WO2003067042A1 - Filtre a nids d'abeille pour la decontamination des gaz d'echappement - Google Patents

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Description

明細書 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ 関連出願の記載
本出願は、 2 0 0 2年 2月 5日に出願された日本国特許出願 2 0 0 2 _ 2 8 6 4 4号を基礎出願として優先権主張する出願である。 技術分野
本発明は、 ディ一ゼルェンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中のパテ ィキユレ一ト等を除去するフィルタとして用いられる排気ガス浄化用ハニカムフ ィルタに関する。 背景技術
バス、 トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排気ガス中に 含有されるパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となって レヽる。
この排気ガスを多孔質セラミックを通過させ、 排気ガス中のパティキュレート を捕集して、 排気ガスを浄化することができるセラミックフィルタが種々提案さ れている。
このようなセラミックフィルタは、 通常、 一方向に多数の貫通孔が並設され、 貫通孔同士を隔てる隔壁がフィルタとして機能するようになっている。
即ち、 セラミックフィルタに形成された貫通孔は、 排気ガスの入り口側又は出 口側の端部のいずれかが充填材により目封じされ、 一の貫通孔に流入した排気ガ スは、 必ず貫通孔を隔てる隔壁を通過した後、 他の貫通孔から流出するようにな つており、 排気ガスがこの隔壁を通過する際、 パティキュレートが隔壁部分で捕 捉され、 排気ガスが浄化される。
このような排気ガスの浄化作用に伴い、 セラミックフィルタの貫通孔を隔てる 隔壁部分には、 次第にパティキュレートが堆積し、 目詰まりを起こして通気を妨 げるようになる。 このため、 上記セラミックフィルタでは、 定期的にヒータ等の 加熱手段を用いて目詰まりの原因となっているパティキュレートを燃焼除去して 再生する必要がある。
しかし、 この再生処理においては、 セラミックフィルタの均一な加熱が難しく 、 パティキュレートの燃焼に伴う局部的な発熱が発生するため、 大きな熱応力が 発生する。 また、 通常の運転時においても、 排気ガスの急激な温度変化が与える 熱衝撃等によって、 セラミックフィルタの内部に不均一な温度分布が生じ、 熱応 力が発生する。
その結果、 上記セラミックフィルタが単一なセラミック部材から構成されてい る場合、 クラックが発生し、 パティキュレートの捕集に重大な支障を与えるとい つた問題点があった。
さらに、 大型のセラミックフィルタを製造しょうとすると、 焼成時の焼成収縮 が大きくなるため、 形状の制御が困難になるという問題点もあった。
そのため、 セラミックフィルタを多数の貫通孔が形成された複数の多孔質セラ ミック部材に分割し、 この多孔質セラミック部材が接着剤層を介して結束された 構造のハニカムフィルタが提案されている。
このようなハニカムフィルタは、 再生処理時や運転時にハニカムフィルタに作 用する熱応力を低減させることができるとともに、 多孔質セラミック部材の個数 を増減させることで自由にその大きさを調整することができる。
ところで、 このような構造からなる従来のハ-カムフィルタにおいて、 上記多 孔質セラミック部材の熱膨張率と、 上記接着剤層の熱膨張率とは同等であること が好ましいと考えられていた。
何故ならば、 上記ハニカムフィルタは、 現実的に、 例えば、 1 0〜8 0 0 °Cと いった広い温度範囲において使用されるものであり、 多孔質セラミック部材の熱 膨張率と、 接着剤層の熱膨張率とが異なるものであると、 これらの熱膨張率の相 違に起因して多孔質セラミック部材ゃ接着材層にクラックが発生してしまうと考 えられていたからである。
しかしながら、 このように多孔質セラミック部材の熱膨張率と、 接着剤層の熱 膨張率とを全く同等なものにすると、 単一なセラミック部材からなるものと変わ らなくなるため、 パティキュレートの蓄積量の不均一や、 ハニカムフィルタに触 媒を担持させた場合の触媒量の不均一、 さらに、 ヒータや排気ガス等による加熱 の不均一等に起因して、 ハニカムフィルタにパティキュレートの局部的な燃焼、 即ち、 局部的な温度変化が生じた場合、 この局部的な温度変化が生じた部分と、 それ以外の部分との間に大きな熱応力が発生し、 多孔質セラミック部材ゃ接着剤 層にクラックが生じることがあった。
これに対して、 特開 2 0 0 1— 1 9 0 9 1 6号公報には、 接着剤層のヤング率 を多孔質セラミック部材のヤング率の 2 0 %以下にしたハニカムフィルタ、 及び 、 接着剤層の材料強度を多孔質セラミック部材の材料強度よりも低く したハニカ ムフィルタが開示されている。 なお、 接着剤層のヤング率を多孔質セラミック部 材のヤング率よりも低く したハエカムフィルタでは、 接着剤層と多孔質セラミツ ク部材とに同じ力が加えられた場合に、 ヤング率が比較的低い接着剤層が、 多孔 質セラミック部材ょりも延伸しやすい傾向を示し、 多孔質セラミック部材への熱 応力を緩和することができる。
しかし、 接着剤層のヤング率が多孔質セラミック部材のヤング率の 2 0 %以下 であるハ-カムフィルタ、 及び、 接着剤層の材料強度が多孔質セラミック部材の 材料強度よりも低いハ-カムフィルタでは、 接着剤層及び多孔質セラミック部材 の材料の種類が限定されてしまう。 さらに、 上述のハニカムフィルタであっても 、 多孔質セラミック部材の熱膨張率と、 接着剤層の熱膨張率とが同等であると、 局部的な温度変化が生じた場合、 大きな熱応力を充分に緩和しきれず、 多孔質セ ラミック部材ゃ接着剤層にクラックが生じることがあるという問題もあった。 発明の要約 本発明は、 これらの問題を解決するためになされたもので、 ハニカムフィルタ に局部的な温度変化が生じることで発生した熱応力を緩和させることができ、 ク ラックが発生することがなく、 強度及び耐久性に優れる排気ガス浄化用ハニカム フィルタを提供することを目的とするものである。
本発明の排気ガス浄化用ハニカムフィルタは、 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長 手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接着剤層を介して複数個 結束され、 上記貫通孔を隔てる隔壁が粒子捕集用フィルタとして機能するように 構成された排気ガス浄化用ハニカムフィルタであって、
上記接着剤層の熱膨張率ひ と、 上記多孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fと 力 S、 0. 0 1 < I a L- aF I /a F< 1. ◦の関係を有することを特徴とするも のである。
本発明の排気ガス浄化用ハニカムフィルタでは、 上記接着剤層のヤング率が、 上記多孔質セラミック部材のヤング率の 6 0 %以下であり、 0. 0 1 < (a L— a F) /a ¥< \ . 0の関係を有することが好ましい。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の排気ガス浄化用ハニカムフィルタの一例を模式的に示した斜 視図である。
図 2 (a ) は、 図 1に示した本発明のハニカムフィルタに用いる多孔質セラミ ック部材を模式的に示した斜視図であり、 図 2 (b) は、 その A— A線縦断面図 である。
図 3は、 本発明のハニカムフィルタを製造する様子を模式的に示した側面図で ある。
図 4は、 実施例 1〜 9及び比較例 1〜4に係るハニカムフィルタのパティキュ レート捕集試験前後における押し抜き強度比と、 熱膨張率との関係を示すグラフ である。 符号の説明
1 0 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ
1 3 シ一ル材層
1 4 接着剤層
1 5 セラミックブロック
2 0 多孔質セラミック部材 2 1 貫通孔
22 充填材
23 隔壁 発明の詳細な開示
本発明は、 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状の多孔質セ ラミック部材が接着剤層を介して複数個結束され、 上記貫通孔を隔てる隔壁が粒 子捕集用フィルタとして機能するように構成された排気ガス浄化用ハニカムフィ ノレタであって、
上記接着剤層の熱膨張率 しと、 上記多孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fと 0. 0 1 < I aL- aF I /aF< 1. 0の関係を有することを特徴とする排 気ガス浄化用ハニカムフィルタである。
