蜂窝结构体的制作方法

本发明涉及蜂窝结构体。更具体地说，涉及能够使所担载的催化剂的量增多，并且能够抑制使用时的压力损失增大的蜂窝结构体。

背景技术：

近年来，整个社会对于环境问题的意识不断提高，在燃烧燃料而生成动力的技术领域中，开发了从燃料燃烧时产生的废气中去除氮氧化物等有害成分的各种各样的技术。例如，正在开发从由汽车引擎排出的废气中去除氮氧化物等有害成分的各种各样的技术。在去除这样的废气中的有害成分时，通常是使用催化剂使有害成分发生化学反应而变为比较无害的其它的成分。而且，作为用于担载废气净化用的催化剂的催化剂载体，使用蜂窝结构体。

另外，在通过内燃机的燃烧而排出的废气中，与氮氧化物等有毒气体一起还包含有煤烟灰、灰尘等颗粒状物质。以下，有时会将颗粒状物质称为“pm”。例如，关于去除由柴油机排出的pm的管制在世界范围变得严格，作为用于去除pm的过滤器，使用具有蜂窝结构的蜂窝过滤器。

以往，作为这样的蜂窝结构体，提出有具备蜂窝结构部的蜂窝结构体，该蜂窝结构部具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁，所述多个孔格从流入端面延伸至流出端面并成为流体的流路(例如参照专利文献1和2)。专利文献1中公开了一种孔格密度x与隔壁的厚度y显示预定的关系的蜂窝结构体。专利文献1中记载的蜂窝结构体能够减小背压，且能够提高催化剂的水涂层量(washcoat量)。另外，专利文献2中公开了一种由控制了细孔分布的以堇青石为主晶相的材料构成的多孔质蜂窝过滤器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国授权专利第7842371号

专利文献2：日本特开2002-219319号公报

技术实现要素：

发明想要解决的课题

如专利文献1所示那样，通过规定蜂窝结构体的孔格密度与隔壁厚度的关联性，可以调整蜂窝结构体的背压。例如，根据专利文献1记载的技术，示出了壁厚厚的蜂窝结构体在高催化剂担载量的区域范围内，初始的压力损失低。另外，示出了孔格密度大的蜂窝结构体在高催化剂担载量的区域范围内，初始的压力损失低。但是，在实际使用蜂窝结构体作为废气净化用的构件时，成为在划分形成废气流路的隔壁的表面附着有煤烟灰等颗粒状物质的状态。因此，为了考虑蜂窝结构体的压力损失而规定孔格密度、隔壁的厚度，需要在隔壁的表面附着有颗粒状物质的状态下，考虑压力损失上升时的压力损失升高率等。而且，在专利文献1记载的技术中，存在完全没有考虑如上所述的蜂窝结构体的使用状态这样的问题。

另外，专利文献2中公开了控制蜂窝结构体的细孔分布的技术，但是没有从蜂窝结构体的结构性的观点进行研究。因此，专利文献2记载的多孔质蜂窝过滤器中存在如下的问题：难以同时解决使所担载的催化剂的量增多且抑制使用时的压力损失增大这样的成为二律背反关系的问题。

本发明是鉴于这样的现有技术所存在的问题而完成的。本发明提供一种蜂窝结构体，其能够使所担载的催化剂的量增多，并且能够抑制使用时的压力损失增大。

用于解决问题的方案

根据本发明，提供以下所示的蜂窝结构体。

[1]一种蜂窝结构体，其具备：

蜂窝结构部，其具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁，所述多个孔格从流入端面延伸至流出端面并成为流体的流路、以及

封孔部，其配设于前述孔格的前述流入端面侧或前述流出端面侧的开口部；

前述隔壁的厚度为0.30mm以上且0.51mm以下，

前述蜂窝结构部的孔格密度为30个/cm²以上且93个/cm²以下，

前述孔格中，将在前述流出端面侧的开口部配设有前述封孔部且前述流入端面侧开口的孔格设为流入孔格，

前述孔格中，将在前述流入端面侧的开口部配设有前述封孔部且前述流出端面侧开口的孔格设为流出孔格，

将每1cm³的前述蜂窝结构部中所含的、前述流入孔格的过滤面积[cm²]设为流入侧过滤面积g[cm²/cm³]，

将前述蜂窝结构部的前述隔壁中形成的孔容vp[cm³]除以前述蜂窝结构部的包含前述孔格在内的总体积va[l]所得到的值设为孔容率a[cm³/l]，

前述流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与前述孔容率a[cm³/l]的乘积为1800cm²/l以上且3200cm²/l以下。

