ディーゼルパティキュレートフィルタおよび排ガス浄化装置
【課題】再生処理に供してもクラックが発生しないＤＰＦを提供する。
【解決手段】本発明に係るＤＰＦは、ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなり、このセグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすものであるので、再生処理の際のセグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止することができ、クラックの発生を防止することができる。
【解決手段】本発明に係るＤＰＦは、ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなり、このセグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすものであるので、再生処理の際のセグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止することができ、クラックの発生を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルパティキュレートフィルタおよび排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジン等の他のエンジンと比べて燃料の燃焼効率がよい（すなわち、燃費がよい）ため、種々の車両等に搭載されている。しかし、ディーゼルエンジンから排出される排ガスには、癌または呼吸器疾患等を引き起こし得る粒子状物質（ＰＭ、Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）が含まれているため、排ガスの排出規制が日米欧において段階的に強化されている。かかる規制に適合させるため、この粒子状物質を排ガスから除去するためのフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「ＤＰＦ」と称することがある。））が開発されている。現在、ＤＰＦとしては、主に、ハニカム構造を有するウォールフロータイプのものが用いられている。
【０００３】
このようなウォールフロータイプのＤＰＦは多孔性の隔壁を備えている。このＤＰＦは、ディーゼルエンジンの排気通路に配置され、排ガスがこのＤＰＦを通過する際に、排ガス中の粒子状物質がこの多孔性の隔壁に捕集される。これによって、排ガスから粒子状物質が除去される。
【０００４】
ＤＰＦを使用し続けると、この隔壁に粒子状物質が堆積し、隔壁の孔が塞がれてしまう。その結果、排ガスの隔壁を介した拡散が低下し、排ガスの浄化効率が低下する。低下した排ガスの浄化効率を元に戻す（すなわち、ＤＰＦを再生する）ために、隔壁に堆積した粒子状物質を燃焼させて除去することが行われている。このような再生処理の際に、ＤＰＦが熱せられることによってＤＰＦが熱膨張して熱変形または熱応力が発生する。この熱変形または熱応力によってＤＰＦに加えられる負荷が一定値を超えると、ＤＰＦにクラックが発生してしまうという問題がある。
【０００５】
従来、このようなクラックの発生を防止するために、複数のセグメントを、接合材を用いて接合することによってＤＰＦ（分割構造のＤＰＦ）を形成することが提案されている。そして、接合材の熱膨張係数がセグメントの熱膨張係数よりも小さいほど、上記再生処理の際に、セグメントの間に発生する熱応力または熱変形を抑制しやすくなると考えられている（特許文献１参照）。これは、接合材の熱膨張の程度がセグメントの熱膨張の程度以下になるため、セグメントの熱膨張を接合材が抑制せずに、この熱膨張に伴う熱応力または熱変形を接合材に吸収させるという考えに基づいている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６９６７４号パンフレット（２００７年６月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、上記分割構造のＤＰＦにおけるクラックの発生を十分に防止することができなかった。本発明は、この問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、再生処理に供してもクラックが発生しないＤＰＦを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、分割構造のＤＰＦにおいてクラックが発生する原因を調べたところ、セグメントの熱膨張の程度が接合材の熱膨張の程度よりも大きすぎると、セグメントの熱膨張を接合材が抑制することができなくなるため、セグメントが過度に熱膨張してしまい、クラックが発生してしまうことに気づいた。また、接合材の熱膨張の程度がセグメントの熱膨張の程度よりも大きすぎても、同様に、接合材が過剰に熱膨張してしまい、クラックが発生してしまうことに気づいた。
【０００９】
そして、本発明者らは、接合材の厚みがセグメントの大きさよりも非常に薄いことに着目し、従来考えられていた接合材の熱膨張の程度をセグメントの熱膨張の程度以下にするのではなく、接合材の熱膨張の程度をセグメントの熱膨張の程度よりもやや大きくすれば、セグメントおよび接合材の上述した過剰な熱膨張を抑制することができ、クラックの発生を防止することができることを見出した。本発明者らは、鋭意研究の末、この技術思想を具現化する数値範囲を見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなるディーゼルパティキュレートフィルタであって、セグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすことを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、接合材の熱膨張係数Ｂとセグメントの熱膨張係数Ａとが上記関係を満たすことによって、セグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止することができる。その結果、セグメントまたは接合材の熱膨張によってこれらの集合体であるＤＰＦに対して発生する熱変形または熱応力を緩和することができる。本発明のディーゼルパティキュレートフィルタは、このようにして、クラックの発生を防止することができる。
【００１２】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタは、再生処理を行っても、クラックが発生しないので、従来のフィルタよりも多く繰り返し使用することができる。
【００１３】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、接合材が、熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミック（以下、「低熱膨張係数を有するセラミック」と称することがある。）と、熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミック（以下、「高熱膨張係数を有するセラミック」と称することがある。）とを含んでいることが好ましい。接合材の熱膨張係数には、接合材の骨材の熱膨張係数が反映される。このため、接合材の骨材である「低熱膨張係数を有するセラミック」と「高熱膨張係数を有するセラミック」とを組み合わせることによって、接合材の熱膨張係数Ｂを調整することができ、上述した式（１）の関係を満たすディーゼルパティキュレートフィルタを容易に得ることができる。
【００１４】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミックが、コージェライトおよびチタン酸アルミニウムの少なくとも一種であることが好ましい。これらの物質を接合材に含有させることによって、ディーゼルパティキュレートフィルタの強度および耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００１５】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミックが、アルミナ、フォルステライト、ジルコニアおよび酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの物質を接合材に含有させることによって、ディーゼルパティキュレートフィルタの強度および耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００１６】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、セグメントが、窒化ケイ素質のセグメントであることが好ましい。この窒化ケイ素質のセグメントは、炭化ケイ素質のセグメント等と比べて熱容量が小さいため、より少ない熱量での加熱によって再生を行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係る排ガス浄化装置は、本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタを備えていることを特徴としている。上述したように、このディーゼルパティキュレートフィルタは、再生処理を行うことによって、繰り返し使用することができる。よって、このようなフィルタを備える排ガス浄化装置も、繰り返し使用することができ、経済的に優れている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタは、以上のように、ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなるディーゼルパティキュレートフィルタであって、セグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすものである。
【００１９】
それゆえ、本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタは、再生処理の際のセグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止することができ、クラックの発生を防止することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態におけるＤＰＦの例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図２に示すＤＰＦに用いる多孔質セラミック部材を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す多孔質セラミック部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態について、以下に詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施し得るものである。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００２２】
（Ｉ）ＤＰＦ
本実施形態のＤＰＦは、ハニカム構造を有するセグメント（以下、「ハニカムセグメント」と称することがある。）が複数、接合材によって接合されてなるものであって、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが、式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすことを特徴としている。このように、本実施形態のＤＰＦにおいて、接合材の熱膨張係数Ｂはハニカムセグメントの熱膨張係数Ａよりもやや大きく規定されている。このような接合材の熱膨張係数とハニカムセグメントの熱膨張係数との関係は、上述した従来技術にて知られていないことはもちろん、従来技術にて考えられていた関係と真逆であるので、従来技術から容易に想到することはできない。
【００２３】
本実施形態のＤＰＦの構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態におけるＤＰＦの一例（ＤＰＦ１０）を示す斜視図である。本明細書において、「長手方向」とは、「セルおよび壁部に沿う方向」を意味する。
【００２４】
本実施形態のＤＰＦ１０は、ハニカム構造を有するウォールフロータイプのフィルタである。このようなＤＰＦ１０は、図１に示すように、複数のハニカムセグメント（多孔質セラミック部材）１が接合材２によって接合された構成である。具体的には、複数のハニカムセグメント１は、接合材２によって一体的に接合されてセラミックブロック３を構成している。さらに、このセラミックブロック３の周囲に従来公知の外塗り材４で被覆されていてもよい。
【００２５】
ＤＰＦ１０の長手方向に垂直な断面の断面形状は、図１に示す円形に限定されず、例えば、楕円形、正方形、長方形または多角形であってもよい。ＤＰＦ１０の断面の大きさはエンジンの排気量によってその最適値が決定される。
【００２６】
ＤＰＦの各部材、ＤＰＦの機能および熱膨張係数等を以下にて説明する。
【００２７】
＜ハニカムセグメント＞
ハニカムセグメント１の構成について、図２を参照しながら説明する。図２の（ａ）は、図１に示すＤＰＦ１０を構成するハニカムセグメント１を示す斜視図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示すハニカムセグメント１において、長手方向に沿う面で切断したときの断面図である。
【００２８】
図２の（ａ）に示すように、ハニカムセグメント１は、例えば、複数のセル５、セル５の壁部６、および封孔部７を備えている。セル５は、２つの端面を連通しており、排ガスの流路として機能する。壁部６は、排ガスを通過させる細孔（図示しない）が設けられており、排ガス中の粒子状物質を捕集するためのフィルタとして機能する。封孔部７は、セル５の封鎖として用いられる従来公知のものである。
【００２９】
このハニカムセグメント１では、複数のセル５が壁部６を隔てて長手方向に並設され、セル５のいずれか一方の端面が封孔部７によって封鎖され、セル５の一方から他方に向けて（図２の（ｂ）における矢印の方向）排ガスを流し、かつ上記壁部６の細孔を通して隣接するセル５に排ガスを流す（図２（ｂ）における矢印を参照）ように構成されている。
【００３０】
