JPS6358620B2 - - Google Patents

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JPS6358620B2
JPS6358620B2 JP57163514A JP16351482A JPS6358620B2 JP S6358620 B2 JPS6358620 B2 JP S6358620B2 JP 57163514 A JP57163514 A JP 57163514A JP 16351482 A JP16351482 A JP 16351482A JP S6358620 B2 JPS6358620 B2 JP S6358620B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は自動車排気ガス、工場排出ガスなどの
有毒ガス浄化等に用いられているセラミツクハニ
カム構造体の開口端面封止方法に関するものであ
り、特に自動車排気ガス中の浮遊微粒子などを取
り除くハニカム構造を基体とするセラミツクハニ
カム・フイルタおよび触媒担体用のセラミツクハ
ニカム構造体の開口端面貫通孔の封止方法に関す
るものである。 最近自動車排気ガス浄化用担体や熱交換器等に
広く利用されているセラミツクハニカム構造体は
一定形状の貫通孔が均一に多数分布し、かつ貫通
孔は平行で直線的になつているので、ガス流の圧
力損失が非常に小さく、単位体積当りの表面積は
大きく、しかも貫通孔は薄い壁で構成されている
ため、小さな熱量でヒートアツプが容易に行える
等の利点において注目されている。このセラミツ
クハニカム構造体の単位体積当りの表面積が大き
い点と多数の貫通孔を形成している隔壁が薄い点
に着目して第１図および第２図に示されるように
多孔質セラミツク材料より成る多数の貫通孔２を
有するハニカム構造体の所定の貫通孔の一端部を
封じ材４で封止するとともに、残りの貫通孔の他
端部を封じ材４′で封止することにより隔壁３を
過層とする単位体積当りのフイルタ面積が大き
く、圧力損失が少ないセラミツクハニカムフイル
タ１が得られることが知られている。すなわち貫
通孔を形成している薄い多孔質隔壁がフイルタの
役目をしてガス中の浮遊微粒子を過するもので
あり、ハニカム構造体貫通孔封じ材４は隔壁３と
緊密に接合し、合塵ガス流がリークしないよう完
全に封止せられる必要があり、セラミツクハニカ
ムフイルタ製造において、セラミツクハニカム構
造体開口端面貫通孔の封止は最も重要なポイント
となつている。 また触媒担体用のセラミツクハニカム構造体に
おいて、その機械的強度を向上させるために第３
図および第４図に示すようにハニカム構造体開口
端面の外周壁近傍の貫通孔を封止することが知ら
れているが、この場合においても封じ材はハニカ
ム構造体の隔壁と緊密に接合している必要があ
る。 このようなセラミツクハニカムフイルタの製法
としては、特開昭57−7215号公報に開示されてい
るように、セラミツクハニカム構造体の開口端面
にフイルムを貼り付け、封じたい貫通孔に穴をあ
けダイラタンシー特性を有する封じ材を圧入して
封じる方法、また同様に封じたい貫通孔に穴をあ
け、粘稠性封じ材をデイツピングにより導入する
方法またエポキシ樹脂を前者方法と同様にデイツ
ピングにより導入し硬化させた後、フイルムをは
がし封じ材を高圧で導入する方法等が知られてい
る。しかしながら圧入により封じ材を導入する場
合には、封じたい貫通孔上のフイルムに穴をあけ
る時、貫通孔開口面積に等しい確実な穴あけを必
要とし、破られた穴が小さい場合、封じ材と隔壁
