JP2011098338A

JP2011098338A - Honeycomb filter

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Publication number: JP2011098338A
Application number: JP2010112422A
Authority: JP
Inventors: Kazutake Oku; 和丈尾久; Toyoki Ogasawara; 豊樹小笠原
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-05-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb filter having an excellent NOx removal rate. <P>SOLUTION: The honeycomb filter includes a honeycomb-structured body, which is constituted so that a large number of cells are parted from one another by cell walls and arranged in parallel in the longitudinal direction of the honeycomb-structured body and each of cells is sealed at one end thereof, and zeolite deposited on the cell wall of the honeycomb-structured body. The amount of the zeolite deposited on the cell wall is 80-150 g/L. The porosity of the cell wall of the honeycomb-structured body is 55-65%. The cell density in the cross section, perpendicular to the longitudinal direction, of the honeycomb-structured body is 46.5-62.0 pieces/cm<SP>2</SP>. The thickness of the cell wall of the honeycomb-structured body is 0.2-0.3 mm. The large number of cells include large-volume cells and small-volume cells. The ratio of an area of the cross sections, perpendicular to the longitudinal direction, of the large-volume cells to that of the cross sections, perpendicular to the longitudinal direction, of the small-volume cells is 1.4-2.4. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハニカムフィルタに関する。 The present invention relates to a honeycomb filter.

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、スス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が含まれており、近年、このＰＭが環境や人体に害を及ぼすことが問題となっている。また、排ガス中には、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の有害なガス成分も含まれていることから、この有害なガス成分が環境や人体に及ぼす影響についても懸念されている。 The exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains particulates such as soot (hereinafter also referred to as PM), and in recent years, it has become a problem that this PM is harmful to the environment and the human body. ing. Further, since the exhaust gas contains harmful gas components such as CO, HC and NOx, there is a concern about the influence of the harmful gas components on the environment and the human body.

そこで、排ガス中のＰＭを捕集したり、有害なガス成分を浄化したりするために、排ガス浄化装置が用いられている。
このような排ガス浄化装置は、セラミック等の材料からなるハニカム構造体を用いて作製される。ハニカム構造体内に排ガスを通過させることによって排ガスを浄化することができる。 Therefore, an exhaust gas purification device is used to collect PM in exhaust gas and purify harmful gas components.
Such an exhaust gas purification apparatus is manufactured using a honeycomb structure made of a material such as ceramic. The exhaust gas can be purified by passing the exhaust gas through the honeycomb structure.

排ガス浄化装置において排ガス中のＰＭを捕集するために用いられるハニカム構造体では、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、セルのいずれか一方の端部が封止されている。そのため、一のセルに流入した排ガスは、必ずセル同士を隔てるセル壁を通過した後、他のセルから流出するようになっている。すなわち、このようなハニカム構造体が排ガス浄化装置に備えられていると、排ガス中に含まれるＰＭは、ハニカム構造体を通過する際に、セル壁により捕捉される。従って、ハニカム構造体のセル壁は、排ガスが浄化されるフィルタとして機能する。 In a honeycomb structure used for collecting PM in exhaust gas in an exhaust gas purification device, a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across a cell wall, and either one end of the cell is sealed. Yes. Therefore, the exhaust gas flowing into one cell always flows out from other cells after passing through the cell wall separating the cells. That is, when such a honeycomb structure is provided in the exhaust gas purification device, PM contained in the exhaust gas is captured by the cell wall when passing through the honeycomb structure. Therefore, the cell wall of the honeycomb structure functions as a filter for purifying exhaust gas.

特許文献１には、排ガス流出側の端部が封止されたセルを容量の大きいセル（以下、大容量セルともいう）とし、排ガス流入側の端部が封止されたセルを容量の小さいセル（以下、小容量セルともいう）としたハニカム構造体が開示されている。
このようなハニカム構造体では、ガス入口側の開口の面積をガス出口側の開口の面積よりも相対的に大きくすることにより、排ガス浄化用フィルタとして用いた際に、大量のＰＭを捕集することができる。 In Patent Document 1, a cell in which the end on the exhaust gas outflow side is sealed is a cell having a large capacity (hereinafter also referred to as a large capacity cell), and a cell in which the end on the exhaust gas inflow side is sealed has a small capacity. A honeycomb structure as a cell (hereinafter also referred to as a small capacity cell) is disclosed.
In such a honeycomb structure, a large amount of PM is collected when used as an exhaust gas purification filter by making the area of the opening on the gas inlet side relatively larger than the area of the opening on the gas outlet side. be able to.

一方、排ガス浄化装置において排ガス中のＮＯｘを浄化するために用いられるハニカム構造体として、セルのいずれの端部も封止されておらず、セル壁にＮＯｘを浄化するための触媒が担持されているＮＯｘ浄化用のハニカム構造体が用いられている。 On the other hand, as the honeycomb structure used for purifying NOx in the exhaust gas in the exhaust gas purification device, neither end of the cell is sealed, and a catalyst for purifying NOx is supported on the cell wall. A honeycomb structure for NOx purification is used.

特表２００７−５２８９５９号公報Special table 2007-528959 gazette

これまで、排ガス中のＰＭを捕集するために用いられるハニカム構造体とＮＯｘ浄化用のハニカム構造体は別の部材からなり、別の金属容器内にそれぞれ配置されており、排気ラインにおいて大きな体積を占めていた。
そのため、排ガス浄化装置が占める体積を減らすことが要望されていた。 Up to now, the honeycomb structure used for collecting PM in exhaust gas and the honeycomb structure for NOx purification have been made of different members and arranged in separate metal containers, respectively, and have a large volume in the exhaust line. Accounted for.
Therefore, it has been desired to reduce the volume occupied by the exhaust gas purification device.

近年、排ガス中のＮＯｘを浄化するために、尿素ＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ、選択的触媒還元）装置が提案されている。
尿素ＳＣＲ装置では、セル壁にゼオライト等の触媒が担持されたハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置内に尿素水を噴霧する。そして、尿素の熱分解によってアンモニアを発生させて、ゼオライトの作用によりＮＯｘを還元させてＮ_２とする。
このように、尿素ＳＣＲ装置ではＮＯｘを浄化することができる。
なお、本明細書においては、ゼオライト等の触媒がセル壁に担持されたハニカム構造体を、ハニカムフィルタということとする。 In recent years, a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) device has been proposed to purify NOx in exhaust gas.
In the urea SCR device, urea water is sprayed into an exhaust gas purification device including a honeycomb structure in which a catalyst such as zeolite is supported on a cell wall. Then, ammonia is generated by thermal decomposition of urea, and NOx is reduced to N ₂ by the action of zeolite.
Thus, NOx can be purified in the urea SCR device.
In the present specification, a honeycomb structure in which a catalyst such as zeolite is supported on a cell wall is referred to as a honeycomb filter.

本発明者らは、尿素ＳＣＲ装置に用いた場合に、ＮＯｘ浄化率が優れるハニカムフィルタを開発するため、特許文献１に記載されたハニカム構造体にゼオライトを担持させることにより、ハニカムフィルタを製造することを試みた。 In order to develop a honeycomb filter having an excellent NOx purification rate when used in a urea SCR device, the present inventors manufacture a honeycomb filter by supporting zeolite on the honeycomb structure described in Patent Document 1. I tried to do that.

上述したように、特許文献１に記載されたハニカム構造体では、ガス入口側の開口の面積が、ガス出口側の開口の面積よりも大きいため、ＰＭの捕集効率に優れている。そこで、本発明者らは、特許文献１に記載されたハニカム構造体について、ＮＯｘ浄化率を向上させることを試みた。
まず、本発明者らは、特許文献１に記載されたハニカム構造体のセル壁に多量のゼオライトを担持させると、該ゼオライトとＮＯｘとの接触を促進させることができ、その結果、ＮＯｘ浄化率を向上させることができるのではないかと考えた。 As described above, in the honeycomb structure described in Patent Document 1, since the area of the opening on the gas inlet side is larger than the area of the opening on the gas outlet side, the PM collection efficiency is excellent. Therefore, the present inventors tried to improve the NOx purification rate of the honeycomb structure described in Patent Document 1.
First, the present inventors, when a large amount of zeolite is supported on the cell wall of the honeycomb structure described in Patent Document 1, can promote contact between the zeolite and NOx, and as a result, the NOx purification rate. I thought that it could be improved.

そして、ハニカム構造体のセル壁に多量のゼオライトを担持させるためには、ゼオライトを担持させる前のハニカム構造体の気孔率を高くする必要があることが知られている。
そこで、本発明者らは、特許文献１に記載されたハニカム構造体の気孔率を高くすることにより、ハニカム構造体のセル壁に多量のゼオライトを担持させたハニカムフィルタを製造した。
しかし、上記の方法で製造したハニカムフィルタにおいては、尿素ＳＣＲ装置に用いた場合におけるＮＯｘ浄化率が、充分な値ではなかった。 It is known that in order to support a large amount of zeolite on the cell walls of the honeycomb structure, it is necessary to increase the porosity of the honeycomb structure before supporting the zeolite.
Accordingly, the present inventors have manufactured a honeycomb filter in which a large amount of zeolite is supported on the cell walls of the honeycomb structure by increasing the porosity of the honeycomb structure described in Patent Document 1.
However, in the honeycomb filter manufactured by the above method, the NOx purification rate when used in the urea SCR device was not a sufficient value.

本発明者らは、ハニカムフィルタを尿素ＳＣＲ装置に用いた場合におけるＮＯｘ浄化率に影響を与える要因について検討した。
その結果、本発明者らは、ＮＯｘ浄化率を向上させるためには、ハニカム構造体の気孔率を高くすることにより多量のゼオライトを担持させることだけでは充分でなく、ＮＯｘをゼオライトと充分に接触させることも必要であると考えた。 The inventors of the present invention examined factors that affect the NOx purification rate when a honeycomb filter is used in a urea SCR device.
As a result, in order to improve the NOx purification rate, the inventors have not only supported a large amount of zeolite by increasing the porosity of the honeycomb structure, but also sufficiently contacted NOx with the zeolite. We thought that it was necessary to let you.

そして、本発明者らは、大容量セルと小容量セルとを有するハニカム構造体について、ハニカム構造体のセル壁の気孔率、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度、ハニカム構造体のセル壁の厚さ、及び、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比をそれぞれ所定の範囲とすることによって、圧力損失を大きく上げることなく、ハニカム構造体のセル壁に多量のゼオライトを担持させることができるとともに、ＮＯｘをゼオライトと充分に接触させることができることを見出し、本発明を完成した。 The inventors of the present invention have also described a honeycomb structure having a large capacity cell and a small capacity cell, the porosity of the cell wall of the honeycomb structure, the cell density in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure, the honeycomb structure The cell wall thickness and the ratio of the area of the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell to the area of the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell are within a predetermined range, respectively. It has been found that a large amount of zeolite can be supported on the cell walls of the honeycomb structure without greatly increasing, and NOx can be sufficiently brought into contact with the zeolite, thereby completing the present invention.

