(57)【要約】【課題】  混合機の内壁への湿潤混合物の付着を防止しつつ、原料混合物を均一に混合することができる湿式混合機及び湿式混合方法を提供する。【解決手段】鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、原料投入口及び湿式混合物排出口が設けられたケーシングとを備え、上記原料投入口が上記ディスクよりも上方に配設され、かつ、上記湿式混合物排出口が上記ディスクよりも下方に配設されたことを特徴とする湿式混合機。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の撹拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
原料投入口及び混合物排出口が設けられたケーシングとを備え、
前記原料投入口が前記ディスクよりも上方に配設され、かつ、前記混合物排出口が前記ディスクよりも下方に配設されたことを特徴とする湿式混合機。
【請求項２】
前記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根の先端と、前記ケーシングの内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍである請求項１に記載の湿式混合機。
【請求項３】
前記ディスク、及び／又は、前記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている請求項１又は２に記載の湿式混合機。
【請求項４】
前記ディスクの上面に、複数の攪拌羽根が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の湿式混合機。
【請求項５】
前記ディスクの上面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、上記攪拌羽根の少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている請求項４に記載の湿式混合機。
【請求項６】
少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製する粉末の湿式混合方法であって、
前記湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の撹拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
前記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、前記ディスクよりも下方に配設された湿潤混合物排出口を有するケーシングとを備えていることを特徴とする粉末の湿式混合方法。
【請求項７】
前記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根の先端と、前記ケーシングの内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍである請求項６に記載の粉末の湿式混合方法。
【請求項８】
前記ディスク、及び／又は、前記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている請求項６又は７に記載の粉末の湿式混合方法。
【請求項９】
前記ディスクの上面に、複数の攪拌羽根が設けられている請求項６〜８のいずれかに記載の粉末の湿式混合方法。
【請求項１０】
前記ディスクの上面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、上記攪拌羽根の少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている請求項９に記載の粉末の湿式混合方法。
【請求項１１】
前記原料投入口は、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に設けられており、
前記相対的に回転軸部材に近い位置より粉末原料を投入し、前記相対的に回転軸部材から遠い位置より液体原料を投入する請求項６〜１０のいずれかに記載の粉末の湿式混合方法。
【請求項１２】
前記湿潤混合物は、温度が１０〜３０℃である請求項６〜１１のいずれかに記載の粉末の湿式混合方法。
【請求項１３】
少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製し、この湿潤混合物を成形することによりハニカム成形体を作製し、これを焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
前記湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の撹拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
前記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、前記ディスクよりも下方に配設された湿潤混合物排出口を有するケーシングとを備えていることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根の先端と、前記ケーシングの内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍである請求項１３に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記ディスク、及び／又は、前記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている請求項１３又は１４に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記ディスクの上面に、複数の攪拌羽根が設けられている請求項１３〜１５のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記ディスクの上面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、上記攪拌羽根の少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている請求項１６に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記原料投入口は、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に設けられており、
前記相対的に回転軸部材に近い位置より粉末原料を投入し、前記相対的に回転軸部材から遠い位置より液体原料を投入する請求項１３〜１７のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記湿式混合機から排出された湿潤混合物は、温度が１０〜３０℃である請求項１３〜１８のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記粉末原料として、セラミック粉末と有機バインダとを含む粉末原料を使用し、
粉末原料における有機成分含有率を、５〜２０重量％とする請求項１３〜１９のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項２１】
前記湿式混合機から排出された湿潤混合物の水分含有率を、７〜２０重量％とする請求項１３〜２０のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式混合機、湿式混合方法及びハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
そこで、排ガス中のパティキュレートを捕集して、排ガスを浄化するフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたセラミックフィルタが種々提案されている。
【０００３】
図４は、このようなセラミックフィルタの一例を模式的に示す斜視図であり、図５（ａ）は、上記セラミックフィルタを構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】
セラミックフィルタ１３０では、図５（ａ）及び（ｂ）に示すようなハニカム焼成体１４０がシール材層（接着材層）１３１を介して複数個結束されてセラミックブロック１３３を構成し、さらに、このセラミックブロック１３３の外周にシール材層（コート材層）１３２が形成されている。
また、ハニカム焼成体１４０は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に多数のセル１４１が並設され、セル１４１同士を隔てるセル壁１４３がフィルタとして機能するようになっている。
【０００５】
すなわち、ハニカム焼成体１４０に形成されたセル１４１は、図５（ｂ）に示すように、排ガスの入口側又は出口側の端部のいずれかが封口材層１４２により目封じされ、一のセル１４１に流入した排ガスは、必ずセル１４１を隔てるセル壁１４３を通過した後、他のセル１４１から流出するようになっており、排ガスがこのセル壁１４３を通過する際、パティキュレートがセル壁１４３部分で捕捉され、排ガスが浄化される。
【０００６】
従来、このようなセラミックフィルタ１３０を製造する際には、例えば、まず、セラミック粉末とバインダと分散媒液等とを混合して湿潤混合物を調製する。そして、この湿潤混合物をダイスにより連続的に押出成形し、押し出された成形体を所定の長さに切断することにより、角柱形状のハニカム成形体を作製する。
【０００７】
次に、得られたハニカム成形体を、マイクロ波乾燥や熱風乾燥を利用して乾燥させ、その後、所定のセルに目封じを施し、セルのいずれかの端部が封口材層により封止された状態とした後、脱脂処理及び焼成処理を施し、ハニカム焼成体を製造する。
【０００８】
この後、ハニカム焼成体の側面にシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体同士を接着剤を用いて接着させることにより、シール材層（接着材層）を介してハニカム焼成体が多数結束した状態のハニカム焼成体の集合体を作製する。次に、得られたハニカム焼成体の集合体に、切削機等を用いて円柱、楕円柱等の所定の形状に切削加工を施してセラミックブロックを形成し、最後に、セラミックブロックの外周にシール材ペーストを塗布してシール材層（コート材層）を形成することにより、セラミックフィルタの製造を終了する。
【０００９】
このようにして製造されるセラミックフィルタの強度を保つための１つの要因として、湿潤混合物を調製する工程における原料混合物の均一な混合、分散が挙げられる。湿潤混合物の調製の際に原料混合物の混合や分散が不充分であると、セラミック粉末等が凝集し、粒径の大きい粉末塊が湿潤混合物中に生じる。
【００１０】
