CN105579401A - 纤铁矿型钛酸盐及其制造方法以及含有其的树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明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和具有优异的耐磨耗性的树脂组合物。该纤铁矿型钛酸盐的特征在于:具有由TiO6八面体的链形成的层状结构，Ti位的一部分由选自Li、Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上取代，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。

Description

纤铁矿型钛酸盐及其制造方法以及含有其的树脂组合物
技术领域
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
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。
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(K0.2～0.7Mg0.4Ti1.6O3.7～4)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(K0.5～ 0.7Li0.27Ti1.73O3.85～3.95)的方案。
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。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2002/010069号小册子
专利文献2：国际公开WO2003/037797号小册子
专利文献3：国际公开WO2012/066968号小册子
发明内容
发明所要解决的课题
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。
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。
用于解决课题的方法
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。
项1一种纤铁矿型钛酸盐，其特征在于：具有由TiO6八面体的链形成的层状结构，Ti位的一部分由选自Li、Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上取代，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。
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。
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。
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A0.5～0.7Li0.27-xMyTi1.73-zO3.85～3.95[式中，A为除锂以外的碱金属，M为选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的1种或2种以上(其中，在M为选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn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z在M为2价金属时，x＝2y/3、z＝y/3，在M为3价金属时，x＝y/3、z＝2y/3，y为0.004≤y≤0.4]表示。
项5一种树脂组合物，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。
项6一种摩擦材料，其特征在于：含有项5所述的树脂组合物。
项7一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。
发明的效果
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
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。
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
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。
本发明的钛酸盐为纤铁矿型钛酸盐，具有由TiO6八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。
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。
