JPWO2006046542A1 - ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体 - Google Patents

Abstract

コージェライト形成材料からなる成形用調合物と有機バインダとを含有する坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を作製し、ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造方法であって、成形用調合物が、少なくともタルク（第１のマグネシウム含有物質）を含む２種以上のマグネシウム含有物質を含有し、マグネシウム含有物質の中で、タルク以外のマグネシウム含有物質（第２のマグネシウム含有物質）の平均粒子径が４μｍ以下であるハニカム構造体の製造方法。坏土中の有機物の含有量が少なくても、良好に成形されたハニカム構造体を得ることが可能なハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体を提供する。

Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体に関する。更に詳しくは、坏土中の有機物の含有量が少なくても、良好に成形されたハニカム構造体を得ることが可能なハニカム構造体の製造方法及びこの製造方法によって得られるハニカム構造体に関する。

自動車の排ガスや廃棄物の焼却時に発生する焼却排ガス等に含有される、塵やその他の粒子状物質を捕集するため、更には上記排ガス中のＮＯｘ、ＣＯ及びＨＣ等を、担持した触媒により吸着・吸収するために、セラミックスからなるハニカム構造体が使用されている。このようなハニカム構造体の中でも、耐熱衝撃性に優れたものとして、コージェライト質ハニカム構造体が使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。

このようなコージェライト質ハニカム構造体の製造方法としては、例えば、セラミックス原料（成形用調合物）、水、有機バインダ等を混練し、可塑性を向上させた坏土を押出成形し、乾燥し、焼成するセラミックス構造体の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。このように、坏土中に有機バインダを含有させるのは、セラミックス原料粉末と水のみでは、これらの成形に必要な可塑性・保形性等が十分得られないためであり、有機バインダ等を添加して成形性を向上させている。
特開平１１−９２２１４号公報 特開平１１−１００２５９号公報 特許第３２２７０３９号公報

コージェライト質ハニカム構造体の成形性は、可塑性や保形性を付与する有機バインダの添加量が多くなるほど向上する。しかしながら、有機バインダは焼成時に焼失するため、有機バインダの添加量が多いと、有機バインダが成形時に占有していた空間が欠陥となる。そのため、有機バインダの添加量の増大に伴ってハニカム構造体中の欠陥の数が増加し、ハニカム構造体としての機械的強度が低下するという問題があった。また、大型のハニカム構造体においては、有機バインダが焼成時に燃焼する際、燃焼熱によりハニカム構造体内部が外部より高温となるため、ハニカム構造体の内外温度差により大きな熱応力が生じ、それによりクラック等の欠陥が多数発生する。そのため、ハニカム構造体としての機械的強度が低下するだけでなく、歩留まりが大幅に低下するという問題があった。更に、焼成時に、有機バインダの燃焼によってＣＯ₂や有害ガスが発生して大気に放出されるため、大気汚染、地球温暖化等の環境面での大きな問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、坏土中の有機物、特に有機バインダの含有量が少なくても、良好に成形されたハニカム構造体を得ることが可能なハニカム構造体の製造方法及びこの製造方法によって得られるハニカム構造体を提供することを特徴とする。

上記課題を達成するため、本発明によって以下のハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体が提供される。

［１］ コージェライト形成材料からなる成形用調合物と有機バインダとを含有する坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を作製し、前記ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造方法であって、前記成形用調合物が、少なくともタルク（第１のマグネシウム含有物質）を含む２種以上のマグネシウム含有物質を含有し、前記マグネシウム含有物質の中で、タルク以外のマグネシウム含有物質（第２のマグネシウム含有物質）の平均粒子径が４μｍ以下であるハニカム構造体の製造方法。

［２］ 前記有機バインダの含有率が前記成形用調合物全体に対して３質量％以下である［１］に記載のハニカム構造体の製造方法。

［３］ 前記成形用調合物中に、前記第２のマグネシウム含有物質が、前記第１のマグネシウム含有物質と前記第２のマグネシウム含有物質との合計量に対して、４０質量％以下含有される［１］又は［２］に記載のハニカム構造体の製造方法。

［４］ 前記第２のマグネシウム含有物質が、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、タルク以外のマグネシウム珪酸塩及びマグネシウムアルミン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。

