WO2024070251A1

WO2024070251A1 - マット材、排ガス浄化装置及びマット材の製造方法

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Publication number: WO2024070251A1
Application number: PCT/JP2023/028877
Authority: WO
Inventors: 真希松長; 雄太向後
Original assignee: イビデン株式会社
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2023-08-08
Publication date: 2024-04-04

Abstract

無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、有機物から構成された複数の基部と、上記複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークが形成されていることを特徴とするマット材。

Description

マット材、排ガス浄化装置及びマット材の製造方法

本発明は、マット材、排ガス浄化装置及びマット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、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が環境や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やＨＣ、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や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、炭化ケイ素や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ケーシング（筒状部材）と、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される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。この保持シール材は、自動車の走行等により生じる振動や衝撃により、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や、排ガス処理体とケーシングとの間から排気ガスが漏れることを防止すること等を主な目的として配設されている。

このような用途で用いられる保持シール材としては、無機繊維からなるマット材が用いられる。無機繊維からなるマット材は、自動車等の配管に巻き付けて使用する断熱用途、防音用途にも用いられる。

特許文献１には、面内の少なくとも一部に開口を有するシート材がベース材の第１及び第２の主表面の少なくとも一方に設置された保持シール材が開示されている。また、熱融着性の材料から形成されたシート材をベース材に熱圧着することで、接着剤を使用せずにベース材の主表面にシート材を固着させることが開示されている。

特開２００９－８５０９２号公報

特許文献１において、シート材は、ベース材に含まれる無機繊維の飛散を防止するために設けられている。

このようなマット材の製造方法としては、打ち抜き刃を有する打ち抜き型によって打ち抜く方法（打ち抜き加工ともいう）が従来から用いられている。
この工程においては、無機繊維からなるシート状部材と、可撓性シートを貼り付けた大判の貼付体を準備し、この貼付体を打ち抜くことによって、多数のマット材を一度の打ち抜き加工により得ることができる。

マット材は、巻き付け方向となる長手方向と、長手方向に直交する短手方向を有する。
大判の貼付体１枚からこのようなマット材を得る場合、貼付体の縦方向がマット材の長手方向になる方向でマット材を打ち抜く場所と、貼付体の横方向がマット材の長手方向になる方向でマット材を打ち抜く場所とを組み合わせて、できるだけ多くのマット材を大判の貼付体１枚から得られるようにする。
この場合、貼付体の縦横方向とマット材の長手方向の向きの関係が異なる２種類のマット材が得られる。

また、特許文献１では、シート材は、熱圧着されることでベース材に固着させるが、このときシート材を形成している繊維自体が溶融することによりベース材に貼り付けられる。そのため、熱圧着後のシート材の繊維は穴が開き、繊維強度が低下すると考えられる。また、シート材の複数の繊維が互いに融着することにより、シート材の柔軟性が弱くなると考えられる。その結果、シート材が設けられたマット材を排ガス処理体等に巻き付ける際に、マット材の割れが発生するおそれがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、巻き付けの際の割れの発生を抑制することができるマット材を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るマット材は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、有機物から構成された複数の基部と、上記複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークが形成されていることを特徴とする。

本発明の第１の態様に係るマット材は、上記基材マットの上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、有機物から構成された複数の基部と、上記複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークが形成されていることから、その強度及び柔軟性が高いため、マット材の巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。

本発明の第１の態様に係るマット材では、上記複数の基部の各々の最大幅は、上記ネットワークを形成する上記繊維の幅よりも大きいことが好ましい。
これにより、ネットワークを形成する繊維同士をより多く、強固に結合することが可能であるため、マット材全体の強度をより向上できる。その結果、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

本発明の第１の態様に係るマット材では、上記ネットワークを形成する上記繊維のガラス転移点は、上記複数の基部を構成する上記有機物のガラス転移点より高いことが好ましい。
これにより、ホットメルトパウダーを使用して上記ネットワークを容易に形成することができる。

本発明の第１の態様に係るマット材では、上記ネットワークは、三次元的に形成されていることが好ましい。
これにより、基材マットの第１及び／又は第２の主表面に形成されたネットワークの強度を向上できるとともにネットワークに加わる応力を分散させることができるため、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

本発明の第１の態様に係るマット材では、上記ネットワークを形成する上記繊維は、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されていることがより好ましい。
マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制する観点からは、上記ネットワークを形成する上記繊維は、有機繊維で構成されていることがより好ましい。

本発明の第２の態様に係るマット材は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とによりウェブが形成されていることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係るマット材では、上記ウェブが繊維束を含んでいるが、上記繊維束は、複数の繊維が交絡して形成されており、さらに、そのような繊維束と短繊維とによってウェブが形成されていることから、ウェブを形成している繊維の強度及び柔軟性が低下するのを抑制することができる。その結果、マット材の巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。

本発明の第２の態様に係るマット材は、延伸方向が互いに異なる複数の上記繊維束を含み、上記ウェブは、複数の上記繊維束と上記単繊維とにより形成されていることが好ましい。
これにより、縦配向繊維と横配向繊維とを同程度の繊維数とすることができる。

本発明の第２の態様に係るマット材では、上記繊維束及び上記単繊維の少なくとも一方は、湾曲していることが好ましい。
これにより、ウェブを形成している繊維同士の交点が増え、ウェブに加わる応力を分散させることができるため、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

本発明の第２の態様に係るマット材では、上記ウェブは、三次元的に形成されていることが好ましい。
これにより、基材マットの第１及び／又は第２の主表面に形成されたウェブの強度を向上できるとともにウェブに加わる応力を分散させることができるため、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

本発明の第２の態様に係るマット材では、上記繊維束及び上記単繊維は、それぞれ、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されていることがより好ましい。
マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制する観点からは、上記繊維束及び上記単繊維は、それぞれ、有機繊維で構成されていることがより好ましい。

本発明の排ガス浄化装置は、排ガスが流通する排ガス処理体と、上記排ガス処理体の外周に巻き付けて使用される保持シール材と、上記保持シール材が巻き付けられた上記排ガス処理体を収容するケーシングと、を備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、本発明の第１又は第２の態様に係るマット材であることを特徴とする。

上述のように、本発明の第１及び第２の態様に係るマット材は、巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。そのため、本発明の排ガス浄化装置は、マット材の割れから未処理の排ガスが漏洩するのを抑制することができる。

本発明のマット材の製造方法は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットを準備する基材マット準備工程と、少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材を準備するシート材準備工程と、上記シート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、上記シート材に上記ホットメルトパウダーを付着させるシート材加工工程と、上記基材マットの上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、上記ホットメルトパウダーが付着した上記シート材を熱圧着し、上記シート材を上記基材マットに貼り付けるシート材貼付工程と、を有することを特徴とする。

本発明のマット材の製造方法では、少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、上記シート材に上記ホットメルトパウダーを付着させ、上記基材マットの上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、上記ホットメルトパウダーが付着した上記シート材を熱圧着し、上記シート材を上記基材マットに貼り付けることから、シート材を形成している繊維自体が溶融することを防止しつつシート材を基材マットに貼り付けることができる。そのため、シート材を形成している繊維の強度及び柔軟性が低下するのを抑制することができる。また、ホットメルトパウダーを加熱して溶融することで基部を有するネットワークを形成することができる。その結果、マット材の巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。

