JP2003095768A - ハニカム構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々のセル構造を有するハニカム構造体１の
各々において、良好で実用的な耐エロージョン性を示す
ハニカム構造体１及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 多孔質の隔壁２により仕切られたＸ軸方
向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム構造体１で
ある。隔壁２の端部における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇ
が、前記隔壁２のその他の部分における全細孔容積より
も小さく、かつ、隔壁端部における全細孔容積（Ｄ）ｃ
ｃ／ｇと隔壁のその他の部分における隔壁厚さ（Ｂ）μ
ｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係が、全細孔容積
（Ｄ）≦隔壁厚さ（Ｂ）×０．００４であって、かつ、
全細孔容積（Ｄ）≦（１／セルピッチ（Ｃ））×０．１
８であることを特徴とする端部が強化されたハニカム構
造体及びその製造方法である。
各々において、良好で実用的な耐エロージョン性を示す
ハニカム構造体１及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 多孔質の隔壁２により仕切られたＸ軸方
向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム構造体１で
ある。隔壁２の端部における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇ
が、前記隔壁２のその他の部分における全細孔容積より
も小さく、かつ、隔壁端部における全細孔容積（Ｄ）ｃ
ｃ／ｇと隔壁のその他の部分における隔壁厚さ（Ｂ）μ
ｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係が、全細孔容積
（Ｄ）≦隔壁厚さ（Ｂ）×０．００４であって、かつ、
全細孔容積（Ｄ）≦（１／セルピッチ（Ｃ））×０．１
８であることを特徴とする端部が強化されたハニカム構
造体及びその製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、ハニカム構造体
に関し、特に、耐エロージョン性に特に優れ、自動車エ
ンジンの排ガス浄化装置等に特に適したハニカム構造体
及びその製造方法に関する。
に関し、特に、耐エロージョン性に特に優れ、自動車エ
ンジンの排ガス浄化装置等に特に適したハニカム構造体
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ハニカム構造体は、フィルター、触媒
担体などに広く用いられており、特に自動車エンジン等
の内燃機関の排ガス浄化装置における触媒担体、ディー
ゼルエンジンの排ガス浄化用フィルター等として多く用
いられている。
担体などに広く用いられており、特に自動車エンジン等
の内燃機関の排ガス浄化装置における触媒担体、ディー
ゼルエンジンの排ガス浄化用フィルター等として多く用
いられている。
【０００３】 ハニカム構造体が自動車などの排ガス浄
化装置の触媒担体などに用いられる場合、環境問題への
配慮から、排ガス規制が年々強化される傾向にあり、こ
れに対応すべく排ガス浄化触媒には浄化性能の向上が求
められている。他方、エンジン開発の面からは、低燃
費、高出力化の指向が顕著に示されており、このような
状況に対応すべく、排ガス浄化触媒には圧力損失の低減
も求められている。
化装置の触媒担体などに用いられる場合、環境問題への
配慮から、排ガス規制が年々強化される傾向にあり、こ
れに対応すべく排ガス浄化触媒には浄化性能の向上が求
められている。他方、エンジン開発の面からは、低燃
費、高出力化の指向が顕著に示されており、このような
状況に対応すべく、排ガス浄化触媒には圧力損失の低減
も求められている。
【０００４】 そこで、そうした問題を解決するため
に、ハニカム構造体は、その隔壁や外周壁の厚さをいっ
そう薄くすることで、通気性を高めて圧力損失を低減し
つつ、しかも排ガス浄化触媒を軽量化して熱容量を低減
し、暖機時の浄化性能を向上させる動きが強まってい
る。
に、ハニカム構造体は、その隔壁や外周壁の厚さをいっ
そう薄くすることで、通気性を高めて圧力損失を低減し
つつ、しかも排ガス浄化触媒を軽量化して熱容量を低減
し、暖機時の浄化性能を向上させる動きが強まってい
る。
【０００５】 この様な薄肉化のために、ハニカム構造
体の隔壁や外周壁の強度は低下し、特にエンジンから排
出される高圧の排ガスに曝される開口端面、即ち、隔壁
の端部の摩耗（以下エロージョンという）が激しいとい
う問題点があった。
体の隔壁や外周壁の強度は低下し、特にエンジンから排
出される高圧の排ガスに曝される開口端面、即ち、隔壁
の端部の摩耗（以下エロージョンという）が激しいとい
う問題点があった。
【０００６】 かかる問題を解決する手段としては、例
えば特開２０００−５１７１０公報に、隔壁端部に強化
部を設けたハニカム構造体及びその製造方法が開示され
ている。該公報には、厚肉化、緻密化、強化材料による
コーティング、置換等により強度が向上したハニカム構
造体が開示されている。さらに、ハニカム構造体の端部
をハニカム構造体の開口端面に釉薬、水ガラス等のガラ
ス成分を塗布・焼成する方法、同様にハニカム構造体を
形成する原料、例えばコージェライトのうちの特定成分
を塗布・焼成する方法等による端面近傍の隔壁の厚肉化
及び緻密化が検討されている。
えば特開２０００−５１７１０公報に、隔壁端部に強化
部を設けたハニカム構造体及びその製造方法が開示され
ている。該公報には、厚肉化、緻密化、強化材料による
コーティング、置換等により強度が向上したハニカム構
造体が開示されている。さらに、ハニカム構造体の端部
をハニカム構造体の開口端面に釉薬、水ガラス等のガラ
ス成分を塗布・焼成する方法、同様にハニカム構造体を
形成する原料、例えばコージェライトのうちの特定成分
を塗布・焼成する方法等による端面近傍の隔壁の厚肉化
及び緻密化が検討されている。
【０００７】 しかし、上記公報には、上記のような端
面の強化を行うことによって、端面に圧力を加えた場合
の端面強度が改良されることは示されているが、耐エロ
ージョン性がどの程度改良されたかは示されていない。
また、隔壁の基本壁厚と補強部の壁厚との関係は大まか
に示されているが、ハニカム構造体のセル構造、例えば
セル密度やセルの相当直径、全細孔容積等と実際の耐エ
ロージョン性の関係は検討されておらず、適用するハニ
カム構造体のセル構造によってはその効果が十分に発現
されない、又は圧力損失や熱容量の増大を招くという問
題があった。
面の強化を行うことによって、端面に圧力を加えた場合
の端面強度が改良されることは示されているが、耐エロ
ージョン性がどの程度改良されたかは示されていない。
また、隔壁の基本壁厚と補強部の壁厚との関係は大まか
に示されているが、ハニカム構造体のセル構造、例えば
セル密度やセルの相当直径、全細孔容積等と実際の耐エ
ロージョン性の関係は検討されておらず、適用するハニ
カム構造体のセル構造によってはその効果が十分に発現
されない、又は圧力損失や熱容量の増大を招くという問
題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、上記の問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的は種々のセ
ル構造を有するハニカム構造体の各々において、良好で
実用的な耐エロージョン性を示すハニカム構造体及びそ
の製造方法を提供することにある。
題点に鑑みてなされたものであり、その目的は種々のセ
ル構造を有するハニカム構造体の各々において、良好で
実用的な耐エロージョン性を示すハニカム構造体及びそ
の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 本発明者らがエロージ
ョン現象について詳細に観察し検討した結果、エロージ
ョン現象は、排ガスが触媒端面にあたる圧力のみで生じ
るのではなく、排ガス中にエンジンや排気管から発生す
る異物が混入し、その異物が触媒担体の端面に衝突して
生じる場合が多いことを見出すとともに、この様なエロ
ージョン現象と隔壁厚さ、セル密度、セルの相当直径、
全細孔容積、強化材の量、種類との関係を見出し本発明
に到達した。
ョン現象について詳細に観察し検討した結果、エロージ
ョン現象は、排ガスが触媒端面にあたる圧力のみで生じ
るのではなく、排ガス中にエンジンや排気管から発生す
る異物が混入し、その異物が触媒担体の端面に衝突して
生じる場合が多いことを見出すとともに、この様なエロ
ージョン現象と隔壁厚さ、セル密度、セルの相当直径、
全細孔容積、強化材の量、種類との関係を見出し本発明
に到達した。
【００１０】 即ち第１の発明は、多孔質の隔壁により
仕切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニ
カム構造体であって、前記隔壁の端部における全細孔容
積（Ｄ）ｃｃ／ｇが、前記隔壁のその他の部分における
全細孔容積よりも小さく、かつ、前記隔壁端部における
全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇと、前記隔壁のその他の部分
における隔壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍ
との関係が、全細孔容積（Ｄ）≦隔壁厚さ（Ｂ）×０．
００４であって、かつ、全細孔容積（Ｄ）≦（１／セル
ピッチ（Ｃ））×０．１８であることを特徴とするハニ
カム構造体を提供するものである。
仕切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニ
カム構造体であって、前記隔壁の端部における全細孔容
積（Ｄ）ｃｃ／ｇが、前記隔壁のその他の部分における
全細孔容積よりも小さく、かつ、前記隔壁端部における
全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇと、前記隔壁のその他の部分
における隔壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍ
との関係が、全細孔容積（Ｄ）≦隔壁厚さ（Ｂ）×０．
００４であって、かつ、全細孔容積（Ｄ）≦（１／セル
ピッチ（Ｃ））×０．１８であることを特徴とするハニ
カム構造体を提供するものである。
【００１１】 第２の発明は、多孔質の隔壁により仕切
られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム
構造体であって、前記隔壁の端部が強化材により強化さ
れており、かつ前記強化材の質量が、強化部における強
化前のハニカム構造体１００質量部に対して５〜２５質
量部含まれていることを特徴とするハニカム構造体を提
供するものである。
られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム
構造体であって、前記隔壁の端部が強化材により強化さ
れており、かつ前記強化材の質量が、強化部における強
化前のハニカム構造体１００質量部に対して５〜２５質
量部含まれていることを特徴とするハニカム構造体を提
供するものである。
【００１２】 第３の発明は、多孔質の隔壁により仕切
られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム
構造体であって、前記隔壁の端部におけるリン（Ｐ）及
び／又はジルコニウム（Ｚｒ）の含有率が前記隔壁のそ
の他の部分における前記含有率よりも大きいことを特徴
とするハニカム構造体を提供するものである。
られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム
構造体であって、前記隔壁の端部におけるリン（Ｐ）及
び／又はジルコニウム（Ｚｒ）の含有率が前記隔壁のそ
の他の部分における前記含有率よりも大きいことを特徴
とするハニカム構造体を提供するものである。
【００１３】 本発明において、隔壁の端部におけるリ
ン（Ｐ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、ア
ルミニウム（Ａｌ）及びチタン（Ｔｉ）の中から選ばれ
た１種又は２種以上の元素の含有率が前記隔壁のその他
の部分における前記含有率よりも大きいことが好まし
く、前記隔壁の端部における隔壁厚さと前記隔壁のその
他の部分における隔壁厚さの差（ΔＢ）μｍと、前記隔
壁のその他の部分における流通孔の孔相当直径（Ｆ）μ
ｍとの関係が、ΔＢ≦流通孔の孔相当直径（Ｆ）×０．
１３であることが好ましい。
ン（Ｐ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、ア
ルミニウム（Ａｌ）及びチタン（Ｔｉ）の中から選ばれ
た１種又は２種以上の元素の含有率が前記隔壁のその他
の部分における前記含有率よりも大きいことが好まし
く、前記隔壁の端部における隔壁厚さと前記隔壁のその
他の部分における隔壁厚さの差（ΔＢ）μｍと、前記隔
壁のその他の部分における流通孔の孔相当直径（Ｆ）μ
ｍとの関係が、ΔＢ≦流通孔の孔相当直径（Ｆ）×０．
１３であることが好ましい。
【００１４】 また、隔壁の端部が隔壁最先端から３０
ｍｍ以内の部分であることが好ましく、隔壁端部の軸方
向長さ（Ｇ）ｍｍと前記隔壁のその他の部分における隔
壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係が
隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧（１／隔壁厚さ（Ｂ））
×５０であって、かつ、隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧
セルピッチ（Ｃ）×１．０であることが好ましい。さら
に、隔壁の端部における熱膨張係数が４×１０-6／℃以
下であることが好ましく、隔壁の端部における熱膨張係
数の、隔壁のその他の部分における熱膨張係数に対する
比が８以下であることが好ましい。また、上記発明のハ
ニカム構造体が、コージェライト、アルミナ、チタニ
ア、アルミニウムチタネート、ゼオライト、ジルコニ
ア、燐酸ジルコニル、炭化珪素及び窒化珪素からなる群
から選ばれる１又は２以上の材料からなることが好まし
く、単位断面積（１ｃｍ2）当たりの流通孔の数（Ｈ）
が、１８７以下であることが好ましい。
ｍｍ以内の部分であることが好ましく、隔壁端部の軸方
向長さ（Ｇ）ｍｍと前記隔壁のその他の部分における隔
壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係が
隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧（１／隔壁厚さ（Ｂ））
×５０であって、かつ、隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧
セルピッチ（Ｃ）×１．０であることが好ましい。さら
に、隔壁の端部における熱膨張係数が４×１０-6／℃以
下であることが好ましく、隔壁の端部における熱膨張係
数の、隔壁のその他の部分における熱膨張係数に対する
比が８以下であることが好ましい。また、上記発明のハ
ニカム構造体が、コージェライト、アルミナ、チタニ
ア、アルミニウムチタネート、ゼオライト、ジルコニ
ア、燐酸ジルコニル、炭化珪素及び窒化珪素からなる群
から選ばれる１又は２以上の材料からなることが好まし
く、単位断面積（１ｃｍ2）当たりの流通孔の数（Ｈ）
が、１８７以下であることが好ましい。
【００１５】 本発明はさらに、多孔質の隔壁により仕
切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有し、前記隔
壁の端部が強化されてなるハニカム構造体の製造方法で
あって、ハニカム構造体の隔壁端部にリン酸、重リン酸
アルミニウム、ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカと
アルカリ金属の複合酸化物、アルミナゾル及びチタニア
ゾルの中から選ばれた１種又は２種以上の強化材原料を
付着させた後、焼成する工程を含むことを特徴とするハ
ニカム構造体の製造方法を提供するものである。
切られた軸方向に貫通する多数の流通孔を有し、前記隔
壁の端部が強化されてなるハニカム構造体の製造方法で
あって、ハニカム構造体の隔壁端部にリン酸、重リン酸
アルミニウム、ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカと
アルカリ金属の複合酸化物、アルミナゾル及びチタニア
ゾルの中から選ばれた１種又は２種以上の強化材原料を
付着させた後、焼成する工程を含むことを特徴とするハ
ニカム構造体の製造方法を提供するものである。
【００１６】 本発明はまた、上記ハニカム構造体の製
造方法であって、リン酸、ジルコニアゾル、シリカゾ
ル、アルミナゾル、チタニアゾル、コージェライトセル
ベン、タルク、アルミナ及びカオリンの中から選ばれた
１種又は２種以上の強化材原料を付着させた後、焼成す
る工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造方
法を提供するものである。
造方法であって、リン酸、ジルコニアゾル、シリカゾ
ル、アルミナゾル、チタニアゾル、コージェライトセル
ベン、タルク、アルミナ及びカオリンの中から選ばれた
１種又は２種以上の強化材原料を付着させた後、焼成す
る工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の製造方
法を提供するものである。
【００１７】 上記方法において、ハニカム構造体を成
形する工程とハニカム構造体を焼成する工程との間に強
化材原料を付着させる工程を含むことも好ましいが、さ
らに、ハニカム構造体を成形する工程の後、第１の焼成
を行い、その後強化材原料を前記ハニカム構造体に付着
させる工程を行い、その後第２の焼成を行うことも好ま
しい。
形する工程とハニカム構造体を焼成する工程との間に強
化材原料を付着させる工程を含むことも好ましいが、さ
らに、ハニカム構造体を成形する工程の後、第１の焼成
を行い、その後強化材原料を前記ハニカム構造体に付着
させる工程を行い、その後第２の焼成を行うことも好ま
しい。
【００１８】
【発明の実施の形態】 以下、本発明を好適な実施の形
態に基づいて説明するが本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。
態に基づいて説明するが本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。
【００１９】 図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、
（ｂ）は本発明に係るハニカム構造体の一実施形態を示
す模式図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示す本発明の
ハニカム構造体１は多孔質の隔壁２により仕切られた軸
方向に貫通する多数の流通孔３を有する。第１の発明の
重要な特徴は、図２（ａ）、（ｂ）に示す、隔壁２の端
部２１における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇが、隔壁２の
その他の部分（以後基本隔壁部という）２３における全
細孔容積よりも小さく、かつ、隔壁端部２１における全
細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇと基本隔壁部２３における隔壁
厚さ（Ｂ）μｍとの関係が（Ｄ）≦（Ｂ）×０．００
４、好ましくは（Ｄ）≦（Ｂ）×０．００３、さらに好
ましくは（Ｄ）≦（Ｂ）×０.００２５であって、か
つ、隔壁端部２１における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇと
基本隔壁部２３におけるセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係
が、（Ｄ）≦（１／（Ｃ））×０．１８、好ましくは
（Ｄ）≦（１／（Ｃ））×０．１５、さらに好ましくは
（Ｄ）≦（１／（Ｃ））×０.１１である。
（ｂ）は本発明に係るハニカム構造体の一実施形態を示
す模式図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示す本発明の
