[发明专利]蜂窝结构体的制造方法

说明书

本发明提供一种蜂窝结构体的制造方法，其有效抑制开裂等缺陷的产生并且能够制造耐热冲击性优异的蜂窝结构体。本发明的蜂窝结构体的制造方法具有：成形工序，调制含有堇青石形成材料及无机粘合剂的成形原料，对所调制的成形原料进行混炼、成形来制作蜂窝成形体；以及烧成工序，将所制作的蜂窝成形体烧成得到蜂窝结构体，在成形工序中，使用层间金属阳离子的至少一部分与非金属阳离子进行了离子交换的蒙皂石作为无机粘合剂，该蒙皂石中所含的钠的总量相对于该蒙皂石100质量％以氧化物换算为1.6质量％以下，并且，成形原料中的蒙皂石的含有比例相对于堇青石形成材料100质量份为0.5质量份以上且4.0质量份以下。

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体的制造方法。更详细地，本发明涉及能够有效抑制在脱脂时、烧成时的温度区域中的开裂(切れ)等缺陷的发生且能够制造耐热冲击性优异的蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法。

背景技术

在化学、电力、钢铁等各种各样的领域中，作为用于环境保护、特定物质回收等的催化剂装置用的载体，采用陶瓷制的蜂窝结构体。此外，陶瓷制的蜂窝结构体还被用作废气净化用的过滤器。这样的陶瓷制的蜂窝结构体由于耐热性、耐蚀性优异，因而被采用于如上所述的各种用途中。蜂窝结构体是具有划分形成多个孔格的隔壁的结构体，所述多个孔格从一个端面延伸至另一个端面并成为流体流路。

作为这样的蜂窝结构体的制造方法，例如公开了如下的蜂窝结构体的制造方法：将堇青石形成材料、水、有机粘合剂等进行混炼，将提高了可塑性的成形原料挤出成形并进行干燥、烧成(例如，参考专利文献1)。

有机粘合剂是为了提高蜂窝结构体的成形性而赋予可塑性、保形性的成分，其添加量越多，成形性越提高。为了成形出近年来需求不断增加的大型结构体、孔格结构复杂的结构体，与制造小型或简单结构的蜂窝结构体时相比，需要成形性更良好的坯土，结果，不得不添加大量的有机粘合剂。

陶瓷成形体中的有机粘合剂如果在干燥时被夺取水分就会凝胶化(即，脱水(離水))。由于该凝胶化，陶瓷成形体会硬化，其强度会升高。但是，由于有机粘合剂会在烧成时烧失，因而作为结构体的机械强度会下降。此外，有机粘合剂所占据的空间易于成为缺陷。因此，如果增加有机粘合剂的添加量，则所得到的蜂窝结构体的机械强度会下降。而且，大型蜂窝结构体中，在烧成时有机粘合剂会燃烧，此时结构体内部因燃烧热而易于变为高温。因此，由于蜂窝结构体的内外温度差所引起的热应力，会导致易于产生裂纹等缺陷，不仅降低蜂窝结构体的机械强度，还大幅降低成品率。进而，在烧成时，因有机粘合剂的燃烧而产生CO₂、有害气体并排放至大气，在大气污染、全球变暖等环境方面造成问题。

针对如上所述的问题，公开了通过在成形原料中添加无机粘合剂、各种成形助剂来抑制裂纹等缺陷的产生，制造维持高强度、低热膨胀的蜂窝结构体的技术(例如，参照专利文献2、3)。此外，还公开了在陶瓷成形体的表面的至少一部分涂布预定的电解质水溶液，从而在不大量含有有机粘合剂、无机粘合剂的情况下制造提高了强度的蜂窝结构体的技术(例如，参照专利文献4、5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-292616号公报

专利文献2：日本专利第4745963号

专利文献3：日本专利第5001892号

专利文献4：日本专利第5647051号

专利文献5：日本专利第5658067号

发明内容

发明要解决的课题