［５］ 前記成形用調合物中に、カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム及びシリカが含有される［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。

［６］ ［１］〜［５］のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法によって得られるハニカム構造体。

［７］ 熱膨張係数が１．７×１０^-6Ｋ^-1以下である［６］に記載のハニカム構造体。

本発明のハニカム構造体の製造方法によれば、成形用調合物中に、コージェライトを形成するためのマグネシウム源として、タルク（第１のマグネシウム含有物質）と、平均粒子径が４μｍ以下の所定の第２のマグネシウム含有物質とが含有されているため、坏土中の有機バインダの含有量が少なくても成形性が向上する。これにより、ハニカム成形体を良好に成形することが可能となり、高品質のハニカム構造体を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施の形態」という）を具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

本発明のハニカム構造体の製造方法は、コージェライト形成材料からなる成形用調合物を含有する坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を作製し、そのハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造方法であって、上記成形用調合物が、少なくともタルク（第１のマグネシウム含有物質）を含む２種類以上のマグネシウム含有物質を含有し、上記マグネシウム含有物質の中で、タルク以外のマグネシウム含有物質（第２のマグネシウム含有物質）の平均粒子径が４μｍ以下である。そして、上記有機バインダの含有率が成形用調合物全体に対して３質量％以下であることが好ましい。

本発明において、上記コージェライト形成材料からなる成形用調合物は、焼成したときにコージェライトを形成するように、所定のセラミック原料を調合してコージェライトと同じ組成（コージェライト組成）になるようにしたものである。コージェライトの好適な組成としては、例えば、２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂を挙げることができる。そして、第１のマグネシウム含有物質であるタルクと、第２のマグネシウム含有物質とは、上記コージェライトのマグネシウム源となる（マグネシウムと共にアルミニウム又は珪素を含有する場合には、マグネシウム源であると同時にアルミニウム源又は珪素源でもある）。

成形用調合物の中で、マグネシウム源としては、通常、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ₂・Ｈ₂Ｏ）が好適に使用される。これは、得られるコージェライトの熱膨張係数を小さくすることができるためである。しかし、タルクは、その表面が疎水性で水に濡れない性質がある。成形用調合物を水で混練して坏土を作製し、その坏土を使用して押出成形する場合には、このように水に濡れない性質の原料が多く含まれると、成形性が悪くなり、得られるハニカム構造体が変形したりクラックが入ったりササクレが生じたりすることがある。そのために、タルクの調合割合に対応した量の有機バインダを使用することにより成形性の向上が図られているが、有機バインダは、ハニカム構造体の強度低下や環境汚染等の原因となるため、その使用量はできるだけ削減されることが好ましい。

本発明のハニカム構造体の製造方法においては、このように有機バインダの使用量を削減しながらハニカム構造体の成形性を向上させるために、タルクの添加量を減らし、代わりに平均粒子径が小さいマグネシウム源（第２のマグネシウム含有物質）を使用する。そして、第２のマグネシウム含有物質はタルクよりも、水によく濡れるものであることが好ましい。水によく濡れる第２のマグネシウム含有物質を使用することにより、坏土の可塑性が向上するため、成形性を向上させることができ、更に、第２のマグネシウム含有物質がハニカム成形体の形状を保持する保形剤としての機能も果たす。それにより、高品質のハニカム構造体を製造することができる。

ここで、各物質の水に対する濡れ性の指標としては、接触角を挙げることができる。接触角とは、静止液体の自由表面が固体壁（表面）に接する場所で液面と固体面とのなす角（液の内部にある角をとる）をいい、接触角が小さいほど濡れ易い。粉体の接触角として、下記に示す「見掛けの接触角」を定義し、それを接触角ひいては濡れ性の指標とした。「見掛けの接触角」は、被試験粉体を一軸加圧成形（１０⁴Ｎ／ｃｍ²）したペレット（φ２０ｍｍ×ｔ５ｍｍ）に、蒸留水の液滴（約０．１ｃｍ³）をたらし、ペレット上の液滴の様子をビデオカメラにて撮影した。液滴がペレットに接地した直後の液滴の形を解析して、接触角を測定し、これを「見掛けの接触角」とした。各マグネシウム含有物質の接触角としては、タルク４０〜７０°、水酸化マグネシウム５〜３５°、酸化マグネシウム７〜３５°、炭酸マグネシウム８〜３５°、マグネシウム珪酸塩１０〜３８°、マグネシウムアルミン酸塩５〜３７°である。第２のマグネシウム含有物質の「見掛けの接触角」の値としては、４０°未満であることが好ましく、３５°以下であることが更に好ましい。