ハニカム構造体１は多孔質の隔壁２により仕切られた軸
方向に貫通する多数の流通孔３を有する。第１の発明の
重要な特徴は、図２（ａ）、（ｂ）に示す、隔壁２の端
部２１における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇが、隔壁２の
その他の部分（以後基本隔壁部という）２３における全
細孔容積よりも小さく、かつ、隔壁端部２１における全
細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇと基本隔壁部２３における隔壁
厚さ（Ｂ）μｍとの関係が（Ｄ）≦（Ｂ）×０．００
４、好ましくは（Ｄ）≦（Ｂ）×０．００３、さらに好
ましくは（Ｄ）≦（Ｂ）×０.００２５であって、か
つ、隔壁端部２１における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇと
基本隔壁部２３におけるセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係
が、（Ｄ）≦（１／（Ｃ））×０．１８、好ましくは
（Ｄ）≦（１／（Ｃ））×０．１５、さらに好ましくは
（Ｄ）≦（１／（Ｃ））×０.１１である。
【００２０】 本発明において、全細孔容積（Ｄ）と
は、多孔質であるハニカム構造体中における当該部分の
単位質量当たりの細孔容積の合計であり、実施例におい
て詳述する水銀圧入法により求めたｃｃ／ｇで表される
値である。隔壁厚さ（Ｂ）は、基本隔壁部２３における
平均の厚さであって、μｍで表される。隔壁端部２１
は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように隔壁２の先端部分
及びその近傍であって、強化すべき部分を意味し、好ま
しくは隔壁の先端部分２１ａから軸方向へ１ｍｍ以上３
０ｍｍ以内、さらに好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以
内、最も好ましくは５ｍｍ以上１０ｍｍ以内の部分であ
る。この範囲が小さすぎると十分な補強効果が得られ
ず、また大きすぎると熱容量が増大し好ましくない。基
本隔壁部２３とは、上記隔壁端部以外の部分であって、
強化されていない隔壁部分を意味する。また、セルピッ
チとは図３においてαで示されるようにハニカム構造体
１の断面における１個当たりの流通孔３の長さを意味す
る。
は、多孔質であるハニカム構造体中における当該部分の
単位質量当たりの細孔容積の合計であり、実施例におい
て詳述する水銀圧入法により求めたｃｃ／ｇで表される
値である。隔壁厚さ（Ｂ）は、基本隔壁部２３における
平均の厚さであって、μｍで表される。隔壁端部２１
は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように隔壁２の先端部分
及びその近傍であって、強化すべき部分を意味し、好ま
しくは隔壁の先端部分２１ａから軸方向へ１ｍｍ以上３
０ｍｍ以内、さらに好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以
内、最も好ましくは５ｍｍ以上１０ｍｍ以内の部分であ
る。この範囲が小さすぎると十分な補強効果が得られ
ず、また大きすぎると熱容量が増大し好ましくない。基
本隔壁部２３とは、上記隔壁端部以外の部分であって、
強化されていない隔壁部分を意味する。また、セルピッ
チとは図３においてαで示されるようにハニカム構造体
１の断面における１個当たりの流通孔３の長さを意味す
る。
【００２１】 一般に隔壁厚さが薄くなると強度が低下
し、全細孔容積が小さくなると強度が向上するが、実用
的な耐エロージョン性を得るという観点からは、隔壁端
部２１における全細孔容積を決定するにあたって、隔壁
厚さだけではなくセルピッチも考慮する必要があり、隔
壁端部２１における全細孔容積が上記の様な関係を満た
すことにより、実用的な耐エロージョン性が得られる。
即ちセルピッチが大きくなるに従って、上記式の割合で
隔壁端部２１における全細孔容積を小さくすることによ
り実用的な耐エロージョン性が得られる。また、全細孔
容積の絶対値としては、全細孔容積が小さすぎると触媒
の付着性が低下し好ましくなく、大きすぎると十分な補
強効果が得られない。好ましい全細孔容積の範囲は、
０．０１〜０．２ｃｃ／ｇ、さらに好ましくは０．１〜
０．１８ｃｃ／ｇ、最も好ましくは０．１５〜０．１７
ｃｃ／ｇである。
し、全細孔容積が小さくなると強度が向上するが、実用
的な耐エロージョン性を得るという観点からは、隔壁端
部２１における全細孔容積を決定するにあたって、隔壁
厚さだけではなくセルピッチも考慮する必要があり、隔
壁端部２１における全細孔容積が上記の様な関係を満た
すことにより、実用的な耐エロージョン性が得られる。
即ちセルピッチが大きくなるに従って、上記式の割合で
隔壁端部２１における全細孔容積を小さくすることによ
り実用的な耐エロージョン性が得られる。また、全細孔
容積の絶対値としては、全細孔容積が小さすぎると触媒
の付着性が低下し好ましくなく、大きすぎると十分な補
強効果が得られない。好ましい全細孔容積の範囲は、
０．０１〜０．２ｃｃ／ｇ、さらに好ましくは０．１〜
０．１８ｃｃ／ｇ、最も好ましくは０．１５〜０．１７
ｃｃ／ｇである。
【００２２】 第２の発明における重要な特徴は、ハニ
カム構造体の隔壁端部２１が強化材により強化されてお
り、かつ強化材が、強化部、即ち隔壁端部２３における
強化前のハニカム構造体１００質量部に対して５〜２５
質量部、さらに好ましくは、１０〜２０質量部含まれて
いることである。強化材の質量がこの範囲にあることに
より、圧力損失や熱容量の増大を抑えつつ実用的な耐エ
ロージョン性を示すハニカム構造体とすることができ
る。強化材の質量が大きすぎると熱容量が増大しすぎる
ため好ましくなく、強化材の質量が小さすぎると補強効
果が不足し好ましくない。また、強化前のハニカム構造
体全体の質量に対する強化材の質量も上記と同様の理由
により、大きすぎても小さすぎても好ましくない。強化
前のハニカム構造体全体の質量を１００質量部とした場
合の好ましい強化材の範囲は、０．５〜１０質量部であ
る。
カム構造体の隔壁端部２１が強化材により強化されてお
り、かつ強化材が、強化部、即ち隔壁端部２３における
強化前のハニカム構造体１００質量部に対して５〜２５
質量部、さらに好ましくは、１０〜２０質量部含まれて
いることである。強化材の質量がこの範囲にあることに
より、圧力損失や熱容量の増大を抑えつつ実用的な耐エ
ロージョン性を示すハニカム構造体とすることができ
る。強化材の質量が大きすぎると熱容量が増大しすぎる
ため好ましくなく、強化材の質量が小さすぎると補強効
果が不足し好ましくない。また、強化前のハニカム構造
体全体の質量に対する強化材の質量も上記と同様の理由
により、大きすぎても小さすぎても好ましくない。強化
前のハニカム構造体全体の質量を１００質量部とした場
合の好ましい強化材の範囲は、０．５〜１０質量部であ
る。
【００２３】 第３の発明における重要な特徴は、ハニ
カム構造体の隔壁端部におけるリン及び／又はジルコニ
ウムの含有率が隔壁の他の部分におけるこれらの含有率
よりも大きいことである。隔壁端部２１におけるリン単
独、又はジルコニウム単独、又はリンとジルコニウムの
両方の含有量が基本隔壁部２３における各々の含有量よ
りも多いことで隔壁端部２１における耐エロージョン性
が向上する。この様に、隔壁端部２１におけるリン及び
／又はジルコニウム含有量を増加させるためには、例え
ば強化材としてリン酸、重リン酸アルミニウム、ジルコ
ニアゾル等のリン及び／又はジルコニアを含む成分を用
いて端部を強化することが好適である。また、リン、ジ
ルコニウムに加えて、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム
（Ａｌ）及びチタン（Ｔｉ）の中から選ばれた１種又は
２種以上の元素の含有率が基本隔壁部２３における含有
率よりも大きいことも耐エロージョン性を改良する観点
から好ましい。隔壁端部において、強化材として、例え
ばシリカゾル、アルミナゾル及びチタニアゾル等の上記
元素を含む材料を用いて端部を強化することにより、上
記元素の含有率を大きくすることができる。
カム構造体の隔壁端部におけるリン及び／又はジルコニ
ウムの含有率が隔壁の他の部分におけるこれらの含有率
よりも大きいことである。隔壁端部２１におけるリン単
独、又はジルコニウム単独、又はリンとジルコニウムの
両方の含有量が基本隔壁部２３における各々の含有量よ
りも多いことで隔壁端部２１における耐エロージョン性
が向上する。この様に、隔壁端部２１におけるリン及び
／又はジルコニウム含有量を増加させるためには、例え
ば強化材としてリン酸、重リン酸アルミニウム、ジルコ
ニアゾル等のリン及び／又はジルコニアを含む成分を用
いて端部を強化することが好適である。また、リン、ジ
ルコニウムに加えて、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム
（Ａｌ）及びチタン（Ｔｉ）の中から選ばれた１種又は
２種以上の元素の含有率が基本隔壁部２３における含有
率よりも大きいことも耐エロージョン性を改良する観点
から好ましい。隔壁端部において、強化材として、例え
ばシリカゾル、アルミナゾル及びチタニアゾル等の上記
元素を含む材料を用いて端部を強化することにより、上
記元素の含有率を大きくすることができる。
【００２４】 本発明において、隔壁端部２１を強化す
ることにより、図４に示すように、強化された隔壁端部
２１の隔壁厚さが厚くなる場合があるが、強化された隔
壁端部２１における隔壁の厚さと、基本隔壁部２３にお
ける隔壁厚さ、即ち強化されていない隔壁の厚さとの差
（ΔＢ）μｍ、即ち１つの隔壁当たりの強化により増加
した厚さと、基本隔壁部２３における流通孔の孔相当直
径（Ｆ）μｍとの関係が、ΔＢ≦（Ｆ）×０．１３であ
ることが好ましく、ΔＢ≦（Ｆ）×０．０７であること
がさらに好ましい。ここで、孔相当直径とは、流通孔３
の断面積（ｐ）を、その流通孔を囲む隔壁２の内周長さ
（ｑ）の１／４で割ったものであり、（Ｆ）＝（ｐ×
４）／（ｑ）で表される。隔壁の強化厚さ（ΔＢ）と基
本隔壁部２３における孔相当直径との関係が上述のよう
な関係を満たすことにより、即ち孔相当直径が小さくな
るに従い、隔壁の強化厚さを、上記関係式を満たすよう
な一定の割合で薄くすることにより、圧力損失の増加を
