(57)【要約】      （修正有）【課題】公害防止エレメントを公害防止装置内に実装するのに適した実装マットを提供する。【解決手段】無機材料を含む少なくとも１つの無機層１８を含む実装マット１６である。摩擦誘発性材料２０が、無機層の少なくとも一方の側面に配置されている。付着された摩擦誘発性材料は、無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す領域を画定する。より摩擦の小さい層２２が、より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆い、実装マットの露出表面領域を画定するように配置される。露出表面領域は、より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す。より摩擦の小さい層は、公害防止装置の作動温度でほぼ燃焼（例えば有機材料）、酸化、分解、融解、若しくは他の何らかの方法で劣化する材料で形成されるか若しくはこうした材料を含む。【選択図】図２
2018087573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に取り付けるための実装マットであって、
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層であって、前記少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、該側面のそれぞれが主表面領域を画定する、少なくとも１つの無機層、
前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部に配置されることによって、前記無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を画定する摩擦誘発性材料、及び
前記より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆い、前記実装マットの露出表面領域を画定するように配置される、より摩擦の小さい層であって、前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、より摩擦の小さい層、を備え、
前記より摩擦の小さい層は、前記実装マットが前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するために使用された後、前記より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている、実装マット。
【請求項２】
前記より摩擦の小さい層が、（ａ）前記公害防止装置の作動温度で分解して前記より摩擦の大きな領域の一部を露出させる有機材料を含むか、（ｂ）前記公害防止装置の作動温度で燃焼して前記より摩擦の大きな領域の一部を露出させる有機材料を含むか、（ｃ）前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するプロセスによって、前記より摩擦の大きな領域の一部が露出するように、物理的に破壊されるような寸法を有しているか、組成を有しているか、構成されているか、若しくはこれらの任意の組み合わせであるか、又は、（ｄ）（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の任意の組み合わせであるか、の内の少なくとも１つである、請求項１に記載の実装マット。
【請求項３】
前記実装マットが公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するために使用されている間、前記より摩擦の小さい層によって画定される前記実装マットの前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数と比較して比較的低い静止摩擦係数を示し、前記公害防止装置の作動における特定の時点において、前記より摩擦の大きな領域の前記実質的な部分が露出して、前記より摩擦の小さい層の静止摩擦係数と比較して比較的高い静止摩擦係数を示す、請求項１又は２に記載の実装マット。
【請求項４】
前記少なくとも１つの無機層の両側面の前記主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性材料が配置されることによって、前記少なくとも１つの無機層の各側面上により摩擦の大きな領域が画定され、更に、前記より摩擦の大きな領域のそれぞれの一部を覆い、前記実装マットの各側面上に露出表面領域が画定されるようにより摩擦の小さい層が配置され、前記露出表面領域のそれぞれが、対応するより摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項５】
前記摩擦誘発性材料が、（ａ）各粒子が約７０μｍ〜約２００μｍの範囲の長軸寸法を有する無機粒子、（ｂ）各無機繊維が約５０μｍ〜約３００μｍの範囲の長軸寸法を有する無機繊維、（ｃ）各無機ウィスカーが約２０μｍ〜約４００μｍの範囲の長軸寸法を有する無機ウィスカー、又は、（ｄ）（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の任意の組み合わせを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項６】
前記摩擦誘発性材料が、無機研磨材を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項７】
前記摩擦誘発性材料が、約１０ｇ／ｍ２〜約５００ｇ／ｍ２の範囲の濃度レベルで前記無機層の少なくとも一方の側面に配置された粒子を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項８】
前記より摩擦の小さい層が、約０．３５の最大静止摩擦係数を示す、請求項１〜７のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項９】
前記摩擦誘発性材料が、約０．２５の最小静止摩擦係数を示す、請求項１〜７のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項１０】
前記摩擦誘発性材料を、前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部に接着するように配置された結合層を更に有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項１１】
前記結合層が、前記より摩擦の小さい層の少なくとも一部を、前記より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆うように前記少なくとも１つの無機層に少なくとも部分的に接着する、請求項１０に記載の実装マット。
【請求項１２】
ハウジング、
前記ハウジング内に実装された公害防止エレメント、及び
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の実装マット、を備え、
前記実装マットが、前記公害防止エレメントと前記ハウジングとの間に配置されている、公害防止装置。
【請求項１３】
前記公害防止エレメントが前記ハウジング内に実装されている間、約０．４以下の、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示す、請求項１２に記載の公害防止装置。
【請求項１４】
前記公害防止エレメントが前記ハウジング内に実装されている間、約０．３５よりも低い、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示し、更に、前記公害防止エレメントが前記ハウジング内に実装された後、最初に約０．３５以上の、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示す、請求項１２に記載の公害防止装置。
【請求項１５】
８時間作動された後、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間で約０．４以上の静止摩擦係数を示す、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の公害防止装置。
【請求項１６】
前記実装マットが、（ａ）約１．２ｇ／ｃｍ３以下の実装密度、（ｂ）室温で約５００ｋＰａ以下の実装圧力を示すか、又は（ａ）及び（ｂ）の両方である、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の公害防止装置。
【請求項１７】
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に取り付けるための実装マットの製造方法であって、
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層を準備することであって、前記少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、該対向する側面のそれぞれが主表面領域を画定すること、
前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性材料を配置することによって、前記無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を画定すること、及び
