JPH119991A - 耐熱性多孔質シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、多孔質無機剤を主材とする多孔質
シート部材を外部的及び内部的に補強することにより，
製品としての取扱いが容易で且つ高温時にも耐熱性があ
り吸着能力と触媒担持能力が維持される耐熱性多孔質シ
ートを提供する。 【解決手段】 耐熱性多孔質シート１は，セピオライト
のような多孔質無機材を主材として無機繊維を配合して
シート状に形成された多孔質シート部材２と，これを外
部的に補強する金属製芯材３とから構成されている。金
属製芯材３は，立てた爪４を圧着により多孔質シート部
材２に食い込ませて多孔質シート部材２を補強する。多
孔質シート部材２には，シリカゾル等の無機バインダが
含浸され，多孔質無機材を結合して多孔質シート部材２
を補強している。補強された耐熱性多孔質シート１の取
扱いが容易になると共に，吸着能力の低下もない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，エンジンから排
出される排気ガス，石油ファンヒーター，石油ストーブ
等の石油機器が発する臭気など，２００℃を超える環境
下に設置される臭気の吸収材，触媒の担持材，又は触媒
の担持工程において２００℃を超える熱処理を必要とす
る触媒の担持材である耐熱性多孔質シート及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より，多孔質無機材はその比表面積
の大きさから，吸着材，触媒の担持材としての用途がよ
く知られている。しかし，その形状は押出し成形よるハ
ニカム構造がほとんどである。一部，多孔質無機材を含
むシートとして，セピオライトやゼオライトのような多
孔質体を含有した紙に銅化合物等を担持した消臭材が知
られている。例えば，特開平２−１８０６３４号公報に
は，セピオライトを含有した紙を吸着担体とし，これに
芳香族アミノ酸，芳香族アミノ酸の塩類，銅化合物，又
は鉄化合物から選ばれる少なくとも一種を担持した多孔
性消臭フィルタが開示されている。多孔性消臭フィルタ
の製造方法として，植物繊維を主体にした紙にセピオラ
イトを混合する方法とセピオライトの微粉末を溶液状態
にしておき紙に含浸させる方法とが開示されている。こ
のように構成した多孔性消臭フィルタは，セピオライト
がアンモニア，イソ吉草酸，酪酸，トリメチルアミン，
ピリジン等の悪臭ガスを吸着し，芳香族アミノ酸，芳香
族アミノ酸の塩類が低級アルデヒド類系の悪臭ガスを吸
着し，銅化合物，又は鉄化合物が硫黄系及び窒素系の悪
臭ガスを吸着するのに効果があると記載されている。

【０００３】また，触媒による分解方法としては，白
金，パラジウム等の貴金属触媒を多孔質体に担持させた
ものによる分解方法が古くから知られている。こうした
貴金属触媒を多孔質体に担持させたものとして，特開平
４−２９８２３７号公報に開示された脱臭発熱体があ
る。この脱臭発熱体は，発熱体を内装する石英管の外周
面に，少なくとも，珪酸と活性アルミナ及び，あるいは
水酸化アルミニウムと，白金族金属塩を含む混合スラリ
ーを塗布，乾燥，焼成して被覆層を形成し（更に，この
被覆層に前記スラリーを重畳し，乾燥，焼成する）て高
比表面積多孔質被覆層を形成し，臭気成分の吸着量を増
大したものである。通常時には，高比表面積多孔質被覆
層が臭気成分を吸着する。高比表面積多孔質被覆層がそ
の吸着能力の限界まで臭気成分を吸着する前に発熱体に
通電して高比表面積多孔質被覆層が加熱される。吸着し
た臭気成分は，貴金属の触媒作用によって酸化されて分
解し，高比表面積多孔質被覆層から無臭成分として放出
される。高比表面積多孔質被覆層は，再生されて臭気成
分を吸着する能力を回復する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
特開平２−１８０６３４号公報に開示されている多孔性
消臭フィルタでは，２００℃を超えるような温度領域で
は紙に含まれる有機成分が分解し，消臭フィルタから悪
臭が発生する。更に，４００℃を超えるような温度領域
では紙に含まれる有機成分が燃焼し，粉化するためにそ
の形状を保つことができない。また，特開平４−２９８
２３７号公報に開示されているような脱臭発熱体では，
貴金属触媒の最適活性化温度は３００〜４００℃と高温
であり，これらの貴金属触媒を多孔質に担持し，活性化
するには６００℃以上の温度で処理する必要がある。