許容範囲に抑えることができる。また、強化前の隔壁厚
さに対して著しく厚い強化厚さは、圧力損失の増大のみ
ならず、強化部と非強化部との境界での破損を誘発する
ので、ΔＢ≦（Ｂ）×０．４とすることが好ましく、Δ
Ｂ≦（Ｂ）×０．２とすることがさらに好ましい。
ることにより、図４に示すように、強化された隔壁端部
２１の隔壁厚さが厚くなる場合があるが、強化された隔
壁端部２１における隔壁の厚さと、基本隔壁部２３にお
ける隔壁厚さ、即ち強化されていない隔壁の厚さとの差
（ΔＢ）μｍ、即ち１つの隔壁当たりの強化により増加
した厚さと、基本隔壁部２３における流通孔の孔相当直
径（Ｆ）μｍとの関係が、ΔＢ≦（Ｆ）×０．１３であ
ることが好ましく、ΔＢ≦（Ｆ）×０．０７であること
がさらに好ましい。ここで、孔相当直径とは、流通孔３
の断面積（ｐ）を、その流通孔を囲む隔壁２の内周長さ
（ｑ）の１／４で割ったものであり、（Ｆ）＝（ｐ×
４）／（ｑ）で表される。隔壁の強化厚さ（ΔＢ）と基
本隔壁部２３における孔相当直径との関係が上述のよう
な関係を満たすことにより、即ち孔相当直径が小さくな
るに従い、隔壁の強化厚さを、上記関係式を満たすよう
な一定の割合で薄くすることにより、圧力損失の増加を
許容範囲に抑えることができる。また、強化前の隔壁厚
さに対して著しく厚い強化厚さは、圧力損失の増大のみ
ならず、強化部と非強化部との境界での破損を誘発する
ので、ΔＢ≦（Ｂ）×０．４とすることが好ましく、Δ
Ｂ≦（Ｂ）×０．２とすることがさらに好ましい。
【００２５】 本発明において、隔壁端部の軸方向長さ
（Ｇ）ｍｍ、即ち強化される範囲は、上述のように好ま
しくは隔壁の先端部分２１ａから軸方向へ１ｍｍ以上３
０ｍｍ以内、さらに好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以
内、最も好ましくは５ｍｍ以上１０ｍｍ以内の部分であ
るが、隔壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍと
の関係において、隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧（１／
隔壁厚さ（Ｂ））×５０であって、かつ、隔壁端部の軸
方向長さ（Ｇ）≧セルピッチ（Ｃ）×１．０、であるこ
とが好ましい。さらに、隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧
（１／（Ｂ））１５０であることが好ましく、（Ｇ）≧
（Ｃ）×３．５であることが好ましい。即ち、隔壁厚さ
が薄くなるに従い、強化されている隔壁端部の長さがこ
れに対応した一定の割合で長くなることが好ましく、セ
ルピッチが大きくなるに従い、強化されている隔壁端部
の長さがこれに対応した一定の割合で長くなることが好
ましい。また、隔壁端部２１の中でも、異物が直接衝突
する確率が高い隔壁の先端部分２１ａが確実に強化され
ていることが非常に重要である。従って、図４に示すよ
うに、隔壁の先端部分２１ａの上面にも強化材を施与す
ることなどにより、強化することが好ましい。
（Ｇ）ｍｍ、即ち強化される範囲は、上述のように好ま
しくは隔壁の先端部分２１ａから軸方向へ１ｍｍ以上３
０ｍｍ以内、さらに好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以
内、最も好ましくは５ｍｍ以上１０ｍｍ以内の部分であ
るが、隔壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍと
の関係において、隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧（１／
隔壁厚さ（Ｂ））×５０であって、かつ、隔壁端部の軸
方向長さ（Ｇ）≧セルピッチ（Ｃ）×１．０、であるこ
とが好ましい。さらに、隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧
（１／（Ｂ））１５０であることが好ましく、（Ｇ）≧
（Ｃ）×３．５であることが好ましい。即ち、隔壁厚さ
が薄くなるに従い、強化されている隔壁端部の長さがこ
れに対応した一定の割合で長くなることが好ましく、セ
ルピッチが大きくなるに従い、強化されている隔壁端部
の長さがこれに対応した一定の割合で長くなることが好
ましい。また、隔壁端部２１の中でも、異物が直接衝突
する確率が高い隔壁の先端部分２１ａが確実に強化され
ていることが非常に重要である。従って、図４に示すよ
うに、隔壁の先端部分２１ａの上面にも強化材を施与す
ることなどにより、強化することが好ましい。
【００２６】 本発明のハニカム構造体は、隔壁端部２
１が強化材により強化されているものであるが、強化材
により隔壁端部２１を強化することにより隔壁端部２１
の熱膨張係数が変化する場合が多い。ハニカム構造体１
の隔壁端部２１における熱膨張係数が大きすぎると特に
自動車などの排ガス処理用にハニカム構造体を用いる場
合に熱応力による割れの問題が起こりやすいために好ま
しくない。本発明のハニカム構造体の隔壁端部２１にお
ける好ましい熱膨張係数は、４×１０-6／℃以下、さら
に好ましくは２×１０-6／℃以下、最も好ましくは１．
５×１０-6／℃以下である。また、隔壁端部２１におけ
る熱膨張係数と基本隔壁部２３における熱膨張係数が違
いすぎると、境界部分で熱応力による割れが発生しやす
く好ましくない。隔壁端部２１における熱膨張係数の、
基本隔壁部２３における熱膨張係数に対する比率は、好
ましくは８以下、さらに好ましくは４以下、最も好まし
くは３以下である。
１が強化材により強化されているものであるが、強化材
により隔壁端部２１を強化することにより隔壁端部２１
の熱膨張係数が変化する場合が多い。ハニカム構造体１
の隔壁端部２１における熱膨張係数が大きすぎると特に
自動車などの排ガス処理用にハニカム構造体を用いる場
合に熱応力による割れの問題が起こりやすいために好ま
しくない。本発明のハニカム構造体の隔壁端部２１にお
ける好ましい熱膨張係数は、４×１０-6／℃以下、さら
に好ましくは２×１０-6／℃以下、最も好ましくは１．
５×１０-6／℃以下である。また、隔壁端部２１におけ
る熱膨張係数と基本隔壁部２３における熱膨張係数が違
いすぎると、境界部分で熱応力による割れが発生しやす
く好ましくない。隔壁端部２１における熱膨張係数の、
基本隔壁部２３における熱膨張係数に対する比率は、好
ましくは８以下、さらに好ましくは４以下、最も好まし
くは３以下である。
【００２７】 本発明のハニカム構造体は、例えば、コ
ージェライト、アルミナ、チタニア、アルミニウムチタ
ネート、ゼオライト、ジルコニア、燐酸ジルコニル、炭
化珪素及び窒化珪素からなる群から選ばれる１又は２以
上の材料から形成されてなるものを挙げることができ
る。中でも、例えば、材料強度の低いコージェライト等
に適用して、本発明の高い効果が得られる。
ージェライト、アルミナ、チタニア、アルミニウムチタ
ネート、ゼオライト、ジルコニア、燐酸ジルコニル、炭
化珪素及び窒化珪素からなる群から選ばれる１又は２以
上の材料から形成されてなるものを挙げることができ
る。中でも、例えば、材料強度の低いコージェライト等
に適用して、本発明の高い効果が得られる。
【００２８】 本発明において、ハニカム構造体の単位
断面積当たりの流通孔の数（Ｈ）、即ちセル密度は、低
すぎると強度が低下するとともに排ガス等の被処理流体
との接触面積が減少し好ましくない。また、高すぎると
圧力損失が増大し好ましくない。好ましいセル密度の範
囲は０．９〜２３３セル／ｃｍ2（６〜１５００セル／
平方インチ）である。本発明は、特にセル密度が低くエ
ロージョンが起こりやすいハニカム構造体に好適に適用
することができ、特に１８７セル／ｃｍ2（１２００セ
ル／平方インチ）以下のハニカム構造体に適用すること
が好ましい。
断面積当たりの流通孔の数（Ｈ）、即ちセル密度は、低
すぎると強度が低下するとともに排ガス等の被処理流体
との接触面積が減少し好ましくない。また、高すぎると
圧力損失が増大し好ましくない。好ましいセル密度の範
囲は０．９〜２３３セル／ｃｍ2（６〜１５００セル／
平方インチ）である。本発明は、特にセル密度が低くエ
ロージョンが起こりやすいハニカム構造体に好適に適用
することができ、特に１８７セル／ｃｍ2（１２００セ
ル／平方インチ）以下のハニカム構造体に適用すること
が好ましい。
【００２９】 また、本発明のハニカム構造体の断面形
状としては、設置する排気系の内形状に適した所定形状
に形成されたものでよく、例えば、円、楕円、長円、台
形、三角形、四角形、六角形又は左右非対称な異形形状
を挙げることができる。中でも、円、楕円、長円が好ま
しい。
状としては、設置する排気系の内形状に適した所定形状
に形成されたものでよく、例えば、円、楕円、長円、台
形、三角形、四角形、六角形又は左右非対称な異形形状
を挙げることができる。中でも、円、楕円、長円が好ま
しい。
【００３０】 また、本発明に用いられるセルの断面の
形状としては特に制限はないが、例えば、円形、コルゲ
ート型形状、３角形以上の多角形状、例えば正方形、長
方形、及び六角形、とすることを挙げることができ、中
でも、三角形、四角形又は六角形のうちのいずれかであ
ることが好ましい。
形状としては特に制限はないが、例えば、円形、コルゲ
ート型形状、３角形以上の多角形状、例えば正方形、長
方形、及び六角形、とすることを挙げることができ、中
でも、三角形、四角形又は六角形のうちのいずれかであ
ることが好ましい。
【００３１】 本発明において、基本隔壁部２３におけ
る隔壁厚さ、即ち強化されていない隔壁部分における隔
壁厚さは、厚すぎると圧力損失や熱容量の増大を招き、
また薄すぎると強度が低くなりすぎ好ましくない。好ま
しい範囲は、２０〜２００μｍである。本発明は、特に
隔壁厚さが薄い場合に顕著な効果が得られるため、本発
明における基本隔壁部２３の隔壁厚さは特に２０〜１２
０μｍであることが好ましい。７０μｍ以下では、さら
に高い効果が得られる。
る隔壁厚さ、即ち強化されていない隔壁部分における隔
壁厚さは、厚すぎると圧力損失や熱容量の増大を招き、
また薄すぎると強度が低くなりすぎ好ましくない。好ま
しい範囲は、２０〜２００μｍである。本発明は、特に
隔壁厚さが薄い場合に顕著な効果が得られるため、本発
明における基本隔壁部２３の隔壁厚さは特に２０〜１２
０μｍであることが好ましい。７０μｍ以下では、さら