このような粉末塊を含んだまま湿潤混合物を押出成形して成形体を作製し、得られる成形体を焼成してハニカム焼成体を製造すると、粉末塊が焼結した部分とそれ以外の焼結部分とでは、気孔径や気孔率、焼結度合いが異なることとなり、焼成体の物性に部位による不均一化が生じる。こうした物性の不均一化によってハニカム焼成体の強度の不均一化が生じ、それに応じて最終製品であるセラミックフィルタの強度の低下を生じさせることがあった。また、湿潤混合物は比較的粘度が高いことから混合機の内壁等に付着しやすく、この湿潤混合物の内壁への付着による回収率の低下も問題となっていた。
【００１１】
そこで均一に混合、分散された湿潤混合物を得るために、種々の混合機や混合方法が開示されている。例えば、特許文献１には、混合工程が、攪拌羽根を有する混合機を用いて行なわれ、攪拌羽根の回転により、成形原料に対して剪断力を加えながら攪拌して混合を行うハニカム成形体の製造方法が開示されている。特許文献１には、この製造方法によると、成形原料中に含まれる微粒子が凝集して形成される凝集塊を粉砕し、凝集塊の粉砕物が均一に分散された成形用配合物を得ることができるという効果が記載されている。
【００１２】
また、特許文献２には、多数のスリットを有する第１の櫛状歯と、第１の櫛状歯との間に０．１〜５ｍｍの隙間を隔てて対向して配置された多数のスリットを有する第２の櫛状歯を備え、第１の櫛状歯と第２の櫛状歯とが相対的に高速で移動するスラリー混合装置を備えたセラミックス焼成体の製造装置が開示されている。特許文献２には、このスラリー混合装置によると、粉末分散の均一性が高く成形性に優れたスラリーを効率よく得ることができるという効果が記載されている。
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２００５／１８８９３号公報
【特許文献２】特開平７−８２０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、容器と攪拌羽根との間等での成形原料の付着を防止するために、混合工程以外に骨材粒子原料の表面に被覆を施す手段、骨材粒子原料を分級する手段、加圧振動を加えながら混合させる手段等を採用する必要があり、工程数の増加や設備の追加、作業の煩雑化等を招いていた。
また、特許文献２に記載のスラリー混合装置では、粉末分散の均一性が高いスラリーが得られるが、スラリー中の水分濃度が４５〜７０体積％と水分含有率の高い混合物のみを対象とし、水分含有率を上記範囲外で幅広く設定して原料混合物を混合、分散するのには適さなかった。また、円周状に設置された櫛状歯が混合容器内で回転しているだけであるので、スラリーの容器への付着も防止することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、混合機の内壁への湿潤混合物の付着を防止しつつ、原料混合物を均一に混合することができる湿式混合機及び湿式混合方法を提供することを目的とし、鋭意検討を行った結果、ディスクの側面に攪拌羽根を備え付けた湿式混合機では、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
併せて、上記湿式混合機を用いた湿式混合方法、及び、この湿式混合方法を採用したハニカム構造体の製造方法を完成した。
【００１６】
すなわち、本発明の湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
原料投入口及び混合物排出口が設けられたケーシングとを備え、
上記原料投入口が上記ディスクよりも上方に配設され、かつ、上記混合物排出口が上記ディスクよりも下方に配設されたことを特徴とする。
【００１７】
上記湿式混合機において、上記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根の先端と、上記ケーシングの内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。
また、上記湿式混合機において、上記ディスク及び／又は上記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
【００１８】
また、上記湿式混合機は、上記ディスクの上面に、複数の攪拌羽根が設けられていることが望ましい。また、上記ディスクの上面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、上記攪拌羽根の少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
【００１９】
本発明の粉末の湿式混合方法は、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製する粉末の湿式混合方法であって、
上記湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
上記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、上記ディスクよりも下方に配設された湿潤混合物排出口を有するケーシングとを備えていることを特徴とする。
【００２０】
上記粉末の湿式混合方法では、上記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根の先端と、上記ケーシングの内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。
また、上記粉末の湿式混合方法では、上記ディスク及び／又は上記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
【００２１】
また、上記粉末の湿式混合方法では、上記ディスクの上面に、複数の攪拌羽根が設けられていることが望ましい。また、上記ディスクの上面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、上記攪拌羽根の少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
【００２２】
上記粉末の湿式混合方法では、上記原料投入口は、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に設けられており、
上記相対的に回転軸部材に近い位置より粉末原料を投入し、上記相対的に回転軸部材から遠い位置より液体原料を投入することが望ましい。
また、上記粉末の湿式混合方法において、上記湿潤混合物は、温度が１０〜３０℃であることが望ましい。
【００２３】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製し、この湿潤混合物を成形することによりハニカム成形体を作製し、これを焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
上記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、上記ディスクよりも下方に配設された湿潤混合物排出口を有するケーシングとを備えていることを特徴とする。
【００２４】
上記ハニカム構造体の製造方法では、上記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根の先端と、上記ケーシングの内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。
また、上記ハニカム構造体の製造方法では、上記ディスク及び／又は上記ディスクの側面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
【００２５】
また、上記ハニカム構造体の製造方法では、上記ディスクの上面に、複数の攪拌羽根が設けられていることが望ましい。また、上記ディスクの上面に設けられた攪拌羽根は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、上記攪拌羽根の少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
【００２６】
上記ハニカム構造体の製造方法では、上記原料投入口は、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に設けられており、
上記相対的に回転軸部材に近い位置より粉末原料を投入し、上記相対的に回転軸部材から遠い位置より液体原料を投入することが望ましい。
【００２７】
また、上記ハニカム構造体の製造方法において、上記湿式混合機から排出された湿潤混合物は、温度が１０〜３０℃であることが望ましい。
【００２８】
また、上記ハニカム構造体の製造方法では、上記粉末原料として、セラミック粉末と有機バインダとを含む粉末原料を使用し、
粉末原料における有機成分含有率を、５〜２０重量％とすることが望ましい。
【００２９】
また、上記ハニカム構造体の製造方法では、上記湿式混合機から排出された湿潤混合物の水分含有率を、７〜２０重量％とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の湿式混合機には、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクが備えられているので、ケーシングの内壁面への湿潤混合物の付着を防止することができる。また、内壁面への湿潤混合物の付着を防止することにより、原料回収率を向上させることができる。
また、上記ケーシングには、原料投入口が上記ディスクよりも上方に配設され、かつ、湿式混合物排出口が上記ディスクよりも下方に配設されているので、粉末原料や液体原料はディスク上に投入される。そのため、粉末原料や液体原料は、このディスク上で、ディスクの回転方向に引き摺られながら、遠心力によりディスクの外縁に向かって移動することとなる。すなわち、粉末原料や液体原料は、ディスク平面で広がりながらディスクの外縁に移動することとなる。そして、ディスク上を移動する際に、均一に混合、分散されることとなる。従って、上記湿式混合機では、複雑な作業や工程数の増加を要することなく、原料混合物の効率的で均一な混合、分散が可能となる。
さらに、上記湿式混合機では、原料混合物がディスクの側面に設けられた攪拌羽根の外側を通過する際に、通過しやすい軟らかさ（ある程度の粘度）を有するように混練されることとなる。
【００３１】
また、本発明の湿式混合方法では、上記の湿式混合機を用いて湿潤混合物を混合するので、湿潤混合物の水分含有率を問わず、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着を防止しつつ均一に混合することができる。
さらに、本発明のハニカム構造体の製造方法では、上記湿式混合機を用いた湿式混合方法を採用することによって、均一に混合され、かつ、凝集物の生じていない湿潤混合物を用いて成形体を作製するので、強度の高いハニカム構造体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
まず、本発明の湿式混合機及び湿式混合方法について説明する。
本発明の湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
原料投入口及び湿式混合物排出口が設けられたケーシングとを備え、