図１は、本発明の第１の態様に係るマット材の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示すネットワークを模式的に示す拡大平面図である。図３は、貼付体の一例を模式的に示す斜視図である。図４は、打ち抜き加工により２種類のマット材を得る工程の一例を模式的に示す上面図である。図５は、本発明の第２の態様に係るマット材の一例を模式的に示す斜視図である。図６は、図５に示すウェブを模式的に示す拡大平面図である。図７は、貼付体の別の例を模式的に示す斜視図である。図８は、打ち抜き加工により２種類のマット材を得る工程の別の例を模式的に示す上面図である。図９は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。図１０は、比較例１のマット材の写真である。

（発明の詳細な説明）
以下、本発明のマット材、排ガス浄化装置及びマット材の製造方法について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の構成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。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

図１は、本発明の第１の態様に係るマット材の一例を模式的に示す斜視図である。
図１に示すマット材１０は、第１の主表面２１及び第２の主表面２２を有する基材マット２０の第１の主表面２１に、有機物の基部及び繊維（いずれも図１では図示省略）からなるネットワーク７０が形成された構造を有している。
マット材１０の長手方向側（図１中、両矢印Ｌで示す方向）の端部のうち、一方の端部である第１の端部には凸部１１が形成されており、他方の端部である第２の端部には凹部１２が形成されている。
凸部１１及び凹部１２は、基材マット２０とネットワーク７０のそれぞれに設けられた凸部と凹部が重なって形成されている。
マット材の凸部及び凹部は、外周が円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつける際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっている。
なお、図１中、両矢印Ｗで示す方向がマット材の短手方向であり、両矢印Ｔで示す方向がマット材の厚さ方向である。

なお、図１では基材マット２０の第１の主表面２１のみにネットワーク７０が形成された場合を示したが、基材マット２０の第１の主表面２１及び第２の主表面２２にそれぞれネットワーク７０を形成してもよい。また、基材マット２０の第１の主表面２１及び／又は第２の主表面２２に加えて、基材マット２０の側面にもネットワーク７０を形成していてもよい。

図２は、図１に示すネットワークを模式的に示す拡大平面図である。
なお、図２には、ネットワーク７０と基材マット２０の配置関係を示すため、基材マット２０についても破線で示している。
図２に示すように、ネットワーク７０は、有機物から構成された複数の基部７１と、複数の基部７１のそれぞれから２方向に延伸する繊維７２とにより形成されている。
このようなネットワーク７０は、その強度及び柔軟性が高いため、マット材１０の巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。

ここでは、繊維７２として、縦方向及び横方向の２方向にそれぞれ延伸する縦配向繊維３１及び横配向繊維３２が存在している。
縦配向繊維３１の配向方向は、縦方向であり、マット材１０の長手方向（図１中、両矢印Ｌで示す方向）と略平行になっている。
横配向繊維３２の配向方向は、横方向であり、マット材１０の短手方向（図１中、両矢印Ｗで示す方向）と略平行になっている。
ここで、縦配向繊維３１を構成する繊維の長さ方向が並ぶ方向が縦配向繊維３１の配向方向になり、横配向繊維３２を構成する繊維の長さ方向が並ぶ方向が横配向繊維３２の配向方向になる。
縦方向に繊維が配向（配列）した縦配向繊維３１と、横方向に繊維が配向（配列）した横配向繊維３２とが積層され、縦横に繊維配向をもった不織布を構成している。

繊維７２からなる不織布は、原料から直接紡糸する製造プロセスを用いて作製されており、紡糸した繊維を縦横それぞれの方向に延伸することによって長繊維フィラメントが縦横それぞれの方向に配向されている。
また、繊維７２からなる不織布は、透かしのある不織布であり、縦配向繊維３１と横配向繊維３２に囲まれた開口が存在している。

なお、図２では縦配向繊維３１及び横配向繊維３２がそれぞれ一層ずつ積層された場合を示したが、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２の積層数は特に限定されず、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２が交互に計３層以上積層されてもよい。
また、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２を積層する順序も特に限定されない。

さらに、ネットワーク７０は、３方向以上の方向に延伸する繊維を含んでいてもよく、例えば、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２に加えて斜め方向に延伸する繊維を含んでいてもよい。

また、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２の配向方向と、マット材１０の長手方向及び短手方向との関係は特に限定されないが、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２の一方の配向方向がマット材１０の長手方向と平行であり、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２の他方の配向方向がマット材１０の短手方向と平行であることが好ましい。

基部７１は、ネットワーク７０内に分布しており、各基部７１は、一次元的に伸びる繊維７２とは異なり、マット材１０の長手方向、短手方向及び厚さ方向（特に長手方向及び短手方向）に広がりをもっている。そして、各基部７１が融着することによって異なる方向に延伸する繊維７２を互いに接合している。すなわち、縦配向繊維３１及び横配向繊維３２が交差する領域に基部７１が配置され、それらの繊維同士を結合している。

このように、ネットワーク７０を形成する繊維７２同士をより多く、強固に結合する観点から、各基部７１の最大幅は、繊維７２の幅よりも大きいことが好ましい。その結果、マット材１０の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。例えば、基部７１は、複数本の縦配向繊維３１と複数本の横配向繊維３２とが交差する領域の少なくとも一部を占める大きさであってもよいが、一つの基部７１で縦配向繊維３１と横配向繊維３２とが交差する領域を複数含むことはより好ましい。
なお、ここで、各基部７１の最大幅と繊維７２の幅とは、ネットワーク７０の平面視において比較されることが好ましい。

また、基部７１は、ネットワーク７０を基材マット２０に固定する役割を果たしている。すなわち、基部７１は、融着することによってネットワーク７０を形成する繊維７２を基材マット２０に接合している。

上述のように、ネットワーク７０は、複数の方向に配向した繊維７２（例えば縦配向繊維３１及び横配向繊維３２）が積層された不織布と、その不織布上に分布され、異なる層に位置する異なる配向方向の繊維７２同士（例えば縦配向繊維３１及び横配向繊維３２同士）を接合する基部７１とによって形成されている。

このように、ネットワーク７０は、三次元的に形成されている。すなわち、ネットワーク７０は、マット材１０の長手方向及び短手方向に広がるとともに、マット材１０の厚さ方向に厚みをもっている。
これにより、ネットワーク７０の強度がより向上するとともにネットワーク７０に加わる応力が分散されるため、マット材１０の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

なお、図２ではネットワーク７０が複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とを含む場合を示したが、ネットワーク７０は繊維束のみから形成されてもよいし、単繊維のみから形成されてもよい。
以下、これらの構成の詳細について説明する。

本発明の第１の態様に係るマット材を構成する基材マットは、無機繊維からなる。無機繊維は、特に限定されず、アルミナ－シリカ繊維、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、マット材に要求される特性等に応じて変更すればよく、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。

この中でも、低結晶性アルミナ質の無機繊維が好ましく、ムライト組成の低結晶性アルミナ質の無機繊維がより好ましい。加えて、スピネル型化合物を含む無機繊維がさらに好ましい。

基材マットは、巻き付け方向となる長手方向と、長手方向に直交する短手方向を有する。
基材マットには、基材マットの長手方向側の端部のうち、一方の端部である第１の端部には凸部が形成されており、他方の端部である第２の端部には凹部が形成されていることが好ましい。基材マットの凸部及び凹部は、外周が円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつける際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっていることが好ましい。
また、基材マットは凸部及び凹部が形成されていない形状であってもよい。

上記基材マットの厚さは、２～３０ｍｍであることが好ましい。
基材マットの厚さが２ｍｍ未満であると、その厚さが薄すぎるため、断熱性能や防音性能が低下してしまう。一方、基材マットの厚さが３０ｍｍを超えると、柔軟性が低下し、装着対象となる部材への装着性が低下する。

