JP2009264186A - 保持シール材、保持シール材の製造方法及び排ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マット間の幅方向での位置ずれを防止する保持シール材を提供すること。
【解決手段】 本発明の保持シール材は、無機繊維からなる平面視矩形のマットが複数積層されて構成されており、複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、積層されるにつれて順次長くなり、複数のマットは、少なくとも２箇所の固定部で互いに固定されており、固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、長手方向で互いに異なる位置にあることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、保持シール材、保持シール材の製造方法及び排ガス浄化装置に関する。

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など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と、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される無機繊維集合体からな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。

ここで、内燃機関については、燃費の向上を目的として理論空燃比に近い条件で運転するため、排ガスが高温化、高圧下している傾向にある。排ガス浄化装置に高温、高圧の排ガスが到達すると、排ガス処理体とケーシングとの熱膨張率の差によってこれらの間の間隔が変動することもあることから、保持シール材には多少の間隔の変動によっても変化しない排ガス処理体の保持力が要求される。また、排ガス処理体の排ガス処理性能を有効に機能させるために、排ガス処理体を保温する保温性能を有する保持シール材への要求も高まりつつある。

これらの要求を満たすために、近年では、保持シール材の厚さを厚くして保温性能を高めようとする設計手法もとられている。こうした保持シール材において、保持力の要因たる無機繊維の反発力を確保するには、保持シール材の単位面積当たりの重量を高くする必要がある。

しかし、無機繊維集合体の厚さを厚くするにつれ、厚さ方向での剥離強度を高めるために製造過程において行われるニードリング処理では充分な剥離強度を得にくくなり、保持シール材を巻き付けた排ガス処理体をケーシングへ圧入する際に保持シール材の著しい剪断変形等が生じることもあった。

一方、保持シール材ごとの厚さを変更するのではなく、従来と同等の重量を有するマットを複数枚組み合わせすることで高重量にした保持シール材も提案されている。このような保持シール材としては、耐熱性のマットを複数枚積層して構成され、各マットは、積層状態でモノリスに巻回した際、それぞれに緩みなく巻回できかつ勘合部が勘合する長さに設定されている保持シール材が開示されている（特許文献１）。

特開２００７−２１８２２１号公報

ここで、特許文献１の保持シール材では、複数のマットを積層した場合に問題となるマット同士の相互の幅方向での遊動を規制するために、ミシン加工による結束部を設けている。しかし、特許文献１の保持シール材では、結束部を設けて幅方向の遊動を規制しているものの、積層したマット間の結束部を中心とした幅方向での位置ずれを充分に抑えることができず、排ガス処理体への巻き付け時や搬送時の際のハンドリング性が良好ではなかった。特に、大型の排ガス処理体に巻き付けるために長尺にした保持シール材ではこの不具合はさらに強くなる傾向にあった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、マット間の幅方向での位置ずれを防止する保持シール材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討した結果、長手方向に位置ずれした少なくとも２箇所の固定部により、積層した複数のマットを固定することで、意外にも外周側部分での引っ張りが抑制され、かつ、マット間の位置ずれを防止することができる保持シール材を得ることができることを見出し、本発明を完成した。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る保持シール材では、無機繊維からなる平面視矩形のマットが複数積層されて構成されており、複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、積層されるにつれて順次長くなり、複数のマットは、少なくとも２箇所の固定部で互いに固定されており、固定部を側面視で投影してみたとき、上記固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、長手方向で互いに異なる位置にある。

請求項１に記載の保持シール材では、側面視で投影したときに少なくとも２箇所が長手方向に異なる位置にある固定部により積層された複数のマットを固定していることから、各マットが互いに幅方向に位置ずれすることを防止することができる。ここで、固定部を１箇所で形成した場合には、その固定部を中心としたマットの幅方向での位置ずれが生じやすくなる。この理由は、固定部から保持シール材の両端部をみたときにはこれら両端部は自由端となっており、幅方向での位置ずれの規制を受けにくくなっていることが主な原因と考えられる。これに対し、請求項１に記載の保持シール材のように、さらに、側面視で投影したときに長手方向に異なる位置に上記固定部とは異なる固定部を少なくとも１箇所設けることにより、各固定部から保持シール材の両端部をみたときには少なくとも一方の端部側に固定端が存在することから、幅方向での位置ずれの自由度が大きく規制されることになる。このようにして、請求項１に記載の保持シール材では、各マットの幅方向での位置ずれが防止されることになる。また、このようなマットの位置ずれの防止により、排ガス処理体への巻き付けの際のハンドリング性も良好となり、作業性も向上することになる。
ここで、側面視で投影するとは、側面視で長手方向軸に対して各固定部を投影することをいう。

請求項２に記載の保持シール材では、固定部間の側面視での投影距離のうち最大投影距離は、複数のマットのうち長手方向の長さの最も短い最短マットの長手方向の長さの１／２０〜３／４であるので、保持シール材を排ガス処理体に巻き付ける際の外周側部分での引っ張り応力の発生や内周側部分でのしわの発生を作業上、製品使用上問題のないレベルにまで抑制することができる。上記最大投影距離が最短マットの長手方向の長さの１／２０未満であると、それぞれの固定部が互いに集中して寄り過ぎ、位置ずれ防止効果としては１箇所で固定した場合と異ならなくなり、各マット間の幅方向での位置ずれを防止することができなくなる場合がある。一方、上記最大投影距離が最短マットの長手方向の長さの３／４を超えると、最大投影距離に対応する固定部間に位置する保持シール材（すなわち、固定されているために外周側部分での引っ張り応力の発生や内周側部分でのしわの発生の影響を直接的に受けやすい領域；以下、両端固定領域ともいう。）の長さが長くなりすぎて、保持シール材での外周側部分での周長さ（以下、単に外周長ともいう）と内周側部分での周長さ（以下、単に内周長ともいう）との差を緩衝ないし吸収しきれなくなり、保持シール材を排ガス処理体へ巻き付けた際には両端部間に隙間が生じるおそれがある。その結果、排ガス浄化装置からの排ガス漏れや耐久性の低下等が発生する場合がある。
なお、最大投影距離とは、各固定部間の直線距離のうち最大の直線距離ではなく、側面視で長手方向軸に対して各固定部を投影した際の長手方向軸での各固定部間の投影距離のうち最大の投影距離のことをいう。

請求項３に記載の保持シール材では、固定部は、マットの長手方向に垂直な幅方向に延在しているので、排ガス処理体への保持シール材の巻回方向と垂直な方向で固定部が存在することになる。これにより、保持シール材の巻回の際に特に外周側部分での引っ張り応力によって巻き付けにくくなるのを防止することができ、保持シール材の巻き付け性を確保することができる。また、マットの長辺側からマットがめくれ上がるのを防止することができ、マット同士の位置ずれをよりしっかりと抑制することができる。

請求項４に記載の保持シール材のように、固定部をマットの長側面の少なくとも一方から離間して形成すると、固定部が幅方向全体にわたって形成されなくなり、長側面に対する固定処理を施さなくて済むようになる。ところで、長側面に至るように固定部を形成すると、保持シール材を取り扱う際に長側面が擦れたり、長側面近傍に応力が負荷されたりして、形成された固定部の両端部で保持シール材への損傷を引き起こすおそれがある。しかし、長側面から離間して固定部を形成すると、上記長側面に至るように固定処理を施した場合の局所的な応力を抑制することができ、ひいてはマットへの損傷を防止することができる。

請求項５に記載の保持シール材では、固定部をマットの幅方向の長さの５０〜９９．５％の範囲にわたって形成しているので、長側面を含む固定処理によるマットの損傷を防止しつつ、マットの長辺側からマットがめくれ上がるのを防止することができる。

