(57)【要約】  保持材とケーシングとの摩擦抵抗の適切な制御を可能とする気体処理装置を提供する。本発明に係る気体処理装置１は、処理構造体２０と、前記処理構造体２０を収容する金属製のケーシング４０と、前記処理構造体２０と前記ケーシング４０との間に配置される無機繊維製の保持材１０と、を備え、前記ケーシング４０の内表面４１と前記保持材１０の外表面１１とが、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層１２を介して接している。2013021800.tif 000015（一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。）
2013021800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理構造体と、
前記処理構造体を収容する金属製のケーシングと、
前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材と、
を備え、
前記ケーシングの内表面と前記保持材の外表面とが、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層を介して接している
ことを特徴とする気体処理装置。
【化１】
2013021800.tif 000010
（一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。）
【請求項２】
前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とは、硬化した前記接着層を介して接着している
ことを特徴とする請求項１に記載された気体処理装置。
【請求項３】
前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とは、前記接着層を介したアンカー効果によって接着している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載された気体処理装置。
【請求項４】
前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とは、前記ケーシングと前記保持材とを分離した場合に、前記保持材の前記無機繊維の破片が前記ケーシングの前記内表面に接着して残るように、接着している
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された気体処理装置。
【請求項５】
前記化合物は、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された気体処理装置。
【化２】
2013021800.tif 000011
（一般式（ＩＩ）において、Ｒ２は独立に水素原子又は炭素数が１〜５のアルキル基であり、ｎは１以上の整数である。）
【請求項６】
前記接着層は、前記一般式（ＩＩ）において少なくとも１つのＲ２が水素原子であることによるヒドロキシル基を有する前記化合物と、前記ヒドロキシル基を保護するためのキャッピング化合物と、を含む
ことを特徴とする請求項５に記載された気体処理装置。
【請求項７】
前記化合物は、シリコーンオイルである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された気体処理装置。
【請求項８】
処理構造体と前記処理構造体を収容する金属製のケーシングとを備える気体処理装置において、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材であって、
前記気体処理装置において前記ケーシングの内表面と接する外表面を有し、
前記外表面の少なくとも一部に下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層が形成されている
ことを特徴とする気体処理装置用保持材。
【化３】
2013021800.tif 000012
（一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。）
【請求項９】
処理構造体と、前記処理構造体を収容する金属製のケーシングと、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材とを備える気体処理装置を製造する方法であって、
前記ケーシングの内表面と前記保持材の外表面とが下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層を介して接するように、前記保持材を、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置する配置工程を含む
ことを特徴とする気体処理装置の製造方法。
【化４】
2013021800.tif 000013
（一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。）
【請求項１０】
前記配置工程において、前記接着層が予め形成された前記外表面を有する前記保持材を、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置する
ことを特徴とする請求項９に記載された気体処理装置の製造方法。
【請求項１１】
前記配置工程において、前記接着層が予め形成された前記内表面を有する前記ケーシングと、前記処理構造体との間に、前記保持材を配置する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載された気体処理装置の製造方法。
【請求項１２】
前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とが前記接着層を介して接した状態で、前記接着層を加熱し、硬化することにより、前記内表面と前記外表面とを接着する接着工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載された気体処理装置の製造方法。
【請求項１３】
処理構造体と前記処理構造体を収容する金属製のケーシングとを備える気体処理装置において、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材を製造する方法であって、
前記保持材の前記ケーシングの内表面と接する外表面の少なくとも一部に下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層を形成することを含む
ことを特徴とする気体処理装置用保持材の製造方法。
【化５】
2013021800.tif 000014
（一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体処理装置用保持材、気体処理装置及びこれらの製造方法に関し、特に、保持材とケーシングとの摩擦抵抗の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、排気ガスに含まれる一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物等の有害物質を除去するための触媒コンバータが備えられる。この触媒コンバータとしては、例えば、筒状の触媒担体と、当該触媒担体を収容する筒状の金属製ケーシングと、当該触媒担体と当該ケーシングとの間に配置されるマット状の無機繊維製保持材と、を備えたものがある。このような触媒コンバータにおいては、ケーシングからの触媒担体の脱離を防止する必要がある。【０００３】
そこで、従来、例えば、特許文献１において、コロイダルシリカ等の無機コロイド粒子を含む摩擦層を保持材に形成することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５０８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、保持材が外周に巻き付けられた触媒担体をケーシングに挿入する際（いわゆるキャニング時）に、予め形成された摩擦層によって当該保持材と当該ケーシングとの摩擦抵抗が顕著に増加してしまい、操作性が損なわれるという問題があった。【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、保持材とケーシングとの摩擦抵抗の適切な制御を可能とする、気体処理装置用保持材、気体処理装置及びこれらの製造方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る気体処理装置は、処理構造体と、前記処理構造体を収容する金属製のケーシングと、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材と、を備え、前記ケーシングの内表面と前記保持材の外表面とが、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層を介して接していることを特徴とする。本発明によれば、保持材とケーシングとの間の摩擦力の適切な制御を可能とする気体処理装置を提供することができる。
【化１】
2013021800.tif 000003
（一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。）【０００８】
また、前記気体処理装置において、前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とは、硬化した前記接着層を介して接着していることとしてもよい。また、前記気体処理装置において、前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とは、前記接着層を介したアンカー効果によって接着していることとしてもよい。また、前記気体処理装置において、前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とは、前記ケーシングと前記保持材とを分離した場合に、前記保持材の前記無機繊維の破片が前記ケーシングの前記内表面に接着して残るように、接着していることとしてもよい。【０００９】
また、前記化合物は、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることとしてもよい。この場合、前記接着層は、下記一般式（ＩＩ）において少なくとも１つのＲ２が水素原子であることによるヒドロキシル基を有する前記化合物と、前記ヒドロキシル基を保護するためのキャッピング化合物と、を含むこととしてもよい。また、前記化合物は、シリコーンオイルであることとしてもよい。
【化２】
2013021800.tif 000004
