JP2020033899A - マット材及び巻付体 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き付けの際にマット材が割れることを防止することができ、かつ、巻き付け性が良好であるマット材を提供すること。【解決手段】無機繊維からなる基材マットと、上記基材マットの表面に設けられた、有機材料からなる有機シートと、からなるマット材であって、上記マット材は、巻き付け方向となる長手方向と、上記長手方向に直交する短手方向を有し、上記有機シートは、上記長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを有していることを特徴とするマット材。【選択図】図１

Description

本発明は、マット材及び巻付体に関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、パティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。

そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素やコージェライトなどの多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損するのを防止することや、排ガス処理体とケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。

このような用途で用いられる保持シール材としては、無機繊維からなるマット材が用いられる。無機繊維からなるマット材は、自動車等の配管に巻き付けて使用する断熱用途、防音用途にも用いられる。

特許文献１には、径が小さい排ガス処理体（触媒コンバータ）に巻き付けて使用する複合マットが開示されている。複合マットとしては、無機繊維と、バインダと、無機繊維の層の少なくとも一面に付着した可撓性シートからなるものが開示されている。

特表２００１−５２１８４７号公報

特許文献１において、可撓性シートは、巻き付けの際にマット材が割れることを防止するために設けられている。
しかしながら、可撓性シートを設けると、可撓性シートを設けない場合に比べてマット材が硬くなって曲がりにくくなり、柱状の排ガス処理体等に巻き付けて使用する際に巻き付けが困難になるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、巻き付けの際にマット材が割れることを防止することができ、かつ、巻き付け性が良好であるマット材を提供することを目的とする。

本発明のマット材は、無機繊維からなる基材マットと、
上記基材マットの表面に設けられた、有機材料からなる有機シートと、からなるマット材であって、
上記マット材は、巻き付け方向となる長手方向と、上記長手方向に直交する短手方向を有し、
上記有機シートは、上記長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを有していることを特徴とする。

上記マット材は、基材マットの表面に有機シートを設けているので巻き付けの際のマット材の割れを防止することができる。
そして、有機シートには、巻き付け方向となる長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットが設けられている。有機シートに設けられたスリットにより、巻き付けの際に有機シートの引張強度に起因する抵抗を減らすことができるので、マット材全体が曲がり易くなり、巻き付け性を向上させることができる。

本発明のマット材では、上記スリットの少なくとも一部と、上記長手方向のなす角が０度を超え、９０度以下であることが好ましい。

本発明のマット材では、上記スリットの少なくとも一部と、上記長手方向のなす角が４５度以上、９０度以下であることが好ましい。

本発明のマット材において、上記有機シートは配向を有する有機繊維からなり、上記有機繊維の配向方向はマット材の長手方向に直交する向きに対し傾いた方向であり、
上記スリットが上記有機繊維の配向方向に対し傾いた向きに伸びていることが好ましい。

有機シートを構成する有機繊維の配向方向がマット材の長手方向に直交する向きに対し傾いた方向であると、巻き付けの際に有機繊維の配向により生じる引張強度に起因して抵抗が生じる。
このような場合に、スリットを有機繊維の配向方向に対し傾いた向きに形成すると、繊維を切断する方向にスリットが入ることとなるので、巻き付けの際に有機繊維の配向により生じる引張強度に起因する抵抗を減らすことができる。そのため、マット材の巻き付け性を向上させる効果がより大きくなる。

