JPH11349311A - カーボンブラック - Google Patents
カーボンブラックInfo
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- JPH11349311A JPH11349311A JP10155806A JP15580698A JPH11349311A JP H11349311 A JPH11349311 A JP H11349311A JP 10155806 A JP10155806 A JP 10155806A JP 15580698 A JP15580698 A JP 15580698A JP H11349311 A JPH11349311 A JP H11349311A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高分子縮合芳香族成分の低減された鉱物油中に
おいても分散性の良好なカーボンブラックを提供するこ
とができ、優れた特性のインク組成物の調製が可能なカ
ーボンブラックを得る。 【解決手段】粒子径が３２〜５２ｎｍ、比表面積が４０
〜８０ｍ2／ｇ、ｐＨが２．９以下であるカーボンブラ
ック。
おいても分散性の良好なカーボンブラックを提供するこ
とができ、優れた特性のインク組成物の調製が可能なカ
ーボンブラックを得る。 【解決手段】粒子径が３２〜５２ｎｍ、比表面積が４０
〜８０ｍ2／ｇ、ｐＨが２．９以下であるカーボンブラ
ック。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種インキ等の黒
色顔料として好適に用いられるカーボンブラックに関す
る。
色顔料として好適に用いられ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新聞インキや印刷イン
キ並びに塗料や樹脂の黒色顔料として使用されている。
黒色新聞インキや印刷インキは、樹脂ビヒクル、鉱物
油、添加剤、カーボンブラックを予備混合した後、３本
ロールや、ビーズミルを使いカーボンブラックをビヒク
ル中に分散して製造している。これらインキに要求され
る特性としては、印刷が良好にできること、印字物の濃
度があること等がある。
キ並びに塗料や樹脂の黒色顔料として使用されている。
黒色新聞インキや印刷インキは、樹脂ビヒクル、鉱物
油、添加剤、カーボンブラックを予備混合した後、３本
ロールや、ビーズミルを使いカーボンブラックをビヒク
ル中に分散して製造している。これらインキに要求され
る特性としては、印刷が良好にできること、印字物の濃
度があること等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、インキに使
用される鉱物油中には、ＰＡＨ（polycyclic aromatich
ydrocarbon）を初めとする多環芳香族成分が含有されて
いる。ところで、この多環芳香族成分とは一般的には２
〜３環以上の物であるが、この多環芳香族成分は毒性を
有することが知られており、安全性の面あるいは資源の
枯渇の問題からはこの多環芳香族成分の量は低減される
ことが望ましいと考えられる。一方、これらインキに使
われるカーボンブラックとしては、以前はチャンネル法
で得られたカーボンブラックであるチャンネルブラック
が使われてきたが、歩留まりが低い、環境汚染が激しい
等の理由で、近年では歩留まりが良く環境汚染の少ない
ファーネス法で得られたファーネスカーボンブラックが
主に使われている。
用される鉱物油中には、ＰＡＨ（polycyclic aromatich
ydrocarbon）を初めとする多環芳香族成分が含有されて
いる。ところで、この多環芳香族成分とは一般的には２
〜３環以上の物であるが、この多環芳香族成分は毒性を
有することが知られており、安全性の面あるいは資源の
枯渇の問題からはこの多環芳香族成分の量は低減される
ことが望ましいと考えられる。一方、これらインキに使
われるカーボンブラックとしては、以前はチャンネル法
で得られたカーボンブラックであるチャンネルブラック
が使われてきたが、歩留まりが低い、環境汚染が激しい
等の理由で、近年では歩留まりが良く環境汚染の少ない
ファーネス法で得られたファーネスカーボンブラックが
主に使われている。
【０００４】しかしながら、ファーネス法で得られたカ
ーボンブラックは、燃料を燃やした高温燃焼ガス中で炭
化水素を還元雰囲気で熱分解して作るため、空気中の低
温の酸化雰囲気で作るチャンネルブラックに比べ、酸素
含有量が著しく少ない。そして、このファーネスカーボ
ンブラックを上記のような多環芳香族の成分が低減した
鉱物油中に分散してインキを調製すると、従来のインキ
に比べて流動性が劣り、印刷機で印字した際には、印字
がうまく出来ないと言う問題が生ずることが判明した。
多環芳香族成分含有量が少ない鉱物油を使用しても、分
散性が良く、インキにした時、流動性が良く、印字性が
良好で、印字濃度が高く、汚れの少ないカーボンブラッ
クが望まれていた。
ーボンブラックは、燃料を燃やした高温燃焼ガス中で炭
化水素を還元雰囲気で熱分解して作るため、空気中の低
温の酸化雰囲気で作るチャンネルブラックに比べ、酸素
含有量が著しく少ない。そして、このファーネスカーボ
ンブラックを上記のような多環芳香族の成分が低減した
鉱物油中に分散してインキを調製すると、従来のインキ
