JP7643881B2 - 目封止ハニカム構造体 - Google Patents

Description

本発明は、目封止ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、その使用時において低圧損を実現することが可能な目封止ハニカム構造体に関する。

様々な産業において、動力源として内燃機関が用いられている。一方で、内燃機関が燃料の燃焼時に排出する排ガスには、窒素酸化物等の有毒ガスと共に、煤や灰等の粒子状物質が含まれている。以下、粒子状物質を、「ＰＭ」ということがある。「ＰＭ」とは、「Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ」の略である。近年、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭの除去に関する規制は世界的に厳しくなっており、ＰＭを除去するためのフィルタとして、例えば、ハニカム構造を有するウォールフロー（Ｗａｌｌ ｆｌｏｗ）型のフィルタが用いられている。

ウォールフロー型のフィルタとしては、多孔質の隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成されたハニカム構造部と、複数のセルのいずれか一方の開口部に配設された目封止部と、を備えた目封止ハニカム構造体が種々提案されている（例えば、特許文献１～６参照）。このような目封止ハニカム構造体においては、例えば、流出端面側に目封止部が配設された流入セルと、流入端面側に目封止部が配設された流出セルとが、隔壁を隔てて交互に配置され、多孔質の隔壁が、ＰＭを除去する濾過体となる。特に、ディーゼルエンジンから排出されるＰＭを除去するためのフィルタとしての目封止ハニカム構造体を、ディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）ということがある。また、ガソリンエンジンから排出されるＰＭを除去するためのフィルタとしての目封止ハニカム構造体を、ガソリンパティキュレートフィルタ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）ということがある。以下、ディーゼルパティキュレートフィルタを「ＤＰＦ」といい、ガソリンパティキュレートフィルタを「ＧＰＦ」ということがある。

特開昭５８－１９６８２０号公報 特許第６０６８０６７号公報 特開２０１５－２９９３６号公報 特開２０１８－５８７６１号公報 特開２０１８－１４３９５６号公報 特開２０１３－６８０号公報

ＤＰＦは長期運転においてエンジンオイル中の無機灰分が堆積するために、定期的にクリーニングメンテナンスを実施する必要がる。このようなことから、ＤＰＦおいては、保守費用の低減のために、無機灰分の堆積容量（以下、「アッシュ容量（Ａｓｈ容量）」ともいう）の上昇が期待される。

アッシュ容量の上昇には、例えば、ＤＰＦ中の流入セルの割合を増やすことが考えられるが、このような場合には、従来型のＤＰＦと異なり流入セル同士が隣接するセル配置が必要となる。なお、上述した従来型のＤＰＦとは、流入セルと流出セルとが隔壁を挟んで交互に配置されたセル構造を有するＤＰＦのことをいう。

しかしながら、流入セル同士が隣接するセル配置を有するＤＰＦは、ＤＰＦ内にスス等の粒子状物質が付着した状態における圧力損失（以下、「スス付き圧損」ともいう）やススなどが付着していない圧力損失（初期圧損）が上昇してしまうことがある。即ち、流入セル同士が隣接するセル配置では、流入セル同士を区画する隔壁（以下、「ＩＮ－ＩＮ隔壁」ともいう）が存在することとなる。そして、このようなＩＮ－ＩＮ隔壁が存在するＤＰＦは、従来型のＤＰＦと比較してスス付き圧損が上昇してしまう。

このように、無機灰分の堆積時の圧力損失（以下、「アッシュ堆積時圧損」ともいう）を低減するためにアッシュ容量を上昇させると、ＤＰＦのスス付き圧損が上昇してしまい、アッシュ堆積時圧損とスス付き圧損とはトレードオフ関係にある。このため、アッシュ容量を上昇させつつ、スス付き圧損の低減を実現することが可能な目封止ハニカム構造体の開発が要望されている。

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、その使用時において低圧損を実現することが可能な目封止ハニカム構造体を提供する。特に、本発明は、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することが可能な目封止ハニカム構造体を提供する。

本発明によれば、以下に示す目封止ハニカム構造体が提供される。

［１］ 流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを取り囲むように配設された多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、
前記セルにおける前記流入端面側又は前記流出端面側のいずれか一方の端部を封止するように配置された目封止部と、を備え、
前記流出端面側の端部に前記目封止部が配設され、前記流入端面側が開口した前記セルを流入セルとし、且つ、前記流入端面側の端部に前記目封止部が配設され、前記流出端面側が開口した前記セルを流出セルとし、
前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が多角形であるとともに、一の前記流入セルと他の前記流入セルとが前記隔壁を挟んで隣接するセル構造を有し、且つ、
前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、前記流入セルの総面積が前記流出セルの総面積よりも大きく、
前記隔壁の気孔率が３８％以上であり、前記隔壁の厚さが１２５μｍ以上、２８０μｍ以下で、前記ハニカム構造部のセル密度が３１．０個／ｃｍ^２以上であり、
前記隔壁の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である、目封止ハニカム構造体。

［２］ 前記隔壁の空気の透過抵抗が、４．０×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である、前記［１］に記載の目封止ハニカム構造体。

［３］ 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、一の前記流入セルの形状と一の前記流出セルの形状が合同又は相似であり、且つ、
前記流出セルの総個数Ｎｂに対する、前記流入セルの総個数Ｎａの比が、２以上である、前記［１］又は［２］に記載の目封止ハニカム構造体。

［４］ 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、前記流入セルの形状が一種類である、前記［１］～［３］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体。

［５］ 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、前記流入セルの形状及び前記流出セルの形状が共に六角形である、前記［１］～［４］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体。

［６］ 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、少なくとも１つ以上の前記セルの形状が、正六角形である、前記［１］～［５］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体。

［７］前記隔壁に、酸化触媒、選択的触媒還元触媒、及び三元触媒からなる群より選択される少なくとも一種の触媒が担持された、前記［１］～［６］のいずれかに記載の目封止ハニカム構造体。

［８］ 前記隔壁に前記酸化触媒が担持され、前記酸化触媒の担持量が、０．１～３０ｇ／Ｌである、前記［７］に記載の目封止ハニカム構造体。

［９］ 前記隔壁に前記選択的触媒還元触媒が担持され、前記選択的触媒還元触媒の担持量が、５０～１３０ｇ／Ｌである、前記［７］に記載の目封止ハニカム構造体。

［１０］ 選択的触媒還元触媒が、ゼオライト型の選択的触媒還元触媒又はバナジウム型の選択的触媒還元触媒である、前記［７］又は［９］に記載の目封止ハニカム構造体。

［１１］ 前記隔壁に前記三元触媒が担持され、前記三元触媒の担持量が、４０～１３０ｇ／Ｌである、前記［７］に記載の目封止ハニカム構造体。

本発明の目封止ハニカム構造体は、ハニカム構造部のセルの延びる方向に直交する断面において、セルの形状が多角形であるとともに、一の流入セルと他の流入セルとが隔壁を挟んで隣接するセル構造を有するものである。そして、本発明の目封止ハニカム構造体は、隔壁の気孔率、厚さ及び空気の透過抵抗、並びにハニカム構造部のセル密度を所定の値としつつ、ハニカム構造部の上記断面において、流入セルの総面積が流出セルの総面積よりも大きくなるように構成されている。

