マット材および排気ガス処理装置
【課題】表裏面にシート材が設置されたマット材において、巻き付け性が改善され、さらに巻き回しの際に、高い位置合わせ精度で嵌合部を形成することが可能なマット材を提供する。
【解決手段】本発明では、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、前記第１のシート材および第２のシート材は、同じ引張荷重で比較した場合、当該マット材の長手方向における伸び量が異なることを特徴とするマット材が提供される。
【解決手段】本発明では、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、前記第１のシート材および第２のシート材は、同じ引張荷重で比較した場合、当該マット材の長手方向における伸び量が異なることを特徴とするマット材が提供される。
【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、端部同士を嵌合させたり、テーピングしたりすることにより、排気ガス処理体と一体固定化され、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、微細な無機繊維を多量に含んでおり、その表面は、無機繊維が露出された状態となっている。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、作業者が排気ガス処理装置を製作するため、マット材を排気ガス処理体に巻き回すときなど、マット材のハンドリングの際に、これらの無機繊維は、周囲に容易に飛散してしまう。
【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軽減するため、マット材の表裏面に樹脂フィルムを設置したマット材が提案されている（特許文献１、２参照）。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２のような、マット材の表裏面に樹脂フィルムを設置したマット材を、排気ガス処理装置の保持シール材として使用しようとした場合、以下の問題が生じ得る：
（１）通常、樹脂フィルムは、伸縮性を有している。従って、樹脂フィルムが表裏面に設置されたマット材を排気ガス処理体に巻き回そうとして、マット材の長手方向に張力を負荷した場合、その力に相関した抵抗力（復元力）が生じる。この抵抗力のため、マット材の巻き付け性（巻き付け易さ）が低下する。
（２）通常、保持シール材を排気ガス処理体に巻き回した場合、保持シール材の厚さに起因して、保持シール材の外周と内周の間には周長差が生じる。しかしながら、樹脂フィルムが表裏面に設置されたマット材では、張力負荷時に外周側と内周側に一様な伸びが生じ易くなるため、マット材全体で、そのような周長差を緩和することは難しい。従って、巻き付け後のマット材において、嵌合部（マット材の巻回方向における第１の端面と第２の端面の合わせ部）が必要以上に重なったり、逆に十分な嵌合ができなくなるという問題が生じ得る。すなわち、高い位置合わせ精度で保持シール材の嵌合部を形成することは難しい。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、表裏面にシート材が設置されたマット材において、巻き付け性が改善され、さらに巻き回しの際に、高い位置合わせ精度で嵌合部を形成することが可能な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保持シール材として備える排気ガス処理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】
【００１０】
本発明では、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１のシート材および第２のシート材は、同じ引張荷重で比較した場合、当該マット材の長手方向における伸び量がそれぞれ異なることを特徴とするマット材が提供される。
【００１１】
また、本発明では、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
当該マット材の長手方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、当該マット材の長手方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立することを特徴とするマット材が提供される。
【００１２】
ここで、当該マット材は、θｄｉｆ＝（θＢ／θｄＢ）−（θＡ／θｄＡ）で表される規格化された角度差θｄｉｆが、０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
また、前記第１のシート材は、実質的にθＡ＝０（ゼロ）であっても良い。
【００１４】
また、前記第１のシート材は、θｄＡ＝９０゜またはθｄＡ＝４５゜であっても良い。
【００１５】
また、前記第１および第２のシート材において、実質的にθｄＡ＝θｄＢであっても良い。
【００１６】
特に、前記第１のシート材と前記第２のシート材は、同一のシート材であっても良い。
【００１７】
また、前記第１および／または前記第２のシート材は、実質的に、前記マット材の第１および／または第２の表面の全面に設置されていても良い。
【００１８】
前記第１および／または前記第２のシート材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選定された材料で構成されても良い。
【００１９】
さらに、当該マット材は、無機結合材および／または有機結合材を有しても良い。
【００２０】
また、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回し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、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材で構成され、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立し、
前記保持シール材は、前記第２の表面が前記排気ガス処理体の外周面と接触するようにして、前記排気ガス処理体に巻き回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。
【００２１】
ここで、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。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、マット材の巻き付け性が改善され、さらに巻き回しの際に、高い位置合わせ精度で嵌合部を形成することが可能な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保持シール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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、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。
【００２４】
図１には、本発明によるマット材の形態の一例を示す。また図２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。
【００２５】
本発明によるマット材３０は、図１に示すように、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。ただし本発明のシート材の短辺７０、７１は、図１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１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。
【００２６】
また、マット材３０は、多数の無機繊維を含むマット基部３４０を有し、該マット基部３４０の第１の表面２１０（マット材３０の第１の表面でもある）および第２の表面２６０（マット材３０の第２の表面でもある）には、それぞれ、第１および第２のシート材３１０、３６０が設置されている。一般にマット基部３４０は、微細な無機繊維（通常、直径約３μｍ〜８μｍ程度）を多量に含んでいる。しかしながら、本発明によるマット材３０は、第１および第２の表面２１０、２６０に、それぞれ第１および第２のシート材３１０、３６０を有しているため、ハンドリングの際の両表面２１０、２６０からの無機繊維の飛散を有意に抑制することができる。
【００２７】
このマット材３０は、排気ガス処理装置の保持シール材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２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。
【００２８】
再度図１を参照すると、本発明によるマット材３０では、第１および第２のシート材は、いずれも「伸び異方性シート材」で構成されている。ここで、本願では、「伸び異方性シート材」、あるいは「伸びに異方性のある（を有する）シート材」という表現は、面内に伸び異方性を有するシート材であって、面内の「易伸び方向」Ｄｍａｘと「難伸び方向」Ｄｍｉｎの間で、伸び値（５％公称歪みでの値）に１０％以上の差異があるシート材を意味することに留意する必要がある。また、「易伸び方向」Ｄｍａｘとは、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、シート材の面内において最小となる方向を言い、「難伸び方向」Ｄｍｉｎとは、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、シート材の面内において最大となる方向を言う。
【００２９】
