JPH09946A - Nonlight holding material and its production as well as catalyst converter using this monolith - Google Patents

Nonlight holding material and its production as well as catalyst converter using this monolith

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JPH09946A
JPH09946A JP8117013A JP11701396A JPH09946A JP H09946 A JPH09946 A JP H09946A JP 8117013 A JP8117013 A JP 8117013A JP 11701396 A JP11701396 A JP 11701396A JP H09946 A JPH09946 A JP H09946A
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monolith
holding material
thickness
organic binder
catalytic converter
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守 荘司
Toshiaki Sasaki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate mounting and to improve the service life and gas sealability over a long period of time by setting the thickness and restoration surface pressure of a monolith holding material to the respectively specific values at the time of obtaining this holding material by impregnating an aluminous fiber mat with an org. binder liquid and compressing this mat in a thickness direction, then removing a medium liquid. SOLUTION: The production of the monolith holding material 3 is executed by first impregnating the base material consisting of the aluminous fibers with the org. binder liquid in a first stage. This base plate material is then compressed in a thickness direction in a second stage. The medium liquid of the org. binder liquid is removed while the thickness of the base material mat is maintained in the compressed state in a third stage, by which the monolith holding material is obtd. The thickness of the monolith holding material obtd. in this third stage is 1 to 1.5 times the compression thickness of the time when the mat is compressed in the second stage. The monolith holding material has the thickness restoration property in the state of releasing both sides when the org. binder is thermally decomposed. The restoration surface pressure in the compressed state of the thickness corresponding to the clearance formed of the outer peripheral surface of the monolith 1 and the inner peripheral surface of a metallic casing 2 is set at 0.5 to 30kg/cm<2> .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モノリス保持材お
よびその製造方法ならびに前記モノリスを使用した触媒
コンバーターに関するものであり、詳しくは、組立時は
圧縮状態を有機バインダーの結合力によって維持し、加
熱後は有機バインダーの分解により厚さを復元し且つ両
面固定状態で所望の面圧を発現するモノリス保持材およ
びその製造方法、ならびに、前記モノリス保持材により
ケーシング内でモノリスを長期間にわたって安定的に固
定し得る触媒コンバーターに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monolith holding material, a method for manufacturing the same, and a catalytic converter using the monolith. More specifically, the assembly is maintained in a compressed state by a binding force of an organic binder and heated. After that, the monolith holding material that restores the thickness by decomposing the organic binder and expresses the desired surface pressure in a fixed state on both sides and a method for producing the same, and the monolith holding material stably holds the monolith in the casing for a long period of time. The present invention relates to a catalytic converter that can be fixed.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気系には、排気ガス中の一
酸化炭素、各種炭化水素などの有害成分を処理するた
め、重金属や貴金属などを触媒とする各種の触媒コンバ
ーターが排気ガス浄化装置として使用される。触媒コン
バーターは、触媒の形態によって次の二種に分類され
る。
2. Description of the Related Art In the exhaust system of an internal combustion engine, various catalytic converters that use heavy metals or precious metals as catalysts are used as exhaust gas purifying devices for treating harmful components such as carbon monoxide and various hydrocarbons in exhaust gas. Used as. Catalytic converters are classified into the following two types depending on the form of the catalyst.

【0003】(1)セラミックス等の粒状担体に触媒金
属を担持させて成るペレット状触媒、および、当該ペレ
ット状触媒を収容する金属製ケーシングから構成された
触媒コンバーター。(2)内部に多数の排気ガス通路を
有する筒状モノリス担体(以下、「モノリス」と略記す
る。)に触媒金属を担持させて成る所謂一体型触媒、お
よび、当該一体型触媒を収容し且つその両端が排気ガス
導管に接続される金属製ケーシングから構成された触媒
コンバーター。
(1) A catalytic converter composed of a pellet catalyst formed by supporting a catalytic metal on a granular carrier such as ceramics, and a metal casing for containing the pellet catalyst. (2) A so-called monolithic catalyst in which a catalytic metal is supported on a tubular monolith carrier (hereinafter abbreviated as “monolith”) having a large number of exhaust gas passages therein, and the monolithic catalyst is housed therein. A catalytic converter composed of metal casings whose both ends are connected to exhaust gas conduits.

【0004】(2)の触媒コンバーターは、(1)の触
媒コンバーターの様に、稼働時のペレット同士の衝突に
よる摩耗がなく、装置自体を比較的小さくし得るため、
広く普及している。そして、モノリスは、金属製ケーシ
ング内に適切に固定するため、モノリス保持材を巻回し
て使用される。
Unlike the catalytic converter of (1), the catalytic converter of (2) does not have wear due to collision of pellets during operation and can make the apparatus itself relatively small.
Widespread. The monolith is used by winding the monolith holding material in order to properly fix the monolith in the metal casing.

【0005】モノリスは、耐熱性の観点から、セラミッ
ク製や金属製のモノリスが多用されている。また、排気
ガス通過時の抵抗を低減し且つ触媒効率を高めるため、
排気ガス流路において一層大きな表面積を確保し得るハ
ニカム構造のモノリスが主流である。
From the viewpoint of heat resistance, monoliths made of ceramic or metal are often used. In addition, in order to reduce the resistance when passing exhaust gas and increase the catalyst efficiency,
The mainstream is a monolith with a honeycomb structure that can secure a larger surface area in the exhaust gas flow path.

【0006】また、金属製ケーシングの構造としては、
半割り状の金属製ケーシングによってモノリスを両側か
ら挟む様に収容すると共に、ケーシングの接合部分を溶
接したクラムシェル構造、または、金属製ケーシングに
モノリスを挿入したスタッフィング構造が採用される。
Further, as the structure of the metal casing,
The clamshell structure in which the monolith is housed so as to be sandwiched from both sides by a half-shaped metal casing and the joint portion of the casing is welded, or the stuffing structure in which the monolith is inserted into the metal casing is adopted.

【0007】クラムシェル又はスタッフィングの何れの
構造の場合も、上記モノリス保持材の厚さは、金属製ケ
ーシング内にモノリスを適切に固定するため、モノリス
外周面とケーシング内周面のクリアランスに対して同等
または若干厚くされる必要がある。その理由は、モノリ
スに対するモノリス保持材の固定力が低下すると、稼働
した際、モノリスの脱離、金属製ケーシング内でのず
れ、または、モノリス外周部からの排気ガスの漏洩など
の不具合を生じるからである。斯かる不具合は、触媒コ
ンバーターにおける致命的な欠陥となる。
In either case of the clam shell or the stuffing, the thickness of the monolith holding material is set so that the monolith is properly fixed in the metal casing, and therefore the thickness of the monolith holding material is different from the clearance between the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the casing. It needs to be equal or slightly thicker. The reason is that when the fixing force of the monolith holding material with respect to the monolith decreases, when operating, there is a problem such as detachment of the monolith, misalignment in the metal casing, or leakage of exhaust gas from the outer periphery of the monolith. Is. Such a defect becomes a fatal defect in the catalytic converter.

【0008】特に、セラミック製モノリスを使用した触
媒コンバーターにおいては、モノリス自体の熱膨張が小
さく且つ金属製ケーシングの熱膨張が大きいため、稼働
時にはモノリス外周面とケーシング内周面のクリアラン
スが拡大し、その結果、モノリス保持材の保持力が低下
する傾向がある。また、製造上、モノリスの外径寸法の
ばらつきが比較的大きく、極端にモノリスが小さい場合
には、組立時から所定の保持力が得られないこともあ
る。
Particularly, in a catalytic converter using a ceramic monolith, the thermal expansion of the monolith itself is small and the thermal expansion of the metal casing is large, so that the clearance between the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the casing increases during operation. As a result, the holding power of the monolith holding material tends to decrease. Further, in manufacturing, the variation in the outer diameter dimension of the monolith is relatively large, and when the monolith is extremely small, a predetermined holding force may not be obtained from the time of assembly.

【0009】従って、モノリス保持材は、常温から稼働
時の高温にわたって所定の保持力を維持するため、個々
のモノリスの外径寸法のばらつきによる上記のクリアラ
ンスの相違、および、モノリス及び金属製ケーシングの
熱膨張による上記のクリアランスの変化に追随する必要
がある。
Therefore, since the monolith holding material maintains a predetermined holding force from room temperature to high temperature during operation, the above-mentioned difference in clearance due to variations in outer diameter of individual monoliths, and the monolith and metal casing It is necessary to follow the above-mentioned change in clearance due to thermal expansion.

【0010】近年、金属製ケーシング内へのモノリスの
固定方法が鋭意研究され、モノリスの外周面と金属製ケ
ーシングの内周面との間に装着して使用するモノリス保
持材として、無機質繊維を各種の形態に加工したモノリ
ス保持材が提案されている。これまでに開示されている
技術とその問題点は次の通りである。
In recent years, a method for fixing a monolith in a metal casing has been earnestly studied, and various inorganic fibers are used as a monolith holding material to be mounted between the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the metal casing. There has been proposed a monolith holding material processed into the above form. The technologies disclosed so far and their problems are as follows.

【0011】特開平1−240715号公報には、厚さ
方向に縫製圧縮された無ショットセラミック繊維の弾性
マット(モノリス保持材)が提案されている。しかしな
がら、斯かる弾性マットは、縫いピッチを細かくしない
と所望の厚さに圧縮できず、縫いピッチを細かくすると
繊維を傷つけて弾性を失ってしまうと言う問題や、両端
縁接合部のラビリンス等の細かな加工が困難であり、ま
た、縫い端部分のほつれ、糸切れが発生する等の問題が
ある。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-240715 proposes an elastic mat (monolith holding material) of shotless ceramic fibers sewn and compressed in the thickness direction. However, such an elastic mat cannot be compressed to a desired thickness unless the sewing pitch is made fine, and if the sewing pitch is made fine, the fibers are damaged and the elasticity is lost. It is difficult to perform fine processing, and there are problems such as fraying of the sewing end portion and thread breakage.

【0012】英国特許第2171180A号明細書に
は、プラスチック製袋の中に無機質繊維を真空パックし
たマット状体(モノリス保持材)が提案されている。し
かしながら、斯かるマット状体は、プラスチック製袋が
柔軟性に欠けるため、モノリスに密着させて巻きつける
のが難しく、また、プラスチック製袋の両端部に接合用
のラビリンスを設け難いため、シール性に欠けると言う
問題がある。更に、持ち運び、組み立ての際にフィルム
が破れ易い等の問題もある。
British Patent No. 2171180A proposes a mat-like body (monolith holding material) in which inorganic fibers are vacuum-packed in a plastic bag. However, since the plastic bag lacks flexibility in such a mat-shaped body, it is difficult to wind the mat-shaped body in close contact with the monolith, and since it is difficult to provide a labyrinth for joining at both ends of the plastic bag, sealing performance is improved. There is a problem that it lacks. Further, there is a problem that the film is easily broken during carrying and assembling.

【0013】米国特許第4693338号明細書には、
セラミックファイバーに少量のバインダーを添加してこ
れを高度に圧縮したブランケットと、セラミックファイ
バー製の編み紐とを併用したモノリス保持材が提案され
ている。しかしながら、斯かるモノリス保持材は、装着
や組み立てが複雑であり、満足できない。
US Pat. No. 4,693,338 describes
A monolith holding material has been proposed which uses a blanket obtained by adding a small amount of a binder to ceramic fibers and highly compressing the binder, and a braid made of ceramic fibers. However, such a monolith holding material is unsatisfactory because mounting and assembling are complicated.

【0014】特開昭53−2753号公報には、有機バ
インダーと共に、セラミックファイバー、シリカファイ
バー、ガラスファイバー等の繊維系断熱材を実際の使用
状態以上に成形圧縮して成る断熱材(モノリス保持材)
が提案されている。しかしながら、斯かるモノリス保持
材は、有機バインダーの分解に伴う厚さ回復性は有する
ものの、弾力性に劣り、また、高温域では軟化収縮など
の熱劣化が進行すると言う欠点があり、しかも、その厚
さがクリアランスより薄いため、バインダーが分解する
まではモノリスがケーシング内で動きモノリスが損傷す
る虞がある。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 53-2753 discloses a heat insulating material (monolith holding material) formed by molding and compressing a fibrous heat insulating material such as ceramic fiber, silica fiber and glass fiber together with an organic binder, which is more than the actual use state. )
Is proposed. However, such a monolith holding material has a thickness recovery property due to the decomposition of the organic binder, but is inferior in elasticity, and also has a drawback that thermal deterioration such as softening shrinkage proceeds in a high temperature range. Since the thickness is thinner than the clearance, the monolith may move in the casing and damage the monolith until the binder is decomposed.

【0015】特開平7−77036号公報には、耐熱・
非熱膨張性セラミック繊維から成る触媒コンバーターと
して、メタルケースと、メタルケース内に収容されたセ
ラミックハニカム触媒(モノリス)と、ハニカム触媒の
外面とメタルケースの内面の間に圧縮状態で配置された
モノリス保持材としてのセラミック繊維マットとを備
え、前記マットが、実用温度範囲内で大きな増減を生じ
ない圧縮特性を有する触媒コンバーターが記載されてい
る。しかしながら、上記セラミック繊維マットは、バイ
ンダーを使用して圧縮されていないので、装着時に高度
に圧縮して使用する必要があるため、作業性が悪く、し
かも、マットの強度不足から繊維自体が折れると言う問
題がある。また、繊維が飛散すると言う問題もある。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-77036 discloses that heat resistance
As a catalytic converter made of non-thermally expandable ceramic fiber, a metal case, a ceramic honeycomb catalyst (monolith) housed in the metal case, and a monolith arranged in a compressed state between the outer surface of the honeycomb catalyst and the inner surface of the metal case. There is described a catalytic converter comprising a ceramic fiber mat as a holding material, the mat having a compression characteristic that does not cause a large increase or decrease within a practical temperature range. However, since the above-mentioned ceramic fiber mat is not compressed by using a binder, it is necessary to highly compress it when it is mounted, so that the workability is poor, and the fiber itself is broken due to insufficient strength of the mat. I have a problem to say. There is also a problem that fibers are scattered.

【0016】特開昭57−56615号公報には、金属
ケースと、セラミック製モノリスと、金属ケースの内周
面とモノリスの外周面のクリアランスに設置されたモノ
リス保持材としてのシール材とから成る排気ガス浄化装
置であって、前記シール材は、6〜30μmの繊維径の
セラミックファイバーで構成され、その嵩密度が0.1
〜0.35g/cm3 で且つ設置前の厚さに対する設置
後の厚さの比が2.7〜8.7となる様に圧縮された装
置が提案されている。しかしながら、上記シール材は、
嵩密度が小さく且つ装着時の圧縮率が大きいため、装置
組立時の作業性に難点がある。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 57-56615 discloses a metal case, a ceramic monolith, and a seal material as a monolith holding material installed in the clearance between the inner peripheral surface of the metal case and the outer peripheral surface of the monolith. An exhaust gas purifying apparatus, wherein the sealing material is composed of ceramic fibers having a fiber diameter of 6 to 30 μm and has a bulk density of 0.1.
A device has been proposed which is compressed to 0.35 g / cm 3 and the ratio of the thickness after installation to the thickness before installation is 2.7 to 8.7. However, the sealing material is
Since the bulk density is low and the compression rate at the time of mounting is high, workability at the time of assembling the device is difficult.

