(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファーネス法により製造されるカーボンブラックを母体とするカーボンブラックであって、平均粒子径が１４ｎｍ以下で、かつ、窒素吸着比表面積当たりの揮発分が０．３５ｍｇ／ｍ２以上、ラフネスファクター〔窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）／ＳＥＭ比表面積（ｍ２／ｇ）の比〕が２．８以下であることを特徴とするカーボンブラック。
【請求項２】
沃素吸着量（ｍｇ／ｇ）／窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）の比が０．４５ｍｇ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載のカーボンブラック。
【請求項３】
ｃＤＢＰが５０ｃｃ／１００ｇ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカーボンブラック。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のカーボンブラックを含有することを特徴とする塗料組成物。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のカーボンブラックを含有することを特徴とするインキ組成物。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載のカーボンブラックを含有することを特徴とする樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は特に塗料用、インキ用、樹脂着色用等、様々な着色用途に好適に用いることのできるカーボンブラックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  カーボンブラックは顔料、充填剤、補強用顔料、耐候性改善剤等として広く使用されており、その製法は、一般に円筒状のカーボンブラック製造炉の第１反応帯域に、炉軸方向又は接線方向に酸素含有ガスと燃料を導入して、これらの燃焼によって得られた高温燃焼ガス流を、引き続いて炉軸方向に設置された第２反応帯域に移動させながら、該ガス流中に原料炭化水素を導入してカーボンブラックを生成させ、第３反応帯域で反応ガスを急冷して反応を停止させるファーネス式製造法が広く知られている。【０００３】  樹脂着色剤、印刷インキ、塗料において着色剤として使用されるカーボンブラックは黒度、分散性、光沢、着色力に優れたものが求められる。塗料用途の中でも特に自動車用トップコート用途では極めて高い黒度と光沢とが要求される。カーボンブラック粒子は串に刺した団子ように粒子同士が融着した状態で存在し、個々の球状粒子は団子と団子の山と谷を特徴付けているにすぎないが、これを単一粒子と見なした粒子径は各種用途における性能、例えば補強性や黒色度などに密接に関係している（カーボンブラック便覧第３版、〓．総括概論７頁）。【０００４】  粒子径は、一般に、少なくとも１．５〜２ｎｍの分解能を有する電子顕微鏡により数万倍の写真を撮影し直接測定して求められる。カーボンブラックの粒子径あるいは一次粒子径といった場合、通常このようにして測定されるカーボンブラックの粒子径を指し、この粒子径の個数平均径である平均一次粒子径（平均粒子径）はそのカーボンブラックのグレードにより異なるが１０〜３００ｎｍの範囲にあって、いわゆるエアロゾルやコロイドの領域に属している。カーボンブラックを黒色顔料として使用した場合の黒度・着色力は、カーボンブラックの粒子径への依存性が大きく、粒子径が小さくなるほど高黒度となることが知られている。例えば黒度と粒子径との関係は特開昭５０−６８９９２号公報に開示されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、本発明者等は更に高い漆黒性を有するカーボンブラックを製造するべく、更に小粒子径化をめざし種々の製造条件調整を行い平均粒子径８〜１３ｎｍ程度までのカーボンブラックの製造を行ったが、このような小粒子径の領域では、粒子径と黒度の間の逆比例の関係は崩れ、小粒子径化しても樹脂系や塗料系での黒さはほぼ頭打ちとなり一定以上の黒さのものを得ることは困難であることが判明した。例えば、透明な軟質ＰＶＣ系に着色剤としてカーボンブラックを直接練和した系の視感比較では、圧縮ＤＢＰ吸油量がいずれも７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックで粒子径が１０ｎｍ及び１２ｎｍ、１３ｎｍ、１５ｎｍのものを比較した場合、１５ｎｍから１３ｎｍにかけては視感黒度で大幅な差がみられるものの１３ｎｍと１２ｎｍ及び１０ｎｍのものの間では全く差が無くなってしまうことが確認された。このように、従来、小粒子径ほど黒度が高くなると考えられていたが、粒子径がある程度以下となると、粒子径を小さくしても、黒度は頭打ちとなることがわかった。
以上述べたような問題に対し、本発明の課題は極めて高い黒度を発揮するカーボンブラックを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明者等は、１４ｎｍ以下の小さい粒子径の領域での黒度に関する特異な挙動について現象の解析と、黒度改善に関する種々の検討を鋭意実施した結果、小粒子径がカーボンブラックにおいて、本来光学的にはより黒さを発揮すべき小粒子径カーボンブラックが十分な黒度を分散系において発揮しない原因の１つとして、カーボンブラックの粒子径低下に伴っての比表面積増加により、著しくカーボンブラック表面による凝集性が増し、このためカーボンブラックが十分分離しない状態で残り、その結果黒度が発揮されないとの結論に達した。更に、この改善方法としては以下のような点が検討された。
【０００７】  １．カーボンブラック表面の凝集性を弱める目的で表面の改質を行い高い比表面積でも凝集しにくい状態にする。種々検討の結果この凝集性は表面積当たりの含酸素揮発分量と密接な関係があり、カーボンブラックの窒素吸着表面積１ｍ2当たり０．３５ｍｇ以上の含酸素揮発分を付与させることにより、カーボンブラックの凝集性は著しく低下し大きな比表面積のカーボンブラックでは酸化処理により黒度に影響が殆どなかった軟質ＰＶＣ系等において、このような表面改質を実施した弱い凝集性のカーボンブラックは表面改質を実施していないカーボンブラックに比べ黒度が向上する。
