WO2015098413A1 - 保持シール材及び保持シール材の製造方法 - Google Patents

保持シール材及び保持シール材の製造方法 Download PDF

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WO2015098413A1
WO2015098413A1 PCT/JP2014/081318 JP2014081318W WO2015098413A1 WO 2015098413 A1 WO2015098413 A1 WO 2015098413A1 JP 2014081318 W JP2014081318 W JP 2014081318W WO 2015098413 A1 WO2015098413 A1 WO 2015098413A1
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WO
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mat
sealing material
holding sealing
identification information
exhaust gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/081318
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤　研一
隆彦 岡部
圭司 熊野
Original Assignee
イビデン株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/24—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for identifying exhaust parts or devices, e.g. by labels, stickers or directly printing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2350/00—Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing
    • F01N2350/02—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing
    • F01N2350/04—Fitting ceramic monoliths in a metallic housing with means compensating thermal expansion

Definitions

  • the present invention relates to a holding sealing material and a manufacturing method of the holding sealing material.
  • the exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains particulate matter (hereinafter also referred to as PM) such as soot, and in recent years, this PM has a problem that it harms the environment and the human body. It has become. Further, since the exhaust gas contains harmful gas components such as CO, HC and NOx, there is a concern about the influence of the harmful gas components on the environment and the human body.
  • PM particulate matter
  • an exhaust gas treatment body made of porous ceramics such as silicon carbide or cordierite, and a metal that houses the exhaust gas treatment body
  • various exhaust gas purification apparatuses that are arranged between a container (casing), an exhaust gas treating body, and a casing, and are formed of a mat-like holding sealing material made of inorganic fibers.
  • the holding sealing material used in this exhaust gas purifying device prevents the exhaust gas treating body from being damaged by contact with the casing covering the outer periphery due to vibration or impact caused by traveling of the automobile, etc. It is arranged mainly for the purpose of holding and preventing the exhaust gas treatment body from coming out of the exhaust gas purification device and preventing the exhaust gas from leaking between the exhaust gas treatment body and the casing. .
  • Patent Document 1 discloses a holding sealing material for an exhaust gas treating body, characterized in that identification information is given to the surface of the holding sealing material.
  • Patent Document 1 describes that the identification information is desirably given by printing with a liquid spraying device or the like.
  • Patent Document 2 information on the thickness and / or bulk density of the compressible material (holding seal material) is displayed on the surface of the material, and the cell structure (exhaust gas treatment body) is passed through the compressible material.
  • a method for assembling an assembly is disclosed, wherein when the information is stored and held in a metal container, the above-mentioned information is read, and based on the information, a cell structure, a metal container, and a compressible material are selected as appropriate holding conditions. ing.
  • Patent Document 2 describes that characters and barcodes are used as information display formats, and that ink application, laser, stamping with a stamp, and the like are used to display information.
  • the identification information given to the surface of the holding sealing material is printed with ink.
  • the identification information is directly printed on the surface of the holding sealing material made of an inorganic fiber aggregate (or an inorganic fiber aggregate containing an organic binder) by the method described in Patent Documents 1 and 2, the printed portion is blurred or rubbed.
  • the size of the holding sealing material is small, it is necessary to print identification information such as numbers and letters in a small range, and when printing a two-dimensional barcode that can give a large amount of information Needs to be printed to some extent so that it can be read. For this reason, bleeding and rubbing of the printed part is a serious problem.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a holding sealing material provided with identification information that can be read sufficiently and a method for manufacturing the holding sealing material. To do.
  • the present inventor examined the cause of blurring or rubbing of the printed portion when printing identification information by the methods described in Patent Documents 1 and 2.
  • the ink used for printing described in Patent Documents 1 and 2 contains water and an organic solvent as a solvent in addition to a dye and a pigment as a pigment. Therefore, when such an ink is used, the pigment component soaks into the gaps of the inorganic fibers constituting the holding sealing material until the solvent component dries, which causes bleeding and rubbing of the printed portion. I found out.
  • the present inventor has found that the use of an ink different from the conventional one can prevent bleeding and rubbing of the printed portion, and has completed the present invention.
  • the holding sealing material of the present invention is a holding sealing material for holding an exhaust gas treating body, which is composed of a mat made of inorganic fibers, and has an optical reading code and / or characters on the surface of the mat.
  • the identification information consisting of information is printed with UV curable ink or hot melt ink.
  • the UV curable ink or hot melt ink used for printing is instantly cured by UV irradiation or rapid cooling. Therefore, each ink stays on the surface of the mat, and does not easily penetrate into the inside of the mat. Therefore, the holding sealing material of the present invention can prevent bleeding and rubbing of the printed portion.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers is desirably 2 ⁇ m or more and less than 20 ⁇ m.
  • the identification information is printed using conventional ink, the ink is more likely to spread as the average fiber diameter of the inorganic fibers constituting the holding sealing material becomes smaller.
  • the holding sealing material of the present invention by using UV curable ink or hot melt ink, the ink remains cured on the surface of the holding sealing material, so the surface of the mat made of inorganic fibers having a small average fiber diameter. Also, clear identification information is given.
  • the tip of the UV curable ink or the hot-melt ink soaked into the mat is located at a position of 0.1 to 0.7 mm inward from the surface of the mat.
  • the ink soaks into the mat within a range of 0.1 to 0.7 mm from the surface of the mat. It tends to be in the range.
  • the area on which the optical reading code is printed is preferably 2 cm 2 or more. In the holding sealing material of the present invention, even when the printing range is as small as about 2 cm 2 , an optical reading code that can be read sufficiently is provided.
  • the UV curable ink when the identification information is printed with a UV curable ink, the UV curable ink preferably contains an acrylate ultraviolet curable resin. Since the acrylate ultraviolet curable resin has a high curing speed, it is easily cured instantaneously.
  • the surface of the inorganic fiber is covered with a film in which inorganic particles are dispersed in an organic binder component. Since the said film contains inorganic particles, it is excellent in tensile strength. Moreover, since the aggregation of the inorganic particles is suppressed by the organic binder component, the strength of the coating is increased over a wide range. Therefore, when the surface of the inorganic fiber is covered with such a coating, it is considered that the strength of the binder coating is usually weak.
  • the organic binder organic binder solution Since the raw material mat is compressed and dried when drying is obtained to obtain a holding sealing material, it can be formed into a mat with a flat surface. If the mat surface is flat, the identification information can be printed easily.
  • the organic binder component is preferably contained in an amount of more than 0 parts by weight and 12 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers.
  • the organic binder component is not contained, a film cannot be formed on the surface of the inorganic fiber.
  • the content of the organic binder component exceeds 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers, the amount of decomposition gas generated by the heat of the exhaust gas increases, which may adversely affect the surrounding environment.
  • the mat may be subjected to a needle punching process.
  • the needle punching treatment By entanglement of the inorganic fibers by the needle punching treatment, the entanglement between the inorganic fibers is strengthened and the strength is easily improved.
  • the identification information is at least one information selected from a product name, a product number, a production number, a basis weight, a bulk density, a product type, a weight, a thickness, a product size, an applicable vehicle type, and a front and back discrimination. It is desirable that
  • the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention is the above-described manufacturing method of the holding sealing material, which includes a mat preparation step of preparing a mat made of inorganic fibers, and an optical reading code and / or character information on the surface of the mat.
  • An identification information providing step for providing identification information consisting of: In the identification information providing step, the identification information is printed with UV curable ink or hot melt ink, and the UV curable ink or the heat melt ink is cured. It is characterized by.
  • UV curable ink or hot melt ink is instantly cured by UV irradiation or rapid cooling. Therefore, each ink stays on the surface of the mat, and does not easily penetrate into the inside of the mat. Therefore, in the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention, it is possible to prevent bleeding and rubbing of the printed portion.
  • the identification information is at least one information selected from the basis weight, bulk density, weight, thickness and product size of the mat
  • the identification information of the prepared mat is measured, and in the identification information giving step, the identification information is given to the surface of the mat based on a measurement result. After the identification information giving step, the identification information on the mat surface is given. It is desirable to read the identification information and compare the identification information with a reference value to determine whether it is a non-defective product.
  • the mat preparation step includes a step of producing an inorganic fiber precursor to be the inorganic fiber, and a sheet-like material is produced by depositing or laminating the inorganic fiber precursor.
  • a step of compressing the sheet-like material, a step of firing the compressed sheet-like material, a step of defibrating the fired sheet-like material to obtain inorganic fibers, and the defibrated inorganic fibers And a step of preparing a slurry containing an organic binder, a step of producing a raw material mat by making the slurry, and a step of producing a mat by compressing and drying the raw material mat.
  • the mat surface is flattened by two compressions.
  • the thickness can be reduced and the surface can be made relatively flat.
  • the second compression by compressing the raw material mat containing the binder, not only the undulation of the mat surface but also the fuzz of fibers on the mat surface can be suppressed. Therefore, the mat surface can be in a flat state suitable for printing identification information.
  • FIG.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of the holding sealing material of this invention
  • FIG.1 (b) is a top view of the holding sealing material shown to Fig.1 (a).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of a method for manufacturing an exhaust gas purification apparatus.
  • 5A is a photograph of the data matrix printed on the holding sealing material of Example 2
  • FIG. 5B is a photograph of the data matrix printed on the holding sealing material of Comparative Example 2.
  • 6A is an enlarged photograph showing the penetration depth of ink in the holding sealing material of Example 2
  • FIG. 6B is an enlarged photograph showing the penetration depth of ink in the holding sealing material of Comparative Example 2. It is a photograph.
  • the holding sealing material of the present invention is a holding sealing material for holding an exhaust gas treating body, which is composed of a mat made of inorganic fibers, and has an optical reading code and / or character information on the surface of the mat. This identification information is printed with UV curable ink or hot melt ink.
  • FIG.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of the holding sealing material of this invention
  • FIG.1 (b) is a top view of the holding sealing material shown to Fig.1 (a).
  • the holding sealing material 10 shown in FIGS. 1A and 1B has a predetermined length in the longitudinal direction (indicated by an arrow L in FIG. 1A) and a width (in FIG. 1A, an arrow). It is composed of a flat mat having a substantially rectangular shape in plan view and having a thickness (indicated by W) and a thickness (indicated by an arrow T in FIG. 1A).
  • a convex portion 11 is formed at one end of the end portions on the length direction side of the holding sealing material, and the other end.
  • a recess 12 is formed in the part.
  • the convex portion 11 and the concave portion 12 are shaped so as to be fitted to each other when the holding sealing material is wound around the exhaust gas treating body in order to assemble an exhaust gas purifying device described later. That is, the longitudinal direction of the holding sealing material is the winding direction.
  • a planar view substantially rectangular shape is the concept containing a convex part and a recessed part.
  • the substantially rectangular shape in plan view includes a shape having an angle other than 90 °.
  • the length L in the longitudinal direction of the mat is a length that does not take into account the dimensions of the convex or concave portions formed at the end of the mat.
  • the thickness T of the mat is desirably 2.0 to 20 mm.
  • the thickness of the mat exceeds 20 mm, the flexibility of the holding sealing material is lost, so that it becomes difficult to handle the holding sealing material when it is wound around the exhaust gas treating body. Further, the holding sealing material is likely to cause creases and cracks.
  • the thickness of the mat is less than 2.0 mm, the surface pressure of the holding sealing material is not sufficient to hold the exhaust gas treating body. For this reason, the exhaust gas treating body is easily dropped off.
  • the inner diameter of the metal container (casing) containing the exhaust gas treatment body is expanded by thermal expansion due to the high-temperature exhaust gas, the gap between the exhaust gas treatment body and the casing changes greatly. If the mat thickness is less than 2.0 mm, it is impossible to follow the change in the gap.
  • identification information including an optical reading code and / or character information is printed on the surface of the mat with UV curable ink or hot melt ink.
  • FIGS. 1A and 1B an example is shown in which identification information including an optical reading code 13 is printed on the surface of the mat.
  • the optical reading code refers to a code printed with data that is optically machine-readable by an optical reading device such as a bar code reader, and includes a bar code and a two-dimensional code.
  • the bar code include JAN, ITF, CODE 39, CODE 128, and the like.
  • the two-dimensional code include a QR code (registered trademark), a data matrix, PDF417, Maxi Code, Veri Code, and the like.
  • the identification information includes, for example, information on product number, serial number, basis weight, bulk density, product type, weight, thickness, product size, applicable vehicle type and front / back distinction, but the information is particularly limited. is not. Two or more kinds of these pieces of identification information may be combined.
  • identification information consisting of an optical reading code is printed as identification information, but identification information consisting of character information may be printed. Further, identification information consisting of an optical reading code and identification information consisting of character information may be mixed and printed. Further, a plurality of optical reading codes may be printed.
  • the color of the optical reading code and / or character information is not particularly limited, and examples thereof include black, red, blue, yellow, and green. Further, the color may be different depending on the type of identification information.
