(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有し少なくとも第１の形態の無機材料と第２の形態の無機材料とを含み該貫通孔に対し直交する面の断面積が５〜５０ｃｍ2である多孔質ハニカムユニットと、
二以上の前記多孔質ハニカムユニットを前記貫通孔が開口していない外面で接合するシール材層と、を備え、
前記ハニカム構造体の断面積に対する前記多孔質ハニカムユニットの総断面積の占める割合が８５％以上であり、
前記第１の形態の無機材料は、セラミック粒子であり、
前記第２の形態の無機材料は、前記多孔質ハニカムユニットの補強材としての機能を有する無機繊維である、ハニカム構造体。
【請求項２】
前記ハニカム構造体の断面積に対する前記多孔質ハニカムユニットの総断面積の占める割合が９０％以上である、請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハニカム構造体であって、
前記シール材層で接合された二以上の多孔質ハニカムユニットのうち前記貫通孔が開口していない外周面を覆うコーティング材層、
を備えたハニカム構造体。
【請求項４】
前記第１の形態の無機材料は、所定のアスペクト比をもつ無機材料であり、
前記第２の形態の無機材料は、前記所定のアスペクト比よりも大きなアスペクト比をもつ無機材料である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記第２の形態の無機材料のアスペクト比は、２〜１０００である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項６】
前記セラミック粒子は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア及びムライトからなる群から選ばれた１種又は２種以上の粒子である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項７】
前記無機繊維は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、シリカアルミナ、ガラス及びチタン酸カリウムからなる群から選ばれた１種又は２種以上の無機繊維である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項８】
前記多孔質ハニカムユニットは、更に無機バインダを含んでなり、
前記無機バインダは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト及びアタパルジャイトからなる群から選ばれた１種又は２種以上の無機バインダである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項９】
触媒成分が担持されてなる、請求項１〜８のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１０】
前記触媒成分は、貴金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及び酸化物から選ばれた１種又は２種以上の成分を含む、請求項９に記載のハニカム構造体。
【請求項１１】
車両の排ガス浄化に用いることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１２】
前記貫通孔の断面が略三角形又は略六角形である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハニカム構造体。
【請求項１３】
前記ハニカムユニットは、前記セラミックス粒子及び前記無機繊維を含む材料を６００℃〜１２００℃で焼成してなる、請求項１〜１２のいずれか１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。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に自動車排ガス浄化に用いられるハニカム触媒は一体構造で低熱膨張性のコージェライト質ハニカム構造体の表面に活性アルミナ等の高比表面積材料と白金等の触媒金属を担持することにより製造されている。また、リーンバーンエンジンおよびディーゼルエンジンのような酸素過剰雰囲気下におけるＮＯｘ処理のためにＮＯｘ吸蔵剤としてＢａ等のアルカリ土類金属を担持している。ところで、浄化性能をより向上させるためには、排ガスと触媒貴金属およびＮＯｘ吸蔵剤との接触確率を高くする必要がある。そのためには、担体をより高比表面積にして、貴金属の粒子サイズを小さく、かつ高分散させる必要がある。しかし、単純に活性アルミナ等の高比表面積材料の担持量が増やすことのみではアルミナ層の厚みの増加を招くのみであり、接触確率を高くすることにつながらなかったり、圧力損失が高くなりすぎてしまうといった不具合も生じてしまうため、セル形状、セル密度、および壁厚等を工夫している（例えば、特許文献１参照）。一方、高比表面積材料からなるハニカム構造体として、無機繊維及び無機バインダとともに押出成形したハニカム構造体が知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、このようなハニカム構造体を大型化するのを目的として、接着層を介して、ハニカムユニットを接合したものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６３４１６号公報
【特許文献２】特開平５−２１３６８１号公報
【特許文献３】ＤＥ４３４１１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来技術には次のような問題があった。アルミナ等の高比表面積材料は、熱エージングによって、焼結が進行し、比表面積が低下する。さらに、担持されている白金等の触媒金属はそれに伴い、凝集し粒径が大きく、比表面積が小さくなる。つまり、熱エージング（触媒担体として使用）後に、より高比表面積であるためには、初期の段階においてその比表面積を高くする必要がある。また、上述したように、浄化性能をより向上させるためには、排ガスと触媒貴金属およびＮＯｘ吸蔵剤との接触確率を高くすることが必要である。つまり、担体をより高比表面積にして、触媒金属の粒子を小さく、かつより高分散させることが重要であるが、特許文献１のようなコージェライト質ハニカム構造体の表面に活性アルミナ等の高比表面積材料と白金等の触媒金属を担持したものでは、排ガスとの接触確率を高くすべく、セル形状、セル密度、および壁厚等を工夫し、触媒担体を高比表面積化したが、それでも十分大きくはなく、そのため、触媒金属が十分高分散されず、熱エージング後の排ガスの浄化性能が不足した。そこで、この不足を補うために、触媒金属を多量に担持することや、触媒担体自身を大型化することで解決しようとしてきた。しかし、白金等の貴金属は非常に高価であり、限られた貴重な資源である。また、自動車に設置する場合、その設置スペースは非常に限られたものであるためどちらも適当な手段であるとはいえなかった。