【０００８】  ２．上記１．の表面改質は揮発分の総量でなく単位面積当たりの揮発分量が影響因子であり、酸化を実施する前のカーボンブラックが生成時に高温で長時間履歴することで賦活され多孔化し同じ粒子径でも比表面積が大きくなっているものを用いた場合、１．の条件を満たためには多大な揮発分の付与が必要となり、著しく酸化材料を増やしたり、酸化時間を長くする必要が生じ、経済性が低下する。また、硝酸、二酸化窒素等の酸化剤を用いた酸化を実施する場合酸化温度が高い場合や酸化時間が長い場合には揮発分を付与する酸化反応と並行し酸化剤により賦活反応が発生し比表面積の増加が起こるため、単位面積当たりの揮発分量が増加せず凝集性の弱いカーボンブラックが得られない。このようなことから、１．の酸化表面改質とあわせ、酸化母体カーボンブラック及び酸化後のカーボンブラックの賦活による比表面積増の抑制が凝集性の弱いカーボンブラックを得る為に必須であり酸化処理により少なからず比表面積は増加することから酸化処理前のカーボンブラックにおいてラフネスファクター（Ｎ2ＳＡ／ＳＥＭ比）が少なくとも特に２．５以下で、酸化処理後のカーボンブラックでラフネスファクター（Ｎ2ＳＡ／ＳＥＭ比）が少なくとも２．８以下、特に２．５以下が望ましい。
【０００９】  ３．上記１．２．と合わせ、種々酸化処理を実施したカーボンブラックの特性と黒さとの関係を調べた結果、揮発分量、ラフネスの他に、カーボンブラック表面当たりの沃素吸着量が黒さに影響することが判明した。即ち、沃素吸着量／窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）の比が少なくなるにつれ、樹脂配合系での黒さが高くなる傾向にあり、沃素吸着量／窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）の比が０．４５以下でほぼ飽和となることが判明した。
【００１０】
以上の３つが高漆黒性を得るために有効であることを見出し、これらの方法の１つ以上の組み合わせにより、黒度面で頭打ちとなっていた小粒子径品の黒度が向上し、これまで得られなかった高い黒度レベルの組成物を得ることが可能となることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は、ファーネス法により製造されるカーボンブラックを母体とするカーボンブラックであって、平均粒子径が１４ｎｍ以下で、かつ、窒素吸着比表面積当たりの揮発分が０．３５ｍｇ／ｍ２以上、ラフネスファクター〔窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）／ＳＥＭ比表面積（ｍ２／ｇ）の比〕が２．８以下であることを特徴とするカーボンブラックに存する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明を詳細に説明する。カーボンブラックの凝集性は表面積当たりの揮発分量と密接な関係があり、カーボンブラックの窒素吸着表面積１ｍ2当たり０．３５ｍｇ以上の揮発分を付与させる事によりカーボンブラックの凝集性は著しく低下し、大きな比表面積のカーボンブラックでは従来の酸化処理によっても黒度に影響が殆どなかった軟質ＰＶＣ系等においても、凝集性の強いカーボンブラックに対してこのような表面改質を実施することによりカーボンブラックの凝集性を大きく低減させることができ、表面改質を実施する前のカーボンブラックを使用した場合に比べ黒度が大幅に向上する。したがって、単位表面積（窒素吸着表面積１ｍ2）当たりの揮発分量は、０．３５ｍｇ以上、好ましくは０．３６ｍｇ以上である。０．３５ｍｇ／ｍ2未満では本発明で所望される高黒度が充分でない。なお、ここで、揮発分（ＶＭ）をJIS K6221-82記載の方法で求め、これをＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８８に従って求めた窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）の値で割ったものが、単位表面積当たりの揮発分である。
【００１２】  本発明のカーボンブラックは粒子径の小さいカーボンブラックに限定され、少なくとも平均粒子径が１４ｎｍ以下である必要がある。特に好ましくは８〜１３ｎｍである。この範囲で、特に黒度に優れたカーボンブラックとすることができる。なお、ここで平均粒子径は電子顕微鏡法により求められる粒子径の個数平均径を指す。
粒子径が１４ｎｍを越えるとカーボンブラックの凝集性は著しく弱くなり、表面性状による凝集性低下の有無による黒度に対する影響は殆ど観られず、従来から知られている表面改質により一部の重合性ワニスとカーボンブラックの親和性改善によりワニス吸着が発生し光学適性に効果をもたらす系においてのみ酸化処理が効果をもたらす。これはカーボンブラックの凝集性低下による汎用的な光学適性改善とは異なるものである。特に粒子径が１３ｎｍ以下では殆どの分散系においてカーボンブラックの凝集性により黒度が十分発揮されない現象がみられ、従来技術であるワニスとの親和性改善と異なり酸化処理により直接カーボンブラックの凝集性を弱める方法が効果をもたらす。
【００１３】  本発明の高い揮発分を持つカーボンブラックを製造する方法は特に限定されないが、好適には、十分に酸化処理されていない母体カーボンブラックを製造するプロセスと、そこで作られたカーボンブラックを母体として表面性状を制御しながら酸化処理を行い揮発分を付与する酸化プロセスとの、二段階の製造プロセスを用いることが好ましい。
【００１４】  なお、酸化による表面改質を実施する母体となるカーボンブラックとしては、カーボンブラック生成反応時に高温下に長時間履歴を受けることにより賦活され多孔化し、同じ粒子径でも比表面積が大きくなっているものを用いた場合、上述のような凝集しにくい状態とする為には多大な揮発分の付与が必要となり、著しく酸化材料を増やしたり、酸化時間を長くする必要が生じ、経済性が大幅に低下する。
