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JP2003040687A - ハニカムセラミックス構造体とその製造方法 - Google Patents

ハニカムセラミックス構造体とその製造方法

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Publication number
JP2003040687A
JP2003040687A JP2001187245A JP2001187245A JP2003040687A JP 2003040687 A JP2003040687 A JP 2003040687A JP 2001187245 A JP2001187245 A JP 2001187245A JP 2001187245 A JP2001187245 A JP 2001187245A JP 2003040687 A JP2003040687 A JP 2003040687A
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JP
Japan
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ceramic structure
honeycomb ceramic
honeycomb
partition wall
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001187245A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Kumazawa
和彦 熊澤
Yasushi Noguchi
康 野口
Hideaki Nishi
英明 西
Hiroyuki Suenobu
宏之 末信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Priority to CNB018144047A priority patent/CN1200755C/zh
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Priority to EP01945623A priority patent/EP1298112B1/en
Priority to US10/312,140 priority patent/US6818580B2/en
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Priority to DE60129815T priority patent/DE60129815T2/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い圧力損失と高い捕集効率を達成すること
ができるハニカムセラミックス構造体とその製造方法を
提供する。 【解決手段】 化学組成が、ＳｉＯ2 ４２〜５６重量
％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜４５重量％、ＭｇＯ １２〜１６
重量％よりなり結晶相がコージェライトを主成分とする
ハニカムセラミックス構造体である。気孔率が、５５〜
６５％で、平均細孔径が、１５〜３０μｍであり、ハニ
カムセラミックス構造体を構成する隔壁表面に露出した
細孔の総面積が、隔壁表面の総面積の３５％以上であ
る。コージェライト化原料に、造孔剤としてグラファイ
トを１５〜２５重量％、合成樹脂を５〜１５重量％添加
して混練し、次いでハニカム状に成形した後、乾燥、焼
成することにより、上記ハニカムセラミックス構造体を
製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、例えば、低圧力
損失で高い捕集効率が得られ、ディーゼルパティキュレ
ートフィルター（ＤＰＦ）として好適に用いることがで
きるハニカムセラミックス構造体とその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 近年、ディーゼル機関から排出される
パティキュレートを捕集するディーゼルパティキュレー
トフィルター（ＤＰＦ）が注目を浴びており、低圧力損
