WO2008059576A1 - Corps structural en nid d'abeilles et procédé de fabrication de celui-ci - Google Patents

Corps structural en nid d'abeilles et procédé de fabrication de celui-ci Download PDF

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WO2008059576A1
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Takahiko Ido
Chizuru Kasai
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Definitions

  • the present invention relates to a honeycomb structure and a manufacturing method thereof.
  • honeycomb catalysts that purify exhaust gas by passing the exhaust gas through the interior are used.
  • a honeycomb catalyst for example, a structure in which a high specific surface area material such as activated alumina and a catalyst metal such as platinum are supported on the surface of a cordierite honeycomb structure having an integral structure and low thermal expansion has been proposed.
  • a high specific surface area material such as activated alumina and a catalyst metal such as platinum are supported on the surface of a cordierite honeycomb structure having an integral structure and low thermal expansion
  • those carrying alkaline earth metals such as Ba as NOx storage agents have been proposed.
  • the support has a higher specific surface area, The particle size must be small and highly dispersed.
  • a carrier having a high specific surface area As a carrier having a high specific surface area, a high specific surface area material such as activated alumina is used as a main raw material, and inorganic fibers as reinforcing materials are combined with an inorganic binder to be formed into a honeycomb shape and fired.
  • a honeycomb structure made of a honeycomb fired body is known (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
  • a honeycomb fired body bonded with an adhesive layer is known.
  • honeycomb structures are used as catalyst carriers for exhaust gas purification of automobiles, cracks are generated in the adhesive layer that joins the honeycomb fired bodies to each other due to repeated vibration, and the honeycomb fired bodies are fired.
  • the body may come off from the honeycomb structure, and the honeycomb structure itself may be damaged.
  • Patent Document 4 describes A plurality of honeycomb fired bodies are integrated through an adhesive layer formed of a bonding material. It is a honeycomb structure formed into a body, and among the inorganic particles in the bonding material, the particle diameter (
  • Patent Document 4 by defining the particle diameter of the inorganic particles contained in the bonding material in this way, a honeycomb structure in which the honeycomb fired bodies are more firmly bonded and integrated is obtained. Yes.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-218935
  • Patent Document 2 JP 2005-349378 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 5-213681
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-130176
  • the honeycomb structure has a predetermined value in the particle diameter and weight ratio of the inorganic particles in the bonding material as in the honeycomb structure disclosed in Patent Document 4, the inorganic particles in the bonding material Depending on the type of honeycomb and the characteristics such as the average pore diameter of the manufactured honeycomb fired body, the adhesion between the honeycomb fired bodies may be weakened.
  • Such a honeycomb structure may be used as a catalyst carrier for automobile exhaust gas purification. If it is used, there is a problem that a part of the honeycomb fired body is detached from the honeycomb structure or the honeycomb structure is damaged.
  • the present invention has been made to solve these problems, and the honeycomb fired bodies constituting the honeycomb structure are firmly bonded to each other, and used as a catalyst carrier for purification of automobile exhaust gas. It is an object of the present invention to provide a two-cam structure that does not cause breakage in which the honeycomb fired body does not escape from the honeycomb structure.
  • honeycomb structure of the present invention a plurality of columnar honeycomb fired bodies in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across the cell walls are bound together via an adhesive layer containing at least ceramic particles.
  • a honeycomb structure Of the ceramic particles contained in the adhesive layer, the number of particles whose particle size is larger than the average pore size of the honeycomb fired body is 30 of the total number of ceramic particles.
  • the average particle diameter of the ceramic particles contained in the adhesive layer is preferably 0.2 zm or less.
  • the adhesive layer contains inorganic fibers.
  • the ceramic particles contained in the adhesive layer are at least one selected from the group consisting of alumina, silicon carbide, silica, zirconia, zeolite, mullite, and cordierite. Is desirable.
  • the catalyst is supported.
  • the catalyst is at least selected from the group consisting of noble metals, alkali metals, alkaline earth metals, and oxides. It is desirable to include at least one species.
  • honeycomb structure of the present invention is desirably used for exhaust gas purification of vehicles.
  • a plurality of columnar honeycomb fired bodies in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a cell wall interposed therebetween are provided via an adhesive layer containing at least ceramic particles.
  • a method for manufacturing a honeycomb structure including a bundling process for individual bundling, wherein among the ceramic particles contained in the raw material of the adhesive layer, the particle diameter is larger than the average pore diameter of the honeycomb fired body The number of particles is 30 of the total number of ceramic particles. / 0 or less.
  • the average particle size of the ceramic particles contained in the raw material of the adhesive layer is desirably 0.2 ⁇ m or less.
  • the raw material for the adhesive layer contains an inorganic fiber.
  • the ceramic particles contained in the raw material of the adhesive layer are selected from the group consisting of alumina, silicon carbide, silica, dinoleconia, zeolite, mullite, and cordierite. It is desirable to be at least one kind.
  • the number of particles of which the particle diameter is larger than the average pore diameter of the honeycomb cam body is that of the ceramic particles. Since it is 30% or less of the total number of particles, most of the ceramic particles enter the pores on the surface of the honeycomb fired body at the time of bonding, and an anchor effect can be exhibited. Therefore, the bonding strength between the honeycomb fired bodies in the honeycomb structure can be increased.
  • the honeycomb structure of the present invention when used as a catalyst carrier for exhaust gas purification of automobiles, the honeycomb fired body does not come out of the honeycomb structure, and the honeycomb structure is not damaged.
  • the particle size distribution of the ceramic particles contained in the raw material of the adhesive layer is adjusted to an appropriate range, so that it is contained in the adhesive layer.
  • the particle size distribution of the ceramic particles can be controlled within a suitable range with respect to the average pore size of the honeycomb fired body, and a honeycomb structure in which the honeycomb fired bodies are firmly bonded to each other can be manufactured.
  • the honeycomb structure of the present invention has a columnar honeycomb fired body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with cell walls therebetween. Is a honeycomb structure in which a plurality of bundles are bonded through an adhesive layer containing at least ceramic particles,
  • the number of particles whose particle size is larger than the average pore size of the honeycomb fired body is 30% or less of the total number of ceramic particles. To do.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb structure of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb fired body constituting the honeycomb structure of the present invention. It is a figure.
  • a square pillar-shaped honeycomb fired body 20 as shown in FIG. 1 (b) which is a ceramic Taka of porous alumina or the like, is interposed via an adhesive layer 14.
  • the ceramic block 15 is formed by bundling a plurality of layers, and a sealing material layer 13 is formed around the ceramic block 15.
  • the honeycomb structure 10 of the present invention is resistant to thermal shock and vibration since a plurality of honeycomb fired bodies 20 are bundled through the adhesive layer 14. This is presumably because the temperature difference generated around each honeycomb fired body 20 can be kept small even when a temperature distribution occurs in the honeycomb structure 10 due to a rapid temperature change or the like. . Alternatively, it is assumed that the thermal shock and vibration can be mitigated by the adhesive layer 14.
  • the adhesive layer 14 prevents the crack from spreading to the entire honeycomb structure 10 even when a crack occurs in the honeycomb fired body 20 due to thermal stress or the like, and further, as a frame of the honeycomb structure 10. It also has the role of maintaining the shape as a honeycomb structure.
  • the number of particles of which the particle diameter is larger than the average pore diameter of the honeycomb fired body is the ceramic particles. Less than 30% of the total number of particles.
  • the number of pores on the surface of the honeycomb fired body is increased.
  • the ceramic particles can enter and the anchoring effect is produced, so that the adhesive force between the adhesive layer and the honeycomb fired body is increased, and the honeycomb fired bodies are firmly bonded to each other through such an adhesive layer. Can do.
  • the particle size distribution of the ceramic particles can be measured by a particle size distribution measuring method using a laser diffraction or scattering method.
  • MALVERN MASTERSIZER micro MODEL MAF5001
  • the particle size distribution represented by the particle size and the frequency is obtained, the particle size (xm) corresponding to the frequency of 70% is counted in order from the smallest particle size, and the 70% particle size is calculated.
  • the average pore diameter of the honeycomb fired body can be measured by a molded body pore diameter distribution measuring method by a mercury intrusion method specified in JIS R 1655.
  • the particle size of the ceramic particles obtained by the above method is equal to or less than the average pore size of the honeycomb sintered body, the particle size of the ceramic particles is greater than the average pore size of the honeycomb fired body.
  • the number of particles is less than 30% of the total number of ceramic particles, and the relationship between the average pore size of the honeycomb fired body, the particle size of the ceramic particles, and the number of particles is defined by the present invention. Within range.
  • the honeycomb fired bodies constituting the honeycomb structure are firmly bonded to each other. For this reason, when the honeycomb structure of the present invention is used as a catalyst carrier for exhaust gas purification of an automobile, the honeycomb fired body does not lose its honeycomb structure force, and the honeycomb structure is not damaged.
  • the average particle diameter of the ceramic particles contained in the adhesive layer is preferably 0.2 / im or less.
  • the average particle size of the ceramic particles contributing to adhesion be 0.2 / m or less because the adhesion strength between the honeycomb fired bodies can be further increased.
  • the ceramic particles contained in the adhesive layer are at least one selected from the group force consisting of alumina, silicon carbide, silica, zirconia, zeolite, mullite, and cordierite. It is desirable to be.
  • alumina is particularly preferable.
  • the adhesive layer contains inorganic fibers and Z or whiskers.
  • the bonding strength between the honeycomb fired bodies can be further improved.
  • the inorganic fiber whisking force is preferably inorganic fiber whisting force made of alumina, silica, silicon carbide, silica-alumina, glass, potassium titanate, aluminum borate or the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the inorganic fibers and / or Or, among the whiskers, aluminum borate whiskers are more desirable.
  • the inorganic fiber twist force means a value exceeding the average aspect ratio (length / diameter) force.
  • a desirable average aspect ratio of the inorganic fiber whisking force is 10 to 1000.
  • the adhesive layer is formed using an adhesive paste containing an inorganic binder and an organic binder in addition to the ceramic particles, the inorganic fibers, and the Z or Wis power described so far. I hope that.
  • an inorganic zonole, a clay-based binder, or the like can be used as the inorganic binder.
