JPH07112135A - 排気ガス浄化フィルタ材及びその製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化フィルタ材及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温下での加熱冷却の繰り返しによる温度変
化や振動によっても触媒が簡単に剥離脱落することが無
く、触媒の担持量も多くなる排気ガス浄化用フィルタ材
を提供する。 【構成】 Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ系又はＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の金属繊維やその繊維を用
いた不織布、織布の表面にアルミナウィスカーを密に生
じさせたものに触媒を担持させたので、触媒が表面のア
ルミナウィスカーに強固に担持され、また、表面積の増
加により担持量も多くなる。
化や振動によっても触媒が簡単に剥離脱落することが無
く、触媒の担持量も多くなる排気ガス浄化用フィルタ材
を提供する。 【構成】 Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ系又はＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の金属繊維やその繊維を用
いた不織布、織布の表面にアルミナウィスカーを密に生
じさせたものに触媒を担持させたので、触媒が表面のア
ルミナウィスカーに強固に担持され、また、表面積の増
加により担持量も多くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用排ガス浄化
装置、石油ファンヒータの浄化装置などに使用する排気
ガス浄化用フィルタ材とそのフィルタ材の製造方法に関
する。
装置、石油ファンヒータの浄化装置などに使用する排気
ガス浄化用フィルタ材とそのフィルタ材の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用、或いは石油ファンヒータ用排
ガス浄化装置には、排気ガスを化学的に反応させて浄化
するために貴金属系（白金等）の触媒が用いられてい
る。その触媒は、コーディエライト製のハニカムなどを
担持体としてその表面に担持させてある。
ガス浄化装置には、排気ガスを化学的に反応させて浄化
するために貴金属系（白金等）の触媒が用いられてい
る。その触媒は、コーディエライト製のハニカムなどを
担持体としてその表面に担持させてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】触媒用として利用され
ている従来の担持体は表面が比較的平滑で担持力がさほ
ど強くない。
ている従来の担持体は表面が比較的平滑で担持力がさほ
ど強くない。
【０００４】これに対し、自動車エンジンにおける燃料
の燃焼技術、バーナにおける石油の燃焼技術の進歩でガ
スの排気温度は一段と高まる傾向にあり、このため、従
来の担持体では加熱→冷却のサイクルが繰り返されると
使用中に触媒が剥落し、触媒による浄化機能を長時間維
持することが難しくなってきている。
の燃焼技術、バーナにおける石油の燃焼技術の進歩でガ
スの排気温度は一段と高まる傾向にあり、このため、従
来の担持体では加熱→冷却のサイクルが繰り返されると
使用中に触媒が剥落し、触媒による浄化機能を長時間維
持することが難しくなってきている。
【０００５】そこで、この発明は、高温下での加熱、冷
却の繰り返しによる温度変化や振動を受けても触媒の担
持安定性が保たれる排気ガス浄化用のフィルタ材とその
フィルタ材の製造方法を提供するものである。
却の繰り返しによる温度変化や振動を受けても触媒の担
持安定性が保たれる排気ガス浄化用のフィルタ材とその
フィルタ材の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、耐熱性の有る材料、好ましく
は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系も
しくはＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ系金属から成る繊維や、この金
属繊維によって構成される不織布或いは織布の金属表面
にアルミナウィスカーを具備させてこれを担持体とし、
その担持体の金属表面のアルミナウィスカーに触媒を担
持させたものを排気ガス浄化フィルタ材として使用する
ようにしたのである。