（一般式（ＩＩ）において、Ｒ２は独立に水素原子又は炭素数が１〜５のアルキル基であり、ｎは１以上の整数である。）【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る気体処理装置用保持材は、処理構造体と前記処理構造体を収容する金属製のケーシングとを備える気体処理装置において、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材であって、前記気体処理装置において前記ケーシングの内表面と接する外表面を有し、前記外表面の少なくとも一部に前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層が形成されていることを特徴とする。本発明によれば、ケーシングとの間の摩擦力の適切な制御を可能とする気体処理装置用保持材を提供することができる。【００１１】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る気体処理装置の製造方法は、処理構造体と、前記処理構造体を収容する金属製のケーシングと、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材とを備える気体処理装置を製造する方法であって、前記ケーシングの内表面と前記保持材の外表面とが前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層を介して接するように、前記保持材を、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置する配置工程を含むことを特徴とする。本発明によれば、保持材とケーシングとの間の摩擦力の適切な制御を可能とする気体処理装置の製造方法を提供することができる。【００１２】
また、前記配置工程において、前記接着層が予め形成された前記外表面を有する前記保持材を、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置することとしてもよい。また、前記配置工程において、前記接着層が予め形成された前記内表面を有する前記ケーシングと、前記処理構造体との間に、前記保持材を配置することとしてもよい。【００１３】
また、前記気体処理装置の製造方法は、前記ケーシングの前記内表面と前記保持材の前記外表面とが前記接着層を介して接した状態で、前記接着層を加熱し、硬化することにより、前記内表面と前記外表面とを接着する接着工程をさらに含むこととしてもよい。【００１４】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る気体処理装置用保持材の製造方法は、処理構造体と前記処理構造体を収容する金属製のケーシングとを備える気体処理装置において、前記処理構造体と前記ケーシングとの間に配置される無機繊維製の保持材を製造する方法であって、前記保持材の前記ケーシングの内表面と接する外表面の少なくとも一部に前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物を含む接着層を形成することを含むことを特徴とする。本発明によれば、ケーシングとの間の摩擦力の適切な制御を可能とする気体処理装置用保持材の製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、保持材とケーシングとの間の摩擦力の適切な制御を可能とする、気体処理装置用保持材、気体処理装置及びこれらの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る気体処理装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る気体処理装置を長手方向に切断した断面の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る気体処理装置を長手方向に直交する方向に切断した断面の一例を示す説明図である。
【図４】図３に示す一点鎖線ＩＶで囲まれた気体処理装置の一部を拡大して示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る組立体の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る組立体を気体処理装置の長手方向に直交する方向に切断した断面の一例を示す説明図である。
【図７】図６に示す一点鎖線ＶＩＩで囲まれた組立体の一部を拡大して示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る保持材の一例を平面視で示す説明図である。
【図９】図８に示すＩＸ−ＩＸ線で切断した保持材の断面の一例を示す説明図である。
【図１０】図８に示すＩＸ−ＩＸ線で切断した保持材の断面の他の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る実施例１において使用した試験装置の概要を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る実施例１において静摩擦係数を評価した結果の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る実施例２において使用した試験装置の概要を示す説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る実施例２において得られた結果の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る実施例２において挿入力を測定した結果の一例を示す説明図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る実施例２において加熱後押出力を測定した結果の一例を示す説明図である。
【図１７Ａ】本発明の一実施形態に係る実施例２においてエチルシリケートを塗布した場合に、保持材と分離した後のケーシングの内表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果の一例を示す説明図である。
【図１７Ｂ】本発明の一実施形態に係る実施例２においてコロイダルシリカを使用した場合に、保持材と分離した後のケーシングの内表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果の一例を示す説明図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る実施例３において静摩擦係数を評価した結果の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る気体処理装置１の一例を示す説明図である。なお、図１においては、説明の便宜のため、ケーシング４０の一部を省略して、当該ケーシング４０に収容されている処理構造体２０及び保持材１０を露出させて示している。
【００１９】
図２は、気体処理装置１を長手方向（図１及び図２に示す矢印Ｘの指す方向）に切断した断面の一例を示す説明図である。なお、図１及び図２において矢印Ｘは、気体処理装置１内を気体が流通する方向を示す。図３は、気体処理装置１を長手方向に直交する方向に切断した断面の一例を示す説明図である。図４は、図３に示す一点鎖線ＩＶで囲まれた気体処理装置１の一部を拡大して示す説明図である。
【００２０】
図５は、処理構造体２０及び保持材１０を含む組立体３０の一例を示す説明図である。図６は、組立体３０を気体処理装置１の長手方向に直交する方向に切断した断面の一例を示す説明図である。図７は、図６に示す一点鎖線ＶＩＩで囲まれた組立体３０の一部を拡大して示す説明図である。
【００２１】
図８は、本実施形態に係る気体処理装置用保持材１０の一例を平面視で示す説明図である。図９は、図８に示すＩＸ−ＩＸ線で切断した保持材１０の断面の一例を示す説明図である。図１０は、図８に示すＩＸ−ＩＸ線で切断した保持材１０の断面の他の例を示す説明図である。
【００２２】
図１〜図３に示すように、気体処理装置１は、処理構造体２０と、当該処理構造体２０を収容する金属製のケーシング４０と、当該処理構造体２０と当該ケーシング４０との間に配置される無機繊維製の保持材１０と、を備えている。
【００２３】
気体処理装置１は、気体の浄化等、気体を処理するために使用される。すなわち、気体処理装置１は、例えば、排気ガスの浄化に使用される排気ガス処理装置である。すなわち、気体処理装置１は、例えば、自動車等の車両において、内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等）から排出される排気ガスに含まれる有害物質及び／又は粒子を処理するために設けられる。この場合、気体処理装置１を流通する気体の温度は、特に限られないが、例えば、２００〜９００℃である。図１〜図４の例に係る気体処理装置１は、自動車等の車両において排気ガスに含まれる有害物質を除去するために使用される触媒コンバータである。なお、気体処理装置１は、例えば、ディールエンジンの排気ガスに含まれる粒子を除去するために使用されるＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｆｉｌｔｅｒ）であることとしてもよい。
【００２４】
処理構造体２０は、気体を処理する機能を有する構造体である。すなわち、図１〜図４に示すように、気体処理装置１が触媒コンバータである場合、処理構造体２０は、気体を浄化するための触媒と、当該触媒を担持する担体とを有する触媒担体である。触媒は、例えば、排気ガス等の気体に含まれる有害物質（一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物等）を除去するための触媒である。より具体的に、触媒は、例えば、貴金属触媒等の金属触媒である。触媒を担持する担体は、例えば、セラミックス（コージェライト等）製の筒状成形体（例えば、円筒状のハニカム状成形体）である。また、例えば、気体処理装置１が、ＤＰＦ等の気体に含まれる粒子を除去するための装置である場合、処理構造体２０は、触媒を有するものに限られず、当該気体中の当該粒子を捕捉するフィルターを有すればよい。
【００２５】
ケーシング４０は、内部に処理構造体２０を収容可能な空間が形成された金属製の筒状体である。ケーシング４０を構成する金属は、特に限られないが、例えば、ステンレス、鉄及びアルミニウムからなる群より選択される。
【００２６】
ケーシング４０は、例えば、気体処理装置１の長手方向（図１及び図２に示す矢印Ｘの指す方向）に沿って２つに分割可能な筒状体であり、又は分割されない、一体型の筒状体である。本実施形態で示す例において、ケーシング４０は、一体型の筒状体である。
【００２７】
保持材１０は、処理構造体２０をケーシング４０内に保持するために使用される。すなわち、保持材１０は、ケーシング４０と処理構造体２０との間隙に圧入されることにより、当該処理構造体２０を当該ケーシング４０内に安定して保持する。
【００２８】
保持材１０には、例えば、気体処理装置１において振動等により処理構造体２０がケーシング４０に衝突して破損することを回避するよう当該処理構造体２０を安全に保持する機能と、未だ浄化されていない気体が当該処理構造体２０とケーシング４０との間隙から下流側に漏出しないよう当該間隙を封止する機能と、を兼ね備えることが要求される。また、保持材１０は、自動車等の車両の内燃機関から排出される排気ガスに含まれる有害物質を処理するために設けられる気体処理装置１に使用され、具体的には、例えば、ガソリンエンジン等の比較的高温の環境下で使用されることとしてもよく、ディーゼルエンジン等の比較的低温の環境下で使用されることとしてもよい。気体処理装置１内に高温（例えば、２００〜９００℃）の気体が流通する場合には、保持材１０は、耐熱性及び断熱性を備えることが好ましい。