[2]根据前述[1]所述的蜂窝结构体，其中，前述流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与前述孔容率a[cm³/l]的乘积为1800cm²/l以上且3000cm²/l以下。

[3]根据前述[2]所述的蜂窝结构体，其中，前述流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与前述孔容率a[cm³/l]的乘积为2000cm²/l以上且3000cm²/l以下。

[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝结构体，其中，前述隔壁的平均细孔径为12～20μm。

[5]根据前述[1]～[4]中任一项所述的蜂窝结构体，其中，前述蜂窝结构部包含堇青石。

[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的蜂窝结构体，其中，在前述蜂窝结构部的前述隔壁的表面以及前述隔壁的细孔中的至少一方，担载有废气净化用的催化剂。

[7]根据前述[6]所述的蜂窝结构体，其中，前述催化剂的担载量为50g/l以上。

[8]根据前述[7]所述的蜂窝结构体，其中，前述催化剂的担载量为50g/l以上且130g/l以下。

[9]根据前述[6]～[8]中任一项所述的蜂窝结构体，其用于净化从汽车排出的废气中所含的nox。

[10]根据前述[6]～[9]中任一项所述的蜂窝结构体，其中，前述催化剂是具有选择性催化还原功能的催化剂。

发明的效果

本发明的蜂窝结构体能够使所担载的催化剂的量增多，并且能够抑制使用时的压力损失增大。特别是，本发明的蜂窝结构体的特征在于，将隔壁的厚度以及孔格密度设为预定的值，同时将流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]的乘积设为1800cm²/l以上且3200cm²/l以下。通过这样构成，本发明的蜂窝结构体即使在隔壁担载了量比较多的催化剂，也能够有效地降低使用时的压力损失。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。

图2是示意性地表示图1所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。

图3是示意性地表示图2的x-x’截面的截面图。

附图标记说明

1：隔壁、2：孔格、2a：流入孔格、2b：流出孔格、3：外周壁、4：蜂窝结构部、5：封孔部、11：流入端面、12：流出端面、100：蜂窝结构体。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行说明。然而，本发明不限定于以下的实施方式。因此，应当理解的是，在不脱离本发明的宗旨的范围内，基于本领域技术人员的常规知识，可对以下的实施方式适宜地施加变更、改良等。

(1)蜂窝结构体：

如图1～图3所示那样，本发明的蜂窝结构体的一个实施方式是具备蜂窝结构部4和封孔部5的蜂窝结构体100，该蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1，该封孔部5配设于在蜂窝结构部4中形成的孔格2的任一侧端部。多孔质的隔壁1划分形成多个孔格2，该多个孔格2从流入端面11延伸至流出端面12并成为流体的流路。封孔部5配设在孔格2的流入端面11侧或流出端面12侧的开口部，将孔格2的任一侧端部密封。此处，多个孔格2中，将在流出端面12侧的开口部配设有封孔部5且流入端面11侧开口的孔格2设为流入孔格2a。另外，多个孔格2中，将在流入端面11侧的开口部配设有封孔部5且流出端面12侧开口的孔格2设为流出孔格2b。

图1～图3中所示的蜂窝结构部4具有按照围绕划分形成孔格2的隔壁1的方式配设的外周壁3。此处，图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。图2是示意性地表示图1中所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。图3是示意性地表示图2的x-x’截面的截面图。

蜂窝结构体100的特征在于，其具备如下构成的蜂窝结构部4。首先，蜂窝结构部4中，隔壁1的厚度为0.30mm以上且0.51mm以下。另外，蜂窝结构部4的孔格密度为30个/cm²以上且93个/cm²以下。进一步，该蜂窝结构部4中，流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]的乘积为1800cm²/l以上且3200cm²/l以下。予以说明的是，在流入侧过滤面积、以及孔容率等的表述中，方括号内所示的单位表示各自的值的单位。

