(57)【要約】      （修正有）【課題】３種類の大中小の矩形からなるセルを有し、かつ成形原料をスリット全体に均一に供給可能な押出成形用金型の提供。【解決手段】第１セルとこれより断面積が小さい第２セルが縦横に交互に配置するとともに、第２セルより断面積の小さい第３のセルと第２のセルとが縦横に交互に配置された成形体のための金型１０で、第一貫通孔１２を備えた原料供給部と、第一貫通孔と連通する第二貫通孔を備えた成形部からなり、第二貫通孔は最外周壁を成形する最外周スリット１５ａと、内側のセル隔壁を形成する内部スリット１５ｂからなり、内部スリットの区画部分には第１、第２、第３セルを形成する平面視矩形のピン１５ｃが形成され、第３セルを形成するピンの原料供給部と結合する部分の幅は第３セルを形成するピン１５ｅの幅の２〜３倍であり、第一貫通孔は各スリットの交点と重ならないように設けられ、第２のセルを形成するピンと重なるように設けられる。【選択図】図３
2017001234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のセルがセル隔壁を隔てて長手方向に並設され、前記セルの長手方向に垂直な断面において、所定断面積の矩形の第１のセルと前記第１のセルよりも断面積が小さい矩形の第２のセルが縦横に交互に配置されるとともに、前記第２のセルよりさらに断面積の小さい矩形の第３のセルと前記第２のセルとが縦横に交互に配置されたハニカム成形体を作製するために用いられ、
第一の面と、前記第一の面の反対側に形成された第二の面と、前記第一の面から前記第二の面に向かって形成された第一貫通孔を備えた原料供給部と、前記第二の面から前記第一の面に向かって、前記第一貫通孔と連通するように形成された第二貫通孔を備えた成形部とからなる押出成形用金型であって、
前記第二の面から見た前記成形部を構成する第二貫通孔の形状は、前記ハニカム成形体の最外周壁を成形するための最外周スリットと、前記最外周スリットの内側に前記最外周スリットと平行かつ直線状に縦横に形成されたセル隔壁を形成するための内部スリットとからなり、前記内部スリットにより区画された部分には、前記第１のセル、前記第２のセル、及び、前記第３のセルを形成するための平面視矩形のピンが形成されており、前記第３のセルを形成するためのピンの前記原料供給部と結合する部分の幅は、前記第二の面における前記第３のセルを形成するためのピンの幅の２倍以上、３倍以下であり、
前記第一の面から見た前記第一貫通孔は、前記第二の面から見た前記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、前記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられていることを特徴とする押出成形用金型。
【請求項２】
前記内部スリットの幅は、０．１０ｍｍ以上、０．２１ｍｍ以下である請求項１に記載の押出成形用金型。
【請求項３】
前記第２のセル及び前記第３のセルを形成するためのピンの前記第二の面に垂直な断面形状は、曲線により形成されている請求項１又は２に記載の押出成形用金型。
【請求項４】
前記最外周スリットの幅は、前記内部スリットのスリット幅の１．５〜４倍の値である請求項１〜３のいずれかに記載の押出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレート（以下、ＰＭという場合がある）が含まれており、近年、このＰＭが環境または人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯ、ＨＣまたはＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境または人体に及ぼす影響についても懸念されている。
【０００３】
そこで、内燃機関と連結されることにより排ガスに含まれるＣＯ、ＨＣまたはＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化する装置として、触媒コンバータが提案されている。また、排ガス中のＰＭを捕集する装置として、コージェライトや炭化ケイ素等の多孔質セラミックからなるハニカム構造のフィルタ（ハニカムフィルタ）が種々提案されている。
【０００４】
ハニカムフィルタのなかには、排ガス中のＰＭを捕集するとともに、有毒なガス成分を浄化する機能も持たせるために、セル隔壁の内部やセル隔壁の表面に触媒を担持したものもあり、このようなハニカムフィルタを開発する試みも種々行われている（特許文献１等）。
【０００５】
しかしながら、触媒コンバータとしての機能を充分に発揮させるためには、多量の触媒をハニカムフィルタのセル隔壁の内部や表面に担持する必要があり、セル隔壁の表面に担持させる触媒の量が多いと、触媒層がセル隔壁の表面から剥離してしまう可能性がある。また、従来の方法によると、触媒をセル隔壁の表面に定着させるためには、バインダが必要となるが、触媒層が厚くなると、バインダに起因して初期の圧力損失が大きくなる。
セル隔壁の内部に触媒を担持した場合にも、セル隔壁を構成する気孔が触媒により塞がれることとなるので、初期の圧力損失が大きくなる。さらに、上記ハニカムフィルタでは、少量のＰＭが堆積しただけで、セル隔壁を構成する気孔がさらに塞がれ、圧力損失が限界に達するため、再生処理を頻繁に行う必要が生じ、実用的な装置となりにくかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９４３４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者らは、これまでのハニカムフィルタとは、全く構造が異なり、排ガスが導入されるセルである排ガス導入セルと、排ガスが排出されるセルである排ガス排出セルとの間に触媒を充填するための所定の大きさの触媒充填用セルを設け、排ガス導入セルに導入された排ガスを、触媒充填用セルを通過させた後、排ガス排出セルに入る構造のハニカムフィルタを設計した。上記触媒充填用セルは、上記排ガス排出セルや上記排ガス導入セルよりも容積が小さく、例えば、上記排ガス導入セルの容積の２０％以下を想定しているが、触媒を充填するには、充分な容積を有する。
上記のように構成されたハニカムフィルタでは、排ガスを触媒に充分に接触させることができ、初期の圧力損失を低く保つことができ、しかも、ＰＭが堆積した場合にも、圧力損失が上昇しにくいという優れた特徴を有する。
【０００８】
さて、一般に、ハニカム構造体を製造する際には、まず、セラミック粉末とバインダーと分散媒液とを混合して成形体作製用の混合組成物を調製した後、この混合組成物を押出成形用金型を備えた押出成形装置に投入し、押出成形を行うことにより、多数のセルがセル隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状のハニカム成形体を作製する。この後、得られたハニカム成形体をヒーター等を用いて乾燥させた後、ハニカム成形体中のバインダー等を熱分解させる脱脂工程、及び、セラミックの焼成を行う焼成工程を行うことによって、ハニカム焼成体を作製する。最後に、得られたハニカム焼成体を接着剤層を介して複数個結束することにより、ハニカム構造体を製造している。
