專利名稱：封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，更詳細而言，涉及能夠防止封孔部的凹陷、突出的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。
背景技術(shù)：
在化學、電力、鋼鐵等各種領(lǐng)域中，作為因環(huán)境對策、為了回收特定物資等而使用的催化裝置用的載體或過濾器，采用了耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的陶瓷制的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。 尤其是最近，封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體作為捕集柴油機排出的粒狀物(PM)的柴油微粒過濾器(DPF) 的需求逐漸旺盛。如圖8所示，封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體31在具備多孔質(zhì)隔壁32的蜂窩結(jié)構(gòu)部33的孔格34 的端部形成有封孔部36，其中所述多孔質(zhì)隔壁32劃分形成成為流體的流路的多個孔格34。 圖8是模式地表示封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的、以包含中心軸的平面切斷而得的剖視圖。封孔部36配置在規(guī)定的孔格34的一個開口端，且配置在其余的孔格34的另一個開口端。在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體31中，封孔部36交替地形成在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體31的位于流體入口側(cè)的端面B處的孔格34的開口端和位于流體的出口側(cè)的端面C的孔格34的開口端(例如參照專利文獻1)。例如，將封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體31用作DPF并將被處理氣體Gl從入口側(cè)的端面B導(dǎo)入到孔格34中時，其透過多孔質(zhì)隔壁32而流入相鄰的孔格34，作為處理后氣體G2從出口側(cè)的端面C排出。并且，當被處理氣體Gl透過隔壁32時，被處理氣體Gl中所含的灰塵、微粒被隔壁32捕捉。上述這類封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體31可以如下地制作通過擠出成型而獲得具有劃分形成成為流體的流路的多個孔格的多孔質(zhì)隔壁的柱狀蜂窩成型體后，經(jīng)歷封孔工序。封孔工序中，首先在蜂窩成型體的一個端面粘著掩模。掩模的粘著通過如下方式進行將粘著膜粘著在蜂窩成型體的一個端面，通過利用圖像處理的激光加工，僅對該粘著膜的與應(yīng)封孔的孔格相應(yīng)的部分進行開孔。然后，將粘著了掩模的蜂窩成型體的一個端面浸漬到儲存在容器中的含陶瓷的漿料狀封孔材料(封孔用漿料)中，對于應(yīng)形成封孔部的孔格填充封孔材料。對蜂窩成型體的另一個端面也同樣地在應(yīng)形成封孔部的孔格中填充封孔材料?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-300922號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，經(jīng)由上述封孔工序制作封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體時，存在在封孔部形成凹陷(凹痕 (“it ))、或封孔部從蜂窩成型體的端面突出(穿孔(目抜W ))的問題。本發(fā)明是鑒于上述問題而進行的，目的在于提供一種能夠防止封孔部的凹陷、突出的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供以下的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。[1] 一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述方法具有形成柱狀的蜂窩成型體的工序，所述柱狀的蜂窩成型體具有劃分形成多個孔格的隔壁，所述多個孔格成為流體的流路并從一個端面延伸至另一個端面；和在所述蜂窩成型體的所述孔格的端部形成封孔部的封孔工序；所述封孔工序具有如下的封孔用漿料壓入操作在配置于有底筒狀的外側(cè)容器內(nèi)并儲存有封孔用漿料的、楊氏模量為5 550MPa且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器內(nèi)，一邊將一個端部擠壓至所述內(nèi)側(cè)容器的底面一邊插入所述蜂窩成型體，將封孔用漿料壓入孔格內(nèi)，然后，從所述內(nèi)側(cè)容器拔出所述蜂窩成型體。[2]根據(jù)[1]所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的深度為所述外側(cè)容器的深度的40 150%，所述內(nèi)側(cè)容器的外周的直徑為所述外側(cè)容器的內(nèi)周的直徑的 90 98%。[3]根據(jù)[1]或[2]所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的材質(zhì)為選自聚氨酯橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠和天然橡膠組成的組中的至少1種。[4]根據(jù)[1] [3]中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的厚度為0. 