JPH10265699A - 防湿性効果を有するカーボンブラック集合体 - Google Patents
防湿性効果を有するカーボンブラック集合体Info
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- JPH10265699A JPH10265699A JP9070301A JP7030197A JPH10265699A JP H10265699 A JPH10265699 A JP H10265699A JP 9070301 A JP9070301 A JP 9070301A JP 7030197 A JP7030197 A JP 7030197A JP H10265699 A JPH10265699 A JP H10265699A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】カーボンブラックの比表面積や表面酸化度等の
基本性状の変更なしに防湿効果のある形態のカーボンブ
ラック集合体を得る。 【解決手段】 平衡吸着水分量の５０％迄の到達時間
が、原料の粉状カーボンブラック対比１．５倍を超える
ことを特徴とするカーボンブラック集合体。
基本性状の変更なしに防湿効果のある形態のカーボンブ
ラック集合体を得る。 【解決手段】 平衡吸着水分量の５０％迄の到達時間
が、原料の粉状カーボンブラック対比１．５倍を超える
ことを特徴とするカーボンブラック集合体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規かつ有用な形
態のカーボンブラックに関する。
態のカーボンブラックに関する。
【０００２】
【従来技術】インク、塗料、ゴム、樹脂を製造する際に
使用されるカーボンブラックの水分は、カーボンブラッ
クの計量性や、カーボンブラックを各種媒体に配合した
場合、インキの流動性、塗料の塗膜状態、ゴムの加硫速
度、樹脂での分散等に影響があり、一般的には、水分の
少ないカーボンブラックが望ましい。カーボンブラック
の大気圧下、室温での吸湿特性は、雰囲気の相対湿度３
０％以下では表面酸素量に依存し、３０％以上ではカー
ボンブラックの比表面積に影響される（カーボンブラッ
ク便覧）。
使用されるカーボンブラックの水分は、カーボンブラッ
クの計量性や、カーボンブラックを各種媒体に配合した
場合、インキの流動性、塗料の塗膜状態、ゴムの加硫速
度、樹脂での分散等に影響があり、一般的には、水分の
少ないカーボンブラックが望ましい。カーボンブラック
の大気圧下、室温での吸湿特性は、雰囲気の相対湿度３
０％以下では表面酸素量に依存し、３０％以上ではカー
ボンブラックの比表面積に影響される（カーボンブラッ
ク便覧）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの比
表面積、表面性状といった基本性状をを変更すると、カ
ーボンブラックを各種媒体に混ぜた際の、黒度、分散等
がが大きく変化してしまい、本来の機能を満足する事が
困難である。このため現状では、１）カーボンブラック
を長期保管しない。２）防湿効果のある包材で包装す
る。例えば低密度ポリエチレン樹脂での包装や、低密度
ポリエチレン樹脂をラミネートしたクラフト紙袋での包
装などで対応している。
表面積、表面性状といった基本性状をを変更すると、カ
ーボンブラックを各種媒体に混ぜた際の、黒度、分散等
がが大きく変化してしまい、本来の機能を満足する事が
困難である。このため現状では、１）カーボンブラック
を長期保管しない。２）防湿効果のある包材で包装す
る。例えば低密度ポリエチレン樹脂での包装や、低密度
ポリエチレン樹脂をラミネートしたクラフト紙袋での包
装などで対応している。
【０００４】また、相対湿度９０％以上の高湿度では、
吸湿性はカーボンブラックの嵩密度に影響されることが
知られている。しかしながら、圧縮造粒、撹拌造粒、転
動造粒などで得られる造粒カーボンブラックや、真空脱
気、圧縮脱気で得られる高嵩密度カーボンブラックは相
対湿度９０％以下の通常の保管条件では、原料の粉状カ
ーボンブラックと比較し防湿効果はない。本発明は、カ
ーボンブラックの基本性状の変更なしに防湿効果のある
形態を付与することを目的とするものである。
吸湿性はカーボンブラックの嵩密度に影響されることが
知られている。しかしながら、圧縮造粒、撹拌造粒、転
動造粒などで得られる造粒カーボンブラックや、真空脱
気、圧縮脱気で得られる高嵩密度カーボンブラックは相
対湿度９０％以下の通常の保管条件では、原料の粉状カ
ーボンブラックと比較し防湿効果はない。本発明は、カ
ーボンブラックの基本性状の変更なしに防湿効果のある
形態を付与することを目的とするものである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、カーボン
