JPH0987541A - カ−ボンブラック及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高黒度を有し、且つ分散性に優れる樹脂着色
用カ−ボンブラックを得る。 【解決手段】 ＳＮ₂ ：１８０ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ² ／
ｇ ＤＢＰ６０ｍｌ／１００ｇ〜１００ｍｌ／１００ｇ
ＣｒＤＢＰ：５０ｍｌ／１００ｇ〜６２ｍｌ／１００
ｇ で且つΔＤＢＰ：１１以下 ＳＮ₂ ／ＳＥＭ：１．
２〜１．５である樹脂着色用カ−ボンブラック。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンブラック
とその製造方法に関し、特に高漆黒度を有し且つ分散性
に優れる着色用カーボンブラックとその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】カーボンブラックを樹脂着色、塗料用或
いはその他の顔料として使用する場合、黒度、色相と共
に樹脂、塗料、その他のベヒクル中にカ−ボンブラック
を混練する際の分散性が優れていることが要求される。
すなわち、一般に樹脂中或いは塗料中に配合し黒色顔料
として使用されるカ−ボンブラックの性能は高黒度であ
ることと共に容易に樹脂或いはベヒクル中に混練、分散
し本来有する黒度を発揮することが必要である。

【０００３】このため、樹脂着色用、塗料用に黒度と分
散性が両立するカ−ボンブラックを得るために従来、比
表面積、ＤＢＰ吸油量などの物性値を制御していた。例
えば、特公昭５２−２７６３２号公報では１２０ｍ² ／
ｇ〜４３０ｍ² ／ｇ程度のカ−ボンブラックがゴム、プ
ラスチックペイントその他の補強剤、顔料等に好適とし
ているが比表面積のみでは樹脂塗料ベヒクル等に容易に
分散し黒度を発揮するカ−ボンブラックは得られない。
また特公昭５２−４１２３４号公報に高黒度で分散性
の良いカ−ボンブラックとしてヨウ素吸着量２００ｍｇ
／ｇ、吸油量１８０〜３２８％程度のカ−ボンブラック
を規定しているが比表面積や吸油量以外、分散性に影響
を与えている因子は何ら開示されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上に例記した先願特
許は顔料用、充填剤等の用途において、黒色度にのみ着
目し、樹脂、ベヒクル中の分散性にはなんら考慮された
品質設計がなされてない。本発明の目的は、高い黒色度
を客先で容易に得ることが出来る分散性を兼ね備えたカ
−ボンブラック及びその製造方法を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らはカーボンブ
ラックの基本骨格が樹脂、ベヒクル中での分散性に与え
る要因を研究した結果、従来用いられている比表面積、
ＤＢＰ吸油量のほかにカ−ボンブラックの凝集度、カ−
ボンブラックの表面粗度をある範囲にコントロ−ルする
ことにより高黒度で且つ分散性が極めて優れるカ−ボン
ブラックを得ることが出来ることを見いだした。

【０００６】すなわち本発明は、（１）ＳＮ₂が１８０
ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ² ／ｇ、ＤＢＰが５５ｍｌ／１００
ｇ〜８０ｍｌ／１００ｇ、ＣｒＤＢＰが４５ｍｌ／１０
０ｇ〜６５ｍｌ／１００ｇ、かつＡｓＨ（灰分）量が
１．２％以下であるカ−ボンブラック、（２）燃料と燃
焼用空気或いは酸素含有ガスを燃焼させて高温ガスを得
る第１反応帯域と、第１反応帯域にひき続き設置され、
原料炭化水素を導入してカ−ボン生成反応を起こさせる
第２反応帯域と、炉内温度を急冷させてカ−ボンブラッ
ク生成反応を停止させる第３反応帯域とにより構成され
たオイルファ−ネス炉に於いて、第２反応帯域に導入す
る原料炭化水素と第１反応帯域より流入するガス中の酸
素との燃焼反応が、酸素消費割合でＣ＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ が
０％〜３０％、Ｃ＋１／２Ｏ₂ →ＣＯが７０％〜１００
％であり且つ反応停止スプレ−位置までの滞留時間が１
０〜２０ミリ秒であることを特徴とする上記のカ−ボン
ブラックの製造方法、に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】まず、本発明のカ−ボンブラック
においては、ＳＮ₂が１８０ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ² ／
ｇ、ＤＢＰが５５ｍｌ／１００ｇ〜８０ｍｌ／１００
ｇ、ＣｒＤＢＰが４５ｍｌ／１００ｇ〜６５ｍｌ／１０
０ｇでＡｓＨ量が１．２％以下であることを特徴とす
る。このうち特に、ＳＮ₂が２００ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ
² ／ｇ、ＤＢＰが６０ｍｌ／１００ｇ〜７５ｍｌ／１０
０ｇ、ＣｒＤＢＰが５０ｍｌ／１００ｇ〜６２ｍｌ／１
００ｇでＡｓＨ量が０．８％以下であるものが、好まし
い。