第２のマグネシウム含有物質としては粉体を使用し、その平均粒子径は、４μｍ以下であり、３．５μｍ以下であることが好ましく、３．０μｍ以下であることが更に好ましい。４μｍより大きいと、焼成してコージェライトを形成させるときにコージェライト単相が得られ難く、更に、得られるコージェライト（ハニカム構造体）の熱膨張係数が大きくなる。平均粒子径は、レーザー回折散乱法（ＪＩＳ Ｒ １６２９に準拠）により測定した値である。

第２のマグネシウム含有物質としては、好ましくは、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）₂）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）、タルク以外のマグネシウム珪酸塩及びマグネシウムアルミン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、更に好ましくは、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム及び炭酸マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも１種である。これらは、いずれも、タルクより、水に対してよく濡れる性質があるため、成形性を向上させることができる。タルク以外のマグネシウム珪酸塩としては、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ₃）やフォルステライト（Ｍｇ₂ＳｉＯ₄）等を挙げることができる。また、マグネシウムアルミン酸塩としては、スピネル（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）等を挙げることができる。

成形用調合物中に含有される第１のマグネシウム含有物質と第２のマグネシウム含有物質との含有比率は、第２のマグネシウム含有物質が、第１のマグネシウム含有物質と第２のマグネシウム含有物質との合計量に対して、４０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることが更に好ましい。４０質量％より多いと、焼成してコージェライトを形成させるときにコージェライト単相が得られ難く、更に、得られるコージェライト（ハニカム構造体）の熱膨張係数が大きくなる。

第１のマグネシウム含有物質であるタルクについても、通常は粉体を使用し、その平均粒子径は特に限定されるものではないが、０．１〜５０μｍが好ましく、０．５〜４０μｍが更に好ましい。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法において、成形用調合物に含有される物質としては、上述した第１のマグネシウム含有物質及び第２のマグネシウム含有物質の他には、成形用調合物全体としてコージェライト組成（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）となるような物質を適宜選択して使用することができる。例えば、カオリン（Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）及びシリカ（ＳｉＯ₂）を含有することが好ましい。これらの物質以外にはムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、ベーマイト（ＡｌＯＯＨ）、仮焼カオリン等を使用することができる。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、上述した第１のマグネシウム含有物質、第２のマグネシウム含有物質等の原料を混合してコージェライト形成材料からなる成形用調合物とする。混合装置としては、粉体を混合するために通常使用する装置を使用することができる。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、成形用調合物に有機バインダを加えて混練し、坏土とするが、有機バインダ以外にも、造孔剤、界面活性剤等の有機物と水とを加えて混練し、坏土を作製することが好ましい。

有機バインダは、坏土の可塑性、成形性を向上させると共に、ハニカム成形体の形状を保持する保形剤としての機能を果たすものである。一方、有機バインダは、成形時に有機バインダが占有していた空間が欠陥となる、あるいは、ハニカム構造体にクラック等の欠陥を発生させ、ハニカム構造体の強度を低下させるという問題があり、その坏土中の含有量は必要最小限に抑えることが好ましい。また、環境問題という観点からも、有機バインダの含有量は最小限に抑えることが好ましい。このことから、本発明においては、有機バインダの含有割合は、坏土全体に対して、３質量％以下であることが好ましく、２．５質量％以下であることが更に好ましく、２質量％以下であることが特に好ましい。また、０質量％でもよい。