【００２９】
このため、保持材１０は、無機繊維製となっている。すなわち、保持材１０は、無機繊維を主成分として含む成形体である。より具体的に、保持材１０は、例えば、無機繊維を９０質量％以上含む成形体である。
【００３０】
無機繊維は、気体処理装置１の使用において劣化しない又は劣化しにくい無機繊維であれば特に限られないが、例えば、アルミナ繊維、ムライト繊維、アルミノシリケート繊維、シリカ繊維、溶解性無機繊維、ガラス繊維及びロックウールからなる群より選択される１種以上であることが好ましい。
【００３１】
アルミナ繊維は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする多結晶質繊維である。アルミナ繊維は、例えば、アルミナを９０質量％以上含むことが好ましい。
【００３２】
ムライト繊維は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びシリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする多結晶質繊維である。ムライト繊維は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びシリカ（ＳｉＯ２）を合計で９０質量％以上含むことが好ましく、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）／シリカ（ＳｉＯ２）の質量比が７０／３０〜８５／１５であることが好ましい。
【００３３】
アルミノシリケート繊維は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及びシリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする非晶質繊維である。アルミノシリケート繊維は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）／シリカ（ＳｉＯ２）の質量比が６０／４０〜４０／６０であることとしてもよい。
【００３４】
シリカ繊維は、シリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする非晶質繊維又は多結晶質繊維である。シリカ繊維は、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）を９０質量％以上含むことが好ましい。
【００３５】
溶解性無機繊維は、生体内での溶解性が付与された人造非晶質無機繊維である。この溶解性無機繊維は、生体内で分解される溶解性（分解性）を有する無機繊維であれば特に限られないが、例えば、４０℃における生理食塩水中の溶解率が１％以上であり、１０００℃で８時間加熱した場合の加熱収縮率が５％以下である無機繊維であることが好ましい。
【００３６】
なお、溶解性無機繊維の生理食塩水の溶解率は、例えば、次のようにして測定することができる。すなわち、先ず、溶解性無機繊維を２００メッシュ以下に粉砕して調製された試料１ｇ及び生理食塩水１５０ｍＬを三角フラスコ（容積３００ｍＬ）に入れ、４０℃のインキュベーターに設置する。次に、三角フラスコに、毎分１２０回転で５０時間水平振動を加え、濾過する。そして、濾液に含有されている元素をＩＣＰ発光分析装置により定量する。この定量された元素含有量と、もとの試料の組成及び重量と、に基づいて当該試料から当該濾液中に溶出した元素量の割合（溶解による試料の重量減少率）を表す溶解度を求めることができる。
【００３７】
ガラス繊維は、石英ガラス等の無アルカリガラスを溶解し、牽引することによって繊維化したものである。ここで、ガラス繊維は、グラスファイバー、グラスウールとも称される。ガラス繊維としては、短繊維及び連続繊維（長繊維）のいずれを使用することもできる。具体的に、ガラス繊維としては、例えば、ＳｉＯ２を５２〜５６質量％、Ａｌ２Ｏ３を１２〜１６質量％、ＭｇＯを０〜５質量％、ＣａＯを１６〜２５質量％、Ｂ２Ｏ３を５〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ及び／又はＫ２Ｏを０〜１質量％、ＴｉＯ２を０〜１質量％含有するＥガラス繊維や、ＳｉＯ２を６２〜６５質量％、Ａｌ２Ｏ３を２０〜２５質量％、ＭｇＯを１０〜１５質量％、ＣａＯを０〜１質量％、Ｂ２Ｏ３を０〜１質量％、Ｎａ２Ｏ及び／又はＫ２Ｏを０〜１質量％、ＴｉＯ２を０〜１質量％含有するＴガラス繊維、ＳｉＯ２を５６〜６２質量％、Ａｌ２Ｏ３を９〜１５質量％、ＭｇＯを０〜５質量％、ＣａＯを１７〜２５質量％、Ｂ２Ｏ３を０〜１質量％、Ｎａ２Ｏ及び／又はＫ２Ｏを０〜１質量％、ＴｉＯ２を０〜４質量％含有するＮＣＲガラス繊維を使用することができる。
【００３８】
ロックウールは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と、酸化カルシウム（ＣａＯ）と、を主成分とした人造鉱物繊維である。ロックウールは、玄武岩、鉄炉スラグ等に石灰等を混合し、高温で溶解することにより生成される。ロックウールは、原料によっても相違するが、一般的に、ＳｉＯ２を３５〜４５質量％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜２０質量％、ＭｇＯを４〜８質量％、ＣａＯを２０〜４０質量％、Ｆｅ２Ｏ３を０〜１０質量％、ＭｎＯを０〜４質量％含有する繊維状物である。
【００３９】
無機繊維（例えば、シリカ繊維、アルミノシリケート繊維）は、予め加熱処理（焼成処理）しておくこととしてもよい。無機繊維を予め加熱処理しておくことによって、当該無機繊維の耐熱性を向上させることができる。具体的に、例えば、シリカ繊維は、ガラス繊維に酸処理を施すことによりアルカリ成分を取り除き、シリカ成分を高めたものとすることができる。このような酸処理が施されたシリカ繊維を予め加熱処理しておくことによって、当該シリカ繊維の製造工程において上記酸処理により生成された微細な空隙が、当該シリカ繊維の熱収縮により埋められ、その耐熱性を向上させることができる。
【００４０】
無機繊維の平均繊維径は、例えば、２〜１３μｍであることが好ましい。保持材１０は、無機繊維に加えて、バインダーを含むこととしてもよく、バインダー及び／又は充填材を含むこととしてもよい。具体的に、保持材１０は、例えば、充填材として１０〜７０質量％のバーミキュライトを含むこととしてもよい。
【００４１】
保持材１０の形状は、処理構造体２０をケーシング４０内に保持できる範囲であれば特に限られないが、当該保持材１０は、例えば、板状体（フィルム、シート、ブランケット、マット等）であることとしてもよく、筒状体であることとしてもよい。
【００４２】
板状の保持材１０の一方端と他方端とは嵌合可能な対応する形状に形成されることとしてもよい。すなわち、図８に示す例において、保持材１０の一方端及び他方端は、対応する凸状及び凹状にそれぞれ形成されている。そして、図１及び図５に示すように、処理構造体２０の外周に配置された保持材１０の一方端と他方端とは嵌合されている。
【００４３】
保持材１０の嵩密度は、当該保持材１０が気体処理装置１に組み込まれた状態（すなわち、当該保持材１０が処理構造体２０とケーシング４０との間に圧入された状態）で所望の範囲となるように適宜設定されればよく、特に限られない。すなわち、保持材１０の嵩密度は、例えば、処理構造体２０とケーシング４０との隙間（ギャップ）に応じて適宜設定される。保持材１０の坪量もまた同様に、当該保持材１０が気体処理装置１に組み込まれた状態で所望の範囲となるように適宜設定されればよく、特に限られない。保持材１０の坪量は、例えば、８００〜２５００ｇ／ｍ２であることとしてもよい。
【００４４】
保持材１０を構成する無機繊維製の成形体を製造する方法は、特に限られないが、当該成形体は、例えば、脱水成形により製造される。すなわち、この場合、まず、所定の形状を有する脱水成形用型内に、保持材１０を構成する無機繊維と有機バインダー（例えば、ゴム、水溶性有機高分子化合物、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂）とを含む水性スラリーを流し込む。そして、脱水成形を行うことにより、型の形状に対応する形状の無機繊維製の成形体（湿式成形体）が得られる。さらに、この湿式成形体を、その嵩密度及び／又は坪量等の特性が所望のとなるように圧縮し、乾燥することにより、最終的に無機繊維製の保持材１０が得られる。
【００４５】
なお、脱水成形用型は、水性スラリー中の水分を透過し、無機繊維や有機バインダー等の保持材１０を構成する材料を当該型内に残すことができる構造を有するものであれば特に限られず、例えば、金網、又は多数の微細な穴が形成された平板を有するものを好ましく使用することができる。なお、保持材１０を構成する無機繊維製の成形体は、上述のような脱水成形により得られるものに限られず、例えば、集綿された無機繊維をニードル加工して得られる（例えば、いわゆるブランケット）こととしてもよい。
【００４６】
気体処理装置１は、処理構造体２０及び保持材１０をケーシング４０内に配置することにより組み立てられる。すなわち、例えば、まず、処理構造体２０の外周に保持材１０を配置して、図５及び図６に示すような、当該処理構造体２０及び保持材１０を含む組立体３０を作製する。そして、この組立体３０をケーシング４０内に配置する。
【００４７】
なお、保持材１０が板状である場合には、当該保持材１０を処理構造体２０の外周に巻き付けることにより、組立体３０を作製する。また、保持材１０が筒状である場合には、当該保持材１０の内空に処理構造体２０を挿入することにより、組立体３０を作製する。
【００４８】
また、ケーシング４０が、分割可能でない一体型である場合には、当該ケーシング４０の長手方向の一方端の開口部分から、当該ケーシング４０内に組立体３０を圧入する（いわゆるスタッフィング方式）。一方、ケーシング４０が分割可能である場合、分割された当該ケーシング４０の一部と他の一部とで組立体３０を挟み込み、次いで、当該ケーシング４０を一体化する（いわゆるクラムシェル方式）。この一体化は、例えば、ボルト及びナット等の締付け部材の使用及び／又は溶接により行われる。
【００４９】
そして、気体処理装置１の使用においては、その内部を気体が流通し、浄化される。すなわち、気体処理装置１において、気体は、その長手方向の一方端から流入し、処理構造体２０内を通過する間に浄化され、最終的に当該長手方向の他端から流出する。
【００５０】
より具体的に、図１及び図２に示す触媒コンバータである気体処理装置１においては、矢印Ｘで示す方向に、排気ガス等の気体がケーシング４０の一方端から流入し、当該気体は触媒担体である処理構造体２０に含まれる触媒によって浄化され、浄化された気体は当該ケーシング４０の他方端から当該気体処理装置１外に流出する。
【００５１】
なお、自動車等の車両に配置された気体処理装置１の一方端及び他方端には、排気ガス等の気体を上流側から当該気体処理装置１に導く配管及び浄化された気体を当該気体処理装置１から下流側に導く配管がそれぞれ接続される。
【００５２】
そして、本実施形態に係る気体処理装置１に特徴的なことの一つは、図４に示すように、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とが、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物（以下、「化合物Ｉ」という。）を含む接着層１２を介して接していることである。
