(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させることにより前駆体繊維を得る紡糸工程と、前記前駆体繊維を加熱して焼結させる焼成工程とを含むアルミナ−シリカ系繊維の製造方法であって、前記紡糸原液にさらに水溶性の可塑剤であるグリコールエーテル類を添加しておくことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の製造方法。
【請求項２】
前記可塑剤の添加量は０．１重量％〜１０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のアルミナ−シリカ系繊維の製造方法。
【請求項３】
アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させて前駆体繊維を得る紡糸工程と、前記前駆体繊維を加熱して焼結させる焼成工程とを含むアルミナ−シリカ系繊維の製造方法であって、ノズル吐出時におけるバラス比を２．０以下に低減しうる水溶性の可塑剤であるグリコールエーテル類を前記紡糸原液に添加しておくことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミナ−シリカ系繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用、特に自動車の動力源として、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関が百年以上にわたり用いられてきた。しかしながら、排気ガスが健康や環境に害を与えることが次第に問題となってきている。それゆえ、最近では排気ガス中に含まれているＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣ等を除去する排気ガス浄化用触媒コンバータや、ＰＭ等を除去するＤＰＦが各種提案されるに至っている。通常の排気ガス浄化用触媒コンバータは、触媒担持体と、前記触媒担持体の外周を覆う金属製シェルと、両者間のギャップに配置される保持シール材とを備えている。触媒担持体としてはハニカム状に成形したコージェライト担体が用いられており、それには白金等の触媒が担持されている。
【０００３】
また最近では、石油を動力源としない次期のクリーンな動力源の研究が進められており、そのうち特に有望なものとして例えば燃料電池がある。燃料電池とは、水素と酸素とが反応して水ができる際に得られる電気を、動力源として用いるものである。酸素は空気中からじかに取り出される反面、水素についてはメタノール、ガソリン等を改質して用いている。この場合、メタノール等の改質は触媒反応によって行われる。そして、このような燃料電池にも、触媒担持体と、触媒担持体の外周を覆う金属製シェルと、両者間のギャップに配置される保持シール材とを備える燃料電池用触媒コンバータが用いられている。触媒担持体としてはハニカム状に成形したコージェライト担体が用いられており、それには銅系の触媒が担持されている。
【０００４】
上記の触媒コンバータを製造する方法の一例をここで簡単に説明しておく。
まず、アルミナ源及びシリカ源を含む紡糸原液を作製し、それをノズルから吐出させることにより、所定断面形状の前駆体繊維を連続的に得る。次に、前記紡糸工程により得られた前駆体繊維の長繊維を焼成してアルミナ−シリカ系繊維とした後、そのアルミナ−シリカ系繊維をチョップして一定長さの短繊維を作製する。次に、得られた短繊維を成形型に入れ、マット状の繊維集合体を作製する。この繊維集合体を金型で打ち抜くことによって、帯状の保持シール材を作製する。次に、この保持シール材を触媒担持体の外周面に巻き付け、この状態で金属製シェル内に前記触媒担持体を収容する。その結果、触媒コンバータが完成するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、紡糸原液がノズルを通過して吐出された場合、紡糸原液がノズルの開口径以上の大きさに膨張する現象（バラス効果）が起こることが知られている。また、上記のアルミナ−シリカ系繊維用紡糸原液を用いると、具体的にはバラス比（膨張した紡糸原液の最大径Ｄ／ノズル開口径ｄ）が２．３〜２．４を超えてしまうことも知られている。
【０００６】
しかしながら、バラス比が大きい従来の紡糸方法では、紡糸時に強い張力で延伸を行うことにより糸切れが起こり、長繊維を得ることが難しくなる。このため、保持シール材の生産効率を低下させるおそれがある。
【０００７】
