JP2002292242A - Heat-resistant mat, method for manufacturing the same and catalyst converter for purification of exhaust gas - Google Patents
Heat-resistant mat, method for manufacturing the same and catalyst converter for purification of exhaust gasInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性マット及び
その製造方法ならびに排気ガス浄化用触媒コンバータに
関する。The present invention relates to a heat-resistant mat, a method for producing the same, and a catalytic converter for purifying exhaust gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、厚さ方向に圧縮されたアルミ
ナ質繊維マット中に熱分解によって消失する有機バイン
ダーが含有されて成る耐熱性マットが知られている（例
えば特許第３０２５４３３号公報など）。この耐熱性マ
ットは、アルミナ質繊維マットに有機バインダー液を含
浸させる第１工程、有機バインダー液が含浸されたアル
ミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第２工程、圧縮
されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持したまま有機
バインダー液の媒体液を除去する第３工程を包含する方
法で製造される（同上）。そして、耐熱性マットは、排
気ガス浄化用触媒コンバータにおいてモノリス（触媒保
持体）と当該モノリスの外側を覆う金属性シェル（キャ
ン）との間に挿入配置されるモノリス保持材として優れ
ている（同上）。また、その他の分野における各種の耐
熱性パッキング材としても有用である。2. Description of the Related Art A heat-resistant mat in which an organic binder which disappears by thermal decomposition is contained in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction has been known (for example, Japanese Patent No. 3025433). . The heat-resistant mat comprises a first step of impregnating the alumina fiber mat with an organic binder liquid, a second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction, and a step of compressing the compressed alumina fiber mat. Is produced by a method including a third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness (see above). The heat-resistant mat is excellent as a monolith holding material inserted and disposed between a monolith (catalyst holding body) and a metal shell (can) covering the outside of the monolith in the exhaust gas purifying catalytic converter. ). It is also useful as various heat-resistant packing materials in other fields.
【０００３】しかしながら、上記の耐熱性マットは、時
として、金属性シェル等の適用場所への装着が容易に行
なえない場合がある。また、上記の耐熱性マットの製造
方法には、有機バインダー液の媒体液を除去する工程で
有機バインダー液が除去装置に付着したり、付着した有
機バインダーが耐熱性マットを汚損するといった問題が
ある。[0003] However, the above-mentioned heat-resistant mat sometimes cannot be easily attached to an application place such as a metal shell. Further, the method for producing a heat-resistant mat described above has a problem that the organic binder liquid adheres to the removing device in the step of removing the medium liquid of the organic binder liquid, and the adhered organic binder stains the heat-resistant mat. .
【０００４】特開２０００−３４４５８３号公報には、
アルミナ繊維からなる基材マットの少なくとも片方の面
に熱分解性固体潤滑剤による塗布層を形成してなる耐熱
性マットが提案され、上記の熱分解性固体潤滑剤として
は、澱粉、活性炭やカーボンブラック等の様なグラファ
イト粉、四フッ化エチレン樹脂の乾性被膜潤滑剤が開示
されている。[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-344585 discloses that
A heat-resistant mat in which a coating layer of a thermally decomposable solid lubricant is formed on at least one surface of a substrate mat made of alumina fibers has been proposed. Examples of the thermally decomposable solid lubricant include starch, activated carbon and carbon. A dry film lubricant of graphite powder such as black or the like and an ethylene tetrafluoride resin is disclosed.
【０００５】しかしながら、澱粉は、雑菌の繁殖や黴が
生えたりする可能性があって保存性に欠け、活性炭やグ
ラファイトは、黒色であるため粉体が飛散した場合に装
置や作業者が汚れるという環境問題があり、四フッ化エ
チレンは、燃焼ガス中にフッ素系ガスが含まれるので安
全上問題がある。[0005] However, starch has a poor preservability due to the possibility of propagation of various bacteria and growth of fungi, and activated carbon and graphite are black, so that when the powder is scattered, the apparatus and workers become dirty. There is an environmental problem, and ethylene tetrafluoride has a safety problem because the combustion gas contains a fluorine-based gas.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、保存、環境、安
全上の問題がなく、適用場所に容易に装着し得る様に改
良された耐熱性マットを提供することにある。本発明の
他の目的は、圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを
維持したまま有機バインダー液の媒体液を除去する工程
を包含し、そして、当該有機バインダー液の付着に伴う
種々の問題を解決した、耐熱性マットの製造方法を提供
することにある。更に、本発明の他の目的は、モノリス
保持材として上記の改良された耐熱性マットを使用して
成る排気ガス浄化用触媒コンバータを提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an improved mounting device which can be easily mounted in an application place without any problem in storage, environment, and safety. To provide a heat resistant mat. Another object of the present invention includes a step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat, and solving various problems associated with the adhesion of the organic binder liquid. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a heat-resistant mat which has been solved. It is a further object of the present invention to provide a catalytic converter for purifying exhaust gas using the improved heat-resistant mat as a monolith holding material.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の要旨は、厚さ方向に圧縮されたアルミナ質繊維マット
中に熱分解によって消失する有機バインダーが含有され
て成る耐熱性マットであって、少なくとも片面に炭酸塩
および／または重炭酸塩による被覆層を形成して成るこ
とを特徴とする耐熱性マットに存する。That is, the first aspect of the present invention is as follows.
