JP2002282706A - 金属ハニカム担体、金属ハニカム担体の製造方法及び金属ハニカム基本構造体の製造方法 - Google Patents
金属ハニカム担体、金属ハニカム担体の製造方法及び金属ハニカム基本構造体の製造方法Info
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Abstract
確実且つ迅速に得られる製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明に係る金属ハニカム担体は、平板
状金属箔と波形状金属箔とが交互に積層され、軟化点1
00〜180℃の接着剤で接着されてなるものである。
また、本発明に係る金属ハニカム担体の製造方法は、平
板状金属箔と波形状金属箔とを、該波形状金属箔の山部
に塗布した軟化点100〜180℃の接着剤で接着する
ものである。
Description
金属ハニカム担体、該担体を用いた金属ハニカム担体の
製造方法及び金属ハニカム基本構造体の製造方法に関す
るものである。
ィルターとして、オゾンフィルターや脱臭フィルター等
が用いられている。このうち、オゾンフィルターは、一
般的にハニカム状の断面形状を有するハニカム担体に、
酸化マンガン系触媒や活性炭等のオゾン分解触媒が担持
されるものであり、従来より、ハニカム担体の材料とし
てはセラミック繊維の不織布からなるセラミックペーパ
ーが用いられてきた。
ラミックペーパー(以下、「ライナー」ともいう。)と
コルゲート加工された波形のセラミックペーパー(以
下、「中芯」ともいう。)とを1層ずつ接着して2層か
らなるハニカム基本構造体を作製し、次に該ハニカム基
本構造体を複数積層したり成巻したりすることにより製
造される。なお、セラミックペーパーの接着には、通常
酢酸ビニルエマルジョン等のいわゆる水希釈糊からなる
接着剤をセラミックペーパーの接着部分に塗布含浸させ
た後、加熱等により接着剤中の水分を蒸発させて接着す
る方法が用いられている。
且つ経済的に製造できることが好ましい。このため、原
料となるハニカム基本構造体の製造装置としては、共に
表面が波形の凹凸を有し噛合部分をライナーが通過する
とコルゲート加工により中芯が得られる1組のローラか
らなるコルゲート加工手段と、得られた中芯又はライナ
ーの少なくともいずれかに接着剤を塗布する接着剤塗布
手段と、加熱手段を備えた噛合可能な1組のローラから
なり中芯とライナーとを噛合部分の通過により積層する
と共に接着させる仮積層手段とを備えた装置(以下、
「コルゲーター」ともいう。)が知られており、該装置
によれば2枚の平板なセラミックペーパーからハニカム
基本構造体まで一気に製造することができるので好まし
い。なお、得られたハニカム基本構造体は、水希釈糊等
の接着剤を塗布した後、複数積層して適宜加熱加圧処理
したり成巻したりすることによりハニカム担体を得るこ
とができる。
ス処理量を増大するニーズが高まっている。例えば、オ
ゾンフィルターの場合、コピースピードの向上に伴いコ
ピー機の排ガスの発生量が増加しており、排ガスからの
排熱によるコピー機の温度上昇を抑制するため排ガスの
処理風量を増やす必要がある。しかしながら、従来から
用いられているセラミックペーパー等の繊維質ペーパー
からなるハニカム担体は、触媒担持量を確保するために
ペーパーが厚く、また繊維の毛羽立ちがある。このた
め、圧力損失が大きく、処理風量を増やすためにはファ
ンの容量を大きくする等コストがかかるという問題があ
った。
いハニカム担体及び該担体を確実且つ迅速に得られる製
造方法を提供することにある。
発明者は鋭意検討を行った結果、強度が高く毛羽立ちが
なく厚みが薄い金属箔をハニカム担体のライナー及び中
芯に用いた圧力損失の小さい金属ハニカム担体におい
