マット材、マット材を作製する方法、排気ガス処理装置および消音装置
【課題】従来のマット材に比べて、無機繊維の飛散がより生じにくいマット材を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明では、無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を有するマット材であって、前記マット材の端面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部が形成されていることを特徴とするマット材が得られる。
【解決手段】本発明では、無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を有するマット材であって、前記マット材の端面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部が形成されていることを特徴とするマット材が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機繊維を含むマット材に関し、特に、車両等の排気ガス処理装置および消音装置に使用されるマット材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の台数は、今世紀に入って飛躍的に増加しており、それに比例して、自動車の内燃機関から排出される排気ガスの量も急激な増大の一途を辿っている。特にディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる種々の物質は、汚染を引き起こす原因となるため、現在では、世界環境にとって深刻な影響を与えつつある。
【０００３】
このような事情の下、各種排気ガス処理装置が提案され、実用化されている。一般的な排気ガス処理装置は、エンジンの排気ガスマニホールドに連結された排気管の途上に筒状部材（ケーシング）を設け、その中に、排気ガスの入口および出口用の開口面を有し、内部に微細な気孔を多数有する排気ガス処理体を配置した構造となっている。排気ガス処理体の一例としては、触媒担持体、およびディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）等の排気ガスフィルタがある。例えばＤＰＦの場合、上述の構造により、排気ガスが排気ガス処理体の入口開口面から出口開口面を通って排出される間に、気孔の周囲の壁に微粒子がトラップされ、排気ガス中から微粒子を除去することができる。
【０００４】
このような排気ガス処理体とケーシングの間には、通常保持シール材が設置される。保持シール材は、車両走行中等における排気ガス処理体とケーシングの当接による破損を防ぎ、さらにケーシングと排気ガス処理体との隙間から排気ガスがリークすることを防止するために用いられる。また、保持シール材は、排気ガスの排圧により排気ガス処理体が脱落することを防止する役割を有する。さらに排気ガス処理体は、反応性を維持するため高温に保持する必要があり、保持シール材には断熱性能も要求される。これらの要件を満たす部材としては、アルミナ系繊維等の無機繊維を含むマット材がある。
【０００５】
このマット材は、排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けられ、テーピング等によって排気ガス処理体と一体固定化されることにより、保持シール材として機能する。その後、この一体品は、ケーシング内に圧入されて排気ガス処理装置が構成される。
【０００６】
なお、マット材は、微細な無機繊維（通常、直径約３μｍ〜８μｍ程度）を多量に含んでおり、しばしばこのような無機繊維は、作業環境性を悪化させる要因となる。例えば、作業者のマット材のハンドリング中に、マット材から無機繊維が抜き出て、これが周囲に飛散してしまうという問題が生じる。
【０００７】
そこでこのようなハンドリング時の無機繊維の飛散の問題を抑制するため、マット材の表裏面に高分子樹脂製のフィルムを設置する技術が提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−６１０５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本願発明者は、マット材のハンドリングの際、前述のような表裏面に高分子樹脂製のフィルムが設置されたマット材においても、マット材から多数の無機繊維が飛散することに気づいた。そして、従来の無機繊維飛散抑制対策（すなわち、表裏面に高分子樹脂製のフィルムを設置する技術）の効果を確認するため、そのようなマット材を用いて実際に無機繊維飛散量の測定を行った（無機繊維飛散試験の方法は、後述する）。
【００１０】
結果を図１に示す。この図の上側のグラフは、マット材の所定の部分を高分子フィルムでマスキングしたサンプルにおいて、露出された部分の単位表面積当たりの無機繊維飛散量を示したものである。サンプル１は、いずれの部分もマスキングされていないマット材、サンプル２は、表裏面のみがマスキングされたマット材（すなわち従来のマット材）、サンプル３は、端面全周部と、一方の表面がマスキングされたマット材、サンプル４は、端面全周部と、他方の表面がマスキングされたマット材に相当する。なお、各サンプルの左側の棒グラフ（白棒）は、全重量に対して４．５ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果であり、右側の棒グラフ（模様付き棒）は、全重量に対して１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果である。
【００１１】
図１の上側のグラフから（特に、１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材の場合）、表裏面に高分子樹脂製のフィルムを設置したマット材に相当するサンプル２からの無機繊維飛散量は、全くマスキングをしていないマット材（サンプル１）の単位面積当たりの無機繊維飛散量を大きく上回ることがわかった。また、図１の下側には、縦軸の単位を無機繊維飛散率（マット材の総重量に対する飛散した無機繊維の重量百分率）とした場合の同様の結果を示すが、このグラフからも（特に、１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材の場合）、サンプル２の無機繊維飛散率は、フィルムを設置していないサンプル１に場合に比べて、多少低下するもののその効果は、あまり顕著ではないことがわかる。これは、従来のようなマット材の表裏面にフィルムを設置する方法では、無機繊維の飛散を十分に抑制することができないことを意味するものである。
【００１２】
このように、従来の対策では、マット材からの無機繊維の飛散を十分に抑制することはできないため、無機繊維の飛散量をより一層低減することが可能な対策が今後必要になるものと予想される。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、従来のマット材に比べて、無機繊維の飛散がより生じにくいマット材を提供することを目的とする。また、そのようなマット材を作製する方法、およびそのようなマット材を備える排気ガス処理装置ならびに消音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】
【００１４】
本発明では、無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を有するマット材であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部が形成されていることを特徴とするマット材が提供される。
【００１５】
ここで、前記無機繊維飛散抑制部は、有機物を有しても良い。
【００１６】
あるいは、前記無機繊維飛散抑制部は、高分子フィルムまたは第１の有機結合材を有しても良い。
【００１７】
特に、前記第１の有機結合材は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂からなる群から選定されても良い。
【００１８】
また、前記第１の有機結合材の設置密度Ｐは、０＜Ｐ≦２５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。
【００１９】
また、前記無機繊維飛散抑制部は、前記端面の総面積の７５％〜１００％の領域に形成されていることが好ましい。
【００２０】
さらに当該マット材は、第１および／または第２の主表面に、無機繊維飛散抑制部を有しても良い。
【００２１】
特に、前記第１および／または第２の主表面の無機繊維飛散抑制部は、高分子フィルムを有しても良い。
【００２２】
また、前記無機繊維は、アルミナとシリカを含んでも良い。
【００２３】
当該マット材は、第１、第２の主表面および端面以外の部位に、無機結合材および／または第２の有機結合材を有しても良い。
【００２４】
また、当該マット材は、該マット材の全重量に対して０より多く４．５ｗｔ％以下の有機成分を含んでも良く、特に０より多く２．５ｗｔ％以下の有機成分を含んでも良い。
【００２５】
さらに、本発明は、無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を作製する方法であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、前記無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部を形成するステップを有することを特徴とする方法が提供される。
【００２６】
ここで、前記無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、有機結合材を塗布するステップを有しても良い。
【００２７】
さらに、当該方法は、第１および／または第２の主表面に、無機繊維飛散抑制部を形成するステップを有しても良い。
【００２８】
前記第１および／または第２の主表面に、無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、前記第１および／または第２の主表面に、高分子フィルムを設置するステップを有しても良い。
【００２９】
さらに本発明では、排気ガスの流通する２つの開口面を有する排気ガス処理体と、
前記排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けて使用される保持シール材と、
該保持シール材が巻き回された前記排気ガス処理体を収容する筒状部材と、
で構成される排気ガス処理装置であって、
前記保持シール材は、前述のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置が提供される。
【００３０】
さらに本発明では、
排気ガスの入口管および出口管と、
前記入口管および出口管の間に設置された排気ガス処理体と、
を備える排気ガス処理装置であって、
前記入口管の少なくとも一部には、断熱材が設置され、
該断熱材は、前述のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置が提供される。
【００３１】
ここで、排気ガス処理装置の前記排気ガス処理体は、触媒担持体または排気ガスフィルタであっても良い。
【００３２】
さらに本発明では、インナーパイプと、該インナーパイプの外方を覆うアウターシェルと、前記インナーパイプとアウターシェルの間に設置された吸音材とを有する消音装置であって、
前記吸音材は、前述のマット材で構成されることを特徴とする消音装置が提供される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明では、ハンドリングの際に生じ得る無機繊維の飛散が有意に抑制されたマット材を提供することが可能となる。また、そのようなマット材を作製する方法、およびそのようなマット材を保持シール材および／または断熱材として備える排気ガス処理装置を提供することが可能になる。さらに、そのようなマット材を吸音材として備える消音装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】マスキングを行っていないサンプルと、マット材の所定の部分（第１の主表面および第２の主表面、第１の主表面および端面、ならびに第２の主表面および端面）をマスキングしたサンプルにおける無機繊維飛散量（上側）および無機繊維飛散率（下側）を示した図である。
【図２】本発明によるマット材の一形態を示す図である。
【図３】本発明によるマット材を保持シール材として使用して、排気ガス処理装置を構成するときの構成図である。
【図４】一例として、高分子フィルムを用いて、マット材の端面に無機繊維飛散抑制部を形成するときの方法を模式的に示した図である。
【図５】一例として、有機結合材を用いて、マット材の端面に無機繊維飛散抑制部を形成するときの方法を模式的に示した図である。
【図６】本発明による排気ガス処理装置の一構成例を示す図である。
【図７】本発明による消音装置の一構成例を示す図である。
【図８】本発明によるマット材の製造方法のフローを示した図である。
【図９】無機繊維の飛散性試験装置の一部を概略的に示した図である。
【図１０】比較例１、２に係るマット材および実施例１、６〜８に係るマット材において、無機繊維の飛散率を比較して示した図である。
【図１１】端面への第１の有機結合材の設置密度と無機繊維の飛散率の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
【００３６】
図２には、本発明によるマット材の形態の一例を示す。また図３には、本発明に係るマット材を保持シール材として含む排気ガス処理装置の分解構成図を示す。
【００３７】
通常、本発明によるマット材３０は、例えばアルミナおよびシリカからなる多数の微細な無機繊維（通常、直径約３μｍ〜８μｍ程度）と、所定量（例えば重量比で１％）の有機バインダ（以降、「第２の有機結合材」とも称する場合がある）とによって構成される。
