JP2009541192A - 粒子フィルター用の、中空球を含有する接着セメント - Google Patents

Abstract

特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子をフィルタリングするためのフィルタリング体の複数のフィルターブロックを共に固定するためのセメントであって、前記セメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、３０から９０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）と、重量による百分率において全体で少なくとも９９％で、２０から９９％のシリカ（ＳｉＯ_２）及び１から８０％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を有する、少なくとも３％の中空球と、を有し、前記中空球の数で少なくとも８０％が５から１５０μｍの大きさを有する。

Description

本発明は、セメントに係り、特にフィルタリング体の複数のフィルターブロックを共に固定するための接着セメントに関し、さらには、特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子をフィルタリングするためのセメント及びこのようなフィルタリング体の側表面における周囲のコーティングを構成するためのセメントに関する。また、本発明は、フィルターブロック間に挿入される１つの接着部によって共に固定され、このフィルターブロック間の排気ガスの通路に対向するように形付けられた複数のフィルターブロックを有するフィルタリング体に関連し、この接着部は、本発明によるセメントまたはモルタルから得られる。

大気中に排出される前に、排気ガスは、従来技術として知られる図１及び２に表されるような粒子フィルターを用いて浄化することができる。異なる図面において、等しい又は同様な構成要素を示すために同一の参照符号が使用された。

粒子フィルター１は、図２に表される断面Ｂ−Ｂによる断面図である図１、及び、図１に表される断面Ａ−Ａによる長手方向の断面図である図２に表される。

粒子フィルター１は、一般的に、金属筒５に挿入される、長さＬを有する少なくとも１つのフィルタリング体３を有する。

フィルタリング体３は、モノリシックでありえる。しかしながら、特に再生期中にその熱機械的抵抗を改善するために、それが、参照符号１１ａから１１ｉで示される複数のブロック１１の組立体及び機械加工から生じることが有利であることが分かっている。

ブロック１１を製造するために、セラミック材料が、多孔性のハニカム構造体を形成するために押し出される（コージライト、炭化ケイ素など）。押し出された多孔性構造体は、一般的に、長方形の並列パイプ状に形付けられ、実質的に２つの正方形の上流の面１２と下流の面１３との間に延長し、そこで、複数の隣接する直線的で平行な流路１４が空いている。

押し出し後、押し出された多孔性の構造体は、周知のように、それぞれ“排出流路”１４ｓ及び“注入流路”１４ｅのタイプの流路を形成するために、それぞれ上流のプラグ１５ｓ及び下流のプラフ１５ｅによって上流の面１２または下流の面１３で交互にブロックされる。上流プラグ１５ｓ及び下流プラグ１５ｅに対向する排出流路１４ｓ及び注入流路１４ｅの端部で、排出流路１４ｓ及び注入流路１４ｅは、それぞれ排出開口部１９ｓ及び注入開口部１９ｅを介して外側に開放し、それぞれ下流の面１３及び上流の面１２に延長する。従って、注入流路１４ｓ及び排出流路１４ｅは、それぞれ側壁２２ｅ及び２２ｓ、シーリングプラグ１５ｅ及び１５ｓ、及び、外側に開放する開口部１９ｓまたは１９ｅによって限定される内部空間２０ｅ及び２０ｓを画定する。２つの隣接した注入流路１４ｅ及び排出流路１４ｓは、それらの側壁２２ｅ及び２２ｓの共通部分によって流動体伝達状態にある。

ブロック１１ａから１１ｉは、一般的にシリカ及び／又は炭化ケイ素及び／又は窒化アルミニウムから構成されるセラミックセメントで作られた接着部２７を用いて結合することによって共に組み立てられる。次いで、このように構成された組立体は、例えば、円形断面を取るように機械加工することができる。また、好ましくは、周囲のコーティング２７’は、フィルタリング体の側表面全体を実質的に覆うように付けられる。この結果は、コーティング２７’及びケース５が必要な場合、ケース５、周囲の接着部２８、外部のフィルターブロック１１ａから１１ｈとケース５との間に配置される排気ガスタイトに挿入することができる、長手方向軸Ｃ−Ｃを有する円筒状のフィルタリング体３である。

