【手続補正書】
【提出日】平成15年10月14日(2003.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学量論的にＭｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８に近似するコージェライト形式の相を主成分とし、２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく１３×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有し、通気度および気孔サイズ分布が、下記の関係式
２．１０８×（通気度）＋１８．５１１×（全気孔容積）＋０．１８６３×（４ないし４０マイクロメートルの気孔を含む全気孔容積のパーセンテージ）＞２４．６
を満足することを特徴とするセラミック。
【請求項２】
前記通気度が少なくとも０．７０×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項３】
前記通気度が少なくとも１．０×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項２記載の構造体。
【請求項４】
前記通気度が少なくとも１．５×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項３記載の構造体。
【請求項５】
前記通気度が少なくとも２．０×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項４記載の構造体。
【請求項６】
前記全気孔容積が少なくとも０．２５ｍｌ／ｇであることを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項７】
前記全気孔容積が少なくとも０．３０ｍｌ／ｇであることを特徴とする請求項６記載の構造体。
【請求項８】
前記全気孔容積が少なくとも０．３５ｍｌ／ｇであることを特徴とする請求項７記載の構造体。
【請求項９】
４ないし４０マイクロメートルの気孔を含む全気孔容積のパーセンテージが少なくとも８５％であることを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項１０】
４ないし４０マイクロメートル気孔を含む全気孔容積のパーセンテージが少なくとも９０％であることを特徴とする請求項９記載の構造体。
【請求項１１】
２５℃ないし８００℃における熱膨張係数が４×１０−７／℃よりも大きく１０×１０−７／℃よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項１２】
２５℃ないし８００℃における熱膨張係数が４×１０−７／℃よりも大きく８×１０−７／℃よりも小さいことを特徴とする請求項１１記載の構造体。
【請求項１３】
２５℃ないし８００℃における熱膨張係数が４×１０−７／℃よりも大きく６×１０−７／℃よりも小さいことを特徴とする請求項１２記載の構造体。
【請求項１４】
ディーゼルエンジンの排気を濾過して微粒子を取り除くために用いられることを特徴とする請求項１記載の構造体。
【請求項１５】
２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく１３×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有し、フィルタ嵩密度が少なくとも０．６０ｇ／ｃｍ３であるコージェライト体を含み、５グラム／リットルの人為的なカーボン煤のロード量と２６標準立方フィート／分（７２８リットル／分）の流量とにおける、直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタによる圧力降下が、
８．９−０．０３５×（１平方インチ（６．４５ｃｍ２）当りのセル数）＋３００×（インチで表したセル壁の厚さ）ｋＰａ未満であるディーゼル微粒子フィルタであって、
該フィルタがハニカム形状を有し、該ハニカムが入口端と出口端とを有し、多数のセルが前記入口端から前記出口端まで延び、前記セルが多孔質の壁を備え、前記ハニカムのセルを前記入口端から前記出口端まで通過するエンジン排気流が、前記入口端に開口しているセルに流入し、前記セル壁を通過し、前記出口端に開口しているセルから構造体の外に流出するように、前記セルの全数のうちの一部のセルの各長さ方向の一部分が前記入口端において施栓され、前記入口端において開口している残りのセル各長さ方向の一部分が前記出口端において施栓されていることを特徴とするディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項１６】
１００セル／平方インチ（１５．５セル／ｃｍ２）のセル密度と約０．０２５インチ（０．６ｍｍ）のセル壁の厚さとを備え、５グラム／リットルの人為的なカーボン煤のロード量と２６．６５標準立方フィート／分（７４６リットル／分）の流量とにおける、直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタによる圧力降下が１２．９ｋＰａ未満であることを特徴とする請求項１５記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項１７】
２００セル／平方インチ（３１セル／ｃｍ２）のセル密度と約０．０２０インチ（０．５ｍｍ）のセル壁の厚さとを備え、５グラム／リットルの人為的なカーボン煤のロード量と２６．６５標準立方フィート／分（７４７リットル／分）の流量とにおける、直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタによる圧力降下が７．９ｋＰａ未満であることを特徴とする請求項１５記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項１８】
