(57)【要約】【課題】有効フィルタ面積が大きく、流体が透過するときの圧力損失が小さいハニカム構造体を提供する。【解決手段】ハニカム形状の多孔質基材と、一方の端面１１における所定のセル２の開口部、及び他方の端面における残余のセルの開口部を塞ぐように配設された多孔質の目封止部２１とを備え、少なくとも一方の端面に配設された目封止部２１が、セル２の内側に開口するとともにセル２の開口部を塞ぐ有底筒状であり、有底筒状の目封止部２１の筒状の部分である筒状部の壁の平均厚さが、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗの０．１〜０．３倍であり、筒状部２２の中心軸方向の長さＨａが目封止部２１の中心軸方向の長さＨｂの０．３〜０．８倍であり、有底筒状の目封止部２１の、当該目封止部２１の中心軸を含む断面における、目封止部２１内に形成された空間部２４の先端部分２４ａが、半径０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状であるハニカム構造体。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材と、前記一方の端面における所定の前記セルの開口部、及び前記他方の端面における残余の前記セルの開口部を塞ぐように配設された多孔質の目封止部とを備え、
少なくとも一方の前記端面に配設された前記目封止部が、セルの内側に開口するとともにセルの開口部を塞ぐ有底筒状であり、
前記有底筒状の目封止部の筒状の部分である筒状部の壁の平均厚さが、中心軸に直行する断面におけるセルの幅の０．１〜０．３倍であり、前記筒状部の中心軸方向の長さが前記目封止部の中心軸方向の長さの０．３〜０．８倍であり、
前記有底筒状の目封止部の、当該目封止部の中心軸を含む断面における、前記目封止部内に形成された空間部の先端部分が、半径０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状であるハニカム構造体。
【請求項２】
前記一方の端面側に配設された有底筒状の目封止部の気孔率が３０〜６０％である請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記一方の端面側に配設された有底筒状の目封止部の平均細孔径が０．１〜１０μｍである請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体に関し、さらに詳しくは、有効フィルタ面積が大きく、流体が透過するときの圧力損失が小さいハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジン、建設機械用エンジン、産業機械用定置エンジン等の内燃機関、その他の燃焼機器等から排出される排ガス中の粒子状物質は、環境への影響を考慮して排ガス中から除去する必要性が高まっている。そこで、セラミック等で作製されたハニカム構造体が、粒子状物質を除去するフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ：ＤＰＦ）として広く用いられている。ＤＰＦとしては、例えば、流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備え、一方の端部が開口され且つ他方の端部が目封止された所定のセル（所定のセル）と、一方の端部が目封止され且つ他方の端部が開口された残余のセル（残余のセル）とが交互に配設された構造のものが用いられている。そして、使用時には、ＤＰＦの上記残余のセルが開口する上記他方の端部から流体（排ガス）を流入させ、流入した排ガスを、隔壁を透過させて上記所定のセル内に透過流体として流出させ、透過流体を所定のセルが開口する上記一方の端部から流出させることにより、排ガス中の粒子状物質を隔壁で捕集除去するものである。
【０００３】
そして、通常、ＤＰＦは、捕集した粒子状物質を燃焼除去することにより再生しながら、継続的に使用されている。しかし、再生時の熱衝撃により、目封止部周辺においてクラックが発生することがあるという問題があった。
【０００４】
これに対し、目封止部の流路側表面に、隔壁との接触角が１°以上９０°未満の凹部を設けることにより、目封止部と隔壁とを密着させ、高温にさらされても熱衝撃によるクラックが発生しないようにしようするセラミックハニカムフィルタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４８３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、目封止部の流路側（セルの内側）表面に凹部を設けると、粒子状物質が堆積する前の状態において、窪んだ部分に排ガスが滞留し、それによりＤＰＦの圧力損失が大きくなることがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、有効フィルタ面積が大きく、流体が透過するときの圧力損失が小さいハニカム構造体を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によって以下のハニカム構造体が提供される。
【０００９】
［１］  一方の端面から他方の端面まで貫通し流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム形状の多孔質基材と、前記一方の端面における所定の前記セルの開口部、及び前記他方の端面における残余の前記セルの開口部を塞ぐように配設された多孔質の目封止部とを備え、少なくとも一方の前記端面に配設された前記目封止部が、セルの内側に開口するとともにセルの開口部を塞ぐ有底筒状であり、前記有底筒状の目封止部の筒状の部分である筒状部の壁の平均厚さが、中心軸に直行する断面におけるセルの幅の０．１〜０．３倍であり、前記筒状部の中心軸方向の長さが前記目封止部の中心軸方向の長さの０．３〜０．８倍であり、前記有底筒状の目封止部の、当該目封止部の中心軸を含む断面における、前記目封止部内に形成された空間部の先端部分が、半径０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状であるハニカム構造体。
【００１０】
［２］  前記一方の端面側に配設された有底筒状の目封止部の気孔率が３０〜６０％である［１］に記載のハニカム構造体。
【００１１】
［３］  前記一方の端面側に配設された有底筒状の目封止部の平均細孔径が０．１〜１０μｍである［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のハニカム構造体は、目封止部が多孔質であり少なくとも一方の端面に配設された有底筒状の目封止部の筒状の部分である筒状部の壁の平均厚さが、中心軸に直行する断面におけるセルの幅の０．１〜０．３倍であり、筒状部の中心軸方向の長さが目封止部の中心軸方向の長さの０．３〜０．８倍であるため、上記目封止部が配設された側の端面を流体（排ガス等）の出口側の端面とすることにより、目封止部もフィルタとして機能し、有効フィルタ面積が大きくなるとともに、流体を透過させるときの圧力損失を低下させることが可能となる。また、有底筒状の目封止部の、当該目封止部の中心軸を含む断面における、目封止部内に形成された空間部の先端部分が、半径０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状であるため、フィルタ再生時に発生する熱応力を緩和する効果を奏する。この熱応力緩和効果は、流体の出口側端面だけでなく、両端面において効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明のハニカム構造体の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明のハニカム構造体の一実施形態の、中心軸方向に平行な断面を示す模式図である。
