JP6966765B2 - ブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末に関する。

回転（回動）するディスクに圧接され、摩擦力によってディスクの回転を制御する（回転速度を低下させる）機能を有するブレーキ摩擦材として、マグネタイトを含むものが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

マグネタイト（酸化鉄）は、例えば、他の材料に比べて安価、安定的な入手が可能、ディスクに対する摩擦力が大きい等の点で有利である。

しかしながら、従来においては、マグネタイトを用いた場合、いわゆるブレーキ鳴きを生じやすいという問題があった。また、従来においては、マグネタイトのみによって、十分な制動力を得ることができなかった。

特許第５７６０５９９号公報

本発明の目的は、ブレーキ鳴きの問題を生じにくく、制動性に優れたブレーキ摩擦材に好適に用いることができるブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末は、平均粒径が１０μｍ以上２００μｍ以下であり、
燃焼法イオンクロマトグラフィーによる硫黄含有量が５００ｐｐｍ以下であり、かつ、
磁化が２０ｅｍｕ／ｇ以下であることを特徴とする。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末では、燃焼法イオンクロマトグラフィーによる塩素含有量が１５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末では、形状係数ＳＦ−２が１００以上１５０以下であることが好ましい。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末では、細孔容積が１０ｍｍ^３／ｇ以上１８０ｍｍ^３／ｇ以下であることが好ましい。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末では、ＢＥＴ比表面積が０．０５ｍ^２／ｇ以上１．２０ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末では、ピーク細孔径が０．２μｍ以上１．２μｍ以下であることが好ましい。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末では、黒色度（Ｌ＊値）が２３以上３１以下であることが好ましい。

本発明によれば、ブレーキ鳴きの問題を生じにくく、制動性に優れたブレーキ摩擦材に好適に用いることができるブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。
《ブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末》
まず、本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末について説明する。
本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末は、ブレーキ摩擦材の製造に用いられるものであり、主として酸化鉄で構成された複数個の粒子を含むものである。

ところで、他の材料に比べて安価、安定的な入手が可能、ディスクに対する摩擦力が大きい等の特長を有していることから、ブレーキ摩擦材として、湿式合成により生成されたマグネタイト（酸化鉄）を含むものが広く用いられている。

しかしながら、従来においては、マグネタイトを用いた場合、磁化（飽和磁化）が高いことと微粒であるため、いわゆるブレーキ鳴きを生じやすいという問題があった。特に、ブレーキ摩擦材中に占めるマグネタイト（酸化鉄）の割合が高い場合にこのような問題は顕著に発生していた。ブレーキ鳴きは、ブレーキ摩擦材が摺動する際に発生する摩擦材の粉じんが磁気的に凝集し、摩擦材とローターの隙間から粉じんとして排出しにくいことにより摺動する際にローターが細かく振動することで発生する。また、従来においては、湿式合成により製造されたマグネタイトのみでは摩擦材に広く薄く存在することになるため、十分な制動力を得ることができなかった。

また、従来においては、上記のような問題の発生を抑制するために、ブレーキ摩擦材中におけるマグネタイト以外の成分を比較的高い含有率で含ませることも提案されているが、このような場合、ブレーキ摩擦材の耐磨耗性が低下する等の問題があった。

そこで、本発明者は、酸化鉄が有する特長を生かしつつ、上記のような問題の発生を効果的に防止、抑制することを目的に鋭意研究を行い、その結果、本発明に至った。

すなわち、本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末（以下、単に、「酸化鉄粉末」とも言う）は、燃焼法イオンクロマトグラフィーによる硫黄含有量（以下、単に、「硫黄含有量」とも言う）が５００ｐｐｍ以下であり、かつ、磁化（飽和磁化）が２０ｅｍｕ／ｇ以下であることを特徴とする。

これにより、ブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等を効果的に防止することができ、ブレーキ鳴きの問題を生じにくく、制動性（制動性能）に優れたブレーキ摩擦材に好適に用いることができる酸化鉄粉末を提供することができる。

特に、ブレーキ摩擦材中に占める酸化鉄粉末の割合が高い場合であっても、上記のような問題の発生を効果的に防止することができるため、ブレーキ摩擦材の制動性のさらなる向上を図ることができる。

これに対し、上記の条件を満たさない場合には、満足のいく結果が得られない。
例えば、硫黄含有量が大きすぎると、ブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等が生じやすくなり、長期間にわたって、安定的にブレーキ鳴きの問題の発生を防止し、安定的に優れた制動性を得ることができない。

また、酸化鉄粉末の磁化が大きすぎると、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材は、ブレーキ鳴きの問題を生じやすいものとなる。これは、一般に、ディスクは主として鉄で構成されたものであり、酸化鉄粉末の磁化が大きすぎると、ブレーキ摺動時に発生する粉じんに含まれる酸化鉄粒子の保磁力と残留磁化がブレーキ摺動時のストレスにより大きくなり、磁気凝集してしまうことによると考えられる。

前述したように、酸化鉄粉末についての硫黄含有量は、５００ｐｐｍ以下であればよいが、２００ｐｐｍ以下であるのが好ましく、１００ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、６０ｐｐｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等をより効果的に防止することができ、より長期間にわたって、安定的にブレーキ鳴きの問題の発生を防止し、安定的に優れた制動性を得ることができる。

また、前述したように、酸化鉄粉末の磁化は、２０ｅｍｕ／ｇ以下であればよいが、１０ｅｍｕ／ｇ以下であるのが好ましく、５ｅｍｕ／ｇ以下であるのがより好ましく、１ｅｍｕ／ｇ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ鳴きの問題をより効果的に防止することができる。特に、ブレーキ摩擦材がより高い含有率で酸化鉄粉末を含む場合であっても、ブレーキ鳴きの問題を効果的に防止することができる。

なお、酸化鉄粉末中における硫黄含有量は、燃焼法イオンクロマトグラフィーによる定量分析により求めることができる。
燃焼法イオンクロマトグラフィーは、例えば、以下のような条件で行うことができる。

‐ 燃焼装置：株式会社三菱化学アナリテック製 ＡＱＦ−２１００Ｈ
‐ 試料量：５０ｍｇ
‐ 燃焼温度：１１００℃
‐ 燃焼時間：１０分
‐ Ａｒ流量：４００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ Ｏ_２流量：２００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ 加湿Ａｉｒ流量：１００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ 吸収液：過酸化水素を１％含む溶離液

‐ 分析装置：東ソー株式会社製 ＩＣ−２０１０
‐ カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＩＣ−Ａｎｉｏｎ ＨＳ（４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１ｃｍ＋４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１０ｃｍ）
‐ 溶離液：ＮａＨＣＯ_３（３．８ｍｍｏｌ／Ｌ）＋Ｎａ_２ＣＯ_３（３．０ｍｍｏｌ／Ｌ）
‐ 流速：１．５ｍＬ／ｍｉｎ
‐ カラム温度：４０℃
‐ 注入量：３０μＬ
‐ 測定モード：サプレッサ方式
‐ 検出器：ＣＭ検出器
‐ 標準試料：関東化学社製陰イオン混合標準液

