KR20050123132A - 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법 및 허니컴 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 허니컴 필터용 기재(1)는, 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지며, 격벽(4)에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀(3)을 갖는 것으로서, 세라믹 다공질체의 50% 세공 지름(D50)을 8.5∼13 ㎛의 범위 내로 하는 동시에, 복수의 셀(3)을 구분하는 격벽(4)의 평균 표면 거칠기를 3.0∼5.5 ㎛의 범위 내로 한 것이다.

Description

허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법 및 허니컴 필터{BASE FOR HONEYCOMB FILTER, METHOD FOR PRODUCING SAME AND HONEYCOMB FILTER}
본 발명은, 허니컴 필터 및 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법에 관한 것으로, 자세히는, 불순물의 제거 성능이 우수한 동시에, 유체 투과량(즉 처리 능력)이 큰 허니컴 필터 및 그와 같은 허니컴 필터의 제조에 적합하게 이용할 수 있는 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 수처리 혹은 의약·식품 분야 등의 광범한 분야에 있어서, 유체(액체, 기체) 중에 혼재하는 현탁 물질, 세균, 분진 등의 불순물을 제거하기 위해서, 세라믹 다공질체를 여재(濾材)로 하는 필터가 이용되고 있다.
상기 필터로서는, 예컨대 도 2에 도시한 바와 같은, 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지고, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀(23)을 갖는(이하, 이러한 형상을 「허니컴형」이라고 함) 허니컴 필터(22)가 범용되고 있다.
상기와 같은 허니컴 필터는, 처리 대상의 유체(피처리 유체)를 복수의 셀 내에 공급하면, 그 유체가 셀 내에서 허니컴 필터를 구성하는 세라믹 다공질체를 투과하여, 그 외주면으로부터 유출할 때에, 현탁 물질 등이 제거된다. 따라서, 허니컴 필터를, 그 외주면 측과 셀 개구 단부면 측을 시일재(O-링 등)에 의해 액밀하게 격리한 상태에서, 케이싱 내에 내장하는 구조로 함으로써, 정화된 유체(정화 종료 유체)를 회수할 수 있다.
또한, 허니컴 필터는, 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지며, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 기재와, 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면에 형성된, 기재보다 평균 세공 지름이 작은 다공질체로 이루어지는 여과막을 구비한 구조가 채용되는 경우가 많다(예컨대, 일본 특허 공개 2001-260117호 공보 및 일본 특허 공개 2001-340718호 공보 참조).
상기와 같은 구조에서는, 여과막의 평균 세공 지름을 불순물의 입자 지름보다 작게 구성함으로써(0.01∼1.0 ㎛ 정도), 불순물의 제거 성능이 확보되는 한편, 기재의 평균 세공 지름을 여과막보다 크게 구성함으로써(1∼수백 ㎛ 정도), 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항을 저하시켜, 유체 투과량을 증대시키는 동시에, 처리 능력을 향상시키는 것이 가능해진다. 즉, 유체 투과량이 크고, 처리 능력이 높은 허니컴 필터를 구성하기 위해서는, 기재의 평균 세공 지름을 가능한 한 크게 구성하면 된다.
그러나, 평균 세공 지름이 큰 기재에 있어서, 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면에, 기재보다 평균 세공 지름이 작은 여과막을 형성하고자 하는 경우에는, 다음과 같은 문제가 있었다.
즉, 허니컴 필터를 제조함에 있어서, 그 여과막은 기재의 격벽의 표면(즉, 셀 내벽)에, 골재 입자를 포함하는 슬러리를 부착시킴으로써 성막체를 얻고, 그 성막체를 건조하여 소성하는 방법에 의해 형성하는 것이 일반적이며, 평균 세공 지름이 작은 여과막을 형성하고자 하는 경우에는, 평균 입자 지름이 작은 골재 입자를 포함하는 슬러리를 이용하여 성막이 이루어진다. 그러나, 평균 세공 지름이 큰 기재의 격벽의 표면(즉, 셀 내벽)에, 평균 입자 지름이 작은 골재 입자를 포함하는 슬러리를 부착시키고자 하면, 기재의 격벽의 표면뿐만 아니라 기재의 세공 내부에까지 슬러리 중의 골재 입자가 들어가, 기재의 세공을 폐색해 버린다. 따라서, 기대하는 만큼 필터의 유체 투과량을 증대시켜, 처리 능력을 향상시킬 수는 없다고 하는 문제가 있었다.
상기한 문제를 피하는 방법으로서, 기재와 여과막 사이에, 기재와 여과막 중간의 평균 세공 지름을 갖는 다공질체로 이루어지는 중간막을 형성하는 방법도 생각할 수 있다. 이 방법에 따르면, 슬러리 중의 골재 입자는 중간막의 표면에서 트랩되기 때문에, 기재의 세공 내부에 슬러리 중의 골재 입자가 들어가는 사태는 방지할 수 있지만, 여과막과 중간막과의 합계 막 두께가 커져, 이 부분에 있어서의 유체의 유동 저항이 커져 버린다. 따라서, 이 방법을 이용하더라도, 필터의 유체 투과량을 증대시켜, 처리 능력을 향상시킬 수는 없었다.
도 1은 허니컴 필터용 기재의 한 실시형태를 모식적으로 도시하는 정면도로, 셀 개구 단부면 측에서 본 구조를 도시하는 것이다.
도 2는 허니컴 필터의 한 실시형태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 불순물의 제거 성능이 우수한 동시에, 유체 투과량이 크고, 처리 능력이 높다고 하는 유리한 효과를 발휘하는 허니컴 필터를 제공하는 것으로, 구체적으로는 그와 같은 허니컴 필터의 제조에 적합하게 이용할 수 있는 허니컴 필터용 기재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 허니컴 필터용 기재를 구성하는 세라믹 다공질체의 50% 세공 지름(d50)을 8.5∼13 ㎛의 범위 내로 하는 동시에, 복수의 셀을 구분하는 격벽의 평균 표면 거칠기를 3.0∼5.5 ㎛의 범위 내로 제어함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 데에 생각이 이르러, 본 발명을 완성시켰다. 즉, 본 발명은, 이하의 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법 및 허니컴 필터를 제공하는 것이다.