此处，流入侧过滤面积g[cm²/cm³]是表示每单位体积[1cm³]的蜂窝结构部4中所含的流入孔格2a的过滤面积[cm²]的值。上述的过滤面积[cm²]可通过以下方法求出。首先，由蜂窝结构部4制作用于算出流入侧过滤面积g[cm²/cm³]的样品。该样品通过从蜂窝结构部4的流入端面11侧的部位切出而制作。而且，该样品在蜂窝结构部4的截面中包含100个以上的孔格2，且设为在孔格2的延伸方向上的长度为3cm以上的大小。接着，对所切出的样品的截面进行观测，测量流入孔格2a的周长。而后，使所测量的流入孔部2a的周长[cm]乘以该流入孔部2a在孔格2的延伸方向上的长度[cm]，求出1个流入孔格2a的过滤面积[cm²]。此时，在所切出的样品的流出端面12侧配设有封孔部5的情况下，对于配设有该封孔部5的隔壁1的表面，也作为流入孔格2a的过滤面积而处理。即，忽视配设于流出端面12侧的封孔部5，求出上述的流入孔格2a的过滤面积[cm²]。通过这样操作而求出所切出的样品中形成的全部流入孔格2a的过滤面积[cm²]，将其总和设为上述的“流入孔格2a的过滤面积[cm²]”。例如，在流入孔格2a的形状全部相同的情况下，也可以通过“流入孔格2a的周长[cm]×流入孔格2a的长度[cm]×流入孔格2a的个数[个]”来求出流入孔格2a的过滤面积[cm²]。关于流入孔格2a的周长[cm]，是利用光学显微镜测量而得到的值。所求出的“流入孔格2a的过滤面积[cm²]”除以从蜂窝结构部4切出的样品的体积[cm³]而得到的值成为流入侧过滤面积g[cm²/cm³]。样品的体积[cm³]可以通过样品的截面积[cm²]乘以该样品在孔格2的延伸方向上的长度[cm]而求出。

孔容率a[cm³/l]是指将蜂窝结构部4的隔壁1中形成的孔容vp[cm³]除以蜂窝结构部4的包含孔格2在内的总体积va[l]而得到的值。蜂窝结构部4的隔壁1中形成的孔容vp[cm³]可以通过蜂窝结构部4的气孔率[％]乘以蜂窝结构部4的隔壁1的体积[cm³]而求出。予以说明的是，蜂窝结构部4的气孔率[％]设为由水银孔度计(mercuryporosimeter)测量得到的值。作为水银孔度计，可列举例如micromeritics公司制的autopore9500(商品名)。关于蜂窝结构部4的包含孔格2在内的总体积va[l]，可通过使蜂窝结构部4的与孔格的延伸方向正交的截面的面积乘以蜂窝结构部4在孔格2的延伸方向上的长度而求出。

本实施方式的蜂窝结构体100的压力损失升高率低，因而能够使担载在隔壁1中的催化剂的量增多，并且能够抑制使用时的压力损失增大。因此，本实施方式的蜂窝结构体100即使在隔壁1担载了量比较多的催化剂，也能够有效地降低使用时的压力损失。为了起到这样的效果，重要的是，上述的“隔壁1的厚度”、“孔格密度”、以及“流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]的乘积”这3个要件满足上述的数值范围。

如果隔壁的厚度小于0.30mm，则在隔壁的表面附着煤烟灰等颗粒状物质时，压力损失升高率的增大变得显著。因此，如果隔壁的厚度小于0.30mm，则会导致使用时的压力损失增大。另外，如果隔壁的厚度小于0.30mm，则蜂窝结构部的等静压强度(isostaticstrength)有时会降低。另一方面，如果隔壁的厚度超过0.51mm，则隔壁的厚度过厚，使得使用时的压力损失增大。隔壁的厚度为0.30～0.51mm，优选为0.30～0.46mm，特别优选为0.30～0.41mm。

如果孔格密度小于30个/cm²，则由所担载的催化剂闭塞细孔，导致使用时的压力损失升高率增大。另一方面，如果孔格密度超过93个/cm²，则因孔格密度大而发生催化剂堵塞孔格、在催化剂担载后煤烟灰堵塞孔格，导致压力损失升高率增大。孔格密度是30～93个/cm²，优选为30～78个/cm²，特别优选为30～62个/cm²。