図２に表される矢印が示すように、排気ガス流Ｆは、注入流路１４ｅの開口部１９ｅを通ってフィルタリング体３に入り、排出流路１４ｓを結合するためのこれらの流路のフィルタリング側壁を横切り、次いで、開口部１９ｓを通って外側に抜ける。

特定の使用時間後、フィルタリング体３の流路に蓄積された粒子または“すす”は、フィルタリング体３によって圧力損失を増加させ、従って、エンジンの性能を低下させる。このために、フィルタリング体は、例えば５００キロメートル毎に定期的に再生されなければならない。

再生または“脱目詰まり（ディグロギング）”は、すすを酸化することからなる。これを行うために、点火を可能にする温度までそれを加熱することが必要である。次いで、フィルタリング体３内の温度の不均一性、及び、フィルターブロック１１ａから１１ｉ及び接着部２７及び２８に使用される材料の性質の起こり得る違いは、接着部及び／又はフィルターブロック１１ａから１１ｉにクラックを生じさせ、粒子フィルター１の耐用寿命を減少させることができる強力な熱機械応力を発生させることがある。

特に、重量で３０から６０％の炭化ケイ素を含む接着セメントが知られている。炭化ケイ素は、高い熱伝導性を有し、有利には、熱移動を均一化することが可能である。しかしながら、炭化ケイ素は、比較的高い膨張係数を有する。従って、これらの接着セメントの炭化ケイ素の含有量は、粒子フィルター用途に適合される熱機械的な強度を保証するために制限されなければならない。

接着セメントにセラミック繊維を組み入れることによって、接着部の弾性及びそれによって組み立てられるフィルタリング体の熱機械的な抵抗を増加させることが可能になることが、例えばＥＰ０，８１６，０６５から知られている。セメント内の炭化ケイ素の含有量は、重量で３から８０％である。しかしながら、セラミック繊維の存在によって、衛生状態及び安全性に関して潜在的な危険性が示され、フィルタリング体を再利用することをより困難にしている。生体溶解性の繊維の使用は、このリスクを制限することができる。しかしながら、熱機械応力特性に対する抵抗性における後者の効果は、特に高温において低い。さらに、特にショット（繊維内粒子（infibrous particles））の低下した存在を有する繊維の包含は、特に高価である。

セラミック繊維を包含せず、多量の炭化ケイ素を示すセメントが、フィルタリング体の接着において特に知られている。これらのセメントは、一般的に、炭化ケイ素の粉末または粒子、低温硬化用のＣａＯアルミン酸塩のセラミック結合剤、及び、高温におけるセラミック結合剤から作られる。しかしながら、これらのセメントは、特に完全な再生中に極度の圧力中に接着部を弱めるＣａＯアルミン酸塩の存在のために、高温における弱い耐火性を示す。

多量の炭化ケイ素を有するセメントは、この炭化物の微粒子の存在のために、非常に厳しい条件、例えば高温において、酸化に対する所定の感度を示す。セメントの部分的な酸化は、その熱機械的強度に影響を与える、結晶化されたシリカの形成をもたらす。

欧州特許第０，８１６，０６５号明細書

従って、セラミック繊維の存在における高い炭化ケイ素含有量及び酸化に対する改善された抵抗を有し、特にディーゼルにおいて内燃機関の排気ガスのフィルタリングに対する用途に関連する熱機械的圧力に対して効果的に抵抗することができるセラミックセメントに対する要求がある。

本発明の目的は、この要求を満足することである。

本発明によれば、この目的は、特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子をフィルタリングするためのフィルタリング体の複数のフィルターブロックを共に固定するためのセメント、または、このようなフィルタリング体における周囲のコーティングとして使用されるセメントによって達成され、前記セメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料（炭化ケイ素を含む）の重量に対する重量による百分率で、３０から９０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）と、少なくとも３％、好ましくは少なくとも５％、及び、好ましくは５５％未満、好ましくは３０％未満でさえある中空球と、を有し、前記中空球の数で少なくとも８０％が５から１５０μｍの大きさを有する。

