JPH0545296B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の排ガス浄化触媒および微
粒子浄化用フイルタ、さらには各種ガス・石油を
燃料とする燃焼ガスの浄化および／または脱臭用
触媒の担体として用いられるセラミツク構造体お
よびその製造法に関するものである。 （従来の技術） 従来、一般に実用されている自動車搭載触媒コ
ンバータは、使用中の激しい振動に耐えるよう
に、第４図に示すように排気ガスが通過する貫通
孔１１−１と直角方向（以下「径方向」という）
にはクツシヨン材１２−１，１２−２およびシー
ル材を介して圧力を加え、更に貫通孔方向にはク
ツシヨン材１２−１を介して板材１３で圧力を加
えながら固定し保持する構造をとつている。 しかしながら、上記構造の場合、貫通孔方向に
当接されたクツシヨン材１２−１の部分のハニカ
ム構造体貫通孔１１−２には排気ガスが通過でき
ずその部分の触媒が無駄となる。そのため、第５
図に示すように触媒貴金属の節約を目的にシール
のみを全側面に用い径方向のみで保持する方法も
一部で実用化されている。 （発明が解決しようとする課題） ところが、一部で実用化されている径方向のみ
で保持する方法では、使用中の激しい振動に耐え
るよう径方向に加える圧力を高くしなければなら
ないため、セラミツクハニカム構造体の隔壁の厚
さが例えば0.3mmというように比較的厚く外圧強
度が高い場合には径方向のみで保持が可能である
が、隔壁の厚さが例えば0.15mm〜0.20mmというよ
うに比較的薄い場合には外圧強度が低く適用でき
ない問題がある。そのため、従来の技術では高い
信類性を有する触媒コンバータを得られない問題
があつた。 本発明の目的は上述した課題を解消して、触媒
コンバータとして組み込んだ場合でも径方向およ
び貫通孔方向のズレを防止できる信頼性の高いハ
ニカム構造体およびその製造法を提供しようとす
るものである。 （課題を解決するための手段） 本発明のハニカム構造体は、触媒担体用のハニ
カム構造体において、外壁表面の少なくとも一部
分の表面に溶融面を形成し、溶融面の粗さが他の
部分よりも粗いことを特徴とするものである。 本発明のハニカム構造体の製造法は、触媒担体
用のハニカム構造体の製造法において、ハニカム
構造体を押し出し乾燥後、所定の位置に低融点化
合物を付着し焼成することにより、外壁表面の少
なくとも一部分を溶融させ、この溶融面表面粗さ
が他の部分より粗いハニカム構造体を得ることを
特徴とするものである。 （作 用） 上述した構成において、押し出し乾燥後のハニ
カム構造体の所定位置に低融点化合物を付着して
焼成すると、焼成温度までの昇温中の段階で外壁
表面のうち低融点化合物を付着した部分が共融現
象により反応して若干溶けることにより、外壁表
面の少なくとも一部分の表面粗さが他の部分より
粗い溶融面を有するハニカム構造体を簡単に得る
ことができる。そのため、得られたハニカム構造
体をシール材とともにコンバータとして組み込む
と、シール材が溶融面にくい込むことによりハニ
カム構造体の保持力が強くなり、ハニカム構造体
の貫通孔方向のズレおよび貫通孔方向を中心とす
る回転を有効に防止することができる。 低融点化合物の付着方法としては、低融点化合
物例えばタルク、マグネシウム塩又はこれらの混
合物をスラリー化して吹付けるか塗布する方法、
上記スラリーを含浸させたテープ状のものを貼る
方法、低融点フイラーを含有するテープ例えばガ
ステープを貼り付ける方法等が好適である。 （実施例） 第１図は本発明により得たハニカム構造体の一
例の構成を示す斜視図である。第１図に示す実施
例では、円筒形のハニカム構造体１の外周面の一
部を全周にわたつて化学反応させて溶かすことに
より、表面粗さが他の部分より粗い部分である溶