[1] 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지며, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 허니컴 필터용 기재로서, 상기 세라믹 다공질체의 50% 세공 지름(d50)이 8.5∼13(㎛)의 범위 내에 있는 동시에, 상기 복수의 셀을 구분하는 격벽의 평균 표면 거칠기가 3.0∼5.5(㎛)의 범위 내에 있는 허니컴 필터용 기재.
(단, 「50% 세공 지름(d50)」이란, 수은 압입법에 의해 측정된 세공 지름으로, 다공질체에 압입된 수은의 누적 용량이 다공질체의 전체 세공 용적의 50%가 되었을 때의 압력으로부터 산출된 세공 지름을 의미함)
[2] 적어도 골재 입자 및 물을 혼합하여 반죽함으로써 배토를 얻고, 상기 배토를, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 허니컴형으로 성형하여 건조함으로써 허니컴 성형체를 얻고, 상기 허니컴 성형체를 소성함으로써 허니컴 필터용 기재를 얻는 허니컴 필터용 기재의 제조 방법으로서, 상기 골재 입자로서, 50% 입자 지름(D50)이 50∼70(㎛)의 범위 내에 있는 동시에, 상기 50% 입자 지름(D50)이, 25% 입자 지름(D25) 및 75% 입자 지름(D75) 사이에서, 하기 식(1) 및 하기 식(2)의 관계를 만족하는 골재 입자를 이용하는 허니컴 필터용 기재의 제조 방법.
0.4 ≤ D25/D50 (1)
D75/D50 ≤ 1.4 (2)
(단, 「x% 입자 지름(Dx)」이란, 체 거르기 방법에 의해 측정된 분말의 입자 지름으로서, 공칭 구멍 직경이 다른 복수의 체를 이용하여, 체의 구멍 직경과 체 상에 있는 분말 질량과의 관계로부터 작성한 입도 분포 곡선에 있어서, 분말의 적산(積算) 질량이 그 전체 질량의 x%가 되는 점의 입자 지름을 의미함)
[3] 상기 골재 입자로서, 상기 50% 입자 지름(D50)이, 상기 허니컴 필터용 기재의 격벽 두께(W) 사이에서, 하기 식(3)의 관계를 만족하는 골재 입자를 이용하는 청구항 2에 기재한 허니컴 필터용 기재의 제조 방법.
D50/W ≤ 0.12 (3)
[4] 상기 [1]에 기재한 허니컴 필터용 기재와, 상기 허니컴 필터용 기재의 상기 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면에 형성된, 상기 기재를 구성하는 세라믹 다공질체보다, 50% 세공 지름(d50)이 작은 다공질체로 이루어지는 중간막과, 상기 중간막의 표면에 형성된, 상기 중간막을 구성하는 다공질체보다 50% 세공 지름(d50)이 작은 다공질체로 이루어지는 여과막을 갖는 허니컴 필터.
본 발명자는, 본 발명의 허니컴 필터를 개발함에 있어서, 우선, 기재와 여과막 사이에, 기재와 여과막의 중간의 평균 세공 지름을 갖는 다공질체로 이루어지는 중간막을 형성하는 방법에 있어서, 여과막과 중간막의 합계 막 두께가 커져, 이 부분에 있어서의 유체의 유동 저항이 커져 버리는 원인에 대해서 검토했다. 그 결과, 종래에는, 중간막의 표면을 가능한 한 평활하게 형성하기 위해서, 중간막을 두껍게 형성하고 있었다고 하는 사실이 판명되었다.
여과막의 기초층이 되는 중간막의 표면은, 여과막에 있어서의 막 결함의 발생을 방지하도록 가능한 한 평활하게 형성할 필요가 있다. 그러나, 종래의 기재의 격벽 표면이 거칠어 요철이 컸던 데에 기인하여, 중간막을 형성함에 있어서는, 우선 격벽의 요철을 매립할 필요가 있었다. 그 위에서 중간막의 표면을 가능한 한 평활하게 형성하기 때문에, 중간막의 막 두께는 두껍게 되지 않을 수가 없었던 것이다.
그래서, 본 발명에 있어서는, 허니컴 필터용 기재를 구성하는 세라믹 다공질체의 50% 세공 지름(d50)을 8.5∼13 ㎛ 범위 내로 하는 동시에, 복수의 셀을 구분하는 격벽의 평균 표면 거칠기를 3.0∼5.5 ㎛의 범위 내로 제어하는 것으로 했다.
이렇게 함으로써, 기재의 격벽 표면이 비교적 평활하게 되어 요철이 작아지기 때문에, 중간막을 형성함에 있어서 격벽의 요철을 매립할 필요가 없어져, 중간막이 얇더라도 그 표면을 평활하게 할 수 있다. 따라서, 여과의 결함 발생을 방지하면서, 여과막과 중간막과의 합계 막 두께를 작게 할 수 있어, 이 부분에 있어서의 유체의 유동 저항을 작게 하는 것이 가능하다. 즉, 필터의 유체 투과량을 증대시켜, 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법 및 허니컴 필터의 실시형태를 구체적으로 설명한다.
(1) 허니컴 필터용 기재
본 발명의 허니컴 필터용 기재는, 예컨대 도 1에 도시하는 허니컴 필터용 기재(1)와 같이, 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지며, 격벽(4)에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀(3)을 갖는 것이다.
허니컴 필터용 기재(이하, 단순히 「기재」라고 하는 경우가 있음)의 형상은, 전술한 바와 같이, 유체의 유로를 이루는 복수의 셀(관통 구멍)을 갖는 허니컴형이라면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 전체적인 형상으로서는 예컨대, 도 1에 도시한 바와 같은 원통형 외에, 사각기둥형, 삼각기둥형 등의 형상을 들 수 있다. 또한, 기재의 셀 형상(셀의 형성 방향에 대하여 수직인 단면에 있어서의 셀 형상)으로서는, 예컨대, 도 1에 도시한 바와 같은 사각형 외에, 원형, 육각형, 삼각형 등의 형상을 들 수 있다.