如果流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]的乘积小于1800cm²/l，则在隔壁的表面附着有煤烟灰等颗粒状物质时，压力损失升高率的增大变得显著。因此，会导致使用时的压力损失增大。另一方面，如果流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]的乘积超过3200cm²/l，则在伴随着堇青石的气孔率增加的情况下，等静压强度不足，成为实用上的障碍。

流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]的乘积优选为1800cm²/l以上且3000cm²/l以下，特别优选为2000cm²/l以上且3000cm²/l以下。

蜂窝结构部的气孔率[％]是求出孔容率a[cm³/l]时使用的参数，对于气孔率[％]的适合的值如以下所述。蜂窝结构部的气孔率[％]优选为40～80％，更加优选为40～75％，特别优选为45～75％。

隔壁的平均细孔径优选为12～20μm，更优选为13～20μm，特别优选为14～20μm。如果平均细孔径小于12μm，则催化剂颗粒不会进入隔壁内的细孔，从而堆积于隔壁的表面，气体在孔格内流通时的压力损失升高率增加，在这一点上不优选。另一方面，如果平均细孔径超过20μm，则在气孔率为一定的条件下细孔径增加时，在隔壁形成的细孔的数量减少。由此，穿过细孔中的气体流量增加，从而导致气体透过隔壁时的压力损失升高率增加，在这一点上不优选。关于隔壁的平均细孔径，与气孔率同样地是利用水银孔度计测定得到的值。

对于蜂窝结构部的材质没有特别限制。作为蜂窝结构部的材质，可列举例如陶瓷。特别是，在本实施方式的蜂窝结构体中，蜂窝结构部优选为包含碳化硅、硅结合碳化硅、结合材料烧结型陶瓷材料、莫来石、堇青石或钛酸铝的蜂窝结构部。特别是，更优选为包含堇青石的蜂窝结构部。予以说明的是，“硅结合碳化硅”是指，例如作为骨料的碳化硅颗粒通过金属硅进行结合而得到的物质。另外，“结合材料烧结型陶瓷材料”是指，例如碳化硅、莫来石等骨料通过堇青石等结合材料进行结合而得到的物质，是通过烧结而制作出的陶瓷材料。而且，蜂窝结构部在其构成成分中，进一步优选包含20质量％以上的碳化硅、堇青石或钛酸铝，特别优选包含50质量％以上的碳化硅、堇青石或钛酸铝。另外，各陶瓷成分可以是取向、无取向、晶相中的任一种。蜂窝结构部的构成成分中的含有比率[质量％]，例如可以通过x射线衍射法、荧光x射线元素分析方法来测定。

对于蜂窝结构部中形成的孔格的形状没有特别限制。例如，作为与孔格的延伸方向正交的截面中的孔格的形状，可列举多边形、圆形、椭圆形等。作为多边形，可列举三边形、四边形、五边形、六边形、八边形等。另外，流入孔格的形状与流出孔格的形状也可以不同。例如，可以将流入孔格的形状设为八边形，将流出孔格的形状设为四边形。另外，关于孔格的大小，全部孔格的大小可以相同，也可以不同。例如，多个孔格中，也可以将流入孔格的大小设为大，将流出孔格的大小设为相比于流入孔格的大小而言相对小。另外，相反地，多个孔格中，也可以将流入孔格的大小设为小，将流出孔格的大小设为相比于流入孔格的大小而言相对大。进一步，在流入孔格中，也可以混合存在大小不同的孔格。在流出孔格中，也可以混合存在大小不同的孔格。

对于蜂窝结构部的形状没有特别限制。作为蜂窝结构部的形状，流入端面以及流出端面的形状可列举出圆形、椭圆形、多边形等的柱状。例如，在流入端面以及流出端面的形状为圆形的情况下，蜂窝结构部的形状成为圆柱形状。作为多边形，可列举四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等。

对于蜂窝结构部的大小，例如，对于从流入端面到流出端面的长度、蜂窝结构部的与孔格的延伸方向正交的截面的大小没有特别限制。使用本实施方式的蜂窝结构体作为废气净化用的构件时，按照获得最优的净化性能的方式，适当选择各大小即可。例如，从蜂窝结构部的流入端面到流出端面的长度优选为80～400mm，进一步优选为100～380mm，特别优选为150～360mm。另外，蜂窝结构部的与孔格的延伸方向正交的截面的面积优选为7000～130000mm²，进一步优选为10000～120000mm²，特别优选为16000～100000mm²。

