KR100704221B1

KR100704221B1 - 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법 및 탄화규소질허니컴 구조체

Info

Publication number: KR100704221B1
Application number: KR20067007231A
Authority: KR
Inventors: 마사시 하라다; 슈이치 이치카와; 아이코 오츠카; 아츠시 가네다; 야스시 노구치
Original assignee: 니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2007-04-09
Also published as: DE102004043250B4; WO2005030675A1; CN1324226C; JP4528263B2; CN1609417A; US20070298958A1; US7524450B2; JPWO2005030675A1; DE102004043250A1; EP1679294B1; US7132066B2; KR20060096040A; EP1679294A4; BE1016207A3; US20050069675A1; EP1679294A1

Abstract

본 발명은 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물로부터 재생된 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용한 허니컴 구조체의 제조 방법으로서, 상기 재생 원료가 평균 입자 직경 10∼300 ㎛로 분쇄된 것인 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따르면, 탄화규소질 허니컴 구조체를 제조하는 데에 있어서 문제가 되고 있던 보이드나 조대 입자 등의 구조 결함이 쉽게 형성되지 않아 우수한 강도나 균일한 열전도를 갖는 탄화규소질 허니컴 구조체를 얻을 수 있다. 또한, 이미 한번 혼련이 행해져 있는 것을 출발 원료의 일부로서 사용하고 있기 때문에, 혼련 시간을 단축시킬 수도 있다.

Description

탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법 및 탄화규소질 허니컴 구조체{METHOD FOR MANUFACTURING SILICON CARBIDE BASED HONEYCOMB STRUCTURE AND SILICON CARBIDE BASED HONEYCOMB STRUCTURE}

본 발명은 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법 및 탄화규소질 허니컴 구조체에 관한 것이다.

최근, 디젤 기관으로부터 배출되는 미립자를 포집하는 디젤 미립자 필터(DPF)나 자동차 배기 가스를 정화하는 촉매를 담지하기 위한 촉매 담체 등의 여러 가지 분야에서 내열성, 내식성이 우수한 세라믹으로 이루어진 허니컴 구조체가 이용되고 있다.

이러한 허니컴 구조체는 다공질의 격벽에 의해 구획된 축 방향으로 관통하는 복수의 셀을 갖는 것으로서, 통상은 세라믹 원료 분말, 바인더, 물 등을 혼련(kneading)하여 얻어진 혼련토를 연속 압출 성형기에 의해 허니컴 형상으로 압출 성형함으로써 허니컴 성형체를 얻고, 또한, 이 허니컴 성형체를 건조시켜 소성함으로써 제조된다.

그런데, 상기한 바와 같은 허니컴 구조체의 제조 공정에 있어서는 성형 또는 건조시에 셀의 변형이나 크랙 등의 불량이 발생하여 제품이 되지 않고서 회수되는 미건조 성형체나 건조 성형체의 불량품이 적지 않게 발생한다. 따라서, 원료에 대한 수율을 향상시켜, 제품 수율의 저하를 방지한다고 하는 관점에서, 이들 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물을 재생 원료로서 성형체의 성형에 재이용하는 것이 바람직하다.

종래, 그러한 재생 원료를 사용한 허니컴 구조체의 제조 방법으로서, 코디어라이트질의 허니컴 구조체에 관한 것이 몇 가지 알려져 있다. 코디어라이트질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물로부터 재생된 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용하여 새롭게 허니컴 구조체를 제조하는 경우에는, 원래의 출발 원료(재생 원료를 포함하지 않는 원료)를 이용하여 제조된 코디어라이트질 허니컴 구조체에 비하여 열팽창계수가 커지고, 내열 충격성이 저하되는 경향이 있다.

이 때문에, DPF나 배기 가스 정화용 촉매 담체와 같이 높은 내열 충격성이 요구되는 제품에 적용시키고자 하는 경우에는 열팽창계수의 증대를 억제하는 방안이 필요하고, 예컨대, 특허 문헌 1에 기재된 제조 방법에서는 재생 원료의 코디어라이트 반응성비 R(=프로토엔스타타이트(protoenstatite)/코디어라이트)이 0.3 이하가 되도록 함으로써 저열팽창 특성을 갖는 제품을 얻을 수 있도록 하고 있다.

