JP4495152B2 - ハニカム構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ハニカム構造体及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（以下、「ＰＭ」ということがある）を捕集するフィルタ（以下、「ＤＰＦ」ということがある）等として好適に用いられる、低圧力損失及び高強度のいずれをも満足するハニカム構造体及びその効率的な製造方法に関する。
最近、自動車用エンジン（特に、ディーゼルエンジン）から排出される粒子状物質やＮＯｘの環境への影響が大きな問題となってきており、このような有害物質を除去するためのフィルタ、触媒担体等の手段として、多孔質のセル壁から複数のセルが形成されたハニカム構造体が注目されている。
例えば、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭを捕集するＤＰＦ用のハニカム構造体が開発されている。ＤＰＦ用のハニカム構造体は、一般に、多孔質でハニカム形状のセル壁によって、二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成された構造を有し、各セルは、隣接するセルが互い違いに、その片側端部で目封止されている。そして、一の端面に開口するセルに排ガスを流入させて、ハニカム構造体内のセル壁を通過させることにより、排ガス中のＰＭを捕集、除去することができるようになっている。
このようなハニカム構造体は、例えば、自動車の車体に搭載する際に、通常、金属によってキャニングされ、この状態で使用される。従って、ハニカム構造体のアイソスタティック強度が低い場合には、キャニングの際、又はキャニングされた状態で使用される際に破損する場合がある。一方、例えば、ハニカム構造体をＤＰＦや触媒担体等として用いる場合、排ガスの圧力損失が問題となる。即ち、排ガスがハニカム構造体を通ることにより圧力損失が生じディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関の出力低下や燃費の悪化を招く場合がある。これに対して、ハニカム構造体の気孔率や開口率を増大させることが有効であるが、ハニカム構造体の気孔率や開口率を増大させることで、一般的にハニカム構造体のアイソスタティック強度などの強度低下を招き、破損しやすくなる。従って、圧力損失等を小さくするために気孔率や開口率を増大させても、アイソスタティック強度が高く、破損しにくいハニカム構造体が求められている。
このようなハニカム構造体としては、例えば、コーディエライトを主成分とし、熱膨張率が３×１０−６以下、気孔率が５５〜８０％、平均細孔径が２５〜４０μｍであるハニカム構造体が開示されている（特許文献１参照）。また、気孔率が５５〜８０％、平均細孔径が３０〜５０μｍ、全体の細孔容積をＸ、直径１００μｍ以上の細孔容積をＹとした場合、Ｙ／Ｘ≦０．０５であるハニカム構造体及びその製造方法が開示されている（特許文献２参照）。しかし、低圧力損失及び高強度のいずれをも満足するハニカム構造体は未だ得られていないのが現状である。
特開平９−７７５７３号公報 特開２０００−３５７１１４号公報
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）等として好適に用いられる、低圧力損失及び高強度のいずれをも満足するハニカム構造体及びその効率的な製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明によって以下のハニカム構造体及びその効率的な製造方法が提供される。
［１］コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のセル壁によって、二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体であって、前記セル壁の主成分である前記コーディエライトが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％の化学組成からなるとともに、下記（１）〜（５）の物性を有するハニカム構造体。
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
［２］コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のセル壁によって、二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体であって、前記セル壁の主成分である前記コーディエライトが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％の化学組成からなるとともに、下記（１）、（３）、（６）及び（７）の物性を有するハニカム構造体。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
［３］コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のセル壁によって、二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体であって、前記セル壁の主成分である前記コーディエライトが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％の化学組成からなるとともに、下記（１）、（３）、（８）及び（９）の物性を有するハニカム構造体。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
［４］コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のセル壁によって、二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体であって、前記セル壁の主成分である前記コーディエライトが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％の化学組成からなるとともに、下記（１）、（３）及び（１０）の物性を有するハニカム構造体。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
［５］前記（１）〜（５）の物性に加えて、下記（６）及び（７）の物性を有する前記［１］に記載のハニカム構造体。
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
［６］前記（１）〜（５）の物性に加えて、下記（８）及び（９）の物性を有する前記［１］に記載のハニカム構造体。
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
［７］前記（１）〜（５）の物性に加えて、下記（１０）の物性を有する前記［１］に記載のハニカム構造体。
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
［８］前記（１）〜（５）の物性に加えて、下記（６）〜（１０）の物性を有する前記［１］に記載のハニカム構造体。
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
［９］前記セル壁が、ハニカム構造体の表面部と中心部とにおいて、ほぼ同様の（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有するものである前記［１］〜［８］のいずれかに記載のハニカム構造体。
［１０］コーディエライト形成材料、造孔材及び分散媒を含む成形原料を混練して成形し、ハニカム形状のセル壁によって二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、前記ハニカム成形体を焼成して、コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のハニカム構造体を得る焼成工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、得られる前記ハニカム構造体を構成する前記セル壁の主成分である前記コーディエライトの化学組成が、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％となるように、前記コーディエライト形成材料として、下記の（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源、（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源及び（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源を下記割合で含むものを用いるハニカム構造体の製造方法。
（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源：粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％以上有する粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して１８質量％以上）
（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源：平均粒子径が１０μｍ以下のタルク、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して２０質量％以上）
