WO2005012438A1

WO2005012438A1 - カーボンブラック

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Publication number: WO2005012438A1
Application number: PCT/JP2004/011510
Authority: WO
Inventors: Akihiro Matsuki; Shinichi Kanamaru; Yutaka Fukuyama; Nobutake Mise; Eihachi Takamura
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2006-02-05
Also published as: US20060186383A1; EP1666543A1; US7485280B2; EP1666543B1; EP1666543A4

Abstract

樹脂組成物の導電性及び流動性を向上させるカーボンブラックを提供する。　次の特性を有することを特徴とするカーボンブラック。・２４Ｍ４ＤＢＰ吸収量：１３０ｃｍ3／１００ｇ以上、・１５００℃×３０分の脱水素量：１．２ｍｇ／ｇ以下、・結晶サイズＬｃ：１０～１７Å　更に好ましくは次の特性を有する。・窒素吸着比表面積：１５０～３００ｍ2／ｇ、・平均粒径：１４～２４ｎｍ、・ＣＴＡＢ吸着比表面積：１２０～２２０ｍ2／ｇ、・ＤＢＰ吸収量：１５０～４００ｃｍ3／１００ｇ、・含酸素官能基密集度：３μｍｏｌ／ｍ2以下。

Description

明細書カーポンプラック技術分野

本発明は、導電性樹脂組成物に配合するのに好適なカーボンブラックに係り、特にオイルファーネス法により製造されるオイルファーネスカーボンブラックとして好適な力一ポンプラックに関する。背景技術

オイルファーネス法による力一ボンブラックの製造装置は、燃料を燃焼させて高温燃焼ガス流を生じさせる第 1反応帯域と、該第 1反応帯域に引き続いて設置され、カーボンブラック原料炭化水素（以下、オイルということがある。）を導入して力一ポンプラック生成反応をさせる第 2反応帯域と、該第 2反応帯域に引き続いて設置され、カーボンブラック生成反応を停止させるための冷却手段を有した第 3反応帯域とを備えている。

この力一ポンプラック製造装置によってカーボンブラックを製造するには、第 1反応帯域内に高温の燃焼ガス流を生じさせ、第 2反応帯域内にカーボンブラック原料炭化水素 (オイル) を噴霧し、該第 2反応帯域内でカーボンブラックを生成させる。このカーボンブラックを含むガス流は、第 3反応帯域内に導入され、該第 3反応帯域内でスプレーノズルから水噴霧を受けて急冷される。第 3反応帯域内のカーボンブラックを含むガス流は、その後煙道を経由してサイク口ン又はバッグフィルタ一等の捕集手段に導入され、力一ポンプラックが捕集される。カーボンブラックを樹脂組成物に配合した導電性樹脂組成物にあっては、導電性を向上させるためにカーボンブラックのストラクチャーを発達させることが好ましい。ストラクチャーが発達したカーボンブラックにあっては、カーボンブラック 1次粒子が枝状、あるいは葡萄房状に長く連なっており、樹脂組成物の導電性が向上する。また、力一ポンプラックの 1次粒子径を小さくすることによっても樹脂組成物の導電性が向上する。さらに、カーボンブラックの 1次粒子の表面における官能基（含酸素化合物）量を少なくすることによつても導電性が向上する。

なお、オイルファーネスカーボンブラックの製造条件と粒径及びストラクチャ一との関係について特開 2002-121422号公報の第 0004〜0008 段落に記述がある。また、同公報図 2には窒素吸着比表面積 (N₂SA) と 24 M4DBP吸収量でファーネスブラックの製造限界が開示されている。

そして水素量と力一ボンブラック自体の体積固有抵抗については、「カーボンブラック便覧」ぐ第三版〉（平成 7年 4月 15日カーボンブラック協会発行）の P 552〜555や図 1. 7にあるように、水素量が低下すると力一ボンブラック自体の抵抗が低下することが開示される。また、「顔料」第 39巻第 2号の P 36、図 22には、水素含有量とゴム（SBR系）での体積固有抵抗の関係が開示されている。

特表平 8— 507555号公報には、タイヤ用途のゴム組成物に配合される力一ボンブラックとして、 C TAB吸着比表面積が 140〜25 OmVg, CD B P吸収量が 120〜150 cm³Zl 00 g、窒素吸着比表面積が 150〜 1 80m²/g、スト一クスモ一ド径（D_mod) が40〜6711111、ストークスモード半値幅（D_1/2) が 47 nm以下のカーボンブラックが記載されている。この力一ポンプラックは、導電性樹脂組成物配合用カーボンブラックではなく、力一ポンプラックのストラクチャ一と導電性樹脂組成物の導電性及び流動性についての記載は全くない。

そもそも、この特表平 8— 507555号公報に記載されるカーボンブラックに限らず、ゴム配合用カーボンブラックは、マトリックスゴムとの親和性を確保するために、（150 Ot x 30分）の脱水素量をある程度大きくしており、このような（1500で 30分）の脱水素量の大きい力一ポンプラックでは、良好な導電性を得ることはできない。発明の開示このように樹脂に導電性を付与するためには、カーボンブラックを多く混入する。しかし、従来の力一ポンプラックを導電性フイラ一として混入した樹脂組成物は、導電性が不十分であり、且つその流動性が低いために、例えば射出成形金型の隅まで樹脂が流れないことによる成形不良や、導電性塗料として用いた場合には、塗布する際に粘度が高いために平滑な塗膜が得られない等の問題があった。そこで高い導電性を維持しつつ、且つ従来にも増して樹脂の流動性を向上させる導電性フイラ一（カーボンブラック）が望まれていた。

本発明は、導電性組成物の導電性と流動性を向上させることができるカーボンブラックを提供することを目的とする。

本発明のカーボンブラックは、次の特徴を有することを特徴とする。

• 24M4DBP吸収量： 1 3 0 cmVl 0 0 g以上

• (1 50 0°CX 3 0分）脱水素量： 1. 2mgZg以下

•結晶子サイズ L c ： 1 0〜1 7A

上記に加えて、本発明のカーボンブラックは、好ましくは、さらに次の特徴を有する。

'窒素吸着比表面積が 1 5 0〜3 0 0m²/gである。

'ストークスモード径（D_m。_d) と 24M4DBP吸収量との比（D_m。_d/2

4M4DBP) が 0. 6〜0. 9である。

•透過型電子顕微鏡による平均粒径が 14〜24nmである。

• CTAB (セチル卜リメチルアンモニゥムブロマイド）吸着比表面積が 1 2 0〜2 20m²/gである。

• D BP吸収量が 1 5 0〜400 cmVl 0 0 gである。

•次の式で定義される含酸素官能基密集度が 3 mo 1 Zm²以下である。含酸素官能基密集度（ tmo 1/m²)