【０００４】
さらに、高比表面積材料を無機繊維及び無機バインダとともに押し出し成形する特許文献２のハニカム構造体は、基材自体が高比表面積材料からなるため、担体としても高比表面積であり、十分に触媒金属を高分散させることが可能であるが、基材のアルミナ等は比表面積を保つためには、十分に焼結させることができず、基材の強度は非常に弱いものであった。さらに、上述したように自動車用に用いる場合、設置するためのスペースは非常に限られたものである。そのため、単位体積当たりの担体の比表面積を上げるために隔壁を薄くする等の手段を用いるが、そうすることにより、基材の強度はいっそう弱いものとなった。また、アルミナ等は、熱膨張率が大きいこともあり、焼成（仮焼）時、および使用時に熱応力によって容易にクラックが生じてしまう。これらを考えると、自動車用として利用した場合、使用時に急激な温度変化による熱応力や大きな振動等の外力が加わるため、容易に破損し、ハニカム構造体としての形状を留めることができず、触媒担体としての機能を果たすことができないといった問題があった。
【０００５】
さらに、特許文献３にある自動車用触媒担体では、ハニカム構造体を大型化することを目的としているため、ハニカムユニットの断面積が、２００ｃｍ2以上のものが示されているが、急激な温度変化による熱応力さらに大きな振動等が加わるような状況で使用した場合には、上述したように容易に破損し、形状を留めることができず、触媒担体としての機能を果たすことができないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、触媒成分を高分散させると共に熱衝撃や振動に対する強度を高めることができるハニカム構造体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】
本発明のハニカム構造体は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明は、
複数の貫通孔を有し少なくとも第１の形態の無機材料と第２の形態の無機材料とを含み該貫通孔に対し直交する面の断面積が５〜５０ｃｍ2である多孔質ハニカムユニットと、
二以上の前記多孔質ハニカムユニットを前記貫通孔が開口していない外面で接合するシール材層と、
を備えたものである。
【０００９】
このハニカム構造体では、複数の多孔質ハニカムユニットがシール材層を介して接合した構造をとるため、熱衝撃や振動に対する強度を高めることができる。この理由としては、急激な温度変化等によってハニカム構造体に温度分布がついた場合にもそれぞれの多孔質ハニカムユニットあたりにつく温度差を小さく抑えることができるためであると推察される。あるいは、熱衝撃や振動をシール材層によって緩和可能となるためであると推察される。また、このシール材層は、熱応力等によって多孔質ハニカムユニットにクラックが生じた場合においても、クラックがハニカム構造体全体に伸展することを防ぎ、さらにハニカム構造体のフレームとしての役割をも担い、ハニカム構造体としての形状を保ち、触媒担体としての機能を失わないことになると考えられる。多孔質ハニカムユニットの大きさは、貫通孔に対し直交する断面の面積（単に断面積とする。以下同じ。）が、５ｃｍ2未満では、複数の多孔質ハニカムユニットを接合するシール材層の断面積が大きくなるため触媒を担持する比表面積が相対的に小さくなり、圧力損失が大きくなってしまい、断面積が５０ｃｍ2を超えると、ユニットの大きさが大きすぎ、それぞれのハニカムユニットに発生する熱応力を十分に抑えることができない。つまり、ユニットの断面積は５〜５０ｃｍ2の範囲としたことで、比表面積を大きく保ちつつ、圧力損失を小さく抑え、熱応力に対して十分な強度を持ち、高い耐久性が得られ実用可能なレベルとなる。したがって、このハニカム構造体によれば、触媒成分を高分散させると共に熱衝撃や振動に対する強度を高めることができる。ここで、断面積とは、ハニカム構造体が断面積の異なる複数の多孔質ハニカムユニットを含むときには、ハニカム構造体を構成する基本ユニットとなっている多孔質ハニカムユニットの断面積をいい、通常、多孔質ハニカムユニットの断面積が最大のものをいう。また、ハニカム構造体の断面積に対する多孔質ハニカムユニットの総断面積の占める割合が８５％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。この割合が８５％未満ではシール材層の断面積が大きくなり、多孔質ハニカムユニットの総断面積が減るので、触媒を担持する比表面積が相対的に小さくなり、圧力損失が大きくなってしまうからである。また、この割合が９０％以上では、より圧力損失を小さくすることができる。
【００１０】
また、本発明は、
複数の貫通孔を有し少なくとも第１の形態の無機材料と第２の形態の無機材料とを含み該貫通孔に対し直交する面の断面積が５０ｃｍ2以下である多孔質ハニカムユニットと、
二以上の前記多孔質ハニカムユニットを前記貫通孔が開口していない外面で接合するシール材層と、
を備え、
ハニカム構造体の断面積に対する前記多孔質ハニカムユニットの総断面積の占める割合が８５％以上であるものである。
【００１１】
このハニカム構造体では、複数の多孔質ハニカムユニットがシール材層を介して接合した構造をとるため、熱衝撃や振動に対する強度を高めることができる。この理由としては、急激な温度変化等によってハニカム構造体に温度分布がついた場合にもそれぞれの多孔質ハニカムユニットあたりにつく温度差を小さく抑えることができるためであると推察される。あるいは、熱衝撃や振動をシール材層によって緩和可能となるためであると推察される。また、このシール材層は、熱応力等によって多孔質ハニカムユニットにクラックが生じた場合においても、クラックがハニカム構造体全体に伸展することを防ぎ、さらにハニカム構造体のフレームとしての役割をも担い、ハニカム構造体としての形状を保ち、触媒担体としての機能を失わないことになると考えられる。多孔質ハニカムユニットの断面積が５０ｃｍ2を超えるとユニットの大きさが大きすぎてそれぞれのハニカムユニットに発生する熱応力を十分に抑えることできない。また、シール材層による熱応力や振動の緩衝作用が低下してしまうため、断面積は５０ｃｍ2以下の範囲が好ましい。また、ハニカム構造体の断面積に対する多孔質ハニカムユニットの総断面積の占める割合が８５％未満では多孔質ハニカムユニット以外の材料の断面積が大きくなり触媒を担持する比表面積が相対的に小さくなり、圧力損失が大きくなってしまうため、この割合は８５％以上の範囲が好ましく、９０％以上であることがより好ましい。また、ハニカム構造体に触媒担体を形成させその触媒担体に触媒成分を担持させる場合に比べ、ハニカム構造体自体を触媒担体とすることができ、触媒成分を分散させる表面をより有効に活用可能である。したがって、このハニカム構造体によれば、触媒成分を高分散させると共に熱衝撃や振動に対する強度を高めることができる。ここで、断面積とは、ハニカム構造体が断面積の異なる複数の多孔質ハニカムユニットを含むときには、ハニカム構造体を構成する基本ユニットとなっている多孔質ハニカムユニットの断面積をいい、通常、多孔質ハニカムユニットの断面積が最大のものをいう。