の間にすき間を生じ特にフイルタとしての特性に
重大な欠陥を発生する不都合がある。また貫通孔
開口面積に等しい穴を多孔質で強度の低い貫通孔
隔壁を破損することなく針治具等で迅速にあける
ことも因難であり、第５図に示すような外周部異
形セル５を完全に封ずることも因難であつた。さ
らにこの場合、封じ材はダイラタンシー特性を有
することが必要であり、封じ材に粘土鉱物等可塑
性を有する主原料を用いる場合、坏土のチクソト
ロピー特性が強くなり、バインダー等の調整は非
常に困難である。次にデイツピングにより封じ材
を導入する従来の方法においては、封止された端
面が平滑にならない欠点の他、ハニカム構造体貫
通孔のセル密度が小さく、貫通孔開口断面積が大
きい時には多数回のデイツピング操作を必要とす
る等の不都合がある。 さらにエポキシ樹脂をあらかじめ封止しない貫
通孔に導入硬化する方法もその工程に時間を要す
るばかりでなく、樹脂の熱膨脹はセラミツク材よ
り大きいのでハニカム構造体を破損することがあ
り、樹脂の選択に留意しなければならない。 本発明はこれらの欠点をなくするためになされ
たもので、セラミツクハニカム構造体の開口端面
の所定の位置の貫通孔をセラミツク材料で封止し
た後、そのセラミツク材料を焼成するセラミツク
ハニカム構造体の開口端面封止方法において、封
止する端面にフイルムを貼りそのフイルムの所定
の部分に穴をあけ、又は穴のあいたフイルムをそ
の穴をセラミツク構造体の所定の貫通穴に合せて
貼り、封止する端面を封じ材成分を含むスラリー
にデイツピングした後に坏土状封じ材を圧入して
封止するセラミツクハニカム構造体の開口端面封
止方法である。 次に本発明の構成を詳細に説明する。開口端面
の貫通孔が封止されるハニカム構造体は特開昭57
−7215号公報に開示されてるように一方の開口端
面にポリエステルやビニール等の有機高分子フイ
ルムまたは樹脂を含浸させた紙が全面に貼り付け
られる。本発明ではデイツピングの工程を経るた
め、その工程中で破れることのないフイルム強度
とともに耐水性にすぐれたフイルムが好ましい。 次に封じたい貫通孔の開口部分にあるフイルム
の穴あけが行われるが、穴あけは針治具、レーザ
ー光線を用いる方法等さまざまの方法が適用され
る。特にセラミツクハニカムフイルタの場合は、
封じたい貫通孔開口端面の開口断面積の40〜60％
程度の穴をあければよく、治具が貫通孔隔壁３に
接触して隔壁を破損することなく迅速に穴をあけ
る方法が好ましい。第５図に示すような外周部異
形セル５に対しては第６図に示されるようにハニ
カム構造体外周部異形セル上のフイルムの中心部
に一部分穴があいていればよい。外周部異形セル
に対してはあらかじめフイルムを貼らずに封じ材
を含むスラリーへのデイツピング工程に移行して
もさしつかえない。また触媒担体用ハニカム構造
体を含め、ハニカム構造体の外周部等を補強する
場合には、封じ部以外の貫通孔開口端面だけにフ
イルムを貼り付けて封じ材の導入を行つてよい。 貫通孔封じ材は、封じ材成分を含有する封じ材
スラリーとこの封じ材スラリーにデイツピングし
た後に導入される坏土状封じ材の２種類が用いら
れる。坏土状封じ材は必ずしもダイラタンシー特
性を有していなくともよく、生粘土、カオリン等
の可塑性を有する成分を含んでいてよい。封じ材
スラリーはこの坏土状封じ材の成分を含むもの又
は焼成後封じ材スラリーと坏土状封じ材が同じ材
質となることが好ましいが、封じ材スラリーと坏
土状封じ材の境界面のマツチングが適切であつて
緊密な接着ができれば封じ材スラリーと坏土状封
