JPH0310365B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等の内燃機関から排出される排
出ガス中のカーボンを主成分とする微粒子物質
（パテイキユレート）を捕集し、排出ガスを浄化
する排出ガス浄化用フイルタに関し、詳しくはハ
ニカム構造を有するセラミツク製の排出ガス浄化
用フイルタの構造およびその製造方法に関するも
のである。 ［従来の技術］ 従来ハニカム構造を有する排出ガス浄化用フイ
ルタは、第９図および第１０図に示すように互い
に隔壁５をへだてた多数の通路１，２を有してい
る。そして円筒状のフイルタの軸方向一端面の該
通路の開口を略市松状に閉塞し、この一端面で閉
塞されなかつた通路の他端面の開口を閉塞した構
造のものが用いられている。この排出ガス浄化用
フイルタを内燃機関の排気系へ装着すると、一方
の端面の導入通路２の開口から通路に入つた排出
ガスは閉塞材４によりそのまま他端面から出られ
ず、該通路を区画構成する多孔質な隔壁５の細孔
を通過する。そしてこの細孔によりパテイキユレ
ートが捕集され、浄化された排出ガスは隣接する
排出通路１を通り他端面の該排出通路１の開口よ
り排出される。 また上記のような排出ガス浄化用フイルタは例
えば次のような製造方法によつて製造されてい
た。 タルク、カオリン、アルミナ等を出発原料とし
たコージエライト原料等のセラミツクス原料粉末
にメチルセルロース等のバインダ、水等の液体お
よび細孔を形成するための添加剤等を加え、ニー
ダ等で混練機で混練し押出成形材料を調整する。
この押出材料を押出成形して格子状の隔壁を形成
し、多数の通路を内部に設けた形状の成形体を作
成する。次にこれを加熱乾燥した後、成形体の一
端面上の通路の開口を上記の混練した材料で適当
な厚さに格子状に一つおきに閉塞する。また残り
の通路は、前記の閉塞した端面とは異なるもう一
方の端面上で同様に閉塞する。以上の様にして得
られた成形体を乾燥し、適当な温度で適当な時間
焼成して第９図、第１０図に示すごときハニカム
構造の排出ガス浄化用フイルタを得ている。そし
て細孔を形成するための添加剤としては鉄粉、銅
粉、ニツケル粉等のセラミツクの焼成温度以下で
共融あるいは溶融して液相を生じる物質、または
カーボン、ワツクス等の燃焼あるいは揮発する物
質が使用され、これらの粒径および種類を種々変
えることにより所望の細孔を有する隔壁を形成し
ていた。 このような排出ガス浄化用フイルタにおいては
そのフイルタ特性はパテイキユレートの捕集効率
と、通過する排出ガスの圧力損失によつて規定さ
れる。そしてこの相反する特性を最適化するた
め、排出ガス浄化用フイルタの適用条件に基いて
隔壁の細孔径および細孔容積が設計されている。
例えば特開昭58−70814号公報にみられるように、
隔壁に隔壁の両表面を直接連絡する吹き抜け孔を
設け、捕集効率はある程度犠性にしながらも圧力
損失を低下させることを目的としたようなものが
ある。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上記した従来の排出ガス浄化用フイルタでは捕
集効率は使用時間に依存していた。すなわち新し
い排出ガス浄化用フイルタを使用した捕集開始時
には捕集効率は低い値であり、時間経過とともに
隔壁の表面および細孔にパテイキユレートが推積
することにより捕集効率が上昇する。そして隔壁
の細孔径および細孔容積で決まる捕集効率でほぼ
一定値となつていた。従つて新しい排出ガス浄化
用フイルタを使用する場合、あるいは捕集したパ
