JP2011148675A - Powder particle, method for producing the same and friction material using the powder particle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体粒子およびその製造方法ならびにこの粉体粒子を用いた摩擦材に関し、詳しくは摩擦材、プラスチック、化粧品、医薬品用の添加剤として用いられる粉体粒子およびその製造方法ならびにこの粉体粒子を用いた摩擦材に関する。 The present invention relates to powder particles, a method for producing the same, and a friction material using the powder particles, and more particularly, to powder particles used as an additive for friction materials, plastics, cosmetics, pharmaceuticals, a method for producing the same, and the powder. The present invention relates to a friction material using body particles.
層状粘土鉱物からなる粉体粒子の製造方法として、多くの方法が知られており、例えば、特許文献１に記載された方法がある。 Many methods are known as a method for producing powder particles made of layered clay minerals. For example, there is a method described in Patent Document 1.
特許文献１に記載された方法は、層状粘土鉱物であるイオン交換性層状ケイ酸塩を塩類または酸類によってイオン交換処理して、その交換性陽イオンの３０％以上を他の陽イオンまたはＨ＋に変換したのち、得られたイオン交換処理済みの層状ケイ酸塩の水懸濁液を噴霧乾燥処理して、イオン交換性層状ケイ酸塩の球状造粒物を製造するものである。 In the method described in Patent Document 1, an ion-exchange layered silicate that is a layered clay mineral is ion-exchanged with salts or acids, and 30% or more of the exchangeable cations are converted into other cations or H +. After the conversion, the obtained ion-exchanged layered silicate aqueous suspension is spray-dried to produce ion-exchanged layered silicate spherical granules.
また、特許文献２には、酸活性化スメクタイト粘土を含む顆粒を製造する方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method for producing granules containing acid-activated smectite clay.
ところで、自動車などのブレーキ用品（ブレーキディスク、キャリパーなど）に用いられる摩擦材には、高い摩擦係数を実現するために硬質粒子を添加することが行われており、特許文献３には、セラミックス粒子を用いることが開示されている。 Incidentally, hard particles have been added to friction materials used in brake articles (brake discs, calipers, etc.) such as automobiles in order to achieve a high coefficient of friction. Is disclosed.
しかしながら特許文献１に記載の方法は、層状ケイ酸塩の水懸濁液を噴霧乾燥処理するに先立ち、前処理として、層状ケイ酸塩のイオン交換処理を行うことを必須としており、層状ケイ酸塩の造粒物を得るために、イオン交換処理と噴霧乾燥処理の少なくとも２工程が必要であるという問題点を有していた。 However, in the method described in Patent Document 1, it is essential to perform an ion exchange treatment of the layered silicate as a pretreatment prior to the spray-drying treatment of the aqueous suspension of the layered silicate. In order to obtain a granulated product of salt, there was a problem that at least two steps of ion exchange treatment and spray drying treatment were required.
また、特許文献２に記載の方法においては、スメクタイト粘土粒子を顆粒にするためにバインダーとして酸を使用しており、その結果、得られた顆粒に酸の痕跡が残り、該顆粒の用途が制限されるのを免れないという問題があった。 In addition, in the method described in Patent Document 2, acid is used as a binder to make smectite clay particles into granules. As a result, traces of acid remain in the obtained granules, and the use of the granules is limited. There was a problem that it was inevitable.
また、摩擦材に関して、特許文献３に記載のセラミックス粒子含有摩擦材では、一時的に摩擦係数の増加は認められても、高負荷時（フェード時など）における摩擦係数を安定して維持することに課題があった。 Regarding the friction material, the ceramic particle-containing friction material described in Patent Document 3 can stably maintain the friction coefficient at high loads (such as fading) even if the friction coefficient is temporarily increased. There was a problem.
本発明は、このような状況下になされたもので、層状粘土鉱物のイオン交換処理などの前処理を行うことなく、かつバインダーを使用せずに、簡単な操作により、層状粘土鉱物を含む凝集体からなる非球状構造を有する大粒子の粉体粒子を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made under such circumstances, and does not require a pretreatment such as an ion exchange treatment of the layered clay mineral and does not use a binder. An object of the present invention is to provide large powder particles having a non-spherical structure composed of aggregates.
また、本発明は、高負荷時における摩擦係数を安定して維持することができる摩擦材を提供することを目的とするものである。 Another object of the present invention is to provide a friction material that can stably maintain a coefficient of friction under a high load.
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、層状粘土鉱物、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物とを含む水懸濁液を、ディスク噴霧乾燥処理、好ましくはディスクアトマイザーを用いて噴霧乾燥処理することにより、平均粒子径１〜３００μｍの非球状構造を有する粉体粒子が得られ、その目的を達成し得ることを見出した。 As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors have found that a layered clay mineral or an aqueous suspension containing a layered clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound is subjected to a disk spray drying treatment, preferably Found that powder particles having a non-spherical structure with an average particle diameter of 1 to 300 μm were obtained by spray drying using a disk atomizer, and the object could be achieved.
また、本発明者らは、上で得られた粉体粒子を焼成してなる焼成粉体粒子を摩擦材に配合させることにより、高負荷時に摩擦係数を安定して維持することができる摩擦材が得られ、その目的を達成し得ることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
In addition, the inventors of the present invention have a friction material that can stably maintain a coefficient of friction at a high load by blending the powder material obtained by firing the powder particles obtained above into the friction material. And found that the object can be achieved.
The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明は、
（１）層状粘土鉱物の凝集体、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集体からなり、平均粒子径（ｄ５０）が１〜３００μｍの非球状構造を有することを特徴とする粉体粒子、
（２）凝集体が、層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集体であって、該凝集体における層状粘土鉱物の含有量と粒状または異形状金属化合物の含有量との割合が、体積比１０００：１〜１：１．５である上記（１）項に記載の粉体粒子、
（３）層状粘土鉱物が、雲母、脆雲母、カオリナイト、スメクタイト、バーミキュライトおよび緑泥石の中から選ばれる少なくとも１種である上記（１）または（２）項に記載の粉体粒子、
（４）層状粘土鉱物の平均粒子径（ｄ５０）が０．５〜５０μｍである上記（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の粉体粒子、
（５）粒状または異形状金属化合物が、チタン酸カリウム（Ｋ２ＴｉＯ３）、チタニア（ＴｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の中から選ばれる少なくとも１種である上記（１）〜（４）項のいずれか１項に記載の粉体粒子、
（６）粒状または異形状金属化合物の平均粒子径（ｄ５０）が０．５〜５０μｍである上記（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の粉体粒子、
（７）非球状構造が花冠状構造である上記（１）〜（６）項のいずれか１項に記載の粉体粒子、
（８）花冠状構造における花弁表面に、粒状または異形状の金属化合物が担持されてなる上記（７）項に記載の粉体粒子、
（９）上記（１）〜（８）項のいずれか１項に記載の粉体粒子の製造方法であって、層状粘土鉱物、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物とを含む水懸濁液をディスク噴霧乾燥処理することを特徴とする粉体粒子の製造方法、
（１０）ディスク噴霧乾燥をディスクアトマイザーを用いて行う上記（９）項に記載の方法、
（１１）水懸濁液の粘度が、室温にて１〜１０，０００ｍＰａ・ｓであり、水懸濁液中の層状粘土鉱物の濃度が０．１〜１０質量％である上記（９）または（１０）に記載の方法、
（１２）上記（１）〜（８）項のいずれか１項に記載の粉体粒子を焼成してなる焼成粉体粒子を含むことを特徴とする摩擦材、および
（１３）焼成粉体粒子の配合割合が０．１〜６容量％である上記（１２）項に記載の摩擦材、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) It is composed of an aggregate of layered clay minerals or an aggregate of layered clay minerals and granular or irregularly shaped metal compounds, and has an aspherical structure with an average particle diameter (d 50 ) of 1 to 300 μm. Powder particles,
(2) The aggregate is an aggregate of a layered clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound, and a ratio between the content of the layered clay mineral and the granular or irregularly shaped metal compound in the aggregate is, The powder particles according to (1), wherein the volume ratio is 1000: 1 to 1: 1.5,
(3) The powder particles according to (1) or (2) above, wherein the layered clay mineral is at least one selected from mica, brittle mica, kaolinite, smectite, vermiculite, and chlorite.
(4) The powder particles according to any one of (1) to (3) above, wherein the average particle size (d 50 ) of the layered clay mineral is 0.5 to 50 μm,
(5) The above (1) to (1), wherein the granular or irregularly shaped metal compound is at least one selected from potassium titanate (K 2 TiO 3 ), titania (TiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ). 4) The powder particles according to any one of items
(6) The powder particles according to any one of (1) to (5) above, wherein the average particle size (d 50 ) of the granular or irregularly shaped metal compound is 0.5 to 50 μm,
(7) The powder particles according to any one of (1) to (6) above, wherein the non-spherical structure is a corolla-like structure,
(8) The powder particles according to (7) above, wherein a granular or irregularly shaped metal compound is supported on the petal surface in the corolla-like structure,
(9) The method for producing powder particles according to any one of the above items (1) to (8), comprising a layered clay mineral or a layered clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound A method for producing powder particles, characterized by subjecting a suspension to a disk spray drying treatment;
(10) The method according to (9) above, wherein the disk spray drying is performed using a disk atomizer,
(11) The viscosity of the aqueous suspension is 1 to 10,000 mPa · s at room temperature, and the concentration of the layered clay mineral in the aqueous suspension is 0.1 to 10% by mass (9) or The method according to (10),
(12) A friction material comprising fired powder particles obtained by firing the powder particles according to any one of (1) to (8) above, and (13) fired powder particles The friction material according to item (12), wherein the blending ratio is 0.1 to 6% by volume,
Is to provide.
