(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のマットを被巻着体に巻きつけた際に、位置ずれをより確実に防止可能な保持シール材、被巻着体への巻き付け方法及び排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】無機繊維を含むマット１１が複数積層されて構成され、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる矩形形状であり、矩形の一方の短辺側に凹部１３ｂが形成され、他方の短辺側に凸部１３ａが形成されて、複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、被巻着体に最も近いマットの長手方向の長さが最も短く、被巻着体から離れるに従って、マットの長さが次第に長くなり、複数のマット同士は、少なくとも一つの固定部１５によって部分的に結束され、マットを被巻着体に巻き付け、凸部を上記凹部に嵌合するように構成され、被巻着体に最も近いマットに形成された凸部の面積は、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部の面積よりも小さいことを特徴とする保持シール材１０。【選択図】図１
2011241820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機繊維を含むマットが複数積層されて構成されており、
平面視した前記マットのそれぞれの基本形状は、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる矩形形状であり、前記矩形の一方の短辺側に凹部が形成されるとともに、他方の短辺側に凸部が形成されており、
前記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、前記被巻着体に最も近いマットの長手方向の長さが最も短く、前記被巻着体から離れるに従って、マットの長さが次第に長くなり、
前記複数のマット同士は、少なくとも一つの固定部によって部分的に結束されており、
前記マットを被巻着体に巻き付け、前記凸部を前記凹部に嵌合するように構成された保持シール材であって、
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部の面積は、前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部の面積よりも小さいことを特徴とする保持シール材。
【請求項２】
前記被巻着体から最も離れるマットから前記被巻着体に最も近いマットの側に向かうにつれて、前記凸部の面積が順次小さくなる請求項１に記載の保持シール材。
【請求項３】
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部と前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部とは、前記マットの長手方向に突出する長さが同じであり、
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部の幅は、前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部の幅よりも狭い請求項１又は２に記載の保持シール材。
【請求項４】
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部の前記マットの長手方向に突出する長さは、前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部の前記マットの長手方向に突出する長さよりも短く、
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部の幅は、前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部の幅よりも狭い請求項１〜３のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項５】
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部と前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部とは、前記被巻着体に巻き付けたときに、前記マットの長手方向に突出する一辺が重なる位置にあり、
前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部の幅は、前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部の幅よりも狭い請求項１〜３のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項６】
前記複数のマットの少なくとも一つのマットには、前記凸部が複数形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項７】
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結束されており、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、長手方向で互いに異なる位置にある請求項１〜６のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項８】
前記固定部は、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１〜７のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項９】
前記マットの前記凸部の嵌合部分は、可燃性のフィルムにより覆われている請求項１〜８のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項１０】
積層された前記マットの全体は、可燃性のフィルムにより覆われている請求項９に記載の保持シール材。
【請求項１１】
積層された各マットは、可燃性のフィルムにより覆われている請求項９に記載の保持シール材。
【請求項１２】
前記マットは、結合材を含んでいる請求項１〜１１のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項１３】
前記マットは、ニードルパンチング処理がなされている請求項１〜１２のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項１４】
前記無機繊維は、アルミナとシリカの複合体からなる請求項１〜１３のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項１５】
被巻着体に請求項１〜１４に記載の保持シール材を巻き付ける際に、前記凹部が形成された側を先に前記被巻着体に近づけ、その後、凸部を前記凹部に嵌合させる保持シール材の被巻着体への巻き付け方法。
【請求項１６】
無機繊維を含むマットが複数積層されて構成されており、
平面視した前記マットのそれぞれの基本形状は、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる矩形形状であり、前記矩形の一方の短辺側に凹部が形成されるとともに、他方の短辺側に凸部が形成されており、
前記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、前記被巻着体に最も近いマットの長手方向の長さが最も短く、前記被巻着体から離れるに従って、マットの長さが次第に長くなり、
前記複数のマット同士は、少なくとも一つの固定部によって部分的に結束されており、
前記マットを被巻着体に巻き付け、前記凸部を前記凹部に嵌合するように構成された保持シール材であって、
前記被巻着体から最も離れるマットに形成された前記凸部の面積は、前記被巻着体に最も近いマットに形成された前記凸部の面積よりも小さいことを特徴とする保持シール材。
【請求項１７】
前記被巻着体に最も近いマットから前記被巻着体から最も離れるマットの側に向かうにつれて、前記凸部の面積が順次小さくなる請求項１６に記載の保持シール材。
【請求項１８】
被巻着体に請求項１６又は１７に記載の保持シール材を巻き付ける際に、前記凸部が形成された側を先に前記被巻着体に近づけ、その後、凹部を前記凸部に嵌合させる保持シール材の被巻着体への巻き付け方法。
【請求項１９】
前記被巻着体は、触媒担体又は排ガスフィルタである請求項１〜１４、１６、１７のいずれかに記載の保持シール材。
【請求項２０】
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、１６、１７、１９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。
【請求項２１】
前記排ガス処理体は、触媒担体又は排ガスフィルタである請求項２０に記載の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法及び排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
ここで、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。この種の保持シール材は、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、及び、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。
【０００４】
上記保持シール材は、無機繊維を含むマットからなり、平面視した上記マットの基本形状は、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺とからなる矩形形状であり、上記矩形の一方の短辺側に凹部が形成されるとともに、他方の短辺側に上記凹部により切り取られた形状と同様の形状からなる凸部が形成されており、上記マットを排ガス処理体に巻き付けて、上記凸部を上記凹部に嵌合させることにより、排ガスが保持シール材よりリークするのを防止している。
【０００５】
ところで、最近では、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、排ガス処理体を充分に保温することが可能な保温性能に優れた保持シール材への要求が高まりつつある。このような要求に対処するためには、排ガス処理体とケーシングの間隙を大きく設定して、保持シール材部で排ガス処理体とケーシング間を断熱することを狙った構造が必要である。そのため、保持シール材は、厚さを厚くする必要がある。
さらに、保持シール材により排ガス処理体をより確実に保持するために、保持力の要因たる無機繊維の反発力をより高めることへの要求も高まりつつあり、上記要求に対処するためには、単位面積当たりの重量（坪量）を増加させる必要がある。
【０００６】
保持シール材の厚さを厚くしたり、単位面積当たりの重量（坪量）を増加させる方法としては、保持シール材を構成するマットの厚さを厚くする方法がある。しかしながら、最近では、マットの厚さは変えずに、複数のマットを積層した多層構造のマットとすることで、保持シール材の厚さを厚くしたり、高秤量としたりする方法が採用されている。
【０００７】
このような複数のマットからなる保持シール材を排ガス処理体に巻き付ける際には、各マットでの張力を適度に調整するとともに、各マットの凸部と凹部の嵌合を良好に行う必要がある。
【０００８】
このような凸部と凹部との嵌合を考慮にいれた多層構造の保持シール材としては、以下の特許文献１、特許文献２に記載されたものが挙げられる。
【０００９】
特許文献１の請求項１には、積層したマットをモノリスに巻回した際に、それぞれのマットを緩みなく、かつ、マットの両端に形成された嵌合部が嵌合できるように構成された保持シール材（モノリス保持材）が記載されている。また、特許文献１の請求項３には、そのような機能を有する保持シール材とするために、積層されたマットは、少なくとも一端側が遊動自在となるように相互に固定されていることが記載されている。
【００１０】
特許文献２には、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、上記複数のマットは、少なくとも２箇所の固定部で固定されており、上記固定部を側面視で投影してみたとき、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とを特徴とする保持シール材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２１８２２１号公報
【特許文献２】特開２００９−２６４１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載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、ミシン加工による幅方向に連続する直線状の結束部を設けている。しかし、特許文献１に記載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く、凸部と凹部とをうまく嵌合させるのは容易ではない。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る。
【００１３】
近年、保持シール材の排ガス処理体への巻き付けを行う際に、省力化のため、巻き付け工程の一部が自動設備化されているケースもあるが、自動設備では、マットに幅方向のずれが発生した場合に、嵌合部が完全に嵌合されず、一部にマット同士が重なり合ったままで工程を通過してしまう。この状態で保持シール材が金属ケース内に組み付けられた場合には、マットが重なり合った部分で繊維の充填密度が大きくなりすぎて、無機繊維に過剰な負荷が加わるため、繊維が破損してしまう。その結果、マットの保持力が低下したり、排気ガスによる風蝕が進行し、排ガスのリークの原因となるという問題がある。
【００１４】
一方、特許文献２では、上記複数のマットは、少なくとも２箇所の固定部で固定されており、かつ、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、特許文献１に比べると位置ずれの発生の確率は、大きく低減される。しかし、各マットは、無機繊維から構成されているため変形しやすく、幅方向のわずかな位置ずれを完全に防止することは容易ではない。
