JP4376565B2 - Catalytic converter holding material and catalytic converter - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車等の排気ガス浄化用の触媒コンバーター及び触媒コンバーターに用いられる触媒担体の保持材に関する。 The present invention relates to a catalytic converter for purifying exhaust gas of, for example, an automobile and a catalyst carrier holding material used in the catalytic converter.
自動車等の車両には、周知の如く、そのエンジンの排気ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物等の有害成分を除去するために、排気ガス浄化用触媒コンバーターが積載されている。このような触媒コンバーターは、一般に、図１に断面図にて示されるように、筒状に形成され触媒担体１と、触媒担体１を収容する金属製のケーシング２と、触媒担体１に装着されて触媒担体１とケーシング２との間隙に介装される保持材３とから構成されている。
As is well known, vehicles such as automobiles are equipped with a catalytic converter for exhaust gas purification in order to remove harmful components such as carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the engine. Yes. Such a catalytic converter is generally mounted in a
触媒担体１としては、例えばコージェライト等からなる円筒状のハニカム状成形体に貴金属触媒等が担持されたものが一般的であるため、触媒担体１とケーシング２との間隙に介装される保持材３には、自動車の走行中に振動等によって触媒担体１がケーシング２に衝突して破損しないように触媒担体１を安全に保持する機能と、触媒担体１とケーシング２との間隙から未浄化の排気ガスが漏れないようにシールする機能とを兼ね備えることが必要とされている。そこで、現在では、アルミナ繊維やムライト繊維、あるいはその他のセラミック繊維等の無機繊維を有機バインダーを用いて所定厚さのマット状あるいは円筒状に成形した保持材が主流となっている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、上記保持材３に使用させる有機バインダーとしては、ゴム類、水溶性有機高分子化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が一般的である。また、保持材３は厚すぎると、触媒担体１への巻装作業並びにケーシング２への装着作業がし難くなるため、ある程度薄くする必要がある。そのため、一般的な保持材３では、これらの有機バインダーを保持材全量の５〜８重量％、多いものでは１０重量％程度使用している。
By the way, as the organic binder used in the
しかし、最近では、浄化効率を高めるために触媒担体１は１０００℃近くまで加熱されるため、上記に挙げた有機バインダーは容易に分解、焼失してＣＯ2やＣＯ、各種の有機系ガスが発生する。また、有機バインダーが焼失する過程において、保持材３の担体持力が低下し、触媒担体１が脱落することがある。
However, recently, the
また、排気ガス規制は厳しくなる一方であり、この有機バインダーに由来するＣＯ2等により規定値を上回る可能性がある。更に、最近ではエンジンの電子制御が進んでいるが、本来の排気ガスに関係の無いＣＯ2が存在すると、排気系のセンサー類を誤作動させてエンジンの電子制御にも悪影響が出てくる。このような不具合を防ぐために、メーカーは出荷前に焼成処理して有機バインダーを焼失する作業を行っているが、この焼成処理は排気下で行ったり、遠隔操作で行わなければならず、メーカーにとって大きな負担となっている。 Further, exhaust gas regulations are becoming stricter, and there is a possibility of exceeding the specified value due to CO 2 and the like derived from this organic binder. Furthermore, recently, electronic control of the engine has progressed. However, if CO 2, which is not related to the original exhaust gas, is present, the exhaust system sensors malfunction and the electronic control of the engine is adversely affected. In order to prevent such problems, the manufacturer performs a baking process before shipping to burn off the organic binder, but this baking process must be performed under exhaust or remotely operated, which is It is a big burden.
有機バインダーの使用量を減少することも考えられているが、減量分だけ無機繊維の結束力が弱まり、保持材３が厚くなり、組み付け性が悪化するという問題が生じる。特に、マット状保持材としたときに、組み付け作業が困難になる。
Although it is also considered to reduce the amount of the organic binder used, there arises a problem that the binding force of the inorganic fibers is weakened by the reduced amount, the
このように、従来の保持材は有機バインダーに由来する様々な問題を抱えている。そこで、本発明は、有機バインダーの使用量を減じても、好ましくは全く使用せずとも無機繊維を良好に結束でき、従来と同等の厚さを維持できる触媒コンバーター用保持材、並びに有機バインダーの焼失作業を不要にすることも可能で、触媒担体を長期にわたり良好に保持でき、有機バインダーに由来する排気ガスを発生することもない触媒コンバーターを提供することを目的とする。 Thus, the conventional holding material has various problems derived from the organic binder. Accordingly, the present invention provides a catalytic converter holding material that can bind inorganic fibers satisfactorily and maintain the same thickness as before, and can reduce the amount of organic binder used, preferably without any use. It is an object of the present invention to provide a catalytic converter that can eliminate the need for burnout, can hold the catalyst carrier well for a long period of time, and does not generate exhaust gas derived from the organic binder.
