JPH0470053B2

JPH0470053B2 -

Info

Publication number: JPH0470053B2
Application number: JP61183904A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Hamanaka; Setsu Harada; Seiichi Asami; Keiichiro Watanabe
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1992-11-09
Also published as: JPS62225249A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明はコージエライトハニカム構造触媒担
体、特に自動車排ガスの浄化用触媒担体に用いら
れる高強度で低膨脹性のハニカム構造触媒担体及
びその製造方法に関するものである。（従来の技術）耐熱衝撃性に優れかつ多孔性のコージエライト
ハニカムセラミツクは各種排ガス中の炭化水素、
一酸化炭素および窒素酸化物を浄化させる装置に
用いるハニカム状触媒担体材料として特に注目さ
れている。各種排ガス浄化装置の中で特に現在広
く使用されているようになつてきた自動車排ガス
浄化装置に用いるセラミツクハニカム触媒担体に
は、いくつかの重要な特性が要求される。要求さ
れる特性の一つはいわゆる耐熱衝撃性で、これは
排気ガス中の未燃焼炭化水素、一酸化炭素の触媒
酸化反応により急激な発熱による温度変化を受
け、ハニカム内に生じる温度差により引きおこさ
れる熱応力により亀裂又は破壊に耐える性質であ
る。この耐熱衝撃性は急熱急冷耐久温度差で表わ
され、その耐久温度差はハニカムの特性のうち熱
膨脹係数に逆比例することが判明しており、熱膨
脹係数が小さいほどその耐久温度差が大きい。セラミツクハニカム触媒担体に要求される別の
性質はハニカム触媒担体と触媒活性物質及び触媒
物質との付着性がある。セラミツクハニカム触媒担体に要求される他の
重要な性質として、ハニカム触媒の初期活性即ち
ライトオフ性能がある。従来、コージエライトセラミツクが低膨脹性を
示すことは公知であり、例えば米国特許第
3885977号明細書（特開昭50−75611号公報）に開
示されているように、25℃〜1000℃の間での熱膨
脹係数が少なくとも一方向で11×10^-7（１／℃）
より小さい配向したコージエライトセラミツクが
知られており、そこではこの配向性を起させる原
因としてカオリン等の板状粘土、積層粘土に起因
する平面的配向を記述している。さらに特開昭53−82822号公報では、タルク等
のマグネシア源原料を10〜50μｍの限定された粗
粒域で用いることにより、コージエライトセラミ
ツクが極めて低熱膨脹を示すことが開示されてい
る。（発明が解決しようとする問題点）一方、近年ハニカム構造触媒担体への触媒担持
技術の大幅な向上により、従来ハニカム構造触媒
担体に強く要求されていた多孔性に対する要求が
少なくなり、逆に触媒担体の容積の縮小即ち触媒
性能の向上、ライトオフ性能の向上、燃費性能改
良およびエンジンの出力向上のための低圧力損失
化、ケーシングへのキヤンニングのコストダウン
のための強度向上、さらに触媒活性を高めるため
にエンジン近傍に設置する必要性により耐熱衝撃
性の向上と強度の向上が強く望まれている。対応
する対策として触媒性能向上のためのハニカム構
造体のリブの薄壁化、高セル密度化、あるいは低
圧損化のための薄壁化、低セル密度化が従来より
検討されてきたが、多孔性のコージエライトセラ
ミツクスの薄壁化により強度低下の問題があり、
また、押出成形時の口金スリツト巾の減少によつ
て使用原料、特にマグネシア源原料を微粒にしな
ければならないため大幅な熱膨脹率の上昇を伴う
問題があつた。さらに、コージエライトセラミツクスの緻密化
は難しく、特に室温から800℃までの熱膨脹係数
が2.0×10^-6／℃以下を示すような低膨脹を示す