【０００９】
ハニカム成形体を作製するための押出成形用金型としては、成形原料を供給するための原料供給孔と、上記原料供給孔に連通して格子状に設けられ、成形原料をハニカム成形体の形状に成形するためのスリットとを有する金型が知られている。
例えば、特許文献２では、原料供給孔が、各スリットの交点に連通するように設けられた押出成形用金型が開示されている。このような押出成形用金型では、成形原料が、原料供給孔を通ってスリットの交点部に供給され、その後、スリットの交点部からスリットに沿って拡大するように流れる。そして、隣り合う原料供給孔を通った成形原料がスリット部で混じり合って押し出され、ハニカム形状を成形することができる。
【００１０】
しかしながら、上記した新しい構造のハニカムフィルタを構成するハニカム焼成体では、容積が相対的に小さい触媒充填用セルで囲まれた部分に、その容積が極めて小さい極小セルが形成されることとなり、特許文献２に記載された金型を採用しようとしても、原料供給セルの上に極小セルが位置することとなり、そのような構成の金型の実現が難しいという問題がある。
また、特許文献２に記載された金型を使用した場合、上記ハニカム焼成体のセル隔壁部分に相当する内部スリットが薄い場合、成形原料がスリット部を通りにくくなるので、隣り合う原料供給孔を通った成形原料が、スリット部で充分に混じり合わず、境界部分に空隙等が形成されてしまう。そのため、押し出されたハニカム成形体のセル隔壁に損傷が発生するという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、セルに垂直な断面が３種類の大中小の矩形からなるセルを組み合わせたパターンを有し、最少のセルが極めて小さいハニカム成形体を作製することも可能な押出成形用金型を提供することを目的とする。
また、本発明は、原料供給孔を通った成形原料を、スリット全体に均一に供給することが可能な押出成形用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の押出成形用金型は、多数のセルがセル隔壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルの長手方向に垂直な断面において、所定断面積の矩形の第１のセルと上記第１のセルよりも断面積が小さい矩形の第２のセルが縦横に交互に配置されるとともに、上記第２のセルよりさらに断面積の小さい矩形の第３のセルと上記第２のセルとが縦横に交互に配置されたハニカム成形体を作製するために用いられ、
第一の面と、上記第一の面の反対側に形成された第二の面と、上記第一の面から上記第二の面に向かって形成された第一貫通孔を備えた原料供給部と、上記第二の面から上記第一の面に向かって、上記第一貫通孔と連通するように形成された第二貫通孔を備えた成形部とからなる押出成形用金型であって、
上記第二の面から見た上記成形部を構成する第二貫通孔の形状は、上記ハニカム成形体の最外周壁を成形するための最外周スリットと、上記最外周スリットの内側に上記最外周スリットと平行かつ直線状に縦横に形成されたセル隔壁を形成するための内部スリットとからなり、上記内部スリットにより区画された部分には、上記第１のセル、上記第２のセル、及び、上記第３のセルを形成するための平面視矩形のピンが形成されており、上記第３のセルを形成するためのピンの上記原料供給部と結合する部分の幅は、上記第二の面における上記第３のセルを形成するためのピンの幅の２倍以上、３倍以下であり、上記第一の面から見た上記第一貫通孔は、上記第二の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
上記第一の面から見た上記第一貫通孔が、上記第二の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられているので、原料供給部に形成された第一貫通孔を通った成形原料は、まず、上記第２のセルを形成するためのピンと上記第１のセルを形成するためのピンとの間に形成された第二貫通孔であるスリットに供給され、その後、スリットに沿って、スリットの交点部に向かって拡大するように流れる。そして、隣り合う第一貫通孔を通った成形原料が上記したスリットの交点部で混じり合い、ハニカム形状を成形する。スリットの交点部は、スリット部に比べて成形原料が通りやすい。その結果、成形原料がスリットの交点部及びその近傍でしっかりと混じり合って、成形原料をスリット全体に均一に供給することができる。
【００１４】
また、上記第一貫通孔は、上記第二の面から見た各スリットの交点と重ならないように、上記交点と交点との間に設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられており、上記第３のセルを形成するためのピンが上記第一貫通孔と余り変わらない大きさであるか、上記第一貫通孔より小さいので、上記第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリット部分を避けるように第一貫通孔が形成されている。そのため、上記第一貫通孔より導入された成形原料は、スリットの交点部で混じり合った後、さらに第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットに向かって流れ、第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットで合流する。しかし、上記第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットは極めて短いため、成形原料は混じり合い易く、第一貫通孔を通った成形原料が混じり合う境界部分に空隙は発生しにくく、押し出されたハニカム成形体のセル隔壁に損傷は発生しにくい。
【００１５】
上記第３のセルを形成するためのピンの上記原料供給部と結合する部分の幅は、上記第二の面における上記第３のセルを形成するためのピンの幅の２倍以上、３倍以下であるので、第一貫通孔を通った成形原料は、スムーズに第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットに流れ込み易く、かつ、第３のセルを形成するためのピンは、しっかりと原料供給部と結合しているので、上記第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットに成形原料が流れ込んでも、上記ピンに損傷等が発生することがない。
【００１６】
本発明の押出成形用金型では、上記内部スリットの幅は、０．１０ｍｍ以上、０．２１ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１７】
上記内部スリットの幅は、０．１０ｍｍ以上、０．２１ｍｍ以下と薄くても、上記第一貫通孔は、上記第二の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられているので、成形原料をスリット全体に均一に供給することができ、作製されたハニカム成形体を構成するスリットに、損傷が発生しにくい。
