JPH07268238A - カーボンブラックの製法 - Google Patents
カーボンブラックの製法Info
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- JPH07268238A JPH07268238A JP6061199A JP6119994A JPH07268238A JP H07268238 A JPH07268238 A JP H07268238A JP 6061199 A JP6061199 A JP 6061199A JP 6119994 A JP6119994 A JP 6119994A JP H07268238 A JPH07268238 A JP H07268238A
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Links
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Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粗粒含有量、灰分量が少なく、ＵＶ吸光度の
小さいカーボンブラックを得る。 【構成】 スプレー角度が６０°以上の二流体式バーナ
ーを原料油バーナーとして用いることを特徴とするカー
ボンブラックの製法。
小さいカーボンブラックを得る。 【構成】 スプレー角度が６０°以上の二流体式バーナ
ーを原料油バーナーとして用いることを特徴とするカー
ボンブラックの製法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカーボンブラックの製法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】カーボンブラックを印刷インキ用として
使用する場合、このカーボンブラックとしては、黒色
度、青味色調などの色合いとインキの流動性及びインキ
ベヒクルへの分散性が優れていることが要求される。イ
ンキ用として適した色合いを有するカーボンブラックと
しては、例えば、比表面積、ＤＢＰ吸油量などを選定す
ることが必要である。本出願人は、先般比着色力８０〜
１１５％、窒素吸着比表面積５０〜１００ｍ2 ／ｇ、Ｄ
ＢＰ吸油量６０〜１００ｍｌ／１００ｇ、遠心沈降法に
よる凝集体径（Ｄｍｏｄ）１４０〜２３０ｎｍのものが
この目的に適していることを見い出した（特願平５−１
６２７０２号）。
使用する場合、このカーボンブラックとしては、黒色
度、青味色調などの色合いとインキの流動性及びインキ
ベヒクルへの分散性が優れていることが要求される。イ
ンキ用として適した色合いを有するカーボンブラックと
しては、例えば、比表面積、ＤＢＰ吸油量などを選定す
ることが必要である。本出願人は、先般比着色力８０〜
１１５％、窒素吸着比表面積５０〜１００ｍ2 ／ｇ、Ｄ
ＢＰ吸油量６０〜１００ｍｌ／１００ｇ、遠心沈降法に
よる凝集体径（Ｄｍｏｄ）１４０〜２３０ｎｍのものが
この目的に適していることを見い出した（特願平５−１
６２７０２号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、この物性値
を満足するカーボンブラックをカーボンブラック製造
炉、特に堅型炉により製造する場合、所望のＤＢＰ吸油
量のものを得るためにはストラクチャーの調整剤である
アルカリ添加剤の供給量をある程度増やす必要があり、
このため得られるカーボンブラック中の灰分が高くな
り、かつカーボンブラック中に含まれる２５μｍ以上の
粗粒の含有量も多くなる傾向があった。従って、前記物
性値を有するカーボンブラックの場合、色合いは良好な
ものの、灰分及び粗粒が多いため、インキを調製する場
合のベヒクルに対する分散性に若干問題があった。
を満足するカーボンブラックをカーボンブラック製造
炉、特に堅型炉により製造する場合、所望のＤＢＰ吸油
量のものを得るためにはストラクチャーの調整剤である
アルカリ添加剤の供給量をある程度増やす必要があり、
このため得られるカーボンブラック中の灰分が高くな
り、かつカーボンブラック中に含まれる２５μｍ以上の
粗粒の含有量も多くなる傾向があった。従って、前記物
性値を有するカーボンブラックの場合、色合いは良好な
ものの、灰分及び粗粒が多いため、インキを調製する場
合のベヒクルに対する分散性に若干問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定の二流体バー
