(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有する柱状のハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部の外周を囲繞するように配設された外周コート層（但し、その厚み方向における前記外周コート層の中央部分の気孔率に比して、その厚み方向における前記外周コート層の、中央部分よりも外側の部分の気孔率の方が小さいものを除く）と、を備え、
前記ハニカム構造部の最外周に形成されたセルであって、前記隔壁によって当該セルの周囲が欠損なく区画され、当該セルの内部に前記外周コート層が侵入していないセルを、最外周完全セルとし、
前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記最外周完全セルから前記外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］と、前記外周コート層の気孔率Ｐ［％］とが、下記式（１）及び下記式（２）の関係を満たし、
前記外周コート層の材料が、炭化珪素、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される第一の材料群より選択される少なくとも一種の材料を含み、
前記外周コート層の材料が、前記第一の材料群より選択される少なくとも一種の材料を、２０質量％以上含む、ハニカム構造体。
式（１）：１．５≧Ｔ≧１６×（１００−Ｐ）−１．４
式（２）：２０≦Ｐ≦７５
【請求項２】
前記最外周完全セルから前記外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］が、下記式（３）の関係を更に満たす、請求項１に記載のハニカム構造体。
式（３）：Ｔ≧０．０３
【請求項３】
前記外周コート層の断面において、前記外周コート層に形成された気孔の総面積Ｓｐ［μｍ２］と、前記外周コート層に形成された気孔の総周囲長Ｌｐ［μｍ］とが、下記式（４）の関係を更に満たす、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
式（４）：４×Ｓｐ／Ｌｐ≦４５
【請求項４】
前記ハニカム構造部の材料が、炭化珪素、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される第二の材料群より選択される少なくとも一種の材料を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記ハニカム構造部の材料が、前記第二の材料群より選択される少なくとも一種の材料を、３０質量％以上含む、請求項４に記載のハニカム構造体。
【請求項６】
前記ハニカム構造部に形成された前記セルのうちの一部のセルの前記流入端面側の端部、及び前記セルのうちの残余のセルの前記流出端面側の端部に配設された、目封止部を、更に備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項７】
前記隔壁の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項８】
前記隔壁の気孔率が、２０〜７５％である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項９】
前記ハニカム構造部のセル密度が、１５〜２００個／ｃｍ２である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１０】
前記ハニカム構造部が、前記隔壁を囲繞するように配設された外周壁を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１１】
前記最外周完全セルから前記外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］のうちの、前記外周コート層が配設された範囲の厚さｔ２［ｍｍ］が、０．０２５〜１．０ｍｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、外周コート層の厚さを薄く且つ破損し難くすることが可能なハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、社会全体で環境問題に対する意識が高まっており、燃料を燃焼して動力を生成する技術分野では、燃料の燃焼時に発生する排ガスから、窒素酸化物等の有害成分を除去する様々な技術が開発されている。
【０００３】
従来、自動車等のエンジンから排出される排ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害物質の浄化処理のため、ハニカム構造体に触媒を担持したものが使用されている。また、ハニカム構造体は、多孔質の隔壁によって区画形成されたセルの開口部に目封止を施すことにより、排ガス浄化用のフィルタとしても使用されている。
【０００４】
ハニカム構造体は、排ガスの流路となり複数のセルを区画形成する隔壁を有する柱状の構造体である。このようなハニカム構造体は、その外周部分に、柱状の構造体を覆うような外周壁を備えている。ハニカム構造体の外周壁としては、例えば、以下のような大きく２種類のものがある。
【０００５】
１つ目の外周壁は、隔壁を形成する際に、その隔壁と一体的に成形されることによって形成された外周壁である。通常、上記したように、隔壁と一体的に成形された外周壁について、外周壁と称することが多い。２つ目の外周壁は、ハニカム構造体の外周部分にコート材等を塗工し、塗工したコート材を乾燥、及び必要に応じて焼成することによって形成された外周壁である。通常、このような外周壁を、外周コート層と称することが多い。例えば、複数のハニカムセグメントが接合層を介して互いの接合面で一体的に接合されたハニカムセグメント接合体と、ハニカムセグメント接合体の外周面を被覆する外周コート層とを備えた、ハニカム構造体が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１４８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
外周コート層を備えたハニカム構造体は、その取り扱い時に、外周コート層が欠けて破損してしまったり、外周コート層を貫通するような孔が空いてしまったりするという問題があった。このような問題を解決するために、触媒担体やフィルタとして使用するハニカム構造体においては、外周コート層として、ある程度の厚さが必要とされていた。また、ハニカム構造体の隔壁に触媒を担持する際に、外周コート層を透過して触媒が外に滲み出してしまうことを抑制するためにも、外周コート層は厚く形成されることがあった。
【０００８】
一方で、外周コート層は、主にハニカム構造体を取り扱う際の便宜を図るためのものであり、本来は、外周コート層を極力薄くした方がよく、外周コート層の薄壁化も検討されている。ただし、従来、外周コート層の厚さについては、特定の測定方法が定められておらず、例えば、外周コート層の最も薄い箇所の厚さや、外周コート層の最も厚い箇所の厚さといった程度の方法によって、外周コート層の厚さを規定していた。
【０００９】
しかしながら、従来公知の方法によって外周コート層の厚さを規定した場合、同じ厚さの外周コート層を備えたハニカム構造体であっても、破損が生じるものと、破損が生じないものとが存在してしまい、外周コート層の厚さを薄くすることが困難となっていた。即ち、従来のハニカム構造体においては、外周コート層の破損抑制と薄壁化との両立化が困難であり、外周コート層の破損抑制に重きを置き、外周コート層の厚さを、比較的に厚く形成せざるを得なかった。このため、外周コート層の厚さを薄く且つ破損し難くするとともに、隔壁に触媒を担持した際に、外周コート層からの触媒の滲み出しを有効に抑制することが可能なハニカム構造体の開発が切望されていた。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、外周コート層の厚さを薄く且つ破損し難くすることが可能なハニカム構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、以下に示すハニカム構造体が提供される。
