保持密封材料和废气净化装置的制作方法

专利名称：保持密封材料和废气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及保持密封材料和废气净化装置。
背景技术：
以往，从柴油发动机等内燃机排出的废气中含有颗粒物质(以下，也
称为PM)，该PM对环境和人体的危害已成为了问题。此外，废气中还 含有CO、 HC或NOx等有害气体成分，这些有害气体成分对环境和人体 的危害也成为了问题。
于是，作为通过与内燃机连接来捕集废气中的PM或净化废气中所 含有的CO、 HC或NOx等有害气体成分的废气净化装置，已经提出了各 种由废气处理体(由堇青石、碳化硅等多孔质陶瓷构成)、外壳(废气处理 体配置在其内部)和保持密封材料(配置在废气处理体和外壳之间)构成的 废气净化装置。这些保持密封材料主要由无机纤维构成，利用该无机纤 维具有的弹性来保持废气处理体，由此防止因废气的压力导致的废气处 理体的脱落。
在此，近年来，对于内燃机来说，由于为了改善油耗而在接近理论 空燃比的条件下运转，导致废气的温度趋于高温化。特别是，在使内燃 机在高转速区域工作的情况下，有时刚从内燃机排出的废气温度会达到 100(TC左右的高温。因此，到达废气净化装置的高温废气有时会导致废 气净化装置也处于高温。
因此，作为构成上述的废气净化装置的保持密封材料，要求即使在 100(TC左右的高温条件下，也不发生熔损等破损。
至今，作为以在高温条件下使用为目的的保持密封材料，已经提出 了使用主要包含氧化铝的无机纤维(以下，也简称为氧化铝纤维)的保持密 封材料。一般而言，氧化铝纤维在无机纤维中耐热性比较高，并且耐风蚀性 高，但是弹性低。因此，对于仅由氧化铝纤维构成的保持密封材料而言， 其保持废气处理体的特性(以下，有时也简称为保持特性)较低。因而，为 了赋予仅由氧化铝纤维构成的保持密封材料以高保持特性，需要使用大 量的氧化铝纤维。
在此，在无机纤维之中，氧化铝纤维比较昂贵。因此，对于使用大 量的氧化铝纤维的保持密封材料而言，存在不仅保持密封材料本身变得 昂贵，而且使用了该保持密封材料的废气净化装置也变得昂贵这样的问 题。
针对这样的问题，有文献提出了例如，由经热处理的主要包含二氧 化硅的无机纤维(以下，也简称为二氧化硅纤维)构成的保持密封材料(专 利文献1)。
此外，还有文献提出了由如下两层无机纤维层构成的保持密封材料 由氧化铝纤维构成的层和由主要包含氧化铝和二氧化硅的无机纤维(以 下，也简称为陶瓷纤维)构成的层(专利文献2)。
专利文献1:日本特表2006-501402号公报 专利文献2:日本特开2004-204819号公报
专利文献1记载的保持密封材料由通过对在无机纤维之中价格较低 的二氧化硅纤维进行热处理而使弹性得到提高的二氧化硅纤维构成。因 此认为，即使构成保持密封材料的二氧化硅纤维的量较少，也能够发挥 高保持特性。此外还认为，能够制成低成本的保持密封材料和废气净化 装置。
但是，在将专利文献1记载的保持密封材料以废气净化装置的形式 进行使用的情况下，尽管被认为具有高保持特性，可是废气处理体有可 能脱落。
本发明人对专利文献1记载的保持密封材料进行了研究，由研究结 果可知，虽然在无机纤维之中二氧化硅纤维的弹性比较高，但是其耐风 蚀性较低。
因此可以认为，对于仅由二氧化硅纤维构成的专利文献1记载的保持密封材料，随着废气的流动，保持密封材料易发生风蚀，从而保持特 性降低。此外可以认为，这种情况是将专利文献1记载的保持密封材料 用于废气净化装置中时废气处理体脱落的原因。
专利文献2记载的保持密封材料由氧化铝纤维层和陶瓷纤维层这两
层无机纤维层形成，该保持密封材料被认为与仅由氧化铝纤维构成的保 持密封材料同样地具有耐风蚀性。
但是，本发明人对专利文献2记载的保持密封材料进行了研究，结 果发现，与二氧化硅纤维等相比，陶瓷纤维的弹性比较低，保持密封材 料的保持特性不能认为已足够高。因此，为了赋予专利文献2记载的保 持密封材料以高保持特性，与仅由氧化铝纤维构成的保持密封材料同样， 需要使用大量的氧化铝纤维和陶瓷纤维，因此可以认为保持密封材料和 废气净化装置变得昂贵。
艮P，在发挥高保持特性的同时且为低成本的保持密封材料的方面， 专利文献2记载的保持密封材料与现有的保持密封材料同样不能认为是 充分的。

发明内容
本发明是基于上述研究结果而完成的，其目的在于提供能够发挥高 耐风蚀性并且保持特性高、成本低的保持密封材料。
用于解决上述课题的技术方案1所述的保持密封材料是垫状保持密 封材料，其特征在于，上述保持密封材料是通过使主要包含氧化铝的第 一无机纤维和主要包含二氧化硅的第二无机纤维混合存在而形成的。
需要说明的是，在本说明书中，主要包含氧化铝的第一无机纤维是 指包含60重量％以上氧化铝的无机纤维、优选包含70重量％以上氧化铝 的无机纤维。并且，主要包含二氧化硅的第二无机纤维是指包含67重量％ 以上二氧化硅的无机纤维、优选包含90重量％以上二氧化硅的无机纤维。
此外，除氧化铝或二氧化硅以外，第一无机纤维和第二无机纤维还 可以含有例如碱土金属氧化物(诸如MgO、 CaO等)、金属氧化物(诸如 Zr02、 0*203等)等。
5对于具有这样的构成的技术方案1所述的保持密封材料而言，其能 够发挥现有的保持密封材料无法实现的高耐风蚀性，同时能够制造出保 持特性高、成本低的保持密封材料。
对此，使用附图进行以下说明。
图1是示意性表示沿厚度方向切断技术方案1所述的保持密封材料 时的截面的局部截面立体图。
图1所示的技术方案1所述的保持密封材料10的形状是俯视图大致 为矩形且具有预定厚度的平板状。以下对技术方案1的保持密封材料10 的内部构成进行说明，关于保持密封材料10的其他构成将在后述第一实
施方式的记载中进行说明。
如图1所示，技术方案1所述的保持密封材料10主要由第一无机纤 维(氧化铝纤维)lla和第二无机纤维(二氧化硅纤维)llb构成。此外，第一 无机纤维lla和第二无机纤维lib复杂地相互缠绕，遍布整个保持密封材 料10。
如此，技术方案1所述的保持密封材料10是使第一无机纤维lla和 第二无机纤维llb混合存在而形成的保持密封材料。
此处， 一般而言，与二氧化硅纤维相比，氧化铝纤维虽然耐风蚀性 高，但弹性低。并且，与氧化铝纤维相比，二氧化硅纤维虽然弹性高， 但耐风蚀性低。