請求項６に記載の保持シール材によると、マットの厚さが１．５〜１５ｍｍであることから、充分な保持力を維持しつつ、マットの厚さが厚くなりすぎた際の内周側部分でのしわや外周側部分での引っ張り応力を防止することができる。

請求項７に記載の保持シール材のように、マットが長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されていると、ニードリングした部分でマットの幅方向に折り目がついたようになることから、排ガス処理体への巻回の際に巻き付けやすくなる。

請求項８に記載の保持シール材では、固定部がミシン糸でのミシン縫いにより形成されていることから、簡便に固定部を形成することができ、かつ、強固にマット同士を固定することができる。

請求項９に記載の保持シール材では、ミシン縫いは、本縫いであるので、取扱いの際の多少の振動等でも縫い目がほつれにくく、しっかりとマット同士を固定することができる。

請求項１０に記載の保持シール材では、ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方で返し縫いされているので、縫い目がほつれにくく、強固な固定を長期間維持することができる。

請求項１１に記載の保持シール材のように、ミシン縫いの縫い目長さが１〜１００ｍｍであってもよい。

請求項１２に記載の保持シール材では、ミシン糸が木綿又はポリエステルからなることから、排ガス処理体に巻き付けて排ガス浄化装置に組み付けた後に、最初の内燃機関の運転による排ガスでミシン糸が焼失する。ここで、固定部が排ガス処理装置への組み付け後にも残っていると、その部分で局所的な応力が発生して保持シール材が損傷することもあるが、焼失するとこのおそれはなくなるので、長期間安定して保持シール材としての機能を発揮することができる。

請求項１３に記載の保持シール材のように、ミシン糸の直径を０．１〜５ｍｍとすると、ミシン糸が切断することがなく、縫い付けの際の縫い目付近への損傷を最小限に抑えながら固定部を形成することができる。

請求項１４に記載の保持シール材によると、ミシン糸の色は、透明でなく、かつ、マットと異なる色であることから、固定部を形成したか否かを確認するための視認性を向上させることができ、作業上の効率を向上させることができる。

請求項１５に記載の保持シール材の製造方法では、長手方向の長さが長くなる順に無機繊維からなる平面視矩形のマットを複数積層し、積層した複数のマットを少なくとも２箇所の固定部で互いに固定する保持シール材の製造方法であって、固定部を側面視で投影してみたとき、少なくとも２箇所の固定部は、長手方向で互いに異なる位置にある。

この製造方法により、マット同士の幅方向での位置ずれを防止し、かつ、巻き付け等の作業の際の効率を高めた保持シール材を好適に製造することができる。

請求項１６に記載の保持シール材の製造方法では、固定部間の側面視での投影距離のうち最大投影距離は、複数のマットのうち長手方向の長さの最も短い最短マットの長手方向の長さの１／２０〜３／４であることから、両端固定領域において外周長と内周長との差を吸収して巻き付け後の両端部間の隙間の発生を防止しつつ、幅方向での位置ずれをも抑制することができる保持シール材を効率良く製造することができる。

請求項１７に記載の保持シール材の製造方法によると、マットの長手方向に垂直な幅方向に延在するように固定部を形成するので、マットの長辺側からのマットのめくれ上がりを防止可能な保持シール材を好適に製造することができる。また、固定部を幅方向に延在するように形成すると、排ガス処理体への保持シール材の巻き付けの際には、その固定部があたかも折り目のように作用することから、巻き付け性が向上することになる。

請求項１８に記載の保持シール材の製造方法では、固定部を、マットの長側面の少なくとも一方から離間して形成している。というのも、保持シール材の製造工程でのカッター等による保持シール材の型抜きの際に、マットの側面では無機繊維の破断等が生じてしまうからか、マットの側面は、他の箇所と比較して外力ないし応力に対する強度が若干であるが低く、損傷しやすくなっている。これに対し、固定部をマットの長側面から離間して形成すると、固定処理によく長側面へのダメージを防止することができるので、使用時の排ガス流通等に対する耐久性に優れた保持シール材を得ることができる。

請求項１９に記載の保持シール材の製造方法では、固定部を、マットの幅方向の長さの５０〜９９．５％の範囲にわたって形成しているので、長側面に損傷を与えず、かつ、マットの長辺側からのマットのめくれ上がりを防止することができる保持シール材を好適に製造するができる。

請求項２０に記載の保持シール材の製造方法のように、マットの厚さを１．５〜１５ｍｍとして保持シール材を製造してもよい。

請求項２１に記載の保持シール材の製造方法では、マットは、長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されていることから、マットの幅方向にあたかも折り目がついたような状態の保持シール材を製造することができる。このような保持シール材では排ガス処理体への巻き付けを非常に簡便に行うことができる。

請求項２２に記載の保持シール材の製造方法では、固定部を、ミシン糸でのミシン縫いにより形成しているので、簡便かつ効率的に固定部を形成することができる。

請求項２３に記載の保持シール材の製造方法のように、ミシン縫いを本縫いとすると、縫い目の強度が高いので、マット同士を固定させておく機能を安定的に長期にわたり発揮させる保持シール材を好適に製造することができる。

請求項２４に記載の保持シール材の製造方法では、ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方で、返し縫いしていることから、固定部を形成する縫い目がほつれにくい保持シール材を効率良く製造することができる。

請求項２５に記載の保持シール材の製造方法のように、縫い目長さを１〜１００ｍｍとしてミシン縫いしてもよい。

請求項２６に記載の保持シール材の製造方法では、ミシン糸として木綿又はポリエステルからなる糸を用いているので、ミシン糸として扱いやすく、また、強度の高い固定部を形成することができる。

請求項２７に記載の保持シール材の製造方法では、ミシン糸の直径が０．１〜５ｍｍであることから、ミシン糸の作業上での切断のおそれを排しつつ、良好な取扱い性でもって固定部を形成することができる。

請求項２８に記載の保持シール材の製造方法によると、ミシン糸の色を、透明でなく、かつ、マットと異なる色としていることから、保持シール材の製造工程において固定部の形成の有無を容易に確認することができる。

請求項２９に記載の排ガス浄化装置では、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体と、排ガス処理体を収容するケーシングと、排ガス処理体とケーシングとの間に配設され、排ガス処理体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置であって、保持シール材は、請求項１〜１５のいずれかに記載の保持シール材である。保持シール材として本発明の保持シール材を用いているので、排ガス処理体への巻き付けの際に保持シール材の外周側部分での引っ張り応力や内周側部分でのしわの発生を防止することができ、その結果、排ガス浄化装置全体としての排ガス漏れや耐久性の低下等を防止することができる。

（第一実施形態）
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一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の保持シール材を模式的に示す斜視図である。図１に示したように、本実施形態の保持シール材１０では、所定の長手方向の長さ（以下、単に全長ともいう。図１中、矢印Ｌ_１、Ｌ_２で示す）、幅（図１中、矢印Ｗで示す）及び厚さ（図１中、矢印Ｔで示す）を有する平面視略矩形の２枚のマット１１、１２が積層されている。なお、全長を求める際には、マット端部に形成される凸部又は凹部の寸法は考慮しない。

また、マット１１、１２のそれぞれの端部のうち、一方の端部には、凸部１３ａ、１４ａが形成されており、他方の端部には、凹部１３ｂ、１４ｂが形成されている。これらマット１１の凸部１３ａ及び凹部１３ｂ、並びに、マット１２の凸部１４ａ及び凹部１４ｂ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１０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。