め、この発明においては、耐熱性の有る材料、好ましく
は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系も
しくはＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ系金属から成る繊維や、この金
属繊維によって構成される不織布或いは織布の金属表面
にアルミナウィスカーを具備させてこれを担持体とし、
その担持体の金属表面のアルミナウィスカーに触媒を担
持させたものを排気ガス浄化フィルタ材として使用する
ようにしたのである。
【０００７】なお、ここで云う不織布は、繊維を糸にし
ないで集合体とし、繊維相互を接着して薄い布状に圧縮
したものを云い、金属繊維を接着剤で固定したもの、機
械的に結合したものなどがある。その製法は問わない。
ないで集合体とし、繊維相互を接着して薄い布状に圧縮
したものを云い、金属繊維を接着剤で固定したもの、機
械的に結合したものなどがある。その製法は問わない。
【０００８】アルミナウィスカーは、下地の金属繊維が
先に好ましいものとして挙げたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ
系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の材質な
らば、大気中、或いは酸化雰囲気（例えばＡｒとＯ2 の
混合ガス雰囲気）中で８００〜１０００℃に加熱する方
法で生成することを奨める。
先に好ましいものとして挙げたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ
系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の材質な
らば、大気中、或いは酸化雰囲気（例えばＡｒとＯ2 の
混合ガス雰囲気）中で８００〜１０００℃に加熱する方
法で生成することを奨める。
【０００９】Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系或いはＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系の金属繊維は、例えば伸線法で作ったＳＵＳ
３１６の繊維やＦｅ−Ｃｒ系金属繊維、もしくはこれ等
の金属繊維を用いた不織布や織布をＡｌの拡散浸透処理
により合金化すると得られる。この際、前者のＦｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ−Ａｌ系金属繊維は、重量比でＮｉ：５〜２０
％、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｌ：０．５〜１５％、残
部：Ｆｅ及び不可避成分の組成、後者のＦｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ系金属繊維は重量比でＣｒ：１０〜４０％、Ａｌ：
０．５〜１５％、残部：Ｆｅ及び不可避成分の組成とな
るように拡散浸透処理条件（粉末組成、粉末量、温度、
時間）を選定する。また、これ等の組成中に、更に、
Ｙ、Ｎｄ等の希土類元素の１種もしくは２種以上を０．
０５〜０．５重量％含有させると、耐熱性の面でより優
れたものになる。
ｒ−Ａｌ系の金属繊維は、例えば伸線法で作ったＳＵＳ
３１６の繊維やＦｅ−Ｃｒ系金属繊維、もしくはこれ等
の金属繊維を用いた不織布や織布をＡｌの拡散浸透処理
により合金化すると得られる。この際、前者のＦｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ−Ａｌ系金属繊維は、重量比でＮｉ：５〜２０
％、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｌ：０．５〜１５％、残
部：Ｆｅ及び不可避成分の組成、後者のＦｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ系金属繊維は重量比でＣｒ：１０〜４０％、Ａｌ：
０．５〜１５％、残部：Ｆｅ及び不可避成分の組成とな
るように拡散浸透処理条件（粉末組成、粉末量、温度、
時間）を選定する。また、これ等の組成中に、更に、
Ｙ、Ｎｄ等の希土類元素の１種もしくは２種以上を０．
０５〜０．５重量％含有させると、耐熱性の面でより優
れたものになる。
【００１０】また、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系金属繊維は、好
ましくは表面積の大きい中空のＮｉ金属繊維（例えば炭