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Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn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、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn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20～90摩尔％(以下，将这些总称而简记为“M金属”)。
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。
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Na、K、Rb、Cs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。
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。
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1～50μm，更优选为1～20μm。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。
本发明的钛酸盐例如能够例示组成式A0.5～0.7Li0.27-xMyTi1.73-zO3.85～ 3.95[式中，A为除锂以外的碱金属，M为选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的1种或2种以上(其中，在M为选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn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z在M为2价金属时，x＝2y/3、z＝y/3，在M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K0.5～0.7Li0.27-2y/3MgyTi1.73-y/3O3.85～3.95[式中，y为0.004≤y≤0.2]、式K0.5～ 0.7Li0.27-2y/3CuyTi1.73-y/3O3.85～3.95[式中，y为0.004≤y≤0.2]、式K0.5～ 0.7Li0.27-y/3FeyTi1.73-2y/3O3.85～3.95[式中，y为0.004≤y≤0.4]等。
本发明的钛酸盐的制造方法没有特别限定，例如，将氧化钛或通过加热生成氧化钛的化合物、A金属的氧化物或通过加热生成A金属的氧化物的化合物、M金属的氧化物或通过加热生成M金属的氧化物的化合物作为原料，混合这些原料，根据需要，为了反应的均一化和结晶生长，添加助熔剂，对所得到的原料混合物进行烧制(1次烧制)，对所得到的1次烧制物进行酸清洗后，再进行烧制(2次烧制)，由此能够得到。原料的混合比例，能够根据目标的纤铁矿型钛酸盐的组成式适当调整。
作为通过加热生成氧化钛的化合物，能够使用低次氧化钛、氧化钛的含水物、氧化钛的水合物、氢氧化钛。作为通过加热生成A金属的氧化物的化合物，能够使用A金属的碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐等，这些之中，优选碳酸盐、氢氧化物。作为通过加热生成M金属的氧化物的化合物，能够使用M金属的碳酸盐、氢氧化物、氧化物、硝酸盐、硫酸盐等，这些之中优选氧化物、碳酸盐、氢氧化物。作为助熔剂，能够例示氯化钾、氟化钾、钼酸钾、钨酸钾等，这些之中优选氯化钾。助熔剂的添加比例，以与上述原料的摩尔比(原料﹕助熔剂)计，可以为3﹕1～3﹕15，优选为3﹕3.5～3﹕10的比例。
1次烧制使用电炉等进行，能够通过将原料混合物在800～1100℃的温度范围内保持1～24小时来完成烧制反应。
酸清洗能够通过将1次烧制物粉碎处理为适当大小，使所得到的粉碎物分散在水中来制成水性浆料，在水性浆料中添加酸并进行搅拌来进行。水性浆料的浓度没有特别限制，能够从宽的范围中适当选择，考虑操作性等时，可以为1～30质量％左右，优选为2～20质量％左右。作为酸，例如，能够例示硫酸、盐酸、硝酸等无机酸、乙酸等有机酸等。酸可以根据需要并用2种以上。酸相对于水性浆料的添加量只要是使水性浆料的pH为7～11、优选为7～9的量即可。此外，水性浆料的pH的测定在添加酸、搅拌1～5小时左右之后进行。酸通常以水溶液的形态使用。酸水溶液的浓度没有特别限制，能够从宽的范围适当选择，通常为1～98质量％左右即可。将水性浆料的pH调整为上述规定范围之后，通过过滤、离心分离等将固体成分从该浆料中分离。分离得到的固体成分能够根据需要进行水洗、干燥。
2次烧制使用电炉等进行，将通过酸清洗得到的固体成分在400～700℃的温度范围内保持1～24小时，由此能够完成烧制反应。2次烧制后，可以将所得到的粉体粉碎为所期望的大小，也可以通过筛子进行筛分。
