纖鐵礦型鈦酸鹽及其制造方法以及含有其的樹脂組合物的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及纖鐵礦型鈦酸鹽及其制造方法以及含有其的樹脂組合物。
【背景技術】
[0002] 用于各種車輛、工業機械等的制動系統的摩擦材料，要求摩擦系數高且穩定、耐磨 耗性優異、轉子沖擊性低。為了滿足這些特性，作為摩擦材料使用了石棉(asbestos)、無機 填充材料、有機填充材料等、含有與這些結合的酚醛樹脂等熱固性樹脂(結合材料）的樹脂 組合物。但是，石棉確認有致癌性，并且容易粉塵化，因此，考慮由于操作時的吸入導致的環 境衛生上的問題，其使用被控制，因此，作為代替品，使用了鈦酸鉀纖維、金屬纖維等。
[0003] 鈦酸鉀纖維具有不損害轉子的優點。但是，在高溫區域的耐磨耗性不充分。因此， 在專利文獻1中，提出了作為摩擦調整材料使用鱗片狀的鈦酸鎂鉀(Ko.2~Q.7MgQ.4Til.6〇3.7~4) 的方案。另外，在專利文獻2中，提出了作為摩擦調整材料使用鱗片狀的鈦酸鋰鉀（K〇. 5~ 0.71^0.271'；[1.7303.85~3.95)的方案。
[0004] 作為金屬纖維，為了提高摩擦材料的強度補強、提高放熱效率、提高耐磨耗性，使 用轉子沖擊性低的銅纖維。另外，為了提高耐磨耗性，也大量使用銅粉末。但是，含有銅的摩 擦材料在制動時生成的磨耗粉中含有銅，顯示成為河川、湖、海洋污染等的原因的可能性， 因此，在北美限制了銅的使用量。由此，在專利文獻3中，提出了作為摩擦材料使用含有鈦酸 鋰鉀和石墨的樹脂組合物的方案。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1:國際公開W02002/010069號小冊子 [0008] 專利文獻2:國際公開W02003/037797號小冊子 [0009] 專利文獻3:國際公開W02012/066968號小冊子
【發明內容】
[0010]發明所要解決的課題
[0011]但是，專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3中所使用的鈦酸鹽的結晶結構為層狀結 構，在樹脂組合物的成型時在層狀結構的層間配位的堿金屬離子溶出，存在引起構成樹脂 組合物的基質的熱固性樹脂的固化障礙的問題。由此，需要提高成型溫度或者延長成型時 間，并且有時所得到的樹脂組合物劣化。
[0012] 本發明的目的在于提供一種能夠抑制熱固性樹脂的固化障礙的纖鐵礦型鈦酸鹽 以及具有優異的耐磨耗性的樹脂組合物。
[0013] 用于解決課題的方法
[0014] 本發明提供以下的纖鐵礦型鈦酸鹽及其制造方法以及含有其的樹脂組合物。
[0015] 項1 一種纖鐵礦型鈦酸鹽，其特征在于:具有由Ti06八面體的鏈形成的層狀結構， Ti位的一部分由選自1^、1%、211、附、〇1、？6^1、6&、111中的金屬離子的2種以上取代，在層間 具有選自除Li以外的堿金屬的1種或2種以上的金屬離子。
[0016] 項2如項1所述的纖鐵礦型鈦酸鹽，其特征在于：Ti位的10~40摩爾％由選自Li、 Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金屬離子的2種以上取代。
[0017] 項3如項2所述的纖鐵礦型鈦酸鹽，其特征在于:上述2種以上的金屬離子為Li和Li 以外的金屬離子。
[0018] 項4如項1~3中任一項所述的纖鐵礦型鈦酸鹽，其特征在于，其由組成式A 〇. 5~ 0.7LiQ.27-xMyTii.73-z〇3.8h3.95[式中，A 為除鋰以外的堿金屬，Μ 為選自 Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、 Μη中的1種或2種以上(其中，在Μ為選自]\%、211、附、〇1小6^1、63、]\111中的2種以上的情況下， 不包括不同價數的離子的組合），x和ζ在Μ為2價金屬時，x = 2y/3、z = y/3,在Μ為3價金屬時， x = y/3、z = 2y/3，y為0.004 < y < 0.4]表示。
[0019] 項5-種樹脂組合物，其特征在于:含有項1~4中任一項所述的纖鐵礦型鈦酸鹽和 熱固性樹脂。
[0020] 項6-種摩擦材料，其特征在于:含有項5所述的樹脂組合物。
