JP2000051710A - ハニカム構造体及びその製造方法 - Google Patents
ハニカム構造体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱容量が従来よりも低く，かつ，耐久性に優
れたハニカム構造体を提供すること。 【解決手段】 コージェライトを主成分とする隔壁をハ
ニカム状に設けてなるハニカム構造体１において，隔壁
１０の長手方向における一方又は両方の端部１１には，
一般部１９よりも強度を向上させた強化部２を設けた。
強化部２は，上記一般部よりも緻密化することにより強
度を向上させてある。
れたハニカム構造体を提供すること。 【解決手段】 コージェライトを主成分とする隔壁をハ
ニカム状に設けてなるハニカム構造体１において，隔壁
１０の長手方向における一方又は両方の端部１１には，
一般部１９よりも強度を向上させた強化部２を設けた。
強化部２は，上記一般部よりも緻密化することにより強
度を向上させてある。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，内燃機関の排ガス浄化装置の触
媒担体に用いられるコージェライト製のハニカム構造体
に関する。
媒担体に用いられるコージェライト製のハニカム構造体
に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より，排ガス浄化装置の触媒担体とし
ては，図１５（ａ）（ｂ）に示すごとく，コージェライ
ト等よりなる隔壁９０をハニカム状に配置して多数のセ
ル９９を設けたハニカム構造体９が用いられている。そ
して，このハニカム構造体９の隔壁９０の表面に排ガス
浄化用の触媒を担持させることにより，排ガス浄化機能
が発揮される。
ては，図１５（ａ）（ｂ）に示すごとく，コージェライ
ト等よりなる隔壁９０をハニカム状に配置して多数のセ
ル９９を設けたハニカム構造体９が用いられている。そ
して，このハニカム構造体９の隔壁９０の表面に排ガス
浄化用の触媒を担持させることにより，排ガス浄化機能
が発揮される。
【０００３】ところで，近年の自動車の排ガス規制の強
化に伴い，排ガス浄化装置の触媒をより早く活性化させ
ることが必要となってきた。具体的には，ハニカム構造
体の隔壁の厚みを小さくすることにより，熱容量及び圧
力損失を低下させることが検討されている。さらには，
触媒担体の搭載位置を従来よりもエンジンに近い位置に
変更して浄化する排ガスの温度を従来よりも上昇させる
ことが検討されている。
化に伴い，排ガス浄化装置の触媒をより早く活性化させ
ることが必要となってきた。具体的には，ハニカム構造
体の隔壁の厚みを小さくすることにより，熱容量及び圧
力損失を低下させることが検討されている。さらには，
触媒担体の搭載位置を従来よりもエンジンに近い位置に
変更して浄化する排ガスの温度を従来よりも上昇させる
ことが検討されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のハ
ニカム構造体においては次の問題がある。即ち，従来の
ハニカム構造体の隔壁を例えば１００μｍにまで薄肉化
した場合には，排ガスの流れによってハニカム構造体の
端面，即ち隔壁の端部が摩耗して破損するという不具合
が生じた。これは，隔壁を従来よりも薄肉化することに
よって従来よりも隔壁の強度が低下し，排ガスの流れに
対する耐久性が低下したためであると考えられる。
ニカム構造体においては次の問題がある。即ち，従来の
ハニカム構造体の隔壁を例えば１００μｍにまで薄肉化
した場合には，排ガスの流れによってハニカム構造体の
端面，即ち隔壁の端部が摩耗して破損するという不具合
が生じた。これは，隔壁を従来よりも薄肉化することに
よって従来よりも隔壁の強度が低下し，排ガスの流れに
対する耐久性が低下したためであると考えられる。
【０００５】一方，従来，隔壁の薄肉化を行う際の強化
策としては，隔壁全体の気孔率を低下させて緻密化する
ことが行われていた。しかしながら，この緻密化は，強
度向上効果を発揮するものの，重量の増加による熱容量
の増加，あるいは触媒担持性の悪化という不具合を招い
てしまう。
策としては，隔壁全体の気孔率を低下させて緻密化する
ことが行われていた。しかしながら，この緻密化は，強
度向上効果を発揮するものの，重量の増加による熱容量
の増加，あるいは触媒担持性の悪化という不具合を招い
てしまう。
【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，熱容量が従来よりも低く，かつ，耐久性
に優れたハニカム構造体を提供しようとするものであ
る。
されたもので，熱容量が従来よりも低く，かつ，耐久性
に優れたハニカム構造体を提供しようとするものであ
る。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，コージェ
ライトを主成分とする隔壁をハニカム状に設けてなるハ
ニカム構造体において，上記隔壁の長手方向における一
方又は両方の端部には，一般部よりも強度を向上させた
強化部を設けたことを特徴とするハニカム構造体にあ
る。
ライトを主成分とする隔壁をハニカム状に設けてなるハ
ニカム構造体において，上記隔壁の長手方向における一
方又は両方の端部には，一般部よりも強度を向上させた
強化部を設けたことを特徴とするハニカム構造体にあ
る。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，上
記隔壁の長手方向における一方又は両方の端部には，上
記強化部を設けたことである。この強化部は，後述する
厚肉化あるは緻密化，あるいは，強化材料によるコーテ
ィング，置換，その他の種々の方法により設けることが
でき，少なくとも上記一般部（隔壁の端部以外の部分）
よりも強度を向上させることにより設ける。
記隔壁の長手方向における一方又は両方の端部には，上
記強化部を設けたことである。この強化部は，後述する
厚肉化あるは緻密化，あるいは，強化材料によるコーテ
ィング，置換，その他の種々の方法により設けることが
でき，少なくとも上記一般部（隔壁の端部以外の部分）
よりも強度を向上させることにより設ける。
【０００９】また，上記強化部は，上記のごとく一方あ
るいは両方の端部に設ける。一方の端部だけに強化部を
設ける場合には，ハニカム構造体を触媒担体として用い
た際に排ガスが衝突してくる側の端部に設ける。また，
両方の端部に設けた場合には，排ガス浄化装置を組み立
てる際にハニカム構造体の方向性管理が不要となり，製
造の合理化を図ることができる。
るいは両方の端部に設ける。一方の端部だけに強化部を
設ける場合には，ハニカム構造体を触媒担体として用い
た際に排ガスが衝突してくる側の端部に設ける。また，
両方の端部に設けた場合には，排ガス浄化装置を組み立
てる際にハニカム構造体の方向性管理が不要となり，製
造の合理化を図ることができる。
【００１０】また，上記強化部を設ける範囲は，ハニカ
ム構造体のサイズ等に応じて適宜設定することができ
る。即ち，上記強化部の形成は，ハニカム構造体の耐久
性向上に寄与する反面，熱容量の増加等の不具合を伴う
ことがあるため，得ようとする耐久性に応じて適宜設定
する。例えば，隔壁の先端面より１〜１０ｍｍ程度の範
囲の端部に上記強化部を設けることができる。
ム構造体のサイズ等に応じて適宜設定することができ
る。即ち，上記強化部の形成は，ハニカム構造体の耐久
性向上に寄与する反面，熱容量の増加等の不具合を伴う
ことがあるため，得ようとする耐久性に応じて適宜設定
する。例えば，隔壁の先端面より１〜１０ｍｍ程度の範
囲の端部に上記強化部を設けることができる。
【００１１】なお，上記隔壁を構成する主成分であるコ
ージェライトは，一般的に，ＳｉＯ 2：４５〜５５重量
％，Ａｌ2Ｏ3：３３〜４２重量％，ＭｇＯ：１２〜１８
重量％の化学組成よりなる。
ージェライトは，一般的に，ＳｉＯ 2：４５〜５５重量
％，Ａｌ2Ｏ3：３３〜４２重量％，ＭｇＯ：１２〜１８
