(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の複数のハニカム焼成体と、前記ハニカム焼成体の側面間を接着する接着剤層と、前記ハニカム焼成体の側面間に配置された間隔保持材とからなるセラミックブロックと、
前記セラミックブロックの外周面に形成されたシール材層とからなり、
前記間隔保持材は、繊維と、無機粒子とを含む不燃性材料からなり、
前記繊維は、アルミナ、アルミナ−シリカ、ガラスからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
前記無機粒子は、シリカ、マグネシア、カルシア、水酸化アルミニウム、バーミキュライトからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
前記間隔保持材は、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａであることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】
前記間隔保持材は、７００℃で焼失しない材料からなる請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記間隔保持材は、繊維紙又は無機充填紙からなる請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
セラミック原料を成形することにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製する成形工程と、
前記ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製する焼成工程と、
前記ハニカム焼成体の側面間に間隔保持材を配置し、接着剤ペースト層を形成し、接着剤ペースト層を加熱固化して複数の前記ハニカム焼成体を結束させてセラミックブロックを作製する結束工程とを含み、
前記間隔保持材は、繊維と、無機粒子とを含む不燃性材料からなり、
前記繊維は、アルミナ、アルミナ−シリカ、ガラスからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
前記無機粒子は、シリカ、マグネシア、カルシア、水酸化アルミニウム、バーミキュライトからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
前記間隔保持材は、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａであることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記間隔保持材は、７００℃で焼失しない材料からなる請求項４に記載のハニカム構造体
の製造方法。
【請求項６】
前記間隔保持材は、繊維紙又は無機充填紙からなる請求項４又は５に記載のハニカム構造
体の製造方法。
【請求項７】
前記セラミックブロックの外周を研削する外周研削工程と、外周を研削した前記セラミッ
クブロックの外周面にシール材層を形成するシール材層形成工程とを含む請求項４〜６
のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項８】
複数種類のハニカム焼成体を作製し、前記結束工程で前記複数種類のハニカム焼成体を結
束させてセラミックブロックを作製する請求項４〜７のいずれかに記載のハニカム構造
体の製造方法。
【請求項９】
前記セルのいずれか一方を封止する封止工程を含む請求項４〜８のいずれかに記載のハ
ニカム構造体の製造方法。
【請求項１０】
触媒を含む溶液に前記ハニカム構造体を浸漬することにより前記セル壁に触媒を担持させ
る触媒担持工程を含む請求項４〜９のいずれかに記載の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、ハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガスに含まれるスス等のパティキュレートマター（以下、ＰＭともいう）が、環境や人体に害を及ぼすことが近年問題となっている。そこで、排ガス中のＰＭを捕集して、排ガスを浄化するフィルタとして、例えば、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された炭化珪素からなる多孔質セラミックを主成分とするハニカム焼成体が接着剤層を介して複数個接着されたセラミックブロックの外周部にシール材層が設けられた、多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたものが提案されている。
また、セル壁に触媒を担持させて排ガス中の有害成分の浄化を行うことができるようにしたハニカム構造体も提案されている。
【０００３】
このようなハニカム構造体を排ガス浄化フィルタとして使用する場合には、一定期間使用された後に捕集したＰＭを燃焼させて除去することによってハニカム構造体を再生する再生処理が行われる。そして再生されたハニカム構造体は排ガス浄化フィルタとして繰り返し使用される。なお、この再生処理の際にはＰＭの燃焼によってハニカム構造体は高温にさらされることとなる。
【０００４】
このようなハニカム構造体を製造する工程中、ハニカム焼成体同士を接着してセラミックブロックを作製する結束工程においては、接着剤層の厚さを一定に保持するために、特許文献１〜３に記載されているようなスペーサ（間隔保持材）が用いられる。
【０００５】
特許文献１においては、ハニカム焼成体の上に接着剤ペースト層を形成し、接着剤ペースト層の上にボール紙からなる間隔保持材を載置して、間隔保持材の上に他のハニカム焼成体を載置することによって、間隔保持材を２つのハニカム焼成体によって挟むことによって接着剤層の厚さを一定に保持することができることが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１０２６２７号公報
【特許文献２】国際公開第０３／０３１３７１号パンフレット
【特許文献３】特開２００４−２８３６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１に記載のハニカム構造体の製造方法によると、間隔保持材を２つのハニカム焼成体によって挟んだ後に加熱して接着剤ペーストを固化させて接着剤層を形成する加熱固化工程が行われるが、このときに間隔保持材は高温にさらされることとなる。
しかし、ボール紙からなる間隔保持材は耐熱性が低いため、高温にさらされることによって焼失することがあり、特許文献１に記載のハニカム構造体には接着剤層に空間が生じることがあった。
また、再生処理の際にはハニカム構造体が高温にさらされるため、間隔保持材が焼失灰化して接着剤層に空間が生じることがあった。
【０００７】
そして、ハニカム構造体の接着剤層中に空間が存在すると、再生処理の際に加わる熱応力によって接着剤層にクラックが生じることがあるという問題があった。
【０００８】
また、間隔保持材の配置される位置がセラミックブロックの外周面となる位置と重なっている場合や、外周面となる位置と近い場合には、間隔保持材が焼失した際にシール材層（外周コート層）の内側の接着剤層に空間が生じ、その空間にシール材層が陥没して、シール材層に穴が空くことがあった。
また、シール材層の内側の接着剤層に空間が生じていると、ハニカム構造体を製造した直後のシール材層には穴が空いていない場合であっても、ハニカム構造体を運搬する際や使用する際に加わる衝撃によって突然シール材層が陥没してシール材層に穴が空くことがあった。