【００１２】
本発明のハニカム構造体において、シール材層で接合された二以上の多孔質ハニカムユニットのうち貫通孔が開口していない外周面を覆うコーティング材層を備えていてもよい。こうすれば、外周面を保護して強度を高めることができる。
【００１３】
多孔質ハニカムユニットを接合したハニカム構造体の形状は、特に限定されるものではないが、任意の形状、大きさのものであってよく、例えば、円柱状、角柱状又は楕円柱状のものであってもよい。
【００１４】
本発明のハニカム構造体において、第２の形態の無機材料は、多孔質ハニカムユニットの補強材としての機能を有していてもよい。こうすれば、第２の形態の無機材料によって多孔質ハニカムユニットの強度が向上する。
【００１５】
本発明のハニカム構造体において、第１の形態の無機材料は、所定のアスペクト比（長辺／短辺）をもつ無機材料であり、第２の形態の無機材料は、前記所定のアスペクト比よりも大きなアスペクト比をもつ無機材料としてもよい。こうすれば、アスペクト比が大きな第２の形態の無機材料により多孔質ハニカムユニットの強度が向上する。ここで、第２の形態の無機材料のアスペクト比は、２〜１０００であることが好ましく、５〜８００であることがより好ましく、１０〜５００であることが最も好ましい。第２の形態の無機材料のアスペクト比が２未満ではハニカム構造体の強度が低くなることがあり、１０００を超えると成型時に成型用金型に目詰まりなどを起こしやすくなり成型性が悪くなることがあり、また、押出成形などの成型時に無機材料が折れ長さにばらつきが生じハニカム構造体の強度が低下してしまうことがある。ここで、第２の形態の無機材料のアスペクト比に分布があるときには、その平均値としてもよい。
【００１６】
本発明のハニカム構造体において、第１の形態の無機材料は、セラミック粒子であり、第２の形態の無機材料は、無機繊維としてもよい。こうすれば、無機繊維によって多孔質ハニカムユニットの強度が向上する。
【００１７】
本発明のハニカム構造体において、第１の形態の無機材料は、所定の粒径をもつセラミック粒子であり、第２の形態の無機材料は、前記所定の粒径よりも大きな粒径をもつセラミック粒子としてもよい。こうすれば、粒径が大きなセラミック粒子によって多孔質ハニカムユニットの強度が向上する。このとき、第２の形態の無機材料は、所定の粒径の５倍以上の粒径であることが好ましく、所定の粒径の１０〜３０倍の粒径であることがより好ましい。また、第２の形態の無機材料のセラミック粒子の粒径は、１０〜６０μｍが好ましく、２０〜５０μｍがより好ましい。１０μｍ未満では、ハニカム構造体の強度を十分高めることができず、６０μｍを超えると成型時に成型用金型に目詰まりなどを起こしやすくなり成型性が悪くなることがある。また、６０μｍを超えると、粒子同士の接触点が減りハニカム構造体の強度が弱くなることがある。ここで、第１の形態の無機材料の粒径や第２の形態の無機材料の粒径に分布があるときには、その平均値としてもよい。また、第２の形態の無機材料のセラミック粒子は、上述した第１の形態の無機材料のセラミック粒子と異なる種類のものを選択してもよいし、第１の形態の無機材料のセラミック粒子と同種であって形状が異なるもの（例えば粒径など）や物性が異なるもの（例えば結晶形が異なり融解温度が異なるものなど）を選択してもよい。なお、第２の形態の無機材料としてセラミック粒子を用いる場合には、その粒径の大きさによりハニカム構造体の強度を高めることができるため、第１の形態の無機材料とアスペクト比が同じであってもよい。
【００１８】
本発明のハニカム構造体において、第１の形態又は第２の形態の無機材料としてセラミック粒子を用いる場合には、ハニカム構造体に含まれるセラミック粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、セリア及びムライトから選ばれる１種又は２種以上の粒子が挙げられ、このうちアルミナが好ましい。
【００１９】
本発明のハニカム構造体において、第１の形態又は第２の形態の無機材料として無機繊維を用いる場合には、ハニカム構造体に含まれる無機繊維としては、特に限定されるものではないが、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化珪素繊維、シリカアルミナ繊維、ガラス繊維及びチタン酸カリウム繊維から選ばれる１種又は２種以上の無機繊維が挙げられる。
【００２０】
ハニカム構造体に含まれる第１の形態の無機材料（セラミック粒子など）の量は、３０〜９７重量％が好ましく、３０〜９０重量％がより好ましく、４０〜８０重量％が更に好ましく、５０〜７５重量％が最も好ましい。第１の形態の無機材料の含有量が３０重量％未満では比表面積向上に寄与する第１の形態の無機材料の量が相対的に少なくなるため、ハニカム構造体としての比表面積が小さく触媒成分を担持する際に触媒成分を高分散させることができなくなり、９０重量％を超えると強度向上に寄与する第２の形態の無機材料（無機繊維など）の量が相対的に少なくなるため、ハニカム構造体の強度が低下する。
【００２１】
ハニカム構造体に含まれる第２の形態の無機材料（無機繊維など）の量は、３〜７０重量％が好ましく、３〜５０重量％がより好ましく、５〜４０重量％が更に好ましく、８〜３０重量％が最も好ましい。第２の形態の無機材料の含有量が３重量％未満ではハニカム構造体の強度が低下し、５０重量％を超えると比表面積向上に寄与する第１の形態の形態の無機材料（セラミック粒子など）の量が相対的に少なくなるため、ハニカム構造体としての比表面積が小さく触媒成分を担持する際に触媒成分を高分散させることができなくなる。
【００２２】
本発明のハニカム構造体において、多孔質ハニカムユニットは、更に無機バインダを含んでいてもよい。こうすれば、多孔質ハニカムユニットを焼成する温度を低くしても十分な強度を得ることができる。ハニカム構造体に含まれる無機バインダとしては、特に限定されるものではないが、例えば無機ゾルや粘土系バインダなどが挙げられる。このうち、無機ゾルとしては、例えばアルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル及び水ガラスなどから選ばれる１種又は２種以上の無機ゾルが挙げられる。粘土系バインダとしては、例えば白土、カオリン、モンモリロナイト、複鎖構造型粘土（セピオライト、アタパルジャイト）などから選ばれる１種又は２種以上の粘土系バインダなどが挙げられる。ハニカム構造体に含まれる無機バインダの量は、ハニカム構造体に含まれる固形分として、５０重量％以下が好ましく、５〜５０重量％がより好ましく、１０〜４０重量％が更に好ましく、１５〜３５重量％が最も好ましい。無機バインダの含有量が５０重量％を超えると成型性が悪くなる。
【００２３】