【図２】図１Ｂの領域Ａを拡大した模式図である。
【図３】本発明のハニカム構造体の一実施形態を構成する有底筒状の目封止部の、当該目封止部の中心軸を含む平面で切断した断面を示す模式図である。
【図４】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の有底筒状の目封止部の断面を示す模式図である。
【図５】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の有底筒状の目封止部の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１５】
図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、本発明のハニカム構造体の一実施形態は、一方の端面１１から他方の端面１２まで貫通し流体の流路となる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁３を有するハニカム形状の多孔質基材１と、一方の端面１１における所定のセル２の開口部、及び他方の端面１２における残余のセル２の開口部を塞ぐように配設された多孔質の目封止部２１とを備え、一方の端面１１側に配設された目封止部２１が、セル２の内側に開口するとともにセルの開口部を塞ぐ有底筒状であり、有底筒状の目封止部２１の筒状の部分である筒状部２２の壁の平均厚さ（筒状部２２の壁の厚さＴの平均値）が、中心軸に直行する断面におけるセル２の幅Ｗの０．１〜０．３倍であり、筒状部２２の中心軸方向の長さＨａが目封止部２１の中心軸方向の長さＨｂの０．３〜０．８倍であり、有底筒状の目封止部２１の、当該目封止部２１の中心軸を含む断面における、目封止部２１の筒状部２２内の空間部２４の先端部分２４ａが、半径（空間部の先端部分の半径Ｒ）０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状である。尚、一方の端面だけでなく、両端面に有底筒状の目封止部が形成されていてもよい。有底筒状の目封止部２１は、図３に示すように、筒状の部分である筒状部２２と筒状部２２の一方の端部を塞ぐ底部２３により構成されている。図１Ａは、本発明のハニカム構造体の一実施形態を模式的に示す斜視図であり、図１Ｂは、本発明のハニカム構造体の一実施形態の、中心軸方向に平行な断面を示す模式図である。図２は、図１Ｂの領域Ａを拡大した模式図である。図３は、本発明のハニカム構造体の一実施形態を構成する有底筒状の目封止部２１の、当該目封止部の中心軸を含む平面で切断した断面を示す模式図である。
【００１６】
図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、本実施形態のハニカム構造体は、一方の端面１１側に配設された目封止部２１が、セル２の内側に開口するとともにセルの開口部を塞ぐ有底筒状である。本実施形体のハニカム構造体を排ガスの浄化等に使用するときには、上記一方の端面１１が流体（排ガス等）の流出側の面となるようにする。目封止部２１は、セル２の内側に開口するとともにセルの開口部を塞ぐ有底筒状であるが、「有底筒状の目封止部２１が、セル２の内側に開口するとともにセルの開口部を塞ぐ状態」であるとは、図１Ｂ及び図２に示すように、筒状部２２の一方の端部が底部２３により塞がれた構造の有底筒状の目封止部２１が、筒状部２２の開口部がハニカム構造体の内側を向き、底部２３がハニカム構造体の一方の端面１１側に位置するように配置された状態を意味する。また、有底筒状の目封止部２１が、セル２の内側に向かって開口するということもできる。
【００１７】
本実施形態のハニカム構造体は、目封止部２１の筒状部２２の中心軸方向の長さが目封止部２１の中心軸方向の長さの０．３〜０．８倍であり、製造の容易さの点で０．４〜０．７倍が好ましい。０．３倍より短いと、圧力損失が低減しないため好ましくない。また、０．８倍より長いと、ＤＰＦとして用いた時に、再生時にクラックが発生し易くなるため好ましくない。筒状部２２の中心軸方向の長さは、一つのハニカム構造体内でランダムに１０点の有底筒状の目封止部を選び出し、各目封止部をセルの中心軸を通る平面でセル壁の中心（セルの幅における中心）に沿って切断した断面において顕微鏡観察を行って測定する。図４に示すように、顕微鏡観察された各有底筒状の目封止部２１の断面において、空間部２４の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口している側の端部までの長さをＨａ’とする。顕微鏡観察された有底筒状の目封止部においては、一つの有底筒状の目封止部について、隔壁に沿った２つの筒状部２２の断面が観察されるが、これら２つの筒状部２２の上記長さＨａ’が異なる場合は、これら２つについての平均値をこの有底筒状の目封止部の筒状部２２の中心軸方向長さＨａ’とする。そして、選び出した１０点の有底筒状の目封止部の筒状部２２の中心軸方向の長さＨａ’の平均を取って、筒状部２２の中心軸方向の長さＨａ（図２参照）とする。また、目封止部２１の中心軸方向の長さは１〜１５ｍｍが好ましく、２〜１０ｍｍが更に好ましい。１ｍｍより短いと、構造的に強度が低くなりクラック等が発生しやすくなり好ましくない。また、１５ｍｍより長いと、ＤＰＦとしての圧力損失が高くなるため好ましくない。目封止部２１の中心軸方向の長さの測定についても、測定箇所として、底部２３側の端面から有底筒状の目封止部の開口している側の端部までを測定すること以外は、上記筒状部２２の中心軸方向の長さの測定と同様に行う。図４は本発明のハニカム構造体の一の実施形態の有底筒状の目封止部の断面を示す模式図である。
【００１８】
本実施形態のハニカム構造体は、有底筒状の目封止部２１の筒状の部分である筒状部２２の壁の平均厚さ（厚さＴの平均値）は、中心軸に直行する断面におけるセルの幅の０．１〜０．３倍であり、製造の容易さの点で０．２〜０．３倍が好ましい。０．１倍より薄いと、目封止部の剛性が低下するため好ましくない。０．２倍より薄い場合は、目封部の乾燥時に高温で乾燥する必要があるが、ハニカム構造体及び目封止部に大きな熱応力がかかりクラック等の不良が発生しやすくなることがある。また、目封止部を形成するときに用いる目封止スラリーの粘度を低下させる手段もあるが、目封止スラリーの保形成が低下して目封止スラリーをセル内に保持できなくなるため好ましくない。また、０．３倍より厚いと、ＤＰＦとして用いた時に、再生時にクラックが発生し易くなるため好ましくない。筒状部２２の壁の平均厚さは、一つのハニカム構造体内でランダムに１０点の有底筒状の目封止部を選び出し、各目封止部をセルの中心軸を通る平面でセル壁の中心（セルの幅における中心）に沿って切断した断面において顕微鏡観察を行って測定する。図４に示すように、顕微鏡観察された各有底筒状の目封止部２１の断面において、空間部の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口する側の端部に向かって０．