WO2011099484A1 - 触媒コンバーター用保持材及びその製造方法 - Google Patents

触媒コンバーター用保持材及びその製造方法 Download PDF

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mold
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忠司 坂根
信也 友末
和俊 磯村
善一 新保
厚 猪股
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J33/00—Protection of catalysts, e.g. by coating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F01N3/286—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets having corrugations or cavities

Definitions

  • the present invention relates to a catalyst carrier used for a catalytic converter for removing particulates, carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, etc. contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
  • the present invention relates to a holding material for a catalytic converter for holding in a casing and a manufacturing method thereof.
  • the holding material for a catalytic converter (hereinafter also referred to as “holding material”) is obtained by wet-forming an aqueous slurry containing inorganic fibers and an organic binder using a predetermined shape dehydrating mold and hot pressing. Then, it is incorporated in a metal casing while mounted on the catalyst carrier (hereinafter also referred to as “canning”), and the organic binder contained in the holding material is burned down by the heat applied after the canning, and is compressed by the organic binder.
  • the inorganic fibers constrained by the expansion in the thickness direction seals the gap between the catalyst carrier and the casing and holds the catalyst carrier.
  • the cross-sectional shape of the catalyst carrier incorporated under the automobile floor is changed from a perfect circle to a flat shape, that is, an ellipse or a truck, thereby reducing the space required for installing the catalytic converter.
  • the heat transfer in the catalyst carrier may be uneven, and the residual stress in the casing manufacturing process may differ depending on the casing part. The degree of expansion becomes uneven. As a result, the gap difference between the catalyst carrier and the casing becomes non-uniform, and the sealing performance and holding force of the holding material are impaired at a location where the catalyst carrier and the casing are greatly expanded.
  • Patent Document 1 For a catalyst carrier having a flat cross section, a holding material has been proposed in which the portion of the cross section of the catalyst carrier that contacts the outer peripheral surface in the minor axis direction is thicker than the portion that contacts the outer circumferential surface in the major axis direction.
  • Patent Document 1 since the holding material disclosed in Patent Document 1 has a non-uniform thickness, it can be applied to a method called a clam shell that uses a two-part casing and sandwiches a catalyst carrier on which the holding material is mounted. It cannot be applied to a method called stuffing in which a body-shaped casing is press-fitted into a casing in a state where a holding material is mounted on a catalyst carrier.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and exhibits a sealing property and holding power that are the same as those of conventional catalyst carriers having a flat cross-sectional shape such as an ellipse or a track shape, and a stuffing method. Further, it is an object of the present invention to provide a holding material for a catalytic converter that can be employed and is not easily affected by the load of the catalyst carrier and vibration during operation.
  • a catalytic converter comprising a catalyst carrier having a flat cross section, a metal casing that houses the catalyst carrier, and a holding member that is attached to the catalyst carrier and interposed in the gap between the catalyst carrier and the metal casing.
  • a method for producing a holding material for a catalytic converter comprising: a step of obtaining a wet molded body by dehydrating and drying the whole wet molded body while compressing the entire wet molded body in the thickness direction.
  • a dehydration mold that is partitioned into a region having the largest aperture ratio, a region having the smallest aperture ratio, and a region in which the aperture ratio gradually decreases from the region having the largest aperture ratio toward the region having the smallest aperture ratio.
  • a catalytic converter comprising a step of pouring an aqueous slurry containing inorganic fibers, a step of dehydrating the aqueous slurry to obtain a wet molded body, and a step of drying the entire wet molded body while compressing in the thickness direction.
  • Manufacturing method of holding material (4) Used in a catalytic converter including a cylindrical catalyst carrier, a metal casing that houses the catalyst carrier, and a holding member that is attached to the catalyst carrier and interposed in the gap between the catalyst carrier and the metal casing.
  • a dehydrating mold having a region that gradually increases to the first depth on one side starting from a region where the mold depth is shallow, and a region that gradually increases to the second depth on the other side
  • a holding material for a catalytic converter comprising a step of pouring an aqueous slurry containing inorganic fibers, a step of dehydrating the aqueous slurry to obtain a wet molded body, and a step of drying the entire wet molded body while compressing in the thickness direction.
  • Manufacturing method (6) Starting from a region having the smallest aperture ratio, one side has a region where the aperture ratio gradually increases to the first aperture ratio, and the other side gradually increases to the second aperture ratio.
  • the holding material of the present invention is for a catalyst carrier having a flat shape such as an elliptical shape or a track shape, and in the case of a catalyst carrier having an elliptical cross section, the holding material is positioned in the direction of the minor axis of the elliptical cross section of the catalyst carrier.
  • the portion located in the direction of the flat portion of the cross section of the catalyst carrier has a large basis weight along the thickness direction of the holding material, and the basis weight gradually decreases.
  • this basis weight inclined structure the amount of inorganic fibers expanded when thermally expanded is the same as the basis weight inclined structure, the gap with the casing is eliminated over the entire circumference of the catalyst carrier, and the holding force is also uniform. .
  • the basis weight of the bottom and top of the catalyst carrier is increased, deterioration due to the load of the catalyst carrier and vibration during operation can be suppressed.
  • FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a holding material for a catalytic converter according to the present invention along a sectional shape of a catalyst carrier.
  • FIG. 2 is a view showing a second embodiment of the catalyst converter holding material of the present invention along the cross-sectional shape of the catalyst carrier.
  • FIG. 3 is a view showing a third embodiment of the catalyst converter holding material of the present invention along the cross-sectional shape of the catalyst carrier.
  • FIG. 4 is a view showing a fourth embodiment of the holding material for the catalytic converter of the present invention along the cross-sectional shape of the catalyst carrier.
  • FIG. 5 is a view showing a fifth embodiment of the holding material for the catalytic converter of the present invention along the cross-sectional shape of the catalyst carrier.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a mat-type holding material.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a cylindrical holding member.
  • FIG. 8 is a view showing a sixth embodiment of the catalyst converter holding material of the present invention along the cross-sectional shape of the catalyst carrier.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a dehydration mold used in the first production method of the present invention.
  • FIG. 10 (A) is a cross-sectional view showing a wet molded body obtained by the first manufacturing method
  • FIG. 10 (B) is a cross-sectional view showing a sheet obtained after compression and drying.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mat-shaped holding material obtained by cutting a sheet.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a dehydration mold used in the second production method of the present invention.
  • 12A is a cross-sectional view showing a wet molded body obtained by the second manufacturing method
  • FIG. 12B is a cross-sectional view showing a sheet obtained after compression and drying
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mat-shaped holding material obtained by cutting a sheet.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the third manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a wet dewatered molded article obtained by the third manufacturing method.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the fourth manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a dehydration mold used in the fifth production method of the present invention.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view showing a wet molded body obtained by the fifth manufacturing method
  • FIG. 17B is a cross-sectional view showing a sheet obtained after compression and drying
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mat-shaped holding material obtained by cutting a sheet.
  • FIG. 18A is a schematic view showing a dehydrating mold used in the sixth manufacturing method of the present invention
  • FIG. 18B shows a dehydrating mold used in the sixth manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a region 152.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view showing a wet molded body obtained by the sixth manufacturing method
  • FIG. 19B is a cross-sectional view showing a sheet obtained after compression and drying
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mat-shaped holding material obtained by cutting a sheet.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the seventh manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a wet molded body obtained by the seventh manufacturing method.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the eighth manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 23 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the ninth manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 24 is a schematic diagram for explaining the ninth manufacturing method.
  • FIG. 25 is a schematic view showing a cylindrical wet molded body obtained by the method shown in FIG.
  • FIG. 26 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the tenth manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 27 is a perspective view showing a dehydrating mold used in the eleventh manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 28A is a cross-sectional view showing a wet molded body obtained by the eleventh manufacturing method
  • FIG. 28B is a cross-sectional view showing a sheet obtained after compression and drying
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mat-shaped holding material obtained by cutting a sheet.
  • FIG. 29 is a perspective view showing another dewatering mold used in the eleventh manufacturing method of the present invention.
  • the holding material 1 is an intersection of the minor axis H direction of the cross section of the catalyst carrier 10 having a flat cross section (here, the oval cross section) and the outer peripheral surface of the catalyst carrier 10.
  • the first portion in contact with C has a large basis weight (hereinafter also referred to as “high basis weight portion”) along its thickness direction (portion indicated by reference numeral 11), and both ends D of the major axis L in the cross section of the catalyst carrier 10 Is set so that the basis weight is small (hereinafter also referred to as “low basis weight portion”) along the thickness direction (portion indicated by reference numeral 12).
  • high basis weight portion a large basis weight along its thickness direction
  • both ends D of the major axis L in the cross section of the catalyst carrier 10 Is set so that the basis weight is small (hereinafter also referred to as “low basis weight portion”) along the thickness direction (portion indicated by reference numeral 12).
  • the 3rd part from which a basic weight reduces gradually is formed toward a low basic weight part from a high basic
  • the basis weight means the fiber mass per unit area.
  • the range is not particularly limited as long as the effects of the invention can be exhibited, and may be 450 to 4500 g / m 2 . More specifically, the range varies depending on the size of the gap between the catalyst carrier and the casing (hereinafter also referred to as “gap”). For example, when the gap is 2 to 6 mm, 450 to 1800 g / m 2 , 6 If it is ⁇ 10 mm, it may be 1800 to 3600 g / m 2 , and if it is 8 to 12 mm, it may be 2250 to 4500 g / m 2 .
  • the ratio of the basis weight of the high basis weight portion and the basis weight of the low basis weight portion is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained, but may be 1.05 to 2.0 times.
  • the ratio is preferably 1.1 to 1.8 times, more preferably 1.1 to 1.6 times.
  • the casing 20 is similar to the catalyst carrier 10 and has an elliptical cross section.
  • the variation in gap difference from the catalyst carrier 10 depends on the dimensional accuracy, residual stress, heating temperature, etc. of the casing 20, but is generally 1.5 times or less. Therefore, by setting the basis weight ratio as described above, even if there is such a gap difference, it becomes possible to uniformly seal the entire circumference of the catalyst carrier 10.
  • the holding material 1 preferably has a constant thickness in consideration of holding power, heat insulating performance, sealing performance, and the like. Specifically, the thickness may be 5 to 30 mm, and preferably 6 to 12 mm. The thickness variation is preferably ⁇ 15% or less, more preferably ⁇ 10% or less, and further preferably ⁇ 5% or less.
  • the holding member 1 can be canned by a stuffing method using an integral casing, and the thickness of the holding member 1 can be made constant. It can be expected to improve productivity.
  • the holding material 1 preferably has an average density of 0.15 to 0.7 g / cm 3 when it is interposed in the gap between the catalyst carrier 10 and the casing 20, and preferably 0.2 to 0.6 g / cm 3. more preferably cm 3, and particularly preferably 0.25 ⁇ 0.5g / cm 3. By setting such a density, the catalyst carrier 10 can be favorably retained.
  • a low friction sheet 30 having a friction coefficient of 0.1 to 0.3 may be laminated on the outer peripheral surface in the vicinity of the basis weight minimum portion of the holding material 1. According to such a configuration, when press-fitting into the integral casing, the frictional resistance at both end portions of the catalyst carrier 10 in the drawing can be lowered so that it can be smoothly inserted into the casing. Further, when the holding material 1 is mounted on the catalyst carrier 10, the radius of curvature near the low basis weight portion becomes small, and this portion is pulled outward (casing side) to the outer surface of the holding material 1. The problem that cracks and wrinkles occur can be avoided. Such cracks and wrinkles on the outer surface of the holding material 1 are undesirable because they hinder canning.
  • the low friction sheet 30 may be laminated on the entire outer surface of the holding material 1.
  • the low basis weight portion of the holding material 1 is a point as indicated by reference numeral 12, but may have a predetermined width as indicated by reference numeral 15 in FIG. 2. Further, independently of the low basis weight portion, the high basis weight portion of the holding material 1 may also have a predetermined width.
  • the ratio of the basic weight of a high basic weight part and a low basic weight part is the same as that of 1st Embodiment, You may laminate
  • the holding material 1 ⁇ / b> A of the present embodiment is a flat support portion 40 that contacts a flat portion 10 a positioned in the minor axis direction of the cross section of the catalyst carrier 10 ⁇ / b> A (here, the cross section is a track shape).
