JPH07115918B2 - 耐熱膨張性部材 - Google Patents
耐熱膨張性部材Info
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- JPH07115918B2 JPH07115918B2 JP63171336A JP17133688A JPH07115918B2 JP H07115918 B2 JPH07115918 B2 JP H07115918B2 JP 63171336 A JP63171336 A JP 63171336A JP 17133688 A JP17133688 A JP 17133688A JP H07115918 B2 JPH07115918 B2 JP H07115918B2
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
- F01N3/2857—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being at least partially made of intumescent material, e.g. unexpanded vermiculite
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
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- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に自動車のエンジンから排出される一酸化
炭素，炭化水素ならびに窒素酸化物等の有害成分を酸化
或いは還元して、排気浄化を行う低公害エンジンにおい
て、触媒コンバータを構成するセラミックハニカム製モ
ノリス触媒の保持材として好適な例えばシート状の耐熱
膨張性部材に関する。
炭素，炭化水素ならびに窒素酸化物等の有害成分を酸化
或いは還元して、排気浄化を行う低公害エンジンにおい
て、触媒コンバータを構成するセラミックハニカム製モ
ノリス触媒の保持材として好適な例えばシート状の耐熱
膨張性部材に関する。
（従来の技術） 自動車のエンジンから排出される一酸化炭素，炭化水素
ならびに窒素酸化物等の有害成物を酸化或いは還元して
排気浄化を行い、低公害エンジンを得るための触媒とし
て、高温特性にすぐれているセラミックハニカム製モノ
リス触媒が好適であるとされている。
ならびに窒素酸化物等の有害成物を酸化或いは還元して
排気浄化を行い、低公害エンジンを得るための触媒とし
て、高温特性にすぐれているセラミックハニカム製モノ
リス触媒が好適であるとされている。
ところで、セラミックは靭性に劣るもろい性質を有して
いるから、特に自動車の走行時に発生する振動等の機械
的な衝撃が負荷されることによって損傷しないように、
クッシヨン性を有する保持材を巻回して金属性のケーシ
ングに装着されている。
いるから、特に自動車の走行時に発生する振動等の機械
的な衝撃が負荷されることによって損傷しないように、
クッシヨン性を有する保持材を巻回して金属性のケーシ
ングに装着されている。
セラミックハニカム製モノリス触媒はエンジンの運転に
よって高温の排出ガスにさらされるから、前記保持材と
しては当然すぐれた耐熱性、つまり高温強度の低下しな
い条件が要求される。しかも、エンジンが連続運転され
て排出ガスが漸次高温化するのに伴なって、各温度領域
に相当して保持材が熱膨張しても、セラミックハニカム
製モノリス触媒に対する保持力とクッション性の低下し
ない条件が要求される。
よって高温の排出ガスにさらされるから、前記保持材と
しては当然すぐれた耐熱性、つまり高温強度の低下しな
い条件が要求される。しかも、エンジンが連続運転され
て排出ガスが漸次高温化するのに伴なって、各温度領域
に相当して保持材が熱膨張しても、セラミックハニカム
製モノリス触媒に対する保持力とクッション性の低下し
ない条件が要求される。
このような条件を満足させることができるモノリス触媒
と保持材として、次のようなものを作ってみた。すなわ
ち、の耐熱膨張性シートは処理未膨張バーミキュライ
ト40重量％，セラミック繊維48重量％，有機結合材とし
てパルプ（NBKP）５重量％およびアクリル酸エステル７
重量％からなり、またの耐熱膨張性シートはセピオラ
イト鉱物10重量％，未処理未膨張バーミキュライト40重
量％，セラミック繊維35重量％，有機結合材としてパル
プ（NBKP）５重量％およびアクリル酸エステル７重量％