本発明のマット材では、上記スリットの少なくとも一部と、上記有機繊維の配向方向のなす角が０度を超え、９０度以下であることが好ましい。

本発明のマット材では、上記スリットの少なくとも一部と、上記有機繊維の配向方向のなす角が４５度以上、９０度以下であることが好ましい。

本発明のマット材において、上記有機シートは有機繊維からなる不織布であることが好ましい。

本発明のマット材においては、上記スリットの密度が２５〜１００カ所／１００ｃｍ^２であることが好ましい。

本発明のマット材においては、上記スリットの長さが上記マット材の短手方向の幅の１０〜７０％であることが好ましい。

本発明のマット材においては、上記スリットの上面視形状が、Ｕ字形状、Ｖ字形状、直線状、又は、十字形状であることが好ましい。

本発明のマット材においては、上記スリットが、直線を複数の線分に分割した形状であることが好ましい。

本発明のマット材においては、上記スリットが千鳥状に配置されてなることが好ましい。

本発明の巻付体は、柱状の排ガス処理体と、
上記排ガス処理体の側面に巻き付けられた、本発明のマット材とからなる巻付体であって、
上記有機シートが巻付体の外周面となるように、排ガス処理体の外周に巻き付けられており、上記巻付体の外周面には、上記有機シートのスリットの開口の周囲に凸部が形成されていることを特徴とする。

柱状の排ガス処理体に、本発明のマット材を、有機シートが巻付体の外周面となるように、排ガス処理体の外周に巻き付けると、スリットの部分が少し広がって開口になり、その開口の周囲が盛り上がることにより、スリットの開口の周囲に凸部が形成される。
巻付体は、巻付体の外径よりもやや小さな内径を有するケーシングに圧入されて使用されることがあるが、巻付体を圧入した後に、巻付体の外周面に凸部が形成されていると、凸部が引っ掛かることにより、巻付体がケーシングから抜けることが防止される。
すなわち、本発明の巻付体は圧入後にケーシングから抜けにくいという効果を有する。

図１は、本発明のマット材の一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、スリットの形状の例を模式的に示す上面図である。 図３は、スリットの形状及び配置の例を模式的に示す上面図である。 図４は、本発明の巻付体をケーシングに圧入する様子を模式的に示す工程図である。

（発明の詳細な説明）
以下、本発明のマット材及び巻付体について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

本発明のマット材は、無機繊維からなる基材マットと、上記基材マットの表面に設けられた、有機材料からなる有機シートと、からなるマット材であって、上記マット材は、巻き付け方向となる長手方向と、上記長手方向に直交する短手方向を有し、上記有機シートは、上記長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを有していることを特徴とする。

図１は、本発明のマット材の一例を模式的に示す斜視図である。
マット材１は、基材マット１０に有機シート２０が重ねられた構造を有している。
基材マット１０には、基材マット１０の長手方向側（図１中、両矢印Ｌで示す方向）の端部のうち、一方の端部である第１の端部には凸部１１が形成されており、他方の端部である第２の端部には凹部１２が形成されている。
同じく、有機シート２０でも、有機シート２０の長手方向側（図１中、両矢印Ｌで示す方向）の端部のうち、一方の端部である第１の端部には凸部２１が形成されており、他方の端部である第２の端部には凹部２２が形成されている。
マット材の凸部及び凹部は、外周が円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつける際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっている。
有機シート２０は有機材料からなり、所定の方向に配向を有している。有機シート２０の配向方向を参照符号２５で示している。また、有機シート２０にはスリット３０が設けられている。
なお、図１中、両矢印Ｗで示す方向がマット材の短手方向であり、両矢印Ｔで示す方向がマット材の厚さ方向である。
以下、これらの構成の詳細について説明する。

本発明のマット材を構成する基材マットは、無機繊維からなる。無機繊維は、特に限定されず、アルミナ−シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維等であってもよい。また、ガラス繊維や生体溶解性繊維であってもよい。耐熱性や耐風蝕性等、マット材に要求される特性等に応じて変更すればよく、各国の環境規制に適合できるような太径繊維や繊維長のものを使用するのが好ましい。

この中でも、低結晶性アルミナ質の無機繊維が好ましく、ムライト組成の低結晶性アルミナ質の無機繊維がより好ましい。加えて、スピネル型化合物を含む無機繊維がさらに好ましい。

