(57)【要約】  少なくともセラミック原料と造孔材とを混合、混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥、焼成するセラミックハニカム構造体の製造方法であって、前記造孔材の充填嵩密度に応じて、前記造孔材の添加量を調整することを特徴とする。
2008041548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成するセラミックハニカム構造体の製造方法であって、前記マイクロカプセルの充填嵩密度に応じて、前記マイクロカプセルの添加量を調節することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成するセラミックハニカム構造体の製造方法であって、
充填嵩密度がQ1(g/cm3)であるマイクロカプセルAを前記セラミック原料に対してM1(質量％)添加して製造したセラミックハニカム構造体に対して、同じ細孔容積のセラミックハニカム構造体を得るために、
充填嵩密度がQ2(g/cm3)であるマイクロカプセルBの前記セラミック原料に対する添加量M2(質量％)を、
Q1＞Q2の場合にはM2＞M1、
Q1＜Q2の場合にはM2＜M1
となるように調節することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成するセラミックハニカム構造体の製造方法であって、
前記マイクロカプセルの充填嵩密度とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係、及び前記マイクロカプセルの添加量とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係から、前記充填嵩密度に応じた前記マイクロカプセルの添加量を決定し、所望の細孔容積を有するセラミックハニカム構造体を得ることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成するセラミックハニカム構造体の製造方法であって、充填嵩密度が異なる少なくとも2種類のマイクロカプセルを混合することにより、混合後のマイクロカプセルの充填嵩密度を調節することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成するセラミックハニカム構造体の製造方法であって、前記マイクロカプセルの、圧縮力が0.13 MPaであるときの充填嵩密度が0.13〜0.17 g/cm3であることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項1〜5のいずれかに記載のセラミックハニカム構造体の製造方法において、前記マイクロカプセルの比表面積が0.058〜0.218 m2/mlであることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気ガスを浄化するハニカムフィルタなどを構成するセラミックハニカム構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中には、炭素(煤等)及び高沸点炭化水素を主成分とする微粒子(Particulate Matter)が含まれており、これが大気中に放出されると人体や環境に悪影響を与えるおそれがある。このため、ディーゼルエンジンの排気管の途中に、微粒子を除去し排気ガスを浄化するためのセラミックハニカムフィルタ(以下「ハニカムフィルタ」ともいう)を装着することが従来から行われている。図1に示すように、ハニカムフィルタ10は、多数の流路3,4を形成する多孔質隔壁2と外周壁1とからなるセラミックハニカム構造体11と、流路3，4の両端面8，9を市松模様に交互に封止する封止部6a，6bとからなる。排気ガスは流出側封止流路3より流入し、隔壁2を通過し、流入側封止流路4より排出される。排気ガスが隔壁表面及び内部に設けられた細孔を通過する際に、微粒子状物質が隔壁表面及び細孔中に捕らえられる。前記細孔サイズが大きいと排気ガスがハニカムフィルタを通過する際の圧力損失が小さくなるものの微粒子状物質の捕集率は悪化する。反対に細孔サイズが小さいと捕集率は向上するものの圧力損失が増加する。また細孔の全容積が小さすぎると圧力損失が増加し、大きすぎるとハニカムフィルタの強度が低下する。従って石炭粉や小麦粉等の造孔材の原料粉への添加量を調整し、細孔のサイズと容積を使用目的に合わせて制御している。近年、上記石炭粉や小麦粉にかわって、特開2003-38919号に記載されるようなガスを内包した中空樹脂であるマイクロカプセルが造孔材として使用されるようになってきた。【０００３】
