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JPH06299846A - Flexible and thermally expansilble sheet - Google Patents

Flexible and thermally expansilble sheet

Info

Publication number
JPH06299846A
JPH06299846A JP11413393A JP11413393A JPH06299846A JP H06299846 A JPH06299846 A JP H06299846A JP 11413393 A JP11413393 A JP 11413393A JP 11413393 A JP11413393 A JP 11413393A JP H06299846 A JPH06299846 A JP H06299846A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
sheet
fiber
flexible
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11413393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ten Sonoo
天 園尾
Junichi Iura
純一 井浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP11413393A priority Critical patent/JPH06299846A/en
Publication of JPH06299846A publication Critical patent/JPH06299846A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】排気ガスによって風食することもない、浄化用
セラミックス・モノリスの保持用シール材を得る。 【構成】熱膨張性ひる石、耐熱無機繊維、有機結合剤か
らなる可撓性熱膨張性シートであって、耐熱無機繊維の
少なくとも一部として、繊維長が5〜30mm、繊維直
径が3〜30μmの範囲内にある長繊維をシート全体を
基準として10〜50重量%含む可撓性熱膨張性シー
ト。
(57) [Summary] [Purpose] To obtain a sealing material for holding a ceramics monolith for purification that does not suffer wind erosion due to exhaust gas. A flexible heat-expandable sheet comprising a heat-expandable vermiculite, a heat-resistant inorganic fiber, and an organic binder, wherein at least a part of the heat-resistant inorganic fiber has a fiber length of 5 to 30 mm and a fiber diameter of 3 to. A flexible thermally expandable sheet containing 10 to 50% by weight of long fibers in the range of 30 μm based on the entire sheet.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可撓性熱膨張性シー
ト、特に自動車の排気ガス浄化用セラミックス体、具体
的には触媒担体、多孔質フィルターなどを、金属製容器
(ケーシング)内に容易に納め、排気ガスが通過する
時、前記セラミックス体と金属製容器との熱膨張差によ
って生じる、この二つの間の断面方向での隙間を埋め
て、排気ガスが浄化されないまま放出されることになる
バイパス流路の形成を防止し、なおかつセラミックス体
を、自動車の振動下でも保持するためのシール構造に好
適に使用される可撓性熱膨張性シートに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible thermal expansion sheet, particularly a ceramic body for purifying exhaust gas of automobiles, specifically a catalyst carrier, a porous filter, etc., in a metal container (casing). Easy to put in, and when exhaust gas passes, it fills the gap in the cross-sectional direction between the two, which is caused by the difference in thermal expansion between the ceramic body and the metal container, and the exhaust gas is discharged without being purified. The present invention relates to a flexible heat-expandable sheet which is suitable for use in a seal structure for preventing the formation of a bypass flow path that is formed and holding a ceramic body even under vibration of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の排気ガス浄化装置として、セラ
ミックス製ハニカム状触媒担体あるいはディーゼルエン
ジン車の黒煙捕集材が用いられている。これらは、セラ
ミックス・モノリスを金属製容器内に組みつけて使用さ
れるが、エンジンの始動によって排気ガスが流れ始める
と、その熱によって金属製容器とセラミックス・モノリ
スは熱膨張する。しかしながら両者の熱膨張係数は大き
く異なり、金属製容器の方が、その値は大きい。そのた
め自動車の運転時には金属製容器とセラミックス・モノ
リスの間に、断面方向に空隙が生じる。
2. Description of the Related Art As a vehicle exhaust gas purifying apparatus, a honeycomb catalyst carrier made of ceramics or a black smoke trapping material for a diesel engine vehicle is used. These are used by assembling a ceramics monolith in a metal container. When exhaust gas starts to flow when the engine is started, the heat causes the metal container and the ceramics monolith to thermally expand. However, the thermal expansion coefficients of the two are significantly different, and the value is larger in the metal container. Therefore, when the vehicle is operating, a void is formed in the cross-sectional direction between the metal container and the ceramic monolith.