失で高い捕集効率が得られるＤＰＦが要請されている。
ＤＰＦとしては、従来からコージェライト製のハニカム
構造体が用いられており、上記のような低圧力損失で高
い捕集効率を得るべく、従来から、ハニカム構造体の気
孔率、細孔分布等の改良が行われてきた。
【０００３】 特開平９−７７５７３号公報には、気孔
率及び平均細孔径を大きくするとともに、隔壁表面にお
ける細孔分布を規定したハニカム構造体が記載され、特
開平１１−３３３２９３号公報には、隔壁厚さを所定以
下に薄くするとともに気孔率を大きくしたハニカム構造
体が記載されている。
【０００４】 また、特公平７−３８９３０号公報に
は、コージェライト化原料のうちタルク成分とシリカ成
分の両粒子として所定以上に粗粒のものを使用すること
により、高気孔率のハニカム構造体を製造することが記
載され、特許第２７２６６１６号公報には、気孔率を大
きくするとともに、細孔分布及び表面粗さを規定したハ
ニカム構造体が記載されている。
【０００５】 上記従来技術においては、気孔率を上げ
るために、コージェライト化原料を粗大粒子としたり、
造孔剤としてグラファイトや木粉、発泡剤等を添加する
ことが行われているが、十分な効果を得ることができな
かった。
【０００６】 すなわち、コージェライト化原料を粗粒
とした場合には、コージェライト化反応が十分に進行せ
ず低熱膨張を達成することが困難であった。また、造孔
剤としてグラファイトを使用する場合には、グラファイ
トを添加した成形体の誘電率が低下し、その添加量が多
くなると誘電乾燥やマイクロ波乾燥で均一な乾燥をする
ことが難しくなり、さらに焼成工程において８００〜１
０００℃の焼成時間を長くすることから、グラファイト
の急激な燃焼を抑制する必要がある等の問題があった。
【０００７】 また、スターチ類、木粉を造孔剤として
使用する場合には、混練工程において坏土を所定の硬度
にするために多量の水の添加が必要になり、乾燥工程の
効率が悪くなるとともに、焼成工程においても、スター
チ類及び木粉は２００〜４００℃の間で急激に燃焼して
大きな発熱を起こし、焼成クラックを防止することが困
難であった。このように、従来技術においては、気孔率
を所定以上に大きくすることは極めて困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】 そこで、本発明者は
上記した従来の課題に鑑みて鋭意検討を行った結果、ハ
ニカム構造体の気孔率を所定以上に上げるとともに、実
際に排ガスが接触し、排ガスが通過する隔壁表面に存在
する細孔面積に着目し、隔壁表面に露出した細孔面積の
総和を所定以上としたときに極めて低い圧力損失とな
り、かつ高い捕集効率を達成することができることを見
出し、本発明に到達したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、化学組成がＳｉＯ 2 ４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ
3 ３０〜４５重量％、ＭｇＯ １２〜１６重量％より
なり結晶相がコージェライトを主成分とするハニカムセ
ラミックス構造体であって、気孔率が５５〜６５％、平
均細孔径が１５〜３０μｍであり、ハニカムセラミック
ス構造体を構成する隔壁表面に露出した細孔の総面積
が、隔壁表面の総面積の３５％以上であることを特徴と
するハニカムセラミックス構造体が提供される。
【００１０】 本発明のハニカムセラミックス構造体に
おいては、隔壁表面に露出した細孔の総面積が、隔壁表
面の総面積の４０％以上であり、また、平均細孔径が１
５〜２５μｍであることが好ましい。さらに、隔壁厚さ
が３００μｍ以下であることが好ましい。また、パーミ
アビリティーが、１．５〜６μｍ2であることが好まし
い。また、本発明のハニカムセラミックス構造体は、４
０〜８００℃の間における熱膨張係数が、０．５×１０
-6／℃以下であることが望ましい。
【００１１】 本発明のハニカムセラミックス構造体
は、ディーゼル機関から排出されるパティキュレートを
捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰ
Ｆ）として好ましく用いることができる。
【００１２】 また、本発明によれば、コージェライト
化原料に、造孔剤としてグラファイトを１５〜２５重量