【０００８】これらのうちでもΔＤＢＰが１１ｍｌ／１
００ｇ以下でＳＮ₂／ＳＥＭが１．２〜１．５であるも
の、さらにはΔＤＢＰが９ｍｌ／１００ｇ以下でＳＮ₂
／ＳＥＭが１．３〜１．５であるもの、さらにはかつ黒
度指数が１５〜２５で分散面積指数が５０〜３００であ
るものが、特に好ましい。一般にカ−ボンブラックの基
礎的物性には粒子径、ストラクチャ−、表面性状の特性
別に種々の分析項目が定められており、例えば粒子径の
指標としてはヨウ素吸着量、窒素吸着比表面積、等があ
り、ストラクチャ−はＤＢＰ吸油量やＣｒＤＢＰ吸油量
などがある。

【０００９】しかしながら、カ−ボンブラックのマトリ
ックス中での分散挙動は必ずしも電子顕微鏡等で観察さ
れる１次粒子径のサイズや１次ストラクチャ−の単位で
影響していないことが考えられ、実際にはこれらが複雑
に集合した凝集構造の度合いと、凝集塊をほぐれにくく
させるバインダ−物質の量が支配的と思われる。この凝
集構造の指標として本発明者らは種々研究した結果、２
４０００ｐｓｉの荷重で１回圧縮処理し１６メッシュ篩
を全通させたサンプルのＤＢＰ吸油量と未処理で測定し
たＤＢＰ吸油量の差（ΔＤＢＰ）が適しており、このΔ
ＤＢＰとＣｒＤＢＰ吸油量を適切な範囲に調整し且つ、
バインダ−作用のあるカ−ボンブラック中のＡｓＨ量を
低減させることで分散性が向上することを見いだしたも
のである。

【００１０】一方、マトリックス中の黒度に影響する因
子は前述のＤＢＰ吸油量の他にカ−ボンブラックの比表
面積、粒子径等があるがただ単に比表面積のみを増大さ
せた場合、確かに黒度は向上する方向ではあるがカ−ボ
ンブラックの表面粗度も増大するために、凝集性が増し
分散性向上の面から好ましくない。本願の発明者らはこ
れらの問題を解決するために表面粗度の指標としてＳＮ
₂ （窒素吸着比表面積）とＳＥＭ（電子顕微鏡観察によ
り計算される比表面積）の割合であるＳＮ₂ ／ＳＥＭを
用い、これと比表面積を変更した試作品について黒度と
分散性を評価した結果、ＳＮ₂ ／ＳＥＭが１．２〜１．
５の範囲で且つＳＮ₂ が２００ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ² ／
ｇ の物が最も好適であることを見いだしたものであ
る。

【００１１】本発明のカ−ボンブラックを製造するため
の好適な製造方法としてはオイルファ−ネス法がある。
オイルファ−ネス法は炉内をガス状或いは液状の燃料を
燃焼させて１０００℃〜２０００℃の高温雰囲気を形成
する第１反応帯域とそれにひき続き設置された原料炭化
水素を導入しカ−ボンブラック生成反応を実施せしめる
第２反応帯域と急冷させることにより炉内温度を低下さ
せ反応を停止させる第３反応帯域から構成されるが、こ
こで重要なことは小粒子径で、狭い分布を持つ粒子を得
るためには導入した原料炭化水素を高温炉内に均一に混
合し過飽和領域で炭素が析出する雰囲気の温度と炭素濃
度をより均一にすることである。