【0017】また、国際公開 WO 94/24425号
公報には、セラミックファイバーとバインダーを含有す
る一体複合シートを含むマットであって、セラミックフ
ァイバーが実質的にショットを含まず、平均繊維長が約
1〜10cmであり、しかも、マットが柔軟構造の一体
性を有し、クリアランスに固定された状態において、約
20〜1200℃にわたって実質的に一定の圧力を示す
装着マットが開示されている。しかしながら、斯かるマ
ットは、その乾燥方法からして嵩高となり、装着時の圧
縮量が大きいため、作業性に欠けるという問題がある。
また、一定圧力と言う特性から、バインダー樹脂の含有
量が少ないと考えられ、装着時におけるケーシングとの
摩擦による繊維の破損が懸念される。従って、モノリス
に対する保持力の低下やモノリス外周部からの排気ガス
の漏洩なども懸念される。
Further, WO 94/24425 discloses a mat containing an integral composite sheet containing ceramic fibers and a binder, wherein the ceramic fibers are substantially free of shots and have an average fiber length of about 1: 1. Disclosed is a mounting mat that is -10 cm and yet exhibits a substantially constant pressure over about 20-1200 ° C when the mat has a flexible structural integrity and is fixed in the clearance. However, since such a mat becomes bulky due to its drying method and a large amount of compression is applied when it is mounted, there is a problem that workability is poor.
Further, from the characteristic of constant pressure, it is considered that the content of the binder resin is small, and there is a concern that the fiber may be damaged due to friction with the casing during mounting. Therefore, there is concern that the holding power with respect to the monolith may be reduced and the exhaust gas may leak from the outer peripheral portion of the monolith.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決すべくなされたものであり、その目的は、触媒コ
ンバータの組立時には予め薄く圧縮状態に保たれている
ため装着が容易なモノリス保持材であって、使用時には
加熱により厚さ復元性を示し且つモノリス外周面と金属
製ケーシング内周面で所望の面圧を発現でき、長期間使
用しても劣化せず、しかも、高い流速の排気ガスに曝さ
れても侵食されず、十分なガスシール性を維持できるモ
ノリス保持材および当該モノリス保持材の製造方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to easily mount a monolith because it is kept in a thin compressed state before the catalytic converter is assembled. It is a holding material that exhibits thickness restoration by heating when used, and can develop desired surface pressure on the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the metal casing, does not deteriorate even after long-term use, and has a high flow rate. It is intended to provide a monolith holding material which is not corroded even when exposed to the exhaust gas and can maintain a sufficient gas sealing property, and a method for producing the monolith holding material.

【0019】更に、本発明の他の目的は、上記モノリス
保持材がモノリス外周面と金属製ケーシング内周面で形
成されるクリアランスに装着されて成り、高速で流れる
高温の排気ガスに耐え且つ激しい振動や衝撃を受けても
モノリスが安定的に固定され、モノリス保持材における
排気ガスの漏洩が惹起することのない触媒コンバーター
を提供することにある。
Still another object of the present invention is that the above-mentioned monolith holding material is mounted in a clearance formed between the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the metal casing, and the monolith holding material can withstand high-temperature exhaust gas flowing at high speed and violently. An object of the present invention is to provide a catalytic converter in which the monolith is stably fixed even when subjected to vibration or shock, and the leakage of exhaust gas in the monolith holding material does not occur.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、モノリスの
外周面と金属製ケーシングの内周面とのクリアランスに
相当する厚さに圧縮した際に所定の復元力を有するアル
ミナ質繊維マットからモノリス保持材を構成することに
より、モノリスの座屈を防止すると共にその支持効果を
十分に発揮させることに成功し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to achieve the above object, and as a result, have found that the thickness corresponding to the clearance between the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the metal casing. By constructing the monolith holding material from an alumina fiber mat that has a predetermined restoring force when compressed to 1, it was possible to prevent buckling of the monolith and to sufficiently exert its supporting effect, thus completing the present invention. did.

【0021】すなわち、本発明は、モノリス保持材およ
びその製造方法ならびに前記モノリスを使用した触媒コ
ンバーターに関するものであり、これらの要旨は次の通
りである。
That is, the present invention relates to a monolith holding material, a method for producing the same, and a catalytic converter using the monolith, and the gist of these is as follows.

【0022】本発明の第1の要旨は、筒状に形成され且
つ排気ガス浄化用触媒を担持するモノリスと、モノリス
を収容し且つその両端が排気ガス導管に接続される金属
製ケーシングと、モノリス外周面と金属製ケーシング内
面とのクリアランスに装着されるモノリス保持材とから
構成された触媒コンバーターに使用される前記モノリス
保持材であって、当該モノリス保持材は、厚さ方向に圧
縮されたアルミナ質繊維マット中に熱分解によって消失
する有機バインダーが均一に含有されて成り、( I )
アルミナ質繊維マットに有機バインダー液を含浸させる
第1工程、( II)有機バインダー液が含浸されたアル
ミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第2工程、(II
I)圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持した
まま有機バインダー液の媒体液を除去する第3工程を経
て製造され、かつ、第3工程で得られたモノリス保持材
の厚さが第2工程の圧縮厚さの1〜1.5倍であり、そ
して、前記有機バインダーを熱分解した際、両面開放状
態で厚さ復元性を有し、前記クリアランスに相当する厚
さの圧縮状態における復元面圧が0.5〜30kg/c
2 であることを特徴とするモノリス保持材に存する。
A first aspect of the present invention is a monolith which is formed in a tubular shape and carries an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing which houses the monolith and whose both ends are connected to an exhaust gas conduit, and the monolith. A monolith holding material used in a catalytic converter comprising a monolith holding material mounted in a clearance between an outer peripheral surface and an inner surface of a metal casing, the monolith holding material being alumina compressed in a thickness direction. An organic binder that disappears due to thermal decomposition is uniformly contained in the high-quality fiber mat, (I)
The first step of impregnating the alumina-based fiber mat with the organic binder solution, (II) the second step of compressing the alumina-based fiber mat impregnated with the organic binder solution in the thickness direction, (II)
I) The thickness of the monolith holding material produced through the third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat, and the thickness of the monolith holding material obtained in the third step are It is 1 to 1.5 times the compressed thickness of the two steps, and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness restoring property in an open state on both sides, and has a thickness equivalent to the clearance. Restoring surface pressure is 0.5 to 30 kg / c
m 2 is a monolith holding material.

【0023】本発明の第2の要旨は、筒状に形成され且
つ排気ガス浄化用触媒を担持するモノリスと、モノリス
を収容し且つその両端が排気ガス導管に接続される金属
製ケーシングと、モノリス外周面と金属製ケーシング内
面とのクリアランスに装着されるモノリス保持材とから
構成された触媒コンバーターに使用される前記モノリス
保持材であって、当該モノリス保持材は、厚さ方向に圧
縮されたアルミナ質繊維マット中に熱分解によって消失
する有機バインダーが均一に含有されて成り、有機バイ
ンダーにより圧縮状態が維持されて0.1〜0.5g/
cm3の嵩密度を有し、有機バインダーを熱分解した
際、両面開放状態で2〜10倍の厚さ復元率を有し、前
記クリアランスに相当する厚さの圧縮状態における復元
面圧が0.5〜30kg/cm2 であることを特徴とす
るモノリス保持材に存する。
A second aspect of the present invention is a monolith formed in a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing that houses the monolith and has both ends connected to an exhaust gas conduit, and a monolith. A monolith holding material used in a catalytic converter comprising a monolith holding material mounted in a clearance between an outer peripheral surface and an inner surface of a metal casing, the monolith holding material being alumina compressed in a thickness direction. An organic binder that disappears by thermal decomposition is uniformly contained in the high quality fiber mat, and the compressed state is maintained by the organic binder to 0.1 to 0.5 g /
has a bulk density of cm 3, when the organic binder is thermally decomposed, has a thickness recovery ratio of 2 to 10 times in both open, restorative surface pressure in the compression state of the thickness corresponding to the clearance 0 It exists in the monolith holding material characterized by being 0.5 to 30 kg / cm 2 .

【0024】本発明の第3の要旨は、筒状に形成され且
つ排気ガス浄化用触媒を担持するモノリスと、モノリス
を収容し且つその両端が排気ガス導管に接続される金属
製ケーシングと、モノリス外周面と金属製ケーシング内
面とのクリアランスに装着されるモノリス保持材とから
構成された触媒コンバーターに使用される前記モノリス
保持材の製造方法であって、( I )嵩密度0.05〜
0.20g/cm3 のアルミナ質繊維マットに熱分解に
よって消失する有機バインダー液を含浸させる第1工
程、( II )有機バインダー液が含浸されたアルミナ質
繊維マットをその厚さ方向に1/2〜1/15に圧縮す
る第2工程、(III)圧縮されたアルミナ質繊維マット
の厚さを維持したまま有機バインダー液の媒体液を除去
する第3工程を有し、そして、前記有機バインダーを熱
分解した際、両面開放状態で厚さ復元性を有し、前記ク
リアランスに相当する厚さの圧縮状態における復元面圧
が0.5〜30kg/cm2 であることを特徴とするモ
ノリス保持材の製造方法に存する。
A third gist of the present invention is a monolith formed in a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing containing the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit, and the monolith. A method for producing a monolith holding material for use in a catalytic converter comprising a monolith holding material mounted in a clearance between an outer peripheral surface and an inner surface of a metal casing, comprising: (I) a bulk density of 0.05 to
The first step of impregnating 0.20 g / cm 3 of the alumina fiber mat with the organic binder solution that disappears by thermal decomposition, (II) ½ the alumina fiber mat impregnated with the organic binder solution in the thickness direction. A third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat, and (III) When thermally decomposed, it has a thickness restoring property in a state where both sides are opened, and a restoring surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 30 kg / cm 2 , a monolith holding material. Exists in the manufacturing method of.

【0025】本発明の第4の要旨は、筒状に形成され且
つ排気ガス浄化用触媒を担持するモノリスと、モノリス
を収容し且つその両端が排気ガス導管に接続される金属
製ケーシングと、モノリス外周面と金属製ケーシング内
面とのクリアランスに装着されるモノリス保持材とから
構成された触媒コンバーターにおいて、モノリス保持材
は、厚さ方向に圧縮されたアルミナ質繊維マット中に熱
分解によって消失する有機バインダーが均一に含有され
て成り、( I )アルミナ質繊維マットに有機バインダ
ー液を含浸させる第1工程、( II )有機バインダー液
が含浸されたアルミナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮す
る第2工程、(III)圧縮されたアルミナ質繊維マット
の厚さを維持したまま有機バインダー液の媒体液を除去
する第3工程を経て製造され、かつ、第3工程で得られ
たモノリス保持材の厚さは、第2工程の圧縮厚さの1〜
1.5倍であり、そして、前記有機バインダーを熱分解
した際、両面開放状態で厚さ復元性を有し、両面固定状
態における復元面圧が0.5〜30kg/cm2 である
ことを特徴とする触媒コンバーターに存する。
A fourth aspect of the present invention is a monolith which is formed in a tubular shape and carries an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing which houses the monolith and whose both ends are connected to an exhaust gas conduit, and the monolith. In a catalytic converter composed of a monolith holding material mounted in the clearance between the outer peripheral surface and the inner surface of the metal casing, the monolith holding material is an organic material that disappears by thermal decomposition in the alumina fiber mat compressed in the thickness direction. A first step of impregnating an alumina fiber mat with an organic binder liquid, which comprises a binder uniformly contained, and (II) a second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction. Process, (III) Manufactured through a third process of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat And the thickness of the monolith holding material obtained in the third step is 1 to the compression thickness of the second step.
It is 1.5 times, and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness restoring property in the open state on both sides, and the restoring surface pressure in the fixed state on both sides is 0.5 to 30 kg / cm 2. It exists in the characteristic catalytic converter.

【0026】本発明の第5の要旨は、筒状に形成され且
つ排気ガス浄化用触媒を担持するモノリスと、モノリス
を収容し且つその両端が排気ガス導管に接続される金属
製ケーシングと、モノリス外周面と金属製ケーシング内
面とのクリアランスに装着されるモノリス保持材とから
構成された触媒コンバーターにおいて、モノリス保持材
は、嵩密度0.05〜0.20g/cm3 のアルミナ質
繊維マットを厚さ方向に圧縮して構成され、当該マット
中には熱分解によって消失する有機バインダーが均一に
含有され、当該有機バインダーにより圧縮状態が維持さ
れて0.1〜0.5g/cm3 の嵩密度を有し、そし
て、有機バインダーを分解した際、両面開放状態で2〜
10倍の厚さ復元率を有し、両面固定状態における復元
面圧が0.5〜30kg/cm2 であることを特徴とす
る触媒コンバーターに存する。
A fifth aspect of the present invention is a monolith which is formed in a tubular shape and carries an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing which houses the monolith and whose both ends are connected to an exhaust gas conduit, and the monolith. In a catalytic converter composed of a monolith holding material mounted in a clearance between an outer peripheral surface and an inner surface of a metal casing, the monolith holding material is made of an alumina fiber mat having a bulk density of 0.05 to 0.20 g / cm 3 The mat is uniformly compressed, and an organic binder that disappears by thermal decomposition is uniformly contained in the mat, and the compressed state is maintained by the organic binder to obtain a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 . When the organic binder is decomposed, the
The catalytic converter is characterized by having a thickness recovery rate of 10 times and a recovery surface pressure of 0.5 to 30 kg / cm 2 in a fixed state on both surfaces.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明のモノリス保持材お
よびその製造方法ならびに前記モノリスを使用した触媒
コンバーターについて図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態としての触媒コンバーター
を示す組立斜視図である。図2は、モノリスに対するモ
ノリス保持材の巻回要領を示す組立斜視図である。図3
は、本発明で使用するアルミナ質繊維マットのモノリス
保持材に至るまでの状態変化を示す模式的な説明図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a monolith holding material of the present invention, a method for producing the same, and a catalytic converter using the monolith will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an assembly perspective view showing a catalytic converter as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an assembly perspective view showing a winding procedure of the monolith holding material with respect to the monolith. FIG.
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a state change of the alumina fiber mat used in the present invention up to the monolith holding material.

【0028】図中、符号(3)にて示す本発明のモノリ
ス保持材は、図1に示す触媒コンバーターに使用される
保持材であり、内燃機関からの高温の排ガスに曝される
ことにより有機バインダーが熱分解されて厚さ復元性を
示し、これに伴いモノリス(1)の外周面と金属製ケー
シング(2)の内周面とに面圧を作用させ、この面圧に
より金属製ケーシング(2)内にモノリス(1)を確実
にを保持する。
In the figure, the monolith holding material of the present invention shown by reference numeral (3) is a holding material used in the catalytic converter shown in FIG. 1, and is exposed to high-temperature exhaust gas from an internal combustion engine. The binder is thermally decomposed and exhibits a thickness restoring property, and accordingly, a surface pressure is applied to the outer peripheral surface of the monolith (1) and the inner peripheral surface of the metal casing (2), and this surface pressure causes the metal casing ( 2) Hold the monolith (1) securely in.

【0029】そして、本発明の触媒コンバータは、図1
に示す様に、筒状に形成され且つ排気ガス浄化用触媒を
担持するモノリス(1)と、モノリス(1)を収容し且
つその両端が排気ガス導管に接続される金属製ケーシン
グ(2)と、モノリス(1)の外周面と金属製ケーシン
グ(2)の内面とのクリアランスに装着される上記モノ
リス保持材(3)とから構成される。
The catalytic converter of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a monolith (1) formed in a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, and a metal casing (2) housing the monolith (1) and having both ends connected to an exhaust gas conduit (2). , The monolith holding member (3) mounted in the clearance between the outer peripheral surface of the monolith (1) and the inner surface of the metal casing (2).

【0030】以下の説明において、使用する用語につい
て次の通り定義する。基材マットとはアルミナ質繊維マ
ットを言い、圧縮マットとは厚さ方向に圧縮した状態の
基材マットを言う。また、マットとは、厚さがほぼ均一
なアルミナ質繊維の不織布状の集積体を言い、ブランケ
ット又はブロックと呼ばれるものも包含する。
In the following description, the terms used are defined as follows. The base mat is an alumina fiber mat, and the compression mat is a base mat compressed in the thickness direction. The mat refers to a non-woven fabric-like aggregate of alumina fibers having a substantially uniform thickness, and also includes a blanket or a block.