すなわち、請求項１に記載のハニカムフィルタは、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルのいずれか一方の端部が封止されたハニカム構造体と、上記ハニカム構造体のセル壁に担持されたゼオライトとを有するハニカムフィルタであって、
上記セル壁に担持されたゼオライトの量は、８０〜１５０ｇ／Ｌであり、
上記ハニカム構造体のセル壁の気孔率は、５５〜６５％であり、
上記ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は、４６．５〜６２．０個／ｃｍ^２であり、
上記ハニカム構造体のセル壁の厚さは、０．２〜０．３ｍｍであり、
上記多数のセルは、大容量セルと、小容量セルとからなり、
上記小容量セルの上記長手方向に垂直な断面の面積に対する上記大容量セルの上記長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、１．４〜２．４であることを特徴とする。 That is, the honeycomb filter according to claim 1 includes a honeycomb structure in which a large number of cells are arranged in parallel in a longitudinal direction with a cell wall interposed therebetween, and one end of each of the cells is sealed, and the honeycomb structure. A honeycomb filter having zeolite supported on a cell wall of the body,
The amount of zeolite supported on the cell wall is 80 to 150 g / L,
The porosity of the cell wall of the honeycomb structure is 55 to 65%,
The cell density in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure is 46.5 to 62.0 cells / cm ² .
The cell wall thickness of the honeycomb structure is 0.2 to 0.3 mm,
The large number of cells consists of a large capacity cell and a small capacity cell.
The area ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.4 to 2.4.

請求項１に記載のハニカムフィルタでは、上記セル壁に担持されたゼオライトの量は、８０〜１５０ｇ／Ｌである。
セル壁にゼオライトが８０〜１５０ｇ／Ｌ担持されていると、該ハニカムフィルタを尿素ＳＣＲ装置として用いた場合に、排ガス中のＮＯｘを充分に浄化することができる。 In the honeycomb filter according to claim 1, the amount of zeolite supported on the cell wall is 80 to 150 g / L.
When zeolite is supported on the cell wall at 80 to 150 g / L, NOx in the exhaust gas can be sufficiently purified when the honeycomb filter is used as a urea SCR device.

請求項１に記載のハニカムフィルタでは、上記ハニカム構造体のセル壁の気孔率が、５５〜６５％である。そのため、ハニカム構造体のセル壁に多量のゼオライトを担持させることができる。
ハニカム構造体のセル壁の気孔率が５５％未満であると、ハニカム構造体に多量のゼオライトを担持させた場合、セル壁の気孔部分にゼオライトが詰まってしまい、排ガスがセル壁を通りにくくなるため、排ガスが拡散しにくくなり、ゼオライトの作用が充分に発揮されない場合がある。一方、ハニカム構造体のセル壁の気孔率が６５％を超えると、ハニカム構造体の熱容量が小さくなり過ぎるため、ＰＭを燃焼させる再生処理時にハニカムフィルタの温度が上がりやすく、触媒が失活しやすくなる。また、ハニカム構造体のセル壁の気孔率が６５％を超えると、ハニカム構造体の強度が低下する場合がある。 In the honeycomb filter according to claim 1, the porosity of the cell wall of the honeycomb structure is 55 to 65%. Therefore, a large amount of zeolite can be supported on the cell walls of the honeycomb structure.
When the porosity of the cell wall of the honeycomb structure is less than 55%, when a large amount of zeolite is supported on the honeycomb structure, the pores of the cell wall are clogged with zeolite, and the exhaust gas hardly passes through the cell wall. Therefore, it becomes difficult for the exhaust gas to diffuse, and the function of zeolite may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the porosity of the cell wall of the honeycomb structure exceeds 65%, the heat capacity of the honeycomb structure becomes too small, so that the temperature of the honeycomb filter easily rises during the regeneration process for burning PM, and the catalyst is easily deactivated. Become. Further, when the porosity of the cell wall of the honeycomb structure exceeds 65%, the strength of the honeycomb structure may be lowered.

また、請求項１に記載のハニカムフィルタでは、上記ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度（以下、単にセル密度ともいう）が、４６．５〜６２．０個／ｃｍ^２である。そのため、ハニカム構造体のろ過面積が大きくなり、排ガスがセル壁を通過する速度を下げることができるため、排ガス中のＮＯｘをセル壁に担持されたゼオライトと充分に接触させることができ、その結果、ＮＯｘ浄化率の高いハニカムフィルタとすることができる。 In the honeycomb filter according to claim 1, the cell density in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure (hereinafter, also simply referred to as cell density) is 46.5 to 62.0 cells / cm ² . . Therefore, the filtration area of the honeycomb structure is increased, and the speed at which the exhaust gas passes through the cell wall can be reduced, so that NOx in the exhaust gas can be sufficiently brought into contact with the zeolite supported on the cell wall. A honeycomb filter with a high NOx purification rate can be obtained.

また、請求項１に記載のハニカムフィルタでは、上記ハニカム構造体のセル壁の厚さは、０．２〜０．３ｍｍである。そのため、排ガスが拡散しやすく、また、排ガスが充分な時間をかけてセル壁を通過することができるため、排ガス中のＮＯｘをセル壁に担持されたゼオライトと充分に接触させることができ、その結果、ＮＯｘ浄化率の高いハニカムフィルタとすることができる。 In the honeycomb filter according to claim 1, the cell wall thickness of the honeycomb structure is 0.2 to 0.3 mm. Therefore, the exhaust gas easily diffuses, and since the exhaust gas can pass through the cell wall with a sufficient time, NOx in the exhaust gas can be sufficiently brought into contact with the zeolite supported on the cell wall. As a result, a honeycomb filter having a high NOx purification rate can be obtained.

また、請求項１に記載のハニカムフィルタでは、上記多数のセルが、大容量セルと、小容量セルとからなる。そのため、排ガス中のＰＭを大量に捕集することができる。 In the honeycomb filter according to claim 1, the large number of cells includes a large capacity cell and a small capacity cell. Therefore, a large amount of PM in the exhaust gas can be collected.

また、請求項１に記載のハニカムフィルタでは、上記小容量セルの上記長手方向に垂直な断面の面積に対する上記大容量セルの上記長手方向に垂直な断面の面積の面積比（以下、単に面積比ともいう）が、１．４〜２．４である。そのため、尿素ＳＣＲ装置に用いた場合におけるＮＯｘ浄化率が優れている。
上記面積比が１．４未満であると、排ガスがセル壁を通過する速度を下げる効果が得られにくくなり、また、大容量セルと小容量セルとを設けた効果をほとんど得ることができない。一方、上記面積比が２．４を超えると、大容量セル同士を隔てるセル壁の割合が高くなり、大容量セル同士を隔てるセル壁に担持されるゼオライトの割合が相対的に多くなる。大容量セル同士を隔てるセル壁には、排ガスが通過しにくいため、当該セル壁に担持されているゼオライトがＮＯｘ浄化に寄与しにくくなる。その結果、ハニカムフィルタを尿素ＳＣＲ装置に用いた場合におけるＮＯｘ浄化率が低下する場合がある。 In the honeycomb filter according to claim 1, the area ratio of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell (hereinafter simply referred to as area ratio). Is also 1.4 to 2.4. Therefore, the NOx purification rate when used in a urea SCR device is excellent.
When the area ratio is less than 1.4, it is difficult to obtain the effect of reducing the speed at which the exhaust gas passes through the cell wall, and the effect of providing the large-capacity cell and the small-capacity cell can hardly be obtained. On the other hand, when the area ratio exceeds 2.4, the ratio of the cell walls separating the large-capacity cells increases, and the ratio of the zeolite supported on the cell walls separating the large-capacity cells increases relatively. Since the exhaust gas hardly passes through the cell walls separating the large-capacity cells, the zeolite supported on the cell walls hardly contributes to NOx purification. As a result, the NOx purification rate may decrease when the honeycomb filter is used in a urea SCR device.

請求項２に記載のハニカムフィルタでは、上記大容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は略八角形であり、上記小容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は略四角形である。このような断面形状のセルを有するハニカムフィルタは、機械的特性に優れている。
また、請求項３に記載のハニカムフィルタでは、上記大容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、上記小容量セルの上記長手方向に垂直な断面の形状は略四角形である。
請求項２及び３に記載のハニカムフィルタは、上記のような断面形状のセルを有しているため、排ガス中のＰＭを好適に捕集することができ、また、排ガス中のＮＯｘも好適に浄化することができる。 In the honeycomb filter according to claim 2, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell is substantially octagonal, and the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is substantially square. . A honeycomb filter having cells having such a cross-sectional shape is excellent in mechanical characteristics.
In the honeycomb filter according to claim 3, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell is substantially square, and the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell is substantially square. is there.
Since the honeycomb filter according to claims 2 and 3 includes the cells having the cross-sectional shape as described above, PM in the exhaust gas can be suitably collected, and NOx in the exhaust gas is also preferably suitable. Can be purified.

請求項４に記載のハニカムフィルタでは、上記ゼオライトは、β型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、及び、ＳＡＰＯからなる群から選択される少なくとも１種である。
これらのゼオライトは、気体拡散及び水熱耐久性に優れているため、排ガス中のＮＯｘを特に好適に浄化することができる。 In the honeycomb filter according to claim 4, the zeolite is at least one selected from the group consisting of β-type zeolite, ZSM-5-type zeolite, and SAPO.
Since these zeolites are excellent in gas diffusion and hydrothermal durability, NOx in the exhaust gas can be particularly suitably purified.

請求項５に記載のハニカムフィルタでは、上記ゼオライトは、銅イオン及び／又は鉄イオンによりイオン交換されている。 In the honeycomb filter according to claim 5, the zeolite is ion-exchanged with copper ions and / or iron ions.

請求項６に記載のハニカムフィルタでは、上記ハニカム構造体は、複数のハニカム焼成体が接着材層を介して結束されてなる。 In the honeycomb filter according to claim 6, the honeycomb structure is formed by binding a plurality of honeycomb fired bodies through an adhesive layer.

図１は、本発明の第一実施形態のハニカムフィルタを構成するハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb structure constituting the honeycomb filter of the first embodiment of the present invention. 図２（ａ）は、図１に示したハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したハニカム焼成体のＡ−Ａ線断面図である。Fig. 2 (a) is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb fired body constituting the honeycomb structure shown in Fig. 1. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of the honeycomb fired body illustrated in FIG. 図３は、基材１ａのセル構造を模式的に示す第１の端面の側面図である。FIG. 3 is a side view of the first end face schematically showing the cell structure of the substrate 1a. 図４は、基材１ｂのセル構造を模式的に示す第１の端面の側面図である。FIG. 4 is a side view of the first end face schematically showing the cell structure of the substrate 1b. 図５は、基材１ｃのセル構造を模式的に示す第１の端面の側面図である。FIG. 5 is a side view of the first end face schematically showing the cell structure of the substrate 1c. 図６（ａ）は、本発明の第二実施形態のハニカムフィルタを構成するハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したハニカム構造体のＢ−Ｂ線断面図である。Fig.6 (a) is a perspective view which shows typically an example of the honeycomb structure which comprises the honeycomb filter of 2nd embodiment of this invention. FIG. 6B is a cross-sectional view of the honeycomb structure shown in FIG. 図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、本発明に係る集合型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の第１の端面の一例を模式的に示した側面図である。7 (a), 7 (b), 7 (c) and 7 (d) are schematic examples of the first end face of the honeycomb fired body constituting the aggregated honeycomb structure according to the present invention. It is the side view shown in.

（第一実施形態）
以下、本発明のハニカムフィルタの一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment which is an embodiment of the honeycomb filter of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態のハニカムフィルタは、ハニカム構造体のセル壁にゼオライトを担持させたものである。
なお、上述したように、本明細書においては、セル壁にゼオライトが担持されていないものを「ハニカム構造体」、セル壁にゼオライトが担持されたものを「ハニカムフィルタ」として両者を区別する。 The honeycomb filter of the present embodiment is one in which zeolite is supported on the cell wall of the honeycomb structure.
Note that, as described above, in the present specification, “honeycomb structure” refers to those in which zeolite is not supported on the cell walls, and “honeycomb filter” refers to those in which zeolite is supported on the cell walls.