％、合成樹脂を５〜１５重量％添加して混練し、次いで
ハニカム状に成形した後、乾燥、焼成することにより、
化学組成がＳｉＯ 2 ４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ3 ３
０〜４５重量％、ＭｇＯ １２〜１６重量％よりなり結
晶相がコージェライトを主成分とし、気孔率が５５〜６
５％、平均細孔径が１５〜３０μｍであり、該ハニカム
セラミックス構造体を構成する隔壁表面に露出した細孔
の総面積が、該隔壁表面の総面積の３５％以上であるハ
ニカムセラミックス構造体を製造することを特徴とする
ハニカムセラミックス構造体の製造方法が提供される。
【００１３】 上記において、合成樹脂としては、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸
メチル（ＰＭＭＡ）、及びフェノール樹脂のいずれか一
つ、あるいはこれらの組み合わせであることが好まし
く、また、コージェライト化原料中のタルク原料の平均
粒子径が５０μｍ以下で、シリカ原料の平均粒子径が６
０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】 以下、本発明をさらに詳細に説
明する。本発明のハニカムセラミックス構造体は、化学
組成がＳｉＯ2 ４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜
４５重量％、ＭｇＯ １２〜１６重量％よりなり結晶相
がコージェライトを主成分とするもので、その気孔率が
５５〜６５％、平均細孔径が１５〜３０μｍであり、か
つ、ハニカムセラミックス構造体を構成する隔壁表面に
露出した細孔の総面積が、隔壁表面の総面積の３５％以
上である。
【００１５】 本発明のハニカムセラミックス構造体で
は、その気孔率の範囲は５５〜６５％である。気孔率が
５５％未満の場合には、排ガスの圧力損失が上昇して好
ましくなく、一方、気孔率が６５％を超えるとハニカム
構造体の機械的強度が著しく低下し、実使用に耐え得る
ことができない。
【００１６】 また、このハニカムセラミックス構造体
においては、平均細孔径が１５〜３０μｍであり、１５
〜２５μｍであることが好ましい。平均細孔径が１５μ
ｍ未満の場合には、捕集効率は上昇するが圧力損失が高
くなって好ましくなく、また、平均細孔径が３０μｍを
超えると、圧力損失は低くて良好であるが、大気孔を通
じて排ガス中の微粒子が捕集されない確率が高くなる。
特に、ハニカムセラミックス構造体の隔壁の壁厚が３０
０μｍ以下の場合には、捕集効率の低下が顕著となる。
また、平均細孔径が３０μｍを超えて気孔率が５５％未
満の場合、初期の圧力損失は低いものの、使用時間が進
むにつれ圧力損失が急激に上昇する傾向がある。これ
は、大気孔を通じ排ガス中の微粒子が隔壁内部に堆積し
やすくなり、燃焼再生時に隔壁内部で燃え残る可能性が
高くなるからと推定される。さらに、隔壁表面に酸化触
媒を担持した連続再生タイプのものでも、同様に隔壁内
部に燃え残って堆積し圧力損失を上昇させると推定され
る。このことから、平均細孔径は１５〜２５μｍの範囲
であることがより好ましい。
【００１７】 また、本発明においては、ハニカムセラ
ミックス構造体を構成する隔壁表面に露出した細孔の総
面積が、隔壁表面の総面積の３５％以上である。このよ
うに、隔壁表面に露出した細孔の総面積を所定以上に大
きくしたことにより、排ガスに対し極めて低い圧力損失
で、かつ高い捕集効率を達成することができる。なお、
隔壁表面に露出した細孔の総面積は、隔壁表面の総面積
の４０％以上が好ましく、６０％以下であることが好ま
しい。
【００１８】 また、本発明のハニカム構造体において
は、パーミアビリティーを、１．５〜６μｍ2とするこ
とができる。パーミアビリティーをこの範囲とするハニ
カム構造体では、排ガスに対し低い圧力損失で、高い捕
集効率を達成することができる。ここで、本明細書にお
いてパーミアビリティーとは、次式に基づいて求められ
る数値を意味する。
【００１９】
【数１】
【００２０】 「式中、Ｃは、パーミアビリティー（μ
ｍ2）、Ｆは、ガス流速（ｃｍ3／ｓ）、Ｔは、試料厚み
（ｃｍ）、Ｖは、ガス粘性（ｄｙｎｅｓ・ｓ／ｃ
ｍ2）、Ｄは、試料直径（ｃｍ）、Ｐは、ガス圧力（Ｐ
ＳＩ）をそれぞれ示す。また、式中に示す数値は、１