また、得られる前駆体繊維がノズルの断面形状と相似の形状とはならず、より鈍った形状となってしまうため、目的とする断面形状を繊維に付与することが困難になる。従って、繊維の断面形状が不揃いになり、品質の安定した保持シール材を製造することが難しくなる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、長繊維化が容易であるとともに目的とする断面形状を繊維に付与することが可能なため、上記の保持シール材の製造に好適なアルミナ−シリカ系繊維の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させることにより前駆体繊維を得る紡糸工程と、前記前駆体繊維を加熱して焼結させる焼成工程とを含むアルミナ−シリカ系繊維の製造方法であって、前記紡糸原液にさらに水溶性の可塑剤であるグリコールエーテル類を添加しておくことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の製造方法をその要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記可塑剤の添加量は０．１重量％〜１０重量％であるとした。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させて前駆体繊維を得る紡糸工程と、前記前駆体繊維を加熱して焼結させる焼成工程とを含むアルミナ−シリカ系繊維の製造方法であって、ノズル吐出時におけるバラス比を２．０以下に低減しうる水溶性の可塑剤であるグリコールエーテル類を前記紡糸原液に添加しておくことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の製造方法をその要旨とする。
【００１５】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、可塑剤であるグリコールエーテル類の添加によって紡糸原液の弾性率が小さくなる結果、バラス効果が低減される。従って、紡糸時に紡糸原液の吐出挙動が安定化する。ゆえに、強い張力で延伸を行っても繊維に糸切れが起こりにくくなるとともに、弾性変形による繊維断面形状の鈍化が起こりにくくなる。また、上記可塑剤は水溶性であるため、紡糸原液中に均一に分散させることができる。よって、バラス比をほぼ一定値に低減することができ、目的とする直径及び断面形状の繊維を比較的容易に得ることができる。しかも、粘性の高いグリコールエーテル類を可塑剤として用いることにより、比較的少量であっても紡糸原液の弾性率を確実に小さくすることができる。勿論、グリコールエーテル類は有機物であることから、焼成工程を終えるまでに完全に焼失し、完成したアルミナ−シリカ系繊維中に残らない。
【００１６】
請求項２に記載の発明によると、可塑剤の添加量を上記好適範囲に設定することにより、アルミナ−シリカ系繊維の物性に影響を与えることなく、バラス効果を確実に低減させることができる。
【００１７】
前記添加量が０．１重量％未満であると、弾性率が十分に低減されず、可塑剤の添加による諸効果を期待することができなくなるおそれがある。一方、前記添加量が１０重量％を超えると、紡糸原液中の非セラミック成分比の増加に伴い、アルミナ−シリカ系繊維の物性に影響を及ぼす原因となるおそれがある。
【００２０】
請求項３に記載の発明によると、前記水溶性の可塑剤であるグリコールエーテル類の添加によって紡糸原液のバラス比が２．０以下に低減される結果、紡糸時に紡糸原液の吐出挙動が安定化する。ゆえに、強い張力で延伸を行っても繊維に糸切れが起こりにくくなるとともに、弾性変形による繊維断面形状の鈍化が起こりにくくなる。また、上記可塑剤は水溶性であるため紡糸原液中に均一に分散させることができる。よって、バラス比をほぼ一定値に低減することができ、目的とする直径及び断面形状の繊維を比較的容易に得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態の自動車排気ガス浄化装置用触媒コンバータを図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００２３】
図３に示される本実施形態の触媒コンバータ１は、自動車の車体において、エンジンの排気管の途中に設けられる。エンジンから触媒コンバータ１までの距離は比較的短いため、触媒コンバータ１には約７００℃〜９００℃の高温の排気ガスが供給されるようになっている。エンジンがリーンバーンエンジンである場合には、触媒コンバータ１には約９００℃〜１０００℃という、さらに高温の排気ガスが供給されるようになっている。
【００２４】
図３に示されるように、本実施形態の触媒コンバータ１は、基本的に、触媒担持体２と、触媒担持体２の外周を覆う金属製シェル３と、両者２，３間のギャップに配置される保持シール材４とによって構成されている。