如上操作，能够得到本发明的钛酸盐。
本发明的树脂组合物的特征在于：含有上述钛酸盐和热固性树脂。作为热固性树脂，能够从公知的热固性树脂之中适当选择任意的树脂而使用。例如，能够列举酚醛树脂、甲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、芳香族聚酯树脂、尿素树脂等，能够单独使用这些的1种或者组合2种以上使用。这些之中优选酚醛树脂。本发明的钛酸盐，为了提高分散性、与热固性树脂的密合性等，可以利用硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂等按照通常方法实施表面处理来使用。树脂组合物中的本发明的钛酸盐的含量没有特别限制，优选为树脂组合物整体的3～30体积％。
本发明的树脂组合物能够用于需要耐磨耗性的制品，特别是能够合适地用于各种车辆、工业机械的制动垫、制动衬片、离合器摩擦衬片等的摩擦材料。另外，本发明的树脂组合物，即使从对自然环境的担心的观点出发不含铜粉末、铜纤维等的铜，也能够得到优异的耐磨耗性。
将本发明的树脂组合物作为摩擦材料使用时，根据所需要的特性，能够适当配合公知的纤维基材、摩擦调整材料等，在常温以规定压力进行成型，接着以规定温度进行热成型，通过进行热处理和加工处理，加工成摩擦材料的成型体。
作为纤维基材，有芳纶纤维、丙烯酸纤维等有机纤维、钢纤维、铜纤维等金属纤维；玻璃纤维、石棉(rockwool)、陶瓷纤维、生物分解性纤维、生物体溶解性纤维、硅灰石纤维等无机纤维；碳纤维等，能够单独使用这些的1种或者组合2种以上使用。
作为摩擦调整材料，有加硫或未加硫的天然或合成橡胶、腰果粉(cashewdust)、树脂粉等有机粉末；石墨、碳黑、二硫化钼、三硫化锑、硫酸钡、碳酸钙、粘土、云母、滑石等无机粉末；铜、铝、锌、铁等金属粉末；氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化铬、二氧化钼、硅酸锆、氧化钛、氧化铁等氧化物粉末等，能够单独使用这些的1种或者组合2种以上使用。
实施例
以下，对于本发明，基于具体的实施例，进行更详细地说明。本发明不受以下实施例的任何限定，在不变更其要点的范围内，能够适当变更来实施。
<钛酸盐的制造>
钛酸盐的颗粒形状通过场致发射型扫描电子显微镜(日立高新技术公司制，S-4800)确认，结晶结构通过X射线衍射测定装置(Rigaku公司制，RINT2000-Ultima+)确认，组成式通过ICP-AES分析装置(SiiNanotechnologies公司制，SPS5100)确认，熔点通过差示热热重量同时测定装置(SiiNanotechnologies公司制，EXSTAR6000TG/DTA6300)测定，通过激光衍射式粒度分布测定装置(岛津制作所公司制，SALD-2100)测定平均粒径。
(实施例1)
一边用振动磨粉碎氧化钛516.7g、碳酸钾214.6g、碳酸锂19.4g、氢氧化镁45.3g，一边混合1小时。
在坩埚中填充所得到的粉碎混合粉500g，用电炉以950℃烧制4小时，用锤碎机粉碎烧制物。
使所得到的粉碎物200g分散在去离子水800g中，搅拌2小时，由此制备浆料。在其中添加98％硫酸5.2g并搅拌2小时，将pH调整为9。将该浆料的固体成分过滤、干燥。干燥后，填充于坩埚中，用电炉以500℃烧制1小时。
确认了所得到的粉末为板状的纤铁矿型层状结晶，且为K0.7Li0.13Mg0.2Ti1.67O3.95。另外，熔点为1270℃，平均粒径为3.3μm。
在图1和图2中表示所得到的粉末的X射线衍射图。图2为所得到的粉末的相当于(041)面的部分的放大图。
(实施例2)
一边用振动磨粉碎氧化钛506.2g、碳酸钾210.3g、碳酸锂19.0g、氧化铜(II)60.5g，一边混合1小时。
用电炉以900℃将所得到的粉碎混合粉500g烧制4小时，用锤碎机粉碎烧制物。
使所得到的粉碎物200g分散在去离子水800g中，搅拌2小时，由此制备浆料。在其中添加98％硫酸5.2g并搅拌2小时，将pH调整为7。将该浆料的固体成分过滤、干燥。干燥后，填充于坩埚中，用电炉以500℃烧制1小时。
确认了所得到的粉末为板状的纤铁矿型层状结晶，且为K0.7Li0.13Cu0.2Ti1.67O3.95。另外，熔点为1103℃，平均粒径为6.2μm。
(实施例3)
一边用振动磨粉碎氧化钛445.4g、碳酸钾210.2g、碳酸锂19.0g、氧化铁(III)121.5g，一边混合1小时。
用电炉以950℃将所得到的粉碎混合粉500g烧制4小时，用锤碎机粉碎烧制物。
使所得到的粉碎物200g分散在去离子水800g中，搅拌2小时，由此制备浆料。在其中添加98％硫酸5.2g并搅拌2小时，将pH调整为9。将该浆料的固体成分过滤、干燥。干燥后，填充于坩埚中，用电炉以500℃烧制1小时。
确认了所得到的粉末为板状的纤铁矿型层状结晶，且为K0.7Li0.13Fe0.4Ti1.47O3.95。另外，熔点为1193℃，平均粒径为2.7μm。
(实施例4)
