JP4771195B2 - Ceramic honeycomb filter and manufacturing method thereof, plugging material for ceramic honeycomb filter - Google Patents

Ceramic honeycomb filter and manufacturing method thereof, plugging material for ceramic honeycomb filter Download PDF

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Description

本発明は、ディーゼル機関の排出ガス中に含まれる微粒子を除去するためのセラミックハニカムフィルタ及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a ceramic honeycomb filter for removing fine particles contained in exhaust gas of a diesel engine and a method for manufacturing the same.

ディーゼル機関から排出される微粒子を除去するため、セラミックハニカム構造体の隔壁を多孔質構造とし、その隔壁に微粒子を含んだ排気ガスを通過せしめる構造の微粒子捕集用セラミックハニカムフィルタすなわちDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)を採用する検討が進められている。セラミックハニカムフィルタは、外周壁と、その内周側で多孔質構造の隔壁により囲まれた流路の両端面を交互に目封止されている。このようなセラミックハニカムフィルタに、微粒子を含有する排気ガスが流入すると、排気ガス中の微粒子は、隔壁に形成された細孔に捕集される。捕集された微粒子が、セラミックハニカムフィルタ内に過度に蓄積されると、フィルタの圧力損失が上昇し、エンジンの出力低下を招くようになる場合がある。このため、定期的に捕集された微粒子を、電気ヒーターやバーナ等外部着火手段を用いて燃焼させ、セラミックハニカムフィルタの再生が行われる。通常、セラミックハニカムフィルタは2ケ1式で搭載され、片方が再生中は、もう一方を使用するといった交互再生方式が採用されている。
上記のような構造のハニカムフィルタの特性に関しては、エンジン性能を低下させないため、フィルタの圧力損失を低く抑えることは重要であるが、同時にフィルタの再生時やエンジンを停止させた時等の急激な温度変化による熱衝撃に耐えられる耐熱衝撃性を有することが要求されており、これまでに以下に示すように、セラミックハニカムフィルタの目封止部に着目して改良を加えた技術が開示されている。
In order to remove particulates discharged from the diesel engine, the ceramic honeycomb structure has a porous partition wall and a particulate honeycomb ceramic honeycomb filter having a structure in which exhaust gas containing particulates is allowed to pass through the partition wall. Studies are underway to adopt a curate filter. In the ceramic honeycomb filter, both end faces of a flow path surrounded by an outer peripheral wall and a partition wall having a porous structure on the inner peripheral side are alternately plugged. When exhaust gas containing fine particles flows into such a ceramic honeycomb filter, the fine particles in the exhaust gas are collected in the pores formed in the partition walls. If the collected fine particles are excessively accumulated in the ceramic honeycomb filter, the pressure loss of the filter may increase, leading to a decrease in engine output. For this reason, the particulates collected periodically are burned using an external ignition means such as an electric heater or a burner to regenerate the ceramic honeycomb filter. Usually, a ceramic honeycomb filter is mounted in a single set of two, and an alternate regeneration method is employed in which one is used while the other is being regenerated.
Regarding the characteristics of the honeycomb filter with the above structure, it is important to keep the pressure loss of the filter low in order not to deteriorate the engine performance, but at the same time, it is abrupt when the filter is regenerated or the engine is stopped. It is required to have a thermal shock resistance that can withstand a thermal shock due to a temperature change, and as described below, a technique that has been improved by focusing on the plugged portion of the ceramic honeycomb filter has been disclosed. Yes.

セラミックハニカム構造体の端面の所定の位置に目封止する技術として、特許文献1に記載の発明には、焼成されたハニカム構造体をコージェライト質原料バッチにより目封止し、次いで、1300℃以上の温度で焼成して、該コージェライト質原料バッチをコージェライト化させる、セラミックハニカム構造体の開口端面封止方法が開示されている。この発明によれば、セラミックハニカム構造体の開口端面流路の緊密で完全な封止が可能となり、耐熱衝撃性に優れた、信頼性の高いコージェライト質ハニカムフィルタが得られるとしている。   As a technique for plugging at a predetermined position on the end face of the ceramic honeycomb structure, in the invention described in Patent Document 1, the fired honeycomb structure is plugged with a cordierite raw material batch, and then 1300 ° C. A method for sealing the open end face of a ceramic honeycomb structure is disclosed, in which the cordierite raw material batch is fired at the above temperature to be converted into cordierite. According to the present invention, the open end face flow path of the ceramic honeycomb structure can be tightly and completely sealed, and a highly reliable cordierite honeycomb filter having excellent thermal shock resistance is obtained.

また、特許文献2に記載の発明には、焼成済み或いは未焼成のセラミックハニカム構造体に対して、セラミックハニカム構造体と同材質の焼成後に粉砕した粉と、未焼成で粉砕した粉からなる目封止材で目封止し、1400℃の高温で加熱して、目封止部を形成したセラミックハニカムフィルタが開示されている。この発明によれば、セラミックハニカム構造体と同材質の粉砕粉を目封止材に使用していることから、高温条件下での使用に際し、セラミックハニカム構造体と目封止部との間の熱膨張差に起因して目封止部やハニカム構造体にクラックが発生することが無く、また目封止部の剥離や不具合の発生することもないとしている。   In the invention described in Patent Document 2, a ceramic honeycomb structure that has been fired or unfired is composed of a powder that is pulverized after firing of the same material as the ceramic honeycomb structure and a powder that is crushed without firing. A ceramic honeycomb filter in which plugging portions are formed by plugging with a sealing material and heating at a high temperature of 1400 ° C. is disclosed. According to the present invention, since the pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb structure is used as the plugging material, the ceramic honeycomb structure and the plugging portion are used in a high temperature condition. It is assumed that cracks do not occur in the plugged portions and the honeycomb structure due to the difference in thermal expansion, and that the plugged portions are not peeled off and no problems occur.

また、特許文献3に記載の発明には、セラミックハニカム構造体の開口端面にフィルムを貼り、そのフィルムの所定部分に穴を開け、次いでその穴より流路に目封止材を導入して所定の流路を封止する技術が開示され、その実施例3によれば、アルミナセメントとムライト粉砕物からなる原料に水を加えて、坏土状とした目封止材に振動を加えて、所定の流路に導入し、ついで温度55℃、湿度90%で2時間保持し硬化させ、ハニカム構造体と目封止部を一体化させる技術が開示されている。   In addition, in the invention described in Patent Document 3, a film is attached to the opening end face of the ceramic honeycomb structure, a hole is formed in a predetermined portion of the film, and then a plugging material is introduced into the flow path from the hole. According to Example 3, the water is added to the raw material composed of the alumina cement and the mullite pulverized product, and vibration is applied to the plugging material in the form of clay. A technique is disclosed in which a honeycomb structure and a plugged portion are integrated by introducing into a predetermined flow path, and then curing by holding for 2 hours at a temperature of 55 ° C. and a humidity of 90%.

特公昭63―28875号公報Japanese Patent Publication No. 63-28875 特開2002−136817号公報JP 2002-136817 A 特公昭63−24731号公報Japanese Patent Publication No. 63-24731

しかしながら、上記従来技術である特許文献1乃至3に記載の発明のセラミックハニカムフィルタを微粒子捕集用フィルタとして使用した場合には、排気ガスによる熱衝撃などにより、以下のような目封止部に係わる問題が発生していた。   However, when the ceramic honeycomb filter according to the inventions described in Patent Documents 1 to 3 as the prior art is used as a filter for collecting fine particles, due to thermal shock caused by exhaust gas, the following plugging portion is formed. A related problem occurred.