5 2. 5mm。[5]根據(jù)[1] [4]中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的內(nèi)周的直徑為與所述蜂窩成型體的中心軸正交的截面的直徑的102 118%。[6]根據(jù)[1] [5]中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，制造的蜂窩結(jié)構(gòu)體的材質(zhì)為陶瓷。[7]根據(jù)[1] [6]中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述外側(cè)容器的利用ASTM試驗法測定的彎曲強度為IOOMPa以上。[8]根據(jù)[1] [7]中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述外側(cè)容器的材質(zhì)為金屬。根據(jù)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，由于封孔工序具有“在配置于有底筒狀的外側(cè)容器內(nèi)并儲存有封孔用漿料的、楊氏模量為5 550MI^且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器內(nèi)，一邊將一個端部擠壓至內(nèi)側(cè)容器的底面一邊插入蜂窩成型體，將封孔用漿料壓入孔格內(nèi)，然后，從內(nèi)側(cè)容器拔出蜂窩成型體”這一封孔用漿料壓入操作，因此當從內(nèi)側(cè)容器內(nèi)拔出蜂窩成型體時，內(nèi)側(cè)容器變形，因而蜂窩成型體和內(nèi)側(cè)容器的底面之間不易形成真空狀態(tài)，從而能夠防止在封孔部形成凹陷(凹痕)或封孔部從蜂窩成型體的端面突出(穿孔)。


圖1是模式地表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、在蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造過程中形成的柱狀的蜂窩成型體的立體圖。圖2是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、在蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造過程中形成的柱狀的蜂窩成型體的與中心軸平行的截面的模式圖。圖3是模式地表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中使用的封孔用容器的立體圖。圖4是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中使用的封孔用容器的、與中心軸平行的截面的模式圖。圖5是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、在封孔用容器的內(nèi)側(cè)容器中儲存封孔用漿料的狀態(tài)的、內(nèi)側(cè)容器的與中心軸平行的截面的模式圖。圖6是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、將蜂窩成型體壓入內(nèi)側(cè)容器內(nèi)的狀態(tài)的、與內(nèi)側(cè)容器的中心軸平行的截面的模式圖。圖7是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、將蜂窩成型體從內(nèi)側(cè)容器拔出的狀態(tài)的、與內(nèi)側(cè)容器的中心軸平行的截面的模式圖。圖8是表示封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的、與中心軸平行的截面的模式圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細說明用于實施本發(fā)明的方式，但本發(fā)明并不受以下實施方式限定，應(yīng)當理解在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的基本知識而適當改變設(shè)計、加以改良等。本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式具有形成柱狀的蜂窩成型體 10 (參照圖1、圖幻的工序，所述柱狀的蜂窩成型體10具有劃分形成多個孔格1的隔壁2， 該多個孔格1成為流體的流路并從一個端面延伸至另一個端面；和在蜂窩成型體的孔格的端部形成封孔部的封孔工序；如圖6、圖7所示，封孔工序具有如下的封孔用漿料壓入操作 “在配置于有底筒狀的外側(cè)容器4內(nèi)并儲存有封孔用漿料6的、楊氏模量為5 550MPa且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器5內(nèi)，一邊將一個端部11擠壓至內(nèi)側(cè)容器 5的底面一邊插入蜂窩成型體10，將封孔用漿料6壓入孔格1內(nèi)(參照圖6)，然后，從內(nèi)側(cè)容器5拔出蜂窩成型體10 (參照圖7) ”。這里，圖1是模式地表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、在蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造過程中形成的柱狀的蜂窩成型體10的立體圖。圖2是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、在蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造過程中形成的柱狀的蜂窩成型體10的與中心軸平行的截面的模式圖。