= [ (1 5 0 0°CX 3 0分） CO発生量 (nmo 1 / g) + ( 1 5 0 0 °C X 3 0分） C〇₂発生量（^mo l Zg) ] Z窒素吸着比表面積（m² 本発明における 24M4DBP吸収量及び DBP吸収量、（1 5 0 0^X 3 0 分）脱水素量、結晶子サイズ L c、窒素吸着比表面積、ストークスモード径（D _mod) 及びスト一クスモード半値幅（D_1/2) 、平均粒径、 CTAB吸着比表面積、含酸素官能基密集度の定義は次の通りである。

[24M4DBP吸収量及びDBP吸収量]

24M4DBP吸収量及び DBP吸収量は、 J I S K 6 2 1 7に準拠する（単位は cm³Zl 0 0 g) 。

[ (1 500°CX 3 0分）脱水素量]

(1 5 00°CX 3 0分）脱水素量（以下、単に「脱水素量」と言う。）は、力一ポンプラックを真空中で 1 5 00でで 3 0分間加熱し、この間に発生したガス中の水素量であり、具体的には次のようにして測定される。

(測定法）

力一ポンプラックを約 0. 5 g精秤し、アルミナ管に入れ、 0. O l To r r (1. 3 P a) まで減圧した後、減圧系を閉じ、 1 5 0 0°Cの電気炉内に 3 0分間保持してカーボンブラックに存在する酸素化合物や水素化合物を分解 ·揮発させる。揮発成分は定量吸引ポンプを通じて、一定容量のガス捕集管に採取する。圧力と温度からガス量を求めると共に、ガスクロマトグラフにて組成分析し、水素（H₂) の発生量（mg) を求め、カーボンブラック 1 g当たりからの水素量に換算した値を計算する（単位は mgZg) 。

[結晶子サイズ L c]

X線回折装置（R I NT— 1 50 0型理学電機社製）を用いて測定した。測定条件は、管球に Cuを用い、管電圧 40KV、管電流 2 5 0 mAで実施した。カーポンプラック試料は装置付属の試料板に充填し、測定角度（2 0) 1 0° 〜 6 0° 、測定速度 0. 5° /分とし、ピーク位置と半価幅は装置のソフトにより算出した。また測定角度の校正には X線標準用シリコンを用いた。この様にして得られた結果を用いて、 Scherrerの式；（L c (A) 二 ΚΧ X c o s 0 ( 但し K：形状因子定数 0. 9、 λ ：特性 X線の波長 C uKa 1. 541 8 (A ) 、 β ：半価幅（ラジアン）、 Θ ：ピーク位置（度）））により L cを求めた。

[窒素吸着比表面積] 窒素吸着比表面積（N₂SA) は、 J I S K6217に準拠して定義される (単位は m²/g) 。

[ストークスモード径（D_m。_d) 及びストークスモ一ド半値幅（D_1/2) ] スト一クスモード径（D_m。_d) 及びストークスモード半値幅（D_1/2) は、以下の測定法で求められる。

(測定法）

界面活性剤（S I GMA CHEM I CAL社製「NON I DET P— 40 」 ) を 3滴加えた 20容量％エタノール水溶液に、精秤したカーボンブラックを加えて、カーボンブラック濃度が 0. 01重量％の試料液を調製した。この試料液を超音波洗浄機（ULTRAS ON I C ST I RR I NG BATH： LA KOMANUFACTUR I NG CO. 製）を用いて、 20分間分散処理することにより、カーポンプラックスラリーとした。一方、遠心沈降式の流度分布測定装置（BROOK HAVEN I N S TRUMENT S社製「B I— D C P PART I CL S I ZERJ ) にスピン液（純水） 10ミリリツトルを注入し、更にバッファ一液 ( 20容量％エタノール水溶液） 1ミリリットルを注入した。その後、前記調製したカーボンブラックスラリー各 1ミリリッ卜ルを注入し、回転数 10000 r pmで遠心沈降させ、真比重 1. 78 gZcm³でス 1 ^一クス相当径を計算し、図 2に示すように、ストークス相当径に対して相対的な発生頻度のヒストグラムを作る（ただし、後述の比較例 9と 10については回転数 4 000 r pm、真比重 1. 84 g/cm³で実施）。ヒストグラムのピーク Aから直線 Bを Y軸に平行に引き、ヒストグラムの X軸との交点を Cとする。このときの Cでのス] ^一クス直径が、ストークスモード径（D_m。_d) となる。また、直線 Bの中点を Fとして、 Fを通り X軸に平行に直線 Gを引く。直線 Gは、ヒストグラムの分布曲線と 2点 D及び Eで交わる。このとき、 D及び Eでの各ストークス直径の差の絶対値が、ストークスモード半値幅 (D_1/2) である。

[平均粒径]

透過型電子顕微鏡により求めた。具体的には力一ポンプラック試料を 150 k Hz、 0. 4 kWの超音波分散機により、 10分間クロ口ホルムに分散させて分散試料を作成し、これをカーボン補強した支持膜に振り掛けて固定する。これを透過型電子顕微鏡で撮影し、 50000〜 200000倍に拡大した画像を En d t e rの装置を用いてランダムに 1000個以上の力一ポンブラックの粒子径を測定し、その平均値を平均粒径とした。

[C TAB吸着比表面積]

CTAB吸着比表面積は、 J I S K6217に準拠する（単位は m²Zg)

[含酸素官能基密集度]

(1500°CX30分） CO発生量（以下、単に「CO発生量」と言う。）及び（1500°CX 30分） C0₂発生量（以下、単に「C〇₂発生量」と言う。 ) は、各々カーボンブラックを真空中で 1500°Cで 30分間加熱し、この間に発生したガス中の C O及び C O ₂量であり、具体的には次のようにして測定される。

(測定法）

力一ボンブラックを約 0. 5 g精秤し、アルミナ管に入れ、 0. 01 To r r (1. 3 P a) まで減圧した後、減圧系を閉じ、 1500での電気炉内に 30分間保持してカーボンブラックに存在する酸素化合物や水素化合物を分解 ·揮発させる。揮発成分は定量吸引ポンプを通じて、一定容量のガス捕集管に採取する。圧力と温度からガス量を求めると共に、ガスクロマトグラフにて組成分析し、一酸化炭素（CO) 及び二酸化炭素（C0₂) の発生量（mg) を求め、カーボンブラック 1 g当たりからの CO及び C〇₂に換算した値を計算する（単位は mg /g) 。

