专利名称：封口材料和陶瓷蜂窝烧成体的制造方法
技术领域：
本发明涉及封口材料和陶瓷蜂窝烧成体的制造方法。
背景技术：
以往,蜂窝过滤器用作DPF(Diesel particulate filter)等广为人知。这种蜂窝过滤器，具有将具有多个贯通孔(流路)的蜂窝烧成体的部分贯通孔的一端侧用封口材料(plugging material)封闭，同时将剩下的贯通孔的另一端侧用封口材料封闭的结构。作为用于形成这种蜂窝烧成体的封口材料，已知包含无机化合物和有机化合物的糊料(参照专利文献I)。现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2007/097000号小册子。
发明内容
发明要解决的问题 但是，上述专利文献I所述的封口材料，由于包含有机化合物，所以用于陶瓷蜂窝烧成体的封口时，封口后将有机化合物在高温下分解或除去的操作是必要的。因此，存在用于制造陶瓷蜂窝烧成体的步骤变多、操作变得繁杂的问题。因此，本发明的目的是提供在低温(例如100 300°C)下固化，可得到与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的优异的粘附性，并且可得到优异的耐热性的封口材料，以及使用它的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法。解决问题的手段
为实现上述目的，本发明提供含有水系的无机胶粘剂和钛酸铝系陶瓷粒子的封口材料。这样的封口材料，通过具有上述特定的组成，能够在低温(例如100 300°C)下固化，能够得到与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的优异的粘附性，并且，具有在高温(例如1200°C)下维持其形状的耐热性。因此，这样的封口材料，用于陶瓷蜂窝烧成体的封口是非常有用的。另外，上述封口材料，在陶瓷蜂窝烧成体上有缺口(chipping)、龟裂(cracking)等缺陷、或封口不足的地方等时，也能够作为修补这些缺陷部位的修补剂而使用。而且，在本发明中，钛酸铝系陶瓷粒子是指钛酸铝镁系陶瓷粒子。并且，钛酸铝系陶瓷粒子，可一种单独使用，也可两种以上混合使用。另外，在本发明的封口材料中，上述无机胶粘剂与上述钛酸铝系陶瓷粒子的固形成分质量比优选为99:1 25: 75。由此，能够使低温下的固化性、粘附性及耐热性更加良好。进而，在本发明的封口材料中，上述无机胶粘剂优选包含胶状无机氧化物、无机高分子、耐火物粒子和水。由此，能够使低温下的固化性、粘附性及耐热性更加良好。
本发明还提供陶瓷蜂窝烧成体的制造方法，其具有下述步骤:将原料混合物挤出成型，得到具有通过间壁进行划分的多个流路的蜂窝成型体生还(unsintered (green)honeycomb)的挤出成型步骤；将上述蜂窝成型体生坯烧成而得到未封口蜂窝烧成体的烧成步骤；使用上述本发明的封口材料，将上述未封口蜂窝烧成体中的上述流路一方的端部封口，得到封口蜂窝烧成体的封口步骤；和将上述封口蜂窝烧成体在100 300°C下加热，得到陶瓷蜂窝烧成体的加热步骤。根据这样的制造方法，能够使封口材料在100 300°C的低温下固化，能够使固化后的封口材料与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的粘附性变得良好，并且，固化后的封口材料能够得到优异的耐热性。发明效果
根据本发明，能够提供在低温(例如100 300°C)下固化，得到与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的优异的粘附性，并且得到优异的耐热性的封口材料，以及使用它的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法。
[图1]图1的(a)为表示陶瓷蜂窝烧成体的一个例子的斜视图，图1的(b)为图1的(a)的部分放大图。
具体实施例方式以下，根据情况参照附图，同时对本发明的合适的实施方式详细地进行说明。而且，在以下的说明中，若对同一或者等同部分中使用同一符号，则省略重复的说明。<封口材料>
