(57)【要約】【課題】  ハニカム体と接合層とが強固に接合されて、安定して使用することの出来るハニカム構造体を提供すること。【解決手段】  本発明のハニカム構造体１は、多孔質のセラミックスよりなり軸方向にのびる多数のセルが区画された略柱状のハニカム体２と、ハニカム体２の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層５と、を有するハニカム構造体１であって、ハニカム体２は、その外周面に、外周面からくぼんだ凹部６が形成され、接合層５は、凹部６の内表面でもセラミックスが接合していることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質のセラミックスよりなり軸方向にのびる多数のセルが区画された略柱状のハニカム体と、
該ハニカム体の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層と、
を有するハニカム構造体であって、
該ハニカム体は、その外周面に、該外周面からくぼんだ凹部が形成され、
該接合層は、該凹部の内表面でも該セラミックスが接合していることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】
前記凹部は、その深さが１．０ｍｍ以下である請求項１記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記凹部は、前記ハニカム体の軸方向に沿ってのびる溝条よりなる請求項１〜２のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項４】
前記ハニカム体が複数部のハニカム分体であり、前記接合層は複数の該ハニカム分体を接合する接合材層である請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記接合層は、前記ハニカム体の外周に形成される外周材層である請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体。
【請求項６】
前記ハニカム体は、炭化珪素を主成分とする請求項１〜５のいずれか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、詳しくは、ハニカム体と、ハニカム体の外周に形成された接合層とを備えたハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、ボイラー、化学反応機器、燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体、排ガス中のスス等の微粒子（特にディーゼルエンジンからの排気ガス中の微粒子物質（ＰＭ））の捕集フィルタ（以下、ＤＰＦという）等には、セラミックス製のハニカム構造体が用いられている。
【０００３】
セラミックス製のハニカム構造体は、一般に、多孔質のセラミックスよりなり、流体の流路となる複数のセルを隔壁で区画する隔壁部と、端面が市松模様状を呈するように隣接するセルが互いに反対側となる端部を封止するセラミックスよりなる封止部と、を有している。
【０００４】
セラミックス製のハニカム構造体よりなるＤＰＦは、隔壁部のセルを区画する隔壁を排気ガスが通過するウォールフロー型の触媒として用いられている。ウォールフロー型の触媒は、セル壁に形成された連続した細孔を排気ガスが通過し、細孔を通過できない排気ガス中のＰＭを捕集する。
【０００５】
ＤＰＦは、捕集したＰＭが堆積したままでは目詰まりを起こすため、捕集したＰＭを除去する必要がある。捕集したＰＭを除去する方法のひとつに燃焼等によりＰＭを分解・除去する方法がある。また、ＤＰＦは、触媒活性を発揮する触媒金属を担持し、この触媒金属でＰＭを分解する方法もある。
【０００６】
燃焼によりＰＭを除去するときには、ハニカム構造体が燃焼熱により上昇する。特に、捕集されたＰＭの燃焼が連鎖的に続くと、ハニカム構造体の温度が短時間で過剰に上昇する。このような急激な温度変化が生じると、熱膨張・収縮が生じることとなり、この体積変化にともなうストレスによるヒビ割れの発生が問題となっていた。
【０００７】
この熱応力を緩和することを目的として、複数部のハ二カム分体と、ハニカム分体を接合する接合材層と、を有する、いわゆる分割構造を有するハニカム構造体が開発されている。このような構造のハニカム構造体は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００８】
しかしながら、分割構造のハニカム構造体においては、使用時の体積変化の繰り返しにより、ハニカム分体と接合材層との間で剥離が生じるという問題があった。ハニカム分体と接合材層との間で剥離を生じると、ハニカム分体がハニカム構造体から抜け落ちたり、剥離により生じた隙間を排気ガスが通過するため、排気ガスの浄化性能が低下するおそれがあった。