【0031】常態厚さとは、厚さ方向に圧縮力が全く加
えられていない基材マットの厚さを言う(図3(a)の
厚さ(A))。圧縮厚さとは、圧縮マットの厚さを言う
(図3(b)の厚さ(B))。モノリス保持材の常態厚
さとは、触媒コンバーターに装着する前のモノリス保持
材(成形体)の厚さを言う(図3(c)の厚さ
(C))。クリアランスとは、モノリスの外周面と金属
製ケーシングの内周面で形成されるクリアランスを言う
(図3(d)の符号(D))。なお、以下の説明におい
てはモノリス保持材を単に「保持材」と略記する。
The normal thickness is the thickness of the base mat to which no compressive force is applied in the thickness direction (thickness (A) in FIG. 3 (a)). The compressed thickness refers to the thickness of the compressed mat (thickness (B) in FIG. 3B). The normal thickness of the monolith holding material means the thickness of the monolith holding material (molded body) before being attached to the catalytic converter (thickness (C) in FIG. 3C). The clearance means a clearance formed between the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the metal casing (reference numeral (D) in FIG. 3D). In the following description, the monolith holding material is simply referred to as "holding material".

【0032】先ず、本発明の第1の要旨に係る保持材に
ついて図3を参照して説明する。図中、符号(3)で示
す上記の保持材は、圧縮マット中に熱分解によって消失
する有機バインダーが均一に含有されて成る保持材であ
って、( I )基材マットに有機バインダー液を含浸さ
せる第1工程、( II )有機バインダー液が含浸された
基材マットを厚さ方向に圧縮する第2工程、(III)圧
縮された基材マットの厚さ(B)を維持したまま有機バ
インダー液の媒体液を除去する第3工程を経て製造さ
れ、かつ、第3工程で得られた保持材(3)の厚さ
(C)が第2工程の圧縮厚さ(B)の1〜1.5倍であ
り、そして、前記有機バインダーを熱分解した際、両面
開放状態で厚さ復元性を有し、前記クリアランスに相当
する厚さの圧縮状態における復元面圧が0.5〜30k
g/cm2 であることを特徴とする。以下、クリアラン
スに相当する厚さの圧縮状態を「両面固定状態」と略記
する。
First, the holding material according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the above-mentioned holding material indicated by reference numeral (3) is a holding material in which the organic binder that disappears by thermal decomposition is uniformly contained in the compression mat, and (I) the base mat is coated with the organic binder liquid. First step of impregnation, (II) Second step of compressing the base mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction, (III) Organic while maintaining the thickness (B) of the compressed base mat. The thickness (C) of the holding material (3) manufactured through the third step of removing the medium liquid of the binder liquid and obtained in the third step is 1 to the compressed thickness (B) of the second step. It is 1.5 times, and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness restoring property in a state where both sides are opened, and a restoring surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 30 k.
It is characterized in that it is g / cm 2 . Hereinafter, a compressed state having a thickness corresponding to the clearance will be abbreviated as “double-sided fixed state”.

【0033】基材マットを構成するアルミナ質繊維は、
圧縮マットにした際に厚さ復元性を有する繊維、すなわ
ち、厚さ方向への圧縮力に対して反発力を有する繊維か
ら選択される。アルミナ質繊維としては、繊維の集合形
態にもよるが、一般的には繊維径が1〜50μm、好ま
しくは1〜10μmで且つ繊維長が0.5〜500m
m、好ましくは0.5〜300mmの繊維が使用され
る。
The alumina fiber constituting the base mat is
It is selected from fibers having a thickness restoring property when formed into a compression mat, that is, fibers having a repulsive force against the compressive force in the thickness direction. The alumina fiber generally has a fiber diameter of 1 to 50 μm, preferably 1 to 10 μm and a fiber length of 0.5 to 500 m, though it depends on the aggregated form of the fibers.
m, preferably 0.5-300 mm fibers are used.

【0034】アルミナ質繊維の代表例としては、シリカ
成分含有量が5重量%以下、すなわち、アルミナ成分含
有量が95重量%以上であるアルミナ−シリカ系結晶質
短繊維の他、アルミナが70〜95重量%で且つ残余が
シリカで構成される一般的なアルミナ繊維が挙げられ
る。特に、アルミナ72重量%のムライト繊維は、高温
安定性および弾力性に優れており、好ましいアルミナ繊
維である。
As a typical example of the alumina fiber, in addition to the alumina-silica-based crystalline short fiber having a silica component content of 5% by weight or less, that is, an alumina component content of 95% by weight or more, 70% by weight of alumina is contained. Typical alumina fibers are 95% by weight and the balance is silica. In particular, mullite fiber containing 72% by weight of alumina is excellent in high temperature stability and elasticity and is a preferable alumina fiber.

【0035】アルミナ質繊維と総称される上記アルミナ
−シリカ系の多結晶質繊維は、最高使用温度が約120
0℃である非晶質のセラミックファイバーよりも耐熱性
に優れており、内燃機関の排ガス温度よりも十分に高い
1500〜1600℃での使用に耐え、しかも、その圧
縮マットは弾力性に富み、かつ、セラミックファイバー
で見られる軟化収縮などの熱劣化も極めて少ないので、
経時劣化の少ない保持材(3)が得られる。
The above-mentioned alumina-silica-based polycrystalline fibers, which are generally called alumina fibers, have a maximum operating temperature of about 120.
It is superior in heat resistance to amorphous ceramic fibers at 0 ° C, can withstand use at 1500 to 1600 ° C which is sufficiently higher than the exhaust gas temperature of an internal combustion engine, and its compression mat is highly elastic, And since there is very little heat deterioration such as softening and shrinkage seen in ceramic fibers,
A holding material (3) with little deterioration over time can be obtained.

【0036】基材マットは、上記アルミナ質繊維の1種
を単独で使用した基材マットでもよいし、2種以上を混
合して使用した基材マットであってもよい。さらには1
種のアルミナ質繊維の単独使用による同種または異種の
マットを複数枚積層した積層マットであってもよい。基
材マットの嵩密度は、通常0.05〜0.2g/cm3
、好ましくは0.05〜0.15g/cm3 である。
嵩密度が0.05g/cm3より小さいと圧縮代が大き
くなり、0.2g/cm3を超えると保持材の厚み復元
率が不十分になることがある。
The base mat may be a base mat using one of the above-mentioned alumina fibers alone, or a base mat using a mixture of two or more kinds. Furthermore 1
It may be a laminated mat formed by laminating a plurality of mats of the same kind or different kinds by using a single kind of alumina fiber alone. The bulk density of the base mat is usually 0.05 to 0.2 g / cm 3.
, Preferably 0.05 to 0.15 g / cm 3 .
Bulk density becomes large 0.05 g / cm 3 less than the compression margin, the thickness recovery ratio of the holding member exceeds 0.2 g / cm 3 may be insufficient.

【0037】本発明の保持材(3)は、その厚さ方向に
圧縮された基材マット、すなわち、圧縮マット中に有機
バインダーが均一に含有されて構成される。そして、有
機バインダーの結合力により厚さの復元が抑制されてい
る。
The holding material (3) of the present invention is formed by uniformly containing an organic binder in the base mat compressed in the thickness direction, that is, the compressed mat. The thickness of the organic binder is suppressed from being restored due to the binding force of the organic binder.

【0038】上記の有機バインダーは、常温下において
圧縮マットの圧縮厚さ(B)を維持でき、かつ、熱分解
した際、厚さを復元させる種類であれば特に制限なく使
用できるが、目的とする保持材(3)の使用温度におい
て容易に熱分解されて焼失する有機バインダーが好まし
い。しかしながら、この有機バインダーは、保持材
(3)の使用温度条件において、バインダーとしての性
質を失い、その厚さを復元させるバインダーであれば、
焼失される必要はない。有機バインダーは、保持材
(3)が通常600℃以上、高温域では900〜100
0℃の温度条件で使用されることから、約600℃以下
の温度条件において、短時間で熱分解されてバインダー
としての性質を失うバインダーが好ましく、焼失するバ
インダーが特に好ましい。
The above organic binder can be used without any particular limitation as long as it can maintain the compressed thickness (B) of the compressed mat at room temperature and restores the thickness when thermally decomposed. An organic binder that is easily thermally decomposed and burned at the use temperature of the holding material (3) is preferable. However, if the organic binder is a binder that loses its properties as a binder and restores its thickness under the use temperature condition of the holding material (3),
It doesn't have to be burned down. As for the organic binder, the holding material (3) is usually 600 ° C. or higher, and 900 to 100 at high temperature
Since it is used under a temperature condition of 0 ° C., a binder that is pyrolyzed in a short time to lose its properties as a binder under a temperature condition of about 600 ° C. or less is preferable, and a binder that burns out is particularly preferable.

【0039】有機バインダーとしては、各種のゴム、水
溶性高分子化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを
使用できる。ゴム類としては、天然ゴム;エチルアクリ
レートとクロロエチルビニルエーテルの共重合体、n−
ブチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、エ
チルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体等のア
クリルゴム;ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体
等のニトリルゴム;ブタジエンゴム等が挙げられる。水
溶性高分子化合物としては、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール等が挙げられる。熱可塑性樹
脂としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリ
ルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリ
ル酸エステル等の単独重合体および共重合体であるアク
リル樹脂;アクリロニトリル・スチレン共重合体;アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等が挙げ
られる。また、熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール
タイプエポキシ樹脂、ノボラックタイプエポキシ樹脂等
が挙げられる。
As the organic binder, various rubbers, water-soluble polymer compounds, thermoplastic resins, thermosetting resins and the like can be used. As the rubber, natural rubber; a copolymer of ethyl acrylate and chloroethyl vinyl ether, n-
Examples thereof include acrylic rubbers such as a copolymer of butyl acrylate and acrylonitrile, copolymers of ethyl acrylate and acrylonitrile, nitrile rubbers such as a copolymer of butadiene and acrylonitrile, and butadiene rubber. Examples of the water-soluble polymer compound include carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol. As the thermoplastic resin, an acrylic resin which is a homopolymer or a copolymer of acrylic acid, acrylic ester, acrylamide, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic acid ester, etc .; acrylonitrile-styrene copolymer; acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer Examples thereof include polymers. Examples of the thermosetting resin include bisphenol type epoxy resin and novolac type epoxy resin.

【0040】上記の有機バインダーは、水溶液、水分散
型のエマルション、ラテックス又は有機媒体液溶液とし
て使用される。以下、これらを総称して「バインダー
液」と言う。上記バインダー液は、市販品をそのまま又
は水等で希釈して使用することが出来る。なお、有機バ
インダーは、必ずしも1種である必要はなく、2種以上
の混合物であっても何等差し支えない。
The above organic binder is used as an aqueous solution, a water dispersion type emulsion, a latex or an organic medium liquid solution. Hereinafter, these are collectively referred to as "binder liquid". As the binder liquid, a commercially available product may be used as it is or after diluted with water or the like. The organic binder does not necessarily have to be one kind, and may be a mixture of two or more kinds.

【0041】上記の有機バインダーの中では、アクリル
ゴム、ニトリルゴム等の合成ゴム;カルボキシメチルセ
ルロース、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子化合
物;アクリル樹脂の群から選ばれた化合物が好ましく、
中でもアクリルゴム、ニトリルゴム、カルボキシメチル
セルロース、ポリビニルアルコール、アクリルゴムに含
まれないアクリル樹脂の何れかが特に好ましい。これら
の有機バインダーは、バインダー液の調製または入手が
容易であり、また、圧縮マット中への含浸操作も簡単で
あり、比較的低含有量としても十分な厚さ拘束力を発揮
し、しかも、使用温度条件下で容易に熱分解され、そし
て、得られる保持材(3)は柔軟で強度に優れる。
Among the above organic binders, compounds selected from the group consisting of synthetic rubbers such as acrylic rubber and nitrile rubber; water-soluble polymer compounds such as carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol; acrylic resins are preferable.
Among them, acrylic rubber, nitrile rubber, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, and acrylic resin not included in acrylic rubber are particularly preferable. These organic binders are easy to prepare or obtain a binder liquid, and the impregnation operation into the compression mat is easy, and even if the content is relatively low, sufficient thickness binding force is exerted, and It is easily pyrolyzed under operating temperature conditions, and the obtained holding material (3) is flexible and has excellent strength.

【0042】圧縮マット中の有機バインダーの含有量
は、特に限定されるものではなく、圧縮マットを構成す
る繊維の種類、圧縮マットの圧縮厚さ(B)、圧縮に対
する反発力などによって適宜決定されるが、通常はアル
ミナ質繊維100重量部に対して有機バインダー10〜
30重量部(固形分基準)とするのがよい。有機バイン
ダーの上記の割合が10重量部未満であると、圧縮マッ
トの圧縮厚さ(B)を維持できない虞があり、また、圧
縮マットの圧縮厚さ(B)を維持するには30重量部を
超えて含有させる必要はなく、含有量が多すぎる場合
は、コスト高となり、かつ、その全量の分解が困難とな
る。斯かる観点から、有機バインダーの上記の割合は、
15〜25重量部の範囲とするのが好ましい。
The content of the organic binder in the compression mat is not particularly limited, and is appropriately determined depending on the type of fibers constituting the compression mat, the compression thickness (B) of the compression mat, the repulsive force against compression, and the like. However, the organic binder is usually 10 to 100 parts by weight of the alumina fiber.
The amount is preferably 30 parts by weight (solid content basis). If the above-mentioned ratio of the organic binder is less than 10 parts by weight, the compressed thickness (B) of the compressed mat may not be maintained, and in order to maintain the compressed thickness (B) of the compressed mat, 30 parts by weight may be maintained. If the content is too large, the cost becomes high and it is difficult to decompose the entire amount. From such a viewpoint, the above-mentioned proportion of the organic binder is
It is preferably in the range of 15 to 25 parts by weight.

【0043】本発明の上記の保持材(3)は、( I )
基材マットに有機バインダー液を含浸させる第1工程、
( II )有機バインダー液が含浸された基材マットを厚
さ方向に圧縮する第2工程、(III)圧縮された基材マ
ットの圧縮厚さ(B)を維持したまま有機バインダー液
の媒体液を除去する第3工程を経て製造される。
The above-mentioned holding material (3) of the present invention is (I)
The first step of impregnating the base mat with the organic binder liquid,
(II) Second step of compressing the base mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction, (III) Medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the compressed thickness (B) of the compressed base mat. It is manufactured through a third step of removing.

【0044】第1工程で使用する基材マットの常態厚さ
(A)は、保持材(3)の厚さ(C)の2〜10倍とす
るのが好ましい。また、第2工程における圧縮マットの
圧縮厚さ(B)は、厚さ回復性、圧縮に対する反発力、
目的とする保持材(3)に所望する復元面圧、ガスシー
ル性等によって決定されるが、前述の復元率を達成する
ため、基材マットの常態厚さ(A)に対し、通常1/
1.25以下程度、好ましくは1/2〜1/15の範囲
とされる。更に、第3工程で得られた保持材(3)の厚
さ(C)は、第2工程の圧縮厚さ(B)の1〜1.5倍
とされる。なお、上記の各工程の詳細は、後述の第3の
要旨に係る保持材(3)の製造方法において説明する。
The normal thickness (A) of the base mat used in the first step is preferably 2 to 10 times the thickness (C) of the holding material (3). The compression thickness (B) of the compression mat in the second step is the thickness recovery property, the repulsive force against compression,
It is determined by the desired restoring surface pressure, gas sealability, etc. of the target holding material (3), but in order to achieve the above-mentioned restoration rate, it is usually 1 / (1) of the normal thickness (A) of the base mat.
It is about 1.25 or less, preferably in the range of 1/2 to 1/15. Further, the thickness (C) of the holding material (3) obtained in the third step is 1 to 1.5 times the compressed thickness (B) in the second step. The details of each of the above steps will be described in the method of manufacturing the holding material (3) according to the third aspect described later.