【００２５】
前記触媒担持体２は、コージェライト等に代表されるセラミック材料を用いて作製されている。この触媒担持体２は断面円形状をした柱状部材となっている。また、触媒担持体２は、軸線方向に沿って延びる多数のセル５を有するハニカム構造体であることが好ましい。セル壁には排気ガス成分を浄化しうる白金やロジウム等の貴金属系触媒が担持されている。なお、触媒担持体２として、上記のコージェライト担体のほかにも、例えば炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔質焼結体等を用いてもよい。
【００２６】
前記金属製シェル３としては、例えば組み付けに際して圧入方式を採用する場合には、断面Ｏ字状の金属製円筒部材が用いられる。なお、円筒部材を形成するための金属材料としては、耐熱性や耐衝撃性に優れた金属（例えばステンレス等のような鋼材等）が選択されることがよい。圧入方式に代えていわゆるキャニング方式を採用する場合には、前記断面Ｏ字状の金属製円筒部材を軸線方向に沿って複数片に分割したもの（即ちクラムシェル）が用いられる。
【００２７】
そのほか、組み付けに際して巻き締め方式を採用する場合には、例えば断面Ｃ字状ないしＵ字状の金属製円筒部材、言い換えるといわば軸線方向に沿って延びるスリット（開口部）を１箇所にのみ有する金属製円筒部材が用いられる。この場合、触媒担持体２の組み付けに際し、触媒担持体２に保持シール材４を固定したものを金属製シェル３内に収め、その状態で金属製シェル３を巻き締めた後に開口端が接合（溶接、接着、ボルト締め等）される。溶接、接着、ボルト締め等といった接合作業は、キャニング方式を採用したときにも同様に行われる。
【００２８】
図１に示されるように、この保持シール材４は長尺状のマット状物であって、その一端には凹状合わせ部１１が設けられ、他端には凸状合わせ部１２が設けられている。図２に示されるように、触媒担持体２への巻き付け時には、凸状合わせ部１２が凹状合わせ部１１にちょうど係合するようになっている。
【００２９】
本実施形態の保持シール材４は、マット状に集合したセラミック繊維（即ち繊維集合体）を主要な要素として構成されたものである。前記セラミック繊維として、本実施形態ではアルミナ−シリカ系繊維６が用いられている。この場合、ムライト結晶含有量が０重量％以上かつ１０重量％以下のアルミナ−シリカ系繊維６を用いることがより好ましい。このような化学組成であると、非晶質成分が少なくなることから耐熱性に優れたものとなり、かつ圧縮荷重印加時の反発力が高いものとなるからである。従って、ギャップに配置された状態で高温に遭遇したときであっても、発生する面圧の低下が比較的起こりにくくなる。
【００３０】
アルミナ−シリカ系繊維６の化学組成は、アルミナ６８重量％〜８３重量％かつシリカ３２重量％〜１７重量％であることがよく、具体的にはＡｌ2Ｏ3：ＳｉＯ2＝７２：２８であることがなおよい。
【００３１】
アルミナが６８重量％未満の場合またはシリカが３２重量％を超える場合には、耐熱性の向上及び圧縮荷重印加時の反発力の向上を十分に達成できなくなるおそれがある。アルミナが８３重量％を超える場合またはシリカが１７重量％未満の場合についても同様に、耐熱性の向上及び圧縮荷重印加時の反発力の向上を十分に達成できなくなるおそれがある。
【００３２】
アルミナ−シリカ系繊維６の平均繊維径は、３μｍ〜２５μm程度であることがよく、さらには１０μｍ〜２０μm程度であることがなおよい。平均繊維径を小さくしすぎると、呼吸器系に吸い込まれやすくなるという不都合が生じるからである。アルミナ−シリカ系繊維６の平均繊維長は、０．１mm〜１００mm程度であることがよく、さらには２mm〜５０mm程度であることがなおよい。また、アルミナ−シリカ系繊維６の繊維自体の引っ張り強度は、０．１ＧＰａ以上、特には０．５ＧＰａ以上であることがよい。アルミナ−シリカ系繊維６の断面形状は、真円形状でもよいほか、異形断面形状（例えば楕円形状、長円形状、略三角形状等）でも構わない。
【００３３】
組み付け前の状態における保持シール材４の厚さは、触媒担持体２と金属製シェル３とがなすギャップの１．１倍〜４．０倍程度、さらには１．５倍〜３．０倍程度であることが望ましい。前記厚さが１．１倍未満であると、高い担持体保持性を得ることができず、触媒担持体２が金属製シェル３に対してズレたりガタついたりするおそれがある。勿論、この場合には高いシール性も得られなくなるため、ギャップ部分からの排気ガスのリークが起こりやすくなり、高度な低公害性を実現できなくなってしまう。また、前記厚さが４．０倍を超えると、特に圧入方式を採用した場合には、触媒担持体２の金属製シェル３への配置が困難になってしまう。よって、組み付け性の向上を達成できなくなるおそれがある。