【００３８】
また本発明によるマット材３０は、図２に示すように、第１および第２の主表面２５０、２６０と、両者を取り囲む端面２８０とを有する。さらにこのマット材３０は、長辺（Ｘ方向に平行な辺）と短辺（Ｙ方向に平行な辺）を有し、実質的に矩形状となるように形成される。短辺７０および７１には、それぞれ嵌合凸部５０および嵌合凹部６０が設置されている。また、短辺７１の嵌合凹部６０に隣接する位置には、２つの凸部６１が形成されている。ただし本発明のマット材の短辺７０、７１は、図２の形状に限られるものではなく、例えば、図のような嵌合部を全く有さないものや、各短辺が、それぞれ、嵌合凸部５０および嵌合凹部６０を複数有するもの等も使用できる。なお、本願において、「実質的に矩形状」とは、図２に示すような、短辺に１組の嵌合凸部５０と嵌合凹部６０を有する矩形を含む概念である。さらに、「実質的に矩形状」には、長辺と短辺の交差するコーナー部が、９０゜以外の角度を有する形状（例えば、曲率を有するもの）も含まれる。
【００３９】
このマット材３０は、保持シール材２４として使用する場合、長辺方向が巻回方向（Ｘ方向）となるようにして使用される。またマット材３０が、保持シール材２４として触媒担持体等の排気ガス処理体２０に巻き付けられた際には、図３に示すように、マット材３０の嵌合凸部５０と嵌合凹部６０が嵌合され、マット材３０が排気ガス処理体２０に固定される。その後、保持シール材２４が巻き回された排気ガス処理体２０は、圧入等により、金属等で構成された筒状のケーシング１２内に圧入され、装着される。
【００４０】
再度図２を参照すると、本発明によるマット材３０には、該マット材３０の端面２８０の全周にわたって、無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部２９０が形成されている。
【００４１】
前述のように、通常のマット材は、微細な無機繊維を多量に含んでいるため、従来のマット材では、例えば、作業者のハンドリング中に、マット材から無機繊維が抜き出て、これが周囲に飛散してしまうという問題が生じ得る。
【００４２】
図１には、１００ｍｍ×１００ｍｍ×７．１ｍｍの寸法のマット材のうち所定の箇所（第１の主表面および第２の主表面、第１の主表面および端面、ならびに第２の主表面および端面）を高分子フィルムでマスキングした状態、または全くマスキングしない状態で、無機繊維飛散試験（詳細は後述する）を行った場合に得られた無機繊維飛散量（上側）および無機繊維飛散率（下側）の結果を示す。図１において、サンプル１は、マスキングを全く実施していないマット材である。また、サンプル２は、第１および第２の主表面をマスキングし、端面全周のみを露出させたサンプルである。サンプル３は、第１の主表面および端面全周をマスキングし、第２の主表面のみを露出したサンプルである。さらにサンプル４は、第２の主表面および端面全周をマスキングし、第１の主表面のみを露出したサンプルである。また、縦軸の「無機繊維飛散量」は、マット材の非マスキング領域（露出面）の表面積に対する飛散した無機繊維の重量を意味し、「無機繊維飛散率」は、マット材の総重量に対する飛散した無機繊維の重量百分率を意味する。なお、各サンプルの左側の棒グラフ（白棒）は、全重量に対して４．５ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果であり、右側の棒グラフ（模様付き棒）は、全重量に対して１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果である。
【００４３】
その結果、驚くべきことに、「無機繊維飛散量」は、サンプル２、すなわち、第１の主表面および第２の主表面にフィルムが設置された従来のマット材に相当するサンプルおいて最大となっていることがわかる。特に、マット材に含まれる有機バインダの量が少ない場合（１．０ｗｔ％）、その傾向が顕著である。一方、少なくともマット材の端面がマスキングされたサンプル３（またはサンプル４）では、無機繊維飛散量は、サンプル１と同程度またはそれ以下であった。このことは、無機繊維の主要な飛散発生源となる箇所は、マット材の第１または第２の主表面ではなく、マット材の端面であることを示唆している。
【００４４】
これは、マット材の端面は、マット材の切断面に相当するため、この箇所では、無機繊維のネットワークが切断された状態で、多数の無機繊維が存在しているためであると考えられる。すなわち、マット材の端面では、無機繊維同士の拘束力が弱まっており、無機繊維の飛び出しや脱落が容易に起こり得る状態になっており、これによりハンドリングの際に、端面からの無機繊維の飛散が顕著になるものと思われる。なお、いずれのサンプルにおいても、マット材には、第１の主表面側から有機バインダを所定量（１％または４．５ｗｔ％）含浸させている。従って、サンプル３と４による差異は、マット材の内部（厚さ方向）での有機バインダの偏り分布によるものである。すなわち、マット材の第１の主表面（有機バインダ導入面）側では、第２の主表面側に比べて、有機バインダの量が多くなる傾向にあり、このため、無機繊維の飛散量にも差異が生じたものと思われる。
【００４５】
本願発明者によって初めて明らかにされたこの結果は、従来のようなマット材の第１および／または第２の主表面に高分子フィルムを設置する方法では、マット材からの無機繊維の飛散を十分に効果的に抑制することができないことを示唆するものである。特に、自動車用の排気ガス処理の分野では、環境上の観点から、使用の際に排気ガス処理装置から放出される有機成分量を抑制するため、保持シール材に含まれる有機バインダの量をこれまでの４．５ｗｔ％から、例えば１ｗｔ％程度に削減することが検討されている。このような方針により、マット材に含浸される有機バインダの量が削減されると、図１の結果から、マット材の端面側からの無機繊維飛散の影響は、より顕著になることが予想される。
【００４６】
一方、図１の下側のグラフ（特に、サンプル３または４）から、マット材の端面を何らかの方法で被覆することにより、より効果的に無機繊維の飛散を抑制することが可能であることが予想される。
【００４７】
本願発明者は、この新しい知見に基づいて、マット材からの無機繊維の飛散をより一層抑制することが可能な方策を検討し、本発明に至ったものである。すなわち、本発明は、無機繊維飛散の主要発生源であるマット材の端面に対して、そこからの無機繊維の飛散を抑制する対処を行うことにより、最も直接的かつ有効に、無機繊維の飛散を抑制することを意図するものである。例えば、図２の例では、マット材の端面２８０の全周にわたって、無機繊維飛散抑制部２９０が形成されている。この場合、マット材の端部２８０からの無機繊維の抜け出し、飛散が抑制されるため、ハンドリング時のマット材からの無機繊維の飛散を十分に効果的に抑制することが可能となる。
【００４８】
ここで、「無機繊維飛散抑制部」２９０は、マット材の端面からの無機繊維の抜け出し、飛散を抑制、軽減することが可能であれば、いかなる態様で構成しても良い。例えば、「無機繊維飛散抑制部」２９０は、端面２８０への高分子フィルムのようなフィルムの設置または有機結合材（以下、これを、通常のマット材において、第１の主表面側から内部に添加、含浸される前述の「第２の有機結合材」と区別するため、「第１の有機結合材」とも称する）の塗布、など様々な方法で構成することができる。
【００４９】
また、図２の例では、無機繊維飛散抑制部２９０は、マット材の端面２８０の全周にわたって構成されているが、本発明の態様は、このような構成に限られるものではない。すなわち、マット材からの無機繊維の飛散量を従来よりも抑制することが可能であれば、無機繊維飛散抑制部２９０は、マット材の端面２８０の一部に形成しても良い。例えば、ある試算では、後述のように、マット材の端面２８０の全領域に対して、端部の無機繊維飛散抑制部２９０の存在割合が７５％以上であれば、マット材からの無機繊維の飛散量を、第１および第２の主表面に高分子フィルムを設置した従来のようなマット材よりも抑制することが可能であることが示されている。このような態様は、特に、マット材に含まれる有機成分の総量をより一層低減したい場合に有効である。
【００５０】
なお、主表面に高分子フィルムが設置されたマット材において、この主表面は、概念上、「無機繊維飛散抑制部」に相当する。従って、以降の説明では、高分子フィルムを有するマット材の主表面についても、「無機繊維飛散抑制部」と称することがある。ただし、本発明の最大の特徴は、端面側に設置された「無機繊維飛散抑制部」にあることを理解する必要がある。
【００５１】
なお、これに限定されるわけではないが、「無機繊維飛散抑制部」２９０は、マット材３０の端面２８０の上部から、該端面のみを覆うようにして設置されることが好ましい。この場合、「無機繊維飛散抑制部」２９０を形成することに起因した、マット材３０の有機成分の上昇量を最小限に抑制することができる。例えば、「無機繊維飛散抑制部」２９０が端面２８０への高分子フィルムの置載によって形成される場合、図４に示すように、予め端面の被設置領域と等しい寸法に裁断された高分子フィルム２９０Ｆが、端面２８０の前記被設置領域に設置される。また、例えば、「無機繊維飛散抑制部」２９０が有機結合材のスプレー塗布によって形成される場合、図５に示すように、マット材３０の第１および第２の主表面２５０、２６０の端部近傍を、予めマスキング部材３１０でマスキングする。その後、塗布器３３０を用いて、端面２８０の「無機繊維飛散抑制部」２９０の被設置領域に、有機結合材がスプレー塗布される。これにより、端面２８０（の所定の領域）にのみ、「無機繊維飛散抑制部」２９０が設置され、マット材３０の第１および第２の主表面２５０、２６０にまで、「無機繊維飛散抑制部」２９０が設置されることを回避することができる。
【００５２】
ここで、マット材の端面２８０に高分子フィルムを設置することにより、無機繊維飛散抑制部２９０を形成する場合、そのような高分子フィルムの材質や厚さは、特に限られない。例えば、厚さが０．０８ｍｍの新日石プラスト（株）社製のワリフ（登録商標）が使用できる。特に、高分子フィルムの厚さが１ｍｍ以下の場合、マット材の端面に無機繊維飛散抑制部２９０を形成することによって生じる、マット材の総有機成分量の上昇を、有意に抑制することができる。
【００５３】
同様に、無機繊維飛散抑制部２９０を、マット材の端面２８０への有機結合材の塗布により形成する場合、そのような有機結合材は、特に限られない。例えば、有機結合材には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂など、従来からマット材用の第２の有機結合材として使用されているまたは使用されていない様々なものが使用できる。例えば、アクリル系（ＡＣＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）樹脂等を用いることが好ましい。
【００５４】
また、無機繊維飛散抑制部２９０を第１の有機結合材の塗布により形成する場合、その端面への設置量（以下、「設置密度（Ｐ）」という）は、特に限られない。ただし一般に、設置密度Ｐが増加すると、それに従って、無機繊維の飛散抑制効果は高まるが、設置密度Ｐが２５ｍｇ／ｃｍ２を超えると、その効果はあまり認められなくなる。また、マット材に含まれる有機成分の量は、前述のように、環境上できる限り抑制することが望ましい。従って、設置密度Ｐは、０＜Ｐ≦２５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましいと言える。この場合、無機繊維飛散抑制部の設置による、マット材に含まれる有機成分量の上昇を、１．５ｗｔ％以下に抑制することができる（従って、例えば、マット材に予め１ｗｔ％の有機バインダが含浸されている場合、マット材に含まれる総有機成分量は、２．５ｗｔ％以下に抑制される）。特に、後述のように、第１の有機結合材の設置密度は、約６ｍｇ／ｃｍ２以下であることがより好ましい。この場合、無機繊維飛散抑制部の設置による、マット材に含まれる有機成分量の上昇を、０．５ｗｔ％程度に抑制することができる（従って、例えば、マット材に予め１ｗｔ％の有機バインダが含浸されている場合、マット材に含まれる総有機成分量は、１．５ｗｔ％以下に抑制される）。
【００５５】
ここで、第１の有機結合材の端面の設置密度Ｐは、以下のようにして算定される。完成状態のマット材をいずれかの端面から５ｍｍの幅で切断し、短冊状サンプルＡを採取する（サンプルＡは、６面のうち、１面Ｆのみが、元のマット材の端面に相当するように採取する）。次に、前記マット材の端面および端面から５ｍｍの領域が含まれないようにして、サンプルＢを採取する。次に、サンプルＡおよびＢを、大気中１１０℃で１時間保持した後、両サンプルの重量（ｍｇ）を測定する（それぞれ、ＷＡ１、ＷＢ１とする）。次に両サンプルを６００℃で１時間焼成する。その後、室温まで降温し、サンプルＡおよびＢの重量（ｍｇ）を再度測定する（それぞれ、ＷＡ２、ＷＢ２とする）。得られた値を用いて、以下の式
設置密度Ｐ（ｍｇ／ｃｍ２）＝｛（ＷＡ１−ＷＡ２）−（ＷＢ１−ＷＢ２）｝／（サンプルAの面Ｆの面積（ｃｍ２）） 式（１）
から、端面での第１の有機結合材の設置密度が求められる。
【００５６】
また、本発明は、マット材の端面２８０の少なくとも一部に「無機繊維飛散抑制部」２９０が形成されていることを特徴とするものである。従って本発明は、特にマット材自体の仕様、例えば、無機繊維の材質、繊維径、マット材の形状、ならびに／または第１および第２の主表面のフィルムの有無等による制約を受けないことは明らかであろう。
【００５７】
