JP2003327867A - 改質カーボンブラック粒子粉末及びその製造法、当該改質カーボンブラック粒子粉末を含有する塗料及び樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、分散性に優れると共に、流動性及
び耐光性にも優れたカーボンブラック粒子粉末並びに該
カーボンブラック粒子粉末を用いた塗料及び樹脂組成物
に関するものである。 【解決手段】 粒子表面にＡｌ又はＳｉを含む酸化物超
微粒子或いは水酸化物超微粒子を固着させたカーボンブ
ラック粒子からなる改質カーボンブラック粒子粉末であ
って、分子量依存パラメーターα値が０．３５以上であ
る改質カーボンブラック粒子粉末は、カーボンブラック
粒子を含む水性懸濁液のｐＨ値を調整し、該懸濁液にＡ
ｌ又はＳｉを含む化合物水溶液を添加し、ｐＨ値を中性
付近に調節してＡｌ又はＳｉの水酸化物超微粒子を速沈
させて濾別した後、カーボンブラック粒子と水酸化物超
微粒子とからなる混合物を得、当該混合物を圧密粉砕処
理することによりカーボンブラック粒子の粒子表面にＡ
ｌ又はＳｉを含む酸化物或いは水酸化物超微粒子を固着
させて得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分子量依存パラメータ
ーα値が０．３５以上であることによって、分散性に優
れると共に、流動性及び耐光性にも優れたカーボンブラ
ック粒子粉末並びに該カーボンブラック粒子粉末を用い
た塗料及び樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カーボンブラックは、着色性、導電性、
紫外線・赤外線吸収性等を有することから、塗料、樹脂
組成物、印刷インキ、繊維、化粧品等の様々な分野に用
いられている。

【０００３】カーボンブラックは、各種黒色顔料の中で
は最も黒色度が優れており、カーボンブラックを用いて
得られた塗膜や樹脂組成物は耐酸性や耐老化性にも優れ
ているが、一方、粒子サイズが平均粒子径０．００５〜
０．０５μｍ程度の微粒子であるため、ビヒクル中や樹
脂組成物中への分散が困難であり、また、かさ密度が
０．１ｇ／ｃｍ^３程度とかさ高い粉末であるため、取り
扱いが困難で、作業性が悪いことが知られている。

【０００４】そこで、ビヒクル中や樹脂組成物中への分
散性に優れるとともに、流動性に優れた、取り扱いの容
易なカーボンブラックが強く要求されている。

【０００５】また、塗料は、溶剤の種類により有機溶剤
を主溶剤とする溶剤系塗料と、水を主溶剤とする水系塗
料とがあるが、近年、大気を汚染することが少なく、省
資源、省エネルギーであり、しかも、火災の危険性が少
ない等、安全面、衛生面から水系塗料が有望視されてい
る。同様に、水性インキや、インクジェット用インクの
ように、水を主溶剤とする印刷インキも多用されつつあ
る。

【０００６】しかしながら、カーボンブラックは、一般
には疎水性であるため、水系塗料中に分散させる場合に
は、界面活性剤を添加したり、カーボンブラックの表面
を酸化処理して親水化する必要があるが、界面活性剤を
添加すると気泡が発生し、カーボンブラックの分散が不
均一になる、あるいは、酸化処理等の表面処理では親水
化は不十分といった問題がある。

【０００７】そこで、溶剤系塗料はもちろん、水系塗料
においても優れた易分散性、分散均一性及び分散安定性
を示すカーボンブラックが強く要求されている。

【０００８】更に、塗料、樹脂組成物及び印刷インキか
ら得られる塗膜、樹脂組成物、及び印刷物は屋外で使用
される場合が多く、これらの耐光性の向上が強く要求さ
れている。

【０００９】なお、分散性については、（株）テクノシ
ステム発行「分散・凝集の解明と応用技術」（１９９２
年）第９４〜９６頁の「‥‥天然および合成高分子の多
くは、コロイド粒子の表面に吸着して厚い吸着層を形成
するので、分散系の安定性に大きな影響を与える。‥‥
高分子の分子量（Ｍ）と飽和吸着量（Ａｓ）の間には一
般に次の関係が成立する。Ａｓ＝Ｋ_１・Ｍα ここでＫ
_１、αは系特有の定数で、特にαは分子量依存パラメー
ターと呼ばれ、吸着層の構造によって０から１まで変化
する。‥‥α＝１のときは、高分子は分子末端で吸着し
ており、Ａｓは分子量（Ｍ）に比例する。この系では高
分子は粒子表面に林立した最も厚い吸着層を作るので、
強い立体反発効果を示し、より効果的に分散系の安定性
に寄与する。‥‥」なる記載の通り、分子量依存パラメ
ーターα（以下、αで示す。）で表すことができる。

【００１０】カーボンブラックの各種特性の向上のため
にカーボンブラックの粒子表面をシリカ又はアルミナで
被覆することが行われている（特許文献１乃至１２
等）。

【００１１】

【特許文献１】特開昭６１−２８５６０号公報

【特許文献２】特開昭６３−６３７５５号公報

【特許文献３】特開平８−２５９８３８号公報

【特許文献４】特開平８−２７７３４７号公報

【特許文献５】特開平９−１１８８３７号公報

【特許文献６】特開平９−２０２８６２号公報

【特許文献７】特開平１０−２５４２８号公報

【特許文献８】特開平１１−１１６８４１号公報

【特許文献９】特開２０００−２２６５３２号公報

【特許文献１０】特開２００１−３２３１９１号公報

【特許文献１１】特表２００１−５０１２３９号公報

【特許文献１２】特表２００１−５２５４４１号公報

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】分散性、流動性及び耐
光性に優れたカーボンブラック粒子粉末は、現在最も要
求されているところであるが、未だ得られていない。

【００１３】即ち、前出特許文献１、３、６、７、９及
び１０にはカーボンブラックとシリカ微粒子等とを混合
すること又はカーボンブラックとシリカを含有する分散
液とを混合・撹拌することによって、カーボンブラック
の表面処理を行うことが記載されているが、シリカ微粒
子等の付着が十分ではないため、後出比較例に示す通
り、分子量依存パラメーターα値が０．３５未満とな
り、優れた分散性を得ることは困難である。

【００１４】また、前出特許文献２、４及び５にはカー
ボンブラックを含有する懸濁液にケイ素化合物を添加し
てｐＨ値を調整してカーボンブラックの粒子表面をシリ
カで被覆することが記載さているが、シリカの水酸化物
を比較的長時間かけて析出させて均一に被覆している
で、ビヒクル中あるいは樹脂組成物中で分散させた時に
カーボンブラック粒子の粒子表面における高分子の吸着
点が少ないため、後出比較例に示す通り、分子量依存パ
ラメーターα値が０．３５未満となり、十分な分散性を
得ることが困難である。

【００１５】また、前出特許文献８にはカーボンブラッ
クをポリシロキサンに接触させてカーボンブラックを表
面処理することが記載されているが、カーボンブラック
粒子の粒子表面にシラノール基を導入するための処理法
であり、ビヒクル中又は樹脂組成物中で分散させた時に
カーボンブラック粒子の粒子表面における高分子の吸着
点が少ないため、後出比較例に示す通り、分子量依存パ
ラメーターα値が０．３５未満となり、十分な分散性を
得ることが困難である。