【００１２】
［１］  流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有する柱状のハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の外周を囲繞するように配設された外周コート層（但し、その厚み方向における前記外周コート層の中央部分の気孔率に比して、その厚み方向における前記外周コート層の、中央部分よりも外側の部分の気孔率の方が小さいものを除く）と、を備え、前記ハニカム構造部の最外周に形成されたセルであって、前記隔壁によって当該セルの周囲が欠損なく区画され、当該セルの内部に前記外周コート層が侵入していないセルを、最外周完全セルとし、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記最外周完全セルから前記外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］と、前記外周コート層の気孔率Ｐ［％］とが、下記式（１）及び下記式（２）の関係を満たし、前記外周コート層の材料が、炭化珪素、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される第一の材料群より選択される少なくとも一種の材料を含み、前記外周コート層の材料が、前記第一の材料群より選択される少なくとも一種の材料を、２０質量％以上含む、ハニカム構造体。
式（１）：１．５≧Ｔ≧１６×（１００−Ｐ）−１．４
式（２）：２０≦Ｐ≦７５
【００１３】
［２］  前記最外周完全セルから前記外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］が、下記式（３）の関係を更に満たす、前記［１］に記載のハニカム構造体。
式（３）：Ｔ≧０．０３
【００１４】
［３］  前記外周コート層の断面において、前記外周コート層に形成された気孔の総面積Ｓｐ［μｍ２］と、前記外周コート層に形成された気孔の総周囲長Ｌｐ［μｍ］とが、下記式（４）の関係を更に満たす、前記［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
式（４）：４×Ｓｐ／Ｌｐ≦４５
【００１７】
［４］  前記ハニカム構造部の材料が、炭化珪素、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される第二の材料群より選択される少なくとも一種の材料を含む、前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００１８】
［５］  前記ハニカム構造部の材料が、前記第二の材料群より選択される少なくとも一種の材料を、３０質量％以上含む、前記［４］に記載のハニカム構造体。
【００１９】
［６］  前記ハニカム構造部に形成された前記セルのうちの一部のセルの前記流入端面側の端部、及び前記セルのうちの残余のセルの前記流出端面側の端部に配設された、目封止部を、更に備える、前記［１］〜［５］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２０】
［７］  前記隔壁の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍである、前記［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２１】
［８］  前記隔壁の気孔率が、２０〜７５％である、前記［１］〜［７］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２２】
［９］  前記ハニカム構造部のセル密度が、１５〜２００個／ｃｍ２である、前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２３】
［１０］  前記ハニカム構造部が、前記隔壁を囲繞するように配設された外周壁を有する、前記［１］〜［９］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２４】
［１１］  前記最外周完全セルから前記外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］のうちの、前記外周コート層が配設された範囲の厚さｔ２［ｍｍ］が、０．０２５〜１．０ｍｍである、前記［１］〜［１０］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のハニカム構造体は、柱状のハニカム構造部と、外周コート層と、を備えたものであり、上記式（１）及び上記式（２）の関係を満たすことを特徴とするものである。このように構成されたハニカム構造体は、外周コート層の厚さを薄く且つ破損し難くすることができる。
【００２６】
特に、本発明においては、セルの内部に外周コート層が侵入していない最外周完全セルから外周コート層の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］を、上記した式（１）によって規定している。この「最小距離Ｔ［ｍｍ］」は、ハニカム構造体の外周コート層の破損し難さを特定するに際して、極めて有効な値である。更に、この「最小距離Ｔ［ｍｍ］」は、外周コート層の「気孔率Ｐ［％］」との相関性において、外周コート層の破損限界値を特定することができる。ここで、外周コート層の破損限界値とは、外周コート層が破損する頻度が顕著に増大する臨界値を示すものである。「最小距離Ｔ［ｍｍ］」が、この破損限界値である「１６×（１００−Ｐ）−１．４」以上であれば、外周コート層の破損を有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すハニカム構造体の流入端面を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ’断面を模式的に示す、断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ’断面を模式的に示す、断面図である。
【図５】図４の示すハニカム構造体の断面の部分拡大図である。
【図６】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の他の例を説明するための平面図である。
【図７】本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図８】図７に示すハニカム構造体の流入端面を模式的に示す平面図である。
【図９】図８のＺ−Ｚ’断面を模式的に示す、断面図である。
【図１０】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられ得ることが理解されるべきである。
【００２９】
（１）ハニカム構造体：
図１〜図５に示すように、本発明のハニカム構造体の一の実施形態は、多孔質の隔壁１を有するハニカム構造部４と、ハニカム構造部４の外周を囲繞するように配設された外周コート層３と、を備えたハニカム構造体１００である。多孔質の隔壁１は、流入端面１１から流出端面１２まで延びる流体の流路となる複数のセル２を区画形成するものである。ハニカム構造部４は、流入端面１１及び流出端面１２を両端面とする柱状を呈している。
【００３０】
