DE60317174T2 - Herstellungsverfahren eines wabenfilters zur reinigung von abgas - Google Patents

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wabenfilters zum Reinigen von Abgasen, der als ein Filter zum Entfernen von Partikeln und ähnlichem verwendet wird, die in von einem Brennkraftmotor wie einem Dieselmotor oder ähnlichem ausgestoßenen Abgasen enthalten sind.
  • Technologischer Hintergrund
  • In den letzten Jahren haben in von Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen wie Bussen, Lastkraftwagen und ähnlichem und Baumaschinen, ausgestoßenen Abgasen enthaltene Partikel ernsthafte Probleme aufgeworfen, da diese Partikel für die Umwelt und den menschlichen Körper schädigend sind.
  • Aus diesem Grund wurden verschiedene keramische Filter vorgeschlagen, die es erlauben, dass Abgase durch poröse Keramiken hindurchgehen und die Partikel in den Abgasen sammeln, um die Abgase zu reinigen.
  • Bezüglich des keramischen Filters dieser Art, wie durch einen Bienenwabenfilter bzw. Wabenfilter 10 in 1 angegeben, wurden herkömmlicherweise solche vorgeschlagen, die eine Struktur dahingehend aufweisen, dass eine Dichtungsmaterialschicht 14 auf einem Umfang eines säulenartigen Körpers 15 aus Cordierit oder ähnlichem gebildet wird, der eine Anzahl von Durchgangslöchern 11 aufweist, die parallel zueinander in der Längsrichtung mit einem dazwischen angeordneten Wandabschnitt 13 angeordnet sind. Bei diesem Wabenfilter 10 wirkt der Wandabschnitt 13, der die Durchgangslöcher 11 voneinander trennt, als ein Filter (z. B. siehe J UM Kokai Hei 7-183 ).
  • Mit anderen Worten besteht der säulenartige Körper 15 aus einem einzelnen gesinterten Körper, und wie in 1(b) gezeigt ist, ist jedes der in dem säulenartigen Körper 15 gebildeten Durchgangslöcher 11 mit einem Stecker bzw. Stopfen 12 an einem seiner Enden seiner Abgaseinlassseite und -auslassseite dichtend verschlossen, so dass Abgase, die in ein Durchgangsloch 11 eingetreten sind, von einem anderen Durchgangsloch 11 abgegeben werden, nachdem sie immer durch einen Wandabschnitt 13 hindurchgegangen sind, der die Durchgangslöcher 11 voneinander trennt.
  • Hierbei ist die Dichtungsmaterialschicht 14 dazu ausgebildet, den Umfang des säulenartigen Körpers 15 zu verstärken oder die wärmeisolierende Eigenschaft des Wabenfilters 10 zu verbessern.
  • Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren häufig anstelle des oben erwähnten Wabenfilters aus Cordierit aus einem gesinterten porösen Siliziumkarbidmaterial hergestellte Wabenfilter verwendet, da dieses Material Vorteile aufweist wie überlegene Hitzebeständigkeit, mechanische Stärke, Sammeleffizienz und ähnliches, wie auch chemische Stabilität und einen geringen Druckverlust.
  • Bezüglich des aus dem gesinterten porösen Siliziumkarbidmaterial hergestellten Wabenfilters, wie durch einen in 2 gezeigten Wabenfilter 20 angegeben, wurde ein Wabenfilter mit der folgenden Struktur vorgeschlagen: Mehrere poröse Keramikelemente 30 aus Siliziumkarbid werden miteinander durch Dichtungsmaterialschichten 23 kombiniert, um einen Keramikblock 25 zu bilden, und eine Dichtungsmaterialschicht 24 wird auf dem Umfang dieses Keramikblocks 25 gebildet (siehe beispielsweise JP Kokai 2001-162121 ). Darüber hinaus hat, wie in 3 gezeigt, jedes poröse Keramikelement 30 eine Struktur dahingehend, dass: eine Anzahl von Durchgangslöchern 31 parallel zueinander in Längsrichtung angeordnet werden; und eine Trennwand 33, welche die Durchgangslöcher 31 von einander trennt, als ein Filter wirkt.
  • Mit anderen Worten wird, wie in 3(b) gezeigt, jedes der in dem porösen Keramikelement 30 gebildeten Durchgangslöcher 31 mit einem Stopfen oder Stecker 32 an einem der Enden seiner Abgaseinlassseite oder -auslassseite abgedichtet, so dass Abgase, die durch ein Durchgangsloch 31 eingetreten sind, von einem anderen Durchgangsloch 31 abgegeben werden, nachdem sie immer durch die Trennwand 33 hindurchgegangen sind, welche die Durchgangslöcher 31 voneinander trennt.
  • Hierbei ist die Dichtungsmaterialschicht 24 dazu vorgesehen, zu verhindern, dass Abgase durch den Umfang jedes Keramikblocks 25 austreten, wenn der Wabenfilter 20 in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors eingebaut ist.
  • Der Wabenfilter 10 oder der Wabenfilter 20 mit der oben erwähnten Struktur wird in den Abgaskanal in dem Verbrennungsmotor eingebaut, so dass Partikel in den von dem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgasen durch den Wandabschnitt 13 oder die Trennwand 33 eingefangen werden, wenn sie durch den Wabenfilter hindurchgehen; somit werden die Abgase gereinigt.
  • Da der in 2 gezeigte Wabenfilter 20 eine überlegene Hitzebeständigkeit aufweist und einfache Regenerationsprozesse und ähnliches bietet, wurde er bei verschiedenen großen Fahrzeugen und Fahrzeugen mit Dieselmotoren angewendet.
  • Da die Dichtungsmaterialschicht des herkömmlichen Wabenfilters eine verhältnismäßig große Menge organischer Komponenten enthält, enthält jedoch bei dieser Anordnung in dem Fall eines Wabenfilters, bei dem Dichtungsmaterialschichten in einem großen Verhältnis auftreten, dieser eine große Menge organischer Komponenten.
  • Darüber hinaus wird die Dichtungsmaterialschicht nicht zu einem vollständig dichten Körper gemacht, und es ist Abgasen in geringem Maße erlaubt, in die Schicht zu strömen. Aus diesem Grund werden in dem Fall, in dem in einen Abgaskanal in einem Fahrzeug wie einem Fahrzeug mit großer Ausdehnung, einem Fahrzeug mit einem Dieselmotor und ähnlichem ein derartiger Wabenfilter eingebaut und darin verwendet wird, der Dichtungsmaterialschichten aufweist, welche eine große Menge organischer Komponenten, wie oben beschrieben, aufweisen, die organischen Komponenten durch Abgase nach außen ausgestoßen, die in die Dichtungsmaterialschicht strömen, was zu einer starken Zunahme der Menge der organischen Komponenten (HC, englisch: Hydrocarbon; deutsch: Kohlenwasserstoffe) von Abgasen führt.
  • Darüber hinaus wurden außerdem Wabenfilter vorgeschlagen, die einen Katalysator lagern, um organische Komponenten in nach außen auszustoßenden Abgasen zu zersetzen und zu eliminieren. Herkömmliche Wabenfilter versagten jedoch dabei, die organischen Komponenten durch Verwenden des oben erwähnten Katalysators ausreichend zu zersetzen und zu eliminieren.
  • EP 1 479 882 ist Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPC, der einen Wabenfilter beschreibt, bei dem mehrere säulenartige poröse Keramikelemente miteinander durch eine Adhesivschicht kombiniert sind, um einen Keramikblock zu bilden, und es kann eine Dichtungsmaterialpastenschicht auf dem äußeren Umfang des Keramikblocks vorgesehen sein, wobei die Adhesiv- und Dichtungsmaterialpasten organischen Binder enthalten.
  • JP-2001-162121 und EP 1 142 619 beschreiben Wabenfilter mit Strukturen, die analog zu denen der Filter der EP 1 479 882 sind.
  • Abriss der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde vollbracht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ihre Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Wabenfilters zum Reinigen von Abgasen mit einer Struktur bereitzustellen, bei der sogar dann, wenn eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht darin vorhanden ist, kaum eine Zunahme der Menge von in auszustoßenden Abgasen enthaltenen organischen Komponenten vorhanden ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf:
    Ein Verfahren zum Herstellen eines Wabenfilters oder Bienenwabenfilters zum Reinigen von Abgasen, welcher eine Struktur aufweist, bei der ein säulenartiger Körper aus poröser Keramik eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, wobei die Durchgangslöcher in der Längsrichtung parallel zueinander angeordnet sind, mit einem dazwischen angeordneten Wandabschnitt, wobei zusätzlich eines der Enden jedes Durchgangslochs mit einem Stopfen oder Stecker abgedichtet ist, und wobei kein Katalysator zum Reinigen von Abgasen auf dem säulenartigen Körper des Wabenfilters gelagert ist und wobei
    • 1) in dem Fall, in dem der aus poröser Keramik hergestellte säulenartige Körper ein einzelnes Stück eines porösen Keramikelements umfasst: – eine äußere Dichtungsmaterialschicht, die organische Komponenten enthält, auf dem Umfang des säulenartigen Körpers gebildet wird; und – der säulenartige Körper in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wird, um die organischen Komponenten vor dem Einbauen des Wabenfilters in einen Abgaskanal eines Brennkraftsystems wie einem Motor zu entfernen, so dass ein Verhältnis Sα einer durch die äußere Dichtungsmaterialschicht bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei dem Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 0,5% oder mehr eingestellt wird und ein Verhältnis Vα des Gewichts organischer Komponenten zu dem Gewicht des Wabenfilters zum Reinigen von Abgasen nach dem Vorgang zum Entfernen organischer Komponenten auf 0,5% oder weniger eingestellt wird, oder
    • 2) in dem Fall, in dem der aus poröser Keramik hergestellte säulenartige Körper einen Keramikblock mit mehreren säulenartigen porösen Keramikelementen umfasst: – die mehreren säulenartigen porösen Keramikelemente miteinander durch eine organische Komponenten enthaltende innere Dichtungsmaterialschicht kombiniert werden, um einen Keramikblock zu erzeugen; – eine organische Komponenten enthaltende äußere Dichtungsmaterialschicht auf dem Umfang des Keramikblocks gebildet wird; und – der säulenartige Körper in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wird, um die organischen Komponenten vor dem Einbauen des Wabenfilters in einen Abgaskanal eines Brennkraftsystems wie einem Motor zu entfernen, so dass ein Verhältnis Sβ einer durch die äußeren und inneren Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei dem Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 2% oder mehr eingestellt wird, und ein Verhältnis Vβ des Gewichts organischer Komponenten zu dem Gewicht des Wabenfilters zum Reinigen von Abgasen nach dem Vorgang zum Entfernen organischer Komponenten auf 0,5% oder weniger eingestellt wird.
  • In der folgenden Beschreibung wird der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen einfach als der Wabenfilter gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezeichnet, und der gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen wird einfach als der Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezeichnet. Wenn die beiden nicht besonders unterschieden werden, wird jeder davon auch einfach als der Wabenfilter der vorliegenden Erfindung bezeichnet.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1(a) ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines gemäß dem ersten Aspekt in der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters zum Reinigen von Abgasen zeigt; und 1(b) ist eine entlang der Linie A-A der 1(a) genommene Längsquerschnittsansicht.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Beispiel eines gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters zum Reinigen von Abgasen zeigt.
  • 3(a) ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein poröses Keramikelement zum Verwenden für den gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfin dung hergestellten Wabenfilter zeigt, der in 2 gezeigt ist; und 3(b) ist eine entlang der Linie B-B der 3(a) genommene Längsquerschnittsansicht.
  • 4 ist eine Seitenansicht, die schematisch einen Herstellungsprozess des Wabenfilters gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist ein Graph, der die Ergebnisse eines Auswertungstests 1 und eines Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
  • 6 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 5 bis 8 und Vergleichsbeispiel 2 zeigt.
  • 7 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel 3 zeigt.
  • 8 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 4 bis 8 zeigt.
  • 9 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 16 und Vergleichsbeispiel 9 zeigt.
  • 10 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 17 bis 20 und Vergleichsbeispiel 10 zeigt.
  • 11 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 21 bis 24 und Vergleichsbeispiel 11 zeigt.
  • 12 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 12 bis 16 zeigt.
  • Detaillierte Offenbarung der Erfindung
  • Zuerst erfolgt die Beschreibung des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters.
  • Ein gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellter Wabenfilter hat eine Struktur, bei der: ein säulenartiger Körper aus poröser Keramik eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, wobei die oben genannten Durchgangslöcher in der Längsrichtung parallel zueinander angeordnet sind, mit einem dazwischen angeordneten Wandabschnitt; eine Dichtungsmaterialschicht auf einem Umfangsabschnitt des oben erwähnten säulenartigen Körpers gebildet ist; und der oben erwähnte Wandabschnitt, der die oben erwähnten Durchgangslöcher trennt, als ein Filter zum Sammeln von Partikeln wirkt, wobei ein Verhältnis Sα einer durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei dem oben erwähnten Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 0,5% oder mehr eingestellt ist, und ein Verhältnis, Vα organischer Komponenten zu dem Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 0,5% des Gewichts oder weniger eingestellt ist.