本实施方式的封口材料含有水系的无机胶粘剂和钛酸铝系陶瓷粒子(粉末)。以下，对封口材料的各构成材料进行说明。无机胶粘剂是水系的无机胶粘剂。这里的水系的无机胶粘剂是指具有热固化性的无机化合物在以水为主体的分散介质中分散得到的制剂。无机胶粘剂，优选包含选自胶状无机氧化物、无机高分子、耐火物粒子中的至少一种和水，更优选包含胶状无机氧化物、无机高分子、耐火物粒子和水。另外，无机胶粘剂也可含有无机纤维。作为胶状无机氧化物，可列举胶体二氧化硅、胶体氧化铝等。作为无机高分子，可列举多磷酸化合物，多铝酸化合物、聚硅氧烷化合物等。作为耐火物粒子，可列举氧化铝、石英、长石、硅酸铝、富铝红柱石等。作为无机纤维，可列举氧化铝纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅氧化铝纤维等。由于封口材料含有包含上述成分的无机胶粘剂，因此能更加促进在低温(例如100 300°C)下的固化。
在无机胶粘剂中的胶状无机氧化物的含量，以无机胶粘剂的固形成分总量为基准计，优选为6 20质量％。若小于6质量％，则有时粘合强度降低。若超过20质量％，则粘合强度增加，但由于在无机胶粘剂中耐火物粒子及无机纤维的比例减少，因此固化后会产生裂缝。在无机胶粘剂中的耐火物粒子的含量，以无机胶粘剂的固形成分总量为基准计，优选为30 90质量％,更优选为50 90质量％。由于胶状无机氧化物及耐火物粒子的含量在上述范围内，因此能够使低温下的固化性、粘附性、固化时的体积收缩的减少全都均衡良好地进一步提闻。在无机胶粘剂中的无机高分子的含量，以无机胶粘剂的固形成分总量为基准计，优选为0.1 10质量％，更优选为0.1 5质量％。在无机胶粘剂中的无机纤维的含量，以无机胶粘剂的固形成分总量为基准计，优选为O 10质量％，更优选为O 5质量％。通过使无机高分子及无机纤维的含量在上述范围内，能够使低温下的固化性、粘附性、固化时的体积收缩的减少全都均衡良好地进一步提闻。在无机胶粘剂中的水的含量，优选以使无机胶粘剂的粘度在后述优选的范围内的方式进行调整。或者，在无机胶粘剂中的水的含量，优选以形成后述作为封口材料整体的优选的水量的方式进行调整。无机胶粘剂的粘度，优选为1000 80000mPa s,更优选为5000 50000 mPa S。若粘度小于1000 mPa S，则由于重力会有液滴垂挂(液夕D的趋势，若超过80000 mPa S，则不能导入狭窄部分，会有产生缺陷的趋势。作为包含胶状无机氧化物、无机高分子、耐火物粒子和水的水系无机胶粘剂，能够使用7 S七9 A (SUMICERUM)(注册商标)S-10A、S-18D、S-30A (以上由朝日化学工业公司制)、7 π >七9 S 々(Aron Ceramics) D (东亚合成社制)等市售品。本实施方式的钛酸铝系陶瓷粒子是指钛酸铝镁系陶瓷粒子。通过使封口材料含有这些陶瓷粒子，在提高耐热性的同时，固化后的体积收缩小，与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的粘附性提闻。在此，使用钛酸铝镁系陶瓷粒子作为钛酸铝系陶瓷粒子时，在钛酸铝镁系陶瓷粒子中的镁的含量，相对于铝和钛的总量，以摩尔比计(镁的摩尔数/铝和钛的总摩尔数)优选为0.03 0.15，更优选为0.03 0.12。通常，已知钛酸铝系结晶在1100 1200°C的温度下分解成二氧化钛、氧化铝等，但通过含有上述范围内的含量的镁，能够使耐热分解性提
闻。 在本实施方式中，钛酸铝系陶瓷粒子在X射线衍射光谱中，除钛酸铝(Al2TiO5)或钛酸铝镁(Al2(1_x)MgxTi(1+x)05)的结晶图案以外，也可含有氧化铝、二氧化钛等其他的结晶图案。另外，钛酸铝系陶瓷粒子，除钛、铝、镁及氧以外的元素，也可包含例如钠、钾等碱金属元素、硅这样的不可避免地由原料混入的杂质元素等。另外，钛酸铝系陶瓷粒子也指具有钛酸铝或钛酸铝镁与其他无机物的复合相的陶瓷粒子。作为其他无机物，可列举氧化铝、二氧化钛、氧化镁、铝硅酸盐玻璃、鳞石英、方英石、尖晶石、堇青石、富铝红柱石、长石等。陶瓷粒子的粒径没有特别的限定，但根据激光衍射法测定的相当于体积基准的累积百分率50%的粒径(D50)优选为I 100 μ m,更优选为5 50 μ m。若该粒径小于I μ m，则封口材料固化后的体积收缩有变大的趋势，若超过100 μ m，则在封口材料中钛酸铝系陶瓷粒子有分离/沉淀的可能性，有封口材料变得难以处理的趋势。在封口材料中，无机胶粘剂与钛酸铝系陶瓷粒子的固形成分质量比(无机胶粘剂:钛酸铝系陶瓷粒子)优选为99: I 25: 75，更优选为90: 10 25: 75，进一步优选为57: 43 27: 73。若无机胶粘剂比上述比率少(钛酸铝系陶瓷粒子多)，则有粘附强度变低，封口材料变得难以固化的趋势。若钛酸铝系陶瓷粒子比上述比率少(无机胶粘剂多)，则有封口材料固化后的热膨胀系数变得比蜂窝烧成体大，封口材料的耐热冲击性降低的趋势。