ここで、図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示すハニカム構造体の流入端面を模式的に示す平面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ’断面を模式的に示す、断面図である。図４は、図３のＹ−Ｙ’断面を模式的に示す、断面図である。図５は、図４の示すハニカム構造体の断面の部分拡大図である。
【００３１】
本実施形態のハニカム構造体１００において、以下のように構成されたセル２を、最外周完全セル２ｘとする。最外周完全セル２ｘは、ハニカム構造部４の最外周に形成されたセル２であって、隔壁１によって当該セル２の周囲が欠損なく区画され、当該セル２の内部に外周コート層３が侵入していないセル２である。別言すれば、最外周完全セル２ｘは、当該セル２の周囲全てが、隔壁１によって区画されているセル２のことをいう。一方で、ハニカム構造部４の最外周に形成されたセル２であって、隔壁１の欠けによって当該セル２の周囲が欠損しているセル２を、最外周不完全セル２ｙとする。通常、このような最外周不完全セル２ｙの内部には、外周コート層３が侵入している。
【００３２】
また、本実施形態のハニカム構造体においては、図６に示すように、ハニカム構造部４が、多孔質の隔壁１を囲繞するように配設された外周壁７を有するものであってもよい。この外周壁７は、ハニカム構造部４の隔壁１を形成する際に、当該隔壁１と一体的に形成されたものである。図６に示すハニカム構造体１００Ａにおいては、このような、隔壁１及び外周壁７を有するハニカム構造部４の外周を囲繞するように、更に、外周コート層３が配設されている。このようなハニカム構造部４においては、隔壁１のみ、又は隔壁１と外周壁７とによって周囲が区画されているセル２を完全セルという。ここで、図６は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の他の例を説明するための平面図である。
【００３３】
また、図示は省略するが、ハニカム構造部が外周壁を有している場合、ハニカム構造部の側面全域を覆うようにして、上記した外周壁が配設されていてもよいし、ハニカム構造部の側面一部を覆うようにして、上記した外周壁が配設されていてもよい。例えば、側面全域を覆うように外周壁が配設されたハニカム構造部に対して、その外周壁の一部を取り除くように研削加工等の加工が施されたものであってもよい。なお、側面全域を覆うように外周壁が配設されたハニカム構造部に対して、その外周壁の全てを取り除くように加工を施した場合は、図１〜図５に示すようなハニカム構造部４となる。
【００３４】
ハニカム構造体１００においては、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面において、下記式（１）及び下記式（２）の関係を満たすことを特徴とする。ここで、下記式（１）において、Ｔは、最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］を示す。下記式（１）及び下記式（２）において、Ｐは、外周コート層の気孔率Ｐ［％］を示す。以下、上記した「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの距離のうちの最小距離Ｔ［ｍｍ］」を、「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］」ということがある。また、単に、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」ということもある。
【００３５】
式（１）：１．５≧Ｔ≧１６×（１００−Ｐ）−１．４
式（２）：２０≦Ｐ≦７５
【００３６】
本実施形態のハニカム構造体１００は、上記式（１）及び上記式（２）の関係を満たすことにより、外周コート層３の厚さを薄く且つ破損し難くすることができる。例えば、上記式（１）及び上記式（２）の関係を満たすハニカム構造体１００は、取り扱い時に、外周コート層３が欠けて破損してしまったり、外周コート層３を貫通するような孔が空いてしまったりすることを有効に抑制することができる。
【００３７】
上記した「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］」が、「１６×（１００−Ｐ）−１．４」未満であると、ハニカム構造体１００の十分な強度を維持することができなくなる。また、外周コート層３が欠けて破損したり、外周コート層３を貫通するような孔が空き易くなったりする。一方、上記した「最小距離Ｔ［ｍｍ］」が、１．５ｍｍを超えると、外周コート層３の気孔率Ｐ［％］の値に関わらず、外周コート層３が厚くなり過ぎて、ハニカム構造体１００の圧力損失が増大してしまう。このため、ハニカム構造体１００を車両に搭載した際に、排気抵抗が高くなり燃費の悪化を引き起こしてしまう。
【００３８】
上記式（１）は、上記式（２）の条件を満たす「気孔率Ｐ［％］」の値によって規定される。気孔率Ｐ［％］の値が、上記式（２）の条件を満たしていないと、上記式（１）の条件を満たしていたとしても、外周コート層３が欠けて破損したり、外周コート層３を貫通するような孔が空き易くなったりすることがある。また、外周コート層３の気孔率Ｐ［％］の値が７５％を超えると、ハニカム構造体１００の強度が不十分となり、排ガス浄化装置に用いられる缶体内にハニカム構造体を収納する際に、ハニカム構造体を十分な把持力で保持することが困難となる。外周コート層３の気孔率Ｐ［％］の値が２０％未満であると、外周コート層の作製時に、外周コート層の材料となるコート材の乾燥収縮により、クラックを引き起こすことがある。
【００３９】
ここで、図５を参照しつつ、「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］」について、より詳細に説明する。図５に示すように、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面においては、複数のセル２が、多孔質の隔壁１によって区画形成されている。ここで、ハニカム構造部４の最外周に形成されたセル２ｘ，２ｙ以外のセル２ｚは、通常、セル２の周囲全域が隔壁１によって区画されている。このようなセル２ｚを、例えば、「完全セル２ｚ」と称することがある。一方で、ハニカム構造部４の最外周に形成されたセル２ｘ，２ｙは、セル２の周囲全域が隔壁１によって区画されているセル２ｘと、セル２の周囲に存在するはずの隔壁１が欠損しているセル２ｙと、が存在する。
【００４０】
例えば、図５において、符号２ｘにて示される「最外周に形成されたセル２ｘ」は、セル２ｘの周囲全域が隔壁１によって区画されており、本明細書においては、「最外周完全セル２ｘ」と称する。また、図５において、符号２ｙにて示される「最外周に形成されたセル２ｙ」は、セル２の周囲に存在するはずの隔壁１が一部欠損しており、本明細書においては、「最外周不完全セル２ｙ」と称する。通常、外周コート層３を備えたハニカム構造体１００では、ハニカム構造部４の最外周に「最外周不完全セル２ｙ」が存在する場合、最外周不完全セル２ｙの内部には、外周コート層３が侵入している。
【００４１】
「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの最小距離」は、外周コート層３の表面に対する法線方向の距離とする。例えば、図５において、ハニカム構造部４の最外周には、複数の最外周不完全セル２ｙも存在しているが、このような最外周不完全セル２ｙについては、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」を観測する際には考慮しないことする。図５において、符号Ｔで示す矢印は、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」を示している。「最小距離Ｔ［ｍｍ］」には、最外周完全セル２ｘを区画する隔壁１の厚さｔ１［ｍｍ］（図示せず）と、外周コート層３の厚さｔ２［ｍｍ］（図示せず）とが含まれる。
