DE102010006140A1

DE102010006140A1 - Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur

Info

Publication number: DE102010006140A1
Application number: DE102010006140A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Nagoya Ito; Yasushi Nagoya Noguchi
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2030-01-30
Also published as: JP2010201923A; DE102010006140B4; US8419988B2; JP5282053B2; US20100194004A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur umfasst die Herstellung einer Wabenstruktur unter Verwendung von Methylcellulose zumindest als Teil eines Bindemittels, wobei die Methylcellulose ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 und einen integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger aufweist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer großen Wabenstruktur, wie einer Wabenstruktur, die in einem großen Kraftfahrzeug installiert ist, oder einer Wabenstruktur, die zur Bildung von Endprodukten in viele Strukturen unterteilt wird.
ERÖRTERUNG DER HINTERGRUNDTECHNIK
Eine Wabenstruktur, die als ein Träger für einen Reinigungskatalysator für Autoabgas verwendet wird, wird üblicherweise durch Extrusion hergestellt, um die Massenproduktivität zu verbessern. Daher werden neben dem Rohmaterial für das Grundmaterial ein Formungshilfsmittel (z. B. Bindemittel) und dergleichen verwendet.
Als das Bindemittel wurden Cellulosederivate wie Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose verwendet. Insbesondere wurde Methylcellulose, die eine hohe Gelfestigkeit zeigt, beim Formen einer Wabenstruktur unter Verwendung einer Kolbenstrangpresse geeignet verwendet.
Da jedoch das derzeit verwendete Cellulosebindemittel üblicherweise niedermolekulare Komponenten enthält, können die niedermolekularen Komponenten, die in dem Bindemittel enthalten sind, beim Trocknen des Formkörpers zusammen mit Dampf verdampft, abgekühlt und an der Innenperipherie des Trockners kondensiert werden und an der Innenseite des Trockners haften.
In diesem Fall können die anhaftenden niedermolekularen Komponenten den Trockner kontaminieren, oder können während des Trocknens aus dem Trockner entfernt werden und so an dem Produkt haften und es kontaminieren. Steigt die Menge der anhaftenden niedermolekularen Komponenten auf ein großes Ausmaß, können sich die niedermolekularen Komponenten bei einer Erhöhung der Temperatur entzünden, wodurch es zu einem Brand kommen kann.
Um diesem Problem vorzubeugen, muss der Trockner in gewissen Abständen gereinigt werden, so dass die Produktivität und Arbeitseffizienz sinken.
Ist das durchschnittliche Molekulargewicht des Bindemittels zu hoch, kann der resultierende Ton hart und die Extrusion schwierig werden. Daher wird das üblicherweise verwendete Bindemittel durch Mischen von Cellulosen hergestellt, die unterschiedliche Molekulargewichte haben, um so das gewünschte durchschnittliche Molekulargewicht zu erreichen. Da jedoch ein solches Cellulosebindemittel niedermolekulare Komponenten enthält, müssen die niedermolekularen Komponenten zum Erhalt des gewünschten durchschnittlichen Molekulargewichts notwendigerweise während des Trocknens zusammen mit Dampf verdampft werden. Dies führt zu dem obigen Problem.
Bei der Verwendung von Methylcellulose als ein Bindemittel kann das Fließvermögen des Tons sinken, wenn die zuzugebende Menge an Methylcellulose klein ist, was die Extrusion erschwert. Überdies kann es aufgrund einer Verringerung der Trockenfestigkeit während des Trocknens leicht zu Verformung oder Rissen kommen. Ist die zuzugebende Menge an Methylcellulose groß, kann sich das Ausmaß an Wärme, die durch die Verbrennung von Methylcellulose erzeugt wird, während des Brennens erhöhen, was leicht zu Rissen in der Wabenstruktur führen kann.
Bei der Herstellung einer großen Wabenstruktur, die in einer Schwerlastzugmaschine oder dergleichen installiert ist, werden die niedermolekularen Komponenten zusammen mit Dampf während des Trocknen bei der Verwendung von Methylcellulose, die eine große Menge an niedermolekularen Komponenten enthält, verdampft. Im Ergebnis kann es aufgrund einer Verringerung der Festigkeit während des Trocknens leicht zu Rissen kommen. Überdies kann es zu einer Abweichung der Maßgenauigkeit oder dergleichen kommen, wodurch sich die Ausbeute der gebrannten Wabenstruktur (Endprodukt) verringern kann.
Das japanische Patent Nr. 3074169 und das japanische Patent Nr. 3227039 offenbaren Maßnahmen, die die obigen Probleme lösen sollen.
Das japanische Patent Nr. 3074169 sieht die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Cordieritkeramik-Wabenstruktur vor, welches für die Massenproduktion geeignet ist und durch die Verbesserung der Formbarkeit (insbesondere Fließvermögen) während der Extrusion eine Wabenstruktur mit verringerter Trennwanddicke erzeugt. Dieses Dokument offenbart die Zugabe von 2 bis 6 Gew.-% eines reversibel thermisch gelierenden Bindemittels zu einer Cordierit-bildenden Rohmaterialcharge, wobei das reversibel thermisch gelierenden Bindemittel durch Mischen eines reversibel thermisch gelierenden Bindemittels mit einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) (20°C) von 5.000 cP oder weniger und eines reversibel thermisch gelierenden Bindemittels mit einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) (20°C) von 20.000 cP oder mehr hergestellt wird, wobei das Mischen in einem Bereich von 10/90 Gew.-% bis 50/50 Gew.-% durchgeführt wird.
