JP4138079B2

JP4138079B2 - 排気ガス浄化用触媒コンバ−タ−の製造方法

Info

Publication number: JP4138079B2
Application number: JP16632998A
Authority: JP
Inventors: 啓二山田; 義雄西川
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1998-05-30
Filing date: 1998-05-30
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2018-05-30
Also published as: JPH11343846A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、排気ガス浄化用触媒コンバーター、特に自動車等の排気ガス浄化用触媒コンバーターの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、主として車両に搭載する排気ガス浄化用触媒コンバーターにおいては、触媒保持体と前記触保持体の外方を覆う金属製シェルと、両者の間に配置した保持シール材よりなる。
前記触媒保持体には白金等の触媒が担持されている。触媒保持体としては、例えばその断面をハニカム状に成形したコージェライト担体を用いる。
【０００３】
次に、保持シール材について、現在バーミキュライトとセラミックファイバー等との混合物である熱膨張性保持シール材が主であるが、近年、排気ガス規制の強化により排気ガス温度が著しく上昇しており、従来の熱膨張性保持シール材では耐熱性が不足であるため、近年、無機繊維のマット状物からなる無膨張性保持シール材が用いられつつある。
前記保持シ−ル材は、自動車の走行中等において触媒保持体が外周の金属製シェルと当接することによる破損を防ぎ、また、金属製シェルと触媒保持体との間から排気ガスがリークすることを防ぐために用いられている。
【０００４】
前記保持シ−ル材を用いて排気ガス浄化用コンバーターを製造する方法は、外周の金属製シェルを予め二分割しておいて、触媒保持体に巻き付けた保持シ−ル材を挟み込む方法（キャニング）が一般的である。
また、作業性の向上等から、金属製シェルを最初からパイプ状にしておき、保持シール材を触媒保持体に巻き付けたのち、かかるパイプ内へ圧入する方法が実施されている。
【０００５】
尚、前記無機繊維のマット状物からなる無膨張性保持シール材については、無機繊維のマット状物が嵩高いため、前記触媒保持体への組み付け性を改善する必要があり、特開昭５７−１４６９５４、特開昭５９−１２６０２３等に挙げられているように、有機フィルムを用いて真空パックする方法や、無機繊維のマット状物に、有機バインダーを含浸，塗布することにより、マット状物の厚みを小さくする試みがなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記パイプ内へ圧入する方法で排気ガス浄化用触媒コンバーターを組み立てる場合、結晶質アルミナ繊維のマット状物からなる前記保持シ−ル材を、前記触媒保持体の外側に予め巻き付けたのち、これを円筒状金属製シェルの中に圧入する際、保持シ−ル材が金属製シェルに引っ掛かり挿入できないという問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上掲の問題点に関して鋭意研究した結果、下記要旨構成にかかる本発明に想到した。
即ち、本発明は、触媒保持体と、前記触媒保持体の外方を覆う円筒状金属シェルとの間に配置する結晶質アルミナ繊維のマット状物の片側端部に有機バインダーを含浸させることにより、マットの厚み方向に傾斜を持たせた物であり、かかる保持シール材を前記触媒保持体に巻き付けたのち、厚み方向に傾斜を持たせた側より、前記円筒状金属シェルに挿入し、この時の保持シール材の充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ³の範囲内にあることを特徴とする排気ガス浄化用コンバーターの製造方法である。
さらには、前記保持シ−ル材の傾斜を持たせた部位の樹脂含有率が１〜１０％であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバーターの製造方法である。
【０００８】