【００４２】
また、図５において、符号Ｕ１で示す矢印は、ハニカム構造部４の外周部分の厚さに相当する距離を示しているが、この距離Ｕ１は、「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの距離」ではない。即ち、距離Ｕ１は、外周コート層３の表面から、最外周不完全セル２ｙのみを区画する隔壁１までの距離である。したがって、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」を求める際には、この距離Ｕ１について考慮しないものとする。
【００４３】
更に、図５において、符号Ｕ２で示す矢印は、ハニカム構造部４の外周部分の厚さに相当する距離を示しているが、この距離Ｕ２は、「最外周完全セル２ｘから外周コート層３の表面までの距離」ではない。即ち、距離Ｕ２は、外周コート層３の表面から、最外周不完全セル２ｙを経由し、更に内側に形成された完全セル２ｚまでの距離である。したがって、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」を求める際には、この距離Ｕ２について考慮しないものとする。
【００４４】
「最小距離Ｔ［ｍｍ］」は、ハニカム構造体をセルの延びる方向に直交するように切断した断面を画像解析することによって測定することができる。具体的には、まず、ハニカム構造体を、セルの延びる方向に直交するように切断する。そして、このハニカム構造体の切断面の外周部分を、走査型電子顕微鏡又はマイクロスコープによって観測し、最外周完全セルから外周コート層の表面までの「最小距離Ｔ［ｍｍ］」を測定する。なお、ハニカム構造体のセルの延びる方向が、流入端面及び流出端面に対して直交する方向に延びている場合は、任意の少なくとも１つ断面について、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」の測定を行えばよい。また、ハニカム構造体のセルの延びる方向が、流入端面及び流出端面に対して直交する方向に延びている場合は、ハニカム構造体の流入端面及び流出端面を観測することで、上述した断面の観測に代用してもよい。「最小距離Ｔ［ｍｍ］」の測定は、上述した断面、又は流入端面若しくは流出端面における、全ての「最外周完全セル」について行うこととする。走査型電子顕微鏡としては、日立ハイテクノロジーズ社製のＳ-３４００Ｎ（商品名）を用いることができる。マイクロスコープとしては、キーエンス社製のＶＨＫ−１０００（商品名）を用いることができる。外周コート層の厚みを測定する際には、例えば、ＭＩＴＡＮＩ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製のＷｉｎＲＯＯＦ（商品名）の画像処理ソフトを用いて測定することができる。以下、走査型電子顕微鏡によって撮像した画像を、ＳＥＭ画像ということがある。「ＳＥＭ」とは、「Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ」の略である。
【００４５】
「外周コート層の気孔率Ｐ［％］」は、ハニカム構造体をセルの延びる方向に直交する断面を画像解析することによって測定することができる。具体的には、ハニカム構造体の外周コート層の断面について、走査型電子顕微鏡によって、ＳＥＭ画像を任意に、３視野、撮影する。撮影時の倍率は、１５０倍とし、１視野の観測範囲は、一辺の長さが３００〜５００μｍの四角形の範囲とする。次に、撮影された各ＳＥＭ画像について、画像解析によって二値化を行い、空洞部分（即ち、気孔部分）と、空洞以外の部分（即ち、隔壁の実体部分）とに分ける。次に、各空洞部分について、その面積を求める。「空洞部分の総面積」を「１視野の観測範囲の面積」で除した百分率の値を、その１視野における気孔率［％］とする。そして、３視野のそれぞれの気孔率の算術平均値を、「外周コート層の気孔率Ｐ［％］」とする。走査型電子顕微鏡としては、日立ハイテクノロジーズ社製のＳ-３４００Ｎ（商品名）を用いることができる。また、撮影された画像の画像解析は、例えば、ＭＩＴＡＮＩ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製のＷｉｎＲＯＯＦ（商品名）の画像処理ソフトを用いることができる。
【００４６】
外周コート層の気孔率Ｐ［％］は、２０〜７５％であることが好ましく、２５〜７０％であることが更に好ましく、２５〜６５％であることが特に好ましい。このように構成することによって、外周コート層の作製時にクラックが生じ難く、且つ、排ガス浄化用部材として使用するのに十分な強度を有するハニカム構造体とすることができる。
【００４７】
最外周完全セルから外周コート層の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］が、下記式（３）の関係を更に満たすことが好ましい。即ち、最小距離Ｔ［ｍｍ］は、０．０３ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。また、最小距離Ｔ［ｍｍ］は、０．０３〜１．０ｍｍであることが更に好ましく、０．０３〜０．８ｍｍであることが特に好ましい。最小距離Ｔ［ｍｍ］が、０．０３ｍｍ未満であると、ハニカム構造体の十分な強度を維持することができなくなることがある。最小距離Ｔ［ｍｍ］が、１．５ｍｍを超えると、外周コート層が厚くなり過ぎて、ハニカム構造体の圧力損失が増大してしまうことがある。このため、ハニカム構造体を車両に搭載した際に、排気抵抗が高くなり燃費の悪化を引き起こしてしまう。
【００４８】
式（３）：Ｔ≧０．０３
【００４９】
最小距離Ｔ［ｍｍ］には、最外周完全セルを区画する隔壁の厚さｔ１［ｍｍ］と、外周コート層の厚さｔ２［ｍｍ］と、が含まれている。なお、ハニカム構造部が外周壁を有する場合には、この外周壁の厚さも、最小距離Ｔ［ｍｍ］に含まれることとなる。最小距離Ｔ［ｍｍ］のうちの外周コート層が配設された範囲の厚さｔ２［ｍｍ］は、０．０２５〜１．０ｍｍであることが好ましい。このように構成することによって、外周コート層の破損抑制と薄壁化との両立化を有効に図ることができる。最外周完全セルを区画する隔壁の厚さｔ１［ｍｍ］及び外周コート層の厚さｔ２［ｍｍ］については、最小距離Ｔ［ｍｍ］を測定する際に、ＳＥＭ画像の画像解析を行うことにより求めることができる。
【００５０】
外周コート層の断面において、外周コート層に形成された気孔の総面積Ｓｐ［μｍ２］と、外周コート層に形成された気孔の総周囲長Ｌｐ［μｍ］とが、下記式（４）の関係を更に満たすことが好ましい。下記式（４）を満たすことにより、ハニカム構造部の隔壁に触媒を担持した際に、外周コート層からの触媒の滲み出しを極めて有効に抑制することができる。なお、下記式（４）における「４×Ｓｐ／Ｌｐ」の値は、外周コート層の平均細孔径の値を示している。以下、本明細書において、下記式（４）における「４×Ｓｐ／Ｌｐ」について、「外周コート層の平均細孔径Ｍ［μｍ］」ということがある。
【００５１】
式（４）：４×Ｓｐ／Ｌｐ≦４５
【００５２】
外周コート層に形成された気孔の総面積Ｓｐ［μｍ２］、及び外周コート層に形成された気孔の総周囲長Ｌｐ［μｍ］は、外周コート層の気孔率Ｐ［％］を測定する際に、ＳＥＭ画像の画像解析を行うことにより求めることができる。
【００５３】
外周コート層の平均細孔径Ｍ［μｍ］は、式（４）に示されるように、４５μｍ以下であることが好ましく、更に、４０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以下であることが特に好ましい。外周コート層の平均細孔径Ｍ［μｍ］の下限値については特に制限はないが、例えば、実質的な下限値は、１μｍである。
