外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體及蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體和蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述外周涂層材料抑制了氯濃度，抑制了發(fā)生排氣系統(tǒng)配管等的腐蝕的可能性。本發(fā)明的外周涂層材料在填充形成于蜂窩燒成體(6)的外周面(7)上、孔格(3a)的一部分向外部開口而成且沿軸向延伸的凹槽(10)的同時(shí)覆蓋外周面，在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面上形成外周壁，其原料含有硅膠，氯濃度為150ppm以下。進(jìn)而，所使用的硅膠的氯濃度為500ppm以下，硅膠的制造過程中所使用的酸為硫酸、磷酸、乙酸和有機(jī)酸中的至少一種。
【專利說明】
外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體及蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體W及蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。進(jìn) 一步詳細(xì)而言，設(shè)及沒有腐蝕排氣系統(tǒng)配管等金屬制品或金屬部件的擔(dān)憂的外周涂層材 料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體W及蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，陶瓷制蜂窩結(jié)構(gòu)體被用于汽車廢氣凈化用催化劑載體、柴油機(jī)顆粒過濾器 或燃燒裝置用蓄熱體等廣泛的用途中。陶瓷制蜂窩結(jié)構(gòu)體（W下簡稱為"蜂窩結(jié)構(gòu)體"。）通 過下述方法來制造:調(diào)制成形材料(巧±)，使用擠壓成形機(jī)擠壓成形為期望的蜂窩形狀，經(jīng) 生巧切斷、干燥、精加工而成蜂窩成形體，將該蜂窩成形體在高溫下進(jìn)行燒成。蜂窩結(jié)構(gòu)體 具有隔壁，所述隔壁劃分形成從一側(cè)端面延伸至另一側(cè)端面的多個(gè)多邊形格子狀的孔格， 所述孔格形成流體的流路。
[0003] 作為卡車等大型汽車用的汽車廢氣凈化用催化劑載體、柴油機(jī)黑煙微粒除去過濾 器而使用的蜂窩結(jié)構(gòu)體，需要直徑大。直徑大的蜂窩結(jié)構(gòu)體也可W使用擠壓成形機(jī)一體成 形為期望的形狀，但是，在剛擠壓成形之后蜂窩結(jié)構(gòu)體整體因自重而變形、或者孔格結(jié)構(gòu)的 一部分發(fā)生變形、壓壞。為了將運(yùn)些變形、壓壞除去，在燒成后對(duì)外周面進(jìn)行磨削，在經(jīng)磨削 的外周面涂布外周涂層材料而設(shè)置外周壁，得到期望的形狀(例如圓柱狀等）的蜂窩結(jié)構(gòu) 體。
[0004] 尤其是為了提高汽車廢氣凈化性能而形成高氣孔率、或者使蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁薄 型化等，使蜂窩結(jié)構(gòu)體低體積密度化的傾向越來越強(qiáng)。蜂窩結(jié)構(gòu)體的低體積密度化使得難 W維持剛擠壓成形之后的蜂窩形狀，使蜂窩結(jié)構(gòu)體的機(jī)械強(qiáng)度降低。因此，W W往的體積密 度能夠一體成形的蜂窩結(jié)構(gòu)體，由于低體積密度化而需要外周磨削和外周涂覆，外周磨削 和外周涂覆的對(duì)象還正在擴(kuò)大至小型的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0005] 蜂窩結(jié)構(gòu)體的材料使用SiC等高耐熱材料時(shí)，由于材料的熱膨脹大，因此，如果一 體成形，則因使用中的溫度梯度而發(fā)生龜裂。為了防止龜裂的發(fā)生，預(yù)先制作多個(gè)四棱柱狀 的蜂窩燒成體(蜂窩單元），在得到的蜂窩單元的側(cè)面(接合面)施與接合材料，使多個(gè)蜂窩 單元層疊、組合而接合，從而形成一個(gè)大的塊狀的蜂窩結(jié)構(gòu)體(蜂窩塊體）。然后，對(duì)蜂窩塊 體的外周面進(jìn)行磨削，加工成期望的形狀(例如圓柱狀等)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。