まず、前記触媒保持体としては、例えばハニカム状のものを用いる。また、前記触媒保持体には、例えばコージェライト等により作成する。
次に、前記保持シール材は、結晶質アルミナ繊維のマット状物を用いる。一般に、結晶質アルミナ繊維のマット状物は嵩高い為、これを円筒状金属製シェルの中に圧入する際、マットが金属製シェルに引っ掛かり挿入できない。従って、本発明においては、前記保持シ−ル材を構成するアルミナ繊維のマット状物の片側端部に有機バインダーを含浸させることにより、マットの厚み方向に傾斜を持たせ、この傾斜を持たせた側より前記円筒状金属シェル内に圧入することにより、マットが金属シェルに引っ掛からないで挿入できる。
【０００８】
また、前記保持シール材の片側端部に傾斜を持たせる手段としては、かかる部位にＮＢＲ，ＳＢＲ等の有機バインダーを含浸させ形状保持させることが有効であり、かかる有機バインダーの含有率は１〜１０ｗｔ％である。ここで、有機バインダーの含有率が１％未満の場合、アルミナ繊維の反発力が高いため、傾斜のついた状態を維持することが困難であり、一方、含有率が１０％を越えると、排気ガス中の有機成分が多くなり、環境に悪影響を与える。
【０００９】
また、かかる保持シール材は触媒保持体と金属シェルとの間に、０．１〜０．６ｇ／ｃｍ³の範囲内の充填密度で配置する必要がある。これは、充填密度が０．１ｇ／ｃｍ³未満の場合、振動等によって触媒保持体がズレるのを防止するための必要面圧を確保することが困難であり、一方、０．６ｇ／ｃｍ³より大きくすると繊維が圧壊してしまい耐久性が劣化してしまう。
【００１０】
【実施例】
実施例１
触媒保持体として外径φ１３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのコージェライトモノリスを用いた。また円筒状金属シェルにはサイズが外径φ１４１ｍｍ、板厚１．５ｍｍ、ＳＵＳ３０４を用い、保持シール材として嵩密度０．２ｇ／ｃｍ³、厚み２５ｍｍの結晶質アルミナ繊維のマット状物を用い、かかるマット状物の片側端部には有機バインダー（ＮＢＲ）を４ｗｔ％含浸させ、厚み方向に傾斜を持たせることにより、最も厚みの薄い部分が４ｍｍとなるように調整した。
【００１１】
前記保持シール材を、前記触媒保持体に巻き付けたのち、保持シール時の合わせ部を粘着テープで仮止めした後、保持シ−ル材の傾斜を持たせた端部側より円筒状金属シェルに挿入した。挿入の際、保持シ−ル材が金属シェルに引っ掛かることなく、容易に金属シェル内に圧入が可能であった。
【００１２】
実施例２
実施例１と同じ構造であるが、有機バインダー使用量のみ１０ｗｔ％とし、実施例１と同様に保持シ−ル材の傾斜を持たせた端部側より、円筒状金属シェル内への挿入を試みた結果、保持シ−ル材が金属シェルに引っ掛かることなく、容易に金属シェル内に圧入が可能であった。
【００１３】
比較例
実施例１と同じ構造であるが、有機バインダー使用量のみ０．５ｗｔ％とし、実施例１と同様に保持シ−ル材の傾斜を持たせた端部側より、円筒状金属シェル内への挿入を試みた結果、保持シ−ル材が金属シェルに引っ掛かり、金属シェル内に圧入出来なかった。
【００１４】
【発明の効果】
このように、前記保持シ−ル材を構成する、結晶質アルミナ繊維のマット状物の片側端部に有機バインダーを１〜１０ｗｔ％含浸させることにより、マットの厚み方向に傾斜を持たせた物であり、かかる保持シール材を前記触媒保持体に巻き付けたのち、厚み方向に傾斜を持たせた側より、前記円筒状金属シェル内へ挿入することにより、生産性を飛躍的に改善することが可能となる。

Claims

触媒保持体と、前記触媒保持体の外方を覆う円筒状金属シェルとの間に配置する保持シール材によって構成される排気ガス浄化用触媒コンバーターにおいて、前記保持シ−ル材は、結晶質アルミナ繊維のマット状物の片側端部に有機バインダーを含浸させることにより、マットの厚み方向に傾斜を持たせた物であり、かかる保持シール材を前記触媒保持体に巻き付けたのち、厚み方向に傾斜を持たせた側より、前記円筒状金属シェルに挿入し、この時の保持シール材の充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ³の範囲内にあることを特徴とする排気ガス浄化用コンバーターの製造方法。
請求項１において、前記保持シ−ル材の傾斜を持たせた部位の樹脂含有率が１〜１０％であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒コンバーターの製造方法。