【００１５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、積層した複数のマットを被巻着体に巻きつけた際に、マット間の幅方向でのわずかな位置ずれが発生した場合であっても、位置ずれをより確実に防止することが可能な保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法、及び、該保持シール材が用いられた排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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は、無機繊維を含むマットが複数積層されて構成されており、平面視した上記マットのそれぞれの基本形状は、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる矩形形状であり、上記矩形の一方の短辺側に凹部が形成されるとともに、他方の短辺側に凸部が形成されており、上記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、上記被巻着体に最も近いマットの長手方向の長さが最も短く、上記被巻着体から離れるに従って、マットの長さが次第に長くなり、上記複数のマット同士は、少なくとも一つの固定部によって部分的に結束されており、上記マットを被巻着体に巻き付け、上記凸部を上記凹部に嵌合するように構成された保持シール材であって、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の面積は、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の面積よりも小さい形状となっている。
【００１７】
請求項１に記載の保持シール材では、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の面積は、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の面積よりも小さい形状となっているため、被巻着体に巻き付けた際に、複数のマットに形成された凸部の面積が全て同じである従来の場合と比べて、被巻着体に最も近いマットに形成された凸部は、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部によって、より強い力で凹部の側へと押し込まれ、これにより内側にあるため見えにくい被巻着体に最も近いマットであっても、凹部に凸部がうまく嵌りこむことができ、凸部の一部が凹部の周囲と重なったり、他のマットと重なることを低減できる。また、複数のマットにマットの幅方向での位置ずれが発生しても、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部は被巻着体に最も近いマットに形成された凸部よりも面積が大きいため、複数のマットに形成された凸部の面積が全て同じである従来の場合と比べて、被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部と被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部とがより重なりやすくなり、これによっても上記と同様に被巻着体に最も近いマットに形成された凸部の一部が凹部の周囲と重なったり、他のマットと重なることを低減できる。
このように、マットの重なりを解消できることで、無機繊維に過剰な負荷が加わることがなくなり、繊維の破損によるマットの保持力の低下を抑制できる。また、この保持シール材を触媒担体や排ガスフィルタのような排ガス処理体に使用した際には、排気ガスによる風蝕の進行を抑制して、排ガスのリークを確実に解消できる。
【００１８】
また、複数のマットを固定するための上記固定部が、マットの長手方向に垂直な幅方向に延在している場合には、被巻着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、保持シール材を被巻着体に巻き付ける際に、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確実に抑制することができる。
【００１９】
請求項１に記載の保持シール材では、被巻着体に保持シール材を巻き付ける際に、上記凹部が形成された側を先に上記被巻着体に近づけ、その後、凸部を上記凹部に嵌合させる方法をとることにより、上記効果を得ることができる。
【００２０】
請求項２に記載の保持シール材では、上記被巻着体から最も離れるマットから上記被巻着体に最も近いマットの側に向かうにつれて、上記凸部の面積が順次小さくなっているので、複数のマットを被巻着体に巻きつけた際に、被巻着体の側にあるマットに形成された凸部は、この凸部よりも被巻着体から離れた側にあるマットに形成された凸部によって強い力で凹部に押し込まれることとなる。これにより、マットの変形等により、マット間の幅方向でのわずかな位置ずれが発生しても、また、被巻着体の側にあって見えにくいマットであっても、凹部に凸部がうまく嵌りこみ、マット同士が重なりあうのを防止することができる。また、この保持シール材を触媒担体や排ガスフィルタのような排ガス処理体に使用した際には、排気ガスによる風蝕の進行を抑制して、排ガスのリークを確実に解消できる。
【００２１】
請求項３に記載の保持シール材では、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部と上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部とは、上記マットの長手方向に突出する長さが同じであり、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の幅は、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の幅よりも狭い形状となっている。
【００２２】
請求項４に記載の保持シール材では、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の上記マットの長手方向に突出する長さは、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の上記マットの長手方向に突出する長さよりも短く、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の幅は、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の幅よりも狭い形状となっている。
【００２３】
請求項５に記載の保持シール材では、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部と上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部とは、上記被巻着体に巻き付けたときに、上記マットの長手方向に突出する一辺が重なる位置にあり、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の幅は、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の幅よりも狭い形状となっている。
【００２４】
請求項６に記載の保持シール材では、上記複数のマットの少なくとも一つのマットには、上記凸部が複数形成されている。
上記請求項３〜上記請求項６に記載されたいずれの保持シール材においても、上記請求項１に記載された保持シール材と同様に、被巻着体に巻きつけた際に、マットの変形等によりマット間の幅方向でのわずかな位置ずれが発生しても、また、被巻着体の側にあって見えにくいマットであっても、凹部に凸部がうまく嵌りこみ、マット同士が重なりあうのを防止することができる。
【００２５】
請求項７に記載の保持シール材では、上記複数のマットは、少なくとも２箇所の固定部で互いに結束されており、上記固定部を側面視で投影してみたときに、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ので、固定部が１箇所である場合に比べて、マット同士の位置ずれをより一層抑制することができる。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る可能性がある。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７に記載の保持シール材のように、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７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より確実に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、被巻着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。
なお、本明細書において、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。
【００２６】
請求項８に記載の保持シール材では、上記固定部は、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ので、固定部が幅方向の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という問題がある。しかし、請求項８のように、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。
【００２７】
請求項９に記載の保持シール材では、上記マットの上記凸部の嵌合部分は、可燃性のフィルムにより覆われているので、凸部を凹部に押し込む際に、繊維が表面に露出している場合と比べて凸部が凹部の内面側（嵌合部分）を滑り易くなり、これにより凸部と凹部との嵌合をスムーズに行うことができる。
なお、本発明において、嵌合部とは、厚み方向に形成された凸部の外周面及び凹部の内周面をいい、凸部の嵌合部分とは、凸部と凹部とを嵌合させたときに、凹部の内面側と接触する凸部の厚さ方向に形成された面をいう。したがって、凹部と凸部とを嵌合させたときに、嵌合部には微小な隙間があってもよい。
また、上記可燃性フィルムにより覆われる凸部の嵌合部分は、嵌合部全てに形成されていてもよい。
【００２８】
請求項１０に記載の保持シール材では、積層された上記マットの全体は、可燃性のフィルムにより覆われているので、請求項９の効果に加えて、結合材等を使用するとことなくマットの形状を保持することができ、保持シール材を被巻着体に巻き付ける際の作業性を高めることができる。また、マットを構成する繊維の飛散を抑制することができる。
可燃性のフィルムは、通気性を有するフィルムであっても、通気性のないフィルムであってもよい。
通気性を有するフィルムで積層されたマットを覆った保持シール材は、常圧で保持されており、可燃性のフィルムは伸張性を有することから、被巻着体への巻き付けが容易となる。
通気性のないフィルムで積層されたマットを覆った保持シール材は、可燃性のフィルムを熱融着して袋状とすること等により、マットを密封した構成とすることができる。そして、密封されたフィルムの内部を真空ポンプ等により強制排気して減圧状態とすることで、マットを圧縮することもできる。このような構成を有する保持シール材は、マットが圧縮されているため、被巻着体が排ガス処理体である場合に、保持シール材をケーシングに挿入し易くなり、作業効率を高めることができる。そして、排ガス処理体にマットを巻き付けた後には、排ガスの熱等によりフィルムを分解消失させること等により、圧縮されていたマットの厚みが復元されるため、排ガス処理体とケーシングとの間に保持シール材が密に保持されることとなり、これにより排ガス処理体を強固に保持できる。
【００２９】
請求項１１に記載の保持シール材では、積層された各マットは、可燃性のフィルムにより覆われているので、請求項９の効果に加えて、結合材等を使用するとことなくマットの形状を保持することができ、保持シール材を被巻着体に巻き付ける際の作業性を高めることができる。また、マットを構成する繊維の飛散を抑制することができる。また、請求項１０に記載の保持シール材よりも、各マットのすべり性が良いため、被巻着体への巻き付けをより良好に行うことができる。
【００３０】
請求項１２に記載の保持シール材では、上記マットは、結合材を含んでいるので、マットの形状を保持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、これにより保持シール材を被巻着体に巻き付ける際の作業性を高めることができる。例えば、結合材が有機バインダーであれば、マットに有機バインダーを含浸し、熱及び圧力をかけて圧縮した後、冷却することにより、マットを圧縮状態で保つことができる。そして、被巻着体にマットを巻き付けた後、排ガスの熱等により有機バインダーを分解させ、圧縮状態を開放させることにより、上記と同様に被巻着体を強固に保持することができる。
【００３１】
請求項１３に記載の保持シール材では、上記マットは、ニードルパンチング処理がなされているので、マットがばらばらになりにくく、一定の形状を保持して作業性の良い保持シール材とすることができる。ニードルパンチング処理としては、例えば、無機繊維前駆体を圧縮して作製したシート状物に対して行うものや、無機繊維からなる素地マットに対して行うものが挙げられる。
また、ニードルパンチング処理がマットの長手方向に垂直な幅方向で施されていると、ニードルパンチ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、被巻着体への巻き付け性が向上する。ニードルパンチ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。
【００３２】
請求項１４に記載の保持シール材では、上記無機繊維は、アルミナとシリカの複合体からなるので、耐熱性や弾性等の特性に優れ、被巻着体の保持性能等の特性に優れた保持シール材となる。
【００３３】