  • the basis weight is large along the thickness portion (high basis weight portion), and the basis weight is increased with the distance from the end E of the flat portion 40 in the curved portion 50 in contact with the curved portion 10b of the catalyst carrier 10A. Is gradually decreased, and the basis weight becomes small (low basis weight portion) at the intermediate point F of the curved portion 50.
  • the thickness of 1 A of holding materials is constant, ratio of the basic weight of a high basic weight part and a low basic weight part is the same as that of 1st Embodiment, and the outer periphery of the part which contact
  • the catalyst carrier 10A is mounted on a casing 20A similar to the catalyst carrier 10A in a state where the holding material 1A is wound.
  • the casing 20A is an integral type.
  • the catalyst carrier is not limited to an ellipse or a track shape as described above.
  • both ends of the major axis side of the ellipse are cut so as to be orthogonal to the major axis L (cut plane M).
  • the catalyst carrier 10B may be used.
  • a thickness portion (portion denoted by reference numeral 61) at a point C in contact with the minor axis H of the catalyst carrier 10B is a high basis weight portion, and a portion 35 in contact with the cut surface M is a low basis weight portion.
  • the ratio of the basic weight of a high basic weight part and a low basic weight part is the same as that of 1st Embodiment, and a predetermined
  • the catalyst carrier having a flat cross-section has a flat cross-sectional shape in which a circle is crushed from two orthogonal diameter axis sides, or a cross-sectional shape in which the curvature of an ellipse is different in each part. It may be.
  • the constituent materials of the holding materials 1, 1 ⁇ / b> A, and 1 ⁇ / b> B are not limited, and may include inorganic fibers and organic binders. Moreover, there is no restriction
  • the inorganic fiber various inorganic fibers conventionally used for holding materials can be used.
  • alumina fibers, mullite fibers, or other ceramic fibers can be used as appropriate.
  • Al 2 O 3 is preferably 90% by weight or more (the remainder is SiO 2 minutes), and preferably has a low crystallinity based on X-ray crystallography, The crystallinity may be 30% or less, preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.
  • the average fiber diameter is preferably 3 to 8 ⁇ m and the wet volume is 400 cc / 5 g or more.
  • the mullite fiber preferably has, for example, a mullite composition with an Al 2 O 3 minute / SiO 2 minute weight ratio of about 70/30 to 80/20 and a low crystallinity based on X-ray crystallography.
  • the crystallinity may be 30% or less, preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.
  • the average fiber diameter is preferably 3 to 8 ⁇ m and the wet volume is 400 cc / 5 g or more.
  • other ceramic fibers include silica-alumina fibers and silica fibers, but any of them may be those conventionally used for holding materials. Moreover, you may mix
  • the wet volume is calculated by the following method. 1) Weigh 5 g of dried fiber material with a scale having an accuracy of two decimal places or more. 2) Place the weighed fiber material into a 500 ml glass beaker. 3) Add about 400 cc of distilled water having a temperature of 20 to 25 ° C. to the glass beaker of 2), and carefully stir and disperse using a stirrer so as not to cut the fiber material. An ultrasonic cleaner may be used for this dispersion. 4) Transfer the contents of the glass beaker of 3) to a 1000 ml graduated cylinder and add distilled water to a scale of 1000 cc.
  • the organic binder may be a known one, and rubbers, water-soluble organic polymer compounds, thermoplastic resins, thermosetting resins, and the like can be used.
  • rubbers include a copolymer of n-butyl acrylate and acrylonitrile, a copolymer of ethyl acrylate and acrylonitrile, a copolymer of butadiene and acrylonitrile, and a butadiene rubber.
  • examples of the water-soluble organic polymer compound include carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol.
  • thermoplastic resins include acrylic acid, acrylic acid ester, acrylamide, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic acid ester homopolymers and copolymers, acrylonitrile / styrene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer Etc.
  • thermosetting resin examples include a bisphenol type epoxy resin and a novolac type epoxy resin.
  • these organic binders can also be used in combination of 2 or more types. The amount of the organic binder used is not limited as long as it can bind inorganic fibers, but may be 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of inorganic fibers.
  • the organic binder is less than 0.1 parts by mass, there is a concern that the binding force is insufficient, and if it exceeds 10 parts by mass, the amount of inorganic fibers is relatively reduced, and the holding performance and sealing performance required as a holding material are obtained. There is a concern that it will not be possible. In addition, when there are too many organic components in the holding material, the organic component in the holding material volatilizes during the initial use of the automobile, and the amount of hydrocarbon components in the exhausted gas may exceed the reference value. Is done.
  • a preferable amount of the organic binder is 0.2 to 6 parts by mass, and a more preferable amount is 0.2 to 4 parts by mass.
  • the fiber diameter is preferably 0.01 to 50 ⁇ m
  • the fiber length is preferably 1 to 5000 ⁇ m
  • the fiber diameter is preferably 0.02 to 1 ⁇ m
  • the fiber length is more preferably 10 to 1000 ⁇ m.
  • the amount of such fibrillated fiber used is not limited as long as it can bind inorganic fibers, but is 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of inorganic fibers. If the fibrillated fiber is less than 0.1 parts by mass, the binding force may be insufficient, and if it exceeds 5 parts by mass, the amount of inorganic fibers is relatively reduced, and the holding performance and sealing performance required as a holding material are reduced. There is a concern that it cannot be obtained.
  • the preferred amount of fibrillated fiber is 0.1 to 2.5 parts by weight, and the more preferred amount is 0.1 to 1 part by weight.
  • the inorganic fiber is used even when the amount of the fibrillated fiber is reduced.
  • a catalytic converter holding material capable of maintaining the same thickness as the conventional one can be provided.
  • These inorganic binders may be known ones, and examples thereof include glass frit, colloidal silica, alumina sol, sodium silicate, titania sol, lithium silicate, and water glass.
  • these inorganic binders can also be used in combination of 2 or more types.
  • the amount of the inorganic binder used is not limited as long as it can bind the inorganic fibers, but is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fibers. If the inorganic binder is less than 0.1 parts by mass, the binding force may be insufficient, and if it exceeds 10 parts by mass, the amount of inorganic fibers is relatively reduced, and the holding performance and sealing performance required as a holding material can be obtained. I am concerned that there is not.
  • a preferable amount of the inorganic binder is 0.2 to 6 parts by mass, and a more preferable amount is 0.2 to 4 parts by mass.
  • the organic content of the holding material is preferably 0.3 to 4.0% by mass, more preferably 0.5 to 3.0% by mass, based on the total amount of the holding material. It is particularly preferably 0 to 2.5% by mass.
  • the organic content is defined by the ignition loss rate before and after heating at 700 ° C. for 30 minutes.
  • the holding materials 1, 1 ⁇ / b> A, 1 ⁇ / b> B are not particularly limited in form, and may be a single mat shape (mat-type holding material), and a cylinder having a flat cross section such as an elliptical shape or a track shape. It may be a mold (tubular holding material).
  • FIG. 6 shows the mat-type holding material 1 (1A). A concave portion is formed at one end portion, a convex portion is formed at the other end portion, and the concave portion and the convex portion are joined to be engaged. .
  • FIG. 7 shows a cylindrical holding member having an elliptical cross section shown in FIG. Since the mat type holding material needs to be wound around the catalyst carrier 10 or 10A, the cylindrical holding material is more advantageous in consideration of labor and cost.
  • the high basis weight located vertically below The basis weight of the portion may be larger than the basis weight of the high basis weight portion located vertically above, and conversely, the basis weight of the high basis weight portion located vertically below the high basis weight portion located vertically above It may be smaller than the basis weight.
  • the thickness direction (the portion indicated by reference numeral 15) of the holding material 1C is in contact with the bottom G of the catalyst carrier 10C and is subjected to the most load (indicated by arrow W in FIG. 8). )
  • a high basis weight portion is formed.
  • the high basic weight part is formed along the thickness direction (part shown with the code
  • a low basis weight portion is formed along the thickness direction (portion indicated by reference numeral 17) at an intermediate point between both high basis weight portions of the catalyst carrier 10C. The basis weight gradually decreases from the high basis weight portion toward the low basis weight portion.
  • the high basic weight part and the low basic weight part may be formed with a predetermined width along the circumferential direction of the catalyst carrier 10C instead of the point along the thickness direction.
  • the basis weight of the portion in contact with the bottom G in addition to the configuration in which the high basis weight portion in contact with the bottom G of the catalyst carrier 10C and the high basis weight portion in contact with the top U have the same basis weight. May be larger than the basis weight of the portion in contact with the top U, and conversely, the basis weight of the portion in contact with the bottom G may be smaller than the basis weight of the portion in contact with the top U. Either of these can be selected according to the degree of deterioration of the holding material due to vibration and the degree of deterioration of the holding material due to the load of the catalyst carrier 10C.
  • the holding material constituting material and the ratio between the high basis weight portion and the low basis weight portion are the same as those in the other embodiments.
  • the width of the high basis weight portion and the low basis weight portion may be a predetermined width, or the low friction sheet 30 may be attached.
  • it may be cylindrical.
  • This manufacturing method is a method of manufacturing the holding material 1 shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 9, the bottom portion 101 of the mold (region where the mold depth is deep) and the top portion 102 (region where the mold depth is shallow). ) Are folded so that they appear at equal intervals, and an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above in the figure (indicated by an arrow S in FIG. 9; the same applies hereinafter). A holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 100. Here, a region gradually becoming shallower from the bottom 101 toward the top 102 is formed.
  • the opening ratio of the dehydrating mold 100 is preferably uniform over the entire surface, but the opening ratio can be partially changed.
  • the dehydration mold 100 is provided with a frame surrounding the whole, the frame is omitted in FIG. The same applies to the subsequent manufacturing methods. Further, the dehydrating mold 100 only needs to be able to transmit moisture in the aqueous slurry and leave the constituent material of the holding material such as inorganic fibers on the mold surface (upper in the figure). A large number of flat plates and the like can be used. Here, a wire mesh will be described as an example.
  • the top T corresponding to the bottom 101 of the dehydrating mold 100 and the bottom B corresponding to the top 102 of the dehydrating mold 100 are alternately arranged.
  • a wet molded body 200 having a continuously appearing cross-sectional shape is obtained.
  • the wet molded body 200 is pressed from above in the drawing (indicated by an arrow p in FIG. 10A, the same applies hereinafter) to have the same thickness, and dried at, for example, 100 to 200 ° C.
  • a long sheet 210 having a large basis weight at the portion corresponding to the top portion T and gradually decreasing toward the portions corresponding to the bottom portions B at both ends is obtained.
  • the sheet 210 is cut along the tops T at both ends, with “top T-bottom B-top T-bottom B-top T” as one unit. ),
  • the holding material 1 shown in FIG. 10C is obtained by cutting at the position indicated by the arrow Z. The same applies hereinafter.
  • the holding material 1 has a flat mat shape, and both ends are processed into a concavo-convex shape as shown in FIG.
  • the dehydrating mold 100 may have a waveform in a side view as well as a shape in which the bottom 101 and the top 102 are bent as shown in FIG.
  • This manufacturing method is also a method of manufacturing the holding material 1 shown in FIG. 1, but as shown in FIG. 11, alternately the first region 111 in which the aperture ratio gradually decreases and the second region 112 in which the aperture ratio gradually increases.
  • a flat dehydrating mold 110 connected to each other is used.
  • the arrow indicated by R in FIG. 11 represents the direction in which the aperture ratio gradually decreases. The same applies hereinafter.
  • the aperture ratio gradually decreases with the starting point (point A) as a maximum, and in the second region 112 connected to the first region 111, the aperture ratio is the same as that of the first region 111.
  • the connecting portion (X point) is minimum and gradually increases.
  • the dehydrating mold 110 repeats such an increase / decrease pattern of the aperture ratio. Then, an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured into the dehydrating mold 110, and the holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 110 by dehydrating molding.
  • the dehydration mold 110 is preferably flat (the depth is uniform over the entire surface), but the depth can be partially changed.
  • a wet molded body 200 having a cross-sectional shape in which the top portions T and the bottom portions B appear alternately and continuously is obtained.
