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WO2005047209A1 - ハニカム構造体 - Google Patents

ハニカム構造体 Download PDF

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Publication number
WO2005047209A1
WO2005047209A1 PCT/JP2004/016760 JP2004016760W WO2005047209A1 WO 2005047209 A1 WO2005047209 A1 WO 2005047209A1 JP 2004016760 W JP2004016760 W JP 2004016760W WO 2005047209 A1 WO2005047209 A1 WO 2005047209A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bonding material
cam
coating material
structure according
filler
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/016760
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Naoshi Masukawa
Shuichi Ichikawa
Original Assignee
Ngk Insulators, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ngk Insulators, Ltd. filed Critical Ngk Insulators, Ltd.
Priority to PL04799621T priority Critical patent/PL1686108T3/pl
Priority to JP2005515446A priority patent/JP5281733B2/ja
Priority to EP04799621A priority patent/EP1686108B1/en
Priority to US10/532,310 priority patent/US7435279B2/en
Publication of WO2005047209A1 publication Critical patent/WO2005047209A1/ja

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
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    • C04B2237/083—Carbide interlayers, e.g. silicon carbide interlayers
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    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/365—Silicon carbide
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Definitions

  • the present invention relates to a no-force structure in which a plurality of her cam segments are integrally joined by a joining material. More specifically, it is particularly useful as a filter that collects particulate matter (particulates) etc. in exhaust gas. Defects such as joint peeling and cracks after joining with a joining material, and coating with a coating material.
  • the present invention relates to a durable, two-cam structure in which the occurrence of defects such as small holes after cracks is reliably suppressed.
  • a diesel particulate filter (DPF) force is used to capture and remove particulate matter (particulates) contained in exhaust gas from a diesel engine or the like. Used in the exhaust system of diesel engines.
  • DPF diesel particulate filter
  • Such a collection filter for exhaust gas such as DPF is composed of a no-cam structure body in which a plurality of two-cam segments are integrally joined by a joining material.
  • Such a her cam structure is, for example, arranged such that a plurality of cells that are partitioned and formed by a porous partition wall that also has silicon carbide or the like have flow paths of fluids that are parallel to each other in the central axis direction.
  • Each has a shape that constitutes a part of the entire structure, and has a shape that constitutes the entire structure when assembled in a direction perpendicular to the central axis.
  • exhaust gas that has flowed into a predetermined cell (inflow cell) with one end force passes through a porous partition wall, thereby causing a cell (outflow) to be adjacent to the inflow cell. It is possible to purify the exhaust gas by allowing the particulate matter in the exhaust gas to be trapped by the partition when flowing out through the cell and passing through the partition.
  • a bonding material for integrally bonding a plurality of her cam segments and a coating material for covering the outer peripheral surface thereof which are used in such a her cam structure.
  • Applicability is required.
  • the bonding material is required to have good stretchability when the her cam segments are crimped.
  • it is an effective means to reduce the viscosity of the bonding material and the coating material at the time of application.
  • a large amount of solvent is used in the low viscosity bonding material and the coating material. Therefore, the amount of solvent removal shrinkage during drying increases. For this reason, after joining with the joining material, defects such as peeling of the joint and cracks are likely to occur, and defects such as small holes, cracks, and rubbing are likely to occur after coating with the coating material. There was a problem.
  • Patent Document 1 includes polybutyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and the like as preferable examples of the organic binder, and among them, bonding at the time of bonding where carboxymethyl cellulose is preferred. It is disclosed that it is possible to ensure the fluidity of the material.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3121497
  • the bonding material used in the ceramic structure disclosed in Patent Document 1 is kneaded due to the addition of an organic binder, while ensuring fluidity during bonding. Once the viscosity increases, the state of viscosity decreases as kneading continues, resulting in unstable physical properties of the bonding material, making it difficult to adjust the physical properties to improve the coating properties and ductility. In practice, there is a problem that it is difficult to reliably suppress the occurrence of the above-mentioned defects.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is intended to provide particulate matter (putty) It is particularly useful as a filter that collects (e.g., iculate), etc.
  • An object of the present invention is to provide a nonicam structure that is suppressed and has excellent durability.
  • a Hercam structure having a structure in which a plurality of cells that are partitioned and formed by porous partition walls and that are formed as fluid flow paths are arranged in parallel with each other in the direction of the central axis. Each of which has a shape constituting a part of the whole structure and a shape which constitutes the whole structure by being assembled in a direction perpendicular to the central axis.
  • a honeycomb structure characterized in that a plurality of hercom segments are integrally joined by a joining material containing ceramics as a main component and a granular filler.
  • the bonding material is stable, and it is easy to make adjustments that improve its coating property and ductility, and the occurrence of the aforementioned defects can be reliably suppressed.
  • a hard cam structure having a structure in which a plurality of cells that are partitioned and formed by a porous partition wall to be a fluid flow path are arranged in parallel with each other in the direction of the central axis. Each of which has a shape constituting a part of the whole structure and a shape which constitutes the whole structure by being assembled in a direction perpendicular to the central axis.
  • a plurality of hard cam segments are integrally joined by a joining material, and the outer peripheral surface of the joined body is coated with a coating material containing ceramic as a main component and a granular filler.
  • the use of granular filler makes it easier for the filler to roll in the coating material (improves the rolling property of the filler), and the bonding material extends well when the coating material is applied or pressed.
  • the coating material is stable, and it is easy to make adjustments that improve its applicability and stretchability, and the occurrence of the above-mentioned defects can be reliably suppressed. Yes.
  • honeycomb structure according to [6] or [7].
  • honeycomb structure according to any one of [8].
  • honeycomb according to any one of [6] to [9], wherein the coating material further contains at least one selected from the group force consisting of inorganic particles, oxide fibers, and colloidal oxides. Structure.
  • defects such as cracks in the joints after joining with the joining material which are particularly useful as a filter for collecting particulate matter (particulates) and the like in the exhaust gas, are obtained. Further, a nonicam structure having excellent durability in which occurrence of defects such as small holes and cracks after coating with a coating material is reliably suppressed is provided.
  • Fig. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a honeycomb structure of the present invention (the entire cross-sectional shape cut by a plane perpendicular to the central axis is circular).