  • Mit Bezug auf die Form des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters wird z. B. ein Wabenfilter vorgeschlagen, der fast die gleiche Form wie die des in 1 gezeigten Wabenfilters 10 aufweist, und es wird eine Dichtungsmaterialschicht auf einem Umfang eines säulenartigen Körpers gebildet, der eine Anzahl von Durchgangslöchern umfasst, wobei die oben erwähnten Durchgangslöcher in der Längsrichtung zueinander parallel mit einem dazwischen angeordneten Wandabschnitt angeordnet sind. Hierbei wirkt der Wandabschnitt, der die Durchgangslöcher voneinander trennt, als ein Filter zum Sammeln von Partikeln.
  • Mit anderen Worten ist eines der Enden auf der Einlassseite und Auslassseite von Abgasen jedes der in dem säulenartigen Körper gebildeten Durchgangslöcher mit einem Stopfen abgedichtet; somit ist es Abgasen, die in eines der Durchgangslöcher eingetreten sind, erlaubt, aus einem anderen Durchgangsloch auszutreten, nachdem sie immer durch den Wandabschnitt hindurchgegangen sind, der die entsprechenden Durchgangslöcher voneinander trennt.
  • Hierbei ist die Dichtungsmaterialschicht vorgesehen, um den Umfangsabschnitt des säulenartigen Körpers zu verstärken oder die wärmeisolierende Eigenschaft des ge mäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters zu verbessern.
  • Der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter ist nicht auf eine wie in 1 gezeigte Zylinderform beschränkt, sondern kann eine optionale Form wie eine elliptische Säulenform, eine rechteckige Säulenform und ähnliches aufweisen.
  • Bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter wird die Dichtungsmaterialschicht nur auf dem Umfang des säulenartigen Körpers gebildet, und das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern wird auf 0,5% oder mehr eingestellt. Mit anderen Worten enthält der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht.
  • Hier ist zum Beispiel unter der Annahme, dass der Radius eines durch die Dichtungsmaterialschicht 14 und den Säulenkörper 15 an der Endfläche des zylinderförmigen Wabenfilters 10 zusammengesetzten Kreises, wie beispielsweise in 1 gezeigt, durch r dargestellt ist, das oben erwähnte Verhältnis Sα durch (S2/S1) × 100 definiert, basierend auf der durch πr2 dargestellten Fläche S1 und der Fläche S2 der Dichtungsmaterialschicht 14 an der oben erwähnten Endfläche.
  • Wenn Sα weniger als 0,5% beträgt, wird die auf dem die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitt in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern vorhandene Dichtungsmaterialschicht sehr dünn, was es für Abgase schwer macht, in die Dichtungsmaterialschicht zu strömen. Aus diesem Grund werden, sogar in dem Fall, in dem eine große Menge organischer Komponenten enthalten ist, das heißt, das Verhältnis der organischen Komponenten zu dem Wabenfilter Vα 0,5% nach Gewicht überschreitet, was später beschrieben wird, die organischen Komponenten kaum nach außen ausgestoßen, mit dem Ergebnis, dass die Vergrößerung der Menge organischer Komponenten in den nach außen auszustoßenden Abgasen beim Verwenden des Wabenfilters geringer wird. Jedoch wird in dem Fall, dass das Verhältnis Sα geringer als 0,5% ist, die Fläche der Dichtungsmaterialschicht so klein, dass die isostatische Stärke des Wabenfilters (isotrope Druckbruchstärke, englisch: isotropic pressure breaking strength) unzulänglich wird.
  • Darüber hinaus wird bezogen auf den gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter des Verhältnis Vα der organischen Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt.
  • Hierbei ist Vα als (V2/V1) × 100 definiert, unter der Annahme, dass das Gesamtgewicht des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters V1 beträgt und dass das Gesamtgewicht der in dem Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten V2 beträgt.
  • Wenn das Verhältnis Vα 0,5% nach Gewicht überschreitet, werden die in dem Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten größer, und in dem Fall, dass der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter verwendet wird, der eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht enthält, die ein 0,5% überschreitendes Verhältnis Sα aufweist, tritt eine starke Zunahme der Menge organischer Komponenten in nach außen auszustoßenden Abgasen auf.
  • Darüber hinaus ist es wünschenswert, das Verhältnis Vα der organischen Komponenten zu dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter auf 0,1% nach Gewicht oder weniger einzustellen. Dies liegt daran: in dem Fall, in dem ein gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellter Wabenfilter mit einer verhältnismäßig großen Dichtungsmaterialschicht verwendet wird, wird es möglich, die Menge organischer Komponenten in nach außen auszustoßenden Abgasen weiter zu verringern.
  • Somit ist das Verfahren zum Einstellen des Verhältnisses Vα der organischen Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger für den gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür umfassen ein Verfahren, bei dem das Material, das Vermengungsverhältnis und ähnliches für die den gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter bildende Dichtungsmaterialschicht angepasst werden, was später beschrieben wird, und ein Verfahren bei dem nach dem Bilden eines wabenstrukturartigen Körpers, der eine große Menge organischer Komponenten enthält, der wabenstrukturartige Körper erhitzt wird, so dass die oben erwähnten organischen Komponenten zersetzt und eliminiert werden.
  • Das die Dichtungsmaterialschicht bildende Material ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon umfassen Materialien wie einen anorganischen Binder, einen organischen Binder, anorganische Fasern, anorganische Partikel und ähnliches.
  • Beispiele des anorganischen Binders können Kieselsol, Aluminiumoxidsol und ähnliches umfassen. Jedes davon kann alleine verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden. Unter den anorganischen Bindern ist es wünschenswerter, Kieselsol zu verwenden.
  • Hierbei wird die untere Grenze des Gehalts an anorganischem Binder wünschenswerterweise auf 1% nach Gewicht eingestellt, wobei 5% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten wünschenswerter ist. Im Gegensatz dazu wird die obere Grenze des anorganischen Binders wünschenswerterweise auf 30% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 15% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 9% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Wenn der Gehalt an anorganischem Binder weniger als 1% nach Gewicht beträgt, neigt dies dazu, eine Verringerung der Adhäsionsstärke zu verursachen, während ein Überschreiten des Gehalts von 30% nach Gewicht dazu neigt, eine Verringerung der thermischen Leitfähigkeit zu verursachen.
  • Beispiele für den organischen Binder können Polyvinylalkohol, Methylzellulose, Ethylzellulose, Carboxymethylzellulose und ähnliches umfassen. Jedes davon kann alleine verwendet werden oder zwei oder mehrere Arten davon können in Kombination verwendet werden. Unter den organischen Bindern ist es wünschenswerter, Carboxymethylzellulose zu verwenden.
  • Hierbei wird wünschenswerterweise die untere Grenze des Gehalts an organischem Binder auf 0,1% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 0,2% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 0,4% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Im Gegensatz dazu wird die obere Grenze des Gehalts an organischem Binder wünschenswerterweise auf 5,0% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 1,0% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 0,6% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Wenn der Gehalt an organischem Binder weniger als 0,1% nach Gewicht beträgt, neigt dies dazu, eine Schwierigkeit beim Unterdrücken von Migration der Dichtungsmaterialschicht zu verursachen, während das Überschreiten des Gehalts von 5,0% nach Gewicht dazu neigt, dazu zu führen, dass das Verhältnis Vα der organischen Komponenten zu einem herzustellenden Wabenfilter abhängig von der Dicke der Dichtungsmaterialschicht 0,5% nach Gewicht überschreitet, mit dem Ergebnis, dass es nötig ist, einen Heizvorgang als eine Nachbehandlung beim Herstellen des Wabenfilters auszuführen.
  • Beispiele für die anorganischen Fasern können keramische Fasern wie Siliziumoxid-Aluminiumoxid, Mullit, Aluminiumoxid, Siliziumoxid und ähnliches umfassen. Jedes davon kann alleine verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden. Unter den anorganischen Fasern werden wünschenswerter Siliziumoxid-Aluminiumoxidfasern verwendet.
  • Hierbei wird wünschenswerterweise die untere Grenze des Gehalts an anorganischen Fasern auf 10% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 20% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Im Gegensatz dazu wird die obere Grenze des Gehalts an anorganischen Fasern wünschenswerterweise auf 70% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 40% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 30% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Wenn der Gehalt an anorganischen Fasern weniger als 10% nach Gewicht beträgt, neigt dies dazu, eine Verringerung der Elastizität zu verursachen, während das Überschreiten des Gehalts von 70% nach Gewicht dazu neigt, eine Verringerung der thermischen Leitfähigkeit und eine Herabsetzung bei Effekten als ein elastisches Element zu verursachen.
  • Beispiele für die anorganischen Partikel können Karbide, Nitride und ähnliches umfassen, und bestimmte Beispiele können anorganische Pulver oder Whisker-Kristalle aus Siliziumkarbid, Siliziumnitrid oder Bornitrid sein. Jedes davon kann alleine verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden. Unter den anorganischen Feinpartikeln wird wünschenswerterweise Siliziumkarbid mit überlegener thermischer Leitfähigkeit verwendet.
  • Hierbei ist die untere Grenze des Gehalts an anorganischen Partikeln wünschenswerterweise auf 3% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 10% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 20% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Im Gegensatz dazu wird die obere Grenze des Gehalts an anorganischen Partikeln wünschenswerterweise auf 80% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 60% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 40% nach Gewicht auf einer Basis fester Komponenten. Wenn der Gehalt an anorganischen Partikeln weniger als 3% nach Gewicht beträgt, neigt dies dazu, eine Verringerung der thermischen Leitfähigkeit zu verursachen, während das Überschreiten des Gehalts von 80% nach Gewicht dazu neigt, eine Verringerung der Adhäsionsstärke zu verursachen, wenn die Dichtungsmaterialschicht hohen Temperaturen ausgesetzt ist.
  • Hierbei wird die untere Grenze des Korngehalts der anorganischen Fasern wünschenswerterweise auf 1% nach Gewicht eingestellt, und seine obere Grenze wird wünschenswerterweise auf 10% nach Gewicht eingestellt, wünschenswerter auf 5% nach Gewicht, noch wünschenswerter auf 3% nach Gewicht. Die untere Grenze der Faserlänge wird wünschenswerterweise auf 1 mm eingestellt, und ihre obere Grenze wird wünschenswerterweise auf 100 mm eingestellt, wünschenswerter auf 50 mm, noch wünschenswerter auf 20 mm.
  • Der Korngehalt von weniger als 1% nach Gewicht ist bei der Herstellung schwer zu erreichen, und der 10% nach Gewicht übersteigende Korngehalt neigt dazu, den Umfang des Säulenkörpers zu beschädigen. Darüber hinaus macht es die Faserlänge von weniger als 1 mm schwierig, einen Wabenfilter mit Elastizität zu bilden, und im Gegensatz dazu, neigt das Überschreiten des Korngehalts von 100 mm dazu, Fasern in einer Pillenform zu bilden, was zu einer Herabsetzung der Dispersion anorganischer Partikel und der nachfolgenden Schwierigkeit beim Verringern der Stärke der Dichtungsmaterialschicht führt.
  • Hierbei wird wünschenswerterweise die untere Grenze der Partikelgröße der anorganischen Partikel auf 0,01 μm eingestellt, wünschenswerter 0,1 μm. Im Gegensatz dazu wird die obere Grenze der Partikelgröße der anorganischen Partikel wünschenswerterweise auf 100 μm eingestellt, wünschenswerter auf 15 μm, noch wünschenswerter auf 10 μm. Wenn der Durchmesser der anorganischen Partikel weniger als 0,01 μm beträgt, neigt dies dazu, hohe Kosten zu verursachen, und im Gegensatz dazu neigt das Überschreiten des Durchmessers anorganischer Partikel von 100 μm dazu, eine Herabsetzung der Adhäsionsstärke und der thermischen Leitfähigkeit zu verursachen.
  • Hierbei entsprechen die in dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten speziell dem organischen Binder, und das Verhältnis Vα des organischen Binders zu dem Wabenfilter gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt.
  • Sogar in dem Fall, in dem eine große Menge dieser organischen Komponenten in einem Wabenfilter mit verhältnismäßig großer Dichtungsmaterialschicht enthalten sind, werden die organischen Komponenten leicht in CO2 und H2O zersetzt, wenn sie in einer Atmosphäre erhitzt werden, die ausreichend Sauerstoff enthält, und erzeugen kaum toxische Gase. Da jedoch der Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen in einem Bereich eingebaut ist, der Abgasen ausgesetzt ist, die wenig Sauerstoff enthalten und von einem Motor ausgestoßen werden, werden die organischen Komponen ten nicht vollständig zersetzt, und neigen dazu, als Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethan, Ethylen, Propylen und ähnliches und toxische Gase wie CO, NOx und ähnliches ausgestoßen zu werden, was zu ernsthaften Problemen führt.
  • Bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter jedoch tritt beim tatsächlichen Verwenden des Wabenfilters gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kaum eine Zunahme der Menge von Kohlenwasserstoffen und toxischen Gasen wie CO, NOx und ähnliches auf, die in nach außen abzuleitenden Abgasen enthalten sind, sogar obwohl der Wabenfilter eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht umfasst, da die Menge der darin enthaltenen organischen Komponenten ausgesprochen gering ist, was es ermöglicht, durch die in dem Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten erzeugte Probleme zu eliminieren.
