CN102606733B - 保持密封材料以及电热式尾气净化装置 - Google Patents

保持密封材料以及电热式尾气净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供保持密封材料以及电热式尾气净化装置，该保持密封材料即使在电热式尾气净化装置内产生冷凝水的环境下也能够维持良好的绝缘性。本发明的保持密封材料的特征在于，其含有无机纤维片材以及耐水性绝缘片材，所述无机纤维片材是无机纤维相互缠结而构成的，所述耐水性绝缘片材通过含有薄片状无机材料而构成。

Description

保持密封材料以及电热式尾气净化装置
技术领域
本发明涉及保持密封材料以及电热式尾气净化装置。
背景技术
以往，作为尾气净化装置的构成部件，已知有由氧化硅纤维或氧化铝纤维等无机纤维构成的无纺布状的保持密封材料。
无纺布状的保持密封材料具有特定的回弹力，以被压缩在圆柱状的尾气处理体和容纳该尾气处理体的圆筒状的金属外壳之间的状态进行配置。
因此，在上述尾气净化装置中，尾气处理体被无纺布状的保持密封材料牢固地保持在金属外壳内的特定位置。
并且，由于无纺布状的保持密封材料被配设于尾气处理体与金属外壳之间，因而即使在尾气净化装置的使用时施加振动等尾气处理体也不易与金属外壳接触。
进一步地，无纺布状的保持密封材料可使尾气不易由尾气处理体与金属外壳之间漏出。
作为使用上述现有的无纺布状的保持密封材料的尾气净化装置，例如公开了专利文献1和2的电热式尾气净化装置。
在专利文献1和2的电热式尾气净化装置中，公开了下述内容：电极部件与由电阻发热体构成的尾气处理体连接，经电极部件进行通电，从而可迅速地对尾气处理体进行加热。
其中公开了，由此，即使在发动机刚开始启动后的尾气温度低的状态下，也可通过通电使尾气处理体的温度迅速上升到催化剂活性温度，从而能够有效去除有害气体等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平05-269387号公报
专利文献2：日本特开平06-81638号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于构成专利文献1和2所记载的现有电热式尾气净化装置的现有的无纺布状的保持密封材料而言，除了发挥出保持尾气处理体的作用以外，还发挥出确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性的效果。
其中，若将发动机的运转所产生的尾气导入至电热式尾气净化装置中，则认为尾气中所含有的水蒸气通过与温度更低的现有的无纺布状的保持密封材料接触而发生冷凝。
并且认为，在由于发动机的运转停止而使电热式尾气净化装置冷却时，尾气中所含有的水蒸气也会发生冷凝。
因此认为，在电热式尾气净化装置的内部会产生主要来源于尾气中所含有的水蒸气的冷凝水。
但是，现有的保持密封材料为无纺布状，呈易于吸附水等的结构。因此可以认为，现有的保持密封材料易于吸收电热式尾气净化装置的内部所产生的冷凝水。
因此可以认为，吸收了冷凝水的现有的保持密封材料的绝缘性会显著降低。
由此可以认为，若在现有的无纺布状的保持密封材料发生了吸水的状态下对尾气处理体进行通电，则利用现有的保持密封材料无法保持电极部件和尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性，会发生漏电。其结果，将现有的保持密封材料用于电热式尾气净化装置的情况下，具有容易发生尾气净化装置的漏电的课题。
用于解决课题的手段
本发明人为解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过使用耐水性绝缘片材作为保持密封材料的构成部件，即使在电热式尾气净化装置使用时也能够利用保持密封材料来确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性，能够防止尾气净化装置的漏电。
本发明人基于上述见解继续进行研究，结果完成了能够解决上述课题的本发明的保持密封材料。
即，第1方面所述的保持密封材料的特征在于，其含有通过无机纤维相互缠结而构成的无机纤维片材、以及通过含有薄片状无机材料而构成的耐水性绝缘片材。
对于第1方面所述的保持密封材料来说，在用于电热式尾气净化装置中时，即使在尾气被导入至电热式尾气净化装置中，尾气中所含有的水蒸气发生冷凝而产生冷凝水的情况下、或者在电热式尾气净化装置被冷却而产生冷凝水的情况下，冷凝水也不会透过具有耐水性的耐水性绝缘片材。从而，由于冷凝水被耐水性绝缘片材所遮断，因此保持密封材料整体也不会完全吸水。
因而，利用保持密封材料可确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性，从而即使对尾气处理体进行通电，尾气净化装置也不易漏电，能够提高安全性。
本发明的保持密封材料中，上述耐水性绝缘片材通过含有薄片状无机材料来构成。薄片状无机材料中，无机材料以层状重叠，在层间无机材料可错开，因而柔软性优异。
因而，易于将保持密封材料卷绕在具有圆柱状等特定形状的尾气处理体的外周面等，处理性优异。
第2方面所述的保持密封材料中，上述薄片状无机材料为选自由云母、蛭石、蒙脱土(モンモリロナイト)、铁蒙脱土、贝得石、皂石、锂蒙脱石(ヘクトライト)、硅镁石、绿脱石、麦羟硅钠石(マガデイアイト、伊利石(アイラライト)、水硅钠石(カネマイト)、蒙皂石(スメクタイト)和层状钛酸组成的组中的一种以上的材料。
第3方面所述的保持密封材料中，上述薄片状无机材料为云母。
上述薄片状无机材料为粘土系的无机材料而并非为金属材料，因而适于作为绝缘性优异的材料。并且，由于为无机材料，因而耐热性高，在配置于呈高温状态的电热式尾气净化装置内的用途中是适合的。
并且，对于云母来说，由于其耐水性优异、即使在高湿度下也能够发挥出较高的电气绝缘性，因而特别适合。
第4方面所述的保持密封材料中，上述耐水性绝缘片材含有接合剂。
在第4方面所述的保持密封材料中在耐水性绝缘片材中含有接合剂，可以在不损害柔软性的条件下将薄片状无机材料彼此更为牢固地粘接。因此，可以提高耐水性绝缘片材的强度、进而可以提高保持密封材料的强度。并且，由于可使薄片状无机材料彼此致密地粘接，因而可以提高耐水性，在产生冷凝水的环境下也能够维持良好的绝缘性。
第5方面所述的保持密封材料中，上述接合剂含有选自由硅酮、聚乙二醇、聚烷撑二醇、磷酸酯、烷基苯、聚-α-烯烃、多元醇酯、烷基萘、卤化碳、聚芳基链烷烃、聚苯、硅酸酯和聚苯醚组成的组中的一种以上的材料。
第6方面所述的保持密封材料中，上述接合剂为硅酮。
第7方面所述的保持密封材料中，上述无机纤维片材含有第一无机纤维片材和第二无机纤维片材；上述耐水性绝缘片材被夹在上述第一无机纤维片材与上述第二无机纤维片材之间。
在将第7方面所述的保持密封材料用于电热式尾气净化装置的情况下，可以将保持密封材料的第一无机纤维片材侧配置于金属外壳侧、将第二无机纤维片材侧配置于尾气处理体侧。
在具有这样的构成的电热式尾气净化装置中，呈无纺布状且具有冲击吸收性的第一无机纤维片材与金属外壳接触、耐水性绝缘片材并不与金属外壳直接接触，因而即使振动等冲击从外部施加至金属外壳，耐水性绝缘片材也不易破损。并且，即使由于尾气的流通而使尾气处理体处于高温，由于耐热性优异的第二无机纤维片材与尾气处理体接触、耐水性绝缘片材并不与尾气处理体直接接触，因而耐水性绝缘片材也不易熔损。
第8方面所述的保持密封材料中，上述无机纤维片材与上述耐水性绝缘片材由无机接合剂粘接在一起。
第8方面所述的保持密封材料中，无机纤维片材与耐水性绝缘片材不易分离，在电热式尾气净化装置的制造时等中，保持密封材料的处理性优异。
第9方面所述的保持密封材料中，上述无机纤维为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维。
在第9方面所述的保持密封材料中，这些无机纤维在耐热性、回弹力等特性方面优异，因而由这些无机纤维构成的保持密封材料在耐热性、保持力等方面优异。
另外，在构成保持密封材料的无机纤维中含有生物溶解性纤维的情况下，在进行保持密封材料的处理时即使生物溶解性纤维发生飞散而进入到体内也会发生溶解并被排出体外，因而对人体的安全性优异。
第10方面所述的保持密封材料进一步含有有机粘结剂。