特許文献1記載の従来技術では、セラミックハニカムフィルタは使用時に高温に晒されることが多いため、ハニカム構造体には、耐熱性を有し、熱膨張係数の小さなコージェライト質セラミックが使用され、目封止材にも、セラミックハニカム構造体との熱膨張差を小さくするため、ハニカム構造体と同材質のコージェライト質セラミックが使用されている。このために目封止材は、コージェライト質原料をコージェライト化温度(例えば1300℃)以上に高温加熱させ、コージェライト化させることにより、セラミックハニカム構造体へ固着されている。ところで、コージェライト質セラミックハニカム構造体は、押出成形法により、原料の板状カオリン粒子を金型の狭いスリットを通過させる際に壁面内に配向させ、その後、焼成で生成されるコージェライト結晶を配向させ、ハニカム構造体の流路方向や径方向の熱膨張係数が小さくなるようにしている。しかし、目封止部を形成する目封止材は、金型の狭いスリットを通過させないため、コージェライト結晶の配向はランダムとなり、両者の熱膨張係数を完全に一致させることは困難であった。従って、目封止材をハニカム構造体とともに1300℃以上の高温で一体化させた後で室温に戻すことにより、ハニカム構造体の目封止部とセル壁の熱膨張係数の違いにより、両者の界面に大きな残留応力が作用するようになる。この残留応力の大きさは、両者の熱膨張係数の違い、及び、固着一体化させる温度によって決まるため、1300℃以上で一体化させた場合は、大きな残留応力が作用することになるのである。このため、この残留応力を有することによって、実際に自動車にとりつけた際の排気ガスによる熱衝撃や、エンジン振動や路面振動からの機械的衝撃によって、目封止部、または目封止部とハニカム構造体の界面に、クラックが発生したり、目封止部が脱落し易くなるという問題の生じることがあった。
また、焼成済みのセラミックハニカム焼成体へ目封止する場合は、セラミックハニカム成形体を焼成する工程と、目封止材をセラミックハニカム焼成体へ固着させるためのコージェライト化温度(例えば1300℃)以上に加熱して焼成する工程の2回の焼成工程が必要となるため、過剰な製造コストが発生するという問題もあった。
In the prior art described in Patent Document 1, since the ceramic honeycomb filter is often exposed to a high temperature during use, cordierite ceramic having heat resistance and a small thermal expansion coefficient is used for the honeycomb structure. Also for the sealing material, cordierite ceramic of the same material as the honeycomb structure is used in order to reduce the difference in thermal expansion from the ceramic honeycomb structure. For this purpose, the plugging material is fixed to the ceramic honeycomb structure by heating the cordierite raw material to a cordierite-forming temperature (for example, 1300 ° C.) or higher so as to be cordierite. By the way, the cordierite-type ceramic honeycomb structure is formed by orienting the raw plate-like kaolin particles in the wall surface when passing through a narrow slit of the mold by an extrusion molding method, and thereafter, the cordierite crystals produced by firing are aligned. Orientation is performed so that the thermal expansion coefficient in the flow path direction and the radial direction of the honeycomb structure becomes small. However, since the plugging material forming the plugging portion does not pass through the narrow slit of the mold, the orientation of the cordierite crystal becomes random, and it is difficult to make the thermal expansion coefficients of the two completely coincide. . Therefore, by integrating the plugging material with the honeycomb structure at a high temperature of 1300 ° C. or higher and then returning to room temperature, due to the difference in thermal expansion coefficient between the plugging portion of the honeycomb structure and the cell wall, A large residual stress acts on the interface. Since the magnitude of this residual stress is determined by the difference in thermal expansion coefficient between them and the temperature at which they are fixed and integrated, a large residual stress acts when integrated at 1300 ° C. or higher. For this reason, by having this residual stress, the plugged portion or the plugged portion and the honeycomb are affected by a thermal shock caused by exhaust gas when actually mounted on an automobile or a mechanical shock from engine vibration or road surface vibration. There may be a problem that a crack occurs at the interface of the structure or the plugged portion easily falls off.
In the case of plugging into a fired ceramic honeycomb fired body, a step of firing the ceramic honeycomb formed body and a cordierite forming temperature (for example, 1300 ° C.) for fixing the plugging material to the ceramic honeycomb fired body There is also a problem in that an excessive manufacturing cost is generated because the two baking steps of heating and baking are necessary.

特許文献2に記載の従来技術では、焼成済み、或いは、未焼成のセラミックハニカム構造体に対して、セラミックハニカム構造体と同材質の焼成後に粉砕した粉と、未焼成で粉砕した粉からなる目封止材で目封止し、1400℃の高温で加熱して、目封止部を形成している。このため、セラミックハニカム構造体に、例えば、コージェライト質セラミックを用いた場合には、特許文献1と同様にハニカム構造体と目封止部の熱膨張係数を完全に一致させることは困難であること、また、固着一体化させる温度が1400℃という高温であることから、大きな残留応力が作用することになるのである。このため、この残留応力を有することによって、実際に自動車にとりつけた際の排気ガスによる熱衝撃や、エンジン振動や路面振動からの機械的衝撃によって、目封止部、または目封止部とハニカム構造体の界面に、クラックが発生したり、目封止部が脱落し易くなるという問題の生じることがあった。   In the prior art described in Patent Document 2, a fired or unfired ceramic honeycomb structure is composed of a powder pulverized after firing of the same material as the ceramic honeycomb structure and an unfired pulverized powder. Plugged with a sealing material and heated at a high temperature of 1400 ° C. to form a plugged portion. For this reason, when, for example, cordierite ceramic is used for the ceramic honeycomb structure, it is difficult to make the thermal expansion coefficients of the honeycomb structure and the plugged portions completely coincide with each other as in Patent Document 1. In addition, since the temperature for fixing and integration is as high as 1400 ° C., a large residual stress acts. For this reason, by having this residual stress, the plugged portion or the plugged portion and the honeycomb are affected by a thermal shock caused by exhaust gas when actually mounted on an automobile or a mechanical shock from engine vibration or road surface vibration. There may be a problem that a crack occurs at the interface of the structure or the plugged portion easily falls off.

また、特許文献3に記載の発明の実施例3では、目封止材の焼成は行わず、55℃で目封止材を硬化させれば良いので、上記従来技術のように1300℃以上で一体化させた場合に比べ発生する残留応力は小さく、また、2回の焼成工程による過剰な製造コストの問題は発生しない。しかし、熱膨張係数の小さなコージェライトハニカム構造体の隔壁と目封止部を低温で固着させるため、目封止部は熱膨張係数の大きいムライトと、より熱膨張係数の大きいアルミナセメントとで形成させていることから、コージェライトハニカム構造体の隔壁と目封止部間の熱膨張差により、実際に自動車にとりつけた際の排気ガスによる熱衝撃により、両者間にクラックが発生したり、目封止部が剥離して脱落し、未浄化の排気ガスが排出されるという問題に発展するような場合もあった。   Moreover, in Example 3 of the invention described in Patent Document 3, since the plugging material is not fired and the plugging material may be cured at 55 ° C., the temperature is 1300 ° C. or more as in the above-described conventional technique. The residual stress generated is smaller than in the case of integration, and there is no problem of excessive manufacturing costs due to the two firing steps. However, in order to fix the cordierite honeycomb structure with a small thermal expansion coefficient and the plugging portion at low temperature, the plugging portion is formed of mullite having a large thermal expansion coefficient and alumina cement having a larger thermal expansion coefficient. Therefore, due to the thermal expansion difference between the partition walls and the plugging portions of the cordierite honeycomb structure, cracks may occur between the two due to the thermal shock caused by the exhaust gas when actually attached to the automobile. In some cases, the sealing part peels off and falls off, leading to a problem that unpurified exhaust gas is discharged.

本発明の目的は、上記セラミックハニカム構造体の隔壁と目封止部間に発生する問題を解消して、隔壁と目封止部が強固に固着し、且つ、耐熱衝撃性に優れたセラミックハニカムフィルタを得るとともに、該セラミックハニカムフィルタの製造コストを削減可能な製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the problem that occurs between the partition walls and the plugging portions of the ceramic honeycomb structure, and to firmly fix the partition walls and the plugging portions and to have excellent thermal shock resistance. An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining a filter and reducing the manufacturing cost of the ceramic honeycomb filter.

本発明者らは、該セラミックハニカムフィルタの目封止材の選定および目封止材を固着させる製造方法を適正化することで、従来の製造方法にて製造されたセラミックハニカムフィルタと比較して、隔壁と目封止部の固着力及び耐熱衝撃性の大幅な向上、更に製造コストの削減を可能にしたセラミックハニカムフィルタの発明に想到した。   The present inventors have selected the plugging material of the ceramic honeycomb filter and optimized the manufacturing method for fixing the plugging material, thereby comparing with a ceramic honeycomb filter manufactured by a conventional manufacturing method. The inventors have come up with the invention of a ceramic honeycomb filter that can greatly improve the adhesion and thermal shock resistance between the partition walls and the plugging portions, and further reduce the manufacturing cost.

すなわち、本発明のセラミックハニカムフィルタは、コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタであって、少なくとも前記目封止部は、少なくともセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成され、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記目封止部の前記セラミック粒子の間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスが2〜35質量部であることを特徴とする。
That is, the ceramic honeycomb filter of the present invention forms a plugged portion in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and exhausts it to a porous partition wall that partitions the flow path. A ceramic honeycomb filter for removing fine particles contained in exhaust gas by allowing gas to pass therethrough, wherein at least the plugging portions are formed of at least ceramic particles and a colloidal oxide existing therebetween. An amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide present between the ceramic particles in the plugging portion is formed with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. It is -35 mass parts.

本発明のセラミックハニカムフィルタにおいて、前記セラミック粒子がコージェライト粒子、及び/又は非晶質シリカ粒子であることが好ましい。また、前記セラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることが好ましい。
また、本発明のセラミックハニカムフィルタにおいて、前記コロイド状酸化物がコロイダルシリカ、及び又はコロイダルアルミナであることが好ましい。
In the ceramic honeycomb filter of the present invention, the ceramic particles are preferably cordierite particles and / or amorphous silica particles. The ceramic particles are preferably composed of pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body.
In the ceramic honeycomb filter of the present invention, the colloidal oxide is preferably colloidal silica and / or colloidal alumina.

本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法は、コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止材で目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、前記目封止部は少なくともセラミック粒子およびコロイド状酸化物から構成される目封止材を1000℃以下の温度で前記セラミックハニカム焼成体へ固着させ、前記目封止部は、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記目封止部の前記セラミック粒子の間に存在する前記コロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスが2〜35質量部であることを特徴とする。
In the method for manufacturing a ceramic honeycomb filter of the present invention, a plugging portion is formed with a plugging material in a predetermined channel of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and the channel is partitioned. A method of manufacturing a ceramic honeycomb filter that removes fine particles contained in exhaust gas by allowing exhaust gas to pass through a porous partition wall, wherein the plugging portion is composed of at least ceramic particles and a colloidal oxide. The plugging material is fixed to the ceramic honeycomb fired body at a temperature of 1000 ° C. or less, and the plugging portion is present between the ceramic particles of the plugging portion with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. amorphous oxide matrix formed from the colloidal oxide is characterized by 2 to 35 parts by der Rukoto.