前記より摩擦の大きな領域の一部を覆い、前記実装マットの露出表面領域を画定するように、より摩擦の小さい層を配置することであって、前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示すこと、を含み、
前記より摩擦の小さい層は、前記実装マットが前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するために使用された後、前記より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、公害防止装置、特に公害防止エレメントを公害防止エレメントのハウジング内に実装するために使用される材料に関し、より詳細には、公害防止エレメントを組み立てるための少なくとも１つのより摩擦の小さい表面と、公害防止エレメントを公害防止エレメントのハウジング内に実装するための少なくとも１つのより摩擦の大きい表面とを有するマットに関する。
【０００２】
［背景］
内燃機関の排気から出る公害ガスの濃度を抑制するために使用される異なる種類の装置が存在している。このような公害防止装置としては、触媒コンバータ、ディーゼル微粒子及び他のエンジン排気フィルター又はトラップ、並びに触媒機能と濾過機能又は捕捉機能を組み合わせた装置がある。こうした公害防止装置を組み立てるための様々な技術が知られている。これらの技術のそれぞれでは、ハウジングの内部に公害防止エレメントを位置決めし、公害防止エレメントとハウジングとの間の隙間に、通常はマット又はシート状の実装材料を配置することによって、ハウジング内に公害防止エレメント（例えば触媒エレメント、排気フィルターなど）を実装する（すなわち缶詰めする）ことを行う。シート形状の実装マットは、公害防止エレメントの外側に巻き付けられる。実装材料はまた、円筒状又は管状の実装マットに成形したものを、公害防止エレメントの周囲に被せるか、又は公害防止エレメント（例えばモノリシックな触媒エレメント）の周囲にインサート成形することも行われてきた。実装マットが公害防止エレメントの周囲に配置された後、得られたアセンブリを密封する。従来の缶詰め技術には、機械的充填（例えば充填コーンを使用する）、圧迫帯、及び、実装マットを缶又はハウジングと公害防止エレメントとの間の間隙内に配置するクラムシェル缶詰め操作の使用が含まれる。
【０００３】
実装材料は、公害防止装置の動作の間に、ハウジング内部で公害防止エレメントが動くことを防止するような充分な実装圧力を作用させることが求められる。同時に、公害防止エレメントは一般的に、比較的壊れやすい。したがって、実装材料によって作用させられる圧力は、公害防止エレメントが壊れることが防止される程度に充分に低く保たれなければならない。更に、ハウジングと公害防止エレメントとの間の隙間は、公害防止装置の動作の間に大きく変化しうる。この隙間は、公害防止エレメントとハウジングとの間の製造公差及び材料の選択の差の結果としてもある程度変化しうる。その結果、実装材料は、この隙間が変化する際に、許容される実装圧力を維持するだけの充分な弾性を有する必要もある。
【０００４】
このような実装技術を改良すること、及び所望の実装性を示すのみでなく、対応する公害防止装置のハウジングの内部への公害防止エレメントの実装を更に容易にする実装材料が引き続き求められている。本発明は、新規な実装マット及び公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に取り付けるための技術を提供する。
【０００５】
［発明の概要］
本発明の一態様に基づけば、（ａ）公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層（例えば、ウェブ、シート又はマットの形態のもの）であって、その少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、側面のそれぞれが主表面領域を画定する、少なくとも１つの無機層、（ｂ）少なくとも１つの無機層の側面の少なくとも一方の主表面領域の少なくとも一部に配置されることによって、無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を画定する摩擦誘発性材料、及び（ｃ）より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆い、実装マットの露出表面領域を画定するように配置される、より摩擦の小さい層であって、露出表面領域が、より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、より摩擦の小さい層、を備える実装マットが提供される。より摩擦の小さい層は、実装マットが公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するために使用された後、より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている。
【０００６】
実装マットは、摩擦誘発性材料を、少なくとも１つの無機層の側面の少なくとも一方の主表面領域の少なくとも一部に接着するように配置された、任意の結合層を更に有することが望ましい場合もある。結合層は、より摩擦の小さい層の少なくとも一部を、より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆うように少なくとも１つの無機層に少なくとも部分的に接着することができる。
【０００７】
本発明の別の態様では、ハウジング、そのハウジング内に実装された公害防止エレメント、及び本発明に基づく実装マット、を備える公害防止装置が提供される。実装マットは、公害防止エレメントとハウジングとの間に配置されている。
【０００８】
本発明の更なる一態様では、実装マットの製造方法が提供される。本方法は、
（ａ）公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層を準備することであって、その少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、その対向する側面のそれぞれが主表面領域を画定すること、
（ｂ）少なくとも１つの無機層の側面の少なくとも一方の主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性材料を配置することによって、無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を画定すること、及び
（ｃ）より摩擦の大きな領域の一部を覆い、実装マットの露出表面領域を画定するように、より摩擦の小さい層を配置することであって、露出表面領域が、より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示すこと、を含み、
より摩擦の小さい層は、実装マットが公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するために使用された後、より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている。
【０００９】
本方法は、摩擦誘発性材料を、少なくとも１つの無機層の側面の少なくとも一方の主表面領域の少なくとも一部に接着するように、任意の結合層を配置することを更に含むことが望ましい場合もある。結合層を塗布することにより、より摩擦の小さい層の少なくとも一部を、少なくとも１つの無機層に少なくとも部分的に接着することができる。
【００１０】
より摩擦の小さい層は、実装マットによる公害防止エレメントの缶詰め操作を容易とし、更に、本明細書にその全容を援用するところの米国特許出願公開第２００８／０１７５７６４号及び同第２００９／００２５３７７号に開示される実装マットのような、従来の摩擦誘発性実装マットによってハウジング内に公害防止エレメントを缶詰め（例えば充填）する際に使用される用具（例えば充填コーン）に生ずる摩耗の量を低減することができる。したがって、本発明を使用して、従来の機械式（例えば充填、圧迫帯、及びクラムシェル）の缶詰め法を行うことが効果的でありうる。例えば、実装マットの一方又は両方の主面の初期の摩擦係数を小さくすることにより、マットが缶詰めプロセスにおいて破損する可能性を小さくすることができる。
【００１１】
このような破損としては、マットの圧延、マットの平面内でのせん断、マットの断裂、又は繊維の破断の内の１つ又は組み合わせがあり、これらは実装マットの耐久性及び性能を低下させうるものである。充填操作の間におけるマットとハウジングとの間の摩擦係数が大きすぎると、マットが滑って公害防止エレメント上の所望の位置からずれてしまう可能性がある。摩擦係数が大きすぎる実装マットによる缶詰め操作により、更にマットの毛羽立ち、断裂、割れ、及びこぶ（bunching）が生じる可能性があり、これにより、実装マットの局所的な領域が所望の実装マット密度よりも高く、若しくは低くなるか、又は実装マットの締め付け（例えば圧迫帯又はクラムシェルプロセスにおいてハウジングが公害防止エレメントの周囲に締め付けられる際）につながりうる。
【００１２】
