WO2018164028A1 - 摩擦材組成物、摩擦材及び摩擦部材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a friction material composition containing a titanate compound powder, and a friction material and a friction member using the friction material composition.
- Friction members such as brake linings, disc pads, and clutch facings that make up braking devices for various vehicles and industrial machines have a high coefficient of friction, are stable, have excellent fade resistance, and wear resistance.
- the rotor partner material is required to have low aggression.
- Friction members comprising a friction material formed from have been used. Fibrous potassium titanate particles do not damage the rotor (partner material) and have excellent friction characteristics, but have an average fiber diameter of 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m and an average fiber length of 10 ⁇ m to 20 ⁇ m
- WHO fibers fibrous particles having a major axis of 5 ⁇ m or more, a minor axis of 3 ⁇ m or less, and an aspect ratio of 3 or more defined by the World Health Organization (WHO).
- titanate compounds that can achieve the required characteristics as a friction material while avoiding health and safety concerns Particles have been proposed and used. Further, since the friction material is likely to rust when the content of sulfate ions in the powder composed of titanate compound particles increases, titanate compound powders with low sulfate ion content are required and used. (Patent Document 1).
- a friction material composition containing a titanate compound having a tunnel crystal structure and a titanate compound having a layered crystal structure (Patent Document 4), and a plurality of protrusions.
- a friction material composition (Patent Document 5) containing a titanate compound having a biosoluble inorganic fiber is proposed.
- the object of the present invention is to improve the friction coefficient and wear resistance even when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced, the compression deformation rate can be reduced, and the yield at the time of thermoforming is reduced.
- An object of the present invention is to provide a friction material composition and a friction member using the friction material composition that can be improved.
- the present inventors have determined that the alkali metal ion elution rate of the titanate compound powder is not more than a certain level when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced.
- the present inventors have found that the above problems can be solved by using a friction material composition containing acid salt compound particles and barium sulfate particles (powder) having a specific particle diameter, and have completed the present invention.
- the present invention provides the following friction material composition, friction material, and friction member.
- a friction material composition comprising a titanate compound powder composed of non-fibrous titanate compound particles, a barium sulfate powder, and a thermosetting resin, wherein the alkali metal of the titanate compound powder
- the ion elution rate is 15.0 mass% or less
- the volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of the barium sulfate powder is 0.1 ⁇ m to 20.0 ⁇ m
- the total amount of the friction material composition is 100 mass. %
- the content of the copper component is 0.5% by mass or less as a copper element.
- Item 2 The friction material composition according to Item 1, wherein the barium sulfate powder has a volume-based cumulative 90% particle diameter (D 90 ) of 0.1 ⁇ m to 20.0 ⁇ m.
- D 90 volume-based cumulative 90% particle diameter
- Item 3 The friction material composition according to Item 1 or 2, wherein the titanate compound powder has a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of 1.0 ⁇ m to 150.0 ⁇ m.
- the titanate compound powder is A 2 Ti n O (2n + 1) [wherein A is one or more of alkali metals excluding Li, and n is a 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 of alkali metals excluding Li, M is Li, Mg, Zn, One or more selected from Ga, Ni, Cu, Fe, Al, Mn, z is an integer of 1 to 3 as 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 of alkali metals excluding Li, M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, 1 or 2 or more selected from Mn, x is 0.5 ⁇ 1.0, y number of 0.25-1.0], a 0.5 ⁇
- A is one or more of alkali metals excluding Li
- M is selected from Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, and Mn. 1 or 2 or more (excluding combinations of ions having different valences in the case of 2 or more)
- Item 5 The friction material composition according to any one of Items 1 to 4, wherein the titanate compound powder has a sulfate ion elution rate of 0.2% by mass or less.
- the content of the barium sulfate powder 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 described in 1.
- Item 7 The content of the titanate compound powder is 1% by mass to 40% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition, The friction material composition according to one item.
- Item 8 A friction material, which is a molded body of the friction material composition according to any one of Items 1 to 7.
- a friction member comprising the friction material according to Item 8.
- the friction material composition of the present invention does not contain a copper component or the content of the copper component is reduced, the friction coefficient and wear resistance can be improved, and the compression deformation rate can be reduced. Yield can be improved.
- the friction material and the friction member of the present invention do not contain a copper component or reduce the content of the copper component, the friction coefficient is high, the wear resistance is excellent, and the compression deformation rate is small. Yield is excellent.
- the friction material composition of the present invention is a friction material composition containing a titanate compound powder composed of non-fibrous titanate compound particles, a barium sulfate powder, and a thermosetting resin.
- the elution rate of the alkali metal ions of the salt compound powder is 15.0% by mass or less
- the volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of the barium sulfate powder is 0.1 ⁇ m to 20.0 ⁇ m
- the copper component content is 0.5% by mass or less as a copper element at a total amount of 100% by mass, and other materials can be further contained as necessary.
- the copper component content is 0.5% by mass or less, preferably not containing a copper component as copper element, and less environmental impact compared to conventional friction materials It can be.
- “does not contain a copper component” means that copper fiber, copper powder, and an alloy (such as brass or bronze) containing copper and a compound are blended as raw materials of the friction material composition. It means not.
- the titanate compound powder used in the present invention may have an alkali metal ion elution rate of 15.0 mass% or less, preferably 0.01 mass% to 15.0 mass%, more preferably 0.05.
- the content is from mass% to 10.0 mass%, more preferably from 0.1 mass% to 5.0 mass%, and particularly preferably from 0.1 mass% to 2.5 mass%.
- the alkali metal ion elution rate means the mass ratio of alkali metal ions eluted from the titanate compound powder into water at 80 ° C. in water.
- thermosetting resin used in the friction material composition
- hexamethylenetetramine as a curing accelerator is ring-opened to bond with the hydroxyl group in the novolac type phenol resin and cure.
- the reaction is started.
- an alkali metal ion is present, an ion exchange reaction is caused with a hydrogen ion in a hydroxyl group in the novolak type phenol resin, and hexamethylenetetramine (curing accelerator) and novolac type phenol resin (thermosetting resin) It is considered that binding is inhibited (curing inhibition).
- thermosetting resin in the conventional friction material composition has high thermal conductivity, and at the time of heat molding of the friction material composition, the amount of heat necessary for thermosetting the thermosetting resin is reduced by the friction material composition. It has a function to promptly communicate to the center.
- the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced, the molded product obtained by delaying the transfer of heat to the center of the friction material composition during the heat molding of the friction material composition The thermosetting resin at the center of the resin tends to be uncured.
- the alkali metal ion elution rate of the titanate compound powder is 15.0% by mass or less, so that the curing inhibition between the thermosetting resin and the curing accelerator as described above occurs. It is difficult to accelerate the curing of the thermosetting resin. Therefore, even when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced, thermosetting can be promoted to the thermosetting resin at the center of the molded body.
- a titanate compound powder having an alkali metal ion elution rate within the above range is used.
- the titanate compound powder used in the present invention is, for example, titanium of one or more elements selected from the group of alkali metals excluding Li (hereinafter, these are collectively referred to as “element A”). Examples thereof include powders of acid salt compounds (particles).