【００１２】そのためには原料炭化水素を出来るだけ微
細に噴霧し且つ炉内にに分散させることで油滴の気化を
早期に完了させることが必要であり、さらに第１反応帯
域より流入する燃焼ガス中の酸素と原料炭化水素の燃焼
量をできるだけ抑制することが肝要である。好ましくは
導入された燃焼した原料炭化水素の炭素量／導入した原
料炭化水素の炭素量が０．０５〜０．３、より好ましく
は０．１〜０．２の範囲に保てばよい。

【００１３】燃焼した原料炭化水素量が上記の範囲で且
つ原料炭化水素の炉内分散が好適な条件で行った時、本
発明により、燃焼した原料炭化水素の反応に消費された
酸素の割合が、全酸素量に対してＣ＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ が０
％〜３０％、Ｃ＋１／２Ｏ₂ →ＣＯが７０％〜１００％
とすることができる。

【００１４】すなわち本発明のカ−ボンブラックの製造
方法は、燃料と燃焼用空気或いは酸素含有ガスを燃焼さ
せて高温ガスを得る第１反応帯域と、第１反応帯域にひ
き続き設置され、原料炭化水素を導入してカ−ボン生成
反応を起こさせる第２反応帯域と、炉内温度を急冷させ
てカ−ボンブラック生成反応を停止させる第３反応帯域
とにより構成されたオイルファ−ネス炉に於いて、第２
反応帯域に導入する原料炭化水素と第１反応帯域より流
入するガス中の酸素との燃焼反応が、酸素消費割合でＣ
＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ が０％〜３０％、Ｃ＋１／２Ｏ₂ →ＣＯ
が７０％〜１００％であり且つ反応停止スプレ−位置ま
での滞留時間が１０〜２０ミリ秒であることを特徴とす
る上記のカ−ボンブラックの製造方法、および上記の条
件に加え、第１反応帯域より流入するガス中の酸素によ
って燃焼する第２反応帯域に導入された原料炭化水素中
の炭素量が総原料炭化水素量に対して０％〜３０％であ
ることを特徴とするカ−ボンブラックの製造方法、であ
る。

【００１５】分散性で重要な指標であるΔＤＢＰを好適
な範囲で製造するには、第２反応帯域の滞留時間を５ミ
リ秒〜３０ミリ秒、好ましくは１５ミリ秒〜２０ミリ秒
取る。これにより、カ−ボンブラック分解混合物に十分
な熱履歴が与えられカ−ボンブラック同志の不用な融着
を防ぎΔＤＢＰの小さいカ−ボンブラックを得ることが
できる。さらに凝集塊の分散を妨げるバインダ−物質で
あるＡｓＨ量を１％以下、好ましくは０．５％以下にす
ることが必要である。

【００１６】本発明において上記のような物性を有する
カ−ボンブラックを製造するためには、先ず酸素含有ガ
スと燃料とを混合し、高温燃焼ガス流を形成する第１反
応帯域と、第１反応帯域の下流部であって得られた高温
燃焼ガス流に並流又は横方向に設けられたバ−ナ−から
原料炭化水素を導入し原料炭化水素を不完全燃焼及び／
又は熱分解させてカ−ボンブラックを形成させる第２反
応帯域と、該カ−ボンブラック生成反応を停止させるま
での第３反応帯域とが必要である。第１反応帯域では第
２反応帯域においてカ−ボンブラックを生成させるため
の高温エネルギ−が高温燃焼ガス流として形成される
が、可能な限り残存酸素を少なくする方法で形成させる
のが好ましい。第２反応帯域では導入された原料炭化水
素と第１反応帯域より流入してくるガス中の残存酸素と
が燃焼反応を起こすが、燃焼した原料炭化水素中の炭素
量と総導入原料炭化水素中の炭素量の割合が０％〜３０
％であることが好ましい。また第２反応帯域では原料炭
化水素を早く気化させるために必要な乱流場が必要でこ
のため絞り部でのガス流速を３００ｍ／ｓｅｃ〜５００
ｍ／ｓｅｃとし、且つ絞り部の縮流部の絞り比を絞り部
直径／絞り前の直径とすると、１／４〜１／８好ましく
は１／５〜１／６．５とすることにより達成できる。