このような有機バインダとしては、例えば、有機高分子を挙げることができる。具体的には、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。有機バインダは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法において、高気孔率のハニカム構造体を製造する場合には、坏土中に造孔剤を含有させることが好ましい。このような造孔剤は、所望の形状、大きさ、分布の気孔を、ハニカム構造体に形成し、気孔率を増大させ、高気孔率のハニカム構造体を得ることができる。このような造孔剤としては、例えば、グラファイト、小麦粉、澱粉、フェノール樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、又は発泡樹脂（アクリロニトリル系プラスチックバルーン等）等を挙げることができる。これらは気孔を形成する代わりに自身は焼失する。中でも、ＣＯ₂や有害ガスの発生及びクラックの発生を抑制する観点から、発泡樹脂が好ましい。なお、造孔剤を用いる場合、造孔剤の含有割合については特に制限はないが、坏土全体に対して、１５質量％以下とすることが好ましく、１３質量％以下とすることが更に好ましい。１５質量％より多いと、得られたハニカム構造体の強度が低下することがある。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、坏土中に界面活性剤を含有させることが好ましい。界面活性剤は、原料粒子の分散性を向上させるとともに、押出成形時には原料粒子を配向しやすくさせる働きがある。もちろん、タルク粒子の疎水性表面に作用して水に対する濡れ性を向上させる働きもある。界面活性剤としては、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性、両イオン性のいずれであってもよいが、陰イオン性界面活性剤の、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリカルボン酸塩、ポリアクリル酸塩や、非イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン（又はソルビトール）脂肪酸エステル等を挙げることができる。特にラウリン酸カリウムが粒子の配向性の観点から好ましい。

また、坏土中に分散媒として水を含有させることが好ましい。分散媒を含有させる割合は、成形時における坏土が適当な硬さを有するものとなるようにその量を調整することができるが、好ましくは、成形用調合物全体に対して、１０〜５０質量％である。本実施の形態のハニカム構造体の製造方法は、成形用調合物等に水を含有させて混練して坏土を作製する場合に特に優れた効果を発揮する。分散媒として水を使用し、マグネシウム含有物質の一部（第２のマグネシウム含有物質）を水に濡れ易いものとすることにより、成形用調合物等が水と、より良好に馴染むようになり、それにより成形性が向上するためである。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、成形用調合物に有機物（有機バインダ、造孔剤、界面活性剤等）及び水を加えて混練して坏土を調製する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、得られた坏土をハニカム形状に成形し、それを乾燥してハニカム成形体とすることが好ましい。作製するハニカム成形体の形状としては特に制限はなく、例えば、ハニカム形状の隔壁によって二つの端面間を貫通して複数のセルが形成されたものを挙げることができる。ＤＰＦ等のフィルタ用途に用いる場合は、セルの端部が二つの端面部分で互い違いに目封止されていることが好ましい。ハニカム成形体の全体形状としては特に制限はなく、例えば、円筒状、四角柱状、三角柱状等を挙げることができる。また、ハニカム成形体のセル形状（セルの形成方向に対して垂直な断面におけるセル形状）についても特に制限はなく、例えば、四角形、六角形、三角形等を挙げることができる。

ハニカム成形体を作製する方法としては、特に制限はなく、押出成形、射出成形、プレス成形等の従来公知の成形法を用いることができる。中でも、上述のように調製した坏土を、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて押出成形する方法等を好適例として挙げることができる。乾燥の方法も特に制限はなく、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等の従来公知の乾燥法を用いることができる。中でも、成形体全体を迅速かつ均一に乾燥することができる点で、熱風乾燥と、マイクロ波乾燥又は誘電乾燥とを組み合わせた乾燥方法が好ましい。

本実施の形態のハニカム構造体の製造方法においては、ハニカム成形体を焼成（本焼成）する前に仮焼してもよい。「仮焼」とは、ハニカム成形体中の有機物（バインダ、造孔剤、界面活性剤等）を燃焼させて除去する操作を意味し、脱脂、脱バインダ等ともいう。一般に、有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度、造孔剤の燃焼温度は２００〜８００℃程度、界面活性剤の燃焼温度は１００〜４００℃程度であるので、仮焼温度は１００〜８００℃程度とすればよい。仮焼時間としては特に制限はなく、通常は、１〜２０時間程度であるが、本発明においては、有機バインダの使用量を少なくすることができるため、仮焼時間は短くすることができる。具体的には０．５〜１０時間程度である。これにより、製造時間を短くすることができ、生産効率が向上する。