ナーを採用することによって、得られるカーボンブラッ
クの粗粒含有量、灰分量及び未燃焼成分を減少させ、イ
ンキ用として用いた場合にベヒクルに対する分散性の良
好なものが得られることを見い出し本発明を完成した。
解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定の二流体バー
ナーを採用することによって、得られるカーボンブラッ
クの粗粒含有量、灰分量及び未燃焼成分を減少させ、イ
ンキ用として用いた場合にベヒクルに対する分散性の良
好なものが得られることを見い出し本発明を完成した。
【０００５】即ち、本発明の要旨は製造炉を用いてカー
ボンブラックを製造するに当り、原料油バーナーとし
て、スプレー角度６０°以上の二流体式バーナーを用い
ることを特徴とするカーボンブラックの製法に存する。
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
ボンブラックを製造するに当り、原料油バーナーとし
て、スプレー角度６０°以上の二流体式バーナーを用い
ることを特徴とするカーボンブラックの製法に存する。
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
【０００６】本発明で対象とするカーボンブラックの製
法としては、製造炉、特に竪型炉を用いる方法であり、
例えば図１に示すように炉底に１本の原料油供給バーナ
ー１及び複数本の燃焼バーナー２を有し、上部から生成
カーボンブラックを回収する型式のものが好適に使用さ
れる。
法としては、製造炉、特に竪型炉を用いる方法であり、
例えば図１に示すように炉底に１本の原料油供給バーナ
ー１及び複数本の燃焼バーナー２を有し、上部から生成
カーボンブラックを回収する型式のものが好適に使用さ
れる。
【０００７】この型式の炉では、通常、原料油としては
クレオソート油等が使用され、炉内温度は１３００〜１
５００℃、好ましくは１３５０〜１４００℃にて分解生
成される。前記温度ゾーンの範囲で比較的高温の方が未
燃焼成分が減少し、ＵＶ吸光度の低いものが得られるの
で好ましい。
クレオソート油等が使用され、炉内温度は１３００〜１
５００℃、好ましくは１３５０〜１４００℃にて分解生
成される。前記温度ゾーンの範囲で比較的高温の方が未
燃焼成分が減少し、ＵＶ吸光度の低いものが得られるの
で好ましい。
【０００８】本発明においては原料油バーナーとして、
スプレー角度が６０°以上、好ましくは８０°〜１５０
°の二流体式バーナーを用いることが必要である。この
スプレー角度が６０°より小さい場合には、粗粒含有
量、ＵＶ吸光度は低減されるものの、ストラクチャーが
発達するので、その調整剤としてアルカリ添加が増え、
灰分量が増加し好ましくない。
スプレー角度が６０°以上、好ましくは８０°〜１５０
°の二流体式バーナーを用いることが必要である。この
スプレー角度が６０°より小さい場合には、粗粒含有
量、ＵＶ吸光度は低減されるものの、ストラクチャーが
発達するので、その調整剤としてアルカリ添加が増え、
灰分量が増加し好ましくない。
【０００９】この広角スプレーによって生成する液滴径
は通常５０〜６０μｍとかなり微細となる。もちろんス
プレーされた液滴はフル・コーン状態（スプレー液滴が
中心部から周辺部まで存在し、中空状でない）で存在す
ることになる。バーナーの構造としては、通常、図２に
示すように、原料油の噴霧先端に衝突板３を有するもの
が挙げられる。
は通常５０〜６０μｍとかなり微細となる。もちろんス
プレーされた液滴はフル・コーン状態（スプレー液滴が
中心部から周辺部まで存在し、中空状でない）で存在す
ることになる。バーナーの構造としては、通常、図２に
示すように、原料油の噴霧先端に衝突板３を有するもの
が挙げられる。
【００１０】オイル４と空気５をＡ部６で充分混合さ
せ、衝突板に衝突させて、スプレー角度を広くする。バ
ーナーの気液比〔アトマイズ空気量（Ｎｍ3 ／Ｈ）／原
料油量（ｋｇ／Ｈ）〕は通常、０．０６以上、好ましく
は０．０８以上である。また、原料油の噴霧圧力は通常
３〜８ｋｇ／ｃｍ2 程度である。本発明で製造されるカ
ーボンブラックの２５μｍ以上の粗粒含有量は２５０ｐ
ｐｍ以下、好ましくは１５０ｐｐｍ以下、またＵＶ吸光
度０．０８以下のものである。
せ、衝突板に衝突させて、スプレー角度を広くする。バ
ーナーの気液比〔アトマイズ空気量（Ｎｍ3 ／Ｈ）／原
料油量（ｋｇ／Ｈ）〕は通常、０．０６以上、好ましく
は０．０８以上である。また、原料油の噴霧圧力は通常
