(57)【要約】【課題】圧力損失を余り高くすることなく高ろ過効率を実現可能なハニカムフィルタを提供する。【解決手段】ハニカムフィルタは、多孔質ハニカム構造体を有し、その主成分はコージエライトであり、多孔質ハニカム構造体の細孔径分布が以下の条件を全て満たす。  （ａ）Ｄ１＜７μｍ  （ｂ）１０μｍ≦Ｄ５０≦１４μｍ  （ｃ）０．１０≦（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦０．７８  ここで、Ｄ１とは全細孔体積の１％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ１０とは全細孔体積の１０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ５０とは全細孔体積の５０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径、いわゆるメジアン径であり、Ｄ９０とは全細孔体積の９０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流路を有する多孔質ハニカム構造体と、
前記複数の流路の内の一部の流路の一端、及び、前記複数の流路の内の残部の流路の他端を閉じる複数の封口部と、を備え、
前記多孔質ハニカム構造体の主成分はコージェライトであり、
前記多孔質ハニカム構造体の細孔径分布が以下の条件を全て満たす、ハニカムフィルタ。
（１ａ）Ｄ１＜７μｍ
（１ｂ）１０μｍ≦Ｄ５０≦１４μｍ
（１ｃ）０．１０≦（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦０．７８
ここで、Ｄ１とは全細孔体積の１％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ１０とは全細孔体積の１０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ５０とは全細孔体積の５０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径、いわゆるメジアン径であり、Ｄ９０とは全細孔体積の９０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径である。
【請求項２】
前記多孔質ハニカム構造体の気孔率が６０〜７０％である、請求項１記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
コージェライトの構成元素を含む無機原料、バインダ、造孔材、及び、溶媒を含む混合物を成形して複数の流路を有する成形体を得る工程と、
前記成形体を焼成して多孔質ハニカム構造体を得る工程と、
前記成形体又は前記多孔質ハニカム構造体の前記複数の流路それぞれのいずれかの端部を封口する工程と、を備え、
前記造孔材のレーザー回折式粒度分布測定法による体積基準の粒度分布が以下の条件を全て満たす、ハニカムフィルタの製造方法。
（２ａ）１０μｍ≦Ｄ’５０≦３０μｍ
（２ｂ）０．５≦（Ｄ’９０−Ｄ’１０）／Ｄ’５０≦１．０
ここで、Ｄ’１０は粒径が小さい方から積算して累積１０％に対応する粒径、Ｄ’５０は累積５０％に対応する粒径、Ｄ’９０は粒径が小さい方から積算して累積９０％に対応する粒径である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハニカムフィルタは被捕集物を含む流体から当該被捕集物を除去するために用いられ、例えば、ディーゼルエンジンの内燃機関から排出される排気ガスに含まれるカーボン粒子等の微細粒子を捕集するためのセラミックスフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ガソリンエンジン用途のセラミックスフィルタ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）として用いられている。ハニカムフィルタは、隔壁により仕切られた互いに平行な複数の流路を有しており、複数の流路のうち一部の一端及び複数の流路のうちの残部の他端が封口されている。
【０００３】
ハニカムフィルタとしては、下記特許文献１〜３に記載の細孔径分布が制御されたフィルタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許７７４４６７０号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９３１９号公報
