JP2009067639A5 - - Google Patents
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Description
本発明の目的は、これまでの製造法に必要とされた組成変換や構造変換の工程を不要とし、化学的に安定で、耐吸湿性にすぐれ、熱的にも安定な摩擦材の基材として好適な非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物を提供することである。
上記の如く、本発明に係る非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物は、一般式Ｍ2Ｏ・ｎＴｉＯ2（式中、Ｍはアルカリ金属元素の１種又は２種以上、ｎは１〜４の数）で表されるチタン酸アルカリ金属６０重量％以上と、ＳｉＯ2１０重量％以上を含み、Ｍ2Ｏ／ＳｉＯ2≦２.５であり、所望により、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐ、Ｃａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素の酸化物、及び／又は、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素の酸化物を含むことができる。
本発明に係る非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物は、摩擦材の基材として好適に用いられ、摩擦材に３〜５０重量％配合することにより、すぐれた摩擦特性を付与することができる。
本発明に係る非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物は、摩擦材の基材として好適に用いられ、摩擦材に３〜５０重量％配合することにより、すぐれた摩擦特性を付与することができる。
摩擦材の基材として適用される非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物の配合量は、摩擦材の３〜５０重量％であることが好ましい。
なお、摩擦材には、非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物と共に、所望により、公知の他材種のもの(例えばポリアミド繊維、アラミド繊維、スチール繊維、銅繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、結晶質チタン酸化合物繊維等)を複合的に配合されることができる。また、これらは必要に応じて、分散性、結合剤樹脂との結着性の向上等を目的として、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤による表面処理(カップリング処理)が常法に従って施されて使用される。
なお、摩擦材には、非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物と共に、所望により、公知の他材種のもの(例えばポリアミド繊維、アラミド繊維、スチール繊維、銅繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、結晶質チタン酸化合物繊維等)を複合的に配合されることができる。また、これらは必要に応じて、分散性、結合剤樹脂との結着性の向上等を目的として、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤による表面処理(カップリング処理)が常法に従って施されて使用される。
［作製例３：球状の非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物］
炭酸カリウム(Ｋ2ＣＯ3)と二酸化チタン(ＴｉＯ2)のモル比を変え、作製例１と同様の方法で得られたチタン酸カリウム(Ｋ2Ｏ・２.８ＴｉＯ2)に、シリカ(ＳｉＯ2)と炭酸カルシウム(ＣａＣＯ3)を、Ｋ2Ｏ・２.８ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＣａＯ＝８２／１２／６の重量比となるように加え、これらの混合物を、溶射装置(日本ユテク株式会社製、CastoDyn(商標名) DS8000)で溶射し、水中で急冷することにより粉末を得た。
得られた粉末を走査型電子顕微鏡で観察し、その顕微鏡写真を図４に示す。また、Ｘ線回折による結晶相の有無を調べ、蛍光Ｘ線分析により成分の定量を行なった結果、原料組成にほぼ一致する組成で、平均粒径約３０μｍの球状の非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物であることを確認した。
作製例３による供試組成物は、表１中、No.４として示される。