  • the place where the identification information consisting of the optical reading code and / or the character information is printed is not particularly limited, but the surface having a substantially rectangular shape in plan view or the opposite surface is desirable.
  • the identification information may be directly printed on the surface of the inorganic fiber aggregate (or the inorganic fiber aggregate including the organic binder), or the sheet of the nonwoven fabric including the organic fiber or the like disposed at least in part. It may be printed directly on the surface.
  • the area on which the optical reading code is printed is desirably 2 cm 2 or more, and preferably 2 to 100 cm 2. More desirably, it is more desirably 3 to 25 cm 2 . In the holding sealing material of the present invention, even when the printing range is as small as about 2 cm 2 , an optical reading code that can be read sufficiently is provided.
  • the identification information is printed with UV curable ink or hot melt ink, and is preferably printed with UV curable ink. Further, when a plurality of optical reading codes are printed, at least one of them is preferably printed with UV curable ink, and those printed with UV curable ink and those printed with hot melt ink are preferable. It may be mixed.
  • the UV curable ink is not particularly limited, and a known UV curable ink containing a colorant, an ultraviolet curable resin, a photopolymerization initiator, and the like can be used.
  • colorant conventionally known dyes or pigments can be used, and it is desirable to use pigments.
  • pigment conventionally known organic pigments or inorganic pigments can be used.
  • UV curable resin components include urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, vinyl, unsaturated polyester oligomers, various monofunctional and polyfunctional acrylates, methacrylates, vinyl esters, styrene Monomers such as derivatives and allyl compounds are exemplified, and these are cured by polymerization with ultraviolet rays to form a resin.
  • the UV curable ink desirably contains an acrylate-based, methacrylate-based or unsaturated polyester-based ultraviolet curable resin, and more desirably includes an acrylate-based ultraviolet curable resin. This is because the acrylate-based ultraviolet curable resin has a high curing speed, and thus is easily cured instantaneously.
  • the hot melt ink is not particularly limited, and a known hot melt ink containing a colorant, a photopolymerizable resin, a photopolymerization initiator, a solvent and the like can be used.
  • the range in which the ink penetrates into the mat is a range from the surface of the mat to a position of 0.1 to 0.7 mm. Tend to be. Therefore, in the holding sealing material of the present invention, it is desirable that the front end portion of the UV curable ink or heat-meltable ink soaked in the mat is located at a position of 0.1 to 0.7 mm inward from the surface of the mat.
  • the holding sealing material of the present invention is composed of a mat made of inorganic fibers.
  • the inorganic fibers constituting the mat can be prepared, for example, by preparing a spinning stock solution by an inorganic salt method, and then performing an inorganic fiber precursor preparation step and a firing step by a spinning step.
  • the inorganic fiber constituting the mat is not particularly limited, and may be alumina-silica fiber, alumina fiber, silica fiber, or the like. Moreover, glass fiber and biosoluble fiber may be sufficient. It is only necessary to change the inorganic fiber according to the characteristics required for the holding sealing material, such as heat resistance and wind erosion resistance, and it is necessary to use large diameter fibers or fiber lengths that can meet the environmental regulations of each country. preferable.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers constituting the mat is more preferably 2 ⁇ m or more and less than 20 ⁇ m, and further preferably 3 ⁇ m or more and less than 8 ⁇ m.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers is less than 2 ⁇ m, the strength of the fibers themselves is reduced, and the surface pressure of the holding sealing material is not sufficient to hold the exhaust gas treating body.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers exceeds 20 ⁇ m, the denseness of the surface of the holding sealing material is reduced, the surface of the holding sealing material is not flat, and the ink applied by printing as identification information is easily rubbed. Or, there is a risk of reading failure by the apparatus.
  • the average fiber diameter of inorganic fibers refers to a value obtained by measuring the diameters of 300 inorganic fibers collected at random from an image taken with a scanning electron microscope (SEM) and averaging these diameters.
  • the surface of the inorganic fiber may be covered with an organic binder film, but it is desirable that the surface is covered with a film in which inorganic particles are dispersed in the organic binder component. Since the said film contains inorganic particles, it is excellent in tensile strength. Moreover, since the aggregation of the inorganic particles is suppressed by the organic binder component, the strength of the coating is increased over a wide range. Therefore, when the surface of the inorganic fiber is covered with such a coating, it is considered that the strength of the binder coating is usually weak.
  • the organic binder (organic binder solution) Since the raw material mat is compressed and dried when drying is obtained to obtain a holding sealing material, it can be formed into a mat with a flat surface. If the mat surface is flat, the identification information can be printed easily. In addition, it is not necessary that the entire surface of the inorganic fiber is covered with the organic binder film, and as long as the effect of the present invention is exhibited, there may be a portion where the organic binder film is not formed on a part of the inorganic fiber. .
  • the organic binder component constituting the film is obtained by drying an organic binder (organic binder solution) dispersed in water.
  • the organic binder is not particularly limited, and is an acrylic resin, an acrylate latex, a rubber latex, a water-soluble organic polymer such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol, a thermoplastic resin such as a styrene resin, or a thermosetting resin such as an epoxy resin. Etc.
  • the organic binder component is preferably contained as a solid content in an amount of more than 0 parts by weight and 12 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers constituting the holding sealing material. More preferably, it is contained in an amount of 1 to 3 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight.
  • the organic binder component is not contained, a film cannot be formed on the surface of the inorganic fiber.
  • the content of the organic binder component exceeds 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers, the amount of decomposition gas generated by the heat of the exhaust gas increases, which may adversely affect the surrounding environment.
  • the glass transition temperature of the organic binder is preferably ⁇ 5 ° C. or lower, more preferably ⁇ 10 ° C. or lower, and further preferably ⁇ 30 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature of the organic binder is ⁇ 5 ° C. or lower, it is possible to obtain a holding sealing material having high film elongation and high flexibility while increasing the film strength. Therefore, when the holding sealing material is wound around the exhaust gas treating body, the holding sealing material is broken and is not easily broken.
  • the inorganic particles constituting the coating refer to solid components obtained by removing the solvent from the inorganic binder.
  • the inorganic binder is not particularly limited, and examples thereof include alumina sol and silica sol.
  • alumina particles derived from alumina sol and silica particles derived from silica sol are desirable.
  • TEM transmission electron microscope
  • the inorganic particles are preferably contained in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, and 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the inorganic fibers constituting the holding sealing material. Is more desirable, and it is further desirable to contain 0.1 to 2 parts by weight.
  • the content of the inorganic particles is less than 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers, the content of the inorganic particles is insufficient, so that the effect of improving the strength of the binder film tends to be small.
  • the content of the inorganic particles exceeds 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic fibers, the effect of improving the strength is hardly changed, but the film may become too hard.
  • the particle diameter of the inorganic particles is not particularly limited, but is preferably 0.005 to 0.5 ⁇ m.
  • the particle diameter of the inorganic particles can be measured by the following method. An image of the surface of the inorganic fiber is taken using a scanning electron microscope (SEM). On the photographed image, the shape observed in the form of particles on the surface of the inorganic fiber in the uneven state is recognized as inorganic particles. The diameter of the shaped object observed in the form of particles is measured as the particle diameter of the inorganic particles.
  • the surface of the inorganic particles may be coated with a polymer dispersant.
  • the number average molecular weight of the polymer dispersant is not particularly limited, but is preferably 500 to 100,000.
  • the type of the polymeric dispersant is not particularly limited, but polycarboxylic acid and / or salt thereof, naphthalene sulfonate formalin condensate and / or salt thereof, polyacrylic acid and / or salt thereof, polymethacrylic acid and / or Hydrophilic synthetic polymer substances such as salts thereof, anionic polymer dispersants such as polyvinyl sulfonic acid and / or salts thereof, and nonionic polymer dispersants such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol; gelatin Natural hydrophilic polymer materials such as casein and water-soluble starch; and hydrophilic semi-synthetic polymer materials such as carboxymethyl cellulose.
  • hydrophilic synthetic polymer materials are desirable, and anionic polymer dispersants are more desirable.
  • the organic binder preferably has polarity such as an acrylic resin. This is because the compatibility of the organic binder and the polymer dispersant is increased in the coating, and the strength of the coating is improved by the anchor effect.
  • only one type of these polymer dispersants may be used, or a plurality of types may be used in combination. Further, it may be a polymer dispersant having both a structure showing properties as an anionic polymer dispersant and a structure showing properties as a nonionic polymer dispersant.
  • an anionic polymer dispersant having a number average molecular weight of 500 to 100,000 is particularly desirable.
  • the content of the polymer dispersant is desirably 50 to 1000 ppm with respect to the weight of the inorganic fibers constituting the holding sealing material.
  • the content of the polymer dispersant is less than 50 ppm based on the weight of the inorganic fiber, it becomes difficult to suppress aggregation of the inorganic particles and the organic binder in the organic binder solution.
  • the content of the polymeric dispersant exceeds 1000 ppm with respect to the weight of the inorganic fibers, the effect of dispersing the inorganic particles in the organic binder component does not change, so excessive addition is not preferable.
  • the mat constituting the holding sealing material of the present invention may be subjected to needle punching.
  • the needle punching treatment By entanglement of the inorganic fibers by the needle punching treatment, the entanglement between the inorganic fibers is strengthened and the strength is easily improved.
  • the average fiber length of the inorganic fibers constituting the mat subjected to the needle punching treatment is preferably 2 to 120 mm, and more preferably 5 to 100 mm.
  • the average fiber length of the inorganic fibers refers to a value obtained by averaging the total lengths of 300 inorganic fibers carefully and randomly collected so as not to break the fibers with tweezers.
  • the holding sealing material using an organic binder if the fiber is collected after degreasing and burning the organic binder at an ambient temperature of 600 ° C. or higher using an oven or the like, the possibility that the fiber breaks is reduced. Fiber becomes easy to collect.
  • the needle punching device is composed of a support plate that supports a sheet of inorganic fiber precursor, and a needle board that is provided above the support plate and can reciprocate in the piercing direction (thickness direction of the base mat). ing. A large number of needles are attached to the needle board.
  • the inorganic fiber precursor is configured by moving the needle board with respect to the sheet-like material of the inorganic fiber precursor placed on the support plate, and inserting and removing a large number of needles with respect to the sheet-like material of the inorganic fiber precursor.
  • the fibers can be intertwined in a complex manner.
  • the number of needle punching processes and the number of needles may be changed according to the target bulk density and the basis weight.
  • Weight per unit area of the holding sealing material of the present invention is not particularly limited, is preferably a 200 ⁇ 4000g / m 2, and more desirably at 1000 ⁇ 3000g / m 2.
  • the basis weight of the holding sealing material is less than 200 g / m 2 , the holding force is not sufficient, and when the basis weight of the holding sealing material exceeds 4000 g / m 2 , the bulk of the holding sealing material is difficult to decrease. Therefore, when manufacturing an exhaust gas purification apparatus using such a holding sealing material, the exhaust gas treating body is likely to drop off.
  • the bulk density of the holding sealing material of the present invention is not particularly limited, but is desirably 0.10 to 0.30 g / m 3 .
  • the bulk density of the holding sealing material is less than 0.10 g / m 3 , the entanglement of the inorganic fibers is weak and the inorganic fibers are easily peeled off, so that it is difficult to keep the shape of the holding sealing material in a predetermined shape.
  • the bulk density of the holding sealing material exceeds 0.30 g / m 3 , the holding sealing material becomes hard, the wrapping property around the exhaust gas treating body is lowered, and the holding sealing material is easily broken.
  • the holding sealing material of the present invention may further contain an expansion material.
  • the expansion material has a characteristic of expanding in the range of 400 to 800 ° C. If the holding sealing material contains an expanding material, the holding sealing material expands in the range of 400 to 800 ° C, so that the holding strength can be maintained even in a high temperature range exceeding 700 ° C where the strength of the glass fiber decreases. The holding force at the time of using as a sealing material can be improved.
  • the expanding material examples include vermiculite, bentonite, phlogopite, pearlite, expandable graphite, and expandable fluoride mica. These expanding materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the addition amount of the expansion material is not particularly limited, but is preferably 10 to 50% by weight, and preferably 20 to 30% by weight with respect to the total weight of the holding sealing material.
  • the holding sealing material of the present invention is not limited to the case of being composed of one mat, and may be composed of two or more mats laminated.
  • the method of bonding two or more mats is not particularly limited, and examples thereof include a method of bonding mats by sewing and a method of bonding mats with an adhesive tape or an adhesive.
  • the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention is the above-described manufacturing method of the holding sealing material, which includes a mat preparation step of preparing a mat made of inorganic fibers, and an optical reading code and / or character information on the surface of the mat.
  • An identification information providing step for providing identification information consisting of: In the identification information providing step, the identification information is printed with UV curable ink or hot melt ink, and the UV curable ink or the heat melt ink is cured. It is characterized by.
  • A Mat preparation step First, a mat made of inorganic fibers is prepared.
  • the mat constituting the holding sealing material can be manufactured by various methods.