請求項１５に記載の保持シール材の被巻着体への巻き付け方法では、被巻着体に請求項１〜１４に記載の保持シール材を巻き付ける際に、上記凹部が形成された側を先に上記被巻着体に近づけ、その後、凸部を上記凹部に嵌合させる方法をとることにより、被巻着体に良好に保持シール材を巻き付けることができる。なお、被巻着体に保持シール材を巻き付ける際には、積層した複数のマットを１層づつ凸部と凹部とを嵌合させてもよく、一度に複数のマットの上記凹部側を被巻着体上に近づけ、その後、上記凸部側の複数のマットを上記凹部に嵌合させてもよい。
【００３４】
請求項１６に記載の保持シール材では、無機繊維を含むマットが複数積層されて構成されており、平面視した上記マットのそれぞれの基本形状は、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる矩形形状であり、上記矩形の一方の短辺側に凹部が形成されるとともに、他方の短辺側に凸部が形成されており、上記複数のマットのそれぞれの長手方向の長さは、上記被巻着体に最も近いマットの長手方向の長さが最も短く、上記被巻着体から離れるに従って、マットの長さが次第に長くなり、上記複数のマット同士は、少なくとも一つの固定部によって部分的に結束されており、上記マットを被巻着体に巻き付け、上記凸部を上記凹部に嵌合するように構成された保持シール材であって、上記被巻着体から最も離れるマットに形成された上記凸部の面積は、上記被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部の面積よりも小さい形状となっている。
このような形状の凸部を有する保持シール材では、被巻着体から最も離れるマットに形成された凹部の両端部の面積が、被巻着体に最も近いマットに形成された凹部の両端部の面積よりも大きくなる。したがって、複数のマットに形成された凹部の両端部の面積が全て同じである従来の場合と比べて、被巻着体に最も近いマットに形成された凹部の両端部は、被巻着体から最も離れるマットに形成された凹部の両端部によって、より強い力で凸部の側へと押し込まれ、これにより内側にあるため見えにくい被巻着体に最も近いマットであっても、凸部に凹部がうまく嵌りこむことができ、凹部の一部が凸部の周囲と重なったり、他のマットと重なることを低減できる。また、複数のマットにマットの幅方向での位置ずれが発生しても、被巻着体から最も離れるマットに形成された凹部の両端部の面積は、被巻着体に最も近いマットに形成された凹部の両端部の面積よりも大きいため、複数のマットに形成された凹部の両端部の面積が全て同じである従来の場合と比べて、被巻着体に最も近いマットに形成された凹部の両端部と被巻着体から最も離れるマットに形成され凹部の両端部とがより重なりやすくなり、これによっても上記したマットの重なりを低減できる。
なお、上記保持シール材では、被巻着体に保持シール材を巻き付ける際に、上記凸部が形成された側を先に上記被巻着体に近づけ、その後、凹部を上記凸部に嵌合させる方法をとることにより、上記効果を得ることができる。
【００３５】
請求項１７に記載の保持シール材は、上記被巻着体に最も近いマットから上記被巻着体から最も離れるマットの側に向かうにつれて、上記凸部の面積が順次小さくなるので、複数のマットを被巻着体に巻きつけた際に、マットの変形等により、マット間の幅方向でのわずかな位置ずれが発生した場合であっても、また、被巻着体の側にあって見えにくいマットであっても、凹部に凸部がうまく嵌りこみ、マット同士が重なりあうのを防止することができ、これにより排ガス処理体に使用した際には、排気ガスによる風蝕の進行を抑制して、排ガスのリークを確実に解消できる。
【００３６】
請求項１８に記載の保持シール材の被巻着体への巻き付け方法では、被巻着体に請求項１６又は１７に記載の保持シール材を巻き付ける際に、上記凸部が形成された側を先に上記被巻着体に近づけ、その後、凹部を上記凸部に嵌合させる方法をとることにより、被巻着体に良好に保持シール材を巻き付けることができる。なお、被巻着体に保持シール材を巻き付ける際には、積層された複数のマットについて１層づつ凸部と凹部とを嵌合させてもよく、一度に複数のマットの上記凹部側を被巻着体上に近づけ、その後、上記凸部側の複数のマットを一度に上記凹部に嵌合させてもよい。
【００３７】
請求項１９に記載の保持シール材では、上記被巻着体は、触媒担体又は排ガスフィルタであるので、各種の特性に優れた排気ガス処理装置とすることができる。
【００３８】
請求項２０に記載の排ガス浄化装置は、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、上記排ガス処理体を収容するケーシングと、上記排ガス処理体と上記ケーシングとの間に配設され、上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、上記保持シール材は、請求項１〜１４、１６、１７、１９のいずれかに記載の保持シール材である。
このような構成であると、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、保持シール材を被巻着体に巻きつける際に、マットの変形等により、マット間の幅方向でのわずかな位置ずれが発生した場合であっても、全ての凸部の面積が同じである従来の場合と比べて、マット同士が重なりあうのを防止することができ、これにより排気ガスによる風蝕の進行を抑制して、排ガスのリークを確実に解消できることから、排ガス処理装置全体としての耐久性の低下等を防止することができる。
【００３９】
請求項２１に記載の排ガス浄化装置では、上記排ガス処理体は、触媒担体又は排ガスフィルタであるので、各種の特性に優れた排気ガス処理装置とすることができる。
【００４０】
なお、本発明において、「凹部と凸部が嵌合する」とは、保持シール材を被巻着体に巻き付けて凹部を凸部に嵌め込む、又は、凸部を凹部に嵌め込んだときに、凸部の厚さ方向に形成された面のうち、少なくとも凸部の長手方向の面が凹部の内面側と接触して、被巻着体に巻き付けた状態を維持できる状態をいう。すなわち凹部と凸部とを嵌合させたときに、凸部の厚さ方向に形成された全ての面が凹部の内面側と接触した状態（完全に嵌合した状態）だけでなく、凸部の厚さ方向に形成された面と凹部の内面側との間に微小な隙間があるものについても、凹部と凸部が嵌合しているものとする。微小な隙間とは、具体的には、幅が１〜１０ｍｍの隙間である。このような隙間は、例えば、被巻着体が排ガス処理体である場合に、使用時における被巻着体及び保持シール材の寸法公差を考慮して、設計上生じさせている隙間、又は、マットを所望の形状に切断する際に無機繊維が脱落する等して生じる隙間等がある。
本発明に係る保持シール材は、複数のマットが積層されて構成されているので、あるマットに上記のような隙間があっても、この隙間は他のマットによって覆われることとなるため、使用する際にガス漏れが発生するという問題を生じることはない。また、上記のように排ガス処理体に使用した場合には、使用時における保持シール材の熱膨張や、排ガスフィルタ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、隙間がほぼ消されるため、ガス漏れを充分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一実施形態の保持シール材を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した保持シール材を構成するマットを示す平面図である。
【図３】図２において破線Ａで囲まれた領域を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図４（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した斜視図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した排ガス浄化装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る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７（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る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８】本発明の第一実施形態に係る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。
【図９】本発明の第二実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。
【図１０】本発明の第三実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。
【図１１】本発明の第四実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。
【図１２】比較例１に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。
【図１３】本発明の第五実施形態に係る保持シール材の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図１４（ｂ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図１５（ｂ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した斜視図である。
【図１６】図１６（ａ）は、本発明の第六実施形態に係る保持シール材の正面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示した保持シール材のＢ−Ｂ線に沿った長手方向の断面図である。
【図１７】（ａ）は、本発明の第七実施形態に係る保持シール材の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した保持シール材のＢ−Ｂ線に沿った長手方向の断面図である。
【図１８】（ａ）は、本発明の第八実施形態に係る保持シール材の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した保持シール材のＢ−Ｂ線に沿った長手方向の断面図である。
【図１９】本発明の第九実施形態に係る保持シール材の構成を示す斜視図である。
【図２０】（ａ）は、本発明の第九実施形態に係る保持シール材を構成する最短マットを模式的に示した平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した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。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（第一実施形態）
以下、本発明の保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法及び排ガス浄化装置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。
本実施形態では、マットの長辺の長さ（以下、単に全長ともいう）は異なるが、短辺の長さ（以下、幅ともいう）及び厚みが同じであるマットを２枚積層した保持シール材を例に挙げて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態の保持シール材を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１に示した保持シール材を構成するマットを示す平面図であり、図３は、図２において破線Ａで囲まれた領域を示す平面図である。
【００４３】
図１に示したように、本実施形態の保持シール材１０では、平面視したときに長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる略矩形形状の２枚のマット１１、１２が積層されている。マット１１、１２の全長は、図１中、矢印Ｌ１０１、Ｌ１０２で示し、幅は、図１中、矢印Ｗで示し、厚さは、図１中、矢印Ｔで示す。
【００４４】
マット１１、１２のそれぞれの短辺側（以下、端部ともいう）のうち、一方の短辺側には、凸部１３ａ、凸部１４ａが形成されており、他方の短辺側には、凹部１３ｂ、凹部１４ｂが形成されている。マット１１の凸部１３ａと凹部１３ｂ、及び、マット１２の凸部１４ａと凹部１４ｂとは、被巻着体に保持シール材１０を巻き付けた際に、完全に嵌合するような形状となっている。ここで、凸部１３ａと凹部１３ｂとが完全に嵌合するとは、凸部１３ａの全外周面と凹部１３ｂの全内周面とが隙間なく接した状態で嵌合することをいう。凸部１４ａと凹部１４ｂについても同様である。
【００４５】
図１に示した保持シール材１０では、厚さＴが１．５〜１５ｍｍの２枚のマット１１、１２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）が被巻着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り、被巻着体から最も離れたマットが、複数枚のマットのうち全長が最も長いマット（以下、最長マットともいう）となる。
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を最短マットといい、マット１２を最長マットという。
また、最短マットであるマット１１の全長Ｌ１０１は、被巻着体に巻き付けた際に、端部に形成された凸部１３ａと凹部１３ｂとが嵌合する長さとなっている。したがって、使用時における被巻着体及び保持シール材の寸法公差やマットの厚みの影響等による若干の誤差はあるものの、最短マットの全長Ｌ１０１は被巻着体のほぼ円周長に相当する。
また、マットの全長を求める際には、マットの端部に形成される凸部又は凹部の寸法は考慮しないこととする。
【００４６】
ここで、本実施形態の保持シール材１０では、被巻着体に最も近い最短マット（マット１１）に形成された凸部１３ａの面積は、被巻着体から最も離れる最長マット（マット１２）に形成された凸部１４ａの面積よりも小さくなるよう構成されている。
具体的には、図２、図３に示したように、マット１１の凸部１３ａとマット１２の凸部１４ａとは、凸部１３ａの長さＬ１１と凸部１４ａの長さＬ１２とが同じ長さであって、凸部１３ａの幅Ｗ１１が凸部１４ａの幅Ｗ１２よりも狭いことで、凸部１３ａの面積が凸部１４ａの面積よりも小さくなっている。
凹部１３ｂと凹部１４ｂとは、凹部１３ｂの長さＬ１と凹部１４ｂの長さＬ２とが同じ長さであって、凹部１３ｂの幅Ｗ１は凹部１４ｂの幅Ｗ２よりも狭くなっている。