本発明の排気ガス浄化用ハニカムフィルタ （以下、 単に本発明のハニカムフィ ルタともいう） では、 接着剤層の熱膨張率 α ι_と、 多孔質セラミック部材の熱膨 張率 ctFとの関係式 I aL— a F i /aFの下限が 0. 01を超え、 上限が 1. 0 未満である。 但し、 上記関係式の値は 300〜 900°Cにおいて数点測定した場 合、 それぞれで満たされることが望ましいが、 これらの平均値が上記関係式を満 たすものであってもよい。
上記関係式 I ひ L— ひ F I /ひ Fが 0. 01以下であると、 接着剤層の熱膨張率 と多孔質セラミック部材の熱膨張率とが殆ど同じとなり、 パティキュレートの蓄 積量の不均一、 触媒を担持させた場合の触媒量の不均一、 及び、 ヒータや排気ガ ス等による加熱の不均一等に起因して、 ハ-カムフィルタに局部的な燃焼が起こ つた場合に生じる局部的な熱応力を緩和させることができず、 多孔質セラミック 部材ゃ接着剤層にクラックが発生し、 ハニカムフィルタの強度が低下するととも に、 排気ガス漏出の原因となる。 一方、 上記関係式 I aL— aF I /aFが 1. 0 以上であると、 ハニカムフィルタの通常の使用において、 排気ガスの温度差に伴 う接着剤層の熱膨張と、 多孔質セラミック部材の熱膨張との差が大きくなりすぎ 、 やはり多孔質セラミック部材ゃ接着剤層にクラックが発生し、 ハ-カムフィル タの強度が低下するとともに、 排気ガス漏出の原因となる。
なお、 上記関係式 1 aL— a F i /aFの下限は 0. 0 2を超え、 上.限は 0. 5 未満であることが望ましい。 多孔質セラミック部材ゃ接着剤層にクラックが発生 することをより確実に防止することができるからである。
上記多孔質セラミック部材の熱膨張率ひ Fとしては特に限定されず、 使用する セラミック材料等により適宜決定されるが、 0. 1 X 1 0— 6〜 1 0. 0 X 1 0— 6 ( 1/K) 程度であることが望ましい。 上記多孔質セラミック部材の熱膨張率 α Fが0. 1 X 1 0—6 (1/K) 未満であると、 熱膨張率が小さすぎ、 セラミツ ク材料の選定が困難となることがあり、 一方、 上記多孔質セラミック部材の熱膨 張率 aFが 1 0. 0 X 1 0— 6 (1/K) を超えると、 本発明の八-カムフィルタ の通常の使用において、 多孔質セラミック部材が大きく膨張、 収縮することとな り、 容易に多孔質セラミック部材ゃ接着剤層にクラックが発生することがある。 上記接着剤層の熱膨張率 aLとしては特に限定されず、 上述した多孔質セラミ ック部材の熱膨張率 a Fとの間で、 上記 0. 0 1く | a L— a P | Za F< l . 0 が成り立つように適宜決定されるが、 0. 1 X 1 0— 6〜： L O. 0 X 1 0—6 ( 1 /K) 程度であることが望ましい。 上記接着剤層の熱膨張率ひ Lが 0. 1 X 1 0 _6 ( 1/K) 未満であると、 材料の選定が困難となることがある。 一方、 上記 接着剤層の熱膨張率 aLが 1 0. 0 X 1 0— 6 (1/K) を超えると、 本発明のハ 二カムフィルタの通常の使用において、 接着剤層が大きく膨張、 収縮することと なり、 多孔質セラミック部材ゃ接着剤層に容易にクラックが発生することがある なお、 上記関係式において、 接着剤層の熱膨張率 aLと、 多孔質セラミック部 材の熱膨張率 aFとの差 一 c Fを示す分子部分が絶対値となっているのは、 使 用する接着剤層や多孔質セラミック部材材質、 及び、 温度によっては、 多孔質セ ラミック部材の熱膨張率 a Fの方が、 接着剤層の熱膨張率ひ しよりも大きくなる ことがあるからである。
本発明のハ-カムフィルタでは、 上記接着剤層のヤング率が、 上記多孔質セラ ミック部材のヤング率の 60%以下であることが好ましい。 なお、 ヤング率は、 03 01152
材料の強度の尺度であり、 応力一ひずみ曲線における初期の傾斜から求められる ものである。 上記接着剤層のヤング率が、 上記多孔質セラミック部材のヤング率 の 6 0 %以下であって、 多孔質セラミック部材が比較的硬く、 接着剤層が比較的 柔らかいことにより、 本発明のハニカムフィルタ全体として必要な強度を確保し つつ、 局部的な温度変化が生じた際に発生する熱応力を接着剤層により充分に緩 和することができる。 一方、 6 0 %を超えると、 多孔質セラミック部材が柔らか 過ぎたり、 接着剤層が硬過ぎたりすることがある。 多孔質セラミック部材が柔ら か過ぎると、 本発明のハニカムフィルタ全体としての強度が不充分となり、 寸法 安定性が低下したり、 熱応力や衝撃等によりクラックが発生したりしゃすくなる 。 また、 接着剤層が硬過ぎると、 本発明のハ-カムフィルタにおいて、 局部的な 温度変化が生じた際に発生する熱応力を接着剤層により緩和することができず、 クラックが発生しやすくなる。
また、 上記接着剤層のヤング率が、 上記多孔質セラミック部材のヤング率の 6 0 %以下である場合には、 通常、 接着剤層の熱膨張率 a tが、 多孔質セラミック 部材の熱膨張率 a Fよりも大きくなるので、 （Q^—Q^) は、 正の値となる。 す なわち、 本発明のハニカムフィルタは、 0 . 0 1 く （a L— a F) /ひ F < 1 . 0 の関係を有することとなる。 これは、 接着剤層が比較的柔らかく、 多孔質セラミ ック部材が比較的硬いためである。 上述したように、 上記関係式 （a t— a F ) / c Fが 0 . 0 1以下であると、 接着剤層の熱膨張率と多孔質セラミック部材の 熱膨張率とが殆ど同じとなり、 パティキュレートの蓄積量の不均一、 触媒を担持 させた場合の触媒量の不均一、 及び、 ヒータや排気ガス等による加熱の不均一等 に起因して、 ハ-カムフィルタに局部的な燃焼が起こつた場合に生じる局部的な 熱応力を緩和させることができず、 多孔質セラミック部材ゃ接着剤層にクラック が発生し、 ハニカムフィルタの強度が低下するとともに、 排気ガス漏出の原因と なる。 一方、 上記関係式 （a L— a F )
Figure imgf000009_0001
が 0以上であると、 八-カムフ ィルタの通常の使用において、 排気ガスの温度差に伴う接着剤層の熱膨張と、 多 孔質セラミック部材の熱膨張との差が大きくなりすぎ、 やはり多孔質セラミック 部材ゃ接着剤層にクラックが発生し、 ハ-カムフィルタの強度が低下するととも PC蘭塑 52
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に、 排気ガス漏出の原因となる。
次に、 本発明のハ-カムフィルタを構成する各部材について図面を用いて詳細 に説明する。
図 1は、 本発明のハニカムフィルタの一例を模式的に示した斜視図であり、 図 2 ( a ) は、 本発明のハニカムフィルタを構成する多孔質セラミック部材の一例 を模式的に示した斜視図であり、 （b ) は、 その A— A線断面図である。
図 1に示したように、 本発明のハニカムフィルタ 1 0は、 多孔質セラミック部 材 2 0が接着剤層 1 4を介して複数個結束されてセラミックブロック 1 5を構成 し、 このセラミックブロック 1 5の周囲にシール材層 1 3が形成されている。 ま た、 この多孔質セラミック部材 2 0は、 図 2に示したように、 長手方向に多数の 貫通孔 2 1が並設され、 貫通孔 2 1同士を隔てる隔壁 2 3がフィルタとして機能 するようになっている。
即ち、 多孔質セラミック部材 2 0に形成された貫通孔 2 1は、 図 2 ( b ) に示 したように、 排気ガスの入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填材 2 2によ り目封じされ、 一の貫通孔 2 1に流入した排気ガスは、 必ず貫通孔 2 1を隔てる 隔壁 2 3を通過した後、 他の貫通孔 2 1から流出されるようになっている。 また、 シール材層 1 3は、 ハニカムフィルタ 1 0を内燃機関の排気通路に設置 した際、 セラミックブロック 1 5の外周部から排気ガスが漏れ出すことを防止す る目的で設けられているものである。
このような構成のハニカムフィルタ 1 0が内燃機関の排気通路に設置され、 内 燃機関より排出された排気ガス中のパティキュレートは、 このハニカムフィルタ 1 0を通過する際に隔壁 2 3により捕捉され、 排気ガスが浄化される。
このようなハニカムフィルタ 1 0は、 極めて耐熱性に優れ、 再生処理等も容易 であるため、 種々の大型車両やディ一ゼルェンジン搭載車両等に使用されている 多孔質セラミック部材 2 0の材料としては特に限定されず、 例えば、 窒化アル ミニゥム、 窒化ケィ素、 窒化ホウ素、 窒化チタン等の窒化物セラミック、 炭化珪 素、 炭化ジルコニウム、 炭化チタン、 炭化タンタル、 炭化タングステン等の炭化 物セラミック、 アルミナ、 ジルコユア、 コージユライ ト、 ムライ ト等の酸化物セ ラミック等を挙げることができるが、 これらのなかでは、 耐熱性が大きく、 機械 的特性に優れ、 かつ、 熱伝導率も大きい炭化珪素が望ましい。 なお、 上述したセ ラミックに金属珪素を配合した珪素含有セラミック、 珪素や珪酸塩化合物で結合 されたセラミックも用いることができる。
