JPH0365306A - ハニカム状セラミックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はハニカム状セラミックスの複合化　大面積化に
関する製造方法であり、本発明によって得られるハニカ
ム状セラミックスは触媒担体用基体あるいはその他一般
構造材としても使用されも従来の技術 従来　触媒担体用基体等で使用されているハニカム状セ
ラミックスは目的とする形状　大きさに適合させて押出
成形し　その後ハニカム構造体を乾凰　焼成して得てい
ｔら したがって、たとえば現在使用している戊形ダイスと異
なる大きさ、あるいは形状のものが必要な場合には新た
に成形ダイスを作り換えなければならなかっ九　まｔ＝
　　大面積の平板ノ＼ニカム状セラミックスは必要であ
ってもなかなか入手できない力＼　あるいは現状の平板
ハニカム状セラミックスをガスシール部組等を介して連
結１−　使用するしかなかっハ 発明が解決しようとする課題 従来の製造方法では大面積の平板バー＝、カム状セラミ
ックスが必要なときにはそのための成形ダイスを作る必
要があり、ま耘　場合によってはあまりに成形ダイスが
大きくなりすぎ、現状の製造装置では目的とするハニカ
ム構造体を製造することが不可能でありへ　さらに　大
きな成形ダイスはそれ自体の製造コストも高くなり、そ
の結果得られるハニカム状セラミックスを高コストにす
ることにもなっていた また　従来の製造方法で１友　大面積のハニカム状セラ
ミックスを高い歩留まりで生産するのは困難であり、そ
のため生産コストもさらに高いものにならざるをえなか
−）ＩＩ”−０ 課題を解決するための手段 本発明は、　（１）水溶性結合剤を含有１７た無機耐熱
材料を押出底敷　切断、乾燥（７て得たハニカム構造体
の側面部を水分で部分的に軟化ざぜた後、複数の前記ハ
ニカム構造体の側面部どうしを接合部　乾燥したあと、
焼成してハニカム状セラミックスを複合化するハニカム
状セラミックスの製造方法　（２）水溶性結合剤を含有
（７た無機耐熱材料を押出或急　切断、乾燥；２て得た
ハニカム構造体の側面部を水分で部分的に軟化させた後
、複数の前記ハニカム構造体の側面部間に同組成のシー
ト状成形物を介在せしめて接合ｊ−乾燥（７た後、焼成
してハニカム状セラミックスを複合化するハニカム状セ
ラミックスの製造方法　（３）前記水溶性結合剤として
メチルセルロー入　ヒドロキシプロピルメチルセルロー
人　ヒドロキシプロピルセルロースよりなる群から選ば
れたものを含むハニカム状セラミックスの製造方法　（
４）前記ハニカム状セラミックスがＳｉＯ２８Ｑ〜９２
ｗｔ％。

Ａｌバｈ　５〜１８ｗｔ％　ＴｉＯ，ｖ２〜６ｗｔ％、
に２０　０．４〜１，５ｗｔ％の組成を有するノ１ニカ
ム状セラミックスの製造方法　に係るものであも 作　　　用 本発明は上記手段により、ノ）ニカム状セラミ・ソクス
の複合化　大面積化が達成でき＆ 具体的に（ゑ　まず水溶性結合剤を含有した無機耐熱材
料を用いて押出成形を行り＼　所定の寸法に切断後、乾
燥を行う。それにより、））ニカム構造体はある程度の
機械的強度を有する状態となる。

次屹　ハニカム構造体の接合させようとする側面部に水
分を含ませ、側面部だけを部分的に軟化に膨潤あるいは
溶出しかかった状態にさせる。

ここで、上記ハニカム構造体は結合剤として水溶性の高
分子を含有する必要があへ　すなわ板成形されたハニカ
ム構造体を再度水分により軟化させ、かつ乾燥時の／Ｘ
ニカム構造体側面部どうしに接合強度もたせるためであ
るつ　その結合剤としてはセルロース系のメチルセルロ
ー人　ヒドロキシプロピルメチルセルロー・入　ヒドロ
キシプロピルセルロースよりなる群から選ばれたものを
使用することが好ましくも その後、そのハニカム構造体を連結させたい他のハニカ
ム構造体と接合させなか伝　乾燥する。