上記のように構成された本発明の目封止ハニカム構造体は、従来の目封止ハニカム構造体と比較して、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして使用した際に、低圧損を実現することができるという効果を奏する。特に、本発明の目封止ハニカム構造体は、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することができるという顕著な効果を奏する。

本発明の目封止ハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。 図１に示す目封止ハニカム構造体の流入端面を模式的に示す平面図である。 図２に示す流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。 図１に示す目封止ハニカム構造体の流出端面を模式的に示す平面図である。 図２のＡ－Ａ’断面を模式的に示す、断面図である。 本発明の目封止ハニカム構造体の第二実施形態の流入端面を模式的に示す平面図である。 図６に示す流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。 図６に示す目封止ハニカム構造体の流出端面を模式的に示す平面図である。 図６のＢ－Ｂ’断面を模式的に示す、断面図である。 本発明の目封止ハニカム構造体の第三実施形態の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。 図１０に示す目封止ハニカム構造体の流出端面の一部を拡大した拡大平面図である。 本発明の目封止ハニカム構造体の第四実施形態の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。 図１２に示す目封止ハニカム構造体の流出端面の一部を拡大した拡大平面図である。 本発明の目封止ハニカム構造体の第五実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。 図１４に示す目封止ハニカム構造体に用いられるハニカムセグメントを模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。 比較例１の目封止ハニカム構造体の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。 比較例１６の目封止ハニカム構造体の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。 実施例及び比較例における透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）と圧損上昇ΔＰ（ｋＰａ）の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられ得ることが理解されるべきである。

（１）目封止ハニカム構造体（第一実施形態）：
図１～図５を参照して、第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００について説明する。ここで、図１は、本発明の目封止ハニカム構造体の第一実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。図２は、図１に示す目封止ハニカム構造体の流入端面を模式的に示す平面図である。図３は、図２に示す流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。図４は、図１に示す目封止ハニカム構造体の流出端面を模式的に示す平面図である。図５は、図２のＡ－Ａ’断面を模式的に示す、断面図である。

目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４と、目封止部５を備えたものである。ハニカム構造部４は、流入端面１１及び流出端面１２を有する柱状を呈するものである。ハニカム構造部４は、流入端面１１から流出端面１２まで延びる複数のセル２を取り囲むように配設された、多孔質の隔壁１を有する。図１等に示すハニカム構造部４においては、隔壁１を囲繞するように配設された外周壁３を更に有している。なお、本発明において、セル２とは、隔壁１によって取り囲まれた空間のことを意味する。複数のセル２は、流体の流路となる。

目封止部５は、ハニカム構造部４に形成されたセル２の流入端面１１側又は流出端面１２側のいずれか一方の端部に配設され、セル２の開口部を封止するものである。以下、流出端面１２側の端部に目封止部５が配設されたセル２を、「流入セル２ａ」という。流入端面１１側の端部に目封止部５が配設されたセル２を、「流出セル２ｂ」という。

目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面において、セル２の形状が多角形であるとともに、一の流入セル２ａと他の流入セル２ａとが隔壁１を挟んで隣接するセル構造を有する。ここで、セル構造とは、多孔質の隔壁１によって区画形成された複数のセル２の配列パターンのことを意味する。即ち、目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４の上記断面におけるセル２の配列パターンにおいて、２つの流入セル２ａが隔壁１を挟んで隣接するような配列パターンを有している。上述したような一の流入セル２ａと他の流入セル２ａとが隔壁１を挟んで隣接するセル構造を有することにより、目封止ハニカム構造体１００のアッシュ容量を極めて有効に上昇させることができる。

また、目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面において、流入セル２ａの総面積が流出セル２ｂの総面積よりも大きくなるように構成されている。流入セル２ａの総面積とは、ハニカム構造部４の上記断面における各流入セル２ａの面積（別言すれば、各流入セル２ａの開口面積）の総和のことである。同様に、流出セル２ｂの総面積とは、ハニカム構造部４の上記断面における各流出セル２ｂの面積（別言すれば、各流出セル２ｂの開口面積）の総和のことである。以下、単に、ハニカム構造部４の「断面」というときは、ハニカム構造部４の「セル２の延びる方向に直交する断面」のこととする。また、単に、流入セル２ａ並びに流出セル２ｂの「面積」及び「総面積」という場合は、ハニカム構造部４の上記断面における各面積のこととする。

流入セル２ａの総面積が流出セル２ｂの総面積よりも大きくなる態様において、個々の流入セル２ａの各面積と個々の流出セル２ｂの各面積との大小関係については特に制限はない。即ち、流入セル２ａの各面積と流出セル２ｂの各面積とが同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、流入セル２ａの各面積と流出セル２ｂの各面積が同じ場合には、流入セル２ａの総個数Ｎａを流出セル２ｂの総個数Ｎｂよりも相対的に多くすることによって、流入セル２ａの総面積が大きくなるように構成されていてもよい。また、仮に、流入セル２ａの各面積が流出セル２ｂの各面積よりも小さい場合であっても、流入セル２ａの総個数Ｎａを相対的に多くすることで、流入セル２ａの総面積が大きくなるように構成されていてもよい。一方で、流入セル２ａの各面積が流出セル２ｂの各面積よりも大きな場合には、流入セル２ａの総面積が大きくなるように、適宜、流入セル２ａの総個数Ｎａ及び流出セル２ｂの総個数Ｎｂが設定されていればよい。

目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４の断面において、一の流入セル２ａの形状と一の流出セル２ｂの形状が合同又は相似であり、且つ、流出セル２ｂの総個数Ｎｂに対する、流入セル２ａの総個数Ｎａの比が、２以上であることが好ましい。以下、「流出セル２ｂの総個数Ｎｂに対する、流入セル２ａの総個数Ｎａの比」を、セル個数比（Ｎａ／Ｎｂ）ということがある。例えば、図１～図５に示す目封止ハニカム構造体１００は、「流入セル２ａの総個数Ｎａ：流出セル２ｂの総個数Ｎｂ＝２：１」の関係を満たしており、セル個数比（Ｎａ／Ｎｂ）が２である。

図１～図５に示す目封止ハニカム構造体１００においては、ハニカム構造部４の断面において、流入セル２ａの形状及び流出セル２ｂの形状が共に六角形となっている。なお、ハニカム構造部４の断面における流入セル２ａの形状及び流出セル２ｂの形状については、六角形に限定されることはなく、三角形、四角形、五角形、八角形等の他の多角形であってもよい。以下、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面における「セル２の形状」を、「セル２の断面形状」、又は、単に、「セル２の形状」ということがある。本明細書において、「多角形」とは、種々の多角形、該多角形の少なくとも１つの角部が曲線状に形成された形状、及び該多角形の少なくとも１つの角部が直線状に面取りされた形状を含むものとする。例えば、「六角形」とは、六角形、六角形の少なくとも１つの角部が曲線状に形成された形状、及び六角形の少なくとも１つの角部が直線状に面取りされた形状を含むものとする。

