＝８．１９０×１０^-3Ｄ−３．８２４×１０
^-3Ｌ＋０．５１６ 以上、 ρ＝３．２６５×１０^-3Ｄ−３．３３４×１０^-3Ｌ＋
１．１７３ 以下、とする。

【００２１】より好ましくは、

【式３】ρ＝８．６８６×１０^-3Ｄ−４．０３１×１０
^-3Ｌ＋０．５４３ 以上、 ρ＝３．１２３×１０^-3Ｄ−３．１８９×１０^-3Ｌ＋
１．０７２ 以下、がよい。なお、成型体の密度とは、成型体の質量
を体積で割って得た値である。

【００２２】上記の各式において、Ｄ（ｎｍ）はカーボ
ンブラックの電子顕微鏡による算術平均粒子径、Ｌ（ｍ
ｌ／１００ｇ）とする）はＤＢＰ吸油量である。ここ
で、ＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ Ｋ６２２１−１９８２に
準拠した方法で測定した値である。また、カーボンブラ
ックの粒子径は、以下に示す方法による測定値である。
カーボンブラックをクロロホルムに投入し２００ＫＨｚ
の超音波を２０分間照射し分散させた後、分散試料を支
持膜に固定する。これを透過型電子顕微鏡で写真撮影
し、写真上の直径と写真の拡大倍率により粒子径を計算
する。この操作を約１５００回にわたって実施し、それ
らの値の算術平均により求める。

【００２３】密度を上記の範囲とすることにより、ビヒ
クルへの分散性等カーボンブラックの基本特性を損なう
ことなく、取り扱い性の特に優れたものとすることがで
きる。更に、インキ、塗料等に用いた際の漆黒度が原料
粉末に比べ、向上させることができるという、意外な効
果をも発揮する。これらの効果は、上記のより好ましい
範囲として記載した範囲において、特に顕著に発現され
る。

【００２４】なお、本発明のカーボンブラック成型体
は、粉化率が４０％以下、より好ましくは２０％以下と
したものが特に好ましい。粉化率としては、カーボンブ
ラック加圧成型体を２５±１ｇ（Ｗ）迄精秤し、ＪＩＳ
Ｋ−６２２１に準拠した直径２００ｍｍ、目開き１ｍ
ｍの篩に入れる。この篩に受け皿と蓋を取り付け、ＪＩ
Ｓ Ｋ−６２２１に準拠した振とう機で２０秒間打撃を
与えながら振とうする。振とう機から受け皿を取り外
し、受け皿中のカーボンブラックの重量を０．０１ｇ迄
精秤し、これを振とう後の重量（Ｗ_R)とし、次式によっ
て求めた値である。

【００２５】

【式４】粉化率（％） ＝ （Ｗ_R／Ｗ）×１００ 粉化率を４０％以下とすることにより、輸送中に成型体
に加わる振動や摩擦等の外力による粉化を防止でき、ハ
ンドリング性が特に優れたものとなる。また、原料であ
る粉状カーボンブラツクの嵩密度とカーボンブラツク成
型体の密度との比（以下、「嵩密度比」ともいう。）が
２．５〜８倍、より好ましくは３〜７倍とするのが良
い。この嵩密度比が２．５よりも低い場合、成型体のコ
ンパクト性が低下する傾向にある。一方、嵩密度比が８
を超えると、分散性が低下する傾向にある。嵩密度比が
２．５〜８とすれば、コンパクト性と分散性とが同時に
極めて好ましい範囲で満足される。

【００２６】加圧成型時の圧力（成型圧力）は、２〜５
００Kgf/cm²以下、より好ましくは５〜４００Kgf/cm²以
下とするのがよい。成型圧力が２Kgf/cm²を下回ると、
コンパクト性が低下、粉化率が増加する傾向にある。一
方、成型圧力が５００Kgf/cm²よりも高い場合、通常の
インクや塗料等の製造時に使用される分散機では、分散
性が十分でないことがある。一方、これ以上圧力を高く
してもコンパクト性向上の効果は殆ど得ることができな
い。このため、インク、塗料、着色樹脂、ゴム等を工業
的に製造する際に使用するカーボンブラック成型体とし
ては、２〜５００Kgf/cm²以下で加圧成型するのが適当
である。