最後に、上述のようにして得られた仮焼体を焼成（本焼成）することによってハニカム構造体を得る。「本焼成」とは、仮焼体中の成形原料を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するための操作を意味する。焼成条件（温度・時間）としては、セラミックス成形体を、１３００〜１５００℃で焼成することが好ましく、１３５０〜１４５０℃で焼成することがさらに好ましい。１３００℃未満であると、目的のコージェライト単相が得られ難いことがあり、１５００℃を超えると、融解してしまうことがある。また、焼成の雰囲気は、大気雰囲気、任意の割合で酸素と窒素を混合した雰囲気等を挙げることができる。また、１〜１２時間程度焼成することが好ましい。

本発明のハニカム構造体は、上述のハニカム構造体の製造方法によって得られるものであり、高品質（欠陥やクラックが少なく、熱膨張係数が小さい）なハニカム構造体である。

本発明のハニカム構造体は、その熱膨張係数が１．７×１０^-6Ｋ^-1以下であることが好ましく、１．５×１０^-6Ｋ^-1以下であることが更に好ましい。１．７×１０^-6Ｋ^-1より大きいと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が悪くなり、使用時に熱応力による破損等が生じることがある。

以下、本発明を実施例によって更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限定されるものではない。

（実施例１〜１５）
第１のマグネシウム含有物質であるタルクと、表１に示す第２のマグネシウム含有物質（第２のＭｇ源）とを、第２のＭｇ源の含有割合がタルクと第２のＭｇ源との合計量に対して表１に示すそれぞれの値（第２のＭｇ源の割合（質量％））となるように混合した。使用した第２のＭｇ源の平均粒子径（粒径）（μｍ）は表１に示す通りである。これに、カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム及びシリカを加えてコージェライト形成材料（成形用調合物）を調製した。コージェライト形成材料は、焼成するとコージェライトとなるような組成の原料（材料）である。平均粒子径は、レーザー回折散乱法（ＪＩＳ Ｒ １６２９に準拠）により測定した値である。

次に、成形用調合物に、有機バインダとしてのメチルセルロースを、成形用調合物全体に対して表１に示す値（有機バインダ（質量％））だけ添加し、更に、界面活性剤としてのラウリン酸カリウムを成形用調合物全体に対して０．５質量％、水を成形用調合物全体に対して３０質量％それぞれ添加して、混練し、坏土を得た。

得られた坏土を、セル構造として、セル隔壁が３００μｍ、セル数が３００セル／ｉｎｃｈ²（＝４６．５セル／ｃｍ²）となるような口金を使用して、ハニカム状に押出成形した。得られたハニカム形状の成形体は、成形圧力の異常や、欠陥、クラックのないものであった。その成形時の様子を表１に示す。次に、得られたハニカム状の成形体を誘電乾燥の後、熱風乾燥で絶乾し、ハニカム成形体を作製し、得られたハニカム成形体を大気雰囲気中１４２０℃、４時間の条件で焼成してハニカム構造体を得た（実施例１〜１５）。

得られたハニカム構造体の結晶相をＸ線回折により同定したところ、コージェライトが主相であった。得られたハニカム構造体の熱膨張係数は表１に示すように、全て１．７×１０^-6Ｋ^-1以下であった。

（比較例１〜９）
第１のマグネシウム含有物質であるタルクと、表１に示す第２のマグネシウム含有物質（第２のＭｇ源）とを、第２のＭｇ源の含有割合がタルクと第２のＭｇ源との合計量に対して表１に示すそれぞれの値（第２のＭｇ源の割合（質量％））となるように混合した。使用した第２のＭｇ源の平均粒子径（μｍ）は表１に示す通りである。これに、カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム及びシリカを加えてコージェライト形成材料（成形用調合物）を調製した。

次に、成形用調合物に、有機バインダとしてのメチルセルロースを、成形用調合物全体に対して表１に示す値（有機バインダ（質量％））だけ添加し、更に、界面活性剤としてのラウリン酸カリウムを成形用調合物全体に対して０．５質量％、水を成形用調合物全体に対して３０質量％それぞれ添加して、混練し、坏土を得た。