さらに、得られた各ガスの発生量を^ mo lZgに換算し、次の式により含酸素官能基密集度を求める。

含酸素官能基密集度（ mo IZm²)

= [CO発生量（//mo 1/g) +C〇₂発生量（^mo 1/g) ]

/窒素吸着比表面積（m²/g) 発明の効果

本発明によると、樹脂組成物に配合した場合、その導電性及び流動性の双方を同時に高めることができるカーボンブラックが提供される。

即ち、かかる本発明は、特定の 2 4 M 4 D B P吸収量を有するカーボンブラックにおいて、水素含有量を低下させると共に、結晶子サイズを特定の小さな数値範囲とし、さらに好ましくは 2次粒子の凝集体径を、絶対値ではなく、ストラクチヤ一レベルに対する特定の相対的なレベル範囲に設定することにより、これを配合した樹脂組成物の導電性及び流動性の双方が良好なバランスにあり、何れもが低下せずに良好な性質を維持するという新規な知見に基づいて創案されたものである。

本発明者らが鋭意検討した結果、カーボンブラック、特にオイルファーネス法によるカーボンブラックに於いて、 1次粒子の表面近傍はグラフアイト化し、且つ内部はアモルファス状とすることで、これを導電性フィラーとして樹脂組成物に混合した際、樹脂組成物は高い導電性を維持しつつ且つ良好な流動性を得ることができることを見出した。そして、これを実現するためにカーボンブラックの水素量を特定値以下とし、且つ X線回折によって求められる結晶子サイズを特定範囲に保つことで、上述の効果を奏することを見出し、本発明を完成した。またこのようなカーボンブラックは、例えばオイルファーネス法によってカーボンブラックを製造する際には、製造炉内で生成したカーボンブラックを前述の様に 1次粒子の表面近傍をグラフアイト化し、内部はアモルファス状に保つような、特定の温度と滞留時間に保つことにより製造することができた。

本発明のカーボンブラックを用いた樹脂組成物においては、導電性及び流動性の双方が良いバランスにあり、何れもが低下せずに良好な性質を維持することが可能となる。この理由は定かではないが、本発明の力一ボンブラックは 1次粒子表面近傍では結晶が発達（グラフアイト化）し、かつ 1次粒子内部がァモルファス状であることに起因すると考えられる。

即ち、内部までグラフアイト化が進んだカーボンブラックは、グラフアイト結晶面方向（水平方向）への導電性が発揮されず、僅かに垂直方向での導電性を示すのみとなるので、（力一ポンプラック 1次粒子を電気が通過する事が困難となるので）力一ポンプラック自身の導電性が低下してしまう。しかし、本発明の力一ポンプラックは 1次粒子内部がアモルファス状であるために、結晶表面の垂直方向における導電性が僅かで、 1次粒子内部によって力一ボンブラック自身の導電性が確保されているので（カーボンブラック 1次粒子を電気が通過できるので ) 、十分な導電性を維持できるものと考えられる。

且つ、本発明のカーボンブラックは樹脂と接触する表面がグラフアイト化している為に樹脂との滑り性に優れ、樹脂組成物中とした際に樹脂組成物の流動性が低下しないと考えられる。また本発明のカーボンブラックを含む樹脂組成物は、そのカーポンプラック 1次粒子内部がアモルファス状であるために、カーボンブラックが樹脂中で変形し易いことから、カーボンブラック同士の凝集体構造を作り難いので、樹脂組成物の流動性が低下しないとも考えられる。図面の簡単な説明

図 1は、カーボンブラック製造装置の概略構成図である。

図 2は、ス卜ークスモード径 (D_{mo d}) 及びストークスモード半値幅 (D _{1 / 2} ) の説明グラフ。

図 3は、ポリエチレン樹脂組成物における実施例及び比較例の結果を示すダラフ。

図 4は、ハイインパク卜ポリスチレン樹脂組成物における実施例及び比較例の結果を示すグラフ。

符号の説明

A 第 1反応帯域

B 第 2反応帯域

C 第 3反応帯域

D カーボンブラック原料導入位置距離

D ' カーボンブラック原料導入ノズル

E 反応停止位置距離 E' 冷却水供給ノズル

F 燃料導入ノズル

G 燃焼用空気導入ノズル発明を実施するための最良の形態

本発明のカーボンブラックは下記の通りである。

• 24M4DBP吸収量： 130 cmVl 00 g以上

• 1500°CX 30分の脱水素量： 1. 2mgZg以下

•結晶サイズ L c ： 10〜17 A

さらには、本発明のカーボンブラックは以下を満たすことが好ましい。

•窒素吸着比表面積： 150〜30 OmVg

• D_mod/24M4DB P ： 0. 6〜0. 9

• 平均粒径： 14〜24nm

• CTAB吸着比表面積： 120〜220m²/g

• DB P吸収量： 150〜400 cm³Zl 00 g

• 含酸素官能基密集度： 3 xmo 1 Zm²以下

一般にカーポンプラックは 1次粒子が葡萄房状に連なった独特のストラクチャ一と称される連鎖体よりなる 2次粒子を形成している。この葡萄房状連鎖体の空隙部分等に DBP (ジブチルフ夕レート）が吸収されるので、 24M4DBP吸収量や D B P吸収量はカーボンブラックが有する重要な指標値である。

本発明の力一ボンブラックは、 24M4DBP吸収量が 130 cmVl 00 g以上、好ましくは 140 cm³/l 00 g以上、より好ましくは 145 cm³ /100 g以上である。 24 408 吸収量が130 cmVl 00 g未満では、樹脂組成物とした際に十分な導電性が得られない。ただし、 24M4DBP 吸収量が高すぎても、樹脂中での分散性低下や、また生産時の炉の負荷が大きく、経済的でないので、一般的には 260 cmVl 00 g以下、中でも 200 c mVl 00 g以下、特に 160 cmVl 00 g以下が好ましい。

また、本発明のカーボンブラックにおいては、 D BP吸収量が小さすぎると、樹脂組成物とした際に導電性が低下する場合があり、逆に大きすぎると樹脂組成物の流動性が低下する場合がある。よって D BP吸収量が 150 cmVl 00 g以上、中でも 155 cm³/l 00 g以上であることが好ましく、かつ、 40 0 cm³/ 100 g以下、中でも 250 cm³/l 00 g以下、更には 230 c mVl 00 g以下、特に 210 cmVl 00 g以下であることが好ましい。本発明では、カーボンブラックの脱水素量を 1. 2mg/g以下、好ましくは 1. Omg/g以下、より好ましくは 0. 8mgZg以下にすることで、この力 —ボンブラックが配合された樹脂組成物の導電性を高めることが可能となる。本発明においては脱水素量が 1. 2mgZg以下で有れば低い程好ましいが、一般的には工業的な経済性などの理由により、 0. lmg/g以上とするのが好ましい。