  • FIG. 2 Another embodiment of the honeycomb structure of the present invention (cut along a plane perpendicular to the central axis) It is the front view which looked at the end surface side force partly of the whole cut
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a heart cam segment used in another embodiment of the heart cam structure of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing a change in viscosity with time due to kneading into a bonding material.
  • the her cam structure 1 includes a plurality of cells 5 that are partitioned by a porous partition wall 6 and serve as fluid flow paths.
  • the cam structure 1 has a structure arranged so as to be parallel to each other in the direction of the central axis of the cam structure 1, each of which has a shape constituting a part of the entire structure, and is perpendicular to the central axis of the honeycomb structure 1
  • a plurality of hard cam segments 2 having a shape that constitutes the entire structure by being assembled in any direction are integrally joined by a joining material 9 containing ceramics as a main component and also containing granular fillers. It is configured.
  • the overall cross-sectional shape cut in a plane perpendicular to the central axis of the her cam structure 1 is round, oval, triangular, square, and other shapes.
  • the outer peripheral surface is covered with the coating material 4.
  • each of the hard cam segments 2 has a shape constituting a part of the entire structure of the hard cam structure 1 (see Fig. 1), and a honeycomb structure. It has a shape that constitutes the entire structure by being assembled in a direction perpendicular to the central axis 1 (see FIG. 1).
  • the cells 5 are arranged so as to be parallel to each other in the direction of the central axis of the her cam structure 1, and the respective end portions of the adjacent cells 5 are alternately filled. Sealed by material 7.
  • the left end side in Figs. 3 and 4 is open, while the right end side is sealed with the filler 7, and another cell 5 adjacent thereto is sealed.
  • the left end side in the (outflow cell) is sealed by the filler 7, but the right end side is open.
  • the end face of the hard cam segment 2 has a pinecone pattern.
  • FIG. 4 shows the case where the left side of the Her cam segment 2 is the exhaust gas inlet.
  • the exhaust gas opens without being sealed, and the cell 5 (inflow cell) force is also Her cam. It flows into segment 2.
  • the exhaust gas flowing into the cell 5 (inflow cell) passes through the porous partition wall 6 and flows out from the other cell 5 (outflow cell).
  • particulate matter (particulates) containing soot in the exhaust gas is captured by the partition walls 6.
  • the overall cross-sectional shape may be a shape such as a force triangle or a hexagon showing a square-shaped segment 2.
  • the cross-sectional shape of the cell 5 may also be a triangle, a hexagon, a circle, an ellipse, or other shapes.
  • the joining material 9 is applied to the outer peripheral surface of the her cam segment 2 and functions to join the herm segments 2.
  • the bonding material 9 may be applied to the outer peripheral surface of each adjacent hard cam segment 2, but in the mutual relationship between the adjacent hard cam segments 2, it is applied to one of the corresponding outer peripheral surfaces. You may just go.
  • the thickness of the bonding material 9 is determined in consideration of the bonding force between the her cam segments 2 and is appropriately selected within a range of 0.2-4. Omm, for example.
  • the coating material 4 is applied to the outer peripheral surface of the joint of the hard cam segments 2, and the It functions to protect the outer peripheral surface of the joined body of the segment 2.
  • the thickness of the coating material 4 is appropriately selected within the range of 0.1 to 1.5 mm, for example.
  • the material of the Hercom segment 2 is silicon carbide, silicon carbide composite material, silicon nitride, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide cordierite composite material, It is preferable to use at least one selected from the group force consisting of silicon-silicon carbide composite material, lithium aluminum silicate, aluminum titanate, and Fe Cr A1-based metal. Of these, silicon carbide or silicon-silicon carbide based composite material is preferred.
  • the Herkam segment 2 is prepared by appropriately selecting one of the above-mentioned materials, such as methenoresenorelose, hydroxypropoxynoresenorelose, hydroxyethenoresenorelose, force noroxymethylcellulose, polybule.
  • a binder such as alcohol, a surfactant, water as a solvent is added to form a plastic clay, and the clay is extruded to have the shape described above, and then microwave, hot air, etc. After drying, it can be performed by sintering.
  • the same material as that of the her cam segment 2 can be used. Sealing with the filler 7 fills the open cell 5 by immersing the end face of the her cam segment 2 in the slurry-like filler 7 in a state where the cell 5 is masked without sealing. Can be done. Filler 7 may be filled before firing or after firing after forming Hermum segment 2, but the firing process is completed in one time when firing is performed before firing. preferable.
  • a slurry-like joining material 9 is applied to the outer peripheral surface of the hard cam segment 2, and a predetermined three-dimensional shape (the entire structure of the honeycomb structure 1) is applied. Assemble a number of her cam segments 2 so that they are as follows, press in this assembled state, and then heat dry. In this way, a joined body is produced in which a plurality of her cam segments 2 are joined together. Thereafter, the joined body is ground into the above-mentioned shape, and the outer peripheral surface is covered with the coating material 4 and dried by heating. In this way, the Hercam structure 1 shown in FIG. 1 is produced.
  • the bonding material 9 contains ceramic as a main component and also contains a granular filler. .
  • the same material can be used as the bonding material 9 and the coating material 4.
  • examples of the ceramic contained as a main component in the bonding material 9 and the coating material 4 include ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, cordierite, alumina, and mullite. Colloidal sols such as colloidal silica and colloidal alumina may be blended with metal fibers and pore formers as necessary.
  • Examples of the particulate filler contained in the bonding material 9 and the coating material 4 include inorganic materials or organic materials.
  • specific examples of the inorganic material include glass beads and fly ash balloons, and specific examples of the organic material include starch and foamed resin.
  • the granular filler has an average diameter of 10 to 300 m, preferably an average of 15 to 250 ⁇ m, and more preferably an average of 20 to 200 ⁇ m.
  • the average diameter of the granular filler is less than 10 m, the effect as a filler that imparts rolling properties cannot be exhibited, and the coating property 9 and the coating material 4 cannot be applied well and the ductility cannot be obtained. It may not be sufficiently suppressed.
  • the average diameter exceeds 300 / zm, the particle gap increases, so the dehydration rate after application increases, and the surface of the bonding material 9 and coating material 4 dries quickly. Even when the hard cam segment 2 is pressed, sufficient bonding strength cannot be obtained. In the case of the coating material 4, defects such as cracks and rubbing are likely to occur.