また、 多孔質セラミック部材 2 0の気孔率は特に限定されないが、 4 0〜8 0 %程度であることが望ましい。 気孔率が 4 0 %未満であると、 ハニカムフィルタ 1 0がすぐに目詰まりを起こすことがあり、 一方、 気孔率が 8 0 %を超えると、 多孔質セラミック部材 2 0の強度が低下して容易に破壊されることがある。 なお、 上記気孔率は、 例えば、 水銀圧入法、 アルキメデス法及び走査型電子顕 微鏡 （S E M) による測定等、 従来公知の方法により測定することができる。 また、 多孔質セラミック部材 2 0の平均気孔径は 5〜1 0 O /x mであることが 望ましい。 平均気孔径が 5 μ πι未満であると、 パティキュレートが容易に目詰ま りを起こすことがある。 一方、 平均気孔径が 1 0 0 /i mを超えると、 パティキュ レートが気孔を通り抜けてしまい、 該パティキュレートを捕集することができず 、 フィルタとして機能することができないことがある。
このような多孔質セラミック部材 2 0を製造する際に使用するセラミックの粒 径としては特に限定されないが、 後の焼成工程で収縮が少ないものが望ましく、 例えば、 0 . 3〜5 0 μ πι程度の平均粒径を有する粉末 1 0 0重量部と、 0 . 1 〜1 . 0 / m程度の平均粒径を有する粉末 5 ~ 6 5重量部とを組み合わせたもの が望ましい。 上記粒径のセラミック粉末を上記配合で混合することで、 多孔質セ ラミック部材 2 0を製造することができるからである。
接着剤層 1 4を構成する材料としては特に限定されず、 例えば、 無機バインダ 一、 有機バインダー、 無機繊維及び無機粒子からなるもの等を挙げることができ る。
上記無機バインダーとしては、 例えば、 シリカゾル、 アルミナゾル等を挙げる ことができる。 これらは、 単独で用いてもよく、 2種以上を併用してもよい。 上 記無機バインダ一のなかでは、 シリカゾルが望ましい。 上記有機バインダーとしては、 例えば、 ポリビニルアルコール、 メチルセル口 ース、 ェチルセルロース、 カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる
。 これらは、 単独で用いてもよく、 2種以上を併用してもよレ、。 上記有機バイン ダーのなかでは、 カルボキシメチルセルロースが望ましい。
上記無機繊維としては、 例えば、 シリカ一アルミナ、 ムライ ト、 ァノレミナ、 シ リカ等のセラミックファイバ一等を挙げることができる。 これらは、 単独で用い てもよく、 2種以上を併用してもよレ、。 上記無機繊維のなかでは、 シリカーァノレ ミナファイバーが望ましい。
上記無機粒子としては、 例えば、 炭化物、 窒化物等を挙げることができ、 具体 的には、 炭化珪素、 窒化珪素、 窒化硼素等からなる無機粉末又はウイスカ一等を 挙げることができる。 これらは、 単独で用いてもよく、 2種以上を併用してもよ い。 上記無機粒子のなかでは、 熱伝導性に優れる炭化珪素が望ましい。
また、 接着剤層 1 4には発泡材が含まれていてもよい。 接着剤層 1 4の気孔率 を変化させることができるため、 接着剤層 1 4の熱膨張率 α ι_及びヤング率を調 整することができるからである。
上記発泡材としては使用時の加熱により分解されるものであれば特に限定され ず、 例えば、 炭酸水素アンモニゥム、 炭酸アンモニゥム、 酢酸アミル、 酢酸ブチ ル及びジァゾァミノベンゼン等発泡材として公知のものを挙げることができる。 さらに、 接着剤層 1 4には、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂等の樹脂や、 無機物 や有機物等のバルーン等が含まれていてもよい。 接着剤層 1 4の気孔率を制御す ることができ、 接着剤層 1 4の熱膨張率 α ι_及びヤング率を調整することができ るからである。
上記熱可塑性樹脂としては特に限定されず、 例えば、 アクリル樹脂、 フエノキ シ樹脂、 ポリエーテルスルフォン、 ポリスルフォン等を挙げることができ、 上記 熱硬化性樹脂としては特に限定されず、 例えば、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂 、 ポリイミ ド樹脂、 ポリエステル樹脂、 ビスマレイミ ド樹脂、 ポリオレフイン系 樹脂、 ポリフエ二レンエーテル樹脂等を挙げることができる。
これらの樹脂の形状としては特に限定されず、 例えば、 球形、 楕円球形、 立方 体状、 不定形塊状、 柱状及び板状等任意の形状を挙げることができる。
また、 上記樹脂が球形である場合、 その平均粒径は 3 0〜 3 0 0 / mであるこ とが望ましい。
上記バルーンとは、 所謂、 バブルや中空球を含む概念であり、 上記有機物バル ーンとしては特に限定されず、 例えば、 アクリルバルーン、 ポリエステルバル一 ン等を挙げることができ、 上記無機物バルーンとしては特に限定されず、 例えば 、 ァノレミナノ ノレーン、 ガラスマイクロノくノレーン、 シラスバノレーン、 フライアツシ ュバルーン （F Aバルーン） 及びムライ トバルーン等を挙げることができる。 これらバルーンの形状、 及び、 平均粒径等は、 上述した樹脂と同様であること が望ましい。
ここで、 上記発泡材ゃ、 熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の樹脂や、 有機物バル ーンが接着剤層 1 4に含まれていることで、 接着剤層 1 4の熱膨張率 a L及びャ ング率を調整することができるのは、 以下の通りであると考えられる。 即ち、 上 述した材料は、 本発明のハニカムフィルタを製造した段階では接着剤層中に略均 一な状態で分散しているが、 上記ハ-カムフィルタを実際に使用することで高温 に加熱されると、 上記発泡材等の有機分は分解されて焼失し、 接着剤層に気孔が 形成される。 このとき、 接着剤層に形成される気孔の気孔率や気孔径等を調整す ることで、 接着剤層の熱膨張率 a L及びヤング率の値を調整することができると 考えられる。 その結果、 接着剤層の熱膨張率 と、 多孔質セラミック部材の熱 膨張率 a Fとの関係式！ a F I Z a Fを上述した範囲内とすることができる
。 但し、 無機バルーンが含まれている場合、 接着剤層に残留することで気孔率等 を調整することができる。
なお、 上述したような接着剤層 1 4は、 本発明のハニカムフィルタを実際に使 用する前の状態、 即ち、 接着剤層が排気ガス等により一度も加熱されていない状 態を規定したものであり、 本発明のハニカムフィルタを使用し、 接着剤層 1 4が 排気ガス等により高温に加熱されると、 上述した有機バインダー、 発泡材、 樹脂 及び有機バルーン等の有機成分は分解されて焼失する。
図 1に示したハエカムフィルタ 1 0では、 セラミックブロック 1 5の形状は円 1152
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柱状であるが、 本発明のハニカムフィルタにおいては、 セラミックブロックの形 状は円柱状に限定されることはなく、 例えば、 楕円柱状や角柱状等任意の形状の ものを挙げることができる。
また、 セラミックブ口ック 1 5の外周に形成されたシール材層 13としては特 に限定されず、 例えば、 上述した接着剤層 14と同様の材料を挙げることができ る。
また、 本発明のハニカムフィルタには、 排気ガス中の CO、 HC及び NOx等 を浄化することができる触媒が担持されていてもよい。
このような触媒が担持されていることで、 本発明のハニカムフィルタは、 排気 ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタとして機能するとともに、 排気ガ スに含有される上記 CO、 HC及び NO X等を浄化するための触媒担持体として 機能することができる。
上記触媒としては、 排気ガス中の CO、 HC及び NO X等を浄化することがで きる触媒であれば特に限定されず、 例えば、 白金、 パラジウム、 ロジウム等の貴 金属等を挙げることができる。 また、 貴金属に加えて、 アルカリ金属 （元素周期 表 1族） 、 アルカリ土類金属 （元素周期表 2族） 、 希土類元素 （元素周期表 3族 ) 、 遷移金属元素が加わることもある。
上記触媒が担持された本発明のハニカムフィルタは、 従来公知の触媒付 DP F (ディーゼル ·パティキュレート · フイノレタ） と同様のガス浄化装置として機能 するものである。 従って、 ここでは、 本発明のハニカムフィルタが触媒担持体と しても機能する場合の詳しい説明を省略する。