  • Das Material für den säulenartigen Körper aus porösen Keramiken ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür können Nitridkeramiken wie Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Bornitrid, Titannitrid und ähnliches, Karbidkeramiken wie Siliziumkarbid, Zirkoniumkarbid, Titankarbid, Tantalkarbid, Wolframkarbid und ähnliches und Oxidkeramiken wie Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Cordierit, Mullit und ähnliches umfassen. Normalerweise wird Oxidkarbid wie Cordierit und ähnliches verwendet. Dies liegt daran: dieses Material erlaubt niedrige Herstellungskosten, hat einen verhältnismäßig geringen thermischen Expansionskoeffizienten und unterliegt bei der Verwendung in geringerem Ausmaß der Oxidation. Hierbei können Silizium enthaltende Keramiken, bei denen metallisches Silizium in die oben erwähnten Keramiken gemengt wurde, und Keramiken verwendet werden, die durch Silizium und eine Silikatverbindung kombiniert sind.
  • Der durchschnittliche Porendurchmesser des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters wird wünschenswerterweise in einem Bereich von 5 bis 100 μm eingestellt. Wenn der durchschnittliche Porendurchmesser weniger als 5 μm beträgt, neigt dies dazu, leicht ein Partikelverstopfen zu verursachen. Im Gegensatz dazu neigt das Überschreiten des durchschnittlichen Porendurchmessers von 100 μm dazu, zu verursachen, dass Partikel durch die Poren hindurch gehen, mit dem Ergebnis, dass die Partikel nicht gesammelt werden können, was dazu führt, dass der Wabenfilter nicht in der Lage ist, als ein Filter zu wirken.
  • Hierbei kann der oben erwähnte Porendurchmesser des porösen Keramikelements durch bekannte Verfahren wie ein Quecksilber-Eindruckverfahren (engl.: mercury press-in method), ein Messverfahren, das ein Rasterelektronenmikroskop (engl.: scanning electronic microscope) (SEM) verwendet und ähnliches gemessen werden.
  • Obwohl sie nicht besonders beschränkt ist, wird die Porosität des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters wünschenswerterweise in einem Bereich von 40 bis 80% eingestellt. Wenn die Porosität geringer als 40% ist, ist der Wabenfilter empfindlicher gegenüber Verstopfen, während das Überschreiten der Porosität von 80% eine Herabsetzung der Stärke des säulenartigen Körpers verursacht, mit dem Ergebnis, dass er leicht zerstört werden könnte.
  • Hierbei kann die oben erwähnte Porosität durch bekannte Verfahren wie ein Quecksilber-Eindruckverfahren, ein Archimedes-Verfahren, ein Messverfahren, das ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) verwendet, und ähnliches gemessen werden.
  • Bezüglich der Partikelgröße von beim Herstellen des säulenartigen Körpers zu verwendenden keramischen Partikeln werden wünschenswerterweise solche verwendet, die weniger empfindlich für Schrumpfen in dem nachfolgenden Sintervorgang sind, auch wenn sie nicht besonders beschränkt sind, und z. B. werden wünschenswerterweise diese Partikel verwendet, die durch Kombinieren von 100 Gewichtsanteilen Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,3 bis 50 μm mit 5 bis 65 Gewichtsanteilen Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,1 bis 1,0 μm erzeugt wurden. Durch Mischen keramischer Pulver mit den oben erwähnten jeweiligen Partikelgrößen in dem oben erwähnten Vermengungsverhältnis ist es möglich, einen säulenartigen Körper aus porösen Keramiken bereitzustellen.
  • Darüber hinaus wird in dem säulenartigen Körper des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters kein Katalysator zum Reinigen von Abgasen innerhalb des säulenartigen Körpers gelagert.
  • Wie oben beschrieben weist der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter ein Verhältnis Sα von 0,5% oder mehr der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern auf, das heißt, es ist eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht darin vorhanden; jedoch wird das Verhältnis Vα darin enthaltener organischer Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt, was ein sehr niedriges Niveau ist, so dass sogar dann, wenn der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter in einen Abgaskanal eines Brennkraftsystems wie einem Motor eingebaut und verwendet wird, kaum eine Zunahme der organischen Komponenten bei auszustoßenden Abgasen auftritt.
  • Als nächstes wird eine Beschreibung des gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters gegeben.
  • Ein gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellter Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen weist eine Struktur auf, bei der:
    mehrere rechteckige säulenartige poröse Keramikelemente miteinander durch eine Dichtungsmaterialschicht kombiniert sind, um einen Keramikblock zu bilden, wobei jedes der oben erwähnten säulenartigen porösen Keramikelemente eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, wobei die oben erwähnten Durchgangslöcher parallel zueinander in der Längsrichtung mit einer dazwischen angeordneten Trennwand angeordnet sind;
    eine Dichtungsmaterialschicht auf einem Umfangsabschnitt des oben erwähnten Keramikblocks gebildet ist; und
    die oben erwähnte Trennwand, welche die oben erwähnten Durchgangslöcher trennt, als ein Filter zum Sammeln von Partikel wirkt, wobei
    ein Verhältnis Sβ einer durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei dem oben erwähnten Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 2% oder mehr eingestellt ist, und ein Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem oben erwähnten Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt ist.
  • Bezüglich der Form des gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters wird z. B. ein Wabenfilter mit fast der gleichen Form wie der des in 2 gezeigten Wabenfilters 20 vorgeschlagen, und mehrere poröse Keramikelemente werden miteinander durch Dichtungsmaterialschichten kombiniert, um einen Keramikblock zu bilden, und außerdem wird eine Dichtungsmaterialschicht auf einem Umfang des Keramikblocks gebildet. Darüber hinaus weist jedes der porösen Keramikelemente eine Anzahl von Durchgangslöchern auf, wobei die oben erwähnten Durchgangslöcher parallel zueinander in der Längsrichtung mit einer dazwischen angeordneten Trennwand angeordnet sind, so dass die Trennwand, welche die Durchgangslöcher voneinander trennt, als Filter wirkt.
  • Mit anderen Worten ist bei jedem der in dem porösen Keramikelement gebildeten Durchgangslöcher eines seiner Enden an der Einlassseite und Auslassseite von Abgasen mit einem Stopfen dichtend verschlossen; somit ist es Abgasen, die in eines der Durchgangslöcher eingetreten sind, erlaubt, aus einem anderen Durchgangsloch auszutreten, nachdem sie immer durch die Trennwand hindurchgegangen sind, welche die entsprechenden Durchgangslöcher trennt.
  • Hierbei ist die Dichtungsmaterialschicht, die auf dem Umfang des Keramikblocks gebildet wird, dazu vorgesehen, zu verhindern, dass Abgase aus dem Umfangsabschnitt des Keramikblocks austreten, wenn der gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter in einen Abgaskanal eines Brennkraftsystems eingebaut ist.
  • Hierbei kann der gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter eine optionale Form wie eine elliptische Säulenform, eine rechteckige Säulenform oder ähnliches aufweisen und ist nicht auf eine Zylinderform wie in 2 gezeigt beschränkt.
  • Bei dem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter wird die Dichtungsmaterialschicht zwischen porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildet, und das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern wird auf 2% oder mehr eingestellt. Mit anderen Worten enthält der gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht.
  • Hierbei ist zum Beispiel unter der Annahme, dass der Radius eines durch die Dichtungsmaterialschicht 24 und den Keramikblock 25 an der Endfläche des zylinderförmigen Wabenfilters 20 wie beispielsweise in 2 gezeigt gebildeten Kreises durch r' dargestellt ist, das oben erwähnte Verhältnis Sβ durch (S'2/S'1) × 100 definiert, basierend auf einer durch πr'2 dargestellten Fläche S'1 und der Fläche S'2 der Dichtungsmaterialschicht 23 und der Dichtungsmaterialschicht 24 an der oben erwähnten Endfläche.
  • Wenn das oben erwähnte Sβ geringer ist als 2%, wird die auf dem die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitt in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern des Wabenfilters vorhandene Dichtungsmaterialschicht sehr dünn, was es schwierig für Abgase macht, in die Dichtungsmaterialschicht einzuströmen. Aus diesem Grund werden die organischen Komponenten kaum nach außen abgegeben, sogar in dem Fall, in dem eine große Menge organischer Komponenten enthalten ist, das heißt, dass das Verhältnis Vβ 0,5% nach Gewicht der organischen Komponenten zu dem Wabenfilter überschreitet, mit dem Ergebnis, dass das Erhöhen der Menge organischer Komponenten in den nach außen auszustoßenden Abgasen beim Verwenden des Wabenfilters geringer wird. In dem Fall jedoch, dass das Verhältnis Sβ geringer ist als 2%, wird die Fläche der Dichtungsmaterialschicht so gering, dass die isostatische Stärke des Wabenfilters (isotrope Druckbruchstärke) unzulänglich wird.
  • Hierbei wird das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt.
  • Im Übrigen ist bezüglich des gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters das oben erwähnte Verhältnis Vβ als (V'2/V'1) × 100 definiert, unter der Annahme, dass das Gesamtgewicht des gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters V'1 ist und dass das Gesamtgewicht der in dem Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten V'2 ist.
  • Wenn das oben erwähnte Verhältnis Vβ 0,5% nach Gewicht überschreitet, werden die in dem Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten größer und in dem Fall, in dem der gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter verwendet wird, der eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht enthält, wobei das oben erwähnte Verhältnis Sβ 2% übersteigt, tritt eine starke Zunahme der Menge organischer Komponenten in nach außen auszustoßenden Abgasen auf.
  • Darüber hinaus wird das Verhältnis Vβ der organischen Komponenten zu dem Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wünschenswerterweise auf 0,1% nach Gewicht oder weniger eingestellt. Dies liegt daran: in dem Fall, in dem ein Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit verhältnismäßig großer Dichtungsmaterialschicht verwendet wird, wird es möglich, die Menge organischer Komponenten in nach außen auszustoßenden Abgasen weiter zu verringern.
  • Somit wird das Verfahren zum Einstellen des Verhältnisses Vβ der organischen Komponenten zu dem gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter auf 0,5% nach Gewicht oder weniger nicht besonders eingeschränkt, und Beispiele dafür umfassen ein Verfahren, bei dem das Material, das Vermengungsverhältnis und ähnliches für die den Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bildende Dichtungsmaterialschicht angepasst werden, was später beschrieben wird, und ein Verfahren, bei dem, nach dem Bilden eines wabenstrukturähnlichen Körpers, der eine große Menge organischer Komponenten enthält, der wabenstrukturähnliche Körper erhitzt wird, so dass die oben erwähnten organischen Komponenten zersetzt und eliminiert werden.
  • Das die Dichtungsmaterialschicht bildende Material ist nicht besonders beschränkt und Beispiele dafür können Materialien umfassen wie einen anorganischen Binder, einen organischen Binder, anorganische Fasern, anorganische Partikel und ähnliches, was die gleichen Materialien sind wie die oben bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter beschriebenen.
  • Hierbei entsprechen die in dem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten speziell dem oben erwähnten organischen Binder, und das Verhältnis Vβ des organischen Binders zu dem Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt.
  • Sogar in dem Fall, in dem es einem Wabenfilter, der eine verhältnismäßige große Dichtungsmaterialschicht enthält, erlaubt wird, außerdem viele organische Komponenten zu enthalten, werden die organischen Komponenten leicht in CO2 und H2O zersetzt, wenn sie in einer Atmosphäre erhitzt werden, die ausreichend Sauerstoff enthält, und verursachen kaum toxische Gase. Da jedoch der Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen in einem Bereich angeordnet ist, der Abgasen ausgesetzt ist, die wenig Sauerstoff enthalten und von einem Motor ausgestoßen werden, werden die organischen Komponenten nicht vollständig zersetzt, und neigen dazu, als Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethan, Propylen und ähnliches sowie toxische Gase wie CO, NOx und ähnliches abgegeben zu werden, was zu ernsthaften Problemen führt.
  • Bei dem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter jedoch tritt beim tatsächlichen Verwenden des gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters sogar in dem Fall, in dem der Wabenfilter eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht aufweist, kaum eine Zunahme der Menge von in nach außen auszustoßenden Abgasen enthaltenen Kohlenwasserstoffen und toxischen Gasen wie CO, NOx und ähnliches auf, da die darin enthaltene Menge organischer Komponenten ausgesprochen gering ist, was es möglich macht, Probleme zu eliminieren, die durch die in dem Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten erzeugt werden.
  • Das Material für das poröse Keramikelement ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür können Nitridkeramiken, Karbidkeramiken und Oxidkeramiken umfassen, welche die gleichen Materialien sind wie bei dem bei dem Wabenfilter gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebenen säulenartigen Körper. Insbesondere wird wünschenswerterweise Siliziumkarbid verwendet, das eine hohe Hitzebeständigkeit, überlegene mechanische Eigenschaften und eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. Hierbei können Silizium enthaltene Keramiken, bei denen metallisches Silizium in die oben erwähnten Keramiken gemengt wird, und Keramiken verwendet werden, die durch Silizium und Silikatverbindungen kombiniert werden.