脱水素量が 1. 2mgZgよりも多いと、カーボンブラック表面近傍の結晶発達が不十分となり、カーボンブラックの造粒乾燥工程等で酸性官能基が表面に付加しやすくなり、樹脂組成物とした際にその導電性が低下してしまう場合がある本発明では、カーボンブラック結晶子サイズ Lcを 10〜17人、好ましくは 11〜16Aとする。この特定範囲とにすることにより、樹脂組成物の導電性及び流動性の双方を高めることができる。結晶子サイズが大き過ぎると、樹脂組成物とした際に導電性が低下する場合があり、逆に結晶子サイズが小さすぎると十分な導電性が得られない場合がある。

本発明では、更にカーボンブラックの窒素吸着比表面積が 150〜30 Om² / gであることが好ましい。窒素吸着比表面積が大きいほど樹脂組成物とした際に、その導電性を向上させるが、 300m²/gを超えると樹脂中への分散性低下や例えばポリオレフインなどでは樹脂組成物の流動性が悪くなる。これは、樹脂中の可塑剤をカーボンブラックが吸着することによるためと考えられる。本発明では、窒素吸着比表面積を好ましくは 150〜300m²Zg、より好ましくは 200〜290m²/gとすることにより、樹脂組成物の導電性及び流動性の双方をより一層良好なものとする。本発明では、さらに D_m。_d/24M4DBPが好ましくは 0. 6〜0. 9、特に好ましくは 0. 6〜0. 8の範囲にあるカーボンブラックが好適である。カーボンブラックは、前述の如く、 1次粒子が複数繋がった 2次粒子（凝集体）からなっており、その凝集体構造（ストラクチャー）の発達度合の指標として、 24 M4D BP吸収量が用いられている。また、カーボンブラックの特性を測る他の指標として、ストークス径が知られている。このストークス径は、一般的に、力一ボンブラック凝集体をストークスの法則に従う疑似球状と見なして遠心沈降法 (DCP) により求めた直径（モード径； D_m。_d) が用いられており、そして D _m。_dの分布指標として、 D_m。_dの半値幅（D_1/2) が用いられている。

従来、これらの指標やその比（D_1/2ZD_m。_d) 、そして他の物性値等をカーボンブラックの物性指標として、カーボンブラック自体や、ゴム、樹脂組成物における物性、加工性等の改善がなされてきた。しかし、従来においては、これらの数値は各々個別に評価するに留まっており、カーボンブラックの特性を充分に把握するには到っていなかった。例えば、力一ポンプラックのストークスモード径 (D_mod) のみでは、そのストラクチャ一の発達具合が一義的に決定されないので、 D_m。_dが同じカーボンブラックであっても導電性に差がある等、特に導電性樹脂組成物へ添加するカーボンブラックにおいては充分な改良が成されていないという課題があった。

そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、 D_m。_dが、ストラクチャーの発達度合いを示す 24M4D BP吸収量に対して特定の数値範囲にあるカーボンブラック、つまり D_mod/24M4D BPの値が特定範囲にある力一ポンプラックを、導電性樹脂組成物のフィラーとして用いることで、極めて優れた導電性と流動性のバランスを有する導電性樹脂組成物を実現し得ることを見出した。

この D_m。_d/24M4DBPで示される数値は、カーボンブラックのストラクチヤ一の発達度合いに対する凝集体径の大きさを示すものである。この数値が低いほど、つまり同一サイズの凝集体径に対するストラクチャーの発達度が高いほど、カーボンブラック 1次粒子がより密集していることを示す。この数値が低すぎると樹脂との馴染みの低下により樹脂組成物の流動性低下や、樹脂組成物中でのカーボンブラックの分散性低下による樹脂組成物の導電性の低下が起こる場合がある。逆に、高過ぎるとカーボンブラック自体の導電性が低下し、所望の導電性を付与するための導電性樹脂組成物へのカーボンブラック添加量の増加により、樹脂組成物の機械的物性等が低下する場合がある。よって、本発明の力一ボンブラックにおいては、 D_m。_dZ24M4DBPが 0. 6以上、 0. 9以下であることが好ましい。

更に、本発明のカーボンブラックにおいては、ストラクチャーの発達度合いに対する凝集体径分布が狭い方が好ましい。具体的には、 24M4DBP吸収量に対するス！クスモード半値幅（D_1/2) の比（D_1/2Z24M4DBP) で示される数値が、小さい方が好ましい。この数値が高過ぎるとカーポンプラック自体の導電性が低下し、所望の導電性を付与するための導電性樹脂組成物へのカーボンブラック添加量の増加により、樹脂組成物の機械的物性等が低下する場合がある。よって、本発明の力一ポンプラックにおける D_1/2/24M4DBPは 0 . 9以下であることが好ましい。またその下限は特に制限はないが、製造の経済性等の理由から 0. 45以上であることが好ましい。

また、本発明のカーボンブラックの平均粒径は任意だが、中でも 14〜24n m、特に 15〜18 nmとすることが好ましい。この平均粒径が小さすぎると、樹脂組成物中での分散性が低下する場合があり、逆に大きすぎると樹脂組成物の導電性が低下する場合がある。

さらに、本発明では、カーボンブラックの C TAB吸着比表面積を 120〜 2 20m²/g、特に 1 50〜20 OmVgとすることが好ましい。この特定範囲にすることにより、樹脂組成物の導電性及び流動性の双方をより一層高めることができる。 CTAB比表面積が小さ過ぎると導電性が低下する場合があり、逆に大きすぎると、樹脂組成物中での分散性が低下する場合がある。

上記に加えて、本発明では、以下の式で定義される、含酸素官能基密集度を好ましくは 3^mo 1 Zm²以下とすることが好適である。

含酸素官能基密集度（ mo 1/m²) = [C O発生量（ xm o 1 / g) + C〇₂発生量 m o l Xg) ]

Z窒素吸着比表面積（m²/ g)

ここで、この数値について説明する。カーポンプラックには、ある程度の表面官能基が存在するが、これを加熱することによって、一酸化炭素（C O) ·二酸化炭素（C〇₂) が発生する。例えば、力ルポニル基（ケトン、キノン等）が存在すれば、分解によって主に C Oが発生し、力ルポキシル基およびその誘導体（エステル、ラクトン等）が存在すれば同様に C〇₂が発生する。つまり、発生したガス量を求めることで、カーボンブラックの表面に存在する官能基の量が推定できる。一方で、カーボンブラックの導電性向上においては、これらの官能基量が少ないことが望ましいことは、従来から知られている。しかしながら、これらの官能基は、従来はカーボンブラックの重量あたりの発生ガス量に基づいた数値が用いられてきた。言い換えれば、カーボンブラック重量に対する官能基の量が、導電性に影響するというのが従来の通説であった。