ハニカム構造部４の断面において、流入セル２ａの形状が一種類であってもよいし、二種類以上であってもよい。同様に、流出セル２ｂの形状が一種類であってもよいし、二種類以上であってもよい。目封止ハニカム構造体１００は、流入セル２ａの形状が一種類であることが好ましい。

目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４の断面において、一の流入セル２ａの形状と一の流出セル２ｂの形状が合同又は相似であることが好ましい。例えば、複数の流入セル２ａのうちの一の流入セル２ａの形状が六角形の場合、複数の流出セル２ｂのうちの少なくとも一の流出セル２ｂの形状も当該六角形と合同又は相似の六角形であることが好ましい。図１～図５に示す目封止ハニカム構造体１００においては、流入セル２ａ及び流出セル２ｂのそれぞれの形状が正六角形となっている。目封止ハニカム構造体１００は、流入セル２ａの形状及び流出セル２ｂの形状が共に六角形であることが好ましい。また、少なくとも１つ以上のセル２の形状が、正六角形であることが好ましい。

目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４の隔壁１の気孔率が、３８％以上である。隔壁１の気孔率が３８％未満であると、圧力損失が増大することがある。隔壁１の気孔率は、３８～７５％であることが好ましく、３８～６５％であることが更に好ましい。例えば、隔壁１の気孔率が高過ぎると、ハニカム構造部４の強度が不十分となり、排ガス浄化装置に用いられる缶体内に目封止ハニカム構造体１００を収納する際に、目封止ハニカム構造体１００を十分な把持力で保持することが困難になることがある。隔壁１の気孔率は、水銀ポロシメータ（Ｍｅｒｃｕｒｙ ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ）によって計測された値とする。水銀ポロシメータとしては、例えば、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製のＡｕｔｏｐｏｒｅ ９５００（商品名）を挙げることができる。

目封止ハニカム構造体１００は、隔壁１の厚さＴが、１２５μｍ以上、２８０μｍ以下である。このように構成することによって、アイソスタティック強度（Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を維持しつつ、低圧損の目封止ハニカム構造体１００とすることができる。、隔壁１の厚さＴは、１２５μｍ以上、２５４μｍ以下であることが好ましく、１２５μｍ以上、２２８μｍ以下であることが更に好ましい。隔壁１の厚さＴは、ハニカム構造部４の断面において、２つのセル２を区画する隔壁１の表面に対して直交する方向の長さである。ここで、図３に示すように、流入セル２ａと流出セル２ｂとの間に配設された隔壁１を「第一隔壁１ａ」とし、また、流入セル２ａ同士の間に配設された隔壁１を「第二隔壁１ｂ」とする。そして、目封止ハニカム構造体１００は、第一隔壁１ａの厚さＴ１及び第二隔壁１ｂの厚さＴ２が、共に１２５μｍ以上、２８０μｍ以下である。第一隔壁１ａの厚さＴ１及び第二隔壁１ｂの厚さＴ２は同じであってよいし、異なっていてもよい。第一隔壁１ａの厚さＴ１及び第二隔壁１ｂの厚さＴ２は同じであることが好ましい。隔壁１の厚さＴは、例えば、マイクロスコープ（ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定することができる。マイクロスコープとしては、例えば、キーエンス社製のＶＨＸ－１０００（商品名）を用いることができる。

目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４のセル密度が３１．０個／ｃｍ^２以上である。このように構成することによって、自動車等のエンジンから排出される排ガス中のＰＭを捕集するためのフィルタとして好適に利用することができる。ハニカム構造部４のセル密度は、３１個／ｃｍ^２以上、７０個／ｃｍ^２以下であることが好ましく、３１個／ｃｍ^２以上、６２個／ｃｍ^２以下であることが更に好ましい。

流入セル２ａ同士が隣接するセル配置では、流入セル２ａ同士を区画する隔壁１（以下、「ＩＮ－ＩＮ隔壁」ともいう）が存在することとなる。そして、このようなＩＮ－ＩＮ隔壁が存在するＤＰＦにおいて、従来型のＤＰＦと比較して初期圧損やスス付き圧損が上昇してしまう原因は、ガスの流れ方にある。例えば、図示は省略するが従来型のＤＰＦで流入セルと流出セルの隔壁「ＩＮ－ＯＵＴ隔壁」にガスが流れる場合、ガスはススの厚みと隔壁厚みを透過する。これと比べて、本実施形態のようなＩＮ－ＩＮ隔壁とＩＮ－ＯＵＴ隔壁の両方を有するＤＰＦはススが存在しない場合は、ＩＮ－ＯＵＴ隔壁にガスの流れが集中し、従来型より高い圧力損失が発生する。またススが堆積するにしたがって、ＩＮ－ＩＮ壁にガスが分散して流れるようになり、ススやＡｓｈの堆積が進み、堆積物抵抗が高くなるにつれて、従来型より圧力損失が低減することになる。したがってＩＮ－ＩＮ壁を有するＤＰＦは従来型よりも隔壁１の透過抵抗低い効果が大きく得られることになる。

目封止ハニカム構造体１００は、隔壁１の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である。隔壁１の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２を超えると、２つの流入セル２ａが隔壁１を挟んで隣接するセル構造を有するような目封止ハニカム構造体１００において、隔壁１の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損が増大してしまう。隔壁１の空気の透過抵抗の実質的な下限値は、例えば、１．０×１０^５Ｐａ・ｓ／ｍ^２である。このため、隔壁１の空気の透過抵抗は、１．０×１０^５Ｐａ・ｓ／ｍ^２以上、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下であることが好ましく、１．０×１０^６Ｐａ・ｓ／ｍ^２以上、４．０×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下であることが更に好ましい。

隔壁１の空気の透過抵抗は、以下の方法で測定することができる。まず、目封止ハニカム構造体１００のハニカム構造部４から、一部の隔壁１を切り出す。隔壁１を切り出す箇所（位置）については特に制限はないが、例えば、後述するセグメント構造の目封止ハニカム構造体の場合には、同一素材で形成されるセグメント外壁の部位から切り出すこともできるが、隔壁１を構成する部位を平板状に加工することが好ましい。そして、切り出した隔壁１に、２５℃の空気をマスフローメータで流量を変化させて通気し、その際の隔壁１を透過する前後の空気の差圧を圧力計によって測定する。そして、隔壁１の単位面積（ｍｍ^２）当たりの空気の透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）を算出する。より具体的には、上述したマスフローメータの流量を隔壁１の面積で割って、流量（Ｌ／ｍｉｎ）を流速（ｍ／ｓ）へ換算する。また、圧力計によって測定された差圧は隔壁１の厚み（ｍ）で割って、隔壁１の単位面積（ｍｍ^２）当たりの差圧（Ｐａ／ｍ）を計測する。そして、Ｘ軸流速（ｍ／ｓ）とＹ軸差圧（Ｐａ／ｍ）の傾きから隔壁１の単位面積（ｍｍ^２）当たりの空気の透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）を算出する。流量の条件としては、０．１～１ｍ／ｓの範囲で計測する。

