JP2009264187A - 保持シール材、保持シール材の製造方法及び排ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 取り扱い時におけるマット同士の幅方向での位置ずれを効果的に防止するとともに、排ガス浄化装置として用いられた場合に排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができ、排ガスの漏出を防止することができる保持シール材を提供すること。
【解決手段】 本発明の保持シール材は、無機繊維からなる平面視矩形のマットが複数積層されて構成されており、上記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、積層されるにつれて順次長くなり、上記複数のマット同士は、上記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在する固定部で互いに固定されているとともに、上記固定部の両端部が上記マットの長側面から離間して形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、保持シール材、保持シール材の製造方法及び排ガス浄化装置に関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。

そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素やコージェライトなどの多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される無機繊維集合体からなる保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体とケーシングとの間から排ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。

ここで、内燃機関については、燃費の向上を目的として理論空燃比に近い条件で運転するため、排ガスが高温化、高圧下している傾向にある。排ガス浄化装置に高温、高圧の排ガスが到達すると、排ガス処理体とケーシングとの熱膨張率の差によってこれらの間の間隔が変動することもあることから、保持シール材には多少の間隔の変動によっても変化しない排ガス処理体の保持力が要求される。また、排ガス処理体の排ガス処理性能を有効に機能させるために、排ガス処理体を保温する保温性能を有する保持シール材への要求も高まりつつある。

これらの要求を満たすために、近年では、保持シール材の厚さを厚くして保温性能を高めようとする設計手法もとられている。こうした保持シール材において、保持力の要因たる無機繊維の反発力を確保するには、保持シール材の単位体積あたりの重量を高くする必要がある。

しかし、無機繊維集合体の厚さを厚くするにつれ、厚さ方向での剥離強度を高めるために製造過程において行われるニードリング処理では充分な剥離強度を得にくくなり、保持シール材を巻き付けた排ガス処理体をケーシングへ圧入する際に保持シール材の著しい剪断変形等が生じることもあった。

一方、保持シール材ごとの厚さを変更するのではなく、従来と同等の重量を有するマットを複数枚組み合わせすることで高重量にした保持シール材も提案されている。このような保持シール材としては、耐熱性のマットを複数枚積層して構成され、各マットは、積層状態で排ガス処理体に巻き付けた際、それぞれに緩みなく巻き付けることができるとともに、両端部に形成された嵌合部同士が互いに嵌合する長さに設定された保持シール材が開示されている（特許文献１）。

特開２００７−２１８２２１号公報

ここで、特許文献１の保持シール材では、複数のマットを積層した場合に問題となるマット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止するために、ミシン縫いによる固定部を設けている。しかし、この固定部は、マットの幅方向の全体に渡って設けられており、固定部の両端部が、マットの長手方向に平行な長辺を含む面（以下、長側面ともいう）にまで達している。
そのため、保持シール材を排ガス処理体に巻き付けたり、搬送したりする等して取り扱う際に長側面が擦れたり、長側面近傍に応力が負荷されたりすることにより、ミシン縫いによって形成された固定部の端部でミシン糸がほつれてしまう。このため、ミシン糸のほつれを起点として固定部が破損し、マット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができなくなるという問題がある。

また、固定部を形成するために長側面を含むマットの幅方向の全体がミシン縫いされており、長側面を構成する無機繊維の一部が破断して、該無機繊維の強度が低くなっている。このような保持シール材を排ガス処理体に巻き付け、ケーシングに圧入すると、長側面を中心として亀裂が発生し、保持シール材が破損してしまう。また、たとえマットに亀裂が発生しないにしても、長側面を構成する一部の無機繊維の破断により長側面の耐風蝕性が低くなっているので、排ガスの流動に伴って長側面が風蝕されやすくなる。
このような保持シール材の破損や、風蝕が発生すると、排ガス処理体の保持力が低下して排ガス処理体が脱落したり、排ガス処理体とケーシングとの間から排ガスが漏出したりするという問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、取り扱い時におけるマット同士の幅方向での位置ずれを効果的に防止するとともに、排ガス浄化装置として用いられた場合に排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができ、排ガスの漏出を防止することができる保持シール材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の保持シール材は、無機繊維からなる平面視矩形のマットが複数積層されて構成されており、上記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、積層されるにつれて順次長くなり、上記複数のマット同士は、上記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在する固定部で互いに固定されているとともに、上記固定部の両端部が上記マットの長側面から離間して形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の保持シール材では、上記複数のマット同士は、上記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在する固定部で互いに固定されているので、上記マット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができる。

さらには、上記固定部の両端部が上記マットの長側面から離間して形成されているので、上記固定部がミシン縫いにより形成されている場合には、上記保持シール材を取り扱う際に上記長側面が擦れたり、上記長側面近傍に応力が負荷されたりしても、上記固定部の両端部でミシン糸がほつれにくい。このため、ミシン糸のほつれを起点とする上記固定部の破損の発生を抑制し、上記マット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができる。
このように、請求項１に記載の保持シール材では、取り扱い時における上記マット同士の幅方向での位置ずれを防止することができるため、排ガス処理体への巻き付けの際の取り扱い性が良好となり、作業性が向上することになる。
なお、上記固定部がミシン縫いにより形成されている場合には、固定部を形成するためのミシン縫いの本数（回数）は、一本であってもよいし、複数本であってもよい。
ここで、固定部が一本のミシン縫いから形成されていると、一般的には、複数本のミシン縫いから形成された場合に比べてミシン糸のほつれによる固定部の破損が発生しやすくなると考えられる。というのも、複数本のミシン縫いのうちでミシン糸のほつれが発生していないミシン縫いが残っていれば固定部の破損につながらないのに対し、固定部が一本のミシン縫いから形成されていると、取り扱い時におけるミシン糸のほつれが固定部の破損に直結してしまうためである。また、複数本のミシン縫いであれば、一本のミシン縫いあたりに負荷される応力が分散されて小さくなるのに対し、一本のミシン縫いでは、複数本のミシン縫いのように、取り扱い時に負荷される応力が分散されず大きくなってしまうためである。
しかし、請求項１に記載の保持シール材では、上記固定部の両端部が上記マットの長側面から離間して形成されているので、ミシン糸がほつれにくくなっている。従って、請求項１に記載の保持シール材においては、固定部が一本のミシン縫いから形成された場合に特に、本発明の効果を好適に発揮することができる。