に比べて流動性が劣り、印刷機で印字した際には、印字
がうまく出来ないと言う問題が生ずることが判明した。
多環芳香族成分含有量が少ない鉱物油を使用しても、分
散性が良く、インキにした時、流動性が良く、印字性が
良好で、印字濃度が高く、汚れの少ないカーボンブラッ
クが望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、粒子径が３２〜５２
ｎｍ、比表面積が４０〜８０ｍ2／ｇでｐＨが２．９以
下のカーボンブラックを、多環芳香族成分含有量が少な
い鉱物油を使ったインキの顔料として使った時に、イン
キ流動性が良くなることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明は、粒子径が３２〜５２ｎｍ、比表面
積が４０〜８０ｍ2／ｇ、ｐＨが２．９以下であるカー
ボンブラックに存する。
題を解決すべく鋭意検討した結果、粒子径が３２〜５２
ｎｍ、比表面積が４０〜８０ｍ2／ｇでｐＨが２．９以
下のカーボンブラックを、多環芳香族成分含有量が少な
い鉱物油を使ったインキの顔料として使った時に、イン
キ流動性が良くなることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明は、粒子径が３２〜５２ｎｍ、比表面
積が４０〜８０ｍ2／ｇ、ｐＨが２．９以下であるカー
ボンブラックに存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のカーボンブラックは、一
般的なファーネスタイプの炉で作ることができる。ファ
ーネス炉は、燃料を酸素含有ガスで燃焼し高温ガスを発
生する部分、引き続いて高温ガス中に原料となる芳香族
炭化水素を導入して不完全燃焼によりカーボンブラック
を生成する部分、さらにカーボンブラック含有高温ガス
を水等で冷却し、反応を停止する反応停止部分から成
る。本発明のカーボンブラックを得るためには、このよ
うなファーネス炉を用いて得たファーネスカーボンブラ
ックを、さらに硝酸やオゾン等の酸化剤で酸化処理を行
うことにより容易に得ることができる。
般的なファーネスタイプの炉で作ることができる。ファ
ーネス炉は、燃料を酸素含有ガスで燃焼し高温ガスを発
生する部分、引き続いて高温ガス中に原料となる芳香族
炭化水素を導入して不完全燃焼によりカーボンブラック
を生成する部分、さらにカーボンブラック含有高温ガス
を水等で冷却し、反応を停止する反応停止部分から成
る。本発明のカーボンブラックを得るためには、このよ
うなファーネス炉を用いて得たファーネスカーボンブラ
ックを、さらに硝酸やオゾン等の酸化剤で酸化処理を行
うことにより容易に得ることができる。
【０００７】本発明においては、カーボンブラックの粒
子径は３２〜５２ｎｍとする。黒色インキには、印刷を
した時に、黒度が高いことが求められているが、この黒
度は一般的にはカーボンブラックの粒子径に依存してお
り、小粒子径のカーボンブラックが一般的には黒度が高
くなるが、一方でこのような小粒径のカーボンブラック
ではインキの流動性が悪くなる傾向にある。本発明にお
いては粒子径として３２〜５２ｎｍとすることにより黒
色度と流動性のバランスを優れたものとすることができ
る。さらに最近のオフセット高速輪転機には高流動性イ
ンキが求められているが、この場合には粒子径を３８ｎ
ｍより大きくする事により、著しく流動性が良くなり好
ましい。一方で、粒子径が５２ｎｍを超える大きなもの
は印刷物を手で触ると汚れるという欠点がある。好まし
くは、３２〜４８ｎｍ、特に好ましくは３８〜４８ｎｍ
の粒子径の範囲とする。この範囲でインキの流動性が非
常に優れると同時に印刷物を手で触った際の手の汚れも
抑えられる。
子径は３２〜５２ｎｍとする。黒色インキには、印刷を
した時に、黒度が高いことが求められているが、この黒
度は一般的にはカーボンブラックの粒子径に依存してお
り、小粒子径のカーボンブラックが一般的には黒度が高
くなるが、一方でこのような小粒径のカーボンブラック
ではインキの流動性が悪くなる傾向にある。本発明にお
いては粒子径として３２〜５２ｎｍとすることにより黒
色度と流動性のバランスを優れたものとすることができ
る。さらに最近のオフセット高速輪転機には高流動性イ
ンキが求められているが、この場合には粒子径を３８ｎ
ｍより大きくする事により、著しく流動性が良くなり好
ましい。一方で、粒子径が５２ｎｍを超える大きなもの
は印刷物を手で触ると汚れるという欠点がある。好まし
くは、３２〜４８ｎｍ、特に好ましくは３８〜４８ｎｍ
の粒子径の範囲とする。この範囲でインキの流動性が非
常に優れると同時に印刷物を手で触った際の手の汚れも
抑えられる。
【０００８】粒子径は以下の透過型電子顕微鏡観察方法
で測定される。この方法は、まず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
射して分散させた後、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１５
００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。この粒子径を３２〜５２ｎｍに制御するために
は、燃焼部分で燃焼する燃料と酸化ガスの比を変化さ
せ、燃焼ガスの温度を変化させて行うことができる。こ