好ましくは、前記中空球は、無機であり、好ましくは、重量による百分率において全体で少なくとも９９％で、２０から９９％のシリカ（ＳｉＯ_２）及び１から８０％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を有する。

従って、熱機械的圧力に対する良好な抵抗に加えて、本発明によるセラミックセメントの熱処理によって得られる接着部または周囲のコーティングは、セラミック繊維がなく及び／又は高い炭化ケイ素含有量を有しても、熱疲労に対する注目すべき抵抗を有する。さらに、本発明によるセメントは、酸化に対する改善された抵抗を有する。

好ましくは、本発明によるセメントは、１つ又はそれ以上の以下の特徴をさらに有する。
−前記炭化ケイ素は、メジアン径が２００μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満である粒子の形態で存在する。有利には、前記炭化ケイ素は、特に高温時のフィルターの周囲状況、接着部の熱伝導性及び剛性に対する化学的な抵抗を改善する。
−前記セメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、適合させる触媒を有することがある、少なくとも０．０５％、好ましくは少なくとも０．１％、さらに好ましくは少なくとも０．２％、及び／又は、５％未満の熱硬化性樹脂を含む。有利には、熱硬化性樹脂の存在によって、有利には石灰ベースの水硬性の結合剤の量を限定することも可能になる接着部または周囲のコーティングの機械的強度が、特に低温で改善される。従って、フィルタリングブロックに対するそれらの用途における接着部または周囲のコーティングの寿命が増加する。さらに、機械的強度のこの改善によって、セラミック繊維の存在なしに行い及び／又は炭化ケイ素含有量を増加させることができる。
−前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂及びポリエステル樹脂から選択される。
−前記セメントは、セラミック繊維を含まない。
−前記セメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、０．１から２％、好ましくは０．５重量％の分散剤を含む。
−前記炭化ケイ素含有量は、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、６０％を超える。
−前記炭化ケイ素、アルミナ及びシリカは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量で、０．５％未満の石灰（ＣａＯ）含有量を有する。有利には、この低い石灰含有量は、セメントの特性に有害ではない。
−前記セメントは、在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、５から２５％の、好ましくは１０から２５％の、好ましくは焼成されたアルミナの含有量、及び／又は、１から１５％の、好ましくは３から１０％の、好ましくはシリカスモークの形態のシリカの含有量を有する。
−前記セメントの組成は、中空球を含まないが、在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、３０から９０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）含有量、及び／又は、１から５０％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）含有量、及び／又は、１から５０％のシリカ（ＳｉＯ_２）含有量を有する。

本発明は、本発明による乾燥したセメントの加湿によって生じる湿ったセメントまたは“モルタル”にも関連する。

好ましくは、モルタルは、在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、４０％未満、及び／又は、少なくとも１０％、好ましくは少なくとも１５％の水含有量を有する。

本発明は、フィルターブロック間に挿入される少なくとも１つの接着部によって共に固定され、前記フィルターブロック間の前記排気ガスの通路に対向するように形付けられた複数のフィルターブロックを有する、特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子フィルター用のフィルタリング体にも関連する。このフィルタリング体は、接着部が本発明によるセメントの熱処理によって得られるという点で注目すべきである。

最後に、本発明は、特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子フィルター用の、又は、単一ブロックタイプの、又は、本発明によるセメントの熱処理によって得られる周囲のコーティングを有する、フィルターブロック間に挿入される少なくとも１つの接着部を用いて共に固定される複数のフィルターブロックを有するフィルタリング体に関する。

従来の粒子フィルターを示す図である。 従来の粒子フィルターを示す図である。

“セメント”とは、活性化後に凝固することができる、湿った又は乾燥した粒子混合物によって形成される“鋳造できる”組成物を意味する。

このセメントは、凝固工程で“活性化”されることが知られている。活性化される条件は、一般的には、水を有するセメントの加湿からもたらされる。次いで、“湿ったセメント”または“モルタル”が得られる。