（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源：溶融シリカ又はシリカゲル（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して１０質量％以上）
（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源：粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％以上有する粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して１８質量％以上）
（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源：平均粒子径が１０μｍ以下のタルク、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して２０質量％以上）
（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源：溶融シリカ又はシリカゲル（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して１０質量％以上）
［１１］前記（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源及び前記（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源の一部として、平均粒子径が１０μｍ以下のカオリン又は焼きカオリンを前記コーディエライト形成材料全質量に対して９質量％以上用いる前記［１０］に記載のハニカム構造体の製造方法。
［１２］得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）〜（５）の物性を有する前記［１０］又は［１１］に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
［１３］得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）、（３）、（６）及び（７）の物性を有する前記［１０］又は［１１］に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
［１４］得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）、（３）、（８）及び（９）の物性を有する前記［１０］又は［１１］に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
［１５］得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）、（３）及び（１０）の物性を有する前記［１０］又は［１１］に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
［１６］得られる前記ハニカム構造体の前記セル壁が、前記ハニカム構造体の表面部と中心部とにおいて、ほぼ同様の（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有する前記［１０］〜［１５］のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
本発明によって、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）等として好適に用いられる、低圧力損失及び高強度のいずれをも満足するハニカム構造体及びその効率的な製造方法が提供される。
１…ハニカム構造体、２…セル壁、３、３ａ、３ｂ…セル、４、５…端面。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
本発明（第１〜第４の発明）におけるハニカム構造体１は、コーディエライトを主成分とし、図１に示すように、コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のセル壁２によって、二つの端面４，５間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセル３が形成されたハニカム構造体１である。本発明（第１〜第４の発明）におけるハニカム構造体１をＤＰＦ等のフィルタに用いる場合には、図１に示すように、所定のセル３ａ及びセル３ｂの何れかの端部、即ち端面４及び端面５のいずれかにおいて目封止されている形態とするが、この場合には、端面４及び端面５が市松模様状を呈するように、隣接するセル３ａ及びセル３ｂが互い違いに、その片側端部で目封止されていることが好ましい。なお、本発明のハニカム構造体を触媒担体に用いる場合等のように、目封止を必要としない場合もある。
本発明（第１の発明）におけるハニカム構造体１は、セル壁２の主成分であるコーディエライトが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％の化学組成からなるとともに、下記（１）〜（５）の物性を有するものである。
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．６０以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．６０以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
本発明において、「Ａ軸方向」とは、ＪＡＳＯ Ｍ５０５−８７（自動車排気ガス浄化触媒用セラミックモノリス担体の試験方法）にも規定されているように、ハニカム構造体の流路に対し平行な方向を意味する。また、「Ｂ軸方向」とは、Ａ軸方向及びセル壁面に対し垂直な方向を意味する。
本発明において、「気孔率」とは、水銀圧入法により全細孔容積を求めることにより算出される値を意味する。なお、コーディエライトの真密度は２．５２ｇ／ｃｍ３とした。
本発明において、「開口率」とは、ハニカム構造体の開口率、流路方向（Ａ軸方向）に対して垂直断面の面積のうち、複数のセル穴の開口面積の占める割合を意味する。
本発明において、「平均細孔径」とは、水銀圧入法により全細孔容積を求めることにより算出される、体積基準におけるメディアン細孔直径の値を意味する。
本発明において、「Ａ軸圧縮強度」とは、Ａ軸方向の長さが２５．４ｍｍ、これと直角方向の直径が２５．４ｍｍの円柱形の試験片をハニカム構造体から刳り貫き、オートグラフによりＡ軸方向の圧縮強度を測定した値を意味する。なお、ロードセルは２５ｋＮ、加重速度は０．５ｍｍ／ｍｉｎとした。
本発明において、「曲げ強度」とは、ハニカム構造体から切出した板状試料についてハニカム構造体のＡ軸方向に引張りとなるように測定した値を意味する。
本発明において、「熱膨張率」とは、Ａ軸方向及びＢ軸方向のいずれの方向の熱膨張率をも意味する。
本発明において、「熱膨張率の差の絶対値」とは、Ａ軸方向の熱膨張率とＢ軸方向の熱膨張率との差の絶対値を意味する。
本発明において、「比表面積」とは、対象物がハニカム構造体の場合は、ハニカム構造体単位重量当りの表面積を意味し、対象物が原料の場合は、原料粉単位重量当りの表面積を意味する。
本発明（第１の発明）におけるセル壁２の主成分であるコーディエライトは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０〜４５質量％、好ましくは、３４〜３６質量％、化学組成として含むものである。３０質量％未満であると、焼成後、残留するシリカ相が多くなり、４５質量％を超えると、焼成後、残留するムライト相が多くなり、いずれも熱膨張の不連続、増大等の原因となり好ましくない。
本発明（第１の発明）におけるセル壁２の主成分であるコーディエライトは、マグネシア（ＭｇＯ）を１１〜１７質量％、好ましくは、１３〜１５質量％、化学組成として含むものである。１１質量％未満であると、焼成後、残留するシリカ相及びムライト相が多くなり、１７質量％を超えると、焼成後、残留するスピネル相が多くなり、いずれも熱膨張の不連続、増大等の原因となり好ましくない。
本発明（第１の発明）におけるセル壁２の主成分であるコーディエライトは、シリカ（ＳｉＯ２）を４２〜５７質量％、好ましくは、５０〜５２質量％、化学組成として含むものである。４２質量％未満であると、焼成後、残留するスピネル相が多くなり、５７質量％を超えると、焼成後、残留するシリカ相が多くなり、いずれも熱膨張の不連続、増大等の原因となり好ましくない。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、（１）気孔率が、５０〜７５％、好ましくは、５５〜７０％の物性（微構造）を有するものである。５０％未満であると、排ガス処理時に、圧力損失が増大し、７５％を超えると、強度が低下する。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、（２）開口率が、０．５５以上、０．６５未満、好ましくは、０．６０以上、０．６５未満の物性（微構造）を有するものである。０．５５未満であると、排ガス処理時に、圧力損失が増大し、０．６５以上であると、強度が低下する。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、（３）平均細孔径が、１０〜４０μｍ、好ましくは、２０〜３０μｍの物性（微構造）を有するものである。１０μｍ未満であると、排ガス処理時に、圧力損失が増大し、４０μｍを超えると、強度が低下する。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、（４）Ａ軸圧縮強度が、２．０ＭＰａ以上、好ましくは、２．５ＭＰａ以上の物性を有するものである。２．０ＭＰａ未満であると、強度が不十分となる。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比が、１．２×１０−３以上、好ましくは、１．４×１０−３以上の物性を有するものである。１．２×１０−３未満であると、熱衝撃性が低下する。
