JP2003105662A - 生体溶解性ハニカム構造体 - Google Patents
生体溶解性ハニカム構造体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体溶解性に優れ、且つ、耐熱性が高いハニ
カム担体を提供すること。 【解決手段】 本発明に係るハニカム構造体は、生体溶
解性ファイバーを用いた不織布から形成されるものであ
る。このハニカム構造体は、平板状の不織布と波型状の
不織布とを交互に積層して形成したものであることが好
ましい。また、不織布は、前記生体溶解性ファイバーと
バインダーとを抄造したものであることが好ましい。
カム担体を提供すること。 【解決手段】 本発明に係るハニカム構造体は、生体溶
解性ファイバーを用いた不織布から形成されるものであ
る。このハニカム構造体は、平板状の不織布と波型状の
不織布とを交互に積層して形成したものであることが好
ましい。また、不織布は、前記生体溶解性ファイバーと
バインダーとを抄造したものであることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱硝触媒等に用い
られる耐熱性の高い生体溶解性ハニカム構造体に関する
ものである。
られる耐熱性の高い生体溶解性ハニカム構造体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ハニカム構造体は広く触媒の担持等に用
いられており、このハニカム構造体を構成する材料とし
ては従来よりアルミナ−シリカ等のセラミックスファイ
バーを抄造したセラミックスぺーパー等が用いられてい
る。しかし、近年、ヨーロッパにおいて、セラミックス
ファイバーに発癌性の疑いがあることから、セラミック
スファイバーを用いないハニカム構造体が求められてい
る。そこでセラミックスファイバー以外を材料としたハ
ニカム構造体としては、Ｅガラスなどのガラスファイバ
ーを用いたハニカム構造体が知られている。
いられており、このハニカム構造体を構成する材料とし
ては従来よりアルミナ−シリカ等のセラミックスファイ
バーを抄造したセラミックスぺーパー等が用いられてい
る。しかし、近年、ヨーロッパにおいて、セラミックス
ファイバーに発癌性の疑いがあることから、セラミック
スファイバーを用いないハニカム構造体が求められてい
る。そこでセラミックスファイバー以外を材料としたハ
ニカム構造体としては、Ｅガラスなどのガラスファイバ
ーを用いたハニカム構造体が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｅガラ
スのガラスファイバーは耐熱性が低く、せいぜい５００
℃程度にすぎない。このため、Ｅガラスのガラスファイ
バーからなるハニカム担体は、５００℃以上の高温下で
使用されることもある脱硝触媒の担体としては用いるこ
とはできなかった。
スのガラスファイバーは耐熱性が低く、せいぜい５００
℃程度にすぎない。このため、Ｅガラスのガラスファイ
バーからなるハニカム担体は、５００℃以上の高温下で
使用されることもある脱硝触媒の担体としては用いるこ
とはできなかった。
【０００４】従って、本発明の目的は、生体溶解性に優
れ、且つ、耐熱性が高いハニカム担体を提供することに
ある。
れ、且つ、耐熱性が高いハニカム担体を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、生体溶解性ファイバー
を用いてハニカム構造体を形成すると、生体溶解性に優
れ、且つ耐熱性が高いハニカム担体が得られることを見
出し、本発明を完成するに至った。
発明者は鋭意検討を行った結果、生体溶解性ファイバー
を用いてハニカム構造体を形成すると、生体溶解性に優
れ、且つ耐熱性が高いハニカム担体が得られることを見
出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、生体溶解性ファイバ
ーを用いた不織布からなることを特徴とするハニカム構
造体を提供するものである。
ーを用いた不織布からなることを特徴とするハニカム構
造体を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係るハニカム構造体は、
生体溶解性ファイバーを用いた不織布から形成されるも
のである。本発明で用いられる不織布は、生体溶解性フ
ァイバーとバインダーとを抄造したものが挙げられる。
生体溶解性ファイバーを用いた不織布から形成されるも
のである。本発明で用いられる不織布は、生体溶解性フ
ァイバーとバインダーとを抄造したものが挙げられる。
【０００８】本発明に用いられる生体溶解性ファイバー
は、２００メッシュの篩を通過する大きさの生体溶解性
ファイバー１．０g を、４０℃の生理食塩水１５０mlと