重量％の化学組成よりなる。
【００１２】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明のハニカム構造体は，上記のごとく，隔壁の端部に上
記強化部を設けてある。そのため，ハニカム構造体を触
媒担体として用いた場合において，排ガスの流れに対す
る隔壁の耐久性を従来よりも大幅に向上させることがで
きる。
明のハニカム構造体は，上記のごとく，隔壁の端部に上
記強化部を設けてある。そのため，ハニカム構造体を触
媒担体として用いた場合において，排ガスの流れに対す
る隔壁の耐久性を従来よりも大幅に向上させることがで
きる。
【００１３】即ち，上記ハニカム構造体を触媒担体とし
て用いた場合には，排ガスがまずハニカム構造体の隔壁
の端部に衝突する。ここで，この隔壁の端部には，上記
のごとく強化部を設けてあるので，一般部よりも強度が
高い。そのため，何ら強化部を設けていない従来のハニ
カム構造体に比べ，排ガスの流れに対する耐久性が格段
に向上する。また，そのため，排ガス流れに対する耐久
性を維持したまま，隔壁の厚みを従来よりも薄肉化する
ことができる。
て用いた場合には，排ガスがまずハニカム構造体の隔壁
の端部に衝突する。ここで，この隔壁の端部には，上記
のごとく強化部を設けてあるので，一般部よりも強度が
高い。そのため，何ら強化部を設けていない従来のハニ
カム構造体に比べ，排ガスの流れに対する耐久性が格段
に向上する。また，そのため，排ガス流れに対する耐久
性を維持したまま，隔壁の厚みを従来よりも薄肉化する
ことができる。
【００１４】また，上記強化部は，上記隔壁の端部にの
み設けてある。そのため，上記強化部の形成に伴って熱
容量の増加が生じたとしても，その範囲を上記強化部を
設けた端部だけにとどめることができる。そのため，隔
壁の薄肉化等による熱容量低下を行う場合には，一般部
においてその熱容量の低下効果を十分に得ることがで
き，ハニカム構造体全体の熱容量を従来よりも大幅に低
下させることができる。つまり，薄肉化等による熱容量
低下と耐久性向上を同時に実現することができる。
み設けてある。そのため，上記強化部の形成に伴って熱
容量の増加が生じたとしても，その範囲を上記強化部を
設けた端部だけにとどめることができる。そのため，隔
壁の薄肉化等による熱容量低下を行う場合には，一般部
においてその熱容量の低下効果を十分に得ることがで
き，ハニカム構造体全体の熱容量を従来よりも大幅に低
下させることができる。つまり，薄肉化等による熱容量
低下と耐久性向上を同時に実現することができる。
【００１５】したがって，本発明によれば，熱容量が従
来よりも低く，かつ，耐久性に優れたハニカム構造体を
提供することができる。
来よりも低く，かつ，耐久性に優れたハニカム構造体を
提供することができる。
【００１６】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記強化部は，上記一般部よりも緻密化することにより強
度を向上させてあることが好ましい。即ち，上記コージ
ェライトを主成分とする隔壁は，通常，内部に多数の気
孔を有する多孔性状態で形成されている。そこで，隔壁
の一方又は両方の端部の気孔率を一般部よりも低下させ
て緻密化することにより上記強化部を設けることができ
る。この場合には，隔壁の厚みを大きくすることなく上
記強化部を形成することができるので，排ガスの通過抵
抗の増大を防止することができる。
記強化部は，上記一般部よりも緻密化することにより強
度を向上させてあることが好ましい。即ち，上記コージ
ェライトを主成分とする隔壁は，通常，内部に多数の気
孔を有する多孔性状態で形成されている。そこで，隔壁
の一方又は両方の端部の気孔率を一般部よりも低下させ
て緻密化することにより上記強化部を設けることができ
る。この場合には，隔壁の厚みを大きくすることなく上
記強化部を形成することができるので，排ガスの通過抵
抗の増大を防止することができる。
【００１７】また，請求項３に記載の発明のように，上
記緻密化は，気孔率が５〜３５％の範囲になるよう行う
ことが好ましい。気孔率が５％未満の場合には強度は向
上するものの耐熱衝撃性が悪くなるおそれがある。一
方，３５％を超える場合には上記強化部の強度向上効果
が少ないという問題がある。
記緻密化は，気孔率が５〜３５％の範囲になるよう行う
ことが好ましい。気孔率が５％未満の場合には強度は向
上するものの耐熱衝撃性が悪くなるおそれがある。一
方，３５％を超える場合には上記強化部の強度向上効果
が少ないという問題がある。
【００１８】なお，上記緻密化による強化部の形成方法
は，例えば実施形態例にも詳説するごとく，ハニカム構
造体の押出成形後において隔壁原料の一部を隔壁に塗布
して焼成する方法等がある。
は，例えば実施形態例にも詳説するごとく，ハニカム構
造体の押出成形後において隔壁原料の一部を隔壁に塗布
して焼成する方法等がある。
【００１９】また，請求項４に記載の発明のように，上
記強化部は，上記一般部よりも厚肉化することにより強
度を向上させることもできる。この場合にも，上記と同
様に端部のみを強化することができ，熱容量の低下と耐
久性向上という２つの効果を同時に得ることができる。
記強化部は，上記一般部よりも厚肉化することにより強
度を向上させることもできる。この場合にも，上記と同
様に端部のみを強化することができ，熱容量の低下と耐
久性向上という２つの効果を同時に得ることができる。
【００２０】また，この場合の端部の厚肉化は，排ガス
の通過抵抗を増大しすぎないように配慮して，バランス
よく行う。例えば，隔壁の厚みが１５０μｍ以下の場合
には，請求項５に記載の発明のように，上記厚肉化は，
上記一般部よりも２０〜４００％厚くなるように行うこ
とが好ましい。厚肉化が４００％を超える場合には排ガ
スの通過抵抗が高くなってしまうおそれがあり，一方，
２０％未満の場合には強化部の強度向上効果が少ないと
いう問題がある。
の通過抵抗を増大しすぎないように配慮して，バランス
よく行う。例えば，隔壁の厚みが１５０μｍ以下の場合
には，請求項５に記載の発明のように，上記厚肉化は，
上記一般部よりも２０〜４００％厚くなるように行うこ
とが好ましい。厚肉化が４００％を超える場合には排ガ
スの通過抵抗が高くなってしまうおそれがあり，一方，
２０％未満の場合には強化部の強度向上効果が少ないと
いう問題がある。
【００２１】さらに具体的に説明すると，例えば，隔壁
の元の厚みが１００μｍの時には厚肉部分を１３０〜２
００μｍ，７５μｍのときには１００〜１６０μｍ，５
０μｍのときには９０〜１６０μｍ，３０μｍのときに
は６０〜１２０μｍにすることで良好な結果が得られ
る。
の元の厚みが１００μｍの時には厚肉部分を１３０〜２
００μｍ，７５μｍのときには１００〜１６０μｍ，５
０μｍのときには９０〜１６０μｍ，３０μｍのときに
は６０〜１２０μｍにすることで良好な結果が得られ
る。
【００２２】なお，上記厚肉化による強化部の形成方法
は，例えば実施形態例にも詳説するごとく，ハニカム構
造体の押出成形後において隔壁原料と同じ材料を隔壁に
塗布して焼成する方法等がある。
は，例えば実施形態例にも詳説するごとく，ハニカム構
造体の押出成形後において隔壁原料と同じ材料を隔壁に
塗布して焼成する方法等がある。
【００２３】また，請求項６に記載の発明のように，上
記強化部は，上記隔壁の端面に向かって徐々に強度が向
上するよう構成してあることが好ましい。具体的には，
例えば上記のごとく緻密化により強化部を形成する場合
には，一般部から端面に向かって徐々に気孔率を小さく
して徐々に強化して強化部を形成することが好ましい。
また，上記厚肉化による場合にも，一般部から端面に向
かって徐々に厚肉化させて強化部を設けることが好まし
い。
記強化部は，上記隔壁の端面に向かって徐々に強度が向
上するよう構成してあることが好ましい。具体的には，
例えば上記のごとく緻密化により強化部を形成する場合
には，一般部から端面に向かって徐々に気孔率を小さく
