[发明专利]钛酸钾及其制造方法、以及摩擦材料和树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及钛酸钾及其制造方法、以及含有该钛酸钾的摩擦材料 和树脂组合物。

背景技术

作为摩擦材料所使用摩擦调节剂，不具有石棉那种致癌性的钛酸 钾纤维主要地被广泛用作汽车用制动垫片(brake pad)。含有钛酸钾的 摩擦剂的滑动性优异，具有能够发挥良好的制动效果且不损伤制动盘 (brake disk)的非常令人满意的优点。

但是，由于钛酸钾纤维具有纤维形状，存在体积大、流动性差、 制造时附着于供给路的壁上而堵塞供给路的问题。为了解决这些问题， 提出了板状8钛酸钾、板状6钛酸钾和板状4钛酸钾等具有板状形状 的钛酸钾(专利文献1和专利文献2等)。

然而，一直寻求能够更进一步改善耐磨损性、特别是高温区域的 耐磨损性的摩擦调节剂。

在专利文献3中，提出了一种长径低于5μm的钛酸钾微粒。该钛 酸钾微粒在X射线衍射中的衍射强度弱、显示半宽度大的衍射线，表 现出充分的耐摩擦磨损特性。

专利文献1：日本特开2001-106526号公报

专利文献2：日本特开2001-253712号公报

专利文献3：日本特开2000-256013号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有新颖的形状、具有摩擦材料中的 优异的耐磨损性和树脂组合物中的优异的增强性能的钛酸钾及其制造 方法，以及含有该钛酸钾的摩擦材料和树脂组合物。

本发明的钛酸钾是K₂Ti_nO_(2n+1)(n＝4.0～11.0)所示的钛酸钾，其 特征在于：X射线衍射的强度最大的峰(2θ)在11.0°～13.5°的范围内， 其半宽度为0.5°以上。

本发明的钛酸钾的X射线衍射的强度最大的峰(2θ)在11.0°～13.5° 的范围内，更优选在11.0°～12.5°的范围内。并且，该峰的半宽度为0.5° 以上，优选为0.8°以上，更优选为1.0°以上。本发明的钛酸钾与现有的 钛酸钾相比，具有X射线衍射的强度最大的峰的半宽度宽的特征。

本发明的钛酸钾通常具有不定形的形状，即，不是纤维状、板状 或粒状的形状，而具有不规则的形状。具体而言，优选具有多个突起 沿不规则的方向延伸的形状。即，优选具有阿米巴(ameba)状的形状 或拼图玩具的组件的形状。

本发明的钛酸钾的平均粒径优选为5～20μm的范围。平均粒径例 如可以利用激光衍射式粒度分布测定装置进行测定。

本发明的钛酸钾，优选通过对钛源和钾源的通过机械化学方式的 粉碎得到的粉碎混合物进行烧制，得到2钛酸钾，由该2钛酸钾调制 制得。进一步具体而言，优选对该2钛酸钾进行酸处理，使钾成分溶 出，然后进行烧制而调制得到。该2钛酸钾也与本发明的钛酸钾同样 具有上述的不定形的形状。

如下所述，通过机械化学方式的粉碎得到的粉碎混合物，是反应 活性高的粉碎混合物，可以认为对这种反应活性高的粉碎混合物进行 烧制而制得的2钛酸钾也是反应活性高的物质。在对这种2钛酸钾进 行酸处理使钾成分溶出从而得到所期望的钛酸钾的组成后，进行烧制， 由此能够得到本发明的钛酸钾。

本发明的钛酸钾的制造方法的特征在于，包括：以机械化学方式 粉碎并混合钛源和钾源的工序；对得到的粉碎混合物进行烧制，调制2 钛酸钾的工序；和对2钛酸钾进行酸处理，使钾成分溶出，然后进行 烧制的工序。

如上所述，以机械化学方式粉碎并混合钛源和钾源而得到的粉碎 混合物是反应活性高的粉碎混合物，可以认为对其进行烧制而制得的2 钛酸钾也是反应活性高的2钛酸钾。在对这种2钛酸钾进行酸处理使 钾成分溶出从而得到作为最终生成物的所期望的钛酸钾的组成后，进 行烧制，由此能够制造本发明的钛酸钾。

作为钛源，可以使用含有氧化钛的化合物，具体可以列举氧化钛、 金红石型矿石、氢氧化钛湿滤饼、含水二氧化钛等。

作为钾源，可以使用通过加热生成氧化钾的化合物，具体可以列 举氧化钾、碳酸钾、氢氧化钾、硝酸钾等。其中，特别优选使用碳酸 钾。

作为钛源与钾源的混合比例，以Ti∶K＝1.0∶1.0(摩尔比)为基础， 各自可以以5％左右变化。