以下、本発明を具体的な実施形態に基づ� ��説明するが、本発明は、これに限定されて� ��釈されるもではなく、本発明の範囲を逸脱� ��ない限りにおいて、当業者の知識に基づい� ��、種々の変更、修正、改良を加え得るもの� ��ある。

 前述のとおり、本発明のハニカムセグメ� ��トは、流体の流路となる複数のセルが中心� ��方向に互いに並行するように配設されたハ� ��カムセグメントであって、前記ハニカムセ� ��メントの外壁の隅部の厚みが縁部の厚みよ� ��も厚いことを特徴とするものである。

 なお、本発明のハニカムセグメントにおい� ��、「隅部の厚み」とは、図6に示すように、 1つのハニカムセグメント2の外壁8に存在する 複数の隅部(角部)12の厚さt ₁ 、t ₂ 、t ₃ 、t ₄ の内で最も薄いものの厚さを言う。また、「 縁部の厚み」とは、図7に示すように、隅部� �隅部との間を繋いでいる各外壁8a、8b、8c、8d において、その両端の隅部12から等距離の位� ��(中間位置)における外壁の厚みT ₁ 、T ₂ 、T ₃ 、T ₄ をそれぞれ測定し、得られた各測定値の平均 値を採ったものである。

 図8のように、複数のハニカムセグメント 2を組み合わせ、接合材層9を介して接合する� ��、接合材層9に交差部17が形成される。この� ��うな接合材層9の交差部17において、ハニカ� ��セグメント2と接合材層9との界面の接合強� �低下を引き起こす原因となるような大型の� �イド20は、接合材層9を形成するに当たり、� �合材層9の構成材料を水等と共に混練しペー� ��ト化した接合材組成物をハニカムセグメン� ��2の接合面(外壁)に塗布し、ハニカムセグメ� ��ト2を組み合わせた際に、接合材組成物中の 水分が、周囲のハニカムセグメント2にあま� �吸収されず、接合材組成物中に多量に残存� �たままの状態で乾燥に供されることにより� �生すると考えられる。

 そこで、本発明のハニカムセグメントで� ��、図1に示すように、ハニカムセグメントを 組み合わせた際に接合材層の交差部に接する 外壁8の隅部12の厚みを、縁部13の厚みよりも� ��くなるようにした。このように隅部12に厚� �を持たせると、前記のような接合材組成物� �ハニカムセグメント2の接合面に塗布し、ハ� ��カムセグメント2を組み合わせた際に、接合 材組成物中の水分が、交差部17周囲の隅部13� �より多く吸収されるようになり、交差部17に 残存する水分量が減少するため、ハニカムセ グメント2と接合材層9との界面の接合強度低� ��を引き起こす原因となるような大型のボイ� ��20は発生しにくくなる。

 本発明のハニカムセグメント2においては、 外壁8の隅部12の厚みと縁部13の厚みとが、下� ��(1)の関係を満たすことが好ましく、下式(2)� ��関係を満たすことがより好ましく、下式(3)� ��関係を満たすことが更に好ましい。
 隅部の厚み/縁部の厚み>1.05  (1)
 隅部の厚み/縁部の厚み>1.10  (2)
 隅部の厚み/縁部の厚み>1.15  (3)

 外壁8の隅部12の厚みと縁部13の厚みとが� �上式(1)の関係を満たさない場合には、接合� �組成物中の水分が交差部17周囲の隅部12に十� ��に吸収されず、交差部17にハニカムセグメ� �ト2と接合材層9との界面の接合強度低下を引 き起こす原因となるような大型のボイドが発 生しやすく、必要な接合強度を確保するのが 困難となる場合がある。

 本発明のハニカムセグメントは、DPF等の� ��塵用フィルタとして使用されるハニカム構� ��体の作製に従来用いられているハニカムセ� ��メントと同様に、各セルが何れか一方の端� ��において目封止された構造とすることがで� ��る。図2は、このような目封止構造が適用さ れた本発明のハニカムセグメントの一例を模 式的に示す斜視図であり、図3は図2におけるA -A断面図である。本例においては、ハニカム� ��グメント2の隣接するセル5が、互いに反対� �の端面において充填材7で目封止された構造� ��なっている。

 本発明のハニカム構造体は、前記本発明� ��ハニカムセグメントの複数個が接合材層を� ��して互いの接合面で一体的に接合されたハ� ��カムセグメント接合体と、前記ハニカムセ� ��メント接合体の外周面を被覆する外周コー� ��層とを備え、流体の流路となる複数のセル� ��中心軸方向に互いに並行するように配設さ� ��た構造を有するものである。