コージエライト素地では、カルシア、アルカリ、
カリ、ソーダのような融剤となるべき不純物量を
極めて小量に限定する必要があるためガラス相が
非常に少なく多孔質となる。特に近年自動車排ガ
ス浄化用触媒担体として使用されているコージエ
ライト質ハニカム構造体は、室温から800℃まで
の熱膨脹係数が1.5×10^-6／℃以下であることを
必要とするため、不純物の少ないタルク、カオリ
ン、アルミナ等の原料が使用され、これらの原料
産地、原料系、原料粒度等の選定を行つてもその
コージエライト焼成体の気孔率はせいぜい20〜45
％の範囲のものに過ぎず、特に気孔率30％以下の
ハニカム構造体では不純物量の増加、原料の微粒
化が必要であつて、室温から800℃までの熱膨脹
係数が1.0×10^-6／℃以下のものは得られなかつ
た。さらに比較的低気孔率のコージエライト質ハニ
カム構造体の構造においては、乾燥及び焼成工程
での収縮が大きいため亀裂を発生し易く、歩留り
良く大きな寸法のハニカム構造体を製造すること
は困難であつた。以上の技術的理由によつて、薄壁でしかも強度
特性を満足できる低気孔率レベルを有する極めて
低熱膨脹のコージエライト質ハニカム構造触媒担
体が要望されている。（問題点を解決するための手段）特開昭53−82822号公報に開示されているよう
にハニカム構造体の原料に微細タルクを使用して
焼成すると、熱膨脹率が著しく大きくなる欠点が
あるが、本発明者等はこの欠点を有した微細タル
ク中でも特に微細な平均粒子径7μｍ以下、好ま
しくは5μｍ以下のタルクを敢えて使用し、生成
する熱膨脹率の増大を同じく極微粒に属する粒子
径2μｍ以下、好ましくは1μｍ以下のカオリンの
併用さらには微細な平均粒子径2μｍ以下のアル
ミナおよび／または水酸化アルミニウム、又はこ
れらと高純度非晶質シリカの併用により解消で
き、気孔率を30％以下に低減することが可能とな
り、ハニカム構造リブの薄壁化によつても実用に
耐える強度レベルを発現することを見出した。さ
らに本発明者等はタルクの平均粒子径の1/3以下
の平均粒子径のカオリンの使用が好ましいことを
見出した。さらに本発明では、ハニカム構造体の耐熱衝撃
性に対して寄与率が大であるハニカム構造体流路
（貫通孔）に垂直方向（Ｂ軸と称する）の熱膨脹
率と、コージエライト結晶の配向関係から最も低
熱膨脹特性を有するハニカム構造体流路（貫通
孔）方向（Ａ軸と称する）の熱膨脹率との差が、
非常に小さくすることが明らかとなつた。従来の
粗粒原料を使用するコージエライト質ハニカム構
造体では、ハニカム構造リブ交点付近でタルク、
カオリン等の押出成形時に配向する原料の配向性
が乱れ、Ａ軸の熱膨脹係数に比較し、Ｂ軸の熱膨
脹係数は40〜800℃の熱膨脹係数差で0.2×10^-6／
℃を越える高い値を示していた。本発明の極微粒
原料の使用により交点部分のハニカム構造体は熱
膨脹への悪影響が小さくなり、耐熱衝撃性向上に
極めて重要なハニカム構造体のＢ軸熱膨脹を大幅
に低下できることを見出した。本発明は主成分の化学組成が重量基準で
SiO₂42〜56％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％
で結晶相の主成分がコージエライトから成るハニ
カム構造を有し、気孔率が30％以下さらに好まし
くは25％以下でハニカム構造の流路方向の40〜
800℃の間の熱膨脹係数が0.8×10^-6／℃以下、流
路に垂直な方向の40〜800℃の熱膨脹係数が1.0×
10^-6／℃以下であることを特徴とする高強度低膨
脹性のコージエライトハニカム構造触媒担体であ
る。本発明はまた、主成分の化学組成が重量基準で
SiO₂42〜56％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％
になるように平均粒子径7μｍ以下のタルク、平
均粒子径2μｍ以下でかつタルクの平均粒子径の
１／３以下の平均粒子径のカオリン及び他のコージ
