JP3967780B2 - 触媒コンバータおよびディーゼル粒子フィルタ - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、触媒コンバータおよびディーゼル粒子フィルタまたはトラップに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般に、高温膨張装着マットは、極度に高くなく断続的に作用する圧力および温度(通常は、約750℃未満)においてガスによる侵食に耐えつつ、モノリス(monolith)を所定位置に保持するのに使用される。モノリスは、例えば、触媒コンバータエレメントまたはディーゼル粒子フィルタ等である。例えば、膨張装着マットは、約750℃よりも低い排気温度および極度に高くなく断続的に作用する圧力(例えば、６気筒または８気筒のエンジンにおける圧力)の下で、セラミックモノリスまたはディーゼル粒子フィルタを所定位置に保持するのに十分な役目を果たす。しかし、高性能車両や積載量の大きいトラックにおいては、通常、膨張装着マットは、より高温・高圧にさらされる。マットを構成する膨張材料は、このような高負荷の情況下に一定期間、保護されていない状態で放置されれば、侵食される。
【０００３】
この問題に対する解決策としては、ステンレス鋼のワイヤスクリーン(例えば、米国特許第5008086号明細書(メリー)参照)や、編まれたロープ状のセラミック繊維(例えば、ガラス、結晶性セラミック、ガラスセラミックの繊維)や、金属ワイヤ材料(例えば、米国特許第4156333号明細書(クローズ等)参照)等を使用して、排気ガスによる侵食から膨張マットの端部を保護することが考えられる。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の触媒コンバータ(またはディーゼル粒子フィルタ)は、金属ケーシング、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)、および、装着マットを備えている。触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)は金属ケーシング内に配置されている。装着マットは、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)と金属ケーシングとの間に配置されており、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)を金属ケーシング内の所定位置に保持し、機械的振動を吸収する(つまり、機械的振動の少なくとも一部を減衰させる)。
【０００５】
装着マットは、側端部を有する膨張装着マットと端部保護材とを備えている。端部保護材は、膨張装着マットの側端部の少なくとも一部分を覆い、当該側端部をそこに当たる約300℃よりも高温の気体による侵食から保護する。また、好ましくは約350℃よりも高温の気体、さらに好ましくは約500℃よりも高温の気体、より好ましくは約750℃よりも高温の気体による侵食から、マット側端部を保護し得ることが好ましい。
【０００６】
端部保護材は、結合剤と結合剤中に均一または不均一に分散するガラス粒子とを含む。結合剤およびガラス粒子の総重量に対して、結合剤の重量割合は約５％〜約85％であり、ガラス粒子の重量割合は約95％〜約15％である。
【０００７】
ガラス粒子は、中実の粒子であって、軟化点が少なくとも約350℃のガラスである。結合剤とガラス粒子との総重量は、端部保護材の総重量に対して、重量割合で少なくとも20％である（好ましくは少なくとも約35％であり、さらに好ましくは少なくとも約50％であり、より好ましくは少なくとも約75％である）。
【０００８】
本発明の他の態様においては、触媒コンバータ(またはディーゼル粒子フィルタ)は、金属ケーシング、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)、および、装着マットを備えている。触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)は金属ケーシング内に配置されている。装着マットは、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)と金属ケーシングとの間に配置されており、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)を金属ケーシング内の所定位置に保持し、機械的振動を吸収する。
【０００９】
装着マットは熱処理材からなる。熱処理材は、側端部を有する膨張装着マット、および端部保護材を備えている。端部保護材は、膨張装着マットの側端部の少なくとも一部分を覆い、当該側端部をそこに当たる高温の気体による侵食から保護する。
【００１０】
本発明の他の態様においては、触媒コンバータ(またはディーゼル粒子フィルタ)は、金属ケーシング、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)、側端部を有する膨張装着マット、および、端部保護材を備えている。触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)は金属ケーシング内に配置されている。膨張装着マットは、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)と金属ケーシングとの間に配置されており、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)を金属ケーシング内の所定位置に保持し、機械的振動を吸収する。端部保護材は、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)と金属ケーシングとの間に配置されており、膨張装着マットの側端部に対して、当該側端部の少なくとも一部分をそこに当たる高温の気体による侵食から保護するように配置されている。
【００１１】
本発明の他の態様においては、触媒コンバータ(またはディーゼル粒子フィルタ)は、金属ケーシング、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)、および、熱処理材を備えている。触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)は金属ケーシング内に配置されている。熱処理材は、側端部を有する膨張装着マットと端部保護材とを備えている。膨張装着マットは、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)と金属ケーシングとの間に配置されており、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)を金属ケーシング内の所定位置に保持し、機械的振動を吸収する。端部保護材は、触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)と金属ケーシングとの間に配置されており、膨張装着マットの側端部に対して、当該側端部の少なくとも一部分をそこに当たる高温の気体による侵食から保護するように配置されている。
