(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機質繊維マットにラテックス系の樹脂溶液を含浸させる工程と，
上記無機質繊維マットに，その厚み方向に１１０〜１４０℃の熱風を通過させることにより上記無機質繊維マットを乾燥させる工程とを有することを特徴とする樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法。
【請求項２】
請求項１において，上記無機質繊維マットの上下面を通気孔を有する挟持部材により挟持しながら，上記通気孔を通じて上記無機質繊維マットに熱風を通過させることを特徴とする樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法。
【請求項３】
請求項２において，上記挟持部材により無機質繊維マットを加圧することを特徴とする樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記樹脂含浸無機質繊維マットは，排ガス浄化用触媒コンバータにおける触媒担持体保持用の保持シール材であることを特徴とする樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法及び，これに用いる無機質繊維マットの乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
車両に搭載する排気ガス浄化用触媒コンバータは，排気ガスを浄化する触媒を担持した触媒担持体と，触媒担持体の外方を覆う筒状の金属シェルと，両者の間に配置した樹脂含浸無機質繊維マットとからなる。
樹脂含浸無機質繊維マットは，自動車の走行中において，触媒担持体が外周の金属シェルと当接したときの触媒担持体の破損を防ぎ，また，金属シェルと触媒担持体との間から排気ガスがリークすることも防止する。
【０００３】
樹脂含浸無機質繊維マットを製造するにあたっては，まず，無機質繊維マットに水溶性樹脂液を塗布し，吸引脱水する。
次いで，図４（ａ）に示すごとく，無機質繊維マット９１の上下両側に挟持部材９２，９３を配置し，これを万力９４で加圧する。万力９４は，略コ字状のアーム９５と，アーム９５の一端に挿入された押えネジ９６とからなる。アーム９５の他端と押えネジ９６との間に，無機質繊維マット９１と挟持部材９２，９３を把持し，押えネジ９６を回し進めて加圧する。この際に，無機質繊維マット９１の外周側面部には，所望厚みに加圧されるようにスペーサ９７を介在させる。
図４（ｂ）に示すごとく，無機質繊維マット９１を加圧状態を保持して乾燥炉９８内で加熱乾燥する。これにより，樹脂含浸無機質繊維マットが得られる。
樹脂含浸無機質繊維マットは所望形状に切断した後に，触媒担持体に巻き付けて，金属シェル内に圧入される。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，無機質繊維マットは挟持部材により挟まれた状態で乾燥されるため，マット中央部まで乾燥させるのに長時間を要する。そのため，保持シール材の生産性が悪く，また乾燥に費やすエネルギーも大きい。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，乾燥時間が短く生産性に優れた樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法及び，これに用いる無機質繊維マットの乾燥装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，無機質繊維マットにラテックス系の樹脂溶液を含浸させる工程と，
上記無機質繊維マットに，その厚み方向に１１０〜１４０℃の熱風を通過させることにより上記無機質繊維マットを乾燥させる工程とを有することを特徴とする樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法である。
【０００７】
無機質繊維マットに，その厚み方向に熱風を通過させると，無機質繊維マットに含浸された樹脂溶液が気化して，熱風とともにその厚み方向に移動し，下流側の通気孔から排出される。
従って，本発明によれば，無機質繊維マットの乾燥時間を短くすることができ，樹脂含浸無機質繊維マットの生産性が向上する。
乾燥炉を用いることなく無機質繊維マットの乾燥を行うことができるため，乾燥に要するエネルギーの低減化を実現できる。
【０００８】
請求項２の発明のように，上記無機質繊維マットの上下面を通気孔を有する挟持部材により挟持しながら，上記通気孔を通じて上記無機質繊維マットに熱風を通過させることが好ましい。これにより，無機質繊維マットに熱風を均一に通過させることができる。
挟持部材は，金属製であることが好ましい。熱伝導性が高いため，熱風の高温が挟持部材を通じて無機質繊維マットに伝わり，乾燥効率が一層高くなる。
【０００９】
挟持部材は，無機質繊維マットの上下両面を挟持するように，無機質繊維マットの上下両面にそれぞれ配置する。
上下両面に配置したいずれの挟持部材も，通気孔を有することが好ましい。無機質繊維マットに，その厚み方向に熱風を通過させるためである。
【００１０】