例えば、従来のような主表面に高分子フィルムが設置されたマット材に対して、本発明を適用することも可能である。あるいは、主表面に高分子フィルムが設置されていないマット材の場合、端面の他、マット材の第１および／または第２の主表面の一部もしくは全面にも、第１の有機結合材を塗布し、「無機繊維飛散抑制部」を形成しても良い。このように、マット材の第１および／または第２の主表面にも、「無機繊維飛散抑制部」を形成した場合、マット材からの無機繊維の飛散量がさらに抑制される。ただし、この場合、マット材に含まれる有機成分の総量が著しく多くなる可能性がある。従って、この場合には、マット材に含まれる有機成分の総量が、例えば４．５ｗｔ％以下になるように、「無機繊維飛散抑制部」２９０に含まれる有機成分の量を調整することがより好ましい。
【００５８】
このように、本発明によるマット材では、無機繊維の主要飛散源であるマット材の端面に対して、そこからの無機繊維の飛散を抑制する措置を講じているため、本発明によるマット材では、ハンドリング時のマット材からの繊維の飛散を十分に効果的に抑制することが可能となる。
【００５９】
このような本発明によるマット材は、例えば、排気ガス処理装置１０の保持シール材および／または断熱材として使用することができる。図６には、本発明による排気ガス処理装置１０の一構成例を示す。
【００６０】
排気ガス処理装置１０は、保持シール材２４が外周面に巻き回された排気ガス処理体２０と、該排気ガス処理体を収容するケーシング１２と、該ケーシングの入口側および出口側のそれぞれに接続された、排気ガスの入口管２および出口管４とを有する。入口管２および出口管４は、ケーシング１２と接続される位置で径が拡張されるように、テーパ形状となっている。また、入口管２のテーパ形状部には、断熱材２６が設置されており、これにより、排気ガス処理装置１０内部の熱が入口管２を介して外部に伝達することが抑制される。この図の例では、排気ガス処理体２０は、排気ガスの入口と出口用の開口面を有し、ガス流と平行な方向に多数の貫通孔を有する触媒担持体である。触媒担持体は、例えばハニカム状の多孔質炭化珪素等で構成される。ただし、本発明の排気ガス処理装置１０は、このような構成に限られるものではない。例えば、排気ガス処理体２０を貫通孔の一部が目封じされたＤＰＦとすることも可能である。
【００６１】
ここで、保持シール材２４および断熱材２６は、本発明によるマット材３０で構成されている。このような排気ガス処理装置では、マット材を保持シール材および断熱材として排気ガス処理装置に取り付ける際に、無機繊維の飛散が有意に抑制される。
【００６２】
また本発明のマット材を保持シール材として使用する場合、マット材の両主表面に高分子フィルムを設置する必要がなくなる。端面に無機繊維飛散抑制部を形成することにより、既に十分な無機繊維の飛散抑制効果が得られるためである。マット材の両主表面に高分子フィルムを設置する必要がなくなるため、本発明の排気ガス処理装置１０では、使用の際（特に初期使用の際）に、排気ガスからの熱によって分解放出される有機成分の量を有意に抑制することができるという効果が得られる。例えば、マット材に予め１ｗｔ％の有機バインダが含浸されている場合、マット材に含まれる総有機成分量を、１．５ｗｔ％以下に抑制することができる。
【００６３】
次に、本発明によるマット材の別の適用例を説明する。図７には、本発明によるマット材を備える消音装置を示す。この消音装置は、例えば自動車等のエンジンの排気管の途中に設けられる。消音装置７０は、インナーパイプ７２（例えばステンレス鋼等の金属製）と、その外方を覆うアウターシェル７６（例えばステンレス鋼等の金属製）と、両者の間に設置された吸音材７４とを有する。通常の場合、インナーパイプ７２の表面には、小孔が穿設されている。このような消音装置７０では、インナーパイプ７２の内部に排気ガスを流通させた際に、吸音材７４により、排気中に含まれる騒音成分を減衰させることができる。
【００６４】
ここで、吸音材７４には、前述の本発明によるマット材３０を使用することができる。吸音材７４に本発明によるマット材を使用することにより、吸音材７４を消音装置７０に取り付ける際に生じ得る、無機繊維の飛散を有意に抑制することができる。
【００６５】
以下、本発明のマット材３０の製作方法の一例を説明する。なお、以下に記載の方法以外の方法で、マット材３０を作製しても良いことは、当業者には明らかである。
【００６６】
図８には、本発明によるマット材を作製する方法のフロー図を示す。本発明によるマット材を作製する方法は、第１の主表面、第２の主表面および端面を有するマット材を提供するステップ（ステップ１１０）と、マット材の端面の少なくとも一部に、無機繊維飛散抑制部を形成するステップ（ステップ１２０）と、を含む。以下、両ステップについて詳しく説明する。
【００６７】
（ステップ１１０）
まず、無機繊維からなる積層状シートを製作する。なお以下の説明では、無機繊維としてアルミナとシリカの混合物を用いるが、無機繊維材料は、これに限られるものではなく、例えばアルミナまたはシリカのみで構成されても良い。アルミニウム含有量７０ｇ／ｌ、Ａｌ／Ｃｌ＝１．８（原子比）の塩基性塩化アルミニウム水溶液に、例えばアルミナ−シリカ組成比が６０〜８０：４０〜２０となるようにシリカゾルを添加し、無機繊維の前駆体を調製する。特にアルミナ−シリカ組成比は、７０〜７４：３０〜２６程度であることがより好ましい。アルミナ組成比が６０％以下では、アルミナとシリカから生成されるムライトの組成比率が低くなるため、完成後のマット材の熱伝導度が高くなる傾向にある。
【００６８】
次にこのアルミナ系繊維の前駆体にポリビニルアルコール等の有機重合体を加える。その後この液体を濃縮し、紡糸液を調製する。さらにこの紡糸液を使用して、ブローイング法により紡糸する。
【００６９】
ブローイング法とは、エアーノズルから吹き出される空気流と紡糸液供給ノズルから押し出される紡糸液流とによって、紡糸を行う方法である。エアーノズルからのスリットあたりのガス流速は、通常４０〜２００ｍ／ｓである。また紡糸ノズルの直径は通常０．１〜０．５ｍｍであり、紡糸液供給ノズル１本あたりの液量は、通常１〜１２０ｍｌ／ｈ程度であるが、３〜５０ｍｌ／ｈ程度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は、スプレー状（霧状）となることなく十分に延伸され、繊維相互で溶着されにくいので、紡糸条件を最適化することにより、繊維径分布の狭い均一なアルミナ繊維前駆体を得ることができる。
【００７０】
ここで、製作されるアルミナ系繊維の平均繊維長は、２５０μｍ以上であることが好ましく、５００μｍ以上であることがより好ましい。平均繊維長が２５０μｍ未満では、繊維同士が十分に絡み合わず、十分な強度が得られないからである。また無機繊維の平均直径は、特に限られないが、約３μｍから約８μｍの範囲にあることが好ましく、約５μｍから約７μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００７１】
紡糸が完了した前駆体を積層して、積層状シートを製作する。さらに積層状シートに対してニードリング処理を行う。ニードリング処理とは、ニードルを積層状シートに抜き差しして、シートの肉薄化を行う処理である。ニードリング処理には、通常ニードリング装置が用いられる。
【００７２】
通常、ニードリング装置は、突き刺し方向（通常は上下方向）に往復移動可能なニードルボードと、積層状シートの表面および裏面の両面側に設置された一対の支持板とで構成される。ニードルボードには、積層状シートに突き刺すための多数のニードルが、例えば約２５〜５０００個／１００ｃｍ２の密度で取り付けられている。また各支持板には、ニードル用の多数の貫通孔が設けられている。従って、一対の支持板によって積層状シートを両面から押さえつけた状態で、ニードルボードを積層状シートの方に近づけたり遠ざけたりすることにより、ニードルが積層状シートに抜き差しされ、繊維の交絡された多数の交絡点が形成される。
【００７３】
また、別の構成として、ニードリング装置は、２組のニードルボードを備えても良い。各ニードルボードは、それぞれの支持板を有する。２組のニードルボードを、それぞれ、積層状シートの表面および裏面に配設して、各支持板で積層状シートを両面から固定する。ここで、一方のニードルボードには、ニードリング処理時に他方のニードルボードのニードル群と位置が重ならないように、ニードルが配置されている。また、それぞれの支持板には、両方のニードルボードのニードル配置を考慮して、積層状シートの両面側からのニードリング処理時に、ニードルが支持板に当接しないように、多数の貫通孔が設けられている。このような装置を用いて、２組の支持板で積層状シートを両面側から挟み、２組のニードリングボードで積層状シートの両側からニードリング処理が行われても良い。このような方法でニードリング処理を行うことにより、処理時間が短縮される。
【００７４】
次に、このようにニードリング処理の施された積層状シートを常温から加熱し、最高温度１２５０℃程度で連続焼成することで、所定の坪量（単位面積当たりの重量）のマット材が得られる。
【００７５】
通常の場合、マット材のハンドリング性を向上させるため、得られたマット材には、第１の主表面の側から樹脂のような有機バインダ（第２の有機結合材）が含浸される。ただし、マット材に含浸される有機バインダは、そのようなマット材を備える排気ガス処理装置を使用した際に、装置から排出される有機成分量を増加させる一因となる。従って、以降の工程で、マット材の端面に形成される無機繊維飛散抑制部に含まれる有機成分量にもよるが、有機バインダの含有量（マット材の総重量に対する有機バインダの重量）は、例えば、１．０〜４．０重量％の範囲である。これにより、完成後のマット材に含まれる総有機成分量を、少なくとも現在保持シール材として使用されているマット材の値（マット材の全重量に対して４．５ｗｔ％）以下とすることができる。
【００７６】
なおこのような有機バインダとしては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂などが使用できる。例えばアクリル系（ＡＣＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）樹脂等を用いることが好ましい。
【００７７】
（ステップ１２０）
このようにして製造されたマット材は、所定の形状に裁断される（例えば図２に示す形状）。
【００７８】
次に、裁断されたマット材の端面の全周部または一部に、無機繊維飛散抑制部が形成される。無機繊維飛散抑制部は、マット材の端面に、高分子フィルムを熱融着させたり、接着剤で貼り付けることにより形成される。あるいは、無機繊維飛散抑制部は、第１の有機結合材を含む組成物を直接端面にスプレー塗布したり、刷毛塗りしたりすることにより形成される。スプレー塗布法の場合、例えば、スチレンブタジエン等を含む有機結合材が使用される。
【００７９】
その後、マット材の乾燥工程を経て、端面に無機繊維飛散抑制部が形成されたマット材が得られる。
【実施例】
【００８０】
以下、本発明の効果を実施例により説明する。
（実施例１に係るマット材の作製）
まず、アルミニウム含有量７０ｇ／ｌ、Ａｌ／Ｃｌ＝１．８（原子比）の塩基性塩化アルミニウム水溶液に、アルミナ系繊維の組成がＡｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７２：２８となるように、シリカゾルを配合し、アルミナ系繊維の前駆体を形成した。次に、アルミナ系繊維の前駆体に、ポリビニルアルコールを添加した。さらに、この液を濃縮して紡糸液とし、この紡糸液を用いてブローイング紡糸処理で紡糸した。搬送キャリアガス（空気）流量は、５２ｍ／ｓであり、紡糸液の供給速度は、５．３ｍｌ／ｈである。
【００８１】
その後、アルミナ系繊維の前駆体を折りたたんだものを積層して、アルミナ系繊維の原料シートを製作した。
【００８２】
次に、この原料シートに対して、ニードル処理を行った。ニードル処理は、８０個／１００ｃｍ２の密度でニードルが設置されたニードルボードを、原料シートの一方の側にのみ配設し、原料シートの片面側から行った。
【００８３】
その後、得られた原料マットを常温から最高温度１２５０℃で、１時間、連続焼成した。次に、得られた原料マットに、第１の主表面側から有機バインダ（第２の有機結合材）を含浸させた。有機バインダには、アクリル系ラテックスエマルジョンを使用し、含浸量は、原料マットの総量（有機バインダを含む）に対して１ｗｔ％とした。
【００８４】
次に、このようにして得た厚さ７．３ｍｍ、坪量１１６０ｇ／ｍ２のマット材を１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切断した。
【００８５】
次に、前述の方法で、マット材の端面全周にわたって、スチレンブタジエン系の（第１の）有機結合材（コニシ（株）社製、スプレーのりＺ−２）をスプレー塗布し、端面全周に無機繊維飛散抑制部を形成した。第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。このようにして得られたマット材を、実施例１とする。
【００８６】
（実施例２〜５）
実施例１と同様の方法により、端面全周に無機繊維飛散抑制部有するマット材（実施例２〜５）を製作した。ただし実施例２では、有機結合材の設置密度を６．２ｍｇ／ｃｍ２とし、実施例３では、有機結合材の設置密度を１０．７ｍｇ／ｃｍ２とし、実施例４では、有機結合材の設置密度を１５．１ｍｇ／ｃｍ２とし、実施例５では、有機結合材の設置密度を２４．３ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８７】
（実施例６〜８）
実施例１と同様の方法により、端面に無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例６では、マット材の端面全体に対して、２５％の端面領域にのみ、前述の有機結合材をスプレー塗布し、無機繊維飛散抑制部を形成した。一方、実施例７では、マット材の端面全体に対して、５０％の端面領域に、また実施例８では、マット材の端面全体に対して、７５％の端面領域に、無機繊維飛散抑制部を形成した。無機繊維飛散抑制部における有機結合材の設置密度は、いずれも１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８８】