The gist of the present invention is a heat-resistant mat in which an organic binder which disappears by thermal decomposition is contained in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction, and a coating layer made of carbonate and / or bicarbonate on at least one surface. The heat-resistant mat is characterized by being formed by:
【０００８】そして、本発明の第２の要旨は、アルミナ
質繊維マットに有機バインダー液を含浸させる第１工
程、有機バインダー液が含浸されたアルミナ質繊維マッ
トを厚さ方向に圧縮する第２工程、圧縮されたアルミナ
質繊維マットの厚さを維持したまま有機バインダー液の
媒体液を除去する第３工程を包含する耐熱性マットの製
造方法において、上記の第１工程と第２工程との間に、
有機バインダー液が含浸されたアルミナ質繊維マットの
少なくとも片面に炭酸塩および／または重炭酸塩による
被覆層を形成する工程を設けてなることを特徴とする耐
熱性マットの製造方法に存する。A second aspect of the present invention is a first step of impregnating the alumina fiber mat with an organic binder liquid, and a second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction. A method of manufacturing a heat-resistant mat including a third step of removing a medium liquid of an organic binder liquid while maintaining a thickness of a compressed alumina fiber mat, the method comprising the steps of: To
A method for producing a heat-resistant mat, comprising a step of forming a coating layer of carbonate and / or bicarbonate on at least one surface of an alumina fiber mat impregnated with an organic binder liquid.
【０００９】更に、本発明の第３の要旨は、モノリスと
当該モノリスの外側を覆う金属性シェルとの間にモノリ
ス保持材として上記の耐熱性マットを挿入配置して成る
ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバータに存す
る。Further, a third gist of the present invention is characterized in that the heat-resistant mat is inserted and arranged as a monolith holding material between the monolith and a metal shell covering the outside of the monolith. Exists in catalytic converter for gas purification.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。先ず、説明の便宜上、本発明に係る耐熱性マットの
製造方法について説明する。本発明においては、基材マ
ットとして、主としてアルミナ繊維の積層シートから成
るアルミナ質繊維マットを使用する。アルミナ繊維の繊
維長は、通常２０〜２００ｍｍ、繊維径は通常１〜４０
μｍ、好ましくは２〜２０μｍである。アルミナ繊維
は、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2重量比（以下、Ａｌ2Ｏ3／Ｓｉ
Ｏ2という）＝７０／３０〜７４／２６のムライト組成
であることが好ましい。Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が上記範囲
外のアルミナ繊維では、高温時の結晶化および結晶成長
による繊維の劣化が早く、長期の使用に不向きである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. First, for convenience of description, a method for manufacturing a heat-resistant mat according to the present invention will be described. In the present invention, an alumina fiber mat mainly composed of a laminated sheet of alumina fibers is used as the substrate mat. The fiber length of the alumina fiber is usually 20 to 200 mm, and the fiber diameter is usually 1 to 40.
μm, preferably 2 to 20 μm. The alumina fiber has an Al 2 O 3 / SiO 2 weight ratio (hereinafter, Al 2 O 3 / Si
It is preferred O 2 hereinafter) = 70 / 30-74 / 26 is a mullite composition. In the case of alumina fibers having Al 2 O 3 / SiO 2 outside the above range, the fibers are rapidly deteriorated due to crystallization and crystal growth at a high temperature and are not suitable for long-term use.
【００１１】上記のムライト組成アルミナ繊維の結晶化
度は０〜１０％であることが好ましい。ここで、結晶化
度とは１３００℃で４時間焼成して完全に結晶化したム
ライトのＣｕＫα線によるＸ線回折における２θ＝２
６．３°に発現するピークの強度に対する、ムライト組
成アルミナ繊維の２θ＝２６．３°のピーク強度を百分
率（％）で表したものである。低結晶性のムライト組成
アルミナ繊維は、結晶成長の核となる結晶が少ないた
め、８００〜１０００℃の加熱によっても繊維の劣化が
生じ難い。The mullite alumina fibers preferably have a crystallinity of 0 to 10%. Here, the crystallinity refers to 2θ = 2 in X-ray diffraction by CuKα ray of mullite completely baked at 1300 ° C. for 4 hours.
