(57)【要約】      （修正有）【課題】セル隔壁強化用スラリー中に含まれるタルクの粒径を特定することにより、欠陥の少ないセル隔壁強化部を設けたハニカム構造体と作業性の良いその製造方法とを提供する。【解決手段】平均粒径１５μｍのタルク粒子を固形分３０ｗｔ％の濃度で分散させたセル開口端部壁強化用スラリーを製作するに当たり、５０μｍ以上のタルク粒子及び５μｍ以下のタルク粒子を除去し、これにコーディエライトハニカム構造体の一又は両方の端面を浸漬し、乾燥、焼成することにより、セル隔壁強化部１１０に１００μｍ以上の粗大空孔が実質存在しないセラミックハニカム構造体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーディエライト材料からなるセル隔壁に区画されたセルを複数配設してハニカム状としたハニカム構造体の一方、又は、両方の開口端面から所定の範囲にセル隔壁一般部よりも気孔率の低いセル隔壁強化部を設けたハニカム構造体において、
上記セル隔壁強化部にガス流れに垂直な方向から観察したとき１００μｍ以上の粗大空孔が実質存在しないことを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】
上記セル隔壁強化部の表面粗さが上記セル隔壁一般部の表面粗さより粗いことを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
上記セル隔壁強化部の表面粗さが１２〜２１μｍＲｚｊｉｓであり、上記セル隔壁一般部の表面粗さが１０〜１５μｍＲｚｊｉｓである請求項２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
コーディエライト材料からなるセル隔壁に区画されたセルを複数配設してハニカム状としたハニカム構造体の一方又は両方の開口端部にセル隔壁強化材料を含むセル隔壁強化用スラリーを含浸せしめて、セル隔壁一般部よりも気孔率の低いセル隔壁強化部を形成するハニカム構造体の製造方法において、
上記セル隔壁強化材料の主原料粒子から、所定の粒径以上の粗大粒子を除去して上記セル隔壁強化用スラリーを作製することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
上記セル隔壁強化材料の主原料粒子から、所定の粒径以下の微細粒子を除去して上記セル隔壁強化用スラリーを作製する請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
上記セル隔壁強化材料がコーディエライトの融点を低下させるタルク粉末であり、上記粗大粒子として５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去する請求項４又は５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、少なくとも隔壁の一部に隔壁強化剤を付着することで、隔壁の一部を強化して、耐エロージョン性を向上させたコーディエライトハニカム構造体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス浄化用の触媒担体等に広く用いられているハニカム構造体にあっては、年々強化される排ガス規制に対応すべく、より高い浄化性能が求められており、その一方で、低燃費化、高出力化等の要請から、圧力損失の低減も求められている。
かかる状況下、ハニカム構造体の隔壁の厚さをいっそう薄くすることで、ハニカム構造体のセル開口端面における開口率を高めて圧力損失を低減し、かつ隔壁の熱容量を低減してエンジン始動後に早期に触媒を活性化させ、浄化性能を向上させる動きが強まっている。
【０００３】
他方、ハニカム構造体の薄壁化の進展に伴い、排ガスがハニカム構造体のセル開口から進入するときに排ガス中に含まれる固体粒子の衝突、転がりや渦流の発生等によってセル開口端部におけるセル隔壁の摩耗を引き起こすエロージョン現象が、新たな問題となっている。
かかる問題に対しセル開口端部に存在するセル隔壁に、他のセル隔壁よりも強度を向上させたセル開口端隔壁セル隔壁強化部を設けたハニカム構造体について種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、コーディエライト化原料を主成分とするハニカム状の成形体を作製した後、この成形体のセル開口端部を、コーディエライトの融点低下成分であるタルクを溶媒に分散・混合させたセル開口端壁強化用スラリーに浸漬し、その後、乾燥、焼成してセル開口端部壁を強化する方法が提案されている。