[0006] 通過上述磨削，對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面的孔格而言，與外部之間的隔壁全部或 一部分被去除。因此，向外部開口，露出在軸向上延伸的不完全的隔壁。不完全的隔壁容易 因外力而剝離。因此，為了保護(hù)蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面，并維持形狀，通過在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外 周面涂布外周涂層材料、干燥而形成外周壁(例如參照專利文獻(xiàn)1。）。即，制造蜂窩直徑大的 大型蜂窩結(jié)構(gòu)體時(shí)需要使用外周涂層材料，在組合多個(gè)蜂窩單元而構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況 下，需要使用接合材料和外周涂層材料。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[000引專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本專利第2613729號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011] 用來形成蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周壁而使用的外周涂層材料W及用于接合蜂窩單元的 接合材料中，使用硅膠作為各自的使用原料的一部分。運(yùn)里，硅膠在通常的制造過程中使用 鹽酸等氯系化合物。因此，運(yùn)些硅膠中一般含有1000 ppm左右的氯成分。另外，所述氯的濃度 在通常的使用中并無特別問題。
[0012] 已知對(duì)于不誘鋼、鋼鐵等金屬制品或金屬部件而言，通過與氯成分(氯化物離子） 接觸而在金屬制品等的表面整體或局部發(fā)生腐蝕。因此，在使用運(yùn)些金屬制品等的情況下， 采取極力避免與氯化物離子的接觸那樣的對(duì)策。采用上述蜂窩結(jié)構(gòu)體作為汽車廢氣凈化用 催化劑載體等時(shí)，由于蜂窩結(jié)構(gòu)體中的硅膠的影響，有可能使主要由金屬構(gòu)成的汽車的排 氣系統(tǒng)配管的一部分腐蝕。雖然經(jīng)燒成的蜂窩結(jié)構(gòu)體本身不含氯，但由于外周涂層材料、接 合材料通常含氯，因此要求不含氯的外周涂層材料、接合材料。
[0013] 因此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有實(shí)際情況而做出的，其提供抑制了氯濃度，且抑制了 發(fā)生排氣系統(tǒng)配管等的腐蝕的可能性的外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體和蜂窩結(jié)構(gòu) 體的制造方法。
[0014] 用于解決問題的方法
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，提供解決了上述問題的外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體和蜂窩 結(jié)構(gòu)體的制造方法。
[0016] [1]-種外周涂層材料，其為用于涂布于蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面，在填充孔格的一部 分向外部開口而成且沿軸向延伸的凹槽的同時(shí)覆蓋外周面，從而在上述外周面形成外周壁 的外周涂層材料，上述外周涂層材料的原料含有硅膠，上述外周涂層材料的氯濃度為 150卵mW下。
[0017] [2]-種接合材料，其為用于將形成為四棱柱狀的多個(gè)蜂窩燒成體組合并接合，從 而形成塊狀的蜂窩結(jié)構(gòu)體的接合材料，上述接合材料的原料含有硅膠，上述接合材料的氯 濃度為15化pmW下。