の燃焼ガス温度が高いと小さな粒子径が出来、逆に温度
が低いと大きな粒子径が出来る。本発明においてカーボ
ンブラックの比表面積は、４０〜８０ｍ2／ｇとする。
８０ｍ2／ｇを超えると得られるインキの流動性が悪く
なる。一方、４０ｍ2／ｇ未満だと、得られるインキの
耐摩性が十分ではない。比表面積は、一般的には粒子径
に逆比例をし、小さな粒子径のものは、比表面積が大き
い。また、不完全燃焼によりカーボンブラックが生成し
て冷却までの時間が長くなると、カーボンブラックと燃
焼ガスで発生した水蒸気や炭酸ガスとが反応し、カーボ
ンブラックの表面が凸凹になるため比表面積が大きくな
るので、冷却までの時間を制御して比表面積を制御する
ことができる。尚、比表面積は窒素吸着によるものであ
りＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８８のＣ法により求めること
ができる。
で測定される。この方法は、まず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
射して分散させた後、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１５
００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。この粒子径を３２〜５２ｎｍに制御するために
は、燃焼部分で燃焼する燃料と酸化ガスの比を変化さ
せ、燃焼ガスの温度を変化させて行うことができる。こ
の燃焼ガス温度が高いと小さな粒子径が出来、逆に温度
が低いと大きな粒子径が出来る。本発明においてカーボ
ンブラックの比表面積は、４０〜８０ｍ2／ｇとする。
８０ｍ2／ｇを超えると得られるインキの流動性が悪く
なる。一方、４０ｍ2／ｇ未満だと、得られるインキの
耐摩性が十分ではない。比表面積は、一般的には粒子径
に逆比例をし、小さな粒子径のものは、比表面積が大き
い。また、不完全燃焼によりカーボンブラックが生成し
て冷却までの時間が長くなると、カーボンブラックと燃
焼ガスで発生した水蒸気や炭酸ガスとが反応し、カーボ
ンブラックの表面が凸凹になるため比表面積が大きくな
るので、冷却までの時間を制御して比表面積を制御する
ことができる。尚、比表面積は窒素吸着によるものであ
りＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８８のＣ法により求めること
ができる。
【０００９】本発明のカーボンブラックではさらに、ｐ
Ｈが２．９を超えないものとする。好ましくはｐＨが
１．０〜２．９のものとする。ｐＨが２．９を超えると
インキの流動性が十分ではない。一方、ｐＨが１．０未
満となるまでカーボンブラックの酸化を進めてもコスト
が高く、メリットが少ない。カーボンブラックの揮発分
は１．３％以上とするのが好ましい。特に好ましくは、
揮発分が１．３〜５．０％とする。揮発分が１．３％未
満だとインクの流動性が低いことがある。一方、揮発分
が５．０％を超えるものを製造するのは以下に説明する
ようにコスト上、好ましくない。揮発分はＪＩＳＫ６２
２１−１９８２に記載の方法で測定されるが９５０℃に
カーボンブラックを加熱した時に生ずる減量である。こ
の減量は、カーボンブラックの表面に結合している、表
面酸素官能基に由来すると考えられる。揮発分量の制御
は、以下に説明する酸化処理の欄で説明する。
Ｈが２．９を超えないものとする。好ましくはｐＨが
１．０〜２．９のものとする。ｐＨが２．９を超えると
インキの流動性が十分ではない。一方、ｐＨが１．０未
満となるまでカーボンブラックの酸化を進めてもコスト
が高く、メリットが少ない。カーボンブラックの揮発分
は１．３％以上とするのが好ましい。特に好ましくは、
揮発分が１．３〜５．０％とする。揮発分が１．３％未
満だとインクの流動性が低いことがある。一方、揮発分
が５．０％を超えるものを製造するのは以下に説明する
ようにコスト上、好ましくない。揮発分はＪＩＳＫ６２
２１−１９８２に記載の方法で測定されるが９５０℃に
カーボンブラックを加熱した時に生ずる減量である。こ
の減量は、カーボンブラックの表面に結合している、表
面酸素官能基に由来すると考えられる。揮発分量の制御
は、以下に説明する酸化処理の欄で説明する。
【００１０】また、高分子芳香族成分の少ない鉱物油を
用いたときに流動性をさらに良くするためには、カーボ
ンブラックの表面に表面酸化官能基を増加することが良
いことが本発明者等により発見された。各種の酸化剤を
用いカーボンブラックの表面を酸化処理することによ
り、カーボンブラックの表面酸化官能基を増加させるこ
とができる。この際、用いられる酸化剤には、過酸化水
素、次亜塩素酸類、硝酸類、オゾン、空気等が挙げられ
る。
用いたときに流動性をさらに良くするためには、カーボ
ンブラックの表面に表面酸化官能基を増加することが良
いことが本発明者等により発見された。各種の酸化剤を
用いカーボンブラックの表面を酸化処理することによ
り、カーボンブラックの表面酸化官能基を増加させるこ
とができる。この際、用いられる酸化剤には、過酸化水
素、次亜塩素酸類、硝酸類、オゾン、空気等が挙げられ
る。
【００１１】酸化の方法はどのような方法を用いても良
いが、酸化効率が高く、不純物の残存が少ない硝酸類や
オゾンが好適に用いられる。このようにカーボンブラッ
