JP2020029490A - Friction material composition, friction material, and friction member - Google Patents

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恵美子 大門
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Abstract

To provide a friction material composition excellent in yield of heating molding even when a copper component is not contained, or content of the copper component is set low.SOLUTION: There is provided a friction composition including thermosetting resin composition containing a titanate compound and a thermosetting resin, and barium sulfate, in which volume-based cumulative 50% particle diameter (D) of the barium sulfate of 0.1 μm to 20 μm, and content of the copper component as a copper element of 0.5 mass% or less in 100 mass% of total amount of the friction material composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、チタン酸塩化合物を含む摩擦材組成物、並びに該摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材に関する。   The present invention relates to a friction material composition containing a titanate compound, and a friction material and a friction member using the friction material composition.

各種車両、産業機械等の制動装置を構成するブレーキライニング、ディスクパッド、クラッチフェーシング等の摩擦部材においては、摩擦係数が高く安定し、耐フェード性が優れていること、耐摩耗性が優れていること、ローター(相手材)攻撃性が低いことが求められている。   Friction members such as brake linings, disc pads, and clutch facings that constitute braking devices for various vehicles, industrial machines, etc. have a high friction coefficient, are stable, have excellent fade resistance, and have excellent wear resistance. In addition, low rotor (opposite material) aggressiveness is required.

これらの特性を満足させるために、繊維状のチタン酸カリウム等の充填材と、これらを結合するフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂(結合材)とを含有する樹脂組成物から形成された摩擦材を備える摩擦部材が使用されてきた。繊維状のチタン酸カリウムは、ローター(相手材)を傷付けず、摩擦特性も優れているが、平均繊維径が0.1μm〜0.5μmであり、平均繊維長が10μm〜20μmであるものが多く、世界保健機関(WHO)で定められたWHOファイバー(長径が5μm以上、短径が3μm以下、及びアスペクト比が3以上の繊維状粒子)を含有している。そのため、代替品として、安全衛生上の懸念を回避しつつ、摩擦材としての要求特性を達成することができる、非繊維状(板状、柱状、複数の凸部を有する形状等)のチタン酸塩化合物が提案され、使用されている。   In order to satisfy these characteristics, a friction material formed from a resin composition containing a filler such as a fibrous potassium titanate and a thermosetting resin (a binder) such as a phenol resin that binds the filler. Friction members having the following have been used. The fibrous potassium titanate does not damage the rotor (counterpart) and has excellent friction characteristics, but the average fiber diameter is 0.1 μm to 0.5 μm and the average fiber length is 10 μm to 20 μm. Many contain WHO fibers (fibrous particles having a major axis of 5 μm or more, a minor axis of 3 μm or less, and an aspect ratio of 3 or more) specified by the World Health Organization (WHO). Therefore, as a substitute, non-fibrous (plate-like, column-like, shape having a plurality of convex portions, etc.) titanic acid which can achieve the required characteristics as a friction material while avoiding health and safety concerns. Salt compounds have been proposed and used.

摩擦材に用いる組成物(摩擦材組成物)には、耐摩耗性の向上のため、さらに銅繊維や銅粉末も配合されている。これは、摩擦材とローター(相手材)との摩擦時に、銅の展延性によってローター表面に凝着被膜が形成され、この凝着被膜が保護膜として作用することで、高温時において高い摩擦係数を維持できるものと考えられている。しかし、銅を含有する摩擦材は、制動時に生成する摩耗粉に銅を含み、河川、湖、海洋汚染等の原因になる可能性が示唆されていることから、北米において銅の使用量が規制されることになった。そこで、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量を少なくするために、チタン酸リチウムカリウムと黒鉛とを含有する摩擦材組成物(特許文献1)、2種以上のチタン酸塩化合物とセラミック繊維とを含有する摩擦材組成物(特許文献2)、トンネル状結晶構造のチタン酸塩化合物と層状結晶構造のチタン酸塩化合物とを含有する摩擦材組成物(特許文献3)、複数の凸部を有するチタン酸塩化合物と生体溶解性無機繊維とを含有する摩擦材組成物(特許文献4)が提案されている。   In the composition used for the friction material (friction material composition), copper fibers and copper powder are further compounded for improving abrasion resistance. This is because, when friction occurs between the friction material and the rotor (partner material), an adhesive film is formed on the rotor surface due to the ductility of copper, and this adhesive film acts as a protective film, thereby achieving a high friction coefficient at high temperatures. It is thought that it can maintain. However, copper-containing friction materials contain copper in wear powder generated during braking, and it has been suggested that this may cause rivers, lakes, marine pollution, etc. Was to be done. Therefore, in order to contain no copper component or to reduce the content of the copper component, a friction material composition containing lithium potassium titanate and graphite (Patent Document 1), two or more types of titanate compounds and ceramic fibers Material (Patent Document 2), a friction material composition containing a titanate compound having a tunnel-like crystal structure and a titanate compound having a layered crystal structure (Patent Document 3), a plurality of convex portions A friction material composition containing a titanate compound having the following formula and a biosoluble inorganic fiber has been proposed (Patent Document 4).

一方で、従来の摩擦材の製造プロセスとしては、フェノール樹脂と充填材と硬化剤とを乾式混合して得られた摩擦材組成物を、加熱加圧成形して硬化体を得る方法が行われている。もっとも、摩擦材に求められる要求特性は日々厳しくなっており、摩擦材の機械物性、成形性、摩擦特性等を向上するために、充填材が熱硬化性樹脂中に分散されてなる熱硬化性樹脂組成物を用いて得られた摩擦材組成物を、加熱成形することが提案されている。例えば、特許文献5では、充填材とフェノール樹脂と硬化剤とを含有するフェノール樹脂組成物を用いると、耐摩耗性が向上することが開示されている。特許文献6では、チタン酸カリウムと未架橋ゴムとフェノール樹脂と硬化剤とを含有するフェノール樹脂組成物を用いると、高温時の機械特性が向上することが開示されている。また、特許文献7では、硬化剤を含有しないフェノール樹脂中にチタン酸塩化合物を分散させて得られたフェノール樹脂組成物を用いると、成形性と耐摩耗性が向上することが開示されている。   On the other hand, as a conventional friction material manufacturing process, a method of heating and pressing a friction material composition obtained by dry-mixing a phenol resin, a filler, and a curing agent to obtain a cured body is performed. ing. However, the required characteristics of friction materials are becoming stricter every day. In order to improve the mechanical properties, moldability, friction characteristics, etc. of the friction materials, thermosetting properties in which fillers are dispersed in thermosetting resin It has been proposed to heat mold a friction material composition obtained using a resin composition. For example, Patent Document 5 discloses that the use of a phenol resin composition containing a filler, a phenol resin, and a curing agent improves wear resistance. Patent Document 6 discloses that use of a phenol resin composition containing potassium titanate, an uncrosslinked rubber, a phenol resin, and a curing agent improves mechanical properties at high temperatures. Patent Document 7 discloses that use of a phenol resin composition obtained by dispersing a titanate compound in a phenol resin containing no curing agent improves moldability and abrasion resistance. .

国際公開第2012/066968号パンフレットWO 2012/066968 pamphlet 特開2015−59143号公報JP 2015-59143 A 特開2015−147913号公報JP 2015-147913 A 特開2013−76058号公報JP 2013-76058 A 特開2007−126600号公報JP 2007-126600A 特開2011−105864号公報JP 2011-105864 A 特開2014−189612号公報JP 2014-189612 A

しかし、特許文献5〜7で開示された熱硬化性樹脂組成物を配合した摩擦材組成物は、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量が少ないと、加熱成形後に成形体に膨れや割れ(クラック)が生じやすく、加熱成形の歩留まりが悪くなるという問題がある。   However, when the friction material composition containing the thermosetting resin composition disclosed in Patent Documents 5 to 7 does not contain a copper component or has a low content of a copper component, the molded product swells or cracks after heat molding. (Cracks) are liable to occur, and the yield of heat molding is deteriorated.

本発明の目的は、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量を少なくした場合においても、加熱成形の歩留まりが優れている、摩擦材組成物、並びに該摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a friction material composition having excellent heat molding yield even when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced, and a friction material using the friction material composition and It is to provide a friction member.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量を少なくした場合においても、チタン酸塩化合物と熱硬化性樹脂とを含有する熱硬化性樹脂組成物と、特定粒子径の硫酸バリウムとを含有する摩擦材組成物を用いることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have conducted intensive studies and found that, even when no copper component is contained or the content of the copper component is reduced, a thermosetting resin composition containing a titanate compound and a thermosetting resin It has been found that the above problem can be solved by using a friction material composition containing barium sulfate having a specific particle diameter and the present invention, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の摩擦材組成物、摩擦材及び摩擦部材を提供する。   That is, the present invention provides the following friction material composition, friction material, and friction member.

項1 チタン酸塩化合物と熱硬化性樹脂とを含有する熱硬化性樹脂組成物と、硫酸バリウムとを含む、摩擦材組成物において、前記硫酸バリウムの体積基準累積50%粒子径(D50)が、0.1μm〜20μmであり、前記摩擦材組成物の合計量100質量%において、銅成分の含有量が銅元素として0.5質量%以下であることを特徴とする、摩擦材組成物。 Item 1. In a friction material composition comprising a thermosetting resin composition containing a titanate compound and a thermosetting resin, and barium sulfate, a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of barium sulfate is used. Is 0.1 μm to 20 μm, and the content of a copper component is 0.5% by mass or less as a copper element in a total amount of 100% by mass of the friction material composition, wherein the friction material composition is .

項2 前記硫酸バリウムの体積基準累積90%粒子径(D90)が、0.1μm〜20μmであることを特徴とする、項1に記載の摩擦材組成物。 Item 2 The friction material composition according to Item 1, wherein the barium sulfate has a volume-based cumulative 90% particle diameter (D 90 ) of 0.1 μm to 20 μm.

項3 前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂であることを特徴とする、項1又は項2に記載の摩擦材組成物。   Item 3. The friction material composition according to Item 1 or 2, wherein the thermosetting resin is a phenol resin.

項4 前記熱硬化性樹脂組成物が、硬化前の熱硬化性樹脂中にチタン酸塩化合物が分散されてなることを特徴とする、項1〜項3のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 4 The friction material according to any one of Items 1 to 3, wherein the thermosetting resin composition is obtained by dispersing a titanate compound in a thermosetting resin before curing. Composition.

項5 前記熱硬化性樹脂組成物が、液状の熱硬化性樹脂にチタン酸塩化合物を混合して得られたことを特徴とする、項1〜項4のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 5. The friction material according to any one of Items 1 to 4, wherein the thermosetting resin composition is obtained by mixing a titanate compound with a liquid thermosetting resin. Composition.

項6 前記熱硬化性樹脂組成物が、硬化剤を含んでいない液状の熱硬化性樹脂にチタン酸化合物を混合して得られたことを特徴とする、項1〜項4のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 6: The thermosetting resin composition according to any one of Items 1 to 4, wherein the thermosetting resin composition is obtained by mixing a titanate compound with a liquid thermosetting resin containing no curing agent. 3. The friction material composition according to item 1.

項7 前記チタン酸塩化合物が、非繊維状粒子であることを特徴とする、項5又は項6に記載の摩擦材組成物。   Item 7 The friction material composition according to Item 5 or 6, wherein the titanate compound is non-fibrous particles.

項8 前記チタン酸塩化合物の体積基準累積50%粒子径(D50)が、0.1μm〜150μmであることを特徴とする、項5〜項7のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。 Item 8 The friction material composition according to any one of Items 5 to 7, wherein the volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of the titanate compound is 0.1 μm to 150 μm. object.