【特許文献３】米国特許６８２７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では、ハニカムフィルタに対して、より小さい粒子のろ過（捕集）効率を高めることが求められている。しかしながら、ろ過効率（中でも小さい粒子のろ過効率）を高めようとすると、一般的には、圧力損失が高くなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、圧力損失を余り高くすることなく高ろ過効率を実現可能なハニカムフィルタ及びそ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】
【０００７】
本発明に係るハニカムフィルタは、複数の流路を有する多孔質ハニカム構造体と、前記複数の流路の内の一部の流路の一端、及び、前記複数の流路の内の残部の流路の他端を閉じる複数の封口部と、を備える。前記多孔質ハニカム構造体の主成分はコージェライトである。前記多孔質ハニカム構造体の細孔径分布は、以下の条件を全て満たす。
（１ａ）Ｄ１＜７μｍ
（１ｂ）１０μｍ≦Ｄ５０≦１４μｍ
（１ｃ）０．１０≦（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦０．７８
【０００８】
ここで、Ｄ１とは全細孔体積の１％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ１０とは全細孔体積の１０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ５０とは全細孔体積の５０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径、いわゆるメジアン径であり、Ｄ９０とは全細孔体積の９０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径である。
【０００９】
上記ハニカムフィルタにおいて、前記多孔質ハニカム構造体の気孔率が６０〜７０％であることができる。
【００１０】
本発明に係るハニカムフィルタの製造方法は、コージェライトの構成元素を含む無機原料、バインダ、造孔材、及び、溶媒を含む混合物を成形して成形体を得る工程と、前記成形体を焼成して複数の流路を有する多孔質ハニカム構造体を得る工程と、前記成形体又は前記多孔質ハニカム構造体の前記複数の流路それぞれのいずれかの端部を封口する工程と、を備える。
そして、前記造孔材のレーザー回折式粒度分布測定法による体積基準の粒度分布が以下の条件を全て満たす。
（２ａ）１０μｍ≦Ｄ’５０≦３２μｍ
（２ｂ）０．５≦（Ｄ’９０−Ｄ’１０）／Ｄ’５０≦１．０
ここで、Ｄ’１０は粒径が小さい方から積算して累積１０％に対応する粒径、Ｄ’５０は累積５０％に対応する粒径、Ｄ’９０は粒径が小さい方から積算して累積９０％に対応する粒径である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧力損失を余り高くすることなく高ろ過効率を実現可能なハニカムフィルタ、および、その製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の１実施形態に係るハニカムフィルタの軸方向に沿う断面図である。
【図２】図２は、本発明の１実施形態に係るハニカムフィルタの軸に直交する方向の断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態に係るハニカムフィルタの軸に直交する方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して、本発明の実施形態に係るハニカムフィルタ１００を説明する。図１に示すように、ハニカムフィルタ１００は、多孔質ハニカム構造体１２０、及び、封口部１３０を有する。
【００１４】
多孔質ハニカム構造体１２０は、柱状形状を有し、入口端面（一端）１００ａ及び出口端面（他端）１００ｂを有する。また、多孔質ハニカム構造体１２０は、複数の流路１１０を有する。一部の流路１１０の出口端面１００ｂ側の端部にはそれぞれ封口部１３０が設けられており、これらの一部の流路１１０は、入口端面１００ａが開口され出口端面１００ｂが封口された入口流路１１０ａを形成する。残りの流路１１０の入口端面１００ａ側の端部にはそれぞれ封口部１３０が設けられており、これら残りの流路１１０は、入口端面１００ａが封口され出口端面１００ｂが開口された出口流路１１０ｂを形成する。
【００１５】