３．８３９（ＰＳＩ）＝１（ａｔｍ）であり、６８９４
７．６（ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2）＝１（ＰＳＩ）であ
る。」
【００２１】 本発明のハニカムセラミックス構造体
は、４０〜８００℃の間における熱膨張係数が０．５×
１０-6／℃以下とすることができる。このような熱膨張
係数を有する場合には、極めて優れた耐熱衝撃性を示
し、急激な温度変化が繰り返し発生しても、破損するお
それが殆どない。また、本発明のハニカムセラミックス
構造体は上記したように捕集効率が高いため、隔壁の壁
厚が３００μｍ以下という薄壁のハニカム構造体に好ま
しく適用することができる。
【００２２】 したがって、上記の構成を有する本発明
のハニカムセラミックス構造体は、ディーゼル機関から
排出されるパティキュレートを捕集するディーゼルパテ
ィキュレートフィルター（ＤＰＦ）として極めて好まし
く適用することができる。
【００２３】 次に、本発明に係るハニカムセラミック
ス構造体の製造方法について説明する。
【００２４】 まず、タルク、カオリン、仮焼カオリ
ン、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカの中から、
化学組成がＳｉＯ2 ４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ3３０
〜４５重量％、ＭｇＯ １２〜１６重量％の範囲に入る
ように所定の割合に調合されたコージェライト化原料
に、造孔剤としてグラファイトを１５〜２５重量％、及
びＰＥＴ、ＰＭＭＡ、フェノール樹脂等の合成樹脂を５
〜１５重量％添加し、メチルセルロース類、界面活性剤
を所定量添加後、水を適宜加えて混練し坏土とする。次
いで、この坏土を真空脱気後、ハニカム構造に押出成形
し、誘電乾燥もしくはマイクロ波乾燥、熱風乾燥法によ
り乾燥した後、最高温度を１４００〜１４３５℃の間で
焼成するという一連の工程により、本発明に係るハニカ
ムセラミックス構造体を製造することができる。
【００２５】 また、ハニカムセラミックス構造体にお
ける千鳥状の端面封止は、乾燥後もしくは焼成後に実施
し、再度ハニカム構造体を焼成すること等により行う。
【００２６】 本発明の製造方法においては、コージェ
ライト化原料に、造孔剤として使用されるグラファイト
を１５〜２５重量％添加するとともに、燃焼時の発熱量
が比較的小さなＰＥＴ、ＰＭＭＡ、又はフェノール樹脂
等の合成樹脂を５〜１５重量％添加することを特徴とし
ており、このことにより、５５％以上の気孔率を持つコ
ージェライトハニカム構造体を安価に大量生産するこが
可能となった。
【００２７】 コージェライト化原料に対するグラファ
イトの添加量が２５重量％を超えると、誘電乾燥および
マイクロ波乾燥で均一な乾燥をすることが難しくなると
ともに焼成工程ではグラファイトが燃焼する８００〜１
０００℃の焼成時間を長くしてグラファイトの急激な燃
焼を抑制する必要があった。このグラファイトの燃焼域
の昇温速度が速すぎる場合には、グラファイトが急激に
燃焼しハニカム構造体中に大きな温度分布が生じ、クラ
ックが発生する危険性がある。また、グラファイトが燃
え残った場合、１２００℃以上の高温でのコージェライ
ト化反応に悪影響を及ぼし、熱膨張が高くなる危険性も
ある。このため、グラファイトの添加量は工業的な量産
を考えた場合、２５重量％以下であることが必要があ
り、より好ましくは２０重量％以下である。グラファイ
トの添加の下限量は、造孔性及び発熱量を鑑みると１５
重量％以上が必要である。
【００２８】 本発明では、このグラファイトに燃焼時
の発熱量が比較的小さな合成樹脂を所定量添加すること
により、５５％以上という大きな気孔率のハニカム構造
体を製造することが可能となったものである。
【００２９】 また、本発明のハニカムセラミックス構
造体のように、ハニカム構造体隔壁表面に露出した細孔
の総面積を大きくするためには、気孔率を大きくすると
ともに、コージェライト化反応の過程でタルク、シリカ
より形成される細孔を制御する必要がある。タルク原
料、シリカ原料を粗粒にした場合、平均細孔径を大きく
することはできるが、形成された細孔が必ずしも隔壁表
面に現れず、隔壁内部に粗大な細孔を形成するにとどま