また、酸化温度が高い場合や酸化時間が長い場合には揮発分を付与する酸化反応と並行して酸化剤により賦活反応が発生し、比表面積の増加が起こるため、単位面積当たりの揮発分量が増加せず凝集性の弱いカーボンブラックを得るのが難しい。要するに、本発明で規定する範囲の小粒子径のカーボンブラックを、単に従来技術により酸化処理しても、必ずしも所定の揮発分を有する本発明のカーボンブラックが得られるわけではない。
【００１５】  すなわち、上述の酸化により揮発分を増加させると同時にカーボンブラックの賦活による比表面積増を抑制することにより、単位表面積当たりの揮発分の量を増加させる酸化手段を採ることにより、本発明の新規な酸化カーボンブラックを得ることができる。このような条件を満たす好適な酸化方法については後述する。
なお、酸化処理により少なからず比表面積は増加するため、母体カーボンブラックとしてはＮ2ＳＡ／ＳＥＭ比表面積の比が少なくとも２．５以下のものを用いるのが好適である。そして、このような母体カーボンブラックを用いて酸化処理を行い、酸化処理後のカーボンブラックではこのＮ２ＳＡ／ＳＥＭ比表面積の比が、通常２．８以下、好ましくは２．５以下とすることにより特に凝集性を抑え、着色用途で高黒度を発揮するカーボンブラックとすることができる。
なお、Ｎ2ＳＡ（窒素吸着比表面積）／ＳＥＭ比表面積の比は、カーボンブラック表面の粗さの程度を示す指標となるファクターであり、ラフネスファクターとも称する。
【００１６】  Ｎ2ＳＡ／ＳＥＭ比表面積の比は、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）及びＳＥＭ比表面積を各々求め、これらの比を計算することにより求める。窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）の測定はＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８８に従って決定する。ＳＥＭ比表面積の測定は、下記の式より算出する。
ＳＥＭ比表面積＝6000／（ρ・dA）
ρ：カーボンブラックの比重（1.86g/cm3として計算）
dA：体面積粒子径(nm)
【００１７】  さらに、本発明者等が種々酸化処理を実施したカーボンブラックの特性と黒度との関係を調べた結果、揮発分量、ラフネスファクターの他に、カーボンブラック表面当たりの沃素吸着量も黒度に影響する事が判明した。即ち、沃素吸着量／窒素吸着比表面積の比が小さくなるにつれ、樹脂配合系での黒度が高くなる傾向にあり、沃素吸着量／窒素吸着比表面積の比が０．４５以下でほぼ飽和となることが判明した。このため、本発明においては、さらに沃素吸着量／窒素吸着比表面積の比が０．４５以下とするのが特に好ましい。
以上説明したように、本発明により、小粒子径化するといった従来知られた方法では頭打ちとなっていたカーボンブラックの黒度を向上させることができ、これまで得られなかった高い黒度レベルの組成物を得ることが可能となる。
【００１８】  なお、カーボンブラックが使用された際の製品物性に影響を及ぼす重要な要素として、粒子径とともに凝集体がある。カーボンブラックは最終的には粒子が何個も連なった凝集体の集合体で構成されており、凝集体の特性が、インキや塗料のビヒクル並びに樹脂に配合した場合の分散性や黒色度、粘度などに影響を与えることが知られている。
【００１９】  凝集体の指標としてはこれを粒子と見なしての指標である最大頻度ストークス相当径（Ｄmod）、最大頻度ストークス相当径の半値幅（Ｄ1/2）、体積７５％径（Ｄ75）以外に、代表的にはＤＢＰ（ＤＢＰ吸油量）、ｃＤＢＰ（圧縮ＤＢＰ吸油量）といった指標が知られる。本発明においてこれらの値は限定されるものではないが、ｃＤＢＰはカーボンブラックの凝集性に影響を与え、ｃＤＢＰが低くなるとカーボンブラックの凝集性は増加し、カーボンブラックの表面性状改質による凝集性改善を行っても、効果が低い場合がある。このことから本発明に適したカーボンブラックのｃＤＢＰは少なくとも５０ｍｌ／１００ｇ以上であることが、より望ましい。また、本発明のカーボンブラックにおいては凝集体径は特に制限されないが、好ましくはＤmodが８０ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下とする。凝集体径は上述したように分散性、黒度において果たす役割が次第に明らかとなっているが、本発明において特定の粒子径、特定のＮ２  ＳＡ／ＳＥＭ比表面積の比、特定のｐＨ及び特定のｃＤＢＰに調整したカーボンブラックにおいてはＤmodが８０ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下の範囲で好適な特性を発揮する。
【００２０】  一方、最大頻度ストークス相当径の半値幅Ｄ1/2と最大頻度ストークス相当径Ｄmodの比、Ｄ1/2／Ｄmodを通常０．６以下、好ましくは０．５５以下に調整することにより、極めて黒度に優れたものとなり、しかも分散性が向上する。また、カーボンブラックの範囲内においては体積７５％径Ｄ７５とＤmodの比、Ｄ75／Ｄmodは好ましくは１．６以下、特に好ましくは１．３以下である。このものは、分散に悪影響を及ぼす体積７５％径を越える大凝集体径の含有率が極めて低く抑えられたものである。
【００２１】  図１に、本発明で用いることのできるカーボンブラック製造炉の一例の要部縦断面概略図を示す。このような製造炉内でカーボンブラック生成反応を行い、母体カーボンブラックを得ることができる。
炉は長さ方向に、高温燃焼ガス流を形成させる第１反応帯域１と、得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水素を混合してカーボンブラックを生成させる、チョーク部を有する第２反応帯域２と、第２反応帯域に引き続いた下流にあり、反応を停止させる第３反応帯域３とに区分される。各反応帯域のプロセス自体は、基本的には従来技術と同様の方法を採ることができる。
第１反応帯域では一般に燃焼ノズル５から燃料炭化水素と酸素含有ガスを導入し、高温ガス流を発生させる。酸素含有ガスとしては一般に空気、酸素またはそれらの混合物が用いられ、燃料炭化水素としては一般に水素、一酸化炭素、天然ガス、石油ガス並びに重油等の石油系液体燃料、クレオソート油等の石炭系液体燃料が使用される。