  • the granular filler is more preferably a true sphere, preferably having a ratio of the long central axis Z to the short central axis in the range of 1.0 to 4.0.
  • the granular filler is preferably contained in the bonding material 9 and the coating material 4 in a proportion of 20 to 70% by volume. More preferably, it is 25 to 65% by volume, and particularly preferably 30 to 60% by volume. If the content is less than 20% by volume, the effect as a filler may not be exhibited. If it exceeds 70% by volume, the required strength may not be obtained.
  • the granular filler preferably has a hollow structure.
  • particles having a hollow structure dust particles
  • the density of the bonded portion and the outer peripheral surface formed by curing the bonding material 9 and the coating material 4 is reduced, and the Young's modulus can be reduced.
  • the thermal shock resistance of the joint and outer peripheral surface is improved, and the occurrence of cracks during use can be suppressed.
  • the bonding material 9 and the coating material 4 include at least one selected from the group consisting of inorganic particles, oxide fibers, and colloidal oxides in addition to the ceramics and the particulate filler described above. It may further be contained in a proportion of 5-60% by mass. By including these, the characteristics as the bonding material 9 and the coating material 4 can be improved.
  • the inorganic particles include, for example, at least one ceramic selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, cordierite, alumina, mullite, zirconium, zirconium phosphate, aluminum titanate, and titanium; Fe- Cr to Al-based metal; nickel-based metal; metal Si; SiC;
  • Examples of the acid fiber include aluminosilicate fiber and other fibers.
  • colloidal oxides examples include silica sol and alumina sol.
  • the thermal conductivity of the bonding material 9 and the coating material 4 is preferably 0.1-5. OWZm'k, and more preferably 0.2-3. OWZm'k. If the thermal conductivity is less than 0.1 lW / m-k, the heat transfer between the two cam segments 2 may be hindered and the temperature inside the hard cam structure 1 may become uneven. If the thermal conductivity exceeds 5. OWZm'k, the joint strength may be lowered, and it may be difficult to manufacture the her-cam structure 1.
  • thermal expansion coefficient of the bonding material 9 and the coating material 4, to prevent cracks due to thermal shock or the like preferably be relatively low instrument 1 X 10- 6 - 8 X 10- 6 / ° A range of C is preferred. 1. 5 X 10- 6 - and particularly preferably in the range of 7 X 10- 6 / ° further preferred instrument 2 X 10 one 6 be in the range of C X 10- 6 Z ° C.
  • SiC powder and Si powder as raw materials were mixed at a weight ratio of 80:20, and this was mixed.
  • starch and foamed resin as pore formers, and methylcellulose and hydroxypropoxylmethylcellulose, a surfactant and water were further added to prepare a plastic clay.
  • This clay is extruded and dried with microwaves and hot air.
  • the partition wall thickness is 310 / ⁇ ⁇
  • the cell density is about 46.5 cells Zcm 2 (300 cells ⁇ square inches)
  • the cross-sectional shape is 35 mm on a side. A square segment with a length of 152 mm was obtained.
  • foamed resin (acrylic-tolyl resin) as filler, methyl cellulose as organic binder, SiC powder as inorganic particles, aluminosilicate fiber as oxide fiber, silica gel 40% by mass aqueous solution as inorganic binder and Clay was mixed, water was added, and the mixture was kneaded for 30 minutes using a mixer to obtain a bonding material AK having the composition shown in Table 1.
  • the bonding materials A—K in Table 1 the bonding materials A—I are used in the examples of the present invention as described later, and the bonding materials] and K are used in the comparative examples.
  • Table 2 shows the results of measuring the viscosity at regular intervals during kneading with the mixer for the bonded BHK shown in Table 1.
  • Figure 5 shows the viscosity when kneaded into the bonding material ⁇ ⁇ Show interim changes.
  • the characteristic curve B1 shows the case using the bonding material
  • the characteristic curve HI shows the bonding material H
  • the characteristic curve K1 shows the case using the bonding material K.
  • the sintered hard cam segments were joined using the joining materials shown in Table 1.
  • a plurality of joining materials were joined so that the thickness of the joining material was 1 mm, and then dried at 200 ° C. for 5 hours, whereby the Hercam structures of Examples 1-9 and Comparative Example 1 were obtained. Obtained.
  • Ten predetermined strength test samples were cut out from each Hercam structure, and the three-point bending joint strength was measured according to JIS R1601. The results are shown in Table 3.
  • a coating material L U was prepared by adding water to each of the bonding materials A to J shown in Table 1 to adjust the viscosity to allow coating. Then, after grinding the outer periphery of the joined body obtained by joining 16 fired hard segment, coating material LU was individually applied to the outer periphery, and dried at 200 ° C for 2 hours. Thus, the hard cam structures of Example 11 19 and Comparative Example 3 were obtained. Table 5 shows the results of visual inspection of the amount of added water (% by mass) and the appearance of the joint layer of this honeycomb structure (presence of small holes, cracks, and rubbing).
  • the Hercam structure of the present invention captures and removes particulate matter (particulates) contained in exhaust gas from, for example, a diesel engine as a collection filter for exhaust gas. It is useful as a diesel particulate filter (DPF).