素繊維にＮｉメッキし、炭素繊維を燃焼除去して得られ
る）や金属繊維から成る不織布又は織布を、Ｃｒ、Ａｌ
の拡散浸透処理などで合金化して得られる。この系の金
属繊維は、重量比でＣｒ：１０〜４０％、Ａｌ：０．５
〜１５％、残部：Ｎｉ及び不可避成分の組成のものがよ
く、拡散浸透処理条件の選定でそのような組成にするこ
とが可能である。さらに、拡散浸透処理時に希土類元素
を混入させて同元素を含有した繊維にすれば耐熱性がよ
り優れたものになる。
ましくは表面積の大きい中空のＮｉ金属繊維（例えば炭
素繊維にＮｉメッキし、炭素繊維を燃焼除去して得られ
る）や金属繊維から成る不織布又は織布を、Ｃｒ、Ａｌ
の拡散浸透処理などで合金化して得られる。この系の金
属繊維は、重量比でＣｒ：１０〜４０％、Ａｌ：０．５
〜１５％、残部：Ｎｉ及び不可避成分の組成のものがよ
く、拡散浸透処理条件の選定でそのような組成にするこ
とが可能である。さらに、拡散浸透処理時に希土類元素
を混入させて同元素を含有した繊維にすれば耐熱性がよ
り優れたものになる。
【００１１】
【作用】金属表面に生成したアルミナウィスカーは、下
地の金属繊維との密着力が高く、さらに耐熱性を有する
ため、１０００℃以上の高温にも耐える。
地の金属繊維との密着力が高く、さらに耐熱性を有する
ため、１０００℃以上の高温にも耐える。
【００１２】このアルミナウィスカーの生成により、金
属繊維表面の平滑性が無くなり、表面が三次元の複雑な
性状を呈し、かつ表面積が大きく増加するため、触媒が
強力に担持され、これにより、高温下での加熱冷却の繰
り返しによる温度変化や振動による触媒の剥離脱落が防
止される。
属繊維表面の平滑性が無くなり、表面が三次元の複雑な
性状を呈し、かつ表面積が大きく増加するため、触媒が
強力に担持され、これにより、高温下での加熱冷却の繰
り返しによる温度変化や振動による触媒の剥離脱落が防
止される。
【００１３】また、ＡｌをＣｒとともに合金化した金属
繊維は、２元素の相互作用により安定酸化物を形成する
ため、耐熱性は勿論、耐食性にも優れ、高温の排ガスに
よる熱劣化、腐食等が起き難い。
繊維は、２元素の相互作用により安定酸化物を形成する
ため、耐熱性は勿論、耐食性にも優れ、高温の排ガスに
よる熱劣化、腐食等が起き難い。
【００１４】さらに、金属繊維表面が複雑に入り込むこ
とにより、触媒の担持量が多くなり、排ガス中の固体成
分の物理的捕集能力も高まる。特に、中空繊維（好まし
くは１０〜４０μｍ径）を不織布や織布にして利用する
ものは、微細な空孔をもつ多孔体構造を持ち、表面積が
極めて大きいため、前述の効果が大きい。
とにより、触媒の担持量が多くなり、排ガス中の固体成
分の物理的捕集能力も高まる。特に、中空繊維（好まし
くは１０〜４０μｍ径）を不織布や織布にして利用する
ものは、微細な空孔をもつ多孔体構造を持ち、表面積が
極めて大きいため、前述の効果が大きい。
【００１５】以下に、好ましいとした三種類の金属繊維
について成分の含有量等を限定した理由を記す。
について成分の含有量等を限定した理由を記す。
【００１６】Ｃｒは、耐熱性、耐酸化性を確保する基本
元素である。本発明にあっては、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）皮膜が耐酸化性確保の主体となるが、Ｃｒが欠
乏するとこの皮膜の密着性や保護性が低下して耐酸化性
の維持に問題が出る。一方、Ｃｒが過剰になると靭性が
低下し、従ってこれ等の問題を共になくし得る範囲とし
てＣｒ含有量を１０〜４０重量％に規定した。
元素である。本発明にあっては、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）皮膜が耐酸化性確保の主体となるが、Ｃｒが欠
乏するとこの皮膜の密着性や保護性が低下して耐酸化性
の維持に問題が出る。一方、Ｃｒが過剰になると靭性が
低下し、従ってこれ等の問題を共になくし得る範囲とし
てＣｒ含有量を１０〜４０重量％に規定した。
【００１７】また、耐熱性を維持するためには、Ａｌも
０．５重量％は含有している必要がある。このＡｌは、
０．５重量％未満では耐熱性の改善効果が薄い。また、
加工性の点で１５重量％以上含有するのは好ましくな
く、従って、その含有量は０．５〜１５重量％とし、加
工性の要求度合を考えてその中から適当な値を選ぶ。
０．５重量％は含有している必要がある。このＡｌは、
０．５重量％未満では耐熱性の改善効果が薄い。また、
加工性の点で１５重量％以上含有するのは好ましくな
く、従って、その含有量は０．５〜１５重量％とし、加
工性の要求度合を考えてその中から適当な値を選ぶ。