からなっている。
と保持材として、次のようなものを作ってみた。すなわ
ち、の耐熱膨張性シートは処理未膨張バーミキュライ
ト40重量％，セラミック繊維48重量％，有機結合材とし
てパルプ（NBKP）５重量％およびアクリル酸エステル７
重量％からなり、またの耐熱膨張性シートはセピオラ
イト鉱物10重量％，未処理未膨張バーミキュライト40重
量％，セラミック繊維35重量％，有機結合材としてパル
プ（NBKP）５重量％およびアクリル酸エステル７重量％
からなっている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、前記およびの耐熱膨張性シートでは本発明
者による実験結果に基く後記表１で明らかなように、低
温領域に相当する300℃付近でクリープ現象による比較
的大きい負膨張を生じてがたつくことになり、セラミッ
クハニカム製モノリス触媒の保持力が著しく低下するこ
とが判明した。
者による実験結果に基く後記表１で明らかなように、低
温領域に相当する300℃付近でクリープ現象による比較
的大きい負膨張を生じてがたつくことになり、セラミッ
クハニカム製モノリス触媒の保持力が著しく低下するこ
とが判明した。
そこで、セラミックハニカム製モノリス触媒の保持力を
大きくするために、表１の場合よりも締付面圧を大きく
して実験を行った結果、下記表２で明らかなように、低
温領域に相当する300℃付近では表１と同様に比較的大
きい負膨張を生じるのにもかかわらず、高温領域に相当
する750℃付近では、大きく設定した締付面圧によって
熱膨張が抑えられ、熱膨張率が表１の場合よりも大幅に
小さくなり、高温領域におけるセラミックハニカム製モ
ノリス触媒の保持力を著しく低下させることが判明し
た。また、下記表３で明らかなように、振動を繰り返し
て負荷させることで残留保持力の低下が著しいことも判
明した。
大きくするために、表１の場合よりも締付面圧を大きく
して実験を行った結果、下記表２で明らかなように、低
温領域に相当する300℃付近では表１と同様に比較的大
きい負膨張を生じるのにもかかわらず、高温領域に相当
する750℃付近では、大きく設定した締付面圧によって
熱膨張が抑えられ、熱膨張率が表１の場合よりも大幅に
小さくなり、高温領域におけるセラミックハニカム製モ
ノリス触媒の保持力を著しく低下させることが判明し
た。また、下記表３で明らかなように、振動を繰り返し
て負荷させることで残留保持力の低下が著しいことも判
明した。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、低温領
域および高温領域を問わず、大きい保持力が確保され、
したがって自動車走行時に発生する振動等の機械的衝撃
によるがたつきを防止してセラミックハニカム製モノリ
ス触媒の損傷を未然に防止することができる耐熱膨張性
部材を提供することを目的とする。
域および高温領域を問わず、大きい保持力が確保され、
したがって自動車走行時に発生する振動等の機械的衝撃
によるがたつきを防止してセラミックハニカム製モノリ
ス触媒の損傷を未然に防止することができる耐熱膨張性
部材を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するために本発明に係る第１の
発明は、配合率をセピオライト鉱物20〜40重量％と、未
処理未膨張バーミキュライト30〜60重量％と、セラミッ
ク繊維20〜40重量％と有機結合材５〜20重量％にしたも
のである。
発明は、配合率をセピオライト鉱物20〜40重量％と、未
処理未膨張バーミキュライト30〜60重量％と、セラミッ
ク繊維20〜40重量％と有機結合材５〜20重量％にしたも
のである。
また、前記目的を達成するために、セピオライト鉱物20
〜40重量％と、処理未膨張バーミュライト30〜60重量％
と、セラミック繊維20〜40重量％と、有機結合剤５〜20
重量％と、繊維径１μｍ以下のＥガラス繊維１〜10重量
％にしたものである。
〜40重量％と、処理未膨張バーミュライト30〜60重量％
と、セラミック繊維20〜40重量％と、有機結合剤５〜20
重量％と、繊維径１μｍ以下のＥガラス繊維１〜10重量
％にしたものである。
（作用） 前記第１の発明によれば、セピオライト鉱物を20〜40重
量％の比率で配合しているから300℃付近の低温領域に
おける負膨張を著しく低減させて大きい保持力を確保で
き、しかも400〜800℃の高温領域の耐熱強度と熱膨張率
が高められて高温領域においても大きい保持力を確保で
きる。