上記目的を達成するために、本発明は、触媒担体と、触媒担体を収容する金属製ケーシングと、触媒担体に巻回されて触媒担体と金属製ケーシングとの間隙に介装される保持材とを備えた触媒コンバーターに用いられる保持材であって、無機繊維を、スメクタイト系粘土鉱物を前記無機繊維１００重量部に対し０．０５〜３重量部及び有機バインダーを前記無機繊維１００重量部に対し１重量部未満の割合で含むバインダーで結束してなることを特徴とする触媒コンバーター用保持材を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a catalyst carrier, a metal casing that houses the catalyst carrier, a holding material that is wound around the catalyst carrier and interposed in a gap between the catalyst carrier and the metal casing, A retaining material used for a catalytic converter comprising: inorganic fiber, 0.05-3 parts by weight of smectite clay mineral with respect to 100 parts by weight of the inorganic fiber, and organic binder with respect to 100 parts by weight of the inorganic fiber. There is provided a holding material for a catalytic converter, which is formed by binding with a binder contained at a ratio of less than 1 part by weight .
本発明によれば、有機バインダーの使用量を減じても、好ましくは全く使用せずとも無機繊維を良好に結束でき、従来と同等の厚さを維持できる触媒コンバーター用保持材が提供される。また、有機バインダーの焼失作業を不要にすることも可能で、触媒担体を長期にわたり良好に保持でき、有機バインダーに由来する排ガスを発生することもない触媒コンバーターが提供される。 According to the present invention, there is provided a holding material for a catalytic converter that can bind inorganic fibers satisfactorily without reducing the amount of organic binder used, preferably without using any organic binder, and can maintain the same thickness as conventional ones. Further, it is possible to eliminate the need to burn out the organic binder, and it is possible to provide a catalytic converter that can hold the catalyst carrier well for a long period of time and does not generate exhaust gas derived from the organic binder.
以下、本発明に係る保持材について詳細に説明する。 Hereinafter, the holding material according to the present invention will be described in detail.
本発明の保持材は、無機繊維をスメクタイト系粘土鉱物のみで、もしくは他の無機バインダー、あるいは極く少量の有機バインダーを併用して、所定形状に成形したものである。スメクタイト系粘土鉱物は、層状構造を有し、水と接触すると層間に水分子を吸着して膨潤する粘土鉱物である。本発明では、Ａ．Ｃ．Ｃ．法（American Colloid Company規格）で測定した膨潤度が３ｍｌ／２ｇ以上、好ましくは１０ｍｌ／２ｇ以上、更に好ましくは３０ｍｌ／２ｇ以上のスメクタイト系粘土鉱物が好適であり、具体的にはモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイトを好適に使用できる。また、スメクタイト系粘土鉱物の中でも、層間イオンがナトリウム型のものは膨潤力が大きく、特に好ましい。また、バインダーとしてこれらのスメクタイト系粘土鉱物を含む粘土類も使用可能であり、例えばモンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物であるベントナイトも使用することができる。
The holding material of the present invention is formed by molding inorganic fibers into a predetermined shape using only a smectite clay mineral, or using another inorganic binder or a very small amount of an organic binder. Smectite clay mineral has a layered structure, the layers upon contact with water by adsorbing water molecules are clay minerals that swell. In the present invention, A.I. C. C. A smectite clay mineral having a degree of swelling measured by the method (American Colloid Company standard) of 3 ml / 2 g or more, preferably 10 ml / 2 g or more, more preferably 30 ml / 2 g or more is suitable. the Nontoronai door can be suitably used. Of the smectite clay minerals, those having a sodium ion between layers are particularly preferred because of their large swelling power. Also, clays containing these smectite clay minerals can be used as a binder. For example, bentonite which is a clay mineral mainly composed of montmorillonite can be used.