  • the cross-sectional shape is as shown in (A).
  • the wet molded body 200 is pressed from above in the figure to have the same thickness, and dried to correspond to the top T as shown in FIG.
  • a long sheet 210 in which the basis weight of the portion is large and the basis weight gradually decreases toward the portion corresponding to the bottom B at both ends is obtained.
  • the sheet 210 is cut along the tops T at both ends, with “top T ⁇ bottom B ⁇ top T ⁇ bottom B ⁇ top T” as one unit.
  • the holding material 1 shown in C) is obtained.
  • the holding material 1 has a flat mat shape, and both ends are processed into a concavo-convex shape as shown in FIG.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing the holding material 1 shown in FIG.
  • FIG. 13 shows a dehydrating mold 120 to be used.
  • the top portion 102 of the dehydrating mold 100 shown in FIG. 9 is a flat portion 122 having a predetermined width.
  • an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above in the figure, and the holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 120 by dehydration molding.
  • the top portion T corresponding to the bottom 121 of the dehydrating mold 120 and the flat portion C corresponding to the flat portion 122 of the dehydrating mold 120 are inclined surfaces.
  • a wet molded body 200 having a connected cross-sectional shape is obtained.
  • the wet molded body 200 is pressed from above in the drawing to have the same thickness, dried, and cut to obtain a mat-shaped holding material. Moreover, both ends are processed into a concavo-convex shape as shown in FIG.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing the holding material 1 shown in FIG. 2, and as shown in FIG. 15, the first region 131 in which the aperture ratio gradually decreases and the second region 132 in which the aperture ratio gradually increases.
  • a flat dehydrating mold 130 in which a third region 133 having a constant aperture ratio (indicated by reference sign Q in FIG. 15) is formed is used.
  • the aperture ratio gradually decreases with the starting point (point A) as a maximum, and becomes a minimum at the connecting portion (point X1) with the third region 133.
  • the aperture ratio gradually increases and becomes maximum at the connection portion (point A) with the first region 131.
  • an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above in the drawing, and after attaching the holding material constituting material to the entire surface of the dehydrating mold 130 by dehydration molding, the dehydrating mold 130 is removed, as shown in FIG. A wet molded body 200 is obtained.
  • the wet molded body 200 is pressed from above in the drawing to have the same thickness, dried, and cut to obtain a mat-shaped holding material. Further, both ends of the holding material are processed into an uneven shape as shown in FIG.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing the holding material 1A shown in FIG. 3. As shown in FIG. 16, the aperture ratio is uniform over the entire surface, and the chevron portion 141 corresponding to the curved portion 50 of the holding material 1A is formed.
  • a dehydrating mold 140 in which a flat portion 142 corresponding to the flat portion 40 of the holding material 1A is formed continuously on both inclined surfaces is used.
  • the total length of the two inclined surfaces of the chevron portion 141 of the dewatering mold corresponds to the width of the curved portion 50 of the holding material 1A, and the apex K of the chevron portion 141 of the dewatering mold has a small basis weight of the holding material 1A.
  • part (F) corresponds to part (F).
  • the width of the flat portion 142 of the dehydrating mold corresponds to the width of the flat portion 40 of the holding material 1A. Then, an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above in the figure, and the holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 140 by dehydration molding.
  • the section 300A corresponding to the flat surface portion 142 of the dehydrating mold is thick as shown in FIG. 17A, and the chevron portions 141 of the dehydrating mold are formed at both ends.
  • a wet molded body 300 in which a portion 300B whose thickness gradually decreases toward the center (corresponding to the vertex K) corresponding to the inclined surface is obtained.
  • the wet molded body 300 is pressed from above in the drawing to have the same thickness, and dried to obtain a sheet 310 having a basis weight changed according to the thickness. That is, as shown in FIG. 17B, the basis weight increases at the portion 310A corresponding to the portion 300A of the wet molded body 300, and the basis weight gradually decreases toward the center at the portion 310B corresponding to the portion 300B. Yes.
  • symbols E and F in the figure correspond to the positions of the holding material 1A shown in FIG.
  • the holding member 1A is obtained by cutting the portion 310A located outside the two portions 310B sandwiching the portion 310A at a position having a half width.
  • This holding material 1A is a flat mat developed from the holding material 1A shown in FIG. 3 with the center line of the flat portion 40 as a starting point. Therefore, both ends are half of the flat portion 40. Width. Moreover, both ends are processed into a concavo-convex shape as shown in FIG.
  • This manufacturing method is also a method of manufacturing the holding material 1A shown in FIG. 3, but as shown in FIG. 18, the first region 151 corresponding to the flat portion 40 of the holding material 1A and the curved portion 50 of the holding material 1A.
  • the dehydration mold 150 in which the second regions 152 corresponding to are alternately formed is used.
  • the aperture ratio is uniform over the entire surface.
  • the aperture ratio gradually decreases toward the center line P as shown in FIG.
  • an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above the dehydrating mold 150, and the holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 150 by dehydration molding.
  • the wet molded body 300 is pressed from above in the drawing to have the same thickness, and dried to obtain a sheet 310 having a basis weight changed according to the thickness. That is, as shown in FIG. 19B, the basis weight increases in the portion 310A corresponding to the portion 300A of the wet molded body 300, and the basis weight is the center (in the portion 310B corresponding to the portion 300B of the wet molded body 300). It gradually decreases toward the center line P).
  • symbols E and F in the figure correspond to the positions of the holding material 1A shown in FIG.
  • the holding member 1A is obtained by cutting the portion 310A located outside the two portions 310B sandwiching the portion 310A at a half width position.
  • This holding material 1A is a flat mat developed from the holding material 1A shown in FIG. 3 with the center line of the flat portion 40 as a starting point. Therefore, both ends are half of the flat portion 40. Width. Moreover, both ends are processed into a concavo-convex shape as shown in FIG.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing the holding material 1A shown in FIG. FIG. 20 shows a dehydrating mold 160 to be used.
  • the top K of the dewatering mold 140 shown in FIG. 16 is a flat portion 163 with a predetermined width. That is, a dewatering mold 160 having a convex portion 161 provided with a flat portion 163 at a portion corresponding to the top portion K of the dewatering mold 140 shown in FIG. 16 and a flat portion 162 formed at both ends thereof is used. Then, an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above in the figure, and the holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 160.
  • the section 300A corresponding to the flat surface portion 162 of the dehydrating mold 160 is thick, and a thin flat surface is continuously formed on the inclined surfaces where both ends descend.
  • the wet molded body 300 in which the portion 300C is formed is obtained.
  • the wet molded body 300 is pressed from above in the drawing to the same thickness, dried, and cut to obtain a mat-shaped holding material. Further, both ends of the holding material are processed into an uneven shape as shown in FIG.
  • FIG. 22 shows a dehydration mold 170 to be used.
  • a symbol N indicates a maximum aperture ratio region
  • a symbol n indicates a minimum aperture ratio region
  • an arrow R indicates that the aperture ratio gradually decreases in that direction.
  • the dehydration mold 170 is provided with second regions 172 having a gradually decreasing aperture ratio on both sides of the first region 171 having a large aperture ratio corresponding to the portion 300A of the wet molded body 300 shown in FIG.
  • a third region 173 having a small aperture ratio is formed between the regions 172 and 172 corresponding to the portion 300C of the wet molded body 300 shown in FIG.
  • an aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured from above in the figure, and the holding material constituting material is adhered to the entire surface of the dehydrating mold 170 by dehydration molding.
  • the wet molded body 300 shown in FIG. 21 is obtained.
  • a mat-like holding material is obtained by pressing, drying and cutting.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing the cylindrical holding member 1 shown in FIG. FIG. 23 shows the dehydration mold 110A to be used, and cut out “first area 111 ⁇ second area 112 ⁇ first area 111 ⁇ second area 112” of the flat plate dehydration mold 110 shown in FIG. , A points at both ends are connected to each other and formed into an elliptical shape. That is, the dehydrating mold 110A has a maximum aperture ratio at two points A where the outer circumference of the ellipse intersects with the minor axis, and the aperture ratio gradually decreases from the point A along the major axis direction so that the outer circumference and the major axis of the ellipse are reduced.
  • the aperture ratio becomes minimum at two X points where the axes intersect.
  • the cylindrical dewatering mold 110A is immersed in the aqueous slurry 106 stored in the slurry reservoir 105 and sucked by the suction pump 107 from the inside of the cylindrical dewatering mold 110A.
  • the inorganic fiber 108 adheres to the surface of the cylindrical dewatering mold 110A, and the cylindrical wet molded body 401 is obtained.
  • the cylindrical holding material is held, compressed to the same thickness, and dried to obtain a cylindrical holding material having an elliptical cross section.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing a cylindrical holding member having a cross-sectional track shape (see FIG. 3 for a cross-sectional shape).
  • FIG. 26 shows the dehydration mold 150A to be used, and the “first region 151—second region 152—first region 151—second region 152” of the flat plate dehydration mold 150 shown in FIG. Both ends are connected, and the two second regions 152 are formed in an arc shape.
  • it is immersed in an aqueous slurry stored in a slurry reservoir and sucked with a suction pump from the inside to obtain a cylindrical wet molded body.
  • the cylindrical shape is held, compressed to the same thickness, and dried to obtain a cylindrical holding material having a cross-sectional track shape.
  • This manufacturing method is a method for manufacturing the holding material 1C shown in FIG. 8, and the high basis weight of the holding material 1C having the same basis weight in both the high basis weight portions contacting the bottom G and the top U of the catalyst carrier 10C.
  • the same operation may be performed using the dehydrating mold 100 shown in FIG. 9 or the dehydrating mold 11 shown in FIG.
  • the bottom portion 101 and the top portion 102 The same operation is performed using a dehydrating mold 100A having the same interval and different inclination angle ( ⁇ 1) from the top 102 to one bottom 101 and inclination angle ( ⁇ 2) from the other bottom 101 to each other. .
  • ⁇ 1 is made larger than ⁇ 2 and one bottom portion 101A is A dehydrating mold that is deeper than the other bottom 101B is used. Then, when the aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured, the top portion T1 corresponding to the bottom portion 101A of the dehydrating mold is more than the top portion T2 corresponding to the bottom portion 101B of the dehydrating mold as shown in FIG. A wet molded body 200A having a high cross-sectional shape is obtained.
  • top portion T1 ⁇ bottom portion B ⁇ top portion T2 ⁇ bottom portion B ⁇ top portion T1 is defined as one unit, and the holding material 1C is obtained by cutting along the top portions T1 at both ends. .
  • a dehydration mold 110B shown in FIG. 29 can be used.
  • the opening ratio at the starting point A1 is larger than the opening ratio at the starting point A2, the opening ratio is minimized at the intermediate point Y between both starting points, and further from the starting point A1 toward the intermediate point Y.
  • a region 111A in which the aperture ratio gradually decreases a region 112A in which the aperture ratio gradually increases from the intermediate point Y toward the starting point A2, a region 111B in which the aperture ratio decreases gradually from the starting point A2 toward the other intermediate point Y,
  • the region 112B where the aperture ratio gradually increases from the point Y toward the other starting point A1 is connected.
  • the region 111A and the region 112B may be made larger than the region 112A and the region 111B. Then, when the aqueous slurry containing the holding material constituting material is poured into such a dehydrating mold 110B, the top portion T1 corresponding to A1 of the dehydrating mold 110B as shown in FIG. A wet molded body 200A having a cross-sectional shape higher than the top portion T2 corresponding to A2 is obtained, and similarly, a holding material 1C is obtained by compression, drying, and cutting.
  • the flat plate-shaped dehydrating mold shown in FIG. 11 or 29 is processed into a cylindrical shape and immersed in a slurry reservoir as shown in FIG. After sucking with a pump, it may be compressed and dried. That is, in the case of the flat plate-shaped dewatering mold 110 shown in FIG. 11, “first region 111 ⁇ second region 112 ⁇ first region 111 ⁇ second region 112” is cut out and both ends are connected. In the case of the flat plate-shaped dewatering mold 110B shown in FIG. 29, “first region 111A ⁇ second region 112A ⁇ first region 111B ⁇ second region 112B” is cut out and both ends are connected.