量％の比率で配合しているから300℃付近の低温領域に
おける負膨張を著しく低減させて大きい保持力を確保で
き、しかも400〜800℃の高温領域の耐熱強度と熱膨張率
が高められて高温領域においても大きい保持力を確保で
きる。
また、未処理未膨張バーミキユーライトを30〜60重量％
の比率で配合しているから、振動等の機械的衝撃を有効
に緩和し得るクッション性と、前記保持力を確保するた
めの耐熱強度が向上する。
の比率で配合しているから、振動等の機械的衝撃を有効
に緩和し得るクッション性と、前記保持力を確保するた
めの耐熱強度が向上する。
さらに、セラミック繊維を20〜40重量％の比率で配合し
ているから高温領域における耐熱強度が向上し、前記低
温領域における負膨張を防止するとともに、特に有機結
合材が完全に消失する高温領域におけるつなぎの機能を
発揮して保持性をよくする。そして、５〜20重量％の比
率で有機結合材を配合しているから、常温における形状
保持性がよくなり取扱い性を向上させる。
ているから高温領域における耐熱強度が向上し、前記低
温領域における負膨張を防止するとともに、特に有機結
合材が完全に消失する高温領域におけるつなぎの機能を
発揮して保持性をよくする。そして、５〜20重量％の比
率で有機結合材を配合しているから、常温における形状
保持性がよくなり取扱い性を向上させる。
また、前記第２の発明によれば、セピオライト鉱物を20
〜40重量％の比率で配合しているから300℃付近の低温
領域における負膨張を著しく低減させて大きい保持力を
確保でき、しかも400〜800℃の高温領域の耐熱強度と熱
膨張率がさらに高められて温領域においても大きい保持
力を確保できる。
〜40重量％の比率で配合しているから300℃付近の低温
領域における負膨張を著しく低減させて大きい保持力を
確保でき、しかも400〜800℃の高温領域の耐熱強度と熱
膨張率がさらに高められて温領域においても大きい保持
力を確保できる。
また、処理未膨張バーミキユーライトを30〜60重量％の
比率で配合しているから、振動等の機械的衝撃を有効に
緩和し得るクッション性と、前記保持力を確保するため
の耐熱強度が向上する上、その大きい保持力は400℃付
近から開始される膨張によって得られる。
比率で配合しているから、振動等の機械的衝撃を有効に
緩和し得るクッション性と、前記保持力を確保するため
の耐熱強度が向上する上、その大きい保持力は400℃付
近から開始される膨張によって得られる。
さらに、セラミック繊維を20〜40重量％の比率で配合し
ているから高温領域における耐熱強度が向上し、前記低
温領域における負膨張を防止するとともに、特に有機結
合材が完全に消失する高温領域におけるつなぎの機能を
発揮して保持性をよくする。そして、５〜20重量％の比
率で有機結合材を配合しているから、常温における形状
保持性がよくなり取扱い性を向上させる。さらに繊維径
１μｍのＥガラスを１〜10重量％の比率で配合している
から、常温における形状保持性および高温強度を一層向
上させる。
ているから高温領域における耐熱強度が向上し、前記低
温領域における負膨張を防止するとともに、特に有機結
合材が完全に消失する高温領域におけるつなぎの機能を
発揮して保持性をよくする。そして、５〜20重量％の比
率で有機結合材を配合しているから、常温における形状
保持性がよくなり取扱い性を向上させる。さらに繊維径
１μｍのＥガラスを１〜10重量％の比率で配合している
から、常温における形状保持性および高温強度を一層向
上させる。
（実施例） 第１図は触媒コンバータの一例を示す概略断面図であ
り、図において１はセラミックハニカム製モノリス触媒
で、その外周に耐熱膨張性シート２を巻回して２つ割り
の金属製ケーシング３に装着されており、該金属製ケー
シング３の外周が金属製バンド４によって締付けられて
いる。
り、図において１はセラミックハニカム製モノリス触媒
で、その外周に耐熱膨張性シート２を巻回して２つ割り
の金属製ケーシング３に装着されており、該金属製ケー
シング３の外周が金属製バンド４によって締付けられて
いる。
第１の発明においては、耐熱膨張性シート２はセピオラ
イト鉱物20〜40重量％と、未処理未膨張バーミキュライ
ト30〜60重量％と、セラミック繊維20〜40重量％と、有
機結合材５〜20重量％の配合比率をもって抄造法によっ
て製造されている。そして２つ割りの金属ケーシング３
と金属製バンド４は、それぞれSUS304によって形成され
ている。
イト鉱物20〜40重量％と、未処理未膨張バーミキュライ
