JP2002166404A - セラミック構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の連通した開孔を有するセラミックブロ
ックの外周部にペースト層を形成することによりセラミ
ック構造体を製造する際、得られるセラミック構造体の
外形寸法に殆どばらつきが生じることのないセラミック
構造体の製造方法を提供する。 【解決手段】 セラミックブロックの端面の外形よりも
大きい平板状を有するその主面の外形が同じ２個の挟持
用部材により上記セラミックブロックを軸支し、回転さ
せるセラミックブロック軸支工程と、上記セラミックブ
ロックの外周部に、シール材ペーストを付着させるペー
スト付着工程と、スクレーパを、回転中の上記２個の支
持板の側面に当接するように移動させてペースト層を形
成するペースト層形成工程とを含むことを特徴とするセ
ラミック構造体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気ガス中のパティキュレート等を除去するフィ
ルタとして用いられるセラミック構造体の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、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気ガス中に含有され
る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。この排気ガスを多孔質セラミック
を通過させるたとにより、排気ガス中のパティキュレー
トを捕集して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが
種々提案されている。

【０００３】このようなセラミックフィルタは、通常、
図１に示したセラミック構造体１０のように、炭化珪素
等からなる多孔質セラミック部材３０が複数個結束され
てセラミックブロックを構成し、このセラミックブロッ
クの周囲にシール材層１３が形成されている。また、こ
の多孔質セラミック部材３０は、図２に示したように、
長手方向に多数の貫通孔３１が並設され、貫通孔３１同
士を隔てる隔壁３３がフィルタとして機能するようにな
っている。

【０００４】即ち、多孔質セラミック部材３０に形成さ
れた貫通孔３１は、図２（ｂ）に示したように、排気ガ
スの入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填材３２
により目封じされ、一の貫通孔３１に流入した排気ガス
は、必ず貫通孔３１を隔てる隔壁３３を通過した後、他
の貫通孔３１から流出されるようになっている。

【０００５】排気ガス浄化装置では、このような構成の
セラミック構造体１０が内燃機関の排気通路に設置さ
れ、内燃機関より排出された排気ガス中のパティキュレ
ートは、このセラミック構造体１０を通過する際に隔壁
３３により捕捉され、排気ガスが浄化される。

【０００６】ここで、シール材層１３は、セラミック構
造体１０を内燃機関の排気通路に設置した際、セラミッ
ク構造体１０の外周部から排気ガスが漏れ出すことを防
止したりセラミック構造体１０の断熱等の目的で設けら
れているものである。

【０００７】従来、このようなシール材層１３をセラミ
ック構造体１０の外周部に形成するには、まず、多孔質
セラミック部材を複数個結束してセラミックブロックを
作製し、このセラミックブロックをその軸方向に軸支
し、回転させる。次に、シール材層１３を形成するため
のシール材ペーストを上記セラミックブロックの外周部
に付着させた後、上記シール材ペーストに板状部材を接
触させて、上記シール材ペーストを均一な厚さに引き延
ばしてペースト層を形成し、このペースト層を乾燥、固
化させることにより、セラミック構造体１０の外周部に
シール材層１３を形成していた。

【０００８】しかしながら、このような方法でセラミッ
クブロック１５の外周部にシール材層１３を形成した場
合、シール材層１３の厚さをほぼ均一にすることはでき
るものの、製造されたセラミック構造体の外形（直径）
をほぼ一定とすることは困難であり、製造された個々の
セラミック構造体の外形がばらついてしまうという問題
があった。なお、ここでセラミック構造体の外形とは、
セラミック構造体の表面部分（主に側面部分）の形状を
いい、外形が一定とは、セラミック構造体を軸に垂直な
面で切断した際に、得られる形状がどの部分でも一定で
あることをいうものとする。従って、セラミック構造体
が円柱形状である場合には、直径がどの部分でも一定で
あることを意味する。