更に、その主面の一方又は両方に摩擦誘発性材料（例えば研磨材）を有する実装マットを用いて公害防止エレメント（例えばセラミックエレメント）を缶詰めする際、ハウジング又は公害防止エレメント又はその両方が、缶詰めプロセスにおいて破損する可能性がある。具体的には、例えば、摩擦誘発性材料が、缶詰めプロセスの間に実装マットの対応する表面と接触するハウジング及び／又は公害防止エレメントの表面を引っ掻く、又は削り取る場合がある。このような引っ掻き及び／又は削り取りは、例えば金属のハウジング表面の腐食（例えば錆びつき）を加速しうる。このような引っ掻き及び／又は削り取りはまた、例えばセラミック材料で形成された公害防止エレメントの表面に形成される割れの発生及び伝播を加速する応力集中因子としても作用しうる。セラミック材料は、多くの金属と比較した場合に比較的脆いため、割れを生じやすい。セラミック製のモノリシックな公害防止エレメント（例えば触媒コンバータエレメント）は、壁の薄い構造を有しているため、割れの発生及び伝播によって、使用中にセラミックエレメントが急速に破断して故障しうる。したがって、このような摩擦が大きな実装マットの一方又は両方の主面の初期の摩擦係数を小さくすることによって、缶詰めプロセスにおけるハウジング、公害防止エレメント、又はその両方の破損を低減又は更には防止することが可能である。
【００１３】
本明細書において使用するところの、より摩擦の小さい層とは、（ａ）摩擦がない（すなわち、約０．１５又は更に低い、極めて低い静止摩擦係数を示す）か、（ｂ）実装マットによるハウジング内への公害防止エレメントの実装を容易にするうえで充分に低い大きさの摩擦を示す（すなわち、約０．１５〜約０．４０までの範囲の静止摩擦係数を示す）か、又は（ｃ）摩擦誘発性材料が示す静止摩擦係数よりも低く、かつ実装マットによるハウジング内への公害防止エレメントの実装を容易にするうえで充分に低い静止摩擦係数を少なくとも示す層である。より摩擦の小さい層は、連続層又は不連続層であってよい。
【００１４】
本明細書において使用するところの、摩擦誘発性材料の一部は、摩擦誘発性材料のその一部が、（ａ）より摩擦の小さい層の下層に配置されているか、（ｂ）より摩擦の小さい層の内部に包埋されているか若しくは他の何らかの方法により内部に配置されているか、又は（ｃ）（ａ）及び（ｂ）の両方である場合に、より摩擦の小さい層によって覆われているものとみなされる。更に、摩擦誘発性材料は、覆われた摩擦誘発性材料が、対応する公害防止エレメントがハウジング内に実装マットを用いて実装されることを妨害しないか、阻止しないか、又は少なくとも妨げない場合に、より摩擦の小さい層によってほぼ覆われているものとみなされる。
【００１５】
「含む」なる用語及びその変化形は、これらの用語が説明文及び「特許請求の範囲」において用いられている場合に限定的な意味を有するものではない。
【００１６】
「好ましい」及び「好ましくは」なる語は、特定の状況下で、特定の効果をもたらしうる本発明の実施形態のことを指す。しかしながら、同じ、又は他の状況下においては他の実施形態が好ましい場合もある。更に、１以上の好ましい実施形態の引用は、他の実施形態が有用でないことを示唆するものではなく、他の実施形態を本発明の範囲から除外することを意図しない。
【００１７】
本明細書において使用するところの「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１以上の」は、互換可能に使用される。したがって、例えば「ａｎ」無機層を有する実装マットとは、実装マットが「１以上の」無機層を有することを意味するものと解釈することができる。
【００１８】
「及び／又は」なる用語は、列記される要素の１つ若しくはすべて、又は列記される要素の任意の２つ以上の組み合わせを意味する（例えば、疾患の予防及び／又は治療とは、更なる疾患を予防すること、治療すること、又は疾患を治療及び予防することの両方を意味する）。
【００１９】
特に内容が明らかに示さないかぎり、本明細書において使用するところの「又は」なる用語は、「及び／又は」を含む意味で一般的に用いられる。
【００２０】
本明細書では更に、端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に包含されるすべての数（例えば、１〜５の範囲には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５、などが包含される）、及びその範囲内の任意の範囲が含まれる。更に、特に明らかに断らないかぎり、下限及び上限によって本明細書に記載される任意の数値範囲には、その範囲内の上限及び下限が含まれるものとする。
【００２１】
上記の本発明の概要は、開示される本発明の実施形態のそれぞれ又はすべての実施の態様を説明することを目的としたものではない。以下の説明は、実例となる実施形態をより詳細に例示するものである。本出願では、実施例により指標が与えられるが、これらの実施例は異なる組み合わせで使用することができる。それぞれの場合において、記載される例はあくまで代表的な群として与えられるものであって、排他的な羅列として解釈されるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
添付の図面中、
【図１】本発明に基づく公害防止装置の一実施形態の側断面図。
【図２】図１の公害防止装置に使用される実装マットの側断面図。
【図３】本発明に基づく実装マットの製造方法の一実施形態を示す図。
【００２３】
［特定の実施形態の詳細な説明］
本発明の好ましい実施形態を説明するにあたり、分かりやすさのために特定の専門用語が使用される。しかしながら、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるものではなく、そのように選択された各用語は、同様に機能するすべての技術的均等物を含むものである。
【００２４】
図１を参照すると、本発明に基づく例示的な公害防止装置１０は、ハウジング１２、ハウジング１２内に実装された公害防止エレメント１４、及び、エレメント１４をハウジング１２内部の所望の位置に実装するか又は他の何らかの方法により固定するために、公害防止エレメント１４とハウジング１２との間に配置された実装マット１６を備えている。例えば、公害防止エレメント１４は、マット１６が公害防止エレメント１４の周囲に巻き付けられ、その結果得られた巻かれたエレメントがハウジング内部の所望の位置に挿入及び固定された（すなわち缶詰めされた）後、ハウジング１２内に実装されたものとみなすことができる。ハウジング１２は、そこから排気ガスが装置１０の内部に流入する（矢印Ａを参照）円錐形状の入口１３、及びそこから排気ガスが装置１０の外部に流出する円錐形状の出口１５を有しうる。
【００２５】
図２を参照すると、本発明に基づく実装マット１６は、１以上の無機層１８、摩擦誘発性材料２０、及び無摩擦、低摩擦、又は少なくともより摩擦の小さい層２２を有しうる。少なくとも１つの無機層１８は、公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含み、互いに対向する側面又は主面１９及び２１を有しており、それぞれの側面又は主面は主表面領域を画定している。摩擦誘発性材料２０は、連続層又は不連続層の形態であってよい。摩擦誘発性材料２０は、より摩擦の大きい領域を画定するために、少なくとも１つの無機層１８の主表面領域の一方又は両方の全体、大部分、又は少なくとも実質的な部分に結合させるか又は他の何らかの方法で配置することができる。例えば、摩擦誘発性材料２０の１以上の層を、無機層１８の表面上に置かれるように、単純に付着させる（例えばスプレーする、又は振りかける）ことができる。場合により、摩擦誘発性材料２０を、例えば有機及び／又は無機接着剤、結合剤及び／又はサイズによって無機層１８に接着することができる。より摩擦の大きい領域は、層１８の無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す。場合により、連続的又は不連続的な結合層２４を必要に応じて設けることにより、摩擦誘発性材料２０を無機層１８の一方又は両方の側面１９及び２１に接着することができる。
【００２６】
摩擦誘発性材料２０は、別の結合層を必要とせずに、無機層１８に結合又は接着することもできる。一実施形態では、結合層２４は、例えば、摩擦誘発性材料２０が結合層２４の基質中に完全に、大部分、又は少なくとも実質的な部分が包埋されており、結合層２４を形成する材料が所望のより低い静止摩擦係数を示す場合に、より摩擦の小さい層２２としても機能しうる。摩擦誘発性材料２０は、材料２０が充分に露出しておらず、結合層２４がより摩擦の小さい層２２として機能する場合に、実質的な部分が包埋されているものとみなされる。別の実施形態では、摩擦誘発性の粒子、ウィスカー、繊維又は他の材料２０の全体、大部分、又は少なくとも相当数がそれぞれ、接着剤又は他の適当な結合剤によってコーティングされうる。
【００２７】
