(57)【要約】【課題】ハニカムセグメントなどのセラミックス構造体間の接合材層の表面及び内部にヒケやヒビが発生することを防止する。【解決手段】少なくとも第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とを接合する方法であって、まず、第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２との間に接合材層１１０を介在させた状態で、第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とが接近する方向に圧力を加え（図１ａ）、圧力を加えたことによって、接合材層１１０から第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とを含む積層体１２０の端面に押出された接合材１１１ａを除去し（図１ｂ）、押出された接合材１１１ａを除去した後に積層体１２０の端面付近の接合材１１１ｂを乾燥し（図１ｃ）、次いで積層体１２０の全体を乾燥する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体とを接合する方法であって、
前記第１のセラミックス構造体と前記第２のセラミックス構造体との間に接合材層を介在させた状態で、前記第１のセラミックス構造体と前記第２のセラミックス構造体とが接近する方向に圧力を加え、
前記圧力を加えたことによって、前記接合材層から前記第１のセラミックス構造体と前記第２のセラミックス構造体とを含む積層体の端面に押出された前記接合材を除去し、
前記押出された接合材を除去した後に前記積層体の端面付近の接合材を乾燥し、
前記積層体全体を乾燥することを特徴とするセラミックス構造体の接合方法。
【請求項２】
前記圧力を加えた後であって、前記接合材にヒケやヒビが生じる前に、前記積層体端面に押出された接合材を除去することを特徴とする請求項１に記載のセラミックス構造体の接合方法。
【請求項３】
前記押出された接合材を除去した後、かかる接合材除去によって前記積層体端面に表れる接合材面にヒケやヒビが生じる前に、前記接合材面を乾燥することを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミックス構造体の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックス構造体の接合方法に関し、特に内燃機関、ボイラー等の排ガス中の微粒子捕集フィルターや触媒担体等に使用されるセラミックス構造体の接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セラミックス構造体の被接合面に接合材を塗布し、接合材を塗布した側面に他のセラミックス構造体を押し当てて、複数のセラミックス構造体を相互に接合する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、塗布された接合材の量が少ないと、発生した隙間を後の工程で埋めなければならず、生産性が悪い。また、接合材の量が隙間を十分埋める以上に多すぎると、接合材が積層体の端面に過剰にはみ出してしまうことがあった。そして、この過剰にはみ出してしまった接合材が接合材層の表面及び内部にヒケやヒビを発生させる原因となり、セラミックス構造体相互間の接合力の低下を招くという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−７４５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、内燃機関、ボイラー等の排ガス中の微粒子捕集フィルターや触媒担体等に使用されるセラミックス構造体間の接合材層の表面及び内部にヒケやヒビが発生することを防止可能なセラミックス構造体の接合方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、少なくとも第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体とを接合する方法であって、（１）第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体との間に接合材層を介在させた状態で、第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体とが接近する方向に圧力を加え、（２）圧力を加えたことによって、接合材層から第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体とを含む積層体の端面に押出された接合材を除去し、（３）押出された接合材を除去した後に積層体の端面付近の接合材を乾燥した後、（４）積層体全体を乾燥することにある。
【０００７】
このような第１の特徴によれば、加圧によって押出された接合材を除去し、除去されずに残った積層体端面付近の接合材を乾燥した後に、積層体全体を乾燥することによって、接合材層の表面にヒケやヒビが発生することを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
図１に示すように本実施形態においては、少なくとも第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とを接合する方法であって、まず、第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２との間に接合材層１１０を介在させた状態で、第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とが接近する方向に圧力を加え（図１ａ）、圧力を加えたことによって、接合材層１１０から第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とを含む積層体１２０の端面に押出された接合材１１１ａを除去し（図１ｂ）、押出された接合材１１１ａを除去した後に積層体１２０の端面付近の接合材１１１ｂを乾燥した後（図１ｃ）、積層体１２０の全体を乾燥することにある。
【００１０】
第１のセラミックス構造体１０１と第２のセラミックス構造体１０２とが接近する方向とは、図１（ａ）の矢印が示す方向である。
【００１１】
セラミックス構造体には、内燃機関、ボイラー等の排ガス中の微粒子捕集フィルターや触媒担体等に使用されるハニカム構造体が含まれる。