【化３】
2013021800.tif 000005
【００５３】
なお、一般式（Ｉ）において、Ｒ１は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。複数のＲ１は、同一であってもよく、異なっていてもよい。すなわち、１つのケイ素原子（Ｓｉ）に結合する複数のＲ１は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、異なるケイ素原子（Ｓｉ）に結合する複数のＲ１は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、一般式（Ｉ）において、ｎの上限値は、化合物Ｉを含む接着層１２を形成可能な範囲（例えば、当該化合物Ｉ又は当該化合物Ｉを含む溶液が塗布可能な流動性を有する範囲）であれば特に限られないが、ｎは、例えば、１〜２０００の整数であることとしてもよい。また、ｎは２以上の整数であることとしてもよく、この場合、ｎは、例えば、２〜２０００の整数であることとしてもよい。
【００５４】
本発明の発明者らは、気体処理装置１において保持材１０とケーシング４０との摩擦抵抗を適切に制御するための技術的手段について鋭意検討を重ねた結果、当該保持材１０とケーシング４０との間に化合物Ｉを含む接着層１２を形成することにより、キャニング時には当該保持材１０を当該ケーシング４０にスムーズに挿入することができ、且つキャニング後には、当該保持材１０と当該ケーシング４０との摩擦抵抗を効果的に増加できることを独自に見出した。
【００５５】
すなわち、キャニング前に保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１に塗布された化合物Ｉは、キャニング時における当該保持材１０とケーシング４０との摩擦抵抗を過度に増加させず、且つ後述のとおりキャニング後に加熱されると当該外表面１１と当該内表面４１とを効果的に接着して、当該摩擦抵抗を顕著に増加させる。
【００５６】
換言すれば、加熱前の化合物Ｉは、保持材１０とケーシング４０との摩擦抵抗を増加させる摩擦抵抗増加剤としては実質的に働かない、いわば当該摩擦抵抗増加剤の前駆化合物である。このため、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１に化合物Ｉを予め塗布しておいても、キャニング時の操作性は損なわれない。
【００５７】
一方、詳細な機構は未だ明らかではないが、キャニング後に接着層１２を加熱し、硬化することにより、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とが効果的に接着する。すなわち、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１との間に接着層１２が形成された状態で、当該接着層１２を加熱し、硬化することにより、当該内表面４１と当該外表面１１とは当該接着層１２を介して強固に接着し、当該内表面４１と当該外表面１１との摩擦抵抗は、加熱前のそれに比べて顕著に増加する。この結果、加熱後の気体処理装置１において、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とは、加熱後に硬化した接着層１２を介して接して接着していることとなる。
【００５８】
さらに、例えば、保持材１０にコロイダルシリカを塗布した場合には、キャニング前に当該保持材１０が硬化してしまうため、キャニング前に当該保持材１０を処理構造体２０の外周に巻き付けることが困難となってしまうのに対して、化合物Ｉ（より具体的には、例えば、後述する一般式（ＩＩ)で表される化合物及びシリコーンオイル）は加熱されない限り保持材１０の柔軟性を維持するため、化合物Ｉを含む接着層１２が形成された保持材１０は、キャニング前に処理構造体２０の外周に容易に巻き付けることができる。
【００５９】
また、加熱により化合物Ｉの化学反応が起こる場合には、保持材１０の外表面１１とケーシング４０の内表面４１とは、当該化合物Ｉの加熱による反応生成物を含む接着層１２を介して接着することとなる。
【００６０】
反応生成物は、例えば、加熱により化合物Ｉが重合することにより生成された化合物であることとしてもよい。この場合、反応生成物は、例えば、三次元的に形成されたＳｉ−Ｏ結合を有する化合物であることとしてもよい。また、反応生成物は、例えば、化合物Ｉと、ケーシング４０の内表面４１を構成する金属と、の化学反応により生成された化合物であることとしてもよい。なお、加熱後の接着層１２には、未反応の化合物Ｉも含まれることとしてもよい。
【００６１】
加熱後の気体処理装置１においては、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とは、接着層１２を介したアンカー効果によって接着していることとしてもよい。すなわち、ケーシング４０の金属製の内表面４１には、微小な凹凸が形成されている。一方、保持材１０の外表面１１は無機繊維により構成されている。この無機繊維の表面にも微小な凹凸が形成されている。このため、ケーシング４０の内表面４１及び／又は保持材１０の外表面１１に、化合物１を含む流動性の接着層１２を予め形成した後にキャニングを行うことにより、気体処理装置１においては、化合物Ｉが、当該内表面４１の凹凸と、当該外表面１１の無機繊維間の空隙及び当該無機繊維の表面の凹凸とにそれぞれ入り込むこととなる。換言すれば、ケーシング４０の内表面４１の凹凸と保持材１０の外表面１１の無機繊維との間隙に化合物Ｉが充填される。
【００６２】
そして、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１との間隙を埋めるように形成された接着層１２を加熱することにより、当該接着層１２は当該内表面４１と当該外表面１１との間隙を埋めるように硬化する。この結果、ケーシング４０の凹凸が形成された内表面４１と、保持材１０の無機繊維製の外表面１１とは、硬化した接着層１２を介したアンカー効果によって、強固に接着する。なお、まずはケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１との間に非流動性の接着層１２を形成し、次いで、当該接着層１２を加熱することにより当該接着層１２に流動性を付与し、当該流動性の接着層１２で当該内表面４１と当該外表面１１との間隙を埋めることとしてもよい。
【００６３】
このように、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とが化合物Ｉを含む接着層１２を介して接するように気体処理装置１を製造することによって、キャニング時の操作性を損なうことなく、当該気体処理装置１における処理構造体２０及び保持材１０のケーシング４０からの脱離を効果的に防止することができる。
【００６４】
例えば、一体型のケーシング４０に、保持材１０を含む組立体３０を圧入するスタッフィング方式においては、当該ケーシング４０の内表面４１と当該保持材１０の外表面１１とを接触させながらキャニングを行うが、この場合であっても、当該内表面４１及び／又は当該外表面１１に化合物Ｉを含む接着層１２を予め形成しておくことによって、キャニング時の操作性が損なわれることはない。
【００６５】
また、組立体３０の作製において、接着層１２が予め形成された外表面１１を有する保持材１０を、処理構造体２０の外周に巻き付ける場合であっても、当該接着層１２の形成によって当該保持材１０の柔軟性は損なわれない。このため、接着層１２が形成された保持材１０は、当該接着層１２が形成されない場合と同様に、処理構造体２０の外周に容易に巻き付けることができる。これに対し、例えば、保持材１０の外表面１１にコロイダルシリカを塗布した場合には、当該コロイダルシリカの塗布によって当該保持材１０の柔軟性は著しく損なわれる。このため、コロイダルシリカが形成された保持材１０は、処理構造体２０の外周に巻き付けることができない。
【００６６】
さらに、キャニング後に接着層１２を加熱することによって、保持材１０とケーシング４０とが強固に接着するため、気体処理装置１における当該保持材１０による処理構造体２０の保持力を効果的に高めることができる。このような保持材１０とケーシング４０との接着は、スタッフィング方式の場合のみならず、分割可能なケーシング４０を使用するクラムシェル方式の場合においても達成される。
【００６７】
また、例えば、加熱後の気体処理装置１において、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とは、当該ケーシング４０と当該保持材１０とを分離した場合に、当該保持材１０の無機繊維の破片が当該ケーシング４０の当該内表面４１に接着して残るように、接着していることとしてもよい。
【００６８】
すなわち、保持材１０の外表面１１を構成する無機繊維の少なくとも一部は、接着層１２を介して、ケーシング４０の内表面４１に強固に接着している。このため、ケーシング４０と保持材１０とを分離すると、当該ケーシング４０の内表面４１に接着していた当該保持材１０の無機繊維の一部がちぎれて、当該内表面４１に接着したまま残る。このような保持材１０を構成する無機繊維とケーシング４０の内表面４１との強固な接着は、本実施形態に係る気体処理装置１における特徴の一つである。
【００６９】
なお、ケーシング４０と保持材１０との分離は、例えば、当該ケーシング４０が一体型の場合には、当該ケーシング４０から、その長手方向に保持材１０を取り出す（保持材１０及び処理構造体２０を含む組立体３０を押し出す）ことにより行うことができる。また、例えば、ケーシング４０が分割可能な場合には、当該ケーシング４０を分割して、当該ケーシング４０の一部を取り外すことにより、当該ケーシング４０と保持材１０とを分離することができる。
【００７０】
次に、気体処理装置１の製造方法について詳細に説明する。気体処理装置１の製造方法は、上述のとおり、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とが化合物Ｉを含む接着層１２を介して接するように、当該保持材１０を、処理構造体２０と当該ケーシング４０との間に配置する配置工程を含む。
【００７１】
すなわち、配置工程においては、ケーシング４０の内表面４１及び／又は保持材１０の外表面１１に化合物Ｉを含む接着層１２を予め形成し、次いで、当該保持材１０を、処理構造体２０と当該ケーシング４０との間に配置する（キャニング）。
【００７２】
より具体的に、例えば、接着層１２が予め形成された外表面１１を有する保持材１１を、処理構造体２０とケーシング４０との間に配置する。また、例えば、接着層１２が予め形成された内表面４１を有するケーシング４０と、処理構造体２０との間に、保持材１０を配置する。
【００７３】
ここで、上述のとおり、キャニング前におけるケーシング４０の内表面４１及び／又は保持材１０の外表面１１への接着層１２の形成は、当該内表面４１と当該外表面１１との摩擦抵抗を過度に増加させるものではないため、キャニング時の操作性を損なわない。
【００７４】