本発明によれば、層状粘土鉱物、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物とを含む水懸濁液を、ディスク噴霧乾燥処理、好ましくはディスクアトマイザーを用いて噴霧乾燥処理することによって、層状粘土鉱物のイオン交換処理などの前処理を行うことなく、かつバインダーを使用せずに簡単な操作により、層状粘土鉱物の凝集体、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集体からなる非球状構造を有する大粒子（花冠状構造）の粉体粒子を提供することができた。 According to the present invention, a lamellar clay mineral, or an aqueous suspension containing a lamellar clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound is subjected to a disk spray drying process, preferably a spray drying process using a disk atomizer, thereby forming a layered structure. From agglomerates of layered clay minerals or agglomerates of layered clay minerals and granular or irregularly shaped metal compounds by simple operations without pretreatment such as ion exchange treatment of clay minerals and without using binders Thus, it was possible to provide large particles (corollary structure) powder particles having a non-spherical structure.
また、本発明によれば、これによって得られた粉体粒子を焼成してなる焼成粉体粒子を配合させることにより、高負荷時における摩擦係数を安定して維持することができる摩擦材を提供することができた。 In addition, according to the present invention, there is provided a friction material that can stably maintain a coefficient of friction at a high load by blending fired powder particles obtained by firing the powder particles obtained thereby. We were able to.
［粉体粒子］
まず、本発明の粉体粒子について説明する。
本発明の粉体粒子は、層状粘土鉱物の凝集体、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集体からなり、平均粒子径（ｄ５０）が１〜３００μｍの非球状構造を有することを特徴とする。
[Powder particles]
First, the powder particles of the present invention will be described.
The powder particles of the present invention are composed of aggregates of layered clay minerals or aggregates of layered clay minerals and granular or irregular-shaped metal compounds, and have an aspherical structure with an average particle diameter (d 50 ) of 1 to 300 μm. It is characterized by that.
本発明の粉体粒子においては、下記の２つの態様、すなわち層状粘土鉱物の凝集体からなる粉体粒子Ａ、および層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集体からなる粉体粒子Ｂがある。 In the powder particles of the present invention, the following two embodiments, that is, powder particles A composed of aggregates of layered clay minerals, and powder particles B composed of aggregates of layered clay minerals and granular or irregularly shaped metal compounds. There is.
（層状粘土鉱物）
本発明の粉体粒子Ａおよび粉体粒子Ｂを構成する層状粘土鉱物としては、陽イオン交換能を有する、天然粘土鉱物および合成粘土鉱物を挙げることができる。上記天然粘土鉱物および合成粘土鉱物としては、雲母、脆雲母、カオリナイト、スメクタイト、バーミキュライト、緑泥石等を挙げることができ、スメクタイトとしては、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト等を挙げることができる。また、雲母をフッ素処理した合成フッ素雲母等を挙げることができ、この合成フッ素雲母は、品質のバラツキが小さいことから層状粘土鉱物として好適であり、合成フッ素雲母としては、ナトリウム四ケイ酸フッ素雲母（ＮａＭｇ２．５Ｓｉ４Ｏ１０Ｆ２）を例示することができる。これらの層状粘土鉱物は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Layered clay mineral)
Examples of the layered clay mineral constituting the powder particles A and the powder particles B of the present invention include natural clay minerals and synthetic clay minerals having cation exchange ability. Examples of the natural clay mineral and the synthetic clay mineral include mica, brittle mica, kaolinite, smectite, vermiculite, chlorite and the like. Examples of the smectite include montmorillonite, saponite, beidellite, nontronite and the like. it can. In addition, synthetic fluorine mica obtained by treating mica with fluorine can be used, and this synthetic fluorine mica is suitable as a layered clay mineral because of small variations in quality. As the synthetic fluorine mica, sodium tetrasilicate fluorine mica is preferable. (NaMg 2.5 Si 4 O 10 F 2 ) can be exemplified. These layered clay minerals may be used alone or in combination of two or more.
層状粘土鉱物の平均粒子径（ｄ５０）は０．５〜５０μｍであるのが好ましく、１〜２５μｍであるのがより好ましく、５〜１５μｍであることが特に好ましい。
層状粘土鉱物の平均粒子径（ｄ５０）として、０．５〜５０μｍであるのが好ましい理由は、５０μｍを超えると、相手材（ディスクローター）への攻撃性が増大し、一方、０．５μｍ未満であると、効果の発現が期待できないのに対し、０．５〜５０μｍであると、上述の諸問題がないからである。
The average particle diameter (d 50 ) of the layered clay mineral is preferably 0.5 to 50 μm, more preferably 1 to 25 μm, and particularly preferably 5 to 15 μm.
The reason why the average particle diameter (d 50 ) of the layered clay mineral is preferably 0.5 to 50 μm is that when it exceeds 50 μm, the aggressiveness to the mating material (disk rotor) increases, while 0.5 μm If it is less than the range, the effect cannot be expected. On the other hand, if it is 0.5 to 50 μm, the above-mentioned problems do not occur.
（粒状または異形状金属化合物）
本発明の粉体粒子Ｂを構成する粒状または異形状金属化合物としては、例えばチタン酸カリウム（Ｋ２ＴｉＯ３）、チタニア（ＴｉＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを挙げることができる。具体的には、前記チタン酸カリウムとしては、鱗片状、ウイスカー状、棒状などの形状を有するものを挙げることができ、チタニアとしては、ルチル型、ブルッカイト型、アナターゼ型の結晶性チタニア粒子や、非晶性チタニア粒子を挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてよい。
(Granular or irregularly shaped metal compound)
Examples of the granular or irregularly shaped metal compound constituting the powder particle B of the present invention include potassium titanate (K 2 TiO 3 ), titania (TiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ). Specifically, examples of the potassium titanate include those having a scale shape, whisker shape, rod shape, and the like. As titania, rutile type, brookite type, anatase type crystalline titania particles, Non-crystalline titania particles can be mentioned. These may be used singly or in combination of two or more.
当該金属化合物の平均粒子径（ｄ５０）は０．５〜５０μｍであるのが好ましく、１〜２５μｍであるのがより好ましく、５〜１５μｍであるのが特に好ましい。
当該金属化合物の平均粒子径（ｄ５０）として、０．５〜５０μｍであるのが好ましい理由は、５０μｍを超えると、相手材（ディスクローター）への攻撃性が増大し、一方、０．５μｍ未満であると、効果の発現が期待できないのに対し、０．５〜５０μｍであると、上述の諸問題がないからである。
The average particle diameter (d 50 ) of the metal compound is preferably 0.5 to 50 μm, more preferably 1 to 25 μm, and particularly preferably 5 to 15 μm.
The reason why the average particle diameter (d 50 ) of the metal compound is preferably 0.5 to 50 μm is that when the average particle diameter exceeds 50 μm, the aggressiveness to the mating material (disk rotor) increases, while 0.5 μm If it is less than the range, the effect cannot be expected. On the other hand, if it is 0.5 to 50 μm, the above-mentioned problems do not occur.
本発明の粉体粒子Ａは、上記の層状粘土鉱物の多数が一体化した凝集体からなり、その平均粒子径（ｄ５０）は１〜３００μｍである。平均粒子径の範囲を１〜３００μｍとする理由は、１μｍ未満であると、花冠状態の形成が不十分であり、３００μｍを超えると、粒子がより球形化し、花冠形状が得られにくくなるのに対し、１〜３００μｍであると、上述の問題点がなく、摩擦材、プラスチック、化粧品、医薬品用の添加剤に好ましく用いることができるからである。本発明の粉体粒子Ａの平均粒子径（ｄ５０）は、５〜２００μｍであるのが好ましく、１０〜１００μｍであるのがより好ましい。 The powder particle A of the present invention is composed of an aggregate in which many of the above layered clay minerals are integrated, and the average particle diameter (d 50 ) is 1 to 300 μm. The reason why the range of the average particle diameter is 1 to 300 μm is that if it is less than 1 μm, the formation of the corolla state is insufficient, and if it exceeds 300 μm, the particles become more spherical and it becomes difficult to obtain the crown shape. On the other hand, when the thickness is 1 to 300 μm, the above-mentioned problems are not caused, and it can be preferably used as an additive for friction materials, plastics, cosmetics, and pharmaceuticals. The average particle diameter (d 50 ) of the powder particles A of the present invention is preferably 5 to 200 μm, and more preferably 10 to 100 μm.