に高い効果が得られる。
【００３２】 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。例えばコージェライトを材質とす
るハニカム構造体は、例えば、タルク、カオリン、仮焼
カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカの中
から、化学組成がＳｉＯ2 ４２〜５６質量％、Ａｌ2Ｏ
3 ３０〜４５質量％、ＭｇＯ １２〜１６質量％の範
囲に入るように所定の割合に調合されたコージェライト
化原料に、造孔剤としてグラファイトを１５〜２５質量
％、及びＰＥＴ、ＰＭＭＡ、架橋ポリスチレン、フェノ
ール樹脂等の合成樹脂を５〜１５質量％添加し、メチル
セルロース類、界面活性剤を所定量添加後、水を適宜加
えて混練し坏土とする。次いで、この坏土を真空脱気
後、ハニカム構造に押出成形し、誘電乾燥もしくはマイ
クロ波乾燥、熱風乾燥法により乾燥した後、最高温度を
１４００〜１４３５℃の間で第１の焼成を行うという一
連の工程により、通常のハニカム構造体を製造すること
ができる。
法について説明する。例えばコージェライトを材質とす
るハニカム構造体は、例えば、タルク、カオリン、仮焼
カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカの中
から、化学組成がＳｉＯ2 ４２〜５６質量％、Ａｌ2Ｏ
3 ３０〜４５質量％、ＭｇＯ １２〜１６質量％の範
囲に入るように所定の割合に調合されたコージェライト
化原料に、造孔剤としてグラファイトを１５〜２５質量
％、及びＰＥＴ、ＰＭＭＡ、架橋ポリスチレン、フェノ
ール樹脂等の合成樹脂を５〜１５質量％添加し、メチル
セルロース類、界面活性剤を所定量添加後、水を適宜加
えて混練し坏土とする。次いで、この坏土を真空脱気
後、ハニカム構造に押出成形し、誘電乾燥もしくはマイ
クロ波乾燥、熱風乾燥法により乾燥した後、最高温度を
１４００〜１４３５℃の間で第１の焼成を行うという一
連の工程により、通常のハニカム構造体を製造すること
ができる。
【００３３】 次に、上記の方法により製造されたハニ
カム構造体の端部を、強化材原料を含む液体に所定深さ
浸漬し強化材原料を付着させた後、これを引き上げ、例
えば６００℃で約１時間、第２の焼成をすることにより
端部を強化することができる。本発明において、Ｐ、Ｚ
ｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉを含むものを強化材原料として用
いることが好ましく、コージェライトセルベン、タル
ク、アルミナ、カオリンの他、リン酸、重リン酸アルミ
ニウム、ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカとアルカ
リ金属の複合酸化物、アルミナゾル、チタニアゾルが好
適に用いられる。特に、リン酸、重リン酸アルミニウ
ム、ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカとアルカリ金
属の複合酸化物、アルミナゾル、チタニアゾルは粒子径
が小さく、適当な粘性を有し、好適に用いられる。これ
らは、単独で用いてもよく又は複数の強化材原料を組み
合わせてもよい。複数の強化材原料を組み合わせる場
合、シリカゾル＋コージェライトセルベンなども好適な
組み合わせである。また、複数の強化材原料を組み合わ
せる場合には、これらを混合して用いてもよく、別々に
順を追って付着させてもよい。例えば、補強する部位
に、先ずシリカゾルを付着させた後に、シリカゾル＋コ
ージェライトセルベンを付着させることも、好適な実施
態様のひとつである。この場合、一種類目の付着の後に
一旦焼成工程を挿んで、引き続き二種類目の強化材料を
付着させてもよく、また、一種類目と二種類目の強化材
料付着工程の間は乾燥のみとしてもよいが、最終的に
は、焼成して強化材をハニカム構造体に固着させること
が好ましい。
カム構造体の端部を、強化材原料を含む液体に所定深さ
浸漬し強化材原料を付着させた後、これを引き上げ、例
えば６００℃で約１時間、第２の焼成をすることにより
端部を強化することができる。本発明において、Ｐ、Ｚ
ｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉを含むものを強化材原料として用
いることが好ましく、コージェライトセルベン、タル
ク、アルミナ、カオリンの他、リン酸、重リン酸アルミ
ニウム、ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカとアルカ
リ金属の複合酸化物、アルミナゾル、チタニアゾルが好
適に用いられる。特に、リン酸、重リン酸アルミニウ
ム、ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカとアルカリ金
属の複合酸化物、アルミナゾル、チタニアゾルは粒子径
が小さく、適当な粘性を有し、好適に用いられる。これ
らは、単独で用いてもよく又は複数の強化材原料を組み
合わせてもよい。複数の強化材原料を組み合わせる場
合、シリカゾル＋コージェライトセルベンなども好適な
組み合わせである。また、複数の強化材原料を組み合わ
せる場合には、これらを混合して用いてもよく、別々に
順を追って付着させてもよい。例えば、補強する部位
に、先ずシリカゾルを付着させた後に、シリカゾル＋コ
ージェライトセルベンを付着させることも、好適な実施
態様のひとつである。この場合、一種類目の付着の後に
一旦焼成工程を挿んで、引き続き二種類目の強化材料を
付着させてもよく、また、一種類目と二種類目の強化材
料付着工程の間は乾燥のみとしてもよいが、最終的に
は、焼成して強化材をハニカム構造体に固着させること
が好ましい。
【００３４】 このようなハニカム構造体の強化工程
は、上述のように第１の焼成により通常のハニカム構造
体を製造した後に行うことができ、この場合には強化工
程におけるハニカム構造体の取り扱いが容易である。ま
た、ハニカム構造体を成形した後、焼成前に上述のよう
に強化材原料を含む液体に浸漬し強化材原料を付着させ
た後、これを引き上げ焼成することにより端部を強化す
ることもできる。この場合、焼成工程が一度ですむとい
うメリットがある。
は、上述のように第１の焼成により通常のハニカム構造
体を製造した後に行うことができ、この場合には強化工
程におけるハニカム構造体の取り扱いが容易である。ま
た、ハニカム構造体を成形した後、焼成前に上述のよう
に強化材原料を含む液体に浸漬し強化材原料を付着させ
た後、これを引き上げ焼成することにより端部を強化す
ることもできる。この場合、焼成工程が一度ですむとい
うメリットがある。
【００３５】 ハニカム構造体成形後、焼成前に強化材
を含む液を付着させる場合において、ハニカム構造体の
成形時に水溶性成形助剤を用いた場合には付着させる液
は非水溶性、逆に、ハニカム構造体の成形時に非水溶性
成形助剤を用いた場合には付着させる液は水溶性とする
ことにより、付着作業時に成形体の変形が防止できて好
ましい。付着させる液は、強化材或いは強化材を構成す
る成分を含む各種液体、例えば水溶液等を用いてもよ
く、強化材が粉末状の場合には、溶媒等の液状物質と混
合して得た懸濁液（スラリー）を用いてもよい。さら
に、強化材成分を含むゾル等を用いると、付着に適当な
粘性が得られ、粒径が小さいために気孔内への浸透性,
表面への密着性が高い、２００〜８００℃の比較的低温
で焼成が可能である等の利点があり好ましい。強化材を
含む液の粘性は、２〜２００００ｃｐｓであることが好
ましく、５〜２００ｃｐｓであることが更に好ましい。
２ｃｐｓ以下では付着量が少なくなり、補強効果が不足
したり付着作業繰り返し回数が増えるといった不都合が
生じる。逆に、２００００ｃｐｓを超えると付着作業時
に目詰まりが発生しやすくなる。また、強化材が粉末状
の場合には、その平均粒子径を２０μｍ以下とすると、
ハニカム構造体への良好な付着性が得られるので好まし
い。更に、５μｍ以下とすると、強化材粉末の気孔内へ
の浸透性も高まるので、好ましい。
を含む液を付着させる場合において、ハニカム構造体の
成形時に水溶性成形助剤を用いた場合には付着させる液
は非水溶性、逆に、ハニカム構造体の成形時に非水溶性
成形助剤を用いた場合には付着させる液は水溶性とする
ことにより、付着作業時に成形体の変形が防止できて好
ましい。付着させる液は、強化材或いは強化材を構成す
る成分を含む各種液体、例えば水溶液等を用いてもよ
く、強化材が粉末状の場合には、溶媒等の液状物質と混
合して得た懸濁液（スラリー）を用いてもよい。さら
に、強化材成分を含むゾル等を用いると、付着に適当な
粘性が得られ、粒径が小さいために気孔内への浸透性,
表面への密着性が高い、２００〜８００℃の比較的低温
で焼成が可能である等の利点があり好ましい。強化材を
含む液の粘性は、２〜２００００ｃｐｓであることが好
ましく、５〜２００ｃｐｓであることが更に好ましい。
２ｃｐｓ以下では付着量が少なくなり、補強効果が不足
したり付着作業繰り返し回数が増えるといった不都合が
生じる。逆に、２００００ｃｐｓを超えると付着作業時
に目詰まりが発生しやすくなる。また、強化材が粉末状
の場合には、その平均粒子径を２０μｍ以下とすると、
ハニカム構造体への良好な付着性が得られるので好まし
い。更に、５μｍ以下とすると、強化材粉末の気孔内へ
の浸透性も高まるので、好ましい。
【００３６】 強化材の焼成を単独で行う、即ち第一の
焼成によりハニカム構造体を製造した後に強化材原料を
付着させ第二の焼成を行う場合には、その温度は、ハニ
カム構造体の焼成温度以下であることが好ましい。第二
の焼成温度が高すぎると焼成設備が大掛かりになる、エ
ネルギー消費が大きい、といったコスト上の問題の他、
焼成工程中でハニカム構造体が溶損したり破損したりす
る恐れも生じ、焼成温度が低すぎると十分な強化が図れ
ない。好ましい第二の焼成温度は２００〜９００℃であ
る。
焼成によりハニカム構造体を製造した後に強化材原料を
付着させ第二の焼成を行う場合には、その温度は、ハニ
カム構造体の焼成温度以下であることが好ましい。第二
の焼成温度が高すぎると焼成設備が大掛かりになる、エ
ネルギー消費が大きい、といったコスト上の問題の他、
焼成工程中でハニカム構造体が溶損したり破損したりす
る恐れも生じ、焼成温度が低すぎると十分な強化が図れ
ない。好ましい第二の焼成温度は２００〜９００℃であ
る。
【００３７】