上記原料投入口が上記ディスクよりも上方に配設され、かつ、上記湿式混合物排出口が上記ディスクよりも下方に配設されたことを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の湿式混合方法は、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製する粉末の湿式混合方法であって、
上記湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
上記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、上記ディスクよりも下方に配設された湿潤混合物排出口を有するケーシングとを備えていることを特徴とする。
【００３４】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の湿式混合機の一例を模式的に示す図である。
図１（ａ）は、本発明の湿式混合機に備え付けられたディスクの一例の平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の湿式混合機の一例の縦断面図である。
【００３５】
この湿式混合機２０は、鉛直に設けられた回転軸部材２１を備えるとともに、回転軸部材２１をその中心軸として回転可能なように取り付けられた厚手の円盤状のディスク２２を備えている。
ディスク２２は、その側面に３枚の攪拌羽根（以下、ディスクの側面に複数設けられた攪拌羽根を中攪拌羽根ともいう）２５を備えている。
【００３６】
また、湿式混合機２０には、回転軸部材２１を中心に、ディスク２２及び中攪拌羽根２５が回転したときに描く軌跡を取り囲み、かつ、半径方向の縦断面の下側が略Ｖ字形状のケーシング２６が備え付けられている。
ケーシング２６においては、相対的に回転軸部材２１に近い位置に設けられた原料投入口２８ａと相対的に回転軸部材２１から遠い位置に設けられた原料投入口２８ｂが、ディスク２２よりも上方に位置するように配設され、かつ、混合物排出口２９がディスク２２よりも下方に位置するように配設されている。
従って、湿式混合機２０では、原料投入口２８ａ、２８ｂから投入された原料は、主にディスク２２上で混合、分散され、ケーシング２６の内壁面に付着することなく、確実に混合物排出口２９に向かって移動することとなる。
【００３７】
湿式混合機２０において、回転軸部材２１の直径、ディスク２２の厚さや直径等は、それぞれの構成部材の強度や、湿式混合機２０において必要とされる混合効率・処理能力等を考慮して任意の値に設定することができる。
【００３８】
また、湿式混合機２０において、中攪拌羽根２５は、ディスク２２の側面における鉛直方向の位置がそれぞれ異なるように３枚設けられている。
ここで、中攪拌羽根２５の形状について、もう少し詳しく説明する。図２は、中攪拌羽根２５の先端の部分拡大斜視図である。
中攪拌羽根２５は、相対的に大きい矩形体（以下、大矩形体ともいう）３０と、相対的に小さい矩形体（以下、小矩形体ともいう）３１とが、それらの主面が直交するように結合され、かつ、小矩形体３１が角部が面取りされた大矩形体３０の短辺側に結合された形状を有している。従って、大矩形体３０の主面が水平であると、小矩形体３１の主面は鉛直となる。
【００３９】
そして、中攪拌羽根２５を構成する大矩形体３０がディスクの側面に水平に結合しており、３枚の中攪拌羽根２５において、側面の鉛直方向での結合する位置がそれぞれ異なる。例えば、中攪拌羽根２５の側面における鉛直方向の位置として、大矩形体３０の下面がディスク２２の上面と同一である位置（上位置）と、大矩形体３０が側面のちょうど中間である位置（中位置）と、大矩形体３０の上面がディスク２２の下面と同一である位置（下位置）という結合位置等であってもよい。またこれに限らず、３枚の中攪拌羽根２５の全てにおいて、大矩形体３０の下面がディスク２２の上面と同一である位置であってもよく、逆に、大矩形体３０の上面がディスク２２の下面と同一である位置であってもよい。
本発明の湿式混合機では、中攪拌羽根２５の側面への結合位置として、上位置と中位置と下位置という結合位置が好ましい。このような結合位置にある中攪拌羽根２５によってケーシング２６の内壁面への湿潤混合物の付着を特に有効に抑制することができるからである。
【００４０】
中攪拌羽根２５は、回転軸部材２１を中心としてディスク２２の側面に放射状かつ等間隔で３枚設けられている。中攪拌羽根２５は、ディスク２２の側面において放射状に設けられていることが好ましいが、放射状方向から傾いた方向に設けられていてもよい。中攪拌羽根２５と放射状方向とのなす角は、特に限定されないが、０〜１０°であることが望ましい。
中攪拌羽根２５として、放射状に設けられた中攪拌羽根２５と放射状方向から傾いた方向に設けられた中攪拌羽根２５とを組み合わせて使用してもよい。
さらに、中攪拌羽根２５は、ディスク２２の側面に等間隔で設けられていてもよく、不均等な間隔で設けられていてもよいが、等間隔で設けられていることが望ましい。中攪拌羽根２５が等間隔で設けられていると中攪拌羽根２５による剪断力等が原料混合物に対して均等に伝わり、均一な混合が達成されるからである。
なお、中攪拌羽根２５が放射状方向から傾斜している場合、中攪拌羽根２５は放射状方向から回転方向側に傾斜するように設けられていることが好ましい。湿潤混合物の内壁面への付着をより効率的に抑制するためである。
【００４１】
また、中攪拌羽根２５の放射状方向からの傾斜は、中攪拌羽根２５全体として傾斜していてもよく、中攪拌羽根２５を構成する小矩形体３１のみが傾斜して大矩形体３０は放射状方向に結合していてもよい。
小矩形体３１は、中攪拌羽根２５を構成する大矩形体３０の傾斜とは独立して、放射状方向からさらに回転方向側に傾斜していてもよく、例えば、小矩形体３１の主面は放射状方向から４０〜８０°の角度で傾斜していてもよい。小矩形体３１の主面が上記範囲で傾斜していると、湿潤混合物のケーシング２６の内壁面への付着をより効率的に抑制することができる。
【００４２】
また、中攪拌羽根２５の枚数は３枚に限定されず、２枚であっても良いし、４枚以上であってもよい。
しかしながら、中攪拌羽根２５の枚数が２枚では、攪拌羽根の磨耗が激しく、耐久性に劣ることとなるため、３枚以上であることが望ましい。
【００４３】
また、ディスク２２の側面に設けられた中攪拌羽根２５の先端と、ケーシング２６の内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。中攪拌羽根２５の先端とケーシング２６の内壁面とのなす距離が１ｍｍ未満であると、中攪拌羽根２５やケーシング２６と原料混合物との間の摩擦力が増大することによって、摩擦熱も上昇し、原料混合物中の有機バインダ等がゲル化するおそれが生じ、一方、１０ｍｍより大きいと、原料混合物の内壁面への付着を有効に抑制することができない場合があるからである。
【００４４】
また、湿式混合機２０において、ディスク２２や、中攪拌羽根２５は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましく、特に、中攪拌羽根２５は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されているか、又は、高硬度部材で形成されていることが望ましい。
通常の金属で構成されたディスクや攪拌羽根を用いて炭化ケイ素等のセラミック粉末を含む粉末原料を混合する場合、このようなセラミック粉末等は非常に硬く、使用を続けるとセラミック粉末との摩擦によりディスクや攪拌羽根は磨耗する。これに対し、ディスクや攪拌羽根の全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていると、この磨耗の進行を遅延させることができる。
高硬度被覆層を形成するには、例えば、ディスクや攪拌羽根に対して高硬度部材を溶射、めっき等すればよい。
また、中攪拌羽根に高硬度被覆層が形成されている場合、中攪拌羽根の各部材において、異なる部位に異なる高硬度被覆層を形成してもよい。
【００４５】
なお、中攪拌羽根２５の一部に高硬度被覆層が形成されている場合、その望ましい形態の一例としては、例えば、大矩形体部分にタングステンカーバイドの溶射層が形成され、小矩形体のケーシングと対向する面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜が形成された態様が挙げられる。
【００４６】
上記高硬度被覆層や上記高硬度部材（以下、両者を併せて高硬度被覆層等ともいう）とは、本発明では、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準拠して測定したビッカース硬さが１０００（ＨＶ）以上のものをいう。
上記高硬度被覆層等のビッカース硬さは、１０００（ＨＶ）以上であればよいが、２０００（ＨＶ）以上がさらに望ましい。耐磨耗性に特に優れることとなるからである。
【００４７】
上記高硬度被覆層としては、セラミックコーティング材、工業用ダイヤモンド、めっき被膜等が挙げられ、その具体的な材質としては、例えば、タングステンカーバイド（ＨＶ：２５００）、チタンカーバイド（ＨＶ：３６００）、窒化チタン（ＨＶ：１８００〜２５００）、立方晶窒化ホウ素（ＨＶ：２７００）、ＣＶＤダイヤモンド（ＨＶ：２５００〜４０００）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン／ＨＶ：２０００〜４０００）、ＺｒＮ（ＨＶ：２０００〜２２００）、ＣｒＮ（ＨＶ：１８００〜２２００）、ＴｉＣＮ（ＨＶ：２３００〜３５００）、ＴｉＡｌＮ（ＨＶ：２３００〜３３００）、Ａｌ２Ｏ３（ＨＶ：２２００〜２４００）、Ｔｉ３（ＨＶ：２３００）、ＷＣ−１２％ＣＯ（ＨＶ：１２００）等を主成分とするものが挙げられる。また、めっき被膜の具体例としては、例えば、無電解ニッケルメッキ（約４００℃で処理）（ＨＶ：１０００）、ＣｒＣ４（硬質炭化クロム４％）メッキ（ＨＶ：１２００）、ニッケルメッキ（ＳｉＣ含有量２〜６重量％：４００℃処理）（ＨＶ：１３００〜１４００）等が挙げられる。
なお、本明細書において、括弧内に記した各材質のビッカース硬さは、それぞれのおおよその値である。
これらのなかでは、タングステンカーバイドが望ましい。溶射により高硬度被覆層を形成する場合に、均一で、かつ、攪拌羽根本体等との密着性に優れ、強固に接着した層を形成することができるからである。
【００４８】
また、上記高硬度部材の材質としては、例えば、タングステンカーバイド、チタンカーバイド、窒化チタン、ＺｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等を主成分とするものが挙げられる。
全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されている攪拌羽根を採用することによって、長期に渡って攪拌羽根の取り換え無しに運転を行うことが可能であり、設備費の増大や生産性の低下を防止することができる。
【００４９】
次に、ケーシング２６について説明する。
ケーシング２６は、回転軸部材２１を中心に、ディスク２２とその側面に複数設けられた中攪拌羽根２５とが回転したときに描く軌跡を取り囲み、かつ、半径方向の鉛直断面の下側が略Ｖ字形状の形状を有している。半径方向の鉛直断面下側の形状は略Ｖ字形状の形状に限定されず、例えば、略Ｕ字形状等の形状であってもよい。