上述の特許文献１に記載の方法により得られた粉体粒子が球状構造であるのとは異なり、本発明の粉体粒子Ａは、非球状構造であることを特徴とするものである。非球状構造としては、後記する実施例１に記載し、図１に示した花冠状構造を好ましく挙げることができる。ここに花冠状構造とは、層状粘土鉱物によって形成されている、多数の花弁（はなびら）が集合して一体化しつつ多方向に伸長して全体として花冠を構成している状態をいう。 Unlike the powder particles obtained by the method described in Patent Document 1 described above have a spherical structure, the powder particles A of the present invention have a non-spherical structure. As the non-spherical structure, a corolla structure described in Example 1 described later and shown in FIG. 1 can be preferably exemplified. Here, the corolla-like structure refers to a state in which a large number of petals are formed by layered clay minerals and extend in multiple directions while being integrated to form a corolla as a whole.
本発明の粉体粒子Ｂは、前述した層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集物からなり、その平均粒子径（ｄ５０）は、前記粉体粒子Ａと同様の理由から、１〜３００μｍであり、好ましくは５〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍである。 The powder particle B of the present invention comprises an aggregate of the above-mentioned layered clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound, and the average particle diameter (d 50 ) is 1 for the same reason as the powder particle A. It is -300 micrometers, Preferably it is 5-200 micrometers, More preferably, it is 10-100 micrometers.
当該粉体粒子Ｂの形状は、前記粉体粒子Ａと同様に非球状構造の花冠形状を有しているが、この花冠状形状における花弁表面に、前述した粒状または異形状金属化合物が担持されてなる形状を有している（例えば図４、図５参照）。 The shape of the powder particle B has a non-spherical corolla shape like the powder particle A, and the above-described granular or irregularly shaped metal compound is supported on the petal surface in the corolla shape. (See, for example, FIGS. 4 and 5).
当該粉体粒子Ｂにおいては、層状粘土鉱物の含有量と粒状または異形状金属化合物の含有量との割合は、体積比で、好ましくは１０００：１〜１：１．５、より好ましくは１００：１〜１：１．２、さらに好ましくは１０：１〜１：１である。
粒状または異形状金属化合物の含有量を増加すると、金属化合物の特性が支配的となり、層状粘土鉱物の特徴が発現しなくなり、具体的には、花冠状粒子を形成しなくなるからである。
In the powder particle B, the ratio of the content of the layered clay mineral and the content of the granular or irregularly shaped metal compound is a volume ratio, preferably 1000: 1 to 1: 1.5, more preferably 100: It is 1-1: 1.2, More preferably, it is 10: 1 to 1: 1.
This is because when the content of the granular or irregularly shaped metal compound is increased, the characteristics of the metal compound become dominant, the characteristics of the layered clay mineral are not expressed, and specifically, the corollary particles are not formed.
本発明の粉体粒子ＡおよびＢは、バインダーなどの添加剤を用いることなく、製造することができるので、添加剤を加えたいという要請があれば別であるが、基本的に層状粘土鉱物または層状粘土鉱物と金属化合物のみによって構成することができる。従って、摩擦材、プラスチックなどの添加剤としてだけでなく、有害物質の混入を嫌う化粧品や医薬品用の添加剤として好ましく用いることができる。 Since the powder particles A and B of the present invention can be produced without using an additive such as a binder, it is different if there is a request to add an additive. It can be composed only of a layered clay mineral and a metal compound. Therefore, it can be preferably used not only as an additive for friction materials and plastics, but also as an additive for cosmetics and pharmaceuticals that dislike the mixing of harmful substances.
［粉体粒子の製造方法］
次に、本発明の粉体粒子の製造方法について説明する。
本発明の粉体粒子の製造方法は、前述した粉体粒子ＡおよびＢの製造方法であって、層状粘土鉱物、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物（以下、単に金属化合物と称することがある。）とを含む水懸濁液をディスク噴霧乾燥処理することを特徴とする。
[Production method of powder particles]
Next, the manufacturing method of the powder particle of this invention is demonstrated.
The method for producing powder particles of the present invention is a method for producing the aforementioned powder particles A and B, and is a layered clay mineral, or a layered clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound (hereinafter simply referred to as a metal compound). And an aqueous suspension containing the liquid is subjected to a disk spray drying treatment.
上述したように、本発明者らは、層状粘土鉱物、または層状粘土鉱物と金属化合物とを含む水懸濁液の噴霧乾燥装置として、二流体ノズル式スプレードライヤー、ディスクアトマイザー式スプレードライヤーなどの種々の装置を試みたが、ディスクアトマイザー式スプレードライヤーを用いてディスク噴霧乾燥処理することにより初めて目的とする大粒径の非球状構造の粉体粒子を提供したものである。 As described above, the present inventors have various laminar clay minerals or water suspensions containing lamellar clay minerals and metal compounds, such as a two-fluid nozzle spray dryer and a disk atomizer spray dryer. However, for the first time, powder particles having a non-spherical structure having a large particle size are provided by subjecting a disk atomizer spray dryer to disk spray drying.
本発明の粉体粒子の製造方法においてディスク噴霧乾燥処理は、層状粘土鉱物、または層状粘土鉱物と金属化合物とを含む水懸濁液を回転するディスクアトマイザーにより噴霧乾燥することが好ましい。ディスクアトマイザーとしては、大川原化工機（株）製のＭ型ディスクアトマイザー、Ｋ型ディスクアトマイザー、Ｎ型ディスクアトマイザーを用いるのが好ましく、Ｍ型ディスクアトマイザーを用いるのが特に好ましい。 In the method for producing powder particles of the present invention, the disk spray drying treatment is preferably performed by spray drying with a disk atomizer that rotates a lamellar clay mineral or an aqueous suspension containing the lamellar clay mineral and a metal compound. As the disk atomizer, it is preferable to use an M-type disk atomizer, a K-type disk atomizer, or an N-type disk atomizer manufactured by Okawara Chemical Industry Co., Ltd., and it is particularly preferable to use an M-type disk atomizer.
本発明の方法においてディスク噴霧乾燥される層状粘土鉱物、または層状粘土鉱物と金属化合物とを含む水懸濁液の粘度は室温にて１〜１０，０００ｍＰａ・ｓであるのが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ未満であると、花冠の形成が不十分で、原料粉体が残存し、１０，０００ｍＰａ・ｓを超えると、球形状粒子が多くなり、花冠状が減少するのに対し、１〜１０，０００ｍＰａ・ｓであると、上述の問題が少なく、ディスク噴霧乾燥処理が円滑に行われるからである。水懸濁液の粘度は２〜８，０００ｍＰａ・ｓがより好ましく、４〜５，０００ｍＰａ・ｓが特に好ましい。 In the method of the present invention, the viscosity of the layered clay mineral to be spray-dried by the disk or the aqueous suspension containing the layered clay mineral and the metal compound is preferably 1 to 10,000 mPa · s at room temperature. When the viscosity is less than 1 mPa · s, the formation of the flower crown is insufficient, the raw material powder remains, and when it exceeds 10,000 mPa · s, the spherical particles increase and the flower crown shape decreases. This is because when the pressure is 1 to 10,000 mPa · s, the above-described problems are few and the disk spray drying process is performed smoothly. The viscosity of the aqueous suspension is more preferably 2 to 8,000 mPa · s, and particularly preferably 4 to 5,000 mPa · s.
本発明の方法において水懸濁液中の層状粘土鉱物の濃度は０．１〜１０質量％であるのが好ましい。濃度が０．１質量％未満であると、花冠形状の形成が不十分であり、１０質量％を超えると、球形化するのに対し、０．１〜１０質量％であると、上述の問題が少なく、ディスク噴霧乾燥処理が円滑に行われるからである。水懸濁液中の層状粘土鉱物の濃度は０．５〜８質量％がより好ましく、１〜５質量％が特に好ましい。 In the method of the present invention, the concentration of the layered clay mineral in the aqueous suspension is preferably 0.1 to 10% by mass. When the concentration is less than 0.1% by mass, the formation of the corolla shape is insufficient, and when it exceeds 10% by mass, the above-mentioned problem occurs when the concentration is 0.1 to 10% by mass. This is because the disk spray drying process is performed smoothly. The concentration of the layered clay mineral in the aqueous suspension is more preferably 0.5 to 8% by mass, and particularly preferably 1 to 5% by mass.
本発明の方法によれば、平均粒子径（ｄ５０）が１〜３００μｍの非球状構造である粉体粒子ＡおよびＢをイオン交換処理などの前処理を行うことなく、かつバインダーなどの添加剤を用いないで、簡単な操作で製造することができる。 According to the method of the present invention, the powder particles A and B having a non-spherical structure having an average particle diameter (d 50 ) of 1 to 300 μm are not subjected to pretreatment such as ion exchange treatment, and additives such as binders are used. It can be manufactured by a simple operation without using.
［摩擦材］
次に、本発明の摩擦材について説明する。
本発明の摩擦材は、上述の本発明の粉体粒子を焼成してなる焼成粉体粒子を含むことを特徴とする。
[Friction material]
Next, the friction material of the present invention will be described.
The friction material of the present invention includes fired powder particles obtained by firing the powder particles of the present invention described above.
粉体粒子の焼成は、粉体粒子を５００〜１２００℃の温度、より好ましくは７００〜１０００℃の温度で、０．５〜７時間、より好ましくは１．０〜５．０時間加熱することにより行うのが好ましい。
加熱温度までの昇温は、５０〜５００℃／ｈの昇温速度で、２〜２０時間で行うのが好ましい。
加熱装置は、特に限定されないが、マッフル炉などを用いるのが好ましい。
For the firing of the powder particles, the powder particles are heated at a temperature of 500 to 1200 ° C., more preferably at a temperature of 700 to 1000 ° C., for 0.5 to 7 hours, more preferably 1.0 to 5.0 hours. It is preferable to carry out.