ブラックの経時での吸着水分量増加の防止について鋭意
研究した結果、カーボンブラックを特定形状に集合させ
ることにより、カーボンブラックの基本特性を変化させ
ることなく、水分の吸着を防止することができることを
見いだし、本発明に到達した。すなわち、本発明は、平
衡吸着水分量の８０％迄の到達時間が、原料の粉状カー
ボンブラック対比１．５倍を超えることを特徴とするカ
ーボンブラック集合体に存する。
ブラックの経時での吸着水分量増加の防止について鋭意
研究した結果、カーボンブラックを特定形状に集合させ
ることにより、カーボンブラックの基本特性を変化させ
ることなく、水分の吸着を防止することができることを
見いだし、本発明に到達した。すなわち、本発明は、平
衡吸着水分量の８０％迄の到達時間が、原料の粉状カー
ボンブラック対比１．５倍を超えることを特徴とするカ
ーボンブラック集合体に存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明のカーボンブラック集合体は、原料である
粉末状のカーボンブラックの粒子が多数集合して一体形
状を成すものである。大きさは肉眼で一定の形状を判別
できる程度のものを本発明における集合体とするが、好
ましくは１ｃｃ以上、更に好ましくは５ｃｃ以上であ
る。カーボンブラックの粒子が多数集合しているもので
あっても、例えば従来存在した湿式、乾式造粒品の場合
は本発明における如き多数の粒子が集合してはおらず、
集合の一単位である一粒一粒は、肉眼で形状を確認でき
る程度の大きさを有してはいない。このため、後述の比
較例より明らかなように、本発明における如き防湿効果
を発揮することはできない。
まず、本発明のカーボンブラック集合体は、原料である
粉末状のカーボンブラックの粒子が多数集合して一体形
状を成すものである。大きさは肉眼で一定の形状を判別
できる程度のものを本発明における集合体とするが、好
ましくは１ｃｃ以上、更に好ましくは５ｃｃ以上であ
る。カーボンブラックの粒子が多数集合しているもので
あっても、例えば従来存在した湿式、乾式造粒品の場合
は本発明における如き多数の粒子が集合してはおらず、
集合の一単位である一粒一粒は、肉眼で形状を確認でき
る程度の大きさを有してはいない。このため、後述の比
較例より明らかなように、本発明における如き防湿効果
を発揮することはできない。
【０００７】ここで用いることのできる原料の粉末状カ
ーボンブラックとしては特に限定されない。例えばアセ
チレンブラック、ファーネスブラック等が使用できる
が、現在汎用されているファーネスブラックは特に小粒
子径、小ストラクチャーとすることができ、またその表
面官能基等の特性に起因すると考えられるものであるが
各種の着色組成物とした際の特性の発現が優れている一
方、水分吸着の問題が大きかった。このためファーネス
ブラックに本発明を適用すれば工業的意義は大きい。
ーボンブラックとしては特に限定されない。例えばアセ
チレンブラック、ファーネスブラック等が使用できる
が、現在汎用されているファーネスブラックは特に小粒
子径、小ストラクチャーとすることができ、またその表
面官能基等の特性に起因すると考えられるものであるが
各種の着色組成物とした際の特性の発現が優れている一
方、水分吸着の問題が大きかった。このためファーネス
ブラックに本発明を適用すれば工業的意義は大きい。
【０００８】本発明のカーボンブラック集合体は、これ
ら各種のカーボンブラックの粒子を多数集合させて、平
衡吸着水分量の８０％迄の到達時間が、原料の粉末状カ
ーボンブラック対比１．５倍以上、好ましくは２倍以上
とする。なお、原料の粉状カーボンブラックの平衡吸着
水分量の８０％迄の到達時間としては、原料の粉末状態
で吸着水分量の測定を行っても良いが、カーボンブラッ
クが既に集合体となっている場合には、カーボンブラッ
ク集合体を粉砕して粒径１００μｍ以下の粉末状とし、
これを用いて平衡吸着水分を測定し、原料粉状カーボン
ブラックにおける値とみなすものとする。平衡吸着水分
量の８０％迄の到達時間が原料粉末との対比で１．５倍
未満では、防湿効果が十分でない。
ら各種のカーボンブラックの粒子を多数集合させて、平
衡吸着水分量の８０％迄の到達時間が、原料の粉末状カ
ーボンブラック対比１．５倍以上、好ましくは２倍以上
とする。なお、原料の粉状カーボンブラックの平衡吸着
水分量の８０％迄の到達時間としては、原料の粉末状態
で吸着水分量の測定を行っても良いが、カーボンブラッ
クが既に集合体となっている場合には、カーボンブラッ
ク集合体を粉砕して粒径１００μｍ以下の粉末状とし、
これを用いて平衡吸着水分を測定し、原料粉状カーボン
ブラックにおける値とみなすものとする。平衡吸着水分
量の８０％迄の到達時間が原料粉末との対比で１．５倍