また、上記マットの長側面がミシン縫いされていないので、上記長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生しておらず、該無機繊維の強度が低下していない。そのため、請求項１に記載の保持シール材を排ガス処理体に巻き付けてケーシングに圧入しても、上記長側面を中心として亀裂が発生することなく、上記保持シール材の破損を防止することができる。
また、上記長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生していないので、上記長側面が他の部分と同等の耐風蝕性を有している。そのため、排ガスの流動に伴う上記長側面の風蝕を防止することができる。
このように、請求項１に記載の保持シール材では、上記長側面がミシン縫いされておらず、上記長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生していないので、保持シール材の破損及び風蝕を防止することができる。そのため、請求項１に記載の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができるし、排ガスの漏出を防止することもできる。

請求項２に記載の保持シール材では、請求項１に記載の保持シール材において、上記固定部の第一の端部と上記マットの第一の長側面との最短距離を第一の最短距離とし、上記固定部の第二の端部と上記マットの第二の長側面との最短距離を第二の最短距離とした場合の上記第一の最短距離と上記第二の最短距離との合計が、上記マットの幅方向の長さの０．５〜５０％となっている。そのため、上記固定部の両端部においてそれぞれ上記固定部の端部と上記マットの長側面との間隔が充分確保されるので、本発明の効果を享受するのに特に適している。
これに対して、上記第一の最短距離と上記第二の最短距離との合計が、上記マットの幅方向の長さの０．５％未満であると、固定部の端部とマットの長側面との間隔を充分に確保することができなくなる場合がある。
一方、上記第一の最短距離と上記第二の最短距離との合計が、上記マットの幅方向の長さの５０％を超えると、固定部の形成される範囲が狭すぎることがあり、マットの長側面側からマットがめくれ上がることがある。
なお、本明細書において、最短距離とは、固定部の端部とマットの長側面との間の間隔のうち、最も短い間隔を示すこととする。

請求項３に記載の保持シール材は、請求項１又は２に記載の保持シール材において、上記固定部が屈曲点と変曲点のうち、少なくとも一つを有している。そのため、上記マット同士をより強固に固定することができる。

請求項４に記載の保持シール材によると、請求項１〜３に記載の保持シール材において、上記マットの厚さが１．５〜１５ｍｍであることから、充分な保持力を維持しつつ、上記マットの厚さが厚くなりすぎた際の内周側部分でのしわや外周側部分での引っ張り応力を防止することができる。

請求項５に記載の保持シール材のように、請求項１〜４のいずれかに記載の保持シール材において、上記マットが上記長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されていると、ニードリング処理した部分で上記マットの幅方向に折り目がついたようになることから、排ガス処理体に巻き付けやすくなる。

請求項６に記載の保持シール材では、請求項１〜５のいずれかに記載の保持シール材において、上記固定部がミシン糸でのミシン縫いにより形成されていることから、簡便に上記固定部を形成することができ、かつ、強固に上記マット同士を固定することができる。

請求項７に記載の保持シール材では、請求項６に記載の保持シール材において、上記ミシン縫いが本縫いであるので、取扱いの際の多少の振動等でも縫い目がほつれにくく、しっかりと上記マット同士を固定することができる。

請求項８に記載の保持シール材では、請求項６又は７に記載の保持シール材において、上記ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方で返し縫いされているので、縫い目がほつれにくく、強固な固定を長期間維持することができる。

請求項９に記載の保持シール材のように、請求項６〜８のいずれかに記載の保持シール材においては、上記ミシン縫いの縫い目長さが１〜１００ｍｍであってもよい。

請求項１０に記載の保持シール材では、請求項６〜９のいずれかに記載の保持シール材において、上記ミシン糸が木綿又はポリエステルからなることから、排ガス処理体に巻き付けて排ガス浄化装置に組み付けた後に、内燃機関の最初の運転によって排出された高温の排ガスで上記ミシン糸が焼失する。ここで、上記固定部が排ガス処理装置への組み付け後にも残っていると、その部分で局所的な応力が発生して保持シール材が損傷することもあるが、焼失すると、このおそれはなくなるので、長期間安定して保持シール材としての機能を発揮することができる。

請求項１１に記載の保持シール材のように、請求項６〜１０のいずれかに記載の保持シール材において、上記ミシン糸の直径を０．１〜５ｍｍとすると、上記ミシン糸が切断されにくく、縫い付けの際の縫い目付近を構成する無機繊維への損傷を最小限に抑えながら上記固定部を形成することができる。

請求項１２に記載の保持シール材によると、請求項６〜１１のいずれかに記載の保持シール材において、上記ミシン糸の色は、透明以外であり、かつ、上記マットの色と異なっている。そのため、上記固定部を形成したか否かを確認するための視認性を向上させることにより、作業上の効率を向上させることができる。

請求項１３に記載の保持シール材の製造方法は、長手方向の長さが長くなる順に複数のマットを積層し、積層した上記複数のマット同士を固定部で固定する保持シール材の製造方法であって、上記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在するように、かつ、上記マットの長側面から両端部が離間するように上記固定部を形成して上記マット同士を固定することを特徴とする。
請求項１３に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項１に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１４に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１３に記載の保持シール材の製造方法において、上記固定部の第一の端部と上記マットの第一の長側面との最短距離を第一の最短距離とし、上記固定部の第二の端部と上記マットの第二の長側面との最短距離を第二の最短距離とした場合の上記第一の最短距離と上記第二の最短距離との合計が、上記マットの幅方向の長さの０．５〜５０％となるように上記固定部を形成する。
請求項１４に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項２に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１５に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１３又は１４に記載の保持シール材の製造方法において、屈曲点と変曲点のうち、少なくとも一つを有するように上記固定部を形成する。
請求項１５に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項３に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１６に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１３〜１５のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、上記マットの厚さが１．５〜１５ｍｍである。
請求項１６に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項４に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１７に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１３〜１６のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、上記マットに上記長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理を行う。
請求項１７に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項５に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１８に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１３〜１７のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、ミシン糸で上記マット同士をミシン縫いすることにより上記固定部を形成する。
請求項１８に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項６に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１９に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１８に記載の保持シール材の製造方法において、上記ミシン縫いを本縫いにより行う。
請求項１９に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項７に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２０に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１８又は１９に記載の保持シール材の製造方法において、上記ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方を返し縫いする。
請求項２０に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項８に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２１に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１８〜２０のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、上記ミシン縫いの縫い目長さが、１〜１００ｍｍとなるように上記マット同士を縫合する。
請求項２１に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項９に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２２に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１８〜２１のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、上記ミシン糸が木綿又はポリエステルからなる。
請求項２２に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項１０に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２３に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１８〜２２のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、上記ミシン糸の直径が０．１〜５ｍｍである。
請求項２３に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項１１に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２４に記載の保持シール材の製造方法では、請求項１８〜２３のいずれかに記載の保持シール材の製造方法において、上記ミシン糸の色が透明以外であり、かつ、上記マットの色と異なっている。
請求項２４に記載の保持シール材の製造方法では、上述した工程を行うことにより、請求項１２に記載の保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２５に記載の排ガス浄化装置は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体と、上記排ガス処理体を収容するケーシングと、上記排ガス処理体と上記ケーシングとの間に配設され、上記排ガス処理体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、請求項１〜１２のいずれかに記載の保持シール材であることを特徴とする。
請求項２５に記載の排ガス浄化装置では、保持シール材を構成するマットの長側面がミシン縫いされておらず、長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生していない。そのため、排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができるし、排ガスの漏出を防止することもできる。