封口材料为水系，包含水作为溶剂。而且，封口材料也可为碱性、中性、酸性中的任意一者。封口材料中的水的含量，以封口材料总量为基准计，优选为25 60质量％，更优选为30 55质量％。若水的含量小于25质量％，则封口材料有变硬、难以流动的趋势，若超过60质量％，则在固化时封口材料有易于液滴垂挂(dripping)的趋势。若不损害本发明的效果，封口材料也可含有上述物质以外的材料。并且，封口材料优选不含有机化合物。但是，若是能通过100 300°C的加热而除去的有机化合物，则能够在不损害本发明的效果的范围内添加。作为可添加的有机化合物，可列举甲醇、乙醇、丁醇等醇类；或丙二醇、乙二醇等二醇类等水溶性有机溶剂。封口材料，通常为糊状或浆料状，能够通过均一地混合上述各构成材料而制备。<陶瓷蜂窝烧成体的制造方法>
本实施方式的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法是具有下述步骤的方法:将原料混合物挤出成型，得到具有通过间壁进行划分的多个流路的蜂窝成型体生坯的挤出成型步骤；将上述蜂窝成型体生坯烧成而得到未封口蜂窝烧成体的烧成步骤；使用上述本实施方式的封口材料将上述未封口蜂窝烧成体中上述流路的一方的端部封口，得到封口蜂窝烧成体的封口步骤；和将上述封口蜂窝烧成体在100 300°C下加热而得到陶瓷蜂窝烧成体的加热步骤。另夕卜，本发明包含在陶瓷蜂窝烧成体上存在缺口、龟裂等缺陷、或封口不足的地方时，将这些缺陷部位用上述本实施方式的封口材料修补的方法。在此，图1为表示根据上述本实施方式的制造方法制造的陶瓷蜂窝烧成体的一个例子的图。图1的(a)为表示陶瓷蜂窝烧成体的一个例子的斜视图，图1的(b)为图1的Ca)的部分放大图。如图1的(a)所示，图1所示的陶瓷蜂窝烧成体70为大致平行地配置有通过间壁70c划分的多个流路70a、70b的圆柱体。流路70a、70b的截面形状为如图1的
(b)所示的正方形。在蜂窝烧成体70中，从端面看，这些多个流路70a、70b为正方形构型(square configuration),即流路70a、70b的中心轴以分别位于正方形的顶点的方式进行配置。另外，在蜂窝烧成体70中，对于流路70a、70b，其两端的开口部中的一方被封口。如图1的(b)所示一侧的端部(图1 (a)中的上端部)中，流路70a开口，流路70b被封口。另夕卜，与此相反一侧的端部(图1 (a)中的下端部)中，流路70a被封口，流路70b开口。如图1的(b)所示，在蜂窝烧成体70中，这样的流路70a和流路70b交互配置。对于流路70a、70b的截面的正方形的大小,例如可以使一边为0.5 2.5mm。蜂窝烧成体70的尺寸为如图1所示的圆柱体时，例如，优选直径约为IOOmm以上，长度约为IOOmm以上，间壁70c的壁厚约为0.5mm以下。并且，优选间壁70c的壁厚约为
0.2mm以上。另外，在蜂窝烧成体70中的单元结构以流路70a、70b的总数计优选为100CPSI(Cells Per Square Inch)以上。优选蜂窝烧成体70的有效气孔率为30 60体积％，平均细孔直径为I 20 μ m，细孔直径分布(D9tl-Dltl)/D5tl小于0.5。在此，D1(1、D5(1、D9(I是总细孔容积中累积细孔容积各为10%、50%、90%时的细孔直径。以下，对在本实施方式的陶瓷蜂窝烧成体的制造方法中的各步骤详细地进行说明。挤出成型步骤是 将原料混合物挤出成型而得到蜂窝成型体生坯的步骤。用于形成蜂窝成型体生坯的原料混合物是之后通过烧成而形成多孔性陶瓷的材料，包含陶瓷原料。陶瓷原料没有特别的限定，例如，可列举氧化铝、二氧化硅、富铝红柱石、堇青石、玻璃、钛酸铝等的氧化物；碳化硅、氮化硅、金属等。并且，钛酸铝可以进一步包含镁和/或硅。原料混合物优选包含作为陶瓷原料的无机化合物源粉末、和甲基纤维素等有机粘合剂，以及根据需要添加的添加剂。例如，陶瓷为钛酸铝时，无机化合物源粉末包含α氧化铝粉等的铝源粉末；和锐钛矿型、金红石型的二氧化钛粉末等钛源粉末；和/或钛酸铝粉末，根据需要，可进一步包含氧化镁粉末、氧化镁尖晶石粉末等镁源粉末；和/或氧化硅粉末、玻璃料等硅源粉末。