【００１６】そこで、本発明は、カーボンブラック粒子
の粒子表面にＡｌ又はＳｉ若しくはこれら両者を含む酸
化物超微粒子或いは水酸化物超微粒子を固着させ、カー
ボンブラック粒子の粒子表面に高分子の吸着点を多数設
けることによって、ビヒクル中又は樹脂組成物中で分散
させた時に、分散性、流動性及び耐光性に優れたカーボ
ンブラック粒子粉末を得ることを技術的課題とする。

【００１７】

【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。

【００１８】即ち、本発明は、粒子表面にＡｌ又はＳｉ
若しくはこれら両者を含む酸化物超微粒子或いは水酸化
物超微粒子を固着させたカーボンブラック粒子からなる
改質カーボンブラック粒子粉末であって、前記改質カー
ボンブラック粒子粉末の高分子の分子量（Ｍ）と飽和吸
着量（Ａｓ）との関係から成立する下記の数２における
分子量依存パラメーターα値が０．３５以上であること
を特徴とする改質カーボンブラック粒子粉末である。

【００１９】

【数２】

【００２０】また、本発明は、カーボンブラック粒子を
含む水性懸濁液のｐＨ値を１０．０以上に調整し、該懸
濁液にＡｌを含む化合物水溶液又はＳｉを含む化合物水
溶液若しくはこれら両者を含む混合水溶液を添加し、攪
拌しながら、この液のｐＨ値を中性付近に調節してＡｌ
又はＳｉ若しくは両者の水酸化物超微粒子を速沈させた
後、該液中のカーボンブラック粒子を水酸化物超微粒子
とともに濾別してカーボンブラック粒子と水酸化物超微
粒子とからなる混合物を得、該混合物を水洗・乾燥した
後、当該混合物をエッジランナーによって圧密粉砕処理
をすることによりカーボンブラック粒子の粒子表面にＡ
ｌ又はＳｉ若しくは両者を含む酸化物超微粒子或いは水
酸化物超微粒子を固着させることを特徴とする前記改質
カーボンブラック粒子粉末の製造法である。

【００２１】また、本発明は、カーボンブラック粒子を
含む水性懸濁液のｐＨ値を４．０以下に調整し、該懸濁
液にＡｌを含む化合物水溶液又はＳｉを含む化合物水溶
液若しくはこれら両者を含む混合水溶液を添加し、攪拌
しながら、この液のｐＨ値を中性付近に調節してＡｌ又
はＳｉ若しくは両者の水酸化物超微粒子を速沈させた
後、該液中のカーボンブラック粒子を水酸化物超微粒子
とともに濾別してカーボンブラック粒子と水酸化物超微
粒子とからなる混合物を得、該混合物を水洗・乾燥した
後、当該混合物をエッジランナーによって圧密粉砕処理
をすることによりカーボンブラック粒子の粒子表面にＡ
ｌ又はＳｉ若しくは両者を含む酸化物超微粒子或いは水
酸化物超微粒子を固着させることを特徴とする前記改質
カーボンブラック粒子粉末の製造法である。

【００２２】また、本発明は、前記改質カーボンブラッ
ク粒子粉末を塗料構成基材中に配合したことを特徴とす
る塗料である。

【００２３】また、本発明は、前記改質カーボンブラッ
ク粒子粉末を用いて着色したことを特徴とする樹脂組成
物である。

【００２４】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。

【００２５】先ず、本発明に係る改質カーボンブラック
粒子粉末について述べる。

【００２６】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末は、高分子の分子量（Ｍ）と飽和吸着量（Ａｓ）との
関係から成立する下記の数３における分子量依存パラメ
ーターα値が０．３５以上である。

【００２７】

【数３】

【００２８】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末のα値が０．３５未満の場合には、カーボンブラック
粒子の粒子表面への高分子の吸着が少なくなり、ビヒク
ル中及び樹脂組成物中に分散させた場合に、分散性及び
分散安定性が劣るものとなる。好ましくは０．４０以上
であり、より好ましくは０．４５以上、最も好ましくは
０．５０以上である。

【００２９】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末は、一次平均粒子径が０．００１〜１．０μｍ、好ま
しくは、０．００１５〜０．５μｍ、より好ましくは
０．００２〜０．２μｍである。本発明に係る改質カー
ボンブラック粒子粉末の一次平均粒子径が１．０μｍを
超える場合には、粒子サイズが大きすぎるため、着色力
が低下する。一次平均粒子径が０．００１μｍ未満の場
合には、ビヒクル中又は樹脂組成物中への分散が困難と
なる場合がある。

【００３０】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末のＢＥＴ比表面積値は１．０〜１０００ｍ^２／ｇであ
り、好ましくは１．５〜８００ｍ^２／ｇ、より好ましく
は２．０〜５００ｍ^２／ｇである。ＢＥＴ比表面積値が
１．０ｍ^２／ｇ未満の場合には、粒子が粗大であるため
着色力が低下する。ＢＥＴ比表面積値が１０００ｍ^２／
ｇを超える場合には、粒子の微細化により凝集を起こし
やすく、ビヒクル中又は樹脂組成物中への分散が困難と
なる。

【００３１】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末の黒色度は、上限値がＬ^＊値で２２．０が好ましく、
より好ましくはＬ^＊値が２１．０、更により好ましくは
Ｌ^＊値が２０．０である。Ｌ^＊値が２２．０を超える場
合には、明度が高くなり、黒色度が十分とは言えない。
改質カーボンブラック粒子粉末の黒色度の下限値は、Ｌ
^＊値が１４．０である。

【００３２】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末の着色力は、後述する評価方法により１０３％以上が
好ましく、最も好ましくは１０５％以上である。

【００３３】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末の耐光性は、後述する評価方法において、ΔＥ^＊値で
５．０以下が好ましく、より好ましくは４．０以下、更
により好ましくは３．５以下、最も好ましくは３．０以
下である。

【００３４】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末の流動性は３０〜８０が好ましく、より好ましくは３
５〜８０であり、最も好ましくは４０〜８０である。

【００３５】次に、本発明に係る改質カーボンブラック
粒子粉末の製造法について述べる。

【００３６】本発明におけるカーボンブラック粒子粉末
としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、
アセチレンブラック等のカーボンブラックを用いること
ができる。

【００３７】カーボンブラック粒子粉末は、一次平均粒
子径が０．００１〜１．０μｍ、好ましくは０．００１
５〜０．５μｍ、より好ましくは０．００２〜０．２μ
ｍである。本発明に係るカーボンブラック粒子粉末の一
次平均粒子径が１．０μｍを超える場合には、得られる
改質カーボンブラック粒子の粒子サイズが大きすぎるた
め、着色力が低下する。一次平均粒子径が０．００１μ
ｍ未満の場合には、得られるカーボンブラック粒子もま
た微細となり凝集を起こしやすいため、ビヒクル中や樹
脂組成物中への分散が困難となる場合がある。