- element A Such an alkali metal titanate compound has a crystal structure such as a layered structure in which TiO 6 octahedrons and TiO 5 triangular both pyramids are linked while sharing a twill line, and a tunnel structure.
- the ions of element A are coordinated between layers of a layered structure or in a tunnel of a tunnel structure.
- alkaline earth metal ions may be coordinated between the layers of the layer structure or in the tunnel of the tunnel structure.
- Examples of the A element include Na, K, Rb, Cs, and Fr, and Na and K are preferable.
- Li is not included in the A element because Li has a different ionic radius than other alkali metals.
- Examples of the alkaline earth metal include Ca, Sr, Ba, and Ra.
- the Ti sites selected from Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, and Mn (hereinafter collectively referred to as these) And abbreviated as “M element”).
- the element M is preferably Li, Mg, Zn, Ga, Ni, Fe, Al, or Mn from the viewpoint of the environment. Further, Li and Mg are more preferable from the viewpoint of further improving the friction characteristics. Since the M element has an ion radius comparable to that of Ti 4+ , Ti can be replaced with the M element.
- the general formula is A 2 Ti n O (2n + 1) [wherein A is one or more of alkali metals excluding Li, and n is a 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 of alkali metals excluding Li, M is Li, Mg , Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, or Mn, z is an valence of the element M and an integer of 1 to 3, 0.05 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ and titanate compounds having a tunnel crystal structure represented by y ⁇ (4-z) x] and the like.
- 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 a number from 0.5 to 1.0, and y is a number from 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 of alkali metals excluding Li], A 0.2 to 0.7 Mg 0.40 Ti 1.6 O 3 wherein, a is one or more alkali metals except Li] .7 ⁇ 3.95, a 0.5 ⁇ 0.7 Li (0.27-x) M y Ti (1.73- z) O 3.85 to 3.95 [wherein A is one or more of alkali metals excluding Li, and M is Mg, Zn, Ga, Ni, Cu, Fe, Al, Mn.
- the said titanate compound is a composition which does not contain a copper element from a viewpoint to an environment.
- titanate compounds include A 2 Ti n O (2n + 1) [wherein A is one or more of alkali metals excluding Li, and n is a number from 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 of alkali metals excluding Li, M is Li, Mg, One or more selected from Zn, Ga, Ni, Fe, Al, and Mn, z is the valence of the element M, 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 of alkali metals excluding Li, M is Li, Mg, Zn, Ga, Ni, 1 or 2 or more types selected from Fe, Al,
- A is one or more of alkali metals excluding Li
- M is selected from Mg, Zn, Ga, Ni, Fe, Al, and Mn.
- titanate compound used in the present invention examples include K 2 Ti 4.8 O 10.6 (4.8 potassium titanate), K 2 Ti 6 O 13 (6 potassium titanate), 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 (8 potassium titanate), K 2 Ti 10.9 O 22.8 (10.9 potassium titanate), Na 2 Ti 6 O 13 (sodium 6 titanate), Na 2 Ti 8 O 17 (8 sodium titanate), K 0.8 Li 0.
- the crystal structure is preferably a tunnel structure from the viewpoint of further reducing the alkali metal ion elution rate, and from the viewpoint of further improving the wear resistance in the high temperature range, the crystal structure is A layered structure is preferred.
- one or two or more of the above titanate compounds can be appropriately selected according to the characteristics of the target friction material within the above range of the alkali metal ion elution rate.
- the said titanate compound of a tunnel structure and the said titanate compound of a layered structure can be used in combination.
- the titanate compound particles constituting the titanate compound powder used in the present invention are spherical, granular, plate-like, columnar (bar-shaped, columnar, prismatic, strip-shaped, generally columnar, generally strip-shaped, etc. as a whole.
- Non-fibrous particles such as block shapes, porous shapes, shapes having a plurality of convex portions (amoeba shape, boomerang shape, cross shape, confetti shape, etc.).
- the particles have a columnar shape or a particle shape having a plurality of convex portions.
- These various particle shapes can be arbitrarily controlled by production conditions, particularly raw material composition, firing conditions and the like.
- having a plurality of convex portions is a so-called indeterminate shape in which the projection shape onto a plane can take a shape having convex portions in two or more directions, unlike at least normal polygons, circles, ellipses, etc.
- the convex portion refers to a portion corresponding to a portion protruding from a polygon, circle, ellipse or the like (basic figure) applied to a photograph (projection drawing) obtained by a scanning electron microscope (SEM). .
- the shape of the titanate compound particles can be analyzed, for example, by observation with a scanning electron microscope (SEM).
- SEM scanning electron microscope
- the fibrous particles are the longest diameter L of the rectangular parallelepiped having the smallest volume (the circumscribed rectangular parallelepiped), the next long side is the short diameter B, and the shortest side is the thickness T ( B> T) means that both L / B and L / T are 5 or more particles.
- Non-fibrous particles refer to particles excluding fibrous particles, and L / B is less than 5.
- the average particle size of the titanate compound powder is, for example, 1.0 ⁇ m to 150.0 ⁇ m, preferably 2.0 ⁇ m to 120.0 ⁇ m, more preferably 3.0 ⁇ m to 100.0 ⁇ m, and even more preferably 3 ⁇ m. 0.0 ⁇ m to 40.0 ⁇ m.
- the titanate compound particles include those in which secondary particles are formed because the primary particles are difficult to monodisperse, and granules obtained by granulating the particles.
- the average particle diameter can be measured by a laser diffraction method.
- the average particle diameter refers to a particle diameter at a volume reference cumulative 50% (volume reference cumulative 50% particle diameter) in a particle size distribution measured by a laser diffraction method, that is, D 50 (median diameter).
- D 50 volume-based cumulative 50% particle diameter
- This volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) is obtained by calculating the particle size distribution on a volume basis, and counting the number of particles from the smallest particle size in the cumulative curve with the total volume being 100%. It is the particle size at a point where it becomes 50%.
- the volume-based cumulative 10% particle diameter (D 10 ) and the volume-based cumulative 90% particle diameter (D 90 ) are those in which the particle size distribution has a small particle size in the cumulative curve with the total volume of the obtained particle size distribution being 100%. The number of particles is counted, and the particle diameter at the point where the cumulative values become 10% and 90%, respectively.
- the ratio of D 90 and D 10 (D 90 / D 10 ) can be referred to 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, the closer the value of D 90 / D 10 is to 1, the closer the particle size distribution is to monodispersion.
- the titanate compound powder used in the present invention has a D 90 / D 10 value of, for example, 30.0 or less, and preferably in the range of 1.0 to 15.0.
- D 90 / D 10 is within the above range, the friction characteristics of the friction material can be further enhanced.
- the specific surface area of the titanium salt compound powder used in the present invention is preferably a 0.3m 2 /g ⁇ 7.0m 2 / g, it is 0.3m 2 /g ⁇ 3.0m 2 / g More preferred.
