(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コージェライト粉末及びバインダーを少なくとも含む隔壁母材原料と、水とを混合し混練して隔壁母材成形原料を得る、成形原料作製工程と、
得られた前記隔壁母材成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する未焼成隔壁母材を備えるハニカム成形体を得、得られた前記ハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム乾燥体を得る、成形乾燥工程と、
前記ハニカム乾燥体の所定のセルを区画形成する前記未焼成隔壁母材の表面に、捕集層形成原料及び水を少なくとも含む捕集層形成スラリーを塗工し、前記捕集層形成スラリーを塗工した前記ハニカム乾燥体を更に乾燥させる、スラリー塗工工程と、
前記捕集層形成スラリーを塗工した前記ハニカム乾燥体を焼成し、ハニカム焼成体を得る、焼成工程と、
前記捕集層形成スラリーを塗工した前記ハニカム乾燥体、又は前記ハニカム焼成体の所定のセルの開口部に目封止部を配設する、目封止工程と、を備え、
前記捕集層形成原料が、コージェライト形成原料、又は、アルミナを含む、目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記隔壁母材原料に用いる前記コージェライト粉末の平均粒子径が、５〜５０μｍである、請求項１に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
前記隔壁母材原料が、焼結助剤として、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、及びＹ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む、請求項１又は２に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
前記隔壁母材原料が、前記コージェライト粉末１００質量部に対して、前記焼結助剤を１〜５質量部含む、請求項３に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記隔壁母材原料に用いる前記バインダーが、無機バインダーとしてモンモリロナイトを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
前記捕集層形成スラリーが、可燃性微粒子を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項７】
前記可燃性微粒子が、カーボンブラック、アクリル樹脂、アクリル樹脂を含む化合物、スチレン樹脂、スチレン樹脂を含む化合物、ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂を含む化合物、ウレタン樹脂、及びウレタン樹脂を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項６に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項８】
前記可燃性微粒子の平均粒子径が、０．０５〜０．５μｍである、請求項６又は７に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項９】
前記捕集層形成スラリーが、前記捕集層形成原料１００体積部に対して、前記可燃性微粒子を、４０〜１５０体積部含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記捕集層形成原料における前記コージェライト形成原料が、アルミナ、及びシリカを含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記捕集層形成原料として用いられるアルミナの平均粒子径が、０．１〜３μｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記捕集層形成スラリーが、ベンゼン環を有する界面活性剤を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記捕集層形成スラリーが、前記水を７０〜８５体積％含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記焼成工程における焼成温度が、１３５０〜１４３０℃である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法により製造された目封止ハニカム構造体であって、
流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁母材を有する柱状のハニカム基材と、
流体の流入側の端面における所定のセルの開口部、及び流体の流出側の端面における残余のセルの開口部に配設された目封止部と、
前記隔壁母材の表面の少なくとも一部に配設された多孔質の捕集層と、を備え、
前記隔壁母材が、主相としてコージェライトを含む母材多孔体からなり、
前記捕集層が、主相としてコージェライト、又はアルミナを含む捕集層多孔体からなり、
前記捕集層が、少なくとも前記残余のセルの前記隔壁母材の表面に配設され、
前記捕集層における、前記隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが、０〜２０μｍである、目封止ハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目封止ハニカム構造体の製造方法、及び目封止ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、捕集層の緻密化を抑制し、熱容量が高く、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さく、且つ粒子状物質の捕集効率が高い目封止ハニカム構造体を製造することが可能な目封止ハニカム構造体の製造方法、及び、このような製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関や各種の燃焼装置等から排出されるガスには、煤（ｓｏｏｔ）を主体とする粒子状物質（パティキュレートマター（ＰＭ））が、多量に含まれている。このＰＭがそのまま大気中に放出されると、環境汚染を引き起こすため、排ガスの排気系には、ＰＭを捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が搭載されている。
【０００３】
このようなＤＰＦとしては、例えば、流体（排ガス、浄化ガス）の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、最外周に位置する外周壁と、を備えたハニカム構造体が用いられている。そして、このようなハニカム構造体を、ＤＰＦ等のフィルタとして使用する場合には、流体（排ガス）の流入側の端面における所定のセルの開口部と、流体（浄化ガス）の流出側の端面における残余のセルの開口部とに、目封止部を配設する。このように構成することによって、ハニカム構造体の隔壁が、ＰＭを捕集するための濾過層として機能する。
【０００４】
このようなハニカム構造体を用いて排ガス中のＰＭを捕集する場合、隔壁の細孔内部にＰＭが侵入し、侵入したＰＭによって細孔が閉塞すると、ハニカム構造体の圧力損失が急激に上昇することがあるという問題があった。
【０００５】
このような圧損の増加を抑制するため、隔壁の表面に、ＰＭを捕集するための捕集層を設け、その捕集層によって、隔壁内部へのＰＭの侵入を防ぎ、圧力損失の上昇を抑制しようとするフィルタが提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００６】
従来、自動車の排ガス規制においては、ＰＭの質量による規制が行われていたが、近年、ＰＭの個数規制の導入が検討されている。その場合、粒子径の小さいＰＭを確実に捕集することが必要となる。粒子径の小さいＰＭは主に拡散によってフィルタ内に存在する細孔表面に捕集されることが知られている（例えば、非特許文献２を参照）。
【０００７】
従来、捕集層を有するハニカム構造体を作製する際には、多孔質の隔壁（隔壁母材）に、捕集層形成スラリー（捕集層形成原料）を塗布し、焼成することにより捕集層を形成していた。捕集層形成スラリーを塗布する方法としては、例えば、捕集層形成スラリー（捕集層形成原料）中にハニカム構造体を浸漬する方法や、捕集層形成スラリーをハニカム構造体のセル中に流し込んだりする方法が挙げられる。そして、隔壁の表面に、この多孔質の隔壁よりも細孔径が小さくかつ厚みが薄い多孔質膜を形成する場合には、多孔質膜を構成するセラミックス粒子の粒子径を隔壁の細孔径よりも小さくする必要があった。しかし、この方法では、捕集層形成スラリーがハニカム構造体の隔壁（隔壁母材）の細孔内に侵入し、得られたハニカム構造体に排ガスを流通させる際の初期圧力損失が高くなるという問題があった。
【０００８】
更に、コージェライトやチタン酸アルミニウム等からなるハニカム構造体等の場合、ハニカム構造体等に形成されたマイクロクラックにスラリーが侵入し、得られたハニカム構造体等の熱膨張率が高くなるという問題があった。
【０００９】
これに対し、多孔質支持体の気孔に、「後で除去することが可能な物質」を充填して、この気孔を塞いだ後、多孔質支持体の表面に粒子径の小さいセラミックス粒子を含むスラリーを塗布する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。上記「後で除去することが可能な物質」としては、例えば、可燃性物質を挙げることができる（特許文献１）。可燃性物質を用いた場合にはこの可燃性物質は、後の焼成工程により燃焼除去することができる。また、上記「後で除去することが可能な物質」としては、例えば、水やアルコールを挙げることができる（特許文献２、及び３を参照）。水やアルコールを用いた場合には、スラリーを塗布した後に、乾燥することにより、これら水やアルコールを除去することができる。
【００１０】
また、アルミナやジルコニア等の酸化物を主成分とした微粒子を用いて、多孔質支持体の表面に、セラミックス多孔質膜（捕集層）を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。具体的には、平均一次粒子径、タップかさ密度及び塗料中の平均二次粒子径（分散媒中に分散させたときの平均二次粒子径）が制御された酸化物を主成分とする微粒子と、水を主成分とする分散媒とを含有し、その粘度が２ｍＰａ・ｓ以上かつ１０００ｍＰａ・ｓ以下に制御された多孔質膜形成用塗料を用いて、多孔質セラミックスからなる多孔質支持体の表面にセラミックスの多孔質膜を形成する方法である。
【００１１】
更に、ハニカム成形体に、ハニカム成形体と同一の材料に造孔材及び水を更に添加して作製した捕集層形成スラリーを、噴霧することにより、ハニカム成形体の隔壁に捕集層形成スラリーを堆積させ、その後、乾燥及び焼成することによって、ハニカム成形体に捕集層を設ける方法が提案されている（例えば、特許文献５を参照）。
【００１２】
更に、多孔質の隔壁の細孔径よりも長い無機繊維状材料とシリカ又はアルミナを主成分とする接着材料からなるスラリーを、隔壁の表面に堆積させ、その後、乾燥及び焼成することによって、隔壁の表層に多孔質膜（捕集層）を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献５を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１−２７４８１５号公報
【特許文献２】特公昭６３−６６５６６号公報
【特許文献３】特開２０００−２８８３２４号公報
【特許文献４】特開２０１０−９５３９９号公報
【特許文献５】国際公開第２００８／１３６２３２号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ＳＡＥテクニカルペーパー、２００８−０１−０６１８、米国自動車技術者協会、２００８年発行（ＳＡＥ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒ  ２００８−０１−０６１８、Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（２００８））
【非特許文献２】ＳＡＥテクニカルペーパー、２００７−０１−０９２１、米国自動車技術者協会、２００７年発行（ＳＡＥ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒ  ２００７−０１−０９２１、Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（２００７））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記特許文献１〜４に記載の製造方法では、多孔質支持体（隔壁）の細孔内に捕集層形成スラリーが侵入し難くはなるが、その侵入を十分に抑制することは困難であった。
【００１６】
上記特許文献５に記載の製造方法で用いられたような無機繊維状材料は、地域によっては法規制対象物質となっており、一般にも、使用しないことが望まれている。
【００１７】
上記特許文献５に開示された製造方法では、ハニカム構造体の隔壁（隔壁母材）の材質と捕集層の材質とが同じであるため、焼成時には隔壁母材と捕集層とが同じ温度で焼結し、捕集層の細孔が小さくなることがあった。このため、捕集層が緻密化してしまうという問題があった。また、スラリーを隔壁母材にディップコートする場合と比較して、スラリーを隔壁母材に噴霧して堆積させる場合には、均一な厚さの捕集層を形成し難くなる傾向があった。
【００１８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものである。本発明によれば、捕集層の緻密化を抑制し、熱容量が高く、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さく、且つ粒子状物質の捕集効率が高い目封止ハニカム構造体を製造することが可能な目封止ハニカム構造体の製造方法が提供される。また、本発明によれば、このような製造方法によって製造された、熱容量が高く、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さく、且つ粒子状物質の捕集効率が高い目封止ハニカム構造体が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
［１］  コージェライト粉末及びバインダーを少なくとも含む隔壁母材原料と、水とを混合し混練して隔壁母材成形原料を得る、成形原料作製工程と、得られた前記隔壁母材成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する未焼成隔壁母材を備えるハニカム成形体を得、得られた前記ハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム乾燥体を得る、成形乾燥工程と、前記ハニカム乾燥体の所定のセルを区画形成する前記未焼成隔壁母材の表面に、捕集層形成原料及び水を少なくとも含む捕集層形成スラリーを塗工し、前記捕集層形成スラリーを塗工した前記ハニカム乾燥体を更に乾燥させる、スラリー塗工工程と、前記捕集層形成スラリーを塗工した前記ハニカム乾燥体を焼成し、ハニカム焼成体を得る、焼成工程と、前記捕集層形成スラリーを塗工した前記ハニカム乾燥体、又は前記ハニカム焼成体の所定のセルの開口部に目封止部を配設する、目封止工程と、を備え、前記捕集層形成原料が、コージェライト形成原料、又は、アルミナを含む、目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２０】
［２］  前記隔壁母材原料に用いる前記コージェライト粉末の平均粒子径が、５〜５０μｍである、前記［１］に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２１】
［３］  前記隔壁母材原料が、焼結助剤として、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、及びＹ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む、前記［１］又は［２］に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２２】
［４］  前記隔壁母材原料が、前記コージェライト粉末１００質量部に対して、前記焼結助剤を１〜５質量部含む、前記［３］に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２３】
［５］  前記隔壁母材原料に用いる前記バインダーが、無機バインダーとしてモンモリロナイトを含む、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２４】
［６］  前記捕集層形成スラリーが、可燃性微粒子を含む、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２５】
［７］  前記可燃性微粒子が、カーボンブラック、アクリル樹脂、アクリル樹脂を含む化合物、スチレン樹脂、スチレン樹脂を含む化合物、ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂を含む化合物、ウレタン樹脂、及びウレタン樹脂を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種を含む、前記［６］に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２６】
［８］  前記可燃性微粒子の平均粒子径が、０．０５〜０．５μｍである、前記［６］又は［７］に記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２７】