例えば、スタッフィング方式の場合には、一体型のケーシング４０の長手方向の一方端から、保持材１０及び処理構造体２０を含む組立体３０を圧入するため、当該ケーシング４０の内表面４１と当該保持材１０の外表面１１とを擦りながらキャニングを行うこととなる。
【００７５】
しかしながら、化合物Ｉを含む加熱前の接着層１２は、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１との摩擦抵抗を過度に増加させない。したがって、化合物Ｉを含む接着層１２の使用は、スタッフィング方式によるキャニング時の操作性を損なわない。もちろん、クラムシェル方式の場合においても、接着層１２の使用によってキャニング時の操作性は損なわれない。
【００７６】
キャニング前における保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１における接着層１２の形成は、当該外表面１１及び／又は当該内表面４１の少なくとも一部に化合物Ｉを塗布することにより行われる。
【００７７】
保持材１０の外表面１１の少なくとも一部に接着層１２を形成する方法は、特に限られないが、例えば、当該外表面１１の少なくとも一部に化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを含浸することが好ましい。この結果、例えば、図７及び図９に網掛けで示されるような接着層１２が、保持材１０の外表面１１及びその近傍に形成される。この接着層１２は、保持材１０の外表面１１及びその近傍を構成する無機繊維の表面及び当該無機繊維間に化合物Ｉが保持されることにより形成される。
【００７８】
同様に、ケーシング４０の内表面４１の少なくとも一部に接着層１２を形成する方法は、特に限られないが、例えば、当該内表面４１の少なくとも一部に化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを塗布することが好ましい。
【００７９】
また、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１における接着層１２の形成は、例えば、スプレー（具体的に、例えば、カーテンスプレー）及び／又は転写（具体的に、例えば、転写ロールの表面に化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを塗布し、次いで、当該転写ロールの表面を保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１と接触させることにより、当該化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを当該外表面１１及び／又は内表面４１に転写する方法）により行うこととしてもよいが、液体の塗布に使用される方法であれば、上述の例に限られない。
【００８０】
化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉは、保持材１０の外表面１１の無機繊維の間、及びケーシング４０の内表面４１の凹凸に入り込むことのできる流動性を有するものが好ましい。保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１に塗布する化合物Ｉの量は、当該外表面１１と当該内表面４１との所望の接着を達成できる範囲で適宜決定される。
【００８１】
保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１において接着層１２を形成する範囲は、気体処理装置１において所望の保持力を実現する範囲であれば特に限られず、当該外表面１１及び／又は当該内表面４１の全部又は一部（より具体的には、当該外表面１１の全部又は一部、及び／又は当該内表面４１の全部又は一部）とすることができる。
【００８２】
すなわち、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１の一部に接着層１２を形成する場合、例えば、当該外表面１１及び／又は当該内表面４１の長手方向（図１及び図２に示す矢印Ｘの指す方向）の全部又は一部（例えば、当該長手方向における両端部又は一方の端部）における周方向の一部に接着層１２を形成することとしてもよく、当該外表面１１及び／又は当該内表面４１の長手方向の一部における周方向の全域（リング状の範囲）に接着層１２を形成することとしてもよい。
【００８３】
具体的に、例えば、保持材１の外表面１１のうち、気体処理装置１の長手方向の上流側（処理対象となる気体が当該気体処理装置１に流入する側）の端部の周方向における一部又は全部（好ましくは全部）に接着層１２を形成することとしてもよい。また、例えば、保持材１の外表面１１のうち、気体処理装置１の長手方向の上流側の端部の周方向における一部又は全部（好ましくは全部）と、当該長手方向の下流側の端部の周方向における一部又は全部（好ましくは全部）と、に接着層１２を形成することとしてもよい。このように保持材１０の外表面１１の上流側端部、又は上流側端部及び下流側端部に接着層１２を形成する場合、当該外表面１１の当該上流側端部以外の部分、又は当該上流側端部及び下流側端部以外の部分（当該外表面１１の中央部分）には接着層１２を形成しないこととしてもよい。なお、ケーシング４０の内表面４１においても、同様に、上流側端部、又は上流側端部及び下流側端部に接着層１２を形成することとしてもよい。
【００８４】
また、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１に形成される接着層１２の形状は、気体処理装置１において所望の保持力を実現する範囲であれば特に限られず、例えば、線状であってもよいし、縞模様であってもよいし、チェック模様であってもよいし、島状であってもよい。
【００８５】
より具体的に、接着層１２は、例えば、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１の面積の１％以上の範囲に形成することとしてもよく、当該面積の２％以上の範囲に形成することとしてもよく、当該面積の３％以上の範囲に形成することとしてもよい。また、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１の大部分に接着層１２を形成する場合には、当該接着層１２は、例えば、当該外表面１１及び／又は内表面４１の面積の７０％以上の範囲に形成することとしてもよい。また、保持材１０の外表面１１及び／又はケーシング４０の内表面４１の全部に接着層１２を形成することとしてもよい。
【００８６】
保持材１０の外表面１１への接着層１２の形成は、組立体３０の作製前に行ってもよいし、組立体３０の作製後に行ってもよい。すなわち、まず保持材１０の外表面１１に接着層１２を形成し、次いで当該保持材１０を処理構造体２０の外周に配置して組立体３０を作製してもよいし、組立体３０の作製後に、処理構造体２０の外周に配置された保持材１０の外表面１１に接着層１２を形成してもよい。
【００８７】
保持材１０の外表面１１に化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを含浸させる場合、形成される接着層１２の厚さは、例えば、当該溶液に含まれる化合物Ｉの濃度、当該溶液及び当該液状の化合物Ｉの粘度及び／又は量によって調整することができる。
【００８８】
この点、図１０に示すように、保持材１０は、基部材１０ａと、当該基部材１０ａに積層され、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉが含浸された表面部材１０ｂと、を有することとしてもよい。この場合、保持材１０の製造においては、まず基部材１０ａと表面部材１０ｂとを互いに独立に別体として成形する。次いで、表面部材１０ｂの少なくとも一方の表面（少なくとも保持材１０の外表面１１となる表面）に、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを含浸する。そして、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉが含浸された表面部材１０ｂを、基部材１０ａに積層する。
【００８９】
このように、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉが予め含浸された表面部材１０ｂを、基部材１０ａに積層することにより、保持材１０における接着層１２の厚さを当該表面部材１０ｂの厚さの範囲内に確実に制御することができる。また、表面部材１０ｂの厚さを調整することによって、接着層１２の厚さを調整することもできる。ただし、保持材１０が基部材１０ａと表面部材１０ｂとを有する場合の接着層１２の形成方法は上述の例に限られず、例えば、当該基部材１０ａに予め積層された当該表面部材１０ｂに、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉを含浸することとしてもよい。なお、基部材１０ａ及び表面部材１０ｂはいずれも無機繊維製の板状体（フィルム、シート、ブランケット、マット等）であることが好ましいが、異形状（円筒形等）であってもよい。
【００９０】
配置工程で得られる気体処理装置１において、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とは、接着層１２を介して接することとなる。具体的に、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉの塗布により接着層１２を形成した場合には、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とは当該化合物Ｉを介して接する。この場合、化合物Ｉを含む溶液及び／又は液状の化合物Ｉは、ケーシング４０の内表面４１の凹凸と、保持材１０の外表面１１の無機繊維の間隙とに入り込める流動性を有することが好ましい。
【００９１】
さらに、気体処理装置１においては、上述のとおり、キャニング後に接着層１２を加熱することにより、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とが効果的に接着する。このため、気体処理装置１の製造方法は、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とが接着層１２を介して接した状態で、当該接着層１２を加熱し、硬化することにより、当該内表面４１と当該外表面１１とを接着する接着工程をさらに含むこととしてもよい。
【００９２】
すなわち、接着工程においては、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１との境界に形成された接着層１２を加熱し、硬化する。この結果、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とは、硬化した接着層１２を介して強固に接着する。なお、接着層１２の硬化は、例えば、当該接着層１２を加熱後に冷却することにより行うこととしてもよい。
【００９３】
接着層１２を加熱する温度、時間及び方法等の加熱条件は、保持材１０の外表面１１とケーシング４０の内表面４１とを効果的に接着することができる範囲であれば特に限られない。
【００９４】