上記基材マットのかさ密度は、特に限定されるものではないが、０．０５～０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。
基材マットのかさ密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３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、基材マットの形状を所定の形状に保ちにくくなる。一方、基材マットのかさ密度が０．３０ｇ／ｃｍ^３を超えると、基材マットが硬くなり、装着対象となる部材への装着性が低下し、基材マットが割れやすくなる。

本発明の第１の態様に係るマット材を構成する基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方には、有機物から構成された複数の基部と、上記複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークが形成されている。

上記基部を構成する有機物は、ネットワークを形成する繊維（以下、ネットワーク繊維と言う）の材質とは異なるものであり、具体的には、基部は、ホットメルトパウダー（ホットメルト接着剤）がネットワーク繊維に熱融着することによって形成されている。

したがって、上記ネットワーク繊維のガラス転移点Ｔｇ１は、基部を構成する有機物のガラス転移点Ｔｇ２より高いことが好ましい。これにより、ホットメルトパウダーを使用して基部を有するネットワークを容易に形成することができる

上記ネットワーク繊維のガラス転移点Ｔｇ１は、特に限定されないが、－１４０℃以上、９０℃以下であることが好ましく、－１３０℃以上、８０℃以下であることがより好ましい。
また、基部を構成する有機物のガラス転移点Ｔｇ２も特に限定されないが、－１４０℃以上、９０℃以下であることが好ましく、－１３０℃以上、８０℃以下であることがより好ましい。
さらに、ネットワーク繊維のガラス転移点Ｔｇ１と基部を構成する有機物のガラス転移点Ｔｇ２の差、すなわち（Ｔｇ１－Ｔｇ２）も特に限定されないが、２２０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることが、ネットワーク繊維と基部を一体化するためにはより好ましい。

上記基部を構成する有機物は、ホットメルトパウダーとして利用可能なものであれば特に限定されないが、具体例としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等が挙げられる。

上記ネットワーク繊維は長繊維フィラメントであることが好ましい。
長繊維フィラメントは、通常の短繊維ファイバーの長さ（例えば１０～５０ｍｍ）より長い繊維であることが好ましく、フィラメントの平均繊維長が１００ｍｍより長いことが好ましく、フィラメントの平均繊維長が数百ｍｍ以上であることがより好ましい。
長繊維フィラメントは、連続長繊維であってもよい。

上記ネットワーク繊維の平均繊維径は、主たる構成フィラメントにおいて、通常１０μｍ以下であり、５μｍ前後であることが好ましい。

上記ネットワークは、基材マットと実質的に同じ平面形状を有することが好ましい。すなわち、平面視において、ネットワークと基材マットの配置領域が実質的に一致することが好ましい。
また、ネットワークから構成されるシート材を形成し、このシート材が基材マットに貼り付けられていることが好ましい。シート材と基材マットの貼り付けは、ホットメルトパウダーを介して行うことが好ましい。

ネットワークから構成されるシート材の坪量は、特に限定されないが、５ｇ／ｍ^２以上、１００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、５ｇ／ｍ^２以上、５０ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましく、５ｇ／ｍ^２以上、３０ｇ／ｍ^２以下であることがさらに好ましい。
なお、ここでいうシート材の坪量は、シート材１枚当たりの坪量である。

上記ネットワーク繊維は、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されていることが好ましい。
例えば、縦配向繊維は、有機繊維及び／又は無機繊維から構成されてもよいし、横配向繊維は、有機繊維及び／又は無機繊維から構成されてもよい。縦配向繊維及び横配向繊維の材質は、互いに異なっていてもよいが、通常では縦配向繊維が有機繊維から構成される場合は横配向繊維も有機繊維から構成されており、縦配向繊維が無機繊維から構成される場合は横配向繊維も無機繊維から構成されている。

上記ネットワーク繊維は、有機繊維で構成されていることがより好ましい。これにより、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。
例えば、縦配向繊維及び横配向繊維はいずれも有機繊維から構成されていてもよい。

より具体的には、上記ネットワーク繊維の好適な材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が挙げられる。

本発明の第１の態様に係るマット材では、上記基材マットは、さらに無機バインダ及び有機バインダの少なくとも一方を含むことが好ましい。
無機バインダの使用量（無機バインダの重量／マット材の重量）は、例えば、０ｗｔ％を超えて１５ｗｔ％以下であってもよい。
有機バインダの使用量（有機バインダの重量／マット材の重量）は、０ｗｔ％を超えて１５ｗｔ％以下であってもよい。

無機バインダとしては、アルミナゾル、シリカゾル等が使用できる。

有機バインダとしては、アクリル樹脂、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を用いることが好ましい。

続いて、本発明の第１の態様に係るマット材を製造することのできる方法である、本発明のマット材の製造方法について説明する。
本発明のマット材の製造方法は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットを準備する基材マット準備工程と、少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材を準備するシート材準備工程と、上記シート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、上記シート材に上記ホットメルトパウダーを付着させるシート材加工工程と、上記基材マットの上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、上記ホットメルトパウダーが付着した上記シート材を熱圧着し、上記シート材を上記基材マットに貼り付けるシート材貼付工程と、を有することを特徴とする。

本発明のマット材の製造方法では、マット材を２種類製造することが好ましい。２種類のマット材は、第１のマット材及び第２のマット材であるが、いずれのマット材も本発明の第１の態様に係るマット材となる。

本発明のマット材の製造方法では、まず、第１及び第２の主表面を有する基材マットと、少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材とを準備する。
ここで準備する基材マットの構造や物性は、本発明の第１の態様に係るマット材で説明した基材マットと同じものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
また、ここで準備するシート材の構造や物性は、基部を有さないことを除いて本発明の第１の態様に係るマット材で説明したネットワークと同じものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
ただし、ここで準備する基材マット及びシート材は、打ち抜き加工により本発明の第１の態様に係るマット材を多数得られるような大判のシートであることが好ましい。

基材マットは、種々の方法により得ることができるが、例えば、抄造法又はニードリング法により製造することができる。
抄造法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。
無機繊維を開繊し、開繊した無機繊維を溶媒中に分散させて混合液とする。底面にろ過用のメッシュが形成された成形器に混合液を流し込み、混合液中の溶媒を脱溶媒処理することで無機繊維集合体を得る。そして、無機繊維集合体を乾燥することにより基材マットを得ることができる。
ニードリング法の場合、例えば、以下の方法により製造することができる。
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の平均繊維径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基材マットを作製し、焼成処理を施すことにより基材マットを得ることができる。この焼成処理の前後のいずれかにニードルパンチング処理を行い、無機繊維同士を交絡させる。

シート材は、例えば、以下の方法により製造することができる。
まず、メルトブロー不織布やスパンボンド不織布等の不織布紡糸装置により原料（例えば樹脂）を溶融紡糸する。続いて、縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＣＤ）のそれぞれの方向に繊維を配列し、かつ延伸することによって、長繊維フィラメントからなる連続体を縦方向に延伸した縦延伸ウェブと、同様の長繊維フィラメントからなる連続体を横方向に延伸した横延伸ウェブとを作製する。そして、この縦延伸ウェブと横延伸ウェブとを積層し接合することで、縦配向繊維と横配向繊維とが積層された積層シート材（不織布）を作製する。
縦延伸ウェブと横延伸ウェブとの接合方法としては、例えば、ウォータージェット法、ニードルパンチ法、スルーエアー法、熱エンボス法、接着剤接合法、ステッチボンド法、超音波シール法、誘導加熱シール法等を用いることができる。