ト30〜60重量％と、セラミック繊維20〜40重量％と、有
機結合材５〜20重量％の配合比率をもって抄造法によっ
て製造されている。そして２つ割りの金属ケーシング３
と金属製バンド４は、それぞれSUS304によって形成され
ている。
耐熱膨張性シート２を構成するセピオライト鉱物は、そ
の結晶化度によって２種類あり、結晶度の高い繊維状の
ものはα型セピオライト、低結晶化度ないし非結晶で粉
体状のものはβ型セピオライトと呼ばれている。β型セ
ピオライトは粉体状の形態であるから、セラミック繊維
や未膨張バーミキュライトなどとのからみ合い性に劣る
ため、α型セピオライトを使用している。但し、α型と
β型を併用してもよい。また、セピオライト鉱物は、水
で練って乾燥すると固化する。さらに400〜800℃で軽い
焼結性が得られ、特にα型セピオライトはセラミック繊
維やバーミキュライトによくからみ合い、しかも、こす
ったり締付けたりしてもガラス繊維やセラミック繊維の
ように折損することがない。そのために、セピオライト
鉱物を添加した耐熱膨張性シート２は、面圧負荷時の30
0℃付近における負膨張を防止して、セラミックハニカ
ム製モノリス触媒１の保持力を向上させる。但し、20重
量％未満では充分な強度を確保することができず、40重
量％を越えると熱膨張率が低くなる。
の結晶化度によって２種類あり、結晶度の高い繊維状の
ものはα型セピオライト、低結晶化度ないし非結晶で粉
体状のものはβ型セピオライトと呼ばれている。β型セ
ピオライトは粉体状の形態であるから、セラミック繊維
や未膨張バーミキュライトなどとのからみ合い性に劣る
ため、α型セピオライトを使用している。但し、α型と
β型を併用してもよい。また、セピオライト鉱物は、水
で練って乾燥すると固化する。さらに400〜800℃で軽い
焼結性が得られ、特にα型セピオライトはセラミック繊
維やバーミキュライトによくからみ合い、しかも、こす
ったり締付けたりしてもガラス繊維やセラミック繊維の
ように折損することがない。そのために、セピオライト
鉱物を添加した耐熱膨張性シート２は、面圧負荷時の30
0℃付近における負膨張を防止して、セラミックハニカ
ム製モノリス触媒１の保持力を向上させる。但し、20重
量％未満では充分な強度を確保することができず、40重
量％を越えると熱膨張率が低くなる。
未処理未膨張バーミキュライトは、加熱すると脱水して
はく離膨張し、原容積の10〜25倍に伸張するもので、あ
たかも蛭状を呈するようになる。よって膨張したバーミ
キュライトは弾力性に富み大きいクッション性が得られ
る。但し30重量％未満では所定の熱膨張が望めないし、
60重量％を超えると、軽くなって強度低下を招く。
はく離膨張し、原容積の10〜25倍に伸張するもので、あ
たかも蛭状を呈するようになる。よって膨張したバーミ
キュライトは弾力性に富み大きいクッション性が得られ
る。但し30重量％未満では所定の熱膨張が望めないし、
60重量％を超えると、軽くなって強度低下を招く。
セラミック繊維は耐熱強度を向上させるとともに、300
℃付近の負膨張を防止する役目を果し、特に有機結合材
が完全に消失する高温領域におけるつなぎの機能を発揮
して保形性をよくする。
℃付近の負膨張を防止する役目を果し、特に有機結合材
が完全に消失する高温領域におけるつなぎの機能を発揮
して保形性をよくする。
有機結合材としてはアクリレート重合体，セルローズパ
ルプ等が有利であり、５重量％未満では常温での可撓性
が不足するので５〜20重量％の範囲にする必要がある。
ルプ等が有利であり、５重量％未満では常温での可撓性
が不足するので５〜20重量％の範囲にする必要がある。
実施例１ セピオライト20重量％、未処理未膨張バーミキュライト
40重量％，セラミック繊維25重量％，有機結合材として
パルプ（NBKP）５重量％およびアクリル酸エステル７重
量％によって、厚さ4.4mm,密度0.7g/cm3の耐熱膨張性シ
ートを抄造法によって製造した。
40重量％，セラミック繊維25重量％，有機結合材として
パルプ（NBKP）５重量％およびアクリル酸エステル７重
量％によって、厚さ4.4mm,密度0.7g/cm3の耐熱膨張性シ
ートを抄造法によって製造した。
セピオライト鉱物は昭和鉱業株式会社製のシルコンMS2
−２、未処理未膨張バーミキュライトは未焼成南アフリ
カ産１号、セラミック繊維はイソライト工業株式会社製
のカオウール、パルプは針葉樹パルプNBKP、アクリル酸
エステルは日本ゼオン株式会社製のLX852を使用した。
−２、未処理未膨張バーミキュライトは未焼成南アフリ