The peak intensity at 2θ = 26.3 ° of the mullite-containing alumina fiber with respect to the intensity of the peak appearing at 6.3 ° is expressed as a percentage (%). Since the low-crystalline mullite-containing alumina fiber has few crystals serving as nuclei for crystal growth, the fiber hardly deteriorates even when heated at 800 to 1000 ° C.
【００１２】また、粒径４５μｍ以上の大粒径のショッ
トは、繊維の切断を起こし、マットの復元性を損う傾向
がある。また、大粒径のショットは、マットの比重を部
分的に増大させ、熱伝導率等が不均一となる原因とな
る。例えば、排気ガス浄化用触媒コンバータにおいてモ
ノリス保持材として使用した場合、触媒の均一保持が困
難となる虞がある。従って、本発明で使用するアルミナ
繊維は、粒径４５μｍ以上のショットの含有率が７重量
％以下であることが好ましい。Also, shots having a large particle size of 45 μm or more tend to cut fibers and impair the resilience of the mat. In addition, a shot having a large particle diameter partially increases the specific gravity of the mat and causes nonuniform thermal conductivity and the like. For example, when used as a monolith holding material in a catalytic converter for purifying exhaust gas, it may be difficult to uniformly hold the catalyst. Therefore, the alumina fiber used in the present invention preferably has a content of shots having a particle size of 45 μm or more of 7% by weight or less.
【００１３】更に、アルミナ繊維の単繊維引張強度は、
好ましくは１５０〜４００ｋｇ／ｍｍ2である。引張強
度が１５０ｋｇ／ｍｍ2に満たないと、耐熱性マットと
して使用する際に十分な面圧が得られない。一方、４０
０ｋｇ／ｍｍ2を超えると繊維が脆くなる傾向がある。Further, the single fiber tensile strength of the alumina fiber is:
Preferably it is 150 to 400 kg / mm 2 . If the tensile strength is less than 150 kg / mm 2 , sufficient surface pressure cannot be obtained when used as a heat-resistant mat. On the other hand, 40
If it exceeds 0 kg / mm 2 , the fibers tend to be brittle.
【００１４】上述のアルミナ繊維は、他のセラミック繊
維と比較し、耐熱性に優れ、軟化収縮などの熱劣化が極
めて少ないため、耐熱性マットとして使用する際に弾力
性に富んでいる。すなわち、低い嵩密度で高い保持力を
発生し且つその温度変化が少ない。従って、例えば、触
媒コンバーターにおけるモノリス保持材として使用した
場合、熱膨張の差によってモノリスと金属製シェルとの
間隔が変化し、その嵩密度が上昇した場合にも、モノリ
スに対する保持圧が急激に変化することがない点におい
て優れている。The above-mentioned alumina fiber has excellent heat resistance and extremely little thermal deterioration such as softening shrinkage as compared with other ceramic fibers, and therefore has high elasticity when used as a heat-resistant mat. That is, a high holding force is generated at a low bulk density, and the temperature change is small. Therefore, for example, when used as a monolith holding material in a catalytic converter, the spacing between the monolith and the metal shell changes due to the difference in thermal expansion, and even when the bulk density increases, the holding pressure on the monolith changes rapidly. It is excellent in that it does not.
【００１５】前記のアルミナ質繊維のマットは、例え
ば、オキシ塩化アルミニウム等のアルミナ源、シリカゾ
ル等のシリカ源、ポリビニルアルコール等の有機バイン
ダー及び水の混合物から成る紡糸原液を使用し、次の様
にして得られる。すなわち、紡糸したアルミナ繊維前駆
体を積層してシート化し、次いで、好ましくはニードル
パンチングを施した後、通常１０００〜１３００℃で焼
成する。The above-mentioned alumina fiber mat is prepared by using, for example, a spinning dope comprising a mixture of an alumina source such as aluminum oxychloride, a silica source such as silica sol, an organic binder such as polyvinyl alcohol, and water. Obtained. That is, the spun alumina fiber precursor is laminated to form a sheet, and then, preferably after needle punching, is usually fired at 1000 to 1300 ° C.
【００１６】上記のニードルパンチング処理は、繊維の
一部を積層面に対して縦方向に配向させる効果がある。
従って、シート内のアルミナ繊維前駆体の一部がシート
を貫通して縦方向に配向してシートを緊縛するため、シ
ートの嵩比重が高められ、また、層間の剥離や層間のず
れが防止される。ニードルパンチングの密度は通常１〜
５０打／ｃｍ2であり、ニードルパンチングの密度によ
り、マットの厚さ、嵩比重、強度などが調節される。マ
ットの厚さは通常３〜３０ｍｍであり、嵩密度は通常
０．１〜０．３ｇ／ｃｍ3である。The above-described needle punching treatment has an effect of orienting a part of the fibers in the longitudinal direction with respect to the lamination surface.