【００２２】  第２反応帯域では第１反応帯域で得られた高温ガス流に並流又は横方向に設けた原料炭化水素導入ノズル６から原料炭化水素を噴霧導入し、原料炭化水素を熱分解させてカーボンブラックに転化させる。
原料炭化水素としては一般にベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン等の芳香族炭化水素、クレオソート油、カルボン酸油等の石炭系炭化水素、エチレンヘビーエンドオイル、ＦＣＣオイル等の石油系重質油、アセチレン系不飽和炭化水素、エチレン系炭化水素、ペンタンやヘキサン等の脂肪族飽和炭化水素などが好適に使用される。
第３反応帯域は高温反応ガスを１０００〜８００℃以下に冷却するため、反応停止流体導入用ノズル７から水等の液体あるいは気体の冷却媒体を噴霧する。冷却されたカーボンブラックは、捕集バッグフィルター等でガスと分離し回収する等公知の一般的プロセスをとることができる。
【００２３】  最終的に高い漆黒性をもつ本発明のカーボンブラックを得るには上記のような炉を用いてカーボンブラックを製造するに際し、原料炭化水素を導入する位置の条件をはじめとする炉内のカーボンブラック生成領域における諸条件を適宜調整することにより好適に行われる。
具体的には、原料炭化水素を導入する部位における燃焼ガス中の酸素濃度は通常３ｖｏｌ％以下、好ましくは０．０５〜１ｖｏｌ％である。意外なことに、原料炭化水素導入位置の酸素濃度を極力少なくすることにより、このような小粒子径であり凝集体径が小さく均一で、且つ大粒径の凝集体が抑えられたカーボンブラックを歩留まり良く得ることができる。
【００２４】  原料炭化水素を導入する部位の温度は１８００℃以上が好ましく、より好ましくは１９００℃以上、さらに好ましくは２０００〜２４００℃が好適である。これにより、小粒子径、小凝集体径及びシャープな凝集体分布を有するカーボンブラックを容易に得ることができる。
カーボンブラック凝集体は、原料炭化水素が熱分解後、縮合し、液滴へ融着後、核となる前駆体が形成しカーボンブラック粒子が生成、その後粒子の相互の衝突を経て、融着炭化し生成すると考えられる。この反応は高温である程速く進み、生成する粒子も小さくなる。また、炭化速度も速くなるので、粒子同士が衝突し凝集体となって固まるまでの時間も短くなるので凝集体も小さくなると考えられる。従って、原料炭化水素を導入する部位における温度は原料炭化水素が均一に気化、熱分解するためにさらには小粒子径カーボンブラックを得るために充分高温であることが望ましく、本発明のカーボンブラックを得るには上記の温度範囲とすることが好適であるものと考えられる。
【００２５】  原料炭化水素を導入する部位の温度を上記の範囲とするには、例えば第１反応帯域において高温燃焼ガス流を形成させる際に空気に酸素を添加することができる。もちろん、燃焼ガス温度を高める方法は酸素の添加に限定されず、空気を予熱する等の方法をとることによっても可能である。炉内の温度は例えば放射温度計等の手段により確認することができる。
第２反応帯域はチョーク部を有するものである。チョーク部は断面積が急激に狭くなっている部分である。チョーク部は５００ｍｍ以上、好ましくは８００〜３０００ｍｍとするのが特に望ましい。この範囲で特に、得られるカーボンブラックの凝集体径を特に小さくできる。
【００２６】  チョーク部開始部位であるチョーク部の入口は、流路の最も狭い部分を含み、流路の縮小する軸方向に対する角度が５°を超える値から５°以下に変化する部位をいう。一方、チョーク部の終端であるチョーク部の出口は、流路の縮小する軸方向に対する角度が５°を超える値となる部位をいう。チョークの直径は１７０ｍｍ以下が好適である。特に好ましくは３０〜１７０ｍｍ、更に好ましくは５０〜１５０ｍｍである。この範囲で特に凝集体分布がシャープなものを容易に得ることができる。
チョーク内のガス流速は速いほど良い。原料炭化水素は導入後、燃焼ガスの運動及び熱エネルギーにより微粒化されるが、その時の燃焼ガスの速度は速い程良く、２５０ｍ／ｓ以上が好ましく、３００〜５００ｍ／ｓが好適である。この範囲で特に小粒径で凝集体が小さく粒子径分布の狭いカーボンブラックを容易に得ることができる。また、原料炭化水素を炉内に均一に分散させるために、原料炭化水素は２個以上のノズルから炉内に導入するのが好ましい。
【００２７】  原料炭化水素の供給位置は、チョーク部内であってしかもチョーク入り口から燃焼ガスの断面平均流速基準で１ｍｓ以内の範囲とすることが好適である。より好ましくは、０．６ｍｓ以内の範囲とする。この部位で導入することにより、小粒子径で凝集体径の均一なカーボンブラックを得ることができる。
小粒子径カーボンブラックを製造する場合には、以上説明したようにカーボンブラックの生成時の温度は高いものである為、得られたカーボンブラックの賦活反応の進行が速くなる。このためラフネスを制御する為には反応停止位置を適切に設定するべきであり、１４ｎｍ以下のカーボンブラックを製造する場合には少なくとも原料油供給位置から１ｍｓから２０ｍｓ間の滞留時間に相当する位置の中で、安全上問題となるカーボンブラック中の芳香族炭化水素が１ｐｐｍから１００ｐｐｍとなる位置において賦活反応の速度が低下する１２００℃以下まで急激に冷却するため、カーボンブラック含有熱ガスに対して、微細化噴霧した水または窒素及び二酸化炭素等の不活性ガスを均一に混合させ、反応を停止させる事が好ましい。
【００２８】  これら諸条件の組み合わせにより、小凝集体径で凝集体分布が極めてシャープであり、また大粒径の凝集体の発生が抑えられ、しかも小粒子径であるカーボンブラックをファーネス法により歩留まり良く得ることができる。
このような方法で製造された小粒子径カーボンブラックを母体として用いて、単位表面積当たりの揮発分が０．３５ｍｇ／ｍ2以上とするため、以下に示す様な酸化処理を引き続き実施する。
【００２９】  単位比表面積当たりの揮発分を高くし本発明で規定する範囲とする酸化処理にあたっては、揮発分を多く付与することと併せ、酸化の際に並行して起こる比表面積増加を抑制し、酸化処理を行った後においてＮ2ＳＡ／ＳＥＭ比表面積の比が２．８以下で、より好ましくは２．５以下とすることが好適であることは上述の通りである。この比表面積の増加の抑制とあわせて凝集性の強いカーボンブラック表面の沃素活性点を抑制することが好ましく、これらの揮発分、比表面積、沃素吸着量の量のバランスを好適な物とするためには、１００℃を越える温度における酸化剤とカーボンブラックとの共存する時間を短時間にし、かつ必要な揮発分を付与するための反応を十分に行うという二律背反する条件を満たす必要があり、この目的を達成させるには、以下に示すような硝酸ガスを酸化剤として用いる同伴気流方式の酸化方法を用いることが好ましい。