기재는 통상 세라믹에 의해서 구성된다. 유기 고분자와 비교하여, 물리적 강도, 내구성이 우수하기 때문에 신뢰성이 높고, 내식성이 높으므로 산, 알칼리 등에 의한 세정을 하더라도 열화가 적고, 나아가서는 여과 능력을 결정하는 평균 세공 지름의 정밀한 제어가 가능하기 때문이다. 세라믹의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 도자기 폐재, 알루미늄티타네이트, 리튬알루미늄실리케이트, 탄화규소, 질화규소 혹은 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
기재는 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지는 것인데, 본 발명에서는, 그 50% 세공 지름(d50)이 8.5∼13 ㎛의 범위 내에 있을 필요가 있다. 50% 세공 지름(d50)이 상기 범위 미만인 경우에는, 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항이 커져, 유체 투과량이 감소하여 처리 능력이 저하된다는 점에서 바람직하지 못하다. 한편, 상기 범위를 넘는 경우에는, 기재의 기계적 강도가 저하된다는 점에서 바람직하지 못하다.
한편, 본 발명에서 말하는 「50% 세공 지름(d50)」이란, 수은 압입법에 의해 측정된 세공 지름으로서, 다공질체에 압입된 수은의 누적 용량이 다공질체의 전체 세공 용적의 50%가 되었을 때의 압력으로부터 산출된 세공 지름을 의미한다. 수은 압입법은 하기 식(4)을 원리식으로 하는 세공 지름 측정 방법이며, 구체적으로는, 건조된 다공질체에 대하여 서서히 압력을 상승시키면서 수은을 압입하면, 지름이 큰 세공에서부터 순차 수은이 압입되어 수은의 누적 용량이 증가해 나가, 최종적으로 모든 세공이 수은으로 채워지면, 누적 용량은 평형 상태에 도달한다(그 다공질체의 전체 세공 용적에 상당함). 본 발명에서는, 누적 용량이 다공질체의 전체 세공 용적의 50%가 되었을 때의 압력(P)으로부터 산출된 세공 지름(d)을 「50% 세공 지름(d50)」이라고 규정했다. 이 측정 방법에서는, 「50% 세공 지름(d50)」이 소위 평균 세공 지름이라는 것으로 된다.
d = -γ×cosθ /P (4)
(단, d : 세공 지름, γ : 액체-공기 계면의 표면장력, θ : 접촉각, P : 압력)
본 발명의 허니컴 필터용 기재는, 복수의 셀을 구분하는 격벽의 평균 표면 거칠기가 3.0∼5.5 ㎛의 범위 내에 있을 필요가 있다. 격벽의 평균 표면 거칠기가 상기 범위 미만인 경우에는, 격벽 표면이 필요 이상으로 평활하게 되어, 격벽의 표면에 중간막을 형성할 때에, 격벽 표면에서 중간막이 박리되기 쉽게 된다. 한편, 상기 범위를 넘는 경우에는, 격벽의 표면이 거칠어 요철이 커지기 때문에, 중간막을 형성함에 있어서 우선 격벽의 요철을 매립할 필요가 생겨, 그 위에서 중간막의 표면을 평활하게 하기 위해서는 중간막의 막 두께를 두껍게 형성하지 않을 수 없다. 즉, 중간막 부분에 있어서의 유체의 유동 저항이 커져 버리기 때문에, 최종적으로 얻어지는 허니컴 필터의 유체 투과량이 감소하여, 처리 능력이 저하된다.
한편, 본 발명에서 말하는 「표면 거칠기」란, JIS B0601 「표면 거칠기-정의 및 표시」에 준거하여 측정한 표면 거칠기를 의미한다. 구체적으로는, 거칠기 곡선으로부터 그 평균선의 방향으로 기준 길이만큼 추출하여, 이 기준 길이의 표면 거칠기 곡선을 상기 평균선을 기준으로 하여 접어, 그 표면 거칠기 곡선과 상기 평균선에 의해 둘러싸인 면적을 상기 기준 길이로 나눈 값을 마이크로미터(㎛)로 나타낸 것을 표면 거칠기(Ra)로 규정했다. 또한, 본 발명에서 말하는 「평균 표면 거칠기」란, 허니컴 필터용 기재의 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면 중, 임의로 선택한 10곳에서, 상기한 표면 거칠기(Ra)를 측정하여 그 측정치를 평균한 값으로 했다.
(2) 허니컴 필터용 기재의 제조 방법
본 발명의 허니컴 필터용 기재의 제조 방법은, 적어도 골재 입자 및 물을 혼합하여 반죽함으로써 배토를 얻고, 그 배토를, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 허니컴형으로 성형하여 건조함으로써 허니컴 성형체를 얻고, 그 허니컴 성형체를 소성함으로써 허니컴 필터용 기재를 얻는 것이다.
골재 입자는 기재(소결체)의 주된 구성 성분이 되는 입자이다. 골재 입자의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 코디어라이트, 멀라이트, 알루미나, 도자기 폐재, 알루미늄티타네이트, 리튬알루미늄실리케이트, 탄화규소, 질화규소 혹은 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 있어서는, 골재 입자로서, 50% 입자 지름(D50)이 50∼70 ㎛의 범위 내에 있는 것을 이용할 필요가 있다. 50% 입자 지름(D50)이 상기 범위 미만인 경우에는, 제조되는 기재의 세공 지름이 작아짐으로 인해, 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항이 커져, 유체 투과량이 감소하여 처리 능력이 저하된다는 점에서 바람직하지 못하다.
