(57)【要約】【課題】焼成時における造孔特性の変化を防止し、気孔径分布のばらつきを小さくできる多孔質フィルタの製造方法を提供する。【解決手段】シリカ２１とタルク２２とＡｌ源２３とを含む原料坏土２を成形し、焼成することにより、コージェライト組成の多孔質フィルタを製造する方法である。原料坏土２におけるタルクの質量Ｗｔに対するシリカの質量Ｗｓの比Ｗｓ／Ｗｔ、タルクの比表面積Ｓｔに対するシリカの比表面積Ｓｓの比Ｓｓ／Ｓｔ、及びタルクの嵩密度Ｄｔに対するシリカの嵩密度Ｄｓの比Ｄｓ／Ｄｔが下記式（Ｉ）を満足するように原料坏土を調整する。    Ｗｓ／Ｗｔ＞Ｓｓ／Ｓｔ×Ｄｓ／Ｄｔ  ・・・（Ｉ）【選択図】図３
2019000776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ（２１）とタルク（２２）とＡｌ源（２３）とを含む原料坏土（２）を成形し、焼成することにより、コージェライト（２４）組成の多孔質フィルタ（１）を製造する方法において、
上記原料坏土における上記タルクの質量Ｗｔに対する上記シリカの質量Ｗｓの比Ｗｓ／Ｗｔ、上記タルクの比表面積Ｓｔに対する上記シリカの比表面積Ｓｓの比Ｓｓ／Ｓｔ、及び上記タルクの嵩密度Ｄｔに対する上記シリカの嵩密度Ｄｓの比Ｄｓ／Ｄｔが下記式（Ｉ）を満足するように上記原料坏土を調整する、多孔質フィルタの製造方法。
Ｗｓ／Ｗｔ＞Ｓｓ／Ｓｔ×Ｄｓ／Ｄｔ  ・・・（Ｉ）
【請求項２】
上記式（Ｉ）を満足するように、上記シリカ及び上記タルクの平均粒子径及び嵩密度を調整する、請求項１に記載の多孔質フィルタの製造方法。
【請求項３】
上記タルクの嵩密度Ｄｔに対する上記シリカの嵩密度Ｄｓの比Ｄｓ／Ｄｔが０．６５未満である、請求項１又は２に記載の多孔質フィルタの製造方法。
【請求項４】
上記Ａｌ源として、上記シリカ及び上記タルクよりも平均粒子径が小さい水酸化アルミニウムを用いる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の多孔質フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリカ、タルク、及びＡｌ源を含む原料坏土を成形し、焼成する多孔質フィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、ボイラー等の熱機関から排出される排気ガス中には、パティキュレートと呼ばれる微小粒子が含まれる。パティキュレートのことを以下適宜「ＰＭ」という。排ガス中のＰＭを捕集するために多孔質フィルタが用いられている。
【０００３】
多孔質フィルタとしては、熱的安定性に優れたコージェライト等のセラミックスからなる多孔質体が用いられる。多孔質フィルタは、例えば、シリカ、タルク、Ａｌ源等のコージェライト化原料を含む坏土を成形し、焼成することにより製造される。
【０００４】
多孔質フィルタには、壁透過係数を向上し、捕集率を高めつつ、圧力損失を低減することが求められている。そのためには、焼成時の造孔特性の変化を防止し、気孔径分布のばらつきを小さくすることが有効である。圧力損失のことを以下適宜「圧損」という。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、嵩密度を所定値以下にまで小さくした多孔質のシリカを用いて多孔質体を製造する方法が提案されている。これにより、原料坏土中の造孔材可燃分が原因となる焼成時間の増加や有害ガス等の発生を回避し、造孔特性の変化や成形体の変形を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／０９０２６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、嵩密度を小さくするだけでは、必ずしも造孔特性の変化を十分に防止できるとはいえない。具体的には焼成時における高温での加熱中にシリカから生成する液相成分が拡散することにより、原料粒子の位置流動が大きくなり、原料粒子が再配列されてしまうおそれがある。この再配列により焼成前の生の粉末充填組織から造孔特性が変化し、大きな気孔が形成されるおそれがある。