項9 前記チタン酸塩化合物が、ATi(2n+1)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、nは4〜11の数〕、A(2+y)Ti(6−x)(13+y/2−(4−z)x/2)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、zは元素Mの価数で1〜3の整数、0.05≦x≦0.5、0≦y≦(4−z)x〕、ATi(2−y)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、xは0.5〜1.0、yは0.25〜1.0の数〕、A0.5〜0.7Li0.27Ti1.733.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.2〜0.7Mg0.40Ti1.63.7〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.5〜0.7Li(0.27−x)Ti(1.73−z)3.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはMg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上(但し、2種以上の場合は異なる価数のイオンの組み合わせを除く)、xとzは、Mが2価金属のとき、x=2y/3、z=y/3、Mが3価金属のとき、x=y/3、z=2y/3、yは0.004≦y≦0.4〕からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする、項1〜項8のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。 Claim 9 wherein the titanate compound, A 2 Ti n O (2n + 1) wherein, A is one or more alkali metals except Li, n is the number of 4 to 11], A (2 + y) Ti (6-x) M x O (13 + y / 2- (4-z) x / 2) wherein A is one or more alkali metals except Li, and M is Li, Mg, Zn, Ga , Ni, Cu, Fe, Al, Mn, z is an integer of 1 to 3 in the valence of the element M, 0.05 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ y ≦ (4 -z) x], a x M y Ti (2 -y) O 4 wherein, a is one or more alkali metals except Li, M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Cu , Fe, Al, 1 or 2 or more selected from Mn, x is 0.5 to 1.0, y is the number of 0.25 to 1.0], a 0.5~0.7 Li 0. 7 Ti 1.73 O 3.85~3.95 wherein, A is one or more alkali metals except Li], A 0.2~0.7 Mg 0.40 Ti 1.6 O 3.7 to 3.95 wherein, a is one or more alkali metals except Li], a 0.5~0.7 Li (0.27-x ) M y Ti (1.73 -Z ) O 3.85 to 3.95 [where A is one or more of alkali metals except Li, and M is selected from Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al and Mn. One or more kinds (however, in the case of two or more kinds, excluding combinations of ions having different valences), x and z are x = 2y / 3 and z = y / 3 when M is a divalent metal. , M is a trivalent metal, x = y / 3, z = 2y / 3, and y is 0.004 ≦ y ≦ 0.4]. And characterized in that the friction material composition according to any one of claim 1 to claim 8.

項10 前記チタン酸塩化合物の含有量が、前記熱硬化性樹脂組成物の合計量100質量%に対して、10質量%〜90質量%であることを特徴とする、項1〜項9のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 10: The content of Item 1 to Item 9, wherein the content of the titanate compound is 10% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the thermosetting resin composition. The friction material composition according to any one of the preceding claims.

項11 前記熱硬化性樹脂組成物の含有量が、前記摩擦材組成物の合計量100質量%に対して、1質量%〜50質量%であることを特徴とする、項1〜項10のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 11: The content of Item 1 to Item 10, wherein the content of the thermosetting resin composition is 1% by mass to 50% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The friction material composition according to any one of the preceding claims.

項12 前記硫酸バリウムの含有量が、前記摩擦材組成物の合計量100質量%に対して、1質量%〜50質量%であることを特徴とする、項1〜項11のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 12 The content according to any one of Items 1 to 11, wherein the content of the barium sulfate is 1% by mass to 50% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. 3. The friction material composition according to item 1.

項13 硬化剤をさらに含有する、項1〜項12のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   Item 13 The friction material composition according to any one of Items 1 to 12, further comprising a curing agent.

項14 項1〜項13のいずれか一項に記載の摩擦材組成物の成形体であることを特徴とする、摩擦材。   Item 14 A friction material, which is a molded article of the friction material composition according to any one of Items 1 to 13.

項15 項14に記載の摩擦材を備えることを特徴とする、摩擦部材。   Item 15 A friction member comprising the friction material according to Item 14.

本発明の摩擦材組成物は、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量を少なくした場合においても、加熱成形の歩留まりが優れている。   The friction material composition of the present invention has excellent heat molding yield even when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced.

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。   Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described. However, the following embodiments are merely examples. The present invention is not at all limited to the following embodiments.

<摩擦材組成物>
本発明の摩擦材組成物は、チタン酸塩化合物と熱硬化性樹脂とを含有する熱硬化性樹脂組成物と、硫酸バリウムとを含む、摩擦材組成物において、硫酸バリウムの体積基準累積50%粒子径(D50)が0.1μm〜20μmであり、摩擦材組成物の合計量100質量%において、銅成分の含有量が銅元素として0.5質量%以下であることを特徴とし、必要に応じて、その他の材料を更に含有することができる。
<Friction material composition>
The friction material composition of the present invention comprises a thermosetting resin composition containing a titanate compound and a thermosetting resin, and barium sulfate. The particle size (D 50 ) is 0.1 μm to 20 μm, and the content of copper component is 0.5% by mass or less as a copper element in the total amount of 100% by mass of the friction material composition. Other materials may be further contained according to the requirements.

摩擦材組成物の合計量100質量%において、銅成分の含有量を銅元素として0.5質量%以下、好ましくは銅成分を含有しないことで、従来の摩擦材組成物と比較して環境負荷の少ないものとすることができる。なお、本発明において、「銅成分を含有しない」とは、銅繊維、銅粉、並びに銅を含んだ合金(真鍮又は青銅等)及び化合物のいずれをも、摩擦材組成物の原材料として配合していないことをいう。   When the total amount of the friction material composition is 100% by mass, the content of the copper component is 0.5% by mass or less as a copper element, and preferably the copper component is not contained. Can be reduced. In the present invention, “containing no copper component” means that any of copper fiber, copper powder, copper-containing alloy (such as brass or bronze) and a compound is blended as a raw material of the friction material composition. Not that.

(熱硬化性樹脂組成物)
本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、チタン酸塩化合物と熱硬化性樹脂とを含有することを特徴とし、硬化前の熱硬化性樹脂中にチタン酸塩化合物が分散されてなることが好ましい。
(Thermosetting resin composition)
The thermosetting resin composition used in the present invention is characterized by containing a titanate compound and a thermosetting resin, wherein the titanate compound is dispersed in the thermosetting resin before curing. preferable.

硬化前の熱硬化性樹脂中には、硬化剤が含まれていないことが好ましい。硬化剤が含まれていると、チタン酸塩化合物を混合するために熱硬化性樹脂を加熱溶融した際、熱硬化性樹脂が硬化してしまう場合がある。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、硬化前の熱硬化性樹脂に、硬化剤が含まれていてもよい。   It is preferable that the thermosetting resin before curing contains no curing agent. When a curing agent is contained, the thermosetting resin may be cured when the thermosetting resin is heated and melted to mix the titanate compound. However, the present invention is not limited to this, and the thermosetting resin before curing may include a curing agent.

熱硬化性樹脂は、常温では液状、半固体状または固形状等であって、常温下又は加熱下で流動性を示す比較的低分子量の物質からなる。この物質が硬化剤または熱等の作用によって硬化反応や架橋反応等の化学反応を起こして、分子量を増大させながら網目状の三次元構造を形成して不溶不融となり得る樹脂を意味する。なお、本明細書においては熱硬化後の熱硬化性樹脂(硬化体)と区別するために硬化前の熱硬化性樹脂と称する場合もある。   The thermosetting resin is a liquid, semi-solid or solid at room temperature, and is made of a substance having a relatively low molecular weight that exhibits fluidity at room temperature or under heating. This substance means a resin capable of causing a chemical reaction such as a curing reaction or a cross-linking reaction by the action of a curing agent or heat to form a network-like three-dimensional structure while increasing the molecular weight to become insoluble and infusible. In addition, in this specification, in order to distinguish from the thermosetting resin (cured body) after thermosetting, it may be called the thermosetting resin before hardening.

熱硬化性樹脂組成物は、例えば、液状の熱硬化性樹脂にチタン酸塩化合物を混合して分散させて得ることができ、硬化剤を含んでいない液状の熱硬化性樹脂にチタン酸塩化合物を混合して分散させて得ることが好ましい。液状の熱硬化性樹脂にチタン酸塩化合物を混合して分散させる方法は特に限定されるものではないが、例えば、(1)熱硬化性樹脂を加熱溶融し、溶融した熱硬化性樹脂とチタン酸塩化合物を混合する方法、(2)チタン酸塩化合物の存在下で熱硬化性樹脂原料モノマーを重合させる方法、(3)熱硬化性樹脂を溶剤に溶解し、これにチタン酸塩化合物を混合する方法等が挙げられる。これらの中でも、上記(1)の方法が特に好ましい。具体的には、溶融した熱硬化性樹脂にチタン酸塩化合物を添加して混合する方法、チタン酸塩化合物に溶融した熱硬化性樹脂を添加して混合する方法、熱硬化性樹脂とチタン酸塩化合物を各々粉砕したものを乾式混合した後に加熱して熱硬化性樹脂を溶融させる方法、熱硬化性樹脂とチタン酸塩化合物を同時に粉砕して乾式混合した後に加熱して熱硬化性樹脂を溶融させる方法などを例示することができる。熱硬化性樹脂を加熱溶融させるための温度としては、熱硬化性樹脂が流動性を有する温度を適宜選択することができる。熱硬化性樹脂を加熱溶融する手段としては公知のものを適宜選択することができ、例えば溶融混練を用いることもできる。   The thermosetting resin composition can be obtained, for example, by mixing and dispersing a titanate compound in a liquid thermosetting resin, and adding a titanate compound to a liquid thermosetting resin containing no curing agent. Are preferably obtained by mixing and dispersing. The method of mixing and dispersing the titanate compound in the liquid thermosetting resin is not particularly limited. For example, (1) the thermosetting resin is heated and melted, and the molten thermosetting resin and titanium are mixed. (2) a method of polymerizing a thermosetting resin material monomer in the presence of a titanate compound, (3) a method of dissolving a thermosetting resin in a solvent, and adding a titanate compound to the solution. A method of mixing and the like can be mentioned. Among these, the method (1) is particularly preferable. Specifically, a method of adding and mixing a titanate compound to a molten thermosetting resin, a method of adding and mixing a molten thermosetting resin to a titanate compound, a method of mixing a thermosetting resin and titanic acid A method in which each of the crushed salt compounds is dry-mixed and then heated to melt the thermosetting resin.The thermosetting resin and the titanate compound are simultaneously crushed and dry-mixed, and then heated to form a thermosetting resin. For example, a method of melting can be exemplified. As the temperature for heating and melting the thermosetting resin, a temperature at which the thermosetting resin has fluidity can be appropriately selected. A known means for heating and melting the thermosetting resin can be appropriately selected, and for example, melt kneading can be used.

熱硬化性樹脂としては、公知の熱硬化性樹脂の中から任意のものを適宜選択して用いることができるが、例えば、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。このなかでもフェノール樹脂が好ましい。   As the thermosetting resin, any one of known thermosetting resins can be appropriately selected and used, for example, phenol resin, formaldehyde resin, melamine resin, epoxy resin, acrylic resin, aromatic polyester Resin, urea resin and the like can be mentioned. Of these, phenol resins are preferred.

フェノール樹脂には、塩基性触媒の存在下、フェノール類とアルデヒド類を反応させて得ることができるレゾール型フェノール樹脂と、酸性触媒の存在下、フェノール類とアルデヒド類を反応させて得ることができるノボラック型フェノール樹脂等を例示できるが、機械的強度と耐熱性の観点からノボラック型フェノール樹脂が好ましい。   A phenolic resin can be obtained by reacting a phenolic compound with an aldehyde in the presence of a basic catalyst and a resol-type phenolic resin obtained by reacting a phenol with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst. A novolak type phenol resin can be exemplified, but a novolak type phenol resin is preferable from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance.