- the specific surface area can be measured according to JIS Z8830. When the specific surface area becomes too large, the wetted area with the thermosetting resin becomes too large, and the amount of the thermosetting resin involved in the strength of the entire friction material may be reduced. Moreover, when using a friction material for a brake pad, since the compounding quantity of a thermosetting resin is small, when the specific surface area of a titanate compound powder becomes large too much, the mechanical strength of a friction material may fall. By setting the specific surface area of the titanate compound powder within the above range, a friction material that is more excellent in balance between mechanical strength and friction characteristics can be obtained.
- the elution rate of sulfate ion of the titanate compound powder is 0.2% by mass. It is preferable to set it as follows, and it is more preferable that it is 0.1 mass% or less.
- the sulfate ion elution rate means the mass ratio of sulfate ions eluted from the titanate compound powder into water at room temperature (20 ° C.).
- the titanate compound powder used in the present invention is a silane coupling agent (such as an aminosilane coupling agent) or titanate for the purpose of further improving the dispersibility and further improving the adhesion to the thermosetting resin.
- the surface treatment may be performed by a conventional method using a coupling agent or the like.
- the content of the titanate compound powder in the friction material composition is preferably 1% by mass to 40% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition, and 5% by mass to 35% by mass. More preferably, it is more preferably 10% by mass to 30% by mass.
- the barium sulfate powder composed of the barium sulfate particles used in the present invention has a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of 0.1 ⁇ m to 20.0 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m to 10.0 ⁇ m. More preferably, the thickness is 0.3 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, and further preferably 0.5 ⁇ m to 3.0 ⁇ m.
- the barium sulfate particles include those in which secondary particles are formed because it is difficult for the primary particles to be monodispersed, and granules obtained by granulating the particles.
- the yield rate at the time of molding the friction material composition is improved.
- the compression deformation rate of the obtained friction material can be reduced, the friction coefficient of the friction material can be increased, and the wear amount of the friction material can be reduced.
- the compression rate of deformation of the obtained friction material can be reduced, the amount of deformation of the friction material in the piston pressurizing direction when the brake is applied can be reduced when used in a brake system. Since the amount of deformation in the friction material can be reduced, it is difficult for the response of the brake system to be lowered and the effectiveness feeling associated therewith to be reduced. In addition, it is difficult to reduce fuel consumption and increase wear.
- the friction material composition of the present invention can be suitably used for a brake system.
- the volume-based cumulative 90% particle diameter (D 90 ) of the barium sulfate powder used in the present invention is preferably 0.1 ⁇ m to 20.0 ⁇ m, more preferably 0.1 ⁇ m to 10.0 ⁇ m. More preferably, it is 0 ⁇ m to 5.0 ⁇ m.
- the amount of coarse particles of barium sulfate powder by the D 90 in the above range is reduced, the pressure change rate further can be further reduced.
- the barium sulfate powder used in the present invention has a D 90 / D 10 value of, for example, 20.0 or less, and preferably in the range of 1.0 to 10.0.
- D 90 / D 10 is within the above range, the friction characteristics of the friction material can be further enhanced.
- Barium sulfate powders include ferrous barium sulfate powder (barite powder) obtained by crushing a mineral called barite, removing iron, washing with water, and artificially synthesized precipitated barium sulfate powder.
- the size of the precipitated barium sulfate powder can be controlled by the conditions at the time of synthesis, and a fine barium sulfate powder with a small content of target coarse particles can be produced. From the viewpoint of further reducing impurities and making the particle size distribution of barium sulfate particles more uniform, it is preferable to use precipitated barium sulfate powder.
- the content of the barium sulfate powder is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 40% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. More preferably, it is from 30% by mass to 30% by mass.
- thermosetting resin used as a binder that is integrated with titanate compound particles and the like to give strength. Accordingly, any one of known thermosetting resins used as the binder can be appropriately selected and used.
- thermosetting resin examples include: phenol resin; elastomer dispersed phenol resin such as acrylic elastomer dispersed phenol resin and silicone elastomer dispersed phenol resin; modified phenol resin such as acrylic modified phenol resin and silicone modified phenol resin; formaldehyde resin; melamine resin Epoxy resin; acrylic resin; aromatic polyester resin; urea resin, and the like.
- phenol resin straight phenol resin
- modified phenol resin are preferable from the viewpoint that heat resistance, moldability, and friction characteristics can be further improved.
- the content of the thermosetting resin in the friction material composition is preferably 5% by mass to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition.
- Fiber base materials include aromatic polyamide (aramid) fiber, fibrillated aramid fiber, acrylic fiber (monopolymer or copolymer fiber made mainly from acrylonitrile), fibrillated acrylic fiber, cellulose fiber, fibrillated Organic fibers such as cellulose fibers and phenol resin fibers; metals such as aluminum, iron, zinc, tin, titanium, nickel, magnesium, silicon and other metals and alloys other than copper and copper alloys, and metals such as cast iron fibers as the main component Straight or curled metal fiber; glass fiber, rock wool, ceramic fiber, biodegradable ceramic fiber, biodegradable mineral fiber, biodissolvable fiber, wollastonite fiber, silicate fiber, mineral fiber, etc.
- aramid aromatic polyamide
- fibrillated aramid fiber acrylic fiber (monopolymer or copolymer fiber made mainly from acrylonitrile), fibrillated acrylic fiber, cellulose fiber, fibrillated Organic fibers such as cellulose fibers and phenol resin fibers
- metals such as aluminum, iron, zinc,
- titanium Inorganic fibers other than acid salt fibers Flame-resistant fibers, PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers Carbon fibers of the activated carbon fibers. Among these, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- friction modifiers examples include tire rubber, acrylic rubber, isoprene rubber, NBR (nitrile butadiene rubber), SBR (styrene butadiene rubber), chlorinated butyl rubber, butyl rubber, silicone rubber, and other unvulcanized or vulcanized rubber powders; cashew dust, Organic fillers such as melamine dust; inorganic powders such as calcium carbonate, sodium carbonate, lithium carbonate, calcium hydroxide (slaked lime), vermiculite, clay, mica, talc, dolomite, chromite, mullite; aluminum, zinc, iron, tin, etc.
- tire rubber acrylic rubber, isoprene rubber, NBR (nitrile butadiene rubber), SBR (styrene butadiene rubber), chlorinated butyl rubber, butyl rubber, silicone rubber, and other unvulcanized or vulcanized rubber powders
- cashew dust Organic fillers such as melamine dust
- inorganic powders such as calcium carbon
- Inorganic fillers such as metal powders other than copper and copper alloys, or metal powders in the form of 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, chromite, quartz; synthetic or natural graphite (graphite), phosphate-coated graphite, carbon black, coke, antimony trisulfide, molybdenum disulfide, tin sulfide, Examples thereof include solid lubricants such as iron sulfide, zinc sulfide, bismuth sulfide, tungsten disulfide, and polytetrafluoroethylene (PTFE). Among these, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- the content of other materials in the friction material composition is preferably 44% by mass to 93% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition.
- each component is mixed by a mixer such as a Laedige mixer (“Radiger” is a registered trademark), a pressure kneader, an Eirich mixer (“Eirich” is a registered trademark), or the like.