して徐々に強化して強化部を形成することが好ましい。
また，上記厚肉化による場合にも，一般部から端面に向
かって徐々に厚肉化させて強化部を設けることが好まし
い。
【００２４】この場合には，強化部と一般部との移り変
わりをスムーズにすることにより，応力集中などを回避
することができ，強化部の効用をさらに向上させること
ができる。さらに，壁厚さが徐々に薄くなるため，ガス
流れがスムーズとなり，この点からも耐久性の向上に寄
与することができる。
わりをスムーズにすることにより，応力集中などを回避
することができ，強化部の効用をさらに向上させること
ができる。さらに，壁厚さが徐々に薄くなるため，ガス
流れがスムーズとなり，この点からも耐久性の向上に寄
与することができる。
【００２５】また，請求項７に記載の発明のように，上
記強化部は，上記ハニカム構造体の端面に現れている上
記端部のうち，５０〜１００％の部分に形成することが
好ましい。即ち，上記強化部は，すべての隔壁の端部に
設けることは必ずしも必要でない。しかしながら，少な
くとも，ハニカム構造体の端面に現れている端部のうち
の５０％以上の部分には上記強化部を設けることが好ま
しい。５０％未満の場合には，強化部を形成したことに
よる効果を十分に発揮することができないという問題が
ある。
記強化部は，上記ハニカム構造体の端面に現れている上
記端部のうち，５０〜１００％の部分に形成することが
好ましい。即ち，上記強化部は，すべての隔壁の端部に
設けることは必ずしも必要でない。しかしながら，少な
くとも，ハニカム構造体の端面に現れている端部のうち
の５０％以上の部分には上記強化部を設けることが好ま
しい。５０％未満の場合には，強化部を形成したことに
よる効果を十分に発揮することができないという問題が
ある。
【００２６】次に，請求項８に記載の発明は，コージェ
ライトを主成分とする隔壁をハニカム状に設けてなると
共に，該隔壁の長手方向における一方又は両方の端部に
一般部よりも強度を向上させた強化部を設けたハニカム
構造体を製造する方法であって，コージェライトの融点
を下げる融点低下成分を溶媒に混合させた混合液を準備
し，該混合液をハニカム構造体の端部に付着させ，その
後焼成することにより，上記端部に上記一般部よりも緻
密化された強化部を設けることを特徴とするハニカム構
造体の製造方法にある。
ライトを主成分とする隔壁をハニカム状に設けてなると
共に，該隔壁の長手方向における一方又は両方の端部に
一般部よりも強度を向上させた強化部を設けたハニカム
構造体を製造する方法であって，コージェライトの融点
を下げる融点低下成分を溶媒に混合させた混合液を準備
し，該混合液をハニカム構造体の端部に付着させ，その
後焼成することにより，上記端部に上記一般部よりも緻
密化された強化部を設けることを特徴とするハニカム構
造体の製造方法にある。
【００２７】上記のコージェライトの融点を下げる融点
低下成分は，コージェライト中における含有割合を増や
すことにより，そのコージェライトの融点を下げる効果
を発揮する成分である。具体的には，コージェライトを
構成する原料の一部である，タルク，アルミナ，カオリ
ンおよびこれらの混合物がある。ただし，これらすべて
を混合することはしない。コージェライトの融点の低下
効果が得られないためである。また，コージェライトの
不純物となる成分，例えば，鉄，チタンを用いることも
できる。これらの不純物量の増加によってもコージェラ
イトの融点を低下させることができる。
低下成分は，コージェライト中における含有割合を増や
すことにより，そのコージェライトの融点を下げる効果
を発揮する成分である。具体的には，コージェライトを
構成する原料の一部である，タルク，アルミナ，カオリ
ンおよびこれらの混合物がある。ただし，これらすべて
を混合することはしない。コージェライトの融点の低下
効果が得られないためである。また，コージェライトの
不純物となる成分，例えば，鉄，チタンを用いることも
できる。これらの不純物量の増加によってもコージェラ
イトの融点を低下させることができる。
【００２８】また，上記混合液の溶媒としては，水等の
水溶性溶媒，非水溶性有機溶媒など，種々の溶媒を用い
ることができる。また，上記混合液を付着させるハニカ
ム構造体としては，押出成形後乾燥させただけのもの，
あるいは，乾燥後に焼成したもの，のいずれでもよい。
ただし，後述するごとく，ハニカム構造体の状態によっ
て望ましい溶媒を選択することもできる。
水溶性溶媒，非水溶性有機溶媒など，種々の溶媒を用い
ることができる。また，上記混合液を付着させるハニカ
ム構造体としては，押出成形後乾燥させただけのもの，
あるいは，乾燥後に焼成したもの，のいずれでもよい。
ただし，後述するごとく，ハニカム構造体の状態によっ
て望ましい溶媒を選択することもできる。
【００２９】また，上記混合液のハニカム構造体への付
着の方法としては，例えばディップ法，スプレー法等種
々の方法を採ることができる。即ち，混合液を容器内に
溜めておき，ハニカム構造体を浸漬させる方法，あるい
は，ハニカム構造体の端部に混合液をスプレーにより吹
き付ける方法等，種々の方法がある。上記スプレーによ
る吹き付け方法では，例えば，ハニカム構造体の端面の
斜め方向にスプレーを配置してこれを相対的に回しなが
ら混合液を吹き付けることにより，混合液を隔壁端部に
付着させることができる。
着の方法としては，例えばディップ法，スプレー法等種
々の方法を採ることができる。即ち，混合液を容器内に
溜めておき，ハニカム構造体を浸漬させる方法，あるい
は，ハニカム構造体の端部に混合液をスプレーにより吹
き付ける方法等，種々の方法がある。上記スプレーによ
る吹き付け方法では，例えば，ハニカム構造体の端面の
斜め方向にスプレーを配置してこれを相対的に回しなが
ら混合液を吹き付けることにより，混合液を隔壁端部に
付着させることができる。
【００３０】次に，本製造方法の作用効果につき説明す
る。本製造方法においては，上記混合液をハニカム構造
体の端部に付着させた後，焼成する。これにより，上記
混合液を付着させた隔壁の端部は気孔率が低下して緻密
化し，一般部よりも強度の高い強化部となる。この現象
のメカニズムは次のように考えられる。
る。本製造方法においては，上記混合液をハニカム構造
体の端部に付着させた後，焼成する。これにより，上記
混合液を付着させた隔壁の端部は気孔率が低下して緻密
化し，一般部よりも強度の高い強化部となる。この現象
のメカニズムは次のように考えられる。
【００３１】即ち，上記混合液には，上記の融点低下成
分が含まれている。そのため，上記焼成時においては，
融点低下成分と接する部分のコージェライトは融点が下
がり，焼成温度によっても部分的に溶融する。そのた
め，この溶融した部分が気孔の内部に侵入し，これを埋
める。それ故，上記混合液が付着していた隔壁の端部
は，一般部よりも気孔率が下がり緻密化され，強度が向
上する。したがって，本製造方法を用いれば，隔壁端部
の緻密化による強化を容易に行うことができる。
分が含まれている。そのため，上記焼成時においては，
融点低下成分と接する部分のコージェライトは融点が下
がり，焼成温度によっても部分的に溶融する。そのた
め，この溶融した部分が気孔の内部に侵入し，これを埋
める。それ故，上記混合液が付着していた隔壁の端部
は，一般部よりも気孔率が下がり緻密化され，強度が向
上する。したがって，本製造方法を用いれば，隔壁端部
の緻密化による強化を容易に行うことができる。
【００３２】次に，請求項９に記載の発明は，コージェ
ライトを主成分とする隔壁をハニカム状に設けてなると
共に，該隔壁の長手方向における一方又は両方の端部に
一般部よりも強度を向上させた強化部を設けたハニカム
構造体を製造する方法であって，コージェライトを構成
する原料を溶媒に混合させた混合液を準備し，該混合液
をハニカム構造体の端部に付着させ，その後焼成するこ
とにより，上記端部に上記一般部よりも厚肉化された強
化部を設けることを特徴とするハニカム構造体の製造方
法にある。