以上のように構成された目封止ハニカム構造体１００は、例えば、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして好適に利用することができる。そして、目封止ハニカム構造体１００は、従来の目封止ハニカム構造体と比較して、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして使用した際に、低圧損を実現することができる。特に、本実施形態の目封止ハニカム構造体１００は、一の流入セル２ａと他の流入セル２ａとが隔壁１を挟んで隣接するセル構造を有し、且つ、流入セル２ａの総面積が流出セル２ｂの総面積よりも大きくなるように構成されているため、アッシュ容量を有効に上昇させることができる。更に、上記のような構成により、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁１の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することができる。

また、目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４の総開口率が、３５％より大きく、９５％以下であることが好ましい。ここで、ハニカム構造部４の「総開口率」とは、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面面積に対する、ハニカム構造部４に形成されたセル２の総開口面積の比の百分率のことを意味する。なお、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面面積については、ハニカム構造部４の最外周に配置された外周壁３の面積を含まない値とする。

隔壁１の平均細孔径については特に制限はないが、７～２５μｍであることが好ましく、９～２０μｍであることが更に好ましい。隔壁１の平均細孔径は、水銀ポロシメータ（Ｍｅｒｃｕｒｙ ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ）によって計測された値とする。水銀ポロシメータとしては、例えば、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製のＡｕｔｏｐｏｒｅ ９５００（商品名）を挙げることができる。

目封止ハニカム構造体１００は、流入セル２ａを取り囲むように配設された隔壁１の幾何学的表面積が、１．００～１．４０ｃｍ^２／ｃｍ^３であることが好ましく、１．１０～１．４０ｃｍ^２／ｃｍ^３であることが更に好ましい。ここで、上述した「幾何学的表面積」とは、流入セル２ａの全内表面積（Ｓ）を、ハニカム構造部の全容積（Ｖ）で除した値（Ｓ／Ｖ）のことをいう。一般に、フィルタの濾過面積が大きいほど、流入セル２ａを取り囲むように配設された隔壁１へのＰＭ堆積厚さを低減できるため、幾何学的表面積を上述した数値範囲とすることにより、目封止ハニカム構造体の圧力損失を低く抑えることができる。よって、流入セル２ａの幾何学的表面積が小さ過ぎると、ＰＭ堆積時のスス付き圧損の増加につながることがあるため好ましくない。また、流入セル２ａの幾何学的表面積が大き過ぎると、初期の圧力損失が増加することがあるため好ましくない。以下、上述した幾何学的表面積のことを、以下、「ＧＳＡ」又は「幾何学的表面積ＧＳＡ」ということがある。ＧＳＡは、「Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ：幾何学的表面積」の略である。

隔壁１の材料については特に制限はない。隔壁１の材料としては、例えば、セラミックを挙げることができる。特に、隔壁１が、炭化珪素、珪素結合炭化珪素、結合材焼結型セラミックス材料、ムライト、コージェライト、又はチタン酸アルミニウムを含むものであることが好ましい。なお、「珪素結合炭化珪素」とは、例えば、特許４１３６３１９号公報に示すような骨材としての炭化珪素粒子が、金属珪素により結合されたもののことを意味する。また、「結合材焼結型セラミックス材料」とは、例えば、特開２０１５－６７４７３号公報に示すような炭化珪素やムライト等の骨材が、コージェライト等の結合材により結合されたものであり、焼結により作製されたセラミックス材料のことを意味する。

目封止部５の材料については特に制限はないが、上記した隔壁１の材料として挙げたものを好適に用いることができる。

目封止ハニカム構造体１００の全体形状については特に制限はない。目封止ハニカム構造体１００の全体形状は、流入端面１１及び流出端面１２の形状が、円形、又は楕円形であることが好ましく、特に、円形であることが好ましい。また、目封止ハニカム構造体１００の大きさ、例えば、ハニカム構造部４の流入端面１１から流出端面１２までの長さや、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面の大きさについては、特に制限はない。目封止ハニカム構造体１００を、排ガス浄化用のフィルタとして用いた際に、最適な浄化性能を得るように、各大きさを適宜選択すればよい。

目封止ハニカム構造体１００は、内燃機関の排ガス浄化用の部材として好適に用いることができる。目封止ハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４の隔壁１の表面及び隔壁１の細孔のうちの少なくとも一方に、排ガス浄化用の触媒が担持されたものであってもよい。例えば、排ガス浄化用の触媒としては、酸化触媒、選択的触媒還元触媒、三元触媒等を挙げることができる。

酸化触媒としては、貴金属を含有する触媒を挙げることができる。酸化触媒として、具体的には、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）からなる群より選択される少なくとも一種を含有するもの等を挙げることができる。隔壁１に酸化触媒が担持されている場合には、酸化触媒の担持量が、０．１～３０ｇ／Ｌであることが好ましい。ここで、触媒の担持量（ｇ／Ｌ）とは、ハニカム構造部４の単位体積（１Ｌ）当たりに担持される触媒の量（ｇ）のことである。

選択的触媒還元触媒は、被浄化成分を選択還元する触媒である。以下、選択的触媒還元触媒を「ＳＣＲ触媒」ともいう。「ＳＣＲ」とは、「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」の略である。選択的触媒還元触媒は、ゼオライト型の選択的触媒還元触媒又はバナジウム型の選択的触媒還元触媒であることが好ましい。ゼオライト型の選択的触媒還元触媒とは、ゼオライトを含有する触媒活性成分を含む触媒のことをいう。ゼオライト型の選択的触媒還元触媒として、例えば、金属置換されたゼオライトを含む選択的触媒還元触媒を挙げることができる。ゼオライトを金属置換する金属としては、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）を挙げることができる。ゼオライトとしては、Ａ型、Ｘ型、ＣＨＡ型、ＬＴＡ型、ＭＦＩ型、ＦＥＲ型、ＦＡＵ型、ＤＤＲ型、ベータゼオライトを好適例として挙げることができる。バナジウム型の選択的触媒還元触媒とは、バナジウムを含有する触媒活性成分を含む触媒のことをいう。バナジウム型の選択的触媒還元触媒としては、例えば、バナジウムやタングステンを主たる成分として含有する触媒を挙げることができる。選択的触媒還元触媒の担持量が、５０～１３０ｇ／Ｌであることが好ましい。

三元触媒とは、主に炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）を浄化する触媒のことをいう。三元触媒としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含む触媒を挙げることができる。三元触媒の担持量が、４０～１３０ｇ／Ｌであることが好ましい。

次に、本実施形態の目封止ハニカム構造体を製造する方法について説明する。ただし、目封止ハニカム構造体を製造する方法は、以下に説明する製造方法に限定されることはない。

まず、ハニカム構造部を作製するための可塑性の坏土を作製する。ハニカム構造部を作製するための坏土は、原料粉末として、前述の隔壁の好適な材料群の中から選ばれた材料に、適宜、バインダ等の添加剤、及び水を添加することによって作製することができる。

次に、作製した坏土を押出成形することにより、複数のセルを区画形成する隔壁、及び最外周に配設された外周壁を有する、柱状のハニカム成形体を得る。押出成形においては、押出成形用の口金として、坏土の押出面に、成形するハニカム成形体の反転形状となるスリットが形成されたものを用いることができる。得られたハニカム成形体を、例えば、マイクロ波及び熱風で乾燥してもよい。