Therefore, since a part of the alumina fiber precursor in the sheet penetrates the sheet and is oriented in the vertical direction to bind the sheet, the bulk specific gravity of the sheet is increased, and separation between layers and displacement between layers are prevented. You. Needle punching density is usually 1 ~
Was 50 strokes / cm 2, the density of needle punching, the mat thickness, bulk density, strength, etc. are adjusted. The thickness of the mat is usually 3 to 30 mm, and the bulk density is usually 0.1 to 0.3 g / cm 3 .
【００１７】なお、本発明においては、アルミナ繊維に
その他のセラミック繊維や無機膨張材を補助的に併用し
てもよい。この場合、マットに均一に混合してもよい
が、特に加熱される箇所を避けて局在させることによ
り、補助材の性能を維持しつつ低コスト化することが可
能である。上記のセラミック繊維としては、シリカ繊
維、ガラス繊維、石綿繊維などが挙げられ、無機膨張材
としては、ベントナイト、膨張性バーミキュライト、膨
張性黒鉛などが挙げられる。In the present invention, other ceramic fibers and inorganic expanders may be used in combination with the alumina fibers. In this case, the auxiliary material may be uniformly mixed with the mat, but it is possible to reduce the cost while maintaining the performance of the auxiliary material, particularly by localizing the heated material while avoiding a portion to be heated. Examples of the ceramic fiber include silica fiber, glass fiber, and asbestos fiber, and examples of the inorganic expandable material include bentonite, expandable vermiculite, and expandable graphite.
【００１８】本発明の製造方法は、基本的には、従来公
知の方法と同様に、アルミナ質繊維マットに有機バイン
ダー液を含浸させる第１工程、有機バインダー液が含浸
されたアルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第２
工程、圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持し
たまま有機バインダー液の媒体液を除去する第３工程を
包含する。The production method of the present invention is basically a first step of impregnating an organic binder liquid into an alumina fiber mat, similarly to a conventionally known method. The second to compress in the thickness direction
And a third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat.
【００１９】上記の有機バインダーとしては、各種のゴ
ム、水溶性有機高分子化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性
樹脂などを使用できる。上記のゴム類としては、天然ゴ
ム；エチルアクリレートとクロロエチルビニルエーテル
の共重合体、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
の共重合体などのアクリルゴム；ブタジエンとアクリロ
ニトリルの共重合体のニトリルゴム；ブタジエンゴム等
が挙げられ、水溶性有機高分子化合物としては、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挙げ
られる。熱可塑性樹脂としては、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
共重合体であるアクリル系樹脂；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
レン共重合体などが挙げられる。また、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
エポキシ樹脂などが挙げられる。As the above-mentioned organic binder, various rubbers, water-soluble organic polymer compounds, thermoplastic resins, thermosetting resins and the like can be used. Examples of the rubbers include natural rubbers; acrylic rubbers such as a copolymer of ethyl acrylate and chloroethyl vinyl ether, a copolymer of n-butyl acrylate and acrylonitrile, and a copolymer of ethyl acrylate and acrylonitrile; a copolymer of butadiene and acrylonitrile. Polymer nitrile rubber; butadiene rubber, and the like; and water-soluble organic polymer compounds include carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, and the like. Examples of the thermoplastic resin include acrylic resins which are homopolymers and copolymers of acrylic acid, acrylic acid ester, acrylamide, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic acid ester, etc .; acrylonitrile / styrene copolymer; acrylonitrile / butadiene / styrene And copolymers. Examples of the thermosetting resin include a bisphenol epoxy resin and a novolak epoxy resin.
【００２０】上記の有機バインダーを有効成分とする水
溶液、水分散型エマルジョン、ラテックス、有機溶媒溶
液（これらを総称して「バインダー液」と言う）は、市
販品として入手することが出来、そのまま又は水などの
溶媒で希釈して使用できる。The aqueous solution, water-dispersible emulsion, latex and organic solvent solution containing the above-mentioned organic binder as an active ingredient (collectively referred to as "binder solution") can be obtained as a commercial product, It can be used after being diluted with a solvent such as water.
【００２１】前記の第１工程、第２工程、第３工程は、
例えば、特許第３０２５４３３号公報などに記載された
公知の方法に従って行うことが出来る。The first, second, and third steps include:
For example, it can be performed according to a known method described in Japanese Patent No. 3025433.