【００３０】  硝酸ガスを酸化剤として用いる同伴気流式の酸化方法は、酸化剤として硝酸ガスを含有する高速気流にカーボンブラックを同伴させて好適な温度条件下で酸化させた後、窒素酸化物と酸化カーボンブラックとを分離する製造プロセスであり、高い揮発分を均一な状態で付与させ良好な応用適性を発揮するカーボンブラックを得ることのできる酸化方法である。より詳細には、硝酸ガスを通常１〜３０ｖｏｌ％、より好ましくは２〜１５ｖｏｌ％含有した酸化性ガスを、好ましくは３ｍ／秒以上、より好ましくは５ｍ／秒以上の流速で流通させた中に、該酸化性ガス中の硝酸が二酸化窒素に自己分解する前にカーボンブラックを分散させ、カーボンブラックを気流に同伴させて反応装置内を移送させる。この時、単位体積ガス中に導入する硝酸ガスの重量とカーボンブラックの重量との比（硝酸／カーボンブラック比）が最終的にカーボンブラックに付与される揮発分量を支配する重要な因子となる。即ち多量の揮発分を付与させる場合には硝酸／カーボンブラック比を高くすることで揮発分量の調整を行うことができる。
このような方法で酸化処理することにより、揮発分を多量に付与することができ、得られたカーボンブラックは黒度が優れていることが判明した。なお、カーボンブラックを酸化処理することは従来より知られているが、従来の酸化方法では揮発分の増加が頭打ちとなっていたことがわかったことは上述のとおりである。これは、時間当たりのカーボンブラックに対する酸化剤の添加量に限界があったことによると考えられる。従来方法では酸化時間が３０分以上と長いが今回酸化方法では従来の酸化カーボンブラックと同等の揮発分を有するカーボンブララックに酸化する為に必要な酸化時間は数１０秒程度と極めて短時間で酸化を行うことができ、酸化時間を短くしかつ多くの硝酸をカーボンブラックと瞬時に接触反応させることで，ＣＢの比表面積を増加させずに揮発分を増やす酸化処理が可能がとなる。
【００３１】  また、気流を構成する酸化性ガスは、硝酸ガスの他に空気や窒素等の不活性ガス及び原料とする硝酸や空気中に含まれる水による水蒸気を含むガスを用いることができる。この酸化性ガスは、含有される硝酸及び水蒸気等の成分が全く凝縮を起こさない温度まで予熱し、途中温度低下しないように保温または加熱して、ここにカーボンブラックを導入する。硝酸ガスは温度が高くなるにつれて二酸化窒素への分解が急速に発生することから、カーボンブラックと接触するまでの酸化性ガスの温度は通常５０〜２００℃、好ましくは５０〜１３０℃の範囲が好適である。
【００３２】  カーボンブラックは通常、生成炉より捕集バッグ等で回収された際に互いに凝集し、数１００ｎｍ〜数ｍｍ程度に弱く凝集した状態で存在しており、酸化反応を行う際にはこのような凝集した状態で気流中に導入すると、酸化装置内での沈降や、装置内面へのカーボンブラックの付着が発生したり、凝集部分と非凝集部分とでカーボンブラックの局所濃度が異なることにより、局所的な硝酸／カーボンブラック濃度の不均一が発生し、得られたカーボンブラックの性質が不均一になる原因となる。嵩比重の低い、凝集性の弱いカーボンブラックを酸化に供する母体カーボンブラックとして用いる場合は、単純にカーボンブラックを前述の高速気流中に導入して混合させるだけで気流のエネルギーにより充分に解砕され、均一なカーボンブラック濃度の状態で酸化を行うことができるが、嵩比重の高い（ストラクチャー発達の程度にもよるが通常０．２５ｇ／ｃｍ3程度以上）カーボンブラックのような凝集性の強いカーボンブラックを母体として用いる場合は、３ｍ／秒から５ｍ／秒程度の気流のエネルギーでは十分な解砕が行われないことがあるため、カーボンブラックをより好適な状態で分散させるために、各種の気相分散装置や解砕装置を用いて予め解砕して気流に導入することが好ましい。
【００３３】  このような目的を達成しうる気相分散装置や解砕装置の内、本発明のカーボンブラックを得るための同伴気流式酸化を実施するための装置中に最もコンパクトに設置することが可能なものとして、カーボンブラックを同伴させる気流のうち、カーボンブラックを気流に導入する部位のみを部分的にさらに高速化し、２０ｍ／秒以上、より好ましくは５０ｍ／秒以上の流速に加速してここにカーボンブラックを供給することによりカーボンブラックを高速の気流と衝突させることにより、高速の気流の圧力を利用して高い破砕エネルギーを瞬間的に加えることのできるイジェクター式の分散装置が挙げられ、このようなイジェクター式の分散装置はコンパクトなだけでなくカーボンブラック解砕効果の上でも極めて有効である。
【００３４】  このようにしてカーボンブラックを気流に同伴させ硝酸ガスとカーボンブラックとを接触させる。上述の条件でこれを行うことにより、高速気流のエネルギーによりカーボンブラックと硝酸ガスとが強く混合される。ここで雰囲気を硝酸による酸化反応が効率的に起こる５０℃以上の温度でかつ、酸化反応により生成した官能基の熱分解が抑制できる２５０℃以下の温度に保持した状態で、硝酸による酸化反応により好適な揮発分が十分量付与されるのに必要な１０秒から６００秒の間同伴気流中で反応させるのが好ましい。本発明の高い揮発分を有するカーボンブラックを得るためには、酸化反応領域の温度は１２０℃以上２００℃の温度で制御することがより好ましい。このような所定の流速範囲でカーボンブラックを一定範囲の温度に維持しながら滞留させる装置としては、後述するような間接温度制御機能を有する二重構造の反応装置等を用いることができる。なお、この反応の間に、初期の酸化反応で消費された硝酸を補うべく、途中で更に硝酸ガスを気流中に添加してもよい。
【００３５】  以上説明した酸化反応により得られたカーボンブラックは、ｐＨ６以下、さらにはｐＨ５以下の酸性カーボンブラックとすることができる。なお、ｐＨの測定はJIS 6221-1982により行うことができる。