次に、ハニカム成形体の製造に用いた材料と同様の材料で、セルの開口部を目封止することで目封止部を形成する。目封止部を形成する方法については、従来公知の目封止ハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができる。

次に、得られたハニカム成形体を焼成することにより、目封止ハニカム構造体を得る。焼成温度及び焼成雰囲気は原料により異なり、当業者であれば、選択された材料に最適な焼成温度及び焼成雰囲気を選択することができる。

（２）目封止ハニカム構造体（第二実施形態）：
次に、図６～図９を参照して、第二実施形態の目封止ハニカム構造体２００について説明する。ここで、図６は、本発明の目封止ハニカム構造体の第二実施形態の流入端面を模式的に示す平面図である。図７は、図６に示す流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。図８は、図６に示す目封止ハニカム構造体の流出端面を模式的に示す平面図である。図９は、図６のＢ－Ｂ’断面を模式的に示す、断面図である。

目封止ハニカム構造体２００は、ハニカム構造部４と、目封止部５を備えたものである。ハニカム構造部４は、流入端面１１及び流出端面１２を有する柱状を呈するものである。ハニカム構造部４は、流入端面１１から流出端面１２まで延びる複数のセル２を取り囲むように配設された、多孔質の隔壁１を有する。目封止部５は、ハニカム構造部４に形成されたセル２の流入端面１１側又は流出端面１２側のいずれか一方の端部に配設され、セル２の開口部を封止するものである。

目封止ハニカム構造体２００は、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に直交する断面において、セル２の形状が多角形であるとともに、一の流入セル２ａと他の流入セル２ａとが隔壁１を挟んで隣接するセル構造を有する。

目封止ハニカム構造体２００においても、ハニカム構造部４の断面において、流入セル２ａの形状及び流出セル２ｂの形状が共に六角形となっている。但し、目封止ハニカム構造体２００は、これまでに説明した第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）に対して、流入セル２ａ及び流出セル２ｂの各個数及びその配置が異なっている。具体的には、図６～図９に示す目封止ハニカム構造体２００は、「流入セル２ａの総個数Ｎａ：流出セル２ｂの総個数Ｎｂ＝３：１」の関係を満たしており、セル個数比（Ｎａ／Ｎｂ）が３となっている。目封止ハニカム構造体２００は、ハニカム構造部４の断面において、流入セル２ａの総面積が流出セル２ｂの総面積よりも大きくなるように構成されている。

目封止ハニカム構造体２００は、隔壁１の気孔率が３８％以上であり、隔壁１の厚さが１２５μｍ以上、２８０μｍ以下である。また、目封止ハニカム構造体２００は、ハニカム構造部４のセル密度が３１．０個／ｃｍ^２以上である。更に、目封止ハニカム構造体２００は、隔壁１の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である。隔壁１の気孔率、厚さ及び空気の透過抵抗、並びにハニカム構造部４のセル密度については、第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）と同様に構成されていることが好ましい。

なお、目封止ハニカム構造体２００は、これまでに説明したような流入セル２ａ及び流出セル２ｂの各個数及びその配置が異なること以外は、第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）と同様に構成されていることが好ましい。図６～図９において、図１～図５に示す目封止ハニカム構造体１００と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略することがある。

以上のように構成された目封止ハニカム構造体２００も、従来の目封止ハニカム構造体と比較して、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして使用した際に、低圧損を実現することができる。そして、これまでに説明した第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）と同様に、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁１の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することができる。

（３）目封止ハニカム構造体（第三実施形態）：
次に、図１０及び図１１を参照して、第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００について説明する。ここで、図１０は、本発明の目封止ハニカム構造体の第三実施形態の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。図１１は、図１０に示す目封止ハニカム構造体の流出端面の一部を拡大した拡大平面図である。

目封止ハニカム構造体３００は、流入端面３１及び流出端面３２を有する柱状を呈するハニカム構造部２４と、目封止部２５を備えたものである。ハニカム構造部２４は、これまでに説明した第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）と同様に、例えば、流入端面３１及び流出端面３２を有する円柱状を呈するように構成されている。そして、ハニカム構造部２４は、流入端面３１から流出端面３２まで延びる複数のセル２２を取り囲むように配設された、多孔質の隔壁２１を有する。目封止部２５は、ハニカム構造部２４に形成されたセル２２の流入端面３１側又は流出端面３２側のいずれか一方の端部に配設され、セル２２の開口部を封止するものである。

目封止ハニカム構造体３００は、ハニカム構造部２４のセル２２の延びる方向に直交する断面において、セル２２の形状が多角形であるとともに、一の流入セル２２ａと他の流入セル２２ａとが隔壁２１を挟んで隣接するセル構造を有する。具体的には、セル２２の形状が、四角形と八角形であり、四角形のセル２２と八角形のセル２２とが、図１０及び図１１の紙面の上下方向及び左右方向において、隔壁２１を挟んで交互に配置されている。目封止ハニカム構造体３００においては、四角形のセル２２と八角形のセル２２との各面積を比較した場合、八角形のセル２２の方が、その面積が大きくなるように構成されている。そして、八角形のセル２２が、流出端面３２側の端部に目封止部２５が配設された流入セル２２ａとなっている。一方で、四角形のセル２２が、流入端面３１側の端部に目封止部２５が配設された流出セル２２ｂとなっている。したがって、目封止ハニカム構造体３００は、ハニカム構造部２４の断面において、流入セル２２ａの総面積が流出セル２２ｂの総面積よりも大きくなるように構成されている。そして、相対的に面積の大きな八角形の流入セル２２ａは、図１０及び図１１の紙面の斜め方向において隔壁２１を挟んで隣接するように配置されている。このため、目封止ハニカム構造体３００は、図１０及び図１１の紙面の斜め方向において、一の流入セル２２ａと他の流入セル２２ａとが隔壁２１を挟んで隣接するセル構造を有している。

目封止ハニカム構造体３００は、隔壁２１の気孔率が３８％以上であり、隔壁２１の厚さが１２５μｍ以上、２８０μｍ以下である。また、目封止ハニカム構造体３００は、ハニカム構造部２４のセル密度が３１．０個／ｃｍ^２以上である。更に、目封止ハニカム構造体３００は、隔壁２１の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である。隔壁２１の気孔率、厚さ及び空気の透過抵抗、並びにハニカム構造部２４のセル密度については、第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）と同様に構成されていることが好ましい。

以上のように構成された目封止ハニカム構造体３００も、従来の目封止ハニカム構造体と比較して、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして使用した際に、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁２１の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することができる。

（４）目封止ハニカム構造体（第四実施形態）：
次に、図１２及び図１３を参照して、第四実施形態の目封止ハニカム構造体４００について説明する。ここで、図１２は、本発明の目封止ハニカム構造体の第四実施形態の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。図１３は、図１２に示す目封止ハニカム構造体の流出端面の一部を拡大した拡大平面図である。