フェノール類としては、例えば、フェノール、o−、m−又はp−クレゾール、キシレノール、p−tert−ブチルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、p−フェニルフェノール等の1価フェノール類;カテコール、レゾルシノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン(ビスフェノールF)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)等の2価フェノール類;トリスフェノール化合物、テトラフェノール化合物等の3価以上の多価フェノール類;等が挙げられる。これらを1種または2種類以上組み合わせて使用することもできる。好ましくは1価フェノール類を用いることができる。   Examples of phenols include monohydric phenols such as phenol, o-, m- or p-cresol, xylenol, p-tert-butylphenol, α-naphthol, β-naphthol, p-phenylphenol; catechol, resorcinol, Divalent phenols such as 4,4'-dihydroxydiphenylmethane (bisphenol F) and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A); trivalent or higher polyvalent such as trisphenol compounds and tetraphenol compounds Phenols; and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Preferably, monohydric phenols can be used.

アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、o−トルアルデヒド等のモノアルデヒド類;グリオキザール等のジアルデヒド類;等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用することもできる。好ましくはモノアルデヒド類を用いることができる。   Examples of the aldehydes include monoaldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, caproaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, o-tolualdehyde, and dialdehydes such as glyoxal. These can be used alone or in combination of two or more. Preferably, monoaldehydes can be used.

フェノール類(P)とアルデヒド類(F)とを反応させる際の反応モル比[F/P]としては特に限定されないが、0.5〜0.9とすることが好ましい。   The reaction molar ratio [F / P] when reacting the phenol (P) and the aldehyde (F) is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 0.9.

反応モル比[F/P]を上記範囲にすることにより、反応中に樹脂がゲル化することなく、好適な分子量を有するノボラック型フェノール樹脂を合成することができる。反応モル比[F/P]が上記下限値未満では、得られるノボラック型フェノール樹脂中に含有される未反応のフェノール類の量が多くなることがある。また、反応モル比[F/P]が上記上限値を越えると、反応条件によってはノボラック型フェノール樹脂がゲル化することがある。   By setting the reaction molar ratio [F / P] within the above range, a novolak-type phenol resin having a suitable molecular weight can be synthesized without gelling the resin during the reaction. If the reaction molar ratio [F / P] is less than the above lower limit, the amount of unreacted phenols contained in the resulting novolak-type phenol resin may increase. When the reaction molar ratio [F / P] exceeds the upper limit, the novolak-type phenol resin may gel depending on the reaction conditions.

酸性触媒としては、特に限定されないが、蓚酸などの有機酸;塩酸、硫酸、燐酸などの鉱物酸;パラトルエンスルホン酸;パラフェノールスルホン酸;などを用いることができる。酸性触媒の使用量は、特に限定はされないが、フェノール類(P)と触媒(A)を反応させる際の反応モル比[A/P]は、0.001〜0.2とすることが好ましい。より好ましくは0.005〜0.1である。   Examples of the acidic catalyst include, but are not particularly limited to, organic acids such as oxalic acid; mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; p-toluenesulfonic acid; The amount of the acidic catalyst used is not particularly limited, but the reaction molar ratio [A / P] when reacting the phenol (P) with the catalyst (A) is preferably 0.001 to 0.2. . More preferably, it is 0.005 to 0.1.

熱硬化性樹脂の一例としてのノボラック型フェノール樹脂の硬化反応では、例えば硬化剤として用いられるヘキサメチレンテトラミンが開環することで、ノボラック型フェノール樹脂中の水酸基と結合し硬化反応が開始される。しかしながら、この際、アルカリ金属イオンが存在すると、ノボラック型フェノール樹脂における水酸基中の水素イオンとイオン交換反応を起こし、ヘキサメチレンテトラミン(硬化剤)とノボラック型フェノール樹脂(熱硬化性樹脂)との結合を阻害(硬化阻害)すると考えられる。そのため、アルカリ金属イオン溶出率が多いチタン酸塩化合物を摩擦材組成物に配合すると、耐摩耗性を高めることができる一方で、摩擦材が劣化することがある。しかしながら、アルカリ金属イオン溶出率が多いチタン酸塩化合物を硬化前の熱硬化性樹脂中に分散させると摩擦材の劣化をより一層抑制することができる。   In a curing reaction of a novolak phenol resin as an example of a thermosetting resin, for example, hexamethylenetetramine used as a curing agent is bonded to a hydroxyl group in the novolak phenol resin by opening a ring to initiate a curing reaction. However, at this time, if an alkali metal ion is present, an ion exchange reaction occurs with hydrogen ions in the hydroxyl group of the novolak type phenol resin, and the bond between hexamethylenetetramine (curing agent) and the novolak type phenol resin (thermosetting resin). (Hardening inhibition). Therefore, when a titanate compound having a high alkali metal ion elution rate is added to the friction material composition, the wear resistance can be increased, but the friction material may be deteriorated. However, when the titanate compound having a high alkali metal ion elution rate is dispersed in the thermosetting resin before curing, the deterioration of the friction material can be further suppressed.

また、チタン酸塩化合物のアルカリ金属イオン溶出率が少ないと、摩擦材の劣化をより一層抑制することができる一方で、良好な耐摩耗性を得ることができないことがある。しかし、アルカリ金属イオン溶出率が少ないチタン酸塩化合物を硬化前の熱硬化性樹脂中に分散させると、耐摩耗性をより一層改善することができる。   Further, when the alkali metal ion elution rate of the titanate compound is small, deterioration of the friction material can be further suppressed, but good wear resistance may not be obtained in some cases. However, when the titanate compound having a low alkali metal ion elution rate is dispersed in the thermosetting resin before curing, the wear resistance can be further improved.

チタン酸塩化合物のアルカリ金属イオン溶出率としては、好ましくは0.01質量%〜4.5質量%、より好ましくは0.01質量%〜4質量%、さらに好ましくは0.01質量%〜3質量%である。   The alkali metal ion elution rate of the titanate compound is preferably 0.01% by mass to 4.5% by mass, more preferably 0.01% by mass to 4% by mass, and still more preferably 0.01% by mass to 3% by mass. % By mass.

本発明においてアルカリ金属イオン溶出率とは、80℃の水中においてチタン酸塩化合物から水中に溶出したアルカリ金属イオンの質量割合のことをいう。   In the present invention, the alkali metal ion elution rate refers to a mass ratio of alkali metal ions eluted from water in a water at 80 ° C. from a titanate compound.

チタン酸塩化合物は、例えば、Liを除くアルカリ金属の群から選ばれる1種又は2種以上の元素(以下、これらを総称して「A元素」と略記する)のチタン酸塩化合物が挙げられる。このようなチタン酸塩化合物には、TiO八面体やTiO三角両錐体が綾線を共有しながら連鎖した層状構造や、トンネル構造等の結晶構造が存在する。A元素のイオンは、層状構造の層間や、トンネル構造のトンネル内に配位している。層状構造の層間や、トンネル構造のトンネル内には、A元素のイオン以外に、アルカリ土類金属のイオンが配位されていてもよい。 Examples of the titanate compound include titanate compounds of one or more elements selected from the group of alkali metals except Li (hereinafter, these are collectively abbreviated as “element A”). . Such a titanate compound has a crystal structure such as a layered structure in which TiO 6 octahedron and TiO 5 triangular bipyramid are linked while sharing a twill line, and a tunnel structure. The ions of the element A are coordinated between layers having a layered structure or in a tunnel having a tunnel structure. In addition to ions of the A element, ions of alkaline earth metals may be coordinated between layers having a layered structure or in a tunnel having a tunnel structure.

A元素としては、例えば、Na、K、Rb、Cs、Frが挙げられ、好ましくはNa、Kである。なお、Liは、他のアルカリ金属と比べ、イオン半径が小さく異なる性質を有するため、A元素には含まれない。アルカリ土類金属としては、例えば、Ca、Sr、Ba、Raが挙げられる。   Examples of the element A include Na, K, Rb, Cs, and Fr, and Na and K are preferable. Note that Li is not included in the A element because it has a property in which the ionic radius is small and different from other alkali metals. Examples of the alkaline earth metal include Ca, Sr, Ba, and Ra.

チタン酸塩化合物では、Ti席の一部がLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnから選ばれる1種又は2種以上(以下、これらを総称して「M元素」と略記する)で置換されていてもよい。M元素としては、環境への観点から、好ましくはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Fe、Al、Mnである。また、摩擦特性をより一層高める観点から、より好ましくはLi、Mgである。M元素は、そのイオンがTi4+と同程度のイオン半径を有していることから、TiをM元素に置換することが可能となる。 In the titanate compound, a part of the Ti site is one or more selected from Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, and Mn (hereinafter, these are collectively referred to as “M element”). Abbreviated). The element M is preferably Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Fe, Al, or Mn from the viewpoint of the environment. In addition, from the viewpoint of further increasing the friction characteristics, Li and Mg are more preferable. Since the ions of the M element have the same ionic radius as that of Ti 4+ , it is possible to replace Ti with the M element.

チタン酸塩化合物としては、例えば、一般式がATi(2n+1)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、nは4〜11の数〕、A(2+y)Ti(6−x)(13+y/2−(4−z)x/2)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、zは元素Mの価数で1〜3の整数、0.05≦x≦0.5、0≦y≦(4−z)x〕等で表されるトンネル結晶構造のチタン酸塩化合物が挙げられる。 The titanate compounds, e.g., wherein, A is one or more alkali metals except Li, n is a number from 4 to 11] general formula A 2 Ti n O (2n + 1), A ( 2 + y) Ti (6-x) M x O (13 + y / 2- (4-z) x / 2) wherein A is one or more alkali metals except Li, M is Li, Mg, One or more selected from Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, and Mn, z is a valence of element M and is an integer of 1 to 3, 0.05 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ y ≤ (4-z) x] and the like.

また、一般式がATi(2−y)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、xは0.5〜1.0、yは0.25〜1.0の数〕、A0.5〜0.7Li0.27Ti1.733.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.2〜0.7Mg0.40Ti1.63.7〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.5〜0.7Li(0.27−x)Ti(1.73−z)3.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはMg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上(但し、2種以上の場合は異なる価数のイオンの組み合わせは除く)、xとzは、Mが2価金属のとき、x=2y/3、z=y/3、Mが3価金属のとき、x=y/3、z=2y/3、yは0.004≦y≦0.4〕等で表される層状結晶構造のチタン酸塩化合物等が挙げられる。 In general formula A x M y Ti (2- y) O 4 wherein, A is one or more alkali metals except Li, M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, One or more selected from Fe, Al and Mn, x is 0.5 to 1.0, y is 0.25 to 1.0], A 0.5 to 0.7 Li 0.27 Ti 1.73 O 3.85 to 3.95 [where A is one or more alkali metals except Li], A 0.2 to 0.7 Mg 0.40 Ti 1.6 O 3 .7~3.95 wherein, a is one or more alkali metals except Li], a 0.5~0.7 Li (0.27-x ) M y Ti (1.73- z) O 3.85 to 3.95 [where A is one or more of alkali metals except Li, and M is Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, Mn One or more selected types (excluding combinations of ions having different valences in the case of two or more types), x and z are x = 2y / 3 and z = y when M is a divalent metal. / 3, when M is a trivalent metal, x = y / 3, z = 2y / 3, and y is 0.004 ≦ y ≦ 0.4]. No.

