K6217-4中記載的條件下使用樣品量20g而測(cè)定。
[0019] 在本發(fā)明的炭黑方面,碘吸附量?jī)?yōu)選為420~660mg/g,且1 %質(zhì)量水溶液的pH優(yōu) 選為9~11。由此,在添加時(shí)容易獲得穩(wěn)定的導(dǎo)電性。另外,容易獲得導(dǎo)電性和表面平滑性 優(yōu)異的導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物。另外,容易獲得導(dǎo)電性能的穩(wěn)定的電極材料。 碘吸附量通過(guò)JISK6217-1中記載的方法而測(cè)定。
[0020] 本發(fā)明的炭黑的CTAB(鯨蠟基三甲基溴化銨)吸附比表面積相對(duì)于BET比表面積 之比(CTAB/BET)優(yōu)選為0. 3~0. 8,更優(yōu)選為0. 6~0. 8。如果前述比(CTAB/BET)是前述 范圍內(nèi),那么容易獲得穩(wěn)定的分散性能。另外,容易獲得導(dǎo)電性和表面平滑性?xún)?yōu)異的導(dǎo)電性 樹(shù)脂組合物。 CTAB吸附比表面積在JISK6217-3中記載的條件下測(cè)定。
[0021] (炭黑的制造方法) 作為本發(fā)明的炭黑的制造方法,列舉出油爐法(oil-furnacemethod)。 作為油爐法的具體例子,例如列舉出通過(guò)將原料油在爐內(nèi)在分子氧以及水蒸汽的存在 下進(jìn)行部分氧化反應(yīng),從而與生成合成氣體同時(shí)地制造炭黑的方法等。 作為碳制造爐,例如列舉出GE(GeneralElectric)爐、SG(ShellGasification)爐, 特別優(yōu)選為SG爐。
[0022] 為了獲得滿(mǎn)足前述條件(1)~(3)的炭黑,重要的是:控制供給于爐內(nèi)的水蒸汽相 對(duì)于1噸原料油之比(蒸汽比)、供給于爐內(nèi)的分子氧相對(duì)于1噸原料油之比(氧氣比)、 以及供給于爐內(nèi)的原料油相對(duì)于單位時(shí)間的供給量,并且不將原料油進(jìn)行乳化。即,重要的 是:將與這四個(gè)項(xiàng)目相當(dāng)?shù)闹圃鞐l件全部地控制。特別是為了滿(mǎn)足條件(3),原料油的供給 量的控制以及原料油的乳化的抑制變得特別重要。
[0023] 關(guān)于蒸汽比,相對(duì)于1噸原料油優(yōu)選為200~450kg/t,更優(yōu)選為250~300kg/t。 如果蒸汽比是前述范圍內(nèi),那么容易獲得滿(mǎn)足條件(1)~(3)的炭黑。
[0024] 關(guān)于氧氣比,相對(duì)于1噸原料油優(yōu)選為500~650Nm3,更優(yōu)選為550~600Nm3。如 果氧氣比是前述范圍內(nèi),那么容易獲得滿(mǎn)足條件(1)~(3)的炭黑。
[0025] 關(guān)于單位時(shí)間內(nèi)供給于爐內(nèi)的原料油的供給量,優(yōu)選為1000~1800kg/小時(shí),更 優(yōu)選為1200~1600kg/小時(shí)。如果單位時(shí)間內(nèi)供給于爐內(nèi)的原料油的供給量為前述范圍 內(nèi),那么容易獲得滿(mǎn)足條件(1)~(3)的炭黑。 優(yōu)選將原料油在不進(jìn)行乳化的狀態(tài)下供給。由此,容易獲得滿(mǎn)足條件(1)~(3)的炭 黑。
[0026] 爐內(nèi)溫度優(yōu)選為1250~1350 °C,更優(yōu)選為1300~1350 °C。 爐內(nèi)壓力優(yōu)選為15~45kg/cm2,更優(yōu)選為25~35kg/cm2。
[0027] 另外,所獲得的炭黑優(yōu)選在氮?dú)鈿夥障赂稍?。干燥溫度?yōu)選為300~900°C,更加 優(yōu)選為350~700°C,特別優(yōu)選為400~600°C。如果干燥溫度為300°C以上,那么揮發(fā)成分 變少并且在添加時(shí)容易獲得良好的導(dǎo)電性能。如果干燥溫度為900°C以下,那么石墨化度變 小,容易獲得相對(duì)于樹(shù)脂或溶劑的良好的分散性能。
[0028] 作為原料油,可使用通常在炭黑的制造中使用的原料油,優(yōu)選為液狀烴,例如列舉 出雜酸油(creosoteoil)等煤系經(jīng)、乙稀焦油(EHE油)等石油系經(jīng)等。它們之中優(yōu)選為 ffiE油。
[0029] 原料油的BMCI值優(yōu)選為100~200,更加優(yōu)選為120~180,特別優(yōu)選為130~ 160。如果BMCI值為100以上,那么成品率不易降低并且從經(jīng)濟(jì)方面考慮是優(yōu)選的。如果 BMCI值為200以下,那么原料的穩(wěn)定供給容易。 予以說(shuō)明,原料油的BMCI值由下式求出。 BMCI值=48640/K+473. 7S-456. 8 其中,在前述式中,K是原料油的平均沸點(diǎn),S是原料油的比重。
[0030] 原料油的C/H比優(yōu)選為5~20,更加優(yōu)選為10~18。如果C/H比為5以上,那么 成品率不易降低并且從經(jīng)濟(jì)方面考慮是優(yōu)選的。如果C/H比為20以下,那么原料油的穩(wěn)定 供給容易。
