JPH09169509A - カーボンブラック成型体の製造方法 - Google Patents
カーボンブラック成型体の製造方法Info
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- JPH09169509A JPH09169509A JP7331817A JP33181795A JPH09169509A JP H09169509 A JPH09169509 A JP H09169509A JP 7331817 A JP7331817 A JP 7331817A JP 33181795 A JP33181795 A JP 33181795A JP H09169509 A JPH09169509 A JP H09169509A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンブラックの基本特性を損なうことな
くコンパクト性に優れ、取り扱いに適したカーボンブラ
ック加圧成型体体の工業的実施可能な製造方法を得る。 【解決手段】 １個のカーボンブラック成型体を製造す
る際に、原料の充填及び加圧操作を複数回行うカーボン
ブラック成型体の製造方法。
くコンパクト性に優れ、取り扱いに適したカーボンブラ
ック加圧成型体体の工業的実施可能な製造方法を得る。 【解決手段】 １個のカーボンブラック成型体を製造す
る際に、原料の充填及び加圧操作を複数回行うカーボン
ブラック成型体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンブラック
加圧成型体の製造方法に関する。カーボンブラックの嵩
密度は０．１〜０．２ｇ／ｃｃと極めて低い。この為、
包装袋、輸送のコストや倉庫の保管費用が高くなること
や、取り扱い時の粉立ちによる環境汚染が問題になって
いる。これら問題点を解決するために、本発明者らはカ
ーボンブラックの加圧成型体を開発した。例えば特願平
７−２４４３０に記載したように、本発明者らの開発し
たカーボンブラック成型体は、上記問題点が解決され、
しかもインキ等の着色成分として用いた際にビヒクルへ
の分散性が優れたものである。
加圧成型体の製造方法に関する。カーボンブラックの嵩
密度は０．１〜０．２ｇ／ｃｃと極めて低い。この為、
包装袋、輸送のコストや倉庫の保管費用が高くなること
や、取り扱い時の粉立ちによる環境汚染が問題になって
いる。これら問題点を解決するために、本発明者らはカ
ーボンブラックの加圧成型体を開発した。例えば特願平
７−２４４３０に記載したように、本発明者らの開発し
たカーボンブラック成型体は、上記問題点が解決され、
しかもインキ等の着色成分として用いた際にビヒクルへ
の分散性が優れたものである。
【０００２】本発明は、このようなカーボンブラック加
圧成型体を製造する際に、段階的な充填操作と加圧成型
操作を実施する事により成型用の金型の高さを低くし
て、製造装置のコンパクト化と装置製造コストの低減を
達成するものである。カーボンブラックは一般に、製造
直後の嵩密度が０．１ｇ／ｃｃ前後という極めて低い値
を示す。この低い嵩密度のために、包装袋にかかるコス
トや倉庫での保管費用が高いこと、トラックや貨車・船
舶等による輸送コストが高いこと、使用時に発塵して使
用環境を悪化させる等の問題がある。
圧成型体を製造する際に、段階的な充填操作と加圧成型
操作を実施する事により成型用の金型の高さを低くし
て、製造装置のコンパクト化と装置製造コストの低減を
達成するものである。カーボンブラックは一般に、製造
直後の嵩密度が０．１ｇ／ｃｃ前後という極めて低い値
を示す。この低い嵩密度のために、包装袋にかかるコス
トや倉庫での保管費用が高いこと、トラックや貨車・船
舶等による輸送コストが高いこと、使用時に発塵して使
用環境を悪化させる等の問題がある。
【０００３】かかる問題を解決する為に、通常、ビーズ
品と呼ばれる乾式造粒品や湿式造粒品が用いられてい
る。ビーズ品は嵩密度が０．３〜０．５ｇ／ｃｃと、未
処理のカーボンブラックに比べてかなり嵩密度が高い。
しかし、計量時における粉塵発生の抑制や輸送時の造粒
品の粉化抑制効果は充分であるとは言えなかった。ま
た、造粒によって塗料やインクの原料であるワニスや樹
脂への分散性が悪くなり、ビーズ品は使用できない場合
があった。
品と呼ばれる乾式造粒品や湿式造粒品が用いられてい
る。ビーズ品は嵩密度が０．３〜０．５ｇ／ｃｃと、未
処理のカーボンブラックに比べてかなり嵩密度が高い。
しかし、計量時における粉塵発生の抑制や輸送時の造粒
品の粉化抑制効果は充分であるとは言えなかった。ま
た、造粒によって塗料やインクの原料であるワニスや樹
脂への分散性が悪くなり、ビーズ品は使用できない場合
があった。
【０００４】特開平６−１２２１１１号公報では、カー
ボンブラック粉体を密閉型成型容器に仕込み、減圧処理
した後、該容器内の圧力を常圧に復元することにより成
型体を得ることを試みている。しかし、減圧により加え