第10方面所述的含有有机粘结剂的保持密封材料中，无机纤维彼此经有机粘结剂粘接、并被压缩。若将该保持密封材料用于电热式尾气净化装置，则在使用电热式尾气净化装置时，高温尾气的热会使有机粘结剂发生分解，无机纤维的粘接被解除，保持密封材料发生膨胀。从而，保持密封材料能够发挥出高保持力。
第11方面所述的保持密封材料进一步含有膨胀材。
对于第11方面所述的含有膨胀材的保持密封材料，在电热式尾气净化装置的使用中的高温尾气的热会使膨胀材发生膨胀，因而其能够发挥出高保持力。
并且，第12方面所述的电热式尾气净化装置为具备由电阻发热体构成的尾气处理体、容纳上述尾气处理体的金属外壳、以及配设于上述尾气处理体和上述金属外壳之间的用于保持上述尾气处理体的保持密封材料的电热式尾气净化装置，该电热式尾气净化装置的特征在于，其具备第一电极以及第二电极，
上述第一电极贯穿上述金属外壳和上述保持密封材料，上述第一电极的第一端部与上述尾气处理体结合、第二端部露出到上述金属外壳外；
上述第二电极贯穿上述金属外壳及上述保持密封材料，上述第二电极的第一端部与上述尾气处理体结合、第二端部露出到上述金属外壳外；
上述保持密封材料为本发明的保持密封材料。
第12方面所述的电热式尾气净化装置中，由于使用耐水性优异的本发明的保持密封材料，因而即使在电热式尾气净化装置的内部产生冷凝水的情况下，保持密封材料整体也不会完全吸水。
因此，在电热式尾气净化装置的使用时，可利用保持密封材料来确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体、与金属外壳之间的绝缘性，从而即使对尾气处理体进行通电，尾气净化装置也不易漏电，安全性提高。
附图说明
图1中，(a)为示意性示出本发明的保持密封材料的一例的立体图，(b)为(a)所示的本发明的保持密封材料的A-A线截面图。
图2中，(a)为示意性示出本发明的第一实施方式的电热式尾气净化装置的立体图，(b)为(a)所示的本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的B-B线截面图。
图3中，(a)为示意性示出构成图2的(a)所示的本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的尾气处理体的立体图，(b)为示意性示出构成图2的(a)所示的本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的金属外壳的立体图。
图4为示意性示出装入了本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的排气系统的一例的示意图。
图5为示意性说明将卷绕有本发明第一实施方式的保持密封材料的尾气处理体压入到金属外壳中的压入工序的立体图。
图6中，(a)为示意性示出绝缘电阻测定试验器的侧面图，其为示意性示出使测定用样品浸渗水的情况的立体图，(b)为示意性示出利用导通测试仪对绝缘电阻进行测定的情况的立体图。
图7为示出实施例1和比较例1中制造的保持密封材料的绝缘电阻测定试验的测定结果的曲线图。
图8中，(a)为示意性示出本发明第二实施方式的保持密封材料的立体图，(b)为(a)所示的本发明第二实施方式的保持密封材料的C-C线截面图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面参照附图对作为本发明的保持密封材料及电热式尾气净化装置的一个实施方式的第一实施方式进行说明。
图1(a)为示意性示出本发明第一实施方式的保持密封材料的一例的立体图，图1(b)为图1(a)所示的本发明第一实施方式的保持密封材料的A-A线截面图。
图1(a)所示的本实施方式的保持密封材料1的形状是具有特定长度(图1(a)中以箭头L表示)、宽度(图1(a)中以箭头W表示)和厚度(图1(a)中以箭头T表示)的俯视图大致为矩形的形状。
本实施方式的保持密封材料1具有第一主面10a、与第一主面10a相向设置的第二主面10b、第一长侧面20a、与第一长侧面20a相向设置的第二长侧面20b、第一短侧面30a、以及与第一短侧面30a相向设置的第二短侧面30b。
并且，在保持密封材料1中为了使电极贯通保持密封材料1而设有贯通部11a和11b。
本实施方式的保持密封材料1由无机纤维片材40和耐水性绝缘片材41构成。
在图1(a)和图1(b)所示的示例中，第一无机纤维片材40a、耐水性绝缘片材41、以及第二无机纤维片材40b依叙述顺序进行层积，在第一无机纤维片材40a与第二无机纤维片材40b之间夹有耐水性绝缘片材41。
即，耐水性绝缘片材41覆盖第一无机纤维片材40a的一个主面(下表面)的全部、覆盖第二无机纤维片材40b的一个主面(上表面)的全部。
另外，本发明的保持密封材料只要通过含有无机纤维片材和耐水性绝缘片材来构成即可，并不需要一定按该顺序进行层积。
对于无机纤维片材40(第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b)来说，除了厚度薄以外，与上述保持密封材料1具有大致相同的形状。
无机纤维片材40是氧化硅纤维、氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维等无机纤维缠结而构成的，呈无纺布状。
因此，无机纤维片材40在绝缘性、柔软性、冲击吸收性、耐热性等特性方面优异。
对于耐水性绝缘片材41，除了厚度薄以外，与上述保持密封材料1具有大致相同的形状。
在本说明书中，所谓耐水性绝缘片材指的是，吸水率为0％～3％、常温下的体积电阻率为107Ωm～1014Ωm、在550℃加热1小时后的体积电阻率的降低量相比于加热前的体积电阻率为1/1000Ωm以下、通过主要含有无机物而构成的片材。
耐水性绝缘片材41在绝缘性和耐水性等特性方面优异。
需要说明的是，耐水性绝缘片材的吸水率是通过进行将耐水性绝缘片材在20℃的水中浸渍24小时的浸渍处理而求得的值。具体地说，由浸渍处理后的耐水性绝缘片材的重量减去浸渍处理前的耐水性绝缘片材的重量，将所得到的差值除以浸渍处理前的耐水性绝缘片材的重量，所得到的值乘以100而得的值(％)为所述吸水率的值。
具备具有上述构成和特性的无机纤维片材40和耐水性绝缘片材41的本实施方式的保持密封材料1在绝缘性、柔软性、冲击吸收性、耐热性、耐水性等特性方面优异。
另外，在将本实施方式的保持密封材料1用于后述的本实施方式的电热式尾气净化装置中的情况下，可以将保持密封材料1的第一无机纤维片材40a侧配置于金属外壳侧，也可以将第二无机纤维片材40b侧配置于金属外壳侧。
在以下的说明中，将保持密封材料1的第一无机纤维片材40a侧配置于金属外壳侧的情况作为示例进行说明。
另外，在保持密封材料1中为了使电极贯通保持密封材料1而设有贯通部11a和11b。
第一无机纤维片材40a与耐水性绝缘片材41可以通过无机接合剂而粘接起来，也可以进行物理层积。同样地，耐水性绝缘片材41与第二无机纤维片材40b可以通过无机接合剂粘接起来，也可以进行物理层积。
第一无机纤维片材40a和耐水性绝缘片材41和第二无机纤维片材40b优选由无机接合剂粘接在一起。
作为无机接合剂，可以举出例如含有金属醇盐的陶瓷接合剂；或含有氧化铝溶胶、硅溶胶的陶瓷接合剂。
本实施方式的保持密封材料1的尺寸优选为长度(L)100mm～1000mm×宽度(W)20mm～500mm×厚度(T)5mm～30mm。
这是由于，若为上述的尺寸，则与作为卷绕保持密封材料的对象的尾气处理体的尺寸相匹配。
本实施方式的保持密封材料1的单位面积重量(每单位面积的重量)优选为400g/m2～10000g/m2、更优选为1000g/m2～6000g/m2、进一步优选为900g/m2～3000g/m2。这是由于，若保持密封材料1的单位面积重量为上述范围，则保持密封材料具有适度的体积、能够得到适度的回弹力。
另外，保持密封材料的单位面积重量若小于900g/m2，则有时保持密封材料的体积过高；保持密封材料的单位面积重量若大于3000g/m2，则有时保持密封材料的体积过低。
本实施方式的保持密封材料1的密度优选为0.08g/cm3～0.30g/cm3、更优选为0.10g/cm3～0.20g/cm3。