由于以陶瓷作为钛酸铝时，陶瓷蜂窝烧成体的间壁与本实施方式的封口材料的热膨胀率为相近的值，因此优选。作为有机粘合剂，可列举甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟基烷基甲基纤维素、羧基甲基纤维素钠等纤维素类；聚乙烯醇等的醇类；木质素磺酸盐。作为添加物,例如,可列举造孔剂(pore-forming agent)、润滑剂和增塑剂、分散齐U、溶剂。作为造孔剂，可列举石墨等碳材料；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲基酯等树脂类；淀粉、坚果壳、核桃壳、玉米等植物材料；冰；以及干冰等等。作为润滑剂和增塑剂，可列举甘油等醇类；辛酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、油酸、硬脂酸等高级脂肪酸；硬脂酸·Al等硬脂酸金属盐；聚氧化烯烷基醚等。作为分散剂，例如，可列举硝酸、盐酸、硫酸等无机酸；草酸、柠檬酸、乙酸、苹果酸、乳酸等有机酸；甲醇、乙醇、丙醇等醇类；聚羧酸铵等表面活性剂等。作为溶剂，例如，可使用甲醇、乙醇、丁醇、丙醇等醇类；丙二醇、聚丙二醇、乙二醇等~■醇类；以及水等。原料混合物可以通过将无机化合物源粉末、有机粘合剂、溶剂和根据需要所添加的添加物用混炼机等混合而制备。蜂窝成型体生坯具有通过间壁进行划分的多个流路。该蜂窝成型体生坯可以通过从具有与蜂窝成型体生坯的间壁的截面形状相对应的出口开口的挤出机将上述原料混合物挤出，并根据需要进行干燥，切成所期望的长度而得到。烧成步骤是将蜂窝成型体生坯烧成而得到未封口蜂窝烧成体的步骤。在烧成步骤中，通过将蜂窝成型体生坯煅烧(脱脂)和烧成，能够得到具有通过由多孔质的陶瓷形成的间壁进行划分的多个流路的蜂窝烧成体。在烧成步骤中得到的蜂窝烧成体是流路两端部均未封口、形成贯通孔的未封口蜂窝烧成体。煅烧(脱脂)是用于通过将蜂窝成型体生坯中的有机粘合剂、根据需要而配合的有机添加物烧尽、分解等而除去的步骤，典型而言，在直至达到烧成温度为止的升温阶段(例如150 900°C的温度范围)完成。在煅烧(脱脂)步骤中，优选尽量控制升温速度。在蜂窝成型体生坯的烧成中的烧成温度，通常为1300°C以上，优选为1400°C以上。并且，烧成温度通常为1650°C以下，优选为1550°C以下。直至烧成温度为止的升温速度没有特别的限定，但通常为1°C /小时 500°C /小时。烧成通常在大气中进行，但根据使用的原料粉末的种类、使用量比率，也可在氮气、氩气等惰性气体中烧成，也可在一氧化碳气体、氢气等这样的还原性气体中烧成。另外，也可在使水蒸气分压降低了的气氛中进行烧成。烧成通常使用管状电炉、箱型电炉、隧道炉、远红外线炉、微波加热炉、竖井式炉、反射炉、棍底式加热炉(roller hearth furnaces)等普通的烧成炉进行。烧成可以以间歇式(batch type)进行，也可以以连续式进行。并且，烧成可以以静置式进行，也可以以流动式进行。烧成所需要的时间只要是对于陶瓷生成为足够的时间即可，根据蜂窝成型体生坯的量、烧成炉的形式、烧成温度、烧成气氛等有所不同，但通常为10分钟 24小时。 封口步骤是使用上述本实施方式的封口材料将上述未封口蜂窝烧成体中的流路的一方的端部封口，得到封口蜂窝烧成体的步骤。例如，如图1中所示，通过在流路70a、70b的一端的开口部填充封口材料而进行封口。这时，例如可以通过下述方法进行封口，即，使在所期望的位置设置有多个贯通孔的掩模粘附在蜂窝烧成体的一端面，并向其供给封口材料，由此仅在流路70a的端部填充封口材料，对于蜂窝烧成体的另一端面也同样地仅在流路70b的端部填充封口材料。由此，如图1所示，能够得到交替配置有一端的开口部被封口的流路70a和与流路70a相反一侧的开口部被封口的流路70b的封口蜂窝烧成体。将封口材料供给流路70a、70b的方法没有特别的限定。例如，可使用橡皮刮板(squeegee)通过掩模的贯通孔将供于掩模上的封口材料压入流路内，也可利用活塞压入。加热步骤是将上述封口蜂窝烧成体在100 300°C下加热而得到陶瓷蜂窝烧成体的步骤。在加热步骤中，使在封口步骤中填充到流路内的封口材料固化。