より摩擦の小さい層２２は、より摩擦の大きい領域の全体、大部分、又は少なくとも実質的な部分を覆うように配置される犠牲層として機能し、実装マット１６の初期の露出表面領域２６を画定する。より摩擦の小さい層２２は、より摩擦の小さい層２２の露出表面領域２６が、摩擦誘発性材料２０の下層のより摩擦の大きい領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す場合に、摩擦誘発性材料２０のより摩擦の大きい領域の実質的な部分を覆っている。結合層２６もまた、より摩擦の小さい層２２の全体、大部分、又は少なくとも一部分を、無機層１８に完全に、大部分、又は少なくとも部分的に接着する機能を有しうる。例えば、摩擦誘発性材料２０が結合層２６の一部分のみを覆い、結合層２６の残りの露出部分が粘着性を有するか、粘着性を示しうる（例えば加熱された場合）場合、結合層２６の露出部分を、より摩擦の小さい層２２を無機層１８に結合するために利用することが可能である。より摩擦の小さい層２２もまた、例えば、より摩擦の小さい層２２の熱可塑性ポリマー材料を選択し、層２２が粘着性及び流動性を示して摩擦誘発性材料２０を無機層１８に結合させることによって、無機層１８の表面に摩擦誘発性材料２０を接着又は結合する機能を有しうる。別の実施形態では、硬化後に所望のより低い摩擦係数を有する硬化性接着剤を、より摩擦の小さい層２２に使用することが可能である。
【００２８】
一実施形態では、摩擦誘発性材料２０は、少なくとも１つの無機層１８の両方の側面又は主面の主表面領域の全体、大部分、又は少なくとも実質的な部分に結合させるか又は他の何らかの方法によって配置する（例えば、表面上に置かれるように配置された有機及び／又は無機接着剤又は結合剤により接着するなど）ことにより、少なくとも１つの無機層１８の各側面上により摩擦の大きな領域を画定することができる。同様に、無摩擦、低摩擦、又は少なくともより摩擦の小さい層２２を、それぞれのより摩擦の大きな領域の全体、大部分、又は少なくとも実質的な部分を覆って、実装マット１６の各側面上に露出表面領域２６を画定するように配置し、各露出表面領域２６がその下層にある対応したより摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示すようにすることができる。少なくとも１つの無機層１８の各側面上の摩擦誘発性材料は異なっていても同じであってもよく、それぞれのより摩擦の大きな領域の部分を覆うより摩擦の小さい層２２は同じであっても異なっていてもよい。
【００２９】
実装マット１６は公害防止装置１０のハウジング１２内に公害防止エレメント１４を実装するために使用されるが、より摩擦の小さい層２２によって画定される、実装マット１６の露出表面領域２６は、比較的低い静止摩擦係数を示しうる。更に、公害防止装置１０の動作の特定の時点において、より摩擦の大きな領域の実質的な部分が露出し、マット１６の対応する露出表面領域が比較的高い静止摩擦係数を示すようになる。公害防止装置の作動寿命（例えば１０年以上）と比較して、公害防止装置が作動された後、より摩擦の大きな領域が露出するのに要する時間は大幅に短い（例えば、分、時間、又は場合により日単位）。
【００３０】
より摩擦の小さい層２２は、実装マット１６が公害防止装置１０のハウジング１２内に公害防止エレメント１４を実装するために使用された後、摩擦誘発性材料２０によって形成されるより摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている。すなわち、公害防止エレメント１４とハウジング１２との間にマット１６が配置された後、より摩擦の小さい層２２は、（ａ）公害防止エレメント１４を実装するプロセス（すなわち缶詰めプロセス）によって物理的に破壊されるか、（ｂ）公害防止装置１０の作動温度において劣化又は分解するか、又は（ａ）及び（ｂ）の両方であり、これにより下層の摩擦誘発性材料２０が露出されうる。一実施形態では、例えば、より摩擦の小さい層２２は、（ａ）公害防止装置１０のハウジング１２内に公害防止エレメント１４を実装するプロセスによって砕けるか、容易に断裂するか、若しくは他の何らかの方法によって物理的に破壊されるように製造されるか若しくは他の何らかの方法によって（例えば、所定の厚さ、材料、又はその両方により）構成されるか、（ｂ）公害防止装置１０の作動温度でほぼ燃焼（例えば有機材料）、酸化、分解、融解、若しくは他の何らかの方法で劣化（例えばホウ酸アンモニウム）する材料で形成されるか若しくはこうした材料を含むか、又は（ａ）及び（ｂ）の両方であり、これにより下層の摩擦誘発性材料２０が露出されうる。
【００３１】
一実施形態では、より摩擦の小さい層２２は、例えば高密度及び／又は低密度ポリエチレンなどのポリマー材料の層であってよい。高密度及び低密度ポリエチレンは、約５００℃以上の温度で完全に酸化する。更に、多くの一般的な公害防止装置の用途において使用される実装マットの一方又は両方の主面は、約５３０℃又は更に高い表面温度に曝される。したがって、このようなポリエチレンのより摩擦の小さい層は、多くの公害防止装置に使用される場合に、燃焼又は酸化して下層の摩擦誘発性材料２０を露出させる。
【００３２】
別の実施形態では、摩擦誘発性材料２０は摩擦誘導性の粒子の形態であり、より摩擦の小さい層２２は、摩擦誘導性の粒子のそれぞれをコーティングする少なくとも１つのより摩擦の小さい材料の１以上の層の形態である。粒子をコーティングするより摩擦の小さい材料は、公害防止装置１０の作動温度でほぼ燃焼（例えば有機材料）、酸化、分解、融解、若しくは他の何らかの方法により劣化（例えばホウ酸アンモニウム）するように選択することができる。このコーティングのためのより摩擦の小さい材料もやはり、公害防止装置１０のハウジング１２内に公害防止エレメント１４を実装するプロセスによって砕けるか、容易に断裂するか、若しくは他の何らかの方法によって物理的に破壊されるように選択することができる。
【００３３】
より摩擦の小さい層２２が摩擦誘発性材料２０のより摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなった後（例えば、より摩擦の小さい層２２が公害防止装置の作動温度に曝されてより摩擦の小さい層２２が燃焼した後）、摩擦誘発性材料２０が実装マット１６に充分に高い静止摩擦係数を与える（実装マット１６と公害防止エレメント１４との間、又は実装マット１６とハウジング１２との間、又はその両方）ことにより、公害防止エレメント１４を、大幅に低い実装密度又は実装圧力でハウジング１２の内部の定位置にしっかりと実装する（すなわち保持する）ことができる。公害防止エレメント１４をハウジング１２内に効果的に実装するために必要とされる、マット１６の要求される実装密度又は実装圧力が低減されることにより、（ａ）層１８に使用される無機実装材料の全体、大部分、又は少なくともより多くを、より弾性の低いものとするか、より安価なものとするか、若しくはその両方（例えばガラス繊維）とするか、（ｂ）層１８に使用される無機実装材料の全体、大部分、又は少なくともより少量を、より弾性の高いものとするか、より高価なものとするか、若しくはその両方（例えば多結晶性セラミック繊維）とするか、（ｃ）層１８に使用される無機実装材料の全体、大部分、又は少なくともより多くを生体溶解性の材料（例えば生体溶解性繊維）とするか、又は（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の任意の組み合わせとすることが可能となる。このような生体溶解性繊維は、本明細書にそれぞれその全容を援用するところの米国特許出願公開第ＵＳ２００９／０２０８３８５号及び同第ＵＳ２００４／０２３４４３６号に見ることができる。実装マット１６の主面の一方又は両方の摩擦係数を大幅に高めることが可能であることによって、これまでこうした実装用途で使用することができなかった無機実装材料を層１８に使用することが更に可能となる。本発明によれば更に、通常その使用によって可能であるよりも幅広い様々なマット実装材料を任意の特定の用途において使用することも可能となる。例えば、生体溶解性繊維のみ、又はガラス繊維のみで形成されたマットが、本発明以前には、多結晶性繊維、耐火性セラミック繊維、又はこれらの２つの種類の繊維の組み合わせで形成されたマットしか使用することができなかった用途において適当となりうる。
【００３４】
より摩擦の小さい層は、公害防止装置の作動温度で全体的に、大部分、又は少なくともほぼ燃焼、分解、又は他の何らかの方法により劣化する有機材料を含むことにより、より摩擦の大きな領域の全体、大部分、又は少なくとも実質的な部分が露出されうる。このようなより摩擦の小さい層の例としては、例えば、ポリエチレン（例えば、高密度及び低密度ポリエチレン）、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、アクリル樹脂、シリコーンゴム、及び充填剤を含む及び含まない他の任意の適当な可撓性フィルムなどの、有機又は実質的に有機である、広範な単層及び多層可撓性フィルム並びにコーティングが含まれる。
【００３５】
より摩擦の小さい層は、所定の寸法とする（例えば所定の厚さとする）、所定の組成とする（例えば所定の材料からなる）、所定の形態に構成する（例えば、ミシン目又は他の何らかの方法による低強度の線などの低強度の領域を有する）、又はこれらの任意の組み合わせにより、砕けやすくする、容易に断裂する、又は他の何らかの方法により物理的に破壊されるようにすることによって、より摩擦の大きな領域の一部が、公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するプロセス（すなわち缶詰めプロセス）によって露出されうる。
【００３６】