エライト化原料を調合し、この調合物に有機結合
剤及び可塑化剤を加え、混合混練して押出成形可
能に可塑化し、ハニカム構造体に押出成形後乾燥
し、1350〜1440℃の温度で焼成することにより、
結晶相の主成分がコージエライトから成り、気孔
率が30％以下で、ハニカム構造の流路方向の40〜
800℃の熱膨脹係数が0.8×10^-6／℃以下、流路に
垂直な方向の40〜800℃の熱膨脹係数が1.0×
10^-6／℃以下でかつその熱膨脹係数差が0.2×
10^-6／℃以下である高強度低膨脹性のコージエラ
イトハニカム構造触媒担体を得ることを特徴とす
るコージエライトハニカム構造触媒担体の製造方
法である。さらに本発明は、SiO₂42〜56％、Al₂O₃30〜45
％、MgO12〜16％になるように平均粒子径7μｍ
以下のタルク、平均粒子径2μｍ以下でかつタル
クの平均粒子径の1/3以下の平均粒子径のカオリ
ン、平均粒子径2μｍ以下のアルミナおよび／ま
たは水酸化アルミニウム及び他のコージエライト
化原料を調合し、この調合物に有機結合剤及び可
塑化剤を加え、混合混練して押出成形可能に可塑
化し、ハニカム構造体に押出成形後乾燥し、1350
〜1440℃の温度で焼成することにより、結晶相の
主成分がコージエライトから成り、気孔率25％以
下、ハニカム構造体触媒担体のＡ軸CTE（熱膨脹
係数）0.8×10^-6／℃以下のコージエライトハニ
カム構造触媒担体を得るか、またはSiO₂42〜56
％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％になるように
平均粒子径7μｍ以下のタルク、平均粒子径2μｍ
以下でかつタルクの平均粒子径の1/3以下の平均
粒子径のカオリン、平均粒子径2μｍ以下のアル
ミナおよび／または水酸化アルミニウム、８％以
下の高純度非晶質シリカ及び他のコージエライト
化原料を調合し、この調合物に有機結合剤及び可
塑化剤を加え、混合混練して押出成形可能に可塑
化し、ハニカム構造体に押出成形後乾燥し、1350
〜1440℃の温度で焼成することにより、結晶相の
主成分がコージエライトから成り、気孔率30％以
下、ハニカム構造触媒体のＡ軸CTE0.5×10^-6／
℃以下、Ｂ軸CTE1.0×10^-6／℃以下又は気孔率
25％以下、Ａ軸CTE0.6×10^-6／℃以下、Ｂ軸
CTE1.0×10^-6／℃以下のコージエライトハニカ
ム構造触媒担体を得る製造方法である。本発明のハニカム構造体の化学組成は、従来低
膨脹コージエライトセラミツクスの組成として知
られているコージエライト理論組成点（2MgO・
2Al₂O₃・5SiO₂）を中心とした重量基準でSiO₂42
〜56％、好ましくは47〜53％、Al₂O₃30〜45％好
ましくは32〜38％、MgO12〜16％好ましくは
12.5〜15％の領域で、種々の製造条件変更により
目的とする30％以下の気孔率、40〜800℃のＡ軸
熱膨脹係数0.8×10^-6／℃以下、同じく１×
10^-6／℃以下のＢ軸熱膨脹を達成することが可能
である。主成分以外の化学成分は熱膨脹特性に悪影響を
及ぼす場合が多く、TiO₂、CaO、K₂O、Na₂O、
Fe₂O₃、P₂O₅等の不純物は全体として2.5％以下
に抑えることが望ましく、特にCaO、K₂O、
Na₂Oアルカリ成分が少ないほど熱膨脹特性に好
影響を及ぼす。またP₂O₅は実質的に含有しない
0.1％未満である必要がある。結晶相は実質的に
コージエライト結晶から成ることが好ましく、コ
ージエライト結晶量として90重量％以上、他の含
有結晶としてのムライト、及びスピネル（サフイ
リンを含む）は夫々2.5重量％以下である。使用
する微粒タルクは特にアルカリ成分の少ないもの
が好ましく、微粉砕に用いる粉砕方法は粒子形状
を破壊する摩砕等の粉砕方法、例えばボールミル
等の使用は好ましくなく、レイモンドミル等の粉
砕方法が好適である。粒子径7μｍを越えるタル
クはAB軸熱膨脹率差、気孔率が大となる。微粒
カオリンも不純物の少ないものが好ましく、結晶