マット１１、１２は、無機繊維からなる素地マットに対してニードリング処理を施して得られるニードルマットである。なお、ニードリング処理とは、ニードル等の繊維交絡手段を素地マットに対して抜き差しすることをいう。マット１１、１２では、比較的平均繊維長の長い無機繊維がニードリング処理により３次元的に交絡している。このマットは、長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されている。
なお、交絡構造を呈するために、無機繊維はある程度の平均繊維長を有しており、例えば、無機繊維の平均繊維長は、５０μｍ〜１００ｍｍ程度であればよい。

本実施形態の保持シール材には、保持シール材の嵩高さを抑えたり、排ガス処理装置の組み立て前の作業性を高めたりするために、さらに有機バインダー等のバインダーが含まれていてもよい。

図１に示した保持シール材１０では、厚さ１．５〜１５ｍｍの２枚のマットが積層されているが、積層するマットの数は特に限定されず、３枚以上であってもよい。複数枚のマットのうち全長が最も短いマット（以下、最短マットともいう）が排ガス処理体の周囲に巻き付けられるマットであり、次いで、最短マットより全長の長いマットが積層され、その後順次積層されていくにつれて、マットの全長が長くなっていく。なお、図１に示した保持シール材１０のように２枚のマット１１、１２で構成されていても、マット１１を最短マットという。

なお、マットの積層の態様は、図１に示したように、マット１１が、平面視でマット１２の両端から飛び出さないような位置に積層されている態様に限定されず、例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示したような態様であってもよい。図２（ａ）は、２枚のマットを積層した別の状態を模式的に示す側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の２枚の積層したマットを模式的に示す平面図である。図２（ａ）に示した態様では、マット１１と、このマット１１の全長より長い全長を有するマット１２とが互いに長手方向にずれるように積層されている。これを平面視すると、図２（ｂ）に示したように、マット１１は、マット１２の図面向かって左端から飛び出したような位置に積層されることになる。

本実施形態の保持シール材では、マット１１とマット１２とが２箇所の固定部、すなわち固定部１６、及び、固定部１７で互いに固定されている。図１に示したように、マット１１、１２を固定する固定部１６、１７は、長側面２１ａ、２２ａから所定距離離間して、かつ、最短マット１１の幅方向の長さに対して５０〜９９．５％の範囲を占めるように連続して延在している。本実施形態の保持シール材での固定方法は、ミシン縫いであり、これによりマット１１、１２が互いに強固に固定されている。

次に、ミシン縫いの詳細について、図３を参照しつつ説明する。図３は、図１に示す本実施形態の保持シール材のＡ−Ａ線断面図である。図３に示したように、固定部１６は、ミシン糸２３ａ（上糸）、２３ｂ（下糸）での本縫い（ミシン縫い）により形成されている。

ミシン糸２３ａ、２３ｂは、木綿やポリエステルからなる直径０．１〜５ｍｍのミシン糸である。また、その色は、透明ではなく、かつ、マット１１、１２の色と異なっている。例えば、マット１１、１２が白色である場合、ミシン糸２３ａ、２３ｂの色は特に限定されず、赤色、青色、黄色、緑色、黒色等であってもよい。

また、ミシン縫いの始点及び終点を含む領域２４ａ、２４ｂでは返し縫いされており、ミシン縫いによる固定部の端部をほつれにくくしている。縫い目長さ（図２中、両矢印Ｘで示す）が、１〜１００ｍｍとなっている。

さらに、固定部１６の一方の端部１８ａは、マット１１、１２の長側面２１ａ、２２ａから離間して形成されており、また、他方の端部１８ｂについても、マット１１、１２の長側面２１ｂ、２２ｂから離間して形成されている。固定部１６の一方の端部１８ａとマット１１、１２の長側面２１ａ、２２ａとの最短距離（図２中、両矢印Ｙで示す）は、マット１１、１２の幅方向の長さの１〜４９％となっている。同様に、固定部１６の他方の端部１８ｂとマット１１、１２の長側面２１ｂ、２２ｂとの最短距離（図２中、両矢印Ｙ´で示した長さ）は、マット１１、１２の幅方向の長さの１〜４９％となっている。
なお、固定部の端部１８ａ、１８ｂは、長側面２１ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂから離間して形成されていることが望ましいが、マットへの影響を考慮して製品使用上問題のないレベルであれば、離間して形成されていなくてもよい。

本実施形態の保持シール材では、複数のマットが少なくとも２箇所の固定部で互いに固定されており、固定部を側面視で投影してみたとき、上記固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、長手方向で互いに異なる位置にある。この固定部の位置関係を図４（ａ）、（ｂ）を参照しつつ説明する。図４（ａ）は、本発明の保持シール材を構成する最短マットを模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の最短マットを側面視で長手方向軸に投影した際の固定部の位置関係を模式的に示す軸投影図である。

まず、図４（ａ）に示したように、最短マット１１には固定部１６、１７が形成されている。固定部としては、最短マット１１の第一の短辺Ｓ_１寄りに形成された固定部１６と、最短マット１１の第二の短辺Ｓ_２寄りに形成された固定部１７が存在している。

これら固定部１６と固定部１７とを側面視で長手方向軸Ｘに投影すると、図４（ｂ）に示したように、長手方向軸Ｘにおいて固定部１６及び固定部１７はそれぞれ矢印ｂ_１と矢印ｂ_２の位置に対応するように存在する。すなわち、長手方向軸Ｘに投影した固定部１６と固定部１７とは、投影軸上で重なることなく長手方向で互いに異なる位置にあることになる。

また、本実施形態の保持シール材では、固定部間の側面視での投影距離のうち最大投影距離は、複数のマットのうち長手方向の長さの最も短い最短マットの長手方向の長さの１／２０〜３／４である。この最大投影距離を定めるのには、積層されたマットのうち全長が最も短い最短マットの全長に着目すればよいので、以下、最短マットに着目して説明する。図４（ｂ）を参照してすでに説明したように、長手方向軸Ｘにおいて固定部１６及び固定部１７はそれぞれ矢印ｂ_１と矢印ｂ_２の位置に対応するように存在する。本実施形態の保持シール材では、この矢印ｂ_１と矢印ｂ_２との間の投影距離Ｄが、最短マット１１の全長Ｌ_１（すなわち、図４（ｂ）での矢印ｃ_１と矢印ｃ_２との間の距離）の１／２０〜３／４となっている。本実施形態では、固定部は２箇所しか存在しないので、固定部１６と固定部１７との間の投影距離Ｄが最大投影距離に相当する。

なお、図４（ｂ）では、説明の便宜上、最大投影距離Ｄが最短マット１１の全長Ｌ_１の１／３である態様を示しているが、例えば、最大投影距離Ｄが全長Ｌ_１の１／１２である場合には、長手方向軸Ｘ上での固定部１６及び固定部１７に対応する位置は、それぞれ矢印ｄ_１及び矢印ｄ_２となり、最大投影距離はＤ_０で示される距離となる。

最大投影距離Ｄは特に限定されないものの、最短マット１１の全長Ｌ_１の１／２０未満であると、マット全体の広がりに対して２つの固定部が１箇所に集中するように存在しているために、各マットの幅方向での位置ずれを防止することができなくなる場合がある。一方、最大投影距離Ｄが、最短マット１１の全長Ｌ_１の３／４を超えると、固定部１６と固定部１７との間の領域（矢印ｂ_１と矢印ｂ_２との間に存在する領域）という、両端固定領域の範囲が広くなってしまう。そうすると、最大投影距離Ｄが小さいときには無視し得た両端固定領域における内周長と外周長との差の影響が大きくなり、排ガス処理体に巻き付けた際に外周側部分で引っ張り応力が生じたり、内周側部分でしわが発生したりする。従って、最大投影距離Ｄは、最短マット１１の全長Ｌ_１の１／２０〜３／４であることが望ましい。