【０００９】
図６は、シール剤層に穴が空いたハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。
図６に示すハニカム構造体３００では、柱状のハニカム焼成体３１０が接着剤層３０１を介して複数個結束されてセラミックブロック３０３を構成し、さらに、このセラミックブロック３０３の外周にシール材層３０２が形成されている。
そして、シール材層３０２の一部には穴３０４が空いている。
穴３０４の空いている位置は、図６中、接着剤層３０１とシール材層３０２とが重なる位置の外側であり、穴３０４はシール材層３０２の内側の接着剤層３０１の内部にまで連続している。
【００１０】
図６に示すような、シール材層３０２に穴３０４が空いているハニカム構造体３００においては、セル壁に触媒を担持させるためにハニカム構造体３００を触媒を含む溶液に浸漬する際に、触媒溶液が穴３０４から漏れてしまうため、触媒をハニカム構造体３００のセル壁に均一に担持させることが困難となるという問題があり、また、シール材層３０２に穴３０４が空いているハニカム構造体３００を排ガス浄化フィルタとして使用すると、ＰＭを含む排ガスが穴３０４から漏れてしまうことがあり、排ガス浄化フィルタとしての機能が不充分となるという問題があった。
【００１１】
このような問題に対処する方法としては、シール材層に空いた穴にシール材ペーストを再度埋め込んで穴を修復するという方法があるが、非常に手間がかかり、また、穴を完全に修復することは困難であるという点で問題があった。
【００１２】
特許文献２においては、間隔保持材としてセラミックを含む無機材料が用いられている。このような間隔保持材は耐熱性が高いために接着剤ペーストの加熱固化工程又は再生処理の際に焼失することがなく、シール材層に穴が空くことを防止することができる。
【００１３】
また、特許文献３においては、ヤング率を０．１〜１．５ＧＰａとした多孔質セラミックからなる間隔保持材を用いたハニカム構造体が開示されている。このような間隔保持材は再生処理の際に焼失することがなく、また、ハニカム焼成体を結合する際にハニカム焼成体に加わる圧力によるハニカム焼成体の破損を防止することができるとされている。
しかし、特許文献２及び特許文献３に開示された間隔保持材が用いられてなるハニカム構造体では、再生処理の際に加わる熱応力によって間隔保持材と接着剤層との間の境界面から接着剤層にクラックが生じることがあり、また、間隔保持材とシール材層との間の境界面からシール材層にクラックが生じ、クラックが伸展して外周面又は端面までクラックが達することがある。
そして、外周面又は端面にまで至るクラックを有するハニカム構造体では、排ガスが上記クラックを通って流出することがあるため、排ガス浄化フィルタとしての機能を果たすことができないという問題がある。
【００１４】
本発明は、このような問題を解決するためにされたものであり、再生処理の際に間隔保持材が焼失することがなく、かつ、再生処理の際に接着剤層又はシール材層にクラックが発生することのないハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載のハニカム構造体は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状の複数のハニカム焼成体と、上記ハニカム焼成体の側面間を接着する接着剤層と、上記ハニカム焼成体の側面間に配置された間隔保持材とからなるセラミックブロックと、
上記セラミックブロックの外周面に形成されたシール材層とからなり、
上記間隔保持材は、繊維と、無機粒子とを含む不燃性材料からなり、
上記繊維は、アルミナ、アルミナ−シリカ、ガラスからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
上記無機粒子は、シリカ、マグネシア、カルシア、水酸化アルミニウム、バーミキュライトからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
上記間隔保持材は、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａであることを特徴とする。
【００１６】
この請求項１に記載のハニカム構造体では、ハニカム焼成体の側面間にヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａである間隔保持材が配置されているので、間隔保持材の厚さにバラツキがあったとしても、間隔保持材が沈むことによってハニカム焼成体を傷つけずに平行に保持することができ、接着剤層の厚さばらつきの小さいハニカム構造体とすることができる。
【００１７】
請求項１に記載のハニカム構造体では、間隔保持材が不燃性材料からなるため、再生処理の際に間隔保持材が焼失することがなく、接着剤層に空間が生じることがない。
従って、再生処理の際に熱応力が加わった場合であっても接着剤層にクラックが発生することを防止することができる。
【００１８】
また、請求項１に記載のハニカム構造体では、間隔保持材のヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａであるため、間隔保持材の弾性が高く、再生処理の際に加わる熱応力を間隔保持材が吸収することにより接着剤層が受ける熱応力を緩和することができる。そのため、間隔保持材と接着剤層との間の境界面から接着剤層にクラックが生じることがなく、さらに、間隔保持材とシール材層との間の境界面からシール材層にクラックが発生することを防止することができる。
【００１９】
また、接着剤層に空間が生じることがないので、シール材層が陥没することがなく、シール材層に穴が空いていないハニカム構造体とすることができる。
そして、シール材層に穴が空いていないハニカム構造体は、ＰＭを含む排ガスが穴から漏れることがないため、排ガス浄化フィルタとして好適に使用することができる。
さらに、シール材層に穴が空いていないハニカム構造体では、触媒を含む溶液に浸漬して触媒を担持させる際に触媒溶液が穴から漏れることがないため、セル壁に触媒を均一に担持させて排ガス浄化フィルタ又は触媒担体として使用することができる。
【００２０】
請求項２に記載のハニカム構造体では、間隔保持材は、７００℃で焼失しない材料からなる。
再生処理の際に間隔保持材が到達する温度は通常５００〜６００℃であるため、間隔保持材をこのような材料とすると、再生処理の際に間隔保持材が焼失することを確実に防止することができる。
【００２１】
請求項３に記載のハニカム構造体では、間隔保持材は、繊維紙又は無機充填紙からなる。
このような材料はシート状材料であるので加工が容易であり、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａ、かつ、７００℃で焼失しない間隔保持材を有するハニカム構造体とすることができる。
【００２２】
請求項１に記載のハニカム構造体によると、７００℃で焼失しない材料からなる間隔保持材を有するハニカム構造体とすることができる。
【００２３】