对于以往的封口材料，需要在封口后在与上述烧成步骤同等程度的温度(例如1250 1550°C)下加热，但在本实施方式的制造方法中，通过使用上述本实施方式的封口材料，能够通过在100 300°C下的加热使封口材料充分固化。另外，在本实施方式的制造方法中，固化后的封口材料与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的粘附性也变得良好。在加热步骤中，加热气氛没有特别的限定，可在氮气、氩气等惰性气体中加热，也可在一氧化碳气体、氢气等还原性气体中加热。另外，也可在空气气氛、将水蒸气分压降低了的气氛中进行加热。另外，在封口或未封口蜂窝烧成体上存在缺口、龟裂等缺陷、或封口不足的地方时，能够使用上述封口材料对这些缺陷部位进行修补。这时，在上述缺陷部位填充封口材料，以与上述加热步骤相同的方法加热，使封口材料固化。由此，能够得到缺口、龟裂等缺陷、或封口不足的地方等被修补了的蜂窝烧成体。经过以上步骤，能够得到如图1所示那样的目标陶瓷蜂窝烧成体70。得到的陶瓷蜂窝烧成体也能够通过研磨加工等加工为所期望的形状。在图1所示结构的陶瓷蜂窝烧成体70中，间壁70c由多孔质的陶瓷构成，该间壁发挥了过滤器的作用。对于该陶瓷蜂窝烧成体70，从图1的(b)所示一侧的端部(图1 (a)中的上端部)供给液体时，流体从开口的流路70a进入，通过多孔质的间壁70c移动至流路70b，在与图1的(b)所示侧相反的一侧的端部(图1 (a)中的下端部)中，从流路70b的开口部被排出。
并且，本发明不限定于上述实施方式，可以有各种各样的变形情况。例如，根据本发明的制造方法制造的陶瓷蜂窝烧成体的形状没有特别的限定，可以根据用途获得任意形状。例如，外形不限定于圆柱，可以为正三角柱、正方形柱、正六角柱、正八角柱等正多角柱、或正多角柱以外的3角柱、4角柱、6角柱、8角柱等柱体。圆柱的圆形状包含椭圆形状。另夕卜，各流路的截面形状也不限定于正方形，可以为矩形、圆形、椭圆形、3角形、6角形、8角形等，在流路中，也可混合存在直径不同的流路、截面形状不同的流路。进而，流路的配置也不限定于正方形构型，可以为在截面上将流路的中心配置为正三角形的顶点的正三角形构型(equilateral-triangular configuration)、锯齿构型(zigzag configuration)等。根据本发明的制造方法制造的陶瓷蜂窝烧成体，例如，能够合适地适用于在柴油发动机及汽油发动机等内燃机的排气净化中所使用的排气过滤器、催化剂载体、在啤酒等饮料食品的过滤中所使用的滤过过滤器、用于使石油精制时产生的气体成分(例如一氧化碳、二氧化碳、氮、氧等)有选择地透过的选择透过过滤器等。
实施例以下，基于 实施例更具体地对本发明进行说明，但本发明不限定于以下实施例。[实施例1]
(封口材料的制备)
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-10A (商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)75质量％、和具有钛酸铝镁(Al1.MMgai2Tihl2O5)与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末(Alu2Mgai2Tiu2O6J-0.1SiO2，平均粒径D50:23 μ m) 25质量％混合，制备封口材料。并且，具有钛酸铝镁与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末相当于本发明的钛酸铝系陶瓷粒子。这时的固形成分质量比为S-10A:钛酸铝镁系陶瓷粉末=55: 45。(陶瓷蜂窝烧成体的制作)
为了形成蜂窝成型体生坯，制备包含钛酸铝镁的原料粉末(A1203、TiO2, MgO), SiO2、具有钛酸铝镁、氧化铝和铝硅酸盐玻璃的复合相的陶瓷粉末(加入时的组成式:41.4Α1203-49.9Ti02-5.4Mg0-3.3Si02，式中的数值表示摩尔比。)、有机粘合剂、润滑齐[J、造孔剂、增塑齐[J、分散剂及水(溶剂)的原料混合物。将原料混合物中的各成分的含量调整为下述的值。Al2O3:37.3 质量份。TiO2:37.0 质量份。MgO:1.9 质量份。SiO2:3.0 质量份。陶瓷粉末:8.8质量份。造孔剂:由马铃薯(potato)得到的平均粒径为25 μ m的淀粉12.0质量份。