これら接合し合ったハニカム構造体を徐々に所定の温度
まで焼成（−焼結させることにより、ハニカム状セラミ
ックスは複合（ｔ、　　大面積化される。

まり」二足においてハニカム構造体の接合される側面部
分が充分な面積を有さない場合に（Ｌ　前記ハニカム構
造体と同じ組成のシート状成形物を介在せしめて接合す
れば　ハニカム状セラミックスは複合化　大面積化され
る。

以上の方法で得られたハニカム状セラミックスは接合部
分が他の部分と同組成であるた奴　熱膨張係数の差によ
る歪はなく、スポーリング性にも優れたものが得られる
。

また　製造工程においても工数があまりかからないので
、低コストで目的とするハニカム状セラミックスが得ら
れる。

本発明で用いる無機材料粉末として（よ　シリカ、アル
ミナ、チタニア、ジルコニア、カオリン、タル久　ムラ
イト、アルカリあるいはアルカリ土類のチタン酸塩　コ
ージライト、炭化珪魚　窒化珪素等を用いることができ
も　しかし　焼成時の焼結過程で、接合させたハニカム
構造体を徐々に融着させる必要があるの双　焼結は徐々
に進行するセラミックスを選択するのが好ましへ したがって、触媒担体用基体として使用するために必要
な機械的強度、スポーリング性等の観点から鑑へ　Ｓｉ
Ｏ２８０〜９２ｗｔ勉　Ａｌ２Ｏ３５〜１８ｗｔ％、Ｔ
ｉ１２２〜６ｗｔ勉　Ｋ２Ｏ０，４〜１．５ｗｔ％の組
成が好ましく℃　具体的には再水和性アルミナと溶融シ
リカとチタン酸カリウムからなるセラミックスを使用す
ることが好ましく１　このセラミックスは１０００℃以
上から徐々に焼結を開始し　しだいにアルミナとチタン
酸カリウムとが溶融シリカ粒界で固溶相となり優れた機
械的強度を有するようになト　また　用いた溶融シリカ
の低熱膨張特性も兼ね備えたセラミックスとなる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１） 再水和性アルミナ１０重量部　溶融シリカ８５重量敵　
チタン酸カリウム５重量部と結合剤としてメトローズ６
０ＳＨ−４ＱＱＯ（信越化学工寛商品名）７重量部とを
混合し　その後適量の油脂と水とを加え湿式混練したあ
と、ハニカム状に押出或尽　切断、乾燥り、　　１６３
ｘ１６３ｍ取　厚み１０ｍｍ、　　セル密度３００セル
／１ｎ２（セルピッチ１．５ｍｍ、　　リブ厚Ｑ、２０
ｍｍ）のハニカム構造体を得ｔも　　その後、前記ハニ
カム構造体４個を使用し　接合面となる２カ所の側面部
を水で湿らし　結合剤を少し溶解させ、前記側面部だけ
を部分的に軟化しかかった状態にさせた後、接合させな
か板　乾燥した　その敷　接合したハニカム構造体を徐
々に１２００℃まで焼成Ｉ−１時間ホールドしｔら その結果　第１図に示すようにハニカム構造体４個は連
結Ｌ　　３００ｘ３００ｍｍのハニカム状セラミックス
を得ることができ氾 上記ハニカム状セラミックスにＡｌ２Ｏ３・ＣａＯ２（
ＡＩ２０ｓ：（：ｅ○２＝１０：３重量比）からなるウ
ォッシュコートを１２０ｇコーティングヒＰｔを約２ｇ
担持させ、触媒燃焼用触媒体とし九この触媒燃焼用触媒
体を実使用条件下でテストするため第１＠　第２図に示
すような６０００ｋｃａｌ−ｈ用触媒燃焼装置を作製し
ｔも　　第１は第２図において、　１はハニカム構造体
　２は接合部　３は枠体　４は燃料タン久　５は送風フ
ァン、６は燃料用ポンプ、　７は予混合室　８は補助炎
は９は点火重態　１０はガラ入　１１は排気経路である
。

