(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料において、
（ａ）  アルミナ源およびチタニア源からの粒子を含む無機材料、および
（ｂ）  少なくとも１種類の細孔形成材料の粒子、
を有してなり、
前記無機材料（ａ）全体のうち、少なくとも４０体積％を占める部分の中央粒径の、前記細孔形成材料（ｂ）の中央粒径に対する比が０．３から１．０の範囲にあり、
前記無機材料（ａ）全体のうち、前記少なくとも４０体積％を占める部分のｄ幅が１．５未満であり、
前記細孔形成材料（ｂ）のｄ幅が２未満であり、
ここで、ｄ幅＝（ｄ90−ｄ10）／ｄ50、であって、ｄ90は、粒子の９０％がその数値より小さい粒径を表す数値、ｄ10は、粒子の１０％がその数値より小さい粒径を表す数値、ｄ50は、粒子の５０％がその数値より小さい粒径を表す数値である、
チタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料。
【請求項２】
前記無機材料（ａ）全体のうち、少なくとも４５体積％を占める部分の中央粒径の、前記細孔形成材料（ｂ）の中央粒径に対する比が０．３から１．０の範囲にあり、
前記無機材料（ａ）全体のうち、前記少なくとも４５体積％を占める部分のｄ幅が１．５未満であることを特徴とする請求項１記載のチタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料。
【請求項３】
前記無機材料（ａ）全体のうち、少なくとも５０体積％を占める部分の中央粒径の、前記細孔形成材料（ｂ）の中央粒径に対する比が０．３から１．０の範囲にあり、
前記無機材料（ａ）全体のうち、前記少なくとも５０体積％を占める部分のｄ幅が１．５未満であることを特徴とする請求項１記載のチタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料。
【請求項４】
前記無機材料（ａ）全体のうち、少なくとも４０体積％を占める部分の中央粒径の、前記細孔形成材料（ｂ）の中央粒径に対する比が０．５から０．８の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のチタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料。
【請求項５】
前記無機材料（ａ）全体のうち、前記少なくとも４０体積％を占める部分のｄ幅が１未満であることを特徴とする請求項１記載のチタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料。
【請求項６】
前記細孔形成材料（ｂ）のｄ幅が１．５未満であることを特徴とする請求項１記載のチタン酸アルミニウム含有セラミック成形バッチ材料。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本発明は、２００９年２月２７日に出願された米国特許出願第１２／３９４９５６号への優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、チタン酸アルミニウム含有セラミック形成バッチ材料およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
チタン酸アルミニウム含有セラミック体が、特にディーゼルフィルタ用途における過酷な条件下で、自動車の触媒コンバータのための触媒活性成分を担持するための見込みのある基体として出現した。これらの用途で濾過される排気ガス中の多くの汚染物質の中に、炭化水素および酸素含有成分があり、後者には窒素酸化物（ＮＯｘ）および一酸化炭素（ＣＯ）が含まれる。チタン酸アルミニウム含有セラミック体は高い耐熱衝撃性を示し、この性質のためにその用途で遭遇する広い温度変動に耐えられるようになり、そのセラミック体はまた、高気孔率、低熱膨張係数（ＣＴＥ）、灰反応に対する耐性、および意図する用途に適した破壊係数（ＭＯＲ）などの、ディーゼル微粒子フィルタ用途に都合の良い他の性質も示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジン管理方式がますます複雑になるにつれて、また触媒組成物が絶え間なく変わるために、これらのチタン酸アルミニウム含有セラミック体の性質、例えば、その細孔径、気孔率、および細孔径分布（すなわち、低ｄ−因子）を変更するまたは調整する能力の必要性がある。