【００１２】
本明細書において、“結合剤"という語は、端部保護材の高分子成分または他の有機成分をいい、これらは、柔軟性を付与し、端部保護材中にガラス粒子を保持する。
【００１３】
“弾性"という語は、シートまたはマットが、望ましくない曲げやクラッキングを発生することなく、湾曲した表面に対して適合し得る能力をいう。
【００１４】
“高温の気体による侵食から保護する"とは、高温の気体による装着マット側端部の侵食を、端部保護材を使用して防止することをいう。
【００１５】
“適合性"という語は、加熱されたとき、冷却されたとき、および使用温度において、端部保護材が寸法変化に対応し得る能力をいう。
【００１６】
“ガラスフリット"という語は、溶解された後、水または空気中で冷却されて、小さくて脆いガラス粒子を形成するに至ったガラス(例えば、珪酸塩ガラス)をいう。
【００１７】
“ガラス"という語は、無定形の無機酸化物材料をいう。無定形の材料とは、Ｘ線回折のパターンが散らばっており、結晶相の存在を示す明確な線を有さない材料をいう。
【００１８】
“軟化点"とは、均一な直径の繊維状ガラスが、その自重により一定の速度で伸びるようになる温度をいう。
【００１９】
“熱処理材"とは、本発明に係る装着マットをいい、装着マット内に存在する重量割合で少なくとも約50％(好ましくは少なくとも約75％、さらに好ましくは少なくとも約100％)の熱散逸性材料(heat fugitive material、例えば、有機材料、水、溶媒)が加熱により除去されたものである。この熱散逸性材料とは、装着マットの使用温度まで加熱されたときに、その組成成分が分解して揮発性になるような物質をいう。
【００２０】
端部保護材を使用することにより、約350℃よりも高温の気体にさらされる膨張装着マットの側端部の侵食に係る問題を解決することができる。
【００２１】
【実施例】
図１を参照すると、触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)10は、入口端12と出口端13とを有する金属ケーシング11から構成されている。入口端12および出口端13は、それぞれ、ほぼ切頭円錐台形状である。ケーシング11内には、モノリスからなる触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)20が配置されている。この触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)20は、内部を貫通する複数のガス流路21を有するハニカム構造のセラミックまたは金属から構成されている。触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)20の周囲には、装着マット30が配置されている。装着マット30は、膨張シート材32と端部保護材34とを備えている。装着マット30は、触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)20を、ケーシング11内で緊密かつ弾性的に支持する。さらに装着マット30は、触媒コンバータエレメント20とケーシング11との間の隙間をシールし、そして、排気ガスが触媒コンバータエレメント20を迂回するのを防止する。端部保護材34は、膨張シート材32の端部33が排気ガスにより侵食されないように保護する。端部保護材は、入口端、出口端、またはそれら両方に配置される。
【００２２】
図２は、組立後の触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)10の部分断面図である。装着マット30が、金属ケーシング11内に配置された触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)20の周囲に巻き付けられている。
【００２３】
図３は、装着マット30Ａの一部分を示す斜視図である。接着テープ36Ａにより、端部保護材34Ａが膨張シート材32Ａに取り付けられている。図４は、装着マット30Ｂの一部分を示す斜視図である。ワイヤスクリーン38Ｂにより、端部保護材34Ｂが膨張シート材32Ｂに取り付けられている。図５は、膨張シート材32Ｃを有する装着マット30Ｃの一部分を示す斜視図である。端部保護材34Ｃが、セラミック繊維(または、金属ワイヤ)40で補強されている。
【００２４】
図６は、膨張シート材52を備えた装着マット50を示している。膨張シート材52は端部54および55を有しており、端部保護材56および57が、それぞれ、端部54および55に取り付けられている。
【００２５】
図７を参照すると、触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)89は、入口端81と出口端82とを有する金属ケーシング80から構成されている。入口端81および出口端82は、それぞれ、ほぼ切頭円錐台形状である。ケーシング80内には、モノリスからなる触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)83が配置されている。触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)83は、内部を貫通する複数のガス流路84を有するハニカム構造のセラミックまたは金属から構成されている。触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)83の周囲には、膨張装着マット86が配置されている。装着マット86は、触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)83を、ケーシング80内で緊密かつ弾性的に支持する。端部保護材87は、マット86に対して隙間をおいて配置される任意要素であり、装着マット86の端部88を排気ガスによる侵食から保護する。さらに端部保護材87は、触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)83を迂回する排気ガスを最小限に抑える。端部保護材は、入口端、出口端、またはそれら両方に配置される。
【００２６】
図８は、組立後の触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)89の部分断面図である。装着マット86が、金属ケーシング80内に配置された触媒コンバータエレメント(または、ディーゼル粒子フィルタエレメント)83の周囲に巻き付けられている。
【００２７】
金属ケーシングは、この分野でのそのような使用において知られている適切な材料から作ることができ、ステンレス鋼から作られることが好ましい。
【００２８】
適切な触媒コンバータエレメントがこの分野において知られており、それらには、金属やセラミックから作られているものがある。有益な触媒コンバータエレメントが、例えば、米国再発行特許第27747号明細書(ジョンソン)に開示されている。
【００２９】