る。これは、押出成形時に粗大粒子が隔壁中心に集まる
傾向があるからである。
【００３０】 そこで、本発明においては、細孔形成に
重要なタルク原料の平均粒子径を５０μｍ以下、及びシ
リカ原料の平均粒子径を６０μｍ以下に制御することに
より、効果的に隔壁表面に細孔を形成することが可能と
なり、その結果、ハニカム構造体の隔壁表面に露出した
細孔の総面積の、隔壁表面の総面積に対する割合を３５
％以上に大きくすることができる。なお、タルク原料の
平均粒子径は２０〜５０μｍの範囲、シリカ原料の平均
粒子径は２０〜６０μｍの範囲がより好ましい。
【００３１】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 （実施例１〜１１、比較例１〜１６）表１に示すコージ
ェライト化原料および造孔剤を表２に示す割合にそれぞ
れ調合し、メチルセルロース及びヒドロキシプロポキシ
ルメチルセルロースを各々２重量％、界面活性剤として
脂肪酸石鹸を０．５重量％添加し水を適宜添加して坏土
とした。次いで、この坏土を用いて、表３に示すよう
に、φ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ（長さ）でセル構造が壁
厚：３００μｍ、セル数：３１セル／ｃｍ2もしくは壁
厚：４３０μｍ、セル数：１６セル／ｃｍ2の各種のハ
ニカム構造体を押出成形し、誘電乾燥及び熱風乾燥で水
分を除去した。その後、最高温度１４１５℃で最高温度
保持時間８時間の条件で焼成し、端面を交互に千鳥状に
なるように、スラリー状のコージェライト化原料で目封
止した後、最高温度１４２０℃で再度焼成し、各種のハ
ニカムセラミックス構造体の評価サンプルを作成した。
得られたハニカムセラミックス構造体の物性及び評価結
果を表３に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】 ここで、ハニカムセラミックス構造体の
平均細孔径、気孔率、隔壁表面に露出した細孔の総面積
の、隔壁表面の総面積に対する割合（面積率）、パーミ
アビリティー、４０〜８００℃間における熱膨張係数
（ＣＴＥ）、圧力損失、及び捕集効率は、下記のように
測定した。
【００３６】 平均細孔径及び気孔率は水銀圧入法によ
り測定された細孔分布より求められる。気孔率は総細孔
容積より計算された。
【００３７】 面積率：ＳＥＭ観察により得られた隔壁
表面の写真を画像解析処理装置を用いて解析すること
で、隔壁表面に露出した細孔の面積率を求めた。 ＣＴＥ：石英を標準試料として、示差式測定法により測
定された。
【００３８】 パーミアビリティー：各ハニカムセラミ
ックス構造体から隔壁の一部を取出し、凹凸がなくなる
ように加工したものを試料とし、この試料をφ２０ｍｍ
のサンプルホルダーでガス漏れのないよう上下から挟み
込んだ後、試料に特定のガス圧でガスを流入させた。こ
の際、試料を通過したガスについて、以下に示す式に基
づいてパーミアビリティーを求めた。
【００３９】
【数２】
【００４０】 「式中、Ｃは、パーミアビリティー（μ
ｍ2）、Ｆは、ガス流速（ｃｍ3／ｓ）、Ｔは、試料厚み
（ｃｍ）、Ｖは、ガス粘性（ｄｙｎｅｓ・ｓ／ｃ
ｍ2）、Ｄは、試料直径（ｃｍ）、Ｐは、ガス圧力（Ｐ
ＳＩ）をそれぞれ示す。また、式中に示す数値は、１
３．８３９（ＰＳＩ）＝１（ａｔｍ）であり、６８９４
７．６（ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2）＝１（ＰＳＩ）であ
る。」
【００４１】 圧力損失：軽油ガスバーナーによりスー
トを発生させ、その下流側にＤＰＦを装着してガス流量
２．４Ｎｍ3／ｍｉｎ、温度約１５０℃のスートを含む
燃焼ガスをＤＰＦに流し、ＤＰＦにスートを堆積させな
がらＤＰＦ前後の圧力差の経時変化から求めた。
【００４２】 捕集効率：軽油ガスバーナーによりスー
トを発生させ、その下流側にＤＰＦを装着し、ガス流量
２．４Ｎｍ3／ｍｉｎ、温度約１５０℃のスートを含む
燃焼ガスをＤＰＦに流し、ＤＰＦの上流側，下流側それ
ぞれから一定比率で分流したガス中のスート重量の比率
から、ＤＰＦの補集効率を求めた。
【００４３】（考察）図１は実施例１のハニカムセラミ
ックス構造体のリブ断面のＳＥＭ写真、図２は実施例１
のハニカムセラミックス構造体の隔壁表面（膜面）のＳ