より具体的には、複数のセル５は、排ガスの流れる方向に沿って規則的に並設されている。セル５は、壁部６によって仕切られることによって形成されている。セル５は、上流側（エンジン側）の端面または下流側（排気口側）の端面のいずれかの端面において封孔部７によって封鎖されており、隣り合うセル同士において封鎖された端面が異なっている。すなわち、あるセルの一方（例えば、エンジン側）の端面が開口し、他方（例えば、排気口側）の端面が封鎖されている場合、このセルと隣接するセルは、対応する一方（例えば、エンジン側）の端面が封鎖され、対応する他方（例えば、排気口側）の端面が開口している。このため、各端面において、封鎖されているセルは、図２の（ａ）に示すように市松模様を形成する。
【００３１】
このようなハニカムセグメント１において、セル５の断面形状は、略正方形であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。壁部６の厚みは、例えば、０．２〜０．４ｍｍである。単位面積中のセル数も特に限定されるものではないが、例えば、２００〜３００ｃｐｓｉである。
【００３２】
ハニカムセグメント１は、ハニカムセグメント１を構成する主要構成材と、従来公知の焼結助剤、従来公知の各種バインダー等を含んでいる組成物を焼結、または反応焼結等をすることによって形成されたものである。
【００３３】
ハニカムセグメント１の主要構成材としては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および窒化チタン等の窒化物セラミック、窒化ケイ素、コーディエライト、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカおよびムライト等の酸化物セラミック、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタルおよび炭化タングステン等の炭化物セラミック、などを挙げることができる。強度、耐熱性の観点から、窒化ケイ素が好ましい。なお、窒化ケイ素のケイ素と窒素の一部をそれぞれアルミニウムと酸素で置換したサイアロンも窒化ケイ素質に含まれる。
【００３４】
主要構成材が窒化ケイ素であるハニカムセグメント１は、窒化ケイ素質のハニカムセグメントであるといえる。本明細書において、「主要構成材」とは、ハニカムセグメント中に、５０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上含まれている材料を意味する。
【００３５】
ハニカムセグメント１は、気孔率が４０〜７０％であることが好ましく、５５〜６５％であることがより好ましい。気孔率が４０％以上であることにより、圧力損失が大きくなり過ぎないためフィルタとして好適である。また、気孔率が７０％以下であることにより、十分な強度を維持できるため好ましい。なお、本明細書において、気孔率は、アルキメデス法によって測定された数値である。
【００３６】
ハニカムセグメント１の大きさは、従来公知の大きさであり、例えば、２０〜１００ｍｍ（縦）×２０〜１００ｍｍ（横）×５０〜５００ｍｍ（高さ）であり、２５〜７０ｍｍ（縦）×２５〜７０ｍｍ（横）×１００〜３５０ｍｍ（高さ）であることが好ましく、３０〜６０ｍｍ（縦）×３０〜６０ｍｍ（横）×１００〜３５０ｍｍ（高さ）であることがより好ましい。なお、本明細書において、「縦の長さ」はハニカムセグメント１の長手方向の長さが意図される（図２の（ａ）にて「ｘ」で示す。）。「横」は、長手方向に垂直な方向の長さが意図される（図２の（ａ）にて「ｙ」で示す。）。「高さ」は、長手方向と長手方向に垂直な方向とによって形成された面に垂直な方向の長さが意図される（図２の（ａ）にて「ｚ」で示す。）。
【００３７】
＜接合材＞
接合材２は、接合材２を構成する骨材と必要に応じてその他の材料とを含んでいる接合材２用の組成物を硬化することによって形成されたものである。より具体的には、ハニカムセグメント１の外周面に塗布された接合材２用の組成物の層を硬化したものである。このような接合材２用の組成物は、例えば、接合材を構成する骨材の１つ以上と必要に応じてその他の材料とを混合し、ミキサーにて、所定時間の混練を行うことによって製造することができる。
【００３８】
接合材を構成する骨材としては、例えば、コージェライト、チタン酸アルミニウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、フォルステライト、ジルコニア（ＺｒＯ２）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などのセラミックを挙げることができる。
【００３９】
その他の材料としては、例えば、セラミック繊維、無機バインダー、有機バインダー、および水が挙げられる。
【００４０】
無機バインダーには、例えば、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一種を用いることができる。コロイダルシリカ（例えば、日産化学社製、商品名：「スノーテックス３０」）とは、ＳｉＯ２がコロイド状になったものであり、水７０％およびシリカ３０％の比率を有している。コロイダルアルミナとは、Ａｌ２Ｏ３がコロイド状になったものであり、水７０％およびアルミナ３０％の比率を有している。有機バインダーには、例えば、例えば、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、およびポリビニルアルコールの少なくとも一種を用いることができる。
【００４１】
なお、セラミック繊維は、強度の向上に寄与する。
【００４２】
接合材の厚み（ハニカムセグメント１の外周面に塗布された接合材２用の組成物の層の厚み）は、従来公知の厚みであり、例えば、０．５〜１０ｍｍであり、１〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることが好ましい。本明細書において、「接合材の厚み」は、この接合材が接合する２つのハニカムセグメントの間の接合材の長さが意図される。
【００４３】
＜ＤＰＦの機能＞
本実施形態のＤＰＦは、上述した構造のハニカムセグメント１が複数、接合材２によって接合された構成である。このような構成のＤＰＦをディーゼルエンジンの排気通路に配置した場合、図２の（ｂ）にて矢印で示すように、エンジンからの排ガスは、エンジン側の端面が開口しているセル（流入セル）に流入する。流入セルの排気口側の端面は封鎖されているので、流入セル内に流入した排ガスは、流入セルから排出されることができず、壁部６の細孔を通り流入セルに隣接したセル（流出セル）に拡散する。この流出セルでは、エンジン側の端面が封鎖されているが、排気口側の端面は開口している。このため、流出セル内に拡散した排ガスは、流出セルから排気口へ流出する。
【００４４】
このように、排ガスがＤＰＦを通過する際に、壁部６を通過し、このとき排ガス中の粒子状物質がこの壁部６に捕集される。ＤＰＦは、このようなメカニズムによって、排ガスを浄化することができる。
【００４５】
＜熱膨張係数＞
本実施形態のＤＰＦは、ハニカムセグメント１の熱膨張係数Ａと接合材２の熱膨張係数Ｂとが、式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすものであり、より好ましくはさらなる式：１．０９≦Ｂ／Ａ≦１．３８の関係を満たすものである。「Ｂ／Ａ」が１．０以下の場合、接合材がセグメントの熱膨張を抑えることができず、セグメントの過剰な熱膨張が引き起こされ、クラックが発生する。特に、「Ｂ／Ａ」が小さくなるほど、セグメントの過剰な熱膨張がさらに増大し、より大きいクラックが発生する。また、「Ｂ／Ａ」が１．４以上の場合、セグメントが接合材の熱膨張を抑えることができず、接合材の過剰な熱膨張が引き起こされ、クラックが発生する。
【００４６】
「Ｂ／Ａ」が１．０よりも大きく１．４よりも小さい場合、セグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止して、クラックの発生を防止することができる。
【００４７】
また、熱膨張係数Ａと熱膨張係数Ｂとの関係は、セグメントの大きさと接合材の厚みとを考慮して変更することができる。
【００４８】
本明細書にて用いる場合、「熱膨張係数」は、ＪＩＳ Ｒ１６１８に準じて測定した値が意図される。
【００４９】
本明細書にて用いる場合、「ハニカムセグメント１の熱膨張係数Ａ」は、ハニカムセグメント用の組成物の熱膨張係数ではなく、この組成物を焼成することによって形成されたハニカムセグメントの熱膨張係数が意図される。「接合材２の熱膨張係数Ｂ」は、接合材２用の組成物の熱膨張係数ではなく、この組成物を硬化することによって形成された接合材２の熱膨張係数が意図される。本明細書において、「硬化」には、「焼結」および「焼成」が包含される。
【００５０】
ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａは、上述したハニカムセグメント用の組成物を硬化した後に、上述した方法で測定することによって算出することができる。なお、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａには、上述したハニカムセグメントの基材となる主要構成材の熱膨張係数が反映される。例えば、ハニカムセグメントの主要構成材が窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）である場合、熱膨張係数Ａは、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）の熱膨張係数である３．１２×１０−６／Ｋとなる。
【００５１】
また、接合材の熱膨張係数Ｂは、上述した接合材２用の組成物を硬化した後に、上述した方法で測定することによって算出することができる。なお、接合材の熱膨張係数Ｂには、上述した接合材を構成する骨材の熱膨張係数が反映される。よって、熱膨張係数Ｂは、接合材を構成する骨材に用いる物質を選択することによって、当業者が適宜設定することができる。
【００５２】
以下に、ハニカムセグメントを構成する骨材または接合材を構成する骨材の熱膨張係数の一例を示す。
【００５３】
・窒化ケイ素 ：３．１２×１０−６／Ｋ
・コーディエライト：０．１×１０−６／Ｋ
・チタン酸アルミ ：０．８〜１×１０−６／Ｋ
・アルミナ ：８×１０−６／Ｋ
・フォルステライト：１２×１０−６／Ｋ
・ジルコニア ：１１×１０−６／Ｋ
・酸化マグネシウム：１３．３×１０−６／Ｋ。
【００５４】
上述した熱膨張係数の関係を満たすために、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａを決定した後に、接合材の熱膨張係数Ｂを決定する。
【００５５】
例えば、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａが決定されている場合、骨材として熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミック（低熱膨張係数のセラミック）と熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミック（高熱膨張係数のセラミック）とを組み合わせることによって、上記式を満たすための熱膨張係数Ｂを有する接合材を得ることができる。具体的には、骨材として低熱膨張係数のセラミックと高熱膨張係数のセラミックとを混合して上記接合材２用の組成物を作製すればよい。当業者は、低熱膨張係数のセラミックと高熱膨張係数のセラミックとの組合せおよびそれらの混合比を適宜設定することができる。
【００５６】
低熱膨張係数のセラミックおよび高熱膨張係数のセラミックは、熱膨張係数Ａによって変更される。熱膨張係数Ａが３．１２×１０−６／Ｋの場合（すなわち、ハニカムセグメント主要構成材が窒化ケイ素である場合）、低熱膨張係数のセラミックとして、例えば、コージェライトおよびチタン酸アルミニウムの少なくとも一種を用いることができ、高熱膨張係数のセラミックとして、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、フォルステライト、ジルコニア（ＺｒＯ２）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる群より選択される少なくとも一種を用いることができる。
【００５７】
具体的には、熱膨張係数Ａが３．１２×１０−６／Ｋ（窒化ケイ素）の場合、骨材として上述した低熱膨張係数のセラミック５〜４０質量％（好ましくは１５〜３０質量％）と上述した高熱膨張性のセラミック５〜３０質量％（好ましくは１０〜２５質量％）とを少なくとも含んでいる接合材２用の組成物を作製すればよい。接合材２用の組成物が上述したその他の材料を含んでいる場合、接合材２用の組成物中のその他の材料の含有量は、３０〜９０質量％（好ましくは４５〜７５質量％）である。
【００５８】
また、熱膨張係数Ａが４．１×１０−６／Ｋ（炭化ケイ素）の場合、上述した低熱膨張係数のセラミック５〜４０質量％（好ましくは５〜２０質量％）と上述した高熱膨張性のセラミック５〜３０質量％（好ましくは５〜２０質量％）とを少なくとも含んでいる組成物を作製すればよい。接合材２用の組成物が上述したその他の材料を含んでいる場合、接合材２用の組成物中のその他の材料の含有量は、３０〜９０質量％（好ましくは６０〜９０質量％）である。
【００５９】
本実施形態におけるＤＰＦは、上述した構成に限定されるものではなく、ＤＰＦの長手方向に垂直な断面の断面形状、ＤＰＦの長手方向に垂直な断面の断面積、ＤＰＦの長手方向の長さ等は、ＤＰＦの用途、設置場所等に応じて適宜選択すればよい。また、本実施形態におけるハニカムセグメントは、上述したハニカム構造を有することが好ましいが、ハニカム構造の構成は必ずしもこれに限定されるものではなく、セルの断面形状、壁部の厚み、単位面積中のセル数等は、セグメントが形成するＤＰＦの用途、設置場所等に応じて適宜選択すればよい。
【００６０】
（ＩＩ）ＤＰＦの製造方法
本実施形態のＤＰＦは、一例として次のようにして製造することができる。
【００６１】
上述したハニカムセグメントを構成する骨材の１種以上と必要に応じてその他の材料とを混合して、可塑性の坏土（ハニカムセグメント用の組成物）を作製する（ハニカムセグメント用の組成物の作製工程）。この坏土を上述したハニカム構造の形状となるように押出成形する（成形工程）。成形したハニカムセグメントを乾燥し（乾燥工程）、封孔部７によってセルを封鎖する（封孔工程）。次いで、ハニカムセグメントを焼結する（焼結工程）。
【００６２】
このようにして、ハニカムセグメント１を作製した後、ハニカムセグメント１の外周面に、上述した接合材２用の組成物を塗布し、接合材２用の組成物の層を形成する。そして、所定の立体形状（ハニカム構造体の全体構造）となるように複数のハニカムセグメント１を組み付け、この組み付けた状態で加熱乾燥する。この加熱乾燥によって、接合材２用の組成物が硬化して接合材を形成し、ハニカムセグメント１同士を接合させる（接合工程）。