さらに、セラミック製の触媒コンバータエレメントが、例えば、ニューヨーク州コーニングのコーニング社や名古屋のＮＧＫ社(NGK Insulator Ltd.)から、発売されている。例えば、ハニカム構造のセラミック触媒の塊(support)が、“セルコール(CELCOR)"の商標名でコーニング社から発売され、“ハニーセラム(HONEYCERAM)"の商標名でＮＧＫ社から発売されている。金属の触媒コンバータエレメントが、ドイツのベール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング社から発売されている。
【００３０】
触媒のモノリスに関するその他の詳細については、例えば、1990年、ＳＡＥ技術論文集、論文番号900500号、“自動車用触媒コンバータのパッケージデザインへのシステムアプローチ(Systems Approach to Packaging Design for Automotive Catalytic Converters)"(ストルーム等);1980年、ＳＡＥ技術論文集、論文番号800082号、“モノリスからなる触媒の塊としてのセラミック薄壁(Thin Wall Ceramics as Monolithic Catalyst Supports)"(ホウィット);および1974年、ＳＡＥ技術論文集、論文番号740244号、“ハニカム構造のモノリスからなる自動車用の触媒コンバータにおける流れの影響(Flow Effects in Monolithic Honeycomb Automotive Catalytic Converters)"(ホウイット等)を参照するとよい。
【００３１】
触媒コンバータエレメントにコートされる触媒材料は、この分野で知られているものであり、例えば、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、および白金等の金属や、五酸化バナジウムおよび二酸化チタン等の金属酸化物等である。触媒コーティングについてのその他の詳細は、例えば、米国特許第3441381号明細書(ケイス等)を参照するとよい。
【００３２】
モノリスからなる従来のディーゼル粒子フィルタエレメントは、一般的には、ハニカム構造の多孔性の結晶性セラミック材料(例えば、キン青石)から構成される壁流タイプのフィルタ(wall flow filter)である。一般的には、ハニカム構造体中の１つおきの小室が閉塞されている。この結果、排気ガスは１つの小室に入り、小室の多孔壁を通過して、他の小室を通って当該構造体から出ていく。ディーゼル粒子フィルタエレメントのサイズは、用途上の特定の必要性に依存して異なる。有益なディーゼル粒子フィルタエレメントが、例えば、ニューヨーク州コーニングのコーニング社や名古屋のＮＧＫ社から発売されている。また、1981年、ＳＡＥ技術論文集、論文番号810114号、“細胞状セラミックのディーゼル粒子フィルタ(Cellular Ceramic Diesel Particulate Filter)"(ホウイット等)には、有益なディーゼル粒子フィルタエレメントについての記載がなされている。
【００３３】
適切な膨張シート材がこの分野において知られており、一般的には弾性を有する。膨張シート材を選択する際に考慮に入れるべき要因には、使用温度や使用されるモノリスの種類(例えば、セラミック製のモノリスか金属製のモノリスか)等がある。一般的に、適切な膨張シート材は、膨張していないバーミキュライト鉱石、有機結合剤および(または)無機結合剤、セラミック繊維、および充填材から構成される。バーミキュライト鉱石は、例えば、マサチューセッツ州ケンブリッジのダブリュ・アール・グレース社から発売されている。充填材としては、例えば、粘土(例えば、カオリン)や、中空のセラミックビードまたは泡状体等がある。例えば、米国特許第3916057号明細書(ハッチ等)には、膨張していないバーミキュライト、無機繊維材料、および無機結合剤から構成された膨張シート材が開示されている。米国特許第4305992号明細書(ランガー等)には、アンモニウムイオンで処理されたバーミキュライト、無機繊維材料、および有機結合剤から構成された膨張シート材が開示されている。他には、例えば、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社の商標名“インタラム・マット・マウント(INTERAM MAT MOUNT)"の膨張シート材が発売されている。
【００３４】
膨張シート材に使用する適切な有機結合剤はこの分野で知られており、ラテックス状の重合体やゴム等がある。例えば、天然ゴムのラテックス、スチレン-ブタジエンのラテックス、ブタジエン-アクリロニトリルのラテックス、およびアクリラートのラテックスやメタクリル酸エステルの重合体や共重合体等である。適切な無機結合剤はこの分野で知られており、水を多量に含んだ非交換の形態、または、二価または多価の陽イオンでイオン交換された塩として凝集された形態の四ケイ酸フッ素雲母やベントナイト等がある。
【００３５】
装着マットは、所望のサイズおよび形状に切断することができる。本発明の高温装着マットのサイズおよび形状は、用途上の要求に依存して異なる。例えば、自動車用触媒コンバータは、一般的にディーゼルコンバータよりも小さいため、小さな装着マットが必要になる。装着マットを重ねて、２層以上のマットがモノリスの周囲に巻き付けられるようにすることもできる。一般的に、各膨張シートの厚さは、約1.5mm〜約10mmである。また、各膨張シートの単位面積当たりの重量は、約1000g／m2〜約7000g／m2である。
【００３６】
端部保護材は、結合剤とその中に分散されたガラス粒子とから構成されることが好ましい。端部保護材の総重量に対する結合剤の重量割合は、約15％〜約85％(より好ましくは約25％〜約75％、さらに好ましくは約35％〜約45％)である。端部保護材の総重量に対するガラス粒子の重量割合は、約85％〜約15％(より好ましくは約75％〜約25％、さらに好ましくは約60％〜約30％)である。
【００３７】
端部保護材に使用される適切な有機結合剤としては、水性高分子エマルジョン、溶媒をベースとしたポリマー、および100％固形のポリマー等がある。溶媒をベースとしたポリマーの結合剤には、アクリリック、ポリウレタン、ゴムをベースとした有機重合体等の重合体が包含され、その結果、柔軟性を有することができる。100％固形の重合体には、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、および他のエラストマー等がある。
【００３８】
結合剤には、粘着性付与剤、柔軟剤、またはその両方のうちの少なくとも１つを含めることができる。粘着性付与剤(または、粘着性を付与する樹脂)は、炭化水素や改質された樹脂エステルであり、一般的に、重合体に対して粘着特性を付与する。粘着性付与剤は、結合剤、ガラス粒子、および充填材を一体に保持するのを助ける。柔軟剤は重合体基質を柔軟にし、端部保護材に柔軟性および成形性を付与する。端部保護材は、例えば、触媒コンバータエレメントと金属ケーシングとの間の隙間の形状に適合するように、柔軟性および成形性を有することが好ましい。
【００３９】
