[发明专利]蜂窝结构体的制造方法及蜂窝结构体

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体的制造方法及蜂窝结构体。

背景技术

以往，提出有车辆或建筑机械等的内燃机用的各种排气处理装置，并且正在实用化。通常的排气处理装置的结构为：在与发动机的排气歧管连接的排气管的中途，设置由例如金属等构成的壳体，并在其中配置了蜂窝结构体。蜂窝结构体作为捕获排气中所含的微粒从而净化排气的过滤器(DPF(diesel particulate filter)：柴油机微粒滤清器)，或者作为通过催化反应来净化排气中的有害气体成分等的催化剂载体来发挥作用。

例如，在蜂窝结构体作为DPF使用的情况下，在蜂窝结构体中构成了隔着多孔质的小室壁在长度方向上延伸的多个柱状小室。各小室的任意一个端部由封闭材料封闭，所以导入到蜂窝结构体内的排气必然在通过小室壁后向蜂窝结构体外部排出。因此，在排气通过该小室壁时，可捕获排气中的微粒等。此外，在蜂窝结构体作为催化剂载体使用的情况下，在蜂窝结构体的小室壁的长度方向的表面上设置有催化剂承载层和催化剂，通过该催化剂来净化排气中所含的CO、HC以及NO_X等有害气体。

这样的蜂窝结构体例如通过使多个柱状的蜂窝单元经粘接层接合起来而构成。由于该粘接层对压缩强度、粘合强度等完成后的蜂窝结构体的特性产生很大的影响，所以提出了各种通过控制粘接层的各种特性(例如，气孔率、组成等)来提供具有期望的良好特性的蜂窝结构体的技术(例如，专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开2006-326831号公报

专利文献2：国际公开第WO03/067041号小册子

上述粘接层例如通过以下方式形成：将要接合的多个蜂窝单元以被接合面(侧面)隔着间隔垫相对置的方式配置，并在通过该间隔垫形成的空间内填充在后来成为粘接层的糊状物后，使该糊状物干燥、固化或者进行烧制。

但是，通常的蜂窝单元是多孔质陶瓷部件，所以糊状物中所含的水分在干燥工序中渗透到蜂窝单元的内部。因此，填充在蜂窝单元中的糊状物的体积随时间而减少。但是，两蜂窝单元的被接合面之间的空间通过蜂窝单元或间隔垫体积被限定。因此，在糊状物固化或烧制的过程中，为了补偿这样的水分的耗散所致的糊状物体积的减少量，在糊状物中形成了大气泡。另外，由此，在完成后的粘接层中，形成了大的气泡痕迹(粗孔隙)，例如将形成许多直径为1mm以上的粗孔隙。

当在粘接层内形成这样的粗孔隙时，蜂窝结构体的强度显著下降。例如，当使用在粘接层内具有很多粗孔隙的蜂窝结构体的情况下，即使是较小的应力，粗孔隙之间也会容易地连接，或者在粗孔隙间产生龟裂或发展为大的龟裂，所以粘接层内的裂纹的传播速度增大。因此，在具有存在这样的粗孔隙的粘接层的蜂窝结构体中，产生了蜂窝结构体容易损坏的问题。

此外，通常情况下，蜂窝结构体在除了相当于小室开口面的端面以外的外周面上，具有用于调整外周形状的涂层。该涂层通过将含水分的涂层用的糊状物设置在蜂窝结构体的外周面上而形成，所以，对于该涂层，也可产生与上述粘接层同样的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的是提供一种可避免在粘接层和/或涂层内形成粗孔隙的蜂窝结构体的制造方法，以及在粘接层和/或涂层内不含粗孔隙的具有良好强度的蜂窝结构体。

在本发明中，提供一种蜂窝结构体的制造方法，其具有以下步骤：将具有由小室壁划分而成的小室的多个蜂窝单元通过粘接层接合起来从而形成陶瓷块的步骤、或通过具有由小室壁划分而成的小室的一个蜂窝单元来形成陶瓷块的步骤；以及在上述陶瓷块的外周部设置涂层的步骤，其特征在于，上述蜂窝结构体的制造方法还具有以下步骤：在上述蜂窝单元的接合面上设置含有直径在1～50μm范围内的发泡材料微粒的粘接层用糊状物的步骤、和/或在上述陶瓷块的外周部设置含有直径在1～50μm范围内的发泡材料微粒的涂层用糊状物的步骤；使上述发泡材料发泡的步骤；以及使上述发泡材料消失，形成直径在100～300μm范围内的气泡痕迹的步骤。

这里，优选的是，上述发泡材料微粒的平均粒径在5～50μm的范围内。

另外，优选的是，上述粘接层用糊状物包含有0.5～10wt％的上述发泡材料微粒。

此外，在上述发泡材料中也可包含有微囊。

再有，上述微囊可通过用树脂包覆低沸点碳氢化合物或二氧化碳气体而构成。

还有，可使上述发泡材料发泡的步骤在90～150℃的温度范围内实施。

此外，在上述粘接层用的糊状物中还可包含无机纤维和无机粘合剂。