カ産１号、セラミック繊維はイソライト工業株式会社製
のカオウール、パルプは針葉樹パルプNBKP、アクリル酸
エステルは日本ゼオン株式会社製のLX852を使用した。
前記耐熱膨張性シート２で、第２図に示すように、直径
40mmφの試料を作り、この試料に直径40mmφのハステロ
イＣ製のウエイト５をのせて面圧を負荷し、この状態で
電気炉に投入して加熱して電気炉から取出し、冷却後に
ウエイト５を除去して耐熱膨張性シート１の厚さをダイ
ヤルゲージで測定した結果を下記表1,2のＡに示し、同
一条件で厚さ測定を行った従来例の耐熱膨張性シート
の測定結果を下記表1,2のＢに、また従来例の耐熱膨
張性シートの測定結果を下記表1,2のＣに示す。
40mmφの試料を作り、この試料に直径40mmφのハステロ
イＣ製のウエイト５をのせて面圧を負荷し、この状態で
電気炉に投入して加熱して電気炉から取出し、冷却後に
ウエイト５を除去して耐熱膨張性シート１の厚さをダイ
ヤルゲージで測定した結果を下記表1,2のＡに示し、同
一条件で厚さ測定を行った従来例の耐熱膨張性シート
の測定結果を下記表1,2のＢに、また従来例の耐熱膨
張性シートの測定結果を下記表1,2のＣに示す。
前記表1,2において、Ａで示す本発明の耐熱膨張性シー
ト１はB,Cで示す従来例，の耐熱膨張性シートより
も300℃（低温領域）における負膨張が小さく、また750
℃（高温領域）において締付面圧が高くなってもB,Cの
ように著しい膨張率の低下を示さないことが判る。
ト１はB,Cで示す従来例，の耐熱膨張性シートより
も300℃（低温領域）における負膨張が小さく、また750
℃（高温領域）において締付面圧が高くなってもB,Cの
ように著しい膨張率の低下を示さないことが判る。
第１図に示す構成の触媒コンバータにおいて、耐熱膨張
性シートのみを本発明品と従来例，に代え、電気炉
によって780℃×15minの条件で加熱した後、２時間加振
した後のセラミックハニカム製モノリス触媒の保持力を
測定した。その測定結果を下記表３においてA,B,Cで示
す。
性シートのみを本発明品と従来例，に代え、電気炉
によって780℃×15minの条件で加熱した後、２時間加振
した後のセラミックハニカム製モノリス触媒の保持力を
測定した。その測定結果を下記表３においてA,B,Cで示
す。
尚、耐熱膨張性シートは幅100mm×長さ332mm、セラミッ
クハニカム製モノリス触媒は長さ125mmに設定した。
クハニカム製モノリス触媒は長さ125mmに設定した。
前記表３においてＡで示す本発明の耐熱膨張性シートは
保持力の低下がきわめて小さく、４回目の加熱加振後に
おいて90％の残留保持力を有しているのに対してB,Cで
示す従来例，の耐熱膨張性シートは残留保持力がそ
れぞれ61％,60％まで著しく低下することを示してい
る。
保持力の低下がきわめて小さく、４回目の加熱加振後に
おいて90％の残留保持力を有しているのに対してB,Cで
示す従来例，の耐熱膨張性シートは残留保持力がそ
れぞれ61％,60％まで著しく低下することを示してい
る。
尚、前記の測定において、第３図に示す金属製の振動容
器６に触媒コンバータ７を装入し、振動数290rpm,振幅2
0mmによって触媒コンバータ７を振動容器６の壁内面に
激しく打ちつける加振方式を採用し、また保持力の測定
は第４図に示すように、ロードセル８を介して油圧プレ
ス９によりセラミックハニカム製モノリス触媒１に荷重
をかけ、該セラミックハニカム製モノリス触媒１が押下
される時点の荷重を読み取ることによって行った。
器６に触媒コンバータ７を装入し、振動数290rpm,振幅2
0mmによって触媒コンバータ７を振動容器６の壁内面に
激しく打ちつける加振方式を採用し、また保持力の測定
は第４図に示すように、ロードセル８を介して油圧プレ
ス９によりセラミックハニカム製モノリス触媒１に荷重
をかけ、該セラミックハニカム製モノリス触媒１が押下
される時点の荷重を読み取ることによって行った。
第２の発明においては、耐熱膨張性シート２はセピオラ
イト鉱物20〜40重量％と、処理未膨張バーミキュライト
30〜60重量％と、セラミック繊維20〜40％と、有機結合
剤５〜20重量％と、繊維径１μｍ以下のＥガラス繊維１
〜10の配合比率をもって抄造法によって製造されてい
る。そして２つ割りの金属ケーシング３と金属製バンド
４は、それぞれSUS304によって形成されている。
イト鉱物20〜40重量％と、処理未膨張バーミキュライト
30〜60重量％と、セラミック繊維20〜40％と、有機結合
剤５〜20重量％と、繊維径１μｍ以下のＥガラス繊維１