クを酸化すると、カーボンブラックの揮発分が増加し、
ｐＨが低下し、全酸性基が増加する。従って酸化処理の
方法及び程度を適宜選択して、ｐＨを本発明で規定する
範囲内に調整し、更に好ましくは揮発分、全酸性基の量
を本願において説明する望ましい範囲に調整することが
できる。その場合の調整方法は以下に説明するところに
依ることができる。硝酸類を用いる場合は、カーボンブ
ラックと硝酸、あるいはカーボンブラックと窒素酸化物
とを１００℃から１８０℃で反応した後、窒素や空気ガ
スを流しながら１５０℃から２００℃に加熱を行い、表
面に付着している窒素酸化物を脱離する。一方オゾンガ
スで反応させる場合は、カーボンブラックとオゾンを常
温で接触するだけで反応が進む。オゾンガスは、一般に
はガラス管に挟んだ電極間酸素含有ガスを流しながら無
声放電をしてオゾンを発生させる。
いが、酸化効率が高く、不純物の残存が少ない硝酸類や
オゾンが好適に用いられる。このようにカーボンブラッ
クを酸化すると、カーボンブラックの揮発分が増加し、
ｐＨが低下し、全酸性基が増加する。従って酸化処理の
方法及び程度を適宜選択して、ｐＨを本発明で規定する
範囲内に調整し、更に好ましくは揮発分、全酸性基の量
を本願において説明する望ましい範囲に調整することが
できる。その場合の調整方法は以下に説明するところに
依ることができる。硝酸類を用いる場合は、カーボンブ
ラックと硝酸、あるいはカーボンブラックと窒素酸化物
とを１００℃から１８０℃で反応した後、窒素や空気ガ
スを流しながら１５０℃から２００℃に加熱を行い、表
面に付着している窒素酸化物を脱離する。一方オゾンガ
スで反応させる場合は、カーボンブラックとオゾンを常
温で接触するだけで反応が進む。オゾンガスは、一般に
はガラス管に挟んだ電極間酸素含有ガスを流しながら無
声放電をしてオゾンを発生させる。
【００１２】揮発分量を制御するためには、カーボンブ
ラックと酸化剤の比を変えることで可能となり、酸化剤
量が多いほど揮発分量は多くなる。しかしながら、比表
面積の小さなカーボンブラックは低い値で飽和する傾向
がある。また、カーボンブラックのｐＨは、ＪＩＳＫ６
２２１−１９８２で測定される。揮発分量が多ければ多
い程ｐＨが低くなるが、使用する酸化剤の種類により、
同じ揮発分量でもｐＨが異なることが判明した。また、
理由は定かではないが、同一揮発分量において、酸化剤
として、酸素、過酸化水素、硝酸、オゾンの順番でｐＨ
が低くなることが本発明者らの検討により明らかとなっ
た。
ラックと酸化剤の比を変えることで可能となり、酸化剤
量が多いほど揮発分量は多くなる。しかしながら、比表
面積の小さなカーボンブラックは低い値で飽和する傾向
がある。また、カーボンブラックのｐＨは、ＪＩＳＫ６
２２１−１９８２で測定される。揮発分量が多ければ多
い程ｐＨが低くなるが、使用する酸化剤の種類により、
同じ揮発分量でもｐＨが異なることが判明した。また、
理由は定かではないが、同一揮発分量において、酸化剤
として、酸素、過酸化水素、硝酸、オゾンの順番でｐＨ
が低くなることが本発明者らの検討により明らかとなっ
た。
【００１３】酸化を進めると以上のような物性変化が起
こるが、インクにおける流動性が向上する条件として揮
発分が１．３％以上で、ｐＨが２．９以下のものが流動
性が特に大きく向上するが、本発明の粒子径３２〜５２
ｎｍのカーボンブラックを酸化した場合、揮発分を５．
０％以上にすることは、コスト高になり、メリットが期
待できない。さらに、沃素吸着量は、ＪＩＳＫ６２１７
で測定されるが、酸化が進めば進むほど、低くなる傾向
にある。逆に全酸性基は酸化が進むほど多くなる傾向に
あり、これは酸化温度や脱離温度により異なることが本
発明者らにより確認されている。沃素吸着量としては、
２０〜６０ｍｇ／ｇが望ましい。
こるが、インクにおける流動性が向上する条件として揮
発分が１．３％以上で、ｐＨが２．９以下のものが流動
性が特に大きく向上するが、本発明の粒子径３２〜５２
ｎｍのカーボンブラックを酸化した場合、揮発分を５．
０％以上にすることは、コスト高になり、メリットが期
待できない。さらに、沃素吸着量は、ＪＩＳＫ６２１７
で測定されるが、酸化が進めば進むほど、低くなる傾向
にある。逆に全酸性基は酸化が進むほど多くなる傾向に
あり、これは酸化温度や脱離温度により異なることが本
発明者らにより確認されている。沃素吸着量としては、
２０〜６０ｍｇ／ｇが望ましい。
【００１４】黒色インキには、印刷をした時に黒度が高
いことが求められているが、この黒度は一般的にはカー
ボンブラックの粒子径とＤＢＰ吸油量とに依存してお
り、小粒径でＤＢＰ吸油量の小さいものが一般的には黒
度が高くなるが、その一方でこのようなカーボンブラッ
クはインキの流動性が悪くなる傾向にある。そこで粒子
径、ＤＢＰ吸油量ともにある範囲の物が黒色度と流動性
のバランスが特に優れている。本発明においては粒子径
では３２〜５２ｎｍ、ＤＢＰ吸油量では３０〜１００ｃ
ｍ3／１００ｇの物が好適に用いられる。この範囲より
も吸油量が高いものは印刷物を手で触ると汚れると言う
欠点もある。このＤＢＰ吸油量はＪＩＳＫ６２１７−１
９９７に記載の方法で測定される。またＤＢＰ吸油量
は、炉内においてカーボンブラックの生成する領域にア
ルカリ金属塩を導入することにより制御することが、カ
ーボンブラックの製造においては一般的に行われてい