【００１８】なお、下地金属をカロライジング処理と称
されるＡｌ粉末を使用したＡｌ化拡散浸透処理によって
所望の組成に変化させる場合には、処理の条件次第で繊
維の表面付近のＡｌ合金量を多くし、表面の耐熱性をよ
り一層向上させることができるが、この場合も全体の合
金組成に占めるＡｌの割合は１重量％から最大１５重量
％が限度であり、これ以上の添加では、振動衝撃による
欠けが生じたりして靭性についての保証ができない。
されるＡｌ粉末を使用したＡｌ化拡散浸透処理によって
所望の組成に変化させる場合には、処理の条件次第で繊
維の表面付近のＡｌ合金量を多くし、表面の耐熱性をよ
り一層向上させることができるが、この場合も全体の合
金組成に占めるＡｌの割合は１重量％から最大１５重量
％が限度であり、これ以上の添加では、振動衝撃による
欠けが生じたりして靭性についての保証ができない。
【００１９】Ａｌはカロライジング処理中の温度と時間
を制御することにより、金属繊維の表面から内側にかけ
て任意の深さで拡散浸透させることができる。一方、ア
ルミナウィスカーは、加熱処理する下地金属の表面のＡ
ｌ濃度が高いほど成長し易くてアスペクト比（太さに対
する長さの比）の大きいものが得られ、従って、下地に
なる金属繊維は、表面が高Ａｌ濃度、内部は耐熱性を保
持するのに必要なＡｌ量（１重量％）にしたものが望ま
しい。
を制御することにより、金属繊維の表面から内側にかけ
て任意の深さで拡散浸透させることができる。一方、ア
ルミナウィスカーは、加熱処理する下地金属の表面のＡ
ｌ濃度が高いほど成長し易くてアスペクト比（太さに対
する長さの比）の大きいものが得られ、従って、下地に
なる金属繊維は、表面が高Ａｌ濃度、内部は耐熱性を保
持するのに必要なＡｌ量（１重量％）にしたものが望ま
しい。
【００２０】アルミナウィスカーのアスペクト比をより
大きくしたい場合には、繊維の表面から深さ１．０μｍ
まではＡｌ濃度を５％以上にすればよい。例えば、ＳＵ
Ｓ３１６やＦｅ−Ｃｒの金属繊維を用いてこれ等の繊維
の表面にカロライジング処理でＡｌ濃縮部を形成した
り、真空蒸着等の気相めっきや湿式めっきで表面に純Ａ
ｌをコーティングした後、さらに不活性雰囲気下での拡
散浸透処理を行うと金属繊維表面のＡｌ濃度を適宜コン
トロールすることができる。
大きくしたい場合には、繊維の表面から深さ１．０μｍ
まではＡｌ濃度を５％以上にすればよい。例えば、ＳＵ
Ｓ３１６やＦｅ−Ｃｒの金属繊維を用いてこれ等の繊維
の表面にカロライジング処理でＡｌ濃縮部を形成した
り、真空蒸着等の気相めっきや湿式めっきで表面に純Ａ
ｌをコーティングした後、さらに不活性雰囲気下での拡
散浸透処理を行うと金属繊維表面のＡｌ濃度を適宜コン
トロールすることができる。
【００２１】Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の各金属は、先に述べた
Ｙ、Ｎｄ等の希土類元素を含ませると耐熱性が更に高ま
る。希土類元素の添加は、粉末拡散浸透処理の際、拡散
浸透材中に添加しようとする元素の粉末を混合しておけ
ばよいが、０．５重量％以上の添加は後工程におけるウ
ィスカー生成の妨げになるし、また、０．０５重量％以
下では耐熱性の向上効果が現われない。
Ａｌ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の各金属は、先に述べた
Ｙ、Ｎｄ等の希土類元素を含ませると耐熱性が更に高ま
る。希土類元素の添加は、粉末拡散浸透処理の際、拡散
浸透材中に添加しようとする元素の粉末を混合しておけ
ばよいが、０．５重量％以上の添加は後工程におけるウ
ィスカー生成の妨げになるし、また、０．０５重量％以
下では耐熱性の向上効果が現われない。
【００２２】大気中又は酸化雰囲気中でアルミナウィス
カーを生成するときの温度も、８００〜１０００℃の範
囲でないとアスペクト比の大きなウィスカーが得られな
い。アスペクト比の大きなもの（１：２以上）を得るた
めの特に好ましい温度は８５０〜９５０℃であり、８５
０℃では１０時間以上、９５０℃では２時間以上あれば
十分である。１０００℃を越えると凹凸の小さい平坦に
近い酸化皮膜になり易く、生成した酸化皮膜の比表面積
が小さ過ぎて担持体の役目をするには適さない。また、
８００℃未満では原子拡散の遅延により酸化の進行が遅
れ、所望のウィスカーに成長させるのに長時間の加熱が
必要になる。
カーを生成するときの温度も、８００〜１０００℃の範
囲でないとアスペクト比の大きなウィスカーが得られな
い。アスペクト比の大きなもの（１：２以上）を得るた