なお、最短マット１１の全長Ｌ_１は、排ガス処理体に巻き付けた際にちょうど両端部分が勘合する長さとなっている。言い換えると、最短マット１１の全長Ｌ_１は排ガス処理体の円周長に相当する。このとき、全長Ｌ_１の１／２０の最大投影距離Ｄは、円周長の１／２０の範囲の円弧長に該当することから、この円弧に対する円周角は、１８°となる。同様に、全長Ｌ_１の３／４の最大投影距離Ｄは、円周長の３／４の範囲の円弧長に該当することから、この円弧に対する円周角は、２７０°となる。このように、本実施形態の保持シール材の固定部の位置を排ガス処理体の断面における円周角で規定することもできる。そうすることで、種々の寸法、曲率等を有する排ガス処理体に対して保持シール材の形状等を柔軟に対応させることができる。

次に、本実施形態のシール材を用いた本実施形態の排ガス浄化装置の構成について図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて説明する。
図５（ａ）は、本実施形態の排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した排ガス浄化装置のＢ−Ｂ線断面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したように、排ガス浄化装置２０は、多数のセル３１がセル壁３２を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体３０と、排ガス処理体３０を収容するケーシング４０と、排ガス処理体３０とケーシング４０との間に配設され、排ガス処理体３０を保持する保持シール材１０とから構成されている。
ケーシング４０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になる。
なお、本実施形態の排ガス浄化装置２０では、図５（ｂ）に示すように、排ガス処理体３０として、各々のセルにおけるいずれか一方が封止材３３によって目封じされたハニカムフィルタを用いている。

上述した構成を有する排ガス浄化装置２０を排ガスが通過する場合について図５（ｂ）を用いて以下に説明する。
図５（ｂ）に示したように、内燃機関から排出され、排ガス浄化装置２０に流入した排ガス（図５（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、ハニカムフィルタ２０の排ガス流入側端面３０ａに開口した一のセル３１に流入し、セル３１を隔てるセル壁３２を通過する。この際、排ガス中のＰＭがセル壁３２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３０ｂに開口した他のセル３１から流出し、外部に排出される。

次に、排ガス浄化装置２０を構成するハニカムフィルタ及びケーシングについて図６（ａ）、図６（ｂ）を用いて説明する。
なお、保持シール材１０の構成については、既に述べているので省略する。
図６（ａ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成するケーシングを模式的に示す斜視図である。

図６（ａ）に示したように、ハニカムフィルタ３０は、主に多孔質セラミックからなり、その形状は円柱状である。また、ハニカムフィルタ３０の外周には、ハニカムフィルタ３０の外周部を補強したり、形状を整えたり、ハニカムフィルタ３０の断熱性を向上させたりする目的で、シール材層３４が設けられている。
なお、ハニカムフィルタ３０の内部の構成については、上述した本実施形態の排ガス浄化装置の説明で既に述べたとおりである（図５（ｂ）参照）。

次いで、ケーシング４０について説明する。図６（ｂ）に示すケーシング４０は、主にステンレス等の金属からなり、その形状は、円筒状である。また、その内径は、ハニカムフィルタ４０の端面の直径とハニカムフィルタ４０に巻付けられた状態の保持シール材１０の厚さとを合わせた長さより若干短くなっており、その長さは、ハニカムフィルタ４０の長手方向（図６（ａ）中、矢印ａの方向）における長さと略同一となっている。

次に、本実施形態の保持シール材及び排ガス浄化装置の製造方法を説明する。
まず、保持シール材の製造方法について説明する。本実施形態の保持シール材の製造方法では、長手方向の長さが長くなる順に無機繊維からなる平面視矩形のマットを複数積層し、積層した複数のマットを少なくとも２箇所の固定部で互いに固定する保持シール材の製造方法であって、上記固定部を側面視で投影してみたとき、固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、長手方向で互いに異なる位置にある。

まず、保持シール材を構成するマットとして所定の全長のニードルマットを用意する。ニードルマットは、上述したニードリング処理を素地マットに施すことで作製することができる。素地マットでは、所定の平均繊維長を有する無機繊維が紡糸工程を経て緩く絡み合っている。この緩く絡み合った無機繊維に対してニードリング処理を施すことで、より複雑に無機繊維が絡み合い、バインダーが存在しなくてもある程度の形状維持が可能な交絡構造を有するマットとすることができる。

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。耐熱性や耐風蝕性等、シール材に要求される特性等に応じて変更すればよい。アルミナ−シリカ繊維を無機繊維として用いる場合には、例えば、アルミナとシリカとの組成比が、６０：４０〜８０：２０の繊維を用いることができる。

ニードリング処理は、ニードリング装置を用いて行うことができる。ニードリング装置は、素地マット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素地マットに対して移動させ、多数のニードルを素地マットに対して抜き差しすることで、素地マットを構成する無機繊維を複雑に交絡させることができる。ニードリ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等に応じて変更すればよい。

長さの異なる複数の素地マットに対してこのニードリング処理を施して、本発明の保持シール材に必要な複数のマットを作製する。ここで、排ガス処理体に巻き付けられることになる最短マットの全長は、排ガス処理体の円周長に対応していることから、まず、最短マットの全長を排ガス処理体の円周長に基づいて決定する。次いで、最短マットの外側に位置することになるマットの全長は、排ガス処理体の直径に、巻き付けた際の最短マットの厚さを加えた直径に対する円周長に対応することから、この円周長を求めて最短マットの外側に位置するマットの全長を決定する。これらの手順を順に繰り返し、積層させる複数のマットのそれぞれの全長を決定していく。

こうしてニードリング処理を施したマットに必要に応じてバインダーを付着させる。マットにバインダーを付着させることで、無機繊維同士の交絡構造をより強固なものとすることができるとともに、マットの嵩高さを抑えることができる。

バインダーとしては、アクリル系ラテックスやゴム系ラテックス等を水に分散させて調製したエマルジョンを用いることができる。このバインダーをスプレー等を用いてマット全体に均一に吹きかけて、バインダーをマットに付着させる。

その後、バインダー中の水分を除去するために、マットを乾燥させる。乾燥条件としては、例えば、９５〜１５０℃で１〜３０分間乾燥させればよい。乾燥工程を経ることで、本実施形態のマットを作製することができる。

このようにして作製した複数のマットを、長さが長くなる順で、又は、短くなる順で積層していく。積層させるマットの数は、保持シール材に求められる保持力や保温性能に応じて変更すればよい。代表的な積層手順としては、最も全長の長いマットを初めに敷き、積層するにつれて全長が短くなるように、順次マットを積層していく。積層させるマットの相対位置は、積層される全長の短いマットがその下にある全長の長いマットの両端から飛び出さないような位置に積層してもよく、互いに長手方向にずれて全長の長いマット両端から飛び出すような位置でもよい。

次に、積層した複数のマットを互いに固定する。このときは、上述したように、積層した複数のマットに対してミシン等の固定処理を少なくとも２箇所で行い、複数のマットを互いに固定する。このとき、これら固定部のうち少なくとも２箇所が、側面視で投影したときに長手方向で互いに異なる位置となるように固定部を形成する。