この方法は、コーディエライトの融点低下による局所的な溶融を利用して、セル開口端部に存在するセル隔壁の気孔を減少させることにより、セル隔壁セル隔壁強化部を形成するものであり、セル隔壁の厚肉化を伴わないため、ハニカム構造体の圧力損失を増大させることなく、耐エロージョン性を向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本発明者らの鋭意試験により、セル開口端部に含浸させるセル開口端壁強化用スラリー中に含まれるタルク粒子の内、特定の粒径以上の大きな粒子が存在すると、その周囲に過剰なコーディエライトの融点降下を招き、局所的な溶損が発生し、セル開口壁セル隔壁強化部にφ１００μｍ以上の大きな粗大空孔が発生する虞があることが判明した。
このような粗大空孔は、セル開口壁セル隔壁強化部の局所的な耐エロージョン性の低下を招いたり、触媒を担持する際に触媒の偏在による過剰昇温等を招いたり、薄肉のセル隔壁を貫通する欠陥となる虞がある。
【０００６】
また、セル隔壁強化用スラリーを作製するに当たり、セル隔壁強化用スラリーの主原料となるタルクは、嵩密度が低く、分散媒に浮き易いので、完全な分散状態とするのに時間が掛かる。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、セル開口端壁強化用スラリー中に含まれるタルクの粒径を特定することにより、欠陥の少ないセル開口端壁セル隔壁強化部を設けたハニカム構造体を提供すると共に、作業効率の良いハニカム構造体の製造方法を提供すること目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明では、多孔質セラミック材料からなるセル隔壁に区画されたセルを複数配設してハニカム状としたハニカム構造体の一方、又は、両方の開口端面から所定の範囲にセル隔壁一般部よりも気孔率の低いセル隔壁強化部を設けたハニカム構造体において、上記セル隔壁強化部にガス流れに垂直な方向から観察したとき１００μｍ以上の粗大空孔が実質存在しないことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明者等の鋭意試験により、第１の発明のように、上記セル隔壁強化部に１００μｍ以上の粗大空孔が実質存在しなければ、上記セル隔壁強化部の耐エロージョン性が高くなることが判明した。
【００１０】
第２の発明では、上記セル隔壁強化部の表面粗さが上記セル隔壁一般部の表面粗さより粗いことを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
第２の発明によれば、上記ハニカム構造体を、触媒担体として用いた場合に、上記セル隔壁一般部に比べ気孔率の低い上記セル隔壁強化部に担持できる触媒量を表面積が大きくなることによって補うことができ、上記セル隔壁一般部と上記セル隔壁強化部とで触媒担持量の均一化が図られる。
このため、触媒担持量の不均一さに伴うハニカム構造体の局所的な破壊を招く虞がない。
【００１２】
具体的には、第３の発明のように、上記セル隔壁強化部の表面粗さが１２〜２１μｍＲｚｊｉｓであり、上記セル隔壁一般部の表面粗さが１０〜１５μｍＲｚｊｉｓある（請求項３）。
【００１３】
第３の発明によれば、上記セル隔壁一般部と上記セル隔壁強化部とに担持できる触媒量を均一化し、ハニカム構造体を信頼性の高い排ガス浄化触媒として用いることができる。
【００１４】
第４の発明では、コーディライト材料からなるセル隔壁に区画されたセルを複数配設してハニカム状としたハニカム構造体の一方又は両方の開口端部にセル隔壁強化材料を含むセル隔壁強化用スラリーを含浸せしめて、乾燥し、焼成して、セル隔壁一般部よりも気孔率の低いセル隔壁強化部を形成するハニカム構造体の製造方法において、上記セル隔壁強化材料の主原料粒子から、所定の粒径以上の粗大粒子を除去して上記セル隔壁強化用スラリーを作製することを特徴とする（請求項４）。
【００１５】
第４の発明によれば、上記セル隔壁の局所的な溶損が起こり難くなり、セル隔壁強化部にガス流れに垂直な方向から観察したとき１００μｍ以上の粗大空孔が実質存在しないハニカム構造体を製造することができる。
【００１６】
第５の発明では、上記セル隔壁強化材料の主原料粒子から、所定の粒径以下の微細粒子を除去して上記セル隔壁強化用スラリーを作製する（請求項５）。
【００１７】