【００２２】すなわち、第１工程（アルミナ質繊維マッ
トに有機バインダー液を含浸させる工程）は、例えば、
有機バインダー液にマットを浸漬する方法、マットに有
機バインダー液を噴霧する方法などで行うことが出来
る。有機バインダーの含有量（有効成分としての値）
は、アルミナ繊維１００重量部に対し、通常３〜３０重
量部、好ましくは５〜２０重量部である。有機バインダ
ーの含有量が３重量部未満の場合は、マットの反発力に
よって成形体としての厚さを維持できない虞があり、３
０重量部を超える場合は、コスト高になる他、成形体の
柔軟性が損なわれる虞がある。That is, the first step (the step of impregnating the alumina-based fiber mat with the organic binder liquid) includes, for example,
The method can be carried out by a method of dipping the mat in an organic binder liquid or a method of spraying the organic binder liquid on the mat. Organic binder content (value as active ingredient)
Is usually 3 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alumina fiber. If the content of the organic binder is less than 3 parts by weight, the thickness of the molded article may not be maintained due to the repulsive force of the mat.
If the amount exceeds 0 parts by weight, the cost may increase and the flexibility of the molded article may be impaired.
【００２３】有機バインダーは好ましくはマット内に均
一含浸させられる。しかしながら、有機バインダーの含
浸は常に均一である必要はなく、部所によって含浸の程
度を異らせることが良い場合もある。例えば、触媒コン
バータの場合は、耐熱性マット（モノリス保持材）にお
ける、モノリスとの接触表面の有機バインダー濃度Ａ
と、金属シェルと相対する表面の有機バインダー濃度Ｂ
の比率（Ａ／Ｂ）は、モノリス保持材の装着を容易にす
るため、１．５〜３．０とするのが好ましい。The organic binder is preferably uniformly impregnated in the mat. However, the impregnation of the organic binder need not always be uniform, and it may be better to vary the degree of impregnation depending on the location. For example, in the case of a catalytic converter, the organic binder concentration A on the surface in contact with the monolith in the heat resistant mat (monolith holding material)
And the organic binder concentration B on the surface facing the metal shell
The ratio (A / B) is preferably 1.5 to 3.0 in order to facilitate the mounting of the monolith holding material.
【００２４】第２工程（有機バインダー液が含浸された
アルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する工程）は、
プレス板、プレスローラー等の圧縮手段によって行うこ
とが出来る。プレス板としては、２枚の透液性板状体、
典型的にはパンチングメタル、樹脂ネット、金網（メッ
シュ）、多孔板または通気性の良い板状体などを使用し
得る。圧縮手段には、バインダー液の吸引手段を併用す
るのが好ましい。The second step (the step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction)
It can be performed by a compression means such as a press plate or a press roller. As the press plate, two liquid-permeable plate-like bodies,
Typically, a punching metal, a resin net, a wire mesh (mesh), a perforated plate, or a plate-like material having good air permeability can be used. It is preferable to use a suction means for the binder liquid in combination with the compression means.
【００２５】第３工程（圧縮されたアルミナ質繊維マッ
トの厚さを維持したまま有機バインダー液の媒体液を除
去する工程）は、第２工程に引き続き行われ、有機バイ
ンダーが変質や分解を起こさない温度条件下で高温熱風
処理することにより行うことが出来る。The third step (the step of removing the medium of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat) is performed subsequent to the second step, and the organic binder is deteriorated or decomposed. It can be performed by high-temperature hot air treatment under non-temperature conditions.
【００２６】本発明の製造方法の特徴は、上記の第３工
程で有機バインダー液が除去装置に付着したり、除去装
置から剥がれた有機バインダーの付着により耐熱性マッ
トが汚損するのを防止するため、上記の第１工程と第２
工程との間に、有機バインダー液が含浸されたアルミナ
質繊維マットの少なくとも片面に炭酸塩および／または
重炭酸塩による被覆層を形成する工程を設けた点にあ
る。A feature of the production method of the present invention is to prevent the organic binder liquid from adhering to the removing device in the above-mentioned third step or to prevent the heat-resistant mat from being stained by the adhesion of the organic binder peeled off from the removing device. , The first step and the second step
This is characterized in that a step of forming a coating layer of carbonate and / or bicarbonate on at least one surface of the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid is provided between the steps.
【００２７】上記の炭酸塩としては、例えば、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記の重炭酸塩と
しては、例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、
重炭酸リチウム、重炭酸カルシウム、重炭酸マグネシウ
ム等が挙げられる。これらの中では、アルカリ金属塩が
好ましい。特にナトリウム又はカリウム塩が好ましい。
これらは、熱分解性固体潤滑剤として機能するが、保
存、環境、安全上において特に問題はない。Examples of the above carbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate and the like. Examples of the above bicarbonate include sodium bicarbonate, potassium bicarbonate and the like.
Examples include lithium bicarbonate, calcium bicarbonate, and magnesium bicarbonate. Of these, alkali metal salts are preferred. Particularly, sodium or potassium salts are preferable.
These function as a thermally decomposable solid lubricant, but there is no particular problem in storage, environment, and safety.