【００２７】なお、加圧成型に際しては、予めカーボン
ブラック粒子間の気体を減圧チャンバーを用いて脱気し
た後、加圧成型する態様を採ることもできる。例えば図
１及び図２に示す装置を用いて説明すると、以下の如き
方法を採ることができる。まず、図１及び図２に示す、
摺動可能なシリンダーとピストンとを有する型に、成型
しようとする原料であるカーボンブラック粉末を充填す
る。シリンダー上部にセットした真空チャンバー内及び
シリンダー内はガスケット材によりその外部と実質的に
遮断される。次に、真空チャンバーに接続した真空ポン
プを機動させて真空状態を保持したまま、ピストンを下
降させシリンダー内のカーボンブラックを加圧成型す
る。その後、真空ポンプの運転を停止し、チャンバー及
びシリンダー内の雰囲気圧力を大気圧に戻す。その後、
真空チャンバーとピストンを上昇させてカーボンブラッ
ク成型体を取り出すことにより、減圧チャンバーによる
カーボンブラック粒子間の気体の脱気及びこれに引き続
くカーボンブラックの加圧成型を行うことができる。図
中、１は上パンチ、２は下パンチ、３はダイ、５は摺動
可能な減圧チャンバーである。

【００２８】この際、減圧時の圧力は、０．０１〜５０
０Ｔｏｒｒで行うのが好ましい。５００Ｔｏｒｒ以下に
おいて、粒子間の脱気が非常に容易であり、一方０．０
１Ｔｏｒｒ以下としても格別の優位性を示すことなく、
高真空にする煩雑性が増すのみであるためである。カー
ボンブラック成型体の形状は特に制限されないが、多角
形の断面を有する柱状体、より好ましくは直方体或いは
立方体が良い。これらの形状の成型体はカーボンブラッ
クを輸送するトラックや貨車或いは倉庫が一般的に直方
体であり、これらの空間を隙間無く充填できるためであ
る。これにより輸送コストや倉庫保管費用を効率的に削
減できる。

【００２９】本発明においては、こうして得られたカー
ボンブラック成型体を、特定の材質で包装することによ
り、容易に包装されたカーボンブラック成型体を得る。
ここで包装とは内容物であるカーボンブラック成型体と
外部例えば、空気との間に実質的な境界を作る物であ
り、これによりカーボンブラックの散逸及びこれによる
周囲の汚染を実質的に防止できる程度にカーボンブラッ
ク成型体の表面を覆っていればよい。包装の効用として
は、（１）カーボンブラックによる環境汚染の防止、
（２）カーボンブラックを吸湿、酸化等からの保護、流
通時のハンドリング性の向上等をあげることができる。

【００３０】本発明において包装に用いる材料として
は、熱収縮性の材質であればよく、例えば、ＡＢＳ樹
脂、アクリル樹脂としてはポリアクリルアミド、ポリア
クリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニト
リリル、ポリアクリロニトリルエステル、スチレン、ポ
リメタクリルアミド、ポリメタクリル酸、ポリメタクリ
ル酸エステル、ポリメタクリリロニトリルがある。アイ
オノマー、塩素化ポリエーテル、クマロンーインデン樹
脂、再生セルロース、石油樹脂が使用できる。セルロー
ス誘導体としては、アルカリセルロース、セルロースエ
ステル、アエルロースアセテート、セルロースアセテー
トブチレート、セルロースザンテート、セルロースニト
レート、セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロ
ール、セルロースエーテルエステル、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロ
ース、ヒドロキシポロピルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、セルロイド等が使用できる。フッ素樹脂
としては、ＦＥＰ、ポリクロロトリフルオロエチレン、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、
ポリフッ化ビニル等が使用できる。ポリアミドとして
は、ナイロン１１、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
プロピレン、ポリメチルスチレン、ポリメチレン等が使
用できる。ポリエチレンオキサイド、ポリビニルステア
レート、塩酸ゴム、環化ゴム、アラビアガム、コパール
ガム、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタ
レート樹脂、ユリア樹脂、メラニン樹脂、ウレタン樹
脂、フェノール樹脂、ブタジエン樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート、ロジン樹脂、石油樹脂、ギルソナイト、
アルキド樹脂、変性アルキド樹脂、セラック、ダンマ
ル、ロジン変性マレイン酸樹脂、スチレン変性マレイン
酸樹脂、硝化綿、カゼイン、でんぷん、糖類、ＡＢＳ樹
脂、液晶ポリマー等が使用できる。エチレン／酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン／エチルアクリレート共重合体、
エチレン／メタクリル酸ランダム重合体、エチレン／ア
クリル酸共重合体、エチレン／エチレンアクリレート共
重合体、エチレン／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢
酸ビニル／塩化ビニルグラフト樹脂、エチレン／ビニル
アルコール共重合体、カルボキシビニルコポリマー、ポ
リアセタール、、Ｎ−ビニルピロリドン／ビニルアセテ
ート共重合体、メチルビニルエーテル／ビニルアセテー
ト共重合体等の共重合体が使用できる。また、これらの
樹脂の混合物あるいはこれらの樹脂の多層構造フィルム
であっても構わない。