これに対して、本発明者らは、さらなる鋭意検討の結果、分散性とは別個の概念から、導電性においても、これら官能基量はカーボンブラックの重量あたりの数値ではなく、むしろ単位表面積あたりの数が樹脂組成物の導電性、しいては導電性と流動性との両立に効果があることを見出した。

その理由の詳細は明らかではないが、樹脂組成物内を電流が流れる際、カーボンブラックの表面に局在する官能基が、カーボンブラック 2次粒子間の電子移動を阻害するため、重量あたりの絶対量よりも、単位表面積あたりの数（密集度）が導電性に影響するためと考えられる。

即ち、含酸素官能基密集度とは、カーボンブラック単位表面積あたりの官能基の数を示すものであるため、この数値は低いのが好ましい。この数値が高い場合には、かかる理由により力一ボンブラックを含む樹脂組成物の導電性が低下する。なお、この数値は低いほど導電性の観点では好ましいが、あまりに低すぎると上述の如く、分散性が低下して導電性や流動性が却って悪化する恐れがあり、また脱水素量の場合と同様、工業的な経済性などの理由により不利である。従って、含酸素官能基密集度は、好ましくは 0 . l m o l Zm²以上、特に好ましくは 1 . 0 m o 1 /m²以上とするのが好適である。

本発明のカーボンブラックの製造方法は任意であり、例えばオイルファーネス法やアセチレン法、賦活法によるケッチェンブラックが挙げられる。中でもオイルファーネス法は、安価に、且つ歩留まり良く製造できるので好ましい。

以下に、本発明のカーボンブラックの製造方法の例としてオイルファーネス法を挙げて説明する。

本発明のカーポンプラックの製造装置例を図 1に示した。この装置は、オイルファーネス法によるカーボンブラック製造装置であって、燃料を燃焼して高温燃焼ガス流を発生させる第 1反応帯域 Aと、その下流に接続し、カーボンブラック原料を導入する導入ノズルを備えた第 2反応帯域 Bと、その下流に接続し、カーポンプラック生成反応を停止させる為に炉内に冷却水等を供給するノズルを備えた第 3反応帯域 Cとを含む。

先ず燃料導入ノズル Fから燃料を噴霧状で導入し、これを燃焼用空気導入ノズル Gからの燃焼用空気と混合して燃焼させ、高温燃焼ガス流を得る。燃焼ガス流の温度は 1 3 0 0 〜 2 0 0 0 °C程度である。高温燃焼ガスの発生に用いる燃料は任意だが、例えば重油、軽油、ガソリン、灯油等の液体燃料や、天然ガス、プ口パン、水素等の気体燃料が挙げられる。発生した高温燃焼ガス流は、徐々に収斂した形状の製造炉内を通過することによってガス流速が上昇し、炉内の乱流ェネルギ一が向上する。

第 2反応帯域 Bで導入されるカーボンブラック原料としては、例えばクレオソ一ト油等の石炭系炭化水素ゃェチレンポトム油等の石油系炭化水素が挙げられる。力一ポンプラック原料の導入位置や原料量を調節して、力一ボンブラックの粒子径（1次粒子径）やストラクチャーを調整することができる。

第 2反応帯域 Bで生成するカーボンブラックは、第 3反応帯域 Cにおいて冷却水等と接触させて急冷することにより、カーボンブラック生成反応が停止する。この後、一般的にはバッグフィルタ一やサイクロン等の捕集装置により、ガスとカーボンブラックを分離して力一ポンプラックを得る。なお、得られたカーボンブラックは水等を造粒用媒体として用い、ピン式湿式造粒機等によつて約 1 mm 程度の粒にし、ついで回転式乾燥機で乾燥する工程を経る事が一般的である。本発明のカーボンブラック、即ち 24M4DBP吸油量が130 cmVl 0 0 g以上、脱水素量が 1. 2mg/g以下であり且つ、結晶子サイズ Lcが 10 〜17 Aであるカーボンブラックを製造するためには、上述の第 2帯域 Bにおけるカーボンブラック原料導入ノズル D' の位置と、第 3反応帯域 Cにおける冷却水供給ノズル E' の位置とを調整して炉内におけるカーボンブラックの滞留時間を特定範囲とする。これにより、上述した様にカーボンブラックの 24M4DB P吸収量と比表面積を特定範囲の値とし、 L cを過大に大きくせず特定の小さな値とし、且つカーボンブラック粒子表面の脱水素が進行した状態とすればよい。具体的には、炉内温度を 1500°C〜2000°C、好ましくは 1600°C〜18 00°Cとし、力一ボンブラックの炉内滞留時間、即ち原料導入点から反応停止位置までの移動に要する時間（図 1においてカーボンブラック原料導入位置距離 D と反応停止位置距離 Eを移動するに要する時間）が、 40ミリ秒〜 500ミリ秒、好ましくは 50ミリ秒〜 200ミリ秒とすればよい。また、炉内温度が 150 0 °Cを下回るような低温の場合には、炉内滞留時間が 500ミリ秒を越えて 5秒以下、好ましくは 1秒〜 3秒とすればよい。

本発明のカーボンブラックは、特に脱水素量が少ないので、炉内での高温燃焼ガス流の温度を 1700 以上の高温とする方法や、カーボンブラック原料供給ノズルよりも下流側で更に炉内に酸素を導入してカーボンブラック表面の水素等を燃焼させ、この反応熱で高温下の滞留時間を長くすることが好ましい。この様な方法によって、カーボンブラックの表面近傍の結晶化とカーボンブラック内部の脱水素が効果的に行えるので好ましい。

本発明のカーポンプラックは、樹脂に配合して導電性樹脂組成物を得ることができる。樹脂としては任意のものを使用することができる。具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン一 1、プロピレン一エチレンブロックまたはランダム共重合体、エチレン一酢酸ビニル共重合体、エチレン—アクリル酸共重合体、エチレン一メ夕クリル酸共重合体、無水マレイン酸変成ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、スチレンや酢酸ビニルなどのビニルモノマ一を付加変性した α—ォレフィン重合体などの α—ォレフイン系樹脂；ナイロン 6、ナイロン 6 6などのポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレ一ト、ポリブチレンテレフ夕レートなどのポリエステル樹脂；ポリアセタール、ポリフエニレンォキシドなどのポリエーテル樹脂；ポリ力一ポネート樹脂；ポリスチレン、ァクリロニトリル—ブタジエン一スチレン三元共重合体（A B S ) 、ハイインパクトポリスチレンなどのスチレン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレンなどのハロゲン含有樹脂；ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系樹脂等；ポリスルホン樹脂；ポリフエ二レンスルフイド樹脂等の熱可塑性樹脂及びフエノール、メラミン、エポキシ等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。また樹脂組成物の物性のバランスを図る目的から、これらの樹脂に更にゴムを混合してもよい。