  • the mat can be manufactured by a papermaking method or a needling method.
  • Examples of a method for producing a mat by a papermaking method include the following methods. First, after preparing a slurry containing inorganic fibers and an organic binder, a raw material mat is produced by making this slurry. Subsequently, the mat preparation is completed by compressing and drying the raw material mat.
  • the inorganic fibers contained in the slurry are prepared in the same manner as in the case of preparing a mat by the needling method described later, after preparing an inorganic fiber precursor from a spinning stock solution, It can be obtained by compressing the sheet-like material, firing it, and defibrating the fired sheet-like material.
  • the inorganic fiber precursor sheet may be subjected to a firing process after the needle punching process, or may be performed without performing the needle punching process.
  • the mat preparation step includes a step of producing an inorganic fiber precursor to be the inorganic fiber, a step of producing a sheet-like material by depositing or laminating the inorganic fiber precursor, and a compression of the sheet-like material.
  • a step of firing, a step of firing the compressed sheet-like material, a step of defibrating the fired sheet-like material to obtain inorganic fibers, and a step of preparing a slurry containing the defibrated inorganic fibers and organic binder It is desirable to include a step of producing a raw material mat by making the slurry and a step of producing a mat by compressing and drying the raw material mat. In the above method, compression is performed twice.
  • the thickness can be reduced and efficiently carried into the firing furnace.
  • the mat surface is flattened by compressing a raw material mat containing a binder obtained by making a slurry. Further, not only the undulation of the mat surface but also the fluffing of fibers on the mat surface can be suppressed. Therefore, the mat surface can be in a flat state suitable for printing identification information.
  • the slurry can be obtained by mixing and mixing inorganic fibers in a binder solution containing an organic binder.
  • the average fiber length of the inorganic fibers constituting the mat obtained by the papermaking method is preferably 0.1 to 20 mm, and more preferably 0.2 to 10 mm.
  • the average fiber length of inorganic fiber can be measured by the above-mentioned method.
  • the organic binder is not particularly limited, and those described in the description of the holding sealing material of the present invention can be used, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the concentration of the organic binder in the binder solution is not particularly limited, but is preferably about 0.2 to 20% by weight in terms of solid content.
  • the glass transition temperature of the organic binder is not particularly limited, but is preferably ⁇ 5 ° C. or lower, more preferably ⁇ 10 ° C. or lower, and further preferably ⁇ 30 ° C. or lower.
  • the binder solution may contain an inorganic binder.
  • inorganic binder inorganic particles such as alumina sol and silica sol can be used.
  • the concentration of the inorganic particles in the binder solution is not particularly limited, but is preferably about 0.2 to 20% by weight in terms of solid content.
  • an aggregating agent or the like may be added to adhere the organic binder or the inorganic binder to the surface of the inorganic fiber.
  • a pH adjuster for adjusting the pH may be added to the binder solution.
  • Compressive drying of the raw material mat is performed by heating and drying at a predetermined temperature in a state where the raw material mat is compressed by a press or the like. Specifically, it is desirable to place the raw material mat in a heat treatment device such as an oven and perform the treatment at a temperature of 90 to 180 ° C. for about 1 to 60 minutes.
  • Examples of a method for producing a mat by the needling method include the following methods. First, for example, after preparing a spinning stock solution using a basic aluminum chloride aqueous solution and silica sol as raw materials, a spinning mixture using this stock solution is spun by a blowing method to produce an inorganic fiber having an average fiber diameter of 3 to 10 ⁇ m. A fiber precursor is prepared. Subsequently, the inorganic fiber precursor is compressed to produce a continuous sheet-like material having a predetermined size, subjected to a needle punching process, and then subjected to a firing process to complete the preparation of the mat.
  • a binder solution containing an organic binder may be prepared, and the produced mat may be impregnated with the binder solution, and then the mat may be compressed and dried.
  • the mat surface can be flattened by two compressions during the needle punching process and the compression drying. Therefore, the mat surface can be in a flat state suitable for printing identification information.
  • the binder solution the same binder solution as that used in the papermaking method can be used, and therefore detailed description thereof is omitted.
  • the binder solution may contain an inorganic binder in addition to the organic binder.
  • an inorganic binder inorganic particles such as alumina sol and silica sol can be used.
  • the polymer solution may be contained in the binder solution.
  • it is desirable to prepare a binder solution by preparing a solution in which an inorganic binder and a polymeric dispersant are mixed and then mixing with an organic binder solution.
  • a binder solution by preparing a solution in which inorganic particles and a polymer dispersant are mixed, the surface of the inorganic particles is coated with the polymer dispersant.
  • the inorganic particles coated with the polymer dispersant and the organic binder can be dispersed in water.
  • the polymer-based dispersant is not particularly limited, and those described in the description of the holding sealing material of the present invention can be used, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the range and type of desirable number average molecular weight are the same.
  • the concentration of the polymer dispersant in the binder solution is not particularly limited, but is preferably 50 to 1000 ppm.
  • concentration of the polymeric dispersant is less than 50 ppm, the amount of the polymeric dispersant is insufficient, so it is difficult to suppress the aggregation of inorganic particles and organic binder in the binder solution.
  • the effect of the addition is not changed, so excessive addition is not desirable.
  • the mixing ratio of the solution in which the inorganic particles and the polymer dispersant are mixed and the organic binder solution is not particularly limited, but the solid content weight of the inorganic particles in the solution in which the inorganic binder and the polymer dispersant are mixed: It is desirable to mix the organic binder solution in an organic binder solid content weight ratio of 3: 1 to 1: 3.
  • the mat impregnated with the binder solution is preferably dried at a temperature of about 90 to 180 ° C. for about 1 to 60 minutes.
  • a cutting process for cutting the mat into a predetermined shape may be further performed.
  • identification information which consists of an optical reading code and / or character information is provided to the surface of the prepared mat.
  • the identification information is printed with UV curable ink or hot melt ink, and the UV curable ink or hot melt ink is cured.
  • UV curable ink or hot melt ink it is desirable to spray UV curable ink or hot melt ink on the surface of the mat using an ink jet printing apparatus. Thereafter, it is desirable to perform a printing process by irradiating with ultraviolet rays when using a UV curable ink, and by rapidly cooling when using a hot melt ink.
  • the identification information including the optical reading code and / or character information, the UV curable ink, and the heat-melt ink are described in the holding sealing material of the present invention, detailed description thereof is omitted.
  • the identification information is at least one information selected from the basis weight, the bulk density, the weight, the thickness, and the product size of the mat, it is prepared before the identification information providing step.
  • the identification information of the mat is measured, and in the identification information provision step, the identification information is applied to the surface of the mat based on the measurement result.
  • the identification information provision step the identification information on the surface of the mat is read, and the identification is performed. It is desirable to compare the information with a reference value to determine whether it is a non-defective product. At this time, it is more desirable to provide identification information including an optical reading code.
  • the holding sealing material of the present invention can be manufactured. Moreover, according to the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention, for example, (a) the mat is cut into a predetermined shape, (b) the characteristic items such as the weight and thickness of the mat are measured, and (c) the standard range (D) reading the identification information consisting of the optical reading code and comparing it with the reference value to determine whether or not it is a non-defective product. e) It is possible to automatically perform a process of discarding a mat that is determined to be non-defective.
  • the holding sealing material of the present invention can be used as a holding sealing material for holding an exhaust gas treating body constituting an exhaust gas purification device.
  • An exhaust gas purification apparatus provided with the exhaust gas purification apparatus characterized in that the holding seal material is the holding seal material of the present invention or the holding seal material manufactured by the method of manufacturing the holding seal material of the present invention. Moreover, it is a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the exhaust gas purifying apparatus.
  • the exhaust gas purifying apparatus 100 shown in FIG. 2 includes a metal casing 130, an exhaust gas treatment body 120 accommodated in the metal casing 130, and a holding sealing material 110 disposed between the exhaust gas treatment body 120 and the metal casing 130. ing.
  • the exhaust gas treatment body 120 has a columnar shape in which a large number of cells 125 are arranged in parallel in the longitudinal direction with a cell wall 126 therebetween. Note that an end of the metal casing 130 is connected to an introduction pipe for introducing the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and an exhaust pipe for discharging the exhaust gas that has passed through the exhaust gas purification device to the outside, if necessary. It will be.
  • the holding sealing material of the present invention including the holding sealing material 10 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) can be used.
  • the material of the metal casing constituting the exhaust gas purification apparatus is not particularly limited as long as it is a metal having heat resistance, and specifically, metals such as stainless steel, aluminum, iron and the like can be mentioned.
  • a clamshell shape or the like can be suitably used in addition to a substantially cylindrical shape.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus.
  • the exhaust gas treatment body 120 shown in FIG. 3 is a honeycomb structure made of a columnar ceramic material in which a large number of cells 125 are provided side by side with cell walls 126 therebetween. One end of each cell 125 is sealed with a sealing material 128. Further, an outer peripheral coat layer 127 is formed on the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body 120.
  • the cell 125 When any one end of the cell 125 is sealed as in the exhaust gas treating body 120 shown in FIG. 3, the cell whose end is sealed when viewed from one end of the exhaust gas treating body 120. It is preferable that the cells and the cells that are not sealed are alternately arranged.
  • the cross-sectional shape obtained by cutting the exhaust gas treatment body in a direction perpendicular to the longitudinal direction is not particularly limited, and may be a substantially circular shape or a substantially oval shape, or a substantially polygonal shape such as a substantially triangular shape, a substantially square shape, a substantially pentagonal shape, or a substantially hexagonal shape. May be.
  • the cross-sectional shape of the cells constituting the exhaust gas treating body may be a substantially triangular shape such as a substantially triangular shape, a substantially square shape, a substantially pentagonal shape or a substantially hexagonal shape, or may be a substantially circular shape or a substantially elliptical shape.
  • the exhaust gas treating body may be a combination of cells having a plurality of cross-sectional shapes.
  • the material constituting the exhaust gas treating body is not particularly limited, and non-oxides such as silicon carbide and silicon nitride, and oxides such as cordierite and aluminum titanate can be used.
  • non-oxide porous fired bodies such as silicon carbide or silicon nitride are particularly preferable. Since these porous fired bodies are brittle materials, they are easily broken by mechanical impact or the like.
  • the holding sealing material 110 is interposed around the side surface of the exhaust gas treatment body 120 and absorbs the impact, so that the exhaust gas treatment body 120 is cracked by mechanical impact or thermal shock. Can be prevented.
  • the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying apparatus may carry a catalyst for purifying the exhaust gas.
  • a catalyst for purifying the exhaust gas for example, a noble metal such as platinum, palladium, rhodium, etc. is preferable. Is more preferable.
  • alkali metals such as potassium and sodium, and alkaline earth metals such as barium can be used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. When these catalysts are supported, it is easy to burn and remove PM, and toxic exhaust gas can be purified.
  • the exhaust gas treatment body constituting the exhaust gas purification apparatus may be an integrally formed honeycomb structure made of cordierite or the like, or may be made of silicon carbide or the like, and a large number of through holes may have partition walls.
  • a collective honeycomb structure formed by binding a plurality of columnar honeycomb fired bodies arranged in parallel in the longitudinal direction with a paste mainly containing ceramics may be used.
  • the exhaust gas treating body constituting the exhaust gas purifying device may not be provided with a sealing material in the cell and the end of the cell may not be sealed.
  • the exhaust gas treating body functions as a catalyst carrier that purifies harmful gas components such as CO, HC, or NOx contained in the exhaust gas by supporting a catalyst such as platinum.
  • the exhaust gas treatment body constituting the exhaust gas purification apparatus may or may not have an outer peripheral coat layer formed on the outer peripheral surface.
  • the outer peripheral coating layer is formed on the outer peripheral surface of the exhaust gas treating body, the outer peripheral portion of the exhaust gas treating body can be reinforced, the shape can be adjusted, and the heat insulation can be improved.
  • the outer peripheral surface of the exhaust gas treatment body refers to a side surface portion of the exhaust gas treatment body that is columnar.
  • the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and flowing into the exhaust gas treatment device 100 (in FIG. 2, the exhaust gas is indicated by G and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow) is an exhaust gas treatment body (honeycomb filter) 120.
  • the exhaust gas treatment body 120 Flows into one cell 125 opened in the exhaust gas inflow side end face 120 a and passes through the cell wall 126 separating the cells 125.
  • PM in the exhaust gas is collected by the cell wall 126, and the exhaust gas is purified.
  • the purified exhaust gas flows out from another cell 125 opened in the exhaust gas treatment side end face 120b and is discharged to the outside.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of a method for manufacturing an exhaust gas purification apparatus.
  • the holding sealing material 110 is wound around the exhaust gas treatment body 120 to obtain a wound body 140.
  • an exhaust gas purification device can be manufactured.
  • a press-fitting method in which the exhaust gas treatment body 120 having the holding sealing material 110 disposed around to a predetermined position inside the metal casing 130 is press-fitted.