【００１２】
接合材には、例えば、炭化珪素粉末、アルミノシリケート繊維、コロイダルシリカ及び水等からなる接合材が含まれる。これら接合材は、モーノポンプ、ヘラ、刷毛などの塗布手段を用いて塗布される。
【００１３】
セラミックス構造体１０１とセラミックス構造体１０２とを含む複数のセラミックス構造体が相互に接近する方向に圧力を加える手段には、加圧シリンダ、静水圧加圧などが含まれる。
【００１４】
積層体１２０の端面に押出された接合材１１１ａを除去する手段には、ヘラ等による掻き取りなどが含まれる。接合材をきれいに除去するためには、積層体１２０の端面と接触する除去手段の部材は、ゴムまたはプラスチックなど、積層体端面との密着性が高い材質であることが好ましい。
【００１５】
図２に示すように、積層体１２０の端面に押出された接合材１１１ａをするために除去手段１３０を矢印方向に移動させ（図２ａ）、かかる除去手段１３０を用いて接合材１１１ａを除去した後に（図２ｂ）、端面付近の接合材１１１ｂを乾燥する（図２ｃ）。
【００１６】
積層体の端面に押出された接合材を除去せずに、積層体全体の乾燥を開始してしまうと、押出された状態のまま乾燥固化した接合材を削り取る際に、削り取られずに端面付近に残る接合材の表面にヒビなどが発生してしまう。
【００１７】
また、積層体の端面に接合材が押出された後であって、第１のセラミックス構造体及び第２のセラミックス構造体間の接合材層にヒケやヒビが生じる前に、積層体端面に押出された接合材を除去することが好ましい。
【００１８】
接合材が加圧によって積層体端面に押出されてから、この押出された接合材の除去を開始するまでの時間が長いと、除去手段によって除去される接合材より内部の接合材に自然乾燥によってヒケやヒビが生じてしまう。このため、押出された接合材が除去されると、除去前に既に接合材内部に生じていたヒケやヒビが、露出してしまうことがあるからである。
【００１９】
さらに、押出された接合材を除去した後、かかる接合材除去によって積層体端面に表れる接合材面にヒケやヒビが生じる前に、接合材面を乾燥することが好ましい。
【００２０】
押出された接合材が除去されてから、残った接合材の乾燥を開始するまでの時間が長いと、自然乾燥によって接合材の表面にヒケやヒビが生じてしまうことがあるからである。
【００２１】
前記の如く、第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体との間に接合材層を介在させた状態で、第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体とが接近する方向に圧力を加え、圧力を加えたことによって、接合材層から第１のセラミックス構造体と第２のセラミックス構造体とを含む積層体の端面に押出された接合材を除去し、押出された接合材を除去した後に積層体の端面付近の接合材を乾燥した後、積層体の全体を乾燥することによって、端面の接合材にヒケやヒビが発生することが防止可能となる。
【００２２】
なお、図３に示すように、まず、セラミックス構造体の両端面に、マスキング材を貼り付けてから（Ｓ２０１）、セラミックス構造体の被接合面に下地を塗布し（Ｓ２０２）、セラミックス構造体間隔が一定になるようにセラミックス構造体の被接合面にスペーサを形成し（Ｓ２０３）、その後に前記の如く、接合材をセラミックス構造体の被接合面に塗布し（Ｓ２０４）、セラミックス構造体を積層し、かかるセラミックス構造体を相互に押しつけ（Ｓ２０５）、積層体端面に押出された接合材を除去し（Ｓ２０６）、積層体端面を乾燥し（Ｓ２０７）、積層体全体を乾燥し（Ｓ２０８）、マスキング材を剥離する（Ｓ２０９）としても良い。このように積層体端面にマスキング材を貼り付けておくことによって、積層体端面に押出された接合材がセラミックス構造体の長手方向に形成されている貫通孔の開口部を塞いでしまうことを防止できる。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００２４】
以下の実施例においては、炭化珪素粉末３９重量％、アルミノシリケート繊維３２重量％、コロイダルシリカ１９重量％、水１０重量％からなる接合材を使用した。粘度は３５パスカル秒であった。実施例１〜９及び比較例１〜１４は、温度２５℃、湿度６５％の室内で行った。
【００２５】
（実施例１〜５及び比較例１〜１１）
積層体端面に下記の風を１分間、吹き付けた後、室内に５分間放置してから端面のヒケの有無を確認した。
【００２６】
【表１】
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実施例１〜５はいずれもヒケを生じなかったが、比較例１〜１１はいずれもヒケを生じてしまった。
【００２７】
（実施例６〜９及び比較例１２〜１４）
実施例６〜９及び比較例１２〜１４は、毎秒風速１０メートル、温度１００℃の風を積層体端面に下記秒間、吹き付けた後、温度２５℃、湿度６５％の室内に５分間放置してから端面のヒケの有無を確認した。
【００２８】
【表２】
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実施例６〜９はいずれもヒケを生じなかったが、比較例１２〜１４はいずれもヒケを生じてしまった。
【００２９】
【発明の効果】
前記の如く、本発明によれば、加圧によって積層体端面に押出された接合材を除去した後、積層体端面付近に存在する接合材を乾燥した後、積層体全体を乾燥することによって、接合材層にヒケやヒビが発生することが防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における接合方法の処理の流れを示す図である。
【図２】本実施形態における接合材除去、端面乾燥を説明するための端面部拡大図である。
【図３】本実施形態におけるマスク貼り工程等を付加した場合の処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
１０１…第１のセラミックス構造体
１０２…第２のセラミックス構造体
１１０…接合材層
１１１…接合材
１２０…積層体
１３０…除去手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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