て、該金属ハニカム担体の製造にライナー及び中芯の接
着剤として特定のた熱可塑性樹脂を用いれば金属箔から
なるハニカム構造体を確実かつ迅速に製造できること等
を見出した。
状金属箔とが交互に積層され、軟化点100〜180℃
の接着剤で接着されてなることを特徴とする金属ハニカ
ム担体を提供するものである。
属箔とを、該波形状金属箔の山部に塗布した軟化点10
0〜180℃の接着剤で接着することを特徴とする金属
ハニカム担体の製造方法を提供するものである。
属箔とを、該波形状金属箔の山部に塗布した軟化点10
0〜180℃の接着剤で接着されてなる金属ハニカム基
本構造体を、積層し接着することを特徴とする金属ハニ
カム担体の製造方法を提供するものである。
波形状金属箔を得るコルゲート加工手段と、前記波形状
金属箔又は第2の平板状金属箔の少なくともいずれかに
接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記波形状金属箔
と第2の平板状金属箔とを圧接し該波形状金属箔の山部
と該第2の平板状金属箔とを接着して金属ハニカム基本
構造体を形成する積層手段とを有するコルゲーターを用
いた金属ハニカム基本構造体の製造方法であって、前記
接着剤として、軟化点100〜180℃の接着剤を用
い、100〜200℃で圧接することを特徴とする金属
ハニカム基本構造体の製造方法を提供するものである。
は、平板状金属箔と波形状金属箔とが交互に積層され、
特定の接着剤で接着されてなるものである。本発明で用
いられる波形状金属箔及び平板状金属箔の金属の種類と
しては、強度、化学的安定性等が金属ハニカム担体に要
求される条件を満たすものであればよく特に限定されな
いが、例えば、アルミニウム、ステンレス、銅等が挙げ
られる。このうち、アルミニウムは、加工性がよく、硬
さや厚さの種類が豊富であるため好ましい。
状金属箔をコルゲート加工してなるものであり、金属箔
の面内の一方向に波が進行するように凹凸が形成された
ものである。ここでコルゲート加工とは平板状物を波形
状物に加工することを意味し、例えば、噛合部分が凹凸
形状をなす一組のロール間に平板状物を通す加工方法を
いう。
箔、波形状金属箔共に、厚さが、通常5〜100μm 、
好ましくは10〜50μm である。厚さが該範囲内であ
ると、ハニカム担体は必要な強度を有しつつ圧力損失が
低くなるため好ましい。なお、上記範囲内であれば、平
板状金属箔と波形状金属箔とで厚さが異なっていてもよ
い。例えば、金属ハニカム担体の機械的強度を大きくし
つつ圧力損失を小さくする場合には、平板状金属箔を波
形状金属箔よりも厚くすればよい。
チが通常1〜15mm、好ましくは2〜6mmであり、山の
高さが通常0.5〜10mm、好ましくは0.8〜3mmで
ある。ピッチ及び山の高さが該範囲内にあると、金属ハ
ニカム担体に触媒が担持された場合の触媒性能と圧力損
失とのバランスが良くなるため好ましい。
板状金属箔と波形状金属箔とが交互に積層され接着され
てなるものである。積層方法としては特に限定されない
が、例えば、平板状金属箔と波形状金属箔とを波形状金
属箔の山部に後述の特定の軟化点を有する接着剤を塗布
し、加熱加圧しつつ交互に1枚ずつ積層して接着する方
法や、平板状金属箔と波形状金属箔とを波形状金属箔の
山部に上記接着剤を塗布し、圧接して平板状金属箔が波
形状金属箔の山部に接着された金属ハニカム基本構造体
を形成し、該金属ハニカム基本構造体を複数個積層して
接着する方法が挙げられる。
積層された平板状金属箔と波形状金属箔とを接着する接
着剤としては、特定の軟化点を有する接着剤が用いられ
る。該接着剤としては、通常、軟化点100〜180
℃、好ましくは軟化点100〜150℃の接着剤が用い
られる。ここで軟化点とは、リングアンドボール法(R