【００１７】さらに原料炭化水素導入点から反応停止ス
プレ−までの滞留時間は５ミリ秒〜３０ミリ秒、好まし
くは１５ミリ秒〜２０ミリ秒とするのがよい。第３反応
帯域で炉内温度を急激に低下させカ−ボンブラック生成
反応を中断させるが、前記高温ガス流体が効率的に１０
００℃〜８００℃以下に冷却されるべく冷却水スプレ−
等により実施される。冷却されたカ−ボンブラックを含
むガス流は煙道を経由してサイクロン或いはバッグフィ
ルタ−に導入され、ガスとカ−ボンブラックを分離して
回収する通常の方法で処理される。回収されたカ−ボン
ブラックは目的に応じて表面処理等の後処理を実施する
ことができる。

【００１８】本発明のカ−ボンブラックの製法に使用さ
れる第１反応帯域における高温燃焼ガス流の調整はガス
状または液体の燃料炭化水素と酸素含有ガスとして空
気、酸素またはそれらの混合物と混合し燃焼させること
により行われる。燃料としては水素、一酸化炭素、メタ
ン、天然ガス、石炭ガス並びに灯油、ガソリン、ナフ
サ、重油等の石油系液体燃料やクレオソ−ト油ナフタレ
ン油、カルボン酸油等の石炭系液体燃料が好適に使用さ
れる。

【００１９】原料炭化水素としてはベンゼン、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−ト油、アントラセン油、カルボン酸
油等の石炭系炭化水素や、エチレンヘビ−エンドオイ
ル、ＦＣＣオイル等の石油系重質油やアセチレン系不飽
和炭化水素、エチレン、プロピレン等のエチレン系炭化
水素、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素等が好適
に使用される。

【００２０】

【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、本発明はこれら実施例の記述に限定されるもの
ではない。図１及び２に示す製造装置を用いて、表１、
２に示す組成の燃料と原料炭化水素を用い、表３に示す
製造条件でカ−ボンブラックを製造した。図１におい
て、１は第１反応帯域、２は第２反応帯域、３は第３三
反応帯域、４は原料炭化水素導入ノズル、５は原料炭化
水素導入ノズル、６は反応停止媒体導入ノズルである。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例１、２ 表３に示す製造条件によって得られたカ−ボンブラック
の物性値を表４に示す。実施例１、２は試験方法（６）
で２５点程度の黒度を有するカ−ボンブラックを製造し
た結果であるが分散面積指数試験方法（７）に依る結果
が２３０〜２６０と、非常に良好な分散性を示してい
る。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】実施例３、４ 試験方法（６）で１５点の黒度を有するカ−ボンブラッ
クを製造したが、分散面積指数で８０〜１２０と良好な
分散性を示している。

【００２７】比較例１、２ 比較例１は実施例１、２と同等の黒度を得るために比表
面積を増大させて製造した例であるが、確かに黒度は２
４点程度が得られたものの分散面積指数は非常に大き
い。比較例２は比較例１よりも比表面積を低下したもの
であるが燃焼した原料炭化水素の反応内容が本願の実施
態様の要件範囲外であるためＳＮ₂ ／ＳＥＭが大きく、
さらに凝集性の指数であるΔＤＢＰ（試験方法（８））
が大きいため分散性が悪い。

【００２８】比較例３は黒度が１５点程度の実施例３、
４との比較例であるが、ＳＮ₂ ／ＳＥＭが大きいため実
施例３、４に比較して分散面積指数が大きくなっている
ことが判る。以上のことから、上述のように比表面積や
ＣｒＤＢＰの他に、凝集度や表面粗度の指標であるΔＤ
ＢＰやＳＮ₂ ／ＳＥＭをも好適な範囲に制御することに
よって、黒度と分散性とを両立するカ−ボンブラックを
得ることができることがわかる。