混合し、３００mlの活栓付き三角フラスコ中で水平振と
うを毎分１２０回で５０時間行った後の繊維溶解量が
３．５％以上のものである。ここで用いられる生理食塩
水の組成は、水１lに対して塩化ナトリウム６．７８０
g、塩化アンモニウム０．５３５g、炭酸水素ナトリウム
０．２６８g、クエン酸二水素ナトリウム０．１６６g、
クエン酸ナトリウム二水和物０．０５９g、グリシン
０．４５０g、塩化カルシウム０．０２２g及び硫酸０．
０４９gを溶解したものであって、ｐＨが７．４のもの
である。
は、２００メッシュの篩を通過する大きさの生体溶解性
ファイバー１．０g を、４０℃の生理食塩水１５０mlと
混合し、３００mlの活栓付き三角フラスコ中で水平振と
うを毎分１２０回で５０時間行った後の繊維溶解量が
３．５％以上のものである。ここで用いられる生理食塩
水の組成は、水１lに対して塩化ナトリウム６．７８０
g、塩化アンモニウム０．５３５g、炭酸水素ナトリウム
０．２６８g、クエン酸二水素ナトリウム０．１６６g、
クエン酸ナトリウム二水和物０．０５９g、グリシン
０．４５０g、塩化カルシウム０．０２２g及び硫酸０．
０４９gを溶解したものであって、ｐＨが７．４のもの
である。
【０００９】上記のような生体溶解性を示す生体溶解性
ファイバーとしては、例えば、以下の第１〜第３の生体
溶解性ファイバーが挙げられる。第１の生体溶解性ファ
イバーは、通常ＳｉＯ2 ６０〜７２重量％、ＣａＯ１５
〜２７重量％、ＭｇＯ１２〜１９重量％及びＴｉＯ2 ０
〜１３重量％を含むものであり、好ましくはＳｉＯ2６
３〜６９重量％、ＣａＯ１５〜２０重量％、ＭｇＯ１２
〜１６重量％及びＴｉＯ2 ０．５〜５重量％を含む。
ファイバーとしては、例えば、以下の第１〜第３の生体
溶解性ファイバーが挙げられる。第１の生体溶解性ファ
イバーは、通常ＳｉＯ2 ６０〜７２重量％、ＣａＯ１５
〜２７重量％、ＭｇＯ１２〜１９重量％及びＴｉＯ2 ０
〜１３重量％を含むものであり、好ましくはＳｉＯ2６
３〜６９重量％、ＣａＯ１５〜２０重量％、ＭｇＯ１２
〜１６重量％及びＴｉＯ2 ０．５〜５重量％を含む。
【００１０】また、第２の生体溶解性ファイバーは、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｇＯ及びＴｉＯ2を必須成分として含み、且
つ、これらの成分からなる非晶質部分を構造中に含むも
のである。該第２の生体溶解性ファイバーは、好ましく
はＳｉＯ2 を６０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜２８重
量％及びＴｉＯ2を４〜２０重量％含むもの、さらに好
ましくはＳｉＯ2 を６０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜
２８重量％及びＴｉＯ 2を４〜２０重量％含むものが挙
げられる。第２の生体溶解性ファイバーは、さらにＭｇ
Ｏを０〜１０重量％又はＺｒＯ2を０〜１０重量％含ん
でいてもよい。
ｉＯ2 、ＭｇＯ及びＴｉＯ2を必須成分として含み、且
つ、これらの成分からなる非晶質部分を構造中に含むも
のである。該第２の生体溶解性ファイバーは、好ましく
はＳｉＯ2 を６０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜２８重
量％及びＴｉＯ2を４〜２０重量％含むもの、さらに好
ましくはＳｉＯ2 を６０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜
２８重量％及びＴｉＯ 2を４〜２０重量％含むものが挙
げられる。第２の生体溶解性ファイバーは、さらにＭｇ
Ｏを０〜１０重量％又はＺｒＯ2を０〜１０重量％含ん
でいてもよい。
【００１１】また、第３の生体溶解性ファイバーは、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｇＯ及び酸化マンガンを必須成分として含む
ものである。ここで、酸化マンガンとしては、マンガン
の酸化物を含む物質であればよく、例えばＭｎＯ、Ｍｎ
Ｏ2等のいずれの形態であってもよい。該第３の生体溶
解性ファイバーは、好ましくはＳｉＯ2 を６０〜８０重
量％、ＭｇＯを１５〜３０重量％及び酸化マンガンをＭ
ｎＯ換算量で０．５〜２０重量％含むもの、より好まし
くはＳｉＯ2 を６５〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜２８
重量％及び酸化マンガンをＭｎＯ換算量で０．２〜２０
重量％含むもの、さらに好ましくはＳｉＯ2 を６５〜８
０重量％、ＭｇＯを１５〜２８重量％及び酸化マンガン
をＭｎＯ換算量で０．４〜２０重量％含むもの、特に好