【００５４】
セルの延びる方向に直交する断面におけるセルの形状は、特に限定されない。例えば、三角形、四角形、六角形、八角形などの多角形を挙げることができる。また、セルの形状は、一のセルと、他のセルとで、その形状が異なっていてもよい。
【００５５】
ハニカム構造体の全体形状については特に制限はない。本実施形態のハニカム構造体の全体形状は、流入端面及び流出端面の形状が、円形、又は楕円形であることが好ましく、特に、円形であることが好ましい。また、ハニカム構造体の大きさは、特に限定されないが、流入端面から流出端面までの長さが、３０〜４５０ｍｍであることが好ましい。また、ハニカム構造体の全体形状が円柱状の場合、それぞれの端面の直径が、２５〜４００ｍｍであることが好ましい。
【００５６】
外周コート層の材料が、炭化珪素、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される第一の材料群より選択される少なくとも一種の材料を含むものである。そして、外周コート層の材料が、上記第一の材料群より選択される少なくとも一種の材料を、２０質量％以上含むものであり、２５質量％以上含むことが好ましく、３０質量％以上含むことが特に好ましい。外周コート層の材料として、特に、ハニカム構造部との密着性の観点から、ハニカム構造部に含まれる材料を含むものが好ましい。
【００５７】
ハニカム構造部の隔壁の厚さが、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．０６〜０．４ｍｍであることが更に好ましく、０．０７〜０．３５ｍｍであることが特に好ましい。隔壁の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、ハニカム構造体の十分な強度を維持することができなくなることがある。隔壁の厚さが０．５ｍｍを超えると、ハニカム構造体の圧力損失が増大してしまうことがある。このため、ハニカム構造体を車両に搭載した際に、排気抵抗が高くなり燃費の悪化を引き起こしてしまう。隔壁の厚さは、ハニカム構造体の断面の形状を、走査型電子顕微鏡によって観測することにより測定した値である。
【００５８】
ハニカム構造部の隔壁の気孔率が、２０〜７５％であることが好ましく、２５〜７０％であることが更に好ましく、２５〜６５％であることが特に好ましい。隔壁の気孔率が２０％未満であると、ハニカム構造体をフィルタとして使用した際に、圧力損失が増大することがある。隔壁の気孔率が７５％を超えると、ハニカム構造体１００の強度が不十分となり、排ガス浄化装置に用いられる缶体内にハニカム構造体を収納する際に、ハニカム構造体を十分な把持力で保持することが困難になることがある。隔壁の気孔率の値は、水銀ポロシメータによって測定した値である。
【００５９】
ハニカム構造部のセル密度が、１５〜２００個／ｃｍ２であることが好ましく、２０〜１５０個／ｃｍ２であることが更に好ましく、３０〜１００個／ｃｍ２であることが特に好ましい。セル密度が１５個／ｃｍ２未満であると、ハニカム構造体の強度が不足することがある。２００個／ｃｍ２を超えると、ハニカム構造体の圧力損失が増大することや、触媒を担持した場合に、担持した触媒によってセルの目詰まりが発生することがある。
【００６０】
ハニカム構造部の材料が、炭化珪素、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される第二の材料群より選択される少なくとも一種の材料を含むことが好ましい。そして、ハニカム構造部の材料が、上記第二の材料群より選択される少なくとも一種の材料を、３０質量％以上含むことが好ましく、４０質量％以上含むことが更に好ましく、５０質量％以上含むことが特に好ましい。
【００６１】
本実施形態のハニカム構造体は、内燃機関の排ガス浄化用の部材として好適に用いることができる。例えば、排ガス浄化用の触媒を担持するための触媒担体として好適に利用することができる。本実施形態のハニカム構造体は、ハニカム構造部の隔壁の表面及び隔壁の細孔のうちの少なくとも一方に、排ガス浄化用の触媒が担持されたものであってもよい。
【００６２】
次に、本発明のハニカム構造体の他の実施形態について説明する。図７〜図９に示すように、本発明のハニカム構造体の他の実施形態は、ハニカム構造部４と、外周コート層３と、ハニカム構造部４に形成されたセル２のいずれか一方の端部に配設された目封止部５と、を備えたハニカム構造体２００である。ハニカム構造部４は、多孔質の隔壁１を有する。多孔質の隔壁１は、流入端面１１から流出端面１２まで延びる流体の流路となる複数のセル２を区画形成するものである。目封止部５は、セル２の流入端面１１側又は流出端面１２側の開口部に配設され、セル２のいずれか一方の端部を封止するものである。ここで、複数のセル２のうち、流出端面１２側の開口部に目封止部５が配設され、流入端面１１側が開口したセル２を、流入セル２ａとする。また、複数のセル２のうち、流入セル２ａ以外の残余のセル２であって、流入端面１１側の開口部に目封止部５が配設され、流出端面１２側が開口したセル２を、流出セル２ｂとする。
【００６３】
図７は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図８は、図７に示すハニカム構造体の流入端面を模式的に示す平面図である。図９は、図８のＺ−Ｚ’断面を模式的に示す、断面図である。
【００６４】
図７〜図９に示す本実施形態のハニカム構造体２００に用いられるハニカム構造部４及び外周コート層３は、図１〜図５に示すハニカム構造部４及び外周コート層３と同様に構成されたものである。このように構成された本実施形態のハニカム構造体２００も、図１〜図５に示すハニカム構造体１００と同様の作用効果を得ることができる。即ち、外周コート層３の厚さを薄く且つ破損し難くすることができる。なお、本実施形態のハニカム構造体２００は、排ガスを浄化するためのフィルタとして用いることができる。また、外周コート層３の気孔を制御することにより、ハニカム構造部４の隔壁１に触媒を担持した際に、外周コート層３からの触媒の滲み出しを有効に抑制することができる。
【００６５】
目封止部５は、セラミックスを含む材料からなるものであることが好ましい。目封止部５を構成する材料は、これまでに説明した隔壁を構成する材料として例示された「第二の材料群」から選択される少なくとも一種の材料を含むものであることが好ましい。
【００６６】
次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図１０に示すように、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態は、ハニカム構造部２４と、外周コート層２３と、ハニカム構造部２４に形成されたセル２２のいずれか一方の端部に配設された目封止部２５と、を備えたハニカム構造体３００である。ハニカム構造部２４は、複数のハニカムセグメント２０が、接合層２７を介して接合されたものである。それぞれのハニカムセグメント２０は、多孔質の隔壁２１を有する。多孔質の隔壁２１は、流入端面３１から流出端面３２まで延びる複数のセル２２を区画形成するものである。目封止部２５は、セル２２の流入端面３１側又は流出端面３２側の開口部に配設され、セル２２のいずれか一方の端部を封止するものである。符号２２ａは、流入セル２２ａを示し、符号２２ｂは、流出セル２２ｂを示す。
【００６７】
図１０は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態のハニカム構造体３００は、ハニカム構造部２４が、複数のハニカムセグメント２０が接合されたものであれば、目封止部２５を備えていなくともよい。
【００６８】