또한, 특허 문헌 2에 기재된 제조 방법에서는 미소성의 재생 원료를 분쇄하여 분쇄물을 제작하고, 그 분쇄물로부터 직경 1 ㎜ 미만의 분쇄물을 제거하며, 남은 분쇄물만을 사용하여 제품의 제조를 행함으로써 열팽창계수의 증대를 억제하고 있다. 또한, 특허 문헌 3에 기재된 제조 방법에서는 미소성의 재생 원료 속에 함유 되는 바인더 중 적어도 일부를 재생 원료로부터 제거함으로써 분쇄하기 쉽게 하여, 재생 원료의 입자를 변질시키지 않고서 분쇄함으로써 열팽창계수의 증대를 억제하고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공고 평성 제3-72032호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평성 제8-119726호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2000-302533호 공보

상기 종래 기술은 모두 코디어라이트질의 허니컴 구조체에 관한 것이지만, 최근에는 DPF나 촉매 담체용 허니컴 구조체에 내열성이 우수한 탄화규소질의 허니컴 구조체를 사용하는 경우가 증가하고 있다. 일반적으로, 탄화규소질 허니컴 구조체는 탄화규소 분말에 필요에 따라 금속규소 분말을 첨가하여 물이나 바인더와 함께 혼련하고, 얻어진 혼련토를 허니컴 형상으로 압출 성형하여 그것을 건조, 소성 함으로써 제조되지만, 탄화규소 분말이나 금속규소 분말은 수분을 함유하면 응집하기 쉽기 때문에, 보이드(void)나 조대 입자 등의 구조 결함이 발생하여 강도나 열전도율이 저하되기 쉽다고 하는 문제가 있다.

그래서, 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조에 있어서도 코디어라이트질 허니컴 구조체의 제조에 이용되는 상기 종래 기술과 같이, 이미 한번 혼련이 행해져 있는 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용할 수 있으면, 탄화규소 분말이나 금속규소 분말의 분산성이 향상되어 상기한 바와 같은 구조 결함의 발생을 완화시킬 수 있게 될 가능성이 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물로부터 재생된 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용함으로써, 원료 중의 탄화규소 분말이나 금속규소 분말의 응집을 방지하고, 원료의 분산성을 높여 우수한 강도나 균일한 열전도를 갖는 탄화규소질 허니컴 구조체를 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물로서 이미 한번 혼련이 행해진 것으로부터 재생된 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용한 허니컴 구조체의 제조 방법으로서, 상기 재생 원료가 평균입자 직경 10∼300 ㎛로 분쇄되어 있는 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법(제1 제조 방법)이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 이미 한번 혼련이 행해진 미분쇄의 탄화규소질 허니컴 구조체와 신규 원료를 출발 원료로 하여, 이것에 물을 첨가하여 분쇄하면서 혼련하고, 얻어진 혼련토를 이용하여 새롭게 탄화규소질 허니컴 구조체를 제조하는 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법(제2 제조 방법)이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 중 어느 하나의 제조 방법에 의해 제조된 탄화규소질 허니컴 구조체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물, 즉 이미 한번 혼련이 행해져 있는 것을 원료의 일부로서 사용하기 때문에, 이러한 회수물을 사용하지 않고 원래의 출발 원료만을 사용한 경우에 비하여 원료 중의 탄화규소 분말이나 금속규소 분말의 분산성이 향상되어 이들 분말의 응집이 방지된다. 그 때문에, 탄화규소질 허니컴 구조체를 제조하는 데에 있어서 문제가 되고 있던 보이드나 조대 입자 등의 구조 결함이 쉽게 형성되지 않고, 우수한 강도나 균일한 열전도를 갖는 탄화규소질 허니컴 구조체를 얻을 수 있다. 또한, 이미 한번 혼련이 행해져 있는 것을 출발 원료의 일부로서 사용하고 있기 때문에, 혼련 시간을 단축시킬 수도 있다.

본 발명의 제1 제조 방법은 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물로부터 재생된 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용한 허니컴 구조체의 제조 방법으로서, 상기 재생 원료가 평균 입자 직경 10∼300 ㎛로 분쇄되어 있는 것이다.

탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물이란, 구체적으로 성형 또는 건조시에 셀의 변형이나 크랙 등의 불량이 발생하여 제품이 되지 않고 회수되는 미건조 성형체나 건조 성형체 또는 가공에 의한 절단 여유분 등이다. 이들은 이미 한번 혼련된 원료로 이루어지는 것으로서, 원료인 탄화규소 분말이나 금속규소 분말 주위에 바인더나 조공재(造孔材) 등이 있으며, 분말끼리 응집하기 어려운 상태로 되어 있다.

이 때문에, 이러한 회수물을 분쇄하는 것 등에 의해 재생한 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용하면, 탄화규소 분말이나 금속규소 분말의 분산성이 향상되어 이들 분말의 응집이 방지되고, 보이드나 조대 입자 등의 구조 결함이 쉽게 형 성되지 않게 되어 결과적으로 우수한 강도나 균일한 열전도를 갖는 탄화규소질 허니컴 구조체를 얻을 수 있다. 또한, 이미 한번 혼련이 행해져 있는 것을 출발 원료의 일부로서 사용하고 있기 때문에, 혼련 시간을 단축시키는 것도 가능해진다.

회수물의 분쇄 방법으로서는 건식 분쇄 방법과 습식 분쇄 방법이 있다. 건식 분쇄 방법으로서는 햄머 밀(hummer mill), 디신터(disinter), 레이몬드 밀(Raymond mill), 톱니가 부착된 롤 크러셔, 파형 롤 크러셔, 임팩트 크러셔 등을 사용한 방법을 들 수 있다.

본 발명의 제1 제조 방법에 있어서는 재생 원료의 평균 입자 직경은 10∼300 ㎛로 한다. 본 발명과 같은 재생 원료를 사용한 경우, 응집은 쉽게 일어나지 않지만, 재생 원료의 입자 직경이 평균 입자 직경 300 ㎛를 초과하는 커다란 것이면, 신규 원료와 재생 원료와의 경계에 강도적으로 약한 지점이 발생하여 결과적으로 허니컴 구조체의 강도를 열화시키게 된다. 또한, 재생 원료를 평균 입자 직경 10 ㎛ 미만으로까지 분쇄하게 되면, 분쇄 효율이 나쁘고, 비용이 들게 될 뿐만 아니라 분쇄 설비의 마모가 커져 불순물의 혼입이 많아질 우려가 있다.

또한, 재생 원료로서는 디신터, 레이몬드 밀 등으로 분쇄한 분쇄물을 그대로 사용하여도 좋지만, 체로 쳐서 가려내어 입도를 고르게 함으로써 혼련성이 높아져서 불량을 감소시킬 수 있다. 출발 원료 전체에서 재생 원료가 차지하는 비율로서는 50 질량% 이하가 바람직하다. 재생 원료의 비율이 50 질량%보다 많으면 혼련토의 가소성이 저하되어 압출 성형시에 흠집이나 변형 등의 불량이 발생하기 쉬워지기 때문이다.

본 발명의 제2 제조 방법은 미분쇄의 탄화규소질 허니컴 구조체와 신규 원료를 출발 원료로 하여, 이것에 물을 첨가하여 분쇄하면서 혼련하고, 얻어진 혼련토를 이용하여 새롭게 탄화규소질 허니컴 구조체를 제조하는 것이다. 이 제2 제조 방법도 상기 제1 제조 방법과 마찬가지로 이미 한번 혼련된 원료로 이루어진 것을 출발 원료의 일부로서 사용하는 것으로서, 상기 제1 제조 방법과 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 이 제조 방법에 있어서는 미분쇄의 탄화규소질 허니컴 구조체를 신규 원료와 혼합하기 전에 미리 분쇄하는 것은 하지 않고, 신규 원료와 혼련하면서 습식으로 분쇄를 행한다.

습식 분쇄 방법으로서는 믹서를 사용한 방법이 일반적이다. 적합한 믹서로서는 아이리히(Eirich)사에서 제조한 인텐시브 믹서(Intensive Mixer)를 들 수 있다. 믹서에 의한 분쇄와 혼련은 신규 원료와 미분쇄의 탄화규소질 허니컴 구조체를 팬 속에 넣고, 교반기를 회전시켜 상기 허니컴 구조체를 분쇄하면서, 신규 원료와 혼합한다. 상기 허니컴 구조체는 탄화규소 분말과 바인더, 조공재, 조제(助劑) 등의 보조 원료를 한번 혼련하여 성형된 것이기 때문에, 신규 원료와 습식으로 혼합했을 때에도 건식으로 혼합했을 때와 마찬가지로 탄화규소 입자나 금속규소 입자가 응집되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 습식에 의한 분쇄와 혼련시에는 물 이외에 바인더를 첨가하여도 좋다. 출발 원료 전체에서 미분쇄 탄화규소 허니컴 구조체가 차지하는 비율로서는 50 질량% 이하가 바람직하다. 미분쇄 탄화규소 허니컴 구조체의 비율이 50 질량%보다 많으면 혼련토의 가소성이 저하되어 압출 성형시에 흠집이나 변형 등의 불량이 발생하기 쉬워지기 때문이다.