一边用振动磨粉碎氧化钛536.1g、碳酸钾215.8g、碳酸锂35.0g、氢氧化镁9.1g，一边混合1小时。
在坩埚中填充所得到的粉碎混合粉500g，用电炉以900℃烧制4小时，用锤碎机粉碎烧制物。
使所得到的粉碎物200g分散在去离子水800g中，搅拌2小时，由此制备浆料。在其中添加98％硫酸5.2g并搅拌2小时，将pH调整为9。将该浆料的固体成分过滤、干燥。干燥后，填充于坩埚中，用电炉以500℃烧制1小时。
确认了所得到的粉末为板状的纤铁矿型层状结晶，且为K0.7Li0.24Mg0.04Ti1.72O3.95。另外，熔点为1200℃，平均粒径为2.8μm。
(比较例1)
一边用振动磨粉碎氧化钛540.9g、碳酸钾216.1g、碳酸锂39.0g，一边混合1小时。
在坩埚中填充所得到的粉碎混合粉500g，用电炉以900℃烧制4小时，用锤碎机粉碎烧制物。
使所得到的粉碎物200g分散在去离子水800g中，搅拌2小时，由此制备浆料。在其中添加98％硫酸5.2g并搅拌2小时，将pH调整为9。将该浆料的固体成分过滤、干燥。干燥后，填充于坩埚中，用电炉以500℃烧制1小时。
确认了所得到的粉末为板状的纤铁矿型层状结晶，且为K0.7Li0.27Ti1.73O3.95。另外，熔点为1192℃，平均粒径为2.4μm。
在图1和图2中表示所得到的粉末的X射线衍射图。图2为所得到的粉末的相当于(041)面的部分的放大图。
(比较例2)
一边用振动磨粉碎氧化钛492.9g、碳酸钾213.2g、氢氧化镁89.9g，一边混合1小时。
在坩埚中填充所得到的粉碎混合粉500g，用电炉以1000℃烧制4小时，用锤碎机粉碎烧制物。
使所得到的粉碎物200g分散在去离子水800g中，搅拌2小时，由此制备浆料。在其中添加98％硫酸5.2g并搅拌2小时，将pH调整为9。将该浆料的固体成分过滤、干燥。干燥后，填充于坩埚中，用电炉以500℃烧制1小时。
确认了所得到的粉末为板状的纤铁矿型层状结晶，且为K0.7Mg0.4Ti1.6O3.95。另外，熔点为1295℃，平均粒径为3.5μm。
在图1和图2中表示所得到的粉末的X射线衍射图。图2为所得到的粉末的相当于(041)面的部分的放大图。
<固化发热峰温度的测定>
(试验例1～7)
在玛瑙乳钵中混合表1所述的钛酸盐150mg和酚醛树脂(住友电木公司制，SumiliteresinPR-50064)50mg。对于所得到的混合粉体，使用差示扫描量热计(SiiNanotechnologies公司制，EXSTAR6000DSC6220)在氮气流下(50ml/min)以升温温度2℃/min进行测定。根据差示扫描量热计的数据，基于JISK6910-2007的方法算出固化发热峰温度。在表1中表示结果。
[表1]
根据表1的结果，试验例1～4与试验例5～6相比，固化发热峰温度低，由此可知本发明的钛酸盐抑制了热固性树脂的固化障碍。另外，根据试验例7可知仅混合比较例1和比较例2的钛酸盐，无法得到本发明的效果。
<摩擦材料的制造>
(实施例5)
在实施例1中所得到的钛酸盐15质量份中配合酚醛树脂(住友电木公司制，SumiliteresinPR-50064)12质量份、芳纶纸浆和摩擦粉(frictiondust)的混合物8质量份、硫酸钡28质量份、无机填充材料26质量份、石墨6质量份，用Loedige混合机混合后，对所得到的混合物进行预成型(25MPa)、热成型(150℃、20MPa)，进一步进行热处理(160～210℃)，制造盘式制动器用垫。盘式制动器用垫是指JISD0107的图20-152(序号152-4)所述的形状的盘式制动器用垫，是用于盘式制动系统的摩擦材料。
(实施例6)
除了使用实施例2中得到的钛酸盐代替实施例1中得到的钛酸盐以外，与实施例5同样操作，制造盘式制动器用垫。
(实施例7)
除了使用实施例3中得到的钛酸盐代替实施例1中得到的钛酸盐以外，与实施例5同样操作，制造盘式制动器用垫。
(比较例3)
除了使用比较例1中得到的钛酸盐代替实施例1中得到的钛酸盐以外，与实施例5同样操作，制造盘式制动器用垫。
(比较例4)
除了使用比较例2中得到的钛酸盐代替实施例1中得到的钛酸盐以外，与实施例5同样操作，制造盘式制动器用垫。
<摩擦材料的评价>
摩擦材料的气孔率基于JISD4418测定。摩擦材料的磨耗量根据JASOC427、由测力计进行测定。关于摩擦后的摩擦材料的外观，以由实施例6得到的摩擦材料的摩擦面为基准，记为○，比较裂纹的程度和白化的程度，从状态良好的样品开始记为◎、○、×。在表2中表示结果。
[表2]
根据表2的结果，使用了现有的钛酸盐的比较例3和比较例4中，摩擦后的外观变差。相对于此，使用了本发明的钛酸盐的实施例5～7中，磨耗量为同等程度，但是摩擦后的外观得到改善。如表1所示，可以认为，使用本发明的钛酸盐时，抑制了热固性树脂的固化障碍，因此三维交联的程度、基质强度提高，摩擦后的摩擦材料的外观得到改善。

Claims (7)

1.一种纤铁矿型钛酸盐，其特征在于：
具有由TiO6八面体的链形成的层状结构，Ti位的一部分由选自Li、Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的金属离子的2种以上取代，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。