前記マイクロカプセルは、その製造ロットによりその性状がばらつくことがあるため、ハニカム構造体を製造する際にセラミックス粉末に対して同一量のマイクロカプセルを添加しても、使用するマイクロカプセルの製造ロットが異なると、焼成後のハニカム構造体の細孔容積(以下焼成後のハニカム構造体の細孔容積を単に細孔容積ともいう)が変化してしまうという問題があった。【０００４】
WO2005/068398号は、40℃の環境下で4週間保管したマイクロカプセルに内包されるガスの重量を規定することで、長期保存したマイクロカプセルを用いても安定した細孔容積のハニカム構造体を得る方法を開示している。しかしながら、WO2005/068398号に記載の方法では、実際に使用するマイクロカプセルを40℃の環境下で4週間保管して予備試験を行う必要があり、マイクロカプセルの製造ロット等の変更があった場合、短時間で適切な造孔材の添加量を把握することは困難であった。このため、急激な生産変更に対応できないといった問題や、マイクロカプセルの保管にコストがかかるといった問題を有していた。【０００５】
特開2005-314218号は、原料のロット変更ごとにハニカム構造体の押出原料の一部を採取して押出成形し、その成形体の焼成後の細孔特性を測定し押出原料のばらつきを予め把握した上で、原料に添加する造孔材や水の添加量を調節することで、安定した細孔特性を有する多孔質構造体を製造する方法を開示している。特開2005-314218号に記載の方法は、成形、焼成及び評価に膨大な時間が必要となるため、短時間で適切な造孔材の添加量を把握することは困難であり、かつ生産コストがかかるといった問題があった。【０００６】
以上のように、従来の技術では時間をかけて造孔材のロット試験を行う必要があり、短時間で簡単な方法でハニカム構造体の細孔容積を安定させることのできる技術が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は、マイクロカプセルの性状が変化しても、短時間で適切な造孔材の添加量を調整することができ、安定した細孔容積を有するハニカム構造体を低コストで得ることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、マイクロカプセルの充填嵩密度とハニカム構造体の細孔容積との間に強い相関関係があり、これを利用することで、所望の細孔容積を有するハニカム構造体を得るためのマイクロカプセルの適切な添加量を把握できることを見いだし、本発明に想到した。【０００９】
すなわちセラミックハニカム構造体を製造する本発明の方法は、セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成する方法であって、前記マイクロカプセルの充填嵩密度に応じて、前記マイクロカプセルの添加量を調節することを特徴とする。【００１０】
セラミックハニカム構造体を製造する本発明の他の方法は、セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成する方法であって、充填嵩密度がQ1(g/cm3)であるマイクロカプセルAを前記セラミック原料に対してM1(質量％)添加して製造したセラミックハニカム構造体に対して、同じ細孔容積のセラミックハニカム構造体を得るために、充填嵩密度がQ2(g/cm3)であるマイクロカプセルBの前記セラミック原料に対する添加量M2(質量％)を、Q1＞Q2の場合にはM2＞M1、又はQ1＜Q2の場合にはM2＜M1となるように調節することを特徴とする。【００１１】
セラミックハニカム構造体を製造する本発明のさらに他の方法は、セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成する方法であって、前記マイクロカプセルの充填嵩密度とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係、及び前記マイクロカプセルの添加量とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係から、前記充填嵩密度に応じた前記マイクロカプセルの添加量を決定し、所望の細孔容積を有するセラミックハニカム構造体を得ることを特徴とする。【００１２】