上述した通り、 本発明のハニカムフィルタは、 接着剤層の熱膨張率 a Lと、 多 孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fとが、 0. 0 1く | ct L一 a F | Za Fく 1. 0の関係を有する。 即ち、 本発明のハニカムフィルタを構成する接着剤層の熱膨 張率と、 多孔質セラミック部材の熱膨張率とは同一ではなく、 僅かに異なったも のである。 そのため、 本発明のハニカムフィルタは、 パティキュレートの蓄積量 の不均一や、 ハ-カムフィルタに触媒を担持させた場合の触媒量の不均一、 さら に、 ヒータや排気ガス等による加熱の不均一等に起因して、 局部的な燃焼、 即ち 、 局部的な温度変化が生じた場合であっても、 上記局部的な温度変化が生じた部 分と、 それ以外の部分との間で生じた熱応力を好適に緩和させることができ、 多 孔質セラミック部材ゃ接着剤層にクラックが発生することがない。
従って、 本発明のハニカムフィルタは、 強度及び耐久性に優れたものとなる。 次に、 上述した本発明のハニカムフィルタの製造方法の一例について図 1及び 図 2を参照しながら説明する。
本発明のハニカムフィルタを製造するには、 まず、 セラミックブロック 1 5と なるセラミック積層体を作製する。
このセラミック積層体は、 多数の貫通孔 2 1が隔壁 2 3を隔てて長手方向に並 設された角柱形状の多孔質セラミック部材 2 0が、 接着剤層 1 4を介して複数個 結束された角柱構造である。
多孔質セラミック部材 2 0を製造するには、 まず、 上述したようなセラミック 粉末にバインダー及び分散媒液を加えて混合組成物を調製する。
上記バインダーとしては特に限定されず、 例えば、 メチルセルロース、 カルボ キシメチノレセノレロース、 ヒ ドロキシェチノレセノレロース、 ポリエチレングリ コーノレ 、 フエノール樹脂、 エポキシ樹脂等を挙げることができる。
上記バインダーの配合量は、 通常、 セラミック粉末 1 0 0重量部に対して、 1 〜 1 0重量部程度が望ましい。
上記分散媒液としては特に限定されず、 例えば、 ベンゼン等の有機溶媒； メタ ノール等のアルコール、 水等を挙げることができる。
上記分散媒液は、 混合組成物の粘度が一定範囲内となるように、 適量配合され る。
これらセラミック粉末、 バインダー及び分散媒液は、 アトライター等で混合し た後、 ニーダ一等で充分に混練し、 押し出し成形法等により、 図 2に示した多孔 質セラミック部材と略同形状の柱状の生成形体を作製する。
上記生成形体を、 マイクロ波乾燥機等を用いて乾燥させた後、 所定の貫通孔に 封ロ材を充填する封口処理を施し、 再度、 マイクロ波乾燥機等で乾燥処理を施す 上記封ロ材としては特に限定されず、 例えば、 上記混合組成物と同様のものを 挙げることができる。
次に、 上記封口処理を経た生成形体を、 酸素含有雰囲気下、 4 0 0〜6 5 0 °C 程度に加熱することで脱脂し、 バインダー等を分解、 消失させ、 略セラミック粉 末のみを残留させる。
そして、 上記脱脂処理を施した後、 窒素、 アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、 1 4 0 0〜2 2 0 0 °C程度に加熱することで焼成し、 セラミック粉末を焼結させ て多孔質セラミック部材 2 0を製造する。
なお、 このようにして製造した多孔質セラミック部材 2 0の熱膨張率ひ Fは、 使用したセラミック材料により決定される。
次に、 図 3に示したように、 このセラミック積層体を作製する。
即ち、 まず、 多孔質セラミック部材 2 0が斜めに傾斜した状態で積み上げるこ とができるように、 断面 V字形状に構成された台 3 0の上に、 多孔質セラミック 部材 2 0を傾斜した状態で載置した後、 上側を向いた 2つの側面 2 0 a、 2 0 b に、 接着剤層 1 4となる接着剤ペーストを均一な厚さで塗布して接着剤ペースト 層を形成し、 この接着剤ペース ト層の上に、 順次他の多孔質セラミック部材 2 0 を積層する工程を繰り返し、 所定の大きさの角柱状のセラミック積層体を作製す る。 この際、 セラミック積層体の 4隅にあたる多孔質セラミック部材 2 0には、 四角柱形状の多孔質セラミック部材を 2つに切断して作製した三角柱状の多孔質 セラミック部材 2 0 cと、 三角柱状の多孔質セラミック部材 2 0 cと同じ形状の 樹脂部材 4 1とを易剥離性の両面テープ等で貼り合わせてなるものを使用し、 多 孔質セラミック部材 2 0の積層が完了した後に、 セラミック積層体の 4隅を構成 する樹脂部材 4 1を全て取り除くことによって、 セラミック積層体を断面多角柱 状にしてもよい。 これにより、 セラミック積層体の外周部を切削加工してセラミ ックブロック 1 5を作製した後に廃棄されることとなる多孔質セラミック部材か らなる廃棄物の量を減らすことができる。
上記図 3に示した方法以外であっても、 断面多角柱状のセラミック積層体を作 製する方法としては、 作製するハニカムフィルタの形状に合わせて、 例えば、 4 隅の多孔質セラミック部材を省略する方法、 三角柱状の多孔質セラミック部材を 組み合わせる方法等を用いることができる。 また、 もちろん四角柱状のセラミツ ク積層体を作製してもよレ、。
そして、 このセラミック積層体を 5 0〜 1 0 0 °C、 1時間程度の条件で加熱し て上記接着剤ペースト層を乾燥、 固化させて接着剤層 1 4とし、 その後、 例えば 、 ダイヤモンドカッター等を用いて、 その外周部を図 1に示したような形状に切 削することで、 セラミックプロック 1 5を作製することができる。
接着剤層 1 4を構成する材料としては特に限定されず、 例えば、 上述したよう な無機バインダー、 有機バインダー、 無機繊維及び無機粒子を含む接着剤ペース トを使用することができる。
また、 上記接着剤ペースト中には、 少量の水分や溶剤等を含んでいてもよいが 、 このような水分や溶剤等は、 通常、 接着剤ペーストを塗布した後の加熱等によ り殆ど飛散する。
ここで、 接着剤層 1 4の熱膨張率 a Lと、 上述した多孔質セラミック部材 2 0 の熱膨張率 a Fとが、 0 . 0 1く | a L— a F |ノ a Fく 1 . 0の関係を満たすよ うに、 接着剤層 1 4の熱膨張率 a tを調整する必要がある。
接着剤層 1 4の熱膨張率 Q ^を調整するには、 材料配合、 気孔率や原料を変え ることが必要であり、 その方法としては特に限定されず、 例えば、 上記接着剤ぺ 一ス トに、 上述した発泡材ゃ、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂等の樹脂、 及び、 有 機物バルーンを添加する方法や、 調製する接着剤ペース トの攪拌時間を変える方 法等を挙げることができる。
また、 上記無機バインダーの含有量の下限は、 固形分で、 1重量％が望ましく
、 5重量％がさらに望ましい。 一方、 上記無機バインダーの含有量の上限は、 固 形分で、 3 0重量％が望ましく、 1 5重量％がより望ましく、 9重量。 /0がさらに 望ましい。 上記無機バインダーの含有量が 1重量％未満では、 接着強度の低下を 招くことがあり、 一方、 3 0重量％を超えると、 熱伝導率の低下を招くことがあ る。
上記有機バインダーの含有量の下限は、 固形分で、 0 . 1重量％が望ましく、 0 . 2重量％がより望ましく、 0 . 4重量％がさらに望ましい。 一方、 上記有機 バインダーの含有量の上限は、 固形分で、 5 . 0重量％が望ましく、 1 . 0重量 %がより望ましく、 0 . 6重量。 /0がさらに望ましい。 上記有機バインダーの含有 量が 0 . 1重量％未満では、 接着剤層 1 4のマイグレーションを抑制するのが難 しくなることがあり、 一方、 5 . 0重量％を超えると、 接着剤層 1 4が高温にさ らされた場合に、 有機バインダーが焼失し、 接着強度が低下することがある。 上記無機繊維の含有量の下限は、 固形分で、 1 0重量％が望ましく、 2 0重量 %がより望ましい。 一方、 上記無機繊維の含有量の上限は、 固形分で、 7 0重量 %が望ましく、 4 0重量％がより望ましく、 3 0重量％がさらに望ましい。 上記 無機繊維の含有量が 1 0重量％未満では、 弾性及び強度が低下することがあり、 一方、 7 0重量。 /0を超えると、 熱伝導性の低下を招くとともに、 弾性体としての 効果が低下することがある。
上記無機粒子の含有量の下限は、 固形分で、 3重量％が望ましく、 1 0重量％ がより望ましく、 2 0重量％がさらに望ましい。 一方、 上記無機粒子の含有量の 上限は、 固形分で、 8 0重量％が望ましく、 6 0重量％がより望ましく、 4 0重 量％がさらに望ましい。 上記無機粒子の含有量が 3重量。 /。未満では、 熱伝導率の 低下を招くことがあり、 一方、 8 0重量％を超えると、 接着剤層 1 4が高温にさ らされた場合に、 接着強度の低下を招くことがある。