【０００５】一方，多孔質無機材を主体とした安価なシ
ート状の多孔質体は製造が困難であり，この点を有機バ
インダを用いることで克服しようとすると，有機バイン
ダに起因する種々の問題点が発生する。即ち，吸着能
力，触媒担持能力を向上させようとしてセピオライト等
の多孔質無機材の含有量を増加すると，シート状に加工
するのが困難になる。この加工性を維持しようとして有
機繊維及び有機バインダ等の有機材料を用いて多孔質無
機材を結合した多孔質シートは，通常の湿式又は乾式の
製紙法を適用することにより簡単に得ることができる
が，シート状に加工するために原料となる繊維質の繊維
長さは長いものが必要となり，結合剤（バインダ）の量
を増加させる必要がある。こうして製造された多孔質シ
ートは，多量に含まれる有機バインダによって多孔質体
の表面が覆われてしまうため多孔質としての機能が低下
し，吸着能力と触媒担持能力とが低下している。また，
有機物の酸化分解温度以上の高い温度（燃焼温度）で多
孔質シートを処理すると，有機物は酸化分解されて悪臭
を発することがある。更に，多量の有機バインダが分解
すると，空隙が多く発生してシートの強度が低下し，多
孔質体が粉化しシートとしての取扱いができなくなると
いう問題点も生じる。

【０００６】したがって，吸着能力，触媒担持能力を持
たせる耐熱性多孔質シートにおいては，多孔質無機材の
結合剤として有機物バインダに依存することなく多孔質
シートを形成し，高温環境下でも多孔質シートとしての
形状を保持することができれば，上記の多孔質としての
機能の低下，酸化分解による悪臭の発生，及びシートの
粉化等の問題点が発生しない多孔質シートを得ることが
できるので，そのような耐熱性多孔質シートを得ること
及びそのような耐熱性多孔質シートの製造方法を見い出
すことに解決すべき課題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
課題を解決することであり，結合剤として有機バインダ
の代わりに無機バインダを用い，且つ多孔質シート部材
を金属板で補強することにより，吸着能力と触媒担持能
力との低下が無く，高温環境下においても悪臭を発生せ
ずにシートとしての形態を維持でき，且つ安全で，安価
で加工性が高い耐熱性多孔質シート及びその製造方法を
提供することである。

【０００８】この発明は，繊維状又は粒状の多孔質無機
材をシート状に形成したオープンポアを有する多孔質シ
ート部材，前記多孔質シート部材に張り合わされた補強
用金属製芯材，及び前記オープンポアを残す状態に前記
多孔質シート部材に含浸される補強用無機バインダから
成る耐熱性多孔質シートに関する。

【０００９】この発明による耐熱性多孔質シートは，上
記のように構成されているので，次のように機能する。
即ち，多孔質シート部材は，補強用金属製芯材が張り合
わされることによって外部的に補強され，耐熱性多孔質
シートを一つの製品として取り扱うことが容易である。
更に，無機バインダを含浸処理することにより，多孔質
シート部材に含まれていた有機物を完全に酸化分解（燃
焼）して多数の空洞が形成されているような場合であっ
ても，その後は，多孔質体を構成する多孔質無機材（或
いは無機繊維を含む場合も）同士の結合を保って多孔質
シート部材を内部的に補強し，シートとしての形態が維
持されるので，多孔質体を含むシートの粉化が抑制され
ると共に多孔質シート部材としての取扱いが容易とな
る。多孔質シート部材は，補強用無機バインダが含浸さ
れても，オープンポアを埋めることなく残す状態である
ので，吸着能力，触媒担持能力に影響を与えることはな
い。耐熱性多孔質シートは，全体として有機材料を含ん
でおらず，相当の高い温度に対しても耐熱性があってシ
ートとしての形態が崩れることがなく，吸着能力，触媒
担持能力を低下させることもない。

【００１０】また，この発明は，繊維状又は粒子状の多
孔質無機材に無機繊維と有機繊維及び有機バインダ等の
有機材料を配合した混合物からオープンポアを有する多
孔質シート部材を形成するシート形成工程，前記多孔質
シート部材に補強用金属製芯材を張り合わす張合わせ工
程，前記金属製芯材が張り合わされた前記多孔質シート
部材に補強用無機バインダを前記オープンポアを残す状
態に含浸させ且つ含浸された前記多孔質シート部材を乾
燥させる含浸乾燥工程，並びに前記多孔質シート部材に
含まれる前記有機材料の燃焼温度以上の温度で熱処理し
て前記有機材料を焼却する熱処理工程から成る耐熱性多
孔質シートの製造方法に関する。