【0045】前述の説明からも理解できる様に、本発明
の保持材(3)おいて、基材マットの具体的な材質や常
態厚さ(A)等は、その厚さ方向の弾力性、触媒コンバ
ーターのクリアランス(D)、保持材(3)に所望する
復元面圧、ガスシール性等に基づいて決められる。そし
て、保持材(3)は、有機バインダーを熱分解した際、
両面開放状態で厚さ復元性を有し、両面固定状態におけ
る固定された両面に対する復元面圧を0.5〜30kg
/cm2 、好ましくは0.5〜8kg/cm2に設定さ
れる。
As can be understood from the above description, in the holding material (3) of the present invention, the specific material of the substrate mat, the normal thickness (A), etc., are elastic in the thickness direction, It is determined based on the clearance (D) of the catalytic converter, the desired restoring surface pressure of the holding material (3), the gas sealability, and the like. When the organic binder is thermally decomposed, the holding material (3) is
It has thickness restoration property when both sides are open, and the restoration surface pressure is 0.5 to 30kg for both fixed sides when both sides are fixed.
/ Cm 2 , preferably 0.5 to 8 kg / cm 2 .

【0046】保持材(3)の復元面圧は、触媒コンバー
ターに装着された状態では直接測定することが出来ない
ため、装着前の成形体の値として規定されている。そし
て、復元面圧は、次の何れかの方法によって測定され
る。
The restoring surface pressure of the holding material (3) cannot be directly measured in a state where it is mounted on the catalytic converter, and is therefore defined as the value of the molded body before mounting. Then, the restored surface pressure is measured by any of the following methods.

【0047】(1)その一方の面を固定板に当接させ且
つ他方の面を面圧測定用の面板に当接させた状態で有機
バインダーを熱分解させ、この際、面板に発生する面圧
を直接的に測定する方法。(2)両面解放の状態で有機
バインダーを熱分解させて復元させた後、熱分解前の元
の厚さ(C)まで圧縮するに要する面圧として間接的に
測定する方法。
(1) The organic binder is thermally decomposed in a state where one surface of the organic binder is in contact with the fixed plate and the other surface is in contact with the surface plate for measuring the surface pressure. A method of measuring pressure directly. (2) A method of indirectly measuring the surface pressure required for compressing the organic binder to its original thickness (C) before thermal decomposition after the organic binder is thermally decomposed and restored in a state where both sides are released.

【0048】上記の方法の中では後者の方法が簡便で好
ましい。そして、本発明の後述する実施例においては、
圧縮マット形成時の圧縮力によって上記の復元面圧の指
標としている。
Of the above methods, the latter method is simple and preferable. And in the below-mentioned embodiment of the present invention,
It is used as an index of the above-mentioned restoring surface pressure by the compression force when forming the compression mat.

【0049】上記の範囲に復元面圧を規定する理由は次
の通りである。すなわち、復元面圧が0.5kg/cm
2 未満の面圧では金属製ケーシング(2)に対するモノ
リス(1)の固定が不確実となる虞があり、また、モノ
リス(1)の固定力として30kg/cm2 を超える面
圧は不要である。上記の範囲の復元面圧であればモノリ
ス(1)外周のガスシール性にも問題がない。
The reason for defining the restoring surface pressure within the above range is as follows. That is, the restoring surface pressure is 0.5 kg / cm
If the surface pressure is less than 2, fixing of the monolith (1) to the metal casing (2) may be uncertain, and the surface pressure of more than 30 kg / cm 2 is not necessary as the fixing force of the monolith (1). . If the restoring surface pressure is within the above range, there is no problem with the gas sealability of the outer periphery of the monolith (1).

【0050】また、保持材(3)の上記の復元性は、保
持材(3)の厚さ(C)に対するバインダー分解後の両
面開放状態での厚さ、すなわち、両面開放状態での厚さ
復元率で規定することも出来、斯かる復元率は2〜10
倍であるのが好ましい。ここで、保持材(3)の厚さ復
元率は、有機バインダーを熱分解する前後の厚さを各々
d0 mmおよびd mmとしたとき、下記の(I)式と
して定義される。
Further, the above-mentioned resilience of the holding material (3) is determined by the thickness (C) of the holding material (3) in the state in which both sides are opened after the binder is decomposed, that is, the thickness in the state in which both sides are opened. It can be specified by the restoration rate, and the restoration rate is 2 to 10
It is preferably double. Here, the thickness recovery rate of the holding material (3) is defined as the following formula (I) when the thicknesses before and after the thermal decomposition of the organic binder are d0 mm and d mm, respectively.

【0051】[0051]

【数1】厚さ復元率 = d/d0 ……(I)[Formula 1] Thickness recovery rate = d / d0 (I)

【0052】更に、本発明の保持材(3)は、上記の材
料構成により、嵩密度が0.1〜0.5g/cm3 、好
ましくは0.2〜0.4g/cm3 に設定され、また、
単位引張強度は10〜40kg/cm2 、引張弾性率は
200〜700kg/cm2に設定されるのが好まし
い。斯かる物性を備えた保持材(3)は、コンバーター
を構成した際、有機バインダーの熱分解後に発現する復
元面圧により、モノリスを座屈させることなく且つ確実
に保持する。
[0052] Further, the holding member of the present invention (3) is a material configuration described above, a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3, preferably is set to 0.2-0.4 g / cm 3 ,Also,
The unit tensile strength is preferably set to 10 to 40 kg / cm 2 , and the tensile elastic modulus is preferably set to 200 to 700 kg / cm 2 . The holding material (3) having such physical properties reliably holds the monolith without buckling due to the restoring surface pressure developed after the thermal decomposition of the organic binder when the converter is constructed.

【0053】ここで、単位引張強度および引張弾性率
は、保持材(3)から縦横が所定の長さの帯(試料片)
を切り取り、引張試験機を使用し、一定の幅およびスパ
ンで且つ一定の引張速度の条件下で試料片の伸び及び引
張強度を測定することによって得られる。なお、単位引
張強度および引張弾性率 Eは、試料片の長さをl0、試
料片の伸びをΔl、引張強度をPn、試料片の断面積を
Aとしたとき、次式から求められる。
Here, the unit tensile strength and the tensile elastic modulus are measured from the holding material (3) to a band (sample piece) having a predetermined length and width.
Is obtained by measuring the elongation and tensile strength of a sample piece using a tensile tester under a constant width and span and a constant pull rate. The unit tensile strength and the tensile elastic modulus E are calculated from the following equations, where the length of the sample piece is 10, the elongation of the sample piece is Δl, the tensile strength is Pn, and the cross-sectional area of the sample piece is A.

【0054】[0054]

【数2】 E=(Pn/A)/(Δl/l0 ) ……(II) 単位引張強度 Pa=Pn/A ……(III )[Equation 2] E = (Pn / A) / (Δl / l0) (II) Unit tensile strength Pa = Pn / A (III)

【0055】なお、上記の保持材(3)の厚さ(C)
は、触媒コンバーターのクリアランス(D)に適合させ
て決められる。一般的に、クリアランス(D)は、2〜
8mm、好ましくは3〜6mmとされ、クリアランス
(D)が斯かるの範囲である場合、適合する保持材
(3)の厚さ(C)は、3〜10mmの範囲とするのが
よい。すなわち、保持材(3)の厚さは、クリアランス
(D)の1.0〜2.0倍、好ましくは1.0〜1.6
倍の厚さが好ましい。
The thickness (C) of the above-mentioned holding material (3)
Is determined according to the clearance (D) of the catalytic converter. Generally, the clearance (D) is 2 to
When the clearance (D) is 8 mm, preferably 3 to 6 mm, and the clearance (D) is in this range, the thickness (C) of the holding material (3) to be fitted is preferably 3 to 10 mm. That is, the thickness of the holding material (3) is 1.0 to 2.0 times the clearance (D), preferably 1.0 to 1.6.
Double thickness is preferred.

【0056】次に、本発明の第2の要旨に係る保持材に
ついて、同様に図3を参照して説明する。符号(3)で
示す上記の保持材は、厚さ方向に圧縮された基材マット
中に熱分解によって消失する有機バインダーが均一に含
有されて成る保持材であって、有機バインダーにより圧
縮状態が維持されて0.1〜0.5g/cm3 の嵩密度
を有し、有機バインダーを熱分解した際、両面開放状態
で2〜10倍の厚さ復元率を有し、両面固定状態におけ
る復元面圧が0.5〜30kg/cm2 であることを特
徴とする。
Next, the holding material according to the second aspect of the present invention will be described with reference to FIG. The above-mentioned holding material indicated by reference numeral (3) is a holding material in which a base mat compressed in the thickness direction uniformly contains an organic binder that disappears by thermal decomposition. It has a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 which is maintained, and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness recovery rate of 2 to 10 times in the open state on both sides, and restores in the fixed state on both sides. The surface pressure is 0.5 to 30 kg / cm 2 .

【0057】上記の保持材(3)は、第1の要旨に係る
保持材(3)と同様の基材を使用し、例えば、第1の要
旨に係る保持材(3)におけるのと同様の工程を経て製
造することが出来る。そして、保持材(3)は、有機バ
インダーにより圧縮状態が維持されて0.1〜0.5g
/cm3 の嵩密度を有し、有機バインダーを熱分解した
際、両面開放状態で1.25〜10倍の厚さ復元率を有
し、両面固定状態における復元面圧が0.5〜30kg
/cm2 であることが重要である。
The above-mentioned holding material (3) uses the same base material as that of the holding material (3) according to the first aspect, and is the same as that of the holding material (3) according to the first aspect, for example. It can be manufactured through steps. Then, the holding material (3) is maintained in a compressed state by the organic binder and is 0.1 to 0.5 g.
It has a bulk density of / cm 3 and has a thickness recovery rate of 1.25 to 10 times when the organic binder is thermally decomposed when both sides are open, and the restoring surface pressure when both sides are fixed is 0.5 to 30 kg.
It is important that it is / cm 2 .

【0058】上記の保持材(3)は、他の特性として、
第1の要旨に係る保持材(3)の場合と同様の特性を備
えていることが好ましい。具体的には、基材マットの常
態厚さ(A)は保持材(3)の厚さ(C)の2〜10倍
であるのが好ましい。また、有機バインダーは、アクリ
ルゴム、ニトリルゴム、カルボキシメチルセルロース、
ポリビニルアルコール、アクリルゴムに含まれないアク
リル樹脂より成る群から選ばれる少なくとも1種である
のが好ましく、その含有量は、アルミナ質繊維マット1
00重量部に対して10〜30重量部であるのが好まし
い。また、本発明の第1の要旨に係る保持材の場合と同
様に、両面固定状態における復元面圧は、0.5〜8k
g/cm2 、単位引張強度は、10〜40kg/cm2
、引張弾性率は200〜700kg/cm2 であるの
が好ましい。
The above-mentioned holding material (3) has other characteristics.
It is preferable that the holding material (3) according to the first aspect has the same characteristics. Specifically, the normal thickness (A) of the base mat is preferably 2 to 10 times the thickness (C) of the holding material (3). The organic binder is acrylic rubber, nitrile rubber, carboxymethyl cellulose,
It is preferably at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and acrylic resins not included in acrylic rubber, and the content thereof is the alumina fiber mat 1
It is preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 00 parts by weight. Further, as in the case of the holding material according to the first aspect of the present invention, the restoring surface pressure in the both-side fixed state is 0.5 to 8 k.
g / cm 2 , unit tensile strength is 10-40 kg / cm 2
The tensile elastic modulus is preferably 200 to 700 kg / cm 2 .

【0059】次に、本発明の第3の要旨に係る保持材の
製造方法について、同様に図3を参照して説明する。上
記の製造方法は、( I )嵩密度0.05〜0.2g/
cm3、好ましくは0.05〜0.15g/cm3 の基
材マットに熱分解によって消失する有機バインダー液を
含浸させる第1工程、( II )有機バインダー液が含浸
された基材マットをその厚さ方向に1/2〜1/15に
圧縮する第2工程、(III)圧縮された基材マットの厚
さ(B)を維持したまま有機バインダー液の媒体液を除
去する第3工程を有し、そして、前記有機バインダーを
熱分解した際、両面開放状態で厚さ復元性を有し、両面
固定状態における復元面圧が0.5〜30kg/cm2
であることを特徴とする。
Next, a method of manufacturing the holding material according to the third aspect of the present invention will be described with reference to FIG. The above production method is (I) bulk density 0.05 to 0.2 g /
cm 3 , preferably 0.05 to 0.15 g / cm 3 of a substrate mat impregnated with an organic binder solution that disappears by thermal decomposition, (II) a substrate mat impregnated with an organic binder solution The second step of compressing to 1/2 to 1/15 in the thickness direction, (III) the third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness (B) of the compressed base mat. When the organic binder is thermally decomposed, it has a thickness restoring property in a state where both sides are opened, and a restoring surface pressure in a state where both sides are fixed is 0.5 to 30 kg / cm 2.
It is characterized by being.

【0060】上記の製造方法において、基材マット及び
有機バインダー液としては、前述と同様のものが使用さ
れる。上記の第1工程は、基材マットに有機バインダー
液を含浸させる工程である。
In the above manufacturing method, the same material as described above is used as the base mat and the organic binder liquid. The above-mentioned first step is a step of impregnating the base mat with the organic binder liquid.

【0061】基材としては、嵩密度0.05〜0.2g
/cm3 、好ましくは0.05〜0.15g/cm3
あって且つ前述の常態厚さ(A)の基材マットが使用さ
れる。また、有機バインダー液としては、アクリルゴ
ム、ニトリルゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリ
ビニルアルコール、アクリル樹脂を有効成分とする水溶
液、水分散型のエマルション、ラテックス、または有機
媒体液溶液が好適に使用される。そして、有機バインダ
ー液中のバインダー濃度は、基材マットへの含浸方法、
含有量等により適宜に決定することが出来るが、通常2
〜50重量%とされる。
The substrate has a bulk density of 0.05 to 0.2 g
/ Cm < 3 >, preferably 0.05 to 0.15 g / cm < 3 > and a substrate mat of the above-mentioned normal thickness (A) is used. Further, as the organic binder liquid, acrylic rubber, nitrile rubber, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, an aqueous solution containing an acrylic resin as an active ingredient, a water-dispersed emulsion, latex, or an organic medium liquid solution is preferably used. Then, the binder concentration in the organic binder liquid is the method of impregnating the base mat,
Although it can be appropriately determined depending on the content, etc., it is usually 2
To 50% by weight.

【0062】有機バインダー液の含浸方法は、有機バイ
ンダー液に基材マットを浸漬する方法、または、基材マ
ットに有機バインダー液を噴霧する方法などを採用する
ことが出来る。基材マットの常態厚さ(A)が厚い場合
は浸漬法を採用し、常態厚さ(A)が薄い場合は噴霧法
を採用するのが好ましく、噴霧法の場合、有機バインダ
ー液は噴霧時に糸引き現象の少ないエマルションタイプ
のものが適する。
As the method of impregnating the organic binder liquid, a method of immersing the base mat in the organic binder liquid, a method of spraying the organic binder liquid on the base mat, or the like can be adopted. It is preferable to adopt the dipping method when the normal thickness (A) of the base mat is thick, and to adopt the spraying method when the normal thickness (A) is thin. In the case of the spraying method, the organic binder solution is sprayed at the time of spraying. Emulsion type with less stringing phenomenon is suitable.