めの特に好ましい温度は８５０〜９５０℃であり、８５
０℃では１０時間以上、９５０℃では２時間以上あれば
十分である。１０００℃を越えると凹凸の小さい平坦に
近い酸化皮膜になり易く、生成した酸化皮膜の比表面積
が小さ過ぎて担持体の役目をするには適さない。また、
８００℃未満では原子拡散の遅延により酸化の進行が遅
れ、所望のウィスカーに成長させるのに長時間の加熱が
必要になる。
【００２３】
【実施例】以下に、この発明の具体例を示す。 −実施例１− ＳＵＳ３１６、直径３０μｍの繊維で作った不織布を拡
散浸透法で合金化処理してＦｅ−Ｎｉ（１４重量％）−
Ｃｒ（１６重量％）−Ａｌ（８重量％）の組成となし、
次に、これを大気中９００℃にて５時間加熱して金属表
面にアルミナウィスカーを成長させ、その後湿式法によ
り触媒を担持させて排気ガス浄化用フィルタ材（発明品
１）を得た。
散浸透法で合金化処理してＦｅ−Ｎｉ（１４重量％）−
Ｃｒ（１６重量％）−Ａｌ（８重量％）の組成となし、
次に、これを大気中９００℃にて５時間加熱して金属表
面にアルミナウィスカーを成長させ、その後湿式法によ
り触媒を担持させて排気ガス浄化用フィルタ材（発明品
１）を得た。
【００２４】また、比較のため、発明品１と同じ方法で
合金化した同一組成の金属繊維を大気中１０５０℃にて
３時間加熱後、湿式法により触媒を担持させたもの（比
較品１）も作った。触媒を担持させる前の発明品１の下
地表面の走査型電子顕微鏡写真を図１に示す。この図か
ら判るように、下地になる金属表面には、約３μｍ長さ
のアルミナウィスカーが密に生成している。なお、比較
品１の金属表面には、図１に示すようなウィスカーは見
られず、粒状結晶ができていた。
合金化した同一組成の金属繊維を大気中１０５０℃にて
３時間加熱後、湿式法により触媒を担持させたもの（比
較品１）も作った。触媒を担持させる前の発明品１の下
地表面の走査型電子顕微鏡写真を図１に示す。この図か
ら判るように、下地になる金属表面には、約３μｍ長さ
のアルミナウィスカーが密に生成している。なお、比較
品１の金属表面には、図１に示すようなウィスカーは見
られず、粒状結晶ができていた。
【００２５】次に、これ等の試料について、白金−パラ
ジウム触媒を担持できる量を試験して調べたところ、発
明品１の能力が比較品１のそれよりもはるかに優れてい
た。
ジウム触媒を担持できる量を試験して調べたところ、発
明品１の能力が比較品１のそれよりもはるかに優れてい
た。
【００２６】−実施例２− Ｎｉ目付け量１１００ｇ／ｍ2 のＮｉ繊維（直径４０μ
ｍの中空繊維）で作った不織布を拡散浸透法で合金化処
理して表１の組成となし、次いで、この不織布をＡｒと
Ｏ2 の混合ガス中で加熱した。このときのＯ2 分圧は２
０％一定とし、熱処理温度、熱処理時間を表１の通りに
変えた。そして、さらに湿式法により白金−ロジウム系
の触媒を担持させて発明品２〜９のフィルタ材を得た。
ｍの中空繊維）で作った不織布を拡散浸透法で合金化処
理して表１の組成となし、次いで、この不織布をＡｒと
Ｏ2 の混合ガス中で加熱した。このときのＯ2 分圧は２
０％一定とし、熱処理温度、熱処理時間を表１の通りに
変えた。そして、さらに湿式法により白金−ロジウム系
の触媒を担持させて発明品２〜９のフィルタ材を得た。
【００２７】比較のため、発明品２〜９に用いたものと
同一組成の金属繊維からなる不織布を７５０℃以下或い
は１０５０℃以上の温度で加熱し、さらに、湿式法で触
媒を担持させた比較品２〜９も作成した。
同一組成の金属繊維からなる不織布を７５０℃以下或い
は１０５０℃以上の温度で加熱し、さらに、湿式法で触
媒を担持させた比較品２〜９も作成した。
【００２８】また、Ｙ或いはＮｄの添加量を０．５重量
％以上にして熱処理条件は発明品と同じにした別の比較
品も作った。
％以上にして熱処理条件は発明品と同じにした別の比較
品も作った。
【００２９】
【表１】 発明品２〜９の下地金属繊維表面には、太さ０．２〜
０．３μｍ、長さ１〜５μｍのアルミナウィスカーが成
長していたが、比較品２〜９にはこのようなウィスカー
は無く、平滑な結晶しか見られなかった。
０．３μｍ、長さ１〜５μｍのアルミナウィスカーが成
長していたが、比較品２〜９にはこのようなウィスカー
は無く、平滑な結晶しか見られなかった。
【００３０】また、Ｙ、Ｎｄの含有量を０．５重量％以
上にしたものは、熱処理条件が本発明品と同じであるに
も拘らず、ウィスカーが長さ１μｍ以下の短かいものに
なったり、結晶粒状化したりしており、希土類元素の過
剰添加はウィスカーの成長をかえって阻害することが判
った。