られる成型圧力は大気圧（約１．０３ｋｇ／ｃｍ2）以
下であり、輸送コストや倉庫費用を小さくするほど嵩密
度を大きくすることはできない。
ボンブラック粉体を密閉型成型容器に仕込み、減圧処理
した後、該容器内の圧力を常圧に復元することにより成
型体を得ることを試みている。しかし、減圧により加え
られる成型圧力は大気圧（約１．０３ｋｇ／ｃｍ2）以
下であり、輸送コストや倉庫費用を小さくするほど嵩密
度を大きくすることはできない。
【０００５】一方、カーボンブラックを加圧成型するこ
とにより上記問題点の解決を試みたものとして、例え
ば、イギリス特許５５１８６２にはカーボンブラック、
ランプブラック等をプレス脱気することが、またドイツ
特許１３０２３８２ではプレスにより密度を高くする装
置が記載されている。しかし、工業的に利用されている
カーボンブラックの流通形態は、未造粒品、或いは乾式
造粒、湿式造粒又は油添加造粒による造粒品であり、加
圧成型品は未だに市場で受け入れられていない。
とにより上記問題点の解決を試みたものとして、例え
ば、イギリス特許５５１８６２にはカーボンブラック、
ランプブラック等をプレス脱気することが、またドイツ
特許１３０２３８２ではプレスにより密度を高くする装
置が記載されている。しかし、工業的に利用されている
カーボンブラックの流通形態は、未造粒品、或いは乾式
造粒、湿式造粒又は油添加造粒による造粒品であり、加
圧成型品は未だに市場で受け入れられていない。
【０００６】本発明者らは、これら従来存在した加圧成
型体の問題点を検討し、新規かつ実用に耐えうるカーボ
ンブラック成型体を開発した（特願平７−２４４３
０）。
型体の問題点を検討し、新規かつ実用に耐えうるカーボ
ンブラック成型体を開発した（特願平７−２４４３
０）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ここで発明者らの鋭意
検討により明らかになったことは、例えば、カーボンブ
ラックのコンパクト性と分散性をバランス良く実現する
ためには、カーボンブラックの成型圧力を１ｋｇｆ／ｃ
ｍ2以上２５０ｋｇｆ／ｃｍ2未満に加圧成型する必要が
あることである。このため加圧処理により、カーボンブ
ラックの見かけ上の体積は１／２から１／６に減少して
しまう。
検討により明らかになったことは、例えば、カーボンブ
ラックのコンパクト性と分散性をバランス良く実現する
ためには、カーボンブラックの成型圧力を１ｋｇｆ／ｃ
ｍ2以上２５０ｋｇｆ／ｃｍ2未満に加圧成型する必要が
あることである。このため加圧処理により、カーボンブ
ラックの見かけ上の体積は１／２から１／６に減少して
しまう。
【０００８】従って、工業的に利用しやすい厚さを有す
る成型体を製造する場合、極めて縦方向に長い成型用の
金型を用いなかればならないことになる。例えば、厚さ
２５ｃｍの厚さの成型体を製造する為には、高さが１．
５ｍにも達する成型用金型が必要となる。これに加えて
上下方向には更にピストン部、油圧ユニットが必要であ
り全体として４ｍ以上にも渡る装置となってしまう。更
に、このような極めて縦方向に長い成型用金型を精度良
く製造し、しかも１ｍ以上も正確に上下駆動させるのは
極めて困難である。
る成型体を製造する場合、極めて縦方向に長い成型用の
金型を用いなかればならないことになる。例えば、厚さ
２５ｃｍの厚さの成型体を製造する為には、高さが１．
５ｍにも達する成型用金型が必要となる。これに加えて
上下方向には更にピストン部、油圧ユニットが必要であ
り全体として４ｍ以上にも渡る装置となってしまう。更
に、このような極めて縦方向に長い成型用金型を精度良
く製造し、しかも１ｍ以上も正確に上下駆動させるのは
極めて困難である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題を解決し、工業的実施可能なカーボンブラック加
圧成型体の製造法を得るべく更に鋭意研究を重ね、特定
方法での加圧操作により、上記課題が解決できることを
見いだし本発明に到達した。すなわち、本発明は、１個
のカーボンブラック成型体を製造する際に、原料の充填
及び加圧操作を複数回行うカーボンブラック成型体の製
造方法、に存する。
記課題を解決し、工業的実施可能なカーボンブラック加
圧成型体の製造法を得るべく更に鋭意研究を重ね、特定
方法での加圧操作により、上記課題が解決できることを
見いだし本発明に到達した。すなわち、本発明は、１個
のカーボンブラック成型体を製造する際に、原料の充填
及び加圧操作を複数回行うカーボンブラック成型体の製
造方法、に存する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明で原料として使用するカー
ボンブラックは、ファーネス法で製造したカーボンブラ
ック、ランプブラック、アセチレンブラック、等の如何
なる微細な炭素粉末であっても構わない。また、製造し
たカーボンブラックを各種の酸化剤で後処理したり、造
粒したものであっても構わない。