【0063】また、他の含浸方法としては、バルク状の
アルミナ質繊維を出発原料とし、これを有機バインダー
液の中に分散、懸濁させ、この懸濁液よりアルミナ質繊
維の偏平な集積物を網目状平板または多孔性平板上にろ
過または抄造技術により捕集する方法が挙げられる。斯
かる方法では、アルミナ質繊維を分散して懸濁させる際
に繊維の切断が起こり易いので、分散、懸濁操作には注
意が必要であり、有機バインダー液は粘度の低い液を使
用するのが好ましい。
As another impregnation method, a bulk alumina fiber is used as a starting material, which is dispersed and suspended in an organic binder liquid, and a flat aggregate of alumina fibers is obtained from this suspension. Examples of the method include collecting on a mesh plate or a porous plate by filtration or a papermaking technique. In such a method, when the alumina fibers are dispersed and suspended, the fibers are likely to be cut, so it is necessary to pay attention to the dispersion and suspension operations, and as the organic binder liquid, a liquid having a low viscosity is used. Is preferred.

【0064】上記の第2工程は、有機バインダー液が含
浸された基材マットをその厚さ方向に圧縮する工程であ
り、この工程において、目的とする保持材(3)の厚さ
(C)が規定され、有機バインダーの含有量が制御され
る。
The above-mentioned second step is a step of compressing the base material mat impregnated with the organic binder liquid in the thickness direction thereof. In this step, the target thickness (C) of the holding material (3) is set. Is defined and the content of the organic binder is controlled.

【0065】圧縮手段としては、プレス板またはプレス
ローラーを用いて押圧する方法が挙げられる。プレス板
としては、2枚の透液性板状体、典型的にはパンチング
メタル、樹脂ネット、金網(メッシュ)、多孔板または
通気性の良い板状体などが挙げられる。圧縮手段には、
バインダー液の吸引手段を併用するのが好ましく、ま
た、圧縮方法に遠心脱液を併用してもよい。すなわち、
圧縮マット表面の脱液を促進することにより、圧縮マッ
ト表面への有機バインダーの偏在を防止し、当該有機バ
インダーに起因する各種の不都合、例えば、次の第3工
程における媒体液を除去(乾燥)の際の乾燥器材への固
着等を効果的に防止できる。
As the compression means, a method of pressing using a press plate or a press roller can be mentioned. Examples of the press plate include two liquid-permeable plate-like bodies, typically punching metal, resin net, metal net (mesh), perforated plate or plate-like body with good air permeability. The compression means,
It is preferable to use a binder liquid suction means in combination, and centrifugal dewatering may be used in combination with the compression method. That is,
By promoting deliquoring of the surface of the compression mat, uneven distribution of the organic binder on the surface of the compression mat is prevented, and various inconveniences caused by the organic binder, for example, removal of the medium liquid in the next third step (drying) In this case, it is possible to effectively prevent sticking to the drying equipment.

【0066】上記の第3工程は、未乾燥状態での一時的
な厚さの復元を防止して有機バインダーの偏在を回避す
るため、第2工程で得られた圧縮マットの圧縮厚さ
(B)を維持したまま有機バインダー液の媒体液を除去
する工程である。
In the third step, the compressed thickness (B) of the compression mat obtained in the second step is measured in order to prevent the restoration of the temporary thickness in the undried state and avoid the uneven distribution of the organic binder. ) Is maintained, the medium liquid of the organic binder liquid is removed.

【0067】第3工程は、有機バインダーが変質や分解
を引き起こさない温度条件下、高温熱風により迅速に行
うのが好ましい。何故ならば、有機バインダー液中の有
機バインダーの沈降が防止され、有機バインダーの遍在
が一層回避される。その結果、大きな復元面圧を有する
保持材(3)が得られる。
The third step is preferably carried out rapidly with hot hot air under a temperature condition in which the organic binder does not deteriorate or decompose. This is because the sedimentation of the organic binder in the organic binder liquid is prevented, and the ubiquity of the organic binder is further avoided. As a result, the holding material (3) having a large restoring surface pressure can be obtained.

【0068】そして、上記の製造方法によって得られる
本発明の保持材(3)は、前記と同様に、有機バインダ
ーを熱分解した際、両面解放状態で厚さ復元性を有し、
両面固定状態における復元面圧が0.5〜30kg/c
2 、好ましくは0.5〜8kg/cm2 であることが
必要である。また、保持材(3)は、他の特性として、
第1の要旨または第2の要旨に係る保持材(3)の場合
と同様の特性を備えていることが好ましい。
Then, the holding material (3) of the present invention obtained by the above-mentioned manufacturing method has a thickness restoring property in the open state on both sides when the organic binder is pyrolyzed, as described above.
Restoration surface pressure is 0.5 to 30 kg / c when both sides are fixed
It is necessary to be m 2 , preferably 0.5 to 8 kg / cm 2 . Further, the holding material (3) has other characteristics,
It is preferable that the holding material (3) according to the first aspect or the second aspect has the same characteristics.

【0069】次に本発明の第4の要旨に係る触媒コンバ
ーターについて図1〜図3を参照して説明する。図1に
示す上記の触媒コンバーターは、筒状に形成され且つ排
気ガス浄化用触媒を担持するモノリス(1)と、当該モ
ノリスを収容し且つその両端が排気ガス導管に接続され
る金属製ケーシング(2)と、モノリス(1)外周面と
金属製ケーシング(2)内面とのクリアランス(D)に
装着される保持材(3)とから構成された触媒コンバー
ターにおいて、保持材(3)は、厚さ方向に圧縮された
基材マット中に熱分解によって消失する有機バインダー
が均一に含有されて成り、( I )基材マットに有機バ
インダー液を含浸させる第1工程、( II)有機バイン
ダー液が含浸された基材マットを厚さ方向に圧縮する第
2工程、(III)圧縮された基材マットの厚さ(B)を
維持したまま有機バインダー液の媒体液を除去する第3
工程を経て製造され、かつ、第3工程で得られた保持材
(3)の厚さ(C)は、第2工程の圧縮厚さ(B)の1
〜1.5倍であり、そして、前記有機バインダーを熱分
解した際、両面開放状態で厚さ復元性を有し、両面固定
状態における復元面圧が0.5〜30kg/cm2 であ
ることを特徴とする。
Next, a catalytic converter according to a fourth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. The above-mentioned catalytic converter shown in FIG. 1 has a monolith (1) formed in a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, and a metal casing (1) for accommodating the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit ( In the catalytic converter composed of 2) and the holding material (3) mounted in the clearance (D) between the outer surface of the monolith (1) and the inner surface of the metal casing (2), the holding material (3) is thick. In the first step of impregnating the base mat with the organic binder solution, (II) the organic binder solution is formed. Second step of compressing the impregnated base mat in the thickness direction, (III) Third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness (B) of the compressed base mat
The thickness (C) of the holding material (3) manufactured through the steps and obtained in the third step is 1 of the compressed thickness (B) in the second step.
˜1.5 times, and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness restoring property in a state where both sides are opened, and a restoring surface pressure in a state where both sides are fixed is 0.5 to 30 kg / cm 2. Is characterized by.

【0070】図に例示した触媒コンバーターは、好まし
い態様としてハニカム構造のモノリス(1)を使用して
いる。図中、符号(2a)は金属製ケーシングの上半分
のケーシング部材、符号(21a)はケーシング部材
(2a)のフランジ部、符号(2b)は金属製ケーシン
グの下半分のケーシング部材、符号(21b)はケーシ
ング部材(2b)のフランジ部、符号(22a)及び
(22b)は自動車のシャシー等へ触媒コンバーターを
各々固定するためのボルト穴、(4)及び(5)は排ガ
ス導管への接続口を示す。
The catalytic converter illustrated in the figure uses a monolith (1) having a honeycomb structure as a preferred embodiment. In the figure, reference numeral (2a) is a casing member in the upper half of the metal casing, reference numeral (21a) is a flange portion of the casing member (2a), reference numeral (2b) is a casing member in the lower half of the metal casing, and reference numeral (21b). ) Is a flange portion of the casing member (2b), reference numerals (22a) and (22b) are bolt holes for fixing the catalytic converter to the chassis of the automobile, and (4) and (5) are connection ports to the exhaust gas conduit. Indicates.

【0071】本発明の触媒コンバーターにおいて、保持
材(3)としては、前述の第3の要旨に係る製造方法に
よって得られた第1の要旨または第2の要旨に係る保持
材(3)と同様の保持材(3)が使用される。特に、上
記の触媒コンバーターにおいて、基材マットの常態厚さ
(A)は、保持材(3)の厚さ(C)の2〜10倍であ
るのが好ましい。
In the catalytic converter of the present invention, the holding material (3) is the same as the holding material (3) according to the first or second aspect obtained by the manufacturing method according to the third aspect. The holding material (3) is used. Particularly, in the above catalytic converter, the normal thickness (A) of the base mat is preferably 2 to 10 times the thickness (C) of the holding material (3).

【0072】上記の触媒コンバーターおいては、クリア
ランス(D)に対し、保持材(3)が同じ厚さを有して
いる必要はなく、僅かに厚いものまで装着が可能であ
る。しかしながら、厚すぎた場合や金属製ケーシング
(2)との滑りが悪い場合には、フランジ部(21
a)、(21b)の接合面にはみ出し、溶接が不可能と
なる等の不都合を生ずることから、保持材(3)の厚さ
(C)は、触媒コンバーターのクリアランス(D)に対
して1.0〜2.0倍とするのが好ましい。また、第2
工程における圧縮マットの圧縮厚さ(B)は、圧縮履歴
により、十分な復元力を生じないおそれがあるので、触
媒コンバーターのクリアランス(D)より大きくするの
が好ましい。
In the above catalytic converter, the holding material (3) does not have to have the same thickness as the clearance (D), and a slightly thicker one can be mounted. However, if it is too thick or if it slips poorly with the metal casing (2), the flange portion (21
The thickness (C) of the holding material (3) is 1 with respect to the clearance (D) of the catalytic converter, since the protrusions (a) and (21b) stick out and welding becomes impossible. It is preferably from 0.0 to 2.0 times. Also, the second
The compression thickness (B) of the compression mat in the step is preferably larger than the clearance (D) of the catalytic converter, because a sufficient restoring force may not be generated due to the compression history.

【0073】更に、保持材(3)の触媒コンバーターに
装着された状態における初期嵩密度は0.18〜0.8
g/cm3 、好ましくは0.2〜0.6g/cm3 、保
持材(3)の触媒コンバーターに装着された状態におけ
る初期面圧は0〜8kg/cm2 、有機バインダーが熱
分解した際、クリアランス(D)における保持材(3)
の復元面圧は、0.5〜8kg/cm2 で且つ初期面圧
の50〜90%、または、110〜150%となる様に
設計するのが好ましい。
Further, the initial bulk density of the holding material (3) mounted on the catalytic converter is 0.18 to 0.8.
g / cm 3, when preferably 0.2 to 0.6 g / cm 3, an initial surface pressure in the state of being attached to the catalytic converter holding material (3) is to 0~8kg / cm 2, the organic binder is thermally decomposed , Retaining material in clearance (D) (3)
It is preferable to design the restoration surface pressure of 0.5 to 8 kg / cm 2 and 50 to 90% or 110 to 150% of the initial surface pressure.

【0074】図に例示する触媒コンバーターにおいて、
金属製ケーシング(2)は、当該ケーシングの上半分を
構成するケーシング部材(2a)及び下半分を構成する
ケーシング部材(2b)の2つ部材を合わせて一体化す
る2分割のクラムシェル構造を備えている。ケーシング
部材(2a)及び(2b)は、各々、フランジ部(21
a)、(21b)を有し、フランジ部(21a)、(2
1b)は、ケーシング部材(2a)及び(2b)を溶接
する際の接合面として機能する。また、一方のケーシン
グ部材(2b)の両端部には、排気ガス導管へ接続する
ための接続口(4)、(5)が設けられている。なお、
金属製ケーシング(2)としては、予め筒状に形成され
てモノリス(1)が装入されるスタッフィング構造のケ
ーシングを採用することも出来る。
In the catalytic converter illustrated in the figure,
The metal casing (2) has a two-part clamshell structure in which two members, that is, a casing member (2a) that constitutes the upper half of the casing and a casing member (2b) that constitutes the lower half of the casing are integrated together. ing. The casing members (2a) and (2b) each have a flange portion (21
a) and (21b), and flange portions (21a) and (2
1b) functions as a joint surface when welding the casing members (2a) and (2b). Further, at both ends of one casing member (2b), connection ports (4), (5) for connecting to the exhaust gas conduit are provided. In addition,
As the metallic casing (2), a casing having a stuffing structure, which is formed in a tubular shape in advance and into which the monolith (1) is inserted, can be adopted.

【0075】金属製ケーシング(2)の内径はモノリス
(1)の外径よりも大きくなされ、そのクリアランス
(D)は3〜6mm程度、一般的には4mmとされ、こ
のクリアランス(D)に保持材(3)が装着される。保
持材(3)は、その厚さ(C)がクリアランス(D)の
1.0〜2.0倍、好ましくは1.0〜1.6倍とさ
れ、筒状のモノリス(1)の外周面のほぼ全面に装着さ
れる。しかしながら、斯かる保持材(3)は、必ずしも
モノリス(1)外周面のほぼ全面に装着する必要はな
く、その復元面圧の大きさ等により、モノリス(1)の
長手方向の中央部に帯状に装着したり、モノリス(1)
の両端部に2本帯状に装着することも出来る。
The inner diameter of the metal casing (2) is made larger than the outer diameter of the monolith (1), and the clearance (D) is about 3 to 6 mm, generally 4 mm, and the clearance (D) is maintained. The material (3) is mounted. The thickness (C) of the holding material (3) is 1.0 to 2.0 times, preferably 1.0 to 1.6 times the clearance (D), and the outer periphery of the cylindrical monolith (1). It is installed on almost the entire surface. However, such a holding material (3) does not necessarily need to be attached to almost the entire outer peripheral surface of the monolith (1), and depending on the restoring surface pressure and the like, the holding material (3) is strip-shaped at the central portion in the longitudinal direction of the monolith (1). Attached to a monolith (1)
It is also possible to attach two strips at both ends.

【0076】また、本発明の保持材(3)は、他のマッ
トと共に積層して装着することも出来る。すなわち、本
発明の保持材(3)をモノリス(1)側に使用し、温度
の低い金属製ケーシング(2)の内面側にアルミナ質繊
維より耐熱温度の低いアルミナシリカ系繊維などのセラ
ミック繊維からなるマットを使用してもよい。上記の触
媒コンバーターは、基本的には、後述する触媒コンバー
ターの製造方法に従って得ることが出来る。
Further, the holding material (3) of the present invention can be mounted by laminating it with another mat. That is, the holding material (3) of the present invention is used on the monolith (1) side, and the inner surface side of the metal casing (2) having a low temperature is made of a ceramic fiber such as an alumina-silica fiber having a lower heat resistance temperature than the alumina fiber. You may use the mat. The above-mentioned catalytic converter can be basically obtained according to the method for producing a catalytic converter described later.

【0077】次に、本発明の第5の要旨に係る触媒コン
バーターについて図1〜図3を参照して説明する。上記
の触媒コンバーターは、保持材(3)の製造方法が限定
されない点を除き、第4の要旨に係る触媒コンバーター
と基本的には同一である。そして、上記の触媒コンバー
ターにおいて、保持材(3)は、嵩密度0.05〜0.
2g/cm3 、好ましくは0.05〜0.15g/cm
3 の基材マットを厚さ方向に圧縮して構成され、圧縮マ
ット中には熱分解によって消失する有機バインダーが均
一に含有され、当該有機バインダーにより圧縮状態が維
持されて0.1〜0.5g/cm3 、好ましくは0.2
〜0.4g/cm3 の嵩密度を有し、そして、有機バイ
ンダーを熱分解した際、両面開放状態で2〜10倍の厚
さ復元率を有し、両面固定状態における復元面圧が0.
5〜30kg/cm2 とされる。
Next, a catalytic converter according to the fifth aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. The above-mentioned catalytic converter is basically the same as the catalytic converter according to the fourth aspect, except that the manufacturing method of the holding material (3) is not limited. In the above catalytic converter, the holding material (3) has a bulk density of 0.05 to 0.
2 g / cm 3 , preferably 0.05 to 0.15 g / cm
The base mat of No. 3 is compressed in the thickness direction, and the compression mat uniformly contains an organic binder that disappears by thermal decomposition. 5 g / cm 3 , preferably 0.2
It has a bulk density of ˜0.4 g / cm 3 , and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness recovery rate of 2 to 10 times when both sides are open, and has a surface pressure of 0 when restored on both sides. .
It is set to 5 to 30 kg / cm 2 .

