[发明专利]蜂窝状成型体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用作汽车排气净化用催化剂载体等的蜂窝状挤压成型体及其制造方法。

背景技术

近年，出于对环境问题的关心，排气规定趋于逐年强化的倾向，为使排气净化催化剂适应这种趋势，要求提高净化性能。另外，从发动机开发方面看，明显出现低燃料费、高输出功率化的发展方向，为适应这样的状况，要求排气净化催化剂降低压力损失。

因此，为了解决这样的问题，采用减薄蜂窝结构体隔壁厚度的方法，来不断提高通气性而降低压力损失，而且，使排气净化催化剂本身轻量化而降低热容量，使之提高暖机时净化性能的动向正在增强。具体地讲，过去，以隔壁厚度150μm的6密耳产品为主流，而现在，隔壁厚度50μm的2密耳品正在成为主流。再者，所谓蜂窝结构是指用隔壁将多个格室隔开的结构。

又，蜂窝状结构体通常使用将陶瓷粉末、金属粉末等原料粉末与粘结剂等混合而成的混合物，使用形成有格子状缝隙的喷嘴，经挤压成型而成型，然后经干燥、焙烧而制成。过去，作为蜂窝结构体挤压成型用的粘结剂，使用水溶性的热固化性甲基纤维素系粘结剂。

然而，随着隔壁的薄壁化，由于在喷嘴上所形成的格子状的缝隙宽度变小，因此，在蜂窝结构体的成型中要求使用能快速地流入这样的喷嘴的、流动性高的粘结剂。又，随着隔壁的薄壁化，由于刚从喷嘴出来的成型物强度变小，容易因自重而变形，因此需要使用从喷嘴出来不久便固化的保型性高的粘结剂。

为此，一直在用硬度高、保型性好的坯料进行蜂窝结构体成型，或用硬度低、富有流动性的坯料进行蜂窝结构体成型。

然而，硬度高的坯料有如下问题：由于缺乏流动性，故不容易流入喷嘴，不能谋求提高生产效率，同时由于成型压力变高，因此，在成型次数增多时喷嘴变形或磨耗。

又，用硬度低的坯料时，为了赋予从喷嘴出来的成型物以强度，必须采用介电干燥使粘结剂热凝胶固化。可是将坯料送到介电干燥器之前有如下问题：为使成型物不因自重而变形，一边从成型物的下侧吹气流，一边进行输送，故在成型体被气流吹的部分产生因干燥所致的裂纹。

因此，以前发明者在专利申请2000-130446说明书中公开了如下蜂窝成型体，该成型体采用热塑性材料作为成型粘结剂，作为该材料，通过规定蜡与热塑性树脂的混合比，使得一边维持保型性，一边可抑制成型压力上升。该蜂窝成型体与过去的成型体相比，成型压力明显地被抑制，是具备必要程度保型性的、成型性好的制品。但，保型性仍有改进的余地，研究其混合比后有望改进形态稳定性。

本发明是鉴于上述过去技术的问题点及希望进一步改进的地方而完成的发明。其目的在于：提供更可靠地不损害制品质量、可批量生产的隔壁厚度薄的蜂窝成型体及其制造方法。

发明内容

即，本发明提供蜂窝成型体，它是将原料粉末与成型粘结剂的混合物挤压成型而制成的，用蜡与热塑性树脂的混合物作为成型粘结剂的蜂窝状成型体，其特征在于：热塑性树脂在该成型粘结剂中的混合比是5～50重量％。

此时，热塑性树脂在成型粘结剂中的混合比更优选的是20～40重量％，所使用的原料粉末可以是调和成堇青石组成的粉末等的陶瓷粉末或金属粉末。另外，上述蜂窝状成型体其隔壁厚度优选为25～100μm。

上述的蜂窝状成型体可以用作为从汽车排气中除去有害物质及灰尘的催化剂载体。

又，按照本发明可提供将原料粉末与成型粘结剂的混合物挤压成型的上述蜂窝状成型体的制造方法，该制造方法的特征是：将上述混合物加热至成形温度，使成型粘结剂熔融后进行挤压成型，然后冷却固化成型物而制造蜂窝状成型体。

附图的简单说明

图1是表示热塑性树脂35％及60％情况下的材料温度与表观粘度关系的说明图。

实施发明的最佳方案

本发明中，蜂窝状成型体是将原料粉末与成型粘结剂的混合物挤压成型而制成的，在成型粘结剂中能够使用热塑性材料。

热塑性材料通过加热进行熔融，由于成型粘结剂的粘性依温度条件而自由变化，故通过选择适宜的温度条件可获得所要求的流动性，不损害生产效率，可批量生产蜂窝状成型体。

又，由于熔融的热塑性材料是冷却固体，故通过用冷水、凝固点以下的冷风等立即将从喷嘴出来的成型物急冷，可在成型物因自重引起变形之前，容易地固化粘结剂，从而可确保成型物的保型性。