Das japanische Patent Nr. 3227039 sieht die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Cordierit-Wabenstruktur vor, welches das Fließvermögen aufrechterhalten kann, wenn der keramische Ton die Düse passiert, während gleichzeitig das Formhaltevermögen verbessert wird, und das Auftreten von Rissen während des Trocknens verhindern kann. Dieses Dokument offenbart die Zugabe von 1,5 bis 4 Gew.-% Hydroxypropoxylmethylcellulose und 0,5 bis 3 Gew.-% Methylcellulose zu einem Cordierit-Rohmaterial derart, dass die Gesamtmenge der Hydroxypropoxylmethylcellulose und Methylcellulose 2 bis 7 Gew.-% beträgt, wobei die Methylcellulose eine Viskosität (2%ige wässerige Lösung) (20°C) von 8.000 cP oder mehr hat, die Hydroxypropoxylmethylcellulose eine Viskosität (2%ige wässerige Lösung) (20°C) von 8.000 cP oder mehr hat und der Wert, erhalten durch Subtrahieren der Anzahl an Molen von Hydroxypropoxylgruppen, zugegeben pro Glukoseringeinheit, von der durchschnittlichen Anzahl an Hydroxylgruppen in der Glukoseringeinheit, die mit einer Methoxygruppe substituiert sind, 1,5 oder mehr beträgt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein bekanntes Bindemittel kann die Kontamination von Produkten oder das Auftreten von Entzündung aufgrund der Kontamination des Trockners, die aus dem Anhaften niedermolekularer Komponenten resultiert, so dass eine Verringerung der Produktivität und Arbeitseffizienz nicht verhindert werden kann, nicht verhindern. Insbesondere neigt eine große Wabenstruktur zur Erzeugung von Rissen, unterliegt einer Abweichung der Maßgenauigkeit oder dergleichen und verringert die Ausbeute. Gebrannte Wabenstrukturen werden nicht in ausreichender Ausbeute erhalten. Daher ist eine Lösung für die obigen Probleme wünschenswert.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme entworfen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckten, dass die Kontamination eines Trockners unterdrückt werden kann (d. h. das Anhaften niedermolekularer Komponenten an dem Trockner kann verringert werden), so dass eine Kontamination der Produkte und Feuer aus dem Trockner verhindert werden können, und Risse in der Wabenstruktur aufgrund einer signifikanten Verbrennungswärme, verursacht durch Methylcellulose während des Brennens, durch die Nutzung eines Bindemittels, das Methylcellulose mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger enthält, unterdrückt werden können. Diese Erkenntnis führte zur Vollendung der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur bereitstellen, welches das Auftreten von Rissen in einem Formkörper (gebrannte Wabenstruktur) unterdrücken kann, eine Abweichung der Maßgenauigkeit oder dergleichen unterdrückt und die Ausbeute verbessert, selbst bei der Herstellung einer großen Wabenstruktur, die signifikant größer im Durchmesser und/oder in der Länge ist als eine bekannte Wabenstruktur.

[1] Ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur unter Verwendung von Methylcellulose zumindest als Teil eines Bindemittels, wobei die Methylcellulose ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 hat und einen integralen Molekulargewichtsverteilungswert der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger aufweist.
[2] Das Verfahren gemäß [1], wobei die Methylcellulose in einer Menge von 2 bis 5 Masse-%, basierend auf der Gesamtmenge eines Rohmaterials, zur Bildung eines wabenförmigen Körpers verwendet wird.
[3] Das Verfahren gemäß [1], wobei Hydroxypropylmethylcellulose in einer Menge von 2 Masse-% oder weniger in Kombination mit der Methylcellulose in einer Menge von 2 Masse-% oder mehr verwendet wird, so dass die Gesamtmenge der Hydroxypropylmethylcellulose und der Methylcellulose 5 Masse-% oder weniger beträgt.
[4] Das Verfahren gemäß einem von [1] bis [3], wobei die Wabenstruktur einen Außendurchmesser von 229 mm oder mehr und eine Rundheit von 1 mm oder weniger hat.
[5] Das Verfahren gemäß einem von [1] bis [3], wobei die Wabenstruktur nach dem Trocknen eine Länge von 500 mm oder mehr und ein Ausmaß an Krümmung von 1 mm oder weniger aufweist.
[6] Das Verfahren gemäß einem von [1] bis [4], wobei ein dielektrischer Trockner verwendet wird.

Da das Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine Methylcellulose mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 und mit einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger zumindest als Teil des Bindemittels nutzt, kann Methylcellulose verwendet werden, für die die Menge an niedermolekularen Komponenten bei einem Wert innerhalb des gewünschten Bereiches kontrolliert wird. So kann die Kontamination des Trockners aufgrund der niedermolekularen Komponenten verhindert werden, wodurch wiederum die Kontamination der Produkte und ein Feuer aus dem Trockner aufgrund der Komponenten verhindert werden kann, und gleichzeitig eine Situation, in der Risse aufgrund einer Erhöhung des Ausmaßes an Verbrennungswärme, die durch Methylcellulose während des Brennens verursacht wird, auftreten, unterdrückt wird. Überdies treten bei der Herstellung einer großen Wabenstruktur nur selten Risse in dem Formkörper (der gebrannten Wabenstruktur) auf, kann eine Abweichung der Maßgenauigkeit oder dergleichen unterdrückt und die Ausbeute verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine graphische Darstellung, die eine integrale Molekulargewichtsverteilungskurve zeigt, die die Beziehung zwischen dem Molekulargewicht (Mw) und dem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Methylcellulose anzeigt.
BESCHREIBUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden nunmehr die bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung umfasst einen breiten Bereich an Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur, die die Vorraussetzungen der vorliegenden Erfindung erfüllen.
[1] Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur
Das Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Herstellung einer Wabenstruktur unter Verwendung von Methylcellulose mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger.
[1-1] Methylcellulose
Die in dem Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Methylcellulose hat ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 und einen integralen Molekulargewichtsverteilungswert der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger. Genauer gesagt, kann Methylcellulose, für die die Menge an niedermolekularen Komponenten in einem vorgegebenen Bereich kontrolliert wird, durch Einstellen der Herstellungsbedingungen derart, dass Methylcellulose mit einem gegebenen gewichtsmittleren Molekulargewicht und einer gegebenen durchschnittlichen Molekulargewichtsverteilung erhalten wird, erhalten werden. Bei der Verwendung der obigen Methylcellulose als ein Bindemittel für einen wabenförmigen Körper kann das Verdampfen der niedermolekularen Komponenten zusammen mit Dampf während des Trocknen verhindert werden. So wird eine Situation verhindert, in der der Trockner oder das Produkt kontaminiert werden. Ein anderer Vorteil umfasst das Verhindern eines Brandes und die Verbesserung der Produktivität und der Arbeitseffizienz. Überdies kann unter Nutzung der obigen Methylcellulose die Menge an verwendeter Methylcellulose verringert werden.