請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製する成形工程と、上記ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製する焼成工程と、上記ハニカム焼成体の側面間に間隔保持材を配置し、接着剤ペースト層を形成し、接着剤ペースト層を加熱固化して複数の上記ハニカム焼成体を結束させてセラミックブロックを作製する結束工程とを含み、上記間隔保持材は、繊維と、無機粒子とを含む不燃性材料からなり、上記繊維は、アルミナ、アルミナ−シリカ、ガラスからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、上記無機粒子は、シリカ、マグネシア、カルシア、水酸化アルミニウム、バーミキュライトからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、上記間隔保持材は、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａであることを特徴とする。
【００２４】
この請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法によれば、ハニカム焼成体の側面間にヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａである間隔保持材を配置しているので、間隔保持材の厚さにバラツキがあったとしても、間隔保持材が沈むことによってハニカム焼成体を傷つけずに平行に据置くことができ、接着剤層の厚さばらつきの小さいハニカム構造体を製造することができる。
【００２５】
また、間隔保持材を不燃性材料としているので、接着剤ペースト層を加熱して接着剤層を形成する加熱固化工程において間隔保持材が焼失して接着剤層に空間が生じることがない。
従って、接着剤層に空間を生じていないハニカム構造体を製造することができる。
【００２６】
また、請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法において使用する間隔保持材のヤング率は０．００１〜０．０２ＧＰａであり、この間隔保持材は、弾性が高く、再生処理の際にハニカム構造体に加わる熱応力を緩和することができる材料である。そのため、請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法では、再生処理の際に間隔保持材と接着剤層との間の境界面から接着剤層にクラックが生じることがなく、さらに、間隔保持材とシール材層との間の境界面からシール材層にクラックが発生することのないハニカム構造体を製造することができる。
【００２７】
請求項５に記載のハニカム構造体の製造方法では、間隔保持材は、７００℃で焼失しない材料からなる。
再生処理の際に間隔保持材が到達する温度は通常５００〜６００℃であるため、間隔保持材をこのような材料とすると、再生処理の際に間隔保持材が焼失することのないハニカム構造体を製造することができる。
【００２８】
請求項６に記載のハニカム構造体の製造方法では、間隔保持材は、繊維紙又は無機充填紙からなる。
このような材料はシート状材料であるので加工が容易であり、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａ、かつ、７００℃で焼失しない間隔保持材を有するハニカム構造体を容易に製造することができる。
【００２９】
請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法によると、７００℃で焼失しない材料からなる間隔保持材を有するハニカム構造体を容易に製造することができる。
【００３０】
請求項７に記載のハニカム構造体の製造方法では、ハニカム構造体の製造方法において、上記セラミックブロックの外周を研削する外周研削工程と、外周を研削した上記セラミックブロックの外周面にシール材層を形成するシール材層形成工程とを含む。
【００３１】
請求項７に記載のハニカム構造体の製造方法によれば、間隔保持材が不燃性材料であるので、間隔保持材が焼失して接着剤層に空間が生じることがない。そのため、シール材層が陥没することがなく、シール材層に穴の空いていないハニカム構造体を製造することができる。
【００３２】
請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法では、複数種類のハニカム焼成体を作製し、上記結束工程で上記複数種類のハニカム焼成体を結束させてセラミックブロックを作製する。
請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法によれば、セラミックブロックの外周を研削する外周研削工程を行う必要がないため、製造工程を簡略化することができる。また、研削による材料の無駄を省くことができる。
【００３３】
請求項９に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記セルのいずれか一方を封止する封止工程を含む。
請求項９に記載のハニカム構造体の製造方法によれば、セルのいずれか一方が封止されてなり、排ガス浄化フィルタとして好適に使用することのできるハニカム構造体を製造することができる。
【００３４】
請求項１０に記載のハニカム構造体の製造方法では、シール材層形成工程と、触媒を含む溶液に上記ハニカム構造体を浸漬することにより上記セル壁に触媒を担持させる触媒担持工程を含む。
【００３５】
請求項１０に記載のハニカム構造体の製造方法においては、シール材層に穴の空いていないハニカム構造体を触媒溶液に浸漬して触媒を担持させるため、触媒溶液が穴から漏れることがなく、触媒を均一に担持させたハニカム構造体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第一実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図２（ａ）は、本発明のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示した斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したハニカム焼成体のＡ−Ａ線断面図である。
【００３７】
図１に示すハニカム構造体１００では、多孔質炭化ケイ素からなる、図２（ａ）、（ｂ）に示すような形状のハニカム焼成体１１０がシール材層（接着剤層）１０１を介して複数個結束されてセラミックブロック１０３を構成し、さらに、このセラミックブロック１０３の外周にシール材層（コート層）１０２が形成されている。
【００３８】
図２（ａ）、（ｂ）に示すハニカム焼成体１１０には、多数のセル１１１がセル壁１１３を隔てて長手方向（図２（ａ）中、ａの方向）に並設されており、セル１１１のいずれかの端部が封止材１１２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１１１に流入した排ガスＧは、必ずセル１１１を隔てるセル壁１１３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１１１から流出するようになっている。
従って、セル壁１１３がＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。
【００３９】
図３は、ハニカム焼成体の側面に接着剤層及び間隔保持材を設けた様子を模式的に示した斜視図である。
本実施形態のハニカム構造体においては、実線で示した角柱状のハニカム焼成体１１０の側面と点線で示した角柱状のハニカム焼成体１１０の側面との間が接着剤層１０１により接着されている。
この接着剤層１０１は、無機繊維及び／又はウィスカ、無機バインダ、並びに、有機バインダを含む接着剤ペーストが固化されることによって形成されている。
【００４０】
２つのハニカム焼成体１１０の側面間には、間隔保持材１０がハニカム焼成体１１０の側面の４隅近傍に１個ずつ、計４個配置されている。
