JP2003285307A - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents
ハニカム構造体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハニカム構造体を製造する際の成形工程及び
乾燥工程において曲がりや断面形状の変形を少なくする
ことにより、最終的に製造されるハニカム構造体の曲が
りや変形を少なくするハニカム構造体の製造方法を提供
する。 【解決手段】 外周壁と、外周壁の内側に配置された隔
壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫通する複数の流通
孔とを有する成形体１を押出成形する成形工程と、成形
体１を乾燥する乾燥工程とを含むハニカム構造体の製造
方法である。成形工程において、受け治具１０上の外周
壁の少なくとも１つの面７ａの、水平面に対する傾斜角
度が、１５〜３５°となるように受ける受け治具１０を
用いて、押出された成形体１を受ける工程を含み、乾燥
工程において、成形体１を受け治具１０で受けた状態で
乾燥する工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の
製造方法である。
乾燥工程において曲がりや断面形状の変形を少なくする
ことにより、最終的に製造されるハニカム構造体の曲が
りや変形を少なくするハニカム構造体の製造方法を提供
する。 【解決手段】 外周壁と、外周壁の内側に配置された隔
壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫通する複数の流通
孔とを有する成形体１を押出成形する成形工程と、成形
体１を乾燥する乾燥工程とを含むハニカム構造体の製造
方法である。成形工程において、受け治具１０上の外周
壁の少なくとも１つの面７ａの、水平面に対する傾斜角
度が、１５〜３５°となるように受ける受け治具１０を
用いて、押出された成形体１を受ける工程を含み、乾燥
工程において、成形体１を受け治具１０で受けた状態で
乾燥する工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の
製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、ハニカム構造体
の製造方法に関し、特に、ハニカム構造体の製造におけ
る成形工程又は乾燥工程において、曲がりや断面形状の
変形を抑制することができるハニカム構造体の製造方法
に関する。
の製造方法に関し、特に、ハニカム構造体の製造におけ
る成形工程又は乾燥工程において、曲がりや断面形状の
変形を抑制することができるハニカム構造体の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ハニカム構造体は、触媒担体や各種フ
ィルターに広く用いられており、最近はディーゼルエン
ジンから排出される粒子状物質を捕捉するためのフィル
ター（以下、ＤＰＦという）としても注目されている。
ィルターに広く用いられており、最近はディーゼルエン
ジンから排出される粒子状物質を捕捉するためのフィル
ター（以下、ＤＰＦという）としても注目されている。
【０００３】 このようなハニカム構造体は、一般にセ
ラミックスを主成分とすることが多く、セラミックス原
料に水や各種添加剤を加えて坏土状とした後、これを押
出成形してハニカム形状の成形体とし、これを乾燥後、
焼成してハニカム構造体とする製造方法が一般に用いら
れている。
ラミックスを主成分とすることが多く、セラミックス原
料に水や各種添加剤を加えて坏土状とした後、これを押
出成形してハニカム形状の成形体とし、これを乾燥後、
焼成してハニカム構造体とする製造方法が一般に用いら
れている。
【０００４】 このような製造方法における成形工程や
乾燥工程において、成形体の曲がりやねじれなどの変形
が生じるという問題がある。また、ハニカム構造体を、
四角柱状を基本形状とする複数のハニカム構造のセグメ
ントに分割し、これを接合一体化させた構造とする場合
がある。このような場合に各セグメントに曲がりやねじ
れなどの変形が生じると接合が困難になるという問題も
生じる。
乾燥工程において、成形体の曲がりやねじれなどの変形
が生じるという問題がある。また、ハニカム構造体を、
四角柱状を基本形状とする複数のハニカム構造のセグメ
ントに分割し、これを接合一体化させた構造とする場合
がある。このような場合に各セグメントに曲がりやねじ
れなどの変形が生じると接合が困難になるという問題も
生じる。
【０００５】 乾燥時の曲がり等を抑制する方法とし
て、特開２００１−１３０９７３公報には、圧力印加手
段を備えた上治具と下治具とからなる乾燥用治具を用い
てハニカム構造を有するセラミック成形体を乾燥する方
法、及び印加圧力は０．４〜０．６ＭＰａが好ましいこ
とが開示されている。また、特開２００１−１９５３３
公報には、ハニカム構造を有するセラミック成形体の長
手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲するよ
うに構成された２個の分離した治具からなる乾燥用治具
が開示されている。しかし、このような方法では、成形
体の曲がりを抑制することはできても、流通孔がつぶれ
る場合があり、結果として成形体の断面形状の変形を招
く場合がある。また、この方法は、成形工程における変
形についてはまったく考慮されていない。
て、特開２００１−１３０９７３公報には、圧力印加手
段を備えた上治具と下治具とからなる乾燥用治具を用い
てハニカム構造を有するセラミック成形体を乾燥する方
法、及び印加圧力は０．４〜０．６ＭＰａが好ましいこ
とが開示されている。また、特開２００１−１９５３３
公報には、ハニカム構造を有するセラミック成形体の長
手方向に平行な側面のほぼ全面を密着状態で包囲するよ
うに構成された２個の分離した治具からなる乾燥用治具
が開示されている。しかし、このような方法では、成形
体の曲がりを抑制することはできても、流通孔がつぶれ
る場合があり、結果として成形体の断面形状の変形を招
く場合がある。また、この方法は、成形工程における変
形についてはまったく考慮されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 本発明はこのような
事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ハ
ニカム構造体を製造する際の成形工程及び乾燥工程にお
いて曲がりや断面形状の変形を少なくすることにより、