粒径については、特に制限されるものではないが、５μｍ〜５ｍｍ程度のものが適している。 The particle size is not particularly limited, but a particle size of about 5 μm to 5 mm is suitable.
尚、上記Ａ．Ｃ．Ｃ．法による膨潤度は次のように求められる。即ち、試料２．０ｇを精製水１００ｍｌを入れた１００ｍｌの共栓付メスシリンダーに約１０回に分けて加えた後、栓をする。但し、先に加えた試料がほとんど内壁に付着せず、スムーズにシリンダー底に沈着するように１回の加える量を加減し、また先に加えた試料がほとんど沈着してのち次の試料を加える。加え終わってから２４時間放置し、容器内に堆積した試料の見掛け容積（ｍｌ）を読み取り、この値がＡ．Ｃ．Ｃ．法による膨潤度（ｍｌ／２ｇ）となる。 The above A. C. C. The degree of swelling by the method is determined as follows. That is, 2.0 g of a sample is added to a 100 ml measuring cylinder with a stopper, containing 100 ml of purified water, about 10 times, and then stoppered. However, the amount added once is adjusted so that the sample added first hardly adheres to the inner wall and deposits smoothly on the cylinder bottom, and the next sample is added after the sample added first is almost deposited. . The sample was allowed to stand for 24 hours after the addition, and the apparent volume (ml) of the sample accumulated in the container was read. C. C. The degree of swelling according to the method (ml / 2g).
一般に、保持材は、無機繊維とバインダーを含む水性スラリーを出発原料とし、抄造法や吸引脱水成形法によりマット状や円筒状等に成形して得られる。このとき、バインダーとして、コロイダルシリカやアルミナゾル等の従来の無機バインダーを用いると、水性スラリーはコロイド溶液となり、乾燥する際に繊維間に入り込んだシリカやアルミナの微粒子同士が結合する。そのため、保形するためにこれらを多量に添加する必要があり、得られる保持材は硬質で柔軟性が低いものとなる。これに対し、スメクタイト系粘土鉱物は膨潤した状態で無機繊維間に入り込み、水性スラリーは糊状を呈するようになる。そして、乾燥する際に層間の水が除かれて元の層状結晶に収縮し、繊維間に層状の結晶が入り込むため、少量の添加で十分に効果があり、得られる保持材は適度の柔軟性を有するものとなる。
In general, the holding material is obtained by forming an aqueous slurry containing inorganic fibers and a binder as a starting material and molding the holding material into a mat shape or a cylindrical shape by a papermaking method or a suction dehydration molding method. At this time, when a conventional inorganic binder such as colloidal silica or alumina sol is used as the binder, the aqueous slurry becomes a colloidal solution, and the silica and alumina fine particles that have entered between the fibers during drying are bonded to each other. Therefore, it is necessary to add a large amount of these in order to keep the shape, and the obtained holding material is hard and low in flexibility. On the other hand, the smectite clay mineral enters between the inorganic fibers in a swollen state, and the aqueous slurry becomes paste-like. And when drying, the water between layers is removed and shrinks to the original layered crystals, and the layered crystals enter between the fibers, so a small amount of addition is effective, and the resulting holding material has moderate flexibility It will have.
スメクタイト系粘土鉱物は、上記作用による十分な結束力を確保するために、無機繊維１００重量部に対して０．０５重量部以上使用する。また、スメクタイト系粘土鉱物量が多くなりすぎると、保持材としたときに硬くなり過ぎて触媒担体への装着性に劣るようになることから、上限は無機繊維１００重量部に対して３重量部とする。無機繊維の結束力や触媒担体への装着性をバランスよく満足するためには、スメクタイト系粘土鉱物量を無機繊維１００重量部に対して０．５〜２重量部とすることがより好ましい。
Smectite clay minerals, in order to ensure a sufficient cohesion by the action, use 0.05 parts by weight or more relative to the non-machine fiber 100 parts by weight. Further, if the amount of the smectite clay mineral becomes too large, it becomes too hard when used as a holding material and becomes inferior in mounting property to the catalyst carrier, so the upper limit is 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers. And In order to satisfactorily satisfy the binding force of the inorganic fibers and the mounting property to the catalyst carrier, the amount of smectite clay mineral is more preferably 0.5 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers.