（実施例９）
実施例１と同様の方法により、無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例９では、マット材の一方の主表面（第１の主表面）の全面にも、前述の第１の有機結合材をスプレー塗布した。従って、無機繊維飛散抑制部は、マット材の端面全周の他、マット材の一方の主表面（第１の主表面）の全面にも形成された。無機繊維飛散抑制部（端面および第１の主表面のそれぞれ）における第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８９】
（実施例１０）
実施例１と同様の方法により、無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例１０では、マット材の両方の主表面（第１および第２の主表面）の全面にも、前述の第１の有機結合材をスプレー塗布した。従って、無機繊維飛散抑制部は、マット材の端面全周の他、マット材の両方の主表面の全面にも形成された。無機繊維飛散抑制部（端面、第１の主表面および第２の主表面のそれぞれ）における第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００９０】
（実施例１１）
実施例１と同様の方法により、マット材の端面全周に無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例１１では、マット材の端面に前述の第１の有機結合材をスプレー塗布する前に、マット材の両方の主表面（全面）に、高分子フィルム（厚さ０．０８ｍｍ：新日石プラスト（株）社製）を熱融着させた。端面の第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００９１】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、マット材を製作した。ただし比較例１では、マット材の端部に無機繊維飛散抑制部を形成しなかった。
【００９２】
（比較例２）
比較例１と同様の方法により、マット材を製作した。ただし比較例２では、マット材の両主表面の全面に、高分子フィルム（厚さ０．０８ｍｍ：新日石プラスト（株）社製）を熱融着させた。
【００９３】
（有機量測定）
前述の各マット材を用いてマット材に含まれる総有機成分量の測定を行った。総有機成分量は、以下のようにして測定した。
【００９４】
まずマット材サンプル（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を１１０℃で１時間乾燥させた後、サンプルの重量（ｍｇ）を測定する（焼成前重量）。次にサンプルを６００℃で１時間焼成する。その後、室温まで降温し、再度重量（ｍｇ）を測定する（焼成後重量）。得られた値を用いて、以下の式
総有機成分量（％）＝
｛（焼成前重量−焼成後重量）／（焼成前重量）｝×１００ 式（２）
からマット材の総有機成分量が求められる。
【００９５】
表１には、各マット材に対して得られた総有機成分量の測定結果を示す。
【００９６】
【表１】
（無機繊維の飛散性試験）
前述の各マット材を用いて無機繊維の飛散性試験を行った。試験装置の一部を図９に示す。
【００９７】
飛散性試験は以下のように実施した。まず、前述の各マット材（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を試験サンプル１６０として使用する。図９に示すように、２個のクリップ１３０を用いて、この試験サンプル１６０を試験装置１１０から突出したアーム枠１４０（全長９１５ｍｍ、幅３２２ｍｍ）の先端に固定する。アーム枠１４０は、他方の先端が試験装置１１０の垂直枠１５０と接続されている。垂直枠１５０は、土台枠部分１５１の上に、直立するように設置されている。また、垂直枠１５０は、図９のＸＺ平面に延伸する主平面（Ｚ方向の高さ（土台枠部分１５１の高さを除く）１０１６ｍｍ×Ｘ方向の長さ３２２ｍｍ）を有する。図において、垂直枠１５０を構成する２本の金属柱１５３のＸ方向の幅は、
２５ｍｍで、Ｙ方向の幅は、２５ｍｍである。アーム枠１４０は、垂直枠１５０の上端（図示されていない）に接続された先端部を支点として、垂直枠の主表面に対して垂直な平面（ＹＺ平面）上で回転することができる。この回転は、垂直枠の主表面から、少なくとも、この主表面に対して９０゜以下の角度範囲で行うことができる。試験の際に、アーム枠１４０を鉛直方向に対して９０゜の角度（すなわち水平状態）に保持した状態から落下させると、アーム枠１４０は、ＹＺ平面に沿って、矢印の向きに９０゜回転し、これに伴って、サンプル１６０も矢印の向きに回転する。アーム枠１４０は、最終的に垂直枠１５０の金属柱１５３に衝突する。このときの衝撃によって、サンプル１６０から無機繊維の一部が飛散する。試験後、サンプル１６０をクリップ１３０から静かに取り外す。その後、以下の式を用いて、無機繊維の飛散率を求めた：
無機繊維の飛散率（％）＝（試験前のマット材サンプルの重量−試験後のマット材サンプルの重量）／（試験前のマット材サンプルの重量）×１００ 式（３）
前述の表１には、各マット材に対して得られた飛散性試験の結果を示す。この表から、端面の少なくとも一部に無機繊維飛散抑制部を設置した実施例１〜１１に係るマット材（第１の有機結合材の設置密度１．８〜２４．３ｍｇ／ｃｍ２）では、端面に無機繊維飛散抑制部を有さないマット材（比較例１）に比べて、無機繊維の飛散量が有意に抑制されることがわかる。
【００９８】
図１０には、比較例１、２ならびに実施例１、６〜８に係るマット材における無機繊維飛散率の比較結果を示す。実施例１、６〜８に係るマット材における無機繊維飛散率の比較から、マット材の端面全体に対する、無機繊維飛散抑制部が設置された端面領域の割合（以下、「設置端面割合」と称する）が増加するほど、マット材からの無機繊維の飛散率が低下する傾向にあることがわかる（実施例６では、「設置端面割合」は、２５％であり、実施例７では、「設置端面割合」は、５０％であり、実施例８では、「設置端面割合」は、７５％であり、実施例１では、「設置端面割合」は、１００％であることに留意する必要がある。）ただし、本発明のマット材では、必ずしも端面の全周にわたって、無機繊維飛散抑制部を形成しなくても、無機繊維の飛散に対して一定の効果が得られることがわかる。すなわち、比較例２とこれらの実施例における結果の比較から、マット材の「設置端面割合」を７５％以上とした場合（実施例８、実施例１）、２つの主表面にフィルムが設置された従来のマット材（比較例２）よりも、無機繊維の飛散率をより低減することができることがわかる。
【００９９】
図１１には、端面全周にわたって無機繊維飛散抑制部が形成されたマット材における、端面の有機結合材の設置密度に対する無機繊維飛散率および総有機成分量の関係を示す。この図から、第１の有機結合材の設置密度Ｐが２５ｍｇ／ｃｍ２以下の場合、端面全周に無機繊維飛散抑制部を形成したとしても、マット材に含まれる総有機成分量は、２．５ｗｔ％以下（無機繊維飛散抑制部の寄与分：１．５ｗｔ％）に抑制されることがわかる。なお図１１において、設置密度が０（ゼロ）から６ｍｇ／ｃｍ２の範囲で、著しい飛散率の低減効果が認められる。それ以降は、有機結合材の設置密度の増大による飛散率の低減効果は、小さくなる傾向にある。従って、総有機成分量のよりいっそうの低減を考慮すると、端面の無機繊維飛散抑制部における有機結合材の設置密度は、６ｍｇ／ｃｍ２以下の範囲であることが最も好ましいと言える。この場合、端面の無機繊維飛散抑制部の形成による、マット材に含まれる有機成分量の上昇を、０．５ｗｔ％程度に抑制することができる。
【０１００】
なお、実施例９〜１１に示すように、マット材の主表面の一方または両方にも、無機繊維飛散抑制部を形成したマット材では、無機繊維の飛散に対して、より有効な効果が得られることがわかる。従って、使用時にマット材から放出される総有機成分量が所定の上限（例えば４．５ｗｔ％）を超えなければ、無機繊維飛散抑制部を、端面の他、主表面に形成しても良いことは明らかであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のマット材および排気ガス処理装置は、車両等に使用される排気ガス処理装置の保持シール材および断熱材、ならびに消音装置の吸音材等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
２ 入口管
４ 出口管
１０ 排気ガス処理装置
１２ ケーシング
２０ 排気ガス処理体
２４ 保持シール材
２６ 断熱材
３０ マット材
５０ 嵌合凸部
６０ 嵌合凹部
７０ 消音装置
７２ インナーパイプ
７４ 吸音材
７６ アウターシェル
１１０ 試験装置
１６０ 試験サンプル
２５０ 第1の主表面
２６０ 第２の主表面
２８０ 端面
２９０ 無機繊維飛散抑制部
２９０Ｆ フィルム
３１０ マスキング部材
３３０ 塗布器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機繊維を含むマット材に関し、特に、車両等の排気ガス処理装置および消音装置に使用されるマット材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の台数は、今世紀に入って飛躍的に増加しており、それに比例して、自動車の内燃機関から排出される排気ガスの量も急激な増大の一途を辿っている。特にディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる種々の物質は、汚染を引き起こす原因となるため、現在では、世界環境にとって深刻な影響を与えつつある。
【０００３】
このような事情の下、各種排気ガス処理装置が提案され、実用化されている。一般的な排気ガス処理装置は、エンジンの排気ガスマニホールドに連結された排気管の途上に筒状部材（ケーシング）を設け、その中に、排気ガスの入口および出口用の開口面を有し、内部に微細な気孔を多数有する排気ガス処理体を配置した構造となっている。排気ガス処理体の一例としては、触媒担持体、およびディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）等の排気ガスフィルタがある。例えばＤＰＦの場合、上述の構造により、排気ガスが排気ガス処理体の入口開口面から出口開口面を通って排出される間に、気孔の周囲の壁に微粒子がトラップされ、排気ガス中から微粒子を除去することができる。
【０００４】
このような排気ガス処理体とケーシングの間には、通常保持シール材が設置される。保持シール材は、車両走行中等における排気ガス処理体とケーシングの当接による破損を防ぎ、さらにケーシングと排気ガス処理体との隙間から排気ガスがリークすることを防止するために用いられる。また、保持シール材は、排気ガスの排圧により排気ガス処理体が脱落することを防止する役割を有する。さらに排気ガス処理体は、反応性を維持するため高温に保持する必要があり、保持シール材には断熱性能も要求される。これらの要件を満たす部材としては、アルミナ系繊維等の無機繊維を含むマット材がある。
【０００５】
このマット材は、排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けられ、テーピング等によって排気ガス処理体と一体固定化されることにより、保持シール材として機能する。その後、この一体品は、ケーシング内に圧入されて排気ガス処理装置が構成される。
【０００６】
なお、マット材は、微細な無機繊維（通常、直径約３μｍ〜８μｍ程度）を多量に含んでおり、しばしばこのような無機繊維は、作業環境性を悪化させる要因となる。例えば、作業者のマット材のハンドリング中に、マット材から無機繊維が抜き出て、これが周囲に飛散してしまうという問題が生じる。
【０００７】
そこでこのようなハンドリング時の無機繊維の飛散の問題を抑制するため、マット材の表裏面に高分子樹脂製のフィルムを設置する技術が提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−６１０５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本願発明者は、マット材のハンドリングの際、前述のような表裏面に高分子樹脂製のフィルムが設置されたマット材においても、マット材から多数の無機繊維が飛散することに気づいた。そして、従来の無機繊維飛散抑制対策（すなわち、表裏面に高分子樹脂製のフィルムを設置する技術）の効果を確認するため、そのようなマット材を用いて実際に無機繊維飛散量の測定を行った（無機繊維飛散試験の方法は、後述する）。
【００１０】
結果を図１に示す。この図の上側のグラフは、マット材の所定の部分を高分子フィルムでマスキングしたサンプルにおいて、露出された部分の単位表面積当たりの無機繊維飛散量を示したものである。サンプル１は、いずれの部分もマスキングされていないマット材、サンプル２は、表裏面のみがマスキングされたマット材（すなわち従来のマット材）、サンプル３は、端面全周部と、一方の表面がマスキングされたマット材、サンプル４は、端面全周部と、他方の表面がマスキングされたマット材に相当する。なお、各サンプルの左側の棒グラフ（白棒）は、全重量に対して４．５ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果であり、右側の棒グラフ（模様付き棒）は、全重量に対して１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果である。
【００１１】