[0031] 作為原料油的雜質(zhì),鈉成分優(yōu)選為10質(zhì)量ppm以下,更加優(yōu)選為5質(zhì)量ppm以下, 特別優(yōu)選為3質(zhì)量ppm以下。如果鈉成分為10質(zhì)量ppm以下,那么容易抑制鐵等金屬成分 較多地殘存于生成碳中這一情況。 原料油的鐵含量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量ppm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為8質(zhì)量ppm以下,特別優(yōu)選為 4質(zhì)量ppm以下。如果鐵含量為10質(zhì)量ppm以下,那么容易抑制金屬殘存于碳中而對(duì)樹(shù)脂 組合物和電池特性造成不良影響的情況。 關(guān)于原料油的鎳、銅以及錳的含量,優(yōu)選分別為8質(zhì)量ppm以下,更加優(yōu)選為4質(zhì)量ppm以下,特別優(yōu)選為2質(zhì)量ppm以下。如果鎳、銅以及錳的含量為8質(zhì)量ppm以下,那么容易 抑制金屬殘存于碳中而對(duì)樹(shù)脂組合物和電池特性造成不良影響這一情況。 原料油的硫成分優(yōu)選為1 %質(zhì)量以下,更加優(yōu)選為0. 5%質(zhì)量以下,特別優(yōu)選為0. 01% 質(zhì)量以下。如果硫成分為1%質(zhì)量以下,那么容易抑制對(duì)樹(shù)脂組合物和電池特性造成不良影 響這一情況。
[0032] 關(guān)于以上進(jìn)行了說(shuō)明的本發(fā)明的炭黑,由于滿(mǎn)足條件(1)~(3),因而兼顧良好的 分散性和導(dǎo)電性。另外,關(guān)于本發(fā)明的導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物,由于使用了滿(mǎn)足條件(1)~(3) 的炭黑,因而可制造兼具高的機(jī)械強(qiáng)度以及優(yōu)異的表面平滑性及導(dǎo)電性的導(dǎo)電性物品。另 外,關(guān)于本發(fā)明的電極混合材料,由于使用了滿(mǎn)足條件(1)~(3)的炭黑,因而可制造不易 發(fā)生內(nèi)部短路等故障、且獲得優(yōu)異的電池性能的電極材料。另外,在本發(fā)明的電極混合材料 方面,由于可增加復(fù)合金屬氧化物的比值例,因而容易提高電池的能量密度。進(jìn)一步,關(guān)于 使用本發(fā)明的電極混合材料而制造出的電極材料,即使炭黑的用量少,電池性能也優(yōu)異。 歷來(lái),作為分散性良好的炭黑,市售有乙炔黑等DBP吸油量不足270cm3/100g且BET比 表面積不足350m2/g的炭黑(以下,稱(chēng)為"炭黑(a)"。),但是炭黑(a)對(duì)于樹(shù)脂等的導(dǎo)電 性賦予效果低。另外,作為導(dǎo)電性賦予效果高的炭黑,市售有DBP吸油量超過(guò)340cm3/100g 且BET比表面積超過(guò)650m2/g的炭黑(以下,稱(chēng)為"炭黑(b)"。),但是該炭黑(b)的分散 性低。關(guān)于本發(fā)明的炭黑,原由不明,但是即使與根據(jù)炭黑(a)的分散性以及導(dǎo)電性和炭黑 (b)的分散性以及導(dǎo)電性而設(shè)想的中間性能進(jìn)行比較,也具有更良好的分散性以及導(dǎo)電性。 本發(fā)明的炭黑可優(yōu)選地應(yīng)用于電極材料、汽車(chē)用的導(dǎo)電性材料、半導(dǎo)體封裝體等領(lǐng)域, 此外還可優(yōu)選地應(yīng)用于電力電纜等在導(dǎo)電性之外還要求高的分散性能的領(lǐng)域。
[0033] [導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物] 本發(fā)明的導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物含有本發(fā)明的炭黑以及樹(shù)脂。另外,本發(fā)明的導(dǎo)電性樹(shù)脂 組合物中也可根據(jù)需要而含有除了炭黑以及樹(shù)脂以外的成分。
[0034] 關(guān)于本發(fā)明的導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物(100%質(zhì)量)中的炭黑的比值例,優(yōu)選為0.5~ 40%質(zhì)量,更優(yōu)選為3.0~30%質(zhì)量。如果前述炭黑的比值例為下限值以上,那么容易獲得 具有優(yōu)異導(dǎo)電性的導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物。如果前述炭黑的比值例為上限值以下,那么容易抑 制導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物的強(qiáng)度降低。
[0035] [樹(shù)脂] 關(guān)于樹(shù)脂,沒(méi)有特別限定,可以是熱塑性樹(shù)脂,也可以是熱固性樹(shù)脂。 作為熱固性樹(shù)脂,例如列舉出酚樹(shù)脂(phenol)、三聚氰胺、環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)等。 作為熱塑性樹(shù)脂,例如列舉出聚烯烴系樹(shù)脂、彈性體系樹(shù)脂、聚苯乙烯系樹(shù)脂、其它的 通用樹(shù)脂、工程塑料、超級(jí)工程塑料等。
