JPH0445176A - カーボンブラック塗料の製造方法 - Google Patents

カーボンブラック塗料の製造方法

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JPH0445176A
JPH0445176A JP2153208A JP15320890A JPH0445176A JP H0445176 A JPH0445176 A JP H0445176A JP 2153208 A JP2153208 A JP 2153208A JP 15320890 A JP15320890 A JP 15320890A JP H0445176 A JPH0445176 A JP H0445176A
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carbon black
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black paint
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Yukihiro Shimazaki
幸博 島崎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、黒色着色用、導電塗料、磁気記録媒体用バッ
クコート塗料などに用いるカーボンブラック塗料の製造
方法に関するものである。
従来の技術 従来よりカーボンブラックを分散し塗料を製造するには
ボールミル、サンドミルなとが用いられ料を得るには分
散工程の前処理として高ぜん断力て粒子をほぐすだめの
高粘度(2000ポイズ以上)での混練工程か必ず必要
てあり、塗料化設備としてプラネタリ−ミキサー、ニー
ダ−1加圧ニーダ、連続式ニーダ−1二軸混練押し出し
機なとか用いられている。
発明か解決しようとする課題 上記のように高度な分散塗料を得るためには高粘度での
混練工程か不可欠であるか、この混練工程では、分散物
が非常に高温となるため結合剤樹脂として良く用いられ
る硝化綿、ポリ塩化ビニルなとの分解について考慮する
必要かある。これらか熱分解すると脱硝酸、脱塩酸か発
生し、塗料か酸性状態になり、分散機、被塗装金属の腐
食か発生するため、熱安定性の良好な結合剤樹脂しか使
用てきないという問題かあった。さらにこれら粘土状の
混練物はボールミル、サンドミルで分散可能な粘度(2
0から 150ポイズ)まで希釈する工程が非常に困難
で時間を要するなとの問題かあった。
また、高せん断力で分散する他の方法に3本ロールミル
、2本ロールミルによる分散・塗料化もあるが、これも
分散物が非常に高温になったり、分散・塗料化中の塗料
が乾燥するためカーボンブラックの分散に良好な硝化綿
(乾燥状態では衝撃による自己発火性を持つ)を結合剤
樹脂として単独で用いることはできず、さらに結合剤樹
脂の熱分解についても考慮が必要であった。これらの問
題は製品の品質はもちろんのこと製造コストに悪影響を
及ぼしている。
本発明は上記問題を解決するものであり、カーボンブラ
ックの高度な分散状態の塗料化を単純な製造工程で、短
時間で行い、品質の安定した、製造コストの低いカーボ
ンブラック塗料を得るカーボンブラック塗料の製造方法
を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するため、種々の検討の結果カ
ーボンブラックの分散には分散・塗料化の前工程として
の湿潤工程が非常に効果的であることを見いだした。
fL潤工程とはカーボンブランクと溶剤のみを混合する
工程であり、カーボンブラック粒子の表面を溶剤でよく
濡らし表面に付着した空気なとのガスを押し出すことに
よってカーボンブラック粒子表面への結合剤樹脂の吸着
を容易にし、分散性を向上させるものである。この湿潤
工程に用いることかてきる装置にはプラネタリ−ミキサ
ーがあるかこれからの塗料の取り出しは容易てはない。
湿潤工程に、本発明の特徴とするボールミルを使用する
と湿潤の効果も良く、結合剤樹脂との予備混合もボール
ミル中で可能な上、取り出しも容易てあり次工程の分散
工程であるサンドミル用のタンクに直接取り出すことが
でき、すばやく分散工程に移行できる。さらに、サンド
ミルを使用するとボールミルを使用した場合と比較して
分散工程の時間を大幅に短縮できる。
この方法は非常に単純であるが今まで行われていなかっ
た、なぜならばサンドミルを分散工程で用いる場合、分
散塗料の粘度は20ポイズ以上でないと分散媒体(ガラ
スピーズなと)の摩耗、割れか生じ塗料に混入し良くな