【０００８】
また、焼成時における冷却により、過渡温度領域での安定結晶相の変化によって結晶相変位が起こるが、この相変位過程において結晶粒組織が破壊、微細化されるおそれがある。その結果、破壊界面が気孔となり、やはり造孔特性が変化するおそれがある。
【０００９】
このように、液相成分の拡散や結晶粒組織の破壊等によって造孔特性が変化すると、気孔径分布にばらつきが起こるおそれがある。その結果、低圧損で高捕集率の多孔質フィルタの製造が困難になる。
【００１０】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、焼成時における造孔特性の変化を防止し、気孔径分布のばらつきを小さくできる多孔質フィルタの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、シリカ（２１）とタルク（２２）とＡｌ源（２３）とを含む原料坏土（２）を成形し、焼成することにより、コージェライト組成の多孔質フィルタ（１）を製造する方法において、
上記原料坏土における上記タルクの質量Ｗｔに対する上記シリカの質量Ｗｓの比Ｗｓ／Ｗｔ、上記タルクの比表面積Ｓｔに対する上記シリカの比表面積Ｓｓの比Ｓｓ／Ｓｔ、及び上記タルクの嵩密度Ｄｔに対する上記シリカの嵩密度Ｄｓの比Ｄｓ／Ｄｔが下記式（Ｉ）を満足するように上記原料坏土を調整する、多孔質フィルタの製造方法。
Ｗｓ／Ｗｔ＞Ｓｓ／Ｓｔ×Ｄｓ／Ｄｔ  ・・・（Ｉ）
【発明の効果】
【００１２】
上記製造方法においては、上記式（Ｉ）を満足するように原料坏土を調整し、この原料坏土を成形し、焼成する。この焼成時には、コージェライト組成化に向けて各原料成分の一部が液相化し、固相成分に対する液相成分の拡散による原子拡散等により、原料成分が相互拡散することで目的結晶構造であるコージェライト結晶が形成される。
【００１３】
式（Ｉ）を満足するように原料坏土を調整することにより、混相形成時に隣接するタルクとシリカの粒子間で、コージェライト組成化のための必要原子数がシリカリッチになることを抑制できる。その結果、焼成時における高温での加熱中にシリカから生成する余剰な液相成分が長距離拡散することを防止できる。そのため、シリカ、タルク、Ａｌ源などの原料粒子が流動することを防止できる。つまり、焼成前の原料粒子の充填構造から原料粒子が再配列されしまうことを防止できる。これにより、出発原料粒子の分布に応じた気孔径分布が維持されやすくなり、多孔質フィルタの気孔径分布のばらつきを小さくすることができる。
【００１４】
また、式（Ｉ）を満足する原料坏土を調整することにより、焼成時の冷却による相変位において、結晶粒組織が破壊されることを防止できる。つまり、例えばＭｇＳｉＯ4からなる中間相であるＳｉリッチ相の生成が抑制され、焼結時の冷却過程における局所的な粒破壊が抑制される。その結果、気孔構造の拡大や、粒子の再配列による意図しない気孔特性の変化が起こることを防止できる。そのため、多孔質フィルタの気孔径分布のばらつきを小さくすることができる。
【００１５】
上記式（Ｉ）について説明する。シリカの質量Ｗｓ、タルクの質量Ｗｔ、シリカの体積Ｖｓ、タルクの体積Ｖｔ、シリカの嵩密度Ｄｓ、及びタルクの嵩密度Ｄｔには以下の式（ｉ）の関係がある。
Ｖｓ／Ｖｔ＝Ｗｓ／Ｗｔ÷Ｄｓ／Ｄｔ＝Ｗｓ／Ｗｔ×Ｄｔ／Ｄｓ  ・・・（ｉ）
【００１６】