【００１８】
本発明の押出成形用金型では、上記第２のセル及び上記第３のセルを形成するためのピンの上記第二の面に垂直な断面形状は、曲線により形成されていることが望ましい。
【００１９】
本発明の押出成形用金型では、上記第２のセル及び上記第３のセルを形成するためのピンの上記第二の面に垂直な断面形状が、曲線により形成されていると、原料供給孔である第一貫通孔を通った成形原料は、スムーズに上記第２のセル及び上記第３のセルの周辺のスリットに移動し、隣り合う原料供給孔を通った成形原料が上記したスリットの交点部で均一に混じり合い、破損等が発生しにくいハニカム形状を成形することができる。
【００２０】
本発明の押出成形用金型では、上記最外周スリットの幅は、上記内部スリットのスリット幅の１．５〜４倍の値であることが望ましい。
上記最外周スリットの幅が、上記内部スリットのスリット幅の１．５〜４倍の値であると、より機械的強度の高いハニカム構造体を製造することができる。
上記最外周スリットの幅が、上記内部スリットのスリット幅の１．５倍未満の値であると、製造されるハニカム構造体の強度が弱くなり易い。
一方、上記最外周スリットの幅が、上記内部スリットのスリット幅の４倍を超える値であると、製造されるハニカム構造体の最外周壁の厚さが厚くなり、圧力損失が高くなる場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の押出成形用金型により作製されるハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すハニカム成形体のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すハニカム成形体の長手方向に垂直な断面を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の押出成形用金型の一例を模式的に示す正面図である。
【図４】図４は、図３に示した押出成形用金型のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図５は、図３に示した押出成形用金型のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の押出成形用金型を用いて製造したハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すハニカム焼成体のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図７は、図６（ａ）及び（ｂ）に示したハニカム焼成体３０を用いて製造されたハニカム構造体を示す斜視図である。
【００２２】
（発明の詳細な説明）
以下、本発明の押出成形用金型について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【００２３】
以下、本発明の押出成形用金型について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
本発明の押出成形用金型は、多数のセルがセル隔壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルの長手方向に垂直な断面において、所定断面積の矩形の第１のセルと上記第１のセルよりも断面積が小さい矩形の第２のセルが縦横に交互に配置されるとともに、上記第２のセルよりさらに断面積の小さい矩形の第３のセルと上記第２のセルとが縦横に交互に配置されたハニカム成形体を作製するために用いられ、
第一の面と、上記第一の面の反対側に形成された第二の面と、上記第一の面から上記第二の面に向かって形成された第一貫通孔を備えた原料供給部と、上記第二の面から上記第一の面に向かって、上記第一貫通孔と連通するように形成された第二貫通孔を備えた成形部とからなる押出成形用金型であって、
上記第二の面から見た上記成形部を構成する第二貫通孔の形状は、上記ハニカム成形体の最外周壁を成形するための最外周スリットと、上記最外周スリットの内側に上記最外周スリットと平行かつ直線状に縦横に形成されたセル隔壁を形成するための内部スリットとからなり、上記内部スリットにより区画された部分には、上記第１のセル、上記第２のセル、及び、上記第３のセルを形成するための平面視矩形のピンが形成されており、上記第３のセルを形成するためのピンの上記原料供給部と結合する部分の幅は、上記第二の面における上記第３のセルを形成するためのピンの幅の２倍以上、３倍以下であり、上記第一の面から見た上記第一貫通孔は、上記第二の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられていることを特徴とする。
【００２５】
図１（ａ）は、本発明の押出成形用金型により作製されるハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すハニカム成形体のＢ−Ｂ線断面図である。
図２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すハニカム成形体の長手方向に垂直な断面を拡大して示す拡大断面図である。
【００２６】
図１及び図２に示すハニカム成形体１００では、図面上、最上部（第１列）において、正方形の第１のセル１１１と第１のセル１１１よりも断面積が小さい長方形の第２のセル１１３が、壁部１１５を挟んで横方向に交互に配置されており、その下の列（第２列）では、第２のセル１１３と第２のセル１１３よりさらに断面積の小さい正方形の第３のセル１１４とが壁部１１５を挟んで横方向に交互に配置されている。さらにその下の列（第３列）は、第１列と全く同じように配列されており、第４列は、第２列と同じように配列されており、順次上記配列が繰り返されている。また、図面上、第１列では、第２のセル１１３の長辺１１３ａが縦方向になるように配置され、第２列では、第２のセル１１３の長辺１１３ａが横方向になるように配置されている。
【００２７】
第１のセル１１１の一辺１１１ａの長さと第２のセル１１３の長辺１１３ａの長さは、同じであり、第２のセル１１３の短辺１１３ｂの長さは、第３のセル１１４の一辺１１４ａの長さと同じであるので、第１のセル１１１の下に第２のセル１１３が位置し、第２のセル１１３の下に第３のセル１１４が位置する配列となっている。
【００２８】
上記配列を、縦横の両方で見ると、正方形の第１のセル１１１と第１のセル１１１よりも断面積が小さい矩形の第２のセル１１３が壁部１１５を挟んで縦横に交互に配置されるとともに、第２のセル１１３よりさらに断面積の小さい矩形の第３のセル１１４と第２のセル１１３とが壁部１１５を挟んで縦横に交互に配置されている。
【００２９】
本発明の押出成形用金型は、上記構成のハニカム成形体１００を作製するために用いられ、第一の面と、上記第一の面の反対側に形成された第二の面と、上記第一の面から上記第二の面に向かって形成された第一貫通孔を備えた原料供給部と、上記第二の面から上記第一の面に向かって、上記第一貫通孔と連通するように形成された第二貫通孔を備えた成形部とからなる。
