JPH07138533A - 排ガスフィルター用接着剤及び排ガスフィルターの製造方法 - Google Patents

排ガスフィルター用接着剤及び排ガスフィルターの製造方法

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JPH07138533A
JPH07138533A JP5283451A JP28345193A JPH07138533A JP H07138533 A JPH07138533 A JP H07138533A JP 5283451 A JP5283451 A JP 5283451A JP 28345193 A JP28345193 A JP 28345193A JP H07138533 A JPH07138533 A JP H07138533A
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JP
Japan
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adhesive
starch
exhaust gas
sheet
gas filter
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JP5283451A
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English (en)
Inventor
Nobuaki Nagai
伸明 永井
Yuichi Murano
雄一 村野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性が向上する排ガスフィルター用接着剤
及び排ガスフィルターの製造方法を提供する事を目的と
する。 【構成】 シート1,2を接着剤3を介して積層し、巻
き上げて成形体を構成する。この時、接着剤3はセラミ
ック粉末と澱粉を含んでおり、しかもシート1,2及び
接着剤3それぞれに用いられるセラミック粉末は同一材
料とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に搭載される
排ガスフィルターに用いられる排ガスフィルター用接着
剤及び排ガスフィルターの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】排ガスフィルターは例えば平板型のセラ
ミックシートと波型のセラミックシートとを積層し、そ
れらシートの間を接着剤にて接合し、更にそれら積層体
を巻き上げ、その巻き上げ体を乾燥し、焼成して製造さ
れていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、乾燥した排ガスフィルターは機械的強度が
弱いためにちょっとした衝撃等を加えても崩れてしまう
ので、取り扱いに注意しなければならず、生産性が悪い
という問題点があった。
【0004】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、生産性が良い排ガスフィルター用接着剤及び排ガス
フィルターの製造方法を提供する事を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、セラミック粉末と澱粉を混合した接着剤
をシート間の接合に用いた。
【0006】
【作用】この構成によって、乾燥した排ガスフィルター
のシート間の接合力を大きくすることができる。
【0007】
【実施例】以下本発明の一実施例における排ガスフィル
ター用接着剤について説明する。
【0008】本実施例の接着剤は、セラミック粉末と澱
粉と水を加えて作製した。即ち澱粉を加えた接着剤をシ
ート間の接合に用いると、成形体を乾燥した後のシート
間の接合力が大きくなるので、機械的強度を向上させる
事ができる。
【0009】セラミック粉末と澱粉の混合割合は重量比
で、セラミック粉末を1とした場合澱粉は0.2〜0.
3含ませる事が好ましい。澱粉を加える量が0.2より
少ないと、シート間の接合力が小さいという不具合があ
り、0.3を超えると乾燥後の収縮が大きく接合部に亀
裂が入りやすいという不具合がある。しかしながら、前
記澱粉の添加量は、もっとも好ましい範囲であり、この
範囲を多少逸脱しても、従来よりは良好な特性を得る事
ができる。
【0010】セラミック粉末としては、コージェライト
質粉末単体や、コージェライト質粉末とフォルステライ
ト粉末の混合粉末(配合比は重量比でコージェライト質
粉末:フォルステライト粉末=0.85:0.15程度
が好ましい)や、コージェライト質粉末とチタン酸アル
ミニウムの混合粉末(配合比は重量比でコージェライト
質粉末:チタン酸アルミニウム=0.87:0.13程
度が好ましい)や、カオリンとタルクと水酸化アルミニ
ウムの混合粉末(配合比は重量比でカオリン:タルク:
水酸化アルミニウム=0.65:0.20:0.15程
度が好ましい)や、セリサイト含有粘土系粉末等が用い
られる。
【0011】更に本実施例の接着剤に、外割で5〜20
重量%程度の高分子系結合剤を添加してもよい。高分子
系結合剤としてポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、ダイナマイトグリセリン等が用いられる。
【0012】(実施例1)セラミック粉末としてコージ
ェライト質粉末とフォルステライト質粉末の混合粉末と
Al23−SiO2系無機質ファイバーとパルプを、
(表1)に示したような比率に配合し、水300リット
ルを加えて、分散タンク内で60分間分散混合した。
【0013】
【表1】
【0014】分散混合により得られたスラリーを、専用
の撹はん機付き希釈タンクに移送し、水を加えて全体の
体積を600リットルとした。そして、撹はん機を回し
ながら194gのAlCl3・6H2Oを300ccの水
に溶解した水溶液を加え、5分後に90gのNaOHを
300ccの水に溶解した水溶液を加え、PHが7.4
〜7.8になる様に調整した。次に、紙力増強剤を、上
記混合粉末、Al23−SiO2系無機質ファイバー、
パルプの総重量の4.0%加え、30分間撹はんした。
そして、このスラリーを専用の2次凝集タンクに少量ず
つ移送すると同時に高分子凝集剤を添加しながら抄造法
によりシートを作製した。
【0015】次に上述の様に構成されたシートを用い
て、積層や巻き上げを行なって成形体を形成する。この
一例を図1,図2にそれぞれ示す。図1,図2におい
て、1は波型加工されたシート、2は平板状のシート、
3はシート1,2の間に設けられた接着剤で、接着剤3
はシート1の頂点部とシート2との接触部に設けられて
いる。この接着剤3はセラミック粉末と澱粉より構成さ
れており、セラミック粉末はシート1,2を構成するセ
ラミック粉末(コージェライト質粉末とフォルステライ
ト質粉末の混合粉末)と同一材料で作製されている。こ
の時接着剤3を構成するセラミック粉末はコージェライ
ト質粉末とフォルステライト質粉末を重量比でコージェ
ライト質粉末:フォルステライト粉末=0.85:0.