また、 上記無機繊維のショット含有量の下限は、 1重量％が望ましく、 上限は 、 1 0重量％が望ましく、 5重量％がより望ましく、 3重量％がさらに望ましい 。 また、 その繊維長の下限は、 1 mmが望ましく、 上限は、 1 0 0 mmが望まし く、 5 0 mmがより望ましく、 2 0 m mがさらに望ましい。
ショット含有量を 1重量％未満とするのは製造上困難であり、 ショッ 卜含有量 が 1 0重量％を超えると、 多孔質セラミック部材 2 0の壁面を傷つけてしまうこ とがある。 また、 繊維長が l mm未満では、 弾性を有するハニカムフィルタ 1 0 を形成することが難しく、 1 0 0 mmを超えると、 毛玉のような形態をとりやす くなるため、 無機粒子の分散が悪くなるとともに、 接着剤層 1 4の厚みを薄くで きない。 上記無機粉末の粒径の下限は、 0. 0 1 μ mが望ましく、 0. Ι μ ΐΏがより望 ましい。 一方、 上記無機粒子の粒径の上限は、 1 0 0 μ mが望ましく、 1 5 w m がより望ましく、 1 0 xmがさらに望ましい。 無機粒子の粒径が 0. O l ^um未 満では、 コストが高くなることがあり、 一方、 無機粒子の粒径が 1 00 Mmを超 えると、 充填率が悪くなり接着力及び熱伝導性の低下を招くことがある。
この接着剤ペース ト中には、 接着剤ペース トを柔軟にし、 流動性を付与して塗 布しやすくするため、 上記した無機繊維、 無機バインダー、 有機バインダー及び 無機粒子のほかに、 およそ総重量の 3 5〜6 5重量％程度の水分や他のァセトン 、 アルコール等の溶剤等が含まれていてもよく、 この接着剤ペーストの粘度は、 1 5〜2 5 P a ' s ( 1万〜 2万 c p s ( c P) ) が望ましい。
次に、 このようにして作製したセラミックプロック 1 5の周囲にシール材層 1 3の層を形成するシール材形成工程を行う。
このシール材形成工程においては、 まず、 セラミックブロック 1 5をその長手 方向で軸支して回転させる。
セラミックブロック 1 5の回転速度は特に限定されないが、 2〜 1 Om i n であることが望ましい。
続いて、 回転しているセラミックブロック 1 5の外周部にシール材ペーストを 付着させる。 上記シール材ペーストとしては特に限定されず、 上述した接着剤ぺ —ストと同様のものを挙げることができる。
次に、 このようにして形成したシール材ペースト層を 1 20°C程度の温度で乾 燥させることにより、 水分を蒸発させてシール材層 1 3とし、 図 1に示したよう に、 セラミックプロック 1 5の外周部にシーノレ材層 1 3が形成された本発明のハ
L 0の製造を終了する。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明はこれら実施例 のみに限定されるものではない。
(実施例 1 ) ( 1 ) 平均粒径 5 μ mの α型炭化珪素粉末 60重量％と、 平均粒径 0. 5 μ m の 0型炭化珪素粉末 40重量％とを湿式混合し、 得られた混合物 100重量部に 対して、 有機バインダー （メチルセルロース） を 5重量部、 水を 10重量部加え て混練して混練物を得た。 次に、 上記混練物に可塑剤と潤滑剤とを少量加えてさ らに混練した後、 押し出し成形を行い、 生成形体を作製した。
次に、 上記生成形体を、 マイクロ波乾燥機を用いて乾燥させ、 上記生成形体と 同様の組成のペーストを所定の貫通孔に充填した後、 再び乾燥機を用いて乾燥さ せた後、 400°Cで脱脂し、 常圧のアルゴン雰囲気下 2200°C、 3時間で焼成 を行うことにより、 図 2に示したような、 その大きさが 33mmX 33mmX 3 0 Ommで、 貫通孔の数が 3 1個/ c m2、 隔壁の厚さが 0. 3mmの炭化珪素 焼結体からなる多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 7. 6重量％、 平均粒径 0. 6 μιηの炭化珪素粒子 6 1. 0重量0 /0、 シリカゾル 9. 1重量％、 カルボキシメ チルセルロース 2. 3重量％、 及び、 発泡材として炭酸水素アンモニゥム 10重 量％からなる混合物 100重量部に、 水 20重量部を加えた耐熱性の接着剤ぺー ストを用いて上記多孔質セラミック部材を、 図 3を用いて説明した方法により多 数結束させ、 続いて、 ダイヤモンドカッターを用いて切断することにより、 図 1 に示したような直径が 165 mmで円柱形状のセラミックブロックを作製した。 次に、 無機繊維としてアルミナシリケートからなるセラミックファイバー （シ ョット含有率： 3 %、 繊維長： 0. 1〜： L 00 mm) 23. 3重量％、 無機粒子 として平均粒径 0. 3 / mの炭化珪素粉末 30. 2重量％、 無機バインダーとし てシリカゾル （ゾル中の S i O 2の含有率： 30重量％) 7重量％、 有機バイン ダ一としてカルボキシメチルセルロース 0. 5重量％及び水 39重量％を混合、 混練して塗布材ペーストを調製した。
次に、 上記シール材ペース トを用いて、 上記セラミックブロックの外周部に厚 さ 1. Ommのシール材ぺ一スト層を形成した。 そして、 このシール材ペース ト 層を 1 20°Cで乾燥して、 図 1に示したような円柱形状のハニカムフィルタを製 造した。 (実施例 2)
( 1) 実施例の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 5. 7重量0/。、 平均粒径 0. 6 i mの炭化珪素粒子 54. 2重量％、 シリカゾル 8. 1重量％、 カルボキシメ チルセルロース 2. 0重量％、 及び、 発泡材と して炭酸水素アンモ-ゥム 20重 量％からなる混合物 1 00重量部に、 水 2 5重量部を加えた耐熱性の接着剤ぺー ストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィルタを製造した。
(実施例 3 )
( 1) 実施例の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 3. 7重量0 /0、 平均粒径 0.
6 / mの炭化珪素粒子 4 7. 4重量％、 シリカゾノレ 7. 1重量％、 カルボキシメ チルセルロース 1. 8重量0 /0、 及び、 発泡材として炭酸水素アンモ-ゥム 3 0重 量％からなる混合物 1 00重量部に、 水 3 5重量部を加えた耐熱性の接着剤べ一 ストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィルタを製造した。
(実施例 4)
( 1) 実施例 1の （ 1) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2 mmのアルミナファイバー 6. 7重量0 /0、 平均粒径 0. 6 μπιの炭化珪素粒子 3 0. 8重量％、 シリカゾル 2 0. 6重量％、 カルボキシメ チルセルロース 1. 7重量％、 及び、 フライアッシュバルーン 40. 2重量0 /0か らなる混合物 1 00重量部に、 水 40重量部を加えた耐熱性の接着剤ペーストを 用いたほかは、 実施例 1と同様にして八-カムフィルタを製造した。
(実施例 5 )
( 1) 実施例 1の （1) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2 mmのアルミナファイバ一 6. 7重量0 /0、 平均粒径 0. 6 μπιの炭化珪素粒子 30. 8重量％、 シリカゾル 20. 6重量％、 カルボキシメ チルセルロース 1. 7重量0 /。、 及び、 アルミナバルーン 40. 2重量0 /。からなる 混合物 1 00重量部に、 水 40重量部を加えた耐熱性の接着剤ペース トを用いた ほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィルタを製造した。 (実施例 6 )
(1) 実施例 1の （1) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 3. 7重量0 /0、 平均粒径 0. 6 μιηの炭化珪素粒子 47. 4重量％、 シリカゾル 7. 1重量％、 カルボキシメ チルセルロース 1. 8重量％、 及び、 球状ァクリル樹脂 （平均粒径10 /1 111) 3 0重量％からなる混合物 100重量部に、 水 35重量部を加えた耐熱性の接着剤 ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィルタを製造した。
(実施例 7 )
(1) 実施例 1の （1) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。 (2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 3. 7重量。 /0、 平均粒径 0.