入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂの断面形状は、例えば、円形、楕円形、四角形、六角形、八角形であることができる。多孔質ハニカム構造体１２０において、各入口流路１１０ａは少なくとも１つの出口流路１１０ｂと隔壁Ｗを介して隣接している。
【００１６】
多孔質ハニカム構造体における入口流路１１０ａと出口流路１１０ｂとの配列は特に限定されない。入口流路１１０ａが少なくとも１つの出口流路１１０ｂと隣接していればよく、入口流路１１０ａが他の入口流路と隣接していたり、出口流路１１０ｂが他の出口流路と隣接していてもよい。
【００１７】
具体的には、例えば、図２に示すように、１つの入口流路１１０ａが３つの他の入口流路１１０ａと隣接し、かつ、３つの出口流路１１０ｂと隣接するように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが規則的に配置されていることができる。この場合、１つの出口流路１１０ｂは６つの入口流路１１０ａと隣接し、他の出口流路１１０ｂとは隣接しない。各流路は、合計６つの他の流路とそれぞれ隔壁Ｗを介して隣接している。隔壁Ｗの集合体が多孔質ハニカム構造体１２０を構成する。
【００１８】
また、図３に示すように、１つの入口流路１１０ａが４つの他の入口流路１１０ａと隣接し、かつ、２つの出口流路１１０ｂと隣接するように、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが規則的に配置されていることもできる。１つの出口流路１１０ｂは６つの入口流路１１０ａと隣接し、他の出口流路１１０ｂとは隣接しない。従って、各流路は合計６つの他の流路に隣接している。
【００１９】
各隔壁Ｗの厚みは、５〜１２ｍｉｌ、すなわち、０．１２５〜０．３０ｍｍが好ましく、６〜１０ｍｉｌ、すなわち、０．１５〜０．２５ｍｍがより好ましく、６〜８ｍｉｌ、すなわち、０．１５〜０．２０ｍｍがさらに好ましい。
【００２０】
セル密度、すなわち、多孔質ハニカム構造体の軸に直交する断面における流路（セル）の密度は、例えば、１５０〜３５０ｃｐｓｉとすることができる。
【００２１】
多孔質ハニカム構造体１２０の主成分すなわち最大成分はコージェライトである。多孔質ハニカム構造体が、コージェライトを５０質量％以上含むことが好ましく、７０質量％以上含むことが好ましく、８０質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％含むことがより一層好ましい。
【００２２】
コージェライトとは、約４８％〜約５２重量％のＳｉＯ２成分、約３２％〜約３６重量％のＡｌ２Ｏ３成分、および約１２％〜約１５重量％のＭｇＯ成分から構成される化合物であり、通常結晶相を形成する。
【００２３】
本実施形態において、多孔質ハニカム構造体１２０の細孔径分布が以下の条件（１ａ）〜（１ｃ）を全て満たす。
（１ａ）Ｄ１＜７μｍ
（１ｂ）１０μｍ≦Ｄ５０≦１４μｍ
（１ｃ）０．１０≦（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦０．７８
【００２４】
ここで、Ｄ１とは全細孔体積の１％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ１０とは全細孔体積の１０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径であり、Ｄ５０とは全細孔体積の５０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径、いわゆるメジアン径であり、Ｄ９０とは全細孔体積の９０％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径である。
【００２５】
また、Ｄ１０は８〜１２μｍであることができる。Ｄ９０は１６〜２５μｍであることができる。Ｄ９９は８５〜１５０μｍであることができる。なお、Ｄｎ（ｎは０〜１００の実数）は、全細孔体積のｎ％がそれよりも小さな細孔径を有している細孔径である。
【００２６】
また、ろ過効率の観点より、Ｄ１５は１０μｍ未満であることが好ましく、９．５μｍ未満であることがより好ましい。１０μｍ以下の細孔径の体積（Σ０−１０μｍ）は、粒子全体積の１５％より大きいことが好ましい。
【００２７】
細孔径の分布は狭いほうが、圧力損失をあまり高くすることなく、ろ過効率を高めることができるので、（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０は、０．３０〜０．７０であることが好ましく、０．４０〜０．６５であることがより好ましい。