【０００９】製造されたセラミック構造体にこのような
外形寸法のばらつきが発生すると、このセラミック構造
体を断熱繊維等からなる保持シール体を介して内燃機関
の排気通路に設置した際、セラミック構造体を排気通路
にしっかりと固定することができず、実際に排気ガスを
流した際、セラミック構造体がずれてしまう場合がある
という問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するためになされたもので、多数の連通した開
孔を有するセラミックブロックの外周部にペースト層を
形成することによりセラミック構造体を製造する際、得
られるセラミック構造体の外形寸法に殆どばらつきが生
じることのないセラミック構造体の製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の連通し
た開孔を有するセラミックブロックの外周部がシール材
によりコーティングされ、上記セラミックブロックが粒
子捕集用フィルタとして機能するように構成されたセラ
ミック構造体の製造方法であって、その主面の外形が上
記セラミックブロックの端面の外形よりも大きい平板状
の支持板に軸部材が固定された挟持用部材であって、上
記支持板の外形が同じ２個の上記挟持用部材により上記
セラミックブロックを両側から軸支し、回転させるセラ
ミックブロック軸支工程と、上記セラミックブロックの
外周部に、少なくとも無機繊維、無機バインダー、有機
バインダー及び無機粒子を含むシール材ペーストを付着
させるペースト付着工程と、上記シール材ペーストと接
触する辺部が直線的に構成されたスクレーパを、回転中
の上記２個の支持板の側面に当接するように移動させて
ペーストに押しつけ、上記セラミックブロックの外周部
分であって、上記支持板と上記スクレーパとにより形成
された空間に上記シール材ペーストを充填することによ
り、ペースト層を形成するペースト層形成工程とを含む
ことを特徴とするセラミック構造体の製造方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミック構造体
の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

【００１３】本発明のセラミック構造体の製造方法は、
多数の連通した開孔を有するセラミックブロックの外周
部がシール材によりコーティングされ、上記セラミック
ブロックが粒子捕集用フィルタとして機能するように構
成されたセラミック構造体の製造方法であって、その主
面の外形が上記セラミックブロックの端面の外形よりも
大きい平板状の支持板に軸部材が固定された挟持用部材
であって、上記支持板の外形が同じ２個の上記挟持用部
材により上記セラミックブロックを両側から軸支し、回
転させるセラミックブロック軸支工程と、上記セラミッ
クブロックの外周部に、少なくとも無機繊維、無機バイ
ンダー、有機バインダー及び無機粒子を含むシール材ペ
ーストを付着させるペースト付着工程と、上記シール材
ペーストと接触する辺部が直線的に構成されたスクレー
パを、回転中の上記２個の支持板の側面に当接するよう
に移動させてペーストに押しつけ、上記セラミックブロ
ックの外周部分であって、上記支持板と上記スクレーパ
とにより形成された空間に上記シール材ペーストを充填
することにより、ペースト層を形成するペースト層形成
工程とを含むことを特徴とするものである。

【００１４】本発明のセラミック構造体の製造方法にお
けるセラミック構造体を構成するセラミックブロックの
外形は特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形
等任意のものを挙げることができ、また、粒子捕集用フ
ィルタとして機能するものであればその構造は特に限定
されず、多数の連通した開孔を有する柱状の構造のもの
や、上記従来の技術で説明したような、多数の貫通孔が
隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セ
ラミック部材が接着層を介して複数個結束された構造の
もの等を挙げることができる。これらのなかでは、多数
の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状
の多孔質セラミック部材が接着層を介して複数個結束さ
れた構造のものであることが望ましい。以下に、その理
由について説明する。

【００１５】すなわち、セラミックブロックを構成する
原料セラミックが、炭化珪素のような熱膨張係数が大き
なもので、その構造が多数の連通した開孔を有する柱状
である場合、フィルタとして使用中の昇温、降温等によ
りセラミックブロックが大きく膨張又は収縮てしまい、
セラミック構造体にクラック等が発生し、粒子捕集用フ
ィルタとして機能することができなくなる。