い、このことから予備混合された塗料の粘度は20ボイ
ズ以上でなければならない。ボールミルにより予備混合
を行う場合、20ボイズ以上の塗料ではボールミルから
効率良く取り出せず、はとんどの塗料がボールミル内部
に残ってしまう。ポンプなとて吸引した場合でも内容物
の6割程度しか取りだせない。
しかしながら検討の結果、溶剤とカーボンブラックによ
る湿潤工程の後、結合剤樹脂を添加しボールミルを運転
すると数回転するだけでスラリー状であった湿潤物の粘
度が急激に下がり、運転を続けると2から3分後に再び
急激に粘度が上昇することが分かった。よって、結合剤
樹脂を添加した後のボールミルの運転を1分以内とし塗
料粘度が最低の状態で取り出しを行うとボールミル内部
の塗料はほとんど取り出すことができる。
作  用 本発明のカーボンブラック塗料の製造方法を、ボールミ
ルを用いた湿潤工程、予備混合工程とサンドミルを用い
た分散工程から構成することによって、高度な分散状態
のカーボンブラック塗料が単純な製造工程て短時間に得
られ、品質の安定した、製造コストの低いカーボンブラ
ック塗料か提供される。
実施例 以下本発明を実施例を挙げて具体的に説防する。
(実施例1) 湿潤工程の効果を知るために、6L潤工程を行うカーボ
ンブラック塗料へと、6L潤工程を行わないカーボンブ
ランク塗料Bをボールミルのみを用いて作製した。
(カーボンブラック塗料A) 塗料製造方法 湿潤工程 : スチールボールミル 分散工程 : スチールボールミル 内容積100リツトルのスチールボールミルに下記カー
ボンブラックと有機溶剤を投入し、40 rpmで5時
間運転し、カーボンブラックの湿潤を行っを二。
カーボンブラック       5.0kg(三菱化成
工業■製 商品名 MA−7B)有機溶剤 シクロへキサノン    6.5kg メチルエチルケトン   4.5kg その後、結合剤樹脂として、 ニトロセルロース溶液  4.5kg (旭化成工業■製 商品名 BTH1/16のメチルエ
チルケトン溶液、固形分25重量%)を添加し、40 
rpmで25時間運転・分散し、カーボンブラック塗料
へを得た。
(カーボンブラック塗料B) 塗料製造方法 湿潤工程 ; 無し 分散工程 ; スチールボールミル 湿潤工程を省いたカーボンブラック塗料の製造方法とし
て、カーボンブラック塗料へと同じボールミルを用いて
、同様組成であるが下記材料を一度にボールミルに投入
し、40 rpmで30時間運転・分散し、カーボンブ
ランク塗料Bを得た。
カーボンブラック    5.Okg (三菱化成工業■製 商品名 MA−7B)有機溶剤 シクロへキサノン    6.5kg メチルエチルケトン   4.5kg 結合剤樹脂 ニトロセルロース溶液  4.5kg (旭化成工業■製 商品名 BTHI/+6のメチルエ
チルケトン溶液、固形分25重量%)上記2種類のカー
ボンブラック塗料AとBのカーボンブラック分散状態を
観察するため、各分散時間毎にボールミル内部の力、−
ボンブラック塗料を採取し、ポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に25μmのギャップのアプリケーターを
用い塗布し、その#!肢の光沢度を測定した。
カーボンブラック塗料へとカーボンブラック塗料Bのそ
れぞれの結果を比較して第1図に示す。
これらの比較から明らかのように、湿潤工程を行ったカ
ーボンブラック塗料へは光沢度の立ち上がりも早く、最
終の光沢度もカーボンブラック塗料Bと較べると高い。
以上のことからボールミルでの湿潤工程は非常に効果的
であることか判る。
しかしなから、分散工程にサンドミルを用いると、さら
に高度な分散状懸のカーボンブラック塗料が得られる。
(実施例2) 分散工程にサンドミルを用いた2種類のカーボンブラン
ク塗料を作製する。
(カーボンブラック塗料C) 塗料製造方法 6L澗工程   : スチールボールミル予備混合工程
 : スチールボールミル分散工程   ; サンドミ
ル 実施例1と同じ内容積100リツトルのスチールボール
ミルに下記カーボンブラックと有機溶剤を投入し、40
 rpmで5時間運転し、カーボンブラックの6L潤を
実施例1のカーボンブラック塗料へと同様に行った。
カーボンブラック    10.0kg(三菱化成工業
■製 商品名 MA−7B)有機溶剤 シクロへキサノン   13.0kg メチルエチルケトン   9.0kg その後、結合剤樹脂として ニトロセルロース溶液  9.0kg (7I!化成工業@J!2  商品名 BTH1/+6
のメチルエチルケトン溶液、固形分25重11 ”6 