フィルタ嵩密度が０．６８ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１５記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項１９】
フィルタ嵩密度が０．７７ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１８記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項２０】
２５℃ないし８００℃における熱膨張係数が４×１０−７／℃よりも大きく１０×１０−７／℃よりも小さいことを特徴とする請求項１５記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項２１】
２５℃ないし８００℃における熱膨張係数が４×１０−７／℃よりも大きく８×１０−７／℃よりも小さいことを特徴とする請求項２０記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項２２】
２５℃ないし８００℃における熱膨張係数が４×１０−７／℃よりも大きく６×１０−７／℃よりも小さいことを特徴とする請求項２１記載のディーゼル微粒子フィルタ。
【請求項２３】
２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく１３×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有し、通気度および気孔サイズ分布が、下記の関係式
２．１０８×（通気度）＋１８．５１１×（全気孔容積）＋０．１８６３×（４ないし４０マイクロメートルの気孔を含む全気孔容積のパーセンテージ）＞２４．６
を満足するコージェライト体を含む壁流通型フィルタであって、
５グラム／リットルの人為的なカーボン煤のロード量と２６標準立方フィート／分の流量とにおける、直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタによる圧力降下が、
８．９−０．０３５×（１平方インチ（６．４５ｃｍ２）当りのセル数）＋３００×（インチで表したセル壁の厚さ）ｋＰａ未満であり、
該フィルタがハニカム形状を有し、該ハニカムが入口端と出口端とを有し、多数のセルが前記入口端から前記出口端まで延び、前記セルが多孔質の壁を備え、前記ハニカムのセルを前記入口端から前記出口端まで通過するエンジン排気流が、前記入口端に開口しているセルに流入し、前記セル壁を通過し、前記出口端に開口しているセルから構造体の外に流出するように、前記セルの全数のうちの一部のセルの各長さ方向の一部分が前記入口端において施栓され、前記入口端において開口している残りのセル各長さ方向の一部分が前記出口端において施栓されていることを特徴とする壁流通型フィルタ。
【請求項２４】
５００℃で測定した容積的熱容量が少なくとも０．６７Ｊｃｍ−３Ｋ−１であることを特徴とする請求項２３記載のフィルタ。
【請求項２５】
５００℃で測定した容積的熱容量が少なくとも０．７６Ｊｃｍ−３Ｋ−１であることを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項２６】
５００℃で測定した容積的熱容量が少なくとも０．８５Ｊｃｍ−３Ｋ−１であることを特徴とする請求項２５記載のフィルタ。
【請求項２７】
前記通気度が少なくとも０．７０×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項２８】
前記通気度が少なくとも１．０×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項２９】
前記通気度が少なくとも１．５×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項２８記載のフィルタ。
【請求項３０】
前記通気度が少なくとも２．０×１０−１２ｍ２であることを特徴とする請求項２９記載のフィルタ。
【請求項３１】
前記全気孔容積が少なくとも０．２５ｍｌ／ｇであることを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項３２】
前記全気孔容積が少なくとも０．３０ｍｌ／ｇであることを特徴とする請求項３１記載のフィルタ。
【請求項３３】
前記全気孔容積が少なくとも０．３５ｍｌ／ｇであることを特徴とする請求項３２記載のフィルタ。
【請求項３４】
４ないし４０マイクロメートルの気孔を含む全気孔容積のパーセンテージが少なくとも８５％であることを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項３５】
４ないし４０マイクロメートルの気孔を含む全気孔容積のパーセンテージが少なくとも９０％であることを特徴とする請求項３４記載のフィルタ。
【請求項３６】
２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく１０×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有することを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項３７】
２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく８×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有することを特徴とする請求項３６記載のフィルタ。
【請求項３８】