目封止ハニカム構造体４００は、流入端面３１及び流出端面３２を有する柱状を呈するハニカム構造部２４と、目封止部２５を備えたものである。ハニカム構造部２４は、これまでに説明した第一実施形態の目封止ハニカム構造体１００（図１～図５参照）と同様に、例えば、流入端面３１及び流出端面３２を有する円柱状を呈するように構成されている。そして、ハニカム構造部２４は、流入端面３１から流出端面３２まで延びる複数のセル２２を取り囲むように配設された、多孔質の隔壁２１を有する。目封止部２５は、ハニカム構造部２４に形成されたセル２２の流入端面３１側又は流出端面３２側のいずれか一方の端部に配設され、セル２２の開口部を封止するものである。

目封止ハニカム構造体４００は、これまでに説明した第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００（図１０及び図１１参照）と同様に、ハニカム構造部２４の断面において、セル２２の形状が、四角形と八角形となっている。そして、四角形のセル２２と八角形のセル２２とが、図１２及び図１３の紙面の上下方向及び左右方向において、隔壁２１を挟んで交互に配置されている。但し、目封止ハニカム構造体４００は、第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００（図１０及び図１１参照）に対して、流入セル２２ａ及び流出セル２２ｂの各個数及びその配置が異なっている。具体的には、目封止ハニカム構造体４００は、一の八角形のセル２２を流出セル２２ｂとした場合に、その流出セル２２ｂの周囲に配置される８個のセル２２が流入セル２２ａとなるように、流入セル２２ａ及び流出セル２２ｂが配置されている。八角形の流出セル２２ｂの周囲に配置される８個の流入セル２２ａは、４個の八角形のセル２２と４個の四角形のセル２２とから構成され、八角形のセル２２と四角形のセル２２とが、八角形の流出セル２２ｂの周囲を交互に取り囲むように配置されている。このため、目封止ハニカム構造体４００は、八角形の流入セル２２ａと四角形の流入セル２２ａとが隔壁２１を挟んで隣接するセル構造を有している。更に、目封止ハニカム構造体４００は、ハニカム構造部２４の断面において、流入セル２２ａの総面積が流出セル２２ｂの総面積よりも大きくなるように構成されている。

目封止ハニカム構造体４００は、隔壁２１の気孔率が３８％以上であり、隔壁２１の厚さが１２５μｍ以上、２８０μｍ以下である。また、目封止ハニカム構造体４００は、ハニカム構造部２４のセル密度が３１．０個／ｃｍ^２以上である。更に、目封止ハニカム構造体４００は、隔壁２１の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である。隔壁２１の気孔率、厚さ及び空気の透過抵抗、並びにハニカム構造部２４のセル密度については、第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００（図１０及び図１１参照）と同様に構成されていることが好ましい。

なお、目封止ハニカム構造体４００は、これまでに説明したような流入セル２２ａ及び流出セル２２ｂの配置が異なること以外は、第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００（図１０及び図１１参照）と同様に構成されていることが好ましい。図１２及び図１３において、図１０及び図１１に示す目封止ハニカム構造体３００と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略することがある。なお、図１２において点線で囲まれた範囲が、目封止ハニカム構造体４００のセル構造における最小繰り返し単位（１ユニット）を示している。

以上のように構成された目封止ハニカム構造体４００も、従来の目封止ハニカム構造体と比較して、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして使用した際に、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁２１の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することができる。

（５）目封止ハニカム構造体（第五実施形態）：
次に、図１４及び図１５を参照して、第五実施形態の目封止ハニカム構造体７００について説明する。ここで、図１４は、本発明の目封止ハニカム構造体の第五実施形態を模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。図１５は、図１４に示す目封止ハニカム構造体に用いられるハニカムセグメントを模式的に示す流入端面側から見た斜視図である。

図１４に示すように、第五実施形態の目封止ハニカム構造体７００は、セグメント構造のハニカム構造部８４を備えた目封止ハニカム構造体７００である。即ち、目封止ハニカム構造体７００は、ハニカム構造部８４が、複数個の柱状のハニカムセグメント８６によって構成されており、複数個のハニカムセグメント８６の互いの側面同士が接合層８７によって接合されている。ここで、「セグメント構造のハニカム構造部８４」とは、個々に作製された複数個のハニカムセグメント８６が接合層８７によって接合されたハニカム構造部８４のことである。なお、図１～図５に示すような、ハニカム構造部４の隔壁１が全て一体的に形成されているものを、「一体型のハニカム構造部４」ということがある。
本発明の目封止ハニカム構造体におけるハニカム構造部は、図１４に示すような「セグメント構造のハニカム構造部８４」であってもよいし、例えば、図１に示すような「一体型のハニカム構造部４」であってもよい。なお、図１４においては、各ハニカムセグメント８６の流入端面９１上の隔壁及びセルを捨象した形で作図を行っている。

図１４に示すように、目封止ハニカム構造体７００は、流入端面９１及び流出端面９２を有する柱状を呈するハニカム構造部８４を備えている。ハニカム構造部８４を構成するハニカムセグメント８６は、図１５に示すように、流入端面９１から流出端面９２まで延びる複数のセル８２を取り囲むように配設された、多孔質の隔壁８１を有する。また、ハニカムセグメント８６は、隔壁８１を囲繞するように配設されたセグメント外壁８８を更に有している。

ハニカムセグメント８６に形成されたセル８２の流入端面９１側又は流出端面９２側のいずれか一方の端部には、目封止部８５が配設されている。これにより、流出端面９２側の端部に目封止部８５が配設されたセル８２が「流入セル８２ａ」となり、流入端面９１側の端部に目封止部８５が配設されたセル８２が「流出セル８２ｂ」となる。ここで、図１５に示すハニカムセグメント８６は、特に限定されることはないが、図１０及び図１１に示す第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００と同様のセル構造を有している。

図１４に示すハニカム構造部８４は、これまでに説明した第一実施形態～第四実施形態の目封止ハニカム構造体のハニカム構造部と同様に構成されていることが好ましい。即ち、ハニカム構造部８４は、セル８２の延びる方向に直交する断面において、流入セル８２ａの総面積が流出セル８２ｂの総面積よりも大きい。そして、隔壁８１の気孔率が３８％以上であり、隔壁８１の厚さが１２５μｍ以上、２８０μｍ以下である。また、ハニカム構造部８４のセル密度が３１．０個／ｃｍ^２以上である。更に、隔壁８１の空気の透過抵抗が、４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下である。例えば、隔壁８１の気孔率、厚さ及び空気の透過抵抗、並びにハニカム構造部８４のセル密度については、第三実施形態の目封止ハニカム構造体３００（図１０及び図１１参照）と同様に構成されていることが好ましい。

図１４に示すハニカム構造部８４を構成する複数個のハニカムセグメント８６は、それぞれ同じセル構造を有するものであってもよいし、それぞれ異なるセル構造を有するものであってもよい。

目封止ハニカム構造体７００における外周壁８３は、外周コート材によって形成された外周コート層であることが好ましい。外周コート材は、複数個のハニカムセグメント８６を接合した接合体の外周に塗工して、外周コート層を形成するためのコート材である。また、複数個のハニカムセグメント８６を接合した接合体は、当該接合体に対して、その外周部分を研削加工し、上述した外周コート層を配設したものであることが好ましい。