また、必要に応じて、バインダーとして従来から保持材に使用されている無機バインダーを併用することができる。無機バインダーしては、例えばガラスフリット、コロイダルシリカ、アルミナゾル、シリカゾル、珪酸ソーダ、チタニアゾル、珪酸リチウム、水ガラス等が挙げられる。これら無機バインダーの使用量は、ベントナイト、スメクタイトまたはモンモリロナイトの使用量を考慮し、保持材の柔軟性を維持しつつ、結束力を向上できるように適宜選択される。 Moreover, the inorganic binder conventionally used for the holding material as a binder can be used together as needed. Examples of the inorganic binder include glass frit, colloidal silica, alumina sol, silica sol, sodium silicate, titania sol, lithium silicate, and water glass. The amount of these inorganic binders to be used is appropriately selected in consideration of the amount of bentonite, smectite, or montmorillonite, so that the binding force can be improved while maintaining the flexibility of the holding material.
更には、有機バインダーを無機繊維１００重量部に対して１重量部未満の割合で併用する。有機バインダーは公知のもので構わず、ゴム類、水溶性有機高分子化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、有機繊維等を使用できる。具体的には、ゴム類の例としては、ｎ−ブチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、エチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンゴム等がある。水溶性有機高分子化合物の例としては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等がある。熱可塑性樹脂の例としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の単独重合体および共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等がある。熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等がある。有機繊維としては、ポリビニルアルコール繊維、バルプ、レーヨン繊維等が挙げられる。本発明においては、特に上述した有機バインダーを使用した場合、得られる保持材に柔軟性が付与され、触媒担体への装着作業が容易になる。有機バインダーが１重量部以上の場合は、ＣＯ２やＣＯ、各種の有機系ガスが発生するようになり、従来と同様の不具合が生じる。尚、有機バインダーは、実施例に示すように全く含まないことが好ましい。
Furthermore, an organic binder is used together in a proportion of less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of inorganic fibers . The organic binder may be a known one, and rubbers, water-soluble organic polymer compounds, thermoplastic resins, thermosetting resins, organic fibers, and the like can be used. Specifically, examples of rubbers include a copolymer of n-butyl acrylate and acrylonitrile, a copolymer of ethyl acrylate and acrylonitrile, a copolymer of butadiene and acrylonitrile, and butadiene rubber. Examples of the water-soluble organic polymer compound include carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol. Examples of thermoplastic resins include homopolymers and copolymers such as acrylic acid, acrylic ester, acrylamide, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, acrylonitrile / styrene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer Etc. Examples of the thermosetting resin include a bisphenol type epoxy resin and a novolac type epoxy resin. Examples of the organic fiber include polyvinyl alcohol fiber, valve, rayon fiber and the like. In the present invention, in particular, when the organic binder described above is used, flexibility is imparted to the obtained holding material, and the mounting work on the catalyst carrier is facilitated . If organic binder is more than 1 part by weight, CO 2 and CO, is as various organic gas is generated, trouble similar to the conventional results. In addition, it is preferable that an organic binder is not included at all as shown in the Examples.
無機繊維としては、従来から保持材に用いられている種々の無機繊維を用いることができる。例えば、アルミナ繊維、ムライト繊維、あるいはその他のセラミック繊維等を適宜使用できる。より具体的には、アルミナ繊維としては、例えばＡｌ２Ｏ３が９０重量％以上（残りはＳｉＯ２分）であって、かつＸ線的には低結晶化度のものが好ましく、また、その平均繊維径が３〜７μｍ、ウエットボリューム４００〜１０００ｃｃ／５ｇが好ましい。ムライト繊維としては、例えばＡｌ２Ｏ３分／ＳｉＯ２分重量比が７０／３０〜８０／２０程度のムライト組成であって、かつＸ線的には低結晶化度のものが好ましく、また、その平均繊維径が３〜７μｍ、ウエットボリューム４００〜１０００ｃｃ／５ｇが好ましい。
As the inorganic fiber, various inorganic fibers conventionally used for holding materials can be used. For example, alumina fibers, mullite fibers, or other ceramic fibers can be used as appropriate. More specifically, as the alumina fiber, for example, Al 2 O 3 is preferably 90% by weight or more (the remainder is SiO 2 minutes), and X-ray is preferably low crystallinity, the average fiber diameter of 3 to 7 [mu] m, preferably c or falling edge of-site volume 400~1000cc / 5g. As the mullite fiber, for example, a mullite composition having an Al 2 O 3 minute / SiO 2 minute weight ratio of about 70/30 to 80/20 and having a low crystallinity in terms of X-ray is preferable. The average fiber diameter is preferably 3 to 7 μm and the wet volume is 400 to 1000 cc / 5 g.