圖6是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、將蜂窩成型體10壓入內(nèi)側(cè)容器5內(nèi)的狀態(tài)的、與內(nèi)側(cè)容器5的中心軸平行的截面的模式圖。圖7是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中、將蜂窩成型體10從內(nèi)側(cè)容器5拔出的狀態(tài)的、與內(nèi)側(cè)容器5的中心軸平行的截面的模式圖。如上所述，由于封孔工序具有“在配置于有底筒狀的外側(cè)容器內(nèi)并儲存有封孔用漿料的、楊氏模量為5 550MPa且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器內(nèi)，一邊將一個端部擠壓至內(nèi)側(cè)容器的底面一邊插入蜂窩成型體，將封孔用漿料壓入孔格內(nèi)，然后，從內(nèi)側(cè)容器拔出蜂窩成型體”這一封孔用漿料壓入操作，因此當從內(nèi)側(cè)容器內(nèi)拔出蜂窩成型體時，內(nèi)側(cè)容器變形，因而蜂窩成型體和內(nèi)側(cè)容器的底面之間不易形成真空狀態(tài)，從而能夠防止在封孔部形成凹陷(凹痕)或封孔部從蜂窩成型體的端面突出(穿孔)。一直以來，將封孔用的漿料儲存在由金屬等形成的容器內(nèi)，在其中插入蜂窩成型體的端部，然后拔出蜂窩成型體，進行封孔。這種情況下，將蜂窩成型體從容器拔出時，蜂窩成型體的端面和容器的底面之間變成真空狀態(tài)，存在填充于蜂窩成型體的孔格內(nèi)的封孔用漿料(干燥前的封孔部)隨著蜂窩成型體從容器拔出而從蜂窩成型體拔出到外部(干燥前的封孔部突出)的問題。此外，還存在干燥前的封孔部的端面變形而凹下(形成凹陷)這一問題。相對于此，本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法由于使用在外側(cè)容器中配置有具有規(guī)定的物性的內(nèi)側(cè)容器的容器作為儲存封孔用漿料的封孔用容器，當將蜂窩成型體 (蜂窩成型體的端部)插入儲存有封孔用漿料的內(nèi)側(cè)容器內(nèi)、然后將蜂窩成型體(蜂窩成型體的端部)從內(nèi)側(cè)容器拔出時，內(nèi)側(cè)容器變形，因而蜂窩成型體的端面和容器的底面之間不會變成真空狀態(tài)，即使將蜂窩成型體從容器拔出，干燥前的封孔部也不會從蜂窩成型體脫離，此外干燥前的封孔部的端面也不會產(chǎn)生凹入那樣的變形。下面對本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的各工序進行說明。(1)蜂窩成型體的形成(蜂窩成型體形成工序)在形成蜂窩成型體的工序中，首先，優(yōu)選在陶瓷原料中添加粘合劑、表面活性劑、 造孔材料、水等制成成型原料。作為陶瓷原料，優(yōu)選為選自碳化硅、硅-碳化硅系復(fù)合材料、 堇青石化原料、堇青石、富鋁紅柱石、氧化鋁、氧化鈦、尖晶石、碳化硅-堇青石系復(fù)合材料、 硅酸鋰鋁、鈦酸鋁、鐵-鉻-鋁系合金組成的組中的至少1種。這些之中優(yōu)選堇青石化原料或堇青石，特別優(yōu)選堇青石化原料。予以說明，堇青石化原料是指按照二氧化硅在42 56 質(zhì)量％、氧化鋁在30 45質(zhì)量％、氧化鎂在12 16質(zhì)量％的范圍的化學組成配合而成的陶瓷原料，燒成后成為堇青石。采用硅-碳化硅系復(fù)合材料時，以碳化硅粉末和金屬硅粉末混合而成的粉末作為陶瓷原料。陶瓷原料的含量優(yōu)選相對于成型原料總體為40 90質(zhì)量％。作為粘合劑，可以列舉出甲基纖維素、羥丙氧基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。這些之中，優(yōu)選并用甲基纖維素和羥丙氧基纖維素。粘合劑的含量優(yōu)選相對于成型原料總體為3 15質(zhì)量％。水的含量優(yōu)選為相對于成型原料總體為7 45質(zhì)量％。作為表面活性劑，可以使用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。這些可以單獨使用一種，也可以將兩種以上組合使用。表面活性劑的含量優(yōu)選為相對于成型原料總體為5質(zhì)
量％以下。作為造孔材料，只要是燒成后成為氣孔的材料即可，沒有特別限定，可以列舉出例如淀粉、發(fā)泡樹脂、吸水性樹脂、硅膠、炭等。造孔材料的含量優(yōu)選為相對于成型原料總體為 15質(zhì)量％以下。接著，對成型原料進行成型，形成圖1、圖2所示那樣的柱狀的蜂窩成型體10。對成型原料進行成型時，首先將成型原料混煉形成坯土。作為將成型原料混煉形成坯土的方法沒有特別限制，可以列舉出例如使用捏合機、真空練泥機等的方法。然后，對坯土進行擠出成型，形成柱狀的蜂窩成型體10。蜂窩成型體10具有劃分形成多個孔格1的隔壁2，該多個孔格1成為流體的流路并從一個端面IOa延伸至另一個端面10b。蜂窩成型體10的、 與中心軸正交的(與孔格的延伸方向正交的)截面的形狀可以根據(jù)用途適當確定。例如可以列舉出圓形(參照圖1)、橢圓形、跑道(race track)形、四邊形、五邊形、六邊形、其它多邊形、其它形狀。將坯土成型形成蜂窩成型體的方法沒有特別限制，可以使用擠出成型等現(xiàn)有公知的成型法。作為合適的例子，可以列舉出使用具有希望的孔格形狀、隔壁厚度、孔格密度的口模進行擠出成型而形成蜂窩成型體的方法等。作為口模的材質(zhì)，優(yōu)選為不易磨損的超硬合金。