そして、４×４個のハニカム焼成体が図３に示すように組み立てられてセラミックブロックを構成しており、その外周が加工されて図１に示したような円柱状のセラミックブロックが形成されている。
そして、間隔保持材１０の配置される位置がシール材層１０２と近い位置又はシール材層１０２と接触する位置であっても、シール材層１０２には穴が空いていない。
【００４１】
また、間隔保持材１０は直方体形状であり、間隔保持材１０は、接着剤層１０１の厚さを一定にするために設けられている。従って接着剤層１０１の厚さは間隔保持材１０の厚さと同じ厚さとなっている。
【００４２】
本実施形態における間隔保持材１０のヤング率は０．００１〜０．０７ＧＰａである。
また、間隔保持材１０を構成する材料の殆どは耐熱性の高い無機材料であるため、間隔保持材１０は全体として不燃性の材料であり、７００℃に加熱した場合でも焼失しない不燃性材料である。
【００４３】
排ガス浄化用フィルタでＰＭを燃焼させてハニカム構造体の再生を行う再生処理を行うと、ハニカム構造体の温度は５００〜６００℃となるが、このような間隔保持材が用いられていると、再生処理を行っても間隔保持材は焼失しない。
また、再生処理の際に局所的に多くのＰＭが燃焼する場合があり、その際にはハニカム構造体の温度が１０００℃近くになることがあるため、間隔保持材は１０００℃に加熱した場合でも焼失しない材料であることがより望ましい。
【００４４】
間隔保持材１０は、繊維紙又は無機充填紙であることが望ましい。特に繊維と無機粒子からなるものであることが望ましい。
上記繊維紙は無機繊維を主成分として、ペーパー状、マット状、フェルト状のいわゆるシート状に加工したものであり、上記無機充填紙は無機粒子及び／又は微細繊維を主成分として、シート状に加工したものである。
【００４５】
上記繊維としては、アルミナ、ジルコニア、アルミナ−シリカ、シリカ、ガラス、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ロックウール、グラスウール、鉱物繊維、合成繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種を用いることが望ましい。
【００４６】
上記無機粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、スピネル、マグネシア、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、タルク、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、パーライト、バーミキュライト、珪藻土からなる群から選ばれた少なくとも一種を用いることが望ましい。
【００４７】
また、上記繊維及び／又は上記無機粒子に、ＭｇＯ、ＣａＯ、長石等の無機粒子、木質パルプ、有機バインダー等の有機物、上記無機粒子以外の無機充填材を加えてもよい。
【００４８】
また、間隔保持材１０は、密度が０．８〜２．０ｇ／ｃｍ３であることが望ましい。
間隔保持材の密度が０．８〜２．０ｇ／ｃｍ３であると、ハニカム焼成体の側面のうち間隔保持材と接触している部分に加わる圧力をより小さくすることができ、ハニカム焼成体に傷がつくことを防止することができる。
【００４９】
また、間隔保持材１０は、厚さ方向に５ＭＰａの荷重を加えた際の厚さ減少率が２０〜５０％である材料からなることが望ましい。厚さ減少率がこのような範囲であると、ハニカム焼成体を組み立てる際に、ハニカム焼成体の側面に圧力が加わることによって間隔保持材が変形する。そのため、ハニカム焼成体の側面のうち間隔保持材と接触している部分に加わる圧力を緩和することができ、ハニカム焼成体の側面に傷がつくことを防止することができる。
なお、厚さ方向に５ＭＰａの荷重を加えた際の厚さ減少率は、インストロン試験機を用いて各間隔保持材の厚さ方向に５ＭＰａの荷重を加えて、荷重を加える前後の間隔保持材の厚さを比較することによって算出することができる。
【００５０】
５ＭＰａの荷重とは、ハニカム焼成体を組み立てる際にハニカム焼成体に加わる一般的な荷重である。間隔保持材に５ＭＰａの荷重が加わって間隔保持材の厚さが減少し、一定厚みとなると、それ以上間隔保持材の厚さが減少しにくくなるため、ハニカム焼成体同士の間隔を一定間隔に保つことができる。
なお、ここでは５ＭＰａの荷重を例にして説明したが、ハニカム焼成体を組み立てる際に加わる荷重を間隔保持材に加えた場合の間隔保持材の厚さ減少率が２０〜５０％となることが望ましい。
そして、間隔保持材の厚さ減少率が２０〜５０％となるようにするためには、ヤング率が０．００１〜０．０２ＧＰａであることが望ましいものと考えられる。
ハニカム構造体の製造時にハニカム焼成体の側面のうち間隔保持材と接触している部分に傷が生じているハニカム構造体を排ガス浄化フィルタとして使用し、再生処理を行うと、側面に傷があるハニカム焼成体にクラックが生じることがある。
【００５１】
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
まず、セラミック原料として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と有機バインダとを混合して混合粉末を調製するとともに、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合して混合液体を調製し、続いて、上記混合粉末と上記混合液体とを混合機を用いて混合することにより、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
【００５２】
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入して押出成形する成形工程を行い、所定の形状のハニカム成形体を作製する。
【００５３】
次に、ハニカム成形体の両端を切断装置を用いて切断する切断工程を行い、ハニカム成形体を所定の長さに切断し、切断したハニカム成形体を乾燥機を用いて乾燥する。次いで、ガス流入側端面が開口するセル群のガス流出側の端部、及び、ガス流出側端面が開口するセル群のガス流入側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
このような工程を経て、セル封止ハニカム成形体を作製する。
【００５４】
次に、セル封止ハニカム成形体中の有機物を脱脂炉中で加熱する脱脂工程を行い、焼成炉に搬送し、焼成工程を行ってハニカム焼成体を作製する。
【００５５】
続いて、ハニカム焼成体の側面間に間隔保持材を配置し、接着剤ペースト層を形成し、接着剤ペースト層を加熱固化して複数のハニカム焼成体を結束させてセラミックブロックとする結束工程を行う。
上記結束工程につき、以下に詳述する。
【００５６】
まず、ハニカム焼成体の側面に、接着剤ペースト層を形成する。
断面がＶ字形状に構成された台の上に上記台のＶ字形状に沿ってハニカム焼成体を載置し、上記ハニカム焼成体の上側を向いた２つの側面に、無機繊維及び／又はウィスカ、無機バインダ、並びに、有機バインダを含む接着剤ペーストをスキージ等を用いることにより塗布して、所定の厚さの接着剤ペースト層を形成する。
次に、上記接着剤ペースト層の上に間隔保持材を載置する。なお、間隔保持材の材料、特性、載置する位置はハニカム構造体の説明の項で説明したため、ここではその説明を省略する。
【００５７】
次に、この間隔保持材の上に他のハニカム焼成体を載置する。間隔保持材の上に他のハニカム焼成体を載置することによって、上記間隔保持材はハニカム焼成体の側面間に挟まれることとなる。