[0036] 作為聚烯烴系熱塑性樹(shù)脂,除了列舉出烯烴的均聚物及共聚物之外,還列舉出烯 烴與其它單體的共聚物等。具體而言,例如列舉出通過(guò)低壓法、中壓法或高壓法而制造出的 高密度聚乙烯、中密度聚乙烯或低密度聚乙烯、以及直鏈狀低密度聚乙烯等聚乙烯樹(shù)脂;聚 丙烯樹(shù)脂;聚-1,2- 丁二烯樹(shù)脂;乙烯-丁烯共聚物等。另外,列舉出乙烯、丙烯或者丁烯與 丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯的共聚物、以及將它們分別進(jìn)行氯化而得到的樹(shù)脂。另外,列舉 出混合2種以上的上述聚合物而得到的混合物等。在聚烯烴系熱塑性樹(shù)脂之中,也優(yōu)選為 聚乙烯樹(shù)脂以及聚丙烯樹(shù)脂。
[0037] 另外,作為彈性體系熱塑性樹(shù)脂,列舉出乙烯丙烯系彈性體以及乙烯-丙烯-二 烯橡膠(EPDM)系彈性體等烯烴系彈性體;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯以及苯乙烯-異戊二 烯-苯乙烯等苯乙烯系彈性體;聚酰胺系彈性體;聚氨酯系彈性體;以及聚酯系彈性體等。 另外,作為聚苯乙烯系熱塑性樹(shù)脂,列舉出聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 樹(shù)脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)樹(shù)脂以及丙烯腈-丙烯酸橡膠-苯乙烯(AAS)樹(shù)脂等。
[0038]作為其它的通用樹(shù)脂,列舉出聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂、乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)樹(shù) 月旨、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)樹(shù)脂、丙烯腈-乙烯?丙烯橡膠-苯乙烯(AES)樹(shù)脂、乙烯-乙 烯醇樹(shù)脂以及聚乳酸等。
[0039] 作為工程塑料,列舉出6-尼龍、6, 6-尼龍、6, 10-尼龍、12-尼龍以及MXD-尼龍樹(shù) 脂等聚酰胺樹(shù)脂;聚碳酸酯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂以及聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 樹(shù)脂等聚酯樹(shù)脂;聚縮醛樹(shù)脂;以及改性聚苯醚樹(shù)脂等。 作為超級(jí)工程塑料,列舉出聚砜樹(shù)脂、改性聚砜樹(shù)脂、聚亞苯基砜樹(shù)脂、聚酮樹(shù)脂、聚醚 酰亞胺樹(shù)脂、聚芳酯樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂、液晶聚合物、聚醚砜樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂、聚酰亞 胺樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂以及氟樹(shù)脂等。
[0040] 作為聚碳酸酯樹(shù)脂,例如列舉出:通過(guò)使芳香族二羥基化合物與光氣或碳酸的二 酯進(jìn)行反應(yīng)而獲得的芳香族聚碳酸酯樹(shù)脂、以及通過(guò)使用脂環(huán)式二羥基化合物來(lái)替代前述 芳香族二羥基化合物而獲得的脂環(huán)式聚碳酸酯樹(shù)脂等。 作為芳香族二羥基化合物,列舉出2, 2-雙(4-羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)甲 烷、1,1-二(4-羥基苯基)乙烷、2, 2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2, 2-雙(4-羥基-3-甲基苯 基)丙烷以及4, 4' -羥基聯(lián)苯等。 作為脂環(huán)式二羥基化合物,列舉出異山梨醇、螺環(huán)二醇以及環(huán)己基二醇等。
[0041] 另外,出于確保與用途相應(yīng)的物性的目的,也可將這些樹(shù)脂進(jìn)行共混。具體而言, 列舉出:ABS/聚碳酸酯樹(shù)脂的共混、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹(shù)脂/聚碳酸酯樹(shù)脂的共混以 及聚苯醚樹(shù)脂/聚酰胺樹(shù)脂/苯乙烯-丁烯-苯乙烯系彈性體的共混等。
[0042] 關(guān)于本發(fā)明的導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物(100%質(zhì)量)中的樹(shù)脂的比例,優(yōu)選為60.0~ 99. 5%質(zhì)量,更優(yōu)選為70. 0~97. 0%質(zhì)量。如果前述樹(shù)脂的比例為下限值以上,那么抑制 導(dǎo)電性樹(shù)脂組合物的強(qiáng)度降低。如果前述樹(shù)脂的比例為上限值以下,那么容易獲得具有優(yōu)