【特許文献１】特許第３８９３０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、ハニカム体に接合された接合層を有するハニカム構造体において、ハニカム体と接合層とが強固に接合されて、安定して使用することの出来るハニカム構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明者等はハニカム体と接合層との接合界面の形状について検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のハニカム構造体は、多孔質のセラミックスよりなり軸方向にのびる多数のセルが区画された略柱状のハニカム体と、ハニカム体の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層と、を有するハニカム構造体であって、ハニカム体は、その外周面に、外周面からくぼんだ凹部が形成され、接合層は、凹部の内表面でもセラミックスが接合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のハニカム構造体は、ハニカム体の外周面に凹部が形成され、その凹部の内表面でもセラミックスが接合している。凹部の内表面でも接合層が接合することで、ハニカム体と接合層との接合界面の面積が増加し、両者の接合性が高くなっている。そして、ハニカム体と接合層との接合性が向上したことで、両者の界面での剥離によるハニカム体の抜け落ちや浄化性能の低下が抑えられたものとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のハニカム構造体は、多孔質のセラミックスよりなり、軸方向にのびる複数のセルをもつハニカム体と、ハニカム体の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層と、を有する。
【００１４】
そして、本発明のセラミックスハニカム構造体は、ハニカム体は、外周面からくぼんだ凹部が形成され、接合層は、凹部の内表面でもセラミックスが接合している。すなわち、ハニカム体の外周面には、凹部が形成される。凹部が形成されたことで、ハニカム体の外周の表面積が大きくなっている。そして、ハニカム体の外周に接合される接合層が、凹部の内表面とも接合することで、両者の接合面積が大きくなる。ハニカム体と接合層との接合面積が大きくなると、両者の接合強度が増加する。この結果、両者の剥離が抑えられる。また、本発明のハニカム構造体では、ハニカム体の外周面の凹部の内部にも接合層を形成するセラミックスが入るため、アンカー効果によりさらに両者の接合強度が向上する。
【００１５】
本発明のセラミックスハニカム構造体において、ハニカム体の外周の凹部の形状（断面形状）は、特に限定されるものではないが、凹部は、その深さが１．０ｍｍ以下であることが好ましい。ハニカム体の外周面からくぼんだ凹部の深さとは、凹部の開口部から凹部の最も深い部分までの距離である。
【００１６】
凹部の深さが１．０ｍｍを越えると、凹部の深さが深くなりすぎて、接合層でハニカム体を接合する際の妨げになったり、接合層の厚みが必要以上に厚くなる。また、凹部を区画する突出した部分（凹部の底面から突出した部分）が強度的に弱いなどの関係で、取扱いが困難になるおそれがある。より好ましい凹部の深さは０．０１〜０．５ｍｍである。
【００１７】
本発明のセラミックスハニカム構造体において、ハニカム体の外周面での凹部の形状は、ハニカム体と接合層との接合性に影響を与えない形状であれば良く、たとえば、ハニカム体の軸方向に沿った１本以上の溝条や、周期的あるいは非周期的に形成されたくぼみ部などをあげることができる。さらに、凹部は、ハニカム体の外周面に周期的あるいは非周期的に形成された突出した部分以外の部分としてもよい。
【００１８】
本発明のセラミックスハニカム構造体において、ハニカム体の外周面での凹部の形状は、ハニカム体の軸方向に沿った１本以上の溝条であることが好ましい。軸方向に沿った溝条は、ハニカム体を成形するときに押出成形を用いる場合においては、成形型に凹部となる形状を形成しておくことや、成形時の圧力と原料の硬度を調節すること等の方法で簡単に溝条を形成できる。
【００１９】
凹部がハニカム体の軸方向に沿ってのびる１本以上の溝条であるときに、その断面形状についても、特に限定されるものではなく、たとえば、凹部を区画する側壁面が底面に対して垂直な凹字状、開口幅が底面部の幅よりも狭い形状（断面略台形形状）、凹部を区画する底面が湾曲した略U字状等の形状をあげることができる。