本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法において、前記目封止部は少なくともセラミック粒子およびコロイド状酸化物から構成される目封止材を前記セラミックハニカム焼成体へ固着させる温度は、500℃以下であることが好ましく、より好ましくは、150℃以下である。 In the method for manufacturing a ceramic honeycomb filter of the present invention, the temperature at which the plugging portion fixes the plugging material composed of at least ceramic particles and colloidal oxide to the ceramic honeycomb fired body is 500 ° C. or less. It is preferable, More preferably, it is 150 degrees C or less.

本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法において、前記セラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることが好ましい。
In the method for manufacturing a ceramic honeycomb filter of the present invention, it is preferable that the ceramic particles are composed of pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body.

また、本発明のセラミックハニカムフィルタ用目封止材は、コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタ用目封止材であって、前記目封止材は、少なくともセラミック粒子及び、コロイド状酸化物から構成され、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記コロイド状酸化物を固形分換算で2〜35質量部の割合で配合することを特徴とする。
The plugging material for a ceramic honeycomb filter according to the present invention is a porous material that forms plugging portions in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and partitions the flow path. A plugging material for a ceramic honeycomb filter that removes fine particles contained in the exhaust gas by allowing the exhaust gas to pass through a quality partition wall, the plugging material comprising at least ceramic particles and a colloidal oxide consists, with respect to the ceramic particles 100 parts by weight, it characterized that you blend the colloidal oxide in an amount of 2 to 35 parts by weight in terms of solid content.

以下、本発明の作用について説明する。
まず、本発明のセラミックハニカムフィルタを図1、図2を用いて詳細に説明する。図1は、本発明のセラミックハニカムフィルタ11の斜視図、図2は、図1のセラミックハニカムフィルタ11を排気ガス浄化フィルタとして用いる場合の模式断面図を示している。図1及び図2に示すように、本発明のセラミックハニカムフィルタ11は、外周壁11aと、この外周壁11aの内周側で隔壁11bにより囲まれた流路11cを有し、流路11cの流入側11d、流出側11eの両端面を交互に目封止部12a、12bで目封止している。そして、セラミックハニカムフィルタ11は、その外周壁11aを把持部材13a、13bで把持して金属製の収納容器14内に収納され、微粒子を含有した排気ガスが、流入側11dで開口している流路11cから流入(10aで示す)して、多孔質セラミックからなる隔壁11bを通過した後、隣接流路を経て、流出側11eから排出(10bで示す)される。この際、排気ガス中に含まれる微粒子が、隔壁11bに形成された細孔(図示せず)に捕集され、セラミックハニカムフィルタ11は、排気ガス浄化フィルタとして使用することができるのである。
本発明のセラミックハニカムフィルタは、コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタであって、該目封止部は少なくともセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成されている。これにより、セラミックハニカム構造体と目封止部を固着させるために、従来技術のように、例えば、1300℃以上の高温焼成をする必要がなく、1000℃以下の温度でハニカム構造体と目封止部を、固着させることができるので、両者の固着に伴う残留応力を小さくすることができる。この残留応力を小さく押さえることによって、実際に自動車にとりつけた際の排気ガスによる熱衝撃や、エンジン振動や路面振動からの機械的衝撃によって、目封止部、または目封止部とハニカム構造体の界面に、クラックが発生したり、目封止部が脱落するという問題を回避することができる。ここで、隔壁と目封止部を固着させる温度を1000℃以下とすることができるのは、次の理由による。
目封止材が少なくともセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成されており、このコロイド状酸化物は水分を含有することによりコロイド状態を示し、この水分が脱水されることにより非可逆的に強固な固形物、即ち非晶質酸化物マトリックスが得られることから、1000℃以下の温度でセラミック粒子の間を強固に結合すると共に、セラミックハニカム構造体の隔壁と強固に固着でき、隔壁と目封止部が固着一体化できるからである。このように、隔壁と目封止部が固着一体化できることから、隔壁と目封止材を固着させる温度は、コロイド状酸化物の脱水が行われる温度以上であれば良く、500℃以下若しくは、150℃以下の温度でも可能である。また、目封止部が少なくともセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成されているため、目封止部の熱膨張係数を小さくすることができ、低熱膨張であるコージェライト質セラミックハニカム構造体との、熱膨張係数差を小さくできることから、発生する残留応力を小さくすることができる。
The operation of the present invention will be described below.
First, the ceramic honeycomb filter of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a ceramic honeycomb filter 11 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view when the ceramic honeycomb filter 11 of FIG. 1 is used as an exhaust gas purification filter. As shown in FIGS. 1 and 2, the ceramic honeycomb filter 11 of the present invention has an outer peripheral wall 11a and a flow path 11c surrounded by a partition wall 11b on the inner peripheral side of the outer peripheral wall 11a. Both end surfaces of the inflow side 11d and the outflow side 11e are alternately plugged with plugging portions 12a and 12b. The ceramic honeycomb filter 11 is held in the metal storage container 14 with the outer peripheral wall 11a held by the holding members 13a and 13b, and the exhaust gas containing fine particles is opened on the inflow side 11d. After flowing in the channel 11c (indicated by 10a) and passing through the partition wall 11b made of porous ceramic, it is discharged from the outflow side 11e (indicated by 10b) through the adjacent channel. At this time, fine particles contained in the exhaust gas are collected in pores (not shown) formed in the partition walls 11b, and the ceramic honeycomb filter 11 can be used as an exhaust gas purification filter.
In the ceramic honeycomb filter of the present invention, a plugged portion is formed in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and exhaust gas is supplied to a porous partition wall that divides the flow path. A ceramic honeycomb filter that removes particulates contained in exhaust gas by allowing it to pass through, wherein the plugged portion is an amorphous formed from at least ceramic particles and a colloidal oxide existing therebetween It is composed of an oxide matrix. Thus, in order to fix the ceramic honeycomb structure and the plugging portion, it is not necessary to perform high-temperature firing at 1300 ° C. or higher, for example, as in the prior art, and the honeycomb structure and plugging at a temperature of 1000 ° C. or lower. Since the stop portion can be fixed, the residual stress accompanying the fixation of both can be reduced. By suppressing this residual stress to a small level, the plugged portion or the plugged portion and the honeycomb structure are affected by thermal shock caused by exhaust gas when mounted on an automobile or mechanical shock from engine vibration or road surface vibration. It is possible to avoid the problem that cracks are generated at the interface and the plugged portions are dropped. Here, the reason for fixing the partition wall and the plugging portion to 1000 ° C. or less is as follows.
The plugging material is composed of at least a ceramic particle and an amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide existing between them, and the colloidal oxide contains a water content to form a colloidal state. Since the solid is irreversibly solid, that is, an amorphous oxide matrix is obtained by dehydrating the moisture, the ceramic particles are firmly bonded at a temperature of 1000 ° C. or lower, This is because the ceramic honeycomb structure can be firmly fixed to the partition walls, and the partition walls and the plugging portions can be fixed and integrated. Thus, since the partition wall and the plugging portion can be fixed and integrated, the temperature for fixing the partition wall and the plugging material may be higher than the temperature at which dehydration of the colloidal oxide is performed, or 500 ° C. or lower, A temperature of 150 ° C. or lower is also possible. Moreover, since the plugging portion is composed of at least ceramic particles and an amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide existing between them, the thermal expansion coefficient of the plugging portion is reduced. In addition, since the difference in thermal expansion coefficient with the cordierite ceramic honeycomb structure having low thermal expansion can be reduced, the generated residual stress can be reduced.

本発明のセラミックハニカムフィルタにおいて、目封止部を構成するセラミック粒子として、コージェライト粒子、及び/又は非晶質シリカ粒子であることが好ましい。つまり、セラミック粒子として、コージェライト粒子のみ、非晶質シリカ粒子のみであっても良く、また、コージェライト粒子と非晶質シリカ粒子が混合されていても良いのである。これは、コージェライト粒子及び非晶質シリカ粒子の熱膨張係数が小さいため、目封止部の熱膨張係数を小さくすることができ、目封止部とコージェライト質セラミックハニカム構造体の熱膨張係数差を、更に小さくできるためである。このため、目封止部とハニカム構造体の隔壁間の固着に伴う残留応力を小さくすることができるため、実際に自動車にとりつけた際の排気ガスによる熱衝撃や、エンジン振動や路面振動からの機械的衝撃によって、目封止部、または目封止部とハニカム構造体の界面に、クラックが発生したり、目封止部が脱落するという問題を更に回避し易くできるからである。   In the ceramic honeycomb filter of the present invention, the ceramic particles constituting the plugged portion are preferably cordierite particles and / or amorphous silica particles. That is, as the ceramic particles, only cordierite particles or amorphous silica particles may be used, or cordierite particles and amorphous silica particles may be mixed. This is because the thermal expansion coefficient of the cordierite particles and amorphous silica particles is small, so the thermal expansion coefficient of the plugged portion can be reduced, and the thermal expansion of the plugged portion and the cordierite ceramic honeycomb structure can be reduced. This is because the coefficient difference can be further reduced. For this reason, since the residual stress accompanying the adhesion between the plugging portion and the partition walls of the honeycomb structure can be reduced, the thermal shock caused by the exhaust gas when actually mounted on the automobile, the engine vibration and the road surface vibration This is because it is possible to more easily avoid the problem that cracks occur at the plugged portion or the interface between the plugged portion and the honeycomb structure or the plugged portion falls off due to mechanical impact.