以上のように構成された目封止ハニカム構造体７００も、従来の目封止ハニカム構造体と比較して、排ガス中のＰＭを捕集するフィルタとして使用した際に、アッシュ容量を上昇させつつ、隔壁８１の表面にＰＭが堆積することによるスス付き圧損の上昇を抑制し、より低圧損を実現することができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
まず、ハニカム構造部を作製するための坏土を調製した。実施例１では、坏土を調製するための原料粉末として、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを、８０：２０の質量割合で混合した混合粉末を準備した。この混合粉末に、バインダ、造孔材、及び水を添加して、成形原料とした。次に、成形原料を混練して円柱状の坏土を作製した。なお、上述したような材料を用いて調製された坏土からハニカム構造部を作製した場合については、表２、表４、表６及び表８の「材料」の欄に「ＳｉＣ」と記す。

次に、ハニカム成形体作製用の口金を用いて坏土を押出成形し、全体形状が円柱状のハニカム成形体を得た。

次に、ハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた後、ハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。

次に、乾燥したハニカム成形体に、目封止部を形成した。具体的には、まず、ハニカム成形体の流入端面に、流入セルが覆われるようにマスクを施した。その後、マスクの施されたハニカム成形体の端部を、目封止スラリーに浸漬し、マスクが施されていない流出セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、ハニカム成形体の流出端面についても、上記と同様の方法で、流入セルの開口部に目封止スラリーを充填した。その後、目封止部を形成したハニカム成形体を、更に、熱風乾燥機で乾燥した。

次に、目封止部を形成したハニカム成形体を脱脂し、焼成して目封止ハニカム構造体を得た。

実施例１の目封止ハニカム構造体は、図１０及び図１１に示す目封止ハニカム構造体３００に示すように、セル２２の形状が、四角形と八角形であり、ハニカム構造部２４の断面において、四角形のセル２２と八角形のセル２２とが隔壁２１を挟んで交互に配置されたものであった。そして、八角形のセル２２が流入セル２２ａとなり、四角形のセル２２が流出セル２２ｂとなっていた。表１の「セル形状」の欄に、実施例１の目封止ハニカム構造体におけるセル形状を示す。また、表１の「参照図」の欄には、各実施例におけるセル構造（別言すれば、流入セル及び流出セルの配置）を参照するための図面の番号を示す。

実施例１の目封止ハニカム構造体は、端面の直径が２６７ｍｍ、セルの延びる方向における長さが２０３ｍｍであった。また、隔壁の厚さが１５２μｍであり、隔壁の気孔率が３８％であり、セル密度が４６．５個／ｃｍ^２であった。隔壁の気孔率は、水銀ポロシメータによって測定した値である。また、実施例１の目封止ハニカム構造体は、「流入セルの総個数Ｎａ：流出セルの総個数Ｎｂ＝１：１」の関係を満たしており、セル個数比（Ｎａ／Ｎｂ）が１となっていた。また、隔壁の平均細孔径は８μｍであり、流入セルの幾何学的表面積（ＧＳＡ）は、１．３０ｍｍ^２／ｍｍ^３であった。各結果を表１又は表２に示す。

実施例１の目封止ハニカム構造体は、全セルの総開口率が８１％、流入セルの総開口率が４９％、流出セルの総開口率が３２％であった。「全セルの総開口率」は、目封止ハニカム構造体を構成するハニカム構造部の断面面積に対する、全セルの総開口面積の比の百分率を示す。同様に、「流入セルの総開口率」及び「流出セルの総開口率」は、ハニカム構造部の断面面積に対する、流入セルの総開口面積及び流出セルの総開口面積の比の百分率を示す。各結果を表１に示す。

実施例１の目封止ハニカム構造体について、以下の方法で、「隔壁の空気の透過抵抗」を測定した。結果を表２に示す。また、実施例１の目封止ハニカム構造体について、以下の方法で、「圧損上昇ΔＰ」に関する評価を行った。結果を表２に示す。

［隔壁の空気の透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）］
目封止ハニカム構造体のハニカム構造部から、一部の隔壁を切り出した。そして、切り出した隔壁に、２５℃の空気をマスフローメータで流量を変化させて通気し、その際の隔壁を透過する前後の空気の差圧を圧力計によって測定した。そして、隔壁の単位面積（ｍｍ^２）当たりの空気の透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）を算出した。

［圧損上昇ΔＰ］
まず、目封止ハニカム構造体の圧力損失を測定し、測定した圧力損失を「初期圧損（ｋＰａ）」とした。次に、目封止ハニカム構造体の隔壁に対して、所定量のススとアッシュ（灰）を堆積させた状態で圧力損失を測定し、測定した圧力損失を「スス付き圧損（ｋＰａ）」とした。なお、スス付き圧損測定時において、ススの堆積量は６ｇ／Ｌとし、アッシュの堆積量は３０ｇ／Ｌとした。ここで、スス及びアッシュの堆積量とは、ハニカム構造部の単位体積（１Ｌ）当たりにおける、スス又はアッシュの堆積量（ｇ）である。そして、「スス付き圧損（ｋＰａ）」から「初期圧損（ｋＰａ）」を減算した値を、「圧損上昇ΔＰ（ｋＰａ）」とした。

（実施例２～４０、比較例１～２２）
目封止ハニカム構造体における各構成を、表１～表１０に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で目封止ハニカム構造体を作製した。実施例２～４０及び比較例１～２２の目封止ハニカム構造体について、実施例１と同様の方法で、「隔壁の空気の透過抵抗」を測定した。また、実施例２～４０及び比較例１～２２の目封止ハニカム構造体について、実施例１と同様の方法で、「圧損上昇ΔＰ」に関する評価を行った。各結果を表２、表４、表６、表８、表１０に示す。

比較例１の目封止ハニカム構造体は、図１６に示すようなセル構造のものとした。図１６は、比較例１の目封止ハニカム構造体の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。図１６に示すように、比較例１の目封止ハニカム構造体５００は、ハニカム構造部４４の断面において、セル４２の形状が四角形であった。そして、比較例１の目封止ハニカム構造体５００は、ハニカム構造部４４の断面において、流入セル４２ａと流出セル４２ｂとが多孔質の隔壁４１を挟んで交互に配置されていた。したがって、比較例１の目封止ハニカム構造体５００は、一の流入セル４２ａと他の流入セル４２ａとが隔壁４１を挟んで隣接するセル構造を有さないものであった。図１６において、符号４５は、目封止部を示し、符号５１は、流入端面を示す。

比較例１６の目封止ハニカム構造体は、図１７に示すようなセル構造のものとした。図１７は、比較例１６の目封止ハニカム構造体の流入端面の一部を拡大した拡大平面図である。図１７に示すように、比較例１６の目封止ハニカム構造体６００は、ハニカム構造部６４の断面において、セル６２の形状が六角形であった。そして、比較例１６の目封止ハニカム構造体６００では、六角形のセル６２を構成する６つの辺のうち、対向配置された２つの辺に対して直交する方向（一の方向）に配列したセル６２全てを流入セル６２ａとした。そして、一の方向に配列した流入セル６２ａの両隣りに配列したセル６２全てを流出セル６２ｂとし、更に、それらの流出セル６２ｂの両隣りに配列したセル６２全てを流入セル６２ａとした。比較例１６の目封止ハニカム構造体６００は、一の流入セル６２ａと他の流入セル６２ａとが隔壁６１を挟んで隣接するセル構造を有するものの、流入セル６２ａの総面積が流出セル６２ｂの総面積と同じとなるものであった。図１７において、符号６５は、目封止部を示し、符号７１は、流入端面を示す。