The heating up to the heating temperature is preferably carried out at a heating rate of 50 to 500 ° C./h for 2 to 20 hours.
The heating device is not particularly limited, but it is preferable to use a muffle furnace or the like.
このようにして作られた焼成粉体粒子を必須成分である摩擦調整材およびバインダー樹脂、任意成分である繊維基材とともに混合し、得られた混合物を成形することにより摩擦材が作られる。
焼成粉体粒子の摩擦材への配合割合として、０．１〜６容量％であるのが好ましく、０．３〜５容量％であるのがより好ましく、０．５〜３．５容量％であるのが特に好ましい。
The thus produced fired powder particles are mixed together with the essential components of the friction modifier and the binder resin and the optional fiber substrate, and the resulting mixture is molded to produce a friction material.
The mixing ratio of the fired powder particles to the friction material is preferably 0.1 to 6% by volume, more preferably 0.3 to 5% by volume, and 0.5 to 3.5% by volume. It is particularly preferred.
焼成粉体粒子の配合割合として、０．１〜６容量％が好ましい理由は、６容量％を超えると、相手材（ディスクローター）への攻撃性が増大し、一方、０．１容量％未満であると、効果の発現が期待できないのに対し、０．１〜６容量％であると、このような問題がないからである。 The reason why 0.1 to 6% by volume is preferable as the blending ratio of the calcined powder particles is that when the amount exceeds 6% by volume, the attacking property to the counterpart material (disk rotor) increases, while less than 0.1% by volume. In this case, the effect cannot be expected, whereas when it is 0.1 to 6% by volume, there is no such problem.
次に、焼成粉体粒子成分とともに用いられる摩擦材用成分である摩擦調整材、バインダー樹脂および繊維基材について説明する。
（摩擦調整材）
当該摩擦材用組成物に含まれる摩擦調整材としては特に制限はなく、例えば潤滑材としての黒鉛やフッ化黒鉛；硫化スズ、二硫化タングステン等の金属硫化物；窒化硼素などを挙げることができ、これらは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。また、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化鉄などの金属酸化物；ケイ酸ジルコニウム；炭化ケイ素；銅、黄銅、亜鉛、鉄などの金属粉末類やチタン酸塩粉末等の無機摩擦調整材、ＮＢＲ、ＳＢＲ、タイヤトレッドなどのゴムダストや、カシューダストなど有機ダスト等の有機摩擦調整材を挙げることができる。これらは、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。
Next, the friction modifier, the binder resin, and the fiber substrate, which are components for the friction material used together with the fired powder particle component, will be described.
(Friction modifier)
The friction modifier contained in the friction material composition is not particularly limited, and examples thereof include graphite and fluorinated graphite as lubricants; metal sulfides such as tin sulfide and tungsten disulfide; boron nitride and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. In addition, metal oxides such as alumina, silica, magnesia, zirconia and iron oxide; zirconium silicate; silicon carbide; metal powders such as copper, brass, zinc and iron; inorganic friction modifiers such as titanate powder; NBR And organic friction modifiers such as rubber dust such as SBR and tire tread, and organic dust such as cashew dust. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
さらには、摩擦調整材や補強材などとして、粘土鉱物を含有させることができる。この粘土鉱物としては、例えばカオリン、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、雲母などが挙げられる。また、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化カルシウムなどを含有させることができる。 Furthermore, a clay mineral can be contained as a friction modifier or a reinforcing material. Examples of the clay mineral include kaolin, talc, smectite, vermiculite, and mica. Further, calcium carbonate, barium sulfate, calcium hydroxide and the like can be contained.
（バインダー樹脂）
当該摩擦材用組成物に含まれるバインダー樹脂としては特に制限はなく、例えばポリベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂および縮合多環芳香族炭化水素樹脂などの熱硬化型樹脂を挙げることができ、これらは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。
(Binder resin)
The binder resin contained in the friction material composition is not particularly limited, and examples thereof may include thermosetting resins such as polybenzoxazine resins, phenol resins, epoxy resins, and condensed polycyclic aromatic hydrocarbon resins. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
＜ポリベンゾオキサジン樹脂＞
このポリベンゾオキサジン樹脂は、分子内にジヒドロベンゾオキサジン環を有する熱硬化型樹脂であって、例えばフェノール性水酸基を有する化合物と、１級アミン類と、ホルムアルデヒド類とを縮合反応させることにより製造することができる。
<Polybenzoxazine resin>
This polybenzoxazine resin is a thermosetting resin having a dihydrobenzoxazine ring in the molecule, and is produced, for example, by a condensation reaction of a compound having a phenolic hydroxyl group, a primary amine and formaldehyde. be able to.
前記フェノール性水酸基を有する化合物としてはビスフェノールＡを、１級アミン類としてはアニリンを、ホルムアルデヒド類としてはホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサンなどを好ましく用いることができる。 Bisphenol A can be preferably used as the compound having a phenolic hydroxyl group, aniline can be used as the primary amines, and formalin, paraformaldehyde, trioxane, or the like can be used as the formaldehydes.
＜フェノール樹脂＞
フェノール樹脂としては、ノボラック型、レゾール型のいずれであってもよいが、レゾール型の場合、硬化触媒として酸触媒を必要とするため、機器の腐食などの観点から、ノボラック型が好ましい。ノボラック型フェノール樹脂の場合、硬化剤としては、通常ヘキサメチレンテトラミンが用いられるが、前記のポリベンゾオキサジン樹脂と併用する場合には、ヘキサメチレンテトラミンなどの硬化触媒を用いなくてもよい。
このフェノール樹脂としては、ストレートフェノール樹脂や、ゴムなどによる各種変性フェノール樹脂など、いずれも用いることができる。
<Phenolic resin>
The phenolic resin may be either a novolak type or a resol type, but in the case of the resol type, an acid catalyst is required as a curing catalyst, and therefore a novolak type is preferable from the viewpoint of equipment corrosion and the like. In the case of a novolak type phenol resin, hexamethylenetetramine is usually used as a curing agent, but when used in combination with the polybenzoxazine resin, a curing catalyst such as hexamethylenetetramine may not be used.
As this phenol resin, any of straight phenol resin and various modified phenol resins made of rubber can be used.
＜エポキシ樹脂＞
エポキシ樹脂としては、得られる複合材料の性能の観点から、ビスフェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が好適である。
上記ビスフェノールとしては、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）、ビス（ヒドロキシフェニル）メタン（ビスフェノールＦ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン（ビスフェノールＳ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンなどが挙げられる。これらのエポキシ樹脂の場合、硬化剤としてアミン系硬化剤や、酸無水物系硬化剤などが用いられ、また硬化促進剤として、イミダゾール系硬化促進剤などが用いられる。
<Epoxy resin>
As the epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin of bisphenol is preferable from the viewpoint of the performance of the obtained composite material.
Examples of the bisphenol include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), bis (hydroxyphenyl) methane (bisphenol F), bis (4-hydroxyphenyl) sulfone (bisphenol S), and bis (4- Hydroxyphenyl) ether, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, and the like. In the case of these epoxy resins, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, or the like is used as a curing agent, and an imidazole curing accelerator or the like is used as a curing accelerator.
＜縮合多環芳香族炭化水素樹脂＞
縮合多環芳香族炭化水素樹脂（通称コプナ樹脂）としては特に制限はなく、従来公知のコプナ樹脂を挙げることができる。具体的には、ナフタレン、アセナフテン、フェナントレン、アントラセン、ピレンおよびそれらのアルキル置換体などの縮合多環芳香族炭化水素と、架橋剤として少なくとも２個のヒドロキシメチル基またはハロメチル基で置換された芳香族炭化水素化合物、好ましくはジヒドロキシメチルベンゼン（キシリレングリコール）、ジヒドロキシメチルキシレン、トリヒドロキシメチルベンゼン、ジヒドロキシメチルナフタレンなどのヒドロキシメチル化合物とを、酸触媒の存在下で反応させて得られる縮合多環芳香族炭化水素樹脂を挙げることができる。
<Condensed polycyclic aromatic hydrocarbon resin>
There is no restriction | limiting in particular as condensed polycyclic aromatic hydrocarbon resin (commonly called copna resin), A conventionally well-known copna resin can be mentioned. Specifically, condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene, acenaphthene, phenanthrene, anthracene, pyrene and their alkyl substituents, and aromatics substituted with at least two hydroxymethyl groups or halomethyl groups as a crosslinking agent A condensed polycyclic aromatic obtained by reacting a hydrocarbon compound, preferably a hydroxymethyl compound such as dihydroxymethylbenzene (xylylene glycol), dihydroxymethylxylene, trihydroxymethylbenzene, or dihydroxymethylnaphthalene in the presence of an acid catalyst. Group hydrocarbon resins can be mentioned.