シリカとタルクの粒子間の体積比率Ｖｓ／Ｖｔがこれらの粒子の接触領域となる比表面積の比率に比べて大きくなる場合が理想条件となり、この場合にシリカの余剰液相の形成が抑制され、さらに中間相の生成が抑制される。つまり、シリカの比表面積をＳｓ、タルクの比表面積をＳｔとすると、以下の式（ii）を満たす場合が理想条件となる。
Ｖｓ／Ｖｔ＞Ｓｓ／Ｓｔ  ・・・（ii）
【００１７】
式（ii）に式（ｉ）を代入すると以下の式（iii）が導出される。
Ｗｓ／Ｗｔ×Ｄｔ／Ｄｓ＞Ｓｓ／Ｓｔ  ・・・（iii）
【００１８】
式（iii）を変形することにより、上述の式（Ｉ）が導出される。つまり、この式（Ｉ）を満足するように原料坏土を調整することが上述の理想条件となる。
【００１９】
以上のごとく、上記態様によれば、焼成時における造孔特性の変化を防止し、気孔径分布のばらつきを小さくできる多孔質フィルタの製造方法を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１における多孔質フィルタの斜視図。
【図２】実施形態１における、多孔質フィルタの軸方向における部分断面拡大図。
【図３】実施形態１における、焼成時の粉末充填組織の変化を示す説明図。
【図４】比較形態１における、焼成時の液相形成による粉末充填組織の変化を示す説明図。
【図５】比較形態１における、焼成時の結晶粒組織の破壊による粉末充填組織の変化を示す説明図。
【図６】実験例における各多孔質フィルタの気孔径分布を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態１）
多孔質フィルタの製造方法に係る実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
本形態においては、図１及び図２に例示される多孔質フィルタ１を製造する。多孔質フィルタ１はコージェライトからなる。つまり、多孔質フィルタ１はコージェライト組成を有する。
【００２２】
図１及び図２に例示されるように、多孔質フィルタ１は、外皮１１と、セル壁１２と、セル１３を有する。外皮１１は、例えば円筒状のような筒状である。この筒状の外皮の軸方向Ｘを多孔質フィルタ１の軸方向Ｘとして以下説明する。また、図２における矢印は、多孔質フィルタ１を排ガス管などの排ガスの通り道に配置した際の排ガスの流れを示す。
【００２３】
図１及び図２に例示されるように、セル壁１２は、外皮１１の内側を区画する。セル壁１２は、例えば格子状に設けられる。多孔質フィルタ１は多孔質体であり、セル壁１２には気孔が形成されている。
【００２４】
セル１３は、セル壁１２に囲まれガス流路を形成する。セル１３の伸長方向は、通常軸方向Ｘと一致する。図１に例示されるように、軸方向Ｘと直交方向のフィルタ断面におけるセル形状は、例えば四角形であるが、これに限定されない。セル形状は、三角形、四角形、六角形などの多角形や円形であってもよい。また、２種以上の異なる形状の組み合わせであってもよい。
【００２５】
多孔質フィルタ１は、例えば円柱状等の柱状体であり、軸方向Ｘの両端に第１端面１４と第２端面１５とを有する。多孔質フィルタ１を排ガス管等の排ガス経路内に配置すると、第１端面１４が例えば上流側端面となり、第２端面１５が例えば下流側端面となる。
【００２６】
セル１３としては、第１セル１３１と第２セル１３２とを有することができる。図２に例示されるように、第１セル１３１は、第１端面１４に開口し、第２端面１５においては栓部１６により閉塞されている。第２セル１３２は、第２端面１５に開口し、第１端面１４においては栓部１６により閉塞されている。栓部１６は、例えばコージェライト等のセラミックスにより形成される。
【００２７】
第１セル１３１と第２セル１３２とは、軸方向Ｘに直交する横方向においても、軸方向Ｘ及び横方向の双方に直交する縦方向においても、例えば互いに隣り合うよう、交互に並んで形成される。つまり、軸方向Ｘから多孔質フィルタ１の第１端面１４又は第２端面を見たとき、第１セル１３１と第２セル１３２とが例えばチェック模様状に配される。