接著，優(yōu)選對獲得的蜂窩成型體進行干燥。干燥的方法沒有特別限定，可以列舉出例如微波加熱干燥、高頻波感應(yīng)加熱干燥等電磁波加熱方式，熱風干燥、過熱水蒸氣干燥等外部加熱方式。這些之中，從能夠?qū)Ψ涓C成型體全體迅速且均一地、且不產(chǎn)生裂紋地干燥的觀點出發(fā)，優(yōu)選通過電磁波加熱方式干燥掉一定量的水分后，通過外部加熱的方式干燥掉剩余的水分。作為干燥的條件，優(yōu)選通過電磁波加熱方式除去干燥前的水分量的30 95 質(zhì)量％的水分后，通過外部加熱方式干燥至水分為3質(zhì)量％以下。作為電磁波加熱方式，優(yōu)選感應(yīng)加熱干燥，作為外部加熱方式，優(yōu)選熱風干燥。干燥溫度優(yōu)選為90 180°C。干燥時間優(yōu)選為1 10小時。接著，在蜂窩成型體的中心軸方向長度(孔格延伸方向上的長度)并非希望的長度時，優(yōu)選對兩端面(兩端部)進行切斷使其為希望的長度。切斷方法沒有特別限定，可以列舉出使用兩頭為圓形鋸的切斷機等的方法。(2)封孔部的形成(封孔工序)接著，優(yōu)選對蜂窩成型體在一個端面的規(guī)定的孔格的開口部和另一個端面的其余孔格的開口部形成封孔部。對于形成了封孔部的蜂窩成型體而言，優(yōu)選在一個端面?zhèn)刃纬闪朔饪撞康囊?guī)定的孔格和在另一個端面?zhèn)刃纬闪朔饪撞康钠渌赘窠换ヅ帕?，在兩端面形成方格花紋。對蜂窩成型體進行封孔的方法優(yōu)選為首先在蜂窩成型體的一個端面粘貼片狀物，然后在該片狀物的與欲形成封孔部的孔格相應(yīng)的位置開孔。更具體而言，可以合適地使用在蜂窩成型體的整個的一個端面粘貼粘著性膜，然后通過激光僅對該粘著性膜的與欲形成封孔部的孔格(規(guī)定的孔格)相當?shù)牟糠珠_孔的方法等。作為粘著性膜可以合適地使用在由聚酯、聚乙烯、熱固性樹脂等樹脂形成的膜的一個表面涂布粘著劑而成的膜等。接著，進行封孔漿料壓入操作。封孔漿料壓入操作如圖6、圖7所示，為如下的操作“在配置于有底筒狀的外側(cè)容器4內(nèi)并儲存有封孔用漿料6的、楊氏模量為5 550MPa 且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器5內(nèi)，一邊將一個端部11擠壓至內(nèi)側(cè)容器5的底面fe—邊插入蜂窩成型體10，從而將封孔用漿料6壓入孔格1內(nèi)，然后，從內(nèi)側(cè)容器5拔出蜂窩成型體10”。這里，如上所述“在有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器5內(nèi)插入蜂窩成型體 10”時，既可以是固定內(nèi)側(cè)容器5、使蜂窩成型體10向內(nèi)側(cè)容器5移動，也可以是固定蜂窩成型體10、使內(nèi)側(cè)容器5向蜂窩成型體10移動。此外，“從內(nèi)側(cè)容器5拔出蜂窩成型體10” 時，既可以固定內(nèi)側(cè)容器5、移動蜂窩成型體10使其離開內(nèi)側(cè)容器5，也可以固定蜂窩成型體10、移動內(nèi)側(cè)容器5使其離開蜂窩成型體10。換言之，封孔漿料壓入操作為如下的操作 “在配置于有底筒狀的外側(cè)容器4內(nèi)并儲存有封孔用漿料6的、楊氏模量為5 550MPa且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器5內(nèi)，一邊將一個端部11擠壓至內(nèi)側(cè)容器 5的底面fe —邊插入蜂窩成型體10，從而移動內(nèi)側(cè)容器5或蜂窩成型體10而將封孔用漿料6壓入孔格1內(nèi)，然后，移動內(nèi)側(cè)容器5或蜂窩成型體10而將蜂窩成型體10從內(nèi)側(cè)容器 5拔出”。此外，當移動內(nèi)側(cè)容器5時，有時會由于內(nèi)側(cè)容器5傾斜或振動而使儲存的漿料失去平衡，因此優(yōu)選移動蜂窩成型體10。予以說明，圖6、圖7中，省略了粘貼在蜂窩成型體的端面的片狀物(粘著性膜)。在本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中，儲存有封孔用漿料6的內(nèi)側(cè)容器 5的楊氏模量為5 550MPa，拉伸應(yīng)力為0. 5 llMPa。由于內(nèi)側(cè)容器5具有這樣的物性，因此在將蜂窩成型體10 (蜂窩成型體的端部)從內(nèi)側(cè)容器5拔出時，內(nèi)側(cè)容器5如圖7所示，變成為內(nèi)側(cè)容器的底面fe的中央部分隆起。此時，成為蜂窩成型體10的端面的外緣部分從內(nèi)側(cè)容器的底面5a離開的狀態(tài)，阻止了在蜂窩成型體10的端面和內(nèi)側(cè)容器5的底面 fe之間形成真空狀態(tài)。由此，即使將蜂窩成型體從內(nèi)側(cè)容器拔出，干燥前的封孔部21也不會從蜂窩成型體脫落，此外干燥前的封孔部21的端面也不會產(chǎn)生凹入那樣的變形。這里， 干燥前的封孔部是指填充于蜂窩成型體的孔格內(nèi)的、干燥前的封孔用漿料。內(nèi)側(cè)容器5的楊氏模量為5 550MPa，優(yōu)選為10 500MPa。當楊氏模量小于5MPa 時，由于內(nèi)側(cè)容器過軟，在將蜂窩成型體10 (蜂窩成型體的端部)從內(nèi)側(cè)容器5拔出時，難以消除蜂窩成型體10貼著內(nèi)側(cè)容器的底面fe的狀態(tài)，從而在封孔部(干燥前的封孔部) 中形成凹陷(凹痕)、或者封孔部(干燥前的封孔部)從蜂窩成型體的端面突出(穿孔)， 故而不優(yōu)選。當楊氏模量大于^OMPa時，由于內(nèi)側(cè)容器不易變形，因此在封孔部(干燥前的封孔部)中形成凹陷(凹痕)、或者封孔部(干燥前的封孔部)從蜂窩成型體的端面突出 (穿孔)，故而不優(yōu)選。楊氏模量為基于JIS K 6253測定的值。內(nèi)側(cè)容器5的拉伸應(yīng)力為0.5 llMPa，優(yōu)選為1 7.5MPa。