【0003】そのために、自動車の振動によってセラミ
ックス・モノリスが金属製容器内で遊んだり、割れてし
まう問題が発生する。この問題を解決し、なおかつ、こ
の空隙を通って浄化されないままの排気ガスが流れてし
まう、いわゆるバイパス流路の形成を防止するために、
組みつけ時に金属製容器とセラミックス・モノリスの間
に可撓性熱膨張性シートが装着されている。
Therefore, there arises a problem that the ceramic monolith plays or breaks in the metal container due to the vibration of the automobile. In order to solve this problem and prevent the formation of a so-called bypass passage, in which exhaust gas that has not been purified flows through this gap,
A flexible thermal expansion sheet is mounted between the metal container and the ceramic monolith during assembly.

【0004】この可撓性熱膨張性シートは、アスベスト
やシリカ・アルミナ(SiO2 ・Al23 )質などの
耐熱無機質の短繊維(繊維長2〜3mm程度)と熱膨張
性ひる石、さらに有機結合剤から構成されるのが一般的
である。普通は抄紙法によって作製され、面板状の熱膨
張性ひる石は、シートの面方向に平行に沈積している。
このため、シート自体は、ひる石の膨張挙動によって、
シートの厚み方向にのみ、ふくれる。ひる石の膨張挙動
そのものは周知の現象であり、600℃からの脱水反応
によって開始することが知られている。
This flexible heat-expandable sheet is made of heat-resistant inorganic short fibers (fiber length of about 2 to 3 mm) such as asbestos and silica / alumina (SiO 2 · Al 2 O 3 ) and heat-expandable flint. Further, it is generally composed of an organic binder. Usually produced by the papermaking method, the face-plate-shaped heat-expandable vermiculite is deposited parallel to the plane direction of the sheet.
Therefore, the sheet itself, due to the expansion behavior of vermiculite,
It swells only in the thickness direction of the sheet. The expansion behavior of vermiculite itself is a well-known phenomenon, and it is known to start by a dehydration reaction from 600 ° C.

【0005】また、有機結合剤は、主としてゴム系樹脂
が用いられ、断面が円ないしは楕円形状を有するセラミ
ックス・モノリスの外周に、シートを巻つけるときの柔
軟性を付与するものであって、可撓性を持たせる働きを
する。
A rubber-based resin is mainly used as the organic binder, which imparts flexibility when the sheet is wound around the outer periphery of the ceramic monolith having a circular or elliptical cross section. It works to give flexibility.

【0006】しかしながら、従来の可撓性熱膨張性シー
トは、高温時でのクッション性を発現し、かつ、ひる石
を保持するために耐熱無機質の短繊維を使用している
が、高温の排気ガスの流れに長時間さらされていると、
この短繊維が飛散して、当初の目的とするセラミックス
・モノリスの保持、および排気ガスのバイパス流路の形
成防止について、その役割を果たさなくなってしまうと
いう問題があった。また自動車の排気ガスに伴って、こ
れらの飛散した短繊維が大気中に放出され、環境汚染の
一因ともなっている。
However, the conventional flexible heat-expandable sheet has a cushioning property at high temperature and uses heat-resistant inorganic short fibers to hold the flint, but it is exhausted at high temperature. If you are exposed to the flow of gas for a long time,
There is a problem in that the short fibers are scattered and lose their role in initially holding the ceramic monolith and preventing the formation of an exhaust gas bypass passage. In addition, with the exhaust gas of automobiles, these scattered short fibers are released into the atmosphere, which is also a cause of environmental pollution.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた問題点を解決し、排気ガスによって風食する
こともない、浄化用セラミックス・モノリスの保持用シ
ール材に特に適した可撓性熱膨張性シートを提供するこ
とを目的とする。
The present invention solves the problems of the prior art and is particularly suitable as a sealing material for holding ceramics monoliths for purification, which does not cause wind erosion by exhaust gas. An object is to provide a flexible heat-expandable sheet.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、熱膨張性ひる
石、耐熱無機繊維、有機結合剤からなる可撓性熱膨張性
シートであって、耐熱無機繊維の少なくとも一部とし
て、繊維長が5〜30mm、繊維直径が3〜30μmの
範囲内にある長繊維をシート全体を基準として10〜5
0重量%含む可撓性熱膨張性シートを提供するものであ
る。
The present invention is a flexible heat-expandable sheet comprising a heat-expandable vermiculite, a heat-resistant inorganic fiber, and an organic binder, wherein the fiber length is at least part of the heat-resistant inorganic fiber. Is 5 to 30 mm and the fiber diameter is in the range of 3 to 30 μm.
A flexible thermally expandable sheet containing 0% by weight is provided.