  • a sizing method for compressing from the outer peripheral side so as to reduce the inner diameter of the metal casing 130, and the metal casing having a shape that can be separated into parts of the first casing and the second casing,
  • a clamshell method in which the second casing is covered and sealed after the 140 is placed on the first casing.
  • the exhaust gas purification device may be composed of a plurality of holding sealing materials having two or more layers joined to each other.
  • the method for bonding a plurality of holding sealing materials is not particularly limited, and examples thereof include a method for bonding holding sealing materials by sewing and a method for bonding holding sealing materials with an adhesive tape or an adhesive. .
  • the UV curable ink or hot melt ink used for printing is instantly cured by UV irradiation or rapid cooling. Therefore, each ink stays on the surface of the mat, and does not easily penetrate into the inside of the mat. Therefore, in the holding sealing material and the manufacturing method of the holding sealing material of the present invention, it is possible to prevent bleeding and rubbing of the printed portion.
  • Example 1 (A) Mat preparation step First, a mat made of inorganic fibers was prepared by the following procedure.
  • the obtained mixed solution was concentrated to obtain a spinning mixture, and the spinning mixture was spun by a blowing method to prepare an inorganic fiber precursor having an average fiber diameter of 5.6 ⁇ m.
  • A-3) Needle punching process The needle-punched body was produced by continuously performing the needle punching process on the sheet-like material obtained in the above-mentioned process (a-2) using the conditions shown below. First, a needle board to which needles were attached at a density of 21 pieces / cm 2 was prepared. Next, the needle board is disposed above the one surface of the sheet-like material, and the needle board is moved up and down once along the thickness direction of the sheet-like material to perform needle punching treatment. Was made. At this time, the needle was penetrated until the barb formed at the tip of the needle completely penetrated the surface on the opposite side of the sheet-like material.
  • (A-4) Firing step Inorganic fiber containing 72 parts by weight: 28 parts by weight of alumina and silica by continuously firing the needle punched body obtained in the above step (a-3) at a maximum temperature of 1250 ° C.
  • the baked sheet-like material which consists of was manufactured.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers is 5.6 ⁇ m.
  • the fired sheet-like material thus obtained has a bulk density of 0.15 g / cm 3 and a basis weight of 1500 g / m 2 .
  • (A-5) Cutting step The fired sheet-like material obtained in the above step (a-4) was cut to prepare a mat made of inorganic fibers.
  • the mat has a length of 980 mm, a width of 150 mm, and a thickness of 10 mm.
  • A-6) Organic Binder Solution Preparation Step An acrylate latex in which an acrylic rubber having a glass transition temperature of ⁇ 10 ° C. is dispersed in water (Nipol LX854E (solid content concentration: 45 wt%) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used.
  • the organic binder solution having a solid content concentration of 10% by weight was prepared by diluting with an organic solvent.
  • Impregnation step The mat obtained in the step (a-5) was dipped in the organic binder solution prepared in the step (a-6) and then pulled up.
  • step (A-8) Compression drying step The mat after the step (a-7) was compressed until the thickness became 7.5 mm, and hot air was blown dry by blowing hot air at a temperature of 130 ° C and a wind speed of 2 m / s. .
  • the mat was prepared by the above process.
  • UV curable ink acrylate-based UV curable ink, black
  • X A data matrix (two-dimensional code) having a width of 1.5 cm (area: 2.25 cm 2 ) was printed.
  • the holding sealing material was produced by the above process.
  • Example 2 A holding sealing material was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • step (a-6) an organic binder solution having a solid concentration of 1% by weight was prepared.
  • step (b) a hot melt ink (black) is jetted onto the surface of the prepared mat using an ink jet printing apparatus, and then rapidly cooled, thereby being 3.0 cm long by 3.0 cm wide (area 9.0 cm 2 ). A data matrix was printed.
  • Example 3 A holding sealing material was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • step (a-6) an organic binder solution having a solid content concentration of 2% by weight was prepared.
  • steps (a-6-2) and (a-6-3) were performed between the steps (a-6) and (a-7).
  • step (a-7) the mat obtained in step (a-5) was immersed in the binder solution prepared in step (a-6-3) and then pulled up.
  • Alumina colloid solution (alumina sol) (Alumina sol 550 (solid content concentration: 15 wt%) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was diluted with water, and the solid content concentration of inorganic particles was 2 wt. % Inorganic binder solution was prepared.
  • (A-6-3) Binder Solution Preparation Step The organic binder solution obtained in the step (a-6) is added to the inorganic binder solution obtained in the step (a-6-2). The solution was added to the weight ratio of 1: 1 and stirred sufficiently to prepare a binder solution in which the organic binder had a solid content concentration of 1% by weight and the inorganic particles had a solid content concentration of 1% by weight.
  • Example 1 A holding sealing material was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • oil ink (black) is sprayed onto the surface of the prepared mat using an ink jet printing apparatus, and the ink is naturally dried, whereby 1.5 cm long ⁇ 1.5 cm wide (area 2.25 cm). 2 ) The data matrix was printed.
  • step (a-6) An organic binder solution having a solid concentration of 1% by weight was prepared.
  • step (b) oil ink (black) is jetted onto the surface of the prepared mat using an ink jet printing apparatus, and the ink is naturally dried, whereby 3.0 cm in length and 3.0 cm in width (area: 9.0 cm). 2 ) The data matrix was printed.
  • FIG. 5A shows a photograph of the data matrix printed on the holding sealing material of Example 2
  • FIG. 5B shows a photograph of the data matrix printed on the holding sealing material of Comparative Example 2.
  • the observation magnification of a stereomicroscope (SMZ manufactured by Nikon Corporation) is set to 30 times, and a stainless steel straight scale (manufactured by Shinwa Measurement Co., Ltd., length: 15 cm, scale: 0.5 mm) is placed on the stage next to the sample piece. Read how far the tip of the mat is from the surface of the mat to the inside. However, in the mat subjected to the needle punching process, the portion of the needle mark, which is the mark through which the needle has passed, is excluded from the measurement location because the mat surface is a hole.
  • FIG. 6A is an enlarged photograph showing the penetration depth of ink in the holding sealing material of Example 2
  • FIG. 6B is an enlarged drawing showing the penetration depth of ink in the holding sealing material of Comparative Example 2. Each photo is shown.