【００６３】
このようにして、複数のハニカムセグメント１が接合材２によって一体的に接合されたセラミックブロック３が作製される。その後、このセラミックブロック３を図１に示す形状に研削加工し、外周面を外塗り材４によって被覆し、加熱乾燥する（加工工程）。このようにして、図１に示すＤＰＦ１０を製造する。
【００６４】
封孔工程は、封鎖をしないセルをマスキングした状態で、ハニカムセグメント１の端面をスラリー状の封孔部に浸漬して、開口しているセルに封孔部７を充填することによって行うことができる。なお、封孔部７の充填は、焼結工程前に行っても、焼結工程後に行ってもよい。
【００６５】
このように、本実施形態のＤＰＦは、（１）ハニカムセグメント用の組成物の作製工程、（２）成形工程、（３）乾燥工程、（４）封孔工程、（５）焼結工程、（６）接合工程、（７）加工工程、を包含している製造方法を用いて製造することができる。また、この製造方法は、（４）封孔工程と（５）焼結工程との間に、従来公知の脱脂工程をさらに含んでいてもよい。
【００６６】
（ＩＩＩ）本実施形態における排ガス浄化装置
本実施形態の排ガス浄化装置は、本実施形態のＤＰＦを備えているものである。本実施形態における排ガス浄化装置において、上記ＤＰＦ以外の構成は特に限定されず、従来公知の構成を用いることができる。
【００６７】
本実施形態における排ガス浄化装置は、例えば、本実施形態における排ガス浄化フィルタ用の上記ＤＰＦと、排気通路におけるその上流側（エンジン側）に設けられた酸化触媒とを含んでいる。かかる酸化触媒は、ＰＭ中の可溶性有機成分、ＨＣ（炭化水素）およびＣＯを除去するために設けられる。かかる酸化触媒は、特に限定されるものではなく、ＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）として用いられている酸化触媒であればどのようなものであってもよい。
【００６８】
また、本実施形態における排ガス浄化装置は、必要に応じて、排気通路において、本実施形態におけるＤＰＦの下流側（排気口側）に設けられたＮＯｘ還元システムを含んでいてもよい。ＮＯｘ還元システムは、排ガス中のＮＯｘを還元するシステムであれば特に限定されるものではなく、例えば、ディーゼルエンジンのＮＯｘ還元システムとして用いられているＮＯｘ選択還元システム（ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＮＯＸ））、ＮＯｘ吸蔵システム（ＮＳＲ（ＮＯＸ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ））等であればどのようなものであってもよい。
【００６９】
（ＩＶ）その他の実施形態
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７０】
以下に実施例を示し、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００７１】
〔実施例１〕
（ハニカムセグメントの作製）
主要構成材を窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）とした、３５ｍｍ×３５ｍｍ×１５０ｍｍのハニカムセグメントを作製した。
【００７２】
なお、このハニカムセグメントの熱膨張係数は３．１２×１０−６／Ｋである。
【００７３】
（接合材用の組成物１の作製）
２５．０質量％のコーディエライト、１５．０質量％のＡｌ２Ｏ３、２５．０質量％のセラミック繊維、２５．０質量％のコロイダルシリカ、０．５質量％のメチルセルロース、および９．５質量％のイオン交換水を混合することによって、接合材用の組成物１を作製した。
【００７４】
なお、この接合材用の組成物１を焼結するとイオン交換水およびメチルセルロースが消失する。焼結後の接合材用の組成物１（すなわち、接合材１）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００７５】
接合材１の熱膨張係数をＪＩＳ Ｒ１６１８に準じて測定した。その結果、接合材１の熱膨張係数は３．３９×１０−６／Ｋであった。
【００７６】
（ＤＰＦ１の作製）
上述のようにして作製したハニカムセグメント９個を、接合材用の組成物１を用いて接合し、セラミックブロックを作製した。作製したセラミックブロックを６５０℃の炉内にて二時間放置し、乾燥および固化を行った。次いで、炉から取り出し、放冷した。
次いで、セラミックブロックを加工してφ９０ｍｍ×１５０ｍｍのＤＰＦ１を作製した。このＤＰＦ１において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１の熱膨張係数の比率（３．３９×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．０９であった。
【００７７】
（ＤＰＦ１の耐熱衝撃性）
接合材用の組成物１を用いて作製したＤＰＦの耐熱衝撃性を以下のようにして評価した。
【００７８】
作製したＤＰＦ１を８００℃の炉内に二時間放置した。その後、ＤＰＦ１を炉から取り出し、放冷した。放冷後に、ＤＰＦ１の端面にクラックが生じているか否かを目視にて確認した。その結果、ＤＰＦ１の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【００７９】
（ＤＰＦ１の接合強度）
この接合材用の組成物１を用いて作製したＤＰＦの接合強度を以下のようにして測定した。
【００８０】
１７ｍｍ×１７ｍｍ（１０セル×１０セル）×１０ｍｍのハニカムセグメントを上記「ハニカムセグメントの作製」と同様にして二個作製した。一方のハニカムセグメントの側面（１７ｍｍ×１０ｍｍの面）全体に接合材用の組成物１を塗布した。塗布された接合材用の組成物１に他方のハニカムセグメントの側面（１７ｍｍ×１０ｍｍ）を付着させて、ハニカムセグメント同士を接合した。接合後の接合材用の組成物１の層の高さは２ｍｍであった。
【００８１】
作製したハニカムセグメントのセラミックブロックを６５０℃の炉内にて二時間放置し、乾燥および固化を行った。次いで、炉から取り出し、放冷した。そして、この接合体に対して曲げ試験（スパン４０ｍｍ）を行うことによって、接合強度を測定した。曲げ試験は、ＪＩＳ Ｒ １６０１ ファインセラミックの曲げ強さ試験方法（１９８１．１９９５）を参考に行った。その結果、接合強度は１．２０ＭＰａであった。
【００８２】
〔実施例２〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【００８３】
（接合材用の組成物２の作製）
２０．０質量％のコーディエライトおよび２０．０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物２を作製した。
【００８４】
なお、焼結後の接合材用の組成物２（すなわち、接合材２）の組成は以下のとおりである：２７．６質量％のコーディエライト、２７．６質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００８５】
接合材２の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、この接合材２の熱膨張係数は３．４５×１０−６／Ｋであった。
【００８６】
（ＤＰＦ２の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ２を作製した。このＤＰＦ２において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材２の熱膨張係数の比率（３．４５×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．１１であった。
【００８７】
（ＤＰＦ２の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ２の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ２の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【００８８】
（ＤＰＦ２の接合強度）
接合材用の組成物２を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．８２ＭＰａであった。
【００８９】
〔実施例３〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【００９０】
（接合材用の組成物３の作製）
１５．０質量％のコーディエライトおよび２５．０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物３を作製した。
【００９１】
なお、焼結後の接合材用の組成物３（すなわち、接合材３）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００９２】
接合材３の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材３の熱膨張係数は３．７７×１０−６／Ｋであった。
【００９３】
（ＤＰＦ３の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ３を作製した。このＤＰＦ３において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材３の熱膨張係数の比率（３．７７×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２１であった。
【００９４】
（ＤＰＦ３の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ３の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ３の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【００９５】
（ＤＰＦ３の接合強度）
接合材用の組成物３を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．６５ＭＰａであった。
【００９６】
〔実施例４〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【００９７】
（接合材用の組成物４の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のフィルステライトを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物４を作製した。
【００９８】
なお、焼結後の接合材用の組成物４（すなわち、接合材４）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のフォルステライト、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００９９】
接合材４の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材４の熱膨張係数は３．８８×１０−６／Ｋであった。
【０１００】
（ＤＰＦ４の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物４を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ４を作製した。このＤＰＦ４において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材４の熱膨張係数の比率（３．８８×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２４であった。
【０１０１】
（ＤＰＦ４の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ４の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ４の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１０２】
（ＤＰＦ４の接合強度）
接合材用の組成物４を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９５ＭＰａであった。
【０１０３】
〔実施例５〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１０４】
（接合材用の組成物５の作製）
１５．０質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のフィルステライトを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物５を作製した。
【０１０５】
なお、焼結後の接合材用の組成物５（すなわち、接合材５）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のフィルステライト、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１０６】
接合材５の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材５の熱膨張係数は４．２５×１０−６／Ｋであった。
【０１０７】
（ＤＰＦ５の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物５を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ５を作製した。このＤＰＦ５において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材５の熱膨張係数の比率（４．２５×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３６であった。
【０１０８】
（ＤＰＦ５の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ５の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ５の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１０９】
（ＤＰＦ５の接合強度）