図１の上側のグラフから（特に、１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材の場合）、表裏面に高分子樹脂製のフィルムを設置したマット材に相当するサンプル２からの無機繊維飛散量は、全くマスキングをしていないマット材（サンプル１）の単位面積当たりの無機繊維飛散量を大きく上回ることがわかった。また、図１の下側には、縦軸の単位を無機繊維飛散率（マット材の総重量に対する飛散した無機繊維の重量百分率）とした場合の同様の結果を示すが、このグラフからも（特に、１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材の場合）、サンプル２の無機繊維飛散率は、フィルムを設置していないサンプル１に場合に比べて、多少低下するもののその効果は、あまり顕著ではないことがわかる。これは、従来のようなマット材の表裏面にフィルムを設置する方法では、無機繊維の飛散を十分に抑制することができないことを意味するものである。
【００１２】
このように、従来の対策では、マット材からの無機繊維の飛散を十分に抑制することはできないため、無機繊維の飛散量をより一層低減することが可能な対策が今後必要になるものと予想される。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、従来のマット材に比べて、無機繊維の飛散がより生じにくいマット材を提供することを目的とする。また、そのようなマット材を作製する方法、およびそのようなマット材を備える排気ガス処理装置ならびに消音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】
【００１４】
本発明では、無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を有するマット材であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部が形成されていることを特徴とするマット材が提供される。
【００１５】
ここで、前記無機繊維飛散抑制部は、有機物を有しても良い。
【００１６】
あるいは、前記無機繊維飛散抑制部は、高分子フィルムまたは第１の有機結合材を有しても良い。
【００１７】
特に、前記第１の有機結合材は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂からなる群から選定されても良い。
【００１８】
また、前記第１の有機結合材の設置密度Ｐは、０＜Ｐ≦２５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。
【００１９】
また、前記無機繊維飛散抑制部は、前記端面の総面積の７５％〜１００％の領域に形成されていることが好ましい。
【００２０】
さらに当該マット材は、第１および／または第２の主表面に、無機繊維飛散抑制部を有しても良い。
【００２１】
特に、前記第１および／または第２の主表面の無機繊維飛散抑制部は、高分子フィルムを有しても良い。
【００２２】
また、前記無機繊維は、アルミナとシリカを含んでも良い。
【００２３】
当該マット材は、第１、第２の主表面および端面以外の部位に、無機結合材および／または第２の有機結合材を有しても良い。
【００２４】
また、当該マット材は、該マット材の全重量に対して０より多く４．５ｗｔ％以下の有機成分を含んでも良く、特に０より多く２．５ｗｔ％以下の有機成分を含んでも良い。
【００２５】
さらに、本発明は、無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を作製する方法であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、前記無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部を形成するステップを有することを特徴とする方法が提供される。
【００２６】
ここで、前記無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、有機結合材を塗布するステップを有しても良い。
【００２７】
さらに、当該方法は、第１および／または第２の主表面に、無機繊維飛散抑制部を形成するステップを有しても良い。
【００２８】
前記第１および／または第２の主表面に、無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、前記第１および／または第２の主表面に、高分子フィルムを設置するステップを有しても良い。
【００２９】
さらに本発明では、排気ガスの流通する２つの開口面を有する排気ガス処理体と、
前記排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けて使用される保持シール材と、
該保持シール材が巻き回された前記排気ガス処理体を収容する筒状部材と、
で構成される排気ガス処理装置であって、
前記保持シール材は、前述のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置が提供される。
【００３０】
さらに本発明では、
排気ガスの入口管および出口管と、
前記入口管および出口管の間に設置された排気ガス処理体と、
を備える排気ガス処理装置であって、
前記入口管の少なくとも一部には、断熱材が設置され、
該断熱材は、前述のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置が提供される。
【００３１】
ここで、排気ガス処理装置の前記排気ガス処理体は、触媒担持体または排気ガスフィルタであっても良い。
【００３２】
さらに本発明では、インナーパイプと、該インナーパイプの外方を覆うアウターシェルと、前記インナーパイプとアウターシェルの間に設置された吸音材とを有する消音装置であって、
前記吸音材は、前述のマット材で構成されることを特徴とする消音装置が提供される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明では、ハンドリングの際に生じ得る無機繊維の飛散が有意に抑制されたマット材を提供することが可能となる。また、そのようなマット材を作製する方法、およびそのようなマット材を保持シール材および／または断熱材として備える排気ガス処理装置を提供することが可能になる。さらに、そのようなマット材を吸音材として備える消音装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】マスキングを行っていないサンプルと、マット材の所定の部分（第１の主表面および第２の主表面、第１の主表面および端面、ならびに第２の主表面および端面）をマスキングしたサンプルにおける無機繊維飛散量（上側）および無機繊維飛散率（下側）を示した図である。
【図２】本発明によるマット材の一形態を示す図である。
【図３】本発明によるマット材を保持シール材として使用して、排気ガス処理装置を構成するときの構成図である。
【図４】一例として、高分子フィルムを用いて、マット材の端面に無機繊維飛散抑制部を形成するときの方法を模式的に示した図である。
【図５】一例として、有機結合材を用いて、マット材の端面に無機繊維飛散抑制部を形成するときの方法を模式的に示した図である。
【図６】本発明による排気ガス処理装置の一構成例を示す図である。
【図７】本発明による消音装置の一構成例を示す図である。
【図８】本発明によるマット材の製造方法のフローを示した図である。
【図９】無機繊維の飛散性試験装置の一部を概略的に示した図である。
【図１０】比較例１、２に係るマット材および実施例１、６〜８に係るマット材において、無機繊維の飛散率を比較して示した図である。
【図１１】端面への第１の有機結合材の設置密度と無機繊維の飛散率の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
【００３６】
図２には、本発明によるマット材の形態の一例を示す。また図３には、本発明に係るマット材を保持シール材として含む排気ガス処理装置の分解構成図を示す。
【００３７】
通常、本発明によるマット材３０は、例えばアルミナおよびシリカからなる多数の微細な無機繊維（通常、直径約３μｍ〜８μｍ程度）と、所定量（例えば重量比で１％）の有機バインダ（以降、「第２の有機結合材」とも称する場合がある）とによって構成される。
【００３８】
また本発明によるマット材３０は、図２に示すように、第１および第２の主表面２５０、２６０と、両者を取り囲む端面２８０とを有する。さらにこのマット材３０は、長辺（Ｘ方向に平行な辺）と短辺（Ｙ方向に平行な辺）を有し、実質的に矩形状となるように形成される。短辺７０および７１には、それぞれ嵌合凸部５０および嵌合凹部６０が設置されている。また、短辺７１の嵌合凹部６０に隣接する位置には、２つの凸部６１が形成されている。ただし本発明のマット材の短辺７０、７１は、図２の形状に限られるものではなく、例えば、図のような嵌合部を全く有さないものや、各短辺が、それぞれ、嵌合凸部５０および嵌合凹部６０を複数有するもの等も使用できる。なお、本願において、「実質的に矩形状」とは、図２に示すような、短辺に１組の嵌合凸部５０と嵌合凹部６０を有する矩形を含む概念である。さらに、「実質的に矩形状」には、長辺と短辺の交差するコーナー部が、９０゜以外の角度を有する形状（例えば、曲率を有するもの）も含まれる。
【００３９】
このマット材３０は、保持シール材２４として使用する場合、長辺方向が巻回方向（Ｘ方向）となるようにして使用される。またマット材３０が、保持シール材２４として触媒担持体等の排気ガス処理体２０に巻き付けられた際には、図３に示すように、マット材３０の嵌合凸部５０と嵌合凹部６０が嵌合され、マット材３０が排気ガス処理体２０に固定される。その後、保持シール材２４が巻き回された排気ガス処理体２０は、圧入等により、金属等で構成された筒状のケーシング１２内に圧入され、装着される。
【００４０】
再度図２を参照すると、本発明によるマット材３０には、該マット材３０の端面２８０の全周にわたって、無機繊維の飛散を抑制するための無機繊維飛散抑制部２９０が形成されている。
【００４１】
前述のように、通常のマット材は、微細な無機繊維を多量に含んでいるため、従来のマット材では、例えば、作業者のハンドリング中に、マット材から無機繊維が抜き出て、これが周囲に飛散してしまうという問題が生じ得る。
【００４２】
図１には、１００ｍｍ×１００ｍｍ×７．１ｍｍの寸法のマット材のうち所定の箇所（第１の主表面および第２の主表面、第１の主表面および端面、ならびに第２の主表面および端面）を高分子フィルムでマスキングした状態、または全くマスキングしない状態で、無機繊維飛散試験（詳細は後述する）を行った場合に得られた無機繊維飛散量（上側）および無機繊維飛散率（下側）の結果を示す。図１において、サンプル１は、マスキングを全く実施していないマット材である。また、サンプル２は、第１および第２の主表面をマスキングし、端面全周のみを露出させたサンプルである。サンプル３は、第１の主表面および端面全周をマスキングし、第２の主表面のみを露出したサンプルである。さらにサンプル４は、第２の主表面および端面全周をマスキングし、第１の主表面のみを露出したサンプルである。また、縦軸の「無機繊維飛散量」は、マット材の非マスキング領域（露出面）の表面積に対する飛散した無機繊維の重量を意味し、「無機繊維飛散率」は、マット材の総重量に対する飛散した無機繊維の重量百分率を意味する。なお、各サンプルの左側の棒グラフ（白棒）は、全重量に対して４．５ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果であり、右側の棒グラフ（模様付き棒）は、全重量に対して１．０ｗｔ％の有機バインダが含浸されたマット材での測定結果である。
【００４３】
その結果、驚くべきことに、「無機繊維飛散量」は、サンプル２、すなわち、第１の主表面および第２の主表面にフィルムが設置された従来のマット材に相当するサンプルおいて最大となっていることがわかる。特に、マット材に含まれる有機バインダの量が少ない場合（１．０ｗｔ％）、その傾向が顕著である。一方、少なくともマット材の端面がマスキングされたサンプル３（またはサンプル４）では、無機繊維飛散量は、サンプル１と同程度またはそれ以下であった。このことは、無機繊維の主要な飛散発生源となる箇所は、マット材の第１または第２の主表面ではなく、マット材の端面であることを示唆している。
【００４４】
これは、マット材の端面は、マット材の切断面に相当するため、この箇所では、無機繊維のネットワークが切断された状態で、多数の無機繊維が存在しているためであると考えられる。すなわち、マット材の端面では、無機繊維同士の拘束力が弱まっており、無機繊維の飛び出しや脱落が容易に起こり得る状態になっており、これによりハンドリングの際に、端面からの無機繊維の飛散が顕著になるものと思われる。なお、いずれのサンプルにおいても、マット材には、第１の主表面側から有機バインダを所定量（１％または４．５ｗｔ％）含浸させている。従って、サンプル３と４による差異は、マット材の内部（厚さ方向）での有機バインダの偏り分布によるものである。すなわち、マット材の第１の主表面（有機バインダ導入面）側では、第２の主表面側に比べて、有機バインダの量が多くなる傾向にあり、このため、無機繊維の飛散量にも差異が生じたものと思われる。
【００４５】
本願発明者によって初めて明らかにされたこの結果は、従来のようなマット材の第１および／または第２の主表面に高分子フィルムを設置する方法では、マット材からの無機繊維の飛散を十分に効果的に抑制することができないことを示唆するものである。特に、自動車用の排気ガス処理の分野では、環境上の観点から、使用の際に排気ガス処理装置から放出される有機成分量を抑制するため、保持シール材に含まれる有機バインダの量をこれまでの４．５ｗｔ％から、例えば１ｗｔ％程度に削減することが検討されている。このような方針により、マット材に含浸される有機バインダの量が削減されると、図１の結果から、マット材の端面側からの無機繊維飛散の影響は、より顕著になることが予想される。
【００４６】
一方、図１の下側のグラフ（特に、サンプル３または４）から、マット材の端面を何らかの方法で被覆することにより、より効果的に無機繊維の飛散を抑制することが可能であることが予想される。