【0078】上記コンバーターは、前述した様に、筒状
に形成され且つ排気ガス浄化用触媒を担持するモノリス
(1)と、当該モノリスを収容し且つその両端が排気ガ
ス導管に接続される金属製ケーシング(2)と、モノリ
ス(1)外周面と金属製ケーシング(2)内面とのクリ
アランス(D)に装着される保持材(3)とから構成さ
れるが、その際、モノリス(1)の外周面と金属製ケー
シング(2)の内周面で形成されるクリアランス(D)
に対して1.0〜2.0倍の厚さ(C)を有する保持材
(3)を装着し、保持材(3)の触媒コンバーターに装
着された状態における初期嵩密度が0.18〜0.8g
/cm3 、好ましくは0.2〜0.6g/cm3 、保持
材(3)の触媒コンバーターに装着された状態における
初期面圧が0〜8kg/cm2 、有機バインダーが熱分
解した際、クリアランス(D)における保持材(3)の
復元面圧が0.5〜8kg/cm2 で且つ初期面圧の5
0〜90%、または、110〜150%となる様に設計
するのが好ましい。
As described above, the converter has a monolith (1) formed in a cylindrical shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, and a metallic member for accommodating the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit. It is composed of a casing (2) and a holding material (3) mounted in the clearance (D) between the outer peripheral surface of the monolith (1) and the inner surface of the metal casing (2). Clearance (D) formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the metal casing (2)
The holding material (3) having a thickness (C) 1.0 to 2.0 times that of the holding material (3) is mounted, and the initial bulk density of the holding material (3) mounted on the catalytic converter is 0.18 to 0.8 g
/ Cm 3 , preferably 0.2 to 0.6 g / cm 3 , an initial surface pressure of 0 to 8 kg / cm 2 when the holding material (3) is attached to the catalytic converter, when the organic binder is thermally decomposed, The restoring surface pressure of the holding material (3) in the clearance (D) is 0.5 to 8 kg / cm 2 and is 5 times the initial surface pressure.
It is preferable to design so as to be 0 to 90%, or 110 to 150%.

【0079】次に、上記の触媒コンバーターの製造方法
について図1〜図3を参照して説明する。上記の製造方
法は、( I )筒状のモノリス(1)の外周面に保持材
(3)を巻き付ける第1工程、( II )上半分のケーシ
ング部材(2a)および下半分のケーシング部材(2
b)から成る2分割構造の金属製ケーシング(2)に対
し、保持材(3)が巻き付けられたモノリス(1)を収
容した後、前記金属製ケーシングの上半分のケーシング
部材(2a)と下半分のケーシング部材(2b)を合わ
せてその当接部の外周を溶接する第2工程から成り、前
記保持材(3)として、厚さ方向に圧縮された基材マッ
ト中に熱分解によって消失する有機バインダーが均一に
含有され、そして、前記クリアランス(D)に相当する
厚さの圧縮状態において、有機バインダーを熱分解した
際、0.5〜30kg/cm2 の復元面圧を有する保持
材(3)を使用する。
Next, a method for manufacturing the above catalytic converter will be described with reference to FIGS. The above-mentioned manufacturing method includes (I) a first step of winding the holding material (3) around the outer peripheral surface of the cylindrical monolith (1), (II) a casing member (2a) of the upper half and a casing member (2) of the lower half.
After housing the monolith (1), around which the holding material (3) is wound, in the metal casing (2) having a two-part structure composed of b), the upper half casing member (2a) and the lower half of the metal casing are placed. It consists of a second step of welding half the casing members (2b) together and welding the outer periphery of the abutting portions thereof, and as the holding material (3), it disappears by thermal decomposition in the base material mat compressed in the thickness direction. A holding material containing an organic binder uniformly and having a restoring surface pressure of 0.5 to 30 kg / cm 2 when the organic binder is thermally decomposed in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance (D) ( Use 3).

【0080】上記の第1工程においては、筒状のモノリ
ス(1)の外周面に保持材(3)を巻き付ける。保持材
(3)の巻き付けは、一方が凹状に且つ他方が凸状に形
成された末端部を巻き付け完了時に互いに嵌合して閉じ
る様になされる。また、上記の第2工程においては、巻
き付けの完了した筒状のモノリス(1)を下半分のケー
シング部材(2b)の適所に収納した後、ケーシング部
材(2a)とケーシング部材(2b)を合わせてその当
接部の外周を溶接する。その際、保持材(3)の厚さ
(C)がクリアランス(D)の通常2倍以下、好ましく
は1.6倍以下であると、保持材(3)の一部がフラン
ジ部(21a)、(21b)へ噛み込むことがないので
好ましい。
In the first step, the holding material (3) is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical monolith (1). The holding material (3) is wound such that the end portions, one of which is concave and the other of which is convex, are fitted and closed when the winding is completed. In the second step, the tubular monolith (1) that has been wound is housed in a proper position in the lower half casing member (2b), and then the casing member (2a) and the casing member (2b) are combined. Weld the outer periphery of the contact portion. At that time, if the thickness (C) of the holding material (3) is usually 2 times or less, preferably 1.6 times or less of the clearance (D), a part of the holding material (3) is a flange portion (21a). , (21b) are not bitten, which is preferable.

【0081】上記の説明から理解される様に、本発明は
次の様な優れた効果を備えている。すなわち、上記の構
成の保持材(3)及び上記の製造方法によって製造され
る保持材(3)は、耐久性の優れたアルミナ質繊維の圧
縮体より構成されているため、内燃機関から排出される
高い流速の高温の排気ガスに曝されても侵食や劣化がな
い。しかも、高温の排気ガスによって有機バインダーが
熱分解して消失し、その厚さを復元して弾性を発揮する
ため、モノリス(1)と金属製ケーシング(2)のクリ
アランス(D)を完全に塞いで排気ガスの漏洩を防ぐと
共に、高い流速の排気ガスによっても逸散することな
く、金属製ケーシング(2)内にモノリス(1)を所定
の力で安定的に保持することが出来る。
As can be understood from the above description, the present invention has the following excellent effects. That is, since the holding material (3) having the above-described configuration and the holding material (3) manufactured by the above-described manufacturing method are composed of the compressed body of alumina fiber having excellent durability, they are discharged from the internal combustion engine. There is no erosion or deterioration even when exposed to hot exhaust gas with a high flow velocity. Moreover, since the organic binder is thermally decomposed and disappears by the high-temperature exhaust gas to restore its thickness and exert elasticity, the clearance (D) between the monolith (1) and the metal casing (2) is completely closed. Thus, the exhaust gas can be prevented from leaking, and the monolith (1) can be stably held with a predetermined force in the metal casing (2) without being dissipated even by the exhaust gas having a high flow velocity.

【0082】また、保持材(3)は、モノリス(1)や
金属製ケーシング(2)の温度変化に基づくクリアラン
ス(D)の経時的変化に追従し、金属製ケーシング
(2)内にて弾性的にモノリス(1)を固定することが
出来る。しかも、基材としてのアルミナ質繊維マットの
最初の厚みに復元し得るだけの厚さ復元性を内在してい
るため、長期間に亘り安定的にモノリス(1)を保持す
ることが出来る。
Further, the holding material (3) follows the temporal change of the clearance (D) due to the temperature change of the monolith (1) and the metal casing (2), and is elastic in the metal casing (2). The monolith (1) can be fixed as desired. In addition, since the thickness of the alumina fiber mat as the base material can be restored to the original thickness, the monolith (1) can be stably held for a long period of time.

【0083】更に、保持材(3)は、触媒コンバーター
を組み立てる際、有機バインダーの結合力により厚さの
復元性が抑えられて厚みを薄く保持されるため、容易に
且つ当該保持材自体を損傷することなく装着することが
出来る。そして、本発明の触媒コンバーターは、上記の
特徴ある保持材(3)を使用するため、激しい振動や衝
撃を受けても長期間の使用に耐えることが出来、しか
も、保持材(3)の装着が簡単であるため、容易に製造
することが出来、製造時のコストダウンを図ることが出
来る。従って、本発明の触媒コンバーターは、高い浄化
効率が求められる各種の車輌の内燃機関に付設される高
性能触媒コンバーターとして優れた効用を発揮する。
Further, since the holding material (3) is kept thin when the catalytic converter is assembled, the thickness restoring property is suppressed by the binding force of the organic binder, and the holding material itself is easily damaged. Can be installed without doing. Since the catalytic converter of the present invention uses the holding material (3) having the above characteristics, it can withstand long-term use even when subjected to severe vibration or shock, and the mounting of the holding material (3) Since it is simple, it can be easily manufactured, and the cost at the time of manufacturing can be reduced. Therefore, the catalytic converter of the present invention exhibits excellent effects as a high-performance catalytic converter attached to internal combustion engines of various vehicles that require high purification efficiency.

【0084】[0084]

【実施例】次に、本発明を、実施例により更に具体的に
説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれら
の実施例の記載に限定されるものではない。なお、以下
の記載においては、図1〜図3の符号を引用し、実施例
および比較例の数値は表1〜表3に纏めて示す。また、
特に記載のない限り「%」は重量%を意味する。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to the description of these examples unless it exceeds the gist. In addition, in the following description, reference numerals of FIGS. 1 to 3 are cited, and numerical values of Examples and Comparative Examples are collectively shown in Tables 1 to 3. Also,
Unless otherwise specified, "%" means% by weight.

【0085】[実施例1]基材マットとして、常態厚さ
(A)が16mm、幅が600mm、長さが3600m
mのムライト繊維マット(三菱化学(株)製 商品名
「マフテックブランケット」;嵩密度0.10g/cm
3 、平均繊維径4μm、繊維長20〜200mm;アル
ミナ成分72%、シリカ成分28%)を準備した。この
基材マットは、5.5mmの厚さまで圧縮して圧縮マッ
トにした際、圧縮厚さ(B)を維持するのに2.0kg
/cm2 の圧力を要し、5分間この圧縮厚さ(B)に維
持した後に圧力を開放した場合、厚さが16mmまで復
元する特性を有する。
[Example 1] As a base mat, the normal thickness (A) was 16 mm, the width was 600 mm, and the length was 3600 m.
m mullite fiber mat (Mitsubishi Chemical Co., Ltd. trade name "Maftec blanket"; bulk density 0.10 g / cm
3 , average fiber diameter 4 μm, fiber length 20 to 200 mm; alumina component 72%, silica component 28%) were prepared. When the base mat is compressed to a thickness of 5.5 mm to form a compressed mat, 2.0 kg is required to maintain the compressed thickness (B).
/ Required pressure of cm 2, when the pressure is released after keeping the compression thickness of 5 minutes (B), has a characteristic of thickness is restored to 16 mm.

【0086】次に、有機バインダー液(日本ゼオン
(株)製 商品名「LX874」;固形分45%のアク
リレートゴムの水分散型エマルション)の原液に上記の
基材マットを1分間浸漬した。引き続き、有機バインダ
ー液に浸漬させた基材マットの両面を目開きが0.33
mmのポリエステルネットで挟み且つその外側を2枚の
パンチングメタル(穴径3.5mm、開口率22.7
%、厚さ2.3mm)で押さえた後、一面側より吸引し
つつプレスすることにより5.5mmの圧縮厚さ(B)
まで圧縮した。次いで、この圧縮厚さ(B)を維持した
まま、100℃の熱風で3時間乾燥した。冷却後、ポリ
エステルネットおよびパンチングメタルを取り外して目
的とする保持材(3)を得た。
Next, the above-mentioned base mat was immersed in a stock solution of an organic binder solution (trade name "LX874" manufactured by Nippon Zeon Co .; water-dispersion emulsion of acrylate rubber having a solid content of 45%) for 1 minute. Then, the openings of both sides of the base mat dipped in the organic binder liquid are 0.33.
2 mm punching metal (hole diameter 3.5 mm, aperture ratio 22.7)
%, Thickness 2.3 mm), and then pressed while sucking from one side to obtain a compressed thickness of 5.5 mm (B).
Compressed up. Next, while maintaining this compressed thickness (B), it was dried with hot air at 100 ° C. for 3 hours. After cooling, the polyester net and punching metal were removed to obtain the target holding material (3).

【0087】得られた保持材(3)は、厚さ(C)が
6.0mmで有機バインダー(固形分)の含有量がアル
ミナ質繊維マット100重量部に対して13重量部であ
った。この保持材(3)をクリアランス(D)相当の4
mmまで圧縮するのに要する圧力は4.1kg/cm2
であり、クリアランスが4mmに設計された触媒コンバ
ーターに装着したときの面圧、すなわち、装着時の初圧
が4.1kg/cm2 であることが確認された。
The holding material (3) thus obtained had a thickness (C) of 6.0 mm, and the content of the organic binder (solid content) was 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina fiber mat. This holding material (3) is equivalent to the clearance (D) 4
The pressure required to compress to 4.1 mm is 4.1 kg / cm 2
It was confirmed that the surface pressure when mounted on a catalytic converter designed to have a clearance of 4 mm, that is, the initial pressure at the time of mounting was 4.1 kg / cm 2 .

【0088】また、得られた保持材(3)から幅が20
mm、長さが150mmの帯(試料片)を切り取り、幅
を20mm、スパンを80mmにして引張試験機
((株)島津製作所製 商品名「島津オートグラフ I
S−500」)を使用し、引張速度5mm/min.の
条件で試料片の伸び及び引張強度を測定し、単位引張強
度および引張弾性率を求めた(表を参照)。なお、単位
引張強度および引張弾性率Eは、前述の式(II)及び式
(III)から求められる。
Further, from the obtained holding material (3), the width is 20
A band (sample piece) having a length of 20 mm and a length of 150 mm is cut out, and the width is set to 20 mm and the span is set to 80 mm.
S-500 ") was used to measure the elongation and tensile strength of the sample piece under the conditions of a tensile speed of 5 mm / min., And the unit tensile strength and tensile elastic modulus were obtained (see table). The unit tensile strength and the tensile elastic modulus E can be obtained from the above formulas (II) and (III).

【0089】次に、得られた保持材(3)よりサンプル
を切り取った後、800℃に温度制御されたオーブン中
で1時間加熱してバインダーを熱分解した。その結果、
保持材(3)の厚さ(C)は15mmに復元し、前述の
( I )式により求めた厚さ復元率は2.5倍であっ
た。
Next, a sample was cut from the obtained holding material (3) and then heated in an oven whose temperature was controlled at 800 ° C. for 1 hour to thermally decompose the binder. as a result,
The thickness (C) of the holding material (3) was restored to 15 mm, and the thickness restoration rate obtained by the above formula (I) was 2.5 times.

【0090】また、厚さの復元した保持材(3)をクリ
アランス(D)に相当する4mmの厚さに圧縮した。ク
リアランス(D)相当の厚さを維持するに要する圧力は
4.0kg/cm2 であった。従って、得られ保持材
(3)は、これをクリアランス(D)が4mmに設計さ
れた触媒コンバーターに装着して使用し、バインダーが
燃焼した後には、4.0kg/cm2 の復元面圧で固定
できることが確認された。
The holding material (3) whose thickness was restored was compressed to a thickness of 4 mm corresponding to the clearance (D). The pressure required to maintain the thickness equivalent to the clearance (D) was 4.0 kg / cm 2 . Therefore, the obtained holding material (3) was used by mounting it on a catalytic converter designed to have a clearance (D) of 4 mm, and after the binder burned, it had a restoring surface pressure of 4.0 kg / cm 2. It was confirmed that it could be fixed.