【００１６】しかしながら、セラミックブロックの構造
を、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された
角柱形状の多孔質セラミック部材が接着層を介して複数
個結束されたものとすることで、上記各多孔質セラミッ
ク部材の昇温、降温に起因する膨張、収縮は小さなもの
となり、その結果、セラミック構造体にクラック等が発
生することを防止することができる。但し、例えば、セ
ラミックブロックの原料セラミックが、コージェライト
のようなその熱膨張係数が小さなものである場合、セラ
ミックブロックの構造は上記柱状のものであっても差し
支えない。

【００１７】従って、以下の説明においては、セラミッ
クブロックの構造は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手
方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接
着層を介して複数個結束されたものとし、図１及び図２
を適宜参照しながら説明することとする。

【００１８】以下に、本発明のセラミック構造体の製造
方法を図３に基づいて説明するが、ここでは、シール材
層の形成工程について詳しく説明し、シール材層形成の
対象となるセラミックブロックの製造方法については、
後述することにする。図３は、本発明のセラミック構造
体の製造方法の一工程を模式的に示した断面図である。

【００１９】本発明のセラミック構造体の製造方法にお
いては、まず、セラミックブロック軸支工程を行うが、
この工程においては、その主面の外形が上記セラミック
ブロックの端面の外形よりも大きい平板状の支持板に軸
部材が固定された挟持用部材であって、上記支持板の外
形が同じ２個の上記挟持用部材により上記セラミックブ
ロックを両側から軸支し、回転させる。

【００２０】この挟持用部材４０は、図３に示したよう
に、二重構造となっており、その内部に設けられ、セラ
ミックブロック１５の中心軸に近い部分を挟持する中心
部挟持用部材４２と、この中心部挟持用部材４２を包む
ように形成され、セラミックブロック１５の外周部付近
を挟持する外周部挟持用部材４１とからなる。

【００２１】また、中心部挟持用部材４２は、平板状の
支持板４２ａと支持板４２ａに固定された軸部材４２ｂ
とからなり、外周部挟持用部材４１は、平板状で内部が
空洞の支持板４１ａとこの支持板４１ａに固定された、
同じく内部が空洞の軸部材４１ｂとからなる。

【００２２】このように挟持用部材４０を二重構造とし
たのは、セラミックブロック１５の外周部にペースト層
１３０を形成した後、セラミックブロック１５を取り外
す際、セラミックブロック１５の両端面の一部を露出さ
せ、他の部材でセラミックブロック１５の上記端面を挟
持する必要がある。しかしながら、挟持用部材４０を一
体構造としたのでは、挟持用部材４０でセラミックブロ
ック１５を挟持したまま、ペースト層１３０に接触せず
に、他の部材でセラミックブロック１５を挟持すること
ができないからである。なお、セラミックブロック１５
の取り外し工程については、後述する。

【００２３】挟持用部材４０の形状は図示したものに限
定されず、セラミックブロック１５を取り外す際に、セ
ラミックブロック１５の両端面の一部を露出させること
ができるように構成されたものであれば、任意の構造の
ものを挙げることができる。例えば、外周挟持用部材４
１の支持板４１ａの内部が空洞でなく、厚手の板状体か
らから構成されているものであってもよい。この場合に
は、外周挟持用部材の支持板の中心付近に貫通孔を有す
る凹部が形成され、その凹部に図３と同様の構成の中心
部挟持用部材４２の支持板４２ａが嵌合され、上記貫通
孔に軸部材４２ｂが挿通されていることとなる。

【００２４】また、外周部挟持用部材４１を構成する２
個の支持板４１ａの外形を同じとしたのは、ペースト層
を形成したセラミックブロック１５の両端面の外形が同
じになるようにするためである。２個の支持板４１ａの
外形を同じにすることにより、後述する操作によりペー
スト層を形成し、乾燥等を行うことによりシール材層と
すると、シール材層を含めた外周の形状（直径）が、全
範囲で同じセラミックブロックを再現性よく製造するこ
とができるのである。なお、セラミックブロック１５を
挟持用部材４０で挟持する際、２個の支持板４１ａは、
互いの中心線が一直線上に並ぶように配置する。