［９］  前記捕集層形成スラリーが、前記捕集層形成原料１００体積部に対して、前記可燃性微粒子を、４０〜１５０体積部含む、前記［６］〜［８］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２８】
［１０］  前記捕集層形成原料における前記コージェライト形成原料が、アルミナ、及びシリカを含む前記［１］〜［９］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００２９】
［１１］  前記捕集層形成原料として用いられる前記アルミナの平均粒子径が、０．１〜３μｍである、前記［１］〜［１０］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００３０】
［１２］  前記捕集層形成スラリーが、ベンゼン環を有する界面活性剤を含む、前記［１］〜［１１］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００３１】
［１３］  前記捕集層形成スラリーが、前記水を７０〜８５体積％含む、前記［１］〜［１２］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００３２】
［１４］  前記焼成工程における焼成温度が、１３５０〜１４３０℃である、前記［１］〜［１３］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法。
【００３３】
［１５］  前記［１］〜［１４］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体の製造方法により製造された目封止ハニカム構造体であって、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁母材を有する柱状のハニカム基材と、流体の流入側の端面における所定のセルの開口部、及び流体の流出側の端面における残余のセルの開口部に配設された目封止部と、前記隔壁母材の表面の少なくとも一部に配設された多孔質の捕集層と、を備え、前記隔壁母材が、主相としてコージェライトを含む母材多孔体からなり、前記捕集層が、主相としてコージェライト、又はアルミナを含む捕集層多孔体からなり、前記捕集層が、少なくとも前記残余のセルの前記隔壁母材の表面に配設され、前記捕集層における、前記隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが、０〜２０μｍである、目封止ハニカム構造体。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法は、成形原料作製工程と、成形乾燥工程と、
スラリー塗工工程と、焼成工程と、目封止工程と、を備えたものである。成形原料作製工程は、コージェライト粉末及びバインダーを少なくとも含む隔壁母材原料と、水とを混合し混練して隔壁母材成形原料を得る工程である。成形乾燥工程は、成形原料作製工程で得られた隔壁母材成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する未焼成隔壁母材を備えるハニカム成形体を得、得られたハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム乾燥体を得る工程である。スラリー塗工工程は、ハニカム乾燥体の所定のセルを区画形成する未焼成隔壁母材の表面に、捕集層形成原料及び水を少なくとも含む捕集層形成スラリーを塗工し、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体を更に乾燥させる工程である。焼成工程は、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体を焼成し、ハニカム焼成体を得る工程である。目封止工程は、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体、又はハニカム焼成体の所定のセルの開口部に目封止部を配設する工程である。そして、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法においては、捕集層形成原料が、コージェライト形成原料、又は、アルミナを含む。本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法は、上記のような成形原料作製工程、成形乾燥工程、スラリー塗工工程、及び焼成工程を備えるため、捕集層の緻密化を抑制することができる。即ち、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法においては、特定の隔壁母材成形原料によってハニカム乾燥体を作製し、得られたハニカム乾燥体の隔壁母材の表面に、特定の捕集層形成スラリーを塗工する。そして、ハニカム乾燥体と捕集層形成スラリーとを同時焼成する。このような工程を備えることにより、得られる目封止ハニカム構造体における捕集層の緻密化を有効に抑制することができる。
【００３５】
また、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法によれば、隔壁母材に形成された細孔の内部への捕集層の侵入を有効に抑止することができる。また、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法は、上記のようなスラリー塗工工程を備えるため、均一な厚さの捕集層を作製することができる。このような本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、捕集層の緻密化が抑制され、熱容量が高く、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さく、且つ粒子状物質の捕集効率が高いものとなる。
【００３６】
本発明の目封止ハニカム構造体は、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法により製造された目封止ハニカム構造体であって、柱状のハニカム基材と、目封止部と、多孔質の捕集層と、を備えたものである。ハニカム基材は、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁母材を有するものである。目封止部は、流体の流入側の端面における所定のセルの開口部、及び流体の流出側の端面における残余のセルの開口部に配設されたものである。捕集層は、隔壁母材の表面の少なくとも一部に配設されたものであり、少なくとも上記残余のセルの隔壁母材の表面に配設されたものである。そして、本発明の目封止ハニカム構造体においては、ハニカム基材の隔壁母材が、主相としてコージェライトを含む母材多孔体からなり、ハニカム基材の捕集層が、主相としてコージェライト、又はアルミナを含む捕集層多孔体からなる。そして、本発明の目封止ハニカム構造体においては、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが、０〜２０μｍである。即ち、本発明の目封止ハニカム構造体においては、隔壁母材に形成された細孔の内部に捕集層が侵入していない、又は、隔壁母材に形成された細孔の内部に、捕集層の一部が侵入しており、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している捕集層の厚さが、２０μｍ以下である。本発明の目封止ハニカム構造体は、ハニカム基材の隔壁母材の表面に、上述した構成の捕集層が配設されたものであるため、ハニカムフィルタとして用いた場合に、粒子状物質の捕集性能が高く、且つ、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さい。また、本発明の目封止ハニカム構造体は、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが、０〜２０μｍであるため、ハニカムフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失が低い。以下、「捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ」のことを、「捕集層の侵入深さ」ということがある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法の一の実施形態により製造された目封止ハニカム構造体を、流入側の端面側からみた模式的な斜視図である。
【図２】図１に示す目封止ハニカム構造体を、流出側の端面側からみた模式的な斜視図である。
【図３】図１に示す目封止ハニカム構造体を、流入側の端面側からみた模式的な平面図である。
【図４】図１に示す目封止ハニカム構造体を、流出側の端面側からみた模式的な平面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ’断面を示す、模式的な断面図である。
【図６】捕集層表面からの距離（μｍ）に対する単位体積あたりの細孔表面積を示すグラフである。
【図７】捕集層表面からの距離（μｍ）に対する単位体積あたりの細孔表面積を示すグラフである。
【図８】捕集層の平均膜厚の測定方法を説明するための説明図であり、目封止ハニカム構造体のセルの延びる方向に垂直な断面の拡大模式図である。
【図９】実施例１の目封止ハニカム構造体における隔壁母材の平均細孔径の測定時に求められた仮想曲面体の等価直径（μｍ）と、空間画素の体積に占める仮想曲面体の体積割合（ｃｃ／ｃｃ）との関係を示すグラフである。
【図１０】実施例１の目封止ハニカム構造体の隔壁を、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率１０００倍の反射電子像を撮影した写真である。
【図１１】実施例１５の目封止ハニカム構造体の隔壁を、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率１０００倍の反射電子像を撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、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、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００３９】
（１）目封止ハニカム構造体の製造方法：
本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法の一の実施形態について説明する。本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法は、成形原料作製工程と、成形乾燥工程と、スラリー塗工工程と、焼成工程と、目封止工程と、を備えたものである。ここで、成形原料作製工程は、コージェライト粉末及びバインダーを少なくとも含む隔壁母材原料と、水とを混合し混練して隔壁母材成形原料を得る工程である。成形乾燥工程は、成形原料作製工程で得られた隔壁母材成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する未焼成隔壁母材を備えるハニカム成形体を得、得られたハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム乾燥体を得る工程である。スラリー塗工工程は、ハニカム乾燥体の所定のセルを区画形成する未焼成隔壁母材の表面に、捕集層形成原料及び水を少なくとも含む捕集層形成スラリーを塗工し、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体を更に乾燥させる工程である。焼成工程は、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体を焼成し、ハニカム焼成体を得る工程である。目封止工程は、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体、又はハニカム焼成体の所定のセルの開口部に目封止部を配設する工程である。そして、本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法においては、捕集層形成原料が、コージェライト形成原料、又は、アルミナを含む。即ち、本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法においては、まず、特定の原料を含む隔壁母材成形原料によってハニカム乾燥体を作製する。次に、得られたハニカム乾燥体の未焼成隔壁母材の表面に、上記捕集層形成スラリーを塗工し、乾燥させ、捕集層形成スラリーの乾燥体である捕集層前駆体を形成する。そして、ハニカム乾燥体と捕集層前駆体とを同時焼成する。このような工程を備えることにより、得られる目封止ハニカム構造体における捕集層の緻密化を有効に抑制することができる。また、上述した成形原料作製工程及び成形乾燥工程によって得られたハニカム乾燥体に対して、上述したスラリー塗工工程を行うことにより、捕集層の厚さの均一性が向上する。即ち、ハニカム焼成体のセルの延びる方向に垂直な断面、及びハニカム焼成体のセルの延びる方向に平行な断面おいて、捕集層の厚さの均一性が向上する。また、上述した成形原料作製工程及び成形乾燥工程によって得られたハニカム乾燥体に対して、上述したスラリー塗工工程を行うことにより、隔壁母材の細孔内に侵入する捕集層の侵入部分を少なくすることができる。更に、このような製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、熱容量が高く、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さく、且つ粒子状物質の捕集効率が高いものとなる。
【００４０】
ここで、本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法によって製造される目封止ハニカム構造体について説明する。図１〜図５に示すように、目封止ハニカム構造体１００は、柱状のハニカム基材４と、セル２の開口部に配設された目封止部５と、隔壁母材１の表面の少なくとも一部に配設された捕集層６と、を備えたものである。ハニカム基材４は、流体の流路となり、流入側の端面１１から流出側の端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁母材１を有するものである。ハニカム基材４は、本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法における「ハニカム乾燥体」が焼成されたハニカム形状の焼成体である。また、捕集層６は、本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法における「捕集層前駆体」が焼成された薄膜状の焼成体である。ここで、図１は、本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法の一の実施形態により製造された目封止ハニカム構造体を、流入側の端面側からみた模式的な斜視図である。図２は、図１に示す目封止ハニカム構造体を、流出側の端面側からみた模式的な斜視図である。図３は、図１に示す目封止ハニカム構造体を、流入側の端面側からみた模式的な平面図である。図４は、図１に示す目封止ハニカム構造体を、流出側の端面側からみた模式的な平面図である。図５は、図３のＡ−Ａ’断面を示す、模式的な断面図である。
【００４１】
以下、本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法について更に詳細に説明する。
【００４２】
（１−１）成形原料作製工程：
目封止ハニカム構造体の製造方法では、成形原料作製工程において、コージェライト粉末及びバインダーを少なくとも含む隔壁母材原料と、水とを混合し混練して隔壁母材成形原料を得る。具体的には、まず、コージェライト粉末及びバインダーを少なくとも含む隔壁母材原料を調製する。隔壁母材原料としては、コージェライト粉末及びバインダーとを少なくとも含むものであれば、特に制限はない。コージェライト粉末とは、コージェライト組成（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）の化合物の粉末のことである。コージェライト粉末は、例えば、コージェライト組成の化合物を粉砕することによって作製することができる。なお、コージェライト粉末には、コージェライト形成原料粉末は含まれない。コージェライト形成原料粉末とは、粉末全体では、コージェライトの理論組成を満たすように配合された粉末であるが、粉末を構成する各粒子は、コージェライト組成の化合物ではなく、焼成によりコージェライトとなる原料粉末のことである。また、隔壁母材原料には、上述した原料に加えて、焼結助剤、造孔材、界面活性剤等の添加剤を更に加えてもよい。
【００４３】
隔壁母材原料には、コージェライト粉末のような、焼成工程後に、ハニカム焼成体の隔壁母材を形成する原料と、有機バインダーや造孔材のような、焼成工程において気化又は焼失する原料とが含まれる。以下、「隔壁母材原料に含まれる成分のうち、焼成工程後に、ハニカム焼成体の隔壁母材を形成する原料」のことを、「非焼失隔壁母材原料」ということがある。また、「隔壁母材原料に含まれる成分のうち、焼成工程において気化又は焼失する原料」のことを、「焼失隔壁母材原料」ということがある。隔壁母材原料は、非焼失隔壁母材原料が、コージェライト粉末を５０〜１００質量％含むことが好ましく、８０〜１００質量％含むことが更に好ましく、９０〜１００質量％含むことが特に好ましい。非焼失隔壁母材原料中のコージェライト粉末の含有比率が、５０質量％未満であると、非焼失隔壁母材原料中に含まれるコージェライト粉末の量が少なすぎて、コージェライトの特性を有する隔壁母材を得ることが困難になることがある。また、捕集層の緻密化を十分に抑制することができないことがある。
【００４４】