請求項２６に記載の排ガス浄化装置は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体と、上記排ガス処理体を収容するケーシングと、上記排ガス処理体と上記ケーシングとの間に配設され、上記排ガス処理体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、請求項１３〜２４のいずれかに記載の保持シール材であることを特徴とする。
請求項２６に記載の排ガス浄化装置では、保持シール材を構成するマットの長側面がミシン縫いされておらず、長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生していない。そのため、排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができるし、排ガスの漏出を防止することもできる。

（第一実施形態）
以下、本発明の保持シール材及び保持シール材の製造方法の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の保持シール材を模式的に示す斜視図である。図１に示したように、本実施形態の保持シール材１０では、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図１中、矢印Ｌ_１、Ｌ_２で示す）、幅（図１中、矢印Ｗで示す）及び厚さ（図１中、矢印Ｔで示す）を有する平面視略矩形の２枚のマット１１、２１が積層されている。
以下の説明では、マット１１の長手方向に平行な側面１２ａと、マット２１の長手方向に平行な側面２２ａとを第一の長側面ということとする。また、マット１１の長手方向に平行な側面１２ｂと、マット２１の長手方向に平行な側面２２ｂとを第二の長側面ともいうこととする。
また、マット１１の長手方向に垂直な側面１２ｃ、１２ｄと、マット２１の長手方向に垂直な側面２２ｃ、２２ｄとを短側面ともいうこととする。

保持シール材１０においては、マット２１の全長Ｌ_２がマット１１の全長Ｌ_１より長くなっている。
さらには、マット１１、２１のそれぞれの厚さは、１．５〜１５ｍｍとなっている。
なお、図１に示した保持シール材１０では２枚のマット１１、２１が積層されているが、積層するマットの数は特に限定されず、３枚以上であってもよい。

また、マット１１、２１は、ともに無機繊維からなるものである。
なお、マット１１、２１を構成する無機繊維としては、特に限定されず、アルミナ−シリカ繊維であってもよく、アルミナ繊維、シリカ繊維等であってもよい。耐熱性や耐風蝕性等、シール材に要求される特性等に応じて変更すればよい。アルミナ−シリカ繊維を無機繊維として用いる場合には、例えば、アルミナとシリカとの組成比が、６０：４０〜８０：２０の繊維を用いることができる。

このような保持シール材１０を排ガス処理体に巻き付ける場合の詳細については後述するが、保持シール材１０の長手方向を巻き付け方向として、マット１１の短側面１２ｃと１２ｄとを当接させ、マット２１の短側面２２ｃと２２ｄとを当接させるようにして保持シール材１０を排ガス処理体に巻き付けることになる。
ここで、マット１１、２１の短側面１２ｃ、２２ｃには、凸部１３ａ、２３ａがそれぞれ形成されており、他方の短側面１２ｄ、２２ｄには、凹部１３ｂ、２３ｂがそれぞれ形成されている。そのため、保持シール材１０を巻き付けた際には、マット１１の凸部１３ａ及び凹部１３ｂ、並びに、マット２１の凸部２３ａ及び凹部２３ｂが、ちょうど互いに嵌合することになる。

また、マット１１、２１は、無機繊維から構成された素地マットに対してニードリング処理を施して得られるニードルマットである。なお、ニードリング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を素地マットに対して抜き差しすることをいう。マット１１、２１では、比較的平均繊維長の長い無機繊維がニードリング処理により３次元的に交絡している。なお、交絡構造を呈するために、無機繊維はある程度の平均繊維長を有しており、例えば、無機繊維の平均繊維長は、５０μｍ〜１００ｍｍ程度であればよい。

本実施形態の保持シール材には、保持シール材の嵩高さを抑えたり、排ガス処理装置の組み立て前の作業性を高めたりするために、さらに有機バインダー等のバインダーが含まれていてもよい。

本実施形態の保持シール材では、マット１１、１２の長手方向に垂直な幅方向に延在している固定部３０で、マット１１とマット２１とが互いに固定されている。

固定部３０の詳細について、図２を参照しつつ説明する。
図２は、図１に示す本実施形態の保持シール材のＡ−Ａ線断面図である。
図２に示したように、固定部３０は、ミシン糸３１ａ（上糸）、３１ｂ（下糸）での本縫い（ミシン縫い）により形成されている。

ミシン糸３１ａ、３１ｂは、木綿又はポリエステルからなる直径０．１〜５ｍｍのミシン糸である。また、その色は、透明以外であり、かつ、マット１１、２１の色と異なっている。例えば、マット１１、２１が白色である場合、ミシン糸３１ａ、３１ｂの色は、赤色、青色、黄色、緑色、黒色等であってもよい。

また、ミシン縫いの始点及び終点を含む領域３２ａ、３２ｂでは、返し縫いされている。
さらには、縫い目長さ（図２中、両矢印Ｘで示す）が、１〜１００ｍｍとなっている。

さらに、固定部３０の第一の端部３０ａは、マット１１、２１の第一の長側面１２ａ、２２ａから離間して形成されており、また、第二の端部３０ｂについても、マット１１、２１の第二の長側面１２ｂ、２２ｂから離間して形成されている。
そして、固定部３０の第一の端部３０ａとマット１１、２１の第一の長側面１２ａ、２２ａとの最短距離（図２中、両矢印Ｙで示す）と、固定部３０の第二の端部３０ｂとマット１１、２１の第二の長側面１２ｂ、２２ｂとの最短距離（図２中、両矢印Ｙ´で示した長さ）との合計は、マット１１、２１の幅方向（図２中、両矢印Ｗで示す）の長さの０．５〜５０％となっている。