次に、シート材にホットメルトパウダー（粉末状のホットメルト接着剤）を散布して加熱し、シート材にホットメルトパウダーを付着させる。
なお、このときの加熱温度と加熱時間は、特に限定されず、ホットメルトパウダーの特性に応じて適宜設定することができる。

次に、基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、ホットメルトパウダーが付着したシート材を熱圧着し、シート材を基材マットに貼り付ける。
このとき、大判の基材マットに大判のシート材を貼り付けて貼付体を得ることが好ましい。
なお、このときの熱圧着の条件も特に限定されず、ホットメルトパウダーの特性に応じて適宜設定することができるが、加熱温度は、１１５℃以上、１４０℃以下であることが好ましく、１２０℃以上、１３０℃以下であることがより好ましく、加熱時間は、２５秒以上、６０秒以下であることが好ましく、３０秒以上、５０秒以下であることがより好ましい。

図３は、貼付体の一例を模式的に示す斜視図である。
貼付体１５０は、大判の基材マット１２０の第１の主表面１２１上に大判のシート材１３０が貼り付けられたものであり、縦方向に二辺と横方向の二辺とを有する矩形状のシートである。
シート材１３０は、縦配向繊維と横配向繊維とが積層されたシート材であり、シート材１３０の縦配向繊維の配向方向が縦方向となっていて貼付体１５０の縦方向の二辺と平行であり、シート材１３０の横配向繊維の配向方向が横方向となっていて貼付体１５０の横方向の二辺と平行である。

続いて、貼付体に対して打ち抜き加工を行うことによって、所定の形状のマット材を作製することができる。

本発明のマット材の製造方法では、少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、シート材にホットメルトパウダーを付着させ、基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、ホットメルトパウダーが付着したシート材を熱圧着し、シート材を上記基材マットに貼り付けることから、シート材を形成している繊維、すなわちネットワーク繊維自体が溶融することを防止しつつシート材を基材マットに貼り付けることができる。そのため、ネットワーク繊維の強度及び柔軟性が低下するのを抑制することができる。また、ホットメルトパウダーを加熱して溶融することで基部を有するネットワークを形成することができる。その結果、マット材の巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。

貼付体の打ち抜き加工では、貼付体の縦方向がマット材の長手方向となり、貼付体の横方向がマット材の短手方向となる第１のマット材と、貼付体の横方向がマット材の長手方向となり、貼付体の縦方向がマット材の短手方向となる第２のマット材とを得る工程を行い、第１のマット材と第２のマット材という２種類のマット材を得ることが好ましい。

図４は、打ち抜き加工により２種類のマット材を得る工程の一例を模式的に示す上面図である。
図４に示す貼付体１５０に対し、打ち抜き加工を行い、２種類のマット材を得る。
図４の左側では、シート材の縦配向繊維の配向方向（図４に示される縦方向）がマット材の長手方向となり、シート材の横配向繊維の配向方向（図４に示される横方向）がマット材の短手方向となる第１のマット材１を得ることを示している。
また、図４の右側では、シート材の横配向繊維の配向方向（図４に示される横方向）がマット材の長手方向となり、シート材の縦配向繊維の配向方向（図４に示される縦方向）がマット材の短手方向となる第２のマット材２を得ることを示している。

第１のマット材１と第２のマット材２では、マット材の長手方向に配向したシート材の繊維（縦配向繊維又は横配向繊維）と、マット材の短手方向に配向したシート材の繊維（横配向繊維又は縦配向繊維）との本数及び密度が同等であるので、ほぼ同じ引張強度及び巻き付け性を示すこととなる。

また、打ち抜き加工においては、シート材の縦配向繊維及び横配向繊維の一方の配向方向が、第１のマット材の長手方向と平行であり、かつ、第２のマット材の短手方向と平行であるようにすることが好ましい。
また、シート材の縦配向繊維及び横配向繊維の他方の配向方向が、第１のマット材の短手方向と平行であり、かつ、第２のマット材の長手方向と平行であることが好ましい。
図４に示す打ち抜き方向は、上記の条件を満たす方向である。

なお、本発明のマット材の製造方法では、少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材を用いる方法について説明したが、本発明の第１の態様に係るマット材は、このようなシート材を用いずに製造することもできる。

例えば、基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、ホットメルトパウダーを用いて異なる方向に延伸する繊維を順次積層してもよい。より具体的には、まず、基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、ホットメルトパウダーを用いて縦配向繊維（縦延伸ウェブ）を熱圧着し、その後、縦配向繊維上に、ホットメルトパウダーを用いて横配向繊維（横延伸ウェブ）を熱圧着してもよい。

次に、本発明の第２の態様に係るマット材について説明する。
本発明の第２の態様に係るマット材は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とによりウェブが形成されていることを特徴とする。

図５は、本発明の第２の態様に係るマット材の一例を模式的に示す斜視図である。
図５に示すマット材２１０は、第１の主表面２２１及び第２の主表面２２２を有する基材マット２２０の第１の主表面２２１に、繊維束及び単繊維（いずれも図５では図示省略）からなるウェブ２７０が形成された構造を有している。
マット材２１０の長手方向側（図５中、両矢印Ｌで示す方向）の端部のうち、一方の端部である第１の端部には凸部２１１が形成されており、他方の端部である第２の端部には凹部２１２が形成されている。
凸部２１１及び凹部２１２は、基材マット２２０とウェブ２７０のそれぞれに設けられた凸部と凹部が重なって形成されている。
マット材の凸部及び凹部は、外周が円柱状の排ガス浄化装置、排ガス処理体や排気管にマット材を巻きつける際に、ちょうど互いに嵌合するような形状となっている。
なお、図５中、両矢印Ｗで示す方向がマット材の短手方向であり、両矢印Ｔで示す方向がマット材の厚さ方向である。

なお、図５では基材マット２２０の第１の主表面２２１のみにウェブ２７０が形成された場合を示したが、基材マット２２０の第１の主表面２２１及び第２の主表面２２２にそれぞれウェブ２７０を形成してもよい。また、基材マット２２０の第１の主表面２２１及び／又は第２の主表面２２２に加えて、基材マット２２０の側面にもウェブ２７０を形成していてもよい。

図６は、図５に示すウェブを模式的に示す拡大平面図である。
なお、図６には、ウェブ２７０と基材マット２２０の配置関係を示すため、基材マット２２０についても破線で示している。
図６に示すように、ウェブ２７０は、複数の繊維が交絡して形成された繊維束２７１と、単繊維２７２とにより形成されている。
このため、ウェブ２７０を形成している繊維の強度及び柔軟性が低下するのを抑制することができるため、マット材２１０の巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。

繊維束２７１を構成する複数の繊維は、互いにねじれて絡まっている。このように繊維束２７１を構成する繊維同士が互いに融着しておらず、互いに絡まっているだけであるため、上述のようにウェブ２７０の柔軟性が低下するのを抑制することができる。
繊維束２７１を構成する繊維の本数は、特に限定されないが、２本以上、１０本以下であることが好ましく、３本以上、７本以下であることがより好ましい。
なお、単繊維２７２は、他の繊維とは絡まっていない繊維である。

繊維束２７１は、延伸方向が互いに異なる複数の繊維束を含んでおり、ウェブ２７０は、これらの複数の繊維束と、単繊維２７２とにより形成されている。この結果、ウェブ２７０において、縦方向の繊維数と横方向の繊維数とを同程度とすることができる。