- a mixer such as a Laedige mixer (“Radiger” is a registered trademark), a pressure kneader, an Eirich mixer (“Eirich” is a registered trademark), or the like.
- a mixer such as a Laedige mixer (“Radiger” is a registered trademark)
- a pressure kneader is a registered trademark
- Eirich mixer is a registered trademark
- the content of each component of the friction material composition of the present invention can be appropriately selected depending on the desired friction characteristics, and can be produced by the production method described above.
- the friction material composition of the present invention may be prepared by preparing a master batch containing a specific component at a high concentration, and adding and mixing a thermosetting resin or the like to the master batch.
- the friction material composition is temporarily molded at room temperature (20 ° C.), and the obtained temporary molded body is subjected to heat and pressure molding (molding pressure of 10 MPa to 40 MPa, molding temperature of 150 ° C. to 200 ° C.). If necessary, the obtained molded body is heat-treated in a heating furnace (held at 150 ° C. to 220 ° C. for 1 hour to 12 hours), and then the molded body is subjected to machining and polishing to obtain a predetermined A friction material having a shape can be manufactured.
- heat and pressure molding molding pressure of 10 MPa to 40 MPa, molding temperature of 150 ° C. to 200 ° C.
- the friction material of the present invention is used as a friction member in which the friction material is formed to be a friction surface.
- the friction member that can be formed using the friction material includes, for example, (1) a configuration of only the friction material, (2) a base material such as a back metal, and a book provided on the base material to provide a friction surface.
- the structure etc. which have the friction material of invention are mentioned.
- the base material is used for further improving the mechanical strength of the friction member, and a metal, fiber reinforced resin, or the like can be used as the material.
- a metal, fiber reinforced resin, or the like can be used as the material.
- iron, stainless steel, glass fiber reinforced resin, carbon fiber reinforced resin and the like can be mentioned.
- Friction materials usually have many fine pores inside, and they serve as escape routes for decomposition products (gases and liquids) at high temperatures, while preventing friction characteristics from degrading and reducing friction material stiffness to damp. The occurrence of squeal is prevented by improving the performance. In a normal friction material, the composition and molding conditions of the material are controlled so that the porosity is 5% to 30%.
- the friction member of the present invention is composed of the friction material composition of the present invention, the friction coefficient is high and the compression deformation rate is small even when the copper component is not contained or the content of the copper component is reduced. Wear resistance is excellent. Therefore, the friction member of the present invention can be suitably used for brake systems such as brake linings, disk pads, and clutch facings that constitute braking devices for various vehicles and industrial machines. In particular, it can be used more suitably in a motorized brake system such as a regenerative brake system.
- the titanate compounds 1 to 11 which are titanate compound powders used in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1, and barium sulfate 1 and 2 which are barium sulfate powders are shown in Table 2.
- the thermosetting resins and other additives used in Examples and Comparative Examples are as follows.
- Phenolic resin Hexamethylenetetramine-containing novolac-type phenolic resin powder ⁇ Cashew dust ⁇ Artificial graphite ⁇ Mica ⁇ Iron oxide ⁇ Zirconium oxide ⁇ Antimony sulfide ⁇ Calcium hydroxide ⁇ Fibrylated aramid fiber ⁇ Copper fiber
- Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 6 Each material was blended according to the blending ratio shown in Table 3, and mixed for 3 minutes using an Eirich mixer. The obtained mixture was pressurized at a normal pressure (20 ° C.) at a pressure of 15 MPa for 5 seconds to prepare a temporary molded body. The above-mentioned temporary molded body is inserted into the cavity portion of the thermoforming mold heated to 150 ° C., and a back plate (material: steel) coated with an adhesive is placed on the cavity, and the pressure is 20 MPa. Pressurized for 2 seconds. The gas was removed five times during the period from 60 to 90 seconds from the start of pressurization. The obtained friction material member was put into a constant temperature dryer heated to 220 ° C., held for 2 hours, and completely cured to obtain a friction member.
- Alkali metal ion elution rate Measure the mass (X) of the test sample, then add the test sample to distilled water to prepare a 1% by weight slurry, stir at 80 ° C. for 4 hours, and then remove the solid content with a membrane filter with a pore size of 0.2 ⁇ m. 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”). Subsequently, the alkali metal ion elution rate (mass%) was computed based on Formula [(Y) / (X)] * 100 using the value of said (X) and (Y).
- particle size The particle size was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation, product number “SALD-2100”).
- the particle diameter at the time of volume-based cumulative 50% in the particle size distribution measured by the laser diffraction particle size distribution measuring apparatus that is, D 50 (median diameter) was determined.
- the particle diameter at the time of 90% volume reference accumulation in the particle size distribution measured by the laser diffraction particle size distribution analyzer, that is, D90 was determined.
- the specific surface area was measured by an automatic specific surface area measuring device (manufactured by micromeritics, product number “TriStarII3020”).
- compression deformation rate The test was conducted based on ISO6310 (Automobile parts-Brake lining and disc brake pad compression strain test method). Measure the thickness (t) of the friction material composition portion of the friction member, the deformation amount (h) of the friction member when compressed at 4 MPa, and separately measure the deformation amount (h ′) of the back plate when compressed at 4 MPa. The equation [(h ⁇ h ′) / (t)] ⁇ 100 was taken as the compression deformation rate.
- Rockwell hardness Rockwell hardness was measured according to the method of JIS D4421. S scale was used as the hardness scale.
- a wear test was performed based on SAE J2707 (block wear test), and the friction material wear amount was determined from the thickness reduction of the portion made of the friction material composition of the friction member before and after the test, and the rotor wear amount was determined from the rotor weight reduction.
- the cast iron rotor which belongs to the A type in ASTM specification was used for the rotor.