なお、このような「易伸び方向」Ｄｍａｘおよび「難伸び方向」Ｄｍｉｎは、シート材を単独で両端側から引っ張った際に得られる、公称歪み５％における引張荷重の値を、０゜〜１８０゜まで角度を変えて測定することにより、決定することができる。例えば、あるシート材（長さＬ０、幅Ｗ０、厚さｔ０）に対して、長さＬ０の方向に引張荷重Ｆ（Ｎ）を加え、シート材を両端側から引っ張ると、シート材は、引っ張り方向に伸張する。そこで、シート材の伸張後の長さをＬ１としたとき、シート材が公称歪み（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０＝５％となるまで伸びた際の、｛Ｆ（Ｎ）／（（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０）｝値を測定する。このような測定を、例えば１゜間隔で引張方向を変化させて、０゜〜１８０゜まで実施することにより、そのシート材の面内の「易伸び方向」Ｄｍａｘおよび「難伸び方向」Ｄｍｉｎを決定することができる。
【００３０】
ここで、本発明のマット材に使用される第１および第２のシート材３１０、３６０は、面内において伸び異方性を示す限り、易伸び方向（Ｄｍａｘ）と難伸び方向（Ｄｍｉｎ）のなす角度差θｄは、いかなる値であっても良い。ただし、本願において、θｄは、０゜<θｄ≦９０゜として定義する（θｄ＝０゜は、異方性のないシート材に相当する）。また、０゜<θｄ≦９０゜の範囲に、複数のＤｍａｘまたはＤｍｉｎが存在する場合、θｄは、両者の成す角度のうち最小の角度として定義する。
【００３１】
図３および図４には、本発明に使用され得る伸び異方性シート材において、易伸び方向と難伸び方向の関係を模式的に示したものである。
【００３２】
図３には、面内において易伸び方向Ｄｍａｘ（太線で示す方向）と難伸び方向Ｄｍｉｎ（破線で示す方向）のなす角度θｄが９０゜であるシート材が示されている。この場合、Ｄｍａｘ、Ｄｍｉｎは、面内に一つずつ存在する。
【００３３】
一方、図４には、Ｄｍａｘ（太線で示す方向）とＤｍｉｎ（破線で示す方向）のなす角度θｄが４５゜であるシート材が示されている。従って、図５のシート材の場合、ＤｍａｘおよびＤｍｉｎは、面内において、それぞれ２方向ずつ存在する。この他、図には示さないが、面内においてＤｍａｘとＤｍｉｎのなす角度θｄが、例えば、３０゜または１５゜であるようなシート材を使用しても良い。これらのシート材の場合、Ｄｍａｘ（およびＤｍｉｎ）は、面内にそれぞれ、３つおよび６つ存在する。
【００３４】
また、本発明によるマット材３０では、マット材３０の長手方向（図１のＸ方向）に対する第１のシート材３１０の易伸び方向の成す角度をθＡとし、マット材３０の長手方向に対する第２のシート材３６０の易伸び方向の成す角度をθＢとした場合、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなっている。なお、θｄＡは、第１のシート材における易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度であり、θｄＢは、第２のシート材における易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度である。また、０゜≦θＡ≦θｄＡ、０゜≦θＢ≦θｄＢである。なお本願において、マット材の「長手方向」という用語は、実質的に矩形状のマット材に対してのみ使用されるわけではないことに留意する必要がある。例えば、実質的に正方形状のマット材の場合、いずれか一方の辺に沿った方向がマット材の「長手方向」となる。
【００３５】
ここで、シート材の易伸び方向Ｄｍａｘ、難伸び方向Ｄｍｉｎ、および両者の成す角θｄ（すなわちθｄＡ、θｄＢ）の関係について、より詳しく説明する。図５は、第１のシート材について、前述のパラメータの関係を示した図である。ただし、図において、θＡ、θｄＡの記号をそれぞれθＢ、θｄＢとすることにより、第２のシート材においても同じことが言えることに留意する必要がある。
【００３６】
第１のシート材としてθｄＡ＝９０゜の伸び異方性シート材を使用した場合、第１のシート材のθＡは、マット材の第１の表面への第１のシート材の設置の方向によって、例えば、図５のＩ−１〜３に示すように変化する。すなわち、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝０となり、θＡ／θｄＡ＝０となる（Ｉ−１）。また、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘがマット材の長手方向に対して４５゜の角度をなす場合は、θＡ＝４５゜となり、θＡ／θｄＡ＝０．５となる（Ｉ−２）。さらに、第１のシート材の難伸び方向Ｄｍｉｎがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝９０゜となり、θＡ／θｄＡ＝１となる（Ｉ−３）。
【００３７】
同様に、第１のシート材としてθｄＡ＝４５゜の伸び異方性シート材を使用した場合、第１のシート材のθＡは、マット材の第１の表面への第１のシート材の設置の方向によって、例えば、図５のＩＩ−１〜３に示すように変化する。すなわち、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘのうちの一つがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝０となり、θＡ／θｄＡ＝０となる（ＩＩ−１）。また、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘのうちの一つがマット材の長手方向に対して２２．５゜の角度をなす場合は、θＡ＝２２．５゜となり、θＡ／θｄＡ＝０．５となる（ＩＩ−２）。さらに、第１のシート材の難伸び方向Ｄｍｉｎのうちの一つがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝４５゜となり、θＡ／θｄＡ＝１となる（ＩＩ−３）。
【００３８】
従って、図５の位置関係において、前述のθＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとは、例えば、マット材の第１の表面に第１のシート材がＩ−１の状態で設置されている場合には、第２のシート材がマット材の第２の表面に、Ｉ−２、Ｉ−３、ＩＩ−２またはＩＩ−３の態様で設置された状態を表していることになる。また、マット材の第１の表面に第１のシート材がＩ−２の状態で設置されている場合には、第２のシート材がマット材の第２の表面に、Ｉ−３の態様で設置された状態を表していることになる。さらに、マット材の第１の表面に第１のシート材がＩＩ−２の状態で設置されている場合には、第２のシート材がマット材の第２の表面に、Ｉ−２、Ｉ−３またはＩＩ−３の態様で設置された状態を表していることになる。なお、以上の説明は、本発明の構成を分かり易く説明するための一例であって、本発明では、例示したシート材の配置以外にも、様々な配置が可能であることは明らかであろう。
【００３９】
ここで、第１および第２の表面に伸び異方性を有さないシート材を備えた従来のマット材では、ハンドリングの際に、以下の問題が生じ得る。
（１）通常、シート材に使用される樹脂フィルムは、全方向に対して均一な伸縮性を有する。また、そのようなシート材が表裏面に設置されたマット材を排気ガス処理体に巻き回そうとして、マット材の巻回方向に張力を負荷した場合、反対方向に、その力に対する抵抗力（復元力）が生じる。この抵抗力の影響により、両面にシート材を有するマット材では、シート材を有さないマット材に比べて、マット材の巻き付け性（巻き付け易さ）が低下する。
（２）通常、マット材を排気ガス処理体に巻き回した場合、マット材の厚さに起因して、マット材の外周面と内周面の間には周長差が生じる。しかしながら、従来のシート材が表裏面に設置されたマット材では、張力負荷時に外周側と内周側に、比較的均一な伸びが生じ易くなるため、マット材全体で、そのような周長差を緩和することは難しい。従って、巻き付け後のマット材において、嵌合凸部５０と嵌合凹部６０の嵌合部が必要以上に重なったり、逆に十分な嵌合ができなくなるという問題が生じ得る。従って、全方向に対して均一な伸縮性を有するシート材を両面に有する従来のマット材では、高い精度で嵌合部を形成することは難しい。
【００４０】
これに対して、本発明によるマット材では、面内において伸び異方性を有するシート材が、第１および第２のシート材３１０、３６０として使用されている。例えば、図１の例では、第１の表面２１０には、易伸び方向（Ｄｍａｘ）と難伸び方向（Ｄｍｉｎ）のなす角度差θｄＡが９０゜であるシート材３１０が使用されている。同様に、第２のシート材２６０には、易伸び方向（Ｄｍａｘ）と難伸び方向（Ｄｍｉｎ）の角度差θｄＢが９０゜であるシート材３６０が使用されている。さらに、本発明によるマット材では、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなっている。例えば、図１の例では、実質的に、θＡ＝０゜、θＢ＝９０゜となっている。従って、本発明によるマット材では、以下に示すような有意な効果を得ることができる。
【００４１】
図６は、本発明によるマット材を保持シール材として使用する際に生じる特徴を示した図である。より具体的には、この図には、マット材３０の長手方向（図１のＸ方向）に沿って張力を加えて、マット材３０を排気ガス処理体２０に巻き回す際に、マット材３０の第１および第２の表面２１０、２６０のそれぞれの側に生じる抵抗力（復元力）の状態が示されている。
【００４２】
前述のような伸び異方性シート材３１０、３６０を、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなる状態で、それぞれマット基部３４０の第１および第２の表面２１０、２６０に設置した本発明によるマット材の場合、第１の表面２１０では、実際のマット材３０の巻回方向は、第１のシート材３１０の易伸び方向と比較的接近した状態にある。これに対して、第２の表面２６０では、実際のマット材３０の巻回方向と、第２のシート材３６０の易伸び方向とは、より離れた状態にある。従って、このマット材３０を保持シール材２４として使用し、特に、第１の表面２１０が保持シール材２４の外周側となるようにして、マット材３０を排気ガス処理体２０に巻回した場合、マット材３０に一定の張力Ｐを加えたとしても、マット材３０の外周面側で張力Ｐによって生じる抵抗力（復元力）Ｒｏｕｔは、内周面側で生じる抵抗力（復元力）Ｒｉｎに比べて、より低下することになる。従って作業者は、マット材を排気ガス処理体２０に比較的容易に巻き回すことができるようになり、従来の異方性のないシート材を両面に設置したマット材に比べて、マット材の排気ガス処理体２０に対する巻き付け性を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、これに関連するが、本発明のマット材３０を用いた保持シール材２４では、第１のシート材３１０が設置された側と、第２のシート材３６０が設置された側において、巻回方向での伸び性が異なっており、すなわち、巻回方向に対しては、第１の表面２１０側は、第２の表面２６０側よりも伸びやすい状態（すなわち、一定張力で比較した場合、より大きく伸びる状態）となっている。このため、第１の表面２１０側が保持シール材２４の外周面となるようにして、マット材３０を排気ガス処理体２０に巻き回した場合、マット材３０に一定の張力を加えた場合であっても、外周面側が内周面側に比べてより伸びやすく、逆に、内周面側は、外周面側に比べて伸びにくくなる。従って、巻き付け作業の際に、作業者が特別な処置を行わなくても、保持シール材２４の周長差の影響を有意に緩和することができる。さらに、排気ガス処理体２０に対して、マット材をより安定した状態で巻き回すことが可能となり、嵌合部の位置合わせ精度を高めることが可能になる。