因此，假设保持密封材料单纯地由仅包含氧化铝纤维的层和仅包含 二氧化硅纤维的层来形成，由于仅包含氧化铝纤维的层的弹性较低，并 且仅包含二氧化硅纤维的层的耐风蚀性低，因此可以认为保持密封材料 整体的耐风蚀性和保持特性降低。
但是，如上所述，技术方案1所述的保持密封材料10是使第一无机 纤维lla和第二无机纤维llb混合存在而形成的保持密封材料。
因此，在仅有第二无机纤维lib而耐风蚀性降低的位置混合存在耐 风蚀性高的第一无机纤维lla，从而弥补了耐风蚀性，由此使保持密封材 料IO整体的耐风蚀性得到了提高。
因此，技术方案1所述的保持密封材料能够发挥高耐风蚀性。此外，在仅有第一无机纤维lla而弹性降低的位置混合存在弹性高 的第二无机纤维llb，从而弥补了弹性。因此，对于现有的保持密封材料 来说，为了赋予保持密封材料以高保持特性，需要大量的无机纤维，与 这种情况相比，技术方案1所述的保持密封材料10，即使不大量使用第 一无机纤维lla和第二无机纤维llb，也能够发挥高保持特性。此外，由 于不需要为了赋予保持密封材料10以高保持特性而大量使用第一无机纤 维lla和第二无机纤维llb，因此能够制成低成本的保持密封材料10。
技术方案2所述的保持密封材料是技术方案1所述的保持密封材料， 其中，上述第一无机纤维相对于上述第一无机纤维和上述第二无机纤维 的合计量的比例为25重量％ 75重量％。
根据技术方案2所述的保持密封材料，由于上述第一无机纤维相对 于上述第一无机纤维和上述第二无机纤维的合计量的比例处于上述范 围，因此特别适合得到本发明的效果。
相对于此，当上述第一无机纤维的比例大于75重量％时，与满足上 述范围的保持密封材料相比，耐风蚀性高的上述第一无机纤维增多，因 此能够确保上述保持密封材料整体的耐风蚀性，但是由于弹性高的上述 第二无机纤维减少，因此有时保持密封材料整体的保持特性会降低。
另一方面，当上述第一无机纤维的比例小于25重量％时，与满足上 述范围的保持密封材料相比，弹性高的上述第二无机纤维增多，因此能 够确保上述保持密封材料整体的弹性，但是由于耐风蚀性高的上述第一 无机纤维减少，因此有时保持密封材料整体的耐风蚀性会降低。
技术方案3所述的保持密封材料是技术方案1或2所述的保持密封 材料，其中，与第二主面的表面区域相比，以重量比计，第一主面的表 面区域存在更多的上述第一无机纤维。
需要说明的是，在本说明书中，表面区域是指从保持密封材料的第 一主面(第二主面)开始到保持密封材料的厚度的50%位置的区域。
技术方案3所述的保持密封材料具有第一主面的表面区域，该第一 主面的表面区域与第二主面的表面区域相比含有更多的上述第一无机纤 维(氧化铝纤维)。在这样的技术方案3所述的保持密封材料中，氧化铝纤维的耐热温 度通常高于二氧化硅纤维，因此第一主面的表面区域与第二主面的表面 区域相比耐热性优异。
因此，将技术方案3所述的保持密封材料用于废气净化装置中的情 况下，通过将第一主面配置在因废气流入而会达到高温的废气处理体侧， 能够防止保持密封材料的熔损等破损。
技术方案4所述的废气净化装置包括在长度方向上隔着孔道壁并 列设置有多个孔道的柱状废气处理体；容纳上述废气处理体的外壳；和 配置在上述废气处理体与上述外壳之间并保持上述废气处理体的保持密 封材料，所述废气净化装置的特征在于，上述保持密封材料为技术方案 1 3任一项所述的保持密封材料。
在技术方案4所述的废气净化装置中，保持密封材料被配置在上述 废气处理体与上述外壳之间，其中该保持密封材料能够发挥高耐风蚀性， 同时与现有的保持密封材料相比，即使不大量使用上述第一无机纤维和 上述第二无机纤维，也能够发挥高保持特性。
因此，在技术方案4所述的废气净化装置中，上述保持密封材料不 易发生风蚀。
因而，在技术方案4所述的废气净化装置中，能够防止上述废气处 理体的脱落。并且，由于配置有即使不大量使用上述第一无机纤维和上 述第二无机纤维也能够发挥高保持特性的保持密封材料，因此能够制成 低成本的废气净化装置。
技术方案5所述的废气净化装置是技术方案4所述的废气净化装置， 其中，上述保持密封材料为技术方案3所述的保持密封材料，上述第一 主面配置在上述废气处理体侧。
在技术方案5所述的废气净化装置中，具有耐热性比上述第二主面 的表面区域的耐热性优异的上述第一主面的表面区域的技术方案3所述 的保持密封材料配置在上述废气处理体与上述外壳之间，上述保持密封 材料的上述第一主面配置在因废气流入而会达到高温的上述废气处理体因此，在技术方案5所述的废气净化装置中，能够防止上述保持密 封材料的熔损等破损。
技术方案6所述的废气净化装置为技术方案4或5所述的废气净化 装置，其中，上述废气处理体为上述废气处理体的各孔道的任意一个端 部被封住的蜂窝过滤器。
在技术方案6所述的废气净化装置中，流入在废气流入侧开口的孔 道的废气通过孔道壁，而使PM被捕集，然后从在废气流出侧开口的其 他孔道流出。
因而，在技术方案6所述的废气净化装置中，能够除去废气中的PM。 技术方案7所述的废气净化装置是技术方案4 6任一项所述的废气
净化装置，其中，在上述废气处理体上负载有催化剂。
在技术方案7所述的废气净化装置中，通过使上述催化剂与废气所
含有的CO、 HC或NOx等有害气体成分接触，能够净化废气所含有的有
害的气体成分。
并且，上述废气处理体为技术方案6所述的蜂窝过滤器的情况下， 通过使被上述蜂窝过滤器捕集的PM与上述催化剂接触，能够降低PM燃 烧所需要的活化能。因此，能够使捕集到的PM在更低的温度下燃烧。


图1是示意性表示沿厚度方向切断本发明的保持密封材料时的截面 的局部截面立体图。
图2是示意性表示本发明的保持密封材料的立体图。
图3(a)是示意性表示本发明的废气净化装置的立体图，图3(b)是图 3(a)所示的废气净化装置的沿A-A线的截面图。
图4(a)是示意性表示构成本发明的废气净化装置的蜂窝过滤器的立 体图，图4(b)是示意性表示构成本发明的废气净化装置的外壳的立体图。
图5是对使用用于构成本发明的废气净化装置的保持密封材料、废 气处理体和外壳来制造废气净化装置的情况进行示意性说明的立体图。
图6是示意性表示沿厚度方向切断本发明的保持密封材料的另外一例时的截面的局部截面立体图。 符号说明
10、 100保持密封材料