チタン酸塩化合物は、環境への観点から銅元素を含まない組成であることが好ましい。このようなチタン酸塩化合物としては、例えば、ATi(2n+1)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、nは4〜11の数〕、A(2+y)Ti(6−x)(13+y/2−(4−z)x/2)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、zは元素Mの価数で1〜3の整数、0.05≦x≦0.5、0≦y≦(4−z)x〕、ATi(2−y)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、xは0.5〜1.0、yは0.25〜1.0の数〕、A0.5〜0.7Li0.27Ti1.733.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.2〜0.7Mg0.40Ti1.63.7〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.5〜0.7Li(0.27−x)Ti(1.73−z)3.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはMg、Zn、Ga、Ni、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上(但し、2種以上の場合は異なる価数のイオンの組み合わせは除く)、xとzは、Mが2価金属のとき、x=2y/3、z=y/3、Mが3価金属のとき、x=y/3、z=2y/3、yは0.004≦y≦0.4〕から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 It is preferable that the titanate compound has a composition not containing a copper element from the viewpoint of the environment. Such titanate compounds, for example, A 2 Ti n O (2n + 1) wherein, A is one or more alkali metals except Li, n is the number of 4 to 11], A ( 2 + y) Ti (6-x) M x O (13 + y / 2- (4-z) x / 2) wherein A is one or more alkali metals except Li, M is Li, Mg, One or more selected from Zn, Ga, Ni, Fe, Al and Mn, z is a valence of element M and is an integer of 1 to 3, 0.05 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ y ≦ ( 4-z) x], a x M y Ti (2 -y) O 4 wherein, a is one or more alkali metals except Li, M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni, One or more selected from Fe, Al, and Mn, x is 0.5 to 1.0, y is 0.25 to 1.0], A 0.5 to 0.7 Li 0 .27 Ti 1.73 O 3.85 to 3.95 wherein, A is one or more alkali metals except Li], A 0.2~0.7 Mg 0.40 Ti 1.6 O from 3.7 to 3.95 wherein, a is one or more alkali metals except Li], a 0.5~0.7 Li (0.27-x ) M y Ti (1. 73-z) O 3.85 to 3.95 [where A is one or more of alkali metals except Li, and M is 1 selected from Mg, Zn, Ga, Ni, Fe, Al and Mn. Species or two or more (however, in the case of two or more, combinations of ions having different valences are excluded), x and z are such that when M is a divalent metal, x = 2y / 3, z = y / 3, When M is a trivalent metal, it is preferable that x = y / 3, z = 2y / 3, and y is at least one selected from 0.004 ≦ y ≦ 0.4]. .

チタン酸塩化合物の具体例としては、KTi4.810.6(4.8チタン酸カリウム)、KTi13(6チタン酸カリウム)、KTi6.113.2(6.1チタン酸カリウム)、KTi7.916.8(7.9チタン酸カリウム)、KTi17(8チタン酸カリウム)、KTi10.922.8(10.9チタン酸カリウム)、NaTi13(6チタン酸ナトリウム)、NaTi17(8チタン酸ナトリウム)、K0.8Li0.27Ti1.73(チタン酸リチウムカリウム)、K2.15Ti5.85Al0.1513.0(チタン酸アルミニウムカリウム)、K2.20Ti5.60Al0.4012.9(チタン酸アルミニウムカリウム)、K2.21Ti5.90Li0.1012.9(チタン酸リチウムカリウム)、K0.8Li0.27Ti1.73(チタン酸リチウムカリウム)、K0.7Li0.27Ti1.733.95(チタン酸リチウムカリウム)、K0.8Mg0.4Ti1.6(チタン酸マグネシウムカリウム)、K0.7Mg0.4Ti1.63.95(チタン酸マグネシウムカリウム)、K0.7Li0.13Mg0.2Ti1.673.95(チタン酸リチウムマグネシウムカリウム)、K0.7Li0.24Mg0.04Ti1.723.95(チタン酸リチウムマグネシウムカリウム)、K0.7Li0.13Fe0.4Ti1.473.95(チタン酸リチウム鉄カリウム)等が挙げられる。 Specific examples of the titanate compound include K 2 Ti 4.8 O 10.6 (4.8 potassium titanate), K 2 Ti 6 O 13 (potassium hexatitanate), and K 2 Ti 6.1 O 13 .2 (6.1 potassium titanate), K 2 Ti 7.9 O 16.8 (7.9 potassium titanate), K 2 Ti 8 O 17 (potassium octa titanate), K 2 Ti 10.9 O 22.8 (10.9 potassium titanate), Na 2 Ti 6 O 13 (sodium hexatitanate), Na 2 Ti 8 O 17 (sodium octa titanate), K 0.8 Li 0.27 Ti 1.73 O 4 (lithium potassium titanate), K 2.15 Ti 5.85 Al 0.15 O 13.0 (potassium aluminum titanate), K 2.20 Ti 5.60 Al 0.40 O 12.9 (titanium Acid aluminum Um potassium), K 2.21 Ti 5.90 Li 0.10 O 12.9 ( lithium potassium titanate), K 0.8 Li 0.27 Ti 1.73 O 4 ( lithium potassium titanate), K 0 .7 Li 0.27 Ti 1.73 O 3.95 (potassium lithium titanate), K 0.8 Mg 0.4 Ti 1.6 O 4 ( magnesium potassium titanate), K 0.7 Mg 0.4 Ti 1.6 O 3.95 (potassium magnesium titanate), K 0.7 Li 0.13 Mg 0.2 Ti 1.67 O 3.95 ( potassium lithium titanate magnesium), K 0.7 Li 0. 24 Mg 0.04 Ti 1.72 O 3.95 (lithium magnesium potassium titanate), K 0.7 Li 0.13 Fe 0.4 Ti 1.47 O 3.95 ( titanate Lithium iron potassium), and the like.

チタン酸塩化合物は、アルカリ金属イオン溶出率をより一層低める観点からは結晶構造がトンネル構造であることが好ましく、高温域における耐摩耗性をより一層高める観点からは結晶構造が層状構造であることが好ましい。   The crystal structure of the titanate compound is preferably a tunnel structure from the viewpoint of further lowering the alkali metal ion elution rate, and the crystal structure is a layer structure from the viewpoint of further increasing the wear resistance in a high temperature region. Is preferred.

本発明においては、アルカリ金属イオン溶出率が上記範囲内において、目的とする摩擦材の特性に応じて、適宜、チタン酸塩化合物のうち1種又は2種以上を選択することができる。また、トンネル構造のチタン酸塩化合物と層状構造のチタン酸塩化合物とを、組み合わせて用いてもよい。   In the present invention, when the alkali metal ion elution rate is within the above range, one or more of the titanate compounds can be appropriately selected according to the characteristics of the intended friction material. Further, a titanate compound having a tunnel structure and a titanate compound having a layered structure may be used in combination.

チタン酸塩化合物は、球状(表面に若干の凹凸があるも、断面が楕円状等の形状が略球状のものも含む)、柱状(棒状、円柱状、角柱状、短冊状、略円柱形状、略短冊形状等の全体として形状が略柱状のものも含む)、板状、ブロック状、複数の凸部を有する形状(アメーバ状、ブーメラン状、十字架状、金平糖状等)、不定形状等の非繊維状粒子であることが好ましく、これらのなかでも高温域での摩擦材強度をより一層高める観点から、柱状または複数の凸部を有する粒子形状の粒子であることが好ましい。また、チタン酸塩化合物は、複数の柱状粒子が不規則に配向して一体化した粒子、チタン酸塩化合物の結晶粒が焼結及び/又は融着等により結合してなる粒子等の多孔質状の粒子であってもよい。これらの各種粒子形状は、製造条件、特に原料組成、焼成条件等により任意に制御することができる。また、粒子形状は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)観察から解析することができる。   The titanate compound has a spherical shape (including a surface having some irregularities, but also having a substantially spherical shape such as an elliptical cross section), a columnar shape (a rod shape, a cylindrical shape, a prismatic shape, a strip shape, a substantially cylindrical shape, Non-standard shapes such as a generally rectangular shape, including a substantially columnar shape), a plate shape, a block shape, a shape having a plurality of convex portions (amoeba shape, boomerang shape, cruciform shape, confetti shape, etc.), an irregular shape, etc. Fibrous particles are preferable, and among these, particles having a columnar shape or a particle shape having a plurality of convex portions are preferable from the viewpoint of further increasing the friction material strength in a high temperature range. The titanate compound is a porous material such as a particle in which a plurality of columnar particles are irregularly oriented and integrated, and a particle in which crystal grains of the titanate compound are bonded by sintering and / or fusion. The particles may be shaped like particles. These various particle shapes can be arbitrarily controlled by production conditions, in particular, raw material composition, firing conditions, and the like. Further, the particle shape can be analyzed by, for example, observation with a scanning electron microscope (SEM).

本発明において、「非繊維状粒子」とは、粒子に外接する直方体のうち最小の体積をもつ直方体(外接直方体)の最も長い長径L、次に長い辺を短径B、最も短い辺を厚さT(B>Tとする)として、L/Bが5未満の粒子のことをいう。また、「複数の凸部を有する」とは、平面への投影形状が少なくとも通常の多角形、円、楕円等とは異なり2方向以上に凸部を有する形状を取り得るものを意味する。具体的にはこの凸部とは、走査型電子顕微鏡(SEM)による写真(投影図)に多角形、円、楕円等(基本図形)を当てはめ、それに対して突き出した部分に対応する部分をいう。   In the present invention, the term “non-fibrous particles” refers to the longest major axis L of the rectangular parallelepiped having the smallest volume (circumscribed rectangular parallelepiped) among the rectangular parallelepipeds circumscribed by the particles, the next longest side to the minor axis B, and the shortest side to the thickest side. As T (B> T), L / B refers to particles having a particle size of less than 5. Further, “having a plurality of convex portions” means that the projected shape on a plane can take a shape having convex portions in two or more directions unlike at least a normal polygon, circle, ellipse, or the like. Specifically, the convex portion refers to a portion corresponding to a portion protruding from a polygon (a circle, an ellipse, or the like (basic figure) applied to a photograph (projection diagram) by a scanning electron microscope (SEM). .

多孔質状粒子は、細孔直径0.01μm〜1.0μmの範囲の積算細孔容積が5%以上であることが好ましく、好ましくは10%以上であり、さらに好ましくは15%以上であり、好ましくは40%以下であり、より好ましくは30%以下である。積算細孔容積は、水銀圧入法により測定することができる。   The porous particles preferably have a cumulative pore volume of 5% or more, preferably 10% or more, more preferably 15% or more, with a pore diameter in the range of 0.01 μm to 1.0 μm. It is preferably at most 40%, more preferably at most 30%. The cumulative pore volume can be measured by a mercury porosimetry.

多孔質チタン酸塩化合物粒子の製造方法としては、例えば、国際公開第2016/063688号、国際公開第2017/051690号に記載の製造方法を用いることができる。また、これらの製造方法から得られた粉末を粉砕して用いることもできる。   As a method for producing the porous titanate compound particles, for example, the production methods described in WO2016 / 063688 and WO2017 / 051690 can be used. Further, the powder obtained from these production methods can be used after being pulverized.

チタン酸塩化合物の体積基準累積50%粒子径(D50)は、例えば、0.1μm〜150μmであり、好ましくは0.3μm〜100μmであり、より好ましくは0.5μm〜50μmである。体積基準累積50%粒子径(D50)が上記範囲内にある場合、摩擦材の摩擦特性をより一層高めることができる。チタン酸塩化合物には、一次粒子が単分散することが困難なために二次粒子を形成しているものや、それを造粒した造粒物も含まれる。 The volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of the titanate compound is, for example, 0.1 μm to 150 μm, preferably 0.3 μm to 100 μm, and more preferably 0.5 μm to 50 μm. When the volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) is within the above range, the friction characteristics of the friction material can be further enhanced. The titanate compounds include those forming secondary particles due to difficulty in monodispersed primary particles, and granulated products obtained by granulating the secondary particles.

体積基準累積50%粒子径(D50)とは、レーザー回折法により計測される粒度分布における体積基準累積50%時の粒子径のことをいう。このD50は、体積基準で粒度分布を求め、全体積を100%とした累積曲線において、粒子サイズの小さいものから粒子数をカウントしていき、累積値が50%となる点の粒子径である。 The term “volume-based cumulative 50% particle size (D 50 )” refers to the particle size at a volume-based cumulative 50% in the particle size distribution measured by a laser diffraction method. This D 50 is obtained by calculating the particle size distribution on a volume basis, counting the number of particles from the smaller particle size in the cumulative curve with the total volume being 100%, and calculating the particle size at the point where the cumulative value becomes 50%. is there.