テイキユレートを燃焼等の方法で再生したばかり
の排出ガス浄化用フイルタを使用した場合には使
用開始から一定時間は捕集効率は最終捕集効率の
１／２〜1/3と低く、パテイキユレートが高濃度含ま
れる排出ガスが大気中へ放出される不具合があつ
た。もちろん隔壁の細孔径を捕集すべきパテイキ
ユレートの大きさ程度まで小さくすることによ
り、捕集初期から高い捕集効率を示す排出ガス浄
化用フイルタが得られるが、反面圧力損失が時間
経過とともに急激に上昇し、排出ガス浄化用フイ
ルタとしての寿命が短くなる欠点がある。 本発明は上記問題点に鑑み鋭意研究の結果成さ
れたものであり、上記問題点を改良し、捕集効率
が使用時間によらずほとんど一定で高い値を示す
排出ガス浄化用フイルタおよびその製造方法を提
供するものである。 ［問題点を解決するための手段］ 第１の発明の排出ガス浄化用フイルタは、フイ
ルタ基体の軸方向一端で開口し、該フイルタ基体
の他端で閉塞される軸方向に平行な多数の導入通
路と、 該一端で閉塞され、該他端で開口する軸方向に
平行な多数の排出通路と、 該導入通路および該排出通路の間に位置し、該
導入通路と該排出通路を区画する多孔質な隔壁と
からなる排出ガス浄化用フイルタにおいて、 該隔壁の少なくとも該導入通路側の表面には、
孔径５〜40μｍの小孔と、孔径40〜100μｍの大孔
からなり、該小孔の数が該大孔の数の５〜40倍と
なるように構成された、該隔壁の内部の内部細孔
と連通する表面細孔を具備していることを特徴と
する。 本発明の排出ガス浄化用フイルタは基本的に従
来と同形状のセラミツク製ハニカム構造体とする
ことができる。すなわち排出ガスが導入されるフ
イルタ基体の一端には多数の導入通路が開口して
いる。この導入通路は排出ガスが排出されるフイ
ルタ基体の他端部で閉塞されている。また排出ガ
スが排出される該他端部には多数の排出通路が開
口し、排出ガス導入側の一端にてこの排出通路が
閉塞されている。これらの導入通路および排出通
路は軸方向に平行に形成され、それぞれが互いに
隔壁を介して隣り合うように分布していることが
望ましい。すなわち各端面で開口部と閉塞部とが
互い違いに形成された市松状となつていることが
望ましいがこれに限るものではない。また外観形
状、大きさ、および通路の数等は特に限定され
ず、従来と同様目的、用途に応じて種々選択でき
る。また各通路の断面形状も、円形、正三角形、
正方形、正六角形等種々選択できる。また閉塞部
の厚さは特に制限されないが、従来と同様２〜10
ミリメートルの厚みとすることができる。 本発明の最大の特色は上記導入通路と排出通路
とを区画構成する隔壁の細孔構成にある。すなわ
ち本発明の排出ガス浄化用フイルタの隔壁の表面
には孔径５〜40μｍの小孔と孔径40〜100μｍの大
孔とからなる表面細孔が具備されている。そして
小孔と大孔の数の比は小孔が大孔の５〜40倍とな
るように構成されている。ここで小孔の数が大孔
の数の５倍より少ない場合には捕集開始時の初期
の捕集効率が劣り、40倍より多い場合には全体の
捕集効率が低下する傾向になり、製造面からみて
強度が低下する。 このように構成された表面細孔は隔壁の両面お
よび通路の閉塞部表面に設けることができるが、
少なくとも導入通路側表面に設けることが必要で
ある。この場合には隔壁の反対側の表面、すなわ
ち排出通路側表面は従来と同様の細孔としてもよ
い。この表面細孔は隔壁の内部の内部細孔に連通
し、以て隔壁の反対側の表面の細孔と連通してい
る。従つて排出ガスは導入通路から隔壁の導入通
路側表面に設けられた表面細孔を通り、該隔壁の