lla、 110a第一无机纤维
llb、 110b第二无机纤维
20废气净化装置
30废气处理体
31孔道
32孔道壁
40夕卜壳
130a第一主面
130b第二主面
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对作为本发明的一个实施方式的第一实施方式进行 说明。
首先，对本实施方式的保持密封材料的构成进行说明。
图2是示意性表示本实施方式的保持密封材料的立体图。
本实施方式的保持密封材料由主要包含氧化铝的第一无机纤维和主
要包含二氧化硅的第二无机纤维形成，如图2所示，其形状为具有预定
的长度(图2中以箭头L表示)、宽度(图2中以箭头W表示)和厚度(图2
中以箭头T表示)的俯视图大致为矩形的平板状。
而且，保持密封材料10的与宽度方向相平行的端面13a、 13b之中，
在一个端面13a形成有凸部14a，在另一个端面13b形成有凹部14b，该
凹部14b的形状为将保持密封材料10巻成圆而使端面13a与端面13b相
接时与凸部14a嵌合的形状。
在具有这样的构成的本实施方式的保持密封材料10的内部，与技术
方案1所述的保持密封材料同样，第一无机纤维与第二无机纤维复杂地缠绕在一起。
艮口，本实施方式的保持密封材料10是使第一无机纤维和第二无机纤 维混合存在而形成的。需要说明的是，第一无机纤维和第二无机纤维通 过有机粘结剂和无机粘结剂相互粘结固定在一起，以使保持密封材料10 的形状得以保持。在保持密封材料10以废气净化装置的形式被使用的情 况下，有机粘结剂通过挥发或燃烧而排出到外部，但是由于无机粘结剂 将第一无机纤维与第二无机纤维粘结固定，因而使保持密封材料的形状 得以保持。
接下来，使用图3(a)和图3(b)对使用了本实施方式的保持密封材料 的本实施方式的废气净化装置的构成进行说明。
图3(a)是示意性表示本实施方式的废气净化装置的立体图，图3(b) 是图3(a)所示的废气净化装置的沿A-A线的截面图。
如图3(a)和图3(b)所示，废气净化装置20由在长度方向上隔着孔道 壁32并列设置有多个孔道31的柱状废气处理体30;容纳废气处理体30 的外壳40;以及配置在废气处理体30和外壳40之间并保持废气处理体 30的保持密封材料10构成。
根据需要，外壳40的端部连接如下部件导入由内燃机排出的废气 的导入管；和将通过了废气净化装置的废气排出到外部的排出管。
此外，在本实施方式的废气净化装置20中，如图3(b)所示，作为废 气处理体30，使用各孔道的任意一端被封堵材料33封住的蜂窝过滤器。
以下，使用图3(b)对废气通过具有上述构成的废气净化装置20的情 况进行说明。
如图3(b)所示，由内燃机排出并且流入废气净化装置20的废气(图 3(b)中，用G表示废气，用箭头表示废气的流向)流入蜂窝过滤器30的在 废气流入侧端面30a开口的一个孔道31，并通过隔开孔道31的孔道壁 32。此时，废气中的PM在孔道壁32中被捕集，废气得到净化。净化后 的废气从在废气流出侧端面30b开口的其他孔道31流出，并被排出到外 部。
接下来，使用图4(a)、图4(b)，对构成废气净化装置20的蜂窝过滤器和外壳进行说明。
需要说明的是，由于已经对保持密封材料的构成进行了描述，因而 在此省略描述。
图4(a)是示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的蜂窝过滤 器的立体图；图4(b)是示意性表示构成第一实施方式的废气净化装置的 外壳的立体图。
如图4(a)所示，蜂窝过滤器30主要由多孔质陶瓷形成，其形状为圆 柱状。并且，为了强化蜂窝过滤器30的外周部、调整形状或者提高蜂窝 过滤器30的绝热性，在蜂窝过滤器30的外周设置有密封材料层34。这 样的蜂窝过滤器30的内部构成与在上述的本实施方式的废气净化装置的 说明中进行的描述相同(参照图3(b))。
另外，作为蜂窝过滤器30，可以由堇青石等形成，并且如图4(a)所 示那样一体地形成。此外，作为蜂窝过滤器30，还可以由碳化硅等形成， 并且通过借助主要含陶瓷的粘接材料层将2个以上柱状蜂窝烧制体结合 起来而形成，其中各蜂窝烧制体在长度方向上隔着孔道壁并列设置有多 个孔道。
对外壳40进行说明。图4(b)所示的外壳40主要由不锈钢等金属制 成，其形状为圆筒状。并且，外壳40的内径略小于蜂窝过滤器30的端 面的直径与处于缠绕在蜂窝过滤器30上的状态的保持密封材料10的厚 度的合计长度，外壳40的长度与蜂窝过滤器30的长度方向的长度大致 相同。
以下，对制造本实施方式的保持密封材料和废气净化装置的方法进 行说明。
首先，对保持密封材料的制造方法进行说明。
1.保持密封材料的制造
按照以下顺序制造保持密封材料。
(l-l)混合液制备工序
混合氧化铝纤维、二氧化硅纤维、有机粘结剂、无机粘结剂和水， 使得原料液中的无机纤维(氧化铝纤维和二氧化硅纤维)的含量为预定值，利用搅拌机进行搅拌，由此制备混合液。
(l-2)抄造工序
接下来，使混合液流入在底面形成有过滤用网孔的成型槽中后，经 由网孔将混合液中的水脱去，由此制作垫预制体。
(l-3)加热压縮工序
在预定条件下对垫预制体进行加热压縮，制作具有预定的堆积密度 的垫体。经过该工序，氧化铝纤维和二氧化硅纤维通过有机粘结剂和无 机粘结剂而相互被粘结固定，从而保持了垫体的形状。
需要说明的是，在本说明书中，堆积密度是指如下值在60(TC灼 烧垫体1小时，除去有机粘结剂后的垫体重量除以体积而得到的值。
(l-4)切断工序
切断垫体，制造出具有预定尺寸的保持密封材料。此时，进行切断 时，要使保持密封材料的端面之中的一个端面的一部分上形成凸部、另 一个端面的一部分上形成具有与凸部嵌合的形状的凹部。
2.废气净化装置的制造
以下，使用附图对制造废气净化装置的过程进行说明。 图5是示意性说明使用用于构成本实施方式的废气净化装置的保持 密封材料、废气处理体和外壳来制造废气净化装置的情况的立体图。 (2-l)压入工序
将上述工序(l-4)中得到的保持密封材料10缠绕在利用现有公知的 方法制作的圆柱形状的蜂窝过滤器30的外周上，使得凸部14a与凹部14b 嵌合。此外，如图5所示，将缠绕了保持密封材料10的蜂窝过滤器30 压入具有预定尺寸的圆筒状的主要由金属等制成的外壳40中，由此制造 废气净化装置。