本实施方式的保持密封材料1的密度若为0.08g/cm3～0.30g/cm3，则无机纤维彼此缠结良好，从而不易产生无机纤维的剥离，能够将保持密封材料的形状保持为预定的形状。并且，由于保持密封材料具有适度的柔软性，因而向尾气处理体进行卷绕的卷绕性提高。
与此相对，保持密封材料的密度若小于0.08g/cm3，则无机纤维的缠结弱，无机纤维易于剥离，因而不易将保持密封材料的形状保持为预定的形状。另外，保持密封材料的密度若大于0.30g/cm3，则保持密封材料变硬，向尾气处理体进行卷绕的卷绕性降低。
第一无机纤维片材40a的厚度优选为1mm～50mm，第二无机纤维片材40b的厚度优选为1mm～50mm，耐水性绝缘片材41的厚度优选为0.005mm～5mm、更优选为1mm～3mm。
第一无机纤维片材40a的厚度若小于1mm，则第一无机纤维片材40a的厚度过薄，在用于电热式尾气净化装置中时，若由外部对金属外壳施加振动等冲击，则耐水性绝缘片材41容易破损。
第一无机纤维片材40a的厚度若大于50mm，则第一无机纤维片材40a的厚度过厚，难以进行卷绕，保持密封材料容易断裂。
第二无机纤维片材40b的厚度若小于1mm，则第二无机纤维片材40b的厚度过薄，在用于电热式尾气净化装置中时，在尾气处理体呈高温的情况下热容易传递至耐水性绝缘片材41，耐水性绝缘片材41易于熔损。
第二无机纤维片材40b的厚度若大于50mm，则第二无机纤维片材40b的厚度过厚，难以进行卷绕，保持密封材料容易断裂。
耐水性绝缘片材41的厚度若小于0.005mm，则耐水性绝缘片材41的厚度过薄，耐水性和绝缘性会降低。
耐水性绝缘片材41的厚度若大于5mm，则耐水性绝缘片材41的厚度过厚，柔软性降低，耐水性绝缘片材易于断裂。
另外，第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的厚度可以分别大致相同，也可以不同。
在本实施方式的保持密封材料1的第一短侧面30a形成了凸部34a、在第二短侧面30b形成了下述形状的凹部34b：当将保持密封材料1卷起使第一短侧面30a与第二短侧面30b相抵接时，该凹部34b与凸部34a嵌合。
另外，保持密封材料1的凸部34a与凹部34b根据需要形成即可，也可以不形成。在未形成保持密封材料1的凸部34a和凹部34b的情况下，第一短侧面30a和第二短侧面30b均为平坦的面。
对于保持密封材料1的凸部34a和凹部34b的形状，只要为凸部34a与凹部34b能够嵌合的形状就没有特别限定，优选在第一短侧面30a的一部分形成以宽度10mm×长度10mm～宽度200mm×长度200mm的尺寸突出的凸部34a、在第二短侧面30b的一部分形成形状与其嵌合的凹部34b。这是由于能够利用凹部和凸部间的缝隙来对尾气处理体或保持密封材料的尺寸偏差进行调整、且能够利用保持密封材料来保持密封性。
第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b分别是无机纤维相互缠结而构成的。
构成第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的无机纤维优选为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维。
构成第一无机纤维片材40a的无机纤维的种类与构成第二无机纤维片材40b的无机纤维的种类可以彼此相同，也可以彼此不同。
在将第一无机纤维片材40a配置于金属外壳侧、将第二无机纤维片材40b配置于尾气处理体侧的情况下，优选使用弹性优异的氧化硅纤维等形成第一无机纤维片材40a、使用耐热性优异的氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维等形成第二无机纤维片材40b。
其原因在于，由于尾气处理体侧比金属外壳侧的温度高，因而优选使用耐热性高的纤维；由于金属外壳侧的温度并不那么高，因而为了提高卷绕性优选使用弹性高的纤维。
在氧化铝纤维中，除氧化铝以外，也可以含有例如CaO、MgO、ZrO2等添加剂。
作为氧化铝-氧化硅纤维的组成比，以重量比计优选为Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20、更优选为Al2O3∶SiO2＝70∶30～74∶26。
这是由于，若为这样的组成比，则易于生成莫来石结晶；若形成了莫来石结晶，则耐热性、纤维强度会得到提高。
在氧化硅纤维中，除氧化硅以外，也可以含有例如CaO、MgO、ZrO2等添加剂。
生物溶解性纤维为含有选自由碱金属化合物、碱土金属化合物以及硼化合物组成的组中的至少一种化合物的无机纤维。
生物溶解性纤维即使进入到人体内也易于发生溶解，因而含有由生物溶解性纤维相互缠结而构成的无机纤维片材的保持密封材料对人体的安全性优异。作为上述碱金属化合物，可以举出例如Na、K的氧化物等，作为上述碱土金属化合物，可以举出Mg、Ca、Ba的氧化物等。作为上述硼化合物，可以举出B的氧化物等。
对于生物溶解性纤维的具体组成，可以举出含有60重量％～85重量％的氧化硅以及15重量％～40重量％的选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的组成。
上述氧化硅指的是SiO或SiO2。
另外，作为上述碱金属化合物，可以举出例如Na、K的氧化物等，作为上述碱土金属化合物，可以举出Mg、Ca、Ba的氧化物等。作为上述硼化合物，可以举出B的氧化物等。
生物溶解性纤维的组成中，氧化硅的含量若不足60重量％，则不易利用玻璃熔融法进行制作、不易纤维化。
并且，若氧化硅的含量不足60重量％，则具有柔软性的氧化硅的含量少，因而结构上易碎；并且容易溶解于生理盐水中的、选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的比例相对较高，因而生物溶解性纤维具有过于容易溶解于生理盐水中的倾向。
另一方面，若氧化硅的含量超过85重量％，则选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的比例相对较低，因而生物溶解性纤维具有过于不易溶解于生理盐水中的倾向。
另外，氧化硅的含量是将SiO及SiO2的量换算为SiO2而计算出的。
另外，生物溶解性纤维的组成中，选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的含量优选为15重量％～40重量％。选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的含量若不足15重量％，则生物溶解性纤维具有过于不易溶解于生理盐水中的倾向。
另外，选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的含量若超过40重量％，则不易利用玻璃熔融法进行制作、不易纤维化。另外，选自由碱金属化合物、碱土金属化合物和硼化合物组成的组中的至少一种化合物的含量若超过40重量％，则结构上易碎，生物溶解性纤维具有过于容易溶解于生理盐水中的倾向。
上述生物溶解性纤维在生理盐水中的溶解度优选为30ppm以上。这是因为，生物溶解性纤维的溶解度若不足30ppm，则在无机纤维进入到体内的情况下，不易排出到体外，在健康方面不优选。
另外，溶解度可以利用下述方法进行测定。
(I)首先使用食品用搅拌机将2.5g的无机纤维悬浮在蒸馏水中，然后静置，使无机纤维沉淀，进一步通过倾滗除去上层清液后，在110℃进行干燥，从而除去残留的液体，制备无机纤维试样。
(II)将氯化钠6.780g、氯化铵0.540g、碳酸氢钠2.270g、磷酸氢二钠0.170g、柠檬酸钠二水合物0.060g、甘氨酸0.450g以及硫酸(比重1.84)0.050g利用蒸馏水稀释到1升(1)，制备生理盐水溶液。
(III)将(I)中制备的无机纤维试样0.50g和(II)中制备的生理盐水溶液25cm3加入到离心管中，充分振荡后，利用37℃、20循环/分钟的恒温振荡器处理5小时。
其后，取出离心管，在4500rpm进行5分钟的离心分离，利用注射器取出其上清。
(IV)接下来，利用过滤器(0.45μm硝酸纤维素膜过滤器)对上述上层清液进行过滤，对于所得到的试样，利用原子吸光分析测定氧化硅、氧化钙和氧化镁在生理盐水溶液中的溶解度。