[0018] [3]-種蜂窩結(jié)構(gòu)體，其為使用上述[1]所述的外周涂層材料形成有外周壁的蜂窩 結(jié)構(gòu)體，上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度為10化pm W下。
[0019] [4]-種蜂窩結(jié)構(gòu)體，其為使用上述[2]所述的接合材料使多個(gè)蜂窩燒成體組合并 接合而成的蜂窩結(jié)構(gòu)體，上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度為I(K)PPmW下。
[0020] [5]-種蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，具有外周壁形成工序和接合工序中的至少任一 方，W及加熱工序，所述外周壁形成工序是在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面涂布外周涂層材料，在填 充向外部開口而成且沿軸向延伸的凹槽的同時(shí)覆蓋外周面，從而在上述外周面形成外周 壁;所述接合工序是將形成為四棱柱狀的多個(gè)蜂窩燒成體組合并接合，從而形成塊狀的蜂 窩結(jié)構(gòu)體;所述加熱工序在600°C W上的加熱溫度對(duì)經(jīng)上述外周壁形成工序和/或上述接合 工序而形成的上述蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行加熱處理;經(jīng)過上述加熱工序的上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃 度為IOOppmW下。
[0021] [6]上述[5]所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，上述外周涂層材料和/或接合材料的 原料含有硅膠，所使用的上述硅膠的氯濃度為5(K)ppmW下。
[0022] [7]上述[6]所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，上述硅膠的制造過程中所使用的酸為 硫酸、憐酸和有機(jī)酸中的至少一種。
[0023] [引上述[7]所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述有機(jī)酸為乙酸。
[0024] 發(fā)明效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體和蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，通 過抑制來自于在用來制造蜂窩直徑大的尺寸的蜂窩結(jié)構(gòu)體而使用的外周涂層材料和/或接 合材料中所使用的硅膠的氯濃度，能夠減少蜂窩結(jié)構(gòu)體整體的氯濃度。尤其是，即使在含有 超過50化pm的氯成分時(shí)，通過W600°C W上的加熱溫度對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行加熱，也能夠?qū)⒎?窩結(jié)構(gòu)體所含的氯成分除去。其結(jié)果是，在外周涂層材料、接合材料和蜂窩結(jié)構(gòu)體中，能夠 將氯濃度分別抑制至規(guī)定W下，能夠降低排氣系統(tǒng)配管等金屬制品或金屬部件發(fā)生腐蝕的 可能性。
【附圖說明】
[0026] 圖1是示意性表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一例的立體圖。
[0027] 圖2是示意性表示圖1的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一例的俯視圖。
[0028] 圖3是表示圖2中的雙點(diǎn)劃線區(qū)域的在形成外周壁前的蜂窩燒成體的磨削面的放 大俯視圖。
[0029] 圖4是示意性表示本發(fā)明的另一例構(gòu)成的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一例的立體圖。
[0030] 符號(hào)說明