封孔部被配置在多个孔格中预定孔格的流入端面侧的开口部、以及除了预定孔格以外的残余孔格的流出端面侧的开口部。如上述那样，关于多个孔格，通过封孔部将各个孔格的任一侧开口部密封，从而可以将本实施方式的蜂窝结构体用作废气净化用的过滤器。特别是，本实施方式的蜂窝结构体能够适合地用于净化从汽车排出的废气中所含的nox。予以说明的是，将在流出端面侧的开口部配设有封孔部且流入端面侧开口的孔格称为流入孔格。将在流入端面侧的开口部配设有封孔部且流出端面侧开口的孔格称为流出孔格。

对于蜂窝结构部中的流入孔格与流出孔格的配置没有特别限制，优选的是相对于1个流入孔格，按照隔着隔壁而相邻的方式配置至少1个流出孔格。例如，在孔格的形状为四边形的情况下，优选的是流入孔格与流出孔格隔着隔壁而交替地配置，按照蜂窝结构部的两端面呈现互补的棋盘格状的方式而构成。

在本实施方式的蜂窝结构体中，也可以在蜂窝结构部的隔壁的表面以及隔壁的细孔中的至少一方担载有废气净化用的催化剂。通过这样构成，从而可以利用催化反应使废气中的co、nox、hc等变成无害的物质。作为催化剂，可列举含有选自由贵金属、铝、镍、锆、钛、铈、钴、锰、锌、铜、锡、铁、铌、镁、镧、钐、铋、以及钡构成的组中的至少一种元素的催化剂作为优选例。作为贵金属，可列举铂、铑、钯、钌、铟、银、以及金。上述元素也可以以金属单质、金属氧化物、以及除此之外的金属化合物的方式含有。在本实施方式的蜂窝结构体中，上述催化剂更优选为具有选择性催化还原功能的催化剂。例如，作为具有选择性催化还原功能的催化剂，可列举经金属置换的沸石。作为将沸石进行金属置换的金属，可列举铁、铜、铪、镧、金、铟、钒、镧系元素、8～10族的过渡金属等。予以说明的是，本说明书中所示的周期表的族序号是基于1989年国际纯粹与应用化学联合会(internationalunionofpureandappliedchemistry：iupac)的无机化学命名法修订版中的1～18的族序号表示的族序号。作为沸石，可以是天然产物或者人工产物，可列举a型沸石、y型沸石、丝光沸石、zsm-5、usy、ddr、cha、β沸石作为优选例。另外，具有选择性催化还原功能的催化剂也可以是含有选自由钒以及二氧化钛构成的组中的至少1种作为主要成分的催化剂。具有选择性催化还原功能的催化剂中的钒以及二氧化钛的含量优选为60质量％以上。

作为催化剂的担载量，优选为50g/l以上，更加优选为50g/l以上且130g/l以下，特别优选为50g/l以上且80g/l以下。如果催化剂的担载量小于50g/l，则催化作用有时不会充分表达。如果催化剂的担载量超过130g/l，则因担载催化剂而导致压力损失升高率增大，或者蜂窝结构体的制造成本增大。予以说明的是，催化剂的担载量是在每1l蜂窝结构体中担载的催化剂的质量[g]。作为催化剂的担载方法，例如，可列举将包含催化剂成分的催化剂液对隔壁进行水涂，然后在高温进行热处理而烧结的方法等。

关于本实施方式的蜂窝结构体的制造方法没有特别限制，例如可通过以下那样的方法来制造。首先，制作用于制作蜂窝结构部的可塑性的坯土。对于用于制作蜂窝结构部的坯土，作为原料粉末，可通过向从前述的隔壁的适合材料中选择的材料中适宜添加粘合剂等添加剂、以及水来制作。

接着，通过对所制作的坯土进行挤出成形，从而获得柱状的蜂窝成形体，该蜂窝成形体具有划分形成多个孔格的隔壁以及配设在最外周的外周壁。在挤出成形中，作为挤出成形用的金属模具，优选使用具有所希望的孔格形状、隔壁厚度、孔格密度的金属模具。