  • Example 1 Example 2 and Comparative Example 1
  • a holding material for an elliptical catalyst carrier having a minor axis of 80 mm and a major axis of 120 mm was prepared.
  • Example 3 and Comparative Example 2 a cylindrical catalyst carrier having a diameter of 100 mm was used. A holding material was prepared.
  • Example 1 An aqueous slurry comprising 0.5 parts by mass of an acrylic resin as an organic binder, 3 parts by mass of colloidal silica as an inorganic binder, and 10000 parts by mass of water with respect to 100 parts by mass of alumina fibers (alumina 96% by mass, silica 4% by mass).
  • alumina fibers alumina 96% by mass, silica 4% by mass.
  • FIG. 10 (B) A sheet having a large amount and gradually decreasing in grammage toward both sides was obtained.
  • FIG.10 (C) it cut
  • the thickness of the obtained holding material was almost constant and averaged 6.7 mm, and the variation in thickness was ⁇ 0.5 mm or less.
  • the basis weight of the portion corresponding to the top of the molded body was 1100 g / m 2
  • the basis weight of the portion corresponding to the bottom was 1000 g / m 2
  • the basis weight ratio was 1.1 times.
  • 96.6% by mass of inorganic fiber, 0.5% by mass of organic binder, and 2.9% by mass of inorganic binder are contained with respect to the total amount of the holding material. It was 5% by mass.
  • the obtained holding material is placed on the catalyst carrier so that the portion corresponding to the top of the molded body coincides with the intersection of the outer periphery of the cross section (ellipse) of the catalyst carrier and the minor axis of the ellipse.
  • the catalyst carrier unit was obtained by winding.
  • the catalyst carrier unit was press-fitted into an elliptical cylindrical stainless steel (SUS) casing having an outer minor diameter of 91 mm, an outer major diameter of 131 mm, and a wall thickness of 1.5 mm (gap 4.0 mm) to prepare a catalytic converter.
  • SUS elliptical cylindrical stainless steel
  • the outer major axis did not change after the press-fitting, the outer minor axis was expanded by 0.8 mm, so that the gap of the major axis became 4.4 mm. As a result, the density was 0.25 g / cm 3 in all parts of the holding material.
  • Example 2 From 100 parts by mass of alumina fibers (80% by mass of alumina, 20% by mass of silica) as inorganic fibers, 0.5 parts by mass of acrylic resin as organic binder, 3 parts by mass of colloidal silica as inorganic binder, and 10,000 parts by mass of water An aqueous slurry was prepared. Next, as shown in FIG. 11, a flat dewatering mold whose opening ratio was continuously changed from 50% to 75% was used, and an aqueous slurry was poured and dehydrated to obtain a wet molded body. Then, the entire wet molded body is dried at 100 ° C.
  • FIG.12 (C) it cut
  • the thickness of the obtained holding material was almost constant and averaged 6.7 mm, and the variation in thickness was ⁇ 0.5 mm or less.
  • the basis weight of the portion corresponding to the top of the molded body was 1100 g / m 2
  • the basis weight of the portion corresponding to the bottom was 1000 g / m 2
  • the basis weight ratio was 1.1 times.
  • 96.6% by mass of inorganic fiber, 0.5% by mass of organic binder, and 2.9% by mass of inorganic binder are contained with respect to the total amount of the holding material. It was 5% by mass.
  • the obtained holding material is placed on the catalyst carrier so that the portion corresponding to the top of the molded body coincides with the intersection of the outer periphery of the cross section (ellipse) of the catalyst carrier and the minor axis of the ellipse.
  • the catalyst carrier unit was obtained by winding.
  • the catalyst carrier unit was press-fitted into an elliptical cylindrical SUS casing having an outer minor axis of 91 mm, an outer major axis of 131 mm, and a wall thickness of 1.5 mm (gap 4.0 mm) to produce a catalytic converter.
  • the outer major axis did not change after the press-fitting, the outer minor axis was expanded by 0.8 mm, so that the gap of the major axis became 4.4 mm. As a result, the density was 0.25 g / cm 3 in all parts of the holding material.
  • Example 1 An aqueous slurry similar to that of Example 1 was poured into a dehydrating mold having a uniform and flat opening ratio over the entire surface, dehydrated, compressed, and dried to maintain a thickness of 6.7 mm and a basis weight of 1000 g / m 2 . The material was obtained.
  • the obtained holding material was wound around a catalyst carrier to obtain a catalyst carrier unit.
  • a catalytic converter was manufactured by press-fitting into an elliptical cylindrical SUS casing having an outer minor axis of 91 mm, an outer major axis of 131 mm, and a wall thickness of 1.5 mm (gap 4.0 mm).
  • the outer major axis did not change, but the outer minor axis was expanded by 0.8 mm, so the gap of the major axis part was 4.4 mm.
  • the density of the major diameter portion of the holding member is 0.25 g / cm 3
  • the density of the minor axis portion became 0.227 g / cm 3.
  • Example 3 An aqueous slurry comprising 0.5 parts by mass of an acrylic resin as an organic binder, 3 parts by mass of colloidal silica as an inorganic binder, and 10000 parts by mass of water with respect to 100 parts by mass of alumina fibers (alumina 96% by mass, silica 4% by mass).
  • alumina fibers alumina 96% by mass, silica 4% by mass.
  • FIG. 10 (B) A sheet having a large amount and gradually decreasing in grammage toward both sides was obtained.
  • FIG.10 (C) it cut
  • the thickness of the obtained holding material was almost constant and averaged 6.7 mm, and the variation in thickness was ⁇ 0.5 mm or less.
  • the basis weight of the portion corresponding to the top of the molded body was 960 g / m 2
  • the basis weight of the portion corresponding to the bottom was 840 g / m 2
  • 96.6% by mass of inorganic fiber, 0.5% by mass of organic binder, and 2.9% by mass of inorganic binder are contained with respect to the total amount of the holding material. It was 5% by mass.
  • the obtained holding material was wound around the catalyst carrier so that the portion having a large basis weight was in contact with the top and bottom of the catalyst carrier to obtain a catalyst carrier unit.