[0031 ] 1、12:蜂窩結(jié)構(gòu)體;2a: -側(cè)端面;2b:另一側(cè)端面;3、3a:孔格;4:隔壁;4a:不完全 的隔壁;5:蜂窩結(jié)構(gòu)部;6:蜂窩燒成體;7、9、13、16:外周面;8、14:外周壁；10:凹槽；11:蜂窩 單兀；15:接合層。
【具體實(shí)施方式】
[0032] W下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體和蜂窩結(jié)構(gòu)體的 制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行詳述。運(yùn)里，本發(fā)明的外周涂層材料等不限于W下的實(shí)施方式，只 要不脫離本發(fā)明的范圍，可W進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更、修正和改良等。
[0033] 如圖1~圖3所示，本實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體1具有蜂窩結(jié)構(gòu)部5,且呈圓柱狀，所述 蜂窩結(jié)構(gòu)部5具有隔壁4,所述隔壁4劃分形成從一側(cè)端面2a延伸至另一側(cè)端面2b的多個(gè)四 邊形格子狀的孔格3,所述孔格3形成流體的流路。蜂窩結(jié)構(gòu)體1通過下述方法形成:使用擠 壓成形機(jī)使蜂窩成形體成形為一定形狀后，W預(yù)定的燒成溫度對(duì)得到的蜂窩成形體進(jìn)行燒 成。
[0034] 進(jìn)一步具體地進(jìn)行說明，本實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體1具有外周壁8,所述外周壁8是 對(duì)將蜂窩成形體燒成而得的蜂窩燒成體6進(jìn)行磨削，在磨削后的蜂窩燒成體6的外周面7涂 布外周涂層材料(未圖示)并干燥而得。
[0035] 本實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體1假定主要作為卡車等大型汽車用的汽車廢氣凈化用催 化劑載體而使用。因此，具有蜂窩直徑比通常的蜂窩結(jié)構(gòu)體大的特征。剛將成形材料擠壓成 形之后的蜂窩成形體尚處于柔軟的狀態(tài)，蜂窩成形體整體或蜂窩成形體的孔格的一部分有 可能因自重等而發(fā)生變形。
[0036] 通過對(duì)蜂窩燒成體6的外周面進(jìn)行磨削，能夠?qū)⑸鲜鲎冃尾糠秩コ?。進(jìn)而，蜂窩結(jié) 構(gòu)體1具有在經(jīng)磨削的外周面7涂布外周涂層材料(未圖示)并干燥而得的外周壁8。通過設(shè) 置該外周壁8,能夠提高蜂窩結(jié)構(gòu)體1整體的機(jī)械強(qiáng)度。由此，完成圖1和圖2所示那樣的圓柱 狀的蜂窩結(jié)構(gòu)化的制造。運(yùn)里，圖1中，為了使圖示簡化，省略了表示蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外周面 9的外周壁8的剖面線。
[0037] 通過對(duì)蜂窩燒成體6的外周面進(jìn)行磨削，位于經(jīng)磨削的外周面7的最外側(cè)的孔格3a 中，將其與外部之間分隔的隔壁4的至少一部被除去。因此，形成了向外部開口、且沿蜂窩結(jié) 構(gòu)體1 (或蜂窩燒成體6)的中屯、軸方向（相當(dāng)于圖2或圖3中從紙面跟前朝向紙面里的方向） 延伸、并向蜂窩結(jié)構(gòu)體1 (或蜂窩燒成體6)的中屯、凹陷的凹槽10。通過在外周面7涂布外周涂 層材料，在填充該凹槽10的同時(shí)覆蓋外周面，自外周面7起，形成預(yù)定厚度的外周壁8。
[0038] 用于形成外周壁8的外周涂層材料可W使用與蜂窩成形體同一成分的陶瓷原料作 為骨料。作為該陶瓷原料，可W列舉例如碳化娃、娃-碳化娃系復(fù)合材料、堇青石、鐵酸侶等。 對(duì)于該陶瓷原料，添加水、發(fā)揮作為粘結(jié)劑的作用的硅膠、陶瓷纖維、無機(jī)添加劑、有機(jī)添加 劑、發(fā)泡粒子和表面活性劑等。
[0039] 用于形成外周壁8的外周涂層材料使用硅膠。硅膠的制造工序中主要使用W下兩 種方法，W水玻璃為原料來進(jìn)行制造的"水玻璃法"、使醇鹽水解來進(jìn)行制造的"醇鹽法"。