本発明（第２の発明）のハニカム構造体は、第１の発明のハニカム構造体の場合と同様の、セル壁２を構成するコーディエライトの化学組成、並びに物性としての（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有している。
本発明（第２の発明）のハニカム構造体は、（６）曲げ強度が、２．０ＭＰａ以上、好ましくは、２．５ＭＰａ以上の物性を有するものである。２．０ＭＰａ未満であると、強度が不十分となる。
本発明（第２の発明）のハニカム構造体は、（７）前記曲げ強度／ヤング率比が、１．２×１０−３以上、好ましくは、１．４×１０−３以上の物性を有するものである。１．２×１０−３未満であると、耐熱衝撃性が低下する。
本発明（第３の発明）のハニカム構造体は、第１の発明のハニカム構造体の場合と同様の、セル壁２を構成するコーディエライトの化学組成、並びに物性としての（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有している。
本発明（第３の発明）のハニカム構造体は、（８）熱膨張率が、１．５×１０−６／Ｋ以下、好ましくは、１．１×１０−６／Ｋ以下の物性を有するものである。１．５×１０−６／Ｋを超えると、耐熱衝撃性が低下する。
本発明（第３の発明）のハニカム構造体は、（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下好ましくは、０．１×１０−６／Ｋ以下の物性を有するものである。０．２×１０−６／Ｋを超えると、耐熱衝撃性が低下する。
本発明（第４の発明）のハニカム構造体は、第１の発明のハニカム構造体の場合と同様の、セル壁２を構成するコーディエライトの化学組成、並びに物性としての（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有している。
本発明（第４の発明）のハニカム構造体は、（１０）比表面積が、０．３〜１．０ｍ２／ｇ、好ましくは、０．３〜０．６ｍ２／ｇの物性を有するものである。０．３ｍ２／ｇ未満であると、５０％以上の気孔率、４０μｍ以下の平均細孔径を実現することが困難であり、１．０ｍ２／ｇを超えると、高圧損の材料となりフィルター特性として好ましくない。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、上述の（１）〜（５）の物性に加えて、本発明（第２の発明）が有する上述の（６）及び（７）の物性を有するものであることが好ましい。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、上述の（１）〜（５）の物性に加えて、本発明（第３の発明）が有する上述の（８）及び（９）の物性を有するものであることが好ましい。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、上述の（１）〜（５）の物性に加えて、本発明（第４の発明）が有する上述の（１０）の物性を有するものであることが好ましい。
本発明（第１の発明）のハニカム構造体は、上述の（１）〜（５）の物性に加えて、本発明（第２〜第４の発明）が有する上述の（６）〜（１０）の物性を有するものであることがさらに好ましい。
本発明（第１〜第４の発明）のハニカム構造体は、セル壁が、ハニカム構造体の表面部と中心部とにおいて、ほぼ同様の（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有するものであることが、セル壁表面を特別に表面処理を施すことなしに高強度を保持しつつ低圧力損失のものを得ることができることから好ましい。すなわち、排ガス処理時、排ガスの流量が最も多いハニカム構造体の中心部で、気孔径、開口率及び気孔率が表面部と同等に大きいため、圧力損失を低減することができるとともに、中心部の触媒担持量をより多くすることができ、強度を保持しつつ、全体としての浄化性能をより向上させることができる。
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法（第５の発明）について具体的に説明する。第５の発明は、コーディエライト形成材料、造孔材及び分散媒を含む成形原料を混練して成形し、ハニカム形状のセル壁によって二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、ハニカム成形体を焼成して、コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のハニカム構造体を得る焼成工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、得られるハニカム構造体を構成するセル壁の主成分であるコーディエライトの化学組成が、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％となるように、コーディエライト形成材料として、下記の（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源、（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源及び（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源を下記割合で含むものを用いるものである。
（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源：粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％以上有する粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（コーディエライト形成材料の全質量に対して１８質量％以上）
（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源：平均粒子径が１０μｍ以下のタルク、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種（コーディエライト形成材料の全質量に対して２０質量％以上）
（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源：溶融シリカ又はシリカゲル（コーディエライト形成材料の全質量に対して１０質量％以上）
（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源：粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％以上有する粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（コーディエライト形成材料の全質量に対して１８質量％以上）
（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源：平均粒子径が１０μｍ以下のタルク、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種（コーディエライト形成材料の全質量に対して２０質量％以上）
（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源：溶融シリカ又はシリカゲル（コーディエライト形成材料の全質量に対して１０質量％以上）
ここで、「粒子径」とは、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（例えば、堀場製作所（株）製、商品名：ＬＡ−９２０等）により測定される粒子径を意味する。なお、「ｘ％粒子径（Ｄｘ）」というときは、粒状物の累積質量が粒状物の全質量に対してｘ％となる点の粒子径を意味する。例えば、ガラスビーカー中にて測定対象となる粒状物１ｇをイオン交換水５０ｇに超音波分散により分散させ、その懸濁液を適当な濃度に希釈して測定装置のセル内に注入し、さらに、測定装置内で２分間超音波分散を行った後に粒子径の測定を行う方法等により測定することができる。この測定方法における「５０％粒子径（Ｄ５０）」が「平均粒子径」ということになる。
上述のように、本発明のハニカム構造体の製造方法（第５の発明）は、成形工程及び焼成工程の２つの構成に大別される。
（成形工程）
第５の発明における成形工程は、上述のように、コーディエライト形成材料、造孔材及び分散媒を含む成形原料を混練して成形し、ハニカム成形体を得ることを含み、得られるハニカム構造体を構成するセル壁の主成分であるコーディエライトの化学組成が、所定の割合となるように、コーディエライト形成材料として、所定のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源、所定のマグネシア（ＭｇＯ）、所定のシリカ（ＳｉＯ２）源をそれぞれ所定割合で含むものを用いるものである。
第５の発明における成形工程は、上述のように、コーディエライト形成材料、造孔材及び分散媒を含む成形原料を混練して成形し、ハニカム成形体を得ることを含み、得られるハニカム構造体を構成するセル壁の主成分であるコーディエライトの化学組成が、所定の割合となるように、コーディエライト形成材料として、所定のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源、所定のマグネシア（ＭｇＯ）、所定のシリカ（ＳｉＯ２）源をそれぞれ所定割合で含むものを用いるものである。