ボンブラックは、ファーネス法で製造したカーボンブラ
ック、ランプブラック、アセチレンブラック、等の如何
なる微細な炭素粉末であっても構わない。また、製造し
たカーボンブラックを各種の酸化剤で後処理したり、造
粒したものであっても構わない。
【００１１】加圧成型に使用する型としては成型時の印
加圧力に耐えうる強度を有していれば如何なる材質の型
を用いても構わないが、例えば金属製の型としてはＳＵ
Ｓ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス製金型、タング
ステンカーバイド等の超鋼等が使用できる。又、樹脂製
型としては、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＥＦ）、ポリ四フッ化エ
チレン・六フッ化プロピレン（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂
（商標：「テフロン」）製型、ナイロン、ポリカーボネ
イト、ポリイミド等のプラスチック類、更に複合材料と
してＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等のＦＲＰ、セラミックス製型
としては、アルミナ、ジルコニア、ムライト等が使用で
きる。
加圧力に耐えうる強度を有していれば如何なる材質の型
を用いても構わないが、例えば金属製の型としてはＳＵ
Ｓ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス製金型、タング
ステンカーバイド等の超鋼等が使用できる。又、樹脂製
型としては、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
三フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＥＦ）、ポリ四フッ化エ
チレン・六フッ化プロピレン（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂
（商標：「テフロン」）製型、ナイロン、ポリカーボネ
イト、ポリイミド等のプラスチック類、更に複合材料と
してＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等のＦＲＰ、セラミックス製型
としては、アルミナ、ジルコニア、ムライト等が使用で
きる。
【００１２】成型法は、原料カーボンブラックを金型に
充填して、これを加圧して行われる。成型温度は常温で
構わない。例えば図１に示す装置の金型にカーボンブラ
ック粉末を充填して、ピストン（１）により加圧する。
このときダイ（３）を、同時に下方に移動すれば、カー
ボンブラックは下パンチ（４）からも加圧され、上下両
方向から加圧されることとなり、更に効率的である。な
お、図１中、２は、カーボンブラックである。
充填して、これを加圧して行われる。成型温度は常温で
構わない。例えば図１に示す装置の金型にカーボンブラ
ック粉末を充填して、ピストン（１）により加圧する。
このときダイ（３）を、同時に下方に移動すれば、カー
ボンブラックは下パンチ（４）からも加圧され、上下両
方向から加圧されることとなり、更に効率的である。な
お、図１中、２は、カーボンブラックである。
【００１３】加圧の程度は１〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ2、
好ましくは２〜１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2とすれば、輸送コ
スト、保管費用等削減に特に好適な密度でハンドリング
に充分な強度を有し、しかもビヒクルへの分散性をも保
持したカーボンブラック成型体を得ることができる。成
型体の密度は、０．４〜１．２ｇ／ｃｃ程度が好適であ
る。
好ましくは２〜１５０Ｋｇｆ／ｃｍ2とすれば、輸送コ
スト、保管費用等削減に特に好適な密度でハンドリング
に充分な強度を有し、しかもビヒクルへの分散性をも保
持したカーボンブラック成型体を得ることができる。成
型体の密度は、０．４〜１．２ｇ／ｃｃ程度が好適であ
る。
【００１４】本発明では、このカーボンブラックの型へ
の充填及び加圧操作を、複数回行うことを特徴とする。
すなわち、上記加圧後、更にカーボンブラック粉末を型
に充填する。既に加圧されたカーボンブラックの上に堆
積すればよい。そして、この新たに充填されたカーボン
ブラックが加圧され、既に加圧されたカーボンブラック
と一体となる。この操作を複数回繰り返す。繰り返しの
回数は制限されないが、実用的には２〜１０回程度、好
ましくは２〜５回程度である。使用可能な作業スペース
や、金型の大きさ等により適宜選択すればよい。
の充填及び加圧操作を、複数回行うことを特徴とする。
すなわち、上記加圧後、更にカーボンブラック粉末を型
に充填する。既に加圧されたカーボンブラックの上に堆
積すればよい。そして、この新たに充填されたカーボン