【００５０】
ケーシング２６では、原料投入口２８ａ、２８ｂがディスク２２よりも上方に位置するように配設され、かつ、混合物排出口２９がディスク２２よりも下方に位置するように配設されている。
【００５１】
原料投入口２８ａ、２８ｂは、ディスク２２よりも上方に位置するように配設されていれば配設位置は特に限定されないが、ケーシング２６の上面のうち、粉末原料や液体原料等の投入の際に、ディスク２２の上面上に投入されるような位置に配設されることが望ましい。高速で回転しているディスク２２の上面上に粉末原料等が投入されると、この粉末原料等は、ディスク平面で広がりながらディスクの外縁に移動することとなり、この際、均一に混合されることとなるからである。
【００５２】
原料投入口２８ａ、２８ｂの合計配設数は特に限定されないが、２〜６箇所であることが望ましい。原料投入口が２〜６箇所で配設されていると、粉末原料用の投入口及び液体原料用の投入口のように各投入口を原料ごとに割り当てることができ、原料の連続的かつスムーズな供給が可能となる。
また、上記のように各投入口を原料ごとに割り当てる場合、それぞれの原料投入口の配設数は、特に限定されないが、粉末原料用の原料投入口の配設数としては、１又は２箇所であることが望ましく、液体原料用の原料投入口の配設数としては、２〜４箇所であることが望ましい。粉末原料用の原料投入口及び液体原料用の原料投入口がそれぞれ上記配設数で配設されていると、原料をスムーズに供給することができるとともに、原料混合物を均一に混合することができる。
また、原料投入口が複数配設されている場合、図１（ｂ）に示した原料投入口２８ａ、２８ｂのように、原料投入口は、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に設けられていることが望ましい。この理由については、後述する。
【００５３】
また、混合物排出口２９は、ディスク２２よりも下方に位置するように配設されていれば配設位置は特に限定されないが、ケーシング２６の最下点に近い位置に配設されていることが望ましい。混合物排出口２９は、図１（ｂ）に示すように、中攪拌羽根の回転により湿潤混合物が排出されるように構成されていてもよいし、混合物排出口から排出管（チューブ）を介して吸引することにより排出するように構成されていてもよい。
例えば、図１（ｂ）に示す本発明の湿式混合機の実施形態の場合、混合物排出口２９は、ケーシング２６の半径鉛直断面における略Ｖ字形状部分に配設されていることが望ましく、さらに、略Ｖ字形状の先端付近に配設されていることが望ましい。これにより迅速な湿潤混合物の排出が可能となる。なお、混合物排出口２９は、ケーシング２６において１〜３箇所配設されていればよい。また、複数の混合物排出口２９が配設されている場合、配設間隔は等間隔でもよく、集合して配設されていてもよい。
【００５４】
中攪拌羽根本体やディスク、ケーシングの材質は特に限定されないが、例えば、ＳＵＳ、ニッケルクロム系合金、コバルト系合金、炭素鉄クロム系合金等、磨耗・腐食に強い材質が望ましい。
【００５５】
なお、図示しないが、ケーシング２６の周囲には冷却装置が備え付けられていてもよい。粉末原料等を混合させるに従い摩擦熱等が発生し、発生した熱により粉末原料等の望ましくない物性の変化等を引き起こすからである。冷却装置の形状は特に限定されず、ジャケット型、配管巻き付け型等の任意の形状であってよい。また、冷却方法としては、例えば、水冷式、空冷式等の冷却方法を採用することができる。
【００５６】
このような構成からなる本発明の湿式混合機では、複雑な作業や工程数の増加を要することなく、原料混合物の効率的で均一な混合、分散が可能となる。
また、上記湿式混合機では、内壁面に湿潤混合物が付着しにくいため、原料回収率を向上させることができる。
【００５７】
また、本発明の湿式混合機の構成は、図１（ａ）及び（ｂ）に示したような構成に限定されるわけではなく、例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すような構成を備えたものであってもよい。
図３（ａ）は、本発明の湿式混合機に備え付けられたディスクの別の一例の平面図であり、（ｂ）は、本発明の湿式混合機の別の一例の縦断面図である。
【００５８】
図３（ａ）及び（ｂ）に示した湿式混合機４０は、ディスク４２の上面と下面とにさらに攪拌羽根が設けられている以外は、図１（ａ）及び（ｂ）に示した湿式混合機２０とその構成は同一である。
従って、ここでは、ディスクの上面及び下面に設けられた攪拌羽根を中心に湿式混合機４０の構成を説明する。
湿式混合機４０は、鉛直に設けられた回転軸部材４１を備えるとともに、回転軸部材４１をその中心軸として回転可能なように取り付けられた厚手の円盤状のディスク４２を備えている。
ディスク４２は、その側面に３枚の中攪拌羽根４５を備えている。
【００５９】
また、湿式混合機４０は、回転軸部材４１を中心に、ディスク４２及び中攪拌羽根４５が回転したときに描く軌跡を取り囲み、かつ、半径方向の縦断面の下側が略Ｖ字形状のケーシング４６を備えている。
ケーシング４６においては、相対的に回転軸部材４１に近い位置に設けられた原料投入口４８ａと相対的に回転軸部材４１から遠い位置に設けられた原料投入口４８ｂが、ディスク４２よりも上方に位置するように配設され、かつ、混合物排出口４９がディスク４２よりも下方に位置するように配設されている。
【００６０】
湿式混合機４０は、さらに、ディスク４２の上面に３枚の攪拌羽根（以下、ディスクの上面に複数設けられた攪拌羽根を上攪拌羽根という）４３、及び、ディスク４２の下面に設けられた３枚の攪拌羽根（以下、ディスクの下面に複数設けられた攪拌羽根を下攪拌羽根という）４４を備えている。
このような上攪拌羽根４３と下攪拌羽根４４とを備えることにより、より均一に原料を
混合することができ、さらに、ケーシングの壁面への湿潤混合物の付着をより確実に防止することができる。
【００６１】
図３（ｂ）に示すように、上攪拌羽根４３は、連結棒４７を介してディスク４２の上面に連結して設けられている。また、図３（ａ）に示すように、３枚の上攪拌羽根４３は、放射状かつ等間隔で設けられている。
また、上攪拌羽根４３の枚数は３枚に限定されず、何枚であってもよい。
【００６２】
上攪拌羽根４３の形状は、所定の厚さを有する板状形状であり、上面からみた場合の形状としては、図示するように矩形の一方の長辺側の角が面取りされた形状でもよく、単なる矩形でもよく、さらに台形であってもよい。上攪拌羽根４３の形状が矩形の一方の長辺側の角が面取りされた形状である場合、上攪拌羽根４３は、矩形の面取りされていない長辺側が回転方向側に向くように設けられている。
また、１枚の上攪拌羽根４３あたりの連結棒４７の設置数は、上攪拌羽根４３を確実に固定することができれば特に限定されないが、通常は、２〜３本の連結棒４７が設置され、上攪拌羽根４３とディスク４２とを間隙を保持しつつ、確実に連結している。
【００６３】
上攪拌羽根４３の主面は、ディスク４２の上面に対して傾斜するように設けられている。上攪拌羽根４３の主面の傾斜角度は、特に限定されないが、ディスク４２の上面に対して４〜７０°であることが好ましい。
上攪拌羽根４３の主面の傾斜角度が上記範囲にあると、ケーシング４６の内壁面に原料混合物が付着することを有効に防止することができ、また、投入された粉末原料等を水平方向側から切るように混合するので、投入初期の原料混合物の凝集を有効に抑制することができる。特に、液体原料は、上攪拌羽根４３で切られる（上攪拌羽根４３と衝突する）ことにより霧状となり、その結果、粉末原料とより均一に混合され易くなる。
【００６４】
ディスク４２の上面に設けられた上攪拌羽根４３の先端と、ケーシング４６の内壁面とのなす距離は、３〜８ｍｍであることが望ましい。これは中攪拌羽根４５の場合とほぼ同様の理由による。すなわち、上攪拌羽根４３の先端とケーシング４６の内壁面とのなす距離が３ｍｍ未満であると、上攪拌羽根４３やケーシング４６と原料混合物との間の摩擦力が増大することによって、摩擦熱も上昇し、原料混合物中の有機バインダがゲル化するおそれが生じる。また、８ｍｍより大きいと、原料混合物の内壁面への付着を有効に抑制することができない場合がある。
【００６５】
ここで上述のように、ディスク４２の上面と上攪拌羽根４３との間には連結棒が介在するので、所定の空間が存在する。このような空間が存在することにより、原料混合物のディスク４２上での移動の自由度が確保され、原料混合物の均一な攪拌・混合が達成されることとなる。
なお、上記本発明の湿式混合機では、上攪拌羽根がディスクの上面に直接取り付けられていてもよい。
【００６６】
ディスク４２の上面と上攪拌羽根４３との間の最小距離は、１０〜３０ｍｍであることが好ましい。ディスク４２の上面と上攪拌羽根４３との間の最小距離が１０ｍｍ未満であると、それに応じてディスク４２の上面とケーシング４６との間の空間が狭くなり、原料混合物を有効に混合することができる容積が小さくなって処理能力が低下するおそれがある。一方、上記最小距離が３０ｍｍを超えると、ディスク４２上に投入された粉末原料を上攪拌羽根４３で切るように混合することができない場合があるからである。
【００６７】
また、湿式混合機４０では、３枚の上攪拌羽根４３が、放射状かつ等間隔で設けられている。上攪拌羽根４３の放射状方向からの傾斜や設置間隔は、中攪拌羽根４５の場合と同様の構成を好適に採用することができる。
【００６８】
図３（ｂ）に図示するように、下攪拌羽根４４は、矩形とこの矩形の下辺で接する逆三角形とを組み合わせた形状を有し、この矩形の上辺部分でディスク４２の下面と結合している。下攪拌羽根４４の形状は、図示した形状に限定されず、矩形と逆半円形を組み合わせた形状、台形形状、２つの矩形を組み合わせた略Ｌ字形状等の形状であってもよい。
また、ディスク４２の下面と結合している矩形の上辺の長さは、原料混合物を効率的に攪拌することができる攪拌羽根の大きさである限り限定されず、ディスク４２の半径の長さに対する上辺の長さの比（矩形上辺／ディスク半径）が、０．３〜０．８の範囲となるような長さであることが望ましい。
【００６９】
また、下攪拌羽根４４は、ディスク４２の下面において回転軸部材４１を中心に放射状かつ等間隔で設けられている。下攪拌羽根４４は、ディスク４２の下面において放射状に設けられていることが好ましいが、放射状方向から傾いた方向に設けられていてもよい。下攪拌羽根４４と放射状方向とのなす角は、特に限定されないが、０〜１０°であることが望ましい。下攪拌羽根４４として、放射状に設けられた下攪拌羽根４４と放射状方向から傾いた方向に設けられた下攪拌羽根４４とを組み合わせて使用してもよい。
さらに、下攪拌羽根４４は、ディスク４２の下面の円周上に等間隔で設けられていてもよく、不均等な間隔で設けられていてもよいが、等間隔で設けられていることが望ましい。下攪拌羽根４４が等間隔で設けられていると、下攪拌羽根４４による剪断力等が原料混合物に対して均等に伝わり、均一な混合が達成されるからである。
【００７０】
ここで、ディスク４２の下面に設けられた下攪拌羽根４４は、その主面がディスク４２の下面に対して略垂直になるように設けられていてもよいが、その主面がディスク４２の下面と５０〜８５°の角度をなすように傾けて設けられていることが望ましい。