[0040] "水玻璃法"是使堿性娃酸鹽的水溶液與離子交換樹脂接觸而脫堿后，在得到的娃 酸鹽溶液中加入酸進(jìn)行酸處理，然后，使用超濾膜將酸性娃酸膠體液中的雜質(zhì)除去，調(diào)制低 聚娃酸溶液。然后，在低聚娃酸溶液的一部分中加入氨等，在弱酸性至弱堿性之間進(jìn)行加熱 處理，從而形成"穩(wěn)定分散液（t 一。然后，在得到的穩(wěn)定分散液中緩慢滴加剩余的 低聚娃酸鹽，從而促進(jìn)膠體粒子的生長。
[0041] "醇鹽法"是對(duì)投入到酸性的水性溶劑中的烷氧基硅烷(更具體而言，四烷氧基娃 燒)進(jìn)行水解處理，得到娃酸單體后，將該娃酸單體加入到堿性的水性溶劑中，進(jìn)行聚合處 理。由此，在水解處理的同時(shí)，一邊進(jìn)行單體的縮合和二氧化娃粒子的生長，一邊進(jìn)行二氧 化娃粒子的制造。
[0042] 如上所述，在作為硅膠制造的主流的水玻璃法和醇鹽法的任一種情況中，均需要 在硅膠的制造中加入酸來進(jìn)行P的周節(jié)的酸處理工序。此時(shí)，從制造成本、獲得的容易性、操 作性等觀點(diǎn)出發(fā)，一般使用鹽酸作為酸。因此，雖然微量，但使用鹽酸制造的硅膠中存在氯 成分(氯化物離子）。因此，關(guān)于對(duì)排氣系統(tǒng)配管等金屬制品等的腐蝕的可能性，被一些文獻(xiàn) 指出。
[0043] 因此，本實(shí)施方式的外周涂層材料具有W下特征:將作為使用原料的一部分而使 用的硅膠的氯濃度設(shè)為15化pmW下。即，如上所述，對(duì)于主要使用鹽酸來制造的硅膠，在制 造過程中，在酸處理中使用除鹽酸W外的硫酸、憐酸、乙酸或有機(jī)酸。由此，硅膠的氯濃度由 100化pm左右變?yōu)?0化pm W下。使用該硅膠來調(diào)制外周涂層材料和接合材料時(shí)，各自的氯濃 度為15化pmW下。而且，蜂窩結(jié)構(gòu)體1的氯濃度最終為I(K)PPmW下。
[0044] 如圖4所示，作為本發(fā)明的另一例構(gòu)成，也可W是:組合多個(gè)四棱柱狀的蜂窩單元 11(蜂窩燒成體），使用接合材料(未圖示)將相互的側(cè)面彼此接合，形成塊狀的蜂窩塊體(接 合工序），對(duì)該蜂窩塊體的外周面進(jìn)行磨削，制成期望形狀的蜂窩結(jié)構(gòu)體12。該蜂窩結(jié)構(gòu)體 12與上述蜂窩結(jié)構(gòu)體1同樣地，在蜂窩塊體的外周面13涂布外周涂層材料，形成外周壁14。 進(jìn)而，蜂窩單元11之間具有由接合材料構(gòu)成的接合層15。另外，圖4中，為了使圖示簡化，與 蜂窩結(jié)構(gòu)體1同樣地省略了表示蜂窩結(jié)構(gòu)體12的外周面16的外周壁14的剖面線。
[0045] 所使用的接合材料與前述外周涂層材料同樣地，W作為蜂窩成形體的成形材料而 使用的陶瓷原料為基質(zhì)，含有水、無機(jī)粘合劑、有機(jī)粘合劑和分散劑等。運(yùn)里，至少含有硅膠 作為無機(jī)粘合劑的一種。即，使用的是與上述外周涂層材料相同的通過"水玻璃法"或"醇鹽 法"中的任一方法生成的硅膠。因此，接合材料有可能含有微量的氯成分。
[0046] 因此，本實(shí)施方式的外周涂層材料具有W下特征:將作為使用原料的一部分而使 用的硅膠的氯濃度分別設(shè)為15化pmW下。即，如上所述，對(duì)于主要使用鹽酸來制造的硅膠， 在制造過程中，在酸處理中使用除鹽酸W外的硫酸、憐酸、乙酸或有機(jī)酸。由此，硅膠的氯濃 度由1000 ppm左右變?yōu)镾OOppmW下。使用該硅膠調(diào)制外周涂層材料時(shí)，各自的氯濃度為 15化pmW下。而且，蜂窩結(jié)構(gòu)體1的氯濃度最終為I(K)PPmW下。
[0047] 接下來，對(duì)使用了本實(shí)施方式的外周涂層材料的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法進(jìn)行說 明。運(yùn)里，由W預(yù)先調(diào)制的陶瓷原料為基質(zhì)的成形材料(巧±)擠壓成形出蜂窩成形體，經(jīng)過 之后的燒成工序，得到圓柱狀的蜂窩燒成體6,到此為止的工序在蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中 已經(jīng)公知。因此，省去對(duì)運(yùn)些工序的詳細(xì)說明。另外，擠壓成形而得到的蜂窩成形體在高溫 燒成，因此，即使在假設(shè)成形材料中使用了含有大量氯成分的原料的情況下，該氯成分也會(huì) 由于加熱而消散。其結(jié)果是，所得到的蜂窩燒成體6幾乎不含氯成分。