ＥＭ写真を示している。また、図３は比較例５のハニカ
ムセラミックス構造体のリブ断面のＳＥＭ写真、図４は
比較例５のハニカムセラミックス構造体の隔壁表面（膜
面）のＳＥＭ写真を示している。図２及び図４の二つの
写真において、白色に表れている（図面代用写真では黄
色く表われている）のは隔壁表面に露出した気孔（表面
気孔）である。表面気孔の面積率が高いと、初期圧損の
低下につながる。
【００４４】 図３及び図４は比較例５であるハニカム
構造体の微構造を表わしている。図３及び図４の写真か
ら、比較例５のリブ断面では、平均粒径７５μｍの粗い
シリカ原料によって非常に大きな気孔がリブの中心付近
に集まっていることが分かる。粗いタルク原料やシリカ
原料を用いることにより、大きな気孔が形成されること
が知られているが、ハニカムの押出成形の際に粗い原料
がリブの中心付近に集まり、その結果、大きな気孔がリ
ブの中心付近にしか生成しない。比較例５の膜面の写真
において、隔壁表面に露出した細孔の総面積は２０％に
すぎなかった。比較例５は圧力損失がそれほど高くはな
いが、大きな気孔の影響で捕集効率が８０％と悪いもの
であった。
【００４５】 図１及び図２に示す実施例１では、気孔
率を高めるためにグラファイトとともに合成樹脂である
ＰＥＴを造孔剤として使用している。その結果、気孔率
は６３％と高くなった。また、合成樹脂を用いるとハニ
カム構造体の気孔率が増加すると同時に、図１のリブ断
面の上端面と下端面の様子から分かるように、表面気孔
が増加する効果が確認された。図２の写真の画像解析を
行うと、実施例１の表面気孔の面積率は４５％と高く、
その結果、表３に示すように、パーミアビリティーが
４．８μｍ2であり、初期圧力損失は６５ｍｍＨｇと非
常に低いレベルで抑えられ、かつ、捕集効率も９５％と
高いレベルのものであった。
【００４６】 従来、グラファイト代替の造孔剤として
はデンプンなどが用いられてきたが、多用すると、乾燥
工程や焼成工程で「切れ」が発生する問題があった。図
５は造孔剤としてデンプン（コーンスターチ）１０重量
％及びグラファイト２０重量％を含んだ生地（比較例
７：バッチ６−２）と合成樹脂（ＰＥＴ）１０重量％及
びグラファイト２０重量％を含んだ生地（実施例７：バ
ッチ１２）の重量減少率（ＴＧ）と発熱量（ＤＴＡ）の
関係を示すグラフである。
【００４７】 図５から、デンプンを造孔剤として用い
ると、デンプンが３００℃〜３５０℃付近で熱分解する
ために急激に発熱し（ＤＴＡの点線を参照）、その熱応
力によって焼成工程で切れが発生する。しかし、造孔剤
としてＰＥＴ、ＰＭＭＡ、フェノール樹脂、架橋ポリス
チレン等を用いると、その温度域での発熱量は低く抑え
られ（ＤＴＡ実線を参照）、焼成過程で切れを発生させ
ることが極めて少なくなる利点があることが判明した。
【００４８】 図６はスート（すす）付け時間と圧力損
失の関係を示すグラフである。図６の実線は実施例１の
ハニカム構造体についての結果であり、図４の破線は比
較例５のハニカム構造体についての結果である。
【００４９】 スート付け条件としては、軽油ガスバー
ナーによって発生させたガス温度：約１５０℃のものを
用い、ガス流量：２．４Ｎｍ3／ｍｉｎとして、実施例
１及び比較例５のハニカム構造体からなるＤＰＦに流入
させた。
【００５０】 図６の結果から分かるように、気孔率が
６３％で面積率が４５％と大きい実施例１のハニカム構
造体では、所定時間を経過してもその圧力損失の上昇は
大きくないが、一方、気孔率が５０％で面積率が２０％
と小さい比較例５のハニカム構造体を用いた場合には、
時間経過とともにその圧力損失の上昇が大きくなってい
ることがわかる。
【００５１】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、低い圧力損失と高い捕集効率を達成することができ
るハニカムセラミックス構造体とその製造方法を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１のハニカムセラミックス構造体のリ
ブ断面のＳＥＭ写真を示す。
【図２】 実施例１のハニカムセラミックス構造体の隔
壁表面（膜面）のＳＥＭ写真を示す。
【図３】 比較例５のハニカムセラミックス構造体のリ
ブ断面のＳＥＭ写真を示す。
【図４】 比較例５のハニカムセラミックス構造体の隔