  • This catalyst carrier unit was press-fitted into a cylindrical SUS casing having a diameter of 108 mm and a gap of 4.0 mm to prepare a catalytic converter.
  • top density 0.24 g / cm 3
  • density of the bottom 0.21 g / cm 3
  • the average density of the entire circumference became 0.225 g / cm 3.
  • Example 2 An aqueous slurry similar to that of Example 3 was poured into a dehydrating mold having a uniform and flat opening ratio over the entire surface, dehydrated, compressed, and dried to maintain a thickness of 6.7 mm and a basis weight of 900 g / m 2 . The material was obtained.
  • the obtained holding material was wound around a catalyst carrier to obtain a catalyst carrier unit. Then, it was press-fitted into a cylindrical SUS casing having a diameter of 108 mm and a gap of 4.0 mm to produce a catalytic converter. As a result, the density was 0.225 g / cm 3 in all portions of the holding material.

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Abstract

　本発明は、断面が扁平形状の触媒担体と、触媒担体を収容する金属製ケーシングと、触媒担体に装着されて触媒担体と金属製ケーシングとの間隙に介装される保持材とを備えた触媒コンバーターに用いられる保持材であって、触媒担体の断面の短径軸方向に位置し、高坪量部分である第１部分と、触媒担体の断面の長径軸方向に位置し、低坪量部分である第２部分と、第１部分から第２部分に向かって坪量が漸減する第３部分とを備える、触媒コンバーター用保持材に関する。

Description

触媒コンバーター用保持材及びその製造方法
　本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中に含まれるパティキュレートや一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物等を除去する触媒コンバーターに用いられる触媒担体を金属製ケーシング内に保持するための触媒コンバーター用保持材及びその製造方法に関する。
　触媒コンバーター用保持材（以下、「保持材」ともいう）は、無機繊維と有機バインダーとを含有する水性スラリーを所定形状の脱水成形型を用いて湿式成形し、熱プレスして得られる。そして、触媒担体に装着した状態で金属製のケーシングに組み込まれ（以下、「キャニング」ともいう）、キャニング後に加えられた熱により、保持材に含まれる有機バインダーが焼失し、有機バインダーにより圧縮状態で拘束されていた無機繊維が厚み方向に膨張することにより、触媒担体とケーシングとの隙間をシールするとともに、触媒担体を保持する。
　一方で、自動車の低床化が進み、自動車の床下に組み込まれる触媒担体の断面形状を真円から扁平、即ち楕円やトラック形にすることにより、触媒コンバーターの設置に必要なスペースを少なくすることが検討されている。しかし、触媒担体中での熱の伝わり方が不均一になったり、ケーシングの製造工程における残存応力がケーシングの部分により違うこともあるため、キャニングした後、ケーシングに部分的な熱膨張差が生じて拡張度合が不均一になる。その結果、触媒担体とケーシングとのギャップ差が不均一になり、より大きく拡張した箇所において保持材のシール性や保持力が損なわれる。
　この断面が扁平形状の触媒担体用として、触媒担体の断面の短径軸方向の外周面に接する部分を、長径軸方向の外周面に接触する部分よりも肉厚にした保持材が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に開示される保持材は、厚さが不均一なため、２分割構造のケーシングを用い、保持材を装着した触媒担体を挟み込むクラムシェルと呼ばれる方式には対応できるものの、一体型のケーシングに触媒担体に保持材を装着した状態でケーシングに圧入するスタッフィングと呼ばれる方式には応用できない。
　また、断面が扁平形状の触媒担体用に限らず、重力の影響により保持材には触媒担体の重量が鉛直下方に作用するため、触媒担体の底部を保持する部分の劣化が大きい。更に、運転時に振動を受けるため、触媒担体の底部とは反対側の部分、即ち頂部を保持する部分も劣化しやすい。しかしながら、特許文献１に開示された保持材を含めてこのような問題に対する対策はこれまで講じられていない。
日本国実開昭５９－３９７１９号公報
　本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、断面形状が楕円やトラック形のような扁平形状の触媒担体に対して従来と変わらないシール性と保持力を発揮し、スタッフィング方式を採用することもでき、更には触媒担体の荷重や運転時の振動による影響を受け難い触媒コンバーター用保持材を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明は下記に示す触媒コンバーター用保持材及びその製造方法を提供する。
（１）断面が扁平形状の触媒担体と、触媒担体を収容する金属製ケーシングと、触媒担体に装着されて触媒担体と金属製ケーシングとの間隙に介装される保持材とを備えた触媒コンバーターに用いられる保持材であって、
　保持材の、触媒担体の断面の短径軸方向に位置し、高坪量部分である第１部分と、触媒担体の断面の長径軸方向に位置し、低坪量部分である第２部分と、第１部分から第２部分に向かって坪量が漸減する第３部分とを備える、触媒コンバーター用保持材。
（２）型深さが深い領域と、浅い領域と、深い領域から浅い領域に向かって漸次浅くなる領域とに区画された脱水成形型に無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程と備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
（３）開口率が最も大きい領域と、開口率が最も小さい領域と、開口率が最も大きい領域から開口率が最も小さい領域に向かって開口率が漸減する領域とに区画された脱水成形型に、無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程とを備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
（４）円柱状の触媒担体と、触媒担体を収容する金属製ケーシングと、触媒担体に装着されて触媒担体と金属製ケーシングとの間隙に介装される保持材とを備えた触媒コンバーターに用いられる保持材であって、
　保持材の、触媒担体に装着したときに該触媒担体の重量が最も加わる荷重最大部分と、荷重最大部分と対向する荷重最小部分との中間点の坪量が小さく、かつ中間点から荷重最大部分及び荷重最小部分に向かって坪量が漸増している、触媒コンバーター用保持材。
（５）型深さが浅い領域を起点として一方の側に第１の深さまで徐々に深くなる領域を有し、他方の側に第２の深さまで徐々に深くなる領域を有する脱水成形型に無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程と備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
（６）開口率が最も小さい領域を起点として一方の側に第１の開口率まで徐々に開口率が大きくなる領域を有し、他方の側に第２の開口率まで徐々に開口率が大きくなる領域を有する脱水成形型に無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程と備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
　本発明の保持材は、断面形状が楕円形やトラック形のような扁平形状の触媒担体用であり、断面が楕円形の触媒担体においては触媒担体の断面の楕円の短径軸の方向に位置する部分、断面がトラック形の触媒担体においては触媒担体の断面の平坦部の方向に位置する部分が、保持材の厚み方向に沿って坪量が大きく、漸次坪量が減少している。このような坪量の傾斜構造により、熱膨張した際に膨張した無機繊維の量が坪量の傾斜構造と同じになり、ケーシングとの隙間が触媒担体全周にわたり無くなり、保持力も一様になる。また、触媒担体の底部及び頂部の坪量を高めたため、触媒担体の荷重及び運転時の振動による劣化を抑えることもできる。
図１は、本発明の触媒コンバーター用保持材の第１実施形態を、触媒担体の断面形状に沿って示す図である。 図２は、本発明の触媒コンバーター用保持材の第２実施形態を、触媒担体の断面形状に沿って示す図である。 図３は、本発明の触媒コンバーター用保持材の第３実施形態を、触媒担体の断面形状に沿って示す図である。 図４は、本発明の触媒コンバーター用保持材の第４実施形態を、触媒担体の断面形状に沿って示す図である。 図５は、本発明の触媒コンバーター用保持材の第５実施形態を、触媒担体の断面形状に沿って示す図である。 図６は、マット型保持材を示す斜視図である。 図７は、筒型保持材を示す斜視図である。 図８は、本発明の触媒コンバーター用保持材の第６実施形態を、触媒担体の断面形状に沿って示す図である。 図９は、本発明の第１の製造方法に使用される脱水成形型を示す模式図である。 図１０（Ａ）は第１の製造方法により得られた湿潤成形体を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は圧縮・乾燥後に得られるシートを示す断面図であり、図１０（Ｃ）はシートを切断して得られるマット状の保持材を示す断面図である。 図１１は、本発明の第２の製造方法に使用される脱水成形型を示す模式図である。 図１２（Ａ）は第２の製造方法により得られた湿潤成形体を示す断面図であり、図１２（Ｂ）は圧縮・乾燥後に得られるシートを示す断面図であり、図１２（Ｃ）はシートを切断して得られるマット状の保持材を示す断面図である。 図１３は、本発明の第３の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図１４は、第３の製造方法により得られた湿潤脱水成形体を示す断面図である。 図１５は、本発明の第４の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図１６は、本発明の第５の製造方法に使用される脱水成形型を示す模式図である。 図１７（Ａ）は第５の製造方法により得られた湿潤成形体を示す断面図であり、図１７（Ｂ）は圧縮・乾燥後に得られるシートを示す断面図であり、図１７（Ｃ）はシートを切断して得られるマット状の保持材を示す断面図である。 図１８（Ａ）は本発明の第６の製造方法に使用される脱水成形型を示す模式図であり、図１８（Ｂ）は本発明の第６の製造方法に使用される脱水成形型の領域１５２を示す模式図である。 図１９（Ａ）は第６の製造方法により得られた湿潤成形体を示す断面図であり、図１９（Ｂ）は圧縮・乾燥後に得られるシートを示す断面図であり、図１９（Ｃ）はシートを切断して得られるマット状の保持材を示す断面図である。 図２０は、本発明の第７の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図２１は、第７の製造方法により得られた湿潤成形体を示す断面図である。 図２２は、本発明の第８の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図２３は、本発明の第９の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図２４は、第９の製造方法を説明するための模式図である。 図２５は、図２３に示す方法により得られた筒型湿潤成形体を示す模式図である。 図２６は、本発明の第１０の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図２７は、本発明の第１１の製造方法に使用される脱水成形型を示す斜視図である。 図２８（Ａ）は第１１の製造方法により得られた湿潤成形体を示す断面図であり、図２８（Ｂ）は圧縮・乾燥後に得られるシートを示す断面図であり、図２８（Ｃ）はシートを切断して得られるマット状の保持材を示す断面図である。 図２９は、本発明の第１１の製造方法に使用される他の脱水成形型を示す斜視図である。
　以下、本発明に関して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
　図１に断面図で示すように、保持材１は、断面形状が扁平（ここでは、断面が楕円形状）の触媒担体１０の断面の短径軸Ｈ方向と触媒担体１０の外周面との交点Ｃと接する第１部分が、その厚み方向（符号１１で示す部分）に沿って坪量が大きく（以下、「高坪量部分」ともいう）、触媒担体１０の断面の長径軸Ｌの両端Ｄと接する第２部分が、その厚み方向（符号１２で示す部分）に沿って坪量が小さく（以下、「低坪量部分」ともいう）なるように設定されている。さらに、高坪量部分から低坪量部分に向かって、坪量が漸減する第３部分が形成されている。
　ここで、坪量とは単位面積あたりの繊維質量のことをいう。本発明の保持材においては、発明の効果を発揮できれば、その範囲は特に制限はなく、４５０～４５００ｇ／ｍ２であればよい。より具体的には、その範囲は触媒担体とケーシングとの隙間（以下、「ギャップ」ともいう）の大きさにより異なり、例えば、ギャップが２～６ｍｍの場合には４５０～１８００ｇ／ｍ２、６～１０ｍｍの場合には１８００～３６００ｇ／ｍ２、８～１２ｍｍの場合には２２５０～４５００ｇ／ｍ２であればよい。