有機結合剤の材料としては、水性アクリルエマルジョン等がある。アクリルエマルジョンが好ましいのは、その経年変化特性(aging properties)と、その燃焼生成物の非腐食性の故である。有益なアクリリックエマルジョンとしては、ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハースから発売されている“ロプレクス・ティー・アール・934(RHOPLEX TR-934)"の商標名のものや、“ロプレクス・エイチ・エー・８(RHOPLEX HA-８)"の商標名のものがある。“ロプレクス・ティー・アール934"は、固形分の重量割合が44.5％の水性アクリルエマルジョンであり、“ロプレクス・エイチ・エー８"は、固形分の重量割合が44.5％のアクリルコポリマーの水性エマルジョンである。好ましいアクリルエマルジョンは、マサチューセッツ州ウィルミントンのアイ・シー・アイ・レジンズ・ユー・エスから商業的に入手可能な“ネオクリル・エックス・エー・2022(NEOCRYL XA-2022)"の商標名のものであり、これは、固形分の重量割合が60.5％の水性アクリル樹脂分散液である。
【００４０】
好ましい有機結合剤の材料は、最終的な分散体の総重量に対する重量割合で、約20〜40％のアクリリック樹脂、約40〜20％の柔軟剤、および約40〜20％の粘着性付与剤を含む。柔軟剤は、例えば、ミズーリ州セントルイスのモンサントから商業的に入手可能な“サンティサイザ・148(SANTICIZER 148)"の商標名のものであり、これは、イソデシルジフェニルジフォスフェートである。粘着性付与剤は、例えば、カナダ、トロントのエカ・ノベル社から発売されている“スノウタック・820Ａ(SNOWTACK 820A)"の商標名のものであり、これは、重量割合で50％の水性ロジン分散液である。ロジンの融点は55℃である。これらの配合割合により、結合剤に所望の柔軟性を付与するとともに、使用温度へと加熱する間に燃え尽きてしまう有機結合剤の量を最小に抑えることができる。
【００４１】
適切なガラス粒子の組成は、ガラス組成を調合する分野における当業者には明白であろう。そのようなガラスには、リチウム、ナトリウム、ポタシウム、マグネシウム、カルシウムの珪酸塩やそれらの組み合わせからなるものがある。ボリア(boria)やアルミナ等の他の金属酸化物や、遷移金属(例えば、クロム、鉄、コバルト、および亜鉛)の酸化物は、通常、ガラスに混ぜて使用されるものであり、前記ガラス組成に加えられてもよい。特定の用途に対して選択されるガラス組成は、使用温度において、そのガラスが接触している材料(例えば、端部保護材の他の成分や、触媒コンバータの場合には、ケーシングおよび触媒コンバータエレメント)と適合する(compatible)ように選択されている。
【００４２】
また、選択されたガラス組成は、使用温度では、端部保護材の機能に大きな影響を与える程にまで流動することはなく、マット端部が侵食から保護される。もっとも好ましいのは、使用温度において、ガラスが柔軟になって粘着性を有するに至ることである。
【００４３】
好ましい珪酸塩のガラス粒子は、デラウエア州ウィルミントンのアイ・シー・アイ・アメリカから商業的に入手可能な“シープリー・ファイヤ・バリヤ・フィラー、グレード・シー200(CEEPREE FIRE BARRIER FILLER、GRADE C-200)"の商標名のものがある(密度:2.68g/cm3;オイル吸収率:20g/100g;比表面積:0.7m2/g;水分含有率:１％未満;モース硬さ(Mohs hardness):４;屈折率:1.52〜1.58;平均粒子サイズ:30μm)。
【００４４】
ガラス粒子は、中実の粒子やビードまたは中空の球体であってもよい。ガラス粒子のサイズは、特定の用途上の要求に依存して異なる。一般的に、ガラス粒子の平均粒子サイズは、約300μmよりも小さい。一般的に、サイズが約300μmよりも小さいガラス粒子は、結合剤内に容易に分散させることができる。
【００４５】
端部保護材は、さらに充填材やエキステンダー等の添加物を含有してもよい。充填材やエキステンダーは、端部保護材に対して重量割合で約65％まで含有することができる。これらの材料は、端部保護材に対して重量割合で約50％以下であることが好ましい。
【００４６】
適切な充填材としては、水和金属酸化物(例えば、珪酸ナトリウム)や、硼酸塩(例えば、硼酸や硼酸亜鉛)等がある。充填材は、水に比較的溶けにくく、化学的に不活性であることが好ましい。ベントナイトまたはカオリンタイプの粘土およびバーミキュライト等の耐火材料を充填材として使用すれば、端部保護材の寿命および(または)使用温度が増加する。バーミキュライトの形態としては、膨張していないもの(つまり、鉱石のまま)、膨張したもの(つまり、熱処理が施されたもので、イクスフォリエイテッド(exfoliated)としても知られている)、または剥離した(delaminated)もの等がある。
【００４７】
膨張したバーミキュライトは端部保護材として使用可能であるが、剥離したバーミキュライトが好ましい。剥離したバーミキュライトは、外見上はパウダー状であって、膨張した(または膨張していない)バーミキュライトを、例えば、ボールミルにかけたり、高剪断混合(high shear mixing)を行ったりして調製することができる。
【００４８】
充填材は多様な形状のものが使用され、粒子状のものや、切断された繊維状のもの等がある。繊維は、ドライボールミリングやウエットボールミリング等の通常の技術により、サイズを小さくすることができる。有益な繊維には、グラファイト、二酸化珪素、アルミナ-シリカ、カルシア-シリカ、アスベスト、およびガラス繊維等がある。アルミノ珪酸塩の繊維は、例えば、ジョージア州オーガスタのサーマルセラミクスから“セラファイバー(CERAFIBER)"の商標名で発売されている。
【００４９】
粘土等の耐火材を使用して、端部保護材の高温における耐久性を増加させてもよい。そのような耐火材は、端部保護材の総重量に対して、重量割合で40％までであることが好ましい。
【００５０】
エキステンダー(例えば、珪砂)を添加して、混合体の有効性を減じることなくコストを減じることができる。
【００５１】
結合剤は粘着性付与剤および柔軟剤を含むことが好ましく、これにより、乾燥後における端部保護剤の適合性および成形性が増大する。
【００５２】
端部保護材は、結合剤、ガラス粒子、および他の任意添加物を混合することにより調製できる。任意的に、水、分散剤、粘着性付与剤、柔軟剤、および(または)界面活性剤を、相互に独立して添加することができ、これにより、各構成成分の混合を容易にし、および(または)混合体の粘性を調節することができる。各構成成分の混合は、手でかき混ぜたり、モグールミキサー(mogul mixer)等の通常の手段を使用して行うことができる。結果として調製された混合体は、一般に粘性を有しており、所望の形状に成形することができる。例えば、混合体はシート状に成形することも、ストリップ状に切断することもできる。そして、例えば装着マットの端部として使用する前に、例えば空気中で数時間乾燥される。代わりに、粘性のある塊を多様な形状に押出し成形して、装着マットの端部に取り付けてもよい。または、所望の形状に押出し成形して、使用前に空気中で乾燥してもよい。