これらの樹脂の中でもォレフイン系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフエ二レンォキシド樹脂、スチレン系樹脂等が好ましく、特にエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、プロピレン一エチレンブロックまたはランダム共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、スチレン系樹脂が好ましい。樹脂組成物中のカーボンブラック量は用途により適宜選択すればよく、例えば帯電防止用途であれば通常 1〜 3 0重量％、好ましくは 2〜1 5重量％の範囲である。

実施例

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を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、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例等における樹脂組成物の調製法ならびにその試験方法は次の通りである。樹脂種としてはポリエチレンとハイインパクトポリスチレンを用いた。

<ポリエチレン樹脂組成物の配合 >

カーボンブラックを含むポリェチレン樹脂組成物の配合は、次の通りである。なお、カーボンブラックの配合量は表 3 , 4に記載の通りである。

熱安定剤：ィルガノックス 1 0 1 0 (日本チバガイギ一株式会社製） 0 . 5重滑剤：ステアリン酸カルシウム（堺化学工業株式会社製） 0. 8重量％樹脂：ポリエチレン（ L F 440 H A：三菱化学株式会社製）残部

<ポリエチレン樹脂組成物の導電性の評価 >

ラボプラストミル C型（株式会社東洋精機製作所製）にバンバリ一ミキサー B 250を付けたミキサーを用い、混練温度 1 15°C、回転数 70 r pmの条件下、樹脂のみを先ず 2分間予備混練し、次いでカーボンブラックとその他添加剤を投入し、 7分間混練し、樹脂組成物を作成した。この樹脂組成物を 6インチミキシンダロール機 191一 TM型（株式会社安田精機製作所製）で約 lmm厚のシートとした後、これをカットし、加熱冷却型試験プレス機（日新科学株式会社製 ) でプレス（プレス温度 150°C、プレス圧力 100 kgZcm²、プレス時間 2分間）し、 l O cmX I O cmXO. 2 c mの評価試験用平板を作成した。そしてこの平板の中心部を巾 2 cmに切り出し、 SR I S法（日本ゴム協会法）に準処して体積固有抵抗値（VR) を測定した。抵抗値の測定にはデジタルマルチメーター TR6847 (ァドバンテス卜製) を用いた。抵抗値で 20 ΟΜΩ (V R換算で約 1 - 3 X 107 Ω · cm) 以上についてはハイレジスタンスメーター 4329 A (YHP製）により測定した。 VRの小さなもの程、導電性が良いと判断した。

<ポリエチレン樹脂組成物の流動性の評価 >

J I SK7210に準拠し、温度 190で、荷重 10 k g fで樹脂組成物のメルトフローレート（MFR) を測定した。

<ハイインパク卜ポリスチレン樹脂組成物の配合 >

カーボンブラックを含むハイインパク卜ポリスチレン樹脂組成物の配合は、次の通りである。なお、力一ポンプラックの配合量は表 6に記載の通りである。熱安定剤：ィルガノックス 1010 (日本チバガイギー株式会社製） 0. 5重滑剤：ステアリン酸カルシウム（堺化学工業株式会社製） 0. 5重量％樹脂：ハイインパクトポリスチレン（H86 1 ： PSジャパン株式会社製）残部

ぐハイインパクトポリスチレン樹脂組成物の導電性の評価〉

ラボプラストミル C型（株式会社東洋精機製作所製）にパンバリーミキサー B 250を付けたミキサーを用い、混練温度 135°C、回転数 50 r pmの条件下、樹脂のみを先ず

2分間予備混練し、次いでカーポンプラックとその他添加剤を投入し、 8分間混練し、樹脂組成物を作成した。この樹脂組成物を 6インチミキシングロール機 1 91—TM型（株式会社安田精機製作所製）で約 lmm厚のシートとした後、これをカットし、加熱冷却型試験プレス機（日新科学株式会社製）でプレス（プレス温度 1 60Τλ プレス圧力 100 k gZcm²、プレス時間 2分間）し、 10 cmX 10 cmX 0. 2 c mの評価試験用平板を作成した。導電性の評価はポリエチレン樹脂組成物と同じ SR I S法（日本ゴム協会法）に準処して体積固有抵抗値（VR) を測定した。

ぐハイインパクトポリスチレン樹脂組成物の流動性の評価 >

J I S K 721 0に準拠し、温度 200で、荷重 10 k g fで樹脂組成物のメルトフローレート（MFR) を測定した。

実施例 1〜4、比較例 1， 2, 4， 5

<カーボンブラックの製造 >

図 1に示すカーボンブラック製造装置を用い、表 1に示す製造条件、及び原料油導入位置距離 Dや反応停止位置距離 E等の炉内装置条件下、カーボンブラックを製造した。なお、図 1中の炉内径寸法 D 1〜D3及び L 1は次の 2タイプのいずれかを採用した。

Aタイプ： D 1 = 1 100πιπιΦ、 D 2 = 175πιπιΦ, D 3 = 40 ΟπιπιΦ

L 1 = 3300 mm、 D 2 ' =190 τηπιΦ

Bタイプ： D 1 = 50 ΟπιιηΦ、 D 2 = 55πιπιΦ, D 3 = 20 ΟπιπιΦ,

L 1=3200mm (D 2 ' =D 2)

Cタイプ ·· D 1 = 1 10 ΟπιπιΦ、 D 2 = 175mmO, D 3 = 40 Omm L 1 = 2750mm (D 2 ' =D 2)

また、高温燃焼ガス流の燃料としては、実施例 1〜4及び比較例 4， 5では重油を用い、比較例 1、 2では LNGを用いた。なお、実施例、比較例ともにカーポンプラック原料（原料油）はクレオソート油であり、第 2反応帯域での炉内温度は 1750°Cとした。得られた力一ボンブラックの物性を表 1に示す。

比較例 3

実施例 1で得られたカーボンブラックを容積 70リットルの黒鉛製ルツポにカ —ポンプラックを入れて満たし、アチソン炉にセットしてカーポンプラックの詰め粉でルツポ全体を覆い通電した。