  • the inorganic sol include alumina sol, silica zonole, titania sol, water glass, and the like.
  • the clay-based binder include double-chain structure type clays such as clay, kaolin, montmorillonite, sepiolite, and attapulgite. These may be used alone or in combination of two or more.
  • At least one selected from the group consisting of alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite and attapulgite is desirable.
  • organic binder examples include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these organic binders, carboxymethylcellulose is desirable.
  • the amount of the ceramic particles contained in the adhesive paste is preferably 30% by weight with respect to the total weight of solids in the raw material (hereinafter referred to as the total weight of solids), and is more preferably lower.
  • the limit is 40% by weight.
  • the desirable upper limit is 80% by weight, and the more desirable upper limit is 75% by weight.
  • the anchor effect tends to be insufficient, and the bonding strength between the honeycomb fired bodies may be reduced. If the ceramic particle content exceeds 80% by weight, the adhesive strength between the adhesive layer Ya honeycomb fired body is that force s lower.
  • the total amount of the inorganic fibers and Z or the whisking force contained in the adhesive paste is preferably 5% by weight with respect to the total weight of the solid content.
  • the desirable upper limit is 30 % By weight.
  • the strength of the adhesive layer may be low, and if the content of inorganic fiber and Z or Wis power exceeds 30% by weight, the volume of the adhesive layer The density tends to decrease, and the adhesive strength of the adhesive layer may be lowered.
  • a desirable lower limit of the amount of the inorganic binder contained in the adhesive paste is 10% by weight with respect to the total weight of the solid content.
  • the desirable upper limit is 40% by weight.
  • the adhesive strength between the adhesive layers and the honeycomb fired bodies may be lowered.
  • the content of the inorganic binder exceeds 40% by weight, the ceramic particles, the inorganic fibers and / or the whistle force that become the aggregate may be insufficient, and the strength of the adhesive layer may be lowered.
  • the adhesive layer may be formed only on a part of the side surface, which may not be formed on the entire side surface of the honeycomb fired body.
  • the adhesive layer is formed only on a part, the bulk density of the entire honeycomb structure is lowered, and the temperature rise performance is improved. Further, since the exhaust gas can contact the side surface of the honeycomb fired body, purification of the exhaust gas can be promoted.
  • a large number of cells 21 are juxtaposed in the longitudinal direction (in the direction of arrow a in FIG. 1 (b)) with the cell walls 22 interposed therebetween.
  • a fluid such as exhaust gas can be passed through.
  • the thickness of the cell wall 22 which is the wall between the cells 21 is not particularly limited, but the desirable lower limit is 0.05 mm, and the more desirable lower limit is 0.10 mm.
  • a desirable lower limit is 0.15 mm.
  • a desirable upper limit is 0.35 mm, a more desirable upper limit is 0.30 mm, and a particularly desirable upper limit is 0.25 mm.
  • the thickness of the cell wall 22 is less than 0.05 mm, the strength of the honeycomb fired body 20 may be reduced.
  • the thickness of the cell wall 22 exceeds 0.35 mm, the honeycomb structure is discharged from the exhaust gas.
  • the contact area with the exhaust gas becomes small, and the gas does not penetrate deep enough, so the catalyst supported inside the cell wall 22 is in contact with the gas. The gas purification performance may deteriorate due to the difficulty of touching.
  • the cell density of the honeycomb fired body has a desirable lower limit of 15.5 cells / cm 2 (100 cpsi), a more desirable lower limit force of 6.5 cells Zcm 2 (300 cpsi), and a more desirable lower limit. 62 Zcm 2 (400cpsi).
  • the preferred upper limit of cell density is 186 cells Zcm 2 (12 OOcpsi), the more desirable upper limit is 170.5 cells / cm 2 (1 100 cpsi), and the more desirable upper limit is 155 cells / cm 2 (1000 cpsi). It is.
  • the honeycomb structure When the cell density is less than 15.5 cells / cm 2 , the area of the wall in contact with the exhaust gas inside the honeycomb fired body becomes small when the honeycomb structure is used as a catalyst carrier for purifying the exhaust gas. This is because when the number of particles / cm 2 is exceeded, the pressure loss becomes high and it becomes difficult to fabricate the honeycomb fired body.
  • the cross-sectional shape of the cells formed in the honeycomb fired body is not particularly limited, and may be a substantially triangular shape or a substantially hexagonal shape other than the quadrangular shape as shown in Fig. 1 (b).
  • the shape of the honeycomb fired body is not particularly limited, but it is preferable that the honeycomb fired bodies be in a shape in which the honeycomb fired bodies are easily bound to each other.
  • Examples of the shape also simply referred to as a cross section
  • the shape include a square, a rectangle, a hexagon, and a fan shape.
  • the composition of the honeycomb fired body is not particularly limited, but it is preferable that the honeycomb fired body includes inorganic particles, the inorganic fibers, and Z or Wis power.
  • inorganic particles particles made of anolemina, silica, zirconia, titania, ceria, mullite, zeolite or the like are desirable. These particles may be used alone or in combination of two or more.
  • alumina particles and ceria particles are particularly desirable.
  • the same kind of material as the inorganic fiber and / or the whistle force contained in the adhesive layer can be used, and therefore detailed description thereof is omitted.
  • the inorganic fiber and / or the force of force used as a raw material for the honeycomb fired body and the inorganic fiber and / or the force of force used as a raw material for the adhesive layer may be the same material. Different materials may be used.
  • a desirable lower limit is 30% by weight, a more desirable lower limit is 40% by weight, and a further desirable lower limit is 50% by weight.
  • the desirable upper limit is 97% by weight, the more desirable upper limit is 90% by weight, the more desirable upper limit is 80% by weight, and the particularly desirable upper limit is 75% by weight.
  • the content of inorganic particles is less than 30% by weight, the amount of inorganic particles that contribute to the improvement of the specific surface area is relatively small. Therefore, when supporting a catalyst component having a small specific surface area as a honeycomb structure, the catalyst component May not be highly dispersed. On the other hand, if it exceeds 97% by weight, the amount of inorganic fibers and / or whistle force that contributes to strength improvement is relatively reduced, and the strength of the honeycomb structure is lowered.
  • a desirable lower limit is 3% by weight, a more desirable lower limit is 5% by weight, and a further desirable lower limit is 8% by weight.
  • the desirable upper limit is 70% by weight, the more desirable upper limit is 50% by weight, the further desirable upper limit is 40% by weight, and the particularly desirable upper limit is 30% by weight.
  • the strength of the honeycomb structure is lowered. If the content exceeds 50% by weight, the amount of inorganic particles contributing to the improvement of the specific surface area is relatively small. In some cases, when the honeycomb structure has a small specific surface area and carries the catalyst component, the catalyst component cannot be highly dispersed.
  • the honeycomb fired body is preferably manufactured using a raw material composition which is a mixture containing the inorganic particles, the inorganic fibers and / or the whisker force, and an inorganic binder.
  • the inorganic binder contained in the raw material composition the same kind of material as that of the inorganic binder contained in the raw material of the adhesive layer can be used, and thus detailed description thereof is omitted.
  • Inorganic binder used as raw material for honeycomb fired body and used as raw material for adhesive layer The inorganic binder may be the same type of material or a different material.
  • the amount of the inorganic binder contained in the raw material composition is based on the total amount of the solid content of the inorganic particles and the inorganic fibers and the Z or Wis power and the inorganic binder contained in the raw material composition.
  • a desirable lower limit is 5% by weight
  • a more desirable lower limit is 10% by weight
  • a further desirable lower limit is 15% by weight.
  • the desirable upper limit is 50% by weight
  • the more desirable upper limit is 40% by weight
  • the more desirable upper limit is 35% by weight.
  • the amount of the inorganic binder is less than 5% by weight, the strength of the manufactured honeycomb structure may be lowered.
  • the amount of the inorganic binder exceeds 50% by weight, the formability of the raw material composition is deteriorated. There is a tendency.
  • a catalyst be supported on the honeycomb structure of the present invention.
  • Examples of the catalyst include, but are not limited to, noble metals, alkali metals, alkaline earth metals, oxides, and the like.
  • Examples of the noble metal include platinum, palladium, rhodium, and the like.
  • Examples of the alkali metal include potassium and sodium.
  • Examples of the alkaline earth metal include, for example, Examples of the oxide include perovskite (La
  • the timing for supporting the catalyst is not particularly limited, and may be supported after the honeycomb structure is manufactured, or may be supported at the stage of the inorganic particles that are the raw material of the honeycomb fired body. Also good. Further, the catalyst loading method is not particularly limited, and for example, it can be carried out by an impregnation method or the like.
  • honeycomb structure no, two-cam catalyst
  • the use of the honeycomb structure (no, two-cam catalyst) on which the catalyst as described above is supported is not particularly limited, but for example, a so-called three-way catalyst for purifying automobile exhaust gas, Can be used as NO X storage catalyst.
  • the honeycomb structure can also be used for applications in which a catalyst component is not supported (for example, an adsorbent that adsorbs a gas component or a liquid component).
  • a catalyst component for example, an adsorbent that adsorbs a gas component or a liquid component.
  • a method for manufacturing a honeycomb structured body of the present invention will be described.
  • a plurality of columnar honeycomb fired bodies in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with cell walls separated are bound via an adhesive layer containing at least ceramic particles.
  • a method for manufacturing a honeycomb structure including a binding step, wherein among the ceramic particles contained in the raw material of the adhesive layer, the number of particles whose particle diameter is larger than the average pore diameter of the honeycomb fired body Is 30 of the total number of the above ceramic particles. It is less than / o.
  • a raw material composition is prepared, and extrusion molding or the like is performed using this raw material composition to produce a molded body.
  • the raw material composition examples include inorganic particles and inorganic fibers and / or whiskers.
  • an inorganic binder, an organic binder, a dispersion medium, and a molding aid are added as necessary. What was appropriately adjusted according to the moldability can be used.
  • the materials exemplified so far can be used as materials contained in the honeycomb fired body.
  • the amount of the inorganic particles and the inorganic fibers and / or whiskers contained in the raw material composition is the ratio of the inorganic particles and the inorganic fibers and Z or the whisker force contained in the honeycomb fired body to be produced. Is preferably within the range described above.
