JPH11503486A - カーボンブラック及びこのカーボンブラックを含む組成物 - Google Patents

カーボンブラック及びこのカーボンブラックを含む組成物

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JPH11503486A JP52767497A JP52767497A JPH11503486A JP H11503486 A JPH11503486 A JP H11503486A JP 52767497 A JP52767497 A JP 52767497A JP 52767497 A JP52767497 A JP 52767497A JP H11503486 A JPH11503486 A JP H11503486A
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Abstract

(57)【要約】 ヨウ素吸収量(I2No.)が50〜112mg/gで、ASTM試験法D3849−89の方法で測定した一次粒子粒度(以下「一次粒度」という)が25nm又はそれ以下であることで大雑把に特徴付けられ得る新しい種類のカーボンブラック。本発明のカーボンブラックの或るものは、カーボンブラック100gあたり102cm3(cc/100g)又はそれ以下のDBPであるCDBP(圧潰カーボンブラックのジブチル吸収値)を持つものとして更に特徴付けられ得る。本発明は、I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下であるカーボンブラックを提供する。また、開示され特許請求されているものは、I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下であるカーボンブラックである。本発明は更に、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下で、CDBP(圧潰カーボンブラックのジブチル吸収値)がカーボンブラック100gあたり102cm3(cc/100g)又はそれ以下のDBPである。更に、I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ以下であるカーボンブラックが、開示され特許請求されている。本発明はまた、I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラックを提供する。これらカーボンブラックはポリマー組成物に使用するのに特に適している。また、記載され開示されているのは、これら新しいカーボンブラックを含むポリマー組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】 カーボンブラック及びこのカーボンブラックを含む組成物 発明の分野 本発明は、種々の用途に適した、特に天然ゴム、合成ゴム、エラストマー、プ ラストマー及び/又はこれらのブレンドもしくは混合物によく適したある種の新 しく、有用なカーボンブラックに関する。本発明は、カーボンブラックを含んだ 新規で有用なポリマー組成物(天然ゴム、合成ゴム、エラストマー、プラストマ ー及び/又はこれらのブレンドもしくは混合物)にも関する。 背景 カーボンブラックは、一般に、炉型反応器中で、炭化水素供給原料を熱い燃焼 ガスで熱分解し、粒状カーボンブラックを含む燃焼生成物を生成させることによ り、製造される。 カーボンブラックは、ポリマー組成物中の顔料、充填材及び/又は補強材とし て利用できる。ここで用いる「ポリマー」は天然ゴム、合成ゴム、エラストマー 、プラストマー及び/又はこれらのブレンドもしくは混合物のことを言う。 カーボンブラックは、ポリマー組成物に導電性及び紫外線(UV)分解からの 保護を与えるのにも利用され得る。例えば、カーボンブラックは、ポリマー組成 物をUV放射に暴露したときのポリマーの分解を最小にするために広く使用され る。そのようなUV放射は天然の太陽光の成分として現れる。UV劣化からの保 護の度合は、小さな粒度(例えば25nm以下)のカーボンブラックを使用する ことにより改善されることは、一般に認められている。一般に、粒度 が20nm以下の粒度のカーボンブラックを使用することにより追加の利益が得ら れると考えられている。 カーボンブラックは、種々の混合技術によりポリマー組成物中に添加される。 UV保護に関する許容できるカーボンブラックにとって、一般にできるだけ低い 粘度を与え、従ってカーボンブラック−ポリマー組成物の加工性を改善するカー ボンブラックを利用するのが望ましい。そのような用途に使用されるカーボンブ ラックの他の望ましい態様は、実用的な限度において、カーボンブラック−ポリ マー組成物中のカーボンブラックの相対的含量を最大にすることであろう。プラ スチック組成物が湿分を吸収する傾向を最小にするために、できるだけ低いコン パウンド湿分吸収性(compound moisture absorpti on)(CMA)を有するカーボンブラックを利用するのが望ましい。このCM Aは、カーボンブラックが関係するポリマー中に配合された後、このカーボンブ ラックの湿分吸収能力の指標となるものである。 従って、カーボンブラックが添加されるポリマー組成物に改善された粘度又は 加工特性を与える新規なカーボンブラックを製造することは有用であろう。 また、カーボンブラックが添加されるポリマー組成物に低い配合物湿分吸収特 性を与える新規なカーボンブラックを製造するのも有用であろう。 更に、改善された粘度及び/又は加工特性、並びに低い配合物湿分吸収性を有 する新規なポリマー組成物を得ることは有用であろう。 本発明のカーボンブラック及びポリマー組成物によって、種々の利点が実現さ れる。 発明の要約 本発明は、ヨウ素吸着量(I2No.)が50〜112mg/gで、ASTM試験 方法D3849−89の方法に従って測定した一次粒子粒度(以下、「一次粒度 」という)が25nm又はそれ以下であることで特徴付けられ得る新規な種類のカ ーボンブラックを提供する。本発明のある種のものは、更に、ASTM試験方法 D3493−86の方法に従って測定して、CDBP(圧潰カーボンブラックの ジブチル吸収値)が、カーボンブラック100gあたり102cm3(cc/10 0g)又はそれ以下のDBPであることで特徴付けられる。 特に、本発明は、I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ 以下である新規なカーボンブラックを提供する。好ましくは、このカーボンブラ ックは、I2No.が73〜94mg/gであり及び/又は一次粒度が19nm又はそ れ以下である。より好ましくは、このカーボンブラックは、I2No.が85〜9 3mg/gであり及び/又は一次粒度が19nm又はそれ以下である。 本発明は、I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以 下である新規なカーボンブラックを提供する。好ましくは、このカーボンブラッ クは一次粒度が19nm又はそれ以下である。 本発明は、更に、I2No.が65〜112mg/gで;一次粒度が20nm又はそ れ以下であり;そしてCDBPが102cc/100g又はそれ以下である新規 なカーボンブラックを提供する。好ましくは、このカーボンブラックはI2No. が73〜104mg/gで;一次粒度が19nm又はそれ以下であり;及び/又はC DBPが70〜100cc/100gである。より好ましくは、このカーボンブ ラックは、I2No.が75〜99mg/gで;一次粒度が19nm又は それ以下であり;及び/又はCDBPが80〜95cc/100gである。 更に、本発明は、I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ 以下である新規なカーボンブラックを提供する。好ましくは、このカーボンブラ ックはI2No.が55〜65mg/gで、及び/又は一次粒度が20nmを超え25n m以下である。 本発明は、更に、I2No.が50〜85mg/gで;一次粒度が25nm又はそれ 以下であり;そしてCDBPが96cc/100g又はそれ以下である新規なカ ーボンブラックを提供する。好ましくは、このカーボンブラックはI2No.が5 5〜80mg/gで;一次粒度が20nmを超え25nm以下であり;及び/又はCD BPが50〜96cc/100gである。より好ましくは、このカーボンブラッ クは、I2No.が60〜78mg/gで;一次粒度が20nmを超え25nm以下であ り;及び/又はCDBPが50〜96cc/100gである。 更に、本発明は本発明のカーボンブラックを含むポリマー組成物を提供する。 ここで、「ポリマー」とは、広い意味で用いられ、全ての天然ゴム、合成ゴム、 エラストマー、プラストマー及び/又はこれらのブレンド又は混合物を指す。 本発明のカーボンブラックは当技術分野で知られているどんな方法であれ、製 造され得る。好ましくは、本発明のカーボンブラックは第1(燃焼)ゾーン、遷 移ゾーン、及び反応ゾーンを有する炉型カーボンブラック反応器中で製造される 。この場合、カーボンブラック生成供給原料は熱い燃焼ガス流中に注入され;得 られた熱い燃焼ガス及び供給原料の混合物は反応ゾーン中に入り;そしてカーボ ンブラック生成供給原料の熱分解は、本発明のカーボンブラックが形成されたと き、この混合物を急冷することにより停止され、この 場合、一次燃焼レベル(primary combustion level) が300%より大きく、好ましくは少なくとも550%であり、より好ましくは 650〜1200%が利用される。好ましくは、本発明のカーボンブラックを製 造するプロセスの燃焼レベル(overall combustion lev el)は、少なくとも22%、好ましくは22%〜35%、より好ましくは25 %〜28%である。本発明のカーボンブラック生成プロセスにおけるカーボンブ ラック形成反応に対する滞留時間は、0.55〜9.9秒であることが好ましく 、より好ましくは1.06秒〜8.01秒である。本発明の新規なカーボンブラ ックを調製するプロセスを、以下に詳細に説明する。 本発明のポリマー組成物は、天然ゴム、合成ゴム、エラストマー、プラストマ ー、及びこれらのブレンド又は混合物を含む。本発明のポリマー組成物中で利用 されるカーボンブラックの量は、このポリマー組成物の意図された最終用途に望 まれる結果を実現するに有効などんな量をも含み、そのような量は一般的なもの であり、当業者に周知である。一般に、カーボンブラック製品の量は、ポリマー 100重量部あたり0.5〜300重量部が使用できる。しかしながら、ポリマ ー100重量部あたり0.5〜100重量部で変化する量のカーボンブラックを 使用するのが好ましく、特に好ましいのは、ポリマー100重量部あたり0.5 〜80重量部のカーボンブラックを使用することである。 本発明で使用するに適したポリマーの内には、天然ゴム、合成ゴム、例えばポ リイソプレン及びポリブタジエン、並びにそれらの誘導体、例えば塩素化ゴム、 約10〜約70wt%のスチレンと約90〜約30wt%のブタジエンのコポリ マー、例えば19部のスチレン及び81部のブタジエンのコポリマー、30部の スチレン及び 70部のブタジエンのコポリマー、43部のスチレン及び57部のブタジエンの コポリマー及び50部のスチレン及び50部のブタジエンのコポリマー;共役ジ エンのポリマー及びコポリマー、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ クロロプレン等、並びにそのような共役ジエンと、それと共重合性のエチレン性 基含有モノマー、例えばスチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、アクリロ ニトリル、2−ビニル−ピリジン、5−メチル−2−ビニルピリジン、5−エチ ル−2−ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルピリジン、アルキル置換アク リレート、ビニルケトン、メチルイソプロペニルケトン、メチルビニルエーテル 、アルファメチレンカルボン酸、及びそれらのエステル並びにアミン、例えばア クリル酸及びジアルキルアクリル酸アミドがある。