また、凸部１３ａと凹部１３ｂ、凸部１４ａと凹部１４ｂとは、それぞれ嵌合するように、凸部１３ａの長さＬ１１と凹部１３ｂの長さＬ１とは略同一であり、凸部１３ａの幅Ｗ１１と凹部１３ｂの幅Ｗ１も略同一である。同様に、凸部１４ａの長さＬ１２と凹部１４ｂの長さＬ２とは略同一であり、凸部１４ａの幅Ｗ１２と凹部１４ｂの幅Ｗ２も略同一である。
【００４７】
このように凸部１４ａの面積が凸部１３ａの面積よりも大きいと、後述のように被巻着体に巻き付けた際に、マット１１、１２に形成された凸部の面積が同じである場合と比べて、マット同士の重なりを防止して、被巻着体へ保持シール材１０を良好に巻き付けることができる。最短マットに形成された凸部１３ａの面積は、最長マットに形成された凸部１４ａの面積よりも小さいものであればよい。例えば、最短マットに形成された凸部１３ａの面積は最長マットに形成された凸部１４ａの面積の３０％〜９５％であることが好ましく、４０％〜９０％であることがより好ましい。最短マットに形成された凸部１３ａの面積が最長マットに形成された凸部１４ａの面積の３０％未満であると、凸部１３ａが小さくなりすぎて、被巻着体に巻き付ける際に凸部と凹部の組付け性にやや劣ると考えられる。最短マットに形成された凸部１３ａの面積が最長マットに形成された凸部１４ａの面積の９５％を超えると、凸部１３ａと凸部１４ａの大きさにあまり違いがないため、凸部１４ａが凸部１３ａを押さえ込むという上記した効果を充分に得ることが難しい。
【００４８】
最短マット（マット１１）に形成された凸部１３ａと最長マット（マット１２）に形成された凸部１４ａの組み合わせの一例を、以下に示す。
最長マットに形成された凸部１４ａの長さＬ１２を１０、幅Ｗ１２を１０としたときに、最短マットに形成された凸部１３ａの長さＬ１１が１０、幅Ｗ１１が９．５となる割合とすると、最短マットに形成された凸部１３ａの面積が最長マットに形成された凸部１４ａの面積の９５％となる。
また、上記最長マットに対して、最短マットに形成された凸部１３ａの長さＬ１１が１０、幅Ｗ１１が３となる割合とすると、最短マットに形成された凸部１３ａの面積が最長マットに形成された凸部１４ａの面積の３０％となる。
また、上記した凸部１３ａ、凸部１４ａと形状は異なるが、最長マットに形成された凸部の長さを１０、幅を１０としたときに、最短マットに形成された凸部の長さを９．５、幅を１０となる割合とすると、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積の９５％となる。同様に、最短マットに形成された凸部の長さが５、幅が１０となる割合とすると、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積の５０％となる。
なお、保持シール材１０を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部との嵌合状態については、後述する被巻着体への巻き付け方法を説明する際に詳述する。
【００４９】
本実施形態の保持シール材１０を構成するマット１１、１２は、無機繊維を含むマットである。無機繊維を含むマットとは、無機繊維が交絡構造を呈することで一定の形状を保持するものである。無機繊維からなるマットは、特に限定されるものではないが、ニードルマットであることが好ましい。
ニードルマットは、無機繊維前駆体を圧縮して作製したシート状物に対してニードルパンチング処理を施すことによって得られる。又は、無機繊維からなる素地マットに対してニードルパンチング処理を施すことによっても得られる。
ニードルマットは、比較的、平均繊維長の長い無機繊維がニードルパンチング処理により３次元的に交絡してなる。無機繊維の平均繊維長は、例えば、５０μｍ〜１００ｍｍであればよい。
本実施形態に係るニードルマットには、長手方向に垂直な幅方向に配列されるようにニードルパンチング処理されている。これにより、保持シール材１０の被巻着体への巻き付け性の向上が図れる。
【００５０】
本実施形態の保持シール材１０には、保持シール材の嵩高さを抑えたり、被巻着体に巻き付ける前の作業性を高めたりするために、さらに有機バインダ等の結合材が含まれていてもよい。
【００５１】
積層されたマット同士は、少なくとも一つの固定部によって部分的に結束される。本実施形態の保持シール材１０では、図１に示したように、積層されたマット１１、１２は、１箇所の固定部１５で互いに固定されている。固定部１５は、ミシン縫いにより形成されており、これにより２枚のマット１１、１２が互いに強固に固定される。
固定部１５は、図１に示したように、マット１１、１２の長側面２１ａ、２２ａから所定の距離を離間して、かつ、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。
なお、固定部１５の端部は、マット１１、１２の長側面から離間して形成されていることが望ましいが、製品の使用上、問題のないレベルであれば、固定部１５の端部はマット１１、１２の長側面と接触するものであってもよい。
【００５２】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る保持シール材１０の被巻着体への巻き付け方法について、以下に説明する。
被巻着体としては、触媒担体又は排ガスフィルタが挙げられる。
本実施形態に係る保持シール材では、被巻着体に保持シール材を巻き付ける際に、凹部が形成された側を先に被巻着体に近づけ、その後、凸部を凹部に嵌合させる方法をとるのが効果的である。このような方法により保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凹部及び凸部の嵌合について図４、図５を用いて説明する。
図４（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図４（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した斜視図である。
図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した斜視図である。
【００５３】
図４（ａ）、（ｂ）に示したように、最短マットであるマット１１が被巻着体１８の側となるようにして、マット１１の凹部１３ｂが形成された側及びマット１２の凹部１４ｂが形成された側を先に被巻着体１８に近づける。そして、凸部１３ａ、凸部１４ａを矢印Ａ方向に押圧して凹部１３ｂ、凹部１４ｂに挿入する。
このとき、凸部１４ａの面積は凸部１３ａの面積よりも広いため、凸部１４ａの面積が凸部１３ａの面積と同じである場合に比べて、より強い力で凸部１３ａを凹部１３ｂに挿入することができる。これにより、例えば、図４（ａ）において破線Ｂで示す凸部１３ａの角部が凹部１３ｂの角に引っ掛かったとしても、凸部１３ａは凸部１４ａによって強い力で押し込まれるので、このような引っ掛かりを解消して、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、凸部１３ａを凹部１３ｂに確実に押し込むことができる。
また、マット１１、１２に幅方向のずれが多少生じたとしても、凸部１４ａの幅Ｗ１２は凸部１３ａの幅Ｗ１１よりも広いため、凸部１４ａの面積が凸部１３ａの面積と同じである場合に比べて、凸部１４ａは凸部１３ａをより確実に覆うことができる。これによっても、上記と同様に凸部１３ａを凹部１３ｂに確実に押し込むことができる。
また、図４（ａ）に示したように、凸部１３ａの幅Ｗ１１は凹部１４ｂの幅Ｗ２よりも狭いため、凹部１４ｂを通過して凹部１３ｂに押し込まれる凸部１３ａは、凹部１４ｂと重なることなく容易に凹部１３ｂに嵌合させることができる。
このように、凸部１４ａの面積が凸部１３ａの面積よりも広いことで、上記した図４（ａ）において破線Ｂで示す凸部１３ａの角部と凹部１３ｂの重なりといった、マットの重なりを解消して、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、凸部と凹部とを良好に嵌合させることができる。
なお、マット１１及びマット１２は、１枚ずつ被巻着体１８に巻き付けてもよいが、２枚のマットを同時に被巻着体１８に巻き付けると、作業効率の向上が図れる。
【００５４】
次に、本実施形態の保持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６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて説明する。本実施形態において、保持シール材の被巻着体１８となる排ガス処理体は、排ガスフィルタである。図６（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る排ガス浄化装置を模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した排ガス浄化装置のＢ−Ｂ線断面図である。
図６（ａ）及び図６（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６（ｂ）に示したように、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。ハニカムフィルタの外周には、シール材ペーストを乾燥固化させてなるコート層３４が設けられている。
【００５５】
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６（ｂ）を用いて以下に説明する。
図６（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６（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、排ガス処理体３０（ハニカムフィルタ）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。
【００５６】
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７（ａ）、図７（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７（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る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７（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る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。
【００５７】
図７（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、コート層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６（ｂ）参照）。
【００５８】
次いで、ケーシング４０について説明する。図７（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、ケーシング４０の内径は、ハニカムフィルタ３０の端面の直径とハニカムフィルタ３０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、ケーシング４０の長さは、ハニカムフィルタ３０の長手方向（図７（ａ）中、両矢印ａの方向）における長さと略同一となっている。
【００５９】
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は、積層するマットとして、平面視したときに、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さく形成されたマットを用い、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１箇所の固定部で互いに固定するものである。
【００６０】
まず、保持シール材を構成するマットとして、平面視したときに、長手方向に伸びる長辺とそれにほぼ直角な短辺からなる略矩形形状であって、一方の短辺側に凹部が形成されるとともに、他方の短辺側に凸部が形成された形状を有する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、例えば、以下のような方法により得られる。
まず、無機化合物と有機重合体とを少なくとも含む紡糸用混合物を紡糸して無機繊維前駆体を作製する。次いで、無機繊維前駆体を圧縮してシート状物を作製し、このシート状物の少なくとも一方の表面にニードルパンチング処理を行うことにより、上記シート状物の少なくとも一方の表面に無機繊維前駆体が閉ループ状に配向してなる束状の無機繊維前駆体が形成されたシート状物が得られる。そして、このシート状物を焼成して、無機繊維前駆体に含まれる有機重合体を分解、焼失させることで無機繊維の交絡が発生したニードルマットが得られる。
なお、ニードルマットは、素地マットにニードルパンチング処理を施すことによっても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ルパンチ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。また、無機繊維前駆体を用いたマットと素地マットとを積層してニードルパンチング処理したマット等も適用できる。
【００６１】
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、保持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。
【００６２】
ニードルパンチング処理は、ニードルパンチング装置を用いて行うことができる。ニードルパンチング装置は、処理対象となるマット（以下、処理マットとも称す）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（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処理マットに対して移動させ、多数のニードルを処理マットに対して抜き差しすることで、処理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。ニードルパンチ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。