【００４７】
本願発明者は、この新しい知見に基づいて、マット材からの無機繊維の飛散をより一層抑制することが可能な方策を検討し、本発明に至ったものである。すなわち、本発明は、無機繊維飛散の主要発生源であるマット材の端面に対して、そこからの無機繊維の飛散を抑制する対処を行うことにより、最も直接的かつ有効に、無機繊維の飛散を抑制することを意図するものである。例えば、図２の例では、マット材の端面２８０の全周にわたって、無機繊維飛散抑制部２９０が形成されている。この場合、マット材の端部２８０からの無機繊維の抜け出し、飛散が抑制されるため、ハンドリング時のマット材からの無機繊維の飛散を十分に効果的に抑制することが可能となる。
【００４８】
ここで、「無機繊維飛散抑制部」２９０は、マット材の端面からの無機繊維の抜け出し、飛散を抑制、軽減することが可能であれば、いかなる態様で構成しても良い。例えば、「無機繊維飛散抑制部」２９０は、端面２８０への高分子フィルムのようなフィルムの設置または有機結合材（以下、これを、通常のマット材において、第１の主表面側から内部に添加、含浸される前述の「第２の有機結合材」と区別するため、「第１の有機結合材」とも称する）の塗布、など様々な方法で構成することができる。
【００４９】
また、図２の例では、無機繊維飛散抑制部２９０は、マット材の端面２８０の全周にわたって構成されているが、本発明の態様は、このような構成に限られるものではない。すなわち、マット材からの無機繊維の飛散量を従来よりも抑制することが可能であれば、無機繊維飛散抑制部２９０は、マット材の端面２８０の一部に形成しても良い。例えば、ある試算では、後述のように、マット材の端面２８０の全領域に対して、端部の無機繊維飛散抑制部２９０の存在割合が７５％以上であれば、マット材からの無機繊維の飛散量を、第１および第２の主表面に高分子フィルムを設置した従来のようなマット材よりも抑制することが可能であることが示されている。このような態様は、特に、マット材に含まれる有機成分の総量をより一層低減したい場合に有効である。
【００５０】
なお、主表面に高分子フィルムが設置されたマット材において、この主表面は、概念上、「無機繊維飛散抑制部」に相当する。従って、以降の説明では、高分子フィルムを有するマット材の主表面についても、「無機繊維飛散抑制部」と称することがある。ただし、本発明の最大の特徴は、端面側に設置された「無機繊維飛散抑制部」にあることを理解する必要がある。
【００５１】
なお、これに限定されるわけではないが、「無機繊維飛散抑制部」２９０は、マット材３０の端面２８０の上部から、該端面のみを覆うようにして設置されることが好ましい。この場合、「無機繊維飛散抑制部」２９０を形成することに起因した、マット材３０の有機成分の上昇量を最小限に抑制することができる。例えば、「無機繊維飛散抑制部」２９０が端面２８０への高分子フィルムの置載によって形成される場合、図４に示すように、予め端面の被設置領域と等しい寸法に裁断された高分子フィルム２９０Ｆが、端面２８０の前記被設置領域に設置される。また、例えば、「無機繊維飛散抑制部」２９０が有機結合材のスプレー塗布によって形成される場合、図５に示すように、マット材３０の第１および第２の主表面２５０、２６０の端部近傍を、予めマスキング部材３１０でマスキングする。その後、塗布器３３０を用いて、端面２８０の「無機繊維飛散抑制部」２９０の被設置領域に、有機結合材がスプレー塗布される。これにより、端面２８０（の所定の領域）にのみ、「無機繊維飛散抑制部」２９０が設置され、マット材３０の第１および第２の主表面２５０、２６０にまで、「無機繊維飛散抑制部」２９０が設置されることを回避することができる。
【００５２】
ここで、マット材の端面２８０に高分子フィルムを設置することにより、無機繊維飛散抑制部２９０を形成する場合、そのような高分子フィルムの材質や厚さは、特に限られない。例えば、厚さが０．０８ｍｍの新日石プラスト（株）社製のワリフ（登録商標）が使用できる。特に、高分子フィルムの厚さが１ｍｍ以下の場合、マット材の端面に無機繊維飛散抑制部２９０を形成することによって生じる、マット材の総有機成分量の上昇を、有意に抑制することができる。
【００５３】
同様に、無機繊維飛散抑制部２９０を、マット材の端面２８０への有機結合材の塗布により形成する場合、そのような有機結合材は、特に限られない。例えば、有機結合材には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂など、従来からマット材用の第２の有機結合材として使用されているまたは使用されていない様々なものが使用できる。例えば、アクリル系（ＡＣＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）樹脂等を用いることが好ましい。
【００５４】
また、無機繊維飛散抑制部２９０を第１の有機結合材の塗布により形成する場合、その端面への設置量（以下、「設置密度（Ｐ）」という）は、特に限られない。ただし一般に、設置密度Ｐが増加すると、それに従って、無機繊維の飛散抑制効果は高まるが、設置密度Ｐが２５ｍｇ／ｃｍ２を超えると、その効果はあまり認められなくなる。また、マット材に含まれる有機成分の量は、前述のように、環境上できる限り抑制することが望ましい。従って、設置密度Ｐは、０＜Ｐ≦２５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましいと言える。この場合、無機繊維飛散抑制部の設置による、マット材に含まれる有機成分量の上昇を、１．５ｗｔ％以下に抑制することができる（従って、例えば、マット材に予め１ｗｔ％の有機バインダが含浸されている場合、マット材に含まれる総有機成分量は、２．５ｗｔ％以下に抑制される）。特に、後述のように、第１の有機結合材の設置密度は、約６ｍｇ／ｃｍ２以下であることがより好ましい。この場合、無機繊維飛散抑制部の設置による、マット材に含まれる有機成分量の上昇を、０．５ｗｔ％程度に抑制することができる（従って、例えば、マット材に予め１ｗｔ％の有機バインダが含浸されている場合、マット材に含まれる総有機成分量は、１．５ｗｔ％以下に抑制される）。
【００５５】
ここで、第１の有機結合材の端面の設置密度Ｐは、以下のようにして算定される。完成状態のマット材をいずれかの端面から５ｍｍの幅で切断し、短冊状サンプルＡを採取する（サンプルＡは、６面のうち、１面Ｆのみが、元のマット材の端面に相当するように採取する）。次に、前記マット材の端面および端面から５ｍｍの領域が含まれないようにして、サンプルＢを採取する。次に、サンプルＡおよびＢを、大気中１１０℃で１時間保持した後、両サンプルの重量（ｍｇ）を測定する（それぞれ、ＷＡ１、ＷＢ１とする）。次に両サンプルを６００℃で１時間焼成する。その後、室温まで降温し、サンプルＡおよびＢの重量（ｍｇ）を再度測定する（それぞれ、ＷＡ２、ＷＢ２とする）。得られた値を用いて、以下の式
設置密度Ｐ（ｍｇ／ｃｍ２）＝｛（ＷＡ１−ＷＡ２）−（ＷＢ１−ＷＢ２）｝／（サンプルAの面Ｆの面積（ｃｍ２）） 式（１）
から、端面での第１の有機結合材の設置密度が求められる。
【００５６】
また、本発明は、マット材の端面２８０の少なくとも一部に「無機繊維飛散抑制部」２９０が形成されていることを特徴とするものである。従って本発明は、特にマット材自体の仕様、例えば、無機繊維の材質、繊維径、マット材の形状、ならびに／または第１および第２の主表面のフィルムの有無等による制約を受けないことは明らかであろう。
【００５７】
例えば、従来のような主表面に高分子フィルムが設置されたマット材に対して、本発明を適用することも可能である。あるいは、主表面に高分子フィルムが設置されていないマット材の場合、端面の他、マット材の第１および／または第２の主表面の一部もしくは全面にも、第１の有機結合材を塗布し、「無機繊維飛散抑制部」を形成しても良い。このように、マット材の第１および／または第２の主表面にも、「無機繊維飛散抑制部」を形成した場合、マット材からの無機繊維の飛散量がさらに抑制される。ただし、この場合、マット材に含まれる有機成分の総量が著しく多くなる可能性がある。従って、この場合には、マット材に含まれる有機成分の総量が、例えば４．５ｗｔ％以下になるように、「無機繊維飛散抑制部」２９０に含まれる有機成分の量を調整することがより好ましい。
【００５８】
このように、本発明によるマット材では、無機繊維の主要飛散源であるマット材の端面に対して、そこからの無機繊維の飛散を抑制する措置を講じているため、本発明によるマット材では、ハンドリング時のマット材からの繊維の飛散を十分に効果的に抑制することが可能となる。
【００５９】
このような本発明によるマット材は、例えば、排気ガス処理装置１０の保持シール材および／または断熱材として使用することができる。図６には、本発明による排気ガス処理装置１０の一構成例を示す。
【００６０】
排気ガス処理装置１０は、保持シール材２４が外周面に巻き回された排気ガス処理体２０と、該排気ガス処理体を収容するケーシング１２と、該ケーシングの入口側および出口側のそれぞれに接続された、排気ガスの入口管２および出口管４とを有する。入口管２および出口管４は、ケーシング１２と接続される位置で径が拡張されるように、テーパ形状となっている。また、入口管２のテーパ形状部には、断熱材２６が設置されており、これにより、排気ガス処理装置１０内部の熱が入口管２を介して外部に伝達することが抑制される。この図の例では、排気ガス処理体２０は、排気ガスの入口と出口用の開口面を有し、ガス流と平行な方向に多数の貫通孔を有する触媒担持体である。触媒担持体は、例えばハニカム状の多孔質炭化珪素等で構成される。ただし、本発明の排気ガス処理装置１０は、このような構成に限られるものではない。例えば、排気ガス処理体２０を貫通孔の一部が目封じされたＤＰＦとすることも可能である。
【００６１】
ここで、保持シール材２４および断熱材２６は、本発明によるマット材３０で構成されている。このような排気ガス処理装置では、マット材を保持シール材および断熱材として排気ガス処理装置に取り付ける際に、無機繊維の飛散が有意に抑制される。
【００６２】
また本発明のマット材を保持シール材として使用する場合、マット材の両主表面に高分子フィルムを設置する必要がなくなる。端面に無機繊維飛散抑制部を形成することにより、既に十分な無機繊維の飛散抑制効果が得られるためである。マット材の両主表面に高分子フィルムを設置する必要がなくなるため、本発明の排気ガス処理装置１０では、使用の際（特に初期使用の際）に、排気ガスからの熱によって分解放出される有機成分の量を有意に抑制することができるという効果が得られる。例えば、マット材に予め１ｗｔ％の有機バインダが含浸されている場合、マット材に含まれる総有機成分量を、１．５ｗｔ％以下に抑制することができる。
【００６３】
次に、本発明によるマット材の別の適用例を説明する。図７には、本発明によるマット材を備える消音装置を示す。この消音装置は、例えば自動車等のエンジンの排気管の途中に設けられる。消音装置７０は、インナーパイプ７２（例えばステンレス鋼等の金属製）と、その外方を覆うアウターシェル７６（例えばステンレス鋼等の金属製）と、両者の間に設置された吸音材７４とを有する。通常の場合、インナーパイプ７２の表面には、小孔が穿設されている。このような消音装置７０では、インナーパイプ７２の内部に排気ガスを流通させた際に、吸音材７４により、排気中に含まれる騒音成分を減衰させることができる。
【００６４】
ここで、吸音材７４には、前述の本発明によるマット材３０を使用することができる。吸音材７４に本発明によるマット材を使用することにより、吸音材７４を消音装置７０に取り付ける際に生じ得る、無機繊維の飛散を有意に抑制することができる。
【００６５】
以下、本発明のマット材３０の製作方法の一例を説明する。なお、以下に記載の方法以外の方法で、マット材３０を作製しても良いことは、当業者には明らかである。
【００６６】
図８には、本発明によるマット材を作製する方法のフロー図を示す。本発明によるマット材を作製する方法は、第１の主表面、第２の主表面および端面を有するマット材を提供するステップ（ステップ１１０）と、マット材の端面の少なくとも一部に、無機繊維飛散抑制部を形成するステップ（ステップ１２０）と、を含む。以下、両ステップについて詳しく説明する。
【００６７】
（ステップ１１０）
まず、無機繊維からなる積層状シートを製作する。なお以下の説明では、無機繊維としてアルミナとシリカの混合物を用いるが、無機繊維材料は、これに限られるものではなく、例えばアルミナまたはシリカのみで構成されても良い。アルミニウム含有量７０ｇ／ｌ、Ａｌ／Ｃｌ＝１．８（原子比）の塩基性塩化アルミニウム水溶液に、例えばアルミナ−シリカ組成比が６０〜８０：４０〜２０となるようにシリカゾルを添加し、無機繊維の前駆体を調製する。特にアルミナ−シリカ組成比は、７０〜７４：３０〜２６程度であることがより好ましい。アルミナ組成比が６０％以下では、アルミナとシリカから生成されるムライトの組成比率が低くなるため、完成後のマット材の熱伝導度が高くなる傾向にある。
【００６８】
次にこのアルミナ系繊維の前駆体にポリビニルアルコール等の有機重合体を加える。その後この液体を濃縮し、紡糸液を調製する。さらにこの紡糸液を使用して、ブローイング法により紡糸する。
【００６９】
ブローイング法とは、エアーノズルから吹き出される空気流と紡糸液供給ノズルから押し出される紡糸液流とによって、紡糸を行う方法である。エアーノズルからのスリットあたりのガス流速は、通常４０〜２００ｍ／ｓである。また紡糸ノズルの直径は通常０．１〜０．５ｍｍであり、紡糸液供給ノズル１本あたりの液量は、通常１〜１２０ｍｌ／ｈ程度であるが、３〜５０ｍｌ／ｈ程度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は、スプレー状（霧状）となることなく十分に延伸され、繊維相互で溶着されにくいので、紡糸条件を最適化することにより、繊維径分布の狭い均一なアルミナ繊維前駆体を得ることができる。