【0009】本発明は、少なくとも一部が繊維長が5〜
30mm、繊維直径が3〜30μmの範囲内にある長繊
維(以下、単に長繊維という)である耐熱無機繊維を、
熱膨張性ひる石および有機結合剤とともに成形したもの
である。この長繊維は、シート内で複雑に絡み合うこと
によって、排気ガスによる風食に対する耐久性を付与す
る。
The present invention has a fiber length of 5 to 5 at least in part.
A heat-resistant inorganic fiber, which is a long fiber (hereinafter, simply referred to as a long fiber) having a diameter of 30 mm and a fiber diameter of 3 to 30 μm,
It is molded with a heat-expandable vermiculite and an organic binder. The long fibers are intricately entangled with each other in the sheet to impart durability against wind erosion due to exhaust gas.

【0010】長繊維の長さは、5〜30mmの範囲にあ
ることが必要である。長繊維の長さが5mmに満たない
場合は、長繊維配合の効果が発現せず、可撓性熱膨張性
シートの耐風食性が十分向上しないので不適当である。
長繊維の長さが30mmを超える場合は、それ以上耐風
食性が向上せず、製造時における長繊維の取扱が困難に
なるなどの問題もあるので不適当である。長繊維の長さ
が、10〜30mmの場合は、より繊維同士の絡まりを
強める効果があり、耐風食性が特に良好なので好まし
い。
The length of the long fibers must be in the range of 5 to 30 mm. If the length of the long fibers is less than 5 mm, the effect of blending the long fibers will not be exhibited, and the wind erosion resistance of the flexible thermal expansion sheet will not be sufficiently improved, such being unsuitable.
When the length of the long fiber exceeds 30 mm, the wind corrosion resistance is not further improved, and there is a problem that handling of the long fiber becomes difficult at the time of production, which is not suitable. When the length of the long fibers is 10 to 30 mm, the effect of further strengthening the entanglement of the fibers is obtained, and the wind erosion resistance is particularly good, which is preferable.

【0011】長繊維の直径は、3〜30μmの範囲にあ
ることが必要である。長繊維の直径が30μmを超える
場合は、繊維としてのしなやかさがなくなり、繊維同士
が絡み合うことができなくなるので不適当である。長繊
維の直径が3μm未満の場合は、長繊維を可撓性熱膨張
性シート中に分散させるのが困難になり、また連続長繊
維の製造が困難になるという問題もあるので不適当であ
る。長繊維の直径が10〜20μmの範囲にある場合
は、長繊維の破断荷重が大きくなり、可撓性熱膨張性シ
ートの補強効果が増大するのでさらに好ましい。
The diameter of the long fibers should be in the range of 3 to 30 μm. When the diameter of the long fibers exceeds 30 μm, the flexibility of the fibers is lost and the fibers cannot be entangled with each other, which is not suitable. If the diameter of the long fibers is less than 3 μm, it is difficult to disperse the long fibers in the flexible heat-expandable sheet, and it becomes difficult to produce continuous long fibers. . When the diameter of the long fibers is in the range of 10 to 20 μm, the breaking load of the long fibers becomes large, and the reinforcing effect of the flexible thermally expandable sheet is increased, which is more preferable.

【0012】長繊維の材質は、使用する温度域に応じて
適宜選択することができるが、ガソリン車の排気ガス温
度600〜900℃で安定な長繊維の組成としては、一
般的なガラス質繊維、さらに、より高温側では高シリカ
質繊維が有用である。これにはガラス質繊維としてはも
っとも汎用的であるところのEガラス、より高温側で
は、Eガラス中のCa,Mgを酸によって抽出したリー
チドシリカ繊維、または石英ガラス質繊維などが代表的
な例としてあげられる。また、ディーゼル車の黒煙トラ
ップ捕集材の場合には、捕集した黒煙が異常燃焼する温
度1200℃に安定な高アルミナ質繊維が有用である。
The material of the long fibers can be appropriately selected according to the temperature range used, but as the composition of the long fibers which is stable at the exhaust gas temperature of a gasoline vehicle of 600 to 900 ° C., a general glassy fiber is used. Moreover, high siliceous fibers are useful at higher temperatures. Typical examples of this are E-glass, which is the most commonly used glassy fiber, and at higher temperatures, reachd silica fiber obtained by extracting Ca and Mg in E-glass with acid, or quartz glassy fiber. can give. Further, in the case of the black smoke trap collecting material of a diesel vehicle, a high alumina fiber stable at a temperature of 1200 ° C at which the collected black smoke abnormally burns is useful.

