本发明涉及垫材、废气净化装置和垫材的制造方法。
背景技术：
1、从柴油发动机等内燃机中排出的废气中包含颗粒物质(以下也称为pm)，近年来，该pm危及环境和人体这一点成为问题。另外，由于废气中还包含co、hc、nox等有害气体成分，因此还担心该有害气体成分对环境、人体带来影响。
2、因此，作为捕集废气中的pm、对有害气体成分进行净化的废气净化装置，提出了由废气处理体(其由碳化硅、堇青石等多孔质陶瓷构成)、容纳废气处理体的外壳、以及配设在废气处理体与外壳之间的保持密封材料(垫材)构成的废气净化装置的各种方案。配设该保持密封材料(垫材)的主要目的在于：防止因汽车的行驶等而产生的振动或冲击使废气处理体与覆盖其外周的外壳接触而发生破损；防止废气从废气处理体与外壳之间泄露；等等。
3、专利文献1公开了：使有机粘结剂和无机粘结剂添附于由无机纤维构成的垫材；以及以1:1的重量比使用有机粘结剂和无机粘结剂。通过由有机粘结剂和无机粘结剂构成的结合剂层的皮膜，能够抑制无机纤维的飞散。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：国际公开第2015/45636号
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、但是，若以1:1的重量比使用无机粘结剂和有机粘结剂，则无法充分增加无机纤维彼此的摩擦，存在剪切系数低的问题。该值越高，越能够利用垫材稳定地保持废气处理体。
3、用于解决课题的手段
4、本发明是鉴于上述问题进行的，其目的在于提供一种在抑制无机纤维飞散的同时剪切系数高的垫材。
5、即，本发明的垫材为添附了无机粘结剂和有机粘结剂的、由无机纤维构成的垫材，其特征在于，将相对于上述垫材整体的重量的上述无机粘结剂的重量比例设为w1a、上述有机粘结剂的重量比例设为w1b时，有机粘结剂的重量比例w1b相对于无机粘结剂的重量比例w1a之比[w1b/w1a]满足以下的条件(1)或(2)。
6、(1)0＜w1b/w1a≤0.8
7、(2)9≤w1b/w1a
8、本发明的垫材中，有机粘结剂的重量比例w1b相对于无机粘结剂的重量比例w1a之比[w1b/w1a]满足(1)0＜w1b/w1a≤0.8、或(2)9≤w1b/w1a。
9、在满足条件(1)的情况下，无机粘结剂的重量比例相对较多，因此通过在无机纤维的表面形成来自无机粘结剂的凹凸，能够抑制无机纤维彼此的滑动。
10、在满足条件(2)的情况下，有机粘结剂的重量比例相对较多，因此由有机粘结剂和无机粘结剂形成的被膜的强度提高，能够抑制无机纤维彼此的滑动。
11、在有机粘结剂的重量比例w1b相对于无机粘结剂的重量比例w1a之比[w1b/w1a]超过0.8且小于9的情况下，无法充分发挥利用无机粘结剂进行的在无机纤维表面形成凹凸、以及利用有机粘结剂进行的增加皮膜的强度中的任一效果。
12、本发明的垫材中，优选上述无机粘结剂和上述有机粘结剂分别以分散的状态添附于上述无机纤维的表面。
13、若无机粘结剂和有机粘结剂分别以分散的状态添附于无机纤维的表面，则成为无机粘结剂分散于由有机粘结剂形成的被膜中的状态。这种状态的被膜的机械强度优异，因此能够防止无机纤维彼此滑动，提高垫材的剪切系数。
14、本发明的垫材优选还含有高分子系分散剂。
15、若垫材还含有高分子系分散剂，则容易使有机粘结剂和无机粘结剂以分散的状态添附于无机纤维的表面。
16、本发明的垫材优选由上述无机粘结剂和上述有机粘结剂构成的凝聚体添附于上述无机纤维的表面。
17、由无机粘结剂和有机粘结剂构成的凝聚体能够在无机纤维的表面形成凹凸，因此能够提高无机纤维彼此的摩擦而提高保持力。