図１は、本発明の第一実施形態のハニカムフィルタを構成するハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
図２（ａ）は、図１に示したハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したハニカム焼成体のＡ−Ａ線断面図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb structure constituting the honeycomb filter of the first embodiment of the present invention.
Fig. 2 (a) is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb fired body constituting the honeycomb structure shown in Fig. 1. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of the honeycomb fired body illustrated in FIG.

図１に示すハニカム構造体１０は、多孔質セラミックからなるハニカム焼成体２０が接着材層１１を介して複数個結束されてセラミックブロック１３を構成し、このセラミックブロック１３の周囲には、排ガスの漏れを防止するためのコート層１２が形成されている。なお、コート層１２は、必要に応じて形成されていればよい。
このような、ハニカム焼成体が複数個結束されてなるハニカム構造体は、集合型ハニカム構造体ともいう。集合型ハニカム構造体の主な構成材料としては、炭化ケイ素又はシリコン含有炭化ケイ素が望ましい。 In the honeycomb structure 10 shown in FIG. 1, a plurality of honeycomb fired bodies 20 made of porous ceramics are bound together via an adhesive material layer 11 to form a ceramic block 13. A coat layer 12 for preventing leakage is formed. In addition, the coat layer 12 should just be formed as needed.
Such a honeycomb structure in which a plurality of honeycomb fired bodies are bundled is also referred to as an aggregated honeycomb structure. As a main constituent material of the aggregated honeycomb structure, silicon carbide or silicon-containing silicon carbide is desirable.

ハニカム構造体１０は、セル壁を隔てて長手方向（図１中、両矢印ａの方向）に並設された多数のセルと、第１の端面１４と、第２の端面１５とを有する。第１の端面１４及び第２の端面１５と上記多数のセルの位置関係につき、以下に説明する。 The honeycomb structure 10 has a large number of cells arranged in parallel in the longitudinal direction (in the direction of a double arrow a in FIG. 1) across a cell wall, a first end face 14, and a second end face 15. The positional relationship between the first end surface 14 and the second end surface 15 and the plurality of cells will be described below.

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すハニカム焼成体２０において、多数のセルは、その長手方向（図２（ａ）中、両矢印ｂの方向）に垂直な断面の面積が小容量セル２１ｂより相対的に大きい大容量セル２１ａと、長手方向に垂直な断面の面積が大容量セル２１ａより相対的に小さい小容量セル２１ｂが交互に配設されてなる。
大容量セル２１ａは、その長手方向に垂直な断面の形状が略八角形であり、小容量セル２１ｂは、その長手方向に垂直な断面の形状が略四角形である。
また、ハニカム焼成体２０は第１の端面２４と第２の端面２５を有する。
大容量セル２１ａは、ハニカム焼成体２０の第１の端面２４側の端部が開放され、第２の端面２５側の端部で封止材２２ａにより封止されている。一方、小容量セル２１ｂは、ハニカム焼成体２０の第２の端面２５側の端部が開放され、第１の端面２４側の端部で封止材２２ｂにより封止されている。
そして、大容量セル２１ａ及び小容量セル２１ｂを隔てるセル壁２３は、フィルタとして機能するようになっている。
すなわち、大容量セル２１ａに流入した排ガスＧ（図２（ｂ）中、排ガスをＧで示し、排ガスの流れを矢印で示す）は、必ず、大容量セル２１ａと小容量セル２１ｂとを隔てるセル壁２３を通過した後、小容量セル２１ｂから流出するようになっている。 In the honeycomb fired body 20 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a large number of cells have a small cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction (the direction of the double-headed arrow b in FIG. 2 (a)). Large-capacity cells 21a that are relatively larger than the cells 21b and small-capacity cells 21b whose cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction is relatively smaller than that of the large-capacity cells 21a are alternately arranged.
The large-capacity cell 21a has a substantially octagonal cross-sectional shape in the longitudinal direction, and the small-capacity cell 21b has a substantially quadrangular cross-sectional shape in the longitudinal direction.
The honeycomb fired body 20 has a first end face 24 and a second end face 25.
In the large capacity cell 21a, the end portion on the first end face 24 side of the honeycomb fired body 20 is opened, and the end portion on the second end face 25 side is sealed with the sealing material 22a. On the other hand, in the small capacity cell 21b, the end portion on the second end face 25 side of the honeycomb fired body 20 is opened, and the end portion on the first end face 24 side is sealed with the sealing material 22b.
The cell wall 23 separating the large capacity cell 21a and the small capacity cell 21b functions as a filter.
That is, the exhaust gas G flowing into the large capacity cell 21a (the exhaust gas is indicated by G and the flow of the exhaust gas is indicated by an arrow in FIG. 2B) always separates the large capacity cell 21a from the small capacity cell 21b. After passing through the wall 23, it flows out of the small capacity cell 21b.

ハニカム構造体１０は、各ハニカム焼成体２０の第１の端面２４がハニカム構造体１０の第１の端面１４となるように、複数のハニカム焼成体２０の向きを揃えて結束されてなる。この際、各ハニカム焼成体２０の第２の端面２５は、ハニカム構造体１０の第２の端面１５となる。 The honeycomb structure 10 is formed by bundling the plurality of honeycomb fired bodies 20 so that the first end faces 24 of the honeycomb fired bodies 20 become the first end faces 14 of the honeycomb structure 10. At this time, the second end face 25 of each honeycomb fired body 20 becomes the second end face 15 of the honeycomb structure 10.

従って、ハニカム構造体１０において、大容量セル２１ａは、ハニカム構造体１０の第１の端面１４側の端部で開放され、第２の端面１５側の端部で封止されている。一方、小容量セル２１ｂは、ハニカム構造体１０の第２の端面１５側の端部で開放され、第１の端面１４側の端部で封止されている。 Therefore, in the honeycomb structure 10, the large-capacity cells 21 a are opened at the end portion on the first end face 14 side of the honeycomb structure 10 and sealed at the end portion on the second end face 15 side. On the other hand, the small-capacity cell 21b is opened at the end portion on the second end face 15 side of the honeycomb structure 10 and sealed at the end portion on the first end face 14 side.

なお、大容量セル及び小容量セルの長手方向に垂直な断面の形状としては、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示した形状の他、大容量セルの長手方向に垂直な断面の形状が略四角形であり、小容量セルの長手方向に垂直な断面の形状が略四角形であってもよい。 In addition, as the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell and the small capacity cell, in addition to the shape shown in FIGS. 2A and 2B, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell The shape may be a substantially square shape, and the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell may be a substantially square shape.

また、本実施形態のハニカム構造体における小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比（大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積／小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積）は、１．４〜２．４となっている。上記面積比は、１．５〜２．４であることがより望ましい。 Further, in the honeycomb structure of the present embodiment, the area ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell (the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell). The area / area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell) is 1.4 to 2.4. The area ratio is more preferably 1.5 to 2.4.

また、本実施形態のハニカム構造体のセル壁の気孔率は、５５〜６５％である。
本明細書において、ハニカム構造体のセル壁の気孔率は、例えば、重量法、水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定等の従来公知の方法により測定することができる。
なお、本実施形態において、ハニカム構造体のセル壁の気孔率は、ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体のセル壁の気孔率をいう。 Moreover, the porosity of the cell wall of the honeycomb structure of the present embodiment is 55 to 65%.
In the present specification, the porosity of the cell wall of the honeycomb structure can be measured by a conventionally known method such as a weight method, a mercury intrusion method, an Archimedes method, or a measurement using a scanning electron microscope (SEM).
In the present embodiment, the porosity of the cell wall of the honeycomb structure refers to the porosity of the cell wall of the honeycomb fired body constituting the honeycomb structure.

また、本実施形態のハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は、４６．５〜６２．０個／ｃｍ^２（３００〜４００個／ｉｎｃｈ^２）である。
本明細書において、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度とは、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面積が有するセルの個数を、当該断面積の接着剤層を除いた面積で除した値をいう。なお、本実施形態において、ハニカム構造体のセル密度は、ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体のセル密度をいう。 The cell density in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure of the present embodiment is 46.5 to 62.0 cells / cm ² (300 to 400 cells / inch ² ).
In this specification, the cell density in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure means the number of cells having a cross sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure, excluding the adhesive layer of the cross sectional area. The value divided by. In the present embodiment, the cell density of the honeycomb structure refers to the cell density of the honeycomb fired body constituting the honeycomb structure.

また、本実施形態のハニカム構造体のセル壁の厚さは、０．２〜０．３ｍｍである。
本明細書において、ハニカム構造体のセル壁の厚さとは、大容量セルと小容量セルとの間のセル壁の厚さをいう。 Moreover, the thickness of the cell wall of the honeycomb structure of the present embodiment is 0.2 to 0.3 mm.
In this specification, the thickness of the cell wall of the honeycomb structure refers to the thickness of the cell wall between the large capacity cell and the small capacity cell.

また、本実施形態のハニカム構造体のセル壁には、ゼオライトが担持されている。
なお、本明細書において、ゼオライトは、アルミノケイ酸塩であるゼオライトだけでなく、アルミノリン酸塩、アルミノゲルマニウム酸塩等のゼオライト類縁体も含むこととする。 Further, zeolite is supported on the cell wall of the honeycomb structure of the present embodiment.
In the present specification, the zeolite includes not only zeolite which is an aluminosilicate but also zeolite analogues such as aluminophosphate and aluminogermanate.

ハニカム構造体のセル壁に担持されるゼオライトとしては、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、フェリエライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、モルデナイト、フォージャサイト、Ａ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、ＳＡＰＯ（Ｓｉｌｉｃｏａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ、シリコアルミノリン酸塩）、又は、ＭｅＡＰＯ（Ｍｅｔａｌａｌｕｍｉｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ、金属アルミノリン酸塩）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。
上記ゼオライトの中では、β型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、又は、ＳＡＰＯが望ましい。また、ＳＡＰＯの中では、ＳＡＰＯ−５、ＳＡＰＯ−１１、又は、ＳＡＰＯ−３４が望ましく、ＳＡＰＯ−３４がより望ましい。そして、ＭｅＡＰＯの中では、ＭｅＡＰＯ−３４が望ましい。 Zeolite supported on the cell wall of the honeycomb structure includes β-type zeolite, Y-type zeolite, ferrierite, ZSM-5-type zeolite, mordenite, faujasite, A-type zeolite, L-type zeolite, SAPO (Silicoaluminophosphate, Silico). Aluminophosphate) or MeAPO (metalalluminophosphate). These may be used alone or in combination of two or more.
Among the above zeolites, β-type zeolite, ZSM-5 type zeolite, or SAPO is desirable. Among SAPO, SAPO-5, SAPO-11, or SAPO-34 is desirable, and SAPO-34 is more desirable. Among MeAPOs, MeAPO-34 is desirable.

本実施形態のハニカム構造体のセル壁に担持されたゼオライトの量（以下、ゼオライト担持量ともいう）は、８０〜１５０ｇ／Ｌである。ゼオライトの量は１２０〜１５０ｇ／Ｌがより望ましい。
本明細書において、ハニカム構造体のセル壁に担持されたゼオライトの量とは、ハニカム構造体の見掛けの体積１リットル当たりのゼオライトの重量をいう。
なお、ハニカム構造体の見掛けの体積は、接着材層及びコート層の体積を含むこととする。 The amount of zeolite supported on the cell walls of the honeycomb structure of the present embodiment (hereinafter also referred to as zeolite supported amount) is 80 to 150 g / L. The amount of zeolite is more preferably 120 to 150 g / L.
In this specification, the amount of zeolite supported on the cell walls of the honeycomb structure refers to the weight of zeolite per liter of apparent volume of the honeycomb structure.
The apparent volume of the honeycomb structure includes the volume of the adhesive layer and the coat layer.