同様に体積基準累積10%粒子径(D10)及び体積基準累積90%粒子径(D90)は、求められた粒度分布の全体積を100%とした累積曲線において、粒子サイズの小さいものから粒子数をカウントしていき、累積値がそれぞれ10%及び90%となる点の粒子径を示す。従って、D90とD10との比(D90/D10)は、粒度分布の広さを示す指標ということができる。D90/D10の値が大きいほど、広い粒度分布を有する。また、D90/D10の値が1に近いほど、単分散に近い粒度分布を有する。 Similarly, the volume-based cumulative 10% particle size (D 10 ) and the volume-based cumulative 90% particle size (D 90 ) are calculated from the smaller particle size in the cumulative curve in which the total volume of the obtained particle size distribution is 100%. The number of particles is counted, and the particle diameter at the point where the accumulated value becomes 10% and 90%, respectively, is shown. Therefore, the ratio (D 90 / D 10 ) between D 90 and D 10 can be regarded as an index indicating the breadth of the particle size distribution. As the value of D 90 / D 10 is large, it has a broad particle size distribution. Further, as the value of D 90 / D 10 is closer to 1, the particle size distribution is closer to monodispersion.

チタン酸塩化合物の体積基準累積90%粒子径(D90)は、0.1μm〜150μmであることが好ましく、0.3μm〜100μmであることがより好ましく、0.5μm〜50μmであることがさらに好ましい。D90を上記範囲にすることで、摩擦材の摩擦特性をより一層高めることができる。 The volume-based cumulative 90% particle diameter (D 90 ) of the titanate compound is preferably from 0.1 μm to 150 μm, more preferably from 0.3 μm to 100 μm, and preferably from 0.5 μm to 50 μm. More preferred. The D 90 Within the above range, the friction characteristics of the friction material can be further enhanced.

チタン酸塩化合物は、D90/D10の値が、例えば、30以下であり、好ましくは1〜15の範囲である。D90/D10の値が上記範囲内にある場合、摩擦材の摩擦特性をより一層高めることができる。 Titanate compounds, the value of D 90 / D 10 is, for example, 30 or less, preferably in the range of 1 to 15. When the value of D 90 / D 10 is within the above range, the friction characteristics of the friction material can be further enhanced.

チタン酸塩化合物の比表面積は、0.3m/g〜10m/gであることが好ましく、0.5m/g〜9m/gであることがより好ましく、0.5m/g〜3m/gであることが更に好ましい。比表面積は、JIS Z8830に準拠して測定することができる。比表面積が大きくなりすぎると、熱硬化性樹脂との濡れ面積が大きくなりすぎて、摩擦材全体の強度に関与する熱硬化性樹脂の量が少なくなる場合がある。 The specific surface area of the titanium salt compound is preferably 0.3m 2 / g~10m 2 / g, more preferably 0.5m 2 / g~9m 2 / g, 0.5m 2 / g More preferably, it is で3 m 2 / g. The specific surface area can be measured according to JIS Z8830. If the specific surface area is too large, the wet area with the thermosetting resin may be too large, and the amount of the thermosetting resin that contributes to the strength of the entire friction material may be reduced.

本発明で用いるチタン酸塩化合物は、分散性のより一層の向上、熱硬化性樹脂との密着性のより一層の向上を目的として、チタン酸塩化合物の表面に表面処理剤からなる処理層が形成されていてもよい。   The titanate compound used in the present invention has a treatment layer comprising a surface treatment agent on the surface of the titanate compound for the purpose of further improving dispersibility and further improving adhesion with the thermosetting resin. It may be formed.

表面処理剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。これらの中でもシランカップリング剤が好ましく、アミノ系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、アルキル系シランカップリング剤がより好ましい。上記表面処理剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent and a titanium coupling agent. Among these, a silane coupling agent is preferable, and an amino silane coupling agent, an epoxy silane coupling agent, and an alkyl silane coupling agent are more preferable. One of the above surface treatment agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

アミノ系シランカップリング剤としては、例えば、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−エトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   Examples of the amino-based silane coupling agent include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltrimethoxysilane. Methoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ethoxysilyl-N- (1,3-dimethylbutylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2 -Aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and the like.

エポキシ系シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジエトキシ(3−グリシジルオキシプロピル)メチルシラン、トリエトキシ(3−グリシジルオキシプロピル)シラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   Examples of the epoxy-based silane coupling agent include 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, diethoxy (3-glycidyloxypropyl) methylsilane, triethoxy (3-glycidyloxypropyl) silane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.

アルキル系シランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   Examples of the alkyl-based silane coupling agent include, for example, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane , N-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane and the like.

チタン酸塩化合物の表面に表面処理剤からなる処理層を形成する方法としては、公知の表面処理方法を使用することができ、例えば、加水分解を促進する溶媒(例えば、水、アルコール又はこれらの混合溶媒)に表面処理剤を溶解して溶液として、その溶液をチタン酸塩化合物に噴霧する湿式法等でなされる。   As a method of forming a treatment layer comprising a surface treatment agent on the surface of the titanate compound, a known surface treatment method can be used. For example, a solvent that promotes hydrolysis (for example, water, alcohol, or a mixture thereof). A solution is prepared by dissolving the surface treating agent in a mixed solvent) and spraying the solution onto the titanate compound.

表面処理剤を、本発明で用いるチタン酸塩化合物の表面へ処理する際の該表面処理剤の量は、特に限定されないが、湿式法の場合、例えば、チタン酸塩化合物100質量部に対して表面処理剤が0.1質量部〜20質量部となるように表面処理剤の溶液を噴霧すればよい。   The amount of the surface treatment agent when the surface treatment agent is treated on the surface of the titanate compound used in the present invention is not particularly limited, but in the case of a wet method, for example, based on 100 parts by mass of the titanate compound The solution of the surface treatment agent may be sprayed so that the surface treatment agent is 0.1 to 20 parts by mass.

本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物におけるチタン酸塩化合物の含有量は、熱硬化性樹脂組成物の合計100質量%に対して10質量%〜90質量%の範囲とするのがよい。チタン酸塩化合物の上限値は、90質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、70質量%がさらに好ましい。チタン酸塩化合物の下限値は10質量%が好ましく、20質量%がより好ましく、30質量%がさらに好ましい。   The content of the titanate compound in the thermosetting resin composition used in the present invention is preferably in the range of 10% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the total of the thermosetting resin composition. The upper limit of the titanate compound is preferably 90% by mass, more preferably 80% by mass, and even more preferably 70% by mass. The lower limit of the titanate compound is preferably 10% by mass, more preferably 20% by mass, and still more preferably 30% by mass.

本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物には、その好ましい物性を損なわない範囲で、従来、摩擦材に一般に繊維基材、摩擦調整材として使用される添加材等を1種又は2種以上を組み合わせて配合することができる。これらは、製品に要求される摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特性、鳴き特性等に応じて配合することができる。   In the thermosetting resin composition used in the present invention, as long as the preferable physical properties are not impaired, conventionally, a friction material generally contains one or more additives such as a fiber base material and an additive used as a friction modifier. They can be combined and combined. These can be blended according to the friction characteristics required for the product, for example, the friction coefficient, abrasion resistance, vibration characteristics, squeal characteristics and the like.

繊維基材としては、芳香族ポリアミド(アラミド)繊維、フィブリル化アラミド繊維、アクリル繊維(アクリルニトリルを主原料とした単重合体または共重合体の繊維)、フィブリル化アクリル繊維、セルロース繊維、フィブリル化セルロース繊維、フェノール樹脂繊維等の有機繊維;アルミ、鉄、亜鉛、錫、チタン、ニッケル、マグネシウム、シリコン等の銅及び銅合金以外の金属単体又は合金形態の繊維、鋳鉄繊維などの金属を主成分とするストレート形状又はカール形状の金属繊維;ガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維、生分解性セラミック繊維、生分解性鉱物繊維、生体溶解性繊維(SiO−CaO−SrO系繊維など)、ワラストナイト繊維、シリケート繊維、鉱物繊維等のチタン酸塩繊維以外の無機繊維;耐炎化繊維、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、活性炭繊維等の炭素系繊維;等が挙げられる。これらのうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the fiber base material, aromatic polyamide (aramid) fiber, fibrillated aramid fiber, acrylic fiber (fiber of a homopolymer or copolymer whose main raw material is acrylonitrile), fibrillated acrylic fiber, cellulose fiber, fibrillated Organic fibers such as cellulose fibers and phenolic resin fibers; mainly metals such as aluminum, iron, zinc, tin, titanium, nickel, magnesium, silicon and other metals other than copper and copper alloys, or fibers in the form of alloys and cast iron fibers metal fibers of straight shape or curled shape and; glass fiber, rock wool, ceramic fibers, biodegradable ceramic fibers, biodegradable mineral fibers, (such as SiO 2 -CaO-SrO-based fiber) biosoluble fibers, Warasuto Inorganic fibers other than titanate fibers such as knit fibers, silicate fibers, and mineral fibers; , PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, carbon fibers such as activated carbon fiber; and the like. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.

摩擦調整材としては、タイヤゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、NBR(ニトリルブタジエンゴム)、SBR(スチレンブタジエンゴム)、塩素化ブチルゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム等の未加硫又は加硫ゴム粉末;カシューダスト、メラミンダスト等の有機充填材;炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化カルシウム(消石灰)、バーミキュライト、クレー、マイカ、タルク、ドロマイト、クロマイト、ムライト等の無機粉末;アルミニウム、亜鉛、鉄、錫などの銅及び銅合金以外の金属単体又は合金形態の金属粉末等の無機充填材;シリコンカーバイト(炭化ケイ素)、酸化チタン、アルミナ(酸化アルミニウム)、シリカ(二酸化ケイ素)、マグネシア(酸化マグネシウム)、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、ケイ酸ジルコニウム、酸化クロム、酸化鉄(四酸化三鉄等)、クロマイト、石英等の研削材;合成又は天然黒鉛(グラファイト)、リン酸塩被覆黒鉛、カーボンブラック、コークス、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン、硫化スズ、硫化鉄、硫化亜鉛、硫化ビスマス、二硫化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の固体潤滑材;等が挙げられる。   Non-vulcanized or vulcanized rubber powders such as tire rubber, acrylic rubber, isoprene rubber, NBR (nitrile butadiene rubber), SBR (styrene butadiene rubber), chlorinated butyl rubber, butyl rubber, silicone rubber; cashew dust; Organic fillers such as melamine dust; inorganic powders such as calcium carbonate, sodium carbonate, lithium carbonate, calcium hydroxide (hydrated lime), vermiculite, clay, mica, talc, dolomite, chromite, mullite; aluminum, zinc, iron, tin, etc. Inorganic fillers such as metal powders in the form of simple metals or alloys other than copper and copper alloys; silicon carbide (silicon carbide), titanium oxide, alumina (aluminum oxide), silica (silicon dioxide), magnesia (magnesium oxide), Zirconia (zirconium oxide Abrasives such as zirconium silicate, chromium oxide, iron oxide (triiron tetroxide), chromite, quartz, etc .; synthetic or natural graphite (graphite), phosphate-coated graphite, carbon black, coke, antimony trisulfide, And solid lubricants such as molybdenum sulfide, tin sulfide, iron sulfide, zinc sulfide, bismuth sulfide, tungsten disulfide, and polytetrafluoroethylene (PTFE).

本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物を配合した摩擦材組成物を硬化させることにより、耐摩耗性に優れた摩擦材を得ることができる。この理由は定かではないが、従来の方法よりもチタン酸塩化合物を摩擦材中に均一に分散させることで耐摩耗性が向上し、さらにチタン酸塩金属化合物が熱硬化性樹脂中に存在することで熱硬化性樹脂の硬化阻害を抑制しつつ耐摩耗性も向上するものと考えられる。   By curing the friction material composition containing the thermosetting resin composition used in the present invention, a friction material having excellent wear resistance can be obtained. Although the reason is not clear, the wear resistance is improved by dispersing the titanate compound more uniformly in the friction material than in the conventional method, and the metal titanate compound is present in the thermosetting resin. Thus, it is considered that the wear resistance is also improved while the curing inhibition of the thermosetting resin is suppressed.