また、０．１０≦（Ｄ５０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦０．２５であることができる。
【００２８】
多孔質ハニカム構造体１２０の細孔径分布は、水銀圧入法（接触角：１３０°、表面張力：４８５ｄｙｎｅ／ｃｍ）により測定することができる。
【００２９】
多孔質ハニカム構造体１２０の気孔率は、６０〜７０％であることが好ましい。６０％未満では圧力損失が上昇しやすく、７０％超ではろ過効率が低下しやすい。
【００３０】
封口部１３０の材料は特に限定されないが、セラミック材料で有ることが好ましく、多孔質ハニカム構造体１２０と同様にコージェライトを主成分とするセラミックであることができる。封口部１３０は多孔質であることができ、多孔質ハニカム構造体と同様の細孔径分布を有することができる。
【００３１】
このような多孔質構造を有するハニカムフィルタは、圧力損失をあまり高くすることなく高ろ過効率を実現できる。このハニカムフィルタは、ガソリンエンジン用の排ガスフィルタとして使用できる。一般的に、ガソリンエンジンから生成するパーティクルの粒径は、ディーゼルエンジンから生成するパーティクルよりも小さいと考えられ、ガソリンエンジン排ガス中の粒子のろ過効率は、ディーゼルエンジン排ガス中の粒子のろ過効率に比べて低くなりやすい。しかしながら、本実施形態に係る多孔質ハニカム構造体では、細孔径分布の幅を狭くしつつ、Ｄ５０を従来よりも小さくすることにより、圧力損失を余り上げることなく、ろ過効率を向上させることができ、ガソリンエンジンの排ガスでも高ろ過効率を実現できる。
【００３２】
（ハニカムフィルタの製造方法）
次に、ハニカムフィルタの製造方法の一実施形態について説明する。ハニカムフィルタの製造方法は、例えば、コージェライトの構成元素を含む無機原料粉や添加剤を含む原料混合物を調製する原料調製工程と、原料混合物を成形して複数の流路を有する成形体を得る成形工程と、成形体を焼成する焼成工程と、を備え、成形工程と焼成工程の間、又は、焼成工程の後に、各流路のいずれかの端部を封口する工程と、を備える。
【００３３】
（原料調製工程）
原料調製工程では、コージェライトの構成元素を含む各種無機原料粉と添加剤とを混合した後に混練して原料混合物を調製する。
【００３４】
コージェライトの構成元素を含む無機原料粉は、マグネシウム源、アルミニウム源、及び、ケイ素源を含む混合物である。
【００３５】
上記混合物に含まれるマグネシウム源の例は、酸化マグネシウム、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）である。また、空気中、単独で焼成することによりマグネシアに導かれる化合物も挙げられる。かかる化合物としては、例えばマグネシウム塩、マグネシウムアルコキシド、水酸化マグネシウム、窒化マグネシウム、金属マグネシウムなどが挙げられる。
【００３６】
マグネシウム塩として具体的には、塩化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、ピロりん酸マグネシウム、蓚酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、サリチル酸マグネシウム、ミリスチン酸マグネシウム、グルコン酸マグネシウム、ジメタクリル酸マグネシウム、安息香酸マグネシウムなどが挙げられる。
【００３７】
アルミニウム源の例は、アルミナ（酸化アルミニウム）、水酸化アルミニウム、カオリン（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）である。また、空気中、単独で焼成することによりアルミナに導かれる化合物も挙げられる。かかる化合物としては、例えばアルミニウム塩、アルミニウムアルコキシド、金属アルミニウムなどが挙げられる。
【００３８】
アルミナの結晶型としては、γ型、δ型、θ型、α型などが挙げられ、アモルファスであってもよい。アルミナとして好ましくはα型のアルミナである。
【００３９】
アルミニウム塩は、無機酸との無機塩であってもよいし、有機酸との有機塩であってもよい。アルミニウム無機塩として具体的には、例えば硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウムアルミニウムなどのアルミニウム硝酸塩、炭酸アンモニウムアルミニウムなどのアルミニウム炭酸塩などが挙げられる。アルミニウム有機塩としては、例えば蓚酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウムなどが挙げられる。