さらに、これらの所望の性質を有するチタン酸アルミニウム含有セラミック体を製造する方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここに記載された詳細な説明および様々な例示の実施の形態によれば、本開示は、無機材料および少なくとも１種類の細孔形成材料を含む新規のチタン酸アルミニウム含有セラミック形成バッチ材料に関する。様々な例示の実施の形態において、無機材料の少なくとも４０体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する比は、０．３から１．０に及ぶ。さらに別の実施の形態において、無機材料の少なくとも４０体積％の粒径分布（「ｄ幅」）は１．５未満である、および／または少なくとも１種類の細孔形成材料ｄ幅は２未満である。
【０００６】
本出願の発明者等は、本開示のバッチ材料を使用してチタン酸アルミニウム含有セラミック体を製造する方法、および本開示のバッチ材料を使用してチタン酸アルミニウム含有セラミック体の細孔径分布を改善するおよび／または細孔径を制御する方法も発見した。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
添付の図面は、本発明をさらに理解するために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、特許請求の範囲に記載された本発明の制限を意図するものではなく、むしろ、本発明の例示の実施の形態を実証するために提供され、説明と共に、本発明の原理を説明するように働く。
【図１】実施例１に記載されたバッチ材料および方法を使用して製造されたチタン酸アルミニウム含有セラミック体の気孔率を表すグラフ
【図２】実施例１に記載されたバッチ材料および方法を使用して製造されたチタン酸アルミニウム含有セラミック体の細孔径を表すグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００８】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、例示と説明のみであり、特許請求の範囲に記載された本発明を制限するものではないことが理解されよう。他の実施の形態は、明細書の検討およびここに開示された実施の形態の実施により当業者には明らかであろう。明細書および実施例は、例示のみとして考えられ、本発明の真の範囲および精神は、請求項により示されることが意図されている。
【０００９】
本開示は、無機材料および少なくとも１種類の細孔形成材料を含む新規のチタン酸アルミニウム含有セラミック形成バッチ材料に関する。様々な例示の実施の形態において、無機材料の少なくとも４０体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する比は、０．３から１．０に及ぶ。さらに別の実施の形態において、無機材料の少なくとも４０体積％の粒径分布（「ｄ幅」）は１．５未満である、および／または少なくとも１種類の細孔形成材料ｄ幅は２未満である。
【００１０】
本開示は、一部には、本開示のバッチ材料を調製し、これらのバッチ材料からセラミック体を調製する各工程を有してなる、チタン酸アルミニウム含有セラミック体の製造方法にも関する。
【００１１】
本開示はさら、一部には、本開示のバッチ材料を調製する工程を有してなる、チタン酸アルミニウム含有セラミック体の細孔径分布を改善するおよび／または細孔径を調節する方法に関する。
【００１２】
ここに用いたように、「チタン酸アルミニウム含有セラミック体の細孔径分布を改善するおよび／または細孔径を調節する」とは、所定の用途において効果的である同様のサイズの細孔を適切な数有するセラミック体を得ることおよび／または所定の用途において効果的であるのに適したサイズの細孔を有するセラミック体を得ることを意味することが意図されている。
【００１３】