多孔質ハニカムユニットの形状は、特に限定されるものではないが、多孔質ハニカムユニット同士を接合しやすい形状であることが好ましく、貫通孔に対して直交する面の断面（単に断面とする。以下同じ。）が正方形や長方形や六角形や扇状のものであってもよい。多孔質ハニカムユニットの一例として断面正方形の直方体の多孔質ハニカムユニット１１の概念図を図１（ａ）に示す。多孔質ハニカムユニット１１は、手前側から奥側に向かって貫通孔１２を多数有し、貫通孔１２を有さない外面１３を有する。貫通孔１２同士の間の壁厚は、特に限定されるものではないが、０．０５〜０．３５ｍｍの範囲が好ましく、０．１０〜０．３０ｍｍがより好ましく、０．１５〜０．２５ｍｍが最も好ましい。壁厚が０．０５ｍｍ未満では多孔質ハニカムユニットの強度が低下し、０．３５ｍｍを超えると、排ガスとの接触面積が小さくなるため、触媒性能が低下してしまうからである。また、単位断面積あたりの貫通孔の数は、１５．５〜１８６個／ｃｍ2（１００〜１２００ｃｐｓｉ）が好ましく、４６．５〜１７０．５個／ｃｍ2（３００〜１１００ｃｐｓｉ）がより好ましく、６２．０〜１５５個／ｃｍ2（４００〜１０００ｃｐｓｉ）が最も好ましい。貫通孔の数が１５．５個／ｃｍ2未満では、多孔質ハニカムユニット内部の排ガスと接触する壁の面積が小さくなり、１８６個／ｃｍ2を超えると、圧力損失も高くなるし、多孔質ハニカムユニットの作製が困難になるためである。
【００２４】
多孔質ハニカムユニットに形成される貫通孔の形状は、特に限定されるものではないが、断面を略三角形や略六角形としてもよい。こうすれば、圧力損失や排気の浄化性能などを低下させずに多孔質ハニカムユニットの強度を高めてハニカム構造体の強度（例えばアイソスタティック強度など）を高めることができる。多孔質ハニカムユニット１１の貫通孔１２の断面を三角形に形成した例として、断面三角形の貫通孔１２を上下に互い違いに形成したものを図２（ａ）に示し、４つの断面三角形の貫通孔１２のそれぞれの三角形の頂点を向き合わせて四角形を形成するようにしたものを図２（ｂ）に、断面六角形の貫通孔１２を形成したものを図２（ｃ）に示す。これらのように多孔質ハニカムユニット１１に貫通孔１２を形成してもよい。
【００２５】
ハニカム構造体を構成させる多孔質ハニカムユニットの大きさとしては、断面積が５〜５０ｃｍ2となるものが好ましいが、６〜４０ｃｍ2となるものがより好ましく、８〜３０ｃｍ2が最も好ましい。断面積が５〜５０ｃｍ2の範囲であると、ハニカム構造体に対するシール材層の占める割合を調整させることが可能になる。このことによって、ハニカム構造体の単位体積あたりの比表面積を大きく保つことができ、触媒成分を高分散させることが可能となるとともに、熱衝撃や振動などの外力が加わってもハニカム構造体としての形状を保持することができる。なお、圧力損失が小さくなることからも断面積は５ｃｍ2以上であることが好ましい。また、単位体積あたりの比表面積は、後述の式（１）によって求めることができる。
【００２６】
次に、上述した本発明のハニカム構造体の製造方法の一例について説明する。まず、上述した第１の形態の無機材料、第２の形態の無機材料及び無機バインダを主成分とする原料ペーストを用いて押出成形等を行い、ハニカムユニット成形体を作製する。原料ペーストには、これらのほかに有機バインダ、分散媒及び成形助剤を成形性にあわせて適宜加えてもよい。有機バインダとしては、特に限定されるものではないが、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコールフェノール樹脂及びエポキシ樹脂から選ばれる１種又は２種以上の有機バインダが挙げられる。有機バインダの配合量は、第１の形態の無機材料、第２の形態の無機材料及び無機バインダの合計１００重量部に対して、１〜１０重量％が好ましい。分散媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、有機溶媒（ベンゼンなど）及びアルコール（メタノールなど）などを挙げることができる。成形助剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸及びポリアルコールを挙げることができる。
【００２７】
原料ペーストは、特に限定されるものではないが、混合・混練することが好ましく、例えば、ミキサーやアトライタなどを用いて混合してもよく、ニーダーなどで十分に混練してもよい。原料ペーストを成型する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、押出成形などによって貫通孔を有する形状に成形することが好ましい。
【００２８】
次に、得られた成形体は、乾燥することが好ましい。乾燥に用いる乾燥機は、特に限定されるものではないが、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機及び凍結乾燥機などが挙げられる。また、得られた成形体は、脱脂することが好ましい。脱脂する条件は、特に限定されず、成形体に含まれる有機物の種類や量によって適宜選択するが、おおよそ４００℃、２ｈｒが好ましい。更に、得られた成形体は、焼成することが好ましい。焼成条件としては、特に限定されるものではないが、６００〜１２００℃が好ましく、６００〜１０００℃がより好ましい。この理由は、焼成温度が６００℃未満ではセラミック粒子などの焼結が進行せずハニカム構造体としての強度が低くなり、１２００℃を超えるとセラミック粒子などの焼結が進行しすぎて単位体積あたりの比表面積が小さくなり、担持させる触媒成分を十分に高分散させることができなくなるためである。これらの工程を経て複数の貫通孔を有する多孔質ハニカムユニットを得ることができる。
【００２９】
次に、得られた多孔質ハニカムユニットにシール材層となるシール材ペーストを塗布して多孔質ハニカムユニットを順次接合させ、その後乾燥し、固定化させて、所定の大きさのハニカムユニット接合体を作製してもよい。シール材としては、特に限定されるものではないが、例えば、無機バインダにセラミック粒子を混ぜたものや、無機バインダに無機繊維を混ぜたものや、無機バインダにセラミック粒子及び無機繊維を混ぜたものなどを用いることができる。また、これらのシール材に有機バインダを加えたものとしてもよい。有機バインダとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースなどから選ばれる１種又は２種以上の有機バインダが挙げられる。
【００３０】
多孔質ハニカムユニットを接合させるシール材層の厚さは、０．５〜２ｍｍが好ましい。シール材層の厚さが０．５ｍｍ未満では十分な接合強度が得られないためである。また、シール材層は触媒担体として機能しない部分であるため、２ｍｍを超えると、ハニカム構造体の単位体積あたりの比表面積が低下するため、触媒成分を担持した際に十分に高分散させることができなくなる。また、シール材層の厚さが２ｍｍを超えると、圧力損失が大きくなることがある。なお、接合させる多孔質ハニカムユニットの数は、ハニカム触媒として使用するハニカム構造体の大きさに合わせて適宜決めればよい。また、多孔質ハニカムユニットをシール材によって接合した接合体はハニカム構造体の大きさにあわせて、適宜切断・研磨などしてもよい。