ましくはＳｉＯ2 を７０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜
２８重量％及び酸化マンガンをＭｎＯ換算量で０．４〜
２０重量％含むものが挙げられる。上記第１〜第３の生
体溶解性ファイバーは、ＳｉＯ2等の組成が上記所定範
囲内にあれば、その他の成分が含まれていてもよい。
ｉＯ2 、ＭｇＯ及び酸化マンガンを必須成分として含む
ものである。ここで、酸化マンガンとしては、マンガン
の酸化物を含む物質であればよく、例えばＭｎＯ、Ｍｎ
Ｏ2等のいずれの形態であってもよい。該第３の生体溶
解性ファイバーは、好ましくはＳｉＯ2 を６０〜８０重
量％、ＭｇＯを１５〜３０重量％及び酸化マンガンをＭ
ｎＯ換算量で０．５〜２０重量％含むもの、より好まし
くはＳｉＯ2 を６５〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜２８
重量％及び酸化マンガンをＭｎＯ換算量で０．２〜２０
重量％含むもの、さらに好ましくはＳｉＯ2 を６５〜８
０重量％、ＭｇＯを１５〜２８重量％及び酸化マンガン
をＭｎＯ換算量で０．４〜２０重量％含むもの、特に好
ましくはＳｉＯ2 を７０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜
２８重量％及び酸化マンガンをＭｎＯ換算量で０．４〜
２０重量％含むものが挙げられる。上記第１〜第３の生
体溶解性ファイバーは、ＳｉＯ2等の組成が上記所定範
囲内にあれば、その他の成分が含まれていてもよい。
【００１２】上記生体溶解性ファイバーは、上記の生理
食塩水に上記組成中のＳｉＯ2、ＭｇＯ、及び含まれる場
合にはＣａＯが溶解する。生体溶解性ファイバーは上記
組成のものとすることにより、生体溶解性に優れること
に加え、耐熱性が１０００℃以上となる。
食塩水に上記組成中のＳｉＯ2、ＭｇＯ、及び含まれる場
合にはＣａＯが溶解する。生体溶解性ファイバーは上記
組成のものとすることにより、生体溶解性に優れること
に加え、耐熱性が１０００℃以上となる。
【００１３】本発明で用いられる生体溶解性ファイバー
は、平均繊維径が通常１〜２０μm、好ましくは１〜４
μm である。平均繊維径を該範囲内とすることにより、
抄造して不織布を作製した場合に、不織布の空隙が大き
くなるため好ましい。
は、平均繊維径が通常１〜２０μm、好ましくは１〜４
μm である。平均繊維径を該範囲内とすることにより、
抄造して不織布を作製した場合に、不織布の空隙が大き
くなるため好ましい。
【００１４】本発明で用いられる不織布は、上記生体溶
解性ファイバーとバインダーとを抄造することにより得
られる。本発明で用いられるバインダーとしては、例え
ば、ポリビニルアルコール、アクリルバインダー等の有
機バインダーや、コロイダルシリカ等の無機バインダー
が挙げられる。これらのバインダーは、一種又は二種以
上組み合わせて用いることができる。
解性ファイバーとバインダーとを抄造することにより得
られる。本発明で用いられるバインダーとしては、例え
ば、ポリビニルアルコール、アクリルバインダー等の有
機バインダーや、コロイダルシリカ等の無機バインダー
が挙げられる。これらのバインダーは、一種又は二種以
上組み合わせて用いることができる。
【００１５】また、不織布は、必要によりさらに有機フ
ァイバーを含んでいてもよい。有機ファイバーとして
は、例えば、パルプ、レーヨン繊維、ビニロン繊維、ア
クリル繊維、ＰＥＴ繊維等が挙げられる。不織布に有機
ファイバーが含まれると、コルゲート加工性が向上する
と共に、焼成後に有機ファイバーが消失して不織布の空
隙率を高くすることができるため好ましい。
ァイバーを含んでいてもよい。有機ファイバーとして
は、例えば、パルプ、レーヨン繊維、ビニロン繊維、ア
クリル繊維、ＰＥＴ繊維等が挙げられる。不織布に有機
ファイバーが含まれると、コルゲート加工性が向上する
と共に、焼成後に有機ファイバーが消失して不織布の空
隙率を高くすることができるため好ましい。
【００１６】生体溶解性ファイバーとバインダーとを抄
造する際の、これらの配合比は、生体溶解性ファイバー
１００重量部に対して、バインダーが通常０．５〜５重
量部、好ましくは１〜３重量部である。また、必要によ
り有機ファイバーを配合する場合は、生体溶解性ファイ
バー１００重量部に対して、有機ファイバーを通常５〜
４０重量部、好ましくは１０〜３５重量部配合すると不
織布の空隙率が適正な範囲内になるため好ましい。抄造
方法としては、丸網抄造機等を用いる通常の方法が挙げ
られ、特に限定されない。
造する際の、これらの配合比は、生体溶解性ファイバー
１００重量部に対して、バインダーが通常０．５〜５重
量部、好ましくは１〜３重量部である。また、必要によ