排出通路側表面の細孔から排出通路を通じて排出
されることが可能となる。 また上記表面細孔は該表面細孔を具備する隔壁
表面の20〜60％の面積を占めるように開口してい
ることが望ましい。この表面細孔の占める面積が
20％より少ないと圧力損失が高くなり、60％より
多い場合には圧力損失は低下するが捕集効率に劣
るようになつて好ましくない。 隔壁には上記表面細孔とともに内部細孔が形成
されている。この内部細孔は平均孔径は15μｍよ
り大きいことが望ましい。15μｍより小さいと上
記表面細孔との連通部分が減少し、圧力損失が高
くなる場合がある。従つて平均孔径は大きい程良
いが通常は導入通路または排出通路の断面の径以
内とするのがよい。 内部細孔は累積細孔容積が0.3〜0.7cm³／ｇであ
るのが好まく、孔径および細孔容積は第４図に示
す分布を有していることが望ましい。ここで第４
図は各孔径ごとに細孔容積の和を求め、その積分
値を示したもので、水銀圧入法で測定される値で
ある。この累積細孔容積が0.3cm³／ｇより小さい
場合、あるいは各孔径の細孔容積の分布が第４図
の範囲より下まわつている場合には、圧力損失が
高くなり、0.7cm³／ｇより大きい場合にはあるい
は細孔容積の分布が第４図の範囲より止まわつて
いる場合には圧力損失の低下には限界があつてあ
まり期待できず、排出ガス浄化用フイルタとして
の強度および捕集効率に劣るようになる。また隔
壁の厚さは種々選択できるが200〜400μｍが特に
望ましい。この範囲より薄い場合にはフイルタと
しての強度が劣り、厚い場合には圧力損失が高く
なつて好ましくない。 上記した排出ガス浄化用フイルタを得るための
最も好ましい製造方法である第２の発明の排出ガ
ス浄化用フイルタの製造方法を以下に説明する。 すなわち第２の発明の排出ガス浄化用フイルタ
の製造方法は、セラミツクス粉末を主体とする成
形原料を押出成形により互いに隔壁でへだてられ
た軸の方向に平行な多数の通路を有するハニカム
状の成形体を得る押出成形工程と、 該成形体を加熱して該隔壁を多孔質としたセラ
ミツク焼結体を得る加熱工程とからなる排出ガス
浄化用フイルタの製造方法において、 該成形原料中には発泡剤が含まれ、該発泡剤が
加熱されて発泡することにより、該隔壁表面に孔
径５〜40μｍの細孔を形成させることを特徴とす
る。 本発明に用いられる原料としては、まず基体と
なるセラミツク粉末がある。このセラミツク粉末
にはコージエライト、焼成後コージエライト組成
になるように配合したタルク、シリカ、カオリ
ン、アルミナ、水酸化アルミニウムの混合物、ア
ルミナ、ムライト、スポジユ−メン、チタン酸ア
ルミニウム、ユークリプトタイト、炭化硅素、窒
化硅素等の従来と同様のセラミツク原料を単独で
あるいは二種以上混合して使用することができ
る。また内部細孔および主として40μｍ以上の孔
径を有する表面細孔を形成するための添加剤とし
て、鉄粉、銅粉、ニツケル粉等の上記セラミツク
粉末の焼成温度以下で共融あるいは溶融して液相
を生じる物質、またはカーボン、ワツクス等の焼
燃あるいは揮発する物質が添加される。この添加
剤の種類あるいは粒径の選択および添加量は上記
したセラミツク粉末の種類あるいは排出ガス浄化
用フイルタとしての所望の性能等に鑑みて種々選
択することができる。 上記原料には成形体の形くずれを防止するため
に通常バインダが混合される。このバインダには
従来と同様のものが使用でき、メチルセルロー
ス、カルボキシ・メチルセルロース、アルギン酸
アンモン、ポリビニルアルコール等がある。また
グリセリン等の潤滑剤、その他の添加剤を添加す