更にここで使用するのに適当 なのは、エチレン及び他の高アルファオレフィン、例えばプロピレン、ブテン− 1及びペンテン−1があり、特に好ましいのはエチレン−プロピレンコポリマー でエチレン含量が20〜90wt%のもの、また、第3モノマー、例えばジクロ ロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン又はメチレンノルボルネンを更に含むエ チレン−プロピレンポリマーである。好ましくは、前記エチレン含有ポリマーは 、エチレン−プロピレンコポリマー又はエチレン−プロピレンターポリマーを含 む。より好ましくは、前記エチレン含有ポリマーは、エチレンプロピレンジエン モノマーを含む(EPDM)。また好ましいのは、0.5〜98wt%のエチレ ンモノマーを含むエチレン含有ポリマーである。 更に好ましいポリマー組成物は、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン及び ポリエチレンである。 適当なポリマーにはまた次のものがある: a)プロピレンホモポリマー、エチレンホモポリマー、並びにエ チレンのコポリマー及びグラフトポリマー(ここに、コモノマーは、ブテン、ヘ キセン、プロペン、オクテン、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリ ル酸のC1〜C6アルキルエステル、メタクリル酸のC1〜C6アルキルエステル、 無水マレイン酸、マレイン酸無水物の半エステル及び一酸化炭素である); b)天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ランダムもしくはブロック のスチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリクロロプレン、アクリロニトリル −ブタジエン、エチレン−プロピレンコポリマー及びターポリマー、エチレン− プロピレン−ジエンモノマー(EPDM); c)スチレン−ブタジエン−スチレン線状及び放射状ポリマー、アクリロニト リル−ブタジエン−スチレン(ABS)及びスチレン−アクリロニトリル(SA N)を含むスチレンのホモポリマー及びコポリマー; d)ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート( PBT)、ポリカーボネート、ポリアミン、ポリ塩化ビニル(PVC)、アセタ ールを含む熱可塑性樹脂;並びに e)ポリウレタン、エポキシ及びポリエステルを含む熱硬化性樹脂。 本発明のカーボンブラックの利点は、このカーボンブラックが、これを添加し たポリマー組成物に低粘度を与えることである。 本発明のカーボンブラックの他の利点は、このカーボンブラックが、これを添 加したポリマー組成物に低いCMA(コンパウンド湿分吸収性)を与えることで ある。 本発明のカーボンブラックの更なる利点は、このカーボンブラックが、ポリマ ー組成物中に高いカーボンブラック配合量で添加できることである。 本発明のポリマー組成物の利点は、このポリマー組成物は粘度が低いことであ る。 本発明のポリマー組成物の他の利点は、このポリマー組成物はCMA(コンパ ウンド湿分吸収性)が低いことである。 本発明の他の利点は、このポリマー組成物が高い配合量のカーボンブラックを 含み得ることである。 本発明の他の利点は、本発明のより詳細な説明から明らかとなるであろう。 図面の簡単な説明 図1は、本発明のカーボンブラックを製造するのに利用できる炉型カーボンブ ラック反応器の1つの型の一部の断面図である。 図2は、本発明のカーボンブラックを製造するのに利用できる炉型カーボンブ ラック反応器の他の型の一部の断面図である。 図3は、カーボンブラックサンプルの凝集体の重量分率対与えられたサンプル におけるストークス直径の、見本のヒストグラムである。 図4は、本発明のカーボンブラックを含むポリマー組成物のメルトフローイン デックスに対するカーボンブラック配合の効果を、ここに例に示す対照のカーボ ンブラックを含むポリマー組成物についての比較データと共に示すグラフである 。 図5は、本発明のカーボンブラックを含むポリマー組成物の、剪断速度100 s-1での見かけ粘度に対するカーボンブラック配合の効果を、ここに例に示す対 照のカーボンブラックを含むポリマー組成物についての比較データと共に示すグ ラフである。 発明の詳細な説明 本発明は、カーボンブラック及びこのカーボンブラックを含むポリマー組成物 を提供する。 1つの態様において、本発明は、I2No.が65〜95mg/g、好ましくは7 3〜94mg/g、より好ましくは85〜93mg/g;そして一次粒度が20nm又 はそれ以下、好ましくは19nm又はそれ以下のカーボンブラックを提供する。よ り詳細には、これらのカーボンブラックは次のものを含む: 1a)I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下である カーボンブラック; 2a)I2No.が73〜94mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下である カーボンブラック; 3a)I2No.が85〜93mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下である カーボンブラック; 4a)I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が19nm又はそれ以下である カーボンブラック; 5a)I2No.が73〜94mg/gで、一次粒度が19nm又はそれ以下である カーボンブラック; 6a)I2No.が85〜93mg/gで、一次粒度が19nm又はそれ以下である カーボンブラック。 他の態様において、本発明は、I2No.が100〜112mg/g;そして一次 粒度が20nm又はそれ以下、好ましくは19nm又はそれ以下のカーボンブラック を提供する。より詳細には、これらのカーボンブラックは次のものを含む: 1b)I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下で あるカーボンブラック; 2b)I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が19nm又はそれ以下で あるカーボンブラック。 更に他の態様において、本発明は、I2No.が65〜112mg/g、好ましく は73〜104mg/g、より好ましくは75〜99mg/g;一次粒度が20nm又 はそれ以下、好ましくは1nm又はそれ以下;そしてCDBPが102cc/10 0g又はそれ以下、好ましくは70〜100cc/100gより好ましくは80 〜95cc/100gのカーボンブラックを提供する。より詳細には、これらの カーボンブラックは次のものを含む: 1c)I2No.が65〜112mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが102cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 2c)I2No.が65〜112mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが70〜100cc/100gであるカーボンブラック; 3c)I2No.が65〜112mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが80〜95cc/100gであるカーボンブラック; 4c)I2No.が65〜112mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そし てCDBPが102cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 5c)I2No.が65〜112mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そし てCDBPが70〜100cc/100gであるカーボンブラック; 6c)I2No.が65〜112mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そし てCDBPが80〜95cc/100gであるカーボンブラック; 7c)I2No.が73〜104mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが102cc/100g又はそれ以下であ るカーボンブラック; 8c)I2No.が73〜104mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが70〜100cc/100gであるカーボンブラック; 9c)I2No.が73〜104mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが80〜95cc/100gであるカーボンブラック; 10c)I2No.が73〜104mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そ してCDBPが102cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 11c)I2No.が73〜104mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そ してCDBPが70〜100cc/100gであるカーボンブラック; 12c)I2No.が73〜104mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そ してCDBPが80〜95cc/100gであるカーボンブラック; 13c)I2No.が75〜99mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが102cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 14c)I2No.が75〜99mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが70〜100cc/100gであるカーボンブラック; 15c)I2No.が75〜99mg/g;一次粒度が20nm又はそれ以下;そし てCDBPが80〜95cc/100gであるカーボンブラック; 16c)I2No.が75〜99mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そし てCDBPが102cc/100g又はそれ以下であ るカーボンブラック; 17c)I2No.が75〜99mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そし てCDBPが70〜100cc/100gであるカーボンブラック; 18c)I2No.が75〜99mg/g;一次粒度が19nm又はそれ以下;そし てCDBPが80〜95cc/100gであるカーボンブラック。 