【００３８】カーボンブラック粒子粉末のＢＥＴ比表面
積値は、１．０〜１０００ｍ^２／ｇであり、好ましくは
１．５〜８００ｍ^２／ｇ、より好ましくは２．０〜５０
０ｍ ^２／ｇである。ＢＥＴ比表面積値が１．０ｍ^２／ｇ
未満の場合には、得られる改質カーボンブラック粒子も
また粗大となる。ＢＥＴ比表面積値が１０００ｍ^２／ｇ
を超える場合には、得られる改質カーボンブラック粒子
もまた微細粒子となり着色力が低下する。

【００３９】カーボンブラック粒子粉末の分子量依存パ
ラメーターα値は、通常０．３５未満であり、その下限
値は、好ましくは０．１０である。

【００４０】カーボンブラック粒子粉末の黒色度は、上
限値がＬ^＊値で２２．０が好ましく、より好ましくはＬ
^＊値が２１．０、更により好ましくはＬ^＊値が２０．０
である。カーボンブラック粒子粉末の黒色度の下限値
は、Ｌ^＊値が１４．０である。

【００４１】カーボンブラック粒子粉末の耐光性は、後
述する評価方法において、通常、ΔＥ^＊値で５．０を超
えており、その上限値は１５．０であり、好ましくは１
４．０、より好ましくは１３．０である。

【００４２】カーボンブラック粒子粉末の流動性は、通
常３０未満であり、その下限値は１０、好ましくは１５
である。

【００４３】本発明において、カーボンブラック粒子を
含む水性懸濁液にアルカリ水溶液又は酸水溶液等を添加
してｐＨ値を１０．０以上又は４．０以下とした後、Ａ
ｌを含む化合物水溶液又はＳｉを含む化合物水溶液若し
くはこれら両者含む混合水溶液を添加するのは、当該各
化合物を水酸化物として析出させないでカーボンブラッ
ク粒子を分散状態とし、添加した化合物と均一に混合さ
せるためである。

【００４４】懸濁液のｐＨ値を１０．０以上にするため
のアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、アンモニア水等の水溶液を用いることができ
る。

【００４５】懸濁液のｐＨ値を４．０以下にするための
酸水溶液としては、硫酸、塩酸、硝酸等の水溶液を使用
することができる。

【００４６】Ａｌを含む化合物水溶液としては、アルミ
ン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム等のアルミン酸ア
ルカリ、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸ア
ルミニウム等のアルミニウム塩等の水溶液を用いること
ができる。

【００４７】Ａｌを含む化合物の添加量は、カーボンブ
ラック粒子粉末に対し、Ａｌ換算で０．０１〜６０．０
重量％である。０．０１重量％未満の場合には、本発明
の効果は得られない。０．０１〜６０．０重量％の添加
量により、本発明の効果が十分に得られるので、６０．
０重量％を超えて必要以上に添加する意味がない。得ら
れる改質カーボンブラック粒子粉末の分散性及び黒色度
を考慮した場合、５．０〜５５．０重量％が好ましく、
より好ましくは１２．０〜５０．０重量％であり、最も
好ましくは２７．０〜５０．０重量％である。

【００４８】Ｓｉを含む化合物水溶液としては、ケイ酸
ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ
酸リチウム等の水溶液を用いることができる。

【００４９】Ｓｉを含む化合物の添加量は、カーボンブ
ラック粒子粉末に対し、ＳｉＯ_２換算で０．０１〜６
０．０重量％である。０．０１重量％未満の場合には、
本発明の効果は得られない。０．０１〜６０．０重量％
の添加量により、本発明の効果が十分に得られるので、
６０．０重量％を超えて必要以上に添加する意味がな
い。得られる改質カーボンブラック粒子粉末の分散性及
び黒色度を考慮した場合、５．０〜５５．０重量％が好
ましく、より好ましくは１２．０〜５０．０重量％であ
り、最も好ましくは２７．０〜５０．０重量％である。

【００５０】本発明においてＡｌ及びＳｉの両者を含む
混合水溶液を添加する場合には、カーボンブラック粒子
粉末に対し、Ａｌ換算とＳｉＯ_２換算との総量で０．０
１〜６０．０重量％、好ましくは５．０〜５５．０重量
％、より好ましくは１２．０〜５０．０重量％、最も好
ましくは２７．０〜５０．０重量％である。

【００５１】尚、Ａｌを含む化合物及びＳｉを含む化合
物を水溶液として用いるのは、ｐＨ１０．０以上又はｐ
Ｈ４．０以下の懸濁液中において充分かつ均一に混合す
るためであるが、各化合物を結晶塩として添加し、当該
懸濁液中で充分に溶解・混合させることもできる。

【００５２】本発明におけるｐＨ１０以上又はｐＨ４．
０以下の懸濁液に添加した前記各化合物を含む水溶液
は、当該懸濁液を攪拌しながら急速にｐＨを中性付近
（ｐＨ６．５〜８．５）に調整することにより、Ａｌ、
Ｓｉの各水酸化物超微粒子として略全量を速沈させてカ
ーボンブラック粒子と水酸化物超微粒子とからなる混合
物とする。

【００５３】速沈させる時間としては１〜１０分間の範
囲である。１０分間を超える場合は、カーボンブラック
粒子の粒子表面に前記各水酸化物が層状に形成されるこ
ともある。従って、速沈後は速やかに濾別する。１分間
未満でもよいが前記各水酸化物超微粒子として析出させ
充分に混合させる場合には１分間程度はかかる。

【００５４】ｐＨを調整するための酸としては、硫酸、
塩酸、酢酸、硝酸等を使用することができ、アルカリと
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニ
ア水等を用いることができる。

【００５５】尚、カーボンブラック粒子と水酸化物超微
粒子とからなる混合物を濾別、水洗、乾燥する方法は、
常法に従って行えばよい。

【００５６】本発明における圧密粉砕処理に用いるエッ
ジランナーとしては、「サンドミル」（株式会社松本鋳
造鉄工所製）や「ミックスマーラー」（新東工業株式会
社製）等を用いることができる。

【００５７】エッジランナーの線加重は１４７〜７８４
Ｎ／ｃｍ（１５〜８０Ｋｇ／ｃｍ）であり、より好まし
くは２９４〜５８８Ｎ／ｃｍ（３０〜６０Ｋｇ／ｃｍ）
である。１４７Ｎ／ｃｍ（１５Ｋｇ／ｃｍ）未満の場合
には、摩砕による剪断力が弱すぎるため、メカノケミカ
ル効果が得られない。７８４Ｎ／ｃｍ（８０Ｋｇ／ｃ
ｍ）を超える場合には、摩砕による剪断力が強すぎて、
粒子そのものを破壊してしまう恐れがある。また、処理
時間は１５〜１２０分間であり、好ましくは３０〜６０
分間である。

【００５８】本発明においては、カーボンブラック粒子
と水酸化物超微粒子とからなる混合物をエッジランナー
によって圧密粉砕処理するまでの操作を、複数回繰り返
してもよい。