以上説明した酸化反応の後、硝酸による反応の副生物である二酸化窒素、一酸化窒素等の窒素酸化物を含有する反応後ガスと酸化されたカーボンブラックとを分離する。反応後ガスと酸化カーボンブラックとを分離する方法としてはサイクロン等の粉体輸送能力を変更させて分級する方式の分級装置や、捕集バッグによるバッグ方式等様々な方法を適用することが可能であるが、細かな粒子を完全にガスから分離するのにはバッグ式フィルターによる分離方法を取ることが望ましい。この際使用するバッグは表面を耐酸耐窒素酸化物性を補強したガラス繊維等で構成される炉布で作成することが耐久性上の観点から好適である。
【００３６】  また上述の酸化処理において好適な反応時間である１０から６００秒間の反応時間が経過した後のカーボンブラックは表面に反応性に富んだ二酸化窒素や未反応の硝酸を吸着した状態になっており、これらの物質は温度が高くなるにつれ急激に発熱しながらカーボンブラック表面の炭素原子と反応を起こす。バッグ式フィルターで酸化カーボンブラックを回収する場合、カーボンブラックがガスと分離し蓄積した状態となる捕集部分ではそこに至るれ以前の気流部分に比べ放熱の効率が低い為、この反応による発熱が起こるとカーボンブラックの温度が上昇し、一旦表面についた官能基が分解し脱離したり、高温で窒素酸化物とカーボンブラックとが反応する事によって発生する賦活反応による比表面積増、また、更に高温では燃焼が起こりカーボンブラックが消失する。
【００３７】  このような現象の要因について検討した結果、この現象のもとになる発熱反応は、カーボンブラックの温度が１１０℃以上で発生し、更に１２０℃以上で急激に進行することがわかった。特にカーボンブラックに対して７重量％以上にまで高濃度に揮発分を付与させる条件で酸化を実施した場合には、酸化カーボンブラックが十〜二十ミリ程度以上に蓄積した状態で１２０℃以上に達すると急激にカーボンブラックの温度が連鎖的に上昇し、カーボンブラックの一部又は全体の適性が阻害される温度である２００℃以上にまで短時間で達する。この様な急激な温度上昇を回避するためには、カーボンブラックが堆積される部分であるバッグ式フィルターの捕集バッグ部分において間接式の熱交換式の温度調整装置や、直接冷媒ガスを噴出させる温度調節装置を設置し、この部分の温度を調整できる製造装置を用いて常に１２０℃以下、より好ましくは１００℃以下に制御することが望ましい。
【００３８】  以上説明した方法で硝酸ガスにより酸化して得られた酸化カーボンブラックは窒素酸化物を多量に吸着しているため、この酸化カーボンブラックを脱離装置中において通常１２０℃以上、好ましくは１５０〜２００℃の温度に加熱し、含有する窒素酸化物量が少なくとも２００ｐｐｍ以下、より好ましくは１００ｐｐｍ以下となるまで５〜６００分の間保持し、酸化カーボンブラック表面に吸着された窒素酸化物を脱離させることにより、有害な窒素酸化物を殆ど含まない酸化カーボンブラックを得ることができる。この際に用いる脱離装置としては、少なくとも設定温度に対し上下各々５０℃以内の温度範囲で温度制御可能な、カーボンブラックが流動しながら装置内部でガスと接触する構造を有するものが好適である。これは、窒素酸化物の脱離が充分に行われ且つカーボンブラックの物性維持上望ましくない過剰の高温となるのを防止できる所望の温度下に維持するためである。
【００３９】  図２に本発明のカーボンブラックを得るための酸化処理において用いることのできる、カーボンブラックを気流に同伴させて酸化反応を行うための装置（以下、同伴気流式酸化反応装置という。）の一例の概略を示す。図２に示す同伴気流式酸化反応装置は、硝酸気化装置、カーボンブラック供給／分散装置、反応装置、分離装置及び脱離装置からなる。
硝酸気化装置は、カーボンブラックに同伴させるための空気や窒素等のガスを１００〜１５０℃に予熱した状態で、ヒーター３４により加熱された円筒３５内に導入し、硝酸定量ポンプ３６により供給して加圧式スプレーにより円筒３５内に微噴霧して気化させ、高圧の硝酸ガス含有気流を発生させるものである。
【００４０】  こうして得られた硝酸ガス含有気流中に、カーボンブラック供給／分散装置（３０）により母体カーボンブラックを定量供給しながら気流中に分散させる。カーボンブラック供給／分散装置の詳細を図３に示す。図３中、３１１はホッパー、３１２はインバーター制御ロータリーバルブからなる定量供給器、３１３はイジェクター、３１４はガス噴出ノズルである。
反応装置は、恒温槽３２と、その中に螺旋状に設置された配管（以下、反応管とも称する）３３から成る。恒温槽は、カーボンブラックを同伴する気流を一定流速範囲で一定温度範囲に制御した状態に所定の滞留時間保持させるために、大気温度から２５０℃までの温度調節した空気を熱風器３９より導通させることにより温度調節が可能となっている。反応管３３はステンレス製で、螺旋状に曲げられて恒温槽内に設置されている。このように反応装置は、恒温槽の温度を調節することにより反応管内の温度を間接的に制御できる二重構造となっている。
【００４１】  図２に示す装置では、反応装置は３基が直列に配置されており、これらは組み替え可能である。図中、３１はイジェクター式分散機、３７は空気コンプレッサー、３８は分離装置である。
カーボンブラックは硝酸ガス含有気流に同伴して反応管内に導入され、酸化反応を受ける。カーボンブラックの酸化処理における気流中でのカーボンブラックの滞留時間の調整は、この反応装置の接続個数を変更することによっても容易に調整可能である。
酸化反応後のカーボンブラックを含有する気流は、引き続き冷却部配管内を通りながら冷却され、カーボンブラックと酸化反応後のガスとを分離する分離装置に導入される。
【００４２】  分離装置３８は、捕集バッグでカーボンブラックを回収することにより酸化反応後のガスと分離する。分離されたカーボンブラックは、脱離装置に導入される。脱離装置の断面の概略を図４に示す。脱離装置は、外部に加熱ヒーターを有する円筒部（３９０）、円筒部の下部全面に設置された入口フィルター（３９３）を有し、加熱空気供給口（３９２）から入口フィルターを通じて加熱空気が円筒内に導入され、円筒内部のカーボンブラックは流動状態となり含有する窒素酸化物と水分とがカーボンブラックから脱離される。図３中、３９４は出口フィルター、３９５はガス排出口である。
