商品内容：
●発刊日 ２００５年５月３０日
【執筆者 敬称略】
(有)ナノ炭素研究所 大澤 映二
愛知工業大学 稲垣 道夫
千葉大学 金子 克美
三菱化学(株) 見勢 信猛
Cancarb 社 ﾋﾟｰﾀｰ・J・ﾄﾞﾈﾘ-
旭カーボン(株) 小林 晶夫
三菱化学(株) 秋元 秀彦
電気化学工業(株) 和田 徹也
ライオン(株) 戸堀 悦雄
御国色素(株) 久 英之
東海カーボン(株) 三浦 光治
旭カーボン(株) 朝妻 敬治
三菱化学(株) 青木 雄二
(株)ブリヂストン 山田 浩
材料技術研究所 渡辺 聡志
三菱化学(株) 曽根 一祐
ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株) 前野 聖二
三菱化学(株) 福山 裕
武蔵工業大学 金子 核
武蔵工業大学 金子 郁夫
東京工業大学 住田 雅夫
工学院大学 非常勤講師 北野 武
東海カーボン(株) 新井 啓哲
新潟大学 坪川 紀夫
文化女子大学 角田 光雄
(株)東レリサーチセンター 中山 陽一
日本ペイント(株) 郷司 春憲
東京インキ(株) 高尾 道生
東洋インキ製造(株) 村上 正
電気化学工業（株） 宮川 健志
ライオン(株) 佐藤 正則
東洋紡績(株) 小長谷 重治
東洋紡績(株) 平澤 富士男
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株) 中村 浩司
花王(株) 丸田 将幸
三菱電機(株) 前田 秀雄
群馬大学 白石 壮志
【 目 次 】
【第１章】炭素材料としてのカーボンブラック試論
１．ナノテクノロジーと炭素工業材料
２．煤とカーボンブラック復習
３．カーボンブラックの構造と生成機構に関する新解釈
3-1 加熱によらないカーボンブラックの結晶化
3-2 スピロイド中間体の発見
3-3 炭素ナノオニオン粒子の生成とHoman機構
４．カーボンブラック工業素材論の基本的な考え方
５．炭素ナノオニオン
６．煤からダイヤモンド
７．熱分解法によるC60およびKroto-Endo小粒子の製造
7-1 C60の熱分解合成
7-2 Mackay結晶の合成試案
7-3 Mackay結晶の性質予想
８．カーボンブラックを原料とするナノ炭素工業構想
【第２章】カーボンブラックの構造とナノテクスチャー：カーボン材料の中の位置
１．カーボン材料のナノテクスチャー
２．カーボンブラックのナノテクスチャー
３．カーボンブラックの加熱処理による構造変化
４．クラッシクカーボンとナノカーボン
【第３章】炭素材料の構造とその制御
【第４章】各種工業用カーボンブラック
第１節 ファーネスブラック
１．はじめに
２．カーボンブラックの用途
３．カーボンブラックの分類と物性
3-1 １次粒子の粒子径
3-2 ストラクチャー
3-3 表面性状
４．カーボンブラックの各種製造方法
4-1 チャンネルブラック
4-2 ファーネスブラック
4-3 アセチレンブラック
4-4 サーマルブラック
4-5 ランプブラック
５．ファーネス法のフロー
5-1 原料
5-2 反応炉
5-3 捕集
5-4 造粒
5-5 貯蔵、出荷
６．カーボンブラックの生成、反応炉
７．カーボンブラックの後処理
7-1 造粒
7-2 酸化
7-3 酸化以外の表面処理
８．ファーネスブラックを取り巻く現在の国内環境
8-1 供給
8-2 原料油
8-3 安全性
第２節 ミディアムサーマルカーボンブラック
１．ミディアムサーマルブラックの製造工程
２．比表面積
３．ストラクチャー
４．ペレット硬さ
５．その他の特性
６．電気的特性
７．ゴム中での混合および加工特性
８．用途
第３節 アセチレンブラック
１．アセチレンブラックの製造方法
２．アセチレンブラックの特徴
３．粉体特性
3-1 嵩比重
3-2 灰分
3-3 水分、揮発分
3-4 グリット（粗粒分）
3-5 金属不純物
４．熱伝導性と電気伝導性
4-1 熱伝導性
4-2 電気伝導性
５．アセチレンブラックの用途
5-1 樹脂、ゴムとの複合材料
5-1-1 高圧ケーブル
5-1-2 シリコーン樹脂
5-1-3 導電性樹脂
5-1-4 タイヤブラダー
