纤铁矿型钛酸盐及其制造方法以及含有其的树脂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及纤铁矿型钛酸盐及其制造方法以及含有其的树脂组合物。
【背景技术】
[0002] 用于各种车辆、工业机械等的制动系统的摩擦材料，要求摩擦系数高且稳定、耐磨 耗性优异、转子冲击性低。为了满足这些特性，作为摩擦材料使用了石棉(asbestos)、无机 填充材料、有机填充材料等、含有与这些结合的酚醛树脂等热固性树脂(结合材料）的树脂 组合物。但是，石棉确认有致癌性，并且容易粉尘化，因此，考虑由于操作时的吸入导致的环 境卫生上的问题，其使用被控制，因此，作为代替品，使用了钛酸钾纤维、金属纤维等。
[0003] 钛酸钾纤维具有不损害转子的优点。但是，在高温区域的耐磨耗性不充分。因此， 在专利文献1中，提出了作为摩擦调整材料使用鳞片状的钛酸镁钾(Ko.2~Q.7MgQ.4Til.6〇3.7~4) 的方案。另外，在专利文献2中，提出了作为摩擦调整材料使用鳞片状的钛酸锂钾（K〇. 5~ 0.71^0.271'；[1.7303.85~3.95)的方案。
[0004] 作为金属纤维，为了提高摩擦材料的强度补强、提高放热效率、提高耐磨耗性，使 用转子冲击性低的铜纤维。另外，为了提高耐磨耗性，也大量使用铜粉末。但是，含有铜的摩 擦材料在制动时生成的磨耗粉中含有铜，显示成为河川、湖、海洋污染等的原因的可能性， 因此，在北美限制了铜的使用量。由此，在专利文献3中，提出了作为摩擦材料使用含有钛酸 锂钾和石墨的树脂组合物的方案。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:国际公开W02002/010069号小册子 [0008] 专利文献2:国际公开W02003/037797号小册子 [0009] 专利文献3:国际公开W02012/066968号小册子
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]但是，专利文献1、专利文献2、专利文献3中所使用的钛酸盐的结晶结构为层状结 构，在树脂组合物的成型时在层状结构的层间配位的碱金属离子溶出，存在引起构成树脂 组合物的基质的热固性树脂的固化障碍的问题。由此，需要提高成型温度或者延长成型时 间，并且有时所得到的树脂组合物劣化。
[0012] 本发明的目的在于提供一种能够抑制热固性树脂的固化障碍的纤铁矿型钛酸盐 以及具有优异的耐磨耗性的树脂组合物。
[0013] 用于解决课题的方法
[0014] 本发明提供以下的纤铁矿型钛酸盐及其制造方法以及含有其的树脂组合物。
[0015] 项1 一种纤铁矿型钛酸盐，其特征在于:具有由Ti06八面体的链形成的层状结构， Ti位的一部分由选自1^、1%、211、附、〇1、？6^1、6&、111中的金属离子的2种以上取代，在层间 具有选自除Li以外的碱金属的1种或2种以上的金属离子。
[0016] 项2如项1所述的纤铁矿型钛酸盐，其特征在于：Ti位的10~40摩尔％由选自Li、 Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上取代。
[0017] 项3如项2所述的纤铁矿型钛酸盐，其特征在于:上述2种以上的金属离子为Li和Li 以外的金属离子。
[0018] 项4如项1~3中任一项所述的纤铁矿型钛酸盐，其特征在于，其由组成式A 〇. 5~ 0.7LiQ.27-xMyTii.73-z〇3.8h3.95[式中，A 为除锂以外的碱金属，Μ 为选自 Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、 Μη中的1种或2种以上(其中，在Μ为选自]\%、211、附、〇1小6^1、63、]\111中的2种以上的情况下， 不包括不同价数的离子的组合），x和ζ在Μ为2价金属时，x = 2y/3、z = y/3,在Μ为3价金属时， x = y/3、z = 2y/3，y为0.004 < y < 0.4]表示。
[0019] 项5-种树脂组合物，其特征在于:含有项1~4中任一项所述的纤铁矿型钛酸盐和 热固性树脂。
[0020] 项6-种摩擦材料，其特征在于:含有项5所述的树脂组合物。