隔壁母材原料に用いるコージェライト粉末の平均粒子径は、５〜５０μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることが更に好ましく、２０〜５０μｍであることが特に好ましい。コージェライト粉末の平均粒子径が小さすぎると、焼成後の隔壁母材の気孔率が低くなりすぎることがあり、また平均細孔径が小さくなりすぎることがある。この結果、目封止ハニカム構造体の初期圧力損失が高くなることがある。また、コージェライト粉末の平均粒子径が大きすぎると、焼成後の隔壁母材の気孔率が高くなりすぎることがあり、また平均細孔径が大きくなりすぎることがある。この結果、目封止ハニカム構造体の強度が低下することがある。コージェライト粉末の平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定した値である。
【００４５】
隔壁母材原料は、コージェライト粉末１００質量部に対して、バインダーを、３〜２０質量部含むことが好ましく、５〜１５質量部含むことが更に好ましく、７〜１２質量部含むことが特に好ましい。バインダーの量が、コージェライト粉末１００質量部対して、３質量部よりも少ないと、隔壁母材原料と水とを混練した隔壁母材成形原料の成形性が悪化することがあり、２０質量部よりも多いと、最終的に得られる目封止ハニカム構造体の強度が低下することがある。
【００４６】
隔壁母材原料に用いるバインダーとしては、有機バインダー、及び無機バインダーを挙げることができる。バインダーが、有機バインダー、及び無機バインダーの双方を含む場合には、コージェライト粉末１００質量部に対して、無機バインダーを、０．１〜５質量部含むことが好ましく、０．５〜５質量部含むことが更に好ましく、０．５〜２質量部含むことが特に好ましい。
【００４７】
有機バインダーとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。無機バインダーとしては、モンモリロナイト、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。
【００４８】
隔壁母材原料に用いるバインダーは、無機バインダーを少なくとも含むものであることが好ましい。そして、この無機バインダーとしてモンモリロナイトを含むことが更に好ましい。モンモリロナイトを含む無機バインダーを用いることにより、焼成中のハニカム乾燥体に、クラックが生じることを有効に抑止することができる。
【００４９】
焼結助剤としては、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、及びＹ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。上記のようなコージェライトの焼結を促進させる焼結助剤は、隔壁母材の気孔率を調製することができる。
【００５０】
隔壁母材原料が、焼結助剤を含む場合は、コージェライト粉末１００質量部に対して、焼結助剤を１〜５質量部含むことが好ましく、１〜３質量部含むことが更に好ましく、１〜２質量部含むことが特に好ましい。焼結助剤を含むことにより、焼成工程において、コージェライト粉末の焼結を促進させることができる。焼結助剤の量が、１質量部よりも少ないと、上述したコージェライト粉末の焼結促進効果が得られ難くなる。焼結助剤の量が、５質量部よりも多いと、隔壁母材の耐熱衝撃性が低下することがある。
【００５１】
造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に制限はない。造孔材としては、例えば、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。
【００５２】
上述した隔壁母材原料に用いる、各原料の粒子径及び配合量、並びに添加する添加剤の粒子径及び配合量を調整することにより、所望の気孔率、平均細孔径の隔壁母材（多孔体）を得ることができる。
【００５３】
界面活性剤としては、エチレングリコール、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を挙げることができる。界面活性剤を添加することにより、成形性が向上する。
【００５４】
次に、得られた隔壁母材原料と、水とを混合し混練して隔壁母材成形原料（坏土）を形成する。坏土を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。
【００５５】
（１−２）成形乾燥工程：
成形乾燥工程では、成形原料作製工程にて得られた隔壁母材成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成する未焼成隔壁母材を備えるハニカム成形体を得る。そして、成形乾燥工程では、得られたハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム乾燥体を得る。
【００５６】
隔壁母材成形原料の成形方法としては、特に制限はない。成形方法としては、例えば、押出成形を挙げることができる。隔壁母材成形原料を押出成形し、ハニカム成形体を作製する場合には、所望のセル形状、隔壁母材厚さ、セル密度を有する口金を用いて行うことができる。次に、得られたハニカム成形体を乾燥させて、当該ハニカム成形体を乾燥させたハニカム乾燥体を得る。乾燥方法については、特に制限はない。乾燥方法としては、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、これらの中でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を、単独で又は組合せて行うことが好ましい。また、乾燥条件としては、乾燥温度３０〜１５０℃、乾燥時間１分〜２時間とすることが好ましい。なお、本明細書における乾燥温度とは、乾燥雰囲気の温度のことである。
【００５７】
（１−３）スラリー塗工工程：
スラリー塗工工程は、ハニカム乾燥体の所定のセルを区画形成する隔壁母材の表面に、捕集層形成原料及び水を少なくとも含む捕集層形成スラリーを塗工し、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体を更に乾燥させる工程である。具体的には、まず、捕集層形成原料及び水を少なくとも含む捕集層形成スラリーを調製する。捕集層形成原料としては、コージェライト形成原料、又はアルミナを含むものであれば、特に制限はない。コージェライト形成原料とは、焼成により、コージェライトとなる原料粉末のことである。コージェライト形成原料としては、マグネシア、水酸化マグネシウム、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム等を挙げることができる。コージェライト形成原料は、焼成後にコージェライトとなるように、上記コージェライト形成原料を組み合わせて用いることができる。また、捕集層形成スラリーには、上述した原料に加えて、可燃性微粒子、造孔材、界面活性剤等を更に加えてもよい。少なくとも捕集層原料及び水を混合し、捕集層形成スラリーを調製する際には、超音波分散器、及び自転公転ミキサー等を使用し、混合することができる。
【００５８】
捕集層形成スラリーを塗工する所定のセルについては、特に制限はない。例えば、流出側の端面に目封止部が配設されるセル内に、捕集層形成スラリーを流入させて、当該セルを区画形成する隔壁母材の表面に、捕集層形成スラリーを塗工することが好ましい。このように構成することにより、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇を有効に抑制することが可能な、捕集層を備えた目封止ハニカム構造体を製造することができる。
【００５９】
捕集層形成原料は、コージェライト形成原料、又はアルミナを、８０〜１００質量％含むことが好ましく、９０〜１００質量％含むことが更に好ましく、９５〜１００質量％含むことが特に好ましい。コージェライト形成原料、又はアルミナが、８０質量％未満であると、捕集層形成原料中に含まれるコージェライト形成原料、又はアルミナの量が少なすぎて、コージェライト、又はアルミナの特性を有する捕集層を得ることが困難になることがある。また、捕集層の緻密化を十分に抑制することができないことがある。
【００６０】
捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、アルミナ、及びシリカを含むものであることが好ましい。このようなコージェライト形成原料を用いることにより、捕集層の気孔率を高くすることができる。捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、アルミナ、及びシリカを含むものである場合は、捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、アルミナ、及びシリカを、以下のような質量比率で含むことが好ましい。捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、アルミナを、１０〜５０質量％含むことが好ましく、２０〜５０質量％含むことが更に好ましく、３０〜４５質量％含むことが特に好ましい。また、捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、シリカを、１０〜６０質量％含むことが好ましく、２０〜６０質量％含むことが更に好ましく、３０〜５５質量％含むことが特に好ましい。
【００６１】
捕集層形成原料として用いられるアルミナの平均粒子径が、０．１〜３μｍであることが好ましく、０．５〜３μｍであることが更に好ましく、０．５〜２μｍであることが特に好ましい。捕集層形成原料として用いられるアルミナの平均粒子径が小さすぎると、捕集層が低気孔率化し、初期圧力損失が高くなることがある。捕集層形成原料として用いられるアルミナの平均粒子径が大きすぎると、捕集層の平均細孔径が大きくなり、粒子状物質捕集性能が低下することがある。なお、捕集層形成原料として用いられるアルミナとは、捕集層形成原料として単独で用いられるアルミナ、及びコージェライト形成原料の一種として用いられるアルミナの双方を意味する。アルミナの平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定した値である。
【００６２】
捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、シリカを含む場合は、シリカの平均粒子径が、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜１０μｍであることが更に好ましく、２〜１０μｍであることが特に好ましい。捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、シリカを含む場合に、シリカの平均粒子径が小さすぎると、捕集層が低気孔率化し、初期圧力損失が高くなることがある。また、捕集層形成原料におけるコージェライト形成原料が、シリカを含む場合に、シリカの平均粒子径が大きすぎると、捕集層の平均細孔径が大きくなり、粒子状物質捕集性能が低下することがある。シリカの平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定した値である。
【００６３】
捕集層形成スラリーが、可燃性微粒子を含むことが好ましい。捕集層形成スラリーが、可燃性微粒子を含むように調製されていると、得られるハニカム焼成体のセルの延びる方向に垂直な断面、及び当該ハニカム焼成体のセルの延びる方向に平行な断面において、捕集層の厚さの均一性が向上する。また、焼成後の捕集層の気孔率を高くすることができる。
【００６４】
可燃性微粒子としては、例えば、カーボンブラック、アクリル樹脂、アクリル樹脂を含む化合物、スチレン樹脂、スチレン樹脂を含む化合物、ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂を含む化合物、ウレタン樹脂、及びウレタン樹脂を含む化合物を挙げることができる。可燃性微粒子は、上記した物質から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。このような可燃性微粒子は、一般的に入手が容易であり、且つ、焼成時に捕集層形成原料の特性に与える悪影響が少ない。可燃性微粒子としては、特に、カーボンブラックが好ましい。また、カーボンブラック以外の上記化合物は、水に分散されたラテックスの状態であることが好ましい。
【００６５】
可燃性微粒子の平均粒子径が０．０５〜０．５μｍであることが好ましく、０．０５〜０．３μｍであることが更に好ましく、０．１〜０．３μｍであることが特に好ましい。可燃性微粒子の平均粒子径が大きいと、得られるハニカム焼成体のセルの延びる方向に垂直な断面、及び当該ハニカム焼成体のセルの延びる方向に平行な断面において、捕集層の厚さの均一性が悪化することがある。一方で、可燃性微粒子の平均粒子径の下限値については特に制限はないが、現実的に入手可能な可燃性微粒子は、その平均粒子径の下限値が、０．０５μｍ程度である。可燃性微粒子の平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定した値である。
【００６６】
捕集層形成スラリーが、捕集層形成原料１００体積部に対して、可燃性微粒子を４０〜１５０体積部含むことが好ましく、８０〜１５０体積部含むことが更に好ましく、８０〜１２０体積部含むことが特に好ましい。捕集層形成スラリーが、捕集層形成原料１００体積部に対して、可燃性微粒子を１５０体積部よりも多く含む場合は、捕集層の気孔率が高くなりすぎることがある。一方、捕集層形成スラリーが、捕集層形成原料１００体積部に対して、可燃性微粒子を４０体積部より少なく含む場合は、得られるハニカム焼成体のセルの延びる方向に垂直な断面、及び当該ハニカム焼成体のセルの延びる方向に平行な断面において、捕集層の厚さの均一性が悪化することがある。
【００６７】
捕集層形成スラリーが、ベンゼン環を有する界面活性剤を含むことが好ましい。また、捕集層形成スラリーが可燃性微粒子として、カーボンブラックを含む場合には、捕集層形成スラリーが、ベンゼン環を有する界面活性剤を含むことが特に好ましい。ベンゼン環を有する界面活性剤としては、ポリオキシアルキレントリベンジルフェニルエーテル、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物ナトリウム塩、ポリオキシアルキレンジスチレン化フェニルエーテル等を挙げることができる。このようなベンゼン環を有する界面活性剤は、可燃性微粒子の分散剤として働き、捕集層形成スラリーの粘度を低下させることにより、捕集層形成スラリーの塗工が容易になる。
【００６８】
捕集層形成スラリーに、造孔材を加えてもよい。造孔材としては、グラファイト、澱粉、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ウレタン樹脂、シリカゲル、シリコン樹脂等を用いることができる。
【００６９】
捕集層形成スラリーに、造孔材を加える場合は、造孔材の平均粒子径が、０．５〜５０μｍであることが好ましく、５〜３０μｍであることが更に好ましく、５〜２０μｍであることが特に好ましい。造孔材の平均粒子径が大きすぎる（例えば、５０μｍより大きい）と、粒子状物質捕集性能が低下することがある。造孔材の平均粒子径が小さすぎると（例えば、０．５μｍより小さい）と、初期圧力損失が高くなる（別言すれば、十分に気孔率が高くならない）ことがある。造孔材の平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定した値である。
【００７０】
捕集層形成スラリーが、水を７０〜８５体積％含むことが好ましく、７０〜８０体積％含むことが更に好ましく、７５〜８０体積％含むことが特に好ましい。捕集層形成スラリーが含む水の量が少なすぎると、捕集層形成スラリーの粘度が増加し、スラリーの塗工が困難になることがある。また、捕集層形成スラリーが含む水の量が多すぎると、捕集層形成スラリーを均一に塗工することが困難になることがある。
【００７１】
ここで、後述する第１目封止工程を経て得られたハニカム乾燥体を用いてスラリー塗工工程を行う場合には、ハニカム乾燥体の目封止部が配設された側の端面が、鉛直上方に位置するように、ハニカム乾燥体を縦に配置した状態で行うことが好ましい。この際、鉛直下方に位置するハニカム乾燥体のもう一方の端面には、第１目封止工程で目封止材を充填したセル以外のセルの開口部に孔の開いた、フィルムを張り付けた状態にて、捕集層形成スラリー塗工工程を行うことがより好ましい。このような状態のハニカム乾燥体の、鉛直下方に位置する端面から、捕集層形成スラリーを充填する。そして、捕集層形成スラリーを充填し、所定時間経過した後、充填した捕集層形成スラリーを排出する。このように構成することによって、ハニカム乾燥体の隔壁母材の前駆体の表面に、上記捕集層形成スラリーが塗工される。スラリーの濃度や、充填時の保持時間を調節することで、最終的に得られる捕集層の厚さ等を調整することができる。また、上述した方法にて捕集層形成スラリーを塗工することにより、捕集層形成スラリーを隔壁母材の前駆体の表面に均一に塗工することができる。また、例えば、ハニカム乾燥体の流入側の端面から流出側の端面に向かう長手方向において、流出側の端面から当該長手方向の所定の範囲にのみ、捕集層を配設することができる。即ち、鉛直下方に位置する端面を、ハニカム乾燥体における流出側の端面とすることで、当該スラリーの充填高さを調整することで、捕集層を配設する範囲を変化させることができる。ハニカム乾燥体にスラリーを塗工したのち、ハニカム乾燥体を更に乾燥させる。
【００７２】
（１−４）目封止工程：
本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法においては、成形工程、捕集層形成スラリー塗工工程、又は、捕集層形成スラリー塗工工程及び焼成工程を経た後に、目封止工程を行う。目封止工程は、所定のセルの開口部に目封止部を配設する工程である。目封止工程は、所定のセルの開口部に目封止部を配設する第１目封止工程、残余のセルの開口部に目封止部を配設する第２目封止工程に分けて行ってもよい。ここでは、成形工程の後に、まず、第１目封止工程を行い、次に、捕集層形成スラリー塗工工程、及び第２目封止工程を行い、更に、焼成工程を行う方法を例に説明するが、目封止ハニカム構造体の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００７３】
（１−４−Ａ）第１目封止工程：