将所得到的蜂窝成形体利用例如微波以及热风进行干燥，利用与用于制造蜂窝成形体的材料同样的材料将孔格的开口部进行封孔，从而配设封孔格。在配设了封孔部之后，也可以将蜂窝成形体进一步干燥。

接着，通过将配设了封孔部的蜂窝成形体烧成，从而获得蜂窝结构体。烧成温度以及烧成气氛根据原料而不同，如果是本领域技术人员，可以选择最适于所选择的材料的烧成温度以及烧成气氛。

另外，对于所得到的蜂窝结构体可以担载催化剂。对于担载催化剂的方法没有特别限制，可以列举例如将包含催化剂成分的催化剂液对蜂窝结构体的隔壁进行水涂，然后在高温进行热处理而烧结的方法等。

实施例

(实施例1)

向堇青石化原料100质量份中，分别添加造孔材料20质量份、分散介质30质量份、有机粘合剂5质量份、分散剂0.5质量份，进行混合、混炼而调制出坯土。作为堇青石化原料，使用氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石、以及二氧化硅。使用水作为分散介质，使用平均粒径30μm的发泡性树脂作为造孔材料，使用羟基丙基甲基纤维素作为有机粘合剂，使用表面活性剂作为分散剂。

接着，使用蜂窝成形体制作用的金属模具将坯土挤出成形，获得整体形状为圆柱形的蜂窝成形体。蜂窝成形体的孔格的形状制成四边形。

接着，用微波干燥机将蜂窝成形体进行干燥，进一步用热风干燥机使其完全干燥，然后将蜂窝成形体的两端面切断，调整成预定的尺寸。

接着，按照覆盖蜂窝成形体的一侧端面整个区域的方式盖上薄膜，在该薄膜的与成为流出孔格的孔格的开口部相对应的部位，开设穿孔部。接着，通过将蜂窝成形体的施加了薄膜的一侧的端部浸渍于含有堇青石化原料的浆料状的封孔材料中，从而在成为流出孔格的孔格的开口部填充封孔材料。蜂窝成形体的一侧端面在最终获得的蜂窝结构体中成为流入端面。

接着，按照覆盖蜂窝成形体的另一侧端面整个区域的方式盖上薄膜，在该薄膜的与成为流入孔格的孔格的开口部相对应的部位，开设穿孔部。接着，通过将蜂窝成形体的施加了薄膜的一侧的端部浸渍于含有堇青石化原料的浆料状的封孔材料中，从而在成为流入孔格的孔格的开口部填充封孔材料。蜂窝成形体的另一侧端面在最终获得的蜂窝结构体中成为流出端面。

接着，通过将在各孔格的开口部填充有封孔材料的蜂窝成形体进行脱脂、烧成，制造实施例1的蜂窝结构体。蜂窝结构体具备：具有多孔质的隔壁的蜂窝结构部、以及由封孔材料形成的封孔部。实施例1的蜂窝结构体是流入孔格与流出孔格隔着隔壁交替地配置而得到的蜂窝结构体。即，实施例1的蜂窝结构体是孔格的一侧端部被封孔部密封而得到的蜂窝过滤器。

实施例1的蜂窝结构体的隔壁的厚度为0.36mm，孔格密度为31个/cm²。孔格的形状是四边形。隔壁的气孔率为65％，隔壁的平均细孔径为19μm。隔壁的气孔率以及平均细孔径是通过水银孔度计(micromeritics公司制的autopore9500(商品名))测定的值。表1的孔格结构的栏中的“隔壁的厚度”、“孔格密度”、以及“孔格形状”的栏中，示出隔壁的气孔率、孔格密度、以及孔格形状。予以说明的是，孔格形状是指在与孔格的延伸方向正交的截面中的孔格的形状。另外，在表1的细孔特性的栏中的“气孔率”以及“平均细孔径”的栏中，示出隔壁的气孔率与平均细孔径的值。