  • DPF diesel particulate filter

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Abstract

　本発明のハニカム構造体は、多孔質の隔壁６によって区画、形成された流体の流路となる複数のセル５が中心軸方向に互いに並行するように配設された構造を有し、複数のハニカムセグメント２が、主成分としてセラミックスを含有するとともに粒状のフィラーを含有する接合材９によって一体的に接合されて構成されており、接合部剥れやクラック等の欠陥の発生が確実に抑制されて、耐久性に優れたものとなっている。                                                                               

Description

明 細 書
ノヽニカム構造体
技術分野
[0001] 本発明は、ハ-カムセグメントの複数が接合材によって一体的に接合されたノヽ-力 ム構造体に関する。さらに詳しくは、排ガス中の粒子状物質 (パティキュレート)等を 捕集するフィルタとして特に有用な、接合材による接合後における接合部剥れやクラ ック等の欠陥の発生、またコーティング材による被覆後における小孔ゃクラック等の 欠陥の発生が確実に抑制された、耐久性に優れたノ、二カム構造体に関する。
背景技術
[0002] 排ガス用の捕集フィルタとして、例えば、ディーゼルエンジン等からの排ガスに含ま れて ヽる粒子状物質 (パティキュレート）を捕捉して除去するために、ディーゼルパテ ィキュレートフィルタ（DPF)力 ディーゼルエンジンの排気系等に組み込まれて用い られている。このような DPFを初めとする排ガス用の捕集フィルタは、ノ、二カムセグメ ントの複数が接合材によって一体的に接合されたノヽ-カム構造体カゝら構成されてい る。
[0003] このようなハ-カム構造体は、例えば、炭化珪素等力もなる多孔質の隔壁によって 区画、形成された流体の流路となる複数のセルが中心軸方向に互いに並行するよう に配設された構造を有し、それぞれが全体構造の一部を構成する形状を有するとと もに、中心軸に対して垂直な方向に組み付けられることによって全体構造を構成する ことになる形状を有する複数のハ-カムセグメントが、接合材によって一体的に接合 されて、中心軸に対して垂直な平面で切断した全体の断面形状が円形等の所定の 形状となるように成形された後、その外周面がコーティング材により被覆された構造と なっている。隣接したセルの端部は、交互に目封じされている。すなわち、一のセル は、一方の端部が開口し、他方の端部が目封じされており、これと隣接する他のセル は、一方の端部が目封じされ、他方の端部が開口している。
[0004] このような構造とすることにより、一方の端部力 所定のセル (流入セル）に流入させ た排ガスを、多孔質の隔壁を通過させることによって流入セルに隣接したセル (流出 セル)を経由して流出させ、隔壁を通過させる際に排ガス中の粒子状物質 (パティキ ュレート）を隔壁に捕捉させることによって、排ガスの浄ィ匕をすることができる。
[0005] このようなハ-カム構造体に用いられる、複数のハ-カムセグメントを一体的に接合 するための接合材及びその外周面を被覆するためのコーティング材に対しては、良 好な塗布性が要求される。特に、接合材においては、ハ-カムセグメントの圧着時に 良好な延び性をも要求される。これらの特性を得るためには、塗布時の接合材及び コ一ティング材の粘度を下げることが有効な手段であるが、低粘度の接合材及びコ一 ティング材においては、用いる溶媒量が多くなるため、乾燥時における脱溶媒収縮量 が大きくなる。このため、接合材による接合後において、接合部剥れやクラック等の欠 陥が発生し易ぐまたコーティング材による被覆後において、小孔、クラック、擦れ等 の欠陥が発生し易 、と 、う問題があった。
[0006] このような問題に対応して、有機バインダーを接合材に添加することにより、乾燥硬 化の過程でのマイグレーションの発生を抑制し、上述の欠陥の発生を抑制してハ- カム構造体の耐久性を向上させることを企図したセラミック構造体が開示されている（ 特許文献 1参照)。
[0007] なお、特許文献 1には、有機バインダーの好適例として、ポリビュルアルコール、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が挙げられ、中 でも、カルボキシメチルセルロースが好ましぐ接合時における接合材の流動性を確 保がすることが可能であることが開示されて 、る。
[0008] 特許文献 1 :特許第 3121497号公報
発明の開示
[0009] し力しながら、特許文献 1に開示されたセラミック構造体に用いられる接合材におい ては、接合時における流動性は確保されるものの、有機バインダーを添加することに 起因して、混練中に一旦粘度が大きくなり、混練を継続すると粘度が低下するという 状態の変化が起こるため、接合材の物性が不安定となり、塗布性や延び性を向上さ せるための物性の調整が難しぐ実際上、上述の欠陥の発生を確実に抑制すること が困難であるという問題があった。
[0010] 本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、排ガス中の粒子状物質 (パテ ィキュレート)等を捕集するフィルタとして特に有用な、接合材による接合後における 接合部剥れやクラック等の欠陥の発生、またコーティング材による被覆後における小 孔ゃクラック等の欠陥の発生が確実に抑制された、耐久性に優れたノヽニカム構造体 を提供することを目的とする。
[0011] 上記目的を達成するため、本発明によって、下記のハ-カム構造体が提供される。
[0012] [1]多孔質の隔壁によって区画、形成された流体の流路となる複数のセルが中心軸 方向に互!、に並行するように配設された構造を有するハ-カム構造体であって、そ れぞれが全体構造の一部を構成する形状を有するとともに、前記中心軸に対して垂 直な方向に組み付けられることによって前記全体構造を構成することになる形状を有 する複数のハ-カムセグメントが、主成分としてセラミックスを含有するとともに粒状の フィラーを含有する接合材によって一体的に接合されて構成されてなることを特徴と するハニカム構造体。
[0013] このように構成することによって、接合材による接合後における接合部剥れやクラッ ク等の欠陥の発生を確実に抑制し、耐久性を向上させることができる。すなわち、粒 状のフィラーが用いられることによってフィラーが接合材中で転がり易くなつて (フイラ 一の転がり性が向上して)、接合材を塗布する際や圧着する際に接合材が良好に延 びることができるよう〖こなる。その結果、塗布性及び延び性を向上させることが可能と なり、溶媒を多く用いて接合材の粘度を低下させる必要がなぐ乾燥時の脱水収縮を 抑制することができ、乾燥時における上述の欠陥の発生を抑制することができる。ま た、混練時の粘度変化が小さいため、接合材が安定し、その塗布性や延び性を向上 させる調整が容易となって、上述の欠陥の発生を確実に抑制することができる。