5-2 電池材料（エネルギー変換機器）
5-2-1 マンガン乾電池
5-2-2 食塩電解用ガス拡散電極
5-2-3 エネルギー変換機器
６．新規アセチレンブラックへの試み
７．おわりに
第４節 ケッチェンブラック
１．ケッチェンブラックの特徴
1-1 粒子形状
1-2 粒子の表面構造
２．ケッチェンブラックの導電性フィラーとしての性質
2-1 導電性付与効果
2-2 カーボンコンパウンドの樹脂物性への影響
2-3 カーボンコンパウンドのリサイクル耐性
３．応用事例
3-1 導電性高分子材料分野
3-2 パワーソース分野
４．今後の課題
【第５章】カーボンブラックの生成機構と原料別分類法および製造技術
１．炭素の種類と基本的構造
1-1 炭素の同素体
1-2 炭素の基本構造
２．カーボンブラックの呼称
３．カーボンブラックの形態と大きさ
４．カーボンブラックの分類
4-1 製法による分類
4-2 製品による分類
５．カーボンブラックの製法
６．カーボンブラックの生成機構
７．カーボンブラックの基礎的性質
7-1 CB粒子の微細構造
7-2 粒子径とその分布
7-3 比表面積と非多孔比表面積
7-4 粒子の凝集体（ストラクチャー）
7-5 化学的性質
８．おわりに
【第６章】カーボンブラックの基本特性と制御技術
１．物理化学測定方法
1-1 比表面積
1-2 ストラクチャー
1-3 アグリゲート分布
1-4 多孔性と細孔分布構造
２．表面化学特性
３．粒子径の制御
４．ストラクチャー制御
５．アグリゲート分布制御
６．結晶性制御
【第７章】カーボンブラックの各種混練・分散技術
第１節 カーボンブラック分散系の分散構造とレオロジー挙動
１．定常流粘度挙動
２．３種類の動的粘弾性挙動
2-1 三次元網目形成系の動的粘弾性挙動
2-2 ゾルーゲル転移系の動的粘弾性挙動
2-3 良分散系の動的粘弾性挙動
３．製品開発への応用
第２節 カーボンブラックの混練り分散技術
１．充填剤としてのカーボンブラック
２．カーボンブラックの混練機の種類と特徴
2-1 オープンロール
2-2 密閉型二軸混合器
2-2-1 バンバリー型ミキサー
2-2-2 加圧ニーダー
３．密閉型二軸混合機における混練機構
3-1 Palmgrenのモデルと混練課程の可視化
3-2 密閉型混練機のトルク−時間曲線
４．カーボンブラックの分散メカニズム
4-1 第２ピーク以後のカーボンブラックアグロマレートの崩壊と分散課程
4-2 アグロマレート崩壊に対する２つの説
５．カーボンブラックの物理化学特性と分散機構の関係
5-1 ＢＩＴ(Black Incorporation Time)とカーボンブラックストラクチャーの関係
5-2 分散速度とカーボンブラックの比表面積、ストラクチャーの関係
６．カーボンブラックの分散度の評価
6-1 マクロ分散とミクロ分散
6-2 カーボンブラックの分散度の測定方法
・測定方法の概説
・ＡＳＴＭによる分散度評価
・ＩＳＯにおける分散評価
・動的粘弾性法によるカーボンブラックミクロ分散評価
７．カーボンブラックの分散状態とゴム特性
7-1 混練り時間と分散状態、ゴム物性
7-2 分散状態とゴム特性
7-3 カーボンマスターバッチにおける分散状態とゴム特性
・カーボンマスターバッチ（ＷＭＢ）と通常混練り（ＤＲＹ ＭＩＸ）
・カーボンマスターバッチと通常混練りのゴム特性比較
第３節 カーボンブラックの樹脂中への分散・配合技術
１．樹脂の着色方法
２．カーボンブラックの分散機構
2-1 粗砕工程
2-2 濡れ工程
2-3 分散工程
2-4 安定化工程
３．分散に影響するカーボンブラックの諸因子
3-1 １次粒子径、ストラクチャー
3-2 表面性状
3-3 その他
４．分散改良のポイント
4-1 カーボンブラック
4-2 樹脂
第４節 カーボンブラックのゴムへの分散、配合技術
１．はじめに
２．ゴム中へのカーボンブラック分散構造と補強性
３．ゴムへの耐磨耗性への影響
４．ゴムの粘弾性への影響
５．カーボンブラック分散改良技術
６．おわりに
第５節 湿式法カーボンマスターバッチの特徴、分散制御技術