本発明のセラミックハニカムフィルタにおいて、目封止部を構成するセラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることが好ましいのは、上記のように、目封止部とコージェライト質セラミックハニカム構造体の熱膨張係数差を更に小さくできるため、目封止部、または目封止部とハニカム構造体の界面に、クラックが発生したり、目封止部が脱落するという問題を更に回避し易くできるからである。ここで、セラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることが好ましいとしているが、セラミック粒子の全てがセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉である必要はなく、前記したコージェライト粒子や非晶質シリカ粒子等の1種類若しくは2種類以上のセラミック粒子が含まれていても良い。   In the ceramic honeycomb filter of the present invention, it is preferable that the ceramic particles constituting the plugging portion are made of pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body, as described above. Since the difference in thermal expansion coefficient of the light-quality ceramic honeycomb structure can be further reduced, there is a problem that a crack occurs at the plugged portion or the interface between the plugged portion and the honeycomb structure, or the plugged portion falls off. This is because it can be more easily avoided. Here, it is said that the ceramic particles are preferably composed of pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body, but it is not necessary that all of the ceramic particles are pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body. One kind or two or more kinds of ceramic particles such as cordierite particles and amorphous silica particles may be contained.

また、本発明のセラミックハニカムフィルタにおいて、目封止部のセラミック粒子の間に存在する非晶質酸化物マトリックスを形成するコロイド状酸化物が、コロイダルシリカまたはコロイダルアルミナを主成分とするのが好ましい。あるいは、コロイダルシリカとコロイダルアルミナの混合物を主成分としても良い。これは、次の理由による。目封止部を形成する工程において、目封止材を流路内に挿入する際に、コロイダルシリカ及び/又はコロイダルアルミナのコロイド状酸化物を使用することにより、目封止材の粘度を適切に調整できるため、流路の角隅部にまで目封止材を充填することができ、隔壁と目封止部の密着力を保つことができるのと共に、セラミック粒子との接合性に優れ高強度の目封止部が形成できるからである。   In the ceramic honeycomb filter of the present invention, it is preferable that the colloidal oxide forming the amorphous oxide matrix existing between the ceramic particles in the plugged portion is mainly composed of colloidal silica or colloidal alumina. . Or it is good also considering the mixture of colloidal silica and colloidal alumina as a main component. This is due to the following reason. In the step of forming the plugging portion, when the plugging material is inserted into the flow path, the viscosity of the plugging material is appropriately adjusted by using colloidal oxide of colloidal silica and / or colloidal alumina. Therefore, the plugging material can be filled up to the corners of the flow path, the adhesion between the partition walls and the plugging portions can be maintained, and the bonding property with the ceramic particles is excellent. This is because a strong plugged portion can be formed.

本発明のセラミックハニカムフィルタを構成する目封止部は、セラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成されているが、目封止部を構成する材料はこれらのみに限定される必要はなく、これら以外にも必要に応じて、セラミックファイバーやセメント、未焼成のセラミック粉末等を含むことができる。さらには、バインダー等の有機物等を含んでも良い。   The plugging portion constituting the ceramic honeycomb filter of the present invention is composed of ceramic particles and an amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide existing between them. It is not necessary to limit to the material which comprises these, In addition to these, a ceramic fiber, cement, an unbaked ceramic powder, etc. can be included as needed. Furthermore, organic substances such as a binder may be included.

本発明のセラミックハニカムフィルタを構成する目封止部は、セラミック粒子100質量部に対し、目封止部のセラミック粒子の間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスが2〜35質量部であることが好ましい。2質量部未満では、セラミック粒子と非晶質酸化物マトリックス間の結合力が不十分な場合があり、目封止部が脱落することもあるからである。一方、35質量部を越えた場合は、目封止部の熱膨張係数が大きくなるために耐熱衝撃性が悪化する場合もあるからである。尚、更に好ましい割合は、セラミック粒子100質量部に対する、コロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスの割合が、5〜20質量部の場合である。   In the plugged portion constituting the ceramic honeycomb filter of the present invention, an amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide existing between the ceramic particles in the plugged portion is formed with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. It is preferable that it is 2-35 mass parts. If the amount is less than 2 parts by mass, the bonding force between the ceramic particles and the amorphous oxide matrix may be insufficient, and the plugged portion may fall off. On the other hand, when the amount exceeds 35 parts by mass, the thermal expansion coefficient of the plugged portion is increased, so that the thermal shock resistance may be deteriorated. A more preferable ratio is when the ratio of the amorphous oxide matrix formed from the colloidal oxide to 5 parts by mass is 100 parts by mass of the ceramic particles.

本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法は、コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、該目封止部はセラミック粒子およびコロイド状酸化物から構成される目封止材を該セラミックハニカム焼成体へ固着させていることから、セラミックハニカム構造体と目封止部を固着させるために、従来技術のように例えば、1300℃以上の高温焼成をする必要がなく、1000℃以下の温度でハニカム構造体と目封止材を固着させることができるので、両者の固着に伴う残留応力を小さくすることができる。この残留応力を小さく押さえることによって、実際に自動車にとりつけた際の排気ガスによる熱衝撃や、エンジン振動や路面振動からの機械的衝撃によって、目封止部、または目封止部とハニカム構造体の界面に、クラックが発生したり、目封止部が脱落するという問題を回避することができる。
ここで、隔壁と目封止部を固着させる温度を1000℃以下とすることができるのは、目封止部がセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成されており、このコロイド状酸化物は水分を含有することでコロイド状態を示し、この水分が1000℃以下で十分脱水されることにより非可逆的に強固な固形物、即ち、非晶質酸化物マトリックスが得られるからである。これにより、1000℃以下の温度でセラミック粒子の間を強固に結合すると共に、セラミックハニカム構造体の隔壁と強固に結合でき、隔壁と目封止部が固着一体化できるからである。このように、隔壁と目封止部が固着一体化できることから、隔壁と目封止部を固着させる温度は、コロイド状酸化物の脱水が行われる温度以上であれば良く、好ましくは500℃以下、さらに好ましくは150℃以下の温度でも可能である。また、目封止部がセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成される非晶質酸化物マトリックスから構成されているため、目封止部の熱膨張係数を小さくすることができ、低熱膨張であるコージェライト質セラミックハニカム構造体との、熱膨張係数差を小さくできることから、発生する残留応力を小さくすることができる。
In the method for manufacturing a ceramic honeycomb filter of the present invention, a plugged portion is formed in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and a porous partition wall that partitions the flow path is formed. A method for manufacturing a ceramic honeycomb filter in which fine particles contained in exhaust gas are removed by allowing exhaust gas to pass through, wherein the plugging portion includes a plugging material composed of ceramic particles and a colloidal oxide. Since the ceramic honeycomb fired body is fixed, the ceramic honeycomb structure and the plugging portion need not be fired at a high temperature of, for example, 1300 ° C. or higher as in the prior art, and 1000 ° C. or lower. Since the honeycomb structure and the plugging material can be fixed at the above temperature, the residual stress accompanying the fixation of both can be reduced. By suppressing this residual stress to a small level, the plugged portion or the plugged portion and the honeycomb structure are affected by thermal shock caused by exhaust gas when mounted on an automobile or mechanical shock from engine vibration or road surface vibration. It is possible to avoid the problem that cracks are generated at the interface and the plugged portions are dropped.
Here, the temperature at which the partition wall and the plugging portion are fixed can be set to 1000 ° C. or less because the plugging portion is an amorphous material formed from ceramic particles and a colloidal oxide existing therebetween. This colloidal oxide exhibits a colloidal state by containing water, and is irreversibly solid solids when the water is sufficiently dehydrated at 1000 ° C. or less, that is, This is because an amorphous oxide matrix is obtained. This is because the ceramic particles can be firmly bonded at a temperature of 1000 ° C. or lower, and can be firmly bonded to the partition walls of the ceramic honeycomb structure, so that the partition walls and the plugging portions can be fixedly integrated. Thus, since the partition wall and the plugging portion can be fixed and integrated, the temperature for fixing the partition wall and the plugging portion may be higher than the temperature at which the colloidal oxide is dehydrated, and preferably 500 ° C. or lower. More preferably, a temperature of 150 ° C. or lower is also possible. Moreover, since the plugging portion is composed of ceramic particles and an amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide existing between them, the thermal expansion coefficient of the plugging portion is reduced. Since the difference in thermal expansion coefficient with the cordierite ceramic honeycomb structure having low thermal expansion can be reduced, the generated residual stress can be reduced.

