JP2003056339A - 触媒担体保持材及びそれを含む排気ガス浄化用触媒コンバータ - Google Patents

触媒担体保持材及びそれを含む排気ガス浄化用触媒コンバータ

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JP2003056339A
JP2003056339A JP2001235164A JP2001235164A JP2003056339A JP 2003056339 A JP2003056339 A JP 2003056339A JP 2001235164 A JP2001235164 A JP 2001235164A JP 2001235164 A JP2001235164 A JP 2001235164A JP 2003056339 A JP2003056339 A JP 2003056339A
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catalyst carrier
holding material
catalyst
carrier holding
catalytic converter
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Shinichi Kaneko
信一 金子
Muneki Miyasaka
宗樹 宮坂
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガス浄化用触媒コンバータの圧入組み立
て方法において、触媒担体と触媒担体保持材とのズレを
容易に防止することができる触媒担体保持材を提供す
る。 【解決手段】 触媒担体を保持するためにその外周を覆
う繊維マットから形成された触媒担体保持材であって、
該触媒担体保持材の前記触媒担体への接触面にアクリル
系接着剤を設けたことを特徴とする、触媒担体保持材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒担体保持材及
びそれを含む排気ガス浄化用触媒コンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】車両に搭載される排気ガス浄化用触媒コ
ンバータは、通常、触媒担体と、触媒担体の外側を覆う
金属ケース(容器)と、これら触媒担体と金属ケース
(容器)の間に配置した触媒担体保持材を含む。排気ガ
ス浄化用触媒コンバータはエンジンに連結された排気パ
イプの途中に配設される。触媒担体には、白金等の触媒
成分が担持されていて、担持された触媒により排気ガス
の浄化が行なわれる。触媒担体は、通常、金属ケース
(容器)中に挿入されて使用に供される。触媒担体と金
属ケース(容器)の間には、その間を排気ガスが洩れ出
ることを防止し、また、自動車の走行中の振動による触
媒担体と金属ケース(容器)の衝突により触媒担体が損
傷することを防止するために、繊維マットからなる触媒
担体保持材が配置されている。
【0003】上記の触媒コンバータの製造は、通常、以
下のとおりに行なわれる。まず、触媒を担持した触媒担
体の周囲に、触媒担体保持材であるマットを巻き付け、
次いで、これを筒型金属ケースに、金属ケースの片側の
末端から圧入する。しかし、このような触媒コンバータ
の組み立て作業において、筒型金属ケースと触媒担体保
持材との間に摩擦力が生じる。そのため、圧入荷重を受
けている触媒担体のみが圧入されてしまい、触媒担体保
持材(マット)と触媒担体とが所定の位置からずれてし
まうという不具合が生じることがある。
【0004】上記のようなマットと触媒担体とのズレを
防止するために、以下の方法が知られている。筒型金属
ケースとマットとが接触する側のマットの面にポリオレ
フィン系のテープを貼り、筒型金属ケースとマットとの
滑りを良くして、マットと触媒担体とのズレを防止す
る。しかしながら、最近の触媒担体は高密度化されてお
り、その表面は非常に滑りやすくなっているため、前述
の方法だけではマットと触媒担体のズレを防止するのが
困難になっている。
【0005】特開2001−32710公報は、触媒担
体保持材の上に有機不織布を配置し、さらにこの有機不
織布に両面テープを貼り付けた後に、触媒担体の外周に
上記両面テープを介して有機不織布及び触媒担体保持材
を巻き付けて中間部品を作製し、次いで、この中間部品
を筒型金属ケースの中へ圧入することを特徴とする触媒
コンバータの製造方法を開示している。しかし、この方
法では、両面テープを貼り付ける必要があるので工程が
増えてしまい作業性が非常に悪い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、排気ガス浄化用触媒コンバータの圧入組み立て方法
において、触媒担体と触媒担体保持材とのズレを非常に
容易に防止することができる触媒担体保持材を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によると、触媒担
体を保持するためにその外周を覆う繊維マットから形成
された触媒担体保持材であって、該触媒担体保持材の前