【0013】上記の形状の繊維物は、アスベストのよう
な鉱物繊維、または、ガラスウールのようにブローイン
グあるいはスピニングで製造される繊維では得難く、ま
た紡績したとしてもその特性は出にくい。連続的に製造
された長繊維を、適宜切断する方法で製造する場合は、
容易に入手することができ、長さの管理も容易であるの
で好ましい。
The fibrous material having the above-mentioned shape is difficult to obtain from mineral fibers such as asbestos, or fibers produced by blowing or spinning such as glass wool, and even if spun, its characteristics are difficult to obtain. When continuously producing long fibers, when produced by a method of cutting appropriately,
It is preferable because it can be easily obtained and the length can be easily controlled.

【0014】長繊維の配合量は、可撓性熱膨張性シート
全体の10〜50重量%の範囲にあることが必要であ
る。長繊維の配合量が10重量%未満の場合は、耐風食
性を効果的に発現することが難しいので不適当である。
長繊維の配合量が50重量%を超える場合は、膨張性が
不足し排気ガスのシール性が不十分になるなどの問題が
発生するので不適当である。長繊維の配合量が20〜4
0重量%である場合は、さらに好ましい。
The blending amount of the long fibers must be in the range of 10 to 50% by weight based on the total weight of the flexible heat-expandable sheet. When the blending amount of the long fibers is less than 10% by weight, it is difficult to effectively exhibit wind erosion resistance, which is unsuitable.
If the blending amount of the long fibers exceeds 50% by weight, problems such as insufficient expandability and insufficient exhaust gas sealability occur, which are not suitable. 20 to 4 long fiber content
It is more preferable if it is 0% by weight.

【0015】耐熱無機繊維として上記の長繊維だけでな
く、短繊維を含むものであってもよい。短繊維として
は、シリカ・アルミナ系の結晶質繊維などが好ましく用
いられる。耐熱無機繊維全体に対する長繊維の配合量
は、20〜80重量%が好ましい。
The heat resistant inorganic fibers may include not only the above long fibers but also short fibers. As the short fibers, silica / alumina-based crystalline fibers are preferably used. The blending amount of the long fibers with respect to the entire heat resistant inorganic fibers is preferably 20 to 80% by weight.

【0016】耐熱無機繊維全体、熱膨張性ひる石と有機
結合剤の配合比は、耐風食性、熱膨張力、柔軟性から決
定されねばならない。シート全体に対して、耐熱無機繊
維が30〜50重量%、熱膨張性ひる石が40〜70重
量%、有機結合剤が5〜10重量%の範囲にあることが
好ましい。他の添加成分や、製造工程等で使用する水分
や増粘剤等を含んでいてもよい。
The compounding ratio of the heat-resistant inorganic fiber as a whole, the heat-expandable vermiculite and the organic binder must be determined from wind erosion resistance, heat-expansion force and flexibility. It is preferable that the heat-resistant inorganic fibers are in the range of 30 to 50% by weight, the heat-expandable flint is in the range of 40 to 70% by weight, and the organic binder is in the range of 5 to 10% by weight with respect to the entire sheet. It may contain other additive components, water used in the manufacturing process, a thickener, and the like.

【0017】本発明において熱膨張性ひる石とは、加熱
により結晶が膨張し得るひる石(バーミキュライトな
ど)であり、平均粒子直径が0.2〜3μm程度のもの
が好ましい。有機結合剤としては、セラミックス・モノ
リスの外周を巻き回すことができるような柔らかさを発
現するもので、例えばゴム系樹脂があげられる。
In the present invention, the heat-expandable vermiculite is a vermiculite (such as vermiculite) whose crystal can be expanded by heating, and preferably has an average particle diameter of about 0.2 to 3 μm. The organic binder exhibits softness such that the outer periphery of the ceramic monolith can be wound, and examples thereof include a rubber resin.