そして、これらのハニカム焼成体の上側を向いた側面に接着剤ペーストを塗布して接着剤ペースト層を形成し、上記接着剤ペースト層の上に間隔保持材を載置し、間隔保持材の上にさらに別のハニカム焼成体を載置する工程を繰り返すことによって、所定の大きさのハニカム集合体を作製する。
【００５８】
次に、このハニカム集合体を５０〜１５０℃、１時間の条件で加熱して接着剤ペースト層を固化させて接着剤層とすることによって、複数のハニカム焼成体が結束されたセラミックブロックとする。
【００５９】
その後、ダイヤモンドカッターを用いてセラミックブロックの外周を研削して略円柱状のセラミックブロックとする外周研削工程を行う。
さらに、略円柱状のセラミックブロックの外周面にシール材ペーストを塗布し、シール材ペーストを乾燥固化させてシール材層を形成するシール材層形成工程を行う。
なお、上記シール材ペーストとしては、上記接着剤ペーストと同様のペーストを使用することができる。
以上の工程によって、ハニカム構造体を製造する。
【００６０】
以下、本実施形態のハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体においては、間隔保持材を繊維と無機粒子とからなる材料としている。
このような材料からなる間隔保持材は、全体として不燃性の材料であるため、接着剤ペーストを加熱固化させた際又は再生処理の際に間隔保持材が焼失することがなく、接着剤層中に空間が形成されることがない。従って、再生処理の際に熱応力が加わった場合でも接着剤層にクラックが発生することのないハニカム構造体とすることができる。
【００６１】
（２）本実施形態のハニカム構造体では、ハニカム焼成体の側面間にヤング率が０．００１〜０．０７ＧＰａである間隔保持材が配置されているので、間隔保持材の厚さにバラツキがあったとしても、間隔保持材が沈むことによってハニカム焼成体を傷つけずに平行に据置くことができ、接着剤層の厚さばらつきの小さいハニカム構造体とすることができる。
【００６２】
（３）本実施形態のハニカム構造体においては、間隔保持材のヤング率を０．００１〜０．０７ＧＰａとしているため、間隔保持材の弾性が高く、再生処理の際に加わる熱応力を間隔保持材が吸収することにより接着剤層が受ける熱応力を緩和することができる。そのため、間隔保持材と接着剤層との間の境界面から接着剤層にクラックが生じることがなく、さらに、間隔保持材とシール材層との間の境界面からシール材層にクラックが発生することのないハニカム構造体とすることができる。
【００６３】
（４）本実施形態のハニカム構造体においては、セラミックブロックの外周面と重なる位置又は近い位置に配置された間隔保持材が焼失することなく存在しており、シール材層には穴が空いていない。
そして、シール材層に穴が空いていないハニカム構造体では、ＰＭを含む排ガスが穴から漏れてしまうことがないため、排ガス浄化フィルタ又は触媒担体としての機能を充分に発揮することができる。
【００６４】
（５）また、本実施形態のハニカム構造体のシール材層には穴が空いていないため、触媒を含む溶液に浸漬した際に触媒を含む溶液が穴から漏れることがない。従って、セル壁に触媒を均一に担持させて排ガス浄化フィルタ又は触媒担体として使用することができる。
【００６５】
（６）本実施形態のハニカム構造体においては、間隔保持材が７００℃で焼失しない材料からなるので、再生処理の際にハニカム構造体の温度が７００℃程度に上昇した場合であっても間隔保持材が焼失することがなく、接着剤層中に空間が形成されることがない。
従って、再生処理後にシール材層が陥没してシール材層に穴が空くことを防止することができ、再生処理後においてもＰＭを含む排ガスが穴から漏れることのない排ガス浄化フィルタとして使用することができる。
【００６６】
（７）本実施形態のハニカム構造体の製造方法によると、間隔保持材を不燃性材料としているので、接着剤ペースト層を加熱して接着剤層を形成する加熱固化工程において間隔保持材が焼失して接着剤層に空間が生じることがない。
従って、接着剤層に空間が生じていないハニカム構造体を製造することができる。
【００６７】
（８）本実施形態のハニカム構造体の製造方法においては、ハニカム焼成体の側面間にヤング率が０．００１〜０．０７ＧＰａである間隔保持材を配置しているので、間隔保持材の厚さにバラツキがあったとしても、間隔保持材が沈むことによってハニカム焼成体を傷つけずに平行に保持することができ、接着剤層の厚さばらつきの小さいハニカム構造体を製造することができる。
【００６８】
（９）本実施形態のハニカム構造体の製造方法において使用する間隔保持材のヤング率は０．００１〜０．０７ＧＰａであり、この間隔保持材は、弾性が高く、再生処理の際にハニカム構造体に加わる熱応力を緩和することができる材料である。そのため、本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、再生処理の際に間隔保持材と接着剤層との間の境界面から接着剤層にクラックが生じることがなく、さらに、間隔保持材とシール材層との間の境界面からシール材層にクラックが発生することのないハニカム構造体を製造することができる。
【００６９】
（１０）本実施形態のハニカム構造体の製造方法においては、間隔保持材を７００℃で焼失しない材料としているので、再生処理の際に間隔保持材が焼失することのないハニカム構造体を製造することができる。
【００７０】
（１１）本実施形態のハニカム構造体の製造方法においては、セラミックブロックの外周を研削する外周研削工程と、外周を研削した上記セラミックブロックの外周面にシール材層を形成するシール材層形成工程を行うため、シール材層が形成されたハニカム構造体を製造することができるが、本実施形態においては、接着剤層に空間が生じていないハニカム構造体を製造することができるので、シール材層を形成した後にシール材層が陥没することがなく、シール材層に穴の空いていないハニカム構造体を製造することができる。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、以下の実施例及び比較例では、間隔保持材の材質を変更してハニカム構造体を製造して各特性を評価した。
【００７２】
（実施例１）
（ハニカム焼成体の作製工程）
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを混合し、得られた混合物に対して、アクリル樹脂２．１重量％、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日本油脂社製  ユニルーブ）２．８重量％、グリセリン１．３重量％、及び、水１３．８重量％を加えて混練して混合組成物を得た後、押出成形する押出成形工程を行い、図２（ａ）に示した形状と略同様の形状であって、セルの目封じをしていない生のハニカム成形体を作製した。
【００７３】
次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム成形体の乾燥体とした後、上記生成形体と同様の組成のペーストを所定のセルに充填し、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
【００７４】
ハニカム成形体の乾燥体を４００℃で脱脂する脱脂工程を行い、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成工程を行い、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が３００個／ｉｎｃｈ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）の炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。