接合材用の組成物５を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．８８ＭＰａであった。
【０１１０】
〔実施例６〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１１１】
（接合材用の組成物６の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のＺｒＯ２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物６を作製した。
【０１１２】
なお、焼結後の接合材用の組成物６（すなわち、接合材６）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＺｒＯ２、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１１３】
接合材６の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材６の熱膨張係数は３．５２×１０−６／Ｋであった。
【０１１４】
（ＤＰＦ６の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物６を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ６を作製した。このＤＰＦ６において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材６の熱膨張係数の比率（３．５２×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．１３であった。
【０１１５】
（ＤＰＦ６の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ６の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ６の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１１６】
（ＤＰＦ６の接合強度）
接合材用の組成物６を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．０１ＭＰａであった。
【０１１７】
〔実施例７〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１１８】
（接合材用の組成物７の作製）
１５．０質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のＺｒＯ２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物７を作製した。
【０１１９】
なお、焼結後の接合材用の組成物７（すなわち、接合材７）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＺｒＯ２、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１２０】
接合材７の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材７の熱膨張係数は４．１２×１０−６／Ｋであった。
【０１２１】
（ＤＰＦ７の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物７を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ７を作製した。このＤＰＦ７において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材７の熱膨張係数の比率（４．１２×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３２であった。
【０１２２】
（ＤＰＦ７の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ７の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ７の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１２３】
（ＤＰＦ７の接合強度）
接合材用の組成物７を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２２ＭＰａであった。
【０１２４】
〔実施例８〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１２５】
（接合材用の組成物８の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のＭｇＯを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物８を作製した。
【０１２６】
なお、焼結後の接合材用の組成物８（すなわち、接合材８）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１２７】
接合材８の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材８の熱膨張係数は３．７９×１０−６／Ｋであった。
【０１２８】
（ＤＰＦ８の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物８を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ８を作製した。このＤＰＦ８において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材８の熱膨張係数の比率（３．７９×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２１であった。
【０１２９】
（ＤＰＦ８の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ８の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ８の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１３０】
（ＤＰＦ８の接合強度）
接合材用の組成物８を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．７９ＭＰａであった。
【０１３１】
〔実施例９〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１３２】
（接合材用の組成物９の作製）
１５．０質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のＭｇＯを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物９を作製した。
【０１３３】
なお、焼結後の接合材用の組成物９（すなわち、接合材９）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１３４】
接合材９の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材９の熱膨張係数は４．１２×１０−６／Ｋであった。
【０１３５】
（ＤＰＦ９の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物９を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ９を作製した。このＤＰＦ９において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材９の熱膨張係数の比率（４．１２×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３２であった。
【０１３６】
（ＤＰＦ９の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ９の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ９の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１３７】
（ＤＰＦ９の接合強度）
接合材用の組成物９を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．８５ＭＰａであった。
【０１３８】
〔実施例１０〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１３９】
（接合材用の組成物１０の作製）
コーディエライトの代わりに２４質量％のチタン酸アルミを用い、１６質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１０を作製した。
【０１４０】
なお、焼結後の接合材用の組成物１０（すなわち、接合材１０）の組成は以下のとおりである：３３．１質量％のチタン酸アルミ、２２．１質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１４１】
接合材１０の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１０の熱膨張係数は３．４０×１０−６／Ｋであった。
【０１４２】
（ＤＰＦ１０の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１０を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１０を作製した。このＤＰＦ１０において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１０の熱膨張係数の比率（３．４０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．０９であった。
【０１４３】
（ＤＰＦ１０の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１０の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１０の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１４４】
（ＤＰＦ１０の接合強度）
接合材用の組成物１０を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．１１ＭＰａであった。
【０１４５】
〔実施例１１〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１４６】
（接合材用の組成物１１の作製）
コーディエライトの代わりに２０質量％のチタン酸アルミを用い、２０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１１を作製した。
【０１４７】
なお、焼結後の接合材用の組成物１１（すなわち、接合材１１）の組成は以下のとおりである：２７．６質量％のチタン酸アルミ、２７．６質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１４８】
接合材１１の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１１の熱膨張係数は３．８０×１０−６／Ｋであった。
【０１４９】
（ＤＰＦ１１の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１１を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１１を作製した。このＤＰＦ１１において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１１の熱膨張係数の比率（３．８０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２２であった。
【０１５０】
（ＤＰＦ１１の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１１の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１１の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１５１】
（ＤＰＦ１１の接合強度）
接合材用の組成物１１を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２１ＭＰａであった。
【０１５２】
〔実施例１２〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１５３】
（接合材用の組成物１２の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のＭｇＯを用い、コロイダルシリカの代わりに２５質量％のコロイダルアルミナを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１２を作製した。
【０１５４】
なお、焼結後の接合材用の組成物１２（すなわち、接合材１２）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１５５】
接合材１２の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１２の熱膨張係数は４．００×１０−６／Ｋであった。
【０１５６】
（ＤＰＦ１２の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１２を作製した。このＤＰＦ１２において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１２の熱膨張係数の比率（４．００×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２８であった。
【０１５７】