【0018】本発明の可撓性熱膨張性シートの製造方法
としては、耐熱無機繊維(長繊維および必要に応じてシ
リカ・アルミナ質などの短繊維)、熱膨張性ひる石、有
機結合剤を分散よく、かつ均一に、またひる石が厚み方
向に膨張するように配向して沈着させることができるの
で、抄紙法が適している。一般に抄紙法においては、水
中に繊維を分散させていくが、本発明において重要なこ
とは、長繊維が水中でよく開繊することである。そのた
めには、長繊維を製造する際に塗布されるモノフィラメ
ント集束材が水溶性であることが好ましい。
As the method for producing the flexible heat-expandable sheet of the present invention, heat-resistant inorganic fibers (long fibers and, if necessary, short fibers such as silica / alumina), heat-expandable flint and organic binder are used. The papermaking method is suitable because it can be dispersed well and uniformly and can be orientated and deposited so that the scales expand in the thickness direction. Generally, in a papermaking method, fibers are dispersed in water, but what is important in the present invention is that long fibers are well opened in water. For that purpose, it is preferable that the monofilament sizing material applied when producing the long fibers is water-soluble.

【0019】また、もうひとつ重要なことは、繊維とひ
る石が比重差によって分離しないことである。そのため
には分散媒(抄紙母液)として、水に、例えばメチルセ
ルロース、ポリビニルアルコールなどの水溶性有機物
(増粘剤)を添加して粘度を高めておいたものを用いる
のが好ましい。そのときの粘度としては、15℃換算で
100〜500cPであれば、ひる石の沈降もなく、ま
た、その後の製造効率を阻害することもないので好まし
い。有機結合剤は、抄紙母液の調製工程で投入されるの
が好ましい。
Another important point is that fibers and vermiculite do not separate due to the difference in specific gravity. For that purpose, it is preferable to use, as the dispersion medium (papermaking mother liquor), water which has been increased in viscosity by adding a water-soluble organic substance (thickener) such as methyl cellulose or polyvinyl alcohol. The viscosity at that time is preferably 100 to 500 cP in terms of 15 ° C., since there is no precipitation of vermiculite and there is no hindrance to the subsequent production efficiency. The organic binder is preferably added in the step of preparing the papermaking mother liquor.

【0020】このようにして用意された抄紙母液に、耐
熱無機繊維、熱膨張性ひる石を、撹拌しながら添加して
いく。長繊維としては、水溶性の集束材を塗布した長繊
維からなる集束物を所定の長さにカットしたチョップド
ストランドを用いるのが好ましい。繊維の開繊を効率的
にするために、抄紙母液の一部を分取して、この中に繊
維物を添加の上、機械的撹拌を加えるなどして予備分散
をしておくことも好ましい。このときは、予備分散され
た液は再び抄紙母液に戻され、次の抄紙の工程に移る。
耐熱無機繊維、熱膨張性ひる石の分散した懸濁液を、1
0メッシュ程度の金属製網目状シートに注ぎ、液体分を
ろ過していくと、最終的にろ過残渣として、耐熱無機繊
維、熱膨張性ひる石、有機結合剤、増粘剤からなる固形
物が得られる。
Heat-resistant inorganic fibers and heat-expandable vermiculite are added to the papermaking mother liquor thus prepared with stirring. As the long fibers, it is preferable to use chopped strands obtained by cutting a bundle of long fibers coated with a water-soluble sizing material into a predetermined length. In order to efficiently open the fibers, it is also preferable to separate a part of the papermaking mother liquor, add a fiber material therein, and preliminarily disperse it by adding mechanical stirring or the like. . At this time, the predispersed liquid is returned to the papermaking mother liquor again, and the process proceeds to the next papermaking step.
Add a suspension of heat-resistant inorganic fibers and heat-expandable vermiculite to 1
When it is poured into a metal mesh sheet of about 0 mesh and the liquid content is filtered, the solid substance consisting of heat-resistant inorganic fiber, heat-expandable flint stone, organic binder, and thickener is finally obtained as a filtration residue. can get.