３〜８ｋｇ／ｃｍ2 程度である。本発明で製造されるカ
ーボンブラックの２５μｍ以上の粗粒含有量は２５０ｐ
ｐｍ以下、好ましくは１５０ｐｐｍ以下、またＵＶ吸光
度０．０８以下のものである。
【００１１】また、その他の物性値については特に限定
されないが、例えば、インキ用カーボンブラックを製造
する場合には比着色力８０〜１１５％、窒素吸着比表面
積５０〜１００ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸油量６０〜１００ｍ
ｌ／１００ｇ、凝集体径（Ｄｍｏｄ）１４０〜２３０ｎ
ｍのものが好ましい。
されないが、例えば、インキ用カーボンブラックを製造
する場合には比着色力８０〜１１５％、窒素吸着比表面
積５０〜１００ｍ2 ／ｇ、ＤＢＰ吸油量６０〜１００ｍ
ｌ／１００ｇ、凝集体径（Ｄｍｏｄ）１４０〜２３０ｎ
ｍのものが好ましい。
【００１２】更に、カーボンブラックを製造する際に、
通常、ストラクチャーの調整の為に、アルカリ添加剤等
を原料油中に加えるが、本発明の場合、炉内で原料油が
広域に亘ってスプレーされるので、原料油の噴出速度
が、従来の狭角スプレーバーナーより、分散低減され、
ストラクチャーを形成する領域での液滴粒子の衝突頻度
が低減され、ストラクチャー発達を防止する。そのた
め、所望のストラクチャーを得るためのアルカリ添加剤
が少なくても良いので、灰分量が低減できる。アルカリ
添加剤としては、例えば、炭酸カリウムが代表的である
が、本発明の場合、その使用量は通常、原料油に対して
５００ｐｐｍ以下、好ましくは２００〜４００ｐｐｍと
少量でよく、その結果、灰分量が少ないインキ用として
適したものを得ることができる。
通常、ストラクチャーの調整の為に、アルカリ添加剤等
を原料油中に加えるが、本発明の場合、炉内で原料油が
広域に亘ってスプレーされるので、原料油の噴出速度
が、従来の狭角スプレーバーナーより、分散低減され、
ストラクチャーを形成する領域での液滴粒子の衝突頻度
が低減され、ストラクチャー発達を防止する。そのた
め、所望のストラクチャーを得るためのアルカリ添加剤
が少なくても良いので、灰分量が低減できる。アルカリ
添加剤としては、例えば、炭酸カリウムが代表的である
が、本発明の場合、その使用量は通常、原料油に対して
５００ｐｐｍ以下、好ましくは２００〜４００ｐｐｍと
少量でよく、その結果、灰分量が少ないインキ用として
適したものを得ることができる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り実施例の記述
に限定されるものではない。
するが、本発明はその要旨を超えない限り実施例の記述
に限定されるものではない。
【００１４】実施例１〜３ 円筒状の反応炉を有する竪型炉を用い、燃料油２５０ｋ
ｇ／Ｈを空気４５００Ｎｍ3 ／Ｈと共に炉の下部より導
入し燃焼させ、炭酸カリウム３００ｐｐｍを含む原料油
（Ｃ／Ｈ比１４．７、ＢＭＣＩ値１５８のクレオソート
油）を炉の下部中心部より、表−１に示すスプレー角度
を有し、噴霧先端に衝突板を有する二流体式バーナーを
用いて、噴霧圧力６ｋｇ／ｃｍ2 で、気液比〔アトマイ
ズ空気量（Ｎｍ3 ／Ｈ）／原料油量（ｋｇ／Ｈ）〕＝
０．０６〜０．０８の条件にて１１５０〜１３００ｋｇ
／Ｈ導入することにより、目標ＤＢＰ吸油量７５ｍｌ／
１００ｇのカーボンブラックの製造を行った。これらの
方法により得られたカーボンブラックの特性値を表−１
に示した。
ｇ／Ｈを空気４５００Ｎｍ3 ／Ｈと共に炉の下部より導
入し燃焼させ、炭酸カリウム３００ｐｐｍを含む原料油
（Ｃ／Ｈ比１４．７、ＢＭＣＩ値１５８のクレオソート
油）を炉の下部中心部より、表−１に示すスプレー角度
を有し、噴霧先端に衝突板を有する二流体式バーナーを
用いて、噴霧圧力６ｋｇ／ｃｍ2 で、気液比〔アトマイ
ズ空気量（Ｎｍ3 ／Ｈ）／原料油量（ｋｇ／Ｈ）〕＝
０．０６〜０．０８の条件にて１１５０〜１３００ｋｇ
／Ｈ導入することにより、目標ＤＢＰ吸油量７５ｍｌ／
１００ｇのカーボンブラックの製造を行った。これらの
方法により得られたカーボンブラックの特性値を表−１
に示した。
【００１５】比較例１ 実施例１と同様な燃料油、空気量条件にて、スプレー角
度２０°の二流体式バーナーを用いて、所望のＤＢＰ吸
油量を得るために、炭酸カリウムを３０００ｐｐｍと増
量した原料油を気液比＝０．０８の条件にて、１３００
ｋｇ／Ｈ導入した。得られたカーボンブラックの特性値
を表−１に示した。
度２０°の二流体式バーナーを用いて、所望のＤＢＰ吸