第５の発明は、セル壁の主成分であるコーディエライトの化学組成が所定の割合となるように、コーディエライト形成材料として、所定のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源、所定のマグネシア（ＭｇＯ）、所定のシリカ（ＳｉＯ２）源をそれぞれ所定割合で含むものを用いる点に一つの特徴がある。具体的には、コーディエライトの化学組成が、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）好ましくは、１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％、好ましくは、５０〜５２質量％となるようにコーディエライト形成材料を配合する。
コーディエライト形成材料のうち、（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源としては、従来、粒子径が１〜５μｍ程度の比較的小さな粒子径のものを用いることが一般的であったが、第５の発明においては、（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源として、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及び／又はカオリンとして、これらの粒子径が、粗粒であって粒子径分布が狭い１０〜２０μｍ、好ましくは、１０〜２０μｍのものを５０％以上、好ましくは、７０％以上有するものをコーディエライト形成材料の全質量に対して１８質量％、好ましくは、２０質量％以上用いている。ここで、（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源の粒子径が、１０〜２０μｍであるとは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源としての、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及び／又はカオリンのうち、１種を単独で用いる場合にはその平均粒子径が上記範囲に入り、２種以上を併用する場合にはそれぞれを混合した後の平均粒子径が上記範囲に入ることを意味する。
コーディエライト形成材料のうち、（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源としては、平均粒子径が１０μｍ以下、好ましくは、５μｍ以下と比較的小さな粒子径の、タルク、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種をコーディエライト形成材料の全質量に対して２０質量％以上用いている。
コーディエライト形成材料のうち、（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源としては、溶融シリカ又はシリカゲルをコーディエライト形成材料の全質量に対して１０質量％以上、好ましくは、１５質量％以上用いている。
このように構成することにより、従来と同程度の低圧力損失を維持しつつ、Ａ軸方向の圧縮強度が高いハニカム構造体を得ることができるようになったものである。
本発明における（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源として用いられるシリカゲルは、５０％粒子径（Ｄ５０）との関係で、下記式（１）及び下記式（２）によって規定される粒度分布（Ｄ１０／Ｄ５０）及び粒度分布（Ｄ９０／Ｄ５０）を有するものであることが好ましい。粒度分布をこの範囲内とし、粒度分布をよりシャープにすることにより、実用可能な平均細孔径を備えた多孔質体を得ることができる。
０．１≦（Ｄ１０／Ｄ５０）…（１）
（Ｄ９０／Ｄ５０）≦５…（２）
（但し、Ｄ５０：５０％粒子径、Ｄ１０：１０％粒子径、Ｄ９０：９０％粒子径）
０．１≦（Ｄ１０／Ｄ５０）…（１）
（Ｄ９０／Ｄ５０）≦５…（２）
（但し、Ｄ５０：５０％粒子径、Ｄ１０：１０％粒子径、Ｄ９０：９０％粒子径）
粒度分布（Ｄ１０／Ｄ５０）が、０．１未満であると、得られる多孔質体の平均細孔径が急激に小さくなるため、平均細孔径が１０μｍ以上の多孔質体を得ることが困難となる場合がある。上記の効果をより確実に得るためには、粒度分布（Ｄ１０／Ｄ５０）は０．２〜０．５であることがさらに好ましく、０．３〜０．５であることが特に好ましい。また、粒度分布（Ｄ９０／Ｄ５０）が、５を超えると、粗大粒子が混入することにより欠陥を生成する場合がある。これらの欠陥は、ＤＰＦとして用いた場合に粒子状物質の漏れに繋がることがある。上記の効果をより確実に得るためには、粒度分布（Ｄ９０／Ｄ５０）は、１．５〜４であることがさらに好ましく、１．５〜３であることが特に好ましい。
本発明における（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源として用いられるシリカゲルは、アスペクト比５以下の粒子を９０質量％以上含むものであることが好ましい。アスペクト比５以下の粒子の含有率が９０質量％未満であると、焼成後にできる気孔の真円度が低くなりガス透過の圧力損失が高くなる場合がある。上記の効果をより確実に得るためには、アスペクト比５以下の粒子を９５質量％以上含むものであることがさらに好ましく、９８質量％含むものであることが特に好ましい。
本発明における（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源として用いられるシリカゲルは、粒子径１００μｍを超える粒子を実質的に含まないものであることが好ましい。粒子径１００μｍを超える粗大粒子を実質的に含まないものとすることにより、多孔質体に粗大な細孔が形成され、その部分が欠陥となることを有効に防止することができる。また、例えば、押出成形法を利用して極めて薄い隔壁を有するハニカム構造の成形体を得るような場合に、押出用口金のスリット（ここから押し出された部分が隔壁となる）が目詰まりし、押出圧力が上昇する不具合を有効に防止することも可能である。なお、「実質的に含有しない」とは、粒子径１００μｍを超える粒子が０．０１質量％以下であること、換言すれば、粒子径１００μｍ以下の粒子が９９．９９質量％を超えることを意味する。
本発明における（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源として用いられるシリカゲルは、細孔容積０．４〜２．０ｍｌ／ｇの多孔質体からなるものであることが好ましい。細孔容積をこの範囲内とすることにより、添加量に相応する造孔効果を得ることができる。細孔容積が０．４ｍｌ／ｇ未満であると、十分な造孔効果を得ることが困難となる場合がある。一方、細孔容積が２．０ｍｌ／ｇを超えると、粒状物の機械的強度が低下し、原料の混合・混練、或いは成形の際に粒子が潰れてしまい、添加量に相応する造孔効果が得られない場合がある。上記の効果をより確実に得るためには、細孔容積は０．６〜２．０ｍｌ／ｇであることがさらに好ましく、１．０〜２．０ｍｌ／ｇであることが特に好ましい。
本発明における（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源として用いられるシリカゲルは、比表面積（ＪＩＳ−Ｒ１６２６）が１００〜１０００ｍ２／ｇの粒子からなるものであることが好ましい。比表面積をこの範囲内とすることにより、得られる焼結体の機械的強度を確保しつつ、十分な造孔効果を得ることができる。比表面積が１００ｍ２／ｇ未満であると、造孔効果が不十分となる場合がある。一方、比表面積が１０００ｍ２／ｇを超えると、得られる焼結体の機械的強度が低下するおそれがある。上記の効果をより確実に得るためには、比表面積は３００〜１０００ｍ２／ｇであることがさらに好ましく、６００〜１０００ｍ２／ｇであることが特に好ましい。なお、「比表面積」とは、ＪＩＳ−Ｒ１６２６（ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法）の記載に準拠して測定された比表面積を意味する。
機能及び構造的な観点からすると、コーディエライト形成材料のうち最も「骨材」的に機能するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源を、上述の（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源のように、粗粒で粒子径分布の狭いものに特定することによって、太く均質な骨格形成を有するコーディエライトを得ることができるとともに、（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源として、微粒化したタルク等を用いかつ（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源として、所定量の溶融シリカ又はシリカゲルを用いることによって１３００℃以下の低温で（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源を効率的にネッキングさせて均質なコーディエライトを得ることができることとなり、低圧力損失と高強度とを両立させることが可能となったのである。
この場合、（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源及び（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源の一部として、平均粒子径が１０μｍ以下、好ましくは、５μｍ以下のカオリン又は焼きカオリンをコーディエライト形成材料全質量に対して９質量％以上用いてもよい。このように構成することによって、低圧力損失と高強度に加え低熱膨張率化を実現することができる。