[004引 （1)磨削工序
[0049] 使用公知的磨削裝置對(duì)經(jīng)燒成工序而形成的圓柱狀的蜂窩燒成體6的外周面進(jìn)行 磨削。由此，在擠壓成形后因自重等而變形的蜂窩成形體整體或孔格的一部分中發(fā)生的變 形被除去。由此，形成W下狀態(tài)的蜂窩燒成體6,即不完全的隔壁4a(參照?qǐng)D3)在磨削后的外 周面7的表面露出。在運(yùn)種狀態(tài)下，外周面7的表面非常脆弱，形成在外周面7的不完全的隔 壁4a容易因?yàn)檩p微的沖擊而剝離。
[0050] (2)外周壁形成工序
[0051] 對(duì)蜂窩燒成體6進(jìn)行磨削，則沿中屯、軸方向延伸的上述不完全的隔壁4a在經(jīng)磨削 的外周面7露出。在露出有不完全的隔壁4a的外周面7涂布外周涂層材料。此時(shí)，如前所述， 所使用的外周涂層材料的氯濃度為15化pmW下。其結(jié)果是，在該外周涂層材料填充到位于 外周面7的孔格3a的凹槽10的同時(shí)，外周面7被外周涂層材料被覆。通過使所涂布的外周涂 層材料干燥，形成外周壁8。外周壁8保護(hù)蜂窩燒成體6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外，圖1和圖2中，外側(cè) 的剖面線區(qū)域表示的是由外周涂層材料形成的外周壁8的狀態(tài)。由此，使用了本實(shí)施方式的 外周涂層材料的蜂窩結(jié)構(gòu)體1的制造完成。
[0052] (3)加熱工序
[0053] 本實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中，根據(jù)需要，還可W進(jìn)行加熱工序，所述加 熱工序?qū)⑼ㄟ^上述(2)得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體1導(dǎo)入到加熱爐內(nèi)，在60(TC W上的加熱溫度加熱 處理預(yù)定時(shí)間。已知氯成分由于在高溫加熱而消散。因此，通過對(duì)制造的最終制品的蜂窩結(jié) 構(gòu)體1實(shí)施加熱處理，能夠?qū)⑼庵芡繉硬牧纤穆瘸煞殖?，能夠降低蜂窩結(jié)構(gòu)體1所含 的氯濃度。由此，能夠使蜂窩結(jié)構(gòu)體1整體的氯濃度為I(K)PPmW下。
[0054] (4)使用了接合材料的蜂窩結(jié)構(gòu)體
[0055] 對(duì)于上述本發(fā)明的另一例構(gòu)成的蜂窩結(jié)構(gòu)體12,與外周涂層材料同樣地，將作為 接合材料的使用原料的一部分而使用的硅膠的氯濃度設(shè)為15化pmW下。由此，蜂窩結(jié)構(gòu)體 12的氯濃度最終為I(K)PPmW下。
[0056] W下，對(duì)本發(fā)明的外周涂層材料和使用了該外周涂層材料的蜂窩結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例 進(jìn)行說明，但本發(fā)明的外周涂層材料和蜂窩結(jié)構(gòu)體不限于運(yùn)些實(shí)施方式。另外，關(guān)于接合材 料，由于假定通過使所使用的硅膠為同樣的硅膠，從而顯示出與外周涂層材料大體相同的 結(jié)果，因此省略了實(shí)施例的示出。
[0057] 實(shí)施例
[0058] (1)硅膠、干燥前后的外周涂層材料的氯濃度、W及加熱處理的影響使用氯濃度不 同的硅膠(實(shí)施例1~7、比較例1)調(diào)制外周涂層材料。將所使用的硅膠的氯濃度、干燥前的 外周涂層材料的氯濃度、W及干燥后的外周涂層材料的氯濃度的測定結(jié)果示于下述表1。另 夕h關(guān)于實(shí)施例6、7,一并示出了實(shí)施上述加熱工序后的各加熱溫度時(shí)的外周涂層材料的氯 濃度。