このようなコプナ樹脂は、耐摩耗性及び耐熱性に優れる硬化物を与える熱硬化型樹脂である。しかし、前記コプナ樹脂は、硬化触媒として酸触媒を用いるため、機器の腐食などの問題がある。したがって、酸触媒を用いず、ヘキサメチレンテトラミンなどを硬化触媒とするフェノール核を導入したコプナ樹脂が好ましい。 Such a copna resin is a thermosetting resin that gives a cured product having excellent wear resistance and heat resistance. However, since the Copna resin uses an acid catalyst as a curing catalyst, there is a problem such as corrosion of equipment. Therefore, a copna resin into which a phenol nucleus using hexamethylenetetramine or the like as a curing catalyst is introduced without using an acid catalyst is preferable.
（繊維基材）
当該摩擦材用組成物に含まれる繊維基材としては、特に制限はなく、有機繊維および無機繊維のいずれも用いることができる。有機繊維としては、高強度の芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維；デュポン社製、商品名「ケブラー」など）、耐炎化アクリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアクリレート繊維、ポリエステル繊維などを挙げることができる。一方、無機繊維としては、チタン酸カリウム繊維、バサルト繊維、炭化珪素繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ワラストナイトなどの他、アルミナシリカ系繊維などのセラミック繊維、ステンレス繊維、銅繊維、黄銅繊維、ニッケル繊維、鉄繊維などの金属繊維等を挙げることができる。これらの繊維状物質は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。
(Fiber substrate)
There is no restriction | limiting in particular as a fiber base material contained in the said composition for friction materials, Both an organic fiber and an inorganic fiber can be used. Examples of organic fibers include high-strength aromatic polyamide fibers (aramid fibers; manufactured by DuPont, trade name “Kevlar”, etc.), flame-resistant acrylic fibers, polyimide fibers, polyacrylate fibers, polyester fibers, and the like. On the other hand, as inorganic fibers, in addition to potassium titanate fibers, basalt fibers, silicon carbide fibers, glass fibers, carbon fibers, wollastonite, etc., ceramic fibers such as alumina silica fibers, stainless fibers, copper fibers, brass fibers, Examples thereof include metal fibers such as nickel fibers and iron fibers. These fibrous substances may be used alone or in combination of two or more.
（摩擦材の製造方法）
本発明の摩擦材は、例えば次のような方法で製造することができる。
前述の焼成粉体粒子を摩擦調整材、バインダー樹脂および繊維基材とともに、例えば高速攪拌型混合器を用いて乾式混合して、摩擦材用組成物を得たのち、常温で１０〜３０ＭＰａ程度にて５〜３０秒間程度予備成形を行い、その後、温度１３０〜１９０℃程度、圧力１０〜１００ＭＰａ程度の条件で１〜３０分間程度加熱成形を行い、成形体を得る。
(Friction material manufacturing method)
The friction material of the present invention can be manufactured, for example, by the following method.
The above-mentioned calcined powder particles are dry-mixed together with a friction modifier, a binder resin and a fiber base material using, for example, a high-speed agitation type mixer to obtain a composition for friction material, and then at about 10 to 30 MPa at room temperature. Then, preforming is performed for about 5 to 30 seconds, and then heat forming is performed for about 1 to 30 minutes under conditions of a temperature of about 130 to 190 ° C. and a pressure of about 10 to 100 MPa to obtain a molded body.
次に、得られた成形体を必要に応じて１６０〜３００℃程度の温度で１〜１０時間程度アフターキュア処理を行ったのち、所定の寸法に研磨することにより、本発明の摩擦材を製造することができる。
このようにして得られた本発明の摩擦材は、高負荷時の摩擦係数を安定して維持することができる。
Next, the obtained molded body is subjected to after-curing treatment at a temperature of about 160 to 300 ° C. for about 1 to 10 hours as necessary, and then polished to a predetermined size to produce the friction material of the present invention. can do.
The friction material of the present invention thus obtained can stably maintain the friction coefficient at the time of high load.
（本発明の粉体粒子およびその製造方法の実施例）
以下、実施例１〜７により本発明の粉体粒子およびその製造方法をさらに詳細に説明するが、本発明の粉体粒子およびその製造方法はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、下記の方法にしたがって測定した。
(Examples of the powder particles of the present invention and the production method thereof)
Hereinafter, although Example 1-7 demonstrates the powder particle of this invention and its manufacturing method in detail, the powder particle of this invention and its manufacturing method are not limited to these Examples.
Various characteristics in each example were measured according to the following methods.
（１）水懸濁液の室温における粘度
ＪＩＳ Ｋ ７１１７−１に準拠して水懸濁液の室温における粘度を測定した。粘度計は、東機産業（株）製、機種名「ＴＶＣ−５」を使用した。
(1) Viscosity at room temperature of aqueous suspension The viscosity at room temperature of the aqueous suspension was measured according to JIS K 7117-1. The model name “TVC-5” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. was used as the viscometer.
（２）粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）
粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）は、レーザー回折散乱法式により、粒度分布装置（ベックマン・コールター（株）製、機種名「ＬＳ １３ ３２０」）を用いて行った。ここで、平均粒子径（ｄ５０）は、体積基準の積算５０％径を意味する。
なお、測定は、原材料である層状粘土鉱物や金属化合物が水分散性であるため、乾式法にて実施した。
(2) Average particle diameter of powder particles (d 50 )
The average particle diameter (d 50 ) of the powder particles was measured by a laser diffraction scattering method using a particle size distribution device (manufactured by Beckman Coulter, Inc., model name “LS 13 320”). Here, the average particle diameter (d 50 ) means a volume-based integrated 50% diameter.
In addition, since the layered clay mineral and metal compound which are raw materials are water-dispersible, the measurement was implemented by the dry method.
（３）粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）
粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は、前記の粒度分布装置を用いて測定を行った。
(3) Average particle diameter of swellable synthetic mica in powder particles (d 50 )
The average particle diameter (d 50 ) of the swellable synthetic mica in the powder particles was measured using the particle size distribution apparatus.
（４）粉体粒子における鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）
粉体粒子における鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）は、前記の粒度分布装置を用いて測定を行った。
(4) Average particle diameter of scale-like potassium titanate in powder particles (d 50 )
The average particle diameter (d 50 ) of the scale-like potassium titanate in the powder particles was measured using the particle size distribution apparatus.
実施例１
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製「ＭＥ−１００」）７ｇにイオン交換水４６０ｇを加えた後、室温にて２４時間攪拌して、合成雲母濃度が１．５質量％である合成雲母懸濁液（室温における粘度５ｍＰａ・ｓ）を調製した。
得られた合成雲母懸濁液をディスクアトマイザー式スプレードライヤー（大川原化工機（株）製 Ｍ型ディスクアトマイザー）を用いて、ディスク回転数２０，０００ｒｐｍ、懸濁液送液速度２８ｇ／ｍｉｎ、乾燥装置温度１８０℃にて、ディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。
Example 1
After adding 460 g of ion-exchanged water to 7 g of swellable synthetic mica that is a layered clay mineral (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), the mixture was stirred at room temperature for 24 hours, and the synthetic mica concentration was 1.5 mass. % Synthetic mica suspension (viscosity at room temperature of 5 mPa · s) was prepared.
Using the obtained synthetic mica suspension, a disk atomizer type spray dryer (M type disk atomizer manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.), a disk rotation speed of 20,000 rpm, a suspension liquid feeding speed of 28 g / min, a drying device Disc spray drying was performed at a temperature of 180 ° C. to produce powder particles.
得られた粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）は１９．１μｍ（サイクロン下）であり、該粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は５．２μｍであった。
得られた粉体粒子の電子顕微鏡写真を図１に示す。図１より、実施例１で得られた粉体粒子は、合成雲母が板状を保ったまま、花弁となって、球状に凝集し、全体として花冠状構造となっていることが明らかである。
The average particle size (d 50 ) of the obtained powder particles was 19.1 μm (under cyclone), and the average particle size (d 50 ) of the swellable synthetic mica in the powder particles was 5.2 μm.
An electron micrograph of the obtained powder particles is shown in FIG. From FIG. 1, it is clear that the powder particles obtained in Example 1 become petals, aggregate in a spherical shape, and have a corolla-like structure as a whole while the synthetic mica maintains a plate shape. .
比較例１
実施例１と同様にして合成雲母懸濁液を調製したのち、実施例１で用いたディスクアトマイザー式スプレードライヤーの代りに二流体ノズル式スプレードライヤー（大川原化工機（株）製）を用い、ノズル径０．７ｍｍ、噴霧圧０．２ＭＰａ、懸濁液送液速度２８ｇ／ｍｉｎ、乾燥装置温度１８０℃にて、噴霧乾燥して、粉体粒子を作製した。
Comparative Example 1
After preparing a synthetic mica suspension in the same manner as in Example 1, a two-fluid nozzle type spray dryer (manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.) was used instead of the disk atomizer type spray dryer used in Example 1, and a nozzle was used. Powder particles were produced by spray drying at a diameter of 0.7 mm, a spray pressure of 0.2 MPa, a suspension liquid feeding speed of 28 g / min, and a drying apparatus temperature of 180 ° C.
得られた粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）は５．１μｍであった。
得られた粉体粒子の電子顕微鏡写真を図２に示す。図２より、比較例１で得られた粉体粒子においては、合成雲母は凝集することなくほぼ単独で存在していることが明らかである。
The average particle diameter (d 50 ) of the obtained powder particles was 5.1 μm.