モルタルの凝固（硬化）は、乾燥、例えば樹脂の硬化から生じる。次いで、“硬化されたモルタル”は、特に加熱処理中に温度の上昇を経験することがあり、水の全体的な蒸発をもたらす。

“球”とは、球形、すなわち０．７５以上の最小径と最大径との比を有する粒子を意味し、この球形が得られた。好ましくは、本発明による行われる球は、０．８以上、より好ましくは０．９以上の球形度を有する。

球は、それが中心の空洞を有する場合、“中空”として呼ばれ、その体積は、中空球体粒子の全外部体積の少なくとも５０％を示す。

球または粒子の“大きさ”は、その最大寸法である。

一般的に、粒子の混合物またはグレインの群の“粒子またはグレインのメジアン径”または“粒子またはグレインの中位径”とは、この混合物の粒子またはこの群のグレインを数の等しい第１及び第２の等しい集団に分けるＤ５０サイズを意味し、これらの第１及び第２の集団は、それぞれメジアン径より大きかったり小さかったりする大きさを有する粒子またはグレインのみを有する。

“熱硬化性樹脂”とは、熱処理（加熱、放射）または物理化学的処理（触媒作用、硬化剤）後に、不溶解性及び不溶性の材料に変質されることができる高分子を意味する。従って、熱硬化性材料は、樹脂の最初の硬化を用いてそれらの最終形態をとり、その可逆性は、不可能である。

最後に、細長い構造の“繊維”形態は、一般的には、０．１から２μｍの直径及び約１０００μｍまで達する長さである。

百分率は、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料（炭化ケイ素を含む）の総重量に対する重量で表される。実際、従って、百分率は、無機添加物、特に、存在し得る無機樹脂及び水を考慮せずに、乾燥混合物から作られる基本の無機原材料を考慮することのみによって表される。これらの基本の原材料は、特に、以下の表１の上部に示されるような炭化ケイ素、無機繊維、シリカ、アルミン酸カルシウム、中空球、アルミナである。

本発明によるセメントは、セメント製造の一般的な方法によって調製される。

微粒子の材料は、一般的に均一な混合物が得られるまで混合される。

それらは、フィルターブロックを組み立てるための耐火セラミック接着部のためのセメントを製造するために一般的に使用される全ての原料を含むことができる。好ましくは、炭化ケイ素、アルミナ及びシリカは、セメントの総重量の少なくとも８０％、好ましくは９５％を示す。

好ましくは、セメントの組成は、中空球を含まないが、在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として無機材料の重量に対する重量による百分率で、３０から９０％の炭化ケイ素、１から５０％のアルミナ、及び、１から５０％のシリカを有し、好ましくは全体で約１００％である。これらのシリカ及びアルミナの範囲は、セメントの実現を容易にし、焼結後の機械的強度を増加させる。炭化ケイ素の範囲は、良好な熱伝導性を保証する。

本発明の好ましい実施形態によれば、このセメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として無機材料（炭化ケイ素を含む）の重量に対する重量による百分率で、３０から９０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）と、重量％で少なくとも全体の９９％における２０から９９％のシリカ（ＳｉＯ_２）及び１から８０％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を含有する少なくとも３％、好ましくは５％から３０％、最大で５％の中空球と、を有し、この中空球の数で少なくとも８０％が５から１５０μｍの大きさを有する。

球の壁は、好ましくは、中実または若干の多孔であり、すなわち、理論密度の９０％超の密度を有する。

好ましくは、中空球は、例えば、冶金学的方法と一般的にそれに続く緻密化段階から生じるフライアッシュである原材料の溶融または燃焼によって得られる球体である。

この中空球は、例えば、“Ｅ−Ｓｐｈｅｒｅｓ”という名称でＥｎｖｉｒｏ―Ｓｐｈｅｒｅｓから市販されるものであり、それは、６０％のＳｉＯ_２と４０％のＡｌ_２Ｏ_３の一般的な化学組成を有する。それらは、塗装または土木工事コンクリートのレロジー（rhelogy）を改善し、又は、プラスチック生成物のコストを低減させるための無機充填剤を構成するために一般的に使用される。