【００２８】
次に、多孔質フィルタ１の製造方法の実施形態について説明する。まず、シリカ、タルク、及びＡｌ源を混合し、原料坏土を製造する。混合には、混練機を用いることができる。
【００２９】
シリカ、タルク、Ａｌ源としては、例えば粒状のものを用いることができる。シリカとしては、例えば多孔質シリカを用いることができる。Ａｌ源としては、Ａｌを含む化合物を用いることができる。このような化合物としては、例えば水酸化アルミニウムがある。原料坏土には、必要に応じてバインダ、潤滑油、水等を添加することができる。
【００３０】
原料坏土の調整について、質量比Ｗｓ／Ｗｔ、比表面積比Ｓｓ／Ｓｔ、及び嵩密度比Ｄｓ／Ｄｔを用いて説明する。質量比Ｗｓ／Ｗｔは、原料坏土におけるタルクの質量Ｗｔに対するシリカの質量Ｗｓの比である。比表面積比Ｓｓ／Ｓｔは、タルクの比表面積Ｓｔに対するシリカの比表面積Ｓｓの比である。なお、ここでいう比表面積は、内部の気孔を含まないみかけ比表面積である。嵩密度比Ｄｓ／Ｄｔは、タルクの嵩密度Ｄｔに対するシリカの嵩密度Ｄｓの比である。
【００３１】
比表面積は、０．１ｇの原料粉末をＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ法（すなわち、ＢＥＴ法）により測定することができる。測定にはたとえば（株）島津製作所製の「トライスターII３０２０」を用いることができる。
【００３２】
嵩密度は、例えばタップ密度法流動性付着力測定器（タップデンサー、（株）セイシン企業製）によって計測することができる。具体的には、タップ密度法流動性付着力測定器のシリンダに測定対象粉末を充填し、この測定対象粉末をタッピングにより圧縮させ、圧縮させた状態の測定対象粉末の質量とシリンダの体積とから嵩密度を算出することができる。
【００３３】
原料坏土の調整にあたっては、シリカ及びタルクについて、比表面積Ｓｓ／Ｓｔと嵩密度比Ｄｓ／Ｄｔとの積が質量比Ｗｓ／Ｗｔよりも大きくなるように調整する。つまり、下記の式（Ｉ）を満足するように調整する。
Ｗｓ／Ｗｔ＞Ｓｓ／Ｓｔ×Ｄｓ／Ｄｔ  ・・・（Ｉ）
【００３４】
Ｗｓ／Ｗｔ≦Ｓｓ／Ｓｔ×Ｄｓ／Ｄｔの場合には、後述の焼成の加熱中に、余剰シリカ液相が生成して液相の長距離移動に伴う粒子再配列が起こり、粉末充填組織が焼結前の状態から変化しやすくなる。そのため、焼成後に粒子の再配列により結晶粒で隔絶されていた気孔同士が結合することにより粗大気孔が形成されやすくなり、気孔径分布のばらつきが大きくなるおそれがある。また、この場合には、焼成時の冷却中に、シリカリッチな中間結晶相が生成し、冷却工程における相変位の過程において粒結晶に破壊がおこるおそれがある。これによっても、結晶粒の破損によって結晶粒で隔絶されていた気孔が一体化することにより粗大気孔が生成したり、狙いの気孔径に対して微小な気孔が増加したりするおそれがある。その結果、気孔径分布のバラツキが大きくなるおそれがある。なお、上述の粒子再配列や結晶粒の破壊については、後述の比較形態１において説明する。上記式（Ｉ）を満足することにより、粒子再配列や結晶粒の破壊が十分に抑制され、気孔径分布のばらつきを十分に抑制することができる。
【００３５】
原料坏土は、例えば押出成形によりハニカム構造に成形される。成形体は、原料坏土からなり、例えば乾燥後に切断される。次いで、成形体を焼成する。これにより、ハニカム構造の焼結体が得られる。図示を省略するが、ハニカム構造の焼結体は、栓部が形成されていない点を除いて、図１及び図２に例示される多孔質フィルタ１と同様の構成となる。
【００３６】