An electron micrograph of the obtained powder particles is shown in FIG. From FIG. 2, it is clear that in the powder particles obtained in Comparative Example 1, the synthetic mica is present almost alone without agglomeration.
比較例２
実施例１と同様にして調製した合成雲母懸濁液を遠心分離器（重力の加速度の８５０倍）で遠心分離処理した後、１８０℃で２時間乾燥して得られたバルク体を粉砕して粉体粒子を得た。
Comparative Example 2
The synthetic mica suspension prepared in the same manner as in Example 1 was centrifuged with a centrifuge (850 times the acceleration of gravity), and then dried at 180 ° C. for 2 hours to pulverize the bulk material. Powder particles were obtained.
得られた粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）は３５μｍであった。
得られた粉体粒子の電子顕微鏡写真を図３に示す。図３より、比較例２で得られた粉体粒子においては、合成雲母は粉砕され不規則な凝集体となっていることが明らかである。
The average particle diameter (d 50 ) of the obtained powder particles was 35 μm.
An electron micrograph of the obtained powder particles is shown in FIG. From FIG. 3, it is clear that in the powder particles obtained in Comparative Example 2, the synthetic mica is pulverized into irregular aggregates.
実施例２
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製 「ＭＥ−１００」）７５ｇにイオン交換水２９２５ｇを加え、室温にて２４時間撹拌して、合成雲母濃度が２．５質量％である合成雲母懸濁液（室温における粘度７．１ｍＰａ・ｓ）を調製した。
得られた合成雲母懸濁液をディスクアトマイザー式スプレードライヤー（大川原化工機（株）製 「ＣＬ−８型」）を用いて、ディスク回転数２０，０００ｒｐｍ、懸濁液送液速度２８ｇ／ｍｉｎ、噴霧乾燥温度１８０℃にて、ディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。
Example 2
2925 g of ion-exchanged water is added to 75 g of swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, and stirred at room temperature for 24 hours. The synthetic mica concentration is 2.5 mass%. A synthetic mica suspension (viscosity 7.1 mPa · s at room temperature) was prepared.
The obtained synthetic mica suspension was subjected to a disk atomizer type spray dryer (“CL-8 type” manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.), a disk rotation speed of 20,000 rpm, a suspension liquid feeding speed of 28 g / min, Disc spray drying was performed at a spray drying temperature of 180 ° C. to produce powder particles.
得られた粉体粒子の粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）は、２５μｍ（缶体下）であり、該粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は、５．２μｍであった。 The average particle diameter (d 50 ) of the obtained powder particles is 25 μm (under the can), and the average particle diameter (d 50 ) of the swellable synthetic mica in the powder particles is 5. It was 2 μm.
実施例３
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製「ＭＥ−１００」）４５ｇにイオン交換水２８９８ｇを加え８時間攪拌して合成雲母懸濁液を調製した。
得られた合成雲母懸濁液に、異形状金属化合物である鱗片状チタン酸カリウム（大塚化学（株）製「テラセスＰＭ」）５７ｇを添加し、さらに室温にて１６時間攪拌し、室温における粘度が１５ｍＰａ・ｓの混合懸濁液を調製した。
Example 3
A synthetic mica suspension was prepared by adding 2898 g of ion-exchanged water to 45 g of swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, and stirring for 8 hours.
57 g of scale-like potassium titanate (“Terrases PM” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.), which is a deformed metal compound, was added to the resultant synthetic mica suspension, and the mixture was further stirred at room temperature for 16 hours, and the viscosity at room temperature was Of 15 mPa · s was prepared.
得られた混合懸濁液を、ディスクアトマイザー式スプレードライヤー（大川原化工機（株）製「ＣＬ−８型」）を用いて、ディスク回転数：２０，０００ｒｐｍ、懸濁液送液速度３８ｇ／ｍｉｎ、乾燥温度１８０℃にてディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。 The obtained mixed suspension was subjected to disk rotation: 20,000 rpm, suspension liquid feeding speed: 38 g / min using a disk atomizer type spray dryer (“CL-8 type” manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.). Then, the disk was spray-dried at a drying temperature of 180 ° C. to produce powder particles.
表１に、混合懸濁液中の各成分の濃度、および粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）を示す。
また、粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は５．２μｍであり、鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）は６．５μｍであった。
Table 1 shows the concentration of each component in the mixed suspension and the average particle diameter (d 50 ) of the powder particles.
The average particle diameter (d 50) of the swelling synthetic mica in the powder particles is 5.2 .mu.m, the mean particle diameter (d 50) of the potassium flaky titanate was 6.5 [mu] m.
得られた粉体粒子（缶体下）の電子顕微鏡写真を図４に示すと共に、粒子断面の電子顕微鏡写真を図５に示す。これらの図から、実施例３で得られた粉体粒子は、花冠状構造における花弁上に鱗片状チタン酸カリウムが担持されていることが明らかである。 An electron micrograph of the obtained powder particles (under the can) is shown in FIG. 4, and an electron micrograph of the particle cross section is shown in FIG. From these figures, it is clear that the powder particles obtained in Example 3 carry scaly potassium titanate on the petals in the corolla-like structure.
実施例４
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製「ＭＥ−１００」）７５ｇにイオン交換水２８３０ｇを加え８時間攪拌して合成雲母懸濁液を調製した。
得られた合成雲母懸濁液に鱗片状チタン酸カリウム（大塚化学（株）製「テラセスＰＭ」）９５ｇを添加し、さらに室温にて１６時間攪拌し、室温における粘度が１７ｍＰａ・ｓの混合懸濁液を調製した。
得られた混合懸濁液を、実施例３と同様にしてディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。
Example 4
A synthetic mica suspension was prepared by adding 2830 g of ion-exchanged water to 75 g of swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, and stirring for 8 hours.
95 g of scaly potassium titanate (“Terraces PM” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was added to the resultant synthetic mica suspension, and the mixture was further stirred at room temperature for 16 hours, and mixed at a viscosity of 17 mPa · s at room temperature. A suspension was prepared.
The obtained mixed suspension was subjected to disk spray drying in the same manner as in Example 3 to produce powder particles.
表１に、混合懸濁液中の各成分の濃度、および粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）を示す。
また、粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は５．２μｍであり、鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）は６．５μｍであった。
得られた粉体粒子（缶体下）の電子顕微鏡写真を図６に示す。図６から、実施例４で得られた粉体粒子は、花冠状構造において花弁上に鱗片状チタン酸カリウムが担持されていることが明らかである。
Table 1 shows the concentration of each component in the mixed suspension and the average particle diameter (d 50 ) of the powder particles.
The average particle diameter (d 50) of the swelling synthetic mica in the powder particles is 5.2 .mu.m, the mean particle diameter (d 50) of the potassium flaky titanate was 6.5 [mu] m.
An electron micrograph of the obtained powder particles (under the can) is shown in FIG. From FIG. 6, it is apparent that the powder particles obtained in Example 4 have scaly potassium titanate supported on the petals in the corolla-like structure.
実施例５
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製「ＭＥ−１００」）１５０ｇにイオン交換水２６５８ｇを加え８時間攪拌して合成雲母懸濁液を調製した。
得られた合成雲母懸濁液に鱗片状チタン酸カリウム（大塚化学（株）製「テラセスＰＭ」）１９２ｇを添加し、さらに室温にて１６時間攪拌し、室温における粘度が１９ｍＰａ・ｓの混合懸濁液を調製した。
得られた混合懸濁液を、実施例３と同様にしてディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。
Example 5
A synthetic mica suspension was prepared by adding 2658 g of ion-exchanged water to 150 g of swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, and stirring for 8 hours.
192 g of scaly potassium titanate (“Terraces PM” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was added to the resultant synthetic mica suspension, and the mixture was further stirred for 16 hours at room temperature. A suspension was prepared.
The obtained mixed suspension was subjected to disk spray drying in the same manner as in Example 3 to produce powder particles.
表１に、混合懸濁液中の各成分の濃度、および粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）を示す。
また、粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は５．２μｍであり、鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）は６．５μｍであった。
得られた粉体粒子（缶体下）の電子顕微鏡写真を図７に示す。図７から、実施例５で得られた粉体粒は、合成雲母からなる花弁に鱗片状チタン酸カリウムが担持された花冠状構造をしていることが明らかである。
Table 1 shows the concentration of each component in the mixed suspension and the average particle diameter (d 50 ) of the powder particles.
The average particle diameter (d 50) of the swelling synthetic mica in the powder particles is 5.2 .mu.m, the mean particle diameter (d 50) of the potassium flaky titanate was 6.5 [mu] m.
An electron micrograph of the obtained powder particles (under the can) is shown in FIG. From FIG. 7, it is clear that the powder particles obtained in Example 5 have a corolla-like structure in which scaly potassium titanate is supported on petals made of synthetic mica.
実施例６
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製「ＭＥ−１００」）４５ｇにイオン交換水２９４９ｇを加え８時間攪拌して合成雲母懸濁液を調製した。
得られた合成雲母懸濁液に鱗片状チタン酸カリウム（大塚化学（株）製「テラセスＰＭ」）６ｇを添加し、さらに室温にて１６時間攪拌し、室温における粘度が１５ｍＰａ・ｓの混合懸濁液を調製した。
得られた混合懸濁液を、ディスクアトマイザー式スプレードライヤー（大川原化工機（株）製「ＣＬ−８型」）を用いて、ディスク回転数：２０，０００ｒｐｍ、懸濁液送液速度３８ｇ／ｍｉｎ、乾燥温度１８０℃にてディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。
Example 6
A synthetic mica suspension was prepared by adding 2949 g of ion-exchanged water to 45 g of swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, and stirring for 8 hours.