上にしたものは、熱処理条件が本発明品と同じであるに
も拘らず、ウィスカーが長さ１μｍ以下の短かいものに
なったり、結晶粒状化したりしており、希土類元素の過
剰添加はウィスカーの成長をかえって阻害することが判
った。
【００３１】次に、実施例２で得た発明品２〜９のフィ
ルタ材を試料としてこれ等に１０００℃、３０分加熱−
冷却のサイクルを５００回加えたが、触媒脱落や欠損、
外観の変化はなかった。これに対し、比較品２〜９は、
触媒の担持量自体が本発明品よりも少なく、また、熱サ
イクルが５００回に達する前に触媒の剥落等が起こり、
排気ガス浄化用フィルタ材として適したものになってい
なかった。
ルタ材を試料としてこれ等に１０００℃、３０分加熱−
冷却のサイクルを５００回加えたが、触媒脱落や欠損、
外観の変化はなかった。これに対し、比較品２〜９は、
触媒の担持量自体が本発明品よりも少なく、また、熱サ
イクルが５００回に達する前に触媒の剥落等が起こり、
排気ガス浄化用フィルタ材として適したものになってい
なかった。
【００３２】−実施例３− ＳＵＳ４３０（Ｃｒ：１６〜１８重量％、残部Ｆｅ及び
不可避成分）の直径２０〜４０μｍの繊維を混合して作
った不織布を拡散浸透法にて合金化処理してＦｅ−Ｃｒ
（１６重量％）−Ａｌ（５重量％）の組成となし、次に
これを大気中１０００℃にて３時間加熱して金属表面に
アルミナウィスカーを成長させ、その後γアルミナ及び
触媒を湿式法により担持させて排気ガス浄化用フィルタ
材（発明品１０）を得た。
不可避成分）の直径２０〜４０μｍの繊維を混合して作
った不織布を拡散浸透法にて合金化処理してＦｅ−Ｃｒ
（１６重量％）−Ａｌ（５重量％）の組成となし、次に
これを大気中１０００℃にて３時間加熱して金属表面に
アルミナウィスカーを成長させ、その後γアルミナ及び
触媒を湿式法により担持させて排気ガス浄化用フィルタ
材（発明品１０）を得た。
【００３３】また、比較のため、上記と同一組成の金属
不織布を大気中１０５０℃で１時間加熱後、湿式法にて
触媒及びγアルミナを担持させたもの（比較品１０）を
作った。
不織布を大気中１０５０℃で１時間加熱後、湿式法にて
触媒及びγアルミナを担持させたもの（比較品１０）を
作った。
【００３４】その両者についてアルミナウィスカーの成
長状態とγアルミナ及び触媒の担持量を調べたところ、
発明品１０はアルミナウィスカーが良好に生成している
が、比較品１０はウィスカが形成されず、γアルミナ担
持量及び触媒担持量が発明品の１０分の１以下で、発明
品の方が触媒の効率が優れていた。
長状態とγアルミナ及び触媒の担持量を調べたところ、
発明品１０はアルミナウィスカーが良好に生成している
が、比較品１０はウィスカが形成されず、γアルミナ担
持量及び触媒担持量が発明品の１０分の１以下で、発明
品の方が触媒の効率が優れていた。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば好
ましくはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
系、或いはＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の金属繊維又はこれ等の
繊維から成る不織布もしくは織布の表面にアルミナウィ
スカーを生成し、このウィスカーに触媒を担持させたの
で、担持が強固になり、高温下での加熱冷却の繰り返し
による温度変化や振動によって触媒が簡単に剥落するこ
とが無くなる。
ましくはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
系、或いはＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ系の金属繊維又はこれ等の
繊維から成る不織布もしくは織布の表面にアルミナウィ
スカーを生成し、このウィスカーに触媒を担持させたの
で、担持が強固になり、高温下での加熱冷却の繰り返し
による温度変化や振動によって触媒が簡単に剥落するこ
とが無くなる。
【００３６】また、特に下地材として金属繊維から成る
織布や不織布を用いたものは、フィルタ材が厚みのある
多孔体構造をもつのに加え、アルミナウィスカーの生成
により表面積が相当大きくなるため触媒の担持量が大巾
に増加し、従って、触媒による浄化効果が強力に発揮さ
れ、しかもその効果が長期にわたって維持される。
織布や不織布を用いたものは、フィルタ材が厚みのある
多孔体構造をもつのに加え、アルミナウィスカーの生成
により表面積が相当大きくなるため触媒の担持量が大巾
に増加し、従って、触媒による浄化効果が強力に発揮さ