焼成は、昇温及び冷却の速度を適宜調整しながら行われる。コージェライト結晶相を十分に生成させるために、焼成時の最高温度は例えば１３５０〜１４５０℃にすることができる。最高温度での保持時間は例えば１〜５０時間の範囲で調整できる。最高温度で保持した後は、室温まで冷却される。つまり、焼成は、昇温、コージェライト結晶相の生成温度での保持、及び冷却により行われる。
【００３７】
次に、栓部１６を形成する。栓部１６は、ディスペンサや印刷等を用いて、例えばハニカム構造の焼結体と同種のセラミックス原料を含むスラリーによりセル１３の第１端面１４又は第２端面１５を埋めて焼成することにより形成される。栓部１６の形成方法は特に限定されず、他の方法を用いることができる。
【００３８】
以上のようにして、多孔質フィルタ１を製造することができる。本形態の製造方法においては、シリカ及びタルクが上述の式（Ｉ）の関係を満足するように原料坏土の調整が行われている。例えば原料粒子の粒子径や嵩密度などを調整することにより、原料坏土の調整を行うことができる。本明細書において「粒子径」は、レーザ回折・散乱法によって求められた粒度分布における体積積算値５０％での粒径である。つまり、平均粒子径のことである。
【００３９】
次に、本実施形態の効果について説明する。図３の矢印によって示されるように、焼成中の原料坏土２においては、シリカ２１から液相が生成し、タルク２２、Ａｌ源２３等のその他の固相成分に取り込まれる。本形態のように式（Ｉ）を満足するように原料坏土２を調整すると、シリカ２１が体積比率としては他の成分と同程度以上の粒子数で存在することになる。その結果、焼成加熱中の混相形成時に隣接するシリカ２１とタルク２２との粒子間で、コージェライト２４化のための必要原子数がシリカリッチになることを抑制できる。そのため、後述の比較形態１にて示すように焼成時における高温での加熱中に余剰液相成分が生成、拡散することを防止し、原料粒子が流動して再配列されることを防止できる。
【００４０】
そのため、焼成前の原料坏土２内における原料粒子２１、２２、２３の分布に応じた気孔径分布が維持されやすくなり、粗大気孔の形成が抑制される。その結果、多孔質フィルタ１の気孔径分布のばらつきを小さくすることができる。また、シリカ２１が全体に均一に分散されるため、原料坏土２の全領域で安定なコージェライト２４の結晶相が迅速に形成される。なお、原料粒子２１、２２、２３は、シリカ２１、タルク２２、及びＡｌ源２３の粒子をまとめて表現したものである。
【００４１】
また、タルク２２に対するシリカ２１の上述の各比が式（Ｉ）を満足するように原料坏土２を調整しているため、焼成時における冷却によって起こる相変位で結晶粒組織が破壊されることを防止できる。これは、例えばＭｇＳｉＯ4からなる中間相であるＳｉリッチ相の生成が抑制されるためである。式（Ｉ）を満足させることにより、ＭｇＳｉＯ4からなる中間相の生成を防止できる。換言すれば、焼結反応中にＳｉリッチ相であるＭｇＳｉＯ3を生じないように原料の調整を行うことが好ましい。その結果、気孔構造の拡大や、原料粒子の再配列による意図しない気孔特性の変化が起こったりすることを防止できる。
【００４２】
したがって、式（Ｉ）を満足することにより、図３に例示されるように、焼結後において原料坏土２内で均一に分散していたシリカ２１が存在していた部分に気孔２５が形成される。コージェライト２４からなる結晶相の析出後には、新たな液相生成による粒子流動が起こらず、焼成前のシリカ２１の初期位置に空間欠損２５１が残存し、この空間欠損２５１が気孔２５になるからである。したがって、出発原料であるシリカ２１の粒径に応じた気孔２５が形成される。そのため、多孔質フィルタ１の気孔径分布のばらつきを小さくすることができ、よりシャープな気孔径分布を有する多孔質フィルタ１が得られる。
【００４３】
式（Ｉ）を満足する原料坏土２の調整は、シリカ２１及びタルク２２の粒子径及び嵩密度の調整によって行うことが好ましい。この場合には、式（Ｉ）を満足する原料坏土２が容易に得られる。