好ましくは、球のメジアン径Ｄ_{ｓｐｈｅｒｅｓ}と炭化ケイ素粒子のメジアン径Ｄ_ＳｉＣとの比Ｒ（＝Ｄ_{ｓｐｈｅｒｅｓ}／Ｄ_ＳｉＣ）は、０．１より大きく、好ましくは０．２より大きく、さらに好ましくは０．５より大きく、及び／又は、３０未満であり、好ましくは１０未満であり、さらに好ましくは２未満である。０．６から１．９の比Ｒは、関係する用途において特に適切であると思われる。実際、このような比は、満足のいく圧密度と多孔性を保証しながら耐酸化性を改善する。

一実施形態において、本発明によれば、中空球のメジアン径は、好ましくは、８０μｍより大きく、好ましくは１００μｍより大きく、及び／又は、１６０μｍ未満であり、さらに好ましくは１４０μｍ未満である。中空球のメジアン径は、さらに好ましくは約１２０μｍである。

好ましい実施形態では、この中空球は、重量における全体で１００％において、以下の２つの部分によって分けることができる：
− 一部分は、重量で中空球の７０％に相当し、１１０μｍ超、好ましくは１２０μｍ超、及び／又は、１５０μｍ未満、好ましくは１４０ミクロン未満、好ましくは約１３０μｍのメジアン径を有し、
− 一部分は、重量で中空球の３０％に相当し、３５μｍ超、好ましくは４０μｍ超、及び／又は、５５μｍ未満、好ましくは５０ミクロン未満、好ましくは約４５μｍのメジアン径を有する。

さらに好ましくは、炭化ケイ素粒子のメジアン径は、２０μｍ超、好ましくは４５μｍ超、さらに好ましくは６０μｍ超、及び／又は、１５０μｍ未満、好ましくは１２０μｍ未満、さらに好ましくは１００μｍ未満である。

好ましくは、熱硬化性樹脂は、このセメント製造段階中に粉末の形態で含まれる。

本発明によって実施される熱硬化性樹脂は、所定の条件下で硬化し、次いでフィルタリング体の使用または再生中に溶融しないようにするために選択される。従って、それらは、フィルタリング体の全耐用寿命中に熱機械的応力に対する接着部の強度を改善する。

この用途によれば、樹脂が、例えば触媒の添加の後に大気温度で、乾燥温度で又は加熱処理温度で硬化するということが有利である。

好ましくは、熱硬化性樹脂は、その硬化前に、さらに粘着特性を提供する。従って、それは、セメントの配置と加熱処理前の形状の維持とを容易にする。好ましくは、それは、ハーケＶＴ５５０（Ｈａａｋｅ ＶＴ５５０）粘度計を用いて測定される、１２ｓ^−１の剪断傾斜において５０Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する。好ましくは、それは、大気温度で水溶性でなければならない。

熱硬化性樹脂は、本発明による粉末または液体形態で、本発明によるセメントに存在することができ、粉末形態が好ましい。

好ましくは、セメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として無機材料の重量に対する重量による百分率で６０％を超える炭化ケイ素を含む。実際、熱硬化性樹脂は、満足のいく熱機械的強度を保持しながら、有利には、６０％を超える含有量まで炭化ケイ素含有量を増加することを可能にする。従って、フィルタリング体の再利用中における価値のある金属の抽出は、容易化される。炭化ケイ素の再利用も単純化される。