6 g of scaly potassium titanate (“Terases PM” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was added to the resultant synthetic mica suspension, and the mixture was further stirred for 16 hours at room temperature, with a viscosity of 15 mPa · s at room temperature. A suspension was prepared.
The obtained mixed suspension was subjected to disk rotation: 20,000 rpm, suspension liquid feeding speed: 38 g / min using a disk atomizer type spray dryer (“CL-8 type” manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.). Then, the disk was spray-dried at a drying temperature of 180 ° C. to produce powder particles.
表１に、混合懸濁液中の各成分の濃度、および粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）を示す。
また、粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は５．２μｍであり、鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）は６．５μｍであった。
Table 1 shows the concentration of each component in the mixed suspension and the average particle diameter (d 50 ) of the powder particles.
The average particle diameter (d 50) of the swelling synthetic mica in the powder particles is 5.2 .mu.m, the mean particle diameter (d 50) of the potassium flaky titanate was 6.5 [mu] m.
実施例７
層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製「ＭＥ−１００」）４５ｇにイオン交換水２８７１ｇを加え８時間攪拌して合成雲母懸濁液を調製した。
得られた合成雲母懸濁液に鱗片状チタン酸カリウム（大塚化学（株）製「テラセスＰＭ」）８４ｇを添加し、さらに室温にて１６時間攪拌し、室温における粘度が１５ｍＰａ・ｓの混合懸濁液を調製した。
得られた混合懸濁液を、ディスクアトマイザー式スプレードライヤ（大川原化工機（株）製「ＣＬ−８型」）を用いて、ディスク回転数：２０，０００ｒｐｍ、懸濁液送液速度３８ｇ／ｍｉｎ、乾燥温度１８０℃にてディスク噴霧乾燥処理して、粉体粒子を作製した。
Example 7
2871 g of ion-exchanged water was added to 45 g of swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, and stirred for 8 hours to prepare a synthetic mica suspension.
84 g of scaly potassium titanate (“Terraces PM” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was added to the resultant synthetic mica suspension, and the mixture was further stirred for 16 hours at room temperature, with a viscosity of 15 mPa · s at room temperature. A suspension was prepared.
The obtained mixed suspension was subjected to disk rotation: 20,000 rpm, suspension liquid feeding speed: 38 g / min, using a disk atomizer type spray dryer (“CL-8 type” manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.). Then, the disk was spray-dried at a drying temperature of 180 ° C. to produce powder particles.
表１に、混合懸濁液中の各成分の濃度、および粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）を示す。
また、粉体粒子における膨潤性合成雲母の平均粒子径（ｄ５０）は５．２μｍであり、鱗片状チタン酸カリウムの平均粒子径（ｄ５０）は６．５μｍであった。
Table 1 shows the concentration of each component in the mixed suspension and the average particle diameter (d 50 ) of the powder particles.
The average particle diameter (d 50) of the swelling synthetic mica in the powder particles is 5.2 .mu.m, the mean particle diameter (d 50) of the potassium flaky titanate was 6.5 [mu] m.
比較例３
鱗片状チタン酸カリウム（前出）９６ｇにイオン交換水２９０４ｇを加え、室温で攪拌して、鱗片状チタン酸カリウム懸濁液を調製した。
得られた鱗片状チタン酸カリウム懸濁液を、実施例３と同様にしてディスク噴霧乾燥処理して粉体粒子を作製した。
Comparative Example 3
Ion-exchanged water 2904g was added to 96g of flaky potassium titanate (supra) and stirred at room temperature to prepare a flaky potassium titanate suspension.
The obtained scaly potassium titanate suspension was subjected to disk spray drying in the same manner as in Example 3 to produce powder particles.
表１に、懸濁液の成分濃度、および粉体粒子の平均粒子径（ｄ５０）を示す。
得られた粉体粒子（缶体下）の電子顕微鏡写真を図８に示す。図８から、比較例３で得られた粉体粒は、鱗片状チタン酸カリウムが単独の粒子として存在しており、花冠状構造ではないことが明らかである。
Table 1 shows the component concentration of the suspension and the average particle diameter (d 50 ) of the powder particles.
An electron micrograph of the obtained powder particles (under the can) is shown in FIG. From FIG. 8, it is clear that the powder particles obtained in Comparative Example 3 have scale-like potassium titanate as a single particle and do not have a corolla-like structure.
［注］粉体粒子の平均粒子径における缶体下とは、スプレードライ本体内で採取したサンプルを指し、サイクロン下とは、缶体から気流に乗ってサイクロンで捕集されたサンプルを指す。 [Note] Under the can body in the average particle diameter of the powder particles refers to a sample collected in the spray-dried body, and under the cyclone refers to a sample collected by the cyclone riding on the airflow from the can body.
（本発明の摩擦材の実施例）
次に、実施例８〜１０により本発明の摩擦材をさらに詳細に説明するが、本発明の摩擦材はこれらの実施例に限定されるものではない。
(Example of friction material of the present invention)
Next, although the friction material of this invention is demonstrated in detail by Examples 8-10, the friction material of this invention is not limited to these Examples.
各例における諸特性は、下記の方法にしたがって測定した。
（１）摩擦試験
成形した摩擦材から試験片を切り出し、試験片摩擦試験機を使用して、ＪＡＳＯ−Ｃ４０６−８２に準拠して摩擦試験を行い、平均摩擦係数、フェード摩擦係数、フェード最低摩擦係数、摩擦材摩耗量を求めた。
Various characteristics in each example were measured according to the following methods.
(1) Friction test A test piece is cut out from the molded friction material, and a friction test is performed in accordance with JASO-C406-82 using a test piece friction tester. The average friction coefficient, the fade friction coefficient, and the minimum fade friction The coefficient and the friction material wear amount were obtained.
（２）圧縮試験
成形した摩擦材から８ｍｍ×８ｍｍ×１０ｍｍ（縦×横×高さ）の試験片を切り出し、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠して、成形時の圧縮軸方向に対して軸方向および垂直方向に対して試験を行い、最大応力、弾性率を求めた。
(2) Compression test A test piece of 8 mm x 8 mm x 10 mm (length x width x height) was cut out from the molded friction material, and in the axial direction and perpendicular to the compression axis direction during molding in accordance with JIS-A1108. Tests were conducted in the direction to determine the maximum stress and elastic modulus.
実施例８
（１）焼成粉体粒子の製造
実施例２で得られた粉体粒子を、マッフル炉を用いて９００℃で２時間焼成して焼成粉体粒子を作製した。加熱温度までの昇温速度は、４５０℃／ｈで、昇温時間は２時間であった。
Example 8
(1) Production of calcined powder particles The powder particles obtained in Example 2 were calcined at 900 ° C. for 2 hours using a muffle furnace to produce calcined powder particles. The heating rate up to the heating temperature was 450 ° C./h, and the heating time was 2 hours.
（２）摩擦材の製造
上記（１）で得られた焼成粉体粒子を、フェノール樹脂（ヘキサメチレンテトラミン１０重量％含有する。）、カシューダスト、硫酸バリウム、ジルコンサンド、黒鉛、銅粉、チタン酸カリウム、アラミドパイプとともに、表２に示す配合割合で混合して、摩擦材用組成物を得た。表２において、実施例８の組成物Ｎｏ．１、２、３は、実施例２の合成雲母（コープケミカル（株）製 「ＭＥ−１００」）からなる花冠状粉体粒子から得られた焼成粉体粒子をそれぞれ１、３、６容量％含む摩擦材用組成物である。
(2) Production of friction material The fired powder particles obtained in (1) above are phenol resin (containing 10% by weight of hexamethylenetetramine), cashew dust, barium sulfate, zircon sand, graphite, copper powder, titanium. The composition for friction materials was obtained by mixing with potassium acid and an aramid pipe at a blending ratio shown in Table 2. In Table 2, composition no. 1, 2, and 3 represent 1, 3, and 6% by volume of the fired powder particles obtained from the corolla-shaped powder particles made of the synthetic mica of Example 2 (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), respectively. It is the composition for friction materials containing.
なお、焼成粉体粒子の含有量（容量％）の増加に伴なって、摩擦特性への影響の少ない硫酸バリウムの含有量（容量％）を減少させることによって全体の組成物を調整した。 The overall composition was adjusted by decreasing the content (volume%) of barium sulfate, which has little influence on the frictional properties, as the content (volume%) of the fired powder particles increased.
次に、得られた各種摩擦材用組成物を予備成形（２０ＭＰａ，１０秒保持）した後、熱成形型へ投入し、１５０℃、４０ＭＰａにて５分間加熱加圧成形を行って成形体を得た。
その後、得られた上記成形体を２５０℃にて３時間熱処理したのち、所定の寸法に加工して、摩擦材の摩擦試験、圧縮試験を行った。得られた試験結果を表２に示す。
Next, the obtained various friction material compositions were preformed (20 MPa, held for 10 seconds), then put into a thermoforming mold and subjected to heat and pressure molding at 150 ° C. and 40 MPa for 5 minutes to obtain a molded body. Obtained.