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Abstract
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、摩擦係数や耐摩耗性を向上させ、圧縮変形率を小さくすることができ、加熱成形時の歩留まりを改善することができる、摩擦材組成物を提供する。 非繊維状のチタン酸塩化合物粒子から構成されるチタン酸塩化合物粉末と、硫酸バリウム粉末と、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材組成物において、前記チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であり、前記硫酸バリウム粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍ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。
Description
本発明は、チタン酸塩化合物粉末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。
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。
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粒子、無機充填材、有機充填材等と、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粒子は、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、複数の凸部を有する形状等）のチタン酸塩化合物粒子が提案され、使用されている。また、チタン酸塩化合物粒子から構成される粉末における硫酸イオンの含有量が多くなると摩擦材に錆が発生しやすくなることから、硫酸イオンの含有量が少ないチタン酸塩化合物粉末が求められ、使用されている（特許文献１）。
摩擦材に用いる樹脂組成物には、耐摩耗性の向上のために、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、高温での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２）、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３）、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４）、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５）が提案されている。
特許文献２～５の摩擦材組成物のように、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量が少ないと、圧縮変形率が大きく、加熱成形時の歩留まりが悪くなるという問題がある。
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、摩擦係数や耐摩耗性を向上させ、圧縮変形率を小さくすることができ、加熱成形時の歩留まりを改善することができる、摩擦材組成物及び該摩擦材組成物を用いた摩擦部材を提供することにある。
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、チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率を一定以下とし、特定形状のチタン酸塩化合物粒子及び特定粒子径の硫酸バリウム粒子（粉末）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。
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。
項１ 非繊維状のチタン酸塩化合物粒子から構成されるチタン酸塩化合物粉末と、硫酸バリウム粉末と、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材組成物において、前記チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であり、前記硫酸バリウム粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍ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。
項２ 前記硫酸バリウム粉末の体積基準累積９０％粒子径（Ｄ９０）が０．１μｍ～２０．０μｍであることを特徴とする、項１に記載の摩擦材組成物。
項３ 前記チタン酸塩化合物粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が１．０μｍ～１５０．０μｍであることを特徴とする、項１又は２に記載の摩擦材組成物。
項４ 前記チタン酸塩化合物粉末が、Ａ２ＴｉｎＯ（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）ＭｘＯ（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〕、ＡｘＭｙＴｉ（２－ｙ）Ｏ４〔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〕、Ａ０．５～０．７Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５～３．９５〔式中、ＡはＬｉを除くアルカリ金属の１種又は２種以上〕、Ａ０．２～０．７Ｍｇ０．４０Ｔｉ１．６Ｏ３．７～３．９５〔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）ＭｙＴｉ（１．７３－ｚ）Ｏ３．８５～３．９５〔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種の化合物の粉末であることを特徴とする、項１～３のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
項５ 前記チタン酸塩化合物粉末の硫酸イオン溶出率が０．２質量％以下であることを特徴とする、項１～４のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
項６ 前記硫酸バリウム粉末の含有量が、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１～５のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
項７ 前記チタン酸塩化合物粉末の含有量が、前記摩擦材組成物の合計量１００質量％に対して、１質量％～４０質量％であることを特徴とする、項１～６のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
項８ 項１～７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。
項９ 項８に記載の摩擦材を備えることを特徴とする、摩擦部材。
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、摩擦係数や耐摩耗性を向上させ、圧縮変形率を小さくすることができ、加熱成形時の歩留まりを改善することができる。
本発明の摩擦材及び摩擦部材は、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、摩擦係数が高く、耐摩耗性に優れ、しかも圧縮変形率が小さく、加熱成形時の歩留まりが優れている。
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。
＜摩擦材組成物＞
本発明の摩擦材組成物は、非繊維状のチタン酸塩化合物粒子から構成されるチタン酸塩化合物粉末と、硫酸バリウム粉末と、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材組成物において、チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であり、硫酸バリウム粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍ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、その他材料を更に含有することができる。
本発明の摩擦材組成物は、非繊維状のチタン酸塩化合物粒子から構成されるチタン酸塩化合物粉末と、硫酸バリウム粉末と、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材組成物において、チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であり、硫酸バリウム粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍ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、その他材料を更に含有することができる。
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。
（チタン酸塩化合物粉末）
本発明に用いるチタン酸塩化合物粉末は、アルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であればよく、好ましくは０．０１質量％～１５．０質量％であり、より好ましくは０．０５質量％～１０．０質量％であり、さらに好ましくは０．１質量％～５．０質量％、特に好ましくは０．１質量％～２．５質量％である。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粉末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。
本発明に用いるチタン酸塩化合物粉末は、アルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であればよく、好ましくは０．０１質量％～１５．０質量％であり、より好ましくは０．０５質量％～１０．０質量％であり、さらに好ましくは０．１質量％～５．０質量％、特に好ましくは０．１質量％～２．５質量％である。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粉末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。
摩擦材組成物に用いる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、硬化促進剤としての例えば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（硬化促進剤）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。
また、従来の摩擦材組成物に用いられている銅は、熱伝導性が高く、摩擦材組成物の加熱成形時において、熱硬化性樹脂の熱硬化に必要な熱量を、摩擦材組成物の中心部まで速やかに伝える機能を有している。しかしながら、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、摩擦材組成物の加熱成形時において、摩擦材組成物の中心部までの熱量の伝達が遅れることにより、得られた成形体の中心部の熱硬化性樹脂が未硬化となりやすい。
これに対して、本発明においては、チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であるため、上記のような熱硬化性樹脂と硬化促進剤との硬化阻害が生じ難く、熱硬化性樹脂の硬化を促進することができる。そのため、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、成形体の中心部における熱硬化性樹脂まで熱硬化を促進させることができる。
以上の理由から、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、アルカリ金属イオン溶出率が上記範囲であるチタン酸塩化合物粉末を用いる。
本発明で使用するチタン酸塩化合物粉末は、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（粒子）の粉末が挙げられる。このようなチタン酸アルカリ金属塩化合物には、ＴｉＯ６八面体やＴｉＯ５三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。
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。
本発明で使用する上記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。
上記チタン酸塩化合物としては、例えば、一般式がＡ２ＴｉｎＯ（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）ＭｘＯ（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。
また、一般式がＡｘＭｙＴｉ（２－ｙ）Ｏ４〔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〕、Ａ０．５～０．７Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５～３．９５〔式中、ＡはＬｉを除くアルカリ金属の１種又は２種以上〕、Ａ０．２～０．７Ｍｇ０．４０Ｔｉ１．６Ｏ３．７～３．９５〔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）ＭｙＴｉ（１．７３－ｚ）Ｏ３．８５～３．９５〔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。