Beträgt das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) der Methylcellulose 4.000.000 oder weniger, kann der resultierende Ton zu weich werden. Beträgt das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) der Methylcellulose 5.000.000 oder mehr, kann der resultierende Ton zu hart werden. Da sich das gewichtsmittlere Molekulargewicht erhöht, wenn die Menge an hochmolekularen Komponenten groß ist, liegt neben dem Molekulargewicht wünschenswerterweise auch die Menge jeder Komponente in der integralen Molekulargewichtskurve in dem gewünschten Bereich. Gemäß dieser Ausführungsform kann durch Einstellen des gewichtsmittleren Molekulargewichts (Mw) der Methylcellulose und des Gehalts an Komponenten (niedermolekulare Komponenten) mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger auf Werte in den gewünschten Bereichen, Methylcellulose genutzt werden, in der die Menge an niedermolekularen Komponenten gering ist. So wird eine Kontamination des Trockners unterdrückt, eine Kontamination des Produktes und eine Entzündung des Trockners verhindert und das Auftreten von Rissen während des Trocknens unterdrückt. Überdies kommt es bei der Herstellung einer großen Wabenstruktur nur selten zu Rissen in dem Formkörper (der gebrannten Wabenstruktur), kann eine Abweichung der Maßgenauigkeit oder dergleichen unterdrück und die Ausbeute verbessert werden.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) kann zum Beispiel durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen werden. In diesem Fall kann ein GPC, hergestellt von Tosoh Corp („HLC-8220GPC” und vier Trennsäulen „TSK GMPWXL”), verwendet werden. Als Gelpermeationschromatographie-Messbedingungen (GPC-Messbedingungen) wird die Säulentemperatur auf 40°C eingestellt, das Elutionsmittel ist 0,1 M CH₃COONa und die Fließgeschwindigkeit wird auf 0,8 ml/min eingestellt. Eine 0,1 masse-%ige wässerige Lösung von einer Probe, die als das Bindemittel verwendet wird, wird hergestellt und durch einen Filter mit einer Porengröße von 0,45 μm filtriert. So wird gemessen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) des resultierenden Produktes wird gemessen. Das Molekulargewicht wird unter Verwendung einer Kalibrierkurve (Analysenkurve) berechnet. Die Kalibrierkurve wird unter Verwendung eines Pullulanstandards (hergestellt von Showa Denko K. K.) erhalten. Der integrale Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve wird ermittelt, indem unter Verwendung der Messergebnisse eine integrale Molekulargewichtsverteilungskurve gezogen und der integrale Molekulargewichtsverteilungswert aus dem Graphen abgelesen wird.
Übersteigt der integrale Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve 15, können während des Brennens leicht Risse auftreten, selbst wenn die Methylcellulose ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 aufweist, was unvorteilhaft ist.
Die Methylcellulose gemäß der vorliegenden Erfindung hat bevorzugt eine Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 6.000 bis 11.000 mPa·s. Hat die Methylcellulose eine Viskosität innerhalb des obigen Bereiches, erreicht die Methylcellulose mehr bevorzugte Wirkungen.
Bei der Herstellung einer Wabenstruktur unter Verwendung der obigen Methylcellulose wird bevorzugt die Extrusion unter Verwendung einer Kolbenstrangpresse eingesetzt. Da Methylcellulose im Wesentlichen eine hohe Gelfestigkeit und eine niedrige Geliertemperatur aufweist, ist kontinuierliches Formen, das wahrscheinlich die Formungstemperatur erhöht, für Methylcellulose nicht geeignet.
Die Methylcellulose gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt in einer Menge von 2 bis 5 Masse-%, basierend auf 100 Masse-% (Trockenmasse) des Formungsrohmaterials, verwendet. Die Produktivität während (Extrusion) des Formens kann durch Nutzung der obigen Methylcellulose innerhalb des obigen Bereiches verbessert werden. Ist die Menge der Methylcellulose kleiner als 2 Masse-%, kann sich das Fließvermögen des Tons verringern, was die Extrusion erschweren kann. Überdies kann es während des Trocknens aufgrund einer Verringerung der Trockenfestigkeit zu Verformung oder Rissen kommen. Beträgt die Menge der Methylcellulose mehr als 5 Masse-%, kann sich das Ausmaß an Wärme, die während der Verbrennung der Methylcellulose während des Brennens erzeugt wird, so erhöhen, dass es leicht zu Rissen kommt, was unvorteilhaft ist.
Bevorzugt ist auch, dass in Kombination mit der Methylcellulose gemäß der vorliegenden Erfindung Hydroxypropylmethylcellulose in einer Menge von 2 Masse-% oder weniger an Rohmaterial für den keramischen Formkörper verwendet wird, so dass die Gesamtmenge an der Hydroxypropylmethylcellulose und der Methylcellulose 2 bis 5 Masse-% an Rohmaterial für den keramischen Formkörper beträgt. Wird Hydroxypropylmethylcellulose in einer Menge von mehr als 2 Masse-% verwendet, unterliegt die Wabenstruktur einer signifikanten Dimensionsveränderung aufgrund einer Verringerung der Gelfestigkeit, was unvorteilhaft ist. Wird die Methylcellulose in einer Menge von mehr oder weniger als der gewünschten Menge verwendet, kann während der Extrusion, des Trocknens oder Brennens das obige Problem auftreten, was unvorteilhaft ist. Übersteigt die Gesamtmenge der Methylcellulose und der Hydroxypropylmethylcellulose 5 Masse-%, kann in Abhängigkeit der Mischmenge von Methylcellulose oder Hydroxypropylmethylcellulose das oben beschriebene Problem, das von Methylcellulose oder Hydroxypropylmethylcellulose verursacht wird, auftreten, was unvorteilhaft ist.
Vorzugsweise hat die zusammen mit der Methylcellulose verwendete Hydroxypropylmethylcellulose eine Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 2.000 bis 20.000 mPa·s. Bevorzugt ist auch, dass die zusammen mit der Methylcellulose verwendete Hydroxypropylmethylcellulose ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 und einen integralen Molekulargewichtsverteilungswert der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger aufweist. Eine solche Hydroxypropylmethylcellulose kann erhalten werden, wenn die Herstellungsbedingungen so eingestellt werden, dass Hydroxypropylmethylcellulose mit einem gegebenen gewichtsmittleren Molekulargewicht und einer gegebenen durchschnittlichen Molekulargewichtsverteilung erhalten wird.
Bei der Verwendung der Hydroxypropylmethylcellulose zusammen mit der Methylcellulose in der gewünschten Menge, kann kontinuierliches Formen ohne Verwendung einer Entlüftungsmaschine durchgeführt werden. Genauer gesagt, geliert, da die Hydroxypropylmethylcellulose eine relativ geringe Gelfestigkeit und eine hohe Geliertemperatur aufweist, das Formungsrohmaterial selten und zeigt ausreichend Fließvermögen unter den Formungsbedingungen, so dass kontinuierliches Formen durchgeführt werden kann.
[1-2] Herstellung einer Wabenstruktur
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Herstellung einer Wabenstruktur, die mehrere poröse Trennwände, die horizontal entlang der Wabenstruktur gebildet wurden, mehrere Zellen, die von den Trennwänden definiert und umschlossen werden, und eine äußere Umgrenzungswand, die zur Abdeckung der Peripherie der Zellen gebildet wurde, umfasst, ein Formungsrohmaterial verwendet, das ein keramisches Rohmaterial enthält.
Das keramische Rohmaterial, das die Wabenstruktur bildet, ist nicht besonders eingeschränkt. Hinsichtlich der Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und dergleichen ist das keramische Rohmaterial bevorzugt mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit-bildendem Rohmaterial, Aluminiumtitanat-bildendem Rohmaterial, Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Mullit und Siliciumnitrid. So wird sichergestellt, dass die resultierende Wabenstruktur hervorragende Festigkeit und Wärmebeständigkeit zeigt.