Thereafter, the obtained molded body was heat-treated at 250 ° C. for 3 hours, then processed into a predetermined size, and a friction test and a compression test of the friction material were performed. The test results obtained are shown in Table 2.
実施例９
実施例１で得られた粉体粒子を、実施例８（１）と同条件で焼成して焼成粉体粒子を得た。得られた焼成粉体粒子を表２で示す配合割合で実施例８（２）と同条件で混合して、摩擦材用組成物を得た。得られた摩擦材用組成物を実施例８（２）と同条件で加熱加圧成形して成形体を得た。得られた成形体の試験結果を表２に示す。
Example 9
The powder particles obtained in Example 1 were fired under the same conditions as in Example 8 (1) to obtain fired powder particles. The obtained fired powder particles were mixed at the blending ratio shown in Table 2 under the same conditions as in Example 8 (2) to obtain a friction material composition. The obtained composition for a friction material was heated and pressed under the same conditions as in Example 8 (2) to obtain a molded body. Table 2 shows the test results of the obtained molded body.
表２において、実施例９の組成物は、実施例１の合成雲母（コープケミカル（株）製 「ＭＥ−１００」）からなる花冠状粉体粒子から得られた焼成粉体粒子を１容量％含む摩擦材用組成物である。 In Table 2, the composition of Example 9 contains 1% by volume of calcined powder particles obtained from corolla-shaped powder particles made of the synthetic mica of Example 1 (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.). It is the composition for friction materials containing.
実施例１０
実施例４で得られた粉体粒子を、実施例８（１）と同条件で焼成して焼成粉体粒子を得た。得られた焼成粉体粒子を表２で示す配合割合で実施例８（２）と同条件で混合して、摩擦材用組成物を得た。得られた摩擦材用組成物を実施例８（２）と同条件で加熱加圧成形して成形体を得た。得られた成形体の試験結果を表２に示す。
Example 10
The powder particles obtained in Example 4 were fired under the same conditions as in Example 8 (1) to obtain fired powder particles. The obtained fired powder particles were mixed at the blending ratio shown in Table 2 under the same conditions as in Example 8 (2) to obtain a friction material composition. The obtained composition for a friction material was heated and pressed under the same conditions as in Example 8 (2) to obtain a molded body. Table 2 shows the test results of the obtained molded body.
表２において、実施例１０の組成物Ｎｏ．１、２、３は、実施例４の合成雲母（コープケミカル（株）製 「ＭＥ−１００」）および鱗片状チタン酸カリウム（大塚化学（株）製「テラセスＰＭ」）からなる花冠状粉体粒子から得られた焼成粉体粒子をそれぞれ１、３、６容量％含む摩擦材用組成物である。 In Table 2, composition no. 1, 2, 3 are corolla powders comprising the synthetic mica of Example 4 (“ME-100” manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.) and scaly potassium titanate (“Terrace PM” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.). It is a composition for a friction material containing 1, 3, 6% by volume of fired powder particles obtained from the particles.
なお、焼成粉体粒子の含有量（容量％）の増加に伴なって、摩擦特性への影響の少ない硫酸バリウムの含有量（容量％）を減少させることによって全体の組成物を調整した。 The overall composition was adjusted by decreasing the content (volume%) of barium sulfate, which has little influence on the frictional properties, as the content (volume%) of the fired powder particles increased.
比較例４
実施例８（１）で得られた焼成粉体粒子の代わりに、層状粘土鉱物である膨潤性合成雲母（コープケミカル（株）製 「ＭＥ−１００」）を用いて、実施例８（１）と同条件で焼成して合成雲母焼成品を得た。得られた合成雲母焼成品を表３で示す配合割合で実施例８（２）と同条件で混合して、摩擦材用組成物を得た。得られた摩擦材用組成物を実施例８（２）と同条件で加熱加圧成形して成形体を得た。得られた成形体の試験結果を表３に示す。
Comparative Example 4
Instead of the calcined powder particles obtained in Example 8 (1), a swellable synthetic mica (“ME-100” manufactured by Co-op Chemical Co., Ltd.), which is a layered clay mineral, was used. And fired under the same conditions to obtain a fired product of synthetic mica. The obtained synthetic mica fired product was mixed at the blending ratio shown in Table 3 under the same conditions as in Example 8 (2) to obtain a friction material composition. The obtained composition for a friction material was heated and pressed under the same conditions as in Example 8 (2) to obtain a molded body. Table 3 shows the test results of the obtained molded body.
表３において、比較例４の組成物Ｎｏ．１、２、３は、焼成粉体粒子の代わりに合成雲母（コープケミカル（株）製 「ＭＥ−１００」）の焼成品をそれぞれ１、３、６容量％含む摩擦材組成物である。 In Table 3, the composition No. 1, 2, and 3 are friction material compositions containing 1, 3, and 6% by volume, respectively, of a fired product of synthetic mica (“ME-100” manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) instead of the fired powder particles.
なお、合成雲母焼成品の含有量（容量％）の増加に伴なって、摩擦特性への影響の少ない硫酸バリウムの含有量（容量％）を減少させることによって全体の組成物を調整した。 In addition, the whole composition was adjusted by decreasing content (volume%) of barium sulfate with little influence on a friction characteristic with the increase in content (volume%) of a synthetic mica baked product.
比較例５
表３に示すように実施例８および比較例４で用いた焼成粉体粒子および合成雲母焼成品を用いず、実施例８（２）と同様にして成形体を得た。得られた成形体の試験結果を表３に示す。
Comparative Example 5
As shown in Table 3, a molded body was obtained in the same manner as in Example 8 (2) without using the fired powder particles and the fired synthetic mica product used in Example 8 and Comparative Example 4. Table 3 shows the test results of the obtained molded body.
表２および３より、次のことが明らかとなった。
（１）実施例８、実施例１０、比較例４は、焼成粉体粒子（実施例８、実施例１０）、合成雲母焼成品（比較例４）の配合量を変化させた実験例であるが、焼成粉体粒子、合成雲母焼成品の配合量を増加させることにより、平均摩擦係数の上昇が認められる。また実施例８、実施例１０では、フェード最低摩擦係数も上昇しており、高負荷制動時の摩擦特性が改善された。一方、比較例４ではフェード最低摩擦係数は、無配合品（比較例５）と同程度であり添加効果は認められない。
From Tables 2 and 3, the following became clear.
(1) Example 8, Example 10, and Comparative Example 4 are experimental examples in which the blending amounts of the fired powder particles (Example 8 and Example 10) and the synthetic mica fired product (Comparative Example 4) were changed. However, an increase in the average friction coefficient is recognized by increasing the blending amount of the fired powder particles and the fired synthetic mica product. Further, in Examples 8 and 10, the fade minimum friction coefficient was also increased, and the friction characteristics during high load braking were improved. On the other hand, in Comparative Example 4, the fade minimum friction coefficient is the same as that of the non-mixed product (Comparative Example 5), and the effect of addition is not recognized.
（２）実施例８、実施例９では、成形軸の垂直方向弾性率が高く、成形体の変形量が抑制されているが、比較例４では、無配合品（比較例５）と同程度であり、なんらの添加効果は認められない。 (2) In Example 8 and Example 9, the vertical elastic modulus of the molding shaft is high and the amount of deformation of the molded body is suppressed. In Comparative Example 4, the same degree as that of the unblended product (Comparative Example 5). And no additive effect is observed.
本発明の粉体粒子の製造方法は、層状粘土鉱物、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物とを含む水懸濁液を、ディスク噴霧乾燥処理することによって、層状粘土鉱物のイオン交換処理などの前処理を行うことなく、かつバインダを使用せずに簡単な操作により、層状粘土鉱物の凝集体、あるいは層状粘土鉱物と粒状または異形状金属化合物との凝集体からなる非球状構造を有する大粒子（花冠状構造）の粉体粒子を製造することができる。得られた粉体粒子は、摩擦材、プラスチック、化粧品、医薬品の添加剤として好ましく用いられる。 The method for producing powder particles according to the present invention comprises a layered clay mineral, or an aqueous suspension containing a layered clay mineral and a granular or irregularly shaped metal compound, which is subjected to a disk spray-drying treatment, whereby an ion exchange treatment of the layered clay mineral. It has a non-spherical structure composed of agglomerates of layered clay minerals or agglomerates of layered clay minerals and granular or irregularly shaped metal compounds by a simple operation without pretreatment such as, and without using a binder. Large particles (corollary structure) powder particles can be produced. The obtained powder particles are preferably used as additives for friction materials, plastics, cosmetics and pharmaceuticals.
また、上記粉体粒子を焼成してなる焼成粉体粒子を配合した摩擦材は、ブレーキ用品、特に高負荷時の摩擦係数を安定して維持する必要のあるものに好ましく用いられる。 Moreover, the friction material which mix | blended the baked powder particle formed by baking the said powder particle is preferably used for a brake article, especially the thing which needs to maintain the friction coefficient at the time of high load stably.
Claims (13)
The friction material according to claim 12, wherein a blending ratio of the fired powder particles is 0.1 to 6% by volume.
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