【００３４】
また、組み付け後における保持シール材４のＧＢＤ（嵩密度）は、０．１０ｇ／ｃｍ3〜０．３０ｇ／ｃｍ3、さらには０．１０ｇ／ｃｍ3〜０．２５ｇ／ｃｍ3となるように設定されることが好ましい。ＧＢＤの値が極端に小さいと、十分に高い初期面圧を実現することが困難になる場合がある。一方、ＧＢＤが大きすぎると、材料として使用すべきアルミナ−シリカ系繊維６の量が増え、コスト高を招きやすくなる。
【００３５】
組み付け状態における保持シール材４の初期面圧は５０ｋＰａ以上、さらには７０ｋＰａ以上であることが好ましい。初期面圧の値が高ければ、面圧の経時劣化が起こったとしても、触媒担持体２の好適な保持性を維持することができるからである。
【００３６】
なお、保持シール材４に対し必要に応じて、ニードルパンチ処理や樹脂含浸処理等を施してもよい。これらの処理を施すことにより、保持シール材４を厚さ方向に圧縮して肉薄化することが可能となるからである。
【００３７】
次に、触媒コンバータ１を製造する手順を説明する。
まず、アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を混合し、紡糸原液８を作製する。言い換えると、無機塩法により紡糸原液８を作製する。アルミナ源であるアルミニウム塩水溶液は、紡糸原液８に粘性を付与するための成分でもある。なお、このような水溶液として、塩基性アルミニウム塩の水溶液を選択することがよい。シリカ源であるシリカゾルは、繊維に高い強度を付与するための成分でもある。有機重合体は紡糸原液８に曳糸性を付与するための成分である。
【００３８】
本実施形態においては、ノズル吐出時におけるバラス比（Ｄ／ｄ）を２．０以下に低減する（望ましくは１．８以下、より望ましくは１．４以下に低減する）ことを目的として、前記紡糸原液８にさらに水溶性の可塑剤が添加される。
【００３９】
上記可塑剤の添加量は０．１重量％〜１０重量％であることが好ましく、特には０．１重量％〜３重量％であることがより好ましい。
前記添加量が０．１重量％未満であると、弾性率が十分に低減されず、可塑剤の添加による諸効果を期待することができなくなるおそれがある。一方、前記添加量が１０重量％を超えると、紡糸原液８中の非セラミック成分比の増加に伴い、アルミナ−シリカ系繊維６の物性に影響を及ぼす原因となるおそれがある。
【００４０】
前記可塑剤としては、水溶性の有機物を選択することがよく、より具体的には粘性の高いグリコールエーテル類を選択することがよい。この種の有機物であれば、比較的少量であっても紡糸原液８の弾性率を確実に小さくすることができるからである。また、グリコールエーテル類であれば、紡糸工程後に実施される焼成工程を終えるまでの間に熱によって完全に焼失してしまうからである。
【００４１】
ここで、可塑剤として使用可能なグリコールエーテル類を列挙すると、例えば、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル（３，６，９，１２−テトラオキサヘキサデカノール）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（３，６，９−トリオキサトリデカノール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール）、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル（１−メトキシ−２−プロパノール）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと酢酸との混合物、等がある。上記のようなグリコールエーテル類以外にも、例えばポリエチレングリコール、グリセリン等のような粘性有機物を可塑剤として使用することもできる。また、ここに列挙した有機物は紡糸原液８に対して１種のみ添加されてもよいほか、２種以上組み合わせて添加されてもよい。
【００４２】
この他、紡糸原液８には消泡剤等が添加されていてもよい。なお、アルミニウム塩及びシリカゾルの比率を変更することにより、アルミナ−シリカ系繊維６の化学組成をある程度コントロールすることができる。
【００４３】
次いで、得られた紡糸原液８を減圧濃縮することにより、紡糸に適した濃度・温度・粘度等に調製した紡糸原液８とする。ここでは、２０重量％程度であった紡糸原液８を濃縮して３０重量％〜４０重量％程度にすることがよい。また、粘度を１０ポアズ〜２０００ポアズに設定することがよい。
【００４４】