  • the material that can be used as the inorganic binder and the blending amount thereof are not particularly limited, but since the details have already been described, the description thereof is omitted.
  • the organic binder is not particularly limited, and examples thereof include methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the organic binder to be blended is preferably 10 to 10 parts by weight as a solid content with respect to a total of 100 parts by weight of the solid content of the inorganic particles, the inorganic fiber, the whisker and the inorganic binder.
  • the dispersion medium is not particularly limited, and examples thereof include water, organic solvents (such as benzene), alcohols (such as methanol), and the like.
  • the molding aid is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid sarcophagus, and polyalcohol.
  • the preparation of the above raw material composition is not particularly limited, but it is preferable to mix and knead.
  • a kneader that can be mixed using a mixer or an attritor is sufficient. You may knead.
  • the method for molding the raw material composition is not particularly limited, but it is preferable to mold into a shape having cells by extrusion molding as described above.
  • the obtained molded body is subjected to a drying treatment using a dryer, if necessary.
  • Examples of the dryer include a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, and a freeze dryer.
  • the honeycomb formed body that has been subjected to a drying treatment as necessary is subjected to a degreasing treatment as necessary.
  • the degreasing conditions are not particularly limited and are appropriately selected depending on the type and amount of the organic substance contained in the molded body, but are preferably about 400 ° C. for about 2 hours.
  • the firing conditions are not particularly limited, but 500 to 1200 ° C force S is desirable, and 600 to 100 ° C is more desirable.
  • the reason for this is that when the firing temperature is less than 500 ° C., the bonding function by the inorganic binder is difficult to be realized, and the sintering of inorganic particles or the like is difficult to proceed, so that the strength as the honeycomb structure is lowered. Yes, when the temperature exceeds 1200 ° C, the sintering of inorganic particles proceeds too much and the specific surface area per unit volume becomes small, and the honeycomb structure is supported as a catalyst carrier for purifying exhaust gas. It may not be possible to sufficiently disperse the catalyst components sufficiently.
  • the average pore diameter of the honeycomb fired body can be adjusted by the material blended in the raw material composition and the firing conditions.
  • an adhesive paste as a raw material of the adhesive layer is prepared.
  • the adhesive paste is a paste containing at least ceramic particles, which is a raw material for the adhesive layer of the honeycomb structure as described above, and among the ceramic particles contained in the adhesive paste, the particles The number of particles whose diameter is larger than the average pore diameter of the honeycomb fired body to be bonded is 30% or less of the total number of ceramic particles.
  • the particle size distribution of the ceramic particles contained in the adhesive layer after forming the honeycomb structure through the steps described later is equivalent to the particle size distribution of the ceramic particles contained in the raw material of the adhesive layer. It is.
  • the relationship between the particle size and the number of particles of the ceramic particles to be blended when preparing the adhesive paste and the average pore size of the honeycomb fired body within the above range, adhesion of the manufactured honeycomb structure is achieved.
  • the relationship between the particle diameter and the number of the ceramic particles contained in the agent layer and the average pore diameter of the honeycomb fired body can be controlled within the above range.
  • the particle size distribution of the ceramic particles can be adjusted by a conventionally known method such as classification.
  • honeycomb fired bodies are bundled to form a honeycomb aggregate having a predetermined size.
  • the honeycomb aggregate is formed by, for example, a method in which an adhesive paste layer is formed by applying an adhesive paste on the side surface of each honeycomb fired body, and the honeycomb fired bodies are sequentially bound, or the shape of the ceramic block to be produced
  • the honeycomb fired bodies are temporarily fixed in a mold having substantially the same shape as that described above, and the adhesive paste is injected between the honeycomb fired bodies.
  • the honeycomb aggregate is heated to dry and solidify the adhesive paste layer, thereby forming a ceramic block in which the honeycomb fired bodies are firmly bonded to each other through the adhesive layer.
  • the number of honeycomb fired bodies to be bound may be determined as appropriate in accordance with the size of the honeycomb structure. Further, the ceramic block may be cut, polished, or the like as necessary to form a cylindrical shape as shown in FIG. [0071] Further, the thickness of the adhesive layer formed by the above process is preferably 0.5 to 5 mm.
  • the thickness of the adhesive layer is less than 0.5 mm, sufficient bonding strength may not be obtained, and since the adhesive layer is a portion that does not function as a catalyst carrier, if the thickness exceeds 5 mm, the honeycomb structure Therefore, when the honeycomb structure is used as a catalyst carrier for purifying exhaust gas, the catalyst may not be sufficiently sufficiently dispersed.
  • the pressure loss may increase if the thickness of the adhesive layer exceeds 5 mm.
  • a sealing material layer is formed by applying a sealing material paste to the outer peripheral surface of the ceramic block, drying and fixing the ceramic block.
  • the sealing material layer By forming the sealing material layer, the outer peripheral surface of the ceramic block can be protected, and as a result, the strength of the honeycomb structure can be increased.
  • the raw material of the sealing material paste is not particularly limited, and may be the same raw material strength as the adhesive paste, or may be made of different raw materials.
  • the sealing material paste has the same raw material strength as the adhesive paste
  • the blending ratio of the constituent components may be the same or different.
  • the thickness of the sealing material layer is not particularly limited, but is desirably 0.:! To 2 mm. If the thickness is less than 1 mm, the outer peripheral surface may not be fully protected and the strength may not be increased. If the thickness exceeds 2 mm, the specific surface area per unit volume of the honeycomb structure will decrease and the exhaust gas from the honeycomb structure will be purified. When used as a catalyst carrier for this purpose, the catalyst may not be sufficiently dispersed.
  • the conditions for calcining will be determined as appropriate depending on the type and amount of organic matter contained, but it is desirable that the temperature is approximately 700 ° C for about 2 hours.
  • a honeycomb structure of the present invention it is contained in the raw material of the adhesive layer. Therefore, the particle size distribution of the ceramic particles contained in the adhesive layer can be controlled within a suitable range with respect to the average pore size of the honeycomb fired body. In addition, a honeycomb structure in which the honeycomb fired bodies are firmly bonded to each other can be manufactured.
  • honeycomb structure manufactured by the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention is not damaged when the honeycomb fired body does not come out of the honeycomb structure when used as a catalyst carrier for exhaust gas purification of automobiles. Does not occur.
  • the green molded body was sufficiently dried using a microwave dryer and a hot air dryer, and further degreased by holding at 400 ° C for 2 hours.
  • the average pore size of the honeycomb fired body was measured based on JIS R 1655 using a mercury intrusion method porosimeter (manufactured by Shimadzu Corporation, Autopore 9420), and found to be 0.1 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra of the side surface of the honeycomb fired body ⁇ was measured using a surface roughness measuring machine (Surfcom 920A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) based on JIS B 0601, and found to be 1.9 xm.
  • y Allumina particles (70./o particle diameter 0.1 ⁇ m, average particle diameter 0.09 ⁇ m) 29% by weight, aluminum borate whisker (fiber diameter 0.5 to: 1 ⁇ m, fiber length 10 to 30 mu m) 7 weight 0/0, silica sol (solid concentration 30 wt%) 34 wt%, a mixture of carboxymethyl cellulose (CMC) 5 wt% and 25 wt% water, adhesive paste / sealant A paste was prepared.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • honeycomb fired body was placed on a stacking table having a V-shaped cross section, and the prepared adhesive paste was applied to the side facing the upper side of the honeycomb fired body to form an adhesive paste layer. Another honeycomb fired body was laminated on the adhesive paste layer.
  • honeycomb fired body ⁇ was applied to a total of 3 locations, 10 mm each from both ends of the side surface and 5 mm each from the center of the side surface to both ends.
  • the honeycomb aggregate was heated at 100 ° C for 1 hour to dry and solidify the adhesive paste to form an adhesive layer, thereby producing a ceramic block.
  • the average thickness of the adhesive layer was lmm.
  • the ceramic block is shaped like a cylinder so that the pattern of the end face of the ceramic block is substantially point-symmetric with respect to the center of the circle.
  • the sealing material paste was applied to the outer peripheral surface of the ceramic block so that the thickness of the sealing material layer was 0.5 mm, and the outer peripheral surface of the ceramic block was coated.
  • honeycomb structure manufactured in this example was measured for punching strength.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) After the honeycomb structure 10 in which a plurality of the honeycomb fired bodies 20 are bundled through the adhesive layer is placed on the table 45, Then, punch the honeycomb fired body 20 near the center (shaded area in Fig. 2 (a)) with an aluminum jig 40 with a diameter of 30mm. Applying load (pressurization speed lmm / min), the force at which the honeycomb fired body 20 is pushed out is measured at the point of time when the honeycomb fired body 20 is destroyed, and the result is measured by the adhesive layer. It was set as the punching strength of the part.
  • the strength was measured using an Instron universal testing machine (model 5582).
  • the measurement results are shown together with the type and characteristics of the honeycomb fired body manufactured in this example, and the particle size distribution of ⁇ -alumina particles that are ceramic particles contained in the adhesive paste used in this example. Shown in 1.
  • Table 1 also shows numerical values of other examples and comparative examples.
  • Example ⁇ -alumina particles used in the preparation of the adhesive paste were the same as Example 1 except that ⁇ -alumina particles having a 70% particle size of 0.08 ⁇ ⁇ and an average particle size of 0.07 / im were used. A honeycomb structure was manufactured and the punching strength was measured.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1 except that the firing temperature of the honeycomb fired body was set to 1000 ° C., a no- and 2-cam fired body; The dimensions, cell density, cell wall thickness, and cell cross-sectional shape of the honeycomb fired body were the same as those of the honeycomb fired body ⁇ manufactured in Example 1, and the average pore diameter was measured by 0.2 ⁇ m. It was ⁇ ⁇ and the surface roughness Ra measured was 2.5 ⁇ m.
  • ⁇ _alumina particles having a 70% particle size of 0.20 xm and an average particle size of 0.18 zm were used in the same manner as in Example 1. An adhesive paste was prepared.
  • honeycomb structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the honeycomb fired body / 3 was bound and fixed using this adhesive paste to produce a ceramic block, and the punching strength was measured. went.
  • the honeycomb structure was the same as in Example 3 except that ⁇ _alumina particles having a 70% particle size of 0.18 zm and an average particle size of 0.16 xm were used as the ceramic particles used to prepare the adhesive paste.