ることも差し支えない。 上記原料にはさらに本発明の特徴である発泡剤
が添加される。この発泡剤とは加熱によりそれ自
体が体積が数倍以上に膨張するもの、あるいはセ
ラミツク原料の焼成温度以下で焼失する物質によ
り形成された中空体等をいい、たとえばブタンガ
スを熱可塑性樹脂に封入して粒状とした有機発泡
剤等を使用することができる。なお発泡剤は後述
のように成形体が塑性変形可能な状態で発泡する
ことが望ましい。従つてセラミツク原料の焼成温
度よりかなり低い温度、好ましくは混練時の液体
の沸点以下（液体が水の場合は100℃以下）で発
泡するものを選択するとよい。また炭酸水素塩等
の加熱により分解して気体を発生する常温で固体
のものをそのまま使用することもできるが、上記
状態では成形体の各原料はバインダによつて保持
されているのみである。そのため原料粒子どうし
の間〓から、発生した気体が逃げて良好な発泡状
態とはならない場合がある。従つて発生した気体
を樹脂皮膜の膨張によりある程度保持し、ほぼ均
一な発泡容積が得られる上記有機発泡剤を使用す
るのが望ましい。 上記発泡剤は上記原料中に0.3〜５重量％含ま
れていることが望ましい。0.3重量％より少ない
と発泡剤の効果がみられず、５重量％より多い場
合には焼成後の強度が低下し、クラツクが生ずる
場合もある。また上記有機発泡剤は発泡前の粒径
が５〜50μｍのものが使用できる。特に望ましく
は10〜20μｍのものを使用するとよい。この粒径
が大き過ぎる場合には得られる排出ガス浄化用フ
イルタの初期の捕集効率に劣るようになり、小さ
過ぎた場合には発泡剤の発泡力が劣り、望みの小
孔を効率よく得ることが困難となり、その結果初
期の捕集効率に劣るようになる。 上記したような発泡剤を用いることにより得ら
れる排出ガス浄化用フイルタの隔壁表面および内
部に主として孔径５〜40μｍの細孔を形成させる
ことが可能となる。また一部40〜100μｍの大孔
を形成させることもできる。 以下製造方法を工程順に説明する。 本発明にいう押出成形工程は、上記した原料か
ら成形原料および水等の液体をニーダー等で混練
後周知のハニカム押出成形機等でハニカム状の成
形体を得、希望の寸法に切断するものである。こ
のハニカム状成形体は従来と同様に、互いに隔壁
でへだてられた軸方向に平行な多数の通路を有し
ており、この通路の断面形状は正方形、正三角
形、円形等種々の形状をとることができる。 本発明にいう加熱工程は、上記押出成形体から
水分等を蒸発させる乾燥工程と、セラミツク粉末
を結合する焼成工程とに分けることができる。 本発明の特色をなす発泡剤の発泡は、上記乾燥
工程にて生ずることが望ましい。 この乾燥工程は混練時に用いた水等の液体を蒸
発させる工程をいい、水の場合にはたとえば80℃
〜100℃で成形体の大きさに見合つた時間保持し
て乾燥することができる。また焼成工程はセラミ
ツク原料を焼成せしめる工程であり、たとえばコ
ージエライト原料を用いたのであれば1300〜1450
℃で５〜６時間保持するなど従来と同様に行なう
ことができる。なお、焼成工程では、上記原料の
うち、この焼成温度以下で液相を生じる物質、あ
るいはカーボン等の燃焼あるいは揮発する物質等
により成形体内部および表面に細孔が形成され
る。上記乾燥工程と焼成工程とは途中で成形体が
冷却されるような別個の工程としてもよいが、連
続的に温度を上昇させて単独の加熱工程とするこ
ともできる。 本発明の特色をなす発泡剤は、上記乾燥工程に
て発泡することが望ましい。乾燥工程では成形体
は塑性変形が可能であり、従つて発泡によつて生