２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく６×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有することを特徴とする請求項３７記載のフィルタ。
【請求項３９】
１００セル／平方インチ（１５．５セル／ｃｍ２）のセル密度と約０．０２５インチ（０．６ｍｍ）のセル壁の厚さとを備え、５グラム／リットルの人為的なカーボン煤のロード量と２６．６５標準立方フィート／分（７４６リットル／分）の流量とにおける、直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタによる圧力降下が１２．９ｋＰａよりも少ないことを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項４０】
２００セル／平方インチ（３１セル／ｃｍ２）のセル密度と約０．０２０インチ（０．５ｍｍ）のセル壁の厚さとを備え、５グラム／リットルの人為的なカーボン煤のロード量と２６．６５標準立方フィート／分（７４６リットル／分）の流量とにおける、直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタによる圧力降下が７．９ｋＰａ未満であることを特徴とする請求項２４記載のフィルタ。
【請求項４１】
コージェライト体の製造方法において、
（ａ）形態学的指数が約０．７５よりも大きく、かつ１５マイクロメートルよりも大きいが３５マイクロメートルよりも小さい平均粒子サイズを有するタルク源と、
４．６ないし２５マイクロメートルの粒子サイズの中央値を有するアルミナ源と、
１０ないし３５マイクロメートルの粒子サイズの中央値を有するシリカ源と、
を含む原材料の混合物を形成し、
（ｂ）該混合物を未焼成構造体に成形し、
（ｃ）該未焼成構造体を焼成して、化学量論的にＭｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８に近似するコージェライト形式の相を主成分とし、２５℃ないし８００℃において４×１０−７／℃よりも大きく１３×１０−７／℃よりも小さい熱膨張係数を有し、通気度および気孔サイズ分布が、下記の関係式
２．１０８×（通気度）＋１８．５１１×（全気孔容積）＋０．１８６３×（４ないし４０マイクロメートルの気孔を含む全気孔容積のパーセンテージ）＞２４．６
を満足する焼成体を生成させる、
各工程を有してなることを特徴とするコージェライト体の製造方法。
【請求項４２】
前記原材料が、式４．０×（アルミナ源の粒子サイズの中央値）−１８．４で与えられる量（重量％）を超えない量のカオリンをさらに含むことを特徴とする請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記タルク源の粒子サイズの中央値が、２５ないし３５マイクロメートルであることを特徴とする請求項４１記載の方法。
【請求項４４】
前記アルミナ源が、αアルミナ、γアルミナまたはρアルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項４１記載の方法。
【請求項４５】
前記アルミナ源が、原材料の少なくとも１０重量％の水酸化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
前記タルク源が、１８〜３０マイクロメートルの粒子サイズの中央値を有し、前記アルミナ源が、７〜１５マイクロメートルの粒子サイズの中央値を有することを特徴とする請求項４１記載の方法。
【請求項４７】
前記シリカ源が、水晶、クリストバル石、溶融シリカ、ゾル・ゲルシリカ、ゼオライト、珪藻土シリカ、ならびにこれらの組合せから選択されることを特徴とする請求項４１記載の方法。
【請求項４８】
前記混合物を押出成形により成形することを特徴とする請求項４１記載の方法。
【請求項４９】
前記未焼成構造体を、１５ないし１００℃／時の割合で１４０５〜１４３０℃の最高温度まで加熱し、該最高温度において６ないし２５時間保持することを特徴とする請求項４１記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
低嵩密度フィルタおよび高嵩密度フィルタに対する種々の煤ロード量において、模擬された無制御条件下でのカーボン煤の再生（燃焼）中に到達するフィルタ内の最高温度を測定した。フィルタの熱的応答特性を表すために、０．４７ｇ／ｃｍ３（多孔度４９％、１００セル／平方インチ（１５．５セル／ｃｍ２）、壁厚０．０１７インチ（０．４３ｍｍ））および０．７１ｇ／ｃｍ３（多孔度４５％、２００セル／平方インチ（３１セル／ｃｍ２）、壁厚０．０１９インチ（０．４８ｍｍ））の嵩密度を有する直径２インチ（５０．８ｍｍ）、長さ６インチ（１５．２ｃｍ）のフィルタを軟かいセラミックファイバマットで包み、容器に入れ、次に細かいカーボンパウダーを空気流中に含ませることによって人為的な煤ローディングを行なった。フィルタの単位容積当り所望のカーボン量をロードした後、フィルタを再生試験装置に移した。フィルタの出口端の中心の内部２５ｍｍの位置に熱電対を配置し、熱電対によるフィルタの詳細なモニターを通じて、フィルタ内の最も高温の部位を探した。入口の温度が１００℃未満のサンプルに対し、１８％のＯ２と８２％のＮ２とからなるガスを４０リットル／分の流量をもって流した。温度は徐々に上昇し、フィルタの温度が６００℃近くに達したときに、発熱が観測され、煤の着火による圧力降下の減少が始まった。この低流量、高酸素濃度の条件は、ディーゼルエンジン車両に起り得る厳しい無制御再生の条件を模擬したものである。フィルタ内の最高温度は各煤ローディングレベルについて記録した。煤ローディングレベルは約８グラム／リットルないし約２４グラム／リットルの範囲で調査したが、最大レベルはフィルタに左右された。