한편, 상기 범위를 넘는 경우에는, 제조되는 기재의 세공 지름이 커짐으로 인해, 중간막이나 여과막을 형성할 때에, 성막용 슬러리 중의 골재 입자가 기재의 세공 안으로 들어가 버리거나 혹은, 기재의 세공을 투과하여 버리기 때문에, 막 결함을 일으키는 등의 성막 불량이 증가하는 원인이 된다는 점에서 바람직하지 못하다. 또한, 허니컴 성형체의 성형 방법으로서, 골재 입자를 포함하는 배토를 원하는 허니컴 구조(셀 형상, 격벽 두께, 셀 밀도 등)와 상보적인 형상을 갖는 압출용 다이를 이용하여 압출 성형하는 방법을 채용한 경우에, 압출용 다이에 있어서의 기재의 격벽에 상당하는 부분(다이의 슬릿 부분)에 있어서 클로깅(clogging)이 생기기 쉽게 되기 때문에, 압출된 허니컴 성형체에 결함이 다발하여, 허니컴 성형체의 수율이 저하된다는 점에서도 바람직하지 못하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서는, 골재 입자가, 상기한 조건을 만족하는 데 더하여, 50% 입자 지름(D50)이, 허니컴 필터용 기재의 격벽 두께(W)와의 사이에서, 하기 식(3)의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
D50/W ≤ 0.12 (3)
상기 식(3)의 관계를 만족함으로써, 상술한 압출용 다이의 슬릿 부분에 있어서의 클로깅에 기인한, 허니컴 성형체의 수율 저하를 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다. 한편 본 발명에 있어서 「격벽」이라고 할 때는, 기재에 있어서 복수의 셀을 구분하고 있는 부분의 모두를 의미하며, 일정한 두께를 갖고 있는 것에는 한정되지 않는다. 예컨대, 기재의 셀 형상이 원형인 경우에는, 복수의 셀을 구분하고 있는 부분의 두께가 일정하게는 되지 않지만, 이러한 부분도 본 발명에서 말하는 「격벽」에 포함된다. 한편, 복수의 셀을 구분하고 있는 부분의 두께가 일정하지 않은 경우에는, 상기 「격벽 두께(W)」의 정의가 문제가 되는데, 본 발명에 있어서는, 복수의 셀을 구분하고 있는 부분 중, 가장 얇은 부분의 두께를 「격벽 두께(W)」라고 정의하는 것으로 한다.
본 발명의 제조 방법의 특징은, 골재 입자로서, 그 입도 분포가 종래와 비교하여 넓은 것을 굳이 사용한다는 점에 있다. 이러한 골재 입자에는, 입자 지름이 작은 것이 비교적 많이 포함되고 있어, 기재의 격벽의 평균 표면 거칠기를 작게 할 수 있다. 이러한 방법에서는, 기재의 세공 지름 분포도 넓은 것으로 되는데, 소정의 세공 지름을 지님으로써, 유체 중의 불순물을 확실하게 제거하는 기능을 담보해야 하는 여과막과는 달리, 기재의 경우에는 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항이 작고 유체 투과량이 커서 처리 능력이 높다면, 반드시 세공 지름 분포가 예리할 필요는 없다. 따라서, 종래의 제조 방법과 같이, 기재의 세공 지름 분포를 예리하게 하는 것을 목적으로 하여, 골재 입자로서 그 입도 분포가 예리한 것을 사용할 필요는 없을 것으로 생각된다.
구체적으로는, 골재 입자로서, 50% 입자 지름(D50)이, 25% 입자 지름(D25) 및 75% 입자 지름(D75) 사이에서, 하기 식(1) 및 하기 식(2)의 관계를 만족하는 골재 입자를 이용한다.
0.4 ≤ D25/D50 (1)
D75/D50 ≤ 1.4 (2)
상기 식(1)의 관계를 만족하지 않는 경우에는, 입자 지름이 작은 골재 입자의 비율이 지나치게 많아져, 제조되는 기재의 세공 지름이 작아질 우려가 있다. 즉, 제조되는 기재에 있어서, 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항이 커져, 유체 투과량이 감소하여, 처리 능력이 저하된다는 점에서 바람직하지 못하다. 한편, 상기 식(2)의 관계를 만족하지 않는 경우에는, 상술한 압출용 다이의 슬릿 부분에 있어서의 클로깅에 기인하여, 허니컴 성형체의 수율이 저하될 우려가 있다는 점에서 바람직하지 못하다.
한편, 본 발명에서 말하는 「x% 입자 지름(Dx)」이란, 체 거르기 방법에 의해 측정된 분말의 입자 지름으로서, 공칭 구멍 직경이 다른 복수의 체를 이용하여, 체의 구멍 직경과 체 상에 있는 분말 질량과의 관계로부터 작성한 입도 분포 곡선에 있어서, 분말의 적산 질량이 그 전체 질량의 x%가 되는 점의 입자 지름을 의미한다. 구체적으로는, 공칭 구멍 직경이 다른 복수의 체를, 상단일수록 직경이 커지도록 다단으로 겹쳐 쌓은 것을 준비하여, 최상단의 체에 입자 지름의 측정 대상인 분말 시료를 투입하여, 진동기로 15분간 흔들어준 후, 각 단의 체 상에 있는 분말 질량과 그 체의 직경과의 관계로부터 입도 분포 곡선을 작성하여, 분말의 적산 질량이 그 전체 질량의 x%가 되는 점의 입자 지름을 x% 입자 지름(Dx)으로 규정했다. 이 측정 방법에 있어서는, 「50% 입자 지름(D50)」이 소위 평균 입자 지름이라는 것으로 된다.
상기와 같은 50% 입자 지름(D50), 입도 분포를 갖는 골재 입자를 조제하는 방법으로서는 예컨대, 시판되는 세라믹 원료를 그대로 혹은 이것을 분쇄·분급한 것을 골재 입자로 하는 방법, 또는 그와 같은 골재 입자를 2종 이상 이미 상술한 조건을 만족하도록 적절하게 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 제조 방법은, 상술한 바와 같이 골재 입자를 사용하는 것을 제외하고는, 종래 공지의 허니컴 필터용 기재의 제조 방법과 같은 방법을 채용할 수 있다. 우선, 적어도 상술한 바와 같이 골재 입자 및 물을 혼합하여, 반죽함으로써 배토를 얻는다.
한편, 상기 배토에는, 골재 입자 및 물 외에, 필요에 따라서, 기타 첨가제, 예컨대, 유기 바인더나 분산제, 무기 결합재 등을 함유시키더라도 좋다.