在本实施方式的保持密封材料1中，构成第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的无机纤维的平均纤维长优选为0.5mm～100mm。上述无机纤维的平均纤维长若为0.5mm～100mm，则第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的强度提高，能够进一步提高保持密封材料1的强度。
无机纤维的平均纤维长若小于0.5mm，则无机纤维的纤维长过短，无机纤维彼此的交织不充分，第一无机纤维片材和第二无机纤维片材的强度降低。另一方面，无机纤维的平均纤维长若超过100mm，则无机纤维的纤维长过长，在制作第一无机纤维片材和第二无机纤维片材时无机纤维的处理性降低。
构成第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的无机纤维的平均纤维径优选为3μm～10μm、更优选为5μm～7μm。
无机纤维的平均纤维径若为3μm～10μm，则无机纤维的强度和柔软性充分高，能够提高保持密封材料的剪切强度。
无机纤维的平均纤维径若小于3μm，则无机纤维较细、易断，因而无机纤维的拉伸强度不充分。另一方面，无机纤维的平均纤维径若超过10μm，则无机纤维不易弯曲，柔软性不充分。
耐水性绝缘片材41优选为利用接合剂将薄片状无机材料粘接而成的片材。
上述薄片状无机材料优选由选自由云母、蛭石、蒙脱土、铁蒙脱土、贝得石、皂石、锂蒙脱石、硅镁石、绿脱石、麦羟硅钠石、伊利石、水硅钠石、蒙皂石和层状钛酸组成的组中的一种以上的材料构成。另外，上述接合剂优选由选自由硅酮、聚乙二醇、聚烷撑二醇、磷酸酯、烷基苯、聚-α-烯烃、多元醇酯、烷基萘、卤化碳、聚芳基链烷烃、聚苯、硅酸酯和聚苯醚组成的组中的一种以上的材料构成。
耐水性绝缘片材41更优选为用硅酮粘接云母而形成的云母片材。
耐水性绝缘片材41的吸水率优选为3％以下、更优选为0％～3％、进一步优选为0％～2％。
耐水性绝缘片材41的吸水率若超过3％，则耐水性低、冷凝水可能会透过耐水性绝缘片材，因而在对尾气处理体通电的情况下，尾气净化装置容易漏电。
对于耐水性绝缘片材41的绝缘电阻，优选常温下的体积电阻率为108Ωm～1014Ωm，优选在550℃加热1小时后的体积电阻率的降低量与加热前的体积电阻率相比为1/500Ωm以下。耐水性绝缘片材41的绝缘电阻和在550℃加热1小时后的体积电阻率的降低量若为上述范围，则使用该耐水性绝缘片材的保持密封材料可以在电热式尾气净化装置的使用时确保良好的绝缘性。
在本实施方式的保持密封材料1中，可以含有有机粘结剂。
本实施方式的保持密封材料1中若含有有机粘结剂，则构成第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的无机纤维能够彼此粘接，能够将保持密封材料压缩。若将该保持密封材料用于电热式尾气净化装置，则在使用电热式尾气净化装置时，有机粘结剂在尾气的热的作用下会发生分解，构成第一无机纤维片材和第二无机纤维片材的无机纤维的粘接被解除，第一无机纤维片材和第二无机纤维片材发生膨胀，因而能够发挥出高保持力。
有机粘结剂例如可以为丙烯酸系树脂、丙烯酸橡胶等橡胶；羧甲基纤维素或聚乙烯醇等水溶性有机聚合物；苯乙烯树脂等热塑性树脂；环氧树脂等热固性树脂等。这些之中，特别优选丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶。
本实施方式的保持密封材料1全体中所含有的有机粘结剂的总量优选为保持密封材料1全体的重量的0.5重量％～20重量％。
上述有机粘结剂的总量若为保持密封材料全体的重量的0.5重量％～20重量％，则无机纤维彼此能够更为强固地粘接，从而能够提高第一无机纤维片材和第二无机纤维片材(保持密封材料)的强度。并且，上述有机粘结剂的总量若为保持密封材料全体的重量的0.5重量％～20重量％，则可以适度降低第一无机纤维片材和第二无机纤维片材(保持密封材料)的体积，可以得到适度的回弹力。
另一方面，保持密封材料全体中所含有的有机粘结剂的总量若小于保持密封材料全体的重量的0.5重量％，则有机粘结剂的量过少，无机纤维容易飞散、第一无机纤维片材和第二无机纤维片材(保持密封材料)的强度易于降低。
并且，保持密封材料全体中所含有的有机粘结剂的总量若超过保持密封材料全体的重量的20重量％，则将保持密封材料用于电热式尾气净化装置的情况下，在所排出的尾气中，来自有机粘结剂的所排出的有机成分的量增加，因而容易增加环境负担。
将本实施方式的保持密封材料1用于电热式尾气净化装置时，在尾气被导入至电热式尾气净化装置中，尾气中所含有的水蒸气发生冷凝而产生冷凝水的情况下、或者在电热式尾气净化装置被冷却而产生冷凝水的情况下，冷凝水也不会透过具有耐水性的耐水性绝缘片材41。从而，由于冷凝水被耐水性绝缘片材41所遮断，因此保持密封材料1整体也不会完全吸水。
因而，可通过保持密封材料1来确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性，从而即使对尾气处理体进行了通电，尾气净化装置也不易漏电，能够提高安全性。
接下来，利用附图对本实施方式的电热式尾气净化装置的构成进行说明。
图2(a)为示意性示出本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的立体图，图2(b)为图2(a)所示的本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的B-B线截面图。
图3(a)为示意性示出构成图2(a)所示的本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的尾气处理体的立体图，图3(b)为示意性示出构成图2(a)所示的本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的金属外壳的立体图。
图4为示意性示出装入了本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的排气系统的一例的示意图。
如图2(a)和图2(b)所示，电热式尾气净化装置160由尾气处理体140、容纳尾气处理体140的金属外壳150、配设于尾气处理体140和金属外壳150之间的用于保持尾气处理体140的保持密封材料1、第一电极151和覆盖其外周部的第一绝缘部件153、以及第二电极152和覆盖其外周部的第二绝缘部件154构成。
本实施方式的保持密封材料1的第一无机纤维片材40a与金属外壳150接触，保持密封材料1的第二无机纤维片材40b与尾气处理体140接触。
图2(b)及图3(a)所示的尾气处理体140为多个贯通孔141隔着隔壁142在长度方向上并列设置的柱状体。
尾气处理体140例如由碳化硅、堇青石、金属(铁、铝或不锈钢)等电阻发热体构成。
出于增强尾气处理体140的外周部、或调整形状、或提高尾气处理体140的绝热性的目的，在尾气处理体140的外周设有涂层144。
作为尾气处理体140，可以如图3(a)所示由一体形成的1个蜂窝烧制体构成的尾气处理体，也可以为多个贯通孔隔着隔壁在长度方向上并列设置的柱状蜂窝烧制体籍由主要含有陶瓷的粘接剂层进行多个结合而成的尾气处理体。
在尾气处理体140中，担载有可以除去CO、HC或NOx等有害气体成分的催化剂。
作为上述催化剂，可以举出例如铂、钯、铑等贵金属；钾、钠等碱金属；钡等碱土金属；或者CeO2等金属氧化物等。这些催化剂可以单独使用，也可以两种以上合用。
另外，也可以在尾气处理体140中形成由高比表面积的氧化铝膜构成的催化剂担载层，借助上述催化剂担载层担载上述催化剂。
针对金属外壳150进行说明。
图3(b)所示的金属外壳150主要由不锈钢等金属构成，其形状为大致圆筒状。
其内径比在尾气处理体140上卷绕有保持密封材料1的状态的卷绕体的直径稍短，其长度与尾气处理体140的长度方向上的长度大致相同。
另外，形成有用于第一电极151和覆盖了第一电极151外周部的第一绝缘部件153贯通的第一贯通孔155。
形成有用于第二电极152和覆盖了第二电极152外周部的第二绝缘部件154贯通的第二贯通孔156。
金属外壳150的材质只要为具有耐热性的材料即可，并不限于上述的不锈钢，也可以为铝、铁等金属类。