【００７５】
（接着剤ペーストの調製）
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を混合、混練して接着剤ペーストを調製した。
【００７６】
（間隔保持材の調製）
間隔保持材Ａ：ガラス繊維を主成分とし、水中にガラス繊維、木材パルプ、長石、水酸化アルミニウムを入れ、攪拌を行って調製したスラリーを抄造し、脱水してシート化した。
さらに、このシートを乾燥して、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。
続いて、金型を用いて打ち抜き加工を行い、縦８．０ｍｍ×横５．０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍに加工して間隔保持材とした。
この間隔保持材のヤング率を測定したところ、０．００１ＧＰａであった。
【００７７】
（ハニカム焼成体の結束工程）
断面がＶ字形状に構成された台の上に上記台のＶ字形状に沿ってハニカム焼成体を載置し、ハニカム焼成体の上側を向いた側面に上記接着剤ペーストをスキージを用いて塗布して接着剤ペースト層を形成した。
そして、この接着剤ペースト層の上に上記間隔保持材を、上記側面の４隅近傍に１個ずつ、計４個載置した。
具体的には、間隔保持材の外周部分とハニカム焼成体の側面の隅を形成する２辺との最短距離がともに４．５ｍｍとなる位置に載置した。
なお、間隔保持材を載置した位置については後述説明する。
【００７８】
そして、この接着剤ペースト層及び間隔保持材の上に他のハニカム焼成体を載置した。さらにこれらのハニカム焼成体の側面に接着剤ペーストを塗布し、他の間隔保持材を載置し、さらに別のハニカム焼成体を載置する工程までを繰り返して行い、縦４個、横４個のハニカム焼成体からなるハニカム集合体を作製した。
この際、接着剤ペーストの厚さ（ハニカム焼成体同士の間隔）は１．０ｍｍとなるようにした。
さらに、このハニカム集合体を１２０℃で加熱して接着剤ペースト層を固化させて接着剤層として、セラミックブロックを作製した。
【００７９】
（セラミックブロックの外周研削工程及びシール材層形成工程）
次に、セラミックブロックの外周をダイヤモンドカッターを用いて円柱状に研削した。
続いて、上記接着剤ペーストと同じ材料からなるシール材ペーストを用いて、セラミックブロックの外周部に厚さ０．２ｍｍのシール材ペースト層を形成した。そして、このシール材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にシール材層が形成された直径１３２．５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体を製造した。
【００８０】
（実施例２〜５）
間隔保持材の原料の配合を変更して、ヤング率が表１に示す値である間隔保持材を作製して用いた他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を製造した。
【００８１】
（実施例６）
間隔保持材Ｂ：アルミナ−シリカ繊維を主成分とし、水中にアルミナ−シリカ繊維、木材パルプ、バーミキュライトを入れ、攪拌を行って調製したスラリーを抄造し、脱水してシート化した。以降間隔保持材Ａと同様にして間隔保持材Ｂを作製した。
この間隔保持材のヤング率を測定したところ、０．００５ＧＰａであった。
この間隔保持材を用いた他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を製造した。
【００８２】
（実施例７）
間隔保持材Ｃ：アルミナ繊維を主成分とし、水中にアルミナ繊維、シリカ、ＣａＯ、ＭｇＯを入れ、攪拌を行って調製したスラリーを抄造し、脱水してシート化した。以降間隔保持材Ａと同様にして間隔保持材Ｃを作製した。
この間隔保持材のヤング率を測定したところ、０．００２ＧＰａであった。
この間隔保持材を用いた他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を製造した。
【００８３】
（比較例１）
間隔保持材Ｄとしてボール紙を用いた他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を製造した。このボール紙のヤング率は０．０１ＧＰａであった。
【００８４】
（比較例２〜４）
炭化ケイ素４５重量％、アルミノシリケート繊維２８重量％、シリカゾル２０重量％、粘土１重量％、水６重量％からなるスラリーに対し、発泡樹脂を適当量添加し、これを乾燥固化することにより間隔保持材Ｅを作製した。
この比較例２〜４においては、発泡樹脂の添加量を変更することによって間隔保持材のヤング率を制御して、表１に示すヤング率を有する間隔保持材を作製して使用した。
このような間隔保持材を用いた他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を製造した。
【００８５】
（間隔保持材の７００℃耐熱試験）
各間隔保持材を、その重量を測定した後に乾燥炉中に載置して、炉内温度７００℃で１時間保持して熱処理を行い、熱処理後の重量を測定した。
そして、熱処理前後の重量変化率を測定し、重量変化率が８０％未満であるものは７００℃で不燃性の材料であると判断した。この場合、表１には試験結果を○で示した。
これに対し、重量変化率が８０％以上の場合、７００℃で不燃性の材料ではないと判断した。この場合、表１には試験結果を×で示した。
【００８６】
（製造後のハニカム構造体の特性評価）
各ハニカム構造体のシール材層に穴が生じているか否かを目視観察した。表１には、穴が生じていないものを○で、穴が生じていたものを×で示した。
【００８７】
（再生処理後のハニカム構造体の特性評価）
各ハニカム構造体について再生処理試験を以下の手順で行い、再生処理後のハニカム構造体の特性評価を行った。
図４に示したように、ハニカム構造体をエンジンの排気通路に配置して排ガス浄化装置とし、ＰＭをハニカム構造体に捕集させた。
排ガス浄化装置２２０は、主に、ハニカム構造体１００、ハニカム構造体１００の外方を覆うケーシング２２１、ハニカム構造体１００とケーシング２２１との間に配置された保持シール材２２２から構成されており、ケーシング２２１の排ガスが導入される側の端部には、エンジン等の内燃機関に連結された導入管２２４が接続されており、ケーシング２２１の他端部には、外部に連結された排出管２２５が接続されている。なお、図４中、矢印は排ガスの流れを示している。
上記エンジンを回転数３０００ｍｉｎ−１、トルク５０Ｎｍで所定の時間運転し、ＰＭをハニカム構造体の体積１リットルあたり８ｇ捕集した。その後、エンジンを回転数４０００ｍｉｎ−１、フルロードにして、ハニカム構造体の温度が７００℃付近で一定になったところで、エンジンを回転数１０５０ｍｉｎ−１、トルク３０ＮｍにすることによってＰＭを強制燃焼させた。
【００８８】
（ａ）（接着剤層又はシール材層のクラックの有無の観察）
各ハニカム構造体を構成する接着剤層、又は、シール材層にクラックが生じているか否かを目視観察（拡大鏡を用いて５倍で観察）した。表１には、いずれの部位にもクラックが生じていないものを○で、いずれかの部位にクラックが生じていたものを×で示した。
【００８９】
（ｂ）（シール材層の穴の有無の観察）