【００３０】
また、第二の面から見た成形部を構成する第二貫通孔の形状は、ハニカム成形体の最外周壁を成形するための最外周スリットと、上記最外周スリットの内側に上記最外周スリットと平行かつ直線状に縦横に形成されたセル隔壁を形成するための内部スリットとからなり、上記内部スリットにより区画された部分には、上記第１のセル、上記第２のセル、及び、上記第３のセルを形成するための平面視矩形のピンが形成されており、上記第３のセルを形成するためのピンの上記原料供給部と結合する部分の幅は、上記第二の面における上記第３のセルを形成するためのピンの幅の２倍以上、３倍以下であり、上記第一の面から見た上記第一貫通孔は、上記第二の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられている。
【００３１】
図３は、本発明の押出成形用金型の一例を模式的に示す正面図であり、図４は、図３に示した押出成形用金型のＣ−Ｃ線断面図であり、図５は、図３に示した押出成形用金型のＤ−Ｄ線断面図である。図４及び図５に示す断面図は、成形原料を押し出す方向に平行な方向における断面図であり、図４中に矢印ａで示しているのが、成形原料を押し出す方向である。
【００３２】
図３、図４及び図５に示すように、押出成形用金型１０は、第一の面１０ａと、第一の面１０ａの反対側に形成された第二の面１０ｂと、第一の面１０ａから第二の面１０ｂに向かって形成された円柱形状の第一貫通孔１２を備えた原料供給部１１と、第二の面１０ｂから第一の面１０ａに向かって、第一貫通孔１２と連通するように形成された第二貫通孔１５を備えた成形部１４と外枠１８とからなる。
【００３３】
図３に示すように、押出成形用金型１０の第二の面１０ｂから見た成形部１４を構成する第二貫通孔１５は、ハニカム成形体の最外周壁を成形するための最外周スリット１５ａと、最外周スリット１５ａの内側に最外周スリット１５ａと平行かつ直線状に縦横に形成された内部スリット１５ｂとからなり、スリットが形成されていない部分には、３種類の形状の異なる金属製のピン１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが形成されている。すなわち、ピン１５ｃは、第１のセル１１１を形成するためのピンであり、ピン１５ｄは、第２のセル１１３を形成するためのピンであり、ピン１５ｅは、第３のセル１１４を形成するためのピンである。
【００３４】
また、図５に示すように、ピン１５ｅの幅に関し、ピン１５ｅが原料供給部１１と結合する部分の幅ｄ２は、ピン１５ｅの最上部の幅ｄ１の２倍以上、３倍以下であり、ピン１５ｅの第二の面１０ｂに垂直な断面形状は、曲線により形成されている。
このため、第一貫通孔１２を通った成形原料は、スムーズに第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅの周囲の内部スリット１５ｂに流れ込み易く、かつ、ピン１５ｅは、しっかりと原料供給部１１と結合しているので、ピン１５ｅの周囲の内部スリット１５ｂに成形原料が流れ込んでも、ピン１５ｅに損傷等が発生することがない。
【００３５】
ピン１５ｄの第二の面１０ｂに垂直な断面形状も、図４に示すように、曲線により形成されていることが望ましい。第一貫通孔１２を通った成形原料は、スムーズに第２のセル１１３を形成するためのピン１５ｄの近くのスリット１５ｂに流れ込み易く、かつ、ピン１５ｄは、第一貫通孔１２のない部分で、しっかりと原料供給部１１と結合しているので、ピン１５ｄの周囲のスリット１５ｂに成形原料が流れ込んでも、ピン１５ｄに損傷等が発生することがない。
【００３６】
図３に示すピン１５ｃ、１５ｄ、１５ｅの配置パターン（内部スリット１５ｂの形成パターン）に関し、横列の最上部においては、第１のセル１１１を形成するための正方形のピンで、他のピンに比べて面積の大きなピン１５ｃと、第２のセル１１３を形成するための短辺と長辺とからなる縦長の長方形のピンであって、長辺の長さがピン１５ｃの１辺と同じで、短辺の長さがピン１５ｃの一辺よりも短いピン１５ｄとが水平方向に交互に配置されており、これらのピンの間にセル隔壁を形成するための内部スリット１５ｂが形成されている。
【００３７】
また、図３において、最上部の横列に配置されたピン１５ｃ、１５ｄの最下部は、直線を構成するように配置されているので、最上部の横列に配置されたピン１５ｃ、１５ｄと最上部より２段目の横列に配置されたピン１５ｄ、１５ｅの間に、セル隔壁を形成するための直線的な内部スリット１５ｂを形成することができる。
【００３８】
最上部より２段目の横列においては、第２のセル１１３を形成するための長辺と短辺とからなる横長の長方形のピンであって、長辺の長さがピン１５ｃの一辺と同じで、短辺の長さがピン１５ｃよりも短いピン１５ｄと、縦、横の長さがピン１５ｃの短辺の長さと同じ、第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｄとが水平方向に交互に配置されており、これらのピンの間に内部スリット１５ｂが形成されている。
【００３９】
２段目の横列に配置されたピン１５ｄ、１５ｅの最下部は、直線を構成するように配置されているので、最上部より２段目の横列に配置されたピン１５ｄ、１５ｅと最上部より３段目の横列に配置されたピン１５ｃ、１５ｄの間に、直線的な内部スリット１５ｂを形成することができる。
【００４０】
最上部より３段目の横列に配置されたピンの配置は、最上部の横列に配置されたピンの配置と同様であり、最上部より４段目の横列に配置されたピンの配置は、最上部より２段目の横列に配置されたピンの配置と同じであり、以降、同様の配置が繰り返されている。
【００４１】
一方、垂直方向（縦列）のピンの配置に関し、一番左側の縦列のピンの配置は、最上段の横列のピンの配置を９０°回転させたピンの配置となっており、左側より２番目の縦列のピンの配置は、最上段より２番目の横列のピンの配置を９０°回転させたピンの配置と同様である。
【００４２】
従って、図３における内部スリット１５ｂのパターンに関し、ピン１５ｃの１辺の長さに相当する間隔Ａを隔てて内部スリット１５ｂが形成され、続いてピン１５ｄの短辺の長さに相当する間隔Ｂを隔てて内部スリット１５ｂが形成されるというパターンが水平方向、垂直方向に渡って繰り返されており、これにより、図１に示した構成のハニカム成形体１００を作製することができる。
【００４３】
内部スリット１５ｂの幅ｒは、０．０１ｍｍ以上、０．２１ｍｍ以下であることが好ましい。また、４つのコーナー部分のピン１５ｃは、図３に示すように角部が曲面形状となっている。
【００４４】
また、最外周スリット１５ａの幅は、内部スリット１５ｂのスリット幅の１．５〜４倍の値であることが望ましい。
【００４５】
この押出成形用金型１０を用いて押出成形によりハニカム成形体を作製する際には、原料供給部１１の第一貫通孔１２に成形原料組成物が供給され、上記成形原料組成物が第一貫通孔１２を通過した後、スリット形状の第二貫通孔１５を成形原料組成物が通過し、押し出されて図１に示したハニカム成形体１００の形状となる。すなわち、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂが形成されている部分がハニカム成形体の壁部に相当し、成形原料組成物がスリット形状に押し出され、連続形状のハニカム成形体が形成される。