ここでは、ウェブ２７０を形成している繊維として、縦方向及び横方向の２方向にそれぞれ延伸する縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２が存在している。
縦配向繊維２３１の配向方向は、縦方向であり、マット材２１０の長手方向（図６中、両矢印Ｌで示す方向）と略平行になっている。
横配向繊維２３２の配向方向は、横方向であり、マット材２１０の短手方向（図６中、両矢印Ｗで示す方向）と略平行になっている。
ここで、縦配向繊維２３１を構成する繊維の長さ方向が並ぶ方向が縦配向繊維２３１の配向方向になり、横配向繊維２３２を構成する繊維の長さ方向が並ぶ方向が横配向繊維２３２の配向方向になる。
縦方向に繊維が配向（配列）した縦配向繊維２３１と、横方向に繊維が配向（配列）した横配向繊維２３２とが積層され、縦横に繊維配向をもった不織布を構成している。

この不織布は、原料から直接紡糸する製造プロセスを用いて作製されており、紡糸した繊維を縦横それぞれの方向に延伸することによって長繊維フィラメントが縦横それぞれの方向に配向されている。
また、この不織布は、透かしのある不織布であり、縦配向繊維２３１と横配向繊維２３２に囲まれた開口が存在している。

そして、縦配向繊維２３１の一部の繊維が交絡して縦方向に延伸する縦配向繊維束２７１ａが形成されるとともに、縦配向繊維２３１の残りの繊維が縦方向に延伸する縦配向単繊維２７２ａとして存在している。
同様に、横配向繊維２３２の一部の繊維が交絡して横方向に延伸する横配向繊維束２７１ｂが形成されるとともに、横配向繊維２３２の残りの繊維が横方向に延伸する横配向単繊維２７２ｂとして存在している。

ただし、ウェブ２７０を形成している繊維は、必ずしも直線状に延伸している必要はなく、ウェブ２７０を形成する繊維の少なくとも一部は、湾曲していることが好ましい。すなわち、図６に示したように、湾曲した繊維束２７１ｃ及び湾曲した単繊維２７２ｃが存在することが好ましい。これにより、ウェブ２７０を形成している繊維同士の交点が増え、ウェブ２７０に加わる応力を分散させることができるため、マット材２１０の巻き付けの際の割れの発生をより抑制することができる。
より詳細には、湾曲した繊維束２７１ｃ及び湾曲した単繊維２７２ｃは、それぞれ、その配向方向（縦方向又は横方向）に沿いながら例えば円弧状に湾曲している。

なお、湾曲した繊維束２７１ｃ及び湾曲した単繊維２７２ｃは、いずれか一方のみでもよいが、マット材２１０の割れ抑制の観点からは、両方存在する方が好ましい。

また、図６では縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２がそれぞれ一層ずつ積層された場合を示したが、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２の積層数は特に限定されず、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２が交互に計３層以上積層されてもよい。
また、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２を積層する順序も特に限定されない。

このように、ウェブ２７０は、三次元的に形成されている。すなわち、ウェブ２７０は、マット材２１０の長手方向及び短手方向に広がるとともに、マット材２１０の厚さ方向に厚みをもっている。
これにより、ウェブ２７０の強度がより向上するとともにウェブ２７０に加わる応力が分散されるため、マット材２１０の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

なお、ウェブ２７０は、３方向以上の方向に延伸する繊維を含んでいてもよく、例えば、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２に加えて斜め方向に延伸する繊維を含んでいてもよく、この繊維によって斜め方向に延伸する繊維束及び単繊維が存在していてもよい。

また、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２の配向方向と、マット材２１０の長手方向及び短手方向との関係は特に限定されないが、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２の一方の配向方向がマット材２１０の長手方向と平行であり、縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２の他方の配向方向がマット材２１０の短手方向と平行であることが好ましい。
すなわち、縦方向に延伸する縦配向繊維束２７１ａ及び縦配向単繊維２７２ａと、横方向に延伸する横配向繊維束２７１ｂ及び横配向単繊維２７２ｂとのうちのいずれか一方の配向方向がマット材２１０の長手方向と平行であり、他方の配向方向がマット材２１０の短手方向と平行であることが好ましい。

図５及び図６に示すウェブ２７０は、有機物から構成された複数の基部２７３をさらに有しており、各基部２７３から複数の方向に繊維束２７１や単繊維２７２が延伸している。

基部２７３は、ウェブ２７０内に分布しており、各基部２７３は、一次元的に伸びる繊維とは異なり、マット材２１０の長手方向、短手方向及び厚さ方向（特に長手方向及び短手方向）に広がりをもっている。そして、各基部２７３が融着することによって異なる方向に延伸する繊維束２７１や単繊維２７２を互いに接合している。すなわち、繊維束２７１や単繊維２７２が交差する領域に基部２７３が配置され、それらの繊維同士を結合している。

また、基部２７３は、ウェブ２７０を基材マット２２０に固定する役割を果たしている。すなわち、基部２７３は、融着することによってウェブ２７０を形成する繊維を基材マット２２０に接合している。

このように、ウェブ２７０は、複数の方向に配向した繊維束２７１及び単繊維２７２（例えば縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２）が積層された不織布と、その不織布上に分布され、異なる層に位置する異なる配向方向の繊維同士（例えば縦配向繊維２３１及び横配向繊維２３２同士）を接合する基部２７３とによって形成されている。
以下、これらの構成の詳細について説明する。

本発明の第２の態様に係るマット材を構成する基材マットは、無機繊維からなる。無機繊維は、特に限定されず、アルミナ－シリカ繊維、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、マット材に要求される特性等に応じて変更すればよく、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。

本発明の第２の態様に係るマット材を構成する基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方には、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とによりウェブが形成されている。

上記ウェブを形成する繊維（以下、ウェブ繊維と言う）は長繊維フィラメントであることが好ましい。
長繊維フィラメントは、通常の短繊維ファイバーの長さ（例えば１０～５０ｍｍ）より長い繊維であることが好ましく、フィラメントの平均繊維長が１００ｍｍより長いことが好ましく、フィラメントの平均繊維長が数百ｍｍ以上であることがより好ましい。
長繊維フィラメントは、連続長繊維であってもよい。

上記ウェブ繊維の平均繊維径は、主たる構成フィラメントにおいて、通常１０μｍ以下であり、５μｍ前後であることが好ましい。

上記ウェブは、有機物から構成された複数の基部をさらに有していてもよい。

上記基部を構成する有機物は、ウェブ繊維の材質とは異なるものであり、具体的には、基部は、ホットメルトパウダー（ホットメルト接着剤）がウェブ繊維に熱融着することによって形成されている。

したがって、上記ウェブ繊維のガラス転移点Ｔｇ３は、基部を構成する有機物のガラス転移点Ｔｇ４より高いことが好ましい。これにより、ホットメルトパウダーを使用して基部を有するウェブを容易に形成することができる

上記ウェブ繊維のガラス転移点Ｔｇ３は、特に限定されないが、－１４０℃以上、９０℃以下であることが好ましく、－１３０℃以上、８０℃以下であることがより好ましい。
また、基部を構成する有機物のガラス転移点Ｔｇ４も特に限定されないが、－１４０℃以上、９０℃以下であることが好ましく、－１３０℃以上、８０℃以下であることがより好ましい。
さらに、ウェブ繊維のガラス転移点Ｔｇ３と基部を構成する有機物のガラス転移点Ｔｇ４の差、すなわち（Ｔｇ３－Ｔｇ４）も特に限定されないが、２２０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることが、ウェブ繊維と基部を一体化するためにはより好ましい。