さらに、調製後の紡糸原液８を紡糸装置１０のノズル９から空気中に吐出すると、ノズル９の開口形状に相似の断面形状を有する前駆体繊維６Ａが連続的に得られる。このようにして紡出された前駆体繊維６Ａを延伸しながら順次巻き取るようにする。この場合、例えば乾式圧力紡糸法などが採用されることが好ましい。
【００４５】
次に、焼成工程を行って前駆体繊維６Ａをセラミック化（結晶化）することにより、前駆体繊維６Ａを硬化させ、アルミナ−シリカ系繊維６を得る。なお、このときの熱により可塑剤は完全に焼失し、アルミナ−シリカ系繊維６中に殆ど残らない。
【００４６】
前記焼成工程においては、得られるアルミナ−シリカ系繊維６におけるムライト結晶含有量が１０重量％以下となるような焼成条件を設定することが望ましい。例えば、焼成工程における焼成温度は１０００℃〜１３００℃に設定されることがよい。焼成温度が１０００℃未満であると、前駆体繊維６Ａを完全に乾燥・焼結させることができず、優れた耐熱性及び高い圧縮荷重印加時の反発力を保持シール材４に確実に付与できなくなるおそれがある。逆に、焼成温度が１３００℃を超えると、アルミナ−シリカ系繊維６におけるムライト結晶化が進行しやすくなる。このため、ムライト結晶含有量を１０重量％以下に抑えることが困難になり、優れた耐熱性及び高い圧縮荷重印加時の反発力を保持シール材４に確実に付与できなくなるおそれがある。
【００４７】
続いて、上記の各工程を経て得られたアルミナ−シリカ系繊維６の長繊維を所定長さにチョップしてある程度短繊維化する。この後、短繊維を集綿、解繊及び積層することにより、あるいは、短繊維を水に分散させて得た繊維分散液を成形型内に流し込んで加圧・乾燥することにより、マット状の繊維集合体を得る。さらに、この繊維集合体を所定形状に打ち抜いて保持シール材４とする。
【００４８】
この後、必要に応じて保持シール材４に対する有機バインダの含浸を行った後、さらに保持シール材４を厚さ方向に圧縮成形してもよい。この場合の有機バインダとしては、アクリルゴムやニトリルゴム等のようなラテックス等のほか、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００４９】
そして、前記繊維集合体を所定形状に打ち抜いて得た保持シール材４を、触媒担持体２の外周面に巻き付けて有機テープ１３を固定する。その後、圧入、キャニングまたは巻き締めを行えば、所望の触媒コンバータ１が完成する。
【００５０】
以下、上記実施形態をより具体化した実施例及びその比較例について説明する。
【００５１】
【実施例及び比較例】
（実施例１）
実施例１では、以下のようにして保持シール材４の面圧評価用サンプルを作製した。
【００５２】
まず、塩基性塩化アルミニウム水溶液（２３．５重量％）、シリカゾル（２０重量％、シリカ粒径１５μｍ）、ポリビニルアルコール（１０重量％）及びテトラエチレングリコールモノブチルエーテル（１重量％）を混合し、紡糸原液８を作製した。次いで、得られた紡糸原液８をエバポレータを用いて５０℃で減圧濃縮し、濃度３８重量％、粘度１５００ポアズの紡糸原液８に調製した。この時点における紡糸原液８の弾性率を動的粘弾性測定法により測定したところ、１．０×１０5.5ｄｙｎｅ／ｃｍ2であった。
【００５３】
調製後の紡糸原液８を紡糸装置１０のノズル９（開口径５００μｍ、断面真円状）から空気中に連続的に噴出するとともに、形成された前駆体繊維６Ａを延伸しながら巻き取った。このとき、吐出直後において膨張した紡糸原液８の最大径は、約６００μｍであった。ゆえに、本実施例におけるバラス比は約１．２という極めて小さい値となり、バラス効果が確実に低減されていることがわかった。しかも、紡糸を約１時間行ったところ、その間に糸切れは一度も起こらず、連続的に長い前駆体繊維６Ａを安定的に得ることができた。
【００５４】
次いで、空気雰囲気に保持された電気炉内で、上記前駆体繊維６Ａに対する２５０℃かつ３０分間の加熱（前処理）を行った後、同じく電気炉内で１２５０℃かつ１０分間の焼成を行った。
【００５５】
その結果、ムライト結晶含有量が約８重量％、アルミナ／シリカの重量比が７２：２８、平均繊維径が９μｍの真円状アルミナ−シリカ系繊維６を得た。なお、得られたアルミナ−シリカ系繊維６を観察したところ、直径及び断面形状が揃っていて、品質的に極めて安定していると言いうるものであった。また、アルミナ−シリカ系繊維６の成分中に有機物は殆ど含まれていなかった。
【００５６】