【００１１】この発明による耐熱性多孔質シートの製造
方法は，上記のように構成されているので，シート形成
工程において，多孔質無機材からオープンポアを有する
多孔質シート部材が形成される。この多孔質シート部材
は，柔軟性があるので，張合わせ工程において補強用金
属製芯材を張り合わすことによって外部的に補強され
る。更に，多孔質シート部材は無機バインダによって内
部的に補強される。なお，多孔質シート部材が無機バイ
ンダの含浸乾燥による補強前の柔軟な状態で多孔質シー
ト部材又は補強用金属製芯材に張り合わされた多孔質シ
ート部材に対して種々の型抜き加工や表面加工を施すの
が好ましい。

【００１２】この耐熱性多孔質シート及びその製造方法
において，前記多孔質無機材は，セピオライト，ゼオラ
イト，活性炭，活性炭素繊維，シリカゲル，活性アルミ
ナ，活性白土及びセラミックから選ばれた少なくとも一
種である。これらの多孔質無機材は，気体がその多数の
孔（オープンポア）を通気するとき，吸着すべき成分が
孔に吸着される。

【００１３】この耐熱性多孔質シートにおいて，前記多
孔質シート部材は，ロックウール等の無機繊維と有機繊
維及び有機バインダ等の有機材料とを含んでいる。ま
た，耐熱性多孔質シートの製造方法において，シート形
成工程では，通常の湿式又は乾式の製紙法を適用して混
合物を抄造して多孔質シート部材が形成される。即ち，
多孔質無機材のみでは，繊維が短いためにシートに形成
するのが難しい場合がある。このような場合には，ロッ
クウール等の無機繊維や有機繊維の長繊維物を配合す
る。長繊維物が含まれると，製紙と同じ原理に基づいて
多孔質シート部材を抄造することができる。

【００１４】また，この耐熱性多孔質シートにおいて，
多孔質シート部材を形成するときに多孔質無機材に有機
繊維及び有機バインダ等の有機材料を配合させておき，
多孔質シート部材を形成後に有機材料を燃焼させて焼却
除去することにより，有機材料が存在していた箇所が空
洞化し，多孔質シート部材内に多数の微細な空洞が残さ
れる。この空洞は，吸着すべき成分を含む気体が通過す
るときにその成分分子の拡散速度を速めて多孔質シート
部材内で拡散させ易くする作用があり，多孔質無機材へ
の上記成分分子の吸着能力が向上する。多孔質シート部
材に有機材料を含ませるには，多孔質無機材と無機繊維
との混合物形成工程において，麻パルプ材又は有機バイ
ンダ等の有機材料が配合される。有機材料の焼却除去
は，無機バインダの含浸乾燥工程の後に有機材料を含む
多孔質シート部材の熱処理工程を設け，この熱処理工程
にて，多孔質シート部材に含まれる有機材料をその燃焼
温度以上の温度に加熱することにより行われる。なお，
この有機材料の含有率を高くすると，熱処理後のシート
内の空洞化率も高くなり，耐熱性多孔質シートの強度が
低下してシートは粉化し易くなる。また，多孔質シート
部材の触媒担持能力も低下する。したがって，両者の特
性のバランスを考慮して，耐熱性多孔質シート内の有機
材料については，有機繊維は０〜１０重量％，有機バイ
ンダは３〜２０重量％とするのが好ましい。

【００１５】また，この耐熱性多孔質シート及びその製
造方法において，金属製芯材は爪が立てられた板状芯材
とすることができる。この場合には，金属製芯材に立て
た爪が多孔質シート部材に対して多孔質シート部材を抱
え込むように食い込み，多孔質シート部材を補強する。
多孔質シート部材が有機物を含まない場合は勿論のこ
と，たとえ有機物を含んでいて有機物が酸化分解（燃
焼）した後であっても，多孔質シート部材と爪を立てた
金属製芯材とを圧着することにより，多孔質シート部材
が金属製芯材に立てた爪によって抱えられるように補強
され，多孔質シート部材と補強用金属製芯材とを，一つ
の製品として取り扱うことができる。

【００１６】また，この耐熱性多孔質シート及びその製
造方法において，前記金属製芯材は，多孔質無機材が入
り込む網目を有する網目状芯材である。多孔質無機材
（無機繊維を配合する場合は，無機繊維も）が網目に入
り込むので，金属製芯材による補強が均一且つ強固にな
る。また，多孔質シート部材と網目状芯材との張合わせ
は，シート形成工程において，多孔質シート部材を抄造
するときに多孔質無機材が金属製芯材の網目に入り込む
ことで行われるので，多孔質シート部材のシート形成と
同時に張合わせ工程が行われ，工程数の減少等の簡素化
が図られる。