以下，对本实施方式的保持密封材料和废气净化装置的作用效果进 行列举。
(l)本实施方式的保持密封材料是使第一无机纤维和第二无机纤维混 合存在而形成的。
因此，在仅有第二无机纤维而耐风蚀性降低的位置混合存在耐风蚀性高的第一无机纤维，从而弥补了耐风蚀性，由此保持密封材料整体的 耐风蚀性得到了提高。
此外，在仅有第一无机纤维而弹性降低的位置混合存在弹性高的第 二无机纤维，从而弥补了弹性。因此，与现有的保持密封材料相比，即 使不大量使用第一无机纤维和第二无机纤维，也能够发挥高保持特性。 此外，由于不需要为了赋予保持密封材料以高保持特性而大量使用第一 无机纤维和第二无机纤维，因此能够制成低成本的保持密封材料。
如此，本实施方式的保持密封材料在能够发挥高耐风蚀性的同时， 能够制成保持特性高、成本低的保持密封材料。
(2) 并且，只要本实施方式的保持密封材料是通过使第一无机纤维和 第二无机纤维混合存在而形成的，就对第一无机纤维与第二无机纤维的 比例没有特别限定，然而如果第一无机纤维相对于第一无机纤维和第二 无机纤维的合计量的比例为25重量％ 75重量％，则能够令人满意地实 现上述(l)的效果。
这是因为，如果第一无机纤维的比例大于75重量％，则弹性高的第 二无机纤维减少，有时保持特性会降低。并且因为，如果第一无机纤维 的比例小于25重量％，则耐风蚀性高的第一无机纤维减少，有时保持密 封材料的耐风蚀性会降低。
(3) 在本实施方式的废气净化装置中，在废气处理体与外壳之间配置 了如下的本实施方式的保持密封材料，该保持密封材料的耐风蚀性高， 同时其与现有的保持密封材料相比，即使不大量使用上述第一无机纤维 和上述第二无机纤维也能够发挥高保持特性。
因此，在本实施方式的废气净化装置中，保持密封材料不易发生风 蚀。因而，在本实施方式的废气净化装置中，能够防止废气处理体的脱 落。
并且，能够制成低成本的废气净化装置。
(4) 在本实施方式的废气净化装置中，构成废气净化装置的废气处理 体为废气处理体的各孔道的任意一个端部被封住的蜂窝过滤器。
因而，在本实施方式的废气净化装置中，能够除去废气中的PM。
14以下，给出更具体地公开了本发明的第一实施方式的实施例，但是 本实施方式并不仅限于这些实施例。 (实施例1)
保持密封材料的制造 按照以下顺序制造保持密封材料。
(1) 混合液制备工序
将297g具有氧化铝:二氧化硅=72:28(重量比)的组成的氧化铝纤维 (三菱化学产资株式会社制造的MAFTEC)、 297g具有氧化铝:二氧化硅 =5:95(重量比)的组成的经热处理的二氧化硅纤维、36g丙烯酸系胶乳、 4.8g氧化铝溶胶和水混合，使得原料液中的无机纤维(氧化铝纤维和二氧 化硅纤维)的含量为0.5重量％，利用搅拌机搅拌60秒，由此制备出混合 液。
(2) 抄造工序
接下来，使混合液流入在底面形成有过滤用网孔的成型槽(长度 930mmx宽度515mmx深度400mm)中，之后经由网孔脱去混合液中的水， 由此制作出垫预制体。
(3) 加热压縮工序
进而，于12(TC对垫预制体加热压縮30分钟，制作出堆积密度为 0.19g/cm3的垫体。
(4) 切断工序
切断垫体，制造出长度310mmx宽度110mmx厚度6.5mm的保持密 封材料，并且在该保持密封材料的端面之中的一个端面的一部分上形成 有凸部、另一个端面的一部分上形成具有与凸部嵌合的形状的凹部。
所得到的保持密封材料是通过使氧化铝纤维与二氧化硅纤维混合存 在而形成的。并且，氧化铝纤维相对于氧化铝纤维和二氧化硅纤维的合 计量的比例达到50重量％。
(耐风蚀性试验)
对在耐风蚀性试验中使用的风蚀性测定装置进行说明。 风蚀性测定装置由上板部件和下板部件以及喷气嘴构成。该上板部件和下板部件通过从上下方向夹住耐风蚀性试验用样品而能够以预定压 縮密度保持样品，所述喷气嘴可通过调整使由外部供给的空气以预定风 压连续地吹到样品侧面。需要说明的是，在本说明书中，压縮密度是指 使用进行压縮前的样品的堆积密度计算压縮后的样品的堆积密度而得到 的计算值。例如，当压縮样品至表观体积减半时，压縮密度达到压縮前 的样品的堆积密度的两倍。
耐风蚀性试验按照以下顺序进行。
首先，将实施例1中制造的保持密封材料切断成25mm见方，制成 耐风蚀性试验样品。
接下来，使样品的两表面与上板部件和下板部件接触，用上板部件 和下板部件夹住样品并保持。此时，通过调整使样品压縮密度为0.3g/cm3。 进而，调整喷气嘴的位置，使从样品侧面到喷气嘴前端的距离为3.6mm。 在该状态下，在风压135kPa的条件下连续吹空气3小时，由此使样品风 蚀。此外，在70(TC的温度条件下进行该操作。
对形成在风蚀了的样品的侧面上的孔，测定从样品表面到孔底的距 离，以该距离为风蚀量(mm)。
其结果，实施例1中制造的保持密封材料的风蚀量为3mm。
(表面压力试验)
对在表面压力试验中使用的表面压力测定装置进行说明。 表面压力测定装置由金属制下板部件和金属制上板部件、活塞以及 传感器构成，所述下板部件和上板部件从上下方向夹住表面压力试验用 样品并且温度可调；所述活塞与上板部件的上表面连接，并且可在上下 方向移动；所述传感器能够测定施加在上板部件上的压力(以下，也称为 表面压力)。
对使用具有这样构成的表面压力测定装置来测定表面压力的原理进 行说明。
首先，用上板部件和下板部件夹住样品。然后，当使活塞向下移动 时，上板部件向下移动，样品被压縮至预定压縮密度。此时，样品存在 因弹性而由被压縮的状态回复到初始状态的倾向，因此样品弹性产生的压力施加于上板部件上。用传感器测定该压力，能够测定压縮时的表面 压力。
接下来，通过使活塞向上方移动，使上板部件向上方移动。需要说 明的是，在这种情况下，不使活塞返回到初期位置。于是，样品的压縮 状态变为被略微解压的状态。在该状态下，样品并非完全回复到初始状 态，因此样品弹性产生的压力被施加于上板部件上。用传感器测定该压 力，能够测定复原时的表面压力。
表面压力试验按照以下顺序进行。
首先，将实施例1中制造的保持密封材料冲切成直径1英寸的圆柱 状，制成表面压力试验用样品。将该样品设置在表面压力测定装置的下 板部件和上板部件之间。此时，通过设置使保持密封材料的两表面与下 板部件和上板部件抵接。
