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公開番号2024141941
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053829
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】再生時のPMの漏れを抑制することができる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、上記セルは、第1端部が封止された第1セルと、前記第1端部と反対側の第2端部が封止された第2セルとを有す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SiC粒子の一部は、表面に平均粒子径が1～5μmのSiC微粒子が焼結付着することで形成された凹凸を有する凹凸粒子であり、上記SiC粒子の20%以上が上記凹凸粒子である、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、前記セルは、第１端部が封止された第１セルと、前記第１端部と反対側の第２端部が封止された第２セルとを有す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ＳｉＣ粒子の一部は、表面に平均粒子径が１～５μｍのＳｉＣ微粒子が焼結付着することで形成された凹凸を有する凹凸粒子であり、
前記ＳｉＣ粒子の２０％以上が前記凹凸粒子である、ことを特徴とするハニカムフィルタ。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
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に記載のハニカムフィルタ。
【請求項３】
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４】
平均粒子径が１０～３０μｍのＳｉＣ粒子を含む原料組成物を押出成形してハニカム成形体を得る工程と、前記ハニカム成形体を焼成する焼成工程とを含む工程により、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、前記セルが、第１端部が封止された第１セルと、前記第１端部と反対側の第２端部が封止された第２セルと、を有し、ＳｉＣ多孔体からなるハニカム焼成体を得る工程と、
前記ハニカム焼成体の前記第１端部及び／又は前記第２端部から、前記セル隔壁の表面及び内部に平均粒子径が１～５μｍのＳｉＣ微粒子を導入する粒子導入工程と、
前記セル隔壁の表面及び内部に前記ＳｉＣ微粒子が導入された前記ハニカム焼成体を、１６００～１９００℃で再焼成する再焼成工程と、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。
【０００３】
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、セル隔壁の表面粗さを小さくして、表層のＰＭ層による表層濾過を効率化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－２０１３６３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に記載の方法は、ＰＭの捕集性能は高いものの、ＰＭ再生時に、ＰＭ層の一部が燃焼せずに微細な粒子となり、セル隔壁の内部を通過して漏れ出てしまうことがあった。
【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、再生時のＰＭの漏れを抑制することができる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、上記セルは、第１端部が封止された第１セルと、前記第１端部と反対側の第２端部が封止された第２セルとを有す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ＳｉＣ粒子の一部は、表面に平均粒子径が１～５μｍのＳｉＣ微粒子が焼結付着することで形成された凹凸を有する凹凸粒子であり、上記ＳｉＣ粒子の２０％以上が上記凹凸粒子である、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明のハニカムフィルタでは、ＳｉＣ多孔体を構成するＳｉＣ粒子の２０％以上が、ＳｉＣ粒子の表面にＳｉＣ微粒子が焼結付着することで形成された凹凸を有する凹凸粒子となっている。ＳｉＣ多孔体中に含まれる凹凸粒子によって、ＰＭ再生時に生じる微細な粒子がセル隔壁の内部を通過することが妨げられる。その結果、再生時にＰＭが漏れることを抑制することができる。
【０００９】
なお、ＳｉＣ粒子に占める凹凸粒子の割合は、セル隔壁を厚さ方向に沿って切断した切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより求めることができる。
具体的には、セル隔壁を厚さ方向に垂直な方向に切断した切断面を、セル隔壁の厚さ方向に３等分して第１部分、第２部分及び第３部分と分割し、それぞれの部分から１００μｍ×１００μｍの領域を３箇所ずつ無作為に選択してＳＥＭ（加速電圧：１５ｋＶ、拡大倍率：１０００倍）で観察する。観察した各視野中のＳｉＣ粒子の数及び凹凸粒子の数を目視でカウントし、全９領域での平均値を求めることで、ＳｉＣ粒子に占める凹凸粒子の割合を求めることができる。
【００１０】
なお、ＳｉＣ多孔体にＳｉＣ微粒子が「焼結付着」しているかどうかは、セル隔壁をＳＥＭにより観察した際に、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。
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微粒子はＳｉＣ粒子に焼結付着しているとはいえない。
すなわち、ＳＥＭでの観察によって、観察した表面に１個以上のＳｉＣ微粒子が焼結付着しているＳｉＣ粒子を凹凸粒子と判断し、観察した表面にＳｉＣ微粒子が一切焼結付着していないＳｉＣ粒子を凹凸粒子ではない粒子（すなわち通常のＳｉＣ粒子）と判断する。
（【００１１】以降は省略されています）

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