セラミックハニカム構造体を製造する本発明のさらに他の方法は、セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成する方法であって、充填嵩密度が異なる少なくとも2種類のマイクロカプセルを混合することにより、混合後のマイクロカプセルの充填嵩密度を調節することを特徴とする。【００１３】
セラミックハニカム構造体を製造する本発明のさらに他の方法は、セラミック原料及びマイクロカプセルからなる造孔材を含有する粉末を混合及び混練して坏土とし、前記坏土を押出し成形して得られるハニカム成形体を乾燥及び焼成する方法であって、前記マイクロカプセルは、圧縮力が0.13 MPaであるときの充填嵩密度が0.13〜0.17 g/cm3であることを特徴とする。【００１４】
前記マイクロカプセルの比表面積は0.058〜0.218 m2/mlであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
マイクロカプセルの性状が変動しても、従来のようにセラミックス粉末に対しマイクロカプセルを一定量添加する場合よりも、ハニカム構造体の細孔容積の製造ごとの変動を小さくすることができる。また、従来のようにロットごとに焼成後の細孔特性や押出原料のばらつきを把握することなく、短時間で適切なマイクロカプセルの添加量を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】セラミックハニカムフィルタの一例を示す模式断面図である。
【図２】充填嵩密度の測定方法を説明するための模式図である。
【図３】マイクロカプセルの充填嵩密度とハニカム構造体の細孔容積との関係を示すグラフである。
【図４】マイクロカプセルの添加量とハニカム構造体の細孔容積との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[1]製造方法
本発明は細孔容積と強い相関関係がある、マイクロカプセルの充填嵩密度の大きさに応じてマイクロカプセルの添加量を調節することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法である。この方法により、従来のようにセラミックス粉末に対して一定量のマイクロカプセルを添加して製造する場合よりも、製造ロット間での細孔容積の変動が小さく押さえられたセラミックハニカム構造体が得られる。また従来は原料ロットごとに焼成後の細孔特性を測定し、押出原料のばらつきを把握する必要があったが、本発明の方法により短時間で適切なマイクロカプセルの添加量を調節することができ、もって安定した細孔容積を有するハニカム構造体を得ることができる。【００１８】
(1)充填嵩密度と細孔容積との関係
本発明者は、マイクロカプセルの添加質量が同じであっても得られるハニカム構造体の細孔容積が異なる原因が、マイクロカプセルの単位質量当りの真の容積が変化するためと考え、マイクロカプセルの真の容積を把握するために充填嵩密度を測定することを想到した。本発明者は当初、マイクロカプセルの真の容積が大きいほど充填嵩密度が小さくなり、細孔容積は大きくなるものと想定したが、実験の結果、驚くべきことに充填嵩密度が大きいほど細孔容積は大きくなることを知見した。【００１９】
すなわち、セラミックス粉末に対してマイクロカプセルを一定質量添加した場合、マイクロカプセルの充填嵩密度が小さいほど細孔容積が小さくなり、充填嵩密度が大きいほど細孔容積が大きくなってしまい、所望の細孔容積のハニカム構造体が得られない。従って、充填嵩密度が小さなマイクロカプセルを使用する場合、添加量を多くすることによって所望の細孔容積のハニカム構造体を得ることができ、逆に充填嵩密度が大きなマイクロカプセルを使用する場合、添加量を少なくすることによって所望の細孔容積のハニカム構造体を得ることができる。【００２０】
使用するマイクロカプセルの充填嵩密度が大きいほど、得られるハニカム構造体の細孔容積が大きくなる理由は必ずしも明確ではないが、以下のように考えられる。充填嵩密度が大きいということはマイクロカプセルの粒径分布範囲が広く、比較的粒径が小さいマイクロカプセルが多数存在していることを示している。坏土を作製したときに、この粒径が小さなマイクロカプセルがあることで、マイクロカプセル同士の距離が比較的小さくなり、気孔同士の連通性が向上し細孔容積が向上すると考えられる。なお、本発明において細孔容積は水銀圧入法にて計測する。【００２１】