【００２５】また、図示はしないが、挟持用部材４０
（外周部挟持用部材４１及び中心部挟持用部材４２）の
セラミックブロック１５と接触する部分には、薄い弾性
体の層を形成してもよい。セラミックブロック１５の端
面が破損することを防止するためである。但し、セラミ
ックブロック１５を挟持用部材４０で挟持した際、これ
らの間に殆ど隙間が存在しないようにする必要がある。
上記隙間からシール材層となるシール材ペーストが漏れ
出すことを防止するためである。

【００２６】上記弾性体としては特に限定されず、例え
ば、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソ
プレンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコ
ーンゴム等の合成ゴムやポリイソブチレン、ポリエチレ
ン等のエラストマー、発泡ポリウレタン、発泡ポリスチ
レン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン等のプラ
スチック発泡体、その他、天然ゴム、スポンジゴム等を
挙げることができる。

【００２７】そこで、次に、セラミックブロックの外周
部にペースト層を形成する工程について、具体的に説明
することにする。また、最初に、このような二重構造の
挟持用部材４０を使用し、セラミックブロック１５を両
側から挟持し、回転させる。このとき、セラミックブロ
ック１５の回転速度は、２〜１０ｍｉｎ^-1が好ましい。

【００２８】次に、ペースト付着工程として、上記セラ
ミックブロックの外周部に、少なくとも無機繊維、無機
バインダー、有機バインダー及び無機粒子を含むシール
材ペーストを付着させる。

【００２９】このシール材ペーストを付着させる方法と
しては特に限定されず、例えば、シール材ペーストをチ
ューブ等を用いて輸送し、回転しているセラミックブロ
ック１５の上部に上記チューブより流出させてシール材
ペーストの塊を付着させる方法等が挙げられる。また、
付着させるシール材ペーストの量は、下記する工程で形
成するペースト層の量よりも少し多めであることが望ま
しい。シール材ペーストで、２個の支持板４１ａとスク
レーパ４３とにより形成される空間を完全に充填する必
要があるからである。

【００３０】シール材ペーストを構成する無機繊維とし
ては、例えば、シリカーアルミナ、ムライト、アルミ
ナ、シリカ等のセラミックファイバー等が挙げられる。
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、シリカーアルミナファ
イバーが好ましい。

【００３１】上記無機バインダーとしては、例えば、シ
リカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。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
機バインダーのなかでは、シリカゾルが好ましい。

【００３２】上記有機バインダーとしては、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、カルボキシセルロース等が挙げられる。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。
上記有機バインダーのなかでは、カルボキシセルロース
が好ましい。

【００３３】上記無機粒子としては、例えば、炭化物、
窒化物等が挙げられ、具体的には、炭化珪素、窒化珪
素、窒化硼素等からなる無機粉末又はウィスカー等が挙
げられる。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
優れる炭化珪素が好ましい。

【００３４】シール材ペースト中の上記無機繊維の含有
量は、固形分で、１０〜７０重量％が好ましく、１０〜
４０重量％がより好ましく、２０〜３０重量％がさらに
好ましい。上記無機繊維の含有量が１０重量％未満で
は、弾性が低下し、一方、７０重量％を超えると、熱伝
導性の低下を招くとともに、弾性体としての効果が低下
する。

【００３５】シール材ペースト中の無機バインダーの含
有量は、固形分で、１〜３０重量％が好ましく、１〜１
５重量％がより好ましく、５〜９重量％がさらに好まし
い。上記無機バインダーの含有量が１重量％未満では、
接着強度の低下を招き、一方、３０重量％を超えると、
熱伝導率の低下を招く。