【００２９】＜試験方法＞ （１）ＳＮ₂ 湯浅アイオニクス製アブソ−プトメ−タ−にてＢＥＴ１
点法にて求める。予め約０．０４ｇ粗秤した試料を３０
０℃で１５分間脱気操作を行った後、Ｕ字管にセットし
１５％の窒素とヘリウムの混合ガスを１７ｐｓｉに調整
したサンプルガスと純窒素のキャリアガスを付属の流量
メ−タ−のフロ−ト高さが夫々１１ｃｍ、７ｃｍになる
ように調整して流す。そののちＵ字管を液体窒素に浸し
キャリアガス中の窒素をカ−ボンブラックに吸着させ
る。このＵ字管の前の窒素量とＵ字管の後の窒素量を１
５０ｍＡ電流を流したホイスト−ンブリッジで脱着信号
をカウントしこの信号と±３カウントになる窒素ガス量
をマイクロシリンジで検量する。そののち、Ｕ字管内の
試料量を精秤して次の式にて比表面積を求める。

【００３０】Ｓ＝１／Ｗ×（１−Ｐ／Ｐ₀ ）×（Ａ／Ａ
_C ）×Ｖ_C ×１１８８×（Ｐ_a／（２７３＋Ｔ）） ここで、 Ｐ_a 大気圧 Ｐ₀ 飽和蒸気圧 Ａ_C 検量信号値 Ａ
表面積信号値 Ｖ_C 検量ガス量 Ｗ 試料重量 Ｓ 比表面積 である。

【００３１】（２）ＤＢＰ吸油量 ＪＩＳ Ｋ６２２１−１９８２に、準拠する。 （３）ＣｒＤＢＰ吸油量 試料２５ｇをシリンダ−に入れ、ピストンを差し込み、
油圧プレスで２４０００ｐｓｉ（１６８７ｋｇ／ｃ
ｍ² ）の圧力を５秒間加える。その加圧後試料を取り出
し、１０００μｍの篩に移し、カ−ボン塊をほぐして篩
を通過させる。その操作を４回繰り返して処理した試料
についてＪＩＳ Ｋ６２２１−１９８２に準拠してＤＢ
Ｐ吸油量を測定し、ＣｒＤＢＰ吸油量とする。

【００３２】（４）ＳＥＭ 電子顕微鏡写真により測定するものでありカ−ボンブラ
ックをクロロホルムに投入し２００ＫＨｚの超音波を２
０分間照射し分散させたのちに分散試料を支持膜に固定
する。これを電子顕微鏡で観察、撮影し面積平均よる粒
子径を（Ｄａ）を計算する。これを次式によりＳＥＭを
求める。 ＳＥＭ（ｍ² ／ｇ）＝６０００／（１．８６×Ｄａ） （５）ＳＮ₂ ／ＳＥＭ 上記試験方法の（１）／（４）で求める。

【００３３】（６）樹脂黒度指数 ＰＶＣ樹脂３０ｇを１２５℃に加熱した２本ロ−ルミル
にてスリット幅０．３ｍｍで２分間素練りし、試料を
０．３ｇ投入後７分間混練して、シ−ト化する。これを
同様の方法で「ＮｅＯ Ｓｐｅｃｔｒａ ＭａｒｋII」
（コロンビアンケミカルズカンパニ−社製カ−ボンブラ
ック）及び三菱化学（株）製カ−ボンブラック「＃４
５」及び「チャンネル＃６００」のＰＶＣ黒色シ−トの
黒度をそれぞれ３０点、１０点、２０点と基準値を定
め、試料の黒度を視感判定した結果を黒度指数とする。

【００３４】（７）分散面積指数 ２５０ｃｃバンバリ−型ミキサ−にてＬＤＰＥ樹脂に試
料カ−ボンブラックを４０％配合しミキサ−設定温度１
１５℃で４分間混練する。配合条件は次の通り。 低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ樹脂） １０１．８９ｇ ステアリン酸カルシウム １．３９ｇ イルガノックス１０１０ ０．８７ｇ カ−ボンブラック ６９．４３ｇ

【００３５】次に、１２０℃に加熱した２本ロ−ルミル
にてカ−ボンブラック濃度が１％になるよう希釈する。
尚、希釈コンパウンドの作成条件は次の通りである。 ＬＤＰＥ樹脂 ５８．３ｇ ステアリン酸カルシウム ０．２ｇ カ−ボンブラック４０％配合樹脂 １．５ｇ スリット幅 ０．５ｍｍでシ−ト化しシ−トを巻き取り
ながらロ−ルから取り出し、スリット幅を０．３ｍｍに
して巻き取ったシ−トを縦通しする。これを１０回繰り
返す。その後、ロ−ル混練を４分間行いスリット幅０．
３ｍｍでシ−ト化する。