  • Example 1 to 3 in which the data matrix is printed with UV curable ink or hot melt ink, there is no printing rubbing, and the data matrix can be read by an automatic reading device. It was possible. Further, as shown in Table 1 and FIG. 6A, in Examples 1 to 3, the ink penetration depth is also in the range of 0.1 to 0.7 mm, and the ink does not penetrate into the mat. It was confirmed.
  • the holding sealing material of the present invention has an essential constituent requirement that identification information consisting of an optical reading code and / or character information is printed on the surface of the mat with UV curable ink or hot melt ink.
  • the identification information is printed with UV curable ink or heat-melt ink in an identification information providing step for providing identification information consisting of an optical reading code and / or character information on the surface of the mat.
  • curing the UV curable ink or the hot-melt ink is an essential constituent requirement.

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Abstract

　充分に読み取りが可能である識別情報が付与された保持シール材を提供する。　無機繊維からなるマットから構成されるとともに、排ガス処理体を保持するための保持シール材であって、上記マットの表面には、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されていることを特徴とする保持シール材。

Description

保持シール材及び保持シール材の製造方法
　本発明は、保持シール材及び保持シール材の製造方法に関する。
　ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境及び人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境及び人体に及ぼす影響についても懸念されている。
　そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりする排ガス浄化装置として、炭化ケイ素又はコージェライト等の多孔質セラミックからなる排ガス処理体と、排ガス処理体を収容する金属容器（ケーシング）と、排ガス処理体とケーシングとの間に配設され、無機繊維からなるマット状の保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が種々提案されている。
　この排ガス浄化装置に用いられる保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動又は衝撃により、排ガス処理体がその外周を覆うケーシングと接触して破損するのを防止すること、排ガス処理体をしっかりと保持して排ガス浄化装置の内部から排ガス処理体が抜け出るのを防止すること、及び、排ガス処理体とケーシングとの間から排ガスが漏れるのを防止すること等を主な目的として配設されている。
　近年、排ガス浄化装置の種類が多様化してきたことにより、製造される保持シール材においては、製品名及び製造番号等の識別性が求められている。そこで、例えば、特許文献１には、保持シール材の表面に識別情報が付与されてなることを特徴とする排気ガス処理体用の保持シール材が開示されている。特許文献１には、上記識別情報が、液体噴霧装置等により印刷されることにより付与されることが望ましいと記載されている。
　また、特許文献２には、圧縮性材料（保持シール材）の厚み及び／又は嵩密度に関する情報をその材料表面に表示しておき、セル構造体（排ガス処理体）を圧縮性材料を介して金属容器内に収納把持する際、上記情報を読み取り、その情報に基づいて、適切な把持条件となるセル構造体と金属容器と圧縮性材料を選び出すことを特徴とするアッセンブリの組み立て方法が開示されている。特許文献２には、情報の表示形式として文字やバーコードを用いること、及び、情報を表示するためにインク塗布、レーザー、スタンプによる押印等を用いることが記載されている。
特開２００７－１７７７６７号公報 特開２００２－２６６６３６号公報
　上述のように、特許文献１及び２に記載の発明では、保持シール材の表面に付与された識別情報は、インクにより印刷されている。しかしながら、特許文献１及び２に記載された方法で識別情報を、無機繊維集合体（あるいは有機バインダを含む無機繊維集合体）からなる保持シール材表面に直接印刷する場合、印刷部分が滲んだり擦れたりすることがあった。ここで、保持シール材のサイズが小さい場合には、数字や文字等の識別情報を小さい範囲に印刷する必要があり、また、多量の情報を付与することができる二次元バーコードを印刷する場合には、読み取りが可能である程度に印刷する必要がある。そのため、印刷部分の滲み及び擦れは大きな問題となる。特に、保持シール材を構成する無機繊維の平均繊維径が小さくなるほどインクが滲みやすくなり、また、保持シール材の表面が平坦でないほどインクが擦れやすくなる。そのため、このような保持シール材の表面に識別情報を付与すると、目視又は装置による読み取り不良に繋がるおそれがある。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、充分に読み取りが可能である識別情報が付与された保持シール材及び該保持シール材の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、特許文献１及び２に記載された方法で識別情報を印刷する場合、印刷部分が滲んだり擦れたりする原因について検討した。特許文献１及び２に記載された印刷に用いられるインクには、色素としての染料や顔料の他、溶媒としての水や有機溶媒が含有されている。したがって、このようなインクを用いると、溶媒成分が乾燥するまでの間、色素成分が保持シール材を構成する無機繊維の隙間に染み込んでしまい、それが印刷部分の滲み及び擦れの原因となることを突き止めた。
　このような検討結果を踏まえ、本発明者は、従来と異なるインクを用いることにより、印刷部分の滲み及び擦れを防止することができることを見出し、本発明を完成した。
　すなわち、本発明の保持シール材は、無機繊維からなるマットから構成されるとともに、排ガス処理体を保持するための保持シール材であって、上記マットの表面には、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されていることを特徴とする。
　本発明の保持シール材において、印刷に用いられるＵＶ硬化インク又は熱溶融インクは、ＵＶ照射又は急冷によって瞬時に硬化する。そのため、それぞれのインクは、マットの表面に留まることとなり、マットの内部に染み込みにくくなる。したがって、本発明の保持シール材では、印刷部分の滲み及び擦れを防止することができる。
　本発明の保持シール材において、上記無機繊維の平均繊維径は、２μｍ以上２０μｍ未満であることが望ましい。
　従来のインクを用いて識別情報を印刷すると、保持シール材を構成する無機繊維の平均繊維径が小さくなるほどインクが滲みやすくなる。これに対して、本発明の保持シール材では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクを用いることにより、保持シール材表面でインクが硬化して留まるため、平均繊維径が小さい無機繊維からなるマットの表面にも鮮明な識別情報が付与されることとなる。
　本発明の保持シール材において、上記マットに染み込んだ上記ＵＶ硬化インク又は上記熱溶融性インクの先端部は、上記マットの表面から内側へ０．１～０．７ｍｍの位置にあることが望ましい。
　上述のとおり、本発明の保持シール材では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融性インクがマットの内部に染み込みにくいため、インクがマットに染み込む範囲は、マットの表面から０．１～０．７ｍｍの位置までの範囲となる傾向にある。
　本発明の保持シール材において、上記識別情報が光学読み取りコードである場合、上記光学読み取りコードが印刷されている面積は、２ｃｍ２以上であることが望ましい。
　本発明の保持シール材では、２ｃｍ２程度と印刷範囲が小さい場合であっても、充分に読み取りが可能な光学読み取りコードが付与されることとなる。
　本発明の保持シール材において、上記識別情報がＵＶ硬化インクにより印刷されている場合、上記ＵＶ硬化インクは、アクリレート系紫外線硬化樹脂を含有することが望ましい。アクリレート系紫外線硬化樹脂は、硬化速度が速いため、瞬時に硬化しやすくなる。
　本発明の保持シール材において、上記無機繊維の表面は、有機バインダ成分中に無機粒子が分散されてなる被膜で覆われていることが望ましい。
　上記被膜は無機粒子を含むために、引っ張り強度に優れている。また、上記無機粒子は有機バインダ成分によって凝集が抑制されているため、広い範囲にわたって被膜の強度が高くなる。したがって、このような被膜で無機繊維の表面が覆われていると、通常はバインダ被膜の強度が弱いと考えられる、有機バインダの付着量が少ない場合であっても、有機バインダ（有機バインダ溶液）を乾燥して保持シール材を得る際に原料マットが圧縮乾燥されるため、表面が平坦なマットに成形できる。そして、マットの表面が平坦であると、識別情報を容易に印刷することができる。
　本発明の保持シール材中、上記有機バインダ成分は、上記無機繊維１００重量部に対して０重量部より多く１２重量部以下含有されていることが望ましい。
　有機バインダ成分が含有されていない場合、無機繊維表面に被膜を形成することができない。一方、有機バインダ成分の含有量が無機繊維１００重量部に対して１２重量部を超える場合、排ガスの熱によって発生する分解ガスの量が多くなり、周囲の環境に悪影響を与える可能性がある。
　本発明の保持シール材において、上記マットには、ニードルパンチング処理が施されていてもよい。
　ニードルパンチング処理によって無機繊維を交絡させることで、無機繊維同士の絡み合いを強固にし、強度を向上させやすくなる。
　本発明の保持シール材において、上記識別情報は、製品名、製品番号、製造番号、坪量、嵩密度、品種、重量、厚み、製品サイズ、適用車種及び裏表の区別から選ばれる少なくとも１つの情報であることが望ましい。
　本発明の保持シール材の製造方法は、上述した保持シール材の製造方法であって、無機繊維からなるマットを準備するマット準備工程と、上記マットの表面に、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報を付与する識別情報付与工程とを含み、上記識別情報付与工程では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより上記識別情報を印刷し、上記ＵＶ硬化インク又は上記熱溶融インクを硬化させることを特徴とする。
　上述のとおり、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクは、ＵＶ照射又は急冷によって瞬時に硬化する。そのため、それぞれのインクは、マットの表面に留まることとなり、マットの内部に染み込みにくくなる。したがって、本発明の保持シール材の製造方法では、印刷部分の滲み及び擦れを防止することができる。
　本発明の保持シール材の製造方法において、上記識別情報が、マットの坪量、嵩密度、重量、厚み及び製品サイズから選ばれる少なくとも１つの情報である場合、上記識別情報付与工程の前に、準備した上記マットの上記識別情報を測定し、上記識別情報付与工程では、測定結果に基づいて上記識別情報を上記マットの表面に付与し、上記識別情報付与工程の後、上記マット表面上の上記識別情報を読み取り、上記識別情報を基準値と比較して良品か否かを判断することが望ましい。
　上記の方法を用いると、保持シール材ごとに異なる識別情報を鮮明かつ効率良く印刷することができる。したがって、保持シール材の製造の自動化を容易に行うことができる。
　本発明の保持シール材の製造方法において、上記マット準備工程は、上記無機繊維となる無機繊維前駆体を作製する工程と、上記無機繊維前駆体を堆積又は積層することにより、シート状物を作製する工程と、上記シート状物を圧縮する工程と、圧縮した上記シート状物を焼成する工程と、焼成した上記シート状物を解繊し、無機繊維を得る工程と、解繊した上記無機繊維及び有機バインダを含むスラリーを調製する工程と、上記スラリーを抄造することにより、原料マットを作製する工程と、上記原料マットを圧縮乾燥することにより、マットを作製する工程とを含むことが望ましい。
　上記の方法では、２回の圧縮によってマット表面を平坦化している。１回目の圧縮では、可塑性のある無機繊維前駆体の状態のシート状物を圧縮することにより、厚みを小さくし、表面を比較的平坦にすることができる。２回目の圧縮では、バインダを含む原料マットを圧縮することにより、マット表面のうねりだけでなく、マット表面の繊維の毛羽立ちを抑制することもできる。したがって、マット表面を、識別情報の印刷に適した平坦な状態にすることができる。
図１（ａ）は、本発明の保持シール材の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す保持シール材の平面図である。 図２は、排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示す斜視図である。 図４は、排ガス浄化装置の製造方法の一例を模式的に示した斜視図である。 図５（ａ）は、実施例２の保持シール材に印刷されたデータマトリックスの写真であり、図５（ｂ）は、比較例２の保持シール材に印刷されたデータマトリックスの写真である。 図６（ａ）は、実施例２の保持シール材におけるインクの染み込み深さを示す拡大写真であり、図６（ｂ）は、比較例２の保持シール材におけるインクの染み込み深さを示す拡大写真である。
　以下、本発明について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
　まず、本発明の保持シール材について説明する。
　本発明の保持シール材は、無機繊維からなるマットから構成されるとともに、排ガス処理体を保持するための保持シール材であって、上記マットの表面には、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されていることを特徴とする。
　図１（ａ）は、本発明の保持シール材の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す保持シール材の平面図である。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す保持シール材１０は、所定の長手方向の長さ（図１（ａ）中、矢印Ｌで示す）、幅（図１（ａ）中、矢印Ｗで示す）及び厚さ（図１（ａ）中、矢印Ｔで示す）を有する平面視略矩形の平板形状のマットから構成されている。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す保持シール材１０では、保持シール材の長さ方向側の端部のうち、一方の端部に凸部１１が形成されており、他方の端部に凹部１２が形成されている。凸部１１及び凹部１２は、後述する排ガス浄化装置を組み立てるために排ガス処理体に保持シール材を巻き付けた際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっている。つまり、保持シール材の長手方向が巻き付け方向となる。
　なお、平面視略矩形とは、凸部及び凹部を含む概念である。平面視略矩形には、角度が９０°以外の角度を有する形状も含まれる。
　また、マットの長手方向の長さＬとは、マットの端部に形成される凸部又は凹部の寸法を考慮しない長さである。
　マットの厚さＴは、２．０～２０ｍｍであることが望ましい。
　マットの厚さが２０ｍｍを超えると、保持シール材の柔軟性が失われるので、保持シール材を排ガス処理体に巻き付ける際に扱いづらくなる。また、保持シール材に巻きじわや割れが生じやすくなる。