摩擦誘発性材料は、無機粒子（例えば、硬質コーティングを有するか又は有さない一成分又は多成分粒子）、繊維、ウィスカー、又はこれらの任意の組み合わせで構成されるか、これらで基本的に構成されるか、又は少なくともこれらを含みうる。摩擦誘発性材料が無機粒子である場合、各粒子は、約７０μｍ〜約２００μｍ、約５０μｍ〜約３００μｍ、約２０μｍ〜約４００μｍ、又は更にはこれよりも小さい及び／又は大きい粒径の範囲の長軸寸法又は粒径を有することが望ましい場合がある。摩擦誘発性材料は、例えば、粒子、繊維、ウィスカー、又はこれらの任意の組み合わせの形態の無機研磨材料を含みうる。摩擦誘発性材料は、例えば、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、ジルコニア、窒化ホウ素、ダイヤモンド、及び軽石の内の少なくとも１つ又はこれらの組み合わせなどの任意の適当な硬質セラミック材料を含んでもよい。摩擦誘発性材料は、無機層の少なくとも一方の側面に約１０ｇ／ｍ２〜約５００ｇ／ｍ２の範囲の濃度レベルで配置することができる。
【００３７】
より摩擦の小さい層は、約０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、又は０．３０の室温（約２５℃）での最大静止摩擦係数を示し、場合により特定の用途では、更に約０．３５、０．４０、又は０．４５の室温（約２５℃）での最大静止摩擦係数を示すことが望ましい場合もある。摩擦誘発性材料は、約０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、又は０．５０の室温（約２５℃）での最小静止摩擦係数を示し、場合により特定の用途では、更に約０．２５、又はそれよりも低い室温（約２５℃）での最小静止摩擦係数を示すことが望ましい場合もある。室温（約２５℃）における摩擦誘発性材料の最大静止摩擦係数は、選択される摩擦誘発性材料によって許容される高さであってよく、例えば、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．０、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０、１．２５、１．３０、１．３５、１．４０、１．４５、１．５０、及び場合により更に高い値を含むそれ以下の値などである。ベース実装マットを製造するために使用される一般的な無機マット材料は、約０．１５〜約０．３５の範囲の室温（約２５℃）での静止摩擦係数を示しうる。本発明の実装マットを製造するためにどのような材料が選択されたとしても、より摩擦の小さい層は、摩擦誘発性材料の示す静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示し、摩擦誘発性材料は、ベース実装マットを製造するために使用される無機マット材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を有する。
【００３８】
より摩擦の小さい層は、約１マイクロメートル〜約２ｍｍを含むそれ以下の範囲、好ましくは約１０マイクロメートル〜約５００マイクロメートル（０．５ｍｍ）を含むそれ以下の範囲の厚さを有しうる。本発明の一実施形態では、より摩擦の小さい層は、約１２．７マイクロメートルの厚さを有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）であってよく、摩擦誘発性材料は８０メッシュのアルミナ粗粒であってよい。
【００３９】
無機材料は、例えば、無機繊維、膨張材料、又は両者の組み合わせを含みうる。少なくとも１つの無機層は、１つ以上の膨張層、１つ以上の非膨張層、又は両者の組み合わせを含みうる。例えば、実装マットは、少なくとも１つの無機層の一方の側面を画定する膨張層、及び他方の側面を画定する非膨張層を有してよい。更に、少なくとも１つの無機層は、２層の非膨張層の間に挟み込まれるか又は他の何らかの方法により配置された膨張層を有してもよい。
【００４０】
公害防止装置は、公害防止エレメントがハウジング内に実装されている（すなわち缶詰め状態の）間、約０．４以下、又は好ましくは約０．３〜約０．１の範囲の、実装マットと公害防止エレメント及びハウジングの少なくとも一方又は両方との間の静止摩擦係数を示しうる。公害防止装置は、公害防止エレメントがハウジング内に実装された後、最初は、約０．３５以上、又は好ましくは約０．４〜約０．７の範囲の、実装マットと公害防止エレメント及びハウジングの少なくとも一方又は両方との間の静止摩擦係数を示しうる（例えば、より摩擦の小さい層が缶詰めプロセスによって物理的に破壊される種類のものである場合）。約８時間動作させられた後、公害防止装置は、実装マットと公害防止エレメント及びハウジングの少なくとも一方との間で約０．４以上、又は好ましくは約０．３５〜約１．０の範囲の静止摩擦係数を示しうる（例えば、より摩擦の小さい層が公害防止装置の作動温度において燃焼又は他の何らかの方法により分解する種類のものである場合）。公害防止装置の作動温度により、より摩擦の小さい層は、ハウジング側で１００℃〜６００℃、公害防止エレメントの側において約３００℃〜約１１００℃までの範囲の温度に曝されることになる。
【００４１】
実装マットは、約１．２ｇ／ｃｍ３以下、又は望ましくは約０．２５ｇ／ｃｍ３〜約１．０５ｇ／ｃｍ３の範囲、又は好ましくは約０．１０ｇ／ｃｍ３〜約１．０ｇ／ｃｍ３の範囲の缶詰め後の初期の実装密度を示しうる。本発明によれば、実装された公害防止エレメントがハウジングの内部で大きく動くこと（すなわち、ハウジングと接触するか又は他の何らかの方法により破損を生じる点へと）を防止しながらも、特定の実装マットの実装密度を少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％又は５０％減少させることが可能である。実装マットは、約５００ｋＰａ以下、又は望ましくは約４５ｋＰａ〜約４５０ｋＰａの範囲、又は好ましくは約２５ｋＰａ〜約２５０ｋＰａ、又は約１５ｋＰａ〜約１５０ｋＰａの範囲の室温における缶詰め後の初期の実装圧力又は通常圧力を示しうる。本発明によれば、実装された公害防止エレメントがハウジングの内部で大きく動くこと（すなわち、ハウジングと接触するか又は他の何らかの方法により破損を生じる点へと）を防止しながらも、特定の実装マットの実装圧力を少なくとも１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％又は５０％減少させることが可能である。本発明によれば、より低い実装圧力及び／又は実装密度を示す実装マットを使用することが可能となることから、任意の特定の用途において通常可能であるよりも、より広範な実装マットの組成及び／又は実装マットの材料を使用することが可能となる。本明細書において使用するところの「実装圧力」なる用語は、実装マットを使用することによってハウジング又はハウジング内部に実装された公害防止エレメントに対して実装マットによって加えられる圧力のことを指す。
【００４２】
（実装マットを製造するための一般的手順）
本発明に基づく実装マットは、（ａ）公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層を準備することであって、少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、その対向する側面のそれぞれが主表面領域を画定すること、（ｂ）少なくとも１つの無機層の側面の少なくとも一方の主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性材料を配置することによって、無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を形成すること、及び（ｃ）より摩擦の大きな領域の一部を覆い、実装マットの露出表面領域を形成するように、より摩擦の小さい層を配置することであって、露出表面領域が、より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示すこと、を含む方法によって製造することができる。より摩擦の小さい層は、実装マットが公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するために使用された後、より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている。無機層は、所望の取り付け用途に合わせた寸法に構成された（例えば、切断、型成形、又は他の成形技術により）ウェブ又は個別の部材の形態であってよい。摩擦誘発性材料を配置する工程は、スプレーすること、コーティングすること、振りかけること、又は他の何らかの方法によって摩擦誘発性材料を配置することの内の１つ又は任意の組み合わせを含みうる。より摩擦の小さい層を配置する工程は、スプレーすること、コーティングすること、積層すること、又は他の何らかの方法によってより摩擦の小さい層を配置することの内の１つ又は任意の組み合わせを含みうる。
【００４３】
本方法は、場合により設けられる連続的又は非連続的な結合層を配置することによって、摩擦誘発性材料を少なくとも１つの無機層の一方又は両方の側面に接着することを更に含むことが望ましい場合がある。結合層を配置する工程は、スプレーすること、コーティングすること、又は他の何らかの方法によって結合層を配置することの内の１つ又は任意の組み合わせを含みうる。結合層を塗布することにより、より摩擦の小さい層の少なくとも一部を、少なくとも１つの無機層に少なくとも部分的に接着することができる。