他の理由として、粒径が小さなマイクロカプセル（粒径30μm以下）は坏土として混練したときに、セラミック原料粒子によって破壊されにくいため有効な造孔材含有量が多くなり、その結果細孔容積が大きくなるとも考えられる。【００２２】
(2) 添加量と細孔容積との関係
マイクロカプセルの添加量とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係は、充填嵩密度が同じマイクロカプセルの添加量を変更してセラミックハニカム構造体を製造することで得られる。従って、使用するマイクロカプセルの充填嵩密度を測定することにより、前述のマイクロカプセルの充填嵩密度とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係から、得られるハニカム構造体の細孔容積が予測でき、さらにマイクロカプセルの添加量とセラミックハニカム構造体の細孔容積との関係から、所望の細孔容積を得るためのマイクロカプセルの添加量を決定することができる。【００２３】
(3)充填嵩密度
充填嵩密度とは、マイクロカプセルに規定の圧縮力をかけたときの嵩密度である。マイクロカプセルの充填嵩密度の測定方法の一例を説明する。図2に示すように、(a)内径30 mm及び深さ100 mmの有底のパイプ状容器20にマイクロカプセル30を投入し、(b)外径約30 mmの棒40により容器20内のマイクロカプセル30を規定の圧縮力（例えば0.13 MPa）で圧縮した状態で、容器20の開口端21と圧縮後のマイクロカプセル30の上面31間の距離Lを測定して圧縮後のマイクロカプセル30の体積を求める。マイクロカプセル30と容器20との合計の質量から容器20の質量を減算して求めたマイクロカプセル30の質量を、上記圧縮後のマイクロカプセル30の体積で除算することでマイクロカプセル30の充填嵩密度を求めることができる。なお、上記圧縮力とは、棒40がマイクロカプセル30を押す力をマイクロカプセル30の上面31の面積(＝パイプ状容器20の内径断面積)で割ったものであり、0.08〜0.2 MPaであるのが好ましい。圧縮力を0.08〜0.2 MPaとした場合に、細孔容積と充填嵩密度との間に高い相関が得られる。圧縮力は0.12〜0.13 MPaであるのがより好ましく、0.13 MPaであるのが最も好ましい。【００２４】
(4)具体的設計例
充填嵩密度がQ1(g/cm3)であるマイクロカプセルAをセラミック原料に対してM1(質量％)添加して得られるハニカム構造体Aの細孔容積がV1(cm3/g)である場合に、充填嵩密度がQ2(g/cm3)であるマイクロカプセルBを用いて得られるハニカム構造体Bの細孔容積V2(cm3/g)を、ハニカム構造体Aの細孔容積V1(cm3/g)と同じにする方法を説明する。【００２５】
(a)Q1＞Q2の場合、すなわちマイクロカプセルBの充填嵩密度Q2がマイクロカプセルAの充填嵩密度Q1よりも小さいとき、マイクロカプセルBの添加量M2(質量％)をM1と同じにすると充填嵩密度が小さいため細孔容積が小さくなる。すなわちV1＞V2となる。このためハニカム構造体Bの細孔容積V2をハニカム構造体Aの細孔容積V1に近づけるためには、マイクロカプセルBをマイクロカプセルAの添加量M1よりも多く添加する必要がある。つまりM1＜M2とすればよい。【００２６】
(b)反対にQ1＜Q2の場合、すなわちマイクロカプセルBの充填嵩密度Q2がマイクロカプセルAの充填嵩密度Q1よりも大きいとき、マイクロカプセルBの添加量M2(質量％)をM1と同じにすると充填嵩密度が大きいため細孔容積が大きくなる。すなわちV1＜V2となる。このためハニカム構造体Bの細孔容積V2をハニカム構造体Aの細孔容積V1に近づけるためには、マイクロカプセルBをマイクロカプセルAの添加量M1よりも少なく添加する必要がある。つまりM1＞M2とすればよい。【００２７】
すなわち、充填嵩密度がQ1(g/cm3)であるマイクロカプセルAをセラミック原料に対してM1(質量％)添加して製造したセラミックハニカム構造体に対して、同じ細孔容積のセラミックハニカム構造体を得るためには、充填嵩密度がQ2(g/cm3)であるマイクロカプセルBのセラミック原料に対する添加量M2(質量％)を、Q1＞Q2の場合にはM2＞M1、Q1＜Q2の場合にはM2＜M1となるように調節することで、従来のようにセラミックス粉末に対しマイクロカプセルを一定量添加する場合よりも、製造ごとの細孔容積の変動が少ないハニカム構造体を得ることができる。また、従来のようにロットごとに焼成後の細孔特性や押出原料のばらつきを把握することなく、短時間で適切なマイクロカプセルの添加量を調節することができる。【００２８】