另外，作为上述金属外壳，可以为沿着长度方向将大致圆筒状的金属外壳分割为2个以上的金属外壳片的金属外壳(即蛤壳)、仅在1处具有沿着长度方向延伸的狭缝(开口部)的截面为C字状或U字状的圆筒状的金属外壳、通过在卷绕于尾气处理体上的保持密封材料的外周进行卷接而成为圆筒状金属外壳的金属板等。
另外，在金属外壳150的端部，可以根据需要连接用于导入由发动机中排出的尾气的导入管以及将通过了电热式尾气净化装置的尾气排出到外部的排出管。
关于本实施方式的保持密封材料1的构成，由于已经叙述，因而在此省略。
如图2(a)和图2(b)所示，第一电极151的外周部覆盖有用于确保第一电极151与金属外壳150之间的绝缘性的第一绝缘部件153。
第一电极151和第一绝缘部件153被嵌入到金属外壳150的第一贯通孔155中，第一电极151贯穿保持密封材料1的贯通部11b。
第一电极151的第一端部151a与尾气处理体140接触，第一电极151的第二端部151b露出到金属外壳150外。
在第二电极152的外周部覆盖有用于确保第二电极152与金属外壳150之间的绝缘性的第二绝缘部件154。
第二电极152和第二绝缘部件154被嵌入到金属外壳150的第二贯通孔156中，第二电极152贯穿保持密封材料1的贯通部11a。
第二电极152的第一端部152a与尾气处理体140接触，第二电极152的第二端部152b露出到金属外壳150外。
由此，第一电极151、第二电极152和尾气处理体140通过将第一电极151的第二端部151b和第二电极152的第二端部152b与电源连接而能够通电。
另一方面，第一电极151、第二电极152和尾气处理体140通过保持密封材料1、第一绝缘部件153和第二绝缘部件154而与金属外壳150保持绝缘性。
关于利用具有上述构成的电热式尾气净化装置160使尾气得以净化的理由，使用图2(b)、图4如下进行说明。
图4所示的尾气系统200主要由下述部件构成：从燃料箱210供给燃料的发动机220；一端与发动机220的燃烧室221连接、另一端与本实施方式的电热式尾气净化装置160的尾气流入侧的端部连接的第一尾气管213；电热式尾气净化装置160；以及一端与电热式尾气净化装置160的尾气流出侧的端部连接、另一端与未图示的消音器等连接的第二尾气管214。
另外，电热式尾气净化装置160的第一电极151和第二电极152与具备开关216的电源217连接。
由发动机220的燃烧室221排出、通过第一尾气管213而从尾气流入侧的端部导入到电热式尾气净化装置160内的尾气在通过了电热式尾气净化装置160后，从尾气流出侧的端部经由第二尾气管214排出到外部。
关于导入至电热式尾气净化装置160内的尾气的流动，使用图2(b)更详细地进行说明。
如图2(b)所示，流入到电热式尾气净化装置160中的尾气(图2(b)中，尾气以G表示、尾气的流动以箭头表示)流入到在尾气处理体140的尾气流入侧端面140a开口的贯通孔141中，与将贯通孔141隔开的隔壁142接触，并从在尾气流出侧端面140b开口的贯通孔141流出。
在该过程中，利用尾气处理体140的隔壁142所担载的催化剂对尾气中的有害气体等进行改性并除去。
另外，在本实施方式的电热式尾气净化装置160中，在发动机刚开始启动后，即可通过对尾气处理体1进行快速加热而提高尾气净化效率。
具体地说，接通图4所示的开关216从而藉由第一电极151和第二电极152对尾气处理体140进行通电，由此能够对作为电阻发热体的尾气处理体140进行快速加热。
由此，即使在发动机刚开始启动后的尾气温度低的状态下，也可以使尾气处理体140的温度迅速上升到催化剂活性温度，从而能够有效去除有害气体等。
需要说明的是，可以是在尾气处理体140的各个贯通孔中的任意一侧端部被密封材封孔的孔道。这样的尾气处理体也可以作为去除柴油发动机的尾气所含有的颗粒物质(以下也简称为PM)的柴油机颗粒过滤器(DPF)而发挥功能。
这种情况下，由柴油发动机排出、并流入到电热式尾气净化装置中的尾气流入到在尾气处理体的尾气流入侧端面开口的一个孔道中，通过将孔道隔开的孔道壁。此时，尾气中的PM被孔道壁所捕集，尾气得到净化。
净化后的尾气从在尾气流出侧端面开口的其它孔道流出，被排出到外部。
下面对制造本实施方式的保持密封材料的方法以及制造电热式尾气净化装置的方法进行说明。
本实施方式的保持密封材料经下述工序(1)～(4)进行制造。
此处，对于构成第一无机纤维片材和第二无机纤维片材的无机纤维均使用氧化铝-氧化硅纤维的情况进行说明，但对于构成本实施方式的保持密封材料的无机纤维来说，并不限于氧化铝-氧化硅纤维，也可以为上述的氧化铝纤维等各种组成的无机纤维。
(1)第一无机纤维片材制作工序
(1-1)无机纤维制作工序
制备碱性氯化铝水溶液以使Al含量以及Al与Cl的原子比处于特定值，在该碱性氯化铝水溶液中按照烧制后的无机纤维中的组成比例如为Al2O3∶SiO2＝60∶40～80∶20(重量比)的方式添加硅溶胶。进一步地，为了提高成型性，适量添加有机聚合物，制备混合液。
对所得到的混合液进行浓缩来制成纺丝用混合物，利用喷纺(ブロ一イング)法对该纺丝用混合物进行纺丝，制作具有特定平均纤维径和平均纤维长的无机纤维前体。
所谓喷纺法指的是向由喷气嘴喷出的高速气体流(空气流)中供给从纺丝用混合物供给用喷嘴中挤出的纺丝用混合物，从而进行无机纤维前体的纺丝的方法。
(1-2)压缩工序
接下来，对无机纤维前体进行压缩，来制作特定尺寸的连续的长片材。
压缩工序例如可以通过如下详述的交错层积法(クロスレイヤ一法)来进行。
在交错层积法中使用由皮带输送机和机臂(arm)构成的层积装置，所述皮带输送机向一定方向进行传送驱动；所述机臂可在相对于皮带输送机的传送驱动方向正交的方向在皮带输送机上往复移动，用于供给集棉(集綿)为薄层片状的无机纤维前体(前体幅(precursor web))。
在使用该层积装置通过交错层积法制作片材的情况下，首先使皮带输送机传送驱动。在该状态下，一边使机臂在相对于皮带输送机的传送驱动方向正交的方向往复移动，一边将前体幅由机臂连续供给到皮带输送机上。如此，一边将前体幅在皮带输送机上进行多次回折并叠起而进行层积，一边经由皮带输送机在一定方向连续传送。在层积的前体幅的长度达到适于处理的适当长度处进行切断，制作特定尺寸的片材。
在通过交错层积法制作的片材中，大部分无机纤维前体沿着大致平行于第一主面和第二主面的方向进行排列，相互松散地缠结。
(1-3)切断工序
接下来，通过将长片材切断成特定的尺寸来制作第一前体片材。
(1-4)烧制工序
接下来对第一前体片材在最高温度1000℃～1600℃下进行烧制，从而将无机纤维前体转换为无机纤维，制作第一无机纤维片材。
对于所制作的第一无机纤维片材，其俯视图为大致矩形的形状、具有第一主面和位于第一主面相反侧的第二主面，是无机纤维相互缠结而构成的片材。
(2)第二无机纤维片材制作工序
经过与第一无机纤维片材制作工序(1)中的工序(1-1)～(1-4)同样的工序来制作与第一无机纤维片材具有大致相同构成的第二无机纤维片材。
对于所制作的第二无机纤维片材，其俯视图为大致矩形的形状、具有第一主面和位于上述第一主面相反侧的第二主面，是无机纤维相互缠结而构成的片材。
另外，为了将第一无机纤维片材的厚度、第二无机纤维片材的厚度调整为所期望的值，减少所使用的无机纤维前体的量或者改变无机纤维前体的压缩程度即可。
(3)层积工序
另外准备耐水性绝缘片材。
使用云母片材作为耐水性绝缘片材的情况下，如下制作云母片材。
首先，将云母原矿(软质云母或硬质云母)粉碎并调整至特定的粒度，然后分散在水中等。将所得到的分散液抄制成纸状，由此来制作层压云母。
将所制作的层压云母利用由硅酮构成的接合剂进行粘接、并进行干燥，由此来制作云母片材。
然后，按照第一无机纤维片材的主面与耐水性绝缘片材的一侧主面相互接触的方式将耐水性绝缘片材层积在第一无机纤维片材上。
并且，按照耐水性绝缘片材的另一侧主面与第二无机纤维片材的主面相互接触的方式将第二无机纤维片材层积在耐水性绝缘片材上。
在对各片材进行层积的情况下，可以在相互接触的第一无机纤维片材的主面、耐水性绝缘片材的主面和第二无机纤维片材的主面预先涂布无机接合剂。
经过以上的层积工序来制作层积片材。
(4)成型切断工序
切断所制造的层积片材来制作具有特定尺寸的保持密封材料。此时，按照下述方式进行切断：在保持密封材料的端面之中，在第一短侧面的一部分形成凸部、在第二短侧面的一部分形成与凸部嵌合的形状的凹部。