當拉伸應(yīng)力小于 0. 5MPa時，由于內(nèi)側(cè)容器會在瞬間斷裂，因此拔出蜂窩成型體時，無法使內(nèi)側(cè)容器5與蜂窩成型體呈同心圓狀地剝離，在封孔部(干燥前的封孔部)中形成凹陷(凹痕)、或者封孔部 (干燥前的封孔部)從蜂窩成型體的端面突出(穿孔)，故而不優(yōu)選。當拉伸應(yīng)力大于IlMPa 時，在取出蜂窩成型體時，蜂窩成型體和內(nèi)側(cè)容器5密合在一起，直接拔出會導(dǎo)致蜂窩成型體和內(nèi)側(cè)容器5—起剝離，損壞蜂窩成型體的端面、或者引起真空破壞，從而在封孔部(干燥前的封孔部)形成凹陷(凹痕)、或者封孔部(干燥前的封孔部)從蜂窩成型體的端面突出(穿孔)，故而不優(yōu)選。拉伸應(yīng)力為通過利用 鈴狀試驗片的試驗方法而測定的值。并且，拉伸應(yīng)力的測定基于JIS K 6251 “硫化橡膠和熱塑性橡膠-拉伸特性的求法”而進行。 此外，試驗片的形狀為JIS K 6251的3號型，試驗片的拉伸速度設(shè)為200mm/分鐘。如圖3、圖4所示，內(nèi)側(cè)容器5為構(gòu)成封孔用容器3的有底筒狀的容器。這里，封孔用容器3具有有底筒狀的外側(cè)容器4和配置于外側(cè)容器4內(nèi)的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器5。 內(nèi)側(cè)容器5的厚度優(yōu)選為0. 5 2. 5mm,更優(yōu)選為0. 7 2. 0mm。當內(nèi)側(cè)容器5的厚度比 0. 5mm薄時，有時內(nèi)側(cè)容器5容易密合到蜂窩成型體上，由于凹痕、封孔深度、端面凹陷等品質(zhì)降低、橡膠斷裂等而導(dǎo)致生產(chǎn)率降低。當內(nèi)側(cè)容器5的厚度比2. 5mm厚時，壓入時內(nèi)側(cè)容器會與外側(cè)容器密合，當拔出蜂窩成型體時，有時容易引起凹痕、封孔深度異常。內(nèi)側(cè)容器5 的材質(zhì)優(yōu)選為選自聚氨酯橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠和天然橡膠組成的組中的至少1 種。這些之中，從機械強度、耐摩耗性優(yōu)異的觀點出發(fā)，優(yōu)選聚氨酯橡膠。圖3是模式地表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中使用的封孔用容器3的立體圖。 圖4是表示在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式中使用的封孔用容器3 的、與中心軸平行的截面的模式圖。為提高操作性，內(nèi)側(cè)容器5優(yōu)選設(shè)置有把手。并且，更優(yōu)選該把手設(shè)置在內(nèi)側(cè)容器 5的開口端部，特別優(yōu)選設(shè)置為遍布開口端部整個圓周。把手的形狀優(yōu)選為板狀，優(yōu)選以從內(nèi)側(cè)容器5的開口端部突出至外側(cè)(內(nèi)側(cè)容器5的與中心軸正交的截面中的沿直徑方向的外側(cè))的方式進行配置。內(nèi)側(cè)容器5的內(nèi)周的直徑優(yōu)選為蜂窩成型體10的與中心軸正交的截面的直徑的102 118%，更優(yōu)選為103 115%。當小于102%時，有時工件和內(nèi)側(cè)容器5—體化而使制品側(cè)面產(chǎn)生傷痕。當大于118%時，有時工件和內(nèi)側(cè)容器的密合性降低而產(chǎn)生封孔深度偏差。內(nèi)側(cè)容器5的內(nèi)周的直徑是指通過與中心軸正交的平面切斷內(nèi)側(cè)容器 5的筒形狀的部分(除底部外的部分)時的內(nèi)徑(內(nèi)周側(cè)的直徑)。此外，對于內(nèi)側(cè)容器5 而言，筒形狀的部分既可以是圓筒形(側(cè)面與底面正交的筒形狀)，也可以是圓臺狀(側(cè)面和底面所形成的角度不是直角、開口端部的面積和底面的面積不同的形狀)。當內(nèi)側(cè)容器5 的形狀為圓臺狀時，優(yōu)選開口端部側(cè)的內(nèi)周的直徑小。希望開口端部側(cè)的內(nèi)周的直徑大于底面部側(cè)的內(nèi)周的直徑。此外，當內(nèi)側(cè)容器5的形狀為圓臺狀時，內(nèi)側(cè)容器5的內(nèi)周的直徑為位于中心軸方向的兩端部的直徑中較小一側(cè)的直徑。在本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中，優(yōu)選內(nèi)側(cè)容器的深度為外側(cè)容器的深度的40 150%。進而，優(yōu)選內(nèi)側(cè)容器的外周的直徑為外側(cè)容器的內(nèi)周的直徑的90 98%。當內(nèi)側(cè)容器的深度小于外側(cè)容器的深度的40%時，壓入時，蜂窩成型體有時會陷入內(nèi)側(cè)容器的端部而無法封孔。當內(nèi)側(cè)容器的深度超過外側(cè)容器的深度的150%時，壓入時，蜂窩成型體有時會陷入內(nèi)側(cè)容器的折疊(折込)部分(開口端部)而無法封孔。此外，當內(nèi)側(cè)容器的外周的直徑小于外側(cè)容器的內(nèi)周的直徑的90%時，內(nèi)側(cè)容器和外側(cè)容器的中心點偏移變大，蜂窩成型體壓入時，有時內(nèi)側(cè)容器中心部和工件中心位置無法重合而難以進行封孔。當內(nèi)側(cè)容器的外周的直徑超過外側(cè)容器的內(nèi)周的直徑的98%時，有時內(nèi)側(cè)容器會與外側(cè)容器密合而降低封孔品質(zhì)。