記触媒担体への接触面にアクリル系接着剤を設けたこと
を特徴とする触媒担体保持材が提供される。本発明で
は、アクリル系接着剤を触媒担体保持材の面に設けるこ
とにより、触媒担体と保持材とのズレを防止することが
できる。このような保持材を用いると、両面接着テープ
等を用いた場合のような煩雑な作業が必要なく、触媒担
体及び保持材を容易に圧入することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下において、図面を参照しなが
ら本発明を説明する。図1は、本発明の排気ガス浄化用
触媒コンバータの1態様の部分断面図を示す。また、図
2は、図1のA−Aの部分を切断したときの断面図を示
す。触媒コンバータ10は、触媒担体1と、この触媒担
体1を覆う筒型金属ケース4と、触媒担体1と筒型金属
ケース4との間に配置した触媒担体保持材2を含む。触
媒担体保持材2にはアクリル系接着剤3が設けられてい
る。このような触媒コンバータ1は、以下のとおりに製
造される。まず、触媒担体保持材2に所定の固形分濃度
のアクリル系接着剤3を所定の塗布量で触媒担体保持材
2の触媒担体への接触面に塗布する。その後、前記接着
剤を乾燥し、触媒担体保持材2の接着剤を塗布した面を
触媒担体1の外周にそって巻き付ける。接着剤により一
体となった触媒担体1及び触媒担体保持材2を筒型金属
ケース4の片側末端から圧入した後、金属ケースの両端
をキャッピングして触媒コンバータ10が得られる。圧
入時に、触媒担体1は触媒担体保持材2と接着剤3によ
り接着されているのでズレを生じない。
【0009】触媒担体には、白金等の触媒成分が担持さ
れており、その触媒成分により排気ガスの浄化が行なわ
れる。触媒担体としては、一般に、その断面をハニカム
状に成形したコージェライト製のものが用いられてい
る。また、筒型金属ケースは、通常、鉄製鋳物、ステン
レス製の筒型成形体である。
【0010】触媒担体保持材は、通常、アルミナ繊維、
ムライト繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維等の1種以
上の無機繊維から形成された繊維マットである。無機繊
維は好ましくは無機繊維の質量を基準として0〜20質
量%の有機もしくは無機バインダーを含み、また、0〜
65%のバーミキュライト(蛭石)を含むことができ
る。バインダーは繊維マットの一体性を保持する作用を
発揮し、また、バーミキュライトはそれ自身が熱膨張す
ることにより筒型金属ケース内に触媒をより強固に保持
することができる。筒型金属ケースへ触媒担体を装填す
るときの触媒担体保持材の密度、すなわち、充填密度は
好ましくは0.2〜1.3g/cm2である。充填密度
が0.2g/cm2より低いと、自動車走行中の振動に
よる触媒担体と金属ケースの衝突により触媒担体が損傷
するとともに、未処理の排気ガスが保持材をとおして通
過し、触媒による排気ガス浄化性能が充分に得られない
おそれがあり、また、1.3g/cm2より高いと、触
媒担体保持材に接着剤が塗布されていても、圧入時に触
媒担体と保持材とのズレが生じるおそれがある。
【0011】触媒担体保持材に塗布される接着剤はアク
リル系接着剤である。ゴム系接着剤は燃焼ガスの臭いや
CNの発生などを伴うので不適である。アクリル系接着
剤にはラテックスタイプと溶剤タイプがあるが、ラテッ
クスタイプが好適である。取扱いが容易であり、環境に
優しいからである。アクリル系接着剤において、適切な
固形分濃度及び塗布量を選択することが重要である。固
形分濃度は5〜90質量%であることが好ましい。固形
分濃度が5質量%未満であると、接着剤が保持材の内部
に浸透して、接着力が得られず、90質量%を超える
と、粘度が高くなりすぎて作業性が悪く、また、均一な
塗布が行なえないからである。また、塗布量は固形分を
基準として3〜80g/cm2であることが好ましい。
塗布量が3g/cm2未満であると、充分な接着力が得
られず、80g/cm2を超えても接着効果が上がらな
いからである。充分な接着力と作業性の観点から、特に
好ましくは、アクリル系接着剤の固形分濃度は20〜9
0質量%であり、塗布量は7〜80g/cm2である。
【0012】アクリル系接着剤は、スプレー又は刷毛に
て触媒担体保持材の触媒担体への接触面に塗布すること
ができる。
【0013】
【実施例】実施例1 触媒担体保持材として、無機繊維マット「1100HT
マット(商品名)」(住友スリーエム社製)を用いて圧
入試験を行なった。無機繊維マットは長さ112mm×
幅347mm×厚さ8.3mm(それぞれロット番号I
L−250及びIL−287)であり、マット重量、マ
ット秤量は下記の表1に示すとおりである。無機繊維マ
ットの触媒担体との接触面にアクリルポリマー水性エマ
ルジョン(アクリルラテックス)「プライマルN−61
9(商品名)」(ロームアンドハース(ROHM AN
D HAAS)社製)を下記の表1に記載されるとおり
のサンプル1〜4及び7〜10(それぞれロット番号I
L−250及びIL−287)の固形分濃度及び塗布量
(固形分基準)でスプレー塗布した。アクリル系接着剤