【００２８】炭酸塩および／または重炭酸塩の被覆層の
形成は、通常、マットに散布する方法で行われる。この
際、炭酸塩および／または重炭酸塩は、適当な溶媒に溶
解またし分散させて使用してもよい。また、炭酸塩およ
び／または重炭酸塩の被覆層は、マットの表面全体（表
裏面）に形成するのが好ましい。炭酸塩および／または
重炭酸塩の使用量は、アルミナ繊維マット１００重量部
当たりの値として、通常０．０１〜１０重量部、好まし
くは０．１〜５重量部である。炭酸塩および／または重
炭酸塩の使用量が０．０１重量部未満では本発明の効果
を得ることが困難となり、１０重量部を超える場合は、
取り扱い時に装置や運搬機器や作業者に付着してハンド
リングが悪化することがある。The formation of the carbonate and / or bicarbonate coating layer is usually carried out by spraying on a mat. At this time, the carbonate and / or bicarbonate may be used after being dissolved or dispersed in an appropriate solvent. Further, it is preferable that the coating layer of carbonate and / or bicarbonate is formed on the entire surface (front and back) of the mat. The amount of the carbonate and / or bicarbonate used is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the alumina fiber mat. If the amount of the carbonate and / or bicarbonate is less than 0.01 part by weight, it is difficult to obtain the effects of the present invention, and if it exceeds 10 parts by weight,
At the time of handling, it may adhere to devices, transport equipment and workers, and handling may be deteriorated.
【００２９】次に、本発明の耐熱性マット及び本発明の
排気ガス浄化用触媒コンバータについて説明する。Next, the heat resistant mat of the present invention and the catalytic converter for purifying exhaust gas of the present invention will be described.
【００３０】本発明の耐熱性マットは、基本的には、従
来公知のものと同様に、厚さ方向に圧縮されたアルミナ
質繊維マット中に熱分解によって消失する有機バインダ
ーが均一に含有されて成る。そして、本発明の耐熱性マ
ットは、適用場所に容易装着し得る様に改良され、その
特徴は、少なくとも片面に炭酸塩および／または重炭酸
塩による被覆層を形成して成る点にある。炭酸塩および
／または重炭酸塩による被覆層は、前述の第３工程の後
に形成してもよく、また、マットの表面全体（表裏面）
に形成するのが好ましい。The heat-resistant mat of the present invention basically comprises an alumina fiber mat compressed in the thickness direction uniformly containing an organic binder which disappears by thermal decomposition, similarly to a conventionally known mat. Become. The heat-resistant mat of the present invention is improved so that it can be easily attached to an application place, and is characterized in that a coating layer of carbonate and / or bicarbonate is formed on at least one surface. The coating layer made of carbonate and / or bicarbonate may be formed after the third step, and the entire surface (front and back) of the mat
It is preferable to form it.
【００３１】本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータ
は、基本的には、従来公知のものと同様に、モノリスと
当該モノリスの外側を覆う金属性シェルとの間にモノリ
ス保持材として耐熱性マットを挿入配置して成る。そし
て、本発明の触媒コンバータの特徴は、耐熱性マットと
して上記の耐熱性マットを使用した点にある。本発明の
触媒コンバータによれば、モノリスの固定の安定化によ
りモノリス外周からの排気ガスの漏洩が一層確実に防止
される。The catalytic converter for purifying exhaust gas of the present invention basically comprises a heat-resistant mat as a monolith holding material between a monolith and a metal shell covering the outside of the monolith, similarly to a conventionally known converter. It is inserted and arranged. The catalytic converter of the present invention is characterized in that the above-mentioned heat-resistant mat is used as the heat-resistant mat. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the catalytic converter of this invention, leak of the exhaust gas from the outer periphery of a monolith is prevented more reliably by stabilization of fixing of a monolith.
【００３２】そして、本発明の耐熱性マット（モノリス
保持材）は、潤滑表面の作用によって装着がスムーズに
行われるため、表面付近の繊維の破損が防止され、ま
た、隙間のない均一装着が可能である。また、本発明の
耐熱性マットは、上記の特徴を活かし、モノリス保持材
以外の各種の耐熱性パッキング材としても好適に使用し
得る。Since the heat-resistant mat (monolith holding material) of the present invention is smoothly mounted by the action of the lubricating surface, breakage of fibers near the surface is prevented, and uniform mounting without gaps is possible. It is. Further, the heat-resistant mat of the present invention can be suitably used as various heat-resistant packing materials other than the monolith holding material by utilizing the above characteristics.