【００２０】
本発明において、接合層は、ハニカム体の外周面に接合されたセラミックスよりなる部材であれば、限定されるものではない。
【００２１】
ハニカム体が複数部のハニカム分体であり、接合層は複数のハニカム分体を接合する接合材層であることが好ましい。複数部のハニカム分体を接合材層で接合してなるハニカム構造体は、それぞれのハニカム分体が熱による体積変化を生じたときに、それぞれのハニカム分体の体積変化量が限定され、クラックが発生しなくなる。また、ハニカム分体同士の接合面を平面状とすることができ、凹部を簡単に形成することができる。
【００２２】
接合層は、ハニカム体の外周に形成される外周材層であることが好ましい。外周材層をもつことで、ハニカム構造体をＤＰＦなどに使用したときに生じる形状変化が抑えられる。具体的には、ハニカム構造体をＤＰＦなどの用途に使用したときに、ハニカム構造体は高熱にさらされる。そして、ハニカム構造体は、熱膨張を生じる。外周材層をもつことでこの熱膨張を抑えることができる。外周材層を構成する材質は、従来公知の材質を用いることができる。たとえば、ＳｉＣ、シリカ系化合物、チタン酸アルミニウムなどのアルミナ系化合物などを用いることができる。
【００２３】
本発明のハニカム構造体において、ハニカム体を形成する多孔質のセラミックスは、従来公知のハニカム構造体において用いられているセラミックスを用いることができる。セラミックスとしては、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、コーディエライトより選ばれる一種を主成分とすることが好ましい。特に耐熱性・耐熱衝撃性の観点から、ハニカム体は、炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とすることがより好ましい。ＳｉＣを主成分として構成された多孔質のセラミックスであればよく、ＳｉＣのみからなるものだけに限定されるものではない。また、ＳｉＣセラミックスの細孔径（平均細孔径）や気孔率は、特に限定されるものではない。
【００２４】
そして、本発明のハニカム構造体において、ＳｉＣセラミックスが、ＳｉＣよりなるセラミックス粉末と、セラミックス粉末を構成するＳｉＣ粒子同士を結合するＳｉＣよりなる結合材と、を有することが好ましい。このＳｉＣセラミックスは、隣接するＳｉＣ粒子が結合材で固定された構成となっている。このような構成となっていることにより、多孔質セラミックスにおける細孔設計の自由度が向上している。つまり、細孔となるセラミックス粒子間のすき間の大きさ及び分布を容易に制御できる。そして、この細孔を均一な状態でもつ多孔質セラミックスを得ることができる。
【００２５】
このＳｉＣセラミックスは、ＳｉＣ粉末（粒子）をＳｉＣ結合材で結合している。すなわち、粒子と結合材とが同じ材質となっており、ＳｉＣ粒子と結合材との界面での剥離が生じにくくなり、接合性が向上している。すなわち、ハニカム分体を構成する多孔質のセラミックス自身の強度が向上し、耐熱衝撃性に優れたものとなっている。
【００２６】
さらに、このＳｉＣセラミックスは、多数の微細な細孔を有しており、この細孔がハニカム構造体の熱膨張（収縮）時の体積変化を緩衝する。これにより、さらに、セラミックス粒子の体積変化を緩衝することができる。
【００２７】
このＳｉＣセラミックスは、ＳｉＣ粉末と、Ｓｉ３Ｎ４粉末と、Ｃ粉末と、が混合した状態で熱処理を施して形成することができる。Ｓｉ３Ｎ４粉末のＳｉ３Ｎ４とＣ粉末のＣとが熱処理の熱により反応を生じ、結合材となるＳｉＣを生成する。
【００２８】
各粉末の混合粉末の熱処理温度は限定されるものではないが、ＳｉＣが焼結する温度（２３００℃）よりも低い温度であることが好ましく、２０００℃以上であることがより好ましい。熱処理温度が低くなるほどＳｉＣの生成反応が進行しなくなり、熱処理温度が高くなるほどＳｉＣ粉末の焼結が進行しやすくなる。
【００２９】
ハニカム体がハニカム分体と接合材層とからなるときに、上記のハニカム体と同様に、その材質が限定されるものではないが、ＳｉＣを主成分とすることが好ましい。また、接合材層についても、たとえば、ＳｉＣ系接合材を用いて形成することができる。ハニカム分体を接合材で接合したときにハニカム分体の間に形成される接合材層は、０．５〜５ｍｍの厚さで形成することが好ましい。
【００３０】
本発明のハニカム構造体は、多数のセルの一方の端部または他方の端部がセラミックスよりなる封止材に封止されていることが好ましい。セルの一方の端部または他方の端部が封止材で封止されることで、ウォールフロー型のハニカム構造体を形成できる。封止材を構成するセラミックスは、その材質が特に限定されるものではなく、ハニカム構造体を構成する多孔質のセラミックスと同じ材質であっても、異なる材質であっても、いずれでもよい。より好ましくは、ハニカム体を構成する多孔質のセラミックスを主成分としてなるセラミックスである。