  • the body was manufactured and the punching strength was measured. [0089] (Comparative Examples 1 and 2)
  • Example 1 or 3 Same as Example 1 or 3 except that the types and characteristics of the manufactured honeycomb fired bodies and the particle size distribution of ⁇ -alumina particles, which are ceramic particles contained in the raw material of the adhesive paste, are shown in Table 1. A honeycomb structure was manufactured and the punching strength was measured.
  • the 70% particle diameter of the ceramic particles contained in the adhesive layer is equal to or less than the average pore diameter of the honeycomb cam, and thus included in the adhesive layer.
  • the number of particles whose particle size is larger than the average pore size of the sintered honeycomb is 30% or less of the total number of ceramic particles contained in the adhesive layer.
  • the punching strength of the honeycomb structure was high.
  • the honeycomb structure according to the comparative example the punching strength was low.
  • the particle size is 1.1 times or more of the surface roughness Ra of the side surface of the sintered honeycomb body. Despite this, the punching strength was low.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb structure of the present invention, and (b) is an example of a honeycomb fired body constituting the honeycomb structure of the present invention. It is a perspective view showing typically.
  • FIG. 2] (a) and (b) are conceptual diagrams schematically showing a method of a punching strength test.

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Description

明 細 書
ハニカム構造体及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、ハニカム構造体及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関力 排出される排ガスを浄化するた めに、その内部に排ガスを通過させることにより、排ガスを浄化するハニカム触媒が 用いられており、従来、ハニカム触媒としては、例えば、一体構造で低熱膨張性のコ ージエライト質ハニカム構造体の表面に、活性アルミナ等の高比表面積材料と白金 等の触媒金属を担持したものが提案されている。また、リーンバーンエンジンおよび ディーゼルエンジンのような酸素過剰雰囲気下における NOx処理のために、 NOx 吸蔵剤として Ba等のアルカリ土類金属を担持したものも提案されている。
[0003] ところで、浄化性能をより向上させるためには、排ガスと触媒貴金属および NOx吸蔵 剤との接触確率を高くする必要があり、そのためには、担体をより高比表面積にして、 触媒金属の粒子サイズを小さぐかつ、高分散させる必要がある。
高比表面積を有する担体として、活性アルミナ等の高比表面積材料を主原料とし、こ れに補強材としての無機繊維を無機バインダで結合させてハニカム形状に成形し、 焼成することにより製造されるハニカム焼成体からなるハニカム構造体が知られてい る（例えば、特許文献 1、 2、 3参照）。また、このようなハニカム構造体を大型化するの を目的として、接着層を介して、ハニカム焼成体を接合したものが知られている。
[0004] ところ力 これらのハニカム構造体を自動車の排ガス浄化用の触媒担体として使用し た場合、繰り返しの振動によりハニカム焼成体同士を接合している接着剤層にクラッ クが発生し、ハニカム焼成体がハニカム構造体から抜けることがあり、さらには、ハニ カム構造体のそのものに破損が生じる場合があった。
[0005] このようなハニカム構造体の破損が生じることを防止するために、ハニカム構造体を 構成するハニカム焼成体同士の接着力を高めるための検討がなされており、特許文 献 4には、接合材によって形成された接着剤層を介して複数のハニカム焼成体が一 体化されてなるハニカム構造体であって、接合材中の無機粒子のうち、その粒子径（
II m)がハニカム焼成体の外壁の表面粗さ Ra ( m)の 1. 1倍以上である無機粒子 を、接合材の全体の重量に対して 30重量％を超えて含まないようにしたハニカム構 造体が開示されている。
特許文献 4によると、接合材中に含まれる無機粒子の粒子径をこのように規定するこ とにより、ハニカム焼成体同士がより強固に接合されて一体化したハニカム構造体が 得られるとされている。
[0006] 特許文献 1 :特開 2005— 218935号公報
特許文献 2 :特開 2005— 349378号公報
特許文献 3 :特開平 5— 213681号公報
特許文献 4 :特開 2004— 130176号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかしながら、特許文献 4に開示されたハニカム構造体のように接合材中の無機粒子 の粒子径及び重量割合が所定の値を有するハニカム構造体であっても、接合材中 の無機粒子の種類や、製造されたハニカム焼成体の平均気孔径等の特性によって は、ハニカム焼成体同士の接着力が弱くなる場合があり、このようなハニカム構造体 を自動車の排ガス浄化用の触媒担体として用いると、一部のハニカム焼成体がハニ カム構造体から抜けてしまったり、ハニカム構造体に破損が生じてしまうという問題が あった。
[0008] 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あり、ハニカム構造体を構 成するハニカム焼成体同士が強固に接着されており、 自動車の排ガス浄化用の触媒 担体として使用した際にハニカム焼成体がハニカム構造体から抜けることがなぐ破 損が生じることのなレ、ノ、二カム構造体を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明のハニカム構造体は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された 柱状のハニカム焼成体が、少なくともセラミック粒子を含む接着剤層を介して複数個 結束されたハニカム構造体であって、 上記接着剤層中に含まれる上記セラミック粒子のうち、その粒子径が上記ハニカム焼 成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は上記セラミック粒子の全粒子数の 30
%以下であることを特徴とする。
[0010] 本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中に含まれるセラミック粒子の平 均粒子径は 0. 2 z m以下であることが望ましい。
[0011] 本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中には無機繊維が含まれている ことが望ましい。
[0012] 本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中に含まれる上記セラミック粒子 は、アルミナ、炭化珪素、シリカ、ジルコニァ、ゼォライト、ムライト、コージエライトから なる群から選択された少なくとも一種であることが望ましい。
[0013] 本発明のハニカム構造体は、触媒が担持されていることが望ましぐ上記触媒は、貴 金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び、酸化物からなる群から選択された少 なくとも 1種を含むことが望ましレ、。
また、本発明のハニカム構造体は、車両の排ガス浄化に用いるものであることが望ま しい。
[0014] 本発明のハニカム構造体の製造方法は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に 並設された柱状のハニカム焼成体を、少なくともセラミック粒子を含む接着剤層を介 して複数個結束する結束工程を含むハニカム構造体の製造方法であって、 上記接着剤層の原料中に含まれる上記セラミック粒子のうち、その粒子径が上記ハ 二カム焼成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は上記セラミック粒子の全粒子 数の 30。/0以下であることを特徴とする。
[0015] 本発明のハニカム構造体の製造方法において、上記接着剤層の原料中に含まれる セラミック粒子の平均粒子径は 0. 2 μ m以下であることが望ましい。
[0016] 本発明のハニカム構造体の製造方法において、上記接着剤層の原料中には無機繊 維が含まれてレ、ることが望ましレ、。
[0017] 本発明のハニカム構造体の製造方法において、上記接着剤層の原料中に含まれる 上記セラミック粒子は、アルミナ、炭化珪素、シリカ、ジノレコニァ、ゼォライト、ムライト、 コージエライトからなる群から選択された少なくとも一種であることが望ましい。 発明の効果
[0018] 本発明のハニカム構造体においては、接着剤層中に含まれるセラミック粒子のうち、 その粒子径がハ二カム焼成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数が上記セラミ ック粒子の全粒子数の 30%以下であるため、接着の際に上記セラミック粒子の多く がハニカム焼成体の表面の気孔内に入り込み、アンカー効果を発揮することができる 。そのため、ハニカム構造体内におけるハニカム焼成体同士の接着強度を高くするこ とがでさる。
従って、本発明のハニカム構造体を自動車の排ガス浄化用の触媒担体として使用し た際にハニカム焼成体がハニカム構造体から抜けることがなぐまた、ハニカム構造 体に破損が生じることもなレ、。
[0019] また、本発明のハニカム構造体の製造方法によると、接着剤層の原料中に含まれる セラミック粒子の粒子径分布を適当な範囲に調整しているため、接着剤層中に含ま れるセラミック粒子の粒子径分布をハニカム焼成体の平均気孔径に対して好適な範 囲に制御することができ、ハニカム焼成体同士が強固に接着されたハニカム構造体 を製造することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明のハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法について説明する 本発明のハニカム構造体は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された 柱状のハニカム焼成体が、少なくともセラミック粒子を含む接着剤層を介して複数個 結束されたハニカム構造体であって、
上記接着剤層中に含まれる上記セラミック粒子のうち、その粒子径が上記ハニカム焼 成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は上記セラミック粒子の全粒子数の 30 %以下であることを特徴とする。
[0021] まず、本発明のハニカム構造体について説明する。
図 1 (a)は、本発明のハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、（b)は、 本発明のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図 である。 図 1 (a)に示す本発明のハニカム構造体 10においては、多孔質アルミナ等のセラミツ タカ なる図 1 (b)に示すような四角柱形状のハニカム焼成体 20が、接着剤層 14を 介して複数個結束されてセラミックブロック 15を構成し、このセラミックブロック 15の周 囲にシール材層 13が形成されてレ、る。