【００３６】このシ−トを３ｍｍ×３ｍｍのチップに切
断しチップをスライドグラスにはさみ２４０℃のホット
プレ−ト上で６５±３μｍのフィルムにスライドグラス
間で成形する。 その後、倍率２０倍の光学顕微鏡にて
３．６ｍｍ×４．７ｍｍの視野を観察し視野中の０．２
ｍｍ以上の直径の未分散塊の直径分布を測定し視野中の
粗大粒子の総面積を計算する。この面積を０．３５ｍｍ
径の未分散塊を基準に粗大粒子の総面積をこの面積で割
り視野中の基準粒子の個数として面積指数を算出する。
これを各コンパウンドについて４視野以上観察し、この
平均値を分散面積指数とする。尚、この値が高い程、樹
脂中の未分散凝集塊が多く分散性が悪い。

【００３７】（８）ΔＤＢＰ 試料２５ｇをシリンダ−に入れ、ピストンを差し込み、
油圧プレスで２４０００ｐｓｉ（１６８７ｋｇ／ｃ
ｍ² ）の圧力を５秒間加える。その加圧後試料を取り出
し、１０００μｍの篩に移し、カ−ボン塊をほぐして篩
を通過させる。この試料についてＪＩＳ Ｋ６２２１−
１９８２に準拠してＤＢＰ吸油量を測定し、この値とＤ
ＢＰ吸油量との差をもってΔＤＢＰとする。 （９）ＡｓＨ ＪＩＳ Ｋ６２２１−１９８２ Ａ法に準拠。 ＜計算方法＞ 燃焼した原料炭化水素と酸素との反応 ・第１反応帯域で生成する高温ガスの組成と量を計算す
る。導入する燃焼用酸素含有ガスの量と組成、及び燃料
の量と組成を用いて、燃料が完全燃焼したとの前提で燃
焼計算を行い、標準状態におけるガスの組成と量を求め
る。 ・第２反応帯域出口ガス組成と量の計算 またカーボンブラックの製造時に副生するガス組成をヘ
ンペル法或いはガスクロマトグラフィー等の手法で分析
し、第１反応帯域での生成ガスの中で窒素をバランスガ
スとして、乾き状態の第２反応帯域出口ガス組成を求
め、更に水素バランスより湿り状態のガス量とガス組成
を求める。 ・第２反応帯域での酸素と原料炭化水素の反応内容の計
算 原料炭化水素と酸素との反応として、 Ｃ＋Ｏ₂→ＣＯ₂ （１） Ｃ＋ＣＯ₂→２ＣＯ （２） Ｈ₂＋１／２Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ （３） Ｃ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ＋Ｈ₂ （４） Ｃ＋１／２Ｏ₂→ＣＯ （５） の反応を前提としておく。ここで第１反応帯域と第２反
応帯域のガス量、ガス組成を比較し、次の判別条件で反
応の有無を判断する。すなわち、 （１）の反応：第１反応帯域のＣＯ₂の量＜第２反応帯
域出口のＣＯ₂の量で反応ありと判断し、生成ＣＯ₂＝第
２反応帯域のＣＯ₂−第１反応帯域のＣＯ₂として求め
る。 （２）の反応：第１反応帯域のＣＯ₂の量＞第２反応帯
域出口のＣＯ₂の量で反応ありとし、生成ＣＯ＝（第１
反応帯域のＣＯ₂−第２反応帯域のＣＯ₂）×２として求
める。 （３）の反応：第１反応帯域のＨ₂Ｏの量＜第２反応帯
域出口のＨ₂Ｏの量で反応ありと判断し、生成Ｈ₂Ｏ＝第
２反応帯域のＨ₂Ｏ−第１反応帯域のＨ₂Ｏとして求め
る。 （４）の反応：第１反応帯域のＨ₂Ｏの量＞第２反応帯
域出口のＨ₂Ｏの量で反応ありとし、生成ＣＯ＝生成Ｈ₂
＝第１反応帯域のＨ₂Ｏ−第２反応帯域のＨ₂Ｏとして求
める。 （５）の反応は、生成ＣＯ＝第２反応帯域出口ＣＯの総
量−（２）の反応による生成ＣＯ−（４）の反応による
生成ＣＯとして求める。以上の計算から各反応の生成系
の量が求まるので、Ｏ₂が関与した反応である（１）、
（３）、（５）で消費されたＯ₂量をそれぞれ計算し、
第１反応帯域出口のＯ２量との割合を求め、百分率で下
記のように表す。 Ｃ＋Ｏ₂→ＣＯ₂に消費したＯ₂の割合（％） Ｃ＋１／２Ｏ₂→ＣＯに消費したＯ₂の割合（％）

