[发明专利]外周涂层材料、外周涂层蜂窝结构体以及集尘用过滤器

说明书

本发明提供一种外周涂层材料、外周涂层蜂窝结构体以及集尘用过滤器。该外周涂层材料能够形成即便暴露于800℃以上的温度域、蜂窝结构体也不易发生开裂的外周涂层。该外周涂层材料为涂布于陶瓷制的蜂窝结构体的外周面而形成外周涂层的外周涂层材料。该外周涂层材料含有：粒子混合物，该粒子混合物所包含的堇青石粒子及非晶质二氧化硅粒子的质量比为40：60～80：20；以及结晶性无机纤维，该结晶性无机纤维相对于粒子混合物100质量份而言为10～30质量份。另外，堇青石粒子的平均粒径和非晶质二氧化硅粒子的平均粒径不同。

技术领域

本发明涉及外周涂层材料、外周涂层蜂窝结构体以及集尘用过滤器。

背景技术

陶瓷制的蜂窝结构体(以下，有时简称为“蜂窝结构体”)被用于汽车发动机的尾气净化用催化剂载体、柴油微粒除去过滤器、汽油微粒除去过滤器、燃烧装置用蓄热体等各种用途。该蜂窝结构体通过如下方式制造，即，使用蜂窝成型体制造装置，从挤压模(喷嘴)挤压成型，得到蜂窝成型体，然后，在烧成炉内将蜂窝结构体于高温进行烧成，由此，制造蜂窝结构体。这样制造的蜂窝结构体具备区划形成多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室从一个端面延伸至另一个端面，形成流体的流路。

近年来，从环境问题考虑，对于汽车发动机的尾气净化用催化剂载体、微粒除去过滤器等中使用的蜂窝结构体，要求提高净化性能，以便应对逐年强化的尾气限制。为了应对逐年强化的尾气限制，从提高担载于蜂窝结构体的催化剂的升温速度而使其尽早活化方面考虑，要求蜂窝结构体的轻量化。即，正在研究开发使蜂窝结构体的多孔质的隔壁厚度变薄的“薄壁化”以及提高多孔质的隔壁的气孔率的“高气孔率化”。

然而，蜂窝结构体的薄壁化及高气孔率化会导致蜂窝结构体自身的机械强度降低。即，由于薄壁化及高气孔率化，使其存在与以往相比隔壁自身的机械强度容易降低的趋势。结果，即便只是从外部对蜂窝结构体施加较弱的冲击，有时也会在隔壁出现龟裂或破损等。如果像这样因冲击等而在蜂窝结构体的隔壁产生龟裂、破损等，则用作尾气净化用催化剂载体等时的基本功能会受损。因此，希望开发出实现蜂窝结构体的薄壁化及高气孔率化、且具备实用上的足够的机械强度的蜂窝结构体。

另一方面，在制造应对各种产业技术领域的蜂窝结构体的情况下，需要蜂窝直径比通常的蜂窝直径大的大型蜂窝结构体。在想要通过挤压成型而一体地形成大型蜂窝结构体的情况下，特别是存在如下问题，即，外周部的隔壁的形状不稳定，导致蜂窝结构体的产品形状、尺寸精度降低。

于是，提出了如下方法，即，将蜂窝结构体的外周面用磨石等进行磨削加工，将蜂窝直径调整为一定后，将含有粉末状的陶瓷原料的外周涂层材料涂布于蜂窝结构体的外周面(磨削加工面)，使其干燥和/或烧成，由此，设置外周涂层(外周壁)(例如专利文献1及专利文献2)。根据该方法，能够通过外周涂层来提高产品形状及尺寸精度，并且，还能够提高蜂窝结构体的机械强度(耐冲击性)。

然而，以往的外周涂层的热膨胀行为与蜂窝结构体不同，因此，存在如下问题，即，在使用时(加热冷却循环时)，容易在蜂窝结构体发生开裂。

因此，提出了使用外周涂层材料(水泥混合物)来形成外周涂层的方法，该外周涂层材料包含：粒径分布(D₅₀)为10～50μm的第一玻璃粉末填充材料以及粒径分布(D₅₀)为150～300μm的第二玻璃粉末填充材料(专利文献3)。利用该外周涂层材料，能够形成热膨胀系数(CTE)低的外周涂层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2613729号公报

专利文献2：日本特许第5345502号公报

专利文献3：日本特许第5787420号公报

发明内容