成形材料における造孔材としては、例えば、グラファイト、発泡樹脂、小麦粉、澱粉、フェノール樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、又はポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。中でも、発泡樹脂を含むことが好ましい。発泡樹脂としては、加熱することにより発泡する樹脂及び加熱されてすでに発泡した樹脂のいずれをも用いることができる。フィルタとしての性能向上の観点からは、加熱することにより発泡する樹脂が、開気孔を多く作れることから好ましい。この場合、加熱することにより１００℃以上で発泡する樹脂が、開気孔を多く作りつつ構造体の変形を抑えることができる点でさらに好ましい。焼成時のセル壁の破損（いわゆるセル切れ）を抑制する観点からは、加熱されてすでに発泡した樹脂が好ましい。
成形材料における分散媒としては、例えば、水、ワックス等を挙げることができる。中でも、乾燥時の体積変化が小さい、ガス発生が少ない等、取り扱いの容易さから、水が好ましい。
成形材料としては、コーディエライト形成材料、造孔材及び分散媒に加えて、バインダ及び／又は分散剤をさらに配合したものを用いることが好ましい。バインダとしては、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができ、分散剤としては、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を挙げることができる。
成形原料を混練して坏土としてから成形するが、成形原料を混練して坏土を形成するための装置としては、例えば、ニーダーと押出機とを組み合わせたもの、連続混練押出し機等を挙げることができる。
成形材料を混練して形成した坏土における各成分の配合割合としては、例えば、コーディエライト形成材料１００質量部に対して、造孔材５〜４０質量部、分散媒（例えば、水）１０〜４０質量、必要に応じて、バインダ３〜５質量部、分散剤０．５〜２質量部を挙げることができる。
上述のようにして得られた坏土を、ハニカム形状のセル壁によって二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム成形体に成形するには、例えば、坏土が流れるスリット部を有する口金を用いて、適当なセル壁厚、セルピッチに押し出し成形することを挙げることができる。
（焼成工程）
第５の発明における焼成工程は、成形工程で得られたハニカム成形体を焼成して、コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のハニカム構造体を得ることを含むものである。
第５の発明における焼成工程は、成形工程で得られたハニカム成形体を焼成して、コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のハニカム構造体を得ることを含むものである。
成形工程で分散媒として水、バインダとしてメチルセルロースを用いて得られたハニカム成形体を焼成する前に、ハニカム成形体を乾燥することが、メチルセルロースが硬化し、取扱いが容易化することから好ましい。ハニカム成形体の乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができる。
ハニカム成形体を焼成する方法としては、例えば、電気炉のような装置を用いて、焼成最高温度が、１４００〜１４５０℃、焼成最高温度保持時間が０．５〜１０時間、焼成雰囲気が大気雰囲気等の条件で焼成することを挙げることができる。
第５の発明においては、所定のセルを目封止する目封止工程を含むことが好ましい。目封止工程は、所定の材料、例えば、コーディエライト形成材料に分散媒、バインダ等を加えてスラリー状とし、これを所定のセルの開口端部を封じるように配設し、乾燥及び／又は焼成することにより行うことができる。所定のセルの端部、すなわち、端面において市松模様状を呈するように、隣接するセルが互い違いに、その片側端部で目封止されるようにすることが好ましい。目封止工程は、成形工程の後であればどの段階で行ってもよいが、目封止が焼成を必要とする場合には、焼成工程の前に行うことが、一回の焼成で済むため好ましい。
第５の発明においては、得られるハニカム構造体が、上述の（１）〜（５）の物性、すなわち、
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
を有するものであることが好ましい。
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
を有するものであることが好ましい。
第５の発明においては、得られるハニカム構造体が、上述の（１）、（３）、（６）及び（７）の物性、すなわち、
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
を有するものであることが好ましい。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
を有するものであることが好ましい。
第５の発明においては、得られるハニカム構造体が、上述の（１）、（３）、（８）及び（９）の物性、すなわち、
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
を有するものであることが好ましい。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下
を有するものであることが好ましい。
第５の発明においては、得られるハニカム構造体が、上述の（１）、（３）及び（１０）の物性、すなわち、
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
を有するものであることが好ましい。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ
を有するものであることが好ましい。
また、第５の発明においては、得られるハニカム構造体のセル壁が、ハニカム構造体の表面部と中心部とにおいて、ほぼ同様の（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有するものであることが、セル壁表面を特別に表面処理を施すことなしに高強度を保持しつつ低圧力損失のハニカム構造体を得ることができることから好ましい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が２μｍのカオリンを２０質量％、造孔材として、発泡樹脂を、コーディエライト形成材料１００質量部に対して１３質量部、バインダとして、メチルセルロースを、コーディエライト形成材料１００質量部に対して８質量部、界面活性剤として、ラウリン酸カリウムを、コーディエライト形成材料１００質量部に対して０．５質量部、並びに分散媒として、水を、コーディエライト形成材料１００質量部に対して２５質量部を、それぞれ混合して成形原料とし、成形原料を混練機で混練して坏土を調製し、坏土を押し出し成形してハニカム形状の成形体（ハニカム成形体）を作製した。得られたハニカム成形体を大気中で、バインダを除去する仮焼（脱脂）工程を含む焼成により焼成体（ハニカム構造体）を得た。焼成最高温度は１４２０℃、保持時間は７時間とした。得られたハニカム構造体のコーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が２μｍのカオリンを２０質量％、造孔材として、発泡樹脂を、コーディエライト形成材料１００質量部に対して１３質量部、バインダとして、メチルセルロースを、コーディエライト形成材料１００質量部に対して８質量部、界面活性剤として、ラウリン酸カリウムを、コーディエライト形成材料１００質量部に対して０．５質量部、並びに分散媒として、水を、コーディエライト形成材料１００質量部に対して２５質量部を、それぞれ混合して成形原料とし、成形原料を混練機で混練して坏土を調製し、坏土を押し出し成形してハニカム形状の成形体（ハニカム成形体）を作製した。得られたハニカム成形体を大気中で、バインダを除去する仮焼（脱脂）工程を含む焼成により焼成体（ハニカム構造体）を得た。焼成最高温度は１４２０℃、保持時間は７時間とした。