また、本明細書において、磁化とは、特に断りのない限り、５Ｋ・１０００／４πＡ／ｍの磁場をかけたときのＶＳＭ測定により求められる磁化（飽和磁化）のことを指す。

より具体的には、例えば、以下のようにして求めることができる。すなわち、まず、内径５ｍｍ、高さ２ｍｍのセルに酸化鉄粉末を詰めて振動試料型磁気測定装置にセットする。次に、印加磁場を加え、５Ｋ・１０００／４π・Ａ／ｍまで掃引し、次いで、印加磁場を減少させ、ヒステリシスカーブを作製する。このカーブのデータより磁化（飽和磁化）を求めることができる。振動試料型磁気測定装置としては、例えば、ＶＳＭ−Ｃ７−１０Ａ（東英工業社製）等を用いることができる。

酸化鉄粉末の平均粒径は、１．０μｍ以上であるのが好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下であるのがより好ましく、２０μｍ以上１５０μｍ以下であるのがさらに好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下であるのがもっとも好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の制動性をさらに優れたものとすることができる。また、酸化鉄粉末の平均粒径が前記上限値以下であると、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけをより効果的に防止することができる。また、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる。特に、酸化鉄粉末の平均粒径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲においては、酸化鉄粉末の粒径サイズと酸化鉄粉末の粒界（グレイン）サイズとのバランスが良く、長期間にわたりブレーキの制動性がよい状態を維持することができる。また、従来の湿式合成により得られたマグネタイトと比較して摩擦材中に局所的に高充填した場所とそうでない場所を均一に存在させることが可能となる。また、ブレーキ摩擦材中における酸化鉄粉末以外の成分を比較的低いものとした場合でも、酸化鉄粒子が局所的に高充填した状態が維持されるため十分な制動性が得られる。そのため、ブレーキ摩擦材の耐磨耗性の低下等の問題の発生も効果的に防止することができる。また、上記のような粒径の酸化鉄粉末は、飛散しにくく、酸化鉄粉末の取り扱いのしやすさが優れたものとなり、酸化鉄粉末の取り扱い時（例えば、ブレーキ摩擦材の製造時等）における作業者の安全性を高いものとすることができる。また、酸化鉄粉末の流動性や他の成分との混合性を優れたものとすることができるため、例えば、ブレーキ摩擦材の生産性をより優れたものとすることができる。

これに対し、酸化鉄粉末の平均粒径が小さすぎると、ブレーキ摩擦材の制動性を十分に優れたものとすることが困難となる。また、酸化鉄粉末の取り扱いのしやすさが低下し、酸化鉄粉末を取り扱う作業者の安全性確保に課題があり、また、ブレーキ摩擦材の生産性も低下する。

なお、本明細書において、平均粒径とは、特に断りのない限り、体積平均粒径のことを指す。

体積平均粒径は、例えば、以下のような測定により求めることができる。すなわち、まず、試料としての酸化鉄粉末：１０ｇと水：８０ｍｌを１００ｍｌのビーカーに入れ、分散剤（ヘキサメタリン酸ナトリウム）を２〜３滴添加する。次いで、超音波ホモジナイザー（例えば、ＳＭＴ．Ｃｏ．ＬＴＤ．製ＵＨ−１５０型等）を用い分散を行う。超音波ホモジナイザーとして、ＳＭＴ．Ｃｏ．ＬＴＤ．製ＵＨ−１５０型を用いる場合には、例えば、出力レベル４に設定し、２０秒間分散を行ってもよい。その後、ビーカー表面にできた泡を取り除き、マイクロトラック粒度分析計（例えば、日機装株式会社製、Ｍｏｄｅｌ９３２０−Ｘ１００等）に導入し、測定を行うことができる。

酸化鉄粉末についての燃焼法イオンクロマトグラフィーによる塩素含有量（以下、単に、「塩素含有量」とも言う）は、１５０ｐｐｍ以下であるのが好ましく、１００ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、２０ｐｐｍ以下であるのがさらに好ましく、１０ｐｐｍ以下であるのがもっとも好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等をより効果的に防止することができ、より長期間にわたって、安定的にブレーキ鳴きの問題の発生を防止し、安定的に優れた制動性を得ることができる。

これに対し、塩素含有量が大きすぎると、ブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等が生じやすくなり、長期間にわたって、安定的にブレーキ鳴きの問題の発生を防止し、安定的に優れた制動性を得ることができない。

酸化鉄粉末中における塩素含有量は、燃焼法イオンクロマトグラフィーによる定量分析により求めることができる。
燃焼法イオンクロマトグラフィーは、例えば、以下のような条件で行うことができる。

‐ 燃焼装置：株式会社三菱化学アナリテック製 ＡＱＦ−２１００Ｈ
‐ 試料量：５０ｍｇ
‐ 燃焼温度：１１００℃
‐ 燃焼時間：１０分
‐ Ａｒ流量：４００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ Ｏ_２流量：２００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ 加湿Ａｉｒ流量：１００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ 吸収液：過酸化水素を１％含む溶離液

‐ 分析装置：東ソー株式会社製 ＩＣ−２０１０
‐ カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＩＣ−Ａｎｉｏｎ ＨＳ（４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１ｃｍ＋４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１０ｃｍ）
‐ 溶離液：ＮａＨＣＯ_３（３．８ｍｍｏｌ／Ｌ）＋Ｎａ_２ＣＯ_３（３．０ｍｍｏｌ／Ｌ）
‐ 流速：１．５ｍＬ／ｍｉｎ
‐ カラム温度：４０℃
‐ 注入量：３０μＬ
‐ 測定モード：サプレッサ方式
‐ 検出器：ＣＭ検出器
‐ 標準試料：関東化学社製陰イオン混合標準液

酸化鉄粉末は、主として酸化鉄で構成されたものであればよいが、主としてα−Ｆｅ_２Ｏ_３で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、より確実に酸化鉄粉末の磁化をより低いものとすることができる。また、酸化鉄粉末の安定性が特に優れたものとなり、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材はより長期間にわたって優れた特性を安定的に発揮することができるものとなる。

酸化鉄粉末中におけるα−Ｆｅ_２Ｏ_３の含有率は、９０質量％以上であるのが好ましく、９５質量％以上であるのがより好ましく、９８質量％以上であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。

また、酸化鉄粉末は、主として、ＦｅおよびＯで構成されたものであるが、Ｆｅ、Ｏ以外の元素を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｌ、Ｃａ、Ａｌ等が挙げられる。

酸化鉄粉末がＦｅ、Ｏ以外の元素を含むものである場合、酸化鉄粉末中におけるＦｅ、Ｏ以外の元素の含有率（複数種の元素を含む場合、これらの含有率の和）は、２．０質量％以下であるのが好ましく、１．０質量％以下であるのがより好ましく、０．５質量％以下であるのがさらに好ましい。