【００３１】
ハニカム構造体の貫通孔が開口していない外周面（側面）にコーティング材を塗布して乾燥し、固定化させて、コーティング材層を形成させてもよい。こうすれば、外周面を保護して強度を高めることができる。コーティング材は、特に限定されないが、シール材と同じ材料からなるものであっても異なる材料からなるものであってもよい。また、コーティング材は、シール材と同じ配合比としてもよく、異なる配合比としてもよい。コーティング材層の厚みは、特に限定されるものではないが、０．１〜２ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍ未満では、外周面を保護しきれず強度を高めることができず、２ｍｍを超えると、ハニカム構造体としての単位体積あたりの比表面積が低下してしまい触媒成分を担持した際に十分に高分散させることができなくなる。
【００３２】
複数の多孔質ハニカムユニットをシール材によって接合させた後（但し、コーティング材層を設けた場合は、コーティング材層を形成させた後）に、仮焼することが好ましい。こうすれば、シール材、コーティング材に有機バインダが含まれている場合などには、脱脂除去させることができるからである。仮焼する条件は、含まれる有機物の種類や量によって適宜決めてもよいが、おおよそ７００℃で２ｈｒが好ましい。仮焼して得られたハニカム構造体は、使用された際に、ハニカム構造体に残された有機バインダが燃焼し、汚染した排ガスを放出させることがない。ここで、ハニカム構造体の一例として断面正方形の直方体の多孔質ハニカムユニット１１を複数接合させ外形を円柱状としたハニカム構造体１０の概念図を図１（ｂ）に示す。このハニカム構造体１０は、シール材層１４により多孔質ハニカムユニット１１を接合させ円柱状に切断したのちにコーティング材層１６によってハニカム構造体１０の貫通孔１２が開口していない外周面を覆ったものである。なお、例えば、断面が扇形の形状や断面が正方形の形状に多孔質ハニカムユニット１１を成形しこれらを接合させて所定のハニカム構造体の形状（図１（ｂ）では円柱状）になるようにして、切断・研磨工程を省略してもよい。
【００３３】
得られたハニカム構造体の用途は特に限定されないが、車両の排ガス浄化用の触媒担体として用いることが好ましい。また、ディーゼルエンジンの排ガス浄化用の触媒担体として用いる場合、炭化珪素等のセラミックハニカム構造を持ち、排ガス中の粒状物質（ＰＭ）をろ過し燃焼浄化する機能を持つディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）と併用することがあるが、このとき本発明のハニカム構造体とＤＰＦとの位置関係は、本発明のハニカム構造体が前側でも後側でもよい。前側に設置された場合は、本発明のハニカム構造体が、発熱を伴う反応を示した場合において、後側のＤＰＦに伝わり、ＤＰＦの再生時の昇温を促進させることができる。また、後側に設置された場合は、排ガス中のＰＭがＤＰＦによりろ過され、本発明のハニカム構造体の貫通孔を通過するため、目詰まりを起こしにくく、更に、ＤＰＦにてＰＭを燃焼する際に不完全燃焼により発生したガス成分についても本発明のハニカム構造体を用いて処理することができるためである。なお、このハニカム構造体は、上述の技術背景に記載した用途などについて利用することができるのは勿論、触媒成分を担持することなく使用する用途（例えば、気体成分や液体成分を吸着させる吸着材など）にも特に限定されずに利用することができる。
【００３４】
また、得られたハニカム構造体に触媒成分を担持しハニカム触媒としてもよい。触媒成分としては、特に限定されるものではないが、貴金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、酸化物などであってもよい。貴金属としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウムから選ばれる１種又は２種以上が挙げられ、アルカリ金属化合物としては、例えば、カリウム、ナトリウムなどから選ばれる１種又は２種以上の化合物が挙げられ、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、バリウムなどの化合物が挙げられ、酸化物としては、ペロブスカイト（Ｌａ0.75Ｋ0.25ＭｎＯ3など）及びＣｅＯ2などが挙げられる。得られたハニカム触媒は、特に限定されるものではないが、例えば自動車の排ガス浄化用のいわゆる三元触媒やＮＯｘ吸蔵触媒として用いることができる。なお、触媒成分の担持は、特に限定されるものではないが、ハニカム構造体を作製した後に担持させてもよいし、原料のセラミック粒子の段階で担持させてもよい。触媒成分の担持方法は、特に限定されるものではないが、例えば含浸法などによって行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００３６】
以下には、種々の条件で作製したハニカム構造体の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されることはない。
【００３７】
［実験例１］
まず、γアルミナ粒子（平均粒径２μｍ，）４０重量％、シリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ、アスペクト比１０）１０重量％、シリカゾル（固体濃度３０重量％）５０重量％を混合し、得られた混合物１００重量部に対して有機バインダとしてメチルセルロース６重量部、可塑剤及び潤滑剤を少量加えて更に混合・混練して混合組成物を得た。次に、この混合組成物を押出成形機により押出成形を行い、生の成形体を得た。
【００３８】
そして、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて生の成形体を十分乾燥させ、４００℃で２ｈｒ保持して脱脂した。その後、８００℃で２ｈｒ保持して焼成を行い、角柱状（３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ）、セル密度が９３個／ｃｍ2（６００ｃｐｓｉ）、壁厚が０．２ｍｍ、セル形状が四角形（正方形）の多孔質ハニカムユニット１１を得た。この多孔質ハニカムユニット１１の壁面の電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図３に示す。この多孔質ハニカムユニット１１は、原料ペーストの押出方向に沿ってシリカ−アルミナ繊維が配向していることがわかる。
【００３９】