ここに用いたように、「バッチ材料」という用語およびその派生語は、（ａ）無機材料および（ｂ）少なくとも１種類の細孔形成材料を含む実質的に均一な混合物を意味することが意図されている。本開示の様々な例示の実施の形態において、無機材料は、少なくとも１種類のアルミナ源および少なくとも１種類のチタニア源から構成されてよい。
【００１４】
アルミナ源としては、以下に限られないが、他の原材料のない状況で十分に高温に加熱されたときに、実質的に純粋な酸化アルミニウムを生成する粉末が挙げられる。そのようなアルミナ源の例としては、アルファアルミナ、ガンマアルミナまたはローアルミナなどの遷移アルミナ、水和アルミナ、ギブサイト、コランダム（Ａｌ2Ｏ3）、ベーマイト（ＡｌＯ（ＯＨ））、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）、酸化水酸化アルミニウム、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００１５】
様々な例示の実施の形態において、少なくとも１種類のアルミナ源は、無機材料の少なくとも４０質量％、少なくとも４５質量％、または例えば、無機材料の少なくとも４９質量％などの少なくとも５０質量％を構成してよい。
【００１６】
様々な例示の実施の形態において、当業者は、少なくとも１種類のアルミナ源の中央粒径は１μｍから４５μｍ、例えば、２から２５μｍに及ぶように少なくとも１種類のアルミナ源を選択してよい。
【００１７】
様々な例示の実施の形態において、当業者は、少なくとも１種類のアルミナ源のｄ幅が１．５未満、例えば、１．３未満または１未満となるように少なくとも１種類のアルミナ源を選択してよい。ここに用いたように、ｄ幅＝（ｄ90−ｄ10）／ｄ50、ここで、ｄ90は、粒子の９０％がそれより小さい粒径を表し、ｄ10は、粒子の１０％がそれより小さい粒径を表し、ｄ50は、粒子の５０％がそれより小さい粒径を表す。
【００１８】
本発明の様々な例示の実施の形態において、少なくとも１種類のアルミナ源は、ペンシルベニア州、リーツデール所在のAlmatis, Inc.社により名称Ａ１０で販売されているもの、およびマサチューセッツ州、ウェストフィールド所在のMicro Abrasive Corp.社により商標名Ｍｉｃｒｏｇｒｉｔ  ＷＣＡ２０、ＷＣＡ２５、ＷＣＡ３０、ＷＣＡ４０、ＷＣＡ４５、およびＷＣＡ５０で販売されているものなどの、市販の製品から選択してよい。
【００１９】
チタニア源としては、以下に限られないが、ルチル、アナターゼ、および非晶質チタニアが挙げられる。例えば、少なくとも１つの実施の形態において、少なくとも１種類のチタニア源は、デラウェア州、ウィルミントン所在のDuPont Titanium Technologies社により商標名Ｔｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ−１０１で販売されているものであってよい。
【００２０】
様々な例示の実施の形態において、少なくとも１種類のチタニア源は、無機材料の少なくとも２０質量％、例えば、無機材料の少なくとも２５質量％または少なくとも３０質量％を構成してよい。
【００２１】
本発明の様々な実施の形態において、無機材料は、少なくとも１種類の追加の材料をさらに含んでもよい。少なくとも１つの実施の形態において、少なくとも１種類の追加の材料は、シリカ、酸化物（例えば、酸化ランタン）、炭酸塩（例えば、炭酸カルシウムおよび炭酸ストロンチウム）、硝酸塩、および水酸化物から選択してよい。
【００２２】
１つの例示の実施の形態において、少なくとも１つの追加の材料はシリカであってよく、シリカは、無機材料の少なくとも５質量％、例えば、無機材料の少なくとも８質量％または少なくとも１０質量％を構成してよい。
【００２３】
シリカ源としては、以下に限られないが、溶融シリカまたはゾルゲルシリカなどの非結晶シリカ、シリコーン樹脂、低アルミナの実質的にアルカリを含まないゼオライト、珪藻土シリカ、カオリン、およひ石英またはクリストバライトなどの結晶シリカが挙げられる。さらに、シリカ源としては、加熱されたときに遊離シリカを形成する化合物、例えば、ケイ酸またはケイ素有機金属化合物を含むシリカ形成源が挙げられる。例えば、少なくとも１つの実施の形態において、少なくとも１種類のシリカ源は、イリノイ州、トロイ・グローブ所在のUnimin社による商標名Ｃｅｒａｓｉｌ３００、またはイリノイ州、エルコ所在のUnimin社によりＩｍｓｉｌＡ２５で販売されるものであってよい。