（ＤＰＦ１２の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１２の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１２の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１５８】
（ＤＰＦ１２の接合強度）
接合材用の組成物１２を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２０ＭＰａであった。
【０１５９】
〔実施例１３〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１６０】
（接合材用の組成物１３の作製）
１５質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のＭｇＯを用い、コロイダルシリカの代わりに２５質量％のコロイダルアルミナ（ナノ粒子）を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１３を作製した。
【０１６１】
なお、焼結後の接合材用の組成物１３（すなわち、接合材１３）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１６２】
接合材１３の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１３の熱膨張係数は４．３０×１０−６／Ｋであった。
【０１６３】
（ＤＰＦ１３の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１３を作製した。このＤＰＦ１３において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１３の熱膨張係数の比率（４．３０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３８であった。
【０１６４】
（ＤＰＦ１３の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１３の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１３の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１６５】
（ＤＰＦ１３の接合強度）
接合材１３を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．５０ＭＰａであった。
【０１６６】
〔比較例１〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１６７】
（接合材用の組成物１４の作製）
４０．０質量％の窒化ケイ素、２５．０質量％のセラミック繊維、２５．０質量％のコロイダルシリカ、０．５質量％のメチルセルロース、および９．５質量％のイオン交換水を混合することによって、接合材用の組成物１４を作製した。
【０１６８】
なお、焼結後の接合材用の組成物１４（すなわち、接合材１４）の組成は以下のとおりである：５５．２質量％の窒化ケイ素、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１６９】
接合材１４の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１４の熱膨張係数は２．８４×１０−６／Ｋであった。
【０１７０】
（ＤＰＦ１４の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１４を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１４を作製した。このＤＰＦ１４において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１４の熱膨張係数の比率（２．８４×１０−６／３．１２×１０−６）は、０．９であった。
【０１７１】
（ＤＰＦ１４の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１４の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１４の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１７２】
（ＤＰＦ１４の接合強度）
接合材用の組成物１４を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．００ＭＰａであった。
【０１７３】
〔比較例２〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１７４】
（接合材用の組成物１５の作製）
窒化ケイ素の代わりに４０．０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、比較例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１５を作製した。
【０１７５】
なお、焼結後の接合材用の組成物１５（すなわち、接合材１５）の組成は以下のとおりである：５５．２質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１７６】
接合材１５の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１５の熱膨張係数は５．２０×１０−６／Ｋであった。
【０１７７】
（ＤＰＦ１５の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１５を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１５を作製した。このＤＰＦ１５において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１５の熱膨張係数の比率（５．２０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．７であった。
【０１７８】
（ＤＰＦ１５の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１５の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１５の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１７９】
（ＤＰＦ１５の接合強度）
接合材用の組成物１５を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２２ＭＰａであった。
【０１８０】
〔比較例３〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１８１】
（接合材用の組成物１６の作製）
窒化ケイ素の代わりに３．０質量％のコーディエライトと３７．０質量％のＡｌ２Ｏ３とを用いたことを除いて、比較例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１６を作製した。
【０１８２】
なお、焼結後の接合材用の組成物１６（すなわち、接合材１６）の組成は以下のとおりである：４．１質量％のコーディエライト、５１質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１８３】
接合材１６の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１６の熱膨張係数は４．９０×１０−６／Ｋであった。
【０１８４】
（ＤＰＦ１６の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１６を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１６を作製した。このＤＰＦ１６において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１６の熱膨張係数の比率（４．９０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．６であった。
【０１８５】
（ＤＰＦ１６の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１６の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１６の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１８６】
（ＤＰＦ１６の接合強度）
接合材用の組成物１６を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９８ＭＰａであった。
【０１８７】
〔比較例４〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１８８】
（接合材用の組成物１７の作製）
窒化ケイ素の代わりに３５．０質量％のコーディエライトと５．０質量％のＡｌ２Ｏ３とを用いたことを除いて、比較例１の「接合材用の組成物１４の作製」と同様の操作を行い、接合材用の組成物１７を作製した。
【０１８９】
なお、焼結後の接合材用の組成物１７（すなわち、接合材１７）の組成は以下のとおりである：４８．３質量％のコーディエライト、６．９質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１９０】
接合材１７の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１７の熱膨張係数は２．５０×１０−６／Ｋであった。
【０１９１】
（ＤＰＦ１７の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１７を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１７を作製した。このＤＰＦ１７において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１７の熱膨張係数の比率（２．５０×１０−６／３．１２×１０−６）は、０．８であった。
【０１９２】
（ＤＰＦ１７の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１７の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１７の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１９３】
（ＤＰＦ１７の接合強度）
接合材用の組成物１７を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９８ＭＰａであった。
【０１９４】
〔比較例５〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１９５】
（接合材用の組成物１８の作製）
窒化ケイ素の代わりに４０．０質量％のコーディエライトを用いたことを除いて、比較例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１８を作製した。
【０１９６】
なお、焼結後の接合材用の組成物１８（すなわち、接合材１８）の組成は以下のとおりである：５５．２質量％のコーディエライト、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１９７】
接合材１８の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１８の熱膨張係数は１．９０×１０−６／Ｋであった。
【０１９８】
（ＤＰＦ１８の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１８を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１８を作製した。このＤＰＦ１８において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１８の熱膨張係数の比率（１．９０×１０−６／３．１２×１０−６）は、０．６であった。
【０１９９】
（ＤＰＦ１８の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１８の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１８の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０２００】
（ＤＰＦ１８の接合強度）
接合材用の組成物１８を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９８ＭＰａであった。
【０２０１】
実施例１〜１３および比較例１〜５に関して、焼結前の接合材用の組成物の組成を表１に示し、焼結後の接合材用の組成物（接合材）の組成を表２に示し、接合材の熱膨張係数、熱膨張係数の比率、クラックの有無および接合強度を表３に示す。
【０２０２】
【表１】
【０２０３】
【表２】
【０２０４】
【表３】
【０２０５】
〔実施例と比較例との対比〕
ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材の熱膨張係数の比率は、表３に示すように、実施例１〜１３において１よりも大きく、１．４よりも小さい範囲に含まれているのに対して、比較例１〜５において０．９以下または１．６以上の範囲に含まれている。また、接合強度は、表３に示すように、実施例１〜１３において０．６５〜１．５０の範囲に含まれているのに対して、比較例１〜５において０．９８〜１．２２の範囲に含まれている。このように、実施例１〜１３と比較例１〜５とでは、上記比率に関して差異があり、接合強度に関して差異がない。
【０２０６】
クラックの発生に関しては、表３に示すように、実施例１〜１３においてＤＰＦにクラックが生じなかったのに対して、比較例１〜５において、ＤＰＦにクラックが生じた。よって、クラックの発生は、上述したハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材の熱膨張係数の比率に依存し、接合強度には依存しないといえる。
【０２０７】