１．湿式法カーボンマスターバッチ（ＷＭＢ）とは？
２．湿式法カーボンマスターバッチの特徴
2-1 カーボンブラック（ＣＢ）分散状態
2-2 ＣＢ分散構造とＣＢ〜ゴム相互作用
・動的クリープ挙動から見たＣＢ分散構造
・スピン−スピン緩和時間による解析
３．最適配合量に及ぼすＣＢ間相互作用とＣＢ形状制御
４．湿式法カーボンマスターバッチの加工性
５．湿式法カーボンマスターバッチの多様な適用法と分散制御
【第８章】カーボンブラックを用いた導電性組成物の配合設計と製造技術
１．配合設計の基本的な考え方
1-1 π電子と概念的把握
1-2 界面で起こる現象
1-3 カーボンブラック属性論の変遷
２．カーボンブラックの選定指針
2-1 導電性カーボンブラック考
2-2 導電性に影響のある属性
2-3 選定の着眼項目
2-3-1 高導電領域
2-3-2 半導電領域
2-3-3 帯電防止域
2-3-4 液系設計
３．配合設計各論
3-1 ゴムを用いた設計
3-2 プラスチックを用いた設計
3-3 ＴＰＥに特有の設計
４．混練と成形加工の技術
4-1 分散と濡れ
4-2 コンパウンド成形技術および装置
4-3 プラスチックに多い絶縁化成型
【第９章】導電性カーボンブラックの分散技術と電気的特性の評価
第１節 カーボンブラックの導電機構と各種導電性フィラーとの比較
１．導電性カーボンブラックの導電機構
1-1 導電性カーボンブラックの構造
1-2 カーボンブラックによる導電性発現機構
1-3 導電性カーボンブラックの物性
２．導電性カーボンブラックの主な用途
2-1 導電性高分子材料分野
2-2 パワーソース分野
３．導電性フィラーの種類と特徴
3-1 金属系フィラー
3-2 金属被覆系フィラー
3-3 金属化物系フィラー
3-4 カーボンナノチューブ
第２節 ポリマー分散系でのカーボンブラックの分散挙動と導電特性
１．カーボンブラックの導電機構と分散状態
２．カーボンブラックのポリマー中への分散挙動
３．カーボンブラックの凝集構造形成と導電特性
第３節 導電性カーボンブラック分散・充填樹脂における分散状態・導電性評価
１．カーボンブラック充填樹脂の高温保持下における電気特性と粒子分散状態
1-1 直流電気特性とCB分散状態
1-2 交流電気特性とCB分散状態
・パーコレーションしきい値以下の充填量試料の電気特性（誘電率）
・パーコレーションしきい値以上の充填試料の電気特性（体積抵抗率）
２．分散状態の評価法
2-1 SEM写真の画像解析
2-2 小角X線散乱による界面積測定
2-3 動的粘弾性による分散状態の評価
2-4 非相溶ポリマーブレンド中の粒子偏在モデル
第４節 カーボンブラック系高分子組成物の導電性評価技術
１.樹脂中への分散時間と抵抗値のばらつき
２.分散時間とブロック抵抗体の導電特性
３.導電性ゴムの特性
４.ＣＢの分散状態
4-1 短冊状試料
4-2 平面板試料
4-3 高抵抗／平面状試料
第５節 カーボンブラック粒子凝集状態における電気的測定方法と評価
１．はじめに
２．カーボンブラック粒子の分散・凝集
2-1 分散･凝集のエネルギー的取り扱いと分散媒中の分散･凝集挙動
2-2 分散･凝集の評価法
2-3 マトリックス中でのカーボンブラックの分散・凝集
３．カーボンブラックの種類と電気的特性
3-1 カーボンブラックの特性
3-2 カーボンブラックの構造と導電性
3-3 カーボンブラックのクラフト化
４．電気的測定方法
５．導電性メカニズム
5-1 充填系の導電性の充填量依存性とパーコレーション理論
5-2 パーコレーション閾値に関する考察
６．導電性カーボンブラック充填系の導電性評価
6-1 カーボンブラック充填ポリマーの電気的特性
6-2 カーボンブラック充填エラストマーの電気的特性
6-3 カーボンブラック充填ポリマーブレンドの電気的性質
6-4 導電性と成形、変形
７．カーボンブラック充填系の抵抗器、面状発熱体への応用
【第１０章】カーボンブラックの表面改質技術
第１節 カーボンブラックの設計と表面処理、改質技術と親水化
１．ＣＢの親水化
1-1 分散剤
1-2 自己分散型顔料
２．カーボンブラックの特性と自己分散型CBの物性