また、焼成済みのセラミックハニカム構造体へ目封止部を形成する場合は、目封止部の固着に必要な温度を、従来技術のようなコージェライト化温度例えば1300℃以上から、本発明では1000℃以下に低減することができるので、固着に係わるエネルギーコストを低減できるという効果もある。   In the case of forming a plugged portion in a fired ceramic honeycomb structure, the temperature required for fixing the plugged portion is set to a cordierite-forming temperature, for example, 1300 ° C. or higher as in the prior art. Since the temperature can be reduced to 1000 ° C. or lower, there is an effect that the energy cost for fixing can be reduced.

本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法において、前記目封止部は500℃以下の温度で該セラミックハニカム構造体へ固着させることが好ましいのは、上記のように、固着させる温度を低温化することにより、ハニカム構造体と目封止部の熱膨張係数差により生じる残留応力を更に小さくできるのと共に、固着に伴うエネルギーコストを低減することが可能となるからである。   In the method for manufacturing a ceramic honeycomb filter of the present invention, the plugging portion is preferably fixed to the ceramic honeycomb structure at a temperature of 500 ° C. or lower, as described above, the fixing temperature is lowered. As a result, the residual stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the honeycomb structure and the plugged portion can be further reduced, and the energy cost associated with fixing can be reduced.

また、本発明のセラミックハニカムフィルタの製造方法において、前記セラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることが好ましいのは、上述したようにハニカム構造体と目封止部の熱膨張係数差を小さくすることができるからである。   In the method for manufacturing a ceramic honeycomb filter of the present invention, it is preferable that the ceramic particles are composed of pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body, as described above. This is because the difference in thermal expansion coefficient can be reduced.

尚、本発明のセラミックハニカムフィルタは従来技術で示したように交互再生方式に適用できるのは勿論のこと、貴金属触媒との組合せにより微粒子を連続的に燃焼させる、連続再生式のセラミックハニカムフィルタに適用できることは言うまでもない。   The ceramic honeycomb filter of the present invention can be applied to an alternating regeneration system as shown in the prior art, and is also a continuous regeneration type ceramic honeycomb filter in which fine particles are continuously burned in combination with a noble metal catalyst. Needless to say, it can be applied.

本発明のセラミックハニカムフィルタは、コージェライトを主結晶とする材料からなるが、コージェライトを主結晶とする材料とは、コージェライト結晶を少なくとも30質量%以上含む材料のことであり、コージェライト結晶以外にムライト、スピネル、コランダム、炭化珪素などの結晶を含んでも良い。ここで、コージェライトの低熱膨張特性を有効に生かす意味で、コージェライト結晶を50%以上含むことが好ましく、更には80%以上含むことがより好ましい。   The ceramic honeycomb filter of the present invention is made of a material having cordierite as a main crystal, and the material having cordierite as a main crystal is a material containing at least 30% by mass of cordierite crystal. In addition, crystals such as mullite, spinel, corundum, and silicon carbide may be included. Here, in order to effectively utilize the low thermal expansion characteristics of cordierite, it is preferable to contain 50% or more of cordierite crystals, and more preferably 80% or more.

本発明のセラミックハニカムフィルタ用目封止材は、少なくともセラミック粒子及び、コロイド状酸化物から構成されるが、セラミック粒子100質量部に対し、コロイド状酸化物を固形分換算で2〜35質量部の割合で配合することが好ましい。コロイド状酸化物が固形分換算で2質量部未満では、ハニカム構造体と固着した後の目封止部で、セラミック粒子とコロイド状酸化物から形成される非晶質酸化物マトリックス間の結合力が不十分な場合があり、目封止部が脱落することもあるからである。一方、コロイド状酸化物が固形分換算で35質量部を越えた場合は、ハニカム構造体と固着した後の目封止部の熱膨張係数が大きくなるために耐熱衝撃性が悪化する場合もあるからである。尚、更に好ましい、セラミック粒子100質量部に対する、コロイド状酸化物の固形分換算での配合割合は、5〜20質量部である。また、本発明のセラミックハニカムフィルタ用封止材は、セラミック粒子、コロイド状酸化物だけに限定されるわけでなく、これら以外にも、必要に応じて、セラミックファイバーやセメント等を含むことができる。また、封止材の粘度を調整し、作業性を良好にする目的で、バインダー等の有機物や、水等の溶剤を含むこともできる。   The plugging material for a ceramic honeycomb filter of the present invention is composed of at least ceramic particles and a colloidal oxide, but the colloidal oxide is 2 to 35 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. It is preferable to mix | blend in the ratio. If the colloidal oxide is less than 2 parts by mass in terms of solid content, the bonding strength between the amorphous oxide matrix formed from the ceramic particles and the colloidal oxide at the plugged portion after fixing to the honeycomb structure. This is because the plugging portion may fall off. On the other hand, when the colloidal oxide exceeds 35 parts by mass in terms of solid content, the thermal expansion coefficient of the plugged portion after being fixed to the honeycomb structure is increased, so that the thermal shock resistance may be deteriorated. Because. In addition, the blending ratio in terms of solid content of colloidal oxide with respect to 100 parts by mass of ceramic particles is more preferably 5 to 20 parts by mass. In addition, the sealing material for a ceramic honeycomb filter of the present invention is not limited to ceramic particles and colloidal oxides. In addition to these, ceramic fiber, cement and the like can be included as necessary. . Moreover, organic substances, such as a binder, and solvents, such as water, can also be included in order to adjust the viscosity of a sealing material and to make workability | operativity favorable.

尚、本発明のセラミックハニカムフィルタ用目封止材を用いて、第1のセラミックハニカム焼成体の所定の流路端部に目封止材を充填し、同様に第2のセラミックハニカム焼成体の所定の流路端部に目封止材を充填した後、第1のセラミックハニカム焼成体と第2のセラミックハニカム焼成体の目封止材同士を当接させ、その後1000℃以下の温度に加熱して、目封止材を固着させることで、当接された目封止部が固着一体化して流路方向に連結されたセラミックハニカムフィルタを得ることができる。この場合、流路の上流側となる第1のセラミックハニカム焼成体の目封止部は、流路の下流側のみに形成することによって、流入側目封止部の上流側に空間が形成されたセラミックハニカムフィルタを得ることができる。このような、流入側目封止部の上流側に空間が形成されたセラミックハニカムフィルタは、この空間に、排気ガス中に含まれる微粒子が捕集される。そして、フィルタ流入側に設けられた外部着火手段でこの微粒子を燃焼させて、フィルタを再生させた場合でも、固着一体化した目封止部と第1、第2のセラミックハニカム焼成体の隔壁は強固に固着一体化されているので、急激な温度変化による熱衝撃に耐えられる耐熱衝撃性を有しているのである。   The plugging material for the ceramic honeycomb filter of the present invention is used to fill the plugging material at the end of the predetermined flow path of the first ceramic honeycomb fired body. After filling the end of a predetermined flow path with a plugging material, the plugging materials of the first ceramic honeycomb fired body and the second ceramic honeycomb fired body are brought into contact with each other, and then heated to a temperature of 1000 ° C. or lower. Then, by fixing the plugging material, it is possible to obtain a ceramic honeycomb filter in which the contacted plugging portions are fixedly integrated and connected in the flow path direction. In this case, by forming the plugged portion of the first ceramic honeycomb fired body on the upstream side of the flow channel only on the downstream side of the flow channel, a space is formed on the upstream side of the inflow side plugged portion. A ceramic honeycomb filter can be obtained. In such a ceramic honeycomb filter in which a space is formed on the upstream side of the inflow side plugged portion, fine particles contained in the exhaust gas are collected in this space. Even when the fine particles are burned by the external ignition means provided on the filter inflow side and the filter is regenerated, the fixed plugging portions and the partition walls of the first and second ceramic honeycomb fired bodies are Since it is firmly fixed and integrated, it has a thermal shock resistance that can withstand a thermal shock caused by a rapid temperature change.

本発明のセラミックハニカムフィルタは、目封止部を少なくともセラミック粒子とすることで、セラミックハニカム構造体と目封止部との熱膨張係数差を少なくでき、且つ、コロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスを用いて固着温度を下げることで得られるセラミックハニカム構造体には残留応力が残り難いため、優れた耐熱衝撃性を有するセラミックハニカムフィルタを得ることができる。且つ、固着温度の低温化によって、大幅な製造コスト削減を可能とする。   The ceramic honeycomb filter of the present invention is formed of a colloidal oxide and can reduce the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic honeycomb structure and the plugged portion by making the plugged portions at least ceramic particles. Since a residual stress hardly remains in the ceramic honeycomb structure obtained by lowering the fixing temperature using an amorphous oxide matrix, a ceramic honeycomb filter having excellent thermal shock resistance can be obtained. In addition, the manufacturing cost can be greatly reduced by lowering the fixing temperature.