下攪拌羽根４４の主面が上記角度をなすように傾けて設けられていると、原料混合物を確実に回転方向に移動させることができるからである。
なお、下攪拌羽根４４の主面が傾けて設けられている場合、その傾斜方向は、回転方向側であることが好ましい。
【００７１】
ディスク４２の下面に設けられた下攪拌羽根４４の先端と、ケーシング４６の内壁面とのなす距離は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。
下攪拌羽根４４の先端とケーシング２６の内壁面とのなす距離が１ｍｍ未満であると、下攪拌羽根４４と原料混合物との間の摩擦力、及び、原料混合物とケーシング４６の内壁面との間の摩擦力が大きくなり、これによって摩擦熱も大きくなるので、原料混合物中に含まれる有機バインダが混合中にゲル化するおそれがある。また、上記距離が１０ｍｍより大きいと、下攪拌羽根４４の先端とケーシング４６の内壁面との間の空間に存在する原料混合物が充分攪拌されなかったり、原料混合物の内壁面への付着を有効に抑制することができなかったりする場合がある。
【００７２】
また、上攪拌羽根４３や下攪拌羽根４４は、全体が高硬度部材で形成されているか、又は、少なくとも一部に高硬度被覆層が形成されていることが望ましい。
上記高硬度部材や高硬度被覆層の具体的な材質等は、中攪拌羽根と同様である。なお、上攪拌羽根本体や、下攪拌羽根本体の具体的な材質等も中攪拌羽根と同様である。
【００７３】
また、下攪拌羽根の一部に高硬度被覆層が形成されている場合、上記高硬度被覆層が形成された領域は、下攪拌羽根の縁部から５〜３０ｍｍの幅であることが望ましい。上記領域の幅が５ｍｍ未満では磨耗が進行し易く、一方、３０ｍｍを超えると、粉末原料が下攪拌羽根に付着し易くなり、混合が良好に進行しないおそれがあるからである。
【００７４】
本発明の湿式混合方法は、本発明の湿式混合機を用いて好適に行うことができる。
すなわち、本発明の湿式混合方法では、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを本発明の湿式混合機で混合して湿潤混合物を調製する。
【００７５】
上記粉末原料及び液体原料としては特に限定されず、例えば、有機系原料、無機系原料、有機−無機複合原料、又は、これらを組み合わせた原料等のあらゆる原料が挙げられる。ここでは、特にハニカム構造体の構成原料となるセラミック粉末等を含む湿潤混合物を調製する場合を例に本発明の混合方法について説明する。
【００７６】
上記粉末原料には、上述のようにセラミック粉末が含まれる他、有機バインダ粉末等が含まれていてもよい。また、液体原料には、分散媒液の他、例えば、可塑剤、潤滑剤等が含まれていてもよい。
このような原料を混合して湿潤混合物を調製する本発明の湿式混合方法は、ハニカム構造体の製造方法に好適に使用することができる。従って、粉末原料及び液体原料の詳細は、ハニカム構造体の製造方法の説明において記載する。
【００７７】
上記粉末原料は、湿式混合機に連続的に投入してもよく、断続的に投入してもよいが、連続的に投入することが望ましい。効率良く、均一な湿潤混合物を得ることができるからである。
【００７８】
また、上記粉末原料が２種以上の原料を含んでいる場合、これらの原料を湿式混合機に投入する順序は限定されず、２種以上の原料を予め混合しておいた粉末原料を湿式混合機に投入してもよく、順次別個に投入してもよいが、２種以上の原料を攪拌機等で予め混合しておき、これを湿式混合機内に投入することが望ましい。
上記粉末原料を連続的に投入する場合、その投入量は１５０〜４００ｋｇ／ｈｒの範囲にあることが望ましい。
【００７９】
また、液体原料には、少なくとも分散媒液が含まれており、さらに、可塑剤、潤滑剤等が含まれていてもよい。本明細書において、液体原料に２以上の原料が含まれる場合、分散媒液以外の原料が固体や半固体であっても、２以上の原料が混合された混合物が湿式混合機に投入される際に液状であれば液体原料とする。従って、液体原料に分散媒液以外の固体原料が含まれる場合には、湿式投入機への投入前に予め混合し、液体原料を調製しておくことが望ましい。
【００８０】
上記液体原料は、湿式混合機に連続的に投入してもよく、断続的に投入してもよいが、連続的に投入することが望ましい。効率良く、均一な湿潤混合物を得ることができるからである。
【００８１】
上記液体原料を連続的に投入する場合、投入量は２０〜５０ｋｇ／ｈｒの範囲にあることが望ましい。
これは原料混合物の局所的な粘度の上昇が抑制されることによって、粉末塊の急な発生が抑えられ、液体原料と粉末原料とが全体的に均一に混合されるからである。なお、液体原料を連続的に投入する場合には、所定投入量で噴霧して投入してもよく、噴霧等せずに直接流入させてもよい。
【００８２】
また、本発明の混合方法においては、湿式混合機として、図１（ａ）及び（ｂ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）に示したような、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に原料投入口が設けられた湿式混合機を使用し、相対的に回転軸部材に近い原料投入口（図１（ｂ）中、２８ａ）より粉末原料を投入し、相対的に回転軸部材から遠い原料投入口（図（ｂ）１中、２８ｂ）より液体原料を投入することが望ましい。
これにより、粉末原料がディスク上面で広がった後に、液体原料と接触（衝突）することなるため、粉末原料と液体原料と接触率（衝突率）が向上し、より均一に混合されることとなるからである。特に、図３（ａ）及び（ｂ）に示したような、上攪拌羽根を供えた湿式混合機を用いた場合には、上攪拌羽根により液体原料が霧状化した後、粉末原料と接触（衝突）となるため、さらに確実に、均一な混合を達成することができる。
【００８３】
このようにして湿式混合機に投入された粉末原料と液体原料とを湿式混合する。
このとき、ディスクの回転数の下限は、２００ｍｉｎ−１が望ましく、５００ｍｉｎ−１がより望ましく、７００ｍｉｎ−１が特に望ましい。一方、上記回転数の上限は、２０００ｍｉｎ−１が望ましく、１５００ｍｉｎ−１がより望ましく、１２００ｍｉｎ−１が特に望ましい。
上記回転数が２００ｍｉｎ−１未満であると、原料混合物に加わる衝撃、圧縮力、剪断力、摩擦力等が充分でないことから均一な混合が達成されない場合があり、一方、２０００ｍｉｎ−１を超えると粉末原料の温度上昇を抑制することが困難となったり、攪拌羽根の消耗等の進行が早まったりするおそれがある。
【００８４】
また、粉末原料と液体原料とを湿式混合する間、ディスクの回転数は上記範囲にあれば一定であってもよく、可変であってもよい。通常は一定であるが、原料混合物の粘度の変化等に応じて変化させることにより、さらに効率的に原料混合物を混合することができる。
【００８５】
また、必要に応じて温度計や粘度計を湿式混合機に備え付け、内部温度や原料混合物の粘度等をオンラインで測定しながら混合状態を最適化することも可能である。上記攪拌羽根による攪拌に加えて、機械的・電磁的な振動、気流混合、邪魔板等を加えて補助的に原料混合物を混合してもよい。さらに、湿式混合機に減圧機構を取り付けることによって、原料混合物の発泡を抑えながら混合することも可能である。
【００８６】
本発明の湿式混合方法により調製された湿潤混合物は、湿式混合機に設けられた混合物排出口から排出される。
湿式混合機から排出されたときの湿潤混合物の温度は、１０〜３０℃が望ましい。湿潤混合物の温度が１０℃未満であると、空気中の水分が結露して湿潤混合物中の水分含有率が増加し、湿潤混合物が軟らかくなり、湿潤混合物の軟らかさ（粘度）のバラツキが大きくなる。これにより混合状態が不均一となってしまい、湿潤混合物の成形性が悪化する場合がある。一方、上記温度が３０℃を超えると有機バインダがゲル化し、湿潤混合物の均一性を維持することができなくなる場合があるからである。
【００８７】
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
本発明のハニカム構造体の製造方法は、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製し、この湿潤混合物を成形することによりハニカム成形体を作製し、これを焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記湿式混合機は、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、
上記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、上記ディスクよりも下方に配設された湿潤混合物排出口を有するケーシングとを備えていることを特徴とする。
【００８８】
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法について、工程順に説明する。
ここでは、構成材料の主成分が炭化ケイ素のハニカム構造体を製造する場合を例に、セラミック粉末として炭化ケイ素粉末を使用した場合のハニカム構造体の製造方法について説明する。
【００８９】
勿論、ハニカム構造体の構成材料の主成分は炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他に、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等も構成材料として挙げられ、これらのなかでは、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの（ケイ素含有炭化ケイ素）が望ましい。
【００９０】
まず、少なくとも１種の粉末を含む粉末原料と、少なくとも分散媒液を含む液体原料とを湿式混合機内で混合して湿潤混合物を調製する。
【００９１】
さらに、上記粉末原料として、セラミック粉末と有機バインダとを含む粉末原料を使用し、有機成分含有率を、５〜２０重量％とすることが望ましい。
セラミック粉末に加えて粉末原料にさらに有機バインダが含まれていると、成形体製造用の湿潤混合物としての成形性が向上する。また上記有機成分含有率が、粉末原料の合計重量に対して５〜２０重量％であることで、より良好な成形性が得られる。
一方、有機成分含有率が５重量％未満であると、原料混合物の粘度が低くなるので、原料混合物を均一に混合することが困難となる。また、有機成分含有率が２０重量％を超えると、有機バインダ等の有機成分がゲル化したり不溶化したりする傾向が大きくなり、原料混合物を均一に混合することができなくなる場合が生じる。また、原料混合物の粘度も高くなるので、均一に混合することが困難となる。
【００９２】
粉末原料に少なくとも１種含まれる粉末として、上記炭化ケイ素粉末を好適に使用することができる。
上記炭化ケイ素粉末の粒径は特に限定されないが、例えば、０．３〜５０μｍの平均粒径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。平均粒径が上記範囲にあると後の焼成工程での収縮が少なく好ましい。
ハニカム焼成体の気孔径等を調節するためには、焼成温度を調節する必要があるが、炭化ケイ素粉末の粒径を調節することにより、気孔径を調節することができる。