【００５３】
例えば図５に示された補強繊維として適切な繊維、または端部保護材内に分散する切断された繊維には、アルミノ珪酸塩の繊維等がある。このような繊維には、例えば、３Ｍ社から“ネクステル・312・セラミック・ファイバーズ(NEXTEL 312 CERAMIC FIBERS)"、“ネクステル・440・セラミック・ファイバーズ(NEXTEL 440 CERAMIC FIBERS)"、および“ネクステル・550・セラミック・ファイバーズ(NEXTEL 550 CERAMIC FIBERS)"の商標名で発売されているものや、ニューヨーク州ナイアガラフォールズのカーボランダム社から“ファイバーフラックス・7000Ｍ(FIBERFRAX 7000M)"の商標名で発売されているものや、ジョージア州オーガスタのサーマルセラミックスから“セラファイバー(CERAFIBER)"の商標名で発売されているものや、ステンレス鋼の繊維等がある。ステンレス鋼の繊維には、ジョージア州アトランタのベカルト・スチール・ワイヤ社から“ベキ-シールド・ジー・アール90/シー２/２(BEKI-SHIELD GR90/C2/2)"の商標名で発売されているものがある。適切なセラミック繊維は、米国特許第3795524号明細書(ソウマン)や米国特許第4047965号明細書(カルスト等)にも開示されている。
【００５４】
端部保護材は、例えば、感圧接着剤を塗布したテープ、フィルム、金属織物(例えば、ステンレス鋼のスクリーン)等を使用してシート材に取り付けることができる。好ましい金属織物は、直径１mm未満(約0.20mmが好ましい)の金属ワイヤ(ステンレス鋼が好ましい)を開口面積が90％未満となるように織ったものである。金属織物を取り付ける他の手段が必要な場合には、テープ、接着剤、および機械的な手段等を使用することができる。機械的な手段としては、縫い付けたり、ステープル、くぎ、リベットを使用したり、かしめたり、クランピングしたりすることができる。金属織物の端部は、装着マットの長さ方向の端部を越えて、約８mm延出していることが好ましい。一般的には好ましいが、マットの全長を金属織物で覆う必要はない。
【００５５】
また、他の実施例においては、端部保護材は、補強したり固定したりすることなく、マットの端部に配置される。
【００５６】
端部保護材は、触媒コンバータの離れた端部円錐構造においても、排気パイプの離れた２層壁構造においても有益である。
【００５７】
本発明の目的および利点を、以下の実施例にしたがってさらに説明する。しかし、以下の実施例における特定の材料およびその使用量は、その他の情況および詳細と同じく、本発明を不当に減縮するものではない。すべての部およびパーセンテージは、特に定めない限りは、重量部および重量パーセントを意味する。
【００５８】
例１〜 44
例１〜44に示される各成分を有する調合物は、端部保護材として有益であり、以下の表１〜４に示されている。表１には例１〜13が、表２には例14〜27が、表３には例28〜41が、表４には例42〜44が示されている。
【００５９】
【表１】
Figure 0003967780
【００６０】
【表２】
Figure 0003967780
【００６１】
【表３】
Figure 0003967780
【００６２】
【表４】
Figure 0003967780
【００６３】
例１においては、500グラムのサンプルが調製された。容量が１リッターのモグールミキサー(ミシガン州サギノーのベーカー・パーキンスの＃59821)を使用して、乾燥したパウダー状の成分(例えば、粘土)が最初に加えられ、それらが約１〜３分間混合された。次に、液状の成分(例えば、結合剤の混合体)が添加され、約15〜30分間混合された。そして、繊維材料が添加され、約10〜20分間混合された。
【００６４】
結合剤の混合体は、15重量％のアクリルエマルジョン、15重量％の粘着性付与剤、および10重量％の柔軟剤を混合して調製された。アクリルエマルジョンは、マサッチューセッツ州ウィルミントンのアイ・シー・アイ・レジンズ・ユー・エスから“ネオクリル・エックス・エー・2022(NEOCRYL XA-2022)"の商標名で発売されているものであった。粘着性付与剤は、カナダ、トロントのエカ・ノベル社から“スノウタック・820Ａ(SNOWTACK 820A)"の商標名で発売されているものであった。また、柔軟剤は、ミズーリ州セントルイスのモンサントから“サンティサイザー・148(SANTICIZER 148)"の商標名で発売されているものであった。粘土は、サウスカロライナ州バスのディキシー・クレイから“ディキシー・クレイ(DIXIE CLAY)"の商標名で発売されているカオリン粘土であった。セラミック繊維は、ジョージア州オーガスタのサーマル・セラミックスから“セラファイバー(CERAFIBER)"の商標名で発売されているアルミノ珪酸塩のセラミック繊維であった。ガラスフリットは、珪酸塩をベースとしたガラスフリットであり、デラウェア州ウィルミントンのアイ・シー・アイ・アメリカズから“シープリー・ファイヤ・バリヤ・フィラー、グレード・シー・200(CEEPREE FIRE BARRIER FILLER，GRADE C-200)"の商標名で発売されているものであった。
【００６５】
例２〜43においては、容量100mlのポリプロピレン製のビーカーを使用して、例１で調製された結合剤の混合体、ガラスフリット(シープリー・ファイヤ・バリヤ・フィラー、グレード・シー・200)、および表１に示された他の任意成分を混合し、そして、均一になるまで(約15分間)手でかき混ぜることにより、50グラムのサンプルが調製された。
【００６６】
例44においては、結合剤の混合体は、15重量％のアクリルエマルジョン、15重量％の粘着性付与剤(スノウタック・820Ａ)、および10重量％の柔軟剤(サンティサイザー・148)を混合することにより調製された。アクリルエマルジョンは、ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース社から“ロプレクス・エイチ・エー・８(RHOPLEX HA-8)"の商標名で発売されているものであった。
【００６７】
セラミック繊維は、アルミノ珪酸塩のセラミック繊維(セラファイバー)であった。例39〜43においては、容量が１リッターの通常の磁器製ミル内において、直径1.25cm(0.5インチ)の磁器ボールを容積比で50％充填し、セラミック繊維に対して約15分間ボールミルを行い、長さ約50〜100マイクロメーターの繊維が得られた。繊維のサイズを小さくするには、モグールミキサーに入れて、所望のサイズになるまで他の成分と混ぜればよい。
【００６８】