更に他の態様において、本発明は、I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度 が25nm又はそれ以下の新規なカーボンブラックを提供する。好ましくは、この カーボンブラックは、I2No.55〜65mg/g及び/又は一次粒度20nmより 大25nm以下を持つ。より詳細には、これらのカーボンブラックは次のものを含 む: 1d)I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ以下である カーボンブラック; 2d)I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が20nmより大で25nm以下 であるカーボンブラック; 3d)I2No.が55〜65mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ以下である カーボンブラック; 4d)I2No.が55〜65mg/gで、一次粒度が20nmより大で25nm以下 であるカーボンブラック。 更に他の態様において、本発明は、I2No.が50〜85mg/g;一次粒度が 25nm又はそれ以下;そしてCDBPが96cc/100g又はそれ以下のカー ボンブラックを提供する。好ましくは、このカーボンブラックは、I2No.55 〜80mg/g;一次粒度20nmより大で25nm以下;及び/又はCDBPが50 〜96cc/100gである。より好ましくは、このカーボンブラックは、I2 No.60〜78mg/g;一次粒度20nmより大で25nm以下;及び /又はCDBPが50〜96cc/100gである。より詳細には、これらのカ ーボンブラックは次のものを含む: 1e)I2No.が50〜85mg/g;一次粒度が25nm又はそれ以下;そして CDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 2e)I2No.が55〜80mg/g;一次粒度が25nm又はそれ以下;そして CDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 3e)I2No.が60〜78mg/g;一次粒度が25nm又はそれ以下;そして CDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 4e)I2No.が50〜85mg/g;一次粒度が25nm又はそれ以下;そして CDBPが50〜96cc/100gであるカーボンブラック; 5e)I2No.が55〜80mg/g;一次粒度が25nm又はそれ以下;そして CDBPが50〜96cc/100gであるカーボンブラック; 6e)I2No.が60〜78mg/g;一次粒度が25nm又はそれ以下;そして CDBPが50〜96cc/100gであるカーボンブラック; 7e)I2No.が50〜85mg/g;一次粒度が20nmより大で25nm以下; そしてCDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 8e)I2No.が55〜80mg/g;一次粒度が20nmより大で25nm以下; そしてCDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック; 9e)I2No.が60〜78mg/g;一次粒度が20nmより大で 25nm以下;そしてCDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボン ブラック; 10e)I2No.が50〜85mg/g;一次粒度が20nmより大で25nm以下 ;そしてCDBPが50〜96cc/100gであるカーボンブラック; 11e)I2No.が55〜80mg/g;一次粒度が20nmより大で25nm以下 ;そしてCDBPが50〜96cc/100gであるカーボンブラック; 12e)I2No.が60〜78mg/g;一次粒度が20nmより大で25nm以下 ;そしてCDBPが50〜96cc/100gであるカーボンブラック。 本発明のカーボンブラックは、どんな方法でも製造できるが、好ましくは、下 記の方法で製造される。しかしながら、本発明のカーボンブラックを製造する方 法を1つのタイプのカーボンブラック炉型反応器を参照して以下に記載するが、 この方法は他のタイプのカーボンブラック反応器で実施できる。 特に、本発明のカーボンブラックは、モジュール式の、「段階的」とも呼ばれ る炉型カーボンブラック反応器中で製造されうる。本発明のカーボンブラックの 製造にに利用できる典型的なモジュール式のカーボンブラック反応器の断面を図 1に描いている。典型的なモジュール式炉型カーボンブラック反応器の他の詳細 は、例えば米国特許No.3922335に含まれる記載に見いだされる。この文 献の開示内容を引用によりこの明細書に含める。 図1を参照して、本発明のカーボンブラックは、直径の収束するゾーン11を 持つ燃焼ゾーン10、遷移ゾーン12、及び反応ゾーン18を有する炉型カーボ ンブラック反応器2中で製造され得る。遷移ゾーン12に最も近い反応ゾーン1 8の端部は、直径の小さな 1つ又は複数のゾーン17A又は17Bを持つ。燃焼ゾーン10の直径は、直径 の収束ゾーン11が始まる地点まで、D−1で示し、ゾーン12の直径をD−2 で示し、ゾーン17Aの直径をD−3Aで示し、ゾーン17Bの直径をD−3B で示し、そしてゾーン18の長さをD−4で示す。燃焼ゾーン10の長さは、長 さの収束ゾーン11が始まる地点まで、L−1で示し、直径の収束するゾーン1 1の長さをL−2で示し、遷移ゾーン12の長さをL−3で示し、直径の小さく なったゾーン17Aの長さをL−4Aで示し、そして直径の小さくなったゾーン 17Bの長さをL−4Bで示す。 本発明のカーボンブラックを製造するために、液状又はガス状の燃料を適当な 酸化剤、例えば空気、酸素、空気と酸素の混合物等と反応させることによって、 熱い燃焼ガスを燃焼ゾーン10中で発生させる。燃焼ゾーン10中で酸化剤流と 反応して前記熱い燃焼ガスを発生させるに適した燃料の内には、容易に燃焼しう るガス、蒸気又は液体流、例えば天然ガス、水素、一酸化炭素、メタン、アセチ レン、アルコール、又は灯油がある。しかしながら、一般に、高い含量の炭素含 有成分を有する燃料、特に、炭化水素を使用するのが好ましい。本発明のカーボ ンブラックを製造するために利用される空気対天然ガスの比は、少なくとも30 :1、好ましくは45:1〜100:1である。熱い燃焼ガスの発生を促進する ために、酸化剤流は予備加熱される。 本発明のカーボンブラックを製造するために、カーボンブラック製造プロセス の一次燃焼レベルは300%より大で、好ましくは少なくとも550%である。 より好ましくは、本発明のカーボンブラックを製造するために、カーボンブラッ ク製造プロセスの一次燃焼レベルは、650〜1200%である。 ここで言う、一次燃焼レベルとは、第1段階の炭化水素の二酸化 炭素及び水への完全燃焼に必要な酸化剤の理論量に対する多段プロセスの第1段 に使用される空気のような酸化剤の量を表す。便宜上一次燃焼レベルは、%で表 す。 第1段炭化水素の二酸化炭素及び水への完全燃焼に必要な酸化剤の理論量は、 ここでは「空気対燃焼ガス比」と言い、理論酸化剤と第1段炭化水素の体積比と して表される。酸化剤及び第1段炭化水素の量は、どんな便利で一致した単位の 組み合わせで記述してもよい。 一次燃焼レベルは、次の式で決定することができる: ここに、 「測定された空気速度」=反応器の燃焼ゾーン中に導入された空気の温度及び 圧力の標準状態で測定した体積速度; 「測定されたガス速度」=反応器の燃焼ゾーン中に導入されたガスの温度及び 圧力の標準状態で測定した体積速度 であり、「測定された空気速度」、「測定されたガス速度」及び「空気対燃焼ガ ス比」は、互いに一致した単位の組み合わせである。ここで用いている「温度及 び圧力の標準状態」は、空気及びガスを記述するときは、温度273ケルビン( K)及び圧力101.3キロパスカル(kPa)のことを言い、「温度及び圧力 の標準状態」は、油又は供給原料を記述するときは、温度273K及び圧力10 1.3kPaのことを言う。 熱い燃焼ガス流は、ゾーン10及び11からゾーン12、17A、17Bへ、 次いで18へ流れる。熱い燃焼ガスの流れの方向は、図1において矢印で示され ている。カーボンブラック生成供給原料 30は、ゾーン12中に位置する点32で導入される。供給原料は、端部34を を持った挿入管15を通して、又は好ましくはゾーン12の点12の壁中に位置 する複数の開口部を通して放射状に内側に導入されてよい。ここで、反応条件下 に容易に蒸発し、カーボンブラック生成性炭化水素供給原料として使用するに適 したものは、不飽和炭化水素、例えばアセチレン;オレフィン、例えばエチレン 、プロピレン、ブチレン;芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン及びキシレ ン;ある種の飽和炭化水素;並びに蒸発された炭化水素、例えば灯油、ナフタレ ン、テルペン、エチレンタール、芳香族環状原料等である。 点32から下流へ反応ゾーン中の直径の小さくなったゾーン17Aの開始点ま での距離をF−1で示す。ここに記載した例の内の幾つかにおいては、カーボン ブラック生成供給原料30は、点32でゾーン12の壁中に配置された複数の開 口部を通して放射状に内部に注入され、生じたジェットは熱い燃焼ガス流の内部 領域中に進入して、迅速に分解し、この供給原料を本発明の新規なカーボンブラ ックに転化した。 ここに記載された例の他のものにおいては、カーボンブラック生成供給原料3 0は、挿入管15の端部34の複数の開口部を通って実質的に軸方向の下流へむ かって外側へ注入され、生じたジェットは熱い燃焼ガス流の外部領域中に進入し て、迅速に分解し、この供給原料をカーボンブラックに転化した。挿入管15の 端からゾーン17Aの開始点までの距離をF−2で示す。 本発明のカーボンブラックを製造するためには、カーボンブラック製造プロセ スの全燃焼レベルは、好ましくは少なくとも22%であり、より好ましくは22 〜35%であり、一層好ましくは25〜28%である。 ここで言い、当業者に知られている全燃焼レベルとは、このカーボン形成プロ セスにおいて使用される炭化水素の全量を完全燃焼させて二酸化炭素及び水を形 成するに必要な酸化剤の量に対するこのカーボン形成プロセスで使用される空気 等の酸化剤の全量を表す。全燃焼レベルは通常%で表される。 便宜上、カーボンブラック生成供給原料を完全に燃焼して二酸化炭素と水にす るに必要な酸化剤の量を、空気対燃焼油比と呼び、理論的な酸化剤及びカーボン ブラック生成性供給原料の体積比として表す。酸化剤とカーボンブラック生成性 供給原料の量は、どんな便利なそして一致した単位で記述してもよい。 全燃焼レベルは、次の式で決定される: ここで、 「測定された空気速度」=反応器の燃焼ゾーン中へ導入された空気の温度及び 圧力の標準状態で測定した体積速度 「測定されたガス速度」=反応器の燃焼ゾーン中へ導入されたガスの温度及び 圧力の標準状態で測定した体積速度 「測定された油速度」=反応器中に導入された油の温度及び圧力の標準状態で 測定した体積速度 であり、「測定された空気速度」、「測定されたガス速度」、「測定された油速 度」、「空気対燃焼ガス比」及び「空気対燃焼油比」は、相互に一致した単位の 組み合わせである。 カーボンブラック生成性供給原料及び熱い燃焼ガスの混合物は、下流へ流れて ゾーン12、17A、17Bへ、そしてゾーン18へ 行く。