【００４４】
なお、前述のθＡ（マット材３０の長手方向に対する第１のシート材の易伸び方向の成す角度）、θＢ（マット材３０の長手方向に対する第２のシート材の易伸び方向の成す角度）、およびθｄＡ（第１のシート材において、易伸び方向と難伸び方向の成す角度）、θｄＢ（第２のシート材において、易伸び方向と難伸び方向の成す角度）を用いて、（１）式により、「規格化された角度差」θｄｉｆを定義したとき、
θｄｉｆ＝（θＢ／θｄＢ）−（θＡ／θｄＡ） （１）
θｄｉｆは、０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にあることが好ましい。この場合、後述のように、マット材の嵌合部での嵌合精度がより一層高まり、信頼性の高い排気ガス処理装置を得ることができる。特に、０．５≦θｄｉｆ≦１の範囲にあることがより好ましい。
【００４５】
また、これに加えてまたはこれとは別に、マット材３０の長手方向に対する第１の伸び異方性シート材３１０の易伸び方向が成す角度θＡは、０゜（ゼロ）にできるだけ近づけることが好ましい。特に、実質的にθＡ＝０゜の場合、後述のように、マット材の第１の表面の曲げ強度が最も小さくなるため、マット材の巻回性がより一層改善される。
【００４６】
このような本発明のマット材３０に使用される第１および第２の伸び異方性シート材３１０、３６０の材質には、特に制限はなく、前述の特徴を有する限り、いかなる種類のシート材を使用しても良い。シート材には、例えば、面内で伸び異方性を示す、紙、プラスチック、不織布、薄葉紙からなる材料が含まれる。
【００４７】
特に、伸び異方性シート材は、高分子系材料で構成されることが好ましい。高分子系材料の種類は、特に限られないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等、熱融着が可能な材料を含むことが特に好ましい。この場合、接着剤を使用しなくても、シート材を加熱することによって、シート材をマット材の表裏面に固着させることができる。従って、作業性が向上する上、有機成分の放出量を抑制することが可能となる。
【００４８】
例えば、本発明に使用される面内伸び異方性のあるシート材には、旭化成せんい（株）の不織布（エルタス（登録商標）、スマッシュ（登録商標））、および新日石プラスト（株）社のワリフ（登録商標）等が挙げられる。
【００４９】
また、本発明に使用される伸び異方性を有するシート材の厚さは、特に限られず、例えば、１μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００５０】
このようなマット材を保持シール材として使用した排気ガス処理装置１０の一構成例を図７に示す。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。なお、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。
【００５１】
本発明によるマット材を排気ガス処理装置の保持シール材として使用する場合、マット材は、第１の表面２１０（すなわち第１のシート材３１０）が外周側となるようにして、すなわち、第２の表面２６０（すなわち第２のシート材３６０）が内周側となるようにして、排気ガス処理体２０に巻き回される。このような排気ガス処理装置では、マット材３０を保持シール材２４として排気ガス処理体２０に巻き回す際に、無機繊維の飛散が有意に抑制されるとともに、前述の効果により、マット材３０の巻き付け性が向上する。さらに嵌合部の位置合わせ精度が向上し、信頼性の高い排気ガス処理装置１０を提供することができる。
【００５２】
以下、本発明のマット材３０の製作方法の一例を説明する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、所定の目付け量（単位面積当たりの重量）のマット材が得られる。
【００６１】
次に、マット材には、該マット材のハンドリング性を向上させるため、樹脂のような有機系結合材が含浸されても良い。ただし、ここで使用される有機結合材は、排気ガス処理装置から排出される有機成分量に影響を及ぼすため、有機系結合材の使用量は、できる限り抑制することが好ましい。有機系結合材の含有量は、例えば、１．０〜１０．０重量％の範囲である。
【００６２】
なお有機系結合材としては、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。
【００６３】
次に、マット材の第１および第２の各表面に、前述のいずれかの材料からなる伸び異方性を有するシート材が設置される。両面のシート材は、前述のように、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなるようにして、それぞれの表面に設置される。両シート材は、同一のものであっても異なるものであっても良い。
【００６４】
なお、前述のように、シート材に熱融着性の材料（例えばポリエチレン）を使用した場合、加熱処理により、マット材の表面に容易にシート材を固着することができる。また、この場合、接着剤を使用しないため、高温での使用の際に、有機成分の排出量をより抑制することができる。熱融着性の材料を含むシート材を使用する場合、最初にマット材の一方の表面にシート材を置載後、これを温度１４０℃〜２７０℃で１分間、１０〜１００ｋＰａの加圧下で加熱して、一方の表面にシート材を固着させる。その後、他方の表面に、前述のまたは別の熱融着性の材料を含むシート材を置載してから、マット材を温度１４０℃〜２７０℃で1分間、１０〜１００ｋＰａの加圧下で加熱する。これにより、マット材の両方の表面に、伸び異方性シート材を固着させることができる。ただし、マット材の両方の表面に、一度に伸び異方性シート材を固着させることも可能である。
【００６５】
最後に、マット材は、所定の形状に裁断される（例えば図１に示す形状）。なお、このマット材の裁断工程は、伸び異方性シート材の設置前に実施しても良い。
【００６６】
このような工程を経て、表裏面に伸び異方性シート材が設置されたマット材を得ることができる。
【実施例】
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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有機結合材を含浸させた。有機結合材には、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（有機結合材を含む）に対して１ｗｔ％とした。
【００７１】
次に、このようにして得た厚さ９．２ｍｍ、坪量１５００ｇ／ｍ２のマット材を所定の寸法に切断し、マット基部を得た。
【００７２】
次に、図８に示すように、マット基部の第１および第２の表面に、それぞれ第１および第２のシート材を設置した。
【００７３】
まず、マット基部３４０ｐの第１の表面２１０ｐに、厚さが０．２３ｍｍでθｄ＝９０゜の伸び異方性を示すシート材３１０ｐ（ポリプロピレン製不織布：エルタス（登録商標）、旭化成せんい（株））（第１のシート材）を設置した。なお、この伸び異方性フィルムは、θＡ＝０゜となるように（すなわち、易伸び方向Ｄｍａｘがマット基部３４０ｐの長手方向と実質的に平行になるように）して、マット基部３４０ｐの第１の表面２１０ｐに設置した。その後、この状態でマット基部３４０ｐを２００℃で１分間、約１５ｋＰａの加圧下で加熱し、第１のシート材３１０ｐをマット基部の第１の表面２１０ｐに熱溶着させた。
【００７４】
同様の方法で、マット基部３４０ｐの第２の表面２６０ｐに、同じシート材（第２のシート材３６０ｐ）を熱融着させた。ただし、第２の表面２６０ｐでは、この伸び異方性シート材３６０ｐは、θＢ＝４５゜となるようにして、マット基部３４０ｐの第２の表面２６０ｐに設置した。このようにして得られたマット材３０ｐを、実施例１とする。
（実施例２〜５）
実施例１と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した（実施例２〜５）。ただし実施例２では、図９に示すように、θＡ＝０゜、θＢ＝９０゜とし、実施例３では、図１０に示すように、θＡ＝２２．５゜、θＢ＝４５゜とし、実施例４では、θＡ＝２２．５゜、θＢ＝９０゜とし、実施例５では、θＡ＝４５゜、θＢ＝９０゜とした。
（実施例６）
実施例１と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した。ただし実施例６では、第１および第２のシート材として、厚さが０．０８０ｍｍでθｄ＝４５゜のシート材（ポリエチレン製：ワリフ（登録商標）、新日石プラスト（株）社製）を使用した。また、これらのシート材は、１５０℃で１分間、約１５ｋＰａの加圧下で加熱することにより、マット基部の第１および第２の表面に熱溶着させた。なお、θＡ＝０゜、θＢ＝２２．５゜とした。
（実施例７〜１０）
実施例６と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した（実施例７〜１０）。ただし実施例７では、θＡ＝０゜、θＢ＝４５゜とし、実施例８では、θＡ＝１５゜、θＢ＝２２．５゜とし、実施例９では、θＡ＝１５゜、θＢ＝４５゜とし、実施例１０では、θＡ＝２２．５゜、θＢ＝４５゜とした。
（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、マット基部の第１および第２の表面に、厚さが０．０２６ｍｍで、伸び異方性を有さない（すなわち等方性の）樹脂フィルム（パナック（株）社製）を設置した。この樹脂フィルムは、１６０℃で１分間、約１５ｋＰａの加圧下で、マット材の両表面に熱溶着させた。