[0022] 本発明のハニカム構造体 10は、複数のハニカム焼成体 20が接着剤層 14を介して 複数個結束されてなるため、熱衝撃や振動に強い。この理由としては、急激な温度 変化等によってハニカム構造体 10に温度分布が発生した場合にもそれぞれのハニ カム焼成体 20あたりに発生する温度差を小さく抑えることができるためであると推察さ れる。あるいは、熱衝撃や振動を接着剤層 14によって緩和することができるためであ ると推察される。
また、接着剤層 14は、熱応力等によってハニカム焼成体 20にクラックが生じた場合 においても、クラックがハニカム構造体 10の全体に伸展することを防ぎ、さらに、ハニ カム構造体 10のフレームとしての役割をも担レ、、ハニカム構造体としての形状を保つ 役割を有する。
[0023] また、本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中に含まれる上記セラミック 粒子のうち、その粒子径が上記ハニカム焼成体の平均気孔径よりも大きいものの粒 子数は上記セラミック粒子の全粒子数の 30%以下である。
上記ハニカム焼成体の平均気孔径と、上記接着剤層中に含まれる上記セラミック粒 子の粒子径及び粒子数との関係を上記の範囲とすることにより、ハニカム焼成体の 表面の気孔内に多くのセラミック粒子が入り込むことができ、アンカー効果を生じるた めに接着剤層とハニカム焼成体との接着力が強くなり、このような接着剤層を介して ハニカム焼成体同士を強固に接着することができる。
[0024] 上記ハニカム焼成体の平均気孔径と、上記セラミック粒子の粒子径及び粒子数との 関係が上記範囲内であるかを判断するためには、セラミック粒子の粒子径分布及び ハニカム焼成体の平均気孔径を測定する必要がある。
セラミック粒子の粒子径分布は、レーザ回折、散乱法による粒子径分布測定法によつ て測定することができる。
例えば、 MALVERN MASTERSIZER マイクロ（MODEL MAF5001)によつ て、粒子径と頻度で表される粒子径分布を求め、粒子径が小さい方から順に数えて 7 0%の頻度にあたる粒子径（ x m)を求めて、 70%粒子径を算出する。
また、ハニカム焼成体の平均気孔径は、 JIS R 1655に規定する水銀圧入法による 成形体気孔径分布測定法によって測定することができる。
[0025] 上記方法によって求めたセラミック粒子の 70%粒子径がハ二カム焼成体の平均気孔 径以下である場合は、上記セラミック粒子のうち、その粒子径が上記ハニカム焼成体 の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は上記セラミック粒子の全粒子数の 30%以 下であることになり、ハニカム焼成体の平均気孔径とセラミック粒子の粒子径及び粒 子数との関係は本発明で規定する範囲内となる。
[0026] このように、本発明のハニカム構造体においては、ハニカム構造体を構成するハニカ ム焼成体同士が強固に接着されている。そのため、本発明のハニカム構造体を自動 車の排ガス浄化用の触媒担体として使用した際にハニカム焼成体がハニカム構造体 力も抜けることがなぐまた、ハニカム構造体に破損が生じることもない。
[0027] 本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中に含まれるセラミック粒子の平 均粒子径は 0. 2 /i m以下であることが望ましい。
接着に寄与するセラミック粒子の平均粒子径が 0. 2 / m以下であると、ハニカム焼成 体同士の接着強度をより強くすることができて好ましいためである。
[0028] 本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中に含まれるセラミック粒子は、ァ ルミナ、炭化珪素、シリカ、ジルコ二ァ、ゼォライト、ムライト、コージヱライトからなる群 力も選択された少なくとも一種であることが望ましい。
これらの中では、特にアルミナが好ましい。
[0029] 本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層中には無機繊維及び Z又はウイ スカが含まれてレ、ることが望ましレ、。
このような無機繊維及び Z又はウイス力が含まれていると、ハニカム焼成体同士の接 着強度をさらに向上させることができる。
上記無機繊維ゃゥイス力としては、アルミナ、シリカ、炭化珪素、シリカ—アルミナ、ガ ラス、チタン酸カリウム又はホウ酸アルミニウム等からなる無機繊維ゃゥイス力が望まし レ、。これらは、単独で用いてもよぐ 2種以上を併用してもよい。上記無機繊維及び/ 又はウイスカのなかでは、ホウ酸アルミニウムウイスカがより望ましい。
なお、本明細書中において、無機繊維ゃゥイス力とは、平均アスペクト比（長さ/径） 力 を超えるものをいう。また、上記無機繊維ゃゥイス力の望ましい平均アスペクト比 は、 10〜： 1000である。
[0030] また、上記接着剤層は、これまで説明した上記セラミック粒子、上記無機繊維及び Z 又はウイス力の他に、無機バインダ及び有機バインダを含む接着剤ペーストを原料と して形成されてなることが望ましレ、。
[0031] 上記無機バインダとしては、無機ゾノレや粘土系バインダ等を用いることができ、上記 無機ゾルの具体例としては、例えば、アルミナゾル、シリカゾノレ、チタニアゾル、水ガラ ス等が挙げられる。また、粘土系バインダとしては、例えば、白土、カオリン、モンモリ ロナイト、セピオライト、ァタパルジャイト等の複鎖構造型粘土等が挙げられる。これら は単独で用いても良ぐ 2種以上を併用してもよい。
これらのなかでは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト及 びァタパルジャイトからなる群から選択された少なくとも 1種が望ましい。
[0032] 上記有機バインダとしては、例えば、ポリビエルアルコール、メチルセルロース、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 で用いてもよぐ 2種以上を併用してもよい。これらの有機バインダのなかでは、カル ボキシメチルセルロースが望ましレ、。
[0033] 上記接着剤ペーストに含まれる上記セラミック粒子の量は、原料中の固形分の総重 量 (以下、固形分総重量）に対して、望ましい下限は 30重量％であり、より望ましい下 限は 40重量％である。
一方、望ましい上限は 80重量％であり、より望ましい上限は 75重量％である。
セラミック粒子の含有量が 30重量％未満ではアンカー効果が不充分となる傾向にあ り、ハニカム焼成体同士の接着強度が小さくなることがあり、セラミック粒子の含有量 が 80重量％を超えると、接着剤層ゃハニカム焼成体同士の接着強度が低くなること 力 sある。
[0034] 上記接着剤ペーストに含まれる上記無機繊維及び Z又は上記ウイス力の合計量は、 固形分総重量に対して、望ましい下限は 5重量％である。一方、望ましい上限は 30 重量％である。
無機繊維及び Z又はウイス力の含有量が 5重量％未満では接着剤層の強度が低く なることがあり、無機繊維及び Z又はウイス力の含有量が 30重量％を超えると接着剤 層の嵩密度が低下する傾向にあり、接着剤層の接着強度が低くなることがある。
[0035] 上記接着剤ペーストに含まれる上記無機バインダの量は、固形分総重量に対して、 望ましい下限は 10重量％である。一方、望ましい上限は 40重量％である。
無機バインダの含有量が 10重量％未満では接着剤層ゃハニカム焼成体同士の接 着強度が低くなることがある。
無機バインダの含有量が 40重量％を超えると、骨材となるセラミック粒子、無機繊維 及び/又はゥイス力が不足して接着剤層の強度が低くなることがある。
[0036] また、本発明のハニカム構造体において、上記接着剤層は、ハニカム焼成体の側面 の全面にわたって形成されていなくてもよぐ上記側面の一部にのみ形成されていて ちょい。
一部にのみ接着剤層を形成した場合は、ハニカム構造体全体の嵩密度が低くなり、 昇温性が向上することとなる。また、排ガスがハニカム焼成体の側面に接触すること ができるため、排ガスの浄化を促進することができる。
[0037] 次に、本発明のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体について説明する。
図 1 (b)に示すハニカム焼成体 20には、多数のセル 21がセル壁 22を隔てて長手方 向（図 1 (b)中、矢印 aの方向）に並設され、これらのセル 21には排気ガス等の流体を 流通させることができる。
セル 21同士の間の壁であるセル壁 22の厚さは、特に限定されるものではなレ、が、望 ましい下限は 0. 05mmであり、より望ましい下限は 0. 10mmであり、特に望ましい下 限は 0. 15mmである。一方、望ましい上限は 0. 35mmであり、より望ましい上限は 0 . 30mmであり、特に望ましい上限は 0. 25mmである。
[0038] セル壁 22の厚さが 0. 05mm未満ではハニカム焼成体 20の強度が低下する場合が あり、一方、セル壁 22の厚さが 0. 35mmを超えると、上記ハニカム構造体を排ガスを 浄化するための触媒担体として用いた際に排ガスとの接触面積が小さくなることと、 ガスが十分深くまで浸透しないため、セル壁 22の内部に担持された触媒とガスが接 触しにくくなることとにより、ガス浄化性能が低下してしまうことがある。
[0039] また、上記ハニカム焼成体のセル密度は、望ましい下限が 15. 5個/ cm2 (100cpsi )であり、より望ましい下限力 6. 5個 Zcm2 (300cpsi)であり、さらに望ましい下限が 62個 Zcm2 (400cpsi)である。一方、セル密度の望ましい上限は 186個 Zcm2 (12 OOcpsi)であり、より望ましい上限は 170. 5個/ cm2 (1 100cpsi)であり、さらに望ま しい上限は 155個/ cm2 (1000cpsi)である。
セル密度が、 15. 5個/ cm2未満では、上記ハニカム構造体を排ガスを浄化するた めの触媒担体として用いた際にハニカム焼成体内部の排ガスと接触する壁の面積が 小さくなり、 186個/ cm2を超えると、圧力損失が高くなるとともに、ハニカム焼成体の 作製が困難になるためである。
[0040] また、上記ハニカム焼成体に形成されるセルの断面形状は、特に限定されず、図 1 ( b)に示したような四角形以外に、略三角形や略六角形としてもよい。
[0041] また、上記ハニカム焼成体の形状は、特に限定されるものではなレ、が、ハニカム焼成 体同士が結束しやすい形状であることが好ましぐその長手方向に垂直な断面 (以下 、単に断面ともいう）の形状としては、正方形、長方形、六角形、扇状等が挙げられる
[0042] 上記ハニカム焼成体の組成は、特に限定されるものではないが、無機粒子と、上記 無機繊維及び Z又はウイス力とを含んでなることが望ましい。
無機粒子によって比表面積が向上し、無機繊維及び Z又はウイスカによってハニカ ム焼成体の強度が向上することとなるからである。
[0043] 上記無機粒子としては、ァノレミナ、シリカ、ジルコユア、チタニア、セリア、ムライト、ゼ オライト等からなる粒子が望ましい。これらの粒子は、単独で用いてもよ 2種以上 併用してもよい。
また、これらの中では、アルミナ粒子、セリア粒子が特に望ましい。
[0044] 上記無機繊維及び Z又はウイスカとしては、接着剤層に含まれる無機繊維及び/又 はゥイス力と同種の材料を用いることができるため、その詳細な説明は省略する。 なお、ハニカム焼成体の原料として用いる無機繊維及び/又はゥイス力と接着剤層 の原料として用いる無機繊維及び/又はゥイス力とは、同種の材料であってもよいし 、異なる材料であってもよい。
[0045] 上記ハニカム焼成体に含まれる上記無機粒子の量について、望ましい下限は 30重 量％であり、より望ましい下限は 40重量％であり、さらに望ましい下限は 50重量％で ある。
一方、望ましい上限は 97重量％であり、より望ましい上限は 90重量％であり、さらに 望ましい上限は 80重量％であり、特に望ましい上限は 75重量％である。
無機粒子の含有量が 30重量％未満では、比表面積の向上に寄与する無機粒子の 量が相対的に少なくなるため、ハニカム構造体としての比表面積が小さぐ触媒成分 を担持する際に触媒成分を高分散させることができなくなる場合がある。一方、 97重 量％を超えると強度向上に寄与する無機繊維及び/又はゥイス力の量が相対的に 少なくなるため、ハニカム構造体の強度が低下することとなる。
[0046] 上記ハニカム焼成体に含まれる上記無機繊維及び/又は上記ウイス力の合計量に ついて、望ましい下限は 3重量％であり、より望ましい下限は 5重量％であり、さらに望 ましい下限は 8重量％である。一方、望ましい上限は 70重量％であり、より望ましい上 限は 50重量％であり、さらに望ましい上限は 40重量％であり、特に望ましい上限は 3 0重量％である。
無機繊維及び/又はゥイス力の含有量が 3重量％未満ではハニカム構造体の強度 が低下することとなり、 50重量％を超えると比表面積向上に寄与する無機粒子の量 が相対的に少なくなるため、ハニカム構造体としての比表面積が小さく触媒成分を担 持する際に触媒成分を高分散させることができなくなる場合がある。
[0047] また、上記ハニカム焼成体は、上記無機粒子と上記無機繊維及び/又はゥイス力と 無機バインダとを含む混合物である原料組成物を用いて製造されていることが望まし レ、。
このように無機バインダを含む原料組成物を用いることにより、生成形体を焼成する 温度を低くしても充分な強度のハニカム焼成体を得ることができるからである。