&B法)で測定される温度をいう。このような接着剤と
しては、例えば、ポリエステル系熱可塑性樹脂、エチレ
ン酢酸ビニル共重合系熱可塑性樹脂又はこれらのエマル
ジョンが挙げられる。このうち、ポリエステル系熱可塑
性樹脂のエマルジョンは、空冷で硬化し易いため好まし
い。
山の高さが0.8〜2.5mm、ピッチが2.0〜6.3
mmの場合、通過風量2m/s 、厚さ10mmの時の圧力損失
が通常8〜28Paである。従って、ブロアーの能力が5
mmAqの場合、間口100mm×高さ100mm×厚さ10mm
の担体ならば、1.7〜3.6m3/minの排ガスを処理す
ることができる。また、上記金属ハニカム担体は、形状
が安定しているため厚さ1mmまでの薄さでカットするこ
とができる。本発明に係る金属ハニカム担体は、例えば
オゾン分解触媒等を担持させてオゾンフィルターとして
使用できる。
ニカム担体にオゾン分解触媒を担持すればよい。オゾン
分解触媒としては、例えば、二酸化マンガンMnO2 、
活性炭、MnO2 −CuO複合酸化物等が挙げられる。
これらのオゾン分解触媒は、バインダー等と共にスラリ
ーを作製し、該スラリーに本発明に係る金属ハニカム担
体を浸漬した後、乾燥することにより得られる。得られ
るオゾンフィルターは、圧力損失が小さいハニカム担体
を用いるため、圧力損失が低く、ガスの処理風量が多
い。
方法について説明する。本発明に係る金属ハニカム担体
の製造方法は、平板状金属箔と波形状金属箔とを、該波
形状金属箔の山部に塗布した特定の軟化点を有する接着
剤で接着するものである。平板状金属箔、波形状金属箔
及び特定の軟化点を有する接着剤としては、上記金属ハ
ニカム担体の説明で挙げたものと同様のものが用いられ
る。上記熱可塑性樹脂又はこれらのエマルジョンを用い
ると、水分の蒸発が早く、コルゲーターを用いた0.1
〜2秒程度の接着時間で容易に接着できる。また、エマ
ルジョンとする場合の固形分は、通常20〜50重量
%、好ましくは20〜40重量%である。
速やかに接着力を発揮する上記特定の軟化点を有する接
着剤を用いるため、例えばコルゲーターを通すだけで、
波形状金属箔と平板状金属箔とを簡単に接着でき、後述
のハニカム基本構造体を得ることができる。ハニカム基
本構造体は、積層し接着したり、成巻等を行うことによ
り金属ハニカム担体を製造することができる。なお、ハ
ニカム基本構造体同士の接着に用いる接着剤としては特
に限定されず、前記特定の軟化点を有する接着剤であっ
てもよいし、他の一般的な、例えば、シリカゾル、アル
ミナゾル、チタニアゾル、セメント等の無機系接着剤;
アクリル樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤等の熱
可塑性樹脂系接着剤;エポキシ樹脂系接着剤等の熱硬化
性樹脂系接着剤等であってもよい。また、これらの接着
剤には無機フィラー等が含まれていてもよい。積層した
波形状金属箔と平板状金属箔とを接着させる手段として
は、例えば、波形状金属箔の山部に上記接着剤を塗布
し、これを加熱しつつ、平板状金属箔と共に加圧して圧
接する方法が挙げられる。圧接する際の温度は、通常1
00〜200℃、好ましくは140〜190℃である。
圧接する温度が該範囲内にあると、接着剤中の水分が蒸
発し易いため好ましい。
の製造方法について説明する。本発明に係る金属ハニカ
ム基本構造体の製造方法は、第1の平板状金属箔から波
形状金属箔を得るコルゲート加工手段と、波形状金属箔
又は第2の平板状金属箔の少なくともいずれかに接着剤
を塗布する接着剤塗布手段と、波形状金属箔と第2の平
板状金属箔とを圧接し波形状金属箔の山部と第2の平板
状金属箔とを接着して金属ハニカム基本構造体を形成す
る積層手段とを有するコルゲーターを用いた金属ハニカ
ム基本構造体の製造方法であって、上記接着剤として、