得られたハニカム構造体のコーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例２）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを９質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを９質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例３）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例４）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１８質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３４質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウムを２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１１質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３５質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１８質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３４質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウムを２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１１質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３５質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例５）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１８質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３５質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウムを２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１０質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３５質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１８質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３５質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウムを２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１０質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３５質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例６）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が１０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％、及び平均粒子径が４μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が１０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％、及び平均粒子径が４μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例７）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２１質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを２６質量％及び平均粒子径が８μｍの水酸化マグネシウムを７質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１７質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを２９質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２１質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを２６質量％及び平均粒子径が８μｍの水酸化マグネシウムを７質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１７質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを２９質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例８）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２１質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを２６質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウムを５質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２１質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを２６質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウムを５質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例９）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１０μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１０μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例１０）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が４μｍの焼きカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が４μｍの焼きカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例１１）
コーディエライト形成材料として、シリカ源としての平均粒子径が５０μｍかつ細孔容積が０．７５ｃｃ／ｇのシリカゲルを１８質量％用い、かつ、造孔材としての発泡樹脂を添加しなかったこと以外は実施例２と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、シリカ源としての平均粒子径が５０μｍかつ細孔容積が０．７５ｃｃ／ｇのシリカゲルを１８質量％用い、かつ、造孔材としての発泡樹脂を添加しなかったこと以外は実施例２と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（実施例１２）
コーディエライト形成材料として、シリカ源としての平均粒子径が１６μｍかつ細孔容積が１．６５ｃｃ／ｇのシリカゲルを１８質量％用い、かつ、造孔材としての発泡樹脂を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、シリカ源としての平均粒子径が１６μｍかつ細孔容積が１．６５ｃｃ／ｇのシリカゲルを１８質量％用い、かつ、造孔材としての発泡樹脂を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
実施例１〜１２で用いられたコーディエライト形成材料の割合（質量％）及び実施例１〜１２で得られた焼成体（ハニカム構造体）の物性を表１に示し、実施例１１、１２で用いられたシリカゲル原料の物性を表２に示す。
（比較例１）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを２０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が３０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１９μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを２０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が３０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１９μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例２）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを４５％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が３０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１９μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを４５％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が３０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１９μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例３）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が３０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％及び平均粒子径が１２μｍのカオリンを１０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が３０μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％及び平均粒子径が１２μｍのカオリンを１０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例４）