また、上記ゼオライトは、金属イオンによりイオン交換されていることが望ましい。
金属イオンとしては、銅イオン、鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、マンガンイオン、コバルトイオン、銀イオン、又は、バナジウムイオン等が挙げられる。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。
上記金属イオンの中では、銅イオン又は鉄イオンが望ましい。 The zeolite is preferably ion-exchanged with metal ions.
Examples of metal ions include copper ions, iron ions, nickel ions, zinc ions, manganese ions, cobalt ions, silver ions, or vanadium ions. These may be used alone or in combination of two or more.
Among the above metal ions, copper ions or iron ions are desirable.

次に、本実施形態のハニカムフィルタの製造方法の一例について説明する。ここでは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示したハニカム焼成体からなるハニカム構造体のセル壁にゼオライトを担持させたハニカムフィルタを製造する方法について説明する。
まず、セラミック原料として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と有機バインダと液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合して、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。 Next, an example of a method for manufacturing the honeycomb filter of the present embodiment will be described. Here, a method for manufacturing a honeycomb filter in which zeolite is supported on the cell walls of a honeycomb structure formed of the honeycomb fired body shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) will be described.
First, silicon carbide powder having different average particle sizes, an organic binder, a liquid plasticizer, a lubricant, and water are mixed as a ceramic raw material to prepare a wet mixture for manufacturing a molded body.

続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入して押出成形する成形工程を行い、所定の形状のハニカム成形体を作製する。
この際、長手方向に垂直な断面の形状が略八角形であり、断面の面積が大きい大容量セルと、長手方向に垂直な断面の形状が略四角形であり、断面の面積が小さい小容量セルとが交互に配設されたハニカム成形体であって、ハニカム成形体のセル密度、セル壁の厚さ、及び、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比がそれぞれ所定の範囲となるハニカム成形体が作製されるような金型を用いてハニカム成形体を作製する。 Subsequently, a molding process is performed in which the wet mixture is put into an extruder and extrusion molding is performed, and a honeycomb molded body having a predetermined shape is manufactured.
At this time, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction is substantially octagonal, and the large capacity cell having a large cross sectional area, and the small capacity cell having a cross sectional shape perpendicular to the longitudinal direction is substantially quadrangular and has a small cross sectional area. Are alternately arranged in the longitudinal direction of the large-capacity cell with respect to the cell density of the honeycomb molded body, the thickness of the cell wall, and the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell. A honeycomb formed body is manufactured using a mold that can form a honeycomb formed body in which the area ratio of the areas of the vertical cross sections falls within a predetermined range.

次に、ハニカム成形体の両端を切断装置を用いて切断する切断工程を行い、ハニカム成形体を所定の長さに切断し、切断したハニカム成形体を乾燥機を用いて乾燥する。
次いで、乾燥したハニカム成形体の大容量セル及び小容量セルのいずれか一方の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。このような工程を経て、セル封止ハニカム成形体を作製する。尚、封止材ペーストとしては上記湿潤混合物を用いることができる。 Next, a cutting process is performed in which both ends of the honeycomb formed body are cut using a cutting device, the honeycomb formed body is cut into a predetermined length, and the cut honeycomb formed body is dried using a dryer.
Next, a predetermined amount of a sealing material paste serving as a sealing material is filled in one end of either the large capacity cell or the small capacity cell of the dried honeycomb molded body, and the cells are sealed. A cell-sealed honeycomb formed body is manufactured through such steps. In addition, the said wet mixture can be used as a sealing material paste.

次に、セル封止ハニカム成形体中の有機物を脱脂炉中で加熱する脱脂工程を行い、ハニカム脱脂体を作製する。このハニカム脱脂体の形状は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示したハニカム焼成体の形状とほぼ同様である。 Next, a degreasing step of heating the organic matter in the cell-sealed honeycomb molded body in a degreasing furnace is performed to produce a honeycomb degreased body. The shape of this honeycomb degreased body is substantially the same as the shape of the honeycomb fired body shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).

そして、ハニカム脱脂体を焼成炉に搬送し、アルゴン雰囲気下、２０００〜２３００℃で焼成する焼成工程を行うことによって、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示した形状のハニカム焼成体を作製する。 Then, the honeycomb degreased body is conveyed to a firing furnace and subjected to a firing step of firing at 2000 to 2300 ° C. in an argon atmosphere, whereby the honeycomb fired body having the shape shown in FIGS. 2A and 2B is obtained. Make it.

続いて、ハニカム焼成体間に接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成し、接着材ペースト層を乾燥固化して接着材層とすることにより、複数のハニカム焼成体が接着材層を介して結束されてなるセラミックブロックを作製する結束工程を行う。
接着材ペーストとしては、無機繊維及び／又はウィスカ、無機バインダ、並びに、有機バインダを含む接着材ペーストが好適に用いられる。 Subsequently, an adhesive paste layer is applied between the honeycomb fired bodies to form an adhesive paste layer, and the adhesive paste layer is dried and solidified to form an adhesive layer. A bundling step is performed to produce a ceramic block that is bundled through.
As the adhesive paste, an adhesive paste containing inorganic fibers and / or whiskers, an inorganic binder, and an organic binder is suitably used.

この結束工程においては、各ハニカム焼成体の第１の端面同士が同じ向きになるように各ハニカム焼成体の向きを揃えて複数のハニカム焼成体を結束させる。 In this binding step, a plurality of honeycomb fired bodies are bundled by aligning the directions of the honeycomb fired bodies so that the first end faces of the honeycomb fired bodies are in the same direction.

その後、ダイヤモンドカッターを用いてセラミックブロックの外周を研削して略円柱状のセラミックブロックとする外周研削工程を行う。
さらに、略円柱状のセラミックブロックの外周面にコート材ペーストを塗布し、コート材ペーストを乾燥固化させてコート層を形成するコート層形成工程を行う。
なお、上記シール材ペーストとしては、上記接着材ペーストと同様のペーストを使用することができる。
以上の工程により、ハニカム構造体を作製することができる。 Then, the outer periphery grinding process which grinds the outer periphery of a ceramic block using a diamond cutter to make a substantially cylindrical ceramic block is performed.
Furthermore, a coating layer forming step is performed in which the coating material paste is applied to the outer peripheral surface of the substantially cylindrical ceramic block, and the coating material paste is dried and solidified to form a coating layer.
In addition, as the sealing material paste, a paste similar to the adhesive paste can be used.
Through the above steps, a honeycomb structure can be manufactured.

続いて、ハニカム構造体のセル壁に、鉄イオンによりイオン交換されたβ型ゼオライト等のゼオライトを担持させる。
ハニカム構造体のセル壁にゼオライトを担持させる方法としては、例えば、ゼオライトを含むスラリーにハニカム構造体を浸漬した後、引き上げて加熱する方法等が挙げられる。
ゼオライト担持量の調整は、例えば、スラリーにハニカム構造体を浸漬する工程及び加熱する工程を繰り返す方法、又は、スラリー濃度を変更する方法等により行うことができる。
以上の工程によって、ハニカム構造体のセル壁にゼオライトが担持されたハニカムフィルタを製造することができる。 Subsequently, zeolite such as β-type zeolite ion-exchanged with iron ions is supported on the cell walls of the honeycomb structure.
Examples of the method for supporting zeolite on the cell walls of the honeycomb structure include a method in which the honeycomb structure is immersed in a slurry containing zeolite and then heated by heating.
The amount of zeolite supported can be adjusted by, for example, a method of repeating the step of immersing the honeycomb structure in the slurry and the step of heating, or a method of changing the slurry concentration.
Through the above steps, a honeycomb filter in which zeolite is supported on the cell walls of the honeycomb structure can be manufactured.

以下、本実施形態のハニカムフィルタの作用効果について説明する。
（１）本実施形態のハニカムフィルタでは、ハニカム構造体が有する多数のセルが、大容量セルと、小容量セルとからなる。そのため、排ガス中のＰＭを大量に捕集することができる。 Hereinafter, the function and effect of the honeycomb filter of the present embodiment will be described.
(1) In the honeycomb filter of the present embodiment, a large number of cells included in the honeycomb structure include large-capacity cells and small-capacity cells. Therefore, a large amount of PM in the exhaust gas can be collected.

（２）本実施形態のハニカムフィルタでは、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比が、１．４〜２．４である。そのため、尿素ＳＣＲ装置に用いた場合におけるＮＯｘ浄化率が優れている。 (2) In the honeycomb filter of the present embodiment, the area ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.4 to 2.4. . Therefore, the NOx purification rate when used in a urea SCR device is excellent.

（３）本実施形態のハニカムフィルタでは、ハニカム構造体のセル壁の気孔率が、５５〜６５％である。そのため、ハニカム構造体のセル壁に多量のゼオライトを担持させることができる。 (3) In the honeycomb filter of the present embodiment, the porosity of the cell wall of the honeycomb structure is 55 to 65%. Therefore, a large amount of zeolite can be supported on the cell walls of the honeycomb structure.

（４）本実施形態のハニカムフィルタでは、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度が、４６．５〜６２．０個／ｃｍ^２（３００〜４００個／ｉｎｃｈ^２）である。そのため、ハニカム構造体のろ過面積が大きくなり、排ガスがセル壁を通過する速度を下げることができる。
また、本実施形態のハニカムフィルタでは、ハニカム構造体のセル壁の厚さは、０．２〜０．３ｍｍである。そのため、排ガスが拡散しやすく、また、排ガスが充分な時間をかけてセル壁を通過することができる。
従って、排ガス中のＮＯｘをセル壁に担持されたゼオライトと充分に接触させることができ、その結果、ＮＯｘ浄化率の高いハニカムフィルタとすることができる。 (4) In the honeycomb filter of the present embodiment, the cell density in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure is 46.5 to 62.0 cells / cm ² (300 to 400 cells / inch ² ). Therefore, the filtration area of the honeycomb structure is increased, and the speed at which the exhaust gas passes through the cell walls can be reduced.
In the honeycomb filter of the present embodiment, the cell wall thickness of the honeycomb structure is 0.2 to 0.3 mm. Therefore, the exhaust gas is easily diffused, and the exhaust gas can pass through the cell wall over a sufficient time.
Therefore, NOx in the exhaust gas can be sufficiently brought into contact with the zeolite supported on the cell walls, and as a result, a honeycomb filter having a high NOx purification rate can be obtained.

（５）本実施形態のハニカムフィルタでは、セル壁に担持されたゼオライトの量は、８０〜１５０ｇ／Ｌである。そのため、本実施形態のハニカムフィルタを尿素ＳＣＲ装置として用いた場合に、排ガス中のＮＯｘを充分に浄化することができる。 (5) In the honeycomb filter of the present embodiment, the amount of zeolite supported on the cell wall is 80 to 150 g / L. Therefore, when the honeycomb filter of the present embodiment is used as a urea SCR device, NOx in exhaust gas can be sufficiently purified.

（実施例）
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
まず、気孔率の異なる基材１〜５を作製した。 (Example)
Examples that more specifically disclose the first embodiment of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to this Example.
First, base materials 1 to 5 having different porosities were produced.

（基材１の作製）
基材１として、セルの断面形状が異なる９種類の基材１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ及び１ｉを作製した。 (Preparation of substrate 1)
As the substrate 1, nine types of substrates 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, and 1i having different cell cross-sectional shapes were produced.