　一方、マットの厚さが２．０ｍｍ未満であると、保持シール材の面圧が排ガス処理体を保持するのに充分でなくなる。そのため、排ガス処理体が抜け落ちやすくなる。また、高温の排気ガスにより排ガス処理体を収容する金属容器（ケーシング）が熱膨張により内径が膨張した際には、排ガス処理体とケーシングとの間隙が大きく変化する。マットの厚さが２．０ｍｍ未満であると、この間隙の変化に追従ができない。
　本発明の保持シール材において、マットの表面には、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されている。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す保持シール材１０では、光学読み取りコード１３からなる識別情報がマットの表面に印刷されている例を示している。
　光学読み取りコードとは、バーコードリーダ等の光学読み取り装置によって光学的に機械読み取り可能なデータを印字したコードをいい、バーコード及び二次元コードを含む。
　バーコードとしては、例えば、ＪＡＮ、ＩＴＦ、ＣＯＤＥ３９、ＣＯＤＥ１２８等が挙げられる。
　二次元コードとしては、例えば、ＱＲコード（登録商標）、データマトリックス、ＰＤＦ４１７、Ｍａｘｉ　Ｃｏｄｅ、Ｖｅｒｉ　Ｃｏｄｅ等が挙げられる。
　識別情報としては、例えば、製品番号、製造番号、坪量、嵩密度、品種、重量、厚み、製品サイズ、適用車種及び裏表の区別等に関する情報が挙げられるが、その情報は特に限定されるものではない。また、これらの識別情報が２種以上組み合わされていてもよい。
　本発明の保持シール材においては、識別情報として、光学読み取りコードからなる識別情報が印刷されていることが望ましいが、文字情報からなる識別情報が印刷されていてもよい。また、光学読み取りコードからなる識別情報と文字情報からなる識別情報とが混在して印刷されていてもよい。さらに、複数の光学読み取りコードが印刷されていてもよい。
　光学読み取りコード及び／又は文字情報の色は特に限定されず、黒色、赤色、青色、黄色、緑色等が挙げられる。また、識別情報の種類によって色が異なっていてもよい。
　本発明の保持シール材において、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が印刷されている箇所は特に限定されないが、平面視略矩形の表面あるいは反対面が望ましい。
　識別情報は、無機繊維集合体（あるいは有機バインダを含む無機繊維集合体）の表面に直接印刷されてもよく、あるいは、有機繊維等を含む不織布等のシートを少なくとも一部に配置した該シートの表面に直接印刷されてもよい。
　本発明の保持シール材において、光学読み取りコードからなる識別情報が印刷されている場合、光学読み取りコードが印刷されている面積は、２ｃｍ２以上であることが望ましく、２～１００ｃｍ２であることがより望ましく、３～２５ｃｍ２であることがさらに望ましい。
　本発明の保持シール材では、２ｃｍ２程度と印刷範囲が小さい場合であっても、充分に読み取りが可能な光学読み取りコードが付与されることとなる。
　本発明の保持シール材において、識別情報は、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されており、ＵＶ硬化インクにより印刷されていることが望ましい。
　また、複数の光学読み取りコードが印刷されている場合、少なくとも１つはＵＶ硬化インクにより印刷されていることが望ましく、ＵＶ硬化インクにより印刷されているものと熱溶融インクにより印刷されているものが混在していてもよい。
　ＵＶ硬化インクとしては、特に限定されず、色剤、紫外線硬化樹脂、光重合開始剤等を含有する公知のＵＶ硬化インクを使用することができる。
　色剤としては、従来から知られている染料又は顔料を使用することができ、顔料を使用することが望ましい。顔料としては、従来から知られている有機顔料又は無機顔料を使用することができる。
　紫外線硬化樹脂の成分としては、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ビニル系、不飽和ポリエステル系のオリゴマーや各種単官能、多官能のアクリレート、メタクリレート、ビニルエステル、スチレン誘導体、アリル化合物等のモノマーが挙げられ、これらが紫外線により重合することで硬化して、樹脂になる。
　本発明の保持シール材において、ＵＶ硬化インクは、アクリレート系、メタクリレート系又は不飽和ポリエステル系の紫外線硬化樹脂を含有することが望ましく、アクリレート系の紫外線硬化樹脂を含有することがより望ましい。アクリレート系紫外線硬化樹脂は、硬化速度が速いため、瞬時に硬化しやすくなるためである。
　熱溶融インクとしては、特に限定されず、色剤、光重合性樹脂、光重合開始剤、溶剤等を含有する公知の熱溶融インクを使用することができる。
　本発明の保持シール材では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融性インクがマットの内部に染み込みにくいため、インクがマットに染み込む範囲は、マットの表面から０．１～０．７ｍｍの位置までの範囲となる傾向にある。
　したがって、本発明の保持シール材において、マットに染み込んだＵＶ硬化インク又は熱溶融性インクの先端部は、マットの表面から内側へ０．１～０．７ｍｍの位置にあることが望ましい。
　本発明の保持シール材は、無機繊維からなるマットから構成される。
　マットを構成する無機繊維は、例えば、無機塩法により紡糸原液を調製した後、紡糸工程による無機繊維前駆体の作製工程、焼成工程を経て作製することができる。
　マットを構成する無機繊維としては、特に限定されず、アルミナ－シリカ繊維であってもよく、アルミナ繊維、シリカ繊維等であってもよい。また、ガラス繊維や生体溶解性繊維であってもよい。耐熱性や耐風蝕性等、保持シール材に要求される特性等に応じて無機繊維を変更すればよく、各国の環境規制に適合できるような太径繊維や繊維長のものを使用するのが好ましい。
　マットを構成する無機繊維の平均繊維径は、２μｍ以上２０μｍ未満であることがより望ましく、３μｍ以上８μｍ未満であることがさらに望ましい。
　無機繊維の平均繊維径が２μｍ未満であると、繊維自体の強度が小さくなり、保持シール材の面圧が排ガス処理体を保持するのに充分でなくなる。一方、無機繊維の平均繊維径が２０μｍを超えると、保持シール材表面の緻密性が低下し、保持シール材の表面が平坦でなくなり、識別情報として印刷により付与したインクが擦れやすくなるため、目視又は装置による読み取り不良に繋がるおそれがある。
　なお、無機繊維の平均繊維径とは、ランダムに採取した３００本の無機繊維の直径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した画像から測定し、これらの直径を平均した値をいう。
　本発明の保持シール材において、無機繊維の表面は、有機バインダ被膜で覆われていてもよいが、有機バインダ成分中に無機粒子が分散されてなる被膜で覆われていることが望ましい。
　上記被膜は無機粒子を含むために、引っ張り強度に優れている。また、上記無機粒子は有機バインダ成分によって凝集が抑制されているため、広い範囲にわたって被膜の強度が高くなる。したがって、このような被膜で無機繊維の表面が覆われていると、通常はバインダ被膜の強度が弱いと考えられる、有機バインダの付着量が少ない場合であっても、有機バインダ（有機バインダ溶液）を乾燥して保持シール材を得る際に原料マットが圧縮乾燥されるため、表面が平坦なマットに成形できる。そして、マットの表面が平坦であると、識別情報を容易に印刷することができる。
　なお、無機繊維の表面の全てが有機バインダ被膜で覆われている必要はなく、本発明の効果を奏する限りにおいて、無機繊維の一部に有機バインダ被膜が形成されていない部位があってもよい。
　被膜を構成する有機バインダ成分は、水中に分散させた有機バインダ（有機バインダ溶液）が乾燥されることによって得られる。
　有機バインダとしては特に限定されず、アクリル系樹脂、アクリレート系ラテックス、ゴム系ラテックス、カルボキシメチルセルロース又はポリビニルアルコール等の水溶性有機重合体、スチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
　本発明の保持シール材中、上記有機バインダ成分は、固形分として、保持シール材を構成する無機繊維１００重量部に対して０重量部より多く１２重量部以下含有されていることが望ましく、０．１～３重量部含まれることがより望ましく、０．１～２重量部含まれることがさらに望ましい。
　有機バインダ成分が含有されていない場合、無機繊維表面に被膜を形成することができない。一方、有機バインダ成分の含有量が無機繊維１００重量部に対して１２重量部を超える場合、排ガスの熱によって発生する分解ガスの量が多くなり、周囲の環境に悪影響を与える可能性がある。
　有機バインダのガラス転移温度は、－５℃以下であることが望ましく、－１０℃以下であることがより望ましく、－３０℃以下であることがさらに望ましい。
　有機バインダのガラス転移温度が－５℃以下であると、被膜の強度を高くしつつ、被膜伸度が高くて可撓性に優れた保持シール材とすることができる。そのため、保持シール材を排ガス処理体に巻き付ける際等に保持シール材が折れて、割れにくくなる。
　被膜を構成する無機粒子とは、無機バインダから溶媒を取り除いた固形成分を指す。
　上記無機バインダとしては特に限定されず、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。上記無機粒子としては、アルミナゾルに由来するアルミナ粒子、シリカゾルに由来するシリカ粒子が望ましい。
　上記被膜中に、有機バインダ成分及び無機粒子が分散していることは、透過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭともいう）によって確認することができる。炭素原子を主成分とする有機バインダはアルミナやシリカ等から構成される無機粒子と比較して電子密度が低く、電子線を透過しやすい。そのため、ＴＥＭ画像において有機バインダ成分は無機粒子よりも明るく表示される。
　本発明の保持シール材において、上記無機粒子は、保持シール材を構成する無機繊維１００重量部に対して０．１～１０重量部含まれることが望ましく、０．１～３重量部含まれることがより望ましく、０．１～２重量部含まれることがさらに望ましい。
　無機粒子の含有量が無機繊維１００重量部に対して０．１重量部未満の場合、無機粒子の含有量が不足するためバインダ被膜の強度の向上効果が小さくなりやすい。一方、無機粒子の含有量が無機繊維１００重量部に対して１０重量部を超える場合、強度の向上という効果はほとんど変わらないが、被膜が硬くなりすぎることがある。
　上記無機粒子の粒子径については、特に限定されないが、０．００５～０．５μｍであることが望ましい。
　なお、無機粒子の粒子径は、以下の方法により計測することができる。
　走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、無機繊維の表面の画像を撮影する。撮影した画像上で、凹凸状態となっている無機繊維の表面において、粒子状に観察される形状物を無機粒子と認定する。上記粒子状に観察される形状物の径を無機粒子の粒子径として計測する。
　上記被膜において、無機粒子は、高分子系分散剤によりその表面が被覆されていてもよい。
　上記高分子系分散剤の数平均分子量は、特に限定されるものではないが、５００～１００，０００であることが望ましい。
　高分子系分散剤の種類は特に限定されないが、ポリカルボン酸及び／又はその塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物及び／又はその塩、ポリアクリル酸及び／又はその塩、ポリメタクリル酸及び／又はその塩、ポリビニルスルホン酸及び／又はその塩、等のアニオン性高分子系分散剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等のノニオン性高分子系分散剤、などの親水性合成高分子物質；ゼラチン、カゼイン、水溶性でんぷん等の天然親水性高分子物質；カルボキシメチルセルロース等の親水性半合成高分子物質等が挙げられる。
　これらの中では、親水性合成高分子物質が望ましく、アニオン性高分子系分散剤がより望ましい。例えば、無機粒子としてアルミナゾル由来のアルミナ粒子を使用した場合、上記アルミナ粒子の表面は分散溶液中でカチオン性となる。そのため、アニオン性高分子系分散剤は静電引力によりアルミナ粒子に吸着しやすい。さらに、高分子系分散剤が極性を有する場合は、有機バインダも例えばアクリル系樹脂のように極性を有するものが好ましい。これは被膜中で有機バインダと高分子系分散剤の相溶性が高まることで、アンカー効果により被膜の強度が向上するためである。
　また、これらの高分子系分散剤は、１種類のみ用いられていてもよく、複数種類が併用されていてもよい。また、アニオン性高分子系分散剤としての性質を示す構造とノニオン性高分子系分散剤としての性質を示す構造を共に有する高分子系分散剤であってもよい。
　また、高分子系分散剤としては、数平均分子量が５００～１００，０００であるアニオン性高分子系分散剤も特に望ましい。
　本発明の保持シール材において、上記高分子系分散剤の含有量は、保持シール材を構成する無機繊維の重量に対して５０～１０００ｐｐｍであることが望ましい。
　高分子系分散剤の含有量が無機繊維の重量に対して５０ｐｐｍ未満である場合、有機バインダ溶液中で無機粒子と有機バインダの凝集を抑制させにくくなる。一方、高分子系分散剤の含有量が無機繊維の重量に対して１０００ｐｐｍを超える場合、無機粒子を有機バインダ成分中に分散させる効果は変わらないため、過剰な添加は好ましくない。
　本発明の保持シール材を構成するマットには、ニードルパンチング処理が施されていてもよい。
　ニードルパンチング処理によって無機繊維を交絡させることで、無機繊維同士の絡み合いを強固にし、強度を向上させやすくなる。
　ニードルパンチング処理が施されたマットを構成する無機繊維の平均繊維長は、２～１２０ｍｍであることが望ましく、５～１００ｍｍであることがより望ましい。上記の範囲の平均繊維長であると、ニードルパンチング処理を施した箇所で繊維同士が絡まり、マットの強度を増加させることができる。
　なお、無機繊維の平均繊維長とは、ピンセットにて繊維が破断しないように慎重にランダムに採取した３００本の無機繊維の全長を平均した値をいう。有機バインダを使用している保持シール材では、オーブン等を使用して６００℃以上の雰囲気温度１時間以上で有機バインダを脱脂焼失処理後に繊維を採取すると、繊維が破断する可能性は低くなり、繊維が採取しやすくなる。
　ニードルパンチング処理は、ニードルパンチング装置を用いて行うことができる。ニードルパンチング装置は、無機繊維前駆体のシート状物を支持する支持板と、この支持板の上方に設けられ、突き刺し方向（素地マットの厚さ方向）に往復移動可能なニードルボードとで構成されている。ニードルボードには、多数のニードルが取り付けられている。このニードルボードを支持板に載せた無機繊維前駆体のシート状物に対して移動させ、多数のニードルを無機繊維前駆体のシート状物に対して抜き差しすることで、無機繊維前駆体を構成する繊維を複雑に交絡させることができる。ニードルパンチング処理の回数やニードル数は、目的とする嵩密度や目付量に応じて変更すればよい。
　本発明の保持シール材の目付量（単位面積当たりの重量）は、特に限定されないが、２００～４０００ｇ／ｍ２であることが望ましく、１０００～３０００ｇ／ｍ２であることがより望ましい。保持シール材の目付量が２００ｇ／ｍ２未満であると、保持力が充分ではなく、保持シール材の目付量が４０００ｇ／ｍ２を超えると、保持シール材の嵩が低くなりにくい。そのため、このような保持シール材を用いて排ガス浄化装置を製造する場合、排ガス処理体が脱落しやすくなる。
　また、本発明の保持シール材の嵩密度（巻き付ける前の保持シール材の嵩密度）についても、特に限定されないが、０．１０～０．３０ｇ／ｍ３であることが望ましい。保持シール材の嵩密度が０．１０ｇ／ｍ３未満であると、無機繊維のからみ合いが弱く、無機繊維が剥離しやすいため、保持シール材の形状を所定の形状に保ちにくくなる。
　また、保持シール材の嵩密度が０．３０ｇ／ｍ３を超えると、保持シール材が硬くなり、排ガス処理体への巻き付け性が低下し、保持シール材が割れやすくなる。
　本発明の保持シール材には、さらに膨張材が含有されていてもよい。膨張材は、４００～８００℃の範囲で膨張する特性を有するものが望ましい。
　保持シール材に膨張材が含有されていると、４００～８００℃の範囲で保持シール材が膨張するようになるため、ガラス繊維の強度が低下する７００℃を超えるような高温域においても、保持シール材として使用する際の保持力を向上させることができる。