以上の結果から、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材の熱膨張係数の比率が１よりも大きく、１．４よりも小さい範囲に含まれていれば、ＤＰＦを再生する際のクラックの発生を防止できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのＤＰＦとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０９】
１ ハニカムセグメント
２ 接合材
３ セラミックブロック
４ 外塗り材
５ セル
６ 壁部
７ 封孔部
１０ ＤＰＦ
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルパティキュレートフィルタおよび排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジン等の他のエンジンと比べて燃料の燃焼効率がよい（すなわち、燃費がよい）ため、種々の車両等に搭載されている。しかし、ディーゼルエンジンから排出される排ガスには、癌または呼吸器疾患等を引き起こし得る粒子状物質（ＰＭ、Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）が含まれているため、排ガスの排出規制が日米欧において段階的に強化されている。かかる規制に適合させるため、この粒子状物質を排ガスから除去するためのフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「ＤＰＦ」と称することがある。））が開発されている。現在、ＤＰＦとしては、主に、ハニカム構造を有するウォールフロータイプのものが用いられている。
【０００３】
このようなウォールフロータイプのＤＰＦは多孔性の隔壁を備えている。このＤＰＦは、ディーゼルエンジンの排気通路に配置され、排ガスがこのＤＰＦを通過する際に、排ガス中の粒子状物質がこの多孔性の隔壁に捕集される。これによって、排ガスから粒子状物質が除去される。
【０００４】
ＤＰＦを使用し続けると、この隔壁に粒子状物質が堆積し、隔壁の孔が塞がれてしまう。その結果、排ガスの隔壁を介した拡散が低下し、排ガスの浄化効率が低下する。低下した排ガスの浄化効率を元に戻す（すなわち、ＤＰＦを再生する）ために、隔壁に堆積した粒子状物質を燃焼させて除去することが行われている。このような再生処理の際に、ＤＰＦが熱せられることによってＤＰＦが熱膨張して熱変形または熱応力が発生する。この熱変形または熱応力によってＤＰＦに加えられる負荷が一定値を超えると、ＤＰＦにクラックが発生してしまうという問題がある。
【０００５】
従来、このようなクラックの発生を防止するために、複数のセグメントを、接合材を用いて接合することによってＤＰＦ（分割構造のＤＰＦ）を形成することが提案されている。そして、接合材の熱膨張係数がセグメントの熱膨張係数よりも小さいほど、上記再生処理の際に、セグメントの間に発生する熱応力または熱変形を抑制しやすくなると考えられている（特許文献１参照）。これは、接合材の熱膨張の程度がセグメントの熱膨張の程度以下になるため、セグメントの熱膨張を接合材が抑制せずに、この熱膨張に伴う熱応力または熱変形を接合材に吸収させるという考えに基づいている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６９６７４号パンフレット（２００７年６月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、上記分割構造のＤＰＦにおけるクラックの発生を十分に防止することができなかった。本発明は、この問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、再生処理に供してもクラックが発生しないＤＰＦを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、分割構造のＤＰＦにおいてクラックが発生する原因を調べたところ、セグメントの熱膨張の程度が接合材の熱膨張の程度よりも大きすぎると、セグメントの熱膨張を接合材が抑制することができなくなるため、セグメントが過度に熱膨張してしまい、クラックが発生してしまうことに気づいた。また、接合材の熱膨張の程度がセグメントの熱膨張の程度よりも大きすぎても、同様に、接合材が過剰に熱膨張してしまい、クラックが発生してしまうことに気づいた。
【０００９】
そして、本発明者らは、接合材の厚みがセグメントの大きさよりも非常に薄いことに着目し、従来考えられていた接合材の熱膨張の程度をセグメントの熱膨張の程度以下にするのではなく、接合材の熱膨張の程度をセグメントの熱膨張の程度よりもやや大きくすれば、セグメントおよび接合材の上述した過剰な熱膨張を抑制することができ、クラックの発生を防止することができることを見出した。本発明者らは、鋭意研究の末、この技術思想を具現化する数値範囲を見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなるディーゼルパティキュレートフィルタであって、セグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすことを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、接合材の熱膨張係数Ｂとセグメントの熱膨張係数Ａとが上記関係を満たすことによって、セグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止することができる。その結果、セグメントまたは接合材の熱膨張によってこれらの集合体であるＤＰＦに対して発生する熱変形または熱応力を緩和することができる。本発明のディーゼルパティキュレートフィルタは、このようにして、クラックの発生を防止することができる。
【００１２】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタは、再生処理を行っても、クラックが発生しないので、従来のフィルタよりも多く繰り返し使用することができる。
【００１３】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、接合材が、熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミック（以下、「低熱膨張係数を有するセラミック」と称することがある。）と、熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミック（以下、「高熱膨張係数を有するセラミック」と称することがある。）とを含んでいることが好ましい。接合材の熱膨張係数には、接合材の骨材の熱膨張係数が反映される。このため、接合材の骨材である「低熱膨張係数を有するセラミック」と「高熱膨張係数を有するセラミック」とを組み合わせることによって、接合材の熱膨張係数Ｂを調整することができ、上述した式（１）の関係を満たすディーゼルパティキュレートフィルタを容易に得ることができる。
【００１４】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミックが、コージェライトおよびチタン酸アルミニウムの少なくとも一種であることが好ましい。これらの物質を接合材に含有させることによって、ディーゼルパティキュレートフィルタの強度および耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００１５】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミックが、アルミナ、フォルステライト、ジルコニアおよび酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの物質を接合材に含有させることによって、ディーゼルパティキュレートフィルタの強度および耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００１６】
本発明のディーゼルパティキュレートフィルタでは、セグメントが、窒化ケイ素質のセグメントであることが好ましい。この窒化ケイ素質のセグメントは、炭化ケイ素質のセグメント等と比べて熱容量が小さいため、より少ない熱量での加熱によって再生を行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係る排ガス浄化装置は、本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタを備えていることを特徴としている。上述したように、このディーゼルパティキュレートフィルタは、再生処理を行うことによって、繰り返し使用することができる。よって、このようなフィルタを備える排ガス浄化装置も、繰り返し使用することができ、経済的に優れている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタは、以上のように、ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなるディーゼルパティキュレートフィルタであって、セグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすものである。
【００１９】
それゆえ、本発明に係るディーゼルパティキュレートフィルタは、再生処理の際のセグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止することができ、クラックの発生を防止することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態におけるＤＰＦの例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図２に示すＤＰＦに用いる多孔質セラミック部材を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す多孔質セラミック部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態について、以下に詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施し得るものである。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００２２】
（Ｉ）ＤＰＦ
本実施形態のＤＰＦは、ハニカム構造を有するセグメント（以下、「ハニカムセグメント」と称することがある。）が複数、接合材によって接合されてなるものであって、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａと接合材の熱膨張係数Ｂとが、式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすことを特徴としている。このように、本実施形態のＤＰＦにおいて、接合材の熱膨張係数Ｂはハニカムセグメントの熱膨張係数Ａよりもやや大きく規定されている。このような接合材の熱膨張係数とハニカムセグメントの熱膨張係数との関係は、上述した従来技術にて知られていないことはもちろん、従来技術にて考えられていた関係と真逆であるので、従来技術から容易に想到することはできない。
【００２３】
本実施形態のＤＰＦの構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態におけるＤＰＦの一例（ＤＰＦ１０）を示す斜視図である。本明細書において、「長手方向」とは、「セルおよび壁部に沿う方向」を意味する。
【００２４】
本実施形態のＤＰＦ１０は、ハニカム構造を有するウォールフロータイプのフィルタである。このようなＤＰＦ１０は、図１に示すように、複数のハニカムセグメント（多孔質セラミック部材）１が接合材２によって接合された構成である。具体的には、複数のハニカムセグメント１は、接合材２によって一体的に接合されてセラミックブロック３を構成している。さらに、このセラミックブロック３の周囲に従来公知の外塗り材４で被覆されていてもよい。
【００２５】
ＤＰＦ１０の長手方向に垂直な断面の断面形状は、図１に示す円形に限定されず、例えば、楕円形、正方形、長方形または多角形であってもよい。ＤＰＦ１０の断面の大きさはエンジンの排気量によってその最適値が決定される。
【００２６】
ＤＰＦの各部材、ＤＰＦの機能および熱膨張係数等を以下にて説明する。
【００２７】
＜ハニカムセグメント＞
ハニカムセグメント１の構成について、図２を参照しながら説明する。図２の（ａ）は、図１に示すＤＰＦ１０を構成するハニカムセグメント１を示す斜視図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示すハニカムセグメント１において、長手方向に沿う面で切断したときの断面図である。
【００２８】
図２の（ａ）に示すように、ハニカムセグメント１は、例えば、複数のセル５、セル５の壁部６、および封孔部７を備えている。セル５は、２つの端面を連通しており、排ガスの流路として機能する。壁部６は、排ガスを通過させる細孔（図示しない）が設けられており、排ガス中の粒子状物質を捕集するためのフィルタとして機能する。封孔部７は、セル５の封鎖として用いられる従来公知のものである。
【００２９】
このハニカムセグメント１では、複数のセル５が壁部６を隔てて長手方向に並設され、セル５のいずれか一方の端面が封孔部７によって封鎖され、セル５の一方から他方に向けて（図２の（ｂ）における矢印の方向）排ガスを流し、かつ上記壁部６の細孔を通して隣接するセル５に排ガスを流す（図２（ｂ）における矢印を参照）ように構成されている。
【００３０】
より具体的には、複数のセル５は、排ガスの流れる方向に沿って規則的に並設されている。セル５は、壁部６によって仕切られることによって形成されている。セル５は、上流側（エンジン側）の端面または下流側（排気口側）の端面のいずれかの端面において封孔部７によって封鎖されており、隣り合うセル同士において封鎖された端面が異なっている。すなわち、あるセルの一方（例えば、エンジン側）の端面が開口し、他方（例えば、排気口側）の端面が封鎖されている場合、このセルと隣接するセルは、対応する一方（例えば、エンジン側）の端面が封鎖され、対応する他方（例えば、排気口側）の端面が開口している。このため、各端面において、封鎖されているセルは、図２の（ａ）に示すように市松模様を形成する。
【００３１】
このようなハニカムセグメント１において、セル５の断面形状は、略正方形であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。壁部６の厚みは、例えば、０．２〜０．４ｍｍである。単位面積中のセル数も特に限定されるものではないが、例えば、２００〜３００ｃｐｓｉである。