具体地说，通过使用具备安装于活塞的前端、能够在上下方向往复运动的冲切板；以及与冲切板相向、能够载置保持密封材料的载置板的冲切装置来制作保持密封材料。
在冲切板上固定有与所制造的保持密封材料的外形相对应的形状的冲切刃以及由自由伸缩的橡胶等构成的弹性部件。另外，在载置板上与冲切刃相对应的位置设有贯通孔以使在冲切板与载置板相接近的情况下冲切刃不与载置板相接触。
在使用这样的冲切装置对保持密封材料进行冲切的情况下，按照层积片材的第一主面位于冲切板侧、第二主面位于载置板侧的方式在载置板上载置层积片材，使冲切板在上下方向进行运动。
通过如上操作，弹性部件向层积片材进行按压、并在层积片材的厚度方向收缩，与此同时，冲切刃由层积片材的第一主面侧侵入到层积片材的内部、冲切刃贯穿层积片材，从而层积片材被冲切成图1(a)所示的预定形状，制作出保持密封材料。
另外，在制作短侧面未形成凸部和凹部的保持密封材料的情况下，不必进行成型切断工序。
另外，作为在保持密封材料中形成贯通部的情况下的方法，可以举出下述方法：制作保持密封材料，使用冲切刃将所制造的保持密封材料冲切为预定的形状从而来形成贯通部的方法；以及在上述保持密封材料的成型切断工序时也一并进行贯通部的冲切的方法等。
向所制作的保持密封材料中赋予有机粘结剂的情况下，利用下述工序(5)来进行。
(5)有机粘结剂赋予工序
在制造施有有机粘结剂的保持密封材料的情况下，可以通过进行下述工序(A)～(C)来制作施有有机粘结剂的保持密封材料。
(A)浸渍工序
首先，将含有上述有机粘结剂的有机粘结剂溶液通过流涂等均匀地浸渍至保持密封材料全体中，由此来制作浸渍保持密封材料。
另外，有机粘结剂溶液可以通过将有机粘结剂溶解在水或有机溶剂等溶剂中、或将有机粘结剂分散在水等分散介质中来进行制作。
另外，优选对有机粘结剂溶液的浓度进行适当调整以使经后续工序制作的施有粘结剂的保持密封材料全体中所含有的有机粘结剂的总量为施有粘结剂的保持密封材料全体的重量的0.5重量％～20重量％。
(B)吸引工序
接下来，使用吸引装置等将过剩的有机粘结剂溶液自浸渍保持密封材料中吸引除去。
另外，关于吸引工序，不必一定要进行，例如，若浸渍保持密封材料所含有的有机粘结剂溶液的量少，则在浸渍工序后，可以直接将所得到的浸渍保持密封材料供于下述干燥工序中。
(C)干燥工序
其后，使用热风干燥机等一边对浸渍保持密封材料进行压缩一边使浸渍保持密封材料中残留的有机粘结剂溶液中所含有的溶剂等挥发。
可以经过以上工序来制作施有粘结剂的保持密封材料。
接下来，利用附图对制造本实施方式的电热式尾气净化装置的工序进行说明。
本实施方式的电热式尾气净化装置经下述工序(1)、(2)进行制造。
图5是示意性说明将卷绕有本发明第一实施方式的保持密封材料的尾气处理体压入到金属外壳中的压入工序的立体图。
(1)压入工序
在圆柱状尾气处理体140的外周按照凸部34a与凹部34b嵌合的方式来卷绕保持密封材料1。
并且，如图5所示，将卷绕有保持密封材料1的尾气处理体140(卷绕体)压入到金属外壳150中。
在压入时，使金属外壳的贯通孔的位置与保持密封材料的贯通部的位置一致。另外，在压入后金属外壳的贯通孔的位置与保持密封材料的贯通部的位置错开的情况下，按照电极能够贯穿外壳和保持密封材料的方式使它们的位置一致。
另外，金属外壳150的内径比卷绕体的直径稍短。
(2)电极安装工序
接下来，将第一电极151和第一绝缘部件153安装于第一贯通孔155中。
同样地，将第二电极152和第二绝缘部件154安装于第二贯通孔156中。
此时，第一电极151和第二电极152按照分别贯穿保持密封材料1的贯通部11a或11b而与尾气处理体140接触的方式进行安装。另外，以利用第一绝缘部件153和第二绝缘部件154来保持第一电极151和第二电极152与金属外壳150之间的绝缘性的方式来安装各部件。
经过以上的压入工序制作出图2(a)和图2(b)所示的本实施方式的电热式尾气净化装置160。
下面列举出本发明第一实施方式的保持密封材料及电热式尾气净化装置的作用效果。
(1)本实施方式的保持密封材料使用绝缘性和耐水性优异的耐水性绝缘片材，绝缘性和耐水性优异。
因此，在使用了本实施方式的保持密封材料的电热式尾气净化装置中，即使产生冷凝水也被耐水性绝缘片材所遮断，因此保持密封材料整体也不会完全吸水。
因而，可通过保持密封材料来确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性，从而即使在对尾气处理体进行通电的情况下，尾气净化装置也不易漏电。
(2)本实施方式的保持密封材料中，由于含有富于柔软性的无机纤维片材，因而具有优异的柔软性。
因而，易于将本发明的保持密封材料卷绕在具有圆柱状等特定形状的尾气处理体的外周面，处理性优异。
(3)在本实施方式的保持密封材料中，上述耐水性绝缘片材通过含有薄片状无机材料来构成，薄片状无机材料由选自由云母、蛭石、蒙脱土、铁蒙脱土、贝得石、皂石、锂蒙脱石、硅镁石、绿脱石、麦羟硅钠石、伊利石、水硅钠石、蒙皂石和层状钛酸组成的组中的一种以上的材料构成。
该耐水性绝缘片材的绝缘性和耐水性特别优异，因而可通过保持密封材料来确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性。从而能够适当地享受即使对尾气处理体进行通电尾气净化装置也不易漏电这样的作用效果。
另外，薄片状无机材料更优选为云母。
(4)在本实施方式的保持密封材料中，耐水性绝缘片材含有接合剂，上述接合剂由选自由硅酮、聚乙二醇、聚烷撑二醇、磷酸酯、烷基苯、聚-α-烯烃、多元醇酯、烷基萘、卤化碳、聚芳基链烷烃、聚苯、硅酸酯和聚苯醚组成的组中的一种以上的材料构成。
因此，可以在不损害柔软性的条件下将薄片状无机材料彼此更为牢固地粘接，保持密封材料的强度提高。并且，由于可使薄片状无机材料彼此致密地粘接，因而耐水性提高，从而可通过保持密封材料来确保电极部件和经电极部件而被通电的尾气处理体与金属外壳之间的绝缘性。由此，能够适当地享受即使对尾气处理体进行通电尾气净化装置也不易漏电这样的作用效果。
另外，上述接合剂进一步优选为硅酮。
(5)在本实施方式的保持密封材料中，在第一无机纤维片材与第二无机纤维片材之间夹有耐水性绝缘片材。
因此，使用了本实施方式的保持密封材料的电热式尾气净化装置能够制成如下构成：具有冲击吸收性的第一无机纤维片材与金属外壳接触、耐水性绝缘片材并不与金属外壳直接接触。在具有这样的构成的电热式尾气净化装置中，即使振动等冲击由外部被施加至金属外壳，耐水性绝缘片材也不易破损。另外能够制成如下构成：耐热性优异的第二无机纤维片材与尾气处理体接触、耐水性绝缘片材并不与尾气处理体直接接触。在具有这样的构成的电热式尾气净化装置中，即使由于尾气的流通而使尾气处理体处于高温，耐水性绝缘片材也不易熔损。
与此相对，在至少一侧主面由耐水性绝缘片材构成的保持密封材料中，若耐水性绝缘片材与金属外壳接触来使用，则通过由外部对金属外壳施加振动等冲击会使耐水性绝缘片材容易破损。
另外，若耐水性绝缘片材与尾气处理体接触来使用，则由于尾气的流通而使尾气处理体处于高温，因而耐水性绝缘片材易于熔损。
(6)本实施方式的保持密封材料中，在第一无机纤维片材与耐水性绝缘片材和第二无机纤维片材通过无机接合剂而粘接在一起的情况下，各片材不易彼此分离，在电热式尾气净化装置的制造中等情况下，保持密封材料的处理性优异。
(7)本实施方式的保持密封材料中，在构成第一无机纤维片材和第二无机纤维片材的无机纤维为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维的情况下，保持密封材料在耐热性、保持力等方面优异。
另外，在上述无机纤维为生物溶解性纤维的情况下，在进行保持密封材料的处理时即使生物溶解性纤维发生飞散而进入到体内也会发生溶解并被排出体外，因而对人体的安全性优异。
(8)在本实施方式的保持密封材料中含有有机粘结剂的情况下，在使用电热式尾气净化装置时，高温尾气的热会使有机粘结剂发生分解，无机纤维的粘接被解除，保持密封材料发生膨胀。由于在尾气净化装置内发生了膨胀的保持密封材料具有高回弹力，因而能够发挥出高保持力。
(9)在本实施方式的电热式尾气净化装置中，由于使用了上述本实施方式的保持密封材料，因而尾气净化装置不易漏电、安全性提高。