２Ｈａ’の位置、０．５Ｈａ’の位置及び０．８Ｈａ’の位置、における筒状部２２の壁の厚さＴ１，Ｔ２及びＴ３を測定する。そしてＴ１，Ｔ２及びＴ３を平均した値をＴ’とする。一つの有底筒状の目封止部について、隔壁に沿った２つの筒状部２２の断面が観察されるが、これら２つの筒状部２２の断面についてそれぞれ上記Ｔ’を算出して、算出された２つのＴ’を平均した値を筒状部の壁の厚さＴとする。そして、選び出した１０点の有底筒状の目封止部について筒状部の壁の厚さＴを測定し、得られた１０の筒状部の壁の厚さＴを平均した値を筒状部２２の壁の平均厚さとする。尚、上記「空間部の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口する側の端部に向かって０．２Ｈａ’の位置、０．５Ｈａ’の位置及び０．８Ｈａ’の位置」における「Ｈａ’」は、「空間部２４の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口している側の端部までの長さ」である。
【００１９】
有底筒状の目封止部２１の、当該目封止部２１の中心軸を含む断面における、目封止部２１内に形成された空間部２４の先端部分２４ａが、半径Ｒが０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状であり、製造の容易さの点で半径Ｒが０．５〜３．０ｍｍの外側に凸の円弧状であることが好ましい。半径Ｒが０．５ｍｍより小さいと、ＤＰＦとして用いた時に、再生時にクラックが発生し易くなるため好ましくない。目封止部２１に形成された空間部２４とは、有底筒状の内部空間のことである。空間部２４の先端部分２４ａとは、有底筒状の内部空間形状における、底部２３側の先端部分のことである。また、「空間部２４の先端部分２４ａが外側に凸の円弧状である」とは、空間部２４の先端部分２４ａが、底部２３側に向かって凸になった円弧状のことである。空間部２４の先端部分２４ａは、外側に凸の完全な円弧であることが好ましいが、完全な円弧である必要はない。空間部２４の先端部分２４ａは、鋭角の部位が存在しない形状であればよい。そして、完全な円弧でない形状の場合、半径Ｒは、先端部分２４ａ表面において均等に５点の点を選びそれらを元にして二次元画像処理によって円弧近似を行った際の円弧の半径として定義される。空間部２４の先端部分２４ａが完全な円弧である場合、半径Ｒは、断面形状の顕微鏡撮影画像を二次元画像測定機にて円弧近似処理を行い算出された値である。
【００２０】
本実施形態のハニカム構造体において、目封止部２１は、その平均細孔径が、０．１〜１０μｍであることが好ましく、１〜１０μｍであることが更に好ましい。平均細孔径が１０μｍより大きいと、粒子状物質が細孔内に侵入し細孔を塞ぐような状態となり、圧力損失が増大することがある。目封止部２１の平均細孔径が０．１μｍより小さいと、排ガスが通過し難くなり圧力損失が増大することがある。目封止部２１の平均細孔径は水銀ポロシメーターで測定した値である。
【００２１】
目封止部２１の気孔率は、３０〜６０％であることが好ましく、３５〜５５％であることが更に好ましい。３０％より小さいと、圧力損失が増大し排ガスの処理量が低下することがあり、６０％より大きいと目封止部２１が脆くなり欠落し易くなる、また強度が低下するためＤＰＦ再生時に発生する熱応力によりクラックが発生しやすくなる恐れがある。目封止部２１の気孔率は、水銀ポロシメーターで測定した値である。目封止部２１は、上記のような平均細孔径及び気孔率であるため、フィルタとして機能することができ、これにより有効フィルタ面積が大きくなる。
【００２２】
本実施形態のハニカム構造体１００は、一方の端部に目封止部２１が形成されたセル２と、他方の端部に目封止部２１が形成されたセル２とが交互に配設され、各端面が目封止されたセルと目封止（封止）されていないセルとにより市松模様が形成されたものであることが好ましい。
【００２３】
目封止部２１を形成する材料としては、セラミックスを主成分とする材料を好適例として挙げることができる。具体的には、セラミックスを主成分とする材料からなるものである場合、セラミックスとしては、炭化珪素、コージェライト、アルミナタイタネート、サイアロン、ムライト、窒化珪素、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、及びＬＡＳ（リチウムアルミニウムシリケート）又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。特に、炭化珪素、コージェライト、ムライト、窒化珪素、アルミナ、アルミナタイタネート等のセラミックスが、耐アルカリ特性上好適である。中でも酸化物系のセラミックスは、コストの点でも好ましい。熱衝撃に優れる点で、多孔質基材と同材質が特に好ましい。
【００２４】
本実施形態のハニカム構造体１００において、多孔質基材１は、流体の流路となる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁３を有するハニカム形状であり、隔壁３の平均細孔径が、５〜３０μｍであることが好ましく、１０〜２５μｍであることが更に好ましい。５μｍより小さいと、粒子状物質の堆積が少ない場合でも圧力損失が増大することがあり、３０μｍより大きいとハニカム構造体１００が脆くなり欠落し易くなることがあったり、スス捕集性能が低下する恐れがある。隔壁３の平均細孔径は、水銀ポロシメーターで測定した値である。
【００２５】
隔壁３の気孔率は、３０〜７０％であることが好ましく、製造の容易さの点で４０〜６０％であることが更に好ましい。３０％より小さいと、圧力損失が増大することがあり、７０％より大きいとハニカム構造体１００が脆くなり欠落し易くなることがある。隔壁３の気孔率は、水銀ポロシメーターにより測定した値である。
【００２６】
隔壁３の厚さは、０．２０〜０．５０ｍｍであることが好ましく、製造の容易さの点で０．２５〜０．４５ｍｍであることが更に好ましい。０．２０ｍｍより薄いと、ハニカム構造体１００の強度が低下することがあり、０．５０ｍｍより厚いと、排ガスがセル内を通過するときの圧力損失が大きくなることがある。隔壁３の厚さは、軸方向断面を顕微鏡観察する方法で測定した値である。
【００２７】
ハニカム構造体１００（多孔質基材１）の中心軸に直交する断面のセル密度は、６〜６００ｃｐｓｉ（０．９〜９３セル／ｃｍ２）であることが好ましく、５０〜４００ｃｐｓｉ（７．８〜６２セル／ｃｍ２）であることが更に好ましい。０．９セル／ｃｍ２より小さいと、ハニカム構造体１００の強度が低下することがあり、９３セル／ｃｍ２より大きいと、圧力損失が大きくなることがある。
【００２８】
ハニカム構造体１００のセル形状は特に限定されないが、中心軸に直交する断面において、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、円形、又は楕円形であることが好ましく、その他不定形であってもよい。
【００２９】