【００９３】
上記セラミック粉末としては、上記のような平均粒径の異なる炭化ケイ素を好適に使用することができる。
また、上記有機バインダとしては特に限定されず、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等が挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。
【００９４】
さらに、上記粉末原料には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【００９５】
粉末原料に２種以上の原料が含まれている場合、湿式混合機への投入前に攪拌機等を用いて予めこれらの原料を乾式混合しておいてもよい。
【００９６】
一方、液体原料に少なくとも含まれる分散媒液としては、特に限定されず、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
【００９７】
液体原料には、分散媒液に加えて、さらに液状の可塑剤や潤滑剤等が含まれていてもよい。
上記可塑剤としては特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。
また、上記潤滑剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
【００９８】
さらに、上記液体原料中には、成形助剤が添加されていてもよい。
上記成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
このような複数の原料を含む液体原料も粉末原料と同様に、湿式混合機への投入前に予め混合しておいてもよい。
【００９９】
続いて、上記粉末原料と上記液体原料とを湿式混合機を用いて混合することにより、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
本発明のハニカム構造体の製造方法では、この湿式混合機として、鉛直に設けられた回転軸部材を中心軸に備えるとともに、その側面に複数の攪拌羽根が設けられた円盤状のディスクと、上記ディスクよりも上方に配設された原料投入口、及び、上記ディスクよりも下方に配設された湿式混合物排出口を有するケーシングとを備えた湿式混合機を使用する。
具体的には、既述の本発明の湿式混合機を好適に使用することができる。
【０１００】
また、上記湿式混合機を用いた湿式混合方法としては、上述の本発明の湿式混合方法を採用することができる。
本発明のハニカム構造体の製造方法では、上記湿式混合機を用いた湿式混合方法を採用することによって、均一に混合され、かつ、凝集物の生じていない湿潤混合物を用いて成形体を作製し、この成形体を焼成したハニカム焼成体を使用するので、強度の高いハニカム構造体を製造することができる。
【０１０１】
本発明の製造方法では、ここで、湿式混合機として、図１（ａ）及び（ｂ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）に示したような、相対的に回転軸部材に近い位置と、相対的に回転軸部材から遠い位置との少なくとも２箇所に原料投入口が設けられた湿式混合機を使用し、相対的に回転軸部材に近い原料投入口（図１（ｂ）中、２８ａ）より粉末原料を投入し、相対的に回転軸部材から遠い原料投入口（図１（ｂ）中、２８ｂ）より液体原料を投入することが望ましい。
その理由は、本発明の混合方法で説明したとおりである。
【０１０２】
また、ここで上記湿式混合機で調製され排出された湿潤混合物は、温度が１０〜３０℃であることが望ましい。温度が１０℃未満であると、空気中の水分が結露して湿潤混合物が軟らかくなり、また、湿潤混合物の軟らかさ（粘度）のバラツキが大きくなる。このために、湿潤混合物の混合状態が不均一となり、成形性が悪化する場合がある。一方、温度が３０℃を超えると、湿潤混合物に含まれる有機バインダがゲル化してしまうことがある。
【０１０３】
また、本発明のハニカム構造体の製造方法において、湿潤混合物の成形性を考慮すると、上記湿式混合機から排出された湿潤混合物の水分含有率を７〜２０重量％とすることが望ましく、１０〜１５重量％とすることがより望ましい。
水分含有率が７重量％未満であると、湿潤混合物が軟らかくなり、２０重量％を超えると反対に硬くなるので、いずれの場合も成形性が低下するおそれがあるが、水分含有率が上記範囲であると、調製した湿潤混合物において良好な成形性や均一性、混練性を達成することができる。
【０１０４】
このようにして得られた湿潤混合物は、調製後に搬送装置を用いて搬送され、押出成形機に投入されることとなる。
【０１０５】
上記搬送装置で搬送された湿潤混合物を押出成形機に投入した後は、押出成形により所定の形状のハニカム成形体とする。
次に、上記ハニカム成形体を、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、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。
次いで、必要に応じて、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
【０１０６】
上記封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、上記湿潤混合物と同様のものを用いることができる。
【０１０７】
上記封止材ペーストの充填は、必要に応じて行えばよく、上記封止材ペーストを充填した場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体をセラミックフィルタとして好適に使用することができ、上記封止材ペーストを充填しなかった場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体を触媒担持体として好適に使用することができる。
【０１０８】
次に、上記封止材ペーストが充填されたセラミック乾燥体を、所定の条件で脱脂（例えば、２００〜５００℃）、焼成（例えば、１４００〜２３００℃）することにより、全体が一の焼成体から構成され、複数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルのいずれか一方の端部が封止されたハニカム焼成体を製造することができる。
上記セラミック乾燥体の脱脂及び焼成の条件は、従来から多孔質セラミックからなるフィルタを製造する際に用いられている条件を適用することができる。
【０１０９】
次に、ハニカム焼成体の側面に、シール材層（接着材層）となるシール材ペーストを均一な厚さで塗布してシール材ペースト層を形成し、このシール材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返し、所定の大きさのハニカム焼成体の集合体を作製する。
【０１１０】
上記シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び／又は無機粒子とからなるもの等が挙げられる。
上記無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【０１１１】
上記有機バインダとしては、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、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。
【０１１２】
上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【０１１３】
上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【０１１４】
さらに、上記シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１１５】
次に、このハニカム焼成体の集合体を加熱してシール材ペースト層を乾燥、固化させてシール材層（接着材層）とする。
次に、ダイヤモンドカッター等を用い、ハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して複数個接着されたハニカム焼成体の集合体に切削加工を施し、円柱形状のセラミックブロックを作製する。
【０１１６】
そして、ハニカムブロックの外周に上記シール材ペーストを用いてシール材層（コート材層）を形成することで、ハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して複数個接着された円柱形状のセラミックブロックの外周部にシール材層（コート層）が設けられたハニカム構造体を製造することができる。
【０１１７】
その後、必要に応じて、ハニカム構造体に触媒を担持させる。上記触媒の担持は集合体を作製する前のハニカム焼成体に行ってもよい。
触媒を担持させる場合には、ハニカム構造体の表面に高い比表面積のアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜の表面に助触媒、及び、白金等の触媒を付与することが望ましい。
【０１１８】
上記ハニカム構造体の表面にアルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に助触媒を付与する方法としては、例えば、Ｃｅ（ＮＯ３）３等の希土類元素等を含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に触媒を付与する方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、白金濃度４．５３重量％）等をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
また、予め、アルミナ粒子に触媒を付与して、触媒が付与されたアルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法で触媒を付与してもよい。
【０１１９】
また、ここまで説明したハニカム構造体の製造方法により作成されるハニカム構造体は、複数のハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して結束された構成を有するハニカム構造体（以下、集合型ハニカム構造体ともいう）であるが、本発明の製造方法により製造するハニカム構造体は、円柱形状のセラミックブロックが１つのハニカム焼成体から構成されているハニカム構造体（以下、一体型ハニカム構造体ともいう）であってもよい。
【０１２０】
このような一体型ハニカム構造体を製造する場合は、まず、押出成形により成形するハニカム成形体の大きさが、集合型ハニカム構造体を製造する場合に比べて大きい以外は、集合型ハニカム構造体を製造する場合と同様の方法を用いて、ハニカム成形体を作製する。
ここで、粉末原料と液体原料とを混合して湿潤混合物を調製する方法等は、上記集合型ハニカム構造体を製造する方法と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【０１２１】