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が１２μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを１０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が１２μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１８質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを１０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例５）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１７質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３０質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウム３質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１０質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを４０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１７質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３０質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウム３質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１０質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを４０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例６）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１８質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３６質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウム２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを９質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３５質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を１８質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを３６質量％及び平均粒子径が５μｍの酸化マグネシウム２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを９質量％、並びに平均粒子径が４μｍのカオリンを３５質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例７）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１２μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を２５質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４２質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１３質量％及び平均粒子径が１２μｍのカオリンを２０質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
（比較例８）
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４３質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１９質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを８質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
コーディエライト形成材料として、アルミナ源としての粒子径が１０〜２０μｍのものを７０％含有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３０質量％、マグネシア源としての平均粒子径が４μｍのタルクを４３質量％、シリカ源としての平均粒子径が４３μｍのシリカを１９質量％及び平均粒子径が４μｍのカオリンを８質量％、用いたこと以外は実施例１と同様にして焼成体（ハニカム構造体）を得た。コーディエライトの化学組成は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３４〜３６質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１３〜１５質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）５０〜５２質量％であった。
比較例１〜８で用いられたコーディエライト形成材料の割合（質量％）及び比較例１〜８で得られた焼成体（ハニカム構造体）の物性を表３に示す。
実施例及び比較例で得られたハニカム構造体の物性（気孔率、開口率、平均細孔径、Ａ軸圧縮強度、Ａ軸圧縮強度／ヤング率比、曲げ強度、曲げ強度／ヤング率比、熱膨張率、比表面積、耐熱衝撃温度及びスート堆積圧損）は、以下のようにして測定した。また、ハニカム構造体の表面部と中心部との微構造（電顕写真）は、以下のようにして撮影した。
気孔率：水銀ポロシメータ（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製ＰｏｒｅＭａｓｔｅｒ−６０−ＧＴ）を用いて水銀圧入法により質量１ｇ当たりの全細孔容積（Ｖｃｍ３）を測定し、コーディエライトの真密度２．５２ｇ／ｃｍ３を用いて気孔率は次式により算出した。
気孔率（％）＝１００×Ｖ／（Ｖ＋１／２．５２）
開口率：ハニカム構造体の流路方向（Ａ軸方向）に対する垂直断面を光学顕微鏡を用いて、セル壁厚（Ｔ）、セルピッチ（Ｐ）をそれぞれ測定し開口率（ＯＦＡ）は次式により算出した。
ＯＦＡ＝（Ｐ−Ｔ）２／Ｐ２
平均細孔径：水銀ポロシメータ（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製ＰｏｒｅＭａｓｔｅｒ−６０−ＧＴ）を用いて水銀圧入法により測定した。
Ａ軸圧縮強度：ＪＡＳＯ Ｍ ５０５−８７に準拠し、開口率０．６３のセル壁厚１２ｍｉｌ、セルピッチ３００ＣＰＳＩのハニカム構造体についてＡ軸方向の長さが２５．４ｍｍ、これと直角方向の直径が２５．４ｍｍの円柱形の試験片をハニカム構造体から刳り貫き、オートグラフを用いてＡ軸方向への圧縮試験により測定した。
ヤング率：２０〜２５ｍｍ×４〜８ｍｍのハニカムＡ軸方向に直角方向の断面及び１００ｍｍ以上のハニカムＡ軸方向に平行方向の長さを有する試料を用い、吊り下げスパンを９０ｍｍとした共振法により測定した。
Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：Ａ軸圧縮強度、ヤング率それぞれの値から算出した。
曲げ強度：ハニカム構造体から切り出して幅約４ｍｍ×厚さ約３００〜約５００μｍ×長さ約２０ｍｍとした板状試料について、スパン１０ｍｍとした三点曲げ試験により測定した。
曲げ強度／ヤング率比：曲げ強度、ヤング率それぞれの値から算出した。
熱膨張率：ハニカム構造体からＡ軸に平行方向に長さ２０ｍｍの試料を切り出してＡ軸方向の熱膨張率を、Ｂ軸に平行方向に長さ２０ｍｍの試料を切り出してＢ軸方向の熱膨張率を、ＪＩＳ Ｒ１６１８に準拠し熱機械分析装置（リガク社製ＴＨＥＲＭＯ ＰＬＵＳ２／ＴＭＡ）を用いて測定した。
比表面積：ハニカム構造体から切り出して厚さ約３００〜約５００μｍとした板状試料を用いガス吸着量測定装置（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１）を用いて測定した。
耐熱衝撃温度：電気炉スポーリング試験にて評価した。ＪＡＳＯ Ｍ ５０５−８７に準拠し、直径５．６６インチ、高さ６インチのハニカム構造体を所定温度に制御した大気雰囲気電気炉に３０分保持した後、２５℃の空気中に取り出し耐火煉瓦上に置き、外観観察と打音により、クラックの有無を判定した。電気炉の設定温度は、３５０℃から開始しクラックがない場合は、５０℃刻みで温度を上げクラックが発生しない最高温度を試験結果とした。
スート堆積圧損：直径５．６６インチ、高さ６インチのハニカム構造体に、軽油燃焼スート発生器にてハニカム容積当りとしてスート５ｇ／Ｌを堆積し、２００℃、５Ｎｍ３／Ｌの空気を流しフィルター前後の圧力差を測定した。
ハニカム構造体の表面部と中心部との微構造（電顕写真）：直径５．６６インチ、高さ６インチのハニカム構造体の高さ方向３インチの部分について、径方向最外表面部、及び中心部から切り出した試料を樹脂埋め研磨して、電子顕微鏡観察した。
気孔率：水銀ポロシメータ（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製ＰｏｒｅＭａｓｔｅｒ−６０−ＧＴ）を用いて水銀圧入法により質量１ｇ当たりの全細孔容積（Ｖｃｍ３）を測定し、コーディエライトの真密度２．５２ｇ／ｃｍ３を用いて気孔率は次式により算出した。