接下来，使上板部件向下移动，压縮样品至压縮密度为0.33g/cm3。 压縮后使上板部件向上移动，复原样品至压縮密度为0.30g/cm3。以样品 的这样的压縮和复原为1次往复运动，重复IOOO次该往复运动。需要说 明的是， 一边使下板部件升温直至与下板部件抵接的样品的下侧表面附 近的温度为500°C、使上板部件升温直至与上板部件抵接的样品的上侧表 面附近的温度为900'C， 一边进行该往复运动。
并且，对样品的下侧表面的温度达到170°C、上侧表面的温度达到 300。C的时刻的复原时(压縮密度0.30g/cm勺的表面压力(以下，也称为低温 时表面压力)进行测定。
并且，进行第1000次的往复运动，对样品的下侧表面的温度达到 500°C、上侧表面的温度达到90(TC的时刻的复原时(压縮密度0.30g/cm3) 的表面压力(以下，也称为高温时表面压力)进行测定。
其结果，实施例1中制造的保持密封材料的低温时表面压力为 122.2kPa、高温时表面压力为42.8kPa。
此外，将低温时表面压力的测定温度设为上述温度的理由如下。
当使用例如柴油发动机等作为内燃机时，由于废气温度较低，外壳 达到170'C左右，废气处理体达到30(TC左右。因此，通过将低温时表面压力的测定温度设定为上述温度，可以将下板部件近似作为外壳，将上 板部件近似作为废气处理体。因此认为，这样设置温度能够对保持密封 材料在将其以例如柴油发动机等的废气净化装置的形式使用的情况下能 否发挥高保持特性进行评价。
并且，将高温时表面压力的测定温度设为上述温度的理由如下。 当使用例如汽油发动机等作为内燃机时，由于废气温度较高，外壳
达到50(TC左右，废气处理体达到900'C左右。因此认为，通过将高温时 表面压力的测定温度设定为上述温度，能够对保持密封材料在将其以例 如汽油发动机等的废气净化装置的形式进行使用的情况下能否发挥高保 持特性进行评价。 (实施例2、 3)
在实施例1的工序(l)中，以无机纤维(氧化铝纤维和二氧化硅纤维) 的总量为500g并且使氧化铝纤维与二氧化硅纤维的重量比达到表1所示 的值的方式来混合无机纤维，除此以外，与实施例1同样地制造保持密 封材料。
所得到的保持密封材料均是通过使氧化铝纤维与二氧化硅纤维混合 存在而形成的，具有与实施例l相同的形状和堆积密度。
并且，在实施例2、 3中制造的保持密封材料中，氧化铝纤维相对于 氧化铝纤维和二氧化硅纤维的合计量的比例分别依次为25重量％、 75重
(比较例1)
在实施例1的工序(l)中，使用594g经热处理的二氧化硅纤维作为无 机纤维，除此以外，与实施例1同样地制造保持密封材料。
所得到的保持密封材料仅包含二氧化硅纤维，并且具有与实施例1 相同的形状和堆积密度。
(比较例2)
混合297g氧化铝纤维、18g丙烯酸系胶乳、2.4g氧化铝溶胶和水， 使得原料液中的氧化铝纤维的含量为0.5重量％，利用搅拌机搅拌60秒， 由此制备出混合液。使用所得到的混合液，与实施例1的工序(2)同样地制作出仅包含氧 化铝纤维的垫预制体。
接下来，混合297g经热处理的二氧化硅纤维、18g丙烯酸系胶乳、 2.4g氧化铝溶胶和水，使得原料液中的二氧化硅纤维的含量为0.5重量％， 利用搅拌机搅拌60秒，由此制备出混合液。
使用所得到的混合液，与实施例1的工序(2)同样地制作出仅包含二 氧化硅纤维的垫预制体。
在仅包含氧化铝纤维的垫预制体上层积仅包含二氧化硅纤维的垫预 制体，与实施例1的工序(3)、 (4)同样地制造出保持密封材料。
所得到的保持密封材料包含两层无机纤维层，即仅包含氧化铝纤维 的层和仅包含二氧化硅纤维的层，并且所得到的保持密封材料具有与实 施例1相同的形状和堆积密度。
需要说明的是，比较例l、 2的保持密封材料是作为用于评价实施例 1 3的保持密封材料的耐风蚀性的比较对象而制造的。
(比较例3)
在实施例1的工序(l)中，使用594g氧化铝纤维作为无机纤维，除此 以外，与实施例1同样地制造保持密封材料。
所得到的保持密封材料仅包含氧化铝纤维，并且具有与实施例1相 同的形状和堆积密度。
(比较例4)
与比较例2同样地制作出仅包含氧化铝纤维的垫预制体。
接下来，混合297g具有氧化铝:二氧化硅=52:48(重量比)的组成的陶 瓷纤维(揖斐电株式会社制造的IBI WOOL)、 18g丙烯酸系胶乳、2.4g氧 化铝溶胶和水，使得原料液中的陶瓷纤维的含量为0.5重量％，利用搅拌 机搅拌60秒，由此制备出混合液。
使用所得到的混合液，与实施例1的工序(2)同样地制作出仅包含陶 瓷纤维的垫预制体。
在仅包含氧化铝纤维的垫预制体上层积仅包含陶瓷纤维的垫预制 体，与实施例1的工序(3)、 (4)同样地制造出保持密封材料。所得到的保持密封材料包括两层无机纤维层，即仅包含氧化铝纤维的层和仅包含陶瓷纤维的层，并且所得到的保持密封材料具有与实施例1相同的形状和堆积密度。
需要说明的是，比较例3、 4的保持密封材料是作为用于评价实施例1 3的保持密封材料的低温时表面压力和高温时表面压力的比较对象而制造的。
与实施例1同样地，对实施例2、 3和比较例1 4中制造的保持密封材料进行耐风蚀性试验和表面压力试验，对风蚀量、低温时表面压力和高温时表面压力进行评价。各实施例和各比较例的结果与实施例1的结果一并列于表l。
表l
氧化铝纤维 (重量％)二氧化硅纤维 (重量％)风蚀量 (mm)高温时表面压力 (kPa)(注l)低温时表面压力 (kPa)(注2)
实施例l5050342.8122.2
实施例22575950.2153.1
实施例37525242.5110.7
比较例l仅有二氧化硅纤维1548.8178.3
比较例2氧化铝纤维层+二氧化硅纤维层 (两层结构)15(注3)53.5127.1
比较例3仅有氧化铝纤维1.541.385.7
比较例4氧化铝纤维层+陶瓷纤维层 (两层结构)2胜4)40.364.7
(注l)表示下板部件为50(TC、上板部件为90(TC时的表面压力。(注2)表示下板部件为17(TC、上板部件为30(TC时的表面压力。(注3)表示二氧化硅纤维层的风蚀量。(注4)表示陶瓷纤维层的风蚀量。
其结果，与比较例1和2中制造的保持密封材料相比，实施例1 3中制造的保持密封材料均能够提高耐风蚀性。因此可以认为，在将实施例1 3所述的保持密封材料用于废气净化装置中的情况下，保持密封材料不易发生风蚀，能够防止废气处理体的脱落。