最終的に製造されるハニカム構造体の曲がりや変形を少
なくするハニカム構造体の製造方法を提供することにあ
る。
事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ハ
ニカム構造体を製造する際の成形工程及び乾燥工程にお
いて曲がりや断面形状の変形を少なくすることにより、
最終的に製造されるハニカム構造体の曲がりや変形を少
なくするハニカム構造体の製造方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明は第１に、外周
壁と、外周壁の内側に配置された隔壁と、隔壁により仕
切られ軸方向に貫通する複数の流通孔とを有する成形体
を押出成形する成形工程と、前記成形体を乾燥する乾燥
工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、前記
成形工程において、受け治具上の外周壁の少なくとも１
つの面の、水平面に対する傾斜角度が、１５〜３５°と
なるように受ける受け治具を用いて、押出された成形体
を受ける工程を含み、前記乾燥工程において、前記成形
体を前記受け治具で受けた状態で乾燥する工程を含むこ
とを特徴とするハニカム構造体の製造方法を提供するも
のである（第１の発明）。第１の発明において、前記受
け治具が、断面がＶ字状を形成する２つの面を有する受
け治具であることが好ましい。
壁と、外周壁の内側に配置された隔壁と、隔壁により仕
切られ軸方向に貫通する複数の流通孔とを有する成形体
を押出成形する成形工程と、前記成形体を乾燥する乾燥
工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、前記
成形工程において、受け治具上の外周壁の少なくとも１
つの面の、水平面に対する傾斜角度が、１５〜３５°と
なるように受ける受け治具を用いて、押出された成形体
を受ける工程を含み、前記乾燥工程において、前記成形
体を前記受け治具で受けた状態で乾燥する工程を含むこ
とを特徴とするハニカム構造体の製造方法を提供するも
のである（第１の発明）。第１の発明において、前記受
け治具が、断面がＶ字状を形成する２つの面を有する受
け治具であることが好ましい。
【０００８】 本発明は第２に、外周壁と、外周壁の内
側に配置された隔壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫
通する複数の流通孔とを有する成形体を押出成形する成
形工程と、前記成形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニ
カム構造体の製造方法であって、前記成形工程におい
て、成形体を受ける面の断面がＶ字状の頂点部分に切り
込み部を有する形状であって、受け治具上の外周壁の少
なくとも１つの面の、水平面に対する傾斜角度が、１５
〜４５°となるように受ける受け治具を用いて、押出さ
れた成形体を受ける工程を含み、前記乾燥工程におい
て、前記成形体を前記受け治具で受けた状態で乾燥する
工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造方法
を提供するものである（第２の発明）。第２の発明にお
ける前記Ｖ字状の断面において、Ｖ字の１つの辺におけ
る頂点から端部方向への切り込み部の長さが、前記１つ
の辺を形成する面上にのる外周壁面の、軸方向に対する
垂直断面長さの５〜３０％であることが好ましく、受け
治具が、受け治具上の外周壁の少なくとも１つの面の、
水平面に対する傾斜角度が３５〜４５°となるように受
ける受け治具であることが好ましい。
側に配置された隔壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫
通する複数の流通孔とを有する成形体を押出成形する成
形工程と、前記成形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニ
カム構造体の製造方法であって、前記成形工程におい
て、成形体を受ける面の断面がＶ字状の頂点部分に切り
込み部を有する形状であって、受け治具上の外周壁の少
なくとも１つの面の、水平面に対する傾斜角度が、１５
〜４５°となるように受ける受け治具を用いて、押出さ
れた成形体を受ける工程を含み、前記乾燥工程におい
て、前記成形体を前記受け治具で受けた状態で乾燥する
工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造方法
を提供するものである（第２の発明）。第２の発明にお
ける前記Ｖ字状の断面において、Ｖ字の１つの辺におけ
る頂点から端部方向への切り込み部の長さが、前記１つ
の辺を形成する面上にのる外周壁面の、軸方向に対する
垂直断面長さの５〜３０％であることが好ましく、受け
治具が、受け治具上の外周壁の少なくとも１つの面の、
水平面に対する傾斜角度が３５〜４５°となるように受
ける受け治具であることが好ましい。
【０００９】 本発明は第３に、外周壁と、外周壁の内
側に配置された隔壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫
通する複数の流通孔とを有する成形体を押出成形する成
形工程と、前記成形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニ
カム構造体の製造方法であって、前記成形工程におい
て、外周壁の１つの面で受ける受け治具を用いて、押出
された成形体を受ける工程を含み、前記乾燥工程におい
て、受け治具上の外周壁面の少なくとも１つの面の、水
平面に対する傾斜角度が、１５〜４５°となるように受
ける受け治具を用いて、前記成形体を受けた状態で乾燥
する工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造
方法を提供するものである（第３の発明）。第３の発明
において、前記乾燥工程における受け治具が、成形体を
受ける面の断面がＶ字状を形成する２つの面を有する受
け治具であることが好ましく、また、乾燥工程における
受け治具が、成形体を受ける面の断面がＶ字状の頂点部
分に切り込み部を有する形状の受け治具であることも好
ましい。
側に配置された隔壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫
通する複数の流通孔とを有する成形体を押出成形する成
形工程と、前記成形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニ
カム構造体の製造方法であって、前記成形工程におい