【００３１】
本発明のハニカム構造体は、ＤＰＦに用いることが好ましい。本発明のハニカム構造体は、セルを区画する隔壁を排気ガス（気体）が通過するウォールフロー型のフィルタ触媒として用いることができ、このようなフィルタ触媒のうち特に、ＤＰＦとして用いることが好ましい。
【００３２】
本発明のハニカム構造体をＤＰＦとして用いるときに、少なくとも隔壁部の細孔表面に、アルミナ等よりなる多孔質酸化物、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の触媒金属の少なくともひとつを担持したことが好ましい。これらの物質を担持したことで、ＤＰＦとしてパティキュレートなどの浄化性能が向上する。
【００３３】
本発明のハニカム構造体は、その外周形状が特に限定されるものではなく、従来公知の形状とすることができる。たとえば、断面が真円や楕円の略円柱状、断面が方形や多角形の角柱状とすることができる。
【００３４】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、特に限定されるものではないが、たとえば、以下の製造方法で製造することができる。
【００３５】
まず、熱処理（あるいは焼成）を施した後にハニカム分体を形成できる粘土状の原料混合物を押出成形で軸方向にセルが区画された略角柱状のハニカム分体の形状に成形する。このとき、ハニカム分体の外周面に対応する成形型の部位に凹部の断面形状と略一致する凹凸を形成しておき、押出成形の成形体の外周面に複数の溝条よりなる凹部が形成される。その後、焼成温度よりも低い温度で熱処理する。そして、焼成したときにハニカム分体を構成するセラミックスを主成分とするセラミックスを形成できる粘土（スラリー）を調製し、この粘土をハニカム分体の接合体のセルの端部に注入する。この粘土の注入は、それぞれの端面が市松模様をなすようになされることが好ましい。このとき、さらに、ハニカム構造体の外周面を区画するセルには、その両端に粘土を注入することが好ましい。
【００３６】
粘土が注入された成形体を加熱焼成して、セルの端部に０．５ｍｍ以上の封止部を形成されたハニカム分体を製造する。
【００３７】
その後、成形体の外周面に従来公知の接合材（たとえば、ＳｉＣ系接合材）を塗布し、塗布面に別のハニカム分体を貼り合わせていき、加熱焼成する。
【００３８】
つづいて、焼成体の周方向の外周面を切削等の手段で成形する。この成形は、両端に封止部が形成されたセルが外周面を形成するようにすることが好ましい。
【００３９】
そして、周方向の外周面に、ＳｉＣを主成分とする外周材スラリーを塗布し、乾燥、熱処理を施して外周材層を形成する。このようにして、本発明のハニカム構造体を製造できる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
【００４１】
本発明の実施例として、ＤＰＦ用ハニカム構造体を製造した。
【００４２】
（実施例１）
本実施例のＤＰＦ用ハニカム構造体の製造方法を以下に示す。
【００４３】
まず、平均粒径１２μｍのＳｉＣ粉末７５重量部、平均粒径１０μｍのＳｉ３Ｎ４粉末２０重量部、平均粒径１５μｍのＣ粉末５重量部を秤量し、有機バインダとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練した。得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた成形型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形型には、図１に示したように、ハニカム分体の外周面に対応した型表面に凹凸が形成されている。この成形体は、断面が正方形の角柱状をなし、かつ断面が正方形状に区画されたセルをもつ。また、この成形体は、外周面に、成形型に対応した断面凹字状の複数本の溝条が形成されている。
【００４４】
乾燥後、成形体の製造に用いた粘土を、乾燥させた成形体の両端の端部から所定のセルに注入し、８０℃で乾燥させた。ここで、所定のセルとは、粘土が注入されたセルが市松模様状をなすようにもうけられている。また、セルの一方の端部または他方の端部のみに粘土が注入された。
【００４５】
その後、セルにスラリーが注入された成形体を２１００℃で熱処理して成形体を焼成した。これにより、ハニカム分体２が製造できた。
【００４６】