【００３６】シール材ペースト中の上記有機バインダー
の含有量は、固形分で、０．１〜５．０重量％が好まし
く、０．２〜１．０重量％がより好ましく、０．４〜
０．６重量％がさらに好ましい。上記有機バインダーの
含有量が０．１重量％未満では、シール材のマイグレー
ションを抑制するのが難しくなり、一方、５．０重量％
を超えると、シール材が高温にさらされた場合に、有機
バインダーが焼失し、接着強度が低下する。

【００３７】シール材ペースト中の上記無機粒子の含有
量は、固形分で、３〜８０重量％が好ましく、１０〜６
０重量％がより好ましく、２０〜４０重量％がさらに好
ましい。上記無機粒子の含有量が３重量％未満では、熱
伝導率の低下を招き、一方、８０重量％を超えると、シ
ール材が高温にさらされた場合に、接着強度の低下を招
く。

【００３８】また、上記無機繊維のショット含有量は、
１〜１０重量％が好ましく、１〜５重量％が好ましく、
１〜３重量％がさらに好ましい。また、その繊維長は、
０．１〜１００ｍｍが好ましく、１〜５０ｍｍがより好
ましく、１〜２０ｍｍがさらに好ましい。

【００３９】ショット含有量を１重量％未満とするのは
製造上困難であり、ショット含有量が１０重量％を超え
ると、多孔質セラミック部材３０の壁面を傷つけてしま
う。また、繊維長が１ｍｍ未満では、弾性を有するセラ
ミック構造体１０を形成することが難しく、１００ｍｍ
を超えると、毛玉のような形態をとりやすくなるため、
無機粒子の分散が悪くなるとともに、シール材層１３の
厚みを薄くできないため、多孔質セラミック部材３０間
の熱伝導性の低下を招く。

【００４０】上記無機粉末の粒径は、０．０１〜１００
μｍが好ましく、０．１〜１５μｍがより好ましく、
０．１〜１０μｍがさらに好ましい。無機粒子の粒径が
０．０１μｍ未満では、コストが高くなり、一方、無機
粒子の粒径が１００μｍを超えると、接着力及び熱伝導
性の低下を招くことになる。

【００４１】このシール材ペースト中には、該シール材
ペーストを柔軟にし、流動性を付与して塗布しやすくす
るため、上記した無機繊維、無機バインダー、有機バイ
ンダー及び無機粒子のほかに、およそ総重量の３５〜６
５重量％程度の水分や他のアセトン、アルコール等の溶
剤等が含まれている。このシール材ペーストの粘度は、
１５〜２５Ｐａ・ｓ（１万〜２万ｃｐｓ（ｃＰ））が好
ましい。

【００４２】次に、ペースト層形成工程として、上記工
程でセラミックブロック１５の外周部に付着させたたシ
ール材ペーストと接触する辺部が直線的に構成されたス
クレーパ４３を、回転中の２個の支持板４１ａの側面に
当接するように移動させてシール材ペーストに押しつ
け、セラミックブロック１５の外周部分であって、支持
板４１ａとスクレーパ４３とにより形成された空間にシ
ール材ペーストを充填することにより、ペースト層１３
０を形成する。ここで、スクレーパ４３のシール材ペー
ストと接触する辺部が直線的である必要があるのは、セ
ラミックブロック１５のペースト層１３０を含めた外形
が全体で一定となるようにするためである。

【００４３】スクレーパ４３の材質は特に限定されるも
のではなく、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポ
リアミド、ポリフェニレンオキサイド等の樹脂、ＳＵＳ
等の金属を挙げることができる。これらのなかでは、あ
る程度機械的な強度に優れ、変形しにくく、しかも、支
持板４１ａを傷付けないものが好ましく、具体的には、
例えば、フッ素樹脂等の樹脂が好ましい。

【００４４】スクレーパ４３の形状は、シール材ペース
トと接触する辺部が直線的に構成されたものであれば特
に限定されず、例えば、平面視矩形の板状、平面視三角
の板状等任意の形状のものを挙げることができる。スク
レーパ４３のサイズは、少なくとも、セラミックブロッ
ク１５をその両端で挟持している支持板４１ａの側面に
当接する必要があり、従って、その長さは、セラミック
ブロック１５よりも長い必要がある。