ブラックが加圧され、既に加圧されたカーボンブラック
と一体となる。この操作を複数回繰り返す。繰り返しの
回数は制限されないが、実用的には２〜１０回程度、好
ましくは２〜５回程度である。使用可能な作業スペース
や、金型の大きさ等により適宜選択すればよい。
【００１５】かかる繰り返し操作を行うことにより、実
用的な大きさのカーボンブラック成型体を、実用的大き
さの型を用いて製造することが可能となる。なお、最終
加圧時の圧力を、前回までの加圧の圧力の最大値の１．
２倍以上とすれば、各回の加圧により形成された層同士
の継ぎ目が実質的に存在しない連続体として成型体を得
ることができ、成型体の取り扱い時の壊れにくさ等の点
からも、特に好都合である。
用的な大きさのカーボンブラック成型体を、実用的大き
さの型を用いて製造することが可能となる。なお、最終
加圧時の圧力を、前回までの加圧の圧力の最大値の１．
２倍以上とすれば、各回の加圧により形成された層同士
の継ぎ目が実質的に存在しない連続体として成型体を得
ることができ、成型体の取り扱い時の壊れにくさ等の点
からも、特に好都合である。
【００１６】
【実施例】次に、本発明を実施例により、更に詳細に説
明する。 （実施例１）三菱化学（株）製カーボンブラック粉末
「＃４５」を用いて、以下の操作により加圧成型を行っ
た。操作の概念図を図２に示す。
明する。 （実施例１）三菱化学（株）製カーボンブラック粉末
「＃４５」を用いて、以下の操作により加圧成型を行っ
た。操作の概念図を図２に示す。
【００１７】金型は、３０ｃｍ×３０ｃｍ、高さ１．５
ｍの大きさのものを用いた。まず、金型に、５０ｃｍの
高さまでカーボンブラック粉末を充填し、８０ｋｇｆ／
ｃｍ2で加圧して、高さ１４．９ｃｍの成型体を得た。
更に、カーボンブラック粉末を高さ３５．１ｃｍ追加
し、８０ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧して、高さ２５．３ｃｍ
の成型体を得た。
ｍの大きさのものを用いた。まず、金型に、５０ｃｍの
高さまでカーボンブラック粉末を充填し、８０ｋｇｆ／
ｃｍ2で加圧して、高さ１４．９ｃｍの成型体を得た。
更に、カーボンブラック粉末を高さ３５．１ｃｍ追加
し、８０ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧して、高さ２５．３ｃｍ
の成型体を得た。
【００１８】更に、カーボンブラック粉末を高さ２４．
７ｃｍ追加し、１００ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧して、高さ
３１．５ｃｍの高さの成型体を得た。 （実施例２）実施例１で用いたカーボンブラック粉末及
び金型を用いて、以下の操作により加圧成型を行った。
７ｃｍ追加し、１００ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧して、高さ
３１．５ｃｍの高さの成型体を得た。 （実施例２）実施例１で用いたカーボンブラック粉末及
び金型を用いて、以下の操作により加圧成型を行った。
【００１９】まず金型にカーボンブラック粉末を高さ１
ｍまで充填し、８０ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧して、２９．
０ｃｍの高さの成型体を得た。更に、カーボンブラック
粉末を高さ７１．０ｃｍ追加、８０ｋｇｆ／ｃｍ2で加
圧して、高さ５０．０ｃｍの成型体を得た。更に、カー
ボンブラック粉末を高さ５０．０ｃｍ追加して１００ｋ
ｇｆ／ｃｍ 2で加圧し、高さ６４．０ｃｍの成型体を得
た。 （実施例３）実施例１で用いたカーボンブラック粉末及
び金型を用いて、以下の操作により加圧成型を行った。
ｍまで充填し、８０ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧して、２９．
０ｃｍの高さの成型体を得た。更に、カーボンブラック
粉末を高さ７１．０ｃｍ追加、８０ｋｇｆ／ｃｍ2で加
圧して、高さ５０．０ｃｍの成型体を得た。更に、カー
ボンブラック粉末を高さ５０．０ｃｍ追加して１００ｋ
ｇｆ／ｃｍ 2で加圧し、高さ６４．０ｃｍの成型体を得
た。 （実施例３）実施例１で用いたカーボンブラック粉末及
び金型を用いて、以下の操作により加圧成型を行った。
【００２０】まず、金型に高さ１ｍのカーボンブラック
粉末を充填し、９５ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧し、高さ２
８．２ｃｍの成型体を得た。更に７１．８ｃｍのカーボ
ンブラック粉末を添加し、９５ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧
し、４７．９ｃｍの成型体を得た。更に５２．１ｃｍの
カーボンブラック粉末を添加し、１００ｋｇｆ／ｃｍ2
で加圧し、６２．２ｃｍの成型体を得た。成型体には、
各加圧操作ごとに層状の継ぎ目が見られた。 （比較例１）実施例１で用いたカーボンブラック粉末と