ずる応力が塑性変形により吸収されるためにクラ
ツク等の障害が起りにくいからである。 また単独の加熱工程の場合には塑性変形可能な
間に充分発泡剤が発泡するように昇温速度あるい
は保持時間を調整することが望ましい。この発泡
剤の発泡により成形体の隔壁表面には細孔あるい
は内部が空間である凸部が形成し、焼成により表
面に主として孔径５〜40μｍの細孔が形成する。
なおこの場合隔壁内部にも同様の細孔が形成され
ていることは言うまでもない。 上記の製造方法により得られるハニカム状の排
出ガス浄化用フイルタは捕集効率を増大させるた
めに通常多数の通路の開口を互い違いに閉塞する
方法が行なわれている。すなわち、通路は一端で
開口し他端で閉塞する導入通路と、該一端で閉塞
し他端で開口する排出通路とからなり、該両通路
は隔壁をはさんで互いに隣り合うように構成され
ている。 この開口の閉塞に用いる閉塞材としては従来と
同様成形体に用いた成形原料と同種のセラミツク
原料を用いた混練物を用いることができる。そし
てこの閉塞材を成形工程後の成形体の開口に略市
松状に詰めて隔壁と一体的に焼結してもよいし、
焼成完了後の開口に閉塞材を略市松状に詰めて再
焼成して隔壁と焼結することもできる。なおこの
閉塞材は焼成後細孔を具備していなくてもよい
が、閉塞材内部および表面に隔壁と同様の細孔を
同様に形成することも可能である。 上記した製造方法により第１の発明の排出ガス
浄化用フイルタを最も効率良く製造することがで
きる。 ［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。なお配合
量の単位である部はすべて重量部を意味する。 第１実施例 タルク36.8部、水酸化アルミニウム44.4部およ
び溶融シリカ18.8部からなるセラミツク原料100
部に対し、カーボン粉末25部、バインダとしての
メチルセルロース９部、発泡剤としてブタンガス
を熱可塑性樹脂に封入したもの（マツモトマイク
ロスフウエアー、松本油脂製薬社製、粒径10〜
20μｍ）1.5部をニーダーで10分間乾式混合し、さ
らに潤滑剤としてグリセリン４部および水30部を
加えて混練した。得られた混練物を周知のハニカ
ム押出成形機にて押出成形し、所望の長さに切断
後電子レンジで水分の80％以上を蒸発させ、さら
に80℃の熱風で３時間乾燥した。この時点におい
て成形体の通路の隔壁表面を電子顕微鏡にて観察
し、その写真を第３図に示す。写真から明らかな
ように隔壁表面には直径約10〜30μｍの凸部が形
成している。これは発泡剤が加熱により発泡し、
成形体表面が膨張して形成されたものである。 次に乾燥後の成形体を1400℃で20時間焼成して
コージエライト質のハニカム構造体を得た。 次に得られたハニカム構造体の両端面を厚さ
0.6mmのシート状ワツクスで埋めた後、一端面で
各通路のワツクスを所定の治具を用いて一つおき
に市松状に、端面より少なくとも７mm内部へ押し
込み、他端面では該一端面でワツクスが押し込ま
れなかつた通路のワツクスを同様に内部へ押し込
んだ。そしてタルク36.8部、水酸化アルミニウ
ム、44.4部、溶融シリカ18.8部および水50部を混
練した閉塞材を上記ワツクスが内部へ押し込まれ
た両端面の通路に深さ２〜７mmとなるように充填
した。そして1400℃で５時間焼成し、ワツクスを
焼失せしめるとともに閉塞材と隔壁とを焼結さ
せ、外周直径117mm、長さ130mm、通路数200個／
in²、隔壁厚0.3mmの円筒状の実施例１の排出ガス
浄化用フイルタを得た。この時点での隔壁表面の
電子顕微鏡写真を第１図に、また隔壁断面の電子