【0021】得られた固形物中には、まだ水分が含まれ
ており、また耐熱無機繊維、熱膨張性ひる石の充填も体
積当たり、粗であるために、嵩高い。そのため所望の厚
さ、およびかさ密度にするために、加熱しながらろ過残
渣をプレス処理して乾燥し、可撓性熱膨張性シートとす
るのが好ましい。実際の使用においては、目的とする寸
法に切断して組みつけする。有機結合剤、増粘剤は比較
的低温で燃焼し、排気ガス相当の温度で安定であるのは
耐熱無機繊維と膨張済のひる石であることは明らかであ
る。
The obtained solid substance still contains water, and the filling of the heat-resistant inorganic fiber and the heat-expandable vermiculite is coarse per volume, so that it is bulky. Therefore, in order to obtain a desired thickness and bulk density, it is preferable to press and dry the filtration residue while heating to obtain a flexible heat-expandable sheet. In actual use, cut to the desired size and assemble. It is clear that the organic binder and the thickener burn at a relatively low temperature, and the heat-resistant inorganic fiber and the expanded vermiculite are stable at a temperature equivalent to exhaust gas.

【0022】可撓性熱膨張性シートの性能評価において
は、実物の車のエンジンに、本発明の可撓性熱膨張性シ
ートを組みつけた触媒コンバーターを連結させて、所定
の条件でエンジンを回転させることによって明らかにな
るが、以下に述べる方法で簡便に耐風食性を知ることが
できる。
In the performance evaluation of the flexible heat-expandable sheet, the engine of a real car is connected to a catalytic converter in which the flexible heat-expandable sheet of the present invention is assembled, and the engine is operated under predetermined conditions. Although it becomes clear by rotating, wind erosion resistance can be easily known by the method described below.

【0023】例えば、7mm厚の可撓性熱膨張性シート
を得たとするなら、所定の面積に切断後、このシートを
2枚の耐熱ステンレス製の板状物にはさみ込み、セラミ
ックス・モノリスと金属製容器間の熱膨張時に予想され
る空隙分、例えば5mmまで締めつける。この状態のま
ま所定温度、所定時間熱処理を行い、終了後、炉内より
取り出す。耐風食性の評価として、触媒コンバーターに
入る排気ガスより、はるかに高圧の圧縮空気、例えば、
4〜6kg/cm2 の圧力を持つ空気を、一定の距離を
離したエアーガンよりシートの厚み面に吹きつけ、所定
時間で風食される量あるいは面積を調べる方法である。
For example, to obtain a 7 mm-thick flexible heat-expandable sheet, after cutting it into a predetermined area, the sheet is sandwiched between two heat-resistant stainless steel plates, and the ceramic monolith and metal Tighten up to the expected gap during thermal expansion between the containers, for example, 5 mm. In this state, heat treatment is performed at a predetermined temperature for a predetermined time, and after the heat treatment, the product is taken out of the furnace. As an evaluation of wind erosion resistance, compressed air much higher in pressure than exhaust gas entering the catalytic converter, for example,
This is a method in which air having a pressure of 4 to 6 kg / cm 2 is blown onto the thickness surface of the sheet with an air gun spaced a certain distance, and the amount or area of wind erosion in a predetermined time is examined.

【0024】長繊維の絡みの程度を評価する手段とし
て、同様に行った熱処理後の帯状シートの破断荷重(引
き裂き荷重)があげられる。当然、長繊維の絡みが強い
ほど引き裂き荷重は大きい。
As a means for evaluating the degree of entanglement of the long fibers, the breaking load (tearing load) of the strip-shaped sheet after the heat treatment performed in the same manner can be mentioned. Naturally, the stronger the entanglement of the long fibers, the larger the tear load.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