6 μπιの炭化珪素粒子 47. 4重量％、 シリカゾル 7. 1重量％、 力ルポキシメ チルセルロース 1. 8重量0 /0、 及び、 アクリルからなる有機物バルーン （平均粒 径 Ι Ο /iin) を 30重量％からなる混合物 100重量部に、 水 35重量部を加え た耐熱性の接着剤ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィ ルタを製造した。
(実施例 8 )
(1) 実施例 1の （1) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2 mmのアルミナファイバー 6. 7重量％、 平均粒径 0. 6 μΐηの炭化珪素粒子 30. 8重量％、 シリカゾル 20. 6重量。/。、 カルボキシメ チルセルロース 1. 7重量％、 炭酸水素アンモニゥム 10重量0/。、 及び、 アルミ ナバルーン 30. 2重量 °/0からなる混合物 100重量部に、 水 40重量部を加え た耐熱性の接着剤ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハ-カムフィ ルタを製造した。
(実施例 9 )
(1) 実施例 1の （1) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2 mmのアルミナファイバー 6. 7重量％、 平均粒径 0. 6 μΐηの炭化珪素粒子 30. 8重量％、 シリカゾル 20. 6重量％、 カルボキシメ チルセルロース 1. 7重量。/。、 炭酸水素アンモニゥム 20重量％、 及び、 アルミ ナバルーン 2 0. 2重量％からなる混合物 1 0 0重量部に、 水 40重量部を加え た耐熱性の接着剤ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィ ルタを製造した。
(比較例 1 )
( 1) 実施例 1の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 3 7重量％、 平均粒径 0. 6 μ mの炭化珪素粒子 4 9. 7重量％、 シリカゾル 1 2. 3重量％、 及び、 カルボキ シメチルセルロース 1. 0重量。 /。からなる混合物 1 00重量部に、 水 4 3重量部 を加えた接着剤ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィル タを製造した。
(比較例 2 )
( 1) 実施例 1の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 5. 1重量0 /0、 平均粒径 0. 6 μ mの炭化珪素粒子 1 7. 5重量％、 シリ力ゾル 6 1. 5重量％、 及び、 カル ボキシメチルセルロース 5. 9重量％からなる混合物 1 00重量部に、 水 34重 量部を加えた接着剤ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフ ィルタを製造した。
(比較例 3)
(1) 実施例 1の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。 (2) 繊維長 0. 2 mmのアルミナファイバー 1 3. 7重量％、 平均粒径 0.
6 μ ΐΏの炭化珪素粒子 2 7. 4重量％、 シリカゾル 7. 1重量0 /0、 カルボキシメ チルセルロース 1. 8重量0 /0、 及び、 炭酸水素アンモニゥム 50重量％からなる 混合物 1 00重量部に、 水 3 5重量部を加えた耐熱性の接着剤ペーストを用いた ほかは、 実施例 1と同様にしてハ-カムフィルタを製造した。
(比較例 4 )
( 1) 実施例 1の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 2 7重量％、 平均粒径 0. 6 mの炭化珪素粒子 39. 7重量0 /0、 シリカゾル 1 2. 3重量％、 カルボキシメチ ルセルロース 1 . 0重量％、 炭酸水素アンモニゥム 2 0重量0 /oからなる混合物 1 0 0重量部に、 水 5 0重量部を加えた耐熱性の接着剤ペーストを用いたほかは、 実施例 1と同様にしてハニカムフィルタを製造した。 このようにして製造した多孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fと、 実施例 1〜 9及び比較例 1〜4に係るハ-カムフィルタの接着剤層の熱膨張率ひ Lを 3 0 0 °C、 4 0 0 °C、 6 0 0。C、 7 5 0 °C、 9 0 0 °Cにおいて測定し （表 1 ) 、 これら の値から I a L— o: F I Z ct Fの値を計算した （表 2 ) 。
また、 実施例 1〜 9及び比較例 1〜4に係るハニカムフィルタを中空円形状の 台の上に載置して、 外周部付近の多孔質セラミック部材でハ-カムフィルタを支 持し、 中央部付近の一つの多孔質セラミック部材を押し抜くように下方に力を加 え、 ハ-カムフィルタが破壊される力を測定する押し抜き試験を行った。
また、 実施例 1〜9及び比較例 1〜4に係るハニカムフィルタを、 エンジンの 排気通路に設置してパティキュレートの捕集試験を 1 0 0回繰り返した後にも同 様の押し抜き試験を行い、 パティキュレートの捕集試験の後で押し抜き強度がど れだけ低下したかを計算した。
その結果を下記表 3に示す。
熱膨張率（ 10—6)1/^
UU し 4UUし OUUし マ / HiJ0^し y υυし 冬; fL セラ =：、ソ
ク部材 (aF) 5. 7 5. 3 3. 5 3. 4 3. 9 実施例 6. 3 6. 2 5. 2 4. 8 2. 7 実施例 2(ffJ 6. 3 6. 7 5. 3 5. 9 6. 4 実施例 3(aJ 7. 5 7. 4 6. 3 5. 9 6. 4 実施例 6. 4 6.7 5. 3 5. 0 4. 3 実施例 5(α 7. 5 7. 4 6. 3 4. 1 2. 7 実施例 6(aJ 4. 6 4. 8 3. 6 3. 7 7. 3 実施例 7(aL) 5. 8 5. 4 3. 6 3. 5 4. 0 実施例 8(aL) 10. 3 9. 7 6. 3 5. 7 6. 9 実施例 9(aJ 11. 2 10. 0 7. 2 6. 8 7. 7 比較例 1(
Figure imgf000025_0001
10. 6 7. 2 7. 83 比較例 2(aJ 5. 69 5. 28 3. 47 3. 39 3. 92 比較例 3(aj 11. 4 10. 6 7. 1 6. 9 οό 7. 8
O C
比較例 4(« i 12. 4 11. 3 7. 5 7. 4
Figure imgf000025_0002
表 3
Figure imgf000026_0001
表 2に示した通り、 実施例 1〜 9に係るハニカムフィルタの I a L— a F I Z a Fの値は、 いずれも Γ—0. 0 1〜1. 0の範囲内となっているが、 比較例 1、 3、 4に係るハニカムフィルタの I a L— a F I Zc Fの値は、 全体的に 1. 0よ りも大きくなつており、 比較例 2に係るハニカムフィルタの I a L— a F I /a ¥ の値は、 全体的に 0. 0 1よりも小さくなつていた。
なお、 実施例 9に係るハニカムフィルタの 6 0 0°C及び 7 5 0°Cにおける I α
― F l /a Fの値は 1. 0以上であるが、 その平均は 0. 9 8であり、 1. 0 未満になっていた。
また、 表 3に示した通り、 押し抜き試験の結果、 実施例 1〜9に係るハニカム フィルタのパティキュレートの捕集試験前における押し抜き強度は、 いずれも 1 4 7 0 ON ( 1 5 00 k g f ) を超えるものであり、 パティキュレートの捕集試 験後における押し抜き強度は、 いずれも 9 8 0 0 N ( l O O O k g f ) を超える ものであった。
これに対し、 比較例 1〜4に係るハニカムフィルタのパティキュレートの捕集 試験前における押し抜き強度は 1 7 3 4 5 N ( 1 7 7 0 k g f ) 〜1 9 4 1 1 N 差 え用紙（規則 26) (1 9 8 1 k g f ) 、 パティキュレートの捕集試験後における押し抜き強度は、 5 3 64N ( 54 7 k g f ) 〜9 2 6 5 N (94 5 k g f ) であり、 いずれも、 パティキュレートの捕集試験前では、 実施例 1〜9に係るハニカムフィルタと同 等の押し抜き強度を有するものの、 パティキュレートの捕集試験後においては、 実施例 1〜 9に係るハニカムフィルタよりも劣る押し抜き強度であった。
即ち、 表 3及び図 8に示した通り、 実施例 1〜9に係るハニカムフィルタのパ ティキュレートの捕集試験後における相対強度 （捕集試験後の強度/捕集試験前 の強度 X I 00) はいずれも 60%以上であり、 強度低下はあまり大きくなかつ たが、 比較例 1〜4に係るハニカムフィルタのパティキュレートの捕集試験後に おける相対強度 （捕集試験後の強度 Z捕集試験前の強度 X 1 00) はいずれも 6 0%未満であり、 強度低下が大きかった。
(実施例 1 0 )
( 1 ) 平均粒径 1 0 X mの α型炭化珪素粉末 70重量％と、 平均粒径 0. 5 μ mの. /3型炭化珪素粉末 3 0重量％とを湿式混合し、 得られた混合物 1 00重量部 に対して、 有機バインダー （メチルセルロース） を 1 5重量部、 水を 1 0重量部 、 アクリル樹脂を 5重量部加えて混練して混練物を得た。 次に、 上記混練物に可 塑剤と潤滑剤とを少量加えてさらに混練した後、 押し出し成形を行い、 生成形体 を作製した。
次に、 上記生成形体を、 マイクロ波乾燥機を用いて乾燥させ、 上記生成形体と 同様の組成のペーストを所定の貫通孔に充填した後、 再び乾燥機を用いて乾燥さ せた後、 400°Cで脱脂し、 常圧のアルゴン雰囲気下 2200°C、 3時間で焼成 を行うことにより、 図 2に示したような、 その大きさが 3 3 mmX 3 3 mm X 3 00 mmで、 貫通孔の数が 31個 Zc m2、 隔壁の厚さが 0. 3 mm、 気孔率が 50体積％、 平均気孔径が 20 μπιの炭化珪素焼結体からなる多孔質セラミック 部材を製造した。
(2) ( 1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実施例 2 と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。 JP03/01152
26
(実施例 1 1 )
実施例 1 0の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 3と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(実施例 1 2 )
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 4と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(実施例 1 3 )