以下、本発明の実施の形態を、実施例を基に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
コージェライト化原料を混合、混練し、押出成形法により、ハニカム構造の成形体を得た。得られた成形体に対して1425℃の温度で焼成を行い、外径266.7mm、全長304.8mmであるコージェライト質セラミックハニカム構造体を得た。
そして、次に示す様に目封止材スラリーを準備した。
まず、本発明例における目封止材として、表1に示すセラミック粒子及びコロイド状酸化物を主原料として用い、表2の試験例1〜27に示す配合比で混合し、更に、有機バインダーとしてメチルセルロース1.2質量部、水を加えて混練し、セラミックハニカム構造体に目封止が可能な、スラリー状になるように調整して、目封止材スラリーを得た。目封止部を構成するセラミック粒子として、試験例1〜9には溶融シリカA、試験例10〜12には溶融シリカB、試験例13〜27にはコージェライトを使用した。ここで、セラミック粒子のうち、コージェライトは気孔率65%のコージェライトハニカム構造体を粉砕して作製したものである。また、コロイド状酸化物として、試験例1〜25にはコロイダルシリカ、試験例26〜27にはコロイダルアルミナを用いた。
次に、比較例の目封止材として、表3に示すような目封止材用原料を用いて、表3の試験例28〜30に示す配合比で混合し、更に、有機バインダーとしてメチルセルロース1.2質量部、水を加えて混練し、セラミックハニカム構造体に目封止が可能な、スラリー状になるように調整して、目封止材スラリーを得た。試験例28、29では、表1に示したコージェライト粒子(気孔率65%のコージェライトハニカム構造体を粉砕して作製したもの)と、コージェライト質未焼成原料粉末を、試験例30ではコージェライト質未焼成原料粉末を使用した。ここで、コージェライト質未焼成原料粉末は、タルク15%、仮焼タルク24%、カオリン20%、仮焼カオリン26.5%、アルミナ14.5%を配合した原料粉末である。
更に、従来例の目封止材(試験例31)として、特許文献1記載の実施例の原料バッチNo.1(仮焼タルク38.2%、カオリン20.0%、仮焼カオリン21.8%、アルミナ10.5%、水酸化アルミニウム9.5%)のコージェライト質未焼成原料粉末100質量部に対し、メチルセルロース1質量部、グリセリン9.25質量部、水30質量部を加えて混練し、セラミックハニカム構造体に目封止が可能な、スラリー状になるように調整して、目封止材スラリーを得た。
次に、図3を用いて所定の流路を目封止する方法について説明する。所定の流路を目封止するために、樹脂製材料に開口部を形成させた樹脂製マスク21を準備した。ここで、
開口部を形成するには、樹脂製板材料に機械加工、加熱加工等を施したり、或いは射出成形法等により樹脂製マスクを形成して用いることができる。
次に、目封止材容器20に上記作成の目封止材スラリー12cを準備し、図3(a)に示すように、ハニカム構造体の流路における一端側の所定の開口端部を予め作成しておいた樹脂製マスク21により閉塞し、当該ハニカム構造体の一端側に所定の深さが得られるように目封止材スラリー12cを浸積した。ハニカム構造体の開口端部の流路から浸入したスラリー中の水分が隔壁から吸水されることにより目封止部が形成された後に、ハニカム構造体をスラリーから引き上げ、目封止部を乾燥させた。更に、他端側の開口端部に対しても同様の操作を行い、流路の開口端部が交互に目封止されたハニカム構造体を得た。
そして、この目封止部を固着させるため、表2に示す加熱温度で加熱を行い、流路の開口端部が交互に目封止されたセラミックハニカムフィルタを作製した。尚、目封止深さが熱衝撃に及ぼす影響を鑑みて、目封止深さはいずれも10mmとした。
このようにして得られたセラミックハニカムフィルタに対して耐熱衝撃性の評価と目封止部の強度についての比較を行った。
Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described based on an example, the present invention is not limited to these.
Example 1
A cordierite forming raw material was mixed and kneaded, and a honeycomb structure formed body was obtained by extrusion molding. The obtained formed body was fired at a temperature of 1425 ° C. to obtain a cordierite ceramic honeycomb structure having an outer diameter of 266.7 mm and a total length of 304.8 mm.
And the plugging material slurry was prepared as shown next.
First, as plugging materials in the present invention examples, ceramic particles and colloidal oxides shown in Table 1 are used as main raw materials, mixed at a mixing ratio shown in Test Examples 1 to 27 in Table 2, and further, as an organic binder. 1.2 parts by mass of methylcellulose and water were added and kneaded to adjust the ceramic honeycomb structure so that it could be plugged into a slurry to obtain a plugging material slurry. As ceramic particles constituting the plugged portions, fused silica A was used in Test Examples 1 to 9, fused silica B was used in Test Examples 10 to 12, and cordierite was used in Test Examples 13 to 27. Here, among the ceramic particles, cordierite is produced by pulverizing a cordierite honeycomb structure having a porosity of 65%. As colloidal oxides, colloidal silica was used in Test Examples 1 to 25, and colloidal alumina was used in Test Examples 26 to 27.
Next, as the plugging material of the comparative example, the plugging material raw materials as shown in Table 3 were mixed at the blending ratios shown in Test Examples 28 to 30 in Table 3, and methylcellulose as the organic binder was further mixed. 1.2 parts by mass of water was added and kneaded to adjust the ceramic honeycomb structure so that it could be plugged into a slurry to obtain a plugging material slurry. In Test Examples 28 and 29, cordierite particles shown in Table 1 (produced by pulverizing a cordierite honeycomb structure having a porosity of 65%) and cordierite-based unfired raw material powder were used. Light quality unfired raw material powder was used. Here, the cordierite unfired raw material powder is a raw material powder containing 15% talc, 24% calcined talc, 20% kaolin, 26.5% calcined kaolin, and 14.5% alumina.
Furthermore, as a plugging material of the conventional example (Test Example 31), the raw material batch No. 1 of the example described in Patent Document 1 (calcined talc 38.2%, kaolin 20.0%, calcined kaolin 21.8) %, Alumina 19.5%, aluminum hydroxide 9.5%) to 100 parts by mass of cordierite green raw material powder, 1 part by mass of methylcellulose, 9.25 parts by mass of glycerin and 30 parts by mass of water are added and kneaded. Then, a plugging material slurry was obtained by adjusting the ceramic honeycomb structure so that it could be plugged into a slurry.
Next, a method for plugging a predetermined flow path will be described with reference to FIG. In order to plug a predetermined flow path, a resin mask 21 having an opening formed in a resin material was prepared. here,
In order to form the opening, the resin plate material can be machined, heated, etc., or a resin mask can be formed by an injection molding method or the like.
Next, the plugging material slurry 12c prepared above is prepared in the plugging material container 20, and a predetermined opening end on one end side in the flow path of the honeycomb structure is preliminarily formed as shown in FIG. The plugging material slurry 12c was immersed so as to obtain a predetermined depth on one end side of the honeycomb structure by closing with the prepared resin mask 21. After the water in the slurry that has entered from the flow path at the opening end of the honeycomb structure is absorbed from the partition walls, the plugged portion is formed, and then the honeycomb structure is pulled up from the slurry and the plugged portion is dried. It was. Further, the same operation was performed on the opening end on the other end side to obtain a honeycomb structure in which the opening ends of the flow path were alternately plugged.
And in order to fix this plugging part, it heated at the heating temperature shown in Table 2, and produced the ceramic honeycomb filter by which the opening edge part of the flow path was plugged alternately. In view of the influence of the plugging depth on the thermal shock, the plugging depth was 10 mm.
The ceramic honeycomb filters thus obtained were evaluated for thermal shock resistance and compared with the strength of the plugged portions.

尚、本発明例においては、セラミック粒子に溶融シリカ、コージェライト質のハニカムフィルタ焼成粉砕粉を用いたが、セラミック粒子として他に、ムライト質セラミック材料、その他のセラミック粉末を用いることができる。このとき、該セラミック粒子の粒度は、最大粒径100μm以下で平均粒径5〜15μmであることが好ましい。また、本発明例においては、コロイド状酸化物として、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナを用いたが、他に、メチルセルロース以外の有機バインダー、分散剤、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナ以外のコロイド状酸化物、セラミックファイバー等を用いることが出来る。   In the examples of the present invention, fused silica and cordierite honeycomb filter pulverized pulverized powder are used as the ceramic particles. However, mullite ceramic materials and other ceramic powders can be used as the ceramic particles. At this time, the ceramic particles preferably have a maximum particle size of 100 μm or less and an average particle size of 5 to 15 μm. In the examples of the present invention, colloidal oxide and colloidal alumina were used as colloidal oxides. However, other than organic binders and dispersants other than methylcellulose, colloidal oxides other than colloidal silica and colloidal alumina, ceramic fibers Etc. can be used.

耐熱衝撃性については、電気炉にてセラミックハニカムフィルタを室温から設定温度まで昇温し、設定温度にて2時間以上保持した後に炉外へ取り出し、そのときのクラック発生を確認した。その結果は、500℃以上でクラックが発生しなかった場合を合格とし、600℃以上でクラックが発生しなかった場合を優(◎)、550℃以上600℃未満でクラックが発生しなかった場合を良(○)、500℃以上550℃未満でクラックが発生しなかった場合を可(△)、500℃未満でクラックが発生した場合を不良品(×)として評価した。   Regarding thermal shock resistance, the ceramic honeycomb filter was heated from room temperature to a set temperature in an electric furnace, held at the set temperature for 2 hours or more, then taken out of the furnace, and cracking at that time was confirmed. As a result, the case where cracks did not occur at 500 ° C. or higher was accepted, the case where cracks did not occur at 600 ° C. or higher was excellent (A), and the case where cracks did not occur at 550 ° C. or higher and lower than 600 ° C. The case where no crack was generated at a temperature of 500 ° C. or higher and lower than 550 ° C. was evaluated as acceptable (Δ), and the case where a crack was generated at a temperature lower than 500 ° C. was evaluated as a defective product (×).