2-1 自己分散型ＣＢの表面特性
2-2 自己分散型ＣＢの諸特性の経時変化
・粘度の経時変化
・分散2次凝集体径の経時変化
・pH及び表面張力の経時変化
2-3 自己分散型ＣＢの物性と原料ＣＢの物性との関係
・自己分散型ＣＢの粘度
・自己分散型ＣＢの分散2次凝集体径
・自己分散型ＣＢの黒色度
・自己散型ＣＢの沈殿残渣率
第２節 グラフト化による表面改質、処理技術
１．はじめに
２．表面グラフト化の方法論
３．多分岐ポリマーのグラフト化
3-1 デンドリマー合成法を利用した多分岐ポリアミドアミンのグラフト
3-2 デンドリマー合成法を利用した多分岐ポリエステルのグラフト
3-3 ２次グラフト重合法による多分岐ビニルポリマーのグラフト化
４．グラフトサイトとしてのカーボンブラック表面の芳香族環
4-1 求電子置換反応
4-2 ラジカル捕捉性
4-3 配位子交換反応
５．溶媒を用いない乾式系におけるグラフト反応
5-1 多分岐ポリアミドアミンのグラフト
5-2 ビニルポリマーのグラフト
６．イオン性液体を用いるグラフト反応
７．ポリマーのグラフト化によるカーボンブラックの分散性制御
7-1 両親媒性グラフト鎖による制御
7-2 pHや温度による制御
８．おわりに
第３節 カーボンブラックのぬれ性コントロール
１．炭素材料と分散・配合などの基礎としてぬれ特性
1-1 固体炭素の基本構造
・ダイヤモンド
・黒鉛 ・カーボンブラック、活性炭
1-2 固体炭素の表面化学構造
1-3 ぬれの性質の表し方
1-4 ぬれのデータ
・黒鉛
・石炭
・アルミニウム
・Glassy Carbon
２．分散・配合などへの適用を目的とした微粉体の表面処理技術
2-1 無機表面処理層の形成 ・気相処理 ・液相反応利用
2-2 カップリング剤による表面処理
2-3 高分子処理層の形成
・吸着モノマーの高分子化
・メカノケミカル効果の応用
・グラフト反応による処理層の形成
・相分離現象を利用した処理
2-4 界面活性剤処理層の形成
2-5 プラズマまたは光による表面改質層の形成
３．カーボンブラックの表面改質の実際
第４節 カーボンブラックの表面分析と表面状態の解析
１.形態観察
２.表面の元素分析と化学状態分析
2-1 Ｘ線光電子分光法(ESCA)
2-2 飛行時間型２次イオン質量分析計(TOF-SIMS)
2-3 昇温熱脱離・熱分解-質量分析法(TPD-MS)
第５節 カーボン系ナノ粒子の表面改質技術
１．炭素の種類と基本的構造
1-1 炭素の同素体
1-2 炭素の基本構造
２．ナノ粒子の分散（凝集体のバラバラ化）
2-1 一般論
2-2 フラーレンの分散事例
2-3 CBの分散事例
2-4 フラーレンやＣＮＴは何故難分散か
2-5 特許に見られる表面処理技術
３．CBの表面処理技術の活用
3-1 CBの概要
3-2 表面処理方法
・空気酸化 ・オゾンによる酸化
・硝酸（NOX）による酸化
・酸化による形態変化
・各処理による官能基の違い
・酸化処理による機能変化
４．CBの表面処理を応用したフラーレンの水分散
【第１１章】カーボンブラックの各種応用技術
第１節 塗料
１．塗料とカーボンブラック
２．塗料用カーボンブラックの特性と選択
３．高漆黒性塗料の開発
3-1 漆黒性の評価方法
3-2 顔料の選択
3-3 分散用樹脂の設計
3-4 分散工程の設計
・分散工程と分散機
・分散配合設計
・分散度管理と分散速度評価
４．最近のカーボンブラック分散技術と環境対応塗料への適用
4-1 ハイソリッド塗料での顔料分散剤の利用
4-2 水性塗料での顔料分散剤の利用
4-3 自己分散型カーボンブラック
第２節 印刷インキ用カーボンブラック
１．カーボンブラックの色
２．カーボンブラックの物性と印刷インキ
2-1 粒子径と表面積
2-2 ストラクチャー（一次凝集体）
2-3 表面性状
2-4 凝集体分布
３．印刷インキの種類とカーボンブラック
3-1 オフセットインキ
3-2 グラビア／フレキソインキ
3-3 水性インキ
3-4 UVインキ
４．カーボンブラックの分散性
５．墨インキの製造法
第３節 カーボンブラック着色マスターバッチ