第５の発明によれば、上記セル隔壁強化材料を速やかに分散させることができ上記セル隔壁強化用スラリーを作製する際の作業性が向上すると共に、上記微細粒子が凝集した状態で上記セル隔壁強化部表面に付着し難くなるので、上記セル隔壁強化材料の過剰な反応を抑制し、耐エロージョン性に優れたハニカム構造体に局所的な溶損を発生させることなく製造することができる。
【００１８】
具体的には、第６の発明では、上記セル隔壁強化材料がコーディエライトの融点を低下させるタルク粉末であり、上記粗大粒子として５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去する。
【００１９】
本発明者等の鋭意試験により、第６の発明によれば、コーディエライトの過剰な融点降下を招く虞がなく、セル隔壁強化部に１００μｍ以上の粗大空孔が実質存在せず、耐エロージョン性に優れたコーディエライトハニカム構造体を製造することができることが判明した。
【００２０】
第７の発明では、上記微細粒子として５μｍ以下の微細タルク粒子を除去する。
【００２１】
第７の発明によれば、上記セル隔壁強化材料として用いられたタルク粉末を速やかに分散させることができ上記セル隔壁強化用スラリーを作製する際の作業性が向上すると共に、上記微細粒子が凝集した状態で上記セル隔壁強化部表面に付着し難くなるので、上記セル隔壁強化材料の過剰な反応を抑制し、耐エロージョン性に優れたコーディエライトハニカム構造体に局所的な溶損を発生させることなく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるハニカム構造体の概要を示し（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は、本図（ａ）中Ａ部における拡大断面図、（ｃ）は、セル開口端部の詳細を示し、本図（ｂ）中Ｂ−Ｂに沿った矢視断面図。
【図２】本発明のハニカム構造体の製造方法の概要を示す説明図。
【図３】本発明のハニカム構造体の一般部及び強化部における表面粗さと触媒担持量との関係を示す特性図。
【図４】耐エロージョン性に対する本発明の本発明の効果を比較例と共に示し、（ａ）は、５０μｍ以上のタルク粒子を除去した効果を示す特性図、（ｂ）は、５μｍ以下のタルク粒子を除去したときの影響を示す特性図。
【図５】作業性向上に対する本発明の効果を示す特性図。
【図６】本発明の効果を比較例と共に示し、（ａ）は、撮影方向を示す断面図、（ｂ）比較例として示す従来のセル隔壁強化部を設けたハニカム構造体の図面代用電子顕微鏡写真、（ｃ）は、本発明のセル隔壁強化部を設けたハニカム構造体の図面代用電子顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１の実施形態におけるハニカム構造体１０は、エンジン等の燃焼機関から排出される排ガスを被処理ガスとして、被処理ガス中に含まれる、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害物質の浄化装置に排ガス浄化用触媒１の触媒担体として好適なものである。
図１を参照して、本発明の第１の実施形態におけるハニカム構造体１０について説明する。
ハニカム構造体１０は、コーディエライト材料を主成分とする多孔質セラミック材料からなり、略筒状に形成された基体外皮部１２０の内側に、セル隔壁１００によって区画され、長手方向に伸びるセル１０１が複数配設されたハニカム構造となっている。
さらに、本発明のハニカム構造体１０は、少なくとも、被処理ガスが流入する入口側となる一方のセル開口端面１１におけるセル隔壁１００に、セル隔壁強化部１１０を設けて、耐エロージョン性を向上させてある。
また、セル隔壁一般部１００、及び、セル隔壁強化部１１０の表面には、Ｐｔ等の遷移金属からなる触媒３０が担持され、排ガス浄化用触媒１を構成している。
セル隔壁一般部１００の表面粗さ（１０点平均（ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）））は、隔壁の角部を除く直線部において、１０〜１５μｍＲｚｊｉｓであるのに対し、セル隔壁強化部１１０の表面粗さは、１２〜２１μｍＲｚｊｉｓとなっている。
セル隔壁強化部１１０は、セル隔壁一般部１００に比べ、緻密化され、気孔率が低くなっているため、表面粗さをセル隔壁一般部１００よりも粗くすることにより、セル隔壁一般部１００とセル隔壁強化部１１０とで触媒３０の担持量に差が生じ難くなっている。
また、本発明のハニカム構造体１０では、セル隔壁強化材料として、コーディエライトの融点を降下させるタルク粉末を分散させたセル隔壁強化用スラリー２０をセル開口端面１１から所定の範囲Ｌだけ含浸させ、セル隔壁強化部１１０を形成している。