通気孔は，挟持部材に多数設けられていることが好ましい。乾燥時間の短縮化のためである。また，通気孔は，挟持部材に等間隔に配置されていることが好ましい。均一に乾燥するためである。
挟持部材は，プレス機のマット支持盤や搬送器と兼用してもよい。
【００１１】
熱風は，循環方式により繰り返し無機質繊維マットに吹付けることが好ましい。昇温時の電力損失を少なくするためである。
熱風の吹込み量は３０〜４５ｍ３／ｍｉｎであることが好ましい。３０ｍ３／ｍｉｎ未満の場合には，乾燥時間が長くなるおそれがあり，４５ｍ３／ｍｉｎを超える場合には，樹脂分が飛ばされるおそれがある。さらに好ましくは熱風の吹込み量は３５〜４０ｍ３／ｍｉｎである。これにより，樹脂分が飛ばされることを効果的に防止できる。
【００１２】
熱風の温度範囲は，１００〜１４０℃であることが好ましい。１００℃未満の場合には，乾燥に時間がかかり，１４０℃を超える場合には，樹脂分の変色などの材質変化が生じるおそれがある。さらに好ましくは，熱風の温度範囲は，１１０〜１３０℃である。これにより，乾燥時間をより短縮化することができ，材質変化を効果的に防止できる。
【００１３】
請求項３の発明のように，上記挟持部材により無機質繊維マットを加圧することが好ましい。これにより，無機質繊維マットが圧縮され充填密度を高めることができる。
この場合，挟持部材の間に，所定高さのスペーサを介設することが好ましい。これにより，無機質繊維マットをスペーサの高さまで圧縮することができる。
【００１４】
請求項４の発明のように，上記樹脂含浸無機質繊維マットは，排ガス浄化用触媒コンバータにおける触媒担持体保持用の保持シール材であることが好ましい。樹脂含浸無機質繊維マットを触媒担持体と金属シェルとの間に介設することにより，触媒担持体を金属シェル内において安定して保持することができる。
また，樹脂含浸無機質繊維マットには，水溶性樹脂が含浸されているため，金属シェル内への圧入が容易である。この場合，更に樹脂含浸無機質繊維マットは加圧されていることが好ましい。これにより，無機質繊維マットの嵩高性が抑えられ，金属シェル内への圧入が一層し易くなる。
【００１５】
樹脂含浸無機質繊維マットを上記触媒保持体の保持シール材として用いる場合には，樹脂溶液の含浸量は，無機質繊維マット中に，２０〜４０重量％であることが好ましい。２０重量％未満の場合には，嵩高の無機質繊維マットの厚みを薄くすることができないおそれがあり，４０重量％を超える場合には，乾燥に長時間を要するおそれがある。なお，排ガス成分量低減の観点からは，樹脂量として８重量％以下であることが好ましい。
さらに好ましくは，無機質繊維マット中における樹脂溶液の含浸量は２３．１〜３５．３重量％である。これにより，無機質繊維マットの厚みを一層薄く乾燥時間の短縮化を図ることができる。
また，加圧乾燥を行う前に，含浸させた樹脂溶液を脱水することが好ましい。これにより，乾燥効率が高くなる。
【００１６】
無機質繊維マットは，シリカ繊維，シリカ／アルミナ混合繊維，アルミナ繊維などの無機質繊維をマット状にしたものである。
無機質繊維マットは，作業性の観点から，ニードルパンチング処理がされていることが好ましい。
【００１７】
上記樹脂溶液は，水分のみの蒸発により樹脂自体の変化を抑制できる水溶性樹脂溶液であって，具体的には，ラテックス系である。
樹脂溶液の含浸方法は，フローコータ，浸漬法などの方法があるが，これらに限定されない。
【００１８】
樹脂溶液を含浸させた無機質繊維マットを乾燥させる乾燥装置であって，該乾燥装置は，上記無機質繊維マットの上下両面を挟持する挟持部材を有するとともに，該挟持部材には通気孔を設け，上記乾燥装置は，上記通気孔を通じて，上記無機質繊維マットに，その厚み方向に熱風を通過させるよう構成されていることを特徴とする無機質繊維マットの乾燥装置がある。
【００１９】
通気孔を設けた挟持部材により無機質繊維マットの上下両面を支持して，通気孔を通じて厚み方向に熱風を通過させる。すると，熱風は，上流側の通気孔から，無機質繊維マットに吹付けられる。その際，無機質繊維マットに含浸された樹脂溶液が気化して，熱風とともにその厚み方向に移動し，下流側の通気孔から排出される。
【００２０】
このように，熱風を通気孔を通じて厚み方向に無機質繊維マットを通過させることにより，樹脂溶液がすばやく乾燥する。そのため，本発明によれば，無機質繊維マットの乾燥時間を短くすることができる。また，乾燥炉を用いることなく無機質繊維マットの乾燥を行うことができるため，乾燥に要するエネルギーの低減化を実現できる。
本乾燥装置は，上記保持シール材の製造方法に用いることができる。
【００２１】
乾燥装置は，通気孔を通じて無機質繊維マットにその厚み方向に熱風を通過させる構造を有する。当該構造の具体例としては，空気を加熱して熱風にするヒーターと，上流側の通気孔に熱風を送る送風ファンと，下流側の通気孔から排出される熱風の中の廃液を除去するドレンタンクとを備えた構造がある。この構造は，外部に廃液を流出させることなく回収することができ，環境保全性に優れている。
また，上記構造は，熱風が繰り返し使われる熱風循環方式であることが好ましい。これにより，省エネ化を図ることができる。また，熱風を１回のみ通過させて用いる熱風オープン方式でもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態に係る樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法について，図１〜図３を用いて説明する。