[0014] [2]前記接合材に含有される前記粒状のフイラ一力 平均 10— 300 mの直径を有 する前記 [1]に記載のハニカム構造体。
[0015] このように構成することによって、上述のフィラーの転がり性を確保することができ、 しかも、接合材に良好な乾燥性を付与することができる。
[0016] [3]前記接合材に含有される前記粒状のフィラーが、中空構造を有する前記 [1]又 は [2]に記載のハニカム構造体。
[0017] このように構成することによって、接合材のヤング率が低減し、ハ-カム構造体の耐 熱衝撃性を向上させて、使用時のクラックの発生をさらに確実に抑制することができ る。
[0018] [4]前記接合材が、前記粒状のフィラーを、 20— 70体積％含有する前記 [1]一 [3] の！、ずれかに記載のハ-カム構造体。
[0019] このように構成することによって、接合材の塗布性及び延び性を確保することができ るとともに、接合材としての強度を保持することが可能となり、耐久性を向上させること ができる。
[0020] [5]前記接合材が、無機粒子、酸化物繊維及びコロイド状酸化物からなる群から選 ばれる少なくとも一種をさらに含有する前記 [1]一 [4]の 、ずれかに記載のハ-カム 構造体。
[0021] このように構成することによって、接合材の塗布性及び延び性を向上させることがで きる。
[0022] [6]多孔質の隔壁によって区画、形成された流体の流路となる複数のセルが中心軸 方向に互!、に並行するように配設された構造を有するハ-カム構造体であって、そ れぞれが全体構造の一部を構成する形状を有するとともに、前記中心軸に対して垂 直な方向に組み付けられることによって前記全体構造を構成することになる形状を有 する複数のハ-カムセグメントが、接合材によって一体的に接合されてなり、かつそ の接合体の外周面が、主成分としてセラミックスを含有するとともに、粒状のフィラー を含有するコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするハ-カム構造体。
[0023] このように構成することによって、コーティング材による被覆後における、小孔ゃクラ ック等の欠陥の発生を確実に抑制することができる。すなわち、粒状のフィラーが用 いられることによってフィラーがコーティング材中で転がり易くなつて（フイラ一の転がり 性が向上して）、コーティング材を塗布する際や圧着する際に接合材が良好に延び ることができるよう〖こなる。その結果、塗布性及び延び性を向上させることが可能とな り、溶媒を多く用いて接合材の粘度を低下させる必要がなぐ乾燥時の脱水収縮を 抑制することができ、乾燥時における上述の欠陥の発生を抑制することができる。ま た、混練時の粘度変化が小さいため、コーティング材が安定し、その塗布性や延び 性を向上させる調整が容易となって、上述の欠陥の発生を確実に抑制することがで きる。
[0024] [7]前記コーティング材に含有される前記粒状のフイラ一力 平均 10— 300 /z mの 直径を有する前記 [6]に記載のハニカム構造体。
[0025] このように構成することによって、上述のフィラーの転がり性を確保することができ、 し力も、コーティング材に良好な乾燥性を付与することができる。
[0026] [8]前記コーティング材に含有される前記粒状のフイラ一力 中空構造を有する前記
[6]又は [7]に記載のハニカム構造体。
[0027] このように構成することによって、コーティング材のヤング率が低減し、ハ-カム構造 体の耐熱衝撃性を向上させて、使用時のクラックの発生をさらに確実に抑制すること ができる。
[0028] [9]前記コーティング材が、前記粒状のフィラーを、 20— 70体積％含有する前記 [6
]一 [8]の 、ずれかに記載のハニカム構造体。
[0029] このように構成することによって、コーティング材の塗布性及び延び性を確保するこ とができるとともに、コーティング材としての強度を保持することが可能となり、耐久性 を向上させることができる。
[0030] [10]前記コーティング材が、無機粒子、酸化物繊維及びコロイド状酸化物からなる 群力 選ばれる少なくとも一種をさらに含有する前記 [6]— [9]の 、ずれかに記載の ハニカム構造体。
[0031] このように構成することによって、コーティング材の塗布性及び延び性を向上させる ことができる。
[0032] 以上説明したように、本発明によって、排ガス中の粒子状物質 (パティキュレート）等 を捕集するフィルタとして特に有用な、接合材による接合後における接合部剥れゃク ラック等の欠陥の発生、またコーティング材による被覆後における小孔ゃクラック等の 欠陥の発生が確実に抑制された、耐久性に優れたノヽニカム構造体が提供される。 図面の簡単な説明
[0033] [図 1]本発明のハニカム構造体の一の実施の形態（中心軸に対して垂直な平面で切 断した全体の断面形状が円形)を模式的に示す斜視図である。
[図 2]本発明のハニカム構造体の他の実施の形態（中心軸に対して垂直な平面で切 断した全体の断面形状が正方形)の一部を端面側力 見た正面図である。
[図 3]本発明のハ-カム構造体の他の実施の形態に用いられるハ-カムセグメントを 模式的に示す斜視図である。
[図 4]図 3における A— A線断面図である。
[図 5]接合材への混練による粘度の時間的変化を示すグラフである。
符号の説明
[0034] 1…ハ-カム構造体、 2…ハ-カムセグメント、 4…コーティング材、 5· ··セル、 6…隔 壁、 7· ··充填材、 9…接合材。
発明を実施するための最良の形態
[0035] 図 1、 2に示すように、本発明の実施の形態におけるハ-カム構造体 1は、多孔質の 隔壁 6によって区画、形成された流体の流路となる複数のセル 5がハ-カム構造体 1 の中心軸方向に互いに並行するように配設された構造を有し、それぞれが全体構造 の一部を構成する形状を有するとともに、ハニカム構造体 1の中心軸に対して垂直な 方向に組み付けられることによって全体構造を構成することになる形状を有する複数 のハ-カムセグメント 2が、主成分としてセラミックスを含有するとともに粒状のフィラー を含有する接合材 9によって一体的に接合されて構成されてなるものである。接合材 9によるハ-カムセグメント 2の接合の後、ハ-カム構造体 1の中心軸に対して垂直な 平面で切断した全体の断面形状が円形、楕円形、三角形、正方形、その他の形状と なるように研削加工され、外周面がコーティング材 4によって被覆される。このハ-カ ム構造体 1を DPFとして用いる場合、ディーゼルエンジンの排気系等に配置すること により、ディーゼルエンジンカゝら排出されるスートを含む粒子状物質 (パティキュレート )を捕捉することができる。なお、図 1においては、一つのハ-カムセグメント 2におい てのみ、セル 5及び隔壁 6を示している。