図１０に示す本実施形態のハニカム構造体３００についても、最外周完全セルから外周コート層２３の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］と、外周コート層２３の気孔率Ｐ［％］とが、これまでに説明した式（１）及び式（２）の関係を満たしている。このように構成することによって、外周コート層２３の厚さを薄く且つ破損し難くすることができる。また、外周コート層２３の気孔を制御することにより、ハニカム構造部２４の隔壁２１に触媒を担持した際に、外周コート層２３からの触媒の滲み出しを有効に抑制することができる。
【００６９】
複数のハニカムセグメント２０が接合されたハニカム構造部２４は、角柱状のハニカムセグメント２０の複数個を、接合層２７を介して接合し、その外周部分を所望形状に研削加工したものである。このため、複数のハニカムセグメント２０が接合されたハニカム構造部２４は、その外周を囲繞するように外周コート層を配設することが不可欠であり、本発明の技術を適用した場合に、特に好適な効果を奏するものとなる。ハニカムセグメント２０の構成については、従来公知のセグメント構造のハニカム構造体に準じたものとすることができる。
【００７０】
（２）ハニカム構造体の製造方法：
次に、本発明のハニカム構造体を製造する方法について説明する。
【００７１】
本発明のハニカム構造体を製造する際には、まず、ハニカム成形体を成形するための成形原料を調製する。成形原料は、セラミックス原料を含有するものであることが好ましい。
【００７２】
成形原料に含有されるセラミックス原料としては、例えば、以下の「原料群」から選択される少なくとも一種のセラミックスが好ましい。「原料群」とは、炭化珪素、コージェライト、コージェライト化原料、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、ムライト、アルミナ、炭化珪素−コージェライト系複合材料、及びチタン酸アルミニウムから構成される群である。これらの原料を用いることにより、強度及び耐熱性に優れたハニカム構造体を得ることができる。なお、コージェライト化原料とは、シリカが４２〜５６質量％、アルミナが３０〜４５質量％、マグネシアが１２〜１６質量％の範囲に入る化学組成となるように配合されたセラミックス原料である。そして、コージェライト化原料は、焼成されてコージェライトになるものである。
【００７３】
成形原料は、上記セラミックス原料に、造孔材、バインダ、分散剤、界面活性剤、分散媒等を混合して調製することが好ましい。
【００７４】
造孔材、バインダ、分散剤、界面活性剤、分散媒等については、従来公知のハニカム構造体の製造方法において使用されるものを用いることができる。また、造孔材、バインダ、分散剤、界面活性剤、分散媒等の使用量についても、作製しようとするハニカム構造体の物性等に応じて、適宜決定することができる。
【００７５】
成形原料を用いてハニカム成形体を形成する際には、まず、成形原料を混練して坏土とし、得られた坏土をハニカム形状に成形することが好ましい。ハニカム成形体は、複数のセルを区画形成する隔壁と、この隔壁を囲繞するように配設された外周壁を有する柱状のものであることが好ましい。また、製造するハニカム構造体が、セグメント構造のハニカム構造体である場合には、ハニカム成形体として、軸方向に直交する断面の形状が四角形等の角柱状のハニカム成形体を複数個作製する。
【００７６】
成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダ、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。
【００７７】
坏土を成形してハニカム成形体を形成する方法としては特に制限はなく、押出成形法、射出成形法、プレス成形法等の成形方法を用いることができる。
【００７８】
ハニカム成形体を成形した後に、得られたハニカム成形体を乾燥することが好ましい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができる。
【００７９】
次に、ハニカム構造体として、セルの開口部を目封止する目封止部を備えたものを製造する場合には、乾燥したハニカム成形体に、目封止部を形成してもよい。なお、目封止部を形成する場合は、ハニカム成形体を焼成した後に行ってもよい。目封止部は、ハニカム成形体と同様に、耐熱性、耐食性に優れるセラミックスによって形成することが好ましい。目封止部を形成する方法については、従来公知のハニカム構造体を用いたハニカムフィルタの製造方法に準じて行うことができる。
【００８０】
次に、ハニカム成形体を本焼成して、ハニカム焼成体を作製する。「本焼成」とは、ハニカム成形体を構成する成形原料を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するための操作を意味する。本焼成における焼成条件については、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。
【００８１】
ハニカム成形体を本焼成する前には、ハニカム成形体を仮焼することが好ましい。仮焼は、脱脂のために行うものであり、その方法については特に制限はなく、ハニカム成形体中の、バインダ、分散剤、造孔材等の有機物を除去することができればよい。
【００８２】
次に、得られたハニカム焼成体の外周部分に対して研削加工等を施し、ハニカム焼成体の外周壁を取り除いてもよい。このような研削加工を行うことにより、ハニカム焼成体の形状を、所望の形状とすることができる。例えば、焼成時の焼成収縮等によって、ハニカム焼成体の形状に歪み等が生じている場合には、外周部分に対して研削加工を施すことにより、ハニカム焼成体の形状を整えることができる。研削加工の方法については、特に制限はなく、外周コート層を備えた従来公知のハニカム構造体を製造する際に用いられる方法に準じて行うことができる。
【００８３】
製造するハニカム構造体が、セグメント構造のハニカム構造体である場合には、複数個作製したハニカム成形体を、接合材を介して接合して、複数個のハニカムセグメントが接合されたハニカム接合体を作製することが好ましい。そして、作製したハニカム接合体に対して、その外周部分を研削加工し、所望の形状のハニカム接合体を作製することが好ましい。
【００８４】
次に、外周コート層を作製するための外周コート材を調製する。外周コート材は、セラミックス原料に、造孔材、バインダ、分散剤、界面活性剤、分散媒等を混合して調製することが好ましい。外周コート材を調製する際には、外周コート材を乾燥し、必要に応じて焼成することによって作製される外周コート層の気孔率が、２０〜７５％となるように、外周コート材の配合処方を調整することが好ましい。
【００８５】
次に、研削加工を施したハニカム焼成体の外周に、外周コート材を塗工する。外周コート材の塗工方法については特に制限はなく、外周コート層を備えた従来公知のハニカム構造体を製造する際に用いられる方法に準じて行うことができる。ただし、本発明のハニカム構造体を製造する際には、最外周完全セルから外周コート層の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］と、外周コート層の気孔率Ｐ［％］とが、上記した式（１）及び式（２）を満たすように、外周コート材の塗工厚さを調整する。なお、外周コート層の気孔率［％］は、外周コート材の配合処方から推定された値を用いてもよいし、同じ配合処方の外周コート材を用いて、外周コート層を別途作製し、作製した外周コート層の気孔率［％］を測定してもよい。また、外周コート材の塗工厚さについては、乾燥や焼成時の収縮を考慮し、その塗工厚さを決定することが好ましい。例えば、外周コート材の収縮率Ｎ［％］は、同じ配合処方の外周コート材を用いて、外周コート層を別途作製し、作製した外周コート層の厚さ［ｍｍ］を、作製時の外周コート材の塗工厚さ［ｍｍ］で除算した値の百分率［％］として求めることができる。また、ハニカム焼成体に外周コート材を塗工する際には、塗工する外周コート材の質量を管理することにより、ハニカム焼成体の外周に塗工される塗工厚さの調整を行うことができる。