尚、上記ウエットボリュームは、次の方法で算出される。
乾燥した繊維材料５ｇを少数点２桁以上の精度を有する秤で計量する。
計量した繊維材料を５００ｇのガラスビーカーに入れる。
（２）のガラスビーカーに温度２０〜２５℃の蒸留水を４００ｃｃ程度入れ、攪拌機を用いて繊維材料を切断しないように慎重に攪拌し、分散させる。この分散は超音波洗浄機を使用してもよい。
（３）のガラスビーカーの中味を１０００ｍｌのメスシリンダーに移し、目盛で１０００ｃｃまで蒸留水を加える。
（４）のメスシリンダーの口を手等で塞ぎ、水が漏れないように注意しながら上下逆さまにして攪拌する。これを計１０回繰り返す。
攪拌停止後、室温下で静置し、３０分経過後の繊維沈降体積を目視で計測する。
上記操作を３サンプルについて行い、その平均値を測定値とする。
The wet volume is calculated by the following method.
5 g of the dried fiber material is weighed with a scale having an accuracy of two decimal places or more.
Place the weighed fiber material into a 500 g glass beaker.
About 400 cc of distilled water having a temperature of 20 to 25 ° C. is placed in the glass beaker of (2), and carefully stirred and dispersed using a stirrer so as not to cut the fiber material. An ultrasonic cleaner may be used for this dispersion.
Transfer the contents of the glass beaker of (3) to a 1000 ml graduated cylinder and add distilled water to a 1000 cc scale.
Close the mouth of the graduated cylinder of (4) with your hands, and stir it upside down taking care not to leak water. This is repeated a total of 10 times.
After stopping stirring, the mixture is allowed to stand at room temperature, and the fiber sedimentation volume after 30 minutes has been visually measured.
The above operation is performed on three samples, and the average value is taken as the measured value.
その他のセラミック繊維としては、シリカアルミナ繊維やシリカ繊維を挙げることができるが、何れも従来から保持材に使用されているもので構わない。また、ガラス繊維やロックウールを配合してもよい。 Examples of other ceramic fibers include silica-alumina fibers and silica fibers, but any of them may be those conventionally used for holding materials. Moreover, you may mix | blend glass fiber and rock wool.
本発明の保持材を作製する方法は、適当な多孔性中空板状の金型の上に６５〜２００メッシュの金網を装着して抄型を用意し、そこへ、無機繊維及びスメクタイト系粘土鉱物、特定量の無機バインダー及び有機バインダーを含む水性スラリーを流し込み、吸引脱水し、乾燥することにより、フラットなマット状の保持材が得られる。また、上記水性スラリーには、必要に応じて、分散剤や安定化剤等の公知の種々の添加剤を適量配合することができる。
Methods for making the holding member of the present invention is to provide a抄型wearing the proper person porous hollow plate-like mold 65 to 200-mesh metal gauze over, thereto, inorganic fibers and smectite clay A flat mat-like holding material is obtained by pouring an aqueous slurry containing mineral, a specific amount of an inorganic binder and an organic binder, suction dehydrating, and drying. The aforementioned water slurry can, if necessary, to suitable amounts of various known additives such as a dispersant or stabilizer.