また、目封止部の強度については、先端がφ1.0の丸棒形状の圧子で目封止部を押し抜いたときの強度を測定し、従来例である試験例22の強度を1.0とした場合の相対値を強度比較結果とした。
表2にその試験結果を示す。
As for the strength of the plugged portion, the strength when the plugged portion was pushed out with a round bar-shaped indenter having a tip of φ1.0 was measured, and the strength of Test Example 22 which is a conventional example was 1. The relative value in the case of 0 was used as the intensity comparison result.
Table 2 shows the test results.

Figure 0004771195
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表2に示したように、本発明である試験例1〜3、5〜8、10〜13、15〜24、26、27のセラミックハニカムフィルタは、比較例である試験例28〜30及び従来例である試験例31と比較して、耐熱衝撃性および強度は非常に良好であることがわかる。耐熱衝撃性の評価結果から、1400℃で加熱を行った比較例である試験例29、従来例である試験例31は500℃未満にてクラックが発生したためNGとなった。一方、加熱温度が1000℃の試験例1、13は、耐熱衝撃温度は500℃以上であったため合格であった。また、加熱温度が150℃〜850℃である試験例2〜3、5〜8、10〜12、15〜24、26、27は、耐熱衝撃温度は500℃以上であった。特に、加熱温度が500℃以下と、骨材にハニカムフィルタ焼成粉砕粉を用い、結合添加剤にコロイダルシリカを好ましい範囲である固形分換算で5〜20質量部使用した試験例18、19、22、23は、耐熱衝撃温度は600℃という極めて良好な結果が得られた。 As shown in Table 2, the ceramic honeycomb filters of Test Examples 1 to 3, 5 to 8 , 10 to 13 , 15 to 24 , 26 , and 27 according to the present invention are test examples 28 to 30 that are comparative examples and conventional ones. It can be seen that the thermal shock resistance and strength are very good as compared with Test Example 31 as an example. From the thermal shock resistance evaluation results, Test Example 29, which is a comparative example heated at 1400 ° C., and Test Example 31, which is a conventional example, became NG because cracks occurred at less than 500 ° C. On the other hand, Test Examples 1 and 13 having a heating temperature of 1000 ° C. were acceptable because the thermal shock temperature was 500 ° C. or higher. Further, in Test Examples 2-3 , 5-8, 10-12, 15-24 , 26, and 27 in which the heating temperature was 150 ° C to 850 ° C, the thermal shock temperature was 500 ° C or higher. In particular, Test Examples 18, 19, and 22 using a heating temperature of 500 ° C. or less, using honeycomb filter fired pulverized powder as an aggregate, and using 5 to 20 parts by mass of colloidal silica as a binder in a preferable range in terms of solid content. , 23 gave a very good result that the thermal shock temperature was 600 ° C.

(実施例2)
コージェライト化原料を混合、混練し、押出成形法により、ハニカム構造の成形体を得た。得られた成形体に対して1425℃の温度で焼成を行い、外径266.7mm、全長204mmのコージェライト質セラミックハニカム構造体10と、外径266.7mm、全長100mmのコージェライト質セラミックハニカム構造体30を得た。
そして、次の様に目封止材スラリーを準備した。
本実施例2において、本発明例における目封止材として、表1に示すセラミック粒子である、気孔率65%のコージェライトハニカム構造体を粉砕して作製したコージェライト、及び、コロイド状酸化物としてコロイダルシリカを主原料として用い、表4の試験例32〜34に示す配合比で混合し、更に、有機バインダーとしてメチルセルロース1.2質量部、水を加えて混練し、セラミックハニカム構造体に目封止が可能な、スラリー状になるように調整して、目封止材スラリーを得た。
また、比較例の目封止材として、表1に示したコージェライト粒子(気孔率65%のコージェライトハニカム構造体を粉砕して作製したもの)と、コージェライト質未焼成原料粉末を用いて、表4の試験例35に示す配合比で混合し、更に、有機バインダーとしてメチルセルロース1.2質量部、水を加えて混練し、セラミックハニカム構造体に目封止が可能な、スラリー状になるように調整して、目封止材スラリーを得た。
さらに、試験例36として、特許文献1記載の実施例の原料バッチNo.1(仮焼タルク38.2%、カオリン20.0%、仮焼カオリン21.8%、アルミナ10.5%、水酸化アルミニウム9.5%)のコージェライト質未焼成原料粉末100質量部に対し、メチルセルロース1質量部、グリセリン9.25質量部、水30質量部を加えて混練し、セラミックハニカム構造体に目封止が可能な、スラリー状になるように調整して、目封止材スラリーを得た。
次に、図3を用いて所定の流路を目封止する方法について説明する。所定の流路を目封止するために、樹脂製材料に開口部を形成させた樹脂製マスク21を準備した。ここで、
開口部を形成するには、樹脂製板材料に機械加工、加熱加工等を施したり、或いは射出成形法等により樹脂製マスクを形成して用いることができる。
次に、目封止材容器20に上記作成の目封止材スラリー12cを準備し、図3(a)に示すように、ハニカム構造体10の流路における一端側11dの所定の開口端部を予め作成しておいた樹脂製マスク21により閉塞し、当該ハニカム構造体10の一端側11dに所定の深さが得られるように目封止材スラリー12cを浸積した。ハニカム構造体10の開口端部11dの流路から浸入したスラリー中の水分が隔壁から吸水されることにより目封止部が形成された後に、ハニカム構造体10をスラリーから引き上げた。更に、他端側11eの開口端部に対しても同様の操作を行い、流路の開口端部が交互に目封止されたハニカム構造体10を得た。さらに、ハニカム構造体30の流路における一端側31eの所定の開口端部においても、同様の操作を行い、一端側31eのみ目封止部が形成されたハニカム構造体30を得た。
次に、ハニカム構造体10の端面11dとハニカム構造体30の端面31eとを当接させ、ハニカム構造体30で目封止部が形成されていない流路の数箇所に木製の位置合わせピンを入れ、ハニカム構造体30とハニカム構造体10の各流路が一致するようにハニカム構造体10、30を位置決めし、ハニカム構造体10の目封止部12aとハニカム構造体30の目封止部32bとを当接、圧着して、目封止部12aと31を一体化させた。
そして、目封止部を乾燥後、目封止部を固着させるため、表4に示す加熱温度で加熱を行い、当接された目封止部12aと32bが固着一体化して流路方向に連結されたセラミックハニカムフィルタ41を作製した。尚、目封止深さが熱衝撃に及ぼす影響を鑑みて、目封止深さはいずれも10mmとした。
このようにして得られたセラミックハニカムフィルタに対して実施例1と同様に耐熱衝撃性の評価と、端面11e側に形成された目封止部12bの強度についての比較を行った。尚、目封止部の強度は、特許文献1記載の原料バッチを用いた試験例36の強度を1.0とした場合の相対値を強度比較結果とした。その結果を表4に示す。
本発明例である試験例32〜34のセラミックハニカムフィルタは、比較例である試験例35、36と比較して、耐熱衝撃性及び、目封止部の強度は良好であることがわかる。特に、加熱温度が500℃、150℃である試験例33、34は、耐熱衝撃温度は600℃以上であった。一方、1400℃で加熱を行った比較例である試験例35、36は、500℃未満でクラックが発生したためNGとなった。
(Example 2)
A cordierite forming raw material was mixed and kneaded, and a honeycomb structure formed body was obtained by extrusion molding. The obtained molded body was fired at a temperature of 1425 ° C., and a cordierite ceramic honeycomb structure 10 having an outer diameter of 266.7 mm and a total length of 204 mm, and a cordierite ceramic honeycomb structure having an outer diameter of 266.7 mm and a total length of 100 mm A structure 30 was obtained.
And the plugging material slurry was prepared as follows.
In Example 2, cordierite produced by pulverizing a cordierite honeycomb structure having a porosity of 65%, which is a ceramic particle shown in Table 1, as a plugging material in the present invention, and a colloidal oxide Colloidal silica is used as a main raw material and mixed at a blending ratio shown in Test Examples 32-34 in Table 4. Further, 1.2 parts by mass of methylcellulose as an organic binder and water are added and kneaded to obtain a ceramic honeycomb structure. The plugging material slurry was obtained by adjusting the slurry so as to form a slurry.
Further, as the plugging material of the comparative example, cordierite particles (produced by pulverizing a cordierite honeycomb structure having a porosity of 65%) shown in Table 1 and cordierite-based unfired raw material powder are used. The mixture is mixed at a blending ratio shown in Test Example 35 of Table 4, and 1.2 parts by mass of methyl cellulose as an organic binder and water are kneaded to form a slurry that can be plugged into a ceramic honeycomb structure. Thus, a plugging material slurry was obtained.
Furthermore, as test example 36, the raw material batch No. 1 of the example described in Patent Document 1 (calcined talc 38.2%, kaolin 20.0%, calcined kaolin 21.8%, alumina 10.5%, water 1 part by weight of methylcellulose, 9.25 parts by weight of glycerin, and 30 parts by weight of water are added to 100 parts by weight of cordierite green raw material powder of aluminum oxide (9.5%) and plugged into the ceramic honeycomb structure. The plugging material slurry was obtained by adjusting the slurry so as to be a slurry.
Next, a method for plugging a predetermined flow path will be described with reference to FIG. In order to plug a predetermined flow path, a resin mask 21 having an opening formed in a resin material was prepared. here,
In order to form the opening, the resin plate material can be machined, heated, etc., or a resin mask can be formed by an injection molding method or the like.
Next, the plugging material slurry 12c prepared above is prepared in the plugging material container 20, and as shown in FIG. 3 (a), a predetermined opening end portion on one end side 11d in the flow path of the honeycomb structure 10 Was closed with a resin mask 21 prepared in advance, and plugging material slurry 12c was immersed in one end side 11d of the honeycomb structure 10 so as to obtain a predetermined depth. After the water in the slurry that had entered from the flow path of the opening end portion 11d of the honeycomb structure 10 was absorbed by the partition walls to form a plugged portion, the honeycomb structure 10 was pulled up from the slurry. Further, the same operation was performed on the open end portion of the other end side 11e to obtain the honeycomb structure 10 in which the open end portions of the flow paths were alternately plugged. Further, the same operation was performed at a predetermined opening end portion on one end side 31e in the flow path of the honeycomb structure 30 to obtain a honeycomb structure 30 in which a plugging portion was formed only on the one end side 31e.
Next, the end face 11d of the honeycomb structure 10 and the end face 31e of the honeycomb structure 30 are brought into contact with each other, and wooden alignment pins are provided at several locations in the flow path where the plugged portions are not formed in the honeycomb structure 30. The honeycomb structures 10 and 30 are positioned so that the flow paths of the honeycomb structure 30 and the honeycomb structure 10 coincide with each other, and the plugged portions 12a of the honeycomb structure 10 and the plugged portions of the honeycomb structure 30 are positioned. The plugging portions 12a and 31 were integrated by abutting and crimping 32b.
Then, after the plugged portion is dried, in order to fix the plugged portion, heating is performed at the heating temperature shown in Table 4, and the contacted plugged portions 12a and 32b are fixed and integrated in the flow path direction. A connected ceramic honeycomb filter 41 was produced. In view of the influence of the plugging depth on the thermal shock, the plugging depth was 10 mm.
The ceramic honeycomb filter thus obtained was evaluated for thermal shock resistance in the same manner as in Example 1, and the strength of the plugged portion 12b formed on the end face 11e side was compared. Note that the strength of the plugged portion was a relative value when the strength of Test Example 36 using the raw material batch described in Patent Document 1 was 1.0. The results are shown in Table 4.
It can be seen that the ceramic honeycomb filters of Test Examples 32-34, which are examples of the present invention, have better thermal shock resistance and plugging portion strength than Test Examples 35, 36 which are comparative examples. In particular, in Test Examples 33 and 34 having heating temperatures of 500 ° C. and 150 ° C., the thermal shock temperature was 600 ° C. or higher. On the other hand, Test Examples 35 and 36, which are comparative examples heated at 1400 ° C., became NG because cracks occurred at less than 500 ° C.