点42に位置し、急冷流体50(ここに記載した例においては水であった )を注入するクエンチ40は、本発明の新規なカーボンブラックが形成されると き、カーボンブラック形成性供給原料の熱分解を止めるのに利用される。点42 は、熱分解を止めるための急冷の位置を選択するための当技術分野で知られたど んな方法であれその方法で決定してよい。 熱分解を止めるために利用される急冷の位置を決定するための1つの方法は、 本発明の新規なカーボンブラックについて許容できるトルエン抽出レベルが得ら れる点を決定することによる。トルエン抽出レベルは、ASTM試験法D161 8−83「カーボンブラック抽出性物のトルエン変色(Carbon blac k extractables Toluene Discoloration )」を用いて測定できる。 本発明のカーボンブラックを製造する方法の好ましい具体例において、急冷の 位置は、反応器中でのカーボンブラック形成反応について得られる名目滞留時間 が0.55秒〜9.9秒、好ましくは1.06秒〜8.01秒であることを確保 するように決定される。この反応器中の名目滞留時間は、酸化剤がこの段階付け られた反応器の全ての段階で生じる全てのプロセスによって変化することなく、 また、この酸化剤の流速が温度と圧力の標準状態で定義されるとして、この酸化 剤がこの反応器を、カーボンブラック形成性供給原料の注入点から急冷の点まで 通過するに名目的に必要とされる時間として定義される。 熱い燃焼ガスとカーボンブラック生成性供給原料の混合物が急冷された後、こ の急冷されたガスは下流へ流れ、いずれかの従来の冷却手段及び分離手段の中に 入り、ここでカーボンブラックは回収される。ガス流からのカーボンブラックの 分離は、沈殿器、サイクロ ン分離機又はバグフィルターのような従来の手段で容易に達成できる。この分離 の後に、例えば湿潤ペレタイザーを用いてペレット化してもよい。 図2は、本発明のカーボンブラックを製造するために使用してよく、ここに述 べる例に記載されたカーボンブラックのある種のものを製造するために利用され た他の形状のカーボンブラック反応器の断面図である。図2に示された反応器は 、図1に示された反応器と実質的に同じものであり、図2に利用された参照番号 は、図1に使用したのと同様であるが、以下の例外がある。 図2に示された反応器において、反応ゾーンは更にゾーン18A、18B及び 18Cを含む。ゾーン18Aはゾーン17Bに隣接して位置する。ゾーン18B はゾーン18Aに隣接し、図2に示すように角度Ωの角度を付けられている。ゾ ーン18Cはゾーン18Bに隣接して位置する。ゾーン18Aの直径は、D−4 Aと示されており、ゾーン18Bの直径は、D−4Bと示されており、そしてゾ ーン18Cの直径は、D−4Cと示されている。ゾーン18Aの長さはL−5A と示されており、水平方向に平行な方向におけるゾーン18Bの各セクションの 長さは、図2に示されるように、L−5B又はL−5Cである。 本発明のポリマー組成物は、ポリマー及び本発明のカーボンブラックを含む。 即ち、1つの態様において、本発明はポリマーと、I2No.が65〜95mg/ g、好ましくは73〜94mg/g、より好ましくは85〜93mg/gであり;一 次粒度が20nm又はそれ以下、好ましくは19nm又はそれ以下のカーボンブラッ クとを含むポリマー組成物を提供する。より詳細には、これらのポリマー組成物 は次のものを含む: 1a)ポリマーと、I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が20nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物; 2a)ポリマーと、I2No.が73〜94mg/gで、一次粒度が20nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物; 3a)ポリマーと、I2No.が85〜93mg/gで、一次粒度が20nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物; 4a)ポリマーと、I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が19nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物; 5a)ポリマーと、I2No.が73〜94mg/gで、一次粒度が19nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物; 及び 6a)ポリマーと、I2No.が85〜93mg/gで、一次粒度が19nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 他の態様において、本発明はポリマーと、I2No.が100〜112mg/gで あり;一次粒度が20nm又はそれ以下、好ましくは19nm又はそれ以下のカーボ ンブラックとを含むポリマー組成物を提供する。より詳細には、これらのポリマ ー組成物は次のものを含む: 1b)ポリマーと、I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が20nm又 はそれ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 2b)ポリマーと、I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が19nm又 はそれ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 更に他の態様において、本発明はポリマーと、I2No.が65〜112mg/g 、好ましくは73〜104mg/g、より好ましくは75〜99mg/gであり;一 次粒度が20nm又はそれ以下、好ましく は19nm又はそれ以下であり;そしてCDBPが102cc/100g又はそれ 以下、好ましくは70〜100cc/100g、より好ましくは80〜95cc /100gのカーボンブラックとを含むポリマー組成物を提供する。より詳細に は、これらのポリマー組成物は次のものを含む: 1c)ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下のカーボンブラック とを含むポリマー組成物。 2c)ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが70〜100cc/100gのカーボンブラックとを含 むポリマー組成物。 3c)ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが80〜95cc/100gのカーボンブラックとを含む ポリマー組成物。 4c)ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が19nm又は それ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下のカーボンブラック とを含むポリマー組成物。 5c)ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が19nm又は それ以下で、CDBPが70〜100cc/100gのカーボンブラックとを含 むポリマー組成物。 6c)ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が19nm又は それ以下で、CDBPが80〜95cc/100gのカーボンブラックとを含む ポリマー組成物。 7c)ポリマーと、I2No.が73〜104mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下のカーボンブラック とを含むポリマー組成物。 8c)ポリマーと、I2No.が73〜104mg/gで、一次粒度 が20nm又はそれ以下で、CDBPが70〜100cc/100gのカーボンブ ラックとを含むポリマー組成物。 9c)ポリマーと、I2No.が73〜104mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが80〜95cc/100gのカーボンブラックとを含む ポリマー組成物。 10c)ポリマーと、I2No.が73〜104mg/gで、一次粒度が19nm又 はそれ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下のカーボンブラッ クとを含むポリマー組成物。 11c)ポリマーと、I2No.が73〜104mg/gで、一次粒度が19nm又 はそれ以下で、CDBPが70〜100cc/100gのカーボンブラックとを 含むポリマー組成物。 12c)ポリマーと、I2No.が73〜104mg/gで、一次粒度が19nm又 はそれ以下で、CDBPが80〜95cc/100gのカーボンブラックとを含 むポリマー組成物。 13c)ポリマーと、I2No.が75〜99mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下のカーボンブラック とを含むポリマー組成物。 14c)ポリマーと、I2No.が75〜99mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが70〜100cc/100gのカーボンブラックとを含 むポリマー組成物。 15c)ポリマーと、I2No.が75〜99mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが80〜95cc/100gのカーボンブラックとを含む ポリマー組成物。 16c)ポリマーと、I2No.が75〜99mg/gで、一次粒度が19nm又は それ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下のカーボンブラック とを含むポリマー組成物。 17c)ポリマーと、I2No.が75〜99mg/gで、一次粒度 が19nm又はそれ以下で、CDBPが70〜100cc/100gのカーボンブ ラックとを含むポリマー組成物。 18c)ポリマーと、I2No.が75〜99mg/gで、一次粒度が19nm又は それ以下で、CDBPが80〜95cc/100gのカーボンブラックとを含む ポリマー組成物。 更に他の態様において、本発明はポリマーと、I2No.が50〜70mg/gで あり;一次粒度が25nm又はそれ以下であるカーボンブラックとを含む新規なポ リマー組成物を提供する。好ましくは、このカーボンブラックは、I2No.55 〜65mg/g及び/又は一次粒度20nmより大で25nm以下である。より詳細に は、これらのポリマー組成物は次のものを含む: 1d)ポリマーと、I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 2d)ポリマーと、I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が20nmより大 で25nm以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 3d)ポリマーと、I2No.が55〜65mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 4d)ポリマーと、I2No.が55〜65mg/gで、一次粒度が20nmより大 で25nm以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 更に他の態様において、本発明はポリマーと、I2No.が50〜85mg/gで あり;一次粒度が25nm又はそれ以下であり;そしてCDBPが96cc/10 0g又はそれ以下のカーボンブラックとを含む新規なポリマー組成物を提供する 。