て、外周壁の１つの面で受ける受け治具を用いて、押出
された成形体を受ける工程を含み、前記乾燥工程におい
て、受け治具上の外周壁面の少なくとも１つの面の、水
平面に対する傾斜角度が、１５〜４５°となるように受
ける受け治具を用いて、前記成形体を受けた状態で乾燥
する工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造
方法を提供するものである（第３の発明）。第３の発明
において、前記乾燥工程における受け治具が、成形体を
受ける面の断面がＶ字状を形成する２つの面を有する受
け治具であることが好ましく、また、乾燥工程における
受け治具が、成形体を受ける面の断面がＶ字状の頂点部
分に切り込み部を有する形状の受け治具であることも好
ましい。
【００１０】 また、第１〜第３の発明において、ハニ
カム構造体がセラミックスを主成分とすることが好まし
く、前記主成分が炭化珪素を含むことが好ましい。
カム構造体がセラミックスを主成分とすることが好まし
く、前記主成分が炭化珪素を含むことが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】 以下、第１〜第３の発明である
ハニカム構造体の製造方法を具体的な実施形態に基づい
て詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定さ
れるものではない。なお、本明細書において、断面とは
特に断りのない限り図１において示される軸方向に対す
る垂直方向の断面を意味する。
ハニカム構造体の製造方法を具体的な実施形態に基づい
て詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定さ
れるものではない。なお、本明細書において、断面とは
特に断りのない限り図１において示される軸方向に対す
る垂直方向の断面を意味する。
【００１２】 第１〜第３の発明における成形工程は、
例えば図１に示すように、外周壁７と、外周壁７の内側
に配置された隔壁２と、隔壁２により仕切られ軸方向に
貫通する複数の流通孔３とを有する成形体１を押出成形
する工程であり、乾燥工程は、押出成形された成形体１
を乾燥して水分を除去する工程である。
例えば図１に示すように、外周壁７と、外周壁７の内側
に配置された隔壁２と、隔壁２により仕切られ軸方向に
貫通する複数の流通孔３とを有する成形体１を押出成形
する工程であり、乾燥工程は、押出成形された成形体１
を乾燥して水分を除去する工程である。
【００１３】 第１の発明の重要な特徴は、図２及び図
３に示すように、成形工程において、押出機（図示せ
ず）の口金５０から押出される成形体１の、受け治具１
０上にのる外周壁の面７ａ又は７ｂの少なくとも１つの
面の、水平面ｈに対する傾斜角度θ、即ち、成形体の断
面において受け治具上の外周壁が形成する少なくとも１
つの辺と、同一断面上における水平線との成す角度θ
が、１５〜３５°となるように成形体１を受ける受け治
具１０を用いて、押出成形された成形体を受ける工程を
含み、更に乾燥工程において、成形体１を受け治具１０
で受けた状態、即ち角度θが１５〜３５°の状態で乾燥
をする工程を含むことである。
３に示すように、成形工程において、押出機（図示せ
ず）の口金５０から押出される成形体１の、受け治具１
０上にのる外周壁の面７ａ又は７ｂの少なくとも１つの
面の、水平面ｈに対する傾斜角度θ、即ち、成形体の断
面において受け治具上の外周壁が形成する少なくとも１
つの辺と、同一断面上における水平線との成す角度θ
が、１５〜３５°となるように成形体１を受ける受け治
具１０を用いて、押出成形された成形体を受ける工程を
含み、更に乾燥工程において、成形体１を受け治具１０
で受けた状態、即ち角度θが１５〜３５°の状態で乾燥
をする工程を含むことである。
【００１４】 このような方法を採用することにより、
成形体の成形時及び乾燥時における曲がりや断面形状の
変形を抑制することができ、最終的に変形の少ないハニ
カム構造体を得ることができる。
成形体の成形時及び乾燥時における曲がりや断面形状の
変形を抑制することができ、最終的に変形の少ないハニ
カム構造体を得ることができる。
【００１５】 例えば図７に示すように、断面がＶ字状
であって、傾斜角度θが４５°となるような受け治具１
０で、押出された成形体を受けて、この状態で乾燥を行
うと、乾燥工程における図１０に示すような曲がりを効
果的に抑制することができる。しかし、成形工程におい
て、図２に示すように、受け治具１０を、例えば下方か
ら上方向へ移動させて位置合わせをして成形体を受け治
具にのせるような場合、成形体１と受け治具との位置合
わせが難しく、成形体１又は受け治具の寸法、角度又は
位置の若干のずれにより、図７に示す成形体１のコーナ
ー部６ａ、６ｂ、６ｃの何れか１点又は２点以上の部分
に過大な応力がかかりやすくなり、コーナー部のつぶれ
による変形を招きやすい。
であって、傾斜角度θが４５°となるような受け治具１
０で、押出された成形体を受けて、この状態で乾燥を行
うと、乾燥工程における図１０に示すような曲がりを効
果的に抑制することができる。しかし、成形工程におい
て、図２に示すように、受け治具１０を、例えば下方か
ら上方向へ移動させて位置合わせをして成形体を受け治
具にのせるような場合、成形体１と受け治具との位置合
わせが難しく、成形体１又は受け治具の寸法、角度又は
位置の若干のずれにより、図７に示す成形体１のコーナ
ー部６ａ、６ｂ、６ｃの何れか１点又は２点以上の部分
に過大な応力がかかりやすくなり、コーナー部のつぶれ
による変形を招きやすい。
【００１６】 一方、図８に示すように、外周壁の１つ
の面で受ける受け治具、即ち傾斜角θがほぼ０°となる
ような治具を用いて、押出された成形体を受けて、この
状態で乾燥を行うと、成形工程におけるコーナー部のつ
ぶれによる変形はおきにくいが、乾燥工程における図１
０に示すような曲がりが発生しやすくなる。
の面で受ける受け治具、即ち傾斜角θがほぼ０°となる
ような治具を用いて、押出された成形体を受けて、この
状態で乾燥を行うと、成形工程におけるコーナー部のつ
ぶれによる変形はおきにくいが、乾燥工程における図１
０に示すような曲がりが発生しやすくなる。
【００１７】 これに対して、例えば図３に示すよう
に、θが１５〜３５°となるような受け治具１０を用い
て押出された成形体を受けて、この状態で乾燥を行う
と、成形工程において、成形体１又は受け治具１０の寸
法、角度又は位置が若干ずれても、受け治具１０の受け
面１２で成形体の外周壁面７ａを受けることができ、コ
ーナー部のつぶれによる変形が生じにくく、かつ乾燥工