[0059] 氯濃度的測定使用熱水解-離子色譜分析方法進(jìn)行。具體說明的話，將置于非活性 氣氛下的測定對(duì)象的試樣在水蒸氣氣流中加熱分解(熱水解），用堿溶液捕集氯，調(diào)制試樣 溶液。利用離子色譜質(zhì)譜分析裝置(IC-MS)對(duì)得到的試樣溶液進(jìn)行分析，測定試樣溶液中的 氯離子量。由此測定氯濃度。
[0060] 表 1
[0062] 如表1所示，可確認(rèn)到使用實(shí)施例1~5的50化pmW下的硅膠時(shí)，在干燥前的外周涂 層材料和干燥后的外周涂層材料(外周壁）中，氯成分均為15化pmW下。即，通過抑制在外周 涂層材料中使用的硅膠的氯濃度，能夠降低外周涂層材料本身的氯濃度。
[0063] 另一方面，實(shí)施例6、7和比較例1的硅膠的氯濃度為94化pm，與實(shí)施例1~5相比，氯 濃度高。因此，干燥前和干燥后，外周涂層材料(或外周壁）的氯濃度均為15化pmW上，超過 了本發(fā)明中的氯濃度的上限值。因此，對(duì)于在外周涂層材料中使用的硅膠的氯濃度而言，需 要使用至少50化pm W下的硅膠。
[0064] 然而，如實(shí)施例6或?qū)嵤├?所示，對(duì)干燥后的外周涂層材料進(jìn)行了加熱處理時(shí)，加 熱后的外周涂層材料(外周壁）的氯濃度分別為134ppm或80ppm。因此，通過在600°CW上的 加熱溫度對(duì)外周涂層材料(外周壁)進(jìn)行加熱處理，能夠使外周涂層材料所含的氯成分蒸發(fā) 至外部，降低氯濃度。
[0065] 尤其是在比實(shí)施例6的600°C的加熱溫度高的實(shí)施例7的675°C的加熱溫度進(jìn)行了 加熱處理時(shí)，能夠使外周涂層材料的氯濃度為I(K)PPmW下的顯著低的值。因此，期望至少在 600°C W上、更優(yōu)選在675°C W上的加熱溫度進(jìn)行加熱。然而，如果加熱溫度過高，則蜂窩結(jié) 構(gòu)體、外周涂層材料中產(chǎn)生裂紋等，發(fā)生此等不良狀況的可能性變高，因此需要避免W過高 的加熱溫度進(jìn)行的加熱。
[0066] 由上述結(jié)果可確認(rèn)到，即使在外周涂層材料中使用了氯濃度高至1000 ppm左右的 硅膠時(shí)，通過進(jìn)行加熱處理，也能夠抑制至本發(fā)明中的氯濃度的上限值內(nèi)，具有實(shí)用性。另 夕h比較例1是使用與實(shí)施例6或?qū)嵤├?同樣的硅膠進(jìn)行的，因?yàn)槭潜容^對(duì)象，所W未進(jìn)行 加熱處理。
[0067] (2)蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度
[0068] 將使用實(shí)施例1~7、比較例1的硅膠來調(diào)制的外周涂層材料涂布于通過擠壓成形 而一體地形成的堇青石制蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面，形成外周壁。將得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體(實(shí)施例 1~7、比較例1、2)的氯濃度的測定結(jié)果示于下述表2。運(yùn)里，比較例2表示的是將比較例1的 外周涂層材料(參照表1)涂布于不同的隔壁厚度和氣孔率的蜂窩結(jié)構(gòu)體而得的樣品。
[0069] 關(guān)于蜂窩結(jié)構(gòu)體，隔壁厚度:0.15mm、孔格密度:46.5個(gè)/cm2、氣孔率:60%、蜂窩結(jié) 構(gòu)體的蜂窩直徑：144mm、蜂窩結(jié)構(gòu)體的全長：15 2mm、總重量:770g、干燥后的外周涂層材料 (外周壁）的重量:293g、基材重量:477g(比較例1除外。）。關(guān)于比較例1，隔壁厚度:0.20mm、 孔格密度:46.5個(gè)/cm2、氣孔率:35%、蜂窩結(jié)構(gòu)體的蜂窩直徑：144mm、蜂窩結(jié)構(gòu)體的全長： 152mm、總重量:1130g、干燥后的外周涂層材料(外周壁)的重量:293g、基材重量:837g。
[0070] 表 2
[0071]