上記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、Ａ２ＴｉｎＯ（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）ＭｘＯ（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〕、ＡｘＭｙＴｉ（２－ｙ）Ｏ４〔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〕、Ａ０．５～０．７Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５～３．９５〔式中、ＡはＬｉを除くアルカリ金属の１種又は２種以上〕、Ａ０．２～０．７Ｍｇ０．４０Ｔｉ１．６Ｏ３．７～３．９５〔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）ＭｙＴｉ（１．７３－ｚ）Ｏ３．８５～３．９５〔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。
本発明で用いる上記チタン酸塩化合物の具体例としては、Ｋ２Ｔｉ４．８Ｏ１０．６（４．８チタン酸カリウム）、Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３（６チタン酸カリウム）、Ｋ２Ｔｉ６．１Ｏ１３．２（６．１チタン酸カリウム）、Ｋ２Ｔｉ７．９Ｏ１６．８（７．９チタン酸カリウム）、Ｋ２Ｔｉ８Ｏ１７（８チタン酸カリウム）、Ｋ２Ｔｉ１０．９Ｏ２２．８（１０．９チタン酸カリウム）、Ｎａ２Ｔｉ６Ｏ１３（６チタン酸ナトリウム）、Ｎａ２Ｔｉ８Ｏ１７（８チタン酸ナトリウム）、Ｋ０．８Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４（チタン酸リチウムカリウム）、Ｋ２．１５Ｔｉ５．８５Ａｌ０．１５Ｏ１３．０（チタン酸アルミニウムカリウム）、Ｋ２．２０Ｔｉ５．６０Ａｌ０．４０Ｏ１２．９（チタン酸アルミニウムカリウム）、Ｋ２．２１Ｔｉ５．９０Ｌｉ０．１０Ｏ１２．９（チタン酸リチウムカリウム）、Ｋ０．８Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４（チタン酸リチウムカリウム）、Ｋ０．７Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．９５（チタン酸リチウムカリウム）、Ｋ０．８Ｍｇ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４（チタン酸マグネシウムカリウム）、Ｋ０．７Ｍｇ０．４Ｔｉ１．６Ｏ３．９５（チタン酸マグネシウムカリウム）、Ｋ０．７Ｌｉ０．１３Ｍｇ０．２Ｔｉ１．６７Ｏ３．９５（チタン酸リチウムマグネシウムカリウム）、Ｋ０．７Ｌｉ０．２４Ｍｇ０．０４Ｔｉ１．７２Ｏ３．９５（チタン酸リチウムマグネシウムカリウム）、Ｋ０．７Ｌｉ０．１３Ｆｅ０．４Ｔｉ１．４７Ｏ３．９５（チタン酸リチウム鉄カリウム）等が挙げられる。
本発明で用いる上記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。
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、上記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、トンネル構造の上記チタン酸塩化合物と層状構造の上記チタン酸塩化合物とを、組み合わせて用いることができる。
本発明で用いるチタン酸塩化合物粉末を構成するチタン酸塩化合物粒子は、球状、粒状、板状、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）、ブロック状、多孔質状、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）等の非繊維状粒子である。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。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。ここで、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、いわゆる不定形状であることを意味する。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。
上記チタン酸塩化合物粒子の形状は、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。
本発明において、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及びＬ／Ｔがいずれも５以上の粒子のことをいう。また、非繊維状粒子とは繊維状粒子を除く粒子のことをいい、Ｌ／Ｂが５未満の粒子のことをいう。
チタン酸塩化合物粉末の平均粒子径は、例えば、１．０μｍ～１５０．０μｍであり、好ましくは２．０μｍ～１２０．０μｍであり、より好ましくは３．０μｍ～１００．０μｍ、さらに好ましくは３．０μｍ～４０．０μｍである。平均粒子径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。チタン酸塩化合物粒子には、１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。
上記平均粒子径は、レーザー回折法により測定することができる。上記平均粒子径とは、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（体積基準累積５０％粒子径）、すなわちＤ５０（メジアン径）をいう。この体積基準累積５０％粒子径（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。
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。
本発明で使用するチタン酸塩化合物粉末は、Ｄ９０／Ｄ１０の値が、例えば、３０．０以下であり、好ましくは１．０～１５．０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。
本発明で用いるチタン酸塩化合物粉末の比表面積は、０．３ｍ２／ｇ～７．０ｍ２／ｇであることが好ましく、０．３ｍ２／ｇ～３．０ｍ２／ｇであることがより好ましい。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。また、摩擦材をブレーキパッドに用いる場合、熱硬化性樹脂の配合量が少ないため、チタン酸塩化合物粉末の比表面積が大きくなりすぎると、摩擦材の機械強度が低下する場合がある。チタン酸塩化合物粉末の比表面積を上記範囲とすることで、機械強度と摩擦特性とのバランスにより一層優れる摩擦材とすることができる。
ところで、摩擦材の硫酸イオン濃度が高くなると、摩擦材に錆が発生しやすくなる。チタン酸塩化合物粉末の原料の製造工程、チタン酸塩化合物粉末の製造工程等では、硫酸イオンが残量することがあることから、チタン酸塩化合物粉末の硫酸イオン溶出率を０．２質量％以下とすることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。
このように、摩擦材組成物においては、銅成分を含有しない又は銅成分の含有量を少なくするだけでなく、硫酸イオンが少ないことも求められており、このような場合においてチタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が、熱硬化性樹脂の硬化反応に顕著に影響するものと考えられる。本発明において、硫酸イオン溶出率とは、室温（２０℃）においてチタン酸塩化合物粉末から水中に溶出した硫酸イオンの質量割合のことをいう。
本発明で用いるチタン酸塩化合物粉末は、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、シランカップリング剤（アミノシランカップリング剤等）、チタネート系カップリング剤等により表面処理が常法によって施されていてもよい。
摩擦材組成物におけるチタン酸塩化合物粉末の含有量は、摩擦材組成物の合計量１００質量％に対して、１質量％～４０質量％であることが好ましく、５質量％～３５質量％であることがより好ましく、１０質量％～３０質量％であることがさらに好ましい。チタン酸塩化合物粉末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。
（硫酸バリウム粉末）
本発明で用いる硫酸バリウム粒子から構成される硫酸バリウム粉末は、体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍであり、０．１μｍ～１０．０μｍであることが好ましく、０．３μｍ～５．０μｍであることがより好ましく、０．５μｍ～３．０μｍであることがさらに好ましい。硫酸バリウム粒子には、１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。
本発明で用いる硫酸バリウム粒子から構成される硫酸バリウム粉末は、体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍであり、０．１μｍ～１０．０μｍであることが好ましく、０．３μｍ～５．０μｍであることがより好ましく、０．５μｍ～３．０μｍであることがさらに好ましい。硫酸バリウム粒子には、１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。
体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が小さい硫酸バリウム粉末を使用することにより、加熱成形時において摩擦材組成物を構成する各粒子の隙間に充填されやすくなり、摩擦材組成物が密となる。そのため、摩擦材組成物を構成する粒子間の空隙が減少し、摩擦材組成物の成形金型からの熱伝導性が向上する。さらに、アルカリ金属イオン溶出率が上記範囲のチタン酸塩化合物粉末と組み合わせることで、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂における熱硬化反応の阻害の抑制との相乗効果により、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、摩擦材組成物の成形時における歩留まり率が改善する。また、得られた摩擦材の圧縮変形率を低減し、摩擦材の摩擦係数を高くし、摩擦材の摩耗量を低減することができる。
また、得られた摩擦材では、圧縮変形率を小さくできるので、ブレーキシステムに用いたときに、ブレーキをかけた際のピストン加圧方向の摩擦材における変形量を小さくすることができる。摩擦材における変形量を小さくすることができるので、ブレーキシステムの応答性の低下やそれに伴う効きフィーリングの低下が発生し難い。また、燃費低下や摩耗の増大を招き難い。
そのため、本発明の摩擦材組成物は、ブレーキシステムに好適に用いることができる。
本発明で用いる硫酸バリウム粉末の体積基準累積９０％粒子径（Ｄ９０）は、０．１μｍ～２０．０μｍであることが好ましく、０．１μｍ～１０．０μｍであることがより好ましく、１．０μｍ～５．０μｍ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粉末中の粗大粒子の量が少なくなり、圧縮変形率をさらに一層小さくすることができる。
本発明で用いる硫酸バリウム粉末は、Ｄ９０／Ｄ１０の値が、例えば、２０．０以下であり、好ましくは１．０～１０．０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。
硫酸バリウム粉末には、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粉末（バライト粉）と、人工的に合成する沈降性硫酸バリウム粉末がある。沈降性硫酸バリウム粉末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粉末を製造することができる。不純物をより一層少なくし、硫酸バリウム粒子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粉末を用いることが好ましい。
硫酸バリウム粉末の含有量は、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％～４０質量％であることがより好ましく、１０質量％～３０質量％であることがさらに好ましい。硫酸バリウム粉末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。
（熱硬化性樹脂）
熱硬化性樹脂は、チタン酸塩化合物粒子等と一体化し、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。
熱硬化性樹脂は、チタン酸塩化合物粒子等と一体化し、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。
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。
摩擦材組成物における熱硬化性樹脂の含有量は、摩擦材組成物の合計量１００質量％に対して、５質量％～２０質量％であることが好ましい。熱硬化性樹脂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。
（その他材料）
本発明の摩擦材組成物には、チタン酸塩化合物粉末、硫酸バリウム粉末、熱硬化性樹脂以外に、必要に応じてその他材料を配合することができる。その他材料としては、例えば、以下の繊維基材や、摩擦調整材等を挙げることができる。