【００１７】また，この耐熱性多孔質シート及びその製
造方法において，前記多孔質シート部材は，前記金属製
芯材の片面又は両面に張り合わされる。爪を立てた板状
芯材を用いる場合，金属製芯材の片面に又は両面に多孔
質シート部材を張り合わすときには，爪はそれぞれ板状
芯材を張り合わせる側（片面又は両面）に目立てされ
る。網目状の金属芯板材の場合は，片面又は両面の必要
な側が利用される。

【００１８】また，この耐熱性多孔質シート及びその製
造方法において，前記無機バインダは，シリカゾルであ
る。無機バインダとしては，無機接着剤やアルミナゾル
等を用いると，多孔質体の表面に皮膜が形成されてしま
い，多孔質体の吸着能力と触媒担持能力とが低下する。
無機バインダとしてシリカゾルを用いると，このような
吸着能力と触媒担持能力との低下を招くことなく，多孔
質体の粉化が抑制される。シリカゾルとしては，粒子径
が５０ｎｍ以下の無水珪酸の超微粒子を水中に分散させ
たコロイド溶液（固形分２０％程度）が用いられる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による耐熱性多孔質シートの実施例を説明する。図１は
この発明による耐熱性多孔質シートの一実施例を示す断
面図、図２は図１に示した耐熱性多孔質シートに備わる
金属製芯材の一例を示す斜視図，及び図３は金属製芯材
の別の例を示す斜視図である。

【００２０】図１〜図３を参照してこの発明による耐熱
性多孔質シートについて説明する。耐熱性多孔質シート
１は，多孔質シート部材２と多孔質シート部材２に積層
され且つ爪を立てた形態の金属製芯材３とから構成され
ている。金属製芯材３は，ステンレス鋼製であり，図２
に示すように，平面内の適宜の間隔を置いて多数の爪４
が立てられている。爪は，金属製芯材３を片側から治具
を打ち込むことによって一つの孔５の周囲に毛羽立って
形成される。図１に示す例では，金属製芯材３の片側に
のみ多孔質シート部材２を積層しているので，爪４も多
孔質シート部材２側にのみ立てられている。なお，金属
製芯材３の両側に多孔質シート部材２を積層する場合も
あり，この場合には爪４は，金属製芯材３の両側に立て
られる。爪４はシートとして形成された多孔質シート部
材２に圧着により食い込み，多孔質シート部材２は爪４
に抱え込まれる形態で金属製芯材３によって補強され
る。

【００２１】図３は，この発明による多孔質シート部材
２に用いられる金属製芯材の別の一例を示す斜視図であ
り，網目状の形態を有する金属製芯材６を示している。
網目状の金属製芯材６は，金属繊維を編んで形成しても
よく，或いは金属板に切り目を入れておき，エキスパン
ドにより網目状に形成してもよい。網目状の形態を有す
る金属製芯材６を用いる場合は，多孔質無機材から多孔
質シート部材２を形成する際に，予め製作した網目状の
金属製芯材６上に多孔質シート部材２を抄造する。多孔
質シート部材２の繊維成分が金属製芯材６の網目７内に
入り込むことにより，多孔質シート部材２と金属製芯材
６とが積層され，多孔質シート部材２が金属製芯材６に
よって補強される。

【００２２】多孔質シート部材２の主材料である多孔質
無機材としては，セピオライト又はゼオライトが用いら
れる。セピオライトは，天然に産出する粘土鉱物であ
り，化学組成は，含水マグネシウム珪酸塩〔分子式：
（ＯＨ₂ ）₄ （ＯＨ）₄ Ｍｇ₈ Ｓｉ_{1 2} Ｏ_{3 0} ・８Ｈ₂
Ｏ〕である。セピオライトは，柔らかい繊維状を有して
おり，繊維の表面には直線状の溝が何本も走っている結
晶構造を有している。繊維の断面はチャンネル構造とな
っており，内部には真っ直ぐなトンネルが互い違いに幾
重にも重なっている。このような結晶構造のため，軽量
で且つ比表面積が非常に大きく，気体との接触面積が大
きくなっている。セピオライトの上記トンネルのサイズ
は，臭いの元となる分子のサイズと殆ど一致している
（例えば，アルデヒド分子の場合，トンネル内に２個の
アセトアルデヒド分子が入る）。また，結晶分子内に，
水，アルデヒド，アルコール極性分子を強く引きつける
力がある。これらの特性のため，セピオライトには，臭
気成分を吸着する能力がある。また，ゼオライトは，調
整された多孔質のアルミニウム，カルシウム（或いはナ
トリウム）の珪酸塩水和物である。