【００３３】[0033]
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例
によって限定されるものではない。以下の諸例におい
て、耐熱性マットの表面のべたつきの評価は、耐熱性マ
ットを１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出し、１０ｃｍ×１０
ｃｍの鉄板に挟み、上から５００ｇ／ｃｍ2の圧力が掛
かるように錘を載せ、４０℃で２４時間放置した後、錘
を外し、耐熱性マットと鉄板を剥がすときの状態を観察
することにより行った。Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention. In the following examples, the evaluation of the stickiness of the surface of the heat-resistant mat was performed by cutting out the heat-resistant mat into 10 cm × 10 cm and 10 cm × 10 cm.
cm, and put the weight so that a pressure of 500 g / cm 2 is applied from above, leave it at 40 ° C. for 24 hours, remove the weight, and observe the state when the heat-resistant mat and the iron plate are peeled off. went.
【００３４】実施例１ アルミナ質繊維マットとして、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2重量
比＝７２／２８、結晶化度０％、繊維径約４μｍ、４５
μｍ以上のショットを４重量％含有し、短繊維引張強度
２００ｋｇ／ｍｍ2のアルミナ繊維のマット（厚さ１
２．５ｍｍ、嵩密度０．１ｇ／ｃｍ3）を使用した。Example 1 As an alumina fiber mat, Al 2 O 3 / SiO 2 weight ratio = 72/28, crystallinity 0%, fiber diameter about 4 μm, 45
4% by weight of a shot having a thickness of 1 μm or more and a mat of alumina fibers having a short fiber tensile strength of 200 kg / mm 2 (thickness: 1 mm).
2.5 mm and a bulk density of 0.1 g / cm 3 ) were used.
【００３５】先ず、上記のマット１００重量部当たり有
機バインダーとしてアクリレート系ラテックス（日本ゼ
オン社製「ニッポールラテックス Ｌｘ−８７４」）１
５重量部を添着した。その後、１００ｃｍ2当たり０．
５ｇの重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）の粉体を表面
に均一に散布した。その後、圧縮乾燥して厚さ６ｍｍで
潤滑表面を有する耐熱性マットを得た。圧縮乾燥機には
有機バインダーの付着は認められず、耐熱性マットは圧
縮乾燥機から問題なく剥がれた。耐熱性マットの表面を
指で触って表面のべたつきを観察したがべたつきは感じ
なかった。更に、表面のべたつきの評価も同時に行っ
た。その結果を表１に示す。First, an acrylate latex (“Nippol latex Lx-874” manufactured by Zeon Corporation) was used as an organic binder per 100 parts by weight of the mat.
5 parts by weight were attached. After that, the amount of 0.1% per 100 cm 2 .
5 g of sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) powder was evenly sprayed on the surface. Then, it was compressed and dried to obtain a heat-resistant mat having a lubricated surface with a thickness of 6 mm. No adhesion of the organic binder was observed on the compression dryer, and the heat-resistant mat was peeled off from the compression dryer without any problem. The surface of the heat-resistant mat was touched with a finger to observe the stickiness of the surface, but no stickiness was felt. Further, the evaluation of the stickiness of the surface was performed at the same time. Table 1 shows the results.
【００３６】次いで、モノリスと金属性シェル（キャ
ン）との間にモノリス保持材として上記の耐熱性マット
を装着し排気ガス浄化用触媒コンバータを製作した。こ
のときのキャンとモノリスの隙間は約３．５ｍｍであ
る。耐熱性マットの潤滑表面が接触する様にしてモノリ
スに巻きつけ、テープで接合部を固定後、キャンに装着
を試みたが、耐熱性マットとキャンの滑りが良好であ
り、装着が容易であった。また、装着後、キャンを電動
カッターで切り開き、耐熱性マット表面を観察したとこ
ろ、表面の傷みはなく良好に装着されていることが確認
された。Next, the above-mentioned heat-resistant mat was mounted between the monolith and the metallic shell (can) as a monolith holding material to produce a catalytic converter for purifying exhaust gas. At this time, the gap between the can and the monolith is about 3.5 mm. It was wound around the monolith so that the lubricated surface of the heat-resistant mat was in contact with it, the tape was used to fix the joint, and then mounting was attempted on the can. Was. After the mounting, the can was cut open with an electric cutter, and the surface of the heat-resistant mat was observed. As a result, it was confirmed that the surface was not damaged and the mounting was good.
【００３７】実施例２〜４及び比較例１ 実施例１において、表１に示す熱分解性固体潤滑剤を同
表に示す散布方法に従って同表に示す散布量で使用した
以外は、実施例１と同様にして耐熱性マットの製造およ
び触媒コンバータの製作を行って評価した。結果を表１
に示す。Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the thermally decomposable solid lubricant shown in Table 1 was used according to the spraying method shown in Table 1 at the amount shown in Table 1. Production of a heat-resistant mat and production of a catalytic converter were carried out and evaluated in the same manner as described above. Table 1 shows the results
Shown in
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】実施例２〜４においても、実施例１と同
様、耐熱性マットの製造において圧縮乾燥機への有機バ
インダーの付着は認められなかった。また、触媒コンバ
ータの作製においては、耐熱性マットとキャンの滑りが
良好であり、装着が容易であった。また、装着後、キャ
ンを電動カッターで切り開き、耐熱性マット表面を観察
したところ、表面の傷みはなく良好に装着されているこ
とが確認された。In Examples 2 to 4, as in Example 1, no organic binder adhered to the compression dryer in the production of the heat resistant mat. Further, in the production of the catalytic converter, the heat-resistant mat and the can slipped well, and the mounting was easy. After the mounting, the can was cut open with an electric cutter, and the surface of the heat-resistant mat was observed. As a result, it was confirmed that the surface was not damaged and the mounting was good.