본 발명의 탄화규소 허니컴 구조체는 상기 제1 제조 방법 또는 제2 제조 방법에 의해 제조된 것으로서, 우수한 강도나 균일한 열전도를 갖고 있기 때문에, DPF나 배출 가스 정화용 촉매 담체 등으로서 적합하게 사용할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

(실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 2)

평균 입자 직경 48 ㎛의 탄화규소 분말과 금속규소 분말을 80:20의 비율(질량비)로 혼합하여 이것에 조공재로서 전분을 첨가하고, 메틸셀룰로오스(바인더), 계면활성제, 조제 및 물을 더 첨가하여 혼련기(kneader)를 이용하여 혼련하였다. 바인더는 탄화규소 분말과 금속규소 분말과의 합량을 100 질량%로 했을 때에 외배(外配)로 10 질량% 첨가하였다. 얻어진 혼련토로부터 압출 성형기에 의해 허니컴 성형체를 압출 성형하고, 이것을 마이크로파 건조시킨 후, 120℃에서 30분간 더 열풍 건조시켰다. 이렇게 해서 얻어진 허니컴 건조체를 해머를 이용하여 굵게 분쇄한 후, 디신터로써 미분쇄하여 149 ㎛ 직경의 체를 통과시켜 가려냄으로써, 평균 입자 직경 50 ㎛의 입자를 얻어, 이것을 재생 원료로 하였다.

다음에, 평균 입자 직경 48 ㎛의 탄화규소 분말과 금속규소 분말을 80:20의 비율(질량비)로 혼합한 신규 원료와, 상기 재생 원료를 재생 원료가 차지하는 비율이 각각 0 질량%(신규 원료만), 10 질량%, 30 질량%, 50 질량%, 60 질량%, 100 질 량%(재생 원료만)가 되도록 배합하여 이것에 조공재로서 전분을 첨가하고, 메틸셀룰로오스(바인더), 계면활성제, 조제 및 물을 더 첨가하여 혼련기를 이용하여 혼련하였다. 이 때의 바인더 첨가량은 표 1에 나타내는 바와 같으며, 수치는 재생 원료에 대한 외배비로 나타내고 있다. 얻어진 혼련토에 대해서 가소성을 측정한 후, 이 혼련토로부터 압출 성형기에 의해 허니컴 성형체를 압출 성형하고, 이것을 마이크로파 건조시킨 후, 120℃에서 30분간 더 열풍 건조시켰다. 이와 같이 건조시킨 후, 얻어진 허니컴 건조체를 1450℃에서 2시간 소성하고, 단부면 35 ㎜×35 ㎜, 길이 254 ㎜, 격벽 두께 300 ㎛, 셀 밀도 45∼50개/㎠의 탄화규소질 허니컴 구조체를 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 탄화규소질 허니컴 구조체에 대해서 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 또한, 기공율 및 평균 세공은 수은 포라시미터(porosimeter)(시마즈세이사꾸쇼에서 제조한 AUTORORE)로 측정하고, 3점 굽힘 강도는 허니컴 구조체의 막면을 잘라내어 측정하였다. 열전도율은 정상법(측정 장치: ULVAC-RIKO제 GH-1S)으로 측정하였다.

결과는 표 1에 나타내는 바와 같으며, 재생 원료를 사용한 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 2는, 재생 원료를 사용하지 않고 신규 원료만으로 제작된 비교예 1에 비하여 고강도이며 열전도율이 높았다. 이것은 이미 한번 혼련이 행해져 있는 재생 원료를 사용함으로써 분산성이 향상되고, 탄화규소 분말이나 금속규소 분말의 응집이 억제되었기 때문이라고 생각된다. 단, 재생 원료만으로 제작된 비교예 2에 대해서는 실시예 1 내지 실시예 4에 비하여 혼련토의 가소성이 낮아 압출 성형할 때에 성형체에 흠집, 변형 등의 불량을 발생시킬 가능성이 있다.