り有機ファイバーを配合する場合は、生体溶解性ファイ
バー１００重量部に対して、有機ファイバーを通常５〜
４０重量部、好ましくは１０〜３５重量部配合すると不
織布の空隙率が適正な範囲内になるため好ましい。抄造
方法としては、丸網抄造機等を用いる通常の方法が挙げ
られ、特に限定されない。
【００１７】抄造の際、生体溶解性ファイバーとバイン
ダーとは水に分散される。スラリー中の生体溶解性ファ
イバーの濃度は、通常０．３〜２重量％、好ましくは
０．５〜１．５重量％である。スラリー濃度が該範囲内
にあると、分散性がよく、組成や厚みの均一なペーパー
が得られるため好ましい。
ダーとは水に分散される。スラリー中の生体溶解性ファ
イバーの濃度は、通常０．３〜２重量％、好ましくは
０．５〜１．５重量％である。スラリー濃度が該範囲内
にあると、分散性がよく、組成や厚みの均一なペーパー
が得られるため好ましい。
【００１８】不織布は、繊維間空隙率が通常６０〜９５
％、好ましくは７０〜９０％である。繊維間空隙率が６
０％未満であると、ハニカム構造体を触媒担持用として
用いるときに触媒が担持され難いため好ましくない。ま
た、繊維間空隙率が９５％を越えると、不織布の強度が
不足すると共に触媒の担持量が脱落し易くなるため好ま
しくない。
％、好ましくは７０〜９０％である。繊維間空隙率が６
０％未満であると、ハニカム構造体を触媒担持用として
用いるときに触媒が担持され難いため好ましくない。ま
た、繊維間空隙率が９５％を越えると、不織布の強度が
不足すると共に触媒の担持量が脱落し易くなるため好ま
しくない。
【００１９】不織布は、厚さが通常０．０５〜２．０mm
である。厚さが０．０５mm未満であったり２．０mmを越
えたりすると、コルゲート加工し難いため好ましくな
い。
である。厚さが０．０５mm未満であったり２．０mmを越
えたりすると、コルゲート加工し難いため好ましくな
い。
【００２０】本発明に係るハニカム構造体は、例えば、
平板状の生体溶解性ファイバーを用いた不織布と波型状
の不織布とを交互に積層し、接着することにより形成さ
れる。波型状の不織布を形成するには、例えば、平板状
の不織布を、通常用いられているコルゲーターを用いて
波形状に加工すればよい。
平板状の生体溶解性ファイバーを用いた不織布と波型状
の不織布とを交互に積層し、接着することにより形成さ
れる。波型状の不織布を形成するには、例えば、平板状
の不織布を、通常用いられているコルゲーターを用いて
波形状に加工すればよい。
【００２１】平板状の不織布と波型状の不織布とを交互
に積層した後に接着する方法としては、例えば、接着剤
をバインダーを波型状の不織布の山部に塗布し、該波型
状の不織布と平板状の不織布とを接着する方法が挙げら
れる。接着剤としては、有機バインダーを含み、必要に
より、無機バインダーや無機フィラーを含むものが挙げ
られる。
に積層した後に接着する方法としては、例えば、接着剤
をバインダーを波型状の不織布の山部に塗布し、該波型
状の不織布と平板状の不織布とを接着する方法が挙げら
れる。接着剤としては、有機バインダーを含み、必要に
より、無機バインダーや無機フィラーを含むものが挙げ
られる。
【００２２】本発明に係るハニカム構造体は、ハニカム
の隣接する同方向の山部の間隔、すなわちハニカムのピ
ッチが、通常１．０〜２０mmである。また、本発明に係
るハニカム構造体は、ハニカムのセル高さが、通常０．
５〜１０mmである。
の隣接する同方向の山部の間隔、すなわちハニカムのピ
ッチが、通常１．０〜２０mmである。また、本発明に係
るハニカム構造体は、ハニカムのセル高さが、通常０．
５〜１０mmである。
【００２３】本発明に係るハニカム構造体は、耐熱性が
高く、高温で使用しても熱変形等が生じ難い。具体的に
は、８００℃で３時間加熱したときの体積収縮率が通常
１０％未満、好ましくは６％未満である。
高く、高温で使用しても熱変形等が生じ難い。具体的に
は、８００℃で３時間加熱したときの体積収縮率が通常
１０％未満、好ましくは６％未満である。
【００２４】本発明に係るハニカム構造体は、例えば、
触媒や吸着剤担時用のハニカム構造体として使用でき
る。また、本発明に係るハニカム構造体は、８００℃以
上の耐熱性を有することを利用して脱硝触媒用ハニカム
構造体として好ましく使用できる。脱硝触媒の種類の具
体例としては、例えば、ＷＯ3−Ｖ2Ｏ5−ＴｉＯ2、Ｖ2
Ｏ5−ＴｉＯ2、ＷＯ3−ＴｉＯ2等が挙げられる。
触媒や吸着剤担時用のハニカム構造体として使用でき
る。また、本発明に係るハニカム構造体は、８００℃以
上の耐熱性を有することを利用して脱硝触媒用ハニカム
構造体として好ましく使用できる。脱硝触媒の種類の具
体例としては、例えば、ＷＯ3−Ｖ2Ｏ5−ＴｉＯ2、Ｖ2
Ｏ5−ＴｉＯ2、ＷＯ3−ＴｉＯ2等が挙げられる。