在本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中，外側(cè)容器4的通過ASTM試驗法測得的彎曲強度優(yōu)選為IOOMPa以上，更優(yōu)選為105 150MPa。當?shù)陀贗OOMPa時，由于其柔軟，當在內(nèi)側(cè)放入內(nèi)側(cè)容器而進行操作時，有時難以操作。外側(cè)容器4的材質(zhì)優(yōu)選為金屬， 更具體而言，優(yōu)選不銹鋼、鋁合金。在本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中，封孔用漿料優(yōu)選含有與蜂窩成型體的成型原料相同的原料。此外，封孔用漿料的粘度優(yōu)選在常溫下為10 IOOOdPa *s。當?shù)陀贗OdPa · s時，有時容易在封孔部(干燥前的封孔部)形成凹陷(凹痕)、或者封孔部 (干燥前的封孔部)容易從蜂窩成型體的端面突出(穿孔)。當高于IOOOdPa · s時，有時封孔用漿料難以填充到蜂窩成型體的孔格內(nèi)。封孔用漿料的粘度為通過B型粘度計測定的值。將蜂窩成型體插入內(nèi)側(cè)容器內(nèi)時的壓力優(yōu)選為0.05 5. OMPa左右。當?shù)陀?0. 05ΜΙ^時，有時封孔用漿料難以填充到蜂窩成型體的孔格內(nèi)。當高于5. OMI^a時，有時使蜂
窩成型體產(chǎn)生缺損。優(yōu)選在進行上述封孔漿料壓入操作而將封孔用漿料填充到蜂窩成型體的孔格的一個端部(蜂窩成型體的一個端面)后，對蜂窩成型體的孔格的另一個端部(蜂窩成型體的另一個端面)也通過封孔漿料壓入操作填充封孔用漿料。對蜂窩成型體的另一個端面填充封孔用漿料時，優(yōu)選首先在蜂窩成型體的另一個端面粘貼片狀物，然后在與一個端面中未填充封孔用漿料的孔格相應(yīng)的位置開孔。片狀物的種類、開孔的方法優(yōu)選與在上述蜂窩成型體的一個端面填充封孔用漿料時相同。然后，進行封孔漿料壓入操作，對蜂窩成型體的另一個端面填充封孔用漿料。封孔漿料壓入操作優(yōu)選與對上述蜂窩成型體的一個端面填充封孔用漿料時相同。(3)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制作
優(yōu)選對填充有封孔用漿料的蜂窩成型體進行燒成，制作在兩端面的規(guī)定位置(例如以形成方格花紋的方式)形成封孔部的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(例如參照圖8)。在燒成之前， 為了除去粘合劑等，優(yōu)選進行脫脂(預(yù)備燒成)。預(yù)備燒成優(yōu)選在大氣氣氛中、最高溫度為 400 500°C下保持溫度0. 5 40小時而進行。預(yù)備燒成和燒成的方法沒有特別限定，可以使用電氣爐、氣體爐等進行燒成。作為燒成條件，優(yōu)選在大氣氣氛下、必要時在氮氣、氬氣等不活性氣氛下，在1300 1500°C的最高溫度下加熱保持1 50小時。尤其是在獲得堇青石制蜂窩結(jié)構(gòu)體時，優(yōu)選設(shè)為大氣氣氛下、1350 1440°C的最高溫度。雖然在本實施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中，在干燥的蜂窩成型體中填充封孔用漿料，然后，對蜂窩成型體和干燥前的封孔部進行燒成，但也可以在對蜂窩成型體進行燒成后填充封孔用漿料。這種情況下，優(yōu)選將干燥的蜂窩成型體在上述“03)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制作”中記載的條件下進行燒成，然后在上述“( 封孔部的形成”中記載的條件下對經(jīng)燒成蜂窩成型體填充封孔用漿料。然后，在對經(jīng)燒成的蜂窩成型體填充封孔用漿料后，使封孔部固化，為了與隔壁密合，優(yōu)選根據(jù)需要在上述“(3)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制作”中記載的條件下進行燒成等。獲得的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁優(yōu)選為多孔質(zhì)。封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的開孔率的下限值優(yōu)選為30%，更優(yōu)選為35%。封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的開孔率的上限值優(yōu)選為 80%,更優(yōu)選為65%。通過將開孔率的上限值和下限值設(shè)定為這樣的值，可以在維持強度的同時減少壓力損失。當開孔率小于30%時，有時壓力損失會上升。當開孔率超過80%時， 有時強度會降低、同時熱傳導(dǎo)率會降低。開孔率為通過阿基米德法測定的值。就封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁而言，平均細孔徑的下限值優(yōu)選為5 μ m，更優(yōu)選為 7μπι。此外，平均細孔徑的上限值優(yōu)選為50 μ m，更優(yōu)選為35 μ m。通過將平均細孔徑的上限值和下限值設(shè)為這樣的值，在將制作的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體用作過濾器時能夠有效地捕集粒子狀物質(zhì)(PM)。當平均細孔徑小于5μπι時，有時容易因粒子狀物質(zhì)(PM)而堵塞細孔。當平均細孔徑超過50 μ m時，有時粒子狀物質(zhì)(PM)并未被過濾器捕集而是直接通過。平均細孔徑為通過水銀孔度計(mercury porosimetry)測得的值。例如可以使用島津制作所公司制的商品名porosimeter型號9810進行測定。