る。このアルカリ金属濃度が高ければ高いほど低ＤＢＰ
吸油量のカーボンブラックを生成出来る。
いことが求められているが、この黒度は一般的にはカー
ボンブラックの粒子径とＤＢＰ吸油量とに依存してお
り、小粒径でＤＢＰ吸油量の小さいものが一般的には黒
度が高くなるが、その一方でこのようなカーボンブラッ
クはインキの流動性が悪くなる傾向にある。そこで粒子
径、ＤＢＰ吸油量ともにある範囲の物が黒色度と流動性
のバランスが特に優れている。本発明においては粒子径
では３２〜５２ｎｍ、ＤＢＰ吸油量では３０〜１００ｃ
ｍ3／１００ｇの物が好適に用いられる。この範囲より
も吸油量が高いものは印刷物を手で触ると汚れると言う
欠点もある。このＤＢＰ吸油量はＪＩＳＫ６２１７−１
９９７に記載の方法で測定される。またＤＢＰ吸油量
は、炉内においてカーボンブラックの生成する領域にア
ルカリ金属塩を導入することにより制御することが、カ
ーボンブラックの製造においては一般的に行われてい
る。このアルカリ金属濃度が高ければ高いほど低ＤＢＰ
吸油量のカーボンブラックを生成出来る。
【００１５】これら粒子径、ＤＢＰ吸油量は、酸化処理
によってほとんど変化しないので、本発明のカーボンブ
ラックを得るにはこれら適切な範囲の粒子径、ＤＢＰ吸
収油量のカーボンブラックを適宜選択して酸化処理を行
い、得られた酸化カーボンブラックの物性が本発明の範
囲内となるべく処理すればよい。本発明において、カー
ボンブラックの全酸性基の量は、０．５μｅｑｕ／ｍ2
以上とするのが好ましい。特に好ましくは１．０μｅｑ
ｕ／ｍ2以上である。カーボンブラックの全酸性基を求
める方法は以下の方法によることができる。カーボンブ
ラックを約１ｇ取り、０．０１Ｎ ＮａＯＨを６０ｃｃ
入れた三角フラスコに入れ、窒素を三角フラスコに流
し、スターラで６時間撹拌をして反応をする。この反応
物を０．１ミクロンのメンブランフィルターを用い濾過
を行い、濾過液を得る。この濾過液を４０ｃｃ取り、
０．０２５Ｎ塩酸を用い自動中和滴定装置で滴定を行い
濾過液のＮａＯＨ濃度を求める。カーボンブラックの全
酸性基は次の計算により求めることが出来る。
によってほとんど変化しないので、本発明のカーボンブ
ラックを得るにはこれら適切な範囲の粒子径、ＤＢＰ吸
収油量のカーボンブラックを適宜選択して酸化処理を行
い、得られた酸化カーボンブラックの物性が本発明の範
囲内となるべく処理すればよい。本発明において、カー
ボンブラックの全酸性基の量は、０．５μｅｑｕ／ｍ2
以上とするのが好ましい。特に好ましくは１．０μｅｑ
ｕ／ｍ2以上である。カーボンブラックの全酸性基を求
める方法は以下の方法によることができる。カーボンブ
ラックを約１ｇ取り、０．０１Ｎ ＮａＯＨを６０ｃｃ
入れた三角フラスコに入れ、窒素を三角フラスコに流
し、スターラで６時間撹拌をして反応をする。この反応
物を０．１ミクロンのメンブランフィルターを用い濾過
を行い、濾過液を得る。この濾過液を４０ｃｃ取り、
０．０２５Ｎ塩酸を用い自動中和滴定装置で滴定を行い
濾過液のＮａＯＨ濃度を求める。カーボンブラックの全
酸性基は次の計算により求めることが出来る。
【００１６】
【数１】
【００１７】この全酸性基を比表面積で割る事で、単位
表面積当たりの全酸性基量が求められる。
表面積当たりの全酸性基量が求められる。
【００１８】以上説明した本発明のカーボンブラックを
鉱物油に分散させて流動性の良好なインク組成物とする
ことができる。インク組成物の調製方法は特に制限され
ず従来方法を適宜選択して調製すればよい。鉱物油とし
ても従来より用いられているものをいずれも制限なく使
用することができるが、特に好ましくは多環芳香族成分
含有量が３ｗｔ％以下、特に好ましくは２ｗｔ％以下の
ものとすれば、環境上、資源保護上も好ましい。ここ
で、多環芳香族成分含有量の測定は、英国ＩＰ３４６／
９２により行うことができる。特に新聞インキの調製に
は、上述した本発明のカーボンブラックと鉱物油そして
ワニスを配合して調製する。調製方法は一般的な方法を
採用することができ、またワニスとしても一般的なもの
を使用することができる。以下、本発明を実施例を用い
て更に具体的に説明する。
鉱物油に分散させて流動性の良好なインク組成物とする
ことができる。インク組成物の調製方法は特に制限され
ず従来方法を適宜選択して調製すればよい。鉱物油とし
ても従来より用いられているものをいずれも制限なく使
用することができるが、特に好ましくは多環芳香族成分
含有量が３ｗｔ％以下、特に好ましくは２ｗｔ％以下の
ものとすれば、環境上、資源保護上も好ましい。ここ
で、多環芳香族成分含有量の測定は、英国ＩＰ３４６／
９２により行うことができる。特に新聞インキの調製に
は、上述した本発明のカーボンブラックと鉱物油そして
ワニスを配合して調製する。調製方法は一般的な方法を
採用することができ、またワニスとしても一般的なもの
を使用することができる。以下、本発明を実施例を用い
て更に具体的に説明する。
【００１９】
【実施例】（実施例１）一般的なファーネス炉を用い、
粒子径４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量６３ｃｍ3／１００ｇの
カーボンブラックを製造した。このカーボンブラック２
０ｇを、１０ｃｍの直径で高さ３０ｃｍの底部に目皿を