酸化鉄粉末を構成する粒子のうち０．８μｍ以下のものの占める割合は、５０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以下であるのがより好ましく、１０質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の制動性をさらに優れたものとすることができる。また、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の耐久性をさらに優れたものとすることができる。

酸化鉄粉末を構成する粒子の形状係数ＳＦ−２は、１００以上１５０以下であるのが好ましく、１００以上１２５以下であるのがより好ましく、１００以上１２０以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の製造に用いる他の成分との混合性が向上する。また、上記の範囲であれば球状度が高いので単位体積当たりに含有させる酸化鉄粒子の体積を増加させやすく、ブレーキ材の様々な要求特性において感度の鈍い材料として使いやすい（使用量の多さによる特性への影響度が相対的に小さい）材料となる。

これに対し、形状係数ＳＦ−２が前記下限値未満となることはない。（ＳＦ−２＝１００の場合が真球を意味しているので１００よりも小さくなることはない）

また、形状係数ＳＦ−２が前記上限値を超えると、粒子間の空隙が大きくなる可能性があり、高い充填量で使用できないという問題を生じる可能性がある。

形状係数ＳＦ−２は、粒子の投影周囲長を２乗した値を当該粒子の投影面積で割った値を４πで除し、さらに１００倍して得られる数値であり、粒子の形状が球に近いほど１００に近い値になる。

より具体的には、形状係数ＳＦ−２は、例えば、以下のような測定により求めることができる。

すなわち、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製ＦＥ―ＳＥＭ（ＳＵ−８０２０）を用いて酸化鉄粒子１００個を観察し、画像解析ソフトウエアＩｍａｇｅＰｒｏＰｌｕｓを用いて、Ｓ（投影面積）およびＬ（投影周囲長）を求め、下記式より算出される値を形状係数ＳＦ−２とする。そして、各粒子についての形状係数ＳＦ−２の平均値を、酸化鉄粉末を構成する粒子の形状係数ＳＦ−２として採用する。
ＳＦ−２＝（（Ｌ^２／Ｓ）／４π）×１００（Ｌは投影周囲長、Ｓは投影面積を示す）

なお、画像解析で使用するＳＥＭ画像は粒子同士が重なり合わない程度に分散した状態で撮影することが好ましく、撮影された粒子が１視野に５〜２０個程度撮影できる倍率で撮影されることが好ましい。（粒径１０μｍ以上の粒子の場合は１００〜４５０倍程度で撮影することが好ましく、１０μｍ以下の粒子の場合は１０００〜１０００００倍程度で撮影することが好ましい。）

酸化鉄粉末の細孔容積は、１０ｍｍ^３／ｇ以上１８０ｍｍ^３／ｇ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ^３／ｇ以上１５０ｍｍ^３／ｇ以下であるのがより好ましく、３０ｍｍ^３／ｇ以上１００ｍｍ^３／ｇ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけをより効果的に防止することができ、ブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる。また、ブレーキ摩擦材から比較的大きい酸化鉄粉末の粒子が不本意に脱落することをより効果的に防止することができる。

これに対し、酸化鉄粉末の細孔容積が前記下限値未満であると、ブレーキ摩擦材が接触するディスクに傷が付きやすくなる。また、ブレーキ摩擦材からの比較的大きい酸化鉄粉末の粒子の不本意な脱落が生じやすくなる。

また、酸化鉄粉末の細孔容積が前記上限値を超えると、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の制動性が低いものとなりやすい。また、ブレーキ摩擦材の耐久性が低いものとなりやすい。

なお、酸化鉄粉末の細孔径および細孔容積は、例えば、水銀ポロシメーターＰａｓｃａｌ１４０とＰａｓｃａｌ２４０（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いた測定により求めることができる。

酸化鉄粉末のピーク細孔径は、０．２μｍ以上１．２μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以上１．０μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材において、酸化鉄粉末の細孔中にバインダー（結合材）をより効率よく侵入させることができ、酸化鉄粉末とバインダーとの密着性をより優れたものとすることができる。その結果、ブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる。また、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけをより効果的に防止することができ、ブレーキ摩擦材から比較的大きい酸化鉄粉末の粒子が不本意に脱落することをより効果的に防止することができる。また、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとすることができる。

これに対し、酸化鉄粉末のピーク細孔径が前記下限値未満であると、ブレーキ摩擦材の耐久性が低いものになりやすい。また、ブレーキ摩擦材が接触するディスクに傷が付きやすくなる。また、ブレーキ摩擦材からの比較的大きい酸化鉄粉末の粒子の不本意な脱落が生じやすくなる。

また、酸化鉄粉末のピーク細孔径が前記上限値を超えると、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の制動性が低いものとなりやすい。また、ブレーキ摩擦材の耐久性が低いものとなりやすい。

酸化鉄粉末のＢＥＴ比表面積は、０．０５ｍ^２／ｇ以上１．２０ｍ^２／ｇ以下であるのが好ましく、０．１０ｍ^２／ｇ以上１．０ｍ^２／ｇ以下であるのがより好ましく、０．１５ｍ^２／ｇ以上０．８０ｍ^２／ｇ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材において、酸化鉄粉末とバインダーとの密着性をより優れたものとすることができる。その結果、ブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる。また、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけをより効果的に防止することができ、ブレーキ摩擦材から比較的大きい酸化鉄粉末の粒子が不本意に脱落することをより効果的に防止することができる。また、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとすることができる。

これに対し、酸化鉄粉末のＢＥＴ比表面積が前記下限値未満であると、ブレーキ摩擦材が接触するディスクに傷が付きやすくなる。また、ブレーキ摩擦材からの比較的大きい酸化鉄粉末の粒子の不本意な脱落が生じやすくなる。

また、酸化鉄粉末のＢＥＴ比表面積が前記上限値を超えると、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の制動性が低いものとなりやすい。また、ブレーキ摩擦材の耐久性が低いものとなりやすい。

なお、ＢＥＴ比表面積は、比表面積測定装置（例えば、型式：Ｍａｃｓｏｒｂ ＨＭ ｍｏｄｅｌ−１２０８（マウンテック社製））を用いた測定により求めることができる。

本発明の酸化鉄粉末を構成する粒子は、焼成により酸化鉄微粒子が凝集することにより形成された、適切な粒径の凝集体であるのが好ましい。

本来α−Ｆｅ_２Ｏ_３に代表される酸化鉄は赤みが強い色味であるが、酸化鉄粉末を構成する粒子が酸化鉄微粒子の凝集体であると、α−Ｆｅ_２Ｏ_３で構成されたものであっても、黒色を呈するものとなる。

このように、酸化鉄粉末の構成粒子が黒色を呈するものであると、ブレーキ摩擦材の外観をより優れたものとすることができる。

酸化鉄粉末の黒色度（Ｌ＊値）は、２３以上３１以下であるのが好ましく、２５以上３１以下であるのがより好ましく、２７以上３１以下であるのがさらに好ましい。

これにより、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の外観をさらに優れたものとすることができる。