基材マットは、種々の方法により得ることができるが、例えば、抄造法又はニードリング法により製造することができる。
抄造法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。
無機繊維を開繊し、開繊した無機繊維を溶媒中に分散させて混合液とする。底面にろ過用のメッシュが形成された成形器に混合液を流し込み、混合液中の溶媒を脱溶媒処理することで無機繊維集合体を得る。そして、無機繊維集合体を乾燥することにより基材マットを得ることができる。
ニードリング法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。
塩基性塩化アルミニウム水溶液とシリカゾル等とを原料とする紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して３〜１０μｍの平均繊維径を有する無機繊維前駆体を作製する。続いて、上記無機繊維前駆体を圧縮して所定の大きさの連続したシート状物を作製し、焼成処理を施すことにより基材マットを得ることができる。この焼成処理の前後のいずれかにニードルパンチング処理を行い、無機繊維同士を交絡させる。

基材マットは、巻き付け方向となる長手方向と、長手方向に直交する短手方向を有する。
基材マットには、基材マットの長手方向側の端部のうち、一方の端部である第１の端部には凸部が形成されており、他方の端部である第２の端部には凹部が形成されていることが好ましい。基材マットの凸部及び凹部は、外周が円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつける際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっていることが好ましい。
また、基材マットは凸部及び凹部が形成されていない形状であってもよい。

上記基材マットの厚さは、２〜３０ｍｍであることが望ましい。
基材マットの厚さが２ｍｍ未満であると、その厚さが薄すぎるため、断熱性能や防音性能が低下してしまう。一方、基材マットの厚さが３０ｍｍを超えると、柔軟性が低下し、装着対象となる部材への装着性が低下する。

上記基材マットのかさ密度は、特に限定されるものではないが、０．０５〜０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが望ましい。基材マットのかさ密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３未満であると、無機繊維のからみ合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、基材マットの形状を所定の形状に保ちにくくなる。一方、基材マットのかさ密度が０．３０ｇ／ｃｍ^３を超えると、基材マットが硬くなり、装着対象となる部材への装着性が低下し、基材マットが割れやすくなる。

本発明のマット材を構成する有機シートは、有機材料からなる。有機材料は、特に限定されない。例えば、紙、樹脂フィルム、有機繊維からなる不織布等が挙げられる。
とくに、有機繊維からなる不織布であることが好ましい。
有機繊維からなる不織布としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維にＰＥ（ポリエチレン）パウダーが融着したものが挙げられる。
他に使用できる有機繊維としては、ＰＰ（ポリプロピレン）、レーヨン等が挙げられる。
また、有機シートが樹脂フィルムである場合、樹脂フィルムを構成する有機材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等が挙げられる。
有機シートと基材マットの貼り付けは、有機シートとは別の接着剤を介して行ってもよく、接着剤を使用せずに、有機シート自体を熱ラミネートすることにより行ってもよい。

有機シートの坪量は、特に限定されるものではないが、１０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましく、３０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。
有機シートの坪量が１０ｇ／ｍ^２以上であると、有機シートを設けることによるマット材の割れ防止効果が充分に発揮される。
また、有機シートの坪量が３０ｇ／ｍ^２以下であると、排気の熱によるバインダ軟化中の保持力低下が小さい。

有機シートの厚さは、特に限定されるものではないが、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
有機シートの厚さが０．０５ｍｍ以上であると、有機シートを設けることによるマット材の割れ防止効果が充分に発揮される。
また、有機シートの厚さが０．３ｍｍ以下であると、マット材の巻き付け性が良好になる。

有機シートは配向を有することが多い。
有機シートが有機繊維を含む場合は有機繊維の長さ方向が並ぶ方向が配向方向になる。
有機シートが樹脂フィルムである場合、樹脂フィルムの延伸方向が配向方向になる。
有機シートが配向を有する場合、配向方向に沿った向きでの引張強度が相対的に強くなり、配向方向に直交する向きでの引張強度が相対的に弱くなる。
引張強度が測定方向によって異なるような有機シートは、配向を有する有機シートといえ、引張強度が最も強くなる方向を有機シートの配向方向とする。

有機シートが配向を有する場合、有機シートの配向方向はマット材の長手方向に直交する向きに対し傾いた方向であることが好ましい。
有機シートの配向方向がマット材の長手方向に直交する向きに対し傾いた方向であると、巻き付けの際に有機シートの配向により生じる引張強度に起因して抵抗が生じる。
このような場合に、有機シートにスリットを設けることによる効果がより発揮されるためである。