各ハニカム構造体のシール材層に穴が生じているか否かを目視観察した。表１には、穴が生じていないものを○で、穴が生じていたものを×で示した。
【００９０】
【表１】
0005430867.tif 000002
【００９１】
表１に示した結果から明らかなように、実施例１〜５に示した間隔保持材を用いて製造したハニカム構造体は、再生処理後に接着剤層又はシール材層にクラックが生じておらず、製造後及び再生処理後にシール材層に穴が空くことがなかった。
【００９２】
これに対し、比較例１のように間隔保持材としてボール紙を用いて製造したハニカム構造体では、間隔保持材の耐熱性が低く、製造後及び再生処理後のシール材層に穴が生じていた。また、再生処理後の接着剤層又はシール材層にクラックが生じていた。
【００９３】
ここで、間隔保持材を配置した位置とシール材層の穴の有無について詳細に説明する。
図５（ａ）は本実施例等におけるハニカム焼成体、間隔保持材及び外周研削面の位置関係を模式的に示した断面図である。
図５（ｂ）〜（ｄ）は、図５（ａ）における外周研削された外周面近傍の拡大図である。なお、図５（ｂ）〜（ｄ）には外周面上に形成したシール材層をともに示している。
本実施例等においては、図５（ａ）に示すように、３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍの四角柱状のハニカム焼成体１１０を接着剤層１０１の厚さを１．０ｍｍとして４個×４個のハニカム焼成体１１０からなるブロックに組み立て、外周を加工することによってその直径１３２．１ｍｍのセラミックブロック１０３とした。図５（ａ）中、破線で表した円が外周研削面である。
間隔保持材１０は各ハニカム焼成体１１０間の４隅に、計９６箇所に配置した。
そして、セラミックブロック１０３の外周部に厚さ０．２ｍｍのシール材層を形成し、直径１３２．５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体とした。
【００９４】
図５（ａ）中、Ａの箇所の間隔保持材１０はハニカム焼成体１１０の側面から４．５ｍｍとなる位置に配置されている。この位置の間隔保持材は外周研削面（外周加工面）から０．５ｍｍの位置に配置されていることになり、シール材層に穴が空く確率が最も高くなっている。
Ｂの箇所の間隔保持材１０は、外周研削面（外周加工面）から１０．２ｍｍの位置に配置されており、シール材層に穴が空く確率は殆どないと考えられる。
Ｃの箇所の間隔保持材１０は外周加工によって切削されてセラミックブロック１０３中に残存しない。
【００９５】
Ａの箇所の間隔保持材１０の近傍（図５（ａ）中、実線円の箇所）において、実施例１〜６では、ハニカム構造体製造後に図５（ｂ）のように間隔保持材１０が存在しており、再生処理後にも図５（ｂ）のように間隔保持材１０が存在していたが、比較例１ではハニカム構造体製造後に図５（ｃ）のように間隔保持材が灰化されて灰３０５が残存して、間隔保持材があった位置に空間が生じており、再生処理後には図５（ｄ）のようにシール材層１０２に穴３０４が空いていることが確認された。
【００９６】
各実施例と比較例１について、再生処理後の穴の発生率を比較すると、実施例１〜６においては０％、比較例１においては２５％であった。
なお、観察部位は一つのハニカム構造体に対して８ヶ所（ハニカム構造体の両端における図５（ａ）中のＡの箇所）とし、１２個のハニカム構造体について、計９６ヶ所を観察した。
【００９７】
また、比較例２〜４のようにヤング率が０．０８ＧＰａ以上の間隔保持材を用いて製造したハニカム構造体では、再生処理後の接着剤層又はシール材層にクラックが生じていた。
【００９８】
（第二実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第二実施形態について説明する。
本実施形態では、第一実施形態において製造したハニカム構造体に触媒を担持させる触媒担持工程を行い、触媒が担持されたハニカム構造体を製造する。
触媒を担持させる方法は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナからなる触媒担持層を形成し、さらに上記触媒担持層に白金触媒を担持させる方法等を用いることができる。具体的には、下記（ａ）及び（ｂ）の処理を行う。
【００９９】
（ａ）アルミナ粒子を含むアルミナ溶液中に、ハニカム構造体を浸漬してハニカム構造体のセル壁にアルミナ粒子を付着させる。
続いて、上記ハニカム構造体をアルミナ溶液から引き上げ、１１０〜２００℃で２時間程度乾燥させ、乾燥後のハニカム構造体を５００〜１０００℃で加熱焼成することにより、ハニカム構造体のセル壁の表面又は内部に触媒担持層を形成する。
【０１００】
（ｂ）次に、白金を含有する触媒溶液中に、ハニカム構造体を浸漬する。
続いて、上記ハニカム構造体を触媒溶液から引き上げ、乾燥させ、乾燥後のハニカム構造体を不活性雰囲気下、５００〜８００℃で加熱焼成することにより触媒担持層に触媒を担持させる。
【０１０１】
本実施形態では第一実施形態において説明した効果（１）〜（１１）を発揮することができるとともに、以下の効果を発揮することができる。
（１２）第一実施形態において製造したハニカム構造体にはシール材層に穴が空いていないため、本実施形態においてハニカム構造体を触媒溶液に浸漬した際には、触媒溶液が穴から漏れることがなく、触媒を均一に担持させたハニカム構造体を製造することができる。
【０１０２】
（第三実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第三実施形態について説明する。
本実施形態では、複数種類のハニカム焼成体を作製し、結束工程において上記複数種類のハニカム焼成体を結束させてセラミックブロックを作製して、ハニカム構造体を製造する。
【０１０３】
本実施形態において製造されるハニカム構造体の形状は特に限定されるものではないが、例えば、円柱形状のハニカム構造体を製造する場合、その方法として、ハニカム焼成体として、角柱状のハニカム焼成体を中央に４つ配置し、上記中央のハニカム焼成体の周囲に隣接してその長手方向に垂直な断面が三本の直線と一本の曲線とで囲まれた形状のハニカム焼成体を８つ配置し、上記周囲のハニカム焼成体に隣接して、その長手方向に垂直な断面が二本の直線と一本の曲線とで囲まれた形状のハニカム焼成体を４つ配置する方法が挙げられる。
【０１０４】
本実施形態では第一実施形態において説明した効果（１）〜（１１）を発揮することができるとともに、以下の効果を発揮することができる。
（１３）セラミックブロックの外周を研削する外周研削工程を行う必要がないため、製造工程を簡略化することができる。また、研削による材料の無駄を省くことができる。
【０１０５】
（他の実施形態）
間隔保持材の材料としては、間隔保持材を全体として不燃性材料とすることができ、ヤング率を０．００１〜０．０７ＧＰａの範囲内とすることができれば特に限定されるものではない。
【０１０６】
間隔保持材をハニカム焼成体の側面上に載置する位置は特に限定されるものではないが、接着剤層の厚さのばらつきを小さくするために、間隔保持材同士の間隔が均等になるように配置することが望ましい。
また、ハニカム焼成体のひとつの側面あたりに載置する間隔保持材の数は特に限定されるものではない。
【０１０７】
接着剤ペースト層を形成する方法は、第一実施形態において説明した方法に特に限定されるものではなく、作製するセラミックブロックの形状と略同形状の型枠内に各ハニカム焼成体を仮固定した状態とし、接着剤ペーストを各ハニカム焼成体間に注入する方法等によって行うこともできる。