【0091】次に、得られた保持材(3)(厚さ(C)
が6.0mm)から幅が80mm、長さが320mmの
帯を切り取り、これを図2に示す要領でモノリス(1)
の外周面に巻き付けた後、図1に示す構造の2分割型金
属製ケーシング(2)(クリアランス:4mm)内にセ
ットすることにより、そのキャニング性を調べた。その
結果、切り取られた帯はモノリス(1)外周面に密着さ
せて容易に巻き付けることが出来、また、金属製ケーシ
ング(2)内にセットする際にも、フランジ部(21
a)、(21b)へのはみ出しや噛み込みがなく、優れ
たキャニング性を示すことが確認された。
Next, the obtained holding material (3) (thickness (C)
A strip having a width of 80 mm and a length of 320 mm, and the monolith (1) is cut as shown in FIG.
After being wound around the outer peripheral surface of No. 2, the canning property was examined by setting it in a two-part metal casing (2) (clearance: 4 mm) having the structure shown in FIG. As a result, the cut band can be easily wound by closely adhering to the outer peripheral surface of the monolith (1), and also when set in the metal casing (2), the flange portion (21
It was confirmed that there was no protrusion or biting into (a) and (21b), and excellent canning property was exhibited.

【0092】[実施例2〜7]表に示す嵩密度、常態厚
さ(A)の基材マットを用い、表に示す圧縮厚さ(B)
に圧縮した他は実施例1と同様の操作を行って厚さ
(C)の保持材(3)を得た。得られた保持材(3)の
有機バインダー(固形分)の含有量は表に示す通りであ
った。この保持材(3)をクリアランス(D)まで圧縮
するのに要する圧力、すなわち、初圧と、実施例1と同
様の方法によって測定した単位引張強度、引張弾性率を
表に示す。
[Examples 2 to 7] A base mat having a bulk density and a normal thickness (A) shown in the table was used, and a compressed thickness (B) shown in the table was used.
A holding material (3) having a thickness (C) was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that the holding material (3) was compressed. The content of the organic binder (solid content) in the obtained holding material (3) was as shown in the table. The pressure required to compress the holding material (3) to the clearance (D), that is, the initial pressure, and the unit tensile strength and tensile elastic modulus measured by the same method as in Example 1 are shown in the table.

【0093】更に、得られた保持材(3)よりサンプル
を切り取り、実施例1と同様の方法によりバインダーを
熱分解した。このときの厚さ復元率、また、厚さの復元
した保持材(3)をクリアランス(D)に圧縮するに要
する圧力、すなわち、燃焼後の面圧を同様に表に示す。
Further, a sample was cut from the obtained holding material (3), and the binder was pyrolyzed by the same method as in Example 1. The thickness recovery rate at this time and the pressure required to compress the holding material (3) whose thickness has been restored into the clearance (D), that is, the surface pressure after combustion, are also shown in the table.

【0094】次に、表に示すクリアランス(D)を有す
る2分割型金属製ケーシング(2)を用いた他は、実施
例1と同様の操作を行ってキャニング性を調べたとこ
ろ、切り取られた帯はモノリス(1)外周面に密着させ
て容易に巻き付けることが出来、また、金属製ケーシン
グ(2)内にセットする際にも、フランジ部(21
a)、(21b)へのはみ出しや噛み込がなく、優れた
キャニング性を示すことが確認された。
Next, the canning property was examined by performing the same operation as in Example 1 except that the two-division type metal casing (2) having the clearance (D) shown in the table was used. The band can be easily wound by closely adhering to the outer peripheral surface of the monolith (1), and also when set in the metal casing (2), the flange portion (21
It was confirmed that there was no protrusion or biting into (a) and (21b), and that it exhibited excellent canning properties.

【0095】[比較例1]実施例1に記載の例におい
て、有機バインダー液を含浸させたアルミナ質繊維マッ
トの両面を目開き0.33mmのポリエステルネットで
挟み、更にその外側を2枚のパンチングメタル(穴径
3.5mm、開口率22.7%、厚さ2.3mm)で押
さえた後、一面側より吸引しつつプレスすることにより
5.5mmの圧縮厚さ(B)まで圧縮した。次いで、こ
の圧縮厚さ(B)を維持したままで乾燥するのに代え、
片方のポリエステルネットおよびパンチングメタルを取
り外し、片面を解放した状態で乾燥したところ、厚さ
(C)が13mmで有機バインダー(固形分)を13重
量部含む成形体が得られた(表を参照)。
[Comparative Example 1] In the example described in Example 1, both sides of an alumina fiber mat impregnated with an organic binder solution are sandwiched by polyester nets having openings of 0.33 mm, and the outer side thereof is punched with two sheets. After pressing with a metal (hole diameter: 3.5 mm, opening ratio: 22.7%, thickness: 2.3 mm), pressing was performed while sucking from one surface side to compress to a compressed thickness (B) of 5.5 mm. Then, instead of drying while maintaining the compressed thickness (B),
When one polyester net and punching metal were removed and one side was opened and dried, a molded body having a thickness (C) of 13 mm and containing 13 parts by weight of an organic binder (solid content) was obtained (see table). .

【0096】次に、得られた成形体(厚さ(C)13m
m)より保持材として幅が80mm、長さが320mm
の帯を切り取り、これを図1に示す構造の2分割型金属
製ケーシング(クリアランス:4mm)内への装着を試
みた。しかしながら、この様に嵩ばった帯状保持材は、
モノリス(1)の外周面へ巻き付け難く、また、キャニ
ングの際にもフランジ部(21a)、(21b)へのは
み出しや噛み込みが激しく、金属製ケーシング内にセッ
トすることが出来なかった(表を参照)。
Next, the obtained molded body (thickness (C) 13 m
As a holding material, the width is 80 mm and the length is 320 mm.
The strip was cut out, and it was tried to mount it in a two-division type metal casing (clearance: 4 mm) having the structure shown in FIG. However, such a bulky holding material is
It was difficult to wind around the outer peripheral surface of the monolith (1), and during the canning, the flanges (21a) and (21b) were squeezed out and caught too much, and could not be set in the metal casing (Table. See).

【0097】[0097]

【表−1】 ──────────────────────────────────── 基材マット 圧縮厚さ バインダー 保持材 厚さ 嵩密度 B(mm) 量(重量部) 厚さ 嵩密度 A(mm) (g/cm3) C(mm) (g/cm3) ──────────────────────────────────── 実施例1 16 0.1 5.5 13 6.0 0.30 実施例2 16 0.05 5.5 20 6.0 0.16 実施例3 12 0.05 5.5 20 5.5 0.13 実施例4 35 0.05 3.0 17 3.5 0.60 実施例5 16 0.1 6.0 25 7.0 0.29 実施例6 16 0.1 6.0 25 7.0 0.29 実施例7 16 0.1 6.0 25 7.0 0.29 比較例1 16 0.1 5.5 13 13 0.14 ────────────────────────────────────[Table-1] ──────────────────────────────────── Base material Mat Compressed thickness Binder Retaining material Thickness Bulk density B (mm) Amount (parts by weight) Thickness Bulk density A (mm) (g / cm3) C (mm) (g / cm3) ──────────────── ───────────────────── Example 1 16 0.1 5.5 13 6.0 6.0 0.30 Example 2 16 0.05 5.5 5.5 20 6 0.0 0.16 Example 3 12 0.05 5.5 20 20 5.5 0.13 Example 4 35 0.05 0.05 3.0 17 3.5 0.60 Example 5 16 0.1 6.0 6.0 25 7.0 0.29 Example 6 16 0.1 6.0 25 25 7.0 0.29 Example 7 16 0.1 6.0 25 25 7.0 0.29 Comparative Example 1 16 0.1 5.5 13 13 0.14 ─────────────────── ──────────────────

【表−2】 ──────────────────────────────────── クリアランス 装着時の 装着時の 燃焼後の 燃焼後の D(mm) 初圧 嵩密度 復元面圧 嵩密度 (kg/cm2) (g/cm3) (kg/cm2) (g/cm3) ──────────────────────────────────── 実施例1 4.0 4.1 0.45 4.0 0.40 実施例2 4.0 0.5 0.24 0.9 0.20 実施例3 4.0 0.6 0.18 0.6 0.15 実施例4 3.0 6.9 0.70 9.8 0.58 実施例5 4.0 5.0 0.50 4.3 0.40 実施例6 7.0 0 0.29 1.1 0.23 実施例7 6.5 0.3 0.31 1.5 0.25 比較例1 4.0 ( 装 着 困 難 ) ────────────────────────────────────[Table-2] ──────────────────────────────────── Clearance With wearing After burning with wearing After burning D (mm) Initial pressure Bulk density Restoring surface pressure Bulk density (kg / cm2) (g / cm3) (kg / cm2) (g / cm3) ────────────── ─────────────────────── Example 1 4.0 4.1 0.45 4.0 0.40 Example 2 4.0 0.5 0.24 0.9 0.20 Example 3 4.0 0.6 0.1 0.18 0.6 0.15 Example 4 3.0 6.9 0.70 9.8 0.58 Example 5 4. 0 5.0 0.50 4.3 0.40 Example 6 7.0 0 0.29 1.1 0.23 Example 7 6.5 0.3 0.31 1.5 0.25 Comparative Example 1 4.0 (Difficult to wear) ───────────────────────────── ──────

【表−3】 ──────────────────────────────────── 保持材の厚さ比率 単位引張強度 引張弾性率 厚さ C/ B A/ C C/ D (kg/cm2) (kg/cm2) 復元率 ──────────────────────────────────── 実施例1 1.1 2.7 1.5 24 550 2.5 実施例2 1.1 2.7 1.5 23 580 2.5 実施例3 1.0 2.2 1.4 19 390 2.2 実施例4 1.2 10 1.2 25 500 8.6 実施例5 1.2 2.3 1.8 34 610 2.1 実施例6 1.2 2.3 1.0 34 610 2.1 実施例7 1.2 2.3 1.1 34 610 2.1 比較例1 2.4 1.2 3.3 − − − ────────────────────────────────────[Table-3] ──────────────────────────────────── Holding material thickness ratio Unit tensile strength Tensile modulus Thickness C / B A / C C / D (kg / cm2) (kg / cm2) Restoration rate ──────────────────────── ──────────── Example 1 1.1 2.7 1.5 24 550 2.5 2.5 Example 2 1.1 2.7 1.5 23 23 580 2.5 Example 3 1 0.0 2.2 1.4 19 390 2.2 Example 4 1.2 10 1.2 25 500 8.6 Example 5 1.2 2.3 1.8 34 610 2.1 Example 6 1. 2 2.3 1.0 34 610 2.1 Example 7 1.2 2.3 1.1 34 610 2.1 Comparative Example 1 2.4 1.2 3.3 -------- ──────────────────────────── ──

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明のモノリス保持材および本発明の
製造方法によって得られるモノリス保持材は、耐久性の
優れたアルミナ質繊維の圧縮体より構成されているた
め、内燃機関から排出される高い流速の高温の排気ガス
に曝されても侵食や劣化がなく、しかも、高温の排気ガ
スによって有機バインダーが熱分解して消失し、その厚
さを復元して弾性を発揮するため、モノリスと金属製ケ
ーシングのクリアランスを完全に塞いで排気ガスの漏洩
を防ぐと共に、高い流速の排気ガスによっても逸散する
ことなく、モノリスを所定の力で安定的に保持すること
が出来る。
EFFECT OF THE INVENTION Since the monolith holding material of the present invention and the monolith holding material obtained by the manufacturing method of the present invention are composed of a compressed body of alumina fiber having excellent durability, they are highly discharged from an internal combustion engine. There is no erosion or deterioration even when exposed to hot exhaust gas with a flow velocity, and the organic binder is thermally decomposed and disappears due to the hot exhaust gas, and its thickness is restored to exert elasticity, so that the monolith and metal It is possible to completely close the clearance of the manufactured casing to prevent the exhaust gas from leaking, and to stably hold the monolith with a predetermined force without being scattered even by the exhaust gas having a high flow rate.

【0099】また、本発明のモノリス保持材は、モノリ
スや金属製ケーシングの温度変化に基づくクリアランス
の経時的変化に追従し、金属製ケーシング内にて弾性的
にモノリスを固定することが出来、しかも、基材として
のアルミナ質繊維マットの最初の厚みに復元し得るだけ
の厚さ復元性を内在しているため、長期間に亘り安定的
にモノリスを保持することが出来る。
Further, the monolith holding material of the present invention can follow the change in the clearance with time due to the temperature change of the monolith and the metal casing, and elastically fix the monolith in the metal casing. Since the thickness of the alumina fiber mat as the base material can be restored to the initial thickness, the monolith can be stably held for a long period of time.

【0100】更に、本発明のモノリス保持材は、触媒コ
ンバーターを組み立てる際、有機バインダーの結合力に
より厚さの復元性が抑えられて厚みを薄く保持されるた
め、容易に且つ当該保持材自体を損傷することなく装着
することが出来る。そして、本発明の触媒コンバーター
は、上記の特徴あるモノリス保持材を使用するため、激
しい振動や衝撃を受けても長期間の使用に耐えることが
出来、しかも、モノリス保持材の装着が簡単であるた
め、容易に製造することが出来、製造時のコストダウン
を図ることが出来る。
Furthermore, the monolithic holding material of the present invention can be easily and easily held when the catalytic converter is assembled, since the thickness of the monolithic holding material is suppressed by the binding force of the organic binder and the thickness is kept thin. It can be installed without damage. Since the catalytic converter of the present invention uses the above-mentioned characteristic monolith holding material, it can withstand long-term use even under severe vibration or shock, and the monolith holding material can be easily attached. Therefore, it can be easily manufactured, and the cost at the time of manufacturing can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態としての触媒コンバーター
を示す組立斜視図である。
FIG. 1 is an assembled perspective view showing a catalytic converter as one embodiment of the present invention.

【図2】モノリスに対するモノリス保持材の巻回要領を
示す組立斜視図である。
FIG. 2 is an assembled perspective view showing a winding procedure of a monolith holding material with respect to a monolith.

