JP2002349256A - 触媒コンバータ用保持シール材及びその製造方法 - Google Patents
触媒コンバータ用保持シール材及びその製造方法Info
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Abstract
ール材を提供すること。 【解決手段】 この触媒コンバータ用保持シール材4
は、マット状に集合したアルミナ−シリカ系繊維を構成
要素とし、触媒担持体2と金属製シェル3とのギャップ
に配置される。アルミナ−シリカ系繊維6の繊維径のバ
ラツキは±3μm以内である。繊維長のバラツキは±4
mm以内である。
Description
保持シール材及びその製造方法に関するものである。
て、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関が百年以上に
わたり用いられてきた。しかしながら、排気ガスが健康
や環境に害を与えることが次第に問題となってきてい
る。それゆえ、最近では排気ガス中に含まれているC
O、NOx、HC等を除去する排気ガス浄化用触媒コン
バータや、PM等を除去するDPFが各種提案されるに
至っている。通常の排気ガス浄化用触媒コンバータは、
触媒担持体と、前記触媒担持体の外周を覆う金属製シェ
ルと、両者間のギャップに配置される保持シール材とを
備えている。触媒担持体としてはハニカム状に成形した
コージェライト担体が用いられており、それには白金等
の触媒が担持されている。
のクリーンな動力源の研究が進められており、そのうち
特に有望なものとして例えば燃料電池がある。燃料電池
とは、水素と酸素とが反応して水ができる際に得られる
電気を、動力源として用いるものである。酸素は空気中
からじかに取り出される反面、水素についてはメタノー
ル、ガソリン等を改質して用いている。この場合、メタ
ノール等の改質は触媒反応によって行われる。そして、
このような燃料電池にも、触媒担持体と、触媒担持体の
外周を覆う金属製シェルと、両者間のギャップに配置さ
れる保持シール材とを備える燃料電池用触媒コンバータ
が用いられている。触媒担持体としてはハニカム状に成
形したコージェライト担体が用いられており、それには
銅系の触媒が担持されている。
例をここで簡単に紹介する。あらかじめ作製された無機
塩法用の紡糸原液を遠心ノズルに供給し、その遠心ノズ
ルに働く遠心力により紡糸原液をノズル外部に吹き飛ば
すことにより、前駆体繊維を形成する。次に、得られた
前駆体繊維を集合させてマット状に集合させてる。この
マット状集合体を金型で打ち抜くことによって、帯状の
保持シール材を作製する。次に、この保持シール材を触
媒担持体の外周面に巻き付けた後、金属製シェル内に前
記触媒担持体を収容する。その結果、所望の触媒コンバ
ータが完成する。このような収容状態において保持シー
ル材は厚さ方向に圧縮されるため、保持シール材にはそ
の圧縮力に抗する反発力(面圧)が生じる。そして、こ
の反発力が作用することにより、触媒担持体が金属製シ
ェル内に保持されるようになっている。
な吹き飛ばし法によるセラミック繊維の形成を行った場
合、マット状集合体の坪量(単位面積あたりの重さ)の
位置依存性が高くなる。即ち、繊維の集積度合いが一定
でないため、マット状集合体を打ち抜く位置が異なる
と、得られる保持シール材の面圧値も異なってしまう。
ゆえに、品質安定性に優れた保持シール材を得ることが
できなかった。
であり、その目的は、品質安定性に優れた触媒コンバー
タ用保持シール材を提供することにある。また、本発明
の別の目的は、上記の触媒コンバータ用保持シール材を
得るのに好適な製造方法を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明では、マット状に集合した
アルミナ−シリカ系繊維を構成要素とし、触媒担持体と
その触媒担持体の外周を覆う金属製シェルとのギャップ
に配置される触媒コンバータ用保持シール材であって、
前記アルミナ−シリカ系繊維の繊維径のバラツキが±3
μm以内であることを特徴とする触媒コンバータ用保持
シール材をその要旨とする。
合したアルミナ−シリカ系繊維を構成要素とし、触媒担
持体とその触媒担持体の外周を覆う金属製シェルとのギ
