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カーボンブラック(Carbon Black)は、工業的に品質制御して製造される直径3-500nm程度の炭素の微粒子[外部リンク] IUPAC Gold Book - carbon black。炭素の微粒子として広義の用語であるススは工業的に品質制御して製造されていないものを含んでいる。化学的にはいちおう単体の炭素として扱われるが、表面には様々な官能基が残存した複雑な組成を持ち、いわゆる無定形炭素と呼ばれるものに含まれる。

粒子径(粒の大きさ)、ストラクチャー(粒子のつながり)、表面性状(官能基)をさまざまに変えることにより特性が大きく変わり、これらは製造法によりある程度コントロールできる。黒度や塗料との親和性を変えたり、導電性を持たせたることも可能である。

一般的には石炭乾留で副生されるクレオソート油、石油精製等で副生される重質芳香族油など、油やガスを不完全燃焼させて得るか、アセチレンなどといった炭化水素を熱分解して製造する。

◆ 用途

粒子表面の官能基のため、ゴムとなじみがよく補強材として添加され、この用途が使用量の90%を超える。カーボンブラックで補強された製品としてはタイヤがよく知られている。他に黒い色を利用して黒色顔料としても使われる。顔料としてのカーボンブラックの C.I. NameColour Index Generic Nameの略。カラーインデックスやを参照。はPigment Black 7で、塗料、印刷インク用の着色顔料として使用されるほか、直接プラスチックと混合させて着色させたり、着色プラスチックを粉砕して微粒化してコピー機のトナーにも用いられる。紫外線の吸収性が高いため、樹脂と配合されて被覆に利用されたり、導電性を持たせて導電性付与剤として利用する、フロッピーディスクなどの磁気記録媒体に利用するなど、用途は広範にわたる。化粧品のマスカラやアイライナーに添加される。食品着色料として利用される。

◆ 種別

炭素微粒子は製造法により特徴が大きく変わるため、製造法の名でしばしば分類される。

主な製造法(呼称)を挙げる。

; ファーネス法(ファーネスブラック)

: 油やガスを高温ガス中で不完全燃焼させてカーボンブラックを得る製造法。燃焼させる原料により、オイルファーネスとガスファーネスに細分化される。大量生産に向き、粒子径やストラクチャーをコントロールしやすい。カーボンブラック製造法の主流はオイルファーネス法で、通常カーボンブラックとして流通している殆どがこのファーネスブラックである。

; チャンネル法(チャンネルブラック)

: 天然ガスを燃焼させ、チャンネル鋼に析出させたものを掻き集めて得る、超微粒のカーボンブラック。ガスブラックとも呼ばれる。

; アセチレン法(アセチレンブラック)

: アセチレンガスを熱分解して得る。導電性が高い。

; サーマル法(サーマルブラック)

: 蓄熱した炉の中でガスの燃焼と分解を繰り返して製造する。粗粒子のものが得られる。

◆ 総称としてのカーボンブラック

黒色顔料の名称として「カーボンブラック」と呼ぶときは狭義には冒頭で定義した炭素の微粒子を指す。広義には炭素からなる黒色顔料の総称として使われる。

◆ 脚注・出典

◆ 関連項目

・スス

・ランプブラック

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・カーボンブラック page1