（比較例２〜７）
実施例１と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した（比較例２〜８）。ただし比較例２では、θＡ＝０゜、θＢ＝０゜とし、比較例３では、θＡ＝４５゜、θＢ＝０゜とし、比較例４では、θＡ＝４５゜、θＢ＝４５゜とし、比較例５では、θＡ＝９０゜、θＢ＝０゜とし、比較例６では、θＡ＝９０゜、θＢ＝４５゜とし、比較例７では、θＡ＝９０゜、θＢ＝９０゜とした。
【００７５】
以上の実施例および比較例に係るマット材における第１および第２のシート材のθｄＡ、θｄＢ（＝θｄＡ）、θＡ、θＢ、θｄｉｆの各値を表１にまとめて示した。
【００７６】
【表１】
（曲げ試験）
前述の方法で作製した各マット材を試験サンプルとして使用し、曲げ試験を実施した。曲げ試験としては、三点曲げ試験を採用し、以下のように実施した。
【００７７】
まず、各マット材サンプル（幅１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ）を、第１の表面（第１のシート材）側が下向きとなるようにして、試験冶具に設置する。試験冶具の両端の支点間距離は、１５０ｍｍである。次に、マット材の長さ方向および幅方向の中央部分に、上側（すなわち第２のシート材側）から、１０ｍｍ／分の圧縮速度で、寸法φ３０ｍｍ×１５０ｍｍの荷重体を押し付ける。このような状態からマット材の厚さ方向に徐々に荷重を加え、その際に得られる最大荷重（単位Ｎ）を測定した。
（嵌合部隙間測定）
前述の方法で作製した各マット材を用いて、以下の嵌合部隙間測定を実施した。
【００７８】
前述の方法で作製した各マット材サンプルを図１１に示す形状に切断して、試験用サンプル３０ｔを作製した。各箇所の寸法は、以下の通りである。ａ＝２６２ｍｍ、ｂ＝８３．５ｍｍ、ｃ＝２８ｍｍ、ｄ＝２７．５ｍｍ、ｅ＝２８ｍｍ、ｆ＝３５ｍｍ、ｇ＝３５ｍｍ、ｈ＝２７．５ｍｍ。次に、このサンプル３０ｔを、第１のシート材の側が外側となるようにして、直径８０ｍｍ、全長１２０ｍｍの金属製円筒２０ｔに巻き付け、嵌合凹部６０ｔと嵌合凸部５０ｔを嵌合させた。この際に、図１２に示すような嵌合部に生じた嵌合隙間Ｓを測定した。この測定を５回繰り返し、得られた結果から、嵌合隙間Ｓの標準偏差を求めた。
（試験結果）
各サンプルにおいて得られた曲げ試験結果（最大荷重の値）および嵌合部隙間測定（標準偏差）の結果を表１に示す。
【００７９】
また、図１３および図１４には、それぞれ、各サンプルについての規格化された角度差θｄｉｆと曲げ強度、およびθｄｉｆと嵌合隙間の標準偏差の関係を示す。さらに、図１５および図１６には、それぞれ、θｄＡ＝θｄＢ＝９０゜（実施例１〜５）およびθｄＡ＝θｄＢ＝４５゜（実施例６〜１０）の場合の、θＡと曲げ強度の関係を示す。
【００８０】
表１から、本発明に係る伸び異方性シート材を両面に設置したマット材（実施例１〜１０）では、伸び異方性を有さないシート材を設置した比較例１のマット材に比べて、嵌合隙間の標準偏差および曲げ強度が有意に減少していることがわかる。
【００８１】
また、表１において、実施例１〜５と比較例２〜７の比較から、θｄｉｆ>０、すなわちθＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとしたマット材では、θｄｉｆ≦０、すなわちθＡ／θｄＡ≧θＢ／θｄＢのマット材に比べて、嵌合隙間の標準偏差および曲げ強度の少なくとも一方が有意に抑制されていることがわかる。
【００８２】
また、図１３および図１４の結果から、規格化された角度差θｄｉｆが０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にある場合、曲げ強度が３．２５Ｎ以下となり、かつ嵌合隙間の標準偏差が０．１９ｍｍ以下となっている。この結果から、マット材の規格化された角度差θｄｉｆがこの範囲にある場合、曲げ強度および嵌合隙間の標準偏差がより一層抑制されることがわかった。特に、θｄｉｆが０．５０≦θｄｉｆ≦１の範囲にある場合、嵌合隙間の標準偏差が有意に低減された。
【００８３】
さらに、図１５および図１６の結果から、θｄＡ＝θｄＢ＝９０゜およびθｄＡ＝θｄＢ＝４５゜のいずれの場合であっても、θＡ＝０゜とすることにより、マット材の曲げ強度を最小限に抑制することができることがわかる。このような曲げ強度の小さなマット材では、第１の表面（第１のシート材）側が外側となるようにして、マット材を排気ガス処理体に巻き回すことにより、巻き回し性をより一層向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のマット材および排気ガス処理装置は、車両用排ガス処理装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のマット材の一形態を示す図である。
【図２】本発明の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３】易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度θｄ＝９０゜のシート材を示した図である。
【図４】易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度θｄ＝４５゜のシート材を示した図である。
【図５】マット材の第１の表面に設置される第１のシート材の典型的な配置を模式的に示した図である。
【図６】本発明のマット材を排気ガス処理体に巻き回す際に、マット材の第１の表面側および第２の表面側に生じる抵抗力を模式的に示した図である。
【図７】本発明の排気ガス処理装置の一構成例を示す図である。
【図８】実施例１に係るマット材の構成を模式的に示した図である。
【図９】実施例２に係るマット材の構成を模式的に示した図である。
【図１０】実施例３に係るマット材の構成を模式的に示した図である。
【図１１】嵌合部隙間測定用のサンプルの形状を示した図である。
【図１２】嵌合部隙間測定の際に生じる嵌合隙間Ｓを模式的に示した図である。
【図１３】各マット材における規格化された角度差θｄｉｆと曲げ強度の関係を示した図である。
【図１４】各マット材における規格化された角度差θｄｉｆと嵌合隙間の標準偏差の関係を示した図である。
【図１５】θｄＡ＝θｄＢ＝９０゜の場合のθＡと曲げ強度の関係を示した図である。
【図１６】θｄＡ＝θｄＢ＝４５゜の場合のθＡと曲げ強度の関係を示した図である。
【符号の説明】
【００８６】
２ 導入管
４ 排気管
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
３０ マット材
５０ 嵌合凸部
６０ 嵌合凹部
２１０ 第１の表面
２６０ 第２の表面
３１０ 第１のシート材
３４０ マット基部
３６０ 第２のシート材。
【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、端部同士を嵌合させたり、テーピングしたりすることにより、排気ガス処理体と一体固定化され、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、微細な無機繊維を多量に含んでおり、その表面は、無機繊維が露出された状態となっている。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、作業者が排気ガス処理装置を製作するため、マット材を排気ガス処理体に巻き回すときなど、マット材のハンドリングの際に、これらの無機繊維は、周囲に容易に飛散してしまう。
【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軽減するため、マット材の表裏面に樹脂フィルムを設置したマット材が提案されている（特許文献１、２参照）。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２のような、マット材の表裏面に樹脂フィルムを設置したマット材を、排気ガス処理装置の保持シール材として使用しようとした場合、以下の問題が生じ得る：
（１）通常、樹脂フィルムは、伸縮性を有している。従って、樹脂フィルムが表裏面に設置されたマット材を排気ガス処理体に巻き回そうとして、マット材の長手方向に張力を負荷した場合、その力に相関した抵抗力（復元力）が生じる。この抵抗力のため、マット材の巻き付け性（巻き付け易さ）が低下する。
（２）通常、保持シール材を排気ガス処理体に巻き回した場合、保持シール材の厚さに起因して、保持シール材の外周と内周の間には周長差が生じる。しかしながら、樹脂フィルムが表裏面に設置されたマット材では、張力負荷時に外周側と内周側に一様な伸びが生じ易くなるため、マット材全体で、そのような周長差を緩和することは難しい。従って、巻き付け後のマット材において、嵌合部（マット材の巻回方向における第１の端面と第２の端面の合わせ部）が必要以上に重なったり、逆に十分な嵌合ができなくなるという問題が生じ得る。すなわち、高い位置合わせ精度で保持シール材の嵌合部を形成することは難しい。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、表裏面にシート材が設置されたマット材において、巻き付け性が改善され、さらに巻き回しの際に、高い位置合わせ精度で嵌合部を形成することが可能な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保持シール材として備える排気ガス処理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】
【００１０】
本発明では、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１のシート材および第２のシート材は、同じ引張荷重で比較した場合、当該マット材の長手方向における伸び量がそれぞれ異なることを特徴とするマット材が提供される。
【００１１】
また、本発明では、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
当該マット材の長手方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、当該マット材の長手方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立することを特徴とするマット材が提供される。