【００８６】
具体的には、以下のような方法によって、外周コート材の塗工厚さを決定することができる。まず、研削加工を施したハニカム焼成体の端面を、マイクロスコープによって観測する。そして、最外周完全セルを区画する隔壁の厚さＴａ［ｍｍ］を測定する。この際、隔壁の厚さＴａ［ｍｍ］は、作製を予定するハニカム構造体の外周形状の法線方向における厚さとする。また、外周コート材の収縮率Ｎ［％］を、上述した方法等によって求める。そして、外周コート材の塗工厚さＴｂ［ｍｍ］を、下記式（５）を満たすようにして決定する。
【００８７】
式（５）：１．５≧（Ｔａ＋Ｔｂ×Ｎ／１００）≧１６×（１００−Ｐ）−１．４
（ただし、式（５）において、Ｔａは、最外周完全セルを区画する隔壁の厚さ［ｍｍ］を示す。Ｔｂは、外周コート材の塗工厚さ［ｍｍ］を示す。Ｎは、外周コート材の収縮率［％］を示す。Ｐは、外周コート材によって作製される外周コート層の気孔率［％］を示す。）
【００８８】
上記式（５）において、「Ｔａ＋Ｔｂ×Ｎ／１００」は、式（１）における「Ｔ」、即ち、最外周完全セルから外周コート層の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］に相当する値である。上記式（５）を満たすようにして、外周コート材の塗工厚さＴｂ［ｍｍ］を決定することにより、本発明のハニカム構造体を簡便に製造することができる。
【実施例】
【００８９】
（実施例１）
炭化珪素粉末を８０質量部と、Ｓｉ粉末２０質量部とを混合して、混合粉末を得た。この混合粉末に、バインダ、造孔材、及び水を添加して、成形原料とした。次に、成形原料を混練して円柱状の坏土を作製した。
【００９０】
次に、所定の形状の口金を用いて坏土を押出成形し、端面における開口部の形状が四角形であるセルを有し、全体形状が四角柱状のハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、１６個作製した。
【００９１】
次に、ハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。
【００９２】
次に、乾燥したハニカム成形体に、目封止部を形成した。具体的には、まず、ハニカム成形体の流入端面に、流入セルが覆われるようにマスクを施した。その後、マスクの施されたハニカム成形体の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流出セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、ハニカム成形体の流出端面についても、上記と同様の方法で、流入セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、目封止部を形成したハニカム成形体を、更に、熱風乾燥機で乾燥した。
【００９３】
次に、目封止部を形成したハニカム成形体を脱脂し、焼成してハニカム焼成体を得た。脱脂の条件は、５５０℃で３時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下で、１４５０℃、２時間とした。ハニカム焼成体は、全体形状が四角柱状であった。ハニカム焼成体の端面の形状は、一辺の長さが３９ｍｍの正方形であった。
【００９４】
次に、得られた１６個のハニカム焼成体を、互いの側面同士が対向するように隣接して配置された状態で接合材によって接合し、ハニカム接合体を作製した。ハニカム接合体は、その端面において、縦方向に４個、横方向に４個の合計１６個のハニカム焼成体が配列するように接合して作製した。
【００９５】
次に、ハニカム接合体の外周部を研削によって加工して、ハニカム接合体のセルの延びる方向に垂直な断面の形状を円形にした。その後、研削加工したハニカム接合体の最外周に、セラミックス原料を含む外周コート材を塗工した。外周コート材は、以下の方法で調製した。まず、外周コート材の原料として、アルミノシリケート繊維を３０質量部、ＳｉＣ粒子を３０質量部、水を３０質量部含み、残部が有機バインダ、発泡樹脂、及び分散剤を用意した。これらを混合して、外周コート材を調製した。外周コート材の塗工は、ハニカム接合体を回転させながら塗布する方法によって行った。外周コート材の塗工厚さは、得られるハニカム構造体の最小距離Ｔが１ｍｍとなるように調整した。
【００９６】
外周コート材を塗工したハニカム接合体を、６００℃で熱処理して、実施例１のハニカム構造体を作製した。得られたハニカム構造体は、ハニカム接合体によって構成されたハニカム構造部と、外周コート材によって形成された外周コート層と、を備えたものであった。
【００９７】
得られたハニカム構造体は、隔壁の気孔率が４１％であった。また、隔壁の厚さが、０．３０ｍｍであった。端面の直径が１５２ｍｍ、セルの延びる方向における長さが１５２ｍｍであった。また、セル密度が、４６．５個／ｃｍ２であった。隔壁の気孔率は、水銀ポロシメータによって測定した値である。
【００９８】
また、得られたハニカム構造体について、外周コート層の気孔率Ｐ［％］及び平均細孔径Ｍ［μｍ］を、以下の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００９９】
（気孔率Ｐ［％］）
まず、ハニカム構造体の外周コート層の断面について、走査型電子顕微鏡によってＳＥＭ画像を任意に、３視野、撮影した。撮影時の倍率は、１５０倍とし、１視野の観測範囲は、一辺の長さが５００μｍの四角形の範囲とした。次に、撮影された各ＳＥＭ画像について画像解析によって二値化を行い、空洞部分と、空洞以外の部分とに分けた。次に、各空洞部分について、その面積を求めた。空洞部分の総面積を、１視野の観測範囲の面積で除した百分率の値を、その１視野における気孔率［％］とした。そして、３視野のそれぞれの気孔率の算術平均値を、外周コート層の気孔率Ｐ［％］とした。走査型電子顕微鏡としては、日立ハイテクノロジーズ社製のＳ-３４００Ｎ（商品名）を用いた。また、画像解析は、ＭＩＴＡＮＩ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社製のＷｉｎＲＯＯＦ（商品名）の画像処理ソフトを用いた。
【０１００】
（平均細孔径Ｍ［μｍ］）
気孔率Ｐ［％］を測定したＳＥＭ画像において、外周コート層に形成された気孔の総面積Ｓｐ［μｍ２］と、外周コート層に形成された気孔の総周囲長Ｌｐ［μｍ］とを求めた。そして、「４×Ｓｐ／Ｌｐ」の値を、外周コート層の平均細孔径Ｍ［μｍ］とした。表１において、「Ｍ［μｍ］」の欄に、外周コート層の平均細孔径Ｍ［μｍ］の値を示している。
【０１０１】
また、得られたハニカム構造体について、最外周完全セルから外周コート層の表面までの最小距離Ｔ［ｍｍ］を測定した。測定結果を、表１に示す。なお、最小距離Ｔ［ｍｍ］の測定は、ハニカム構造体の流入端面において行った。
【０１０２】
実施例１のハニカム構造体について、以下の方法で、「強度評価」、及び「触媒の滲み出し評価」を行った。結果を、表１に示す。
【０１０３】
（強度評価）
まず、作製したハニカム構造体を、セルの延びる方向が水平となるように、横向きに配置した。このように横向きに配置したハニカム構造体の外周コート層に対して、鉛直上方から、端面が平面の棒状部材を、１ｍｍ／ｓｅｃの速度で押し付けて、外周コート層に破損が生じるか否かの破壊試験を行った。棒状部材の端面は、直径が０．２ｍｍの円形のものとした。棒状部材を押し付ける際の荷重は、１００Ｎとした。棒状部材としては、材質がＳ４５Ｃの炭素鋼を用いた。この破壊試験において、ハニカム構造体の外周コート層に破損が生じない場合を合格とし、表１の「強度評価」の欄に「ＯＫ」と記す。また、この破壊試験において、ハニカム構造体の外周コート層に破損が生じた場合を不合格とし、表１の「強度評価」の欄に「ＮＧ」と記す。