实施例1的蜂窝结构体是流入端面以及流出端面的形状为圆形的圆柱形状的蜂窝结构体。流入端面以及流出端面的直径的大小为266.7mm。另外，蜂窝结构体在孔格的延伸方向上的长度为304.8mm。表1的蜂窝结构体的形状的栏中的“截面形状”一栏中，示出蜂窝结构体的流入端面以及流出端面的形状。表1的蜂窝结构体的形状的栏中的“直径”一栏中，示出蜂窝结构体的流入端面以及流出端面的直径的大小。表1的蜂窝结构体的形状的栏中的“全长”一栏中，示出蜂窝结构体在孔格的延伸方向上的长度。予以说明的是，表1的蜂窝结构体的形状的栏中的“长径”以及“短径”的栏，是在蜂窝结构体的流入端面以及流出端面的形状为椭圆形的情况下，示出该椭圆形的长径以及短径的值。

通过以下方法求出实施例1的蜂窝结构体的流入侧过滤面积g[cm²/cm³]。首先，通过流入孔格的周长[cm]×流入孔格的长度[cm]×流入孔格的个数[个]来求出流入孔格的过滤面积[cm²]。将所求出的“流入孔格的过滤面积[cm²]”除以蜂窝结构部的体积[cm³]，求出每1cm³的蜂窝结构部4中所含的流入孔格2a的过滤面积[cm²]。该值就是流入侧过滤面积g[cm²/cm³]。实施例1的蜂窝结构体的流入侧过滤面积g为8.9cm²/cm³。在表2的“流入侧过滤面积g”一栏中，示出流入侧过滤面积g[cm²/cm³]的值。

另外，通过以下方法求出实施例1的蜂窝结构体的孔容率a[cm³/l]。首先，通过蜂窝结构部的气孔率[％]乘以蜂窝结构部的隔壁的体积[cm³]来求出蜂窝结构部的隔壁中形成的孔容vp[cm³]。接着，将所求出的孔容vp[cm³]除以蜂窝结构部的包含孔格在内的总体积va[l]，从而求出孔容率a[cm³/l]。实施例1的蜂窝结构体的孔容率a为221cm³/l。在表2的“孔容率a”一栏中，示出孔容率a[cm³/l]的值。

另外，对于实施例1的蜂窝结构体，求出将流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]相乘而得到的值。将流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]相乘而得到的值为1966cm²/l。在表2的“g×a”一栏中，示出将流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]相乘而得到的值。另外，求出蜂窝结构部的与孔格的延伸方向正交的截面的面积。在表2的“与孔格方向正交的截面面积”一栏中，示出蜂窝结构部的与孔格的延伸方向正交的截面的面积。在实施例1中，“与孔格方向正交的截面面积”为559.9cm²。

在实施例1的蜂窝结构体中，担载有cu置换型沸石催化剂作为scr催化剂。此处，“scr”是selectivecatalyticreduction(选择性催化还原)的缩写。scr催化剂是指具有选择性催化还原功能的催化剂。上述的scr催化剂通过将催化剂浆料抽吸于蜂窝结构体的方法而担载。具体而言，首先，将包含scr催化剂的浆料加水进行调整以使粘度成为8pa·s。接着，将蜂窝结构体的流出端面侧的端部浸渍在填充有催化剂浆料的容器内，从流入端面侧的端部侧抽吸容器内的催化剂浆料。其后，对于附着有催化剂浆料的蜂窝结构体，在500℃进行2小时热风干燥，制作担载有催化剂的蜂窝结构体。催化剂的担载量设为75g/l。在表2的“催化剂的担载量”一栏中，示出催化剂的担载量[g/l]。

表1

表2

另外，关于实施例1的蜂窝结构体，通过以下方法进行压力损失升高率的评价、以及等静压强度的评价。结果示于表3。

(压力损失升高率)