【００２３】次に，図１に示すように爪４を立てた金属
製芯材３を用いた場合の耐熱性多孔質シート１の製造に
ついて説明する。図４には，配合を含む耐熱性多孔質シ
ート１の製作工程図が示されている。即ち， （１） シート形成のための補助材としての有機繊維で
ある麻パルプの５重量部を水に混合して叩解した上で充
分攪拌する（工程１）。 （２） 全シート配合量に対して，無機繊維としてのロ
ックウールを３０重量部，及び顔料を５〜１０重量部を
水を加えて別の槽にて配合し充分攪拌する（工程２）。
セピオライト又はゼオライトは，繊維状（長さ，約５０
μｍ）のものと粒子状のものとを，重量比で７対３の割
合で混合したものが用意される。繊維状のセピオライト
又はゼオライトをシートに形成することを容易にするた
め，無機繊維として，比較的長い鉱物繊維であるロック
ウール（繊維径が平均５μｍ，繊維長さが３００〜４０
０μｍ）が配合される。 （３）（１）と（２）との混合液を混合して充分に攪拌
する（工程３）。

【００２４】（４） 有機バインダの１２．５重量部と
適量の消泡剤を（３）に混合し攪拌する（工程４）。消
泡剤は，後の抄造時に泡が発生するとシートの出来栄え
が悪化するので泡の発生を抑制するためのものである。
無機繊維及び有機繊維が混合された多孔質主材には，シ
ート状に抄造するのを助けるため，バインダが混合され
る。バインダは，機械的強度，均質接合性，固化性，及
び表面被覆時の粘着性を向上するものである。また，バ
インダに一部含める形で，後で熱処理を施して空洞を生
じさせて吸着すべき粒子や分子の拡散速度を速めるため
に，有機繊維及び有機バインダ等の有機材料が配合され
る。有機繊維及び有機バインダの充填率は，上記の臭気
分子の拡散速度を速めることと且つ空隙が多過ぎること
によるシート強度が低下するのを防止することのため
に，有機繊維の含有率を０〜１０重量％，又有機バイン
ダの含有率を３〜２０重量％とするのが好ましい。な
お，バインダとしては，無機バインダも含めて良く，こ
の場合，無機バインダと有機バインダとが約３対１の割
合で混合される。また，有機バインダとしては，固形分
４５％程度であり，平均粒径０．１１μｍの変性アクリ
ル酸エステル（例えば，日本ゼオン（株）から販売され
ているアクリレート・ラテックス「ＬＸ８１１」）が用
いられる。 （５） 更に，抄造のために，有機バインダを配合材の
表面に付けて配合材同士の設定密着強度を上げるための
定着剤，抄造時の水切りを良くして細かな配合材の塊を
凝集させて大きな塊とするための凝集剤等を適量混合し
て混合物である抄造溶液の形成を完了する（工程５）。

【００２５】（６） 抄造加工を行う（工程６；抄造工
程）。以上の工程１〜工程６がシート形成工程に相当す
る。耐熱性多孔質シートの抄造には，通常の製紙方法が
適用される。 （７） 抄造された多孔質シート部材２に対して，上記
の爪４を立てた（目立て）金属製芯材３が圧着によって
張り合わされる。芯板材として，目立てを施した，即
ち，爪４を立てた金属板（ステンレス鋼，ＳＵＳ４３
０）を用意しておき，両者を圧着して金属製芯材３の爪
４を多孔質シート部材２に食い込ませることによって，
多孔質シート部材２に金属製芯材３を張り合わせる（工
程７；張合わせ工程）。なお，多孔質シート部材２が以
後の工程で無機バインダによって補強される前の柔軟な
状態で，形成したシートから所定の形状のシートを打ち
抜き，更にエンボス，ディンプル，及び曲げ加工を施
し，例えば，石油ファンヒータの消臭フィルタのよう
に，耐熱性多孔質シートの製品の最終的な形状を形成す
ることができる。