第１目封止工程において、ハニカム乾燥体の流入側の端面及び流出側の端面のうちのいずれか一方の端面のみに対して、セルの開口部を目封止することが好ましい。第１目封止工程は、例えば、ハニカム乾燥体のセルの開口部に、目封止材を充填することによって行うことができる。
【００７４】
第１目封止工程は、例えば、マスキング工程及び圧入工程によって構成される。マスキング工程は、ハニカム乾燥体の一方の端面（例えば、流入側の端面）にシートを貼り付け、シートにおける、「目封止部を形成しようとするセル」と重なる位置に孔を開ける工程である。圧入工程は、「ハニカム乾燥体の、シートが貼り付けられた側の端部」を、目封止材が貯留された容器内に圧入して、目封止材をハニカム乾燥体のセル内に圧入する工程である。目封止材をハニカム乾燥体のセル内に圧入する際には、目封止材は、シートに形成された孔を通過し、シートに形成された孔と連通するセルのみに充填される。目封止材を充填する方法としては、従来公知の目封止ハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができる。セルの開口部に目封止材を充填した後、ハニカム乾燥体（又はハニカム成形体）を乾燥させることが好ましい。
【００７５】
（１−４−Ｂ）第２目封止工程：
第１目封止工程、及び捕集層形成スラリー塗工工程の後に、ハニカム乾燥体の流入側の端面及び流出側の端面のうちの、第１目封止工程にて目封止材が充填された端面以外の端面について、第２目封止工程を行う。第１目封止工程を行わずに、捕集層形成スラリー塗工工程を行った場合には、ハニカム乾燥体の流入側の端面及び流出側の端面の両方の端面に対して、セルの開口部を目封止する。目封止材を充填する方法としては、従来公知の目封止ハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができる。セルの開口部に目封止材を充填した後、ハニカム乾燥体を再度乾燥させてもよい。
【００７６】
（１−５）焼成工程：
次に、目封止工程を行った場合は、目封止材をセルの開口部に充填したハニカム乾燥体、目封止工程を行っていない場合は、捕集層形成スラリーを塗工したハニカム乾燥体を焼成する。目封止工程を行った場合は、得られるハニカム焼成体が、本実施形態の目封止ハニカム構造体となる。目封止工程を行っていない場合は、目封止工程を行い、更に焼成を行った後に得られるハニカム焼成体が、本実施形態の目封止ハニカム構造体となる。焼成温度は、１３５０〜１４３０℃が好ましく、１３８０〜１４３０℃が更に好ましく、１４００〜１４３０℃が特に好ましい。焼成時間は、１〜１０時間程度とすることが好ましい。焼成は、例えば、大気中、水蒸気雰囲気中、炭化水素ガス燃焼雰囲気中にて行うことができる。また、焼成工程の前に、脱脂を行ってもよい。脱脂は、大気中、２００〜８００℃において、２〜１０時間焼成することによって行うことができる。なお、本明細書における焼成温度とは、焼成雰囲気の温度のことである。
【００７７】
本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法によれば、捕集層の緻密化を抑制し、熱容量が高く、初期圧力損失が低く、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さく、且つ粒子状物質の捕集効率が高い目封止ハニカム構造体を簡便に製造することができる。本実施形態の目封止ハニカム構造体の製造方法は、これまでに説明した「成形原料作製工程」、「成形乾燥工程」及び「スラリー塗工工程」を行うものであれば、その他の製造工程については、当業者の通常の知識に基づいて、適宜変更可能である。即ち、特定の隔壁母材成形原料によって作製されたハニカム乾燥体に対して、特定の捕集層形成スラリーを塗工する「スラリー塗工工程」を行うものであれば、その他の製造工程については、適宜変更可能である。例えば、ハニカム成形体の作製方法（成形乾燥工程における成形の工程）や、目封止材を充填する方法（第１目封止工程及び第２目封止工程）については、上述した製造工程に限定されることはない。また、各製造工程の順番も、焼成工程の前に、スラリー塗工工程を行うものであれば、当業者の通常の知識に基づいて、適宜変更可能である。なお、「焼成工程の前に、スラリー塗工工程を行う」とは、以下のことを意味する。即ち、焼成前のハニカム乾燥体に対して捕集層形成スラリーを塗工し、乾燥し、焼成前のハニカム乾燥体に、捕集層形成スラリーの乾燥体である捕集層前駆体を形成し、ハニカム乾燥体と捕集層前駆体とを同時に焼成することを意味する。
【００７８】
（２）目封止ハニカム構造体：
本発明の目封止ハニカム構造体の一の実施形態について、以下に説明する。本実施形態の目封止ハニカム構造体は、これまでに説明した目封止ハニカム構造体の製造方法の一の実施形態により製造された目封止ハニカム構造体である。即ち、本実施形態の目封止ハニカム構造体１００は、図１〜図５に示すような、柱状のハニカム基材４と、セル２の開口部に配設された目封止部５と、隔壁母材１の表面の少なくとも一部に配設された捕集層６と、を備えた目封止ハニカム構造体１００である。ハニカム基材４は、流体の流路となり、流入側の端面１１から流出側の端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁母材１を有するものである。以下、本明細書において、多孔質の隔壁母材１と、隔壁母材１の表面に配設された多孔質の捕集層６とを含む構成要素を、隔壁１０と称することがある。目封止部５は、複数のセル２のいずれか一方の開口部に配設され、当該セル２の開口部を封止するものである。図１〜図５においては、目封止部５が、流入側の端面１１における所定のセル２ｂ（以下、単に「セル２ｂ」ともいう）の開口部、及び流出側の端面１２における残余のセル２ａ（以下、単に「セル２ａ」ともいう）の開口部に配設されている。そして、捕集層６が、少なくとも残余のセル２ａの隔壁母材の表面に配設されている。このように構成された目封止ハニカム構造体１００は、内燃機関、又は各種燃焼装置から排出される排ガスを浄化するハニカムフィルタとして用いることができる。図１〜図５に示す目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム基材４の最外周に位置する外周壁３を更に有している。図５において、符号Ｇは、セル内を通過する流体（例えば、排ガス）を示し、符号Ｇに示す矢印の方向に流体が移動する。
【００７９】
目封止ハニカム構造体１００は、隔壁母材１が、主相としてコージェライトを含む母材多孔体からなり、捕集層６が、主相としてコージェライト、又はアルミナを含む捕集層多孔体からなる。目封止ハニカム構造体１００は、少なくとも残余のセル２ａの隔壁母材の表面に配設された捕集層６を備えるため、目封止ハニカム構造体１００をハニカムフィルタとして用いた場合に、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が小さい。また、粒子状物質の捕集効率が高い。また、このような母材多孔体、及び捕集層多孔体は、コージェライトを含むため、耐熱衝撃性に優れ、熱衝撃による破損が生じ難くなる。更に、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（捕集層の侵入深さ）が、０〜２０μｍであるため、目封止ハニカム構造体１００をハニカムフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失が低い。
【００８０】
捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（捕集層の侵入深さ）は、以下の方法により求めることができる。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、樹脂に埋設する。次に、セルの延びる方向に垂直な方向において、樹脂埋めされた試験片を切断し、切断面を研磨する。次に、研磨した切断面を、走査型電子顕微鏡を用いて撮像し、倍率１０００倍の反射電子像を得る。この反射電子像を画像処理し、捕集層の侵入深さを測定する。
【００８１】
具体的には、まず、反射電子像を、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社の「Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ７．０（商品名）」を用いて二値化処理する。二値化処理後の画像において、捕集層と隔壁母材とを含む隔壁の厚さを測定する。次に、隔壁の実体部分の輪郭を抽出する。次に、二値化処理後の画像から、隔壁母材と捕集層とを目視にて識別する。次に、目視にて識別された隔壁母材部分において、長方形の測定域を任意に１つ選択する。長方形の測定域の各辺の長さは、セルの延びる方向に平行な辺の長さを１００μｍとし、当該セルの延びる方向と垂直な方向に平行な辺の長さを隔壁母材の厚さの５０％以上とする。次に、前述の長方形の測定域において、抽出された輪郭の長さをすべて足し合わせた長さを、隔壁母材の周囲長とする。次に、上記長方形の測定域において、隔壁母材の実体部分の面積を測定する。「隔壁母材の実体部分」とは、隔壁母材の実体部分の輪郭により、当該隔壁母材の細孔部分と区別される部分のことをいう。そして、隔壁母材の周囲長を、隔壁母材の実体部分の面積で除した値を、「隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積」とする。次に、隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積と同様にして、捕集層部分において、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を測定する。なお、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を求める際の長方形の測定域は、以下のようにする。長方形の測定域の各辺の長さは、セルの延びる方向に平行な辺の長さを１００μｍとし、当該セルの延びる方向と垂直な方向に平行な辺の長さを捕集層の厚さの５０％以上とする。このような長方形の測定域について、隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積と同様にして求めた値を、「捕集層の単位体積あたりの細孔表面積」とする。ここで、「細孔表面積」とは、「細孔内の壁面（細孔内に露出する隔壁の表面）の面積」を意味する。また、「単位体積あたりの細孔表面積」とは、実体部分の単位体積中に存在する全ての細孔の「細孔表面積」の合計値を意味する。反射電子像において、隔壁母材、及び捕集層は、目視にて識別する。なお、捕集層が隔壁母材に侵入していると判断される侵入領域は、捕集層、又は隔壁母材の領域とはせず、捕集層、及び隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積は、侵入領域を除いた各々の領域において求めることとする。
【００８２】
反射電子像において、隔壁母材、及び捕集層を、目視にて識別する際には、以下のようにして識別する。まず、捕集層表面側が、紙面上側となるように反射電子像を配置し、無作為に選ばれた５名の夫々が、反射電子像において、セルの延びる方向に平行な１００μｍの線を、２本引くことにより、上記５名の夫々が侵入領域を個々に識別する。ここで、捕集層表面により近い方の線を第一線Ｐとし、残余の線を第二線Ｑとする。また、捕集層表面から第一線Ｐまでの最短距離を長さＬとする。また、第一線Ｐと第二線Ｑとの最短距離を長さＭとする。次に、上記５名の夫々が反射電子像に引いた第一線Ｐから求められる「５つの長さＬ」のうち、最も長さが長いものと最も長さが短いものを除外し、残余の３つの長さＬの平均値Ｌａｖを求める。同様にして、上記５名の夫々が反射電子像に引いた第二線Ｑから求められる「５つの長さＭ」のうち、最も長さが長いものと最も長さが短いものを除外し、残余の３つの長さＭの平均値Ｍａｖを求める。次に、捕集層の表面からの距離が「平均値Ｌａｖ」の値となる線Ａと、線Ａからの距離が「平均値Ｍａｖ」の値となる線Ｂを、反射電子像上に引く。そして、反射電子像において、線Ａと線Ｂとの間の部分を、侵入領域とする。また、捕集層表面側が、紙面上側となるように反射電子像を配置した時に、線Ａよりも上側にある領域（線Ａから捕集層表面までの領域）を捕集層とし、線Ｂよりも下側にある領域を隔壁母材とする。
【００８３】
次に、二値化処理後の画像において、捕集層表面を基準（０μｍ）とし、隔壁母材の方向に向かって、４μｍごとに隔壁を分割し、分割された夫々の領域について、単位体積あたりの細孔表面積を測定する。なお、セルの延びる方向に平行な方向における、分割された夫々の領域の長さは、１００μｍとする。次に、測定された夫々の領域の単位体積あたりの細孔表面積の値を用いて、捕集層表面から各領域までの夫々の範囲について、単位体積あたりの平均細孔表面積を算出する。例えば、捕集層表面から１２μｍまでの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積は、以下の３つの領域の単位体積あたりの細孔表面積の値を用い、その平均値として算出することができる。平均値（平均細孔表面積）を算出するための３つの領域は、捕集層表面（０μｍ）から４μｍまでの領域、４μｍから８μｍまでの領域、及び、８μｍから１２μｍまでの領域である。そして、捕集層表面（０μｍ）から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積と、捕集層表面からの距離との関係を、例えば、図６に示すようなグラフとして図表化する。なお、上記関係を示すグラフにおいては、縦軸を、捕集層表面から４ｎ（ｎ：正の整数）μｍまでの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積とする。また、上記関係を示すグラフにおいては、横軸を、捕集層表面からの距離とする。なお、このグラフにおける縦軸の値（即ち、捕集層表面から４ｎ（ｎ：正の整数）μｍまでの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積の値）については、捕集層表面からの距離が４ｎ−２μｍの時の値を表示することとなる。例えば、「捕集層表面から１２μｍまでの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積の値」は、「捕集層表面からの距離が１０μｍの時の値」が、グラフ上に表示される。図６においては、捕集層表面（０μｍ）から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積を、白抜きの四角形で示している。以下、グラフとして図表化された、捕集層表面（０μｍ）から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積を示す各点を、「プロット（ｐｌｏｔ）」ということがある。
【００８４】
次に、捕集層表面から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積の各値と、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積の値とを比較する。例えば、図６においては、図表化したグラフ上に、「捕集層の単位体積あたりの細孔表面積」の値を、点線にて示している。この比較において、両者の値の差が最も小さく、且つ、一の捕集層表面から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積の値が、隔壁母材の方向に向かうにつれて、単調に減少している点を探す。そして、この点における捕集層表面からの距離を、グラフから読み取り、読み取った距離の値を、捕集層のみの厚さとする。このようにして求められた「捕集層のみの厚さ」が、侵入領域を含まない捕集層の厚さである。なお、図６においては、捕集層のみの厚さは４２μｍである。同様にして隔壁母材のみの厚さを求める。即ち、セルの延びる方向に平行な面であり、隔壁の厚さを二等分する面を基準とする。以下、「セルの延びる方向に平行な面であり、隔壁の厚さを二等分する面」を隔壁中心面ということがある。捕集層表面から、隔壁中心面の方向に向かって、４μｍごとに隔壁を分割する。そして、隔壁中心面を含む領域から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積と、捕集層表面からの距離との関係を、例えば、図７に示すようなグラフとして図表化する。図７においては、隔壁中心面を含む領域（８２μｍ）から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積を、白抜きの三角形で示している。そして、当該プロットと、上述の隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積とを比較し、両者の値の差が最も小さく、且つ、当該プロットが捕集層表面に向かうにつれて、単調に増加している点を探し、隔壁中心面を含む領域から当該点までの距離を算出し、この値を隔壁母材のみの厚さとする。なお、図７においては、隔壁母材のみの厚さは４０μｍである。そして、捕集層表面から隔壁中心面を含む領域の中心までの距離から、捕集層のみの厚さ及び隔壁母材のみの厚さの和を引いたものが、捕集層が隔壁母材の細孔内に侵入している部分（侵入領域）の厚さである。なお、図７においては、隔壁中心面を含む領域の中心は、捕集層表面から８２μｍの距離にある。なお、本測定では、４μｍごとに隔壁を分割し、分割された夫々の領域における単位体積あたりの細孔表面積を用いて、侵入深さを求めているため、捕集層の侵入深さは０μｍ、４μｍ、８μｍ、・・・とデジタル値となる。
【００８５】
ここで、図６は、捕集層表面からの距離（μｍ）に対する単位体積あたりの細孔表面積を示すグラフであり、図７は、捕集層表面からの距離（μｍ）に対する単位体積あたりの細孔表面積を示すグラフである。
【００８６】
捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（捕集層の侵入深さ）は、０〜２０μｍである。即ち、隔壁母材に形成された細孔の内部に捕集層が侵入していない、又は、隔壁母材に形成された細孔の内部に、捕集層の一部が侵入しており、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している捕集層の厚さが２０μｍ以下である。捕集層の侵入深さは、０〜１６μｍであることが好ましく、０〜１２μｍであることが更に好ましく、０〜８μｍであることが特に好ましい。捕集層の侵入深さが小さいほど、目封止ハニカム構造体をフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失を小さくすることができる。なお、捕集層の侵入深さは、上述した捕集層の侵入深さの測定方法により測定した値であり、４μｍごとに隔壁を分割し、分割された夫々の領域における単位体積あたりの細孔表面積を用いて、捕集層の侵入深さを求めることとする。したがって、「捕集層の侵入深さが０μｍである」とは、捕集層が、隔壁母材に形成された細孔の内部に実際に侵入していない場合と、捕集層の細孔の内部への侵入深さが、測定限界値以下（すなわち、４μｍ未満）である場合と、が含まれる。
【００８７】
捕集層は、主相としてコージェライトを含む捕集層多孔体からなる、多孔質の層（多孔質の捕集層）である。ここで、「多孔質の捕集層」とは、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積が０．０１μｍ−１以上となる層のことをいう。一方で、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積が０．０１μｍ−１未満となる捕集層を、「緻密質の捕集層」といい、上述した「多孔質の捕集層」と区別する。本実施形態の目封止ハニカム構造体は、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積が０．０１μｍ−１以上の多孔質の捕集層を備えているため、初期圧力損失が低く、且つ粒子状物質の捕集効率にも優れている。以下、「緻密質の捕集層」を、「緻密な捕集層」ということがある。また、隔壁母材の表面に、上述した緻密質の捕集層が形成されることを、「捕集層が緻密化する」ということがある。なお、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積は、上述した、「捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（捕集層の侵入深さ）」の測定方法にて説明した方法により、求めることができる。
【００８８】
隔壁母材を構成する母材多孔体、及び捕集層を構成する捕集層多孔体における「主相」とは、質量割合において、８０質量％以上の物質をいう。母材多孔体、及び捕集層多孔体に占める、母材多孔体、及び捕集層多孔体における夫々の「主相」の質量の比率は、以下のようにして求めることができる。
【００８９】
母材多孔体に占める、母材多孔体における「主相」の質量の比率は、以下のようにして求めることができる。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出す。試験片のセルの延びる方向に垂直な方向において、捕集層が形成されている面を５０μｍ以上研削し、隔壁母材のみの試験片とする。次に、得られた隔壁母材のみの試験片を粉砕し、粉末試料とする。次に、ＸＲＤを用いて、粉末試料の結晶相を同定する。次に、同定された各結晶相を、ＲＩＲ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｒａｔｉｏ）法にて定量する。そして、各結晶相の合計質量に対する「主相」の質量の比率を、母材多孔体に占める、母材多孔体における「主相」の質量の比率とする。
【００９０】
捕集層多孔体に占める、捕集層多孔体における「主相」の質量の比率は、以下のようにして求めることができる。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出す。次に、得られた試験片の捕集層表面の結晶相を、微小部Ｘ線回折装置を用いて、同定する。なお、微小部Ｘ線回折装置を用いた測定は、試験片の任意の３箇所について行うものとし、一の測定箇所の測定範囲は、直径５００μｍの円とする。次に、同定された各結晶相をＲＩＲ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｒａｔｉｏ）法にて定量する。次に、３箇所の測定結果から、各結晶相の質量の比率の平均値を求める。そして、各結晶相の質量の比率の平均値の合計に対する「主相」の質量の比率を、捕集層多孔体に占める、捕集層多孔体における「主相」の質量の比率とする。
【００９１】
隔壁母材を構成する母材多孔体は、主相としてコージェライトを含む。母材多孔体は、コージェライトを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましく、９５質量％以上含むことが更に好ましく、コージェライトからなることが特に好ましい。「母材多孔体が、コージェライトからなる」とは、焼結助剤等の添加剤、及び不可避的に存在する不純物以外を含まず、その構成成分が、実質的にコージェライトであることをいう。母材多孔体中の、焼結助剤等の添加剤、及び不可避的に存在する不純物の含有比率は、２０質量％以下であることが好ましい。母材多孔体に含まれるコージェライトが８０質量％未満であると、目封止ハニカム構造体の強度や耐熱衝撃性が低下することがある。母材多孔体の質量に占めるコージェライトの質量の比率は、上述した隔壁母材を構成する母材多孔体の主相の質量の比率を求める方法と同様にして求めることができる。即ち、上記のようにして得られる粉末試料を用い、ＸＲＤにより同定されたコージェライトの結晶相を、ＲＩＲ法にて定量分析することにより、母材多孔体の質量に占めるコージェライトの質量の比率を求めることができる。
【００９２】
捕集層を構成する捕集層多孔体は、主相としてコージェライト、又はアルミナを含む。捕集層多孔体は、コージェライト、又はアルミナを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましく、９５質量％以上含むことが更に好ましく、コージェライト、又はアルミナからなることが特に好ましい。「捕集層多孔体が、コージェライト、又はアルミナからなる」とは、不可避的に存在する不純物以外を含まず、その構成成分が、実質的にコージェライト、又はアルミナであることをいう。捕集層多孔体中の、不可避的に存在する不純物の含有比率は、２０質量％以下であることが好ましい。捕集層多孔体に含まれるコージェライト、又はアルミナが８０質量％未満であると、目封止ハニカム構造体における、捕集層の耐熱性や耐熱衝撃性が低下することがある。捕集層多孔体の質量に占めるコージェライト、又はアルミナの質量の比率は、以下のようにして測定することができる。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、上述した捕集層を構成する捕集層多孔体の主相の質量の比率を求める方法と同様にして求めることができる。即ち、上記試験片を用い、微小部Ｘ線回折装置による測定により同定されたコージェライト、又はアルミナの結晶相をＲＩＲ法にて定量分析することにより、捕集層多孔体に占めるコージェライト、又はアルミナの質量の比率を求めることができる。
【００９３】
隔壁母材の厚さが、１００〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３５０μｍであることが更に好ましく、１５０〜３５０μｍであることが特に好ましい。隔壁母材の厚さが、１００μｍ未満であると、目封止ハニカム構造体の強度や粒子状物質の捕集性能が低下することがある。また、隔壁母材の厚さが、５００μｍ超であると、目封止ハニカム構造体をハニカムフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失が高くなることがある。なお、隔壁母材の厚さは、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（捕集層の侵入深さ）の測定にて得られる「隔壁の厚さ」の値から「捕集層のみの厚さ」の値を差し引くことにより求めることができる。
【００９４】
隔壁母材（別言すれば、隔壁母材を構成する母材多孔体）の気孔率が、３０〜５０％であることが好ましく、３０〜４５％であることが更に好ましく、３５〜４５％であることが特に好ましい。隔壁母材の気孔率が低いほど、目封止ハニカム構造体の熱容量が高くなり、ハニカムフィルタとして用いた際の再生時の最高温度を低くすることができる。ただし、その一方で、隔壁母材の気孔率が低くなると、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が大きくなる傾向がある。捕集層には、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇を低減する効果があるため、低気孔率の隔壁母材と捕集層とを組み合わせて用いることにより、再生時の最高温度を低減しつつ、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇を有効に抑制することができる。特に、上述した隔壁母材の好ましい気孔率の数値範囲において、低気孔率の隔壁母材と捕集層の組み合わせがより好適な実施態様となる。
【００９５】
隔壁母材の気孔率は、以下のようにして測定することができる。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から、試験片を切り出す。次に、試験片を樹脂に埋設し、目封止ハニカム構造体のセルの延びる方向に垂直な断面を切り出す。当該断面を研磨し、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率５００倍の反射電子像を撮像する。得られた像において、隔壁における隔壁母材と捕集層とを目視にて識別する。次に、画像処理ソフトを用いて、二値化画像を得ることにより、隔壁母材の気孔率を測定する。具体的には、二値化処理した後の画像において、隔壁母材の実体部分の面積、及び隔壁母材の気孔部分の面積を測定する。そして、「隔壁母材の実体部分の面積、及び隔壁母材の気孔部分の面積の和」に対する隔壁母材の気孔部分の面積の比率を測定し、気孔率とする。画像処理ソフトとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社の「ＩＭＡＧＥ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ７．０（商品名）」が挙げられる。
【００９６】
隔壁母材の平均細孔径が、１０〜４０μｍであることが好ましく、１５〜３５μｍであることが更に好ましく、２０〜３０μｍであることが特に好ましい。隔壁母材の平均細孔径を大きくすると、初期圧力損失を低くすることができるが、排ガス中に含まれるＰＭが隔壁母材の細孔を通過して、目封止ハニカム構造体の外部に漏れ出してしまうことがある。また、隔壁母材の平均細孔径を小さくすると、初期圧力損失が大きくなることがある。
【００９７】
隔壁母材の平均細孔径は、特許第５４２６８０３号公報に記載された方法に準じ、測定することができる。具体的には、まず、目封止ハニカム構造体を、セルの延びる方向において２等分する。そして、２等分された目封止ハニカム構造体のいずれか一方から、５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍの試験片を、切り出す。なお、試験片の一の面は、目封止ハニカム構造体を２等分する時に生じる面とする。得られた試験片の隔壁母材部分を３次元スキャン（ＣＴスキャン）して画素データを得る。そして、得られた画素データにより、画素の位置を表す位置情報と、該画素が空間であることを表す空間画素か物体であることを表す物体画素かを表す画素種別情報と、を対応づけた多孔質体データを取得する。次に、得られた画素データから、所定の立体の画像データを１つ抜き出し、解析処理ルーチンを実行する。解析処理ルーチンを行う立体の画像データは、Ｘ方向が９６μｍ（＝１．２μｍ×８０画素）、Ｙ方向が４８０μｍ（＝１．２μｍ×４００画素）、Ｚ方向が４８０μｍ（＝１．２μｍ×４００画素）とする。なお、Ｘ方向は隔壁の厚さ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向は、夫々Ｘ方向に直交し、且つ、Ｙ方向及びＺ方向が直交する方向であれば特に制限はない。解析処理ルーチンにおいては、画像の気孔部分に、仮想曲面体を配置し、その等価直径と差分細孔容積とを求める。また、差分細孔容積を、等価直径の対数扱いの差分値で割った値である１０を底とする微分細孔容積の対数を求める。１０を底とする微分細孔容積の対数は、空間画素の体積に占める仮想曲面体の体積割合（ｃｃ／ｃｃ）を示している。そして、得られたすべての等価直径を母集団とする、空間画素の体積に占める仮想曲面体の体積割合（ｃｃ／ｃｃ）の分布から、等価直径のメディアン値を求め、当該等価直径のメディアン値を、隔壁母材の平均細孔径とする。
【００９８】
隔壁母材の平均面内均一性指数γが、０．７以上であることが好ましく、０．７２以上であることが更に好ましく、０．７４以上であることが特に好ましい。面内均一性指数γｘは、一の断面内における流体の流速の均一性を示す指標である。平均面内均一性指数γが、０．６未満であり、流体の流速が極端に不均一であると、目封止ハニカム構造体をハニカムフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失が高くなることがある。なお、面内均一性指数γｘの上限値は、面内均一性指数γｘの規定より、１である。
【００９９】
隔壁母材の平均面内均一性指数γは、特許第５４２６８０３号公報に記載された方法に準じ、測定することができる。具体的には、まず、隔壁母材の平均細孔径の測定方法と同様にして、目封止ハニカム構造体から試験片を切り出し、隔壁母材部分を３次元スキャン（ＣＴスキャン）して画素データを得る。そして、得られた画素データにより、画素の位置を表す位置情報と、該画素が空間であることを表す空間画素か物体であることを表す物体画素かを表す画素種別情報と、を対応づけた多孔質体データを取得する。次に、得られた画素データから、所定の立体の画像データを１つ抜き出し、解析処理ルーチンを実行する。解析処理ルーチンを行う立体の画像データは、Ｘ方向が９６μｍ（＝１．２μｍ×８０画素）、Ｙ方向が４８０μｍ（＝１．２μｍ×４００画素）、Ｚ方向が４８０μｍ（＝１．２μｍ×４００画素）とする。なお、Ｘ方向は隔壁の厚さ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向は夫々Ｘ方向に直交し、且つ、Ｙ方向及びＺ方向が直交する方向であれば特に制限はない。解析処理ルーチンにおいては、画像の気孔部分に対して、流体解析を行い、下記式（１）により面内均一性指数γｘを算出するために必要な、ｎ、ｘ、ｕｉ、ｕｍｅａｎ、Ａｉ、及びＡの値を得る。
【０１００】
【数１】
0006389134.tif 000002
【０１０１】
ここで、上記式（１）において、
ｎは、断面内の仮想曲面体の個数［個］である。
ｘは、断面と流入面との距離［ｍ］である。
ｕｉは、断面におけるｎ個の仮想曲面体毎の平均流速（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）［ｍ／ｓ］である。
ｕｍｅａｎは、断面における平均流速ｕｉの平均値（＝（ｕ１＋ｕ２＋・・・ｕｎ）／ｎ）［ｍ／ｓ］である。
Ａｉは、断面内の各仮想曲面体の断面積（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）［ｍ２］である。
Ａは、断面における各仮想曲面体の合計断面積（＝Ａ１＋Ａ２＋・・・＋Ａｎ）［ｍ２］である。
【０１０２】
断面におけるｎ個の平均流速ｕｉ及び断面内の各仮想曲面体の断面積Ａｉは、次のように導出する。まず、面内均一性指数γｘの導出対象となる断面に含まれる曲面体画素を、断面−流入面間の距離ｘと、多孔質体データにおける位置情報及び種別情報とに基づいて特定する。次に、特定した各曲面体画素に対応付けられた仮想曲面体の識別符号が何種類あるかを数え、その数を断面内の仮想曲面体の個数ｎとする。続いて、断面内の仮想曲面体の識別符号のうち１つを選択する。そして、選択した識別符号に対応付けられた曲面体画素、即ち、１つの仮想曲面体を構成する曲面体画素について、格子ボルツマン法による流体解析処理で各曲面体画素に対応付けられた流速ベクトルを調べ、各曲面体画素の断面に垂直な方向の流速の成分の平均値を導出し、これを平均流速ｕ１とする。また、選択した識別符号に対応付けられた曲面体画素の画素数を数え、画素数と断面に沿った曲面体画素の面積との積を断面積Ａ１とする。同様にして、選択する識別符号を順次変更していき、断面内のｎ個の仮想曲面体について夫々平均流速ｕ２，ｕ３，・・・，ｕｎ、断面積Ａ２，Ａ３，・・・，Ａｎを導出する。そして、距離ｘを１．２μｍずつ変化させた８０個（＝９６μｍ／１．２μｍ）の断面について面内均一性指数γｘを導出する。そして、得られた８０個の面内均一性指数γｘの平均値を、隔壁母材の平均面内均一性指数γとする。
【０１０３】
隔壁母材を構成し、主相としてコージェライトを含む母材多孔体が、焼結助剤として、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、及び、Ｙ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。このような焼結助剤は、コージェライトの融点を低下させるため、焼成後に目封止ハニカム構造体となる目封止ハニカム成形体の焼成時において、母材多孔体の焼結を促進させる。母材多孔体の焼結が促進されることにより、隔壁母材の気孔率を調整することができる。
【０１０４】
隔壁母材を構成し、主相としてコージェライトを含む母材多孔体が、上記のような焼結助剤を含む場合には、焼結助剤を以下のような質量割合で含むことが好ましい。母材多孔体におけるマグネシア、アルミナ、及び、シリカの合計質量を１００質量部としたときに、焼結助剤を１〜５質量部含むことが好ましく、１〜３質量部含むことが更に好ましく、１〜２質量部含むことが特に好ましい。母材多孔体における焼結助剤の量が少なすぎると、焼結助剤を添加することによる、気孔率の調整効果を十分に得ることができないことがある。また、母材多孔体における焼結助剤の量が多すぎると、母材多孔体の熱膨張率が大きくなり、耐熱衝撃性が低くなることがある。