本実施の形態の多孔質基材１（隔壁３）を構成する材料としては、セラミックスを主成分とする材料等を好適例として挙げることができる。具体的には、セラミックスを主成分とする材料からなるものである場合、セラミックスとしては、炭化珪素、コージェライト、アルミナタイタネート、サイアロン、ムライト、窒化珪素、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、及びＬＡＳ（リチウムアルミニウムシリケート）又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。特に、炭化珪素、コージェライト、ムライト、窒化珪素、アルミナ、アルミナタイタネート等のセラミックスが、耐アルカリ特性上好適である。中でも酸化物系のセラミックスは、コストの点でも好ましい。
【００３０】
ハニカム構造体１００の外形としては、特に限定されないが、円筒形、楕円筒形、四角筒形等の底面多角形の筒形状、底面不定形の筒形状等を挙げることができる。また、ハニカム構造体の大きさは、特に限定されないが、中心軸方向長さが４０〜５００ｍｍが好ましい。また、例えば、ハニカム構造体１００の外形が円筒状の場合、その底面の半径が５０〜５００ｍｍであることが好ましい。
【００３１】
また、ハニカム構造体１００は、その最外周に位置する外周壁を有してもよい。なお、外周壁は、成形時に多孔質基材と一体的に形成させる成形一体壁であることが好ましいが、成形後に、多孔質基材の外周を研削して所定形状とし、セメント等で外周壁を形成するセメントコート壁であることも好ましい態様である。
【００３２】
本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２内の隔壁３の表面及び／又は内部に、粒子状物質を燃焼除去するための触媒が担持されていることが好ましい。隔壁３の表面及び／又は内部に触媒を担持することにより、隔壁３に捕集された粒子状物質を効果的に燃焼除去することが可能となる。
【００３３】
隔壁３に担持される触媒の具体例としては、ディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒を挙げることができる。ディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒には、貴金属が含有される。この貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、及びＰｄからなる群より選択される一種以上が好ましい。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。ＮＯＸ選択還元用ＳＣＲ触媒、ＮＯＸ吸蔵触媒と併用することもできる。
【００３４】
ＮＯＸ選択還元用ＳＣＲ触媒は、金属置換ゼオライト、バナジウム、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものである。ＮＯＸ吸蔵触媒には、アルカリ金属、及び／又はアルカリ土類金属が含有される。アルカリ金属としては、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉを挙げることができる。アルカリ土類金属としては、Ｃａを挙げることができる。なお、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、及びＣａの合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、５ｇ以上とすることが好ましい。
【００３５】
また、本発明のハニカム構造体は、複数のハニカム構造体をそれぞれの側面で接合させた接合型のハニカム構造体であってもよい。
【００３６】
次に、本発明のハニカム構造体の一実施形態の製造方法について説明する。本実施形態のハニカム構造体は、例えば、以下のような方法により製造することができるが、本実施形態のハニカム構造体を製造する方法は、以下の方法に限定されることはない。
【００３７】
本発明のハニカム構造体を構成する多孔質基材（ハニカム成形体）は、例えば、従来公知のディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）の製造方法に準拠して製造することができる。例えば、まず成形原料を混練して坏土とし、得られた坏土をハニカム形状に成形することが好ましい。成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。坏土を成形してハニカム成形体を形成する方法としては特に制限はなく、押出成形、射出成形等の従来公知の成形方法を用いることができる。例えば、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて押出成形してハニカム成形体を形成する方法等を好適例として挙げることができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。
【００３８】
成形原料は、セラミック原料に分散媒及び添加剤を加えたものであり、添加剤としては、有機バインダ、無機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。
【００３９】
使用するセラミック原料（骨材粒子）の粒子径及び配合量、並びに添加する造孔材の粒子径及び配合量を調整することにより、所望の気孔率、平均細孔径の多孔質基材を得ることができる。
【００４０】
上記成形後に、得られたハニカム成形体を乾燥してもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができ、なかでも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。また、乾燥条件としては、乾燥温度３０〜１５０℃、乾燥時間１分〜２時間とすることが好ましい。
【００４１】
次に、得られたハニカム成形体の両端面を目封止することが好ましい。目封止の方法は特に限定されないが、例えば、まずハニカム成形体の一方の端面に、セルの開口部を交互に塞ぐように市松模様状にマスクを施す。マスクの施し方は市松模様状でなくてもよい。そして、セラミック原料、水またはアルコール、及び有機バインダを含む目封止スラリーを、貯留容器に貯留しておく。セラミック原料としては、上記ハニカム成形体に用いられるセラミック原料と同じであることが好ましい。セラミック原料は、目封止スラリー全体の７０〜９０質量％であることが好ましい。また、水又はアルコールは、目封止スラリー全体の１０〜３０質量％であることが好ましく、有機バインダは、目封止スラリー全体の０．１〜２．０質量％であることが好ましい。有機バインダとしては、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、メチルセルロース等が挙げられる。そして、上記マスクを施した側の端部を、貯留容器中に浸漬して、マスクを施していないセルの開口部に目封止スラリーを充填して目封止部を形成する。
【００４２】