ャップに配置される触媒コンバータ用保持シール材であ
って、前記アルミナ−シリカ系繊維の繊維長のバラツキ
が±4mm以内であることを特徴とする触媒コンバータ
用保持シール材をその要旨とする。
合したアルミナ−シリカ系繊維を構成要素とし、触媒担
持体とその触媒担持体の外周を覆う金属製シェルとのギ
ャップに配置される触媒コンバータ用保持シール材であ
って、前記アルミナ−シリカ系繊維の繊維径のバラツキ
が±3μm以内であり、繊維長のバラツキが±4mm以
内であることを特徴とする触媒コンバータ用保持シール
材をその要旨とする。
のいずれか1項において、ショット含有量が3重量%以
下であるとした。請求項5に記載の発明では、マット状
に集合したアルミナ−シリカ系繊維を構成要素とし、触
媒担持体とその触媒担持体の外周を覆う金属製シェルと
のギャップに配置される触媒コンバータ用保持シール材
であって、前記アルミナ−シリカ系繊維の平均繊維径が
5μm〜15μmかつ繊維径のバラツキが±3μm以内
であり、平均繊維長が5mm〜20mmかつ繊維長のバ
ラツキが±4mm以内であり、ショットを含有しないこ
とを特徴とする触媒コンバータ用保持シール材をその要
旨とする。
5に記載の触媒コンバータ用保持シール材を製造する方
法であって、アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有
機重合体を含む紡糸原液をノズルから連続的に吐出させ
ることにより前駆体繊維の長繊維を得る紡糸工程と、前
記長繊維を所定長さにチョップして短繊維を得る切断工
程と、前記短繊維を三次元的に集合させてマット状繊維
集合体にする成形工程と、前記マット状繊維集合体を加
熱して焼結させる焼成工程とを含むことを特徴とする触
媒コンバータ用保持シール材の製造方法をその要旨とす
る。
る。請求項1に記載の発明によると、繊維径のバラツキ
が±3μm以内のアルミナ−シリカ系繊維を用いて構成
された保持シール材の場合、繊維が均一に集積しやすく
なり、坪量の位置依存性が低くなる。ゆえに、面圧値の
バラツキが小さくなり、品質的に安定したものとなる。
バラツキが±4mm以内のアルミナ−シリカ系繊維を用
いて構成された保持シール材の場合、繊維が均一に集積
しやすくなり、坪量の位置依存性が低くなる。ゆえに、
面圧値のバラツキが小さくなり、品質的に安定したもの
となる。
ラツキ及び繊維長バラツキの両方を小さくしたことによ
る相乗効果によって、坪量の位置依存性がさらに低くな
り、面圧値のバラツキがよりいっそう小さくなる。
ル材におけるショット(非繊維質)の含有量が3重量%
以下であることから、坪量の位置依存性がさらに低くな
り、面圧値のバラツキがよりいっそう小さくなる。
置依存性が極めて低くなり、面圧値のバラツキがよりい
っそう小さくなることに加え、面圧及びシール性の向上
を図ることができる。
体の強度が低くなり十分な面圧を得ることが困難になる
ばかりでなく、繊維が呼吸器系に吸い込まれやすくなる
という不都合が生じる。平均繊維径が15μmを超える
場合、マット状繊維集合体にしたときに通気抵抗が小さ
くなり、シール性が悪くなる。それに加え、破壊強度の
低下につながるおそれがある。これは、繊維表面積の増
加に伴う小傷の増加に起因するものと考えられる。
呼吸器系に吸い込まれやすくなるという不都合が生じ
る。また、もはや繊維としての特徴を実質上示さなくな
り、マット状繊維集合体にしたときに繊維同士に好適な
絡み合いが起こらず、十分な面圧を得ることが困難にな
る。平均繊維長が20mmを超える場合、繊維同士の絡
み合いが強くなりすぎるため、マット状繊維集合体とし
たときに繊維が不均一に集積しやすくなる。即ち、坪量
の位置依存性が高くなり、面圧値のバラツキの低減を阻
害する要因になる。
依存性が高くなり、面圧値のバラツキの低減を阻害する
要因になる。請求項6に記載の発明によると、無機塩法
による紡糸を行っているため、吐出部の形状・大きさを
適宜設定することにより、繊維径を狭い範囲に制御する
ことができる。よって、繊維径のバラツキを小さくする
ことができる。また、長繊維をチョップして短繊維を得
る方法であるため、吹き飛ばしにより繊維を得る方法と
は異なり、繊維長を狭い範囲に制御することができる。