【００５９】次に、本発明に係る改質カーボンブラック
粒子粉末を配合した塗料について述べる。

【００６０】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末を配合した塗料は、貯蔵安定性がΔＥ^＊値で１．５以
下が好ましく、より好ましくは１．２以下、更により好
ましくは１．１以下、最も好ましくは１．０以下であ
る。塗膜にした場合には、塗膜の光沢度は７５〜１１５
％、好ましくは８０〜１１５％、より好ましくは９０〜
１１５％、最も好ましくは１００％〜１１５％であり、
塗膜の黒色度Ｌ^＊値は１４．０〜２２．０が好ましく、
より好ましくは１４．０〜２１．０、最も好ましくは１
４．０〜２０．０であり、塗膜の耐光性ΔＥ^＊値は５．
０以下、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．０
以下、最も好ましくは２．０以下である。

【００６１】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末を配合した水系塗料は、貯蔵安定性がΔＥ^＊値で１．
５以下が好ましく、より好ましくは１．２以下、更によ
り好ましくは１．１以下、最も好ましくは１．０以下で
ある。塗膜にした場合には、塗膜の光沢度は７０〜１１
０％、好ましくは７５〜１１０％、より好ましくは８５
〜１１０％、最も好ましくは９５〜１１０％であり、塗
膜の黒色度Ｌ^＊値は１４．０〜２２．０が好ましく、よ
り好ましくは１４．０〜２１．０、最も好ましくは１
４．０〜２０．０であり、塗膜の耐光性ΔＥ^＊値は５．
０以下、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．０
以下、最も好ましくは２．０以下である。

【００６２】本発明に係る塗料中における改質カーボン
ブラック粒子粉末の配合割合は、塗料構成基材１００重
量部に対して０．５〜１００重量部の範囲で使用するこ
とができ、塗料のハンドリングを考慮すれば、好ましく
は１．０〜１００重量部である。

【００６３】塗料構成基材としては、樹脂、溶剤、必要
により油脂、消泡剤、体質顔料、乾燥促進剤、界面活性
剤、硬化促進剤、助剤等が配合される。

【００６４】樹脂としては、溶剤系塗料用や油性印刷イ
ンクに通常使用されているアクリル樹脂、アルキッド樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、塩化
ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ガムロジン、ライムロジ
ン等のロジン系樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹
脂、ニトロセルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合樹
脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸
樹脂等のロジン変性樹脂、石油樹脂等を用いることがで
きる。水系塗料用としては、水系塗料用や水性インクに
通常使用されている水溶性アクリル樹脂、水溶性スチレ
ン−マレイン酸樹脂、水溶性アルキッド樹脂、水溶性メ
ラミン樹脂、水溶性ウレタンエマルジョン樹脂、水溶性
エポキシ樹脂、水溶性ポリエステル樹脂等を用いること
ができる。

【００６５】溶剤としては、溶剤系塗料用に通常使用さ
れている大豆油、トルエン、キシレン、シンナー、ブチ
ルアセテート、メチルアセテート、メチルイソブチルケ
トン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピル
セロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコール
モノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、酢
酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶
剤、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素
系溶剤、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、ミ
ネラルスピリット等の石油系溶剤、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン系溶剤、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール
等のアルコール系溶剤、脂肪族炭化水素等を用いること
ができる。

【００６６】水系塗料用溶剤としては、水と水系塗料用
に通常使用されているエチルアルコール、プロピルアル
コール、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤、メチ
ルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ等のグリコールエーテル系溶剤、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプ
ロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオ
キシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、１，２，６−ヘ
キサントリオール等のアルキレングリコール、グリセリ
ン、２−ピロリドン等の水溶性有機溶剤とを混合して使
用することができる。

【００６７】油脂としては、あまに油、きり油、オイチ
シカ油、サフラワー油等の乾性油を加工したボイル油を
用いることができる。

【００６８】消泡剤としては、ノプコ８０３４（商品
名）、ＳＮデフォーマー４７７（商品名）、ＳＮデフォ
ーマー５０１３（商品名）、ＳＮデフォーマー２４７
（商品名）、ＳＮデフォーマー３８２（商品名）（以
上、いずれもサンノプコ株式会社製）、アンチホーム０
８（商品名）、エマルゲン９０３（商品名）（以上、い
ずれも花王株式会社製）等の市販品を使用することがで
きる。

【００６９】次に、本発明に係る改質カーボンブラック
粒子粉末を用いて着色した樹脂組成物について述べる。

【００７０】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末を用いて着色した樹脂組成物は、目視観察による分散
状態は、後出評価法による４又は５、好ましくは５であ
り、樹脂組成物の黒色度Ｌ^＊値は１４．０〜２２．０が
好ましく、より好ましくは１４．０〜２１．０、最も好
ましくは１４．０〜２０．０であり、樹脂組成物の耐光
性ΔＥ^＊値は５．０以下、好ましくは４．０以下、より
好ましくは３．０以下、最も好ましくは２．０以下であ
る。

【００７１】本発明に係る樹脂組成物中における改質カ
ーボンブラック粒子粉末の配合割合は、樹脂１００重量
部に対して０．０１〜２００重量部の範囲で使用するこ
とができ、樹脂組成物のハンドリングを考慮すれば、好
ましくは０．０５〜１５０重量部、更に好ましくは０．
１〜１００重量部である。

【００７２】本発明に係る樹脂組成物における構成基材
としては、改質カーボンブラック粒子粉末と周知の樹脂
とともに、必要により、シリカ等の充填材、滑剤、可塑
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、各種安定剤等の添加剤
が配合される。

【００７３】樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブテン、ポリイソブチレン等のポリオレフィ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルペンテン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
スチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ス
チレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ＥＰＤ
Ｍ−スチレン共重合体、アクリル系樹脂、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン等の
熱可塑性樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、ロジン・エステル、ロジン、天然ゴム（ＮＲ）、ポ
リイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重
合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩ
Ｒ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ク
ロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン共重合
体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム
（ＥＰＤＭ）、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ス
チレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプ
レン−ブタジエン共重合体ゴム、クロロスルホン化ポリ
エチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多
硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム
及びその混合物等を用いることができる。これらは単独
で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００７４】添加剤の量は、樹脂組成物構成基材に対し
て５０重量％以下であればよい。添加剤の含有量が５０
重量％を超える場合には、成形性が低下する。

【００７５】本発明に係る樹脂組成物は、樹脂原料と改
質カーボンブラック粒子粉末をあらかじめよく混合し、
次に、混練機もしくは押出機を用いて加熱下で強いせん
断作用を加えて、改質カーボンブラック粒子粉末の凝集
体を破壊し、樹脂組成物中に改質カーボンブラック粒子
粉末を均一に分散させた後、目的に応じた形状に成形加
工して使用する。

【００７６】

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は、
次の通りである。

【００７７】粒子粉末の一次平均粒子径は、いずれも電
子顕微鏡写真（倍率５０，０００倍）に示される粒子３
５０個の粒子径をそれぞれ測定し、その平均値で示し
た。

【００７８】比表面積値は、ＢＥＴ法により測定した値
で示した。

【００７９】カーボンブラック粒子粉末の粒子表面に存
在するＡｌ量及びＳｉ量は、「蛍光Ｘ線分析装置 ３０
６３Ｍ型」（理学電機工業株式会社製）を使用し、ＪＩ
ＳＫ０１１９の「けい光Ｘ線分析通則」に従って測定し
た。