摩擦材組成物における熱硬化性樹脂組成物の含有量は、摩擦材組成物の合計量100質量%に対して、好ましくは1質量%〜50質量%であり、より好ましくは3質量%〜40質量%であり、さらに好ましくは4質量%〜30質量%である。熱硬化性樹脂組成物の含有量を上記範囲内とすることで配合材料の隙間に適切な量の結合材が充填され、より一層優れた摩擦特性を得ることができる。   The content of the thermosetting resin composition in the friction material composition is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 3% by mass to 40% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material composition. %, More preferably 4 to 30% by mass. By setting the content of the thermosetting resin composition within the above range, the gap between the compounding materials is filled with an appropriate amount of the binder, and more excellent friction characteristics can be obtained.

(硫酸バリウム)
本発明で用いる硫酸バリウムは、体積基準累積50%粒子径(D50)が0.1μm〜20μmであり、0.1μm〜10μmであることが好ましく、0.3μm〜5μmであることがより好ましく、0.5μm〜3μmであることがさらに好ましい。硫酸バリウムには、一次粒子が単分散することが困難なために二次粒子を形成しているものや、それを造粒した造粒物も含まれる。
(Barium sulfate)
The barium sulfate used in the present invention has a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of 0.1 μm to 20 μm, preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.3 μm to 5 μm. , 0.5 μm to 3 μm. Barium sulfate also includes those forming secondary particles due to the difficulty of monodispersing the primary particles, and granulated products of the secondary particles.

摩擦材組成物において、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量が少ないと、加熱成形後に成形体に膨れや割れ(クラック)が生じやすく、加熱成形による歩留まりが悪くなる。これは優れた熱導性を有する銅を含有しないことに起因すると考えられる。しかし、本発明の摩擦材組成物は、予想に反し、優れた熱伝導性を有する銅を含有せずとも、体積基準累積50%粒子径(D50)が小さい硫酸バリウムを使用することにより、銅を含有した場合よりも摩擦材組成物の加熱成形の歩留まり率が優れている。 In the friction material composition, if the copper component is not contained or the content of the copper component is small, swelling or cracking (crack) is likely to occur in the molded article after the heat molding, and the yield by the heat molding is deteriorated. This is considered to be due to the absence of copper having excellent thermal conductivity. However, contrary to expectation, the friction material composition of the present invention uses barium sulfate having a small volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) without containing copper having excellent thermal conductivity. The yield rate of thermoforming of the friction material composition is superior to the case where copper is contained.

本発明で用いる硫酸バリウムの体積基準累積90%粒子径(D90)は、0.1μm〜20μmであることが好ましく、0.1μm〜10μmであることがより好ましく、1μm〜5μmであることがさらに好ましい。D90を上記範囲にすることで硫酸バリウム中の粗大粒子の量が少なくなり、加熱成形による歩留りをさらに一層向上することができる。 The volume-based cumulative 90% particle diameter (D 90 ) of barium sulfate used in the present invention is preferably 0.1 μm to 20 μm, more preferably 0.1 μm to 10 μm, and more preferably 1 μm to 5 μm. More preferred. The amount of the D 90 coarse particles in the barium sulfate by the above-mentioned range is reduced, further it is possible to further improve the yield by thermoforming.

本発明で用いる硫酸バリウムは、D90/D10の値が、例えば、20以下であり、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10の範囲である。D90/D10の値が上記範囲内である場合、摩擦材の摩擦特性をより一層高めることができる。 The barium sulfate used in the present invention has a value of D 90 / D 10 of, for example, 20 or less, preferably 1 to 15, more preferably 1 to 10. When the value of D 90 / D 10 is within the above range, the friction characteristics of the friction material can be further improved.

硫酸バリウムには、重晶石と呼ばれる鉱物を粉砕して脱鉄洗浄、水簸して得られる簸性硫酸バリウム(バライト粉)と、人工的に合成する沈降性硫酸バリウムがある。沈降性硫酸バリウムは合成時の条件により粒子の大きさを制御することができ、目的とする粗大粒子の含有量が少ない、微細な硫酸バリウムを製造することができる。不純物をより一層少なくし、硫酸バリウムの粒度分布をより一層均一にする観点から、沈降性硫酸バリウムを用いることが好ましい。   Barium sulfate includes barium sulfate (barite powder) obtained by pulverizing a mineral called barite, removing iron, washing and elutriation, and precipitated barium sulfate synthesized artificially. The size of the precipitated barium sulfate can be controlled by the conditions at the time of synthesis, and fine barium sulfate having a small content of the target coarse particles can be produced. From the viewpoint of further reducing impurities and making the particle size distribution of barium sulfate more uniform, it is preferable to use sedimentable barium sulfate.

硫酸バリウムの含有量は、摩擦材組成物の合計量100質量%に対して1質量%〜50質量%であることが好ましく、5質量%〜50質量%であることがより好ましく、15質量%〜45質量%であることがさらに好ましく、30質量%〜45質量%であることが特に好ましい。硫酸バリウムの含有量を上記範囲内にすることで、より一層優れた摩擦特性を得ることができる。   The content of barium sulfate is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 50% by mass, and more preferably 15% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The content is more preferably from 30 to 45% by mass, and particularly preferably from 30 to 45% by mass. By setting the content of barium sulfate within the above range, more excellent friction characteristics can be obtained.

硫酸バリウムと熱硬化性樹脂との質量比(硫酸バリウム/熱硬化性樹脂)は、30/70以上であることが好ましく、50/50以上であることがより好ましく、90/10以下であることが好ましい。   The mass ratio of barium sulfate to the thermosetting resin (barium sulfate / thermosetting resin) is preferably 30/70 or more, more preferably 50/50 or more, and 90/10 or less. Is preferred.

(その他の材料)
本発明の摩擦材組成物には、熱硬化性樹脂組成物、硫酸バリウム以外に、必要に応じて、硬化剤、その他の材料を配合することができる。
(Other materials)
In addition to the thermosetting resin composition and barium sulfate, a curing agent and other materials can be added to the friction material composition of the present invention, if necessary.

硬化剤としては、熱硬化性樹脂組成物に含有される熱硬化性樹脂がノボラック型フェノール樹脂である場合は、ヘキサメチレンテトラミンを用いることができる。ヘキサメチレンテトラミンの使用量は特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂100質量部に対して、5質量部〜20質量部であることが好ましい。ヘキサメチレンテトラミンの使用量を上記範囲とすることで、機械的強度や耐摩耗性により一層優れた硬化物を得ることができる。本発明の摩擦材組成物は、硬化物を得る前に、粉砕、造粒等により、その使用目的に応じた粒子径を調節してもよい。   As the curing agent, when the thermosetting resin contained in the thermosetting resin composition is a novolak-type phenol resin, hexamethylenetetramine can be used. The amount of hexamethylenetetramine used is not particularly limited, but is preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the novolak-type phenol resin. By setting the use amount of hexamethylenetetramine in the above range, a cured product having more excellent mechanical strength and abrasion resistance can be obtained. Before obtaining the cured material, the particle size of the friction material composition of the present invention may be adjusted by pulverization, granulation, or the like according to the intended use.

その他の材料としては、例えば、以下の熱硬化性樹脂、繊維基材、摩擦調整材等を挙げることができる。   Examples of other materials include the following thermosetting resins, fiber base materials, friction modifiers, and the like.

熱硬化性樹脂は、摩擦材組成物の各構成成分を一体化し、強度を与える結合材として用いられるものである。従って、結合材として用いられる公知の熱硬化性樹脂のなかから任意のものを適宜選択して用いることができる。   The thermosetting resin is used as a binder that integrates each component of the friction material composition and gives strength. Therefore, any one of known thermosetting resins used as a binder can be appropriately selected and used.

熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂;アクリルエラストマー分散フェノール樹脂、シリコーンエラストマー分散フェノール樹脂等のエラストマー分散フェノール樹脂;アクリル変性フェノール樹脂、シリコーン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;ホルムアルデヒド樹脂;メラミン樹脂;エポキシ樹脂;アクリル樹脂;芳香族ポリエステル樹脂;ユリア樹脂;等を挙げることができる。これらのうち1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。このなかでも、耐熱性、成形性、摩擦特性をより一層向上できる点から、フェノール樹脂(ストレートフェノール樹脂)や、変性フェノール樹脂が好ましい。   Examples of the thermosetting resin include a phenol resin; an elastomer-dispersed phenol resin such as an acrylic elastomer-dispersed phenol resin and a silicone elastomer-dispersed phenol resin; a modified phenol resin such as an acrylic-modified phenol resin and a silicone-modified phenol resin; a formaldehyde resin; Epoxy resin; acrylic resin; aromatic polyester resin; urea resin; One of these can be used alone or in combination of two or more. Among them, a phenol resin (straight phenol resin) and a modified phenol resin are preferable because heat resistance, moldability, and friction characteristics can be further improved.

繊維基材としては、芳香族ポリアミド(アラミド)繊維、フィブリル化アラミド繊維、アクリル繊維(アクリルニトリルを主原料とした単重合体または共重合体の繊維)、フィブリル化アクリル繊維、セルロース繊維、フィブリル化セルロース繊維、フェノール樹脂繊維等の有機繊維;アルミ、鉄、亜鉛、錫、チタン、ニッケル、マグネシウム、シリコン等の銅及び銅合金以外の金属単体又は合金形態の繊維、鋳鉄繊維などの金属を主成分とするストレート形状又はカール形状の金属繊維;ガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維、生分解性セラミック繊維、生分解性鉱物繊維、生体溶解性繊維(SiO−CaO−SrO系繊維など)、ワラストナイト繊維、シリケート繊維、鉱物繊維等のチタン酸塩繊維以外の無機繊維;耐炎化繊維、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、活性炭繊維等の炭素系繊維;等が挙げられる。これらのうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the fiber base material, aromatic polyamide (aramid) fiber, fibrillated aramid fiber, acrylic fiber (fiber of a homopolymer or copolymer whose main raw material is acrylonitrile), fibrillated acrylic fiber, cellulose fiber, fibrillated Organic fibers such as cellulose fibers and phenolic resin fibers; mainly metals such as aluminum, iron, zinc, tin, titanium, nickel, magnesium, silicon and other metals other than copper and copper alloys, or fibers in the form of alloys and cast iron fibers metal fibers of straight shape or curled shape and; glass fiber, rock wool, ceramic fibers, biodegradable ceramic fibers, biodegradable mineral fibers, (such as SiO 2 -CaO-SrO-based fiber) biosoluble fibers, Warasuto Inorganic fibers other than titanate fibers such as knit fibers, silicate fibers, and mineral fibers; , PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, carbon fibers such as activated carbon fiber; and the like. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.