Figure 0004771195
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本発明のセラミックハニカムフィルタの斜視図The perspective view of the ceramic honeycomb filter of the present invention 本発明のセラミックハニカムフィルタの模式断面図Schematic sectional view of the ceramic honeycomb filter of the present invention 本発明のセラミックハニカムフィルタの目封止材の形成を示した図The figure which showed formation of the plugging material of the ceramic honeycomb filter of this invention 本発明の実施例2に係るセラミックハニカムフィルタの模式断面図Schematic sectional view of a ceramic honeycomb filter according to Example 2 of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

10、30:セラミックハニカム構造体
10a:流入
10b:排出
11、41:セラミックハニカムフィルタ
11a、31a:外周壁
11b、31b:隔壁
11c、31c:流路
11d、31d:流入側
11e、31e:流出側
12a、12b、32b:目封止部
12c:スラリー
13a、13b:把持部材
14:収納容器
20:目封止材容器
21:樹脂製マスク
10, 30: Ceramic honeycomb structure 10a: Inflow 10b: Discharge 11, 41: Ceramic honeycomb filter 11a, 31a: Outer peripheral wall 11b, 31b: Partition wall 11c, 31c: Channel 11d, 31d: Inflow side 11e, 31e: Outflow side 12a, 12b, 32b: plugging portion 12c: slurry 13a, 13b: gripping member 14: storage container 20: plugging material container 21: resin mask

Claims (8)

コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタであって、少なくとも前記目封止部は、少なくともセラミック粒子及び、それらの間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスから構成され、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記目封止部の前記セラミック粒子の間に存在するコロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスが2〜35質量部であることを特徴とするセラミックハニカムフィルタ。 A plugged portion is formed in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and exhaust gas is allowed to pass through a porous partition wall that partitions the flow path. A ceramic honeycomb filter for removing fine particles contained in a ceramic honeycomb filter, wherein at least the plugging portion is composed of at least ceramic particles and an amorphous oxide matrix formed from a colloidal oxide existing therebetween. The amorphous oxide matrix formed from the colloidal oxide existing between the ceramic particles of the plugged portion is 2 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. Ceramic honeycomb filter. 前記セラミック粒子がコージェライト粒子、及び/又は非晶質シリカ粒子であることを特徴とする請求項1に記載のセラミックハニカムフィルタ。 The ceramic honeycomb filter according to claim 1, wherein the ceramic particles are cordierite particles and / or amorphous silica particles. 前記セラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミックハニカムフィルタ。 The ceramic honeycomb filter according to claim 1 or 2, wherein the ceramic particles are made of pulverized powder made of the same material as the ceramic honeycomb fired body. 前記コロイド状酸化物がコロイダルシリカ、及び又はコロイダルアルミナであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のセラミックハニカムフィルタ。 The ceramic honeycomb filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the colloidal oxide is colloidal silica and / or colloidal alumina. コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止材で目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、前記目封止部は少なくともセラミック粒子およびコロイド状酸化物から構成される目封止材を1000℃以下の温度で前記セラミックハニカム焼成体へ固着させ、前記目封止部は、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記目封止部の前記セラミック粒子の間に存在する前記コロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスが2〜35質量部であることを特徴とするセラミックハニカムフィルタの製造方法。 Forming a plugging portion with a plugging material in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and allowing an exhaust gas to pass through a porous partition wall defining the flow path; A method for manufacturing a ceramic honeycomb filter that removes particulates contained in exhaust gas, wherein the plugging portion has a plugging material composed of at least ceramic particles and a colloidal oxide at a temperature of 1000 ° C. or lower. The plugged portion is fixed to the ceramic honeycomb fired body, and the plugging portion is formed of the colloidal oxide that is present between the ceramic particles of the plugged portion with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. method for producing a ceramic honeycomb filter amorphous oxide matrix, characterized in 2-35 parts by der Rukoto. コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止材で目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタの製造方法であって、前記目封止部は少なくともセラミック粒子およびコロイド状酸化物から構成される目封止材を500℃以下の温度で前記セラミックハニカム焼成体へ固着させ、前記目封止部は、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記目封止部の前記セラミック粒子の間に存在する前記コロイド状酸化物から形成された非晶質酸化物マトリックスが2〜35質量部であることを特徴とするセラミックハニカムフィルタの製造方法。 Forming a plugging portion with a plugging material in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and allowing an exhaust gas to pass through a porous partition wall defining the flow path; The method for producing a ceramic honeycomb filter for removing particulates contained in exhaust gas, wherein the plugging portion is a plugging material composed of at least ceramic particles and a colloidal oxide at a temperature of 500 ° C. or lower. The plugged portion is fixed to the ceramic honeycomb fired body, and the plugging portion is formed of the colloidal oxide that is present between the ceramic particles of the plugged portion with respect to 100 parts by mass of the ceramic particles. method for producing a ceramic honeycomb filter amorphous oxide matrix, characterized in 2-35 parts by der Rukoto. 前記セラミック粒子がセラミックハニカム焼成体と同材質の粉砕粉から構成されていることを特徴とする請求項5または6に記載のセラミックハニカムフィルタの製造方法。 The method for manufacturing a ceramic honeycomb filter according to claim 5 or 6, wherein the ceramic particles are made of pulverized powder of the same material as the ceramic honeycomb fired body. コージェライトを主結晶とする材料からなるセラミックハニカム焼成体の所定の流路に目封止部を形成し、該流路を区画する多孔質の隔壁に排気ガスを通過せしめることにより、排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタ用目封止材であって、前記目封止材は、少なくともセラミック粒子及び、コロイド状酸化物から構成され、前記セラミック粒子100質量部に対し、前記コロイド状酸化物を固形分換算で2〜35質量部の割合で配合することを特徴とするセラミックハニカムフィルタ用目封止材。
A plugged portion is formed in a predetermined flow path of a ceramic honeycomb fired body made of a material having cordierite as a main crystal, and exhaust gas is allowed to pass through a porous partition wall that partitions the flow path. A plugging material for a ceramic honeycomb filter that removes fine particles contained in the ceramic honeycomb filter, wherein the plugging material is composed of at least ceramic particles and a colloidal oxide, and the colloid is contained in 100 parts by mass of the ceramic particles. A plugging material for a ceramic honeycomb filter, wherein the oxide in a solid form is blended at a ratio of 2 to 35 parts by mass in terms of solid content.
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