形状にバラツキが少なく大きな結晶の混在しない
ものが好ましい。例えば、ニユージーランドカオ
リン等結晶形状にバラツキが大きく二次粒子を形
成し易いカオリンは好ましくない。また、カオリン中焼成カオリンの粉砕方法とし
ては湿式ボールミル粉砕原料を用いると緻密化に
きわめて好適である。粒子径2μｍを越えるカオリンの使用は粒子径
7μｍ以下のタルクとの使用で熱膨脹が増加し、
気孔率が大となる。さらに平均粒子径5μｍ以下のタルクおよび／
または平均粒子径1μｍ以下でかつタルクの平均
粒子径の1/3以下の平均粒子径のカオリンを使用
すると、低熱膨脹を維持したままさらに気孔率を
低下させることができる。なお、タルク、カオリンの粒径は生、仮焼品の
調合重量比による平均粒子径より求めた。本発明はタルク、カオリンの微粒子化に際し、
乾燥、焼成時での収縮等によるハニカム構造体亀
裂発生の抑制に効果的な仮焼タルク、仮焼カオリ
ンの使用をも包含する。タルク、カオリンの仮焼
温度を高温化することは気孔率増加と熱膨脹率増
加を招くため仮焼物を使用する場合は、仮焼温度
はできる限り低い温度の方が好ましい。粒度は生
原料と同様の微粒物を使用しなければ本発明の効
果を得ることはできない。気孔率30％以下を達成するために、他のコージ
エライト化原料即ちアルミナ、水酸化アルミニウ
ム等のアルミナ源原料、非晶質シリカ、珪砂等の
シリカ源原料は従来より使用されているものを使
用することができるが、化学組成におけるアルカ
リ等不純物量の適正化及び製造するハニカム構造
体のリブ厚に応じて粗粒物のカツト等粒度の適正
化を図る必要がある。また、気孔率25％以下を達成するために微粒の
アルミナおよび／または微粒の水酸化アルミニウ
ムを使用する場合は、2μｍ以下の粒子径のもの
を使用すると本発明の目的とする気孔率の低下に
寄与し、またローソーダアルミナ（Na₂O0.12％
以下）を使用することにより、低膨脹化、低気孔
率化により一層の効果がある。さらに低膨脹を達成するために高純度の非晶質
シリカの添加も気孔率の低下に寄与するが、８％
を越える添加は触媒担体の性質を劣化するため好
ましくない。本発明における製造工程は従来のコージエライ
トハニカム構造体製造に用いられている押出成形
工程を適用することが可能である。焼成工程で
は、特に1100〜1350℃の温度領域では20〜300
℃／Hr好ましくは30〜200℃／Hrの平均昇温速
度で昇温し、1350〜1440℃の最高温度0.5〜24時
間焼成することが望ましい。平均昇温速度20℃／
Hr未満では熱膨脹率が大となり、300℃／Hrを
越えると焼成物の変形が著しくなる。また、1350
℃未満では熱膨脹率が大となり、1440℃以上では
焼成物の変形が著しくなる。（作用）セル構造と強度特性に関しハニカム構造体Ａ軸
方向の圧縮強度は、自動車排ガス浄化用触媒担体
として使用の場合、特に自動車運転時の振動、担
体容器の保持圧力等に耐えるためのリブ厚152μ
ｍ１平方センチ当りのセル数62個の四角セル構造
（152μｍ／62個／cm²と称する）で少なくとも150
〜200Kg／cm²以上を必要とされるが、本発明では
コージエライト材質の熱膨脹を高めることなく気
孔率を30％以下に低減することが達成されたた
め、152μｍ／62個／cm²でＡ軸圧縮強度300Kg／cm²
以上のレベルが可能となつた。さらに従来強度的に実使用不可能であつた
152μｍ／47個／cm²や強度、熱膨脹とも実使用不
可能であつた102μｍ／93個／cm²のセル構造でも
苛酷な使用条件でも耐えることのできるＡ軸圧縮
強度200Kg／cm²以上のレベルを示す、触媒担体の
形状設計と設置条件に応じて種々のセル構造を設
計することが可能となつた。即ち本発明による強
度向上は薄壁化、高セル密度化したハニカム構造
体への適用にあたり、従来品と比較して耐熱衝
撃、触媒性能等に優れた効果を発揮し、また薄壁
化低セル密度化したハニカム構造体への適用によ
り従来品と比較して耐熱衝撃、低圧損等に優れた