[0036] それぞれのハ-カムセグメント 2は、図 3、 4に示すように、ハ-カム構造体 1 (図 1参 照）の全体構造の一部を構成する形状を有するとともに、ハニカム構造体 1 (図 1参照 )の中心軸に対して垂直な方向に組み付けられることによって全体構造を構成するこ とになる形状を有して 、る。セル 5はハ-カム構造体 1の中心軸方向に互いに並行す るように配設されており、隣接しているセル 5におけるそれぞれの端部が交互に充填 材 7によって目封じされて 、る。
[0037] 所定のセル 5 (流入セル）においては、図 3、 4における左端部側が開口している一 方、右端部側が充填材 7によって目封じされており、これと隣接する他のセル 5 (流出 セル）にお 、ては、左端部側が充填材 7によって目封じされるが、右端部側が開口し ている。このような目封じにより、図 2に示すように、ハ-カムセグメント 2の端面が巿松 模様状を呈するようになる。
[0038] このような複数のハ-カムセグメント 2が接合されたハ-カム構造体 1を排ガスの排 気系内に配置した場合、排ガスは図 4における左側力も各ハ-カムセグメント 2のセ ル 5内に流入して右側に移動する。
[0039] 図 4においては、ハ-カムセグメント 2の左側が排ガスの入口となる場合を示し、排 ガスは、 目封じされることなく開口して 、るセル 5 (流入セル)力もハ-カムセグメント 2 内に流入する。セル 5 (流入セル）に流入した排ガスは、多孔質の隔壁 6を通過して他 のセル 5 (流出セル)から流出する。そして、隔壁 6を通過する際に排ガス中のスート を含む粒子状物質 (パティキュレート）が隔壁 6に捕捉される。
[0040] このようにして、排ガスの浄ィ匕を行うことができる。このような捕捉によって、ハ-カム セグメント 2の内部にはスートを含む粒子状物質 (パティキュレート）が経時的に堆積 して圧力損失が大きくなるため、スート等を燃焼させる再生が行われる。
[0041] なお、図 2— 4には、全体の断面形状が正方形のハ-カムセグメント 2を示す力 三 角形、六角形等の形状であってもよい。また、セル 5の断面形状も、三角形、六角形 、円形、楕円形、その他の形状であってもよい。
[0042] 図 2に示すように、接合材 9は、ハ-カムセグメント 2の外周面に塗布されて、ハ-カ ムセグメント 2を接合するように機能する。接合材 9の塗布は、隣接しているそれぞれ のハ-カムセグメント 2の外周面に行ってもよいが、隣接したハ-カムセグメント 2の相 互間においては、対応した外周面の一方に対してだけ行ってもよい。
[0043] このような対応面の片側だけへの塗布は、接合材 9の使用量を節約できる点で好ま しい。接合材 9の厚さは、ハ-カムセグメント 2の相互間の接合力を勘案して決定され 、例えば、 0. 2-4. Ommの範囲で適宜選択される。
[0044] コーティング材 4は、ハ-カムセグメント 2の接合体の外周面に塗布されて、ハ-カ ムセグメント 2の接合体の外周面を保護するように機能する。コーティング材 4の厚さ は、例えば、 0. 1-1. 5mmの範囲で適宜選択される。
[0045] ハ-カムセグメント 2の材料としては強度、耐熱性の観点から、炭化珪素、珪素 炭 化珪素系複合材料、窒化珪素、コージヱライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪 素 コージエライト系複合材、珪素 炭化珪素複合材、リチウムアルミニウムシリケート 、チタン酸アルミニウム、 Fe Cr A1系金属からなる群力 選択される少なくとも一種 を用いることが好ましい。中でも、炭化珪素又は珪素 炭化珪素系複合材料が好まし い。
[0046] ハ-カムセグメント 2の作製は、例えば、上述の材料カゝら適宜選択したものに、メチ ノレセノレロース、ヒドロキシプロポキシノレセノレロース、ヒドロキシェチノレセノレロース、力ノレ ボキシメチルセルロース、ポリビュルアルコール等のバインダー、界面活性剤、溶媒と しての水等を添加して、可塑性の坏土とし、この坏土を上述の形状となるように押出 成形し、次いで、マイクロ波、熱風等によって乾燥した後、焼結することにより行うこと ができる。
[0047] セル 5の目封じに用いる充填材 7としては、ハ-カムセグメント 2と同様な材料を用い ることができる。充填材 7による目封じは、 目封じをしな 、セル 5をマスキングした状態 で、ハ-カムセグメント 2の端面をスラリー状の充填材 7に浸漬することにより開口して いるセル 5に充填することにより行うことができる。充填材 7の充填は、ハ-カムセグメ ント 2の成形後における焼成前に行っても、焼成後に行ってもよいが、焼成前に行うこ との方が、焼成工程が 1回で終了するため好ましい。
[0048] 以上のようなハ-カムセグメント 2の作製の後、ハ-カムセグメント 2の外周面にスラリ 一状の接合材 9を塗布し、所定の立体形状 (ハニカム構造体 1の全体構造)となるよう に複数のハ-カムセグメント 2を組み付け、この組み付けた状態で圧着した後、加熱 乾燥する。このようにして、複数のハ-カムセグメント 2がー体的に接合された接合体 が作製される。その後、この接合体を上述の形状に研削加工し、外周面をコーティン グ材 4によって被覆し、加熱乾燥する。このようにして、図 1に示すハ-カム構造体 1 が作製される。
[0049] 接合材 9は、主成分としてセラミックスを含有するとともに粒状のフィラーを含有する 。接合材 9及びコーティング材 4としては、同じ材料を用いることができる。本実施の形 態において、接合材 9及びコーティング材 4に主成分として含有されるセラミックスとし ては、例えば、炭化珪素、窒化珪素、コージエライト、アルミナ、ムライト等のセラミック スを挙げることができる。これに、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等のコロイダル ゾル、必要に応じて金属繊維や造孔材を配合したものであってもよ ヽ。
[0050] 接合材 9及びコーティング材 4に含有される粒状のフィラーとしては、例えば、無機 材料又は有機材料カゝらなるものを挙げることができる。無機材料の具体例としては、 ガラスビーズ、フライアッシュバルーン等を挙げることができ、有機材料の具体例とし ては、澱粉、発泡榭脂等を挙げることができる。