なお、有機シートの配向方向がマット材の長手方向に直交する向きと平行な方向であると、有機シートの配向により生じる引張強度が巻き付けの際の抵抗とならないので、このような場合は有機シートにスリットを設けても有機シートの配向により生じる抵抗を低減する効果は得られない。
ただし、有機シートの配向方向にかかわらず、巻き付け方向となる長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを設けることによる、巻き付け性の向上効果は得られる。

続けて、有機シートに設けるスリットについて説明する。
本発明のマット材では、有機シートには、巻き付け方向となる長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットが設けられている。有機シートに設けられたスリットにより、巻き付けの際に有機シートの引張強度に起因する抵抗を減らすことができるので、マット材全体が曲がり易くなり、巻き付け性を向上させることができる。
スリットを設けることにより巻き付け性を向上させることができる理由について、図１を参照して説明する。

図１に示すマット材１の長手方向は両矢印Ｌで示す方向であり、マット材１を外周が円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつける際には、長手方向に沿った向きにマット材１を曲げる。
この際に、有機シート２０の引張強度に起因する抵抗が生じ、抵抗が強いと巻き付け性が低下する。
図１に示すマット材１では、有機シート２０にスリット３０が複数設けられていて、スリット３０はマット材１の長手方向に対して直交する方向、すなわちマット材１の短手方向（図１で両矢印Ｗで示す方向）に伸びている。
このような向きにスリット３０が伸びていることによって、有機シート２０の引張強度に起因する抵抗を減らすことができる。

また、図１に示すマット材１が備える有機シート２０は、配向を有していて、配向方向が参照符号２５で示す方向である。すなわち、有機シート２０の配向方向がマット材の長手方向に沿った方向である。
スリット３０は、有機シート２０の配向方向（マット材１の長手方向と同じ方向）に対して直交する方向に伸びているともいえる。
このような向きにスリット３０が伸びていることによって、有機シート２０の配向により生じる引張強度に起因する抵抗を減らすことができる。そのため、マット材の巻き付け性を向上させる効果がより大きくなる。

図１には、スリットが伸びる向きがマット材の長手方向に対して直交する方向であり、かつ、スリットが伸びる向きが有機シートの配向方向に対して直交する方向である場合の例を示した。しかし、本発明のマット材において、スリットが伸びる向きは、このような「直交」の向きであることは必須ではない。
本発明のマット材では、スリットが伸びる向きは、マット材の巻き付け方向となる長手方向に対して傾いていればよい。
これは、スリットが伸びる向きが、マット材の長手方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きを除く方向であればよいことを意味する。
スリットが伸びる向きがマット材の長手方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きであると、スリットを設けることによる巻き付け性の向上効果が得られないが、その他の方向であれば、スリットを設けることによる巻き付け性の向上効果が得られる。

また、スリットの形状は直線状（線分）には限定されない。スリットの形状が直線状（線分）でない場合、スリットの伸びる向きの一部はマット材の長手方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きとは異なる方向となる。そのため、直線状（線分）でない形状のスリットを設けた場合には、「スリットが伸びる向きは、マット材の巻き付け方向となる長手方向に対して傾いている」の要件は満たされる。

また、スリットが伸びる向きは、有機シートの配向方向に対して傾いていることが好ましい。これは、スリットが伸びる向きが、有機シートの配向方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きを除く方向であればよいことを意味する。
スリットが伸びる向きが有機シートの配向方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きであると、スリットを設けることにより、有機シートの配向により生じる引張強度に起因する抵抗を減らす効果が得られないが、その他の方向であれば、スリットを設けることにより有機シートの配向により生じる引張強度に起因する抵抗を減らして、巻き付け性を向上させる効果が得られる。
ただし、スリットが伸びる向きが有機シートの配向方向に対して傾いている場合でも、スリットの伸びる向きがマット材の長手方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きである場合は本発明のマット材から除外される。

また、スリットの形状は直線状（線分）には限定されないが、スリットの形状が直線状（線分）でない場合、スリットの伸びる向きの一部は有機シートの配向方向に対して水平方向（平行方向）に伸びる向きとは異なる方向となる。そのため、直線状（線分）でない形状のスリットを設けた場合には、「スリットが伸びる向きは、有機シートの配向方向に対して傾いている」の要件は満たされる。