【００２６】（８） 無機バインダ，及び界面活性剤を
配合の上，多孔質シート部材２に含浸して乾燥させる
（工程８；含浸乾燥工程）。界面活性剤は，多孔質シー
ト部材２に無機バインダ液を浸透し易くするためのもの
である。無機バインダとしては，シリカゾル，即ち，固
形分２０％程度の無水珪酸の超微粒子（１〜１００ｎ
ｍ）を水中に分散させたコロイド溶液（例えば，日産化
学（株）から販売されているスノーテックス２０）が用
いられる。多孔質体の表面に皮膜を形成させないために
粒子径を５０ｎｍ以下とするのが好ましい。無機バイン
ダは，有機材料が酸化分解（燃焼）してもシートの粉化
を抑制して強度を保持する。

【００２７】（９）（８）で含浸された耐熱性多孔質シ
ートを６００℃で３０分の熱処理を施し（工程９；熱処
理工程），多孔質シート部材２に含まれる有機材料を燃
焼させて，有機材料を除去する。有機材料が除去された
後に残った多孔質シート部材２内の空洞は，ガスに含ま
れる吸着すべき成分の拡散速度を速めて，吸着を促進す
る。また，多孔質シート部材２の強度維持の観点から，
含むべき有機材料の割合については，前に記載したとお
りである。

【００２８】上記の工程を経て製作された耐熱性多孔質
シート１は，次のような特徴を有する。即ち，金属製芯
材３が目立てした爪４によって多孔質シート部材２に対
して食い込むことにより，含まれていた有機物が完全に
酸化分解（燃焼）されて多数の空洞が形成された後であ
っても，多孔質シート部材２が爪によって抱えられるよ
うにして金属製芯材３によって外部的に補強されている
ため，耐熱性多孔質シート１の強度が向上する。また，
無機バインダを含浸させているため，多孔質無機材相互
の結合が強化され，上記のように有機材料の完全な酸化
分解（燃焼）による多数の空洞の形成後であっても，多
孔質シート部材２の粉化を抑制することができる。多孔
質シート部材２は，金属製芯材３及び無機バインダで補
強されているので，一つの物品としての取扱いが容易と
なる。無機バインダとして無機接着剤やアルミナゾル等
を用いた場合には，多孔質無機材の表面を皮膜で覆うこ
とになり，多孔質無機材の吸着能力と触媒担持能力とを
低下させる。したがって，無機バインダとして超微粒子
からなるシリカゾルを用いることにより，多孔質無機材
の吸着能力と触媒担持能力とを低下させることなく多孔
質シート部材２の粉化を抑制することができる。更に，
多孔質シート部材２を熱処理して有機物を含まないよう
にしているので，耐熱性があり，悪臭の原因とならな
い。更に，セピオライト等の多孔質無機材が耐熱性を備
えているため，触媒によってＨＣ（ハイドロカーボン）
等の吸着物を酸化分解を促進させる高温時にも耐え，半
永久的に吸着能力と触媒担持能力とが維持される。

【００２９】多孔質シート部材のシート表面硬度と吸着
能力とについて，この発明による耐熱性多孔質シートの
実施例を３つの比較例と比較する。この発明による耐熱
性多孔質シートの実施例は，抄造によって製作された有
機材料を含む多孔質シート部材に金属製芯材を張り合わ
せて，無機バインダとしてシリカゾル（上記のスノーテ
ックス２０）を３秒間含浸させ，１２０℃で３０分乾燥
させた後，６５０℃で１時間焼成（熱処理）をしたもの
である。

【００３０】（１） これに対して，比較例１は，上記
実施例の多孔質シート部材と金属製芯材とを張り合わせ
た状態のシートそれ自体である。従って，比較例１は，
無機バインダとしてのシリカゾルの含浸と，その後の熱
処理が施されていない。 （２） 比較例２は，上記実施例の張合わせ状態のシー
トに含浸させる無機バインダとしてのアルミナゾルを３
秒間含浸させ，その後１２０℃で３０分乾燥させた後，
６５０℃で１時間焼成（熱処理）をしたシートである。 （３） 比較例３は，上記実施例の張合わせ状態のシー
トに無機バインダを含浸させる処理をせずに６５０℃で
１時間焼成（熱処理）をしたシートである。

【００３１】この発明による耐熱性多孔質シートの実施
例では，シート表面硬度は鉛筆硬度で３Ｂであった。こ
れに対して，比較例１ではシート表面硬度は鉛筆硬度で
２Ｂであり，比較例２ではシート表面硬度は鉛筆硬度で
４Ｂであり，比較例３では，シート表面硬度は鉛筆硬度
で６Ｂであった。比較例３は，有機材料の焼却によって
多数の空洞が生じたが，無機バインダが用いられていな
いため表面が非常に柔らかいものとなている。このよう
に，この発明の実施例と無機バインダを用いない比較例
３とを比較すると，充分な硬度を有していることが分か
る。