【００２４】
様々な例示の実施の形態において、無機材料の粒子は、サイズが実質的に均一であるように選択してよい。例えば、少なくとも１つの実施の形態において、無機材料の少なくとも４０体積％のｄ幅は１．５未満、例えば、１未満である。さらに別の実施の形態において、無機材料の少なくとも５０体積％のｄ幅は１．５未満、例えば、１未満である。
【００２５】
ここに用いたように、「細孔形成材料」という用語、およびその派生語は、炭素（例えば、グラファイト、活性炭、石油コークス、およびカーボンブラック）、デンプン（例えば、トウモロコシ、大麦、豆類、ジャガイモ、米、タピオカ、ピーナッツ、サゴヤシ、小麦、カンナ、およびクルミの殻の粉末）、および高分子（例えば、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリエチレン（好ましくはビーズ）、ポリプロピレン（好ましくはビーズ）、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン）、エポキシ、ＡＢＳ、アクリル、およびポリエステル（ＰＥＴ））の群から選択される有機材料を意味する。少なくとも１つの実施の形態において、少なくとも１種類の細孔形成材料は、米、トウモロコシ、サゴヤシおよびジャガイモから選択されるデンプンである。少なくとも１つの実施の形態において、少なくとも１種類の細孔形成材料はグラファイトではない。
【００２６】
様々な例示の実施の形態において、バッチ材料は、少なくとも１種類の細孔形成材料を含み、さらに別の実施の形態において、バッチ材料は、少なくとも３種類の細孔形成材料などの少なくとも２種類の細孔形成材料を含む。例えば、高分子とグラファイトの組合せ、またはデンプンとグラファイトの組合せ、もしくは高分子とデンプンの組合せを使用してよい。
【００２７】
様々な例示の実施の形態において、当業者は、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径が、例えば、５μｍから１００μｍ、または５μｍから５０μｍなどの、１μｍから２００μｍに及ぶようにその少なくとも１種類の細孔形成材料を選択してよい。
【００２８】
様々な例示の実施の形態において、少なくとも１種類の細孔形成材料は、所望の結果を達成するために任意の量で存在してよい。例えば、少なくとも１種類の細孔形成材料は、上乗せ添加として加えられた、バッチ材料の少なくとも１質量％を構成する（すなわち、無機材料がバッチ材料の１００％を構成し、よって全バッチ材料が１０１％である）。例えば、少なくとも１種類の細孔形成材料は、上乗せ添加として加えられた、バッチ材料の少なくとも５質量％、少なくとも１２．５質量％、少なくとも１５質量％、少なくとも１８質量％、または少なくとも２０質量％を構成してよい。
【００２９】
様々な例示の実施の形態において、少なくとも１種類の細孔形成材料の粒子は、サイズが実質的に均一であるように選択してよい。例えば、少なくとも１つの実施の形態において、少なくとも１種類の細孔形成材料のｄ幅は２未満、例えば、１．５未満である。
【００３０】
本発明の様々な例示の実施の形態において、当業者は、無機材料の少なくとも４０体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する特定の比に到達するために、無機材料および少なくとも１種類の細孔形成材料を選択してよい。一例として、無機材料の少なくとも４０体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する比は、例えば、０．３から１．０、または０．５から０．８などの０．１から１．７に及んでよい。さらに別の実施の形態において、無機材料の、例えば、少なくとも５０体積％などの少なくとも４５体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する比が、例えば、０．３から１．０、または０．５から０．８などの０．１から１．７に及んでよい。
【００３１】