次に、本実施形態の保持シール材を用いた本実施形態の排ガス浄化装置の構成について図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて説明する。
図３（ａ）は、本実施形態の排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した排ガス浄化装置のＢ−Ｂ線断面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したように、排ガス浄化装置４０は、多数のセル５１がセル壁５２を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体５０と、排ガス処理体５０を収容するケーシング６０と、排ガス処理体５０とケーシング６０との間に配設され、排ガス処理体５０を保持する保持シール材１０とから構成されている。
ケーシング６０の端部には、必要に応じて、内燃機関から排出された排ガスを導入する導入管と排ガス浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管とが接続されることになる。
なお、本実施形態の排ガス浄化装置４０では、図３（ｂ）に示すように、排ガス処理体５０として、各々のセルにおけるいずれか一方が封止材５３によって目封じされたハニカムフィルタを用いている。

上述した構成を有する排ガス浄化装置４０を排ガスが通過する場合について図３（ｂ）を用いて以下に説明する。
図３（ｂ）に示したように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置４０に流入した排ガス（図３（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、ハニカムフィルタ５０の排ガス流入側端面５０ａに開口した一のセル５１に流入し、セル５１を隔てるセル壁５２を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁５２で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス流出側端面５０ｂに開口した他のセル５１から流出し、外部に排出される。

次に、排ガス浄化装置４０を構成するハニカムフィルタ及びケーシングについて図４（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明する。
なお、保持シール材１０の構成については、既に述べているので省略する。
図４（ａ）は、本実施形態の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、本実施形態の排ガス浄化装置を構成するケーシングを模式的に示す斜視図である。

図４（ａ）に示したように、ハニカムフィルタ５０は、主に多孔質セラミックからなり、その形状は円柱状である。また、ハニカムフィルタ５０の外周には、ハニカムフィルタ５０の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカムフィルタ５０の断熱性を向上させたりする目的で、シール材層５４が設けられている。
なお、ハニカムフィルタ５０の内部の構成については、上述した本実施形態の排ガス浄化装置の説明で既に述べたとおりである（図３（ｂ）参照）。

次いで、ケーシング６０について説明する。図４（ｂ）に示すケーシング６０は、主にステンレス等の金属からなり、その形状は、円筒状である。また、その内径は、ハニカムフィルタ５０の端面の直径とハニカムフィルタ５０に巻き付けられた状態の保持シール材１０の厚さとを合わせた長さより若干短くなっており、その長さは、ハニカムフィルタ５０の長手方向（図４（ａ）中、矢印ａの方向）における長さと略同一となっている。

次に、本実施形態の保持シール材及び排ガス浄化装置の製造方法を説明する。
はじめに、保持シール材の製造方法について説明する。

（１）まず、保持シール材を構成するマットとして全長の異なる二つのニードル処理マットを用意する。ニードル処理マットは、上述したニードリング処理を素地マットに施すことで作製することができる。素地マットでは、所定の平均繊維長を有する無機繊維が紡糸工程を経て緩く絡み合っている。この緩く絡み合った無機繊維に対してニードリング処理を施すことで、複雑に無機繊維が絡み合い、バインダーが存在しなくてもある程度の形状維持が可能な交絡構造を有するマットを作製することができる。

なお、ニードリング処理は、例えば、ニードリング装置を用いて行うことができる。ニードリング装置は、素地マットを支持する支持板と、この支持板の上方に設けられ、突き刺し方向（素地マットの厚さ方向）に往復移動可能なニードルボードとで構成されている。ニードルボードには、多数のニードルが取り付けられている。このニードルボードを支持板に載せた素地マットに対して移動させ、多数のニードルを素地マットに対して抜き差しすることで、素地マットを構成する無機繊維を複雑に交絡させることができる。ニードリング処理の回数やニードル数は、目的とする嵩密度や目付量等に応じて変更すればよい。

（２）次に、ニードル処理マットを所定の大きさに裁断した後に、得られた裁断マットにバインダー液を吹きかけてバインダーを付着させる。
このようにすることで、後の工程を経て作製されるマットにおいて、無機繊維同士の交絡構造をより強固なものとすることができるとともに、嵩高さを抑えることができる。

バインダー液としては、アクリル系樹脂等のバインダーを水に分散させて調製したエマルジョンを用いることができる。このバインダー液をスプレー等を用いて裁断マット全体に均一に吹きかけて、バインダーを付着させる。

（３）その後、バインダー液に含まれる水分を除去するために、バインダーを付着させた裁断マットを乾燥させる。このとき必要に応じてバインダーを付着させた裁断マットを圧縮させながら乾燥させてもよい。乾燥条件としては、例えば、９５〜１５０℃で１〜３０分間乾燥させればよい。
上述した工程を経ることで、本実施形態の保持シール材を構成する全長の長いマットと全長の短いマットとを作製することができる。なお、作製されるマットの厚さは、１．５〜１５ｍｍとなる。

（４）このようにして作製した二枚のマットを、全長が長くなる順で、又は、短くなる順で積層する。代表的な積層手順としては、例えば、最も全長の長いマットを初めに敷き、積層するにつれて全長が短くなるように、かつ、積層される全長の短いマットがその下にある全長の長いマットの両端から飛び出さないように順次マットを積層していく方法が挙げられる。

（５）次に、透明以外であり、かつ、マットの色と異なっており、木綿又はポリエステルからなる直径０．１〜５ｍｍのミシン糸を準備する。このミシン糸を用いて積層した二枚のマットを始点を含む領域での返し縫い、本縫い、終点を含む領域での返し縫いの順に直線状にミシン縫いし、縫い目長さが１〜１００ｍｍとなるように縫合して固定部を形成する。この際、固定部がマットの長手方向に垂直な幅方向に延在するようにしてマット同士をする。さらには、固定部の第一の端部とマットの第一の長側面との最短距離を第一の最短距離とし、固定部の第二の端部とマットの第二の長側面との最短距離を第二の最短距離とした場合の第一の最短距離と第二の最短距離との合計が、マットの幅方向の長さの０．５〜５０％となるように固定部を形成する。
このようにして二枚のマットを互いに固定することで、本実施形態の保持シール材を製造することができる。

