JPH043244B2 - - Google Patents

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JPH043244B2
JPH043244B2 JP60284359A JP28435985A JPH043244B2 JP H043244 B2 JPH043244 B2 JP H043244B2 JP 60284359 A JP60284359 A JP 60284359A JP 28435985 A JP28435985 A JP 28435985A JP H043244 B2 JPH043244 B2 JP H043244B2
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006Honeycomb structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-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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    • F01N3/0222Exhaust 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 the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2330/06Ceramic, e.g. monoliths
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Description

【発明の詳細な説明】
(技術分野) 本発明は、デーゼルエンジンの排出ガス中の微
粒子の除去あるいは化学工業用に用いられるセラ
ミツクハニカムフイルタ、あるいは熱交換用のセ
ラミツクハニカム構造体の製造法に関するもので
あり、より詳細には、セラミツクハニカム構造体
の開口端面の封止方法に関する。 (従来技術) セラミツクハニカム構造体の開口端面の封止方
法に関して、セラミツクハニカム構造体の開口端
面にフイルムもしくはマスクを設けて該フイルム
もしくはマスクの所定開口部から、セラミツク材
料をセラミツクハニカム構造体の貫通孔へ導入し
て、セラミツクハニカム構造体の開口端面を封止
する方法が知られている。(特開昭57−7215号公
報および特開昭59−54683号公報) 特開昭57−7215号においては、セラミツク材料
としてダイラタンシーを有するものが用いられ、
特開昭59−54683号においては、封じ材を含むス
ラリーにデツピングした後坏土状の封じ材を圧入
することが開示されている。 (問題点) ところが、封じ材としてダイラタンシーを有す
るものを使用した場合には、フイルムに穿孔され
た孔径がセラミツクハニカム構造体の貫通孔の大
きさに較べて小さいため貫通孔を構成する隔壁と
封じ材とを緊密に封止することができなかつた
り、また封じ材のダイラタンシー特性によりフイ
ルムの穿孔部で封じ材がブリツジされ、貫通孔に
うまく導入されない欠点があつた。 また、封じ材を含むスラリーを単にデツピング
する方法では、封止部の中央が充分に封止できな
い欠点を有しており、封じ材として2種類の封じ
材を用いることは工程が二工程となり量産に不適
であつた。 (解決手段) 本発明は、このような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、セラ
ミツクハニカム構造体の貫通孔の端部を信頼性高
く封止する方法を提供するもので、セラミツクハ
ニカム構造体の開口端面にフイルムもしくはマス
クを設けて該フイルムもしくはマスクの所定開口
部から、セラミツク封じ材をセラミツクハニカム
構造体の貫通孔へ導入するセラミツクハニカム構
造体の開口端面封止体の製造方法において、粘度
が50〜1500ポイズのセラミツク封じ材を該貫通孔
へ導入後2分以内に、100〜300℃の温度で乾燥開
始し、固化乾燥した後焼結することを特徴とする
セラミツクハニカム構造体の開口端面封止体の製
造方法である。 (実施例) 以下、本発明の詳細を第1図の工程図によつて
具体的に説明する。 まず、第1の工程はセラミツクハニカム構造体
を準備することである。セラミツクハニカム構造
体の材質としては、コージエライト、アルミナ、
ムライト等の耐熱性、耐熱衝撃性等の性質を有す
るものが用途により選ばれる。また、貫通孔の形
状および全体の寸法形状もまた用途により定めら
れるが、本発明の方法が適用されるセラミツクハ
ニカム構造体は、主としてセラミツクフイルター
等であるので、フイルターの特性である濾過面積
および圧力損失から貫通孔の密度は2〜100個/
cm2のものに好適である。 製造法としては、押出成形が一般的に採用さ
れ、焼成品あるいは成形品が準備される。 つぎの工程は、セラミツクハニカム構造体の開
口端面にフイルムを貼る工程である。 フイルムとしては、セラミツクハニカム構造体
の開口端面の封じ材が導入される所定の貫通孔に
対応する箇所が予め穿孔されたフイルムが使用さ
れても、フイルムを貼つた後で所定箇所を穿孔し
てもよい。また、この工程はフイルムに限られる
ものではなく、ゴム製の予め穿孔されたマスクを
使用してもよい。 つぎの工程は本発明の実施に際して、最も重要
な工程で、穿孔部よりセラミツク封じ材を所定の
貫通孔内に導入する工程である。 封じ材の主成分としては、セラミツクハニカム
構造体の材質と同じものが好ましく、一例を挙げ
るとコージエライト質、アルミナ質、ムライト質
などである。これらの主成分以外に、バインダー
および水等の可塑剤が含有される。バインダーと
しては、後記するように、封じ材を速やかに乾燥
するために、メチルセルロース、ポリビニールア
ルコール、カルボキシメチルセルロース、澱粉
糊、ポリエチレンオキサイド等の加熱により迅速
に固化するものが好ましい。 封じ材の一例としてコージエライト質の場合、