未満では、防湿効果が十分でない。
【０００９】本発明のカーボンブラック集合体を作製す
る方法は、特に限定されない。好ましくは例えば摺動可
能な型にカーボンブラックを入れ、加圧してカーボンブ
ラックを集合させる方法により容易にカーボンブラック
を一定形状の集合体とすることができ、好ましい。加圧
に用いる装置としては油圧プレス機、エアーシリンダー
式プレス機等、各種の加圧成型機を用いることができ
る。この際の加圧の程度は、加圧前の粉末状のカーボン
ブラックの嵩密度に対して２．５〜８倍、好ましくは
３．５〜７倍の密度（集合体の嵩密度は、集合体の質量
を体積で割った値である。）にまで圧縮するのがよい。
る方法は、特に限定されない。好ましくは例えば摺動可
能な型にカーボンブラックを入れ、加圧してカーボンブ
ラックを集合させる方法により容易にカーボンブラック
を一定形状の集合体とすることができ、好ましい。加圧
に用いる装置としては油圧プレス機、エアーシリンダー
式プレス機等、各種の加圧成型機を用いることができ
る。この際の加圧の程度は、加圧前の粉末状のカーボン
ブラックの嵩密度に対して２．５〜８倍、好ましくは
３．５〜７倍の密度（集合体の嵩密度は、集合体の質量
を体積で割った値である。）にまで圧縮するのがよい。
【００１０】集合体の大きさは、一つの独立の形態を有
する集合体が、５ｇ以上、好ましくは１０ｇ以上とす
る。５ｇ未満では防湿効果が低下する傾向にある。集合
体の形状は特に制限されず、例えば三角形その他多角形
の断面を有する柱状体、長方体、立方体、円柱、球、あ
るいはこれらの形状の集合体を破砕した破砕形状とする
こともできる。なお、本発明のカーボンブラック集合体
中に、カーボンブラック以外に樹脂その他各種の添加剤
が添加されたものとすることもできる。この場合、添加
量としては、５重量％以下、好ましくは３重量％以下が
適当である。添加時期は特に制限されないが、例えば上
述の製造方法においてカーボンブラック粉末を型に入れ
て加圧する際に、添加剤を入れたものを加圧すれば、操
作が容易である。
する集合体が、５ｇ以上、好ましくは１０ｇ以上とす
る。５ｇ未満では防湿効果が低下する傾向にある。集合
体の形状は特に制限されず、例えば三角形その他多角形
の断面を有する柱状体、長方体、立方体、円柱、球、あ
るいはこれらの形状の集合体を破砕した破砕形状とする
こともできる。なお、本発明のカーボンブラック集合体
中に、カーボンブラック以外に樹脂その他各種の添加剤
が添加されたものとすることもできる。この場合、添加
量としては、５重量％以下、好ましくは３重量％以下が
適当である。添加時期は特に制限されないが、例えば上
述の製造方法においてカーボンブラック粉末を型に入れ
て加圧する際に、添加剤を入れたものを加圧すれば、操
作が容易である。
【００１１】また、本発明のカーボンブラック集合体
を、更に各種の包装材で包装することにより、運搬、貯
蔵、使用時の粉立ち、粉塵による汚染防止を徹底するこ
ともできる。包装材は特に限定されず、各種のフィルム
での包装、コーティングによる包装等が挙げられる。好
ましくはカーボンブラックが投入されるビヒクルに混和
・溶解して問題のない各種の材質とすれば、包装材を取
り除くことなく集合体を用いることができ、非常に好適
である。以上説明した本発明のカーボンブラック集合体
は、カーボンブラックを用いることのできるあらゆる用
途に好適に使用することができるものである。以下、本
発明を実施例により更に具体的に説明する。
を、更に各種の包装材で包装することにより、運搬、貯
蔵、使用時の粉立ち、粉塵による汚染防止を徹底するこ
ともできる。包装材は特に限定されず、各種のフィルム
での包装、コーティングによる包装等が挙げられる。好
ましくはカーボンブラックが投入されるビヒクルに混和
・溶解して問題のない各種の材質とすれば、包装材を取
り除くことなく集合体を用いることができ、非常に好適
である。以上説明した本発明のカーボンブラック集合体
は、カーボンブラックを用いることのできるあらゆる用
途に好適に使用することができるものである。以下、本
発明を実施例により更に具体的に説明する。
【００１２】実施例１ (1)集合体の作製 原料の三菱化学社製粉状カーボンブラック「Ｈ９６０」
を105℃、２４Hrで乾燥した。乾燥後の水分は０．５０
％であった。この「Ｈ９６０」０．５ｋｇを油研株式会
社製油圧プレス機（型内法１５０mm×１５０mm、高さ３
５０mm）に入れ、加圧して一個のカーボンブラック集合
体を作製した。集合体の密度を測定した所、０．５９０
ｇ/ccであった。この成形物から１０ｇのブロックを切
り出した。 (2)吸湿特性の測定 恒温恒湿器としてタバイエスペック社製小型環境試験器
SH-220を使用した。条件は温度２５℃、相対湿度８０％