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 7と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(実施例 14 )
実施例 1 0の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 8と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(実施例 1 5 )
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 9と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(参考例 1 )
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 1と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(参考例 2 )
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 5と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(参考例 3)
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 6と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 5 )
実施例 10の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 1と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 6 ) 2
27
実施例 1 0の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 2と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 7 )
実施例 1 0の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 3と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 8)
実施例 1 0の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 4と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 9 )
( 1) 実施例 1 0の （1 ) と同様にして多孔質セラミック部材を製造した。
(2) 繊維長 0. 2mmのアルミナファイバー 1 5. 1重量。 /0、 平均粒径 0. 6 μ mの炭化珪素粒子 1 7. 5重量。/。、 シリ力ゾル 6 1. 5重量％、 及び、 カル ポキシメチルセルロース 5. 9重量0 /0からなる混合物 1 00重量部に、 セメント 1重量部及び水 34重量部を加えた接着剤ペーストを用いたこと以外は、 実施例 1 0と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。 このようにして製造した多孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fと、 実施例 1 0 〜1 5、 参考例 1〜 3及び比較例 5〜 9に係るハニカムフィルタの接着剤層の熱 膨張率 を 3 00°C、 400°C、 6 00°C、 7 5 0°C、 90 0°Cにおいて測定 し （表 4) 、 これらの値から （a L— a F) /a Fの値を計算した （表 5 ) 。 また、 実施例 1 0〜1 5、 参考例 1〜 3及び比較例 5〜 9に係るハニカムフィ ルタを中空円形状の台の上に載置して、 外周部付近の多孔質セラミック部材でハ 二カムフィルタを支持し、 中央部付近の一つの多孔質セラミック部材を押し抜く ように下方に力を加え、 ハニカムフィルタが破壊される力を測定する押し抜き試 験を行った。
また、 実施例 1 0〜1 5、 参考例 1〜3及び比較例 5〜9に係るハニカムフィ ノレタを、 エンジンの排気通路に設置してパティキュレートの捕集試験を繰り返し 行い、 1 00回後と 300回後に同様の押し抜き試験を行った。 押し抜き試験の 測定結果から、 捕集試験の前後で押し抜き強度がどれだけ低下したかを計算した その結果を表 6に示す。
表 4
Figure imgf000030_0001
差替え用紙 （規則 26) o
ヤング率比 n
300°C 400°C 600。C 750°C 900°C 平均
実施例 10 0. 12 0. 28 0, 54 0. 75 0. 64 0. 46 60
実施例 11 0. 33 0. 41 0. 83 0. 75 0. 64 0. 59 56
実施例 12 0. 13 0. 28 0. 54 0. 48 0. 10 0. 31 50
実施例 13 0. 03 0. 03 0. 04 0. 04 0. 03 0. 031 40
実施例 14 0. 82 0. 85 0. 83 0. 69 0. 79 26
実施例 15 0. 98 0. 90 1. 09 1. 01 0. 99 20
参考例 1 0. 12 0. 18 0. 51 0. 42 0. 18 72
参考例 2 0. 33 0. 41
Figure imgf000031_0001
0. 21 —0. 31 0. 29 74
P
参考例 3 — 0. 19 —0. 09 0. 0 00 r4 CO 0. 09 0. 87 0. 15 76
比較例 5 1. 18 1. 02 1. 13 P 1. 13 1. 01 1. 09 34
比較例 6 0. 007 0. 006 0. 006 0. 003 0. 005 0. 005 43
比較例 7 1. 02 1. 02 1. 06 1. 04 1. 00 1. 03 5 「 Ί1
比較例 8 1. 19 1. 15 1. 17 1. 19 1. 22 1. 19 62
比較例 9 0. 007 0. 006 0. 003 0. 003 06. 003 0. 004 72
〇
O卜
O 1、
J -
O 捕集試験肓リ 捕集試験 100回後 捕集試験 300回後
士 H 3 F61
1'日; 虫 J¾ 日メ T 虫ノ戈 押し抜き試験 押し抜き試験 押し抜き試験
く対試験前〉 ぐ対試験 H'J〉 〈対試験 100回後〉
U ノ (Ν) (Ν)
(%) (%) (%) 実施例 10 26320 19410 74 17980 68 93 実施例 11 21685 14435 67 12117 56 84 実施例 12 18747 15408 82 12838 68 83 実施例 13 15662 9506 61 8931 57 94 実施例 14 21894 13865 63 12271 56 89 実施例 15 19934 12319 62 10603 53 86 参考例 1 16807 12831 76 87, 156 t 52 68 参考例 2 15875 13610 86 8685 55 64 参考例 3 24800 17334 70 11869 48 68
Figure imgf000032_0001
比較例 5 17287 8359 48 6543 38 78
比較例 6 19023 8680 46 6745 35 78 比較例 7 17974 8987 50 6874 38 76 比較例 8 16998 5203 31 3962 23 76 比較例 9 18034 7845 44 5976 33 76
表 5に示した通り、 実施例] - 0〜1 5に係るハニカムフィルタの （ ひ L一ひ F ) Zc Fの値は、 いずれも 0. 0 1〜1. 0の範囲内であり、 ヤング率比 （接着 剤層のヤング率ノ多孔質セラミック部材のヤング率 X 100) は、 いずれも 60 %以下であった。 なお、 実施例 1 5に係るハニカムフィルタの 600°C及び 75 0°Cにおける （aL— aF) ノひ Fの値は 1. 0以上であるが、 その平均は 0. 9 9であり、 1. 0未満になっていた。
一方、 参考例 1〜 3に係るハニカムフィルタの （ひ L一 <¾F) ノひ Fの値は、 レヽ ずれも 0. 01〜1. 0の範囲内であつたが、 ヤング率比は、 いずれも 60%を 超えていた。
比較例 5、 7、 8に係るハニカムフイノレタの （aL— aF) ZaFのィ直は、 1. 0よりも大きく、 比較例 6、 9に係るハニカムフィルタの （aL—aF) ノ aFの 値は、 0. 01よりも小さかった。 また、 比較例 5〜7に係る八-カムフィルタ のヤング率比は、 いずれも 60%以下であり、 比較例 8、 9に係るハ-カムフィ ルタのヤング率比は、 いずれも 60%を超えていた。
表 6に示した通り、 押し抜き試験の結果、 （aL—ひ F) Zc Fの値が 0. 0 1 〜 1. 0の範囲内である実施例 10〜 1 5及び参考例 1〜 3に係るハニカムフィ ルタは、 試験前に対する捕集試験 100回後の相対強度 （捕集試験 100回後の 強度/捕集試験前の強度 X 100) がいずれも 6 1%以上であり、 強度低下があ まり大きくなかった。 し力、し、 ヤング率比が 60%以下である実施例 10〜1 5 に係るハニカムフィルタは、 捕集試験 100回後に対する捕集試験 300回後の 相対強度 （捕集試験 300回後の強度/捕集試験 100回後の強度 X 100) が いずれも 83%以上であるのに対し、 ヤング率比が 60%を超える参考例 1〜3 に係るハニカムフィルタは、 捕集試験 100回後に対する捕集試験 300回後の 相対強度が 64〜68%と低かった。
—方、 比較例 5〜9に係るハエカムフィルタは、 捕集試験前における押し抜き 強度は、 いずれも実施例 10〜1 5及び参考例 1〜3に係るハニカムフィルタと 同等の押し抜き強度を有していたものの、 試験前に対する捕集試験 100回後の 相対強度がいずれも 50%以下であり、 試験前に対する捕集試験 300回後の相 対強度がいずれも 3 8 %以下であり、 強度低下が大きかった。 (実施例 1 6 )
( 1 ) 平均粒径 2 0 μ mの α型炭化珪素粉末 6 0重量。 /0と、 平均粒径 1. 0 μ mの金属珪素粉末 4 0重量％とを湿式混合し、 得られた混合物 1 00重量部に対 して、 有機バインダ一 （メチルセルロース） を 5重量部、 水を 1 0重量部、 ァク リル樹脂を 5重量部加えて混練して混練物を得た。 次に、 上記混練物に可塑剤と 潤滑剤とを少量加えてさらに混練した後、 押し出し成形を行い、 生成形体を作製 した。
次に、 上記生成形体を、 マイクロ波乾燥機を用いて乾燥させ、 上記生成形体と 同様の組成のペーストを所定の貫通孔に充填した後、 再び乾燥機を用いて乾燥さ せた後、 4 0 0°Cで脱脂し、 常圧のアルゴン雰囲気下 1 6 0 0°C、 2時間で焼成 を行うことにより、 図 2に示したような、 その大きさが 3 3mmX 3 3mmX 3 0 0 mmで、 貫通孔の数が 3 1個/ c m 2、 隔壁の厚さが 0. 3 mm、 気孔率が 5 0体積％、 平均気孔径が 2 0 ;zmの炭化珪素一金属珪素焼結体からなる多孔質 セラミック部材を製造した。