実施例1 水2500gにメチルセルロース15gを溶解し、粘度
が20℃で400cpの粘稠液を準備し、これに、有機
結合剤としてSBRラテックス(固形分70%)300
gを添加混合して抄紙母液とする。この抄紙母液に未膨
張ひる石17gを加え撹拌分散させた後に、集束した石
英ガラス質の長繊維(平均直径13μm)を長さ12m
mに切断したチョップドストランド11gを加え、撹拌
して分散させた。得られた懸濁液を10メッシュの金網
でろ過し、ろ過残渣として直径11cm、厚さ10mm
の円板上の含水シートを得た。この含水シートをプレス
で6mmの厚さまで圧搾し、90℃で乾燥して、かさ密
度0.57g/ccの最終物であるところの可撓性熱膨
張性シートとした。このシート中には、長繊維が37.
1重量%、熱膨張性ひる石が55.1重量%、有機結合
剤が6.7重量%含まれていた。残部は主に水分であ
る。
Example 1 15 g of methylcellulose was dissolved in 2500 g of water to prepare a viscous liquid having a viscosity of 400 cp at 20 ° C., and an SBR latex (solid content 70%) 300 as an organic binder was added thereto.
g is added and mixed to obtain a papermaking mother liquor. 17 g of unexpanded spinach was added to this papermaking mother liquor, and the mixture was stirred and dispersed, and then the fused silica glass long fibers (average diameter 13 μm) were 12 m in length.
11 g of chopped strands cut into m were added and stirred to disperse. The obtained suspension is filtered through a 10-mesh wire net to obtain a filtration residue having a diameter of 11 cm and a thickness of 10 mm.
A water-containing sheet on a circular plate was obtained. The hydrated sheet was squeezed by a press to a thickness of 6 mm and dried at 90 ° C. to obtain a flexible thermally expandable sheet which is a final product having a bulk density of 0.57 g / cc. In this sheet, 37.
1% by weight, 55.1% by weight of thermal expansive syenite, and 6.7% by weight of organic binder were contained. The balance is mainly water.

【0026】得られたシートから5cm角を切り出し、
これを試験片としてステンレス板(100mm×100
mm×5mm厚)2枚によって厚さ5mmまで締めつけ
た。ステンレス板で締めつけた状態のまま800℃で1
5分間熱処理後、冷却した。2枚のステンレス板の隙間
から、試験片の厚み面に向けて、2cm離した位置にエ
アーガンのノズル(口径3mm)を設置し、圧縮空気
(元圧6kg/cm2 )を30秒間吹きつけた。吹きつ
け後、試験片をステンレス板から取りはずしたところ、
吹きつけによって風食された深さは、1mmであった。
A 5 cm square was cut out from the obtained sheet,
Using this as a test piece, a stainless steel plate (100 mm × 100
(mm × 5 mm thickness) The two sheets were tightened to a thickness of 5 mm. 1 at 800 ℃ with the stainless plate tightened
After heat treatment for 5 minutes, it was cooled. An air gun nozzle (caliber 3 mm) was installed at a position 2 cm away from the gap between the two stainless steel plates toward the thickness surface of the test piece, and compressed air (source pressure 6 kg / cm 2 ) was blown for 30 seconds. . After spraying, when the test piece was removed from the stainless steel plate,
The depth eroded by the spraying was 1 mm.

【0027】実施例2 長繊維として、石英ガラス質長繊維のチョップドストラ
ンド5.5g、短繊維としてシリカ・アルミナ短繊維
(イソライト工業製、商標名カオウール)5.5gを混
合して用いた以外は、実施例1と同様にして可撓性熱膨
張性シートを得た。このシート中には、長繊維が18.
2重量%、短繊維が18.2重量%、熱膨張性ひる石が
54.5重量%、有機結合剤が8.3重量%含まれてい
た。残部は主に水分である。さらに、実施例1と同様に
して、圧縮空気を吹きつけたところ、風食された深さは
4mmであった。
Example 2 As long fibers, 5.5 g of chopped strands of quartz glassy long fibers and 5.5 g of silica / alumina short fibers (trade name Kao Wool, manufactured by Isolite Kogyo) were used as short fibers. A flexible thermally expandable sheet was obtained in the same manner as in Example 1. In this sheet, long fibers are 18.
2% by weight, 18.2% by weight of short fibers, 54.5% by weight of thermal expansive syenite, and 8.3% by weight of organic binder. The balance is mainly water. Further, when compressed air was blown in the same manner as in Example 1, the depth of wind erosion was 4 mm.

【0028】実施例3 長繊維として、長さ13mmのEガラス繊維チョップド
ストランド5.5gを使用し、シリカ・アルミナ短繊維
5.5gを混合して用いた以外は実施例1と同様にして
可撓性熱膨張性シートを作製した。このシート中には、
長繊維が17.0重量%、短繊維が17.0重量%、熱
膨張性ひる石が57.5重量%、有機結合剤が7.8重
量%含まれていた。残部は主に水分である。実施例1と
同様にして耐風食性を評価した。風食された深さは、5
mmであった。
Example 3 The same procedure as in Example 1 was repeated except that 5.5 g of E glass fiber chopped strands having a length of 13 mm were used as long fibers and 5.5 g of silica / alumina short fibers were mixed and used. A flexible thermal expansion sheet was produced. In this sheet,
The composition contained 17.0% by weight of long fibers, 17.0% by weight of short fibers, 57.5% by weight of heat-expandable vermiculite, and 7.8% by weight of organic binder. The balance is mainly water. The wind corrosion resistance was evaluated in the same manner as in Example 1. The depth of wind erosion is 5
It was mm.