次に、γアルミナ粒子（平均粒径２μｍ）２９重量％、シリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ）７重量％、シリカゾル（固体濃度３０重量％）３４重量％、カルボキシメチルセルロース５重量％及び水２５重量％を混合し耐熱性のシール材ペーストとした。このシール材ペーストを用いて多孔質ハニカムユニット１１を接合させた。貫通孔を有する面（正面とする。以下同じ。）から見た多孔質ハニカムユニット１１を複数接合させた接合体を図７（ａ）に示す。この接合体は、上述した多孔質ハニカムユニット１１の外面１３にシール材層１４の厚さが１ｍｍとなるようにシール材ペーストを塗布し多孔質ハニカムユニット１１を複数接合固定化させたものである。このように接合体を作製し、接合体の正面が略点対称になるように円柱状にダイヤモンドカッターを用いてこの接合体を切断し、貫通孔を有しない円形の外表面に上述のシール材ペーストを０．５ｍｍ厚となるように塗布し外表面をコーティングした。その後、１２０℃で乾燥を行い、７００℃で２ｈｒ保持してシール材層及びコーティング材層の脱脂を行い、円柱状（直径１４３．８ｍｍφ×高さ１５０ｍｍ）のハニカム構造体１０を得た。このハニカム構造体１０のセラミック粒子成分、ユニット形状、ユニット断面積、ユニット面積割合（ハニカム構造体の断面積に対する多孔質ハニカムユニットの総断面積の占める割合をいう。以下同じ。）、シール材層面積割合（ハニカム構造体の断面積に対するシール材層及びコーティング材層の総断面積の占める割合をいう。以下同じ。）などの各数値等をまとめたものを図４の表に示す。
【００４０】
この図４の表には後述する実験例２〜２９に関する内容もまとめて示す。図４の表に示したすべてのサンプルは、第２の形態の無機材料がシリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ、アスペクト比１０）であり、無機バインダがシリカゾル（固体濃度３０重量％）のものである。また、後述する実験例３０〜４３の第２の形態の無機材料（種類、径、長さ、アスペクト比、粒径）、ユニット形状及びユニット断面積などの各数値等をまとめたものを図５の表に示す。図５の表に示したすべてのサンプルは、第１の形態の無機材料がγアルミナ粒子であり、無機バインダがシリカゾル（固体濃度３０重量％）であり、ユニット面積割合が９３．５％、シール材層面積割合が６．５％のものである。また、後述する実験例４４〜５１のハニカム構造体１０の無機バインダの種類、ユニット断面積、シール材層の厚さ、ユニット面積割合、シール材層面積割合及び多孔質ハニカムユニット１１の焼成温度の各数値等をまとめたものを図６の表に示す。図６の表に示したすべてのサンプルは、第１の形態の無機材料がγアルミナ粒子（平均粒径２μｍ）であり、第２の形態の無機材料がシリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ、アスペクト比１０）である。
【００４１】
［実験例２〜７］
図４の表に示す形状となるように多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。実験例２，３，４の接合体の形状をそれぞれ図７（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示し、実験例５，６，７の接合体の形状をそれぞれ図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。実験例７は、ハニカム構造体１０を一体成形したものであるため、接合工程及び切断工程は行わなかった。
【００４２】
［実験例８〜１４］
第１の形態の無機材料のセラミック粒子をチタニア粒子（平均粒径２μｍ）とし、図４の表に示す形状となるように多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にして多孔質ハニカムユニット１１を作製し、続いてシール材層とコーティング材層のセラミック粒子をチタニア粒子（平均粒径２μｍ）としたほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例８〜１１の接合体の形状はそれぞれ図７（ａ）〜（ｄ）のものと同様であり、実験例１２〜１４の接合体の形状は、それぞれ図８（ａ）〜（ｃ）のものと同様である。また、実験例１４は、ハニカム構造体１０を一体成形したものである。
【００４３】
［実験例１５〜２１］
第１の形態の無機材料のセラミック粒子をシリカ粒子（平均粒径２μｍ）とし、図４の表に示す形状となるように多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にして多孔質ハニカムユニット１１を作製し、続いてシール材層とコーティング材層のセラミック粒子をシリカ粒子（平均粒径２μｍ）としたほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例１５〜１８の接合体の形状はそれぞれ図７（ａ）〜（ｄ）のものと同様であり、実験例１９〜２１の接合体の形状は、それぞれ図８（ａ）〜（ｃ）のものと同様である。また、実験例２１は、ハニカム構造体１０を一体成形したものである。
【００４４】
［実験例２２〜２８］
第１の形態の無機材料のセラミック粒子をジルコニア粒子（平均粒径２μｍ）とし、図４の表に示す形状となるように多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にして多孔質ハニカムユニット１１を作製し、続いてシール材層とコーティング材層のセラミック粒子をジルコニア粒子（平均粒径２μｍ）としたほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例２２〜２５の接合体の形状はそれぞれ図７（ａ）〜（ｄ）のものと同様であり、実験例２６〜２８の接合体の形状は、それぞれ図８（ａ）〜（ｃ）のものと同様である。また、実験例２８は、ハニカム構造体１０を一体成形したものである。
【００４５】
［実験例２９］
貫通孔内部に触媒担持層であるアルミナを形成させている、市販の円柱状（直径１４３．８ｍｍφ×高さ１５０ｍｍ）のコージェライトハニカム構造体１０を実験例２９とした。なお、セル形状は六角形であり、セル密度は、６２個／ｃｍ2（４００ｃｐｓｉ）、壁厚は０．１８ｍｍであった。なお、正面から見たハニカム構造体の形状は、図８（ｃ）のものと同様である。
【００４６】
［実験例３０〜３４］
第２の形態の無機材料として図５の表に示す形状のシリカ−アルミナ繊維を用いて多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にして多孔質ハニカムユニット１１を作製し、続いてシール材層とコーティング材層のシリカ−アルミナ繊維を多孔質セラミックユニットと同じシリカ−アルミナ繊維としたほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例３０〜３４の接合体の形状は、図７（ａ）のものと同様である。
【００４７】
［実験例３５］