　膨張材としては、例えば、バーミキュライト、ベントナイト、金雲母、パーライト、膨張性黒鉛、及び、膨張性フッ化雲母等が挙げられる。これらの膨張材は単独で用いても良いし、二種以上を併用してもよい。
　膨張材の添加量は、特に限定されないが、保持シール材の全重量に対して１０～５０重量％であることが望ましく、２０～３０重量％であることが望ましい。
　本発明の保持シール材は、１枚のマットから構成される場合に限定されず、２枚以上のマットが積層されて構成されていてもよい。２枚以上のマットを結合する方法としては、特に限定されず、例えば、ミシン縫いでマット同士を結合する方法、粘着テープ又は接着剤でマット同士を接着する方法等が挙げられる。
　次に、本発明の保持シール材の製造方法について説明する。
　本発明の保持シール材の製造方法は、上述した保持シール材の製造方法であって、無機繊維からなるマットを準備するマット準備工程と、上記マットの表面に、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報を付与する識別情報付与工程とを含み、上記識別情報付与工程では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより上記識別情報を印刷し、上記ＵＶ硬化インク又は上記熱溶融インクを硬化させることを特徴とする。
（ａ）マット準備工程
　まず、無機繊維からなるマットを準備する。
　保持シール材を構成するマットは、種々の方法により作製することができるが、例えば、抄造法又はニードリング法により作製することができる。
　抄造法によりマットを作製する方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
　まず、無機繊維及び有機バインダを含むスラリーを調製した後、このスラリーを抄造することにより原料マットを作製する。続いて、原料マットを圧縮乾燥することにより、マットの準備が完了する。
　上記スラリーに含まれる無機繊維は、後述するニードリング法によりマットを作製する場合と同様に、紡糸用原液から無機繊維前駆体を作製し、無機繊維前駆体のシート状物を作製した後、該シート状物を圧縮後、焼成し、焼成したシート状物を解繊することによって得ることができる。この際、無機繊維前駆体のシート状物にニードルパンチング処理を施した後に焼成処理を施してもよいが、ニードルパンチング処理を施さずに焼成処理を施してもよい。
　すなわち、マット準備工程は、上記無機繊維となる無機繊維前駆体を作製する工程と、上記無機繊維前駆体を堆積又は積層することにより、シート状物を作製する工程と、上記シート状物を圧縮する工程と、圧縮した上記シート状物を焼成する工程と、焼成した上記シート状物を解繊し、無機繊維を得る工程と、解繊した上記無機繊維及び有機バインダを含むスラリーを調製する工程と、上記スラリーを抄造することにより、原料マットを作製する工程と、上記原料マットを圧縮乾燥することにより、マットを作製する工程とを含むことが望ましい。
　上記の方法では、２回の圧縮を行っている。１回目の圧縮では、可塑性のある無機繊維前駆体の状態のシート状物を圧縮することにより、厚みを小さくして効率良く焼成炉に搬入することができる。２回目の圧縮では、スラリーを抄造して得られた、バインダを含む原料マットを圧縮することにより、マット表面を平坦にしている。そして、マット表面のうねりだけでなく、マット表面の繊維の毛羽立ちを抑制することもできる。したがって、マット表面を、識別情報の印刷に適した平坦な状態にすることができる。
　上記スラリーは、有機バインダを含むバインダ溶液中に無機繊維を入れ、混合することにより得ることができる。
　抄造法により得られたマットを構成する無機繊維の平均繊維長は、０．１～２０ｍｍであることが望ましく、０．２～１０ｍｍであることがより望ましい。なお、無機繊維の平均繊維長は、上述の方法により測定することができる。
　有機バインダとしては、特に限定されず、本発明の保持シール材の説明において述べたものを使用することができるため、その詳細な説明は省略する。
　バインダ溶液中の有機バインダの濃度は、特に限定されないが、固形分換算で０．２～２０重量％程度であることが望ましい。
　有機バインダのガラス転移温度は、特に限定されないが、－５℃以下であることが望ましく、－１０℃以下であることがより望ましく、－３０℃以下であることがさらに望ましい。
　バインダ溶液には、無機バインダが含まれていてもよい。無機バインダとしては、アルミナゾル、シリカゾル等の無機粒子を使用することができる。
　バインダ溶液中の無機粒子の濃度は特に限定されないが、固形分換算で０．２～２０重量％程度であることが望ましい。
　バインダ溶液には、有機バインダ、無機バインダを無機繊維表面に付着させるために凝集剤等を添加してもよい。
　バインダ溶液には、ｐＨを調整するためのｐＨ調整剤を添加してもよい。
　原料マットの圧縮乾燥は、原料マットをプレス器等で圧縮した状態で、所定の温度で加熱、乾燥させることにより行う。具体的には、原料マットをオーブン等の熱処理器内に設置し、例えば９０～１８０℃の温度で、１～６０分間程度行うことが望ましい。
　ニードリング法によりマットを作製する方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
　まず、例えば、塩基性塩化アルミニウム水溶液とシリカゾル等とを原料とする紡糸用原液を調製した後、この原液を用いた紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して３～１０μｍの平均繊維経を有する無機繊維前駆体を作製する。続いて、上記無機繊維前駆体を圧縮して所定の大きさの連続したシート状物を作製し、これにニードルパンチング処理を施し、その後、焼成処理を施すことによりマットの準備が完了する。
　ニードリング法によりマットを作製する場合、有機バインダを含むバインダ溶液を調製し、作製したマットに上記バインダ溶液を含浸させた後、マットを圧縮乾燥させてもよい。
　上記の方法では、ニードルパンチング処理の際及び圧縮乾燥の際の２回の圧縮によってマット表面を平坦化することができる。したがって、マット表面を、識別情報の印刷に適した平坦な状態にすることができる。
　バインダ溶液としては、抄造法の際に用いるバインダ溶液と同じものを使用することができるため、その詳細な説明は省略する。
　このバインダ溶液には、有機バインダの他、無機バインダが含まれていてもよい。無機バインダとしては、アルミナゾル、シリカゾル等の無機粒子を使用することができる。
　更に、バインダ溶液には、高分子系分散剤が含まれていてもよい。この場合、無機バインダと高分子系分散剤を混合した溶液を調製した後、有機バインダ溶液と混合し、バインダ溶液を調製することが望ましい。
　まず、無機粒子と高分子系分散剤を混合した溶液を調製することで、無機粒子の表面を高分子系分散剤によって被覆する。続いて、有機バインダ溶液と混合することによって、水中に高分子系分散剤によって被覆された無機粒子と有機バインダを分散させることができる。
　高分子系分散剤としては、特に限定されず、本発明の保持シール材の説明において述べたものを使用することができるため、その詳細な説明は省略する。望ましい数平均分子量の範囲、種類も同様である。
　バインダ溶液中の高分子系分散剤の濃度は、特に限定されないが、５０～１０００ｐｐｍであることが望ましい。高分子系分散剤の濃度が５０ｐｐｍ未満の場合には、高分子系分散剤の量が不足するためバインダ溶液中で無機粒子と有機バインダの凝集を抑制させにくくなり、１０００ｐｐｍを超える場合は、分散させる効果は変わらないため、過剰な添加は望ましくない。
　無機粒子と高分子系分散剤とを混合した溶液と、有機バインダ溶液との混合比は、特に限定されないが、無機バインダと高分子系分散剤とを混合した溶液の無機粒子の固形分重量：有機バインダ溶液の有機バインダの固形分重量＝３：１～１：３の重量比率で混合するのが望ましい。
　バインダ溶液を含浸させたマットは、９０～１８０℃程度の温度で、１～６０分間程度乾燥させることが望ましい。
　その後、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような凸部と凹部を備えた形状のマットとするためには、マットを所定の形状に切断する切断工程をさらに行えばよい。
（ｂ）識別情報付与工程
　次に、準備したマットの表面に、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報を付与する。
　この工程では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより識別情報を印刷し、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクを硬化させる。
　具体的には、インクジェット式印刷装置を用いて、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクをマットの表面に噴霧することが望ましい。その後、ＵＶ硬化インクを用いた場合には紫外線を照射することにより、また、熱溶融インクを用いた場合には急冷することにより、印刷処理を施すことが望ましい。
　光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報、ＵＶ硬化インク及び熱溶融インクについては、本発明の保持シール材において説明したため、その詳細な説明を省略する。
　本発明の保持シール材の製造方法において、識別情報が、マットの坪量、嵩密度、重量、厚み及び製品サイズから選ばれる少なくとも１つの情報である場合、識別情報付与工程の前に、準備したマットの上記識別情報を測定し、識別情報付与工程では、測定結果に基づいて上記識別情報をマットの表面に付与し、識別情報付与工程の後、マット表面上の上記識別情報を読み取り、上記識別情報を基準値と比較して良品か否かを判断することが望ましい。この際、光学読み取りコードからなる識別情報を付与することがより望ましい。
　上記の方法を用いると、保持シール材ごとに異なる識別情報を鮮明かつ効率良く印刷することができる。したがって、保持シール材の製造の自動化を容易に行うことができる。
　以上により、本発明の保持シール材を製造することができる。
　また、本発明の保持シール材の製造方法によれば、例えば、（ａ）マットを所定の形状に切断する、（ｂ）マットの重量や厚み等の特性項目を測定する、（ｃ）規格範囲の判定、測定情報、製品情報等を、光学読み取りコードからなる識別情報として印刷する、（ｄ）光学読み取りコードからなる識別情報を読み取り、基準値と比較して良品か否かを判断する、（ｅ）良品でないと判断されたマットを廃棄する、といった工程を自動で行うことができる。
　本発明の保持シール材は、排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体を保持するための保持シール材として使用することができる。
　このように、金属ケーシングと、上記金属ケーシングに収容された排ガス処理体と、上記排ガス処理体の周囲に巻き付けられ、上記排ガス処理体及び上記金属ケーシングの間に配設された保持シール材とを備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、本発明の保持シール材、又は、本発明の保持シール材の製造方法により製造された保持シール材であることを特徴とする排ガス浄化装置もまた、本発明の好適な実施形態である。
　図２は、排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
　図２に示す排ガス浄化装置１００は、金属ケーシング１３０と、金属ケーシング１３０に収容された排ガス処理体１２０と、排ガス処理体１２０及び金属ケーシング１３０の間に配設された保持シール材１１０とを備えている。
　排ガス処理体１２０は、多数のセル１２５がセル壁１２６を隔てて長手方向に並設された柱状のものである。なお、金属ケーシング１３０の端部には、必要に応じて、内燃機関から排出された排ガスを導入する導入管と、排ガス浄化装置を通過した排ガスが外部に排出される排出管とが接続されることとなる。
　排ガス浄化装置を構成する保持シール材としては、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す保持シール材１０をはじめとする本発明の保持シール材を使用することができる。
　排ガス浄化装置を構成する金属ケーシングの材質は、耐熱性を有する金属であれば特に限定されず、具体的には、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属類が挙げられる。
　排ガス浄化装置を構成するケーシングの形状は、略円筒型形状の他、クラムシェル型形状等を好適に用いることができる。
　続いて、排ガス処理装置を構成する排ガス処理体について説明する。
　図３は、排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体の一例を模式的に示す斜視図である。
　図３に示す排ガス処理体１２０は、多数のセル１２５がセル壁１２６を隔てて長手方向に併設される柱状のセラミック質からなるハニカム構造体である。また、セル１２５のいずれかの端部は、封止材１２８で封止されている。さらに、排ガス処理体１２０の外周面には、外周コート層１２７が形成されている。
　図３に示す排ガス処理体１２０のように、セル１２５のいずれかの端部が封止されている場合、排ガス処理体１２０の一方の端部からみたときに、端部が封止されたセルと封止されていないセルとが交互に配置されていることが好ましい。
　排ガス処理体を長手方向に垂直な方向に切断した断面形状は、特に限定されず、略円形、略楕円形でもよく、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形であってもよい。
　排ガス処理体を構成するセルの断面形状は、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形等の略多角形でもよく、また、略円形、略楕円形であってもよい。また、排ガス処理体は、複数の断面形状のセルが組み合わされたものであってもよい。
　排ガス処理体を構成する素材は特に限定されないが、炭化ケイ素質及び窒化ケイ素質等の非酸化物、並びに、コージェライト及びチタン酸アルミニウム等の酸化物を用いることができる。これらのうち、特に、炭化ケイ素質又は窒化ケイ素質等の非酸化物多孔質焼成体であることが好ましい。
　これらの多孔質焼成体は、脆性材料であるので、機械的な衝撃等により破壊されやすい。
　しかし、図２に示す排ガス処理装置１００では、排ガス処理体１２０の側面の周囲に保持シール材１１０が介在し、衝撃を吸収するので、機械的な衝撃や熱衝撃により排ガス処理体１２０にクラック等が発生するのを防止することができる。
　排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体には、排ガスを浄化するための触媒を担持させてもよく、担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が好ましく、この中では、白金がより好ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いる事もできる。これらの触媒は、単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。これら触媒が担持されていると、ＰＭを燃焼除去しやすくなり、有毒な排ガスの浄化も可能になる。
　排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体としては、コージェライト等からなり、一体的に形成された一体型ハニカム構造体であってもよく、あるいは、炭化ケイ素等からなり、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体を主にセラミックを含むペーストを介して複数個結束してなる集合型ハニカム構造体であってもよい。
　排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、セルに封止材が設けられずに、セルの端部が封止されていなくてもよい。この場合、排ガス処理体は、白金等の触媒を担持させることによって、排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣ又はＮＯｘ等の有害なガス成分を浄化する触媒担体として機能する。
　排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、外周面に外周コート層が形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。排ガス処理体の外周面に外周コート層が形成されていると、排ガス処理体の外周部を補強したり、形状を整えたり、断熱性を向上させることができる。なお、排ガス処理体の外周面とは、柱状である排ガス処理体の側面部分を指す。