酸化鉄粉末の黒色度（Ｌ＊値）は、２３よりも小さい場合には酸化鉄粉末の粒径が小さすぎることを意味しているため好ましくない。３１より大きい場合は酸化鉄粉末の粒径が大きすぎることを意味しているため好ましくない。

ａ＊は、凝集体になる前の微粒子酸化鉄の粒径が０．１μｍ程度であるため赤味および黄色味が強く、焼結により凝集体になっても−０．２より小さくなることはない。ａ＊が６より大きい場合は酸化鉄微粉末が焼結により十分凝集していないことを意味しているため好ましくない。

ｂ＊は、凝集体になる前の微粒子酸化鉄の粒径が０．１μｍ程度であるため赤味および黄色味が強く、焼結により凝集体になっても−３より小さくなることはない。ｂ＊が１より大きい場合は酸化鉄微粉末が焼結により十分凝集していないことを意味しているため好ましくない。

なお、黒色度（Ｌ＊値）は、色差計（例えば、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、ｘ−ｒｉｔｅ９３８等）を用いた測定により求めることができる。

酸化鉄粉末を構成する粒子は、表面処理が施されたものであってもよい。
粒子の表面処理に用いる表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、リン酸系化合物、カルボン酸、フッ素系化合物等が挙げられる。

特に、酸化鉄粉末を構成する粒子にシランカップリング剤による表面処理が施されていると、粒子の凝集をより効果的に防止することができ、酸化鉄粉末や当該酸化鉄粉末を含む組成物の流動性、取り扱いのし易さをより向上させることができる。また、酸化鉄粉末を含む液状の組成物中における酸化鉄粉末の分散性をより向上させることができる。

シランカップリング剤としては、例えば、シリル基および炭化水素基を有するシラン化合物を用いることができるが、シランカップリング剤は、特に、炭素数が８以上１０以下のアルキル基を有しているのが好ましい。

これにより、粒子の凝集をさらに効果的に防止することができ、酸化鉄粉末や当該酸化鉄粉末を含む組成物の流動性、取り扱いのし易さをさらに向上させることができる。また、酸化鉄粉末を含む液状の組成物中における酸化鉄粉末の分散性をさらに向上させることができる。

リン酸系化合物としては、例えば、ラウリルリン酸エステル、ラウリル−２リン酸エステル、ステアレス−２リン酸、２−（パーフルオロヘキシル）エチルホスホン酸のリン酸エステル等を挙げることができる。

カルボン酸としては、例えば、炭化水素基と、カルボキシル基とを有する化合物（脂肪酸）を用いることができる。このような化合物の具体例としては、デカン酸、テトラデカン酸、オクタデカン酸、ｃｉｓ−９−オクタデセン酸等を挙げることができる。

フッ素系化合物としては、例えば、上述したようなシランカップリング剤、リン酸系化合物、カルボン酸が有する水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換された構造を有する化合物（フッ素系シラン化合物、フッ素系リン酸化合物、フッ素置換脂肪酸）等が挙げられる。

また、酸化鉄粉末のｐＨは、６．０以上９．０以下であるのが好ましく、６．２以上８．７以下であるのがより好ましく、６．３以上８．０以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等をより効果的に防止することができ、より長期間にわたって、安定的にブレーキ鳴きの問題の発生を防止し、安定的に優れた制動性を得ることができる。

なお、本明細書において、酸化鉄粉末のｐＨとは、ＪＩＳ Ｋ０１０２に準じた手順にて溶液を調製し、ガラス電極法にて測定されるｐＨのことを指す。

また、酸化鉄粉末の見かけ密度は、１．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下であるのが好ましく、１．６０ｇ／ｃｍ^３以上２．４０ｇ／ｃｍ^３以下であるのがより好ましい。

これにより、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけをより効果的に防止することができるとともに、ブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる、特に、酸化鉄粉末の見かけ密度が上記のような範囲内の値であると、酸化鉄粉末中に適度な割合で空孔（細孔）を含ませることができる。その結果、空孔（細孔）内にバインダーをより好適に侵入させることができ、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、ブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる。また、ブレーキ摩擦材から比較的大きい酸化鉄粉末の粒子が不本意に脱落することをより効果的に防止することができる。

これに対し、酸化鉄粉末の見かけ密度が前記下限値未満であると、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の制動性が低いものとなりやすい。また、ブレーキ摩擦材の耐久性が低いものとなりやすい。

また、酸化鉄粉末の見かけ密度が前記上限値を超えると、ブレーキ摩擦材の耐久性が低いものになりやすい。また、ブレーキ摩擦材が接触するディスクに傷が付きやすくなる。また、ブレーキ摩擦材からの比較的大きい酸化鉄粉末の粒子の不本意な脱落が生じやすくなる。

《酸化鉄粉末の製造方法》
本発明の酸化鉄粉末は、いかなる方法で製造してもよいが、例えば、以下に述べるような方法により、好適に製造することができる。

例えば、本発明の酸化鉄粉末は、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末を含むスラリーを噴霧、乾燥して造粒する造粒工程と、得られた造粒物を焼成する焼成工程とを有する方法により製造することができる。

このような方法を用いることにより、前述した条件を満足する酸化鉄粉末の中でも、粒径が比較的小さいもの（例えば、平均粒径が１．０μｍ以上１００μｍ未満のもの）を好適に製造することができる。特に、製造過程において、酸やアルカリを用いる湿式の造粒法（例えば、特許第５７６０５９９号公報等に記載の方法）では、平均粒径が１０μｍ以下のものしか製造できないのに対し、上記のような方法では、比較的大きい粒径の酸化鉄粉末を好適に製造することができる。また、製造過程において、酸やアルカリを用いる湿式の造粒法とは異なり、最終的に得られる酸化鉄粉末に、酸やアルカリが由来の不純物等が残存することを効果的に防止することができ、酸化鉄粉末や酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。また、製造過程において、酸やアルカリを用いる湿式の造粒法では、酸化鉄粉末の磁化を十分に小さいものとすることが困難であるのに対し、上記のような方法では、磁化が十分に小さい酸化鉄粉末を容易に得ることができる。また、酸化鉄粉末の平均粒径を上記範囲内の値とすることにより、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけをさらに効果的に防止することができる。また、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の耐久性をさらに優れたものとすることができる。

スラリーの調製には、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末に加えて、例えば、水、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等のバインダー、分散剤、カーボンブラック、木炭等を用いることができる。

ただし、スラリー中における有機物の含有率は、０．３０質量％以下であるのが好ましく、０．２０質量％以下であるのがより好ましい。
これにより、酸化鉄粉末の磁化をより好適に制御することができる。

また、スラリーの粘度は、０．３ポイズ以上５ポイズ以下であるのが好ましく、０．５ポイズ以上４ポイズ以下であるのがより好ましい。

これにより、スラリーの取り扱いのしやすさをより優れたものとすることができ、スラリーの噴霧、乾燥をより好適に行うことができる。その結果、所望の大きさ、形状の造粒物をより優れた生産性で製造することができる。