次に、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、上記セラミック成形体を、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、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。次いで、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
その後、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、脱脂、焼成を行うことによりセラミックブロックを製造し、必要に応じて、シール材層（コート層）の形成を行うことにより、一体型ハニカム構造体を製造することができる。また、上記一体型ハニカム構造体にも、上述した方法で触媒を担持させてもよい。一体型ハニカム構造体の主な構成材料としては、コージェライトやチタン酸アルミニウムであることが好ましい。
このようにして、本発明のハニカム構造体の製造方法では、強度の高いハニカム構造体を効率よく製造することができる。
【０１２２】
またここでは、ハニカム構造体として、排ガス中のパティキュレートを捕集する目的でも用いるハニカムフィルタ（セラミックフィルタ）を中心に説明したが、上記ハニカム構造体は、排ガスを浄化する触媒担体（ハニカム触媒）としても好適に使用することができる。
【実施例】
【０１２３】
以下に実施例を掲げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
下記の実施例、参考例及び比較例では、本発明の湿式混合機により調製した湿潤混合物を用いてハニカム焼成体を作製した。このハニカム焼成体の作製過程において、湿潤混合物の混合の均一性や混練性、湿潤混合物の成形性、ハニカム焼成体の強度、湿潤混合物のケーシング内壁への付着の有無等を評価した。
また、上記の評価は、湿式混合機の運転を１０分間継続して行い、１０分間経過以降に行った。
【０１２４】
（実施例１）
平均粒径１０μｍのα型炭化ケイ素の粗粉末７０００ｇと、平均粒径０．５μｍのα型炭化ケイ素の微粉末３０００ｇと、有機バインダ（メチルセルロース）５００ｇとを混合し、粉末原料を調製した。
別途、分散媒液として水１７００ｇと、潤滑剤（日本油脂社製  ユニルーブ）３３０ｇと、可塑剤（グリセリン）１５０ｇとを混合して液体原料を調製し、この液体原料と上記粉末原料とを本発明の湿式混合機を用いて混合し、湿潤混合物を調製した。この間、湿式混合機に備えられた冷却装置（水冷型）を用いて、湿潤混合物の温度が２５℃となるように冷却を続けた。
本実施例における湿式混合機の運転条件（ディスク回転数［ｍｉｎ−１］、粉末原料の投入量［ｋｇ／ｈｒ］及び液体原料の投入量［ｋｇ／ｈｒ］）は、表１に示す通りである。
なお、原料混合物中の水分含有率及び湿潤混合物中の水分含有率は、ともに１３．４重量％（３０．３体積％）であった。また、原料混合物全体の重量に対する有機成分の含有量は９重量％であった。原料を混合する際の原料の配合割合等を表１にまとめて示す。
【０１２５】
【表１】
2007253149.tif 000003
【０１２６】
本実施例で使用した湿式混合機は、図３（ａ）及び（ｂ）に示した構成を有する湿式混合機であり、その具体的な仕様は以下の通りである。
（１）原料投入口・・・回転軸部材に隣接するように１箇所の粉末原料用の原料投入口を備えるとともに、回転軸部材からディスクの半径の１／２の距離外縁側に離れた位置に２箇所の液体原料用の原料投入口を備える。
（２）中攪拌羽根・・・ＳＵＳ製の大矩形体及び小矩形体からなり、大矩形体の露出面全体にタングステンカーバイド（ＷＣ）の溶射層が形成され、小矩形体のケーシングの内壁面と対向する面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜が形成されている。また、中攪拌羽根の先端とケーシングの内壁面とのなす距離が５ｍｍである。
（３）ディスク・・・ＳＵＳ製で、高硬度被覆層は形成されていない。
【０１２７】
（４）上攪拌羽根・・・タングステンカーバイド製で、タングステンカーバイド製の連結棒を介してディスク上面に固定されている。なお、ディスク上面と上攪拌羽根との最小距離は２０ｍｍであり、上攪拌羽根の先端とケーシングとの距離は５ｍｍである。
（５）下攪拌羽根・・・攪拌羽根本体がＳＵＳ製で、その縁部から２５ｍｍまでの部分にタングステンカーバイドの溶射層が形成されている。なお、下攪拌羽根の先端とケーシングとの距離は５ｍｍである。
湿式混合機の具体的仕様についての各部材配設数等を表２にまとめて示す。
【０１２８】
【表２】
2007253149.tif 000004
【０１２９】
ここで、本混合工程終了後、熱重量分析試験により、ランダムに採取した湿潤混合物の有機成分含有率を測定することにより、湿潤混合物の混合の均一性を評価した。
この評価方法では、湿潤混合物が均一に混合されていればいるほど、各サンプル間の有機成分含有率の差が小さくなる。なお、熱重量分析試験は、湿潤混合物からサンプリングした５点のサンプルを用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２０を参考に行った。詳細には、約５０ｍｇのサンプルをサンプル容器に入れ、加熱前の質量を記録する。加熱開始に先立って乾燥空気を１時間サンプル容器に流入させ、その後、加熱速度１０±１℃／ｍｉｎで温度上昇させて、ほぼ恒量になった際の質量を温度／質量曲線から読み取り有機成分含有率を求めた。結果を表３に示す。
【０１３０】
また、調製した湿潤混合物の混練性を評価するために、ラボプラストミル（東洋精機製作所社製）を用いて試験を行った。この試験では、２本のローラーを同期的に定速回転させ、ローラー間やローラーとミキサー内壁との間で測定対象物を混練し、その際の混練抵抗をローラーの軸に受け取るトルクとして測定して測定対象物の混練性を評価する。測定対象物の混練性が不充分な場合には、ラボプラストミルによりさらに所定時間混練した後であってもローラーに負荷されるトルクは高いままである。この原理に従って、湿潤混合物の混練性を評価した。
具体的には、ラボプラストミルを用い、ローラーの回転速度を２０ｍｉｎ−１として、９０ｇの湿式混合物を２０℃で３００秒間混練した後の平均トルク［ｋｇ・ｍ］を測定した。
【０１３１】
さらに、湿式混合機の運転終了後、ケーシングの内壁に湿潤混合物が付着しているか否かを目視により観察した。また、耐久性試験については、湿式混合機を３カ月間使用し、３カ月経過後の攪拌羽根の磨耗の状況を目視で確認することにより行った。
【０１３２】
次に、この湿潤混合物を搬送装置を用いて押出成形機まで搬送し、押出成形機の原料投入口に投入した。そして、押出成形により、図５（ａ）及び（ｂ）に示した形状の成形体を作製した。このときの湿潤混合物の成形性を、次工程である乾燥工程を経た乾燥後の成形体の反り量により評価した。混合後の混合状態が均一であると、成形体中の水分も均一に分散されている。この場合は、乾燥時に成形体から蒸発する水分も均一に蒸発し、乾燥後の成形体において反りの度合いが低減される。従って、均一に混合された湿潤混合物では良好な成形性が得られる。
【０１３３】
ここで、乾燥後の成形体の反り量の測定は、反り量測定用治具を用いて行った。反り量測定用治具の構成としては、成形体の全長とほぼ同じ長さを有する真直な角材において、この角材の両端に同じ厚さの当接部材が配設されており、また、この角材の中央には上記角材の長手方向と垂直にスライド可能なスケールが取り付けられている。測定時には、上記当接部材を成形体の両端付近に当接し、その後、反り量測定用スケールを成形体側に移動させ、成形体と上記スケールとが接触したときのスケールの移動量を読み取ることにより反り量を測定する。
【０１３４】
なお、押出成形後の成形体の乾燥にはマイクロ波乾燥機を用い、上記生成形体を乾燥させ、乾燥体とした。
【０１３５】
乾燥後、上記湿潤混合物と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填した。
次いで、再び乾燥機を用いて乾燥させた後、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行うことにより、気孔率が４０％、平均気孔径が１２．５μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が４６．５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２０ｍｍの炭化ケイ素焼成体からなるハニカム焼成体を製造した。
【０１３６】
次に、得られたハニカム焼成体について、その強度を、ＪＩＳ  Ｒ  １６０１を参考にした３点曲げ強度試験により評価した。
詳細には、ランダムに抜き出したハニカム焼成体（５サンプル）について、インストロン５５８２を用い、スパン間距離：１３５ｍｍ、スピード１ｍｍ／ｍｉｎで３点曲げ強度試験を行い、各ハニカム焼成体の３点曲げ強度［ＭＰａ］を測定した。
各試験の評価の結果を表３にまとめて示す。
【０１３７】
【表３】
2007253149.tif 000005
【０１３８】
表３に示すように、乾燥後の成形体の反りは０．５ｍｍ未満であり、反りの発生が有効に抑制されていた。また、得られた湿潤混合物の有機成分含有率では標準偏差が０．１８とばらつきが小さく、湿式混合物が均一に混合されていることが分かった。ラボプラストミルを用いた試験においても良好な混練性を示し、作製したハニカム焼成体の強度も高かった。
【０１３９】
（実施例２、参考例１、２）
湿式混合機の仕様において、中攪拌羽根の先端とケーシングの内壁面とのなす距離を表４に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム焼成体を製造した。
さらに、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、耐久試験後の磨耗の状況、熱重量分析試験、及び、ラボプラストミルを用いた試験を行った。結果を表５に示す。なお、以降の実施例、参考例、比較例における混合機の仕様や試験結果を示す表には、比較参考のために実施例１の混合機の仕様や結果を併せて示す。
【０１４０】
【表４】
2007253149.tif 000006
【０１４１】
【表５】
2007253149.tif 000007
【０１４２】
表５に示したように、実施例２で作製したハニカム焼成体についての試験結果は良好であった。参考例１では評価結果は概ね良好であったが、混合物の温度が若干高く、耐久試験後において中攪拌羽根が実施例１と比較して磨耗していた。これは中攪拌羽根とケーシングとの間の間隔が狭いことから、中攪拌羽根により混合される際の摩擦熱が上昇したことや、混合物の噛み込みが生じて磨耗が進行したこと等が原因であると考えられる。一方、上記間隔を広げた参考例２では、有機成分含有率のばらつき、及び、ラボプラストミルを用いた試験の値が大きく、混合の均一度がわずかに低下しているとともに、混練性も劣るものとなっていた。これは、中攪拌羽根とケーシングとの間の間隔が広いために、中攪拌羽根によって効率的に混合・混練されなかったからであると考えられる。
【０１４３】