すなわち、加熱温度は、例えば、１５０℃以上であることとしてもよく、２００℃以上であることとしてもよく、２００℃超であることとしてもよく、２５０℃以上であることとしてもよく、３００℃以上であることとしてもよい。さらに、加熱温度は、３５０℃以上であることとしてもよく、４００℃以上であることとしてもよく、４５０℃以上であることとしてもよく、５００℃以上であることとしてもよい。
【００９５】
加熱温度の上限は、気体処理装置１の性能が著しく損なわれない範囲であれば特に限られないが、当該加熱温度は、例えば、保持材１０を構成する無機繊維の融点未満であることとしてもよい。具体的に、加熱温度は、例えば、１０００℃以下（例えば、保持材１０が、融点が１０００℃超の無機繊維（例えば、アルミナ繊維）を主成分として含む場合）であることとしてもよく、９００℃以下であることが好ましい。なお、加熱温度の範囲は、上述した加熱温度の上限値及び下限値は任意に組み合わせて決定することができる。
【００９６】
接着層１２を加熱する方法は、特に限られないが、例えば、温度が所定の加熱温度である雰囲気（例えば、電気炉）内に、気体処理装置１を所定時間保持することとしてもよく、接着層１２が所定の加熱温度で加熱されるように、気体処理装置１の処理構造体２０内に高温の気体を流通させることとしてもよく、ヒータ等の加熱機器によって気体処理装置１のケーシング４０の当該接着層１２近傍を局所的に加熱することとしてもよい。
【００９７】
また、例えば、気体処理装置１によって処理されるべき気体（例えば、浄化されるべき排気ガス）の温度が、接着層１２の加熱に適した所望の範囲であれば、当該気体処理装置１によって当該気体を処理することにより（すなわち、気体処理装置１を当該気体の浄化処理に使用することにより）、当該接着層１２を加熱することもできる。
【００９８】
接着工程においては、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とを、接着層１２０を介したアンカー効果によって接着することとしてもよい。すなわち、この場合、まず、上述の配置工程において、ケーシング４０の内表面４１の凹凸と、保持材１０の外表面１１の無機繊維の間隙とに化合物Ｉが入り込むよう接着層１２０を形成する。そして、接着工程においては、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１との間で接着層１２を加熱することにより、当該接着層１２は、当該内表面４１の凹凸と当該外表面１１の無機繊維の間隙とに化合物Ｉ及び／又は当該化合物Ｉの化学反応生成物が入り込んだ状態で硬化する。
【００９９】
また、接着工程においては、製造された気体処理装置１においてケーシング４０と保持材１０とを分離した場合に、当該保持材１０の無機繊維の破片が当該ケーシング４０の当該内表面４１に接着して残るように、当該内表面４１と当該外表面１１とを接着層１２を介して接着することとしてもよい。
【０１００】
接着層１２に含まれる化合物Ｉは、上記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する化合物であれば特に限られず、例えば、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物（以下、「化合物ＩＩ」という。）であることとしてもよい。
【化４】
2013021800.tif 000006
【０１０１】
なお、一般式（ＩＩ）において、Ｒ２は独立に水素原子又は炭素数が１〜５のアルキル基であり、ｎは１以上の整数である。この化合物ＩＩは、例えば、次の一般式で表される化合物であるともいえる：ＳｉｎＯｎ−１（ＯＲ２）２ｎ＋２（Ｒ２は水素原子又は炭素数が１〜５のアルキル基であり、ｎは１以上の整数である。）。一般式（ＩＩ）において、Ｒ２は独立に水素原子又は炭素数が１〜３のアルキル基であることとしてもよい。また、一般式（ＩＩ）において、ｎは２以上の整数であることとしてもよい。ｎが２以上の整数である場合、化合物ＩＩは、重縮合体であり、例えば、単量体に比べて揮発し難いという点で好ましい。
【０１０２】
一般式（ＩＩ）において、ｎの上限値は、化合物ＩＩを含む接着層を形成可能な範囲（例えば、当該化合物ＩＩ又は当該化合物ＩＩを含む溶液が塗布可能な流動性を有する範囲）であれば特に限られないが、ｎは、例えば、１〜１０００の整数であることとしてもよく、１〜１００の整数であることとしてもよい。化合物ＩＩが重縮合体である場合、一般式（ＩＩ）におけるｎは、例えば、２〜１０００の整数であることとしてもよく、２〜１００の整数であることとしてもよい。
【０１０３】
一般式（ＩＩ）において、複数のＲ２は、同一であってもよく、異なっていてもよい。すなわち、１つのケイ素原子（Ｓｉ）に酸素原子（Ｏ）を介して結合する複数のＲ２は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、異なるケイ素原子（Ｓｉ）に酸素原子（Ｏ）を介して結合する複数のＲ２は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１０４】
一般式（ＩＩ）において、少なくとも１つのＲ２が水素原子の場合、化合物ＩＩは、シラノール又はその重合体（ポリシラノール）である。すなわち、一般式（ＩＩ）において、一部のＲ２が水素原子であり、他のＲ２がアルキル基である場合、化合物ＩＩは、アルコキシシラノール又はその重縮合体である。具体的に、化合物ＩＩとしては、例えば、モノアルコキシシラノール又はその重縮合体、ジアルコキシシラノール又はその重縮合体及びトリアルコキシシラノール又はその重縮合体からなる群より選択される１種以上を使用することができる。アルコキシシラノールが複数のアルコキシ基を有する場合、当該複数のアルコキシ基は全て同一であってもよいし、一部のアルコキシ基と他のアルコキシ基とが異なっていてもよい。アルコキシシラノール又はその重縮合体は、後述するアルコキシシラン又はその重縮合体の加水分解により生成されたものであることとしてもよい。
【０１０５】
一般式（ＩＩ）において、全てのＲ２がアルキル基の場合、化合物ＩＩは、アルコキシシラン（アルキルシリケート）又はその重縮合体（アルキルポリシリケート）である。すなわち、この場合、化合物ＩＩは、テトラアルコキシシラン又はその重縮合体である。具体的に、化合物ＩＩとしては、例えば、テトラメトキシシラン（メチルシリケート）又はその重縮合体（メチルポリシリケート）及びテトラエトキシシラン（エチルシリケート）又はその重縮合体（エチルポリシリケート）からなる群より選択される１種以上を使用することができる。
【０１０６】
化合物ＩＩを含む接着層１２は、当該化合物ＩＩを含む溶液の塗布により形成することが好ましい。化合物ＩＩを含む溶液は、溶媒としてアルコールを含むことが好ましい。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等、炭素数が１〜３のアルコールを使用することが好ましい。また、化合物ＩＩを含む溶液は、溶媒として水を含むこととしてもよい。
【０１０７】
アルコキシシラン又はその重縮合体である化合物ＩＩと水とを含む溶液を使用する場合、当該アルコキシシラン又はその重縮合体に加えて、又は当該アルコキシシラン又はその重縮合体に代えて、当該アルコキシシラン又はその重縮合体の加水分解により生成されたアルコキシシラノール又はその重縮合体を含む接着層１２を形成することができる。ただし、アルコキシシラン又はその重縮合体の加水分解は、気相（例えば、大気）中の水の存在下でも可能である。また、アルコキシシラン又はその重縮合体の加水分解反応が起こる場合、通常、当該アルコキシシラン又はその重縮合体の重縮合反応も並行して起こる。
【０１０８】
溶液に含まれる化合物ＩＩの濃度は、当該溶液の塗布に適した範囲で適宜決定されるが、例えば、ＳｉＯ２固形分換算で０．１〜５０質量％であることが好ましく、ＳｉＯ２固形分換算で０．５〜２０質量％であることがより好ましい。また、化合物ＩＩを含む溶液をケーシング４０の内表面４１及び／又は保持材１０に塗布することにより形成された接着層１２は、ゲル状であることとしてもよい。
【０１０９】
また、化合物Ｉは、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物（以下、「化合物ＩＩＩ」という。）であることとしてもよい。
【化５】
2013021800.tif 000007
【０１１０】
なお、一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ３は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、Ｘは独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が６〜１２のアリール基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基、ヒドロキシル基又は他の有機基であり、ｎは１以上の整数であり、ｍは１以上の整数である。複数のＲ３は同一であってもよく、異なっていてもよい。すなわち、１つのケイ素原子（Ｓｉ）に結合する複数のＲ３は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、異なるケイ素原子（Ｓｉ）に結合する複数のＲ３は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【０１１１】
一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ３は独立に水素原子又は炭素数が１〜５のアルキル基であることとしてもよい。複数のＲ３は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Ｘは独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が６〜１２のアリール基、ヒドロキシル基又は他の有機基であることとしてもよい。複数のＸは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１１２】
一般式（ＩＩＩ）において、他の有機基は、化合物ＩＩＩによる効果を妨げるものでなければ特に限られず、例えば、アミノ基、エポキシ基、ポリエーテル基、アラルキル基、メルカプト基、カルボキシル基、メタクリル基及びフェノール基を挙げることができる。複数のＲ３は、同一であってもよく、異なっていてもよい。複数の他の有機基は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１１３】
一般式（ＩＩＩ）において、ｎ及びｍの上限値は、化合物ＩＩＩを含む接着層１２を形成可能な範囲（例えば、当該化合物ＩＩＩ又は当該化合物ＩＩＩを含む溶液が塗布可能な流動性を有する範囲）であれば特に限られないが、ｎ及びｍは、例えば、ｎとｍとの合計が２〜２０００の範囲となるような整数であることとしてもよい。ｎとｍとの合計が２０００以下である場合、化合物ＩＩＩは、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とのアンカー効果による強固な接着を実現するために適した流動性（比較的低い粘性）を有する液状とすることができる。一般式（ＩＩＩ）において、上述したＲ３、Ｘ、ｎ及びｍは任意に組み合わせることができる。