有机粘合剂:甲基纤维素(SM-4000，信越化学工业公司制)5.5质量份、羟丙基甲基纤维素(60SH-4000，信越化学工业公司制)2.3质量份，合计7.8质量份。增塑剂:夕'' 丨J七丨J > DG (日本油脂公司制)0.4质量份。分散剂:二二 >一 (50MB-72,日本油脂公司制)4.6质量份。水:28.3质量份。通过将上述原料混合物混炼、挤出成型，制作具有通过间壁进行划分的多个流路的蜂窝形状的成型体生坯(未烧成)(直径160πιπιΦ的圆柱体)。将蜂窝成型体生坯切断为250_的长度，在常压下，用微波干燥后，使气氛的氧浓度在3体积％以下并以升温速度10°C /小时升温至600°C，之后通过在1450°C下烧成5小时，得到钛酸铝烧成体(未封口蜂窝烧成体)。得到的未封口蜂窝烧成体的流路(贯通孔)的截面形状是一边为1.2mm的正方形。另外，间壁的厚度为0.28mm。利用上述封口材料将得到的未封口蜂窝烧成体的流路的一方的端部封口。通过使在所期望的位置设置有多个贯通孔的掩模粘合在未封口的蜂窝烧成体的一端面上，并向其供给封口材料，用橡皮刮板将封口材料压入流路内，由此进行封口。另外，如图1所示，以交替配置有一端的开口部被封口的流路70a和与流路70a相反一侧的开口部被封口了的流路70b的方式进行封口。由此，得到封口蜂窝烧成体。接着，通过将得到的封口蜂窝烧成体在空气气氛中、在300°C下加热I小时，使封口材料固化，得到目标陶瓷(钛酸铝镁系陶瓷)蜂窝烧成体。[实施例2]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-18D (商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)75质量％、和具有钛酸铝镁(Al1.MMgai2Tihl2O5)与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末(Alu2Mgai2Tiu2O6J-0.1SiO2，平均粒径D50:23 μ m) 25质量％混合，制备封口材料。这时的固形成分质量比为S-18D:钛酸铝镁系陶瓷粉末=57: 43。除使用该封口材料以外，与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。[实施例3]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-30A (商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)75质量％、和具有钛酸铝镁(Al1.MMgai2Tihl2O5)与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末(Alu2Mgai2Tiu2O6J-0.1SiO2，平均粒径D50:23 μ m) 25质量％混合，制备封口材料。这时的固形成分质量比为S-30A:钛酸铝镁系陶瓷粉末=53: 47。除使用该封口材料以外，与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。
[实施例4]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-208A(商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)75质量％、和具有钛酸铝镁(Al1.MMgai2Tihl2O5)与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末(Alu2Mgai2Tiu2O6J-0.1SiO2，平均粒径D50:23 μ m) 25质量％混合，制备封口材料。这时的固形成分质量比为S-208A:钛酸铝镁系陶瓷粉末=57: 43。除使用该封口材料以外，与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。[实施例5]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-30A (商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)50质量％、和具有钛酸铝镁(Al1.MMgai2Tihl2O5)与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末(Alu2Mgai2Tiu2O6J-0.1SiO2，平均粒径D50:23 μ m) 50质量％混合，制备封口材料。