スリットの形状は直線状（線分）でなくてもよく、他の形状でもよい。
例えば、Ｕ字形状、Ｖ字形状、直線状、又は、十字形状であるスリットが挙げられる。
図２は、スリットの形状の例を模式的に示す上面図である。
図２に示す有機シート２０は、マット材１の長手方向に沿った方向の配向を有している（参照符号２５で示す方向）。
図２には、スリットの例として、線分形状のスリット３０、線分形状で伸びる方向が異なるスリット３１、十字形状のスリット３２、Ｕ字形状のスリット３３、Ｖ字形状のスリット３４、Ｕ字形状で伸びる方向が異なるスリット３５、Ｖ字形状で伸びる方向が異なるスリット３６を示している。
また、図２には示していないが、２本の線分がハの字型に向かい合った形状のスリットであってもよい。
本発明のマット材では、一つのマット材に設けられるスリットの形状は１通りでもよいし、複数通りであってもよい。また、同じ形状のスリットをその傾きを変化させて設けるようにしてもよい。

本発明のマット材では、スリットの少なくとも一部と、マット材の長手方向のなす角が０度を超え、９０度以下であることが好ましい。また、スリットの少なくとも一部とマット材の長手方向のなす角が、４５度を超え、９０度以下であることがより好ましい。
また、スリットの少なくとも一部と、マット材の長手方向のなす角が直交していること（９０度であること）がさらに好ましい。
図２に示す線分形状のスリット３０、３１では線分の向きとマット材の長手方向のなす角が、スリットの少なくとも一部と、マット材の長手方向のなす角である。
図２に示す十字形状のスリット３２においては、十字を構成するいずれか一方の線分の向きとマット材の長手方向のなす角が、スリットの少なくとも一部と、マット材の長手方向のなす角である。
図２に示すその他の形状のスリット３３、３４、３５、３６においては、スリットの少なくとも一部と、マット材の長手方向のなす角の向きは様々であり、スリットの少なくとも一部と、マット材の長手方向のなす角が０度を超え、９０度以下となっている。
図２には各スリットの少なくとも一部とマット材の長手方向のなす角を示している。
スリット３０は９０度（直交）、スリット３１、３２、３４は４５度である。スリット３６は６０度である。
スリット３３、３５には、スリットの一部でマット材の長手方向とのなす角が９０度（直交）となる位置を示している。

また、上記のように定められる「スリットの少なくとも一部」と、有機シートの配向方向のなす角が、０度を超え、９０度以下であることが好ましい。また、スリットの少なくとも一部と有機シートの配向方向のなす角が４５度を超え、９０度以下であることがより好ましい。また、スリットの少なくとも一部と有機シートの配向方向のなす角が直交していること（９０度であること）がさらに好ましい。

また、有機シートが配向を有する有機繊維からなり、「スリットの少なくとも一部」と、有機繊維の配向方向のなす角が、０度を超え、９０度以下であることが好ましい。また、スリットの少なくとも一部と有機繊維の配向方向のなす角が４５度を超え、９０度以下であることがより好ましい。また、スリットの少なくとも一部と有機繊維の配向方向のなす角が直交していること（９０度であること）がさらに好ましい。

スリットの密度は特に限定されないが、２５〜１００カ所／１００ｃｍ^２であることが好ましい。
また、スリットの長さがマット材の短手方向の幅の１０〜７０％であることが好ましく、２５〜５０％であることがより好ましい。
また、スリットが直線を複数の線分に分割した形状であることが好ましい。
また、スリットが千鳥状に配置されてなることが好ましい。
スリットに関するこれらの好ましい態様について、図３を参照して説明する。