よって、繊維長のバラツキを小さくすることができる。
これに加えて、ショットの発生も回避することができ
る。従って、この製造方法によれば、上記の保持シール
材を簡単にかつ確実に得ることができる。
態の自動車排気ガス浄化装置用触媒コンバータを図1〜
図3に基づき詳細に説明する。
タ1は、自動車の車体において、エンジンの排気管の途
中に設けられる。エンジンから触媒コンバータ1までの
距離は比較的短いため、触媒コンバータ1には約700
℃〜900℃の高温の排気ガスが供給されるようになっ
ている。エンジンがリーンバーンエンジンである場合に
は、触媒コンバータ1には約900℃〜1000℃とい
う、さらに高温の排気ガスが供給されるようになってい
る。
コンバータ1は、基本的に、触媒担持体2と、触媒担持
体2の外周を覆う金属製シェル3と、両者2,3間のギ
ャップに配置される保持シール材4とによって構成され
ている。
代表されるセラミック材料を用いて作製されている。こ
の触媒担持体2は断面円形状をした柱状部材となってい
る。また、触媒担持体2は、軸線方向に沿って延びる多
数のセル5を有するハニカム構造体であることが好まし
い。セル壁には排気ガス成分を浄化しうる白金やロジウ
ム等の貴金属系触媒が担持されている。なお、触媒担持
体2として、上記のコージェライト担体のほかにも、例
えば炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔質焼結体等を
用いてもよい。
付けに際して圧入方式を採用する場合には、断面O字状
の金属製円筒部材が用いられる。なお、円筒部材を形成
するための金属材料としては、耐熱性や耐衝撃性に優れ
た金属(例えばステンレス等のような鋼材等)が選択さ
れることがよい。圧入方式に代えていわゆるキャニング
方式を採用する場合には、前記断面O字状の金属製円筒
部材を軸線方向に沿って複数片に分割したもの(即ちク
ラムシェル)が用いられる。
を採用する場合には、例えば断面C字状ないしU字状の
金属製円筒部材、言い換えるといわば軸線方向に沿って
延びるスリット(開口部)を1箇所にのみ有する金属製
円筒部材が用いられる。この場合、触媒担持体2の組み
付けに際し、触媒担持体2に保持シール材4を固定した
ものを金属製シェル3内に収め、その状態で金属製シェ
ル3を巻き締めた後に開口端が接合(溶接、接着、ボル
ト締め等)される。溶接、接着、ボルト締め等といった
接合作業は、キャニング方式を採用したときにも同様に
行われる。
4は長尺状のマット状物であって、その一端には凹状合
わせ部11が設けられ、他端には凸状合わせ部12が設
けられている。図2に示されるように、触媒担持体2へ
の巻き付け時には、凸状合わせ部12が凹状合わせ部1
1にちょうど係合するようになっている。
に集合したセラミック繊維(即ち繊維集合体)を主要な
要素として構成されたものである。前記セラミック繊維
として、本実施形態ではアルミナ−シリカ系繊維6が用
いられている。この場合、ムライト結晶含有量が0重量
%以上かつ10重量%以下のアルミナ−シリカ系繊維6
を用いることがより好ましい。このような化学組成であ
ると、非晶質成分が少なくなることから耐熱性に優れた
ものとなり、かつ圧縮荷重印加時の反発力が高いものと
なるからである。従って、ギャップに配置された状態で
高温に遭遇したときであっても、発生する面圧の低下が
比較的起こりにくくなる。
ナ含有量の採り得る範囲は50重量%〜100重量%で
あり、シリカ含有量の採り得る範囲は0重量%〜50重
量%である。ただし、アルミナ68重量%〜83重量%
かつシリカ32重量%〜17重量%であることがよく、
具体的にはAl2O3:SiO2=72:28であること
がなおよい。
リカが32重量%を超える場合には、耐熱性の向上及び
圧縮荷重印加時の反発力の向上を十分に達成できなくな
るおそれがある。アルミナが83重量%を超える場合ま
たはシリカが17重量%未満の場合についても同様に、
耐熱性の向上及び圧縮荷重印加時の反発力の向上を十分
に達成できなくなるおそれがある。
5μm〜15μmであることがよく、繊維径のバラツキ
が±3μm以内であることがよい。この場合、平均繊維
径が7μm〜12μm、繊維径のバラツキが±2μm以