유기 바인더는, 소성하기 전의 성형체(배토)에 있어서 겔형으로 되어, 성형체의 기계적 강도를 유지하는 보강제로서의 기능을 하는 첨가제이다. 따라서, 유기 바인더로서는, 성형체(배토)에 있어서 겔화할 수 있는 유기 고분자, 예컨대, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스, 폴리비닐알콜 등을 적합하게 이용할 수 있다.
분산제는, 골재 입자의 분산매인 물에의 분산을 촉진하기 위한 첨가제이다. 분산제로서는 예컨대, 에틸렌글리콜, 덱스트린, 지방산비누, 폴리알콜 등을 이용할 수 있다.
무기 결합재는 골재 입자끼리의 결합을 강화하기 위한 첨가재이며, 평균 입자 지름 10 ㎛ 이하의 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아, 유리 프릿, 장석, 코디어라이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다. 한편, 무기 결합재는 세라믹으로 이루어지는 입자이기는 하지만 본 발명에서 말하는 「골재 입자」에는 포함되지 않는 것으로 한다.
무기 결합재는 골재 입자 100 질량부에 대하여, 10∼35 질량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 10 질량부 미만이면 기재의 강도가 저하된다는 점에서 바람직하지 못하고, 35 질량부를 넘으면 강도는 향상되지만 골재 입자의 간극에 무기 결합재가 머무르기 때문에, 기재 내부의 세공을 폐색하여 유체 투과량을 저하시킬 우려가 있다는 점에서 바람직하지 못하다.
상기 골재 입자, 물 및 유기 바인더 등은 예컨대, 진공토련기 등에 의해 혼합하고, 반죽함으로써, 적당한 점도의 배토로 조제할 수 있다. 그 배토를 허니컴형으로 성형하여 건조함으로써 허니컴 성형체를 얻는다.
성형 방법은 압출 성형, 사출 성형, 프레스 성형 등의 종래 공지의 성형법을 이용할 수 있지만, 그 중에서도, 상술된 바와 같이 조제한 배토를, 원하는 허니컴 구조(셀 형상, 격벽 두께, 셀 밀도 등)와 상보적인 형상을 갖는 압출용 다이를 이용하여 압출 성형하는 방법 등을 적합하게 이용할 수 있다. 건조의 방법도, 열풍 건조, 마이크로파 건조, 유전 건조, 감압 건조, 진공 건조, 동결 건조 등의 종래 공지의 건조 방법을 이용할 수 있지만, 그 중에서도, 허니컴 성형체 전체를 신속하고 또 균일하게 건조할 수 있다는 점에서, 열풍 건조와 마이크로파 건조 또는 유전 건조를 조합한 건조 방법이 바람직하다.
마지막으로, 상술된 바와 같이 하여 얻어진 허니컴 성형체를 소성함으로써 허니컴 필터용 기재를 얻는다. 소성이란, 허니컴 성형체 내의 골재 입자를 소결시켜 치밀화하여, 소정의 강도를 확보하기 위한 조작이다. 소성 조건(온도·시간)은 사용하는 골재 입자의 종류에 따라서 적당한 조건을 선택하면 된다. 예컨대, 탄화규소를 골재 입자로서 이용하는 경우에는 1300∼2300℃의 온도에서, 1∼5시간 정도 소성하는 것이 바람직하다.
한편, 소성하기 전 혹은 소성의 승온 과정에 있어서, 허니컴 성형체 내의 유기물(유기 바인더 등)을 연소시켜 제거하는 조작(하소)을 행하면, 유기물의 제거를 촉진시킬 수 있다는 점에서 바람직하다. 예컨대, 유기 바인더의 연소 온도는 160℃ 정도이기 때문에, 이것을 제거하고 싶은 경우에는, 하소 온도는 200∼1000℃ 정도로 하면 된다. 하소 시간은 특히 한정되지 않지만, 통상은 1∼10시간 정도이다.
(3) 허니컴 필터
본 발명의 허니컴 필터는, 전술한 허니컴 필터용 기재와, 그 허니컴 필터용 기재의 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면에 형성된, 기재를 구성하는 세라믹 다공질체보다 50% 세공 지름(d50)이 작은 다공질체로 이루어지는 중간막과, 그 중간막의 표면에 형성된, 중간막을 구성하는 다공질체보다 50% 세공 지름(d50)이 작은 다공질체로 이루어지는 여과막을 갖는 것이다. 이러한 허니컴 필터는, 격벽의 표면이 비교적 평활하고 요철이 작다고 하는 전술한 허니컴 필터용 기재의 특수한 구조에 의해서, 여과막의 결함 발생을 방지하기 위해서, 중간막을 두껍게 형성할 필요가 없다. 따라서, 중간막 부분에 있어서의 유체의 유동 저항을 작게 할 수 있어, 필터의 유체 투과량을 증대시켜, 처리 능력을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 허니컴 필터는, 전술한 허니컴 필터용 기재의 격벽의 표면에, 종래 공지의 성막법을 이용하여 중간막을 형성하고, 나아가서는, 그 중간막의 표면에 여과막을 형성함으로써 제조할 수 있다. 예컨대, 전술한 허니컴 필터용 기재의 격벽의 표면에, 적어도 골재 입자 및 물(필요에 따라, 또한 유기 바인더, pH 조정제, 계면 활성제 등)을 포함하는 성막용 슬러리를 부착시켜 성막체를 얻고, 그 성막체를 건조하여, 소성하는 방법에 의해 중간막 및 여과막을 형성하면 된다.
또한, 성막용 슬러리에는, 기재를 제조하는 경우와 같은 목적으로 무기 결합재를 함유시키더라도 좋다. 단, 성막용 슬러리에 함유시키는 무기 결합재는 성형용 배토에 함유시키는 것과는 달리, 평균 입자 지름 1 ㎛ 이하의 점토, 카올린, 티타니아 졸, 실리카 졸, 유리 프릿 등을 이용할 수 있으며, 막 강도를 확보한다는 관점에서, 골재 입자 100 질량부에 대하여, 5∼20 질량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
성막법의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 디프 성막법, 일본 특허 공고 소63-66566호 공보에 기재된 여과 성막법 등을 들 수 있다. 골재 입자, 유기 바인더 등은 기재의 제조에 사용한 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 단, 기재, 중간막, 여과막의 순으로 50% 세공 지름(d50)을 작게 해야 할 필요가 있기 때문에, 골재 입자의 50% 입자 지름(D50)은 기재, 중간막, 여과막의 순으로 작게 하는 것이 일반적이다.