ライトを主成分とする隔壁をハニカム状に設けてなると
共に，該隔壁の長手方向における一方又は両方の端部に
一般部よりも強度を向上させた強化部を設けたハニカム
構造体を製造する方法であって，コージェライトを構成
する原料を溶媒に混合させた混合液を準備し，該混合液
をハニカム構造体の端部に付着させ，その後焼成するこ
とにより，上記端部に上記一般部よりも厚肉化された強
化部を設けることを特徴とするハニカム構造体の製造方
法にある。
【００３３】本製造方法においては，上記混合液に混ぜ
る成分として，コージェライトを構成する原料，即ち，
この混合成分を焼成すればコージェライトとなりうる原
料を用いて上記混合液を作製する。具体的には例えばタ
ルク，アルミナ，カオリンの混合物を用いることができ
る。そして本製造方法では，この混合液をハニカム構造
体の隔壁端部に付着させた状態で焼成を行う。
る成分として，コージェライトを構成する原料，即ち，
この混合成分を焼成すればコージェライトとなりうる原
料を用いて上記混合液を作製する。具体的には例えばタ
ルク，アルミナ，カオリンの混合物を用いることができ
る。そして本製造方法では，この混合液をハニカム構造
体の隔壁端部に付着させた状態で焼成を行う。
【００３４】この場合には，混合液に含まれた成分がコ
ージェライトとなりうる成分なので，焼成によって，隔
壁端部の周囲において新たにコージェライトの層を形成
する。そのため，ハニカム構造体の端部は，一般部より
も厚肉化され，強度が向上する。したがって，本製造方
法を用いれば，隔壁端部の厚肉化による強化を容易に行
うことができる。
ージェライトとなりうる成分なので，焼成によって，隔
壁端部の周囲において新たにコージェライトの層を形成
する。そのため，ハニカム構造体の端部は，一般部より
も厚肉化され，強度が向上する。したがって，本製造方
法を用いれば，隔壁端部の厚肉化による強化を容易に行
うことができる。
【００３５】次に，請求項１０に記載の発明のように，
上記端部へ上記混合液を付着させた後，余分に付着した
混合液を除去する余剰液除去工程を行うことが好まし
い。この場合には，上記端部に付着した余分な混合液を
除去することにより，端部への混合液の付着量を均一化
することができる。それ故，上記の緻密化あるいは厚肉
化を均一に行うことができる。
上記端部へ上記混合液を付着させた後，余分に付着した
混合液を除去する余剰液除去工程を行うことが好まし
い。この場合には，上記端部に付着した余分な混合液を
除去することにより，端部への混合液の付着量を均一化
することができる。それ故，上記の緻密化あるいは厚肉
化を均一に行うことができる。
【００３６】また，上記余剰液除去工程としては，ハニ
カム構造体の端部に混合液を付着させた後，反対側の端
部から空気を吹き付けるエアーブロー方法，混合液を付
着させた端部側から余分な混合液を吸引する吸引方法，
混合液を付着させた端部に吸着紙等を配置して余分な混
合液を吸着除去する吸着方法等，種々の方法をとること
ができる。
カム構造体の端部に混合液を付着させた後，反対側の端
部から空気を吹き付けるエアーブロー方法，混合液を付
着させた端部側から余分な混合液を吸引する吸引方法，
混合液を付着させた端部に吸着紙等を配置して余分な混
合液を吸着除去する吸着方法等，種々の方法をとること
ができる。
【００３７】また，請求項１１に記載の発明のように，
上記混合液を付着させるハニカム構造体が未焼成の乾燥
体である場合には，上記混合液の上記溶媒は非水溶性有
機溶媒であることが好ましい。これにより，ハニカム構
造体への混合液の過度の吸着を抑制することができ，ハ
ニカム構造体の形態の崩れ等の不具合を確実に防止する
ことができる。
上記混合液を付着させるハニカム構造体が未焼成の乾燥
体である場合には，上記混合液の上記溶媒は非水溶性有
機溶媒であることが好ましい。これにより，ハニカム構
造体への混合液の過度の吸着を抑制することができ，ハ
ニカム構造体の形態の崩れ等の不具合を確実に防止する
ことができる。
【００３８】また，請求項１２に記載の発明のように，
上記混合液を付着させるハニカム構造体が予め焼成した
焼成体である場合には，上記混合液の上記溶媒は水であ
ることが好ましい。この場合には，溶媒のコストダウン
を図ることができると共に，その取り扱いを容易にする
ことができる。また，混合液を付着させるハニカム構造
体が焼成体である場合には，上記混合液付着後の焼成温
度を本来の焼成だけを目的とする温度よりも低下させる
ことができる。
上記混合液を付着させるハニカム構造体が予め焼成した
焼成体である場合には，上記混合液の上記溶媒は水であ
ることが好ましい。この場合には，溶媒のコストダウン
を図ることができると共に，その取り扱いを容易にする
ことができる。また，混合液を付着させるハニカム構造
体が焼成体である場合には，上記混合液付着後の焼成温
度を本来の焼成だけを目的とする温度よりも低下させる
ことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるハニカム構造体につき，図
１〜図４を用いて説明する。本例のハニカム構造体１
は，図１に示すごとく，コージェライトを主成分とする
隔壁１０を円柱状の外皮１３内にハニカム状に設けてな
るハニカム構造体である。
１〜図４を用いて説明する。本例のハニカム構造体１
は，図１に示すごとく，コージェライトを主成分とする
隔壁１０を円柱状の外皮１３内にハニカム状に設けてな
るハニカム構造体である。
【００４０】図１（ｃ）に示すごとく，隔壁１０の長手
方向における一方の端部１１には，一般部１９よりも強
度を向上させた強化部２を設けた。また，強化部２は，
一般部１２よりも緻密化することにより強度を向上させ
てある。
方向における一方の端部１１には，一般部１９よりも強
度を向上させた強化部２を設けた。また，強化部２は，
一般部１２よりも緻密化することにより強度を向上させ
てある。
【００４１】以下，これを詳説する。本例のハニカム構
造体１は，図１（ａ）に示すごとく，隔壁１０をハニカ
ム状に設け，一辺約１．２７ｍｍの四角形状のセル１８
を多数設けたものである。また，隔壁１０の一般部１９
及び強化部２の厚みはいずれも約１００μｍに仕上げて
ある。また，強化部２の長さＬは約５ｍｍに仕上げてあ
る。
造体１は，図１（ａ）に示すごとく，隔壁１０をハニカ
ム状に設け，一辺約１．２７ｍｍの四角形状のセル１８
を多数設けたものである。また，隔壁１０の一般部１９
及び強化部２の厚みはいずれも約１００μｍに仕上げて
ある。また，強化部２の長さＬは約５ｍｍに仕上げてあ
る。
【００４２】また，このハニカム構造体１は，図２
（ａ）に示すごとく，排ガス浄化装置６の内部に触媒を
担持させた状態で設置される。そして，ハニカム構造体
１の一端面から排ガス８を通過させこれを浄化するのに
用いられる。また，排ガス浄化装置６内に設置されたハ
ニカム構造体１は，図２（ｂ）に示すごとく，その強化
部２を排ガス８の流入してくる側に配置する。そして，
排ガス８は，図２（ａ）（ｂ）に示すごとく，ハニカム
構造体１の隔壁１０によって構成されるセル１８内を通
過して浄化される。
（ａ）に示すごとく，排ガス浄化装置６の内部に触媒を
担持させた状態で設置される。そして，ハニカム構造体
１の一端面から排ガス８を通過させこれを浄化するのに
用いられる。また，排ガス浄化装置６内に設置されたハ
ニカム構造体１は，図２（ｂ）に示すごとく，その強化
部２を排ガス８の流入してくる側に配置する。そして，
排ガス８は，図２（ａ）（ｂ）に示すごとく，ハニカム
構造体１の隔壁１０によって構成されるセル１８内を通
過して浄化される。
【００４３】このようなハニカム構造体１を製造するに
当たっては，まず，コージェライトを主成分とする原料
を用いて押出成形する。次いで押出成形品を乾燥させて
ハニカム状の乾燥体３を得る。次いで，乾燥体３を用い
て隔壁に強化部を形成する処理を次のように行う。
当たっては，まず，コージェライトを主成分とする原料
を用いて押出成形する。次いで押出成形品を乾燥させて