【００１２】
ここで、当該マット材は、θｄｉｆ＝（θＢ／θｄＢ）−（θＡ／θｄＡ）で表される規格化された角度差θｄｉｆが、０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
また、前記第１のシート材は、実質的にθＡ＝０（ゼロ）であっても良い。
【００１４】
また、前記第１のシート材は、θｄＡ＝９０゜またはθｄＡ＝４５゜であっても良い。
【００１５】
また、前記第１および第２のシート材において、実質的にθｄＡ＝θｄＢであっても良い。
【００１６】
特に、前記第１のシート材と前記第２のシート材は、同一のシート材であっても良い。
【００１７】
また、前記第１および／または前記第２のシート材は、実質的に、前記マット材の第１および／または第２の表面の全面に設置されていても良い。
【００１８】
前記第１および／または前記第２のシート材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選定された材料で構成されても良い。
【００１９】
さらに、当該マット材は、無機結合材および／または有機結合材を有しても良い。
【００２０】
また、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回し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、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材で構成され、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立し、
前記保持シール材は、前記第２の表面が前記排気ガス処理体の外周面と接触するようにして、前記排気ガス処理体に巻き回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。
【００２１】
ここで、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。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、マット材の巻き付け性が改善され、さらに巻き回しの際に、高い位置合わせ精度で嵌合部を形成することが可能な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保持シール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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、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。
【００２４】
図１には、本発明によるマット材の形態の一例を示す。また図２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。
【００２５】
本発明によるマット材３０は、図１に示すように、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。ただし本発明のシート材の短辺７０、７１は、図１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１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。
【００２６】
また、マット材３０は、多数の無機繊維を含むマット基部３４０を有し、該マット基部３４０の第１の表面２１０（マット材３０の第１の表面でもある）および第２の表面２６０（マット材３０の第２の表面でもある）には、それぞれ、第１および第２のシート材３１０、３６０が設置されている。一般にマット基部３４０は、微細な無機繊維（通常、直径約３μｍ〜８μｍ程度）を多量に含んでいる。しかしながら、本発明によるマット材３０は、第１および第２の表面２１０、２６０に、それぞれ第１および第２のシート材３１０、３６０を有しているため、ハンドリングの際の両表面２１０、２６０からの無機繊維の飛散を有意に抑制することができる。
【００２７】
このマット材３０は、排気ガス処理装置の保持シール材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２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。
【００２８】
再度図１を参照すると、本発明によるマット材３０では、第１および第２のシート材は、いずれも「伸び異方性シート材」で構成されている。ここで、本願では、「伸び異方性シート材」、あるいは「伸びに異方性のある（を有する）シート材」という表現は、面内に伸び異方性を有するシート材であって、面内の「易伸び方向」Ｄｍａｘと「難伸び方向」Ｄｍｉｎの間で、伸び値（５％公称歪みでの値）に１０％以上の差異があるシート材を意味することに留意する必要がある。また、「易伸び方向」Ｄｍａｘとは、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、シート材の面内において最小となる方向を言い、「難伸び方向」Ｄｍｉｎとは、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、シート材の面内において最大となる方向を言う。
【００２９】
なお、このような「易伸び方向」Ｄｍａｘおよび「難伸び方向」Ｄｍｉｎは、シート材を単独で両端側から引っ張った際に得られる、公称歪み５％における引張荷重の値を、０゜〜１８０゜まで角度を変えて測定することにより、決定することができる。例えば、あるシート材（長さＬ０、幅Ｗ０、厚さｔ０）に対して、長さＬ０の方向に引張荷重Ｆ（Ｎ）を加え、シート材を両端側から引っ張ると、シート材は、引っ張り方向に伸張する。そこで、シート材の伸張後の長さをＬ１としたとき、シート材が公称歪み（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０＝５％となるまで伸びた際の、｛Ｆ（Ｎ）／（（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０）｝値を測定する。このような測定を、例えば１゜間隔で引張方向を変化させて、０゜〜１８０゜まで実施することにより、そのシート材の面内の「易伸び方向」Ｄｍａｘおよび「難伸び方向」Ｄｍｉｎを決定することができる。
【００３０】
ここで、本発明のマット材に使用される第１および第２のシート材３１０、３６０は、面内において伸び異方性を示す限り、易伸び方向（Ｄｍａｘ）と難伸び方向（Ｄｍｉｎ）のなす角度差θｄは、いかなる値であっても良い。ただし、本願において、θｄは、０゜<θｄ≦９０゜として定義する（θｄ＝０゜は、異方性のないシート材に相当する）。また、０゜<θｄ≦９０゜の範囲に、複数のＤｍａｘまたはＤｍｉｎが存在する場合、θｄは、両者の成す角度のうち最小の角度として定義する。
【００３１】
図３および図４には、本発明に使用され得る伸び異方性シート材において、易伸び方向と難伸び方向の関係を模式的に示したものである。
【００３２】
図３には、面内において易伸び方向Ｄｍａｘ（太線で示す方向）と難伸び方向Ｄｍｉｎ（破線で示す方向）のなす角度θｄが９０゜であるシート材が示されている。この場合、Ｄｍａｘ、Ｄｍｉｎは、面内に一つずつ存在する。
【００３３】
一方、図４には、Ｄｍａｘ（太線で示す方向）とＤｍｉｎ（破線で示す方向）のなす角度θｄが４５゜であるシート材が示されている。従って、図５のシート材の場合、ＤｍａｘおよびＤｍｉｎは、面内において、それぞれ２方向ずつ存在する。この他、図には示さないが、面内においてＤｍａｘとＤｍｉｎのなす角度θｄが、例えば、３０゜または１５゜であるようなシート材を使用しても良い。これらのシート材の場合、Ｄｍａｘ（およびＤｍｉｎ）は、面内にそれぞれ、３つおよび６つ存在する。
【００３４】
また、本発明によるマット材３０では、マット材３０の長手方向（図１のＸ方向）に対する第１のシート材３１０の易伸び方向の成す角度をθＡとし、マット材３０の長手方向に対する第２のシート材３６０の易伸び方向の成す角度をθＢとした場合、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなっている。なお、θｄＡは、第１のシート材における易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度であり、θｄＢは、第２のシート材における易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度である。また、０゜≦θＡ≦θｄＡ、０゜≦θＢ≦θｄＢである。なお本願において、マット材の「長手方向」という用語は、実質的に矩形状のマット材に対してのみ使用されるわけではないことに留意する必要がある。例えば、実質的に正方形状のマット材の場合、いずれか一方の辺に沿った方向がマット材の「長手方向」となる。
【００３５】
ここで、シート材の易伸び方向Ｄｍａｘ、難伸び方向Ｄｍｉｎ、および両者の成す角θｄ（すなわちθｄＡ、θｄＢ）の関係について、より詳しく説明する。図５は、第１のシート材について、前述のパラメータの関係を示した図である。ただし、図において、θＡ、θｄＡの記号をそれぞれθＢ、θｄＢとすることにより、第２のシート材においても同じことが言えることに留意する必要がある。
【００３６】
第１のシート材としてθｄＡ＝９０゜の伸び異方性シート材を使用した場合、第１のシート材のθＡは、マット材の第１の表面への第１のシート材の設置の方向によって、例えば、図５のＩ−１〜３に示すように変化する。すなわち、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝０となり、θＡ／θｄＡ＝０となる（Ｉ−１）。また、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘがマット材の長手方向に対して４５゜の角度をなす場合は、θＡ＝４５゜となり、θＡ／θｄＡ＝０．５となる（Ｉ−２）。さらに、第１のシート材の難伸び方向Ｄｍｉｎがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝９０゜となり、θＡ／θｄＡ＝１となる（Ｉ−３）。