(실시예 5 내지 실시예 7, 비교예 3 및 비교예 4)

재생 원료를 제작할 때의 미분쇄 공정을 디신터 대신에 레이몬드 밀로 행한 것 이외에는 상기 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 2와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하고, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 2에 나타내는 바와 같고, 레이몬드 밀을 이용한 경우도 디신터를 이용한 경우와 거의 같은 결과가 되며, 재생 원료를 사용함으로써 탄화규소 분말이나 금속규소 분말의 분산성이 향상되고 있다고 생각된다. 또한, 재생 원료의 비율이 50 질량%를 초과하면 혼련토의 가소성이 저하되는 점도 디신터를 이용한 경우와 마찬가지였다.

(실시예 8 내지 실시예 10)

재생 원료를 사용하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작할 때에 바인더를 첨가하지 않은 것 이외에는 상기 실시예 5 내지 실시예 7, 비교예 3 및 4와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하고, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 3에 나타낸 바와 같고, 바인더를 첨가한 경우와 거의 같은 결과가 되었다. 이것은 재생 원료의 제작시에 첨가한 바인더가 120℃에서의 건조를 거쳐도 소실되지 않고 그 특성을 유지하여 재생 원료 속에 존재하고 있었기 때문에, 새롭게 바인더를 첨가하지 않더라도 소정의 특성을 얻을 수 있었던 것으로 생각된다.

(실시예 11 내지 실시예 16, 비교예 5 및 비교예 6)

재생 원료의 평균 입자 직경을 10 내지 1000 ㎛의 범위에서 변화시킨 것 이외에는 상기 실시예 5 내지 실시예 7, 비교예 3 및 비교예 4와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하고, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 4에 나타낸 바와 같으며, 평균 입자 직경이 10∼300 ㎛ 범위의 재생 원료를 사용한 실시예 11 내지 실시예 16에 비하여 평균 입자 직경이 300 ㎛를 초과하는 비교예 5 및 비교예 6은 3점 굽힘 강도가 크게 뒤떨어지고 있었다. 이것은 재생 원료의 입자 직경이 조대해지면, 신규 원료와의 혼련성이 나빠지기 때문에, 강도가 저하된 것으로 생각된다.

(실시예 17 내지 실시예 19)

재생 원료를 사용함에 따른 분산성 향상 효과를 이용하여 신규 원료와 혼련할 때의 혼련 시간의 단축을 도모하였다. 재생 원료와 신규 원료와의 혼련 시간을 각각 60분간, 30분간, 20분간으로 한 것 이외에는 상기 실시예 5 내지 실시예 7, 비교예 3 및 비교예 4와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하고, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 5에 나타낸 바와 같으며, 어느 혼련 시간으로 제작한 것도 기공 특성, 강도 및 열 특성에 큰 차이는 없고, 재생 원료를 사용함으로써, 혼련 시간의 단축화를 도모할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

(실시예 20 내지 실시예 23)

재생 원료를 제작할 때의 건조 온도를 실온∼1400℃의 범위에서 변화시켜 재생 원료의 재이용 실험을 행하였다. 건조 시간은 30분간으로 하고, 신규 원료와 혼합할 때의 재생 원료가 차지하는 비율은 30 질량%로 하며, 표 6에 나타낸 바와 같이 건조 온도가 높아짐에 따라 신규 원료와의 혼합시에 첨가하는 바인더의 첨가량을 증가시켰다. 재생 원료를 제작할 때의 건조 온도가 높아질수록 바인더의 산화에 의한 열화가 일어나기 쉬워지기 때문에, 그것을 보충해야만 하기 때문이다. 또한, 실온에서 건조(방치)한 것(실시예 20)에 대해서는 재생 원료를 제작할 때에 첨가한 바인더가 거의 그대로 남아 있다고 가정하고, 새로운 바인더의 첨가는 행하지 않았다. 이상의 조건 이외에는 상기 실시예 5 내지 실시예 7, 비교예 3 및 비교예 4와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하고, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 6에 나타내는 바와 같으며, 각각의 기공 특성, 강도 및 열 특성에 큰 차이는 보이지 않았다.