好ましくは、このカーボンブラックは、I2No.が55〜80mg/g、一次粒 度が20nmより大で25nm以下、及び/又はCDBPが50〜96cc/100 gである。より好ましくは、このカーボンブラックは、I2No.が60〜78mg /g、一次粒度が20nmより大で25nm以下、及び/又はCDBPが50〜96 cc/100gである。より詳細には、これらのポリマー組成物は次のものを含 む: 1e)ポリマーと、I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下のカーボンブラックとを 含むポリマー組成物。 2e)ポリマーと、I2No.が55〜80mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下のカーボンブラックとを 含むポリマー組成物。 3e)ポリマーと、I2No.が60〜78mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下のカーボンブラックとを 含むポリマー組成物。 4e)ポリマーと、I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが50〜96cc/100gのカーボンブラックとを含むポ リマー組成物。 5e)ポリマーと、I2No.が55〜80mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが50〜96cc/100gのカーボンブラックとを含むポ リマー組成物。 6e)ポリマーと、I2No.が60〜78mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが50〜96cc/100gのカーボンブラックとを含むポ リマー組成物。 7e)ポリマーと、I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が20nmより大 で25nm以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下のカーボンブラッ クとを含むポリマー組成物。 8e)ポリマーと、I2No.が55〜80mg/gで、一次粒度が20nmより大 で25nm以下で、CDBPが96cc/100g又は それ以下のカーボンブラックとを含むポリマー組成物。 9e)ポリマーと、I2No.が60〜78mg/gで、一次粒度が20nmより大 で25nm以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下のカーボンブラッ クとを含むポリマー組成物。 10e)ポリマーと、I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が20nmより 大で25nm以下で、CDBPが50〜96cc/100gのカーボンブラックと を含むポリマー組成物。 11e)ポリマーと、I2No.が55〜80mg/gで、一次粒度が20nmより 大で25nm以下で、CDBPが50〜96cc/100gのカーボンブラックと を含むポリマー組成物。 12e)ポリマーと、I2No.が60〜78mg/gで、一次粒度が20nmより 大で25nm以下で、CDBPが50〜96cc/100gのカーボンブラックと を含むポリマー組成物。 本発明のポリマー組成物中に、意図された最終用途を達成するために有効など んな量のカーボンブラックを使用してもよいが、一般に、ポリマー100重量部 あたり約0.5〜約300重量部の範囲の量のカーボンブラックを使用すること ができる。しかしながら、ポリマー100重量部あたり約0.5〜約100重量 部で変化する量のカーボンブラックを使用することが好ましく、特に好ましいの はポリマー100重量部あたり約0.5〜約80重量部のカーボンブラックを使 用することである。 このポリマー組成物は、他の従来の添加剤、例えば硬化剤、加工助剤、炭化水 素油、促進剤、コエージェント(coagents)、酸化防止剤等を含んでも よい。 ここで使用する「ポリマー」は、天然ゴム、合成ゴム、エラストマー、プラス トマー及び/又はこれらのブレンド又は混合物を含む。本発明のポリマー組成物 に使用するのに特に適当なポリマーの例 は、上に述べた目録中に含まれる。 本発明のポリマー組成物は、ポリマーと粒状成分を組み合わせるための当技術 分野で知られたどんな方法で作ってもよい。 以下の試験方法は、本発明のカーボンブラックの分析的性質、及び本発明のカ ーボンブラックを含有するポリマー組成物の性質の測定及び評価に使用された。 カーボンブラックのCTAB(臭化セチルトリメチルアンモニウム吸収面積) は、ASTM試験法D3765−85に従って測定した。 I2No.は、ASTM試験法D1510に従って測定した。 カーボンブラックの着色価(「着色」)は、ASTM D3265に述べられ た方法に従って測定した。 カーボンブラックペレットのDBP(ジブチルフタレート吸収価)は、AST M試験法D2414に従って測定した。 カーボンブラックのペレットのCDBP(圧潰されたジブチルフタレート吸収 価)は、ASTM D3493−86に述べられた方法に従って測定した。 カーボンブラックのトルエン抽出量は、ASTM試験法D1618に従って、 Milton Roy,Rochester,New Yorkの製造したMi lton Roy Spectronic 20分光光度計を用いて測定した。 カーボンブラックの粒度は、ASTM D3849−89に述べられた方法に 従って測定した。 カーボンブラックについてのDmode、Dst及びΔD50値は、図3に示 すように、各カーボンブラックサンプルのカーボンブラック凝集体のストークス 直径対そのサンプルの相対的出現頻度のヒストグラムから決定した。ヒストグラ ムは、カーボンブラックサ ンプルの凝集体のストークス直径対与えられたサンプルの相対的出現頻度から作 った。 例1〜14について、及び例26〜33について、ヒストグラムを作るのに使 用したデータは、Joyce Loebel Co.Ltd. of Tyne and Wear,United Kingdomの製造したもののような円 盤型遠心器を用いることによって測定した。以下の手順は、1985年2月1日 に発行されたJoyce Loebel円盤型遠心器の使用説明書ファイルレフ ェレンス(file reference)DCF 4.008(その教示内容 をここに引用して記載に含める)に記載された手順の変形であり、データを測定 するのに使用した。 その手順は以下の通りである。10mgのカーボンブラックサンプルを秤量容器 中に秤量し、次いで、無水エタノール10%及び0.05%のNONIDET P−40界面活性剤(NONIDET P−40は、Shell Chemic al Co.によって製造され販売されている界面活性剤の登録商標である)を 含む蒸留水90%の溶液50ccに加えた。得られた懸濁液を、Sonifie r Model No.W 385(Heat Systems Ultras onics Inc.,Farmingdale,New Yorkによって製 造され販売されたもの)を用いて、超音波エネルギーにより15分間分散した。 円盤型遠心器を運転する前に、この円盤型遠心器からデータを記録するコンピ ューターに以下のデータを入れた: 1.カーボンブラックの比重、1.86g/ccとした; 2.水及びエタノールの溶液中に分散されたカーボンブラックの溶液の体積、 この例では0.5cc; 3.スピン流体(spin fluid)の体積、この場合は1 0ccの水; 4.スピン流体の粘度、この場合は23℃で0.933センチポアズ(9.3 3×10-4パスカル−秒(Pa・s)とした; 5.スピン流体の密度、この場合は23℃で0.9975g/ccである; 6.ディスク速度、この場合は8000rpmである; 7.データのサンプリングの間隔、この場合は1秒である。 円盤型遠心器は、ストロボスコープが作動している間は8000rpmで運転 した。スピン流体としてスピン円盤(spinning disk)中に10c cの蒸留水を注入した。濁りレベルを0に設定し、10%無水エタノール及び9 0%蒸留水の溶液1ccを緩衝液として注入する。次いで、円盤型遠心器のカッ トアンドブーストボタン(cut and boost buttons)を作 動させ、スピン流体と緩衝流体の間の滑らかな濃度勾配を作り、この勾配を肉眼 で観察する。この勾配が平滑になり、これら2つの流体の間に識別できる境界が 無くなったとき、水性エタノール溶液中の分散されたカーボンブラック0.5c cをスピン円盤に注入し、直ちにデータの収集を始める。ストリーミング(st reaming)が起こると、実験は中止する。水性エタノール溶液中に分散さ れたカーボンブラックの注入をした後、この円盤を20分スピンする。スピンの 20分後に円盤を停止し、スピン流体の温度を測定し、実験の開始点で測定した スピン流体の温度及び実験の終点で測定したスピン流体の温度の平均値を、円盤 型遠心器からのデータを記録するコンピューターに入れる。これらデータを標準 ストークス式に従って分析し、次の定義を用いて表す: カーボンブラック凝集−最小の分散しうる単位である、分離した剛性のコロイ ド状物;これは甚だしく合体した粒子からなる; ストークス直径−遠心場又は重力場で粘稠の媒体中で、ストークス式に従って 沈降する球の直径。カーボンブラック凝集体のような非球状物は、それが平滑で 同じ密度の剛性の球であり、その物としての沈降速度で挙動すると考えるならば 、ストークス直径で表すこともできる。ストークス直径を表す慣習的な単位は、 ナノメートルである。 モード(報告のためDmode)−ストークス直径についての分散曲線のピー クの点(図3のポイントA)でのストークス直径。 中央ストークス直径−(報告のためDst)サンプルの50wt%がより大き いか又はより小さいストークス直径の分布曲線上の点(図3の点H)。それ故、 それは測定の中央を表す。カーボンブラック凝集体のような非球状物は、それが 、非球状物と同じ密度及び沈降速度の、平滑で剛性の球として挙動すると考える ならば、ストークス直径で表すこともできる。 ΔD50−モードの半最大点(half−maximum point)で測 定した質量分布のプロットの幅で、凝集体サイズ分布の幅の尺度である。図3に 示されているように、線BがこのヒストグラムのピークAからY軸に平行な方向 にX軸まで引かれ、このヒストグラムの点Cで終わっている。得られた線Bの中 点Fを決定し、その中点Fを通って線GがX軸に平行に引かれる。線Gはこのヒ ストグラムの分布曲線を2つの点D及びEと交わる。このカーボンブラック凝集 体の点D及びEでのストークス直径の差の絶対値がΔD50値である。 例15〜25については、ブルックヘブンインスルメントの円盤型遠心器モデ ルBI−DCP(Brookhaven Instruments Corp. ,750 Blue Point Road,Holtsville,NY 1 1742,USAによって 製造された)を用いて先に述べたヒストグラムを作った。以下の手順を用いた。 10mgのカーボンブラックサンプルを秤量容器中に秤量し、次いで、無水エタ ノール10%及び0.025%のNONIDET P−40界面活性剤(NON IDET P−40は、Shell Chemical Co.によって製造さ れ販売されている界面活性剤の登録商標である)を含む蒸留水90%の溶液25 ccに加えた。