【００３７】
同様に、第１のシート材としてθｄＡ＝４５゜の伸び異方性シート材を使用した場合、第１のシート材のθＡは、マット材の第１の表面への第１のシート材の設置の方向によって、例えば、図５のＩＩ−１〜３に示すように変化する。すなわち、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘのうちの一つがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝０となり、θＡ／θｄＡ＝０となる（ＩＩ−１）。また、第１のシート材の易伸び方向Ｄｍａｘのうちの一つがマット材の長手方向に対して２２．５゜の角度をなす場合は、θＡ＝２２．５゜となり、θＡ／θｄＡ＝０．５となる（ＩＩ−２）。さらに、第１のシート材の難伸び方向Ｄｍｉｎのうちの一つがマット材の長手方向と平行な場合は、θＡ＝４５゜となり、θＡ／θｄＡ＝１となる（ＩＩ−３）。
【００３８】
従って、図５の位置関係において、前述のθＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとは、例えば、マット材の第１の表面に第１のシート材がＩ−１の状態で設置されている場合には、第２のシート材がマット材の第２の表面に、Ｉ−２、Ｉ−３、ＩＩ−２またはＩＩ−３の態様で設置された状態を表していることになる。また、マット材の第１の表面に第１のシート材がＩ−２の状態で設置されている場合には、第２のシート材がマット材の第２の表面に、Ｉ−３の態様で設置された状態を表していることになる。さらに、マット材の第１の表面に第１のシート材がＩＩ−２の状態で設置されている場合には、第２のシート材がマット材の第２の表面に、Ｉ−２、Ｉ−３またはＩＩ−３の態様で設置された状態を表していることになる。なお、以上の説明は、本発明の構成を分かり易く説明するための一例であって、本発明では、例示したシート材の配置以外にも、様々な配置が可能であることは明らかであろう。
【００３９】
ここで、第１および第２の表面に伸び異方性を有さないシート材を備えた従来のマット材では、ハンドリングの際に、以下の問題が生じ得る。
（１）通常、シート材に使用される樹脂フィルムは、全方向に対して均一な伸縮性を有する。また、そのようなシート材が表裏面に設置されたマット材を排気ガス処理体に巻き回そうとして、マット材の巻回方向に張力を負荷した場合、反対方向に、その力に対する抵抗力（復元力）が生じる。この抵抗力の影響により、両面にシート材を有するマット材では、シート材を有さないマット材に比べて、マット材の巻き付け性（巻き付け易さ）が低下する。
（２）通常、マット材を排気ガス処理体に巻き回した場合、マット材の厚さに起因して、マット材の外周面と内周面の間には周長差が生じる。しかしながら、従来のシート材が表裏面に設置されたマット材では、張力負荷時に外周側と内周側に、比較的均一な伸びが生じ易くなるため、マット材全体で、そのような周長差を緩和することは難しい。従って、巻き付け後のマット材において、嵌合凸部５０と嵌合凹部６０の嵌合部が必要以上に重なったり、逆に十分な嵌合ができなくなるという問題が生じ得る。従って、全方向に対して均一な伸縮性を有するシート材を両面に有する従来のマット材では、高い精度で嵌合部を形成することは難しい。
【００４０】
これに対して、本発明によるマット材では、面内において伸び異方性を有するシート材が、第１および第２のシート材３１０、３６０として使用されている。例えば、図１の例では、第１の表面２１０には、易伸び方向（Ｄｍａｘ）と難伸び方向（Ｄｍｉｎ）のなす角度差θｄＡが９０゜であるシート材３１０が使用されている。同様に、第２のシート材２６０には、易伸び方向（Ｄｍａｘ）と難伸び方向（Ｄｍｉｎ）の角度差θｄＢが９０゜であるシート材３６０が使用されている。さらに、本発明によるマット材では、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなっている。例えば、図１の例では、実質的に、θＡ＝０゜、θＢ＝９０゜となっている。従って、本発明によるマット材では、以下に示すような有意な効果を得ることができる。
【００４１】
図６は、本発明によるマット材を保持シール材として使用する際に生じる特徴を示した図である。より具体的には、この図には、マット材３０の長手方向（図１のＸ方向）に沿って張力を加えて、マット材３０を排気ガス処理体２０に巻き回す際に、マット材３０の第１および第２の表面２１０、２６０のそれぞれの側に生じる抵抗力（復元力）の状態が示されている。
【００４２】
前述のような伸び異方性シート材３１０、３６０を、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなる状態で、それぞれマット基部３４０の第１および第２の表面２１０、２６０に設置した本発明によるマット材の場合、第１の表面２１０では、実際のマット材３０の巻回方向は、第１のシート材３１０の易伸び方向と比較的接近した状態にある。これに対して、第２の表面２６０では、実際のマット材３０の巻回方向と、第２のシート材３６０の易伸び方向とは、より離れた状態にある。従って、このマット材３０を保持シール材２４として使用し、特に、第１の表面２１０が保持シール材２４の外周側となるようにして、マット材３０を排気ガス処理体２０に巻回した場合、マット材３０に一定の張力Ｐを加えたとしても、マット材３０の外周面側で張力Ｐによって生じる抵抗力（復元力）Ｒｏｕｔは、内周面側で生じる抵抗力（復元力）Ｒｉｎに比べて、より低下することになる。従って作業者は、マット材を排気ガス処理体２０に比較的容易に巻き回すことができるようになり、従来の異方性のないシート材を両面に設置したマット材に比べて、マット材の排気ガス処理体２０に対する巻き付け性を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、これに関連するが、本発明のマット材３０を用いた保持シール材２４では、第１のシート材３１０が設置された側と、第２のシート材３６０が設置された側において、巻回方向での伸び性が異なっており、すなわち、巻回方向に対しては、第１の表面２１０側は、第２の表面２６０側よりも伸びやすい状態（すなわち、一定張力で比較した場合、より大きく伸びる状態）となっている。このため、第１の表面２１０側が保持シール材２４の外周面となるようにして、マット材３０を排気ガス処理体２０に巻き回した場合、マット材３０に一定の張力を加えた場合であっても、外周面側が内周面側に比べてより伸びやすく、逆に、内周面側は、外周面側に比べて伸びにくくなる。従って、巻き付け作業の際に、作業者が特別な処置を行わなくても、保持シール材２４の周長差の影響を有意に緩和することができる。さらに、排気ガス処理体２０に対して、マット材をより安定した状態で巻き回すことが可能となり、嵌合部の位置合わせ精度を高めることが可能になる。
【００４４】
なお、前述のθＡ（マット材３０の長手方向に対する第１のシート材の易伸び方向の成す角度）、θＢ（マット材３０の長手方向に対する第２のシート材の易伸び方向の成す角度）、およびθｄＡ（第１のシート材において、易伸び方向と難伸び方向の成す角度）、θｄＢ（第２のシート材において、易伸び方向と難伸び方向の成す角度）を用いて、（１）式により、「規格化された角度差」θｄｉｆを定義したとき、
θｄｉｆ＝（θＢ／θｄＢ）−（θＡ／θｄＡ） （１）
θｄｉｆは、０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にあることが好ましい。この場合、後述のように、マット材の嵌合部での嵌合精度がより一層高まり、信頼性の高い排気ガス処理装置を得ることができる。特に、０．５≦θｄｉｆ≦１の範囲にあることがより好ましい。
【００４５】
また、これに加えてまたはこれとは別に、マット材３０の長手方向に対する第１の伸び異方性シート材３１０の易伸び方向が成す角度θＡは、０゜（ゼロ）にできるだけ近づけることが好ましい。特に、実質的にθＡ＝０゜の場合、後述のように、マット材の第１の表面の曲げ強度が最も小さくなるため、マット材の巻回性がより一層改善される。
【００４６】
このような本発明のマット材３０に使用される第１および第２の伸び異方性シート材３１０、３６０の材質には、特に制限はなく、前述の特徴を有する限り、いかなる種類のシート材を使用しても良い。シート材には、例えば、面内で伸び異方性を示す、紙、プラスチック、不織布、薄葉紙からなる材料が含まれる。
【００４７】
特に、伸び異方性シート材は、高分子系材料で構成されることが好ましい。高分子系材料の種類は、特に限られないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等、熱融着が可能な材料を含むことが特に好ましい。この場合、接着剤を使用しなくても、シート材を加熱することによって、シート材をマット材の表裏面に固着させることができる。従って、作業性が向上する上、有機成分の放出量を抑制することが可能となる。
【００４８】
例えば、本発明に使用される面内伸び異方性のあるシート材には、旭化成せんい（株）の不織布（エルタス（登録商標）、スマッシュ（登録商標））、および新日石プラスト（株）社のワリフ（登録商標）等が挙げられる。
【００４９】
また、本発明に使用される伸び異方性を有するシート材の厚さは、特に限られず、例えば、１μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００５０】
このようなマット材を保持シール材として使用した排気ガス処理装置１０の一構成例を図７に示す。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。なお、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。
【００５１】
本発明によるマット材を排気ガス処理装置の保持シール材として使用する場合、マット材は、第１の表面２１０（すなわち第１のシート材３１０）が外周側となるようにして、すなわち、第２の表面２６０（すなわち第２のシート材３６０）が内周側となるようにして、排気ガス処理体２０に巻き回される。このような排気ガス処理装置では、マット材３０を保持シール材２４として排気ガス処理体２０に巻き回す際に、無機繊維の飛散が有意に抑制されるとともに、前述の効果により、マット材３０の巻き付け性が向上する。さらに嵌合部の位置合わせ精度が向上し、信頼性の高い排気ガス処理装置１０を提供することができる。
【００５２】