次いで、排ガス浄化装置の製造方法について図面を参照して説明する。
図５は、本実施形態の排ガス浄化装置を製造する手順を模式的に示した斜視図である。

従来公知の方法により作製した円柱形状のハニカムフィルタ５０の外周に上記工程で製造した保持シール材１０のマット１１の凸部１３ａと凹部１３ｂとが嵌合するようにして巻き付ける。さらに、マット２１の凸部２３ａと凹部２３ｂとが嵌合するようにして巻き付ける。
そして、図５に示したように、保持シール材１０を巻き付けたハニカムフィルタ５０を所定の大きさを有する円筒状であって、主に金属等からなるケーシング６０に圧入することで排ガス浄化装置を製造する。
なお、ケーシング６０の内径は、保持シール材１０を巻き付けたハニカムフィルタ５０の保持シール材１０の厚さを含めた最外径より少し小さくなっている。そのため、圧入後には、保持シール材が圧縮して所定の反発力（すなわち、ハニカムフィルタを保持する力）を発揮することができる。

以下に、本実施形態の保持シール材及び排ガス浄化装置の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態の保持シール材では、二枚のマット同士がマットの長手方向に垂直な幅方向に延在する固定部で互いに固定されているので、各マットが互いに幅方向に位置ずれすることを防止することができる。
また、固定部の両端部がマットの第一の長側面及び第二の長側面から離間して形成されているので、保持シール材を取り扱う際にこれらの長側面が擦れたり、これらの長側面近傍に応力が負荷されたりしても、ミシン縫いによって形成された固定部の両端部でミシン糸がほつれにくい。これによっても、ミシン糸のほつれを起点とする固定部の破損の発生を抑制し、マット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができる。
このように、本実施形態の保持シール材では、取り扱い時におけるマット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができるので、排ガス処理体への巻き付けの際の取り扱い性が良好となり、作業性が向上することになる。

（２）さらに、マットの第一の長側面及び第二の長側面がミシン縫いされていないので、これらの長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生しておらず、該無機繊維の強度が低下していない。そのため、本実施形態の保持シール材を排ガス処理体に巻き付けてケーシングに圧入しても、第一の長側面及び第二の長側面を中心として亀裂が発生することなく、保持シール材の破損を防止することができる。
また、マットの第一の長側面及び第二の長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生していないので、これらの長側面が他の部分と同等の耐風蝕性を有している。そのため、排ガスの流動に伴う第一の長側面及び第二の長側面の風蝕を防止することができる。
従って、本実施形態の保持シール材を用いた本実施形態の排ガス浄化装置では、排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができるし、排ガスの漏出を防止することもできる。

（３）本実施形態の保持シール材では、第一の最短距離と第二の最短距離との合計が、マットの幅方向の長さの０．５〜５０％となっており、固定部の両端部においてそれぞれ固定部の端部とマットの長側面との間隔が充分確保されているので、上述した（１）、（２）の作用効果を好適に享受することができる。

（４）本実施形態の保持シール材では、固定部がマットの長手方向に垂直な幅方向に延在している。そのため、保持シール材を巻き付ける際に、特に外周側部分での引っ張り応力によって巻き付けにくくなるのを防止することにより、保持シール材の巻き付け性を確保することができる。また、マットの第一の長側面及び第二の長側面側からマットがめくれ上がるのを防止することができ、マット同士の位置ずれをよりしっかりと抑制することができる。

（５）本実施形態の保持シール材では、マットの厚さが１．５〜１５ｍｍであることから、充分な保持力を維持しつつ、マットの厚さが厚くなりすぎた際の内周側部分でのしわや外周側部分での引っ張り応力を防止することができる。

（６）本実施形態の保持シール材では、マットが長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されているので、ニードリング処理した部分でマットの幅方向に折り目がついたようになることから、排ガス処理体に巻き付けやすくなる。

（７）本実施形態の保持シール材では、固定部がミシン糸でのミシン縫いにより形成されていることから、簡便に固定部を形成することができ、かつ、強固にマット同士を固定することができる。

（８）本実施形態の保持シール材では、ミシン縫いが本縫いであるので、取扱いの際の多少の振動等でも縫い目がほつれにくく、しっかりとマット同士を固定することができる。

（９）本実施形態の保持シール材では、ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方で返し縫いされているので、縫い目がほつれにくく、強固な固定を長期間維持することができる。

（１０）本実施形態の保持シール材のように、ミシン縫いの縫い目長さが１〜１００ｍｍであっても本発明の効果を好適に享受することができる。

（１１）本実施形態の保持シール材では、ミシン糸が木綿又はポリエステルからなることから、排ガス処理体に巻き付けて排ガス浄化装置に組み付けた後に、内燃機関の最初の運転によって排出された高温の排ガスでミシン糸が焼失する。ここで、固定部が排ガス処理装置への組み付け後にも残っていると、その部分で局所的な応力が発生して保持シール材が損傷することもあるが、焼失すると、このおそれはなくなるので、長期間安定して保持シール材としての機能を発揮することができる。

（１２）本実施形態の保持シール材では、ミシン糸の直径が０．１〜５ｍｍとなっているので、ミシン糸が切断することがなく、縫い付けの際の縫い目付近への損傷を最小限に抑えながら固定部を形成することができる。

（１３）本実施形態の保持シール材では、ミシン糸の色が透明以外であり、かつ、マットの色と異なっている。そのため、固定部を形成したか否かを確認するための視認性を向上させることにより、作業上の効率を向上させることができる。

（１４）本実施形態の保持シール材の製造方法では、上述した（１）〜（１３）の作用効果を発揮することができる本実施形態の保持シール材を好適に製造することができる。

以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
アルミナ−シリカ組成を有するアルミナ繊維からなる素地マットとして、組成比がＡｌ_２Ｏ_３：ＳｉＯ_２＝７２：２８である素地マットを用意した。この素地マットに対してニードリング処理を施すことで、ニードル処理マットを作製した。

次に、ニードル処理マットを所定の大きさに裁断した。得られた裁断マットのアルミナ繊維量に対し３．０重量％となるように、裁断マットに対してスプレーを用いてバインダー液を均一に吹き付けることで、バインダーを付着させた。
なお、バインダー液としては、アクリル系樹脂を水に充分に分散させることで、アクリル系樹脂エマルジョンを調製したものを用いた。

その後、バインダーを付着させた裁断マットを１４０℃で５分間、乾燥させることにより、平面視寸法で全長１０５４ｍｍ×幅２９５ｍｍ×厚さ６．５ｍｍであって、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３、目付量が１１６０ｇ／ｍ^２のマット１１を作製した。