硼酸および亜鉛酸は、カリフォルニア州ロサンジェルスのユー・エス・ボラックスから入手されたものであった。水化珪酸ナトリウムは、ペンシルバニア州バリーフォージュのフィラデルフィア・クォーツから入手された“ブリット・シル・エイチ・エス・240(BRIT SIL HS-240)"の商標名のものであった。例９における珪酸ナトリウムのセメントは、ペンシルバニア州ピッツバーグのソーエリーゼン・セメンツから入手された“インサルテンプ・セメント・ナンバー・10(INSULTEMP CEMENT NO.10)"の商標名のものであった。また、例10、14、15、17〜21、および26〜37における珪酸ナトリウムのセメントは、同じくソーエリーゼン・セメンツから入手された“インサ-ルーテ・アドヘイシブ・セメント・ナンバー・ピー・１(INSA-LUTE ADHESIVE CEMENT NO. P-1)"の商標名のものであった。膨張したバーミキュライトは、マサチューセッツ州ケンブリッジのダブリュ・アール・グレース社から入手したものであった。バーミキュライトの剥離はモグールミキサーを使用して行なわれ、調合物中の他の成分とともに約15〜20分間混合することにより調製される。
【００６９】
各調合物について、得られた粘性材料が容器から取り出され、ガラスジャーまたはダウエルで圧延して厚さ約0.63cm(0.25インチ)のシート状にされた。各シートは、室温で一晩乾燥された。乾燥後であっても、端部保護材はまったく成形性を失わなかった。
【００７０】
ボタンテスト
ボタンテストは、温度が上昇した場合に端部保護材がどのような挙動を示すのかを試験するものである。端部保護材のシートを形成した後、30分間空気乾燥させてから、このシートから直径2.5cm(１インチ)のディスクが切断された。そして、通常の抵抗炉において加熱された。ディスクは、炉の温度が上昇した後に耐火れんがの表面上に置かれた。
【００７１】
いくつかのサンプルには、その温度においてぎざぎざが付けられた。ぎざぎざは、金属るつぼを保持するやっとこを用いて、手で僅かな圧力を加えて付けられた。比較的容易にぎざぎざを付けることができたサンプルを“ソフト"であると呼び、ぎざぎざを付けることが比較的困難であったサンプルを“ファーム"であると呼ぶ。
【００７２】
例１
約900℃に加熱された金属のディスクはファームであった。そして、軟化している(fused)ように見えたが、熔融(melt)はしなかった。950℃で300時間加熱した後においても、クラッキングやスパリングは起こらず、その形状が維持された。
【００７３】
例２〜５
約900℃で約１時間加熱された金属のディスクはファームであった。加熱されたディスクは、外見上熔融はしていないが軟化していた。
【００７４】
例 26 〜 28
約900℃に加熱された金属のディスクはファームであった。加熱されたディスクは、外見上熔融はしていないが軟化していた。クラッキングやスパリングは起こらなかった。
【００７５】
例 29
約900℃で約1.75時間加熱された金属のディスクは熔融した。それは、硼酸(フラクシング剤)の存在が原因と考えられる。
【００７６】
例 30 〜 35
約900℃で約1.75時間加熱された金属のディスクは外見上熔融はしていないが軟化していた。クラッキングやスパリングは起こらなかった。
【００７７】
例 36
約900℃で約36時間加熱された金属のディスクはソフトになった。しかし、例29で観察された程には熔融しなかった。
【００７８】
例 37
約900℃に加熱された金属のディスクは外見上熔融はしていないが軟化していた。クラッキングやスパリングは起こらなかった。
【００７９】
例 40 〜 44
これらの調合物は、図５に示されているように、アルミノボロシリケートのセラミック繊維のヤーン(ネクステル・312・セラミック・ファイバ)を使用して補強された。各サンプルは、約950℃で約２時間加熱された。例40の調合物は950℃においてファームであった。例41の調合物はクラッキングが激しく、その形状が維持されなかった。例42の調合物は900℃においてソフトであった。例43および例44の調合物は900℃においてファームであった。
【００８０】
侵食テスト
侵食テストは、高温の空気流にさらされた場合における膨張装着マットの端部侵食に対する抵抗力を評価するものである。
【００８１】
テストのための膨張マットのサンプルが、4.6cm×4.9cmの長方形に切断された。そして、切断されたマットは、その端部が、独立して電気的に加熱された２枚のプレートの前端部と面一になるように装着された。マットは、装着密度が0.60g/cm3となるように圧縮された。上部プレートは800℃に加熱され、底部プレートは475℃に加熱された。約615℃に加熱された空気が１分間に60回の割合で、露出したマット端部に断続的に当てられた。加熱された空気は、マット端部から1.588cm(0.625インチ)離れた位置に配置されたノズルの直径0.32cmの丸いオリフィスを通して、マット端部に当てられた。ノズルのゲージ圧は約0.19MPa(27psi)であった。テストは24時間後、または、侵食が深さ1.27cm(0.5インチ)に達したときに終了した。
【００８２】
侵食量は、テスト前後における装着マットの重量を比較することにより測定された。侵食速度は、テスト中に失われたマット重量を、テスト時間で割った値として決定された。
【００８３】
例43の装着マットは、例43の端部保護材と単位面積当たりの重量が3100g/m2の膨張マットとを、端部と端部を合わせた状態で圧縮することにより調製された。この膨張マットは、３Ｍ社から“インタラム・マット・マウント、シリーズIV(INTERAM MAT MOUNT、SERIES IV)"の商標名で発売されているものである。テストに先立って、マットの上面が約800℃で、底面が約475℃で、約１時間加熱され、端部保護材中の高分子結合剤が燃焼された。
【００８４】
テストは、比較例Ａを２回と、比較例Ｂを１回とが繰り返された。比較例Ａにおいては、膨張装着マット(インタラム・マット・マウント、シリーズIV)が使用された。比較例Ｂで使用されたマットは、米国特許第5008086号明細書(メリー)に開示されているようにマット端部に40メッシュのステンレス鋼スクリーンがクリンプされている点を除いて、比較例Ａで使用されたマットと同一のものであった。ステンレス鋼スクリーンは、316ステンレス鋼の直径0.010インチのワイヤを平織(square weave)にしたもので、ニューヨーク州ブリアクリフ、マナーのテトコ社から入手したものであった。
【００８５】
侵食テストの結果を表５に示す。
【００８６】
【表５】
Figure 0003967780
【００８７】
表５のデータは、膨張装着マットの露出した端部を、そこに当たる高温の気体の流れから保護する端部保護材の保護能力を示している。
【００８８】
ホットシェイクテスト
ホットシェイクテストは、本発明に係る装着マットの、触媒コンバータエレメント用の装着マットとしての適合性をさらに評価するものである。ホットシェイクテストは、装着マットを取り付けた状態で金属ケーシング内に保持された触媒コンバータエレメントに排気ガスを通すと同時に、触媒コンバータ組立体を機械的に振動させて100ヘルツの振動数において20g'sの加速度を与えるものである。振動は、通常のバイブレータ(コネティカット州ワリングフォードのアンホルツ・ディッキー社製)を使用して与えられた。熱源は、コンバータに入口温度で約800〜900℃のガスを供給し得る天然ガスバーナーであった。排気ガスの温度を循環的に変化させて、その温度範囲において金属ケーシングが膨張したり縮小したりした場合におけるマットの弾性維持能力およびそれに対応する保持力がテストされた。循環的に変化する温度のサイクルは、高温が維持される10分間と天然ガスが遮断される10分間とが含まれるものであった。温度が循環的に変化している間、常に振動が与えられ続けていた。テストは10サイクル続けて行なわれた。