〜10の配合比率をもって抄造法によって製造されてい
る。そして２つ割りの金属ケーシング３と金属製バンド
４は、それぞれSUS304によって形成されている。
そして、セピオライト鉱物は前述の通り20〜40重量％の
範囲において、面圧負荷時の300℃付近における負膨張
を防止して、セラミックハニカム製モノリス触媒１の保
持力を向上させる機能を発揮する。
範囲において、面圧負荷時の300℃付近における負膨張
を防止して、セラミックハニカム製モノリス触媒１の保
持力を向上させる機能を発揮する。
処理未膨張バーミキュライトは、未処理未膨張バーミキ
ュライトを炭酸１水素ナトリュム、リン酸１水素ナトリ
ュム、リン酸２水素ナトリュムのうちいずれかの水溶液
で処理している。このように未処理未膨張バーミキュラ
イトを前記水溶液に浸漬することによってバーミキュラ
イトの層間に存在するMg及びCaと水溶液中のNa+がイオ
ン交換することによって置換し加熱時に層間の水を抜け
にくくする。さらにNa+は置換の際にNa水和物として結
合するため加熱による膨張率を高めたり、膨張開始温度
を低下させる機能を発揮する。但し30重量％未満では所
定の熱膨張が望めないし、60重量％を超えると、軽くな
って強度低下を招く。
ュライトを炭酸１水素ナトリュム、リン酸１水素ナトリ
ュム、リン酸２水素ナトリュムのうちいずれかの水溶液
で処理している。このように未処理未膨張バーミキュラ
イトを前記水溶液に浸漬することによってバーミキュラ
イトの層間に存在するMg及びCaと水溶液中のNa+がイオ
ン交換することによって置換し加熱時に層間の水を抜け
にくくする。さらにNa+は置換の際にNa水和物として結
合するため加熱による膨張率を高めたり、膨張開始温度
を低下させる機能を発揮する。但し30重量％未満では所
定の熱膨張が望めないし、60重量％を超えると、軽くな
って強度低下を招く。
未焼成南アフリカ産１号バーミキュライト50gを、溶質1
0gを水50ccに溶かした水溶液中に常温で20Hr浸漬したの
ち流水にて洗浄して、105℃×2Hrの乾燥をおこないバー
ミキュライトの体積をメスシリンダーにて測定した、そ
の後400℃×30minの加熱処理おこなった後の体積測定結
果を下記表４に示す。
0gを水50ccに溶かした水溶液中に常温で20Hr浸漬したの
ち流水にて洗浄して、105℃×2Hrの乾燥をおこないバー
ミキュライトの体積をメスシリンダーにて測定した、そ
の後400℃×30minの加熱処理おこなった後の体積測定結
果を下記表４に示す。
前記表４において炭酸１水素ナトリゥム、リン酸１水素
ナトリゥム、リン酸２水素ナトリゥム水溶液で処理する
ことによって、100％以上の体積膨張率が得られる。
ナトリゥム、リン酸２水素ナトリゥム水溶液で処理する
ことによって、100％以上の体積膨張率が得られる。
セラミック繊維は前述の通り、300℃付近の負膨張を防
止する役目を果し、特に有機結合材が完全に消失する高
温領域におけるつなぎの機能を発揮して保形性をよくす
る。
止する役目を果し、特に有機結合材が完全に消失する高
温領域におけるつなぎの機能を発揮して保形性をよくす
る。
有機結合材としてはアクリレート重合体，セルローズパ
ルプ等が有利であり、５重量％未満では常温での可撓性
が不足するので５〜20重量％の範囲にする必要がある。
ルプ等が有利であり、５重量％未満では常温での可撓性
が不足するので５〜20重量％の範囲にする必要がある。
繊維径１μｍ以下のＥガラス繊維はシート状に抄造した
場合微細な網目状を形成しバーミキュライトや他の充填
材を捕捉しており、600℃程度に加熱された後冷却した
場合Ｅガラス繊維は収縮しバーミキュライトや他の充填
材をより一層捕捉しようとする。このため振動によるバ
ーミキュライトや他の充填材の脱落を防止する機能を発
揮して常温における形状保持性および高温強度を一層向
上させる。
場合微細な網目状を形成しバーミキュライトや他の充填
材を捕捉しており、600℃程度に加熱された後冷却した
場合Ｅガラス繊維は収縮しバーミキュライトや他の充填
材をより一層捕捉しようとする。このため振動によるバ
ーミキュライトや他の充填材の脱落を防止する機能を発
揮して常温における形状保持性および高温強度を一層向
上させる。
実施例２ 下記表５に示す配合比率によって、厚さ4.4mm密度0.7g/
cm3の耐熱膨張性シートを抄造法によって製造した。
尚、Ａは本実施例、Ｂは比較例とする。
cm3の耐熱膨張性シートを抄造法によって製造した。
尚、Ａは本実施例、Ｂは比較例とする。