  • Der durchschnittliche Porendurchmesser und die Porosität des gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten porösen Keramikelements sind nicht besonders beschränkt, und es werden wünschenswerterweise der gleiche durchschnittliche Porendurchmesser und Porosität wie bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter verwendet, und bezüglich der Partikelgröße von beim Herstellen eines solchen porösen Keramikelements zu verwendenden Keramiken wird wünschenswerterweise die gleiche Partikelgröße wie bei dem oben erwähnten gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter verwendet, wobei dies nicht besonders beschränkt ist.
  • Darüber hinaus wird kein Katalysator zum Reinigen von Abgasen auf dem porösen Keramikelement des gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilters gelagert, auf die selbe Art wie bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter.
  • Wie oben beschrieben weist der Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis Sβ von 2% oder mehr der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern auf, das heißt, es ist eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht darin vorhanden; das Verhältnis Vβ darin enthaltener organischer Komponenten ist jedoch auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt, was ein sehr niedriges Niveau ist, so dass sogar dann, wenn der Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Abgaskanal eines Brennkraftsystems wie einem Motor angeordnet und verwendet wird, kaum eine Zunahme der organischen Komponenten in auszustoßenden Abgasen auftritt.
  • Bezugnehmend auf 1 bis 4 wird eine Beschreibung eines Beispiels eines Herstellungsverfahrens für den oben erwähnten Wabenfilter der vorliegenden Erfindung gegeben.
  • Zuerst wird das Herstellungsverfahren für den Wabenfilter gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Beim Herstellen des Wabenfilters gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Binder und eine Dispergierlösung zu dem oben erwähnten Keramikpulver hinzugefügt, um eine Materialpaste zu erzeugen.
  • Der Binder ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon können Methylzellulose, Carboxymethylzellulose, Hydroxyethylzellulose, Polyethylenglykol, Phenolharz und Epoxydharz umfassen.
  • Die vermengte Menge des oben erwähnten Binders wird wünschenswerterweise auf 1 bis 10 Gewichtsanteile für 100 Gewichtsanteile keramischen Pulvers eingestellt.
  • Die Dispergierlösung ist nicht besonders beschränkt und Beispiele dafür können ein organisches Lösungsmittel wie Benzen; Alkohol wie Methanol; und Wasser umfassen.
  • Eine geeignete Menge der oben erwähnten Dispergierlösung wird darin vermischt, so dass die Viskosität der gemischten Zusammensetzung innerhalb eines bestimmten Bereichs eingestellt wird.
  • Dieses keramische Pulver, Binder und Dispergierlösung werden durch einen Attritor oder ähnliches gemischt und durch eine Knetvorrichtung oder ähnliches ausreichend geknetet, und dann durch Verwenden eines Fliesspressverfahrens (englisch: extrusion-molding) oder ähnliches in einen säulenartigen keramischen geformten Körper mit fast der gleichen Form wie die des in 1 gezeigten säulenartigen Körpers 15 geformt.
  • Hierbei kann ein Formhilfsmittel zu der oben erwähnten Materialpaste hinzugefügt werden, falls notwendig.
  • Das Formhilfsmittel ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon können Ethylenglykol, Dextrin, Fettsäureseife, Polyalkohol und ähnliches umfassen.
  • Nachdem der oben erwähnte keramische geformte Körper durch Verwenden eines Mikrowellentrockners oder ähnliches getrocknet worden ist, wird ein öffnungsabdichtender Vorgang ausgeführt, der ein Dichtungsmaterial (Stopfen) an vorbestimmte Durchgangslöcher injiziert, und dies wird erneut einem einen Mikrowellentrockner oder ähnliches verwendenden Trocknungsvorgang unterzogen.
  • Das Dichtungsmaterial (Stopfen) ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon können das gleiche Material wie die oben erwähnte Materialpaste umfassen.
  • Als nächstes wird der geformte Körper, der dem öffnungsabdichtenden Vorgang unterzogen worden ist, Entfettungs- und Sinter-Vorgängen unter vorbestimmten Bedingungen unterzogen, so dass ein säulenartiger Körper 15 aus porösen Keramiken erzeugt wird.
  • Als nächstes wird ein eine Dichtungsmaterialschicht bildender Vorgang zum Bilden einer Dichtungsmaterialschicht 14 auf dem Umfang des derart hergestellten säulenartigen Körpers 15 ausgeführt.
  • Bei diesem Dichtungsmaterialschicht bildenden Vorgang wird zuerst der säulenartige Körper 15 um eine Achse gedreht, auf welcher er in der Längsrichtung gelagert ist.
  • Obwohl sie nicht besonders beschränkt ist, wird die Drehgeschwindigkeit des säulenartigen Körpers 15 wünschenswerterweise auf 2 bis 10 min–1 eingestellt.
  • Nachfolgend wird es der Dichtungsmaterialpaste erlaubt, an dem Umfang des rotierenden säulenartigen Körpers 15 anzuhaften, um eine Dichtungsmaterialpastenschicht zu bilden.
  • Die Dichtungsmaterialpaste ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür können die oben erwähnte Paste umfassen, die Materialen wie einen anorganischen Binder, einen organischen Binder, anorganische Fasern, anorganische Partikel und ähnliches enthält.
  • Hierbei kann die oben erwähnte Dichtungsmaterialpaste eine geringe Feuchtigkeitsmenge, ein Lösungsmittel und ähnliches enthalten; jedoch wird das meiste von dieser Feuchtigkeit, Lösungsmittel und ähnlichem normalerweise während eines Heizprozesses und ähnlichem zerstreut, die dem Vorgang des Anbringens der Dichtungsmaterialpaste folgen.
  • Die Dichtungsmaterialpaste kann etwa 35 bis 65% nach Gewicht an Feuchtigkeit und anderen Lösungsmitteln wie Aceton, Alkohol und ähnliches bezüglich des Gesamtgewichts zusätzlich zu den oben erwähnten anorganischen Fasern, anorganischem Binder, organischem Binder, und anorganischen Partikeln enthalten, um die Dichtungsmaterialpaste aufzuweichen und es ihr zu erlauben, die geeignete Fluidität zu haben, um einfach aufgebracht zu werden, und die Viskosität der Dichtungsmaterialpaste wird wünschenswerterweise auf 15 bis 20 Pa·s (10.000 bis 20.000 cps (cP)) eingestellt.
  • Darüber hinaus weist, wie bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter beschrieben, der gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter eine Struktur dahingehend auf, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern auf 0,5% oder mehr eingestellt wird.
  • Daher ist es nötig, die Stärke der Dichtungsmaterialpastenschicht bei diesem eine Dichtungsmaterialschicht bildenden Vorgang derart anzupassen, dass das Verhältnis Sα auf 0,5% oder mehr eingestellt ist, nachdem der Wabenfilter hergestellt worden ist.
  • Wie bei dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter beschrieben, entsprechen die in dem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter enthaltenden organischen Komponenten speziell dem in der Dichtungsmaterialpaste enthaltenden organischen Binder. Aus diesem Grund werden wünschenswerterweise die die Dichtungsmaterialpaste zusammensetzenden Materialien, deren Vermengungsverhältnis und ähnliches derart angepasst, dass das Verhältnis Vα in dem fertigen Wabenfilter enthaltener organischer Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt ist.
  • Hierbei werden, anstelle vorzeitig die Materialien der Dichtungsmaterialpaste, deren Vermengungsverhältnis und ähnliches anzupassen, durch Ausführen eines Heizvor gangs unter Bedingungen von zum Beispiel 500 bis 700°C für 10 bis 90 Minuten nach dem eine Dichtungsmaterialschicht bildenden Vorgang die in der Dichtungsmaterialschicht enthaltenen organischen Komponenten zersetzt und entfernt, so dass ein Wabenfilter gebildet werden kann, bei dem das Verhältnis Vα darin enthaltener organischer Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt ist.
  • Dann wird die derart gebildete Dichtungsmaterialpastenschicht bei einer Temperatur von etwa 120°C getrocknet, so dass die Feuchtigkeit verdampft wird, um eine Dichtungsmaterialschicht 14 zu bilden; somit wird, wie in 1 gezeigt, der Herstellungsprozess des Wabenfilters 10 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung abgeschlossen, bei dem die Dichtungsmaterialschicht 14 auf dem Umfang des säulenartigen Körpers 15 gebildet wird.
  • Als nächstes wird das Herstellungsverfahren für den Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Beim Herstellen des Wabenfilters gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zuerst ein keramischer laminierter Körper hergestellt, der ein Keramikblock 25 werden soll.
  • Der keramische laminierte Körper hat dahingehend eine säulenartige Struktur, dass mehrere rechteckige säulenartige poröse Keramikelemente 30 mit einer Anzahl von Durchgangslöchern 31, die in der Längsrichtung parallel zueinander mit einer dazwischen angeordneten Trennwand 33 angeordnet sind, miteinander durch Dichtungsmaterialschichten 23 kombiniert werden.
  • Beim Herstellen des porösen Keramikelements 30 wird zuerst eine gemischte Zusammensetzung durch Hinzufügen eines Binders und einer Dispergierlösung zu dem zuvor erwähnten Keramikpulver vorbereitet.
  • Das Verfahren zum Erzeugen der oben erwähnten gemischten Zusammensetzung ist nicht besonders beschränkt, und das gleiche Verfahren, wie das bei dem Herstellungsverfahren für den Wabenfilter gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebene kann verwendet werden.
  • Als nächstes wird die oben erwähnte gemischte Zusammensetzung durch einen Attritor oder ähnliches gemischt, und durch eine Knetvorrichtung oder ähnliches ausreichend geknetet, und dann durch Verwenden eines Fliesspressverfahrens oder ähnlichem in einen säulenartigen keramischen roh geformten Körper mit fast der gleichen Form wie der des in 3 gezeigten porösen keramischen Elements 30 geformt.
  • Nachdem der oben erwähnte roh geformte Körper durch Verwenden eines Mikrowellentrockners oder ähnliches getrocknet worden ist, wird ein öffnungsabdichtender Vorgang ausgeführt, der ein Dichtungsmaterial (Stopfen) in vorbestimmte Durchgangslöcher injiziert, und dies wird erneut einem einen Mikrowellentrockner oder ähnliches verwendenden Trocknungsvorgang unterzogen.
  • Das oben erwähnte Dichtungsmaterial (Stopfen) ist nicht besonders beschränkt, und zum Beispiel kann das gleiche Material wie die oben erwähnte gemischte Zusammensetzung verwendet werden.
  • Als nächstes wird der roh geformte Körper, der dem öffnungsabdichtenden Vorgang unterzogen worden ist, einem Entfettungsvorgang unterzogen, indem er auf eine Temperatur von 400 bis 650°C in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre erhitzt wird; somit werden der Binder und ähnliches verdampft, zersetzt und eliminiert, so dass es fast nur dem Keramikpulver erlaubt ist, zu verbleiben.
  • Als nächstes wird der geformte Körper, der entfettet worden ist, gesintert, indem er bei etwa 1400 bis 2200°C in einer Inertgasatmosphäre wie Stickstoff, Argon oder ähnlichem erhitzt wird, so dass das Keramikpulver gesintert wird, um ein poröses Keramikelement 30 zu erzeugen.
  • Als nächstes werden wie in 4 gezeigt beim Herstellen des keramischen laminierten Körpers zuerst poröse Keramikelemente 30 auf einer Basis 40 angeordnet, deren oberer Bereich dazu ausgelegt ist, eine V-Form in ihrem Querschnitt aufzuweisen, um zu erlauben, dass die porösen Keramikelemente 30 geneigt darauf gestapelt werden, und dann wird Dichtungsmaterialpaste zum Bilden einer Dichtungsmaterialschicht 23 auf zwei nach oben zeigenden Seitenflächen 30a und 30b mit einer gleichmäßigen Stärke aufgebracht, um eine Pastenschicht 41 zu bilden; danach wird ein Laminiervorgang zum Formen eines weiteren porösen Keramikelements 30 auf dieser Pastenschicht sukzessive wiederholt, so dass ein säulenartiger keramischer laminierter Körper mit einer vorbestimmten Größe hergestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird mit Bezug auf vier Ecken des keramischen laminierten Körpers entsprechenden porösen Keramikelementen 30 ein dreieckiges säulenartiges poröses Keramikelement 30c, welches durch Zerschneiden eines quadratischen säulenartigen porösen Keramikele ments in zwei Teile gebildet wird, mit einem Harzelement 42 mit der gleichen Form, wie sie das dreieckige säulenartige poröse Keramikelement 30c aufweist, durch Verwenden eines zweiseitigen Klebestreifens mit leichter Ablösbarkeit verbunden, um ein Eckenelement zu erzeugen, und diese Eckenelemente werden für die vier Ecken des keramischen laminierten Körpers verwendet, und nach den Laminiervorgängen der porösen keramischen Elemente 30 werden alle die vier Ecken des keramischen laminierten Körpers bildenden Harzelemente 42 entfernt; somit kann ein keramischer laminierter Körper mit einer mehreckigen Säulenform in seinem Querschnitt gebildet werden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Abfallmenge zu verringern, die porösen Keramikelementen entspricht, die nach der Bildung des Keramikblocks durch Schneiden des Umfangsbereichs des keramischen laminierten Körpers entsorgt werden müssen.