融部２を設けた例を示している。 上述した本発明のハニカム構造体を得るには、
まず所定組成の坏土からハニカム構造体１を押出
した後、押出したハニカム構造体を乾燥して乾燥
品を得る。次に、乾燥品の外表面の所定位置に低
融点化合物を付着した後、焼成することにより、
第１図に示すような外表面の少なくとも一部分の
表面粗さが他の部分より粗い溶融部を有するハニ
カム構造体を得ることができる。 このとき、低融点化合物の組成等は限定せず焼
成温度と較べて比較的低温度で溶融するものであ
れば何でも使用できるが、タルク、マグネシウム
塩又はこれらの混合物をスラリー化したものであ
ると好ましい。また、低融点化合物の付着方法も
特に限定するものではないが、タルク、カオリン
又はこれららの混合物をスラリー化して吹付ける
か塗布する方法、上記スラリーを含浸させたテー
プ状のものを貼る方法、低融点フイラーを含有す
るテープ例えばガムテープを貼り付ける方法等が
簡単なため好適である。以下、実際の例について
説明する。 実施例 １ 本発明品１は、第１図に示すようにコーデイラ
イト原料をハニカム構造体に押し出した後、外壁
中央部の幅25mmで全周にアルカリ土類の成分を含
んだ粘着テープを接着した後焼成した。テープに
はマグネシシウムを主成分とするタルクが含有さ
れているので、コーデイライトの焼成温度である
1350〜1450℃以下で共融現象を起こし、テープを
接着した部分の外壁が溶融した。焼成後のハニカ
ム構造体は、外径100mmφ、全長100mm、貫通孔密
度46.5個／cm²、隔壁厚さ0.20mm、溶融していない
部分の外周壁厚さ約0.3mmである。 本発明品２は、本発明品１と同様に押し出した
後のハニカム構造体の外壁中央部の幅25mm全周
に、タルクを水に溶かし泥状にしたものに少量の
バインダーを加えたものを塗布した後焼成した。
焼成したところ、タルクを塗布した部分の外周壁
が溶融した。 一方、第２図に示す形状の、通常のコーデイラ
イト原料を押し出した後焼成した外径100mmφ、
全長100mm、貫通孔密度46.5個／cm²、隔壁の厚さ
0.2mmの比較例１、２および隔壁厚さ0.23mmの比
較列３を準備した。なお、比較例１および２は本
発明品と同時に押し出し同時に焼成した同一ロツ
ト品である。 これら本発明品および比較例のハニカム構造体
１を第３図ａ，ｂに示すように容器４内にセラミ
ツクマツト５を介して組み込むとともに第４図、
第５図に示すように組込み、各種の性能試験を実
施した。結果を第１表に示す。

【表】 第１表において、外圧強度試験は、ハニカム構
造体の上下端面に厚さ約0.5mmのウレタンシート
を介して約20mmのアルミニウム板を当て、側面を
厚さ約0.5mmのウレタンチユーブで包み密封し、
水を満たした圧力容器に入れ、圧力を徐々に上げ
て破壊音が生じたときの圧力を測定した。なお本
例における試験供試個数は３個であつた。 熱衝撃試験は、セラミツクハニカム構造体を金
網を敷いた枠に載せ、800℃に保持された電気炉
に入れ、１時間経過後室内にとり出し目視にて外
観を観察しながら細いい金属棒でハニカム構造体
の外周壁を軽く打つた。このとき外観観察でクラ
ツクが発見されず、かつ打音が金属音の場合、ハ
ニカム構造体が室温に冷えるまで室内に１時間保
持して、更に50℃高い温度に設定した電気炉に入
れ、この操作を破壊するまで繰り返し実施した。
破壊は、クラツクを発見するか打音が濁音になつ
たときとし、熱衝撃強度は破壊しない最高温度で
表示した。なお、本例における試験供試個数は２
個で、その平均値の温度で表示した。 キヤンニング試験は、担体に保持材としてセラ
ミツクマツトを巻き、それを出口部が鋼管の入口
部とほぼ同じ内径を持ち入口部が出口部より大き
い内径を持つたテーパー状の治具の中に入れ、治