[0048] 上記原料組成物中に含まれる無機バインダとしては、接着剤層の原料に含まれる無 機バインダと同種の材料を用いることができるため、その詳細な説明は省略する。 なお、ハニカム焼成体の原料として用いる無機バインダと接着剤層の原料として用い る無機バインダとは、同種の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
[0049] 上記原料組成物中に含まれる無機バインダの量は、原料組成物に含まれる上記無 機粒子と上記無機繊維及び Z又はゥイス力と上記無機バインダとの固形分の総量に 対して、固形分として、その望ましい下限は、 5重量％であり、より望ましい下限は、 1 0重量％であり、さらに望ましい下限は 15重量％である。一方、望ましい上限は、 50 重量％であり、より望ましい上限は、 40重量％であり、さらに望ましい上限は、 35重 量％である。
上記無機バインダの量が 5重量％未満では、製造したハニカム構造体の強度が低く なることがあり、一方、上記無機バインダの量が 50重量％を超えると上記原料組成物 の成型性が悪くなる傾向にある。
[0050] また、本発明のハニカム構造体には、触媒が担持されていることが望ましい。
上記触媒としては、特に限定されるものではなレ、が、例えば、貴金属、アルカリ金属、 アルカリ土類金属、酸化物等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよいし、 2種以上併用してもよい。
[0051] 上記貴金属としては、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等が挙げられ、上記アル力 リ金属としては、例えば、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、上記アルカリ土類金属と しては、例えば、バリウム等が挙げられ、上記酸化物としては、ぺロブスカイト（La
0. 75
K MnO等）、 CeO等が挙げられる。
0. 25 3 2
[0052] なお、触媒を担持させる時期は、特に限定されるものではなぐハニカム構造体を作 製した後に担持させてもよいし、ハニカム焼成体の原料である無機粒子の段階で担 持させてもよい。また、触媒の担持方法は、特に限定されるものではな 例えば、含 浸法等によって行うことができる。
[0053] 上述したような触媒が担持されたハニカム構造体 (ノ、二カム触媒）の用途は、特に限 定されるものではなレ、が、例えば自動車の排ガス浄化用のいわゆる三元触媒や N〇 X吸蔵触媒として用いることができる。
[0054] また、このハニカム構造体は、触媒成分を担持することなく使用する用途 (例えば、気 体成分や液体成分を吸着させる吸着材など）にも利用することができる。
[0055] 次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。 本発明のハニカム構造体の製造方法は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に 並設された柱状のハニカム焼成体を、少なくともセラミック粒子を含む接着剤層を介 して複数個結束する結束工程を含むハニカム構造体の製造方法であって、 上記接着剤層の原料中に含まれる上記セラミック粒子のうち、その粒子径が上記ハ 二カム焼成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は上記セラミック粒子の全粒子 数の 30。/o以下であることを特徴とする。
[0056] ここでは、本発明のハニカム構造体の製造方法を工程順に説明する。
まず、原料組成物を調製し、この原料組成物を用いて押出成形等を行い、成形体を 作製する。
上記原料組成物としては、例えば、無機粒子と、無機繊維及び/又はウイスカを主成 分とし、これらのほかに、必要に応じて、無機バインダゃ、有機バインダ、分散媒、成 形助剤を成形性にあわせて適宜カ卩えたものを用いることができる。
[0057] 上記原料組成物中に含まれる上記無機粒子、上記無機繊維、上記ウイスカとしては
、特に限定されるものでないが、ハニカム焼成体に含まれる材料としてこれまで例示 したものを用いることができる。
[0058] 上記原料組成物中に含まれる上記無機粒子及び上記無機繊維及び/又はウイスカ の量は、作製するハニカム焼成体中に含まれる上記無機粒子及び上記無機繊維及 び Z又はウイス力の割合がこれまで説明した範囲となるように定めることが望ましい。
[0059] また、上記無機バインダとして用いることができる材料及びその配合量については、 特に限定されるものでないが、既に詳細を説明しているため、その説明を省略する。
[0060] 上記有機バインダとしては、特に限定されるものではなレ、が、例えば、メチルセル口 ース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシェチルセルロース等が挙げられる。 これらは、単独で用いてよいし、 2種以上併用してもよい。
上記有機バインダの配合量は、上記無機粒子、上記無機繊維、上記ウイスカ及び上 記無機バインダの固形分の合計 100重量部に対して、固形分として:!〜 10重量部が 好ましい。
[0061] 上記分散媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、有機溶媒 (ベン ゼンなど）、アルコール (メタノールなど）等が挙げられる。 上記成形助剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコー ル、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹼、ポリアルコール等が挙げられる。
[0062] 上記原料組成物の調製は、特に限定されるものではないが、混合'混練することが好 ましぐ例えば、ミキサーやアトライタなどを用いて混合してもよぐニーダーなどで十 分に混練してもよい。
上記原料組成物を成型する方法は、特に限定されるものではないが、上述したように 押出成形などによってセルを有する形状に成形することが好ましい。
[0063] 次に、得られた成形体に、必要に応じて、乾燥機を用いて乾燥処理を施す。
上記乾燥機としては、例えば、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾 燥機、真空乾燥機及び凍結乾燥機等が挙げられる。
[0064] 次に、必要に応じて乾燥処理を施したハニカム成形体に、必要に応じて、脱脂処理 を施す。
脱脂条件は、特に限定されず、成形体に含まれる有機物の種類や量によって適宜 選択するが、おおよそ 400°C、 2時間程度が望ましい。
[0065] 次に、必要に応じて乾燥、脱脂処理を施した成形体を焼成する。
焼成条件は、特に限定されるものではないが、 500〜1200°C力 S望ましく、 600〜： 10 00°Cがより望ましい。
この理由としては、焼成温度が 500°C未満では、無機バインダによる接着機能が発 現しにくぐまた、無機粒子等の焼結も進行しにくいため、ハニカム構造体としての強 度が低くなることがあり、 1200°Cを超えると無機粒子などの焼結が進行しすぎて単位 体積あたりの比表面積が小さくなり、ハニカム構造体を排ガスを浄化するための触媒 担体として用レ、る際に担持させる触媒成分を十分に高分散させることができなくなる ことがある。
このような工程を経ることにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され た柱状のハニカム焼成体を製造することができる。
なお、上記ハニカム焼成体の平均気孔径は、上記原料組成物に配合した材料や焼 成条件により調整することができる。
[0066] 次に、接着剤層の原料である接着剤ペーストを調製する。 上記接着剤ペーストは、これまで説明したようなハニカム構造体の接着剤層の原料と なる、少なくともセラミック粒子を含むペースト剤であり、上記接着剤ペースト中に含ま れる上記セラミック粒子のうち、その粒子径が接着対象である上記ハニカム焼成体の 平均気孔径よりも大きいものの粒子数は上記セラミック粒子の全粒子数の 30%以下 である。
[0067] なお、後述する工程を経てハニカム構造体とした後の接着剤層中に含まれるセラミツ ク粒子の粒子径分布は、接着剤層の原料中に含まれるセラミック粒子の粒子径分布 と同等である。
そのため、接着剤ペーストを調製する際に配合するセラミック粒子の粒子径及び粒子 数とハニカム焼成体の平均気孔径との関係を上記範囲に制御することにより、製造さ れるハ二カム構造体の接着剤層中に含まれるセラミック粒子の粒子径及び粒子数と ハニカム焼成体の平均気孔径との関係を上記範囲に制御することができる。なお、セ ラミック粒子の粒子径分布は、従来公知の方法、例えば分級等の方法によって調整 すること力 Sできる。
[0068] なお、上記接着剤ペーストに含まれる材料及び各材料の配合量の詳細については、 上述しているため、その説明を省略する。
[0069] 次に、ハニカム焼成体を結束させて、所定の大きさのハニカム集合体を形成する。
ハニカム集合体の形成は、例えば、各ハニカム焼成体の側面に接着剤ペーストを塗 布して接着剤ペースト層を形成し、ハニカム焼成体を順次結束させる方法、又は、作 製するセラミックブロックの形状と略同形状の型枠内に各ハニカム焼成体を仮固定し た状態とし、接着剤ペーストを各ハニカム焼成体間に注入する方法等によって行うこ とがでさる。
そして、このハニカム集合体を加熱して接着剤ペースト層を乾燥、固化させることによ つて接着剤層を介してハニカム焼成体同士が強固に接着されたセラミックブロックを 形成する。
[0070] なお、結束させるハニカム焼成体の数は、ハニカム構造体の大きさに合わせて適宜 決定すればよい。また、セラミックブロックに、必要に応じて、切断、研磨等を施して図 1 (a)に示したような円柱形状としてもよい。 [0071] また、上記工程により形成される接着剤層の厚さは、 0. 5〜5mmが望ましい。
接着剤層の厚さが 0. 5mm未満では十分な接合強度が得られないおそれがあり、ま た、接着剤層は触媒担体として機能しない部分であるため、 5mmを超えると、ハニカ ム構造体の単位体積あたりの比表面積が低下するため、ハニカム構造体を排ガスを 浄化するための触媒担体として用いた際に触媒を十分に高分散させることができなく なることがある。
また、接着剤層の厚さが 5mmを超えると、圧力損失が大きくなることがある。
[0072] 次に、必要に応じて、セラミックブロックの外周面にシール材ペーストを塗布して乾燥 し、固定化させることにより、シール材層を形成する。
上記シール材層を形成することにより、セラミックブロックの外周面を保護することがで き、その結果、ハニカム構造体の強度を高めることができる。
[0073] 上記シール材ペーストの原料は、特に限定されず、上記接着剤ペーストと同じ原料 力もなるものであってもよいし、異なる原料からなるものであってもよい。
また、上記シール材ペーストが、上記接着剤ペーストと同じ原料力 なる場合、その 構成成分の配合比は、同一であってもよぐ異なっていてもよい。
[0074] 上記シール材層の厚さは、特に限定されるものではなレ、が、 0.：!〜 2mmであること が望ましい。 0. 1mm未満では、外周面を保護しきれず強度を高めることができない おそれがあり、 2mmを超えると、ハニカム構造体としての単位体積あたりの比表面積 が低下してしまいハニカム構造体を排ガスを浄化するための触媒担体として用いた 際に触媒を十分に高分散させることができなくなることがある。
[0075] また、本製造方法では、複数のハニカム焼成体を接着剤層を介して結束させた後（ 但し、シール材層を設けた場合は、シール材層を形成させた後）に、仮焼することが 望ましい。
これにより、接着剤層、シール材層に有機バインダが含まれている場合などには、脱 脂除去することができるからである。
仮焼する条件は、含まれる有機物の種類や量によって適宜決定されることとなるが、 おおよそ 700°Cで 2時間程度が望ましレ、。
[0076] このような本発明のハニカム構造体の製造方法によると、接着剤層の原料中に含ま れるセラミック粒子の粒子径分布を適当な範囲に調整しているため、接着剤層中に 含まれるセラミック粒子の粒子径分布をハニカム焼成体の平均気孔径に対して好適 な範囲に制御することができ、ハニカム焼成体同士が強固に接着されたハニカム構 造体を製造することができる。
本発明のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体は、 自動車の 排ガス浄化用の触媒担体として使用した際にハニカム焼成体がハニカム構造体から 抜けることがなぐまた、ハニカム構造体に破損が生じることもない。
実施例
[0077] 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。
[0078] (実施例 1)
y—アルミナ粒子（平均粒子径 2 μ m) 2250g、ホウ酸アルミニウムウイスカ（繊維径 0 . 5〜： l x m、繊糸隹長10〜30 111) 680§、シリカソ、ノレ（固体濃度 30重量0 /0) 2600gを 混合し、得られた混合物に対して有機バインダとしてメチルセルロース 320g、潤滑剤 (日本油脂社製：ュニループ） 290g及び可塑剤（グリセリン） 225gをカ卩えて更に混合 -混練して混合組成物を得た。次に、この混合組成物を押出成形機により押出成形し て、生の成形体を得た。