【００３１】これらの樹脂の中でインク、塗料、樹脂、
ゴムに溶解あるいは混和する樹脂であればカーッボンブ
ラックを使用する際にその包装材料を取り除く事無く、
包装した状態でカーボンブラック成型体を使用できるの
で使用上極めて便利である。本発明においては、これら
熱収縮性の材料を加熱して熱収縮させることにより包装
を形成する。具体的な包装方法は特に限定されない。例
えば、カーボンブラック成型体を上記樹脂或いは上記樹
脂の混合物により作製されたフィルムに挟み込み、熱シ
ール機で縦型ピロー包装或いは横型ピロー包装或いはオ
ーバーラップ包装を実施した後、シュリンクトンネルを
通過させて熱収縮させる事が出来る。

【００３２】カーボンブラックを熱収縮性の袋に入れて
加熱と加圧を同時に実施する事も考えられるが、熱収縮
と加圧の速度を同時にコントロールする事は極めて困難
であり、その結果フィルムに破損が発生したり、表面の
審美性が大きく損なわれたりするといったトラブルが発
生しやすい。こうして得られる本発明の包装されたカー
ボンブラック加圧成型体は、ハンドリング性、環境汚染
防止効果が特に優れている。例えば、そのままビヒクル
に投入すれば、使用時の粉塵発生をほぼゼロにすること
ができる。

【００３３】カーボンブラックを熱収縮性の材料で熱収
縮包装する事の利点としては、包装袋がカーボンブラッ
ク成型体に密着する為に保形性を向上させる、カーボン
ブラックの吸湿を防ぐ、収納効率がアップする、従来の
紙袋に比べて安価である等をあげる事ができるが、熱収
縮包装する際に包装袋に微少な空気抜きの穴を空ける必
要がある。包装時に真空脱気を施したりして、気抜穴を
小さく、また少なくはできるが、密着構造を持たせるた
めには、一定以上の穴が必要である。穴が空いたままで
あっても構わない用途も多いが、内容物であるカーボン
ブラックは非常に微細な粉体であり、本発明においては
加圧成形して一定形状を有する成型体を形成していると
はいえ、ハンドリング等に際して次第に穴が漏れてくる
こともありうる。そして漏れ出たカーボンブラックは着
色力に優れているために、非常に少量であっても周囲を
汚染する力が大きいことが本発明者らの検討により明ら
かとなった。このためシール性を完全に施すには穴に液
状樹脂を塗る或いはフィルムで塞ぐ或いは二重に包装す
る等の方法により穴を塞ぐ必要がある。こうして本発明
においては熱収縮性の材料の熱収縮によりカーボンブラ
ック成型体の包装を形成してなるが、該包装においては
穴のないものとする。すなわち穴を各種の材料により塞
いである。ここで、穴とは目視で穴と判断できる０．１
ｍｍ以上のものをいう。このような穴が存在しなけれ
ば、内容物であるカーボンブラックの実質的な漏れを防
ぎ周囲の汚染を防止できることを本発明者らは見いだし
た。穴を塞ぐ方法は特に限定されない。