固定部の形成をミシン縫いで行う場合には、例えば、直径が１ｍｍ、色が赤紫色で、上撚りをＺ撚りとしたミシン糸を用いて縫い目長さが１０ｍｍの本縫いを行い、固定部端部となる部分で返し縫いすればよい。また、固定部の両端部をマットの長側面から１０ｍｍ離間させ、固定部の長さが２７５ｍｍとなるようにミシン縫いする。

なお、ミシンであれば、複数のマットを積層させてからこれらを固定することができるが、接着材の場合には、例えば、上記固定部の位置に対応するように何らかの目印（例えば、マットの側面側の固定部に対応する位置に積層方向と平行な棒を立てる等して）を付しておき、この目印に沿って上下２枚のマットを接着材で順次固定させていけばよい。

次いで、排ガス浄化装置の製造方法について図面を参照して説明する。
図７は、本実施形態の排ガス浄化装置を製造する手順を模式的に示した斜視図である。

従来公知の方法により作製した円柱形状のハニカムフィルタ３０の外周に上記工程で製造した保持シール材１０を凸部１４ａと凹部１４ｂとが嵌合するようにして巻き付ける。そして、図７に示したように、保持シール材１０を巻き付けたハニカムフィルタ３０を所定の大きさを有する円筒状であって、主に金属等からなるケーシング４０に圧入することで排ガス浄化装置を製造する。

圧入後にシール材が圧縮して所定の反発力（すなわち、ハニカムフィルタを保持する力）を発揮するために、ケーシング４０の内径は、保持シール材１０を巻き付けたハニカムフィルタ３０の保持シール材１０の厚さを含めた最外径より少し小さくなっている。

本実施形態の保持シール材では、複数のマットが所定の固定部にて互いに固定されているので、排ガス処理体に巻き付ける際にも幅方向での位置ずれがなく、取扱い性も良好である。これにより、マットの位置ずれを気にしなくてよいので、排ガス浄化装置の製造の効率も向上させることができる。

以下に、本実施形態のシール材及び排ガス浄化装置の作用効果について列挙する。

（１）本実施形態の保持シール材では、積層した複数のマットが、少なくとも２箇所の固定部で互いに固定されており、上記固定部を側面視で投影してみたとき、固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、長手方向で互いに異なる位置にあるので、各マットが互いに幅方向に位置ずれすることを防止することができる。加えて、このようなマットの位置ずれの防止により、排ガス処理体への巻き付けの際のハンドリング性も良好となり、作業性も向上することになる。

（２）本実施形態の保持シール材では、固定部間の側面視での投影距離のうち最大投影距離は、複数のマットのうち長手方向の長さの最も短い最短マットの長手方向の長さの１／２０〜３／４であるので、両端固定領域が内外周長の差を吸収して、保持シール材を排ガス処理体に巻き付けた際の保持シール材の両端部間での隙間の発生を作業上、製品使用上問題のないレベルにまで抑制することができる。

（３）固定部がマットの長手方向に垂直な幅方向に延在しているので、排ガス処理体への保持シール材の巻回方向と垂直な方向で固定部が存在することになる。これにより、保持シール材の巻回の際に特に外周側部分での引っ張り応力によって巻き付けにくくなるのを防止することができ、保持シール材の巻き付け性を確保することができる。また、マットの長辺側からマットがめくれ上がるのを防止することができ、マット同士の位置ずれをよりしっかりと抑制することができる。

（４）固定部をマットの長側面の少なくとも一方から離間して形成すると、固定部が幅方向全体にわたって形成されなくなり、長側面に対する固定処理を施さなくて済むようになる。ところで、長側面に至るように固定部を形成すると、保持シール材を取り扱う際に長側面が擦れたり、長側面近傍に応力が負荷されたりして、形成された固定部の両端部で保持シール材への損傷を引き起こすおそれがある。しかし、長側面から離間して固定部を形成すると、上記長側面に至るように固定処理を施した場合の局所的な応力を抑制することができ、ひいてはマットへの損傷を防止することができる。

（５）固定部をマットの幅方向の長さの５０〜９９．５％の範囲にわたって形成しているので、長側面を含む固定処理によるマットの損傷を防止しつつ、マットの長辺側からマットがめくれ上がるのを防止することができる。

（６）マットの厚さが１．５〜１５ｍｍであることから、充分な保持力を維持しつつ、マットの厚さが厚くなりすぎた際の内周側部分でのしわや外周側部分での引っ張り応力を防止することができる。

（７）マットが長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されているので、ニードリングした部分でマットの幅方向に折り目がついたようになることから、排ガス処理体への巻回の際に巻き付けやすくなる。

（８）固定部がミシン糸でのミシン縫いにより形成されていることから、簡便に固定部を形成することができ、かつ、強固にマット同士を固定することができる。また、ミシン縫いが本縫いであるので、取扱いの際の多少の振動等でも縫い目がほつれにくく、しっかりとマット同士を固定することができる。

（９）ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方で返し縫いされているので、縫い目がほつれにくく、強固な固定を長期間維持することができる。

（１０）ミシン糸が木綿又はポリエステルからなることから、排ガス処理体に巻き付けて排ガス浄化装置に組み付けた後に、最初の内燃機関の運転による排ガスでミシン糸が焼失する。ここで、固定部が排ガス処理装置への組み付け後にも残っていると、その部分で局所的な応力が発生して保持シール材が損傷することもあるが、焼失するとこのおそれはなくなるので、長期間安定して保持シール材としての機能を発揮することができる。

（１１）ミシン糸の直径を０．１〜５ｍｍとすると、ミシン糸が切断することがなく、縫い付けの際の縫い目付近への損傷を最小限に抑えながら固定部を形成することができる。

（１２）ミシン糸の色が、透明でなく、かつ、マットと異なる色であることから、固定部を形成したか否かを確認するための視認性を向上させることができ、作業上の効率を向上させることができる。

（１３）排ガス浄化装置において保持シール材を請求項１〜１４のいずれかに記載の保持シール材とすると、保持シール材として本発明の保持シール材を用いているので、排ガス処理体への巻き付けの際に保持シール材の外周側部分での引っ張り応力や内周側部分でのしわの発生を防止することができ、その結果、排ガス浄化装置全体としての排ガス漏れや耐久性の低下等を防止することができる。

以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本実施形態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）
アルミナ−シリカ組成を有するアルミナ繊維製の素地マットとして、組成比がＡｌ_２Ｏ_３：ＳｉＯ_２＝７２：２８である素地マットを用意した。この素地マットに対し、ニードリング処理を施すことで、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３であり、目付量が１０５０ｇ／ｍ^２であるニードル処理マットを作製した。

別途、アクリル系ラテックスを水に充分に分散させることで、アクリル系ラテックスエマルジョンを調製しておき、これをバインダーとして用いた。

次に、ニードル処理マットを平面視寸法で全長１０５４ｍｍ×幅２９５ｍｍに裁断した。裁断したニードル処理マットのアルミナ繊維量に対し３．０重量％となるように、裁断したニードル処理マットに対してスプレーを用いてバインダーを均一に吹き付けた。

その後、バインダーを付着させたニードル処理マットを１４０℃の温度で５分間通気乾燥させることにより、最短マットを作製した。

さらに、全長を１１００ｍｍとしたこと以外は上記手順と同様に、最短マットの外側に位置するマット（以下、最外マットともいう）を作製した。作製した２枚のマットの目付量は、１１６０ｇ／ｍ^２であった。また、マットの厚さは、ともに６．５ｍｍであった。