ハニカム状の乾燥体３を得る。次いで，乾燥体３を用い
て隔壁に強化部を形成する処理を次のように行う。
【００４４】図３（ａ）に示すごとく，コージェライト
の融点を下げる融点低下成分であるタルクにバインダー
と水とを混合させた混合液７を予め作製しておく。な
お，上記タルクは，例えば，コージェライトを構成する
他の材料あるいは，コージェライト成分に対する不純物
等に置き換えることもできる。次いで，図３（ｂ）に示
すごとく，乾燥体３の一端部３１を下方に向けて混合液
７に浸漬する。このとき，浸漬させる長さは，強化部２
を設ける長さに調整する。
の融点を下げる融点低下成分であるタルクにバインダー
と水とを混合させた混合液７を予め作製しておく。な
お，上記タルクは，例えば，コージェライトを構成する
他の材料あるいは，コージェライト成分に対する不純物
等に置き換えることもできる。次いで，図３（ｂ）に示
すごとく，乾燥体３の一端部３１を下方に向けて混合液
７に浸漬する。このとき，浸漬させる長さは，強化部２
を設ける長さに調整する。
【００４５】これにより，図３（ｃ），図４（ａ）に示
すごとく，乾燥体３の隔壁３０の一端部３１に混合液７
が塗布される。次いで，乾燥体３を焼成する。これによ
り，図４（ｂ）に示すごとく，乾燥体３の隔壁３０は焼
成されて隔壁１０となると共に，上記混合液７を塗布し
ていた一端部１１は上記混合液７に含有される融点低下
成分の作用により，厚肉化されることなく緻密化された
強化部２となる。
すごとく，乾燥体３の隔壁３０の一端部３１に混合液７
が塗布される。次いで，乾燥体３を焼成する。これによ
り，図４（ｂ）に示すごとく，乾燥体３の隔壁３０は焼
成されて隔壁１０となると共に，上記混合液７を塗布し
ていた一端部１１は上記混合液７に含有される融点低下
成分の作用により，厚肉化されることなく緻密化された
強化部２となる。
【００４６】この強化部２は，その気孔率が３０％とな
り，気孔率が３６％である一般部１９よりも大幅に緻密
化した。なお，本例においては上記乾燥体３を用いて強
化部２の形成処理を行ったが，乾燥体３を既に焼成した
ハニカム構造体に代えても同様に強化部２の形成を行う
ことができる。
り，気孔率が３６％である一般部１９よりも大幅に緻密
化した。なお，本例においては上記乾燥体３を用いて強
化部２の形成処理を行ったが，乾燥体３を既に焼成した
ハニカム構造体に代えても同様に強化部２の形成を行う
ことができる。
【００４７】次に，本例の作用につき説明する。本例の
ハニカム構造体１は，隔壁１０の一端部１１に強化部２
を設けてある。この強化部２は，上記のごとく一般部１
９よりも緻密化されてその強度が向上している。そのた
め，隔壁１０の厚みを約１００μｍにまで薄肉化した場
合にも十分な耐久性を発揮する。
ハニカム構造体１は，隔壁１０の一端部１１に強化部２
を設けてある。この強化部２は，上記のごとく一般部１
９よりも緻密化されてその強度が向上している。そのた
め，隔壁１０の厚みを約１００μｍにまで薄肉化した場
合にも十分な耐久性を発揮する。
【００４８】即ち，従来のハニカム構造体においてその
隔壁を約１００μｍにまで薄肉化した場合には，耐久性
が大幅に低下する。そして，実際に排ガス浄化装置にお
ける触媒担体として用いた場合には，隔壁の端部が排ガ
ス流れの圧力によって破損する場合があった。
隔壁を約１００μｍにまで薄肉化した場合には，耐久性
が大幅に低下する。そして，実際に排ガス浄化装置にお
ける触媒担体として用いた場合には，隔壁の端部が排ガ
ス流れの圧力によって破損する場合があった。
【００４９】これに対し，本例のハニカム構造体１は，
隔壁１０の厚みを約１００μｍまで薄肉化したにもかか
わらず，排ガス流れの圧力に十分に耐えて破損すること
がない。これは，上記のごとく，排ガスが衝突する隔壁
１０の端部１１に強化部２を設けて強化しているためで
ある。
隔壁１０の厚みを約１００μｍまで薄肉化したにもかか
わらず，排ガス流れの圧力に十分に耐えて破損すること
がない。これは，上記のごとく，排ガスが衝突する隔壁
１０の端部１１に強化部２を設けて強化しているためで
ある。
【００５０】それ故，本例のハニカム構造体１は，薄肉
化により従来よりも熱容量を低下させることができると
同時に，隔壁１０の耐久性を向上させることができる。
そして，これにより，排ガス浄化装置における触媒の早
期活性化に寄与することができる。
化により従来よりも熱容量を低下させることができると
同時に，隔壁１０の耐久性を向上させることができる。
そして，これにより，排ガス浄化装置における触媒の早
期活性化に寄与することができる。
【００５１】実施形態例２ 本例は，実施形態例１におけるハニカム構造体１の隔壁
１０の端部１１を，厚肉化により強化した例である。即
ち，本例のハニカム構造体においては，図５（ｂ）に示
すごとく，隔壁１０の端部１１に厚肉化した強化部２２
を設けた。
１０の端部１１を，厚肉化により強化した例である。即
ち，本例のハニカム構造体においては，図５（ｂ）に示
すごとく，隔壁１０の端部１１に厚肉化した強化部２２
を設けた。
【００５２】具体的には，実施形態例１と同様に乾燥体
３を作製し，これに強化部２２を次のように設ける。ま
ず，ハニカム構造体１のコージェライトを構成する原料
（タルク，アルミナ，カオリンを所定量混合したもの）
にバインダーと水とを混合させた混合液７を，予め強化
用材料として作製しておく。
３を作製し，これに強化部２２を次のように設ける。ま
ず，ハニカム構造体１のコージェライトを構成する原料
（タルク，アルミナ，カオリンを所定量混合したもの）
にバインダーと水とを混合させた混合液７を，予め強化
用材料として作製しておく。
【００５３】次いで，実施形態例１と同様に，図３
（ｂ）に示すごとく，乾燥体３の一端部３１を下方に向
けて混合液７に浸漬する。このとき，浸漬させる長さ
は，強化部２を設ける長さに調整する。これにより，図
５（ａ）に示すごとく，乾燥体３の隔壁３０の一端部３
１に混合液７が塗布される。次いで，乾燥体３を焼成す
る。
（ｂ）に示すごとく，乾燥体３の一端部３１を下方に向
けて混合液７に浸漬する。このとき，浸漬させる長さ
は，強化部２を設ける長さに調整する。これにより，図
５（ａ）に示すごとく，乾燥体３の隔壁３０の一端部３
１に混合液７が塗布される。次いで，乾燥体３を焼成す
る。
【００５４】これにより，乾燥体３の隔壁３０は焼成さ
れた隔壁１０となると共に，上記混合液７を塗布した端
部１１は厚肉化されて強化部２２となる。この強化部２
２は，その厚みが１３０μｍとなり，厚みが１００μｍ
である一般部１９よりも３０％厚肉化された。なお，本
例においては上記乾燥体３を用いて強化部２の形成処理
を行ったが，乾燥体３を既に焼成したハニカム構造体に
代えても同様に強化部２２の形成を行うことができる。
れた隔壁１０となると共に，上記混合液７を塗布した端
部１１は厚肉化されて強化部２２となる。この強化部２
２は，その厚みが１３０μｍとなり，厚みが１００μｍ
である一般部１９よりも３０％厚肉化された。なお，本
例においては上記乾燥体３を用いて強化部２の形成処理
を行ったが，乾燥体３を既に焼成したハニカム構造体に
代えても同様に強化部２２の形成を行うことができる。
【００５５】本例の場合にも，上記のごとく厚肉化され
た強化部２２の存在により，隔壁１０の耐久性を維持し
つつ，隔壁１０の全体的な薄肉化を行うことができる。
また，上記強化部２２は，３０％というわずかな厚肉化
であり，かつその長さも隔壁の先端から５ｍｍの範囲と
いう狭い範囲に限られている。それ故，強化部２２を形
成することによって排ガスの通過抵抗をあまり増加させ
ることもない。その他は実施形態例１と同様の作用効果
が得られる。
た強化部２２の存在により，隔壁１０の耐久性を維持し
つつ，隔壁１０の全体的な薄肉化を行うことができる。
また，上記強化部２２は，３０％というわずかな厚肉化
であり，かつその長さも隔壁の先端から５ｍｍの範囲と
いう狭い範囲に限られている。それ故，強化部２２を形
成することによって排ガスの通過抵抗をあまり増加させ