【０１０５】
隔壁母材を構成する母材多孔体における焼結助剤は、以下のようにして測定することができる。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出す。次に、切り出した試験片のセルの延びる方向に垂直な方向において、捕集層が形成されている面を５０μｍ以上研削し、隔壁母材のみの試験片とする。次に、得られた隔壁母材のみの試験片を粉砕し、粉末試料とする。そして、蛍光Ｘ線ＦＰ法にて、粉末試料の定性・定量分析を行う。
【０１０６】
捕集層の厚さの平均値である、捕集層の平均膜厚は、１０〜５０μｍであることが好ましく、１０〜４０μｍであることが更に好ましく、１０〜３０μｍであることが特に好ましい。捕集層の平均膜厚が１０μｍ未満であると、目封止ハニカム構造体をフィルタとして用いた場合に粒子状物質捕集性能が低下することがある。また、捕集層の平均膜厚が５０μｍ超であると、捕集層が厚くなりすぎ、初期圧力損失が高くなることがある。
【０１０７】
捕集層の平均膜厚は、以下のようにして測定することができる。目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、樹脂に埋設する。次に、セルの延びる方向に垂直な方向において、樹脂埋めされた試験片を切断し、切断面を研磨する。次に、研磨した切断面を、走査型電子顕微鏡を用いて撮像し、倍率５００倍の反射電子像を得、画像処理ソフトを用いて二値化処理する。次に二値化処理後の画像において、捕集層の平均膜厚及び標準偏差を測定する。以下、捕集層の平均膜厚の測定方法について、図８を参照しつつ、より具体的に説明する。ここで、図８は、捕集層の平均膜厚の測定方法を説明するための説明図であり、目封止ハニカム構造体のセルの延びる方向に垂直な断面の拡大模式図である。
【０１０８】
捕集層の平均膜厚の測定方法においては、まず、目封止ハニカム構造体を、セルの延びる方向に垂直な方向に対して、４つの試験片に均等分割する。次に、４つの試験片を樹脂に埋設し、切断面を研磨する。次に、試験片を４等分した際の３か所の切断により生じる６つの断面のうち、３つの断面を選択し、捕集層の厚さを測定する。断面の選択に際しては、１か所の切断箇所に対して、１つの断面を選択すればよい。より具体的には、上記３つの断面のうちの一の断面から、任意の一のセルを選択する。そして、当該セルの辺を形成している隔壁のうち、任意の２辺を形成している隔壁について、夫々、捕集層の厚さを測定する。例えば、図８においては、隔壁１０が、紙面の縦横に延在する格子状に配置されており、セル２の角部Ｃ１から、セル２の角部Ｃ２までの範囲が当該セルの一の辺を形成している隔壁１０である。より具体的には、図８に示すように、当該セルの一の辺を形成している隔壁を、一の辺に垂直な方向において、仮想的に４つの領域に、均等分割する。次に、仮想的に４つに分割された領域が夫々隣り合う部分３１（仮想的に分割される部分３１）を、走査型電子顕微鏡を用いて夫々撮像し、倍率５００倍の反射電子像を３つ得る。次に、得られた夫々の反射電子像を画像処理ソフトを用いて二値化処理する。そして、二値化処理された夫々の画像において、捕集層と隔壁母材とを目視により識別し、画像処理ソフトを用いて、夫々の上記隣り合う部分３１（仮想的に分割される部分３１）における捕集層の厚さを測定する。当該セルの他の辺を形成している隔壁１０についても同様の測定を行う。
【０１０９】
次に、残余の２つの断面についても上記のようにして、捕集層の厚さを測定する。そして、得られた１８か所における捕集層の厚さの平均値を、捕集層の平均膜厚とする。また、このようにして得られた１８か所における捕集層の厚さの標準偏差を、捕集層の膜厚の標準偏差とする。画像処理ソフトとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社の「ＩＭＡＧＥ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ７．０（商品名）」が挙げられる。
【０１１０】
捕集層の膜厚の標準偏差は、１０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以下であることが更に好ましく、５μｍ以下であることが特に好ましい。捕集層の膜厚の標準偏差が大きすぎると、初期圧力損失が高くなることがある。なお、捕集層の膜厚の標準偏差の実質的な下限値は、１μｍである。
【０１１１】
捕集層の気孔率は、４０〜８０％であることが好ましく、４５〜７５％であることが更に好ましく、５０〜７０％であることが特に好ましい。捕集層の気孔率が４０％未満であると、初期圧力損失が高くなり、更に、粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇が大きくなることがある。また、捕集層の気孔率が８０％超であると、目封止ハニカム構造体に捕集層を形成する際に、捕集層にクラックが入り、粒子状物質捕集性能が低下することがある。捕集層の気孔率は、隔壁母材の気孔率と同様にして測定することができる。
【０１１２】
捕集層の開口率は、１５〜５０％であることが好ましく、２０〜４０％であることが更に好ましく、２５〜４０％であることが特に好ましい。捕集層の開口率が、１５％未満であると、初期圧力損失が高くなることがある。捕集層の開口率が５０％超であると、粒子状物質捕集性能が低下することがある。
【０１１３】
捕集層の開口率は、以下のようにして測定することができる。目封止ハニカム構造体から隔壁を切り出し、捕集層表面を走査型電子顕微鏡により撮像し、画像処理ソフトを用いて捕集層の開口率を測定する。具体的には、まず、目封止ハニカム構造体から切り出した隔壁の捕集層表面の反射電子像を倍率５００倍にて撮像する。次に、得られた反射電子像を画像処理ソフトにて二値化し、続いてメディアンフィルターにてノイズを除去する。次に、ノイズ除去後の画像において、「気孔部分の面積、及び捕集層の実体部分の面積の和」に対する気孔部分の面積比率を測定し、捕集層の開口率とする。画像処理ソフトとしては、例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社の「ＩＭＡＧＥ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ７．０（商品名）」が挙げられる。
【０１１４】
捕集層の平均細孔径は、１〜３μｍであることが好ましく、１．５〜３μｍであることが更に好ましく、２〜３μｍであることが特に好ましい。捕集層の平均細孔径が１μｍ未満であると、初期圧力損失が高くなることがある。捕集層の平均細孔径が３μｍ超であると、粒子状物質捕集性能が低下することがある。
【０１１５】
捕集層の平均細孔径は、以下のようにして測定することができる。まず、捕集層の開口率の測定方法と同様にして、ノイズ除去後の画像を得る。得られた「ノイズ除去後の画像」において、気孔部分のディスタンスマップを作成し、ディスタンスマップにおける最大濃度の平均値を測定し、これを平均細孔径とする。ディスタンスマップは、ノイズ除去後の画像を、１６ビットグレイスケール形式で示した画像である。ディスタンスマップにおいては、一の画素の輝度が、輪郭部から当該一の画素までの距離を表している。
【０１１６】
捕集層の単位体積あたりの細孔表面積は、０．０５〜０．３μｍ−１であることが好ましく、０．１〜０．２μｍ−１であることが更に好ましく、０．１５〜０．２μｍ−１であることが特に好ましい。捕集層の単位体積あたりの細孔表面積が、０．０５μｍ−１よりも小さいと、粒子状物質捕集性能が低下することがあり、０．３μｍ−１超であると、初期圧力損失が高くなることがある。
【０１１７】
捕集層の単位体積あたりの細孔表面積が、隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積の２倍以上であることが好ましく、５倍以上であることが更に好ましく、１０倍以上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り、良好に粒子状物質を捕集することができる。また、このように構成することにより、初期圧力損失を小さくすることができ、また粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇を抑制することもできる。なお、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積、及び隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積は、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（捕集層の侵入深さ）で説明した方法に準じ、以下のようにして求めることができる。
【０１１８】
まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、樹脂に埋設する。次に、セルの延びる方向に垂直な方向において、樹脂埋めされた試験片を切断し、切断面を研磨する。次に、研磨した切断面を、走査型電子顕微鏡を用いて撮像し、倍率１０００倍の反射電子像を得る。この反射電子像を画像処理し、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積、及び隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積を測定する。具体的には、まず、反射電子像を、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社の「Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ７．０（商品名）」を用いて二値化処理する。次に、隔壁母材の実体部分の輪郭を抽出し、輪郭の長さをすべて足し合わせた長さを周囲長とする。次に、隔壁母材の実体部分の面積を測定する。そして、周囲長を、隔壁母材の実体部分の面積で除した値を、単位体積あたりの細孔表面積とし、隔壁母材の細孔表面積を求める。同様にして、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を求める。ここで、「細孔表面積」とは、「細孔内の壁面（細孔内に露出する隔壁の表面）の面積」を意味する。反射電子像において、隔壁母材、及び捕集層は、目視にて識別する。なお、捕集層が隔壁母材に侵入していると判断される侵入領域は、捕集層、又は隔壁母材の領域とはせず、捕集層、及び隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積は侵入領域を除いた各々の領域において求めることとする。
【０１１９】
ハニカム基材のセル密度については特に制限はない。ハニカム基材のセル密度が、１５〜１００セル／ｃｍ２であることが好ましく、３０〜６５セル／ｃｍ２であることが更に好ましく、３０〜５０セル／ｃｍ２であることが特に好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、目封止ハニカム構造体をＤＰＦ等に用いた場合には、初期圧力損失を低くしつつ、捕集効率を向上させることができる。
【０１２０】
ハニカム基材に形成されるセルの形状については特に制限はない。ここで、「セルの形状」とは、ハニカム基材のセルの延びる方向に直交する断面における、セルの形状のことである。セルの形状としては、例えば、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
【０１２１】
ハニカム基材の形状は、特に限定されず、例えば、底面が円形の柱状（円柱形状）、底面がオーバル形状の柱状、底面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の柱状等の形状とすることができる。
【０１２２】
ハニカム基材の流入側の端面から流出側の端面までの長さ、及びハニカム基材のセルの延びる方向に直交する断面の大きさは、本実施形態の目封止ハニカム構造体を排ガス浄化のフィルタとして用いた際に、最適な浄化性能を得るように適宜選択すればよい。例えば、ハニカム基材の流入側の端面から流出側の端面までの長さは、１００〜５００ｍｍであることが好ましく、１００〜３００ｍｍであることが更に好ましい。ハニカム基材のセルの延びる方向に直交する断面の面積は、７０００〜７００００ｍｍ２であることが好ましく、７０００〜３００００ｍｍ２であることが更に好ましい。
【０１２３】
また、ハニカム基材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ていてもよい。触媒としては、例えば、多孔質なγ−Ａｌ２Ｏ３に白金族金属を担持したものを挙げることができる。なお、ハニカム基材の隔壁に担持された触媒は、隔壁（別言すれば、隔壁母材及び捕集層）とは異なる構成要素であるため、これまでに説明した「多孔体を構成する材料」には、当該触媒は含まないものとする。
【０１２４】
また、目封止ハニカム構造体のハニカム基材が、隔壁母材を有する柱状のハニカムセグメントを、複数個有し、複数個のハニカムセグメントの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されたセグメント構造であってもよい。セグメント構造のハニカム基材を備えた目封止ハニカム構造体としては、例えば、以下に示すような目封止ハニカム構造体を挙げることができる。目封止ハニカム構造体は、複数個のハニカムセグメントが、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、接合層によって接合されたハニカム基材を備えたものである。ハニカムセグメントは、隔壁母材と、隔壁母材を取り囲むように配設された外壁と、を有するものである。隔壁母材は、流体の流路となる流入側の端面から流出側の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質のものである。接合層は、隣接して配置されるハニカムセグメントの外壁同士を接合するためのものである。この接合層は、ハニカム基材に生じる熱応力を緩衝するための緩衝材としての機能を有していてもよい。また、複数個のハニカムセグメントが接合された接合体の最外周に、外周壁が配置されていてもよい。
【０１２５】
セグメント構造のハニカム基材においては、複数のハニカムセグメントのうち、少なくとも１つのハニカムセグメントの隔壁母材が、主相としてコージェライトを含む母材多孔体からなることが好ましい。セグメント構造のハニカム基材においては、全てのハニカムセグメントの隔壁母材が、主相としてコージェライトを含む母材多孔体からなるものであってもよい。接合層については、従来公知のセグメント構造のハニカム基材における接合層と同様に構成されたものを用いることができる。
【０１２６】
目封止ハニカム構造体は、複数個のハニカムセグメントを接合した接合体を得、得られた接合体の外周部を研削等によって加工したものであってもよい。接合体の外周部を加工することにより、当該接合体のセルの延びる方向に直交する断面の形状を、円形等の所望の形状にすることができる。接合体の外周部を加工した後、最外周にセラミック材料を塗工することによって外周壁を配置してもよい。このような、所謂、セグメント構造の目封止ハニカム構造体であっても、図１〜図５に示すような、所謂、一体型の目封止ハニカム構造体と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【０１２８】
以下に示す実施例及び比較例においては、隔壁母材原料として、表１に示す、６種類の隔壁母材原料「ａ」〜「ｆ」を用いた。表１に、隔壁母材原料の調合表を示す。隔壁母材原料に含まれる粉末の平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒子径分布解析装置（日機装社製の「マイクロトラック（商品名）」）にて測定した。なお、表１においては、コージェライト粉末１００質量部に対する、焼結助剤の比率を、「質量部」と表記した。
【０１２９】
【表１】
0006389134.tif 000003
【０１３０】
また、以下に示す実施例及び比較例においては捕集層形成スラリーとして、表２に示す、１４種類の捕集層形成スラリー「Ａ」〜「Ｎ」を用いた。表２に、捕集層形成スラリーの調合表を示す。捕集層形成スラリーに含まれる粉末の平均粒子径も、レーザー回折・散乱式粒子径分布解析装置（日機装社製の「マイクロトラック（商品名）」）にて測定した。表２においては、平均粒子径が０．３μｍのカーボンブラック（三菱化学社製の「ＭＡ−１００（商品名）」）を、「Ｘ１」と表記した。また、平均粒子径が０．２μｍであり、固形分が５２質量％のスチレン−ブタジエン樹脂ラテックス（日本ゼオン社製の「Ｎｉｐｏｌ  ２５０７Ｈ（商品名）」を、「Ｘ２」と表記した。また、水分量が５質量％のポリオキシアルキレントリベンジルフェニルエーテル（東邦化学工業社製の「ペグノール００５（商品名）」を、「Ｙ１」と表記した。また、水分量が６０質量％のナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物ナトリウム塩（三洋化成工業社製の「三洋レベロン（商品名）」を、「Ｙ２」と表記した。また、平均粒子径が５μｍのリン酸架橋でんぷん（松谷化学工業社製の「ライススターチＤＰ−３５（商品名）」を、「Ｚ１」と表記した。また、表２に示す捕集層形成スラリー「Ｊ」及び「Ｋ」に含まれるアルミナとして、水酸化アルミニウムを４００℃において加熱脱水したアルミナ粒子を用いた。
【０１３１】
【表２】
0006389134.tif 000004
【０１３２】
更に、以下に示す実施例及び比較例において用いた、隔壁母材原料の種類（「ａ」〜「ｆ」）と、捕集層形成スラリーの種類（「Ａ」〜「Ｎ」）とを、表３に示す。
【０１３３】
【表３】
0006389134.tif 000005
【０１３４】
（実施例１）