（実施例３、参考例４〜５）
湿式混合機の仕様において、粉末原料用の原料投入口、及び、液体原料用の原料投入口の数を表６に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム焼成体を製造した。なお、参考例４では、粉末原料用の原料投入口を回転軸部材に隣接するように１箇所配設し、さらに、新たな粉末原料用の原料投入口を回転軸部材からディスク半径の１／２の距離外縁側に離れた位置に１箇所配設し、粉末原料用の原料投入口として合計２箇所配設した。また、参考例５では、粉末原料用の原料投入口、及び、液体原料用の原料投入口として、同一の原料投入口を使用した。
上記のような仕様の湿式混合機を用いて、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、熱重量分析試験、及び、ラボプラストミルを用いた試験を行った。結果を表７に示す。
【０１４４】
【表６】
2007253149.tif 000008
【０１４５】
【表７】
2007253149.tif 000009
【０１４６】
表６、７に示すように、実施例１と比較して、液体原料投入口の数を増加させた実施例３では、各試験結果は問題なく、湿式混合物は良好な混合状態であった。一方、液体投入口の数ではなく粉末原料投入口の数を増加させた参考例４、粉末原料と液体原料を同一投入口から投入した参考例５では、いずれも有機成分含有率のばらつきが増加しており、実施例１と比較して均一な混合状態が得られなかった。また、ラボプラストミルを用いた試験においても平均トルクが上昇していることから、混練性も低下していた。これは、参考例４では、液体原料の原料投入口に対して新たな粉末原料の原料投入口が相対的に回転軸部材の近位に配設されていないことと、参考例５では、粉末原料と液体原料とを同一投入口から投入したことから、いずれの場合においても、粉末原料が上攪拌羽根により充分に拡散されないまま液体原料と接触（衝突）して両者が混合されたことが原因であると考えられる。
【０１４７】
（実施例４及び５、参考例６）
湿潤混合物の温度を表８に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム焼成体を製造した。なお、湿潤混合物の温度の調整は、湿式混合機に取り付けられたウォータジャケットの冷却水の温度を調整することにより行った。
さらに、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、熱重量分析試験、及び、ラボプラストミルを用いた試験を行った。結果を表９に示す。
【０１４８】
【表８】
2007253149.tif 000010
【０１４９】
【表９】
2007253149.tif 000011
【０１５０】
表８、９に示すように、実施例１の混合物の温度と比較して、実施例４及び５では湿潤混合物の温度を増減させているものの、いずれにおいても良好な混合状態が得られた。ただ、参考例６では、有機成分含有率がばらついており、混練性も低下していた。これは、混合物の温度を実施例５よりさらに上昇させていることから、混合物中の有機成分がゲル化し、均一な混合状態を得ることができなかったことに起因すると考えられる。
【０１５１】
（実施例６〜８、参考例７、８、比較例１、２）
湿式混合機の仕様において、各攪拌羽根の枚数を表１０に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム焼成体を製造した。
さらに、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、熱重量分析試験、ラボプラストミルを用いた試験、及び、３点曲げ強度試験を行った。結果を表１１に示す。
【０１５２】
【表１０】
2007253149.tif 000012
【０１５３】
【表１１】
2007253149.tif 000013
【０１５４】
表１１に示すように、複数の中攪拌羽根に、さらに上攪拌羽根を備えた湿式混合物を使用した実施例６〜８では、良好な混合状態・混練性が得られており、焼成後のハニカム焼成体の強度も高かった。ただ、中攪拌羽根のみ複数枚備えた湿式混合機を使用した参考例７及び８では、ハニカム焼成体自体は使用可能であったものの、混合の均一性や混練性、強度が低下しており、湿潤混合物のケーシング内壁への若干の付着も観察された。さらに、比較例１や２では、湿式混合機のディスクの側面に中攪拌羽根が一枚のみ備え付けられていたり、中攪拌羽根を備え付けずに上攪拌羽根と下攪拌羽根とを有する湿式混合機を用いたりしていることから、原料混合物の充分な混合を行うことができず、有機成分含有率においてばらつきが非常に大きくなり、混練性も低下していた。また、このような混合の均一性及び混練性の低下に応じて、乾燥後の成形体において１．０ｍｍを超える反りが生じており、さらに、ハニカム焼成体の強度も大幅に低下していた。従って、湿式混合機においては少なくとも複数の中攪拌羽根を備え付ける必要があることが分かった。
【０１５５】
（実施例９、参考例９〜１０）
湿式混合機の仕様において、上攪拌羽根とケーシングとの最小距離を表１２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム焼成体を製造した。
さらに、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、耐久試験後の磨耗の状況、熱重量分析試験、及び、ラボプラストミルを用いた試験を行った。結果を表１３に示す。
【０１５６】
【表１２】
2007253149.tif 000014
【０１５７】
【表１３】
2007253149.tif 000015
【０１５８】
表１３に示したように、実施例９では、混練性が若干低下しているが、その他は良好な結果であった。上記混練性の低下の原因としては、実施例１と比較して上攪拌羽根とケーシングの内壁面との間の距離が開いたことから、上攪拌羽根と混合物とケーシングの内壁面との関係において生じる上攪拌羽根による剪断力等が低下したことであると考えられる。実施例９よりさらに上記間隔を広くした参考例１０では、混合状態の均一度が低下し、混練性もやや低下していた。これは、参考例１０では、上攪拌羽根による剪断力がさらに低下し、加えて、ケーシング内への付着が増加したことに起因すると考えられる。
また、参考例９では、混合状態は実施例９と同程度であったものの、耐久試験後の攪拌羽根では磨耗が進行していた。これは、上攪拌羽根とケーシングの内壁面との間の間隔が狭く、混合物がその隙間に噛み込んだことが原因であると考えられる。
【０１５９】
（実施例１０〜１２、参考例１１〜１２）
実施例１で最初に調製する粉末原料及び液体原料の組成を、表１４に示したように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム焼成体を製造した。本実施例及び本参考例では、粉末原料における有機成分含有率、及び、湿潤混合物における水分含有率が実施例１とは異なることとなる。
さらに、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、熱重量分析試験、及び、ラボプラストミルを用いた試験を行った。結果を表１５に示した。
【０１６０】
【表１４】
2007253149.tif 000016
【０１６１】
【表１５】
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【０１６２】
表１４、１５に示したように、実施例１と比較して有機成分含有率を所定範囲で減少及び増加させた実施例１０及び１１では、良好な混合の均一性、混練性が得られた。参考例１１では混練性が低下していたが、作製したハニカム焼成体においては問題はなかった。この混練性の低下の理由としては、有機成分含有率が低いことから混合物の粘度が低下し、均一な混合状態を得ることができなかったことに起因すると考えられる。
【０１６３】
混合物の水分含有率に関しては、実施例１２では均一性や混練性ともに良好であった。一方、参考例１２では、有機成分含有率においてばらつきが生じており、混合の均一性が若干低下するとともに成形性も低下していた。これは、水分含有率が多いために乾燥させるのに必要な時間が長くなり、水分が局所的に偏って蒸発したからであると考えられる。
【０１６４】
（参考例３）
湿式混合機における中攪拌羽根として、タングステンカーバイドの溶射層、及び、ＤＬＣ膜が形成されておらず、ＳＵＳのみからなる中攪拌羽根を使用した以外は実施例１と同様にしてハニカム焼成体を作製した。
さらに、実施例１と同様にして、乾燥後の成形体の反り量、ケーシング内壁への湿潤混合物の付着の有無、耐久試験後の磨耗の状況、熱重量分析試験、及び、ラボプラストミルを用いた試験を行った。これらの評価結果を表１６に示す。
また、本参考例では、３カ月経過後の中攪拌羽根の磨耗の程度を評価した。結果を併せて表１６に示す。
【０１６５】
【表１６】
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【０１６６】
表１６に示したように、参考例３では３カ月経過後の中攪拌羽根は磨耗していた。また、成形体の乾燥の際に、成形体において生じる反りが実施例１と比較して大きくなっていた。これは以下の理由が考えられる。すなわち、参考例３の中攪拌羽根は高硬度被覆されていないので、原料を混合する際に原料との摩擦によって磨耗しやすい。この磨耗の際に熱が生じやすく、生じた摩擦熱により混合物中の水分が蒸発して水分含有率がわずかに低下し、成形性が低下したからであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の湿式混合機に備え付けられたディスクの一例の平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の湿式混合機の一例の縦断面図である。
【図２】図２は、中攪拌羽根の先端を模式的に示す部分拡大斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の湿式混合機に備え付けられたディスクの別の一例の平面図であり、図３（ｂ）は、本発明の湿式混合機の別の一例の縦断面図である。
【図４】図４は、セラミックフィルタの一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、上記セラミックフィルタを構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、図５（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【０１６８】
２０、４０  湿式混合機
２１、４１  回転軸部材
２２、４２  ディスク
４３  上攪拌羽根
４４  下攪拌羽根
２５、４５  中攪拌羽根
２６、４６  ケーシング
４７  連結棒
２８ａ、２８ｂ、４８ａ、４８ｂ  原料投入口
２９、４９  混合物排出口
３０  大矩形体
３１  小矩形体
【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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