図３は、スリットの形状及び配置の例を模式的に示す上面図である。
図３に示すマット材１の有機シート２０は多数のスリット３０を有している。
スリット３０は千鳥状に配置されている。
図３に示す例では、同じ列に並ぶスリット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆは一本の直線を複数の線分に分割した形状であるといえる。
また、スリットの長さとマット材の短手方向の幅の関係を考える際には、スリットの長さを同じ列にあるスリットの長さの合計として考える。
すなわち、同じ列に並ぶスリット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆのそれぞれの長さｗａ、ｗｂ、ｗｃ、ｗｄ、ｗｅ及びｗｆの合計ｗと、マット材の短手方向の幅Ｗを比べて、（ｗ／Ｗ）×１００＝１０〜７０％となるようにすることが好ましく、２５〜５０％とすることがより好ましい。

本発明のマット材は、円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつけることにより、保持シール材、断熱材、防音材等の用途に使用することができる。
特に、本発明のマット材を柱状の排ガス処理体に巻き付けた巻付体が本発明の巻付体である。以下、本発明の巻付体について説明する。

本発明の巻付体は、柱状の排ガス処理体と、上記排ガス処理体の側面に巻き付けられた、本発明のマット材とからなる巻付体であって、上記有機シートが巻付体の外周面となるように、排ガス処理体の外周に巻き付けられており、上記巻付体の外周面には、上記有機シートのスリットの開口の周囲に凸部が形成されていることを特徴とする。

排ガス処理体は、多孔質セラミック等のセラミック質のハニカム構造体であり、触媒担体として使用される。触媒担体においては、排ガス流入側端面及び排ガス流出側端面がともに開口した貫通孔に排ガスが流入し、貫通孔を隔てる隔壁に担持させた触媒の作用により排ガスが浄化される。
また、排ガス処理体は貫通孔のいずれかの端部が交互に封止されてなるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）であってもよい。
排ガス処理体を構成する素材は特に限定されないが、炭化ケイ素質及び窒化ケイ素質等の非酸化物、並びに、コージェライト及びチタン酸アルミニウム等の酸化物を用いることができる。

図４は、本発明の巻付体をケーシングに圧入する様子を模式的に示す工程図である。
図４には、排ガス処理体２２０の側面にマット材１を巻き付けてなる巻付体２００を示している。
マット材１は、有機シート２０が巻付体２００の外周面となるように排ガス処理体２２０の外周に巻き付けられている。
有機シート２０に設けられたスリット３０は、少し広がって開口になり、開口の周囲が盛り上がってスリットの周囲には凸部が形成される。

巻付体２００は、巻付体２００の外径よりもやや小さな内径を有するケーシング２３０に圧入されて使用される。巻付体２００をケーシング２３０に圧入した後に、巻付体２００の外周面に凸部が形成されていると、凸部が引っ掛かることにより、巻付体２００がケーシング２３０から抜けることが防止される。
すなわち、本発明の巻付体は圧入後にケーシングから抜けにくいという効果を有する。

続いて、本発明のマット材を製造する方法の一例について説明する。
本発明のマット材は、所定形状の基材マットと、スリットを形成した有機シートをそれぞれ作製し、基材マットと有機シートを貼り付ける方法により製造することができる。
有機シートにスリットを形成する際に、有機シートの長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを形成するようにする。
また、有機シートが配向を有する場合に、有機シートの配向方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを形成するようにすることが好ましい。

また、本発明のマット材は、大判の基材マットであるシート状部材と、大判の有機シートである有機シート部材をそれぞれ準備する工程と、
有機シート部材にスリットを形成する工程と、
有機シート部材をシート状部材に貼り付けて貼付体を得る工程と、
貼付体に対して打ち抜き加工を行い、同時に多数のマット材を得る工程と、によっても製造することができる。

また、打ち抜き加工の際に、スリットの向きが作製するマット材の長手方向に対し傾いた向きに伸びる方向になるように打ち抜き加工の形状及び方向を定める。
有機シートが配向を有する場合に、有機シートの配向方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを形成するようにすることが好ましい。

多数のマット材を得る際に、貼付体の縦方向がマット材の長手方向となり、貼付体の横方向がマット材の短手方向となる第１のマット材と、貼付体の横方向がマット材の長手方向となり、貼付体の縦方向がマット材の短手方向となる第２のマット材とを得るようにしてもよい。
この場合、第１のマット材及び第２のマット材のうち少なくとも一方のマット材は本発明のマット材となる。