れ、しかもその効果が長期にわたって維持される。
【図１】この発明の排気ガス浄化用フィルタ材（触媒担
持前）の金属繊維の表面形状の一例を示す走査型電子顕
微鏡写真
持前）の金属繊維の表面形状の一例を示す走査型電子顕
微鏡写真
Claims (6)
- 【請求項１】 金属繊維又は金属繊維によって構成され
る不織布もしくは織布の金属表面にアルミナウィスカー
を生成させ、このウィスカーに触媒を担持させてある排
気ガス浄化用フィルタ材。 - 【請求項２】 金属繊維として、Ｎｉ：５〜２０重量
％、Ｃｒ：１０〜４０重量％、Ａｌ：０．５〜１５重量
％、残部：Ｆｅ及び不可避成分から成るものを用いた請
求項１記載の排気ガス浄化用フィルタ材。 - 【請求項３】 金属繊維として、Ｃｒ：１０〜４０重量
％、Ａｌ：０．５〜１５重量％、残部Ｎｉ及び不可避成
物から成るものを用いた請求項１記載の排気ガス浄化用
フィルタ材。 - 【請求項４】 金属繊維として、Ｃｒ：１０〜４０重量
％、Ａｌ：０．５〜１５重量％、残部Ｆｅ及び不可避成
分から成るものを用いた請求項１記載の排気ガス浄化用
フィルタ材。 - 【請求項５】 金属繊維として請求項２、３又は４記載
の繊維に更にＹ、Ｎｄ等の希土類元素の１種又は２種以
上を合計で０．０５〜０．５重量％含有させたものを用
いた請求項１記載の排気ガス浄化用フィルタ材。 - 【請求項６】 金属繊維又は金属繊維から成る不織布も
しくは織布を、大気中もしくは酸化性雰囲気中で８００
〜１０００℃に加熱して金属表面にアルミナウィスカー
を生じさせる請求項１乃至５のいずれかに記載の排気ガ
ス浄化用フィルタ材の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173481A JPH07112135A (ja) | 1993-08-23 | 1994-07-01 | 排気ガス浄化フィルタ材及びその製造方法 |
| EP94112842A EP0640382B1 (en) | 1993-08-23 | 1994-08-17 | Method for manufacturing an exhaust purifying filter material |
| DE69421473T DE69421473T2 (de) | 1993-08-23 | 1994-08-17 | Verfahren zu Herstellung eines Abgas-Reinigungsfiltermaterials |
| KR1019940020777A KR0157663B1 (ko) | 1993-08-23 | 1994-08-23 | 배기정화 필터재료 및 그것의 제조방법 |
| US08/555,381 US5776419A (en) | 1993-08-23 | 1995-11-09 | Exhaust purifying filter material and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-207384 | 1993-08-23 | ||
| JP20738493 | 1993-08-23 | ||
| JP6173481A JPH07112135A (ja) | 1993-08-23 | 1994-07-01 | 排気ガス浄化フィルタ材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112135A true JPH07112135A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=26495439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6173481A Pending JPH07112135A (ja) | 1993-08-23 | 1994-07-01 | 排気ガス浄化フィルタ材及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5776419A (ja) |
| EP (1) | EP0640382B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07112135A (ja) |
| KR (1) | KR0157663B1 (ja) |
| DE (1) | DE69421473T2 (ja) |
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| JPH0949421A (ja) * | 1995-05-30 | 1997-02-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