バッチ材料は、当業者に公知の任意の方法により製造してよい。一例として、少なくとも１つの実施の形態において、無機材料を粉末材料として配合し、緊密に混合して、実質的に均一な混合物を形成してもよい。無機材料が緊密に混合される前または後に、少なくとも１種類の細孔形成材料を加えて、バッチ混合物を形成してよい。その例示の実施の形態において、次いで、少なくとも１種類の細孔形成材料および無機材料を緊密に混合して、実質的に均一なバッチ材料を形成してよい。無機材料および少なくとも１種類の細孔形成材料を配合して、実質的に均一なバッチ材料を形成するための適切な工程および条件を決定することは、当業者の能力の範囲内である。
【００３２】
追加の例示の実施の形態において、バッチ材料は、バッチ材料を製造するために有用な任意の他の公知の成分と混合してよい。例えば、有機結合剤などの結合剤、および／または溶媒をバッチ材料に加えて、可塑化混合物を形成してよい。そのような実施の形態において、適切な結合剤を選択することは、当業者の能力の範囲内である。ほんの一例として、有機結合剤はセルロース含有成分、例えば、メチルセルロース、メチルセルロース誘導体およびそれらの組合せから選択してよい。本発明の少なくとも１つの実施の形態において、有機結合剤は、ミシガン州、ミッドランド所在のDow Chemical Company社により商標名「Ｍｅｔｈｏｃｅｌ」で販売されているメチルセルロースである。
【００３３】
所望であれば、適切な溶媒を選択することは、当業者の能力の範囲内である。様々な例示の実施の形態において、溶媒は、水、例えば、脱イオン水であってよい。
【００３４】
有機結合剤および溶媒などの追加の成分を、個別に任意の順序で、または一緒に、バッチ材料と混合して、実質的に均一なバッチ材料を形成してよい。バッチ材料を有機結合剤および溶媒と混合して、実質的に均一なバッチ材料を形成するための適切な条件を決定することは、当業者の能力の範囲内である。例えば、それらの成分を混練プロセスにより混合して、実質的に均一なバッチ材料を形成してよい。
【００３５】
様々な実施の形態において、混合物を、当業者に公知の任意のプロセスによってセラミック体に成形してよい。一例として、混合物を射出成形または押出成形し、必要に応じて、当業者に公知の従来の方法により乾燥させて、未焼成体を形成してもよい。様々な例示の実施の形態において、次いで、未焼成体を焼成して、チタン酸アルミニウム含有セラミック体を形成してよい。
【００３６】
例えば、一部には未焼成体のサイズおよび組成に応じて、チタン酸アルミニウム含有セラミック体を形成するために、例えば、設備、温度および期間を含む焼成条件などの、セラミック体を形成するための適切な方法および条件を決定することは、当業者の能力の範囲内である。チタン酸アルミニウム含有セラミック体の焼成サイクルの非限定的例が、ここに引用する国際公開第２００６／１３０７５９号パンフレットに見つけられる。例えば、バッチ材料の組成により、従来のバッチ材料に使用されるよりも短い乾燥時間および焼成時間が可能になるであろうし、さらに別の実施の形態において、これにより、同様に大型のセラミック体を容易に製造することが可能になるであろう。
【００３７】
本発明の少なくとも１つの実施の形態において、無機材料および少なくとも１種類の細孔形成材料の粒径、粒径分布、および量を選択して、得られるチタン酸アルミニウム含有セラミック体の細孔径分布を改善、および／または細孔径を制御してもよい。これらの材料の組合せを注意深く選択することによって、所望の細孔径および／または細孔径分布および／または気孔率を与えるように、チタン酸アルミニウム含有セラミック体の微細構造を調整してよい。例えば、少なくとも１つの実施の形態において、例えば、約１３μｍ未満の小さい中央細孔径、および狭い細孔径分布、例えば、０．３未満のｄ−因子を有するチタン酸アルミニウム含有セラミック体の製造により、そのセラミック体の濾過効率が改善されるであろう。さらに別の実施の形態において、例えば、約１３μｍ超の大きい中央細孔径、および狭い細孔径分布、例えば、０．３未満のｄ−因子を有するチタン酸アルミニウム含有セラミック体の製造により、ウォッシュコートの装填の融通性、例えば、大きな粒子、大きな凝集粒子、または多い量の装填が可能になるであろう。
【００３８】