【００４４】
図３を参照すると、本発明に基づく実装マット１０の製造方法の一実施形態では、従来のコンベヤベルトシステムを使用して、少なくとも１つの無機層１８のウェブが、製造ラインに沿って矢印Ｄによって示される下流方向に輸送されている。無機層１８のウェブは、任意の従来の技術（例えば、従来の湿式載置又は乾式載置プロセス）に従って製造することができる。無機層１８が下流に移動するに従って、結合材料又は結合剤（例えば、ホットメルト又は熱活性化接着剤）のフィルム、コーティング、又は層２４が巻き出され、無機層１８の上面１９の主面上に置かれる。次に、適用されたばかりの結合フィルム２４の上面に摩擦誘発性材料２０が付着される（例えば、振りかけられるか、スプレーされるか、又は落下される）。摩擦誘発性材料２０が結合フィルム２４上に付着された後、無機層１８のウェブの上面１９が、結合剤２４を活性化する活性化源３０に曝露され、摩擦誘発性材料２０が無機層１８の上面１９上に固定される。このような結合剤の活性化は、結合剤を活性化するために必要とされるものに応じて、例えば、加熱した空気（例えば、オーブン内、熱ランプの下など）を通して、加熱した表面と接触させて、紫外線源の下に、又は電子線源の下にウェブを通過させることによって生じうる。ウェブが活性化源３０を通過した後、付着された摩擦誘発性材料２０を覆うように、より摩擦の小さいフィルム、コーティング、又は層２２が無機層１８の上面１９上に積層される。場合により、ウェブ３２を、必要に応じて別の活性化源３４に曝露することによってフィルム２４及び２２同士を結合させて（例えば、溶融又は融合させることにより）、より摩擦の小さい層２２をウェブ３２上に固定することができる。得られた実装マットのウェブ３２は、個別の実装マット１６に成形する（例えば、打ち抜き型又はレーザーにより切断する）か、又はロールに巻いておき、後で個別の実装マット１６に変換することができる。
【００４５】
図３に示される本方法の代替的な一実施形態では、結合剤（例えば、水又は溶媒ベースの接着剤）をコーティングする（例えば、スプレー又はナイフコーティングする）ことによって、結合層２４を無機層１８の上面１９上に形成することもできる。摩擦誘発性材料２０が結合層２４上に付着された後、無機層１８のウェブの上面１９が、結合剤２４を乾燥及び／又は硬化させる源３０に曝露され、摩擦誘発性材料２０が無機層１８の側面１９上に固定される。このような結合剤の乾燥及び／又は硬化は、使用される結合剤に応じて、例えば、加熱した空気（例えば、オーブン内、熱ランプの下など）を通して、加熱した表面と接触させて、紫外線源の下、又は電子線源の下にウェブを通過させることによって生じうる。ウェブが源３０を通過した後、より摩擦の小さい材料の層２２をコーティングする（例えば、スプレー又はナイフコーティングする）ことによって、付着された摩擦誘発性材料２０を覆う。場合により、ウェブ３２を必要に応じて別の活性化源３４に曝露することによってより摩擦の小さい層２２を乾燥及び／又は硬化させ、これにより、層２４及び２２同士を結合させて、より摩擦の小さい層２２をウェブ３２上に固定することができる。
【００４６】
以下の実施例は、あくまで本発明の異なる実施形態の特徴、利点、及び他の詳細を更に説明するために選択されたものにすぎない。しかしながら、これらの実施例はこの目的を果たしているものの、特定の詳細は、本発明の範囲を不要に限定するものとして解釈されてはならない点は明確に理解されるべきである。
【００４７】
（試験方法）
（静止摩擦係数）
２個の１．７５インチ（４．４５ｃｍ）×１．７５インチ（４．４５ｃｍ）四方の実装マットの試験試料を、試料に選択された垂直圧力を加えた状態で、４０９ステンレス鋼試験表面上で最初に動かすために必要とされる力の量から静止摩擦係数の値を計算する。静止摩擦係数は、試料を試験表面上で最初に滑りはじめさせるために必要とされるピークの力を、試料の面積で割ったものとして定義される。
【００４８】
試験試料の静止摩擦係数を求めるために使用される装置は、荷重フレームに取り付けられ、２枚の外側加熱金属プラテンの間に配置された中央加熱金属プラテンを有している。１枚の外側プラテンは、各プラテン間に最大で１０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（６８．９ｋＰａ）の圧力を加えることが可能なエアシリンダーを備えている。中央加熱プラテンの両側に設けられた深さ約０．５７インチ（１．４５ｃｍ）の浅い垂直方向の溝に、１枚の４０９ステンレス鋼金属プレート（幅約２．１５インチ（５．４６ｃｍ）、長さ２．２４インチ（５．６９ｃｍ）、及び厚さ０．５７インチ（１．４５ｃｍ））をセットする。同様の溝が、２枚の外側金属プラテンのそれぞれの内側に面する側面に形成されている。各外側プラテンの溝に、１枚のインコネル金属プレート（幅約２．１５インチ（５．４６ｃｍ）、長さ２．２４インチ（５．６９ｃｍ）、及び厚さ０．１２インチ（０．３０ｃｍ））をセットする。各インコネル金属プレートの露出した表面に、荷重フレームの運動方向に対して９０°の角度で配置された４本の０．４インチ（１．０ｃｍ）×深さ０．４インチ（１．０ｃｍ）の溝を形成する。２枚の４０９ステンレス鋼金属プレートのそれぞれと、対応する１枚のインコネル金属プレートとの間に、１個の実装マットの試験試料を配置する。
【００４９】
荷重フレームを、中央プラテンの力及び変位を測定することが可能な荷重セルに取り付ける。４０９ステンレス鋼プレートに接触して置かれた２個のマット試料が荷重フレームの下で中心に位置するように調節することが可能な固定具に、両方の外側プラテンをセットする。試験中は、外側プラテンが固定された状態で、荷重フレームによって中央プラテンを垂直方向に毎分４インチ（１０．２ｃｍ）の速度で引っ張る。荷重セルと加熱中央プラテンとの間に充分な断熱及び／又は冷却を与えて、試験中に荷重セルが過熱することを防止する。すべての試料は、最初に試験温度に加熱し、特に断らないかぎり、試験の前に１０分間浸す。
【００５０】
溝が形成されたインコネル金属プレートのそれぞれは、対応する外側金属プラテンとマット試験試料との間の滑りを防止するような設計となっている。４０９ステンレス鋼プレートのそれぞれは、公害防止装置のハウジングの表面をシミュレートしたものである。これらのステンレス鋼プレートは、他の任意のハウジング又は公害防止エレメントの表面をシミュレートするために、他の材料で形成された別のプレートに置き換えることができる。
【実施例】
【００５１】
結合コート組成物Ａ：
６００ｇのＧｒａｃｅ  Ｎｏ．５膨張バーミキュライト（ダブリュー・アール・グレース社（W.R. Grace）、マサチューセッツ州ケンブリッジ）及び２０００ｍＬの水をＷａｒｉｎｇ  Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  Ｈｅａｖｙ  Ｄｕｔｙブレンダー（モデル３７ＢＬ８４（ＣＢ６））に入れ、３回の別々の２分間のサイクルで全体で６分間低速で混合することによってスラリーを得る。５０重量部のこのスラリーを、１０重量部のＮａｌｃｏ  ２３２７（ナルコ社（Nalco Company）、イリノイ州ナパービル）コロイドシリカ及び１０重量部の６００ＢＰラテックス（ワッカー・ケミー社（Wacker Chemie AG）、ドイツ、シュツットガルト）と混合する。
【００５２】
結合コート組成物Ｂ：
５０重量部の、結合コート組成物Ａからのバーミキュライトのスラリーを、５０重量部のＮａｌｃｏ  ２３２７、３０重量部のＤｉｘｉｅ  Ｃｌａｙ（アール・ティー・バンダービルト社（R.T. Vanderbilt Company, Inc.）、コネチカット州ノーウォーク）、及び５重量部の６００ＢＰラテックスと混合する。
【００５３】
摩擦係数の実施例：
（比較例１及び２）
１６００ｇ／平方メートルのスリー・エム社（3M）（商標）製Ｉｎｔｅｒａｍ（商標）８００実装マットの１．７５インチ（４．４５ｃｍ）×１．７５インチ（４．４５ｃｍ）四方の試料を、試験用にシートから切り出した。
【００５４】
（比較例３及び４）
結合コート組成物Ａを、１６００ｇ／平方メートルのスリー・エム社（3M）（商標）製Ｉｎｔｅｒａｍ（商標）８００実装マットの１．７５インチ（４．４５ｃｍ）×１．７５インチ（４．４５ｃｍ）四方の試料の上に、１８３ｇ／平方メートルの目付量で刷毛塗りし、「Ｄｕｒａｌｕｍ」Ｇ５２褐色酸化アルミニウムグレード８０（ワシントン・ミルズ・エレクトロ・ミネラルズ社（Washington Mills Electro Minerals Corp.）、ニューヨーク州ナイアガラフォールズ）を濡れた結合コートの上に２３０ｇ／平方メートルの目付量で振りかけた。試験に先立って試料を乾燥した。
【００５５】
（実施例５及び６）
比較例３及び４と同様にして調製した乾燥試料に、３Ｍ  Ｓｕｐｅｒ  ７７接着剤（スリー・エム社（3M）、ミネソタ州セントポール）を軽くスプレーし、厚さ０．７５ミル（１９．０５マイクロメートル）の高密度ポリエチレンフィルム（ハイレックス・ポリ社（Hilex Poly Company, LLC）、サウスカロライナ州ハーツビル）で被覆した。
【００５６】
（実施例７及び８）