【０１０４】
（触媒の滲み出し評価）
作製したハニカム構造体に、以下の方法で触媒を担持し、外周コート層の表面への触媒の滲み出しを、目視にて確認した。まず、担持させようとする触媒を含む触媒スラリーを調製する。この触媒スラリーを、ハニカム構造体の隔壁にコートする。触媒スラリーのコート方法は、特に限定されない。例えば、ハニカム構造体の一方の端面を触媒スラリー中に漬けた状態で、ハニカム構造体の他方の端面から吸引する方法（吸引法）を、好適なコート方法として挙げられる。こうして、ハニカム構造体の隔壁に触媒スラリーをコートした後、触媒スラリーを乾燥させる。更に、乾燥した触媒スラリーを焼成してもよい。このようにして、隔壁に触媒が担持されたハニカムフィルタを得ることができる。触媒の担持量としては、５０ｇ／リットルとした。このようにして触媒を担持した後、外周コート層の表面を目視で観察し、触媒の滲み出しの有無を確認した。外周コート層の表面への触媒の滲み出しが確認されなかった場合は、表１の「触媒の滲み出し評価」の欄に「無し」と記す。外周コート層の表面への触媒の滲み出しが確認された場合は、表１の「触媒の滲み出し評価」の欄に「有り」又は「やや有り」と記す。また、触媒の滲み出し評価においては、外周コート層の表面への触媒の滲み出しが確認されなかった場合でも、外周コート層の変色が確認された際には、「（変色有り）」と付記した。また、外周コート層の表面への触媒の滲み出しがやや確認された場合でも、ハニカム構造体の性能面において問題がないものについては、「（性能の影響無し）」と付記した。
【０１０５】
【表１】
0006581926.tif 000002
【０１０６】
（実施例２〜３４）
表１に示すように、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」と「気孔率Ｐ［％］」の値を変更して、実施例２〜３４のハニカム構造体を作製した。最小距離Ｔ［ｍｍ］は、外周コート材を塗工する際の厚さを変更することによって調節した。気孔率Ｐ［％］は、外周コート材に添加した造孔材の量を変更することによって調節した。
【０１０７】
【表２】
0006581926.tif 000003
【０１０８】
（比較例１〜１５）
表２に示すように、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」と「気孔率Ｐ［％］」の値を変更して、比較例１〜１５のハニカム構造体を作製した。最小距離Ｔ［ｍｍ］は、外周コート材を塗工する際の厚さを変更することによって調節した。気孔率Ｐ［％］は、外周コート材に添加した造孔材の量を変更することによって調節した。
【０１０９】
【表３】
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【０１１０】
（実施例３５〜４９）
表３に示すように、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」と「気孔率Ｐ［％］」の値を変更して、実施例３５〜４９のハニカム構造体を作製した。最小距離Ｔ［ｍｍ］は、外周コート材を塗工する際の厚さを変更することによって調節した。気孔率Ｐ［％］及び平均細孔径Ｍ［μｍ］は、外周コート材に添加した造孔材の量及び粒径を変更することによって調節した。
【０１１１】
【表４】
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【０１１２】
（実施例５０〜５３、比較例１６，１７）
実施例５０〜５３、比較例１６，１７においては、表４に示すように、「最小距離Ｔ［ｍｍ］」と「気孔率Ｐ［％］」の値を変更して、実施例５０〜５３、比較例１６，１７のハニカム構造体を作製した。なお、実施例５０〜５３、比較例１６，１７においては、隔壁によって区画形成されるセルの形状を、四角形と八角形のセルが交互に配置されたものに変更した。なお、隔壁の気孔率は４１％であり、隔壁の平均細孔径は１５μｍであった。
【０１１３】
実施例５０〜５３、比較例１６，１７のハニカム構造体について、以下の方法で、「圧力損失変化率」を測定した。結果を、表４に示す。
【０１１４】
（圧力損失変化率）
実施例５０〜５３、比較例１６，１７のハニカム構造体の流入端面側から、２５℃、１０ｍ３／ｍｉｎの空気を流し、それぞれのハニカム構造体の圧力損失を測定した。「圧力損失変化率」は、実施例５３のハニカム構造体の圧力損失値を「１００」として、実施例５０〜５２、比較例１６，１７のハニカム構造体の圧力損失値の比率を算出した。例えば、比較例１６のハニカム構造体の「圧力損失変化率」は「１１０」を示し、実施例５３のハニカム構造体の圧力損失値に対して、圧力損失が１０％増加しているということである。
【０１１５】
（結果）
表１〜表３に示すように、実施例１〜４９のハニカム構造体は、強度評価において、全て良好な結果を示すものであった。この実施例１〜４９のハニカム構造体は、これまでに説明した式（１）及び式（２）を満たすものである。一方で、比較例１〜１５のハニカム構造体は、強度評価において、全て外周コート層の破壊が確認された。この比較例１〜１５のハニカム構造体は、上記式（１）及び式（２）を満たしていないものであった。したがって、外周コート層を備えたハニカム構造体は、上記式（１）及び式（２）を満たすことにより、外周コート層が破損し難いものであることが分かった。また、外周コート層を備えたハニカム構造体は、式（１）及び式（２）を満たす範囲において、外周コート層の厚さをより薄くすることも可能であることが分かった。特に、実施例４１〜４９の「触媒の滲み出し評価」においては、外周コート層の厚さをより薄くした場合であっても、ハニカム構造体の性能面に影響の無いことが確認された。
【０１１６】
また、表４に示すように、最小距離Ｔ［ｍｍ］の値が、１．５ｍｍ以下であれば、外周コート層の厚さをより薄くしたハニカム構造体に対して、圧力損失変化率が、５％以下であることが分かった。このため、上記式（１）及び式（２）を満たすハニカム構造体は、外周コート層の厚さが過剰に厚くならず、圧力損失の増大を有効に抑制することが可能なものであった。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明のハニカム構造体は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等から排出される排ガスを浄化するための触媒を担持する触媒担体や、排ガスを浄化するためのフィルタとして利用することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１：隔壁、２：セル、２ａ：流入セル、２ｂ：流出セル、２ｘ：セル（最外周に形成されたセル，最外周完全セル）、２ｙ：セル（最外周に形成されたセル，最外周不完全セル）、２ｚ：セル（最外周に形成されたセル以外のセル，完全セル）、３：外周コート層、４：ハニカム構造部、５：目封止部、７：外周壁、１１：流入端面、１２：流出端面、２０：ハニカムセグメント、２１：隔壁、２２：セル、２２ａ：流入セル、２２ｂ：流出セル、２３：外周コート層、２４：ハニカム構造部、２５：目封止部、２７：接合層、３１：流入端面、３２：流出端面、１００，１００Ａ、２００，３００：ハニカム構造体、Ｔ：最小距離（最外周完全セルから外周コート層の表面までの最小距離）、Ｕ１，Ｕ２：距離。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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