コージエライト粉末あるいは焼成後コージエライ
ト質となる所定の原料配合された素地100重量部
に対して、メチルセルロース0.2〜5.0重量部、グ
リセリン5〜15重量部、ポリエチレンオキサイド
0.1〜2重量部のバインダーを添加し、可塑剤と
して水25〜40重量部加えて混練し、所定の粘度の
調節されたものが用いられる。 封じ材の粘度は、封じられるセラミツクハニカ
ム構造体の貫通孔の大きさによつて選択される。
例えば、貫通孔の密度が2個/cm2の場合は、その
貫通孔の大きさは一辺の長さが約7mmの多角形あ
るいは約7mm径の円形の比較的大きい場合である
が、この場合、粘度が比較的大きいものまで選択
できる。但し、粘度が極端に小さい場合には、1
回の工程で封止ができない場合があるので、この
場合には、封じ材の導入および後の乾燥固化工程
を繰返すことにより構成される。 反対に、貫通孔の密度が200個/cm2の場合には、
貫通孔は約1mmの多角形あるいは約1mm径の円形
である小さい場合であるが、この場合には粘度は
比較的小さいものが選択される。 本発明では、対象とするセラミツクハニカム構
造体の貫通孔の大きさからみて、封じ材の粘度は
50〜1500ポイズ、好ましくは100〜800ポイズに調
整されたものが好ましい。 粘度範囲を限定する理由は、50ポイズ未満で
は、封じ材とセラミツクハニカム構造体の隔壁と
緊密性は良好であるが、開口端面の中央部の封じ
部分に小孔が発生し易いためであり、1500ポイズ
を越えると封じ材と隔壁の緊密性が悪く、特に貫
通孔の形状が正方形の場合、その隅部が緊密に封
止できなくなるからである。 粘度の調整は、主成分の粒度および量、バイン
ダーの種類および量、および水等の溶剤によつて
なされる。 セラミツク封じ材の貫通孔中への導入方法とし
ては、圧入、デツピング等が採用され、セラミツ
クハニカム構造体の開口端面の片側ずつあるいは
両側を同時に導入してもよい。 つぎの工程は、貫通孔へ導入された封じ材を乾
燥する工程である。 封じ材の乾燥は、貫通孔へ導入された直後に実
施される。乾燥開始時間は、封じ材が導入されて
から2分以内に行うことが必要である。 この理由は、特に粘度が小さい場合には、封じ
材が貫通孔を形成する隔壁の開口部に浸透して、
隔壁との封じ性が良好になる一方、中央部に封じ
部が形成されないためである。さらには、封止部
の中央部に小孔が発生し易くなるためである。一
例を挙げると、粘度が100〜300ポイズの場合、圧
入から乾燥までの時間は1分以内、好ましくは30
秒以内である。封じ部の乾燥方法は、封止材の性
状にあわせて適切な方法が選択され、熱風、ガス
バーナによる加熱、ニクロムヒータ、赤外線ヒー
タなど電気的な加熱の手段がとられる。乾燥温度
としては、100〜300℃が好ましい。この理由は、
100℃未満の場合には、乾燥不十分で次の工程で
の取扱で封じ材が剥離脱落する恐れがあり、仮に
剥離脱落しなくても乾燥時間が長くなる欠点があ
るからである。また、300℃を越えると、封じ材
に含有するバインダー等が消失し、封じ材の貫通
孔への密着強度が劣化する傾向にある。さらに、
セラミツクハニカム構造体として、未焼成品であ
る成形体を対象とする場合には、ハニカム構造体
中に含有するバインダー等が消失して、ハニカム
構造体の強度劣化を引き起こし、クラツクや欠け
を生じ易くなる。 乾燥時間は、封じ部が固化するに充分な時間を
以て行われ、製品の形状、乾燥温度、封じ材の粘
性等により設定されるが、概ね0.5〜3分である。 最後の工程は、封じ材を焼結する工程である。 セラミツクハニカム構造体の焼成品の場合に
は、焼結条件は封じ材の主成分により定められ
る。例えば、コージエライト質の場合には、1400
℃、4時間である。一方、セラミツクハニカム構
造体が未焼成品の場合には、セラミツクハニカム
構造体の材質、寸法形状も考慮して定められる。 実施例 セラミツクハニカム構造体として、第1表に示
す3種類を準備した。ついで第2表に示す封じ材
を用いて、第3表に示すような条件でセラミツク
ハニカム構造体の開口端面の貫通孔を封じた。 このようにして得られたセラミツクハニカム構
造体の開口端面封止体の封じ部を光投影機で肉眼
評価した。その結果を第4表に示す。この結果か
ら明らかなように、本発明の方法による封止体は
優れたものである。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 (発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明の方法
は、封じ材を貫通孔に導入後乾燥開始が即座に行
われるので、簡単な操作によつて信頼性のあるセ
ラミツクフイルタを得ることができる効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を説明するための工程図
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 セラミツクハニカム構造体の開口端面にフイ
    ルムもしくはマスクを設けて該フイルムもしくは
    マスクの所定開口部から、セラミツク封じ材をセ
    ラミツクハニカム構造体の貫通孔へ導入するセラ
    ミツクハニカム構造体の開口端面封止体の製造方
    法において、粘度が50〜1500ポイズのセラミツク
    封じ材を該貫通孔へ導入後2分以内に、100〜300
    ℃の温度で乾燥開始し、固化乾燥した後焼結する
    ことを特徴とするセラミツクハニカム構造体の開
    口端面封止体の製造方法。
JP60284359A 1985-12-19 1985-12-19 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止体の製造方法 Granted JPS62144726A (ja)

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