なお、上記のいずれの方法においても、有機シート又は有機シート部材に対してスリットを形成する方法は、特に限定されるものではないが、板材にスリットの形状の刃が多数配置された部材を準備し、打ち抜き加工の要領で刃を有機シート又は有機シート部材に対して貫通させることにより行うことができる。

（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
有機シートとして、有機繊維からなる不織布を準備した。これは、ＰＥＴ繊維にＰＥパウダーが融着した不織布であり、ＰＥＴ繊維の長さ方向が並ぶ方向に配向を有する。
そして、有機シートの配向方向に直交する向きに長さ５ｍｍの線分状のスリットを形成した。
スリットの密度は５０カ所／１００ｃｍ^２である。
スリットは、千鳥状に配置されており、一本の直線を複数の線分に分割した形状である。
この有機シートを実施例１の引張強度試験用サンプルとした。

（実施例２〜７）
有機シートに形成するスリットの形状を表１に示す形状に変更した他は実施例１と同様にして実施例２〜７の引張強度試験用サンプルとした。
スリットの密度は実施例１と同様であり、スリットの配置はいずれも千鳥状である。

（比較例１）
実施例１においてスリットを形成する前の有機シートを比較例１の引張強度試験用サンプルとした。

（引張強度試験）
各実施例及び比較例の引張強度試験用のサンプルを、有機シートの配向方向が長手方向になるように１４０ｍｍ×５０ｍｍに切断した、長手方向配向試験片を作製した。
各実施例及び比較例の長手方向配向試験片につき、試験片の長手方向側（１４０ｍｍの側）をチャックして、チャック間間隔を１００ｍｍとし、引張強度試験機を用いて引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、１０％伸びた時点での引張強度を測定した。
その結果を表１にまとめた。

この結果から、有機シートの配向方向に直交する向きにスリットを設けることにより、有機シートの引張強度を低減することができることが分かった。有機シートの引張強度が低くなるので、マット材として巻き付け作業を行う際に、有機シートの引張強度に起因する抵抗を減らすことができる。
スリットの形状が直線状（線分）である実施例１で引張強度が最も低くなっているが、他のスリットの形状であっても、引張強度の低減効果が発揮されることが分かる。

（実施例８〜１０）
有機シートに形成するスリットの密度を表２に示すように変更した他は実施例１と同様にして実施例８〜１０の引張強度試験用サンプルとした。
スリットの形状は実施例１と同様であり、スリットの配置はいずれも千鳥状である。
これらの引張強度試験用サンプルについて、実施例１と同様にして引張強度を測定した。
その結果を表２にまとめた。

この結果から、スリット密度を２５〜１００カ所／１００ｃｍ^２の範囲内で変化させても、有機シートの配向方向に直交する向きにスリットを設けることにより、有機シートの引張強度を低減することができることが分かった。

（実施例１１）
抄造法により、目付量（単位面積当たりの繊維重量）が１５００ｇ／ｍ^２であり、厚さ９．６ｍｍの基材マットを準備した。
基材マットの寸法は、後の打ち抜き加工により３３５ｍｍ×７０ｍｍの寸法のマット材が得られる寸法とした。

実施例１で使用した、スリットを形成した有機シートを切断して、基材マットと同じ寸法の有機シートを得た。

基材マットと有機シートを熱圧着することにより、貼付体を作製した。

貼付体を、φ１００ｍｍの円柱状の基体に巻き付け可能な寸法（長手方向の長さ３３５ｍｍ、短手方向の長さ７０ｍｍ、厚さ９．７ｍｍで、端部には図１に示すような凸部及び凹部が設けられている形状）に打ち抜き加工して巻き付け試験用のサンプルとしてのマット材を作製した。
この際、有機シートの配向方向がマット材の長手方向と平行になる向きになるように打ち抜き加工を行った。