Der hierin verwendete Ausdruck „Cordierit-bildendes Rohmaterial” bezieht sich auf ein Rohmaterial, das beim Brennen Cordierit bildet. Genauer gesagt, ist das Cordierit-bildende Rohmaterial ein keramisches Rohmaterial, das durch Mischen vorgegebener Rohmaterialien derart, dass der Gehalt an Siliciumdioxid (SiO₂) 42 bis 56 Masse-% beträgt, der Gehalt an Aluminiumoxid (Al₂O₃) 30 bis 45 Masse-% beträgt und der Gehalt an Magnesiumoxid (MgO) 12 bis 16 Masse-% beträgt, hergestellt wurde. Beispiele für vorgegebene Rohmaterialien umfassen Talk, Kaolin, ein Rohmaterial aus einer Aluminiumoxid-Quelle, Siliciumdioxid und dergleichen. Der hierin verwendete Ausdruck „Rohmaterial aus einer Aluminiumoxid-Quelle” bezieht sich auf ein Rohmaterial (z. B. Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und Boehmit), das beim Brennen oxidiert und so zu einem Teil von Cordierit wird. Der hierin verwendete Ausdruck „Aluminiumtitanat-bildendes Rohmaterial” bezieht sich auf ein Rohmaterial, das beim Brennen Aluminiumtitanat bildet. Genauer gesagt, ist das Aluminiumtitanat-bildende Rohmaterial ein keramisches Rohmaterial, hergestellt durch Mischen vorgegebener Rohmaterialien derart, dass der Gehalt an Aluminiumoxid (Al₂O₃) 53 bis 74 Masse-% beträgt, der Gehalt an Titan (TiO₂) 14 bis 33 Masse-% beträgt und der Gehalt an Siliciumdioxid (SiO₂) 6 bis 20 Masse-% beträgt. Hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung, basierend auf der Gesamtmenge (Trockenmasse) des Formungsrohmaterials, beträgt der Gehalt des keramischen Rohmaterials bevorzugt 40 bis 90 Masse-%.
Die durchschnittliche Teilchengröße des keramischen Rohmaterials ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt bevorzugt aber 1 bis 80 μm und stärker bevorzugt 2 bis 40 μm. Der hierin verwendete Ausdruck „durchschnittliche Teilchengröße” bezieht sich auf einen Wert, gemessen unter Verwendung eines Laserdiffraktions-Teilchengrößen-Analysegerätes.
Additive wie ein porenbildendes Material und ein oberflächenaktives Mittel als das andere Formungsrohmaterial werden mit dem keramischen Rohmaterial für eine Gesamtmasse von 100 gemischt, um so das Rohmaterial zur Formung herzustellen. In dieser Ausführungsform ist es unerlässlich, ein Bindemittel zu verwenden, das die Methylcellulose mit einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger enthält, selbst wenn sie ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 4.000.000 bis 5.000.000 aufweist.
Während des Formens wird dem gesamten Formungsrohmaterial ein Dispersionsmedium zugegeben. Bevorzugt wird Wasser als Dispersionsmedium verwendet. Das Dispersionsmedium wird bevorzugt in einer Menge von 10 bis 30 Masseteilen, basierend auf 100 Masseteilen des keramischen Rohmaterials, zugegeben.
Das porenbildende Material ist nicht besonders eingeschränkt, sofern die Poren während des Brennens gebildet werden können. Beispiele für porenbildende Materialien umfassen Stärke, Harzschaum, ein wasserabsorbierendes Harz, Kieselgel, Kohlenstoff und dergleichen. Der Gehalt an dem porenbildenden Material beträgt bevorzugt 0 bis 15 Masse-%, basierend auf der Gesamtmenge an dem Formungsrohmaterial.
Beispiele für das oberflächenaktive Mittel umfassen Ethylenglycol, Dextrin, Fettsäureseife, Polyalkohol und dergleichen. Diese oberflächenaktiven Mittel können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden. Der Gehalt des oberflächenaktiven Mittels beträgt bevorzugt 5 Masse-% oder weniger, basierend auf der Gesamtmenge des Formungsrohmaterials.
Nach der Zugabe von Wasser, welches das Dispersionsmedium ist, zu dem Formungsrohmaterial werden die Materialien zur Herstellung von Ton geknetet. Der resultierende Ton wird in eine Wabenform gebracht. Der Ton kann durch Kneten des Formungsrohmaterials unter Verwendung eines Kneters, einer Vakuumentlüftungsmaschine oder dergleichen hergestellt werden. Es ist zu beachten, dass vorzugsweise eine Vakuumentlüftungsmaschine oder dergleichen verwendet wird, die gekühlt werden kann. Da die gemäß der vorliegenden Erfindung zuzugebende Methylcellulose eine hohe Gelfestigkeit zeigt, aber eine niedrige Geliertemperatur hat, kann die Temperatur des Tons, wenn nicht ausreichend gekühlt wird, steigen, und es kann während des Knetens zur Gelierung kommen, was die Extrusion erschweren kann.
Der wabenförmige Körper kann zum Beispiel durch Formen des Tons unter Verwendung einer Kolbenstrangpresse erzeugt werden. Es ist anzumerken, dass das Formungsverfahren nicht darauf beschränkt ist.
Der resultierende wabenförmige Körper wird dann getrocknet. Der wabenförmige Körper kann zum Beispiel durch ein Erwärmungsverfahren mit elektromagnetischen Wellen (z. B. Trocknung durch Mikrowellenerwärmung oder dielektrische Hochfrequenztrocknung) oder ein externes Erwärmungsverfahren (z. B. Heißlufttrocknen oder Heißdampftrocknen) getrocknet werden. Das Trocknungsverfahren ist nicht darauf eingeschränkt. Bevorzugt ist beispielsweise das Trocknen einer vorgegebenen Menge Wasser durch das Erwärmungsverfahren mit elektromagnetischen Wellen und dann das Trocknen des verbleibenden Wassers durch das externe Erwärmungsverfahren, da der gesamte wabenförmige Körper schnell und gleichmäßig getrocknet werden kann, ohne Risse zu verursachen. In diesem Fall wird bevorzugt Wasser, das 30 bis 95 Masse-% des Wassergehaltes vor dem Trocknen entspricht, durch das Erwärmungsverfahren mit elektromagnetischen Wellen entfernt und dann durch das externe Erwärmungsverfahren der Wassergehalt auf 3 Masse-% oder weniger verringert.