じ材の材質は異つていてもかまわない。封じ材が
コージエライト質の場合を例にあげると、封じ材
スラリーはカオリン、タルク、アルミナより成る
コージエライト組成生原料バツチ40〜60重量部に
対して水40〜60重量部、カルボキシメチルセルロ
ーズ１重量部を含むスラリーより成り、坏土状封
じ材はコージエライト粉末100重量部に対してメ
チルセルローズ１重量部、グリセリン10重量部、
水20〜30重量部を加えて混練されペースト状坏土
にしたもの等を用いることができる。坏土状封じ
材が生粘土、カオリン等を多く含む生原料バツチ
である時、坏土はチクソトロピー特性が強くなる
が、封じ材スラリーによりデイツピング時に付着
する封じ材の量を制御することにより緊密な封止
をするように行う必要がある。 封じ材の導入はまず封じ材スラリーに封じたい
貫通孔端面のフイルムが穴あけされたハニカム構
造体が浸漬され、封じ材スラリーが導入される。
この浸漬の深さにより封じ材導入の深さが決定さ
れるので封じ材の厚さを一定にするためには、こ
の浸漬深さを一定にする必要がある。また外周部
異形セル５は貫通孔の開口面積が小さいこともあ
つて、この封じ材スラリーの導入だけでも完全に
封止される場合もある。封じ材スラリーが導入さ
れたセラミツクハニカム構造体は乾操され、続い
て坏土状封じ材が導入されるが、封じ材スラリー
導入後のハニカム構造体は必ずしも完全に乾燥す
る必要はなく、スラリーの粘度が低く封じ材のハ
ニカム構造体貫通孔隔壁への付着量の少ない場合
にはデイツピングの工程をくり返し行つてもよ
い。坏土状封じ材の圧入はシリンダー内に該ハニ
カム構造体を入れピストンによつて坏土状封じ材
を圧入する方法、坏土状封じ材の上に該ハニカム
構造体を置き、上方から加圧する等の方法を用い
ることができる。 この坏土状封じ材の圧入によりセラミツクハニ
カム構造体開口端面の封止する貫通孔は完全に封
止される。上記の説明の封じ材スラリーと坏土状
封じ材とにより貫通孔の開口端面を封じる様子を
第７図および第８図により説明するとハニカム構
造体の開口端面の所定の貫通孔、すなわち封止さ
れる貫通孔２には開口端面に貼られたフイルム６
に封じ材導入用の穴７があけられ、まず封じ材ス
ラリーへのデイツピングにより封じ材８が貫通孔
隔壁３に付着し、続いて坏土状封じ材９の圧入に
より貫通孔２は完全に封止される。 両端面の封じ材導入がなされたセラミツクハニ
カム構造体は封じ材の材質に応じた温度で焼成さ
れる。封じ材に生原料を含むものは封止されるセ
ラミツクハニカム構造体と同程度の温度で焼成さ
れることが望ましい。特に自動車排ガス中の微粒
子を除去する目的に使用する場合、1300℃以上の
耐熱性を有することが不可欠であり、したがつて
封止に用いる封じ材も少なくとも同程度の焼成温
度が必要である。 以下に本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 直径118mm、長さ152mm、貫通孔の隔壁の厚さ
0.30mm、一平方センチメートル当りの貫通孔数約
31個の形状を有するコージエライト質セラミツク
ハニカム構造体の両端面に粘着性樹脂を含浸させ
た溌水性の紙より成るフイルムを密着させて貼り
付けた。次に市松模様になるように封じたい貫通
孔を直径0.8mmの針治具により両端面とも穴をあ
けるが、穴の大きさは第６図に示すように貫通孔
の開口面積の約50％程度である。この時ハニカム
構造体外周部異形セルは第６図のように一部穴の
あいた状態である。 第１表に示す本発明のNo.１〜４、参考例のNo.