(실시예 24 및 실시예 25)

상기 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 2와 마찬가지로 하여 분쇄를 행하기 전 단계의 허니컴 건조체를 얻어, 이것을 분쇄하지 않고 신규 원료와 혼합하였다. 이 혼합물 속에 차지하는 허니컴 건조체의 비율은 각각 10 질량%, 30 질량%로 하였지만, 허니컴 건조체만으로 정확한 양으로 계량하는 것은 곤란하기 때문에, 허니컴 건조체를 굵게 분쇄한 것을 첨가하여 미세하게 조정하였다. 이들 고체 원료에 물을 첨가하여, 아이리히사에서 제조한 인텐시브 믹서로 분쇄하면서 혼련을 행하였다. 또한, 실시예 24에 대해서는 이 혼련시에 바인더를 첨가하였다. 이 인텐시브 믹서에 의한 혼련을 행한 후, 토련기를 통해서 혼련토를 얻고, 이것을 이용하여 상기 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 2와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하며, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 7에 나타낸 바와 같으며, 건식으로 분쇄한 재생 원료를 사용한 경우와 큰 차이는 없었다. 또한, 상기 인텐시브 믹서에 의한 혼련시의 혼련 시간은 3분간으로서, 제조 프로세스의 단시간화를 도모할 수 있다.

(실시예 26)

상기 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 2와 마찬가지로 하여 건조를 행하기 전 단계의 허니컴 성형체를 얻고, 이것을 실온에서 방치만하여 수분이 아직 함유된 상태에서 신규 원료와 혼합하였다. 이 혼합물 속에 차지하는 허니컴 성형체의 비율은 30 질량%로 하였지만, 허니컴 성형체만으로 정확한 양으로 계량하는 것은 곤란하기 때문에, 허니컴 성형체를 굵게 분쇄한 것을 첨가하여 미세하게 조정하였다. 이들 고체 원료에 물과 바인더를 첨가하고, 아이리히사에서 제조한 인텐시브 믹서로 분쇄하면서 혼련을 행하였다. 이 인텐시브 믹서에 의한 혼련을 행한 후, 토련기를 통해 혼련토를 얻고, 이것을 이용하여 상기 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 2와 마찬가지로 하여 탄화규소질 허니컴 구조체를 제작하며, 마찬가지로 기공율, 평균 세공 직경, 3점 굽힘 강도 및 열전도율을 측정하였다. 결과는 표 8에 나타낸 바와 같으며, 건식으로 분쇄한 재생 원료를 사용한 경우와 큰 차이는 없었다. 또한, 상기 인텐시브 믹서에 의한 혼련시의 혼련 시간은 3분간으로서, 제조 프로세스의 단시간화를 도모할 수 있었다.

본 발명은 디젤 엔진 배기 가스와 같은 먼지를 함유한 유체 속에 함유되는 입자형 물질을 포집 제거하기 위한 필터(DPF)나 배기 가스 중의 유해 물질을 정화하는 촉매 성분을 담지하기 위한 촉매 담체의 제조에 적합하게 적용할 수 있다.

Claims

탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 과정에서 발생하고 상기 허니컴 구조체의 출발 원료에서 유래되는 회수물로서 이미 한번 혼련이 행해진 것으로부터 재생된 재생 원료를 출발 원료의 일부로서 사용한 허니컴 구조체의 제조 방법으로서, 상기 재생 원료는 평균 입자 직경 10 내지 300 ㎛로 분쇄된 것인 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 출발 원료 전체에서 상기 재생 원료가 차지하는 비율은 50 질량% 이하인 것인 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법.
이미 한번 혼련이 행해진 미분쇄의 탄화규소질 허니컴 구조체와 신규 원료를 출발 원료로 하며, 이것에 물을 첨가하여 분쇄하면서 혼련하고, 얻어진 혼련토를 이용하여 새롭게 탄화규소질 허니컴 구조체를 제조하는 것인 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 출발 원료 전체에서 상기 미분쇄의 탄화규소질 허니컴 구조체가 차지하는 비율은 50 질량% 이하인 것인 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 바인더를 더 첨가하여 혼련을 행하는 것인 탄화규소질 허니컴 구조체의 제조 방법.
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