35で Z分の昇温スピードで 2000 °Cまで昇温してから 2000 °Cで 1時間保持した後、放熱させて室温となった後にカーボンブラックを取り出した。得られたカーボンブラックの特性を表 1に示す。

比較例 6〜； L 1

比較として用いた市販導電性力一ボンブラックの特性を表 2に示す。

上述したカーボンブラックを用いたポリエチレン樹脂組成物の特性（導電性、流動性）の評価結果を表 3， 4に示す。また、上述のカーボンブラックを用いたポリエチレン樹脂組成物について、導電性（VR [Ω · cm] ) を同じくした際の流動性（MFR [g/10mi n] を表 3， 4の結果を用い、補間（ただし、カツコ内は補外）して求めた。結果を表 5、図 3に示す。

また、実施例 3, 4及び比較例 6、 8、 1 1のカーボンブラックを用いたハイインパクトポリスチレン樹脂組成物の特性（導電性、流動性）の評価結果を表 6 脂組成物について、導電性（VR [Ω · cm] ) を同じくした際の流動性（MF R [gZl Omi n] を表 6の結果を用い、補間して求めた。結果を表 7、図 4 に示す。表 1

実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4 比較例 5 炉内径寸法タイプ ― Aタイプ Aタイプ Aタイプ Aタイプ Bタイプ Bタイプ

燃焼用空気量 NmVh 5800 5800 5500 5300 500 500 4000 5800 燃焼用空気温度。C 640 640 640 640 30 30 574 640 燃料種類 ― G重油 C重油 G重油 G重油天然ガス天然ガス D重油 G重油製燃料量 kg/h 314 314 297 286 43NmVh 43NmVh 253 314 造

条原料油量 kg/h 1040 1220 1330 1000 90 81 700 850 件原料油導入位置距離 mm 1650 1650 1650 2300 1200 1200 1750 2390 反応停止位置距離 mm 4430 4430 4430 4430 910 910 2150 1600 反応停止水量 kg/h 3000 3000 2600 2600 150 150 1000 1800 原料導入から反応停止ま

ミリ秒 57 57' 60 81 21 21 28 32 での滞留時間

平均粒径 nm 15 18 21 16 18 15 15 22 15 窒素吸着比表面積 mVg 288 204 169 278 240 320 156 206 266

DBP吸収量 cm lOOg 159 167 173 204 177 171 155 155 200

24M4DBP吸収量 cmVlOOg 135 131 134 147 132 134 131 134 132

GTAB吸着比表面積 mVg 195 153 128 . 182 154 194 145 161 230 脱水素量 mg/g 0.77 0.93 1.05 0.83 2.00 2.32 0.09 1.25 1.23 物結晶子サイス lc A 14.0 14.0 13.8 15.3 13.1 12.5 28.9 13.5 13.1 性

値ス卜ークスモー卜圣 (D_mod) nm 84 93 98 125 81 71 91 92 127 スト-クスモ-ド半径幅 (D_1/2.) nm 69 69 65 129 55 48 92 64 145

D_mod/24 4DBP ― 0.62 0.69 0.73 0.84 0.62 0.55 0.69 0.69 0.96

D_1/2/24M4DBP 一 0.51 0.51 0.48 0.87 0.42 0.38 0.70 0.48 1.10

CO発生量 mg/g 13.9 15.7 9J 1 1.8 24.4 24.7 2.34 14.7 7.3

00₂堯生量 4.28 2.49 1.40 1.35 6.79 6.09 0.26 13.2 3.48 含酸素官能基密集度卿 o l /m² 2.06 2.58 2.23 1.62 5.03 3.16 0.57 4.01 1 .28

表 2

表 3

J ϋ

表 4

!ォ

ポリエチレン使用カーボンブラック (CB) MFR VR 樹脂組成物

No. CB種類添加量 (wt%) [g/10min] [Ω -cm]

Co6- 1 比較例 6の CB 8 16.6 6.50E+10

Co6-2 同上 10 14.4 2.80E+06

Co6-3 同上 12.5 11.8 2.95E+02

Co6-4 同上 15 9 6.65E+01

Co7-1 比較例 7の CB 10 15.6 4.12E+10

Co7-2 同上 12.5 12.8 1.48E+03

Co7-3 同上 15 9.4 7.73E+01

Co7-4 同上 17.5 6.4 3.46E+01

C08-I 比較例 8の CB 8 17.5 9.60E+09

Co8-2 同上 10 16.2 6.48E+06

Co8-3 同上 12.5 14.1 6.32E+02

Co8-4 同上 15 10.7 7.10E+01

Co9-1 比較例 9の CB 10 14.7 4.63E+10

Co9— 2 同上 12.5 12.6 5.51 E+05

Go9— 3 同上 15 9.7 4.24E+02 同上 17.5 7.7 、

比較例 10の CB 10 12.8

Col 0-2 同上 12.5 9.9 寸ヽ 7.35E+04

Co10-3 同上 15 7.1 5 j.o卜30E+03

Co10-4 同上 17.5 4.1 1.50E+03

Col 1 -1 比較例 1 1の CB 3.5 17.8 1.96E+09

Co1 1一 2 同上 5 14.9 8.00E+02

Co1 1一 3 同上 6.5 12.2 1.08E+02

Co1 1一 4 同上 8 9.2 3.39E+01

表 5 ポリエチレン樹脂組成物 MF ® MFR② MFR③ 実施例 1の CBを用いた樹脂組成物 (樹脂組成物 No.l) 14.3 15.6 16.2 実施例 2 // (樹脂組成物 Νο.2) 15.3 16.3 16.8 実施例 3 II (樹脂組成物 Νο.3) 14.8 15.8 16.3 実施例 4 // (樹脂組成物 Νο·4) 14.4 15.7 16.6 比較例 1の CBを用いた樹脂組成物 (樹脂組成物 No. Co1 ) 13.8 15.1 15.8 比較例 2 // (樹脂組成物 No. Co2) 13.6 15.0 15.7 比較例 3 // (樹脂組成物 No. Co3) 12.1 14.4 15.6 比較例 4 // (樹脂組成物 No. Co4) 13.3 13.9 14.3 比較例 5 // (樹脂組成物 No. Co5) 13.5 14.5 15.3 比較例 β // (樹脂組成物 No. Co6) 12.3 13.0 13.6 比較例 7 // (樹脂組成物 No. Co7) 12.7 13.3 13.7 比較例 8 W (樹脂組成物 No. Co8) 14.3 14.9 15.4 比較例 9 // (樹脂組成物 No. Co9) 10.1 11.2 12.1 比較例 10 // (樹脂組成物 No. Co10) (3.6) 8.6 10 比較例 1 1 // (樹脂組成物 No. Co"M ) 15 15.6 16