程における図１０に示すような曲がりが発生しにくくな
る。
に、θが１５〜３５°となるような受け治具１０を用い
て押出された成形体を受けて、この状態で乾燥を行う
と、成形工程において、成形体１又は受け治具１０の寸
法、角度又は位置が若干ずれても、受け治具１０の受け
面１２で成形体の外周壁面７ａを受けることができ、コ
ーナー部のつぶれによる変形が生じにくく、かつ乾燥工
程における図１０に示すような曲がりが発生しにくくな
る。
【００１８】 第１の発明において用いられる受け治具
は、θが１５〜３５°となるように成形体を受けること
ができるものであればよいが、図３に示すように、断面
形状がＶ字状を形成する２つの面を有することが、成形
体を２面で受けることができ、乾燥工程における曲がり
も効果的に抑制できるため好ましい。Ｖ字の頂点におけ
る角度は、成形体における受け治具上にのる２つの外周
壁面が形成する角度と同様であることが好ましい。例え
ば、成形体の断面形状が長方形である場合には、頂点が
９０°のＶ字状であることが好ましい。Ｖ字の２つの辺
の長さは、受け治具上の２つの外周壁面の断面長さの７
０％以上であることが、成形体にかかる応力を分散でき
る点で好ましい。
は、θが１５〜３５°となるように成形体を受けること
ができるものであればよいが、図３に示すように、断面
形状がＶ字状を形成する２つの面を有することが、成形
体を２面で受けることができ、乾燥工程における曲がり
も効果的に抑制できるため好ましい。Ｖ字の頂点におけ
る角度は、成形体における受け治具上にのる２つの外周
壁面が形成する角度と同様であることが好ましい。例え
ば、成形体の断面形状が長方形である場合には、頂点が
９０°のＶ字状であることが好ましい。Ｖ字の２つの辺
の長さは、受け治具上の２つの外周壁面の断面長さの７
０％以上であることが、成形体にかかる応力を分散でき
る点で好ましい。
【００１９】 なお、上述のように、断面Ｖ字状を形成
する２つの面を有する受け治具により成形体を受ける場
合には、受け治具上の外周面は２面となるため、θは各
々の外周面に対して存在するが、第１、第２又は第３の
発明において、何れかのθが発明の範囲内、又は好適な
範囲内に入ればよい。なお、成形体の断面形状が長方形
である場合、即ち各内角が９０°である場合には、何れ
かのθは必ず０〜４５°の範囲となる。
する２つの面を有する受け治具により成形体を受ける場
合には、受け治具上の外周面は２面となるため、θは各
々の外周面に対して存在するが、第１、第２又は第３の
発明において、何れかのθが発明の範囲内、又は好適な
範囲内に入ればよい。なお、成形体の断面形状が長方形
である場合、即ち各内角が９０°である場合には、何れ
かのθは必ず０〜４５°の範囲となる。
【００２０】 次に第２の発明について説明する。第２
の発明の重要な特徴は、図４及び図５に示すように、押
出工程において、断面がＶ字状の頂点部分に切り込み部
１４を有する形状であって、θが１５〜４５°、好まし
くは３５〜４５°、更に好ましくは略４５°となるよう
に受ける受け治具１０を用いて、押出された成形体１を
受ける工程を含み、乾燥工程において、受け治具１０に
受けた状態で乾燥する工程を含むことである。この様な
形状の受け治具を用いることにより、成形体１のコーナ
ー部６ａと受け治具とが接触しないため、成形工程にお
いて、成形体１又は受け治具の寸法、角度又は位置が若
干ずれても、成形体１のコーナー部６ａに過大な応力が
かかることがなくなり、受け治具の面全体で成形体の外
周壁面を受けやすくなるため、コーナー部のつぶれによ
る変形が生じにくく、かつ乾燥工程における図１０に示
すような曲がりが発生しにくくなる。
の発明の重要な特徴は、図４及び図５に示すように、押
出工程において、断面がＶ字状の頂点部分に切り込み部
１４を有する形状であって、θが１５〜４５°、好まし
くは３５〜４５°、更に好ましくは略４５°となるよう
に受ける受け治具１０を用いて、押出された成形体１を
受ける工程を含み、乾燥工程において、受け治具１０に
受けた状態で乾燥する工程を含むことである。この様な
形状の受け治具を用いることにより、成形体１のコーナ
ー部６ａと受け治具とが接触しないため、成形工程にお
いて、成形体１又は受け治具の寸法、角度又は位置が若
干ずれても、成形体１のコーナー部６ａに過大な応力が
かかることがなくなり、受け治具の面全体で成形体の外
周壁面を受けやすくなるため、コーナー部のつぶれによ
る変形が生じにくく、かつ乾燥工程における図１０に示
すような曲がりが発生しにくくなる。
【００２１】 第２の発明において、図５に示す断面Ｖ
字の１辺における頂点ｖから端部方向への切り込み部１
４の長さｒに特に制限はないが、長さｒが長すぎる、即
ち切り込み部１４が大きすぎると、押出された成形体を
受ける際の受け治具の面積が小さくなりすぎ、受け治具
の面と切り込み部との境界部分上の外周面に過大な応力
がかかりやすくなり、成形体のつぶれによる変形がおき
やすくなる。一方、切り込み部の長さｒが小さすぎる
と、成形体のコーナー部に過大な応力がかかることを回
避する本発明の効果が得られにくくなる。従って、切り
込み部の長さｒは、成形体を受け治具で受けた際に、受
け治具の面上にのる外周壁面の、断面長さＲの５〜３０
％、更に１０〜２０％、特に１５％程度であることが好
ましい。また、第１又は第２の発明において、成形体を
受ける際のθと、乾燥の際のθは必ずしも同じである必
要はなく、いずれの工程においても各々の発明の範囲内
に入っていれば、各々の発明の効果を奏することができ
る。
字の１辺における頂点ｖから端部方向への切り込み部１
４の長さｒに特に制限はないが、長さｒが長すぎる、即
ち切り込み部１４が大きすぎると、押出された成形体を
受ける際の受け治具の面積が小さくなりすぎ、受け治具
の面と切り込み部との境界部分上の外周面に過大な応力
がかかりやすくなり、成形体のつぶれによる変形がおき
やすくなる。一方、切り込み部の長さｒが小さすぎる
と、成形体のコーナー部に過大な応力がかかることを回
避する本発明の効果が得られにくくなる。従って、切り
込み部の長さｒは、成形体を受け治具で受けた際に、受
け治具の面上にのる外周壁面の、断面長さＲの５〜３０
％、更に１０〜２０％、特に１５％程度であることが好
ましい。また、第１又は第２の発明において、成形体を
受ける際のθと、乾燥の際のθは必ずしも同じである必
要はなく、いずれの工程においても各々の発明の範囲内
に入っていれば、各々の発明の効果を奏することができ
る。
【００２２】 次に第３の発明について説明する。第３
の発明の重要な特徴は、押出工程において、図８に示す
ように、外周壁の１つの面７ａで受ける受け治具１０を