１，２の封じ材スラリーおよび坏土状封じ材を調
整し、穴あけしたハニカム構造体をそれぞれ片面
ずつ封じ材スラリーに封止深さ12mmとなるように
デイツピングした後150℃で乾燥し、次いで直径
125mmのシリンダー内に入れ、その上にそれぞれ
の坏土状封じ材を置いて上から30Kg／cm2の荷重を
かけ片面ずつ開口端面貫通孔の封止を行つた。開
口端面の所定の貫通孔が封止されたそれぞれのハ
ニカム構造体は最高温度1420℃で２時間保持して
焼成されコージエライト質ハニカムフイルタを得
た。得られたコージエライト質ハニカムフイルタ
の貫通孔封止状態について封じ材の開口端面から
の導入深さの測定とハニカム構造体貫通孔に平行
に光線を通した時の光モレの有無によつて評価を
行つた。その結果についても第１表に示す。
【表】 ＊ 光モレ：セラミツクハニカムフイルタの貫通孔
に平行に一方の端面より光線をあて、もう一方の端面で
この光を肉眼で確認する。
実施例 ２ 直径118mm、長さ152mm、貫通孔の隔壁の厚さ
0.43mm、一平方センチメートル当りの貫通孔数約
16個のムライト質ハニカム構造体の両端面に、粘
着性樹脂が塗布されたポリエチレンフイルムを貼
り付け、次に両端面とも市松模様になるように封
止したい貫通孔のピツチに合わせて作成した歯車
をフイルム上を転がしてフイルムに穴をあけた。
この時穴の大きさはハニカム構造体貫通孔の開口
面積の約60％程度であり、外周部異形セルは一部
分のみ穴のあいた状態である。 第２表に示す本発明のNo.５〜７、参考例のNo.３
の封じ材スラリーおよび坏土状封じ材を調整し、
穴あけしたハニカム構造体を貫通孔封止深さ20mm
となるようにそれぞれの封じ材スラリーにデイツ
ピングし、乾燥させた後、直径125mmのシリンダ
ー内に入れそれぞれの坏土状封じ材を30Kg／cm2の
圧力にて圧入した。封じ材導入の終了したハニカ
ム構造体は最高温度1400℃で２時間保持して焼成
された。得られたムライト質ハニカムフイルタの
貫通孔封止状態の評価結果も第２表に示す。
【表】 以上の実施例により明らかなように本発明のセ
ラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法によ
り、セラミツクハニカム構造体の開口端面貫通孔
のより緊密で完全な封止が可能となり、特にセラ
ミツクハニカムフイルタの製造においては既存の
製法に比べ格段と信頼性が高く、緊密に封止さ
れ、耐熱性に優れたセラミツクハニカムフイルタ
を容易に製造する封止方法であつて、デイーゼル
エンジンその他の内燃機関の高温排気ガス中の微
粉炭塵の除去等に極めて有効であり、またその他
ハニカム構造体の強化等広く応用が可能であり産
業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図はセラミツクハニカムフイルタの一例を
示す正面図、第２図は第１図の一部切欠き側面
図、第３図は外周部が強化されたセラミツクハニ
カム構造体の一例を示す正面図、第４図は第３図
の側面の断面図、第５図はハニカム構造体外周付
近異形セルの説明図、第６図はハニカム構造体開
口端面封止におけるフイルム穴あけ状態の説明
図、第７図は封じ材スラリー導入後の封止する貫
通孔端面の状態の説明図、第８図は封じ材スラリ
ーおよび坏土状封じ材導入後の封止する貫通孔端
面の状態の説明図である。 １……ハニカム構造体、２……貫通孔、３……
多孔質セラミツク隔壁、４……貫通孔封じ材、５
……ハニカム構造体外周部異形セル、６……ハニ
カム構造体開口端面に貼られたフイルム、７……
封じ材導入用の穴、８……封じ材スラリーによる
封じ材、９……坏土状封じ材による封じ材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ セラミツクハニカム構造体の開口端面の所定
    の位置の貫通孔をセラミツク材料で封止した後、
    そのセラミツク材料を焼成するセラミツクハニカ
    ム構造体の開口端面封止方法において、封止する
    端面にフイルムを貼りそのフイルムの所定の部分
    に穴をあけ、又はあらかじめ穴をあけたフイルム
    をその穴をセラミツク構造体の所定の貫通穴に合
    せて貼り、封じ材成分を含むスラリーにデイツピ
    ングした後に坏土状封じ材を圧入して封止するこ
    とを特徴とするセラミツクハニカム構造体の開口
    端面封止方法。
JP57163514A 1982-09-20 1982-09-20 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法 Granted JPS5954683A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57163514A JPS5954683A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法
US06/487,028 US4559193A (en) 1982-09-20 1983-04-21 Method of sealing open ends of ceramic honeycomb structural body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57163514A JPS5954683A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5954683A JPS5954683A (ja) 1984-03-29
JPS6358620B2 true JPS6358620B2 (ja) 1988-11-16

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ID=15775306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57163514A Granted JPS5954683A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法

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