MFR①:樹脂組成物の導電性が 1.00Ε+03[Ω ·ατι]の際の MFR[g/10min]

MFR②:樹脂組成物の導電性が 1.00E+04[« 'cm]の際の MFR[g 10min]

MFR③:樹脂組成物の導電性が 1-00E+05[Q 'cm]の際の MFR[g/10min]

表 6

表 7

MFR①:樹脂組成物の導電性が 1.00E+03[Q'cm]の際の MFR[g 10min] MFR②:樹脂組成物の導電性が 1.00Ε+04[Ω · cm]の際の Omin] MFR③:樹脂組成物の導電性が 1.00E+O5[5?'cm]の際の MFR[g 10min] 表 1から明らかなとおり、実施例 1〜 4で得られた本発明のカーボンブラックは、 24M4DBP吸収量が 130 cm³/l 00 g以上、脱水素量が 1. 2m gZg以下、そして結晶サイズ Lcが 10〜17 Aの特性を有する。そして表 3 , 4より明らかなとおり、本発明の力一ポンプラックを用いたポリエチレン樹脂組成物（樹脂組成物 No. 1— 1〜4一 4) と比較例のカーボンブラックを用いたポリェチレン樹脂組成物（樹脂組成物 N o. Co l— l〜Co l O— 4) とを比較すると、樹脂組成物 No. 1— 1〜4一 4は、樹脂組成物 No. Co 1-1 〜Co 10— 4に比べて、導電性に優れており且つ流動性も十分に高いものであり、導電性と流動性の双方の特性が優れた、バランスの良好な樹脂組成物であることがわかる。

また、表 5から明らかなとおり、本発明の力一ポンプラックを用いたポリェチレン樹脂組成物（樹脂組成物 No. 1— 1〜4一 4) と比較例のカーボンブラックを用いたポリエチレン樹脂組成物（樹脂組成物 No. Co l—:！〜 Co 10— 4) とを比較すると本発明のカーボンブラックを用いた樹脂組成物は、導電性を同じくした際の MFR値が高く、流動性に優れていることが判る。この結果をグラフ化した図 3からも明らかなとおり、本発明のカーボンブラックを用いた樹脂組成物は、比較例のカーボンブラックを用いた樹脂組成物と比べて、導電性と流動性の双方において優れている。

なお、比較例 11の力一ボンブラックは高比表面積、高 DBP、中空シェルの特殊な構造を持つケッチェン E Cで高導電性カーボンブラックとして知られている。表 3, 4, 5ならびに図 3から判るように、本発明の実施例 1〜 4のカーボンブラックを用いたポリエチレン樹脂組成物は、この比較例 11のカーボンブラックを用いたポリエチレン樹脂組成物と同等かそれ以上の導電性及び流動性を示している。

また表 6から明らかなように、本発明のカーボンブラックを用いたハイインパクトポリスチレン樹脂組成物（樹脂組成物 No. 5— 1〜6— 4) と比較例の力一ボンブラックを用いたハイインパクトポリスチレン樹脂組成物（樹脂組成物 N o. Co l 2— l〜Co l 4— 4) を比較すると、樹脂組成物 No. 5—：！〜 6 - 4は樹脂組成物 N o. Co l 2— 1〜(： o l 4— 4に比べて導電性に優れており且つ流動性も十分に高いものであり、導電性と流動性の双方の特性が優れた、バランスの良好な樹脂組成物であることがわかる。

また、表 7から明らかなとおり、本発明のカーポンプラックを用いたハイインパクトポリスチレン樹脂組成物（樹脂組成物 No. 5— 1〜6— 4) と比較例のカーポンプラックを用いたハイインパクトポリスチレン樹脂組成物（樹脂組成物 No. Co l 2—；！〜 Co l 4— 4) とを比較すると本発明のカーボンブラックを用いた樹脂組成物は、導電性を同じくした際の MFR値が高く、流動性に優れていることが判る。この結果をグラフ化した図 4からも明らかなとおり、本発明のカーボンブラックを用いた樹脂組成物は、比較例の力一ボンブラックを用いた樹脂組成物と比べて、導電性と流動性の双方において優れている。特に、ポリエチレン系で比較的良好だった比較例 11のカーボンブラックは、ハイインパクトポリスチレン系では導電性と流動性のバランスが大幅に劣ったのに対して、本発明のカーボンブラックを用いたものでは導電性と流動性が良好であった。このような導電性と流動性の安定性は、本発明のカーボンブラックが、 24M4 D B P 吸収量が 130 cm³Zl 00 g以上、脱水素量が 1. 2mgZg以下、そして結晶サイズ L cが 10〜17 Aの特性を有していることによる。なお、本発明の明細書の開示として、本出願の優先権主張の基礎となる日本特許特願 2003— 286905号（2003年 8月 5日に日本特許庁に出願及び日本特許特願 2004— 206165号（2004年 7月 13日に日本特許庁に出願）の全明細書の内容をここに引用し取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

1. 次の特性を有することを特徴とするカーボンブラック。

• 24M4DBP吸収量： 130 cmVl 00 g以上

• (1500°CX 30分）脱水素量： 1. 2mg/g以下

•結晶子サイズ L c ： 10〜 17 A

2. 請求項 1において、窒素吸着比表面積が 150〜300m²/gであることを特徴とするカーポンプラック。

3. 請求項 1又は 2において、ス] ^一クスモード径（D_m。_d) と 24M4DBP 吸収量との比（D_m。_dZ24M4DBP) が 0. 6〜0. 9であることを特徴とするカーボンブラック。

4. 請求項 1ないし 3のいずれか 1項において、透過型電子顕微鏡による平均粒径が 14〜24 nmであることを特徴とするカーボンブラック。

5. 請求項 1ないし 4のいずれか 1項において、 CTAB (セチルトリメチルァンモニゥムブ口マイド）吸着比表面積が 120〜220m²Zgであることを特徴とするカーボンブラック。

6. 請求項 1ないし 5のいずれか 1項において、 DBP吸収量が 150〜400 cmVl 00 gであることを特徴とするカーボンブラック。

7. 請求項 1ないし 6のいずれか 1項において、次の式で定義される含酸素官能基密集度が 3 / mo 1 /m²以下であることを特徴とするカーボンブラック。

含酸素官能基密集度（ mo 1/m²)

= [ (150 O^X 30分） CO発生量 mo lZg) + (1500 X30分） C〇₂発生量（ zmo 1/g) ] 窒素吸着比表面積（m Vg)

8. 請求項 1ないし 7のいずれか 1項において、オイルファーネス力一ボンブラックであることを特徴とする力一ポンプラック。