再利用を容易にするために、セメントがセラミック繊維を含まないことも好ましい。

本発明によるセメント内の熱硬化性樹脂の存在によって、有利には、低温硬化におけるセラミック結合剤含有量を制限することが可能になる。従って、熱的に処理されたセメントは、重量による百分率で０．５％未満のＣａＯ含有量を与える。従って、ＣａＯによって生じる弱体化は、有利には制限される。好ましくは、本発明によるセメントは、ＣａＯを含まない。

好ましくは、セメントは、セメントの総重量に対する重量による百分率で、０．１から０．５重量％の分散剤をさらに含む。この分散剤は、例えば、アルカリ金属ポリリン酸塩またはメタクリレート誘導体から選択されることができる。純粋なイオン性、（例えばＨＭＰＮａ）、純粋な立体構造の（steric）、例えばポリメタクリル酸ナトリウムタイプ、または、イオン性及び立体構造の組み合わされたタイプの周知の分散剤の全てが可能である。分散剤の添加によって、５０μｍ未満の大きさを有する微細な粒子をより良く分布し、従って接着部の機械的強度に有利に働くことが可能になる。

好ましくは、分散剤または“解膠剤”は、粉末形態でセメントに含まれる。

上述の構成要素に加えて、本発明によるセメントは、当業者によく知られる割合で、一般的に使用される１つ又はそれ以上の成形または焼結添加剤を含むこともできる。使用することができる添加剤として、非限定的な意味で以下を挙げることができる。
−樹脂、セルロース、または、カルボキシメチルセルロース、デキストリン、ポリビニルアルコールなどのリグノン（lignone）誘導体の一時的な有機結合剤（すなわち、熱処理中に完全に又は部分的に除去される）；
−リン酸、一リン酸塩アルミニウムなどの化学的結合剤；
−二酸化チタンまたは水酸化マグネシウムなどの焼結促進剤；
−カルシウムまたはマグネシウムステアリン酸塩などの成形剤。

成形または焼結添加剤は、変化できる割合で含まれるが、本発明によるセメントまたはモルタルを特徴付ける様々な成分の重量割合を実質的に変えないように十分に少量である。

得られる混合物は、本発明による不活性化されたセメントを構成し、調製され市販されることができる。好ましくは、この混合物は、少なくとも一部の様々な必要な粉末の添加剤を包含する。しかしながら、後者の一部は、モルタル調製の後の段階中に加えることもできる。

この最後の段階で、一般的に、水が微粒子の混合物に加えられる。好ましくは、水及び存在し得る無機樹脂は別としてセメントの無機材料の重量に対する重量による百分率で、４０％未満、及び／又は、少なくとも１０％、好ましくは少なくとも１５％の水を加える。好ましくは、この樹脂は、その粘度を低下させるために、水中で溶解され、次いで、この混合物は、微粒子の混合物に加えられる。

この樹脂の触媒は、この樹脂の凝固を加速するためにこの段階中に加えることもできる。この触媒は、例えば、ファーファリックアルコール（furfurylic alcohol）または尿素であるが、各々の樹脂のタイプに適合され、当業者によく知られている。

次いで、湿った混合物は、実質的に均一なペースト状のモルタルが得られるまで練られる。この水の添加によって、本発明によるこのセメントが活性化され、すなわち、その凝固工程を始める。次いで、この得られたモルタルは、フィルタリング体のフィルターブロック間、または、フィルタリング体の周囲に挿入されることができる。

一般的に、フィルタリングブロック間のその配置後に、モルタルは、好ましくは残余の水蒸気が０から２０％であるように、好ましくは１００から２００℃の温度で、好ましくは空気中または湿度が制御された雰囲気中で乾燥される。一般的に、乾燥時間は、接着部の構成によって１５分から２４時間である。

次いで、乾燥されたモルタルは、熱的に硬化されることができる。この熱処理によって、モルタルの強化がもたらされる。それは、一般的に、十分に抵抗接着部を形成するために、好ましくは酸化雰囲気中、好ましくは大気圧、４００から１２００℃の温度における焼成からなる。この熱処理操作は、当業者によく知られている。それは、一般的に、多孔性の低下と寸法的な低下によって達成される。一般的に約１から２０時間である、低温から低温までの焼成時間は、材料だけでなく製造される耐火接着部の大きさ及び形状に依存して変更可能である。