【００４５】シール材ペーストにスクレーパ４３を接触
させる際、スクレーパ４３を振動させてもよい。これに
より、スムーズにペースト層を形成することができるか
らである。ただし、スクレーパ４３を振動させた場合に
も、最終的なペースト層の厚さの調整段階では、振動を
停止することが好ましい。厳密にペースト層を含む直径
等の形状を一定にする必要があるからである。

【００４６】また、スクレーパ４３を振動させる方法と
しては、例えば、バイブレーターをスクレーパ４３に取
り付けて振動させる方法を挙げることができる。この
時、スクレーパ４３の振動数は、１００００〜１８００
０ｖｐｍが好ましい。

【００４７】このペースト層形成工程において、シール
材ペーストをセラミックブロック１５の外周部に付着さ
せた後、シール材ペーストにスクレーパ４３を押しつけ
る前に、他の板状部材を用いてシール材ペーストの塊を
上記外周部に擦りつけ、上記外周部の凹凸部分にしっか
りとシール材ペーストを充填しておいてもよい。このよ
うなペースト層形成工程により、セラミックブロック１
５の外周部に厚さ約０．１〜２．０ｍｍのペースト層１
３０が形成される

【００４８】このようにしてセラミックブロック１５の
外周部にペースト層１３０を形成した後、セラミックブ
ロック１５の取り外し作業を行う。具体的には、まず、
セラミックブロック１５を挟持している外周部挟持用部
材４１をセラミックブロック１５の端面から引き離し、
中心部挟持用部材４２でセラミックブロック１５を挟持
する。次に、他の部材を用いて外周部挟持用部材４１が
挟持していたセラミックブロック１５の端面を挟持し、
その後、中心部挟持用部材４２をセラミックブロック１
５の端面から引き離し、上記他の部材によりペースト層
１３０が形成されたセラミックブロック１５を移動さ
せ、次の乾燥工程に移る。

【００４９】上記他の部材としては、ペースト層１３０
に触れることなくセラミックブロック１５を挟持するこ
とができるものであれば特に限定されず、例えば、機械
アーム等を挙げることができる。

【００５０】次に、このようにして形成したペースト層
１３０を１２０℃程度の温度で乾燥させることにより、
水分を蒸発させてシール材層１３とし、セラミックブロ
ック１５の外周部にシール材層１３が形成されたセラミ
ック構造体１０の作製を終了する。

【００５１】以上説明した各工程を行うことで、セラミ
ックブロック１５の直径に係わらず、作製されるセラミ
ック構造体の外形寸法の誤差を±０．３ｍｍ以内に制御
することができる。

【００５２】次に、セラミックブロック１５の作製方法
について説明する。図１に示した通り、セラミックブロ
ック１５は、多数の貫通孔３１が隔壁３３を隔てて長手
方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材３０
が、接着層１４を介して複数個結束された構造をしてい
る。なお、多孔質セラミック部材３０の詳しい構造につ
いては、上記従来の技術で説明した通りであるので、こ
こでは、その説明を省略する。

【００５３】図４に示したように、このセラミックブロ
ック１５を作製するには、まず、多孔質セラミック部材
３０が斜めに傾斜した状態で積み上げることができるよ
うに、断面Ｖ字形状に構成された台６０の上に、多孔質
セラミック部材３０を傾斜した状態で載置した後、上側
を向いた２つの側面３０ａ、３０ｂに、接着層１４とな
るペースト状の接着剤を均一な厚さで塗布して接着剤層
を形成し、この接着剤層の上に、順次他の多孔質セラミ
ック部材３０を積層する工程を繰り返し、所定の大きさ
の角柱状の多孔質セラミック部材３０の積層体を作製す
る。