【図3】アルミナ質繊維マットのモノリス保持材に至る
までの状態変化を示す模式的な説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a state change of an alumina fiber mat up to a monolith holding material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:モノリス 2:金属製ケーシング 2a、2b:ケーシング部材 3:モノリス保持材 4、5:接続口 A:アルミナ質繊維マット(基材マット)の常態厚さ B:圧縮マットの厚さ C:モノリス保持材の常態厚さ D:クリアランス 1: Monolith 2: Metal casing 2a, 2b: Casing member 3: Monolith holding material 4, 5: Connection port A: Normal thickness of alumina fiber mat (base material mat) B: Thickness of compression mat C: Monolith Normal thickness of holding material D: Clearance

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状に形成され且つ排気ガス浄化用触媒
を担持するモノリスと、モノリスを収容し且つその両端
が排気ガス導管に接続される金属製ケーシングと、モノ
リス外周面と金属製ケーシング内面とのクリアランスに
装着されるモノリス保持材とから構成された触媒コンバ
ーターに使用される前記モノリス保持材であって、当該
モノリス保持材は、厚さ方向に圧縮されたアルミナ質繊
維マット中に熱分解によって消失する有機バインダーが
均一に含有されて成り、( I)アルミナ質繊維マットに
有機バインダー液を含浸させる第1工程、( II )有機
バインダー液が含浸されたアルミナ質繊維マットを厚さ
方向に圧縮する第2工程、(III)圧縮されたアルミナ
質繊維マットの厚さを維持したまま有機バインダー液の
媒体液を除去する第3工程を経て製造され、かつ、第3
工程で得られたモノリス保持材の厚さが第2工程の圧縮
厚さの1〜1.5倍であり、そして、前記有機バインダ
ーを熱分解した際、両面開放状態で厚さ復元性を有し、
前記クリアランスに相当する厚さの圧縮状態における復
元面圧が0.5〜30kg/cm2 であることを特徴と
するモノリス保持材。
1. A monolith that is formed in a tubular shape and carries an exhaust gas purification catalyst, a metal casing that houses the monolith and has both ends connected to an exhaust gas conduit, an outer peripheral surface of the monolith, and an inner surface of the metal casing. A monolith holding material used in a catalytic converter composed of a monolith holding material mounted in a clearance between the monolith holding material and the monolith holding material, wherein the monolith holding material is thermally decomposed in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction. The first step of (I) impregnating the alumina fiber mat with the organic binder liquid is made by uniformly containing the organic binder that disappears by (II) in the thickness direction of the alumina fiber mat impregnated with the organic binder liquid. Second step of compressing, (III) Third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat Processed and third
The thickness of the monolith holding material obtained in the step is 1 to 1.5 times the compressed thickness in the second step, and when the organic binder is pyrolyzed, it has a thickness restoring property in both open states. Then
A monolithic holding material, wherein a restoring surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 30 kg / cm 2 .
【請求項2】 有機バインダーの含有量がアルミナ質繊
維マット100重量部に対して10〜30重量部である
請求項1に記載のモノリス保持材。
2. The monolith holding material according to claim 1, wherein the content of the organic binder is 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina fiber mat.
【請求項3】 アルミナ質繊維マットの厚さがモノリス
保持材の厚さの2〜10倍である請求項1に記載のモノ
リス保持材。
3. The monolith holding material according to claim 1, wherein the thickness of the alumina fiber mat is 2 to 10 times the thickness of the monolith holding material.
【請求項4】 クリアランスに相当する厚さの圧縮状態
における復元面圧が0.5〜8kg/cm2 である請求
項1に記載のモノリス保持材。
4. The monolith holding material according to claim 1, wherein the restored surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 8 kg / cm 2 .
【請求項5】 両面開放状態での厚さ復元率が2〜10
倍である請求項1に記載のモノリス保持材。
5. The thickness recovery rate in the open state on both sides is 2 to 10.
The monolithic holding material according to claim 1, which is double.
【請求項6】 嵩密度が0.1〜0.5g/cm3 であ
る請求項1に記載のモノリス保持材。
6. The monolith holding material according to claim 1, which has a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 .
【請求項7】 単位引張強度が10〜40kg/cm2
である請求項1に記載のモノリス保持材。
7. The unit tensile strength is 10 to 40 kg / cm 2.
The monolith holding material according to claim 1.
【請求項8】 筒状に形成され且つ排気ガス浄化用触媒
を担持するモノリスと、モノリスを収容し且つその両端
が排気ガス導管に接続される金属製ケーシングと、モノ
リス外周面と金属製ケーシング内面とのクリアランスに
装着されるモノリス保持材とから構成された触媒コンバ
ーターに使用される前記モノリス保持材であって、当該
モノリス保持材は、厚さ方向に圧縮されたアルミナ質繊
維マット中に熱分解によって消失する有機バインダーが
均一に含有されて成り、有機バインダーにより圧縮状態
が維持されて0.1〜0.5g/cm3 の嵩密度を有
し、有機バインダーを熱分解した際、両面開放状態で2
〜10倍の厚さ復元率を有し、前記クリアランスに相当
する厚さの圧縮状態における復元面圧が0.5〜30k
g/cm2 であることを特徴とするモノリス保持材。
8. A monolith formed in a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing containing the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit, an outer peripheral surface of the monolith and an inner surface of the metal casing. A monolith holding material used in a catalytic converter composed of a monolith holding material mounted in a clearance between the monolith holding material and the monolith holding material, wherein the monolith holding material is thermally decomposed in an alumina fiber mat compressed in a thickness direction. The organic binder that disappears due to is uniformly contained, the compressed state is maintained by the organic binder, and the bulk density is 0.1 to 0.5 g / cm 3. When the organic binder is thermally decomposed, both sides are opened. In 2
It has a thickness recovery rate of 10 to 10 times, and a recovery surface pressure in a compressed state of a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 30 k.
A monolith holding material characterized in that it is g / cm 2 .
【請求項9】 有機バインダーがアクリルゴム、ニトリ
ルゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアル
コール、アクリルゴムに含まれないアクリル樹脂より成
る群から選ばれる少なくとも1種である請求項8に記載
のモノリス保持材。
9. The monolith holding material according to claim 8, wherein the organic binder is at least one selected from the group consisting of acrylic rubber, nitrile rubber, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, and acrylic resins not included in acrylic rubber.
【請求項10】 有機バインダーの含有量がアルミナ質
繊維マット100重量部に対して10〜30重量部であ
る請求項8に記載のモノリス保持材。
10. The monolith holding material according to claim 8, wherein the content of the organic binder is 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina fiber mat.
【請求項11】 アルミナ質繊維マットの厚さがモノリ
ス保持材の厚さの2〜10倍である請求項8に記載のモ
ノリス保持材。
11. The monolith holding material according to claim 8, wherein the thickness of the alumina fiber mat is 2 to 10 times the thickness of the monolith holding material.
【請求項12】 クリアランスに相当する厚さの圧縮状
態における復元面圧が0.5〜8kg/cm2 である請
求項8に記載のモノリス保持材。
12. The monolith holding material according to claim 8, wherein the restoring surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 8 kg / cm 2 .
【請求項13】 単位引張強度が10〜40kg/cm
2 である請求項8に記載のモノリス保持材。
13. The unit tensile strength is 10 to 40 kg / cm.
9. The monolith holding material according to claim 8, which is 2 .
【請求項14】 筒状に形成され且つ排気ガス浄化用触
媒を担持するモノリスと、モノリスを収容し且つその両
端が排気ガス導管に接続される金属製ケーシングと、モ
ノリス外周面と金属製ケーシング内面とのクリアランス
に装着されるモノリス保持材とから構成された触媒コン
バーターに使用される前記モノリス保持材の製造方法で
あって、( I )嵩密度0.05〜0.20g/cm3
のアルミナ質繊維マットに熱分解によって消失する有機
バインダー液を含浸させる第1工程、( II )有機バイ
ンダー液が含浸されたアルミナ質繊維マットをその厚さ
方向に1/2〜1/15に圧縮する第2工程、(III)
圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持したまま
有機バインダー液の媒体液を除去する第3工程を有し、
そして、前記有機バインダーを熱分解した際、両面開放
状態で厚さ復元性を有し、前記クリアランスに相当する
厚さの圧縮状態における復元面圧が0.5〜30kg/
cm2 であることを特徴とするモノリス保持材の製造方
法。
14. A monolith having a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing containing the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit, an outer peripheral surface of the monolith and an inner surface of the metal casing. A method for producing a monolith holding material used in a catalytic converter, comprising: a monolith holding material mounted in a clearance between the (I) bulk density of 0.05 to 0.20 g / cm 3
The first step of impregnating the alumina fiber mat of (1) with an organic binder solution that disappears by thermal decomposition, (II) compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder solution to 1/2 to 1/15 in the thickness direction. Second step, (III)
A third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat,
When the organic binder is thermally decomposed, it has a thickness restoring property in a state where both sides are open, and a restoring surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 30 kg /
The method for producing a monolith holding material is characterized in that it is cm 2 .
【請求項15】 筒状に形成され且つ排気ガス浄化用触
媒を担持するモノリスと、モノリスを収容し且つその両
端が排気ガス導管に接続される金属製ケーシングと、モ
ノリス外周面と金属製ケーシング内面とのクリアランス
に装着されるモノリス保持材とから構成された触媒コン
バーターにおいて、モノリス保持材は、厚さ方向に圧縮
されたアルミナ質繊維マット中に熱分解によって消失す
る有機バインダーが均一に含有されて成り、( I )ア
ルミナ質繊維マットに有機バインダー液を含浸させる第
1工程、( II )有機バインダー液が含浸されたアルミ
ナ質繊維マットを厚さ方向に圧縮する第2工程、(II
I)圧縮されたアルミナ質繊維マットの厚さを維持した
まま有機バインダー液の媒体液を除去する第3工程を経
て製造され、かつ、第3工程で得られたモノリス保持材
の厚さは、第2工程の圧縮厚さの1〜1.5倍であり、
そして、前記有機バインダーを熱分解した際、両面開放
状態で厚さ復元性を有し、クリアランスに相当する厚さ
の圧縮状態における復元面圧が0.5〜30kg/cm
2 であることを特徴とする触媒コンバーター。
15. A monolith formed in a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing containing the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit, an outer peripheral surface of the monolith and an inner surface of the metal casing. In a catalytic converter composed of a monolith holding material mounted in a clearance between the monolith holding material and the monolith holding material, the organic binder that disappears by thermal decomposition is uniformly contained in the alumina fiber mat compressed in the thickness direction. And (II) the first step of impregnating the alumina fiber mat with the organic binder solution, (II) the second step of compressing the alumina fiber mat impregnated with the organic binder solution in the thickness direction, (II)
I) The thickness of the monolith holding material produced through the third step of removing the medium liquid of the organic binder liquid while maintaining the thickness of the compressed alumina fiber mat, and the thickness of the monolith holding material obtained in the third step is 1 to 1.5 times the compressed thickness of the second step,
Then, when the organic binder is thermally decomposed, it has a thickness restoring property in a state where both sides are opened, and a restoring surface pressure in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 30 kg / cm.
Catalytic converter characterized by being 2 .
【請求項16】 アルミナ質繊維マットの厚さがモノリ
ス保持材の厚さの2〜10倍である請求項15に記載の
触媒コンバーター。
16. The catalytic converter according to claim 15, wherein the thickness of the alumina fiber mat is 2 to 10 times the thickness of the monolith holding material.
【請求項17】 第2工程における圧縮されたアルミナ
質繊維マットの厚さが触媒コンバーターのクリアランス
より大きい請求項15に記載の触媒コンバーター。
17. The catalytic converter according to claim 15, wherein the thickness of the compressed aluminous fiber mat in the second step is larger than the clearance of the catalytic converter.
【請求項18】 モノリス保持材の厚さが触媒コンバー
ターのクリアランスに対して1.0〜2.0倍である請
求項15に記載の触媒コンバーター。
18. The catalytic converter according to claim 15, wherein the thickness of the monolith holding material is 1.0 to 2.0 times the clearance of the catalytic converter.
【請求項19】 モノリス保持材の触媒コンバーターに
装着された状態における初期嵩密度が0.18〜0.8
g/cm3である請求項15に記載の触媒コンバータ
ー。
19. An initial bulk density of 0.18 to 0.8 when the monolith holding material is mounted on a catalytic converter.
The catalytic converter according to claim 15, wherein the catalytic converter has g / cm 3 .
【請求項20】 モノリス保持材の触媒コンバーターに
装着された状態における初期面圧が0〜8kg/cm2
である請求項15に記載の触媒コンバーター。
20. The initial surface pressure of the monolith holding material mounted on a catalytic converter is 0 to 8 kg / cm 2.
The catalytic converter according to claim 15, which is
【請求項21】 有機バインダーが熱分解した際、クリ
アランスに相当する厚さの圧縮状態におけるモノリス保
持材の復元面圧が0.5〜8kg/cm2 で且つ初期面
圧の50〜90%である請求項15に記載の触媒コンバ
ーター。
21. When the organic binder is thermally decomposed, the restoring surface pressure of the monolith holding material in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 8 kg / cm 2 and 50 to 90% of the initial surface pressure. 16. The catalytic converter of claim 15, wherein.
【請求項22】 有機バインダーが熱分解した際、クリ
アランスに相当する厚さの圧縮状態におけるモノリス保
持材の復元面圧が0.5〜8kg/cm2 で且つ初期面
圧の110〜150%である請求項15に記載の触媒コ
ンバーター。
22. When the organic binder is thermally decomposed, the restoring surface pressure of the monolith holding material in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 8 kg / cm 2 and 110 to 150% of the initial surface pressure. 16. The catalytic converter of claim 15, wherein.
【請求項23】 筒状に形成され且つ排気ガス浄化用触
媒を担持するモノリスと、モノリスを収容し且つその両
端が排気ガス導管に接続される金属製ケーシングと、モ
ノリス外周面と金属製ケーシング内面とのクリアランス
に装着されるモノリス保持材とから構成された触媒コン
バーターにおいて、モノリス保持材は、嵩密度0.05
〜0.20g/cm3のアルミナ質繊維マットを厚さ方
向に圧縮して構成され、当該マット中には熱分解によっ
て消失する有機バインダーが均一に含有され、当該有機
バインダーにより圧縮状態が維持されて0.1〜0.5
g/cm3の嵩密度を有し、そして、有機バインダーを
分解した際、両面開放状態で2〜10倍の厚さ復元率を
有し、クリアランスに相当する厚さの圧縮状態における
復元面圧が0.5〜30kg/cm2 であることを特徴
とする触媒コンバーター。
23. A monolith having a tubular shape and carrying an exhaust gas purifying catalyst, a metal casing containing the monolith and having both ends connected to an exhaust gas conduit, an outer peripheral surface of the monolith and an inner surface of the metal casing. In the catalytic converter composed of a monolith holding material mounted in the clearance between the monolith holding material and the monolith holding material, the monolith holding material has a bulk density of 0.05.
˜0.20 g / cm 3 of an alumina fiber mat is compressed in the thickness direction, and the mat contains an organic binder that disappears by thermal decomposition uniformly, and the organic binder maintains a compressed state. 0.1 to 0.5
It has a bulk density of g / cm 3 , and when the organic binder is decomposed, it has a thickness recovery rate of 2 to 10 times in the open state on both sides, and the recovery surface pressure in a compressed state with a thickness corresponding to the clearance. catalytic converter, characterized in that but a 0.5~30kg / cm 2.
【請求項24】 モノリスの外周面と金属製ケーシング
の内周面で形成されるクリアランスに対して1.0〜
2.0倍の厚さを有するモノリス保持材を装着して成る
請求項23に記載の触媒コンバーター。
24. The clearance formed by the outer peripheral surface of the monolith and the inner peripheral surface of the metal casing is 1.0 to 1.0.
24. The catalytic converter according to claim 23, wherein a monolith holding material having a thickness of 2.0 times is mounted.
【請求項25】 モノリス保持材の触媒コンバーターに
装着された状態における初期嵩密度が0.18〜0.8
g/cm3 である請求項23に記載の触媒コンバータ
ー。
25. An initial bulk density of 0.18 to 0.8 when the monolith holding material is mounted on a catalytic converter.
24. The catalytic converter according to claim 23, wherein the catalytic converter is g / cm 3 .
【請求項26】 モノリス保持材の触媒コンバーターに
装着された状態における初期面圧が0〜8kg/cm2
である請求項23に記載の触媒コンバーター。
26. The initial surface pressure of the monolith holding material mounted on a catalytic converter is 0 to 8 kg / cm 2.
24. The catalytic converter according to claim 23.
【請求項27】 有機バインダーが熱分解した際、クリ
アランスに相当する厚さの圧縮状態におけるモノリス保
持材の復元面圧が0.5〜8kg/cm2 で且つ初期面
圧の50〜90%である請求項23に記載の触媒コンバ
ーター。
27. When the organic binder is thermally decomposed, the restoring surface pressure of the monolith holding material in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 8 kg / cm 2 and 50 to 90% of the initial surface pressure. 24. The catalytic converter of claim 23.
【請求項28】 有機バインダーが熱分解した際、クリ
アランスに相当する厚さの圧縮状態におけるモノリス保
持材の復元面圧が0.5〜8kg/cm2 で且つ初期面
圧の110〜150%である請求項23に記載の触媒コ
ンバーター。
28. When the organic binder is thermally decomposed, the restoring surface pressure of the monolith holding material in a compressed state having a thickness corresponding to the clearance is 0.5 to 8 kg / cm 2 and 110 to 150% of the initial surface pressure. 24. The catalytic converter of claim 23.
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