炭酸カリウム(Ｋ2ＣＯ3)と二酸化チタン(ＴｉＯ2)のモル比を変え、作製例１と同様の方法で得られたチタン酸カリウム(Ｋ2Ｏ・２.８ＴｉＯ2)に、シリカ(ＳｉＯ2)と炭酸カルシウム(ＣａＣＯ3)を、Ｋ2Ｏ・２.８ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＣａＯ＝８２／１２／６の重量比となるように加え、これらの混合物を、溶射装置(日本ユテク株式会社製、CastoDyn(商標名) DS8000)で溶射し、水中で急冷することにより粉末を得た。
得られた粉末を走査型電子顕微鏡で観察し、その顕微鏡写真を図４に示す。また、Ｘ線回折による結晶相の有無を調べ、蛍光Ｘ線分析により成分の定量を行なった結果、原料組成にほぼ一致する組成で、平均粒径約３０μｍの球状の非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物であることを確認した。
作製例３による供試組成物は、表１中、No.４として示される。
［摩擦試験］
No.１〜No.６及びNo.１１〜No.１４の組成物を含む摩擦材用原料として準備し、アイリッヒミキサーで３分間混合した後、予備成形(１６ＭＰａ、常温、２分)と、熱間成形(４０ＭＰａ、１７０℃、１０分、成形２回の徐圧によるガス抜き)を行なう。成形後、熱処理(２００℃、５時間)を施し、所定の寸法に切断し、研磨加工を施して、供試摩擦材を得た。
No.１〜No.６及びNo.１１〜No.１４の組成物を含む摩擦材用原料として準備し、アイリッヒミキサーで３分間混合した後、予備成形(１６ＭＰａ、常温、２分)と、熱間成形(４０ＭＰａ、１７０℃、１０分、成形２回の徐圧によるガス抜き)を行なう。成形後、熱処理(２００℃、５時間)を施し、所定の寸法に切断し、研磨加工を施して、供試摩擦材を得た。
前記摩擦材用原料は、重量％にて、前記準備した組成物２０％、ケブラーパルプ４％、銅繊維１７％、セラミック繊維４％、研削材１０％、マイカ５％、有機粉４％、潤滑材６％、硫酸バリウム２０％、フェノール樹脂１０％であり、表２中、No.１〜No.６及びNo.１１〜No.１４の各組成物を用いた供試摩擦材を、夫々、No.１ａ〜No.６ａ及びNo.１１ａ〜No.１４ａとして表す。
Claims (5)
- 一般式Ｍ2Ｏ・ｎＴｉＯ2（式中、Ｍはアルカリ金属元素の１種又は２種以上、ｎは１〜４の数）で表されるチタン酸アルカリ金属：６０〜９０重量％、ＳｉＯ2：１０〜４０重量％の組成を有し、重量比で、Ｍ2Ｏ／ＳｉＯ2≦２.５である非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物。
- 一般式Ｍ2Ｏ・ｎＴｉＯ2（式中、Ｍはアルカリ金属元素の１種又は２種以上、ｎは１〜４の数）で表されるチタン酸アルカリ金属：６０重量％以上９０重量％未満、ＳｉＯ2：１０重量％以上４０重量％未満、並びに、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐ、Ｃａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素の酸化物：０重量％を超えて１０重量％以下の組成を有し、重量比で、Ｍ2Ｏ／ＳｉＯ2≦２.５である非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物。
- 一般式Ｍ2Ｏ・ｎＴｉＯ2（式中、Ｍはアルカリ金属元素の１種又は２種以上、ｎは１〜４の数）で表されるチタン酸アルカリ金属：６０重量％以上９０重量％未満、ＳｉＯ2：１０重量％以上４０重量％未満、並びに、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素の酸化物：０重量％を超えて１０重量％以下の組成を有し、重量比で、Ｍ2Ｏ／ＳｉＯ2≦２.５である非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物。
- 一般式Ｍ2Ｏ・ｎＴｉＯ2（式中、Ｍはアルカリ金属元素の１種又は２種以上、ｎは１〜４の数）で表されるチタン酸アルカリ金属：６０重量％以上９０重量％未満、ＳｉＯ2：１０重量％以上４０重量％未満、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐ、Ｃａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素の酸化物：０重量％を超えて１０重量％以下、並びに、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素の酸化物：０重量％を超えて１０重量％以下の組成を有し、重量比で、Ｍ2Ｏ／ＳｉＯ2≦２.５である非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物。
- 基材を有機系結合材で結着成形してなる摩擦材であって、請求項１乃至４の何れかに記載の非晶質複合チタン酸アルカリ金属組成物が配合されていることを特徴とする摩擦材。
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