并且，与比较例3和4中制造的保持密封材料相比，实施例1 3中制造的保持密封材料均能够提高低温时表面压力和高温时表面压力。因
20此可以认为，在将实施例1 3中制造的保持密封材料用于废气净化装置 中的情况下，能够制成保持特性高、低成本的保持密封材料。
此外，对于实施例1 3中制造的保持密封材料，由于低温时表面压
力和高温时表面压力均较高，因此可以认为，无论废气净化装置所连接 的内燃机的种类如何，均能够制成保持特性高、低成本的保持密封材料。 另一方面，比较例1中制造的保持密封材料虽然低温时表面压力和 高温时表面压力较高，但是由于仅包含无机纤维之中耐风蚀性较低的二
氧化硅纤维，因此耐风蚀性较低。同样地，比较例2中制造的保持密封 材料具有仅包含二氧化硅纤维的层，因此虽然低温时表面压力和高温时 表面压力较高，但是耐风蚀性较低。
此外，由于比较例3中制造的保持密封材料仅包含氧化铝纤维，因 此虽然耐风蚀性较高，但是低温时表面压力和高温时表面压力均较低。 同样地，比较例4中制造的保持密封材料具有仅包含氧化铝纤维的层和 仅包含陶瓷纤维的层，因此虽然耐风蚀性较高，但是低温时表面压力和 高温时表面压力均较低。
(第二实施方式)
接下来，使用附图对作为本发明的一个实施方式的第二实施方式进 行说明。
图6是示意性表示沿厚度方向切断第二实施方式的保持密封材料时 的截面的局部截面立体图。
与第一实施方式的保持密封材料同样，本实施方式的保持密封材料 100是俯视图大致为矩形的平板状，并且其是使第一无机纤维110a与第 二无机纤维110b混合存在而形成的。更详细地说，保持密封材料100由 彼此厚度大致相同的第一保持密封材料层120a和第二保持密封材料层 120b构成，与第二保持密封材料层120b相比，以重量比计，第一保持密 封材料层120a中存在更多的第一无机纤维110a。
因此，保持密封材料100的表面之中，面积最大的两个主面130a、 130b之中，与包括第二保持密封材料层120b侧的主面(以下，也称为第 二主面)130b的表面区域(图6中，以双箭头Y表示)相比，以重量比计，包括第一保持密封材料层120a侧的主面(以下，也称为第一主面)130a的 表面区域(图6中，以双箭头X表示)中存在更多的第一无机纤维110a。
本实施方式的保持密封材料的其他构成与第一实施方式的保持密封 材料相同。
本实施方式的废气净化装置使用本实施方式的保持密封材料，保持 密封材料的第一主面被配置在废气处理体侧，除此以外，本实施方式的 废气净化装置具有与第一实施方式的废气净化装置相同的构成。
以下，对本实施方式的保持密封材料的制造方法进行说明。
(1) 首先，与第一实施方式的工序(l-l)同样地制备混合液，使用该混 合液，与第一实施方式的工序(l-2)同样地制作厚度为第一实施方式中制 作的垫预制体的厚度的大致一半的第一垫预制体。第一垫预制体在经后 续工序制造出的保持密封材料中成为第一保持密封材料层。
(2) 接下来，在制成了垫预制体的情况下，混合氧化铝纤维和二氧化 硅纤维，使得以重量比计在所得到的垫预制体中所含有的氧化铝纤维少 于第一垫预制体所含有的氧化铝纤维，除此以外，与第一实施方式的工 序(l-l)同样地制备混合液。使用该混合液，与第一实施方式的工序(l-2) 同样地制作厚度为第一实施方式中制作出的垫预制体的厚度的大致一半
的第二垫预制体。第二垫预制体在经后续工序制造出的保持密封材料中 成为第二保持密封材料层。
(3) 在第二垫预制体之上层积第一垫预制体，以预定条件对所得到的 层积垫预制体进行加热压縮，制作层积垫体。
(4) 最后将层积垫体切断成预定尺寸，制造保持密封材料。 这样制造的保持密封材料成为在第二保持密封材料层之上层积有第
一保持密封材料层的保持密封材料。
此外，与第二主面的表面区域相比，以重量比计，第一主面的表面
区域存在更多的氧化铝纤维。
接下来，对本实施方式的废气净化装置的制造方法进行说明。 在本实施方式的废气净化装置的制造方法中，使本实施方式的保持
密封材料的表面之中的第一主面与蜂窝过滤器抵接来将保持密封材料缠绕在蜂窝过滤器的外周上，除此以外，与第一实施方式的废气净化装置 同样地制造本实施方式的废气净化装置。
在上述的第二实施方式中，也能够发挥在第一实施方式中说明的效 果(1) (4)。并且，还能够发挥以下效果。
(5)本实施方式的保持密封材料具有与第二主面的表面区域相比包含
了更多的氧化铝纤维的第一主面的表面区域，第一主面的表面区域的耐 热性优于第二主面的表面区域。
因而，在因废气流入而会达到高温的蜂窝过滤器侧配置了本实施方 式的保持密封材料的第一主面的本实施方式的废气净化装置能够防止保 持密封材料的熔损等破损。
以下，给出更具体地公开了本发明的第二实施方式的实施例，但本 实施方式并不仅限于这些实施例。
(实施例4)
(1) 混合222.7g氧化铝纤维、74.3g经热处理的二氧化硅纤维、18g 丙烯酸系胶乳、2.4g氧化铝溶胶和水，使得原料液中的氧化铝纤维和二 氧化硅纤维的含量为0.5重量％，利用搅拌机搅拌60秒，由此制备出混 合液。
(2) 使用所得到的混合液，与实施例1的工序(2)同样地进行抄造工序， 由此制作出使氧化铝纤维和二氧化硅纤维混合存在而成的且以重量比计 氧化铝纤维的含量大于二氧化硅纤维的第一垫预制体。
(3) 接下来，混合74.3g氧化铝纤维、222.7g经热处理的二氧化硅纤 维、18g有机粘结剂、2.4g无机粘结剂和水，使得原料液中的氧化铝纤维 的含量为0.5重量％，利用搅拌机搅拌60秒，由此制备出混合液。
(4) 使用所得到的混合液，与实施例1的工序(2)同样地进行抄造工序， 由此制作出使氧化铝纤维和二氧化硅纤维混合存在而成的且以重量比计 二氧化硅纤维的含量大于氧化铝纤维的第二垫预制体。
(5) 在第二垫预制体之上层积第一垫预制体，于12(TC对所得到的层 积垫预制体进行30分钟加热压縮，制作层积垫体。
(6) 最后，与实施例1的工序(4)同样地对层积垫体进行切断工序，由此制造出保持密封材料。
所得到的保持密封材料是使氧化铝纤维和二氧化硅纤维混合存在而 形成的，并且在第二保持密封材料层之上层积有第一保持密封材料层， 并且具有与实施例1相同的形状和堆积密度。并且，在保持密封材料整
体中，氧化铝纤维相对于氧化铝纤维和二氧化硅纤维的合计量的比例达