Stärker bevorzugt wird die Wabenstruktur unter Verwendung eines dielektrischen Trockners erzeugt. Beim Trocknen der Wabenstruktur durch dielektrisches Trocknen unter Verwendung eines dielektrischen Trockners verdampfen niedermolekulare Komponenten insbesondere während der Verdampfung von Dampf nur schwer, wodurch die Wirkungen der vorliegenden Erfindung noch verlässlicher erreicht werden können. Die Trocknungstemperatur beim Trocknen der Wabenstruktur unter Verwendung eines dielektrischen Trockners beträgt 80 bis 180°C und die Trocknungszeit beträgt 10 Minuten bis 10 Stunden. Die Trocknungstemperatur und die Trocknungszeit sind nicht darauf beschränkt.
Ein Beispiel: Ein dielektrischer Trockner verfügt über eine obere Elektrode und eine untere Elektrode in einer dielektrischen Trocknungsvorrichtung, wobei die obere Elektrode und die untere Elektrode über und unter dem wabenförmigen Körper (ungebrannter Formkörper) und einander gegenüberliegend platziert sind. Zwischen der oberen Elektrode und der unteren Elektrode des dielektrischen Trockners wird ein Hochfrequenzstrom erzeugt, und der wabenförmige Körper wird aufgrund eines dielektrischen Verlustes, der in den Trennwänden und der äußeren Umgrenzungswand des wabenförmigen Körpers stattfindet, von der Innenseite der Trennwände und der äußeren Umgrenzungswand des wabenförmigen Körpers erwärmt und getrocknet. Genauer gesagt, wird der wabenförmige Körper durch dielektrisches Trocknen proportional zu der elektrischen Feldverteilung, die darin gebildet wird, erwärmt und getrocknet. Die Oszillationsfrequenz des Hochfrequenzstroms, der während des dielektrischen Trocknens erzeugt wird, beträgt bevorzugt 3 bis 100 MHz. Stärker bevorzugt beträgt die Oszillationsfrequenz 6 bis 50 MHz, wie sie hinsichtlich der Ausrüstungskosten für einen industriellen Wärmeofen verwendet wird.
Nach dem Trocknen der Wabenstruktur wird die Wabenstruktur gegebenenfalls verschlossen, gefolgt vom Brennen (Kalzinieren).
Die getrocknete Wabenstruktur wird vor dem Brennen kalziniert, um so die Wabenstruktur zu entfetten. Zum Beispiel wird die Wabenstruktur bei 550°C für etwa drei Stunden in einer Oxidationsatmosphäre kalziniert. Die Kalzinierungsbedingungen werden bevorzugt in Abhängigkeit der Menge und der Art der organischen Substanz (z. B. Methylcellulose, die als Bindemittel verwendet wird, Dispersionsmittel und porenbildendes Material), die in dem wabenförmigen Körper enthalten ist, eingestellt. Die Verbrennungstemperatur des Bindemittels beträgt üblicherweise etwa 100 bis 300°C, und die Verbrennungstemperatur des porenbildenden Materials beträgt üblicherweise etwa 200 bis 800°C. So kann die Kalzinierungstemperatur auf etwa 200 bis 1000°C eingestellt werden. Die Kalzinierungszeit beträgt üblicherweise etwa 3 bis 100 Stunden. Die Kalzinierungszeit ist nicht darauf beschränkt.
Die Wabenstruktur wird dann gebrannt (Brennen). Der Ausdruck „Brennen” bezieht sich auf das Sintern des Formungsrohmaterials, das in dem kalzinierten Körper enthalten ist, was die Verdichtung bewirkt, wodurch das resultierende Produkt die vorgegebene Festigkeit erhält. Die Brennbedingungen (Temperatur und Zeit) unterscheiden sich in Abhängigkeit der Art des Formungsrohmaterials. Die Brennbedingungen können geeigneterweise entsprechend der Art des Formungsrohmaterials ausgewählt werden. Beispielsweise wird ein Cordierit-Rohmaterial bevorzugt bei 1410 bis 1440°C für etwa 3 bis 10 Stunden gebrannt. Ein Siliciumcarbid-Rohmaterial wird bei etwa 1400 bis 1500°C gebrannt. Die Brennbedingungen sind nicht hierauf beschränkt. Außerdem können das Kalzinieren und Brennen in einem einzelnen Brennvorgang durchgeführt werden.
Eine Wabenstruktur mit der gewünschten Porosität und durchschnittlichen Teilchengröße kann durch Einstellen der Teilchengröße und der Menge des zu verwendenden keramischen Rohmaterials (Aggregatteilchen) und der Teilchengröße und Menge des zu verwendenden porenbildenden Materials nach Bedarf erzeugt werden.
Die äußere Form der gebildeten Wabenstruktur ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Wabenstruktur eine zylindrische Form, eine viereckige Prismenform, eine dreieckige Prismenform oder dergleichen aufweisen.
Die Form der Zellen der Wabenstruktur (d. h. die Form der Zellen im Querschnitt senkrecht zur Zellbildungsrichtung) kann rechteckig (vierseitig), hexagonal, dreieckig oder dergleichen sein. Die Form der Zellen ist nicht hierauf beschränkt. Die Zellen können eine beliebige Form, wie sie für eine Wabenstruktur eingesetzt wird, aufweisen.
Die Zelldichte der Wabenstruktur ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt bevorzugt aber 50 bis 1500 Zellen/in² (7,8 bis 233 Zellen/cm²), was für eine große Wabenstruktur üblich ist. Die Dicke der Trennwand beträgt bevorzugt 20 bis 1000 μm.
Bevorzugt wird gegebenenfalls eine Struktur gebildet, in der ein offenes Ende und ein anderes offenes Ende der Zellen der Wabenstruktur abwechseln verschlossen sind.
Das Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Erzeugung einer Wabenstruktur mit einem Außendurchmesser von 229 mm oder mehr und einer Rundheit von 1 mm oder weniger verwendet. Genauer gesagt, kann durch die Nutzung der gewünschten Methylcellulose oder einer Kombination der gewünschten Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose eine Wabenstruktur erzeugt werden, deren Rundheit (größter Außendurchmesser – kleinster Außendurchmesser) bei 1 mm oder weniger kontrolliert wird, während gleichzeitig die Formgenauigkeit der Wabenstruktur mit einem Durchmesser von 229 mm oder mehr verbessert wird, was konventionell schwierig war. Genauer gesagt, war es bei der Herstellung einer großen Wabenstruktur mit einem Außendurchmesser von 229 mm oder mehr schwierig, die bevorzugte Rundheit (größter Außendurchmesser – kleinster Außendurchmesser) zu erreichen. Es treten wahrscheinlich Risse auf, wenn eine äußere Belastung oder eine Belastung, die während der Reproduktion eines Katalysatorträgers erzeugt wird, auf einen Teil oder die gesamte Wabenstruktur ausgeübt wird. Da jedoch eine Wabenstruktur, hergestellt durch das Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine bevorzugte Rundheit (größter Außendurchmesser – kleinster Außendurchmesser) erreichen kann, kann das Auftreten von Rissen verhindert werden.