  • Mit Bezug auf ein Verfahren zum Herstellen des keramischen laminierten Körpers mit einer mehreckigen Säulenform in seinem Querschnitt könne außer dem in 4 gezeigten Verfahren zum Beispiel ein Verfahren, bei dem die an vier Ecken anzuordnenden porösen Keramikelemente weggelassen werden und ein Verfahren, bei dem poröse Keramikelemente mit einer dreieckigen Säulenform miteinander in Übereinstimmung mit der Form eines herzustellenden Wabenfilters kombiniert werden, verwendet werden. Hierbei kann selbstverständlich ein quadratisches säulenartiges Keramikelement hergestellt werden.
  • Ferner wird dieser keramische laminierte Körper in einem Temperaturbereich von 50 bis 100°C für eine Stunde erhitzt, so dass die Pastenschicht getrocknet und verfestigt wird, um eine Dichtungsmaterialschicht 23 zu bilden; danach wird durch Schneiden seines Umfangsbereichs durch Verwenden eines Diamantschneiders oder ähnlichem in eine Form wie in 2 gezeigt ein Keramikblock 25 gebildet.
  • Mit Bezug auf das Material zum Erzeugen der Dichtungsmaterialpaste, um die Dichtungsmaterialschicht 23 zu Bilden, ist dieses nicht besonders beschränkt, z. B. kann das gleiche Material wie das der bei dem Herstellungsverfahren des Wabenfilters gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebenen Dichtungsmaterialpaste verwendet werden.
  • Als nächstes wird ein eine Dichtungsmaterialschicht bildender Vorgang zum Bilden einer Dichtungsmaterialschicht 24 auf dem Umfang des derart hergestellten säulenartigen Körpers 25 ausgeführt, so dass das Herstellungsverfahren für einen Wabenfilter 20 gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit der auf dem Umfang des Keramikblocks 25 gebildeten Dichtungsmaterialschicht 24 abgeschlossen wird.
  • Hierbei ist mit Bezug auf diesen eine Dichtungsmaterialschicht bildenden Vorgang dieser nicht besonders beschränkt, zum Beispiel kann der gleiche eine Dichtungsmaterialschicht bildende Vorgang wie bei dem Herstellungsverfahren des Wabenfilters gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben verwendet werden.
  • Darüber hinaus weist der gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter, wie bei dem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter beschrieben, eine Struktur dahingehend auf, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern auf 2% oder mehr eingestellt wird.
  • Daher ist es nötig, beim Bilden des keramischen laminierten Körpers bei dem Herstellungsverfahren für den Wabenfilter gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Stärke der Dichtungsmaterialpastenschicht derart anzupassen, dass das oben erwähnte Verhältnis Sβ auf 2% oder mehr eingestellt ist, nachdem der Wabenfilter hergestellt wurde.
  • Wie bei dem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter beschrieben, entsprechen die in den gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Wabenfilter enthaltenen organischen Komponenten speziell dem in der Dichtungsmaterialpaste enthaltenen organischen Binder. Aus diesem Grund werden wünschenswerterweise die die Dichtungsmaterialpaste zusammensetzenden Materialien, deren Vermengungsverhältnis und ähnliches derart angepasst, dass das Verhältnis Vβ in dem fertigen Wabenfilter enthaltener organischer Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt ist.
  • Hierbei werden, anstatt im Voraus die Materialien der Dichtungsmaterialpaste, deren Vermengungsverhältnis und ähnliches anzupassen, durch Ausführen eines Heizvorgangs unter Bedingung von zum Beispiel 500 bis 700°C für 10 bis 90 Minuten nach dem eine Dichtungsmaterialschicht bildenden Vorgang die in der Dichtungsmaterialschicht enthaltenen organischen Komponenten zersetzt und entfernt, so dass ein Wabenfilter gebildet werden kann, bei dem das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,5% nach Gewicht oder weniger eingestellt ist.
  • Beste Art zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
  • Hiermit wird nachfolgend vermittels Beispielen eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht dazu vorgesehen, durch diese Beispiele beschränkt zu sein. Die das Verwenden eines Katalysators darstellenden Beispiele folgen nicht der Erfindung.
  • (Beispiel 1)
    • (1) Talg mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 μm (40 Gewichtsanteile), Kaolin mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 9 μm (10 Gewichtsanteile), Aluminiumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 9,5 μm (17 Gewichtsanteile), Aluminiumhydroxid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 5 μm (16 Gewichtsanteile), Siliziumoxid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 μm (15 Gewichtsanteile) und ein Formhilfsmittel (Ethylenglykol) (6 Gewichtsanteile) wurden zu 16 Gewichtsanteilen Wasser hinzugefügt, und gemischt und geknetet, um eine Materialpaste zu erzeugen.
  • Als nächstes wurde die oben erwähnte Materialpaste in einen Extruder geladen, und bei einer Extrusionsrate von 10 cm/min extrudiert, so dass ein keramischer geformter Körper mit fast der gleichen Form wie der des in 1 gezeigten Wabenfilters 10 gebildet wurde, und der keramische geformte Körper wurde durch einen Mikrowellentrockner getrocknet, und dann wurden vorbestimmte Durchgangslöcher mit einer Paste mit derselben Zusammensetzung wie die Materialpaste gefüllt, und nachdem dies wieder einen Trockner verwendend getrocknet wurde, wurde es wurde bei 400°C entfettet und bei 1400°C in einer Argonatmosphäre mit Normaldruck für drei Stunden gesintert, so dass ein säulenartiger Körper aus Cordierit hergestellt wurde, der eine Zylinderform umfasst, wie in 1 gezeigt.
    • (2) Eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste wurde verwendet, die zu 30% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 21% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 15% nach Gewicht aus Kieselsol, 5,6% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 28,4% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, um eine Dichtungsmaterialpastenschicht auf dem Umfang des säulenartigen Körpers zu bilden.
  • Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C, um eine Dichtungsmaterialschicht zu bilden, ein zylinderförmiger wabenstrukturartiger Körper mit einer Stärke der Dichtungsmaterialschicht von 0,5 mm und einem Durchmesser einer Endfläche von 143,8 mm hergestellt, wie in 1 gezeigt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,4%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,4% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 2)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 1 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,4% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 3)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 1 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmate rialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,4% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 4)
  • Zuerst wurden die gleichen Prozesse wie die von (1) und (2) aus Beispiel 1 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Wasserstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,4% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 1 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Eine Dichtungsmaterialpastenschicht wurde auf den Umfang des säulenartigen Körpers durch Verwenden der gleichen Dichtungsmaterialpaste gebildet, wie die in (2) aus Beispiel 1 verwendete Dichtungsmaterialpaste.
  • Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpaste bei 120°C ein zylinderförmiger Wabenfilter mit einer Stärke der Dichtungsmaterialschicht von 0,5 mm und einem Durchmesser einer Endfläche von 143,8 mm, wie in 1 gezeigt, hergestellt.
  • In dem derart in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,4%, und das Verhältnis Vα organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • (Auswertungstest 1)
  • Jeder der in Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Wabenfilter wurde in einen Abgaskanal eines Motors eingebaut, und der Motor wurde in einem unbelasteten Zustand bei der höchsten Anzahl von Umdrehungen (3700 rpm = 3700 U/min, 0 Nm) betrieben.
  • Zu dieser Zeit, angenommen dass: die Menge der vor der Einführung in den Wabenfilter in den Abgasen enthaltenen HC ist A; und das die Menge in nach außen ausgestoßenen Abgasen enthaltenes HC nach dem Hindurchgehen durch den Wabenfilter B ist, ist das Zunahmeverhältnis von HC, das zugenommen hat, als die Abgase durch jeden Wabenfilter hindurchgehen, aus der folgenden Formel berechnet (1): Zunahmeverhältnis von HC (%) = 100 × (B – A)/A (1)
  • (Auswertungstest 2)
  • Eine Aluminiumoxidschicht wurde auf jede der in Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Wabenfilter in einem Verhältnis von 10 g/L aufgebracht, um eine Unterlage zu bilden, auf der ein Katalysator gelagert wurde, und Platin wurde darauf bei einem Verhältnis von 2 g/L als ein Katalysator zum Reinigen von Abgasen gelagert; danach wurde dies in einen Abgaskanal eines Motors eingebaut, und der Motor wurde bei der höchsten Anzahl von Umdrehungen (3700 rpm = 3700 U/min, 0 Nm) in einem unbelastetem Zustand betrieben.
  • Zu dieser Zeit, angenommen dass die Menge von vor der Einführung in den Wabenfilter in den Abgasen enthaltenen HC A ist, und das die Menge von in nach dem Durchgehen durch den Wabenfilter nach außen ausgestoßenen Abgasen enthaltenen HC B' ist das Zunahmeverhältnis von HC, das zugenommen hat, als die Abgase durch jeden Wabenfilter hindurchgehen, aus der folgenden Formel berechnet (2): Zunahmeverhältnis von HC (%) = 100 × (B' – A)/A (2)
  • Die Ergebnisse der Tests sind in der folgenden Tabelle 1 und 5 gezeigt.
  • Hierbei ist 5 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 1 bis 4 und dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt. Tabelle 1
    Sα (%) Vα (% nach Gewicht) Zunahmeverhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 1 1,4 0,05 8 1
    Beispiel 2 1,4 0,10 10 2
    Beispiel 3 1,4 0,20 12 8
    Beispiel 4 1,4 0,50 15 10
    Vergleichsbeispiel 1 1,4 0,60 40 35
  • Basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 1, wurde gefunden dass obwohl das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 1 bis 4 im Bereich von 8 bis 15% lag, dies ein sehr niedriges Niveau war, während das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 bei 40 lag, was sehr viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 1 bis 4.
  • Darüber hinaus wurde basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 2 gefunden, dass obwohl das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Beispielen 1 bis 4 mit dem darauf gelagerten Katalysator in einem Bereich von 1 bis 10% lag, das dies ein sehr niedriges Niveau war, während das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Vergleichsbeispiel 1 bei 35% lag, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 1 bis 4.
  • (Beispiel 5)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) von Beispiel 1 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) von Beispiel 1 wurden ausgeführt, außer das eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, die zu 27% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 19% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 14 nach Gewicht aus Kieselsol, 13,2% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 26,8% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,2 mm auf dem Umfang des säulenartigen Körpers gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem so hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,6%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,6% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 6)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) von Beispiel 5 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,6% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 7)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 5 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struk tur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,6% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 8)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 5 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,6% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 5 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Eine Dichtungsmaterialpastenschicht wurde auf den Umfang des säulenartigen Körpers durch Verwenden der gleichen Dichtungsmaterialpaste gebildet, wie die in (2) von Beispiel 5 verwendete Dichtungsmaterialpaste.
  • Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C ein zylinderförmiger Wabenfilter mit einer Stärke der Dichtungsmaterialschicht von 0,2 mm und ein Durchmesser einer Endfläche von 143,8 mm wie in 1 gezeigt hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,6%, und das Verhältnis Vα organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie der Auswertungstest 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit Beispielen 5 bis 8 und Vergleichsbeispiel 2 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 2 und 6 gezeigt.
  • Hierbei ist 6 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 5 bis 8 und Vergleichsbeispiel 2 zeigt. Tabelle 2
    Sα (%) Vα (% nach Gewicht) Zunahmeverhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 5 0,6 0,05 6 1
    Beispiel 6 0,6 0,10 8 1,5
    Beispiel 7 0,6 0,20 10 6
    Beispiel 8 0,6 0,50 13 8
    Vergleichsbeispiel 2 0,6 0,60 30 25
  • Basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstest 1 wurde gefunden, dass obwohl das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Beispielen 5 bis 8 in einem Bereich von 6 bis 13% lag, was ein sehr niedriges Niveau war, das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Vergleichsbeispiel 2 bei 30% lag, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 5 bis 8.
  • Darüber hinaus wurde basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 2 gefunden dass obwohl das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 5 bis 8 mit dem darauf gelagerten Katalysator in einem Bereich von 1 bis 8 lag, was ein sehr niedriges Niveau war, das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Vergleichsbeispiel 2 bei 25% lag, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 5 bis 8.
  • (Beispiel 9)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 1 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 1 wurden ausgeführt, außer das eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, die zu 26% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 19% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 14 nach Gewicht aus Kieselsol, 15,8% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 25,2% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,17 mm auf dem Umfang des säulenartigen Körpers gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 10)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 9 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 11)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 9 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 12)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 9 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 9 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Eine Dichtungsmaterialpastenschicht wurde auf dem Umfang des säulenartigen Körpers durch Verwenden der gleichen Dichtungsmaterialpaste wie der in (2) aus Beispiel 9 verwendeten Dichtungsmaterialpaste gebildet.
  • Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C ein zylinderförmiger Wabenfilter mit einer Stärke der Dichtungsmaterialschicht von 0,17 mm und einem Durchmesser einer Endfläche von 143,8 mm hergestellt, wie in 1 gezeigt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 3 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenen Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5%, und das Verhältnis Vα organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt wurden, wurden auch mit den Wabenfiltern gemäß Beispielen 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel 3 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 3 und 7 gezeigt.