を塗布した繊維マットをオーブンに入れ、130℃で2
0分間加熱乾燥した。その後、オーブンから取り出し、
3時間放置した後に、接着剤を介して繊維マットと触媒
担体とを接着した。触媒担体は平滑な側面を有する円筒
形状で、外径98〜100.44mm×長さ122mm
の日本碍子社製モノリス体である。繊維マット及び触媒
担体を、内径106.1〜106.7mmの筒型金属ケ
ースの内部に圧入した。また、比較のために、サンプル
5、6及び11、12(それぞれロット番号IL−25
0及びIL−287)はアクリルラテックスを塗布しな
いで圧入試験をした。結果を表1に示す。表1におい
て、繊維マット及び触媒担体を筒型金属ケースに圧入す
るときに、繊維マットと触媒担体との滑りが5mm未満
であるものを「良好」とし、5mm以上であるものを
「不可」とした。
【0014】
【表1】
【0015】上記の結果から、アクリル系接着剤を塗布
しなかった触媒担体保持材(繊維マット)を用いたとき
には、圧入時に繊維マットと触媒担体との間にズレを生
じて良好に圧入が行なえないが、アクリル系接着剤を塗
布した触媒担体保持材(繊維マット)を用いると、ズレ
が生じず、良好に圧入を行うことができることが判る。
【0016】実施例2 次に、アクリルラテックスの好適な固形分濃度及び塗布
量を決定するために、下記の表2に示すとおりの固形分
濃度及び塗布量を用いたこと以外は上記と同一の条件と
してサンプル13〜21に対して試験を行なった。な
お、無機繊維マットは長さ112mm×幅347mm×
厚さ8.3mmであった(ロット番号IL−250)。
結果を下記の表2に示す。表2において、繊維マット及
び触媒担体を筒型金属ケースに圧入するときに、繊維マ
ットと触媒担体との滑りが5mm未満であるものを「良
好」とし、5mm以上であるものを「不可」とした。
【0017】
【表2】
【0018】上記の表1及び2の結果から、固形分濃度
が20質量%以上であり、塗布量が7g/m2以上であ
ると、良好に圧入操作を行なえることが判る。
【0019】
【発明の効果】本発明によると、アクリル系接着剤を触
媒担体保持材の面に設けることにより、触媒担体と保持
材とのズレを防止することができる。このような保持材
を用いると、両面接着テープ等を用いた場合のような煩
雑な作業が必要なく、触媒担体及び保持材を容易に圧入
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排気ガス浄化用触媒コンバータの1態
様の部分断面図を示す。
【図2】図1のA−Aの部分を切断したときの断面図を
示す。
【符号の説明】
10…触媒コンバータ 1…触媒担体 2…触媒担体保持材 3…アクリル系接着剤 4…筒型金属ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮坂 宗樹 神奈川県相模原市南橋本3−8−8 住友 スリーエム株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AB01 BA39 GA06 GA12 HA27 HA29 HA31 4D048 BB02 BB08 CA01 CC04 CC08 4G069 AA01 CA03 DA06 EA09 EA16 EA19

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒担体を保持するためにその外周を覆
    う繊維マットから形成された触媒担体保持材であって、
    該触媒担体保持材の前記触媒担体への接触面にアクリル
    系接着剤を設けたことを特徴とする、触媒担体保持材。
  2. 【請求項2】 前記接着剤の固形分濃度が5〜90質量
    %であり、かつ、前記接着剤の塗布量が固形分基準とし
    て3〜80g/m2である、請求項1記載の触媒保持
    材。
  3. 【請求項3】 触媒担体と、該触媒担体を覆う金属ケー
    ス(容器)と、前記触媒担体と金属ケース(容器)との
    間に配置した触媒担体保持材とを含む排気ガス浄化用触
    媒コンバータであって、前記触媒保持材は請求項1又は
    2記載の触媒保持材であることを特徴とする、排気ガス
    浄化用触媒コンバータ。
JP2001235164A 2001-08-02 2001-08-02 触媒担体保持材及びそれを含む排気ガス浄化用触媒コンバータ Pending JP2003056339A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504385A (ja) * 2003-08-29 2007-03-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 汚染コントロール要素の保持材及び汚染コントロール装置
KR101364816B1 (ko) 2005-07-05 2014-02-19 제이 에버스파에허 게엠베하 운트 코 카게 배기 가스 처리 장치 및 그 제조 방법

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