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公開番号2024141940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053828
出願日2023-03-29
発明の名称ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類B01D 39/20 20060101AFI20241003BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】 PM捕集性能が低下しにくいハニカムフィルタを提供する。
【解決手段】排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、排ガス入口側の端部が開口され、かつ、排ガス出口側の端部が目封止された排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セルと、を備えてなるハニカムフィルタであり、上記セル隔壁はSiC多孔体からなり、上記SiC多孔体を構成するSiC粒子の平均粒子径は10～50μmであり、上記セル隔壁の上記排ガス導入セル側の表面には、平均粒子径が1～5μmのSiC微粒子が焼結付着している、ことを特徴とするハニカムフィルタ。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、排ガス入口側の端部が開口され、かつ、排ガス出口側の端部が目封止された排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セルと、を備えてなるハニカムフィルタであり、
前記セル隔壁はＳｉＣ多孔体からなり、
前記ＳｉＣ多孔体を構成するＳｉＣ粒子の平均粒子径は１０～５０μｍであり、
前記セル隔壁の前記排ガス導入セル側の表面には、平均粒子径が１～５μｍのＳｉＣ微粒子が焼結付着している、ことを特徴とするハニカムフィルタ。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記セル隔壁の前記排ガス導入セル側の表面のうち、１０～６０％の面積が、前記ＳｉＣ微粒子により覆われている、請求項１に記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
前記セル隔壁の前記排ガス排出セル側の表面に焼結付着するＳｉＣ微粒子の量は、前記セル隔壁の前記排ガス導入セル側の表面に焼結付着するＳｉＣ微粒子の量の１／１０以下である、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項４】
前記ハニカムフィルタの平均気孔径は、７～１３μｍである、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項５】
前記ハニカムフィルタの気孔率は、３５～４５％である、請求項１又は２に記載のハニカムフィルタ。
【請求項６】
平均粒子径が１０～３０μｍのＳｉＣ粒子を含む原料組成物をハニカム形状に押出成形したハニカム成形体を得る工程と、
前記ハニカム成形体を構成する一部のセルの第１端面を封止する第１封止工程と、
前記ハニカム成形体の前記第１端面から、前記ハニカム成形体を構成するセルのうち、前記第１端面を封止していないセルに平均粒子径１～５μｍのＳｉＣ微粒子を導入する粒子導入工程と、
前記ハニカム成形体を構成するセルのうち、前記第１端面を封止していないセルの前記第１端面とは反対側の第２端面を封止する第２封止工程と、
前記ハニカム成形体を、１６００～１９００℃で焼成する焼成工程と、を有することを特徴とするハニカムフィルタの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
排ガス規制強化により、ＤＰＦには高いＰＭ捕集性能が求められている。
ＤＰＦのＰＭ捕集性能を高めるための方法として、例えば、特許文献１には、ＰＭ捕集性能を改善する濾過層を設ける方法が開示されている。
また、特許文献２には、ＳｉＣ微粒子と造孔材により濾過層を形成する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１及び２の方法は、いずれも、セル隔壁の表面に濾過層を形成することで、濾過層によるＰＭの捕集（表層濾過）を行うものであった、同時に、セル隔壁の表面近傍でＰＭが捕集される深層濾過を防いで、圧力損失の上昇を抑制するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１３／１４５３２３号
特開２０１２－７５９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の方法は、いずれも、濾過層が剥がれやすく、濾過層の剥離によってＰＭ捕集性能が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされた発明であり、ＰＭ捕集性能が低下しにくいハニカムフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハニカムフィルタは、排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質のセル隔壁を備え、排ガス入口側の端部が開口され、かつ、排ガス出口側の端部が目封止された排ガス導入セルと、排ガス出口側の端部が開口され、かつ、排ガス入口側の端部が目封止された排ガス排出セルと、を備えてなるハニカムフィルタであり、上記セル隔壁はＳｉＣ多孔体からなり、上記ＳｉＣ多孔体を構成するＳｉＣ粒子の平均粒子径は１０～５０μｍであり、上記セル隔壁の上記排ガス導入セル側の表面には、平均粒子径が１～５μｍのＳｉＣ微粒子が焼結付着している、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明のハニカムフィルタでは、ＳｉＣ多孔体が、平均粒子径が１０～５０μｍのＳｉＣ粒子で構成されている。すなわち、セル隔壁の排ガス導入セル側の表面では、平均粒子径が１０～５０μｍのＳｉＣ粒子の表面に、平均粒子径が１～５μｍのＳｉＣ微粒子が焼結付着している。
ＳｉＣ微粒子がＳｉＣ多孔体の表面に付着することにより、セル隔壁の排ガス導入セル側の表面にＰＭが付着しやすくなり、ＰＭ捕集性能が向上する。
さらに、ＳｉＣ微粒子はＳｉＣ多孔体に焼結付着しているため、ＳｉＣ微粒子はＳｉＣ多孔体と強固に結合しており、容易に剥がれることがない。
そのため、高いＰＭ捕集性能が低下しにくい。
【０００９】
なお、ＳｉＣ多孔体の表面にＳｉＣ微粒子が焼結付着しているかどうかは、セル隔壁の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより確認することができる。
具体的には、セル隔壁の表面をＳＥＭ（加速電圧：５ｋＶ、拡大倍率：１００００倍）で観察し、ＳｉＣ多孔体とＳｉＣ微粒子との間に明確な境界が存在するかどうか、により判断することができる。
ＳｉＣ多孔体を構成するＳｉＣ粒子とＳｉＣ微粒子とが焼結付着していると、ＳｉＣ微粒子の一部がＳｉＣ粒子に取り込まれた状態となり、境界が明確ではなくなる。
一方、ＳｉＣ多孔体を構成するＳｉＣ粒子とＳｉＣ微粒子との間に明確な境界が存在している場合、ＳｉＣ多孔体を構成するＳｉＣ粒子とＳｉＣ微粒子は焼結付着しているとはいえない。
【００１０】
本発明のハニカムフィルタにおいては、上記セル隔壁の上記排ガス導入セル側の表面のうち、１０～６０％の面積が、上記ＳｉＣ微粒子により覆われていることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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