(10)在本实施方式的电热式尾气净化装置中，藉由第一电极和第二电极进行通电，从而可以对尾气处理体进行快速加热。
由此，能够使尾气处理体的温度迅速上升到催化剂活性温度，即使在发动机刚开始启动后的尾气温度低的状态下，也可以使催化剂活化，能够有效去除有害气体等。
实施例
(实施例1)
经过以下的工序(1)～(4)来制作实施例1的保持密封材料。
(1)第一无机纤维片材制作工序
(1-1)纺丝工序
制备碱性氯化铝水溶液以使Al含量为70g/l、Al∶Cl＝1∶1.8(原子比)，向该碱性氯化铝水溶液中混合硅溶胶，以使烧制后的无机纤维中的组成比为Al2O3∶SiO2＝72∶28(重量比)，进一步添加适量的有机聚合物(聚乙烯醇)制备混合液。
对所得到的混合液进行浓缩来制成纺丝用混合物，利用喷纺法对该纺丝用混合物进行纺丝，制作无机纤维前体。
(1-2)压缩工序
利用交错层积法对上述工序(1-1)中得到的无机纤维前体进行压缩，制作具有特定尺寸的连续的长片材。
(1-3)切断工序
接下来，通过将长片材切断成特定的尺寸来制作第一前体片材。
(1-4)烧制工序
接下来对第一前体片材在最高温度1250℃下进行烧制，从而来制作第一无机纤维片材。
对于所制作的第一无机纤维片材，其俯视图为大致矩形的形状、为长度150cm×宽度150cm×厚度6.3mm，每单位面积的重量为1400g/m2。
(2)第二无机纤维片材制作工序
经过与第一无机纤维片材制作工序(1)中的工序(1-1)～(1-4)同样的工序来制作与第一无机纤维片材具有大致相同构成的第二无机纤维片材。
对于所制作的第二无机纤维片材，其俯视图为大致矩形的形状、为长度150cm×宽度150cm×厚度6.3mm，每单位面积的重量为1400g/m2。
(3)层积工序
另外准备将软质层压云母用硅酮进行粘接而成的云母片材(株式会社岡部マイカ工業所制造，D581A)。云母片材的俯视图为大致矩形的形状、为长度150mm×宽度150mm×厚度0.4mm，密度为2.04×103kg/m3、弯曲强度为186MPa。并且，吸水率为0.28％、常温下的体积电阻率为5×109Ωm、在550℃加热1小时后的体积电阻率为7×107Ωm。
接下来，将第一无机纤维片材、云母片材、以及第二无机纤维片材依叙述顺序进行层积，藉由无机接合剂将这些片材粘接，由此来制作层积片材。
另外，作为无机接合剂使用了硅酮。
(4)成型切断工序
使用冲切装置将保持密封材料切断成预定的形状，由此来制作保持密封材料。
此时，按照下述方式进行切断：在保持密封材料的端面之中，在第一短侧面的一部分形成凸部、在第二短侧面的一部分形成与凸部嵌合的形状的凹部。
所制造的保持密封材料为长度(L)350mm×宽度(W)80mm×厚度(T)9mm，每单位面积的重量为0.15g/m2，密度为1400g/cm3。
在第一短侧面的一部分形成了以宽度30mm×长度35mm的尺寸突出的凸部，在第二短侧面的一部分形成了形状与其嵌合的凹部。
另外，第一无机纤维片材的厚度为9mm，第二无机纤维片材的厚度为9mm，云母片材的厚度为0.5mm，第一无机纤维片材的厚度、第二无机纤维片材的厚度、以及云母片材的厚度的比为9∶0.5∶9。
(比较例1)
在比较例1中，仅将与实施例1的工序(1)中使用的第一无机纤维片材为同样的材质、其厚度为18.5mm的材料供给至成型切断工序中来制备保持密封材料；不使用耐水性绝缘片材和第二无机纤维片材；除此以外，与实施例1同样地制作保持密封材料。
对于实施例1和比较例1中制造的保持密封材料，进行绝缘电阻测定试验。
(绝缘电阻测定试验)
绝缘电阻测定试验使用图6(a)和图6(b)所示的绝缘电阻测定试验器来进行。
图6(a)为示意性示出绝缘电阻测定试验器的侧面图，其为示意性示出使测定用样品中浸渍有水的状态的立体图；图6(b)为示意性示出利用导通测试仪对绝缘电阻进行测定的情况的立体图。
图6(a)和图6(b)所示的绝缘电阻测定试验器290由老虎钳(万力)300、安装在老虎钳300上端的绝缘上板301、安装在老虎钳300下端的绝缘下板302、安装于绝缘上板301的2片不锈钢制(SUS制)上板303、以及与SUS制上板303相向且安装于绝缘下板302的2片SUS制下板304构成。
使用绝缘电阻测定试验器290的绝缘电阻的测定如下进行。
首先，将所制造的保持密封材料冲切为俯视图尺寸40mm×40mm，制成绝缘电阻测定用样品306。
将测定用样品306夹入到SUS制上板303与SUS制下板304之间，束紧老虎钳300，直至测定用样品306的厚度为5mm为止。
接下来，如图6(a)所示，使用注射器305将特定量的模拟冷凝水的水注入到测定用样品306的内部。
5分钟后，如图6(b)所示，使用导通测试仪(株式会社ADVANTEST制造，R8340)307，在500V、微小电流的测定模式下，对SUS制上板303和SUS制下板304之间的绝缘电阻进行测定。
在注入到测定用样品中的水量(含水量)变化为0.3ml、2.7ml、5.4ml(在水即将滴落之前)的条件下，对各含水量分别进行5次测定，求出其平均值。
另外，对于未向测定用样品中注入水的情况下的绝缘电阻，也分别进行5次测定，求出其平均值。
将实施例1和比较例1中制造的保持密封材料的构成和绝缘电阻测定试验的结果(5次的平均值)列于表1。
另外，图7中示出了实施例1和比较例1中制造的保持密封材料的绝缘电阻测定试验的结果(5次的平均值)的曲线图。
表1
(注1)绝缘电阻的值表示5次测定的平均值。
如表1和图7所示，对于实施例1中制造的保持密封材料，即使含水量增至5.4ml，绝缘电阻也为2.73×105MΩ的高值，大大超过了作为标准值而设定的值(100MΩ)。
对于作为标准值而设定的值(100MΩ)，其是作为在电热式尾气净化装置中施加通常应用的电压的情况下为了不使漏电发生的充分的绝缘电阻值而设定的值。
另一方面，在比较例1中制造的保持密封材料中，由于未使用耐水性绝缘片材，因而在含水量为0.3ml的时刻绝缘电阻为1.00×10MΩ以下，显著降低，大大低于上述标准值。
因此可以认为，在将比较例1中制造的保持密封材料用于电热式尾气净化装置的情况下，可能会发生漏电。
(第二实施方式)
下面使用附图对作为本发明的一个实施方式的第二实施方式进行说明。
本实施方式的保持密封材料的构成中，具有一片无机纤维片材与一片耐水性绝缘片材层积而成的二层结构，除此以外，与上述本发明第一实施方式的保持密封材料具有同样的构成，因而对重复的事项省略说明。
另外，在本实施方式的电热式尾气净化装置的构成中，除了使用了上述本实施方式的保持密封材料以外，具有本发明的第一实施方式的电热式尾气净化装置同样的构成，因而对重复的事项省略说明。
图8(a)为示意性示出本发明第二实施方式的保持密封材料的立体图，图8(b)为图8(a)所示的本发明第二实施方式的保持密封材料的C-C线截面图。
图8(a)和图8(b)所示的本实施方式的保持密封材料2是具有特定长度(图8(a)中以双箭头L2表示)、宽度(图8(a)中以双箭头W2表示)和厚度(图8(a)中以双箭头T2表示)的俯视图大致为矩形的形状。
本发明第二实施方式的保持密封材料2由无机纤维相互缠结而构成的无机纤维片材440、以及耐水性绝缘片材441构成，无机纤维片材440和耐水性绝缘片材441层积在一起。
耐水性绝缘片材441覆盖无机纤维片材440的一个主面的全部。
另外，在保持密封材料2中设有用于插入电极的贯通部411a和411b。
需要说明的是，在将本实施方式的保持密封材料2用于电热式尾气净化装置时，可以将保持密封材料2的无机纤维片材440侧配置于金属外壳侧，也可以将耐水性绝缘片材441侧配置于金属外壳侧。
无机纤维片材440的厚度与耐水性绝缘片材441的厚度的比优选为1∶1～10000∶1。
无机纤维片材440是无机纤维相互缠结而构成的。
无机纤维的种类与第一实施方式中说明的构成第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的无机纤维的种类是同样的。
关于无机纤维片材440的其它构成，与本发明第一实施方式中说明的第一无机纤维片材40a和第二无机纤维片材40b的构成大致相同，因而省略说明。
耐水性绝缘片材441的构成与本发明第一实施方式中说明的耐水性绝缘片材41的构成大致相同，因而省略说明。