在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的材質(zhì)為碳化硅時，碳化硅粒子的平均粒徑優(yōu)選為5 100 μ m。通過設(shè)為這樣的平均粒徑，具有易于控制過濾器而使其具有適當?shù)臍饪茁?、氣孔徑的?yōu)點。當平均粒徑小于5μπι時，氣孔徑過小，當大于ΙΟΟμπι時，氣孔率有時會變小。氣孔徑過小時容易因粒子狀物質(zhì)(PM)而堵塞細孔，氣孔率過小時，有時壓力損失增加。平均粒徑為基于JIS R 16 測定的值。作為封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格形狀(封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的與中心軸(孔格延伸的方向)垂直的截面中的孔格形狀)沒有特別限制，可以列舉出例如三角形、四邊形、六邊形、八邊形、圓形、或這些的組合。八邊形和四邊形的組合也是合適的例子。封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度優(yōu)選為50 2000 μ m。當隔壁的厚度比50 μ m薄時，獲得的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度有時會降低，當比2000 μ m厚時，壓力損失有時會變大。封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格密度沒有特別限制，優(yōu)選為0. 9 311孔格/cm2，更優(yōu)選為7. 8 62孔格/cm2。
實施例
下面通過實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的任何限定。(實施例1)(蜂窩成型體的制作)將由堇青石化原料、有機粘合劑、造孔劑和水組成的混合原料成型為蜂窩狀，然后干燥，從而制作底面的直徑為314mm、長度為305mm的圓筒狀(圓柱狀)的蜂窩成型體。制作的蜂窩成型體的與其貫通方向垂直的孔格的截面形狀為正方形，隔壁的厚度為約310 μ m， 孔格密度為300孔格/平方英寸。(封孔用漿料的調(diào)制)相對于100質(zhì)量份堇青石粉末加入1. 5質(zhì)量份甲基纖維素、8質(zhì)量份甘油和40質(zhì)量份水，通過混煉而調(diào)制封孔用漿料。此外，調(diào)制的封孔用漿料的粘度為200dPa · s。對獲得的蜂窩成型體使用封孔用漿料壓入操作，按照相鄰的孔格彼此在相反側(cè)的端部被密封(封孔)、兩端面呈方格花紋狀的方式，在各孔格的端部形成封孔部。作為封孔用漿料壓入操作中使用的內(nèi)側(cè)容器，使用底面為直徑(相當于圓筒的內(nèi)徑)320mm的圓形且高度為50mm的有底圓筒狀的容器。內(nèi)側(cè)容器的厚度(厚度)設(shè)為0. 5mm,內(nèi)側(cè)容器的深度設(shè)為49. 5mm。內(nèi)側(cè)容器的材質(zhì)設(shè)為楊氏模量40MPa、拉伸應(yīng)力1. 5MPa的醚系聚氨酯橡膠。 作為外側(cè)容器，使用底面為直徑(相當于圓筒的內(nèi)徑)3觀讓的圓形且高度為45m的有底圓筒狀的容器。外側(cè)容器的厚度設(shè)為3mm，外側(cè)容器的深度設(shè)為42mm。外側(cè)容器的材質(zhì)設(shè)為不銹鋼(SUS304)。外側(cè)容器的通過ASTM試驗法測得的彎曲強度為120MPa。楊氏模量的測定使用了 M&K，· Co. Ltd 制的商品名“Digitest II ( r ^r ^ 卜 II)(檢測器Shore Α)，，并通過基于JIS K6253的方法來進行。此外，拉伸應(yīng)力通過利用 鈴狀試驗片的試驗方法進行測定。此外，拉伸應(yīng)力的測定使用M&K,. Co. Ltd制的商品名“帶自動伸長儀的拉伸試驗機 mini tech (單柱桌上型)”進行。并且，拉伸應(yīng)力的測定按照JIS K 6251“硫化橡膠和熱塑性橡膠-拉伸特性的求法”而進行，試驗片的形狀設(shè)為JIS K6251的3號型，試驗片的拉伸速度為200mm/分。外側(cè)容器深度相對于內(nèi)側(cè)容器深度的比率(深度比(％ )) (100X內(nèi)側(cè)容器深度/外側(cè)容器深度)為111%。此外，內(nèi)側(cè)容器的外周直徑相對于外側(cè)容器的內(nèi)周直徑的比率(外周直徑比(％ )) (100X內(nèi)側(cè)容器的外周直徑/外側(cè)容器的內(nèi)周直徑)為98%。 此外，內(nèi)側(cè)容器的內(nèi)周直徑相對于蜂窩成型體的與中心軸正交的截面的直徑(蜂窩成型體直徑)(內(nèi)周直徑比(％))(100X內(nèi)側(cè)容器的內(nèi)周直徑/蜂窩成型體直徑)為102%。在封孔用漿料壓入操作時，在蜂窩成型體的一個端面粘貼粘著膜，在該粘著膜的與欲形成封孔部的孔格相應(yīng)的位置通過激光進行開孔。粘著膜的材質(zhì)設(shè)為PP (聚丙烯)。在進行封孔用漿料壓入操作時，在外側(cè)容器內(nèi)配置內(nèi)側(cè)容器，在該內(nèi)側(cè)容器內(nèi)儲存封孔用漿料，并邊將一個端部擠壓至內(nèi)側(cè)容器的底面邊插入蜂窩成型體，將封孔用漿料壓入孔格內(nèi)， 然后，從內(nèi)側(cè)容器中拔出蜂窩成型體。然后，將蜂窩成型體在100°C下干燥120秒鐘。在內(nèi)側(cè)容器中儲存封孔用漿料時的封孔用漿料的深度設(shè)為10mm。然后，對蜂窩成型體的另一個端面也同樣地填充封孔用漿料、干燥。從而以兩端面呈方格花紋狀的方式獲得在兩端面配置有干燥前的封孔部的蜂窩成型體。