【００４０】
アルミニウムアルコキシドとして具体的には、例えばアルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド、アルミニウムｔｅｒｔ−ブトキシドなどが挙げられる。
【００４１】
水酸化アルミニウムの結晶型としては、例えばギブサイト型、バイヤライト型、ノロソトランダイト型、ベーマイト型、擬ベーマイト型などが挙げられ、不定形（アモルファス）であってもよい。アモルファスの水酸化アルミニウムとしては、例えばアルミニウム塩、アルミニウムアルコキシドなどのような水溶性アルミニウム化合物の水溶液を加水分解して得られるアルミニウム加水分解物も挙げられる。
【００４２】
ケイ素源としては、酸化ケイ素(石英、アモルファスシリカ)、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）、カオリン（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）である。また、空気中、単独で焼成することによりシリカに導かれる化合物の粉末も挙げられる。かかる化合物としては、例えばケイ酸、炭化ケイ素、窒化ケイ素、硫化ケイ素、四塩化ケイ素、酢酸ケイ素、ケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸ナトリウム、ガラスフリットなどが挙げられる。
【００４３】
コージェライトの構成元素を含む無機原料粉は、タルク、カオリンおよびシリカを含有することが好ましい。
【００４４】
使用するタルクの粒径について、Ｄ’５０が５〜３０μｍが好ましく、１０〜２０μｍがより好ましい。ここで、Ｄ’５０は累積５０％に対応する粒径である。粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定法により得られた体積基準の粒度分布である。
【００４５】
使用するカオリンの粒径について、Ｄ’５０が１〜２０μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。
【００４６】
使用するシリカの粒径について、Ｄ’５０が１〜２０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。また、シリカの粒度分布は以下の式（ａ）を満たす。ここで、Ｄ’１０は粒径が小さい方から積算して累積１０％に対応する粒径、Ｄ’９０は粒径が小さい方から積算して累積９０％に対応する粒径である。
（ａ）（Ｄ’９０−Ｄ’１０）／Ｄ’５０＜２．０
【００４７】
また、コージェライトの構成元素を含む無機原料粉は、一部又は全部がコージェライト粉であってもよい。
【００４８】
各成分の配合量は、ＳｉＯ２成分、Ａｌ２Ｏ３成分、およびＭｇＯ成分が上述のコージェライト組成の範囲となるように適宜調節される。コージェライトの構成元素を含む無機原料粉の粒径Ｄ’５０は、１〜３０μｍであることができる。
【００４９】
添加剤としては、例えば、造孔材（孔形成剤）、バインダ、潤滑剤、可塑剤、溶媒が挙げられる。
【００５０】
造孔材としては、焼成工程において成形体を脱脂・焼成する温度以下で消失する素材によって形成されたものを使用することができる。脱脂や焼成において、造孔材を含有する成形体が加熱されると、造孔材は燃焼等によって消滅する。これにより、造孔材が存在した箇所に空間ができると共に、この空間同士の間に位置する無機原料粉末が焼成の際に収縮することにより、流体を流すことができる連通孔を隔壁内に形成することができる。
【００５１】
造孔材は、例えば、有機物粉、炭素粉、ドライアイス粉である。有機物粉の例は、トウモロコシ澱粉、大麦澱粉、小麦澱粉、タピオカ澱粉、豆澱粉、米澱粉、エンドウ澱粉、ポテト澱粉（馬鈴薯デンプン）である。樹脂粉の例は、ポリエチレン粉、中空樹脂粉（熱可塑性樹脂を外殻とし、その内部に該熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度でガス化し、かつ塩素、臭素を含有しないエーテル構造を有する化合物を発泡剤として含有する熱膨張性微小球）である。炭素粉の例は、黒鉛である。造孔材の含有量は、例えば、無機原料粉末１００質量部に対して１０〜５０質量部であり、２０〜４０質量部が好ましい。
【００５２】