【００４６】
本発明の押出成形用金型１０では、図３に示すように、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点と重ならないように、上記交点と交点との間に第一貫通孔１２が設けられている。
【００４７】
そのため、原料供給孔である第一貫通孔１２を通った成形原料組成物は、まず、スリット部である最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂに供給され、その後、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂに沿って、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点部及びその近傍に向かって拡大するように流れる。そして、隣り合う最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂを通った成形原料組成物が最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点部で混じり合い、ハニカム形状の成形体となる。最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点部並びに内部スリット１５ｂ同士の交点部は、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂのその他の部分に比べて成形原料組成物が通りやすい。その結果、成形原料組成物が最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点部並びに内部スリット１５ｂ同士の交点部でしっかりと混じり合って、成形原料組成物を最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの全体に均一に供給することができる。
【００４８】
また、第一貫通孔１２は、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点並びに内部スリット１５ｂ同士の交点部と重ならないように、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点と交点との間、及び、内部スリット１５ｂ同士の交点部と交点部との間に設けられるとともに、第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられている。また、ハニカム成形体の第３のセル１１４が第１のセル１１１より小さいので、第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅを避けるように第一貫通孔１２が形成されている。そのため、第一貫通孔１２より導入された成形原料組成物は、最外周スリット１５ａ及び内部スリット１５ｂの交点部並びに内部スリット１５ｂ同士の交点部で混じり合った後、さらに第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅの周囲のスリットに向かって流れ、第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅの周囲のスリットで合流する。
第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅの周囲のスリットは極めて短いため、成形原料組成物は混じり合い易く、境界部分に空隙は発生しにくく、押し出されたハニカム成形体のセル隔壁に損傷は発生しにくい。  
【００４９】
第一の面１０ａに垂直な方向から見た第一貫通孔１２の長さＬ１は、５〜１０ｍｍであることが好ましい。第一貫通孔１２の長さＬ１が５〜１０ｍｍであると、成形圧力を適切な範囲に維持することができ、押出成形用金型の寿命が長くなる。
第一貫通孔１２の長さＬ１が５ｍｍ未満であると、第一貫通孔１２の長さＬ１が短くなりすぎるため、成形部１４への負荷が大きくなり、押出成形用金型の寿命が短くなる場合がある。一方、第一貫通孔１２の長さＬ１が１０ｍｍを超えると、成形圧力を高く設定しなければならず、成形速度を上げることが困難となる場合がある。無理に成形速度を上げようとすると、押出成形用金型１００への負担が大きくなり、種々の不都合が発生しやすくなる場合がある。
【００５０】
第二の面１０ｂに垂直な方向から見た第二貫通孔１５の長さＬ２は、１〜４ｍｍであることが好ましい。第二貫通孔１５の長さＬ２が１〜４ｍｍであると、成形圧力を適切な範囲に維持することができ、成形体の形状をほぼ設定通りとすることができる。
第二貫通孔１５の長さＬ２が１ｍｍ未満であると、第二貫通孔１５の長さが短くなりすぎるため、成形体の形状をほぼ設定通りとすることが困難となり、不良品が発生し易くなる場合がある。一方、第二貫通孔１５の長さＬ２が４ｍｍを超えると、成形圧力を高く設定しなければならず、成形速度を上げるのが困難となる場合がある。無理に成形速度を上げようとすると、押出成形用金型１００への負担が大きくなり、種々の不都合が発生し易くなる場合がある。
【００５１】
第一の面１０ａから見た第一貫通孔１２の形状としては、例えば、円形、多角形等が挙げられる。その中でも特に、円形であることが好ましい。
第一の面１０ａから見た第一貫通孔１２の大きさは、特に限定されるものではなく、第二の面１０ｂから見た第二貫通孔１５の面積の総和等により多少変化するが、例えば、第一貫通孔が円形である場合、第一貫通孔１２の直径は、０．３〜１．０ｍｍであることが好ましい。
【００５２】
成形原料組成物は、作製するハニカム成形体（ハニカム構造体）の構成材料に応じて選択すればよい。成形原料組成物としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、又は、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、又は、炭化タングステン等の炭化物セラミック粉末、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、シリカ、又は、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック粉末等を挙げることができる。その中でも特に、炭化ケイ素粉末であることが好ましい。
【００５３】
押出成形用金型の素材は、炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金、炭化タングステンとコバルトとその他微量粒子（例えば、ＴｉＣ、ＴｉＮ等）とを混合して焼結した超硬合金、工具鋼、ステンレス鋼、又は、アルミニウム合金等であることが好ましく、炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金であることがより好ましい。