さらに、全長を１１００ｍｍとしたこと以外は上記手順と同様に、マット１１の外側に位置するマット２１を作製した。

このようにして作製した二枚のマットを、積層される全長の短いマットがその下にある全長の長いマットの両端から飛び出さないような位置で順に積層した。

次いで、木綿からなる直径１ｍｍの赤色のミシン糸を準備した。
このミシン糸を用いて、積層した二枚のマットを始点を含む領域での返し縫い、本縫い、終点を含む領域での返し縫いの順に直線状にミシン縫いし、縫い目長さが１０ｍｍとなるように縫合して固定部を形成した。この際、固定部がマットの長手方向に垂直な幅方向に延在するようにしてマット同士を縫合した。また、返し縫いの長さは、それぞれ３ｍｍとした。さらには、固定部の端部とマットの長側面との最短距離が両端部でそれぞれ１０ｍｍとなるように、即ち、第一の最短距離と第二の最短距離との合計が、マットの幅方向の長さの２２％（第一の最短距離、第二の最短距離がともにマットの幅方向の長さの１１％）となるように、マットの第一の長側面及び第二の長側面から両端部が離間するようにして固定部を形成した。
このようにして二枚のマットを互いに固定して実施例１の保持シール材を製造した。

（実施例２、３及び４）
第一の最短距離と第二の最短距離との合計が、実施例２、３及び４でそれぞれマットの幅方向の長さの０．５％（第一の最短距離又は第二の最短距離のマットの幅方向の長さに対する割合：０．２５％）、２％（同：１％）、４０％（同：２０％）となるように保持シール材を製造したこと以外は、実施例１と同様にして保持シール材を製造した。

実施例１〜４の保持シール材では、第一の長側面及び第二の長側面がミシン縫いされておらず、長側面を構成する無機繊維の一部に破断が発生していないので、実施例１〜４の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、排ガス処理体の保持力が高い状態を維持することができると考えられる。さらには、排ガスの漏出を防止することができると考えられる。

（比較例１）
固定部の両端部が長側面まで達するようにマット同士を縫合して固定部を形成することにより、マットの幅方向の全体に渡って固定部が設けられた保持シール材としたこと以外は、実施例１と同様にして保持シール材を製造した。

比較例１の保持シール材では、固定部を形成するために第一の長側面及び第二の長側面を含むマットの幅方向の全体がミシン縫いされており、長側面を構成する無機繊維の一部が破断して長側面の強度が低くなっていると推測される。そのため、このような保持シール材を排ガス処理体に巻き付けてケーシングに圧入すると、長側面を中心として亀裂が発生し、保持シール材が破損すると推測される。また、たとえマットに亀裂が発生しないとしても、長側面を構成する無機繊維の一部が破断しており、耐風蝕性が低くなっているので、排ガスの流動に伴って長側面が風蝕されると考えられる。
従って、比較例１に記載の保持シール材を用いた排ガス浄化装置では、保持シール材の破損や、風蝕により排ガス処理体の保持力が低下し、排ガス処理体が脱落したり、排ガス処理体とケーシングとの間から排ガスが漏出したりすると考えられる。

実施例１〜４及び比較例１で製造した保持シール材の特性について、実施例１〜４及び比較例１で製造した保持シール材に対応する固定部が形成されたサンプルを作製して、解糸試験を行うことにより評価した。
これについて、図面を用いて以下に説明する。
図６（ａ）は、解糸試験用サンプルを模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、解糸試験装置の説明図である。

（サンプル作製）
まず、図６（ａ）に示すように、実施例１で作製したマット１１を幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出してマット片２ａ、２ｂを作製した。
次に、一方のマット片２ａの端面３ａ（３ｂ）と他方のマット片２ｂの端面３ｃ（３ｄ）との間の距離を２０ｍｍとして（マット片同士が積層した部分の長さが４０ｍｍとなるように）互いに重ねた。
続いて、マット片２ａ、２ｂ同士を長さ方向に沿って直線状にミシン縫い（本縫い）することにより固定部４を形成した。このとき、マット片２ａ（２ｂ）の端面３ｂ（３ｃ）と固定部４の端部４ｂ（４ａ）との最短距離のマット片２ａ、２ｂ同士が積層した部分の長さに対する割合が所定の値となるようにミシン縫いしてサンプル２とした。ここでは、試験例１〜５として、それぞれ実施例１〜４及び比較例１に相当するサンプルを作製した。
具体的には、試験例１〜５として、マット片２ａ（２ｂ）の端面３ｂ（３ｃ）と固定部４の端部４ｂ（４ａ）との最短距離の合計をそれぞれ、マット片２ａ、２ｂ同士が積層した部分の長さの２２％、０．５％、２％、４０％、０％とした。
なお、試験例１〜４では、固定部の端部とマット片の端面との最短距離が両端部で同じ長さとなるようにサンプルを作製した。
また、マット片２ａ、２ｂのうち、マット片２ａ、２ｂ同士が積層していない部分が把持部５ａ、５ｂとなる。

（解糸試験）
解糸試験について説明する。
図６（ｂ）に示す解糸試験装置８０は、インストロン型万能材料試験機（インストロン社製、５５６７）を用いたものであり、図示しない試験機本体に固定された下チャック８１ａと鉛直方向に移動する上チャック８１ｂとからなる。下チャック８１ａ及び上チャック８１ｂは、それぞれサンプル２の把持部５ａ及び５ｂを把持する把持部８２ａ及び８２ｂを有している。

この解糸試験装置８０を用いた試験方法は、次の通りである。
上述した工程を経て作製されたサンプル２の把持部５ａ及び５ｂのうち、一方の把持部５ａを下チャック８１ａの把持部８２ａで把持し、他方の把持部５ｂを上チャック８１ｂの把持部８２ｂで把持した。
この状態で、上チャック８１ｂを鉛直方向上方（図６（ｂ）中、矢印Ｃで示した方向）に移動させてサンプル２に荷重を負荷していった。この操作は、サンプル２の固定部４が破損し、ミシン糸がほつれてマット片２ａ、２ｂが剥離するか、または、マット片２ａ、２ｂが破断するまで行った。
その結果を表１に示す。

表１に示したように、試験例１〜４では、いずれもマット片が破断するまで荷重を負荷したものの、サンプルの固定部には破損が発生せず、固定部の両端部でミシン糸のほつれが発生しなかった。
そのため、試験例１〜４に相当する実施例１〜４の保持シール材で固定部が幅方向に延在している場合には、マット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができると推定される。
このように、実施例１〜４の保持シール材においては、保持シール材を排ガス処理体に巻き付けたり、搬送したりする等して取り扱う際に長側面が擦れたり、長側面近傍に応力が負荷されたりしても、固定部の両端部でミシン糸がほつれないと考えられる。このため、排ガス処理体への巻き付けの際の取り扱い性が良好となり、作業性が向上すると考えられる。