内であることがよりよい。
体の強度が低くなり十分な面圧を得ることが困難になる
ばかりでなく、繊維が呼吸器系に吸い込まれやすくなる
という不都合が生じる。平均繊維径が15μmを超える
場合、マット状繊維集合体にしたときに通気抵抗が小さ
くなり、シール性が悪くなる。それに加え、破壊強度の
低下につながるおそれがある。これは、繊維表面積の増
加に伴う小傷の増加に起因するものと考えられる。な
お、繊維径のバラツキが±3μmを超える場合について
も、繊維が不均一に集積しやすくなり、坪量の位置依存
性が高くなってしまう。
5mm〜20mmであることがよく、繊維長のバラツキ
が±4mm以内であることがよい。この場合、平均繊維
長が8mm〜13mm、繊維長のバラツキが±2mm以
内であることがよりよい。
呼吸器系に吸い込まれやすくなるという不都合が生じ
る。また、もはや繊維としての特徴を実質上示さなくな
り、マット状繊維集合体にしたときに繊維同士に好適な
絡み合いが起こらず、十分な面圧を得ることが困難にな
る。平均繊維長が20mmを超える場合、繊維同士の絡
み合いが強くなりすぎるため、マット状繊維集合体とし
たときに繊維が不均一に集積しやすくなる。即ち、坪量
の位置依存性が高くなり、面圧値のバラツキの低減を阻
害する要因になる。なお、繊維長のバラツキが±4mm
を超える場合についても、繊維が不均一に集積しやすく
なり、坪量の位置依存性が高くなってしまう。
3重量%以下であることがよく、特には0重量%である
こと、即ちショットを全く含有していないことが望まし
い。ショットを含有している場合、坪量の位置依存性が
高くなり、面圧値のバラツキの低減を阻害する要因にな
るからである。
体の引っ張り強度は、0.1GPa以上、特には0.5
GPa以上であることがよい。アルミナ−シリカ系繊維
6の断面形状は、真円形状でもよいほか、異形断面形状
(例えば楕円形状、長円形状、略三角形状等)でも構わ
ない。
の厚さは、触媒担持体2と金属製シェル3とがなすギャ
ップの1.1倍〜4.0倍程度、さらには1.5倍〜
3.0倍程度であることが望ましい。前記厚さが1.1
倍未満であると、高い担持体保持性を得ることができ
ず、触媒担持体2が金属製シェル3に対してズレたりガ
タついたりするおそれがある。勿論、この場合には高い
シール性も得られなくなるため、ギャップ部分からの排
気ガスのリークが起こりやすくなり、高度な低公害性を
実現できなくなってしまう。また、前記厚さが4.0倍
を超えると、特に圧入方式を採用した場合には、触媒担
持体2の金属製シェル3への配置が困難になってしま
う。よって、組み付け性の向上を達成できなくなるおそ
れがある。
のGBD(嵩密度)は、0.10g/cm3〜0.30
g/cm3、さらには0.10g/cm3〜0.25g/
cm3となるように設定されることが好ましい。GBD
の値が極端に小さいと、十分に高い初期面圧を実現する
ことが困難になる場合がある。一方、GBDが大きすぎ
ると、材料として使用すべきアルミナ−シリカ系繊維6
の量が増え、コスト高を招きやすくなる。
期面圧は50kPa以上、さらには70kPa以上であ
ることが好ましい。初期面圧の値が高ければ、面圧の経
時劣化が起こったとしても、触媒担持体2の好適な保持
性を維持することができるからである。
て、ニードルパンチ処理や樹脂含浸処理等を施してもよ
い。これらの処理を施すことにより、保持シール材4を
厚さ方向に圧縮して肉薄化することが可能となるからで
ある。
説明する。まず、アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及
び有機重合体を混合し、紡糸原液を作製する。言い換え
ると、無機塩法により紡糸原液を作製する。アルミナ源
であるアルミニウム塩水溶液は、紡糸原液に粘性を付与
するための成分でもある。なお、このような水溶液とし
て、塩基性アルミニウム塩の水溶液を選択することがよ
い。シリカ源であるシリカゾルは、繊維に高い強度を付
与するための成分でもある。有機重合体は紡糸原液に曳
糸性を付与するための成分である。
よい。なお、アルミニウム塩及びシリカゾルの比率を変
更することにより、アルミナ−シリカ系繊維6の化学組
成をある程度コントロールすることができる。