有するガラス反応器に入れ、その底から、空気を原料ガ
スとして、ＰＣＩ社製のオゾン発生器により発生した、
オゾン濃度１０ｗｔ％のガスを３リットル／ｍｉｎで１
０分間導入した。
粒子径４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量６３ｃｍ3／１００ｇの
カーボンブラックを製造した。このカーボンブラック２
０ｇを、１０ｃｍの直径で高さ３０ｃｍの底部に目皿を
有するガラス反応器に入れ、その底から、空気を原料ガ
スとして、ＰＣＩ社製のオゾン発生器により発生した、
オゾン濃度１０ｗｔ％のガスを３リットル／ｍｉｎで１
０分間導入した。
【００２０】このカーボンブラックを取り出し各種物性
を測定し、表−１に示した。このカーボンブラック１０
ｇ取り日本石油（株）製鉱物油「インクソフト１０」を
９０ｇとを２ｍｍのガラスビーズ９０ｇを入れたマヨネ
ーズ瓶に入れ、レッドデビル社のペイントコンディショ
ナーで２時間分散をして分散液を作った。この分散液１
ｇをガラス板に置き、０．５時間静置した後、ガラス板
を９０度傾け、液の流れる速度を１０分間測定した。
を測定し、表−１に示した。このカーボンブラック１０
ｇ取り日本石油（株）製鉱物油「インクソフト１０」を
９０ｇとを２ｍｍのガラスビーズ９０ｇを入れたマヨネ
ーズ瓶に入れ、レッドデビル社のペイントコンディショ
ナーで２時間分散をして分散液を作った。この分散液１
ｇをガラス板に置き、０．５時間静置した後、ガラス板
を９０度傾け、液の流れる速度を１０分間測定した。
【００２１】この結果を表−２に静置流度として示し
た。また、汚れ性は「色材工学ハンドブックII色材各論
／II−III 印刷インキ」の１０００〜１００１頁に記
載されているインキの耐摩性テスト方法を用いた。な
お、上記耐摩性テストにおけるラブオフ減少率を求めて
実施例１を１０点、実施例３を７点として比例配分を行
い指数付けした。この点数が少ない程、手汚れが少なく
なる。さらに、ＲＩテスターを用いて、インキを紙に転
写し、一日乾燥後、目視で印刷濃度を確認し、実施例１
を１０点、実施例３を１２点として指数付けをした。こ
の点数が高い程、印刷濃度が高い。
た。また、汚れ性は「色材工学ハンドブックII色材各論
／II−III 印刷インキ」の１０００〜１００１頁に記
載されているインキの耐摩性テスト方法を用いた。な
お、上記耐摩性テストにおけるラブオフ減少率を求めて
実施例１を１０点、実施例３を７点として比例配分を行
い指数付けした。この点数が少ない程、手汚れが少なく
なる。さらに、ＲＩテスターを用いて、インキを紙に転
写し、一日乾燥後、目視で印刷濃度を確認し、実施例１
を１０点、実施例３を１２点として指数付けをした。こ
の点数が高い程、印刷濃度が高い。
【００２２】この「インクソフト１０」の多環芳香族成
分分析値は０．７ｗｔ％であり、従来使用されていた１
号スピンドルオイルの多環芳香族成分分析値４．５ｗｔ
％に比べて著しく減少している。これらの分析値は日本
石油の公表値である。
分分析値は０．７ｗｔ％であり、従来使用されていた１
号スピンドルオイルの多環芳香族成分分析値４．５ｗｔ
％に比べて著しく減少している。これらの分析値は日本
石油の公表値である。
【００２３】（実施例２）一般的なファーネス炉を用
い、粒子径４０ｎｍ、比表面積５６ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸
油量７６ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックを製造し
た。このカーボンブラック２０ｇを、１０ｃｍの直径を
有し高さ３０ｃｍの底部に目皿を有するガラス反応器に
入れ、その底から、空気を原料ガスとして、ＰＣＩ社製
のオゾン発生器により発生した、オゾン濃度１０ｗｔ％
のガスを３リットル／ｍｉｎで１０分導入した。このカ
ーボンブラックを取り出して各種物性を測定し、表−１
に示した。さらに実施例１と同様に流動性、汚れ性、印
刷濃度を測定し、表−２に示した。
い、粒子径４０ｎｍ、比表面積５６ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸
油量７６ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックを製造し
た。このカーボンブラック２０ｇを、１０ｃｍの直径を
有し高さ３０ｃｍの底部に目皿を有するガラス反応器に
入れ、その底から、空気を原料ガスとして、ＰＣＩ社製
のオゾン発生器により発生した、オゾン濃度１０ｗｔ％
のガスを３リットル／ｍｉｎで１０分導入した。このカ
ーボンブラックを取り出して各種物性を測定し、表−１
に示した。さらに実施例１と同様に流動性、汚れ性、印
刷濃度を測定し、表−２に示した。
【００２４】（実施例３）一般的なファーネス炉を用
い、粒子径４２ｎｍ、比表面積７７ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸
油量８４ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックを製造し
た。このカーボンブラック２０ｇを、１０ｃｍの直径を
有し高さ３０ｃｍの底部に目皿を有するガラス反応器に
入れ、その底から、空気を原料ガスとして、ＰＣＩ社製