造孔材の粒度分布は次式（２ａ）及び（２ｂ）を満たす。ここで、Ｄ’１０は粒径が小さい方から積算して累積１０％に対応する粒径、Ｄ’５０は累積５０％に対応する粒径、Ｄ’９０は粒径が小さい方から積算して累積９０％に対応する粒径である。粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定法により得られた体積基準の粒度分布である。
【００５３】
（２ａ）１０μｍ≦Ｄ’５０≦３０μｍ
（２ｂ）０．５≦（Ｄ’９０−Ｄ’１０）／Ｄ’５０≦１．０
（Ｄ’９０−Ｄ’１０）／Ｄ’５０は、０．９５以下であってもよく、０．９以下であっても良い。
【００５４】
なお、Ｄ’１５は１０μｍ以下であることができる。なお、Ｄ’ｎ（ｎは０〜１００の実数）は、粒径が小さい方から積算して累積ｎ％に対応する粒径である。
【００５５】
また、粒径が１０μｍ以下の造孔材の粒子の体積（Σ０−１０μｍ）は、粒子全体積の１５％未満であることができる。
【００５６】
バインダは、例えば、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩等の塩；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワックスである。原料混合物におけるバインダの含有量は、例えば、無機原料粉末１００質量部に対して２０質量部以下である。
【００５７】
潤滑剤または可塑剤は、例えばグリセリン等のアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラギン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸；ステアリン酸Ａ１等のステアリン酸金属塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである。原料混合物における潤滑剤または可塑剤の含有量は、例えば無機原料粉末１００質量部に対して１０質量部以下である。
【００５８】
溶媒としては、例えば水やアルコールが挙げられる。水は不純物が少ない点で、イオン交換水が好ましい。原料混合物が溶媒を含有する場合、溶媒の含有率は、例えば、無機原料粉末１００質量部に対して１０〜１００質量部である。
【００５９】
（成形工程）
成形工程では、複数の流路を有したハニカム構造を備えるグリーンハニカム成形体を得る。混合物を成形する工程には、例えば、通常用いられているものと同様の一軸プレス機、押出成形機などの成形装置を用いて、目的とするグリーンハニカムの形状に成形すればよい。
【００６０】
（焼成工程）
焼成工程では、成形工程において得られたハニカム構造のグリーンハニカム成形体を焼成して焼成された多孔質ハニカム構造体を得る。焼成工程では、成形体の焼成前に、成形体中（原料混合物中）に含まれるバインダ等を除去するための仮焼（脱脂）が行われてもよい。成形体の焼成において、焼成温度は、通常１３００℃以上であり、好ましくは１４００℃以上である。また、焼成温度は、通常１５００℃以下であり、好ましくは１４５０℃以下である。昇温速度は特に限定されるものではないが、通常１〜５００℃／時間である。造孔材が、有機物粉及び炭素粉である場合には、焼成を酸素含有雰囲気で行うことが好ましい。焼成は、通常、管状電気炉、箱型電気炉、トンネル炉、マイクロ波加熱炉、ロータリー炉、ローラーハース炉、ガス焼成炉などの通常の焼成炉を用いて行われる。焼成時間は、無機原料粉末がコージェライト系結晶に遷移するのに十分な時間であればよく、原料の量、焼成炉の形式、焼成温度、焼成雰囲気等により異なるが、通常は５〜２４時間である。
【００６１】
（封口工程）
封口工程は、成形工程と焼成工程の間、又は、焼成工程の後に行われる。成形工程と焼成工程の間に封口工程を行う場合、成形工程において得られた未焼成のグリーンハニカム成形体の各流路のいずれか一方の端部を封口剤で封口した後、焼成工程においてグリーンハニカム成形体と共に封口剤を焼成することにより、各流路のいずれか一方の端部を封口する封口部を備えるハニカム構造体が得られる。焼成工程の後に封口工程を行う場合、焼成工程において得られたハニカム焼成体の各流路のいずれか一方の端部を封口剤で封口した後、ハニカム焼成体と共に封口剤を焼成することにより、各流路のいずれか一方の端部を封口する封口部を備えるハニカム構造体が得られる。封口剤としては、上記グリーンハニカム成形体を得るための原料混合物と同様の混合物を用いることができる。
【００６２】
本実施形態に係る製造方法によれば、上述の多孔質構造を有するハニカムフィルタを容易に得ることができる。
【００６３】