前記シートＡおよびＢで15mm幅の短冊状の試料を作製し
引張速度200mm/minで引張った際の引張強さの測定結果
を下記表６に示す。尚、数値はＡの常温時の引張強さを
指数100として表わしている。
引張速度200mm/minで引張った際の引張強さの測定結果
を下記表６に示す。尚、数値はＡの常温時の引張強さを
指数100として表わしている。
前記表６によって、繊維径１μｍ以下のＥガラスを配合
した場合、常温から高温に至る全温度領域において高い
強度を示すことが判る。
した場合、常温から高温に至る全温度領域において高い
強度を示すことが判る。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る第１の発明の耐熱膨
張性部材は、20〜40重量％のセピオライト鉱物を配合し
ているから、300℃付近の低温領域において発生するク
リープ現象による負膨張が低減され、よって低温領域で
の保持力が向上するとともに、750℃付近の高温領域に
おける熱膨張率が締付面圧の高い状態でも大きくなり、
高温領域での保持力を向上させることができる。したが
って、靭性に劣るもろい特性を有しているセラミックハ
ニカム製モノリス触媒を低温領域および高温領域にかか
わらず大きい保持力でがたつくことなく適正に保持する
ことができるので、自動車の走行時に発生する振動等の
機械的な衝撃が負荷されることでセラミックハニカム製
モノリス触媒が損傷する不都合を未然に防止できる。
張性部材は、20〜40重量％のセピオライト鉱物を配合し
ているから、300℃付近の低温領域において発生するク
リープ現象による負膨張が低減され、よって低温領域で
の保持力が向上するとともに、750℃付近の高温領域に
おける熱膨張率が締付面圧の高い状態でも大きくなり、
高温領域での保持力を向上させることができる。したが
って、靭性に劣るもろい特性を有しているセラミックハ
ニカム製モノリス触媒を低温領域および高温領域にかか
わらず大きい保持力でがたつくことなく適正に保持する
ことができるので、自動車の走行時に発生する振動等の
機械的な衝撃が負荷されることでセラミックハニカム製
モノリス触媒が損傷する不都合を未然に防止できる。
また、本発明に係る第２の発明の耐熱膨張性部材は、20
〜40重量％のセピオライト鉱物や配合しているから、30
0℃付近の低温領域において発生するクリープ現象によ
る負膨張が低減され、よって低温領域での保持力が向上
するとともに、750℃付近の高温領域における熱膨張率
が締付面圧の高い状態でも大きくなり、高温領域での保
持力を向上させることができる。しかも、30〜60重量％
処理未膨張バーミキュライトによって、膨張開始温度を
600℃から400℃に低下させることができる。つまり自動
車の通常走行の排ガス温度で膨張を開始させることが可
能となった。また繊維径１μｍのＥガラスを１〜10重量
％添加することによって膨張性部材強度と振動によるハ
ニカム保持力を一層向上させることができる。したがっ
て、靭性に劣るもろい特性を有しているセラミックハニ
カム製モノリス触媒を低温領域および高温領域にかかわ
らず大きい保持力でがたつくことなく適正に保持するこ
とができるので、自動車の走行時に発生する振動等の機
械的な衝撃が負荷されることでセラミックハニカム製モ
ノリス触媒が損傷する不都合を未然に防止できる。
〜40重量％のセピオライト鉱物や配合しているから、30
0℃付近の低温領域において発生するクリープ現象によ
る負膨張が低減され、よって低温領域での保持力が向上
するとともに、750℃付近の高温領域における熱膨張率
が締付面圧の高い状態でも大きくなり、高温領域での保
持力を向上させることができる。しかも、30〜60重量％
処理未膨張バーミキュライトによって、膨張開始温度を
600℃から400℃に低下させることができる。つまり自動
車の通常走行の排ガス温度で膨張を開始させることが可
能となった。また繊維径１μｍのＥガラスを１〜10重量
％添加することによって膨張性部材強度と振動によるハ
ニカム保持力を一層向上させることができる。したがっ
て、靭性に劣るもろい特性を有しているセラミックハニ
カム製モノリス触媒を低温領域および高温領域にかかわ
らず大きい保持力でがたつくことなく適正に保持するこ
とができるので、自動車の走行時に発生する振動等の機
械的な衝撃が負荷されることでセラミックハニカム製モ
ノリス触媒が損傷する不都合を未然に防止できる。
第１図は触媒コンバータの一例を示す概略断面図、第２
図は面圧負荷方式を示す概略正面図、第３図は加振方式