のオゾン発生器により発生した、オゾン濃度１０ｗｔ％
のガスを３リットル／ｍｉｎで１０分導入した。このカ
ーボンブラックを取り出して各種物性を測定し、表−１
に示した。さらに実施例１と同様に流動性、汚れ性、印
刷濃度を測定し、表−２に示した。
い、粒子径４２ｎｍ、比表面積７７ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸
油量８４ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックを製造し
た。このカーボンブラック２０ｇを、１０ｃｍの直径を
有し高さ３０ｃｍの底部に目皿を有するガラス反応器に
入れ、その底から、空気を原料ガスとして、ＰＣＩ社製
のオゾン発生器により発生した、オゾン濃度１０ｗｔ％
のガスを３リットル／ｍｉｎで１０分導入した。このカ
ーボンブラックを取り出して各種物性を測定し、表−１
に示した。さらに実施例１と同様に流動性、汚れ性、印
刷濃度を測定し、表−２に示した。
【００２５】（比較例１〜３）実施例１〜３で使用した
カーボンブラックを、酸化することなくそのまま用い、
実施例１〜３と同様の方法で分散液を作成し、それぞれ
実施例１〜３と同様に流動性、汚れ性、印刷濃度を測定
して表−２に示した。
カーボンブラックを、酸化することなくそのまま用い、
実施例１〜３と同様の方法で分散液を作成し、それぞれ
実施例１〜３と同様に流動性、汚れ性、印刷濃度を測定
して表−２に示した。
【００２６】（比較例４、５）三菱化学（株）製カーボ
ンブラック「ＭＡ２２０」、「ＭＡ７」を酸化すること
なくそのまま用いた以外は実施例１〜３と同様の方法で
分散液を調製して、同様の方法により評価を実施した。
比較例１〜３では揮発分が本発明で規定する範囲を外れ
ており、インキの耐摩性が十分でない。一方、比較例
４、５では比表面積が本発明の範囲を外れており、比較
例４ではインキの耐摩性が十分ではなく、比較例５では
インキの静置流度の値からわかるように流動性が十分で
ない。なお、表−１中、粒子径の単位はｎｍ、比表面積
の単位はｍ2／ｇ、揮発分の単位は％、沃素吸着量の単
位はｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量の単位はｃｍ3／１００
ｇ、単位表面積当たりの全酸性基の単位はμｅｑｕ／ｍ
2である。
ンブラック「ＭＡ２２０」、「ＭＡ７」を酸化すること
なくそのまま用いた以外は実施例１〜３と同様の方法で
分散液を調製して、同様の方法により評価を実施した。
比較例１〜３では揮発分が本発明で規定する範囲を外れ
ており、インキの耐摩性が十分でない。一方、比較例
４、５では比表面積が本発明の範囲を外れており、比較
例４ではインキの耐摩性が十分ではなく、比較例５では
インキの静置流度の値からわかるように流動性が十分で
ない。なお、表−１中、粒子径の単位はｎｍ、比表面積
の単位はｍ2／ｇ、揮発分の単位は％、沃素吸着量の単
位はｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量の単位はｃｍ3／１００
ｇ、単位表面積当たりの全酸性基の単位はμｅｑｕ／ｍ
2である。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【発明の効果】本発明により、高分子縮合芳香族成分の
低減された鉱物油中においても分散性の良好なカーボン
ブラックを提供することができ、優れた特性のインク組
成物の調製が可能となる。
低減された鉱物油中においても分散性の良好なカーボン
ブラックを提供することができ、優れた特性のインク組
成物の調製が可能となる。
Claims (5)
- 【請求項１】粒子径が３２〜５２ｎｍ、比表面積が４０
〜８０ｍ2／ｇ、ｐＨが２．９以下であるカーボンブラ
ック。 - 【請求項２】揮発分が１．３％以上である請求項１記載
のカーボンブラック。 - 【請求項３】沃素吸着量が２０〜６０ｍｇ／ｇである請
求項１又は２記載のカーボンブラック。 - 【請求項４】ＤＢＰ吸油量が３０〜１００ｃｍ3／１０
０ｇである請求項１〜３のいずれかに記載のカーボンブ
ラック。 - 【請求項５】全酸性基量が０．５μｅｑｕ／ｍ2以上で
ある請求項１〜４のいずれかに記載のカーボンブラッ
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10155806A JPH11349311A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | カーボンブラック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10155806A JPH11349311A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | カーボンブラック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11349311A true JPH11349311A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15613872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10155806A Pending JPH11349311A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | カーボンブラック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11349311A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006124476A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | General Kk | 孔版印刷用エマルションインキ |