顕微鏡写真を第２図に示す。第１図より隔壁表面
には孔径約５〜40μｍの小孔と孔径約40〜100μｍ
の大孔とがほぼ均一に分散しており、小孔の数と
大孔の数の比は約15：１となつている。ここで孔
径は各細孔の最大径を測定したものであり、各孔
の数の比は顕微鏡観察により求めた平均値であ
る。また第２図より隔壁内部には種々の径の細孔
が分布しているのが観察される。 この内部細孔の分布を第４図に示す。この曲線
は水銀圧入法で求めたものであり、平均細孔径は
40μｍ、累積細孔容積は0.58cm³／ｇであつた。 次に実施例１における発泡剤の添加量を0.3部、
1.0部、3.0部および5.0部とすること以外は実施例
１と同一の原料を同量使用し、同様の工程で実施
例１と同一形状の実施例２、実施例３、実施例４
および実施例５の排出ガス浄化用フイルタを製造
した。 また発泡剤を添加しないこと以外は実施例１と
同一の原料を同量使用し、同様の工程で同一形状
の従来例１の排出ガス浄化用フイルタを製造し
た。この従来例１の排出ガス浄化用フイルタにつ
いて実施例１と同様に乾燥工程後および焼成後の
隔壁表面を電子顕微鏡観察した。その写真を第１
１図および第１２図にそれぞれ示す。第１１図よ
り乾燥工程後の隔壁表面には第３図実施例１のよ
うな

【表】 凸部は形成されていない。また第１２図より焼成
後の隔壁表面には孔径が約40〜100μｍの細孔が
開口しているのが観察されるが、第１図のような
孔径５〜40μｍの小孔の分布は僅かしかみられな
い。 得られた実施例２〜実施例５および従来例１の
排出ガス浄化用フイルタについて実施例１と同様
に表面細孔の孔径の比を電子顕微鏡観察によつて
求め、表に示す。また実施例２および実施例５の
排出ガス浄化用フイルタについては実施例１と同
様に内部細孔の分布を水銀圧入法によつて求め、
結果を第４図に示す。 試験例 得られた各実施例および従来例１の排出ガス浄
化用フイルタについて、それぞれ2200c.c.のデイー
ゼルエンジンの排気系に取りつけ、2000回転、６
Kgｆ・ｍの負荷条件でエンジンを駆動した場合の
捕集効率および圧力損失を測定した。なお、フイ
ルタ入口の排出ガスの温度は300℃である。結果
を第５図および第６図に示す。 第５図より捕集効率は初期ほど低い値を示して
いることがわかる。そして表面細孔のうち小孔の
数が大孔の数の５倍以上あれば（実施例１〜５）
初期の捕集効率が60％以上となることが明らかで
ある。また第６図より実施例の排出ガス浄化用フ
イルタは捕集開始後５時間後の圧力損失も約230
mmHg以下と好ましい値を示している。一方従来
例１の排出ガス浄化用フイルタは初期の捕集効率
は20％、５時間後の圧力損失は約330mmHgと各実
施例に比べて著しく劣つている。これは表面細孔
の分布効果によるものであることは明らかであ
る。 第２実施例 本実施例は第１実施例とほとんど同様な構造で
あるが、比較的捕集効率を低く設計した排出ガス
浄化用フイルタに本発明の製造方法を適用したも
のである。従来捕集効率の比較的低い排出ガス浄
化用フイルタとして、導入通路と排出通路の間に
介在する隔壁に両通路を直接連通する吹き抜け孔
を設けたものであるが（特開昭58−70814号公報）
これに本発明を適用したものである。 タルク39.3部、カオリオン45.6部およびアルミ
ナ15.1部からなるセラミツク原料100部に対して、
カーボン粉末10部、メチルセルロース24部、粒径
44〜149μｍの鉄粉７部および第１実施例と同一
の発泡剤1.5部を加え、ニーダーで10分間乾式混