ここで、炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金の硬度は、一般に、１０００〜１５００Ｈｖである。
【００５４】
次に、本発明に係る押出成形用金型の製造方法について説明する。
本発明に係る押出成形用金型は、金型素材に第一貫通孔１２及び第二貫通孔１５を形成する加工工程を行うことにより製造することができる。
【００５５】
具体的には、まず、第一の面１０ａから第二の面１０ｂに向かって円柱形状の第一貫通孔１２を形成し、その後、第二の面１０ｂから第一の面１０ａに向かって、第一貫通孔１２と連通するように第二貫通孔１５を形成する（図４参照）。
第一貫通孔１２及び第二貫通孔１５の形状等については、既に説明したため、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
第一貫通孔１２及び第二貫通孔１５を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ブレード加工、放電加工等が挙げられる。
【００５７】
最後に、本発明に係る押出成形用金型を用いて製造するハニカム構造体の製造方法の一例について説明する。
上記ハニカム構造体の製造方法では、基本的に、本発明に係る押出成形用金型を用いて成形原料を押出成形することにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム成形体を作製する工程と、上記ハニカム成形体を焼成することにより、ハニカム焼成体を作製する工程とを含む。
【００５８】
（１）まず、セラミック粉末とバインダとを含む成形原料組成物を調製する。
具体的には、まず、セラミック粉末と、有機バインダと、液状の可塑剤と、潤滑剤と、水とを混合することにより、ハニカム成形体製造用の成形原料組成物を調製する。
【００５９】
上記セラミック粉末は、作製するハニカム成形体（ハニカム構造体）の構成材料に応じて選択すればよい。
ハニカム成形体の構成材料の主成分としては、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、炭化ケイ素、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、シリカ、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等を挙げることができる。
ハニカム成形体の構成材料の主成分の中では、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。
本明細書において、「主成分が炭化ケイ素である」とは、セラミック粉末が炭化ケイ素を６０重量％以上含有することをいう。主成分が炭化ケイ素である場合、炭化ケイ素のみならず、ケイ素結合炭化ケイ素も含まれる。また、炭化ケイ素以外の構成材料の主成分についても同様である。
【００６０】
（２）次に、上記成形原料組成物を押出成形し、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ことにより、所定の形状のハニカム成形体を作製する。
この際、上記した押出成形用金型を用いて押出成形を行う。
【００６１】
図１は、本発明の押出成形用金型を用いて押出成形されたハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、ハニカム成形体１００は、長手方向に垂直な断面が正方形の第１のセル１１１と第１のセル１１１よりも断面積が小さい矩形の第２のセル１１３が壁部１１５を挟んで縦横に交互に配置されるとともに、第２のセル１１３と第２のセル１１３よりさらに断面積の小さい矩形の第３のセル１１４とが壁部１１５を挟んで縦横に交互に配置された構成となっている。
この後、ハニカム成形体１００の第１のセル１１１の一の端面を、全体がチェック模様となるように、縦横に１つおきに目封止し、同じ端面において、第３のセル１１４を目封止する。一方、他の端面では、一の端面において目封止がされていない第１のセル１１１に対し、目封止を行う。目封止する際には、成形原料組成物と同じ組成のものを使用することができる。
【００６２】
（３）その後、目封止が行われたハニカム成形体を、所定の条件で脱脂処理（例えば、２００〜５００℃）し、焼成処理（例えば、１４００〜２３００℃）する。
上記の工程を経ることにより、ハニカム焼成体を作製することができる。
なお、上記ハニカム成形体の乾燥体の脱脂処理及び焼成処理の条件は、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
【００６３】
図６（ａ）は、本発明の押出成形用金型を用いて製造したハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すハニカム焼成体のＡ−Ａ線断面図である。
製造されたハニカム焼成体３０は、排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁３５を備えるとともに、排ガス入口側の端部３０ａが開口され且つ排ガス出口側の端部３０ｂが封止材層３４により目封止された排ガス導入セル３１と、排ガス出口側の端部３０ｂが開口され且つ排ガス入口側の端部３０ａが封止材層３４により目封止された排ガス排出セル３２と、排ガス導入セル３１と排ガス排出セル３２との間に形成された触媒を充填するための触媒充填用セル３３とを備え、排ガス導入セル３１と排ガス排出セル３２とは、触媒充填用セル３３を間に挟んで交互に形成されており、触媒充填用セル３３は、排ガス導入セル３１及び排ガス排出セル３２よりも容積が小さい。ハニカム成形体１００の第３のセル１１４に相当する極小セル３６は、排ガス入口側が封止材層３４により目封止され、フィルタとしては機能しないが、押出成形用金型を用いて良好な特性を有するハニカム成形体を作製するためには、第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅが必要となる。ピン１５ｅが存在しないと、ハニカム成形体を形成した際、その部分に断面積の大きな壁部が形成されることとなり、押出成形時に成形原料組成物が断面積の大きな部分に流れるため、均一な組織のハニカム成形体が形成されず、クラック等が形成され易くなる。
【００６４】
上記工程を経ることにより、ハニカム焼成体が製造されるが、本発明では、本発明の押出成形用金型を用いることにより製造された一のハニカム焼成体をハニカム構造体（ハニカムフィルタ）として用いてもよく、後述する複数のハニカム焼成体を接着する接着工程や切削工程を経て複数のハニカム焼成体からなるハニカム構造体としてもよい。
以下においては、一のハニカム焼成体からなるハニカム構造体を一体型ハニカム構造体という場合があり、複数のハニカム焼成体からなるハニカム構造体を集合型ハニカム構造体という場合がある。
図６に示すハニカム焼成体は、略四角柱形状のハニカム焼成体であるが、一体型ハニカム構造体の場合には、ハニカム構造体を構成する一のハニカム焼成体の形状は、円柱形状又は楕円柱形状が好ましく、集合型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の大きさより大きいことが望ましい。