なお、本明細書中において、粘度とは、Ｂ型粘度計（例えば、リオン社製ビスコテスターＶＴ−０４等）を用いて２５℃において測定される値をいう。

スラリーの噴霧は、例えば、スプレードライにより好適に行うことができる。
造粒工程で形成される造粒物の平均粒径は、２０μｍ以上１２０μｍ以下であるのが好ましい。

これにより、最終的に得られる酸化鉄粉末の構成粒子が前述したような大きさとなるように、より確実に制御することができる。

焼成工程は、大気中で行うのが好ましい。
これにより、酸化鉄粉末の生産性をより優れたものとすることができるとともに、酸化鉄粉末の磁化をより好適に制御することができる。

焼成工程での加熱温度は、特に限定されないが、８００℃以上１３００℃以下であるのが好ましく、９００℃以上１２００℃以下であるのがより好ましく、９５０℃以上１１５０℃以下であるのがさらに好ましい。

これにより、酸化鉄粉末の磁化や形状（例えば、細孔容積、ピーク細孔径、ＢＥＴ比表面積等）等をより好適に調整することができ、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、ブレーキ鳴きやブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけ等の問題の発生をより効果的に防止することができる。

なお、焼成工程では、条件の異なる２段階以上の加熱処理（焼成処理）を行ってもよい。

また、本発明の酸化鉄粉末は、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末を含む組成物をペレット化し、仮焼成して仮焼成体を得る仮焼成工程と、仮焼成体を粉砕した後、バインダー等を添加し、乾式混合装置を用いて造粒を行う造粒工程と、得られた造粒物に対して脱バインダー処理を行い脱脂体を得る脱バインダー工程と、脱脂体を焼成（本焼成）する本焼成工程とを有する方法により製造することができる。

これにより、前述した条件を満足する酸化鉄粉末の中でも、粒径が比較的大きいもの（例えば、平均粒径が１００μｍ以上のもの）を好適に製造することができる。また、製造過程において、酸やアルカリを用いる湿式の造粒法とは異なり、最終的に得られる酸化鉄粉末に、酸やアルカリが由来の不純物等が残存することを効果的に防止することができ、酸化鉄粉末や酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。また、製造過程において、酸やアルカリを用いる湿式の造粒法では、酸化鉄粉末の磁化を十分に小さいものとすることが困難であるのに対し、上記のような方法では、磁化が十分に小さい酸化鉄粉末を容易に得ることができる。また、酸化鉄粉末の平均粒径を上記範囲内の値とすることにより、ブレーキ摩擦材の制動性をさらに優れたものとすることができる。また、酸化鉄粉末を含むブレーキ摩擦材の耐久性をより優れたものとすることができる。また、酸化鉄粉末の取り扱いのしやすさがさらに優れたものとなり、酸化鉄粉末の取り扱い時（例えば、ブレーキ摩擦材の製造時等）における作業者の安全性をさらに高いものとすることができる。また、酸化鉄粉末の流動性や他の成分との混合性を優れたものとすることができるため、例えば、ブレーキ摩擦材の生産性をさらに優れたものとすることができる。

ペレットの作製は、加圧成型機を用いることにより好適に行うことができる。
仮焼成工程での加熱温度は、特に限定されないが、６００℃以上１２００℃以下であるのが好ましく、６５０℃以上１０００℃以下であるのがより好ましく、７００℃以上９００℃以下であるのがさらに好ましい。

これにより、最終的に得られる酸化鉄粉末の磁化や形状（例えば、細孔容積、ピーク細孔径、ＢＥＴ比表面積等）等をより好適に調整することができ、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、ブレーキ鳴きやブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけ等の問題の発生をより効果的に防止することができる。
また、仮焼成工程では、２段階以上の加熱処理（焼成処理）を行ってもよい。

バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等を用いることができる。

造粒工程で用いる乾式混合装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。

脱バインダー工程は、本焼成工程での処理温度よりも低い温度で加熱することにより好適に行うことができる。

脱バインダー工程での加熱温度は、特に限定されないが、４００℃以上１０００℃以下であるのが好ましく、４５０℃以上９００℃以下であるのがより好ましく、５００℃以上８００℃以下であるのがさらに好ましい。

これにより、最終的に得られる酸化鉄粉末の磁化や形状（例えば、細孔容積、ピーク細孔径、ＢＥＴ比表面積等）等をより好適に調整することができ、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、ブレーキ鳴きやブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけ等の問題の発生をより効果的に防止することができる。

本焼成工程は、大気中で行うのが好ましい。
これにより、酸化鉄粉末の生産性をより優れたものとすることができるとともに、酸化鉄粉末の磁化をより好適に制御することができる。

本焼成工程での加熱温度は、特に限定されないが、８００℃以上１３００℃以下であるのが好ましく、９００℃以上１２００℃以下であるのがより好ましく、９５０℃以上１１５０℃以下であるのがさらに好ましい。

これにより、酸化鉄粉末の磁化や形状（例えば、細孔容積、ピーク細孔径、ＢＥＴ比表面積等）等をより好適に調整することができ、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、ブレーキ鳴きやブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけ等の問題の発生をより効果的に防止することができる。

本焼成工程での加熱時間は、特に限定されないが、１時間以上２４時間以下であるのが好ましい。

これにより、酸化鉄粉末の磁化や形状（例えば、細孔容積、ピーク細孔径、ＢＥＴ比表面積等）等をより好適に調整することができ、ブレーキ摩擦材の制動性をより優れたものとしつつ、ブレーキ鳴きやブレーキ摩擦材が接触するディスクに対する傷つけ等の問題の発生をより効果的に防止することができる。

《ブレーキ摩擦材》
次に、本発明に係るブレーキ摩擦材について説明する。

ブレーキ摩擦材は、前述した本発明の酸化鉄粉末を含むものである。
これにより、ブレーキ鳴きの問題を生じにくく、制動性に優れたブレーキ摩擦材を提供することができる。

ブレーキ摩擦材中における酸化鉄粉末の含有量は、１０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、２０質量％以上８０質量％以下であるのがより好ましい。

ブレーキ摩擦材は、前述した本発明の酸化鉄粉末以外の成分を含むものであってもよい。

このような成分としては、例えば、バインダー（結合材）、有機充填材、無機充填材、繊維基材等が挙げられる。

（結合材）
結合材は、ブレーキ摩擦材に含まれる酸化鉄粉末等を結合、一体化し、ブレーキ摩擦材としての強度を向上させる機能を有するものである。
結合材は、特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。

上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂；アクリル系樹脂；シリコーン樹脂；熱硬化性フッ素系樹脂；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各種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、カシュー変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂等の各種変性フェノール樹脂等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

特に、良好な耐熱性、成形性、摩擦係数を与えることから、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、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂を用いることが好ましい。