本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。
例えば、上記実施形態では、入口流路１１０ａ及び出口流路１１０ｂが、プラグ状の封口部１３０により閉じられているが、他の封口法を採用してもよい。例えば、多孔質ハニカム成形体の端部の隔壁を、ハニカムフィルタの端面に向かって一方の各流路の断面積が拡大し、かつ、他方の各流路の断面積がゼロになるまで縮小するように変形させ、その後焼成することによって封口部を形成してもよい。
【実施例】
【００６４】
（実施例１）
コージェライト原料（タルク、水酸化アルミニウム、カオリン、シリカ）、造孔材、バインダー、及び水を混合し、押出成形機でハニカム成形体を作成した。
【００６５】
水以外の各原料の配合量は、順に、２４．２質量％、２８．６質量％、５．０質量％、１０．７質量％、２５．３質量、６．２質量％とした。造孔材として表１に示す馬鈴薯澱粉Ａを用いた。なお、Ｄ’１０、Ｄ’５０、Ｄ’９０は、レーザ回折式粒度分布測定器により得られた体積基準の粒度分布に基づいて得た。また、押出成形に適する可塑性を与えるために、上記原料の混合物に適量の水及び潤滑剤を添加して成形した。成形されたハニカム成形体は、図２の形状を有し、六角形のセルの密度は２９０ｃｐｓｉであった。外径は２５．４ｍｍであり、高さは１５０．３ｍｍ、壁の厚みは１０．４ｍｉｌであった。
【００６６】
得られたハニカム成形体の各流路の一端又は他端を、上記と同じ成形原料を用いて栓詰めにより封口した。その後、封口済のハニカム成形体を大気雰囲気下で焼成して、ハニカムフィルタを得た。
【００６７】
全細孔容積および細孔分布の測定は、水銀圧入法により、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製オートポアＩＩＩを使用して行った。まず、ハニカムフィルタから切出した小片を試験片として測定セル内に収納し、セル内を減圧した後、水銀を導入してから加圧し、このときの圧力と試料内に存在する細孔中に押し込まれた水銀の体積との関係から、細孔径と累積細孔容積の関係を求めた。このとき、水銀を導入する圧力は０．５ｐｓｉ（３．４×１０−３ＭＰａ）とし、圧力から細孔径を算出する際の常数は、接触角＝１３０°、表面張力：４８５ｄｙｎｅ／ｃｍとした。また全細孔容積は、圧力６０，０００ｐｓｉ（４１４ＭＰａ）の時の累積細孔容積とした（細孔径０．００３μｍに相当）。また、Ａ軸圧縮強度の測定は、社会法人自動車技術会が定める規格Ｍ５０５−８７「自動車排気ガス浄化触媒用セラミックモノリス担体の試験方法」に従って行った。
【００６８】
（実施例２〜３、比較例１〜３）
造孔材の種類を、表１に示されるように変更する以外は実施例１と同様にした。
【００６９】
（初期圧力損失の測定）
ガス流量２ｍ３／ｈ、４ｍ３／ｈ、および６ｍ３／ｈのそれぞれにおいて、ガス温度室温２５℃にて各フィルタに対してガスを供給し、煤のない状態における初期の圧力損失を測定した。結果を表２に示す。
【００７０】
（堆積した煤による圧力損失の測定）
煤発生速度１．３ｇ／ｈ、ガス流量６ｍ３／ｈ、ガス温度室温にて各フィルタに対して煤を徐々に堆積させ圧力損失の変化を測定した。結果を表２に示す。
【００７１】
（ろ過効率の測定）
煤発生速度１．３ｇ／ｈ、ガス流量６ｍ３／ｈ、ガス温度室温にて各フィルタに対して煤を徐々に堆積させ、フィルタ出口から排出されるガス中の粒子を回収し、一定時間毎にその重量を測定し、ろ過効率の時間変化を求めた。結果を表２に示す。
【００７２】
（多孔質ハニカム構造体の多孔構造の評価）
ハニカムフィルタから多孔質ハニカム構造体を切り出し、水銀圧入法により細孔径分布を測定した。結果を表３に示す。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
【表２】
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【００７５】
【表３】
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【００７６】
条件（１ａ）〜（１ｃ）を満たす実施例は、高いろ過効率と低い煤溜圧損を両立できることが確認された。
【符号の説明】
【００７７】
１００…ハニカムフィルタ、１２０…多孔質ハニカム構造体、１１０…流路、１３０…封口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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