Das Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich auch zur Herstellung einer getrockneten Wabenstruktur (Trockenkörper), die nach dem Extrudieren eine Länge von 500 mm oder mehr und ein Ausmaß an Krümmung von 1 mm oder weniger aufweist. Genauer gesagt, kann durch die Nutzung der gewünschten Methylcellulose oder einer Kombination der gewünschten Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose das Ausmaß an Krümmung einer sogenannten langen Wabenstruktur, deren Länge in Zellbildungsrichtung 500 mm oder mehr beträgt, auf 1 mm oder weniger reduziert werden. Dies war konventionell schwierig. Eine große Wabenstruktur, die nach dem Trocknen eine Länge von 500 mm oder mehr aufweist, wird sich wahrscheinlich aufgrund des Gewichtes der Wabenstruktur und dergleichen krümmen. Im Ergebnis wird wahrscheinlich eine äußere Belastung oder eine Belastung, die während der Reproduktion erzeugt wird, auf einen Teil oder die gesamte Wabenstruktur ausgeübt, was vermutlich zu Rissen führt. Da jedoch das Ausmaß an Krümmung einer Wabenstruktur, hergestellt durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, auf 1 mm oder weniger reduziert werden kann, selbst wenn die Wabenstruktur wie gewünscht groß ist, kann das Auftreten von Rissen verhindert werden. Da überdies durch Formen und Trocknen einer Wabenstruktur mit einer Länge von 500 mm oder mehr in Zellbildungsrichtung und Schneiden der Wabenstruktur auf vorgegebene Maße mehrere Wabenstrukturen hergestellt werden können, kann die Produktivität im Vergleich zum einzelnen Formen, Trocknen und Brennen einer Wabenstruktur mit einer normalen Länge verbessert werden.
Der hierin verwendete Ausdruck „Ausmaß an Krümmung” bezieht sich auf den Verformungsgrad, bezogen auf den Aufbau der äußeren Umgrenzungsfläche der Wabenstruktur.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen nachstehend weiter beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt. In den Beispielen und Vergleichsbeispielen beziehen sich die Einheiten „Teile” bzw. „%” auf „Masseteile” und „Masse-%”, sofern nicht etwas anderes angegeben ist. In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden Eigenschaften und dergleichen durch die folgenden Verfahren bewertet und gemessen.
[1] Messung des Molekulargewichts
Das Molekulargewicht wurde durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen. Ein GPC, hergestellt von Tosoh Corp („HLC-8220GPC” und vier Trennsäulen „TSK GMPWXL”), wurde zur Messung des Molekulargewichts verwendet. Als Messbedingungen für die Gelpermeationschromatographie (GPC) wurde die Säulentemperatur auf 40°C eingestellt, das Elutionsmittel war 0,1 M CH₃COONa, und die Fließgeschwindigkeit wurde auf 0,8 ml/min eingestellt. 0,1 Masse-% einer Bindemittelprobe wurden hergestellt und durch einen Filter mit einer Porengröße von 0,45 μm filtriert. Die Kalibrierkurve (Analysekurve) wurde unter Verwendung eines Pullulanstandards (hergestellt von Showa Denko K. K.) erhalten.
[2] Messung der Viskosität
Die Viskosität einer 2%igen wässerigen Lösung einer Bindemittelprobe wurde bei 20°C unter Verwendung eines TVB-10-Uviskometers (hergestellt von Toki Sangyo Co., Ltd.) gemessen.
[3] Kontamination des Trockners
Nach dem Trocknen der Wabenstruktur wurde die Kontamination im Trockner mit bloßem Auge untersucht und wie folgt bewertet. Gut: Es war keine Anhaftung niedermolekularer Komponenten und keine Kontamination zu beobachten. Schlecht: Es waren Anhaftung niedermolekularer Komponenten und Kontamination zu beobachten.
[4] Zustand der Außenwand des Formkörpers
Der Zustand der Außenwand des Wabenkörpers während des Formens wurde mit dem bloßen Auge untersucht. Gut: Es waren keine Risse, spaltähnliche Defekte, kleine Löcher und dergleichen auf der Außenwand zu beobachten. Schlecht: Es waren Risse, spaltähnliche Defekte, kleine Löcher und dergleichen auf der Außenwand zu beobachten.
[5] Rundheit
Ob sich die Wabenstruktur verformt hatte oder nicht, wurde unter Verwendung eines Messgerätes ermittelt. Genauer gesagt, zeigt die Rundheit den Verformungsgrad der äußeren Umgrenzungsfläche, basierend auf den Maßen des Wabenfilters aus jedem Beispiel, Vergleichsbeispiel und Referenzbeispiel an. Hat der Wabenfilter eine elliptische Form, zeigt die Rundheit den Verformungsgrad basierend auf den Dimensionen des elliptischen Wabenfilters an, ohne auf den Ausdruck „Rundheit” beschränkt zu sein.
[6] Risse während des Brennens
Die Gegenwart oder Abwesenheit von Rissen beim Brennen der Wabenstruktur wurde mit dem bloßen Auge untersucht und wie folgt bewertet.
Gut: Es waren keine Risse zu beobachten.
Schlecht: Es waren Risse zu beobachten.
(Beispiel 1)
Ein Cordierit-bildendes Rohmaterial wurde als ein keramisches Rohmaterial, das keramisches Material enthält, unter Verwendung von Talk (40 Masse-%), Kaolin (17 Masse-%), kalziniertem Kaolin (23 Masse-%), Siliciumdioxid (1 Masse-%), Aluminiumoxid (10 Masse-%) und Aluminiumhydroxid (8 Masse-%) so hergestellt, dass der Gehalt an SiO₂ 42 bis 56 Masse-% und bevorzugt 47 bis 53 Masse-%, der Gehalt an Al₂O₃ 30 bis 45 Masse-% und bevorzugt 32 bis 38 Masse-% und der Gehalt an MgO 12 bis 16 Masse-% und bevorzugt 12,5 bis 15 Masse-% betrug, basierend auf der theoretischen Cordieritzusammensetzung (2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂).
Als Bindemittel wurde Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.100.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 6.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 14 (C in Tabelle 1) dem Cordierit-bildenden Rohmaterial in einer Menge von 4 Masse-% (Beispiel 1 in Tabelle 2), bezogen auf das gesamte Cordierit-bildende Rohmaterial, zugegeben. Wasser in einer Menge von 33 Masseteilen, basierend auf 100 Masseteilen des Cordierit-bildenden Rohmaterials, und ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 0,2 Masseteilen, basierend auf 100 Masseteilen des Cordierit-bildenden Rohmaterials, wurden zugegeben. Ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, wurde hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein nicht getrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Diese Vorgänge wurden unter Verwendung eines Mixers, eines Kneters, einer Vakuumentlüftungsmaschine und eines Extruders durchgeführt.
Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Die Trocknungstemperatur und die Trocknungszeit des dielektrischen Trockners wurden auf 95°C bzw. 30 Minuten eingestellt. Die Oszillationsfrequenz eines Hochfrequenzstroms wurde auf 13 MHz eingestellt. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf eine vorgegebene Länge geschnitten.
Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch in Beispiel 1 ein wabenförmiger Körper mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Beispiel 2)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 (D in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Beispiel 2 in Tabelle 2) zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Beispiel 2 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde. Die Beziehung zwischen dem integralen Molekulargewichtsverteilungswert und dem Molekulargewicht der Methylcellulose D wird durch die in 1 gezeigte Kurve D dargestellt.
(Beispiel 3)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.900.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 11.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 12 (F in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Beispiel 3 in Tabelle 2) zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Beispiel 3 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Beispiel 4)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 (D in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Beispiel 4 in Tabelle 2) zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Beispiel 4 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde. Die Beziehung zwischen dem integralen Molekulargewichtsverteilungswert und dem Molekulargewicht der Methylcellulose D wird durch die in 1 gezeigte Kurve D dargestellt.
(Beispiel 5)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Dem Cordierit-bildenden Rohmaterial wurden als Bindemittel (1) Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 (D in Tabelle 1) und als Bindemittel (2) Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.600.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 10.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 14 (H in Tabelle 1) jeweils in einer Menge von 2 Masse-% (Beispiel 5 in Tabelle 2) zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Diese Vorgänge wurden unter Verwendung eines Mixers, eines Kneters, einer Vakuumentlüftungsmaschine und eines Extruders durchgeführt. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Beispiel 5 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Beispiel 6)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial die in den Beispielen 2 und 4 verwendete Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 (D in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Beispiel 2 in Tabelle 2) zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der elliptische wabenförmige Körper von Beispiel 6 mit einer Hauptachse von 229 mm, einer Nebenachse von 191 mm, einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Beispiel 7)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial die in den Beispielen 2 und 4 verwendete Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 (D in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 600 mm erhalten wurde. Das Ausmaß an Krümmung der Seitenfläche des getrockneten wabenförmigen Körpers betrug 0,8 mm. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der elliptische wabenförmige Körper von Beispiel 7 mit einem Durchmesser von 103 mm × einer Länge von 100 mm, einer Trennwanddicke von 100 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Vergleichsbeispiel 1)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 2.100.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 2.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 20 (A in Tabelle 1) (bezieht sich auf 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 2), wie in Tabelle 1 und 1 beschrieben, zugegeben. Die Beziehung zwischen dem gewichtsmittleren Molekulargewicht und dem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve der hierin verwendeten Methylcellulose A wird durch die in 1 gezeigte Kurve A dargestellt.
Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Vergleichsbeispiel 1 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Vergleichsbeispiel 2)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 3.700.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 4.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 17 (B in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Vergleichsbeispiel 2 in Tabelle 2), wie in Tabelle 1 beschrieben, zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Vergleichsbeispiel 2 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Vergleichsbeispiel 3)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.300.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 9.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 19 (E in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Vergleichsbeispiel 3 in Tabelle 2), wie in Tabelle 1 beschrieben, zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Vergleichsbeispiel 3 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde. Die Beziehung zwischen dem integralen Molekulargewichtsverteilungswert und dem Molekulargewicht der Methylcellulose E wird durch die in 1 gezeigte Kurve E dargestellt.
(Vergleichsbeispiel 4)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 5.200.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 15.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 12 (G in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Vergleichsbeispiel 4 in Tabelle 2), wie in Tabelle 1 beschrieben, zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Vergleichsbeispiel 4 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Vergleichsbeispiel 5)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial die in Vergleichsbeispiel 1 verwendete Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 2.100.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 2.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 20 (A in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-%, wie in Tabelle 1 beschrieben, zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 600 mm erhalten wurde. Das Ausmaß an Krümmung der Seitenfläche des getrockneten wabenförmigen Körpers betrug 1,5 mm. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann unter Erhalt von fünf getrockneten Körpern auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der elliptische wabenförmige Körper von Vergleichsbeispiel 5 mit einem Durchmesser von 103 mm × einer Länge von 100 mm, einer Trennwanddicke von 100 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Referenzbeispiel 1)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.600.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 10.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 14 (H in Tabelle 1) in einer Menge von 4 Masse-% (Referenzbeispiel 1 in Tabelle 2), wie in Tabelle 1 beschrieben, zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt, geknetet, entlüftet und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Der ungetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Referenzbeispiel 1 mit einem Durchmesser von 229 mm × einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.
(Referenzbeispiel 2)
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Cordierit-bildendes Rohmaterial hergestellt. Als Bindemittel wurde dem Cordierit-bildenden Rohmaterial die in den Beispielen 2 und 4 verwendete Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 (D in Tabelle 1) in einer Menge von 6 Masse-% (Referenzbeispiel 2 in Tabelle 2), wie in Tabelle 1 beschrieben, zugegeben. Das Dispersionsmedium, das porenbildende Material und das oberflächenaktive Mittel wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zugegeben. Es wurde ein keramischer Ton, der für die Extrusion weichgemacht wurde, hergestellt, gemischt und extrudiert, wodurch ein ungetrockneter wabenförmiger Körper erhalten wurde. Diese Vorgänge wurden unter Verwendung eines Mixers, eines Kneters, einer Vakuumentlüftungsmaschine und eines Extruders durchgeführt. Der angetrocknete wabenförmige Körper wurde unter Verwendung eines dielektrischen Trockners auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 getrocknet, wodurch ein getrockneter wabenförmiger Körper mit einer Länge von 210 mm erhalten wurde. Der getrocknete wabenförmige Körper wurde dann auf die vorgegebene Länge geschnitten. Der so erhaltene getrocknete wabenförmige Körper wurde bei 1.410 bis 1.440°C für acht Stunden gebrannt, wodurch der wabenförmige Körper von Referenzbeispiel 2 mit einem Durchmesser von 229 mm, einer Länge von 152 mm, einer Trennwanddicke von 150 μm und einer Zelldichte von 62 Zellen/cm² (400 cpsi) erhalten wurde.