続いて、アルミナ−シリカ系繊維６の長繊維を５ｍｍ長にチョップして短繊維化した。その後、この短繊維を水に分散させ、得られた繊維分散液を成形型枠内に流し込んで加圧・乾燥することにより、マット状繊維集合体を得た。この繊維集合体を所定形状に打ち抜いて保持シール材４を作製した後、これを触媒担持体２に巻き付けて金属製シェル３内に圧入した。触媒担持体２としては、外径１３０ｍｍφ、長さ１００ｍｍのコージェライトモノリスを用いた。金属製シェル３としては、肉厚１．５ｍｍかつ内径１４０ｍｍφであって断面Ｏ字状のＳＵＳ３０４製円筒部材を用いた。このようにして組み立てられた触媒コンバータ１を、３リットルのガソリンエンジンに実際に搭載して連続運転するという試験を行った。その結果、走行時における異音の発生も触媒担持体２のガタつきも認められず、高い初期面圧が付与されていることがわかった。
（実施例２〜６）
実施例２，３，４では、可塑剤であるテトラエチレングリコールモノブチルエーテルの添加量を、０．２重量％、２重量％、５重量％にそれぞれに設定した。
そして、実施例１に準じて紡糸原液８を作製した。
【００５７】
実施例５では、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルに代わる可塑剤としてプロピレングリコールモノブチルエーテルを選択するとともに、これを１．５重量％添加した。そして、実施例１に準じて紡糸原液８を作製した。
【００５８】
実施例６では、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルに代わる可塑剤としてポリエチレングリコールを選択するとともに、これを３重量％添加した。
そして、実施例１に準じて紡糸原液８を作製した。
【００５９】
上記各実施例２〜６の紡糸原液８についてこの時点における弾性率を測定したところ、およそ１．０×１０5.5ｄｙｎｅ／ｃｍ2〜１．０×１０5.8ｄｙｎｅ／ｃｍ2であった。
【００６０】
次いで、実施例１と同じ条件で紡糸を行ったところ、バラス比の値は実施例３，４，５，６で約１．２となり、実施例２で約１．５であった。従って、いずれのものにおいても、実施例１と同じくバラス効果が確実に低減されていることがわかった。しかも、紡糸を約１時間行ったところ、その間に糸切れは一度も起こらず、連続的に長い前駆体繊維６Ａを安定的に得ることができた。
（比較例）
比較例では、まず、塩基性塩化アルミニウム水溶液（２３．５重量％）、シリカゾル（２０重量％、シリカ粒径１５μｍ）及びポリビニルアルコール（１０重量％）を混合し、紡糸原液８を作製した。即ち、ここでは上記の可塑剤を添加しなかった。次いで、得られた紡糸原液８をエバポレータを用いて５０℃で減圧濃縮し、濃度３８重量％、粘度１５００ポアズの紡糸原液８に調製した。この時点における紡糸原液８の弾性率を測定したところ、１．０×１０6.4ｄｙｎｅ／ｃｍ2であり、各実施例よりもいくぶん高い値を示した。
【００６１】
調製後の紡糸原液８を用いて実施例１と同じ条件で紡糸を行ったところ、吐出直後において膨張した紡糸原液８の最大径は、約１２００μｍであった。ゆえに、比較例におけるバラス比は約２．４という極めて大きい値となることがわかった。また、紡糸中に頻繁に糸切れが起こるため、連続的に長い前駆体繊維６Ａを安定的に得ることができなかった。従って、糸切れを未然に防ぐために延伸の際の張力を弱めに設定せざるを得なく、生産効率が悪かった。
【００６２】
次いで、焼成を行ってアルミナ−シリカ系繊維６を作製した後にこれを観察したところ、直径及び断面形状が不揃いであって、品質的に不安定なものとなっていた。
【００６３】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、紡糸原液８に水溶性の可塑剤をあらかじめ添加しておき、この紡糸原液８を用いて紡糸を行うことを特徴とする。このため、紡糸原液８の弾性率を小さくすることができ、バラス効果を確実に低減することができる。従って、紡糸時に紡糸原液８の吐出挙動が安定化する。ゆえに、強い張力で延伸を行っても前駆体繊維６Ａに糸切れが起こりにくくなる。しかも、弾性変形による繊維断面形状の鈍化が起こりにくくなる。また、上記可塑剤は水溶性であるため紡糸原液中に均一に分散させることができる。よって、バラス比をほぼ一定値に低減することができ、目的とする直径及び断面形状の繊維を比較的容易に得ることができる。
【００６４】
以上のことから、この紡糸方法によれば、糸切れを防ぐために延伸の際の張力を弱めに設定する必要がなくなって紡糸効率が確実に向上し、もって保持シール材４を効率よく生産することができる。しかも、断面形状の揃ったアルミナ−シリカ系繊維を得ることが可能なため、品質的にも安定した保持シール材４を得ることができる。
【００６５】
（２）本実施形態では、可塑剤の添加量を０．１重量％〜１０重量％の範囲内に設定している。従って、アルミナ−シリカ系繊維６の物性に影響を与える（即ち強度や耐熱性の低下等を招く）ことなく、バラス効果を確実に低減させることができる。ゆえに、保持シール材４の品質をいっそう向上させることができる。