（実施例１２）
有機シートに形成するスリットの形状をＵ字形状とした他は実施例１１と同様にしてマット材を作製し、実施例１２に係る巻き付け試験用のサンプルとした。

（実施例１３）
有機シートに形成するスリットの形状をＶ字形状とした他は実施例１１と同様にしてマット材を作製し、実施例１３に係る巻き付け試験用のサンプルとした。

（比較例２）
基材マットとしては実施例１１と同じものを使用した。
比較例１で使用した、スリットを形成していない有機シートを使用した他は実施例１１と同じとしてマット材を作製し、比較例２に係る巻き付け試験用のサンプルとした。

（巻き付け試験）
φ１００ｍｍの円柱状の基体に対し、実施例１１〜１３及び比較例２に係るマット材をそれぞれ巻き付けた。
巻き付けの際には基材マットを基体側とし、有機シートが外側になるようにした。
巻き付けた際の、凸部と凹部が嵌合する位置での凸部と凹部の間の隙間（Ｓｅａｍ Ｇａｐ）を測定した。
その結果を表３にまとめた。

この結果から、有機シートの配向方向に直交する向きにスリットを設けることにより、Ｓｅａｍ Ｇａｐが小さくなっていることが分かる。このことは、巻き付け性が向上していることを意味している。

１ マット材
１０ 基材マット
１１ 基材マットの凸部
１２ 基材マットの凹部
２０ 有機シート
２１ 有機シートの凸部
２２ 有機シートの凹部
２５ 有機シートの配向方向
３０、３１ スリット（線分形状のスリット）
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ 同じ列に並ぶスリット
３２ スリット（十字形状のスリット）
３３、３５ スリット（Ｕ字形状のスリット）
３４、３６ スリット（Ｖ字形状のスリット）
２００ 巻付体
２２０ 排ガス処理体
２３０ ケーシング

Claims (13)

1. 無機繊維からなる基材マットと、
   前記基材マットの表面に設けられた、有機材料からなる有機シートと、からなるマット材であって、
   前記マット材は、巻き付け方向となる長手方向と、前記長手方向に直交する短手方向を有し、
   前記有機シートは、前記長手方向に対し傾いた向きに伸びるスリットを有していることを特徴とするマット材。
2. 前記スリットの少なくとも一部と、前記長手方向のなす角が０度を超え、９０度以下である請求項１に記載のマット材。
3. 前記スリットの少なくとも一部と、前記長手方向のなす角と、前記長手方向のなす角が４５度以上、９０度以下である請求項１又は２に記載のマット材。
4. 前記有機シートは配向を有する有機繊維からなり、前記有機繊維の配向方向はマット材の長手方向に直交する向きに対し傾いた方向であり、
   前記スリットが前記有機繊維の配向方向に対し傾いた向きに伸びている請求項１〜３のいずれか１項に記載のマット材。
5. 前記スリットの少なくとも一部と、前記有機繊維の配向方向のなす角が０度を超え、９０度以下である請求項４に記載のマット材。
6. 前記スリットの少なくとも一部と、前記有機繊維の配向方向のなす角が４５度以上、９０度以下である請求項４又は５に記載のマット材。
7. 前記有機シートは有機繊維からなる不織布である請求項１〜６のいずれか１項に記載のマット材。
8. 前記スリットの密度が２５〜１００カ所／１００ｃｍ^２である請求項１〜７のいずれか１項に記載のマット材。
9. 前記スリットの長さが前記マット材の短手方向の幅の１０〜７０％である請求項１〜８のいずれか１項に記載のマット材。
10. 前記スリットの上面視形状が、Ｕ字形状、Ｖ字形状、直線状、又は、十字形状である請求項１〜９のいずれか１項に記載のマット材。
11. 前記スリットが、直線を複数の線分に分割した形状である請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマット材。
12. 前記スリットが千鳥状に配置されてなる請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマット材。
13. 柱状の排ガス処理体と、
    前記排ガス処理体の側面に巻き付けられた、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のマット材とからなる巻付体であって、
    前記有機シートが巻付体の外周面となるように、排ガス処理体の外周に巻き付けられており、前記巻付体の外周面には、前記有機シートのスリットの開口の周囲に凸部が形成されていることを特徴とする巻付体。

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