金型とを用いて、以下の操作により加圧成型を行った。
粉末を充填し、９５ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧し、高さ２
８．２ｃｍの成型体を得た。更に７１．８ｃｍのカーボ
ンブラック粉末を添加し、９５ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧
し、４７．９ｃｍの成型体を得た。更に５２．１ｃｍの
カーボンブラック粉末を添加し、１００ｋｇｆ／ｃｍ2
で加圧し、６２．２ｃｍの成型体を得た。成型体には、
各加圧操作ごとに層状の継ぎ目が見られた。 （比較例１）実施例１で用いたカーボンブラック粉末と
金型とを用いて、以下の操作により加圧成型を行った。
【００２１】金型に１ｍの高さまでカーボンブラック粉
末を充填し、１００ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧した。得られ
た成型体は、高さ２９ｃｍであった。
末を充填し、１００ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧した。得られ
た成型体は、高さ２９ｃｍであった。
【００２２】
【発明の効果】本発明により、コンパクト性及び分散性
に優れたカーボンブラック成型体を、効率良く得ること
ができる。
に優れたカーボンブラック成型体を、効率良く得ること
ができる。
【図１】 本発明の実施に用いることのできる加圧装置
の一例を示す図
の一例を示す図
【図２】 実施例１で行った操作の概念図
Claims (3)
- 【請求項１】 １個のカーボンブラック成型体を製造す
る際に、原料の充填及び加圧操作を複数回行うカーボン
ブラック成型体の製造方法。 - 【請求項２】 加圧操作のうち最終の加圧操作の圧力
が、それ以前の加圧操作の際の圧力のうちの最大の圧力
の１．２倍以上である請求項１記載のカーボンブラック
成型体の製造方法。 - 【請求項３】 最終の加圧操作の圧力が１ｋｇｆ／ｃｍ
2以上２５０ｋｇｆ／ｃｍ2未満である請求項１又は２記
載のカーボンブラック成型体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331817A JPH09169509A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | カーボンブラック成型体の製造方法 |
| DE69632485T DE69632485T2 (de) | 1995-09-22 | 1996-09-24 | Formkörper aus russ |
| EP96931287A EP0945494B1 (en) | 1995-09-22 | 1996-09-24 | Molded body of carbon black |
| PCT/JP1996/002736 WO1997011128A1 (fr) | 1995-09-22 | 1996-09-24 | Corps en noir de carbone moule |
| CA002201233A CA2201233A1 (en) | 1995-09-22 | 1997-03-27 | Molded product of carbon black |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331817A JPH09169509A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | カーボンブラック成型体の製造方法 |
| CA002201233A CA2201233A1 (en) | 1995-09-22 | 1997-03-27 | Molded product of carbon black |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09169509A true JPH09169509A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=25679180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7331817A Pending JPH09169509A (ja) | 1995-09-22 | 1995-12-20 | カーボンブラック成型体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09169509A (ja) |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7331817A patent/JPH09169509A/ja active Pending
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