ここで、ハニカム成形体の両端面に目封止部を形成するときには、少なくとも一方の端面に有底筒状の目封止部を形成する。そして、有底筒状の目封止部を形成するためには、上記目封止スラリーの粘度を１５０〜５５０Ｐａ・ｓとすることが好ましく、２００〜５００Ｐａ・ｓとすることが更に好ましい。目封止スラリーの粘度をこのような範囲とすることにより、上記一方の端部に充填された目封止スラリーを乾燥させるときに、充填された目封止スラリーのセルの内側を向く面（ハニカム成形体の内側を向く面であって、開口部が形成される面）が、乾燥が進むに従って陥没していき、最終的に有底筒状の目封止部を得ることができる。これは、乾燥の際に、目封止スラリーに含有される水分が、隔壁を透過して当該目封止スラリーが配設されているセルから外に排出され、これによりセルの中央部（中心軸方向における中央部）の目封止スラリーが隔壁側に移動し、セルの中央部に空洞（空間部２４）が形成されるためである。目封止スラリーの粘度が１５０Ｐａ・ｓより低いと、目封止スラリーがセルの端部に充填されずに流れ落ちることがあり、５５０Ｐａ・ｓより高いと、有底筒状の目封止部が得られないことがある。そして、充填された目封止スラリーを乾燥させるときには、ハニカム成形体を、目封止スラリーが充填された一方の端面側を鉛直方向の下向きにして乾燥機内に配置することが好ましい。これにより、筒状部の壁の厚さが均一な有底筒状の目封止部を効率的に得ることができる。ただし、複数のハニカムセグメントが接合されて形成されるハニカム構造体の場合は、ハニカムセグメント単位で目封止部の乾燥を行うので乾燥時間が短く済むため、必ずしも前述のように端面を鉛直方向の下向きにして乾燥を行わず、長手方向を水平に設置して乾燥しても筒状部の壁の厚さが均一な有底筒状の目封止部を得ることが出来る。尚、目封止スラリーの粘度は、スラリー温度３０℃において回転式粘度計で３０ｒｐｍの回転数で測定した値である。
【００４３】
また、有底筒状ではない（柱状の）目封止部を形成する場合には、目封止スラリーの粘度を６００〜１２００Ｐａ・ｓにすることが好ましい。また、目封止部の乾燥時間は  ６０〜１２０分とすることが好ましい。
【００４４】
更に、筒状部２２の壁の平均厚さ（筒状部２２の壁の厚さＴの平均値）を、中心軸に直行する断面におけるセル２の幅Ｗの０．１〜０．３倍とするために、目封止部の乾燥時間は４０〜８０分とすることが好ましい。また、筒状部２２の中心軸方向の長さＨａを、目封止部２１の中心軸方向の長さＨｂの０．３〜０．８倍とするために、目封止スラリーのスラリー粘度を１５０〜５５０Ｐａ・ｓとすることが好ましい。このような粘度範囲の目封止スラリーを得るために、セラミック原料は、目封止スラリー全体の７０〜８０質量％であることが好ましい。また、水又はアルコールは、目封止スラリー全体の２０〜３０質量％であることが好ましく、有機バインダは、目封止スラリー全体の０．１〜１．０質量％であることが好ましい。また、有底筒状の目封止部２１の、空間部２４の先端部分２４ａを、半径０．５ｍｍ以上の外側に凸の円弧状とするために、乾燥温度を６０〜１２０℃とすることが好ましい。筒状部の壁の厚さＴは、隔壁付近のスラリーは乾燥温度が高いとスラリーが流動する前に乾燥されて厚くなり、乾燥温度が低いとスラリーが流動しつつ乾燥するため薄くなる傾向にある。筒状部の中心軸方向の長さＨａは、スラリーの粘度が低いほどスラリー流動性が高いため長くなり、粘度が高いほど流動性が低いため短くなる傾向にある。空間部の先端部分の半径Ｒは、乾燥時間が短いと乾燥時のスラリーの移動量が小さいため小さい値となり、乾燥時間が長いとスラリーの移動量が大きいため大きい値となる傾向にある。
【００４５】
また、他方の端部については、上記一方の端部において目封止されたセルについてマスクを施し、上記一方の端部に目封止部を形成したのと同様の方法で目封止部を形成する。これにより、上記一方の端部において目封止されていないセルについて、他方の端部において目封止され、他方の端部においても市松模様状にセルが交互に塞がれた構造となる。また、目封止は、ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を形成した後に、施してもよい。この場合、ハニカム焼成体に目封止を施した後に再度焼成することにより、多孔質基材が得られる。
【００４６】
次に、目封止を施したハニカム成形体を乾燥させて、ハニカム乾燥体を作製することが好ましい。乾燥の方法も特に制限はなく、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等の公知の乾燥法を用いることができる。中でも、成形体全体を迅速かつ均一に乾燥することができる点で、熱風乾燥と、マイクロ波乾燥又は誘電乾燥とを組み合わせた乾燥方法が好ましい。乾燥を行う際には、ハニカム成形体の有底筒状の目封止を形成する側の端部（一方の端部）を下向きにして乾燥させることが好ましい。一方の端部を下向きにすることにより、充填された目封止スラリーのセルの内側を向く面が、中心部分を中心にして均等に陥没するため好ましい。ただし、複数のハニカムセグメントが接合されて形成されるハニカム構造体の場合は、ハニカムセグメント単位で目封止部の乾燥を行うので手早く均一な乾燥が可能であり、必ずしも前述のように端面を鉛直方向の下向きにして乾燥を行わず、長手方向を水平に設置して乾燥しても筒状部の壁の厚さが均一な有底筒状の目封止部を得ることが出来る。
【００４７】
次に、得られたハニカム乾燥体を本焼成する前に仮焼して仮焼体を作製することが好ましい。「仮焼」とは、ハニカム成形体中の有機物（有機バインダ、分散剤、造孔材等）を燃焼させて除去する操作を意味する。一般に、有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度、造孔材の燃焼温度は２００〜８００℃程度であるので、仮焼温度は２００〜１０００℃程度とすればよい。仮焼時間としては特に制限はないが、通常は、１０〜１００時間程度である。
【００４８】
次に、得られた仮焼体を焼成（本焼成）することによって多孔質基材を得る。本発明において「本焼成」とは、仮焼体中の成形原料を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するための操作を意味する。焼成条件（温度・時間）は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよいが、例えば、コージェライト原料を焼成する場合には、１４１０〜１４４０℃で焼成することが好ましい。また、３〜２００時間程度焼成することが好ましい。
【００４９】
本実施形態のハニカム構造体に触媒を担持する方法は、特に限定されず、公知の方法で担持することができる。例えば、先ず、所定の触媒を含有する触媒スラリーを調製する。次いで、この触媒スラリーを、吸引法等の方法により、ハニカム構造体の隔壁に塗布する。その後、室温又は加熱条件下で乾燥することにより、ハニカム構造体に触媒を担持することができる。
【００５０】
複数のハニカムセグメントを接合して一つのハニカム構造体を作製する場合には、上記製造方法により複数のハニカム構造体を作製し、得られたそれぞれのハニカム構造体をハニカムセグメントとして、それぞれのハニカムセグメントの側面同士を接合することによりハニカム構造体を得ることが好ましい。ハニカムセグメントは接合材によって接合させることが好ましい。接合材は、特に限定されるものではなく、公知のセラミック含有の接合材を用いることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５２】
（実施例１）
本実施例においては、複数のハニカムセグメントが接合されて形成されたハニカム構造体を製造した。
【００５３】
（ハニカムセグメントの作製）