以下に説明する工程は、集合体ハニカム構造体の製造方法において必要となる工程である。
【００６５】
（４）上記工程を経てハニカム焼成体を製造した後、複数のハニカム焼成体を用いてセラミックブロックを作製する。
一例として、複数のハニカム焼成体が接着材層を介して結束されてなるセラミックブロックを作製する方法について説明する。
まず、上記ハニカム焼成体のそれぞれの所定の側面に、接着材層となる接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成し、この接着剤ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返し、ハニカム焼成体の集合体を作製する。
次に、ハニカム焼成体の集合体を加熱して接着剤ペースト層を乾燥、固化させて接着材層とすることにより、セラミックブロックを作製する。
ここで、接着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粒子とからなるものを使用する。また、上記接着材ペーストは、さらに無機繊維及び／又はウィスカを含んでいてもよい。
【００６６】
（５）その後、セラミックブロックに切削加工を施す。
具体的には、ダイヤモンドカッター等を用いてセラミックブロックの外周を切削することにより、外周が円柱状に加工されたセラミックブロックを作製する。
【００６７】
（６）さらに、円柱状のセラミックブロックの外周面に、外周コート材ペーストを塗布し、乾燥固化して外周コート層を形成する。
ここで、外周コート材ペーストとしては、上記接着材ペーストを使用することができる。なお、外周コート材ペーストして、上記接着材ペーストと異なる組成のペーストを使用してもよい。
また、外周コート層は必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。
以上の工程によって、ハニカムフィルタとして機能する集合型ハニカム構造体を製造することができる。
【００６８】
図７は、図６（ａ）及び（ｂ）に示したハニカム焼成体３０を用いて製造された集合型ハニカム構造体を示す斜視図である。
このハニカム構造体２０では、複数個のハニカム焼成体３０が接着材層２１を介して結束されてセラミックブロック２３を構成し、このセラミックブロック２３の外周には、排ガスの漏れを防止するための外周コート層２２が形成されている。
【００６９】
このハニカム構造体２０を構成するハニカム焼成体３０では、図６（ｂ）に示すように、排ガスＧ１は、排ガス入口側端部３０ａから排ガス導入セル３１に導入された後、２つのセル隔壁３５及び触媒が充填された触媒充填用セル３３を通過して排ガス排出セル３２に入り、排ガス排出セル３２の内部を通過して排ガス出口側端部３０ｂから流出する。
その結果、排ガス中に含まれるＰＭは、セル隔壁３５により捕集され、排ガス導入セル３１の内部のセル隔壁３５に堆積し、排ガスから除去される。また、排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣまたはＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分が、触媒充填用セル３３に充填された触媒により浄化される。
【００７０】
以下、本発明の押出成形用金型の作用効果について列挙する。
（１）本発明の押出成形用金型では、上記第一の面から見た上記第一貫通孔が、上記第二の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられているので、原料供給孔である第一貫通孔を通った成形原料は、まず、上記第２のセルを形成するためのピンと上記第１のセルを形成するためのピンとの間に形成された第二貫通孔であるスリットに供給され、その後、スリットに沿って、スリットの交点部に向かって拡大するように流れる。そして、隣り合う原料供給孔を通った成形原料が上記したスリットの交点部で混じり合い、ハニカム形状を成形する。スリットの交点部は、スリット部に比べて成形原料が通りやすい。その結果、成形原料がスリットの交点部及びその近傍でしっかりと混じり合って、成形原料をスリット全体に均一に供給することができる。
【００７１】
（２）また、本発明の押出成形用金型では、上記第一貫通孔は、上記第二の面から見た各スリットの交点と重ならないように、上記交点と交点との間に設けられるとともに、上記第２のセルを形成するためのピンと重なるように設けられており、上記第３のセルを形成するためのピンが上記第一貫通孔と余り変わらない大きさであるか、上記第一貫通孔より小さいので、上記第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリット部分を避けるように第一貫通孔が形成されている。そのため、上記第一貫通孔より導入された成形原料は、スリットの交点部で混じり合った後、さらに第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットに向かって流れ、第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットで合流する。しかし、上記第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットは極めて短いため、成形原料は混じり合い易く、第一貫通孔を通った成形原料が混じり合う境界部分に空隙は発生しにくく、押し出されたハニカム成形体のセル隔壁に損傷は発生しにくい。
（３）また、本発明の押出成形用金型では、上記第３のセルを形成するためのピンの上記原料供給部と結合する部分の幅は、上記第二の面における上記第３のセルを形成するためのピンの幅の２倍以上、３倍以下であるので、第一貫通孔を通った成形原料は、スムーズに第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットに流れ込み易く、かつ、第３のセルを形成するためのピンは、しっかりと原料供給部と結合しているので、上記第３のセルを形成するためのピンの周囲のスリットに成形原料が流れ込んでも、上記ピンに損傷等が発生することがない。
（４）本発明の押出成形用金型で、上記ハニカム成形体のセル隔壁の厚さが、０．２１ｍｍ以下と薄い場合であっても、上記第一の面から見た上記各スリットの交点と重ならないように、上記交点と交点との間に設けられているので、成形原料をスリット全体に均一に供給することができ、作製されたハニカム成形体を構成するスリットに、損傷が発生しにくい。
（５）本発明の押出成形用金型で、上記第２のセル及び上記第３のセルを形成するためのピンの上記第二の面に垂直な断面形状が、曲線により形成されていると、原料供給孔である第一貫通孔を通った成形原料は、スムーズに上記第２のセル及び上記第３のセルの周辺のスリットに移動し、隣り合う原料供給孔を通った成形原料が上記したスリットの交点部で均一に混じり合い、破損等が発生しにくいハニカム形状を成形することができる。
【００７２】
（実施例）