図５の表に示すように、第１及び第２の形態の無機材料のセラミック粒子をすべてγアルミナ（平均粒径２μｍ）として設計したほかは実験例１と同様にして多孔質ハニカムユニット１１を作製し、続いてシール材層とコーティング材層の第１及び第２の形態の無機材料のセラミック粒子をすべてγアルミナ（平均粒径２μｍ）としたほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例３５の接合体の形状は、図７（ａ）のものと同様である。
【００４８】
［実験例３６〜４３］
第２の形態の無機材料として図５の表に示すαアルミナ粒子を用いて多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にして多孔質ハニカムユニット１１を作製し、続いてシール材層とコーティング材層の第２の形態の無機材料を多孔質セラミックユニットと同じαアルミナ粒子としたほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例３６〜４３の接合体の形状は、図７（ａ）のものと同様である。
【００４９】
［実験例４４〜４７］
図６の表に示すように、多孔質セラミックユニットの断面積及び多孔質セラミックユニットを接合させるシール材層の厚さを変更したほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。なお、実験例４４〜４５の接合体の形状は、図７（ａ）のものと同様であり、実験例４６〜４７の接合体の形状は、図７（ｃ）のものと同様である。
【００５０】
［実験例４８］
図６の表に示すように、無機バインダをアルミナゾル（固体濃度３０重量％）として多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。
【００５１】
［実験例４９〜５０］
図６の表に示すように、無機バインダをセピオライト及びアタパルジャイトとして多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。具体的には、γアルミナ粒子（平均粒径２μｍ，）４０重量％、シリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ、アスペクト比１０）１０重量％、無機バインダ１５重量％及び水３５重量％を混合し、実験例１と同様に有機バインダ、可塑剤及び潤滑剤を加えて成形・焼成を行い、多孔質ハニカムユニット１１を得た。次に、実験例１と同様のシール材ペーストによりこの多孔質ハニカムユニット１１を複数接合し、実験例１と同様にこの接合体を切断し、コーティング材層１６を形成させ、円柱状（直径１４３．８ｍｍφ×高さ１５０ｍｍ）のハニカム構造体１０を得た。
【００５２】
［実験例５１］
図６の表に示すように、無機バインダを混合せずに多孔質セラミックユニットを設計したほかは実験例１と同様にしてハニカム構造体１０を作製した。具体的には、γアルミナ粒子（平均粒径２μｍ，）５０重量％、シリカ−アルミナ繊維（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長１００μｍ、アスペクト比１０）１５重量％及び水３５重量％を混合し、実験例１と同様に有機バインダ、可塑剤及び潤滑剤を加えて成形し、この成形体を１０００℃で焼成し、多孔質ハニカムユニット１１を得た。次に、実験例１と同様のシール材ペーストによりこの多孔質ハニカムユニット１１を複数接合し、実験例１と同様にこの接合体を切断し、コーティング材層１６を形成させ、円柱状（直径１４３．８ｍｍφ×高さ１５０ｍｍ）のハニカム構造体１０を得た。
【００５３】
［比表面積測定］
実験例１〜５１の多孔質ハニカムユニット１１の比表面積測定を行った。まず多孔質ハニカムユニット１１及びシール材の体積を実測し、ハニカム構造体の体積に対しユニットの材料が占める割合Ａ（体積％）を計算した。次に多孔質ハニカムユニット１１の単位重量あたりのＢＥＴ比表面積Ｂ（ｍ2／ｇ）を測定した。ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ測定装置（島津製作所製MicromeriticsフローソーブII−２３００）を用いて、日本工業規格で定められるＪＩＳ−Ｒ−１６２６（１９９６）に準じて１点法により測定した。測定には、円柱形状の小片（直径１５ｍｍφ×高さ１５ｍｍ）に切り出したサンプルを用いた。そして、多孔質ハニカムユニット１１の見かけ密度Ｃ（ｇ／Ｌ）を多孔質ハニカムユニット１１の重量と外形の体積から計算し、ハニカム構造体の比表面積Ｓ（ｍ2／Ｌ）を、次式（１）から求めた。なお、ここでのハニカム構造体の比表面積は、ハニカム構造体の見かけ体積あたりの比表面積のことをいう。
Ｓ（ｍ2／Ｌ）＝（Ａ／１００）×Ｂ×Ｃ；式（１）
【００５４】
［熱衝撃・振動繰返し試験］
実験例１〜５１のハニカム構造体の熱衝撃・振動繰返し試験を行った。熱衝撃試験は、アルミナ繊維からなる断熱材のアルミナマット（三菱化学製マフテック、４６．５ｃｍ×１５ｃｍ厚さ６ｍｍ）をハニカム構造体の外周面に巻き金属ケーシング２１に入れた状態で６００℃に設定された焼成炉に投入し、１０分間加熱し、焼成炉から取り出し室温まで急冷した。次に、ハニカム構造体をこの金属ケーシングに入れたまま振動試験を行った。図９（ａ）に振動試験に用いた振動装置２０の正面図を、図９（ｂ）に振動装置２０の側面図を示す。ハニカム構造体を入れた金属ケーシング２１を台座２２の上に置き、略Ｕ字状の固定具２３をネジ２４によって締めて金属ケーシング２１を固定した。すると、金属ケーシング２１は、台座２２と固定具２３と一体となった状態で振動可能となる。振動試験は、周波数１６０Ｈｚ、加速度３０Ｇ、振幅０．５８ｍｍ、保持時間１０ｈｒ、室温、振動方向Ｚ軸方向（上下）の条件で行った。この熱衝撃試験と振動試験とを交互にそれぞれ１０回繰り返し、試験前のハニカム構造体の重量Ｔ０と試験後の重量Ｔｉを測定し、次式（２）を用いて重量減少率Ｇを求めた。
Ｇ（重量％）＝１００×（Ｔ０−Ｔｉ）／Ｔ０；式（２）
【００５５】
［圧力損失測定］
実験例１〜５１のハニカム構造体の圧力損失測定を行った。圧力損失測定装置４０を図１０に示す。測定方法は、２Ｌのコモンレール式ディーゼルエンジンの排気管にアルミナマットを巻いたハニカム構造体を金属ケーシングにいれて配置し、ハニカム構造体の前後に圧力計を取り付けた。なお、測定条件は、エンジン回転数を１５００ｒｐｍ、トルク５０Ｎｍに設定し、運転開始から５分後の差圧を測定した。
【００５６】
［実験結果］