得られた懸濁液を、Sonicator Model No.X L 2015(Heat Systems Ultrasonics Inc. ,Farmingdale,New Yorkによって製造され販売されたもの )を用いて、超音波エネルギーにより10分間分散した。 円盤型遠心器を運転する前に、この円盤型遠心器からデータを記録するコンピ ューターに以下のデータを入れた: 1.カーボンブラックの比重、1.86g/ccとした; 2.水及びエタノールの溶液中に分散されたカーボンブラックの溶液の体積、 この例では0.2cc; 3.スピン流体(spin fluid)の体積、この場合は10ccの水; 4.スピン流体の粘度、この場合は23℃で0.933センチポアズ(9.3 3×10-4パスカル−秒(Pa・s)とした; 5.スピン流体の密度、この場合は23℃で0.998g/ccである; 6.ディスク速度、この場合は4000rpmである; 7.データのサンプリングの間隔、この場合は1秒である。 円盤型遠心器は、ストロボスコープが作動している間は4000rpmで運転 した。スピン流体としてスピン円盤(spinnin g disk)中に蒸留水と蔗糖の溶液の混合物で、蒸留水9cc及び蔗糖溶液 1ccであるもの10ccを注入した。濁りレベルを0に設定し、10%無水エ タノール及び90%蒸留水の溶液1ccを緩衝液として注入する。次いで、円盤 型遠心器のカットアンドブーストボタン(cut and boost but tons)を作動させ、スピン流体と緩衝流体の間の滑らかな濃度勾配を作り、 この勾配を肉眼で観察する。この勾配が平滑になり、これら2つの流体の間に識 別できる境界が無くなったとき、水性エタノール溶液中の分散されたカーボンブ ラック0.2ccをスピン円盤に注入し、直ちにデータの収集を始める。ストリ ーミング(streaming)が起こると、実験は中止する。水性エタノール 溶液中に分散されたカーボンブラックの注入をした後、検出器の応答がベースラ インに返るのに必要な長さの時間、この円盤をスピンする。スピンの期間の後に 円盤を停止し、スピン流体の温度を埋め込み式温度探針で測定し、実験の開始点 で測定したスピン流体の温度及び実験の終点で測定したスピン流体の温度の平均 値を、円盤型遠心器からのデータを記録するコンピューターに入れる。 異なったカーボンブラック配合量が以下に明記される以外は、カーボンブラッ クサンプルを線状低密度ポリエチレン(LLDPE)に、このポリマーとの混合 物中のカーボンブラックの質量で、35%の配合にて配合することにより調製さ れるポリマー組成物について見かけ粘度及びメルトフローインデックスの測定を 行った。以下の手順を用いてカーボンブラックとポリマーとの混合物を調製し、 この混合物中でカーボンブラックの質量にて35%の配合となるようにした。こ の手順は、カーボンブラックの質量で35%とは異なる配合が必要なときにも実 施した。但しこの場合、混合物中のカーボンブラックの望みの配合量を得るため に必要な量になるように、 カーボンブラック及びポリマーの相対的割合を変更した。 420.7gのカーボンブラックと、例1〜14のカーボンブラックについて はDFDA7510として識別される線状低密度ポリエチレン、例26〜33の カーボンブラックについてはGRSN7510として識別される線状低密度ポリ エチレン781.4gを、容量1100cm3の混合室を有するFarrel実験 室用バンバリーミキサー中に装填した。DFDA7510ポリエチレン及びGR SN7510ポリエチレンは、ユニオンカーバイド社で製造され販売されている 。混合ステップの初期温度は約120°F(322K)で混合は3分行い;最初 の30秒は77rpmで、次の45秒は116rpmで、残りの混合時間は15 5rpmで行った。混合に続いて、この製品を二本ロールミルで180°F(3 55K)にてシート化し、厚さ3/8インチ(0.0095m)にした。次いで このシートをストリップに切断し、ダイサーに通してそれらを一辺3/8インチ (0.0095m)の立方体にした。この製品を篩分けして、以下の試験用に均 一なサイズの片のみを使用した。 見かけ粘度は、ASTM D3835−93Aに記載された手順に従い、19 0℃で測定した。例1〜14のカーボンブラックを含むポリマー組成物について は、これらの測定は、長さ30mm、直径1mmの毛管を有するGottfert Capillary Rheometer Model 1501を使用した。 例26〜33のカーボンブラックを含むポリマー組成物については、これらの測 定は、長さ20mm、直径1mmの毛管を有するMonsant Processa bility Testerを使用した。 吸収係数(COA)の測定のためのサンプル試験片を調製するために、35質 量%のカーボンブラックを含むカーボンブラック及びLLDPEの上記混合物を 、2.5質量%のカーボンブラックを含 む最終混合物を生じさせるために必要なだけの追加のLLDPEと共にバンバリ ーミキサー中に装填した。このCOAは、ASTMD3349−86に述べられ た手順に従って測定した。 メルトフローインデックスは、例1〜14のカーボンブラックを含むポリマー 組成物については190℃の温度、例26〜33のカーボンブラックを含むポリ マー組成物については230℃の温度、及び21.5kgの重量を用い、以下のこ とを含むように適合させて測定した: カーボンブラック含有ポリマー組成物の適当な質量を秤量し、Keyness モデル2051又は同等の押し出しプラストメーターのシリンダー中に装填し、 圧縮した。このシリンダーにピストンを挿入し、このピストンに1100gの重 量をかけ、前記装填物を試験温度で6分予熱した。予熱時間が終了した後、予熱 重量を前記ピストンから除き、表4の結果を得るために試験用重り21.5kgと 置き換えた。シリンダー中へのピストン上のノッチの除去と同時に、ダイオリフ ィスの底での押し出し物を鋭いへら又はナイフで切断し、試験の時間間隔を開始 した。試験時間間隔が終わったとき、ダイオリフィスの底での押し出し物を切断 し、秤量した。この重量を記録し、先の表中の適当なファクターを乗じて測定さ れたメルトフローインデックスに変換した。 コンパウンド湿分吸収(CMA)は、先に述べた35.75gのLLDPEポ リマー及び19.25gのカーボンブラックを用いて 100℃のブラベンダープラスチコーダー中で調製したカーボンブラックとポリ マーの混合物について測定した。望みの温度に達した後ローターを作動させて6 0rpmとし、秤量した量のポリマー及びカーボンブラックを装填シュートを通 して30秒かけて装填した。10,000キログラム重をシュートラムにかけ、 諸成分を押し下げて可塑化した。重りとシュートは可塑化の後に除いた。ロータ ー速度を60rpmに調節し、ブラベンダーラムを下げ、コンパウンドを5分混 合した。この時間間隔が終了した後、コンパウンドを取り出し、二本ロールに2 回通した。得られたシートはさいの目に切ってCMA試験用の比較的小さな片に した。 CMA試験は、カーボンブラック及びポリマーを含む上記混合物について、以 下の手順に従って実施した。試験されるべきコンパウンドは、先に述べたように さいの目に切った後、4メッシュ及び10メッシュのスクリーンを通して篩い、 −4,+10部分を使用のため貯蔵した。4mmスクリーンを持ったWiley Mill又は同等物を作動させ、約25gの篩い分けられたコンパウンドをその 中に落とした。この粒状化したコンパウンドを取り出し、シールし、ラベルを付 けたジャー中に貯蔵した。透明な乾燥した秤量瓶及びその蓋をAinswort hモデル10又は同等の化学天秤で秤量し、この重量を少数第4位まで記録した 。2.0g±0.1gの粒状化したコンパウンドをこの秤量瓶中に入れた。この 秤量瓶をその蓋を半開きにして、真空炉中に入れ、この炉のドアをシールし、こ の炉及び真空を作動させた。この温度を140°F(333K)に設定し、真空 を水銀柱(Hg)10インチ(33.9kPa)に設定した。このサンプルをこ の炉中に少なくとも2時間、最大16時間放置した。 Blue MモデルFR−251B−1又は同等の湿潤試験機を 80°F(300K)及び相対湿度83%に設定した。サンプルの乾燥が完了し たとき、この真空炉を作動停止し、真空を開放し、ドアを速やかに開き、手で直 接覆いに触ることなくサンプル瓶の上に覆いを被せた。この目的のために、手袋 又はピンセットを用いた。このサンプル瓶を乾燥剤を含むプラスチック容器中に 入れた。この容器をシールし、この瓶を周囲温度で約30分冷却させた。次いで 、この瓶を化学天秤で秤量した。この瓶を手袋又は鉗子のみで取り扱って、重量 を少数第4位まで記録した。次いで、この瓶を湿潤試験機に入れた。1より多く の瓶を同時に試験するときは、室の壁と各サンプル瓶の間に少なくとも2インチ の間隔を置き、各サンプル瓶は、他の全てのサンプル瓶から少なくとも半インチ 離した。瓶はカバーを取らず、カバーは瓶上に半開きのまま置いた。室の内側ド アを閉じ、シールした。次いで、外側ドアを閉じた。この瓶を湿潤試験機中に、 先に述べた温度及び相対湿度で、7日放置した。 前記湿潤室内での上記滞留期間に続いて、この室のドアを開き、この瓶をその 覆いでシールした。この瓶を再び乾燥剤を含むプラスチック容器中に入れた。こ の瓶を扱うのに手袋及び鉗子のみを用いた。各々の覆いをされた瓶を化学天秤で 秤量した。CMAをサンプルの重量獲得から計算した。 本発明のカーボンブラック及びポリマー組成物の態様及び利点を以下の例によ って更に説明する。 (例1〜33) ここに一般的に記載し、図1又は図2(以下に具体的に述べる)のいずれかに 描いた反応器中で、表2に述べる条件及び形状を利用して、33のカーボンブラ ックを調製した。例3〜10で製造されたカーボンブラックは、本発明の炉カー ボンブラックであり、例1及び2で製造されたカーボンブラックは、対応する対 照である。例 12〜14で製造されたカーボンブラックも、本発明の炉カーボンブラックであ り、例11で製造されたカーボンブラックは、対応する対照である。例15〜2 5で製造されたカーボンブラックは、対照のカーボンブラックである。例26〜 29で製造されたカーボンブラックは、本発明の炉カーボンブラックであり、例 30〜33で製造されたカーボンブラックは、対応する対照である。 燃焼反応で使用した燃料は天然ガスである。例1〜14で使用したタイプの液 体供給原料の典型的な性質を表1に述べる。例15〜33で使用した液体供給原 料の性質を表1Aに述べる。 各例で使用した反応器の条件及び形状を以下の表2に示す。例16〜18にお いて、供給原料を注入するのに使用した各オリフィスは、スピンナーインサート (spinner inserts)を備えていた。例19及び20において、 供給原料は、このプロセスの第2段の軸方向の中点から約0.8インチ(0.0 2m)引っ込められた、挿入管15の端部34から放出する直径0.09インチ (0.0029m)の圧力噴霧オイルチップ(oil tip)を通して、実質 的に軸方向下流に、このプロセスに注入された。前記オイルチップは、Mona rch Manufacturing(Philadelphia,PA,US A)によって製造されたMonarchスプレーチップナンバーF−94−12 0−45であった。 例1〜33で作ったカーボンブラックの分析的性質を以下に述べる手順で分析 した。それらの結果を表3に示す。 (例34〜55) 本発明のカーボンブラック及びポリマー組成物の効果及び利点をこの一組の例 で説明する。 ポリマー組成物A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M及びN は、本発明のカーボンブラックと対照のカーボンブラックを包含する例1〜14 のカーボンブラックを含むポリマー組成物の見かけ粘度、メルトフローインデッ クス及び吸収率を評価するために調製した。