このようにして作製した２枚のマットを、それぞれのマットの全長を２等分する位置が上下で重なるように積層させた。

次いで、図８（ａ）に示したように、幅１５ｍｍのテープによりマットの全長を２等分する位置を挟んで対称的に固定部１６、１７を２箇所形成し、積層したマット１１、１２を互いに固定した。各固定部を側面視で投影した際の固定部間の最大投影距離（図８（ａ）の両矢印Ｄで示される間隔）を最短マットの全長の１／２０とした。最短マットの全長が１０５４ｍｍであるので、上記最大投影距離Ｄは、５２．７ｍｍであった。なお、本実施例では、固定部を２箇所形成しているので、２箇所の固定部間の投影距離が最大投影距離である。この最大投影距離でもって、図８（ａ）に示したように２箇所の固定部を形成し、保持シール材１０を製造した。図８（ａ）、（ｂ）は、実施例に係る保持シール材により位置ずれ試験を行う手順を模式的に示した図である。

（実施例２〜８）
上記最大投影距離の最短マットの全長に対する割合を、表１に示した値としたこと以外は、実施例１と同様に保持シール材を製造した。

（比較例１）
比較例１に係る保持シール材として、最短マットの全長を２等分する位置で固定部を１箇所で形成したこと以外は、実施例１と同様に保持シール材を製造した。

実施例１〜８及び比較例１で作製した保持シール材のそれぞれについて、位置ずれ試験、及び、巻き付け性試験を行った。なお、最大投影距離が小さいほどマット同士の位置ずれが大きくなると考えられたことから、位置ずれ試験は、実施例１〜８のうち最大投影距離の小さい実施例１〜３、８及び比較例１について行った。また、最大投影距離が大きいほど巻き付けた際の端部同士の隙間等が大きくなると考えられたことから、巻き付け性試験は、実施例１〜８のうち最大投影距離の大きい実施例３〜７について行った。

（位置ずれ試験）
位置ずれ試験は、図８（ａ）に示したように、保持シール材１０の幅方向が鉛直方向となるようにしてから、まず、２枚のマットのうち最外マット１２を全長にわたって壁５０に固定した。次いで、最短マット１１の一方の端部に錘５１（２５０ｇ；２．５Ｎ）を吊るし、そのときの最外マット１２の一方の端部とこの端部と同じ側の最短マット１１の端部との間の距離（ｍｍ）（図８（ｂ）中、γで示される間隔）を位置ずれ量として測定することで、位置ずれの度合いを評価した。

（巻き付け性試験）
作製した保持シール材を直径１３インチの排ガス処理体に巻き付けた後の保持シール材の外観を確認した。このときの保持シール材の外観において、保持シール材の両端部間に生じた隙間（ｍｍ）を基準として巻き付け性を評価した。
結果を表１に示す。

実施例１〜３、８で作製した保持シール材では、各固定部間の投影距離の最短マットの全長に対する割合が大きくなるにつれて、位置ずれ量が小さくなり、いずれの保持シール材でもマット間の位置ずれに対して充分な抑制効果を有することが分かった。一方、比較例１の保持シール材では、位置ずれ量が実施例１〜３、８と比較してかなり大きかったことから、排ガス処理体への巻き付けの際や搬送の際に各マット間の位置ずれが生じやすいと考えられる。

比較例１で位置ずれ量が大きかったことの理由については、この固定部を支点としたマット同士の位置ずれが生じるからであると推測される。すなわち、固定部を１箇所で形成した場合には、その固定部を中心としたマットの幅方向での位置ずれが生じやすくなる。これは、固定部から保持シール材の両端部をみたときにはこれら両端部は自由端となっており、幅方向での位置ずれの規制を受けにくくなっていることが主な原因と考えられる。一方、実施例１〜３、８に係る保持シール材では、側面視で投影したときに長手方向に異なる位置に上記固定部とは異なる固定部を１箇所設けており、各固定部から保持シール材の両端部をみたときには少なくとも一方の端部側に固定端が存在することから、幅方向での位置ずれの自由度が大きく規制されることになる。このような理由により、実施例１〜３、８で作製した保持シール材では、マット間の位置ずれに対して充分な抑制効果を発揮することができると考えられる。

また、実施例３〜７の保持シール材ではいずれも巻き付け性試験の結果において問題がないか、又は、製品使用上問題ないレベルの微小な隙間が生じただけで、実施例３〜７の保持シール材では作業性よく排ガス処理体に巻き付けることができ、巻き付け後の隙間等の不具合も生じにくいと考えられる。なお、このような隙間は、排ガス処理体に保持シール材を巻き付けた後、ケーシング内へ圧入する際に、保持シール材が圧縮されて周方向に延びることにより、大方解消されることになる。

ここで、実施例６〜８に係る保持シール材は、いずれも製品として特に問題なく使用することができるものの、実施例８では、わずかではあるが位置ずれ量が大きくなっており、また、実施例６、７では、巻き付け性試験で若干大きな隙間が生じていた。これは、実施例８では、各固定部がマットの中心に寄り過ぎて最大投影距離が小さくなり、位置ずれに対する抑止効果がわずかに弱まったからであると考えられる。また、実施例６、７では、両端固定領域が広範にわたってしまい、巻き付けの際の外周長と内周長との差を両端固定領域において吸収しきれなくなったことが原因であると考えられる。以上の結果より、実施例６〜８に係る保持シール材も充分に製品として使用可能であるが、位置ずれ試験に結果から固定部間の最大投影距離Ｄの下限値としては、最短マットの全長の１／２０が望ましく、また、巻き付け性試験の結果から最大投影距離Ｄの上限値としては、最短マットの全長の３／４が望ましいことが分かった。

（第二実施形態）
次に、本発明の保持シール材及び保持シール材の製造方法の一実施形態である第二実施形態について説明する。
第二実施形態に係る保持シール材においては、複数のマットが、各固定部においてそれぞれ所定の広がりを有する面をもって固定されている。この態様を図９を参照しつつ説明する。図９は、第二実施形態の保持シール材を構成する最短マットを模式的に示す平面図である。

図９（ａ）に示したように、最短マット６１において、例えば、接着材等により固定部６６及び固定部６７が形成されている。ここで、固定部６６及び固定部６７は、最短マット６１の幅全体にわたっており、かつ、それぞれ図９（ａ）に符号Ｅで示される長手方向での広がりを有している。なお、図９（ａ）に示した保持シール材では、固定部が最短マット６１の幅方向全体にわたって形成されているが、もちろんこれに限定されず、マットの長側面から離間して固定部が形成されていてもよい。

固定部６６は、最短マット６１の第一の短辺Ｓ_１寄りに存在し、一方、固定部６７は、第二の短辺Ｓ_２寄りに存在している。なお、固定部６６と固定部６７との間の最大投影距離Ｄ_１は、図９（ａ）、（ｂ）に示したように面としての各固定部の短辺Ｓ_１、Ｓ_２寄りの端部間の距離として定められる。

ここで、固定部６６及び固定部６７の広がりＥは特に限定されず、最大投影距離Ｄ_１に対する広がりＥの割合は、好ましは０％＜Ｅ＜５０％であり、より好ましくは０％＜Ｅ＜４０％であり、さらに好ましくは０％＜Ｅ＜３０％である。保持シール材に要求される特性に応じて変更することができる。

本実施形態の固定部を規定する面固定の形成方法としては、マット間に接着材を塗布することで形成してもよいし、ミシン縫いを長手方向に少しずつずらしながら行うことで面固定を形成してもよい。