18、本发明的垫材中，优选由上述无机粘结剂与上述有机粘结剂的混合物构成的被覆层覆盖上述无机纤维的表面的至少一部分。
19、由无机粘结剂与有机粘结剂的混合物构成的被覆层与仅由有机粘结剂构成的被覆层相比，机械强度高。因此，不易发生被覆层的剥离，能够提高无机纤维彼此的摩擦阻力。
20、本发明的垫材中，上述被覆层优选通过上述无机粘结剂与上述有机粘结剂的鳞片状的混合物连续而形成。
21、若由鳞片状的上述混合物形成被覆层，则在被覆层的表面形成多个来自鳞片状的混合物的凹凸，能够进一步提高无机纤维彼此的摩擦阻力。
22、本发明的垫材中，上述被覆层的形状优选为多阶状。
23、若被覆层的形状为多阶状，则能够进一步提高无机纤维彼此的摩擦阻力。
24、本发明的垫材中，优选在上述被覆层的表面附着有上述无机粘结剂与上述有机粘结剂的颗粒状的混合物。
25、若在被覆层的表面附着有无机粘结剂与有机粘结剂的颗粒状的混合物，与被覆层单独的情况相比，能够进一步提高无机纤维彼此的摩擦阻力。
26、本发明的垫材优选为对表面或背面中的至少一者实施了针刺处理的针刺垫。
27、本发明的垫材优选在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点，上述交织点的密度ρ在0.5个/cm2≤ρ＜18个/cm2的范围。
28、若交织点的密度ρ为上述范围，则能够提高剪切系数。
29、本发明的垫材优选在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点，在25mm×25mm的区域内配置有第1区域和第2区域中的至少一者，上述第1区域为不存在上述交织点的4mm×4mm的区域，上述第2区域为不存在上述交织点的3mm×8mm的区域。
30、本发明的垫材优选在25mm×25mm的区域内配置有多个上述第1区域和/或上述第2区域。
31、若在25mm×25mm的区域内配置有多个第1区域和/或第2区域，则能够提高垫材的面压。
32、本发明的垫材优选用于废气净化装置。
33、本发明的垫材的剪切系数高。因此，可以适合用于废气净化装置。
34、本发明的垫材优选剪切系数为0.26以上。
35、若剪切系数为0.26以上，则在使用本发明的垫材将废气处理体压入金属外壳时，垫材不易产生剪切。
36、剪切系数通过将剪切破坏载荷除以松弛面压(緩和面圧)而求出。
37、剪切破坏载荷和松弛面压的测定方法如后所述。
38、本发明的垫材优选还具有设置于至少一个表面的保护片。
39、若垫材还具有设置于其表面的保护片，则可抑制将垫材卷绕于废气处理体时的垫材的位置偏移和/或密集褶皱、以及嵌合部的间隙的产生。
40、本发明的废气净化装置具备：废气处理体；金属外壳，其容纳上述废气处理体；垫材，其配置于上述废气处理体与上述金属外壳之间，保持上述废气处理体。该废气净化装置的特征在于，上述垫材为本发明的垫材。
41、本发明的废气净化装置由于在废气处理体与金属外壳之间配置有本发明的垫材，因此能够稳定地保持废气处理体。
42、本发明的垫材的制造方法的第一实施方式具有：针刺垫准备工序，通过针刺法准备由无机纤维构成的无机纤维集合体；和添附工序，使无机粘结剂和有机粘结剂添附于上述无机纤维集合体，该垫材的制造方法的特征在于，将上述添附工序中使用的无机粘结剂的重量比例设为w2a、有机粘结剂的重量比例设为w2b时，有机粘结剂的重量比例w2b相对于无机粘结剂的重量比例w2a之比[w2b/w2a]满足以下的条件(3)或(4)。
43、(3)0＜w2b/w2a≤0.8
44、(4)9≤w2b/w2a