ポリマー組成物O,P,Q,R,S ,T,U及びVは、本発明のカーボンブラックと対照のカーボンブラックを包含 する例26〜33のカーボンブラックを含むポリマー組成物の見かけ粘度及びメ ルトフローインデックスを評価するために調製した。 例1〜14及び26〜33で作ったカーボンブラックの各々を、前記ポリマー 組成物中にカーボンブラックが35質量%となるように添加した。ポリマー組成 物A〜Nは例1〜14で作ったカーボンブラックを利用して調製した。ポリマー 組成物C,D,E,F,G,H,I及びJは、本発明の炉カーボンブラックを含 む本発明のポリマー組成物であり、ポリマー組成物A及びBは対応する対照であ る。ポリマー組成物L,M及びNも、本発明の炉カーボンブラックを含む本発明 のポリマー組成物であり、ポリマー組成物Kは対応する対照である。ポリマー組 成物O〜Vは例26〜33で作ったカーボンブラックを利用して調製した。ポリ マー組成物O,P,Q及びRは、本発明の炉カーボンブラックを含む本発明のポ リマー組成物であり、ポリマー組成物S,T,V及びUは、それぞれ対応する対 照である。 ポリマー組成物A〜Vは次のようにして調製した。 カーボンブラック420.7gと、例1〜14のカーボンブラックについては DFDA7510として識別される低密度ポリエチレ ン781.4gと(ポリマー組成物A〜N)及び例26〜33のカーボンブラッ クについてはGRSN7510として識別される低密度ポリエチレン781.4 gと(ポリマー組成物O〜V)の両方を容積1100cm3の混合室を有するFa rrel実験室用バンバリーミキサー中へ装填した。DFDA7510ポリエチ レン及びGRSN7510ポリエチレンは、ユニオンカーバイド社で製造され販 売されている。混合工程の初期温度は約120°F(322K)であり、混合は 3分行った:最初の30秒は77rpmで、次の45秒は116rpmで、残り の混合時間は155rpmで行った。混合の後に、生成物を1800F(355 K)で二本ロールでシート状にし厚さ3/8インチ(0.0095m)のシート にした。これらシートをストリップに切断し、ダイサーを通してそれらを一辺が 3/8インチ(0.0095m)の立方体に転化した。この生成物を篩にかけ、 均一なサイズの小片のみが以下の試験に使用されるようにした。 このポリマー組成物の性質を上に述べた方法で評価した。それらの結果を表4 に報告する。上に述べたように、ポリマー組成物のある種の性質の評価は、カー ボンブラック配合レベルを35%より低くして(これは追加のLLDPEを利用 することによって達成した)行った。 カーボンブラックを含むポリマー組成物の製造方法は、カーボンブラックと溶 融ポリマーの混合物を取り扱う1又はそれ以上の工程を含む。カーボンブラック と溶融ポリマーのこの混合物の粘度はその加工性の容易さを決定するのに重要な 性質である。低粘度はカーボンブラックと溶融ポリマーの前記混合物の加工性を 改善し、それ故、そのような組成物の特に重要で有用な性質である。表4に示し たデータは、本発明のカーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物C,D, E,F,G及びHが、対応する対照のポリマー組成物A及びBと比較して、指定 された剪断速度で、より低い見かけ粘度を現すことを明らかに示している。表4 に示したデータは、また、本発明のカーボンブラックを含む本発明のポリマー組 成物L,M及びNが、対応する対照のポリマー組成物Kと比較して、指定された 剪断速度で、より低い見かけ粘度を現すことも明らかに示している。本発明のポ リマー組成物I及びJは、指定された剪断速度で、対応する対照のポリマー組成 物A及びBの粘度に比肩しうる粘度を現す。ポリマー組成物I及びJによって示 される粘度は、それぞれポリマー組成物I及びJに使用されているカーボンブラ ック9及び10が、それぞれポリマー組成物A及びBに使用されたカーボンブラ ック1及び2よりも高い構造レベル(これらはそれらのDBP値によって示され ている)を持つという事実に帰せられると考えられる。 比較的高いメルトフローインデックスは、カーボンブラック及び溶融ポリマー の混合物を含む組成物の改善された加工特性の他の現れであり、従って、改善さ れた加工性が探究されているときは、特に望ましい性質である。表4に示された データは、本発明のカーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物C,D,E ,F,G及びHは、対応する対照のポリマー組成物A及びBに較べてより高いメ ルトフローインデックスを示すことを明らかに示している。表4に示されたデー タは、また、本発明のカーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物L,M及 びNは、対応する対照のポリマー組成物Kに較べて、より高いメルトフローイン デックスを示すことも示している。 表4は、例26〜33のカーボンブラックを含むポリマー組成物の見かけ粘度 及びメルトフローインデックスデータをも与えている。表4に示されているよう に、例27、28及び29の本発明のカーボンブラックを含むポリマー組成物P ,Q及びRは、例31、33及び32のカーボンブラックを含む各対照の組成物 T,V及びUと比較して比較的粘度と比較的高いメルトフローインデックスを持 っている。表4のデータは、例26のカーボンブラックを含むポリマー組成物は 例30のカーボンブラックを含むポリマー組成物より高い粘度及びほぼ等しいメ ルトフローインデックスを現すことを示している。この結果は、その製造に、例 30のカーボンブラックに較べて構造に影響を与える薬剤の大幅に異なった添加 速度を用いた例26のカーボンブラックについての大幅に高い構造レベルによっ てもたらされたものと考えられる。 カーボンブラック含有ポリマー組成物の吸収率は、そのような組成物が最小の 物性劣化で、UV暴露に耐える度合いの目安であると考えられる。表4に示した データは、本発明のカーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物C,D,E ,F,G,H,I及びJは、対照のポリマー組成物A及びBの吸収率に比肩でき る吸収率を有することを表している。表4に示したデータは、また、本発明のカ ーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物L,M及びNは、対照のポリマー 組成物Kの吸収率に比肩できる吸収率を有することも表している。 (例56〜77) 本発明のカーボンブラック及びポリマー組成物の効果及び利点も、この一組の 例によって示す。 ポリマー組成物AA,BB,CC,DD,EE,FF,GG,HH,II,J J,KK,LL,MM,NN,OO,PP,QQ,RR,SS,TT,UU及び VVを調製し、対照のカーボンブラックを含むポリマー組成物と較べた、本発明 のカーボンブラックを含むポリマー組成物のコンパウンド湿分吸収(CMA)性 を評価した。例1〜14及び26〜33で作ったカーボンブラックの各々をポリ マー組成物中に添加した。ポリマー組成物CC,DD,EE,FF,GG,HH ,II及びJJは、例3〜10の本発明の炉カーボンブラックを含む本発明のポ リマー組成物であり、ポリマー組成物AA及びBBは例1及び2の炉カーボンブ ラックを含む対応する対照であった。ポリマー組成物LL,MM及びNNは、例 12,13及び14も本発明の炉カーボンブラックを含む本発明のポリマー組成 物であり、ポリマー組成物KKは例10の炉カーボンブラックを含む対応する対 照であった。ポリマー組成物OO,PP,QQ及びRRは、例26〜29の本発 明の炉カーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物であり、ポリマー組成物 SS,TT,VV及びUUは例30〜33の炉カーボンブラックを含む対応する 対照であった。 ポリマー組成物AA〜VVは次のようにして調製した。ポリマー組成物は、例 1〜14のカーボンブラックについては、DFDA7510として識別され、例 26〜33のカーボンブラックについてはGRSN7510として識別されるL LDPE35.75g、及びカーボンブラック19.25gを用いて、ブラベン ダープラスチコーダーで調製した。DFDAポリエチレン及びGRSNポリエチ レンは、ユニオンカーバイド社で製造され販売されている。望みの温度に達した 後、ローターを60rpmで作動させ、秤量した量のポリマー及びカーボンブラ ックを装填シュートを通して30秒かけて装填した。このシュートのラムに10 ,000キログラム重を加え、諸成分を押し下げて可塑化した。可塑化の後前記 重りとシュートを取り除いた。ローターの速度を60rpmに調節し、ブラベン ダーラムを下げ、コンパウンドを5分間混合した。この期間が終了した後、コン パウンドを取り出し、二本ロールミルに2回通した。得られたシートを、CMA 試験のために、さいの目に切り小片にした。 このポリマー組成物を、以下に述べる手順にを用いてCMAについて評価した。 その結果を表5に報告する。 先に示したように、カーボンブラック含有ポリマー組成物のコンパウンド湿分 吸収(CMA)は、そのような組成物の特に重要な性質である。表5に示された データは、本発明のカーボンブラックを含む本発明のポリマー組成物CC,DD ,EE,FF,GG,HH,II,JJ,LL,MM及びNNは、対応する対照 のポリマー組成物AA,BB及びKKに較べたとき、比較的低いCMA値を明ら かに示している。 表5は例26〜33のカーボンブラックを含むポリマー組成物についてのCM A値も示している。このグループの例については、本 発明のカーボンブラックを含むポリマー組成物OO,PP,QQ及びRRを、そ れらのそれぞれの対照(ポリマー組成物SS,TT,VV及びUU)と比較する とき、本発明のポリマー組成物は、それらの対応する対照のCMA値より低いか 又は比肩できるCMA値を示すことが観察されるであろう。 (例78及び79) 本発明のカーボンブラック及びポリマー組成物の効果及び利点を例78及び7 9に述べるポリマー組成物により更に説明する。 本発明のポリマー組成物W及びXを、カーボンブラックのポリマー組成物中へ の質量配合が35%より大きくなるようにして、例7で作ったカーボンブラック を配合することにより、作った。使用したポリマーは、DFDA7510として 識別され、ユニオンカーバイド社によって製造され販売されているLLDPEで あった。表6は、使用された実際の質量配合量及びポリマー組成物の性質を述べ ている。これらの性質は、ここに述べた手順を使用して測定した。 カーボンブラックの質量配合量においてのみ異なる全ての2つのポリマー組成 物について、ポリマー組成物の加工特性を比較するための他のメカニズムは、各 ポリマー組成物のメルトフローインデックス、又はこの代わりに、同じ剪断速度 にかけたとき、各ポリマー組成物の粘度を比較することである。より低い粘度又 はより高いメルトフローインデックスを示すポリマー組成物が、一般に加工が容 易であると考えられる。 この議論を全ての2つの系列のポリマー組成物に拡張して、各々は異なったカ ーボンブラックから作られ、特定の系列内の組成物は異なった質量配合量のカー ボンブラックを含むが他は共通しているとき、与えられたメルトフローインデッ クス又は一定の剪断速度での粘度に対して、より高いカーボンブラック質量配合 量を許容する系列は、改善された加工性を示すと考えられる。 図4及び図5は、本発明のカーボンブラックはここに記載したポリマー組成物 中に配合すると、改善された加工性を示す。