　高坪量部分の坪量と、低坪量部分の坪量との比は、本発明の効果を得られるのであれば特に制限はないが、１．０５～２．０倍であればよく、１．１～１．８倍であることが好ましく、１．１～１．６倍であればより好ましい。ケーシング２０は、触媒担体１０と相似形であり、断面が楕円状を呈する。触媒担体１０とのギャップ差のばらつきは、ケーシング２０の寸法精度、残留応力、加熱温度などに左右されるが、一般的には１．５倍以下である。そのため、前記の坪量比にすることにより、このようなギャップ差があっても触媒担体１０の全周にわたり一様にシールすることができるようになる。
　保持材１は、保持力や断熱性能、シール性能等を考慮すると、厚さが一定であることが好ましい。具体的には、厚さは５～３０ｍｍであればよく、６～１２ｍｍであることが好ましい。また、厚さのばらつきは±１５％以下であることが好ましく、より好ましくは±１０％以下、さらに好ましくは±５％以下である。
　ケーシング２０は、図示の例では上下２分割されているが、一体型のケーシングを用いてスタッフィング方式で保持材１をキャニングすることもでき、保持材１の厚さを一定にすることによりキャニングの生産性を向上させることが期待できる。
　また、保持材１は、触媒担体１０とケーシング２０との間隙に介装したときに、平均密度が０．１５～０．７ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．２～０．６ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．２５～０．５ｇ／ｃｍ３であることが特に好ましい。このような密度にすることにより、触媒担体１０を良好に保持できる。
　更に、保持材１の坪量最小部分の近傍の外周面に、摩擦係数０．１～０．３の低摩擦シート３０が積層されてもよい。こうした構成によれば、一体型のケーシングに圧入する際に、触媒担体１０の図中両端部分の摩擦抵抗を下げることにより、ケーシングにスムーズに挿入することができる。また、触媒担体１０に保持材１を装着したときに、低坪量部分の近傍の曲率半径が小さくなることから生じる、この部分が外側（ケーシング側）に引っ張られて保持材１の外表面に割れやしわが発生するという不具合を回避することができる。こうした保持材１の外表面の割れやしわは、キャニングするときの妨げになるため好ましくない。また、低摩擦シート３０は保持材１の全外面に積層されていてもよい。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、保持材１の低坪量部分は符号１２で示すように点であったが、図２に符号１５で示すように、所定の幅を有していてもよい。また、低坪量部分とは独立に、保持材１の高坪量部分も所定の幅を有していてもよい。尚、高坪量部分と低坪量部分との坪量の比は第１の実施形態と同様であり、同様の低摩擦シートを積層してもよい。
（第３の実施形態）
　本実施形態の保持材１Ａは、図３に断面図で示すように、触媒担体１０Ａ（ここでは、断面がトラック形）の断面の短径軸方向に位置する平坦部１０ａと接する平担部４０が、その厚み部分に沿って坪量が大きく（高坪量部分）、触媒担体１０Ａの湾曲部１０ｂと接する湾曲部５０において、平担部４０の端部Ｅから離間するのに伴って坪量が漸減し、湾曲部５０の中間地点Ｆで坪量が小さくなる（低坪量部分）ように設定されている。
　また、保持材１Ａの厚さは一定であることが好ましく、高坪量部分と低坪量部分との坪量の比は第１の実施形態と同様であり、湾曲部５０と接する部分の外周面に同様の低摩擦シートを積層してもよい。
　触媒担体１０Ａは、保持材１Ａを巻装した状態で触媒担体１０Ａと相似形のケーシング２０Ａに装着される。尚、ケーシング２０Ａは一体型である。
（第４の実施形態）
　第３の実施形態では、保持材１Ａの低坪量部分は符号Ｆで示すように点であったが、図４に符号５１で示すように、所定の幅を有していてもよい。尚、高坪量部分と低坪量部分との坪量の比は第１の実施形態と同様であり、同様の低摩擦シートを積層してもよい。
（第５の実施形態）
　触媒担体は上記のように断面が楕円またはトラック形に限らず、例えば図５に示すように、楕円の長径軸側の両端を長径軸Ｌと直交するように切断した（切断面Ｍ）断面形状の触媒担体１０Ｂであってもよい。保持材１Ｂは、触媒担体１０Ｂの短径軸Ｈと接する点Ｃの厚み部分（符号６１で示す部分）が高坪量部分となり、切断面Ｍと接する部分３５が低坪量部分となる。尚、高坪量部分と低坪量部分との坪量の比は第１の実施形態と同様であり、低坪量部分は所定の幅であってもよい。また、同様の低摩擦シートを積層してもよい。
　尚、断面が扁平形状の触媒担体は、その他にも、図示は省略するが、円を、直交する２つの直径軸側から押しつぶしたような扁平断面形状、あるいは楕円の曲率が各部で異なる断面形状であってもよい。
　上記の各実施形態において、保持材１、１Ａ、１Ｂの構成材料には制限がなく、無機繊維や有機バインダーを含んでいればよい。また、必要に応じて、従来から使用されている、充填材や無機バインダー等を含んでいてもよい、これらの種類には制限はないが、以下に好ましい例を示す。
　無機繊維としては、従来から保持材に用いられている種々の無機繊維を用いることができる。例えば、アルミナ繊維、ムライト繊維、あるいはその他のセラミック繊維等を適宜使用できる。より具体的には、アルミナ繊維としては、例えばＡｌ２Ｏ３が９０重量％以上（残りはＳｉＯ２分）であって、かつＸ線結晶学に基づいて低結晶化度を有することが好ましく、結晶化度は３０％以下であればよく、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。また、その平均繊維径が３～８μｍ、ウエットボリューム４００ｃｃ／５ｇ以上が好ましい。ムライト繊維としては、例えばＡｌ２Ｏ３分／ＳｉＯ２分重量比が７０／３０～８０／２０程度のムライト組成であって、かつＸ線結晶学に基づいて低結晶化度を有することが好ましく、結晶化度は３０％以下であればよく、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。また、その平均繊維径が３～８μｍ、ウエットボリューム４００ｃｃ／５ｇ以上が好ましい。その他のセラミック繊維としては、シリカアルミナ繊維やシリカ繊維を挙げることができるが、何れも従来から保持材に使用されているもので構わない。また、ガラス繊維やロックウール、生体溶解性繊維を配合してもよい。
　尚、上記ウエットボリュームは、次の方法で算出される。１）乾燥した繊維材料５ｇを少数点２桁以上の精度を有する秤で計量する。２）計量した繊維材料を５００ｍｌのガラスビーカーに入れる。３）２）のガラスビーカーに温度２０～２５℃の蒸留水を４００ｃｃ程度入れ、攪拌機を用いて繊維材料を切断しないように慎重に攪拌し、分散させる。この分散は超音波洗浄機を使用してもよい。４）３）のガラスビーカーの中味を１０００ｍｌのメスシリンダーに移し、目盛で１０００ｃｃまで蒸留水を加える。５）４）のメスシリンダーの口を手等で塞ぎ、水が漏れないように注意しながら上下逆さまにして攪拌する。これを計１０回繰り返す。６）攪拌停止後、室温下で静置し、３０分経過後の繊維沈降体積を目視で計測する。７）上記操作を３サンプルについて行い、その平均値を測定値とする。
　有機バインダーも公知のもので構わず、ゴム類、水溶性有機高分子化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を使用できる。具体的には、ゴム類の例としては、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、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンゴム等がある。水溶性有機高分子化合物の例としては、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ある。熱可塑性樹脂の例としては、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及び共重合体、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ある。熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等がある。なお、これらの有機バインダーは二種以上を組み合わせて使用することもできる。有機バインダーの使用量は、無機繊維を結束し得る量であれば制限はないが、無機繊維１００質量部に対して０．１～１０質量部であればよい。有機バインダーが０．１質量部未満では結束力が不足することが懸念され、１０質量部を越えると相対的に無機繊維の量が減ってしまい、保持材として必要な保持性能及びシール性能が得られなくなることが懸念される。また、保持材中の有機成分が多すぎる場合、自動車の初期使用時において、保持材中の有機成分が揮発し、排気されるガス中の炭化水素成分量が基準値を超えてしまうことも懸念される。有機バインダーの好ましい量は０．２～６質量部、さらに好ましい量は０．２～４質量部である。
　また、有機バインダーとしてパルプ等の有機繊維を少量配合することも可能である。有機繊維は細く長いものほどバインド力が高く、高度にフィブリル化したセルロースやセルロースナノファイバー等が好ましい。具体的には、繊維径が０．０１～５０μｍ、繊維長が１～５０００μｍであることが好ましく、繊維径が０．０２～１μｍ、繊維長が１０～１０００μｍであることがより好ましい。
　こうしたフィブリル化した繊維の使用量は、無機繊維を結束し得る量であれば制限はないが、無機繊維１００質量部に対して０．１～５質量部である。フィブリル化した繊維が０．１質量部未満では結束力が不足することが懸念され、５質量部を越える場合は相対的に無機繊維の量が減り、保持材として必要な保持性能及びシール性能が得られないことが懸念される。フィブリル化した繊維の好ましい量は０．１～２．５質量部、さらに好ましい量は０．１～１質量部である。
　また、こうしたフィブリル化した繊維と無機バインダーを併用してもよい。フィブリル化した繊維と無機バインダーの併用によれば、使用時おける有機成分の揮発に起因する上述した不具合を回避するために、フィブリル化した繊維の使用量を少なくした場合であっても、無機繊維を良好に結束でき、従来と同等の厚さを維持できる触媒コンバーター用保持材を提供することができる。こういった無機バインダーは公知のもので構わず、ガラスフリット、コロイダルシリカ、アルミナゾル、珪酸ソーダ、チタニアゾル、珪酸リチウム、水ガラスなどが挙げられる。なお、これらの無機バインダーは二種以上を組み合わせて使用することもできる。無機バインダーの使用量は、無機繊維を結束し得る量であれば制限はないが、無機繊維１００質量部に対して０．１～１０質量部である。無機バインダーが０．１質量部未満では結束力が不足することが懸念され、１０質量部を越える場合は相対的に無機繊維の量が減り、保持材として必要な保持性能及びシール性能が得られないことが懸念される。無機バインダーの好ましい量は０．２～６質量部、さらに好ましい量は０．２～４質量部である。
　尚、保持材が含有する有機分は、保持材全量に対して０．３～４．０質量％であることが好ましく、０．５～３．０質量％であることがより好ましく、１．０～２．５質量％であることが特に好ましい。保持材中の有機分が少なくなるほど、キャニング後に熱が加えられた際に揮発ガスが少なくなるので好ましい。ここで、有機分は７００℃で３０分加熱した前後の強熱減量率で定義される。
　上記の保持材１、１Ａ、１Ｂは、その形態には特に制限はなく、一枚のマット状（マット型保持材）であってもよく、断面形状が楕円状またはトラック形状など扁平形状の筒型（筒型保持材）であってもよい。図６にマット型保持材１（１Ａ）を示すが、一方の端部に凹部が形成され、他方の端部に凸部が形成され、凹部と凸部とが係合するように接合される。また、図７に、図１に示す断面が楕円形状の筒型保持材を示す。尚、マット型保持材は、触媒担体１０、１０Ａに巻きつける作業が必要であるため、手間やコストを考慮すると筒型保持材の方が有利である。
　上記の各実施形態において、触媒担体の鉛直下方に位置する高坪量部分と、鉛直上方に位置する高坪量部分とが同じ坪量を有する構成の他に、鉛直下方に位置する高坪量部分の坪量を鉛直上方に位置する高坪量部分の坪量よりも大きくしてもよく、逆に鉛直下方に位置する高坪量部分の坪量を鉛直上方に位置する高坪量部分の坪量よりも小さくしてもよい。
（第６の実施形態）
　上記の各実施形態において断面が扁平な触媒担体について述べたが、断面が円形の円柱状の触媒担体用の保持材においても、同様に高坪量部分と低坪量部分とを設けることができる。
　図８に断面図で示すように、保持材１Ｃの、触媒担体１０Ｃの底部Ｇと接し、最も荷重（図８中、矢印Ｗで示す）が加わる部分に、その厚み方向（符号１５で示す部分）に沿って高坪量部分が形成されている。また、高坪量部分と対向する部分、即ち触媒担体１０Ｃの頂部Ｕと接する部分にも、その厚み方向（符号１６で示す部分）に沿って高坪量部分が形成されている。更に、触媒担体１０Ｃの両高坪量部分の中間点において、その厚み方向（符号１７で示す部分）に沿って低坪量部分が形成されている。そして、高坪量部分から低坪量部分に向かって坪量が漸減している。尚、高坪量部分および低坪量部分は、厚さ方向に沿う点でなく、触媒担体１０Ｃの周方向に沿って所定の幅で形成されていてもよい。
　また、本実施形態においても、触媒担体１０Ｃの底部Ｇと接する高坪量部分と、頂部Ｕと接する高坪量部分とが同じ坪量を有する構成の他に、底部Ｇと接する部分の坪量を頂部Ｕと接する部分の坪量よりも大きくしてもよく、逆に底部Ｇと接する部分の坪量を頂部Ｕと接する部分の坪量よりも小さくしてもよい。振動による保持材の劣化度合と、触媒担体１０Ｃの荷重による保持材の劣化度合に応じて、これら何れかを選択できる。
　尚、保持材構成材料や、高坪量部分と低坪量部分との比率については他の実施形態と同様である。また、高坪量部分と低坪量部分の幅を所定の幅としてもよく、低摩擦シート３０を添着してもよい。更には、マット型の他にも円筒状にすることもできる。
　以下に、上記の保持材の製造方法について説明する。
（第１の製造方法）
　本製造方法は図１に示した保持材１を製造する方法であるが、図９に示すように、型の底部１０１（型深さが深い領域）と、頂部１０２（型深さが浅い領域）とが等間隔で現れるように折り畳んだ脱水成形型１００を用い、図中上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み（図９中、矢印Ｓで示す。以下同様）、脱水成形により脱水成形型１００の全面に保持材構成材料を付着させる。ここで、底部１０１から頂部１０２に向かって漸次浅くなる領域が形成される。また、脱水成形型１００の開口率は全面で一様であることが製造上好ましいが、開口率を部分的に変えることもできる。