【００２５】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００２６】実施例１
生体溶解性ファイバーとしてＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０
７ ＭＡＸ（THERMALCERAMICS株式会社製、組成：Ｓｉ
Ｏ2 ６７重量％、ＣａＯ１９重量％及びＭｇＯ１３重量
％；平均繊維径３．５μm ）９０重量部及び有機ファイ
バーとしてパルプ１０重量部に、バインダーとしてポリ
ビニルアルコール２重量部を添加し、水で希釈して、分
散した生体溶解性ファイバーとパルプの合計量がスラリ
ー中で１重量％になるようにスラリーを調製した。次
に、このスラリーを丸網抄造機で常法により抄造し、繊
維間空隙率が９０％、厚さ０．３mmの平板状不織布を得
た。次に、この平板状不織布を、コルゲート加工するも
のとコルゲート加工しないものとに分け、コルゲート加
工するものを上下一対の波形段ロールの間に通してコル
ゲート状不織布を作製した。得られたコルゲート状不織
布の山部に、コロイダルシリカ９０重量部及びアエロジ
ル１０重量部の混合物を糊として塗布し、該コルゲート
状不織布１枚と平板状不織布１枚とを接触させて接着
し、一体化して２枚の不織布からなる一体化物を得た。
次に、該一体化物を、波の進行方向側の長さが５００mm
になるように波の進行方向の直角方向に裁断した後、一
体化物の山部に前記と同様の糊を塗布して高さが２５０
mmになるまで複数個積層し、乾燥してブロック体を得
た。該ブロック体をセルの奥行き方向が１０００mmにな
るように裁断して、外形が５００mm×２５０mm×１００
０mmのハニカム構造体を得た。ハニカム構造体はセルの
ピッチが８．４mm、セル高さが５．０mmであった。得ら
れたハニカム構造体を８００℃で３時間加熱したとこ
ろ、体積収縮率は４％であった。ここで体積収縮率と
は、加熱前後の体積の収縮の割合を示す。また、得られ
たハニカム構造体の生体溶解性を測定したところ溶解度
が６．０％であった。生体溶解性の測定方法については
下記に示す。 （生体溶解性の測定方法）生体溶解性ファイバーを、２
００メッシュの篩を通過する大きさまで粉砕した。該生
体溶解性ファイバー１．０g及び表１に示す組成の生理
食塩水１５０mlを３００mlの活栓付き三角フラスコに装
入し、液温を４０℃に保持したまま水平振とうを毎分１
２０回で５０時間継続して行った。水平振とう終了後、
三角フラスコ内のスラリーを濾過し、濾液をＩＣＰ発光
分析して濾液中の含有元素を定量分析した。得られた分
析結果と元試料の組成・重量より溶解度を求めた。
７ ＭＡＸ（THERMALCERAMICS株式会社製、組成：Ｓｉ
Ｏ2 ６７重量％、ＣａＯ１９重量％及びＭｇＯ１３重量
％；平均繊維径３．５μm ）９０重量部及び有機ファイ
バーとしてパルプ１０重量部に、バインダーとしてポリ
ビニルアルコール２重量部を添加し、水で希釈して、分
散した生体溶解性ファイバーとパルプの合計量がスラリ
ー中で１重量％になるようにスラリーを調製した。次
に、このスラリーを丸網抄造機で常法により抄造し、繊
維間空隙率が９０％、厚さ０．３mmの平板状不織布を得
た。次に、この平板状不織布を、コルゲート加工するも
のとコルゲート加工しないものとに分け、コルゲート加
工するものを上下一対の波形段ロールの間に通してコル
ゲート状不織布を作製した。得られたコルゲート状不織
布の山部に、コロイダルシリカ９０重量部及びアエロジ
ル１０重量部の混合物を糊として塗布し、該コルゲート
状不織布１枚と平板状不織布１枚とを接触させて接着
し、一体化して２枚の不織布からなる一体化物を得た。
次に、該一体化物を、波の進行方向側の長さが５００mm
になるように波の進行方向の直角方向に裁断した後、一
体化物の山部に前記と同様の糊を塗布して高さが２５０
mmになるまで複数個積層し、乾燥してブロック体を得
た。該ブロック体をセルの奥行き方向が１０００mmにな
るように裁断して、外形が５００mm×２５０mm×１００
０mmのハニカム構造体を得た。ハニカム構造体はセルの
ピッチが８．４mm、セル高さが５．０mmであった。得ら
れたハニカム構造体を８００℃で３時間加熱したとこ
ろ、体積収縮率は４％であった。ここで体積収縮率と
は、加熱前後の体積の収縮の割合を示す。また、得られ
たハニカム構造体の生体溶解性を測定したところ溶解度
が６．０％であった。生体溶解性の測定方法については
下記に示す。 （生体溶解性の測定方法）生体溶解性ファイバーを、２
００メッシュの篩を通過する大きさまで粉砕した。該生
体溶解性ファイバー１．０g及び表１に示す組成の生理
食塩水１５０mlを３００mlの活栓付き三角フラスコに装
入し、液温を４０℃に保持したまま水平振とうを毎分１