ハニカムセグメントの原料として、ＳｉＣ粉末及び金属Ｓｉ粉末を８０：２０の質量割合で混合し、これに造孔材として澱粉、発泡樹脂を加え、さらにメチルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の成形用坏土を作製した。次に、この成形用坏土を押出成形し、マイクロ波及び熱風で乾燥して隔壁の厚さが３１０μｍ、セル密度が約４６．５セル／ｃｍ２（３００セル／平方インチ）、断面が一辺３５ｍｍの正四角形、長さが１５２ｍｍのハニカムセグメント成形体を得た。
【００５４】
次に、得られたハニカムセグメント成形体に目封止部を形成した。得られたハニカムセグメント成形体の一方の端面のセル開口部に、市松模様状に交互にマスクを施し、マスクを施した側の端部をセラミック原料としてＳｉＣ粉末を含有する目封止スラリーに浸漬し、市松模様状に交互に配列された目封止部を形成した。一方の端面の目封止に用いた目封止スラリーの粘度は７００Ｐａ・ｓとした。尚、目封止スラリーの粘度は、スラリー温度３０℃において回転粘度計で３０ｒｐｍの回転数で測定した値である。また、セラミック原料は、目封止スラリー全体の８５質量％とした。更に、他方の端部については、一方の端面において目封止されたセルについてマスクを施し、上記一方の端部に目封止部を形成したのと同様の方法で目封止部を形成した。他方の端面の目封止に用いた目封止スラリーの粘度は５５０Ｐａ・ｓとした。また、セラミック原料は、目封止スラリー全体の７５質量％とした。そして、目封止スラリーをセルの端部に充填したハニカム成形体を、長手方向を水平にして、乾燥温度１００℃、乾燥時間４０分の条件で乾燥させた。これにより、ハニカム成形体の他方の端面側の目封止部を有底筒状とした。
【００５５】
目封止部を形成したハニカムセグメント成形体を乾燥させた後、大気雰囲気中約４００℃で脱脂し、その後、Ａｒ不活性雰囲気約１４５０℃で焼成して、ＳｉＣ結晶粒子をＳｉで結合させた、多孔質構造を有するハニカムセグメントを得た。
【００５６】
（接合材の調製）
無機繊維としてアルミノシリケート繊維、無機バインダとしてコロイダルシリカ及び粘土、無機粒子としてＳｉＣを混合したものにさらに水を加えて、場合によっては、有機バインダ（ＣＭＣ、ＰＶＡ）、発泡樹脂及び分散剤を加えて、ミキサーにて３０分間混練を行い、ペースト状の接合材を得た。
【００５７】
（目封止ハニカム構造体の作製）
ハニカムセグメントの外壁面（側面）に、厚さ約１ｍｍとなるように接合材をコーティングして接合材層を形成した。その後、塗布面の上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰返し、１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、外部より圧力を加え、全体を接合させた後、１４０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に研削後、コーティング材を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、直径１４４ｍｍ、全長１５２ｍｍの円筒形のハニカム構造体を得た。
【００５８】
得られたハニカム構造体における、多孔質基材のセル密度は４６．５セル／ｃｍ２（３００ｃｐｓｉ）、隔壁の厚さは、３１０μｍ（１２ｍｉｌ）であった。多孔質基材の平均細孔径は２０μｍ、気孔率は５０％であった。目封止部は、気孔率４０％、平均細孔径９μｍであった。気孔率、平均細孔径は市販の水銀ポロシメーターで測定した値である。ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の厚さＴの平均値（以下、「Ｔ（平均）」ということがある）、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗの平均値（以下、「Ｗ（平均）」ということがある）、筒状部の中心軸方向の長さＨａ（以下、単に「Ｈａ」ということがある）、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ（以下、単に「Ｈｂ」ということがある）、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒ（以下、単に「Ｒ」ということがある）を以下の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００５９】
得られた、ハニカム構造体について、以下の方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００６０】
（筒状部の壁の厚さＴの平均値）
一つのハニカム構造体内でランダムに１０点の有底筒状の目封止部を選び出し、各目封止部をセルの中心軸を通る平面でセル壁の中心（セルの幅における中心）に沿って切断した断面において顕微鏡観察を行って測定する。図４に示すように、顕微鏡観察された各有底筒状の目封止部２１の断面において、空間部の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口する側の端部に向かって０．２Ｈａ’の位置、０．５Ｈａ’の位置及び０．８Ｈａ’の位置、における筒状部２２の壁の厚さＴ１，Ｔ２及びＴ３を測定する。そしてＴ１，Ｔ２及びＴ３を平均した値をＴ’とする。一つの有底筒状の目封止部について、隔壁に沿った２つの筒状部２２の断面が観察されるが、これら２つの筒状部２２の断面についてそれぞれ上記Ｔ’を算出して、算出された２つのＴ’を平均した値を筒状部の壁の厚さＴとする。そして、選び出した１０点の有底筒状の目封止部について筒状部の壁の厚さＴを測定し、得られた１０の筒状部の壁の厚さＴを平均した値を筒状部２２の壁の厚さＴの平均値（Ｔ（平均））とする。尚、上記「空間部の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口する側の端部に向かって０．２Ｈａ’の位置、０．５Ｈａ’の位置及び０．８Ｈａ’の位置」における「Ｈａ’」は、「空間部２４の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口している側の端部までの長さ」である。
【００６１】
（セルの幅Ｗ）
一つのハニカム構造体内でランダムに１０点の有底筒状の目封止部を選び出し、各目封止部をセルの中心軸を通る平面でセル壁の中心（セルの幅における中心）に沿って切断した断面において顕微鏡観察を行って測定する。図５に示すように、顕微鏡観察された各有底筒状の目封止部２１の断面において、空間部の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口する側の端部に向かって０．２Ｈａ’の位置、０．５Ｈａ’の位置及び０．８Ｈａ’の位置、におけるセルの幅Ｗ１，Ｗ２及びＷ３を測定する。そしてＷ１，Ｗ２及びＷ３を平均した値をＷとする。そして、選び出した１０点の有底筒状の目封止部についてＷを測定し、得られた１０のセル幅Ｗを平均した値をセルの幅Ｗの平均値（Ｗ（平均））とする。図５は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の有底筒状の目封止部の断面を示す模式図である。
【００６２】
（筒状部の中心軸方向の長さＨａ）