(5) 充填嵩密度が異なるマイクロカプセルを混合する方法
充填嵩密度が異なる２種以上のマイクロカプセルを混合して、所望の充填嵩密度になるように調節して使用することにより、安定した細孔容積を有するハニカム構造体を得ることができる。目標とする充填嵩密度Qのマイクロカプセルは、充填嵩密度Qより大きい充填嵩密度Q1を有するマイクロカプセルと、充填嵩密度Qより小さい充填嵩密度Q2を有するマイクロカプセルとをそれぞれ適量を混合することで得ることができる。マイクロカプセルの充填嵩密度を一定の値になるように調節することにより、ハニカム構造体の細孔容積の製造ごとの変動を小さくすることができる。このような方法で製造を行うことにより、マイクロカプセルのロット間で性状変動がある場合でも、安定した細孔容積を有するハニカム構造体を得ることができる。【００２９】
(6)充填嵩密度で規定する方法
充填嵩密度が一定の範囲にあるマイクロカプセルのみを使用することにより、製造ごとの細孔容積の変動が少ないハニカム構造体を得ることができる。特に、圧縮力が0.13 MPaであるときの充填嵩密度が0.13〜0.17 g/cm3の範囲にあるマイクロカプセルを使用することにより、安定した細孔容積を有するハニカム構造体を得ることができる。マイクロカプセルの前記充填嵩密度のより好ましい範囲は0.14〜0.16g/cm3である。【００３０】
(7)マイクロカプセルの比表面積
セラミック原料、マイクロカプセル等を混合し、水を添加して坏土とする場合に、水の添加量が一定であってもマイクロカプセルの比表面積に応じて坏土の硬度が変化し、坏土を押出成形する際に成形性に影響を与える。坏土の成形性を向上させるため、マイクロカプセルの比表面積は0.058〜0.218 m2/mlであるのが好ましい。マイクロカプセルの比表面積が0.218より大きいと坏土の硬度が高くなり、押出用金型内で坏土がスムーズに流れない。マイクロカプセルの比表面積が0.058より小さいと、押出後の成形体が自重により変形するおそれがある。マイクロカプセルの比表面積は0.13〜0.18 m2/mlであるのがさらに好ましく、0.14〜0.17 m2/mlであるのがより好ましい。マイクロカプセルの比表面積はマイクロトラック粒度分布測定装置で測定することができる。【００３１】
(8)製造工程
本発明の製造方法は、造孔材であるマイクロカプセルの充填嵩密度と細孔容積の相関関係を把握する工程と、使用するマイクロカプセルの充填嵩密度に応じてマイクロカプセルの添加量を調整する工程とを含むこともできる。【００３２】
本発明の製造方法は、造孔材であるマイクロカプセルの充填嵩密度と細孔容積の相関関係を把握する工程と、使用するマイクロカプセルの添加量と細孔容積との相関関係を把握する工程と、使用するマイクロカプセルの充填嵩密度に応じて該マイクロカプセルの添加量を調整する工程とを含むこともできる。【００３３】
[2]材料
(1)マイクロカプセル
本発明で使用するマイクロカプセルは、樹脂製シェルに囲まれた内部に気体を含む発泡済発泡樹脂であり、造孔材としてセラミック原料と混合して用いる。樹脂の材質については特に限定されないが、アクリル系、メタクリレート系、カルボン酸系等のホモポリマー又は共重合ポリマーからなるのが好ましく、シェルの厚さは0.1〜0.8μmであるのが好ましい。また上記マイクロカプセルは70〜95％の水分を含有するものが好ましい。マイクロカプセルの平均粒径は、ハニカム構造体の平均細孔径に影響を及ぼすため、目標とする平均細孔径に応じて適切に選定されるものであり、平均粒径が38〜60μmの場合にマイクロカプセルの充填嵩密度と細孔容積とに強い相関関係が得られるため好ましい。マイクロカプセルとしては、特開2003-38919に記載のミクロバルーン等を使用することができる。マイクロカプセルの添加量は、セラミック原料に対して4〜12質量％が好ましく、6〜10質量％がさらに好ましい。なお造孔材として液体を内包する樹脂も一般に「マイクロカプセル」と呼ばれているが、本発明におけるマイクロカプセルは気体が内包された樹脂、すなわち発泡済みの発泡樹脂のことを指す。【００３４】
(2)セラミック原料
セラミック原料の材質は特に限定せず、通常ハニカム構造体の原料として使用されるあらゆるものに対して有効であり、コーディエライト、アルミナ、ムライト、窒化珪素、サイアロン、炭化珪素、チタン酸アルミニウム、窒化アルミニウム、LAS等の少なくとも1種を含むのが好ましい。中でもコーディエライトを主結晶とするセラミックハニカム構造体は耐熱性を有するとともに、熱膨張係数が低く、耐熱衝撃性に優れ、かつ低コストで製造できるため好ましい。【００３５】