ブレーキ摩擦材中における結合材の含有量は、４質量％以上２０質量％以下であるのが好ましく、５質量％以上１０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の強度を優れたものとしつつ、ブレーキ摩擦材の気孔率、弾性率をより適切なものとすることができ、ブレーキ鳴き等の音振性能の悪化をより効果的に防止、抑制することができる。

（有機充填材）
有機充填材は、例えば、ブレーキ摩擦材の音振性能や耐摩耗性等を向上させるための摩擦調整剤としての機能を有する。

有機充填材としては、特に限定されないが、例えば、カシューダスト、ゴム成分等を用いることができる。

カシューダストは、カシューナッツシェルオイルを硬化させたものを粉砕して得られるものである。

上記ゴム成分としては、例えば、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、シリコーンゴム等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ブレーキ摩擦材中における有機充填材の含有量は、０．５質量％以上２０質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上１０質量％以下であるのがより好ましく、３質量％以上８質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の弾性率が高くなること、ブレーキ鳴き等の音振性能の悪化をより効果的に防止、抑制することができ、また、耐熱性の悪化、熱履歴による強度低下をより効果的に防止、抑制することができる。

（無機充填材）
無機充填材は、例えば、摩擦材の耐熱性の悪化を避けるため、耐摩耗性を向上させるため、摩擦係数を向上するため、潤滑性を向上させるため、ｐＨを調整するため等の目的で添加されるものである。

上記無機充填材としては、例えば、硫化錫、二硫化モリブデン、硫化鉄、三硫化アンチモン、硫化ビスマス、硫化亜鉛、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、硫酸バリウム、コークス、黒鉛、マイカ、バーミキュライト、硫酸カルシウム、タルク、クレー、ゼオライト、ムライト、クロマイト、ウォラストナイト、セピオライト、酸化チタン、酸化マグネシウム、シリカ、ドロマイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、γアルミナ、二酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化セリウム、ジルコニア、チタン酸カリウム、６チタン酸カリウム、８チタン酸カリウム、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、チタン酸ナトリウム等のチタン酸塩等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ブレーキ摩擦材中における無機充填材の含有量は、２０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、２５質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましく、３０質量％以上６０質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の耐熱性をより優れたものとすることができ、ブレーキ摩擦材のその他の成分の含有量バランスの点でも好ましい。

（繊維基材）
繊維基材は、ブレーキ摩擦材において補強作用を示すものである。

繊維基材としては、金属材料やその他の無機材料で構成された無機繊維、有機材料で構成された有機繊維、これらの複合材料で構成された繊維等を用いることができ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。

金属材料で構成された金属繊維としては、例えば、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ等の金属やこれらのうち少なくとも１種を含む合金を主成分とする繊維を用いることができる。また、これらの金属、合金は、繊維形状以外に、粉末の形状で含有してもよい。

金属材料以外の無機材料で構成された無機繊維としては、例えば、炭素系繊維、セラミック繊維、鉱物繊維、ガラス繊維、シリケート繊維、バサルト繊維等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。当該無機繊維の中では、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＦｅＯ、Ｎａ_２Ｏ等を任意の組み合わせで含有した生分解性鉱物繊維が好ましく、市販品としては、例えば、ＬＡＰＩＮＵＳ ＦＩＢＥＲＳ Ｂ．Ｖ社製のＲｏｘｕｌシリーズ等が挙げられる。

有機材料で構成された有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、セルロース繊維、アクリル繊維、フェノール樹脂繊維、ポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、生分解性セラミック繊維等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

炭素系繊維としては、例えば、耐炎化繊維、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、活性炭繊維等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ブレーキ摩擦材中における繊維基材の含有量は、２質量％以上４０質量％以下であるのが好ましく、２質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましく、２質量％以上１５質量％以下であるのがさらに好ましい。

これにより、ブレーキ摩擦材の強度を優れたものとしつつ、ブレーキ摩擦材の気孔率をより適切なものとすることができ、ブレーキ鳴き等の音振性能の悪化をより効果的に防止・抑制することができる。また、ブレーキ摩擦材の耐摩耗性をより優れたものとすることができる。また、ブレーキ摩擦材の製造時には、より優れた成形性を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、本発明の酸化鉄粉末の製造方法では、必要に応じて、前述した工程に加えて、他の工程（前処理工程、中間工程、後処理工程）を有していてもよい。より具体的には、例えば、分級処理を行う分級工程を有していてもよい。分級方法としては、例えば、風力分級、メッシュ濾過法、沈降法、各種篩を使った分級等が挙げられる。

また、本発明の酸化鉄粉末は、前述したような方法で製造されたものに限定されず、いかなる方法で製造されたものであってもよい。

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

《１》酸化鉄粉末の製造
各実施例および各比較例の酸化鉄粉末を以下のようにして製造した。

（実施例１）
まず、固形分が５５質量％となるように、Ｆｅ_２Ｏ_３にカーボンブラック、水、バインダー成分としてＰＶＡ、ポリカルボン酸系分散剤を加え、ビーズミルで混合し、混合により得られたスラリーをスプレードライヤーで噴霧、乾燥することにより造粒した。

次に、電気炉を用いて、大気中、１０００℃にて加熱することにより、本焼成を行った。
その後、解砕、分級を行うことにより、平均粒径が６０μｍの酸化鉄粉末を得た。

酸化鉄粉末の平均粒径（体積平均粒径）は、以下のような測定により求めた。すなわち、まず、試料としての酸化鉄粉末：１０ｇと水：８０ｍｌとを１００ｍｌのビーカーに入れ、分散剤（ヘキサメタリン酸ナトリウム）を２滴添加した。次いで、超音波ホモジナイザー（ＳＭＴ．Ｃｏ．ＬＴＤ．製ＵＨ−１５０型）を用い分散を行った。このとき、超音波ホモジナイザーの出力レベルを４に設定し、２０秒間分散を行った。その後、ビーカー表面にできた泡を取り除き、マイクロトラック粒度分析計（例えば、日機装株式会社製、Ｍｏｄｅｌ９３２０−Ｘ１００等）に導入し、測定を行った。なお、後に述べる各実施例および各比較例についても同様にして求めた。ただし、平均粒径が１００μｍ以上のものについては、ｘ５０のＳＥＭで３０粒子を撮影し、水平方向のフェレ径の平均値を平均粒径の値として採用した。

また、得られた酸化鉄粉末について、振動試料型磁気測定装置を用いて測定を行ったところ、飽和磁化：０．２３４９ｅｍｕ／ｇであった。

上記の磁気特性は以下のようにして求めた。すなわち、まず、内径５ｍｍ、高さ２ｍｍのセルに酸化鉄粉末を詰めて振動試料型磁気測定装置（東英工業社製 ＶＳＭ−Ｃ７−１０Ａ）にセットした。次に、印加磁場を加え、５Ｋ・１０００／４π・Ａ／ｍまで掃引し、次いで、印加磁場を減少させ、ヒステリシスカーブを作製した。その後、このカーブのデータより磁化を求めた。なお、後に述べる各実施例および各比較例についても同様にして求めた。