ことにより、紡糸に適した濃度・温度・粘度等に調製し
た紡糸原液とする。ここでは、20重量%程度であった
紡糸原液を濃縮して30重量%〜40重量%程度にする
ことがよい。また、粘度を10ポアズ〜2000ポアズ
に設定することがよい。
ズルから空気中に連続的に噴出するとともに、形成され
た前駆体繊維を延伸しながら巻き取るようにする。この
場合、例えば乾式圧力紡糸法などが採用されることが好
ましい。
を固定して、ノズル吐出部の断面形状・大きさを適宜設
定することにより、繊維径を狭い範囲に制御することが
できる。このことは繊維径のバラツキ低減に寄与してい
る。
維の長繊維を0.5mm〜10mm程度の長さにチョッ
プして短繊維化する。このような短繊維化法のメリット
は、繊維長を狭い範囲に制御可能なため繊維長のバラツ
キを小さくできることと、ショットの発生を未然に回避
できることである。つまり、得られる短繊維の長さは、
基本的に切断装置の機械的精度に依存し、そのバラツキ
幅は非常に小さい。
ことにより、あるいは、短繊維を水に分散させて得た繊
維分散液を成形型内に流し込んで加圧・乾燥することに
より、マット状の繊維集合体を得る。
体をセラミック化(結晶化)することにより、前駆体繊
維を硬化させてアルミナ−シリカ系繊維6とする。前記
焼成工程においては、得られるアルミナ−シリカ系繊維
6におけるムライト結晶含有量が10重量%以下となる
ような焼成条件を設定することが望ましい。例えば、焼
成工程における焼成温度は1000℃〜1300℃に設
定されることがよい。焼成温度が1000℃未満である
と、前駆体繊維を完全に乾燥・焼結させることができ
ず、優れた耐熱性及び高い圧縮荷重印加時の反発力を保
持シール材4に確実に付与できなくなるおそれがある。
逆に、焼成温度が1300℃を超えると、アルミナ−シ
リカ系繊維6におけるムライト結晶化が進行しやすくな
る。このため、ムライト結晶含有量を10重量%以下に
抑えることが困難になり、優れた耐熱性及び高い圧縮荷
重印加時の反発力を保持シール材4に確実に付与できな
くなるおそれがある。
抜いて保持シール材4とする。この後、必要に応じて保
持シール材4に対する有機バインダの含浸を行った後、
さらに保持シール材4を厚さ方向に圧縮成形してもよ
い。この場合の有機バインダとしては、アクリルゴムや
ニトリルゴム等のようなラテックス等のほか、ポリビニ
ルアルコール、アクリル樹脂等が挙げられる。
2の外周面に巻き付けて有機テープ13を固定する。そ
の後、圧入、キャニングまたは巻き締めを行えば、所望
の触媒コンバータ1が完成する。
例及びその比較例について説明する。
うにして保持シール材4の面圧評価用サンプルを作製し
た。
3.5重量%)、シリカゾル(20重量%、シリカ粒径
15nm)、ポリビニルアルコール(10重量%)及び
消泡剤(n−オクタノール)を混合し、紡糸原液を作製
した。次いで、得られた紡糸原液をエバポレータを用い
て50℃で減圧濃縮し、濃度38重量%、粘度1000
ポアズ〜2000ポアズの紡糸原液に調製した。
空気中に連続的に噴出するとともに、形成された前駆体
繊維を延伸しながら巻き取った。その際、繊維径を制御
することを目的として、次のような条件を設定した。即
ち、ノズル吐出部の直径を0.1mm〜0.2mm、長
さを0.3mm〜2.0mmに設定するとともに、吐出
速度を1.5cm/s〜2.0cm/sに設定して、紡
糸原液を吐出させた。紡糸原液に由来する前駆体繊維を
前記吐出速度の100倍〜200倍の速度で延伸した
後、それを直径約12cmのワインダにより巻き取っ
た。ノズル吐出部とワインダとの間に2m〜4mの筒を
設け、その筒内に前駆体繊維を通すようにした。筒内上
半分の温度を35℃〜40℃に設定し、筒内下半分の温
度を25℃〜30℃に設定した。
体繊維の長繊維を10mmとなるようにチョップして短
繊維化した。その後、この短繊維(約1.0g)を水に
分散させ、得られた繊維分散液を成形型枠内に流し込ん
で加圧・乾燥することにより、縦横25mm角のマット
状繊維集合体を得た。
で、上記マット状繊維集合体に対する250℃かつ30
分間の加熱(前処理)を行った後、同じく電気炉内で1
250℃かつ10分間の焼成を行った。