然后，將蜂窩成型體在大氣氣氛下、1400°C燒成共計20小時，從而獲得封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。獲得的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體為“底面為直徑303mm的圓形，長度為305mm”的圓柱狀。 此外，獲得的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁為多孔質(zhì)。封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的平均細孔徑為13μπι，氣孔率為41 %。平均細孔徑為通過水銀孔度計測得的值，氣孔率為通過阿基米德法測得的值。對獲得的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，通過以下方法測定封孔部的深度偏差(封孔深度)和封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面中封孔部的凹陷程度(封孔品質(zhì))。結(jié)果示于表1中。(封孔深度)就封孔深度而言，將封孔部沿縱向切斷后，通過游標卡尺(Mitutoyo Corporation 制，Supercaliper( U— ^ 'J ^ ))進行測定，由測定深度算出偏差。將封孔深度偏差為0者記為“A”、為0. 5以內(nèi)者記為“B”、為1以內(nèi)者記為“C”、大于1者記為“D”?！癆”和 “B”為合格，“C”和“D”為不合格。(封孔品質(zhì))封孔部的凹陷通過利用KEYENCE CORPORATION制顯微鏡VHX-1000測定3次高度而進行評價。以蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面為基準，當具有深度為500 μ m以上的凹陷的封孔部比例為封孔部全體的0%時記為“A”、為5%以下時記為“B”、為10%以下時記為“C”、多于10% 時記為“D”。"K"和“B”為合格，“C”和“D”為不合格。表 權(quán)利要求
1.一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述方法具有形成柱狀的蜂窩成型體的工序，所述柱狀的蜂窩成型體具有劃分形成多個孔格的隔壁，所述多個孔格成為流體的流路并從一個端面延伸至另一個端面；和在所述蜂窩成型體的所述孔格的端部形成封孔部的封孔工序；所述封孔工序具有如下的封孔用漿料壓入操作在配置于有底筒狀的外側(cè)容器內(nèi)并儲存有封孔用漿料的、楊氏模量為5 550MPa且拉伸應(yīng)力為0. 5 IlMPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器內(nèi)，一邊將一個端部擠壓至所述內(nèi)側(cè)容器的底面一邊插入所述蜂窩成型體，將封孔用漿料壓入孔格內(nèi)，然后，從所述內(nèi)側(cè)容器拔出所述蜂窩成型體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的深度為所述外側(cè)容器的深度的40 150%，所述內(nèi)側(cè)容器的外周的直徑為所述外側(cè)容器的內(nèi)周的直徑的 90 98%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的材質(zhì)為選自聚氨酯橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠和天然橡膠組成的組中的至少1種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的厚度為0. 5 2. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述內(nèi)側(cè)容器的內(nèi)周的直徑為與所述蜂窩成型體的中心軸正交的截面的直徑的102 118%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，制造的蜂窩結(jié)構(gòu)體的材質(zhì)為陶瓷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述外側(cè)容器的利用ASTM試驗法測得的彎曲強度為IOOMPa以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述外側(cè)容器的材質(zhì)為金屬。
全文摘要
本發(fā)明提供一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述方法具有形成柱狀的蜂窩成型體的工序，所述柱狀的蜂窩成型體具有劃分形成多個孔格的隔壁，所述多個孔格成為流體的流路并從一個端面延伸至另一個端面；和在蜂窩成型體的孔格的端部形成封孔部的封孔工序；封孔工序具有如下的封孔用漿料壓入操作在配置于有底筒狀的外側(cè)容器內(nèi)并儲存有封孔用漿料的、楊氏模量為5～550MPa且拉伸應(yīng)力為0.5～11MPa的有底筒狀的內(nèi)側(cè)容器內(nèi)，一邊將一個端部擠壓至內(nèi)側(cè)容器的底面一邊插入蜂窩成型體，將封孔用漿料壓入孔格內(nèi)，然后，從內(nèi)側(cè)容器拔出蜂窩成型體。提供一種能夠防止封孔部的凹陷、突出的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。
文檔編號B28B11/02GK102470548SQ20108003423
公開日2012年5月23日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者得永健 申請人:日本礙子株式會社