気孔率（％）＝１００×Ｖ／（Ｖ＋１／２．５２）
開口率：ハニカム構造体の流路方向（Ａ軸方向）に対する垂直断面を光学顕微鏡を用いて、セル壁厚（Ｔ）、セルピッチ（Ｐ）をそれぞれ測定し開口率（ＯＦＡ）は次式により算出した。
ＯＦＡ＝（Ｐ−Ｔ）２／Ｐ２
平均細孔径：水銀ポロシメータ（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製ＰｏｒｅＭａｓｔｅｒ−６０−ＧＴ）を用いて水銀圧入法により測定した。
Ａ軸圧縮強度：ＪＡＳＯ Ｍ ５０５−８７に準拠し、開口率０．６３のセル壁厚１２ｍｉｌ、セルピッチ３００ＣＰＳＩのハニカム構造体についてＡ軸方向の長さが２５．４ｍｍ、これと直角方向の直径が２５．４ｍｍの円柱形の試験片をハニカム構造体から刳り貫き、オートグラフを用いてＡ軸方向への圧縮試験により測定した。
ヤング率：２０〜２５ｍｍ×４〜８ｍｍのハニカムＡ軸方向に直角方向の断面及び１００ｍｍ以上のハニカムＡ軸方向に平行方向の長さを有する試料を用い、吊り下げスパンを９０ｍｍとした共振法により測定した。
Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：Ａ軸圧縮強度、ヤング率それぞれの値から算出した。
曲げ強度：ハニカム構造体から切り出して幅約４ｍｍ×厚さ約３００〜約５００μｍ×長さ約２０ｍｍとした板状試料について、スパン１０ｍｍとした三点曲げ試験により測定した。
曲げ強度／ヤング率比：曲げ強度、ヤング率それぞれの値から算出した。
熱膨張率：ハニカム構造体からＡ軸に平行方向に長さ２０ｍｍの試料を切り出してＡ軸方向の熱膨張率を、Ｂ軸に平行方向に長さ２０ｍｍの試料を切り出してＢ軸方向の熱膨張率を、ＪＩＳ Ｒ１６１８に準拠し熱機械分析装置（リガク社製ＴＨＥＲＭＯ ＰＬＵＳ２／ＴＭＡ）を用いて測定した。
比表面積：ハニカム構造体から切り出して厚さ約３００〜約５００μｍとした板状試料を用いガス吸着量測定装置（ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１）を用いて測定した。
耐熱衝撃温度：電気炉スポーリング試験にて評価した。ＪＡＳＯ Ｍ ５０５−８７に準拠し、直径５．６６インチ、高さ６インチのハニカム構造体を所定温度に制御した大気雰囲気電気炉に３０分保持した後、２５℃の空気中に取り出し耐火煉瓦上に置き、外観観察と打音により、クラックの有無を判定した。電気炉の設定温度は、３５０℃から開始しクラックがない場合は、５０℃刻みで温度を上げクラックが発生しない最高温度を試験結果とした。
スート堆積圧損：直径５．６６インチ、高さ６インチのハニカム構造体に、軽油燃焼スート発生器にてハニカム容積当りとしてスート５ｇ／Ｌを堆積し、２００℃、５Ｎｍ３／Ｌの空気を流しフィルター前後の圧力差を測定した。
ハニカム構造体の表面部と中心部との微構造（電顕写真）：直径５．６６インチ、高さ６インチのハニカム構造体の高さ方向３インチの部分について、径方向最外表面部、及び中心部から切り出した試料を樹脂埋め研磨して、電子顕微鏡観察した。
本発明は、自動車、化学、電力、鉄鋼、産業廃棄物処理等の種々の分野において、環境汚染、地球温暖化を防止する対策として有効な、排ガス浄化用フィルタ等の各種分離装置に好適に用いられる。
Claims (12)
- コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のセル壁によって、二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体であって、
前記セル壁の主成分である前記コーディエライトが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％の化学組成からなるとともに、
下記（１）〜（５）、及び（１０）の物性を有するハニカム構造体。
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ ２ ／ｇ - 前記（１）〜（５）、及び（１０）の物性に加えて、下記（６）及び（７）の物性を有する請求項１に記載のハニカム構造体。
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上 - 前記（１）〜（５）、及び（１０）の物性に加えて、下記（８）及び（９）の物性を有する請求項１に記載のハニカム構造体。
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下 - 前記（１）〜（５）、及び（１０）の物性に加えて、下記（６）〜（９）の物性を有する請求項１に記載のハニカム構造体。
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下 - 前記セル壁が、ハニカム構造体の表面部と中心部とにおいて、ほぼ同様の（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有するものである請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体。
- コーディエライト形成材料、造孔材及び分散媒を含む成形原料を混練して成形し、ハニカム形状のセル壁によって二つの端面間をＡ軸方向に貫通して流体の流路となる複数のセルが形成されたハニカム成形体を得る成形工程と、前記ハニカム成形体を焼成して、コーディエライトを主成分とする多孔質でハニカム形状のハニカム構造体を得る焼成工程とを含むハニカム構造体の製造方法であって、
得られる前記ハニカム構造体を構成する前記セル壁の主成分である前記コーディエライトの化学組成が、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）３０〜４５質量％、マグネシア（ＭｇＯ）１１〜１７質量％及びシリカ（ＳｉＯ２）４２〜５７質量％となるように、
前記コーディエライト形成材料として、下記の（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源、（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源及び（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源を下記割合で含むものを用いるハニカム構造体の製造方法。
（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源：粒子径が１０〜２０μｍのものを５０％以上有する粒状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して１８質量％以上）
（ＩＩ）マグネシア（ＭｇＯ）源：平均粒子径が１０μｍ以下のタルク、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して２０質量％以上）
（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源：溶融シリカ又はシリカゲル（前記コーディエライト形成材料の全質量に対して１０質量％以上） - 前記（Ｉ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）源及び前記（ＩＩＩ）シリカ（ＳｉＯ２）源の一部として、平均粒子径が１０μｍ以下のカオリン又は焼きカオリンを前記コーディエライト形成材料全質量に対して９質量％以上用いる請求項６に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）〜（５）の物性を有する請求項６又は７に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（２）開口率：０．５５以上、０．６５未満
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（４）Ａ軸圧縮強度：２．０ＭＰａ以上
（５）Ａ軸圧縮強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上 - 得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）、（３）、（６）及び（７）の物性を有する請求項６又は７に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（６）曲げ強度：２．０ＭＰａ以上
（７）前記曲げ強度／ヤング率比：１．２×１０−３以上 - 得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）、（３）、（８）及び（９）の物性を有する請求項６又は７に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（８）熱膨張率：１．５×１０−６／Ｋ以下、
（９）熱膨張率の差の絶対値：０．２×１０−６／Ｋ以下 - 得られる前記ハニカム構造体が、下記（１）、（３）及び（１０）の物性を有する請求項６又は７に記載のハニカム構造体の製造方法。
（１）気孔率：５５〜７５％
（３）平均細孔径：２０〜３０μｍ
（１０）比表面積：０．３〜１．０ｍ２／ｇ - 得られる前記ハニカム構造体の前記セル壁が、前記ハニカム構造体の表面部と中心部とにおいて、ほぼ同様の（１）気孔率及び（３）平均細孔径を有する請求項６〜１１のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
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