【００８０】カーボンブラック粒子粉末及び改質カーボ
ンブラック粒子粉末のα値は、分子量の異なるバインダ
ー（数平均分子量Ｍ＝１５０００のウレタン樹脂、２８
０００のウレタン樹脂、４２０００のウレタン樹脂）を
用いて、常法により被測定粒子粉末の飽和樹脂吸着量
（Ａｓ）を測定し、得られたＡｓとＭとを下記数４に基
づいて両対数表にプロットすることによって得られた直
線の傾きより、α値を求めた。

【００８１】

【数４】

【００８２】カーボンブラック粒子粉末及び改質カーボ
ンブラック粒子粉末の黒色度は、試料０．５ｇとヒマシ
油０．５ｍｌとをフーバー式マーラーで練ってペースト
状とし、このペーストにクリアラッカー４．５ｇを加
え、混練、塗料化してキャストコート紙上に１５０μｍ
（６ｍｉｌ）のアプリケーターを用いて塗布した塗布片
（塗膜厚み：約３０μｍ）を作製し、該塗布片について
「多光源分光測色計 ＭＳＣ−ＩＳ−２Ｄ」（スガ試験
機株式会社製）を用いて測定を行い、ＪＩＳ Ｚ８９２
９に定めるところに従って表色指数Ｌ^＊値で示した。

【００８３】改質カーボンブラック粒子粉末の着色力
は、まず下記に示す方法に従って作製した原色エナメル
と展色エナメルのそれぞれを、キャストコート紙上に１
５０μｍ（６ｍｉｌ）のアプリケーターを用いて塗布し
て塗布片を作製し、該塗布片について「多光源分光測色
計 ＭＳＣ−ＩＳ−２Ｄ」（スガ試験機株式会社製）を
用いてＬ^＊値を測色し、その差をΔＬ^＊値とした。

【００８４】次いで、改質カーボンブラック粒子粉末の
標準試料として、未処理のカーボンブラック粒子粉末を
用いて、上記と同様にして原色エナメルと展色エナメル
の塗布片を作製し、各塗布片のＬ^＊値を測色し、その差
をΔＬｓ^＊値とした。

【００８５】得られた改質カーボンブラック粒子粉末の
ΔＬ^＊値と標準試料のΔＬｓ^＊値を用いて下記数２に従
って算出した値を着色力（％）として示した。

【００８６】

【数５】着色力（％）＝１００＋｛（ΔＬｓ^＊値−ΔＬ
^＊値）×１０｝

【００８７】原色エナメルの作製：上記試料粉体３ｇと
アミノアルキッド樹脂１６ｇ及びシンナー１０ｇとを配
合して３ｍｍφガラスビーズ９０ｇと共に１４０ｍｌの
ガラスビンに添加し、次いで、ペイントシェーカーで４
５分間混合分散した後、アミノアルキッド樹脂５０ｇを
追加し、更に５分間ペイントシェーカーで分散させて、
原色エナメルを作製した。

【００８８】展色エナメルの作製：上記原色エナメル８
ｇとアミラックホワイト（二酸化チタン分散アミノアル
キッド樹脂）４０ｇとを配合し、ペイントシェーカーで
１５分間混合分散して、展色エナメルを作製した。

【００８９】カーボンブラック粒子粉末及び改質カーボ
ンブラック粒子粉末の耐光性は、前述の着色力を測定す
るために作製した原色エナメルを、冷間圧延鋼板（０．
８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ Ｇ−３１４
１）に１５０μｍの厚みで塗布、乾燥して塗膜を形成
し、得られた測定用塗布片の半分を金属製フォイルで覆
い、「アイ スーパーＵＶテスター ＳＵＶ−Ｗ１３」
（岩崎電気株式会社製）を用いて、紫外線を照射強度１
００ｍＷ／ｃｍ^２で６時間連続照射した後、金属製フォ
イルで覆うことによって紫外線が照射されなかった部分
と紫外線照射した部分との色相（Ｌ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊
値）をそれぞれ測定し、紫外線が照射されなかった部分
の測定値を基準に、下記数３に従って算出したΔＥ^＊値
によって示した。

【００９０】

【数６】ΔＥ^＊値＝（（ΔＬ^＊値）^２＋（Δａ^＊値）^２
＋（Δｂ^＊値）^２）^１／２ ΔＬ^＊値： 比較する試料の紫外線照射有無のＬ^＊値の
差 Δａ^＊値： 比較する試料の紫外線照射有無のａ^＊値の
差 Δｂ^＊値： 比較する試料の紫外線照射有無のｂ^＊値の
差

【００９１】カーボンブラック粒子粉末及び改質カーボ
ンブラック粒子粉末の流動性は、「パウダテスタ」（ホ
ソカワミクロン株式会社製）を用いて、安息角（度）、
圧縮度（％）、スパチュラ角（度）、凝集度の各粉体特
性値を測定し、該各測定値を同一基準の数値に置き換え
た各々の指数を求め、各々の指数を合計した流動性指数
で示した。流動性指数が１００に近いほど、流動性が優
れていることを意味する。

【００９２】塗膜の光沢度は、前記測定用塗布片を「グ
ロスメーター ＵＧＶ−５Ｄ」（スガ試験機株式会社
製）を用いて入射角６０°の時の光沢度で示した。光沢
度が高いほど、改質カーボンブラック粒子粉末を配合し
た塗料の分散性が優れていることを示す。

【００９３】改質カーボンブラック粒子粉末を用いた溶
剤系塗料及び水系塗料の黒色度は、後述する処方によっ
て調製した各塗料を冷間圧延鋼板（０．８ｍｍ×７０ｍ
ｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ Ｇ−３１４１）に１５０μ
ｍの厚みで塗布、乾燥して塗膜を形成して得られた測定
用塗布片について、「多光源分光測色計 ＭＳＣ−ＩＳ
−２Ｄ」（スガ試験機株式会社製）を用いて測定を行
い、ＪＩＳ Ｚ ８９２９に定めるところに従って表色
指数Ｌ^＊値で示した。また、改質カーボンブラック粒子
粉末を用いて着色した樹脂組成物の色相は、後述する処
法によって作製した着色樹脂プレートを「多光源分光測
色計 ＭＳＣ−ＩＳ−２Ｄ」（スガ試験機株式会社製）
を用いて前記と同様にして測定した。

【００９４】各塗料を用いた塗膜の耐光性は、前述の塗
料の色相を測定するために作製した測定用塗布片の半分
を金属製フォイルで覆い、「アイ スーパーＵＶテスタ
ーＳＵＶ−Ｗ１３」（岩崎電気株式会社製）を用いて、
紫外線を照射強度１００ｍＷ／ｃｍ^２で６時間連続照射
した後、金属製フォイルで覆うことによって紫外線が照
射されなかった部分と紫外線照射した部分との色相（Ｌ
^＊値、ａ^＊値、ｂ ^＊値）をそれぞれ測定し、紫外線が照
射されなかった部分の測定値を基準に、下記数７に従っ
て算出したΔＥ^＊値によって示した。