上記した無機繊維前駆体を圧縮したシート状物にニードルパンチング処理を行う場合には、焼成後にマットとなるシート状物の一方の表面から他方の表面に向かって複数のニードルを貫通させることにより、シート状物を構成し、焼成後に無機繊維となる無機繊維前駆体を交絡させる。
【００６３】
上記したニードルパンチング処理を長さの異なる複数の処理マットに対して施して、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（ハニカムフィルタ）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。
ただし、マットの全長を求める際には、マットの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、マットの端部に形成される凸部又は凹部の寸法は、平面視したときに、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さくなるように適宜設定する。
【００６４】
こうしてニードルパンチ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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
なお、マットの積層手順は上記に限定されるものではなく、上述した積層手順以外の手順で積層を行ってもよい。
【００６８】
次に、積層した複数のマットを互いに固定する。マットの固定は、積層した複数のマットに対してミシン縫い等の固定処理を１箇所で行うことにより、複数のマットを互いに固定する。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。
【００６９】
なお、ミシン縫いにより固定部を形成する場合であれば、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、接着材を用いて固定部を形成する場合には、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）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。
【００７０】
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８は、本発明の第一実施形態に係る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コート層３４が設けられ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１３ａと凹部１３ｂ、凸部１４ａと凹部１４ｂとがそれぞれ嵌合するようにして巻き付ける。保持シール材１０を構成するマット１１、１２は、１枚ずつ巻き付けてもよいし、２枚を同時に巻き付けてもよい。
そして、図８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。
【００７１】
ケーシング４０の内径は、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３０を保持する力）を発揮するために、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。
【００７２】
本実施形態の保持シール材では、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さくなるように構成されているので、保持シール材をハニカムフィルタに巻き付けた際に、最短マットに形成された凸部が凹部の一部や他のマットの一部との重なりを防止できる。
【００７３】
また、複数のマットが固定部により互いに固定されているので、ハニカムフィルタ（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、マットの取り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効率を向上させることもできる。
【００７４】
なお、上記説明では、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さい形態として、図１に示したように、マットの枚数が２枚であるものを例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、マットは３枚以上あってもよい。また、マットが３枚以上ある場合には、最長マットから最短マットの側に向かうにつれて凸部の面積が順次小さくなるように構成されていてもよい。
また、上記説明では、各マットの幅Ｗ及び厚みＴが同じであるものを例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、積層された各マットの幅Ｗ及び／又は厚みＴは、それぞれ異なるものであってもよい。
また、上記説明では、各マットの凸部と凹部とが完全に嵌合する例を挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、凸部と凹部とを嵌合させたときに、凸部の外周面と凹部の内周面との間に微小な隙間が生じていてもよい。この隙間は、凸部と凹部とが嵌合する付近において、特にマットの長手方向に生じるものである。
更に、上記説明では、保持シール材を構成するマットがいずれもニードルマットである例を挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、保持シール材を構成するマットは、ニードルパンチング処理が施されていない素地マットや、抄造処理された無機繊維と結合材とを含む抄造マットであってもよい。そして、ニードルマット、素地マット、抄造マットは、単独で使用しても、複数を組み合わせて使用してもよい。
【００７５】
以下に、本実施形態の保持シール材、該保持シール材の被巻着体への巻き付け方法及び排ガス浄化装置の作用効果について列挙する。
【００７６】
（１）本実施形態の保持シール材では、被巻着体に最も近いマットに形成された凸部の面積が、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部の面積よりも小さい形状となっているので、被巻着体に巻き付けた際に、複数のマットに形成された凸部の面積が全て同じである従来の場合と比べて、被巻着体に最も近いマットに形成された凸部は、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部によって、より強い力で凹部の側へと押し込まれ、これにより内側にあるため見えにくい被巻着体に最も近いマットであっても、凹部に凸部がうまく嵌りこむことができ、凸部の一部が凹部の周囲と重なったり、他のマットと重なることを低減できる。また、複数のマットにマットの幅方向での位置ずれが発生しても、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部は被巻着体に最も近いマットに形成された凸部よりも面積が大きいため、凸部の面積が全て同じである従来の場合と比べて、被巻着体に最も近いマットに形成された上記凸部と被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部とがより重なりやすくなり、これによっても上記したマットの重なりを低減できる。これにより、本実施形態に係る保持シール材を触媒担体や排ガスフィルタのような排ガス処理体に使用した際に、排ガス漏れを確実に防止することができる。
【００７７】
（２）本実施形態の保持シール材では、複数のマットを固定するための固定部は、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、保持シール材を巻き付ける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確実に抑制することができる。
【００７８】
（３）本実施形態の保持シール材では、上記固定部は、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ので、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り、しかも、局所的な応力を抑制してマットへの損傷を防止することができる。
【００７９】
（４）本実施形態の保持シール材では、マットには、ニードルパンチング処理がなされているので、マットがばらばらになりにくく、一定の形状を保持することができる。また、マットが長手方向に垂直な幅方向でニードルパンチング処理されていると、ニードルパンチ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、被巻着体への巻き付けの際に巻き付けやすくなる。
【００８０】
（５）本実施形態の保持シール材では、無機繊維は、アルミナとシリカの複合体からなるので、耐熱性や弾性等の特性に優れ、被巻着体の保持性能等の特性に優れた保持シール材となる。
【００８１】
（６）本実施形態の保持シール材の巻き付け方法では、被巻着体に上記した本実施形態に係る保持シール材を巻き付ける際に、凹部が形成された側を先に被巻着体に近づけ、その後、凸部を凹部に嵌合させる方法をとることにより、被巻着体に良好に保持シール材を巻き付けることができる。
【００８２】
（７）本実施形態の排ガス浄化装置においては、本実施形態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。
【００８３】
（第二実施形態）
以下、本発明の保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法及び排ガス浄化装置の一実施形態である第二実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、上記した本発明の第一実施形態において、マットの端部に形成された凸部及び凹部の形状が異なる例を挙げて説明する。それ以外の構成については、上記した本発明の第一実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００８４】
図９は、本発明の第二実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。図９に示したように、本実施形態に係る保持シール材は、複数のマットにおいて、最短マット７１に形成された凸部７３ａの長手方向に突出する長さＬ１３が、最長マット７２に形成された凸部７４ａの長手方向に突出する長さＬ１４よりも短く、最短マット７１に形成された凸部７３ａの幅Ｗ１３が最長マット７２に形成された凸部７４ａの幅Ｗ１４よりも狭いことで、最短マット７１に形成された凸部７３ａの面積が最長マット７２に形成された凸部７４ａの面積よりも小さくなるように構成されている。なお、各マットの凹部は、各マットの凸部と嵌合する形状となっている。
【００８５】
被巻着体への巻き付け性を考慮すると、最短マット７１に形成された凸部７３ａの長手方向に突出する長さＬ１３は、最長マット７２に形成された凸部７４ａの長手方向に突出する長さＬ１４の３０〜９５％であることが好ましい。また、最短マット７１に形成された凸部７３ａの幅Ｗ１３は、最長マット７２に形成された凸部７４ａの幅Ｗ１４の３０〜９５％であることが好ましい。そして、最短マットに形成された凸部７３ａの面積は最長マットに形成された凸部７４ａの面積の３０％〜９５％であることが好ましく、４０％〜９０％であることがより好ましい。
凸部７３ａの長さＬ１３が凸部７４ａの長さＬ１４の３０％未満であると、凸部７３ａの長さが短すぎて、被巻着体に巻き付けたときの凸部と凹部の組み付け性にやや劣るものとなる。凸部７３ａの長さＬ１３が凸部７４ａの長さＬ１４の９５％を超えると、凸部７３ａと凸部７４ａの長さがほぼ同じになるため、凸部７４ａが凸部７３ａを押さえ込むという上記した効果が充分に得られない傾向にある。更に、凸部７３ａの面積が凸部７４ａの面積の３０％未満であると、凸部７３ａの面積が小さくなりすぎて、被巻着体に巻き付けたときの凸部と凹部の組み付け性にやや劣るものとなる。また、凸部７３ａの面積が凸部７４ａの面積の９０％を超えると、凸部７３ａと凸部７４ａの面積の差があまりないため、被巻着体への組み付け時に凸部７４ａが凸部７３ａを押さえ込むという上記した効果を充分に得られにくくなる。
【００８６】
最短マット７１に形成された凸部７３ａと最長マット７２に形成された凸部７４ａの組み合わせの一例を、以下に示す。
最長マット７１に形成された凸部７４ａの長さＬ１４を１０、幅Ｗ１４を１０としたときに、最短マットに形成された凸部７３ａの長さＬ１３が６、幅Ｗ１３が９となる割合とすると、最短マットに形成された凸部７３ａの面積が最長マットに形成された凸部７４ａの面積の５４％となる。また、最短マットに形成された凸部７３ａの長さＬ１３が９、幅Ｗ１３が９となる割合とすると、最短マットに形成された凸部７３ａの面積が最長マットに形成された凸部７４ａの面積の８１％となる。更に、最短マットに形成された凸部７３ａの長さＬ１３が９、幅Ｗ１３が４となる割合とすると、最短マットに形成された凸部７３ａの面積が最長マットに形成された凸部７４ａの面積の３６％となる。
【００８７】
本実施形態においても上記本発明の第一実施形態において説明した効果（１）〜（７）を発揮することができる。
【００８８】
（第三実施形態）
以下、本発明の保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法及び排ガス浄化装置の一実施形態である第三実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、上記した本発明の第一実施形態において、マットの端部に形成された凸部及び凹部の形状が異なる例を挙げて説明する。それ以外の構成については、上記した本発明の第一実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１０は、本発明の第三実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。図１０に示したように、最短マット８１に形成された凸部８３ａと最長マット８２に形成された凸部８４ａとは、被巻着体に巻き付けたときに、マットの長手方向に突出する一辺が重なる位置にあり、凸部８３ａの幅Ｗ１５が凸部８４ａの幅Ｗ１６よりも狭くなるように構成されている。そしてこれにより、最短マット８１に形成された凸部８３ａの面積が最長マット８２に形成された凸部８４ａの面積よりも小さくなるように構成されている。なお、最短マット８１に形成された凸部８３ａの長さＬ１５と最長マット８２に形成された凸部８４ａの長さＬ１６は略同じ長さである。また、各マットの凹部は、各マットの凸部と嵌合する形状となっている。