油量を得るために、炭酸カリウムを３０００ｐｐｍと増
量した原料油を気液比＝０．０８の条件にて、１３００
ｋｇ／Ｈ導入した。得られたカーボンブラックの特性値
を表−１に示した。
【００１６】比較例２ 実施例１と同様な燃料油、空気量条件にて、スプレー角
度８０°の単流体式バーナーを用いて、所望のＤＢＰ吸
油量を得るために、炭酸カリウムを２５００ｐｐｍと増
量した原料油を１２５０ｋｇ／Ｈ導入した。得られたカ
ーボンブラックの特性値を表−１に示した。
度８０°の単流体式バーナーを用いて、所望のＤＢＰ吸
油量を得るために、炭酸カリウムを２５００ｐｐｍと増
量した原料油を１２５０ｋｇ／Ｈ導入した。得られたカ
ーボンブラックの特性値を表−１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】（注１）原料油バーナーの気液比 気液比＝〔アトマイズ空気量（Ｎｍ3 ／Ｈ）〕／〔原料
油量（ｋｇ／Ｈ）〕 （注２）窒素吸着比表面積 ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−９９に準拠。 （注３）ＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油量 ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−８８に準拠。
油量（ｋｇ／Ｈ）〕 （注２）窒素吸着比表面積 ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−９９に準拠。 （注３）ＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油量 ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−８８に準拠。
【００１９】 （注４）粗粒分（ＪＩＳ Ｋ６２２１に準拠） 試料１００ｇを流水によりＪＩＳ標準ふるい（２５μ）
を通過させる。ふるい上の残分を１０５±２℃で１時間
乾燥した後秤量し、残量を試料に対する百分率で表示す
る。
を通過させる。ふるい上の残分を１０５±２℃で１時間
乾燥した後秤量し、残量を試料に対する百分率で表示す
る。
【００２０】（注５）ＵＶ吸光度 試料を恒温乾燥器（１０５±２℃）中で１時間乾燥
し、デシケーター中で室温まで冷却する。 １００ｍｌ共栓付き三角フラスコに試料３．００ｇ
を秤り採る。 試料の入った三角フラスコ中へトルエンを３０ｍｌ
加え、フラスコの栓をし、直ちに６０秒間、手で激しく
振とうする。 １０５℃で乾燥しておいた濾紙で濾過する。（濾紙
はＪＩＳ Ｐ３８０１に規定された２種を用いる。） 濾液の吸光度を測定する。吸光度は、試料を使用し
ないで〜項の操作を実施（ブランクテスト）したも
ので、０−１００％チェックした後、濾液をフローセル
に入れ、吸光度を測定する。 吸光度を０．００１まで読み取る。分光光度計の測
定波長３３６ｍμの吸光度を測定する。（使用機器“日
立 Ｕ−１１００”）吸光度の記録は０．０１までとす
る。
し、デシケーター中で室温まで冷却する。 １００ｍｌ共栓付き三角フラスコに試料３．００ｇ
を秤り採る。 試料の入った三角フラスコ中へトルエンを３０ｍｌ
加え、フラスコの栓をし、直ちに６０秒間、手で激しく
振とうする。 １０５℃で乾燥しておいた濾紙で濾過する。（濾紙
はＪＩＳ Ｐ３８０１に規定された２種を用いる。） 濾液の吸光度を測定する。吸光度は、試料を使用し
ないで〜項の操作を実施（ブランクテスト）したも
ので、０−１００％チェックした後、濾液をフローセル
に入れ、吸光度を測定する。 吸光度を０．００１まで読み取る。分光光度計の測
定波長３３６ｍμの吸光度を測定する。（使用機器“日
立 Ｕ−１１００”）吸光度の記録は０．０１までとす
る。
【００２１】カーボンブラックは限りなく純粋に近い炭
素材料であるが細かく解析していくとピレンやナフタレ
ン、フルオランテン等の前駆体と思われる物質が粒子表
面や粒子内部に存在する。ＵＶ吸光度は、これらの存在
量を知る測定方法であり、値が高い程前駆体の量が多い
ことになる。また、この前駆体は、インキベヒクルとＣ
Ｂが湿潤する際、阻害するバリヤーとなるため、分散性
が損なわれる。
素材料であるが細かく解析していくとピレンやナフタレ
ン、フルオランテン等の前駆体と思われる物質が粒子表
面や粒子内部に存在する。ＵＶ吸光度は、これらの存在
量を知る測定方法であり、値が高い程前駆体の量が多い
ことになる。また、この前駆体は、インキベヒクルとＣ