実施例２９～３２，３７～４０、比較例２０，２２においては、ハニカム構造部を作製するための坏土として、以下のような坏土を調製して、コージェライト質のハニカム構造部を作製した。坏土を調製するための原料粉末として、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネルなどの混合粉末を準備した。この混合粉末に、バインダ、造孔材、及び水を添加して、成形原料とした。次に、成形原料を混練して円柱状の坏土を作製した。上述したような材料を用いて調製された坏土からハニカム構造部を作製した場合については、表８の「材料」の欄に「Ｃｄ」と記す。

（結果）
実施例１～３の目封止ハニカム構造体は、比較例１の目封止ハニカム構造体よりも圧損上昇ΔＰが大幅に小さいものであった。また、実施例１～３の目封止ハニカム構造体は、流入セルと流出セルの総開口率（別言すれば、総面積）が同じ値を示す比較例１６の目封止ハニカム構造体に対しても、圧損上昇ΔＰが小さいものであった。このように、一の流入セルと他の流入セルとが隔壁を挟んで隣接するセル構造を有し、且つ、流入セルの総面積が流出セルの総面積よりも大きく構成された実施例１～３の目封止ハニカム構造体は、圧損上昇ΔＰが小さいものであった。

また、実施例１～３の目封止ハニカム構造体は、同一気孔率の比較例７の目封止ハニカム構造体に対しても、圧損上昇ΔＰが小さいものであった。更に、実施例１～３の各目封止ハニカム構造体は、隔壁の厚さがそれぞれ同一の値を示す比較例２～５の各目封止ハニカム構造体に対しても、圧損上昇ΔＰがそれぞれ小さいものであった。

実施例４～４０の目封止ハニカム構造体についても、実施例１～３の場合と同様にして、比較対象となる各比較例の目封止ハニカム構造体に対して、圧損上昇ΔＰが小さいものであった。

また、隔壁の厚さが同一の条件における透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）の影響を比較するために、隔壁の厚さが２０３μｍの実施例及び比較例を抜き出し、それらの結果を表９及び表１０に示す。表９及び表１０では、実施例９、１８、２３、２７、３１、３５及び３９、並びに比較例１１，２３の各結果を示している。また、表１０における「隔壁の空気の透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）」と「圧損上昇ΔＰ（ｋＰａ）」の関係を、図１８のグラフに示す。図１８は、実施例及び比較例における透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）と圧損上昇ΔＰ（ｋＰａ）の関係を示すグラフである。図１８において、横軸が「透過抵抗（Ｐａ・ｓ／ｍ^２）」を示し、縦軸が「圧損上昇ΔＰ（ｋＰａ）」を示す。表１０及び図１８に示すように、隔壁の空気の透過抵抗が４．５×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^２以下の範囲において、圧損上昇ΔＰ（ｋＰａ）の変化率が大きく、実施例９、１８、２３、２７、３１、３５及び３９の目封止ハニカム構造体は、圧損上昇ΔＰの抑制がより期待できることが分かった。

本発明の目封止ハニカム構造体は、排ガスを浄化するためのフィルタとして利用することができる。

１，２１，４１，６１，８１：隔壁、２，２２，４２，６２，８２：セル、２ａ，２２ａ，４２ａ，６２ａ，８２ａ：流入セル、２ｂ，２２ｂ，４２ｂ，６２ｂ，８２ｂ：流出セル、３，８３：外周壁、４，２４，４４，６４，８４：ハニカム構造部、５，２５，４５，６５，８５：目封止部、１１，３１，５１，７１，９１：流入端面、１２，３２，９２：流出端面、８６：ハニカムセグメント、８７：接合層、８８：セグメント外壁、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００：目封止ハニカム構造体、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２：隔壁の厚さ。

Claims (10)

1. 流入端面から流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを取り囲むように配設された多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、
   前記セルにおける前記流入端面側又は前記流出端面側のいずれか一方の端部を封止するように配置された目封止部と、を備え、
   前記流出端面側の端部に前記目封止部が配設され、前記流入端面側が開口した前記セルを流入セルとし、且つ、前記流入端面側の端部に前記目封止部が配設され、前記流出端面側が開口した前記セルを流出セルとし、
   前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が多角形であるとともに、一の前記流入セルと他の前記流入セルとが前記隔壁を挟んで隣接するセル構造を有し、且つ、
   前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、前記流入セルの総面積が前記流出セルの総面積よりも大きく、
   前記隔壁の気孔率が３８％以上であり、前記隔壁の厚さが１２５μｍ以上、２８０μｍ以下で、前記ハニカム構造部のセル密度が３１．０個／ｃｍ２以上であり、
   前記隔壁の空気の透過抵抗が、４．５×１０７Ｐａ・ｓ／ｍ２以下であり、
   前記流入セルと前記流出セルとの間に配設された前記隔壁を第一隔壁とし、前記流入セル同士の間に配設された前記隔壁を第二隔壁としたときに、前記第一隔壁の厚さ及び前記第二隔壁の厚さは同じであり、
   前記隔壁に、酸化触媒、選択的触媒還元触媒、及び三元触媒からなる群より選択される少なくとも一種の触媒が担持された、目封止ハニカム構造体。
2. 前記隔壁の空気の透過抵抗が、４．０×１０７Ｐａ・ｓ／ｍ２以下である、請求項１に記載の目封止ハニカム構造体。
3. 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、一の前記流入セルの形状と一の前記流出セルの形状が合同又は相似であり、且つ、
   前記流出セルの総個数Ｎｂに対する、前記流入セルの総個数Ｎａの比が、２以上である、請求項１又は２に記載の目封止ハニカム構造体。
4. 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、前記流入セルの形状が一種類である、請求項１～３のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体。
5. 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、前記流入セルの形状及び前記流出セルの形状が共に六角形である、請求項１～４のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体。
6. 前記セルの延びる方向に直交する前記断面において、少なくとも１つ以上の前記セルの形状が、正六角形である、請求項１～５のいずれか一項に記載の目封止ハニカム構造体。
7. 前記隔壁に前記酸化触媒が担持され、前記酸化触媒の担持量が、０．１～３０ｇ／Ｌである、請求項１に記載の目封止ハニカム構造体。
8. 前記隔壁に前記選択的触媒還元触媒が担持され、前記選択的触媒還元触媒の担持量が、５０～１３０ｇ／Ｌである、請求項１に記載の目封止ハニカム構造体。
9. 前記選択的触媒還元触媒が、ゼオライト型の選択的触媒還元触媒又はバナジウム型の選択的触媒還元触媒である、請求項１又は８に記載の目封止ハニカム構造体。
10. 前記隔壁に前記三元触媒が担持され、前記三元触媒の担持量が、４０～１３０ｇ／Ｌである、請求項１に記載の目封止ハニカム構造体。

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