  • Hierbei ist 7 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel 3 zeigt. Tabelle 3
    Sα (%) Vα (% nach Gewicht) Zunahmeverhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 9 0,5 0,05 4 0,5
    Beispiel 10 0,5 0,10 6 1
    Beispiel 11 0,5 0,20 8 6
    Beispiel 12 0,5 0,50 10 8
    Vergleichsbeispiel 3 0,5 0,60 25 20
  • Basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 1 wurde gefunden, dass obwohl die Zunahmerate von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 9 bis 12 in einem Bereich von 4 bis 10% lag, was ein sehr niedriges Niveau war, die Zunahmerate von HC des Wabenfilters gemäß Vergleichsbeispiel 3 bei 25% lag, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 9 bis 12.
  • Darüber hinaus wurde basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 2 gefunden, dass obwohl das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Beispielen 9 bis 12 mit dem darauf gelagerten Katalysator in einem Bereich von 0,5 bis 8% lag, was ein sehr niedriges Niveau war, das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Vergleichsbeispiel 3 bei 20% lag, was viel größer ist als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 9 bis 12.
  • (Vergleichsbeispiel 4)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 1 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 1 wurden ausgeführt, außer das eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, die zu 23% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 16% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 12 nach Gewicht aus Kieselsol, 26,3% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 22,7% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,1 mm auf dem Umfang des säulenartigen Körpers gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturähnlicher Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,3%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,3% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 5)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 4 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei dem das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,3% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 6)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 4 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,3% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 7)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 5 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,3% lag, wobei das Verhältnis Vα organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 8)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Vergleichsbeispiel 4 wurden ausgeführt, um einen säulenartigen Körper zu erzeugen.
    • (2) Eine Dichtungsmaterialpastenschicht wurde auf dem Umfang des säulenartigen Körpers durch Verwenden der gleichen Dichtungsmaterialpaste wie der in (2) aus Vergleichsbeispiel 4 verwendeten Dichtungsmaterialpaste gebildet.
  • Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C ein zylinderförmiger Wabenfilter mit einer Stärke der Dichtungsmaterialschicht von 0,1 mm und einem Durchmesser einer Endfläche von 143,8 mm hergestellt, wie in 1 gezeigt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 8 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,3%, und das Verhältnis Vα organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit den in Vergleichsbeispielen 4 bis 8 hergestellten Wabenfiltern ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 4 und 8 gezeigt.
  • Hierbei ist 8 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 4 bis 8 zeigt. Tabelle 4
    Sα (%) Vα (% nach Gewicht) Zunahmeverhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Vergleichsbeispiel 4 0,3 0,05 0,8 0
    Vergleichsbeispiel 5 0,3 0,10 1 0
    Vergleichsbeispiel 6 0,3 0,20 3 1
    Vergleichsbeispiel 7 0,3 0,50 5 3
    Vergleichsbeispiel 8 0,3 0,60 8 5
  • Basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 1 lag das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispielen 4 bis 8 in einem Bereich von 0,8 bis 8%, was ein sehr niedriges Niveau war, und basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 2 lag das Zunahmeverhältnis von HC des Wabenfilters gemäß Vergleichsbeispiel 4 bis 8 mit einem darauf gelagerten Katalysator in einem Bereich von 0 bis 5%, was ebenfalls ein sehr niedriges Niveau war.
  • Auf diese Art weist jeder der Wabenfilter gemäß Beispielen 1 bis 12 und Vergleichsbeispielen 1 bis 8 eine Struktur dahingehend auf, dass eine Dichtungsmaterialschicht nur auf dem Umfang eines säulenartigen Körpers gebildet wird, und bei jedem der Wabenfilter gemäß Beispielen 1 bis 12 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 liegt das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenen Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,5% oder mehr.
  • Die Ergebnisse des Auswertungstest 1 zeigen an, dass bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 1 bis 12, bei denen das Verhältnis Vα organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht oder weniger beträgt, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten geringer wird, um kaum eine Zunahme von HC in ausgestoßenen Abgasen zu verursachen, und die Ergebnisse des Auswertungstest 2 zeigen an, dass dann, wenn ein Katalysator auf dem Wabenfilter dieses Typs gelagert ist, es möglich wird, das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC beträchtlich zu verringern.
  • Im Gegensatz dazu wird im Fall der Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispielen 1 bis 3, bei denen das Verhältnis Vα organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht überschreitet, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht auszustoßender organischer Komponenten größer, was zu einem hohen Zunahmeverhältnis von HC in den ausgestoßenen Abgasen führt, und die Ergebnisse des Auswertungstests 2 geben an, dass in dem Fall, in dem ein Katalysator auf dem Wabenfilter dieser Art gelagert ist, obwohl das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC geringfügig geringer wird, es im Vergleich mit dem Zunahmeverhältnis bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 1 bis 12 größer wird.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 1 der Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispielen 4 bis 8 an, dass in dem Fall, in dem das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenen Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei dem Wabenfilter weniger als 0,5% beträgt, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten geringer wird, sogar in dem Fall, dass das Verhältnis Vα organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht überschreitet, was zu kaum einer Zunahme von HC in den ausgestoßenen Abgasen führt.
  • Mit anderen Worten ist es selbst in dem Fall des Wabenfilters, bei dem das Verhältnis Sα geringer ist als 0,5%, sogar dann, wenn das Verhältnis in der Dichtungsmaterialschicht enthaltener organischer Komponenten größer wird, weniger wahrscheinlich, dass der Wabenfilter ein Problem wie eine Zunahme der Menge von HC in auszustoßenden Abgasen erzeugt, wie bei Vergleichsbeispielen 1 bis 3 gezeigt.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 2 an, dass es dadurch, dass es dem Wabenfilter dieser Art erlaubt ist, einen Katalysator zu lagern, möglich wird, das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC beträchtlich zu verringern.
  • (Beispiel 13)
    • (1) Pulver aus Siliziumkarbid vom α-Typ mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 5 μm (60% nach Gewicht) und Pulver aus Siliziumkarbid von β-Typ mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,5 μm (40% nach Gewicht) wurden nass gemischt, und zu 100 Gewichtsanteilen der resultierenden Mischung wurden 5 Gewichtsanteile eines organischen Binders (Methylzellulose) und 10 Gewichtsanteile Wasser hinzugefügt, und dann wurde das Ergebnis geknetet, um ein geknetetes Material zu erhalten. Als nächstes wurde das resultierende geknetete Material, nachdem eine geringe Menge eines Weichmachers und eines Schmiermittels zu dem gekneteten Material hinzugefügt worden sind und dieses weiter geknetet wurde, fließgepresst, so dass ein roh geformter Körper hergestellt wurde.
  • Als nächstes wurde der oben erwähnte roh geformte Körper durch Verwenden eines Mikrowellentrockners getrocknet, und vorbestimmte Durchgangslöcher wurden dann mit einer Paste gefüllt mit der gleichen Zusammensetzung wie der roh geformte Körper, und nachdem dies erneut durch Verwenden eines Trockners getrocknet wurde, wurde es bei 400°C entfettet, und bei 2200°C in einer Argonatmosphäre mit Normaldruck für 3 Stunden gesintert, um ein poröses Keramikelement wie in 3 gezeigt herzustellen, welches aus einem aus Siliziumkarbid gesinterten Körper hergestellt wurde, und eine Größe von 34 mm × 34 mm × 300 mm hatte, wobei die Anzahl von Durchgangslöchern 31 Löcher/cm2 und eine Stärke der Trennwand 0,3 mm betrugen.
    • (2) Es wurde eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet, die zu 31 nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 22% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 16% nach Gewicht aus Kieselsol, 1% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 30% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass durch Ausführen der mit Bezug auf 4 beschriebenen Vorgänge eine Anzahl der porösen keramischen Elemente miteinander kombiniert wurde, und dann durch Verwenden eines Diamantschneiders geschnitten wurde; derart wurde ein zylinderförmiger Keramikblock wie in 2 gezeigt hergestellt.
  • Als nächstes wurde eine Dichtungsmaterialpastenschicht auf dem Umfang des Keramikblocks durch Verwenden der oben erwähnten Dichtungsmaterialpaste gebildet. Ferner wurde diese Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C getrocknet, so dass ein zylinderförmiger wabenstrukturartiger Körper mit einem Durchmesser von 145,8 mm, mit zwischen den porösen keramischen Elementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildeten Dichtungsmaterialschichten hergestellt wurde, von denen jede eine Stärke von 1,0 mm hatte, wie durch den Wabenfilter 20 der 2 angegeben.
  • Bei dem derart gebildeten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ der organischen Komponenten auf 0,05 nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 14)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 13 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 15)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 13 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 16)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 13 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben genannte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend erzeugt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchganglöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4 lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 9)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Eine Anzahl der porösen Keramikelemente wurde durch ein mit Bezug auf 4 beschriebenes Verfahren durch Verwenden der gleichen Dichtungsmaterialpaste wie der in (2) des Beispiels 13 verwendeten Dichtungsmaterialpaste miteinander kombiniert, und dieses wurde durch Verwenden eines Diamantschneiders geschnitten, so dass ein zylinderförmiger Keramikblock wie in 2 gezeigt hergestellt wurde.
  • Als nächstes wurde eine Dichtungsmaterialpastenschicht auf dem Umfang des Keramikblocks durch Verwenden der oben erwähnten Dichtungsmaterialpaste gebildet. Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C ein zylinderförmiger Wabenfilter mit einem Durchmesser von 145,8 mm und mit einer auf 1,0 mm eingestellten Stärke der zwischen porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildeten Dichtungsmaterialschichten hergestellt, wie durch den Wabenfilter 20 in 2 angegeben.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 9 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 13 bis 16 und Vergleichsbeispiel 9 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 5 und 9 gezeigt.
  • Hierbei ist 9 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 16 und Vergleichsbeispiel 9 zeigt. Tabelle 5
    Sβ (%) Vβ (% nach Gewicht) Zunahme-Verhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 13 7,4 0,05 8 1
    Beispiel 14 7,4 0,10 10 2
    Beispiel 15 7,4 0,20 12 8
    Beispiel 16 7,4 0,50 15 10
    Vergleichsbeispiel 9 7,4 0,60 40 35
  • Basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 1 lag das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 16 in einem Bereich von 8 bis 15%, was ein sehr niedriges Niveau war; jedoch lag das Zunahmeverhältnis von HC bei dem Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispiel 9 bei 40%, was übermäßig viel größer als das Zunahmeverhältnis von HC in den Wabenfilter gemäß Beispielen 13 bis 16 war.
  • Basierend auf den Ergebnissen des Auswertungstests 2 lag das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 16 in einem Bereich von 1 bis 10%, was ein sehr niedriges Niveau war; jedoch lag das Zunahmeverhältnis von HC bei dem Wabenfilter mit einem darauf gelagerten Katalysator gemäß Vergleichsbeispiel 9 bei 35%, was übermäßig viel größer als das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 16 war.
  • (Beispiel 17)
    • (1) die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, außer dass eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, die zu 31% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 22% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 16% nach Gewicht aus Kieselsol, 2% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 29% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,5 mm gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 18)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 17 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 19)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 17 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 20)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 13 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 10)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 17 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Vergleichsbeispiel 9 wurden ausgeführt, außer das die gleiche Dichtungsmaterialpaste wie die in (2) aus Beispiel 17 verwendete Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, wobei eine Stärke der Dichtungsmaterialschicht auf 0,5 mm eingestellt wurde; derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 10 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 4,0%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit Wabenfiltern gemäß Beispielen 17 bis 20 und Vergleichsbeispiel 10 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 6 und 10 gezeigt.
  • Hierbei ist 10 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Beispielen 17 bis 20 und Vergleichsbeispiel 10 zeigt. Tabelle 6
    Sβ (%) Vβ (% nach Gewicht) Zunahme-Verhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 17 3,8 0,05 6 1
    Beispiel 18 3,8 0,10 8 1,5
    Beispiel 19 3,8 0,20 10 6
    Beispiel 20 3,8 0,50 13 8
    Vergleichsbeispiel 10 3,8 0,60 30 25
  • Die Ergebnisse des Auswertungstests 1 zeigen, dass das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 17 bis 20 in einem Bereich von 6 bis 13 lag, was ein sehr niedriges Niveau war; jedoch lag das Zunahmeverhältnis von HC bei dem Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispiel 10 bei 30%, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 17 bis 20.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 2, dass das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern bei einem darauf gelagerten Katalysator gemäß Beispielen 17 bis 20 in einem Bereich von 1 bis 8% lag, was ein sehr niedriges Niveau war; jedoch lag das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern mit einem darauf gelagerten Katalysator gemäß Vergleichsbeispiel 10 bei 25%, was viel größer als das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 17 bis 20 war.
  • (Beispiel 21)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 13, wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, außer das eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, welche zu 30% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 21% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 16% nach Gewicht aus Kieselsol, 4% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 29% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dich tungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,25 mm gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 2,0%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 22)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 21 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 23)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 21 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterial schichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9 lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 24)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 21 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 11)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 21 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Vergleichsbeispiel 9 wurden ausgeführt, außer das die gleiche Dichtungsmaterialpaste wie die in (2) aus Beispiel 21 verwendete Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, wobei eine Stärke der Dichtungsmaterialschicht auf 0,25 mm eingestellt wurde; derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 11 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 2,0%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit Wabenfiltern gemäß Beispielen 21 bis 24 und Vergleichsbeispiel 11 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 7 und 11 gezeigt.