（基材１ａの作製）
平均粒子径２０μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末４６．６重量％と、平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２０．０重量％とを混合し、得られた混合物に対して、造孔材としての平均粒子径２１μｍの中空アクリル粒子６．８重量％、有機バインダ（メチルセルロース）３．８重量％、潤滑剤（日油社製ユニルーブ）３．５重量％、可塑剤（グリセリン）１．６重量％、及び、水１７．７重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た。その後、金型を用いて押出成形する押出成形工程を行い、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示した形状と略同様の形状であって、セルが目封じされていない生のハニカム成形体を作製した。 (Preparation of substrate 1a)
46.6% by weight of silicon carbide coarse powder having an average particle size of 20 μm and 20.0% by weight of silicon carbide fine powder having an average particle size of 0.5 μm were mixed, and the resulting mixture was subjected to pore formation. 6.8% by weight of hollow acrylic particles having an average particle diameter of 21 μm as a material, 3.8% by weight of organic binder (methylcellulose), 3.5% by weight of lubricant (Unilube manufactured by NOF Corporation), plasticizer (glycerin) 6 wt% and 17.7 wt% of water were added and kneaded to obtain a wet mixture. Thereafter, an extrusion molding step of performing extrusion molding using a mold is performed, and a raw honeycomb having substantially the same shape as that shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) and having no cells sealed. A molded body was produced.

次いで、マイクロ波乾燥機を用いて上記生のハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム成形体の乾燥体とした後、上記生成形体と同様の組成のペースト（湿潤混合物）を所定のセルに充填する封止工程を行い、再び乾燥機を用いて乾燥させた。 Next, the raw honeycomb molded body is dried using a microwave dryer to obtain a dried honeycomb molded body, and then a paste (wet mixture) having the same composition as the generated molded body is filled in a predetermined cell. A stopping process was performed, and drying was again performed using a dryer.

ハニカム成形体の乾燥体を４００℃で脱脂する脱脂工程を行い、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成工程を行い、気孔率が６０％、大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が５４．３個／ｃｍ^２（３５０個／ｉｎｃｈ^２）、セル壁の厚さが０．２８ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。上記工程で作製したハニカム焼成体を基材１ａとした。
なお、気孔率については、重量法によって測定した。 A degreasing step of degreasing the dried honeycomb molded body at 400 ° C. is performed, and a firing step is performed at 2200 ° C. for 3 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere. The porosity is 60% and the size is 34.3 mm × 34. A honeycomb fired body made of a silicon carbide sintered body having a thickness of 3 mm × 150 mm, a cell number (cell density) of 54.3 cells / cm ² (350 cells / inch ² ), and a cell wall thickness of 0.28 mm is manufactured. did. The honeycomb fired body produced in the above process was used as the base material 1a.
The porosity was measured by a gravimetric method.

図３は、基材１ａのセル構造を模式的に示す第１の端面の側面図である。
基材１ａでは、図３に示すように、ハニカム焼成体５０が有する大容量セル５１ａの断面形状は八角形であり、両矢印Ｘで示す長さが１．２１ｍｍである。また、小容量セル５１ｂの断面形状は四角形（略正方形）であり、その一辺の長さ（図３中、両矢印Ｙで示す）は０．９７ｍｍである。そして、大容量セル５１ａと小容量セル５１ｂとの間のセル壁５３の厚さ（図３中、両矢印Ｚで示す）が０．２８ｍｍである。
大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、１．４０ｍｍ^２であり、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、０．９４ｍｍ^２である。従って、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、１．５である。 FIG. 3 is a side view of the first end face schematically showing the cell structure of the substrate 1a.
In the substrate 1a, as shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the large-capacity cell 51a included in the honeycomb fired body 50 is an octagon, and the length indicated by the double arrow X is 1.21 mm. The cross-sectional shape of the small capacity cell 51b is a quadrangle (substantially square), and the length of one side (indicated by a double arrow Y in FIG. 3) is 0.97 mm. The thickness of the cell wall 53 between the large capacity cell 51a and the small capacity cell 51b (indicated by a double arrow Z in FIG. 3) is 0.28 mm.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell is 1.40 mm ² , and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 0.94 mm ² . Therefore, the ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.5.

（基材１ｂ及び基材１ｃの作製）
図４は、基材１ｂのセル構造を模式的に示す第１の端面の側面図であり、図５は、基材１ｃのセル構造を模式的に示す第１の端面の側面図である。
上記基材１ａの作製工程において、押出成形工程で用いる金型の形状を変更して、図４及び図５にそれぞれ示す形状のセル構造を有するハニカム焼成体である基材１ｂ、基材１ｃを作製した。 (Preparation of substrate 1b and substrate 1c)
4 is a side view of the first end face schematically showing the cell structure of the substrate 1b, and FIG. 5 is a side view of the first end face schematically showing the cell structure of the substrate 1c.
In the manufacturing process of the base material 1a, the base material 1b and the base material 1c, which are honeycomb fired bodies having the cell structures shown in FIGS. 4 and 5, are changed by changing the shape of the mold used in the extrusion process. Produced.

基材１ｂでは、図４に示すように、ハニカム焼成体６０が有する大容量セル６１ａの断面形状は八角形であり、両矢印Ｘで示す長さが１．３７ｍｍである。また、小容量セル６１ｂの断面形状は四角形（略正方形）であり、その一辺の長さ（図４中、両矢印Ｙで示す）は０．８７ｍｍである。そして、大容量セル６１ａと小容量セル６１ｂとの間のセル壁６３の厚さ（図４中、両矢印Ｚで示す）が０．２８ｍｍである。
また、大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、１．８１ｍｍ^２であり、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、０．７６ｍｍ^２である。従って、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、２．４である。 In the base material 1b, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the large capacity cell 61a included in the honeycomb fired body 60 is an octagon, and the length indicated by the double arrow X is 1.37 mm. The cross-sectional shape of the small capacity cell 61b is a quadrangle (substantially square), and the length of one side (indicated by a double arrow Y in FIG. 4) is 0.87 mm. The thickness of the cell wall 63 between the large capacity cell 61a and the small capacity cell 61b (indicated by a double arrow Z in FIG. 4) is 0.28 mm.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large volume cell is 1.81 mm ^2, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small volume cell is 0.76 mm ^2. Therefore, the area ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 2.4.

基材１ｃでは、図５に示すように、ハニカム焼成体７０が有する大容量セル７１ａの断面形状は四角形（略正方形）であり、両矢印Ｘで示す長さが１．１８ｍｍである。また、小容量セル７１ｂの断面形状は四角形（略正方形）であり、その一辺の長さ（図５中、両矢印Ｙで示す）は０．９７ｍｍである。そして、大容量セル７１ａと小容量セル７１ｂとの間のセル壁７３の厚さ（図５中、両矢印Ｚで示す）が０．２８ｍｍである。
また、大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、１．３９ｍｍ^２であり、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、０．９４ｍｍ^２である。従って、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、１．５である。 In the substrate 1c, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the large-capacity cell 71a included in the honeycomb fired body 70 is a quadrangle (substantially square), and the length indicated by the double arrow X is 1.18 mm. The cross-sectional shape of the small capacity cell 71b is a quadrangle (substantially square), and the length of one side (indicated by a double arrow Y in FIG. 5) is 0.97 mm. The thickness of the cell wall 73 between the large capacity cell 71a and the small capacity cell 71b (indicated by a double arrow Z in FIG. 5) is 0.28 mm.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell is 1.39 mm ² , and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 0.94 mm ² . Therefore, the ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.5.

また、基材１ｂ及び基材１ｃの気孔率、セル密度及びセル壁の厚さは、基材１ａと同等である。 Moreover, the porosity, the cell density, and the thickness of the cell wall of the base material 1b and the base material 1c are equivalent to the base material 1a.

（基材１ｄ〜基材１ｉの作製）
上記基材１ａの作製工程において、押出成形工程で用いる金型の形状を変更して、基材１ｄ〜基材１ｉを作製した。 (Preparation of substrate 1d to substrate 1i)
In the production process of the substrate 1a, the shape of the mold used in the extrusion process was changed to produce the substrates 1d to 1i.

基材１ｄ、基材１ｅ、基材１ｆ及び基材１ｇでは、基材１ａのセル構造からセル壁の厚さを変更した。具体的には、図３に示した両矢印Ｚで示す長さを基材１ｄは０．３０ｍｍ、基材１ｅは０．２０ｍｍ、基材１ｆは０．３３ｍｍ、基材１ｇは０．１８ｍｍに変更した。
セル壁の厚さの変更に伴い、セル密度は、基材１ｄは４６．５個／ｃｍ^２（３００個／ｉｎｃｈ^２）、基材１ｅは６２．０個／ｃｍ^２（４００個／ｉｎｃｈ^２）、基材１ｆは４３．４個／ｃｍ^２（２８０個／ｉｎｃｈ^２）、基材１ｇは６５．１個／ｃｍ^２（４２０個／ｉｎｃｈ^２）となった。 In the base material 1d, the base material 1e, the base material 1f, and the base material 1g, the thickness of the cell wall was changed from the cell structure of the base material 1a. Specifically, the length indicated by the double-pointed arrow Z shown in FIG. 3 is 0.30 mm for the substrate 1d, 0.20 mm for the substrate 1e, 0.33 mm for the substrate 1f, and 0.18 mm for the substrate 1g. changed.
As the cell wall thickness is changed, the cell density is 46.5 pieces / cm ² (300 pieces / inch ² ) for the substrate 1d and 62.0 pieces / cm ² (400 pieces / inch ² ) for the substrate 1e. ), The substrate 1f was 43.4 pieces / cm ² (280 pieces / inch ² ), and the substrate 1g was 65.1 pieces / cm ² (420 pieces / inch ² ).

基材１ｄ、基材１ｅ、基材１ｆ及び基材１ｇにおいては、図３に示した両矢印Ｘ及びＹで示す長さは基材１ａと同じであるため、大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積、及び、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積も基材１ａと同じである。従って、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、すべて１．５である。 In the base material 1d, the base material 1e, the base material 1f, and the base material 1g, the lengths indicated by the double arrows X and Y shown in FIG. 3 are the same as those of the base material 1a. The cross-sectional area and the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell are the same as those of the substrate 1a. Accordingly, the ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.5.

基材１ｈでは、基材１ａのセル構造から、図３に示した両矢印Ｘで示す長さを１．１８ｍｍ、両矢印Ｙで示す長さを１．００ｍｍに変更した。
大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、１．３１ｍｍ^２であり、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、１．００ｍｍ^２である。従って、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、１．３である。 In the base material 1h, the length indicated by the double arrow X shown in FIG. 3 was changed to 1.18 mm and the length indicated by the double arrow Y from the cell structure of the base 1a to 1.00 mm.
The area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell is 1.31 mm ² , and the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.00 mm ² . Therefore, the ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.3.

また、基材１ｉでは、基材１ｂのセル構造から、図４に示した両矢印Ｘで示す長さを１．３８ｍｍ、両矢印Ｙで示す長さを０．８６ｍｍに変更した。
大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、１．８３ｍｍ^２であり、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積は、０．７３ｍｍ^２である。従って、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、２．５である。 Moreover, in the base material 1i, the length shown by the double arrow X shown in FIG. 4 was changed to 1.38 mm, and the length shown by the double arrow Y was changed to 0.86 mm from the cell structure of the base material 1b.
Area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large volume cell is 1.83 mm ^2, the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small volume cell is 0.73 mm ^2. Therefore, the ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 2.5.

基材１ｈ及び基材１ｉの気孔率、セル密度及びセル壁の厚さは基材１ａと同等である。
以下、基材１ａ〜基材１ｉをまとめて基材１と呼ぶこととする。
基材１の作製に用いた湿潤混合物の組成及び焼成条件を表１に示した。 The porosity, cell density, and cell wall thickness of the substrate 1h and substrate 1i are the same as those of the substrate 1a.
Hereinafter, the base material 1a to the base material 1i are collectively referred to as the base material 1.
Table 1 shows the composition and firing conditions of the wet mixture used for the production of the substrate 1.