この第二実施形態の保持シール材においても、第一実施形態と同じ効果（１）〜（３）、（６）〜（１４）が得られる。

（第三実施形態）
固定部の態様は第一実施形態及び第二実施形態の態様に限定されず、３箇所の固定部が形成されていてもよい。このような態様を図１０（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。図１０（ａ）は、固定部の他の態様を模式的に示す平面図であり、図１０（ｂ）は、固定部の別の態様を模式的に示す平面図であり、図１０（ｃ）は、固定部のさらに別の態様を模式的に示す平面図である。

図１０（ａ）に示した最短マット７１では、３箇所の固定部、すなわち固定部７５、固定部７６及び固定部７７が、最短マット７１の幅全体にわたらずに、長側面から離間して形成されている。この場合、固定部間の最大投影距離は、図１０（ａ）中のＤで示される固定部７６と固定部７７との間の投影距離となる。

また、図１０（ｂ）に示したように、固定部８５、固定部８６及び固定部８７が、最短マット８１の長手方向に整列して存在せず、それぞれの固定部が最短マット８１の幅方向にずれた位置で存在していてもよい。この場合でも、長手方向軸Ｘに投影した際の最大投影距離Ｄは、固定部８６と固定部８７との間の投影距離となる。

さらに、図１０（ｃ）に示したように、固定部９６と固定部９７とが、固定部９５に対して非対称となるように位置していてもよい。この場合でも、長手方向軸Ｘに投影した際の最大投影距離Ｄは、固定部９６と固定部９７との間の投影距離となる。

なお、固定部は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示したように全ての固定部が長手方向に互いに異なる位置にある必要はなく、２箇所の固定部を側面視で投影したときに両者が重なっており、この２箇所の固定部ともう一つの固定部とが、側面視で投影したときに長手方向で互いに異なる位置にあってもよい。例えば、図１０（ａ）に示した固定部７５と固定部７６とが幅方向で異なる位置にあり、かつ、長手方向軸Ｘに投影したときにこれらが互いに重なっており、この２つの固定部７５及び固定部７６と、固定部７７とが、側面視での投影したときに長手方向で互いに異なる位置にあってもよい。

（その他の実施形態）
固定部間の側面視での最大投影距離の下限は特に限定されないが、最短マットの長手方向の長さの１／２５が望ましく、より望ましい下限は最短マットの長手方向の長さの１／２０であり、さらに望ましい下限は、最短マットの長手方向の長さの１／１８であり、なおさらに望ましい下限は、最短マットの長手方向の長さの１／１６であり、なおより望ましい下限は、最短マットの長手方向の長さの１／１２である。一方、固定部間の側面視での最大投影距離の上限も特に限定されないが、最短マットの長手方向の長さの５／６が望ましく、より望ましい上限は、最短マットの長手方向の長さの４／５であり、さらに望ましい上限は、最短マットの長手方向の長さの３／４であり、なおより望ましい上限は、最短マットの長手方向の長さの２／３であり、なおさらに望ましい上限は、最短マットの長手方向の長さの１／２であり、さらに望ましい上限は、最短マットの長手方向の長さの１／３である。

本発明の保持シール材において、複数のマットの固定方法はミシン縫いに限定されず、例えば、ニードリング、接着材、ステープル、ピン、テープ等、複数のマットを互いに固定することができる限り任意の固定方法を採用することができる。これらの固定方法のうち、ミシン縫いが望ましい。マット同士をしっかりと固定することができ、固定の仕様等の変更にも容易に対応可能であるからである。

本発明の保持シール材において、マット同士を固定する方法としてミシンを用いた場合、ミシン糸の材質としては、例えば、レーヨン、キュプラ、アセテート等のセルロース系繊維、ナイロン、テトロン、アクリル、ビニロン、オペロン、ポリエチレン、テフロン（登録商標）、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の合成繊維、木綿、絹等の天然繊維等が挙げられる。

本発明の保持シール材において、マット材同士を固定する方法としてミシンを用いた場合、縫合方法としては、上述した本縫いに限られず、例えば、しつけ縫い等であってもよい。
これらの中では、本縫いがより好ましい。マット材同士をより確実に固定することができるからである。

本発明の保持シール材においてミシン縫いを行う場合、ミシン糸の撚り方は特に限定されず、単糸段階で下撚りや、合糸後に上撚りを入れてもよい。また、Ｚ撚り（左撚り）でもよくＳ撚り（右撚り）でもよいが、ミシンの釜の回転による撚り戻りを防止するために、上撚りをＺ撚りとすることが望ましい。

本発明の保持シール材の短辺に形成された凹部及び凸部の形状は、凹部と凸部とが嵌合することができる形状であれば特に限定されないが、一組の凹部及び凸部からなる場合には、一方の長辺の一部に幅１０ｍｍ×長さ１０ｍｍ〜幅３００ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさに渡って突出した凸部が形成されており、他方の長辺の一部にそれに嵌合する形状の凹部が形成されていることが望ましい。このような凹部及び凸部の形状を有する保持シール材を用いて排ガス浄化装置を製造する場合には、保持シール材で排ガス処理体を確実に保持することができるので、取り扱い性に優れることとなる。
また、上記保持シール材の短辺には、互いに嵌合する複数の凹部及び凸部が形成されていてもよいし、凹部及び凸部が形成されていなくてもよい。

本発明の保持シール材において、無機繊維の平均繊維長は、３０μｍ〜１２０ｍｍであることが望ましく、５０μｍ〜１００ｍｍであることがより望ましい。

本発明の保持シール材において、無機繊維の平均繊維径は、２〜１２μｍであることが望ましく、３〜１０μｍであることがより望ましい。

本発明の保持シール材に含まれるバインダーの量は、０．２〜２０重量％であることが望ましく、０．５〜１５重量％であることがより望ましく、１〜１２重量％であることがさらに望ましい。有機バインダーの量が０．２重量％未満であると、保持シール材の嵩密度が低くなるので、保持シール材のケーシングへの圧入性が低下したり、保持シール材を構成する無機繊維を充分に接着することができず、無機繊維が飛散したりする場合がある。一方、バインダーの量が２０．０重量％を超えると排ガス浄化装置として用いた場合に、排出される排ガス中の有機成分の量が増加することになるので、環境に負荷がかかることになる。

本発明の保持シール材の目付量は、特に限定されないが、２００〜２０００ｇ／ｍ^２であることが望ましく、３００〜１９００ｇ／ｍ^２であることがより望ましい。また、嵩密度についても、特に限定されないが、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが望ましい。

本発明の保持シール材の製造に用いられる有機バインダーとしては、上述したアクリル系樹脂に限られず、例えば、アクリルゴム等のゴム、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であってもよい。これらの中では、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが特に好ましい。

上記エマルジョンには、上述した有機バインダーが複数種類含まれていてもよい。
また、上記エマルジョンとしては、上述した有機バインダーを水に分散させたラテックスの他に、上述した有機バインダーを水又は有機溶媒に溶解させた溶液等であってもよい。

本発明の保持シール材の各マットの厚さについては、互いに略同じであってもよいし、異なっていてもよい。保持シール材に要求される柔軟性や保持力等を考慮して、適宜変更することができる。

本発明の保持シール材の製造に用いられる無機バインダーとしては、上述したアルミナゾルに限られず、例えば、シリカゾル等であってもよい。

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。

その他、円筒状のケーシングを用いて排ガス浄化装置を製造する場合には、排ガス処理体の端面の直径と排ガス処理体に巻付けられた状態の保持シール材の厚さを合わせた長さより大きい内径を有するケーシングの内部に保持シール材が巻付けられた排ガス処理体を挿入した後、プレス機等により、ケーシングを外周側から圧縮する所謂サイジング方式で排ガス浄化装置を製造することができる。