本発明において、造孔材としてマイクロカプセル以外の粉末、例えばグラファイト等のカーボンを主成分とする粉末、小麦粉、コーンスターチなどの澱粉粉末、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂粉末を１種又は２種以上含んでも良い。【００３６】
[3]実施例
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００３７】
(1) マイクロカプセルの性状
表1に記載された同材質で平均径が異なる10種類のマイクロカプセルA〜Jについて以下の手順で充填嵩密度を求めた。図2(a)に示すように、各マイクロカプセル30をそれぞれ内径30 mm及び深さ100 mmの有底のパイプ状容器20に投入し、図2(b)に示すように、外径約30 mmの棒40により容器20内のマイクロカプセル30を0.13 MPaで圧縮した状態で、容器20の開口端21とマイクロカプセル30の上面31間の距離Lを測定して、圧縮後のマイクロカプセル30の体積を求めた。マイクロカプセル30と容器20との合計の質量から、容器20の質量を減算して求めたマイクロカプセル30の質量を、上記圧縮後のマイクロカプセル30の体積で除算することでマイクロカプセルの充填嵩密度を求めた。マイクロカプセルA〜Jの比表面積及び粒径はマイクロトラック粒度分布測定装置にて計測した。結果を表1に記す。【００３８】
(2) ハニカム成形体の形成
カオリン、タルク、溶融シリカ、酸化アルミニウム、水酸化アルミからなる酸化物系セラミックの粉末を適量調整したコージュライト生成原料粉末に、上記のマイクロカプセルA〜Jをそれぞれコージュライト生成原料粉末に対して8質量％添加した。成形助剤としてメチルセルロースを適量添加し、水を添加して、混合及び混練して、表１に示す試験No.1〜10の10種類の坏土を作製した。この10種類の坏土をそれぞれ公知のハニカム構造体用口金から重力方向に押出成形し、乾燥して各ハニカム成形体を得た。これらのハニカム成形体の成形性を以下の基準で評価し、表1に記した。
外観上全く問題のないハニカム成形体が得られたもの・・・○
外観上問題ないが、僅かに隔壁のキレや変形が発生したもの・・・△
外観上問題となる隔壁のキレや変形が発生したもの・・・×
マイクロカプセルの比表面積が0.218 m2/mlより大きい場合（試験No.1及び2）、及び0.058 m2/mlより小さい場合（試験No.8〜10）は、外観上問題ないが、僅かに隔壁のキレや変形が発生し、好ましくない。【００３９】
上記10種類のハニカム成形体を乾燥及び焼成して、隔壁厚さ0.3 mm、隔壁ピッチ1.5 mm、外径267 mm及び全長304 mmの10種類のハニカム構造体（試験No.1〜10）を得た。得られた各ハニカム構造体の細孔容積を水銀圧入法により求めた。結果を表1に示す。試験No.1〜10のマイクロカプセルA〜Jの充填嵩密度と得られたハニカム構造体の細孔容積との関係を図3にグラフで示す。図3よりマイクロカプセルの充填嵩密度と得られたハニカム構造体の細孔容積とは比例関係にあることが解った。図3中の近似直線は、式：細孔容積＝2.083×充填嵩密度＋0.3444で表される。【００４０】
【表１】
2008041548.tif 000003
【００４１】
実施例1
表1に記載のように、充填嵩密度が0.150 g/cm3であるマイクロカプセルC（試験No.3）をコージュライト生成原料粉末に対して8質量％添加した場合に得られるハニカム構造体の細孔容積は0.657cm3/gとなった。充填嵩密度がマイクロカプセルCよりも小さい0.140 g/cm3であるマイクロカプセルG（試験No.7）を使用して、0.657cm3/gの細孔容積を有するハニカム構造体を得るためには、マイクロカプセルGの添加量を8質量％よりも大きくすれば良い。具体的には下記のように添加量を求めることができる。【００４２】
試験No.7のマイクロカプセルGを用いて、その添加量を表2に示すように変化させた以外は試験No.7と同様にして７種類のハニカム構造体を作製し、それらの細孔容積を測定した。結果を表2に示す。【００４３】
【表２】
2008041548.tif 000004
【００４４】