このとき、セル隔壁強化用スラリー２０の主原料粒子であるタルク粉末から５０μｍ以上の粗大タルク粒子を取り除くことにより、過剰な融点降下が抑制されているのでセル隔壁強化部１１０の表面に、φ１００μｍ以上の粗大空孔の発生を回避することができることが判明した。
本実施形態におけるハニカム構造体１０の開口端面より３ｍｍ以内にて、ガス流れに垂直な方向から３０セルについてセル隔壁強化部１１０の観察を行ったが、粗大空孔が実質存在しないことが確認された。
なお、本実施形態においては、ハニカム構造体１０は、セル隔壁１００の板厚が６５μｍ、セル密度が９００ｃｐｓｉ、気孔率が３５％に形成されている。
ハニカム構造体１０の一方のセル開口端面１１からセル１０１内に流入した被処理ガスは、セル１０１を通過する間に、セル隔壁１００の表面に担持された触媒３０によって浄化され、他方のセル開口端部１２から排出される。
また、本実施形態では、セル隔壁強化部１１０を被処理ガスの入口となる一方のセル開口端面１１に設けた場合を示したが、処理済みガスの出口となる他方のセル開口端面１２との両方にセル壁強化部を設けても良い。
【００２４】
図２を参照して、本発明のハニカム構造体１０の製造方法について説明する。      
ハニカム構造体１０を製造するに当たっては、まず、コーディエライトを生成し得るコーディエライト化原料を主成分とし、これに、分散材、結合材、可塑剤、水等を適宜添加し、分散、混合、混練等の公知の方法により、坏土を形成し、坏土を金型から押し出して複数のセルが区画されたハニカム状の押出成形体を形成し、乾燥して乾燥体１０Ａを形成する。
次いで、乾燥体１０Ａの少なくとも一方のセル開口端面１１のセル隔壁１００にセル隔壁強化部１１０を形成すべく、以下のようにディップ処理を行う。
まず、本発明の要部であるセル隔壁強化用スラリー２０を以下の手順によって作製する。
隔壁強化用スラリー２０は、主原料として、平均粒径１５μｍの粒径を有するタルク粉末が用いられるが、本発明においては、原料となるタルク粉末から所定の粒径以上の粗大粒子として粒径５０μｍ以上の粗大タルク粒子と所定の粒径以下の微細粒子として粒径５μｍ以下の微細タルク粒子とが、分級等により除去されていることを特徴としている。
このように、特定の範囲の粒径のタルク粒子が取り除かれたタルク粉末を、例えば、ＡＦソルベント（日本石油（株）製）等の非芳香族石油系溶剤からなる分散媒に加え、所定の濃度（例えば、３０ｗｔ％）に調整し、撹拌、超音波照射、又は、ミリング等の公知の方法により分散させ、セル隔壁強化用スラリー２０を得る。このとき、必要に応じて、分散剤、結合材等を加えても良い。
【００２５】
一般に、タルク粉末は、板状粒子であり、嵩密度も低いため、分散媒表面に浮遊し易く、分散媒に濡れ難い。
特に、微細タルク粒子は表面積が大きく、表面に気体が多く吸着しており、分散媒表面に浮遊し易く、従来にセル隔壁強化用スラリーでは、浮遊した微細タルク粒子が凝集状態でハニカム構造体に付着し、局所的な溶損を起こしたり、微細タルク粒子を分散媒に完全に分散させるための作業に時間を要したりしていた。
しかし、本発明では、５μｍ以下の微細タルク粒子が除去されているので、タルク粉末を比較的短時間に分散させることができ、タルク粉末の凝集状態での付着を防止して、局所的な溶損を防止できると共に、セル隔壁強化用スラリーの作製が容易で、作業効率が向上している。
【００２６】
さらに、図２（ａ）に示すように、セル隔壁強化用スラリー２０を、所定の深さ（例えば、２ｍｍ）まで容器に入れ、エアブロー等で表面に付着した粉体を除去した乾燥体１０Ａの端面を浸漬させ、乾燥体１０Ａの端面から所定の範囲Ｌ（例えば、３ｍｍ）だけセル隔壁強化用スラリー２０を含浸させる。  
【００２７】
次いで、セル隔壁強化用スラリー２０を含浸させた図２（ｂ）に示すように、セル隔壁強化用スラリー２０を含浸したセル開口端面１１に対向するセル開口端部１２から、所定の圧力の圧縮空気（例えば、０．２ｋｇｆ／ｃｍ＾２）））を噴射して、余分なスラリーを除去する。
次いで、セル隔壁強化用スラリー２０をセル開口端面１１に含浸させたスラリー含浸体１０Ｂを、乾燥した後、コーディエライト相を生成、焼結できる所定条件にて焼成を行う。
セル開口端面１１から所定範囲Ｌ内のセル隔壁内に存在する空孔には、所定の粒径範囲に調整されたタルク粒子が含浸されている。
このため、焼成工程において、コーディエライト化原料のタルクリッチとなった部分の融点が降下し、緻密化が進むため、セル隔壁一般部１００に比べて５％程度、気孔率の低いセル隔壁強化部１１０が形成される。