摩擦調整材としては、タイヤゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、NBR(ニトリルブタジエンゴム)、SBR(スチレンブタジエンゴム)、塩素化ブチルゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム等の未加硫又は加硫ゴム粉末;カシューダスト、メラミンダスト等の有機充填材;チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸リチウムカリウム、チタン酸マグネシウムカリウム等のチタン酸塩化合物、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化カルシウム(消石灰)、バーミキュライト、クレー、マイカ、タルク、ドロマイト、クロマイト、ムライト等の無機粉末;アルミニウム、亜鉛、鉄、錫などの銅及び銅合金以外の金属単体又は合金形態の金属粉末等の無機充填材;シリコンカーバイト(炭化ケイ素)、酸化チタン、アルミナ(酸化アルミニウム)、シリカ(二酸化ケイ素)、マグネシア(酸化マグネシウム)、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、ケイ酸ジルコニウム、酸化クロム、酸化鉄(四酸化三鉄等)、クロマイト、石英等の研削材;合成又は天然黒鉛(グラファイト)、リン酸塩被覆黒鉛、カーボンブラック、コークス、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン、硫化スズ、硫化鉄、硫化亜鉛、硫化ビスマス、二硫化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の固体潤滑材;等が挙げられる。これらのうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Non-vulcanized or vulcanized rubber powders such as tire rubber, acrylic rubber, isoprene rubber, NBR (nitrile butadiene rubber), SBR (styrene butadiene rubber), chlorinated butyl rubber, butyl rubber, silicone rubber; cashew dust; Organic fillers such as melamine dust; titanate compounds such as potassium titanate, sodium titanate, lithium potassium titanate, magnesium potassium titanate, calcium carbonate, sodium carbonate, lithium carbonate, calcium hydroxide (hydrated lime), vermiculite, Inorganic powders such as clay, mica, talc, dolomite, chromite, and mullite; inorganic fillers such as metal powders in the form of simple metals or alloys other than copper and copper alloys such as aluminum, zinc, iron, and tin; silicon carbide (carbonized) Silicon), titanium oxide, Abrasives such as lumina (aluminum oxide), silica (silicon dioxide), magnesia (magnesium oxide), zirconia (zirconium oxide), zirconium silicate, chromium oxide, iron oxide (triiron tetroxide, etc.), chromite, quartz, etc .; Or natural graphite (graphite), phosphate-coated graphite, carbon black, coke, antimony trisulfide, molybdenum disulfide, tin sulfide, iron sulfide, zinc sulfide, bismuth sulfide, tungsten disulfide, polytetrafluoroethylene (PTFE), etc. Solid lubricant; and the like. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.

摩擦材組成物におけるその他材料の含有量は、摩擦材組成物の合計量100質量%に対して、20質量%〜90質量%であることが好ましい。   The content of other materials in the friction material composition is preferably 20% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition.

(摩擦材組成物の製造方法)
本発明の摩擦材組成物は、(1)レーディゲミキサー(「レーディゲ」は登録商標)、加圧ニーダー、アイリッヒミキサー(「アイリッヒ」は登録商標)等の混合機で各成分を混合する方法;(2)所望する成分の造粒物を調製し、必要により他の成分をレーディゲミキサー、加圧ニーダー、アイリッヒミキサー等の混合機を用いて混合する方法等により製造することができる。
(Method for producing friction material composition)
The friction material composition of the present invention is prepared by mixing the components with a mixer such as (1) a Reidige mixer (“Reidge” is a registered trademark), a pressure kneader, or an Eirich mixer (“Eirich” is a registered trademark). Method: (2) A method of preparing a granulated product of a desired component and mixing other components with a mixer such as a Reidige mixer, a pressure kneader, and an Erich mixer if necessary. it can.

本発明の摩擦材組成物の各成分の含有量は、所望する摩擦特性により適宜選択することができ、上記の製造方法により製造することができる。   The content of each component of the friction material composition of the present invention can be appropriately selected depending on desired friction characteristics, and can be produced by the above production method.

また、本発明の摩擦材組成物は、特定の構成成分を高い濃度で含むマスターバッチを作製し、このマスターバッチに熱硬化性樹脂等を添加し混合することにより調製してもよい。   Further, the friction material composition of the present invention may be prepared by preparing a master batch containing a specific component at a high concentration, adding a thermosetting resin or the like to the master batch, and mixing.

<摩擦材及び摩擦部材>
本発明においては、上記摩擦材組成物を、常温(20℃)にて仮成形し、得られた仮成形体を加熱加圧成形(成形圧力10MPa〜40MPa、成形温度150℃〜200℃)し、必要に応じて、得られた成形体を加熱炉内で熱処理(150℃〜220℃、1時間〜12時間保持)を施し、しかる後その成形体に機械加工、研磨加工を加えて所定の形状を有する摩擦材を製造することができる。
<Friction materials and friction members>
In the present invention, the friction material composition is preliminarily molded at normal temperature (20 ° C.), and the obtained temporarily molded body is subjected to heat and pressure molding (molding pressure 10 MPa to 40 MPa, molding temperature 150 ° C. to 200 ° C.). If necessary, the obtained molded body is subjected to a heat treatment (maintained at 150 ° C. to 220 ° C. for 1 hour to 12 hours) in a heating furnace, and thereafter, the molded body is subjected to machining and polishing to obtain a predetermined A friction material having a shape can be manufactured.

本発明の摩擦材は、該摩擦材を摩擦面となるように形成した摩擦部材として用いられる。摩擦材を用いて形成することができる摩擦部材としては、例えば、(1)摩擦材のみの構成、(2)裏金等の基材と、該基材の上に設けられ、摩擦面を与える本発明の摩擦材とを有する構成等が挙げられる。   The friction material of the present invention is used as a friction member in which the friction material is formed as a friction surface. Examples of the friction member that can be formed by using a friction material include (1) a configuration including only a friction material, (2) a base material such as a backing metal, and a book provided on the base material and providing a friction surface. And the like having the friction material of the invention.

上記基材は、摩擦部材の機械的強度をより一層向上させるために用いるものであり、材質としては、金属又は繊維強化樹脂等を用いることができる。例えば、鉄、ステンレス、ガラス繊維強化樹脂、炭素繊維強化樹脂等が挙げられる。   The base material is used to further improve the mechanical strength of the friction member, and a metal or a fiber-reinforced resin or the like can be used as a material. For example, iron, stainless steel, glass fiber reinforced resin, carbon fiber reinforced resin and the like can be mentioned.

摩擦材には、通常、内部に微細な気孔が多数形成されており、高温時の分解生成物(ガスや液状物)の逃げ道となり摩擦特性の低下防止を図るとともに、摩擦材の剛性を下げ減衰性を向上させることで鳴きの発生を防止している。通常の摩擦材においては、気孔率が5%〜30%、好ましくは15%〜30%になるように、材料の配合、成形条件を管理している。従来の摩擦材組成物は、摩擦材の気孔率が高くなるように配合や成形条件を設定して加熱成形すると歩留りが悪くなる傾向があるが、本発明の摩擦材組成物を用いると気孔率が高くても加熱成形の歩留りが優れている。   Normally, a number of fine pores are formed inside the friction material, which serves as an escape route for decomposition products (gases and liquids) at high temperatures, preventing the deterioration of friction characteristics, and reducing the rigidity of the friction material and damping it The squealing is prevented by improving the performance. In a normal friction material, the composition of the materials and the molding conditions are controlled so that the porosity is 5% to 30%, preferably 15% to 30%. Conventional friction material compositions tend to have poor yields when heated and molded by setting the blending and molding conditions so that the porosity of the friction material is high, but the porosity can be reduced by using the friction material composition of the present invention. The yield of heat molding is excellent even if the

本発明の摩擦部材は、上記本発明の摩擦材組成物により構成されているので、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量を少なくした場合においても、摩擦係数が高く、フェード率及び耐摩耗性が優れている。そのため、本発明の摩擦部材は、各種車両や、産業機械等の制動装置を構成するブレーキライニング、ディスクパッド、クラッチフェ―シング等のブレーキシステム全般に好適に用いることができる。   Since the friction member of the present invention is constituted by the friction material composition of the present invention, even when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced, the friction coefficient is high, the fade rate and the wear resistance are high. Excellent in nature. Therefore, the friction member of the present invention can be suitably used for brake systems such as brake linings, disc pads, clutch facings, and the like that constitute braking devices for various vehicles, industrial machines, and the like.

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on specific examples.

本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することができる。   The present invention is not limited to the following examples in any way, and can be implemented by appropriately changing the scope without changing the gist.

なお、実施例及び比較例で使用した硫酸バリウム1〜2を表1に示す。   Table 1 shows barium sulfates 1 and 2 used in Examples and Comparative Examples.

Figure 2020029490
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また、実施例及び比較例で使用した熱硬化性樹脂及びその他の添加材は、次の通りである。   The thermosetting resins and other additives used in Examples and Comparative Examples are as follows.

・フェノール樹脂:ヘキサメチレンテトラミン配合ノボラック型フェノール樹脂粉末
・カシューダスト
・人造黒鉛
・マイカ
・酸化鉄
・ケイ酸ジルコニウム
・硫化アンチモン
・ロックウール
・水酸化カルシウム
・フィブリル化アラミド繊維
・銅繊維
・ Phenolic resin: Novolak phenol resin powder containing hexamethylenetetramine ・ Cashew dust ・ Artificial graphite ・ Mica ・ Iron oxide ・ Zirconium silicate ・ Antimonium sulfide ・ Rock wool ・ Calcium hydroxide ・ Fibrillated aramid fiber ・ Copper fiber

(製造例1:チタン酸塩化合物A)
多孔質状チタン酸塩化合物(組成:KTi13、商品名:TERRACESS DP−A、大塚化学社製)を振動ミルにより乾式粉砕し、得られた粉砕物を水簸分級法により分級し粉末を得た。このようにして製造したチタン酸塩化合物Aの粒子形状は非繊維状粒子であることを確認した。また、アルカリ金属イオン溶出率、粒子径、比表面積を測定した。結果を表2に示す。
(Production Example 1: Titanate compound A)
A porous titanate compound (composition: K 2 Ti 6 O 13 , trade name: TERRACESS DP-A, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) is dry-pulverized by a vibration mill, and the obtained pulverized material is classified by elutriation classification. Powder was obtained. It was confirmed that the particle shape of the titanate compound A thus produced was non-fibrous particles. Further, the alkali metal ion elution rate, the particle diameter, and the specific surface area were measured. Table 2 shows the results.

Figure 2020029490
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(製造例2:組成物A)
冷却器と撹拌機付きの反応容器に、フェノール150質量部、37%ホルマリン71質量部、次いで蓚酸2水和物2質量部を仕込んだ。徐々に昇温して温度95℃に達してから180分間還流反応を行った。次いで30Torrの減圧下で脱水反応を行い、温度150℃まで加熱した。その後、表2に記載のチタン酸塩化合物A 152質量部を加え均一な状態で撹拌した。続いて反応容器より排出して常温で固化させ、乳鉢で粉砕することにより、ノボラック型フェノール樹脂138g及びチタン酸塩化合物A 152gからなる熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物290質量部に対して、硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミン14質量部を添加し、これを再度乳鉢で粉砕して、組成物Aを得た。
(Production Example 2: Composition A)
A reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer was charged with 150 parts by mass of phenol, 71 parts by mass of 37% formalin, and then 2 parts by mass of oxalic acid dihydrate. After the temperature was gradually raised to reach 95 ° C., a reflux reaction was performed for 180 minutes. Subsequently, a dehydration reaction was performed under a reduced pressure of 30 Torr, and the mixture was heated to a temperature of 150 ° C. Thereafter, 152 parts by mass of the titanate compound A shown in Table 2 was added and the mixture was stirred in a uniform state. Subsequently, the mixture was discharged from the reaction vessel, solidified at room temperature, and pulverized in a mortar to obtain a thermosetting resin composition composed of 138 g of a novolak-type phenol resin and 152 g of a titanate compound A. To 290 parts by mass of the obtained thermosetting resin composition, 14 parts by mass of hexamethylenetetramine as a curing agent was added, and the mixture was pulverized again with a mortar to obtain composition A.