１２００ｇ／平方メートルのＭＬＳ−２ブランケット（ミツビシ・プラスチック・コンポジッツ・アメリカ社（Mitsubishi Plastic Composites America, Inc.）、バージニア州チェサピーク）を使用して、実施例５及び６と同様にして試料を調製した。９５４ｇ／平方メートルの結合コート組成物Ｂを試料の上に刷毛塗りし、３８７ｇ／平方メートルの「Ｄｕｒａｌｕｍ」Ｇ５２褐色酸化アルミニウムグレードＰ１５０（ワシントン・ミルズ・エレクトロ・ミネラルズ社（Washington Mills Electro Minerals Corp.）、ニューヨーク州ナイアガラフォールズ）を試料の上に振りかけ、試料を乾燥した。乾燥した試料に、３Ｍ  Ｓｕｐｅｒ  ７７接着剤（スリー・エム社（3M）、ミネソタ州セントポール）を軽くスプレーし、厚さ０．５ミル（１２．７マイクロメートル）の高密度ポリエチレンフィルム（ハイレックス・ポリ社（Hilex Poly Company, LLC）、サウスカロライナ州ハーツビル）で被覆した。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
実施例５及び７について上記に表に示したデータを、実施例６及び８のデータとそれぞれ比較すると、本発明を使用することにより、実装マットとハウジングとの間、実装マットと公害防止エレメントとの間、及びその両方で静止摩擦係数が如何に劇的に変化しうるかが分かる。実施例６と８の比較によっても、摩擦誘発性粒子の粒径が静止摩擦係数にどのように影響するかが示される。実施例６がより大きな摩擦誘発性粒子（グレード８０）を使用して、より高い静止摩擦係数を得ているのに対して、実施例８はより小さい摩擦誘発性粒子（グレード１５０）を使用して、より低い静止摩擦係数を得ている。
【００５９】
（様々な実施形態）
（実装マットの実施形態）
１．公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に取り付けるための実装マットであって、
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層（例えば、ウェブ、シート又はマットの形態）であって、前記少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、該側面のそれぞれが主表面領域を画定する、少なくとも１つの無機層、
前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部に配置されることによって、前記主表面領域を形成する前記無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を画定する摩擦誘発性材料、及び
前記より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆い、実装マットの露出表面領域を画定するように配置される、より摩擦の小さい層であって、前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、より摩擦の小さい層、を備え、
前記より摩擦の小さい層は、前記実装マットが前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するために使用された後、前記より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている、実装マット。
【００６０】
２．前記より摩擦の小さい層が、前記公害防止装置の作動温度で分解して前記より摩擦の大きな領域の一部を露出させる有機材料を含む、実施形態１に記載の実装マット。
【００６１】
３．前記より摩擦の小さい層が、前記公害防止装置の作動温度で燃焼して前記より摩擦の大きな領域の一部を露出させる有機材料を含む、実施形態１又は２に記載の実装マット。
【００６２】
４．前記より摩擦の小さい層が、前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するプロセスによって、前記より摩擦の大きな領域の一部が露出するように、物理的に破壊されるような寸法を有しているか、組成を有しているか、構成されているか、又はこれらの任意の組み合わせである、実施形態１又は２に記載の実装マット。
【００６３】
５．前記実装マットが公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するために使用されている間、前記より摩擦の小さい層によって画定される前記実装マットの前記露出表面領域が、比較的低い静止摩擦係数を示し、前記公害防止装置の作動における特定の時点において、前記より摩擦の大きな領域の前記実質的な部分が露出して、比較的高い静止摩擦係数を示す、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の実装マット。
【００６４】
６．前記無機材料が、無機繊維、膨張材料、又は両者の組み合わせを含む、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の実装マット。
【００６５】
７．前記少なくとも１つの無機層が、膨張層及び非膨張層を含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の実装マット。
【００６６】
８．前記少なくとも１つの無機層の両側面の前記主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性材料が配置されることによって、前記少なくとも１つの無機層の各側面上により摩擦の大きな領域が画定され、更に、前記より摩擦の大きな領域のそれぞれの一部を覆い、前記実装マットの各側面上に露出表面領域が画定されるようにより摩擦の小さい層が配置され、前記露出表面領域のそれぞれが、対応するより摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の実装マット。
【００６７】
９．前記少なくとも１つの無機層の各側面上の前記摩擦誘発性材料が異なるか又は同じであり、前記より摩擦の大きな領域のそれぞれの一部を覆う前記より摩擦の小さい層が同じか又は異なる、実施形態８に記載の実装マット。
【００６８】
１０．前記摩擦誘発性材料が、無機粒子、繊維、ウィスカー、又はこれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の実装マット。
【００６９】
１１．前記摩擦誘発性材料が無機粒子を含み、各粒子が約７０μｍ〜約２００μｍの範囲の長軸寸法を有する、実施形態１０に記載の実装マット。
【００７０】
１２．前記摩擦誘発性材料が無機繊維を含み、各無機繊維が約５０μｍ〜約３００μｍの範囲の長軸寸法を有する、実施形態１０又は１１に記載の実装マット。
【００７１】
１３．前記摩擦誘発性材料が無機ウィスカーを含み、各無機ウィスカーが約２０μｍ〜約４００μｍの範囲の長軸寸法を有する、実施形態１０〜１２のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７２】
１４．前記摩擦誘発性材料が、無機研磨材を含む、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７３】
１５．前記摩擦誘発性材料が、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、ジルコニア、窒化ホウ素、ダイヤモンド、及び軽石の内の少なくとも１つ又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７４】
１６．前記摩擦誘発性材料が、約１０ｇ／ｍ２〜約５００ｇ／ｍ２の範囲の濃度レベルで前記無機層の少なくとも一方の側面に配置された粒子を含む、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７５】
１７．前記より摩擦の小さい層が、約０．３５の最大静止摩擦係数を示す、実施形態１〜１６のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７６】
１８．前記摩擦誘発性材料が、約０．２５の最小静止摩擦係数を示す、実施形態１〜１７のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７７】
１９．前記摩擦誘発性材料を、前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部に接着するように配置された結合層を更に有する、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の実装マット。
【００７８】
２０．前記結合層が、前記より摩擦の小さい層の少なくとも一部を、前記より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆うように前記少なくとも１つの無機層に少なくとも部分的に接着する、実施形態１９に記載の実装マット。
【００７９】
（公害防止装置の実施形態）
２１．
ハウジング、
前記ハウジング内に実装された公害防止エレメント、及び
実施形態１〜２０のいずれか１つに記載の実装マット、を備え、
前記実装マットが、前記公害防止エレメントと前記ハウジングとの間に配置されている、公害防止装置。
【００８０】
２２．前記公害防止エレメントがハウジング内に実装されている間、約０．４以下の、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示す、実施形態２１に記載の公害防止装置。