[0072] 如表2所示，可確認(rèn)到，實(shí)施例1~7中，蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度均為10化pmW下。另 夕h關(guān)于實(shí)施例6、7,示出的是在涂布外周涂層材料后進(jìn)行了加熱處理的結(jié)果?？纱_認(rèn)到，因 為蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度均為I(K)PPmW下，所W即使在用于排氣系統(tǒng)配管等時(shí)，也幾乎沒有 因氯成分而導(dǎo)致腐蝕的擔(dān)憂。
[0073] 產(chǎn)業(yè)可利用性
[0074]本發(fā)明的外周涂層材料、接合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)體和蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法能夠在 可用于汽車廢氣凈化用催化劑載體、柴油機(jī)顆粒過濾器或燃燒裝置用蓄熱體等中的蜂窩結(jié) 構(gòu)體的制造中使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種外周涂層材料，其為用于涂布于蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面，在填充凹槽的同時(shí)覆蓋 外周面，從而在所述外周面形成外周壁的外周涂層材料，所述凹槽為孔格的一部分向外部 開口而成且沿軸向延伸， 所述外周涂層材料的原料含有硅膠， 所述外周涂層材料的氯濃度為150ppm以下。2. -種接合材料，其為用于將形成為四棱柱狀的多個(gè)蜂窩燒成體組合并接合，從而形 成塊狀的蜂窩結(jié)構(gòu)體的接合材料， 所述接合材料的原料含有硅膠， 所述接合材料的氯濃度為150ppm以下。3. -種蜂窩結(jié)構(gòu)體，其為使用權(quán)利要求1所述的外周涂層材料形成外周壁的蜂窩結(jié)構(gòu) 體， 所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度為lOOppm以下。4. 一種蜂窩結(jié)構(gòu)體，其為使用權(quán)利要求2所述的接合材料將多個(gè)蜂窩燒成體組合并接 合而成的蜂窩結(jié)構(gòu)體， 所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度為lOOppm以下。5. -種蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，具有外周壁形成工序和接合工序中的至少任一方，以 及加熱工序， 所述外周壁形成工序是在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面涂布外周涂層材料，在填充向外部開口 而成且沿軸向延伸的凹槽的同時(shí)覆蓋外周面，從而在所述外周面形成外周壁； 所述接合工序是將形成為四棱柱狀的多個(gè)蜂窩燒成體組合并接合，從而形成塊狀的蜂 窩結(jié)構(gòu)體； 所述加熱工序是在600°C以上的加熱溫度對(duì)經(jīng)過所述外周壁形成工序和/或所述接合 工序而形成的所述蜂窩結(jié)構(gòu)體進(jìn)行加熱處理； 經(jīng)過所述加熱工序的所述蜂窩結(jié)構(gòu)體的氯濃度為1 OOppm以下。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述外周涂層材料和/或接合材料的 原料含有硅膠， 所述外周涂層材料和/或接合材料所使用的所述硅膠的氯濃度為500ppm以下。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述硅膠的制造過程中所使用的酸 為硫酸、磷酸和有機(jī)酸中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述有機(jī)酸為乙酸。
【文檔編號(hào)】F01N3/22GK106014557SQ201610133325
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日
【發(fā)明人】大野陽平, 內(nèi)田靖司
【申請(qǐng)人】日本礙子株式會(huì)社