到50重量％。此外，在保持密封材料的表面之中，以重量比计，与第二 主面的表面区域相比，第一主面的表面区域存在更多的氧化铝纤维。
与实施例1同样地对实施例4中制造的保持密封材料进行耐风蚀性 试验和表面压力试验，对风蚀量、低温时表面压力和高温时表面压力进 行评价。
其结果，使第一主面发生了风蚀的情况下的风蚀量为2mm，使第二 主面发生了风蚀的情况下的风蚀量为9mm。
并且，低温时表面压力和高温时表面压力分别为122.7kPa、 48.1kPa。 此外，在对低温时表面压力和高温时表面压力进行测定的情况下，设置 样品以使第一主面抵接于上板部件并且第二主面抵接于下板部件。
这些结果显示，在实施例4制造的保持密封材料中，由于混合有氧 化铝纤维，因而能够使该保持密封材料的耐风蚀性高于比较例1和比较 例2制造的保持密封材料。因此可以认为，在将实施例4记载的保持密 封材料用于废气净化装置中的情况下，保持密封材料不易发生风蚀，能 够防止废气处理体的脱落。
而且，在实施例4制造的保持密封材料中，由于混合有二氧化硅纤 维，因而能够使该保持密封材料的低温时表面压力和高温时表面压力高 于比较例3和比较例4中制造的保持密封材料。因此可以认为，在将实 施例4中制造的保持密封材料用于废气净化装置中的情况下，能够制成 保持特性高、低成本的保持密封材料。
此外，在实施例4制造的保持密封材料的表面之中，以重量比计， 与第二主面的表面区域相比，第一主面的表面区域存在更多的氧化铝纤 维，从而第一主面的表面区域的耐热性更高。因此可以认为，在将实施 例4的保持密封材料用于废气净化装置中的情况下，通过将第一主面配
24置在因废气流入而会达到高温的蜂窝过滤器侧，从而能够制成熔损等破 损较少的保持密封材料。 (第三实施方式)
接下来，对作为本发明的一个实施方式的第三实施方式进行说明。 在本实施方式中，形成了在第一实施方式的废气净化装置所涉及的
蜂窝过滤器上负载有铂等催化剂的构成，除此以外，本实施方式的构成
与第一实施方式的保持密封材料和废气净化装置相同。
在本实施方式的废气净化装置的制造方法中，作为使催化剂负载到
蜂窝过滤器上的方法，可以举出例如，使二硝基二氨铂硝酸
([Pt(NH3)2(N02)2]HN03)溶液等浸渗到蜂窝过滤器中后加热蜂窝过滤器的
方法等。
在本实施方式中，也能够发挥在第一实施方式中说明的效果(1)
(4)。
并且，能够发挥以下效果。
(6)在本实施方式的废气净化装置中，在外壳内设置了负载有催化剂 的蜂窝过滤器。
因此，通过使被蜂窝过滤器捕集的PM与催化剂接触，能够使所捕 集的PM在更低的温度下燃烧。因而，在第三实施方式的废气净化装置 中，能够高效地除去废气中的PM。
(第四实施方式)
接下来，对作为本发明的一个实施方式的第四实施方式进行说明。 在第四实施方式中，废气处理体是第一实施方式的废气净化装置中 的蜂窝过滤器的各孔道的端部均未被封住的废气处理体，并且在该废气 处理体上负载有催化剂，除此以外，本实施方式的构成与第一实施方式 的保持密封材料和废气净化装置相同。
在本实施方式的废气净化装置的制造方法中，使催化剂负载到废气 处理体上的方法可以与使催化剂负载到第三实施方式的废气净化装置所 涉及的蜂窝过滤器上的方法相同。并且，本实施方式中使用的催化剂可 以使用与第三实施方式中说明的催化剂相同的催化剂。在本实施方式中，也能够发挥第一实施方式中说明的效果(1) (3)。 并且，能够发挥以下效果。
(7)在本实施方式的废气净化装置中，在废气处理体上负载有催化剂。
因此，通过使催化剂与废气所含有的有害气体成分接触，能够净化 废气中的有害气体成分。
(其他实施方式)
对形成在本实施方式的保持密封材料的端面上的凹部和凸部的形状 没有特别限定，只要该形状为凹部和凸部能够嵌合的形状即可。并且， 如图2所示，既可以在保持密封材料的端面形成一组凹部和凸部，也可 以形成相互嵌合的两组以上的凹部和凸部。另外，也可以不形成凹部和 凸部。
在本发明的保持密封材料中，第一无机纤维的平均纤维长优选为 0.2mm 20mm，更优选为lmm 10mm。
另一方面，第二无机纤维的平均纤维长优选为lmm 20mm，更优 选为3mm 10mm。
在本发明的保持密封材料中，第一无机纤维的平均纤维径优选为 1(im 15)im， 更优选为3(xm 10|xm。
另一方面，第二无机纤维的平均纤维径优选为3pm 20,，更优选 为5|im 12|jm。
本发明的保持密封材料所含有的有机粘结剂的量优选为0.5重量％ 12.0重量％，更优选为0.5重量％ 6.0重量％。如果有机粘结剂的量小于 0.5重量％，则无机纤维彼此之间变得难以被粘接，因此构成保持密封材 料的无机纤维易发生脱落。另一方面，如果有机粘结剂的量大于12.0重 量％，则在以废气净化装置的形式进行使用的情况下，所排出的废气中的 有机成分的量增加，因此对环境产生负担。
对本发明的保持密封材料的单位面积重量没有特别限定，优选为 800g/m2 3200g/m2，更优选为1000g/m2 3000g/m2。此外，对堆积密度 也没有特别限定，优选为0.15g/cm3 0.30g/cm3。
对本发明的保持密封材料的厚度没有特别限定，优选为6mm 20mm o
作为在本发明的保持密封材料的制造中使用的有机粘结剂，不限于 上述的丙烯酸系树脂，例如，可以是丙烯酸橡胶等橡胶、羧甲基纤维素 或聚乙烯醇等水溶性有机聚合物、苯乙烯树脂等热塑性树脂、环氧树脂 等热固性树脂等。在这些之中，特别优选丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁苯 橡胶。
上述有机粘结剂溶液中也可以含有两种以上的上述有机粘结剂。
并且，作为上述有机粘结剂溶液，除使上述有机粘结剂分散在水中 而得到的胶乳以外，还可以是使上述有机粘结剂溶解于水或有机溶剂中 而得到的溶液等。
在本发明的保持密封材料由第一保持密封材料层和第二保持密封材 料层构成的情况下，如上所述，第一保持密封材料层的厚度和第二保持 密封材料层的厚度可以大致相同，也可以是第一保持密封材料层与第二 保持密封材料层的厚度之比为5:95 95:5。
如果第一保持密封材料层的厚度小于上述下限值，第二保持密封材 料层的厚度大于上述上限值，则第一主面的表面区域所含有的第一无机 纤维减少，导致有时第一主面的表面区域的耐热性降低。