１．着色
２．マスターバッチ
３．カーボンブラック着色マスターバッチの生産方式
４．カーボンブラック着色マスターバッチ添加による効果
５．カーボンブラック着色マスターバッチによる成形時の問題点
5-1 成形収縮性
5-2 分配性
・押出成形におけるマスターバッチの分配について
・射出成形におけるマスターバッチの分配について
第４節 導電性シート
１．カーボンブラックと導電性
２．電子部品包装材料
2-1 エンボスキャリアテープ
2-2 ソフトトレイ
３．特許からみた技術動向
3-1 シート素材の変遷
3-2 強度改良への取り組み
3-3 低発塵化への取り組み
第５節 導電性カーボンペースト
１．ケッチェンブラックの特性
２．ライオンのカーボンペースト
2-1 開発経緯
2-2 ライオンペーストの特徴と種類
2-3 水系以外の導電カーボンペーストについて
３．導電性カーボンペーストの用途
3-1 静電気対策を必要とする生活関連材料や包装材料
3-2 シールド材料としての展開
3-3 ＯＡ機器や電子部品用材料としての展開
3-4 二次電池等のパワーソース分野への応用展開
・Ｎｉ−ＭＨ電池の負極導電キャリア剤
・リチウム二次電池の正極導電キャリア剤
・その他のパワーソース向け用途展開
４.導電ペースト開発の今後の課題
第６節 導電性フィルム・シート（導電性カーボンブラック充填系）
１．導電性カーボンブラック充填フィルム・シート
1-1 導電性カーボンブラック粒子について
1-2 導電性付与方法
２．導電性カーボンブラック充填素材からの包装容器
３．導電性キャリアテープ
3-1 導電性キャリアテープ素材とその特徴
3-2 導電性キャリアテープの特性
４．ニューカーボン（カーボンナノチューブ（ＣＮＴ））充填フィルム・シート
4-1 ＣＮＴ複合材料の特性
4-2 ＣＮＴ複合材料の課題と対策
4-3 特許からみたＣＮＴ充填プラスチックフィルム・シートフィルムの例
第７節 帯電防止剤
１．はじめに
２．静電気による被害と原因
３．電気特性による分類
４．帯電防止剤の種類
4-1 従来型の移行性帯電防止剤
4-2 永久型帯電防止剤
５．おわりに
第８節 電子写真用トナー
１．電子写真の原理
２．トナーの材料構成および製造方法
2-1 樹脂
2-2 着色剤
2-3 その他添加剤
３．カーボンブラックへの要求特性とトナーの特性への影響
3-1 着色特性
3-2 トナーの電気特性および帯電への影響
3-3 トナーの弾性への影響
3-4 安全性
４．重合トナー
第９節 インクジェットインク
１．ＪＰの歴史
２．ＩＪＰについて
2-1 連続(Continuous)方式9)
2-2 オンデマンド(Drop-On-Demand)方式3)
３．ＩＪＰ用インク
3-1 ＩＪＰ用インク色材としての顔料と染料の比較
3-2 ＩＪＰ用インクに必要な特性
・インク自体に必要な特性
・インク液滴形成時に必要な特性
・紙への浸透性に関するインク特性
４．顔料インク
第１０節 ＣＦ用ブラックマトリックス用途へのカーボンブラックの適用とその特性
１．はじめに
２．カラーフィルター(ＣＦ)の構成
３．遮光層(ＢＭ)
3-1 金属クロム系
3-2 チタンブラック系樹脂BM
3-3 カーボンブラック系樹脂BM
・カーボンブラックの概要
・樹脂ＢＭ用ＣＢ
（１）Cr代替ＣＢ（一般には低抵抗）
（２）高抵抗ＣＢ
第１１節 ＰＥＦＣ（固体高分子形燃料電池）用カーボン材料および開発状況
１．ＰＥＦＣの原理と構成
２．各構成部材についての詳細
2-1 ＰＥＦＣの構成部材
2-2 電極触媒
2-3 ガス拡散層
2-4 セパレータ
３．燃料電池でのカーボンに関するトラブル
第１２節 ナノカーボンとしてのカーボンブラックの電気二重層容量特性
１．EDLC用電極材に求められる性質
２．カーボンナノチューブとEDLC
2-1 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の電気二重層容量特性
2-2 多層カーボンナノチューブ（MWCNT）の電気二重層容量特性
３．カーボンブラックの二重層容量特性
ISO総合研究所企業情報へ