【０１１４】
また、化合物Ｉは、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物（以下、「化合物ＩＶ」という。）であることとしてもよい。
【化６】
2013021800.tif 000008
【０１１５】
なお、一般式（ＩＶ）において、Ｒ４は独立に水素原子、炭素数が１〜５のアルキル基、炭素数が１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はヒドロキシル基であり、ｎは１以上の整数である。一般式（ＩＶ）において、Ｒ４は独立に水素原子又は炭素数が１〜５のアルキル基であることとしてもよい。複数のＲ４は、同一であってもよく、異なっていてもよい。すなわち、１つのケイ素原子（Ｓｉ）に結合する複数のＲ４は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、異なるケイ素原子（Ｓｉ）に結合する複数のＲ４は、同一であってもよく、異なっていてもよい。複数のＲ４が全てアルキル基である場合、化合物ＩＶは、ジアルキルポリシロキサンである。
【０１１６】
一般式（ＩＶ）において、ｎの上限値は、化合物ＩＶを含む接着層１２を形成可能な範囲（例えば、当該化合物ＩＶ又は当該化合物ＩＶを含む溶液が塗布可能な流動性を有する範囲）であれば特に限られないが、ｎは、例えば、１〜２０００の整数であることとしてもよい。ｎが２０００以下である場合、化合物ＩＶは、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とのアンカー効果による強固な接着を実現するために適した流動性（比較的低い粘性）を有する液状とすることができる。
【０１１７】
また、化合物Ｉは、シリコーンオイルであることとしてもよい。すなわち、この場合、化合物Ｉは、上記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有するシリコーンオイルである。ここで、一般式（Ｉ）において、ｎの上限値は、シリコーンオイルを含む接着層１２を形成可能な範囲（例えば、当該シリコーンオイル又は当該シリコーンオイルを含む溶液が塗布可能な流動性を有する範囲）であれば特に限られないが、ｎは、例えば、１〜２０００の整数であることとしてもよいし、２〜２０００の整数であることとしてもよい。シリコーンオイルは、例えば、上述の化合物ＩＩＩ又は化合物ＩＶであることとしてもよい。シリコーンオイルは、ケーシング４０の内表面４１と保持材１０の外表面１１とのアンカー効果による強固な接着を実現するために適した流動性（比較的低い粘性）を有する。なお、シリコーンオイルは、適切な溶媒（例えば、トルエン等の有機系溶媒）と混合することで希釈して使用することとしてもよい。
【０１１８】
また、上述のように接着層１２が化合物ＩＩを含む場合、当該接着層１２は、一般式（ＩＩ）において少なくとも１つのＲ２が水素原子であることによるヒドロキシル基を有する化合物ＩＩと、当該ヒドロキシル基を保護するためのキャッピング化合物と、を含むこととしてもよい。
【０１１９】
キャッピング化合物は、化合物ＩＩのヒドロキシル基を保護できるものであれば特に限られず、例えば、Ｓｉを含むシランキャッピング化合物であることとしてもよい。シランキャッピング化合物は、化合物ＩＩのヒドロキシル基を保護できるものであれば特に限られず、例えば、下記一般式（Ｖ）で表される化合物であることとしてもよい。
【化７】
2013021800.tif 000009
【０１２０】
なお、一般式（Ｖ）において、Ｙは独立に水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシル基又は炭素数が１〜１０のアルコキシ基であり、Ｚは独立に炭素数が１〜１０のアルキル基、炭素数が１〜１０のアリル基又は炭素数が６〜１２のアリール基であり、ｎは１〜３の整数である。
【０１２１】
一般式（Ｖ）において、Ｙがアルコキシ基であり、Ｚがアルキル基である場合、化合物Ｖは、アルキルアルコキシシランである。この場合、化合物Ｖは、例えば、トリアルキルアルコキシシラン（ｎ＝１）、ジアルキルジアルコキシシラン（ｎ＝２）又はアルキルトリアルコキシシラン（ｎ＝３）である。
【０１２２】
具体的に、キャッピング化合物としては、例えば、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン及びｎ−プロピルトリエトキシシランからなる群より選択される１種以上を使用することができる。
【０１２３】
キャッピング化合物は、化合物ＩＩのヒドロキシル基と化学的に反応して、当該ヒドロキシル基に保護基を導入する。すなわち、例えば、キャッピング化合物がトリアルキルアルコキシシランである場合、化合物ＩＩのヒドロキシル基には、保護基としてトリアルキルシリル基が導入される。
【０１２４】
したがって、化合物ＩＩとキャッピング化合物とを併用する場合、接着層１２は、当該化合物ＩＩとキャッピング化合物との反応生成物（ヒドロキシル基に保護基が導入されることにより生成された官能基（例えば、−ＯＳｉＲ３：Ｒはアルキル基）を有する化合物）を含むこととなる。
【０１２５】
また、接着層１２は、１種類の化合物Ｉのみを含むこととしてもよいし、２種類以上の化合物Ｉを含むこととしてもよい。すなわち、接着層１２が２種類以上の化合物Ｉを含む場合、例えば、当該接着層１２は、保持材１０の外表面１１に形成された第一の種類の化合物Ｉを含む第一の接着層と、当該第一の接着層に積層された、当該第一の種類とは異なる第二の種類の化合物Ｉを含む第二の接着層とを有することとしてもよい。具体的に、例えば、接着層１２は、保持材１０の外表面１１に形成された化合物ＩＩ（例えば、アルコキシシラン（アルキルシリケート）又はその重縮合体（アルキルポリシリケート））を含む第一の接着層と、当該第一の接着層に積層された、シリコーンオイルを含む第二の接着層とを有することとしてもよい。これらの場合、例えば、保持材１０の外表面１１に第一の種類の化合物Ｉを含浸させることにより第一の接着層を形成し、次いで、当該第一の接着層の上に、第二の種類の化合物Ｉを塗布することにより第二の接着層を形成することとしてもよい。なお、同様にして、ケーシング４０の内表面４１に第一の接着層と第二の接着層とを有する接着層１２を形成することとしてもよい。また、接着層１２が２種類以上の化合物Ｉを含む場合、例えば、当該接着層１２は、第一の種類の化合物Ｉと、当該第一の種類とは異なる第二の種類の化合物Ｉとの混合物を含むこととしてもよい。
【０１２６】
次に、本実施形態に係る具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【０１２７】
［保持材の製造］
無機繊維体である保持材１０を脱水成形により製造した。すなわち、まず、アルミナ繊維（アルミナ８０質量％、シリカ２０質量％）１００質量部と、有機バインダー（アクリル樹脂）５質量部と、無機バインダー（アルミナゾル、シリカゾル等）１質量部と、水２００００質量部と、を含む水性スラリーを調製した。【０１２８】
次いで、金網を有する脱水成形型に水性スラリーを流し込み、脱水成形することにより、湿潤成形体を得た。さらに、湿潤成形体の全体を、その厚さが均一となるように圧縮しながら、１００℃で乾燥した。こうして、坪量が１０００ｇ／ｍ２、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ３であるマット状（２００ｍｍ×２５０ｍｍ）の無機繊維体を得た。【０１２９】
そして、実施例１として、この無機繊維体から切り出した無機繊維体の最も大きな２つの表面（５０ｍｍ×５０ｍｍ）のそれぞれの端部から５ｍｍの範囲に、市販のテトラエトキシシラン（エチルシリケート）の平均５量体（エチルポリシリケート、ｎ＝４〜６（平均））をシリカ（ＳｉＯ２）換算で２質量％含む溶液（溶媒として水及びエタノールを含む）を含浸させることにより、当該エチルポリシリケートを含む接着層１２が形成された保持材１０を製造した。【０１３０】
一方、比較例１−１として、その表面に化合物を何ら塗布していない無機繊維体をそのまま比較保持材として使用した。また、比較例１−２として、無機繊維体の最も大きな２つの表面（５０ｍｍ×５０ｍｍ）のそれぞれの端部から５ｍｍの範囲に、コロイダルシリカを２質量％含む水溶液を含浸させることにより、比較保持材を製造した。【０１３１】
［摩擦抵抗の評価］
図１１に示すような試験装置５０を使用して、静摩擦係数を測定することにより、保持材１０と金属表面との摩擦抵抗を評価した。すなわち、この試験装置５０は、ステンレス（ＳＵＳ）製の平板である引張ジグ５１（ケーシング４０に相当する部材）と、当該引張ジグ５１及び保持材１０を圧縮するステンレス（ＳＵＳ）製の平板である一対の圧縮ジグ５２と、を備えていた。【０１３２】
そして、図１１に示すように、エチルポリシリケートを含む溶液が含浸された接着層１２を有する２つの保持材１０で引張ジグ５１を挟み、さらに、当該保持材１０及び引張ジグ５１を一対の圧縮ジグ５２で挟んで保持した。このとき、引張ジグ５１と各圧縮ジグ５２との距離が所定値となるように調整した。【０１３３】
まず、試験装置５０に保持された保持材１０を、電気炉内にて２００℃、５００℃又は７００℃で１時間加熱し（昇温速度２００℃／ｈ）、次いで自然冷却した。その後、試験装置５０に保持された保持材１０から圧縮ジグ５２が受ける反発力を面圧Ｎ（Ｎ）として測定した。【０１３４】
さらに、引張ジグ５１を図１１における上方に引っ張り、当該引張ジグ５１が保持材１０から脱離する際の最大のせん断力Ｆ（Ｎ）を測定した。そして、保持材１０と引張ジグ５１との摩擦抵抗の指標として、次の計算式により静摩擦係数μ（−）を算出した：μ＝（Ｆ／Ｎ）／２。【０１３５】
また、保持材１０に代えて、比較例１−１に係る比較保持材及び比較例１−２に係る比較保持材を使用したこと以外は同様にして、当該比較保持材に係る静摩擦係数μを求めた。【０１３６】
図１２には、評価結果を示す。図１２において、横軸は加熱温度（℃）を示し、縦軸は静摩擦係数（−）を示す。また、図１２において、白抜きの四角印は比較例１−１の結果を示し、白抜きの三角印は比較例１−２の結果を示し、黒塗りの丸印は実施例１の結果を示す。【０１３７】
図１２に示すように、いずれの加熱温度においても、コロイダルシリカを塗布した比較例１−２の静摩擦係数は、塗布を行っていない比較例１−１のそれと大差はなかった。【０１３８】
これに対し、エチルポリシリケートを塗布した実施例１の静摩擦係数は、比較例１−１及び比較例１−２のそれに比べて増加した。特に、加熱温度が２００℃より高い場合（５００℃及び７００℃）には、実施例１の静摩擦係数は、比較例１−１及び比較例１−２のそれに比べて顕著に増加した。【０１３９】
また、目視の観察により、いずれの加熱温度に係る実施例１においても、保持材１０と引張ジグ５１とを分離した後の当該引張ジグ５１の表面に、当該保持材１０を構成するアルミナ繊維の破片が接着して残っていることが確認された。【０１４０】
すなわち、エチルポリシリケートを塗布され且つ加熱された保持材１０の外表面１１は、引張ジグ５１を構成するステンレス製の平板の表面に強固に接着していた。このような現象は、比較例１−１及び比較例１−２では観察されなかった。