【００４３】  以上のような製造方法により、揮発分量の高い本発明のカーボンブラックを製造することができ、さらに同時に窒素吸着比表面積／ＳＥＭ比表面積の比が小さく、沃素吸着量／窒素吸着比表面積の比が小さく、さらに粒子径が小さく、またｃＤＢＰを特定の範囲に制御したカーボンブラックを製造することができ、このような特性のカーボンブラックは広範囲の分散系においてより漆黒性の高いカーボンブラック組成物を得ることができる。
【００４４】  以上説明した本発明のカーボンブラックを含有する塗料組成物、樹脂組成物、インキ組成物を調製することにより、これら各種の用途で好適な特性を発揮させることができる。以上説明したように本発明のカーボンブラックは各種のビヒクル中での分散性が極めて優れていると同時に非常に高黒度であるため、これら各種の組成物も極めて優れた特性を有するものとなるのである。このように種々のビヒクルと配合して優れたカーボンブラック含有組成物を得ることのできる本発明のカーボンブラックは、今までに存在しなかったレベルの漆黒性を発揮する事となり、新規なものであり、例えば上述したような製造方法により容易に得ることができる。
【００４５】  なお、本発明のカーボンブラックを用いた塗料組成物、樹脂組成物、ゴム組成物及びインク組成物を得るには、本発明のいずれかのカーボンブラックを含有する以外は、公知の各種の方法を採用して所望の組成物を調製することができる。
本発明のカーボンブラックを含有する樹脂組成物を調製する場合、適用可能な樹脂も特に限定されず、例えば、各種の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂、それらの樹脂の混合物あるいはフィラー等の各種添加物を加えたものであってもよい。通常、樹脂組成物の調製に用いられるものを、目的に応じて適宜選択して用いればよい。
【００４６】  これらの樹脂成分に本発明のカーボンブラックを添加し、必要に応じて混練する。この際、樹脂混練機として通常使用されているもの、例えばバッチ式開放型としてロールミキサー、バッチ式密閉型としてバンバリータイプミキサー、連続スクリュー式として単軸混練押出機、二軸混練押出機、連続ローター式として単軸混練機、二軸混練機等を使用することもできる。カーボンブラックの含有量も  また公知の技術を採用して決定すればよく、一般には０．１〜６０重量％が好適である。
【００４７】  本発明のカーボンブラックを含有する塗料組成物を調製する場合、使用するワニスとしては塗料に用いることのできるものであれば特に限定されず、例えば各種の油性塗料、酒精塗料、合成樹脂塗料、水性塗料に用いられるものを用いればよく、目的とする塗料も特に限定されず、油ペイント、油エナメル、フェノール樹脂又はマレイン酸樹脂、アルキド樹脂塗料、アミノアルキド樹脂塗料、尿素樹脂塗料、酒精塗料、ラッカー、ビニル樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料、シリコーン樹脂塗料、エマルジョン樹脂塗料、水溶性樹脂塗料が挙げられる。カーボンブラックの含有量もまた公知の技術を採用して決定すればよく、一般には０．１〜１０重量％が好適である。
【００４８】  本発明のインク組成物を得るにはカーボンブラックとして本発明のものを用いる以外は特に限定されない。すなわち、従来より知られる各種のワニス、溶剤と配合し、充分に分散を行う。本発明のカーボンブラックは、特に水性インキ組成物として用いると優れている。例えばワニスとしてアルカリ可溶型樹脂、ヒドロゾル型樹脂等各種の水溶性ワニスとともに水性媒体に分散する等、公知の手段を採用すれば良い。分散方法は特に限定されない。また分散方法も各種公知の方法を用い、各種の添加剤を添加してもよい。
【実施例】
【００４９】  以下に実施例により本発明を更に具体的に説明する。各実施例及び比較例におけるカーボンブラックの物性の決定には以下の試験方法を用いた。【００５０】（揮発分）
揮発分はＪＩＳ  Ｋ  ６２２１−８２  に従って決定した。
（平均粒子径）
電子顕微鏡法による。電子顕微鏡法とは、以下に示す方法である。
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。【００５１】（Ｎ2ＳＡ比表面積）
Ｎ2ＳＡ比表面積は、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８８に従って決定した。
（ＳＥＭ比表面積）
ＳＥＭ比表面積は、下記の式より算出した。
ＳＥＭ＝6000／（ρ・dA）
ρ：カーボンブラックの比重（1.86g/cm3として計算）
dA：体面積粒子径(nm)【００５２】（沃素吸着量）
沃素吸着量はＡＳＴＭ  Ｄ−１５１０−８８ｂに従って決定した。
（ｃＤＢＰ）
破砕ＤＢＰ吸収数（ｃＤＢＰ）はＡＳＴＭ  Ｄ−３４９３−８８に従って決定した。
（ｐＨ）
ｐＨの測定方法はＡＳＴＭ  Ｄ−１５１２−８４に従って決定した。【００５３】（Ｄmod、Ｄ1/2）
最大頻度ストークス相当径（Ｄmod）及びストークス相当径半値幅（Ｄ1/2）は次のようにして決定した。
スピン液として２０％エタノール溶液を用い、遠心沈降式の流度分布測定装置（ＪＬオートメーション社製  ＤＣＦ３型）により、ストークス相当径を測定し、ストークス相当径対与えられた試料中の相対的発生頻度のヒストグラム（図５）を作る。ヒストグラムのピーク（Ａ）から線（Ｂ）を、Ｙ軸に平行にＸ軸まで引き、ヒストグラムのＸ軸の点（Ｃ）で終わらせる。点（Ｃ）でのストークス直径が最大頻度ストークス相当径Ｄmodである。また、得られた線（Ｂ）の中点（Ｆ）を決定し、その中点（Ｆ）を通りＸ軸に平行に線（Ｇ）を引く。線（Ｇ）はヒストグラムの分布曲綿と２点Ｄ及びＥで交わる．カーボンブラック粒子の２点Ｄ及びＥの二つのストークス直径の差の絶対値がストークス相当径半値幅Ｄ1/2値である。【００５４】（Ｄ75）
体積７５％径（Ｄ75）は次のようにして決定した。
上記最大頻度ストークス相当径を決定する方法において、ストークス相当径対試料の相対的発生頻度のヒストグラム図５からそれぞれのストークス直径と頻度から体積を求め、ストークス直径対その直径までの得られた試料の体積総和を表すグラフを作る（図６）。したがって図６中、点Ａは全試料の体積の総和を表す。ここで、この体積総和の７５％の値の点（Ｂ）を決定し、点ＢよりＸ軸に平衡に曲線と交わるまで線を引く。点（Ｃ）からＹ軸に平衡に線を引き、Ｘ軸と交わった点（Ｄ）の値が体積７５％径（Ｄ75）である。【００５５】（ＰＶＣ黒度）