　尚、脱水成形型１００は全体を取り囲む枠体を備えるが、図９では枠体を省略して示す。以降の製造方法も同様である。また、脱水成形型１００は、水性スラリー中の水分を透過し、無機繊維等の保持材の構成材料を型面上（図中上方）に残すことができればよく、例えば金網や、微細な穴を多数形成した平板等を使用することができる。ここでは、金網を例示して説明する。
　次いで、脱水成形型１００を取り除くと、図１０（Ａ）に示すように、脱水成形型１００の底部１０１に対応する頂部Ｔと、脱水成形型１００の頂部１０２に対応する底部Ｂとが交互に連続して現れる断面形状を呈する湿潤成形体２００が得られる。
　次いで、この湿潤成形体２００を図中の上方から押圧（図１０（Ａ）中、矢印ｐで示す。以下同様）して同一厚さとし、例えば１００～２００℃で乾燥することにより、図１０（Ｂ）に示すように、頂部Ｔに相当する部分の坪量が大きく、両端の底部Ｂに相当する部分に向かって坪量が漸減する長尺のシート２１０が得られる。
　次いで、図１０（Ｂ）に示すように、シート２１０を「頂部Ｔ－底部Ｂ－頂部Ｔ－底部Ｂ－頂部Ｔ」を１ユニットとし、両端の頂部Ｔに沿って切断する（図１０（Ｂ）中、矢印Ｚで示す位置で切断。以下同様）ことにより図１０（Ｃ）に示す保持材１が得られる。この保持材１は、平坦なマット状であり、両端を図６に示すような凹凸形状に加工する。
　尚、本製造方法において、脱水成形型１００は、図９のように底部１０１と頂部１０２とが屈曲した形状での他に、側面視で波形であってもよい。
（第２の製造方法）
　本製造方法も図１に示した保持材１を製造する方法であるが、図１１に示すように、開口率が漸減する第１領域１１１と、開口率が漸増する第２領域１１２と交互に連接している平坦な脱水成形型１１０を用いる。ここで、図１１中Ｒで示す矢印は、開口率の漸減する方向を表す。以下同様。脱水成形型１１０の第１領域１１１では、開口率が起点（Ａ点）を極大として漸次小さくなっており、第１領域１１１に連接する第２領域１１２では、開口率が第１領域１１１との連接部（Ｘ点）が極小で漸次大きくなる。脱水成形型１１０は、このような開口率の増減パターンを繰り返す。そして、この脱水成形型１１０に、保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形により脱水成形型１１０の全面に保持材構成材料を付着させる。ここで、脱水成形型１１０は平坦（深さは全面で一様）であることが製造上好ましいが、部分的に深さを変えることもできる。
　次いで、脱水成形型１１０を取り除くと、図１２（Ａ）に示すように、頂部Ｔと底部Ｂとが交互に連続して現れる断面形状を呈する湿潤成形体２００が得られる。開口率が大きいほど水が多く吸引され、それに伴って無機繊維が吸い寄せられるため、Ａ点で繊維付着量が最も多くなり、Ｘ点で繊維付着量が最も少なくなり、湿潤成形体２００は図１２（Ａ）のような断面形状になる。
　次いで、第１の製造方法と同様にして、この湿潤成形体２００を図中の上方から押圧して同一厚さとし、乾燥することにより、図１２（Ｂ）に示すように、頂部Ｔに相当する部分の坪量が大きく、両端の底部Ｂに相当する部分に向かって坪量が漸減する長尺のシート２１０が得られる。
　次いで、図１２（Ｂ）に示すように、シート２１０を「頂部Ｔ－底部Ｂ－頂部Ｔ－底部Ｂ－頂部Ｔ」を１ユニットとし、両端の頂部Ｔに沿って切断することにより図１２（Ｃ）に示す保持材１が得られる。この保持材１は、平坦なマット状であり、両端を図６に示すような凹凸形状に加工する。
（第３の製造方法）
　本製造方法は、図２に示した保持材１を製造する方法である。図１３に、使用する脱水成形型１２０を示すが、図９に示した脱水成形型１００の頂部１０２を所定幅で平坦部１２２としたものである。そして、図中上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形により脱水成形型１２０の全面に保持材構成材料を付着させる。
　次いで、脱水成形型１２０を取り除くと、図１４に示すように、脱水成形型１２０の底部１２１に対応する頂部Ｔと、脱水成形型１２０の平坦部１２２に対応する平坦部Ｃとが傾斜面で連結した断面形状を呈する湿潤成形体２００が得られる。
　次いで、第１の製造方法と同様にして、この湿潤成形体２００を図中の上方から押圧して同一厚さとし、乾燥し、切断することによりマット状の保持材が得られる。また、両端は、図６に示すような凹凸形状に加工される。
（第４の製造方法）
　本製造方法は図２に示した保持材１を製造する方法であるが、図１５に示すように、開口率が漸減する第１の領域１３１と、開口率が漸増する第２の領域１３２との間に、開口率が一定（図１５中、符号Ｑで示す）の第３の領域１３３が形成された平坦な脱水成形型１３０を用いる。脱水成形型１３０の第１の領域１３１では、開口率が起点（Ａ点）を極大として漸次小さくなり、第３の領域１３３との連接部（Ｘ１点）で極小となる。そして、第３の領域１３３と第２の領域１３２との連接部（Ｘ２点）を起点して、開口率が漸増して第１の領域１３１との連接部（Ａ点）で極大となる。
　そして、図中上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形により脱水成形型１３０の全面に保持材構成材料を付着させた後、脱水成形型１３０を取り除くと、図１４に示した湿潤成形体２００が得られる。
　次いで、第１の製造方法と同様にして、この湿潤成形体２００を図中の上方から押圧して同一厚さとし、乾燥し、切断することによりマット状の保持材が得られる。また、保持材の両端は、図６に示すような凹凸形状に加工される。
（第５の製造方法）
　本製造方法は図３に示した保持材１Ａを製造する方法であるが、図１６に示すように、開口率が全面で一様で、保持材１Ａの湾曲部５０に相当する山形部分１４１の両傾斜面に連続して、保持材１Ａの平坦部４０に相当する平面部分１４２が形成された脱水成形型１４０を用いる。尚、脱水成形型の山形部分１４１の２つの傾斜面の合計長が保持材１Ａの湾曲部５０の幅に相当し、脱水成形型の山形部分１４１の頂点Ｋが保持材１Ａの坪量が小さい部分（Ｆ）に対応する。また、脱水成形型の平面部分１４２の幅は、保持材１Ａの平坦部４０の幅に相当する。そして、図中上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形により脱水成形型１４０の全面に保持材構成材料を付着させる。
　次いで、脱水成形型１４０を取り除くと、図１７（Ａ）に示すように、断面形状で、脱水成形型の平面部分１４２に対応する部分３００Ａが厚く、その両端に脱水成形型の山形部分１４１の傾斜面に対応して厚さが中心（頂点Ｋに対応）に向かって漸次薄くなる部分３００Ｂが形成された湿潤成形体３００が得られる。
　次いで、第１の製造方法と同様にして、この湿潤成形体３００を図中の上方から押圧して同一厚さとし、乾燥することにより、厚みに応じて坪量が変化したシート３１０が得られる。即ち、図１７（Ｂ）に示すように、湿潤成形体３００の部分３００Ａに対応する部分３１０Ａで坪量が大きくなり、部分３００Ｂに対応する部分３１０Ｂでは坪量がその中心に向かって漸減している。尚、図中の符号Ｅ、Ｆは図３に示した保持材１Ａの各位置に対応する。
　次いで、図１７（Ｃ）に示すように、部分３１０Ａを挟む２つの部分３１０Ｂの外側に位置する部分３１０Ａを、その半分の幅の位置で切断することにより保持材１Ａが得られる。この保持材１Ａは、図３に示した保持材１Ａを、平坦部４０の中心線を起点として平面に展開したものであり、平坦なマット状である、そのため、両端は、平坦部４０の半分の幅である。また、両端は図６に示したように、凹凸形状に加工される。
（第６の製造方法）
　本製造方法も図３に示した保持材１Ａを製造する方法であるが、図１８に示すように、保持材１Ａの平坦部４０に相当する第１領域１５１と、保持材１Ａの湾曲部５０に相当する第２領域１５２とが交互に形成された脱水成形型１５０を用いる。第１領域１５１では、その全面にわたり開口率が一様である。第２領域１５２では、図１８（Ｂ）に示すように、中心線Ｐに向かって開口率が漸次小さくなっている。そして、この脱水成形型１５０の上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形により脱水成形型１５０の全面に保持材構成材料を付着させる。
　次いで、脱水成形型１５０を取り除くと、図１９（Ａ）に示すように、保持材１Ａの平坦部４０に相当する部分３００Ａと、その両端に保持材１Ａの湾曲部５０に相当する部分３００Ｂが形成された湿潤成形体３００が得られる。
　次いで、第１の製造方法と同様にして、この湿潤成形体３００を図中の上方から押圧して同一厚さとし、乾燥することにより、厚みに応じて坪量が変化したシート３１０が得られる。即ち、図１９（Ｂ）に示すように、湿潤成形体３００の部分３００Ａに対応する部分３１０Ａで坪量が大きくなり、湿潤成形体３００の部分３００Ｂに対応する部分３１０Ｂでは坪量がその中心（中心線Ｐに対応）に向かって漸減している。尚、図中の符号Ｅ、Ｆは図３に示した保持材１Ａの各位置に対応する。
　次いで、図１９（Ｃ）に示すように、部分３１０Ａを挟む２つの部分３１０Ｂの外側に位置する部分３１０Ａを、その半分の幅の位置で切断することにより保持材１Ａが得られる。この保持材１Ａは、図３に示した保持材１Ａを、平坦部４０の中心線を起点として平面に展開したものであり、平坦なマット状である、そのため、両端は、平坦部４０の半分の幅である。また、両端は図６に示したように、凹凸形状に加工される。
（第７の製造方法）
　本製造方法は、図４に示した保持材１Ａを製造する方法である。図２０に、使用する脱水成形型１６０を示すが、図１６に示した脱水成形型１４０の頂部Ｋを所定幅で平坦部１６３にしたものである。即ち、図１６に示した脱水成形型１４０の頂部Ｋに相当する部分に平坦部１６３を設けた凸部１６１と、その両端に平面部１６２が形成された脱水成形型１６０を用いる。そして、図中上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形型１６０の全面に保持材構成材料を付着させる。
　次いで、脱水成形型１６０を取り除くと、図２１に示すように、断面形状で、脱水成形型１６０の平面部分１６２に対応する部分３００Ａが厚く、その両端が下降する傾斜面に連続して薄い平坦部分３００Ｃが形成された湿潤成形体３００が得られる。
　次いで、第１の製造方法と同様にして、この湿潤成形体３００を図中の上方から押圧して同一厚さとし、乾燥し、切断することによりマット状の保持材が得られる。また、保持材の両端は、図６に示すような凹凸形状に加工される。
（第８の製造方法）
　本製造方法によっても図２１に示す湿潤成形体３００が得られる。図２２に、使用する脱水成形型１７０を示し、図２２中、符号Ｎは開口率最大の領域、符号ｎは開口率最小の領域、また、矢印Ｒはその方向に開口率が漸減することを示す。脱水成形型１７０は、図２１に示す湿潤成形体３００の部分３００Ａに対応して開口率が大きい第１領域１７１の両側に、開口率が漸減する第２領域１７２が設けられ、２つの第２領域１７２，１７２との間に図２１に示す湿潤成形体３００の部分３００Ｃに対応して開口率が小さい第３領域１７３が形成されている。そして、図中上方から保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込み、脱水成形により脱水成形型１７０の全面に保持材構成材料を付着させる。脱水成形型１７０を取り除くことにより、図２１に示す湿潤成形体３００が得られる。次いで、押圧、乾燥、切断することによりマット状の保持材が得られる。
（第９の製造方法）
　本製造方法は、図７に示す筒型保持材１を製造する方法である。図２３に、使用する脱水成形型１１０Ａを示すが、図１１に示した平板型の脱水成形型１１０の「第１領域１１１－第２領域１１２－第１領域１１１－第２領域１１２」を切り出し、両端のＡ点同士を連結して楕円状に成形したものである。即ち、脱水成形型１１０Ａは、楕円の外周と短径軸とが交差する２つのＡ点で開口率が極大で、Ａ点から長径軸方向に沿って開口率が漸減して楕円の外周と長径軸とが交差する２つのＸ点で開口率が極小となる。そして、図２４に示すように、筒型脱水成形金型１１０Ａを、スラリー溜め１０５に貯留された水性スラリー１０６に浸漬し、筒型脱水成形型１１０Ａの内側から吸引ポンプ１０７で吸引する。これにより、図２５に示すように、筒型脱水成形型１１０Ａの表面に無機繊維１０８が付着して筒型湿潤成形体４０１が得られる。次いで、脱型した後、筒状を保持して同一厚さに圧縮し、乾燥することにより、断面楕円状の筒型の保持材が得られる。
(第１０の製造方法)
　本製造方法は、断面トラック形の筒型保持材（断面形状については図３を参照）を製造する方法である。図２６に、使用する脱水成形型１５０Ａを示すが、図１８に示した平板型の脱水成形型１５０の「第１領域１５１－第２領域１５２－第１領域１５１－第２領域１５２」を切り出して両端を連結し、２つの第２領域１５２を円弧状に成形したものである。そして、第９の製造方法と同様にしてスラリー溜めに貯留された水性スラリーに浸漬し、内側から吸引ポンプで吸引して筒型湿潤成形体が得られる。次いで、脱型した後、筒状を保持して同一厚さに圧縮し、乾燥することにより、断面トラック形の筒型の保持材が得られる。
（第１１の製造方法）
　本製造方法は、図８に示した保持材１Ｃを製造する方法であるが、保持材１Ｃの、触媒担体１０Ｃの底部Ｇ及び頂部Ｕと接する高坪量部分が共に同じ坪量の高坪量部分である場合には、図９に示した脱水成形型１００、または図１１に示した脱水成形型１１を用い、同様の操作を行なえばよい。