効果を発揮する。従来使用されているリブ厚300μｍ１平方セン
チ当りセル数47個のハニカム構造体に比較して、
本発明はリブ厚102μｍ１平方センチ当りセル数
93個のハニカム構造体が得られ、高密度セル構造
による触媒活性の大幅向上に加えて耐熱衝撃生を
大幅に改善し、自動車排ガス用担体としてエンジ
ン近傍のマニホールド等への装着に好適なコージ
エライト質ハニカム構造体が実現できた。また同じく従来の300μｍ／47個／cm²のハニカ
ム構造体に比較して152μｍ／62個／cm²のハニカ
ム構造体はＡ軸圧縮強度の大幅な向上によりハニ
カム構造体のケーシングへのキヤンニングの簡素
化が可能となり、振動の激しいエンジン近傍のマ
ニホールド等への装着に好適なハニカム構造体が
実現できた。更に、300μｍ／47個／cm²のハニカム構造体に
比較して同等レベルの熱膨脹、Ａ軸圧縮強度を持
つ152μｍ／47個／cm²のハニカム構造体が得られ、
自動車排ガスの低圧力損失によるエンジンの出力
向上、燃費の低減に好適なハニカム構造体が実現
できた。本発明によるこのハニカム構造体Ｂ軸方向の熱
膨脹挙動は、特に触媒担体の性能向上のための高
セル密度化に有利である。本発明のハニカム構造体はリブ厚203μｍ以下
の従来のハニカム構造体に比較してかなり薄壁の
ハニカム構造体である利点が得られる。すなわ
ち、薄壁で高セル密度、あるいは薄壁で比較的セ
ル密度の小さいハニカム構造体に好適である。一
方リブ厚が大きくセル密度の小さいハニカム構造
体へも高強度化により広く適用が可能となつた。（実施例）実施例１以下、本発明を実施例と比較例につきさらに詳
細に説明する。次の第１表に示す化学分析値及び粒度の原料を
用いて、第２表No.１〜No.32のバツチをそれぞれ第
２表に示す調合割合に従つて調合し、原料100重
量部に対してメチルセルローズ3.8重量部及び添
加水を加え、混練と押出成形可能な坏土とした。
ここで使用原料は全て63μｍ篩通過のものを使用
した。次いでそれぞれのバツチの坏土を公知の押出成
形法により、リブ厚102μｍ、１平方センチ当り
のセル数93個四角セル構造を有する直径93mm高さ
100mmの円筒形ハニカム構造体に成形した。それ
ぞれのバツチによるハニカム構造体を乾燥後、第
２表に示す焼成条件で焼成し、焼結体の特性とし
てハニカム構造体Ａ軸とＢ軸の40〜800℃での熱
膨脹係数（CTE）、気孔率、コージエライト結晶
量、ハニカム構造Ａ軸方向の圧縮強度、耐熱衝撃
性の評価を実施した。評価結果も第２表に示す。
なお、全ての焼結体の化学組成としてP₂O₅は0.1
％未満であつた。原料の粒度分布、平均粒子径はＸ線沈降法によ
つたもので、本発明ではマイクロメリテイツクス
社のセデイグラフで測定した。

【表】

【表】第２表中試験No.１および２はタルクの粒径が
7μｍよりも大きいため、気孔率が30％を超えて
おり、試験No.８、11、14および24はカオリンの平
均粒子径が2μｍより大きくかつタルクの粒径の
１／３より大きいため、Ａ軸の熱膨脹係数が0.8×
10^-6／℃より大きく、Ｂ軸の熱膨脹係数が1.0×
10^-6／℃より大きく、かつ気孔率が30％を超えて
いる。また、試験No.21はタルクの粒径が7μｍよ
り大きくカオリンの平均粒子径が2μｍより大き
いため気孔率が30％を超えており、試験No.23はカ
オリンを使用していないためＡ軸の熱膨脹係数が
0.8×10^-6／℃より大きくＢ軸の熱膨脹係数が1.0
×10^-6／℃より大きくかつ気孔率が30％を超えて
いる。また、試験No.26および27はカオリンの平均
粒子径がタルクの粒径の1/3より大きいため、Ａ
軸の熱膨脹係数が0.8×10^-6／℃を超えＢ軸の熱
膨脹係数が1.0×10^-6／℃を超えている。実施例２第２表No.６及びNo.21のバツチを、実施例１と同
様の方法によりセル構造の異つた口金により押出
成形し、焼成して、第３表に示すセル構造を有す
る直径93mm高さ100mmの円筒形ハニカム構造体No.