（基材２〜５の作製）
湿潤混合物の組成及び焼成条件を表１に示すように変更した他は基材１ａの作製と同様にしてハニカム焼成体を製造し、基材２〜５を作製した。その形状は基材１ａと同様である。また、基材２、３、４及び５の気孔率は、それぞれ５５％、６５％、５０％及び７０％である。
基材２〜５の作製に用いた湿潤混合物の組成及び焼成条件を表１に示した。 (Preparation of base materials 2 to 5)
Except for changing the composition of the wet mixture and the firing conditions as shown in Table 1, honeycomb fired bodies were produced in the same manner as the production of the substrate 1a, and substrates 2 to 5 were produced. Its shape is the same as that of the substrate 1a. Moreover, the porosity of the base materials 2, 3, 4 and 5 is 55%, 65%, 50% and 70%, respectively.
Table 1 shows the composition of the wet mixture and the firing conditions used to prepare the substrates 2 to 5.

（ハニカム構造体の作製）
ハニカム焼成体として基材１〜５を用いて、ハニカム構造体１〜５を作製した。
なお、基材１ａ〜１ｉをそれぞれ用いて作製したハニカム構造体をそれぞれハニカム構造体１ａ〜１ｉという。また、ハニカム構造体１ａ〜１ｉをまとめてハニカム構造体１という。
その他、基材２〜５をそれぞれ用いて作製したハニカム構造体をそれぞれハニカム構造体２〜５ということとする。 (Preparation of honeycomb structure)
Honeycomb structures 1 to 5 were produced using the substrates 1 to 5 as the honeycomb fired bodies.
Note that the honeycomb structures manufactured using the substrates 1a to 1i are referred to as honeycomb structures 1a to 1i, respectively. The honeycomb structures 1a to 1i are collectively referred to as the honeycomb structure 1.
In addition, the honeycomb structures manufactured using the substrates 2 to 5 are referred to as honeycomb structures 2 to 5, respectively.

ハニカム構造体１〜５の作製は以下の手順で行った。
ハニカム焼成体間に接着材ペーストを塗布して接着材ペースト層を形成し、接着材ペースト層を乾燥固化して接着材層とすることにより、１６個のハニカム焼成体が接着材層を介して結束されてなる角柱状のセラミックブロックを作製した。
この際、各ハニカム焼成体の第一の端面同士が同じ向きになるように各ハニカム焼成体の向きを揃えて複数のハニカム焼成体を結束させた。
なお、接着材ペーストとしては、平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％（固形分３０重量％）、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含む接着材ペーストを使用した。 The honeycomb structures 1 to 5 were produced according to the following procedure.
By applying an adhesive paste between the honeycomb fired bodies to form an adhesive paste layer, and drying and solidifying the adhesive paste layer to form an adhesive layer, 16 honeycomb fired bodies are interposed via the adhesive layer. A bounded prismatic ceramic block was produced.
At this time, a plurality of honeycomb fired bodies were bundled by aligning the directions of the honeycomb fired bodies so that the first end faces of the honeycomb fired bodies were in the same direction.
As the adhesive paste, 30% by weight of alumina fibers having an average fiber length of 20 μm, 21% by weight of silicon carbide particles having an average particle diameter of 0.6 μm, 15% by weight of silica sol (solid content of 30% by weight), carboxymethylcellulose 5.6 An adhesive paste containing wt% and 28.4 wt% water was used.

その後、ダイヤモンドカッターを用いて、角柱状のセラミックブロックの外周を研削することにより、直径１４２ｍｍの円柱状のセラミックブロックを作製した。 Then, the cylindrical ceramic block of 142 mm in diameter was produced by grinding the outer periphery of a prismatic ceramic block using a diamond cutter.

次に、円柱状のセラミックブロックの外周部にコート材ペーストを塗布し、コート材ペーストを１２０℃で乾燥固化することにより、セラミックブロックの外周部にコート層を形成した。
なお、上記コート材ペーストとしては、上記接着材ペーストと同様のペーストを使用した。
以上の工程によって、直径１４３．８ｍｍ×長さ１５０ｍｍの円柱状のハニカム構造体を作製した。 Next, a coating material paste was applied to the outer peripheral portion of the cylindrical ceramic block, and the coating material paste was dried and solidified at 120 ° C., thereby forming a coating layer on the outer peripheral portion of the ceramic block.
As the coating material paste, the same paste as the adhesive paste was used.
Through the above steps, a cylindrical honeycomb structure having a diameter of 143.8 mm and a length of 150 mm was produced.

次に、実施例１〜９及び比較例１〜８において、基材１〜５を用いて作製したハニカム構造体１〜５にゼオライトを担持させてハニカムフィルタを製造した。
（実施例１）
まず、鉄イオンによりイオン交換されたβ型ゼオライト粉末（平均粒子径２μｍ）を充分量の水と混合して攪拌し、ゼオライトスラリーを作製した。このゼオライトスラリー中にハニカム構造体１ａを一方の端面を下にして浸漬し、１分間保持した。続いて、このハニカム構造体１ａを１１０℃で１時間加熱する乾燥工程を行い、さらに７００℃で１時間焼成する焼成工程を行って、ゼオライト担持層を形成した。
このとき、ゼオライト担持層の形成量が、ハニカム構造体の見掛けの体積１リットルあたり１２０ｇとなるように、ゼオライトスラリーへの浸漬、乾燥工程、焼成工程を繰り返し行った。
以上により、ゼオライト担持量が１２０ｇ／Ｌであるハニカムフィルタを作製した。 Next, in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8, a honeycomb filter was manufactured by supporting zeolite on the honeycomb structures 1 to 5 manufactured using the substrates 1 to 5.
Example 1
First, β-type zeolite powder ion-exchanged with iron ions (average particle size 2 μm) was mixed with a sufficient amount of water and stirred to prepare a zeolite slurry. The honeycomb structure 1a was immersed in this zeolite slurry with one end face down and held for 1 minute. Subsequently, a drying step of heating the honeycomb structure 1a at 110 ° C. for 1 hour was performed, and further a firing step of firing at 700 ° C. for 1 hour was performed to form a zeolite supporting layer.
At this time, the immersion in the zeolite slurry, the drying step, and the firing step were repeated so that the formation amount of the zeolite supporting layer was 120 g per liter of the apparent volume of the honeycomb structure.
Thus, a honeycomb filter having a zeolite loading of 120 g / L was produced.

（実施例２〜９及び比較例１〜８）
実施例２〜９及び比較例１〜８において、表２に示す各基材を用いて作製したハニカム構造体に、表２に示す量のゼオライトを担持させてハニカムフィルタを作製した。
ゼオライト担持量の調整は、ゼオライトスラリーへの浸漬、乾燥工程、焼成工程を繰り返す回数を変更することにより行った。 (Examples 2-9 and Comparative Examples 1-8)
In Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 8, honeycomb filters manufactured using the respective base materials shown in Table 2 were loaded with the amount of zeolite shown in Table 2 to prepare honeycomb filters.
The amount of zeolite supported was adjusted by changing the number of times the immersion in the zeolite slurry, the drying step, and the firing step were repeated.

（ＮＯｘ浄化率の測定）
実施例１〜９及び比較例１〜８で作製したハニカムフィルタについて、ＮＯｘ浄化率を測定した。 (Measurement of NOx purification rate)
The NOx purification rate was measured about the honeycomb filter produced in Examples 1-9 and Comparative Examples 1-8.

ＮＯｘ浄化率の測定にあたっては、実施例１〜９及び比較例１〜８で作製したハニカムフィルタから、ダイヤモンドカッターを使用することにより一個のハニカム焼成体（３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１５０ｍｍ）を切り出し、切り出したハニカム焼成体をさらに切断して長さを短くすることにより、３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×４０ｍｍの短尺体を作製した。
次に、上述した封止工程及び脱脂工程と同様に、短尺体のセルのいずれか一方の端部が封止されるように短尺体のセルを接着材ペーストで封止し、セルが封止された短尺体を４００℃で脱脂することによりＮＯｘ浄化率測定用サンプルを作製した。 In measuring the NOx purification rate, one honeycomb fired body (34.3 mm × 34.3 mm × 150 mm) was obtained by using a diamond cutter from the honeycomb filters manufactured in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8. The short cut body of 34.3 mm × 34.3 mm × 40 mm was manufactured by cutting and cutting the cut honeycomb fired body to shorten the length.
Next, similarly to the sealing step and the degreasing step described above, the short cell is sealed with an adhesive paste so that either one end of the short cell is sealed, and the cell is sealed. The obtained short body was degreased at 400 ° C. to prepare a NOx purification rate measurement sample.

ＮＯｘ浄化率の測定は、ＮＯｘ浄化率測定装置（堀場製作所製触媒評価装置ＳＩＧＵ−２０００）を用いて行った。
ＮＯｘ浄化率測定装置は、ガス発生部と反応部とからなり、ガス発生部で発生させた擬似排ガスを、ＮＯｘ浄化率評価用サンプルをセットした反応部に流通させた。
擬似排ガスの組成（体積比）は、ＮＯ：１７５ｐｐｍ、ＮＯ_２：１７５ｐｐｍ、ＮＨ_３：３５０ｐｐｍ、Ｏ_２：１４％、ＣＯ_２：５％、Ｈ_２Ｏ：１０％、Ｎ_２：ｂａｌａｎｃｅであり、各ガスの流量を流量調節器を用いて調節することにより上記組成とした。
また、反応部の温度を２００℃で一定とした。そして、ゼオライトと擬似排ガスとが接触する条件として、空間速度（ＳＶ）を７００００ｈｒ^−１に設定した。
擬似排ガスが評価用サンプルを流通する前のＮＯｘ濃度Ｎ_０、及び、擬似排ガスが評価用サンプルを通過した後のＮＯｘ濃度Ｎ_１を測定し、以下の式からＮＯｘ浄化率を計算した。
ＮＯｘ浄化率（％）＝［（Ｎ_０−Ｎ_１）／Ｎ_０］×１００
ＮＯｘ浄化率の測定結果を表２に示す。 The measurement of the NOx purification rate was performed using a NOx purification rate measuring device (Catalyst evaluation device SIGU-2000 manufactured by Horiba, Ltd.).
The NOx purification rate measuring device is composed of a gas generation unit and a reaction unit, and the pseudo exhaust gas generated in the gas generation unit is circulated through the reaction unit in which a sample for NOx purification rate evaluation is set.
The composition (volume ratio) of the pseudo exhaust gas is NO: 175 ppm, NO ₂ : 175 ppm, NH ₃ : 350 ppm, O ₂ : 14%, CO ₂ : 5%, H ₂ O: 10%, N ₂ : balance, The above composition was obtained by adjusting the flow rate of each gas using a flow rate controller.
In addition, the temperature of the reaction part was constant at 200 ° C. The space velocity (SV) was set to 70000 hr ⁻¹ as a condition for the contact between the zeolite and the pseudo exhaust gas.
The NOx concentration N ₀ before the simulated exhaust gas passed through the evaluation sample and the NOx concentration N ₁ after the simulated exhaust gas passed through the evaluation sample were measured, and the NOx purification rate was calculated from the following equation.
NOx purification rate (%) = [(N ₀ −N ₁ ) / N ₀ ] × 100
Table 2 shows the measurement results of the NOx purification rate.

実施例１〜９及び比較例１〜８のハニカムフィルタについて、用いた基材、気孔率、セル密度、セル壁の厚さ、第１の端面のセル構造、面積比（小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比）、ゼオライト担持量（セル壁に担持されたゼオライトの量）、並びに、ＮＯｘ浄化率の測定結果をまとめて表２に示した。 About the honeycomb filter of Examples 1-9 and Comparative Examples 1-8, the used base material, porosity, cell density, cell wall thickness, cell structure of the first end face, area ratio (longitudinal direction of small capacity cells) The ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the vertical direction), the amount of zeolite supported (the amount of zeolite supported on the cell wall), and the NOx purification rate are summarized. It is shown in Table 2.