Die wabenförmigen Körper der Beispiele 1 bis 6, Vergleichsbeispiele 1 bis 4 und Referenzbeispiele 1 und 2 wurden mittels der obigen Bewertungsverfahren bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Eigenschaften des für jeden wabenförmigen Körper verwendeten Bindemittels sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ergebnisse für Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 5 sind in Tabelle 3 gezeigt. TABELLE 1

Bindemittel	Art des Bindemittels	Viskosität (mPa·s)	gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw)	integraler Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger
A	MC	2.000	2.100.000	20
B	MC	4.000	3.700.000	17
C	MC	6.000	4.100.000	14
D	MC	8.000	4.500.000	13
E	MC	9.000	4.300.000	19
F	MC	11.000	4.900.000	12
G	MC	15.000	5.200.000	12
H	HPMC	10.000	4.600.000	14

TABELLE 2

	Bindemittel	Menge (Masse-%)	Kontamination des Trockners	Zustand der Außenwand des Formkörpers	Rundheit (mm)	Risse während des Brennens
Vgl.-Bsp. 1	A	4	Schlecht	Gut	1,8	Schlecht
Vgl.-Bsp. 2	B	4	Schlecht	Gut	1,6	Schlecht
Beispiel	C	4	Gut	Gut	0,9	Gut
Beispiel 2	D	4	Gut	Gut	0,8	Gut
Vgl.-Bsp. 3	E	4	Schlecht	Gut	1,1	Schlecht
Beispiel 3	F	4	Gut	Gut	0,7	Gut
Vgl.-Bsp. 4	G	4	Gut	Schlecht	1,5	Gut
Referenzbeispiel 1	H	4	Gut	Gut	2,1	Gut
Beispiel 4	D	5	Gut	Gut	0,7	Gut
Referenzbeispiel 2	D	6	Gut	Gut	0,6	Schlecht
Beispiel 5	D	2	Gut	Gut	0,9	Gut
Beispiel 5	H	2	Gut	Gut	0,9	Gut
Beispiel 6	D	4	Gut	Gut	0,7^*1	Gut

^*1 Die Rundheit von Beispiel 6 ist ein Wert, der eine Verformung in Bezug auf die äußere Umgrenzungsfläche anzeigt TABELLE 3

	Bindemittel	Menge (Masse-%)	Kontamination des Trockners	Zustand der Außenwand des Formkörpers	Krümmung (mm)	Risse während des Brennens
Beispiel 7	D	4	Gut	Gut	0,8	Gut
Vgl.-Bsp. 5	A	4	Schlecht	Gut	1,5	Gut

(Erörterung)
In den Beispielen 1 bis 6 wurde der Trockner nicht kontaminiert und es wurde ein hervorragender Formungszustand erreicht, wie in Tabelle 2 gezeigt. Die Rundheit betrug 1 mm oder weniger, und beim Brennen traten keine Risse auf. Das Ausmaß an Krümmung des getrockneten Körpers von Beispiel 7, erhalten durch Trocknen des langen Formkörpers mit einer Länge von 600 mm, betrug gerade mal 1,0 mm oder weniger, was vorteilhaft ist.
Im Gegensatz dazu kam es in Vergleichsbeispiel 1, worin Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 2.100.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 2.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 20 verwendet wurde, zur Kontamination des Trockners, die Rundheit betrug 1,8 mm, es kam zur Verformung und Rissen während des Brennens. In Vergleichsbeispiel 2, worin Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 3.700.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 4.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 17 verwendet wurde, kam es zur Kontamination des Trockners, die Rundheit betrug 1,6 mm, es kam zur Verformung und Rissen während des Brennens. In Vergleichsbeispiel 3, worin Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.300.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 9.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 19 verwendet wurde, kam es zur Kontamination des Trockners, die Rundheit betrug 1,1 mm, es kam zur Verformung und Rissen während des Brennens. In Vergleichsbeispiel 4, worin Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 5.200.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 15.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 12 verwendet wurde, war der Formungszustand schlecht und die Rundheit betrug 1,5 mm, es kam zwar zur Verformung, aber nicht zur Kontamination des Trockners.
Das Ausmaß an Krümmung des getrockneten Körpers von Beispiel 7, erhalten durch Trocknen des langen Formkörpers mit einer Länge von 600 mm, betrug gerade mal 1,0 mm oder weniger, was vorteilhaft ist. In Vergleichsbeispiel 5, worin Methylcellulose (MC) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 2.100.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 2.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 20 verwendet wurde, kam es zur Kontamination des Trockners, und das Ausmaß an Krümmung des getrockneten Körpers betrug 1,5 mm (d. h., es kam zur Verformung). Die obigen Ergebnisse demonstrieren, dass die Vergleichsbeispiele 1 bis 5 unpraktisch sind.
In Referenzbeispiel 1, worin nur die Hydroxypropylmethylcellulose mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.600.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 10.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 14 als Bindemittel verwendet wurde, wurden bezüglich des Zustands der Außenwand des Formkörpers und des Auftretens von Rissen während des Brennens ähnliche Ergebnisse wie in den Beispielen erhalten. Die Rundheit war jedoch besser als in den Beispielen. In Referenzbeispiel 2, worin Methylcellulose mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) von 4.500.000 und einer Viskosität (2%ige wässerige Lösung) bei 20°C von 8.000 mPa·s und einem integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 13 in einer Menge von 6 Masse-%, was die Obergrenze (4 Masse-%) der vorliegenden Erfindung übersteigt, verwendet wurde, wurden bezüglich des Zustands der Außenwand des Formkörpers und der Rundheit ähnliche Ergebnisse wie in den Beispielen erhalten. Während des Brennens kam es jedoch zu Rissen.
Das Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich zur Reinigung von NO_x, Kohlenwasserstoffen, Sammeln oder Reinigen von Feststoffpartikeln, die in Abgas aus einem Verbrennungsmotor (z. B. Dieselmotor, gewöhnlicher Fahrzeugmotor und großer Fahrzeugmotor (z. B. Laster und Bus)) oder einem Verbrennungsapparat enthalten sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 3074169 [0010, 0011]
JP 3227039 [0010, 0012]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur unter Verwendung von Methylcellulose zumindest als Teil eines Bindemittels, wobei die Methylcellulose ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 4.000.000 bis 5.000.000 und einen integralen Molekulargewichtsverteilungswert von Komponenten mit einem Molekulargewicht von 100.000 oder weniger in der integralen Molekulargewichtsverteilungskurve von 15 oder weniger aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Methylcellulose in einer Menge von 2 bis 5 Masse-%, basierend auf der Gesamtmenge eines Rohmaterials, zur Bildung eines wabenförmigen Körpers verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Hydroxypropylmethylcellulose in einer Menge von 2 Masse-% oder weniger in Kombination mit der Methylcellulose in einer Menge von 2 Masse-% oder mehr verwendet wird, so dass die Gesamtmenge der Hydroxypropylmethylcellulose und der Methylcellulose 5 Masse-% oder weniger beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wabenstruktur einen Außendurchmesser von 229 mm oder mehr und eine Rundheit von 1 mm oder weniger aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wabenstruktur nach dem Trocknen eine Länge von 500 mm oder mehr und ein Ausmaß an Krümmung von 1 mm oder weniger aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein dielektrischer Trockner verwendet wird.