その理由は以下のようである。 図4は、例7で製造された本発明のカーボンブラックを、増大する質量配合量 で含む、本発明のポリマー組成物G,W及びXのメルトフローインデックスを描 いている。図4は、対照のポリマー組成物A及びBのメルトフローインデックス をも描いている。上に述べたように、より大きいメルトフローインデックスは、 加工性のより容易なポリマー組成物を表す。即ち、図4は、本発明のポリマー組 成物G,W及びXは、対応する対照のポリマー組成物A及びBのいずれかの配合 によって達成されるよりも多くの質量配合量でカーボンブラックを含み、一方そ れでも実質的に同じ又はより高いメルトフローインデックスを示すことを明らか に示している。 同じように、図5は、例7で製造された本発明のカーボンブラックを、増大す る質量配合量で含む、本発明のポリマー組成物G,W及びXの、剪断速度100 s-1での、見かけ粘度を描いている。図5は、対照のポリマー組成物A及びBの 剪断速度100s-1での、見かけ粘度をも描いている。即ち、図5は、本発明の ポリマー組成物G,W及びXは、対応する対照のポリマー組成物A及びBのいず れかの配合によって達成されるよりも多くの質量配合量でカーボンブラックを含 み、一方それでも実質的に同じ又はより高い見かけ粘度を示すことを明らかに示 している。 本発明のカーボンブラックは、通常使用されている配合量よりも高い配合量で 使用できることが、当業者には明らかであろう。本発明のカーボンブラックをそ のように高い配合量で使用しても、コンパウンドの湿分吸収能力は本発明のカー ボンブラックによって改善されるので、実質的により乏しいコンパウンドの湿分 吸収能力をも たらさないであろう。 ここに記載した発明の形態は、例示に過ぎないものであり、本発明の範囲を限 定するものではないことは、明らかに理解されるべきである。本発明は、以下の 請求の範囲の範囲内の全ての変形を包含する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,H U,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD, MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下であるカ ーボンブラック。 2.前記I2No.が73〜94mg/gである請求項1のカーボンブラック。 3.前記I2No.が85〜93mg/gである請求項1のカーボンブラック。 4.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項1のカーボンブラック。 5.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項2のカーボンブラック。 6.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項3のカーボンブラック。 7.I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下であ るカーボンブラック。 8.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項7のカーボンブラック。 9.I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が20nm又はそれ以下で、そ してCDBPが102cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック。 10.前記CDBPが70〜100cc/100gである請求項9のカーボン ブラック。 11.前記CDBPが80〜95cc/100gである請求項10のカーボン ブラック。 12.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項9のカーボンブラック 。 13.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項10のカーボンブラッ ク。 14.前記一次粒度が19nm又はそれ以下である請求項11のカーボンブラッ ク。 15.前記I2No.が73〜104mg/gである請求項9のカーボンブラック 。 16.前記I2No.が73〜104mg/gである請求項10のカーボンブラッ ク。 17.前記I2No.が73〜104mg/gである請求項11のカーボンブラッ ク。 18.前記I2No.が73〜104mg/gである請求項12のカーボンブラッ ク。 19.前記I2No.が73〜104mg/gである請求項13のカーボンブラッ ク。 20.前記I2No.が73〜104mg/gである請求項14のカーボンブラッ ク。 21.前記I2No.が75〜99mg/gである請求項9のカーボンブラック。 22.前記I2No.が75〜99mg/gである請求項10のカーボンブラック 。 23.前記I2No.が75〜99mg/gである請求項11のカーボンブラック 。 24.前記I2No.が75〜99mg/gである請求項12のカーボンブラック 。 25.前記I2No.が75〜99mg/gである請求項13のカーボンブラック 。 26.前記I2No.が75〜99mg/gである請求項14のカー ボンブラック。 27.I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ以下である カーボンブラック。 28.前記一次粒度が20nmより大きく25nm以下である請求項27のカーボ ンブラック。 29.前記I2No.が55〜65mg/gである請求項27のカーボンブラック 。 30.前記I2No.が55〜65mg/gである請求項28のカーボンブラック 。 31.I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が25nm又はそれ以下で、そ してCDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック。 32.前記I2No.が55〜80mg/gである請求項31のカーボンブラック 。 33.前記一次粒度が20nmより大きく25nm以下である請求項31のカーボ ンブラック。 34.前記CDBPが50〜96cc/100gである請求項31のカーボン ブラック。 35.前記I2No.が60〜78mg/gである請求項32のカーボンブラック 。 36.前記I2No.が60〜78mg/gである請求項33のカーボンブラック 。 37.前記I2No.が60〜78mg/gである請求項34のカーボンブラック 。 38.前記一次粒度が20nmより大きく25nm以下である請求項32のカーボ ンブラック。 39.前記一次粒度が20nmより大きく25nm以下である請求項 34のカーボンブラック。 40.前記一次粒度が20nmより大きく25nm以下である請求項35のカーボ ンブラック。 41.前記一次粒度が20nmより大きく25nm以下である請求項36のカーボ ンブラック。 42.前記CDBPが50〜96cc/100gである請求項33のカーボン ブラック。 43.ポリマーと、I2No.が65〜95mg/gで、一次粒度が20nm又はそ れ以下であるカーボンブラックとの、ポリマー組成物。 44.ポリマーと、I2No.が100〜112mg/gで、一次粒度が20nm又 はそれ以下であるカーボンブラックとの、ポリマー組成物。 45.ポリマーと、I2No.が65〜112mg/gで、一次粒度が20nm又は それ以下で、CDBPが102cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラ ックとの、ポリマー組成物。 46.ポリマーと、I2No.が50〜70mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下であるカーボンブラックとの、ポリマー組成物。 47.ポリマーと、I2No.が50〜85mg/gで、一次粒度が25nm又はそ れ以下で、CDBPが96cc/100g又はそれ以下であるカーボンブラック との、ポリマー組成物。 48.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜300重 量部のカーボンブラックを含む請求項43のポリマー組成物。 49.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜300重 量部のカーボンブラックを含む請求項44のポリマー 組成物。 50.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜300重 量部のカーボンブラックを含む請求項45のポリマー組成物。 51.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜300重 量部のカーボンブラックを含む請求項46のポリマー組成物。 52.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜300重 量部のカーボンブラックを含む請求項47のポリマー組成物。 53.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜100重 量部のカーボンブラックを含む請求項48のポリマー組成物。 54.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜100重 量部のカーボンブラックを含む請求項49のポリマー組成物。 55.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜100重 量部のカーボンブラックを含む請求項50のポリマー組成物。 56.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜100重 量部のカーボンブラックを含む請求項51のポリマー組成物。 57.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜100重 量部のカーボンブラックを含む請求項52のポリマー組成物。 58.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜80重量 部のカーボンブラックを含む請求項53のポリマー組 成物。 59.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜80重量 部のカーボンブラックを含む請求項54のポリマー組成物。 60.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜80重量 部のカーボンブラックを含む請求項55のポリマー組成物。 61.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜80重量 部のカーボンブラックを含む請求項56のポリマー組成物。 62.前記ポリマー組成物が、ポリマー100重量部あたり0.5〜80重量 部のカーボンブラックを含む請求項57のポリマー組成物。 63.前記ポリマーがポリエチレンである請求項43のポリマー組成物。 64.前記ポリマーがポリエチレンである請求項44のポリマー組成物。 65.前記ポリマーがポリエチレンである請求項45のポリマー組成物。 66.前記ポリマーがポリエチレンである請求項46のポリマー組成物。 67.前記ポリマーがポリエチレンである請求項47のポリマー組成物。
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