また、得られた酸化鉄粉末の細孔容積は８１ｍｍ^３／ｇ、ピーク細孔径は０．５１μｍ、ＢＥＴ比表面積は０．６１ｍ^２／ｇ、黒色度（Ｌ＊値）は２９．０８８、ａ＊値は３．７３、ｂ＊値は−１．０４、塩素含有量は検出下限以下（２ｐｐｍ以下）、硫黄含有量は１３ｐｐｍ、酸化鉄粉末を構成する粒子の平均形状係数ＳＦ−２は１１４、ｐＨは８．６２、見かけ密度は１．７８ｇ／ｃｍ^３であった。

酸化鉄粉末の細孔容積、ピーク細孔径は、水銀ポロシメーターＰａｓｃａｌ１４０とＰａｓｃａｌ２４０（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて求めた。より具体的には、ディラトメーターはＣＤ３Ｐ（粉体用）を使用し、サンプルは複数の穴を開けた市販のゼラチン製カプセルに入れて、ディラトメーター内に入れた。Ｐａｓｃａｌ１４０で脱気後、水銀を充填し低圧領域（０〜４００Ｋｐａ）を測定し、１ｓｔ
Ｒｕｎとした。次に再び脱気と低圧領域（０〜４００Ｋｐａ）の測定を行い、２ｎｄ Ｒｕｎとした。２ｎｄ Ｒｕｎの後、ディラトメーターと水銀とカプセルとサンプルを合わせた重量を測定した。次にＰａｓｃａｌ２４０で高圧領域（０．１Ｍｐａ〜２００Ｍｐａ）を測定した。この高圧部の測定で得られた水銀圧入量をもって、酸化鉄粉末の細孔容積、細孔径分布およびピーク細孔径を求めた。また、細孔径を求める際には水銀の表面張力を４８０ｄｙｎ／ｃｍ、接触角を１４１．３°として計算した。

また、ＢＥＴ比表面積は、比表面積測定装置（型式：Ｍａｃｓｏｒｂ ＨＭ ｍｏｄｅｌ−１２０８（マウンテック社製））を用いた測定により求めた。より具体的には、測定試料を比表面積測定装置専用の標準サンプルセルに約５ｇ入れ、精密天秤で正確に秤量し、測定ポートに試料（酸化鉄粉末）をセットし、測定を開始した。測定は１点法で行い、測定終了時に試料の重量を入力すると、ＢＥＴ比表面積が自動的に算出された。なお、測定前に前処理として、測定試料を薬包紙に２０ｇ程度を取り分けた後、真空乾燥機で−０．１ＭＰａまで脱気し−０．１ＭＰａ以下に真空度が到達していることを確認した後、２００℃で２時間加熱した。測定環境は、温度；１０〜３０℃、湿度；相対湿度で２０〜８０％で、結露なしの条件とした。

黒色度（Ｌ＊値）は、直径３７ｍｍのプラスチック製容器に試料（酸化鉄粒子）を充填した後、盛り上がった部分をほぼ平らになるようにすりきった後、表面にポリエチレンラップで密封した上から色差計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて測定した。

硫黄含有量、塩素含有量の測定は、燃焼法イオンクロマトグラフィーにて、酸化鉄粉末に含まれる陰イオン成分を下記条件で定量分析することにより行った。

‐ 燃焼装置：株式会社三菱化学アナリテック製 ＡＱＦ−２１００Ｈ
‐ 試料量：５０ｍｇ
‐ 燃焼温度：１１００℃
‐ 燃焼時間：１０分
‐ Ａｒ流量：４００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ Ｏ_２流量：２００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ 加湿Ａｉｒ流量：１００ｍｌ／ｍｉｎ
‐ 吸収液：過酸化水素を１％含む溶離液

‐ 分析装置：東ソー株式会社製 ＩＣ−２０１０
‐ カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＩＣ−Ａｎｉｏｎ ＨＳ（４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１ｃｍ＋４．６ｍｍＩ．Ｄ．×１０ｃｍ）
‐ 溶離液：ＮａＨＣＯ_３（３．８ｍｍｏｌ／Ｌ）＋Ｎａ_２ＣＯ_３（３．０ｍｍｏｌ／Ｌ）
‐ 流速：１．５ｍＬ／ｍｉｎ
‐ カラム温度：４０℃
‐ 注入量：３０μＬ
‐ 測定モード：サプレッサ方式
‐ 検出器：ＣＭ検出器
‐ 標準試料：関東化学社製陰イオン混合標準液

なお、後に述べる各実施例および各比較例についても、上記と同様にして、硫黄含有量、塩素含有量の測定を行った。

ｐＨの測定は、ＨＭ−２０Ｊ（東亜ディーケーケー社製）を用いて、ガラス電極法で行った。酸化鉄粒子をビーカーに５ｇはかり取り、超純水１００ｍＬを加え、３０秒攪拌した後、直ちにｐＨ電極を投入し、ｐＨ値を読み取った。
なお、後に述べる各実施例および各比較例についても同様にして求めた。

（実施例２〜８）
スプレードライヤーでの造粒条件、焼成処理条件を調整することにより、酸化鉄粉末の条件を表２に示すようにした以外は、前記実施例１と同様に酸化鉄粉末を製造した。

（実施例９）
まず、原料としてのＦｅ_２Ｏ_３に、ポリビニルアルコール（１０質量％水溶液）４０質量部を加え、ヘンシェルミキサーを用いて１５分混合、造粒を行った。

その後、得られた造粒物に対し、８００℃で脱バインダー処理を施し、有機物を除去し、ついで、大気中で、電気炉にて１０００℃で、４時間保持し、本焼成を行った。
その後、解砕、分級を行うことにより、平均粒径が１５０μｍの酸化鉄粉末を得た。

また、得られた酸化鉄粉末について、振動試料型磁気測定装置を用いて測定を行ったところ、飽和磁化：０．１６７８ｅｍｕ／ｇであった。

また、得られた酸化鉄粉末の細孔容積は８８ｍｍ^３／ｇ、ピーク細孔径は０．４２μｍ、ＢＥＴ比表面積は０．３８ｍ^２／ｇ、黒色度（Ｌ＊値）は２５．８４、ａ＊値は５．３１、ｂ＊値は０．８７、塩素含有量は３５ｐｐｍ、硫黄含有量は３８ｐｐｍ、酸化鉄粉末を構成する粒子の平均形状係数ＳＦ−２は１２６、ｐＨは８．６３、見かけ密度は１．６１ｇ／ｃｍ^３であった。

（実施例１０、１１）
ヘンシェルミキサーでの造粒条件、仮焼成処理条件、本焼成処理条件を調整することにより、酸化鉄粉末の条件を表２に示すようにした以外は、前記実施例９と同様に酸化鉄粉末を製造した。

（実施例１２）
スプレードライヤーでの噴霧、乾燥条件を変更した以外は、前記実施例１と同様にして酸化鉄粉末を製造した。

（比較例１）
造粒物の焼成を、ロータリーキルンを用いて非酸化性雰囲気中（窒素雰囲気中）で、加熱温度９００℃という条件で行った以外は、前記実施例１と同様にして酸化鉄粉末を製造した。