실시예
이하, 본 발명의 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법 및 허니컴 필터를, 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 허니컴 필터용 기재와 그 제조 방법, 및 허니컴 필터는 이들 실시예에 의해서 하등 한정되는 것이 아니다.
(각종 물성치의 측정 방법, 각종 평가 방법)
[25% 입자 지름(D25), 50% 입자 지름(D50), 75% 입자 지름(D75)]
공칭 구멍 직경이 다른 복수의 체를, 상단일수록 직경이 커지도록 다단으로 겹쳐 쌓은 것을 준비하여, 최상단의 체에 입자 지름의 측정 대상인 분말 시료를 투입하여, 진동기로 15분간 흔들어준 후, 각 단의 체 상에 있는 분말 질량과 그 체의 직경과의 관계로부터 입도 분포 곡선을 작성하여, 분말의 적산 질량이 그 전체 질량의 25%가 되는 점의 입자 지름을 25% 입자 지름(D25), 50%가 되는 점의 입자 지름을 50% 입자 지름(D50), 75%가 되는 점의 입자 지름을 75% 입자 지름(D75)으로 규정했다. 한편, 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 단순히 「평균 입자 지름」이라고 하는 경우는, 상기 50% 입자 지름(D50)을 의미하는 것으로 한다.
[성형체 수율]
실시예 또는 비교예의 조건으로, 배토를 압출 성형하여 허니컴 성형체를 제조한 경우에 있어서, 허니컴 성형체의 전체 제조수 100개에 대한, 압출용 다이의 슬릿 부분에 있어서의 클로깅에 기인하는 결함이 발생하지 않은 허니컴 성형체(즉, 합격품) 개수의 비율(%)로서 규정했다. 성형체 수율이 90%를 넘는 경우는 양호, 90% 이하인 경우는 약간 불량, 80% 이하인 경우에는 불량으로서 평가했다.
[평균 표면 거칠기]
평균 표면 거칠기에 대해서는, JIS B0601「표면 거칠기-정의 및 표시」에 준거하여 측정한 표면 거칠기(Ra)로부터 산출했다. 거칠기 곡선으로부터 그 평균선의 방향으로 기준 길이만큼 추출하여, 이 기준 길이의 표면 거칠기 곡선을 상기 평균선을 기준으로 하여 접어, 그 표면 거칠기 곡선과 상기 평균선에 의해 둘러싸인 면적을 상기 기준 길이로 나눈 값을 마이크로미터(㎛)로 나타낸 것을 표면 거칠기(Ra)로 규정했다. 이 표면 거칠기(Ra)를 허니컴 필터용 기재의 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면 중, 임의로 선택한 10곳에서 측정하여, 그 측정치를 평균한 값을 평균 표면 거칠기로 규정했다.
[50% 세공 지름(d50)]
50% 세공 지름(d50)에 대해서는 수은 압입법에 의해 측정했다. 실시예 또는 비교예의 허니컴 필터용 기재 또는 허니컴 필터로부터 소정 형상의 시료를 추출하여, 그 시료에 대하여 서서히 압력을 상승시키면서 수은을 압입하고, 그 압입된 수은의 누적 용량이 시료의 전체 세공 용적의 50%가 되었을 때의 압력(P)으로부터 하기 식(4)에 기초하여 산출된 세공 지름(d)을 50% 세공 지름(d50)으로 규정했다.
d = -γ×cosθ /P (4)
(단, d : 기공 직경, γ: 액체-공기 계면의 표면장력, θ : 접촉각, P : 압력)
[최대 세공 지름(dmax), 불순물의 제거 성능]
여과막의 최대 세공 지름(dmax)에 대해서는, ASTM F316에 기재한 에어플로우법에 준거하여 측정했다. 실시예 또는 비교예의 허니컴 필터를 수온 20℃의 물로 습윤하여, 그 물로 습윤된 허니컴 필터의 복수의 셀 내에서, 서서히 압력을 상승시키면서 가압 에어를 보내, 허니컴 필터의 외주면에서 최초로 기포가 확인되었을 때의 에어 압력(P)으로부터 상기 식(4)에 기초하여 산출된 세공 지름(d)을 최대 세공 지름(dmax)으로 규정했다. 최대 세공 지름(dmax)이 1.8 ㎛ 미만인 경우에는 막 결함이 없고 불순물의 제거 성능이 우수한 필터로, 1.8 ㎛ 이상인 경우에는 막 결함이 존재하여, 불순물의 제거 성능이 충분하지 않은 필터로 평가했다.
[평균 막 두께]
중간막, 여과막의 평균막 두께에 대해서는, 측정 현미경(measuring microscope)에 의해 측정한 막 두께로부터 산출했다. 실시예 또는 비교예의 허니컴 필터를 셀 개구 단부면과 평행한 면에서 절단하여, 그 허니컴 필터의 직경 방향을 따라서 1열(44셀)의 막 두께를 각각 측정하여, 그 측정치를 평균한 값을 평균 막 두께로 규정했다.
[투수량, 유체 투과량(처리 능력)]
실시예 또는 비교예의 허니컴 필터를, 수중, 6.7 ㎪ 이하의 감압하에서 2시간 방치하여, 허니컴 필터 내의 기포를 탈기한 후, 차압 4.8∼9.8 ㎪, 온도 25℃의 조건으로, 순수를 허니컴 필터의 복수의 셀 내에 주입하여, 셀 내에서 허니컴 필터의 외주면 측으로 투과시킴으로써 여과하여, 단위 여과 면적, 단위시간당 투수량을 측정했다. 투수량이 1.67 ㎥/hr·㎡ 이상인 경우에는 유체 투과량이 크고 처리 능력이 높은 필터, 1.67 ㎥/hr·㎡ 미만인 경우에는 유체 투과량이 작고 처리 능력이 불충분한 필터로서 평가했다.