このとき、本発明においては、粒径５０μｍ以上の粗大タルク粒子が除去されているので、過剰な融点降下を起こすことがなく、セル隔壁強化部１１０の表面に粗大空孔を生じ難くなっている。
以上により、図２（ｃ）に示すように、セル開口端面１１から所定の範囲Ｌにセル隔壁一般部１００より、気孔率が低く、表面粗さが粗い、セル隔壁強化部１１０が形成された本発明のハニカム構造体１０が形成される。
【００２８】
なお、コーディエライト化原料としては、一般的に、Ｍｇ源、Ａｌ源、Ｓｉ源として知られる酸化物または水酸化物等の化合物を用いることができる。
具体的には、シリカ（ＳｉＯ２）、タルク（３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、カオリン（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、蛇紋石（（Ｍｇ,Ｆｅ）３Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）、パイロフェライト（Ａｌ２Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）、ブルーサイト（Ｍｇ（ＯＨ）２）等を出発原料として、焼成工程を経てコーディエライト相が生成される。
【００２９】
ハニカム構造体１０を、触媒担体として用いる場合、ハニカム構造体１０に、Ｐｔ等の遷移金属触媒を分散させた触媒スラリーを含浸させ、触媒３０をセル隔壁１１０に担持させる。セル隔壁強化部１１０は、緻密化しており、触媒スラリーが含浸し難くなっているが本発明のハニカム構造体１０では、図２（ｃ）に示すように、一般部１００の表面粗さ（１０〜１５μｍＲｚｊｉｓ）に比べ、セル隔壁強化部１１０の表面粗さが粗くなっており（１２〜２１μｍＲｚｊｉｓ）、表面積が拡大されているので、セル隔壁一般部１００の触媒担持量とセル隔壁強化部１１０の触媒担持量とを、均一化することができる。
なお、ハニカム構造体の表面粗さは強化材料の平均粒子径、又は粒度分布を変更することで種々変えることができる。
【００３０】
ここで、図３に表面粗さと触媒担持量との関係についての具体的な実施例を示す。
図中○印は、気孔率３５％のセル隔壁一般部１００における表面粗さと触媒担持量との関係を示し、●印は、対応する実施例のセル隔壁強化部１１０における表面粗さと触媒担持量との関係を示す、△印は、セル隔壁一般部１００の気効率５０％である実施例における表面粗さと触媒担持量との関係を示し、▲印は、対応する実施例のセル隔壁強化部１１０における表面粗さと触媒担持量との関係を示す。
セル隔壁強化部１１０の気孔率は、セル隔壁一般部１００に比べて５％程度低くなっているが、表面粗さを荒くすることによって、セル隔壁一般部と同等の触媒担持量を確保することができる。
【００３１】
ここで、図４〜図６、表１〜３を参照して、本発明の効果を確認するために行った試験について説明する。
表１に示すように、水準１〜５について耐エロージョン性について調査を行った。
水準１では、セル隔壁強化用スラリーとして、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を１２％含み、５μｍ以下の微細タルク粒子を３％含むタルク粉末をＡＦソルベントに濃度３０％で分散させたスラリーを用いてセル隔壁強化部を形成したハニカム構造体を作製し、サンプル数ｎ＝４について、耐エロージョン性を評価すべく、端面に対して、噴射圧：１．５ｋｇｆ／ｃｍ２、噴射時間：１分間、噴射物：球状シリカ（平均粒子径１００μｍ）、噴射距離：横１５０ｍｍ、高さ１５０ｍｍ、噴射角度：４５°（セル角方向から）の条件にてショットブラストを行い、その前後での重量変化量を測定し、エグレ量を比較し、評価した。
【００３２】
水準１は、従来の、セル隔壁強化部を有するハニカム構造体と同様の条件であり、これを比較例２とした。
水準２では、セル隔壁強化用スラリーとして、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を１２％含み、５μｍ以下の微細タルク粒子を０．５％まで除去したタルク粉末をＡＦソルベントに濃度３０％で分散させたスラリーを用いてセル隔壁強化部を形成したハニカム構造体を作製し、水準１と同様にエグレ量を測定した。  
水準２は、従来の同様の条件から微細タルク粒子を除去した場合の影響を確認するためのもので、これを比較例２とした。