ハニカム状セラミックスの評価は下記のような燃焼条件
テストと転倒テストで行つｆ、　　ま歌　燃、焼条件テ
ストは触媒燃焼装置の触媒体（ハニカム状セラミック）
の燃料上流面側を約８００℃に設定り、、１時間燃焼後
、消火Ｌ　　３０分間冷却する工程を１サイクルと１、
、　　５０００サイクルまで行つ氾 その結果　　ハニカム状セラミックスの接合部分に異常
はなかった また　転倒テストは上記触媒燃焼装置の底部を滑らない
ようにし　上部中央から力を加丸　前後に各５回転倒さ
せた その結果においてもハニカム状セラミックスの接合部分
に異常はなかっｆ。

（実施例２） 実施例１と同様なハニカム構造体を得た後、前記ハニカ
ム構造体４個を使用し　接合面となる２カ所の側面部を
水で湿らし　結合剤を少し溶解させ、前記側面部だけを
部分的に軟化しかかった状態にさせた後、同組成で同様
な成形法から作製されたシート状物（１６３ｘｌＯｍｍ
、　　厚み１ｍｍ）を前記側面部間に介在せしめて、接
合させながら、乾燥し１．　　その抵　接合したハニカ
ム構造体を徐々に１２００℃まで焼成り、、１時間ホー
ルドし九その結果　ハニカム構造体４個は連結シ３００
ｘ３００ｍｍのハニカム状セラミックスを得ることがで
きた 上記ハニカム状セラミックスにＡｌ２Ｏ３・Ｑ、ｅ０２
　（Ａ１２０３：　Ｃｅ０２＝１０：　　３重量比）か
らなるウォッシコ、コートを１２０ｇコーティングしｐ
ｔを約２ｇ担持さゼｌ　触媒燃焼用触媒とし縄本実施例
の触媒燃焼用触媒についても実施例１と同様な燃焼条件
テストと転倒テストを行っ亀その結果、ハニカム状セラ
ミックスの接合部分に異常はなかっｔも 発明の効果 本発明によれ（ゑ　ハニカム構造体を連結に　複合化　
大面積化を達成することができる。またそのハニカム状
セラミックスを生産性よく製造することができも

【図面の簡単な説明】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶性結合剤を含有した無機耐熱材料を押出成形
   、切断、乾燥して得たハニカム構造体の側面部を水分で
   部分的に軟化させた後、複数の前記ハニカム構造体の側
   面部どうしを接合し、乾燥した後、焼成してハニカム状
   セラミックスを複合化することを特徴とするハニカム状
   セラミックスの製造方法。
2. （２）水溶性結合剤を含有した無機耐熱材料を押出成形
   、切断、乾燥して得たハニカム構造体の側面部を水分で
   部分的に軟化させた後、複数の前記ハニカム構造体の側
   面部間に同組成のシート状成形物を介在せしめて接合し
   、乾燥したあと、焼成してハニカム状セラミックスを複
   合化することを特徴とするハニカム状セラミックスの製
   造方法。
3. （３）水溶性結合剤としてメチルセルロース、ヒドロキ
   シプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセル
   ロースよりなる群から選ばれたものを含むことを特徴と
   する請求項１または２記載のハニカム状セラミックスの
   製造方法。
4. （４）ハニカム状セラミックスがＳｉＯ＿２８０〜９２
   ｗｔ％、Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜１８ｗｔ％、ＴｉＯ＿２２
   〜６ｗｔ％、Ｋ＿２Ｏ０．４〜１．５ｗｔ％の組成を有
   することを特徴とする請求項１、２または３記載のハニ
   カム状セラミックスの製造方法。