本発明の摩擦材組成物には、チタン酸塩化合物粉末、硫酸バリウム粉末、熱硬化性樹脂以外に、必要に応じてその他材料を配合することができる。その他材料としては、例えば、以下の繊維基材や、摩擦調整材等を挙げることができる。
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、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。
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、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。
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、４４質量％～９３質量％であることが好ましい。
（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。
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。
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。
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。
＜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、得られた成形体に加熱炉内で熱処理（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。
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、得られた成形体に加熱炉内で熱処理（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。
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。
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。
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％になるように、材料の配合、成形条件を管理している。
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、圧縮変形率が小さく、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。特に、回生ブレーキシステム等の電動化されたブレーキシステムにおいてより好適に用いることができる。
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。
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。
なお、実施例及び比較例で使用したチタン酸塩化合物粉末であるチタン酸塩化合物１～１１は表１に示し、硫酸バリウム粉末である硫酸バリウム１～２は表２に示した。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添加材は次の通りである。
・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
・酸化ジルコニウム
・硫化アンチモン
・水酸化カルシウム
・フィブリル化アラミド繊維
・銅繊維
・カシューダスト
・人造黒鉛
・マイカ
・酸化鉄
・酸化ジルコニウム
・硫化アンチモン
・水酸化カルシウム
・フィブリル化アラミド繊維
・銅繊維
（実施例１～１０、比較例１～６）
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。得られた摩擦材部材を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。
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。得られた摩擦材部材を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。
＜チタン酸塩化合物粉末及び硫酸バリウム粉末の評価＞
（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。
（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。
（水分散ｐＨ）
試験サンプル１ｇを蒸留水１００ｍＬに加えて１質量％のスラリーを調製し、得られたスラリーのｐＨ（温度２０℃）をｐＨメーター（堀場製作所社製、品番「Ｆ２１」）にて測定し、水分散ｐＨを得た。
試験サンプル１ｇを蒸留水１００ｍＬに加えて１質量％のスラリーを調製し、得られたスラリーのｐＨ（温度２０℃）をｐＨメーター（堀場製作所社製、品番「Ｆ２１」）にて測定し、水分散ｐＨを得た。
（硫酸イオン溶出率）
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、２０℃で２４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。得られた抽出液の硫酸イオン（Ｙ）をイオンクロマトグラフ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、品番「ＩＮＴＥＧＲＩＰＮ ＨＰＩＣ」）にて測定した。次いで、上記（Ｘ）及び（Ｙ）の値を用い、式〔（Ｙ）／（Ｘ）〕×１００に基づいて硫酸イオン溶出率（質量％）を算出した。
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、２０℃で２４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。得られた抽出液の硫酸イオン（Ｙ）をイオンクロマトグラフ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、品番「ＩＮＴＥＧＲＩＰＮ ＨＰＩＣ」）にて測定した。次いで、上記（Ｘ）及び（Ｙ）の値を用い、式〔（Ｙ）／（Ｘ）〕×１００に基づいて硫酸イオン溶出率（質量％）を算出した。
（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。
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。
（粒子径）
粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津社製、品番「ＳＡＬＤ－２１００」）により測定した。
粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津社製、品番「ＳＡＬＤ－２１００」）により測定した。
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。
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。
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。
また、Ｄ９０とＤ１０との比から、Ｄ９０／Ｄ１０を求めた。
（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。
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。
＜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。
（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。
（気孔率）
気孔率は、ＪＩＳ Ｄ４４２１の方法に従い測定した。
気孔率は、ＪＩＳ Ｄ４４２１の方法に従い測定した。
（圧縮変形率）
ＩＳＯ６３１０（自動車部品－ブレーキライニング及びディスクブレーキパッド圧縮歪み試験方法）に基づき、試験を行った。摩擦部材の摩擦材組成物からなる部分の厚み（ｔ）、４ＭＰａ圧縮時点での摩擦部材の変形量（ｈ）を測定し、４ＭＰａ圧縮時点でのバックプレートの変形量（ｈ’）を別途測定し、式〔（ｈ－ｈ’）／（ｔ）〕×１００を圧縮変形率とした。
ＩＳＯ６３１０（自動車部品－ブレーキライニング及びディスクブレーキパッド圧縮歪み試験方法）に基づき、試験を行った。摩擦部材の摩擦材組成物からなる部分の厚み（ｔ）、４ＭＰａ圧縮時点での摩擦部材の変形量（ｈ）を測定し、４ＭＰａ圧縮時点でのバックプレートの変形量（ｈ’）を別途測定し、式〔（ｈ－ｈ’）／（ｔ）〕×１００を圧縮変形率とした。
（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。
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。
（摩擦特性）
実施例１～１０、比較例１～６で作製した摩擦部材の表面（摩擦面）を１．０ｍｍ研磨し、ＳＡＥ Ｊ２５２２に基づいてブレーキ効力試験を行い、平均摩擦係数を求めた。
実施例１～１０、比較例１～６で作製した摩擦部材の表面（摩擦面）を１．０ｍｍ研磨し、ＳＡＥ Ｊ２５２２に基づいてブレーキ効力試験を行い、平均摩擦係数を求めた。
ＳＡＥ Ｊ２７０７（ブロックウェアー試験）に基づいて摩耗試験を行い、試験前後の摩擦部材の摩擦材組成物からなる部分の厚み減少より摩擦材摩耗量を、ローターの重量減少より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。
結果を下記の表３に示す。
実施例１～１０と比較例１～２の比較から、銅成分を含有しない配合において、特定のアルカリ金属イオン溶出率のチタン酸塩化合物粉末と特定粒子径の硫酸バリウム粉末とを組み合わせることで、成形歩留まり率が大きく、圧縮変形率が小さくなることがわかる。実施例１～１０と比較例３～５の比較から、銅成分を含有しない配合においても、特定のアルカリ金属イオン溶出率のチタン酸塩化合物粉末と特定粒子径の硫酸バリウム粒子とを組み合わせることで、摩擦摩耗特性、成形歩留まり率、圧縮変形率が、銅を含有する配合と同等以上の性能が得られることがわかる。
比較例１と比較例６との比較から、銅成分を含まない配合は、チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出の影響を顕著に受けることがわかる。また、単にチタン酸塩化合物粉末と硫酸バリウム粉末とを組み合わせるだけでは本発明の効果が得られないことがわかる。
Claims (9)
- 非繊維状のチタン酸塩化合物粒子から構成されるチタン酸塩化合物粉末と、硫酸バリウム粉末と、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材組成物において、前記チタン酸塩化合物粉末のアルカリ金属イオン溶出率が１５．０質量％以下であり、前記硫酸バリウム粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍ～２０．０μｍ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。
- 前記硫酸バリウム粉末の体積基準累積９０％粒子径（Ｄ９０）が０．１μｍ～２０．０μｍ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。
- 前記チタン酸塩化合物粉末の体積基準累積５０％粒子径（Ｄ５０）が１．０μｍ～１５０．０μｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の摩擦材組成物。
- 前記チタン酸塩化合物粉末が、Ａ２ＴｉｎＯ（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）ＭｘＯ（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〕、ＡｘＭｙＴｉ（２－ｙ）Ｏ４〔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〕、Ａ０．５～０．７Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５～３．９５〔式中、ＡはＬｉを除くアルカリ金属の１種又は２種以上〕、Ａ０．２～０．７Ｍｇ０．４０Ｔｉ１．６Ｏ３．７～３．９５〔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）ＭｙＴｉ（１．７３－ｚ）Ｏ３．８５～３．９５〔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種の化合物の粉末であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
- 前記チタン酸塩化合物粉末の硫酸イオン溶出率が０．２質量％以下であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
- 前記硫酸バリウム粉末の含有量が、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１～５のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
- 前記チタン酸塩化合物粉末の含有量が、前記摩擦材組成物の合計量１００質量％に対して、１質量％～４０質量％であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の摩擦材組成物。
- 請求項１～７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。