　上述した構成を有する排ガス浄化装置を排ガスが通過する場合について、図２を参照して以下に説明する。
　図２に示すように、内燃機関から排出され、排ガス処理装置１００に流入した排ガス（図２中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス処理体（ハニカムフィルタ）１２０の排ガス流入側端面１２０ａに開口した一のセル１２５に流入し、セル１２５を隔てるセル壁１２６を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁１２６で捕集され、排ガスが浄化されることとなる。浄化された排ガスは、排ガス処理側端面１２０ｂに開口した他のセル１２５から流出し、外部に排出される。
　次に、排ガス浄化装置の製造方法について説明する。
　図４は、排ガス浄化装置の製造方法の一例を模式的に示した斜視図である。
　図４に示すように、まず、排ガス処理体１２０の周囲に沿って保持シール材１１０を巻き付け、巻付体１４０とする。次に、この巻付体１４０を金属ケーシング１３０に収容することで、排ガス浄化装置を製造することができる。
　巻付体１４０を金属ケーシング１３０に収容する方法としては、例えば、金属ケーシング１３０内部の所定の位置まで周囲に保持シール材１１０が配設された排ガス処理体１２０を圧入する圧入方式（スタッフィング方式）、金属ケーシング１３０の内径を縮めるように外周側から圧縮するサイジング方式（スウェージング形式）、並びに、金属ケーシングを第１のケーシングおよび第２のケーシングの部品に分離可能な形状としておき、巻付体１４０を第１のケーシング上に載置した後に第２のケーシングをかぶせて密封するクラムシェル方式等が挙げられる。
　圧入方式によって巻付体を金属ケーシングに収容する場合、金属ケーシングの内径（排ガス処理体を収容する部分の内径）は、上記巻付体の外径より若干小さくなっていることが好ましい。
　排ガス浄化装置は、互いに結合された２層以上の複数枚の保持シール材から構成されていてもよい。複数枚の保持シール材を結合する方法としては、特に限定されず、例えば、ミシン縫いで保持シール材同士を結合する方法、粘着テープ又は接着剤で保持シール材同士を接着する方法等が挙げられる。
　以下、本発明の保持シール材及び保持シール材の製造方法の作用効果について説明する。
　本発明の保持シール材において、印刷に用いられるＵＶ硬化インク又は熱溶融インクは、ＵＶ照射又は急冷によって瞬時に硬化する。そのため、それぞれのインクは、マットの表面に留まることとなり、マットの内部に染み込みにくくなる。したがって、本発明の保持シール材及び保持シール材の製造方法では、印刷部分の滲み及び擦れを防止することができる。
　以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
（ａ）マット準備工程
　まず、以下の手順により無機繊維からなるマットを準備した。
（ａ－１）紡糸工程
　Ａｌ含有量が７０ｇ／ｌであり、Ａｌ：Ｃｌ＝１：１．８（原子比）となるように調製した塩基性塩化アルミニウム水溶液に対して、焼成後の無機繊維における組成比が、Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７２：２８（重量比）となるようにシリカゾルを配合し、さらに、有機重合体（ポリビニルアルコール）を適量添加して混合液を調製した。
　得られた混合液を濃縮して紡糸用混合物とし、この紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して平均繊維径が５．６μｍである無機繊維前駆体を作製した。
（ａ－２）圧縮工程
　上記工程（ａ－１）で得られた無機繊維前駆体を圧縮して、連続したシート状物を作製した。
（ａ－３）ニードルパンチング工程
　上記工程（ａ－２）で得られたシート状物に対して、以下に示す条件を用いて連続的にニードルパンチング処理を行ってニードルパンチング処理体を作製した。
　まず、ニードルが２１個／ｃｍ２の密度で取り付けられたニードルボードを準備した。次に、このニードルボードをシート状物の一方の表面の上方に配設し、ニードルボードをシート状物の厚さ方向に沿って一回上下させることによりニードルパンチング処理を行い、ニードルパンチング処理体を作製した。この際、ニードルの先端部分に形成されたバーブがシート状物の反対側の表面に完全に貫出するまでニードルを貫通させた。
（ａ－４）焼成工程
　上記工程（ａ－３）で得られたニードルパンチング処理体を最高温度１２５０℃で連続して焼成し、アルミナとシリカとを７２重量部：２８重量部で含む無機繊維からなる焼成シート状物を製造した。無機繊維の平均繊維径は、５．６μｍである。また、このようにして得られた焼成シート状物は、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ３であり、目付量が１５００ｇ／ｍ２である。
（ａ－５）切断工程
　上記工程（ａ－４）で得られた焼成シート状物を切断して、無機繊維からなるマットを作製した。マットの長さは９８０ｍｍ、幅は１５０ｍｍ、厚さは１０ｍｍである。
（ａ－６）有機バインダ溶液調製工程
　ガラス転移温度が－１０℃であるアクリルゴムを水に分散させたアクリレート系ラテックス（日本ゼオン社製　Ｎｉｐｏｌ　ＬＸ８５４Ｅ（固形分濃度：４５ｗｔ％））を用い、水で希釈することにより、固形分濃度が１０重量％の有機バインダ溶液を調製した。
（ａ－７）含浸工程
　上記工程（ａ－６）で調製した有機バインダ溶液中に、上記工程（ａ－５）で得られたマットを浸漬した後、引き上げた。
（ａ－８）圧縮乾燥工程
　上記工程（ａ－７）後のマットを、厚さが７．５ｍｍになるまで圧縮し、温度１３０℃、風速２ｍ／ｓの熱風を吹き付けることにより熱風通気乾燥した。以上の工程により、マットを準備した。
（ｂ）識別情報付与工程
　次に、準備したマットの表面に、インクジェット印刷装置を用いてＵＶ硬化インク（アクリレート系ＵＶ硬化インク、黒色）を噴射し、紫外線を照射することにより、縦１．５ｃｍ×横１．５ｃｍ（面積２．２５ｃｍ２）のデータマトリックス（二次元コード）を印刷した。
　以上の工程により、保持シール材を作製した。
（実施例２）
　以下の点を除いて、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
　工程（ａ－６）では、固形分濃度が１重量％の有機バインダ溶液を調製した。
　工程（ｂ）では、準備したマットの表面に、インクジェット印刷装置を用いて熱溶融インク（黒色）を噴射し、急冷することにより、縦３．０ｃｍ×横３．０ｃｍ（面積９．０ｃｍ２）のデータマトリックスを印刷した。
（実施例３）
　以下の点を除いて、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
　工程（ａ－６）では、固形分濃度が２重量％の有機バインダ溶液を調製した。
　工程（ａ－６）及び（ａ－７）の間に、以下の工程（ａ－６－２）及び（ａ－６－３）を行った。
　工程（ａ－７）では、工程（ａ－６－３）で調製したバインダ溶液中に、工程（ａ－５）で得られたマットを浸漬した後、引き上げた。
（ａ－６－２）無機バインダ溶液調製工程
　アルミナコロイド溶液（アルミナゾル）（日産化学工業社製　アルミナゾル５５０（固形分濃度：１５ｗｔ％））を水で希釈し、無機粒子の固形分濃度が２重量％の無機バインダ溶液を調製した。
（ａ－６－３）バインダ溶液調製工程
　上記工程（ａ－６－２）で得られた無機バインダ溶液に上記工程（ａ－６）で得られた有機バインダ溶液を、無機バインダ溶液：有機バインダ溶液＝１：１の重量比になるよう加え充分攪拌し、有機バインダが固形分濃度で１重量％、無機粒子が固形分濃度で１重量％であるバインダ溶液を調製した。
（比較例１）
　以下の点を除いて、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
　工程（ｂ）では、準備したマットの表面に、インクジェット印刷装置を用いてオイルインク（黒色）を噴射し、インクを自然乾燥させることにより、縦１．５ｃｍ×横１．５ｃｍ（面積２．２５ｃｍ２）のデータマトリックスを印刷した。
（比較例２）
　以下の点を除いて、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
　工程（ａ－６）では、固形分濃度が１重量％の有機バインダ溶液を調製した。
　工程（ｂ）では、準備したマットの表面に、インクジェット印刷装置を用いてオイルインク（黒色）を噴射し、インクを自然乾燥させることにより、縦３．０ｃｍ×横３．０ｃｍ（面積９．０ｃｍ２）のデータマトリックスを印刷した。
（印刷擦れの有無）
　実施例１～３及び比較例１～２の保持シール材について、目視にて、印刷されたデータマトリックスが擦れていないかを確認し、印刷擦れの有無を評価した。その結果を表１に示す。
　また、図５（ａ）に、実施例２の保持シール材に印刷されたデータマトリックスの写真、図５（ｂ）に、比較例２の保持シール材に印刷されたデータマトリックスの写真をそれぞれ示す。
（自動読み取りの可否）
　自動読み取り装置を用いて、実施例１～３及び比較例１～２の保持シール材に印刷されたデータマトリックスを読み取ることが可能であるかを評価した。その結果を表１に示す。
（インクの染み込み深さの測定）
　実施例１～３及び比較例１～２の保持シール材について、データマトリックスが印刷されている面に対して垂直な方向に切断し、インクの先端部がマットの表面から内側へどの程度の位置にあるかを測定し、これをインクの染み込み深さ（ｍｍ）とした。その結果を表１に示す。具体的な測定方法は以下のとおりである。まず、データマトリックスが印刷されている面に対して垂直な方向に切断した端面が観察面になるように、板状に試料片を切り出す。実体顕微鏡（ニコン社製ＳＭＺ）の観察倍率を３０倍にして、ステージ上にて試料片の横にステンレス製直尺（シンワ測定社製、長さ１５ｃｍ、目盛０．５ｍｍ）を配置し、インクの先端部がマットの表面から内側へどの程度の位置にあるかを読み取る。ただし、ニードルパンチング処理が施されたマットでは、ニードル針が通った跡であるニードル痕の部分は、マット表面が穴状のため測定箇所から除く。
　また、図６（ａ）に、実施例２の保持シール材におけるインクの染み込み深さを示す拡大写真、図６（ｂ）に、比較例２の保持シール材におけるインクの染み込み深さを示す拡大写真をそれぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１及び図５（ａ）に示すように、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクによりデータマトリックスが印刷されている実施例１～３では、印刷擦れがなく、自動読み取り装置でデータマトリックスを読み取ることが可能であった。
　さらに、表１及び図６（ａ）に示すように、実施例１～３では、インクの染み込み深さも０．１～０．７ｍｍの範囲内であり、インクがマットの内部にまで染み込んでいないことが確認された。
　特に、ＵＶ硬化インクによりデータマトリックスが印刷されている実施例１及び３では、データマトリックスが印刷されている面積が２．２５ｃｍ２と小さいにも関わらず、印刷擦れもなく、自動読み取り装置でデータマトリックスを読み取ることが可能であることが確認された。
　一方、表１及び図５（ｂ）に示すように、従来のオイルインクによりデータマトリックスが印刷されている比較例１～２では、印刷擦れが生じ、また、自動読み取り装置でデータマトリックスを読み取ることが不可能であった。
　さらに、表１及び図６（ｂ）に示すように、比較例１～２では、インクの染み込み深さが０．９～１．２ｍｍと大きく、インクがマットの内部の深くにまで染み込んでいることが確認された。
　本発明の保持シール材は、マットの表面に、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されていることを必須の構成要件としている。本発明の保持シール材の製造方法は、マットの表面に、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報を付与する識別情報付与工程において、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより上記識別情報を印刷し、上記ＵＶ硬化インク又は上記熱溶融インクを硬化させることを必須の構成要件としている。
　係る必須の構成要件に、本発明の詳細な説明で詳述した種々の構成（例えば、保持シール材の構成、識別情報の種類、マットの作製条件、識別情報の印刷条件）を適宜組み合わせることにより所望の効果を得ることができる。
　１０、１１０　保持シール材
　１１　凸部
　１２　凹部
　１３　光学読み取りコード（識別情報）
　１００　排ガス浄化装置
　１２０　排ガス処理体
　１２０ａ　排ガス流入側端面
　１２０ｂ　排ガス処理側端面
　１２５　セル
　１２６　セル壁
　１２７　外周コート層
　１２８　封止材
　１３０　金属ケーシング
　１４０　巻付体
　Ｇ　排ガス

Claims (12)

  1. 　無機繊維からなるマットから構成されるとともに、排ガス処理体を保持するための保持シール材であって、
    　前記マットの表面には、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報が、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより印刷されていることを特徴とする保持シール材。
  2. 　前記無機繊維の平均繊維径は、２μｍ以上２０μｍ未満である請求項１に記載の保持シール材。
  3. 　前記マットに染み込んだ前記ＵＶ硬化インク又は前記熱溶融性インクの先端部は、前記マットの表面から内側へ０．１～０．７ｍｍの位置にある請求項１又は２に記載の保持シール材。
  4. 　前記識別情報は、光学読み取りコードであり、
    　前記光学読み取りコードが印刷されている面積は、２ｃｍ２以上である請求項１～３のいずれかに記載の保持シール材。
  5. 　前記識別情報は、ＵＶ硬化インクにより印刷されており、
    　前記ＵＶ硬化インクは、アクリレート系紫外線硬化樹脂を含有する請求項１～４のいずれかに記載の保持シール材。
  6. 　前記無機繊維の表面は、有機バインダ成分中に無機粒子が分散されてなる被膜で覆われている請求項１～５のいずれかに記載の保持シール材。
  7. 　前記保持シール材中、前記有機バインダ成分は、前記無機繊維１００重量部に対して０重量部より多く１２重量部以下含有されている請求項６に記載の保持シール材。
  8. 　前記マットには、ニードルパンチング処理が施されている請求項１～７のいずれかに記載の保持シール材。
  9. 　前記識別情報は、製品名、製品番号、製造番号、坪量、嵩密度、品種、重量、厚み、製品サイズ、適用車種及び裏表の区別から選ばれる少なくとも１つの情報である請求項１～８のいずれかに記載の保持シール材。
  10. 　請求項１～９のいずれかに記載の保持シール材の製造方法であって、
    　無機繊維からなるマットを準備するマット準備工程と、
    　前記マットの表面に、光学読み取りコード及び／又は文字情報からなる識別情報を付与する識別情報付与工程とを含み、
    　前記識別情報付与工程では、ＵＶ硬化インク又は熱溶融インクにより前記識別情報を印刷し、前記ＵＶ硬化インク又は前記熱溶融インクを硬化させることを特徴とする保持シール材の製造方法。
  11. 　前記識別情報は、マットの坪量、嵩密度、重量、厚み及び製品サイズから選ばれる少なくとも１つの情報であり、
    　前記識別情報付与工程の前に、準備した前記マットの前記識別情報を測定し、
    　前記識別情報付与工程では、測定結果に基づいて前記識別情報を前記マットの表面に付与し、
    　前記識別情報付与工程の後、前記マット表面上の前記識別情報を読み取り、前記識別情報を基準値と比較して良品か否かを判断する請求項１０に記載の保持シール材の製造方法。
  12. 　前記マット準備工程は、
    　前記無機繊維となる無機繊維前駆体を作製する工程と、
    　前記無機繊維前駆体を堆積又は積層することにより、シート状物を作製する工程と、
    　前記シート状物を圧縮する工程と、
    　圧縮した前記シート状物を焼成する工程と、
    　焼成した前記シート状物を解繊し、無機繊維を得る工程と、
    　解繊した前記無機繊維及び有機バインダを含むスラリーを調製する工程と、
    　前記スラリーを抄造することにより、原料マットを作製する工程と、
    　前記原料マットを圧縮乾燥することにより、マットを作製する工程とを含む請求項１０又は１１に記載の保持シール材の製造方法。
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