カーボンブラックとは？ゴム用・カラー用・導電用・アセチレンブラックの種類と違い、粒子径・比表面積・DBP吸油量での選び方

カーボンブラックとは

カーボンブラックは、油やガスを不完全燃焼・熱分解させて作る炭素の微粒子です。タイヤの黒もこの色で、タイヤに使う量はタイヤの重さの約3⁠割です。ほかに塗料・インキ・樹脂の黒色顔料や、樹脂・ゴム・電池に電気を通す導電材に使います。

比較ページには、日本の会社が自社で作るカーボンブラックを、品番の単位で載せています。黒色マスターバッチ、グラフェン、黒色インキや分散液は載せていません。

4つの種類

• ゴム用は、タイヤやゴム部品に混ぜて強さと耐摩耗性を上げます。例は東海カーボンのシースト6と、旭カーボンの旭#120です
• カラー用は、塗料・インキ・樹脂を黒く着色します。例は東海カーボンのトーカブラック#8300と、三菱ケミカルのMA100です
• 導電用は、樹脂・ゴム・電池の電極に混ぜて電気を通します。例は三菱ケミカルの#3230B、旭カーボンの旭F-200GS、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズのケッチェンブラックです
• アセチレンブラックは、アセチレンを熱分解して作る純度の高い品です。例はデンカのデンカブラックとDENKA BLACK Liです

ファーネスブラックとアセチレンブラックの違い

• ファーネスブラックは、1,400℃以上の高温の中に原料油を吹き込んで作ります。収率が高く、粒子径やストラクチャーを広く変えられるので、いまの主流です
• アセチレンブラックは、アセチレンガスを熱分解して作ります。粒子が鎖のようにつながり、電気と熱をよく通します
• デンカブラックは、乾電池用には粉状品とプレス品、導電性が要る樹脂やゴムへの配合には粒状品を使います

粒子径・比表面積・DBP吸油量の見方

• 粒子径が小さいほど、比表面積は大きくなります
• 粒子径が小さいほど黒が深くなる代わりに、分散しにくくなります
• DBP吸油量は、ストラクチャー（粒子のつながり）の大きさを表します。大きいほど分散がよく、電気も通しやすくなります
• カラー用のトーカブラック#8300は、粒子径16nm、比表面積244m²/gです
• 導電用の三菱ケミカル#3230Bは、粒子径23nm、DBP吸収量140cm³/100gです

導電用と電池用の選び方

• ケッチェンブラックは、ふつうの導電性カーボンブラックの1/2〜1/3の量で同じ導電性が出ます。比表面積は、EC300Jが800m²/g、EC600JDが1,270m²/gです
• 電池の電極では、ケッチェンブラックで導電剤を1%ほどに減らしても導電パスをつくれます
• DENKA BLACK Liは、金属不純物を減らした電池用のアセチレンブラックです。Li-435の粒子径は23nmです

値段と取り扱い

• このページの5社は、どれも値段を公式に出していません。品番・量・荷姿を伝えて見積もりを取ります
• 荷姿は、デンカブラック粒状品が10kg紙袋と250kgフレコン、ケッチェンブラックEC300Jが10kgPE袋です
• 取り扱いと廃棄の注意は、各社のSDS（安全データシート）で確かめます