用いて、押出された成形体１を受ける工程を含み、乾燥
工程においては、図３又は図７に示すように、θが１５
〜４５°となるように受ける受け治具を用いて成形体１
を受けた状態で乾燥する工程を含むことである。この用
な方法を採ることにより、成形工程におけるコーナー部
のつぶれによる変形を抑制し、かつ乾燥工程における成
形体の曲がりによる変形を抑制することができる。
の発明の重要な特徴は、押出工程において、図８に示す
ように、外周壁の１つの面７ａで受ける受け治具１０を
用いて、押出された成形体１を受ける工程を含み、乾燥
工程においては、図３又は図７に示すように、θが１５
〜４５°となるように受ける受け治具を用いて成形体１
を受けた状態で乾燥する工程を含むことである。この用
な方法を採ることにより、成形工程におけるコーナー部
のつぶれによる変形を抑制し、かつ乾燥工程における成
形体の曲がりによる変形を抑制することができる。
【００２３】 第３の発明において、成形工程において
用いる受け治具と乾燥工程で使用する受け治具は同一で
あっても異なるものであってもよいが、同一である場合
には、例えば、押出工程において、図６（ａ）に示すよ
うに、受け治具の１つの受け面１２をほぼ水平とし、こ
の受け面１２で成形体１を受けることにより、外周壁の
１つの面７ａがほぼ水平となるように、押出された成形
体１を受け、乾燥工程において、図６（ｂ）に示すよう
に、θが１５〜４５°となるように受け治具の角度を変
えて、乾燥を行うことができる。
用いる受け治具と乾燥工程で使用する受け治具は同一で
あっても異なるものであってもよいが、同一である場合
には、例えば、押出工程において、図６（ａ）に示すよ
うに、受け治具の１つの受け面１２をほぼ水平とし、こ
の受け面１２で成形体１を受けることにより、外周壁の
１つの面７ａがほぼ水平となるように、押出された成形
体１を受け、乾燥工程において、図６（ｂ）に示すよう
に、θが１５〜４５°となるように受け治具の角度を変
えて、乾燥を行うことができる。
【００２４】 第３の発明において、乾燥工程において
用いられる受け治具は、図３又は図７に示すような形
状、即ち断面がＶ字状を形成する２つの面を有すること
が、容易にθを本発明の範囲に入るようにすることがで
きる点で好ましい。また、図５に示すように、第２の発
明で用いられるような、断面がＶ字状の頂点部分に切り
込み部１４を有し、θが１５〜４５°となるような形状
であることも、例えば成形工程で用いた受け治具から乾
燥工程で用いる受け治具へ移し替える際のコーナー部の
つぶれによる変形や、乾燥工程における曲がりによる変
形を容易に抑制できる点で好ましい。
用いられる受け治具は、図３又は図７に示すような形
状、即ち断面がＶ字状を形成する２つの面を有すること
が、容易にθを本発明の範囲に入るようにすることがで
きる点で好ましい。また、図５に示すように、第２の発
明で用いられるような、断面がＶ字状の頂点部分に切り
込み部１４を有し、θが１５〜４５°となるような形状
であることも、例えば成形工程で用いた受け治具から乾
燥工程で用いる受け治具へ移し替える際のコーナー部の
つぶれによる変形や、乾燥工程における曲がりによる変
形を容易に抑制できる点で好ましい。
【００２５】 第１〜第３の発明に係る成形体は、セラ
ミックスを主成分とすることが、成形体を各種フィルタ
ーや担体に用いる場合に好ましく、特に主成分が炭化珪
素を含むことが、耐熱性などの観点から、例えばＤＰＦ
等に用いる場合に好ましい。また、第１〜第３の発明に
係る成形体は、少なくとも２つの面、好ましくは平面を
外周面に有することが好ましく、更に、四角柱状である
ことが好ましい。特に断面形状が長方形の場合、本発明
の効果が最も良く現れる。従って、成形体の断面形状
は、長方形であることが更に好ましく、特に正方形であ
ることが好ましい。
ミックスを主成分とすることが、成形体を各種フィルタ
ーや担体に用いる場合に好ましく、特に主成分が炭化珪
素を含むことが、耐熱性などの観点から、例えばＤＰＦ
等に用いる場合に好ましい。また、第１〜第３の発明に
係る成形体は、少なくとも２つの面、好ましくは平面を
外周面に有することが好ましく、更に、四角柱状である
ことが好ましい。特に断面形状が長方形の場合、本発明
の効果が最も良く現れる。従って、成形体の断面形状
は、長方形であることが更に好ましく、特に正方形であ
ることが好ましい。
【００２６】 第１〜第３の発明における成形方法は、
押出成形であれば、他に特に制限はないが、例えば、金
属珪素及び炭化珪素を一定調合割合で調合し、これに、
水、有機バインダー、界面活性剤、造孔剤、焼結助剤等
を添加した原料を混合・混練して坏土としたものを押出
機により押出成形を行う、又は原料を押出機により混練
しつつ押出成形を行うことにより成形することができ
る。この際に押出された成形品を第１〜第３の発明に係
る受け治具で受ける。
押出成形であれば、他に特に制限はないが、例えば、金
属珪素及び炭化珪素を一定調合割合で調合し、これに、
水、有機バインダー、界面活性剤、造孔剤、焼結助剤等
を添加した原料を混合・混練して坏土としたものを押出
機により押出成形を行う、又は原料を押出機により混練
しつつ押出成形を行うことにより成形することができ
る。この際に押出された成形品を第１〜第３の発明に係
る受け治具で受ける。
【００２７】 第１〜第３の発明における乾燥の手段に
特に制限はないが、マイクロ波乾燥及び／又は熱風乾燥
により乾燥が行われることが好ましい。マイクロ波乾燥
は乾燥速度が速いという利点を有するが、マクロ波乾燥
だけでは充分に乾燥しきれない場合がある。従って、マ
イクロ波乾燥と熱風乾燥とを組み合わせることが好まし
く、更には、マイクロ波乾燥を行って、ある程度水分を
除去した後、熱風乾燥を行うことが好ましい。
特に制限はないが、マイクロ波乾燥及び／又は熱風乾燥
により乾燥が行われることが好ましい。マイクロ波乾燥
は乾燥速度が速いという利点を有するが、マクロ波乾燥
だけでは充分に乾燥しきれない場合がある。従って、マ
イクロ波乾燥と熱風乾燥とを組み合わせることが好まし
く、更には、マイクロ波乾燥を行って、ある程度水分を
除去した後、熱風乾燥を行うことが好ましい。
【００２８】 また、マイクロ波乾燥工程におけるマイ
クロ波の出力に特に制限はないが、０．５〜３ｋＷ／ｋ
ｇ程度とすることが好ましい。マイクロ波の出力が低い
場合は、乾燥時間が長くなるため、自重でつぶれる問題
が発生し、マイクロ波の出力が高い場合は、バインダー
が燃え出す等の不具合が発生するからである。また、マ
イクロ波乾燥工程において、全脱水量の３０〜８０質量
％を脱水し、熱風乾燥工程において残りの水分を脱水す