45、本发明的垫材的制造方法的第一实施方式中，在上述添附工序中，优选使上述无机粘结剂和上述有机粘结剂分散于分散介质中而成的分散液添附于上述无机纤维集合体。
46、本发明的垫材的制造方法的第一实施方式中，在上述添附工序中，优选使上述无机粘结剂和上述有机粘结剂凝聚而成的凝聚分散液添附于上述无机纤维集合体。
47、本发明的垫材的制造方法的第二实施方式由下述工序构成：开纤工序，将无机纤维开纤；浆料制备工序，将上述经开纤的无机纤维与溶剂、无机粘结剂和有机粘结剂混合而制备浆料；抄制工序，抄制上述浆料而得到无机纤维抄制体；和干燥工序，将上述无机纤维抄制体干燥，该垫材的制造方法的特征在于，将上述浆料制备工序中制备的上述浆料中包含的无机粘结剂的重量比例设为w3a、有机粘结剂的重量比例设为w3b时，有机粘结剂的重量比例w3b相对于无机粘结剂的重量比例w3a之比[w3b/w3a]满足以下的条件(5)或(6)。
48、(5)0＜w3b/w3a≤0.8
49、(6)9≤w3b/w3a
50、根据本发明的垫材的制造方法，能够容易地制造本发明的垫材。
1.一种垫材，其为添附了无机粘结剂和有机粘结剂的、由无机纤维构成的垫材，其特征在于，
2.如权利要求1所述的垫材，其中，所述无机粘结剂和所述有机粘结剂分别以分散的状态添附于所述无机纤维的表面。
3.如权利要求1或2所述的垫材，其还含有高分子系分散剂。
4.如权利要求1所述的垫材，其中，由所述无机粘结剂和所述有机粘结剂构成的凝聚体添附于所述无机纤维的表面。
5.如权利要求1～4中任一项所述的垫材，其中，由所述无机粘结剂与所述有机粘结剂的混合物构成的被覆层覆盖所述无机纤维的表面的至少一部分。
6.如权利要求5所述的垫材，其中，所述被覆层通过所述无机粘结剂与所述有机粘结剂的鳞片状的混合物连续而形成。
7.如权利要求5或6所述的垫材，其中，所述被覆层的形状为多阶状。
8.如权利要求5～7中任一项所述的垫材，其中，在所述被覆层的表面附着有所述无机粘结剂与所述有机粘结剂的颗粒状的混合物。
9.如权利要求1～8中任一项所述的垫材，其中，所述垫材是对表面或背面中的至少一者实施了针刺处理的针刺垫。
10.如权利要求9所述的垫材，其为在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点的垫材，其中，所述交织点的密度ρ在0.5个/cm2≤ρ＜18个/cm2的范围。
11.如权利要求9或10所述的垫材，其为在表面或背面中的至少一者具有通过针刺处理形成的多个交织点的垫材，其中，在25mm×25mm的区域内配置有第1区域和第2区域中的至少一者，所述第1区域为不存在所述交织点的4mm×4mm的区域，所述第2区域为不存在所述交织点的3mm×8mm的区域。
12.如权利要求11所述的垫材，其中，在25mm×25mm的区域内配置有多个所述第1区域和/或所述第2区域。
13.如权利要求1～12中任一项所述的垫材，其用于废气净化装置。
14.如权利要求1～13中任一项所述的垫材，其剪切系数为0.26以上。
15.如权利要求1～14中任一项所述的垫材，其还具有设置于至少一个表面的保护片。
16.一种废气净化装置，该废气净化装置具备：
17.一种垫材的制造方法，该垫材的制造方法具有：
18.如权利要求17所述的垫材的制造方法，其中，在所述添附工序中，使所述无机粘结剂和所述有机粘结剂分散于分散介质中而成的分散液添附于所述无机纤维集合体。
19.如权利要求17所述的垫材的制造方法，其中，在所述添附工序中，使所述无机粘结剂和所述有机粘结剂凝聚而成的凝聚分散液添附于所述无机纤维集合体。
20.一种垫材的制造方法，该垫材的制造方法由下述工序构成：