一つのハニカム構造体内でランダムに１０点の有底筒状の目封止部を選び出し、各目封止部をセルの中心軸を通る平面でセル壁の中心（セルの幅における中心）に沿って切断した断面において顕微鏡観察を行って測定する。図４に示すように、顕微鏡観察された各有底筒状の目封止部２１の断面において、空間部２４の先端部分２４ａから、有底筒状の目封止部の開口している側の端部までの長さをＨａ’とする。顕微鏡観察された有底筒状の目封止部においては、一つの有底筒状の目封止部について、隔壁に沿った２つの筒状部２２の断面が観察されるが、これら２つの筒状部２２の上記長さＨａ’が異なる場合は、これら２つについての平均値をこの有底筒状の目封止部の筒状部２２の中心軸方向長さＨａ’とする。そして、選び出した１０点の有底筒状の目封止部の筒状部２２の中心軸方向の長さＨａ’の平均を取って、筒状部２２の中心軸方向の長さＨａ（図２参照）とする。
【００６３】
（目封止部の中心軸方向の長さＨｂ）
目封止部の中心軸方向の長さの測定は、測定箇所として、図４に示す底部２３側の端面から有底筒状の目封止部の開口している側の端部までを測定すること以外は、上記筒状部の中心軸方向の長さＨａの測定と同様に行う。
【００６４】
（空間部の先端部分の円弧の半径Ｒ）
有底筒状の目封止部の空間部の先端部分が完全な円弧である場合、半径Ｒは、断面形状の顕微鏡撮影画像を二次元画像測定機にて円弧近似処理を行い算出された値とする。空間部の先端部分の形状が、完全な円弧でない形状の場合、半径Ｒは、空間部の先端部分の表面において均等に５点の点を選び、それらを元にして二次元画像処理によって円弧近似を行った際の円弧の半径とする。
【００６５】
（再生限界評価）
まず、ハニカム構造体に１０ｇ／Ｌ（ハニカム構造体１リットル当たりの煤の堆積量）の煤を堆積させ、その状態で、エンジン回転数１８００ｒｐｍ、エンジントルク９０Ｎ・ｍに保持して、エンジンからの排ガスをハニカム構造体に流した状態で、ポストインジェクションを入れる。そして、ハニカム構造体の一方の端部と他方の端部との圧力差（圧力損失）が低下し始めたところでポストインジェクションを切り、エンジンをアイドル状態に切り替える。そのときの、ハニカム構造体内の最高温度、及びハニカム構造体の出口側の端面での最大温度勾配を測定するとともに、ハニカム構造体の出口側の端面のクラック発生の有無を確認する。ハニカム構造体にクラックが発生していない場合は、更に、初期の煤の堆積量を１ｇ／Ｌずつ増加させて上記試験を繰り返し、ハニカム構造体の出口側の端面にクラックが発生した際の、出口側端面の最大温度勾配を端面クラック限界温度勾配（クラック限界）（℃／ｃｍ）とする。
【００６６】
（圧力損失）
エンジン回転数１８００ｒｐｍの状態でエンジンから排出された排ガスをハニカム構造体に流したときの、ハニカム構造体の一方の端部と他方の端部との圧力差（圧力損失）（ｋＰａ）を測定する。試験は、煤がハニカム構造体に堆積していない状態で行う。
【００６７】
【表１】
2010188223.tif 000003
【００６８】
表１において、「判定」の欄は、クラック限界温度勾配が比較例１に対して１０℃／ｃｍ以上低下しない、且つ圧力損失が比較例１に対して５％以上低下する場合を合格「○」とし、クラック限界温度勾配が１０℃／ｃｍを超えて低下する、もしくは圧力損失が比較例１に対して５％未満の低下である場合を不合格「×」とした。クラック限界温度勾配は１０℃／ｃｍ以上低下する場合は実使用上ＤＰＦ再生限界が低下すると考えられ、車両における燃料消費量に悪影響を与えると考えられる。また、圧力損失の低下率が５％以下の場合は車両における燃料消費量低減及びエンジン出力向上に効果がほぼ無いと考えられる。また、下記表２〜５においても、「判定」の欄は、表１の場合と同様とした。
【００６９】
（実施例２）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を８０℃とした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表１に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７０】
（実施例３）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を６０℃とした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表１に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７１】
（比較例１）
他方の端面の目封止部を一方の端面の目封止部と同様の条件で作製することにより、有底筒状の目封止部を形成しなかった以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の目封止部の、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、及び目封止部の中心軸方向の長さＨｂを測定した。比較例１のハニカム構造体の目封止部は、有底筒状ではなく、通常の四角柱状の目封止部であった。結果を表１に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７２】
（比較例２）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を１２０℃とした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表１に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７３】
（比較例３）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を４０℃とした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表１に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例４）
他方の端面の目封止部に用いた目封止スラリーの粘度を１５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表２に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
2010188223.tif 000004
【００７６】
（実施例５）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を８０℃とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表２に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００７７】
（実施例６）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を６０℃とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表２に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００７８】
（比較例４）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を１２０℃とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表２に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００７９】
（比較例５）