首先，使用日本特开2007-155708号公报中记载的pm产生装置，产生含pm气体。予以说明的是，使用轻油作为pm产生装置的燃料。从没有担载催化剂的蜂窝结构体的流入端面侧导入由该pm产生装置产生的含pm气体，使煤烟灰堆积在蜂窝结构体的隔壁的表面。而且，在含pm气体流量10nm³/min、200℃的状态下，求出堆积3g/l的量的煤烟灰时的、流入端面与流出端面的压力差。将这样操作而求出的压力差设为“没有催化剂的蜂窝结构体的带有煤烟灰的压力损失值”。在表3中，设为“没有催化剂的压损[kpa]”。另外，另行使3g/l的量的煤烟灰堆积在按照表2所示的值担载了催化剂的蜂窝结构体中，同样地在流量10nm³/min、200℃的状态下，求出流入端面与流出端面的压力差。将这样操作而求出的压力差设为“带有催化剂的蜂窝结构体的带有煤烟灰的压力损失值”。在表3中，设为“带有催化剂的压损[kpa]”。而且，求出“带有催化剂的蜂窝结构体的带有煤烟灰的压力损失值”÷“没有催化剂的蜂窝结构体的带有煤烟灰的压力损失值”的值，将所求出的值设为压力损失升高率的评价值。在表3中，设为“压损升高率评价值”。所求出的压力损失升高率的评价值越小，意味着在带有催化剂的蜂窝结构体中堆积有煤烟灰时的压力损失的升高越被抑制。在表3中，基于压力损失升高率的评价值，进行了a～c的评价。a的评价结果表示：压力损失升高率的评价值为3.0以下，为最优异。b的评价结果表示：是大于3.0且3.5以下，因而比a的评价差，但为良好的结果。c的评价结果表示：压力损失升高率的评价值为大于3.5，因而不适合于实用。

(等静压强度)

基于社团法人汽车技术会发行的汽车标准(jaso标准)的m505-87中规定的等静压破坏强度试验而进行等静压强度的测定。等静压破坏强度试验是在橡胶的筒状容器中加入蜂窝结构体，用铝制板盖上，在水中进行各向同性加压压缩的试验。即，等静压破坏强度试验是在罐体中模拟了在外周面把持蜂窝结构体时的压缩负荷加重的试验。对于通过该等静压破坏强度试验测定的等静压强度，由蜂窝结构体破坏时的加压压力值[mpa]表示。根据以下评价基准，对等静压强度进行评价。a的评价结果是具有2.0mpa以上的等静压强度，满足将蜂窝结构体用作废气净化用构件的实用水平。b的评价结果表示：具有1.0～2.0mpa的等静压强度，虽然比a的评价结果差，但为良好的结果。另一方面，c的评价结果表示：等静压强度小于1mpa，不适合于将蜂窝结构体用作废气净化用构件的实用中。

表3

(实施例2～23)

将蜂窝结构体的孔格结构、细孔特性、以及蜂窝结构体的形状如表1所示那样进行了变更，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作蜂窝结构体。在实施例2～23中，气孔率通过发泡性树脂的量、有机粘合剂的量来进行调整。另外，在实施例2～23中，平均细孔径通过发泡性树脂的粒径、堇青石化原料的粒径、烧成温度来进行调整。另外，表1的孔格结构的栏中的“孔格形状”中记载有“四边形、八边形”，其表示流入孔格的形状为八边形，而流出孔格的形状为四边形。

(比较例1～12)

将蜂窝结构体的孔格结构、细孔特性、以及蜂窝结构体的形状如表4所示那样进行了变更，除此以外，用与实施例1同样的方法制作蜂窝结构体。

关于实施例2～23以及比较例1～12的蜂窝结构体，求出流入侧过滤面积g[cm²/cm³]、孔容率a[cm³/l]、以及将流入侧过滤面积g[cm²/cm³]与孔容率a[cm³/l]相乘而得到的值。在表2或表5中示出各自的值。另外，对于实施例2～23以及比较例1～12的蜂窝结构体，通过与实施例1同样的方法，进行压力损失升高率的评价、以及等静压强度的评价。将结果示于表3以及表6中。

表4

表5

表6

(结果)

对于实施例1～23的蜂窝结构体而言，在压力损失升高率的评价、以及等静压强度的评价中均是良好的结果。对于比较例1～10的蜂窝结构体而言，在煤烟灰堆积于带有催化剂的蜂窝结构体时的压力损失升高率相比于实施例1～23的蜂窝结构体大幅增大。比较例11以及12的蜂窝结构体的压力损失升高率低，但是等静压强度非常低。予以说明的是，关于比较例1、4、7以及9的蜂窝结构体，等静压强度也非常低。另外，关于实施例1、2、9以及11，“g×a”显示同等程度的值，将它们的平均细孔径进行了比较，结果，平均细孔径的值为20μm以下的实施例2、9以及11在压力损失升高率的评价中显示出更良好的结果。

产业上的可利用性

本发明的蜂窝结构体可用作用于净化从汽油引擎、柴油机等排出的废气的废气净化构件。