合した後さらにグリセリン３部および水を加えて
混練した。得られた混練物を第１実施例と同様に
押出成形し、同様に切断、乾燥後1380℃で10時間
焼成してハニカム構造体を得た。そして第１実施
例と同様の閉塞材を使用し、同様の方法で市松状
に閉塞し、同様に焼成して第１実施例と同一形状
の実施例６の排出ガス浄化用フイルタを得た。 得られた排出ガス浄化用フイルタの隔壁表面を
電子顕微鏡にて観察したところ、孔径５〜40μｍ
の小孔の数が孔径40〜100μｍの大孔の数の20倍
となるように表面細孔が形成されていた。また隔
壁には原料中の鉄粉による融点以下によつて形成
され、隔壁両表面を直接連通する孔径100〜250μ
ｍの吹き抜け孔が設けられていた。なお第１実施
例と同様に水銀圧入法を用いて隔壁の内部細孔分
布を測定したところ、平均細孔径は15μｍ、累積
細孔容積は0.3cm³／ｇであつた。分布の詳細は第
４図に示す。 次に発泡剤を添加しないこと以外は実施例６と
同一原料を同量使用し、同様の工程で同一形状の
従来例２の排出ガス浄化用フイルタを製造した。
この従来例２の隔壁の表面細孔は、孔径５〜40μ
ｍの小孔の数３に対し40〜100μｍの大孔の数１、
100〜250μｍの吹き抜け孔１の割合で形成されて
いた。また隔壁の内部細孔分布は、平均細孔径は
13μｍであり、累積細孔容積は0.25cm³／ｇであつ
た。 上記実施例６および従来例２の排出ガス浄化用
フイルタはそれぞれ第１実施例と同一条件で捕集
効率および圧力損失が測定され、結果を第７図お
よび第８図に示す。第７図より明らかに捕集初期
における捕集効率は実施例６が従来例２より数倍
上まわる高い値を示しており、かつ実施例６の圧
力損失は第８図より捕集５時間後の圧力損失も従
来例２のほとんど同等の性能を示している。これ
は表面細孔の分布の効果によるものであることは
明らかである。また実施例６の隔壁の平均粒径お
よび累積細孔容積は実施例１より小さいにもかか
わらず圧力損失は実施例１より低い値を示してい
る。これは吹き抜け孔の存在による効果である。 ［発明の作用効果］ 本発明の排出ガス浄化用フイルタは表面細孔の
孔径の分布に特徴を有し、この分布の作用により
捕集効率を初期から高い値に維持することが可能
となり、かつ圧力損失は低い値が維持される。そ
のため捕集初期にパテイキユレートが高濃度含ま
れる排出ガスが放出される不具合が防止され、捕
集時間の経過による圧力損失の上昇も従来と同程
度とすることができる。また本発明の排出ガス浄
化用フイルタの製造方法では上記表面細孔の分布
を発泡剤の添加によつて形成せしめている。従つ
て工程数も増加することなく、所望の細孔分布を
原料の配合を調整するのみで種々得ることができ
る。さらに本発明の製造方法は捕集効率をある程
度犠性にしたような排出ガス浄化用フイルタにつ
いても有効であり、その初期の捕集効率を向上さ
せ安定した捕集効率を有する排出ガス浄化用フイ
ルタを得ることができる。また発泡剤は隔壁内部
の内部細孔をも形成するため、カーボン粉末等の
添加量を少なくすることが可能であり、カーボン
粉末等を多量に添加した場合の不純物増加による
融点低下等による障害を防ぐことができる等本発
明の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の実施例
の排出ガス浄化用フイルタの隔壁の電子顕微鏡写
真であり、第１図は焼成後の隔壁表面の粒子構造
を示す電子顕微鏡写真、第３図は乾燥後の隔壁表
面の粒子構造を示す斜視電子顕微鏡写真、第２図
は隔壁断面の粒子構造を示す電子顕微鏡写真であ