実施例１〜９のように、気孔率が５５〜６５％、セル密度が４６．５〜６２．０個／ｃｍ^２（３００〜４００個／ｉｎｃｈ^２）、セル壁の厚さが０．２〜０．３ｍｍ、面積比（小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比）が１．５〜２．４、及び、ゼオライト担持量（セル壁に担持されたゼオライトの量）が８０〜１５０ｇ／Ｌである場合、ＮＯｘ浄化率は５０％以上（５２〜６３％）と高い値であった。
一方、比較例１〜８のように、気孔率、セル密度、セル壁の厚さ、面積比、及び、ゼオライト担持量のいずれか１つでも上記の範囲にない場合は、ＮＯｘ浄化率は５０％未満（４１〜４８％）と低い値であった。 As in Examples 1 to 9, the porosity is 55 to 65%, the cell density is 46.5 to 62.0 cells / cm ² (300 to 400 cells / inch ² ), and the cell wall thickness is 0.2. -0.3 mm, the area ratio (area ratio of the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell to the area of the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell) is 1.5 to 2.4, and the zeolite is supported When the amount (the amount of zeolite supported on the cell wall) was 80 to 150 g / L, the NOx purification rate was as high as 50% or more (52 to 63%).
On the other hand, when any one of the porosity, cell density, cell wall thickness, area ratio, and zeolite loading is not within the above range as in Comparative Examples 1 to 8, the NOx purification rate is 50. % (41-48%) and a low value.

また、実施例７では、大容量セルの断面形状が四角形であり、他の実施例における大容量セルの断面形状（八角形）とは異なる。しかし、実施例７におけるＮＯｘ浄化率は６１％であり、これは、実施例１におけるＮＯｘ浄化率と同程度に高い値である。
この結果より、ＮＯｘ浄化率は、セルの断面形状に影響されず、気孔率、セル密度、セル壁の厚さ、面積比、及び、ゼオライト担持量が所定の範囲にある限り、ＮＯｘ浄化率は高い値を示すと考えられる。 In Example 7, the cross-sectional shape of the large-capacity cell is a square, which is different from the cross-sectional shape (octagon) of the large-capacity cell in the other examples. However, the NOx purification rate in Example 7 is 61%, which is a value as high as the NOx purification rate in Example 1.
From this result, the NOx purification rate is not affected by the cross-sectional shape of the cell, and as long as the porosity, cell density, cell wall thickness, area ratio, and zeolite loading are within a predetermined range, the NOx purification rate is It is considered to show a high value.

以上より、気孔率、セル密度、セル壁の厚さ、面積比、及び、ゼオライト担持量をすべて所定の範囲にすることによって、ＮＯｘ浄化率を向上させることができることがわかった。 From the above, it was found that the NOx purification rate can be improved by setting the porosity, cell density, cell wall thickness, area ratio, and zeolite loading in a predetermined range.

（第二実施形態）
以下、本発明の一実施形態である第二実施形態について説明する。
本実施形態では、ハニカムフィルタを構成するハニカム構造体が、１つのハニカム焼成体からなる。このような、１つのハニカム焼成体からなるハニカム構造体は、一体型ハニカム構造体ともいう。 (Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment which is an embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the honeycomb structure constituting the honeycomb filter is composed of one honeycomb fired body. Such a honeycomb structure made of one honeycomb fired body is also referred to as an integral honeycomb structure.

図６（ａ）は、本発明の第二実施形態のハニカムフィルタを構成するハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したハニカム構造体のＢ−Ｂ線断面図である。
図６（ａ）に示すハニカム構造体８０は、第１の端面８４及び第２の端面８５を有する略円柱状であり、長手方向（図６（ａ）中、両矢印ｃの方向）に垂直な断面の面積が小容量セル９１ｂより相対的に大きい大容量セル９１ａ、及び、長手方向に垂直な断面の面積が大容量セル９１ａより相対的に小さい小容量セル９１ｂを有する。
大容量セル９１ａは、その長手方向に垂直な断面の形状が略八角形であり、小容量セル９１ｂは、その長手方向に垂直な断面の形状が略四角形である。
ハニカム構造体８０の外周側面にはコート層８２が設けられている。
また、一体型ハニカム構造体の主な構成材料としては、コージェライト又はチタン酸アルミニウムが望ましい。 Fig.6 (a) is a perspective view which shows typically an example of the honeycomb structure which comprises the honeycomb filter of 2nd embodiment of this invention. FIG. 6B is a cross-sectional view of the honeycomb structure shown in FIG.
A honeycomb structure 80 shown in FIG. 6A has a substantially cylindrical shape having a first end face 84 and a second end face 85, and is perpendicular to the longitudinal direction (the direction of a double-headed arrow c in FIG. 6A). The large-capacity cell 91a has a relatively large cross-sectional area larger than the small-capacity cell 91b, and the small-capacity cell 91b has a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction relatively smaller than the large-capacity cell 91a.
The large-capacity cell 91a has a substantially octagonal cross-sectional shape in the longitudinal direction, and the small-capacity cell 91b has a substantially quadrangular cross-sectional shape in the longitudinal direction.
A coat layer 82 is provided on the outer peripheral side surface of the honeycomb structure 80.
Further, cordierite or aluminum titanate is desirable as the main constituent material of the integral honeycomb structure.

大容量セル９１ａは、ハニカム構造体８０の第１の端面８４側の端部が開口され、第２の端面８５側の端部で封止材９２ａにより封止される。一方、小容量セル９１ｂは、ハニカム構造体８０の第２の端面８５側の端部が開口され、第１の端面８４側の端部で封止材９２ｂにより封止される。そして、大容量セル９１ａ及び小容量セル９１ｂを隔てるセル壁９３がフィルタとして機能するようになっている。
すなわち、大容量セル９１ａに流入した排気ガスは、必ずこれらのセル壁９３を通過した後、小容量セル９１ｂから流出するようになっている。 The large-capacity cell 91a is opened at the end portion on the first end face 84 side of the honeycomb structure 80, and is sealed with the sealing material 92a at the end portion on the second end face 85 side. On the other hand, in the small capacity cell 91b, the end portion on the second end face 85 side of the honeycomb structure 80 is opened, and the end portion on the first end face 84 side is sealed with the sealing material 92b. A cell wall 93 separating the large capacity cell 91a and the small capacity cell 91b functions as a filter.
That is, the exhaust gas flowing into the large-capacity cell 91a always passes through these cell walls 93 and then flows out from the small-capacity cell 91b.

また、小容量セルの長手方向に垂直な断面の面積に対する大容量セルの長手方向に垂直な断面の面積の面積比は、１．４〜２．４となっている。上記面積比は１．５〜２．４であることがより望ましい。 Moreover, the area ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.4 to 2.4. The area ratio is more preferably 1.5 to 2.4.

また、ハニカム構造体の気孔率は、５５〜６５％である。 The porosity of the honeycomb structure is 55 to 65%.

ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は、４６．５〜６２．０個／ｃｍ^２（３００〜４００個／ｉｎｃｈ^２）である。また、ハニカム構造体のセル壁の厚さは、０．２〜０．３ｍｍである。 The cell density in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure is 46.5 to 62.0 cells / cm ² (300 to 400 cells / inch ² ). Moreover, the thickness of the cell wall of the honeycomb structure is 0.2 to 0.3 mm.

本実施形態のハニカムフィルタは、このようなハニカム構造体のセル壁にゼオライトを担持させたものである。
本実施形態のゼオライトの種類、ハニカム構造体のセル壁に担持されたゼオライトの量については、第一実施形態と同様である。 The honeycomb filter of the present embodiment is such that zeolite is supported on the cell walls of such a honeycomb structure.
The type of zeolite and the amount of zeolite supported on the cell walls of the honeycomb structure are the same as in the first embodiment.

本実施形態のハニカムフィルタを製造する場合には、押出成形により成形するハニカム成形体の大きさが、第一実施形態において説明したハニカム成形体の大きさに比べて大きく、その外形が異なる他は、第一実施形態と同様にしてハニカム成形体を作製する。 When manufacturing the honeycomb filter of the present embodiment, the size of the honeycomb formed body formed by extrusion is larger than the size of the honeycomb formed body described in the first embodiment, and the outer shape is different. In the same manner as in the first embodiment, a honeycomb formed body is manufactured.

本実施形態におけるその他の工程は、第一実施形態におけるハニカムフィルタの製造工程とほぼ同様である。但し、本実施形態では、ハニカムフィルタを構成するハニカム構造体が１つのハニカム焼成体からなるため、結束工程を行う必要はない。また、略円柱状のハニカム成形体を作製した場合には、外周研削工程を行う必要はない。 Other processes in the present embodiment are substantially the same as the manufacturing process of the honeycomb filter in the first embodiment. However, in the present embodiment, since the honeycomb structure constituting the honeycomb filter is composed of one honeycomb fired body, it is not necessary to perform a bundling process. In addition, when a substantially cylindrical honeycomb formed body is manufactured, it is not necessary to perform the outer periphery grinding process.

そして、本実施形態で製造したハニカムフィルタを用いて、第一実施形態と同様にして尿素ＳＣＲ装置を製造することができる。
本実施形態のハニカムフィルタにおいても、第一実施形態と同様の作用効果（１）〜（５）を発揮することができる。 And a urea SCR apparatus can be manufactured similarly to 1st embodiment using the honeycomb filter manufactured by this embodiment.
Also in the honeycomb filter of the present embodiment, the same operational effects (1) to (5) as in the first embodiment can be exhibited.

（その他の実施形態）
集合型ハニカム構造体を用いてハニカムフィルタを製造する場合、第一実施形態では、ハニカム構造体にゼオライトを担持させているが、複数のハニカム焼成体にゼオライトを担持させた後、ゼオライトを担持させたハニカム焼成体を接着材層を介して結束させてもよい。 (Other embodiments)
In the case of manufacturing a honeycomb filter using an aggregated honeycomb structure, in the first embodiment, the honeycomb structure is supported with zeolite. However, after a plurality of honeycomb fired bodies are supported with zeolite, the zeolite is supported. The honeycomb fired body may be bound through an adhesive layer.

本発明のハニカムフィルタにおいて、ハニカム構造体が有する大容量セル及び小容量セルの形状は、これまでの実施形態において説明した形状に限定されるものではない。
図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、本発明に係る集合型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の第１の端面の一例を模式的に示した側面図である。
これらの図面は、いずれもハニカム焼成体の第１の端面側、すなわち小容量セルが封止された端面側から見た側面図である。
これらの図を用いてハニカム構造体の大容量セル及び小容量セルの断面形状のその他の実施形態を説明する。 In the honeycomb filter of the present invention, the shapes of the large-capacity cells and the small-capacity cells included in the honeycomb structure are not limited to the shapes described in the above embodiments.
7 (a), 7 (b), 7 (c) and 7 (d) are schematic examples of the first end face of the honeycomb fired body constituting the aggregated honeycomb structure according to the present invention. It is the side view shown in.
These drawings are all side views as seen from the first end face side of the honeycomb fired body, that is, the end face side where the small-capacity cells are sealed.
Other embodiments of the cross-sectional shapes of the large capacity cell and the small capacity cell of the honeycomb structure will be described with reference to these drawings.