【００５４】そして、この多孔質セラミック部材３０の
積層体を５０〜１００℃、１時間程度の条件で加熱して
上記接着剤層を乾燥、固化させて接着層１４とし、その
後、例えば、ダイヤモンドカッター等を用いて、その外
周部を図１に示したような形状に切削することで、セラ
ミックブロック１５を作製することができる。

【００５５】なお、接着層１４を構成する材料としては
特に限定されず、例えば、上述したペースト層１３０を
形成する際に使用したシール材ペーストと同様のものを
挙げることができる。また、接着層１４中には、無機繊
維、無機バインダー、有機バインダー及び無機粒子のほ
かに、少量の水分や溶剤等を含んでいてもよいが、この
ような水分や溶剤等は、通常、接着層ペーストを塗布し
た後の加熱等により殆ど飛散する。

【００５６】以上説明した通り、本発明のセラミック構
造体の製造方法は、挟持用部材でセラミックブロックを
その長手方向で軸支して回転させるセラミックブロック
軸支工程と、上記セラミックブロックの外周部に、上記
シール材ペーストを付着させるペースト付着工程と、こ
のシール材ペーストと接触する辺部が直線的に構成され
たスクレーパを、上記挟持用部材を構成する支持板の側
面に当接するように移動させることで、上記支持板と上
記スクレーパとにより形成された空間に上記シール材ペ
ーストを充填するペースト層形成工程とを含むものであ
るため、製造するセラミック構造体の外形寸法にばらつ
きが生じることがない。また、セラミックブロックの外
形が場所により異なる場合や、セラミックブロック毎に
その外形が異なる場合であっても、製造するセラミック
構造体の外形寸法を常に一定とすることができる。

【００５７】従って、本発明のセラミック構造体の製造
方法により製造されたセラミック構造体を断熱繊維等か
らなる保持シール体を介して内燃機関の排気通路に設置
すると、セラミック構造体を排気通路にしっかりと固定
することができ、実際に排気ガスを流した際、セラミッ
ク構造体がずれてしまうことがない。

【００５８】

【実施例】以下に実施例を掲げて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るもの
ではない。

【００５９】実施例１ 炭化珪素粉末に有機バインダー、水等を加えて混練した
後、押し出し成形を行い、ハニカム形状の生成形体を作
製し、続いて、乾燥、脱脂、焼成を行うことにより、図
２に示したような平均気孔径が１〜４０μｍで、セル数
が３１個／ｃｍ²で、隔壁の厚さが０．３ｍｍの多孔質
セラミック部材を製造した。

【００６０】次に、この多孔質セラミック部材を、無機
繊維や無機粒子等を含む耐熱性の接着剤を用いて多数結
束させ、続いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断す
ることにより、図１に示したような円柱形状のセラミッ
クブロック１５を作製した。なお、このとき、セラミッ
クブロック１５の直径が１４９．５ｍｍとなるように設
定し、切断を行った。

【００６１】次に、無機繊維としてアルミナシリケート
からなるセラミックファイバー（ショット含有率：３
％、繊維長：０．１〜１００ｍｍ）２３．３重量％、無
機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化珪素粉末３０．
２重量％、無機バインダーとしてシリカゾル（ゾル中の
ＳｉＯ₂ の含有量：３０重量％）７重量％、有機バイン
ダーとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％及
び水３９重量％を混合、混練してシール材ペーストを作
製した。

【００６２】次に、上記シール材ペーストを用いて、上
記実施の形態で説明した方法で、セラミックブロック１
５の外周部に厚さ０．２５ｍｍのペースト層１３０を形
成し、その後、このペースト層１３０を１２０℃に加
熱、乾燥して、図１に示したセラミック構造体１０を製
造した。なお、このセラミック構造体１０は、その直径
が１５０ｍｍとなるように設定して製造した。

【００６３】なお、セラミックブロック１５を挟持する
際に使用した挟持用部材４０は、ＳＵＳからなるもので
あり、外周部挟持用部材４１の支持板４１ａの直径は１
５０ｍｍ、中心部挟持用部材４２の支持板４２ａの直径
は１００ｍｍであった。このような挟持用部材４０を用
いて、１０００Ｎでセラミックブロック１５を挟持し、
セラミックブロック１５の回転速度は１０ｍｉｎ^-1であ
った。