特定の軟化点を有する接着剤を用い、特定温度で圧接す
るものである。
ルゲート加工された波型状金属箔とコルゲート加工され
ない平板状金属箔とが、コルゲート加工された波型状金
属箔の山部において接着剤で接着されたものをいう。金
属ハニカム基本構造体は、複数積層すると金属ハニカム
構造体が得られるものである。
板状金属箔から波形状金属箔を得るコルゲート加工手段
と、波形状金属箔又は第2の平板状金属箔の少なくとも
いずれかに接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、上記波
形状金属箔と第2の平板状金属箔とを圧接し波形状金属
箔の山部と第2の平板状金属箔とを接着して金属ハニカ
ム基本構造体を形成する積層手段とを有するコルゲータ
ーが用いられる。
構造体を得るには、例えば、原料として2枚の平板状金
属箔を用い、第1の平板状金属箔をコルゲート加工手
段、積層手段の順に通すと共に、第2の平板状金属箔を
第1の平板状金属箔と共に積層手段に通す方法が挙げら
れる。
ート加工手段である第1ローラ及び第2ローラの噛合部
分の入口に供給して該噛合部分の出口において波形状金
属箔を得、該波形状金属箔を第2ローラに沿って第2ロ
ーラ及び第3ローラの間隔部分として形成された積層手
段に供給し、一方、第2の平板状金属箔を第3ローラに
沿って前記積層手段に供給して、積層手段の前記第2ロ
ーラ及び第3ローラの間隔部分において波形状金属箔と
第2の平板状金属箔とを圧接して金属ハニカム基本構造
体を得る方法が挙げられる。この際、波形状金属箔又は
第2の平板状金属箔の少なくともいずれかは積層手段に
供給される前に接着剤塗布手段により上記特定の軟化点
を有する接着剤が塗布されるようにしておく。このよう
なコルゲーターと上記接着剤とを用いると、積層手段の
通過時に波形状金属箔及び第2の平板状金属箔が上記特
定の軟化点を有する接着剤により積層されるため、金属
ハニカム基本構造体が得られる。
造方法では、上記コルゲーターで用いられる接着剤とし
て特定の軟化点を有する接着剤を用いる。該接着剤とし
ては、上記金属ハニカム担体の製造方法において用いら
れる特定の軟化点を有する接着剤と同様である。なお、
得られた金属ハニカム基本構造体は、さらに適宜積層、
成巻等することにより金属ハニカム担体を作製できる。
また、圧接する際の温度は、通常100〜200℃、好
ましくは140〜190℃である。圧接する温度が該範
囲内にあると、特定の軟化点を有する接着剤中の水分が
蒸発し易いため好ましい。
ィルター及び除湿フィルターや、脱臭触媒の担体として
使用できる。
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
コルゲート加工しないものとに分け、コルゲート加工す
るものを、上下一対の波形段ロールの間に通してコルゲ
ート状金属箔とした。得られたコルゲート状金属箔の山
部にポリエステル系熱可塑性樹脂(軟化点130℃)の
エマルジョン(固形分30重量%)を塗布した後、該コ
ルゲート状金属箔をコルゲート加工しない平板状金属箔
と共に190℃に加熱した段ロールに通した。このコル
ゲート状金属箔は、段ロールを通過する0.2秒の間に
段ロールの山部においてエマルジョンの水分が蒸発する
と共にポリエステル樹脂が溶融し、この状態でコルゲー
ト加工していない平板状金属箔と共に0.5MPa で加圧
し、段ロールの通過後に冷却したプレスロールに通すこ
とにより接着して、コルゲート状金属箔と平板状金属箔
とがコルゲート状金属箔の山部で接着され一体化された
金属箔(金属ハニカム基本構造体)を得た。この金属ハ
ニカム基本構造体を長さ170mmに切断し、コルゲート
状金属箔の山部にアクリル樹脂系接着剤を塗布して複数