製造されたハニカム分体２は、軸方向に垂直な断面が１辺：３６ｍｍの正方形状をなし、軸方向長さ（Ｌ）が１５２ｍｍの略角柱状に形成されている。そして、その外周面には、図２に示したように、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さがおよそ０．０５ｍｍの断面凹字状の溝条６０が形成されている。すなわち、深さがおよそ０．０５ｍｍの凹部６が形成されている。ここで、溝条６０の側壁面を区画する突出した部分は、ハニカム分体２のセルを区画するセル壁が延長された形状を有している。
【００４７】
また、製造されたハニカム分体２は、端面が市松模様状をなすように、封止材３が封入されている。
【００４８】
そして、ハニカム分体２同士をＳｉＣ系接合材で接合した。このＳｉＣ系接合材は、平均粒径（Ｄ５０）が３８μｍのＳｉＣ粉末（粗大粉末）（信濃電気製錬株式会社製、商品名：ＧＰ＃４００）３５重量部、Ｄ５０が１．０μｍのＳｉＣ粉末（微細粉末）（信濃電気製錬株式会社製、商品名：ＳＥＲ−Ａ１０）２９重量部、繊維長が１ｍｍ以下のムライトよりなる無機繊維（新日化サーマルセラミックス株式会社製、商品名：ＳＣ１２６０−Ａ１０）１０重量部、１．５ｗｔ％でカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）を含む水溶液よりなる有機バインダ（ダイセル化学工業株式会社製、商品名：ＤＮ４００Ｈ）１０重量部、コロイダルシリカよりなる無機バインダ（日産化学工業株式会社製、商品名：スノーテックスＯ）１６重量部、を秤量し、混練して製造された。
【００４９】
接合材による接合は、厚さが１．０±０．５ｍｍとなるように接合材をハニカム分体２の凹部６の形成された外周面に塗布した後、別のハニカム分体２をこの面にすりあわせて接合した。この接合を繰り返して、断面が正方形をなすように１６個のハニカム分体２を接合し、８０℃で乾燥した。ハニカム分体２の接合体の端面を図３に示した。
【００５０】
そして、この接合体を電動ノコギリを用いて切削して外周形状を成形した。電動ノコギリによる切削は、両端部に封止材が形成されたセルが外周面を形成する略円柱状をなすようになされた。
【００５１】
つづいて、外周材スラリーを調製した。外周材スラリーは、平均粒径２０μｍのＳｉＣ粉末５０重量部、平均粒径１μｍの球状シリカ粉末１９重量部、バインダとして１．２６ｗｔ％のＣＭＣ溶液２５重量部、及び分散剤としてアニオン系分散剤１重量部、結合材としてコロイダルシリ力５重量部、を十分に混合して調製された。
【００５２】
そして、研削後の焼成体に調製された外周材スラリーを、切削体の外周面に塗布し、８０℃で乾燥した後に８５０℃で加熱して接合材及びスラリーを固化させた。これにより、外周面上に厚さが０．５ｍｍの外周材層４が形成できた。
【００５３】
以上により、本実施例のハニカム構造体１を製造することができた。本実施例のハニカム構造体１をその端面で図４に示した。
【００５４】
本実施例のハニカム構造体１は、複数の断面正方形の略柱状のハニカム分体２が接合材層５を介して接合され、周方向の外周に外周材層４が形成されている。そして、ハニカム分体２の外周面には、軸方向に沿ってのびる溝条６０よりなる凹部６が形成され、接合材層５は凹部６の内部にまで入り込んで形成されている。
【００５５】
（実施例２）
本実施例は、ハニカム分体２の外周面の凹部６の形状（深さ）が異なること以外は、実施例１と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００５６】
本実施例に用いられたハニカム分体には、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さが２ｍｍの断面凹字状の溝条が形成されている。すなわち、深さが２ｍｍの凹部６が形成されている。
【００５７】
（実施例３）
本実施例は、ハニカム分体２の外周面の凹部６の形状（深さ）が異なること以外は、実施例１と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００５８】
本実施例に用いられたハニカム分体には、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さが３ｍｍの断面凹字状の溝条が形成されている。すなわち、深さが３ｍｍの凹部６が形成されている。
【００５９】
（比較例１）
本比較例は、ハニカム分体２の外周面の形状が異なること以外は、実施例１と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００６０】
本比較例に用いられたハニカム分体は、外周面が平滑な面となるように形成されている。
【００６１】
（評価）
各実施例及び比較例のハニカム構造体の評価を行った。
【００６２】
（耐久試験）
まず、各実施例及び比較例のハニカム構造体をＤＰＦとして、実際の車両の排気系に設置し、ＰＭの捕集と燃焼を行った後のハニカム構造体の状態を観察した。
【００６３】