【００８９】
直径が12.7cmのセラミックのハニカム構造のモノリス(ニューヨーク州コーニングのコーニング社から“セルコール(CELCOR)"の商標名で発売されているもの)が、端部が保護されたマットをテストするのに使用された。
【００９０】
例１
例１の調合物が、アルミノボロシリケートのセラミック繊維のヤーン(ミネソタ州セントポールの３Ｍ社から“ネクステル・312(NEXTEL 312)"の商標名で発売されているもの)の周囲に押し出された。得られた端部保護材が図５に示される膨張マットの端部に取り付けられ、150〜950℃の温度範囲において10サイクルのホットシェイクテストが行なわれた。多少のクラッキングが発生した。
【００９１】
室温まで冷却すると、端部保護材は幾分もろくなっており、曲げるとクラックが発生した。
【００９２】
例２〜５
各調合物が、図４に示されるシート材の端部に取り付けられた。つまり、端部保護材の幅0.63cmのストリップが、幅2.5cmの16×16メッシュステンレス鋼のスクリーン(ニューヨーク州ブリアクリフ、マナーのテトコ社から入手したもの)を使用して膨張シート材の一端に取り付けられた。そして、150〜950℃の温度範囲において10サイクルのホットシェイクテストが行なわれた。例２〜例５の調合物は、クラックが発生しないか、または、発生しても僅かであった。特に、例４および例５の調合物は、非常にクラッキングが少なかった。それは、繊維による補強が行なわれているためであると考えられる。
【００９３】
例６〜 10
各調合物が、図３に示されるシート材の端部に取り付けられ、感圧テープ(３Ｍ社のブランド＃375の感圧接着剤テープ)により固定された。例６および例７の調合物のセラミックモノリスに対する接着性は、例８〜例10のものに比べて改善されていた。それは、硼酸および珪酸ナトリウムの存在が原因であると考えられる。硼酸および珪酸ナトリウムは、フラクシング剤として作用し高温における調合物の柔軟性を増加させる。ホットシェイクテスト後において、各調合物はすべて良好な外観を呈した。つまり、クラッキングの発生が少なかった。
【００９４】
例 11
この調合物はストリップ状に形成され、膨張マットの端部に接着された。そして、2.5cm幅のセラミック紙で覆われた。セラミック紙は、ニューヨーク州ナイアガラフォールズのカーボランダム社から“ファイバーフラックス(FIBERFRAX)"の商標名で発売されているものであり、図３にも示されている。端部保護材は、十分な粘性および成形性を有しており、他の接着剤を使用せずにセラミック紙や膨張マットに圧接することができた。ホットシェイクテストが行なわれた。このサンプルにはクラッキングはほとんど発生せず、柔軟性に富んでおり、テスト性能は良好であった。
【００９５】
例 12
この調合物は、図３に示されているように繊維ガラス織物で補強された。繊維ガラス織物は、オハイオ州グランビルのオウンズ・コーニング・ファイバーガラス社から“エス-２・ガラス(S-2 GLASS)"の商標名で発売されているものである。マットは、セラミック紙に代えて繊維ガラス織物が使用された他は、例11と同様にして調製された。ホットシェイクテストが行なわれた。繊維ガラス織物が補強材として作用したようで、クラッキングは最小に抑えられた。
【００９６】
例 13
この調合物は、アルミノボロシリケートのセラミック繊維織物(３Ｍ社から“ネクステル・312・セラミック・クロス(NEXTEL 312 CERAMIC CLOTH)"の商標名で発売されているもの)で補強された。さらに具体的には、マットは、セラミック紙に代えてアルミノボロシリケートのセラミック繊維織物が使用された他は、例11と同様にして調製された。アルミノボロシリケートのセラミック繊維織物は、感圧接着剤を塗布したフィルム(３Ｍ社のブランド＃375の感圧接着テープ)を使用してマットの端部に固定された。このマットに対してホットシェイクテストが行なわれた。セラミック繊維は、端部保護材の補強材として作用したようだ。
【００９７】
ホットシェイクテストの結果、端部保護材にクラックが発生したが、端部保護材がマットの端部から脱落することはなかった。クラックは端部保護材が溶融することにより埋められたようであった。例13の調合物は、ホットシェイクテストの間中、マット端部に良く適合していた。
【００９８】
例 14 〜 25
これらの調合物に対して10サイクルのホットシェイクテストが行なわれた。例14〜17では、端部保護材に望ましくない収縮およびクラッキングが発生し、膨張マットおよびその下のセラミックモノリスに対する接着性は不十分であった。例14〜例17の調合物は、端部保護材として有益であると考えられるが、好ましくはない。
【００９９】
例15、16、および18〜25では、端部保護材に多少のクラッキングが発生したが、セラミックモノリスに対する接着性があった。
【０１００】
例 38
例38においては、例１と同様にしてテストが行なわれた。端部保護材に多少のクラッキングが発生した。さらに、コンバータを分解したとき、端部保護材が緩んでいるのが観察された(つまり、マットの端部に固定されていなかった)。
【０１０１】
例 39
例39においては、例１と同様にしてテストが行なわれた。調合物はテストの間中、マットの端部に大変良く適合しているようであった。そして、外観も大変良好でクラッキングもほとんど発生しなかった。
【０１０２】
当業者には、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、本発明の多様な修正および変更が容易であろう。本明細書に記載した説明により、本発明が不当に制限されるべきでないということを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)を分解した状態を示す斜視図である。
【図２】 本発明の触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)の部分断面図である。
【図３】 本発明に係る装着マットの一部分を示す斜視図である。
【図４】 本発明に係る装着マットの一部分を示す斜視図である。
【図５】 本発明に係る装着マットの一部分を示す斜視図である。
【図６】 本発明に係る装着マットの一実施例を示す説明図である。
【図７】 本発明の触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)を分解した状態を示す斜視図である。
【図８】 本発明の触媒コンバータ(または、ディーゼル粒子フィルタ)の部分断面図である。
【符号の説明】
１０ 触媒コンバータ(またはディーゼル粒子フィルタ)
１１ 金属ケーシング
１２ 入口端
１３ 出口端
２０ 触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)
２１ ガス流路