２０回で５０時間継続して行った。水平振とう終了後、
三角フラスコ内のスラリーを濾過し、濾液をＩＣＰ発光
分析して濾液中の含有元素を定量分析した。得られた分
析結果と元試料の組成・重量より溶解度を求めた。
【００２７】
【表１】
────────────────────────────
物質名 容量又は重量
────────────────────────────
水 １l
塩化ナトリウム ６．７８０g
塩化アンモニウム ０．５３５g
炭酸水素ナトリウム ０．２６８g
クエン酸二水素ナトリウム ０．１６６g
クエン酸ナトリウム二水和物 ０．０５９g
グリシン ０．４５０g
塩化カルシウム ０．０２２g
硫酸 ０．０４９g
────────────────────────────
液のｐＨ ７．４
────────────────────────────
【００２８】実施例２
ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７ ＭＡＸに代えて、ＳｉＯ
2 ７２．２重量％、ＭｇＯ１９．９重量％、ＴｉＯ
2６．３重量％、Ａｌ2Ｏ3１．１重量％、ＣａＯ０．３
重量％及びその他成分０．２重量％を含み、且つ、これ
らからなる非晶質部分を構造中に含む繊維を用いた以外
は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を得た。該ハ
ニカム構造体を実施例１と同様にして体積収縮率及び生
体溶解性を測定した。体積収縮率は３．０％であり、生
体溶解性は溶解度が６．０％であった。
2 ７２．２重量％、ＭｇＯ１９．９重量％、ＴｉＯ
2６．３重量％、Ａｌ2Ｏ3１．１重量％、ＣａＯ０．３
重量％及びその他成分０．２重量％を含み、且つ、これ
らからなる非晶質部分を構造中に含む繊維を用いた以外
は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を得た。該ハ
ニカム構造体を実施例１と同様にして体積収縮率及び生
体溶解性を測定した。体積収縮率は３．０％であり、生
体溶解性は溶解度が６．０％であった。
【００２９】実施例３
ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７ ＭＡＸに代えて、ＳｉＯ
2 ７３．９重量％、ＭｇＯ２０．８重量％、ＭｎＯ
2４．５重量％、Ａｌ2Ｏ3０．６重量％、ＣａＯ０．２
重量％及びその他成分０．２重量％を含む繊維を用いた
以外は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を得た。
該ハニカム構造体を実施例１と同様にして体積収縮率及
び生体溶解性を測定した。体積収縮率は３．５％であ
り、生体溶解性は溶解度が６．０％であった。
2 ７３．９重量％、ＭｇＯ２０．８重量％、ＭｎＯ
2４．５重量％、Ａｌ2Ｏ3０．６重量％、ＣａＯ０．２
重量％及びその他成分０．２重量％を含む繊維を用いた
以外は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を得た。
該ハニカム構造体を実施例１と同様にして体積収縮率及
び生体溶解性を測定した。体積収縮率は３．５％であ
り、生体溶解性は溶解度が６．０％であった。
【００３０】比較例１
生体溶解性ファイバーに代えて、グラスファイバーＥＣ
Ｓ１０−７６５（セントラル硝子株式会社製、Ｅガラス
製ファイバー、平均繊維径３．０μm ）を用いた以外
は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を得た。該ハ
ニカム構造体を実施例１と同様にして体積収縮率及び生
体溶解性を測定した。体積収縮率は５０％であり、生体
溶解性は溶解度が０．１％であった。
Ｓ１０−７６５（セントラル硝子株式会社製、Ｅガラス
製ファイバー、平均繊維径３．０μm ）を用いた以外
は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を得た。該ハ
ニカム構造体を実施例１と同様にして体積収縮率及び生
体溶解性を測定した。体積収縮率は５０％であり、生体
溶解性は溶解度が０．１％であった。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係る生体溶解性ハニカム構造体
によれば、耐熱性が高く、且つ、生体溶解性に優れるハ
ニカム構造体を得ることができる。また、耐熱性が高い
ために例えば、脱硝触媒等の８００℃以上で使用される
触媒担体として使用することができる。
によれば、耐熱性が高く、且つ、生体溶解性に優れるハ
ニカム構造体を得ることができる。また、耐熱性が高い
ために例えば、脱硝触媒等の８００℃以上で使用される