这时的固形成分质量比为S-30A:钛酸铝镁系陶瓷粉末=27: 73。除使用该封口材料以外，与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。[实施例6]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-208A(商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)50质量％、和具有钛酸铝镁(Al1.MMgai2Tihl2O5)与铝硅酸盐玻璃的复合相的粉末(Alu2Mgai2Tiu2O6J-0.1SiO2，平均粒径D50:23 μ m) 50质量％混合，制备封口材料。这时的固形成分质量比为S-208A:钛酸铝镁系陶瓷粉末=31: 69。除使用该封口材料以外，与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。[比较例I]将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-18D (商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)单独作为封口材料使用，除此以外与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。[比较例2]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-30A (商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)单独作为封口材料使用，除此以外与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。[比较例3]
将作为水系无机胶粘剂的7 ^ 7 A S-208A(商品名，朝日化学工业公司制，特性如下述表I所示)单独作为封口材料使用，除此以外与实施例1相同，得到陶瓷蜂窝烧成体。〈粘附性的评价〉
对于上述实施例及比较例中得到的陶瓷蜂窝烧成体，观察封口的状态，评价粘附性。对于粘附性，在固化后的封口材料与蜂窝烧成体的间壁之间没有缝隙，两者的粘附性为良好时，评价为“良好”，在固化后的封口材料与蜂窝烧成体的间壁之间有缝隙时，评价为“不好”。结果如表2所示。<耐热性的评价>
通过将上述实施例及比较例中得到的陶瓷蜂窝烧成体在空气气氛中、在1200°C下加热I小时，评价固化了的封口材料的耐热性。对于耐热性，在上述加热条件下的耐热试验后，通过确认封口材料的熔化的有无、封口材料与间壁的粘附性、以及由于封口材料的膨胀而弓I起的间壁破坏的有无，由此进行评价。结果如表2所示。[表 I
权利要求
1.封口材料，其含有水系的无机胶粘剂和钛酸铝系陶瓷粒子。
2.根据权利要求1所述的封口材料，其中，前述无机胶粘剂与前述钛酸铝系陶瓷粒子的固形成分质量比为99:1 25: 75。
3.根据权利要求1或2所述的封口材料，其中，前述无机胶粘剂包含胶状无机氧化物、无机高分子、耐火物粒子和水。
4.陶瓷蜂窝烧成体的制造方法，其具有下述步骤: 将原料混合物挤出成型而得到具有通过间壁进行划分的多个流路的蜂窝成型体生坯的挤出成型步骤， 将前述蜂窝成型体生坯烧成而得到未封口蜂窝烧成体的烧成步骤， 使用权利要求1 3中任一项所述的封口材料,将前述未封口蜂窝烧成体中的前述流路的一方的端部封口，得到封口蜂窝烧成体的封口步骤，和 将前述封口蜂窝烧成 体在100 300°C下加热，得到陶瓷蜂窝烧成体的加热步骤。
全文摘要
提供在低温(例如100～300℃)下固化，可得到与陶瓷蜂窝烧成体的间壁的优异的粘附性，并且可得到优异的耐热性的封口材料。含有水系的无机胶粘剂和钛酸铝系陶瓷粒子的封口材料。
文档编号B01D39/20GK103153914SQ201180051940
公开日2013年6月12日 申请日期2011年10月14日 优先权日2010年10月26日
发明者鱼江康辅 申请人:住友化学株式会社