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 装着マット
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ 膨張シート材
３３ 膨張シート材の側端部
３４、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ 端部保護材
３６Ａ 接着テープ
３８Ｂ ワイヤスクリーン
４０ セラミック繊維(または、金属スクリーン)
５０ 装着マット
５２ 膨張シート材
５４、５５ 膨張シート材の端部
５６、５７ 端部保護材
８０ 金属ケーシング
８１ 入口端
８２ 出口端
８３ 触媒コンバータエレメント(またはディーゼル粒子フィルタエレメント)
８４ ガス流路
８６ 膨張装着マット
８７ 端部保護材
８８ 膨張装着マットの端部
８９ 触媒コンバータ(またはディーゼル粒子フィルタ)

Claims (4)

  1. 金属ケーシング(11)、
    金属ケーシング内に配置された触媒コンバータエレメント(20、83)、
    触媒コンバータエレメントと金属ケーシングとの間に配置され、側端部(33)を有する膨張シート材(32、32A、32B、32C、52)から構成される装着マット(30、30A、30B、30C、50)、および、
    触媒コンバータエレメントと金属ケーシングとの間に配置された端部保護材(34、34A、34B、34C、87)、を備えた触媒コンバータであって、
    装着マット(30、30A、30B、30C、50)は、触媒コンバータエレメント(20、83)を金属ケーシング(11)内の所定位置に保持して機械的振動を吸収し、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、装着マットの側端部(33)の少なくとも一部分を覆い、当該側端部(33)をそこに当たる高温の気体による侵食から保護し、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、結合剤およびガラス粒子の総重量に対する重量割合で、５％〜 85 ％の結合剤、および95 ％〜 15 ％のガラス粒子を含有しており、
    ガラス粒子は、中実の粒子であって、軟化点が少なくとも350 ℃のガラスからなっており、
    結合剤とガラス粒子との総重量は、端部保護材(34、34A、34B、34C、87)の総重量に対して、重量割合で少なくとも20％である、触媒コンバータ。
  2. 金属ケーシング(11)、
    金属ケーシング内に配置された触媒コンバータエレメント(20、83)、および、
    触媒コンバータエレメントと金属ケーシングとの間に配置されており、触媒コンバータエレメントを金属ケーシング内の所定位置に保持し、機械的振動を吸収する装着マット(30、30A、30B、30C、50)を備えた、触媒コンバータであって、
    装着マット(30、30A、30B、30C、50)は、側端部(33)を有する膨張シート材(32、32A、32B、32C、52)と、端部保護材(34、34A、34B、34C、87)とを備えており、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、膨張シート材の側端部(33)の少なくとも一部分を覆い、当該側端部(33)をそこに当たる高温の気体による侵食から保護し、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、結合剤およびガラス粒子の総重量に対する重量割合で、５％〜 85 ％の結合剤、および95 ％〜 15 ％のガラス粒子を含有しており、
    ガラス粒子は、中実の粒子であって、軟化点が少なくとも350 ℃のガラスからなっており、
    結合剤とガラス粒子との総重量は、端部保護材(34、34A、34B、34C、87)の総重量に対して、重量割合で少なくとも20％である、触媒コンバータ。
  3. 金属ケーシング(11)、
    金属ケーシング内に配置されたディーゼル粒子フィルタエレメント(20、83)、
    ディーゼル粒子フィルタエレメントと金属ケーシングとの間に配置され、側端部(33)を有する膨張シート材32、32A、32B、32C、52)から構成される装着マット(30、30A、30B、30C、50)、および、
    ディーゼル粒子フィルタエレメントと金属ケーシングとの間に配置された端部保護材(34、34A、34B、34C、87)、を備えたディーゼル粒子フィルタであって、
    装着マット(30、30A、30B、30C、50)は、ディーゼル粒子フィルタエレメント(20、83)を金属ケーシング(11)内の所定位置に保持して機械的振動を吸収し、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、装着マットの側端部(33)の少なくとも一部分を覆い、当該側端部(33)をそこに当たる高温の気体による侵食から保護し、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、結合剤およびガラス粒子の総重量に対する重量割合で、５％〜 85 ％の結合剤、および95 ％〜 15 ％のガラス粒子を含有しており、
    ガラス粒子は、中実の粒子であって、軟化点が少なくとも350 ℃のガラスからなっており、
    結合剤とガラス粒子との総重量は、端部保護材(34、34A、34B、34C、87)の総重量に対して、重量割合で少なくとも20％である、ディーゼル粒子フィルタ。
  4. 金属ケーシング(11)、
    金属ケーシング内に配置されたディーゼル粒子フィルタエレメント(20、83)、および、
    ディーゼル粒子フィルタエレメントと金属ケーシングとの間に配置されており、ディーゼル粒子フィルタエレメントを金属ケーシング内の所定位置に保持し、機械的振動を吸収する装着マット(30、30A、30B、30C、50)を備えた、ディーゼル粒子フィルタであって、
    装着マット(30、30A、30B、30C、50)は、側端部(33)を有する膨張シート材(32、32A、32B、32C、52)と、端部保護材(34、34A、34B、34C、87)とを備えており、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、膨張シート材の側端部(33)の少なくとも一部分を覆い、当該側端部(33)をそこに当たる高温の気体による侵食から保護し、
    端部保護材(34、34A、34B、34C、87)は、結合剤およびガラス粒子の総重量に対する重量割合で、５％〜 85 ％の結合剤、および95 ％〜 15 ％のガラス粒子を含有しており、
    ガラス粒子は、中実の粒子であって、軟化点が少なくとも350 ℃のガラスからなっており、
    結合剤とガラス粒子との総重量は、端部保護材(34、34A、34B、34C、87)の総重量に対して、重量割合で少なくとも20％である、ディーゼル粒子フィルタ。
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