Ｂが湿潤する際、阻害するバリヤーとなるため、分散性
が損なわれる。
【００２２】（注６）灰分（ＪＩＳ Ｋ６２２１） 予め７５０±２５℃で１時間空焼した磁性ルツボに１０
５±２℃で１時間乾燥した試料２．０ｇを秤取し、７５
０±２５℃のマッフル炉で灰化し、デシケータ内で室温
まで冷却後秤量し、残量を試料に対する百分率で表示す
る。
５±２℃で１時間乾燥した試料２．０ｇを秤取し、７５
０±２５℃のマッフル炉で灰化し、デシケータ内で室温
まで冷却後秤量し、残量を試料に対する百分率で表示す
る。
【００２３】
【発明の効果】即ち本発明によれば、粗粒含有量、ＵＶ
吸光度及び灰分が低減され、分散性に優れたカーボンブ
ラックを得ることができる。
吸光度及び灰分が低減され、分散性に優れたカーボンブ
ラックを得ることができる。
【図１】本発明に係る円筒状の反応炉を有するカーボン
ブラック竪型製造炉の一例を示す。
ブラック竪型製造炉の一例を示す。
【図２】本発明に係る衝突板式２流体バーナーの一例を
示す。
示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 製造炉を用いてカーボンブラックを製造
するに当り、原料油バーナーとして、スプレー角度が６
０°以上の二流体式バーナーを用いることを特徴とする
カーボンブラックの製法。 - 【請求項２】 原料油バーナーが原料油の噴出先端に衝
突板を有する二流体式バーナーであることを特徴とする
請求項１記載のカーボンブラックの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6061199A JPH07268238A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | カーボンブラックの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6061199A JPH07268238A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | カーボンブラックの製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268238A true JPH07268238A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13164279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6061199A Pending JPH07268238A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | カーボンブラックの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07268238A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264140A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-09-29 | Degussa Ag | カーボンブラック、その製造法および該カーボンブラックの使用 |
| WO2024224657A1 (ja) * | 2023-04-26 | 2024-10-31 | 東海カーボン株式会社 | 改質リサイクルカーボンブラックの製造方法及び改質リサイクルカーボンブラック |
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1994
- 1994-03-30 JP JP6061199A patent/JPH07268238A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264140A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-09-29 | Degussa Ag | カーボンブラック、その製造法および該カーボンブラックの使用 |
| WO2024224657A1 (ja) * | 2023-04-26 | 2024-10-31 | 東海カーボン株式会社 | 改質リサイクルカーボンブラックの製造方法及び改質リサイクルカーボンブラック |
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