 本発明のハニカム構造体は、このように� ��発明のハニカムセグメントを用いて構成さ� ��ているため、接合材層の交差部にハニカム� ��グメントと接合材層との界面の強度低下を� ��き起こす原因となるような大型のボイドは� ��生しにくく、DPF等の排ガスの集塵用フィル� ��に用いた場合、フィルタ再生時におけるク� ��ック等の欠陥の発生が効果的に抑制され、� ��れた耐熱衝撃性を発揮する。

 図4は、図2に示すハニカムセグメントを� �いて作製された本発明のハニカム構造体の� �施形態の一例を模式的に示す斜視図であり� �図5は図4の要部拡大図である。

 このハニカム構造体1は、図2に示すよう� �本発明のハニカムセグメントが、接合材層9� ��よって一体的に接合されたものである。な� ��、本発明のハニカム構造体1は、ハニカムセ グメント2を接合してハニカムセグメント接� �体10とした後、必要に応じて、その外周部を 研削加工等により円筒状等の所望形状に加工 してから、その外周面をコーティング材で被 覆し、外周コート層4を形成することにより� �任意の断面形状とすることができる。

 セル5はハニカム構造体1の中心軸方向に� �いに並行するように配設されており、隣接� �ているセル5におけるそれぞれの端部が交互� ��充填材7によって目封じされている。すなわ ち、所定のセル5(流入セル)においては、図3� �示すように、左端部側が開口している一方� �右端部側が充填材7によって目封じされてお� ��、これと隣接する他のセル5(流出セル)にお� ��ては、左端部側が充填材7によって目封じさ れるが、右端部側が開口している。このよう な目封じにより、図2に示すように、ハニカ� �セグメント2の端面が市松模様状を呈するよ� ��になる。このような複数のハニカムセグメ� ��ト2が接合されたハニカム構造体1を排ガス� �排気系内に配置した場合、排ガスは図3にお� ��る左側から各ハニカムセグメント2のセル5� �に流入して右側に移動する。

 図3においては、ハニカムセグメント3の� �側が排ガスの入口となる場合を示し、排ガ� �は、目封止されることなく開口しているセ� �5(流入セル)からハニカムセグメント2内に流� ��する。セル5(流入セル)に流入した排ガスは� ��多孔質の隔壁6を通過して他のセル5(流出セ� ��)から流出する。そして、隔壁6を通過する� �に排ガス中のスートを含む粒子状物質(パテ� ��キュレート)が隔壁6に捕捉される。このよ� �にして、排ガスの浄化を行うことができる� �このような捕捉によって、ハニカムセグメ� �ト3の内部にはスートを含む粒子状物質(パテ ィキュレート)が経時的に堆積して圧力損失� �大きくなるため、スート等を燃焼させる再� �が行われる。

 なお、本実施形態においては、ハニカム� ��グメントの中心軸方向に対し垂直な断面の� ��状が四角形となっているが、三角形や六角� ��等の他の形状であっても良い。また、セル� ��断面形状も、三角形、六角形、円形、楕円� ��等の四角形以外の形状であっても良い。

 接合材層9は、接合材層9の構成材料を水� �と共に混練しペースト化した接合材組成物� �ら形成され、ハニカムセグメント2の外壁面( 接合面)に塗布されて、ハニカムセグメント2� ��士を接合するように機能する。接合材層9を 形成する接合材組成物の塗布は、隣接してい るそれぞれのハニカムセグメント2の外壁面� �行ってもよいが、隣接したハニカムセグメ� �ト2の相互間においては、対応した外壁面の� ��方に対してだけ行ってもよい。このような� ��応面の片側だけへの塗布は、接合材層9を形 成する接合材組成物の使用量を節約できる点 で好ましい。

 接合材層9を形成する接合材組成物の塗布 する方向は、ハニカムセグメント外壁面内の 長手方向、ハニカムセグメント外壁面内の長 手に垂直な方向、ハニカムセグメント外壁面 に垂直な方向など、特に限定されるものでは ないが、ハニカムセグメント外壁面内の長手 方向に向かって塗布するのが好ましい。接合 材層9の厚さは、ハニカムセグメント2の相互� ��の接合力を勘案して決定され、例えば、0.5~ 3.0mmの範囲で適宜選択される。

 接合材層には、フィラーとして無機繊維� ��含有されることが好ましく、また、それ以� ��の成分として、例えば、無機バインダー、� ��機バインダー、無機粒子、発泡粒子等が含� ��されることが好ましい。