【００３２】
ハニカムセグメント１は、ハニカムセグメント１を構成する主要構成材と、従来公知の焼結助剤、従来公知の各種バインダー等を含んでいる組成物を焼結、または反応焼結等をすることによって形成されたものである。
【００３３】
ハニカムセグメント１の主要構成材としては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および窒化チタン等の窒化物セラミック、窒化ケイ素、コーディエライト、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカおよびムライト等の酸化物セラミック、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタルおよび炭化タングステン等の炭化物セラミック、などを挙げることができる。強度、耐熱性の観点から、窒化ケイ素が好ましい。なお、窒化ケイ素のケイ素と窒素の一部をそれぞれアルミニウムと酸素で置換したサイアロンも窒化ケイ素質に含まれる。
【００３４】
主要構成材が窒化ケイ素であるハニカムセグメント１は、窒化ケイ素質のハニカムセグメントであるといえる。本明細書において、「主要構成材」とは、ハニカムセグメント中に、５０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上含まれている材料を意味する。
【００３５】
ハニカムセグメント１は、気孔率が４０〜７０％であることが好ましく、５５〜６５％であることがより好ましい。気孔率が４０％以上であることにより、圧力損失が大きくなり過ぎないためフィルタとして好適である。また、気孔率が７０％以下であることにより、十分な強度を維持できるため好ましい。なお、本明細書において、気孔率は、アルキメデス法によって測定された数値である。
【００３６】
ハニカムセグメント１の大きさは、従来公知の大きさであり、例えば、２０〜１００ｍｍ（縦）×２０〜１００ｍｍ（横）×５０〜５００ｍｍ（高さ）であり、２５〜７０ｍｍ（縦）×２５〜７０ｍｍ（横）×１００〜３５０ｍｍ（高さ）であることが好ましく、３０〜６０ｍｍ（縦）×３０〜６０ｍｍ（横）×１００〜３５０ｍｍ（高さ）であることがより好ましい。なお、本明細書において、「縦の長さ」はハニカムセグメント１の長手方向の長さが意図される（図２の（ａ）にて「ｘ」で示す。）。「横」は、長手方向に垂直な方向の長さが意図される（図２の（ａ）にて「ｙ」で示す。）。「高さ」は、長手方向と長手方向に垂直な方向とによって形成された面に垂直な方向の長さが意図される（図２の（ａ）にて「ｚ」で示す。）。
【００３７】
＜接合材＞
接合材２は、接合材２を構成する骨材と必要に応じてその他の材料とを含んでいる接合材２用の組成物を硬化することによって形成されたものである。より具体的には、ハニカムセグメント１の外周面に塗布された接合材２用の組成物の層を硬化したものである。このような接合材２用の組成物は、例えば、接合材を構成する骨材の１つ以上と必要に応じてその他の材料とを混合し、ミキサーにて、所定時間の混練を行うことによって製造することができる。
【００３８】
接合材を構成する骨材としては、例えば、コージェライト、チタン酸アルミニウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、フォルステライト、ジルコニア（ＺｒＯ２）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などのセラミックを挙げることができる。
【００３９】
その他の材料としては、例えば、セラミック繊維、無機バインダー、有機バインダー、および水が挙げられる。
【００４０】
無機バインダーには、例えば、コロイダルシリカおよびコロイダルアルミナの少なくとも一種を用いることができる。コロイダルシリカ（例えば、日産化学社製、商品名：「スノーテックス３０」）とは、ＳｉＯ２がコロイド状になったものであり、水７０％およびシリカ３０％の比率を有している。コロイダルアルミナとは、Ａｌ２Ｏ３がコロイド状になったものであり、水７０％およびアルミナ３０％の比率を有している。有機バインダーには、例えば、例えば、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、およびポリビニルアルコールの少なくとも一種を用いることができる。
【００４１】
なお、セラミック繊維は、強度の向上に寄与する。
【００４２】
接合材の厚み（ハニカムセグメント１の外周面に塗布された接合材２用の組成物の層の厚み）は、従来公知の厚みであり、例えば、０．５〜１０ｍｍであり、１〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることが好ましい。本明細書において、「接合材の厚み」は、この接合材が接合する２つのハニカムセグメントの間の接合材の長さが意図される。
【００４３】
＜ＤＰＦの機能＞
本実施形態のＤＰＦは、上述した構造のハニカムセグメント１が複数、接合材２によって接合された構成である。このような構成のＤＰＦをディーゼルエンジンの排気通路に配置した場合、図２の（ｂ）にて矢印で示すように、エンジンからの排ガスは、エンジン側の端面が開口しているセル（流入セル）に流入する。流入セルの排気口側の端面は封鎖されているので、流入セル内に流入した排ガスは、流入セルから排出されることができず、壁部６の細孔を通り流入セルに隣接したセル（流出セル）に拡散する。この流出セルでは、エンジン側の端面が封鎖されているが、排気口側の端面は開口している。このため、流出セル内に拡散した排ガスは、流出セルから排気口へ流出する。
【００４４】
このように、排ガスがＤＰＦを通過する際に、壁部６を通過し、このとき排ガス中の粒子状物質がこの壁部６に捕集される。ＤＰＦは、このようなメカニズムによって、排ガスを浄化することができる。
【００４５】
＜熱膨張係数＞
本実施形態のＤＰＦは、ハニカムセグメント１の熱膨張係数Ａと接合材２の熱膨張係数Ｂとが、式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４の関係を満たすものであり、より好ましくはさらなる式：１．０９≦Ｂ／Ａ≦１．３８の関係を満たすものである。「Ｂ／Ａ」が１．０以下の場合、接合材がセグメントの熱膨張を抑えることができず、セグメントの過剰な熱膨張が引き起こされ、クラックが発生する。特に、「Ｂ／Ａ」が小さくなるほど、セグメントの過剰な熱膨張がさらに増大し、より大きいクラックが発生する。また、「Ｂ／Ａ」が１．４以上の場合、セグメントが接合材の熱膨張を抑えることができず、接合材の過剰な熱膨張が引き起こされ、クラックが発生する。
【００４６】
「Ｂ／Ａ」が１．０よりも大きく１．４よりも小さい場合、セグメントおよび接合材の過剰な熱膨張を防止して、クラックの発生を防止することができる。
【００４７】
また、熱膨張係数Ａと熱膨張係数Ｂとの関係は、セグメントの大きさと接合材の厚みとを考慮して変更することができる。
【００４８】
本明細書にて用いる場合、「熱膨張係数」は、ＪＩＳ Ｒ１６１８に準じて測定した値が意図される。
【００４９】
本明細書にて用いる場合、「ハニカムセグメント１の熱膨張係数Ａ」は、ハニカムセグメント用の組成物の熱膨張係数ではなく、この組成物を焼成することによって形成されたハニカムセグメントの熱膨張係数が意図される。「接合材２の熱膨張係数Ｂ」は、接合材２用の組成物の熱膨張係数ではなく、この組成物を硬化することによって形成された接合材２の熱膨張係数が意図される。本明細書において、「硬化」には、「焼結」および「焼成」が包含される。
【００５０】
ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａは、上述したハニカムセグメント用の組成物を硬化した後に、上述した方法で測定することによって算出することができる。なお、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａには、上述したハニカムセグメントの基材となる主要構成材の熱膨張係数が反映される。例えば、ハニカムセグメントの主要構成材が窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）である場合、熱膨張係数Ａは、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）の熱膨張係数である３．１２×１０−６／Ｋとなる。
【００５１】
また、接合材の熱膨張係数Ｂは、上述した接合材２用の組成物を硬化した後に、上述した方法で測定することによって算出することができる。なお、接合材の熱膨張係数Ｂには、上述した接合材を構成する骨材の熱膨張係数が反映される。よって、熱膨張係数Ｂは、接合材を構成する骨材に用いる物質を選択することによって、当業者が適宜設定することができる。
【００５２】
以下に、ハニカムセグメントを構成する骨材または接合材を構成する骨材の熱膨張係数の一例を示す。
【００５３】
・窒化ケイ素 ：３．１２×１０−６／Ｋ
・コーディエライト：０．１×１０−６／Ｋ
・チタン酸アルミ ：０．８〜１×１０−６／Ｋ
・アルミナ ：８×１０−６／Ｋ
・フォルステライト：１２×１０−６／Ｋ
・ジルコニア ：１１×１０−６／Ｋ
・酸化マグネシウム：１３．３×１０−６／Ｋ。
【００５４】
上述した熱膨張係数の関係を満たすために、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａを決定した後に、接合材の熱膨張係数Ｂを決定する。
【００５５】
例えば、ハニカムセグメントの熱膨張係数Ａが決定されている場合、骨材として熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミック（低熱膨張係数のセラミック）と熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミック（高熱膨張係数のセラミック）とを組み合わせることによって、上記式を満たすための熱膨張係数Ｂを有する接合材を得ることができる。具体的には、骨材として低熱膨張係数のセラミックと高熱膨張係数のセラミックとを混合して上記接合材２用の組成物を作製すればよい。当業者は、低熱膨張係数のセラミックと高熱膨張係数のセラミックとの組合せおよびそれらの混合比を適宜設定することができる。
【００５６】
低熱膨張係数のセラミックおよび高熱膨張係数のセラミックは、熱膨張係数Ａによって変更される。熱膨張係数Ａが３．１２×１０−６／Ｋの場合（すなわち、ハニカムセグメント主要構成材が窒化ケイ素である場合）、低熱膨張係数のセラミックとして、例えば、コージェライトおよびチタン酸アルミニウムの少なくとも一種を用いることができ、高熱膨張係数のセラミックとして、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、フォルステライト、ジルコニア（ＺｒＯ２）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる群より選択される少なくとも一種を用いることができる。
【００５７】
具体的には、熱膨張係数Ａが３．１２×１０−６／Ｋ（窒化ケイ素）の場合、骨材として上述した低熱膨張係数のセラミック５〜４０質量％（好ましくは１５〜３０質量％）と上述した高熱膨張性のセラミック５〜３０質量％（好ましくは１０〜２５質量％）とを少なくとも含んでいる接合材２用の組成物を作製すればよい。接合材２用の組成物が上述したその他の材料を含んでいる場合、接合材２用の組成物中のその他の材料の含有量は、３０〜９０質量％（好ましくは４５〜７５質量％）である。
【００５８】
また、熱膨張係数Ａが４．１×１０−６／Ｋ（炭化ケイ素）の場合、上述した低熱膨張係数のセラミック５〜４０質量％（好ましくは５〜２０質量％）と上述した高熱膨張性のセラミック５〜３０質量％（好ましくは５〜２０質量％）とを少なくとも含んでいる組成物を作製すればよい。接合材２用の組成物が上述したその他の材料を含んでいる場合、接合材２用の組成物中のその他の材料の含有量は、３０〜９０質量％（好ましくは６０〜９０質量％）である。
【００５９】
本実施形態におけるＤＰＦは、上述した構成に限定されるものではなく、ＤＰＦの長手方向に垂直な断面の断面形状、ＤＰＦの長手方向に垂直な断面の断面積、ＤＰＦの長手方向の長さ等は、ＤＰＦの用途、設置場所等に応じて適宜選択すればよい。また、本実施形態におけるハニカムセグメントは、上述したハニカム構造を有することが好ましいが、ハニカム構造の構成は必ずしもこれに限定されるものではなく、セルの断面形状、壁部の厚み、単位面積中のセル数等は、セグメントが形成するＤＰＦの用途、設置場所等に応じて適宜選択すればよい。
【００６０】
（ＩＩ）ＤＰＦの製造方法
本実施形態のＤＰＦは、一例として次のようにして製造することができる。
【００６１】
上述したハニカムセグメントを構成する骨材の１種以上と必要に応じてその他の材料とを混合して、可塑性の坏土（ハニカムセグメント用の組成物）を作製する（ハニカムセグメント用の組成物の作製工程）。この坏土を上述したハニカム構造の形状となるように押出成形する（成形工程）。成形したハニカムセグメントを乾燥し（乾燥工程）、封孔部７によってセルを封鎖する（封孔工程）。次いで、ハニカムセグメントを焼結する（焼結工程）。
【００６２】
このようにして、ハニカムセグメント１を作製した後、ハニカムセグメント１の外周面に、上述した接合材２用の組成物を塗布し、接合材２用の組成物の層を形成する。そして、所定の立体形状（ハニカム構造体の全体構造）となるように複数のハニカムセグメント１を組み付け、この組み付けた状態で加熱乾燥する。この加熱乾燥によって、接合材２用の組成物が硬化して接合材を形成し、ハニカムセグメント１同士を接合させる（接合工程）。
【００６３】
このようにして、複数のハニカムセグメント１が接合材２によって一体的に接合されたセラミックブロック３が作製される。その後、このセラミックブロック３を図１に示す形状に研削加工し、外周面を外塗り材４によって被覆し、加熱乾燥する（加工工程）。このようにして、図１に示すＤＰＦ１０を製造する。
【００６４】
封孔工程は、封鎖をしないセルをマスキングした状態で、ハニカムセグメント１の端面をスラリー状の封孔部に浸漬して、開口しているセルに封孔部７を充填することによって行うことができる。なお、封孔部７の充填は、焼結工程前に行っても、焼結工程後に行ってもよい。
【００６５】
このように、本実施形態のＤＰＦは、（１）ハニカムセグメント用の組成物の作製工程、（２）成形工程、（３）乾燥工程、（４）封孔工程、（５）焼結工程、（６）接合工程、（７）加工工程、を包含している製造方法を用いて製造することができる。また、この製造方法は、（４）封孔工程と（５）焼結工程との間に、従来公知の脱脂工程をさらに含んでいてもよい。