【実施例】 次に、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何ら
制限を受けるものではない。なお、以下の実施例におい
て、特に断りのない限り、配合比における％は質量％を
意味する。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら
制限を受けるものではない。なお、以下の実施例におい
て、特に断りのない限り、配合比における％は質量％を
意味する。
【００３８】 ハニカム構造体の製造タルク、カオリ
ン、水酸化アルミニウムの原料粉末を、それぞれ所定量
秤量した後これらの合計１００％に対して、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース８％とラウリン酸カリ石鹸
０．５％、ポリエーテル２％、水２８％をミキサーで混
合し、連続成形機に投入しハニカム構造体を成形した。
これを所定寸法に切断し、最高温度１４３０℃で４時間
保持し焼成することにより、隔壁厚さが５１μｍ（２ｍ
ｉｌ）、セル密度が１３９．５セル／ｃｍ2（９００セ
ル／平方インチ）のハニカム構造体Ａを得た。同様にし
て、隔壁厚さが１０２μｍ（４ｍｉｌ）、セル密度が９
３セル／ｃｍ2（６００セル／平方インチ）のハニカム
構造体Ｂ及び隔壁厚さが１０２μｍ、セル密度が５４．
３セル／ｃｍ2（３５０セル／平方インチ）のハニカム
構造体Ｃを得た。
ン、水酸化アルミニウムの原料粉末を、それぞれ所定量
秤量した後これらの合計１００％に対して、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース８％とラウリン酸カリ石鹸
０．５％、ポリエーテル２％、水２８％をミキサーで混
合し、連続成形機に投入しハニカム構造体を成形した。
これを所定寸法に切断し、最高温度１４３０℃で４時間
保持し焼成することにより、隔壁厚さが５１μｍ（２ｍ
ｉｌ）、セル密度が１３９．５セル／ｃｍ2（９００セ
ル／平方インチ）のハニカム構造体Ａを得た。同様にし
て、隔壁厚さが１０２μｍ（４ｍｉｌ）、セル密度が９
３セル／ｃｍ2（６００セル／平方インチ）のハニカム
構造体Ｂ及び隔壁厚さが１０２μｍ、セル密度が５４．
３セル／ｃｍ2（３５０セル／平方インチ）のハニカム
構造体Ｃを得た。
【００３９】 （実施例１〜６）ハニカム構造体Ａの片
端面をシリカゾルに所定深さ浸漬させ、次に、浸漬した
側の端面を下向きに保ち、セル内に残留する余剰液を他
端面側から圧縮エアーで吹き払った。上記操作により強
化量が所定量に達しない場合は、所定量に達するまで上
記操作を繰り返し行った。上記操作により強化材原料が
付着したハニカム構造体を６００℃で１時間焼成するこ
とにより、隔壁端部が表１に示す所定の全細孔容積
（Ｄ）、強化厚さ（ΔＢ）（隔壁の両側分）、強化質
量、端部長さ（Ｇ）、熱膨張係数であるハニカム構造体
を得た。なお、全細孔容積、強化厚さ、強化質量の調整
は、浸漬回数、シリカゾルの粘度、粒径を変えることに
より行った。また、熱膨張係数は、ハニカム構造体の隔
壁端部から軸に対して垂直な方向に試料を切り出し、４
０℃〜８００℃までの温度範囲で熱膨張計（リガク製高
精度二試料熱分析装置）により測定した。
端面をシリカゾルに所定深さ浸漬させ、次に、浸漬した
側の端面を下向きに保ち、セル内に残留する余剰液を他
端面側から圧縮エアーで吹き払った。上記操作により強
化量が所定量に達しない場合は、所定量に達するまで上
記操作を繰り返し行った。上記操作により強化材原料が
付着したハニカム構造体を６００℃で１時間焼成するこ
とにより、隔壁端部が表１に示す所定の全細孔容積
（Ｄ）、強化厚さ（ΔＢ）（隔壁の両側分）、強化質
量、端部長さ（Ｇ）、熱膨張係数であるハニカム構造体
を得た。なお、全細孔容積、強化厚さ、強化質量の調整
は、浸漬回数、シリカゾルの粘度、粒径を変えることに
より行った。また、熱膨張係数は、ハニカム構造体の隔
壁端部から軸に対して垂直な方向に試料を切り出し、４
０℃〜８００℃までの温度範囲で熱膨張計（リガク製高
精度二試料熱分析装置）により測定した。
【００４０】 （全細孔容積の測定）全細孔容積は、ポ
ロシメーター(マイクロメリティクス社製、オートポア
９２２０型装置)を用い、以下の手順で測定した。 測定手順 （１）ハニカム構造体から０．１ｇ以上の試料を切り出
した。 （２）試料を１５０℃で２時間乾燥後、容器に入れ装置
にセットした。 （３）容器内に６８．６ＭＰａ（７００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2）の圧力を加えて水銀を注入し、試料に吸収された
水銀容積を求めこれより全細孔容積を算出した。
ロシメーター(マイクロメリティクス社製、オートポア
９２２０型装置)を用い、以下の手順で測定した。 測定手順 （１）ハニカム構造体から０．１ｇ以上の試料を切り出
した。 （２）試料を１５０℃で２時間乾燥後、容器に入れ装置
にセットした。 （３）容器内に６８．６ＭＰａ（７００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2）の圧力を加えて水銀を注入し、試料に吸収された
水銀容積を求めこれより全細孔容積を算出した。
【００４１】 （耐エロージョン性の評価）実施例１〜
６で得られたハニカム構造体、及び比較例１として端部
を強化していないハニカム構造体Ａそのものを、直列４
気筒、排気量１．８リットルのガソリンエンジンの排気
ポートに、ハニカム構造体が把持、収容された金属キャ
ンを接続した。即ち、サンプルをエンジンの直近に配置
した。次に図５に示される条件でエンジンを運転し、回
転数が６０００ｒｐｍとなったところで砥粒（炭化珪
素、平均粒径５０μｍ）を０．１グラム投入した。さら
に図５に示される条件でエンジンの運転を続け１３０秒
を１サイクルとして、２サイクルに１回砥粒を投入しこ
れを連続的に繰り返した。合計の砥粒投入量を約２ｇ〜
１６ｇ程度まで変えて数回の試験を行い、その結果から
砥粒投入量が１０ｇのときのハニカム構造体のエロージ
ョン量（風蝕体積）を算出した。エロージョン量は、図
６に示すように、ハニカム構造体１のエロージョン量を
測定する側の加工端面にゴムシートを巻きつけ、その中
に直径１．５ｍｍのセラミック製ビーズ２０を約３ｍｍ
の高さで敷き詰めた後回収してビーズ体積を測定し、エ
ロージョン試験後のビーズ体積と試験前のビーズ体積と
の差を取ることにより測定し、これを３回行った平均を
エロージョン量とした。
６で得られたハニカム構造体、及び比較例１として端部
を強化していないハニカム構造体Ａそのものを、直列４
気筒、排気量１．８リットルのガソリンエンジンの排気
ポートに、ハニカム構造体が把持、収容された金属キャ
ンを接続した。即ち、サンプルをエンジンの直近に配置
した。次に図５に示される条件でエンジンを運転し、回
転数が６０００ｒｐｍとなったところで砥粒（炭化珪
素、平均粒径５０μｍ）を０．１グラム投入した。さら
に図５に示される条件でエンジンの運転を続け１３０秒
を１サイクルとして、２サイクルに１回砥粒を投入しこ
れを連続的に繰り返した。合計の砥粒投入量を約２ｇ〜
１６ｇ程度まで変えて数回の試験を行い、その結果から
砥粒投入量が１０ｇのときのハニカム構造体のエロージ
ョン量（風蝕体積）を算出した。エロージョン量は、図
６に示すように、ハニカム構造体１のエロージョン量を
測定する側の加工端面にゴムシートを巻きつけ、その中
に直径１．５ｍｍのセラミック製ビーズ２０を約３ｍｍ
の高さで敷き詰めた後回収してビーズ体積を測定し、エ
ロージョン試験後のビーズ体積と試験前のビーズ体積と
の差を取ることにより測定し、これを３回行った平均を
エロージョン量とした。
【００４２】 結果を表１に示す。上述のように、シリ
カゾルは、適度な粘性及び粒子径を有するとともに粘度
及び粒子径を調整でき、これを用いることにより端部の
適切な強化をすることができた。比較例１に比べて実施
例１〜６のサンプルはエロージョン量が少なく良好な耐
エロージョン性を示した。また、実施例４の端部におけ
る全細孔容積は、第１の発明の範囲から外れるものであ
り、強化質量の点でも第２の発明の範囲から外れるもの
であって、第１及び第２の発明の範囲に入る実施例１〜
３、実施例５及び６に対しては比較例として位置づけら
れる物であるが、これらを比較すると、実施例１〜３、
実施例５及び６は、実施例４に比較して良好な耐エロー
ジョン性を示した。なお、以下に示す表１〜５におい
て、強化質量は、強化部における強化前のハニカム構造
体１００質量部に対する質量部で示している。
カゾルは、適度な粘性及び粒子径を有するとともに粘度
及び粒子径を調整でき、これを用いることにより端部の
適切な強化をすることができた。比較例１に比べて実施
例１〜６のサンプルはエロージョン量が少なく良好な耐
エロージョン性を示した。また、実施例４の端部におけ
る全細孔容積は、第１の発明の範囲から外れるものであ
り、強化質量の点でも第２の発明の範囲から外れるもの
であって、第１及び第２の発明の範囲に入る実施例１〜
３、実施例５及び６に対しては比較例として位置づけら
れる物であるが、これらを比較すると、実施例１〜３、
実施例５及び６は、実施例４に比較して良好な耐エロー
ジョン性を示した。なお、以下に示す表１〜５におい
て、強化質量は、強化部における強化前のハニカム構造
体１００質量部に対する質量部で示している。
【００４３】
【表１】
【００４４】 （実施例７）強化材原料として、重リン
酸アルミニウムを用い、実施例１と同様の方法で端部を
強化して、表２に示す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例８） 強化材原料として、ジルコニウム含有水
溶液を用い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、
表２に示す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例９） 強化材原料としてクロム含有水溶液を用
い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、表２に示
す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１０） 強化する端部長さ、即ち強化材原料に
浸漬する深さを０．５ｍｍとして、実施例１と同様の方