[0021] 項7-種纖鐵礦型鈦酸鹽的制造方法，其用于制造項1~4中任一項所述的纖鐵礦 型鈦酸鹽，該制造方法的特征在于，包括:對原料混合物進行燒制的工序;對上述燒制物進 行酸清洗的工序;和在上述酸清洗后進行燒制的工序。
[0022]發明的效果
[0023] 本發明的纖鐵礦型鈦酸鹽能夠抑制熱固性樹脂的固化障礙。本發明的樹脂組合物 不受到固化障礙，能夠固化。本發明的樹脂組合物具有優異的耐磨耗性。根據本發明的制造 方法，能夠高效地制造上述本發明的纖鐵礦型鈦酸鹽。
【附圖說明】
[0024] 圖1是表示實施例1、比較例1和比較例2中得到的粉末的X射線衍射圖的圖。
[0025] 圖2是實施例1、比較例1和比較例2中得到的粉末的X射線衍射圖中相當于(041)面 的部分的放大圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下，對實施本發明的優選方式的一例進行說明。但是，下述的實施方式僅為例 示。本發明不受下述實施方式任何限定。
[0027] 本發明的鈦酸鹽為纖鐵礦型鈦酸鹽，具有由Ti06八面體的鏈形成的層狀結構，為 在其層間具有金屬離子的結晶。該層本來是電中性的，通過將4價的Ti位的一部分由1價~3 價的金屬離子取代，帶電為負。形成為層間的金屬離子補償這些的形式。
[0028]取代Ti位的一部分的金屬離子為選自具有與Ti4+同程度的離子半徑的Li、Mg、Zn、 Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金屬離子的2種以上，優選Ti位的10~40摩爾％為選自Li、Mg、Zn、 Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金屬離子的2種以上，更優選Ti位的10~30摩爾％由選自Li、Mg、 Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金屬離子的2種以上取代。
[0029] 另外，取代Ti位的一部分的金屬離子優選為Li和選自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn 中的金屬離子的1種或2種以上，更優選為Li和選自1%、2]1、附、(：11、？6、41、63、]/[11中的金屬離 子的1種或2種以上且上述選擇的金屬離子中的Li為20~99摩爾％，更優選為Li和選自Mg、 2]1、附、(]11、？6、41、63、]\111中的金屬離子的1種或2種以上且上述選擇的金屬離子中的1^為20 ~90摩爾％ (以下，將這些總稱而簡記為"Μ金屬"）。
[0030] 現有的鈦酸鹽為將Ti位的一部分由1種金屬離子取代而得到的結晶，本發明的鈦 酸鹽中將Ti位的一部分由2種以上的金屬離子取代。由此，能夠抑制熱固性樹脂的固化障 礙。關于能夠抑制熱固性樹脂的固化障礙的詳細理由尚不清楚，但可以認為能夠防止層間 的堿金屬離子的溶出，能夠抑制熱固性樹脂的固化障礙。
[0031] 層間的金屬離子為離子半徑小的、除Li以外的堿金屬，能夠例示似、1(、此、(^等，可 以優選為K(以下，將這些總稱而簡記為"A金屬"）。另外，優選在層間具有能夠使結晶整體為 電中性的量的金屬離子。
[0032] 本發明的鈦酸鹽為球狀、粒狀、板狀、柱狀、塊狀、不定形狀、具有多個凸部的形狀 (變形蟲形狀)等的粉末狀的非纖維狀顆粒。這些各種顆粒形態和顆粒大小根據制造條件、 特別是原料組成、燒制條件、燒制處理后的粉碎處理條件等能夠任意控制。
[0033] 樹脂組合物中配合的鈦酸鹽的粉末能夠適當使用具有上述各種顆粒形態的粉末。 顆粒大小沒有特別限制，平均粒徑優選為1~50M1，更優選為1~20μπι。本發明中，平均粒徑 是指通過激光衍射散射法求出的粒度分布中累計值50 %的粒徑。
[0034] 本發明的欽酸鹽例如能夠例不組成式At). 5-0.7Li〇. 27-xMyTi 1.73-ζ〇3.85~3.95 [式中，Α為 除鋰以外的堿金屬，Μ為選自1%、211、附、01、？6)1、6&、111中的1種或2種以上(其中，在1為選 自18、2]1、附、(：11、？6、41、63、]/[11中的2種以上的情況下，不包括不同價數的離子的組合），1和2 在Μ為 2價金屬時，x = 2y/3、z = y/3,在Μ 為 3價金屬時，x = y/3、z = 2y/3，y 為0.004<y<0.4] 等，其中，優選組成式〖0.5~0.71^0.27-27/3]\^1'；[1.73-7/303.85~3.95[式中，7