本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、図４（ａ）に示したような全体が一の焼結体で構成された一体型排ガス処理体であってもよく、あるいは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体が、接着材層を介して複数個結束されて得られる集合型排ガス処理体であってもよい。

本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体には触媒を担持させてもよい。このような触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属、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、又は、金属酸化物等が挙げられる。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。

また、上記金属酸化物としては、ＰＭの燃焼温度を低下させることができるものであれば特に限定されず、例えば、ＣｅＯ_２、ＺｒＯ_２、ＦｅＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＣｕＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＭｎＯ、組成式Ａ_ｎＢ_１−ｎＣＯ_３（式中、ＡはＬａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ又はＹであり、Ｂはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅ又はＮｉであり、０≦ｎ≦１である）で表される複合酸化物等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよいが、少なくともＣｅＯ_２を含むものであることが望ましい。
このような金属酸化物を担持させることにより、ＰＭの燃焼温度を低下させることができる。

上記排ガス処理体に触媒を担持させる方法としては、触媒が含まれた溶液を排ガス処理体に含浸させた後に加熱する方法の他に、排ガス処理体の表面にアルミナ膜からなる触媒担持層を形成し、このアルミナ膜に触媒を担持させる方法等が挙げられる。
アルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ_３）_３等のアルミニウムを含有する金属化合物溶液を排ガス処理体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液を排ガス処理体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。
また、アルミナ膜に触媒を担持させる方法としては、例えば、貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は、金属酸化物を含む溶液等をアルミナ膜が形成された排ガス処理体に含浸させて加熱する方法等が挙げられる。

本発明の保持シール材を模式的に示す斜視図である。 （ａ）は、２枚のマットを積層した状態を模式的に示す側面図であり、（ｂ）は、２枚のマットを積層した状態を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）の平面図を投影した際の投影図であり、（ｄ）は、２枚のマットを積層した他の状態を模式的に示す側面図であり、（ｅ）は、２枚のマットを積層した他の状態を模式的に示す平面図であり、（ｆ）は、（ｅ）の平面図を投影した際の投影図である。 図１に示す本実施形態の保持シール材のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は、本発明の保持シール材を構成する最短マットを模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の最短マットを側面視で長手方向軸に投影した際の固定部の位置関係を模式的に示す軸投影図である。 （ａ）は、本実施形態の排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した排ガス浄化装置のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成するハニカムフィルタを模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、第一実施形態の排ガス浄化装置を構成するケーシングを模式的に示す斜視図である。 本実施形態の排ガス浄化装置を製造する手順を模式的に示した斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、位置ずれ試験の手順を模式的に示す説明図である。 第二実施形態の保持シール材を構成する最短マットを模式的に示す平面図である。 （ａ）は、固定部の他の態様を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、固定部の別の態様を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、固定部のさらに別の態様を模式的に示す平面図である。

符号の説明

１０ 保持シール材
１１、１２、６１、７１、８１、９１ マット
１５、１６、１７、６６、６７、７５、７６、７７、８５、８６、８７、９５、９６、９７ 固定部
２０ 排ガス浄化装置
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ 長側面
２３ａ、２３ｂ ミシン糸
３０ ハニカムフィルタ（排ガス処理体）
３１ セル
３２ セル壁
４０ ケーシング
Ｄ 最大投影距離

Claims (29)

1. 無機繊維からなる平面視矩形のマットが複数積層されて構成されており、
   前記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、積層されるにつれて順次長くなり、
   前記複数のマットは、少なくとも２箇所の固定部で互いに固定されており、
   前記固定部を側面視で投影してみたとき、前記固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、前記長手方向で互いに異なる位置にあることを特徴とする保持シール材。
2. 前記固定部間の側面視での投影距離のうち最大投影距離は、前記複数のマットのうち長手方向の長さの最も短い最短マットの長手方向の長さの１／２０〜３／４である請求項１に記載の保持シール材。
3. 前記固定部は、前記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在している請求項１又は２に記載の保持シール材。
4. 前記固定部は、前記マットの長側面の少なくとも一方から離間して形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の保持シール材。
5. 前記固定部は、前記マットの幅方向の長さの５０〜９９．５％の範囲にわたって形成されている請求項４に記載の保持シール材。
6. 前記マットの厚さは、１．５〜１５ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載の保持シール材。
7. 前記マットは、前記長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されている請求項１〜６のいずれかに記載の保持シール材。
8. 前記固定部は、ミシン糸でのミシン縫いにより形成されている請求項１〜７のいずれかに記載の保持シール材。
9. 前記ミシン縫いは、本縫いである請求項８に記載の保持シール材。
10. 前記ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方では、返し縫いされている請求項８又は９に記載の保持シール材。
11. 前記ミシン縫いの縫い目長さは、１〜１００ｍｍである請求項８〜１０のいずれかに記載の保持シール材。
12. 前記ミシン糸は、木綿又はポリエステルからなる請求項８〜１１のいずれかに記載の保持シール材。
13. 前記ミシン糸の直径は、０．１〜５ｍｍである請求項８〜１２のいずれかに記載の保持シール材。
14. 前記ミシン糸の色は、透明でなく、かつ、前記マットと異なる色である請求項８〜１３のいずれかに記載の保持シール材。
15. 長手方向の長さが長くなる順に無機繊維からなる平面視矩形のマットを複数積層し、
    積層した前記複数のマットを少なくとも２箇所の固定部で互いに固定する保持シール材の製造方法であって、
    前記固定部を側面視で投影してみたとき、前記固定部のうち少なくとも２箇所の固定部は、前記長手方向で互いに異なる位置にあることを特徴とする保持シール材の製造方法。
16. 前記固定部間の側面視での投影距離のうち最大投影距離は、前記複数のマットのうち長手方向の長さの最も短い最短マットの長手方向の長さの１／２０〜３／４である請求項１５に記載の保持シール材の製造方法。
17. 前記マットの長手方向に垂直な幅方向に延在するように前記固定部を形成する請求項１５又は１６に記載の保持シール材の製造方法。
18. 前記固定部を、前記マットの長側面の少なくとも一方から離間して形成する請求項１５〜１７のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
19. 前記固定部を、前記マットの幅方向の長さの５０〜９９．５％の範囲にわたって形成する請求項１８に記載の保持シール材の製造方法。
20. 前記マットの厚さは、１．５〜１５ｍｍである請求項１５〜１９のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
21. 前記マットは、前記長手方向に垂直な幅方向でニードリング処理されている請求項１５〜２０のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
22. 前記固定部を、ミシン糸でのミシン縫いにより形成する請求項１５〜２１のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
23. 前記ミシン縫いは、本縫いである請求項２２に記載の保持シール材の製造方法。
24. 前記ミシン縫いの始点及び終点のうち少なくとも一方で、返し縫いする請求項２２又は２３に記載の保持シール材の製造方法。
25. 縫い目長さを１〜１００ｍｍとしてミシン縫いする請求項２２〜２４のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
26. 前記ミシン糸は、木綿又はポリエステルからなる請求項２２〜２５のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
27. 前記ミシン糸の直径は、０．１〜５ｍｍである請求項２２〜２６のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
28. 前記ミシン糸の色は、透明でなく、かつ、前記マットと異なる色である請求項２２〜２７のいずれかに記載の保持シール材の製造方法。
29. 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の排ガス処理体と、
    前記排ガス処理体を収容するケーシングと、
    前記排ガス処理体と前記ケーシングとの間に配設され、前記排ガス処理体を保持する保持シール材とからなる排ガス浄化装置であって、
    前記保持シール材は、請求項１〜１４のいずれかに記載の保持シール材であることを特徴とする排ガス浄化装置。
    

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