ることが、曲がりを防止する観点から好ましい。また、
熱風乾燥において、通風式又は熱風循環式の熱風乾燥手
段を用いることが好ましい。
クロ波の出力に特に制限はないが、０．５〜３ｋＷ／ｋ
ｇ程度とすることが好ましい。マイクロ波の出力が低い
場合は、乾燥時間が長くなるため、自重でつぶれる問題
が発生し、マイクロ波の出力が高い場合は、バインダー
が燃え出す等の不具合が発生するからである。また、マ
イクロ波乾燥工程において、全脱水量の３０〜８０質量
％を脱水し、熱風乾燥工程において残りの水分を脱水す
ることが、曲がりを防止する観点から好ましい。また、
熱風乾燥において、通風式又は熱風循環式の熱風乾燥手
段を用いることが好ましい。
【００２９】 ハニカム構造体を製造する場合、特に、
セラミックスを主成分とするハニカム構造体を製造する
場合には、一般に乾燥工程の後に、焼成工程により成形
体を焼成する。焼成工程における焼成温度及び焼成雰囲
気は原料により異なり、当業者であれば、選択されたセ
ラミック原料に適切な焼成温度及び焼成雰囲気を選択す
ることができる。例えば、ハニカム構造体が金属珪素と
炭化珪素を主成分とする場合、窒素雰囲気中で加熱脱脂
し、その後アルゴン等の不活性雰囲気中で焼成すること
によりハニカム構造体を得ることができる。また、ハニ
カム構造体をＤＰＦ等のフィルターとして用いる場合に
は、隣接する流通孔が互いに反対側となる一方の端部で
フィルターの製造に用いた材料と同様の材料で目封止す
る目封止工程を行うことが好ましい。この工程は、成形
工程の後であればどの段階で行われてもよいが、一般に
目封止部も焼成することが好ましいため、焼成工程の前
に行われることにより、全体を１回で焼成できるため好
ましい。
セラミックスを主成分とするハニカム構造体を製造する
場合には、一般に乾燥工程の後に、焼成工程により成形
体を焼成する。焼成工程における焼成温度及び焼成雰囲
気は原料により異なり、当業者であれば、選択されたセ
ラミック原料に適切な焼成温度及び焼成雰囲気を選択す
ることができる。例えば、ハニカム構造体が金属珪素と
炭化珪素を主成分とする場合、窒素雰囲気中で加熱脱脂
し、その後アルゴン等の不活性雰囲気中で焼成すること
によりハニカム構造体を得ることができる。また、ハニ
カム構造体をＤＰＦ等のフィルターとして用いる場合に
は、隣接する流通孔が互いに反対側となる一方の端部で
フィルターの製造に用いた材料と同様の材料で目封止す
る目封止工程を行うことが好ましい。この工程は、成形
工程の後であればどの段階で行われてもよいが、一般に
目封止部も焼成することが好ましいため、焼成工程の前
に行われることにより、全体を１回で焼成できるため好
ましい。
【００３０】
【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）原料として、ＳｉＣ粉８０質量％及び金属
Ｓｉ粉２０質量％の混合粉末を使用し、これにメチルセ
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、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作製
した。この坏土を押出成形して、１辺の長さが５０ｍｍ
の正方形である断面形状を有し、長さ４００ｍｍの、図
１に示すような四角柱状成形体を作成した。この際に、
押出機から押出された成形体を図２及び図３に示すよう
な治具を用いて、θが１５°となるように成形体を受け
た。次に、この治具に受けた状態、即ちθを１５°に保
った状態でマイクロ波乾を行った後、熱風乾燥を行っ
た。この操作を、１００個の成形体について行った。乾
燥後の成形体の断面形状の変形を調べるため、各成形体
について端面の対角線の長さの差、即ち図９における
（ｘ１−ｘ２）の絶対値を測定し、この差のバラツキを
対角線差の標準偏差（σ）として表１に示した。更に、
得られた成形体の曲がり量βを測定した結果を表１に示
した。曲がり量βは、図１０に示すように、成形体を所
定の治具にのせ、長手方向両端の２点、ｘ１及びｘ２の
上下方向の位置の平均と、この２点の中間点における外
周壁の上下方向の位置との差をダイヤルケージで測定し
た値とした。
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）原料として、ＳｉＣ粉８０質量％及び金属
Ｓｉ粉２０質量％の混合粉末を使用し、これにメチルセ
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、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作製
した。この坏土を押出成形して、１辺の長さが５０ｍｍ
の正方形である断面形状を有し、長さ４００ｍｍの、図
１に示すような四角柱状成形体を作成した。この際に、
押出機から押出された成形体を図２及び図３に示すよう
な治具を用いて、θが１５°となるように成形体を受け
た。次に、この治具に受けた状態、即ちθを１５°に保
った状態でマイクロ波乾を行った後、熱風乾燥を行っ
た。この操作を、１００個の成形体について行った。乾
燥後の成形体の断面形状の変形を調べるため、各成形体
について端面の対角線の長さの差、即ち図９における
（ｘ１−ｘ２）の絶対値を測定し、この差のバラツキを
対角線差の標準偏差（σ）として表１に示した。更に、
得られた成形体の曲がり量βを測定した結果を表１に示
した。曲がり量βは、図１０に示すように、成形体を所
定の治具にのせ、長手方向両端の２点、ｘ１及びｘ２の
上下方向の位置の平均と、この２点の中間点における外
周壁の上下方向の位置との差をダイヤルケージで測定し
た値とした。
【００３１】（比較例１）図７に示すような断面Ｖ字状
治具を用いて、成形工程及び乾燥工程におけるθを４５
°とした以外は、実施例１と同様に、成形、乾燥、評価
を行い結果を表１に示した。 （比較例２）図８に示すような平面状の受け治具を用い
て、押出された成形体を受け、その状態で乾燥を行った
以外は、実施例１と同様に、成形、乾燥、評価を行い結
果を表１に示した。
治具を用いて、成形工程及び乾燥工程におけるθを４５
°とした以外は、実施例１と同様に、成形、乾燥、評価
を行い結果を表１に示した。 （比較例２）図８に示すような平面状の受け治具を用い
て、押出された成形体を受け、その状態で乾燥を行った
以外は、実施例１と同様に、成形、乾燥、評価を行い結
果を表１に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】 表１より、比較例１の方法では、曲がり
量は少なかったものの、σが大きく、コーナー部のつぶ