【００９５】

【数７】ΔＥ^＊値＝（（ΔＬ^＊値）^２＋（Δａ^＊値）^２
＋（Δｂ^＊値）^２）^１／２ ΔＬ^＊値： 比較する塗膜の紫外線照射有無のＬ^＊値の
差 Δａ^＊値： 比較する塗膜の紫外線照射有無のａ^＊値の
差 Δｂ^＊値： 比較する塗膜の紫外線照射有無のｂ^＊値の
差

【００９６】また、各樹脂組成物の耐光性は、前述の樹
脂組成物の色相を測定するために作製した樹脂プレート
の半分を金属製フォイルで覆い、「アイ スーパーＵＶ
テスター ＳＵＶ−Ｗ１３」（岩崎電気株式会社製）を
用いて、紫外線を照射強度１００ｍＷ／ｃｍ^２で６時間
連続照射した後、金属製フォイルで覆うことによって紫
外線が照射されなかった部分と紫外線照射した部分との
色相（Ｌ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊値）をそれぞれ測定し、紫
外線が照射されなかった部分の測定値を基準に、下記数
８に従って算出したΔＥ^＊値によって示した。

【００９７】

【数８】ΔＥ^＊値＝（（ΔＬ^＊値）_２＋（Δａ^＊値）^２
＋（Δｂ^＊値）^２）^１／２ ΔＬ^＊値： 比較する樹脂プレートの紫外線照射有無の
Ｌ^＊値の差 Δａ^＊値： 比較する樹脂プレートの紫外線照射有無の
ａ^＊値の差 Δｂ^＊値： 比較する樹脂プレートの紫外線照射有無の
ｂ^＊値の差

【００９８】塗料の貯蔵安定性は、後述する処方によっ
て調製した各塗料を冷間圧延鋼板（０．８ｍｍ×７０ｍ
ｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ−Ｇ−３１４１）に１５０μ
ｍの厚みで塗布、乾燥して製造した塗膜のＬ^＊値、ａ^＊
値及びｂ^＊値と、該塗料を２５℃において１週間静置し
て得られた塗料を冷間圧延鋼板に塗布、乾燥して製造し
た塗膜のＬ^＊値、ａ^＊値及びｂ^＊値を測定し、下記数９
に従って得られたΔＥ ^＊値で示した。

【００９９】

【数９】ΔＥ^＊値＝（（ΔＬ^＊）^２＋（Δａ^＊）^２＋
（Δｂ^＊）^２）^１／２ ΔＬ^＊値： 比較する塗膜の静置前後のＬ^＊値の差 Δａ^＊値： 比較する塗膜の静置前後のａ^＊値の差 Δｂ^＊値： 比較する塗膜の静置前後のｂ^＊値の差

【０１００】塗料粘度については、後述する処方によっ
て調製した塗料の２５℃における塗料粘度を「Ｅ型粘度
計（コーンプレート型粘度計）ＥＭＤ−Ｒ」（株式会社
東京計器製）を用いて、ずり速度Ｄ＝１．９２ ｓｅｃ
^−１における値を求めた。

【０１０１】改質カーボンブラック粒子粉末の樹脂組成
物への分散性は、得られた着色樹脂プレート表面におけ
る未分散の凝集粒子の個数を目視により判定し、５段階
で評価した。５が最も分散状態が良いことを示す。 ５： 未分散物認められず、 ４： １ｃｍ^２当たり１個以上５個未満、 ３： １ｃｍ^２当たり５個以上１０個未満、 ２： １ｃｍ^２当たり１０個以上５０個未満、 １： １ｃｍ^２当たり５０個以上。

【０１０２】＜改質カーボンブラック粒子粉末の製造＞
カーボンブラック粒子粉末（粒子形状：粒状、一次平均
粒子径：０．０２０μｍ、ＢＥＴ比表面積値１３７．７
ｍ^２／ｇ、α値０．１５、流動性２２、黒色度Ｌ^＊値１
６．５、耐光性ΔＥ^＊値１２．１４）１．５ｋｇを水に
投入し攪拌・分散した後、ＮａＯＨ水溶液を加えてｐＨ
１０．０とした。次いで、３号水ガラス溶液５２４ｇ
（カーボンブラック粒子粉末に対してＳｉＯ_２換算で１
０．０重量％に相当する）を添加して攪拌・混合した
後、当該懸濁液を攪拌しながら酢酸水溶液を用いてｐＨ
７．０に調整した。そのときの所要時間は５分であっ
た。直ちに、濾別・水洗・乾燥してカーボンブラック粒
子粉末とシリカ超微粒子との混合物を得た。得られたカ
ーボンブラック粒子粉末を「エッジランナー ＭＳＨ−
０ＬＨ型」（新東工業株式会社製）に投入して線荷重４
２１Ｎ／ｃｍ（４３Ｋｇ／ｃｍ）で３０分間圧密粉砕を
行った。

【０１０３】得られた改質カーボンブラック粒子粉末の
一次平均粒子径は０．０２２μｍであり、ＢＥＴ比表面
積値は１４６．７ｍ^２／ｇ、α値は０．５２、流動性は
４６、黒色度Ｌ^＊値は１６．６、着色力は１１１％、耐
光性ΔＥ^＊値は２．０７であった。

【０１０４】＜改質カーボンブラック粒子粉末を含む溶
剤系塗料の製造＞前記改質カーボンブラック粒子粉末１
０ｇとアミノアルキッド樹脂及びシンナーとを下記割合
で配合して３ｍｍφガラスビーズ９０ｇと共に１４０ｍ
ｌのガラスビンに添加し、次いで、ペイントシェーカー
で９０分間混合分散し、ミルベースを作製した。

【０１０５】 改質カーボンブラック粒子粉末 １２．２重量部、 アミノアルキッド樹脂 １９．５重量部、 （アミラックＮｏ．１０２６：関西ペイント株式会社製） シンナー ７．３重量部。

【０１０６】前記ミルベースを用いて、下記割合となる
ようにアミノアルキッド樹脂を配合し、ペイントシェー
カーで更に１５分間混合分散して、改質カーボンブラッ
ク粒子粉末を含む溶剤系塗料を得た。

【０１０７】 ミルベース ３９．０重量部、 アミノアルキッド樹脂 ６１．０重量部。 （アミラックＮｏ．１０２６：関西ペイント株式会社製）

【０１０８】得られた溶剤系塗料の塗料粘度は１，０２
４ｃＰ、塗料の貯蔵安定性は、ΔＥ ^＊値で０．９８であ
った。

【０１０９】次いで、前記溶剤系塗料を冷間圧延鋼板
（０．８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ Ｇ−
３１４１）に１５０μｍの厚みで塗布、乾燥して得られ
た塗膜の光沢度は９６％、黒色度Ｌ^＊値は１７．２、耐
光性ΔＥ^＊値は２．２５であった。

【０１１０】＜改質カーボンブラック粒子粉末を含む水
系塗料の製造＞前記改質カーボンブラック粒子粉末７．
６２ｇと水溶性アルキッド樹脂等とを下記割合で３ｍｍ
φガラスビーズ９０ｇと共に１４０ｍｌのガラスビンに
添加し、次いでペイントシェーカーで９０分間混合分散
し、ミルベースを作製した。