  • Hierbei ist 11 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 der Wabenfilter gemäß Beispielen 21 bis 24 und Vergleichsbeispiel 11 zeigt. Tabelle 7
    Sβ (%) Vβ (% nach Gewicht) Zunahme-Verhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 21 1,9 0,05 4 0,5
    Beispiel 22 1,9 0,10 6 1
    Beispiel 23 1,9 0,20 8 6
    Beispiel 24 1,9 0,50 10 8
    Vergleichsbeispiel 11 1,9 0,60 25 20
  • Die Ergebnisse des Auswertungstests 1 zeigen, dass das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 21 bis 24 in einem Bereich von 4 bis 10 lag, was ein sehr niedriges Niveau war; jedoch lag das Zunahmeverhältnis von HC bei dem Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispiel 11 bei 25%, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 21 bis 24.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 2, dass das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern mit einem darauf gelagerten Katalysator gemäß Beispielen 21 bis 24 in einem Bereich von 0,5 bis 8% lag, was ein sehr niedriges Niveau war; jedoch lag das Zunahmeverhältnis von HC bei dem Wabenfilter mit einem darauf gelagerten Katalysator gemäß Vergleichsbeispiel 11 bei 20%, was viel größer war als das Zunahmeverhältnis von HC der Wabenfilter gemäß Beispielen 21 bis 24.
  • (Vergleichsbeispiel 12)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, außer das eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, die zu 28% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 20% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 15 nach Gewicht aus Kieselsol, 10% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 27% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,1 mm gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derartig hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 13)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 12 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 14)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 12 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 15)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 12 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 16)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 13 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Vergleichsbeispiel 9 wurden ausgeführt, außer das die gleiche Dichtungsmaterialpaste wie die in (2) aus Vergleichsbeispiel 12 verwendete Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, wobei eine Stärke der Dichtungsmaterialschicht auf 0,1 mm eingestellt wurde; derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 16 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 12 bis 16 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 8 und 12 gezeigt.
  • Hierbei ist 12 ein Graph, der die Ergebnisse des Auswertungstests 1 und des Auswertungstests 2 von Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 12 bis 16 zeigt. Tabelle 8
    Sβ (%) Vβ (% nach Gewicht) Zunahmeverhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Vergleichsbeispiel 12 0,8 0,05 0,8 0
    Vergleichsbeispiel 13 0,8 0,10 1 0
    Vergleichsbeispiel 14 0,8 0,20 3 1
    Vergleichsbeispiel 15 0,8 0,50 5 3
    Vergleichsbeispiel 16 0,8 0,60 8 5
  • Die Ergebnisse des Auswertungstests 1 zeigen, dass das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 12 bis 16 in einem Bereich von 0,8 bis 8% lag, was ein sehr niedriges Niveau war, und die Ergebnisse des Auswertungstests 2 zeigen, dass das Zunahmeverhältnis von HC bei den Wabenfiltern mit einem darauf gelagerten Katalysator gemäß Vergleichsbeispielen 12 bis 16 in einem Bereich von 0 bis 5% lag, was ebenfalls ein sehr niedriges Niveau war.
  • Wie oben beschrieben weisen die Wabenfilter gemäß Beispielen 13 bis 24 und Vergleichsbeispielen 9 bis 16 eine Struktur dahingehend auf, dass zwischen den porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks Dichtungsmaterialschichten gebildet sind, und bei jedem der Wabenfilter gemäß Beispielen 13 bis 24 und Vergleichsbeispielen 9 bis 11 wird das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern auf 2% oder mehr eingestellt.
  • Die Ergebnisse des Auswertungstests 1 zeigen, dass im Fall von Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 24, bei denen das Verhältnis Vβ organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht oder weniger beträgt, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten geringer wird, um kaum eine Zunahme von HC in den ausgestoßenen Abgasen zu verursachen, und die Ergebnisse des Auswertungstests 2 zeigen, dass dann, wenn ein Katalysator auf einem derartigen Wabenfil ter gelagert ist, es möglich wird, das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC effektiv zu verringern.
  • Im Gegensatz dazu wird in dem Fall von Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 9 bis 11, bei denen das Verhältnis Vβ organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht überschreitet, die Menge von der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten größer, um ein sehr hohes Zunahmeverhältnis von HC in auszustoßenden Abgasen zu verursachen, und die Ergebnisse des Auswertungstests 2 zeigen an, dass in dem Fall, in dem ein Katalysator auf dem Wabenfilter dieser Art gelagert ist, obwohl das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC geringfügig kleiner wird, es im Vergleich mit dem Zunahmeverhältnis bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 13 bis 24 viel größer wird.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 1 der Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispielen 12 bis 16 an, dass in dem Fall, in dem das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern in dem Wabenfilter bei weniger als 2% liegt, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten geringer wird, sogar in dem Fall, dass das Verhältnis Vβ organischer Komponenten 0,5% nach Gewicht übersteigt, was dazu führt, dass kaum eine Zunahme bei HC in den ausgestoßenen Abgasen auftritt.
  • Mit anderen Worten ist es in dem Fall des Wabenfilters, bei dem das Verhältnis Sβ kleiner ist als 2%, sogar dann, wenn das Verhältnis in der Dichtungsmaterialschicht enthaltener organischer Komponenten größer wird, weniger wahrscheinlich, dass der Wabenfilter ein Problem wie eine Zunahme bei der Menge von HC in auszustoßenden Abgasen erzeugt, wie in Vergleichsbeispielen 9 bis 12 gezeigt.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 2 an, dass es dadurch, dass es dem Wabenfilter dieses Typs erlaubt ist, einen Katalysator zu lagern, möglich wird, das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC beträchtlich zu verringern.
  • (Beispiel 25)
    • (1) Pulver eines Siliziumkarbids vom α-Typ mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 20 μm (60% nach Gewicht) und Siliziumpulver mit einer durchschnittli chen Partikelgröße von 1,0 μm (40% nach Gewicht) wurden nass gemischt und zu 100 Gewichtsanteilen der resultierenden Mischung wurden 5 Gewichtsanteile eines organischen Binders (Methylzellulose) und 10 Gewichtsanteile Wasser hinzugefügt, und das Ergebnis wurde geknetet, um ein geknetetes Material zu erhalten. Als nächstes wurde, nachdem eine geringe Menge eines Weichmachers und eines Schmiermittels zu dem gekneteten Material hinzugefügt worden sind und dieses weiter geknetet worden ist, das resultierende geknetete Material fließgepresst, so dass ein roh geformter Körper hergestellt wurde.
  • Als nächstes wurde der oben erwähnte roh geformte Körper durch Verwenden eines Mikrowellentrockners getrocknet, und dann wurden vorbestimmte Durchgangslöcher mit einer Paste mit derselben Zusammensetzung wie der roh geformte Körper gefüllt, und nachdem dies wieder durch Verwenden eines Trockners getrocknet wurde, wurde es bei 400°C entfettet, und bei 1600°C in einer Argonatmosphäre mit Normaldruck für 2 Stunden gesintert, um ein poröses Keramikelement wie in 3 gezeigt herzustellen, welches aus einem gesinterten Körper aus Siliziumkarbid-Silizium hergestellt wurde, und eine Größe von 34 mm × 34 mm × 300 mm hatte, wobei die Anzahl von Durchgangslöchern 31 Löchern/cm2 und eine Stärke der Trennwand 0,3 mm betrugen.
    • (2) Eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste wurde verwendet, die zu 31% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 22% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 16% nach Gewicht aus Kieselsol, 1% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 30% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass durch Ausführen der mit Bezugnahme auf 4 beschriebenen Vorgänge eine Anzahl der porösen Keramikelemente miteinander verbunden wurde und dann durch Verwenden eines Diamantschneiders geschnitten wurde; derart wurde ein zylinderförmiger Keramikblock wie in 2 gezeigt hergestellt.
  • Als nächstes wurde eine Dichtungsmaterialpastenschicht auf dem Umfang des Keramikblocks durch Verwenden der oben erwähnten Dichtungsmaterialpaste gebildet. Ferner wurde diese Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C getrocknet, so dass ein zylinderförmiger wabenstrukturartiger Körper mit einem Durchmesser von 145,8 mm mit zwischen den porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildeten Dichtungsmaterialschichten hergestellt wurde, jede mit einer Stärke von 1,0 mm, wie durch einen Wabenfilter 20 aus 2 angegeben.
  • Bei dem derart gebildeten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 26)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 25 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 27)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 25 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 28)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 25 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Dann wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur dahingehend hergestellt wurde, dass das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 29)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, außer dass eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, welche zu 31% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 22% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 16% nach Gewicht aus Kieselsol, 2% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 29% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,5 mm gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struk tur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 30)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 29 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 31)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 29 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 32)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 29 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 3,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 33)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, außer dass eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, welche zu 30% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 21% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 16% nach Gewicht aus Kieselsol, 4% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 29% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,25 mm gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 2,0%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 34)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 33 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 35)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 33 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Beispiel 36)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Beispiel 33 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 1,9% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 17)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Eine Anzahl der porösen Keramikelemente wurde durch ein mit Bezug auf 4 beschriebenes Verfahren durch Verwenden der gleichen Dichtungsmaterialpaste wie der in (2) aus Beispiel 25 verwendeten Dichtungsmaterialpaste miteinander kombiniert, und dieses wurde durch Verwenden eines Diamantschneiders geschnitten, so dass ein zylinderförmiger Keramikblock wie in 2 gezeigt hergestellt wurde.
  • Als nächstes wurde eine Dichtungsmaterialpastenschicht auf dem Umfang des Keramikblocks durch Verwenden der oben erwähnten Dichtungsmaterialpaste gebildet. Dann wurde durch Trocknen dieser Dichtungsmaterialpastenschicht bei 120°C ein zylinderförmiger Wabenfilter mit einem Durchmesser von 145,8 mm und mit eine Stärke von zwischen porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildeten Dichtungsmaterialschichten hergestellt, die auf 1,0 mm eingestellt wurde, wie durch den Wabenfilter 20 in 2 angegeben ist.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 17 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 7,4%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • (Vergleichsbeispiel 18)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 29 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Vergleichsbeispiel 17 wurden ausgeführt, außer dass die gleiche Dichtungsmaterialpaste wie die in (2) aus Vergleichsbeispiel 29 verwendete Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, wobei eine Stärke der Dichtungsmaterialschicht auf 0,5 mm eingestellt wurde; derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 18 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 4,0%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • (Vergleichsbeispiel 19)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 33 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Vergleichsbeispiel 17 wurden ausgeführt, außer dass die gleiche Dichtungsmaterialpaste wie die in (2) aus Vergleichsbeispiel 33 verwendete Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, wobei eine Stärke der Dichtungsmaterialschicht auf 0,25 mm eingestellt wurde; derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 19 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 2,0%, und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • (Vergleichsbeispiel 20)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, außer dass eine hitzebeständige Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, welche zu 28% nach Gewicht aus Aluminiumoxidfasern mit einer Faserlänge von 0,2 mm, 20% nach Gewicht aus Siliziumkarbidpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,6 μm, 15% nach Gewicht aus Kieselsol, 10% nach Gewicht aus Carboxymethylzellulose und 27% nach Gewicht aus Wasser zusammengesetzt wurde, so dass eine Dichtungsmaterialschicht mit einer Stärke von 0,1 mm gebildet wurde; derart wurde ein wabenstrukturartiger Körper hergestellt.
  • Bei dem derart hergestellten wabenstrukturartigen Körper lag das Verhältnis der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8%, und das Verhältnis organischer Komponenten zu dem wabenstrukturartigen Körper lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 700°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 90 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,05% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 21)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 20 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 600°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 60 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,10% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 22)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 20 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 30 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,20% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 23)
  • Zuerst wurden die gleichen Vorgänge wie die von (1) und (2) aus Vergleichsbeispiel 20 ausgeführt, um einen wabenstrukturartigen Körper zu erzeugen.
  • Ferner wurde der oben erwähnte wabenstrukturartige Körper bei 500°C in einer Sauerstoffatmosphäre für 10 Minuten erhitzt, so dass ein Wabenfilter mit einer Struktur hergestellt wurde, bei der das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% lag, wobei das Verhältnis Vβ organischer Komponenten auf 0,50% nach Gewicht eingestellt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 24)
    • (1) Die gleichen Vorgänge wie (1) aus Beispiel 25 wurden ausgeführt, um ein poröses Keramikelement zu erzeugen.
    • (2) Die gleichen Vorgänge wie (2) aus Vergleichsbeispiel 17 wurden ausgeführt, außer dass die gleiche Dichtungsmaterialpaste wie die in (2) aus Vergleichsbeispiel 20 verwendete Dichtungsmaterialpaste verwendet wurde, wobei eine Stärke der Dichtungsmaterialschicht auf 0,1 mm eingestellt wurde; derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • Bei dem derart in Vergleichsbeispiel 24 hergestellten Wabenfilter lag das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei 0,8% und das Verhältnis Vβ organischer Komponenten zu dem Wabenfilter lag bei 0,60% nach Gewicht.