另一方面，如果第一保持密封材料层的厚度大于上述上限值，第二 保持密封材料层的厚度小于上述下限值，则保持密封材料整体所含有的 第一无机纤维增多，导致有时保持密封材料的弹性降低。
在本发明的保持密封材料中，与第二主面的表面区域相比，以重量 比计，第一主面的表面区域中存在更多的第一无机纤维，作为这样的本 发明的保持密封材料，不限于由两层的保持密封材料层构成的保持密封 材料(如由上述的第一保持密封材料层和第二保持密封材料层构成的保持 密封材料那样)，还可以是由多层保持密封材料层构成的保持密封材料。
此外，保持密封材料也可以不由多层保持密封材料层构成，而具有 这样的构成保持密封材料中包含的第一无机纤维与第二无机纤维的比 例逐步变化，使得第一无机纤维的存在量从第二主面侧向第一主面侧增 多。作为在制造本发明的保持密封材料中使用的无机粘结剂，不限于上 述的氧化铝溶胶，例如，可以是硅溶胶等。
在本发明的保持密封材料的制造方法中，在对含水垫材进行加热压
縮的情况下，优选在10(TC 220。C的温度下进行干燥。如果上述温度小 于IO(TC，则干燥时间变长，生产效率降低。并且，如果上述温度大于 220°C，则有机粘结剂分解，构成保持密封材料的无机纤维彼此变得难以 粘接在一起，从而有时无机纤维会发生脱落。
对构成本发明的废气净化装置的外壳的材质没有特别限定，只要是 具有耐热性的金属即可，具体地说，可以举出不锈钢、铝、铁等金属类。
并且，作为上述外壳，可以是沿长度方向将圆筒状外壳分割成多个 外壳段而成的外壳(即蛤壳)；仅在一处具有沿长度方向延伸的狭缝(开口 部)的截面为C字状或U字状的圆筒状外壳；通过被巻紧在保持密封材料 的外周(该保持密封材料缠绕在废气处理体上)而成为圆筒状外壳的金属 板等。
在使用蛤壳形状的外壳制造废气净化装置的情况下，在一个外壳段 中设置废气处理体后，再装配剩余的外壳段，在该状态下，通过熔接等 将各外壳段接合，由此可以制造废气净化装置。
并且，在使用成为外壳的金属板制造废气净化装置的情况下，能够 利用所谓的巻紧接缝(巻多締^)的方式制造废气净化装置，所谓的巻紧接 缝的方式是，使用钢丝绳等将金属板巻紧在保持密封材料(该保持密封材 料缠绕在废气处理体上)的外周上，然后，通过熔接将金属板的端部之间 接合，形成圆筒状外壳。
在使用圆筒状外壳制造废气净化装置的情况下，除进行上述压入工 序的方法以外，可以利用所谓的定径(sizing)方式来制造废气净化装置， 所谓的定径(sizing)方式是，将缠绕有保持密封材料的废气处理体插入到 外壳(该外壳的内径大于废气处理体的端面的直径与缠绕在废气处理体上 的状态下的保持密封材料的厚度的合计长度)的内部后，利用压力机等从 外周侧压縮外壳。
作为负载在构成本发明的废气净化装置的废气处理体上的催化剂，不限于上述的铂，可以举出例如，钯、铑等贵金属；钾、钠等碱金属； 钡等碱土金属；或者金属氧化物等。这些催化剂可以单独使用，也可以 两种以上合用。
并且，作为上述金属氧化物，没有特别限定，只要是能够使PM燃 烧温度降低的金属氧化物即可，可以举出例如，Ce02、 Zr02、 Fe02、 Fe203、 CuO、 Cu02、 Mn203、 MnO、以组成式AnBi.nC03(式中，A表示La、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Ce、 Pr、 Pm或Y， B表示碱金属或碱土金属，C表示Mn、 Co、 Fe或Ni， 0^n^l)表示的复合氧化物等。
这些催化剂可以单独使用，也可以两种以上合用，但是催化剂优选 至少含有Ce02的物质。
通过负载这样的金属氧化物，能够使PM的燃烧温度降低。
作为使催化剂负载到上述废气处理体上的方法，除了如上述那样使 含有催化剂的溶液浸渗到废气处理体中后进行加热的方法以外，还可以 举出在废气处理体的表面上形成由氧化铝膜构成的催化剂负载层，使催 化剂负载在该氧化铝膜上的方法等。
作为形成氧化铝膜的方法，可以举出例如，使A1(N03)3等含有铝的 金属化合物的溶液浸渗到废气处理体中后进行加热的方法、使含有氧化 铝粉末的溶液浸渗到废气处理体中后进行加热的方法等。
此外，作为使催化剂负载到氧化铝膜上的方法，可以举出例如，使 含有贵金属、碱金属、碱土金属或者金属氧化物的溶液等浸渗到形成有 氧化铝膜的废气处理体中后进行加热的方法等。
权利要求
1.一种保持密封材料，其为垫状保持密封材料，其特征在于，所述保持密封材料是通过使主要包含氧化铝的第一无机纤维和主要包含二氧化硅的第二无机纤维混合存在而形成的。
2. 如权利要求1所述的保持密封材料，其中，所述第一无机纤维相 对于所述第一无机纤维和所述第二无机纤维的合计量的比例为25重量％ 75重量％。
3. 如权利要求1或2所述的保持密封材料，其中，与第二主面的表 面区域相比，以重量比计，第一主面的表面区域存在更多的所述第一无 机纤维。
4. 一种废气净化装置，该废气净化装置包括 在长度方向上隔着孔道壁并列设置有多个孔道的柱状废气处理体； 容纳所述废气处理体的外壳；和配置在所述废气处理体与所述外壳之间并保持所述废气处理体的保 持密封材料，所述废气净化装置的特征在于，所述保持密封材料为权利要求1 3任一项所述的保持密封材料。
5. 如权利要求4所述的废气净化装置，其中， 所述保持密封材料为权利要求3所述的保持密封材料， 所述第一主面配置在所述废气处理体侧。
6. 如权利要求4或5所述的废气净化装置，其中， 所述废气处理体是所述废气处理体的各孔道的任意一个端部被封住的蜂窝过滤器。
7. 如权利要求4 6任一项所述的废气净化装置，其中，在所述废 气处理体上负载有催化剂。
全文摘要
本发明涉及保持密封材料和废气净化装置。本发明提供能够发挥高耐风蚀性并且保持特性高、成本低的保持密封材料。本发明的保持密封材料为垫状保持密封材料，其特征在于，上述保持密封材料是通过使主要包含氧化铝的第一无机纤维和主要包含二氧化硅的第二无机纤维混合存在而形成的。
文档编号B01J32/00GK101560901SQ200910130130
公开日2009年10月21日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年4月15日
发明者山崎努, 杉野顺一 申请人:揖斐电株式会社