る。第４図は本発明の排出ガス浄化用フイルタの
隔壁内部の細孔の分布を表わす線図である。第５
図、第６図、第７図および第８図は本発明の排出
ガス浄化用フイルタおよび従来の排出ガス浄化用
フイルタの捕集効率および圧力損失を測定した結
果を示し、第５図、第７図は捕集時間と捕集効率
の関係を表わすグラフ、第６図、第８図は捕集時
間と圧力損失の関係を表わすグラフである。第９
図、第１０図、第１１図および第１２図は従来の
排出ガス浄化用フイルタを示し、第９図はその概
略側面図、第１０図は第９図の−矢視断面
図、第１１図は隔壁表面の粒子構造を示す斜視電
子顕微鏡写真、第１２図は隔壁表面の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイルタ基体の軸方向一端で開口し、該フイ
   ルタ基体の他端で閉塞される軸方向に平行な多数
   の導入通路と、 該一端で閉塞され、該他端で開口する軸方向に
   平行な多数の排出通路と、 該導入通路および該排出通路の間に位置し、該
   導入通路と該排出通路を区画する多孔質な隔壁と
   からなる排出ガス浄化用フイルタにおいて、 該隔壁の少なくとも該導入通路側の表面には、
   孔径５〜40μｍの小孔と、孔径40〜100μｍの大孔
   からなり、該小孔の数が該大孔の数の５〜40倍と
   なるように構成された、該隔壁の内部の内部細孔
   と連通する表面細孔を具備していることを特徴と
   する排出ガス浄化用フイルタ。 ２ 表面細孔の隔壁表面に開口する開口部の面積
   は、該隔壁の全面積の20〜60％を占めている特許
   請求の範囲第１項記載の排出ガス浄化用フイル
   タ。 ３ 隔壁内部に存在する内部細孔の平均孔径は
   15μｍより大きく、かつ累積細孔容積が0.3〜0.7
   立方センチ／ｇである特許請求の範囲第１項記載
   の排出ガス浄化用フイルタ。 ４ 内部細孔は第４図の斜線部で示される範囲の
   細孔容積の分布を有している特許請求の範囲第１
   項記載の排出ガス浄化用フイルタ。 ５ セラミツクス粉末を主体とし結合剤、溶媒な
   どを含有する成形原料を押出成形により互いに隔
   壁でへだてられた軸の方向に平行な多数の通路を
   有するハニカム状の成形体を得る押出成形工程
   と、 該成形体を該溶媒の沸点以下の温度で加熱して
   該溶媒を除去する乾燥工程と、 該溶媒が除去された該成形体を加熱して該隔壁
   を多孔質としたセラミツク焼結体を得る焼結工程
   とからなる排出ガス浄化用フイルタの製造方法に
   おいて、 前記成形原料中には前記乾燥工程における加熱
   で膨張する発泡剤が含まれ、該乾燥工程で該発泡
   剤が膨張することにより前記焼結工程で該隔壁表
   面に孔径５〜40μｍの細孔を形成させることを特
   徴とする排出ガス浄化用フイルタの製造方法。 ６ 通路は一端で開口し他端で閉塞する導入通路
   と、該一端で閉塞し他端で開口する排出通路とか
   らなり、該両通路は隔壁をはさんで互いに隣り合
   うように構成されている特許請求の範囲第５項記
   載の排出ガス浄化用フイルタの製造方法。 ７ 発泡剤は原料中に0.3〜５重量％含まれてい
   る特許請求の範囲第５項記載の排出ガス浄化用フ
   イルタの製造方法。 ８ 発泡剤は100℃以下で発泡する有機発泡剤で
   ある特許請求の範囲第５項記載の排出ガス浄化用
   フイルタの製造方法。 ９ 発泡剤は粒状であり、その粒径は５〜20μｍ
   である特許請求の範囲第５項記載の排出ガス浄化
   用フイルタの製造方法。