具体的には、ＱＤ３２ディーゼルエンジン（日産自動車）を搭載した車両の排気系にハニカム構造体を組み付け、エンジンを駆動してスス（ＰＭ）を捕集させた。ＰＭの捕集量が８ｇとなったら、ＰＭをエンジンベンチの状態で燃焼させた。ＰＭの燃焼後のハニカム構造体の状態を観察した。
【００６４】
実施例１〜３のハニカム構造体は、ＰＭの燃焼後においても、損傷が確認されなかった。また、実施例１〜２のハニカム構造体は、接合剤の塗布時にハニカム分体２の外周面の凹部６を区画する凹凸に損傷が生じなく、簡単に塗布できた。比較例１のハニカム構造体は、ハニカム分体２と接合材層５との接合界面の一部でひび割れや剥離が確認された。
【００６５】
上記のように、ハニカム分体２の外周面に凹部６が形成された各実施例のハニカム構造体は、ハニカム分体と接合材層との界面で損傷が生じなくなっており、安定して使用することの出来るハニカム構造体となっている。
【００６６】
（実施例４）
本実施例は、ハニカム分体２の外周面の凹部６の断面形状が異なること以外は、実施例１と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００６７】
本実施例に用いられたハニカム分体には、図５に示したように、開口部の幅が２ｍｍ、底面部の幅が２．２ｍｍ、深さが２ｍｍの溝条が形成されている。すなわち、底面部が開口部よりも広い断面略台形形状の溝条６０が形成されている。
【００６８】
（実施例５）
本実施例は、ハニカム分体２の外周面の凹凸の形成方法が異なること以外は、実施例１と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００６９】
本実施例のハニカム構造体の製造方法を以下に示す。
【００７０】
まず、実施例１と同様に、平均粒径１２μｍのＳｉＣ粉末７５重量部、平均粒径１０μｍのＳｉ３Ｎ４粉末２０重量部、平均粒径１５μｍのＣ粉末５重量部を秤量し、有機バインダとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練して得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた成形型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形型は、ハニカム分体２の外周面に対応した型表面に凹凸が形成されていない。この成形体は、断面が正方形の角柱状をなし、かつ断面が正方形状に区画されたセルをもつ。また、この成形体の外周面は、平滑に形成されている。その後、この成形体の外周面に、表面に、溝条を形成できる凹凸を備えた成形型を押しつけた。
【００７１】
乾燥後、成形体の製造に用いた粘土を、乾燥させた成形体の両端の端部から所定のセルに注入し、８０℃で乾燥させた。ここで、所定のセルとは、粘土が注入されたセルが市松模様状をなすようにもうけられている。また、セルの一方の端部または他方の端部のみに粘土が注入された。
【００７２】
その後、セルにスラリーが注入された成形体を２１００℃で熱処理して成形体を焼成した。これにより、本実施例のハニカム分体２が製造できた。
【００７３】
その後は、実施例１と同様にして、本実施例のハニカム構造体を製造した。
【００７４】
本実施例は、製造方法が異なるだけで、実施例１と同様なハニカム構造体であり、実施例１と同様な効果を発揮する。
【００７５】
（実施例５の変形形態）
粘土の成形体の外周面に凹部６を形成するための成形型が、周方向に沿って凹凸が形成された円柱状のローラー状を有していてもよい。この成形型は、連続して成形体の外周面に凹部６を形成することができる。
【００７６】
（実施例６）
本実施例は、ハニカム分体２の外周面の凹部６の形状（開口形状）が異なること以外は、実施例５と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００７７】
本実施例に用いられたハニカム分体２には、図６に示したように、開口部の幅が２ｍｍ、深さが２ｍｍの溝条６０，６１が、交差する溝条同士が直交する網目状に形成されている。すなわち、最も高い部分と最も低い部分との間の差が２ｍｍの凹部６が形成されている。
【００７８】
本実施例のハニカム分体２には、軸方向と、軸方向に直交する方向と、にのびる溝条６０，６１が形成されている。つまり、何らかの原因で溝条６０の内表面と接合した接合材層５との界面での剥離が生じても、その溝条に直交する溝条６１により剥離の進行が抑えられる。
【００７９】
（実施例７）
本実施例は、ハニカム分体２の外周面の凹凸の形状（開口形状）が異なること以外は、実施例５と同様にして製造されたハニカム構造体である。
【００８０】