【００４４】
タルクの嵩密度Ｄｔに対するシリカの嵩密度Ｄｓの比Ｄｓ／Ｄｔは０．６５未満であることが好ましい。この場合にも、式（Ｉ）を満足する坏土が容易に得られる。また、気孔径分布のばらつきをより小さくすることができ、よりシャープな気孔径分布を有する多孔質フィルタ１が得られる。その結果、高捕集性能の向上と低圧損とをより高いレベルで兼ね備えた多孔質フィルタ１の実現が可能になる。これは、コージェライト組成化に向けた混相形成時に、隣接する粒子間での必要原子数がシリカリッチになることを抑制し、余剰シリカ液相の生成が抑制されるためである。この効果をさらに高めるという観点から、嵩密度比Ｄｓ／Ｄｔは０．５未満であることがより好ましい。
【００４５】
Ａｌ源２３としては、シリカ２１及びタルク２２よりも平均粒子径が小さい水酸化アルミニウムを用いることが好ましい。この場合には、よりシャープな気孔径分布を有する多孔質フィルタ１が得られる。これは、粒径が小さい水酸化アルミニウムを用いることにより、気孔形成におけるＡｌ源２３の影響が小さくなるからである。つまり、原料坏土２において、粒径の小さな水酸化アルミニウムからなるＡｌ源２３の粒子がシリカ２１及びタルク２２の粒子間に配置され、気孔形成過程に大きく影響を与えなくなるからである。そのため、式（Ｉ）を満足することにより得られる上述の効果がより顕著になる。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、焼成時における造孔特性の変化を防止し、気孔径分布のばらつきを小さくできる多孔質フィルタ１の製造が可能になる。
【００４７】
（比較形態１）
次に、上述の式（Ｉ）を満足しない原料坏土を用いた場合について図４及び図５を参照して説明する。本形態においては、原料粒子として、シリカ９１、タルク９２、水酸化アルミニウムからなるＡｌ源９３を用いた点は実施形態１と同じであるが、原料坏土９においてシリカ９１とタルク９２とが式（Ｉ）を満足しない。その他の製造方法は、実施形態１と同様である。
【００４８】
式（Ｉ）を満足しない場合において、原料粒子９１、９２、９３の粒子数の比率は体積比率によって決定される。図４に例示されるように、焼成過程においてシリカ９１がタルク９２やＡｌ源９３に取り込まれると、安定なコージェライト９４が形成されるが、式（Ｉ）を満足しないことから局所的にＳｉリッチとなる。これにより、シリカ９１から余剰液相９１１が生成し、この余剰液相９１１が残存してしまう。また、一部領域でコージェライト９４の結晶が析出するものの、反応開始温度が低いシリカ９１が近くに存在しない粒子間においては別反応が進む。
【００４９】
その結果、焼成過程において、初期の原料粒子９１、９２、９３の配列が変化し、再配列される。そのため、粒子同士の凝集等の影響で粗大孔９５１が形成され、気孔径のばらつきの大きな気孔９５が形成される。これにより、焼結後に得られる多孔質フィルタにおいては気孔径分布幅が広がってしまう。
【００５０】
また、焼成過程においては、シリカから液相が形成され、この液相がタルク９２、Ａｌ源９３に取り込まれて組成に応じた結晶相を形成する。式（Ｉ）を満足しない場合には、図５に例示されるように、焼成工程における例えば高温での保持過程において、シリカ９１と隣接する領域の一部においてＳｉリッチ相であるプロトエンスタタイト（Protoenstatite）からなる中間相９４１が形成される。中間相９４１は、例えばＭｇＳｉＯ3からなる。
【００５１】
中間相９４１は、焼成の冷却過程において、高温安定相であるプロトエンスタタイトから低温安定相であるクリノエンスタタイト（Clinoenstatite）へ相変位する。この相変位の過程において、図５に例示されるように、結晶構造の破壊によって結晶粒組織が破損される。その結果、粗大孔９５１が形成され、気孔径ばらつきが大きい気孔９５が形成される。