水準３では、セル隔壁強化用スラリーとして、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を０．２％まで除去し、５μｍ以下の微細タルク粒子を３．５５％含むタルク粉末をＡＦソルベントに濃度３０％で分散させたスラリーを用いてセル隔壁強化部を形成したハニカム構造体を作製し、水準１と同様にエグレ量を測定した。水準３は、本発明の効果を確認するためのもので、これを実施例１とした。
水準４では、セル隔壁強化用スラリーとして、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を０．２％まで除去し、５μｍ以下の微細タルク粒子を０．５５％まで除去したタルク粉末をＡＦソルベントに濃度３０％で分散させたスラリーを用いてセル隔壁強化部を形成したハニカム構造体を作製し、水準１と同様にエグレ量を測定した。水準４は、本発明の効果及び、微細タルク粒子を除去した場合の影響を確認するためのもので、これを実施例２とした。
水準５では、従来のセル隔壁強化部を形成していないハニカム構造体のエグレ量を調査したもので、これを比較例１とした。
以上の条件で行った試験結果を表１及び、図４（ａ）、（ｂ）に示す。
【表１】
2012045523.tif 000003
評価結果として×印を付した比較例１は、セル隔壁強化部が形成されていないので、当然のことながら、エグレ量が最も多い。
評価結果として○印を付した比較例２は、比較例１に比べて、エグレ量が少なくなっており、セル隔壁強化部を設けた効果が見られるが、本発明の実施例１、２に比べれば効果は低い。
評価結果として○印を付した比較例３は、比較例１に比べて、エグレ量が少なくなっており、セル隔壁強化部を設けた効果が見られるが、比較例２と比べて、僅かであるが効果が低くなっている。これは、５μｍ以下の微細タルク粒子を除去した分、相対的に粒径が粗くなったためと推察される。
評価結果として◎印を付した実施例１は、最もエグレ量が少なくなっており、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去することによってセル隔壁強化部の過剰な融点降下が抑制されたためと推察される。
評価結果として◎を付した実施例２は、実施例１とほぼ同様の効果が得られた。
以上の試験結果から、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去することにより、セル隔壁強化部の耐エロージョン性が向上し、５μｍ以下の微細タルク粒子を除去することにより、耐エロージョン性はほとんど影響されないか、僅かに低下することが判明した。
【００３３】
表２及び図５を参照して、セル隔壁強化用スラリー作製の作業性向上を図るために行った試験結果について説明する。
水準６〜水準９の条件でタルク粉末の粒度を調整し、分散媒に投入し、自然沈降させ、完全分散するまでに要した時間を計測した結果を表２及び図４に示す。
水準６では、２μｍ以下の微細タルク粒子を除去し、これを実施例４とした。    
水準７では、３μｍ以下の微細タルク粒子を除去し、これを実施例５とした。水準８では、５μｍ以下の微細タルク粒子を除去し、これを実施例６とした。水準９では、８μｍ以下の微細タルク粒子を除去し、これを実施例７とした。
なお、各水準において、これらの微細タルク粒子は気流分級機を用いて除去したため、厳密にいえば完全に除去されていない微細タルク粒子を含むが、スラリー中の含有率が０．５％以下であれば作業性に影響なきレベルであり「除去した」といえる。
表２及び図５に示すように、微細タルク粒子を除去することにより、沈降時間が短くなり、完全分散に要する時間の短縮を図ることができると推察されるが、５μｍ以下の微細タルク粒子を除去するのが最も効果的で、８μｍ以下の微細タルク粒子を除去しても作業時間の短縮効果は頭打ちとなる。
一方、微細タルク粒子を除去し過ぎると、上述の如く耐エロージョン性が悪化する虞がある。
そこで、作業時間の短縮を図りつつ、耐エロージョン性を向上させるためには、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去し、５μｍ以下の微細タルク粒子を除去するのが望ましいことが判明した。
【表２】
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【００３４】
表３及び図４を参照して、粗大タルク粒子の影響について調査した結果について説明する。
水準１０は、３８μｍ以上粗大タルク粒子を除いた３８μｍより小さいタルク粒子のみからなるセル隔壁強化用スラリーを含浸させたハニカム構造体を作製し、粗大空孔の有無を確認した結果であり、これを比較例４とした。