【００７０】
ここで、製作されるアルミナ系繊維の平均繊維長は、２５０μｍ以上であることが好ましく、５００μｍ以上であることがより好ましい。平均繊維長が２５０μｍ未満では、繊維同士が十分に絡み合わず、十分な強度が得られないからである。また無機繊維の平均直径は、特に限られないが、約３μｍから約８μｍの範囲にあることが好ましく、約５μｍから約７μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００７１】
紡糸が完了した前駆体を積層して、積層状シートを製作する。さらに積層状シートに対してニードリング処理を行う。ニードリング処理とは、ニードルを積層状シートに抜き差しして、シートの肉薄化を行う処理である。ニードリング処理には、通常ニードリング装置が用いられる。
【００７２】
通常、ニードリング装置は、突き刺し方向（通常は上下方向）に往復移動可能なニードルボードと、積層状シートの表面および裏面の両面側に設置された一対の支持板とで構成される。ニードルボードには、積層状シートに突き刺すための多数のニードルが、例えば約２５〜５０００個／１００ｃｍ２の密度で取り付けられている。また各支持板には、ニードル用の多数の貫通孔が設けられている。従って、一対の支持板によって積層状シートを両面から押さえつけた状態で、ニードルボードを積層状シートの方に近づけたり遠ざけたりすることにより、ニードルが積層状シートに抜き差しされ、繊維の交絡された多数の交絡点が形成される。
【００７３】
また、別の構成として、ニードリング装置は、２組のニードルボードを備えても良い。各ニードルボードは、それぞれの支持板を有する。２組のニードルボードを、それぞれ、積層状シートの表面および裏面に配設して、各支持板で積層状シートを両面から固定する。ここで、一方のニードルボードには、ニードリング処理時に他方のニードルボードのニードル群と位置が重ならないように、ニードルが配置されている。また、それぞれの支持板には、両方のニードルボードのニードル配置を考慮して、積層状シートの両面側からのニードリング処理時に、ニードルが支持板に当接しないように、多数の貫通孔が設けられている。このような装置を用いて、２組の支持板で積層状シートを両面側から挟み、２組のニードリングボードで積層状シートの両側からニードリング処理が行われても良い。このような方法でニードリング処理を行うことにより、処理時間が短縮される。
【００７４】
次に、このようにニードリング処理の施された積層状シートを常温から加熱し、最高温度１２５０℃程度で連続焼成することで、所定の坪量（単位面積当たりの重量）のマット材が得られる。
【００７５】
通常の場合、マット材のハンドリング性を向上させるため、得られたマット材には、第１の主表面の側から樹脂のような有機バインダ（第２の有機結合材）が含浸される。ただし、マット材に含浸される有機バインダは、そのようなマット材を備える排気ガス処理装置を使用した際に、装置から排出される有機成分量を増加させる一因となる。従って、以降の工程で、マット材の端面に形成される無機繊維飛散抑制部に含まれる有機成分量にもよるが、有機バインダの含有量（マット材の総重量に対する有機バインダの重量）は、例えば、１．０〜４．０重量％の範囲である。これにより、完成後のマット材に含まれる総有機成分量を、少なくとも現在保持シール材として使用されているマット材の値（マット材の全重量に対して４．５ｗｔ％）以下とすることができる。
【００７６】
なおこのような有機バインダとしては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂などが使用できる。例えばアクリル系（ＡＣＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）樹脂等を用いることが好ましい。
【００７７】
（ステップ１２０）
このようにして製造されたマット材は、所定の形状に裁断される（例えば図２に示す形状）。
【００７８】
次に、裁断されたマット材の端面の全周部または一部に、無機繊維飛散抑制部が形成される。無機繊維飛散抑制部は、マット材の端面に、高分子フィルムを熱融着させたり、接着剤で貼り付けることにより形成される。あるいは、無機繊維飛散抑制部は、第１の有機結合材を含む組成物を直接端面にスプレー塗布したり、刷毛塗りしたりすることにより形成される。スプレー塗布法の場合、例えば、スチレンブタジエン等を含む有機結合材が使用される。
【００７９】
その後、マット材の乾燥工程を経て、端面に無機繊維飛散抑制部が形成されたマット材が得られる。
【実施例】
【００８０】
以下、本発明の効果を実施例により説明する。
（実施例１に係るマット材の作製）
まず、アルミニウム含有量７０ｇ／ｌ、Ａｌ／Ｃｌ＝１．８（原子比）の塩基性塩化アルミニウム水溶液に、アルミナ系繊維の組成がＡｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２＝７２：２８となるように、シリカゾルを配合し、アルミナ系繊維の前駆体を形成した。次に、アルミナ系繊維の前駆体に、ポリビニルアルコールを添加した。さらに、この液を濃縮して紡糸液とし、この紡糸液を用いてブローイング紡糸処理で紡糸した。搬送キャリアガス（空気）流量は、５２ｍ／ｓであり、紡糸液の供給速度は、５．３ｍｌ／ｈである。
【００８１】
その後、アルミナ系繊維の前駆体を折りたたんだものを積層して、アルミナ系繊維の原料シートを製作した。
【００８２】
次に、この原料シートに対して、ニードル処理を行った。ニードル処理は、８０個／１００ｃｍ２の密度でニードルが設置されたニードルボードを、原料シートの一方の側にのみ配設し、原料シートの片面側から行った。
【００８３】
その後、得られた原料マットを常温から最高温度１２５０℃で、１時間、連続焼成した。次に、得られた原料マットに、第１の主表面側から有機バインダ（第２の有機結合材）を含浸させた。有機バインダには、アクリル系ラテックスエマルジョンを使用し、含浸量は、原料マットの総量（有機バインダを含む）に対して１ｗｔ％とした。
【００８４】
次に、このようにして得た厚さ７．３ｍｍ、坪量１１６０ｇ／ｍ２のマット材を１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切断した。
【００８５】
次に、前述の方法で、マット材の端面全周にわたって、スチレンブタジエン系の（第１の）有機結合材（コニシ（株）社製、スプレーのりＺ−２）をスプレー塗布し、端面全周に無機繊維飛散抑制部を形成した。第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。このようにして得られたマット材を、実施例１とする。
【００８６】
（実施例２〜５）
実施例１と同様の方法により、端面全周に無機繊維飛散抑制部有するマット材（実施例２〜５）を製作した。ただし実施例２では、有機結合材の設置密度を６．２ｍｇ／ｃｍ２とし、実施例３では、有機結合材の設置密度を１０．７ｍｇ／ｃｍ２とし、実施例４では、有機結合材の設置密度を１５．１ｍｇ／ｃｍ２とし、実施例５では、有機結合材の設置密度を２４．３ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８７】
（実施例６〜８）
実施例１と同様の方法により、端面に無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例６では、マット材の端面全体に対して、２５％の端面領域にのみ、前述の有機結合材をスプレー塗布し、無機繊維飛散抑制部を形成した。一方、実施例７では、マット材の端面全体に対して、５０％の端面領域に、また実施例８では、マット材の端面全体に対して、７５％の端面領域に、無機繊維飛散抑制部を形成した。無機繊維飛散抑制部における有機結合材の設置密度は、いずれも１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８８】
（実施例９）
実施例１と同様の方法により、無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例９では、マット材の一方の主表面（第１の主表面）の全面にも、前述の第１の有機結合材をスプレー塗布した。従って、無機繊維飛散抑制部は、マット材の端面全周の他、マット材の一方の主表面（第１の主表面）の全面にも形成された。無機繊維飛散抑制部（端面および第１の主表面のそれぞれ）における第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８９】
（実施例１０）
実施例１と同様の方法により、無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例１０では、マット材の両方の主表面（第１および第２の主表面）の全面にも、前述の第１の有機結合材をスプレー塗布した。従って、無機繊維飛散抑制部は、マット材の端面全周の他、マット材の両方の主表面の全面にも形成された。無機繊維飛散抑制部（端面、第１の主表面および第２の主表面のそれぞれ）における第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００９０】
（実施例１１）
実施例１と同様の方法により、マット材の端面全周に無機繊維飛散抑制部を有するマット材を製作した。ただし実施例１１では、マット材の端面に前述の第１の有機結合材をスプレー塗布する前に、マット材の両方の主表面（全面）に、高分子フィルム（厚さ０．０８ｍｍ：新日石プラスト（株）社製）を熱融着させた。端面の第１の有機結合材の設置密度は、１．８ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００９１】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、マット材を製作した。ただし比較例１では、マット材の端部に無機繊維飛散抑制部を形成しなかった。
【００９２】
（比較例２）
比較例１と同様の方法により、マット材を製作した。ただし比較例２では、マット材の両主表面の全面に、高分子フィルム（厚さ０．０８ｍｍ：新日石プラスト（株）社製）を熱融着させた。
【００９３】
（有機量測定）
前述の各マット材を用いてマット材に含まれる総有機成分量の測定を行った。総有機成分量は、以下のようにして測定した。
【００９４】
まずマット材サンプル（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を１１０℃で１時間乾燥させた後、サンプルの重量（ｍｇ）を測定する（焼成前重量）。次にサンプルを６００℃で１時間焼成する。その後、室温まで降温し、再度重量（ｍｇ）を測定する（焼成後重量）。得られた値を用いて、以下の式
総有機成分量（％）＝
｛（焼成前重量−焼成後重量）／（焼成前重量）｝×１００ 式（２）
からマット材の総有機成分量が求められる。
【００９５】
表１には、各マット材に対して得られた総有機成分量の測定結果を示す。
【００９６】
【表１】
（無機繊維の飛散性試験）
前述の各マット材を用いて無機繊維の飛散性試験を行った。試験装置の一部を図９に示す。
【００９７】
飛散性試験は以下のように実施した。まず、前述の各マット材（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を試験サンプル１６０として使用する。図９に示すように、２個のクリップ１３０を用いて、この試験サンプル１６０を試験装置１１０から突出したアーム枠１４０（全長９１５ｍｍ、幅３２２ｍｍ）の先端に固定する。アーム枠１４０は、他方の先端が試験装置１１０の垂直枠１５０と接続されている。垂直枠１５０は、土台枠部分１５１の上に、直立するように設置されている。また、垂直枠１５０は、図９のＸＺ平面に延伸する主平面（Ｚ方向の高さ（土台枠部分１５１の高さを除く）１０１６ｍｍ×Ｘ方向の長さ３２２ｍｍ）を有する。図において、垂直枠１５０を構成する２本の金属柱１５３のＸ方向の幅は、
２５ｍｍで、Ｙ方向の幅は、２５ｍｍである。アーム枠１４０は、垂直枠１５０の上端（図示されていない）に接続された先端部を支点として、垂直枠の主表面に対して垂直な平面（ＹＺ平面）上で回転することができる。この回転は、垂直枠の主表面から、少なくとも、この主表面に対して９０゜以下の角度範囲で行うことができる。試験の際に、アーム枠１４０を鉛直方向に対して９０゜の角度（すなわち水平状態）に保持した状態から落下させると、アーム枠１４０は、ＹＺ平面に沿って、矢印の向きに９０゜回転し、これに伴って、サンプル１６０も矢印の向きに回転する。アーム枠１４０は、最終的に垂直枠１５０の金属柱１５３に衝突する。このときの衝撃によって、サンプル１６０から無機繊維の一部が飛散する。試験後、サンプル１６０をクリップ１３０から静かに取り外す。その後、以下の式を用いて、無機繊維の飛散率を求めた：
無機繊維の飛散率（％）＝（試験前のマット材サンプルの重量−試験後のマット材サンプルの重量）／（試験前のマット材サンプルの重量）×１００ 式（３）
前述の表１には、各マット材に対して得られた飛散性試験の結果を示す。この表から、端面の少なくとも一部に無機繊維飛散抑制部を設置した実施例１〜１１に係るマット材（第１の有機結合材の設置密度１．８〜２４．３ｍｇ／ｃｍ２）では、端面に無機繊維飛散抑制部を有さないマット材（比較例１）に比べて、無機繊維の飛散量が有意に抑制されることがわかる。
【００９８】