実験例１〜２９及び実験例４４〜４７のセラミック粒子成分、ユニット断面積、ユニット面積割合、多孔質ハニカムユニットの比表面積、ハニカム構造体の比表面積Ｓ、熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇ及び圧力損失の各数値等をまとめたものを図１１の表に示し、多孔質ハニカムユニットの断面積を横軸とし熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇ及び圧力損失を縦軸としてプロットしたものを図１２に示し、ユニット面積割合を横軸とし熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇ及び圧力損失を縦軸としてプロットしたものを図１３に示す。図１１及び図１２に示した実験例１〜２９及び実験例４４〜４７の測定結果から明らかなように、セラミック粒子、無機繊維及び無機バインダを主成分とし、多孔質ハニカムユニット１１の断面積を５〜５０ｃｍ2の範囲とすれば、ハニカム構造体の単位体積あたりの比表面積が大きくなり、熱衝撃・振動に対する十分な強度が得られることがわかった。また、図１３に示すように、セラミック粒子、無機繊維及び無機バインダを主成分とし、多孔質ハニカムユニット１１の断面積を５０ｃｍ2以下の範囲とし、ユニット面積割合を８５％以上とすれば、ハニカムユニットの比表面積に対して、ハニカム構造体の単位体積あたりの比表面積を大きくすることができ、熱衝撃・振動に対する十分な強度が得られ、圧力損失が下がることがわかった。特にユニット面積割合が９０％以上で圧力損失の低下が顕著であった。
【００５７】
次に、無機繊維のアスペクト比を変化させた実験例１，３０〜３４につき、シリカ−アルミナ繊維の径、長さ、アスペクト比、多孔質ハニカムユニット１１の比表面積、ハニカム構造体の比表面積Ｓ、熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇ及び圧力損失の各数値等をまとめたものを図１４の表に示し、シリカ−アルミナ繊維のアスペクト比を横軸とし熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇを縦軸としてプロットしたものを図１５に示す。この結果より無機繊維のアスペクト比が２〜１０００の範囲のときに熱衝撃・振動に対する十分な強度が得られることがわかった。
【００５８】
また、第２の形態の無機材料のセラミック粒子の粒径を変化させた実験例３５〜４３につき、第２の形態の無機材料のαアルミナの粒径、多孔質ハニカムユニット１１の形状、多孔質ハニカムユニット１１の比表面積、ハニカム構造体の比表面積Ｓ、熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇ及び圧力損失の各数値等をまとめたものを図１６の表に示し、第２の形態の無機材料であるαアルミナの粒径を横軸とし熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇを縦軸としてプロットしたものを図１７に示す。この結果より第２の形態の無機材料のセラミック粒子の粒径が１０〜６０μｍの範囲のときに熱衝撃・振動に対する十分な強度が得られることがわかった。また、第２の形態の無機材料のセラミック粒子の粒径が第１の形態の無機材料のセラミック粒子の５倍以上のときに熱衝撃・振動に対する十分な強度が得られることがわかった。
【００５９】
次に、無機バインダの種類を変えて多孔質ハニカムユニット１１を作製した実験例４８〜５０及び無機バインダを混合せずに作製した実験例５１につき、無機バインダの種類、多孔質ハニカムユニット１１の焼成温度、ユニット面積割合、多孔質ハニカムユニットの比表面積、ハニカム構造体の比表面積Ｓ、熱衝撃・振動繰返し試験の重量減少率Ｇ及び圧力損失の各数値等をまとめたものを図１８の表に示す。この結果より、無機バインダを混合しないときには、比較的高温で焼成すれば十分な強度が得られることがわかった。また、無機バインダを混合するときには、比較的低温で焼成しても十分な強度が得られることがわかった。また、無機バインダをアルミナゾルや粘土系バインダとしても、ハニカム構造体１０の単位体積あたりの比表面積を大きくすることができ、熱衝撃・振動に対する十分な強度が得られることがわかった。
【００６０】
［ハニカム触媒］
実験例１〜４３のハニカム構造体１０を硝酸白金溶液に含浸させ、ハニカム構造体１０の単位体積あたりの白金重量が２ｇ／Ｌとなるように調節して触媒成分を担持し、６００℃で１ｈｒ保持し、ハニカム触媒を得た。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の多孔質ハニカムユニット１１及びハニカム構造体１０の概念図である。
【図２】本発明の多孔質ハニカムユニット１１に形成された貫通孔１２の説明図である。
【図３】本発明の多孔質ハニカムユニット１１の壁面のＳＥＭ写真である。
【図４】実験例１〜２９の作製条件をまとめた表である。
【図５】実験例１，３０〜４３の作製条件をまとめた表である。
【図６】実験例４４〜５１の作製条件をまとめた表である。
【図７】ハニカムユニット１１を複数接合させた実験例の説明図である。
【図８】ハニカムユニット１１を複数接合させた実験例の説明図である。
【図９】振動装置２０の説明図である。
【図１０】圧力損失測定装置４０の説明図である。
【図１１】実験例１〜２９及び４４〜４７の測定結果をまとめた表である。
【図１２】ハニカムユニットの断面積と重量減少率及び圧力損失との関係を表す図である。
【図１３】ユニット面積割合と重量減少率及び圧力損失との関係を表す図である。
【図１４】実験例１，３０〜３４の測定結果をまとめた表である。
【図１５】シリカ−アルミナ繊維のアスペクト比と重量減少率との関係を表す図である。
【図１６】実験例３５〜４３の測定結果をまとめた表である。
【図１７】αアルミナの粒径と重量減少率との関係を表す図である。
【図１８】実験例４８〜５１の測定結果をまとめた表である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ハニカム構造体、１１  多孔質ハニカムユニット、１２  貫通孔、１３  外面、１４  シール材層、１６  コーティング材層、２０  振動装置、２１  金属ケーシング、２２  台座、２３  固定具、２４  ネジ、４０  圧力損失測定装置。
【図１】
0004815108.tif 000002
【図２】
0004815108.tif 000003
【図４】
0004815108.tif 000004
【図５】
0004815108.tif 000005
【図６】
0004815108.tif 000006
【図７】
0004815108.tif 000007
【図８】
0004815108.tif 000008
【図９】
0004815108.tif 000009
【図１０】
0004815108.tif 000010
【図１１】
0004815108.tif 000011
【図１２】
0004815108.tif 000012
【図１３】
0004815108.tif 000013
【図１４】
0004815108.tif 000014
【図１５】
0004815108.tif 000015
【図１６】
0004815108.tif 000016
【図１７】
0004815108.tif 000017
【図１８】
0004815108.tif 000018
【図３】
0004815108.tif 000019