一方、試験例５では、マット片が破断する前に、固定部の両端部を中心としてミシン糸のほつれが発生して固定部が破損した。
そのため、試験例５に相当する比較例１の保持シール材では、固定部が幅方向に延在していたとしても、マット同士の相互の幅方向での位置ずれを防止することができなくなると推定される。

（その他の実施形態）
本発明の保持シール材における固定部は、上述したミシン縫いよって形成されていてもよいし、ニードリング、接着材、ステープル、ピン、テープ等の当該分野で周知の方法によって形成されていてもよい。
なお、接着材を用いる場合には、例えば、上記固定部の位置に対応するように何らかの目印（例えば、マットの側面側の固定部に対応する位置に積層方向に平行な棒を立てる等して）を付しておき、この目印に沿って上下２枚のマットを接着材で順次固定させていけばよい。

本発明の保持シール材において、固定部は、マットの長手方向に垂直な幅方向に延在していればよく、具体的な形状としては、上述したように直線状であってもよいし、屈曲点と変曲点のうち、少なくとも一つを有する形状であってもよい。屈曲点と変曲点のうち、少なくとも一つを有する形状としては、例えば、円弧状、波線状、ジグザク状、Ｃ字型、Ｖ字型、Ｕ字型、Ｗ字型、Ｌ字型、Ｘ字型、Ｓ字型、矩形状、楕円状等が挙げられる。
このような形状の固定部をミシン縫いで形成する場合には、上述したいずれかの形状となるようにミシン縫いを行えばよいし、また、ミシンに上述した形状の縫い目を形成する機能が備えつけられている場合には、該機能を利用してミシン縫いを行えばよい。
また、固定部を接着材により形成する場合には、上述したいずれかの形状に接着材をマットに塗布し、マット同士を接着すればよい。

本発明の保持シール材において、マット同士を固定する方法としてミシンを用いた場合、ミシン糸の材質としては、上述した木綿、ポリエステルの他に、例えば、レーヨン、キュプラ、アセテート等のセルロース系繊維、ナイロン、テトロン、アクリル、ビニロン、オペロン、ポリエチレン、テフロン（登録商標）、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の合成繊維、絹等の天然繊維等が挙げられる。

本発明の保持シール材においてミシン縫いを行う場合、ミシン糸の撚り方は特に限定されず、単糸段階で下撚りや、合糸後に上撚りを入れてもよい。また、Ｚ撚り（左撚り）でもよくＳ撚り（右撚り）でもよいが、ミシンの釜の回転による撚り戻りを防止するために、上撚りをＺ撚りとすることが望ましい。

本発明の保持シール材において、マット材同士を固定する方法としてミシン縫いを用いた場合、縫合方法としては、上述した本縫いに限られず、例えば、しつけ縫い等であってもよい。
これらの中では、本縫いがより好ましい。マット材同士をより確実に固定することができるからである。

本発明の保持シール材において、積層させるマットの数は、上述した二枚に限られず、保持シール材に求められる保持力や保温性能に応じて増減自在である。

上記積層させるマットの相対位置は、上述したように、積層される全長の短いマットがその下にある全長の長いマットの両端から飛び出さないような位置であってもよく、互いに長手方向にずれて全長の長いマット両端から飛び出すような位置であってもよい。

本発明の保持シール材の短側面に形成された凹部及び凸部の形状は、凹部と凸部とが嵌合することができる形状であれば特に限定されないが、一組の凹部及び凸部からなる場合には、一方の短側面の一部に幅１０ｍｍ×長さ１０ｍｍ〜幅３００ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさに渡って突出した凸部が形成されており、他方の短側面の一部にそれに嵌合する形状の凹部が形成されていることが望ましい。このような凹部及び凸部の形状を有する保持シール材を用いて排ガス浄化装置を製造する場合には、保持シール材で排ガス処理体を確実に保持することができるので、取り扱い性に優れることとなる。
また、上記保持シール材の短側面には、上述した互いに嵌合する複数の凹部及び凸部が形成されていてもよいし、凹部及び凸部が形成されていなくてもよい。

本発明の保持シール材において、無機繊維の平均繊維長は、３０μｍ〜１２０ｍｍであることが望ましく、５０μｍ〜１００ｍｍであることがより望ましい。

本発明の保持シール材において、無機繊維の平均繊維径は、２μｍ〜１２μｍであることが望ましく、３μｍ〜１０μｍであることがより望ましい。

本発明の保持シール材に含まれるバインダーの量は、０．２〜２０重量％であることが望ましく、０．５〜１５重量％であることがより望ましく、１〜１２重量％であることがさらに望ましい。バインダーの量が０．２重量％未満であると、保持シール材の嵩密度が低くなりすぎることがあり、保持シール材のケーシングへの圧入性が低下する場合がある。また、バインダー量が少なすぎるため、無機繊維を充分に接着することができなくなることがあり、無機繊維が飛散することがある。一方、バインダーの量が２０重量％を超えると排ガス浄化装置として用いた場合に、排出される排ガス中の有機成分の量が増加することになるので、環境に負荷がかかることになる。

本発明の保持シール材の目付量は、特に限定されないが、２００〜２０００ｇ／ｍ^２であることが望ましく、３００〜１９００ｇ／ｍ^２であることがより望ましい。
また、嵩密度についても、特に限定されないが、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが望ましい。

本発明の保持シール材の製造に用いられるバインダーとしては、上述したアクリル系樹脂に限られず、例えば、アクリルゴム等のゴム、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等であってもよい。これらの中では、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが特に好ましい。

本発明の保持シール材の製造に用いられるバインダー液には、上述したバインダーが複数種類含まれていてもよい。
また、上記バインダー液としては、上述したバインダーを水に分散させて得られるエマルジョンに限られず、上述したバインダーを水又は有機溶媒に溶解させた溶液等であってもよい。

また、上記バインダー液には、さらに無機バインダーが含まれていてもよい。無機バインダーとしては、例えば、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。

本発明の保持シール材の各マットの厚さについては、互いに略同じであってもよいし、異なっていてもよい。保持シール材に要求される柔軟性や保持力等を考慮して、適宜変更することができる。

本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングの材質は、耐熱性を有する金属であれば特に限定されず、具体的には、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。

本発明の排ガス浄化装置の製造方法において円筒状のケーシングを用いて排ガス浄化装置を製造する場合には、排ガス処理体の端面の直径と排ガス処理体に巻き付けられた状態の保持シール材の厚さを合わせた長さより大きい内径を有するケーシングの内部に保持シール材が巻き付けられた排ガス処理体を挿入した後、プレス機等によりケーシングを外周側から圧縮する所謂サイジング方式で排ガス浄化装置を製造してもよい。