以下、本発明をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００７３】
（実施例１）
（１）押出成形用金型の製造
まず、金型素材として、材質が炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結した超硬合金を準備した。ここで、金型素材の硬度は、１２００Ｈｖであった。
次に、ブレード加工により、上記金型素材に第一貫通孔及び第二貫通孔を形成した。具体的には、まず、第二貫通孔を形成する第二の面を周囲よりも突出させるように外周部を切削した。次に、第一の面から第二の面に向かって断面形状が円形の第一貫通孔を形成した。その後、第二の面から第一の面に向かって、第一貫通孔と連通するように、第二貫通孔を形成した。
【００７４】
製造した押出成形用金型は、第一の面に垂直な方向から見た第一貫通孔１２の長さＬ１が８．５ｍｍ、第二の面に垂直な方向から見た第二貫通孔１５の長さＬ２が２ｍｍ、最外周スリット幅ｐが０．３５ｍｍ、内部スリット幅ｒが０．０７６ｍｍであった。
また、押出成形用金型１０の第二の面１０ｂから見たピンの形状は、第１のセル１１１を形成するためのピン１５ｃは、一辺が１．１６ｍｍの正方形であり、第２のセル１１３を形成するためのピン１５ｄは、長辺が１．１６ｍｍ、短辺が０．１３ｍｍの矩形であり、第３のセル１１４を形成するためのピン１５ｅは、一辺が０．１３ｍｍの正方形であり、原料供給部と結合する部分の一辺の幅は、０．２８ｍｍであった。
【００７５】
図３に示す第一の面１０ａから見た第一貫通孔１２に関し、最外周スリット１５ａとオーバーラップするように形成されている第一貫通孔１２は、第一貫通孔１２の中心が、最外周スリット１５ａのほぼ中心線上であって、ピン１５ｃの中心線Ｘ、Ｙとほぼ重なるようにもうけられており、他の第一貫通孔１２は、第一貫通孔１２の中心が、ピン１５ｄの重心と重なるようにもうけられている。
また、スリットを構成する第二貫通孔１５は、原料供給部を構成する第一貫通孔１２と連通するように設けられている。
【００７６】
（２）ハニカム成形体の製造
（２−１）原料組成物準備工程
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％とを混合し、得られた混合物に対して、有機バインダ（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日油社製  ユニルーブ）０．８重量％、グリセリン１．３重量％、造孔材（アクリル樹脂）１．９重量％、オレイン酸２．８重量％、及び、水１３．２重量％を加えて混合して成形原料組成物を準備した。
（２−２）押出成形工程
上記（１）で製造した押出成形用金型を押出成形装置に取付け、上記（２−１）で準備した成形原料組成物を押出成形装置内に投入した。その後、成形体を連続的に作製した後、切断、及び、乾燥させることにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム成形体を作製した。
この後、ハニカム成形体を４００℃で脱脂する脱脂処理を行い、さらに、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成処理を行い、ハニカム焼成体を製造した。
なお、製造したハニカム焼成体の長手方向の長さは１５０ｍｍ、長手方向に垂直な断面において、断面形状は正方形で、大きさは３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ、最外周壁の厚さの最小値は０．３０４８ｍｍ、内部セルのセル壁３５の厚さは０．０７６ｍｍ、排ガス導入セル３１及び排ガス排出セル３２の形状は、１．１６ｍｍ×１．１６ｍｍ、触媒充填用セル３３の形状は、０．１３ｍｍ×１．１６ｍｍ、極小セル３６の形状は、０．１３ｍｍ×０．１３ｍｍ、外周壁の厚さが０．３５ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなる図６に示す形態のハニカム焼成体３０であった。上記構成のハニカム焼成体３０の触媒充填用セルに触媒として、ＣＺ（ｎＣｅＯ２・ｍＺｒＯ２）１０ｇ、水４０ｍｌ及びｐＨ調整剤を適量含む混合物を造粒し、５００℃で焼成して平均粒子径１０μｍの二次粒子を形成し、触媒充填用セルに充填した。触媒の容積比率は、４５容量％であった。
【００７７】
なお、ハニカム焼成体は、図６に示すように、端面における角部が曲線形状となるように面取りが施された四角柱形状であった。
【００７８】
続いて、平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含む耐熱性の接着材ペーストを用いてハニカム焼成体を多数結束させ、さらに、接着材ペーストを１２０℃で乾燥固化させて接着材層を形成して角柱状のセラミックブロックを作製した。
【００７９】
続いて、角柱状のセラミックブロックの外周をダイヤモンドカッターを用いて切断することにより略円柱状のセラミックブロックを作製した。
【００８０】
続いて、接着材ペーストと同様の組成からなるシール材ペーストをセラミックブロックの外周面に塗布し、シール材ペーストを１２０℃で乾燥固化させて外周コート層を形成することにより、円柱状のハニカムフィルタの製造を完了した。
ハニカムフィルタの直径は１４３．８ｍｍ、長手方向の長さは１５０ｍｍであった。
【００８１】
上記したハニカムフィルタの周囲に無機繊維からなるマットを巻き付け、金属製のケーシングに収容し、ディーゼルエンジンの排気管に接続して、排気ガスを流し、触媒及びフィルタとしての性能を評価した。その結果、ＰＭを高い捕集率で捕集することができ、ＰＭの燃焼温度を下げることができるとともに、再生処理の際に確実にＰＭを燃焼させることができた。
【符号の説明】
【００８２】
１０  押出成形用金型
１０ａ  第一の面
１０ｂ  第二の面
１１  原料供給部
１４  成形部
１０ａ  第一の面
１０ｂ  第二の面
１２  第一貫通孔
１５  第二貫通孔
１５ａ  最外周スリット
１５ｂ  内部スリット
１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ  ピン
１８  外枠
２０  ハニカム構造体
２１  接着材層
２２  外周コート層
２３  セラミックブロック
３０  ハニカム焼成体
３０ａ  排ガス入口側の端部
３０ｂ  排ガス出口側の端部
３１  排ガス導入セル
３２  排ガス排出セル
３３  触媒充填用セル
３４  封止材層
３５  セル隔壁
３６  極小セル
１００  ハニカム成形体
１１１  第１のセル
１１１ａ  一辺  
１１３  第２のセル
１１３ａ  長辺
１１４  第３のセル
１１４ａ  一辺
１１５  壁部
【図１】
2017001234.tif 000003
【図２】
2017001234.tif 000004
【図３】
2017001234.tif 000005
【図４】
2017001234.tif 000006
【図５】
2017001234.tif 000007
【図６】
2017001234.tif 000008
【図７】
2017001234.tif 000009