で設定した。これから所定の間隔で、水分を測定した。
測定法方はＪＩＳ Ｋ ５１０１の２１．で実施した。
水分の推移を表１及び図１に示す。
を105℃、２４Hrで乾燥した。乾燥後の水分は０．５０
％であった。この「Ｈ９６０」０．５ｋｇを油研株式会
社製油圧プレス機（型内法１５０mm×１５０mm、高さ３
５０mm）に入れ、加圧して一個のカーボンブラック集合
体を作製した。集合体の密度を測定した所、０．５９０
ｇ/ccであった。この成形物から１０ｇのブロックを切
り出した。 (2)吸湿特性の測定 恒温恒湿器としてタバイエスペック社製小型環境試験器
SH-220を使用した。条件は温度２５℃、相対湿度８０％
で設定した。これから所定の間隔で、水分を測定した。
測定法方はＪＩＳ Ｋ ５１０１の２１．で実施した。
水分の推移を表１及び図１に示す。
【００１３】実施例２ 加圧時の圧力を変え、集合体の密度が０．６５７ｇ/cc
とした以外は実施例１同様の操作により集合体を得、同
様の方法で吸湿特性を測定した。水分の推移を表１及び
図１に示す。 比較例１ 三菱化学社製粉状カーボンブラック「Ｈ９６０」（嵩密
度０．１７５ｇ/cc）そのもので、実施例１同様の方法
で吸湿特性を測定した。水分の推移を表１及び図１に示
す。
とした以外は実施例１同様の操作により集合体を得、同
様の方法で吸湿特性を測定した。水分の推移を表１及び
図１に示す。 比較例１ 三菱化学社製粉状カーボンブラック「Ｈ９６０」（嵩密
度０．１７５ｇ/cc）そのもので、実施例１同様の方法
で吸湿特性を測定した。水分の推移を表１及び図１に示
す。
【００１４】比較例２ 三菱化学社製粒状カーボンブラック「Ｈ９６０Ｂ」（嵩
密度０．３９３ｇ/cc）で、比較例１同様の方法で吸湿
特性を測定した。水分の推移を表１及び図１に示す。 比較例３ 三菱化学社製粉状カーボンブラック「Ｈ９６０」（嵩密
度０．１７５ｇ/cc）をクラフト紙３重の袋に入れその
ほかは、比較例１同様の方法で吸湿特性を測定した。水
分の推移を表１及び図１に示す。
密度０．３９３ｇ/cc）で、比較例１同様の方法で吸湿
特性を測定した。水分の推移を表１及び図１に示す。 比較例３ 三菱化学社製粉状カーボンブラック「Ｈ９６０」（嵩密
度０．１７５ｇ/cc）をクラフト紙３重の袋に入れその
ほかは、比較例１同様の方法で吸湿特性を測定した。水
分の推移を表１及び図１に示す。
【００１５】比較例４ 実施例１の成型体をボールミルで粉砕した後、ロータッ
プ型篩器で１００μｍ以下に篩い分けたサンプル１０ｇ
を用いて実施例１同様の方法で吸湿特性を測定した。水
分の推移を表１及び図１に示す。
プ型篩器で１００μｍ以下に篩い分けたサンプル１０ｇ
を用いて実施例１同様の方法で吸湿特性を測定した。水
分の推移を表１及び図１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】比較例１と比較例２から、造粒カーボンブ
ラックの吸湿特性は粉状カーボンブラックと差異がな
く、造粒によっては防湿効果は得られないことがわか
る。また、比較例１と比較例３から、クラフト紙袋包装
では吸湿特性に差異がなく、クラフト紙袋包装では防湿
効果は得られないことがわかる。さらに、比較例４と比
較例１から、一旦加圧により得られたカーボンブラック
集合体を、１００μｍ以下に粉砕したものはは、原料の
粉状カーボンブラックと差異がないこともわかる。比較
例４の平衡吸着水分量（４．７０％）の８０％迄の到達
時間は１０時間で、実施例１及び実施例２の加圧成型カ
ーボンブラック集合体は、平衡吸着水分量の８０％迄の
到達時間は約３５時間で、粒径１００μｍ以下に粉砕し
た粉末状カーボンブラック集合体対比３．５倍である。
ラックの吸湿特性は粉状カーボンブラックと差異がな
く、造粒によっては防湿効果は得られないことがわか
る。また、比較例１と比較例３から、クラフト紙袋包装
では吸湿特性に差異がなく、クラフト紙袋包装では防湿
効果は得られないことがわかる。さらに、比較例４と比
較例１から、一旦加圧により得られたカーボンブラック
集合体を、１００μｍ以下に粉砕したものはは、原料の
粉状カーボンブラックと差異がないこともわかる。比較
例４の平衡吸着水分量（４．７０％）の８０％迄の到達
時間は１０時間で、実施例１及び実施例２の加圧成型カ
ーボンブラック集合体は、平衡吸着水分量の８０％迄の
到達時間は約３５時間で、粒径１００μｍ以下に粉砕し
た粉末状カーボンブラック集合体対比３．５倍である。
【００１８】また比較例４の平衡吸着水分量（４．７０
％）の５０％迄の到達時間は５時間で、実施例１及び実
施例２の加圧成型カーボンブラック集合体は、平衡吸着
水分量の５０％迄の到達時間は約１０時間で、粒径１０
０μｍ以下に粉砕した粉末状カーボンブラック集合体対
比２．０倍である。すなわち、許容水分濃度が平衡吸着