また、触媒担体の外周とケーシングの内周の形状に合わせて無機繊維を円筒状に成形した所謂モールド型の保持器とすることもできる。マット状保持材では、触媒担体に巻装した後、この巻装状態をテープ等により保持しなければならないが、このモールド型保持器ではそのような作業が不要となり、触媒コンバーターを生産する上で有利となる。 In addition, a so-called mold-type cage in which inorganic fibers are formed into a cylindrical shape in accordance with the shape of the outer periphery of the catalyst carrier and the inner periphery of the casing. In the mat-shaped holding material, after being wound around the catalyst carrier, the wound state must be held with a tape or the like. However, with this mold-type holder, such work is unnecessary, and in producing a catalytic converter, It will be advantageous.
尚、モールド型保持器とするには、円筒状の金網を用いて上記の吸引脱水成形を行えばよい。 In addition, what is necessary is just to perform said attraction | suction dehydration molding using a cylindrical metal net | network, as a mold type holder.
また、装着性や作業性を補うために、保持材を不織布あるいはフィルムで覆うことも可能である。これらは、保持材の両面あるいは片面に固定される。片面の場合は、ケーシングと接触する側の面に配置する。不織布やフィルムの種類は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、和紙、レーヨン紙等が挙げられる。接着の方法は、それ自身を熱融着させる方法、ＥＶＡ接着剤やアクリル接着剤により接着する方法等がある。 In addition, the holding material can be covered with a non-woven fabric or a film in order to supplement the wearability and workability. These are fixed to both surfaces or one surface of the holding material. In the case of one side, it arrange | positions to the surface of the side which contacts a casing. Examples of the nonwoven fabric and film include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, Japanese paper, rayon paper, and the like. Examples of the bonding method include a method of thermally fusing itself, a method of bonding with an EVA adhesive or an acrylic adhesive, and the like.
上記の如く形成される本発明の保持材は、図１に示すように、従来と同様に触媒担体１に巻装されてケーシング２との間隙に介装される。
As shown in FIG. 1, the holding material of the present invention formed as described above is wound around the
本発明はまた、上記の保持材で触媒担体１を保持しケーシング２に収容した触媒コンバーターを提供するが、本発明の触媒コンバーターは、焼成作業が不要で、また焼成に伴う保持力の低下もなく、更には有機バインダーに由来する排ガスを排出することもない。
The present invention also provides a catalytic converter in which the
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by this.
（実施例１）
平均繊維径４μｍ、ウエットボリューム８００ｃｃ／５ｇのアルミナ繊維１００重量部と、膨潤度５０ｍｌ／２ｇのモンモリロナイト１重量部とを水中で混合し、更にノニオン系凝集剤を０．１重量部加えて水性スラリーを調製した。そして、この調製した水性スラリーを２００メッシュのステンレス製の円筒状金網を用いて吸引脱水して円筒状の成形体となし、それをさらに１０５℃で加熱乾燥して、内径１００ｍｍ、厚さ７ｍｍ、長さ１００ｍｍで重量５１ｇの円筒状保持材を得た。
Example 1
100 parts by weight of alumina fibers having an average fiber diameter of 4 μm and a wet volume of 800 cc / 5 g and 1 part by weight of montmorillonite having a swelling degree of 50 ml / 2 g are mixed in water, and 0.1 part by weight of a nonionic flocculant is further added to an aqueous slurry. Was prepared. Then, the prepared aqueous slurry was sucked and dehydrated using a 200-mesh stainless steel cylindrical wire net to form a cylindrical molded body, which was further heated and dried at 105 ° C. to obtain an inner diameter of 100 mm, a thickness of 7 mm, A cylindrical holding material having a length of 100 mm and a weight of 51 g was obtained.
（実施例２）
平均繊維径４μｍ、ウエットボリューム８００ｃｃ／５ｇのアルミナ繊維１００重量部と、膨潤度５０ｍｌ／２ｇのモンモリロナイト１重量部とを水中で混合し、更にノニオン系凝集剤を０．１重量部加えて水性スラリーを調製した。そして、この調整した水性スラリーを２００メッシュのステンレス製の長方体状金網を用いて吸引脱水してマット状の成形体をなし、それをさらに１０５℃で加熱乾燥して、長さ３３０ｍｍ、厚さ７ｍｍ、幅１００ｍｍで重量５１ｇのマット状の保持材を得た。
(Example 2)
100 parts by weight of alumina fibers having an average fiber diameter of 4 μm and a wet volume of 800 cc / 5 g and 1 part by weight of montmorillonite having a swelling degree of 50 ml / 2 g are mixed in water, and 0.1 part by weight of a nonionic flocculant is further added to an aqueous slurry. Was prepared. Then, the prepared aqueous slurry is sucked and dehydrated using a 200 mesh stainless steel rectangular wire net to form a mat-like formed body, which is further heated and dried at 105 ° C. to obtain a length of 330 mm, a thickness. A mat-like holding material having a thickness of 7 mm, a width of 100 mm and a weight of 51 g was obtained.