他方の端面の目封止部の乾燥温度を４０℃とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表２に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００８０】
表１、表２より、実施例１〜３、比較例２，３のハニカム構造体は、いずれも、ＨａがＨｂの０．３倍であった。実施例１〜３、比較例１〜３より、ＴがＷの０．１〜０．３倍の範囲内であれば、従来技術である比較例１のハニカム構造体に対して、圧力損失を５％以上低減できることが確認された。また、Ｔが小さすぎる場合には目封止部の剛性が低下し、Ｔが大きすぎる場合には凹み部分が欠陥として無視できなくなり、端面クラック限界温度が従来技術（比較例１）と比較して低下することが確認された。
【００８１】
【表３】
2010188223.tif 000005
【００８２】
（実施例７）
他方の端面の目封止部の形成に用いた目封止スラリーの粘度を３５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表３に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表３に示す。
【００８３】
（比較例６）
他方の端面の目封止部の形成に用いた目封止スラリーの粘度を６５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表３に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表３に示す。
【００８４】
（比較例７）
他方の端面の目封止部の形成に用いた目封止スラリーの粘度を５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表３に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表３に示す。
【００８５】
【表４】
2010188223.tif 000006
【００８６】
（実施例８）
他方の端面の目封止部の形成に用いた目封止スラリーの粘度を３５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例３と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表４に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表４に示す。
【００８７】
（比較例８）
他方の端面の目封止部の形成に用いた目封止スラリーの粘度を６５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例３と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表４に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表４に示す。
【００８８】
（比較例９）
他方の端面の目封止部の形成に用いた目封止スラリーの粘度を５０Ｐａ・ｓとした以外は実施例３と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表４に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表４に示す。
【００８９】
表３、表４より、ＨａがＨｂの０．３〜０．８倍の範囲内であれば、従来技術である比較例１に対して圧損を５％以上低減できることが確認された。Ｈａが小さすぎる場合は圧損低減効果が十分に得られず、また、Ｈａが大きすぎる場合は凹み部分が欠陥として無視できなくなり端面クラック限界温度が従来技術に比べて低下することが確認された。
【００９０】
【表５】
2010188223.tif 000007
【００９１】
（実施例９）
他方の端面の目封止部の乾燥時間を６０分とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表５に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表５に示す。
【００９２】
（実施例１０）
他方の端面の目封止部の乾燥時間を８０分とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表５に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表５に示す。
【００９３】
（実施例１１）
他方の端面の目封止部の乾燥時間を１００分とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表５に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表５に示す。
【００９４】
（比較例１０）
他方の端面の目封止部の乾燥時間を２０分とした以外は実施例４と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例１の場合と同様にして、ハニカム構造体の一方の端面側の有底筒状の目封止部の、筒状部の壁の平均厚さＴ、中心軸に直行する断面におけるセルの幅Ｗ、筒状部の中心軸方向の長さＨａ、目封止部の中心軸方向の長さＨｂ、及び、空間部の先端部分の円弧の半径Ｒを測定した。結果を表５に示す。また、実施例１の場合と同様にして、上記方法で、再生限界評価を行い、また、圧力損失を測定した。得られた結果を表５に示す。
【００９５】
表５より、Ｒが０．５〜３．０の範囲内であれば、ＴとＨａが端面クラック限界レベルの製品であったとしても従来技術である比較例１に対して端面クラック限界温度勾配は同等レベルとなり、かつ圧力損失は５％以上低減できることが確認された。Ｒが０．５より小さい範囲では、凹み部分が欠陥として無視できなくなり端面クラック限界温度が従来技術に比べて低下することが分かった。尚、Ｒが０．５以上では、端面クラック限界に変動傾向が無いこと、圧損変動も無いことから、Ｒが０．５以上であれば、圧損低減効果を十分得つつ端面クラック限界は従来技術と同等レベルを確保できると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明のハニカム構造体は、自動車用エンジン、建設機械用エンジン、産業機械用定置エンジン等の内燃機関、その他の燃焼機器等から排出される排ガス中の粒子状物質を捕集、除去するために好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９７】
１：多孔質基材、２：セル、３：隔壁、１１：一方の端面、１２：他方の端面、２１：目封止部、２２：筒状部、２３：底部、２４：空間部、２４ａ：空間部の先端部分、１００：ハニカム構造体、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３：セルの幅、Ｔ：筒状部の壁の厚さ、Ｈａ：筒状部の中心軸方向長さ、Ｈｂ：目封止部の中心軸方向長さ、Ｒ：空間部の先端部分の半径。
【図１Ａ】
2010188223.tif 000008
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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