この場合も上記と同様に、被巻着体への巻き付け性を考慮すると、最短マットに形成された凸部８３ａの幅Ｗ１５は、最長マット８２に形成された凸部８４ａの幅Ｗ１６の３０％〜９５％であることが好ましい。
最短マット８１に形成された凸部８３ａの幅Ｗ１５が最長マット８２に形成された凸部８４ａの幅Ｗ１６の３０％未満であると、凸部８３ａの幅が狭すぎて、被巻着体に巻き付けたときの凸部と凹部の組み付け性にやや劣るものとなる。凸部８３ａの幅Ｗ１５が凸部８４ａの幅Ｗ１６の９５％を超えると、凸部８３ａと凸部８４ａの幅がほぼ同じになるため、凸部８４ａが凸部８３ａを押さえ込むという上記した効果が充分に得られない傾向にある。
【００９０】
なお、上記説明では、最短マット８１に形成された凸部８３ａの長さＬ１５と最長マット８２に形成された凸部８４ａの長さＬ１６とが同じ長さである例について説明したが、凸部の長さは異なるものであってもよい。その場合、最短マットに形成された凸部の長さは、最長マットに形成された凸部の長さの３０％〜９５％であることが好ましい。
最短マットに形成された凸部の長さが、最長マットに形成された凸部の長さの３０％未満であると、最短マットに形成された凸部の長さが短すぎて、被巻着体に巻き付けたときの凸部と凹部の組み付け性にやや劣るものとなる。最短マットに形成された凸部の長さが、最長マットに形成された凸部の長さの９５％を超えると、最短マットに形成された凸部の長さと最長マットに形成された凸部の長さがほぼ同じになるため、上記した効果が充分に得られない傾向にある。したがって、作業性よく保持シール材を被巻着体に巻き付けるためには、最短マットに形成された凸部の長さを最長マットに形成された凸部の長さの３０％〜９５％とすることが望ましい。
【００９１】
本実施形態においても上記本発明の第一実施形態において説明した効果（１）〜（７）を発揮することができる。
【００９２】
（第四実施形態）
以下、本発明の保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法及び排ガス浄化装置の一実施形態である第四実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、上記した本発明の第一実施形態において、マットの端部に形成された凸部及び凹部の形状が異なる例を挙げて説明する。それ以外の構成については、上記本発明の第一実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００９３】
図１１は、本発明の第四実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。図１１に示したように、本実施形態に係る保持シール材では、複数のマットにおいて、最短マット９１及び最長マット９２に凸部が複数形成されている。具体的には、最短マット９１には、２個の凸部９３ａ、凸部９４ａが形成されており、最長マット９２にも２個の凸部９５ａ、凸部９６ａが形成されている。
ここで、最短マット９１に形成された凸部９３ａと最長マット９２に形成された凸部９５ａとは、凸部９３ａの長さＬ１７及び幅Ｗ１７が凸部９５ａの長さＬ１９及び幅Ｗ１９と同じである同形状となっている。また、凸部９３ａと凸部９５ａとは、長手方向の一辺が重なる位置にある。一方、最短マット９１に形成された凸部９４ａと最長マット９２に形成された凸部９６ａとは、長さＬ１８及びＬ２０は同じであるが、凸部９４ａの幅Ｗ１８は凸部９６ａの幅Ｗ２０よりも狭くなるように形成されている。そしてこれにより、最短マット９１に形成された凸部９４ａの面積が最長マット９２に形成された凸部９６ａの面積よりも小さくなるように構成されている。なお、各マットの凹部は、各マットの凸部と嵌合する形状となっている。
【００９４】
本実施形態においても、被巻着体への巻き付け性を考慮すると、最短マット９１に形成された凸部９４ａの長さＬ１８は、最長マット９２に形成された凸部９６ａの長さＬ２０の３０％〜９５％であることが好ましい。また、最短マット９１に形成された凸部９４ａの幅Ｗ１８は、最長マット９２に形成された凸部９６ａの幅Ｗ２０の３０％〜９５％であることが好ましい。
最短マットに形成された凸部の長さが、最長マットに形成された凸部の長さの３０％未満であると、最短マットに形成された凸部の長さが短すぎて、被巻着体に巻き付けたときの凸部と凹部の組み付け性にやや劣るものとなる。最短マットに形成された凸部の長さが、最長マットに形成された凸部の長さの９５％を超えると、最短マットに形成された凸部の長さと最長マットに形成された凸部の長さがほぼ同じになるため、上記した効果が充分に得られない傾向にある。
同様に、最短マットに形成された凸部の幅が、最長マットに形成された凸部の幅の３０％未満であると、最短マットに形成された凸部の幅が短すぎて、被巻着体に巻き付けたときの凸部と凹部の組み付け性にやや劣るものとなる。最短マットに形成された凸部の幅が、最長マットに形成された凸部の幅の９５％を超えると、最短マットに形成された凸部の幅と最長マットに形成された凸部の幅がほぼ同じになるため、上記した効果が充分に得られない傾向にある。
【００９５】
なお、本実施形態において、各マットに形成される凸部の数は特に限定されるものではなく、各マットに形成される凸部の数は同じであっても、異なっていてもよいが、少なくとも一つの凸部は、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さくなるようにすることが好ましい。
【００９６】
本実施形態においても上記本発明の第一実施形態において説明した効果（１）〜（７）を発揮することができる。
【００９７】
以下、本発明の第一〜第四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。
【００９８】
（実施例１）
本実施例では、上記本発明の第一実施形態をより具体的に開示した保持シール材、すなわち図３に示した形状の凸部を備えた保持シール材について説明する。
まず、以下の手順により、アルミナ繊維からなるマットを作製した。
【００９９】
（１）前駆体繊維の紡糸工程
Ａｌ（アルミニウム）含有量が７０ｇ／ｌであり、Ａｌ：Ｃｌ（塩素）＝１：１．８（原子量比）となるように調製した塩基性塩化アルミニウム水溶液に対して、焼成後の無機繊維における組成比が、ＡＬ２Ｏ３（酸化アルミニウム）：ＳｉＯ２（酸化シリコン）＝７２：２８（重量比）となるようにシリカゾルを配合し、さらに、有機重合体（ポリビニルアルコール）を適量添加して混合液を調製した。
得られた混合液を濃縮して紡糸用混合物とし、この紡糸用混合物をブローイング法により紡糸して平均繊維径が５μｍである無機繊維前駆体を作製した。
ブローイング法により紡糸用混合物供給用ノズルから押し出される紡糸用混合物の液量は、約３〜約５０ｍｌ／ｈであることが好ましい。このような条件では、紡糸液供給ノズルから押し出される紡糸液がスプレー状（霧状）になることなく十分に延伸され、無機繊維前駆体同士が互いに溶着しにくいので、繊維径分布の狭い均一な無機繊維前駆体（無機繊維）を得ることができる。
【０１００】
（２）圧縮工程
上記紡糸工程で得られた無機繊維前駆体を圧縮して、連続したシート状物を作製した。
【０１０１】
（３）ニードルパンチング工程
上記圧縮工程で得られたシート状物に対して、以下に示す条件で連続的にニードルパンチング処理を行ってニードル処理マットを作製した。
まず、ニードルが２１個／ｃｍ２の密度で取り付けられたニードルボードを準備した。次に、このニードルボードをシート状物の一方の表面の上方に配設し、ニードルボードをシート状物の厚さ方向に沿って一回上下させることによりニードルパンチング処理を行い、ニードル処理マットを作製した。
【０１０２】
（４）焼成工程
上記ニードルパンチング工程で得られたニードル処理マットを、最高温度１２５０℃で連続して焼成し、アルミナとシリカとを含む無機繊維からなる焼成シート状物を製造した。ニードル貫出痕においては、無機繊維が閉ループ状に配向してなる無機繊維束が形成されているのが確認された。無機繊維束の形成密度は、２１個／ｃｍ２であった。
また、無機繊維の平均繊維径は５μｍであり、無機繊維径の最小値は３．２μｍであった。ニードル痕の形成密度は２１個／ｃｍ２であり、目付量（単位面積あたりの重量）は１４００ｇ／ｍ２、嵩密度は０．１５ｇ／ｃｍ３であった。
【０１０３】
（５）切断工程
上記焼成工程で得られた焼成シート状物を切断して、切断シート状物を作製した。
【０１０４】
（６）含浸工程
上記切断工程で得られた切断シート状物に、有機バインダとしてアクリル系樹脂を含む有機バインダ溶液（アクリル系ラテックス）を含浸させて、含浸シート状物を作製した。
【０１０５】
（７）乾燥工程
得られた含浸シート状物から過剰な有機バインダ溶液を吸引除去した後に、加圧乾燥させて有機バインダを含む乾燥シート状物を作製した。なお、作製された乾燥シート状物に含まれる有機バインダの量は、１重量％であった。
【０１０６】
（８）成形・切断工程
乾燥処理したニードル処理マットを所望の形状に切断して、図３に示した形状の凸部と、この凸部と嵌合する凹部とを有する２枚のマット（最短マット及び最長マット）１１、１２を作製した。最短マットであるマット１１は、以下のようにして作製した。まず、ニードル処理マットを平面視寸法が全長７７６ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、一端に、長さＬ１１が３５ｍｍ、幅Ｗ１１が８０ｍｍの凸部１３ａが形成され、他端にこの凸部１３ａと嵌合する凹部が成形されるように裁断した。
【０１０７】
さらに、ニードル処理マットを平面視寸法が全長７９９ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、端部に、長さＬ１２が３５ｍｍ、幅Ｗ１２が１００ｍｍの凸部１４ａと、この凸部１４ａと嵌合する凹部が成形されるように裁断した。そして、それ以外は上記手順と同様にして、マット１２を作製した。作製した２枚のマットの厚さは、ともに７．９ｍｍであった。
【０１０８】
このようにして作製した２枚のマット１１、１２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、積層したマットを結束するための固定部を１箇所形成した。固定部は、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２７０ｍｍとなるようにミシン縫いにより形成した。
【０１０９】
（実施例２）
本実施例では、上記本発明の第二実施形態をより具体的に開示した保持シール材、すなわち、図９に示した形状の凸部を備えた保持シール材について説明する。
最短マット７１は、平面視寸法が全長７７６ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、一端に、長さＬ１３が３５ｍｍ、幅Ｗ１３が８０ｍｍの凸部７３ａが形成され、他端にこの凸部７３ａと嵌合する凹部が成形されるように裁断した。最長マット７２は、平面視寸法が全長を７９９ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、凸部７４ａの長さＬ１４を４０ｍｍ、幅Ｗ１４を１００ｍｍとし、凹部をこの凸部７４ａと嵌合する形状とした。このように切断するマットの形状を変えたこと以外は、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
【０１１０】
（実施例３）
本実施例では、上記本発明の第三実施形態をより具体的に開示した保持シール材、すなわち、図１０に示した形状の凸部を備えた保持シール材について説明する。
最短マット８１は、平面視寸法が全長７７６ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、一端に、長さＬ１５が３５ｍｍ、幅Ｗ１５が８０ｍｍの凸部８３ａが形成され、他端にこの凸部８３ａと嵌合する凹部が成形されるように裁断した。最長マット８２は、平面視寸法が全長７９９ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、凸部８４ａの長さＬ１６を３５ｍｍ、幅Ｗ１６を１００ｍｍとし、凹部をこの凸部８４ａと嵌合する形状とした。このように切断するマットの形状を変えたこと以外は、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
【０１１１】
（実施例４）
本実施例では、上記本発明の第四実施形態をより具体的に開示した保持シール材、すなわち、マットの端部に図１１に示した形状の凸部を備えた保持シール材について説明する。
最短マット９１は、平面視寸法が全長７７６ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、一端に、長さＬ１７が３５ｍｍ、幅Ｗ１７が５０ｍｍの凸部９３ａと、長さＬ１８が３５ｍｍ、幅Ｗ１８が７０ｍｍの凸部９４ａが形成され、他端にこれらの凸部９３ａ、凸部９４ａと嵌合する凹部が成形されるように裁断した。最長マット９２は、平面視寸法が全長７９９ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、凸部９５ａの長さＬ１９を３５ｍｍ、幅Ｗ１９を５０ｍｍ、凸部９６ａの長さＬ２０を３５ｍｍ、幅Ｗ２０を９０ｍｍとし、凹部をこれらの凸部９５ａ、凸部９６ａと嵌合する形状とした。このように切断するマット端部の形状を変えたこと以外は、実施例１と同様に保持シール材を作製した。
【０１１２】
上記実施例１〜４と比較するための比較例を以下に示す。
（比較例１）
図１２は、比較例１に係る保持シール材を構成する最短マット及び最長マットの端部を示す平面図である。
本比較例では、保持シール材として、図１２に示したように、最短マット４１の一端に形成された凸部４３ａと最長マット４２の一端に形成された凸部４３ｂとを同じ大きさで同形状としたこと以外は、実施例１と同様にして保持シール材を作製した。
【０１１３】
具体的には、最短マット４１は、平面視寸法が全長７７６ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、一端に、長さＬ４１が３５ｍｍ、幅Ｗ４１が１００ｍｍの凸部４３ａが形成され、他端にこの凸部４３ａと嵌合する凹部が成形されるように裁断した。最長マット４２は、平面視寸法が全長７９９ｍｍ×幅２９０ｍｍであって、凸部４３ｂの長さＬ４２を３５ｍｍ、幅Ｗ４２を１００ｍｍとし、他端にこの凸部４３ｂと嵌合する凹部が形成されるように裁断した。そして、このように切断するマット端部の形状を変えたこと以外は、実施例１と同様に保持シール材を製造した。