41〜No.47を製造した。それぞれのハニカム構造体
のＡ軸及びＢ軸の40〜800℃の熱膨脹係数と、Ａ
軸圧縮強度を評価した。評価結果も第３表に示
す。

【表】第２表と第３表から明らかな通り、本発明のコ
ージエライトハニカム構造体は、触媒担体として
極めて優れた低膨脹性、強度特性を示した。実施例３以下の第４表に示つ特性の原料を用いて第５表
No.51〜87のバツチをそれぞれ第５表に示す調合割
合に従つて調合し、原料100重量部に対してメチ
ルセルローズ3.8重量部及び添加水を加え混練し、
押出成形可能な杯土とした。ここで使用の原料は
全て63μｍ篩通過のものを使用した。次いでそれ
ぞれのバツチの杯土を公知の押出成形法によりリ
ブ厚さ102μｍ、１平方センチ当りのセル数93個
の四角構造セルを有する直径93mm高さ100mmの円
筒形ハニカム構造体に成形した。それぞれのバツ
チによるハニカム構造体を乾燥後第５表に示す焼
成条件で焼成し、焼結体の特性としてハニカム構
造体のＡ軸とＢ軸の40〜800℃での熱膨脹係数
（CTE）、気孔率、コージエライト結晶量、ハニ
カム構造Ａ軸方向の圧縮強度、耐熱衝撃性の評価
を実施した。評価結果も第５表に示す。尚すべて
の焼結体の化学組成としてP₂O₅は0.1％未満であ
つた。原料の粒度分布、平均粒子径はＸ線沈降法によ
るデータで本発明ではマイクロメリテイツクス社
のセデイグラフで測定した。

【表】

【表】第５表中、微粒のタルク、カオリンに平均粒子
径2μｍ以下のアルミナおよび／または水酸化ア
ルミニウムを添加した試験No.51〜62、64、65、
67、さらに高純度非晶質シリカを８％以下添加し
た試験No.71、73〜87は平均粒子径4μｍの比較的
粗粒のアルミナを添加した実施例１に比較して、
より低い気孔率を達成できることがわかつた。なお、試験No.63、66および71は添加した水酸化
アルミニウムの粒径が3.6μｍであり2.0μｍよりも
大きいため、また試験No.72は添加したシリカとし
て結晶質シリカを使用したためそれぞれ気孔率が
他の試験例に比較して増加しているが、実施例１
で示した気孔率とは同等でありこれらの資料も本
発明の範囲内である。実施例４第５表No.60（気孔率18.0％）、No.56（気孔率20.3
％）、No.53（気孔率23.0％）、No.51（気孔率25.0％）
、
No.78（気孔率27.0％）、No.73（気孔率30.0％）バツ
チを実施例３と同様の方法によりセル構造の異つ
た口金により押出成形し、焼成して第６表に示す
セル構造を有する直径93mm、高さ100mmの円筒形
ハニカム構造体を製造し、それぞれのハニカム構
造体のＡ軸圧縮強度を測定した。この測定よりＡ
軸圧縮強度が200±10（Kg／cm²）の点をプロツト
し、気孔率・リブ厚・セル数の関係を第４図に示
した。

【表】第６表および第４図から、ハニカム構造体のＡ
軸圧縮強度を200Kg／cm²としたときのリブ厚を本
発明範囲内の気孔率から求めると、セル密度が２
〜140セル／cm²の範囲でリブ厚が437μｍ以下の規
定ができることがわかつた。（発明の効果）かくて本発明によれば気孔率30％以下の高強度
で低膨脹性の薄壁で高セル密度のハニカム構造体
及び薄壁で低セル密度のハニカム構造体が得られ
る。これは触媒担体用ハニカム構造体としてより
広範に利用可能で、特に自動車排ガス浄化触媒担
体として極めて有用である。従つて本発明は産業
上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１表および第４表のタルク(A)〜(E)の
粒度分布曲線を示す図、第２図は第１表および第
４表のカオリン(A)〜(E)の粒度分布曲線を示す図、
第３図は本発明ハニカム構造体の一例を示す斜視
図、第４図は本発明ハニカム構造体における気孔
率リブ厚およびセル数の関係を示すグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１主成分の化学組成が重量基準でSiO₂42〜56
％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％で結晶相の主
成分がコージエライトから成るハニカム構造を有
し、気孔率が30％以下でハニカム構造の流路方向
の40〜800℃の間の熱膨脹係数が0.8×10^-6／℃以
下、流路に垂直な方向の40〜800℃の熱膨脹係数
が1.0×10^-6／℃以下であることを特徴とするコ
ージエライトハニカム構造触媒担体。２前記気孔率が25％以下である特許請求の範囲
第１項記載のコージエライトハニカム構造触媒担
体。３前記ハニカム構造体の流路方向と流路に垂直
な方向の40〜800℃の熱膨脹係数差が0.2×10^-6／
℃以下である特許請求の範囲第１項記載のコージ
エライトハニカム構造触媒担体。４ハニカム構造の流路方向の圧縮強度が200
Kg／cm²以上である特許請求の範囲第１項記載のコ
ージエライトハニカム構造触媒担体。５ハニカム構造のリブ厚を437μｍ以下とする
特許請求の範囲第１項記載のコージエライトハニ
カム構造触媒担体。６主成分の化学組成が重量基準でSiO₂42〜56
％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％になるように
平均粒子径7μｍ以下のタルクと平均粒子径2μｍ
以下でかつタルクの平均粒子径の1/3以下の平均
粒子径のカオリン及び他のコージエライト化原料
を調合し、この調合物に有機結合剤及び可塑化剤
を加えて混合混練して押出成形可能に可塑化し、
ハニカム構造体に押出成形後、1350〜1440℃の温
度で焼成することを特徴とするコージエライトハ
ニカム構造触媒担体の製造方法。７平均粒子径5μｍ以下のタルクを用いる特許
請求の範囲第６項記載の製造方法。８平均粒子径1μｍ以下のカオリンを用いる特
許請求の範囲第６項記載の製造方法。９主成分の化学組成が重量基準でSiO₂42〜56
％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％になるように
平均粒子径7μｍ以下のタルクと平均粒子径2μｍ
以下でかつタルクの平均粒子径の1/3以下の平均
粒子径のカオリンと平均粒子径2μｍ以下のアル
ミナおよび／または水酸化アルミニウム及び他の
コージエライト化原料を調合し、この調合物に有
機結合剤及び可塑化剤を加えて混合混練して押出
成形可能に可塑化し、ハニカム構造体に押出成形
後、1350〜1440℃の温度で焼成することを特徴と
するコージエライトハニカム構造触媒担体の製造
方法。１０平均粒子径5μｍ以下のタルクを用いる特
許請求の範囲第９項記載の製造方法。１１平均粒子径1μｍ以下のカオリンを用いる
特許請求の範囲第９項記載の製造方法。１２前記コージエライト化原料のうちアルミナ
のNa₂Oが0.12％である特許請求の範囲第９項記
載のコージエライトハニカム構造触媒担体の製造
方法。１３前記カオリンのうちの仮焼カオリンを湿式
ボールミルにより粉砕して調整する特許請求の範
囲第９項記載のコージエライトハニカム構造触媒
担体の製造方法。１４主成分の化学組成が重量基準でSiO₂42〜
56％、Al₂O₃30〜45％、MgO12〜16％になるよう
に平均粒子径7μｍ以下のタルクと平均粒子径2μ
ｍ以下でかつタルクの平均粒子径の1/3以下の平
均粒子径のカオリンと平均粒子径2μｍ以下のア
ルミナおよび／または水酸化アルミニウムと高純
度非晶質シリカ及び他のコージエライト化原料を
調合し、この調合物に有機結合剤及び可塑化剤を
加えて混合混練して押出成形可能に可塑化し、ハ
ニカム構造体に押出成形後、1350〜1440℃の温度
で焼成することを特徴とするコージエライトハニ
カム構造触媒担体の製造方法。１５平均粒子径5μｍ以下のタルクを用いる特
許請求の範囲第１４項記載の製造方法。１６平均粒子径1μｍ以下のカオリンを用いる
特許請求の範囲第１４項記載の製造方法。１７前記コージエライト化原料のうちアルミナ
のNa₂Oが0.12％以下である特許請求の範囲第１
４項記載のコージエライトハニカム構造触媒担体
の製造方法。１８前記カオリンのうちの仮焼カオリンを湿式
ボールミルにより粉砕して調整する特許請求の範
囲第１４項記載のコージエライトハニカム構造触
媒担体の製造方法。１９前記高純度非晶質シリカの添加量が８％以
下である特許請求の範囲第１４項記載のコージエ
ライトハニカム構造触媒担体の製造方法。