【００３４】まず穴を塞ぐために成膜可能な液体樹脂を
穴に塗ることが挙げられる。成膜可能な液体樹脂として
は例えば、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂としてポリアクリ
ルアミド、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、
ポリアクリロニトリリル、ポリアクリロニトリルエステ
ル、スチレン、ポリメタクリルアミド、ポリメタクリル
酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリリロニト
リルがある。アイオノマー、塩素化ポリエーテル、クマ
ロンーインデン樹脂、再生セルロース、石油樹脂が使用
できる。セルロース誘導体としてアルカリセルロース、
セルロースエステル、アエルロースアセテート、セルロ
ースアセテートブチレート、セルロースザンテート、セ
ルロースニトレート、セルロースエーテル、カルボキシ
メチルセルロール、セルロースエーテルエステル、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエ
チルセルロース、ヒドロキシポロピルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、セルロイド等が挙げられる。
フッ素樹脂としてＦＥＰ、ポリクロロトリフルオロエチ
レン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリフッ化ビニル等が使用できる。ポリアミドと
してナイロン１１、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリメチル
スチレン、ポリエチレンが挙げられる。ポリエチレンオ
キサイド、ポリビニルステアレート、塩酸ゴム、環化ゴ
ム、アラビアガム、コパールガム、ポリウレタン樹脂、
ジアリルフタレート樹脂、ユリア樹脂、メラニン樹脂、
ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリブチレンテレフタ
レート、ロジン樹脂、石油樹脂、ルソナイト、アルキド
樹脂、変性アルキド樹脂、セラック、ダンマル、ロジン
変性マレイン酸樹脂、スチレン変性マレイン酸樹脂、硝
化綿、カゼイン、でんぷん、糖類、ＡＢＳ樹脂、液晶ポ
リマー等が挙げられる。

【００３５】エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン
／エチルアクリレート共重合体、エチレン／メタクリル
酸ランダム重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エ
チレン／エチレンアクリレート共重合体、エチレン／塩
化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル／塩化ビニル
グラフト樹脂、エチレン／ビニルアルコール共重合体、
カルボキシビニルコポリマー、ポリアセタール、Ｎ−ビ
ニルピロリドン／ビニルアセテート共重合体、メチルビ
ニルエーテル／ビニルアセテート共重合体等の共重合体
が挙げられる。

【００３６】熱硬化性樹脂として、アニリン樹脂、尿素
樹脂、ポリスルホンアミド、メラニン樹脂等のアミノ樹
脂、ＣＲー３９、フタル酸ジアリル樹脂等のアリル樹
脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ビ
ニルエステル樹脂等が挙げられる。ノボラック樹脂、レ
ソルシノール樹脂等のフェノール樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、フラン樹脂等が挙げられる。特に限定される
わけでは無いが、そのままビヒクルに投入する場合、熱
収縮フィルムとこれら塗布樹脂は同一或いは類似物であ
ればより好ましい。

【００３７】これらの樹脂を用いた穴塞ぎ方法として
は、特に限定される訳では無いが、例えば、これらの樹
脂を溶媒に溶解する或いは熱可塑性樹脂であれば加熱溶
融した液状樹脂組成物を、エアドクタコータ、ブレード
コータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコー
タ、含浸コータ、リバースロールコータ、トランスファ
ーロールコータ、グラビアコータ、キースコータ、キャ
ストコータ、スプレイコータ、スロットオリフィスコー
タ等が使用できる。

【００３８】次にフィルムを貼る事で穴を塞ぐ方法があ
る。ここで使用されるフィルムも上記熱収縮フィルムの
他、セロハン、アルミニウム箔、紙等がある。貼る方法
も熱接着、接着材による方法等がある。フィルム貼り付
けの場合も、特に限定されるわけでは無いが、そのまま
ビヒクルに投入する場合、熱収縮フィルムとこれら貼り
付けフィルムは同一或いは類似物であればより好まし
い。また、製品名やロット等を予め印刷したシールを貼
ると穴を塞ぐことと識別性を同時に添付できる。以下
に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

【００３９】実施例１ (１)成型体の作製 油研株式会社製炭素鋼金型（内法１５０mm×１５０mm、
高さ３６０mm）に三菱化学（株）製カーボンブラック
「＃４５」（粒子径２４ｎｍ、ＤＢＰ吸油量５３cc/100
gカーボンブラック、嵩密度０．２１８ｇ/cc）を１Ｋｇ
入れ、油研株式会社製２０ｔｏｎ油圧プレスにセットし
た。成型圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ²で加圧成型し、成型体
の密度を測定した所、０．７６１ｇ/ccであった。