[0051] 粒状のフイラ一は、平均 10— 300 mの直径を有することが好ましぐ平均 15— 25 0 μ mがさらに好ましぐ平均 20— 200 μ mが特に好ましい。粒状のフィラーの平均 直径が 10 m未満であると、転がり性を付与するフイラ一としての効果が発揮されず 、接合材 9及びコーティング材 4の良好な塗布性、延び性が得られず欠陥が十分に 抑制されないことがある。一方、平均径が 300 /z mを超えると、粒子間隙が大きくなる ため、塗布後の脱水速度が大きくなり、接合材 9及びコーティング材 4の表面が速く乾 き、接合材 9の場合、接合しょうとするハ-カムセグメント 2を押し付けても十分な接合 強度が得られず、コーティング材 4の場合、小孔ゃクラック、擦れ等の欠陥が生じ易 い。
[0052] 粒状のフイラ一は、長中心軸 Z短中心軸比が 1. 0-4. 0の範囲にあることが好まし ぐ真球であることがさらに好ましい。
[0053] 粒状のフイラ一は、接合材 9及びコーティング材 4に、 20— 70体積％の割合で含有 されることが好ましい。 25— 65体積％であることがさらに好ましぐ 30— 60体積％で あることが特に好ましい。含有割合が 20体積％未満であると、フィラーとしての効果 が発揮されないことがあり、 70体積％を超えると、必要な強度が得られないことがある
[0054] 粒状のフイラ一は、中空構造を有することが好ましい。中空構造を有する粒子（中空 粒子）を用いることにより、接合材 9及びコーティング材 4が硬化して形成される接合 部及び外周面の密度が低下し、ヤング率を低減することが可能となる。これにより、接 合部及び外周面の耐熱衝撃性が向上し、使用時のクラック発生を抑制することがで きる。
[0055] 本実施の形態において、接合材 9及びコーティング材 4は、上述のセラミックス及び 粒状のフィラーに加えて、無機粒子、酸化物繊維及びコロイド状酸化物からなる群か ら選ばれる少なくとも一種を 5— 60質量％の割合でさらに含有してもよい。これらを含 有させることにより、接合材 9及びコーティング材 4としての特性を向上させることがで きる。
[0056] 無機粒子としては、例えば、炭化珪素、窒化珪素、コージエライト、アルミナ、ムライ ト、ジルコ -ァ、燐酸ジルコニウム、アルミニウムチタネート及びチタ-ァからなる群か ら選ばれる少なくとも一種のセラミックス； Fe— Cr~Al系金属；ニッケル系金属；金属 Si ； SiC等を挙げることがでさる。
[0057] 酸ィ匕物繊維としては、例えば、アルミノシリケート質繊維、その他の繊維を挙げるこ とがでさる。
[0058] コロイド状酸ィ匕物としては、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。
[0059] 接合材 9及びコーティング材 4の熱伝導率は、 0. 1— 5. OWZm'kであることが好 ましく、 0. 2— 3. OWZm'kであることがさらに好ましい。熱伝導率が 0. lW/m-k 未満であると、ノ、二カムセグメント 2間の熱伝達を阻害してハ-カム構造体 1内の温度 を不均一にすることがある。熱伝導率が 5. OWZm'kを超えると、接合強度が低下 することがあるとともに、ハ-カム構造体 1の製造が困難となることがある。
[0060] 接合材 9及びコーティング材 4の熱膨張率は、熱衝撃等によってクラックが発生する を防止するため、比較的低いことが好ましぐ 1 X 10— 6— 8 X 10— 6/°Cの範囲であるこ とが好ましい。 1. 5 X 10— 6— 7 X 10— 6/°Cの範囲であることがさらに好ましぐ 2 X 10 一 6 X 10— 6Z°Cの範囲であることが特に好ましい。
実施例
[0061] 以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実 施例によって 、かなる制限を受けるものではな 、。
[0062] 本実施例では、原料として SiC粉末及び Si粉末を 80： 20の重量割合で混合し、こ れに造孔材として澱粉、発泡榭脂を加え、さらにメチルセルロース及びヒドロキシプロ ポキシルメチルセルロース、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作製し た。この坏土を押出成形し、マイクロ波及び熱風で乾燥して隔壁の厚さが 310 /ζ πι、 セル密度が約 46. 5セル Zcm2 (300セル Ζ平方インチ）、断面形状が一辺 35mmの 正方形、長さが 152mmのハ-カムセグメントを得た。
[0063] このハ-カムセグメントに対し、端面が巿松模様状を呈するように、隣接するセルが 互いに反対側となる一方の端部でノヽ-カムセグメントの製造に用いた材料と同様の 材料と用いて目封じし、乾燥させた後、大気雰囲気中約 400°Cで脱脂し、その後、 A r不活性雰囲気中で約 1450°Cで焼成して、 Si結合 SiCの焼成ハ-カムセグメントを 得た。
[0064] 一方、フィラーとして発泡榭脂 (アクリル-トリル榭脂）、有機バインダーとしてメチル セルロース、無機粒子として SiC粉末、酸ィ匕物繊維としてアルミノシリケート質繊維、 無機バインダーとしてシリカゲル 40質量％水溶液及び粘土を混合し、水をカ卩えて、ミ キサーを用いて 30分間混練し、表 1に示す組成の接合材 A— Kを得た。表 1におけ る接合材 A— Kの内、接合材 A— Iは後述するように、本発明の実施例に用いられ、 接合材】、 Kは比較例に用いられる。
[0065] [表 1]
im S s1赒 B赒
,7s
<
表 2は、表 1に示す接合 B H Kについてミキサーによって混練中に、一定時間 毎に粘度を測定した結果を示す。図 5は、接合材 、 Η Κへの混練による粘度の時 間的変化を示す。図 5において、特性曲線 B1は接合材 、特性曲線 HIは接合材 H 、特性曲線 K1は接合材 Kをそれぞれ用いた場合を示す。
[0067] [表 2]
Figure imgf000015_0001
[0068] これらの結果からわ力るように、有機バインダーを添加した接合材 K (特性曲線 K1) では混練初期に粘度が増大した後、 15分を過ぎた時点付近力 粘度変化がほぼ見 られなくなる。これに対し、発泡榭脂を添加した接合材 B (特性曲線 B1)及び接合材 H (特性曲線 HI)では、混練を通じて粘度変化がほとんど見られない。
[0069] 次に、表 1に示す接合材を用いて焼成ハ-カムセグメントを接合した。この接合では 、接合材の厚みが lmmとなるように、各々複数個ずつ接合した後、 200°C、 5時間乾 燥して、実施例 1一 9及び比較例 1のハ-カム構造体を得た。それぞれのハ-カム構 造体から、所定の強度試験用サンプルを 10個ずつ切り出し、 JIS R1601に従って 3 点曲げ接合強度の測定を行なった。結果を表 3に示す。