【実施例２】
【０１４１】
［保持材の製造］
上述の実施例１と同様にして、坪量が８００〜１５００ｇ／ｍ２程度、嵩密度が０．１５〜０．２０ｇ／ｃｍ３であるマット状（３７０ｍｍ×９０ｍｍ×厚さ９ｍｍ）の無機繊維体を得た。【０１４２】
そして、実施例２として、この無機繊維体の一方の表面（３７０ｍｍ×９０ｍｍ）の端部から５ｍｍの範囲に、上述したエチルポリシリケートをシリカ（ＳｉＯ２）換算で４質量％含む水溶液（溶媒として水及びエタノールを含む）を含浸させることにより、当該エチルポリシリケートを含む接着層１２が形成された保持材１０を製造した。また、比較例２として、その表面に化合物を何ら塗布していない無機繊維体をそのまま比較保持材として使用した。【０１４３】
［気体処理装置の製造］
外径１１０ｍｍの円筒状であるセラミックス製の触媒担体である処理構造体２０と、上述した保持材１０と、内径１１８ｍｍの円筒状であるステンレス製のケーシング４０と、を備えた触媒コンバータである気体処理装置１を製造した。【０１４４】
すなわち、まず、処理構造体２０の外周面に、エチルポリシリケートが塗布された外表面１１が当該処理構造体２０の径方向外側に配置されるように保持材１０を巻き付けて、図５〜図７に示すような組立体３０を作製した。【０１４５】
次いで、保持材１０の外表面１１がケーシング４０の内表面４１と接するように、スタッフィング方式にて組立体３０をケーシング４０に圧入することにより、気体処理装置１を製造した。さらに、この気体処理装置１を、電気炉内にて７００℃で１時間保持することにより加熱した。【０１４６】
一方、保持材１０に代えて比較例２に係る比較保持材を使用したこと以外は同様にして、当該比較保持材を備えた比較気体処理装置を製造した。【０１４７】
［キャニング時の挿入力及びキャニング後の押出力の評価］
図１３に示すような試験装置６０を使用して、キャニング時の挿入力及びキャニング後の押出力を評価した。すなわち、この試験装置６０は、処理構造体２０の長手方向一方端に載置されたステンレス製の円板である押出用治具６１と、当該押出用治具６１を介して当該処理構造体２０を図１３における下方に押す棒状の押し棒６２と、を備えていた。【０１４８】
そして、まず、この試験装置６０を使用して、上述のように組立体３０をケーシング４０に挿入することにより、当該挿入に要する最大の荷重を挿入力（Ｎ）として測定した。【０１４９】
次に、加熱前の気体処理装置１において、組立体３０をケーシング４０から押し出すため（保持材１０をケーシング４０から脱離させるため）に要する最大の荷重を常態押出力（Ｎ）として測定した。【０１５０】
さらに、加熱後の気体処理装置１において、組立体３０をケーシング４０から押し出すため（保持材１０をケーシング４０から脱離させるため）に要する最大の荷重を加熱後押出力（Ｎ）として測定した。比較例２に係る比較気体処理装置についても同様の測定を行った。【０１５１】
図１４〜図１６には、測定結果を示す。図１４には、坪量（ｇ／ｃｍ２）及び嵩密度（ｇ／ｃｍ３）が異なる比較保持材を備えた６種類の比較気体処理装置（比較例２）と、坪量（ｇ／ｃｍ２）、エチルポリシリケートのＳｉＯ２に換算した塗布量（ｇ）及び嵩密度（ｇ／ｃｍ３）が異なる保持材１０を備えた６種類の気体処理装置１（実施例２）と、のそれぞれについて、挿入力（Ｎ）、常態押出力（Ｎ）及び加熱後押出力（Ｎ）を測定した結果を示す。なお、図１４に示す嵩密度は、気体処理装置１において、処理構造体２０とケーシング４０との間に配置された状態における保持材１０の嵩密度である。【０１５２】
図１５及び図１６には、図１４に示す挿入力（Ｎ）及び加熱後押出力（Ｎ）を嵩密度（ｇ／ｃｍ３）に対してプロットした結果をそれぞれ示す。図１５及び図１６において、白抜きの菱形印は比較例２の結果を示し、黒塗りの四角印は実施例２の結果を示す。【０１５３】
図１４及び図１５に示すように、実施例２に係る気体処理装置１における挿入力及び常態押出力は、比較例２のそれと大差はなかった。これに対し、図１４及び図１６に示すように、実施例２に係る気体処理装置１における加熱後押出力は、比較例２のそれに比べて顕著に増加した。【０１５４】
すなわち、実施例２に係る保持材１０の嵩密度と、比較例２に係るそれとが同程度の場合には、実施例２に係る気体処理装置１における加熱後押出力は、比較例２のそれに比べて約２０％又はそれ以上増加した。【０１５５】
また、目視の観察により、上述の実施例１と同様、実施例２に係る気体処理装置１においては、加熱後の保持材１０と分離した後のケーシング４０の内表面４１に、当該保持材１０を構成するアルミナ繊維の破片が接着して残っていることが確認された。このような現象は、比較例２では観察されなかった。【０１５６】
図１７Ａには、加熱後の保持材１０と分離した後のケーシング４０の内表面４１を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果（ＳＥＭ写真）の一例を示す。図１７Ａに示すように、ケーシング４０の内表面４１には、保持材１０のアルミナ繊維の破片が接着して残っていた。これは、加熱され硬化した接着層１２を介してケーシング４０の金属製の内表面４１と保持材１０の外表面１１のアルミナ繊維とが強固に接着していたためと考えられた。【０１５７】
一方、図１７Ｂには、比較例２に係る比較保持材と分離した後のケーシング４０の内表面４１を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果（ＳＥＭ写真）の一例を示す。図１７Ｂに示すように、ケーシング４０の内表面４１には、図１７Ａに示されているような、アルミナ繊維の接着は全く見られなかった。【０１５８】
なお、比較例２において加熱後押出力が常態押出力より大きくなった理由は、実施例２と同様、無機繊維同士を結合させていた有機成分が加熱により消失することで、無機繊維体が復元したためである。【０１５９】
このように、エチルポリシリケートを含む接着層１２の使用は、キャニング時の摩擦抵抗（挿入力）を実質的に増加させず、且つ当該接着層１２の加熱によって、当該保持材１０とケーシング４０との摩擦抵抗（加熱後押出力）を顕著に増加させることが確認された。【０１６０】
すなわち、キャニング前の保持材１０にエチルポリシリケート含む接着層１２を形成しておくことにより、キャニング時の操作性を何ら損なわず、且つ気体処理装置１における処理構造体２０及び保持材１０の脱離を効果的に抑制できることが確認された。【０１６１】
このようなエチルポリシリケートの塗布による効果が得られる機構は明らかではないが、例えば、次のような化学反応が進行したことが考えられる。すなわち、まず、エチルポリシリケートを含む水溶液においては、次のようなエチルポリシリケートの加水分解が起こることが推測される：Ｓｉ５Ｏ４（ＯＣ２Ｈ５）１２（エチルポリシリケート（５量体））＋１２Ｈ２Ｏ（水）→Ｓｉ５Ｏ４（ＯＨ）１２（シラノール（５量体））＋１２Ｃ２Ｈ５ＯＨ（エチルアルコール）。本実施例２においては、水溶液中のエチルポリシリケートの全てを加水分解するために必要な量より多い量の水（エチルポリシリケート１００ｇに対して水１４．５ｇ）を使用した。【０１６２】
さらに、加熱によって、次のようにシラノールからシリカが生成する化学反応が起こることも推測される：Ｓｉ５Ｏ４（ＯＨ）１２（シラノール）→５ＳｉＯ２（シリカ）＋６Ｈ２Ｏ（水）。【０１６３】
そして、保持材１０の外表面１１とケーシング４０の内表面４１との境界において、このような化学反応が進行することにより、上述したように摩擦抵抗を増加させる効果が得られたと推測される。
【実施例３】
【０１６４】
［保持材の製造］
上述の実施例１と同様にして、坪量が１３５０ｇ／ｍ２、嵩密度が０．１５ｇ／ｃｍ３であるマット状（２００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ９ｍｍ）の無機繊維体を得た。【０１６５】
そして、実施例３−１として、この無機繊維体から切り出した無機繊維体の最も大きな２つの表面（５０ｍｍ×５０ｍｍ）のそれぞれの端部から５ｍｍの範囲に、市販のシリコーンオイル（１０００ＣＳ、ＫＦ−９６，信越化学工業株式会社製）を含浸させることにより、当該シリコーンオイルを含む接着層１２が形成された保持材１０を製造した。【０１６６】
また、実施例３−２として、上記無機繊維体から切り出した無機繊維体の最も大きな２つの表面（５０ｍｍ×５０ｍｍ）のそれぞれの端部から５ｍｍの範囲に、まず、市販のテトラエトキシシラン（エチルシリケート）の平均５量体（エチルポリシリケート、ｎ＝４〜６（平均））をシリカ（ＳｉＯ２）換算で４質量％含む溶液（溶媒として水及びエタノールを含む）を含浸させて第一の接着層を形成し、次いで、当該第一の接着層の上に、刷毛を用いて上記市販のシリコーンオイルを塗布することにより、当該エチルポリシリケートを含む第一の接着層と、当該第一の接着層に積層された、当該シリコーンオイルを含む第二の接着層とを有する接着層１２が形成された保持材１０を製造した。【０１６７】
一方、比較例３として、その表面に化合物を何ら塗布していない無機繊維体をそのまま比較保持材として使用した。
［摩擦抵抗の評価］【０１６８】
上述の実施例１と同様にして、加熱前及び加熱後の静摩擦係数μを評価した。すなわち、保持材１０を試験装置５０に保持し、当該保持材１０を加熱することなく、静摩擦係数（加熱前の静摩擦係数）を求めた。また、試験装置５０に保持された保持材１０を、電気炉内にて７００℃で１時間加熱し（昇温速度２００℃／ｈ）、次いで自然冷却した後、静摩擦係数（加熱後の静摩擦係数）を求めた。【０１６９】
図１８には、評価結果を示す。図１８に示すように、実施例３−１及び実施例３−２における加熱前の静摩擦係数は、比較例３におけるそれと大差なかった。すなわち、加熱前の接着層１２は、保持材１０とケーシング４０との間の静摩擦係数を実質的に増加させなかった。【０１７０】
一方、図１８に示すように、実施例３−１及び実施例３−２における加熱後の静摩擦係数は、比較例３におけるそれに比べて顕著に大きかった。すなわち、加熱後の接着層１２は、保持材１０とケーシング４０との間の静摩擦係数を顕著に増加させた。【０１７１】
なお、比較例３において加熱後の静摩擦係数が加熱前のそれより大きくなった理由は、加熱によりステンレス（ＳＵＳ）の表面粗さが増加したためである。【０１７２】
これらの結果から、本発明に係る接着層１２は、当該接着層１２が加熱される前は、保持材１０とケーシング４０との間の摩擦抵抗を実質的に増加させず、且つ当該接着層１２の加熱後は、当該保持材１０と当該ケーシング４０との摩擦抵抗を顕著に増加させることが確認された。また、エチルポリシリケートを含む第一の接着層に、シリコーンオイルを含む第二の接着層を積層することにより、接着層１２の耐水性を高めることもできた。
【符号の説明】
【０１７３】
１  気体処理装置、１０  保持材、１０ａ  基部材、１０ｂ  表面部材、１１  外表面、１２  接着層、２０  処理構造体、３０  組立体、４０  ケーシング、４１  内表面、５０  試験装置、５１  引張ジグ。５２  圧縮ジグ、６０  試験装置、６１  押出用治具、６２  押し棒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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