使用される樹脂に依存して、存在し得る樹脂の硬化は、大気温度、好ましい乾燥温度、加熱処理温度で行うことができ、または、例えば紫外線を用いた放射または補足的な加熱を必要とすることがある。

本発明によるセメントは、自動車の内燃機関の排気ガスをフィルタリングするためのフィルタリング体のフィルターブロックを共に固定するためだけでなくフィルタリング体の周囲の側表面に一般的に配置される周囲のコーティングを形成するために適合されることを明らかにした。従って、本発明は、このフィルタリング体が単一のブロックである、すなわち組み立てられていないか、反対に、複数のフィルタリングブロックの組立体によって構成されているフィルタリング体の周囲の側部のコーティングを構成するための本発明によるセメントの使用にも関連する。本発明は、本発明によるセメントから得られる接着部を用いて共に固定される複数のフィルターブロックを有し、その周囲の側表面が、同一のセメントから得られるコーティングで覆われる、フィルタリング体に特に関連する。

以下の例は、表１及び表２に示されるが、単に例示的で非限定的な根拠として提供される。

試験されたモルタルは、以下を含む一般的な手順によって世界的な非限定的なタイプの混合器で調製される。
−必要であれば分散剤を有する粉末及び粒子の２分間の乾燥練り込み、
−次いで、場合によって結合剤（多糖）及び必要であれば触媒を有する水の添加、
−次いで、接着モルタル用途に十分な堅さが得られるまで１０分間の練り込み。

比較例１、２及び３（“符号１”、“符号２”及び“符号３”）は、従来技術によるセメントである。比較例２は、ＥＰ０，８１６，０６５の実施例１による繊維状のセメントに対応する。

実施例１から４は、本発明によるセメントである。

表１に記載のモルタルのサンプルは、１２０℃で１２時間乾燥され、次いで、空気中において８００度で熱処理された（２時間）。次いで、開放気孔率は、ＩＳＯ５０１７標準に従って測定された。

当業者に周知の化学解析における調製の実施によって、約０．５時間にわたって７５０℃で空気中において前焼成され、１２０℃で乾燥され、粉末にされたセメントのサンプルで化学的解析を行った。ＳｉＣ含有量は、ＬＥＣＯによってより正確に測定された。

表１の上部は、重量での百分率において、様々な試験されたセメントの乾燥混合物から作られた基本の原材料の組成を与える。“添加”、特に、これらのセメント及び樹脂を活性化するために加えられる水の量は、前記原材料の総重量に対する百分率で表される。

表１は、８００℃で前焼成されたセメントサンプルにおける、空気中で１４５０℃における酸化試験による前処理されたセメントの様々な特性解析試験の結果を纏める。

表１は、本発明によるセメントまたはモルタルから得られた、熱的に処理された材料の特性が、実質的に等しい組成において、中空球が混合物に加えられたモーメントから改善された酸化抵抗を有することを示す。

しかしながら、比Ｒの増加は、実施例６が示すように、酸化抵抗における球体の添加の効果を制限する。従って、好ましくは、比Ｒは、３０未満である。

勿論、本発明は、単に例示的で非限定的な方法で提供される、記載された実施形態に限定されない。

特に、粘度またはセラミック繊維の存在は、除外されない。本発明によるセメントは、水溶性繊維を含有することもできる。

３ フィルタリング体
５ ケース
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ ブロック
１２ 上流の面
１３ 下流の面
１４ｅ 注入流路
１４ｓ 排出流路
１５ｅ 下流プラグ
１５ｓ 上流プラグ
１９ｅ 注入開口部
１９ｓ 排出開口部
２２ｅ、２２ｓ 側壁
２７、２８ 接着部
２７’ コーティング

Claims (20)

