JPH09299730A

JPH09299730A - 排ガスフィルタ

Info

Publication number: JPH09299730A
Application number: JP8114523A
Authority: JP
Inventors: Shinji Wada; 信二和田; Nobuaki Nagai; 伸明永井; Yuichi Murano; 雄一村野; Yukinori Ikeda; 幸則池田; Koichi Watanabe; 浩一渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】寸法精度が良く、耐振動性及び耐熱衝撃性に
優れた排ガスフィルタを提供することを目的としてい
る。【解決手段】（ａ）チタン酸アルミニウムからなる第
一粒子と、（ｂ）少なくとも第一粒子よりも粒径の小さ
いチタン酸アルミニウムからなる第二粒子又は少なくと
も第一粒子よりも粒径の小さいチタニア及びアルミナか
らなる第二粒子と、（ｃ）ＳｉＯ₂成分と、を含む混合
物を焼結したハニカム構造体からなる排ガスフィルタで
あって、混合物中における第一粒子の重量が第二粒子の
重量よりも多く、第三粒子が混合物の全重量に対して２
〜９重量％含まれていることにより、寸法精度が良く、
耐振動性及び耐熱衝撃性に優れた排ガスフィルタを提供
することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
等の内燃機関から排出される排気ガス中の粒子状物質を
捕集する排ガスフィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球の環境問題が深刻化したこと
に伴い、ディーゼルエンジン等から排出される粒子状物
質を排ガスフィルタ等で除去する技術が必要とされてお
り、排ガスフィルタの開発が盛んに行われている。以下
に、従来の排ガスフィルタの構造について図４及び図５
を用いて説明する。

【０００３】図４は従来の排ガスフィルタの斜視図であ
り、図５は従来の排ガスフィルタの一部断面図である。
図４及び図５において、９は外周壁、１０は格子、１１
は目封じ、１２は格子壁、１３はセルを示している。図
４及び図５に示したように、排ガスフィルタは格子１０
に区切られたセラミックス等のハニカム構造体からな
る。格子壁１２には多数の空孔を有しており、格子壁１
２によって仕切られたセル１３の一端には目封じ１１が
なされ、この目封じ１１は隣り合うセル１３では反対側
の端面に形成されている。このような構成を有する排ガ
スフィルタ内に流入した排気ガスは、格子壁１２の空孔
を通って図５の矢印で示したように隣のセルへ移動する
が、その際に排気ガスに含まれる粒子状物質がろ過され
て排ガスフィルタに捕集される。この粒子状物質の捕集
量が所定の値に達すると、粒子状物質を燃焼させて排ガ
スフィルタより除去する排ガスフィルタの再生が行われ
る。すなわち、排ガスフィルタは粒子状物質の捕集と排
ガスフィルタの再生を繰り返して使用される。排ガスフ
ィルタの再生は、排気ガスの流入側又は流出側に配設さ
れた電気ヒータによって粒子状物質を加熱・着火して燃
焼させる電気ヒータ方式が主として用いられている。こ
の時の燃焼温度は、排ガスフィルタ内に供給される空気
の流量等によって制御されるが、実際には排ガスフィル
タに粒子状物質が燃焼している部分と燃焼していない部
分が存在する。したがって、このような熱勾配によって
発生する応力に対して十分な耐久性を有するように、熱
膨張率が小さく、耐振動性及び耐熱衝撃性に優れた排ガ
スフィルタが要求されている。

【０００４】このような要求に対して、従来コージェラ
イトを用いた排ガスフィルタが使用されてきたが、排ガ
スフィルタでは再生時に通常の燃焼温度よりも非常に高
い温度で燃焼される異常燃焼を生じることがあり、これ
によってコージェライトは溶損してしまうという問題を
有していた。この異常燃焼は、排ガスフィルタに捕集さ
れる粒子状物質の量を正確に検知することが困難であ
り、現状では実際の捕集量が再生の目安となる目標値に
対して±４０％程度も異なっていることに起因してい
る。すなわち、目標値よりも多量の粒子状物質が捕集さ
れた場合に、粒子状物質の燃焼が急激に促進されること
によって異常燃焼が生じる。また、コージェライトから
なる排ガスフィルタでは、１４００℃程度までは形状を
維持することが可能であることから、異常燃焼時には排
ガスフィルタがこれよりも高い温度にまで達していると
推定される。このような異常燃焼によって、排ガスフィ
ルタが溶損又は形状変化すると粒子状物質の捕集能力が
低下するばかりでなく、排ガスフィルタの各セルにおけ
る捕集量にばらつきを生じて新たな溶損を誘発し、つい
には排ガスフィルタの機能が低下してエンジンに異常を
きたす可能性もある。そこで、コージェライトに替わる
材料として、チタン酸アルミニウムを用いた排ガスフィ
ルタの開発が行われてきた。チタン酸アルミニウムの溶
融温度は１７００℃以上でコージェライトに比べて耐熱
性が良く、排ガスフィルタの異常燃焼に対しても優れた
耐久性を有している。一方、結晶軸の異方性によるマイ
クロクラックの存在で機械的強度が低く、７５０〜１２
００℃付近でアルミナとチタニアに分解して熱膨張が大
きくなるという問題も有していた。このような問題に対
して、特開昭６３−１１５８５号公報に開示されている
ようにチタン酸アルミニウムに１〜１０重量％のＳｉＯ
₂と、１〜１０重量％のＡｌ₂Ｏ₃と、０．１〜５重量％
のＦｅ₂Ｏ₃を添加したり、特開平１−２４９６５７号公
報に開示されているようにチタン酸アルミニウムに１〜
１０重量％のＭｇＯと、０．５〜１０重量％のＳｉＯ₂
を添加して、焼結体とする技術が提案されてきた。これ
らの添加成分は、チタン酸アルミニウムとの固溶体とし
て存在することによって、チタン酸アルミニウムの結晶
粒子間の強度を向上させるとともに、チタン酸アルミニ
ウムの分解を抑制する作用がある。特に、チタン酸アル
ミニウムの結晶粒径が比較的小さい場合や焼結体の焼結
密度が高い場合に効果的に作用する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチタン酸アルミニウムを用いた排ガスフィルタで
は、焼結体の熱膨張率を低くするために１４５０℃以上
の高温で焼成する必要があり、チタン酸アルミニウムの
結晶粒径が小さいと焼成時の収縮率が大きく寸法精度が
悪くなるという問題点を有していた。一方、チタン酸ア
ルミニウムの結晶粒径が大きい場合、焼結体の寸法精度
が良くなるとともに結晶粒子の比表面積が小さいことか
らチタン酸アルミニウムの分解も抑制される傾向にある
が、機械的強度が著しく低下して耐振動性や耐熱衝撃性
が損なわれるという問題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、寸法精度が良く、耐振動性及び耐熱衝撃性に優
れた排ガスフィルタを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）チタン
酸アルミニウムからなる第一粒子と、（ｂ）少なくとも
第一粒子よりも平均粒径の小さいチタン酸アルミニウム
からなる第二粒子又は少なくとも第一粒子よりも平均粒
径の小さいアルミナ及びチタニアからなる第二粒子と、
（ｃ）ＳｉＯ₂成分と、を含む混合物を焼結したハニカ
ム構造体からなる排ガスフィルタであって、混合物中に
おける第一粒子の重量が第二粒子の重量よりも多く、Ｓ
ｉＯ₂成分が前記混合物の全重量に対して２〜９重量％
含まれている構成よりなる。この構成により、寸法精度
が良く、耐振動性及び耐熱衝撃性に優れた排ガスフィル
タを提供することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、（ａ）チタン酸アルミニウムからなる第一粒子と、
（ｂ）少なくとも第一粒子よりも平均粒径の小さいチタ
ン酸アルミニウムから構成される第二粒子と、（ｃ）Ｓ
ｉＯ₂成分と、を含む混合物を焼結したハニカム構造体
からなる排ガスフィルタであって、混合物中における第
一粒子の重量が第二粒子の重量よりも多く、ＳｉＯ₂成
分が混合物の全重量に対して２〜９重量％含まれている
こととしたものであり、寸法精度が良く、耐振動性及び
耐熱衝撃性に優れた排ガスフィルタが得られるという作
用を有する。ＳｉＯ₂成分の重量比が、２重量％よりも
小さくなるにつれてチタン酸アルミニウムの分解反応が
起こり易くなる傾向を生じ、９重量％よりも大きくなる
につれて焼成時の収縮率が大きくなる傾向を生じるの
で、いずれも好ましくない。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、（ａ）
チタン酸アルミニウムからなる第一粒子と、（ｂ）少な
くとも第一粒子よりも平均粒径の小さいチタニア及びア
ルミナから構成される第二粒子と、（ｃ）ＳｉＯ₂成分
と、を含む混合物を焼結したハニカム構造体からなる排
ガスフィルタであって、混合物中における第一粒子の重
量が第二粒子の重量よりも多く、ＳｉＯ₂成分が混合物
の全重量に対して２〜９重量％含まれていることとした
ものであり、寸法精度が良く、耐振動性及び耐熱衝撃性
に優れた排ガスフィルタが得られるという作用を有す
る。ＳｉＯ₂成分の重量比が、２重量％よりも小さくな
るにつれてチタン酸アルミニウムの分解反応が起こり易
くなる傾向を生じ、９重量％よりも大きくなるにつれて
焼成時の収縮率が大きくなる傾向を生じるので、いずれ
も好ましくない。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、第一
粒子の平均粒径が、１１〜２６μｍであることとしたも
のであり、排ガスフィルタの寸法精度を向上させるとと
もに、チタン酸アルミニウムの分解反応が抑制されると
いう作用を有する。第一粒子の平均粒径が、１１μｍよ
りも小さいとチタン酸アルミニウムの分解反応が起こり
易くなる傾向を生じ、２６μｍよりも大きいと排ガスフ
ィルタの機械的強度が低下する傾向を生じるので、いず
れも好ましくない。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１乃至３の内のいずれか１に記載の発明において、第二
粒子の平均粒径が、０．５〜２μｍであることとしたも
のであり、焼結時の収縮を抑制することによって排ガス
フィルタの寸法精度が向上するという作用を有する。第
二粒子の平均粒径が、０．５μｍよりも小さいと焼成時
の収縮率が大きくなる傾向を生じ、２μｍよりも大きい
と排ガスフィルタの機械的強度が低下する傾向を生じる
ので、いずれも好ましくない。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１乃至４の内のいずれか１に記載の発明において、ハニ
カム構造体の格子壁の壁面における第一粒子の占める面
積Ｓａと第二粒子の占める面積Ｓｂの比Ｓｂ／Ｓａが、
０．０２〜０．１０であることとしたものであり、粒径
が小さいチタン酸アルミニウムの割合を低くすることに
よって、チタン酸アルミニウムの分解を効果的に抑制す
ることができるという作用を有する。Ｓｂ／Ｓａが、
０．０２よりも小さいと排ガスフィルタの機械的強度が
低下する傾向を生じ、０．１０よりも大きいとチタン酸
アルミニウムの分解反応が起こり易く焼成時の収縮率が
大きくなる傾向を生じるので、いずれも好ましくない。

【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１乃至５の内のいずれか１に記載の発明において、ハニ
カム構造体の外周壁の厚みＴａと格子壁の厚みＴｂの比
Ｔａ／Ｔｂが、１．０〜３．０であることとしたもので
あり、ハニカム構造体の外周部における機械的強度が向
上するという作用を有する。Ｔａ／Ｔｂが、１．０より
も小さいと機械的強度が低下する傾向を生じ、３．０よ
りも大きいとハニカム構造体に成形する際の外周部の成
形性が悪くなる傾向を生じるので、いずれも好ましくな
い。

【００１４】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
２乃至６の内のいずれか１に記載の発明において、ハニ
カム構造体の格子壁において、チタニア及びアルミナか
ら合成されたチタン酸アルミニウムの平均粒径が１〜３
μｍであることとしたものであり、第１粒子であるチタ
ン酸アルミニウムの分解反応が抑制されるとともに、ハ
ニカム構造体の強度が向上するという作用を有する。合
成されたチタン酸アルミニウムの平均粒径が、１μｍよ
りも小さいと焼成時の収縮率が大きくなる傾向を生じ、
３μｍよりも大きいと排ガスフィルタの機械的強度が低
下する傾向を生じるので、いずれも好ましくない。

【００１５】以下に、本発明の実施の形態の具体例につ
いて説明する。本発明の一実施の形態における排ガスフ
ィルタを図１〜図３により説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施の形態における排ガ
スフィルタの斜視図であり、図２は本発明の一実施の形
態における排ガスフィルタの一部断面図であり、図３は
本発明の一実施の形態における排ガスフィルタの格子壁
の拡大模式図である。図１〜図３において１は外周壁、
２は格子、３は目封じ、４は格子壁、５はセル、６は第
１粒子、７は第２粒子又はチタニアとアルミナから合成
されたチタン酸アルミニウム、８は空孔を示している。
図１〜図３に示したように、本実施の形態における排ガ
スフィルタは格子２に区切られたハニカム構造体からな
り、格子壁４には多数の空孔８を有しており、格子壁４
によって仕切られたセル５の一端には目封じ３がなさ
れ、この目封じ３は隣り合うセルでは反対側の端面に形
成されている。このような構成を有する排ガスフィルタ
内に流入した排気ガスは、格子壁４の空孔８を通って図
２の矢印で示したように隣のセルへ移動するが、その際
に空孔８で排気ガスに含まれる粒子状物質がろ過されて
排ガスフィルタに捕集される。本実施の形態における排
ガスフィルタが従来例と異なっているのは、図３に示し
たようにチタン酸アルミニウムからなる第１粒子と、第
１粒子よりも粒径の小さいチタン酸アルミニウムからな
る第２粒子又は第１粒子よりも粒径の小さいチタニア及
びアルミナから合成された第１粒子よりも粒径の小さい
チタン酸アルミニウムを含んでいることである。この構
成により、焼結時の収縮率を小さくできるとともに、排
ガスフィルタの機械的強度を向上させることが可能とな
る。

【００１７】以上のように、本実施の形態によれば、寸
法精度が良く、耐振動性及び耐熱衝撃性に優れた排ガス
フィルタを提供することが可能となる。

【００１８】尚、本実施の形態においては、円柱状のハ
ニカム構造体としたが、特にこの形状に限定されるもの
ではない。また、格子の形状を四角形としたが、特にこ
れに限定されるものではなく、三角形、六角形、その他
の多角形、円形等のいずれの形状でもよい。

【００１９】次に、本発明を実施例、実験例及び比較例
により説明する。

【００２０】

【実施例】

（実施例）９８重量部の平均粒径１１μｍのチタン酸ア
ルミニウムからなる第１粒子と２重量部のＳｉＯ₂との
混合物と、２重量部の平均粒径０．５μｍのチタン酸ア
ルミニウムからなる第２粒子と２重量部のＳｉＯ₂との
混合物を混合したセラミックス混合物を得た。尚、本実
施例における平均粒径は、レーザー式粒度分布計測器に
より測定した粒径の算術平均値である。このセラミック
ス混合物１００重量部に対して、空孔を形成するための
造孔剤として樹脂粉末１１重量部と、結合剤としてメチ
ルセルロース１４重量部をミキサーで乾式混合した混合
物を得た。この混合物に、セラミックス混合物１００重
量部に対して５重量部の可塑剤であるグリセリンと、２
５重量部の水を加えた後、ニーダー及び３本ローラによ
って混合・混練し、坏土状の混合物を得た。この坏土状
混合物を押出し成形機により、外径１４２ｍｍ、長さ１
５２ｍｍの円柱状で格子壁の厚さが約０．４ｍｍ、その
ピッチが約３ｍｍであるハニカム構造体に成形した。こ
のハニカム構造体を９０℃で乾燥・硬化させた後、ハニ
カム構造体に形成された各セルの所定の端部から、上記
坏土状の混合物と同様な組成のスラリーを深さ５〜１０
ｍｍまで流し込み、乾燥・硬化させて目封じを形成し
た。この目封じが形成されたハニカム構造体を電気炉に
て１５００℃で４時間焼成して、排ガスフィルタを作製
した。本実施例における排ガスフィルタについて、外周
壁の厚みＴａと格子壁の厚みＴｂを測定した結果、Ｔａ
／Ｔｂは１．０であった。また、本実施例における排ガ
スフィルタの格子壁を電子顕微鏡により観察した。撮影
した壁面の写真からは、粒径の違いから第一粒子と第二
粒子の判別が可能であり、壁面の写真を図形処理するこ
とにより第一粒子の占める面積Ｓａと第二粒子の占める
面積Ｓｂを算出した結果、Ｓａ／Ｓｂは０．０２であっ
た。

【００２１】次に、本実施例における排ガスフィルタに
ついて測定した焼成収縮率及び機械的強度の測定方法並
びに本実施例における排ガスフィルタについて実施した
耐振動性試験及び耐熱衝撃性試験の試験方法を説明す
る。焼成収縮率は、焼成前の排ガスフィルタの外径Ｌ１
と焼成後の排ガスフィルタの外径Ｌ２から（式１）によ
り算出した。

【００２２】焼成収縮率（％）＝１００（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１・・・（式１）機械的強度は、排ガスフィルタ中を流れる排気ガスの流
路方向おける圧縮強度を万能試験機を用いて１０回測定
し、その平均値を算出した。耐振動性試験は、排ガスフ
ィルタの外周を約５ｍｍ厚のインターラム３Ｍ断熱材で
被覆してから、ケーシングとして１．５ｍｍ厚のステン
レス製容器に収納した後、温湿度振動複合加速試験器に
より自動車部品振動試験方法ＪＩＳ−Ｄ１６０１に準拠
して振動数６７Ｈｚ、振動加速度１０Ｇの条件で行っ
た。また、振動時間は上下に４時間、左右に２時間、前
後に２時間とした。上記耐振動性試験を行った後、圧力
損失測定装置を用いて排ガスフィルタに空気を流通させ
た時の流入時と流出時の圧力差を測定した。尚、耐振動
性試験の評価は、流入時と流出時の圧力差がほぼゼロで
ある場合にのみ破壊がなかったものと判定した。耐熱衝
撃性試験では、排ガスフィルタにアセチレンカーボンを
含む空気を通気し、所定量捕集させた後、排ガスフィル
タ内に空気を供給しながら排ガスフィルタの流出部近傍
に配設された電気ヒータにより加熱して、捕集されたア
セチレンカーボンを燃焼させる捕集・再生サイクルを繰
り返した。この捕集・再生サイクルにおいて、再生直後
の捕集の際に排ガスフィルタの流出部にペーパーを数秒
間さらした後、このペーパーの光の透過度をスモークメ
ータにより測定し、この測定値が１％以上となったとこ
ろで排ガスフィルタが破壊したものと判断した。尚、耐
熱衝撃性試験における設定捕集量は、排ガスフィルタの
単位体積当たり約０．０１ｇ／ｃｍ³、電気ヒータ温度
は６００〜７００℃、供給空気の流量は０．０６ｍ³／
ｍｉｎとし、５０回再生しても破壊が認められない場合
は、耐熱衝撃性に優れるものと判断して試験を中止し
た。参考値までに、上記条件で排ガスフィルタを使用し
ない場合のスモークメータの測定値は約４０％であっ
た。

【００２３】本実施例における排ガスフィルタの焼成収
縮率は１１％、機械的強度は７２ｋｇｆ／ｃｍ²であ
り、耐振動性試験については破壊が認められず、耐熱衝
撃性試験においても５０回再生を繰り返して破壊が認め
られなったことから、本実施例における排ガスフィルタ
が優れた耐振動性及び耐熱衝撃性を有することが判っ
た。

【００２４】（実験例）実施例と同様な手法により、
（表１）に示した組成の混合物を焼成して排ガスフィル
タを作製した。

【００２５】

【表１】

【００２６】（表１）において、第１粒子及び第２粒子
の配合比とは第１粒子と第２粒子のみの混合比を重量部
で示したものであり、ＳｉＯ₂の重量比とは第１粒子と
第２粒子とＳｉＯ₂の混合物の全重量に対するＳｉＯ₂の
重量比を示したものである。また、第２粒子がチタニア
及びアルミナである場合、チタニアとアルミナはモル比
で１：１に混合されたものであり、上記配合比の算出は
このモル比１：１の混合物の重量を用いている。次に、
（表１）におけるＡ群、Ｂ群、Ｃ群、Ｄ群の区分につい
て説明する。Ａ群及びＣ群は、第２粒子であるチタン酸
アルミニウム又はチタニアとアルミナの平均粒径を０．
５μｍとして、第１粒子であるチタン酸アルミニウムの
粒径、第１粒子と第２粒子の配合比、ＳｉＯ₂の重量比
を変えた試料を示している。Ｂ群及びＤ群は、第２粒子
であるチタン酸アルミニウム又はチタニアとアルミナの
平均粒径を２μｍとして、第１粒子であるチタン酸アル
ミニウムの粒径、第１粒子と第２粒子の配合比、ＳｉＯ
₂の重量比を変えた試料を示している。また、Ａ群及び
Ｂ群の試料から焼成したハニカム構造体の形状及び寸法
は実施例のものと同じであるが、Ｃ群及びＤ群の試料か
ら焼成したハニカム構造体については、外周壁の厚さを
Ｃ群では約０．６ｍｍ、Ｄ群では約１．２ｍｍとしてそ
の他の形状及び寸法については実施例のものと同じとし
た。

【００２７】（比較例）比較のために、実施例と同様な
手法により、（表２）に示した組成の混合物を焼成して
排ガスフィルタを作製した。

【００２８】

【表２】

【００２９】（表２）において、第１粒子及び第２粒子
の配合比、ＳｉＯ₂の重量比は、（表１）に記載のもの
と同様である。次に、（表２）におけるＥ群、Ｆ群、Ｇ
群の区分について説明する。Ｅ群は、平均粒径が１種類
のチタン酸アルミニウムとＳｉＯ₂の混合物からなる試
料であり、Ｆ群及びＧ群は、本発明における第１粒子及
び第２粒子を使用しているが、ＳｉＯ₂の重量比が本発
明の範囲にない試料である。また、これらの試料から焼
成したハニカム構造体は、すべてその形状及び寸法が実
施例と同じとなるようにした。

【００３０】（表１）、（表２）に示した実験例、比較
例の各試料について、Ｓａ／Ｓｂを求めた値と、実施例
と同様な方法により測定した焼成収縮率及び機械的強度
の測定値、さらに実施例と同様な方法により実施した耐
振動性試験の試験結果及び耐熱衝撃性試験の再生回数を
（表３）、（表４）にそれぞれ示した。

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】また、（表３）及び（表４）には、第２粒
子にチタニアとアルミナを用いた試料を焼成した排ガス
フィルタの格子壁の顕微鏡観察から、チタニアとアルミ
ナより合成されたチタン酸アルミニウムについて求めた
平均粒径も示した。尚、焼成収縮率が２０％を超えた試
料については、外見的に焼成前と形状が著しく異なって
いたため、機械的強度の測定と耐振動性試験及び耐熱衝
撃性試験は行わなかった。また、（表１）のＣ群及びＤ
群の試料については、他の試料と外周壁の厚さが異なる
ことから、機械的強度の測定は行わず、焼成収縮率と耐
振動性試験の結果及び耐熱衝撃性試験の再生回数を（表
３）に示した。

【００３４】（表３）と（表４）のＥ群との比較から、
平均粒径が１種類のチタン酸アルミニウムを用いた比較
例における排ガスフィルタに対して、実験例における排
ガスフィルタは耐振動性及び耐熱衝撃性に優れるととも
に、焼成収縮率も小さいことが判った。また、（表３）
と（表４）のＦ群及びＧ群との比較から、ＳｉＯ₂の重
量比を２〜９重量％とした実験例における排ガスフィル
タは、耐振動性及び耐熱衝撃性に優れるとともに、焼成
収縮率も小さいことが判った。

【００３５】尚、実施例及び実験例、比較例における排
ガスフィルタの空孔径は、７〜１１μｍ、空孔率は３３
〜３８％であった。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、排ガスフ
ィルタの寸法精度を良くすることができることから、生
産性及び量産性の良い排ガスフィルタを提供することが
可能になるという優れた効果が得られる。また、本発明
によれば、排ガスフィルタの耐振動性及び耐熱衝撃性を
向上させることができることから、耐久性及び長期信頼
性に優れた排ガスフィルタを提供することが可能になる
という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における排ガスフィルタ
の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における排ガスフィルタ
の一部断面図

【図３】本発明の一実施の形態における排ガスフィルタ
の格子壁の拡大模式図

【図４】従来の排ガスフィルタの斜視図

【図５】従来の排ガスフィルタの一部断面図

【符号の説明】

１，９外周壁２，１０格子３，１１目封じ４，１２格子壁５，１３セル６第１粒子７第２粒子又はチタニアとアルミナから合成されたチ
タン酸アルミニウム８空孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田幸則大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者渡辺浩一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）チタン酸アルミニウムからなる第一
粒子と、（ｂ）少なくとも前記第一粒子よりも平均粒径
の小さいチタン酸アルミニウムからなる第二粒子と、
（ｃ）ＳｉＯ₂成分と、を含む混合物を焼結したハニカ
ム構造体からなる排ガスフィルタであって、前記混合物
中における前記第一粒子の重量が前記第二粒子の重量よ
りも多く、前記ＳｉＯ₂成分が前記混合物の全重量に対
して２〜９重量％含まれていることを特徴とする排ガス
フィルタ。
【請求項２】（ａ）チタン酸アルミニウムからなる第一
粒子と、（ｂ）少なくとも前記第一粒子よりも平均粒径
の小さいアルミナ及びチタニアからなる第二粒子と、
（ｃ）ＳｉＯ₂成分と、を含む混合物を焼結したハニカ
ム構造体からなる排ガスフィルタであって、前記混合物
中における前記第一粒子の重量が前記第二粒子の重量よ
りも多く、前記ＳｉＯ₂成分が前記混合物の全重量に対
して２〜９重量％含まれていることを特徴とする排ガス
フィルタ。
【請求項３】前記第一粒子の平均粒径が、１１〜２６μ
ｍであることを特徴とする請求項１又は２の内のいずれ
か１に記載の排ガスフィルタ。
【請求項４】前記第二粒子の平均粒径が、０．５〜２μ
ｍであることを特徴とする請求項１乃至３の内のいずれ
か１に記載の排ガスフィルタ。
【請求項５】前記ハニカム構造体の格子壁の壁面におけ
る前記第一粒子の占める面積Ｓａと前記第二粒子の占め
る面積Ｓｂの比Ｓｂ／Ｓａが、０．０２〜０．１０であ
ることを特徴とする請求項１乃至４の内のいずれか１に
記載の排ガスフィルタ。
【請求項６】前記ハニカム構造体の外周壁の厚みＴａと
格子壁の厚みＴｂの比Ｔａ／Ｔｂが、１．０〜３．０で
あることを特徴とする請求項１乃至５の内のいずれか１
に記載の排ガスフィルタ。
【請求項７】前記ハニカム構造体の前記格子壁におい
て、前記チタニア及びアルミナから合成されたチタン酸
アルミニウムの平均粒径が１〜３μｍであることを特徴
とする請求項２乃至６の内のいずれか１に記載の排ガス
フィルタ。