図１０には、比較例１、２ならびに実施例１、６〜８に係るマット材における無機繊維飛散率の比較結果を示す。実施例１、６〜８に係るマット材における無機繊維飛散率の比較から、マット材の端面全体に対する、無機繊維飛散抑制部が設置された端面領域の割合（以下、「設置端面割合」と称する）が増加するほど、マット材からの無機繊維の飛散率が低下する傾向にあることがわかる（実施例６では、「設置端面割合」は、２５％であり、実施例７では、「設置端面割合」は、５０％であり、実施例８では、「設置端面割合」は、７５％であり、実施例１では、「設置端面割合」は、１００％であることに留意する必要がある。）ただし、本発明のマット材では、必ずしも端面の全周にわたって、無機繊維飛散抑制部を形成しなくても、無機繊維の飛散に対して一定の効果が得られることがわかる。すなわち、比較例２とこれらの実施例における結果の比較から、マット材の「設置端面割合」を７５％以上とした場合（実施例８、実施例１）、２つの主表面にフィルムが設置された従来のマット材（比較例２）よりも、無機繊維の飛散率をより低減することができることがわかる。
【００９９】
図１１には、端面全周にわたって無機繊維飛散抑制部が形成されたマット材における、端面の有機結合材の設置密度に対する無機繊維飛散率および総有機成分量の関係を示す。この図から、第１の有機結合材の設置密度Ｐが２５ｍｇ／ｃｍ２以下の場合、端面全周に無機繊維飛散抑制部を形成したとしても、マット材に含まれる総有機成分量は、２．５ｗｔ％以下（無機繊維飛散抑制部の寄与分：１．５ｗｔ％）に抑制されることがわかる。なお図１１において、設置密度が０（ゼロ）から６ｍｇ／ｃｍ２の範囲で、著しい飛散率の低減効果が認められる。それ以降は、有機結合材の設置密度の増大による飛散率の低減効果は、小さくなる傾向にある。従って、総有機成分量のよりいっそうの低減を考慮すると、端面の無機繊維飛散抑制部における有機結合材の設置密度は、６ｍｇ／ｃｍ２以下の範囲であることが最も好ましいと言える。この場合、端面の無機繊維飛散抑制部の形成による、マット材に含まれる有機成分量の上昇を、０．５ｗｔ％程度に抑制することができる。
【０１００】
なお、実施例９〜１１に示すように、マット材の主表面の一方または両方にも、無機繊維飛散抑制部を形成したマット材では、無機繊維の飛散に対して、より有効な効果が得られることがわかる。従って、使用時にマット材から放出される総有機成分量が所定の上限（例えば４．５ｗｔ％）を超えなければ、無機繊維飛散抑制部を、端面の他、主表面に形成しても良いことは明らかであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のマット材および排気ガス処理装置は、車両等に使用される排気ガス処理装置の保持シール材および断熱材、ならびに消音装置の吸音材等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
２ 入口管
４ 出口管
１０ 排気ガス処理装置
１２ ケーシング
２０ 排気ガス処理体
２４ 保持シール材
２６ 断熱材
３０ マット材
５０ 嵌合凸部
６０ 嵌合凹部
７０ 消音装置
７２ インナーパイプ
７４ 吸音材
７６ アウターシェル
１１０ 試験装置
１６０ 試験サンプル
２５０ 第1の主表面
２６０ 第２の主表面
２８０ 端面
２９０ 無機繊維飛散抑制部
２９０Ｆ フィルム
３１０ マスキング部材
３３０ 塗布器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための第１の無機繊維飛散抑制部が形成されており、
前記マット材の第１の主表面および／または第２の主表面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための第２の無機繊維飛散抑制部が形成されていることを特徴とするマット材。
【請求項２】
前記第１および／または第２の無機繊維飛散抑制部は、有機物を有することを特徴とする請求項１に記載のマット材。
【請求項３】
前記第１および／または第２の無機繊維飛散抑制部は、高分子フィルムまたは第１の有機結合材を有することを特徴とする請求項１に記載のマット材。
【請求項４】
前記第１の有機結合材は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂からなる群から選定されることを特徴とする請求項３に記載のマット材。
【請求項５】
前記第１の有機結合材の設置密度Ｐは、０＜Ｐ≦２５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることを特徴とする請求項３または４に記載のマット材。
【請求項６】
前記第１の無機繊維飛散抑制部は、前記端面の総面積の７５％〜１００％の領域に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項７】
前記無機繊維は、アルミナとシリカを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項８】
当該マット材は、第１、第２の主表面および端面以外の部位に、無機結合材および／または第２の有機結合材を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項９】
当該マット材の全重量に対して０より多く４．５ｗｔ％以下の有機成分を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項１０】
当該マット材の全重量に対して０より多く２．５ｗｔ％以下の有機成分を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項１１】
無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を作製する方法であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、前記無機繊維の飛散を抑制するための第１の無機繊維飛散抑制部を形成するステップと、
前記マット材の第１の主表面および／または第２の主表面の少なくとも一部に、前記無機繊維の飛散を抑制するための第２の無機繊維飛散抑制部を形成するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記第１の無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、有機結合材を塗布するステップを有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および／または第２の主表面に、第２の無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、前記第１および／または第２の主表面に、高分子フィルムを設置するステップを有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
排気ガスの流通する２つの開口面を有する排気ガス処理体と、
前記排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けて使用される保持シール材と、
該保持シール材が巻き回された前記排気ガス処理体を収容する筒状部材と、
で構成される排気ガス処理装置であって、
前記保持シール材は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項１５】
排気ガスの入口管および出口管と、
前記入口管および出口管の間に設置された排気ガス処理体と、
を備える排気ガス処理装置であって、
前記入口管の少なくとも一部には、断熱材が設置され、
該断熱材は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項１６】
前記排気ガス処理体は、触媒担持体または排気ガスフィルタであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の排気ガス処理装置。
【請求項１７】
インナーパイプと、該インナーパイプの外方を覆うアウターシェルと、前記インナーパイプとアウターシェルの間に設置された吸音材とを有する消音装置であって、
前記吸音材は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマット材で構成されることを特徴とする消音装置。
【請求項１】
無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための第１の無機繊維飛散抑制部が形成されており、
前記マット材の第１の主表面および／または第２の主表面の少なくとも一部には、前記無機繊維の飛散を抑制するための第２の無機繊維飛散抑制部が形成されていることを特徴とするマット材。
【請求項２】
前記第１および／または第２の無機繊維飛散抑制部は、有機物を有することを特徴とする請求項１に記載のマット材。
【請求項３】
前記第１および／または第２の無機繊維飛散抑制部は、高分子フィルムまたは第１の有機結合材を有することを特徴とする請求項１に記載のマット材。
【請求項４】
前記第１の有機結合材は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ゴム系樹脂、スチレン系樹脂からなる群から選定されることを特徴とする請求項３に記載のマット材。
【請求項５】
前記第１の有機結合材の設置密度Ｐは、０＜Ｐ≦２５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることを特徴とする請求項３または４に記載のマット材。
【請求項６】
前記第１の無機繊維飛散抑制部は、前記端面の総面積の７５％〜１００％の領域に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項７】
前記無機繊維は、アルミナとシリカを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項８】
当該マット材は、第１、第２の主表面および端面以外の部位に、無機結合材および／または第２の有機結合材を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項９】
当該マット材の全重量に対して０より多く４．５ｗｔ％以下の有機成分を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項１０】
当該マット材の全重量に対して０より多く２．５ｗｔ％以下の有機成分を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項１１】
無機繊維を含み、第１、第２の主表面および該第１、第２の主表面を取り囲む端面を有するマット材を作製する方法であって、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、前記無機繊維の飛散を抑制するための第１の無機繊維飛散抑制部を形成するステップと、
前記マット材の第１の主表面および／または第２の主表面の少なくとも一部に、前記無機繊維の飛散を抑制するための第２の無機繊維飛散抑制部を形成するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記第１の無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、
前記マット材の端面の少なくとも一部に、有機結合材を塗布するステップを有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および／または第２の主表面に、第２の無機繊維飛散抑制部を形成するステップは、前記第１および／または第２の主表面に、高分子フィルムを設置するステップを有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
排気ガスの流通する２つの開口面を有する排気ガス処理体と、
前記排気ガス処理体の開口面を除く外周面の少なくとも一部に巻き付けて使用される保持シール材と、
該保持シール材が巻き回された前記排気ガス処理体を収容する筒状部材と、
で構成される排気ガス処理装置であって、
前記保持シール材は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項１５】
排気ガスの入口管および出口管と、
前記入口管および出口管の間に設置された排気ガス処理体と、
を備える排気ガス処理装置であって、
前記入口管の少なくとも一部には、断熱材が設置され、
該断熱材は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマット材で構成されることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項１６】
前記排気ガス処理体は、触媒担持体または排気ガスフィルタであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の排気ガス処理装置。
【請求項１７】
インナーパイプと、該インナーパイプの外方を覆うアウターシェルと、前記インナーパイプとアウターシェルの間に設置された吸音材とを有する消音装置であって、
前記吸音材は、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のマット材で構成されることを特徴とする消音装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８９０８１（Ｐ２０１２−１８９０８１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０１００２（Ｐ２０１２−１０１００２）
【出願日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【分割の表示】特願２００７−２５５８９０（Ｐ２００７−２５５８９０）の分割
【原出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【分割の表示】特願２００７−２５５８９０（Ｐ２００７−２５５８９０）の分割
【原出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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