| JP3378432B2 (ja) * | 1995-05-30 | 2003-02-17 | 住友電気工業株式会社 | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
| US5879827A (en) * | 1997-10-10 | 1999-03-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Catalyst for membrane electrode assembly and method of making |
| ITMI981245A1 (it) | 1998-06-03 | 1999-12-03 | Getters Spa | Processo per la produzione di pannelli in fibre metalliche funzionalizzati con catalizzatori e pannelli cosi' prodotti |
| JP2002530175A (ja) * | 1998-11-20 | 2002-09-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | コードレス走査ヘッドの充電器を備える超音波診断イメージングシステム |
| EP1031709A3 (de) * | 1999-02-25 | 2003-02-05 | LEISTRITZ AG & CO. Abgastechnik | Abgaskatalysator |
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| WO2001000323A1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-04 | Abb Lummus Global, Inc. | Process for coating metal fibrous material |
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| DK1670572T3 (da) * | 2003-09-26 | 2011-10-24 | Bekaert Sa Nv | Katalytisk konverter og fremgangsmåde til fremstilling af samme |
| US8084096B1 (en) * | 2004-05-24 | 2011-12-27 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Method for whisker formation on metallic fibers and substrates |
| US7980068B2 (en) * | 2005-12-29 | 2011-07-19 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Woven metal fiber particulate filter |
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| KR100927887B1 (ko) * | 2008-02-18 | 2009-11-23 | 화이버텍 (주) | 배기가스 정화 장치 |
| KR101035606B1 (ko) * | 2008-10-27 | 2011-05-19 | 김선환 | 수레발판 |
| EP2599749A1 (en) | 2011-11-30 | 2013-06-05 | Neoker, S.L | Method for the purification of alpha-alumina fibers |
| JP2020513306A (ja) * | 2016-12-01 | 2020-05-14 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 触媒金属繊維フェルトおよびそれから製造される物品 |
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|---|---|---|---|---|
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