( 2) ( 1 ) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実施例 7 と同様にして排気ガス浄化用ハュカムフィルタを製造した。
(実施例 1 Ί )
実施例 1 6の （1 ) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 8と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(実施例 1 8 )
実施例 1 6の （1 ) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 9と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(参考例 4)
実施例 1 6の （1 ) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 2と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(参考例 5 ) 実施例 16の （ 1 ) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 3と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(参考例 6)
実施例 16の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 実 施例 4と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 10 )
実施例 16の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 1と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 1 1 )
実施例 16の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 2と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 1 2)
実施例 16の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 3と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 1 3 )
実施例 16の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 4と同様にして排気ガス浄化用ハニカムフィルタを製造した。
(比較例 14 )
実施例 16の （1) で製造した多孔質セラミック部材を用いたこと以外は、 比 較例 9と同様にして排気ガス浄化用ハ-カムフィルタを製造した。 このようにして製造した多孔質セラミック部材の熱膨張率 aFと、 実施例 16 〜18、 参考例 4〜6及び比較例 10〜14に係るハニカムフィルタの接着剤層 の熱膨張率 c¾Lを 300°C、 400°C、 600°C、 750°C、 900°Cにおいて 測定し （表 7) 、 これらの値から （ひ L— CK F) ZaFの値を計算した （表 8 ) 。 また、 実施例 16〜18、 参考例 4〜 6及び比較例 10〜14に係るハニカム フィルタを中空円形状の台の上に載置して、 外周部付近の多孔質セラミック部材 でハニカムフィルタを支持し、 中央部付近の一つの多孔質セラミック部材を押し 抜くように下方に力を加え、 ハニカムフィルタが破壊される力を測定する押し抜 き試験を行った。
また、 実施例 1 6〜 1 8、 参考例 4〜 6及び比較例 1 0〜 1 4に係るハニカム フィルタを、 エンジンの排気通路に設置してパティキュレートの捕集試験を繰り 返し行い、 1 0 0回後と 3 0 0回後に同様の押し抜き試験を行った。 押し抜き試 験の測定結果から、 捕集試験の前後で押し抜き強度がどれだけ低下したかを計算 した。
その結果を表 9に示す。
表 7
Figure imgf000036_0001
O 、
( CK L— ¥) / F ヤング率比
/ハ / 、
300°C ■。c 600°C 750°C 900°C 平均 (%) 実施例 16 0. 02 0. 02 0. 03 0. 03 0. 03 51. 9 実施例 17 0. 81 0. 83 0. 80 0. 73 0, 77 0. 79 33. 7 実施例 IS 0. 96 0. 89 1. 06 1. 06 0, 97 0. 99 25. 9 参考例 4 0. 11 0. 26 0. 51 0. 79 0. 64 0. 46
参考例 5 0, 32 0. 40 0. 80 0. 79 0. 64 0. 59 72. 6 参考例 6 0. 11 0. 26 0. 51 0. 51 0. 10 0. 30 64. 8 比較例 10 1, 16 1, 00 1. 10 1. 18 1. 01 1. 09 44. 4 比較例 11 一 0. 002 —0. 004 -0. 009 0. 027 0. 005 0. 004 55. 6 比較例 12 1, 00 1， 00 1. 03 1. 09 1. 00 1. 02 66. 7 比較例 13 1. 18 1. 13 1. 14 1. 24 1. 22 1. 18 80. 4 比較例 14 一 0. 002 —0. 004 -0， Oi l 0. 027 0. 003 0. 0026 . 93. 3
o
〇
卜
08 O
捕集試験前 捕集試験 100回後 捕集試験 300回後
相対強度 相対強度 相対強度 ifし抜さ 験 押し抜き試験 押し抜き試験
く对試験目 IJ〉 く対試験 j〉 く対試験 100回後〉
(N) (N) (N)
(%) (%) (%) 実施例 16 15183 8820 58 8199 54 93 実施例 17 21224 12864 61 11248 53 87 実施例 18 19324 11430 59 9662 50 85 参考例 4 25518 18010 71 11080 43 62 参考例 5 21022 13397 64 928丄 44 59 参考例 6 18173 14300 79 9812 54 69 比較例 10 16758 7756 46 5865 35 76 比較例 11 18440 8053 44 5900 32 73 比較例 12 17423 8338 48 6098 35 73 比較例 13 16477 4828 29 3296 20 68 比較例 14 17481 7275 42 5244 30 72
表 8に示した通り、 実施例 16〜 18に係るハニカムフィルタの （a L— a F ) /a Fの値は、 いずれも 0. 01〜1. 0の範囲内であり、 ヤング率比 （接着 剤層のヤング率 Z多孔質セラミック部材のヤング率 X 100) は、 いずれも 60 %以下であった。 なお、 実施例 18に係るハニカムフィルタの 600°C及び 75 0°Cにおける （a L— aF) ひ Fの値は 1. 0以上であるが、 その平均は 0. 9 8であり、 1. 0未満になっていた。
一方、 参考例 4〜 6に係るハニカムフィルタの （ ひ し— aF) /aFの値は、 レヽ ずれも 0. 01〜1. 0の範囲内であつたが、 ヤング率比は、 いずれも 6◦%を 超えていた。
比較例 10、 12、 13に係るハ-カムフィルタの （ひ L一 aF) Za Fの値は 、 1. 0よりも大きく、 比較例 1 1、 14に係るハニカムフィルタの （a L— α F) Za Fの値は、 0. 01よりも小さかった。 また、 比較例 10、 1 1に係る ハニカムフィルタのヤング率比は、 いずれも 60%以下であり、 比較例 12〜1 4に係るハニカムフィルタのヤング率比は、 いずれも 60%を超えていた。 表 9に示した通り、 押し抜き試験の結果、 （c ^一 aF) /a Fの値が 0. 01 〜 1. 0の範囲内である実施例 16〜 18及び参考例 4~6に係るハニカムフィ ルタは、 試験前に対する捕集試験 100回後の相対強度 （捕集試験 100回後の 強度/捕集試験前の強度 X 100) がいずれも 58%以上であり、 強度低下があ まり大きくなかった。 し力 し、 ヤング率比が 60%以下である実施例 10〜 15 に係るハ-カムフィルタは、 捕集試験 100回後に対する捕集試験 300回後の 相対強度 （捕集試験 300回後の強度 Z捕集試験 100回後の強度 X 100) が いずれも 85%以上であるのに対し、 ヤング率比が 60%を超える参考例 4〜6 に係るハニカムフィルタは、 捕集試験 100回後に対する捕集試験 300回後の 相対強度が 62〜 69 %と低かった。
一方、 比較例 10〜14に係るハニカムフィルタは、 捕集試験前における押し 抜き強度は、 いずれも実施例 16〜18及び参考例 4〜6に係るハニカムフィル タと同等の押し抜き強度を有していたものの、 試験前に対する捕集試験 100回 後の相対強度がいずれも 48 %以下であり、 試験前に対する捕集試験 300回後 の相対強度がいずれも 3 5 %以下であり、 強度低下が大きかった。 産業上の利用可能性
本発明の排気ガス浄化用ハニカムフィルタは、 上述の通りであるので、 八-力 ムフィルタに局部的な燃焼等に起因する局部的な温度変化が生じた場合であって も、 発生する熱応力を緩和させることができ、 クラックが発生することがなく、 強度及び耐久性に優れたものとなる。

Claims

請求の範囲
1. 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状の多孔質セラミック 部材が接着剤層を介して複数個結束され、 前記貫通孔を隔てる隔壁が粒子捕集用 フィルタとして機能するように構成された排気ガス浄化用ハニカムフィルタであ つて、
前記接着剤層の熱膨張率 αしと、 前記多孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fとが 、 0. 0 1 < \ a L~ a F \ /a F< l . 0の関係を有することを特徴とする排気 ガス浄化用ハニカムフィルタ。
2. 多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された柱状の多孔質セラミック 部材が接着剤層を介して複数個結束され、 前記貫通孔を隔てる隔壁が粒子捕集用 フィルタとして機能するように構成された排気ガス浄化用ハニカムフィルタであ つて、
前記接着剤層のヤング率が、 前記多孔質セラミック部材のヤング率の 6 0 %以下 であり、
前記接着剤層の熱膨張率ひ tと、 前記多孔質セラミック部材の熱膨張率 a Fとが 、 0. O K (a L- a F) /a F< 1. 0の関係を有することを特徴とする排気 ガス浄化用ハ-カムフィルタ。
3. 触媒が担持されていることを特徴とする請求の範囲第 1又は 2項に記載の排 気ガス浄化用ハニカムフィルタ。
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