’)を添加し゛、40 rpmで1分間運転しカーボン
ブラックと結合剤樹脂の予備混合を行った。その後、塗
料をボールミルから取りだし、以下のサンドミル装置お
よび条件の下で分散を行い、カーボンブランク塗料Cを
得た。
サンドミル : ■弁上製作所製スーパーミル容量10
リットル ディスク周速 12m /秒 塗料流量  : 1リットル/分 分散パス回数: 6パス (カーボンブラック塗料D) 塗料製造方法 予備混合工程 : デイシルバー 分散工程   : サンドミル 下記塗料材料をタンクに投入しデイシルバーにより2時
間混合した後、カーボンブラック塗料Cと同様にサンド
ミルにより分散し、カーボンブラック塗料りを得た。
カーボンブラック    IO,Okg(三菱化成工業
■製 商品名 LiA−7B)有機溶剤 シクロへキサノン   13.0kg メチルエチルケトン   9.0kg 結合剤樹脂 ニトロセルロース溶液  9.0kg (旭化成工業■製−商品名 BTH1/16のメチルエ
チルケトン溶液、固形分25重量%)上記カーボンブラ
ック塗料CとDのカーボンブラック分散状態を観察する
ため、分散パス回毎に塗料を採取し、実施例1と同様に
アプリケーターを用いてポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に塗布した塗膜の光沢度を測定した。
カーボンブラック塗料CとDの分散の結果を比較して第
2図に示す。
これらの比較から明らかのように、ボールミルによる湿
潤の効果もよく、6パス目の光沢度も約20%高く、高
度な分散状態のカーボンブラック塗料か得られている。
またカーボンブラック塗料Cの場合、予備混合工程終了
後ボールミルから自然に取り出す場合の塗料の収率は9
896と高く、ボールミル内部のカーボンブラック塗料
のほとんどか取り出せた。
さらに、第1図および第2図において 分散工程をボー
ルミル(カーボンブラック塗料A)とサンドミル(カー
ボンブラック塗料C)で比較すると最終的な光沢度はサ
ンドミルの方が約15%高く、分散時間も約5時間(サ
ンドミルlバス当たり約50分)と短く、時間的にはボ
ールミルにより分散する場合の約115程度とすること
ができた。
発明の効果 以上のように本発明のカーボンブラックの製造方法によ
れば、カーボンブラックの高度な分散状態の塗料化を単
純な製造工程で短時間に行うことかてき、品質の安定し
た、製造コストの低いカーボンブラック塗料を提供する
ことかでき、その実用上の価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図はカーボンブラック塗料AとBのボールミル運転
・分散時間対光沢度の特性図、第2図はカーボンブラッ
ク塗料CとDのサンドミル分散パス回数対光沢度の特性
図である。 カーボンブラック塗料A・・・ 湿潤工程を有し、分散工程をスチール ボールミルで行って製造したご料、 カーボンブラック塗料B・・・ 湿潤工程を有せず、分散工程をスチー ルボールミルで行って製造した塗料、 カーボンブラック塗料C・・・ 湿潤工程を有し、分散工程をサンドミ ルて行って製造した塗料、 カーボンブラック塗料D・・・ 湿潤工程を有せず、分散工程をサンド ミルで行って製造した塗料。 代 理 人 森 本 義 弘 87図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、カーボンブラックを結合剤樹脂を用いて分散・塗料
    化する製造方法であって、ボールミルを使用してカーボ
    ンブラックと溶剤を混合する湿潤工程と、前記ボールミ
    ルを使用して前記溶剤と混合されたカーボンブラックと
    結合剤樹脂を予備混合する予備混合工程と、サンドミル
    を使用して前記結合剤樹脂と予備混合されたカーボンブ
    ラックを分散する分散工程からなるカーボンブラック塗
    料の製造方法。
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002194262A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Dainippon Ink & Chem Inc 水性顔料分散液の製造方法
CN104559397A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 天津弘业万博电子有限公司 一种导静电涂料的制备方法

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