アルミナ繊維をマット状物とし，ニードルパンチング処理を施して，無機質繊維マットを作製する。無機質繊維マットを搬送パレットに載せて，以下の操作を連続して行う。ここで用いる搬送パレットは，多孔性の金属板であり，後工程の挟持部材として兼用される。
次に，無機質繊維マットに，フローコータにより水溶性樹脂溶液を含浸させる。水溶性樹脂溶液はアクリレート系ラテックスである。
【００２３】
次に，真空ポンプを用いて無機質繊維マットの吸引脱水を行う。
次に，乾燥装置により無機質繊維マットを乾燥する。図１に示すごとく，乾燥装置５９は，無機質繊維マット１の上下両面を挟持する挟持部材２１，２２を有する。挟持部材２１，２２には，通気孔２１１，２２１が開口している。
乾燥装置５９は，熱風循環方式である。乾燥装置５９は，空気を加熱して熱風にするヒーター５８と，上流側の通気孔２１１に熱風を送る送風ファン５７と，下流側の通気孔２２１から排出される熱風の中の廃液を除去するドレンタンク５６と，無機質繊維マット１を厚み方向に加圧する上盤５１及び下盤５２とを備えており，これらの間はパイプ５４で接続されている。ドレンタンク５６には，ドレンバルブ５６１と，乾燥時の湿度分を排気するダンパー５６２とが取付けられている。
【００２４】
上盤５１には，加圧装置５３が取付けられている。
上盤５１の下部には，上流側の挟持部材２１が一体的に設けられている。
下盤５２は，漏斗形状であり，その上部開口部は，挟持部材２１が配置される部分である。挟持部材２１は無機質繊維マット１を搬送する搬送パレットである。
挟持部材２１，２２には，直径３ｍｍの通気孔２１１，２２１がピッチ６ｍｍ間隔で格子状に配列している。挟持部材２１，２２の表面には，樹脂付着防止のため，テフロンコートが施されている。
【００２５】
次に，無機質繊維マット１を搬送パレットに載せた状態で下盤５２の開口部５２０に配置する。また，無機質繊維マット１の上面には，挟持部材２１を配置する。挟持部材２１，２２の間には，高さ５．７ｍｍのスペーサ２３を介設する。
この状態で，加圧装置５３を作動させて挟持部材２１，２２の間の無機質繊維マット１を厚み５．７ｍｍまで圧縮する。
【００２６】
加圧状態を確認した後，ヒーター５８及び送風ファン５７を作動させて１２０℃の熱風５０を発生させ，これを上流側の通気孔２１１から無機質繊維マット１に対して吹きかける。また，下流側の通気孔２２１から熱風５０を吸引する。送風量は４０ｍ３／ｍｉｎ，送風時間は，２５０ｓｅｃとする。これにより，無機質繊維マット１に含まれている水溶性樹脂液の水分が揮発して，熱風５０とともに下流側の通気孔２２１に排出される。
【００２７】
吸引した熱風５０は，ドレンタンク５６に導かれ，ここで揮発した水分が回収される。続いて，ヒーター５８と送風ファン５７により，再度無機質繊維マット１の乾燥に供される。
以上により，無機質繊維マット１の乾燥を行い，樹脂含浸無機質繊維マット１０を得る。
【００２８】
図２に示すごとく，乾燥した樹脂含浸無機質繊維マット１０は，その後所望形状に切断された後に，ハニカム状の通気セル３１，３２からなる排気ガス浄化用の触媒担持体３に巻き付け，筒状の金属シェル６に圧入される。図３に示すごとく，金属シェル６の両端に縮管加工を施してフランジ部６９を形成して，排気ガス浄化用触媒コンバータ７を得る。排気ガス浄化用触媒コンバータ７は，エンジン８１の排気管８２の途中に配置される。
【００２９】
本例においては，無機質繊維マット１の上下両面を挟持部材２１，２２により支持して，通気孔２１１，２２１を通じて厚み方向に熱風５０を通過させている。そのため，無機質繊維マット１の中の水分が積極的に揮発し，短時間で乾燥を完了させることができる。
樹脂含浸無機質繊維マット１０は，水溶性樹脂が含浸されて圧縮されているため，厚みが薄くなり，金属シェル６内に圧入しやすい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば，乾燥時間が短く生産性に優れた樹脂含浸無機質繊維マットの製造方法及び，これに用いる無機質繊維マットの乾燥装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，無機質繊維マットの乾燥装置の断面図。
【図２】実施形態例１における，排気ガス浄化用触媒コンバータの斜視図。
【図３】実施形態例１における，排気ガス浄化用触媒コンバータの断面図。
【図４】従来例の無機質繊維マットの乾燥方法の説明図（ａ），（ｂ）。
【符号の説明】
１．．．無機質繊維マット，
１０．．．樹脂含浸無機質繊維マット，
２１，２２．．．挟持部材，
２１１，２２１．．．通気孔，
５０．．．熱風，
５１．．．上盤，
５２．．．下盤，
５３．．．スペーサ，
５４．．．パイプ，
５６．．．ドレンタンク，
５７．．．送風ファン，
５８．．．ヒーター，
５９．．．乾燥装置，
【図１】
0004419273.tif 000002
【図２】
0004419273.tif 000003
【図３】
0004419273.tif 000004
【図４】
0004419273.tif 000005