ることもない。その他は実施形態例１と同様の作用効果
が得られる。
【００５６】実施形態例３ 本例は，図６に示すごとく実施形態例２における強化部
の形状を変更し，端部に向かって徐々に強度が向上する
ように，徐々に厚みを大きくした強化部２３を設けた例
である。
の形状を変更し，端部に向かって徐々に強度が向上する
ように，徐々に厚みを大きくした強化部２３を設けた例
である。
【００５７】即ち，図６（ａ）に示すごとく，上記混合
液７の塗布時において，塗布された混合液７が徐々に厚
くなるように行い，これを実施形態例２と同様に乾燥す
る。これにより，図６（ｂ）に示すごとく，徐々に厚み
を大きくした強化部２３が得られる。その他は実施形態
例２と同様である。
液７の塗布時において，塗布された混合液７が徐々に厚
くなるように行い，これを実施形態例２と同様に乾燥す
る。これにより，図６（ｂ）に示すごとく，徐々に厚み
を大きくした強化部２３が得られる。その他は実施形態
例２と同様である。
【００５８】本例の強化部２３は，図７（ｂ）に示すご
とく，実施形態例２における強化部２２（図７（ａ））
の場合に比べ，排ガス８の流れをスムーズにすることが
でき，これによる耐久性向上をも図ることができる。そ
の他は実施形態例２と同様の作用効果が得られる。
とく，実施形態例２における強化部２２（図７（ａ））
の場合に比べ，排ガス８の流れをスムーズにすることが
でき，これによる耐久性向上をも図ることができる。そ
の他は実施形態例２と同様の作用効果が得られる。
【００５９】実施形態例４ 本例は，図８に示すごとく，実施形態例２における強化
部の先端部の厚みを薄くして全体的に流線型にした強化
部２４を設けた例である。その他は実施形態例３と同様
である。この場合には，さらに排ガスの流れをスムーズ
にできる。その他は，実施形態例２，３と同様の作用効
果が得られる。
部の先端部の厚みを薄くして全体的に流線型にした強化
部２４を設けた例である。その他は実施形態例３と同様
である。この場合には，さらに排ガスの流れをスムーズ
にできる。その他は，実施形態例２，３と同様の作用効
果が得られる。
【００６０】実施形態例５ 本例においては，隔壁の厚みが７５μｍのハニカム構造
体において，その端部を緻密化により強化した場合の製
造方法について説明する。本例では，図９に示すごと
く，コージェライトの融点を下げる成分としてのタルク
を非水溶性有機溶媒であるＡＦソルベント６号（日本石
油製）に３０重量％混合させた混合液７を準備し，該混
合液７を未焼成の乾燥体３としてのハニカム構造体の端
部３１に付着させ，その後焼成した（図９）。これによ
り，焼成された隔壁１０の端部１１に一般部１９よりも
緻密化された強化部２を設けた（図４参照）。
体において，その端部を緻密化により強化した場合の製
造方法について説明する。本例では，図９に示すごと
く，コージェライトの融点を下げる成分としてのタルク
を非水溶性有機溶媒であるＡＦソルベント６号（日本石
油製）に３０重量％混合させた混合液７を準備し，該混
合液７を未焼成の乾燥体３としてのハニカム構造体の端
部３１に付着させ，その後焼成した（図９）。これによ
り，焼成された隔壁１０の端部１１に一般部１９よりも
緻密化された強化部２を設けた（図４参照）。
【００６１】以下，さらに詳説する。上記乾燥体３は，
まずコージェライト原料を混練して押出成形することに
よりハニカム形状に成形し，その後これを乾燥させるこ
とにより得た。次いで，図９（ｂ）に示すごとく，乾燥
体３を上記混合液７に浸漬した。浸漬深さは端面から２
ｍｍとした。
まずコージェライト原料を混練して押出成形することに
よりハニカム形状に成形し，その後これを乾燥させるこ
とにより得た。次いで，図９（ｂ）に示すごとく，乾燥
体３を上記混合液７に浸漬した。浸漬深さは端面から２
ｍｍとした。
【００６２】次に，図９（ｃ）に示すごとく，乾燥体３
の上記混合液７を付着させた端面３１と反対側の端面か
ら１ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力で空気８８を吹き付けるエア
ブローを行った。これにより，余分に付着した混合液７
を除去し，混合液７の付着状態を均一化した。次に，乾
燥体３を焼成した。これにより，実施形態例１と同様
に，隔壁１０の端部１１には，一般部１９よりも緻密化
された強化部２が形成された（図４参照）。
の上記混合液７を付着させた端面３１と反対側の端面か
ら１ｋｇｆ／ｍｍ2の圧力で空気８８を吹き付けるエア
ブローを行った。これにより，余分に付着した混合液７
を除去し，混合液７の付着状態を均一化した。次に，乾
燥体３を焼成した。これにより，実施形態例１と同様
に，隔壁１０の端部１１には，一般部１９よりも緻密化
された強化部２が形成された（図４参照）。
【００６３】次に，本例では，得られたハニカム構造体
の隔壁の組織状態を観察した。その結果を図１０に模式
的に示す。同図より知られるごとく，本例のハニカム構
造体の隔壁１０は，その端部１１の約２ｍｍの範囲にお
いて存在する強化部２が，一般部１９よりも気孔１００
が減少し，緻密化されていることが分かる。この緻密化
を気孔率により評価すると，一般部は気孔率が３５％で
あるのに対し，強化部２は気孔率が２５％であった。ま
た，この緻密化された強化部２は，一般部１９と同等の
厚みであることも分かる。
の隔壁の組織状態を観察した。その結果を図１０に模式
的に示す。同図より知られるごとく，本例のハニカム構
造体の隔壁１０は，その端部１１の約２ｍｍの範囲にお
いて存在する強化部２が，一般部１９よりも気孔１００
が減少し，緻密化されていることが分かる。この緻密化
を気孔率により評価すると，一般部は気孔率が３５％で
あるのに対し，強化部２は気孔率が２５％であった。ま
た，この緻密化された強化部２は，一般部１９と同等の
厚みであることも分かる。
【００６４】次に，本例では，得られたハニカム構造体
（本発明品Ｅ１とする）における上記強化部２の設置に
よる強度向上効果を定量的に評価した。比較のために，
強化部を設けていない同サイズのハニカム構造体（比較
品Ｃ１とする）を準備し，同様に評価した。
（本発明品Ｅ１とする）における上記強化部２の設置に
よる強度向上効果を定量的に評価した。比較のために，
強化部を設けていない同サイズのハニカム構造体（比較
品Ｃ１とする）を準備し，同様に評価した。
【００６５】強度の評価は次のように行った。まず，図
１１に示すごとく，ハニカム構造体１の端部に直径φ８
ｍｍの円柱形状のＳＵＳ部材８９を載置し，これに荷重
を加えて端部が破壊する荷重Ｗを求めた。そして，ＳＵ
Ｓ部材８９の底面積Ａにより上記荷重Ｗを除した値（Ｗ
／Ａ［ＭＰａ］）を端面強度とした。この測定の結果，
本発明品Ｅ１の端面強度は８．４ＭＰａを越え，かつ，
比較品Ｃ１の端面強度よりも約７０％向上していた。
１１に示すごとく，ハニカム構造体１の端部に直径φ８
ｍｍの円柱形状のＳＵＳ部材８９を載置し，これに荷重
を加えて端部が破壊する荷重Ｗを求めた。そして，ＳＵ
Ｓ部材８９の底面積Ａにより上記荷重Ｗを除した値（Ｗ
／Ａ［ＭＰａ］）を端面強度とした。この測定の結果，
本発明品Ｅ１の端面強度は８．４ＭＰａを越え，かつ，
比較品Ｃ１の端面強度よりも約７０％向上していた。
【００６６】実施形態例６ 本例では，実施形態例５を基礎として，端部１１におけ
る強化部２の深さ（端面からの距離）と端面強度との関
係についてについて調べた。具体的には，実施形態例５
における，混合液７への乾燥体３の浸漬深さを１，４，
６，８，１０，１２ｍｍと変化させ，得られたハニカム
構造体の端面強度を実施形態例５と同様にして測定し
た。
る強化部２の深さ（端面からの距離）と端面強度との関
係についてについて調べた。具体的には，実施形態例５
における，混合液７への乾燥体３の浸漬深さを１，４，
６，８，１０，１２ｍｍと変化させ，得られたハニカム
構造体の端面強度を実施形態例５と同様にして測定し
た。
【００６７】測定結果を図１２に示す。同図は，横軸に