法で端部を強化して、表２に示す特性のハニカム構造体
を得た。 （実施例１１） 強化する端部長さ、即ち強化材原料に
浸漬する深さを２．５ｍｍとして、実施例１と同様の方
法で端部を強化して、表２に示す特性のハニカム構造体
を得た。 （実施例１２） 強化材原料としてアルミナゾルを用
い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、表２に示
す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１３） ハニカム構造体Ｂを用いて、これを実
施例１と同様の方法で隔壁端部の強化を行い、表２に示
す特性のハニカム構造体を得た。
酸アルミニウムを用い、実施例１と同様の方法で端部を
強化して、表２に示す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例８） 強化材原料として、ジルコニウム含有水
溶液を用い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、
表２に示す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例９） 強化材原料としてクロム含有水溶液を用
い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、表２に示
す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１０） 強化する端部長さ、即ち強化材原料に
浸漬する深さを０．５ｍｍとして、実施例１と同様の方
法で端部を強化して、表２に示す特性のハニカム構造体
を得た。 （実施例１１） 強化する端部長さ、即ち強化材原料に
浸漬する深さを２．５ｍｍとして、実施例１と同様の方
法で端部を強化して、表２に示す特性のハニカム構造体
を得た。 （実施例１２） 強化材原料としてアルミナゾルを用
い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、表２に示
す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１３） ハニカム構造体Ｂを用いて、これを実
施例１と同様の方法で隔壁端部の強化を行い、表２に示
す特性のハニカム構造体を得た。
【００４５】 実施例７〜１３で得られたハニカム構造
体について上述と同様のエロージョン性評価を行い、そ
の結果を比較例１の結果とともに表２に示した。実施例
７〜１３のサンプルは、比較例１のサンプルに比べて何
れも良好な耐エロージョン性を示した。実施例７は重リ
ン酸アルミニウムを強化材原料として用いたものである
が、非常に良好な耐エロージョン性を示した。実施例８
はジルコニウム含有水溶液を強化材原料として用いたも
のであるが、これも良好な耐エロージョン性を示した。
実施例９は、比較例１よりは良好な耐エロージョン性を
示したが、強化材としてＣｒを用いたために、重リン酸
アルミニウムを用いた実施例７、ジルコニウム含有水溶
液を用いた実施例８及びシリカゾルを用いた実施例２
（表１）よりも低い耐エロージョン性を示した。実施例
１０、１１は、同様の強化材質量として、端部長さ、即
ち強化長さを各々０．５ｍｍ、２．５ｍｍとしたもので
あり、さらに同じ強化材質量で端部長さを５ｍｍとした
実施例２と比較すると、端部長さが２．５ｍｍ、５ｍｍ
である実施例１１と実施例２が非常に良好な耐エロージ
ョン性を示した。実施例１２は、強化材原料としてアル
ミナゾルを用いたものであるが、これも良好な耐エロー
ジョン性を示した。実施例１３は、ハニカム構造体Ｂを
用いたものであり、良好な耐エロージョン性を示した
が、より隔壁厚さの薄い実施例２の方が、一層効果が顕
著であることを示した。
体について上述と同様のエロージョン性評価を行い、そ
の結果を比較例１の結果とともに表２に示した。実施例
７〜１３のサンプルは、比較例１のサンプルに比べて何
れも良好な耐エロージョン性を示した。実施例７は重リ
ン酸アルミニウムを強化材原料として用いたものである
が、非常に良好な耐エロージョン性を示した。実施例８
はジルコニウム含有水溶液を強化材原料として用いたも
のであるが、これも良好な耐エロージョン性を示した。
実施例９は、比較例１よりは良好な耐エロージョン性を
示したが、強化材としてＣｒを用いたために、重リン酸
アルミニウムを用いた実施例７、ジルコニウム含有水溶
液を用いた実施例８及びシリカゾルを用いた実施例２
（表１）よりも低い耐エロージョン性を示した。実施例
１０、１１は、同様の強化材質量として、端部長さ、即
ち強化長さを各々０．５ｍｍ、２．５ｍｍとしたもので
あり、さらに同じ強化材質量で端部長さを５ｍｍとした
実施例２と比較すると、端部長さが２．５ｍｍ、５ｍｍ
である実施例１１と実施例２が非常に良好な耐エロージ
ョン性を示した。実施例１２は、強化材原料としてアル
ミナゾルを用いたものであるが、これも良好な耐エロー
ジョン性を示した。実施例１３は、ハニカム構造体Ｂを
用いたものであり、良好な耐エロージョン性を示した
が、より隔壁厚さの薄い実施例２の方が、一層効果が顕
著であることを示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】 （実施例１４）強化材原料として、シリ
カゾルとコージェライトセルベンの混合物を用い、実施
例１と同様の方法で端部を強化して、表３に示す特性の
ハニカム構造体を得た。 （実施例１５） 強化材原料としてシリカゾルとゼオラ
イトの混合物を用い、実施例１と同様の方法で端部を強
化して、表３に示す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１６） 実施例１と同様の方法でハニカム構造
体を成形し、所定寸法に切断した後、焼成前にハニカム
構造体の片端面をシリカゾルに所定深さ浸漬させ実施例
１と同様に所定量の端部強化を行った後、乾燥し、焼成
することによって表３に示す特性のハニカム構造体を得
た。実施例１４〜１６で得られたハニカム構造体耐エロ
ージョン性を実施例１と同様に評価しその結果を比較例
１の結果とともに表３に示した。
カゾルとコージェライトセルベンの混合物を用い、実施
例１と同様の方法で端部を強化して、表３に示す特性の
ハニカム構造体を得た。 （実施例１５） 強化材原料としてシリカゾルとゼオラ
イトの混合物を用い、実施例１と同様の方法で端部を強
化して、表３に示す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１６） 実施例１と同様の方法でハニカム構造
体を成形し、所定寸法に切断した後、焼成前にハニカム
構造体の片端面をシリカゾルに所定深さ浸漬させ実施例
１と同様に所定量の端部強化を行った後、乾燥し、焼成
することによって表３に示す特性のハニカム構造体を得
た。実施例１４〜１６で得られたハニカム構造体耐エロ
ージョン性を実施例１と同様に評価しその結果を比較例
１の結果とともに表３に示した。
【００４８】 実施例１４、１５は強化材原料として混
合物を用いたがこれを用いても良好な耐エロージョン特
性を示した。また、実施例１６では、焼成工程を１回と
した強化方法を用いてハニカム構造体を製造したが、こ
の方法を用いても良好な耐エロージョン性を示した。
合物を用いたがこれを用いても良好な耐エロージョン特
性を示した。また、実施例１６では、焼成工程を１回と
した強化方法を用いてハニカム構造体を製造したが、こ
の方法を用いても良好な耐エロージョン性を示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】 （実施例１７） ハニカム構造体Ｃを用
い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、表４に示
す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１８） 強化厚さ（ΔＢ）を１μｍとし、強化
質量を４質量部とした以外は、実施例１７と同様に端部
を強化して表４に示すハニカム構造体を得た。 （比較例２） 端部の全細孔容積（Ｄ）を０．１７ｃｃ
／ｇとし、強化質量を４質量部とした以外は実施例１７
と同様に端部を強化して表４に示す特性のハニカム構造
体を得た。
い、実施例１と同様の方法で端部を強化して、表４に示
す特性のハニカム構造体を得た。 （実施例１８） 強化厚さ（ΔＢ）を１μｍとし、強化
質量を４質量部とした以外は、実施例１７と同様に端部
を強化して表４に示すハニカム構造体を得た。 （比較例２） 端部の全細孔容積（Ｄ）を０．１７ｃｃ
／ｇとし、強化質量を４質量部とした以外は実施例１７
と同様に端部を強化して表４に示す特性のハニカム構造
体を得た。
【００５１】 実施例１７は、第１の発明及び第２の発
明の範囲にはいるものであるが、非常に良好な耐エロー
ジョン性を示した。実施例１８は、第１の発明の範囲に
入るが第２の発明の範囲には入らないものであり、実施
例１７のハニカム構造体よりは若干劣るが良好な耐エロ
ージョン性を示した。比較例２は、第１の発明の範囲に
も第２の発明の範囲にも入らないものであり、実施例１
７と同量の強化質量であるにもかかわらず大きなエロー
ジョン性を示し、劣った耐エロージョン性はを示した。
なお、比較例２は、シリカゾルを強化材として使用して
おり、本製造方法の発明の範囲に入るものであって、容
易に強化できた点で本製造方法の発明の効果は得られて
いるが、第１及び第２の発明の効果の比較を容易にする
ために比較例として示した。
明の範囲にはいるものであるが、非常に良好な耐エロー
ジョン性を示した。実施例１８は、第１の発明の範囲に
入るが第２の発明の範囲には入らないものであり、実施
例１７のハニカム構造体よりは若干劣るが良好な耐エロ
ージョン性を示した。比較例２は、第１の発明の範囲に
も第２の発明の範囲にも入らないものであり、実施例１
７と同量の強化質量であるにもかかわらず大きなエロー
ジョン性を示し、劣った耐エロージョン性はを示した。
なお、比較例２は、シリカゾルを強化材として使用して
おり、本製造方法の発明の範囲に入るものであって、容
易に強化できた点で本製造方法の発明の効果は得られて
いるが、第１及び第２の発明の効果の比較を容易にする
ために比較例として示した。
【００５２】
【表４】
【００５３】 （実施例１９） 実施例１〜６と同様の
方法で、隔壁端部の強化厚さ（ΔＢ）が３０μｍであ