1. 特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子をフィルタリングするためのフィルタリング体の複数のフィルターブロックを共に固定するためのセメント、または、このようなフィルタリング体における周囲のコーティングとして使用されるセメントであって、前記セメントは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、３０から９０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）と、少なくとも３％の中空球と、を有し、前記中空球の数で少なくとも８０％が５から１５０μｍの大きさを有することを特徴とするセメント。
2. 前記中空球は、重量による百分率において全体で少なくとも９９％で、２０から９９％のシリカ（ＳｉＯ_２）及び１から８０％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を有する、請求項１に記載のセメント。
3. 存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率として表される、少なくとも５％の前記中空球を含む、請求項１または２に記載のセメント。
4. 存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率として表される、０．５％未満の石灰（ＣａＯ）含有量を有する、請求項１から３の何れか一項に記載のセメント。
5. 前記炭化ケイ素は、メジアン径が２００μｍ未満である粒子の形態で存在する、請求項１から４の何れか一項に記載のセメント。
6. 存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で少なくとも０．０５％及び／又は５％未満の熱硬化性樹脂を含む、請求項１から５の何れか一項に記載のセメント。
7. 存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で６０％を超える炭化ケイ素を含む、請求項１から６の何れか一項に記載のセメント。
8. セラミック繊維を含まない、請求項１から７の何れか一項に記載のセメント。
9. 前記炭化ケイ素、アルミナ及びシリカは、存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で少なくとも９５％に相当する、請求項１から８の何れか一項に記載のセメント。
10. 存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で４０％未満の水含有量を有する、請求項１から９の何れか一項に記載のセメント。
11. 存在し得る水及び存在し得る無機樹脂は別として前記無機材料の重量に対する重量による百分率で、中空球を含有せずに、３０％から９０％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）含有量、及び／又は、１から５０％のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）含有量、及び／又は１から５０％のシリカ（ＳｉＯ_２）含有量を有する、請求項１から１０の何れか一項に記載のセメント。
12. 前記中空球のメジアン径と前記炭化ケイ素の粒子のメジアン径との比（Ｒ）は、０．１超及び／又は３０未満を示す、請求項１から１１の何れか一項に記載のセメント。
13. 前記比（Ｒ）は、０．２超で１０未満である、請求項１２に記載のセメント。
14. 前記比（Ｒ）は、０．５超で２未満である、請求項１３に記載のセメント。
15. 前記比（Ｒ）は、０．６超で１．９未満である、請求項１４に記載のセメント。
16. 前記中空球のメジアン径は、８０から１６０μｍであり、及び／又は、前記炭化ケイ素粒子のメジアン径は、５０μｍから１５０μｍである、請求項１から１５の何れか一項に記載のセメント。
17. 前記中空球のメジアン径は、１００から１４０μｍであり、及び／又は、前記炭化ケイ素粒子のメジアン径は、８０μｍから１００μｍである、請求項１６に記載のセメント。
18. 前記中空球は、重量における全体で１００％において、以下の２つの部分によって分けられる、請求項１から１７の何れか一項に記載のセメント：
    − 第１部分は、重量で中空球の７０％に相当し、１１０μｍ超で１５０μｍ未満のメジアン径を有し、
    − 第２部分は、重量で中空球の３０％に相当し、３５μｍ超で５５μｍ未満のメジアン径を有する。
19. フィルターブロック間に挿入される少なくとも１つの接着部によって共に固定され、前記フィルターブロック間の前記排気ガスの通路に対向するように形付けられた複数のフィルターブロックを有する、特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子フィルター用のフィルタリング体であって、
    前記接着部は、請求項１から１８の何れか一項に記載のセメントの熱処理によって得られ、
    前記フィルタリング体は、請求項１から１８の何れか一項に記載のセメントの熱処理によって得られる周囲のコーティング（２７’）を有することを特徴とするフィルタリング体。
20. 請求項１から１８の何れか一項に記載のセメントの熱処理によって得られる周囲のコーティング（２７’）を有する、特に自動車の内燃機関の排気ガス粒子フィルター用の単一ブロックのフィルタリング体。

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