纖鐵礦型鈦酸鹽及其制造方法以及含有其的樹(shù)脂組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及纖鐵礦型鈦酸鹽及其制造方法以及含有其的樹(shù)脂組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于各種車輛、工業(yè)機(jī)械等的制動(dòng)系統(tǒng)的摩擦材料，要求摩擦系數(shù)高且穩(wěn)定、耐磨 耗性優(yōu)異、轉(zhuǎn)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(wú)機(jī) 填充材料、有機(jī)填充材料等、含有與這些結(jié)合的酚醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂(結(jié)合材料）的樹(shù)脂 組合物。但是，石棉確認(rèn)有致癌性，并且容易粉塵化，因此，考慮由于操作時(shí)的吸入導(dǎo)致的環(huán) 境衛(wèi)生上的問(wèn)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(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)。但是，在高溫區(qū)域的耐磨耗性不充分。因此， 在專利文獻(xiàn)1中，提出了作為摩擦調(diào)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(xiàn)2中，提出了作為摩擦調(diào)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(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)、提高放熱效率、提高耐磨耗性，使 用轉(zhuǎn)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(dòng)時(shí)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(xiàn)3中，提出了作為摩擦材料使用含有鈦酸 鋰鉀和石墨的樹(shù)脂組合物的方案。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)W02002/010069號(hào)小冊(cè)子 [0008] 專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)W02003/037797號(hào)小冊(cè)子 [0009] 專利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開(kāi)W02012/066968號(hào)小冊(cè)子

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]但是，專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3中所使用的鈦酸鹽的結(jié)晶結(jié)構(gòu)為層狀結(jié) 構(gòu)，在樹(shù)脂組合物的成型時(shí)在層狀結(jié)構(gòu)的層間配位的堿金屬離子溶出，存在引起構(gòu)成樹(shù)脂 組合物的基質(zhì)的熱固性樹(shù)脂的固化障礙的問(wèn)題。由此，需要提高成型溫度或者延長(zhǎng)成型時(shí) 間，并且有時(shí)所得到的樹(shù)脂組合物劣化。
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制熱固性樹(shù)脂的固化障礙的纖鐵礦型鈦酸鹽 以及具有優(yōu)異的耐磨耗性的樹(shù)脂組合物。
[0013] 用于解決課題的方法
[0014] 本發(fā)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(shù)脂組合物。
[0015] 項(xiàng)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(jié)構(gòu)， 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(xiàng)2如項(xiàng)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(xiàng)3如項(xiàng)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L(zhǎng)i和Li 以外的金屬離子。
[0018] 項(xiàng)4如項(xiàng)1~3中任一項(xiàng)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(jià)數(shù)的離子的組合），x和ζ在Μ為2價(jià)金屬時(shí)，x = 2y/3、z = y/3,在Μ為3價(jià)金屬時(shí)， x = y/3、z = 2y/3，y為0.004 < y < 0.4]表示。
[0019] 項(xiàng)5-種樹(shù)脂組合物，其特征在于:含有項(xiàng)1~4中任一項(xiàng)所述的纖鐵礦型鈦酸鹽和 熱固性樹(shù)脂。
[0020] 項(xiàng)6-種摩擦材料，其特征在于:含有項(xiàng)5所述的樹(shù)脂組合物。
[0021] 項(xiàng)7-種纖鐵礦型鈦酸鹽的制造方法，其用于制造項(xiàng)1~4中任一項(xiàng)所述的纖鐵礦 型鈦酸鹽，該制造方法的特征在于，包括:對(duì)原料混合物進(jìn)行燒制的工序;對(duì)上述燒制物進(jìn) 行酸清洗的工序;和在上述酸清洗后進(jìn)行燒制的工序。
[0022]發(fā)明的效果
[0023] 本發(fā)明的纖鐵礦型鈦酸鹽能夠抑制熱固性樹(shù)脂的固化障礙。本發(fā)明的樹(shù)脂組合物 不受到固化障礙，能夠固化。本發(fā)明的樹(shù)脂組合物具有優(yōu)異的耐磨耗性。根據(jù)本發(fā)明的制造 方法，能夠高效地制造上述本發(fā)明的纖鐵礦型鈦酸鹽。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是表示實(shí)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(shí)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(dāng)于(041)面 的部分的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式的一例進(jìn)行說(shuō)明。但是，下述的實(shí)施方式僅為例 示。本發(fā)明不受下述實(shí)施方式任何限定。
[0027] 本發(fā)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(jié)構(gòu)，為 在其層間具有金屬離子的結(jié)晶。該層本來(lái)是電中性的，通過(guò)將4價(jià)的Ti位的一部分由1價(jià)~3 價(jià)的金屬離子取代，帶電為負(fù)。形成為層間的金屬離子補(bǔ)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(yōu)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(yōu)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(yōu)選為L(zhǎng)i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(yōu)選為L(zhǎng)i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(yōu)選為L(zhǎng)i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(jiǎn)記為"Μ金屬"）。
[0030] 現(xiàn)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(jié)晶，本發(fā)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(shù)脂的固化障 礙。關(guān)于能夠抑制熱固性樹(shù)脂的固化障礙的詳細(xì)理由尚不清楚，但可以認(rèn)為能夠防止層間 的堿金屬離子的溶出，能夠抑制熱固性樹(shù)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(yōu)選為K(以下，將這些總稱而簡(jiǎn)記為"A金屬"）。另外，優(yōu)選在層間具有能夠使結(jié)晶整體為 電中性的量的金屬離子。
[0032] 本發(fā)明的鈦酸鹽為球狀、粒狀、板狀、柱狀、塊狀、不定形狀、具有多個(gè)凸部的形狀 (變形蟲(chóng)形狀)等的粉末狀的非纖維狀顆粒。這些各種顆粒形態(tài)和顆粒大小根據(jù)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?xiàng)l件等能夠任意控制。
[0033] 樹(shù)脂組合物中配合的鈦酸鹽的粉末能夠適當(dāng)使用具有上述各種顆粒形態(tài)的粉末。 顆粒大小沒(méi)有特別限制，平均粒徑優(yōu)選為1~50M1，更優(yōu)選為1~20μπι。本發(fā)明中，平均粒徑 是指通過(guò)激光衍射散射法求出的粒度分布中累計(jì)值50 %的粒徑。
[0034] 本發(fā)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(jià)數(shù)的離子的組合），1和2 在Μ為 2價(jià)金屬時(shí)，x = 2y/3、z = y/3,在Μ 為 3價(jià)金屬時(shí)，x = y/3、z = 2y/3，y 為0.004<y<0.4] 等，其中，優(yōu)選組成式〖0.5~0.71^0.27-27/3]\^1'；[1.73-7/303.85~3.95[式中，7