れによる変形のバラツキが大きいことを示した。比較例
２の方法では、σは小さかったが、曲がり量が大きくな
った。これに対して、実施例１の方法では、σも曲がり
量も小さく、断面形状及び曲がりによる変形が効果的に
抑制され、安定した寸法が得られた。
量は少なかったものの、σが大きく、コーナー部のつぶ
れによる変形のバラツキが大きいことを示した。比較例
２の方法では、σは小さかったが、曲がり量が大きくな
った。これに対して、実施例１の方法では、σも曲がり
量も小さく、断面形状及び曲がりによる変形が効果的に
抑制され、安定した寸法が得られた。
【００３４】（実施例２〜４）図５に示すような、断面
Ｖ字状の頂点部分に切り込み部１４を有し、θが４５°
であり、切り込み部の大きさ、即ち外周壁の長さＲを１
００とし、これに対する切り込み部の長さｒの比が各々
表２に示す値である治具を各々用いた以外は、実施例１
と同様に、成形、乾燥、評価を行い結果を表２に示し
た。
Ｖ字状の頂点部分に切り込み部１４を有し、θが４５°
であり、切り込み部の大きさ、即ち外周壁の長さＲを１
００とし、これに対する切り込み部の長さｒの比が各々
表２に示す値である治具を各々用いた以外は、実施例１
と同様に、成形、乾燥、評価を行い結果を表２に示し
た。
【００３５】
【表２】
【００３６】 実施例２〜４の方法の総てにおいて、コ
ーナー部のつぶれは少なく、曲がり量も比較的良好な範
囲に抑制することができた。但し、この実施例の条件に
おける実施例４の方法では、切り込み部が大きすぎたた
めに、受け治具と切り込み部の境界部分において、ここ
で用いた成形体にとって過大な応力がかかり、この部分
の変形が見られ、結果として、σが大きくなった。
ーナー部のつぶれは少なく、曲がり量も比較的良好な範
囲に抑制することができた。但し、この実施例の条件に
おける実施例４の方法では、切り込み部が大きすぎたた
めに、受け治具と切り込み部の境界部分において、ここ
で用いた成形体にとって過大な応力がかかり、この部分
の変形が見られ、結果として、σが大きくなった。
【００３７】
【発明の効果】 以上説明してきたとおり、第１〜第３
の発明のハニカム構造体の製造方法によって、成形工程
における変形と乾燥工程における変形とを同時に抑制す
ることができた。
の発明のハニカム構造体の製造方法によって、成形工程
における変形と乾燥工程における変形とを同時に抑制す
ることができた。
【図１】 本発明に係るハニカム構造体の一形態を示す
模式的な斜視図である。
模式的な斜視図である。
【図２】 本発明に係る成形工程の一形態を示す模式的
な斜視図である。
な斜視図である。
【図３】 本発明に係る成形体を受け治具に受けた状態
を示す模式的な正面図である。
を示す模式的な正面図である。
【図４】 本発明に係る成形工程の別の形態を示す模式
的な斜視図である。
的な斜視図である。
【図５】 本発明に係る成形体を別の形態の受け治具に
受けた状態を示す模式的な正面図である。
受けた状態を示す模式的な正面図である。
【図６】 （ａ）は、本発明に係る成形体を別の形態の
受け治具に受けた状態を示す模式的な正面図であり、
（ｂ）は受け治具の角度を変えた状態を示す模式的な正
面図である。
受け治具に受けた状態を示す模式的な正面図であり、
（ｂ）は受け治具の角度を変えた状態を示す模式的な正
面図である。
【図７】 本発明に係る成形体を更に別の形態の受け治
具に受けた状態を示す模式的な正面図である。
具に受けた状態を示す模式的な正面図である。
【図８】 本発明に係る成形体を別の形態の受け治具に
受けた状態を示す模式的な正面図である。
受けた状態を示す模式的な正面図である。
【図９】 本発明に係る成形体の断面形状における変形
を測定する方法を示す模式的な正面図である。
を測定する方法を示す模式的な正面図である。
【図１０】 本発明に係る成形体の曲がりを測定する方
法を示す模式的な側面図である。
法を示す模式的な側面図である。
１…成形体、２…隔壁、３…流通孔、６ａ、６ｂ、６ｃ
…コーナー部、７…外周壁、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ…
外周壁面、１０…受け治具、１２…受け治具の受け面、
１４…切り込み部、５０…口金。
…コーナー部、７…外周壁、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ…
外周壁面、１０…受け治具、１２…受け治具の受け面、
１４…切り込み部、５０…口金。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 和田 幸久
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
4D019 AA01 BA05 BB06 CA01 CB06
CB07
4G054 AA05 AA09 AB09 BD19 BD27
4G069 AA01 AA08 BB15A BB15B
BD05A BD05B DA06 EA19
FA01 FB57 FB67
Claims (10)
- 【請求項１】 外周壁と、外周壁の内側に配置された隔
壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫通する複数の流通
孔とを有する成形体を押出成形する成形工程と、前記成
形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニカム構造体の製造
方法であって、 前記成形工程において、受け治具上の外周壁の少なくと
も１つの面の、水平面に対する傾斜角度が、１５〜３５
°となるように受ける受け治具を用いて、押出された成
形体を受ける工程を含み、 前記乾燥工程において、前記成形体を前記受け治具で受
けた状態で乾燥する工程を含むことを特徴とするハニカ
ム構造体の製造方法。 - 【請求項２】 前記受け治具が、断面がＶ字状を形成す
る２つの面を有する受け治具である請求項１に記載のハ
ニカム構造体の製造方法。 - 【請求項３】 外周壁と、外周壁の内側に配置された隔
壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫通する複数の流通
孔とを有する成形体を押出成形する成形工程と、前記成
形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニカム構造体の製造
方法であって、 前記成形工程において、成形体を受ける面の断面がＶ字
状の頂点部分に切り込み部を有する形状であって、受け
治具上の外周壁の少なくとも１つの面の、水平面に対す
る傾斜角度が、１５〜４５°となるように受ける受け治