図７（ａ）に示すハニカム焼成体１１０においては、大容量セル１１１ａの長手方向に垂直な断面の形状が、角部に相当する部分が円弧状になっている略四角形であり、小容量セル１１１ｂの長手方向に垂直な断面の形状が、略四角形である。 In the honeycomb fired body 110 shown in FIG. 7A, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell 111a is a substantially quadrangle in which the portion corresponding to the corner is arcuate, and the small-capacity cell The shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of 111b is a substantially square shape.

図７（ｂ）に示すハニカム焼成体１２０において、大容量セル１２１ａ及び小容量セル１２１ｂの長手方向に垂直な断面は、セルの各辺が曲線である形状である。
すなわち、図７（ｂ）では実線で示しているセル壁１２３の断面形状が曲線である。
大容量セル１２１ａの断面形状は、セル壁１２３がセルの断面の中心から外側に向かって凸の形状であり、一方、小容量セル１２１ｂの断面形状は、セル壁１２３がセルの断面の外側から中心に向かって凸の形状である。
セル壁１２３はハニカム焼成体の断面の水平方向及び垂直方向に対して起伏する「波形」の形状を有しており、隣り合うセル壁１２３の波形の山の部分（正弦曲線でいう振幅の極大値の部分）が互いに最近接することで、セルの断面形状が外側に膨らんだ大容量セル１２１ａとセルの断面形状が内側に凹んだ小容量セル１２１ｂとが形成される。なお、波形の振幅は一定でもよくまた変化しても良いが、一定であることが好ましい。 In the honeycomb fired body 120 shown in FIG. 7B, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell 121a and the small capacity cell 121b has a shape in which each side of the cell is a curve.
That is, in FIG. 7B, the cross-sectional shape of the cell wall 123 indicated by the solid line is a curve.
The cross-sectional shape of the large-capacity cell 121a is a shape in which the cell wall 123 is convex outward from the center of the cell cross-section, while the cross-sectional shape of the small-capacity cell 121b is the cell wall 123 from the outside of the cell cross-section. Convex shape toward the center.
The cell wall 123 has a “corrugated” shape that undulates in the horizontal direction and the vertical direction of the cross section of the honeycomb fired body, and the corrugated peak portion of the adjacent cell wall 123 (maximum of amplitude in a sine curve). When the value portion is closest to each other, a large-capacity cell 121a in which the cross-sectional shape of the cell expands outward and a small-capacity cell 121b in which the cross-sectional shape of the cell is recessed inward are formed. The amplitude of the waveform may be constant or may vary, but is preferably constant.

図７（ｃ）に示すハニカム焼成体１３０では、大容量セル１３１ａの長手方向に垂直な断面の形状は略五角形であり、そのうちの３つの角がほぼ直角となっている。小容量セル１３１ｂの長手方向に垂直な断面の形状は略四角形であり、それぞれ大きな略四角形の斜めに対向する部分を占めるように構成されている。 In the honeycomb fired body 130 shown in FIG. 7C, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell 131a is a substantially pentagon, and three corners thereof are substantially perpendicular. The shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell 131b is a substantially quadrangular shape, and is configured so as to occupy diagonally opposing portions of a large substantially rectangular shape.

図７（ｄ）に示すハニカム焼成体１４０では、大容量セル１４１ａ及び小容量セル１４１ｂの長手方向に垂直な断面の形状はともに略四角形（略長方形）であり、２つの大容量セルと２つの小容量セルを組み合わせると、ほぼ正方形となるように構成されている。 In the honeycomb fired body 140 shown in FIG. 7 (d), the large-capacity cells 141a and the small-capacity cells 141b are both substantially quadrangular (substantially rectangular) in cross-sectional shape. When small capacity cells are combined, they are configured to be substantially square.

なお、一体型ハニカム構造体においても、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すような大容量セル及び小容量セルの断面形状を有していてもよい。尚、本明細書において、ハニカム構造体の長手方向に垂直なセルの断面の形状とは、不完全セル（断面の一部が欠けたセル）を除いたセルの形状をいうこととする。 Note that the integrated honeycomb structure also has a large-capacity cell and a small-capacity cell cross-sectional shape as shown in FIGS. 7 (a), 7 (b), 7 (c), and 7 (d). It may be. In the present specification, the shape of the cross section of the cell perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure refers to the shape of the cell excluding incomplete cells (cells in which a part of the cross section is missing).

ハニカムフィルタの形状は、略円柱状に限定されるものではなく、略楕円柱状、略多角柱状等の任意の柱の形状であればよい。 The shape of the honeycomb filter is not limited to a substantially cylindrical shape, and may be any column shape such as a substantially elliptical column shape or a substantially polygonal column shape.

集合型ハニカム構造体、又は、一体型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の平均気孔径は５〜３０μｍであることが望ましい。
ハニカム焼成体の平均気孔径が５μｍ未満であると、パティキュレートが容易に目詰まりを起こすことがあり、一方、ハニカム焼成体の平均気孔径が３０μｍを超えると、パティキュレートが気孔を通り抜けてしまい、該パティキュレートを捕集することができず、上記ハニカム焼成体はフィルタとして機能することができないことがあるからである。
なお、上記気孔径は、例えば、水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定等の従来公知の方法により測定することができる。 The average pore diameter of the aggregated honeycomb structure or the honeycomb fired body constituting the integral honeycomb structure is preferably 5 to 30 μm.
If the average pore diameter of the honeycomb fired body is less than 5 μm, the particulates may easily clog. On the other hand, if the average pore diameter of the honeycomb fired body exceeds 30 μm, the particulates pass through the pores. This is because the particulates cannot be collected, and the honeycomb fired body may not function as a filter.
The pore diameter can be measured by a conventionally known method such as a mercury intrusion method, an Archimedes method, or a measurement using a scanning electron microscope (SEM).

集合型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体、又は、一体型ハニカム構造体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等のセラミック粉末が挙げられる。
これらの中では、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、上述したセラミックがケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられ、これらの中では、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの（ケイ素含有炭化ケイ素）が望ましい。
特に、炭化ケイ素を６０重量％以上含むケイ素含有炭化ケイ素質セラミックが望ましい。 The main component of the constituent material of the honeycomb fired body or the integral honeycomb structure constituting the aggregated honeycomb structure is not limited to silicon carbide, and other ceramic raw materials include, for example, aluminum nitride and silicon nitride Ceramic powders such as nitride ceramics such as boron nitride and titanium nitride, carbide ceramics such as zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide and tungsten carbide, oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, mullite and aluminum titanate Can be mentioned.
Of these, non-oxide ceramics are preferred, and silicon carbide is particularly preferred. It is because it is excellent in heat resistance, mechanical strength, thermal conductivity and the like. In addition, ceramic raw materials such as silicon-containing ceramics in which metallic silicon is mixed with the above-mentioned ceramics, and ceramics in which the above-described ceramics are bonded with silicon or a silicate compound can be cited as constituent materials. Those containing silicon (silicon-containing silicon carbide) are desirable.
In particular, a silicon-containing silicon carbide ceramic containing 60% by weight or more of silicon carbide is desirable.

また、集合型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体、又は、一体型ハニカム構造体を作製する際に使用されるセラミック粉末の粒径は特に限定されないが、後の焼成工程を経て作製されたハニカム焼成体の大きさが、脱脂工程を経て作製されたハニカム脱脂体の大きさに比べて小さくなる場合が少ないものが望ましく、例えば、１．０〜５０μｍの平均粒径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。
ハニカム焼成体の気孔径等を調節するためには、焼成温度を調節する必要があるが、セラミック粉末の粒径を調節することにより、気孔径を調節することができる。 In addition, the particle size of the ceramic powder used for manufacturing the honeycomb fired body constituting the aggregated honeycomb structure or the integrated honeycomb structure is not particularly limited, but the honeycomb manufactured through the subsequent firing step It is desirable that the size of the fired body is smaller than the size of the honeycomb degreased body produced through the degreasing step, for example, 100 parts by weight of powder having an average particle diameter of 1.0 to 50 μm A combination of 5 to 65 parts by weight of a powder having an average particle size of 0.1 to 1.0 μm is preferred.
In order to adjust the pore diameter and the like of the honeycomb fired body, it is necessary to adjust the firing temperature, but the pore diameter can be adjusted by adjusting the particle size of the ceramic powder.

集合型ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体、又は、一体型ハニカム構造体を作製する際に使用される湿潤混合物における有機バインダとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。有機バインダの配合量は、通常、セラミック粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部が望ましい。 There is no particular limitation on the organic binder in the honeycomb fired body constituting the aggregated honeycomb structure or the wet mixture used in producing the integral honeycomb structure. For example, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyethylene Glycol and the like. Of these, methylcellulose is desirable. In general, the blending amount of the organic binder is desirably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder.

湿潤混合物に含まれる可塑剤としては、特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。
また、湿潤混合物に含まれる潤滑剤としては、特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、湿潤混合物に含まれていなくてもよい。 It does not specifically limit as a plasticizer contained in a wet mixture, For example, glycerol etc. are mentioned.
The lubricant contained in the wet mixture is not particularly limited, and examples thereof include polyoxyalkylene compounds such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxypropylene alkyl ether.
Specific examples of the lubricant include polyoxyethylene monobutyl ether and polyoxypropylene monobutyl ether.
In some cases, the plasticizer and the lubricant may not be contained in the wet mixture.

また、湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、分散媒液としては、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
さらに、湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。 In preparing the wet mixture, a dispersion medium liquid may be used. Examples of the dispersion medium liquid include water, an organic solvent such as benzene, and an alcohol such as methanol.
Furthermore, a molding aid may be added to the wet mixture.
The molding aid is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid soap, polyalcohol and the like.

さらに、湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。 Furthermore, a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the wet mixture as necessary.
The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.

１０、８０ハニカム構造体
１１接着材層
２０、５０、６０、７０、１１０、１２０、１３０、１４０ハニカム焼成体
２１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ、９１ａ、１１１ａ、１２１ａ、１３１ａ、１４１ａ大容量セル
２１ｂ、５１ｂ、６１ｂ、７１ｂ、９１ｂ、１１１ｂ、１２１ｂ、１３１ｂ、１４１ｂ小容量セル
２３、５３、６３、７３、９３、１２３セル壁 10, 80 Honeycomb structure 11 Adhesive layer 20, 50, 60, 70, 110, 120, 130, 140 Honeycomb fired bodies 21a, 51a, 61a, 71a, 91a, 111a, 121a, 131a, 141a Large capacity cell 21b, 51b, 61b, 71b, 91b, 111b, 121b, 131b, 141b Small capacity cell 23, 53, 63, 73, 93, 123 Cell wall

Claims

A large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across the cell wall, and each of the cells has a honeycomb structure sealed at one end, and a zeolite supported on the cell wall of the honeycomb structure. A honeycomb filter,
The amount of zeolite supported on the cell wall is 80 to 150 g / L,
The porosity of the cell wall of the honeycomb structure is 55 to 65%,
The cell density in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure is 46.5 to 62.0 cells / cm ² .
The cell wall thickness of the honeycomb structure is 0.2 to 0.3 mm,
The large number of cells includes a large capacity cell and a small capacity cell.
The area ratio of the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is 1.4 to 2.4. .

The honeycomb filter according to claim 1, wherein a shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large capacity cell is substantially octagonal, and a shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small capacity cell is substantially square.

The honeycomb filter according to claim 1, wherein a shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the large-capacity cell is a substantially square shape, and a shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the small-capacity cell is a substantially square shape.

The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the zeolite is at least one selected from the group consisting of β-type zeolite, ZSM-5-type zeolite, and SAPO.

The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the zeolite is ion-exchanged with copper ions and / or iron ions.

The honeycomb filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the honeycomb structure is formed by binding a plurality of honeycomb fired bodies through an adhesive layer.