(실시예, 비교예)
[허니컴 필터용 기재 및 그 제조 방법]
우선, 골재 입자로서 표 1에 기재된 것을, 무기 결합재로서 평균 입자 지름 3.5 ㎛인 유리 프릿을, 유기 바인더로서 메틸셀룰로오스를, 분산제로서 폴리에틸렌글리콜을 준비했다. 이어서, 골재 입자, 무기 결합재, 물, 유기 바인더, 분산제를, 100 : 11.1 : 13.1 : 3.6 : 0.9의 질량비로 조합하고, 진공토련기에 의해 혼합하여, 반죽함으로써, 적당한 점도의 배토로 조제했다.
상기한 배토를 원하는 허니컴 구조(전체 형상, 셀 형상, 격벽 두께)와 상보적인 형상의 압출용 다이를 갖는, 종래 공지의 압출 성형기에 의해서, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 허니컴형으로 압출 성형하여, 100℃에서 48시간, 열풍 건조함으로써 허니컴 성형체를 얻었다. 이 허니컴 성형체를 전기로로 1300℃에서 2시간, 소성함으로써 허니컴 필터용 기재(이하, 단순히 「기재」라고 함)를 얻었다.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 기재는, 전체적인 형상이, 단부면(셀 개구면) 외경 180 mmφ인 원형, 길이 1000 mm인 원통형이며, 셀 형상은 내접원 직경 2.5 mmφ의 육각형, 격벽 두께(W)가 650 ㎛, 총 셀수가 2000 셀인 것이었다. 이들 기재에 대해서, 50% 세공 지름(d50), 격벽의 평균 표면 거칠기를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
[결과]
표 1에 나타낸 바와 같이, 기재의 원료인 골재 입자의 50% 입자 지름(D50), D25/D50, D75/D50을 본 발명의 제조 방법의 범위 내로 한 실시예 1∼7은, 50% 세공 지름(d50)이 8.5∼13 ㎛, 격벽의 평균 표면 거칠기가 3.0∼5.5 ㎛로 제어된 기재를 얻을 수 있어, 양호한 결과를 보였다. 또한, 허니컴 성형체의 수율도, 90%를 크게 넘고 있어 전혀 문제가 없었다.
또한, 골재 입자의 50% 입자 지름(D50)이 본 발명의 제조 방법의 범위 미만 인 비교예 1∼3은, 얻어지는 기재의 50% 세공 지름(d50)이 8.5 ㎛ 미만으로 되고 있어, 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항이 커지는 것이 예상되었다. 즉, 최종적으로 얻어지는 허니컴 필터의 유체 투과량이 감소하여, 처리 능력이 저하되는 것이 예상되었다.
한편, 골재 입자의 50% 입자 지름(D50)이 본 발명의 제조 방법의 범위를 넘는 비교예 8∼14는, 얻어지는 기재의 50% 세공 지름(d50)이 13 ㎛을 넘고 있어, 중간막이나 여과막을 형성할 때에, 막 결함을 일으키는 등의 성막 불량이 증가할 것이 예상되었다. 그 중에서도, 비교예 8은, 기재의 압출 성형시에, 압출용 다이의 슬릿 부분에 있어서 클로깅을 일으켰기 때문에, 압출된 허니컴 성형체에 결함이 다발하여, 허니컴 성형체의 수율이 90% 이하로 저하되었다. 더욱이, 50% 입자 지름(D50)/격벽 두께(W)의 값이 본 발명의 제조 방법의 범위를 넘는 비교예 13, 14는, 허니컴 성형체의 수율이 80% 이하로 현저히 저하되었다.
더욱이, 골재 입자의 D75/D50의 값이 본 발명의 제조 방법의 범위를 넘는 비교예 1, 4∼7은, 기재의 압출 성형시에, 압출용 다이의 슬릿 부분에서 클로깅을 일으켰기 때문에, 압출된 허니컴 성형체에 결함이 다발하여, 허니컴 성형체의 수율이 90% 이하로 저하되었다.
[허니컴 필터]
상기한 기재에는 이하의 방법에 의해 중간막 및 여과막을 형성하여 허니컴 필터를 얻었다.
우선, 골재 입자로서 평균 입자 지름 3.2 ㎛인 알루미나 입자를, 무기 결합재로서 평균 입자 지름 0.9 ㎛의 유리 프릿을, 유기 바인더로서 메틸셀룰로오스를, 분산제로서 폴리카르복실산염을 준비했다. 이어서, 골재 입자, 무기 결합재, 물, 유기 바인더, 분산제를, 100 : 20 : 400 : 0.5 : 2.0의 질량비로 혼합함으로써, 성막용 슬러리(중간막용)를 조제했다.
또한, 골재 입자로서 평균 입자 지름 0.4 ㎛의 알루미나 입자를, 유기 바인더로서 메틸셀룰로오스를, 분산제로서 폴리카르복실산염을 준비했다. 이어서, 골재 입자, 물, 유기 바인더, 분산제를, 100 : 1000 : 4.0 : 0.2의 질량비로 혼합함으로써, 성막용 슬러리(여과막용)를 조제했다.
계속해서, 일본 특허 공고 소63-66566호 공보에 기재된 여과 성막법을 이용하여, 상기한 기재의 격벽 표면에, 상기한 성막용 슬러리(중간막용)를 부착시켜 성막체를 얻고, 그 성막체를 100℃에서 2시간 열풍 건조하고, 전기로로 1350℃에서 2시간 소성하는 방법에 의해 중간막을 형성했다.