 無機繊維としては、例えば、アルミノシリ� ��ート、アルミナ、SiO ₂ -MgO系及びSiO ₂ -CaO-MgO系等の酸化物繊維、その他の繊維(例え ば、SiC繊維)等を挙げることができる。無機� �インダーとしては、例えば、シリカゾル、� �ルミナゾル、粘土等を挙げることができる� �有機バインダーとしては、例えば、ポリビ� �ルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロ ース(CMC)、メチルセルロース(MC)等を挙げるこ とができる。無機粒子としては、例えば、炭 化珪素、窒化珪素、コージェライト、アルミ ナ、ムライト等のセラミックスを挙げること ができる。発泡粒子としては、例えば、マイ クロカプセル(アクリル樹脂系マイクロカプ� �ル等)を挙げることができる。

 無機繊維の含有率は、20~45質量%であるこ� ��が好ましく、30~40質量%であることが更に好� ��しい。無機繊維の含有率が20質量%未満であ� ��と、接合材層に弾力性を付与できないこと� ��あり、45質量%を超えると、塗布可能なペー� ��トを得るために大量の水を必要とし、この� ��量の水の使用が、接合材層乾燥時の収縮を� ��きくして、クラックを発生させることがあ� ��。

 無機繊維のショット含有率は、10~50質量%� ��あることが好ましい。ショット含有率が10� �量%未満であると、塗布可能なペーストを得� ��ために大量の水を必要とし、この大量の水� ��使用が、接合材層乾燥時の収縮を大きくし� ��、クラックを発生させることがある。一方� ��ショット含有率が50質量%を超えると、接合� ��層に弾力性を付与できないことがある。

 無機繊維は、その長軸方向に垂直な断面� ��おける平均直径値が1~20μmであることが好ま しく、2~15μmであることが更に好ましい。無� �繊維の長軸方向に垂直な断面における平均� �径値が1μm未満であると、接合材層に弾力性� ��付与できないことがあり、20μmを超えると� �接合材層の厚みに与える影響が大きいため� �ハニカムセグメントの外壁面上に均一に塗� �することが困難となることがある。

 また、無機繊維は、その長軸方向の平均� ��さが10~600μmであることが好ましく、50~300μm� ��あることがより好ましい。無機繊維の長軸� ��向の平均長さが10μm未満であると、接合材� �に弾力性を付与できないことがあり、600μm� �超えると、塗布生が低下することがある。

 ハニカムセグメント2の材料としては、強 度、耐熱性の観点から、炭化珪素(SiC)、炭化� ��素(SiC)を骨材としてかつ珪素(Si)を結合材と� ��て形成された珪素-炭化珪素系複合材料、窒 化珪素、コージェライト、ムライト、アルミ ナ、スピネル、炭化珪素-コージェライト系� �合材、リチウムアルミニウムシリケート、� �タン酸アルミニウム、Fe-Cr-Al系金属からなる 群から選択される少なくとも一種から構成さ れたものを挙げることができる。中でも、炭 化珪素(SiC)又は珪素-炭化珪素系複合材料から 構成されてなるものが好ましい。

 ハニカムセグメント2の作製は、例えば、 上述の材料から適宜選択したものに、メチル セルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロ ース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボ キシメチルセルロース、ポリビニルアルコー ル等のバインダー、界面活性剤、溶媒として の水等を添加して、可塑性の坏土とし、この 坏土を上述の形状となるように押出成形し、 次いで、マイクロ波、熱風等によって乾燥し た後、焼結することにより行うことができる 。

 セル5の目封じに用いる充填材7としては� �ハニカムセグメント2と同様の材料を用いる� ��とができる。充填材7による目封じは、例え ば、目封止をしないセル5をマスキングした� �態で、ハニカムセグメント2の端面をスラリ� ��状にした充填材7に浸漬し、開口している(� �スキングされていない)セル5に充填すること により行うことができる。充填材7の充填は� �ハニカムセグメント2の成形後における焼成� ��に行っても、焼成後に行ってもよいが、焼� ��前に行う方が、焼成工程が1回で終了するた め好ましい。

 以上のようなハニカムセグメント2の作製 の後、ハニカムセグメント2の外壁面にペー� �ト状の接合材組成物を塗布し、接合材層9を� ��成して、所定の立体形状(ハニカム構造体1� �全体構造)となるように複数のハニカムセグ� ��ント2を組み付け、この組み付けた状態で圧 着した後、加熱乾燥する。このようにして、 複数のハニカムセグメント2が一体的に接合� �れた接合体が作製される。その後、必要に� �じて、この接合体の外周部を所定の形状に� �削加工し、その外周面に外周コート層4を形� ��するためのコーティング材を被覆し、加熱� ��燥する。このようにして、図1に示すハニカ ム構造体1が作製される。コーティング材の� �質としては、接合材層9と同様のものを用い� ��ことができる。コーティング材の厚さは、� ��えば、0.1~1.5mmの範囲で適宜選択される。