カーボンブラック
佑川株式会社
カーボンブラックは、炭素からできた原材料で、その名前のとおり黒い色をしています。
黒い色をしたあらゆる物にカーボンブラックが使用されています。
カーボンブラックは皆様の生活に身近な原材料です。
当社のカーボンブラック製品は世界中のタイヤ用、様々なゴム部品用、着色用などのお客様に幅広く使用されております。
カーボンブラックとは
カーボンブラックは、あまり知られていない製品ですが、原料の油を不完全燃焼させて得られる煤状の化学品です。真っ黒で非常に軽く、扱いにくい製品ですが、製造されて１世紀を超える工業製品です。製品の大半はゴムの補強材として、自動車タイヤ、航空機タイヤ、自転車タイヤ、ベルト、ホース、自動車のゴム部品などに使われます。また少量ですが、黒色顔料として新聞など印刷物のインキ、塗料に、あるいは導電材として乾電池、静電気防止用建材、プラスティック、IT機器用タッチパネルなどにも使われます
・カーボンブラックの規格
・カーボンブラックの物理化学特性
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CH-45 ローマル導電型カーボンブラック
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GL-060 高速導電型カーボンブラック
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ES-300J 超高速導電型カーボンブラック
1.粒子径
カーボンブラック粒子の大きさであり、粒子径が小さくなるほど比表面積が大きくなります。
2.ストラクチャー
カーボンブラック粒子同士のつながり具合を示し、油の吸収量を指標としています。この油の吸収量が多いほど複雑な形状をしていることになります。
3.表面性状
カーボンブラックの表面には多くの官能基が結合しており、この表面性状を改質することで、配合特性を変化させることができます。
4.凝集体分布
凝集体（カーボンブラック粒子同士が融着したもの）のサイズのバラツキのことです。
この分布がシャープであれば、同じサイズの凝集体が多いことをしめします。
・配合特性
1.補強性
カーボンブラックをゴムや樹脂に入れることで、材料の補強、強化をすることができます。
例：タイヤ（トレッド）、高圧ホースなど
この特性は、カーボンブラックと材料の物理吸着（カーボンブラックの粒子径やストラクチャーによって変化）とカーボンブラック粒子表面と材料の化学反応（カーボンブラックの表面性状によって変化）に分けられます。
2.導電性
導電性カーボンブラックを、天然ゴムなどの材料に入れることで、電気抵抗を減らすことができます。
例：天然ゴム1015Ωcm⇒導電性ゴム（天然ゴム+導電性カーボンブラック）1～1015Ωcmの間
この特性は、カーボンブラック粒子のストラクチャーの接触による導電経路形成もしくは分散したカーボンブラック粒子間を電子がジャンプするトンネル効果と考えられています。
3.着色性
カーボンブラックは着色力が高く、熱に安定で樹脂やフィルムの着色に適しています。
この特性は、粒子径やストラクチャーと光の相互作用と考えられています。
4.紫外線劣化防止性
カーボンブラックは紫外光吸収に非常に優れており、材料に配合するだけで、紫外線劣化防止効果を得られます。
これはカーボンブラックの添加によって樹脂などの結晶子が微細化して応力による亀裂を防止する為です。
・カーボンブラックの安全性
１．カーボンブラックの取扱い
カーボンブラックは長い使用履歴を持っており、また、大量に使用される材料で、安全に生産・使用ができ、環境を汚染することがないように法整備も実施されております。 更に、一般的な取扱いを前提として今まで知り得たカーボンブラックの物性・関係法令・安全・使用上の注意等を「カーボンブラック取扱安全指針」にまとめ、需要家の皆様により安全にご使用いただいております。
２．ナノ材料としてのカーボンブラックの安全性について
カーボンブラック協会は、大きさの定義からナノ材料と定義されるカーボンブラックについて、その安全性を以下の通り、考え方をまとめました。