Borregaard는 수성 카본 블랙 분산체용(aqueous carbon black dispersions) 소듐리그노술포네이트(sodium lignosulfonates) 기반의 분산제를 제공하고 있습니다. 이 중 고품질 분산제로 분류되는 폼목은 Vanisperse CB라는 상품명으로 제공됩니다. 이 제품은 다음과 같은 이점이 있습니다.

카본 블랙은 방향족 석유 증류액의 열 분해에 의해 생성되며 , 반응기 조건에 따라 입자 크기 , 응집체 크기 및 표면 화학이 다양하게 제어됩니다.

카본 블랙은 응집된 형태로 생산이 되는데 , 밀링 또는 그라인딩 공정으로 응집체가 분해되면서 완전한 검은색 착색력을 띄게 됩니다. 분해되지 않은 응집체의 구조에 따라 다른 등급의 검은색 특성이 결정되는데 , 저구조 블랙 (Low structure blacks) 과 고구조 블랙 (High structure blacks) 은 주요 입자에서 차이가 나는 구조로써 , 고구조 블랙은 더 길고 복잡한 사슬로 융합된 많은 입자를 가지고 있습니다. 입자 크기 , 구조 및 산화의 조건에 따라 착색력과 UV흡수 및 전도도가 달라집니다.

수성 카본 블랙 분산체 (aqueous carbon black dispersions) 는 분말이 아니기 때문에 먼지 등과 관련 없이 카본 블랙을 운반하고 관리하는 편리한 수단으로 사용되고 있습니다.

Benefits :

카본 블랙의 유용한 특성을 완전히 이용하기 위해 Vanisperse CB를 사용하면 밀링 공정 속도를 높이고 카본 블랙 로딩을 늘리며 분산도 안정화 시킬 수가 있습니다. 최적의 분산제 비율과 DAR (dispersing agent ratio) 은 가장 적합한 점도를 달성하면서 응집 또는 침전을 방지하기 위해서 약간의 실험을 통해 결정되어야 합니다.

Vanisperse CB는 카본블랙에 사용하는 분산제 중 가장 효과적인 제품 중 하나입니다. 본 품목은 산화 및  부분 탈설폰화되어 고도로 정제된 소듐리그노설포네이트입니다. 블랙에 흡착하여 입체 및 정전기 안정화 메커니즘을 일으킵니다. pH 8~10 범위에서 가장 효과적이며 , 분쇄 보조제 (grinding aid) 와 분산 안정제 (dispersion stabilizer) 역할을 해 높은 카본 블랙 농도에서도 향상된 유동성을 제공합니다. 또한 초기 점도와 겔화를 모두 낮춰주며 , 감소된 밀링 시간과 더 높은 로딩을 통해 제조 비용을 낮출 수가 있습니다.

High Structure Blacks:

더 큰 표면적을 가진 고구조 블랙에는 더 많은 비율의 분산제가 사용되는데 , Vanisperse CB는 카본 블랙 표면을 코팅하여 작용하게 됩니다. 고구조 블랙은 분산제가 더 많이 사용되기 때문에 더 높은 점도를 만들어 카본 블랙 로딩 값을 제한하게 됩니다. Vanisperse CB로딩의 분산 점도 반응에 대한 여러 유형의 고구조 카본블랙 분산체에 대한 실험을 진행해 보았습니다.

Performance Data:

Vanisperse CB는 다양한 카본 블랙에 효과적인 분산제입니다. 9가지 주요 카본 블랙 제품의 최대 카본 블랙 로딩에서의 분산상태를 측정해 보았습니다. pH를 최종 9.0-10.0 범위로 맞추기 위해 분산체를 수산화나트륨 (sodium hydroxide) 로 볼밀링 합니다. DAR (Dispersing Agent Requirement) 은 카본 블랙 고체에 각 배합에서 분산제 고체의 백분율 대비로 계산합니다. DAR은 Cabot Technical Report S-131에 지정된 카본 블랙 부하에서 유체 제형 생성에 필요한 최소 분산제 양으로 정의합니다. 본 자료에서는 지정된 카본 블랙 로딩에서 가장 낮은 Brookfield 점도로 분산액을 생성하는 데 필요한 분산제의 양으로 DAR을 정의합니다.

모든 블랙에 대한 최적의 분산 설계는 아니지만 , 분산 보조제 요구 사항, DAR 및 카본 블랙 품질 구조, 표면적 및 입자 크기 사이의 추세를 관찰해 보았습니다. 구조 및 표면적이 증가함에 따라 분산제 요구량이 증가하였습니다. 카본 블랙 품질 중에 선택하여 최적의 DAR을 예상할 수 있습니다. 최적의 함량 (dosage) 을 선택하기 위해 최소 3개 함량을 시도해보는 것이 좋습니다.