上記ウェブは、基材マットと実質的に同じ平面形状を有することが好ましい。すなわち、平面視において、ウェブと基材マットの配置領域が実質的に一致することが好ましい。
また、ウェブから構成されるシート材を形成し、このシート材が基材マットに貼り付けられていることが好ましい。シート材と基材マットの貼り付けは、ホットメルトパウダーを介して行うことが好ましい。

ウェブから構成されるシート材の坪量は、特に限定されないが、５ｇ／ｍ^２以上、１００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、５ｇ／ｍ^２以上、５０ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましく、５ｇ／ｍ^２以上、３０ｇ／ｍ^２以下であることがさらに好ましい。
なお、ここでいうシート材の坪量は、シート材１枚当たりの坪量である。

上記ウェブ繊維は、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されていることが好ましい。
例えば、縦配向繊維は、有機繊維及び／又は無機繊維から構成されてもよいし、横配向繊維は、有機繊維及び／又は無機繊維から構成されてもよい。縦配向繊維及び横配向繊維の材質は、互いに異なっていてもよいが、通常では縦配向繊維が有機繊維から構成される場合は横配向繊維も有機繊維から構成されており、縦配向繊維が無機繊維から構成される場合は横配向繊維も無機繊維から構成されている。

上記ウェブ繊維は、有機繊維で構成されていることがより好ましい。これにより、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。
例えば、縦配向繊維及び横配向繊維はいずれも有機繊維から構成されていてもよい。

より具体的には、上記ウェブ繊維の好適な材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が挙げられる。

本発明の第２の態様に係るマット材では、上記基材マットは、さらに無機バインダ及び有機バインダの少なくとも一方を含むことが好ましい。
無機バインダの使用量（無機バインダの重量／マット材の重量）は、例えば、０ｗｔ％を超えて１５ｗｔ％以下であってもよい。
有機バインダの使用量（有機バインダの重量／マット材の重量）は、０ｗｔ％を超えて１５ｗｔ％以下であってもよい。

続いて、本発明の第２の態様に係るマット材の製造方法について説明する。
本発明の第２の態様に係るマット材の製造方法は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットを準備する基材マット準備工程と、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とを含むシート材を準備するシート材準備工程と、上記シート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、上記シート材に上記ホットメルトパウダーを付着させるシート材加工工程と、上記基材マットの上記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、上記ホットメルトパウダーが付着した上記シート材を熱圧着し、上記シート材を上記基材マットに貼り付けるシート材貼付工程と、により製造することが可能である。

このとき、マット材を２種類製造することが好ましい。２種類のマット材は、第１のマット材及び第２のマット材であるが、いずれのマット材も本発明の第２の態様に係るマット材となる。

上記製造方法では、まず、第１及び第２の主表面を有する基材マットと、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とを含むシート材とを準備する。
ここで準備する基材マットの構造や物性は、本発明の第２の態様に係るマット材で説明した基材マットと同じものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
また、ここで準備するシート材の構造や物性は、基部を有さないことを除いて本発明の第２の態様に係るマット材で説明したウェブと同じものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
ただし、ここで準備する基材マット及びシート材は、打ち抜き加工により本発明の第２の態様に係るマット材を多数得られるような大判のシートであることが好ましい。

基材マットは、種々の方法により得ることができるが、例えば、抄造法又はニードリング法により製造することができる。より具体的には、本発明の第１の態様に係るマット材を製造することのできる方法である、本発明のマット材の製造方法で説明した方法により製造することができる。

シート材は、例えば、本発明の第１の態様に係るマット材を製造することのできる方法である、本発明のマット材の製造方法で説明した方法により製造することができる。

図７は、貼付体の別の例を模式的に示す斜視図である。
貼付体３５０は、大判の基材マット３２０の第１の主表面３２１上に大判のシート材３３０が貼り付けられたものであり、縦方向に二辺と横方向の二辺とを有する矩形状のシートである。
シート材３３０は、縦配向繊維と横配向繊維（いずれも繊維束及び単繊維を含む）が積層されたシート材であり、シート材３３０の縦配向繊維の配向方向が縦方向となっていて貼付体３５０の縦方向の二辺と平行であり、シート材３３０の横配向繊維の配向方向が横方向となっていて貼付体３５０の横方向の二辺と平行である。

上記製造方法では、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とを含むシート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、シート材にホットメルトパウダーを付着させ、基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、ホットメルトパウダーが付着したシート材を熱圧着し、シート材を上記基材マットに貼り付けることから、シート材を形成している繊維、すなわちウェブ繊維自体が溶融することを防止しつつシート材を基材マットに貼り付けることができる。そのため、ウェブ繊維の強度及び柔軟性が低下するのをより効果的に抑制することができる。その結果、マット材の巻き付けの際の割れの発生をより効果的に抑制することができる。

図８は、打ち抜き加工により２種類のマット材を得る工程の別の例を模式的に示す上面図である。
図８に示す貼付体３５０に対し、打ち抜き加工を行い、２種類のマット材を得る。
図８の左側では、シート材の縦配向繊維（繊維束及び単繊維を含む）の配向方向（図８に示される縦方向）がマット材の長手方向となり、シート材の横配向繊維（繊維束及び単繊維を含む）の配向方向（図８に示される横方向）がマット材の短手方向となる第１のマット材２０１を得ることを示している。
また、図８の右側では、シート材の横配向繊維（繊維束及び単繊維を含む）の配向方向（図８に示される横方向）がマット材の長手方向となり、シート材の縦配向繊維（繊維束及び単繊維を含む）の配向方向（図８に示される縦方向）がマット材の短手方向となる第２のマット材２０２を得ることを示している。

第１のマット材２０１と第２のマット材２０２では、マット材の長手方向に配向したシート材の繊維（縦配向繊維又は横配向繊維）と、マット材の短手方向に配向したシート材の繊維（横配向繊維又は縦配向繊維）との本数及び密度が同等であるので、ほぼ同じ引張強度及び巻き付け性を示すこととなる。

また、打ち抜き加工においては、シート材の縦配向繊維及び横配向繊維の一方の配向方向が、第１のマット材の長手方向と平行であり、かつ、第２のマット材の短手方向と平行であるようにすることが好ましい。
また、シート材の縦配向繊維及び横配向繊維の他方の配向方向が、第１のマット材の短手方向と平行であり、かつ、第２のマット材の長手方向と平行であることが好ましい。
図８に示す打ち抜き方向は、上記の条件を満たす方向である。

なお、上記製造方法では、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とを含むシート材（縦配向繊維と横配向繊維とが積層された積層シート材）及びホットメルトパウダーを用いる方法について説明したが、本発明の第２の態様に係るマット材は、これらを用いずに製造することもできる。

具体的には、例えば、基材マットの第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、繊維束及び単繊維を含み、かつバインダを含浸させた縦配向繊維（縦延伸ウェブ）を熱圧着し、その後、縦配向繊維上に、繊維束及び単繊維を含み、かつバインダを含浸させた横配向繊維（横延伸ウェブ）を熱圧着してもよい。

以下、本発明の排ガス浄化装置について説明する。
本発明の排ガス浄化装置は、排ガスが流通する排ガス処理体と、上記排ガス処理体の外周に巻き付けて使用される保持シール材と、上記保持シール材が巻き付けられた上記排ガス処理体を収容するケーシングと、を備える排ガス浄化装置であって、上記保持シール材は、本発明の第１又は第２の態様に係るマット材であることを特徴とする。