【０１１１】 改質カーボンブラック粒子粉末 １２．４重量部、 水溶性アルキッド樹脂 ９．０重量部、 （商品名：Ｓ−１１８：大日本インキ化学工業株式会社製） 消泡剤 ０．１重量部、 （商品名：ノプコ８０３４：サンノプコ株式会社製） 水 ４．８重量部、 ブチルセロソルブ ４．１重量部。

【０１１２】前記ミルベースを用いて、塗料組成を下記
割合で配合してペイントシェーカーで更に１５分間混合
分散して、改質カーボンブラック粒子粉末を含有する水
系塗料を得た。

【０１１３】 ミルベース ３０．４重量部、 水溶性アルキッド樹脂 ４６．２重量部、 （商品名：Ｓ−１１８：大日本インキ化学工業株式会社製） 水溶性メラミン樹脂 １２．６重量部、 （商品名：Ｓ−６９５：大日本インキ化学工業株式会社製） 消泡剤 ０．１重量部、 （商品名：ノプコ８０３４：サンノプコ株式会社製） 水 ９．１重量部、 ブチルセロソルブ １．６重量部。

【０１１４】得られた水系塗料の塗料粘度は２，９４４
ｃＰ、貯蔵安定性はΔＥ^＊値で１．０１であった。

【０１１５】次いで、前記水系塗料を冷間圧延鋼板
（０．８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ Ｇ−
３１４１）に１５０μｍの厚みで塗布、乾燥して得られ
た塗膜の光沢度は８８％、黒色度Ｌ^＊値は１７．４、耐
光性ΔＥ^＊値は２．４１であった。

【０１１６】＜樹脂組成物の製造＞前記改質カーボンブ
ラック粒子粉末２．５ｇとポリ塩化ビニル樹脂粉末「１
０３ＥＰ８Ｄ」（日本ゼオン株式会社製）４７．５ｇと
を秤量し、これらを１００ｍｌポリビーカーに入れ、ス
パチュラでよく混合して混合粉末を得た。

【０１１７】得られた混合粉末にステアリン酸カルシウ
ムを０．５ｇ加えて混合し、１６０℃に加熱した熱間ロ
ールのクリアランスを０．２ｍｍに設定した後、前記混
合粉末を少しずつロールにて練り込んで樹脂組成物が一
体となるまで混練を続けた後、樹脂組成物をロールから
剥離して着色樹脂プレート原料として用いた。

【０１１８】次に、表面研磨されたステンレス板の間に
上記樹脂組成物を挟んで１８０℃に加熱したホットプレ
ス内に入れ、９８，０００ｋＰａ（１トン／ｃｍ^２）の
圧力で加圧成形して厚さ１ｍｍの着色樹脂プレートを得
た。得られた着色樹脂プレートの分散状態は５であり、
黒色度Ｌ^＊値は１７．５、耐光性はΔＥ^＊値で１．９８
であった。

【０１１９】

【作用】本発明において最も重要な点は、粒子表面にＡ
ｌ又はＳｉもしくはこれら両者を含む酸化物超微粒子或
いは水酸化物超微粒子を固着させた分子量依存パラメー
ターα値が０．３５以上である改質カーボンブラック粒
子粉末は、分散性、流動性及び耐光性に優れるという事
実である。

【０１２０】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末が優れた分散性を有する理由について、本発明者は、
短時間のうちに析出させたＡｌ又はＳｉもしくはこれら
両者を含む水酸化物超微粒子とカーボンブラック粒子と
を圧密粉砕処理して、カーボンブラック粒子の粒子表面
にＡｌ又はＳｉもしくはこれら両者を含む酸化物超微粒
子又は水酸化物超微粒子を固着させたことにより、粒子
表面の高分子の吸着点を増やし、分子量依存パラメータ
ーα値を０．３５以上とすることができたことによるも
のと考えている。

【０１２１】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末が優れた流動性を有する理由について、本発明者は、
Ａｌ化合物やＳｉ化合物を粒子表面に比較的長時間かけ
て析出させて均一に被覆した場合に比べて、カーボンブ
ラック粒子表面に粒子表面に前記酸化物超微粒子又は水
酸化物超微粒子に起因する微細な凹凸を形成することが
できたことによるものと考えている。

【０１２２】本発明に係るカーボンブラック粒子の粒子
表面にＡｌ又はＳｉ若しくはＡｌ及びＳｉを含む酸化物
超微粒子或いは水酸化物超微粒子を固着させたα値が
０．３５０以上である改質カーボンブラック粒子粉末
は、塗料とした場合には分散性及び貯蔵安定性に優れて
いる。また、樹脂組成物とした場合には、分散性に優れ
ているため極めて均一で色ムラのない樹脂組成物を得る
ことができる。

【０１２３】本発明に係る改質カーボンブラック粒子粉
末が耐光性に優れている理由としては、カーボンブラッ
ク粒子の粒子表面にＡｌ又はＳｉ若しくはＡｌ及びＳｉ
の酸化物超微粒子或いは水酸化物超微粒子を緊密に固着
させており、改質カーボンブラック粒子がビヒクル中又
は樹脂組成物中に高度に分散・配合することができるた
め、光や熱に対して優れた遮断効果が発揮されるので、
光や熱のビヒクル又は樹脂に対する影響を充分抑制する
ことができたことによるものと考えている。

【０１２４】

【実施例】次に、実施例及び比較例を示す。

【０１２５】カーボンブラック粒子Ａ〜Ｇ：カーボンブ
ラック粒子として表１に示す特性を有するカーボンブラ
ック粒子を用意した。

【０１２６】

【表１】

【０１２７】実施例１〜１２、比較例１〜４：カーボン
ブラック粒子粉末の種類、水酸化物超微粒子を速沈させ
る反応条件及び圧密粉砕処理における線荷重及び時間を
種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様に
して改質カーボンブラック粒子粉末を得た。

【０１２８】このときの製造条件を表２に、得られた改
質カーボンブラック粒子粉末の諸特性を表３に示す。

【０１２９】

【表２】

【０１３０】

【表３】

【０１３１】＜比較例５＞ （特開２００１−３２３１
９１号公報 実施例１） カーボンブラック粒子粉末（粒子形状：粒状、一次平均
粒径：０．０１６μｍ、ＢＥＴ比表面積値２５０ｍ^２／
ｇ、α値０．１９、流動性２４、黒色度Ｌ^＊値１６．
３、耐光性ΔＥ^＊値１１．８７）（三菱カーボンブラッ
ク ＃９９０、三菱化学株式会社製）９ｇに対し、市販
のコロイド状シリカ水分散液である「スノーテックス
Ｓ」（粒子径０．０１０μｍ、ｐＨ１０．０、ＳｉＯ_２
含量３０．４％）（日産化学工業株式会社製）９ｇ（固
形分換算で２．７ｇ）と純水１５ｇとの混合物を均一に
噴霧添加した後、小型造粒機により、攪拌、造粒を行っ
た。得られた粒状カーボンブラックを１０５℃で１０時
間減圧乾燥して水分を除去し、シリカ変性カーボンブラ
ックを得た。