[0070] 表 3に示すように、フィラーを添加しな ヽ接合材 (接合材 J)を用いた比較例 1の場合 、接合部に大きな剥れが見られた。また、同様に平均径が 10— 300 mの範囲を外 れる発泡榭脂を添加した接合材 (接合材 、 G)を用いた実施例 6、 7の場合、及び発 泡榭脂の添加量が 20— 70体積％の範囲を外れる接合材 (接合材11、 I)を用いた実 施例 8、 9の場合、延び性不良のために、接合部にごく一部の剥れが見られたり、接 合強度がやや低 ヽ値となった。
[0071] [表 3] 接合材 No. 接合層外観 接合強度 [MPa]
室施例 1 A 培 1女^ D · 1■ff1i1れ'i しな/ しレ Q 夭肥 17リ 培 15?" Α口·¾Ιわしね/よ ί 7
レ ί
ま犬肥施 リ 1 3 し 接 #|| な 1 , 7 犬偷肥例 17リ 4 接¾口 S φ>l]l iしな/よ Iレ
実旆例' J 5 E 接合剥小' Jれなし Q 9 実施例 6 F 接合剥れ一部あり 1.2 実施例 7 G 接合剥れなし 0.9 実施例 8 H 接合剥れ一部あり 1.2 実施例 9 I 接合剥れなし 0.7 比較例 1 J 接合剥れあり 1.4
[0072] さらに、接合材 B、 Jを用いた実施例 10、比較例 1の場合に対して密度と強度， グ率比を比較した。結果を表 4に示す。
[0073] 表 4に示すように、中空の発泡榭脂を添加した接合材 Bを用いた実施例 10の場合 の方が、中空の発泡榭脂を添加しない接合材 Jを用いた比較例 1の場合よりも、強度
Zヤング率比が向上することが確認された。これにより使用時の耐熱衝撃性の向上 が期待できる。
[0074] [表 4]
Figure imgf000016_0001
[0075] さらに、表 1に示す接合材 A— Jのそれぞれに、水を添加してコーティング可能な粘 度に調整することにより、コーティング材 L Uを作製した。そして、焼成ハ-カムセグ メントを 16本接合して得られた接合体の外周を研削した後、その外周部に対してコ ティング材 L Uをそれぞれ個別に塗布し、 200°Cで 2時間乾燥して、実施例 11 19及び比較例 3のハ-カム構造体を得た。表 5に、添加水分量 (質量％)及びこのハ 二カム構造体の接合層の外観 (小孔、クラック、擦れの有無)を、目視によって検査し た結果を示す。
[0076] [表 5] 添加水 （外配） 接合層外観
コ - ϊインク'材 No.
[質量％] 小孑し クフック 擦れ 施例 1 1 L 9 0 なし なし なし 施例 1 なし なし なし 旆例 1 3 1ST なし なし なし 実施例 1 4 ο なし なし なし 実施例 1 5 P 2.0 なし なし なし 実施例 1 6 Q 2.0 なし なし あり 実施例 1 7 R 2.0 なし あり なし 実施例 1 8 S 3.5 なし あり なし 実施例 1 9 T 2.0 なし あり なし 比較例 2 U 4.0 あり あり あり
[0077] 表 5に示すように、フィラーを添加しないコーティング材 (コーティング材 U)を用いた 比較例 2の場合、小孔、クラック、擦れ力もなる欠陥が生じた。また、平均直径が 10— 300 μ mの範囲を外れるフィラーを添カ卩したコーティング材<3 R及びフィラーの含有 量が 20— 70体積0 /0の範囲を外れるコ ティング材 S Tを用 、た実施例 16— 19の 場合、小孔、クラック、擦れの一部からなる欠陥が若干生じた。
産業上の利用可能性
[0078] 本発明のハ-カム構造体は、排ガス用の捕集フィルタとして、例えば、ディーゼル エンジン等からの排ガスに含まれてレ、る粒子状物質 (パティキュレート）を捕捉して除 去するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（DPF)として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 多孔質の隔壁によって区画、形成された流体の流路となる複数のセルが中心軸方 向に互 、に並行するように配設された構造を有するハ-カム構造体であって、 それぞれが全体構造の一部を構成する形状を有するとともに、前記中心軸に対し て垂直な方向に組み付けられることによって前記全体構造を構成することになる形状 を有する複数のハ-カムセグメントが、主成分としてセラミックスを含有するとともに粒 状のフィラーを含有する接合材によって一体的に接合されて構成されてなることを特 徴とするハ-カム構造体。
[2] 前記接合材に含有される前記粒状のフィラーが、平均 10— 300 μ mの直径を有す る請求項 1に記載のハニカム構造体。
[3] 前記接合材に含有される前記粒状のフィラーが、中空構造を有する請求項 1又は 2 に記載のハ-カム構造体。
[4] 前記接合材が、前記粒状のフィラーを、 20— 70体積％含有する請求項 1一 3のい ずれかに記載のハニカム構造体。
[5] 前記接合材が、無機粒子、酸化物繊維及びコロイド状酸化物からなる群から選ば れる少なくとも一種をさらに含有する請求項 1一 4のいずれかに記載のハ-カム構造 体。
[6] 多孔質の隔壁によって区画、形成された流体の流路となる複数のセルが中心軸方 向に互 、に並行するように配設された構造を有するハ-カム構造体であって、 それ ぞれが全体構造の一部を構成する形状を有するとともに、前記中心軸に対して垂直 な方向に組み付けられることによって前記全体構造を構成することになる形状を有す る複数のハ-カムセグメントが、接合材によって一体的に接合されてなり、かつその 接合体の外周面が、主成分としてセラミックスを含有するとともに、粒状のフィラーを 含有するコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするハ-カム構造体。
[7] 前記コーティング材に含有される前記粒状のフイラ一力 平均 10— 300 μ mの直 径を有する請求項 6に記載のハニカム構造体。
[8] 前記コーティング材に含有される前記粒状のフイラ一力 中空構造を有する請求項
6又は 7に記載のハ-カム構造体。
[9] 前記コーティング材カ 前記粒状のフィラーを、 20— 70体積％含有する請求項 6 一 8の!、ずれかに記載のハ-カム構造体。
[10] 前記コーティング材が、無機粒子、酸化物繊維及びコロイド状酸化物からなる群か ら選ばれる少なくとも一種をさらに含有する請求項 6— 9のいずれかに記載のハ-カ ム構造体。
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