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、比表面積、ＤＢＰ、Ｃ
ｒＤＢＰを特定範囲に維持し、且つΔＤＢＰとＳＮ₂ ／
ＳＥＭを調整すると、高漆黒度で分散性が優れるカーボ
ンブラックを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円筒状の反応炉を有するカーボン
ブラック製造炉の１例を示す正面図

【図２】本発明に係る円筒状の反応炉を有するカーボン
ブラック製造炉の１例を示す側面図

【符号の説明】

１ 第１反応帯域 ２ 第２反応帯域 ３ 第３反応帯域 ４ 原料炭化水素導入ノズル ５ 原料炭化水素導入ノズル ６ 反応停止媒体導入ノズル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＳＮ₂が１８０ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ² ／
   ｇ、ＤＢＰが５５ｍｌ／１００ｇ〜８０ｍｌ／１００
   ｇ、ＣｒＤＢＰが４５ｍｌ／１００ｇ〜６５ｍｌ／１０
   ０ｇ、かつＡｓＨ量が１．２％以下であるカ−ボンブラ
   ック。
2. 【請求項２】ＳＮ₂が２００ｍ² ／ｇ〜２５０ｍ² ／
   ｇ、ＤＢＰが６０ｍｌ／１００ｇ〜７５ｍｌ／１００
   ｇ、ＣｒＤＢＰが５０ｍｌ／１００ｇ〜６２ｍｌ／１０
   ０ｇ、ＡｓＨ量が０．８％以下である請求項１記載のカ
   −ボンブラック。
3. 【請求項３】ΔＤＢＰが１１ｍｌ／１００ｇ以下、ＳＮ
   ₂／ＳＥＭが１．２〜１．５である請求項１または２記
   載のカ−ボンブラック。
4. 【請求項４】ΔＤＢＰが９ｍｌ／１００ｇ以下、ＳＮ₂
   ／ＳＥＭが１．３〜１．５である請求項１、２または３
   記載のカ−ボンブラック。
5. 【請求項５】黒度指数が１５〜２５、分散面積指数が５
   ０〜３００である請求項１〜４のいずれかに記載のカ−
   ボンブラック。
6. 【請求項６】燃料と燃焼用空気或いは酸素含有ガスを燃
   焼させて高温ガスを得る第１反応帯域と、第１反応帯域
   にひき続き設置され、原料炭化水素を導入してカ−ボン
   生成反応を起こさせる第２反応帯域と、炉内温度を急冷
   させてカ−ボンブラック生成反応を停止させる第３反応
   帯域とにより構成されたオイルファ−ネス炉に於いて、
   第２反応帯域に導入する原料炭化水素と第１反応帯域よ
   り流入するガス中の酸素との燃焼反応が、酸素消費割合
   でＣ＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ が０％〜３０％、Ｃ＋１／２Ｏ₂ →
   ＣＯが７０％〜１００％であり且つ反応停止スプレ−位
   置までの滞留時間が１０〜２０ミリ秒であることを特徴
   とする請求項１〜５のいずれかに記載のカ−ボンブラッ
   クの製造方法。
7. 【請求項７】第１反応帯域より流入するガス中の酸素に
   よって燃焼する第２反応帯域に導入された原料炭化水素
   中の炭素量が総原料炭化水素量に対して０％〜３０％で
   あることを特徴とする請求項６記載のカ−ボンブラック
   の製造方法。