[0021] 项7-种纤铁矿型钛酸盐的制造方法，其用于制造项1~4中任一项所述的纤铁矿 型钛酸盐，该制造方法的特征在于，包括:对原料混合物进行烧制的工序;对上述烧制物进 行酸清洗的工序;和在上述酸清洗后进行烧制的工序。
[0022]发明的效果
[0023] 本发明的纤铁矿型钛酸盐能够抑制热固性树脂的固化障碍。本发明的树脂组合物 不受到固化障碍，能够固化。本发明的树脂组合物具有优异的耐磨耗性。根据本发明的制造 方法，能够高效地制造上述本发明的纤铁矿型钛酸盐。
【附图说明】
[0024] 图1是表示实施例1、比较例1和比较例2中得到的粉末的X射线衍射图的图。
[0025] 图2是实施例1、比较例1和比较例2中得到的粉末的X射线衍射图中相当于(041)面 的部分的放大图。
【具体实施方式】
[0026] 以下，对实施本发明的优选方式的一例进行说明。但是，下述的实施方式仅为例 示。本发明不受下述实施方式任何限定。
[0027] 本发明的钛酸盐为纤铁矿型钛酸盐，具有由Ti06八面体的链形成的层状结构，为 在其层间具有金属离子的结晶。该层本来是电中性的，通过将4价的Ti位的一部分由1价~3 价的金属离子取代，带电为负。形成为层间的金属离子补偿这些的形式。
[0028]取代Ti位的一部分的金属离子为选自具有与Ti4+同程度的离子半径的Li、Mg、Zn、 Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上，优选Ti位的10~40摩尔％为选自Li、Mg、Zn、 Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上，更优选Ti位的10~30摩尔％由选自Li、Mg、 Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上取代。
[0029] 另外，取代Ti位的一部分的金属离子优选为Li和选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn 中的金属离子的1种或2种以上，更优选为Li和选自1%、2]1、附、(：11、？6、41、63、]/[11中的金属离 子的1种或2种以上且上述选择的金属离子中的Li为20~99摩尔％，更优选为Li和选自Mg、 2]1、附、(]11、？6、41、63、]\111中的金属离子的1种或2种以上且上述选择的金属离子中的1^为20 ~90摩尔％ (以下，将这些总称而简记为"Μ金属"）。
[0030] 现有的钛酸盐为将Ti位的一部分由1种金属离子取代而得到的结晶，本发明的钛 酸盐中将Ti位的一部分由2种以上的金属离子取代。由此，能够抑制热固性树脂的固化障 碍。关于能够抑制热固性树脂的固化障碍的详细理由尚不清楚，但可以认为能够防止层间 的碱金属离子的溶出，能够抑制热固性树脂的固化障碍。
[0031] 层间的金属离子为离子半径小的、除Li以外的碱金属，能够例示似、1(、此、(^等，可 以优选为K(以下，将这些总称而简记为"A金属"）。另外，优选在层间具有能够使结晶整体为 电中性的量的金属离子。
[0032] 本发明的钛酸盐为球状、粒状、板状、柱状、块状、不定形状、具有多个凸部的形状 (变形虫形状)等的粉末状的非纤维状颗粒。这些各种颗粒形态和颗粒大小根据制造条件、 特别是原料组成、烧制条件、烧制处理后的粉碎处理条件等能够任意控制。
[0033] 树脂组合物中配合的钛酸盐的粉末能够适当使用具有上述各种颗粒形态的粉末。 颗粒大小没有特别限制，平均粒径优选为1~50M1，更优选为1~20μπι。本发明中，平均粒径 是指通过激光衍射散射法求出的粒度分布中累计值50 %的粒径。
[0034] 本发明的钦酸盐例如能够例不组成式At). 5-0.7Li〇. 27-xMyTi 1.73-ζ〇3.85~3.95 [式中，Α为 除锂以外的碱金属，Μ为选自1%、211、附、01、？6)1、6&、111中的1种或2种以上(其中，在1为选 自18、2]1、附、(：11、？6、41、63、]/[11中的2种以上的情况下，不包括不同价数的离子的组合），1和2 在Μ为 2价金属时，x = 2y/3、z = y/3,在Μ 为 3价金属时，x = y/3、z = 2y/3，y 为0.004<y<0.4] 等，其中，优选组成式〖0.5~0.71^0.27-27/3]\^1'；[1.73-7/303.85~3.95[式中，7