壁表面（膜面）のＳＥＭ写真を示す。
【図５】 比較例７と実施例７の重量減少率（ＴＧ）と
発熱量（ＤＴＡ）の関係を示すグラフである。
【図６】 スート付け時間と圧力損失の関係を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 英明 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 末信 宏之 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 4D019 AA01 BA05 BB06 BC12 BD01 BD03 CA01 CB06 4G019 FA01 FA12 4G030 AA07 AA36 AA37 AA60 BA34 CA01 CA10 GA11 GA14 GA21 HA05 HA08 4G054 AA06 AB09 BD00 BD19

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 化学組成がＳｉＯ2 ４２〜５６重量
    ％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜４５重量％、ＭｇＯ １２〜１６
    重量％よりなり結晶相がコージェライトを主成分とする
    ハニカムセラミックス構造体であって、 気孔率が５５〜６５％、平均細孔径が１５〜３０μｍで
    あり、 該ハニカムセラミックス構造体を構成する隔壁表面に露
    出した細孔の総面積が、該隔壁表面の総面積の３５％以
    上であることを特徴とするハニカムセラミックス構造
    体。
  2. 【請求項２】 隔壁表面に露出した細孔の総面積が、該
    隔壁表面の総面積の４０％以上である請求項１に記載の
    ハニカムセラミックス構造体。
  3. 【請求項３】 平均細孔径が、１５〜２５μｍである請
    求項１又は２に記載のハニカムセラミックス構造体。
  4. 【請求項４】 隔壁厚さが、３００μｍ以下である請求
    項１〜３のいずれか一項に記載のハニカムセラミックス
    構造体。
  5. 【請求項５】 パーミアビリティーが、１．５〜６μｍ
    2である請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム
    セラミックス構造体。
  6. 【請求項６】 ４０〜８００℃の間における熱膨張係数
    が０．５×１０-6／℃以下である請求項１〜５のいずれ
    か一項に記載のハニカムセラミックス構造体。
  7. 【請求項７】 ディーゼルパティキュレートフィルター
    として用いられる請求項１〜６のいずれか一項に記載の
    ハニカムセラミックス構造体。
  8. 【請求項８】 コージェライト化原料に、造孔剤として
    グラファイトを１５〜２５重量％、合成樹脂を５〜１５
    重量％添加して混練し、次いでハニカム状に成形した
    後、乾燥、焼成することにより、化学組成がＳｉＯ2
    ４２〜５６重量％、Ａｌ2Ｏ3 ３０〜４５重量％、Ｍｇ
    Ｏ １２〜１６重量％よりなり、結晶相が、コージェラ
    イトを主成分とし、気孔率が５５〜６５％、平均細孔径
    が１５〜３０μｍであり、該ハニカムセラミックス構造
    体を構成する隔壁表面に露出した細孔の総面積が、該隔
    壁表面の総面積の３５％以上であるハニカムセラミック
    ス構造体を製造することを特徴とするハニカムセラミッ
    クス構造体の製造方法。
  9. 【請求項９】 合成樹脂が、ポリエチレンテレフタレー
    ト（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、
    架橋ポリスチレン、及びフェノール樹脂のいずれか一
    つ、あるいはこれらの組み合わせである請求項８に記載
    のハニカムセラミックス構造体の製造方法。
  10. 【請求項１０】 コージェライト化原料中のタルク原料
    の平均粒子径が５０μｍ以下で、シリカ原料の平均粒子
    径が６０μｍ以下である請求項８又は９に記載のハニカ
    ムセラミックス構造体の製造方法。
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