本開示の様々な実施の形態において、バッチ材料の成分は、それから製造されるチタン酸アルミニウム含有セラミック体が、例えば、７μｍから３２μｍに及ぶような５μｍから３５μｍに及ぶ中央細孔径を有するように選択してよい。
【００３９】
本開示の様々な実施の形態において、バッチ材料の成分は、それから製造されるチタン酸アルミニウム含有セラミック体が、３０％から６５％に及ぶ、例えば、３５％から６０％または４０％から５５％に及ぶ気孔率を有するように選択してよい。
【００４０】
本開示の様々な実施の形態において、バッチ材料の成分は、それから製造されるチタン酸アルミニウム含有セラミック体が、例えば、０．１から０．５５に及ぶ、例えば、０．２から０．５または０．３から０．４５に及ぶ細孔径ｄ−因子を有するように選択してよい。
【００４１】
本開示の様々な実施の形態において、チタン酸アルミニウム含有セラミック体は、セルラ物品（例えば、３００セル毎平方インチ（ｃｐｓｉ）（約４８セル毎平方センチメートル）／１３ミル（約０．３２５ｍｍ）の壁厚）について、２００ｐｓｉ（約１．３８ＭＰａ）以上、例えば、３００ｐｓｉ（約２．０７ＭＰａ）以上の破壊係数（ＭＯＲ）を有してよい。
【００４２】
別記しない限り、明細書および特許請求の範囲に使用した全ての数は、そのように記載されてあろうとなかろうと、「約」という語句により全ての場合において修飾されているものと理解すべきである。また、明細書および特許請求の範囲に使用した正確な数値は、本発明の追加の実施の形態を形成することも理解すべきである。実施例に開示された数値の精度を確実にするために努力してきた。しかしながら、どの測定した数値も、それぞれの測定技法に見られる標準偏差から生じる特定の誤差を固有に含み得る。
【００４３】
ここに用いたように、単数形の使用は、「少なくとも１つ」を意味し、そうではないと明白に示されていない限り、「たった１つ」に制限されるべきではない。それゆえ、例えば、「バッチ材料」の使用は、少なくとも１種類のバッチ材料を意味することが意図されている。
【００４４】
本発明の他の実施の形態は、ここに開示された本発明の実施および明細書の検討から当業者には明らかであろう。明細書および実施例は、単に例示として考えられ、本発明の真の範囲および精神は、特許請求の範囲により示されることが意図されている。
【実施例】
【００４５】
以下の実施例は、特許請求の範囲に記載された本発明を制限することは意図されていない。
【００４６】
実施例１
４種類の異なるアルミナ材料（Ａ１０、ＷＣＡ２５、ＷＣＡ３０およびＷＣＡ４５）を４種類の異なる細孔形成材料（米デンプン、トウモロコシデンプン、サゴヤシデンプンおよびジャガイモデンプン）と組み合わせて使用して、２１種類のバッチを調製した。以下の表１は、各バッチにおけるアルミナ材料および細孔形成材料のタイプおよび量を列記している。
【００４７】
表１に述べられたアルミナ材料を、各バッチにおいて、粉末形態にある他の無機材料、３０．２８４質量％の二酸化チタン（Ｒ１０１）、１０．３１１質量％の二酸化ケイ素（Ｃｅｒａｓｉｌ３００）、８．０９３質量％の炭酸ストロンチウム、１．３５２質量％の炭酸カルシウム、および０．１９３質量％の酸化ランタンと組み合わせた。次いで、表１に列記された細孔形成材料を無機バッチに加え、緊密に混合して、実質的に均一な混合物を製造した。これらのバッチを構成するアルミナ、シリカ、および細孔形成材料の粒径データが、下記の表９に列記されている。
【００４８】
上乗せ添加として混合物の４．５質量％を構成する「Ｍｅｔｈｏｃｅｌ」を粉末としてバッチ材料に加えた。次いで、上乗せ添加として混合物の１６質量％を構成する水を加え、その混合物を混練して、可塑化混合物を形成した。可塑化混合物を押し出して、セルラ物品（例えば、３００セル毎平方インチ（ｃｐｓｉ）（約４８セル毎平方センチメートル）／１３ミル（約０．３２５ｍｍ）の壁厚）を製造し、この得られた未焼成体を、ここに引用する国際公開第２００６／１３０７５９号パンフレットに記載されたような標準的なチタン酸アルミニウム焼成スケジュールで焼成した。
【表１】
0005562358.tif 000002
【００４９】