[0079] 次に、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて、上記生の成形体を十分乾燥させ 、さらに、 400°Cで 2時間保持して脱脂した。
その後、 800°Cで 2時間保持して焼成を行レ、、角柱状（37mm X 37mm X 75mm)、 セル密度が 93個/ cm2 (600cpsi)、セル壁の厚さが 0. 2mm、セルの断面形状が四 角形 (正方形）のハニカム焼成体 αを得た。
このハニカム焼成体ひの平均気孔径を JIS R 1655に基づき、水銀圧入法によるポ ロシメーター（島津製作所社製、オートポア ΠΙ 9420)を用いて測定したところ、 0· 1 μ mであった。
また、このハニカム焼成体 αの側面の表面粗さ Raを JIS B 0601に基づき、表面粗 さ測定機 (東京精密社製 サーフコム 920A)を用いて測定したところ、 1. 9 x mで あった。 [0080] y—アルミナ粒子（70。/o粒子径 0. 1 μ m、平均粒子径 0. 09 μ m) 29重量％、ホウ 酸アルミニウムウイスカ（繊維径 0. 5〜： 1 μ m、繊維長 10〜30 μ m) 7重量0 /0、シリカ ゾル（固体濃度 30重量％) 34重量％、カルボキシメチルセルロース（CMC) 5重量％ 及び水 25重量％を混合して、接着剤ペースト/シール材ペーストを調製した。
[0081] ハニカム焼成体ひを断面 V字形状の積層用台に載置し、調製した接着剤ペーストを ハニカム焼成体ひの上側を向いた側面に塗布して接着剤ペースト層を形成し、この 接着剤ペースト層上に別のハニカム焼成体ひを積層した。
このようなハニカム焼成体 αの上側の端面への接着剤ペーストの塗布とハニカム焼 成体の積層を順次繰り返して、ハニカム焼成体を結束し、ハニカム集合体を形成した このとき、接着剤ペーストは、各ハニカム焼成体 αについてその側面の両端からそれ ぞれ 10mmの領域と、側面の中心から両端側にそれぞれ 5mmの領域の、計 3ケ所 に塗布した。
[0082] 続いて、このハニカム集合体を 100°Cで 1時間加熱して接着剤ペーストを乾燥、固化 させて接着剤層とし、セラミックブロックを作製した。このとき、接着剤層の厚みの平均 ィ直は lmmであった。
[0083] 続いて、ダイヤモンドカッターを用いて、図 1 (a)に示したようにセラミックブロックの端 面のパターンが円の中心に対して略点対称になるように円柱状にこのセラミックブロ ックを切断し、その後、セラミックブロックの外周面に、シール材ペーストを、シール材 層の厚みが 0. 5mmとなるように塗布し、セラミックブロックの外周面をコーティングし た。
[0084] 次に、 120°Cで乾燥を行レ、、さらに 700°Cで 2時間保持して接着剤層及びシール材 層の脱脂を行い、円柱状（直径 143. 8mm X高さ 75mm)のハニカム構造体を得た
[0085] 本実施例で製造したハニカム構造体にっレ、て押し抜き強度の測定を行った。
具体的には、図 2 (a)、（b)に示すように、ハニカム焼成体 20が接着剤層を介して複 数個結束されたハニカム構造体 10を台 45の上に載置した後、その中央付近のハニ カム焼成体 20 (図 2 (a)中斜線部分）に直径 30mmのアルミ製の治具 40で押し抜き 荷重 (加圧速度 lmm/min)をかけて、ハニカム焼成体 20が押し抜かれる力 破壊 された時点での荷重を測定し、その結果を、接着剤層によりハニカム焼成体 20が接 着されてレ、る部分の押し抜き強度とした。
なお、強度の測定には、インストロン万能試験機（5582型）を用いた。
この測定結果を、本実施例で製造したハニカム焼成体の種類及び特性、並びに、本 実施例で用いた接着剤ペースト中に含まれるセラミック粒子である γ—アルミナ粒子 の粒子径分布と併せて表 1に示した。
なお、表 1には、他の実施例及び比較例の各数値も示す。
[0086] (実施例 2)
接着剤ペーストの調製に用いる γ—アルミナ粒子として、その 70%粒子径が 0. 08 μ ΐη、平均粒子径が 0. 07 /i mである γ —アルミナ粒子を用いた以外は実施例 1と 同様にしてハニカム構造体を製造し、押し抜き強度の測定を行った。
[0087] (実施例 3)
ハニカム焼成体の焼成温度を 1000°Cとした他は実施例 1と同様にして、ノ、二カム焼 成体 ;3を作製した。このハニカム焼成体 の寸法、セル密度、セル壁の厚さ、セルの 断面形状は実施例 1において製造したハニカム焼成体 αと同様であった力 S、平均気 孔径を測定したところ 0· 2 μ ΐηであり、表面粗さ Raを測定したところ 2. 5 μ mであつ た。
また、接着剤ペーストの調製に用いるセラミック粒子として、その 70%粒子径が 0. 20 x m、平均粒子径が 0. 18 z mである γ _アルミナ粒子を用いた以外は実施例 1と 同様にして接着剤ペーストを調製した。
そして、この接着剤ペーストを用いてハニカム焼成体 /3を結束固定してセラミックプロ ックを作製した以外は実施例 1と同様の手順で、ハニカム構造体を製造し、押し抜き 強度の測定を行った。
[0088] (実施例 4)
接着剤ペーストの調製に用いるセラミック粒子として、その 70%粒子径が 0. 18 z m 、平均粒子径が 0. 16 x mである γ _アルミナ粒子を用いた以外は実施例 3と同様 にしてハニカム構造体を製造し、押し抜き強度の測定を行った。 [0089] (比較例 1、 2)
作製したハニカム焼成体の種類及び特性、並びに、接着剤ペーストの原料中に含ま れるセラミック粒子である γ—アルミナ粒子の粒子径分布を表 1に示すようにした他 は実施例 1又は 3と同様にしてハニカム構造体を製造し、押し抜き強度の測定を行つ た。
[0090] [表 1]
Figure imgf000022_0001
[0091] 各実施例に係るハニカム構造体においては、接着剤層中に含まれるセラミック粒子 の 70%粒子径がハ二カム焼成体の平均気孔径以下であるため、接着剤層中に含ま れるセラミック粒子のうちその粒子径がハ二カム焼成体の平均気孔径よりも大きいも のの粒子数が、接着剤層中に含まれるセラミック粒子の全粒子数の 30%以下であり 、レ、ずれの実施例にぉレ、てもハニカム構造体の押し抜き強度は高くなつてレ、た。 これに対し、比較例に係るハニカム構造体においては、押し抜き強度はいずれも低く なっていた。
特に、各比較例においては、その粒子径がハ二カム焼成体の側面の表面粗さ Raの 1. 1倍以上であるセラミック粒子力 接着剤ペーストの原料中に 30重量％を超えて 含まれてレ、なレ、にも関らず、押し抜き強度が低くなつてレ、た。
図面の簡単な説明
[0092] [図 1] (a)は、本発明のハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、 (b)は 、本発明のハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視 図である。
[図 2] (a)、（b)は、押し抜き強度試験の方法を模式的に示した概念図である。
符号の説明
[0093] 10 ハニカム構造体
14 接着剤層
20 ハニカム焼成体
21 セル

Claims

請求の範囲
[1] 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体力 少 なくともセラミック粒子を含む接着剤層を介して複数個結束されたハニカム構造体で あって、
前記接着剤層中に含まれる前記セラミック粒子のうち、その粒子径が前記ハニカム焼 成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は前記セラミック粒子の全粒子数の 30
%以下であることを特徴とするハニカム構造体。
[2] 前記接着剤層中に含まれるセラミック粒子の平均粒子径は 0. 2 / m以下である請求 項 1に記載のハニカム構造体。
[3] 前記接着剤層中には無機繊維及び/又はゥイス力が含まれている請求項 1又は 2に 記載のハニカム構造体。
[4] 前記接着剤層中に含まれるセラミック粒子は、アルミナ、炭化珪素、シリカ、ジルコ二 ァ、ゼォライト、ムライト、コージエライトからなる群から選択された少なくとも一種である 請求項 1〜3のいずれかに記載のハニカム構造体。
[5] 触媒が担持されている請求項 1〜4のいずれかに記載のハニカム構造体。
[6] 前記触媒は、貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び、酸化物からなる群か ら選択された少なくとも 1種を含む請求項 5に記載のハニカム構造体。
[7] 車両の排ガス浄化に用いる請求項 1〜6のいずれかに記載のハニカム構造体。
[8] 多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体を、少 なくともセラミック粒子を含む接着剤層を介して複数個結束する結束工程を含むハニ カム構造体の製造方法であって、
前記接着剤層の原料中に含まれる前記セラミック粒子のうち、その粒子径が前記ハ 二カム焼成体の平均気孔径よりも大きいものの粒子数は前記セラミック粒子の全粒子 数の 30%以下であることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
[9] 前記接着剤層の原料中に含まれるセラミック粒子の平均粒子径は 0. 2 x m以下であ る請求項 8に記載のハニカム構造体の製造方法。
[10] 前記接着剤層の原料中には無機繊維及び/又はゥイス力が含まれている請求項 8 又は 9に記載のハニカム構造体の製造方法。 前記接着剤層の原料中に含まれるセラミック粒子は、アルミナ、炭化珪素、シリカ、ジ ルコニァ、ゼォライト、ムライト、コージエライトからなる群から選択された少なくとも一 種である請求項 8〜： 10のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009141882A1 (ja) * 2008-05-20 2009-11-26 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2012063341A1 (ja) * 2010-11-10 2012-05-18 イビデン株式会社 ハニカム構造体の製造方法、およびハニカム成形体の脱脂処理装置
JP2012116742A (ja) * 2010-11-10 2012-06-21 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体の製造方法、およびハニカム成形体の脱脂処理装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4870559B2 (ja) * 2005-03-28 2012-02-08 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2006137149A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137163A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137151A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、及び、排気ガス浄化装置
WO2006137164A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2007096986A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Ibiden Co., Ltd. 端面加熱装置、ハニカム集合体の端面乾燥方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
JPWO2008059576A1 (ja) 2006-11-16 2010-02-25 イビデン株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
US20080118701A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing honeycomb structure, and honeycomb structure
WO2008059607A1 (fr) * 2006-11-16 2008-05-22 Ibiden Co., Ltd. Procédé permettant de produire une structure en nid d'abeilles et structure en nid d'abeilles ainsi formée
WO2008129670A1 (ja) * 2007-04-17 2008-10-30 Ibiden Co., Ltd. 触媒担持ハニカムおよびその製造方法
JP5336479B2 (ja) * 2007-06-13 2013-11-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 固定可能なマウント材料及びその製造方法並びに使用方法
KR101595711B1 (ko) * 2007-06-13 2016-02-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 내침식성 장착 재료와 그 제조 및 사용 방법