り、表５に示す特性を有するハニカム構造体得た。（実
施例２０） 実施例１〜６と同様の方法で、隔壁端部の
強化厚さ（ΔＢ）が１１０μｍであり、表５に示す特性
を有するハニカム構造体を得た。
方法で、隔壁端部の強化厚さ（ΔＢ）が３０μｍであ
り、表５に示す特性を有するハニカム構造体得た。（実
施例２０） 実施例１〜６と同様の方法で、隔壁端部の
強化厚さ（ΔＢ）が１１０μｍであり、表５に示す特性
を有するハニカム構造体を得た。
【００５４】 上記実施例１９、２０で得られたサンプ
ルの耐エロージョン性を測定するとともに、実施例１
９、２０及び実施例２、５で得られたサンプルの圧力損
失をブロアー吸込み式圧力損失測定装置を用いて、ハニ
カム構造体の端面全体にガスを通し、常温で測定した。
結果を表５に示す。いずれのサンプルも耐エロージョン
性は良好であったが、実施例１９、５及び２０で得られ
たサンプルは、強化質量が増大するに伴い、補強厚さが
増加したため、実施例２に比較して圧力損失が増大する
傾向を示した。更に、実施例２０で得られたサンプル
は、強化厚さ（ΔＢ）自体が増大したため、最も大きな
圧力損失を示した。
ルの耐エロージョン性を測定するとともに、実施例１
９、２０及び実施例２、５で得られたサンプルの圧力損
失をブロアー吸込み式圧力損失測定装置を用いて、ハニ
カム構造体の端面全体にガスを通し、常温で測定した。
結果を表５に示す。いずれのサンプルも耐エロージョン
性は良好であったが、実施例１９、５及び２０で得られ
たサンプルは、強化質量が増大するに伴い、補強厚さが
増加したため、実施例２に比較して圧力損失が増大する
傾向を示した。更に、実施例２０で得られたサンプル
は、強化厚さ（ΔＢ）自体が増大したため、最も大きな
圧力損失を示した。
【００５５】
【表５】
【００５６】
【発明の効果】 以上説明してきたように本発明による
ハニカム構造体は、端部が所定の範囲で強化されている
ため、良好で実用的な耐エロージョン性を示した。ま
た、本発明の製造方法で製造されたハニカム構造体は端
部が良好に強化され良好で実用的な耐エロージョン性を
示した。
ハニカム構造体は、端部が所定の範囲で強化されている
ため、良好で実用的な耐エロージョン性を示した。ま
た、本発明の製造方法で製造されたハニカム構造体は端
部が良好に強化され良好で実用的な耐エロージョン性を
示した。
【図１】 （ａ）は、を示す模式的な斜視図である。
（ｂ）は、本発明のハニカム構造体の一形態を示す模式
的な平面図である。
（ｂ）は、本発明のハニカム構造体の一形態を示す模式
的な平面図である。
【図２】 （ａ）は、図１（ｂ）のＩＩ―ＩＩ断面の模
式的な図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＩＩ（ｂ）
部分の模式的拡大図である。
式的な図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＩＩ（ｂ）
部分の模式的拡大図である。
【図３】 本発明のハニカム構造体の一形態における断
面の模式的拡大図である。
面の模式的拡大図である。
【図４】 本発明の一形態を示し、図２（ｂ）に対応す
る隔壁部分の模式的拡大図である。
る隔壁部分の模式的拡大図である。
【図５】 エロージョン試験におけるエンジン回転数の
条件を示す図である。
条件を示す図である。
【図６】 エロージョン量の測定方法を模式的に示す図
である。
である。
１…ハニカム構造体、２…隔壁、３…流通孔、４…外周
壁、２１…隔壁端部、２１ａ…隔壁の先端部分、２３…
隔壁のその他の部分（基本隔壁部）、７０…ビーズ。
壁、２１…隔壁端部、２１ａ…隔壁の先端部分、２３…
隔壁のその他の部分（基本隔壁部）、７０…ビーズ。
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D019 AA01 BA05 BB06 BC12 BC20
BD01 BD10 CA01 CB06
4G019 FA01 FA12
4G069 AA01 AA08 AA11 BA01A
BA01B BA02B BA04A BA04B
BA05A BA05B BA07A BA07B
BA13A BA13B BB06A BB06B
BB11A BB15A BD05A BD07A
BD07B CA03 EA19 EA27
ED03 ED06 FB14 FB15 FB23
Claims (15)
- 【請求項１】 多孔質の隔壁により仕切られた軸方向に
貫通する多数の流通孔を有するハニカム構造体であっ
て、前記隔壁の端部における全細孔容積（Ｄ）ｃｃ／ｇ
が、前記隔壁のその他の部分における全細孔容積よりも
小さく、かつ、前記隔壁端部における全細孔容積（Ｄ）
ｃｃ／ｇと、前記隔壁のその他の部分における隔壁厚さ
（Ｂ）μｍ及びセルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係が、 全細孔容積（Ｄ）≦隔壁厚さ（Ｂ）×０．００４ であって、かつ、 全細孔容積（Ｄ）≦（１／セルピッチ（Ｃ））×０．１
８ であることを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項２】 多孔質の隔壁により仕切られた軸方向に
貫通する多数の流通孔を有するハニカム構造体であっ
て、前記隔壁の端部が強化材により強化されており、か
つ前記強化材が、強化部における強化前のハニカム構造
体１００質量部に対して５〜２５質量部含まれているこ
とを特徴とするハニカム構造体。 - 【請求項３】 多孔質の隔壁により仕切られた軸方向に
貫通する多数の流通孔を有するハニカム構造体であっ
て、前記隔壁の端部におけるリン（Ｐ）及び／又はジル
コニウム（Ｚｒ）の含有率が前記隔壁のその他の部分に
おける前記含有率よりも大きいことを特徴とするハニカ
ム構造体。 - 【請求項４】 隔壁の端部におけるリン（Ｐ）、ジルコ
ニウム（Ｚｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）及びチタン（Ｔｉ）の中から選ばれた１種又は２種
以上の元素の含有率が前記隔壁のその他の部分における
前記含有率よりも大きいことを特徴とする請求項１又は
２に記載のハニカム構造体。 - 【請求項５】 隔壁の端部における隔壁厚さと前記隔壁
のその他の部分における隔壁厚さの差（ΔＢ）μｍと、
前記隔壁のその他の部分における流通孔の孔相当直径
（Ｆ）μｍとの関係が、 ΔＢ≦流通孔の孔相当直径（Ｆ）×０．１３ であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に
記載のハニカム構造体。 - 【請求項６】 隔壁の端部が隔壁最先端から３０ｍｍ以
内の部分であることを特徴とする請求項１乃至５の何れ
か１項に記載のハニカム構造体。 - 【請求項７】 隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）ｍｍと前記
隔壁のその他の部分における隔壁厚さ（Ｂ）μｍ及びセ
ルピッチ（Ｃ）ｍｍとの関係が 隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧（１／隔壁厚さ（Ｂ））
×５０ であって、かつ、 隔壁端部の軸方向長さ（Ｇ）≧セルピッチ（Ｃ）×１．
０ であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に
記載のハニカム構造体。 - 【請求項８】 隔壁の端部における熱膨張係数が４×１
０-6／℃以下であることを特徴とする請求項１乃至７の
何れか１項に記載のハニカム構造体。 - 【請求項９】 隔壁の端部における熱膨張係数の、隔壁
のその他の部分における熱膨張係数に対する比が８以下
であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に
記載のハニカム構造体。 - 【請求項１０】 ハニカム構造体が、コージェライト、
アルミナ、チタニア、アルミニウムチタネート、ゼオラ
イト、ジルコニア、燐酸ジルコニル、炭化珪素及び窒化
珪素からなる群から選ばれる１又は２以上の材料からな
ることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載
のハニカム構造体。 - 【請求項１１】 ハニカム構造体の単位断面積（１ｃｍ
2）当たりの流通孔の数（Ｈ）が、１８７以下であるこ
とを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の
ハニカム構造体。 - 【請求項１２】 多孔質の隔壁により仕切られた軸方向
に貫通する多数の流通孔を有し、前記隔壁の端部が強化
されてなるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカ
ム構造体の隔壁端部にリン酸、重リン酸アルミニウム、
ジルコニアゾル、シリカゾル、シリカとアルカリ金属の
複合酸化物、アルミナゾル及びチタニアゾルの中から選
ばれた１種又は２種以上の強化材原料を付着させた後、
焼成する工程を含むことを特徴とするハニカム構造体の
製造方法。 - 【請求項１３】 多孔質の隔壁により仕切られた軸方向
に貫通する多数の流通孔を有する請求項１乃至１１の何
れか１項に記載のハニカム構造体の製造方法であって、
リン酸、重リン酸アルミニウム、ジルコニアゾル、シリ
カゾル、シリカとアルカリ金属の複合酸化物、アルミナ
ゾル、チタニアゾル、コージェライトセルベン、タル
ク、アルミナ及びカオリンの中から選ばれた１種又は２
種以上の強化材原料を付着させた後、焼成する工程を含
むことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。 - 【請求項１４】 ハニカム構造体を成形する工程とハニ
カム構造体を焼成する工程との間に強化材原料を付着さ
せる工程を含むことを特徴とする請求項１２又は１３に
記載のハニカム構造体の製造方法。 - 【請求項１５】 ハニカム構造体を成形する工程の後、
第１の焼成を行い、その後強化材原料を前記ハニカム構
造体に付着させる工程を行い、その後第２の焼成を行う
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のハニカム
構造体の製造方法。
Priority Applications (5)
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