【０１１４】
実施例１〜４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、巻き付け性試験を行った。巻き付け性試験は、２枚のマットを積層してなる保持シール材を用いて、排ガスフィルタに保持シール材を構成する２枚のマットを同時に巻き付けて行った。そして、巻き付け後の保持シール材について、凹部と凸部が嵌合するマットの両端部を目視により観察し、凹凸形状の重なり合いの有無を評価した。
実施例１〜実施例４及び比較例１について、得られた巻き付け性試験の結果を表１に示す。表１には、最短マットの凸部の形状、最長マットの凸部の形状、最短マットの凸部の最長マットの凸部に対する面積率、及び、マットの重なりの有無を示す。
【０１１５】
【表１】
2011241820.tif 000003
【０１１６】
実施例１〜４で作製した保持シール材では、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さくなるように形成したため、２枚のマットを同時に被巻着体である排ガスフィルタに巻き付けても、最短マットに形成された凸部を最長マットに形成された凸部によって強い力で押し込むことができ、嵌合後のマットに重なりが生じなかった。また、各マットにおける凹部と凸部との嵌合部には、製品の使用上、排ガスのリークに対して問題のないレベルの微小な隙間が生じただけで、作業性よく排ガスフィルタに巻き付けることができた。なお、このような微小な隙間は、排ガスフィルタ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、生じた微小な隙間はほぼ解消されることになる。
一方、比較例１の保持シール材では、最短マットに形成された凸部の面積と最長マットに形成された凸部の面積とが同じであったため、２枚のマットを同時に排ガスフィルタに巻き付けると、最短マットと最長マットとの幅方向のズレによって最短マットの一部に重なりが生じた。また、各マットにおける凹部と凸部との嵌合部には、上記した各実施例よりも大きな隙間が生じた。
大きな隙間が生じると、排ガスフィルタ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、保持シール材が周方向に延びても隙間を充分に解消することはできず、隙間が残ってしまう。そのため、排ガスのリークが発生するという問題が生じると考えられる。
【０１１７】
（第五実施形態）
次に、本発明の保持シール材、該保持シール材を用いた被巻着体への巻き付け方法の一実施形態である第五実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の第一実施形態と同様の構成をなすものについては同一の符号を付けて説明を省略する。また、排ガス浄化装置の構成は、保持シール材の形態が異なる以外は上記本発明の第一実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１８】
本発明の第五実施形態に係る保持シール材においては、マットに形成された凸部の面積は、上記本発明の第一実施形態に係る保持シール材とは逆に、被巻着体から最も離れるマットに形成された凸部の面積が被巻着体に最も近いマットに形成された凸部の面積よりも小さい形状となっている。この形態を図１３〜図１５を参照しつつ説明する。
図１３は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材の構成を模式的に示す斜視図である。
図１４（ａ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図１４（ｂ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合する直前の状態を模式的に示した斜視図である。
図１５（ａ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した保持シール材の厚み方向に沿う断面図であり、図１５（ｂ）は、本発明の第五実施形態に係る保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凸部と凹部とが嵌合した状態を模式的に示した斜視図である。
【０１１９】
図１３に示す保持シール材５０では、最長マットであるマット５２に形成された凸部５４ａの面積は、最短マットであるマット５１に形成された凸部５３ａの面積よりも小さい形状となっている。具体的には、凸部５３ａと凸部５４ａとは、長さＬ５１とＬ５２とが同じ長さで、幅Ｗ５２が幅Ｗ５１よりも狭くなることで、凸部５４ａの面積が凸部５３ａの面積よりも小さくなるように構成されている。
また、凹部５３ｂは凸部５３ａと、凹部５４ｂは凸部５４ａと、それぞれ嵌合するものであるため、凹部５３ｂと凹部５４ｂとは、同形状ではなく異なった形状となっている。具体的には、凹部５３ｂと凹部５４ｂとは、長手方向の長さＬ５３とＬ５４とが同じ長さで、凹部５４ｂの幅Ｗ５４は凹部５３ｂの幅Ｗ５３よりも狭くなっている。
【０１２０】
マット５２に形成された凸部５４ａの面積は、マット５１に形成された凸部５３ａの面積よりも小さいものであればよいが、例えば、凸部５４ａの面積が凸部５３ａの面積の３０％〜９５％、より好ましくは４０％〜９０％であると、後述する被巻着体への保持シール材５０の巻き付けを良好に行うことができる。
【０１２１】
上記構成を有する保持シール材５０では、被巻着体に保持シール材５０を巻き付ける際に、凸部５３ａ、凸部５４ａが形成された側を先に被巻着体に近づけ、その後、凹部５３ｂ、凹部５４ｂを凸部５３ａ、凸部５４ａに嵌合させる方法をとるのが効果的である。
このような方法により保持シール材を被巻着体へ巻き付けたときの凹部及び凸部の嵌合について図１４、図１５を用いて説明する。
【０１２２】
図１４（ａ）に示したように、最短マットであるマット５１が被巻着体１８の側となるようにして、マット５１の凸部５３ａが形成された側及びマット５２の凸部５４ａが形成された側を先に被巻着体１８に近づける。そして、凸部５３ａ、凸部５４ａの側に、凹部５３ｂ、凹部５４ｂを矢印Ａ方向に同時に挿入する。
このとき、マット５２に形成された凹部５４ｂの両端部５６の面積は、マット５１に形成された凹部５３ｂの両端部５５の面積よりも広いため、凸部５４ａの面積が凸部５３ａの面積と同じである従来の場合に比べて、凹部５４ｂの両端部５６が凹部５３ｂの両端部５５を被巻着体１８の側へ押し込む力が強くなる。これにより、凹部５３ｂ、凹部５４ｂに多少の位置ずれが生じても、凹部５３ｂは、凸部５３ａの側に確実に押し込まれることとなる。
また、凹部５３ｂの幅Ｗ５３は凹部５４ｂの幅Ｗ５４よりも広いため、凹部５３ｂが凸部５４ａを通過して凸部５３ａに押し込まれるときに、凸部５４ａと重なることなく凸部５３ａに嵌合させることができる。特に、図１４（ａ）において破線Ｂで示す凹部５３ｂの角部と凸部５４ａとの重なりを解消できる。
このように、凸部５４ａの面積が凸部５３ａの面積より狭いことで、マットの重なりを解消して、図１５（ａ）、（ｂ）に示したように、各マットの凸部と凹部とを良好に嵌合させることができる。
なお、マット５１及びマット５２は、１枚ずつ被巻着体１８に巻き付けてもよいが、２枚以上のマットを同時に被巻着体１８に巻き付けると、作業効率の向上が図れる。
【０１２３】
最長マットに形成された凸部の面積が最短マットに形成された凸部の面積よりも小さい形態としては、上記図１５に示した形態の他に、例えば、マットが３枚以上ある場合に最短マットから最長マットの側に向かうにつれて凸部の面積が順次小さくなる形態が挙げられる。また、最長マットに形成された凸部の長手方向に突出する長さが、最短マットに形成された凸部の長手方向に突出する長さよりも短く、最長マットに形成された凸部の幅が最短マットに形成された凸部の幅よりも狭い形態が挙げられる。また、最長マットに形成された凸部と最短マットに形成された凸部とが、被巻着体に巻き付けたときにマットの長手方向に突出する一辺が重なる位置にあり、最長マットに形成された凸部の幅が最短マットに形成された凸部の幅よりも狭い形態が挙げられる。更に、最長マット及び最短マットに凸部が複数形成された形態であってもよい。
これらの形態では、複数のマットを被巻着体に巻き付けた際に、マットの変形等により、マット間の幅方向でのわずかな位置ずれが発生した場合であっても、また、被巻着体の側にあって凹部が見えにくいマットであっても、凸部に凹部がうまく嵌りこみ、マット同士が重なりあうのを防止することができる。
【０１２４】
本発明の第五実施形態の保持シール材においても、本発明の第一実施形態と同じ効果（１）〜（７）が得られる。
【０１２５】
（第六実施形態）
次に、本発明の保持シール材の一実施形態である第六実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、上記本発明の第一実施形態と同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明を省略する。
図１６（ａ）は、本発明の第六実施形態に係る保持シール材の正面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示した保持シール材のＢ−Ｂ線に沿った長手方向の断面図である。
図１６（ａ）、（ｂ）において、上記本発明の第一実施形態に係る保持シール材と同様の構成を有する保持シール材１１０は、凸部１１３ａが形成されたマット１１１及び、凸部１１４ａが形成されたマット１１２が固定部１５にて結束されている。結束されたマット１１１及びマット１１２は、全体が可燃性のフィルム１１７により覆われている。この可燃性のフィルム１１７は、通気性の無いフィルムであって、袋状に形成されており、マット１１１、１１２を密封している。
【０１２６】
本実施形態に係るマット１１１、１１２は、上記各実施形態と同様に無機繊維からなるニードルマットであるが、結合材ではなく、可燃性のフィルム１１７によって形状が保持されている。
このような状態のマットは、例えば、マット１１１、１１２を密封する前にフィルム１１７の開放端に真空ポンプ等を設けて強制排気し、マット１１１、１１２を減圧状態で密封することにより得られる。フィルム１１７の密封は、例えば、フィルム１１７の周囲を熱融着することで実現できる。
なお、凸部の周囲や凹部の内周等に形成されたフィルムの融着部分は、凸部と凹部の嵌合を妨げない程度に切断するのが好ましい。
また、圧縮されたマット１１１、１１２の厚みは、減圧の程度を調整することで所望の厚みとすることができる。
【０１２７】
上記のようにフィルム１１７により密封された保持シール材１１０は、例えば、排ガス処理体に巻き付けて、排ガス処理体とケーシングとの間に配設される。保持シール材１１０は、上記のように圧縮された状態となっているため、容易にケーシング内に配置できる。そして、ケーシング内に配置されたフィルムの一部を開封する、又は、使用時の熱によってフィルムを分解消失することで、圧縮されていたマットの厚みが復元され、排ガス処理体とケーシングとの間に保持シール材１１０が密に保持される。
【０１２８】
本実施形態において、通気性の無い可燃性のフィルムとは、プラスチックフィルムが挙げられる。プラスチックフィルムとしては、ナイロン、ポリエチレン、又は、ポリエチレンテレフタレート等のフィルムが挙げられる。
可燃性のフィルムの厚みは、被巻着体への巻き付け性及びマットの形態保持性を考慮すると、２０μｍ〜２００μｍであることが好ましい。可燃性のフィルムの厚みが２０μｍ未満であると、フィルムの厚さが薄すぎて被巻着体への巻き付け時にフィルムが破れる恐れがある。一方、可燃性のフィルムの厚みが２００μｍを超えると、フィルムの厚さが厚すぎて、被巻着体への巻き付け時にフィルムの柔軟性が低下して作業効率が低下する恐れがある。
【０１２９】
なお、上記図１６（ａ）、（ｂ）では、可燃性のフィルムが通気性の無いフィルムであって、マット１１１、１１２が密封された例を挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、可燃性のフィルムは、通気性を有するフィルムであってもよく、この通気性を有するフィルムを用いて上記と同様に袋状に形成し、マット１１１、１１２を常圧の雰囲気下で保持するものであってもよい。
【０１３０】
通気性を有するフィルムとしては、紙又はプラスチックフィルムが好ましく、密着性を考慮するとプラスチックフィルムがより好ましい。紙としては、薄葉紙又はクラフトペーパ等が挙げられ、プラスチックフィルムとしては、ナイロン、ポリエチレン、又は、ポリエチレンテレフタレート等のフィルムが挙げられる。
このような構成であると、フィルムは減圧されていないため伸張性（柔軟性）を有する。したがって、保持シール材は可撓性に優れることから、被巻着体への巻き付け性が良く、作業性の良いものとなる。
【０１３１】
また、通気性を有するフィルムを用いる場合には、固定部１５は、マット１１１、１１２をフィルムで覆う前に形成してもよいし、積層したマット１１１、１１２をフィルムで覆った後に形成してもよい。
積層したマット１１１、１１２をフィルムで覆った後に固定部１５を形成する方法としては、上記第一実施形態で説明したミシン縫いの他に、固定部１５となる位置を加圧してフィルムを融着させる方法等も挙げられる。
【０１３２】
本発明の第六実施形態の保持シール材においては、本発明の第一実施形態と同じ効果（１）〜（７）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（８）マットの全体が可燃性のフィルムにより覆われており、マットが上記フィルムにより密封される構成となっているので、結合材等を使用するとことなくマットの形状を保持することができ、保持シール材を被巻着体に巻き付ける前の作業性を高めることができる。また、フィルムにより密封するとともに、減圧状態とすることで、マットの圧縮状態を保つことができるため、例えば、排ガス処理体に用いる際にはケーシングに挿入し易くなり、より作業効率を高めることができる。そして、被巻着体にマットを巻き付けた後には、排ガスの熱等によりフィルムを分解消失させ、マットを膨張させること等により、強固に被巻着体を保持することができる。