【００６６】
（３）本実施形態では、グリコールエーテル類に代表されるような粘性有機物を可塑剤として用いている。この種の有機物は、紡糸原液８中に所定量添加されていたとしても、焼成工程を終えるまでに完全に焼失するため、完成したアルミナ−シリカ系繊維６中には残らない。従って、アルミナ−シリカ系繊維６の物性に影響を与えず、無添加のものと同程度の好適な物性を繊維に付与することができる。また、粘性の高い上記可塑剤を用いれば、比較的少量であっても紡糸原液８の弾性率を確実に小さくすることができる。
【００６７】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・  紡糸原液８に水溶性物質の添加するという方法以外の方法によって、バラス比の低減を図ることも許容される。
【００６８】
・  触媒担持体２の断面形状は真円状に限定されることはなく、例えば楕円状または長円状等であってもよい。この場合、金属製シェル３の断面形状も、それに合わせて楕円状または長円状等に変更してもよい。
【００６９】
・  触媒担持体２としては、実施形態のようなハニカム状に成形したコージェライト担体が用いられるほか、例えば炭化珪素、窒化珪素等のハニカム多孔質焼結体などが用いられてもよい。
【００７０】
・  実施形態では、本発明の保持シール材４を排気ガス浄化装置用触媒コンバータ１に使用した例を示した。勿論、本発明の保持シール材４は、排気ガス浄化装置用触媒コンバータ１以外のもの、例えばディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）や、燃料電池改質器用触媒コンバータ等に使用することも許容される。
【００７１】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１）  アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させることにより前駆体繊維を得るアルミナ−シリカ系繊維の長繊維化方法であって、前記紡糸原液にさらに水溶性の可塑剤（またはノズル吐出時におけるバラス比を２．０以下に低減しうる水溶性物質）を添加しておくことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の長繊維化方法。従って、この技術的思想１に記載の発明によれば、目的とする断面形状を繊維に付与しつつ、しかも長い繊維を連続的に得ることができる。
【００７２】
（２）  アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させるアルミナ−シリカ系繊維の紡糸方法であって、ノズル吐出時におけるバラス比を２．０以下に低減するバラス比低減処理を行うことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の紡糸方法。従って、この技術的思想２に記載の発明によれば、長繊維化が容易であるとともに目的とする断面形状を繊維に付与することができる。
【００７３】
（３）  アルミニウム塩水溶液、シリカゾル及び有機重合体を含む紡糸原液をノズルから吐出させるアルミナ−シリカ系繊維の紡糸方法であって、水溶性の弾性率低減剤を前記紡糸原液に添加しておくことを特徴とするアルミナ−シリカ系繊維の製造方法。従って、この技術的思想３に記載の発明によれば、長繊維化が容易であるとともに目的とする断面形状を繊維に付与することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によれば、長繊維化が容易であるとともに目的とする断面形状を繊維に付与できる。このため、保持シール材の製造に好適なアルミナ−シリカ系繊維の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の触媒コンバータ用保持シール材の斜視図。
【図２】実施形態の触媒コンバータを製造工程を説明するための斜視図。
【図３】実施形態の触媒コンバータの部分断面図。
【図４】実施形態の紡糸装置におけるノズル部分の概略断面図。
【符号の説明】
１…触媒コンバータ、２…触媒担持体、３…金属製シェル、４…触媒コンバータ用保持シール材、５…ギャップ、６…セラミック繊維としてのアルミナ−シリカ系繊維、６Ａ…前駆体繊維、８…紡糸原液、９…ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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