%、アルミナ/シリカの重量比が72:28である真円
状アルミナ−シリカ系繊維6からなる保持シール材4の
サンプルを得た。
における複数の箇所からアルミナ−シリカ系繊維6を採
取し、平均繊維径(μm)及びその最小値・最大値、平
均繊維長(mm)及びその最小値・最大値、ショット含
有量(%)を求めた。その結果を表1に示す。これによ
ると実施例では、繊維径のバラツキ及び繊維長のバラツ
キが極めて小さく、上記好適範囲内に入っていることが
確認された。また、サンプル中にショットが全く含まれ
ていなかった。
ら25mm角のサンプルを複数個打ち抜き、それらの面
積と重量とに基づき坪量をそれぞれ求めるとともに、オ
ートグラフにより面圧をそれぞれ測定した。これらの結
果も表1に示す。なお、ここでの面圧測定値はGBDを
0.30g/cm3に設定した場合のデータとなってい
る。これによると実施例では、坪量のバラツキ及び面圧
のバラツキが小さく、品質的に安定していることが確認
された。しかも、平均面圧値自体も高くなることがわか
った。 (比較例)比較例では、実施例と同じ紡糸原液をエバポ
レータを用いて50℃で減圧濃縮し、濃度38重量%、
粘度10ポアズ〜100ポアズの紡糸原液に調製した。
mの吐出孔が等間隔に16箇所配置された直径50mm
〜100mmの円盤状遠心ノズルを用いた。そして、こ
のノズルを1000rpm〜2000rpmの回転数で
回転させたときの遠心力により紡糸原液を吐出し、繊維
化した。さらに、得られた前駆体繊維を0.5kPa〜
1.0kPaかつ30℃のエアでブローし、集綿、積層
してマット状繊維集合体とした。これを縦横25mm角
に成形した後、前記実施例と同じ条件で前処理及び焼成
を行い、セラミック化させた。
較例のサンプルにおける複数の箇所からアルミナ−シリ
カ系繊維6を採取し、平均繊維径(μm)及びその最小
値・最大値、平均繊維長(mm)及びその最小値・最大
値、ショット含有量(%)を求めた。その結果を表1に
示す。これによると比較例では、繊維径のバラツキ及び
繊維長のバラツキが実施例に比べて相当大きくなること
が確認された。また、サンプル中には3重量%以上のシ
ョットが含まれていた。
ら25mm角のサンプルを複数個打ち抜き、それらの面
積と重量とに基づき坪量をそれぞれ求めるとともに、オ
ートグラフにより面圧をそれぞれ測定した。これらの結
果も表1に示す。なお、ここでの面圧測定値はGBDを
0.30g/cm3に設定した場合のデータとなってい
る。これによると比較例では、坪量のバラツキ及び面圧
のバラツキが実施例に比べて大きく、品質的に不安定な
ものであることが確認された。しかも、実施例に比べて
平均面圧値が相当低かった。
とができる。
アルミナ−シリカ系繊維6の繊維径のバラツキが±3μ
m以内であり、繊維長のバラツキが±4mm以内である
ことに加え、ショット含有量が3重量%以下になってい
る。従って、これらの相乗効果によって、坪量の位置依
存性が極めて低くなり、面圧値のバラツキを非常に小さ
くすることができる。ゆえに、品質的に安定した保持シ
ール材4を実現することができる。
と、面圧値バラツキが小さくなることに加えて、面圧値
自体も向上することから、1枚の保持シール材4を作製
するのに必要なアルミナ−シリカ系繊維6の量が少なく
て済む。よって、保持シール材4の低コスト化を達成す
ることが可能となる。
機塩法による紡糸を行っているため繊維径を狭い範囲に
制御することができ、繊維径のバラツキを小さくするこ
とができる。また、長繊維を機械的にチョップして短繊
維を得る方法であるため、吹き飛ばしにより繊維を得る
方法とは異なり、繊維長を狭い範囲に制御することがで
きる。よって、繊維長のバラツキを小さくすることがで
きる。これに加えて、ショットの発生も回避することが
できる。従って、この製造方法によれば、上記の保持シ
ール材4を簡単にかつ確実に得ることができる。
態の製造方法は、上記の保持シール材4を得るのに極め
て好適な方法であると言うことができる。なお、本発明
の実施形態は以下のように変更してもよい。
うなハニカム状に成形したコージェライト担体が用いら
れるほか、例えば炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔
質焼結体などが用いられてもよい。
れたもののみに限定されることはなく、紡糸性や繊維の
物性の大幅な低下を来さない限り、任意に変更しても構
わない。
繊維化した後に焼成を行う実施形態の方法に代えて、長
繊維をチョップして短繊維化する前にあらかじめ焼成を
行ってもよい。
置を用いて長繊維を切断することとしてもよい。 ・ 実施形態では、本発明の保持シール材4を排気ガス
浄化装置用触媒コンバータ1に使用した例を示した。勿
論、本発明の保持シール材4は、排気ガス浄化装置用触
媒コンバータ1以外のもの、例えばディーゼルパティキ
ュレートフィルタ(DPF)や、燃料電池改質器用触媒
コンバータ等に使用することも許容される。
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 (1) アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重
合体を含む紡糸原液をノズルから連続的に吐出させるこ
とにより前駆体繊維の長繊維を得る紡糸工程と、前記長
繊維を所定長さにチョップして短繊維を得る切断工程
と、前記短繊維を加熱して焼結させる焼成工程とを含む
ことを特徴とする、繊維長バラツキ・繊維径バラツキの
小さいセラミック短繊維の作製方法。
載の発明によれば、品質安定性に優れた触媒コンバータ
用保持シール材を提供することができる。
媒コンバータ用保持シール材を得るのに好適な製造方法
を提供することができる。
用保持シール材の斜視図。
明するための斜視図。
ル、4…触媒コンバータ用保持シール材、6…アルミナ
−シリカ系繊維。
Claims (6)
- 【請求項1】マット状に集合したアルミナ−シリカ系繊
維を構成要素とし、触媒担持体とその触媒担持体の外周
を覆う金属製シェルとのギャップに配置される触媒コン
バータ用保持シール材であって、前記アルミナ−シリカ
系繊維の繊維径のバラツキが±3μm以内であることを
特徴とする触媒コンバータ用保持シール材。 - 【請求項2】マット状に集合したアルミナ−シリカ系繊
維を構成要素とし、触媒担持体とその触媒担持体の外周
を覆う金属製シェルとのギャップに配置される触媒コン
バータ用保持シール材であって、前記アルミナ−シリカ
系繊維の繊維長のバラツキが±4mm以内であることを
特徴とする触媒コンバータ用保持シール材。 - 【請求項3】マット状に集合したアルミナ−シリカ系繊
維を構成要素とし、触媒担持体とその触媒担持体の外周
を覆う金属製シェルとのギャップに配置される触媒コン
バータ用保持シール材であって、前記アルミナ−シリカ
系繊維の繊維径のバラツキが±3μm以内であり、繊維
長のバラツキが±4mm以内であることを特徴とする触
媒コンバータ用保持シール材。 - 【請求項4】ショット含有量が3重量%以下であること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の触
媒コンバータ用保持シール材。 - 【請求項5】マット状に集合したアルミナ−シリカ系繊
維を構成要素とし、触媒担持体とその触媒担持体の外周
を覆う金属製シェルとのギャップに配置される触媒コン
バータ用保持シール材であって、前記アルミナ−シリカ
系繊維の平均繊維径が5μm〜15μmかつ繊維径のバ
ラツキが±3μm以内であり、平均繊維長が5mm〜2
0mmかつ繊維長のバラツキが±4mm以内であり、シ
ョットを含有しないことを特徴とする触媒コンバータ用
保持シール材。 - 【請求項6】請求項1乃至5に記載の触媒コンバータ用
保持シール材を製造する方法であって、アルミニウム塩
水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノ
ズルから連続的に吐出させることにより前駆体繊維の長
繊維を得る紡糸工程と、前記長繊維を所定長さにチョッ
プして短繊維を得る切断工程と、前記短繊維を三次元的
に集合させてマット状繊維集合体にする成形工程と、前
記マット状繊維集合体を加熱して焼結させる焼成工程と
を含むことを特徴とする触媒コンバータ用保持シール材
の製造方法。
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