得られたチタン酸アルミニウム含有セラミック体を分析した。その性質が表２に記載されている。さらに、バッチを気孔率および細孔径の関数としてプロットした。それが、それぞれ、図１および２に見られる。図１は、チタン酸アルミニウム含有セラミック体の気孔率を表すグラフであり、Ｘ軸が気孔率％を表し、Ｙ軸が細孔形成材料％を表す。図２は、チタン酸アルミニウム含有セラミック体の細孔径を表すグラフであり、Ｘ軸がμｍで表された細孔径を表し、Ｙ軸が細孔形成材料％を表す。
【００５０】
これらの図面とデータから分かるように、アルミナ源および細孔形成材料の選択と量は、セラミック体の全体の気孔率、中央細孔径、および細孔径分布（ｄ−因子）に同様に影響を与えるであろう。
【表２】
0005562358.tif 000003
【００５１】
実施例２
バッチ２２〜２５を、アルミナ源および細孔形成材料を別にして、実施例１に述べたのと同じ工程を使用して製造した。このアルミナ源および細孔形成材料は下記の表３に記載されている。これらのバッチを構成するアルミナ、シリカ、および細孔形成材料の粒径データが下記の表９に記載されている。
【表３】
0005562358.tif 000004
【００５２】
得られたチタン酸アルミニウム含有セラミック体を分析した。それらの性質が表４に記載されている。
【表４】
0005562358.tif 000005
【００５３】
比較例１
表５に記載したアルミナ源およびシリカ源を使用して、４種類の比較バッチを調製した。詳しくは、アルミナ源が全無機バッチ材料の４９．７６７質量％を占め、シリカ源が全無機バッチ材料の１０．３１１質量％を占めた。細孔形成材料は使用しなかった。各場合において、アルミナ源およびシリカ源を、粉末形態にある他の無機材料である、３０．２８４質量％の二酸化チタン（Ｒ１０１）、８．０９３質量％の炭酸ストロンチウム、１．３５２質量％の炭酸カルシウム、および０．１９３質量％の酸化ランタンと組み合わせた。これらの材料を緊密に混合して、実質的に均一な混合物を製造した。これらのバッチを構成するアルミナ材料、およびシリカ材料の粒径データが、下記の表９に列記されている。
【００５４】
有機結合剤の「Ｍｅｔｈｏｃｅｌ」４．５質量％を粉末形態でバッチ材料と混合した。水を加え、混合物を混練して、可塑化混合物を形成した。
【００５５】
可塑化混合物を押し出し、得られた未焼成体を標準的なチタン酸アルミニウム焼成スケジュールで焼成した。
【表５】
0005562358.tif 000006
【００５６】
得られたチタン酸アルミニウム含有セラミック体を分析した。それらの性質が表６に記載されている。
【表６】
0005562358.tif 000007
【００５７】
比較例２
表７に記載したアルミナ源および実施例１に特定された残りの無機材料と、その中に特定された量を使用して、４種類の比較バッチを調製した。詳しくは、アルミナ源が全無機バッチ材料の４９．７６７質量％を占めた。これらのバッチを構成するアルミナ材料、およびシリカ材料の粒径データが、下記の表９に列記されている。
【００５８】
細孔形成材料を使用しなかったことを除いて、実施例１に述べた手法に従った。
【表７】
0005562358.tif 000008
【００５９】
得られたチタン酸アルミニウム含有セラミック体を分析した。それらの性質が表８に記載されている。
【表８】
0005562358.tif 000009
【表９】
0005562358.tif 000010
【００６０】
下記の表１０は、先の実施例１〜２に述べられたバッチ１〜２５の、無機材料の少なくとも４０体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する比を反映している。表１０に列記された比について、無機材料の少なくとも４０％の中央粒径は、バッチ１〜２５における無機材料の４０％超を構成するアルミナ源の中央粒径に依存した。無機材料の少なくとも４０体積％の中央粒径の、少なくとも１種類の細孔形成材料の中央粒径に対する比を計算するために、アルミナ粒子のみに依存したが、ここに記載された実施の形態に使用するのに適した無機材料は、アルミナ源に制限されることを意図されず、ここに定義された任意の無機材料を含んでよい。
【表１０】
0005562358.tif 000011
【図１】
0005562358.tif 000012
【図２】
0005562358.tif 000013