【００６４】また、ペースト層１３０を形成する際に使
用したスクレーパ４３は、フッ素樹脂からなり、そのサ
イズは、長さがセラミック構造体の長さよりも１００ｍ
ｍ長く、幅が５０ｍｍ、厚さが１０ｍｍの平面視矩形の
板状であった。

【００６５】このようにしてセラミック構造体１０を５
０個製造した後、各セラミック構造体の直径を測定する
と、最大のものが１５０．０ｍｍ、最小のものが１４
９．８ｍｍであり、上記設定値と比較すると、その誤差
は±０．３ｍｍ以内であった。

【００６６】比較例１ ペースト層を形成する際に挟持用部材４０を使用せず、
スクレーパ４３のみを用いたほかは、実施例１と同様に
してセラミック構造体を製造した。

【００６７】本比較例１に係るセラミック構造体も実施
例１と同様に５０個製造した後、各セラミック構造体の
直径を測定すると、最大のものが１５０．５ｍｍ、最小
のものが１４９．６ｍｍであり、上記設定値と比較する
と、その誤差は±０．５ｍｍ以内であり、０．３ｍｍを
超えていた。

【００６８】

【発明の効果】本発明のセラミック構造体の製造方法
は、上述の通りであるので、製造するセラミック構造体
の外形寸法にばらつきが生じることがなく、また、セラ
ミックブロックの外形が場所により異なる場合や、セラ
ミックブロック毎にその外形が異なる場合であっても、
製造するセラミック構造体の外形寸法を常に一定とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】セラミック構造体の一実施形態を模式的に示し
た斜視図である。

【図２】（ａ）は、セラミック構造体を構成する多孔質
セラミック部材を模式的に示した斜視図であり、（ｂ）
は、そのＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明のセラミック構造体の製造方法の一工程
を模式的に示した断面図である。

【図４】セラミックブロックを作製する様子を模式的に
示した説明図である。

【符号の説明】

１０ セラミック構造体 １３ シール材層 １４ 接着層 １５ セラミックブロック ３０ 多孔質セラミック部材 ３１ 貫通孔 ３２ 充填材 ３３ 隔壁 ４０ 挟持用部材 ４１ 外周部挟持用部材 ４１ａ、４２ａ 支持板 ４１ｂ、４２ｂ 軸部材 ４２ 中心部挟持用部材 ４３ スクレーパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の連通した開孔を有するセラミック
   ブロックの外周部がシール材によりコーティングされ、
   前記セラミックブロックが粒子捕集用フィルタとして機
   能するように構成されたセラミック構造体の製造方法で
   あって、その主面の外形が前記セラミックブロックの端
   面の外形よりも大きい平板状の支持板に軸部材が固定さ
   れた挟持用部材であって、前記支持板の外形が同じ２個
   の前記挟持用部材により前記セラミックブロックを両側
   から軸支し、回転させるセラミックブロック軸支工程
   と、前記セラミックブロックの外周部に、少なくとも無
   機繊維、無機バインダー、有機バインダー及び無機粒子
   を含むシール材ペーストを付着させるペースト付着工程
   と、前記シール材ペーストと接触する辺部が直線的に構
   成されたスクレーパを、回転中の前記２個の支持板の側
   面に当接するように移動させて前記シール材ペーストに
   押しつけ、前記セラミックブロックの外周部分であっ
   て、前記支持板と前記スクレーパとにより形成された空
   間に前記シール材ペーストを充填することにより、ペー
   スト層を形成するペースト層形成工程とを含むことを特
   徴とするセラミック構造体の製造方法。
2. 【請求項２】 セラミックブロックは、多数の貫通孔が
   隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セ
   ラミック部材が接着層を介して複数個結束されてなる請
   求項１記載のセラミック構造体の製造方法。