この場合は、間隔保持材を予めハニカム焼成体の側面に貼りつける等して仮固定しておくことが望ましい。
【０１０８】
ハニカム焼成体のセルの端部は、封止されていなくてもよい。セルの端部が封止されていないハニカム構造体は、触媒を担持させることによって触媒担体として使用することができる。
【０１０９】
本発明のハニカム構造体の形状は、図１に示した円柱状に限定されるものではなく、楕円柱状、多角柱状等の任意の柱の形状であればよい。
【０１１０】
本発明のハニカム構造体の気孔率は、３０〜７０％であることが望ましい。
ハニカム構造体の強度を維持することが可能であるとともに、排ガスがセル壁を通過する際の抵抗を低く保つことができるからである。
【０１１１】
これに対し、気孔率が３０％未満であると、セル壁が早期に目詰まりを起こすことがあり、一方、上記気孔率が７０％を超えるとハニカム構造体の強度が低下して容易に破壊されることがある。
なお、上記気孔率は、例えば、水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定等、従来公知の方法により測定することができる。
【０１１２】
上記ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は特に限定されないが、望ましい下限は、３１．０個／ｃｍ２（２００個／ｉｎ２）、望ましい上限は、９３個／ｃｍ２（６００個／ｉｎ２）、より望ましい下値は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎ２）である。
また、上記ハニカム構造体のセル壁の厚さは、特に限定されるものではないが、０．１〜０．４ｍｍであることが望ましい。
【０１１３】
上記ハニカム構造体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、金属と窒化物セラミックの複合体、金属と炭化物セラミックの複合体等であってもよい。
また、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられる。
【０１１４】
上記ハニカム構造体の構成材料の主成分としては、炭化ケイ素が特に望ましい。
耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。
また、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの（ケイ素含有炭化ケイ素）も望ましい。
【０１１５】
湿潤混合物における炭化ケイ素粉末の粒子径は特に限定されないが、後の焼成工程を経て作製されたハニカム焼成体の大きさが、ハニカム成形体の大きさに比べて小さくなる場合が少ないものが望ましい。例えば、１．０〜５０μｍの平均粒子径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒子径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが望ましい。
【０１１６】
湿潤混合物における有機バインダは特に限定されず、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。このなかでは、メチルセルロースが望ましい。有機バインダの配合量は、通常、セラミック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部が望ましい。
【０１１７】
湿潤混合物を調製する際に使用する可塑剤や潤滑剤は、特に限定されず、可塑剤としては、例えば、グリセリン等が挙げられる。また、潤滑剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、湿潤混合物に含まれていなくてもよい。
【０１１８】
また、湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、分散媒液としては、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
さらに、湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
【０１１９】
さらに、湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１２０】
セルを封止する封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、湿潤混合物と同様のものを用いることができる。
【０１２１】
シール材ペーストにおける無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【０１２２】
シール材ペーストにおける有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。
【０１２３】
シール材ペーストにおける無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【０１２４】
シール材ペーストにおける無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【０１２５】
さらに、シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１２６】
ハニカム構造体に担持させる触媒としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が望ましく、このなかでは、白金がより望ましい。また、その他の触媒として、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム等のアルカリ土類金属を用いることもできる。これらの触媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第一実施形態のハニカム構造体を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、ハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、図２（ａ）に示したハニカム焼成体のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ハニカム焼成体の側面に接着剤層及び間隔保持材を設けた様子を模式的に示した斜視図である。
【図４】排ガス浄化装置の断面図である。
【図５】（ａ）は本実施例等におけるハニカム焼成体、間隔保持材及び外周研削面の位置関係を模式的に示した断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、図５（ａ）における外周研削面近傍の拡大図である。
【図６】シール材層に穴が空いている従来のハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  間隔保持材
１００  ハニカム構造体
１０１  接着剤層
１０２  シール材層
１０３  セラミックブロック
１１０  ハニカム焼成体
１１１  セル
１１２  封止材
１１３  セル壁
Ｇ  排ガス
【図１】
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【図２】
0005430867.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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