本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、図４（ａ）に示したような全体がコージェライト等からなる一の焼結体で構成された一体型排ガス処理体であってもよく、あるいは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された炭化ケイ素等からなるハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されて得られる集合型排ガス処理体であってもよい。

本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体には触媒を担持させてもよい。このような触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属、又は、金属酸化物等が挙げられる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。

また、上記金属酸化物としては、ＰＭの燃焼温度を低下させることができるものであれば特に限定されず、例えば、ＣｅＯ_２、ＺｒＯ_２、ＦｅＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＣｕＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＭｎＯ、組成式Ａ_ｎＢ_１−ｎＣＯ_３（式中、ＡはＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ又はＹであり、Ｂはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅ又はＮｉであり、０≦ｎ≦１である）で表される複合酸化物等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよいが、少なくともＣｅＯ_２を含むものであることが望ましい。
このような金属酸化物を担持させることにより、ＰＭの燃焼温度を低下させることができる。

上記排ガス処理体に触媒を担持させる方法としては、例えば、触媒が含まれた溶液を排ガス処理体に含浸させた後に加熱する方法や、排ガス処理体の表面にアルミナ膜からなる触媒担持層を形成し、このアルミナ膜に触媒を担持させる方法等が挙げられる。
アルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ_３）_３等のアルミニウムを含有する金属化合物溶液を排ガス処理体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液を排ガス処理体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。
また、アルミナ膜に触媒を担持させる方法としては、例えば、貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は、金属酸化物を含む溶液等をアルミナ膜が形成された排ガス処理体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。

本発明の保持シール材を模式的に示す斜視図である。 図１に示す本発明の保持シール材のＡ−Ａ線断面図である。 図３（ａ）は、本発明の排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した排ガス浄化装置のＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図である。 図４（ａ）は、本発明の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、本発明の排ガス浄化装置を構成するケーシングを模式的に示す斜視図である。 本発明の排ガス浄化装置を製造する手順を模式的に示した斜視図である。 図６（ａ）は、解糸試験用サンプルを模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、解糸試験装置の説明図である。

符号の説明

１０ 保持シール材
１１、２１ マット
３０ 固定部
３０ａ、３０ｂ 端部
１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ 長側面

Claims (26)

1. 無機繊維からなる平面視矩形のマットが複数積層されて構成されており、
   前記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、積層されるにつれて順次長くなり、
   前記複数のマット同士は、前記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在する固定部で互いに固定されているとともに、前記固定部の両端部が前記マットの長側面から離間して形成されていることを特徴とする保持シール材。
2. 前記固定部の第一の端部と前記マットの第一の長側面との最短距離を第一の最短距離とし、前記固定部の第二の端部と前記マットの第二の長側面との最短距離を第二の最短距離とした場合の前記第一の最短距離と前記第二の最短距離との合計が、前記マットの幅方向の長さの０．５〜５０％となっている請求項１に記載の保持シール材。
3. 前記固定部は、屈曲点と変曲点のうち、少なくとも一つを有している請求項１又は２に記載の保持シール材。
4. 前記マットの厚さは、１．５〜１５ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の保持シール材。
5. 前記マットは、前記長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されている請求項１〜４のいずれかに記載の保持シール材。
6. 前記固定部は、ミシン糸でのミシン縫いにより形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の保持シール材。
7. 前記ミシン縫いは、本縫いである請求項６に記載の保持シール材。
8. 前記ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方では、返し縫いされている請求項６又は７に記載の保持シール材。
9. 前記ミシン縫いの縫い目長さは、１〜１００ｍｍである請求項６〜８のいずれかに記載の保持シール材。
10. 前記ミシン糸は、木綿又はポリエステルからなる請求項６〜９のいずれかに記載の保持シール材。
11. 前記ミシン糸の直径は、０．１〜５ｍｍである請求項６〜１０のいずれかに記載の保持シール材。
12. 前記ミシン糸の色は、透明以外であり、かつ、前記マットの色と異なっている請求項６〜１１のいずれかに記載の保持シール材。
13. 長手方向の長さが長くなる順に複数のマットを積層し、
    積層した前記複数のマット同士を固定部で固定する保持シール材の製造方法であって、
    前記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在するように、かつ、前記マットの長側面から両端部が離間するように前記固定部を形成して前記マット同士を固定することを特徴とする保持シール材の製造方法。
14. 前記固定部の第一の端部と前記マットの第一の長側面との最短距離を第一の最短距離とし、前記固定部の第二の端部と前記マットの第二の長側面との最短距離を第二の最短距離とした場合の前記第一の最短距離と前記第二の最短距離との合計が、前記マットの幅方向の長さの０．５〜５０％となるように前記固定部を形成する請求項１３に記載の保持シール材の製造方法。
15. 屈曲点と変曲点のうち、少なくとも一つを有するように前記固定部を形成する請求項１３又は１４に記載の保持シール材の製造方法。
16. 前記マットの厚さは、１．５〜１５ｍｍである請求項１３〜１５のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
17. 前記マットに前記長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理を行う請求項１３〜１６のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
18. ミシン糸で前記マット同士をミシン縫いすることにより前記固定部を形成する請求項１３〜１７のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
19. 前記ミシン縫いは、本縫いにより行う請求項１８に記載の保持シール材の製造方法。
20. 前記ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方を返し縫いする請求項１８又は１９に記載の保持シール材の製造方法。
21. 前記ミシン縫いの縫い目長さが、１〜１００ｍｍとなるように前記マット同士を縫合する請求項１８〜２０のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
22. 前記ミシン糸は、木綿又はポリエステルからなる請求項１８〜２１のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
23. 前記ミシン糸の直径は、０．１〜５ｍｍである請求項１８〜２２のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
24. 前記ミシン糸の色は、透明以外であり、かつ、前記マットの色と異なっている請求項１８〜２３のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
25. 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体と、
    前記排ガス処理体を収容するケーシングと、
    前記排ガス処理体と前記ケーシングとの間に配設され、前記排ガス処理体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置であって、
    前記保持シール材は、請求項１〜１２のいずれかに記載の保持シール材であることを特徴とする排ガス浄化装置。
26. 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体と、
    前記排ガス処理体を収容するケーシングと、
    前記排ガス処理体と前記ケーシングとの間に配設され、前記排ガス処理体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置であって、
    前記保持シール材は、請求項１３〜２４のいずれかに記載の保持シール材の製造方法で製造した保持シール材であることを特徴とする排ガス浄化装置。

Images