15の割合で混合している。また接着剤3を構成する澱
粉としては玉蜀黍澱粉と馬鈴薯澱粉を重量比で1:1の
割合で混合したものを用いた。
【0016】4はシート1とシート2の間に構成された
孔に設けられたプラグ材、5はシート1とシート2の間
に設けられた貫通孔、6はシート1,2の積層体を巻き
上げて構成された直径16cm、長さ17cmの成形体
である。
【0017】次に、この成形体を100℃で乾燥した
後、電気炉にセットし1420℃で焼成しディーゼル自
動車用の排ガスフィルターを作製した。
【0018】(実施例1)では、澱粉を含ませた接着剤
3を用いたので、乾燥した後はシート1,2間の接合強
度が強く、成形体6の機械的強度が向上する。従って、
成形体6に衝撃が加わっても従来の様に形が崩れる事は
ないので、取り扱いが容易になり生産性が良くなる。
【0019】(実施例1)のディーゼル自動車用の排ガ
スフィルターは、気孔率が高いため、圧力損失が80m
mAqと低く、さらに、捕集効率が高く、比重が0.4
g/ccと軽量であった。参考例として、従来の技術に
よるコージェライト質ハニカムセラミックスの圧力損失
は140mmAqと高く、比重は0.9g/ccであ
る。
【0020】また、本実施例のディーゼル自動車用排ガ
スフィルターは、30〜800℃の間の熱膨張係数が
1.8×10-6/℃以下であり、接着剤を用いて成形し
ているため、気孔率が高いにもかかわらず機械的強度が
大きく、室温での曲げ強度が80〜100Kg/cm2
であり、耐熱衝撃性に優れたものであった。さらに、
(実施例1)のディーゼル自動車用の排ガスフィルター
に、排ガス中の微粒子を一定時間捕集し、再生燃焼試験
を実施したところ、約40分で微粒子が燃え、非常に再
生燃焼が容易であった。
【0021】(実施例1)において、成形体の焼成温度
範囲は1370〜1430℃であることが望ましい。1
370℃以下では焼成不足となり機械的強度が弱くな
る。また1430℃以上では、コージェライトの溶融点
に近くなり部分的に溶融する可能性がある。
【0022】(実施例2)(実施例1)と異なる点は、
波型のシートを作製するのではなく、矩形状のシート作
製し、その矩形状のシートと平板状のシートを組み合わ
せて160×200×220mmの角柱状の成形体を作
製した。このとき成形体の積層数は62層であった。次
に、この成形体を100℃で乾燥した後、電気炉にセッ
トし1420℃で焼成し、円柱状に加工し、ディーゼル
自動車用の排ガスフィルターを作製した。
【0023】(実施例2)でも同様に、澱粉を含ませた
接着剤3を用いたので、乾燥した後はシート間の接合強
度が強く、成形体6の機械的強度が向上する。従って、
成形体に衝撃が加わっても従来の様に形が崩れる事はな
いので、取り扱いが容易になり生産性が良くなる。
【0024】(実施例2)のディーゼル自動車用の排ガ
スフィルターも、(実施例1)と同様に気孔率が高く、
圧力損失が低く、捕集効率が高く、軽量であった。ま
た、成形体6の乾燥中に亀裂が入ることはなかった。
【0025】(実施例2)において、成形体の焼成温度
範囲は1370〜1430℃であることが望ましい。
【0026】(実施例3)シート及び接着剤を作製する
際に用いられるセラミック粉末としてセリサイト含有粘
土系粉末を用いた以外は(実施例1)と同様に構成し
た。
【0027】次に、この成形体を100℃で乾燥した
後、電気炉にセットし1450℃で焼成しディーゼル自
動車用排ガスフィルターを作製した。
【0028】(実施例3)でも同様に、澱粉を含ませた
接着剤を用いたので、乾燥した後はシート間の接合強度
が強く、成形体6の機械的強度が向上する。従って、成
形体に衝撃が加わっても従来の様に形が崩れる事はない
ので、取り扱いが容易になり生産性が良くなる。
【0029】(実施例3)のディーゼル自動車用の排ガ
スフィルターも、(実施例1)と同様に気孔率が高く、
圧力損失が低く、捕集効率が高く、軽量であった。
【0030】(実施例3)において、成形体の焼成温度
範囲は1400〜1500℃であることが望ましい。1