  • Die gleichen Auswertungstests wie die Auswertungstests 1 und 2, die mit Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1 ausgeführt wurden, wurden auch mit Wabenfiltern gemäß Beispielen 25 bis 36 und Vergleichsbeispielen 17 bis 24 ausgeführt.
  • Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle 9 gezeigt. Tabelle 9
    Sβ (%) Vβ (% nach Gewicht) Zunahmeverhältnis von HC (%)
    Auswertungstest 1 Auswertungstest 2
    Beispiel 25 7,4 0,05 8 1
    Beispiel 26 7,4 0,10 10 2
    Beispiel 27 7,4 0,20 12 8
    Beispiel 28 7,4 0,50 15 10
    Beispiel 29 3,8 0,05 6 1
    Beispiel 30 3,8 0,10 8 1,5
    Beispiel 31 3,8 0,20 10 6
    Beispiel 32 3,8 0,50 13 8
    Beispiel 33 1,9 0,05 4 0,5
    Beispiel 34 1,9 0,10 6 1
    Beispiel 35 1,9 0,20 8 6
    Beispiel 36 1,9 0,50 10 8
    Vergleichsbeispiel 17 7,4 0,60 40 35
    Vergleichsbeispiel 18 3,8 0,60 30 25
    Vergleichsbeispiel 19 1,9 0,60 25 20
    Vergleichsbeispiel 20 0,8 0,05 0,8 0
    Vergleichsbeispiel 21 0,8 0,10 1 0
    Vergleichsbeispiel 22 0,8 0,20 3 1
    Vergleichsbeispiel 23 0,8 0,50 5 3
    Vergleichsbeispiel 24 0,8 0,60 8 5
  • Wie oben beschrieben weisen die Wabenfilter gemäß Beispielen 25 bis 36 und Vergleichsbeispielen 17 bis 24 eine Struktur dahingehend auf, dass zwischen den porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks Dichtungsmaterialschichten gebildet werden, und bei jedem der Wabenfilter gemäß Beispielen 25 bis 36 und Vergleichsbeispielen 17 bis 19 wurde das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern auf 2% oder mehr eingestellt.
  • Die Ergebnisse des Auswertungstests 1 zeigen, dass in dem Fall von Wabenfiltern gemäß Beispielen 25 bis 36, bei denen das Verhältnis Vβ organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht oder weniger beträgt, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten geringer wird, um kaum eine Zunahme von HC in den ausgestoßenen Abgasen zu verursachen, und die Ergebnisse des Auswertungstests 2 zeigen, dass es dann, wenn auf einem derartigen Wabenfilter ein Katalysator gelagert ist, möglich wird, das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC effektiv zu verringern.
  • Im Gegensatz dazu wird in dem Fall von Wabenfiltern gemäß Vergleichsbeispielen 17 bis 19, bei denen das Verhältnis Vβ organischer Komponenten 0,50% nach Gewicht überschreitet, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten größer, um ein sehr hohes Zunahmeverhältnis von HC in auszustoßenden Abgasen zu verursachen, und die Ergebnisse des Auswertungstests 2 zeigen an, dass in dem Fall, in dem ein Katalysator auf dem Wabenfilter dieser Art gelagert ist, obwohl das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC geringfügig kleiner wird, es im Vergleich zu dem Zunahmeverhältnis bei den Wabenfiltern gemäß Beispielen 25 bis 36 viel größer ist.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 1 der Wabenfilter gemäß Vergleichsbeispielen 20 bis 24 an, dass in dem Fall, in dem das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern bei dem Wabenfilter geringer als 2% ist, die Menge aus der Dichtungsmaterialschicht abzugebender organischer Komponenten geringer wird, sogar in dem Fall, dass das Verhältnis Vβ organischer Komponenten 0,5% nach Gewicht überschreitet, was zu kaum eine Zunahme von HC in den ausgestoßenen Abgasen führt.
  • Mit anderen Worten ist es in dem Fall des Wabenfilters, bei dem das Verhältnis Sβ geringer ist als 2%, sogar dann, wenn das Verhältnis in der Dichtungsmaterialschicht enthaltener organischer Komponenten größer wird, weniger wahrscheinlich, dass der Wabenfilter ein Problem wie eine Zunahme der Menge von HC in auszustoßenden Abgasen erzeugt, wie in Vergleichsbeispielen 17 bis 19 gezeigt.
  • Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests 2 an, dass dadurch, dass es dem Wabenfilter dieser Art erlaubt ist, einen Katalysator zu lagern, möglich wird, das Zunahmeverhältnis von nach außen auszustoßendem HC beträchtlich zu verringern.
  • (Beispiele 37 bis 29 und Vergleichsbeispiele 25 und 26)
  • Die gleichen Vorgänge wie die von Beispiel 1 wurden ausgeführt, außer dass die Stärke der auf dem Umfang des säulenartigen Körpers gebildeten Dichtungsmaterialschicht wie in Tabelle 10 gezeigt geändert wurde, derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • (Beispiele 40 und 41, Referenzbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 27)
  • Die gleichen Vorgänge wie die von Beispiel 13 wurden ausgeführt, außer dass die Stärke der zwischen den porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildeten Dichtungsmaterialschicht wie in Tabelle 11 gezeigt geändert wurde, derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • (Beispiele 42 und 43, Referenzbeispiel 2 und Vergleichsbeispiel 28).
  • Die gleichen Vorgänge wie die von Beispiel 25 wurden ausgeführt, außer dass die Stärke der zwischen den porösen Keramikelementen wie auch auf dem Umfang des Keramikblocks gebildeten Dichtungsmaterialschicht wie in Tabelle 11 gezeigt geändert wurde, derart wurde ein Wabenfilter hergestellt.
  • (Auswertungstest 3)
  • Mit Bezug auf die in Beispielen 1, 13, 25, 37 bis 43, Referenzbeispielen 1 und 2 und Vergleichsbeispielen 25 bis 28 hergestellten Wabenfilter, wurde die Bruchstärke (isostatische Stärke) gemessen, wenn jeder der Filter einem kalten hydrostatischen Drucktest unterzogen wurde. Tabellen 10 und 11 zeigen die Ergebnisse der Tests. Tabelle 10
    Stärke der Dichtungsmaterialschicht (mm) Sα (5) Isostatische Stärke (kg/cm2)
    Beispiel 1 0,5 1,38 30
    Beispiel 37 0,3 0,83 27
    Beispiel 38 0,2 0,55 23
    Beispiel 39 0,17 0,47 20
    Vergleichsbeispiel 25 0,14 0,39 11
    Vergleichsbeispiel 26 0,1 0,28 8
    Tabelle 11
    Stärke der Dichtungsmaterialschicht (mm) Sβ (%) Isostatische Stärke (kg/cm2)
    zwischen porösen Keramikelementen auf dem Umfang des Keramikblocks
    Beispiel 13 1 1 7,41 35
    Beispiel 40 0,5 0,5 3,77 33
    Beispiel 41 0,25 0,25 1,90 30
    Referenzbeispiel 1 0,2 0,2 1,52 25
    Vergleichsbeispiel 27 0,1 0,1 0,76 20
    Beispiel 25 1 1 7,41 34
    Beispiel 42 0,5 0,5 3,77 33
    Beispiel 43 0,25 0,25 1,90 29
    Referenzbeispiel 2 0,2 0,2 1,52 24
    Vergleichsbeispiel 28 0,1 0,1 0,76 18
  • Wie in Tabelle 10 gezeigt, verringert sich die isostatische Stärke, wenn das Verhältnis Sα der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern geringer wird in dem Fall des Wabenfilters, der eine Struktur aufweist, bei der: ein säulenartiger Körper aus poröser Keramik eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, wobei die oben erwähnten Durchgangslöcher parallel zueinander in der Längsrichtung mit dazwischen angeordneten Wandabschnitten angeordnet sind, wobei eine Dichtungsmaterialschicht auf dem Umfang davon gebil det wird. Wenn das Verhältnis Sα 0,5 (0,47)% oder mehr beträgt, wird die notwendige isostatische Stärke erhalten; wenn jedoch das Verhältnis Sα geringer ist als 0,5 (0,47)%, wird die Verringerung der isostatischen Stärke besonders größer, und bietet keine ausreichende isostatische Stärke.
  • Darüber hinaus verringert sich die isostatische Stärke in dem Fall, dass mehrere der Wabenfilter, von denen jeder eine Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, wobei die oben erwähnten Durchgangslöcher parallel zueinander in der Längsrichtung mit einer dazwischen angeordneten Trennwand angeordnet sind, miteinander durch Dichtungsmaterialschichten kombiniert werden, um einen Keramikblock zu bilden, wobei außerdem eine Dichtungsmaterialschicht auf dem Umfang des Keramikblocks gebildet wird, wenn das Verhältnis Sβ der durch die Dichtungsmaterialschichten bedeckten Fläche zu der Gesamtfläche eines die Durchgangslöcher enthaltenden Querschnitts in der Richtung rechtwinklig zu den Durchgangslöchern kleiner wird. Wenn das Verhältnis Sβ 2 (1,90)% oder mehr beträgt, wird die notwendige isostatische Stärke erhalten; wenn jedoch das Verhältnis Sβ geringer ist als 2 (1,90)%, wird die Verringerung der isostatischen Stärke besonders größer, und bietet keine ausreichende isostatische Stärke.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Da der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Wabenfilter zum Reinigen von Abgasen wie oben beschrieben strukturiert ist, tritt sogar dann, wenn eine verhältnismäßig große Dichtungsmaterialschicht darin vorhanden ist, kaum eine Zunahme der Menge in auszustoßenden Abgasen enthaltener organischer Komponenten auf.
    • 10, 20
    Wabenfilter bzw. Bienenwabenfilter zum Reinigen von Abgasen
    11, 31
    Durchgangsloch
    12, 32
    Stopfen bzw. Stecker
    13
    Wandabschnitt
    14, 23, 24
    Dichtungsmaterialschicht
    25
    Keramikblock
    30
    poröses Keramikelement
    33
    Trennwand

Claims (2)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Bienenwabenfilters zum Reinigen von Abgasen, der eine Struktur aufweist, in der ein aus einem porösen Keramikmaterial hergestellter säulenförmiger Körper eine Vielzahl von Durchgangslöchern aufweist, wobei die Durchgangslöcher in Längsrichtung mit einem zwischen diesen angeordneten Wandabschnitt parallel zueinander angeordnet sind, wobei zusätzlich eines der Enden von jedem Durchgangsloch mit einem Stecker dichtend verschlossen ist und wobei ein Katalysator zum Reinigen von Abgasen nicht an dem säulenförmigen Körper des Bienenwabenfilters gehalten ist und wobei 1) in dem Fall, in dem der aus einem porösen Keramikmaterial hergestellte säulenförmige Körper ein einziges Stück eines porösen Keramikelements aufweist: – eine äußere Dichtungsmaterialschicht, die organische Komponenten enthält, am Umfang des säulenförmigen Körpers ausgebildet ist; und – der säulenförmige Körper in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wird, um die organischen Komponenten zu entfernen, bevor der Bienenwabenfilter in einem Abgaskanal eines Brennkraftsystems, wie beispielsweise eines Motors, installiert wird, so dass ein Verhältnis Sα einer von der äußeren Dichtungsmaterialschicht belegten Fläche zu der Gesamtfläche eines Querschnitts, umfassend die Durchgangslöcher, in der Richtung senkrecht zu den Durchgangslöchern in dem Bienenwabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 0,5% oder mehr festgelegt wird, und ein Verhältnis Vα des Gewichts an organischen Komponenten zu dem Gewicht des Bienenwabenfilters zum Reinigen von Abgasen nach dem Prozess zum Entfernen der organischen Komponenten auf 0,5% oder weniger festgelegt wird, oder 2) in dem Fall, in dem der aus porösem Keramikmaterial hergestellte säulenförmige Körper einen Keramikblock aufweist mit einer Mehrzahl von säulenförmigen porösen Keramikelementen: – die Mehrzahl an säulenförmigen porösen Keramikelementen miteinander verbunden ist durch eine innere Dichtungsmaterialschicht, die organische Komponenten enthält, um einen Keramikblock zu präparieren; – eine äußere Dichtungsmaterialschicht, die organische Komponenten enthält, am Umfang des Keramikblocks ausgebildet ist; und – der säulenförmige Körper in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wird, um die organischen Komponenten zu entfernen, bevor der Bienenwabenfilter in einem Abgaskanal eines Brennkraftsystems, wie beispielsweise eines Motors, instal liert wird, so dass ein Verhältnis Sβ einer von den äußeren und den inneren Dichtungsmaterialschichten belegten Fläche zu der Gesamtfläche eines Querschnitts, umfassend die Durchgangslöcher, in der Richtung senkrecht zu den Durchgangslöchern in dem Bienenwabenfilter zum Reinigen von Abgasen auf 2% oder mehr festgelegt wird, und ein Verhältnis Vβ des Gewichts an organischen Komponenten zu dem Gewicht des Bienenwabenfilters zum Reinigen von Abgasen nach dem Prozess zum Entfernen von organischen Komponenten auf 0,5% oder weniger festgelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erhitzens in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur von 500°C bis 700°C über eine Dauer von 10 bis 90 Minuten erfolgt.
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