水分量の５０％程度であれば、本発明の加圧成型カーボ
ンブラック集合体は、粉状や造粒またはしたカーボンブ
ラックの２倍の保管期間を設定できる。許容水分濃度が
上がればそれ以上に保管期間を設定できるため、好適で
ある。
％）の５０％迄の到達時間は５時間で、実施例１及び実
施例２の加圧成型カーボンブラック集合体は、平衡吸着
水分量の５０％迄の到達時間は約１０時間で、粒径１０
０μｍ以下に粉砕した粉末状カーボンブラック集合体対
比２．０倍である。すなわち、許容水分濃度が平衡吸着
水分量の５０％程度であれば、本発明の加圧成型カーボ
ンブラック集合体は、粉状や造粒またはしたカーボンブ
ラックの２倍の保管期間を設定できる。許容水分濃度が
上がればそれ以上に保管期間を設定できるため、好適で
ある。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、カーボンブラックの比表
面積や表面酸化度等の基本性状の変更なしに防湿効果の
ある形態のカーボンブラック集合体を得る。
面積や表面酸化度等の基本性状の変更なしに防湿効果の
ある形態のカーボンブラック集合体を得る。
【図１】実施例における各種カーボンブラックの水分吸
着の推移を示す図
着の推移を示す図
Claims (4)
- 【請求項１】平衡吸着水分量の５０％迄の到達時間が、
原料の粉状カーボンブラック対比１．５倍を超えること
を特徴とするカーボンブラック集合体。 - 【請求項２】平衡吸着水分量の８０％迄の到達時間が、
原料の粉状カーボンブラック対比２倍を超えることを特
徴とする請求項１記載のカーボンブラック集合体。 - 【請求項３】密度が原料の粉状カーボンブラックの嵩密
度の２．５〜８倍である請求項１又は２記載のカーボン
ブラック集合体。 - 【請求項４】１個のカーボンブラック集合体の重量が５
ｇ以上であ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集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070301A JPH10265699A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 防湿性効果を有するカーボンブラック集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070301A JPH10265699A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 防湿性効果を有するカーボンブラック集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10265699A true JPH10265699A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13427510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070301A Pending JPH10265699A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 防湿性効果を有するカーボンブラック集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10265699A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002182487A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導電性部材、中間転写体及び画像形成装置 |
| US7432643B2 (en) | 2004-03-25 | 2008-10-07 | Dialight Japan Co., Ltd. | Lighting device |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP9070301A patent/JPH10265699A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002182487A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導電性部材、中間転写体及び画像形成装置 |
| US7432643B2 (en) | 2004-03-25 | 2008-10-07 | Dialight Japan Co., Ltd. | Lighting device |
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