水準１１は、４５μｍ以上の粗大タルク粒子を除いた４５μｍより小さい粗大タルク粒子のみからなるセル隔壁強化用スラリーを含浸させたハニカム構造体を作製し、粗大空孔の有無を確認した結果であり、これを比較例５とした。
水準１２は、５３μｍ以上の粗大タルク粒子を除いた５３μｍより小さいタルク粒子のみからなるセル隔壁強化用スラリーを含浸させたハニカム構造体を作製し、粗大空孔の有無を確認した結果であり、これを実施例8とした。
水準１２は、６３μｍ以上の粗大タルク粒子を除いたセル隔壁強化用スラリーを含浸させたハニカム構造体を作製し、粗大空孔の有無を確認した結果であり、これを比較例6とした。実施例8は上述の実施例１に相当する。
図６（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、比較例６のハニカム構造体１ｚ及び実施例８のハニカム構造体１のセル隔壁強化部（１１０ｚ、１１０）及びセル隔壁一般部（１００ｚ、１００）を、図６（ａ）に示す方向から観察した電子顕微鏡写真である。
比較例４〜５、実施例8には図６（ｂ）に示すような１００μｍ以上の大きさの粗大空孔は全く観察されなかったが、比較例６には、図６（ｃ）に示すように、１００μｍ以上の大きな粗大空孔が１セル当たりに１ないし複数個観察された。
なお、セル隔壁強化用スラリーを含浸させる前の乾燥体１０Ａのセル開口端面１１近傍のセル隔壁１００には、図６（ｂ）に示すような粗大空孔は全く存在せず、これらの粗大空孔は、明らかに、従来の５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去していないセル隔壁強化用スラリーを含浸させて焼成したことにより発生したものである。
【表３】
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【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定するものではなく、セル隔壁強化用スラリーを作製するに際して５μｍ以下の微細タルク粒子を除去して、分散時間を短縮して作業性を向上すると共に、５０μｍ以上の粗大タルク粒子を除去して、コーディエライトの過剰な融点降下を抑制しつつ、セル隔壁強化部を形成して耐久性に優れたハニカム構造体を提供する本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更し得るものである。
例えば、上記実施形態においては、ハニカム構造体の一方のセル開口端壁にセル隔壁強化部を設けた例について説明したが、両端にセル隔壁強化部を設けても良い。
また、上記実施形態においては、ハニカム構造体の両端が開口するいわゆる、ウオールフロータイプのハニカム構造体を例として説明したが、セル開口が交互に目封止された、いわゆるウオールスルータイプのハニカム構造体においても適宜採用し得るものである。また、上記実施形態においては、ハニカム構造体に触媒を担持させて排ガス浄化フィルタに用いた例について説明したが、本発明のハニカム構造体は、触媒担体のみならず、ＤＰＦその他のハニカム構造体全般に適用し得るものである。
本発明は、コーディエライト質のハニカム構造体に特に効果を発揮するものであるが、低融点化材料を含浸させてハニカム構造体のセル開口端面付近のセル隔壁を緻密化させて、耐エロージョン性の向上を図ることができるものであれば、低融点化材料の粒径を特定の範囲に調整することにより局所的な溶損を防止しして更なる耐エロージョン性の向上を図ろうとする本発明の思想は、コーディエライト質以外のハニカム構造体の製造にも適用し得るものである。
【符号の説明】
【００３６】
１  排ガス浄化用触媒
１０  ハニカム構造体
１１、１２  セル開口端面
１０１  セル
１００  セル隔壁一般部（非強化部）
１１０  セル隔壁強化部
１２０  基体外皮部
２０  セル開口端部壁強化用スラリー
３０  触媒
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２０００−５１７１０号公報
【図１】
2012045523.tif 000006
【図２】
2012045523.tif 000007
【図３】
2012045523.tif 000008
【図４】
2012045523.tif 000009
【図５】
2012045523.tif 000010
【図６】
2012045523.tif 000011