【００４０】(２)熱収縮包装体の作製 厚さ１６μｍの二軸延伸ポリスチレンフィルムをセット
した協和機械製ユニバーサルシーラー（型式；Ｔ−６０
０）に上記のカーボンブラック成型体をセットし１８０
℃で２秒間熱溶断シールを実施して製袋した。このカー
ボンブラック成型体を入れたポリエチレンフィルムを１
５０℃に設定した共和機械製ウニバーサルシュリンクト
ンネル（型式；ＮＳ−４５０）に入れ、１０秒間で熱収
縮させた。得られた包装体の開穴は1mm径で全面で８個
ある。

【００４１】(３)塗布 容量５００ｍｌのガラス製ビーカーに五共産業製ポリビ
ニルピロリドン（商品名；ルビスコールＫ−３０）１０
０ｇとイソプロピルアルコール１００ｇを入れてポリビ
ニルピロリドン５０％溶液を調整した。この５０％液を
井内盛栄堂製ハンドスプレーヤー（ＩＫ−１．５）に入
れた。ポリビニルピロリドン溶液を噴霧してカーボンブ
ラック成型包装体の開穴部表面１ｃｍ×１ｃｍでコーテ
ィングした。コーティングした成型体を室温で１時間放
置乾燥した後、再度同様の操作でスプレーコーティング
した。この開穴部をコーティングしたカーボンブラック
成型体は元開穴部表面を触れても手が汚染される事は無
かった。

【００４２】実施例２ 実施例１に於けるポリエチレンフィルムの代わりにエチ
レンポリ酢酸ビニル共重合体フィルムでシュリンクトン
ネル条件を１４５℃に設定する以外は実施例１と同様の
条件で、開穴部が完全にシールされたカーボンブラック
成型体を得た。実施例１同様、元開穴部表面を触れて
も、手が汚染されることはなかった。 実施例３ 実施例１に於ける成膜可能な液体樹脂はの塗布の代わり
に厚さ３０μｍのポリエチレンフィルム３ｃｍ×３ｃｍ
でヒートシーラーで熱接着を実施以外は実施例１と同様
の条件で開穴部が完全にシールされたカーボンブラック
成型体を得た。実施例１同様、元開穴部表面を手で触れ
ても、手が汚染されることはなかった。

【００４３】実施例４ 実施例３に於けるポリエチレンフィルムの代わりにエチ
レンポリ酢酸ビニル共重合体フィルムでシュリンクトン
ネル条件を１４５℃に設定する以外は実施例３と同様の
条件で、開穴部が完全にシールされたカーボンブラック
成型体を得た。実施例１同様、元開穴部表面を手で触れ
ても、手が汚染されることはなかった。

【００４４】

【発明の効果】本発明により、カーボンブラックの基本
特性を損なうことなく、コンパクト性に優れ、取り扱い
に適したカーボンブラック加圧成型体を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカーボンブラック成型体を製造するた
めの装置の一例を示す図

【図２】本発明のカーボンブラック成型体を製造するた
めの装置の一例を示す図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱収縮性の材料で熱収縮によって包装され
   ており、該包装には穴がないことを特徴とするカーボン
   ブラック成型体。
2. 【請求項２】成膜可能な液体樹脂を塗布して穴を塞いで
   ある請求項１記載のカーボンブラック成型体。
3. 【請求項３】熱収縮性の材料の熱収縮時の空気抜きの穴
   が、接着性フィルムにより塞がれていることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のカーボンブラック成型体。
4. 【請求項４】カーボンブラック加圧成型体が、カーボン
   ブラックを型に入れて２〜５００ｋｇｆ／ｃｍ²で加圧
   成型してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載のカーボンブラック成型体。
5. 【請求項５】カーボンブラック加圧成型体の密度ρ（ｇ
   ／ｃｃ）が、 【式１】ρ＝８．１９０×１０^-3D−３．８２４×１０
   ^-3Ｌ＋０．５１６ 以上、 ρ＝３．２６５×１０^-3Ｄ−３．３３４×１０^-3Ｌ＋
   １．１７３ である請求項１〜４のいずれかに記載の包装されたカー
   ボンブラック成型体。