(実施例1、比較例1〜3)
表3に記載の配合比率に従って各材料を配合し、アイリッヒミキサーを用いて3分間混合を行った。得られた混合物を、常温(20℃)にて15MPaの圧力で5秒間加圧し、仮成形体を作製した。150℃に温めた加熱成形用金型のキャビティー部に、上記の仮成形体をはめ込み、その上に接着剤が塗布されたバックプレート(材質:鋼)を載せたまま、20MPaの圧力で300秒間加圧した。加圧開始から計測し60〜90秒の間に、5回のガス抜き処理を行った。得られた部材を220℃に熱した恒温乾燥機に入れて2時間保持し、完全硬化を行うことにより、摩擦部材を得た。
(Example 1, Comparative Examples 1 to 3)
Each material was blended according to the blending ratios shown in Table 3 and mixed for 3 minutes using an Erich mixer. The obtained mixture was pressurized at normal temperature (20 ° C.) at a pressure of 15 MPa for 5 seconds to prepare a temporary molded body. The above temporary molded body is fitted into the cavity of the heat molding mold heated to 150 ° C., and a back plate (material: steel) coated with an adhesive is placed on the temporary molded body under a pressure of 20 MPa. Pressurized for seconds. During 60 to 90 seconds measured from the start of pressurization, five gas removal processes were performed. The obtained member was placed in a constant temperature drier heated to 220 ° C., held for 2 hours, and completely cured to obtain a friction member.

<チタン酸塩化合物及び硫酸バリウムの評価>
(アルカリ金属イオン溶出率)
試験サンプルの質量(X)を測定し、次いで試験サンプルを蒸留水に加えて1質量%のスラリーを調製し、80℃で4時間攪拌後、ポアサイズ0.2μmのメンブレンフィルターで固形分を除去し、抽出液を得た。得られた抽出液のアルカリ金属(Y)をイオンクロマトグラフ(ダイオネックス社製、品番「ICS−1100」)にて測定した。次いで、上記(X)及び(Y)の値を用い、式〔(Y)/(X)〕×100に基づいてアルカリ金属イオン溶出率(質量%)を算出した。
<Evaluation of titanate compound and barium sulfate>
(Alkali metal ion elution rate)
The mass (X) of the test sample was measured, and the test sample was added to distilled water to prepare a 1% by mass slurry. After stirring at 80 ° C. for 4 hours, the solid content was removed with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm. And an extract was obtained. The alkali metal (Y) of the obtained extract was measured with an ion chromatograph (manufactured by Dionex, product number “ICS-1100”). Next, using the values of the above (X) and (Y), the alkali metal ion elution rate (% by mass) was calculated based on the formula [(Y) / (X)] × 100.

(粒子形状)
粒子形状は、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、品番「S−4800」により観察した。
(Particle shape)
The particle shape was observed with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, product number "S-4800").

(粒子径)
粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(島津製作所社製、品番「SALD−2100」)により測定した。
(Particle size)
The particle size was measured by a laser diffraction type particle size distribution analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation, product number “SALD-2100”).

具体的に、レーザー回折式粒度分布測定装置により計測される粒度分布における体積基準累積50%時の粒子径、すなわちD50(メジアン径)を求めた。 Specifically, the particle diameter at a volume-based cumulative 50% in the particle size distribution measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus, that is, D 50 (median diameter) was determined.

レーザー回折式粒度分布測定装置により計測される粒度分布における体積基準累積10%時の粒子径、すなわちD10を求めた。 Particle diameter when volume-reduced cumulative 10% in the particle size distribution measured by laser diffraction particle size distribution measuring apparatus, i.e. to determine the D 10.

レーザー回折式粒度分布測定装置により計測される粒度分布における体積基準累積90%時の粒子径、すなわちD90を求めた。 The particle diameter at 90% by volume accumulation in the particle size distribution measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus, that is, D90 was determined.

また、D90とD10との比から、D90/D10を求めた。 Further, from the ratio of the D 90 and D 10, it was determined D 90 / D 10.

(比表面積)
比表面積は、自動比表面積測定装置(micromeritics社製、品番「TriStarII3020」)により測定した。
(Specific surface area)
The specific surface area was measured by an automatic specific surface area measuring device (manufactured by micromeritics, product number “TriStarII3020”).

<摩擦部材の評価>
(成形歩留まり率)
150℃での加熱成形時において、熱成形後の摩擦部材の膨れ、割れによる成形異常を目視で確認し、熱成形した枚数に対する成形異常が起こらなかった枚数の比率を、成形歩留まり率とした。
<Evaluation of friction members>
(Molding yield rate)
At the time of heat molding at 150 ° C., molding abnormalities due to swelling and cracking of the friction member after thermoforming were visually confirmed, and the ratio of the number of sheets that did not cause abnormal molding to the number of thermoformed sheets was defined as the molding yield rate.

(気孔率)
気孔率は、JIS D4421の方法に従い測定した。
(Porosity)
The porosity was measured according to the method of JIS D4421.

(ロックウェル硬度)
ロックウェル硬度は、JIS D4421の方法に従い測定した。硬さのスケールはSスケールを用いた。
(Rockwell hardness)
Rockwell hardness was measured according to the method of JIS D4421. The hardness scale used was an S scale.

(摩擦特性)
実施例1、比較例1〜3で作製した摩擦部材の表面(摩擦面)を1.0mm研磨し、JASO C406に基づいてブレーキ効力試験を行い、平均摩擦係数、第一フェード フェード率(%)、及び摩擦材摩耗量、ローター摩耗量を求めた。なお、ローターはASTM規格におけるA型に属する鋳鉄ローターを用いた。
(Friction characteristics)
The surface (friction surface) of the friction member manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was polished to 1.0 mm, and a brake efficiency test was performed based on JASO C406. The average friction coefficient and the first fade fade rate (%) , And the friction material wear amount and the rotor wear amount were determined. The rotor used was a cast iron rotor belonging to type A in the ASTM standard.

第一フェード フェード率は、下記計算式により算出した。   First fade The fade rate was calculated by the following formula.

第一フェード フェード率(%)=(最小摩擦係数/最大摩擦係数)×100   First fade Fade rate (%) = (minimum friction coefficient / maximum friction coefficient) × 100

結果を下記の表3に示す。   The results are shown in Table 3 below.

Figure 2020029490
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Claims (15)

チタン酸塩化合物と熱硬化性樹脂とを含有する熱硬化性樹脂組成物と、硫酸バリウムとを含む、摩擦材組成物において、
前記硫酸バリウムの体積基準累積50%粒子径(D50)が、0.1μm〜20μmであり、
前記摩擦材組成物の合計量100質量%において、銅成分の含有量が銅元素として0.5質量%以下であることを特徴とする、摩擦材組成物。
A thermosetting resin composition containing a titanate compound and a thermosetting resin, and a barium sulfate, in a friction material composition,
The barium sulfate has a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of 0.1 μm to 20 μm,
A friction material composition characterized in that the content of a copper component is 0.5 mass% or less as a copper element in a total amount of 100 mass% of the friction material composition.
前記硫酸バリウムの体積基準累積90%粒子径(D90)が、0.1μm〜20μmであることを特徴とする、請求項1に記載の摩擦材組成物。 The volume-reduced cumulative 90% particle diameter of the barium sulfate (D 90), characterized in that a 0.1Myuemu~20myuemu, friction material composition according to claim 1. 前記熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の摩擦材組成物。   The friction material composition according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a phenol resin. 前記熱硬化性樹脂組成物が、硬化前の熱硬化性樹脂中にチタン酸塩化合物が分散されてなることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The friction material according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermosetting resin composition is obtained by dispersing a titanate compound in a thermosetting resin before curing. Composition. 前記熱硬化性樹脂組成物が、液状の熱硬化性樹脂にチタン酸塩化合物を混合して得られたことを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The friction material according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermosetting resin composition is obtained by mixing a titanate compound with a liquid thermosetting resin. Composition. 前記熱硬化性樹脂組成物が、硬化剤を含んでいない液状の熱硬化性樹脂にチタン酸化合物を混合して得られたことを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The said thermosetting resin composition was obtained by mixing a titanate compound with the liquid thermosetting resin which does not contain a hardening | curing agent, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 3. The friction material composition according to item 1. 前記チタン酸塩化合物が、非繊維状粒子であることを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の摩擦材組成物。   The friction material composition according to claim 5, wherein the titanate compound is non-fibrous particles. 前記チタン酸塩化合物の体積基準累積50%粒子径(D50)が、0.1μm〜150μmであることを特徴とする、請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。 Volume-based cumulative 50% particle diameter of the titanium salt compound (D 50), characterized in that it is a 0.1Myuemu~150myuemu, friction material composition according to any one of claims 5 to 7 object. 前記チタン酸塩化合物が、ATi(2n+1)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、nは4〜11の数〕、A(2+y)Ti(6−x)(13+y/2−(4−z)x/2)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、zは元素Mの価数で1〜3の整数、0.05≦x≦0.5、0≦y≦(4−z)x〕、ATi(2−y)〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはLi、Mg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上、xは0.5〜1.0、yは0.25〜1.0の数〕、A0.5〜0.7Li0.27Ti1.733.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.2〜0.7Mg0.40Ti1.63.7〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上〕、A0.5〜0.7Li(0.27−x)Ti(1.73−z)3.85〜3.95〔式中、AはLiを除くアルカリ金属の1種又は2種以上、MはMg、Zn、Ga、Ni、Cu、Fe、Al、Mnより選ばれる1種又は2種以上(但し、2種以上の場合は異なる価数のイオンの組み合わせを除く)、xとzは、Mが2価金属のとき、x=2y/3、z=y/3、Mが3価金属のとき、x=y/3、z=2y/3、yは0.004≦y≦0.4〕からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。 The titanate compound, A 2 Ti n O (2n + 1) wherein, A is one or more alkali metals except Li, n is the number of 4 to 11], A (2 + y) Ti (6 -X) M x O (13 + y / 2- (4-z) x / 2) wherein A is one or more alkali metals except Li, and M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni , Cu, Fe, Al, or Mn, z is an integer of 1 to 3 in the valence of the element M, 0.05 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ y ≦ (4-z ) x], a x M y Ti (in 2-y) O 4 [wherein, a is one or more alkali metals except Li, M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe , Al, 1 or 2 or more selected from Mn, x is 0.5 to 1.0, y is the number of 0.25 to 1.0], a 0.5 to 0.7 Li 0.27 i 1.73 O 3.85 to 3.95 wherein, A is one or more alkali metals except Li], A 0.2~0.7 Mg 0.40 Ti 1.6 O 3 .7~3.95 wherein, a is one or more alkali metals except Li], a 0.5~0.7 Li (0.27-x ) M y Ti (1.73- z) O 3.85 to 3.95 [where A is one or more alkali metals except Li, and M is 1 selected from Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al and Mn. Species or two or more (however, in the case of two or more, excluding a combination of ions having different valences), x and z are such that when M is a divalent metal, x = 2y / 3, z = y / 3, When M is a trivalent metal, at least one compound selected from the group consisting of x = y / 3, z = 2y / 3, and y is 0.004 ≦ y ≦ 0.4] Characterized Rukoto, friction material composition according to any one of claims 1 to 8. 前記チタン酸塩化合物の含有量が、前記熱硬化性樹脂組成物の合計量100質量%に対して、10質量%〜90質量%であることを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The content of the titanate compound is 10% by mass to 90% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the thermosetting resin composition. The friction material composition according to any one of the preceding claims. 前記熱硬化性樹脂組成物の含有量が、前記摩擦材組成物の合計量100質量%に対して、1質量%〜50質量%であることを特徴とする、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The content of the thermosetting resin composition is 1% by mass to 50% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The friction material composition according to any one of the preceding claims. 前記硫酸バリウムの含有量が、前記摩擦材組成物の合計量100質量%に対して、1質量%〜50質量%であることを特徴とする、請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The content of the barium sulfate is 1% by mass to 50% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. 3. The friction material composition according to item 1. 硬化剤をさらに含有する、請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。   The friction material composition according to any one of claims 1 to 12, further comprising a curing agent. 請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の摩擦材組成物の成形体であることを特徴とする、摩擦材。   A friction material, which is a molded product of the friction material composition according to any one of claims 1 to 13. 請求項14に記載の摩擦材を備えることを特徴とする、摩擦部材。   A friction member comprising the friction material according to claim 14.
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