実施例１においては、まず、ハニカム基材を作製するための隔壁母材成形原料を調製した。隔壁母材成形原料は、コージェライト粉末５０００ｇ、造孔材として澱粉３００ｇ、モンモリロナイト１００ｇ、及びメチルセルロース５００ｇを混合した粉末（隔壁母材原料「ａ」）に、水を適宜添加して調製した。コージェライト粉末の平均粒子径は２０μｍであり、造孔材の平均粒子径は２５μｍであった。
【０１３５】
次に、得られた隔壁母材成形原料をニーダーで混練し、次に、真空土練機で土練して、坏土を形成した。次に、得られた坏土を押出成形して、ハニカム成形体を作製した。ハニカム成形体は、焼成後において、隔壁母材の厚さが３００μｍとなり、セル密度が４６．５セル／ｃｍ２となるものとした。ハニカム成形体のセルの形状は、焼成後において、正方形となるものとした。ハニカム成形体は、正方形の端面を有する四角柱形状のものとした。四角柱形状のハニカム成形体の夫々の端面の一辺の長さは、焼成後において、３５ｍｍとなるものとした。
【０１３６】
次に、ハニカム成形体を乾燥させて、ハニカム乾燥体を得た。乾燥は、まず、マイクロ波乾燥を行い、その後、熱風の温度１２０℃において、２時間の熱風乾燥を行った。次に、ハニカム乾燥体を、焼成後のハニカム焼成体のセルの延びる方向の長さが１５０ｍｍとなるように切断した。
【０１３７】
次に、得られたハニカム乾燥体の所定のセルの流入側の端面側の開口部に目封止材を充填した後、再度、熱風乾燥を行って、所定のセルの流入側の端面側の開口部に、目封止部を形成した。目封止材は、メチルセルロースを１０ｇとした以外は、隔壁母材原料と同様の原料を用い、水を適宜添加して調製した。
【０１３８】
次に、捕集層形成スラリー（捕集層形成スラリー「Ａ」）を調製した。捕集層形成スラリーは、タルク４３ｇ、シリカ２３ｇ、アルミナ３４ｇを混合した粉末に、カーボンブラックを５８ｇ、界面活性剤を１６ｇ、及び水を１９５ｇ添加して調製した。タルクの平均粒子径は、３μｍであり、シリカの平均粒子径は４μｍであり、アルミナの平均粒子径は２μｍであった。
【０１３９】
次に、目封止部が形成された流入側の端面側が、鉛直上方に位置するように、ハニカム乾燥体を冶具に配置し、流出側の端面側から上記捕集層形成スラリーをハニカム乾燥体に注入した。捕集層形成スラリーをハニカム乾燥体に注入し、一定時間が経過したのち、捕集層形成スラリーを排出した。その後、捕集層形成スラリーが付着したハニカム乾燥体を４０℃で熱風乾燥した。このようにして、捕集層形成スラリーの乾燥体である捕集層前駆体が製膜され、流入側の端面の所定のセルの開口部に、目封止部が配設されたハニカム乾燥体を得た。なお、捕集層前駆体とは、焼成後に捕集層となる、捕集層が形成される前の段階の被膜のことである。
【０１４０】
次に、流入側の端面の所定のセルの開口部に、目封止部が配設されたハニカム乾燥体において、流出側の端面の残余のセルの開口部に目封止部を形成した。即ち、流出端面側の残余のセルの開口部に目封止材を充填した後、再度熱風乾燥を行って、所定のセルの流出側の端面側の開口部に目封止部を形成した。目封止材は、流入側の端面の所定のセルの開口部に形成された目封止部の目封止材と同様とした。
【０１４１】
次に、得られたハニカム乾燥体を脱脂した。脱脂は、４５０℃で５時間行った。次に、脱脂したハニカム乾燥体を焼成して、ハニカム焼成体を得た。焼成は、大気中、焼成温度１４２５℃で７時間行った。なお、焼成時において、１２００〜１４２５℃までの昇温は５時間で行った。実施例１において、このような製造方法によって、目封止ハニカム構造体を作製した。以下、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体を、「実施例１の目封止ハニカム構造体」ということがある。
【０１４２】
実施例１の目封止ハニカム構造体を構成する捕集層について、以下の方法で、単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）、気孔率（％）、開口率（％）、平均細孔径（μｍ）、平均膜厚（μｍ）、及び、膜厚の標準偏差（μｍ）を測定した。結果を表４に示す。表４においては、「単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）」を「細孔表面積（μｍ−１）」と表記した。また、「捕集層の膜厚の標準偏差（μｍ）」を、「標準偏差（μｍ）」と表記した。なお、上記した測定は、以下のようにして行った。
【０１４３】
［捕集層の単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）］
まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、樹脂に埋設した。次に、セルの延びる方向に垂直な方向において、樹脂埋めされた試験片を切断し、切断面を研磨した。次に、研磨した切断面を、走査型電子顕微鏡を用いて撮像し、倍率１０００倍の反射電子像を得た。この反射電子像を画像処理し、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を測定した。具体的には、まず、反射電子像を、画像処理ソフトとして、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社の「Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ７．０（商品名）」を用いて二値化処理した。次に、捕集層の実体部分の輪郭を抽出し、輪郭の長さをすべて足し合わせた長さを周囲長とした。次に、捕集層の実体部分の面積を測定した。そして、周囲長を、捕集層の実体部分の面積で除した値を、単位体積あたりの細孔表面積とし、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を求めた。反射電子像において、隔壁母材、及び捕集層は、目視にて識別した。なお、捕集層が隔壁母材に侵入していると判断される侵入領域は、捕集層、又は隔壁母材の領域とはせず、捕集層、及び隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積は侵入領域を除いた各々の領域において求めた。
【０１４４】
［捕集層の気孔率（％）］
捕集層の気孔率は、以下のようにして測定した。捕集層の単位体積あたりの細孔表面積の測定方法と同様にして、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出した切断面について、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率５００倍の反射電子像を撮像した。得られた像において、隔壁における隔壁母材と捕集層とを目視にて識別した。次に、上記画像処理ソフトを用いて、二値化画像を得ることにより、捕集層の気孔率を測定した。具体的には、二値化処理した後の画像において、捕集層の実体部分の面積、及び捕集層の気孔部分の面積を測定した。そして、「捕集層の気孔部分の面積、及び捕集層の気孔部分の面積の和」に対する捕集層の気孔部分の面積の比率を測定し、気孔率とした。なお、捕集層が隔壁母材に侵入していると判断される侵入領域は、捕集層、又は隔壁母材の領域とはせず、捕集層の気孔率は侵入領域を除いた領域において求めた。
【０１４５】
［捕集層の開口率（％）］
捕集層の開口率は、以下のようにして測定した。目封止ハニカム構造体から隔壁を切り出した。次に、捕集層表面を走査型電子顕微鏡により撮像し、上記画像処理ソフトを用いて捕集層の開口率を測定した。具体的には、まず、目封止ハニカム構造体から切り出した隔壁の捕集層表面の反射電子像を倍率５００倍にて撮像した。次に、得られた反射電子像を画像処理ソフトにて二値化し、続いてメディアンフィルターにてノイズを除去した。次に、ノイズ除去後の画像を用いて、「気孔部分の面積、及び捕集層の実体部分の面積の和」に対する気孔部分の面積比率を測定し、捕集層の開口率とした。
【０１４６】
［捕集層の平均細孔径（μｍ）］
捕集層の平均細孔径は、以下のようにして測定した。まず、捕集層の開口率の測定方法と同様にして、ノイズ除去後の画像を得た。得られた「ノイズ除去後の画像」において、気孔部分のディスタンスマップを作成し、ディスタンスマップにおける最大濃度の平均値を測定し、これを平均細孔径とした。
【０１４７】
実施例１の目封止ハニカム構造体について、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ（μｍ）、及び捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積で除した値である、細孔表面積比率を測定した。結果を表４に示す。以下、「捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さ」を「捕集層の侵入深さ」ということがあり、「捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を、隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積で除した値」を「細孔表面積比率」ということがある。
【０１４８】
捕集層の侵入深さ（μｍ）、及び細孔表面積比率の測定は、以下のようにして行った。まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、樹脂に埋設した。次に、セルの延びる方向に垂直な方向において、樹脂埋めされた試験片を切断し、切断面を研磨した。次に、研磨した切断面を、走査型電子顕微鏡を用いて撮像し、倍率１０００倍の反射電子像を得た。この反射電子像を画像処理し、捕集層の侵入深さを測定した。具体的には、まず、反射電子像を、上記画像処理ソフトを用いて二値化処理した。二値化処理後の画像において、捕集層と隔壁母材とを含む隔壁の厚さを測定した。次に、隔壁の実体部分の輪郭を抽出した。次に、二値化処理後の画像から、隔壁母材と、捕集層とを目視にて識別した。次に、目視にて識別された隔壁母材部分において、長方形の測定域を任意に１つ選択した。長方形の測定域の各辺の長さは、セルの延びる方向に平行な辺の長さを１００μｍとし、当該セルの延びる方向と垂直な方向に平行な辺の長さを隔壁母材の厚さの５０％とした。次に、上記長方形の測定域において、輪郭の長さをすべて足し合わせた長さを周囲長とした。次に、隔壁母材の実体部分の面積を測定した。そして、周囲長を、隔壁母材の実体部分の面積で除した値を、隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積とした。同様にして、捕集層部分において、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を求めた。なお、捕集層が隔壁母材に侵入していると判断される侵入領域は、捕集層、又は隔壁母材の領域とはせず、捕集層、及び隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積は、侵入領域を除いた各々の領域において求めた。次に、二値化処理後の画像において、捕集層表面を基準（０μｍ）とし、隔壁母材の方向に向かって、４μｍごとに隔壁を分割し、分割された夫々の領域について、単位体積あたりの細孔表面積を測定した。次に、測定された夫々の領域の単位体積あたりの細孔表面積の値を用いて、捕集層表面から各領域までの夫々の範囲について、単位体積あたりの平均細孔表面積を算出した。そして、捕集層表面（０μｍ）から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積と、捕集層表面からの距離との関係を、グラフとして図表化した。次に、捕集層表面から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積の各値と、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積の値とを比較した。この比較において、両者の値の差が最も小さく、且つ、一の捕集層表面から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積の値が、隔壁母材の方向に向かうにつれて、単調に減少している点を探した。そして、この点における捕集層表面からの距離を、グラフから読み取り、読み取った距離の値を、捕集層のみの厚さとした。このようにして求められた「捕集層のみの厚さ」を、侵入領域を含まない捕集層の厚さとした。同様にして隔壁母材のみの厚さを求めた。即ち、隔壁中心面を含む領域から各領域までの範囲における単位体積あたりの平均細孔表面積と、捕集層表面からの距離との関係を、グラフとして図表化した。そして、当該プロットと、上述の隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積とを比較し、隔壁母材のみの厚さを求めた。そして、捕集層表面から隔壁中心面を含む領域の中心までの��離から、捕集層のみの厚さ及び隔壁母材のみの厚さの和を引いたものを、捕集層が隔壁母材の細孔内に侵入している部分（侵入領域）の厚さとした。また、「捕集層の単位体積あたりの細孔表面積を、隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積で除した値」を「細孔表面積比率」とした。
【０１４９】
ここで、図１０は、実施例１の目封止ハニカム構造体の隔壁を、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率１０００倍の反射電子像を撮影した写真である。紙面上側が、捕集層側であり、紙面下側が、隔壁母材側である。
【０１５０】
［捕集層の平均膜厚（μｍ）、及び捕集層の膜厚の標準偏差（μｍ）］
捕集層の平均膜厚は、以下のようにして測定した。目封止ハニカム構造体の隔壁から試験片を切り出し、樹脂に埋設した。次に、セルの延びる方向に垂直な方向において、樹脂埋めされた試験片を切断し、切断面を研磨した。次に、研磨した切断面を、走査型電子顕微鏡を用いて撮像し、倍率５００倍の反射電子像を得、上記画像処理ソフトを用いて二値化処理した。次に、二値化処理後の画像において、捕集層の平均膜厚及び標準偏差を測定した。
【０１５１】
まず、目封止ハニカム構造体を、セルの延びる方向に垂直な方向に対して、４つの試験片に均等分割した。次に、４つの試験片を樹脂に埋設し、切断面を研磨した。次に、試験片を４等分した際の３か所の切断により生じる６つの断面のうち、３つの断面を選択し、捕集層の厚さを測定した。なお、１か所の切断箇所に対して、１つの断面を選択した。より具体的には、上記３つの断面のうちの一の断面から、任意の一のセルを選択した。そして、当該セルの辺を形成している隔壁のうち、任意の２辺を形成している隔壁について、夫々、捕集層の厚さを測定した。より具体的には、図８に示すように、当該セルの一の辺を形成している隔壁を、一の辺に垂直な方向において、仮想的に４つの領域に、均等分割した。次に、仮想的に４つに分割された領域が夫々隣り合う部分３１（仮想的に分割される部分３１）を、走査型電子顕微鏡を用いて夫々撮像し、倍率５００倍の反射電子像を３つ得た。次に、得られた夫々の反射電子像を上記画像処理ソフトを用いて二値化処理した。そして、二値化処理された夫々の画像において、捕集層と隔壁母材とを目視により識別し、上記画像処理ソフトを用いて、夫々の上記隣り合う部分３１（仮想的に分割される部分３１）における捕集層の厚さを測定した。当該セルの他の辺を形成している隔壁１０についても同様の測定を行った。次に、残余の２つの断面についても上記のようにして、捕集層の厚さを測定した。そして、得られた１８か所における捕集層の厚さの平均値を、捕集層の平均膜厚とした。また、このようにして得られた１８か所における捕集層の厚さの標準偏差を、捕集層の膜厚の標準偏差とした。
【０１５２】
実施例１の目封止ハニカム構造体を構成するハニカム基材の隔壁母材について、単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）、気孔率（％）、平均面内均一性指数γ、及び、平均細孔径（μｍ）を測定した。結果を表４に示す。なお、上記した測定は、以下のようにして行った。表５において、捕集層及び隔壁母材の「単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）」を、単に「細孔表面積（μｍ−１）」と記す。
【０１５３】
［隔壁母材の単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）］
捕集層の侵入深さ（μｍ）、及び細孔表面積比率の測定と同様にして求めた。
【０１５４】
［隔壁母材の気孔率（％）］
捕集層の気孔率（％）の測定と同様にして求めた。
【０１５５】
［隔壁母材の平均面内均一性指数γ］
隔壁母材の平均面内均一性指数γは、特許第５４２６８０３号公報に記載された方法に準じ、測定した。具体的には、まず、目封止ハニカム構造体を、セルの延びる方向において２等分した。そして、２等分された目封止ハニカム構造体のいずれか一方から、５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍの試験片を、以下のようにして切り出した。なお、試験片の一の面は、目封止ハニカム構造体を２等分する時に生じる面とした。得られた試験片について、隔壁母材部分を３次元スキャン（ＣＴスキャン）して画素データを得た。そして、得られた画素データにより、画素の位置を表す位置情報と、該画素が空間であることを表す空間画素か物体であることを表す物体画素かを表す画素種別情報と、を対応づけた多孔質体データを取得した。次に、得られた一の画素データから、所定の立体の画像データを１つ抜き出し、解析処理ルーチンを実行した。解析処理ルーチンを行う立体の画像データは、Ｘ方向が９６μｍ（＝１．２μｍ×８０画素）、Ｙ方向が４８０μｍ（＝１．２μｍ×４００画素）、Ｚ方向が４８０μｍ（＝１．２μｍ×４００画素）とした。なお、Ｘ方向は隔壁の厚さ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向は夫々Ｘ方向に直交し、且つ、Ｙ方向及びＺ方向が直交する方向とした。解析処理ルーチンにおいては、画像の気孔部分に対して、流体解析を行い、上記式（１）により面内均一性指数γｘを算出するために必要な、ｎ、ｘ、ｕｉ、ｕｍｅａｎ、Ａｉ、及びＡの値を得た。そして、距離ｘを１．２μｍずつ変化させた８０個（＝９６μｍ／１．２μｍ）の断面について面内均一性指数γｘを導出した。そして、得られた８０個の面内均一性指数γｘの平均値を、隔壁母材の平均面内均一性指数γとした。