（比較例１）
平均繊維径４μｍ、ウエットボリューム８００ｃｃ／５ｇのアルミナ繊維１００重量部と、有機バインダーとしてのアクリルエマルジョン１０重量部とを水中で混合し、更にノニオン系凝集剤を０．１重量部加えて水性スラリーを調製した。そして、この調整した水性スラリーを２００メッシュのステンレス製の長方体状金網を用いて吸引脱水してマット状の成形体をなし、それをさらに１０５℃で加熱乾燥して、長さ３３０ｍｍ、厚さ７ｍｍ、幅１００ｍｍで重量５１ｇのマット状の保持材を得た。
(Comparative Example 1)
100 parts by weight of alumina fiber having an average fiber diameter of 4 μm and a wet volume of 800 cc / 5 g and 10 parts by weight of an acrylic emulsion as an organic binder are mixed in water, and further 0.1 part by weight of a nonionic flocculant is added to form an aqueous slurry. Prepared. Then, the prepared aqueous slurry is sucked and dehydrated using a 200 mesh stainless steel rectangular wire net to form a mat-like formed body, which is further heated and dried at 105 ° C. to obtain a length of 330 mm, a thickness. A mat-like holding material having a thickness of 7 mm, a width of 100 mm and a weight of 51 g was obtained.
（実装試験）
実施例１、実施例２及び比較例１で得られた各保持材を、外径１００ｍｍ、長さ１１０ｍｍの円筒状ハニカム構造のコージェライト製触媒担体に巻装し、ステンレス製ケーシングに装着して触媒コンバーターを作製した。そして、作製した各触媒コンバーターをガソリンエンジンの排気管に接続し、排気ガスを通過させた。排気ガスの通過中、各触媒コンバーターから排出されるガスを分析した。
(Mounting test)
Each holding material obtained in Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 was wound around a cordierite catalyst carrier having a cylindrical honeycomb structure having an outer diameter of 100 mm and a length of 110 mm, and mounted on a stainless steel casing. A catalytic converter was made. And each produced catalytic converter was connected to the exhaust pipe of the gasoline engine, and let the exhaust gas pass. During the passage of the exhaust gas, the gas discharged from each catalytic converter was analyzed.
比較例１の保持材を装着した触媒コンバーターでは、排気ガスの通過直後に有機バインダーに由来すると思われる有機系ガスが検出され、ＣＯ2濃度及びＣＯ濃度も、実施例１及び実施例２の保持材を装着した触媒コンバーターに比べて格段に高かった。また、排気ガスの通過を続けたところ、実施例１及び実施例２の保持材を装着した触媒コンバーターは安定した浄化作用を示し、シール性能も長期間維持されていた。これに対し、比較例１の保持材を装着した触媒コンバーターでは、ガスの通過を続けたところ、排気ガスの漏れが認められ、触媒コンバーターを分解したところ、保持材が作製当初の装着位置から大きくずれていた。 In the catalytic converter equipped with the holding material of Comparative Example 1, an organic gas that is considered to be derived from the organic binder is detected immediately after passing the exhaust gas, and the CO 2 concentration and the CO concentration are the same as those in Example 1 and Example 2. It was much higher than the catalytic converter equipped with the material. Further, when the exhaust gas continued to pass, the catalytic converter equipped with the holding material of Example 1 and Example 2 showed a stable purification action, and the sealing performance was maintained for a long time. On the other hand, in the catalytic converter equipped with the holding material of Comparative Example 1, when the gas continued to pass, leakage of the exhaust gas was observed, and when the catalytic converter was disassembled, the holding material was greatly disengaged from the initial mounting position. It was off.
１ 触媒担体
２ ケーシング
３ 保持材
1
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