【0029】比較例 長繊維を配合しない市販のシリカ・アルミナ短繊維、未
膨張ひる石、有機結合剤からなるシート(厚さ6mm、
かさ密度0.6g/cc)を実施例1と同様に熱処理し
て、圧縮空気を吹きつけたところ、風食された深さは1
8mmであった。
Comparative Example A sheet made of commercially available short silica / alumina fibers containing no long fibers, unexpanded vermiculite, and an organic binder (thickness: 6 mm,
A bulk density of 0.6 g / cc) was heat treated in the same manner as in Example 1 and blown with compressed air.
It was 8 mm.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の可撓性熱膨張性シートを排気ガ
ス処理装置に使用すれば、排気ガスによって風食されに
くく、長期にわたってセラミックス・モノリスを保持
し、また、浄化されない排気ガスのバイパス流路の形成
を防止することかでき、大気中に放出されるCH、NO
x 、SOx の濃度を抑制することができる。同じく、繊
維が放出される割合も小さくなる。
When the flexible thermal expansion sheet of the present invention is used in an exhaust gas treatment device, it is hard to be eroded by the exhaust gas, holds the ceramic monolith for a long time, and bypasses the exhaust gas which is not purified. The formation of flow channels can be prevented, and CH and NO released into the atmosphere
The concentrations of x and SO x can be suppressed. Similarly, the rate at which the fibers are released is reduced.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱膨張性ひる石、耐熱無機繊維、有機結合
剤からなる可撓性熱膨張性シートであって、耐熱無機繊
維の少なくとも一部として、繊維長が5〜30mm、繊
維直径が3〜30μmの範囲内にある長繊維をシート全
体を基準として10〜50重量%含む可撓性熱膨張性シ
ート。
1. A flexible heat-expandable sheet comprising a heat-expandable vermiculite, a heat-resistant inorganic fiber and an organic binder, wherein at least a part of the heat-resistant inorganic fiber has a fiber length of 5 to 30 mm and a fiber diameter. A flexible heat-expandable sheet containing 10 to 50% by weight of long fibers in the range of 3 to 30 μm based on the entire sheet.
【請求項2】繊維長が5〜30mm、繊維直径が3〜3
0μmの範囲内にある長繊維が、耐熱無機繊維の20〜
80重量%である請求項1の可撓性熱膨張性シート。
2. A fiber length of 5 to 30 mm and a fiber diameter of 3 to 3
The long fibers within the range of 0 μm are 20 to 20% of the heat resistant inorganic fibers.
The flexible thermally expandable sheet according to claim 1, which is 80% by weight.
【請求項3】請求項1または請求項2の可撓性熱膨張性
シートを用いた自動車の排気ガス処理装置のシール構
造。
3. A seal structure for an automobile exhaust gas treatment device, which uses the flexible thermal expansion sheet according to claim 1.
【請求項4】熱膨張性ひる石、耐熱無機繊維、有機結合
剤を含有する懸濁液であって、耐熱無機繊維の20〜8
0重量%が、繊維長が5〜30mm、繊維直径が3〜3
0μmの範囲内にある懸濁液を、抄紙法により成形して
可撓性熱膨張性シートを製造する方法。
4. A suspension containing heat-expandable vermiculite, a heat-resistant inorganic fiber, and an organic binder, which is 20 to 8 of the heat-resistant inorganic fiber.
0% by weight has a fiber length of 5 to 30 mm and a fiber diameter of 3 to 3
A method for producing a flexible heat-expandable sheet by molding a suspension in the range of 0 μm by a papermaking method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006226456A (en) * 2005-02-18 2006-08-31 Asahi Press Industry Co Ltd Highly heat-resistant gasket and its manufacturing method
JP2007231478A (en) * 2006-03-02 2007-09-13 Ibiden Co Ltd Heat-resistant sheet and exhaust gas purification device
JP2009520121A (en) * 2005-12-14 2009-05-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Mounting mat for pollution control

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