接下来，对本实施方式的保持密封材料的制造方法进行说明。
本实施方式的保持密封材料的制造方法除了不使用第二无机纤维片材以外，与上述本发明第一实施方式的保持密封材料的制造方法是同样的。
即，可以经过与本发明第一实施方式的保持密封材料的制造方法中的第一无机纤维片材制作工序(1)同样的工序来制作第一无机纤维片材，经过与层积工序(3)同样的工序来进行第一无机纤维片材与耐水性绝缘片材的层积、制作层积片材，经过与成型切断工序(4)同样的工序来将层积片材切断成预定形状，由此来制作保持密封材料。
并且，也可以根据需要进行有机粘结剂赋予工序(5)，通过在所制作的保持密封材料中赋予有机粘结剂而制作施有有机粘结剂的保持密封材料。
在本实施方式的电热式尾气净化装置的制造方法中，除了使用本实施方式的保持密封材料以外，与上述本发明第一实施方式的电热式尾气净化装置的制造方法相同。
即，可以通过使用本实施方式的保持密封材料并经本发明第一实施方式的压入工序(1)和电极安装工序(2)来制造本实施方式的电热式尾气净化装置。
需要说明的是，在压入工序中，可以使保持密封材料的无机纤维片材侧为外侧(金属外壳侧)来将保持密封材料卷绕至尾气处理体，也可以使无机纤维片材侧为内侧(尾气处理体侧)来将保持密封材料卷绕至尾气处理体。
本发明第二实施方式的保持密封材料和电热式尾气净化装置也能够发挥出与本发明第一实施方式中说明的效果(1)～(4)和(6)～(10)同样的效果。
(其它实施方式)
本发明的保持密封材料可以进一步含有膨胀材。
具体地说，构成本发明的保持密封材料的无机纤维片材中可以含有膨胀材。
对于含有膨胀材的保持密封材料，在电热式尾气净化装置的使用时受到高温尾气的作用，膨胀材发生膨胀。由于在尾气净化装置内发生了膨胀的保持密封材料具有高回弹力，因而可以发挥出高保持力。
作为膨胀材，可以举出例如膨胀性蛭石、膨润土、膨胀性石墨等。
本发明的保持密封材料含有至少一片无机纤维片材和至少一片耐水性绝缘片材即可，也可以含有多片无机纤维片材或多片耐水性绝缘片材。
具体地说，保持密封材料可以是由多片无机纤维片材与多片耐水性绝缘片材构成、无机纤维片材与耐水性绝缘片材交替层积而成的保持密封材料。
作为这样的保持密封材料，例如可以举出第一无机纤维片材、第一耐水性绝缘片材、第二无机纤维片材、第二耐水性绝缘片材、以及第三无机纤维片材依次层积而构成的5层结构的保持密封材料。
这种情况下，保持密封材料的各无机纤维片材与耐水性绝缘片材可以通过无机接合剂相互粘接起来。
并且，对于保持密封材料的多片无机纤维片材，可以分别由相同种类的无机纤维构成，也可以由不同种类的无机纤维构成。
例如，在为上述5层结构的保持密封材料的情况下，可以是第一无机纤维片材和第二无机纤维片材由氧化铝-氧化硅纤维构成、第三无机纤维片材由氧化硅纤维构成。由于由氧化铝-氧化硅纤维构成的无机纤维片材的耐热性优异、由氧化硅纤维构成的无机纤维片材在保持力方面优异，因而能够制成兼具二者的长处的保持密封材料。
此外，在使用了该保持密封材料的电热式尾气净化装置中，优选在尾气处理体侧配置由耐热性更为优异的氧化铝-氧化硅纤维构成的第一无机纤维片材。
构成本发明的保持密封材料的无机纤维片材可以为实施了针刺处理的针刺片材。
所谓针刺处理指的是用针等使纤维交织的手段对无机纤维片材或第一前体片材进行插入抽出的处理。
对于实施了针刺处理的无机纤维片材，由于平均纤维长较长的无机纤维更为致密地缠结，因而无机纤维片材的高度(体积)适度降低，可以得到适度的回弹力。
本发明的保持密封材料以含有无机纤维片材以及耐水性绝缘片材为必要构成要件，该无机纤维片材是无机纤维相互缠结而构成的，该耐水性绝缘片材通过含有薄片状无机材料而构成；在该必要构成要件中，适当组合在本发明的第一实施方式、第二实施方式和其它实施方式中详述的各种构成(例如，无机纤维的组成、无机纤维的纤维长、耐水性绝缘片材的组成等)而能够得到所期望的效果。
符号说明
保持密封材料1、2
无机纤维片材40、440
耐水性绝缘片材41、441

Claims (18)

1.一种电热式尾气净化装置，其具有由电阻发热体构成的尾气处理体、容纳所述尾气处理体的金属外壳、以及配设于所述尾气处理体和所述金属外壳之间的用于保持所述尾气处理体的保持密封材料，该电热式尾气净化装置的特征在于，
所述电热式尾气净化装置具备第一电极和第二电极，
所述第一电极贯穿所述金属外壳和所述保持密封材料，所述第一电极的第一端部与所述尾气处理体结合，第二端部露出到所述金属外壳外，
所述第二电极贯穿所述金属外壳和所述保持密封材料，所述第二电极的第一端部与所述尾气处理体结合，第二端部露出到所述金属外壳外，
所述保持密封材料包含无机纤维片材和耐水性绝缘片材，所述无机纤维片材是通过无机纤维相互缠结而构成的，所述耐水性绝缘片材是通过含有薄片状无机材料而构成的。
2.如权利要求1所述的电热式尾气净化装置，其中，所述薄片状无机材料为选自由云母、蛭石、贝得石、硅镁石、绿脱石、麦羟硅钠石、伊利石、水硅钠石、蒙皂石和层状钛酸组成的组中的一种以上的材料。
3.如权利要求1所述的电热式尾气净化装置，其中，所述薄片状无机材料为选自由云母、蛭石、蒙脱土、贝得石、皂石、硅镁石、绿脱石、麦羟硅钠石、伊利石、水硅钠石和层状钛酸组成的组中的一种以上的材料。
4.如权利要求1所述的电热式尾气净化装置，其中，所述薄片状无机材料为选自由云母、蛭石、铁蒙脱土、贝得石、锂蒙脱石、硅镁石、绿脱石、麦羟硅钠石、伊利石、水硅钠石和层状钛酸组成的组中的一种以上的材料。
5.如权利要求2～4任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，所述薄片状无机材料为云母。
6.如权利要求1～4的任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，所述耐水性绝缘片材含有接合剂。
7.如权利要求6所述的电热式尾气净化装置，其中，所述接合剂含有选自由硅酮、聚乙二醇、聚烷撑二醇、磷酸酯、烷基苯、聚-α-烯烃、多元醇酯、烷基萘、卤化碳、聚芳基链烷烃、聚苯、硅酸酯和聚苯醚组成的组中的一种以上的材料。
8.如权利要求7所述的电热式尾气净化装置，其中，所述接合剂为硅酮。
9.如权利要求1～4的任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，
所述无机纤维片材包含第一无机纤维片材和第二无机纤维片材，
所述耐水性绝缘片材被夹在所述第一无机纤维片材与所述第二无机纤维片材之间。
10.如权利要求5所述的电热式尾气净化装置，其中，
所述无机纤维片材包含第一无机纤维片材和第二无机纤维片材，
所述耐水性绝缘片材被夹在所述第一无机纤维片材与所述第二无机纤维片材之间。
11.如权利要求1～4的任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，所述无机纤维片材与所述耐水性绝缘片材是通过无机接合剂粘接在一起的。
12.如权利要求5所述的电热式尾气净化装置，其中，所述无机纤维片材与所述耐水性绝缘片材是通过无机接合剂粘接在一起的。
13.如权利要求1～4的任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，所述无机纤维为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维。
14.如权利要求5所述的电热式尾气净化装置，其中，所述无机纤维为选自由氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、氧化硅纤维、生物溶解性纤维和玻璃纤维组成的组中的至少一种无机纤维。
15.如权利要求1～4的任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，所述保持密封材料进一步包含有机粘结剂。
16.如权利要求5所述的电热式尾气净化装置，其中，所述保持密封材料进一步包含有机粘结剂。
17.如权利要求1～4的任一项所述的电热式尾气净化装置，其中，所述保持密封材料进一步包含膨胀材。
18.如权利要求5所述的电热式尾气净化装置，其中，所述保持密封材料进一步包含膨胀材。
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