또, 일본 특허 공고 소63-66566호 공보에 기재된 여과 성막법을 이용하여, 상기한 기재의 격벽의 표면에 형성된 중간막의 표면에, 상기한 성막용 슬러리(여과막용)를 부착시켜 성막체를 얻고, 그 성막체를 100℃에서 24시간 열풍 건조하고, 전기로로 1300℃에서 2시간 소성하는 방법에 의해 여과막을 형성하여, 허니컴 필터(이하, 단순히 「필터」라고 함)를 얻었다.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 필터는, 중간막 및 여과막이 표 2에 기재된 평균 막 두께, 50% 세공 지름(d50)을 갖는 것이었다. 이들 필터에 대해서, 여과막의 최대 세공 지름(dmax), 투수량을 평가한 결과를 표 2에 나타낸다.
(결과)
표 2에 나타낸 바와 같이, 50% 세공 지름(d50), 격벽의 평균 표면 거칠기가 본 발명의 범위 내인 기재를 이용한 실시예 1∼7의 필터는, 투수량이 1.67 ㎥/hr·㎡ 이상, 여과막의 최대 세공 지름이 1.8 ㎛ 미만으로, 불순물의 제거 성능, 유체 투과량(즉 처리 능력) 모두 양호한 결과를 보였다.
또한, 50% 세공 지름(d50)이 본 발명의 범위 미만인 기재를 이용한 비교예 2, 3의 필터는, 유체가 기재 내부를 투과할 때의 유동 저항이 커지므로, 투수량이 1.67㎥/hr·㎡ 미만이 되었다. 즉, 유체 투과량이 감소하여, 처리 능력이 저하되었다.
더욱이, 격벽의 평균 표면 거칠기가 본 발명의 범위를 넘는 기재를 이용한 비교예 9∼12의 필터는, 기재의 격벽의 표면이 거칠어 요철이 크기 때문에, 비교예 9, 11의 필터와 같이, 중간막을 얇게 형성하면, 여과막에 있어서 막 결함이 발생했다. 즉, 여과막의 최대 세공 지름(dmax)이 1.8 ㎛ 이상으로 되어 버려, 불순물의 제거 성능이 불충분한 것이었다. 이러한 사태를 방지하기 위해서는, 비교예 10, 12의 필터와 같이, 중간막의 막 두께를 두껍게 형성할 필요가 있지만, 그와 같은 필터는 중간막 부분에 있어서의 유체의 유동 저항이 크다. 즉, 비교예 10, 12의 필터는, 투수량이 1.67㎥/hr·㎡ 미만으로 되어 버려, 유체 투과량이 작고, 처리 능력도 낮은 것이었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 허니컴 필터용 기재는, 격벽의 표면이 비교적 평활하고, 요철이 작기 때문에, 중간막을 형성함에 있어서, 격벽의 요철을 매립할 필요가 없어, 중간막이 얇더라도 그 표면을 평활하게 할 수 있다. 이것은, 여과막의 결함 발생을 방지하면서, 여과막과 중간막과의 합계 막 두께를 작게 할 수 있어, 이 부분에 있어서의 유체의 유동 저항을 작게 하는 것이 가능한 것을 의미한다. 즉, 본 발명의 허니컴 필터용 기재는, 불순물의 제거 성능이 우수한 동시에, 유체 투과량이 크고, 처리 능력이 높은 허니컴 필터의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 다수의 세공을 갖는 세라믹 다공질체로 이루어지며, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 허니컴 필터용 기재로서,
    상기 세라믹 다공질체의 50% 세공 지름(d50)이 8.5∼13(㎛)의 범위 내에 있는 동시에, 상기 복수의 셀을 구분하는 격벽의 평균 표면 거칠기가 3.0∼5.5(㎛)의 범위 내에 있는 것인 허니컴 필터용 기재.
    (단, 「50% 세공 지름(d50)」이란, 수은 압입법에 의해 측정된 세공 지름으로서, 다공질체에 압입된 수은의 누적 용량이 다공질체의 전체 세공 용적의 50%가 되었을 때의 압력으로부터 산출된 세공 지름을 의미함)
  2. 적어도 골재 입자 및 물을 혼합하여 반죽함으로써 배토를 얻고, 상기 배토를, 격벽에 의해서 구분되어 유체의 유로를 이루는 복수의 셀을 갖는 허니컴형으로 성형하여 건조함으로써 허니컴 성형체를 얻고, 상기 허니컴 성형체를 소성함으로써 허니컴 필터용 기재를 얻는 허니컴 필터용 기재의 제조 방법으로서,
    상기 골재 입자로서, 50% 입자 지름(D50)이 50∼70(㎛)의 범위 내에 있는 동시에, 상기 50% 입자 지름(D50)이, 25% 입자 지름(D25) 및 75% 입자 지름(D75)과의 사이에서, 하기 식(1) 및 하기 식(2)의 관계를 만족하는 골재 입자를 이용하는 것인 허니컴 필터용 기재의 제조 방법.
    0.4 ≤ D25/D50 (1)
    D75/D50 ≤ 1.4 (2)
    (단, 「x% 입자 지름(Dx)」이란, 체 거르기 방법에 의해 측정된 분말의 입자 지름으로서, 공칭 구멍 직경이 다른 복수의 체를 이용하여, 체의 구멍 직경과 체 상에 있는 분말 질량과의 관계로부터 작성한 입도 분포 곡선에 있어서, 분말의 적산(積算) 질량이 그 전체 질량의 x%가 되는 점의 입자 지름을 의미함)
  3. 제2항에 있어서, 상기 골재 입자로서, 상기 50% 입자 지름(D50)이, 상기 허니컴 필터용 기재의 격벽 두께(W)와의 사이에서, 하기 식(3)의 관계를 만족하는 골재 입자를 이용하는 것인 허니컴 필터용 기재의 제조 방법.
    D50/W ≤ 0.12 (3)
  4. 제1항에 기재한 허니컴 필터용 기재와, 상기 허니컴 필터용 기재의 상기 복수의 셀을 구분하는 격벽의 표면에 형성된, 상기 기재를 구성하는 세라믹 다공질체보다 50% 세공 지름(d50)이 작은 다공질체로 이루어지는 중간막과, 상기 중간막의 표면에 형성된, 상기 중간막을 구성하는 다공질체보다 50% 세공 지름(d50)이 작은 다공질체로 이루어지는 여과막을 갖는 허니컴 필터.
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