- 請求項８に記載の摩擦材を備えることを特徴とする、摩擦部材。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220162451A1 (en) * | 2019-02-28 | 2022-05-26 | Toho Titanium Co., Ltd. | Particles Containing Titanate Compound, Method for Producing Particles Containing Titanate Compound, and Friction Material |
| WO2023048298A1 (ja) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 株式会社アドヴィックス | 摩擦材組成物および摩擦材 |
| WO2023112697A1 (ja) | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 大塚化学株式会社 | 摩擦調整材、摩擦材組成物、摩擦材、及び摩擦部材 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110285166B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-03-19 | 晋江凯燕新材料科技有限公司 | 少铜传动制动用的无石棉有机摩擦材料及制品 |
| CN110762145A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-07 | 摩擦一号制动科技（仙桃）有限公司 | 一种陶瓷纤维复合刹车片 |
| US20230272833A1 (en) * | 2020-08-04 | 2023-08-31 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Friction adjusting material, friction material composition, friction material, and friction member |
| EP4194405A4 (en) * | 2020-08-04 | 2024-08-28 | Otsuka Chemical Co Ltd | FRICTION CONTROL MATERIAL, FRICTION MATERIAL COMPOSITION, FRICTION MATERIAL, AND FRICTION ELEMENT |
| US20220127157A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | Miyoshi America, Inc. | Titanate crystals and surface treated titanate crystals |
| CN113004866A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-22 | 张家港大塚化学有限公司 | 一种环保摩擦材料的制备方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10195420A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-28 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
| JPH1161105A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-05 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
| WO2003037797A1 (fr) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Titanate de potassium de lithium de type repidocrocite, procede de fabrication et matiere de frottement |
| WO2012066968A1 (ja) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | 日立化成工業株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2013076058A (ja) | 2011-09-14 | 2013-04-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| JP2015059143A (ja) | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2015147913A (ja) | 2014-02-10 | 2015-08-20 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2016145274A (ja) | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材および摩擦部材 |
| JP2016153440A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材および摩擦部材 |
| JP2016222817A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 大塚化学株式会社 | 樹脂組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2017002186A (ja) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材および摩擦部材 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070219289A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Friction Material |
| JP5284569B2 (ja) | 2006-05-30 | 2013-09-11 | 大塚化学株式会社 | 顆粒状板状チタン酸塩、その製造方法及び顆粒状板状チタン酸塩を含有する樹脂組成物 |
| CA2661526A1 (en) | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Sachtleben Chemie Gmbh | Barium sulfate-containing composite |
| JP2008214124A (ja) | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Otsuka Chemical Co Ltd | チタン酸アルカリ金属塩固着チタン酸塩、その製造方法及びチタン酸アルカリ金属塩固着チタン酸塩を含有する樹脂組成物 |
| DE102007028349A1 (de) | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Mitsubishi Polyester Film Gmbh | Transparente Polyesterfolie mit BaSO4-Partikeln |
| GB2469991B (en) * | 2009-04-21 | 2013-08-07 | Invibio Ltd | Polymeric materials |
| US20120245262A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Polycarbonate composition with improved impact strength |
| JP5981839B2 (ja) | 2012-12-21 | 2016-08-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| CN104884562B (zh) | 2012-12-21 | 2020-07-17 | 曙制动器工业株式会社 | 摩擦材料 |
| JP6211282B2 (ja) | 2013-03-27 | 2017-10-11 | 大塚化学株式会社 | 樹脂組成物、摩擦材及びそれらの製造方法 |
| JP2014224175A (ja) | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 大塚化学株式会社 | 摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材 |
| JP6030277B2 (ja) | 2014-10-24 | 2016-11-24 | 大塚化学株式会社 | 多孔質チタン酸塩化合物粒子及びその製造方法 |
| WO2016125892A1 (ja) | 2015-02-06 | 2016-08-11 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材および摩擦部材 |
| JP6563676B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2019-08-21 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物および摩擦材とその製造方法 |
| CN105152203B (zh) | 2015-08-24 | 2017-01-04 | 句容亿格纳米材料厂 | 一种钛酸钾的制备方法及其在摩擦材料中的应用 |
-
2018
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10195420A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-28 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
| JPH1161105A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-05 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
| WO2003037797A1 (fr) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Titanate de potassium de lithium de type repidocrocite, procede de fabrication et matiere de frottement |
| WO2012066968A1 (ja) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | 日立化成工業株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2013076058A (ja) | 2011-09-14 | 2013-04-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| JP2015059143A (ja) | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2015147913A (ja) | 2014-02-10 | 2015-08-20 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2016145274A (ja) | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材および摩擦部材 |
| JP2016153440A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材および摩擦部材 |
| JP2016222817A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 大塚化学株式会社 | 樹脂組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2017002186A (ja) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材および摩擦部材 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| See also references of EP3594309A4 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220162451A1 (en) * | 2019-02-28 | 2022-05-26 | Toho Titanium Co., Ltd. | Particles Containing Titanate Compound, Method for Producing Particles Containing Titanate Compound, and Friction Material |
| WO2023048298A1 (ja) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 株式会社アドヴィックス | 摩擦材組成物および摩擦材 |
| WO2023112697A1 (ja) | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 大塚化学株式会社 | 摩擦調整材、摩擦材組成物、摩擦材、及び摩擦部材 |
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