以下、本発明のマット材３０の製作方法の一例を説明する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、所定の目付け量（単位面積当たりの重量）のマット材が得られる。
【００６１】
次に、マット材には、該マット材のハンドリング性を向上させるため、樹脂のような有機系結合材が含浸されても良い。ただし、ここで使用される有機結合材は、排気ガス処理装置から排出される有機成分量に影響を及ぼすため、有機系結合材の使用量は、できる限り抑制することが好ましい。有機系結合材の含有量は、例えば、１．０〜１０．０重量％の範囲である。
【００６２】
なお有機系結合材としては、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。
【００６３】
次に、マット材の第１および第２の各表面に、前述のいずれかの材料からなる伸び異方性を有するシート材が設置される。両面のシート材は、前述のように、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとなるようにして、それぞれの表面に設置される。両シート材は、同一のものであっても異なるものであっても良い。
【００６４】
なお、前述のように、シート材に熱融着性の材料（例えばポリエチレン）を使用した場合、加熱処理により、マット材の表面に容易にシート材を固着することができる。また、この場合、接着剤を使用しないため、高温での使用の際に、有機成分の排出量をより抑制することができる。熱融着性の材料を含むシート材を使用する場合、最初にマット材の一方の表面にシート材を置載後、これを温度１４０℃〜２７０℃で１分間、１０〜１００ｋＰａの加圧下で加熱して、一方の表面にシート材を固着させる。その後、他方の表面に、前述のまたは別の熱融着性の材料を含むシート材を置載してから、マット材を温度１４０℃〜２７０℃で1分間、１０〜１００ｋＰａの加圧下で加熱する。これにより、マット材の両方の表面に、伸び異方性シート材を固着させることができる。ただし、マット材の両方の表面に、一度に伸び異方性シート材を固着させることも可能である。
【００６５】
最後に、マット材は、所定の形状に裁断される（例えば図１に示す形状）。なお、このマット材の裁断工程は、伸び異方性シート材の設置前に実施しても良い。
【００６６】
このような工程を経て、表裏面に伸び異方性シート材が設置されたマット材を得ることができる。
【実施例】
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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有機結合材を含浸させた。有機結合材には、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（有機結合材を含む）に対して１ｗｔ％とした。
【００７１】
次に、このようにして得た厚さ９．２ｍｍ、坪量１５００ｇ／ｍ２のマット材を所定の寸法に切断し、マット基部を得た。
【００７２】
次に、図８に示すように、マット基部の第１および第２の表面に、それぞれ第１および第２のシート材を設置した。
【００７３】
まず、マット基部３４０ｐの第１の表面２１０ｐに、厚さが０．２３ｍｍでθｄ＝９０゜の伸び異方性を示すシート材３１０ｐ（ポリプロピレン製不織布：エルタス（登録商標）、旭化成せんい（株））（第１のシート材）を設置した。なお、この伸び異方性フィルムは、θＡ＝０゜となるように（すなわち、易伸び方向Ｄｍａｘがマット基部３４０ｐの長手方向と実質的に平行になるように）して、マット基部３４０ｐの第１の表面２１０ｐに設置した。その後、この状態でマット基部３４０ｐを２００℃で１分間、約１５ｋＰａの加圧下で加熱し、第１のシート材３１０ｐをマット基部の第１の表面２１０ｐに熱溶着させた。
【００７４】
同様の方法で、マット基部３４０ｐの第２の表面２６０ｐに、同じシート材（第２のシート材３６０ｐ）を熱融着させた。ただし、第２の表面２６０ｐでは、この伸び異方性シート材３６０ｐは、θＢ＝４５゜となるようにして、マット基部３４０ｐの第２の表面２６０ｐに設置した。このようにして得られたマット材３０ｐを、実施例１とする。
（実施例２〜５）
実施例１と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した（実施例２〜５）。ただし実施例２では、図９に示すように、θＡ＝０゜、θＢ＝９０゜とし、実施例３では、図１０に示すように、θＡ＝２２．５゜、θＢ＝４５゜とし、実施例４では、θＡ＝２２．５゜、θＢ＝９０゜とし、実施例５では、θＡ＝４５゜、θＢ＝９０゜とした。
（実施例６）
実施例１と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した。ただし実施例６では、第１および第２のシート材として、厚さが０．０８０ｍｍでθｄ＝４５゜のシート材（ポリエチレン製：ワリフ（登録商標）、新日石プラスト（株）社製）を使用した。また、これらのシート材は、１５０℃で１分間、約１５ｋＰａの加圧下で加熱することにより、マット基部の第１および第２の表面に熱溶着させた。なお、θＡ＝０゜、θＢ＝２２．５゜とした。
（実施例７〜１０）
実施例６と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した（実施例７〜１０）。ただし実施例７では、θＡ＝０゜、θＢ＝４５゜とし、実施例８では、θＡ＝１５゜、θＢ＝２２．５゜とし、実施例９では、θＡ＝１５゜、θＢ＝４５゜とし、実施例１０では、θＡ＝２２．５゜、θＢ＝４５゜とした。
（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、マット基部の第１および第２の表面に、厚さが０．０２６ｍｍで、伸び異方性を有さない（すなわち等方性の）樹脂フィルム（パナック（株）社製）を設置した。この樹脂フィルムは、１６０℃で１分間、約１５ｋＰａの加圧下で、マット材の両表面に熱溶着させた。
（比較例２〜７）
実施例１と同様の方法により、両表面に伸び異方性シート材を有するマット材を製作した（比較例２〜８）。ただし比較例２では、θＡ＝０゜、θＢ＝０゜とし、比較例３では、θＡ＝４５゜、θＢ＝０゜とし、比較例４では、θＡ＝４５゜、θＢ＝４５゜とし、比較例５では、θＡ＝９０゜、θＢ＝０゜とし、比較例６では、θＡ＝９０゜、θＢ＝４５゜とし、比較例７では、θＡ＝９０゜、θＢ＝９０゜とした。
【００７５】
以上の実施例および比較例に係るマット材における第１および第２のシート材のθｄＡ、θｄＢ（＝θｄＡ）、θＡ、θＢ、θｄｉｆの各値を表１にまとめて示した。
【００７６】
【表１】
（曲げ試験）
前述の方法で作製した各マット材を試験サンプルとして使用し、曲げ試験を実施した。曲げ試験としては、三点曲げ試験を採用し、以下のように実施した。
【００７７】
まず、各マット材サンプル（幅１００ｍｍ×長さ３００ｍｍ）を、第１の表面（第１のシート材）側が下向きとなるようにして、試験冶具に設置する。試験冶具の両端の支点間距離は、１５０ｍｍである。次に、マット材の長さ方向および幅方向の中央部分に、上側（すなわち第２のシート材側）から、１０ｍｍ／分の圧縮速度で、寸法φ３０ｍｍ×１５０ｍｍの荷重体を押し付ける。このような状態からマット材の厚さ方向に徐々に荷重を加え、その際に得られる最大荷重（単位Ｎ）を測定した。
（嵌合部隙間測定）
前述の方法で作製した各マット材を用いて、以下の嵌合部隙間測定を実施した。
【００７８】
前述の方法で作製した各マット材サンプルを図１１に示す形状に切断して、試験用サンプル３０ｔを作製した。各箇所の寸法は、以下の通りである。ａ＝２６２ｍｍ、ｂ＝８３．５ｍｍ、ｃ＝２８ｍｍ、ｄ＝２７．５ｍｍ、ｅ＝２８ｍｍ、ｆ＝３５ｍｍ、ｇ＝３５ｍｍ、ｈ＝２７．５ｍｍ。次に、このサンプル３０ｔを、第１のシート材の側が外側となるようにして、直径８０ｍｍ、全長１２０ｍｍの金属製円筒２０ｔに巻き付け、嵌合凹部６０ｔと嵌合凸部５０ｔを嵌合させた。この際に、図１２に示すような嵌合部に生じた嵌合隙間Ｓを測定した。この測定を５回繰り返し、得られた結果から、嵌合隙間Ｓの標準偏差を求めた。
（試験結果）
各サンプルにおいて得られた曲げ試験結果（最大荷重の値）および嵌合部隙間測定（標準偏差）の結果を表１に示す。
【００７９】
また、図１３および図１４には、それぞれ、各サンプルについての規格化された角度差θｄｉｆと曲げ強度、およびθｄｉｆと嵌合隙間の標準偏差の関係を示す。さらに、図１５および図１６には、それぞれ、θｄＡ＝θｄＢ＝９０゜（実施例１〜５）およびθｄＡ＝θｄＢ＝４５゜（実施例６〜１０）の場合の、θＡと曲げ強度の関係を示す。
【００８０】
表１から、本発明に係る伸び異方性シート材を両面に設置したマット材（実施例１〜１０）では、伸び異方性を有さないシート材を設置した比較例１のマット材に比べて、嵌合隙間の標準偏差および曲げ強度が有意に減少していることがわかる。
【００８１】
また、表１において、実施例１〜５と比較例２〜７の比較から、θｄｉｆ>０、すなわちθＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢとしたマット材では、θｄｉｆ≦０、すなわちθＡ／θｄＡ≧θＢ／θｄＢのマット材に比べて、嵌合隙間の標準偏差および曲げ強度の少なくとも一方が有意に抑制されていることがわかる。
【００８２】
また、図１３および図１４の結果から、規格化された角度差θｄｉｆが０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にある場合、曲げ強度が３．２５Ｎ以下となり、かつ嵌合隙間の標準偏差が０．１９ｍｍ以下となっている。この結果から、マット材の規格化された角度差θｄｉｆがこの範囲にある場合、曲げ強度および嵌合隙間の標準偏差がより一層抑制されることがわかった。特に、θｄｉｆが０．５０≦θｄｉｆ≦１の範囲にある場合、嵌合隙間の標準偏差が有意に低減された。
【００８３】
さらに、図１５および図１６の結果から、θｄＡ＝θｄＢ＝９０゜およびθｄＡ＝θｄＢ＝４５゜のいずれの場合であっても、θＡ＝０゜とすることにより、マット材の曲げ強度を最小限に抑制することができることがわかる。このような曲げ強度の小さなマット材では、第１の表面（第１のシート材）側が外側となるようにして、マット材を排気ガス処理体に巻き回すことにより、巻き回し性をより一層向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のマット材および排気ガス処理装置は、車両用排ガス処理装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のマット材の一形態を示す図である。