2.如权利要求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。
3.如权利要求2所述的纤铁矿型钛酸盐，其特征在于：
所述2种以上的金属离子为Li和Li以外的金属离子。
4.如权利要求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A0.5～0.7Li0.27-xMyTi1.73-zO3.85～3.95表示，
式中，A为除锂以外的碱金属，M为选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn中的1种或2种以上，其中，在M为选自Mg、Zn、Ni、Cu、Fe、Al、Ga、Mn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z在M为2价金属时，x＝2y/3、z＝y/3，在M为3价金属时，x＝y/3、z＝2y/3，y为0.004≤y≤0.4。
5.一种树脂组合物，其特征在于：
含有权利要求1～4中任一项所述的纤铁矿型钛酸盐和热固性树脂。
6.一种摩擦材料，其特征在于：
含有权利要求5所述的树脂组合物。
7.一种纤铁矿型钛酸盐的制造方法，其用于制造权利要求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；
对所述烧制物进行酸清洗的工序；和
在所述酸清洗后进行烧制的工序。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110734086A (zh) * 2019-11-19 2020-01-31 湖南博深实业集团有限公司 基于电子工业的钛酸盐的制备方法
US20220127157A1 (en) * 2020-10-23 2022-04-28 Miyoshi America, Inc. Titanate crystals and surface treated titanate crystals
US20220127158A1 (en) * 2020-10-23 2022-04-28 Miyoshi America, Inc. Titanate crystal particle dispersions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1575259A (zh) * 2001-10-29 2005-02-02 大塚化学株式会社 纤铁矿型钛酸锂钾及其制备方法以及摩擦材料
CN101616869A (zh) * 2007-03-02 2009-12-30 大塚化学株式会社 固着有碱金属钛酸盐的钛酸盐、其制造方法、以及含有固着有碱金属钛酸盐的钛酸盐的树脂组合物
JP2010105843A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Fancl Corp 板状黄緑色系顔料
CN101721317A (zh) * 2008-10-29 2010-06-09 株式会社芳珂 片状茶色系颜料

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2259043T3 (es) 2000-07-31 2006-09-16 Otsuka Chemical Company, Limited Titanato de magnesio y potasio de tipo lepidocracita y metodo para su produccion, y material de friccion.
JP3745688B2 (ja) * 2002-01-22 2006-02-15 メルク株式会社 化粧用体質顔料およびその製造方法
JP6079235B2 (ja) 2010-11-19 2017-02-15 日立化成株式会社 ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1575259A (zh) * 2001-10-29 2005-02-02 大塚化学株式会社 纤铁矿型钛酸锂钾及其制备方法以及摩擦材料
CN101616869A (zh) * 2007-03-02 2009-12-30 大塚化学株式会社 固着有碱金属钛酸盐的钛酸盐、其制造方法、以及含有固着有碱金属钛酸盐的钛酸盐的树脂组合物
JP2010105843A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Fancl Corp 板状黄緑色系顔料
CN101721317A (zh) * 2008-10-29 2010-06-09 株式会社芳珂 片状茶色系颜料

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