（比較例２）
Ｆｅ^２＋を１．９ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む硫酸第一鉄水溶液：１０Ｌと１２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液：４Ｌとを反応器に加え、９５℃において攪拌機回転数５ｒｐｍ、毎分１．５Ｌの酸素を通気させ反応を行った。このとき、反応鉄濃度は１．３６ｍｏｌ／Ｌであった。反応終了後、濾過、水洗、乾燥、粉砕を行い、酸化鉄粉末を得た。
得られた酸化鉄粉末は、平均粒径が０．６μｍであった。

また、得られた酸化鉄粉末について、振動試料型磁気測定装置を用いて測定を行ったところ、飽和磁化：８３．１ｅｍｕ／ｇであった。

また、得られた酸化鉄粉末の細孔容積は１５７ｍｍ^３／ｇ、ピーク細孔径は０．１３μｍ、ＢＥＴ比表面積は３．９０ｍ^２／ｇ、黒色度（Ｌ＊値）は１５．３１、塩素含有量は０．１ｐｐｍ、硫黄含有量は７５０ｐｐｍ、酸化鉄粉末を構成する粒子の平均形状係数ＳＦ−２は１０９、ｐＨは８．４４、見かけ密度は０．９８ｇ／ｃｍ^３であった。

前述した各実施例および各比較例の酸化鉄粉末の製造条件を表１にまとめて示し、前述した各実施例および各比較例の酸化鉄粉末の特性等を表２にまとめて示す。なお、前記各実施例の酸化鉄粉末は、いずれも、酸化鉄粉末を構成する粒子のうち０．８μｍ以下のものの占める割合が５質量％以下であった。また、前記各実施例の酸化鉄粉末は、いずれも、酸化鉄粉末中におけるα−Ｆｅ_２Ｏ_３の含有率が９９質量％以上であった。

《２》酸化鉄粒子による鉄粒子酸化度評価
前記各実施例および各比較例について、平均粒径５μｍを有する鉄粒子（Ａｓｈｌａｎｄ社製 Ｍｉｃｒｏｐｏｗｄｅｒ ＩＲＯＮ Ｓ−１６４０）５０ｇと、それぞれ得られた酸化鉄粉末１２．５ｇとをボールミルで混合後、ＪＩＳ Ｍ８２１２に基づいてＦｅ（ＩＩ）量を算定した。さらに、混合物を高温高湿環境下（温度４５℃、相対湿度８０％）に５日間暴露させた後、同様にＦｅ（ＩＩ）量を算定した。

高温高湿環境下暴露前後のＦｅ（ＩＩ）を用いた下記式から、酸化鉄粒子による鉄粒子の酸化度を算出した。
酸化度（％）＝１００−｛（暴露後Ｆｅ（ＩＩ）量）÷（暴露前のＦｅ（ＩＩ）量）×１００｝

《３》酸化鉄粒子を用いた成形体の製造およびＦＥ−ＳＥＭ評価
前記各実施例および各比較例について、それぞれ、得られた酸化鉄粉末４．５ｇと、フッ素系樹脂粉末０．５ｇとをボールミルで混合後、混合物１ｇを断面積１．１３ｃｍ^２の金型に投入し、５０ｋＮで加圧し、混合物の成形体を作製した。得られた成形体の加圧方向に垂直な面をイオンミリングで加工し、ＦＥ−ＳＥＭにて断面観察をおこなった。

イオンミリング装置は日立ハイテク社製ＩＭ−４０００を使用し、以下の条件にて加工した。
ＤＩＳＣＨＡＲＧＥ ＶＯＬＴＡＧ（放電電圧）：１．５ｋＶ
ＡＣＣＥＬＥＲＡＴＩＯＮ ＶＯＬＴＡＧＥ（加速電圧）：６ｋＶ
ＳＴＡＧＥ ＣＯＮＴＲＯＬ(加工モード)：Ｃ３
ＤＩＳＣＨＡＲＧＥ ＣＵＲＲＥＮＴ(イオンガン内部の放電電流)：３８０〜４５０μＡ
ＩＯＮ ＢＥＡＭ ＣＵＲＲＥＮＴ(イオンビーム電流)：１１０〜１４０μＡ
ＧＡＳ ＦＬＯＷ(アルゴンガス流量)：０．０７〜０．１０ｃｍ^３／ｍｉｎ
加工時間：６０分

ＦＥ−ＳＥＭは、日立ハイテク社製ＳＵ−８０２０を使用し、加速電圧１ｋＶ、ＬＡモード、倍率４５０倍にて撮影し、以下の基準に従い評価した。

〇：粒子は変形しているものの、酸化鉄粒子が存在している部分と樹脂のみの部分が区別できる。
△：視野中に酸化鉄の部分が多く含まれる。
×：成形体中樹脂と酸化鉄が一様に広がる。

これらの結果を、前記各実施例および各比較例の酸化鉄粉末についてのサンプルミルによるストレス試験後の磁気特性とともに、表３にまとめて示す。

前記各実施例では、酸化鉄粒子の不本意な脱離等は認められず、優れた結果が得られた。

これに対し、硫黄含有量が多すぎる比較例２では、鉄粒子の酸化度が高い結果となりブレーキ摩擦材が接触するディスクの酸化、腐食等が生じやすくなることが懸念される結果となった。

また、酸化鉄粉末の磁化が大きすぎる比較例１、２では、ブレーキ摩擦材に添加して使用した場合、磁化が大きくブレーキの鳴きが発生されることが懸念される結果になった。

本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末は、燃焼法イオンクロマトグラフィーによる硫黄含有量が５００ｐｐｍ以下であり、かつ、磁化が２０ｅｍｕ／ｇ以下である。そのため、ブレーキ鳴きの問題を生じにくく、制動性に優れたブレーキ摩擦材に好適に用いることができる酸化鉄粉末を提供することができる。従って、本発明のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末は、産業上の利用可能性を有する。

Claims (7)

1. 平均粒径が１０μｍ以上２００μｍ以下であり、
   燃焼法イオンクロマトグラフィーによる硫黄含有量が５００ｐｐｍ以下であり、かつ、
   磁化が２０ｅｍｕ／ｇ以下であることを特徴とするブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。
2. 燃焼法イオンクロマトグラフィーによる塩素含有量が１５０ｐｐｍ以下である請求項１に記載のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。
3. 形状係数ＳＦ−２が１００以上１５０以下である請求項１または２に記載のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。
4. 細孔容積が１０ｍｍ^３／ｇ以上１８０ｍｍ^３／ｇ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。
5. ＢＥＴ比表面積が０．０５ｍ^２／ｇ以上１．２０ｍ^２／ｇ以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。
6. ピーク細孔径が０．２μｍ以上１．２μｍ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。
7. 黒色度（Ｌ＊値）が２３以上３１以下である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のブレーキ摩擦材用酸化鉄粉末。