表2に示すマイクロカプセルGの添加量とハニカム構造体の細孔容積との関係を図4にグラフで示す。図4中の近似直線は、式：細孔容積＝0.0576×添加量＋0.1753で表される。充填嵩密度が0.140 g/cm3のマイクロカプセルGを使用して、充填嵩密度が0.150 g/cm3であるマイクロカプセルCを8質量％添加したときのハニカム構造体の細孔容積0.657cm3/gと同等の細孔容積を有するハニカム構造体を得るためには、添加量を8.36質量％に増加すればよいことが分かる。また反対に、充填嵩密度が試験No.3のマイクロカプセルよりも大きい0.160 g/cm3であるマイクロカプセルB（試験No.2）を使用して、細孔容積が0.657 cm3/gであるハニカム構造体を得るためには、同様にしてマイクロカプセルBの添加量とハニカム構造体の細孔容積との関係を求め、マイクロカプセルBの添加量を決定すれば良い。【００４５】
実施例2
充填嵩密度が0.165 g/cm3であるマイクロカプセルDと充填嵩密度が0.14 g/cm3であるマイクロカプセルGとを等量ずつ混合し、この混合後のマイクロカプセルC'の充填嵩密度を測定すると0.149 g/cm3となり、マイクロカプセルCとほぼ等しいマイクロカプセルが得られた。このマイクロカプセルC'を用いて試験No.3と同様にハニカム構造体を製造したところ、細孔容積は0.655 cm3/gであった。マイクロカプセルD及びGを混合して充填嵩密度を調節することにより、マイクロカプセルCを用いて得られたハニカム構造体（試験No.3）とほぼ等しい細孔容積を有するハニカム構造体が得られた。【００４６】
実施例3
試験No.1〜10で用いた各マイクロカプセルの中で、充填嵩密度が0.13〜0.17 g/cm3であるマイクロカプセルB〜Hを用いてハニカム構造体を製造した場合には、表1に示すように、試料間の細孔容積の変動幅が小さく、0.611〜0.698 cm3/gの狭い範囲で安定することが分かる。さらに充填嵩密度が0.14〜0.157 g/cm3の範囲にあるマイクロカプセルC(試験No.3)及びマイクロカプセルE〜G(試験No.5〜8)を用いて得られたハニカム構造体は、さらに細孔容積が0.636〜0.670 cm3/gの狭い範囲で安定していることが分かる。【００４７】
比較例1
表1に示すように、コージェライト生成原料粉末に対してマイクロカプセルを一定量(8質量％)添加してハニカム構造体を作製した場合には、充填嵩密度の違いによって細孔容積が0.585〜0.722 cm3/gの範囲で変動しており、ハニカム構造体の性能が安定しない。特に充填嵩密度が0.13 g/cm3より小さいマイクロカプセルI〜J(試験No.9〜10)を使用した場合は細孔容積が0.6 cm3/gより小さくなり、充填嵩密度が0.17 g/cm3より大きいマイクロカプセルA(試験No.1)を使用した場合は0.7 cm3/gを超えていた。【００４８】
実施例4
実施例1では、充填嵩密度が0.14 g/cm3であるマイクロカプセルGの添加量を変更して７種類のハニカム構造体を作製し、マイクロカプセルの添加量とハニカム構造体の細孔容積の相関関係を求めたが、これらの関係は図4に示すように直線で近似することができる。従って、マイクロカプセルの添加量が２点あればこの関係と同等の関係式を求めることができる。実用上は２点から求めた関係式で十分である。さらに充填嵩密度の異なるマイクロカプセルごとにマイクロカプセルの添加量とハニカム構造体の細孔容積の関係を予め測定しておけば、使用するマイクロカプセルの充填嵩密度に応じて、目標の細孔容積にするための適切なマイクロカプセルの添加量を求めることができる。【００４９】
このとき、全く同じ値の充填嵩密度の測定結果がない場合でも、既知の結果から補間又は補外することにより精度良くマイクロカプセルの添加量とハニカム構造体の細孔容積の関係を求めることができる。具体的には、図4に示す充填嵩密度が0.14 g/cm3であるマイクロカプセルの添加量と細孔容積との関係を示す近似直線aに加えて、例えば充填嵩密度が0.18 g/cm3であるマイクロカプセルの添加量と細孔容積との関係を測定し、その近似直線bを求めることで、任意の充填嵩密度を有するマイクロカプセルの添加量と細孔容積との関係を、近似直線a及び近似直線bから補間又は補外することで求めることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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