を示す概略断面図、第４図は保持力の測定装置を示す概
略断面図である。 ２……耐熱膨張性シート（耐熱膨張性部材）
図は面圧負荷方式を示す概略正面図、第３図は加振方式
を示す概略断面図、第４図は保持力の測定装置を示す概
略断面図である。 ２……耐熱膨張性シート（耐熱膨張性部材）
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３１１ Ｎ Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】セピオライト鉱物20〜40重量％と、未処理
未膨張バーミキュライト30〜60重量％と、セラミック繊
維20〜40重量％と、有機結合材５〜20重量％からなるこ
とを特徴とする耐熱膨張性部材。 - 【請求項２】セピオライト鉱物20〜40重量％と、処理未
膨張バーミキュライト30〜60重量％と、セラミック繊維
20〜40％と、有機結合剤５〜20重量％と、繊維径１μｍ
以下のＥガラス繊維１〜10重量％とからなることを特徴
とする耐熱膨張性部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171336A JPH07115918B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-07-08 | 耐熱膨張性部材 |
| US07/860,586 US5242871A (en) | 1988-02-29 | 1992-03-30 | Heat-resistant expansion member |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-47979 | 1988-02-29 | ||
| JP4797988 | 1988-02-29 | ||
| JP63171336A JPH07115918B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-07-08 | 耐熱膨張性部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286958A JPH01286958A (ja) | 1989-11-17 |
| JPH07115918B2 true JPH07115918B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=26388196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171336A Expired - Fee Related JPH07115918B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-07-08 | 耐熱膨張性部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115918B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0759885B2 (ja) * | 1989-02-28 | 1995-06-28 | 日本ピラー工業株式会社 | 耐熱膨張性部材 |
| JPH0662932B2 (ja) * | 1990-12-28 | 1994-08-17 | 日本ピラー工業株式会社 | 耐熱膨脹性部材 |
| JP2627466B2 (ja) * | 1991-07-25 | 1997-07-09 | 株式会社カワタ | 吸着性ハニカム状セラミック体およびその製造方法 |
| JPH06287024A (ja) * | 1992-03-06 | 1994-10-11 | Nichias Corp | ディスクロール |
| US8263512B2 (en) * | 2008-12-15 | 2012-09-11 | Unifrax I Llc | Ceramic honeycomb structure skin coating |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63171336A patent/JPH07115918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01286958A (ja) | 1989-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |