專利名稱：廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于除去從柴油發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)所排出廢氣中的微粒等，作為過濾器使用的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器。
背景技術(shù)：
目前，從公共汽車、卡車等車輛或施工機(jī)械等的內(nèi)燃機(jī)中排出的廢氣中所包含的微粒危及環(huán)境和人體的現(xiàn)象已成為問題。
因此，提出了各種陶瓷過濾器，其使該廢氣通過多孔質(zhì)陶瓷，俘獲廢氣中的微粒，進(jìn)而可凈化廢氣。
作為這樣的陶瓷過濾器，人們曾經(jīng)提出了如圖1所示的蜂窩狀過濾器10，其構(gòu)成為在長度方向并列設(shè)置有多個由壁部13隔開的貫通孔11的、由堇青石等組成的柱狀體15的外周上形成有密封材料層14，在這種蜂窩狀過濾器10中，隔開貫通孔11之間的壁部13具有過濾器的功能(例如參照實公平7-183號)。
即，柱狀體15是由一種燒結(jié)體構(gòu)成的，在該柱狀體15上所形成的貫通孔11，如圖1(b)所示，其廢氣的入口側(cè)或出口側(cè)中的任意一側(cè)被填充材料12封住，流入一個貫通孔11的廢氣必須要通過隔開貫通孔11的壁部13之后，從另一貫通孔11排出。
另外，設(shè)置密封材料層14的目的是，加強(qiáng)柱狀體15的外周部，提高蜂窩狀過濾器10的隔熱性能。
最近，代替上述的由堇青石制成的蜂窩狀過濾器，通常使用具有耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、俘獲效率高、化學(xué)性能穩(wěn)定、壓力損失小等優(yōu)點的由多孔質(zhì)碳化硅燒結(jié)體制成的蜂窩狀過濾器。
曾提出的作為上述多孔質(zhì)碳化硅燒結(jié)體制成的蜂窩狀過濾器為如圖2所示的蜂窩狀過濾器20的結(jié)構(gòu)，即，通過密封材料層23將由碳化硅組成的多孔質(zhì)陶瓷部件30捆束成多個而構(gòu)成陶瓷塊25，在該陶瓷塊25的周圍形成密封材料層24(例如，參照特開2001-162121號公報)。此外，該多孔質(zhì)陶瓷部件30，如圖3所示，在長度方向上并列設(shè)置多個貫通孔31，隔開貫通孔31之間的隔壁33具有過濾器的功能。
即，在多孔質(zhì)陶瓷部件30上所形成的貫通孔31如圖3(b)所示，廢氣的入口側(cè)或出口側(cè)端部中的任意一側(cè)由填充材料32封住，流入一個貫通孔31的廢氣必須通過隔開貫通孔31的隔壁33，之后從另一貫通孔31排出。
另外，設(shè)置密封材料層24的目的是，在將蜂窩狀過濾器20設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道時，防止廢氣從陶瓷塊25的外周部漏出。
將這樣構(gòu)成的蜂窩狀過濾器10或蜂窩狀過濾器20設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中，從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中的微粒在通過該蜂窩狀過濾器時，被壁部13或隔壁33俘獲，從而凈化廢氣。
特別是，如圖2所示的蜂窩狀過濾器20具有極好的耐熱性能，也容易進(jìn)行翻新處理，所以被各種大型車輛或安裝了柴油發(fā)動機(jī)的車輛等所使用。
但是，由于以往的蜂窩狀過濾器的密封材料層中含有較多的有機(jī)成分，在密封材料層所占比例大的蜂窩狀過濾器中含有大量的有機(jī)成分。
另外，上述密封材料層并不完全是致密體，其內(nèi)部也有少量的廢氣流入。因此，如果將在上述密封材料層中包含大量有機(jī)成分的蜂窩狀過濾器設(shè)置在大型車輛或安裝了柴油發(fā)動機(jī)車輛等的排氣通道而進(jìn)行使用時，由于流入上述密封材料層內(nèi)部的廢氣，上述有機(jī)成分被排出到外部，廢氣的有機(jī)成分(HC)的量也大幅度地增加。
此外，為了分解、除去向所述外部排出的廢氣中的有機(jī)成分，還提出了載有催化劑的蜂窩狀過濾器。然而，以往的蜂窩狀過濾器并不能通過上述催化劑充分地分解、除去有機(jī)成分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決這些問題而提出的，其目的是提供一種即使其內(nèi)部存在比較多的密封材料層，也幾乎不會增加排出的廢氣中的有機(jī)成分量的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器。
第一發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器具有如下構(gòu)成，在長度方向并列設(shè)置多個通過壁部隔開的貫通孔的、由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體的外周上形成有密封材料層，隔開上述貫通孔的壁部具有顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與上述貫通孔垂直的方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα大于等于0.5％，并且，有機(jī)成分相對上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vα小于等于0.5重量％。
另外，第二發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器具有如下結(jié)構(gòu)，在長度方向并列設(shè)置有由隔壁隔開的多個貫通孔的棱柱形狀的多孔質(zhì)陶瓷部件，通過密封材料層被捆束成多個而形成陶瓷塊，在上述陶瓷塊的外周部也形成有密封材料層，隔開上述貫通孔的隔壁具有顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與上述貫通孔垂直的方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的面積的比例Sβ大于等于2％，并且，有機(jī)成分相對于上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.5重量％。
在下文的說明中，僅將第一發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器稱作第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器，僅將第二發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器稱作第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器，在不特別區(qū)分兩者的情況下，僅稱作本發(fā)明的蜂窩狀過濾器。


圖1(a)是模擬表示第一發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器一個例子的立體圖，圖1(b)是其A-A線縱斷面圖。
圖2是模擬表示第二發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器一個例子的立體圖。
圖3(a)是模擬表示圖2所示的用于第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的多孔質(zhì)陶瓷部件的立體圖，圖3(b)是其B-B線縱斷面圖。
圖4是模擬表示制造第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的情況的側(cè)視圖。
圖5是表示實施例1～4及比較例1所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖6是表示實施例5～8及比較例2所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖7是表示實施例9～12及比較例3所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖8是表示比較例4～8所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖9是表示實施例13～16及比較例9所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖10是表示實施例17～20及比較例10所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖11是表示實施例21～24及比較例11所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
圖12是表示比較例12～16所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
符號說明10、20廢氣凈化用蜂窩狀過濾器；11、31貫通孔；12、32填充材料；13壁部；14、23、24密封材料層；25陶瓷塊；30多孔質(zhì)陶瓷部件；33隔壁。
具體實施例方式
下面，說明第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器。
第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器具有如下結(jié)構(gòu)，在長度方向并列設(shè)置有多個用壁部隔開的貫通孔的、由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體外周部上形成密封材料層，隔開上述貫通孔的壁部具有顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是在上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與上述貫通孔垂直方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔斷面的總面積所占的面積的比例Sα大于等于0.5％，并且，有機(jī)成分相對上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vα小于等于0.5重量％。
作為第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的形狀，例如可以列舉與圖1所示蜂窩狀過濾器10大致相同的形狀，在長度方向并列設(shè)置多個通過壁部隔開的貫通孔的柱狀體的外周上形成有密封材料層。此外，隔開上述貫通孔之間的壁部具有過濾器的功能。
即，形成在上述柱狀體上的貫通孔，廢氣的入口側(cè)或出口側(cè)端部的任意一側(cè)通過填充材料封住，流入一個貫通孔的廢氣必須通過隔開上述貫通孔的壁部之后，從另一貫通孔排出。
另外，設(shè)置上述密封材料層的目的是，加強(qiáng)上述柱狀體的外周部，提高第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的隔熱性能。
但是，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的形狀并不限于圖1所示的圓柱狀，例如，還可以列舉橢圓柱狀或棱柱狀等任意形狀。
在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中，密封材料層只在柱狀體的外周形成，在與上述貫通孔垂直方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔斷面的總面積所占的面積的比例Sα大于等于0.5％。即，在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中，存在比較多的密封材料層。
此外，所謂上述Sα，被定義為例如，在圖1所示的圓柱狀的蜂窩狀過濾器10的端面，由通過密封材料層14與柱狀體15所形成的圓半徑為r時、以πr2所表示的面積S1及上述端面的密封材料層14的面積S2，得到Sα為(S2/S1)×100。
當(dāng)上述Sα不足0.5％時，存在于包含與蜂窩狀過濾器的貫通孔垂直的方向的上述貫通孔的斷面的密封材料層非常薄，廢氣很難流入上述密封材料層。因此，即使在含有如相對于后述的蜂窩狀過濾器的有機(jī)成分的比例Vα超過0.5重量％的、大量有機(jī)成分的情況下，也很難把這些有機(jī)成分向外部排出，在使用蜂窩狀過濾器時，排出到外部的廢氣中的有機(jī)成分量的增加也是微量的。然而，如果上述Sα不足0.5％，由于密封材料層的面積過于小，所以，蜂窩狀過濾器的等靜壓強(qiáng)度(各向同性的壓力破壞強(qiáng)度)變得不充分。
另外，相對于第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的有機(jī)成分的比例Vα小于等于0.5重量％。
此外，所謂上述Vα，被定義為在將第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的總重量設(shè)為V1，將上述蜂窩狀過濾器中所含的有機(jī)成分的總重量設(shè)為V2時，Vα為(V2/V1)×100。
當(dāng)上述Vα超過0.5重量％時，蜂窩狀過濾器中所含有的有機(jī)成分量增加，在使用上述Sα超過0.5％的、存在比較多的密封材料層的第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的情況下，排出到外部的廢氣中的有機(jī)成分量會大幅度增加。
另外，優(yōu)選相對于第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的有機(jī)成分的比例Vα小于等于0.1重量％。在使用存在比較多的密封材料層的第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的情況下，能進(jìn)一步降低排出到外部的廢氣中的有機(jī)成分量。另外，在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器載有能分解、除去廢氣中的有機(jī)成分的催化劑的情況下，存在于密封材料層的有機(jī)成分，在對其賦予了上述催化劑時，吸收含有上述催化劑的料漿(slurry)，可以防止在進(jìn)行固著上述催化劑的熱處理時，在密封材料層引起急劇的膨脹等，使密封材料層的密封性能降低，還可以防止存在于密封材料層中的有機(jī)成分侵入上述催化劑，而妨礙上述催化劑的催化作用，因此，推測可以進(jìn)行更多廢氣的凈化。
這樣，對作為使相對第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的有機(jī)成分的比例Vα小于等于0.5重量％的方法，并沒有特別的限定，例如，可列舉的方法有調(diào)整構(gòu)成后述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的密封材料層的原料或者配合比等的方法；在制造包含大量的有機(jī)成分的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體之后，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱，分解、除去上述有機(jī)成分的方法等。
作為構(gòu)成上述密封材料層的材料，也沒有特別的限定，例如可以列舉由無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑、無機(jī)纖維及無機(jī)顆粒組成的材料等。
作為上述無機(jī)粘合劑，例如可以列舉硅溶膠、氧化鋁溶膠(sluminasol)等。這些可以單獨使用，也可以將兩種或兩種以上混合使用，在上述無機(jī)粘合劑中，優(yōu)選使用硅溶膠。
另外，上述無機(jī)粘合劑含量的下限優(yōu)選是固體成分的1重量％，更優(yōu)選為5重量％。另一方面，上述無機(jī)粘合劑含量的上限優(yōu)選是固體成分的30重量％，更優(yōu)選是15重量％，最佳是9重量％。上述無機(jī)粘合劑的含量不到1重量％時，會導(dǎo)致粘接強(qiáng)度的降低，另一方面，超過3重量％時，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率的降低。
作為上述有機(jī)粘合劑，例如可列舉聚乙烯醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素等，這些可以單獨使用，也可以將兩種或兩種以上混合使用，在上述有機(jī)粘合劑中，優(yōu)選使用羧甲基纖維素。
另外，上述有機(jī)粘合劑含量的下限優(yōu)選是固體成分的0.1重量％，更優(yōu)選為0.2重量％，最佳是0.4重量％。另一方面，上述有機(jī)粘合劑含量的上限優(yōu)選是固體成分的5.0重量％，更優(yōu)選是1.0重量％，最佳是0.6重量％。當(dāng)上述有機(jī)粘合劑的含量不到0.1重量％時，會很難抑制密封材料層的遷移，另一方面，當(dāng)超過5.0重量％時，由于密封材料層的厚度會使有機(jī)成分相對于制造的蜂窩狀過濾器的比例Vα超過0.5重量％，在制造蜂窩狀過濾器時，后續(xù)工序必須實施加熱處理。
作為上述無機(jī)纖維，可列舉例如硅酸鋁、莫來石、氧化鋁、二氧化硅等陶瓷纖維等。這些可以單獨使用，也可以將兩種或兩種以上混合使用。在上述無機(jī)纖維中，優(yōu)選使用硅酸鋁纖維。
上述無機(jī)纖維含量的下限優(yōu)選固體成分的10重量％，更優(yōu)選為20重量％。另一方面，上述無機(jī)纖維含量的上限優(yōu)選是固體成分的70重量％，更優(yōu)選是40重量％，最佳是30重量％。當(dāng)上述無機(jī)纖維的含量不到10重量％時，會導(dǎo)致彈性降低，另一方面，當(dāng)超過70重量％時，會導(dǎo)致熱傳導(dǎo)性下降，而且，也會降低作為彈性體的效果。
作為上述無機(jī)顆粒，可列舉例如碳化物、氮化物等，具體地說，可以列舉由碳化硅、氮化硅、氮化硼等組成的無機(jī)粉末或金屬須等。這些可以單獨使用，也可以將兩種或兩種以上混合使用。在上述無機(jī)顆粒中，優(yōu)選使用熱傳導(dǎo)性良好的碳化硅。
上述無機(jī)顆粒含量的下限優(yōu)選是固體成分下的3重量％，更優(yōu)選為10重量％，最佳是20重量％。另一方面，上述無機(jī)顆粒含量的上限優(yōu)選是固體成分的80重量％，更優(yōu)選是60重量％，最佳是40重量％。當(dāng)上述無機(jī)顆粒的含量不到3重量％時，會導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率降低，另一方面，當(dāng)超過80重量％時，在使密封材料層曝露于高溫的情況下，會導(dǎo)致粘接強(qiáng)度的降低。
上述無機(jī)纖維的顆粒(shot)含量的下限優(yōu)選為1重量％，上限優(yōu)選為10重量％，更優(yōu)選是5重量％，最佳是3重量％。另外，其纖維長度的下限優(yōu)選是1mm，上限優(yōu)選是100mm，更優(yōu)選是50mm，最佳是20mm。
當(dāng)顆粒含量不到1重量％時，制造上比較困難，顆粒含量超過10重量％時，有時會損傷柱狀體的外周。另外，當(dāng)纖維長度不到1mm時，要形成具有彈性的蜂窩狀過濾器是比較困難的，超過100mm時，很容易形成毛球狀(pill)，因此，惡化無機(jī)顆粒分散的同時，不能使密封材料層的厚度變薄。
上述無機(jī)顆粒的顆粒尺寸的下限優(yōu)選為0.01μm，更優(yōu)選是0.1μm。另一方面，上述無機(jī)顆粒的顆粒尺寸的上限優(yōu)選為100μm，更優(yōu)選是15μm，最佳是10μm。無機(jī)顆粒的顆粒尺寸不到0.01μm時，會增加成本，另一方面，無機(jī)顆粒的顆粒尺寸超過100μm時，會導(dǎo)致粘結(jié)力及熱傳導(dǎo)性的降低。
此處，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中所含有的有機(jī)成分，具體來說是上述有機(jī)粘合劑，該有機(jī)粘合劑相對第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的比例Vα小于等于0.5重量％。
即使存在比較多的密封材料層的蜂窩狀過濾器中含有較多的有機(jī)成分，在含有充分的氧氣的氛圍中進(jìn)行加熱時，有機(jī)成分很容易分解成CO2及H2O，難以變成有毒氣體。但是，廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，由于設(shè)置在氧氣少的發(fā)動機(jī)的排出廢氣的部分，所以，有機(jī)成分不能完全分解，很容易作為甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等碳?xì)浠衔锘駽O、NOx等的有毒氣體排出，造成很大問題。
然而，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器，即使存在比較多的密封材料層，由于包含在其中的有機(jī)成分非常少，所以，在實際使用第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器時，幾乎不會增加向外部排出的廢氣中所含有的上述碳?xì)浠衔锘駽O、NOx等的有毒氣體，也不會發(fā)生由蜂窩狀過濾器中所含有的有機(jī)成分引起的問題。
由上述多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體的材料并沒有特別的限定，例如可以列舉氮化鋁、氮化硅、氮化硼、氮化鈦等氮化物陶瓷，碳化硅、碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭、碳化鎢等碳化物陶瓷，氧化鋁、氧化鋯、堇青石、莫來石等氧化物陶瓷等，通常，使用堇青石等氧化物陶瓷。這是因為可以廉價地制造，并且能使熱膨脹系數(shù)比較小，使用中不會被氧化。此外，也可以使用將金屬硅與上述陶瓷混合的含硅陶瓷、由硅與硅酸鹽化合物結(jié)合的陶瓷。
另外，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的平均氣孔直徑優(yōu)選是5～100μm。平均氣孔直徑不到5μm時，微粒容易引起孔眼堵塞。另一方面，平均氣孔直徑超過100μm時，微粒會穿過氣孔，不能俘獲該微粒，不能發(fā)揮過濾器的作用。
此外，上述多孔質(zhì)陶瓷部件的氣孔直徑，例如，可通過水銀壓入法、通過掃描型電子顯微鏡(SEM)的測定等的以往公知的方法來測定。
另外，對第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的氣孔率并沒有特別的限定，但是，優(yōu)選是40～80％。氣孔率不到40％時，會立即引起孔眼堵塞。另一方面，氣孔率超過80％時，會降低柱狀體的強(qiáng)度，很容易使其遭到破壞。
此外，上述氣孔率可通過水銀壓入法、阿基米德法及通過描型電子顯微鏡(SEM)的測定等的以往公知的方法來測定。
對作為制造這樣的柱狀體時所使用的陶瓷的顆粒尺寸并沒有特別的限定，但是，優(yōu)選在后續(xù)的燒成工序中收縮小的陶瓷，例如，優(yōu)選將具有平均顆粒尺寸約為0.3～50μm的粉末100重量份與具有平均顆粒尺寸約為0.1～1.0μm的粉末5～65重量份組合在一起。通過以上述配合方式混合上述顆粒尺寸的陶瓷粉末，可以制造出由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體。
另外，優(yōu)選在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的柱狀體中載有廢氣凈化用催化劑。當(dāng)在上述柱狀體中載有廢氣凈化用催化劑時，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器具有俘獲廢氣中的微粒的過濾器的功能，并且還具有能可靠地凈化廢氣中的HC、CO、NOx等有害成分及由包含在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中的少量有機(jī)成分所產(chǎn)生的HC等的催化劑轉(zhuǎn)換器的功能。
作為上述廢氣凈化用催化劑，并沒有特別的限定，例如可以列舉白金、鈀、銠等貴金屬。這些貴金屬可以單獨使用，也可以將多個混合使用。
但是，由上述貴金屬組成的廢氣凈化用催化劑是所謂的氧化催化劑，然而，作為上述廢氣凈化用催化劑，并不限于上述貴金屬，只要是能夠凈化廢氣中的CO、HC和NOx等有害成分的催化劑都可以，可以列舉稀土族、堿金屬、堿土金屬等任意催化劑。
于是，在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中載有廢氣凈化用催化劑時，通過使從發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)中排出的廢氣中所含有的CO、HC、NOx等有害成分與上述廢氣凈化用催化劑接觸，可促進(jìn)下述反應(yīng)式(1)～(3)所示的主要反應(yīng)。
… (1)CmHn+(m+(n/4))O2→mCO2+(n/2)H2O…(2)CO+NO→(1/2)N2+CO2…(3)根據(jù)上述反應(yīng)式(1)、(2)，將廢氣中所含有的CO與HC氧化成CO2及H2O，另外，通過上述反應(yīng)式(3)，借助于CO，將廢氣中所含有的NOx還原成N2和CO2。
即，如果在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中載有廢氣凈化用催化劑，能夠?qū)U氣中所含有的CO、HC、NOx等有害成分凈化成CO2、H2O及N2，并向外部排出。
通過以上說明，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器，在與貫通孔垂直的方向，當(dāng)密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的面積的比例Sα在大于等于0.5％時，雖然存在比較多的密封材料層，但是，由于存在于其內(nèi)部的有機(jī)成分的比例Vα小于等于0.5重量％，是非常少的，所以，在把第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器設(shè)置于發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)等排氣通道中并使用的情況下，被排出的廢氣中的有機(jī)成分幾乎不會增加。
另外，在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的柱狀體中載有廢氣凈化用催化劑，使其發(fā)揮俘獲廢氣中的微粒的過濾器功能，同時，使其發(fā)揮催化劑轉(zhuǎn)換器的功能，則即使在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中含有的少量有機(jī)成分被排到外部的情況下，也能借助于上述廢氣凈化用催化劑，將該有機(jī)成分可靠地分解、凈化。
下面，說明第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器。
第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器具有如下構(gòu)成，在長度方向并列設(shè)置有多個通過隔壁隔開的貫通孔的棱柱形狀的多孔質(zhì)陶瓷部件，通過密封材料層被捆束成多個而構(gòu)成陶瓷塊，在上述陶瓷塊的外周部也形成有密封材料層，隔開上述貫通孔的隔壁具有顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與上述貫通孔垂直的方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ大于等于2％，并且，有機(jī)成分相對于上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.5重量％。
作為第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的形狀，例如可以列舉與圖2所示的蜂窩狀過濾器20大致相同的形狀，多孔質(zhì)陶瓷部件通過密封材料層被捆束成多個而構(gòu)成陶瓷塊，在該陶瓷塊的周圍也形成有密封材料層。另外，該多孔質(zhì)陶瓷部件在長度方向并列設(shè)置有多個貫通孔，隔開貫通孔之間的隔壁具有過濾器的功能。
即，形成在上述多孔質(zhì)陶瓷部件上的貫通孔，其廢氣的入口側(cè)或出口側(cè)端部的任意一側(cè)通過填充材料封住，流入一個貫通孔的廢氣必須通過隔開上述貫通孔的隔壁之后，從另一貫通孔排出。
另外，設(shè)置在上述陶瓷塊的外周部所形成的密封材料層的目的是，防止將第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道時，廢氣從上述陶瓷塊的外周部泄漏。
但是，第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的形狀并不限于圖2所示的圓柱狀，例如，還可以列舉橢圓柱狀或棱柱狀等任意形狀。
在第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器，密封材料層在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周上形成，在與上述貫通孔垂直的方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的面積的比例Sβ大于等于2％。即，在第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器中存在比較多的密封材料層。
此外，所謂上述Sβ，被定義為例如，在圖2所示的圓柱狀的蜂窩狀過濾器20的端面，通過密封材料層24與陶瓷塊25所形成的圓半徑為r′時的以πR′2所表示的面積S′1及上述端面的密封材料層23與密封材料層24的面積S′2，得到Sβ為(S′2/S′1)×100。
當(dāng)上述Sβ不足2％時，存在于包含蜂窩狀過濾器的與貫通孔垂直的方向的上述貫通孔的斷面的密封材料層非常薄，廢氣很難流入上述密封材料層。因此，例如，即使在含有如相對于后述的蜂窩狀過濾器的有機(jī)成分的比例Vβ超過0.5重量％的大量的有機(jī)成分的情況下，也很難把這些有機(jī)成分向外部排出，在使用蜂窩狀過濾器時，排出到外部的廢氣中的有機(jī)成分量的增加也是微量的。然而，如果上述Sβ不足2％，由于密封材料層的面積過于小，所以，蜂窩狀過濾器的等靜壓強(qiáng)度(各向同性的壓力破壞強(qiáng)度)變得不充分。
另外，第二發(fā)明的有機(jī)成分相對于蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.5重量％。
此外，所謂上述Vβ，被定義為在將第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的總重量設(shè)為V′1，將上述蜂窩狀過濾器中所含的有機(jī)成分的總重量設(shè)為V′2時，Vβ為(V′2/V′1)×100。
當(dāng)上述Vβ超過0.5重量％時，蜂窩狀過濾器中所含有的有機(jī)成分量增加，在使用如上述Sβ超過2％的、存在比較多的密封材料層的第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的情況下，排出到外部的廢氣中的有機(jī)成分量會大幅度地增加。
另外，優(yōu)選有機(jī)成分相對于第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.1重量％。在使用存在比較多的密封材料層的第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的情況下，能進(jìn)一步降低排出到外部的廢氣中的有機(jī)成分量。另外，在第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器載有能分解、除去廢氣中的有機(jī)成分的催化劑的情況下，存在于密封材料層的有機(jī)成分，在對其賦予了上述催化劑時，吸收含有上述催化劑的料漿，可以防止在為了固著上述催化劑而進(jìn)行熱處理時，在密封材料層引起急劇的膨脹等，使密封材料層的密封性能的降低，還可以防止存在于密封材料層中的有機(jī)成分侵入上述催化劑，妨礙上述催化劑的催化作用，因此，推測可以進(jìn)行更多廢氣的凈化。
這樣，對作為把有機(jī)成分相對第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的比例Vβ降低到小于等于0.5重量％的方法，并沒有特別的限定，例如，可列舉的方法有調(diào)整構(gòu)成后述第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的密封材料層的原料、或者配合比等的方法；在制造包含大量的有機(jī)成分的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體之后，加熱該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，分解、除去上述有機(jī)成分的方法等。
作為構(gòu)成上述密封材料層的材料，也沒有特別的限定，例如可以列舉與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中所說明的密封材料層的材料相同的無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑、無機(jī)纖維及無機(jī)顆粒組成的材料等。
此處，第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器中所含有的有機(jī)成分，具體來說是上述的有機(jī)粘合劑，該有機(jī)粘合劑相對第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.5重量％。
即使存在比較多的密封材料層的蜂窩狀過濾器中含有較多的該有機(jī)成分，在含有充分的氧氣的氛圍中進(jìn)行加熱時，有機(jī)成分很容易分解成CO2及H2O，很難變成有毒氣體。但是，廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，由于設(shè)置在氧氣少的發(fā)動機(jī)的排出廢氣的部分，所以，有機(jī)成分不能完全分解，很容易作為甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等碳?xì)浠衔锘駽O、NOx等的有毒氣體排出，造成很大問題。
然而，第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器，即使存在比較多的密封材料層，由于包含在其中的有機(jī)成分非常少，所以，在實際使用第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器時，幾乎不會增加向外部排出的廢氣中所含有的上述碳?xì)浠衔锘駽O、NOx等的有毒氣體，也不會發(fā)生蜂窩狀過濾器中所含有的有機(jī)成分引起的問題。
作為上述多孔質(zhì)陶瓷部件的材料并沒有特別的限定，例如可以列舉與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中所說明的柱狀體的材料相同的氮化物陶瓷、碳化物陶瓷及氧化物陶瓷等，但這些當(dāng)中，優(yōu)選耐熱性高、機(jī)械特性良好、而且熱傳導(dǎo)率大的碳化硅，另外，也可以使用將金屬硅與上述陶瓷配合的含硅陶瓷、用硅與硅酸鹽化合物結(jié)合的陶瓷。
另外，上述多孔質(zhì)陶瓷部件的平均氣孔直徑及氣孔率并沒有特別的限定，優(yōu)選與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的平均氣孔直徑及氣孔率相同，對制造該多孔質(zhì)陶瓷部件時所使用的陶瓷的顆粒尺寸也沒有特別的限定，優(yōu)選與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器相同。
另外，優(yōu)選在第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的多孔質(zhì)陶瓷部件中載有與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器相同的廢氣凈化用催化劑。
通過以上說明，第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的面積的比例Sβ為大于等于2％，雖然存在比較多的密封材料層，但是，由于存在于其內(nèi)部的有機(jī)成分的比例Vβ小于等于0.5重量％，是非常少的，所以，即使在把第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器設(shè)置于發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)等排氣通道中使用的情況下，被排出的廢氣中的有機(jī)成分也幾乎不會增加。
另外，在第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器中載有廢氣凈化用催化劑，使其發(fā)揮俘獲廢氣中的微粒的過濾器的功能，同時，使其發(fā)揮催化劑轉(zhuǎn)換器的功能，則即使在第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器中含有的少量有機(jī)成分被排向外部的情況下，也能借助于上述廢氣凈化用催化劑，將該有機(jī)成分可靠地分解、凈化。
下面，參照圖1～圖4，說明上述發(fā)明的蜂窩狀過濾器制造方法的一個例子。
首先，說明第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的制造方法。
制造第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器時，首先，把粘合劑及分散溶液加入陶瓷粉末中，調(diào)制原料膏(paste)。
作為上述的粘合劑，并沒有特別的限定，例如可列舉甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙二醇、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。
上述粘合劑的配合量，通常，優(yōu)選其相對陶瓷粉末100重量份取約1～10重量份。
作為上述分散溶液，并沒有特別的限定，例如可列舉苯等有機(jī)溶液，甲醇等酒精、水等。
對上述分散溶液進(jìn)行適量配合，使混合組成物的粘度在一定范圍內(nèi)。
這些陶瓷粉末、粘合劑及分散溶液，用磨碎機(jī)等混合之后，經(jīng)過混合機(jī)充分?jǐn)嚢?，借助于擠壓成形法，制成與圖1所示的柱狀體15大致相同形狀的柱狀陶瓷成形體。
另外，也可以根據(jù)需要向上述原料膏添加成形輔助劑。
作為上述成形輔助劑，并沒有特別限定，例如可列舉乙二醇、糊精、脂肪酸皂、聚乙醇等。
將上述陶瓷成形體用微波干燥機(jī)等干燥之后，實施把封口材料填充到規(guī)定的貫通孔中的封口處理，再次用微波干燥機(jī)等實施干燥處理。
作為上述封口材料，并沒有特別的限定，例如可列舉與上述原料膏相同的材料。
接著，在規(guī)定條件下，對于經(jīng)過上述封口處理的陶瓷成形體進(jìn)行脫脂、燒成，借此，制造出由多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成的柱狀體15。
然后，進(jìn)行下述工序，即在如上述工序制造出的柱狀體15的外周，形成密封材料層14的層狀的密封材料層形成工序。
在該密封材料層形成工序中，首先，將柱狀體15在其長度方向上進(jìn)行軸支撐，并使其旋轉(zhuǎn)。
柱狀體15的旋轉(zhuǎn)速度并沒有特別的限定，優(yōu)選是2～10min-1。
接著，把密封材料膏附著在正在轉(zhuǎn)動的柱狀體15的外周，形成密封材料膏層。
作為上述密封材料膏，并沒有特別的限定，例如可以使用包括如上述的無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑、無機(jī)纖維及無機(jī)顆粒在內(nèi)的密封材料膏。
另外，在上述密封材料膏中，也可以含有少量水分或溶劑等，但是，該水分或溶劑等，通常通過涂敷密封材料膏后進(jìn)行加熱等差不多都揮發(fā)掉(飛散する)。
為了在該密封材料膏中，使該密封材料膏變?nèi)彳洠蛊渚哂辛鲃有远菀淄糠?，除了上述無機(jī)纖維、無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑及無機(jī)顆粒之外，可以包含大致為總重量的35～65重量％的水或其他丙酮、醇等溶劑等，優(yōu)選該密封材料膏的粘度是15～25Pa·s(1萬～2萬cps(cP))。
另外，在上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中如上文所述，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器，在與上述貫通孔垂直方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)的面積的比例Sα大于等于0.5％。
因此，在該密封材料層形成工序中，有必要調(diào)整上述密封材料膏層的厚度，使制造成蜂窩狀過濾器后的上述Sα大于等于0.5％。
另外，在上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器中如上文所述，第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器所包含的有機(jī)成分，具體地說，是包含在上述密封材料膏中的有機(jī)粘合劑。因此，優(yōu)選預(yù)先對構(gòu)成上述密封材料膏的材料、配合比等進(jìn)行調(diào)整，使制造后的蜂窩狀過濾器中所包含的有機(jī)成分比例Vα小于等于0.5重量％。
另外，不預(yù)先進(jìn)行上述密封材料膏的材料、配合比等的調(diào)整，在進(jìn)行密封材料層形成工序之后，例如在500～700℃的條件下實施加熱處理約10～90分鐘，借此，分解、除去存在于密封材料層中的有機(jī)成分，可以制成所含有機(jī)成分的比例Vα小于等于0.5重量％的蜂窩狀過濾器。
接著，將這樣形成的密封材料膏層在約120℃的溫度下干燥，由此使水分蒸發(fā)而形成密封材料層14，如圖1所示，則完成了在柱狀體15的外周形成密封材料層14的第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器10的制造。
其次，說明第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的制造方法。
要制造第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器，首先，制作成為陶瓷塊25的陶瓷層疊體。
上述陶瓷層疊體是通過密封材料層23，將在長度方向并列設(shè)置有多個由隔壁33隔開的貫通孔31的棱柱狀多孔質(zhì)陶瓷部件30，被捆束多個而成的柱狀構(gòu)造。
要制造多孔質(zhì)陶瓷部件30，首先，把粘合劑及分散溶液加入上述的陶瓷粉末中，調(diào)制混合組成物。
作為調(diào)制上述混合組成物的方法，并沒有特別地限定，例如可列舉與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器制造方法中說明的原料膏相同的方法。
接著，將上述混合組成物用磨碎機(jī)等混合、并經(jīng)過混合機(jī)充分?jǐn)嚢柚?，借助于擠壓成形法，制成與圖3所示的多孔質(zhì)陶瓷部件30大致相同形狀的柱狀生坯成形體。
將上述生坯成形體用微波干燥機(jī)等干燥之后，實施把封口材料填充到規(guī)定貫通孔中的封口處理，再次實施用微波干燥機(jī)等的干燥處理。
作為上述封口材料，并沒有特別的限定，例如可列舉與上述混合組成物相同的材料。
接著，在含有氧氣的氛圍下，對于經(jīng)過上述封口處理的生坯成形體，通過約400～650℃加熱實施脫脂，使粘合劑等揮發(fā)，同時使其分解、消失，大體上只有陶瓷粉末殘留。
然后，在實施上述脫脂之后，在氮氣、氬氣等惰性氣體氛圍下，通過加熱到約1400～2200℃進(jìn)行燒成，對陶瓷粉末進(jìn)行燒結(jié)，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件30。
接著，如圖4所示，要制作上述陶瓷層疊體，首先，反復(fù)進(jìn)行下述工序以在傾斜的狀態(tài)下能夠堆積多孔質(zhì)陶瓷部件30的方式，在以斷面V字形狀構(gòu)成的臺40上，在傾斜的狀態(tài)下放置多孔質(zhì)陶瓷部件30之后，在朝向上側(cè)的兩個側(cè)面30a、30b上，以均勻厚度涂敷成為密封材料層23的密封材料膏來形成漿層41，在該漿層上，順次將其他多孔質(zhì)陶瓷部件30堆積，由此，制作出規(guī)定大小的柱狀陶瓷層疊體。這時，在接觸陶瓷層疊體4個角上的多孔質(zhì)陶瓷部件30上使用易剝離的雙面膠帶等，將四棱柱形狀的多孔質(zhì)陶瓷部件截斷成兩個部分而得到的三角柱狀的多孔質(zhì)陶瓷部件30c和與三角柱狀的多孔質(zhì)陶瓷部件30c形狀相同的樹脂部件42粘貼在一起，完成多孔質(zhì)陶瓷部件30的疊層之后，將構(gòu)成陶瓷層疊體4個角的樹脂部件42全部除去，就可以把陶瓷層疊體制成斷面為多角柱狀的結(jié)構(gòu)。借此，可以減少對陶瓷層疊體的外周部進(jìn)行切削加工而制作出陶瓷塊后廢棄的多孔質(zhì)陶瓷部件構(gòu)成的廢棄物量。
除上述圖4所示方法以外，作為制作斷面為多角柱狀的陶瓷層疊體的方法，可以根據(jù)制作的蜂窩狀過濾器的形狀，例如使用省略4個角的多孔質(zhì)陶瓷部件的方法、將三角柱狀的多孔質(zhì)陶瓷部件組合的方法等。當(dāng)然也可以制作四棱柱狀的陶瓷層疊體。
并且，將該陶瓷層疊體在約50～100℃、加熱1小時左右的條件下，對上述膏層干燥、固化，使其成為密封材料層23后，例如用金剛石割刀等，將其外周部按照圖2所示的形狀切削，制作出陶瓷塊25。
另外，作為構(gòu)成密封材料層23的密封材料膏的材料，并沒有特別的限定，例如可列舉與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的制造方法中所說明的密封材料膏相同的材料。
接著，通過進(jìn)行在這樣制成的陶瓷塊25的周圍形成密封材料層24的層狀的密封材料層形成工序，完成在陶瓷塊25的外周形成密封材料層24的第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器20的制造。
作為該密封材料層形成工序，并沒有特別的限定，例如可列舉與上述第一發(fā)明的蜂窩狀過濾器的制造方法中所說明的密封材料層形成工序相同的工序。
另外，如在上述第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器中的說明，第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器，在與上述貫通孔垂直的方向，上述密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的面積的比例Sβ大于等于2％。
因此，在該第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器的制造方法中，在制作陶瓷層疊體時及在進(jìn)行密封材料層形成工序時，有必要調(diào)整上述密封材料膏層的厚度，使制造成蜂窩狀過濾器后的上述Sβ大于等于2％。
另外，在上述第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器中如上文所述，第二發(fā)明的蜂窩狀過濾器所包含的有機(jī)成分，具體地說，是包含在上述密封材料膏中的有機(jī)粘合劑。因此，優(yōu)選預(yù)先對構(gòu)成上述密封材料膏的材料、配合比等進(jìn)行調(diào)制，使制造后的蜂窩狀過濾器中所包含的有機(jī)成分比例Vβ小于等于0.5重量％。
另外，不預(yù)先進(jìn)行上述密封材料膏的材料、配合比等的調(diào)制，在進(jìn)行密封材料層形成工序之后，例如在500～700℃的條件下，實施加熱處理約10～90分鐘，借此，分解、除去存在于密封材料層中的有機(jī)成分，可以制成所含有機(jī)成分的比例Vβ小于等于0.5重量％的蜂窩狀過濾器。
另外，在這樣制造的本發(fā)明的蜂窩狀過濾器中，也可以載有廢氣凈化用催化劑。如此，載有廢氣凈化用催化劑的本發(fā)明的蜂窩狀過濾器，具有俘獲廢氣中的微粒的過濾器的功能，并且還具有能可靠地凈化廢氣中的HC、CO、NOx等有害成分及包含在本發(fā)明的蜂窩狀過濾器中的少量有機(jī)成分所產(chǎn)生的廢氣的催化劑轉(zhuǎn)換器的功能。
實施例下文，通過揭示實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，不過，本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1(1)將平均顆粒尺寸為10μm的滑石粉40重量份、平均顆粒尺寸為9μm的高嶺土10重量份、平均顆粒尺寸為9.5μm的氧化鋁17重量份、平均顆粒尺寸為5μm的氫氧化鋁16重量份、平均顆粒尺寸為10μm的二氧化硅15重量份、成形輔助劑(乙二醇)6重量份、水16重量份加在一起攪拌，調(diào)制原料膏。
接著，把上述原料膏填充到擠壓成形機(jī)中，以擠壓速度為10cm/分制作出與圖1所示蜂窩狀過濾器10形狀大致相同的陶瓷成形體，用微波干燥機(jī)將上述陶瓷成形體干燥，把與上述原料膏相同組成的膏填充到規(guī)定的貫通孔后，再用干燥機(jī)干燥之后，在400℃脫脂，通過在常壓的氬氣氛圍1400℃下，進(jìn)行3小時燒成，制造出如圖1所示的由堇青石組成的圓柱形狀的柱狀體。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維30重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒21重量％、硅溶膠15重量％、羧甲基纖維素5.6重量％及水28.4重量％的耐熱的密封材料膏，在上述柱狀體的外周形成密封材料膏層。
接著，通過在120℃下對該密封材料膏層進(jìn)行干燥，使其成為密封材料層，從而制造出如圖1所示的密封材料層厚度為0.5mm、端面直徑為143.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，相對包含與上述貫通孔垂直的方向的上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為1.4％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是1.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.05重量％。
實施例2首先，進(jìn)行與實施例1的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是1.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.10重量％。
實施例3首先，進(jìn)行與實施例1的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是1.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.20重量％。
實施例4首先，進(jìn)行與實施例1的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是1.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.50重量％。
比較例1(1)進(jìn)行與實施例1的(1)相同的過程，制造出柱狀體。
(2)利用與實施例1的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，在上述柱狀體的外周上形成密封材料膏層。
接著，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖1所示的密封材料層厚度為0.5mm、端面直徑為143.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀過濾器。
在比較例1中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα為1.4％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vα為0.60重量％。
評價試驗1
將實施例1～4及比較例1所制造的蜂窩狀過濾器設(shè)置在發(fā)動機(jī)的排出通道中，在無負(fù)載狀態(tài)下，讓發(fā)動機(jī)以最高轉(zhuǎn)數(shù)(3700rpm、0Nm)運轉(zhuǎn)。
這時，在設(shè)定導(dǎo)入蜂窩狀過濾器之前的廢氣中所含有的HC的量為A、通過蜂窩狀過濾器后向外部排出的廢氣中所含的HC的量為B的情況下，通過下述式(1)，計算廢氣通過各蜂窩狀過濾器所增加的HC的增加率。
HC的增加率(％)＝100×(B-A)/A… (1)評價試驗2在實施例1～4及比較例1所制造的蜂窩狀過濾器中，以10g/L的比例賦予載有催化劑用的作為基底的氧化鋁層，作為廢氣凈化用催化劑，以2g/L的比例載有白金，然后設(shè)置在發(fā)動機(jī)的排出通道中，在無負(fù)載狀態(tài)下，讓發(fā)動機(jī)以最高轉(zhuǎn)數(shù)(3700rpm、0Nm)運轉(zhuǎn)。
這時，在設(shè)定導(dǎo)入蜂窩狀過濾器之前的廢氣中所含有的HC的量為A、通過蜂窩狀過濾器后向外部排出的廢氣中所含的HC的量為B′的情況下，通過下述式(2)，計算廢氣通過各蜂窩狀過濾器所增加的HC的增加率。
HC的增加率(％)＝100×(B′-A)/A… (2)下表1及圖5示出了各個結(jié)果。
另外，圖5是表示實施例1～4及比較例1所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表1

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，實施例1～4所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為8～15％，是非常小的，但是，比較例1所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為40％，與實施例1～4所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，實施例1～4所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為1～10％，是非常小的，但是，比較例1所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為35％，與實施例所涉及1～4的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
實施例5(1)以與實施例1的(1)相同的過程制造出柱狀體。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維27重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒19重量％、硅溶膠14重量％、羧甲基纖維素13.2重量％及水26.8重量％的耐熱的密封材料膏，在上述柱狀體的外周，除了形成厚度為0.2mm的密封材料層外，以與實施例1的(2)相同的過程制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為0.6％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件，通過對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.6％，并且有機(jī)成分的比例Vα為0.05重量％。
實施例6首先，進(jìn)行與實施例5的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.6％，并且有機(jī)成分的比例Vα為0.10重量％。
實施例7首先，進(jìn)行與實施例5的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sα是0.6％，并且有機(jī)成分的比例Vα為0.20重量％。
實施例8首先，進(jìn)行與實施例5的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.6％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.50重量％。
比較例2(1)進(jìn)行與實施例5的(1)相同的過程，制造出柱狀體。
(2)利用與實施例5的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，在上述柱狀體的外周上形成密封材料膏層。
接著，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖1所示的密封材料層厚度為0.2mm、端面直徑為143.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀過濾器。
在比較例2中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα為0.6％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vα為0.60重量％。
對實施例5～8及比較例2所涉及的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與關(guān)于上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表2及圖6示出了各個結(jié)果。
另外，圖6是表示實施例5～8及比較例2所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表2

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，實施例5～8所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為6～13％，是非常小的，但是，比較例2所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為30％，與實施例5～8所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，實施例5～8所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為1～8％，是非常小的，但是，比較例2所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為25％，與實施例5～8所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
實施例9(1)進(jìn)行與實施例1的(1)相同的過程，制造出柱狀體。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維26重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒19重量％、硅溶膠14重量％、羧甲基纖維素15.8重量％及水25.2重量％的耐熱的密封材料膏，在上述柱狀體的外周，除了形成厚度為0.17mm的密封材料層外，進(jìn)行與實施例1的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為0.5％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，通過對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sα是0.5％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.05重量％。
實施例10首先，進(jìn)行與實施例9的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.5％，并且有機(jī)成分的比例Vα為0.10重量％。
實施例11首先，進(jìn)行與實施例9的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sα是0.5％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.20重量％。
實施例12首先，進(jìn)行與實施例9的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sα是0.5％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.50重量％。
比較例3(1)進(jìn)行與實施例9的(1)相同的過程，制造出柱狀體。
(2)利用與實施例9的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，在上述柱狀體的外周上形成密封材料膏層。
接著，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖1所示的密封材料層厚度為0.17mm、端面直徑為143.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀過濾器。
比較例3中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα為0.5％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀過濾器的比例Vα為0.60重量％。
對實施例9～12及比較例3所涉及的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與關(guān)于上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表3及圖7示出了各個結(jié)果。
另外，圖7是表示實施例9～12及比較例3所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表3

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，實施例9～12所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為4～10％，是非常小的，但是，比較例3所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為25％，與實施例9～12所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，實施例9～12所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為0.5～8％，是非常小的，但是，比較例3所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為20％，與實施例9～12所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
比較例4
(1)進(jìn)行與實施例1的(1)相同的過程，制造出柱狀體。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維23重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒16重量％、硅溶膠12重量％、羧甲基纖維素26.3重量％及水22.7重量％的耐熱的密封材料膏，在上述柱狀體的外周，除了形成厚度為0.1mm的密封材料層外，進(jìn)行與實施例1的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例為0.3％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.3％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.05重量％。
比較例5首先，進(jìn)行與比較例4的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sα是0.3％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.10重量％。
比較例6首先，進(jìn)行與比較例4的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.3％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.20重量％。
比較例7
首先，進(jìn)行與比較例5的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα是0.3％，并且，有機(jī)成分的比例Vα為0.50重量％。
比較例8(1)進(jìn)行與比較例4的(1)相同的過程，制造出柱狀體。
(2)利用與比較例4的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，在上述柱狀體的外周上形成密封材料膏層。
接著，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖1所示的密封材料層厚度為0.1mm、端面直徑為143.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀過濾器。
在比較例8中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα為0.3％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vα為0.60重量％。
對比較例4～8中所制造的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與關(guān)于上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表4及圖8示出了各個結(jié)果。
另外，圖8是表示比較例4～8所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表4

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，比較例4～8所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為0.8～8％，是非常小的，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，比較例4～8所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為0～5％，也非常小。
于是，實施例1～12及比較例1～8所涉及的蜂窩狀過濾器是只在柱狀體的外周形成密封材料層的結(jié)構(gòu)，實施例1～12及比較例1～3所涉及的蜂窩狀過濾器，任何一個蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的比例Sα大于等于0.5％。
從評價試驗1的結(jié)果可以看出，在有機(jī)成分的比例Vα小于等于0.50重量％的實施例1～12所涉及的蜂窩狀過濾器中，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變少，排出的廢氣中的HC幾乎沒有增加，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，可使向外部排出的HC的增加率非常小。
另一方面，在有機(jī)成分的比例Vα超過0.50重量％的比較例1～3所涉及的蜂窩狀過濾器中，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變多，排出的廢氣中的HC的增加率非常大，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，雖然可使向外部排出的HC的增加率稍稍變低，但是，與實施例1～12所涉及的蜂窩狀過濾器相比，依然非常大。
此外，從比較例4～8所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1的結(jié)果可以看出，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的比例Sα不到0.5％時，例如，即使有機(jī)成分的比例Vα超過0.50重量％時，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量也很少，排出的廢氣中的HC幾乎不增加。
即，在上述Sα不到0.5％的蜂窩狀過濾器中，例如即使存在于密封材料層的有機(jī)成分的比例變多，也不會產(chǎn)生如比較例1～3所示的排出的廢氣中HC的量增加的問題。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，如果在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，就能夠使向外部排出的HC的增加率變得非常小。
實施例13(1)相對于向平均顆粒尺寸為5μm的α型碳化硅粉末60重量％和平均顆粒尺寸為0.5μm的β型碳化硅粉末40重量％進(jìn)行濕式混合所得到的混合物100重量份，添加有機(jī)粘合劑(甲基纖維素)為5重量份、水為10重量份，進(jìn)行攪拌得到混合物。接著，將少量可塑劑與潤滑劑加到上述混合物中，進(jìn)一步攪拌后，進(jìn)行擠壓成形，制成生坯成形體。
接著，把上述生坯成形體用微波干燥機(jī)干燥，把與上述生坯成形體相同組成的膏填充到規(guī)定的貫通孔后，再用干燥機(jī)干燥之后，在400℃脫脂，在常壓的氬氣氛圍2200℃下，進(jìn)行3小時燒成，制造出圖3所示的、其大小為34mm×34mm×300mm、貫通孔的數(shù)量為31個/cm2、隔壁的厚度為0.3mm的碳化硅燒結(jié)體組成的多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維31重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒22重量％、硅溶膠16重量％、羧甲基纖維素1重量％及水30重量％的耐熱的密封材料膏，將該多孔質(zhì)陶瓷部件用圖4說明的方法捆束多個，接著，用金剛石割刀切斷，制作出圖2所示的圓柱形狀的陶瓷塊。
接著，用上述密封材料膏，在上述陶瓷塊的外周部形成密封材料膏層。然后，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖2所示的蜂窩狀過濾器20那樣的、在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周形成的密封材料層的厚度為1.0mm、直徑為145.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為7.4％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是7.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
實施例14首先，進(jìn)行與實施例13的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是7.4％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
實施例15首先，進(jìn)行與實施例13的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sβ是7.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
實施例16首先，進(jìn)行與實施例13的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是7.4％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
比較例9(1)進(jìn)行與實施例13的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與實施例13的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，將上述多孔質(zhì)陶瓷部件用圖4說明的方法捆束多個，接著，用金剛石刀具切斷，制作出圖2所示的圓柱形狀的陶瓷塊。
接著，用上述密封材料膏，在上述陶瓷塊的外周部形成密封材料膏層。然后，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖2所示的蜂窩狀過濾器20那樣的、在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周形成的密封材料層的厚度為1.0mm、直徑為145.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
在比較例9中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為7.4％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
對實施例13～16及比較例9所涉及的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與對上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表5及圖9示出了各個結(jié)果。
另外，圖9是表示實施例13～16及比較例9所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表5

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，實施例13～16所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為8～15％，是非常小的，但是，比較例9所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為40％，與實施例13～16所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，實施例13～16所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為1～10％，是非常小的，但是，比較例9所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為35％，與實施例13～16所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
實施例17(1)進(jìn)行與實施例13的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維31重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒22重量％、硅溶膠16重量％、羧甲基纖維素2重量％及水29重量％的耐熱的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.5mm外，進(jìn)行與實施例13的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為3.8％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
實施例18首先，進(jìn)行與實施例17的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
實施例19首先，進(jìn)行與實施例17的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
實施例20
首先，進(jìn)行與實施例13的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫于通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
比較例10(1)進(jìn)行與實施例17的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與實施例17的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.5mm外，進(jìn)行與比較例9的(2)相同的過程，制造蜂窩狀過濾器。
在比較例10中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為4.0％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
對實施例17～20及比較例10所涉及的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與關(guān)于上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表6及圖10示出了各個結(jié)果。
另外，圖10是表示實施例17～20及比較例10所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表6

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，實施例17～20所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為6～13％，是非常小的，但是，比較例10所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為30％，與實施例17～20所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，實施例17～20所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為1～8％，是非常小的，但是，比較例10所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為25％，與實施例17～20所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
實施例21(1)進(jìn)行與實施例13的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維30重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒21重量％、硅溶膠16重量％、羧甲基纖維素4重量％及水29重量％的耐熱的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.25mm外，實施與實施例13的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為2.0％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
實施例22首先，進(jìn)行與實施例21的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，通過對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sβ為1.9％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
實施例23首先，進(jìn)行與實施例21的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
實施例24首先，進(jìn)行與實施例21的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
比較例11(1)進(jìn)行與實施例21的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與實施例21的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.25mm外，實施與比較例9的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
在比較例11中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為2.0％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
對實施例21～24及比較例11所涉及的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與關(guān)于上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表7及圖11示出了各個結(jié)果。
另外，圖11是表示實施例21～24及比較例11所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表7

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，實施例21～24所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為4～10％，是非常小的，但是，比較例11所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為25％，與實施例21～24的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，實施例21～24所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為0.5～8％，是非常小的，但是，比較例11所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為20％，與實施例21～24所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率相比非常大。
比較例12(1)進(jìn)行與實施例13的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維28重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒20重量％、硅溶膠15重量％、羧甲基纖維素10重量％及水27重量％的耐熱的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.1mm外，實施與實施例13的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為0.8％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，通過對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
比較例13首先，進(jìn)行與比較例12的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，通過對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
比較例14首先，進(jìn)行與比較例12的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，通過對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
比較例15首先，進(jìn)行與比較例12的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
比較例16(1)進(jìn)行與比較例13的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與比較例12的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.1mm外，實施與比較例9的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
在比較例16中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
對比較例12～16中所制造的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與對上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表8及圖12示出了各個結(jié)果。
另外，圖12是表示比較例12～16所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1及評價試驗2的結(jié)果的曲線圖。
表8

從評價試驗1的結(jié)果可以看出，比較例12～16所涉及的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為0.8～8％，是非常小的，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，比較例12～16所涉及的載有催化劑的蜂窩狀過濾器中的HC的增加率為0～5％，也非常小。
于是，實施例13～24及比較例9～16所涉及的蜂窩狀過濾器，是在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周形成的密封材料層的結(jié)構(gòu)體，實施例13～24及比較例9～11所涉及的蜂窩狀過濾器，任何一個蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的比例Sβ都大于等于2.0％。
從評價試驗1的結(jié)果可以看出，在有機(jī)成分的比例Vβ小于等于0.50重量％的實施例13～24所涉及的蜂窩狀過濾器中，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變少，排出的廢氣中的HC幾乎沒有增加，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，可使向外部排出的HC的增加率非常小。
另一方面，在有機(jī)成分的比例Vβ超過0.50重量％的比較例9～11所涉及的蜂窩狀過濾器中，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變多，排出的廢氣中的HC的增加率非常大，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，雖然可使向外部排出的HC的增加率稍稍變低，但是，與實施例13～24所涉及的蜂窩狀過濾器相比，依然非常大。
此外，從比較例12～16所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1的結(jié)果可以看出，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的比例Sβ不到2％時，例如，即使有機(jī)成分的比例Vβ超過0.50重量％時，從上述密封材料層中排出的有機(jī)成分量也較少，排出的廢氣中的HC幾乎不增加。
即，在上述Sβ不到2％的蜂窩狀過濾器中，例如，即使存在于密封材料層的有機(jī)成分的比例變多，也不會產(chǎn)生如比較例9～12所示的排出的廢氣中HC的量增加的問題。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，如果在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑，就能夠使向外部排出的HC的增加率變得非常小。
實施例25(1)向?qū)⑵骄w粒尺寸為20μm的α型碳化硅粉末60重量％和平均顆粒尺寸為1.0μm的硅粉末40重量％進(jìn)行濕式混合所得到的混合物100重量份中，添加有機(jī)粘合劑(甲基纖維素)為5重量份、水為10重量份，進(jìn)行攪拌，得到混合物。接著，將少量可塑劑與潤滑劑加到上述混合物中，進(jìn)一步攪拌后，進(jìn)行擠壓成形，制成生坯成形體。
接著，把上述生坯成形體用微波干燥機(jī)干燥，把與上述生坯成形體相同組成的膏填充到規(guī)定的貫通孔后，再用干燥機(jī)干燥之后，在400℃脫脂，在常壓的氬氣氛圍1600℃下，進(jìn)行2小時燒成，制造出如圖3所示的、其大小為34mm×34mm×300mm、貫通孔的數(shù)量為31個/cm2、隔壁的厚度為0.3mm的碳化硅-硅燒結(jié)體組成的多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維31重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒22重量％、硅溶膠16重量％、羧甲基纖維素1重量％及水30重量％的耐熱的密封材料膏，將該多孔質(zhì)陶瓷部件用圖4說明的方法捆束，接著，用金剛石割刀切斷，制作出圖2所示的圓柱形狀的陶瓷塊。
接著，用上述密封材料膏，在上述陶瓷塊的外周部形成密封材料膏層。然后，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖2所示的蜂窩狀過濾器20那樣的、在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周形成的密封材料層的厚度為1.0mm、直徑為145.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為7.4％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sβ是7.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
實施例26首先，進(jìn)行與實施例25的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)面積的比例Sβ是7.4％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
實施例27首先，進(jìn)行與實施例25的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，通過對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是7.4％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
實施例28首先，進(jìn)行與實施例25的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是7.4％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
實施例29(1)進(jìn)行與實施例25的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維31重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒22重量％、硅溶膠16重量％、羧甲基纖維素2重量％及水29重量％的耐熱的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.5mm外，實施與實施例25的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為3.8％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
實施例30首先，進(jìn)行與實施例29的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
實施例31首先，進(jìn)行與實施例29的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是3.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
實施例32首先，進(jìn)行與實施例29的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積，所占據(jù)面積的比例Sβ是3.8％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
實施例33(1)進(jìn)行與實施例25的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維30重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒21重量％、硅溶膠16重量％、羧甲基纖維素4重量％及水29重量％的耐熱的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.25mm外，實施與實施例25的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為2.0％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
實施例34首先，進(jìn)行與實施例33的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
實施例35首先，進(jìn)行與實施例33的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
實施例36首先，進(jìn)行與實施例33的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為1.9％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
比較例17(1)進(jìn)行與實施例25的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與實施例25的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，將上述多孔質(zhì)陶瓷部件用圖4說明的方法捆束多個，接著，用金剛石刀具切斷，制作出如圖2所示的圓柱形狀的陶瓷塊。
接著，用上述密封材料膏，在上述陶瓷塊的外周部形成密封材料膏層。然后，在120℃下對該密封材料膏層干燥，制造出如圖2所示的蜂窩狀過濾器20那樣的、在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周形成的密封材料層的厚度為1.0mm、直徑為145.8mm的圓柱形狀的蜂窩狀過濾器。
在比較例17中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為7.4％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
比較例18(1)進(jìn)行與實施例29的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與實施例29的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.5mm之外，進(jìn)行與比較例17的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
在比較例18中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為4.0％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
比較例19(1)進(jìn)行與實施例33的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與實施例33的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.25mm之外，實施與比較例17的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
在比較例19中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ為2.0％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
比較例20(1)進(jìn)行與實施例25的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)使用含有纖維長度0.2mm的氧化鋁纖維28重量％、平均顆粒尺寸為0.6μm的碳化硅顆粒20重量％、硅溶膠15重量％、羧甲基纖維素10重量％及水27重量％的耐熱的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.1mm之外，實施與實施例25的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
所制造的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例為0.8％，有機(jī)成分相對于上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的比例為0.60重量％。
接著，在氧氣氛圍700℃的條件下，通過對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱90分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.05重量％。
比較例21首先，進(jìn)行與比較例20的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍600℃的條件下，對上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱60分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.10重量％。
比較例22首先，進(jìn)行與比較例20的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱30分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且，有機(jī)成分的比例Vβ為0.20重量％。
比較例23首先，進(jìn)行與比較例20的(1)及(2)相同的過程，制造出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
然后，在氧氣氛圍500℃的條件下，對該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體加熱10分鐘，從而制造出蜂窩狀過濾器，其中，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，并且有機(jī)成分的比例Vβ為0.50重量％。
比較例24(1)進(jìn)行與比較例25的(1)相同的過程，制造出多孔質(zhì)陶瓷部件。
(2)利用與比較例20的(2)中所使用的密封材料膏相同的密封材料膏，除了密封材料層的厚度為0.1mm之外，實施與比較例17的(2)相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
在比較例24中制造的蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ是0.8％，有機(jī)成分相對上述蜂窩狀過濾器的比例Vβ為0.60重量％。
對實施例25～36及比較例17～24中所制造的蜂窩狀過濾器，也進(jìn)行與關(guān)于上述實施例1～4及比較例1所進(jìn)行的評價試驗1及評價試驗2相同的評價試驗。
下表9示出了各個結(jié)果。
表9


于是，實施例25～36及比較例17～24所涉及的蜂窩狀過濾器，是在多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周形成的密封材料層的構(gòu)造，實施例25～36及比較例17～19所涉及的蜂窩狀過濾器，任何一個蜂窩狀過濾器中的上述密封材料層，在與上述貫通孔垂直的方向，相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的比例Sβ都大于等于2％。
從評價試驗1的結(jié)果可以看出，在有機(jī)成分的比例Vβ小于等于0.50重量％的實施例25～36所涉及的蜂窩狀過濾器中，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變少，排出的廢氣中的HC幾乎沒有增加，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，可使向外部排出的HC的增加率非常小。
另一方面，在有機(jī)成分的比例Vβ超過0.50重量％的比較例17～19所涉及的蜂窩狀過濾器中，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變多，排出的廢氣中的HC的增加率非常大，另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑時，雖然可使向外部排出的HC的增加率稍稍變低，但是，與實施例25～36所涉及的蜂窩狀過濾器相比，依然非常大。
此外，從比較例20～24所涉及的蜂窩狀過濾器的評價試驗1的結(jié)果可以看出，在與貫通孔垂直的方向，密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占的比例Sβ不到2％時，例如，即使有機(jī)成分的比例Vβ超過0.50重量％，從密封材料層中排出的有機(jī)成分量變少，排出的廢氣中的HC也幾乎不增加。
即，在上述Sβ不到2％的蜂窩狀過濾器中，例如，即使存在于密封材料層的有機(jī)成分的比例變多，也不會產(chǎn)生如比較例17～19所示的排出廢氣中HC的量增加的問題。
另外，從評價試驗2的結(jié)果可以看出，如果在這樣的蜂窩狀過濾器中載有催化劑，就能夠使向外部排出的HC的增加率變得非常小。
實施例37～39及比較例25～26除了將形成于柱狀體外周上的密封材料層的厚度變更為如表10所示之外，進(jìn)行與實施例1相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
實施例40～41、參考例1及比較例27除了將多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周的密封材料層的厚度便更為如表11所示之外，進(jìn)行與實施例13相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
實施例42～43、參考例2及比較例28除了將多孔質(zhì)陶瓷部件之間以及陶瓷塊的外周的密封材料層的厚度變更為如表11所示之外，進(jìn)行與實施例25相同的過程，制造出蜂窩狀過濾器。
評價試驗3對于實施例1、13、25、37～43、參考例1～2及比較例25～28所制造的蜂窩狀過濾器，測定進(jìn)行靜水壓力冷擠壓(冷間靜水壓プレス)時的破壞強(qiáng)度(等靜壓強(qiáng)度)。其結(jié)果在表10及表11中示出。
表10

表11

如表10所示，在長度方向并列設(shè)置有多個由壁部隔開的貫通孔的由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體的外周上形成有密封材料層的蜂窩狀過濾器中，在與貫通孔垂直的方向，隨著密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)的比例Sα的縮小，等靜壓強(qiáng)度降低。如果上述Sα大于等于0.5(0.47)％，則具有必要的等靜壓強(qiáng)度，但是，由于上述的Sα不到0.5(0.47)％，所以，等靜壓強(qiáng)度下降的幅度會變大，不具有充分的等靜壓強(qiáng)度。
另外，如表11所示，在長度方向并列設(shè)置有多個由隔壁隔開的貫通孔的柱狀形狀的多孔質(zhì)陶瓷部件，通過密封材料層將其捆束成多個而構(gòu)成陶瓷塊，在上述陶瓷塊的外周部也形成有密封材料層的蜂窩狀過濾器中，在與貫通孔垂直的方向，隨著密封材料層相對于包含上述貫通孔的斷面的總面積所占據(jù)的比例Sβ的縮小，等靜壓強(qiáng)度降低。如果上述Sβ大于等于2(1.90)％，則具有必要的等靜壓強(qiáng)度，但是，由于上述的Sβ不到2(1.90)％，所以，等靜壓強(qiáng)度下降的幅度會變大，不具有充分的等靜壓強(qiáng)度。
本發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，如上所述，即使其內(nèi)部存在比較多的密封材料層，所排出的廢氣中的有機(jī)成分量幾乎不會增加。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、一種廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，在長度方向并列設(shè)置有多個由壁部隔開的貫通孔的、由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體的外周部上，形成有密封材料層，隔開所述貫通孔的壁部具有作為顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與所述貫通孔垂直的方向，所述密封材料層相對于包含所述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα大于等于0.5％，并且，有機(jī)成分相對于所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vα小于等于0.5重量％。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，其特征是在柱狀體的內(nèi)部，載有廢氣凈化用催化劑。
3、一種廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，在長度方向并列設(shè)置有多個由隔壁隔開的貫通孔的柱狀形狀的多孔質(zhì)陶瓷部件，通過密封材料層被捆束成多個而形成陶瓷塊，在所述陶瓷塊的外周部也形成有密封材料層，隔開所述貫通孔的隔壁具有作為顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與所述貫通孔垂直的方向，所述密封材料層相對于包含所述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ大于等于2％，并且有機(jī)成分相對于所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.5重量％。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，其特征是在所述多孔質(zhì)陶瓷部件的內(nèi)部，載有廢氣凈化用催化劑。
5、(追加)根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，其特征是密封材料層具有粘接功能。
6、(追加)根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，其特征是密封材料層含有無機(jī)粘合劑及/或無機(jī)顆粒。
基于條約19條(1)的說明追加的權(quán)利要求5，是關(guān)于構(gòu)成權(quán)利要求1～4所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的密封材料層被限定為該密封材料層具有粘接功能的內(nèi)容。在廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，優(yōu)選密封材料層具有粘接功能，在說明書第8頁14～15行、說明書第9頁19～20行及說明書第15頁19～23行中已經(jīng)記載。因此，本修改是基于上述記載進(jìn)行的，屬于申請時國際申請所揭示的范圍。
追加的權(quán)利要求6，是關(guān)于構(gòu)成權(quán)利要求1～5所涉及的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的密封材料層被限定為該密封材料層含有無機(jī)粘合劑及/或無機(jī)顆粒的內(nèi)容。在廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，優(yōu)選密封材料層含有無機(jī)粘合劑及/或無機(jī)顆粒，在說明書第8頁5～7行及說明書第15頁19～23行中已經(jīng)記載。因此，本修改是基于上述記載進(jìn)行的，屬于申請時國際申請所揭示的范圍。
權(quán)利要求
1.一種廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，在長度方向并列設(shè)置有多個由壁部隔開的貫通孔、由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體的外周部上，形成有密封材料層，隔開所述貫通孔的壁部具有作為顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與所述貫通孔垂直的方向，所述密封材料層相對于包含所述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα大于等于0.5％，并且，有機(jī)成分相對于所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vα小于等于0.5重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，其特征是在柱狀體的內(nèi)部，載有廢氣凈化用催化劑。
3.一種廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，在長度方向并列設(shè)置有多個由隔壁隔開的貫通孔的柱狀形狀的多孔質(zhì)陶瓷部件，通過密封材料層被捆束成多個而形成陶瓷塊，在所述陶瓷塊的外周部也形成有密封材料層，隔開所述貫通孔的隔壁具有作為顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與所述貫通孔垂直的方向，所述密封材料層相對于包含所述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sβ大于等于2％，并且，有機(jī)成分相對于所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vβ小于等于0.5重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器，其特征是在所述多孔質(zhì)陶瓷部件的內(nèi)部載有廢氣凈化用催化劑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種即使其內(nèi)部存在比較多的密封材料層，也幾乎不會增加排出的廢氣中的有機(jī)成分量的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器。在本發(fā)明的廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在長度方向并列設(shè)置有多個由壁部隔開的貫通孔、由多孔質(zhì)陶瓷組成的柱狀體的外周部上，形成有密封材料層，隔開所述貫通孔的壁部具有作為顆粒俘獲用過濾器的功能，其特征是上述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器中，在與所述貫通孔垂直的方向，上述密封材料層相對于包含所述貫通孔的斷面的總面積所占面積的比例Sα大于等于0.5％，并且，有機(jī)成分相對于所述廢氣凈化用蜂窩狀過濾器的比例Vα小于等于0.5重量％。
文檔編號B01D46/24GK1656307SQ03811670
公開日2005年8月17日 申請日期2003年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者柴田俊明 申請人:揖斐電株式會社