| JP2011225747A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | オフセット印刷用インキおよびそれを用いた印刷物 |
| JP2015509551A (ja) * | 2012-04-06 | 2015-03-30 | エスケイシーコーロン・ピーアイ・インコーポレイテッドＳＫＣＫＯＬＯＮ ＰＩ Ｉｎｃ． | 黒色ポリイミドフィルム |
| JP2015155552A (ja) * | 2007-04-24 | 2015-08-27 | キャボット コーポレイションＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 低構造カーボンブラックおよびその作製方法 |
| CN108380863A (zh) * | 2017-02-03 | 2018-08-10 | 株式会社神户制钢所 | 粉末冶金用混合粉末及其制造方法 |
| JP2021500306A (ja) * | 2017-10-24 | 2021-01-07 | グラフェン テクノロジーズ インコーポレイテッド | 格子改変炭素およびその化学的官能化 |
| JP2022158464A (ja) * | 2021-04-02 | 2022-10-17 | 住友理工株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いたゴム製品、並びにホース |
| WO2024069725A1 (ja) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | 住友理工株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いたゴム製品、並びにホース |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5446606A (en) * | 1977-08-29 | 1979-04-12 | Degussa | Ultraviolet ray hardened printing ink containing black pigment |
| JPH04506683A (ja) * | 1990-04-04 | 1992-11-19 | キャボット コーポレイション | 分散容易なカーボンブラック |
| JPH107968A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-13 | Orient Chem Ind Ltd | 水性顔料インキ組成物 |
| JPH10140051A (ja) * | 1996-11-07 | 1998-05-26 | Mitsubishi Chem Corp | 塗料用顔料及びその製造方法並びにこれを用いた塗料の製造方法 |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP10155806A patent/JPH11349311A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| US9217944B2 (en) | 2007-04-24 | 2015-12-22 | Cabot Corporation | Low structure carbon black and method of making same |
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| CN108380863A (zh) * | 2017-02-03 | 2018-08-10 | 株式会社神户制钢所 | 粉末冶金用混合粉末及其制造方法 |
| CN108380863B (zh) * | 2017-02-03 | 2021-07-13 | 株式会社神户制钢所 | 粉末冶金用混合粉末及其制造方法 |
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| WO2024069725A1 (ja) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | 住友理工株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いたゴム製品、並びにホース |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051026 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060919 |