【図２】本発明の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３】易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度θｄ＝９０゜のシート材を示した図である。
【図４】易伸び方向Ｄｍａｘと難伸び方向Ｄｍｉｎの成す角度θｄ＝４５゜のシート材を示した図である。
【図５】マット材の第１の表面に設置される第１のシート材の典型的な配置を模式的に示した図である。
【図６】本発明のマット材を排気ガス処理体に巻き回す際に、マット材の第１の表面側および第２の表面側に生じる抵抗力を模式的に示した図である。
【図７】本発明の排気ガス処理装置の一構成例を示す図である。
【図８】実施例１に係るマット材の構成を模式的に示した図である。
【図９】実施例２に係るマット材の構成を模式的に示した図である。
【図１０】実施例３に係るマット材の構成を模式的に示した図である。
【図１１】嵌合部隙間測定用のサンプルの形状を示した図である。
【図１２】嵌合部隙間測定の際に生じる嵌合隙間Ｓを模式的に示した図である。
【図１３】各マット材における規格化された角度差θｄｉｆと曲げ強度の関係を示した図である。
【図１４】各マット材における規格化された角度差θｄｉｆと嵌合隙間の標準偏差の関係を示した図である。
【図１５】θｄＡ＝θｄＢ＝９０゜の場合のθＡと曲げ強度の関係を示した図である。
【図１６】θｄＡ＝θｄＢ＝４５゜の場合のθＡと曲げ強度の関係を示した図である。
【符号の説明】
【００８６】
２ 導入管
４ 排気管
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
３０ マット材
５０ 嵌合凸部
６０ 嵌合凹部
２１０ 第１の表面
２６０ 第２の表面
３１０ 第１のシート材
３４０ マット基部
３６０ 第２のシート材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１のシート材および第２のシート材は、同じ引張荷重で比較した場合、当該マット材の長手方向における伸び量がそれぞれ異なることを特徴とするマット材。
【請求項２】
無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
当該マット材の長手方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、当該マット材の長手方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立することを特徴とするマット材。
【請求項３】
θｄｉｆ＝（θＢ／θｄＢ）−（θＡ／θｄＡ）で表される規格化された角度差θｄｉｆが、０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載のマット材。
【請求項４】
実質的にθＡ＝０（ゼロ）であることを特徴とする請求項２または３に記載のマット材。
【請求項５】
前記第１のシート材は、θｄＡ＝９０゜またはθｄＡ＝４５゜であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項６】
実質的にθｄＡ＝θｄＢであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項７】
前記第１のシート材と前記第２のシート材は、同一のシート材であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項８】
前記第１および／または前記第２のシート材は、実質的に、前記マット材の第１および／または第２の表面の全面に設置されてい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】
前記第１および／または前記第２のシート材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選定された材料で構成されている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】
さらに、無機結合材および／または有機結合材を有する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】
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回し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、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材で構成され、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立し、
前記保持シール材は、前記第２の表面が前記排気ガス処理体の外周面と接触するようにして、前記排気ガス処理体に巻き回されることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項１２】
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１１に記載の排気ガス処理装置。
【請求項１】
無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１のシート材および第２のシート材は、同じ引張荷重で比較した場合、当該マット材の長手方向における伸び量がそれぞれ異なることを特徴とするマット材。
【請求項２】
無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材であって、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
当該マット材の長手方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、当該マット材の長手方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立することを特徴とするマット材。
【請求項３】
θｄｉｆ＝（θＢ／θｄＢ）−（θＡ／θｄＡ）で表される規格化された角度差θｄｉｆが、０．２５<θｄｉｆ≦１の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載のマット材。
【請求項４】
実質的にθＡ＝０（ゼロ）であることを特徴とする請求項２または３に記載のマット材。
【請求項５】
前記第１のシート材は、θｄＡ＝９０゜またはθｄＡ＝４５゜であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項６】
実質的にθｄＡ＝θｄＢであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項７】
前記第１のシート材と前記第２のシート材は、同一のシート材であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一つに記載のマット材。
【請求項８】
前記第１および／または前記第２のシート材は、実質的に、前記マット材の第１および／または第２の表面の全面に設置されてい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】
前記第１および／または前記第２のシート材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、およびこれらの混合物からなる群から選定された材料で構成されている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】
さらに、無機結合材および／または有機結合材を有する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】
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回し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、無機繊維を含み、第１および第２の表面に、それぞれ、第１および第２のシート材が設置されたマット材で構成され、
前記第１および第２のシート材は、それぞれの面内で伸び異方性を有し、
シート材の面内において、（引張荷重（Ｎ）／公称歪み）で表される値（５％公称歪みでの値）が、最小となる方向を易伸び方向とし、最大となる方向を難伸び方向としたとき、
前記第１のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＡ（０<θｄＡ≦９０゜）であり、前記第２のシート材は、前記易伸び方向と前記難伸び方向の成す角度がθｄＢ（０<θｄＢ≦９０゜）であり、
前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第１のシート材の易伸び方向がなす角度θＡ（０≦θＡ≦θｄＡ）と、前記保持シール材の巻回方向に対して、前記第２のシート材の易伸び方向がなす角度θＢ（０≦θＢ≦θｄＢ）との間には、θＡ／θｄＡ<θＢ／θｄＢの関係が成立し、
前記保持シール材は、前記第２の表面が前記排気ガス処理体の外周面と接触するようにして、前記排気ガス処理体に巻き回されることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項１２】
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１１に記載の排気ガス処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−１１３３３６（Ｐ２００９−１１３３３６Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８８３１（Ｐ２００７−２８８８３１）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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