具を用いて、押出された成形体を受ける工程を含み、 前記乾燥工程において、前記成形体を前記受け治具で受
けた状態で乾燥する工程を含むことを特徴とするハニカ
ム構造体の製造方法。 - 【請求項４】 前記Ｖ字状の断面において、Ｖ字の１つ
の辺における頂点から端部方向への切り込み部の長さ
が、前記１つの辺を形成する面上にのる外周壁面の、軸
方向に対する垂直断面長さの５〜３０％である請求項３
に記載のハニカム構造体の製造方法。 - 【請求項５】 受け治具が、受け治具上の外周壁の少な
くとも１つの面の、水平面に対する傾斜角度が３５〜４
５°となるように受ける受け治具である請求項３又は４
に記載のハニカム構造体の製造方法。 - 【請求項６】 外周壁と、外周壁の内側に配置された隔
壁と、隔壁により仕切られ軸方向に貫通する複数の流通
孔とを有する成形体を押出成形する成形工程と、前記成
形体を乾燥する乾燥工程とを含むハニカム構造体の製造
方法であって、 前記成形工程において、外周壁の１つの面で受ける受け
治具を用いて、押出された成形体を受ける工程を含み、 前記乾燥工程において、受け治具上の外周壁面の少なく
とも１つの面の、水平面に対する傾斜角度が、１５〜４
５°となるように受ける受け治具を用いて、前記成形体
を受けた状態で乾燥する工程を含むことを特徴とするハ
ニカム構造体の製造方法。 - 【請求項７】 前記乾燥工程における受け治具が、成形
体を受ける面の断面がＶ字状を形成する２つの面を有す
る受け治具である請求項６に記載のハニカム構造体の製
造方法。 - 【請求項８】 乾燥工程における受け治具が、成形体を
受ける面の断面がＶ字状の頂点部分に切り込み部を有す
る形状の受け治具である請求項６に記載のハニカム構造
体の製造方法。 - 【請求項９】 ハニカム構造体がセラミックスを主成分
とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のハニカム構
造体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記主成分が炭化珪素を含む請求項９
に記載のハニカム構造体の製造方法。
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| JP2002092682A JP4071025B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ハニカム構造体の製造方法 |
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| AU2003207217A AU2003207217A1 (en) | 2002-03-28 | 2003-02-05 | Method for manufacturing honeycomb structure |
| PCT/JP2003/001160 WO2003082537A1 (fr) | 2002-03-28 | 2003-02-05 | Procede de fabrication d'une structure en nid d'abeille |
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| JP2002092682A JP4071025B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ハニカム構造体の製造方法 |
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|---|---|
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Family
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|---|---|---|---|
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| PL (1) | PL203853B1 (ja) |
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Cited By (3)
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| KR101380965B1 (ko) * | 2007-05-11 | 2014-04-04 | 주식회사 칸세라 | 하니컴 세라믹 필터용 탄화규소 세그먼트의 제조방법 |
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| WO2015007336A1 (de) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Villeroy & Boch Ag | Trockeneinrichtung für keramisches trockengut |
| DE102015216647A1 (de) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Johnson Matthey Catalysts (Germany) Gmbh | Anlage für Wabenkörper sowie Verfahren zum Trocknen von Wabenkörpern |
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- 2002-03-28 JP JP2002092682A patent/JP4071025B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 2003-02-05 AU AU2003207217A patent/AU2003207217A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-05 KR KR1020047015009A patent/KR100613679B1/ko active IP Right Grant
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- 2003-02-05 WO PCT/JP2003/001160 patent/WO2003082537A1/ja active Application Filing
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