強化部２の深さ（ｍｍ）を，縦軸に端面強度（ＭＰａ）
をとったものである。そして，複数回の測定結果を×印
でプロットすると共に各平均値を実線Ｃにより結んだ。
同図より知られるごとく，本例のように隔壁１０の厚み
が７５μｍの場合には，強化部２の深さが２〜１０ｍ
ｍ，特に５〜１０ｍｍの範囲において，端面強度を向上
させる効果が高いことが分かった。
強化部２の深さ（ｍｍ）を，縦軸に端面強度（ＭＰａ）
をとったものである。そして，複数回の測定結果を×印
でプロットすると共に各平均値を実線Ｃにより結んだ。
同図より知られるごとく，本例のように隔壁１０の厚み
が７５μｍの場合には，強化部２の深さが２〜１０ｍ
ｍ，特に５〜１０ｍｍの範囲において，端面強度を向上
させる効果が高いことが分かった。
【００６８】実施形態例７ 本例は，実施形態例５を基礎として，混合液７のタルク
濃度と強化部２の強度向上効果との関係を調べた。具体
的には，実施形態例５における混合液７のタルク濃度を
１０，１５，２０，２５，２７．５，３０，３２．５，
３５重量％の範囲で変化させ，得られたハニカム構造体
の端面強度を実施形態例５と同様にして測定した。
濃度と強化部２の強度向上効果との関係を調べた。具体
的には，実施形態例５における混合液７のタルク濃度を
１０，１５，２０，２５，２７．５，３０，３２．５，
３５重量％の範囲で変化させ，得られたハニカム構造体
の端面強度を実施形態例５と同様にして測定した。
【００６９】測定結果を図１３に示す。同図は，横軸に
タルク濃度（ｗｔ％）を，縦軸に端面強度（ＭＰａ）を
とったものである。そして，複数回の測定結果を×印で
プロットすると共に各平均値を実線Ｄにより結んだ。同
図より知られるごとく，本例のようにタルク濃度が２８
〜３３重量％の範囲において特に端面強度を向上させる
効果が高いことが分かった。
タルク濃度（ｗｔ％）を，縦軸に端面強度（ＭＰａ）を
とったものである。そして，複数回の測定結果を×印で
プロットすると共に各平均値を実線Ｄにより結んだ。同
図より知られるごとく，本例のようにタルク濃度が２８
〜３３重量％の範囲において特に端面強度を向上させる
効果が高いことが分かった。
【００７０】実施形態例８ 本例では，実施形態例５により得られた強化部２の成分
的な変化を調べた。具体的には，隔壁１０の一般部１９
の成分組成と，強化部２の成分組成を調べた。その結果
を図１４に示す。同図は，コージェライトの組成を，Ａ
ｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＭｇＯの３成分の三元状態図により
示したものである。そして，一般部１９の組成ａを記号
☆，強化部２の組成ｂを記号○により示した。
的な変化を調べた。具体的には，隔壁１０の一般部１９
の成分組成と，強化部２の成分組成を調べた。その結果
を図１４に示す。同図は，コージェライトの組成を，Ａ
ｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＭｇＯの３成分の三元状態図により
示したものである。そして，一般部１９の組成ａを記号
☆，強化部２の組成ｂを記号○により示した。
【００７１】同図より知られるごとく，強化部２の組成
は，上述した混合液７に含有させたタルクの影響により
ＭｇＯおよびＳｉＯ2がリッチである組成に変化してい
た。また，この強化部２の組成ｂは，一般部１９の組成
ａよりも融点が低い組成である。この結果から，上記混
合液７に含有される融点低下成分によってコージェライ
トの組成が融点の低い方にシフトし，これにより気孔１
００の現象効果が得られることが分かる。
は，上述した混合液７に含有させたタルクの影響により
ＭｇＯおよびＳｉＯ2がリッチである組成に変化してい
た。また，この強化部２の組成ｂは，一般部１９の組成
ａよりも融点が低い組成である。この結果から，上記混
合液７に含有される融点低下成分によってコージェライ
トの組成が融点の低い方にシフトし，これにより気孔１
００の現象効果が得られることが分かる。
【００７２】なお，上記ハニカム構造体の格子の形状と
しては，四角形だけでなく，六角形，三角形等どんな形
状でもよいことは言うまでもない。
しては，四角形だけでなく，六角形，三角形等どんな形
状でもよいことは言うまでもない。
【図１】実施形態例１における，ハニカム構造体の，
（ａ）正面図，（ｂ）側面図，（ｃ）Ａ−Ａ線矢視断面
図。
（ａ）正面図，（ｂ）側面図，（ｃ）Ａ−Ａ線矢視断面
図。
【図２】実施形態例１における，（ａ）排ガス浄化装置
に組み込んだハニカム構造体，（ｂ）そのセルを拡大し
た状態，をそれぞれ示す説明図。
に組み込んだハニカム構造体，（ｂ）そのセルを拡大し
た状態，をそれぞれ示す説明図。
【図３】実施形態例１における，ハニカム構造体の製造
手順を示す説明図。
手順を示す説明図。
【図４】実施形態例１における，（ａ）隔壁に混合液を
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
【図５】実施形態例２における，（ａ）隔壁に混合液を
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
【図６】実施形態例３における，（ａ）隔壁に混合液を
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
【図７】実施形態例３における，排ガス流れ性向上効果
の説明図。
の説明図。
【図８】実施形態例４における，（ａ）隔壁に混合液を
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
塗布した状態，（ｂ）焼成後の状態，をそれぞれ示す説
明図。
【図９】実施形態例５における，ハニカム構造体の製造
手順を示す説明図。
手順を示す説明図。
【図１０】実施形態例５における，隔壁の一般部と強化
部の内部構造を示す説明図。
部の内部構造を示す説明図。
【図１１】実施形態例５における，端面強度の測定方法
を示す説明図。
を示す説明図。
【図１２】実施形態例６における，強化部の深さと端面
強度との関係を示す説明図。
強度との関係を示す説明図。
【図１３】実施形態例７における，混合液のタルク濃度
と端面強度との関係を示す説明図。
と端面強度との関係を示す説明図。
【図１４】実施形態例８における，強化部の形成による
成分組成の変化を示す説明図。
成分組成の変化を示す説明図。
【図１５】従来例における，ハニカム構造体の，（ａ）
斜視図，（ｂ）Ｍ部の拡大説明図。
斜視図，（ｂ）Ｍ部の拡大説明図。
１．．．ハニカム構造体， １０．．．隔壁， １１．．．端部， １９．．．一般部， ２，２２，２３，２４．．．強化部， ３．．．乾燥体， ７．．．混合液， ８．．．排ガス，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小幡 隆 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 村田 雅一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 上田 剛志 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 伊藤 啓司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内
Claims (12)
- 【請求項１】 コージェライトを主成分とする隔壁をハ
ニカム状に設けてなるハニカム構造体において，上記隔
壁の長手方向における一方又は両方の端部には，一般部
よりも強度を向上させた強化部を設けたことを特徴とす
るハニカム構造体。 - 【請求項２】 請求項１において，上記強化部は，上記
一般部よりも緻密化することにより強度を向上させてあ
ることを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項３】 請求項２において，上記緻密化は，気孔