ＰＶＣ黒度は、本発明のカーボンブラックをＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）樹脂に添加、２本ロールにより分散、シート化し、三菱化学（株）カーボンブラック「＃４０」、「＃４５」の黒度を各々１点、１０点と「ＭＣＦ８８」を２０点、「＃２６００」を２８点として基準値を定め、試料の黒度を視感判定により評価した。【００５６】（比較例１〜４、実施例１〜５）
図１に概略を示す製造炉を用い、表−１に示す製造条件でカーボンブラックＡ〜Ｃを製造した。この製造炉はチョーク部直径６０ｍｍ、チョーク部の長さ７００ｍｍであり、反応停止はチョーク部出口に引き続き設置された直径２００ｍｍの第３反応帯域において、チョーク部出口から２００ｍｍの位置において水を１５０ｋｇ／ｈｒの割合でスプレー噴霧して行った。
得られたカーボンブラックであるカーボンブラックＡ〜Ｃの物性を、比較例１〜３として表−１に示す。市販のカーボンブラックである「＃９９０」（三菱化学（株）製）の物性を、比較例４として併せて表−１に示す。【００５７】  これらカーボンブラックＡ〜Ｃを母体として用い、図２に概略を示す同伴気流式酸化反応装置を用い、表−２に示ず酸化条件で酸化処理を行った。気化装置からカーボンブラック供給／分散装置までの間は全長３ｍ（滞留時間約０．５秒）とした。カーボンブラックを分散させるイジェクター部分はノズル径２ｍｍのものを用い、噴出速度を約３００ｍ／ｓとした。
図２に示す反応装置において反応管は内径２５ｍｍのステンレス製で、全長１００ｍのものが直径１．８〜２ｍｍの螺旋状に曲げられ、反応槽内に設置されたものである。冷却部配管の全長は１０ｍである。以下の各実施例及び比較例においては、滞留時間の調整は、この反応装置の接続個数を変更することにより行った。【００５８】  酸化されたカーボンブラックは分離装置で気流から回収された後、図４に概略を示す脱離装置に導入され窒素酸化物を脱離した。脱離装置の円筒部は内径４００ｍｍ、高さ６００ｍｍのものである。以下の各実施例及び比較例においては、円筒部にカーボンブラック１ｋｇを充填した状態で、１２０℃に予熱した脱離用空気を１００リットル／分で導入しながら、装置内温度を１２０℃に調整しながら１時間予備加熱した後、引き続き昇温して１５０℃として１時間保持して脱離を行った後、３０℃まで冷却してカーボンブラックを取り出して充分混合した後、サンプリングを行い、物性の測定、光学適性等の評価を行った。結果を表−２に示す。【００５９】（比較例５〜７）
比較例２で得られたカーボンブラックＢと、比較例４の三菱化学（株）製「＃９９０」を母体として用い、表−３に示す条件で同伴気流式硝酸酸化を行い、表−３に物性を示すカーボンブラックを得た。【００６０】（比較例８）
図２に示す同伴気流式酸化装置において、硝酸気化装置を取り外し、空気コンプレッサーで発生した圧縮空気を原料としてオゾン発生器を通して得たオゾン含有ガスを同伴気流として、カーボンブラックの酸化を行い、表−３に物性を示すカーボンブラックを得た。【００６１】（比較例９）
比較例２で得られたカーボンブラックＢを、内容積２５０ｍｌの流動カラムに１０ｇ充填し、このカラムにオゾン濃度１．６ｖｏｌ％のオゾンガスを０．５リットル／分で導通させ２４時間酸化処理を行い、表−３に物性を示すカーボンブラックを得た。
表中、カーボンブラック濃度は、反応管中の単位同伴ガス体積（ｍ３）当たりに含まれるカーボンブラックの重量（ｇ）を示す。酸化温度は、配管中での同伴気流ガスの温度を示し、酸化時間はカーボンブラックの、反応管内での平均滞留時間を表し、酸化剤の量は、反応させた母体カーボンブラック１００重量部に対して導入した酸化剤の重量部で示した。また、母体とのＰＶＣ黒度差は、酸化処理して得られたカーボンブラックと、酸化処理前の母体カーボンブラックとのＰＶＣ黒度の差を表す。【００６２】  比較例１〜４同士の比較により、粒子径１４ｎｍ以下の領域では平均粒径を小さくしてもＰＶＣ黒度の向上が見られないことがわかる。
比較例２〜６と、実施例２とを比べるとわかるように、同等の粒子径でも、揮発分が０．３５ｍｇ／ｍ2以上で急激にＰＶＣ黒度が向上し、０．３５が臨界的意義を有することがわかる。一方、比較例５から、揮発分が０．３５ｍｇ／ｍ2以上でも、粒子径が１４ｎｍを超えていると、ＰＶＣ黒度が悪いことがわかる。【００６３】
【表１】
0005314226.tif 000002
【００６４】
【表２】
0005314226.tif 000003
【００６５】
【表３】
0005314226.tif 000004
【発明の効果】
【００６６】  本発明のカーボンブラックは、樹脂着色剤、印刷インキ、塗料において黒色顔料として使用したときに、従来のカーボンブラックでは得られなかった高い漆黒性を得られる。また、分散性も良好であり産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明で用いることのできるカーボンブラック製造炉の一例を示す概略図
【図２】  本発明で用いることのできる同伴気流式酸化装置の一例を示す概略図
【図３】  本発明で用いることのできるカーボンブラック分散／供給装置の一例を示す概略図
【図４】  本発明で用いることのできる脱離装置の一例を示す概略図
【図５】  Ｄ1/2／Ｄmodの求め方を示す図
【図６】  Ｄ75の求め方を示す図
【符号の説明】  ３４    ヒーター
３０    カーボンブラック供給／分散装置
３１１  ホッパー
３１２  インバーター制御ロータリーバルブからなる定量供給器
３１３  イジェクター
３１４  ガス噴出ノズル
３９０  外部に加熱ヒーターを有する円筒部（３９０）
３９３  円筒部の下部全面に設置された入口フィルター
３９４  出口フィルター
３９５  ガス排出口
【図１】
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【図２】
0005314226.tif 000006
【図３】
0005314226.tif 000007
【図４】
0005314226.tif 000008
【図５】
0005314226.tif 000009
【図６】
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