【００３２】次に，この発明による耐熱性多孔質シート
の消臭能力について，この発明の実施例と上記比較例１
〜３とを比較する。図５は，この発明による実施例と比
較例１〜３とについて，アルデヒドの吸着能力の比較評
価をグラフで示したものである。試験は，１０×１０ｃ
ｍの大きさの各サンプルを前処理として１２０℃で１５
分間乾燥しその後冷却したものを試片とし，０．５リッ
トルの容器にアセトアルデヒドを０．１ｍｌ（ミリリッ
トル）ずつ連続して注入していき，アセトアルデヒドを
０．１ｍｌを注入して１分間放置した後にアセトアルデ
ヒドの濃度（ｐｐｍ）を測定することによって行った。
図５に示すグラフは，アセトアルデヒドの０．１ｍｌ毎
の注入積算量を横軸とし，アセトアルデヒドの濃度（ｐ
ｐｍ）を縦軸としている。アセトアルデヒドの連続注入
後に測定される容器内のアセトアルデヒドの濃度（ｐｐ
ｍ）が低い程，吸着能力が高いことを示している。

【００３３】図５に示すグラフから分かるように，比較
例２は，無機バインダとしてアルミナゾルを用いたた
め，多孔質の孔が塞がれて吸着能力が低下していること
を示している。また，比較例１は，熱処理を施していな
いので，有機バインダにより多孔質の孔が塞がれて吸着
能力が低下している。比較例３は，有機材料を焼却して
多数の空洞を形成し，臭気成分であるアセトアルデヒド
の拡散速度を速めているので，他の比較例と比較して吸
着能力が高い（しかし，上記したように，表面硬度が柔
らか過ぎる）。この発明の実施例は，比較例３と同様有
機材料を焼却して吸着すべき成分の拡散速度を速めてい
るので，無機バインダとしてスノーテックスを用いてい
ても，比較例３と同様の吸着能力が確保されている。シ
ートの表面硬度と吸着能力とを総合的に判断すると，こ
の発明による耐熱性多孔質シートは，有機物を完全焼却
して無機物のみから構成され且つ内部に多数の空洞を含
んでいて吸着能力を高い水準に保持していると共に，一
つの製品として取り扱うことが可能な程度に表面硬度を
充分保持していることが分かる。

【００３４】

【発明の効果】この発明による耐熱性多孔質シートは，
以上のように構成されているので，次のような効果を有
する。即ち，この耐熱性多孔質シートは，補強用金属製
芯材が張り合わされることによって外部的に補強され，
更に，無機バインダを含浸処理することにより，無機バ
インダは，多孔質シート部材を内部的に補強してシート
としての形態を維持するので，高温環境下でもシートの
粉化が抑制されると共に，耐熱性多孔質シートを一つの
製品としての取り扱うことが容易になる。多孔質シート
部材は，補強用無機バインダが含浸されても，オープン
ポアを埋めることなく残す状態であるので，吸着能力，
触媒担持能力に影響を与えることはない。耐熱性多孔質
シートは，全体として有機材料を含んでおらず，相当の
高い温度に対しても，異臭を放つことが無く，且つ耐熱
性があってシートとしての形態が崩れることがなく，吸
着能力及び触媒の担持能力を低下させることもない。

【００３５】また，この発明による耐熱性多孔質シート
の製造方法は，上記のように構成されているので，シー
ト形成工程において，多孔質無機材から形成された多孔
質シート部材に柔軟性がある状態で，張合わせ工程にお
いて補強用金属製芯材が張り合わされて補強される。ま
た，多孔質シート部材は無機バインダによって内部的に
補強され，製品としての取扱いが容易なシートを形成す
ることができる。更に，熱処理工程により有機成分が除
去されて多孔質シート部材内に多数の空洞が残されるの
で，吸着すべき成分の拡散速度が速まり吸着能力が高め
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による耐熱性多孔質シートの一実施例
の断面図である。