具出口部を鋼管の入口部に当てて担体を油圧ラム
で鋼管の中に押し込んだ後、鋼管から担体を押し
出し外観を観察した。セラミツクマツトは厚さ
4.9mmのものを使用するとともに、鋼管の内径は
104.4mmとした。なお本例における試験供試個数
は２個であつた。 加熱振動試験は保持材を巻き、そして第１表に
示す触媒と容器のスキマとなる内径のフランジが
溶接されている鋼管に押し込んだ後、鋼管の両端
にメガホン形状のコーンをボルトで止め試験に供
した。 試験条件は、ブロパンガスバーナを加熱源とし
た800℃の熱ガスを２分流し加熱した後、室温空
気を２分流して冷却することを１サイクルとして
200Hz、０〜20Gの振動を加えながら50サイクル
実施した後、コーンを外して鋼管から担体を押し
出し外観を観察した。なお、本例における試験供
試個数は２個であつた。 上記第１表から、本発明品のように外周部分に
溶融処理を施しても機械的および熱的強度の低下
はなく、外圧強度の比較的低いハニカム構造体を
低い圧力で側面のみで保持しても、実使用条件を
模擬した加熱振動試験に耐えることがわかり、本
発明の有効性が確認できる。 本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、本発明の溶融面の部分の大きさ、形状、面積
は、その部分に当接するクツシヨン材の貫通孔方
向幅と実使用条件によつて決定される設計要件で
あるので、本実施例に限定されるのもではないこ
とはいうまでもない。また、上述した実施例では
セラミツク構造体の径方向の断面形状を正円とし
たが、これに限定されることなく例えば楕円形状
のものでもよいことはいうまでもない。さらに、
セルの形状は本実施例では正方形であるが、これ
に限定するものでないとともに、ハニカム構造体
の材質についても本実施例ではコージエライトを
用いたがこれに限定するものでないことは明らか
である。さらにまた、本発明により得られたハニ
カム構造体として、両端面の貫通孔が互い違いに
閉塞された形状のものを使用できることはいうま
でもない。 （発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明のハニカム構造体およびその製造法
は、その外壁表面の少なくとも一部分の表面粗さ
を他の部分より粗くした溶融面を有するハニカム
構造体を簡単に得ることができるため、このハニ
カム構造体を組み込んで場合、貫通孔方向のズレ
および貫通孔方向を中心軸とする回転を有効に防
止でき、触媒コンバータの信頼性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得たハニカム構造体の一
例の構成を示す斜視図、第２図は実施例において
使用した比較例のハニカム構造体の一例の構成を
示す斜視図、第３図ａ，ｂは同じく実施例におい
て使用した本発明のハニカム構造体を触媒コンバ
ータとして容器内に組み込む状態を説明するため
の斜視図および断面図、第４図および第５図はそ
れぞれ従来の触媒コンバータの一例を示す断面図
である。 １…ハニカム構造体、２…溶融部分、３…外
壁、４…容器、５…セラミツクマツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 触媒担体用のハニカム構造体において、外壁
   表面の少なくとも一部分の表面に溶融面を形成
   し、溶融面の粗さが他の部分よりも粗いことを特
   徴とするカニカム構造体。 ２ 触媒担体用のハニカム構造体の製造法におい
   て、ハニカム構造体を押し出し乾燥後、所定の位
   置に低融点化合物を付着し焼成することにより、
   外壁表面の少なくとも一部分を溶融させ、この溶
   融面表面粗さが他の部分より粗いハニカム構造体
   を得ることを特徴とするハニカム構造体の製造
   法。