触媒担体として使用することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年９月２５日（２００２．９．２
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】また、第２の生体溶解性ファイバーは、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｇＯ及びＴｉＯ2を必須成分として含み、且
つ、これらの成分からなる非晶質部分を構造中に含むも
のである。該第２の生体溶解性ファイバーは、好ましく
はＳｉＯ2 を６０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜２８重
量％及びＴｉＯ2を４〜２０重量％含むものが挙げられ
る。第２の生体溶解性ファイバーは、さらにＭｇＯを０
〜１０重量％又はＺｒＯ2を０〜１０重量％含んでいて
もよい。
ｉＯ2 、ＭｇＯ及びＴｉＯ2を必須成分として含み、且
つ、これらの成分からなる非晶質部分を構造中に含むも
のである。該第２の生体溶解性ファイバーは、好ましく
はＳｉＯ2 を６０〜８０重量％、ＭｇＯを１５〜２８重
量％及びＴｉＯ2を４〜２０重量％含むものが挙げられ
る。第２の生体溶解性ファイバーは、さらにＭｇＯを０
〜１０重量％又はＺｒＯ2を０〜１０重量％含んでいて
もよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】上記生体溶解性ファイバーは、上記の生理
食塩水に生体溶解性ファイバー中のＳｉＯ2、ＭｇＯ、及
びＣａＯが含まれる場合にはＣａＯが溶解する。生体溶
解性ファイバーは上記組成のものとすることにより、生
体溶解性に優れることに加え、耐熱性が１０００℃以上
となる。
食塩水に生体溶解性ファイバー中のＳｉＯ2、ＭｇＯ、及
びＣａＯが含まれる場合にはＣａＯが溶解する。生体溶
解性ファイバーは上記組成のものとすることにより、生
体溶解性に優れることに加え、耐熱性が１０００℃以上
となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】実施例１
生体溶解性ファイバーとしてＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０
７ ＭＡＸ（THERMALCERAMICS株式会社製、組成：Ｓｉ
Ｏ2 ６７重量％、ＣａＯ１９重量％及びＭｇＯ１３重量
％；平均繊維径３．５μm ）９０重量部及び有機ファイ
バーとしてパルプ１０重量部に、バインダーとしてポリ
ビニルアルコール２重量部を添加し、水で希釈して、分
散した生体溶解性ファイバーとパルプの合計量がスラリ
ー中で１重量％になるようにスラリーを調製した。次
に、このスラリーを丸網抄造機で常法により抄造し、繊
維間空隙率が９０％、厚さ０．３mmの平板状不織布を得
た。次に、この平板状不織布を、コルゲート加工するも
のとコルゲート加工しないものとに分け、コルゲート加
工するものを上下一対の波形段ロールの間に通してコル
ゲート状不織布を作製した。得られたコルゲート状不織
布の山部に、コロイダルシリカ９０重量部及びアエロジ
ル１０重量部の混合物を糊として塗布し、該コルゲート
状不織布１枚と平板状不織布１枚とを接触させて接着
し、一体化して２枚の不織布からなる一体化物を得た。
次に、該一体化物を、波の進行方向側の長さが５００mm
になるように波の進行方向の直角方向に裁断した後、一
体化物の山部に前記と同様の糊を塗布して高さが２５０
mmになるまで複数個積層し、乾燥してブロック体を得
た。該ブロック体をセルの奥行き方向が１０００mmにな
るように裁断して、外形が５００mm×２５０mm×１００
０mmのハニカム構造体を得た。ハニカム構造体はセルの
ピッチが８．４mm、セル高さが５．０mmであった。得ら
れたハニカム構造体を８００℃で３時間加熱したとこ
ろ、体積収縮率は４％であった。ここで体積収縮率と
は、加熱前後の体積の収縮の割合を示す。また、得られ
たハニカム構造体で使用した生体溶解性ファイバーの生
体溶解性を測定したところ溶解度が６．０％であった。
生体溶解性の測定方法については下記に示す。 （生体溶解性の測定方法）生体溶解性ファイバーを、２
００メッシュの篩を通過する大きさまで粉砕した。該生
体溶解性ファイバー１．０g及び表１に示す組成の生理
食塩水１５０mlを３００mlの活栓付き三角フラスコに装
入し、液温を４０℃に保持したまま水平振とうを毎分１
２０回で５０時間継続して行った。水平振とう終了後、
三角フラスコ内のスラリーを濾過し、濾液をＩＣＰ発光
分析して濾液中の含有元素を定量分析した。得られた分
析結果と元試料の組成・重量より溶解度を求めた。
７ ＭＡＸ（THERMALCERAMICS株式会社製、組成：Ｓｉ