【００４０】比較例１の場合、耐熱性マットの製造にお
いて圧縮乾燥機に有機バインダーの付着が見られた。ま
た、触媒コンバータの製作においては、耐熱性マットと
キャンの滑りが悪く、その結果、耐熱性マットとモノリ
スとの間にずれが生じた。また、装着後、キャンを電動
カッターで切り開き、耐熱性マット表面を観察したとこ
ろ、滑り不良によると思われる表面傷や剥離が生じてい
た。In the case of Comparative Example 1, adhesion of an organic binder to the compression dryer was observed in the production of the heat resistant mat. Further, in the production of the catalytic converter, slippage of the heat-resistant mat and the can was poor, and as a result, a shift occurred between the heat-resistant mat and the monolith. After the mounting, the can was cut open with an electric cutter, and the surface of the heat-resistant mat was observed. As a result, surface scratches and peeling considered to be caused by slippage occurred.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、保存、環
境、安全上の問題がなく、適用場所に容易装着し得る様
に改良された耐熱性マット及びモノリス保持材が提供さ
れる共に、有機バインダー液の付着に伴う種々の問題を
解決した耐熱性マットの製造方法が提供される。According to the present invention described above, there are provided a heat-resistant mat and a monolith holding material which have no problems in storage, environment, and safety and can be easily mounted in an application place. A method for producing a heat-resistant mat that solves various problems associated with the adhesion of an organic binder liquid is provided.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｄ０６Ｍ 101:00 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＣ (72)発明者 野口 勇二 新潟県上越市福田１番地 三菱化学産資株 式会社直江津工場内 Ｆターム(参考） 3G091 HA29 4D048 BB02 CC04 4G069 AA20 DA05 EA19 EE01 4L033 AA09 AC05 CA18 CA68 DA02Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court II (Reference) // D06M 101: 00 B01D 53/36 ZABC (72) Inventor Yuji Noguchi 1 Fukuda, Joetsu-shi, Niigata Mitsubishi Chemical Corporation 3G091 HA29 4D048 BB02 CC04 4G069 AA20 DA05 EA19 EE01 4L033 AA09 AC05 CA18 CA68 DA02
Claims (5)
ット中に熱分解によって消失する有機バインダーが含有
されて成る耐熱性マットであって、少なくとも片面に炭
酸塩および／または重炭酸塩による被覆層を形成して成
ることを特徴とする耐熱性マット。1. A heat-resistant mat comprising an alumina fiber mat compressed in the thickness direction and an organic binder which disappears by thermal decomposition, wherein at least one surface is coated with a carbonate and / or a bicarbonate. A heat-resistant mat characterized by forming a layer.
液を含浸させる第１工程、有機バインダー液が含浸され
たアルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第２工
程、圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持した
まま有機バインダー液の媒体液を除去する第３工程を包
含する耐熱性マットの製造方法において、上記の第１工
程と第２工程との間に、有機バインダー液が含浸された
アルミナ質繊維マットの少なくとも片面に炭酸塩および
／または重炭酸塩による被覆層を形成する工程を設けて
なることを特徴とする耐熱性マットの製造方法。2. A first step of impregnating the alumina fiber mat with an organic binder liquid, a second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in a thickness direction, In the method for producing a heat-resistant mat including a third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness, the organic binder liquid is impregnated between the first step and the second step. A method for producing a heat-resistant mat, comprising a step of forming a coating layer of carbonate and / or bicarbonate on at least one surface of the alumina fiber mat.
である請求項２に記載の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein the carbonate and the bicarbonate are alkali metal salts.
りの有機バインダーの含有量が３〜３０重量部である請
求項２〜３の何れかに記載の製造方法。4. The method according to claim 2, wherein the content of the organic binder per 100 parts by weight of the alumina fiber mat is 3 to 30 parts by weight.
属性シェルとの間にモノリス保持材として請求項１〜４
の何れかの耐熱性マットを挿入配置して成ることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒コンバータ。5. A monolith holding material between a monolith and a metal shell covering the outside of the monolith.
An exhaust gas purifying catalytic converter characterized by comprising a heat-resistant mat inserted therein.
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