本実施例に用いられたハニカム分体２には、図７に示したように、開口部が正方形状であり、深さが２ｍｍのくぼみ部６２が周期的に形成されている。すなわち、深さが２ｍｍのくぼみ部６２よりなる凹部６が形成されている。
【００８１】
本実施例のハニカム分体２においても、軸方向での位置が異なる部分で凹凸の幅が異なっている。この結果、実施例６と同様な効果を発揮できる。
【００８２】
（実施例８）
本実施例のハニカム構造体の製造方法を以下に示す。
【００８３】
まず、実施例１と同様に、平均粒径１２μｍのＳｉＣ粉末７５重量部、平均粒径１０μｍのＳｉ３Ｎ４粉末２０重量部、平均粒径１５μｍのＣ粉末５重量部を秤量し、有機バインダとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練した。得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた成形型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形型には、ハニカム体の外周面に対応した型表面に凹凸が形成されている。この成形体は、軸方向に垂直な断面の外周形状が略円形の円柱状をなし、かつ断面が正方形状に区画されたセルをもつ。また、この成形体は、円柱状の外周面に、成形型に対応した凹字状の複数本の溝条が形成されている。
【００８４】
乾燥後、成形体の製造に用いた粘土を、乾燥させた成形体の両端の端部から所定のセルに注入し、８０℃で乾燥させた。ここで、所定のセルとは、粘土が注入されたセルが市松模様状をなすようにもうけられている。また、セルの一方の端部または他方の端部のみに粘土が注入された。
【００８５】
その後、セルにスラリーが注入された成形体を２１００℃で熱処理して成形体を焼成した。これにより、ハニカム体７が製造できた。
【００８６】
製造されたハニカム体７は、外周形状が直径：１４４ｍｍの円形状をなし、軸方向長さ（Ｌ）が１５２ｍｍの略円柱状に形成されている。そして、その外周面には、図８に示したように、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さが０．１〜０．２ｍｍの溝条が形成されている。すなわち、最も高い部分と最も低い部分との間の差が０．１〜０．２ｍｍの凹凸が形成されている。
【００８７】
また、図８に示したように、製造されたハニカム体７は、端面が市松模様状をなすように、封止材３が封入されている。
【００８８】
つづいて、外周材スラリーを調製した。外周材スラリーは、平均粒径２０μｍのＳｉＣ粉末５０重量部、平均粒径１μｍの球状シリカ粉末１９重量部、バインダとして１．２６ｗｔ％のＣＭＣ溶液２５重量部、及び分散剤としてアニオン系分散剤１重量部、結合材としてコロイダルシリ力５重量部、を十分に混合して調製された。
【００８９】
そして、調製された外周材スラリーを、ハニカム体の外周面に塗布し、８０℃で乾燥した後に８５０℃で加熱して接合材及びスラリーを固化させた。これにより、外周面上に厚さが０．５ｍｍの外周材層４が形成できた。
【００９０】
以上により、本実施例のハニカム構造体１を製造することができた。本実施例のハニカム構造体１をその端面で図９に示した。図９に示したように、本実施例のハニカム構造体１は、軸方向にのびる多数のせるを区画する略円柱状のハニカム体７と、ハニカム体７の外周面に形成された外周材層４と、を有し、ハニカム体７の外周面には、外周材層４が入り込んで形成される軸方向にのびた溝条６０を有する。
【００９１】
本実施例のハニカム構造体１においても、ハニカム体７と外周材層４との界面での両者の剥離が抑えられる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】実施例１のハニカム構造体に用いられるハニカム分体を成形するときの様子を示した図である。
【図２】実施例１のハニカム分体を示した図である。
【図３】実施例１のハニカム分体の接合体の端面を示した図である。
【図４】実施例１のハニカム構造体の端面を示した図である。
【図５】実施例４のハニカム分体を示した図である。
【図６】実施例６のハニカム分体を示した図である。
【図７】実施例７のハニカム分体を示した図である。
【図８】実施例８のハニカム体を示した図である。
【図９】実施例８のハニカム構造体の端面を示した図である。
【符号の説明】
【００９３】
１：ハニカム構造体
２：ハニカム分体
３：封止材
４：外周材層
５：接合材層
６：凹部                        ６０，６１：溝条
６２：くぼみ部
７：ハニカム体
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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