上述のように、本発明の第１及び第２の態様に係るマット材は、巻き付けの際の割れの発生を抑制することができる。そのため、本発明の排ガス浄化装置は、マット材（保持シール材）の割れから未処理の排ガスが漏洩するのを抑制することができる。

図９は、本発明の排ガス浄化装置の一例を模式的に示す断面図である。
図９に示すように、本発明の排ガス浄化装置１００は、ケーシング５０と、ケーシング５０に収容され、排ガスが流通する排ガス処理体４０と、排ガス処理体４０及びケーシング５０の間に配設され、排ガス処理体４０を保持する保持シール材６０とを備えている。
保持シール材６０は、排ガス処理体の外周に巻き付けられたマット材である。

排ガス処理体４０は、多数のセル４１がセル壁４２を隔てて長手方向に並設された柱状のものである。セルはその一方の端部が封止材４３により封止されている。
なお、ケーシング５０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。

上述した構成を有する排ガス浄化装置１００を排ガスが通過する場合について、図９を参照して以下に説明する。
図９に示すように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置１００に流入した排ガス（図９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）４０の排ガス流入側端面に開口した一のセル４１に流入し、セル４１を隔てるセル壁４２を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁４２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、排ガス流出側端面に開口した他のセル４１から流出し、外部に排出される。

図９に示す排ガス浄化装置１００では、保持シール材６０は本発明の第１又は第２の態様に係るマット材であり、保持シール材６０の第１主面及び第２主面の少なくとも一方は、本発明の第１の態様に係るマット材を構成するネットワーク、又は、本発明の第２の態様に係るマット材を構成するウェブから構成されている。

本発明の排ガス浄化装置を構成する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。

また、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、ケーシング断面において略楕円型形状、略多角形型形状等を好適に用いることができる。

なお、図９に示す排ガス処理体４０は、セル４１のいずれか一方の端部が封止材４３で封止されているフィルタであるが、本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、セルの端部が封止されていなくてもよい。このような排ガス処理体は、触媒担体として好適に使用することが可能となる。

排ガス処理体４０は、炭化珪素や窒化珪素等の非酸化物多孔質セラミックからなっていてもよく、アルミナ、コージェライト、ムライト等の酸化物多孔質セラミックからなっていてもよい。これらの中では、炭化珪素であることが好ましい。

排ガス処理体４０の断面におけるセル密度は、特に限定されないが、好ましい下限は、３１．０個／ｃｍ^２（２００個／ｉｎｃｈ^２）、好ましい上限は、９３．０個／ｃｍ^２（６００個／ｉｎｃｈ^２）である。また、より好ましい下限は、３８．８個／ｃｍ^２（２５０個／ｉｎｃｈ^２）、より好ましい上限は、７７．５個／ｃｍ^２（５００個／ｉｎｃｈ^２）である。

排ガス処理体４０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こともできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
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。

なお、本発明のマット材の用途は特に限定されず、排ガス浄化装置用途の他に、例えば電池用途であってもよい。より詳細には、電動モータで駆動する電気自動車又はハイブリッド車に用いられる蓄電装置に利用することも可能である。例えば、蓄電装置の電池セルや、電池セル間を接続するバスバー等の蓄電装置部品の表面に配置することにより、電池セルの内部短絡や過充電等が原因で、ある電池セルが急激に昇温し、その後も発熱を継続するような熱暴走が生じた場合であっても、他の蓄電装置部品の損傷を抑制することが可能である。
また、本発明のマット材を、蓄電池を収容する電池ケースの天蓋、側壁及び底壁に用いることにより熱暴走時に火炎が発生しても、外部への延焼を確実に防ぐことができる。その際に、本発明のマット材を積層して用いることがより好ましい。

本明細書には以下の事項が開示されている。

本開示（１）は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、前記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、有機物から構成された複数の基部と、前記複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークが形成されていることを特徴とするマット材である。

本開示（２）は、前記複数の基部の各々の最大幅は、前記ネットワークを形成する前記繊維の幅よりも大きい、本開示（１）に記載のマット材である。

本開示（３）は、前記ネットワークを形成する前記繊維のガラス転移点は、前記複数の基部を構成する前記有機物のガラス転移点より高い、本開示（１）又は（２）に記載のマット材である。

本開示（４）は、前記ネットワークは、三次元的に形成されている、本開示（１）～（３）のいずれかとの任意の組合せのマット材である。

本開示（５）は、前記ネットワークを形成する前記繊維は、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されている、本開示（１）～（４）のいずれかとの任意の組合せのマット材である。

本開示（６）は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、前記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とによりウェブが形成されていることを特徴とするマット材である。

本開示（７）は、延伸方向が互いに異なる複数の前記繊維束を含み、
前記ウェブは、複数の前記繊維束と前記単繊維とにより形成されている、本開示（６）に記載のマット材である。

本開示（８）は、前記繊維束及び前記単繊維の少なくとも一方は、湾曲している、本開示（６）又は（７）に記載のマット材である。

本開示（９）は、前記ウェブは、三次元的に形成されている、本開示（６）～（８）のいずれかとの任意の組合せのマット材である。

本開示（１０）は、前記繊維束及び前記単繊維は、それぞれ、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されている、本開示（６）～（９）のいずれかとの任意の組合せのマット材である。

本開示（１１）は、排ガスが流通する排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の外周に巻き付けて使用される保持シール材と、
前記保持シール材が巻き付けられた前記排ガス処理体を収容するケーシングと、
を備える排ガス浄化装置であって、
前記保持シール材は、本開示（１）～（１０）のいずれかとの任意の組合せのマット材であることを特徴とする排ガス浄化装置である。

本開示（１２）は、無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットを準備する基材マット準備工程と、
少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材を準備するシート材準備工程と、
前記シート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、前記シート材に前記ホットメルトパウダーを付着させるシート材加工工程と、
前記基材マットの前記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、前記ホットメルトパウダーが付着した前記シート材を熱圧着し、前記シート材を前記基材マットに貼り付けるシート材貼付工程と、を有することを特徴とするマット材の製造方法である。

（実施例）
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）
抄造法により、目付量（単位面積当たりの繊維重量）が２４００ｇ／ｍ^２である、無機繊維（ムライト繊維）からなる大判の基材マットを作製した。
大判のシート材として、縦方向にＰＥＴ繊維が配向した縦配向繊維と、横方向にＰＥＴ繊維が配向した横配向繊維とが積層された縦横に繊維配向をもった積層シート材（不織布）を準備した。これは、ＰＥＴ繊維の長さ方向が並ぶ方向に配向を有し、縦配向繊維の配向方向と横配向繊維の配向方向とのなす角度が略９０°である。また、このシート材は、実質的に正方形又は長方形の開口を有する。さらに、このシート材は、秤量が１０ｇ／ｍ^２である。

このシート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、シート材にホットメルトパウダーを付着させた。ホットメルトパウダーとしては、ポリエチレン（ＰＥ）を主成分とするものを使用した。

基材マットとホットメルトパウダーが付着したシート材とを熱圧着し、シート材を基材マットに貼り付けた。このときの加熱温度は、１３０℃であり、加熱時間は、４０秒であり、一定の圧力で加圧した。
これにより、基材マットの表面には、有機物から構成された複数の基部と、複数の基部のそれぞれから縦方向及び横方向の２方向にそれぞれ延伸する縦配向繊維及び横配向繊維とによりネットワークが形成される。