【０１５６】
［隔壁母材の平均細孔径（μｍ）］
隔壁母材の平均細孔径は、特許５４２６８０３号に記載された方法に準じ、測定した。具体的には、まず、目封止ハニカム構造体の隔壁から、隔壁母材の平均面内均一性指数γの測定方法と同様にして、試験片を得た。得られた試験片の隔壁母材部分を３次元スキャン（ＣＴスキャン）して画素データを得た。次に、得られた一の画素データから、所定の立体の画像データを１つ抜き出し、解析処理ルーチンを実行した。解析処理ルーチンを行う立体の画像データは、Ｘ方向が９６μｍ（＝１．２μｍ×８０画素）、Ｙ方向が４００μｍ（＝１．２μｍ×４８０画素）、Ｚ方向が４００μｍ（＝１．２μｍ×４８０画素）とした。なお、Ｘ方向は隔壁の厚さ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向は夫々Ｘ方向に直交し、且つ、Ｙ方向及びＺ方向が直交する方向とした。解析処理ルーチンにおいては、画像の気孔部分に、仮想曲面体を配置し、その等価直径と差分細孔容積とを求めた。また、差分細孔容積を、等価直径の対数扱いの差分値で割った値である１０を底とする微分細孔容積の対数を求めた。なお、１０を底とする微分細孔容積の対数は、空間画素の体積に占める仮想曲面体の体積割合（ｃｃ／ｃｃ）を示している。得られたすべての等価直径を母集団とする、空間画素の体積に占める仮想曲面体の体積割合（ｃｃ／ｃｃ）の分布から等価直径のメディアン値を求め、当該等価直径のメディアン値を、隔壁母材の平均細孔径とした。
【０１５７】
ここで、図９は、実施例１の目封止ハニカム構造体における隔壁母材の平均細孔径の測定時に求められた仮想曲面体の等価直径（μｍ）と、空間画素の体積に占める仮想曲面体の体積割合（ｃｃ／ｃｃ）との関係を示すグラフである。なお、図９におけるは、「等価直径（μｍ）」は、「仮想曲面体の等価直径（μｍ）」を示している。
【０１５８】
【表４】
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【０１５９】
（実施例２〜１３、及び実施例１５〜１８）
実施例２〜１３、及び実施例１５〜１８においては、表３に示すような組み合わせで隔壁母材原料と、捕集層形成スラリーとを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で、目封止ハニカム構造体を製造した。
【０１６０】
（実施例１４）
実施例１４においては、表３に示すような組み合わせで隔壁母材原料と、捕集層形成スラリーとを用いたこと、及び焼成条件を変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で、目封止ハニカム構造体を製造した。実施例１４においては、脱脂後の目封止ハニカム構造体の焼成時において、１２００〜１４２５℃までの昇温は２３時間で行った。
【０１６１】
（実施例１９）
実施例１９においては、表３に示すような組み合わせで隔壁母材原料と、捕集層形成スラリーとを用いたこと、及び焼成条件を変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で、目封止ハニカム構造体を製造した。実施例１９においては、脱脂後の目封止ハニカム構造体の焼成時において、焼成温度を１３７５℃とし、また、１２００〜１３７５℃までの昇温を５時間で行った。
【０１６２】
（比較例１〜３）
比較例１〜３においては、表３に示すような組み合わせで隔壁母材原料と、捕集層形成スラリーとを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で、目封止ハニカム構造体を製造した。
【０１６３】
（比較例４）
比較例４においては、表３に示すような隔壁母材原料を用い、且つ、捕集層形成スラリー塗工せずに目封止ハニカム構造体を焼成したこと以外は、実施例１と同様にして、目封止ハニカム構造体を作製した。次に、表３に示すような捕集層形成スラリーを、得られた目封止ハニカム構造体の流入端面側からセルに流し込んだ。次に、余分な捕集層形成スラリーを排出した後、１２０℃で熱風乾燥し、捕集層形成スラリーが塗工された目封止ハニカム構造体を再度焼成した。再度焼成した際の焼成条件は、大気中、１３００℃で２時間とした。
【０１６４】
実施例２〜１９、及び比較例１〜４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体の捕集層について、実施例１と同様の方法で、単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）、気孔率（％）、開口率（％）、及び、平均細孔径（μｍ）を測定した。また、実施例２〜１９、及び、比較例１〜４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体の捕集層の侵入深さ（μｍ）、及び細孔表面積比率についても、実施例１と同様の方法で測定した。更に、実施例２〜１９、及び、比較例１〜４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体を構成するハニカム基材の隔壁母材について、単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）、気孔率（％）、平均面内均一性指数γ、及び、平均細孔径（μｍ）を測定した。夫々の結果を、表４に示す。なお、比較例１〜３においては、捕集層の単位体積あたりの細孔表面積が、０．０１μｍ−１未満であり、隔壁母材の表面には、多孔質の捕集層が形成されていなかった。即ち、比較例１〜３においては、隔壁母材の表面に、緻密質の捕集層が形成されていた。このため、比較例１〜３においては、単位体積あたりの細孔表面積（μｍ−１）、気孔率（％）、開口率（％）、平均細孔径（μｍ）、捕集層の侵入深さ（μｍ）、及び細孔表面積比率の測定は行わず、表４の各欄において、「緻密化」と記す。
【０１６５】
ここで、図１１は、実施例１５の目封止ハニカム構造体の隔壁を、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率１０００倍の反射電子像を撮影した写真である。紙面上側が、捕集層側であり、紙面下側が、隔壁母材側である。
【０１６６】
（結果）
実施例１の製造方法では、隔壁母材原料にコージェライト粉末を用い、捕集層形成スラリーにコージェライト形成原料を用いたため、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが、０μｍである、目封止ハニカム構造体を作製することができた。
【０１６７】
実施例２の製造方法では、実施例１の製造方法に比して、捕集層形成スラリーが含むシリカの平均粒子径が大きかった。この結果、実施例２の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が高くなり、また、捕集層の平均細孔径が大きくなった。
【０１６８】
実施例３の製造方法では、捕集層形成スラリーがマグネシアを含んでいた。この結果、捕集層形成スラリーがタルクを含んでいた実施例２の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、製造された目封止ハニカム構造体の捕集層の気孔率が高くなった。
【０１６９】
実施例４の製造方法では、実施例３の製造方法に比して、捕集層形成スラリーが含むアルミナの平均粒子径が、小さかった。この結果、実施例４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例３の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して捕集層の気孔率が低く、また、捕集層の平均細孔径が小さくなった。
【０１７０】
実施例５の製造方法では、実施例４の製造方法に比して、捕集層形成スラリーが含むシリカの平均粒子径が、小さかった。この結果、実施例５の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が低く、また捕集層の平均細孔径が小さくなった。
【０１７１】
実施例６の製造方法では、実施例５の製造方法に比して、捕集層形成スラリーが含むシリカの平均粒子径が、小さかった。この結果、実施例６の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例５の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が低く、また捕集層の平均細孔径が小さくなった。
【０１７２】
実施例７の製造方法では、捕集層形成スラリーがタルクを含んでいた。この結果、捕集層形成スラリーがマグネシアを含んでいた実施例４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、得られた目封止ハニカム構造体の捕集層の気孔率が高く、また、捕集層の平均細孔径が大きくなった。
【０１７３】
実施例８の製造方法では、捕集層形成スラリーが含むカーボンブラックの量が、実施例２の製造方法に比して多かった。この結果、実施例８の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例２の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が高くなった。
【０１７４】
実施例９の製造方法では、捕集層形成スラリーが含むカーボンブラックの量が、実施例２の製造方法に比して少なかった。この結果、実施例９の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例２の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が低く、また捕集層の平均細孔径が小さくなった。
【０１７５】
実施例１０の製造方法では、表３に示すように、実施例１の製造方法とは異なる隔壁母材原料を用いた。この結果、実施例１０の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、隔壁母材の気孔率が低く、また、隔壁母材の平均細孔径が小さくなった。
【０１７６】
実施例１１の製造方法では、表３に示すように実施例１の製造方法とは異なる隔壁母材原料を用いた。この結果、実施例１１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、隔壁母材の気孔率が高く、また、隔壁母材の平均細孔径が大きくなった。
【０１７７】
実施例１２の製造方法では、表３に示すように実施例１の製造方法とは異なる隔壁母材原料を用いた。この結果、実施例１２の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、隔壁母材の気孔率が低く、また、隔壁母材の平均細孔径が大きくなった。
【０１７８】
実施例１３の製造方法では、表３に示すように実施例１の製造方法とは異なる隔壁母材原料を用いた。この結果、実施例１３の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、隔壁母材の平均細孔径が大きくなった。
【０１７９】
実施例１４の製造方法は、実施例１の製造方法に比して、焼成工程における昇温時間が長かった。この結果、実施例１４の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が高く、また、捕集層の平均細孔径が小さくなった。
【０１８０】
実施例１５の目封止ハニカム構造体は、捕集層形成スラリーがアルミナを含むものであった。捕集層形成スラリーが、アルミナを含み、コージェライト形成原料を含まないものであっても、多孔質な捕集層を形成することができた。また、隔壁母材と、捕集層とが反応し、緻密化している部分が殆どなかった。
【０１８１】
実施例１６の製造方法では、実施例１５の製造方法と異なる可燃性微粒子を用いた。実施例１６の製造方法においても、多孔質である捕集層を形成することができた。また、実施例１６の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１５の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の平均膜厚が小さかった。
【０１８２】
実施例１７の製造方法では、実施例１５の製造方法と異なる捕集層形成スラリーを用いた。具体的には、実施例１７の製造方法においては、実施例１５の製造方法における捕集層形成スラリーに用いたアルミナの平均粒子径よりも平均粒子径が大きいアルミナを用いた。また、実施例１７の製造方法においては、捕集層形成原料に造孔材を添加した。この結果、実施例１７の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１５の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が高くなり、また捕集層の平均細孔径が大きくなった。
【０１８３】
実施例１８の製造方法では、実施例１７の製造方法と異なる捕集層形成スラリーを用い、特に捕集層形成スラリーが可燃性微粒子を含まないものであった。実施例１８の製造方法においても多孔質である捕集層を形成することができたが、実施例１７の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の気孔率が低く、また捕集層の平均細孔径が小さくなった。更に、実施例１８の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１７の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、捕集層の膜厚が不均一であった。
【０１８４】
実施例１９の製造方法では、実施例１の製造方法に比して、焼成時の焼成温度が低かった。この結果、実施例１９の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、実施例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体に比して、隔壁母材の気孔率が大きくなった。
【０１８５】
比較例１の製造方法では、隔壁母材成形原料にコージェライト形成原料を用い、捕集層形成スラリーにコージェライト形成原料を用いた。この結果、比較例１の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、緻密な捕集層が形成され、多孔質の捕集層が形成されなかった。
【０１８６】
比較例２の製造方法では、隔壁母材成形原料にコージェライト粉末を用い、捕集層形成スラリーにコージェライト粉末を用いた。この結果、比較例２の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、緻密な捕集層が形成され、多孔質の捕集層が形成されなかった。
【０１８７】
比較例３の製造方法では、隔壁母材成形原料のコージェライト形成原料を用い、捕集層形成スラリーにアルミナを用いた。この結果、比較例３の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、緻密な捕集層が形成され、多孔質の捕集層が形成されなかった。
【０１８８】
比較例４の製造方法では、捕集層形成スラリーを塗工せずに焼成した目封止ハニカム構造体に、捕集層形成スラリーを塗工し、再度焼成することにより、目封止ハニカム構造体に捕集層を形成した。この結果、比較例４の目封止ハニカム構造体は、捕集層の侵入深さが３２μｍ（２０μｍ超）となった。
【０１８９】
実施例１〜１９の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、主相としてコージェライトを含む隔壁母材の表面に、主相としてコージェライト、又はアルミナを含む多孔質の捕集層が形成され、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが、０〜２０μｍであった。このため、実施例１〜１９の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体をハニカムフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失が低いものと予想された。一方で、比較例１〜３の製造方法によって製造された目封止ハニカム構造体は、多孔質の捕集層が形成されておらず、緻密な捕集層が形成されていたため、初期圧力損失が高く、更に粒子状物質堆積時の圧力損失の上昇も大きくなるものと予想された。また、比較例４の目封止ハニカム構造体は、捕集層における、隔壁母材に形成された細孔の内部に侵入している部分の厚さが３２μｍであった。このため、比較例４の目封止ハニカム構造体をフィルタとして用いた場合に、初期圧力損失が高くなるものと予想された。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
本発明の目封止ハニカム構造体の製造方法は、排ガスを浄化する排ガス浄化用のフィルタとして用いられる目封止ハニカム構造体を製造する方法として利用することができる。また、本発明の目封止ハニカム構造体は、排ガスを浄化する排ガス浄化用のフィルタとして利用することができる。
【符号の説明】
【０１９１】
１：隔壁母材、２：セル、２ａ：セル（残余のセル）、２ｂ：セル（所定のセル）、３：外周壁、４：ハニカム基材、５：目封止部、６：捕集層、１０：隔壁、１１：流入側の端面、１２：流出側の端面、３１：部分、Ｇ：セル内を通過する流体、Ｃ１，Ｃ２：角部、１００：目封止ハニカム構造体。
【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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【図１１】
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