【図２】図１に示す耐熱性多孔質シートの金属製芯材の
一例を示す斜視図である。

【図３】図１に示す耐熱性多孔質シートの金属製芯材の
別の例を示す斜視図である。

【図４】この発明による耐熱性多孔質シートの製造の工
程を示すフロー図である。

【図５】この発明による耐熱性多孔質シートの吸着能力
と比較例の吸着能力とを示すグラフである。

【符号の説明】

１ 耐熱性多孔質シート ２ 多孔質シート部材 ３ 金属製芯材 ４ 爪 ６ 網目状芯材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 5/26 Ｂ３２Ｂ 5/26 Ｃ０４Ｂ 38/00 ３０３ Ｃ０４Ｂ 38/00 ３０３Ｚ (72)発明者 井▲たに▼ 静雄 大阪府東大阪市加納２丁目１番１号 日本 ガスケット株式会社内 (72)発明者 近藤 憲司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村上 茂 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維状又は粒子状の多孔質無機材をシー
   ト状に形成したオープンポアを有する多孔質シート部
   材，前記多孔質シート部材に張り合わされた補強用金属
   製芯材，及び前記オープンポアを残す状態に前記多孔質
   シート部材に含浸された補強用無機バインダから成る耐
   熱性多孔質シート。
2. 【請求項２】 前記多孔質無機材は，セピオライト，ゼ
   オライト，活性炭，活性炭素繊維，シリカゲル，活性ア
   ルミナ，活性白土及びセラミックから選ばれた少なくと
   も一種である請求項１に記載の耐熱性多孔質シート。
3. 【請求項３】 前記多孔質シート部材は，ロックウール
   等の無機繊維を含んでいることから成る請求項１に記載
   の耐熱性多孔質シート。
4. 【請求項４】 前記多孔質シート部材には，有機繊維及
   び有機バインダ等の有機材料が焼却除去された後の多数
   の空洞が残されていることから成る請求項１に記載の耐
   熱性多孔質シート。
5. 【請求項５】 前記金属製芯材は，前記多孔質シート部
   材に食い込む爪が立てられた板状芯材であることから成
   る請求項１に記載の耐熱性多孔質シート。
6. 【請求項６】 前記金属製芯材は，前記多孔質シート部
   材を抄造するときに前記多孔質無機材が入り込む網目を
   有する網目状芯材であることから成る請求項１に記載の
   耐熱性多孔質シート。
7. 【請求項７】 前記多孔質シート部材は，前記金属製芯
   材の片面又は両面に張り合わされていることから成る請
   求項１に記載の耐熱性多孔質シート。
8. 【請求項８】 前記無機バインダは，シリカゾルである
   ことから成る請求項１に記載の耐熱性多孔質シート。
9. 【請求項９】 繊維状又は粒子状の多孔質無機材に無機
   繊維と有機繊維及び有機バインダ等の有機材料とを配合
   した混合物からオープンポアを有する多孔質シート部材
   を形成するシート形成工程，前記多孔質シート部材に補
   強用金属製芯材を張り合わす張合わせ工程，前記金属製
   芯材が張り合わされた前記多孔質シート部材に補強用無
   機バインダを前記オープンポアを残す状態に含浸させ且
   つ含浸された前記多孔質シート部材を乾燥させる含浸乾
   燥工程，並びに前記多孔質シート部材に含まれる前記有
   機材料の燃焼温度以上の温度で熱処理して前記有機材料
   を焼却する熱処理工程から成る耐熱性多孔質シートの製
   造方法。
10. 【請求項１０】 前記多孔質無機材は，セピオライト，
    ゼオライト，活性炭，活性炭素繊維，シリカゲル，活性
    アルミナ，活性白土及びセラミックから選ばれた少なく
    とも一種である請求項９に記載の耐熱性多孔質シートの
    製造方法。
11. 【請求項１１】 前記シート形成工程において，前記混
    合物から前記多孔質シート部材の形成に，湿式又は乾式
    の製紙法が適用されることから成る請求項９に記載の耐
    熱性多孔質シートの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記金属製芯材は爪が立てられた板状
    芯材であり，前記張合わせ工程は，前記爪を前記多孔質
    シート部材に食い込ませることによって行われることか
    ら成る請求項９に記載の耐熱性多孔質シートの製造方
    法。
13. 【請求項１３】 前記金属製芯材は網目状芯材であり，
    前記張合わせ工程は，前記シート形成工程において前記
    多孔質無機材が前記網目状芯材の網目に入り込むことに
    よって行われることから成る請求項９に記載の耐熱性多
    孔質シートの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記多孔質シート部材は，前記金属製
    芯材の片面又は両面に張り合わされることから成る請求
    項９に記載の耐熱性多孔質シートの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記無機バインダは，シリカゾルであ
    ることから成る請求項９に記載の耐熱性多孔質シートの
    製造方法。