【００８１】
２３．前記公害防止エレメントがハウジング内に実装されている間、約０．３５以上の、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示す、実施形態２１に記載の公害防止装置。
【００８２】
２４．８時間作動された後、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間で約０．４以上の静止摩擦係数を示す、実施形態２１〜２３のいずれか１つに記載の公害防止装置。
【００８３】
２５．前記実装マットが、約１．２ｇ／ｃｍ３以下の実装密度を示す、実施形態２１〜２４のいずれか１つに記載の公害防止装置。
【００８４】
２６．前記実装マットが、室温で約５００ｋＰａ以下の実装圧力を示す、実施形態２１〜２５のいずれか１つに記載の公害防止装置。
【００８５】
（方法の実施形態）
２７．公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に取り付けるための実装マットの製造方法であって、
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機材料を含む少なくとも１つの無機層を準備することであって、前記少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、該対向する側面のそれぞれが主表面領域を画定すること、
前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性材料を配置することによって、前記無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を形成すること、及び
前記より摩擦の大きな領域の一部を覆い、前記実装マットの露出表面領域を画定するように、より摩擦の小さい層を配置することであって、前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示すこと、を含み、
前記より摩擦の小さい層は、前記実装マットが前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するために使用された後、前記より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されている、方法。
【００８６】
本発明には、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な改変及び変更を行うことができる。したがって本発明は上記の記載によって限定されるものではないが、以下の「特許請求の範囲」及びその任意の均等物に記載される限定条件によって規制されるものである。本発明は、本明細書に詳細に開示されていない任意の要素がなくても適宜実施することが可能である。上記に引用したすべての特許及び特許出願を、「背景技術」の項において引用したものを含め、その全容にわたって本文書に援用するものである。
【図１】
2018087573.tif 000004
【図２】
2018087573.tif 000005
【図３】
2018087573.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月24日(2018.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に取り付けるための実装マットであって、
公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するのに適した無機繊維及び任意選択的にその他の無機材料を含む少なくとも１つの無機層であって、前記少なくとも１つの無機層が対向する側面を有し、該側面のそれぞれが主表面領域を画定する、少なくとも１つの無機層、
前記少なくとも１つの無機層の前記側面の少なくとも一方の前記主表面領域の少なくとも一部上に置かれることによって、前記無機材料の静止摩擦係数よりも高い静止摩擦係数を示す、より摩擦の大きな領域を画定する摩擦誘発性粒子無機材料、及び
前記より摩擦の大きな領域の少なくとも一部を覆い、前記実装マットの露出表面領域を画定するように配置され、有機材料を含む、より摩擦の小さい層であって、前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、より摩擦の小さい層、を備え、
前記より摩擦の小さい層は、前記実装マットが前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するために使用された後、前記より摩擦の大きな領域の実質的な部分を覆わなくなるように動作適合されており、前記より摩擦の小さい層が、（ａ）前記公害防止装置の作動温度で分解して前記より摩擦の大きな領域の一部を露出させる有機材料を含むか、（ｂ）前記公害防止装置の作動温度で燃焼して前記より摩擦の大きな領域の一部を露出させる有機材料を含むか、（ｃ）前記公害防止エレメントを前記公害防止装置の前記ハウジング内に実装するプロセスによって、前記より摩擦の大きな領域の一部が露出するように、物理的に破壊されるような寸法を有しているか、組成を有しているか、構成されているか、若しくはこれらの任意の組み合わせであるか、又は、（ｄ）（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の任意の組み合わせであるか、の内の少なくとも１つである、実装マット。
【請求項２】
前記より摩擦の小さい層は、（ａ）静止摩擦係数が０．１５以下を示すか、（ｂ）０．１５〜０．４０までの範囲の静止摩擦係数を示す、層である、請求項１に記載の実装マット。
【請求項３】
前記実装マットが公害防止エレメントを公害防止装置のハウジング内に実装するために使用されている間、前記より摩擦の小さい層によって画定される前記実装マットの前記露出表面領域が、前記より摩擦の大きな領域の静止摩擦係数と比較して比較的低い静止摩擦係数を示し、前記公害防止装置の作動における特定の時点において、前記より摩擦の大きな領域の前記実質的な部分が露出して、前記より摩擦の小さい層の静止摩擦係数と比較して比較的高い静止摩擦係数を示す、請求項１又は２に記載の実装マット。
【請求項４】
前記少なくとも１つの無機層の両側面の前記主表面領域の少なくとも一部に摩擦誘発性粒子無機材料が配置されることによって、前記少なくとも１つの無機層の各側面上により摩擦の大きな領域が画定され、更に、前記より摩擦の大きな領域のそれぞれの一部を覆い、前記実装マットの各側面上に露出表面領域が画定されるようにより摩擦の小さい層が配置され、前記露出表面領域のそれぞれが、対応するより摩擦の大きな領域の静止摩擦係数よりも低い静止摩擦係数を示す、請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項５】
前記より摩擦の小さい層は、前記より摩擦の大きい領域の大部分又は全体を覆うように配置される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項６】
前記摩擦誘発性粒子無機材料が、１０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２の範囲の濃度レベルで前記無機層の少なくとも一方の側面に配置された粒子を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項７】
前記摩擦誘発性粒子無機材料が、０．２５の最小静止摩擦係数を示す、請求項１〜６のいずれか一項に記載の実装マット。
【請求項８】
ハウジング、
前記ハウジング内に実装された公害防止エレメント、及び
請求項１〜７のいずれか一項に記載の実装マット、を備え、
前記実装マットが、前記公害防止エレメントと前記ハウジングとの間に配置されている、公害防止装置。
【請求項９】
前記公害防止エレメントが前記ハウジング内に実装されている間、０．４以下の、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示す、請求項８に記載の公害防止装置。
【請求項１０】
前記公害防止エレメントが前記ハウジング内に実装されている間、０．３５よりも低い、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示し、更に、前記公害防止エレメントが前記ハウジング内に実装された後、最初に０．３５以上の、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間の静止摩擦係数を示す、請求項８に記載の公害防止装置。
【請求項１１】
８時間作動された後、前記実装マットと前記公害防止エレメント及び前記ハウジングの少なくとも一方との間で０．４以上の静止摩擦係数を示す、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の公害防止装置。
【請求項１２】
前記実装マットが、（ａ）１．２ｇ／ｃｍ３以下の実装密度、（ｂ）室温で５００ｋＰａ以下の実装圧力を示すか、又は（ａ）及び（ｂ）の両方である、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の公害防止装置。
【外国語明細書】
2018087573000001.pdf