【０１３２】＜比較例６＞ （特開平１１−１１６８４
１号公報 実施例１） カーボンブラック粒子Ａ（粒子形状：粒状、一次平均粒
径：０．０２２μｍ、ＢＥＴ比表面積値１３４．０ｍ^２
／ｇ、α値０．１３、流動性２５、黒色度Ｌ^＊値１６．
６、耐光性ΔＥ^＊値１２．６５）１０００ｇをラボ造粒
装置に入れた後、テトラアルコキシシランのオリゴマー
「ＭＫＣシリケートＭＳ５１」（商品名：三菱化学株式
会社製）５０ｇをノニオン系界面活性剤で乳化し、水と
共に上記カーボンブラック粒子Ａに加えた。ラボ造粒装
置の蓋を閉め、６０℃で１分間高速攪拌し、得られた造
粒物をドライヤーで乾燥させ、シリカ添着カーボンブラ
ックを得た。

【０１３３】得られた比較例５及び６の各処理を行った
カーボンブラック粒子粉末の諸特性を表３に示す。

【０１３４】＜溶剤系塗料＞実施例１３〜２４、比較例
７〜１３：改質カーボンブラック粒子粉末の種類を種々
変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にして
溶剤系塗料を得た。

【０１３５】得られた塗料の諸特性及び塗膜の諸特性を
表４に示す。

【０１３６】

【表４】

【０１３７】＜水系塗料＞実施例２５〜３６、比較例１
４〜２０：改質カーボンブラック粒子粉末の種類を種々
変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にして
水系塗料を得た。

【０１３８】得られた水系塗料の諸特性及び塗膜の諸特
性を表５に示す。

【０１３９】

【表５】

【０１４０】＜樹脂組成物＞実施例３７〜４８、比較例
２１〜２７：改質カーボンブラック粒子粉末の種類を種
々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にし
て樹脂組成物を得た。

【０１４１】このときの製造条件及び得られた樹脂組成
物の諸特性を表６及び表７に示す。

【０１４２】実施例４９ 下記に示す配合割合にて樹脂組成物を常法に従ってバン
バリーミキサー及び練りロール機で混合混練して調製し
た。

【０１４３】 スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ） ５０．０重量部、 天然ゴム（ＮＲ） ５０．０重量部、 改質カーボンブラック粒子粉末 ３０．０重量部、 充填剤（シリカ） ４０．０重量部、 亜鉛華 ２．５重量部、 ステアリン酸 ２．０重量部、 老化防止剤（Ｎ−イソプロピル−Ｎ’フェニル−ｐ−フェニレンジアミン） ２．０重量部、 アロマオイル １０．０重量部、 硫黄 １．８重量部、 加硫促進剤（ジフェニルグアニジン） ０．８重量部。

【０１４４】得られた樹脂組成物を１６０℃で２０分間
プレス加硫して試験片を得た。

【０１４５】このときの製造条件及び得られた樹脂組成
物の諸特性を表６に示す。

【０１４６】実施例５０〜５５、比較例２８〜３４：改
質カーボンブラック粒子粉末の種類を種々変化させた以
外は、前記実施例４９と同様にして樹脂組成物を得た。

【０１４７】このときの製造条件及び得られた樹脂組成
物の諸特性を表６及び表７に示す。

【０１４８】

【表６】

【０１４９】

【表７】

【０１５０】

【発明の効果】本発明に係る改質カーボンブラック粒子
粉末は、分散性、流動性及び耐光性に優れているので、
塗料用及び樹脂組成物用として好適である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 201/00 Ｃ０９Ｄ 201/00 Ｆターム(参考） 4J002 AC011 AC021 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 AC121 AF021 BB031 BB121 BB151 BB171 BB181 BC031 BC041 BC071 BD041 BD121 BG041 BH021 BN041 BN151 CB001 CC031 CD001 CF001 CF061 CG011 CH041 CK021 CL001 CP021 DA036 FB076 FD016 4J037 AA02 CA05 CA12 CA18 CA20 CA24 CA25 DD04 DD05 DD07 DD17 EE02 EE28 EE29 EE33 EE43 EE46 EE47 FF15 FF22 4J038 EA011 HA026 HA216 HA446 KA08 KA14 KA20 MA08 MA10 NA03 NA26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒子表面にＡｌ又はＳｉ若しくはこれら
   両者を含む酸化物超微粒子或いは水酸化物超微粒子を固
   着させたカーボンブラック粒子からなる改質カーボンブ
   ラック粒子粉末であって、前記改質カーボンブラック粒
   子粉末の有する高分子化合物の飽和吸着量（Ａｓ）と該
   高分子化合物の分子量（Ｍ）との関係から成立する下記
   の数１における分子量依存パラメーターα値が０．３５
   以上であることを特徴とする改質カーボンブラック粒子
   粉末。 【数１】
2. 【請求項２】 カーボンブラック粒子を含む水性懸濁液
   のｐＨ値を１０．０以上に調整し、該懸濁液にＡｌを含
   む化合物水溶液又はＳｉを含む化合物水溶液若しくはこ
   れら両者を含む混合水溶液を添加し、攪拌しながら、こ
   の液のｐＨ値を中性付近に調節してＡｌ又はＳｉ若しく
   は両者の水酸化物超微粒子を速沈させた後、該液中のカ
   ーボンブラック粒子を水酸化物超微粒子とともに濾別し
   てカーボンブラック粒子と水酸化物超微粒子とからなる
   混合物を得、該混合物を水洗・乾燥した後、当該混合物
   をエッジランナーによって圧密粉砕処理をすることによ
   りカーボンブラック粒子の粒子表面にＡｌ又はＳｉ若し
   くは両者を含む酸化物超微粒子或いは水酸化物超微粒子
   を固着させることを特徴とする請求項１記載の改質カー
   ボンブラック粒子粉末の製造法。
3. 【請求項３】 カーボンブラック粒子を含む水性懸濁液
   のｐＨ値を４．０以下に調整し、該懸濁液にＡｌを含む
   化合物水溶液又はＳｉを含む化合物水溶液若しくはこれ
   ら両者を含む混合水溶液を添加し、攪拌しながら、この
   液のｐＨ値を中性付近に調節してＡｌ又はＳｉ若しくは
   両者の水酸化物超微粒子を速沈させた後、該液中のカー
   ボンブラック粒子を水酸化物超微粒子とともに濾別して
   カーボンブラック粒子と水酸化物超微粒子とからなる混
   合物を得、該混合物を水洗・乾燥した後、当該混合物を
   エッジランナーによって圧密粉砕処理をすることにより
   カーボンブラック粒子の粒子表面にＡｌ又はＳｉ若しく
   は両者を含む酸化物超微粒子或いは水酸化物超微粒子を
   固着させることを特徴とする請求項１記載の改質カーボ
   ンブラック粒子粉末の製造法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の改質カーボンブラック粒
   子粉末を塗料構成基材中に配合したことを特徴とする塗
   料。
5. 【請求項５】 請求項１記載の改質カーボンブラック粒
   子粉末を用いて着色したことを特徴とする樹脂組成物。