（９）また、マットの凸部の嵌合部分が、可燃性のフィルムにより覆われているので、繊維が表面に露出している場合と比べてより滑り易くなり、凸部と凹部との嵌合をスムーズに行うことができる。なお、本発明において凸部の嵌合部分とは、凸部と凹部とが接触する部分、すなわち凸部の厚み方向に沿う面を指すこととする。
【０１３３】
（第七実施形態）
次に、本発明の保持シール材の一実施形態である第七実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、上記本発明の第一実施形態と同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明を省略する。
図１７（ａ）は、本発明の第七実施形態に係る保持シール材の正面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示した保持シール材のＢ−Ｂ線に沿った長手方向の断面図である。
図１７（ａ）、（ｂ）において、上記本発明の第一実施形態に係る保持シール材と同様の構成を有する保持シール材１２０は、凸部１１３ａが形成されたマット１１１及び、凸部１１４ａが形成されたマット１１２が積層されてなる。
【０１３４】
マット１１１は、全体が可燃性のフィルム１１７ａにて覆われている。同様に、マット１１２も、全体が可燃性のフィルム１１７ｂにて覆われている。
そして、可燃性のフィルム１１７ａで覆われたマット１１１と、可燃性のフィルム１１７ｂで覆われたマット１１２とは、積層され、固定部１５で結束されている。
固定部１５を形成する方法としては、上記第一実施形態で説明したミシン縫いの他に、固定部１５となる位置を加圧してフィルムを融着させる方法等も挙げられる。
【０１３５】
可燃性のフィルム１１７ａ、１１７ｂは、上記した第六実施形態における可燃性のフィルム１１７と同じものであり、通気性を有するものであっても、通気性の無いものであってもよい。
【０１３６】
可燃性のフィルム１１７ａで覆われたマット１１１及び可燃性のフィルム１１７ｂで覆われたマット１１２は、圧縮されていてもよく、常圧の雰囲気下で保持されていてもよい。
マット１１１及びマット１１２が圧縮された保持シール材１２０は、上記第六実施形態と同様に、ケーシング内に容易に配置することができる。マット１１１及びマット１１２が常圧の雰囲気下で保持されていると、保持シール材は可撓性に優れることから、被巻着体への巻き付け性が良く、作業性の良いものとなる。
【０１３７】
本発明の第七実施形態の保持シール材においては、本発明の第六実施形態と同じ効果（１）〜（９）の効果を得ることができる。
【０１３８】
（第八実施形態）
次に、本発明の保持シール材の一実施形態である第八実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、上記本発明の第一実施形態と同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明を省略する。
図１８（ａ）は、本発明の第八実施形態に係る保持シール材の正面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示した保持シール材のＢ−Ｂ線に沿った長手方向の断面図である。
図１８（ａ）、（ｂ）において、上記本発明の第一実施形態に係る保持シール材と同様の構成を有する保持シール材１３０は、凸部１１３ａが形成されたマット１１１及び、凸部１１４ａが形成されたマット１１２が積層されてなる。
【０１３９】
マット１１１は、凸部１１３ａが可燃性のフィルム１１７ｃにより覆われている。また、たマット１１２は、凸部１１４ａが可燃性のフィルム１１７ｄにより覆われている。
このような構成であると、マットに形成された凸部の嵌合部分（長手方向の面）は、可燃性のフィルムにより覆われているので、繊維が表面に露出している場合と比べて、被巻着体へ巻き付けて凹部と凸部とを嵌合させる際に凸部がより滑り易くなり、凸部と凹部との嵌合をスムーズに行うことができる。
【０１４０】
なお、図１８（ａ）、（ｂ）において、可燃性のフィルム１１７ｃ、１１７ｄは、凹部との嵌合部分のうち長手方向の面のみに設けられているが、幅方向の面にも可燃性のフィルムは設けられていてもよい。
【０１４１】
可燃性のフィルム１１７ｃ、１１７ｄは、上記した第六実施形態における可燃性のフィルム１１７と同じものであり、通気性を有するものであっても、通気性の無いものであってもよい。
【０１４２】
本発明の第八実施形態の保持シール材においては、本発明の第六実施形態と同じ効果（１）〜（７）、及び、（９）の効果を得ることができる。
【０１４３】
（第九実施形態）
次に、本発明の保持シール材の一実施形態である第九実施形態について図１９、図２０を参照しながら説明する。なお、上記本発明の第一実施形態と同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明を省略する。
本発明の保持シール材において、固定部の数は、１個に限定されるものではなく、固定部は、複数設けられていてもよい。図１９は、本発明の第九実施形態に係る保持シール材の構成を示す斜視図である。図１９に示す保持シール材６０は、固定部が２個設けられていること以外は、本発明の第一実施形態に係る保持シール材１０と同様の構成であるので、ここでは固定部１６、１７についてのみ説明する。
【０１４４】
図１９に示したように、積層されたマット１１、１２は、２箇所の固定部１６、１７で互いに固定されている。
固定部１６、１７は、側面視で投影してみたときに、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２０（ａ）、（ｂ）を参照しつつ説明する。図２０（ａ）は、本発明の第九実施形態に係る保持シール材を構成する最短マット（マット１１）を模式的に示した平面図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示した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。
図２０（ａ）に示した凹部１３ｂ寄りに形成された固定部１６と凸部１３ａ寄りに形成された固定部１７とを、側面視で長手方向軸Ｘに投影すると、図２０（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ｂ１と矢印ｂ２の位置に存在する。このように、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。また、固定部１６及び固定部１７の最大投影距離は矢印Ｄで示される。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を指すこととする。
【０１４５】
最大投影距離Ｄは、特に限定されるものではないが、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であると、保持シール材を被巻着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ため好ましい。
【０１４６】
また、固定部１６、１７は、マット１１、１２の長側面２１ａ、２２ａから所定の距離を離間して、かつ、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。
なお、固定部１６、１７の端部は、マット１１、１２の長側面から離間して形成されていることが望ましいが、製品の使用上、問題のないレベルであれば、固定部１６、１７の端部はマット１１、１２の長側面と接触するものであってもよい。
【０１４７】
本実施形態の保持シール材では、上記した本発明の第一実施形態と同じ（１）〜（７）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１０）固定部が１箇所である場合に比べて、マット同士の位置ずれをより一層抑制することができる。また、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ので、各マットが互いに幅方向に位置ずれすることをより確実に防止することができる。また、このようなマットの位置ずれの防止により、被巻着体への巻き付けの際のマット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。なお、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こととする。
【０１４８】
（その他の実施形態）
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、ニードルパンチング、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。マット同士を強固に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。
【０１４９】
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って、最短マットに形成された凸部の面積が最長マットに形成された凸部の面積よりも小さい、又は、最長マットに形成された凸部の面積が最短マットに形成された凸部の面積よりも小さいものであれば特に限定されないが、一組の凹部及び凸部については、一方の短辺の一部に幅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、他方の短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、保持シール材の取り扱い性に優れることとなる。
【０１５０】
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。無機繊維の平均繊維長が３０μｍ未満であると、例えば、ニードルパンチング処理により繊維を充分に交絡させることができず、繊維の脱落等が生じる可能性がある。また、無機繊維の平均繊維長が１００ｍｍを超えると、得られたマットは柔軟性に劣るものとなり、被巻着体への巻き付け性が低下することとなる。
【０１５１】
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、２μｍ〜１２μｍであることが望ましく、３μｍ〜１０μｍであることがより望ましい。無機繊維の平均繊維径が２μｍ未満であると、繊維径が細すぎて繊維同士がきつく絡み合い、得られたマットは柔軟性が低くなり、被巻着体への巻き付け性に劣る可能性がある。また、無機繊維の平均繊維径が１２μｍを超えると、無機繊維が太すぎて、例えば、ニードルパンチング処理により繊維を充分に交絡させることができず、繊維の脱落等が生じる可能性がある。
【０１５２】
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重量％〜２０重量％であることが望ましく、０．５重量％〜１５重量％であることがより望ましく、１重量％〜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、無機繊維が飛散する。一方、バインダーの量が２０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。
【０１５３】
本発明の保持シール材の目付量は、特に限定されないが、２００ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２であることが望ましく、３００ｇ／ｍ２〜１９００ｇ／ｍ２であることがより望ましい。保持シール材の目付量が２００ｇ／ｍ２未満であると、被巻着体である排ガス処理体に巻き付けた際に、充分なガスのリーク防止効果が得られない可能性がある。また、保持シール材の目付量が２０００ｇ／ｍ２を超えると、保持シール材の柔軟性が低下して、被巻着体への巻き付け性が低下する可能性がある。
【０１５４】
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は、上述したアクリル系ラテックスやゴム系ラテックスに限定されるものではなく、例えば、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。本発明においては、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−ブタジエンゴムが好適に使用できる。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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、鉄等の金属類が挙げられる。
【０１５９】
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。
【０１６０】
本発明の排ガス浄化装置を構成する排ガス処理体は、図６（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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＦｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＣｕＯ２、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ、組成式ＡｎＢ１−ｎＣＯ３（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ＣｅＯ２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。
【０１６３】
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（ＮＯ３）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。
【符号の説明】
【０１６４】
１０、５０  保持シール材
１１、１２、５１、５２  マット
１５、１６、１７  固定部
１３ａ、１４ａ、５３ａ、５４ａ  凸部
１３ｂ、１４ｂ、５３ｂ、５４ｂ  凹部
１８  被巻着体
２０  排ガス浄化装置
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
【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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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