Ｏ2 ６７重量％、ＣａＯ１９重量％及びＭｇＯ１３重量
％；平均繊維径３．５μm ）９０重量部及び有機ファイ
バーとしてパルプ１０重量部に、バインダーとしてポリ
ビニルアルコール２重量部を添加し、水で希釈して、分
散した生体溶解性ファイバーとパルプの合計量がスラリ
ー中で１重量％になるようにスラリーを調製した。次
に、このスラリーを丸網抄造機で常法により抄造し、繊
維間空隙率が９０％、厚さ０．３mmの平板状不織布を得
た。次に、この平板状不織布を、コルゲート加工するも
のとコルゲート加工しないものとに分け、コルゲート加
工するものを上下一対の波形段ロールの間に通してコル
ゲート状不織布を作製した。得られたコルゲート状不織
布の山部に、コロイダルシリカ９０重量部及びアエロジ
ル１０重量部の混合物を糊として塗布し、該コルゲート
状不織布１枚と平板状不織布１枚とを接触させて接着
し、一体化して２枚の不織布からなる一体化物を得た。
次に、該一体化物を、波の進行方向側の長さが５００mm
になるように波の進行方向の直角方向に裁断した後、一
体化物の山部に前記と同様の糊を塗布して高さが２５０
mmになるまで複数個積層し、乾燥してブロック体を得
た。該ブロック体をセルの奥行き方向が１０００mmにな
るように裁断して、外形が５００mm×２５０mm×１００
０mmのハニカム構造体を得た。ハニカム構造体はセルの
ピッチが８．４mm、セル高さが５．０mmであった。得ら
れたハニカム構造体を８００℃で３時間加熱したとこ
ろ、体積収縮率は４％であった。ここで体積収縮率と
は、加熱前後の体積の収縮の割合を示す。また、得られ
たハニカム構造体で使用した生体溶解性ファイバーの生
体溶解性を測定したところ溶解度が６．０％であった。
生体溶解性の測定方法については下記に示す。 （生体溶解性の測定方法）生体溶解性ファイバーを、２
００メッシュの篩を通過する大きさまで粉砕した。該生
体溶解性ファイバー１．０g及び表１に示す組成の生理
食塩水１５０mlを３００mlの活栓付き三角フラスコに装
入し、液温を４０℃に保持したまま水平振とうを毎分１
２０回で５０時間継続して行った。水平振とう終了後、
三角フラスコ内のスラリーを濾過し、濾液をＩＣＰ発光
分析して濾液中の含有元素を定量分析した。得られた分
析結果と元試料の組成・重量より溶解度を求めた。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｄ０４Ｈ 1/42 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＣ
Ｆターム(参考） 4D048 AA06 BA10X BB02 BB08
4G019 EA07
4G069 AA01 AA03 AA08 BA15B
CA02 CA03 CA13 DA06 EA10
EA19 ED10 FB68
4L047 AA01 AB10 BA21 CA18 CB10
CC03
Claims (7)
- 【請求項１】 生体溶解性ファイバーを用いた不織布か
ら形成されることを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項２】 前記ハニカム構造体は、平板状の前記不
織布と波型状の前記不織布とを交互に積層して形成した
ものであることを特徴とする請求項１記載のハニカム構
造体。 - 【請求項３】 前記不織布は、前記生体溶解性ファイバ
ーとバインダーとを抄造したものであることを特徴とす
る請求項１又は２記載のハニカム構造体。 - 【請求項４】 前記生体溶解性ファイバーは、ＳｉＯ2
６０〜８０重量％、ＭｇＯ１５〜２８重量％及びＴｉＯ
2４〜２０重量％を含み、且つ、これらからなる非晶質
部分を構造中に含むものであることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１項記載のハニカム構造体。 - 【請求項５】 前記生体溶解性ファイバーは、ＳｉＯ2
６０〜８０重量％、ＭｇＯ１５〜３０重量％及び酸化マ
ンガンをＭｎＯ換算量で０．５〜２０重量％含むもので
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載
のハニカム構造体。 - 【請求項６】 ８００℃で３時間加熱したときの体積収
縮率が１０％未満であることを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項記載のハニカム構造体。 - 【請求項７】 触媒又は吸着材担持用のハニカム構造体
であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記
載のハニカム構造体。
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