積層し、乾燥して、170mm×170mm×210mmの金
属ハニカム構造体を得た。得られた金属ハニカム構造体
は、波形コルゲートのピッチが2.0mm、セル高さが
0.8mmであった。次に、金属ハニカム構造体を厚さ1
0mmに切断して、十分な強度を有するフィルターを得
た。得られたフィルターについて圧力損失を測定したと
ころ、風速2m/s のとき28Paであった。なお、圧力損
失の測定方法は、以下のとおりである。・圧力損失の測
定方法:得られた170mm×170mm×10mmのフィル
ターを、170mm×170mmの面が通風部80mmφの2
本のダクトの前後に挟まれるようにセットし、オリフィ
スで風速を測定しながら、風速2m/s のときのフィルタ
ー前後の静圧を静圧間及びマノスタゲージで測定し、こ
の差を圧力損失とした。
酢酸ビニル系接着剤(軟化点80℃)を用いた以外は実
施例1と同様にして、コルゲート状金属箔をコルゲート
加工しない平板状金属箔と共に段ロールに通した。しか
し、コルゲート状金属箔とコルゲート加工しない平板状
金属箔とは接着できなかった。
失が小さい。また、本発明に係る金属ハニカム担体の製
造方法によれば、金属ハニカム担体を確実且つ迅速に製
造できる。また、本発明に係る金属ハニカム基本構造体
の製造方法によれば、金属ハニカム基本構造体を確実且
つ迅速に製造できる。
Claims (9)
- 【請求項1】 平板状金属箔と波形状金属箔とが交互に
積層され、軟化点100〜180℃の接着剤で接着され
てなることを特徴とする金属ハニカム担体。 - 【請求項2】 前記軟化点100〜180℃の接着剤
が、ポリエステル系熱可塑性樹脂、エチレン酢酸ビニル
共重合系熱可塑性樹脂又はこれらのエマルジョンである
ことを特徴とする請求項1記載の金属ハニカム担体。 - 【請求項3】 前記金属箔の厚さが5〜100μm であ
ることを特徴とする請求項1又は2記載の金属ハニカム
担体。 - 【請求項4】 前記波形状金属箔は、ピッチが1〜15
mm、山の高さが0.5〜10mmであることを特徴とする
請求項1〜3のいずれか1項記載の金属ハニカム担体。 - 【請求項5】 平板状金属箔と波形状金属箔とを、該波
形状金属箔の山部に塗布した軟化点100〜180℃の
接着剤で接着することを特徴とする金属ハニカム担体の
製造方法。 - 【請求項6】 波形状金属箔と平板状金属箔とを、該波
形状金属箔の山部に塗布した軟化点100〜180℃の
接着剤で接着されてなる金属ハニカム基本構造体を、積
層し接着することを特徴とする金属ハニカム担体の製造
方法。 - 【請求項7】 前記軟化点100〜180℃の接着剤
が、ポリエステル系熱可塑性樹脂、エチレン酢酸ビニル
共重合系熱可塑性樹脂又はこれらのエマルジョンである
ことを特徴とする請求項5又は6記載の金属ハニカム担
体の製造方法。 - 【請求項8】 第1の平板状金属箔から波形状金属箔を
得るコルゲート加工手段と、前記波形状金属箔又は第2
の平板状金属箔の少なくともいずれかに接着剤を塗布す
る接着剤塗布手段と、前記波形状金属箔と第2の平板状
金属箔とを圧接し該波形状金属箔の山部と該第2の平板
状金属箔とを接着して金属ハニカム基本構造体を形成す
る積層手段とを有するコルゲーターを用いた金属ハニカ
ム基本構造体の製造方法であって、前記接着剤として、
軟化点100〜180℃の接着剤を用い、100〜20
0℃で圧接することを特徴とする金属ハニカム基本構造
体の製造方法。 - 【請求項9】 前記軟化点100〜180℃の接着剤
が、ポリエステル系熱可塑性樹脂、エチレン酢酸ビニル
共重合系熱可塑性樹脂又はこれらのエマルジョンである
ことを特徴とする請求項8記載の金属ハニカム基本構造
体の製造方法。
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