率が５〜３５％の範囲になるよう行うことを特徴とする
ハニカム構造体。 - 【請求項４】 請求項１において，上記強化部は，上記
一般部よりも厚肉化することにより強度を向上させてあ
ることを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項５】 請求項４において，上記厚肉化は，上記
一般部よりも２０〜４００％厚くなるように行うことを
特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項において，
上記強化部は，上記隔壁の端面に向かって徐々に強度が
向上するよう構成してあることを特徴とするハニカム構
造体。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項において，
上記強化部は，上記ハニカム構造体の端面に現れている
上記端部のうち，５０〜１００％の部分に形成してある
ことを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項８】 コージェライトを主成分とする隔壁をハ
ニカム状に設けてなると共に，該隔壁の長手方向におけ
る一方又は両方の端部に一般部よりも強度を向上させた
強化部を設けたハニカム構造体を製造する方法であっ
て，コージェライトの融点を下げる融点低下成分を溶媒
に混合させた混合液を準備し，該混合液をハニカム構造
体の端部に付着させ，その後焼成することにより，上記
端部に上記一般部よりも緻密化された強化部を設けるこ
とを特徴とするハニカム構造体の製造方法。 - 【請求項９】 コージェライトを主成分とする隔壁をハ
ニカム状に設けてなると共に，該隔壁の長手方向におけ
る一方又は両方の端部に一般部よりも強度を向上させた
強化部を設けたハニカム構造体を製造する方法であっ
て，コージェライトを構成する原料を溶媒に混合させた
混合液を準備し，該混合液をハニカム構造体の端部に付
着させ，その後焼成することにより，上記端部に上記一
般部よりも厚肉化された強化部を設けることを特徴とす
るハニカム構造体の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項８又は９において，上記端部へ
上記混合液を付着させた後，余分に付着した混合液を除
去する余剰液除去工程を行うことを特徴とするハニカム
構造体の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項８〜１０のいずれか１項におい
て，上記混合液を付着させるハニカム構造体は未焼成の
乾燥体であり，かつ，上記混合液の上記溶媒は非水溶性
有機溶媒であることを特徴とするハニカム構造体の製造
方法。 - 【請求項１２】 請求項８〜１０のいずれか１項におい
て，上記混合液を付着させるハニカム構造体は予め焼成
した焼成体であり，かつ，上記混合液の上記溶媒は水で
あることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10907999A JP3867439B2 (ja) | 1998-06-03 | 1999-04-16 | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| US09/324,117 US6242072B1 (en) | 1998-06-03 | 1999-06-02 | Honeycomb structural body and process for production of the same |
| DE19925391A DE19925391B4 (de) | 1998-06-03 | 1999-06-02 | Wabenstrukturkörper und Verfahren zu seiner Herstellung |
| BE9900393A BE1012508A5 (fr) | 1998-06-03 | 1999-06-03 | Structure en nid d'abeille et son procede de production. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-154427 | 1998-06-03 | ||
| JP15442798 | 1998-06-03 | ||
| JP10907999A JP3867439B2 (ja) | 1998-06-03 | 1999-04-16 | ハニカム構造体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000051710A true JP2000051710A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3867439B2 JP3867439B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=26448866
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10907999A Expired - Fee Related JP3867439B2 (ja) | 1998-06-03 | 1999-04-16 | ハニカム構造体及びその製造方法 |
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| US (1) | US6242072B1 (ja) |
| JP (1) | JP3867439B2 (ja) |
| BE (1) | BE1012508A5 (ja) |
| DE (1) | DE19925391B4 (ja) |
Cited By (22)
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| WO2002089979A2 (fr) | 2001-05-02 | 2002-11-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Corps structural alveolaire, filtre alveolaire et systeme de convertisseur dans lequel ledit corps structural alveolaire est utilise |
| WO2003024893A1 (fr) * | 2001-09-18 | 2003-03-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Element structurel alveolaire et son procede de fabrication |
| JP2003103181A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム触媒、ハニカム中間体及びハニカム触媒の製造方法 |
| WO2003078121A1 (fr) | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Corps structural en nid d'abeille ceramique et son procede de production |
| JP2004000907A (ja) * | 2002-04-25 | 2004-01-08 | Ngk Insulators Ltd | セラミックスハニカム構造体及びその製造方法 |
| US6726977B2 (en) | 2000-10-12 | 2004-04-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Cordierite honeycomb structure and manufacturing method thereof |
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