400℃以下では焼成不足となり機械的強度が弱くな
る。また1500℃以上では部分的に溶融する可能性が
ある。
【0031】(実施例4)シート及び接着剤を構成する
セラミック粉末として、カオリンとタルクと水酸化アル
ミニウムの混合粉末を用い、一方のシートを矩形状とし
た以外は(実施例1)と同様に構成した。
【0032】次に、この成形体を100℃で乾燥した
後、電気炉にセットし1430℃で焼成し、円柱状に加
工し、ディーゼル自動車用の排ガスフィルターを作製し
た。
【0033】(実施例4)でも同様に、澱粉を含ませた
接着剤3を用いたので、乾燥した後はシート1,2間の
接合強度が強く、成形体6の機械的強度が向上する。従
って、成形体6に衝撃が加わっても従来の様に形が崩れ
る事はないので、取り扱いが容易になり生産性が良くな
る。
【0034】(実施例4)のディーゼル自動車用の排ガ
スフィルターも、(実施例1)と同様に気孔率が高く、
圧力損失が低く、捕集効率が高く、軽量であった。
【0035】(実施例4)において、成形体の焼成温度
範囲は1370〜1430℃であることが望ましい。1
370℃以下では焼成不足となり機械的強度が弱くな
る。また1430℃以上では部分的に溶融する可能性が
ある。
【0036】
【発明の効果】本発明は、セラミック粉末と澱粉を混合
した接着剤をシート間の接合に用いた事によって、乾燥
した成形体のシート間の接合力を大きくすることができ
るので、成形他の機械的強度が向上し、取り扱い易くな
ったので、生産性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における排ガスフィルターの
製造方法によって作製された成形体を示す部分拡大図
【図2】本発明の一実施例における排ガスフィルターの
製造方法によって作製された成形体を示す斜視図
【符号の説明】
1,2 シート 3 接着剤 4 プラグ材 5 貫通孔 6 成形体
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/02 ZAB 301 D A // C09J 7/02 JHV JKK

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】積層したシートを巻き上げて成形体を作製
    する際にシート間の接合に用いられる排ガスフィルター
    用接着剤であって、セラミック材と澱粉とを含有するこ
    とを特徴する排ガスフィルター用接着剤。
  2. 【請求項2】澱粉を玉蜀黍澱粉と馬鈴薯澱粉の少なくと
    も一方で構成した事を特徴とする請求項1記載の排ガス
    フィルター用接着剤。
  3. 【請求項3】セラミック材をコージェライト質粉末単体
    か若しくはコージェライト質粉末と他のセラミック粉末
    を混合した事を特徴とする請求項1記載の排ガスフィル
    ター用接着剤。
  4. 【請求項4】セラミック材,無機質ファイバー,パルプ
    をそれぞれ分散混合し、その後に抄造してシートを作製
    し、前記シートを接着剤を介して積層して積層体を形成
    し、前記積層体を巻き上げて成形体を形成し、前記成形
    体を乾燥、焼成する排ガスフィルターの製造方法であっ
    て、接着剤はセラミック材と澱粉を含有するとともにシ
    ートを構成するセラミック材と前記接着剤を構成するセ
    ラミック材を同一材料とした事を特徴とする排ガスフィ
    ルターの製造方法。
  5. 【請求項5】澱粉を玉蜀黍澱粉と馬鈴薯澱粉の少なくと
    も一方で構成した事を特徴とする請求項4記載の排ガス
    フィルター用接着剤。
  6. 【請求項6】シート材を構成するセラミック材をコージ
    ェライト質粉末単体か若しくはコージェライト質粉末と
    他のセラミック粉末を混合した事を特徴とする請求項4
    記載の排ガスフィルター用接着剤。
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