また、この結果、図３に模式的に示した貼付体と同様の矩形状の貼付体を得た。
そして、貼付体に対して、図４に模式的に示す配置と同様にして、打ち抜き加工を行い、２種類のマット材（第１のマット材と第２のマット材）を得た。
第１のマット材は、シート材の縦配向繊維の配向方向がマット材の長手方向と平行になっており、第２のマット材は、シート材の横配向繊維の配向方向がマット材の長手方向と平行になっている。

（実施例２）
抄造法により、目付量（単位面積当たりの繊維重量）が２４００ｇ／ｍ^２である、無機繊維（ムライト繊維）からなる大判の基材マットを作製した。
大判のシート材として、縦方向にＰＥＴ繊維が配向した縦配向繊維と、横方向にＰＥＴ繊維が配向した横配向繊維とが積層された縦横に繊維配向をもった積層シート材（不織布）を準備した。これは、ＰＥＴ繊維の長さ方向が並ぶ方向に配向を有し、縦配向繊維の配向方向と横配向繊維の配向方向とのなす角度が略９０°である。また、縦配向繊維には、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とが含まれ、横配向繊維には、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とが含まれている。また、このシート材は、実質的に正方形又は長方形の開口を有する。さらに、このシート材は、秤量が１０ｇ／ｍ^２である。

基材マットとホットメルトパウダーが付着したシート材とを熱圧着し、シート材を基材マットに貼り付けた。このときの加熱温度は、１３５℃であり、加熱時間は、３５秒であり、一定の圧力で加圧した。
これにより、基材マットの表面には、縦方向及び横方向の２方向にそれぞれ延伸する繊維束と、縦方向及び横方向の２方向にそれぞれ延伸する単繊維とによりウェブが形成される。

また、この結果、図７に模式的に示した貼付体と同様の矩形状の貼付体を得た。
そして、貼付体に対して、図８に模式的に示す配置と同様にして、打ち抜き加工を行い、２種類のマット材（第１のマット材と第２のマット材）を得た。
第１のマット材は、シート材の縦配向繊維の配向方向がマット材の長手方向と平行になっており、第２のマット材は、シート材の横配向繊維の配向方向がマット材の長手方向と平行になっている。

（比較例１）
実施例１、２と同様にして大判の基材マットを作製した。
大判のシート材として、縦方向に延伸したポリオレフィンフィルムを割繊して縦方向に繊維配向を持つ縦ウェブと、横方向に延伸したポリオレフィンフィルムを割繊して横方向に繊維配向を持つ横ウェブとを積層して熱融着したものを準備した。
基材マットとシート材とをホットメルトパウダー等の接着剤を用いずに熱圧着した。すなわち、シート材を基材マットに熱融着させた。この結果、縦方向に二辺と横方向の二辺とを有する矩形状の貼付体を得た。
そして、貼付体に対して、実施例１、２と同様にして、打ち抜き加工を行い、２種類のマット材（第１のマット材と第２のマット材）を得た。
第１のマット材は、シート材の縦ウェブの配向方向（縦方向）がマット材の長手方向と平行になっており、第２のマット材は、シート材の横ウェブの配向方向（横方向）がマット材の長手方向と平行になっている。

（マット材の割れの有無）
φ２００ｍｍの円柱状の基体に対し、各実施例及び比較例で製造した２種類のマット材（第１のマット材及び第２のマット材）をそれぞれ巻き付けた。
巻き付けの際には基材マットを基体側とし、シート材が外側になるようにした。
そして、巻き付け後の各マット材について、割れの発生の有無を確認した。
表１に結果を示した。
割れ有無に示した○が割れの発生無し、×は割れの発生有りを示している。

この結果から、基材マットの表面に、有機物から構成された複数の基部と、複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークを形成することで、マット材の巻き付けの際の割れの発生を防止することができることがわかる。
また、基材マットの表面に、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とによりウェブを形成することで、マット材の巻き付けの際の割れの発生を防止することができることがわかる。
図１０は、比較例１のマット材の写真である。
図１０に示すように、比較例１のマット材は、巻き付け後に、破線で囲まれた部分に割れが発生していた。
また、比較例１のマット材では熱圧着後のシート材の繊維に微小な穴が開くとともに、複数の繊維が互いに融着していた。このため、シート材の柔軟性が弱くなり、巻き付け後に割れが発生したと考えられる。

１、２０１　第１のマット材
２、２０２　第２のマット材
１０、２１０　マット材
１１、２１１　凸部
１２、２１２　凹部
２０、１２０、２２０、３２０　基材マット
２１、１２１、２２１、３２１　基材マットの第１の主表面
２２、２２２　基材マットの第２の主表面
１３０、３３０　シート材
３１、２３１　縦配向繊維
３２、２３２　横配向繊維
４０　排ガス処理体
４１　セル
４２　セル壁
４３　封止材
５０　ケーシング
６０　保持シール材
７０　ネットワーク
７１、２７３　基部
７２　繊維
１００　排ガス浄化装置
１５０、３５０　貼付体
２７０　ウェブ
２７１　繊維束
２７１ａ　縦配向繊維束
２７１ｂ　横配向繊維束
２７１ｃ　湾曲した繊維束
２７２　単繊維
２７２ａ　縦配向単繊維
２７２ｂ　横配向単繊維
２７２ｃ　湾曲した単繊維

Claims

無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、前記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、有機物から構成された複数の基部と、前記複数の基部のそれぞれから少なくとも２方向に延伸する繊維とによりネットワークが形成されていることを特徴とするマット材。
前記複数の基部の各々の最大幅は、前記ネットワークを形成する前記繊維の幅よりも大きい請求項１に記載のマット材。
前記ネットワークを形成する前記繊維のガラス転移点は、前記複数の基部を構成する前記有機物のガラス転移点より高い請求項１又は２に記載のマット材。
前記ネットワークは、三次元的に形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載のマット材。
前記ネットワークを形成する前記繊維は、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されている請求項１～４のいずれか１項に記載のマット材。
無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットの、前記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、複数の繊維が交絡して形成された繊維束と、単繊維とによりウェブが形成されていることを特徴とするマット材。
延伸方向が互いに異なる複数の前記繊維束を含み、
前記ウェブは、複数の前記繊維束と前記単繊維とにより形成されている請求項６に記載のマット材。
前記繊維束及び前記単繊維の少なくとも一方は、湾曲している請求項６又は７に記載のマット材。
前記ウェブは、三次元的に形成されている請求項６～８のいずれか１項に記載のマット材。
前記繊維束及び前記単繊維は、それぞれ、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方で構成されている請求項６～９のいずれか１項に記載のマット材。
排ガスが流通する排ガス処理体と、
前記排ガス処理体の外周に巻き付けて使用される保持シール材と、
前記保持シール材が巻き付けられた前記排ガス処理体を収容するケーシングと、
を備える排ガス浄化装置であって、
前記保持シール材は、請求項１～１０のいずれか１項に記載のマット材であることを特徴とする排ガス浄化装置。
無機繊維を含み、第１及び第２の主表面を有する基材マットを準備する基材マット準備工程と、
少なくとも２方向に延伸する繊維を含むシート材を準備するシート材準備工程と、
前記シート材にホットメルトパウダーを散布して加熱し、前記シート材に前記ホットメルトパウダーを付着させるシート材加工工程と、
前記基材マットの前記第１及び第２の主表面の少なくとも一方に、前記ホットメルトパウダーが付着した前記シート材を熱圧着し、前記シート材を前記基材マットに貼り付けるシート材貼付工程と、を有することを特徴とするマット材の製造方法。