【００５２】
このように、式（Ｉ）を満足しない場合には、焼成前の原料粒子９１、９２、９３の粉末充填組織が焼成中に変化し、造孔特性が変化してしまう。その結果、上述のように、焼結後の多孔質フィルタの気孔径分布のばらつきが広がってしまう。
【００５３】
（実験例）
本例においては、式（Ｉ）を満足する原料坏土と式（Ｉ）を満足しない原料坏土を実際に用いて複数の多孔質フィルタ１を作製し、これらの気孔径分布を比較する。つまり、実施例１、実施例２、比較例１、比較例４の４種類の多孔質フィルタを作製し、これらを比較評価する。なお、実験例以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００５４】
まず、コージェライトの理論組成式Ｍｇ2Ａｌ3(ＡｌＳｉ5Ｏ18)となるように、出発原料として、タルクＭｇ3Ｓｉ4Ｏ20(ＯＨ)8、シリカＳｉＯ2、水酸化アルミニウムＡｌ(ＯＨ)3を混合する。具体的には、質量比でシリカ：タルク：水酸化アルミニウム＝１７．８５：４６．４６：３５．７０である。
【００５５】
各実施例、比較例の製造において使用したシリカの嵩密度Ｄｓ、タルクの嵩密度Ｄｔ、シリカの粒径、タルクの粒径、シリカの比表面積Ｓｓ、タルクの比表面積Ｓｔ、シリカの質量比Ｗｓ、タルクの質量比Ｗｔを表１に示す。また、これらの関係から、上述の式（Ｉ）の適合性を調べ、その結果を表１に示す。なお、水酸化アルミニウムとしては、粒径がシリカ及びタルクよりも小さいものを採用した。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
各実施例、比較例の多孔質フィルタは、表１に示す原料を用いた点を除いて、実施形態１と同様にして作製した。各実施例、比較例の多孔質フィルタについて、水銀圧入法の原理を利用した水銀ポロシメータを用いて気孔径分布を測定した。その結果を図６に示す。水銀ポロシメータには、島津製作所製のオートポアＩＶ９５００を用いた。
【００５８】
図６より知られるように、式（Ｉ）を満足するように原料坏土を調整した実施例１及び２は、気孔径分布がシャープになっている。これに対し、式（Ｉ）を満足しない比較例１及び２は、気孔径分布がブロードになっている。これらの比較例においては、気孔径が大きな領域の存在比率が大きくなっている。
【００５９】
実施例の多孔質フィルタ１が上記のごとく、シャープな気孔径分布を示す理由は、実施形態１に示した通り、焼成時における粒子再配列及び結晶粒破壊が抑制されているためである。その結果、焼成前の成形体中の原料坏土２内における原料粒子２１、２２、２３の粒子充填組織が焼結後の多孔質フィルタ１に転写されて、シリカ２１の粒子の存在位置に気孔２５が形成されていると考えられる（図３参照）。つまり、焼成時における造孔特性の変化を防止できるため、実施例のように気孔径分布のばらつきの小さい多孔質フィルタ１を製造することができる。
【００６０】
また、実施例１及び実施例２を比較するとわかるように、タルクの嵩密度Ｄｔに対する上記シリカの嵩密度Ｄｓの比Ｄｓ／Ｄｔをより小さくすることにより、気孔径分布のばらつきがより小さくなっている。Ｄｓ／Ｄｔは０．６５以下であることが好ましいが、実施例２のようにＤｓ／Ｄｔは０．５以下であることがより好ましい。
【００６１】
本発明は上記各実施形態、実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  多孔質体フィルタ
２  原料坏土
２１  シリカ
２２  タルク
２３  Ａｌ源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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