WO2009050775A1 (ja) * 2007-10-15 2009-04-23 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体の製造方法
WO2009118815A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2011061840A1 (ja) * 2009-11-19 2011-05-26 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2011061836A1 (ja) * 2009-11-19 2011-05-26 イビデン株式会社 ハニカム構造体及び排ガス浄化装置
EP2364776A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-14 Corning Incorporated Catalyst coated honeycomb substrates and methods of using them
WO2012029159A1 (ja) * 2010-09-02 2012-03-08 イビデン株式会社 シリコアルミナリン酸塩、ハニカム構造体及び排ガス浄化装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05254947A (ja) * 1992-03-13 1993-10-05 Kubota Corp セラミツクスの接合方法
WO2003048072A1 (fr) * 2001-12-06 2003-06-12 Ngk Insulators, Ltd. Corps de structure en nid d'abeilles et son procede de fabrication
JP2004224658A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Toshiba Ceramics Co Ltd 生体用部材の接合方法
JP2005342606A (ja) * 2004-06-02 2005-12-15 Ibiden Co Ltd フィルタ、内燃機関の排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法
JP2006223983A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05213681A (ja) 1992-01-31 1993-08-24 Kawata Mfg Co Ltd ハニカム状繊維強化セラミック体およびその製造方法
JP2000279823A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体及びその製造方法
JP3893049B2 (ja) * 2001-11-20 2007-03-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
US8029737B2 (en) * 2002-02-05 2011-10-04 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter for exhaust gas decontamination, adhesive, coating material and process for producing honeycomb filter for exhaust gas decontamination
WO2003093658A1 (fr) * 2002-04-11 2003-11-13 Ibiden Co., Ltd. Filtre en nid d'abeille pour clarifier des gaz d'echappement
DE20321503U1 (de) * 2002-09-13 2007-08-30 Ibiden Co., Ltd., Ogaki Wabenstrukturkörper
JP4532063B2 (ja) * 2002-10-09 2010-08-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP4815108B2 (ja) 2003-12-26 2011-11-16 イビデン株式会社 ハニカム構造体
JP4527412B2 (ja) 2004-02-04 2010-08-18 イビデン株式会社 ハニカム構造体集合体及びハニカム触媒
KR20060093347A (ko) 2004-08-31 2006-08-24 이비덴 가부시키가이샤 배기 정화 시스템
EP1707545B1 (en) 2004-10-08 2011-03-30 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure and process for producing the same
CN1906141B (zh) 2004-12-27 2010-11-03 揖斐电株式会社 蜂窝状结构体和密封材料层
WO2006070540A1 (ja) 2004-12-27 2006-07-06 Ibiden Co., Ltd. セラミックハニカム構造体
CN100435956C (zh) 2005-02-01 2008-11-26 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
JP4870559B2 (ja) * 2005-03-28 2012-02-08 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2006137161A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137159A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
CN101023044B (zh) 2005-06-24 2010-04-21 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
WO2006137149A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP5091672B2 (ja) 2005-06-24 2012-12-05 イビデン株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
CN100471570C (zh) 2005-06-24 2009-03-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体、蜂窝结构体集合体及蜂窝催化剂
WO2006137163A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137151A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、及び、排気ガス浄化装置
WO2006137150A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP4975619B2 (ja) 2005-06-24 2012-07-11 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2006137156A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137164A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JPWO2006137158A1 (ja) 2005-06-24 2009-01-08 イビデン株式会社 ハニカム構造体
JP5042633B2 (ja) 2005-06-27 2012-10-03 イビデン株式会社 ハニカム構造体
CN101076404B (zh) 2005-06-27 2010-05-12 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
WO2007000847A1 (ja) 2005-06-29 2007-01-04 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP2007098274A (ja) 2005-10-04 2007-04-19 Ibiden Co Ltd 多孔質ハニカム構造体及びそれを利用した排ガス浄化装置
EP1923373B1 (en) 2006-11-16 2010-01-20 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing honeycomb structured body
US20080118701A1 (en) 2006-11-16 2008-05-22 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing honeycomb structure, and honeycomb structure
JPWO2008059576A1 (ja) 2006-11-16 2010-02-25 イビデン株式会社 ハニカム構造体及びその製造方法
WO2008059607A1 (fr) 2006-11-16 2008-05-22 Ibiden Co., Ltd. Procédé permettant de produire une structure en nid d'abeilles et structure en nid d'abeilles ainsi formée
WO2008096413A1 (ja) 2007-02-06 2008-08-14 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2008126307A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. 触媒担持体および触媒担持体の製造方法
WO2008126306A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. 触媒担持体
WO2008126305A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. 触媒担持体および排気ガス処理装置
WO2008126308A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. 触媒担持体
WO2008126309A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-23 Ibiden Co., Ltd. 混合粒子及びハニカム構造体
WO2008129670A1 (ja) 2007-04-17 2008-10-30 Ibiden Co., Ltd. 触媒担持ハニカムおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05254947A (ja) * 1992-03-13 1993-10-05 Kubota Corp セラミツクスの接合方法
WO2003048072A1 (fr) * 2001-12-06 2003-06-12 Ngk Insulators, Ltd. Corps de structure en nid d'abeilles et son procede de fabrication
JP2004224658A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Toshiba Ceramics Co Ltd 生体用部材の接合方法
JP2005342606A (ja) * 2004-06-02 2005-12-15 Ibiden Co Ltd フィルタ、内燃機関の排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法
JP2006223983A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009141882A1 (ja) * 2008-05-20 2009-11-26 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2012063341A1 (ja) * 2010-11-10 2012-05-18 イビデン株式会社 ハニカム構造体の製造方法、およびハニカム成形体の脱脂処理装置
JP2012116742A (ja) * 2010-11-10 2012-06-21 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体の製造方法、およびハニカム成形体の脱脂処理装置
US8821661B2 (en) 2010-11-10 2014-09-02 Ibiden Co., Ltd. Method of manufacturing honeycomb structure and degreasing apparatus for honeycomb molded body

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US7901755B2 (en) 2011-03-08

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