　また、保持材１Ｃの触媒担体１０Ｃの底部Ｇと接する高坪量部分と、頂部Ｕと接する高坪量部分とで坪量が異なる場合は、図２７に示すように、底部１０１と頂部１０２との間隔は同じで、かつ頂部１０２から一方の底部１０１に至る傾斜角度（θ１）と、他方の底部１０１へと至る傾斜角度（θ２）とが異なる脱水成形型１００Ａを用い、同様の操作を行なう。例えば、保持材１Ｃの触媒担体１０Ｃの底部Ｇと接する高坪量部分の方が頂部Ｕと接する高坪量部分よりも坪量が大きい場合は、θ１をθ２より大きくして一方の底部１０１Ａを他方の底部１０１Ｂよりも深くした脱水成形型を用いる。そして、保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込むと、図２８（Ａ）に示すように脱水成形型の底部１０１Ａに対応する頂部Ｔ１が、脱水成形型の底部１０１Ｂに対応する頂部Ｔ２よりも高い断面形状を有する湿潤成形体２００Ａが得られる。次いで、湿潤成形体２００Ａを上から押圧して同一厚さとし、乾燥すると図２８（Ｂ）に示すように湿潤成形体２００Ａの頂部Ｔ１に相当する部分の坪量が湿潤成形体２００Ａの頂部Ｔ２に相当する部分の坪量よりも大きく、かつ湿潤成形体２００Ａの底部Ｂに相当する部分に向かって坪量が漸減する長尺のシート２１０Ａが得られる。そして、図２８（Ｃ）に示すように、「頂部Ｔ１－底部Ｂ－頂部Ｔ２－底部Ｂ－頂部Ｔ１」を１ユニットとし、両端の頂部Ｔ１に沿って切断することにより保持材１Ｃが得られる。
　あるいは、図２９に示す脱水成形型１１０Ｂを用いることもできる。図示される脱水成形型１１０Ｂは、起点Ａ１の開口率が起点Ａ２の開口率よりも大きく、両起点の中間点Ｙで開口率が極小になっており、更に起点Ａ１から中間点Ｙに向かって開口率が漸減する領域１１１Ａと、その中間点Ｙから起点Ａ２に向かって開口率が漸増する領域１１２Ａと、起点Ａ２から他方の中間点Ｙに向かって開口率が漸減する領域１１１Ｂと、その中間点Ｙから他方の起点Ａ１に向かって開口率が漸増する領域１１２Ｂとが連接したものである。ここで、開口率の変化の度合いについて、領域１１１Ａおよび領域１１２Ｂの方を、領域１１２Ａおよび領域１１１Ｂよりも大きくすればよい。そして、このような脱水成形型１１０Ｂに、保持材構成材料を含有する水性スラリーを流し込むと、図２８に示したような、脱水成形型１１０ＢのＡ１に対応する頂部Ｔ１が、脱水成形型１１０ＢのＡ２に対応する頂部Ｔ２よりも高い断面形状を有する湿潤成形体２００Ａが得られ、同様に圧縮、乾燥、切断することにより、保持材１Ｃが得られる。
（第１２の製造方法）
　保持材１Ｃとして円筒状の保持材とする場合は、例えば、図１１または図２９に示した平板状の脱水成形型を円筒状に加工して図２４に示したようなスラリー溜めに浸漬し、ポンプで吸引した後、圧縮、乾燥すればよい。すなわち、図１１に示した平板状の脱水成形型１１０の場合、「第１領域１１１－第２領域１１２－第１領域１１１－第２領域１１２」を切り出して両端を連結したものである。図２９に示した平板状の脱水成形型１１０Ｂの場合、「第１領域１１１Ａ－第２領域１１２Ａ－第１領域１１１Ｂ－第２領域１１２Ｂ」を切り出して両端を連結したものである。
　以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。尚、実施例１、実施例２及び比較例１では、短径８０ｍｍ、長径１２０ｍｍの楕円型触媒担体用の保持材を作製し、実施例３及び比較例２では直径１００ｍｍの円柱状触媒担体用の保持材を作製した。
（実施例１）
　アルミナ繊維（アルミナ９６質量％、シリカ４質量％）１００質量部に対し、有機バインダーとしてのアクリル樹脂０．５質量部、無機バインダーとしてコロイダルシリカを３質量部、水１００００質量部からなる水性スラリーを作製した。次いで、図９に示すような、開口率が全面で一様で、頂部と底部とが等間隔で現れるように折り畳んだ脱水成形型を用い、水性スラリーを流し込み、脱水成形して湿潤成形体を得た。なお、頂部と底部との最大差は１０ｍｍとした。そして、湿潤成形体全体を厚み方向に同一厚さになるように圧縮しながら１００℃で乾燥し、図１０（Ｂ）に示すような幅４０ｍｍで、脱水成形型の底部に相当する部分で坪量が大きく、両側に向かって坪量が漸減するシートを得た。そして、図１０（Ｃ）に示すように、成形体の頂部を挟む２つの底部の外側の頂部に沿って切断し、マット状の保持材を得た。得られた保持材の厚さはほぼ一定で平均６．７ｍｍであり、厚さのばらつきは±０．５ｍｍ以下であった。成形体の頂部に相当する部分の坪量は１１００ｇ／ｍ2、底部に相当する部分の坪量は１０００ｇ／ｍ2であり、坪量比は１．１倍であった。また、保持材全量に対して、無機繊維９６．６質量％、有機バインダー０．５質量％、無機バインダー２．９質量％含まれており、強熱減量率を測定したところ、有機分は０．５質量％であった。
　得られた保持材を、図１に示すように、成形体の頂部に相当する部位が、触媒担体の断面（楕円）の外周と楕円の短径軸との交点と一致するように触媒担体に巻き付けて触媒担体ユニットを得た。この触媒担体ユニットを、外短径９１ｍｍ、外長径１３１ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ（ギャップ４．０ｍｍ）の楕円型筒状のステンレス（ＳＵＳ）製ケーシングに圧入して触媒コンバーターを作成した。圧入後、外長径に変化はなかったが、外短径は０．８ｍｍ拡張したことから長径部のギャップは４．４ｍｍとなった。その結果、保持材の全ての部位において、密度は０．２５ｇ／ｃｍ３となった。
（実施例２）
　無機繊維としてのアルミナ繊維（アルミナ８０質量％、シリカ２０質量％）１００質量部に対し、有機バインダーとしてのアクリル樹脂０．５質量部、無機バインダーとしてコロイダルシリカを３質量部、水１００００質量部からなる水性スラリーを作製した。次いで、図１１に示すような、開口率が５０%から７５%に連続的に変化する平坦な脱水成形型を用い、水性スラリーを流し込み、脱水成形して湿潤成形体を得た。そして、湿潤成形体全体を厚み方向に同一厚さになるように圧縮しながら１００℃で乾燥し、図１２（Ｂ）に示すような幅４０ｍｍで、脱水成形型の、開口率が最大となる起点（図１１のＡ点）に相当する部分で坪量が大きく、両側に向かって坪量が漸減するシートを得た。そして、図１２（Ｃ）に示すように、成形体の頂部を挟む２つの底部の外側の頂部に沿って切断し、マット状の保持材を得た。得られた保持材の厚さはほぼ一定で平均６．７ｍｍであり、厚さのばらつきは±０．５ｍｍ以下であった。成形体の頂部に相当する部分の坪量は１１００ｇ／ｍ2、底部に相当する部分の坪量は１０００ｇ／ｍ2であり、坪量比は１．１倍であった。また、保持材全量に対して、無機繊維９６．６質量％、有機バインダー０．５質量％、無機バインダー２．９質量％含まれており、強熱減量率を測定したところ、有機分は０．５質量％であった。
　得られた保持材を、図１に示すように、成形体の頂部に相当する部位が、触媒担体の断面（楕円）の外周と楕円の短径軸との交点と一致するように触媒担体に巻き付けて触媒担体ユニットを得た。この触媒担体ユニットを、外短径９１mm、外長径１３１ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ（ギャップ４．０ｍｍ）の楕円型筒状のＳＵＳ製ケーシングに圧入して触媒コンバーターを作成した。圧入後、外長径に変化はなかったが、外短径は０．８ｍｍ拡張したことから長径部のギャップは４．４ｍｍとなった。その結果、保持材の全ての部位において、密度は０．２５ｇ／ｃｍ３となった。
（比較例１）
　実施例１と同様の水性スラリーを開口率が全面で一様かつ平坦な脱水成形型に流し込み、脱水成形、圧縮及び乾燥して、厚さ６．７ｍｍで、坪量が１０００ｇ／ｍ2の保持材を得た。
　得られた保持材を触媒担体に巻き付けて触媒担体ユニットを得た。そして、外短径９１ｍｍ、外長径１３１ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ（ギャップ４．０ｍｍ）の楕円型筒状のＳＵＳ製ケーシングに圧入して触媒コンバーターを作製した。圧入後、外長径に変化はなかったが、外短径は０．８ｍｍ拡張したことから長径部のギャップは４．４ｍｍとなった。その結果、保持材の長径部の密度は０．２５ｇ／ｃｍ３、短径部の密度は０．２２７ｇ／ｃｍ３となった。
（保持力評価）
　実施例１、２及び比較例１の触媒コンバーターについて、加熱加振機を用いて保持材の保持力を評価した。評価条件は以下の通りであり、結果を表１に示した。・試験温度：９００℃・加速度：６０G
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以上の結果から、本発明に従う実施例１、２の保持材は全周方向から均一な力で担体を保持できることがわかる。
（実施例３）
　アルミナ繊維（アルミナ９６質量％、シリカ４質量％）１００質量部に対し、有機バインダーとしてのアクリル樹脂０．５質量部、無機バインダーとしてコロイダルシリカを３質量部、水１００００質量部からなる水性スラリーを作製した。次いで、図９に示すような、開口率が全面で一様で、頂部と底部とが等間隔で現れるように折り畳んだ脱水成形型を用い、水性スラリーを流し込み、脱水成形して湿潤成形体を得た。なお、頂部と底部との最大差は１０ｍｍとした。そして、湿潤成形体全体を厚み方向に同一厚さになるように圧縮しながら１００℃で乾燥し、図１０（Ｂ）に示すような幅４０ｍｍで、脱水成形型の底部に相当する部分で坪量が大きく、両側に向かって坪量が漸減するシートを得た。そして、図１０（Ｃ）に示すように、成形体の頂部を挟む２つの底部の外側の頂部に沿って切断し、マット状の保持材を得た。得られた保持材の厚さはほぼ一定で平均６．７ｍｍであり、厚さのばらつきは±０．５ｍｍ以下であった。成形体の頂部に相当する部分の坪量は９６０ｇ／ｍ2、底部に相当する部分の坪量は８４０ｇ／ｍ2であった。また、保持材全量に対して、無機繊維９６．６質量％、有機バインダー０．５質量％、無機バインダー２．９質量％含まれており、強熱減量率を測定したところ、有機分は０．５質量％であった。
　得られた保持材を、図８に示すように、坪量が大きい部分が、触媒担体の頂部及び底部と接するように触媒担体に巻き付けて触媒担体ユニットを得た。この触媒担体ユニットを、直径１０８ｍｍ、ギャップ４．０ｍｍの円筒状のＳＵＳ製ケーシングに圧入して触媒コンバーターを作成した。その結果、頂部密度は０．２４ｇ／ｃｍ３、底部の密度は０．２１ｇ／ｃｍ３、全周の平均密度は０．２２５ｇ／ｃｍ３となった。
（比較例２）
　実施例３と同様の水性スラリーを開口率が全面で一様かつ平坦な脱水成形型に流し込み、脱水成形、圧縮及び乾燥して、厚さ６．７ｍｍで、坪量が９００ｇ／ｍ2の保持材を得た。
　得られた保持材を触媒担体に巻き付けて触媒担体ユニットを得た。そして、直径１０８ｍｍ、ギャップ４．０ｍｍの円筒状のＳＵＳ製ケーシングに圧入して触媒コンバーターを作製した。その結果、保持材の全ての部位において、密度は０．２２５ｇ／ｃｍ３となった。
（振動試験）
　実施例３及び比較例２の触媒コンバーターを加熱加振機に装着し、触媒担体の開口部に対して垂直方向に２００時間振動させた後、ロードセルを用いて、試験前後の担体保持力の低下率を測定した。評価条件は以下の通りであり、結果を表２に示した。ここで、実施例３については、頂部を上に底部を下にして加熱加振機に装着した。・試験温度：９００℃・加速度：６０G
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１０年２月９日出願の日本特許出願２０１０－０２６４９８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・保持材
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・触媒担体
２０・・・ケーシング
３０・・・低摩擦シート
４０・・・平坦部
５０・・・湾曲部
１００、１００Ａ，１１０、１１０Ｂ、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０，１７０・・・平板型脱水成形型
１１０Ａ、１５０Ａ・・・筒型脱水成形型
２００、３００・・・湿潤成形体
２１０、３１０・・・シート

Claims (6)

  1. 　断面が扁平形状の触媒担体と、触媒担体を収容する金属製ケーシングと、触媒担体に装着されて触媒担体と金属製ケーシングとの間隙に介装される保持材とを備えた触媒コンバーターに用いられる保持材であって、
    　触媒担体の断面の短径軸方向に位置し、高坪量部分である第１部分と、触媒担体の断面の長径軸方向に位置し、低坪量部分である第２部分と、第１部分から第２部分に向かって坪量が漸減する第３部分とを備える、触媒コンバーター用保持材。
  2. 　型深さが深い領域と、浅い領域と、深い領域から浅い領域に向かって漸次浅くなる領域とに区画された脱水成形型に無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程と備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
  3. 　開口率が最も大きい領域と、開口率が最も小さい領域と、開口率が最も大きい領域から開口率が最も小さい領域に向かって開口率が漸減する領域とに区画された脱水成形型に、無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程とを備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
  4. 　円柱状の触媒担体と、触媒担体を収容する金属製ケーシングと、触媒担体に装着されて触媒担体と金属製ケーシングとの間隙に介装される保持材とを備えた触媒コンバーターに用いられる保持材であって、
    　保持材の、触媒担体に装着したときに該触媒担体の重量が最も加わる荷重最大部分と、荷重最大部分と対向する荷重最小部分との中間点の坪量が小さく、かつ中間点から荷重最大部分及び荷重最小部分に向かって坪量が漸増している、触媒コンバーター用保持材。
  5. 　型深さが浅い領域を起点として一方の側に第１の深さまで徐々に深くなる領域を有し、他方の側に第２の深さまで徐々に深くなる領域を有する脱水成形型に無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程と備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。
  6. 　開口率が最も小さい領域を起点として一方の側に第１の開口率まで徐々に開口率が大きくなる領域を有し、他方の側に第２の開口率まで徐々に開口率が大きくなる領域を有する脱水成形型に無機繊維を含有する水性スラリーを流し込む工程と、水性スラリーを脱水成形して湿潤成形体を得る工程と、湿潤成形体全体を厚さ方向に圧縮しながら乾燥する工程と備える、触媒コンバーター用保持材の製造方法。 
     
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