得られた坏土を、セル構造として、セル隔壁が３００μｍ、セル数が３００セル／ｉｎｃｈ²（＝４６．５セル／ｃｍ²）となるような口金を使用して、ハニカム状に押出成形した。比較例１〜６においては、得られたハニカム形状の成形体は、成形圧力の異常や、欠陥、クラックのないものであったが、比較例７〜９においては、成形圧力の異常（圧力上昇）が認められ、成形体が得られなかった。その成形時の様子を表１に示す。次に、得られたハニカム状の成形体を誘電乾燥の後、熱風乾燥で絶乾し、ハニカム成形体を作製し、得られたハニカム成形体を大気雰囲気中１４２０℃、４時間の条件で焼成してハニカム構造体を得た。

得られたハニカム構造体の結晶相をＸ線回折により同定したところ、コージェライトが主相であった。得られたハニカム構造体の熱膨張係数は表１に示すように、全て１．７×１０^-6Ｋ^-1より大きかった。

（比較例１０，１１）
第１のマグネシウム含有物質であるタルクに、カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム及びシリカを加えてコージェライト形成材料（成形用調合物）を調製した（第２のマグネシウム含有物質は使用しなかった。）。

次に、成形用調合物に、有機バインダとしてのメチルセルロースを、成形用調合物全体に対して表１に示す値（有機バインダ（質量％））だけ添加し、更に、界面活性剤としてのラウリン酸カリウムを成形用調合物全体に対して０．５質量％、水を成形用調合物全体に対して３０質量％それぞれ添加して、混練し、坏土を得た。

得られた坏土を、セル構造として、セル隔壁が３００μｍ、セル数が３００セル／ｉｎｃｈ²（＝４６．５セル／ｃｍ²）となるような口金を使用して、ハニカム状に押出成形した。比較例１０においては、得られたハニカム形状の成形体は、成形圧力の異常や、欠陥、クラックのないものであったが、比較例１１においては、成形圧力の異常（圧力上昇）が認められ、成形体が得られなかった。その成形時の様子を表１に示す。次に、得られたハニカム状の成形体を誘電乾燥の後、熱風乾燥で絶乾し、ハニカム成形体を作製し、得られたハニカム成形体を大気雰囲気中１４２０℃、４時間の条件で焼成してハニカム構造体を得た。

得られたハニカム構造体の結晶相をＸ線回折により同定したところ、コージェライトが主相であった。得られたハニカム構造体の熱膨張係数は表１に示すように、１．７×１０^-6Ｋ^-1以下であった。

本発明は、化学、電力、鉄鋼、産業廃棄物処理等の種々の分野において、環境汚染、地球温暖化を防止する対策として有効な、各種分離・浄化装置に好適に用いられるハニカム構造体を製造するために利用することができる。

Claims (7)

1. コージェライト形成材料からなる成形用調合物と有機バインダとを含有する坏土をハニカム形状に成形してハニカム成形体を作製し、前記ハニカム成形体を焼成してハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造方法であって、
   前記成形用調合物が、少なくともタルク（第１のマグネシウム含有物質）を含む２種以上のマグネシウム含有物質を含有し、
   前記マグネシウム含有物質の中で、タルク以外のマグネシウム含有物質（第２のマグネシウム含有物質）の平均粒子径が４μｍ以下であるハニカム構造体の製造方法。
2. 前記有機バインダの含有率が前記成形用調合物全体に対して３質量％以下である請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
3. 前記成形用調合物中に、前記第２のマグネシウム含有物質が、前記第１のマグネシウム含有物質と前記第２のマグネシウム含有物質との合計量に対して、４０質量％以下含有される請求項１又は２に記載のハニカム構造体の製造方法。
4. 前記第２のマグネシウム含有物質が、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、タルク以外のマグネシウム珪酸塩及びマグネシウムアルミン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
5. 前記成形用調合物中に、カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム及びシリカが含有される請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法によって得られるハニカム構造体。
7. 熱膨張係数が１．７×１０^-6Ｋ^-1以下である請求項６に記載のハニカム構造体。