【００６６】
（ＩＩＩ）本実施形態における排ガス浄化装置
本実施形態の排ガス浄化装置は、本実施形態のＤＰＦを備えているものである。本実施形態における排ガス浄化装置において、上記ＤＰＦ以外の構成は特に限定されず、従来公知の構成を用いることができる。
【００６７】
本実施形態における排ガス浄化装置は、例えば、本実施形態における排ガス浄化フィルタ用の上記ＤＰＦと、排気通路におけるその上流側（エンジン側）に設けられた酸化触媒とを含んでいる。かかる酸化触媒は、ＰＭ中の可溶性有機成分、ＨＣ（炭化水素）およびＣＯを除去するために設けられる。かかる酸化触媒は、特に限定されるものではなく、ＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）として用いられている酸化触媒であればどのようなものであってもよい。
【００６８】
また、本実施形態における排ガス浄化装置は、必要に応じて、排気通路において、本実施形態におけるＤＰＦの下流側（排気口側）に設けられたＮＯｘ還元システムを含んでいてもよい。ＮＯｘ還元システムは、排ガス中のＮＯｘを還元するシステムであれば特に限定されるものではなく、例えば、ディーゼルエンジンのＮＯｘ還元システムとして用いられているＮＯｘ選択還元システム（ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＮＯＸ））、ＮＯｘ吸蔵システム（ＮＳＲ（ＮＯＸ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ））等であればどのようなものであってもよい。
【００６９】
（ＩＶ）その他の実施形態
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７０】
以下に実施例を示し、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００７１】
〔実施例１〕
（ハニカムセグメントの作製）
主要構成材を窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）とした、３５ｍｍ×３５ｍｍ×１５０ｍｍのハニカムセグメントを作製した。
【００７２】
なお、このハニカムセグメントの熱膨張係数は３．１２×１０−６／Ｋである。
【００７３】
（接合材用の組成物１の作製）
２５．０質量％のコーディエライト、１５．０質量％のＡｌ２Ｏ３、２５．０質量％のセラミック繊維、２５．０質量％のコロイダルシリカ、０．５質量％のメチルセルロース、および９．５質量％のイオン交換水を混合することによって、接合材用の組成物１を作製した。
【００７４】
なお、この接合材用の組成物１を焼結するとイオン交換水およびメチルセルロースが消失する。焼結後の接合材用の組成物１（すなわち、接合材１）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００７５】
接合材１の熱膨張係数をＪＩＳ Ｒ１６１８に準じて測定した。その結果、接合材１の熱膨張係数は３．３９×１０−６／Ｋであった。
【００７６】
（ＤＰＦ１の作製）
上述のようにして作製したハニカムセグメント９個を、接合材用の組成物１を用いて接合し、セラミックブロックを作製した。作製したセラミックブロックを６５０℃の炉内にて二時間放置し、乾燥および固化を行った。次いで、炉から取り出し、放冷した。
次いで、セラミックブロックを加工してφ９０ｍｍ×１５０ｍｍのＤＰＦ１を作製した。このＤＰＦ１において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１の熱膨張係数の比率（３．３９×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．０９であった。
【００７７】
（ＤＰＦ１の耐熱衝撃性）
接合材用の組成物１を用いて作製したＤＰＦの耐熱衝撃性を以下のようにして評価した。
【００７８】
作製したＤＰＦ１を８００℃の炉内に二時間放置した。その後、ＤＰＦ１を炉から取り出し、放冷した。放冷後に、ＤＰＦ１の端面にクラックが生じているか否かを目視にて確認した。その結果、ＤＰＦ１の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【００７９】
（ＤＰＦ１の接合強度）
この接合材用の組成物１を用いて作製したＤＰＦの接合強度を以下のようにして測定した。
【００８０】
１７ｍｍ×１７ｍｍ（１０セル×１０セル）×１０ｍｍのハニカムセグメントを上記「ハニカムセグメントの作製」と同様にして二個作製した。一方のハニカムセグメントの側面（１７ｍｍ×１０ｍｍの面）全体に接合材用の組成物１を塗布した。塗布された接合材用の組成物１に他方のハニカムセグメントの側面（１７ｍｍ×１０ｍｍ）を付着させて、ハニカムセグメント同士を接合した。接合後の接合材用の組成物１の層の高さは２ｍｍであった。
【００８１】
作製したハニカムセグメントのセラミックブロックを６５０℃の炉内にて二時間放置し、乾燥および固化を行った。次いで、炉から取り出し、放冷した。そして、この接合体に対して曲げ試験（スパン４０ｍｍ）を行うことによって、接合強度を測定した。曲げ試験は、ＪＩＳ Ｒ １６０１ ファインセラミックの曲げ強さ試験方法（１９８１．１９９５）を参考に行った。その結果、接合強度は１．２０ＭＰａであった。
【００８２】
〔実施例２〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【００８３】
（接合材用の組成物２の作製）
２０．０質量％のコーディエライトおよび２０．０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物２を作製した。
【００８４】
なお、焼結後の接合材用の組成物２（すなわち、接合材２）の組成は以下のとおりである：２７．６質量％のコーディエライト、２７．６質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００８５】
接合材２の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、この接合材２の熱膨張係数は３．４５×１０−６／Ｋであった。
【００８６】
（ＤＰＦ２の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ２を作製した。このＤＰＦ２において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材２の熱膨張係数の比率（３．４５×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．１１であった。
【００８７】
（ＤＰＦ２の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ２の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ２の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【００８８】
（ＤＰＦ２の接合強度）
接合材用の組成物２を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．８２ＭＰａであった。
【００８９】
〔実施例３〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【００９０】
（接合材用の組成物３の作製）
１５．０質量％のコーディエライトおよび２５．０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物３を作製した。
【００９１】
なお、焼結後の接合材用の組成物３（すなわち、接合材３）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００９２】
接合材３の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材３の熱膨張係数は３．７７×１０−６／Ｋであった。
【００９３】
（ＤＰＦ３の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ３を作製した。このＤＰＦ３において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材３の熱膨張係数の比率（３．７７×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２１であった。
【００９４】
（ＤＰＦ３の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ３の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ３の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【００９５】
（ＤＰＦ３の接合強度）
接合材用の組成物３を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．６５ＭＰａであった。
【００９６】
〔実施例４〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【００９７】
（接合材用の組成物４の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のフィルステライトを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物４を作製した。
【００９８】
なお、焼結後の接合材用の組成物４（すなわち、接合材４）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のフォルステライト、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【００９９】
接合材４の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材４の熱膨張係数は３．８８×１０−６／Ｋであった。
【０１００】
（ＤＰＦ４の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物４を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ４を作製した。このＤＰＦ４において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材４の熱膨張係数の比率（３．８８×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２４であった。
【０１０１】
（ＤＰＦ４の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ４の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ４の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１０２】
（ＤＰＦ４の接合強度）
接合材用の組成物４を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９５ＭＰａであった。
【０１０３】
〔実施例５〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１０４】
（接合材用の組成物５の作製）
１５．０質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のフィルステライトを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物５を作製した。
【０１０５】
なお、焼結後の接合材用の組成物５（すなわち、接合材５）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のフィルステライト、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１０６】
接合材５の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材５の熱膨張係数は４．２５×１０−６／Ｋであった。
【０１０７】
（ＤＰＦ５の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物５を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ５を作製した。このＤＰＦ５において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材５の熱膨張係数の比率（４．２５×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３６であった。
【０１０８】
（ＤＰＦ５の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ５の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ５の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１０９】
（ＤＰＦ５の接合強度）
接合材用の組成物５を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．８８ＭＰａであった。
【０１１０】
〔実施例６〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１１１】
（接合材用の組成物６の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のＺｒＯ２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物６を作製した。
【０１１２】
なお、焼結後の接合材用の組成物６（すなわち、接合材６）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＺｒＯ２、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１１３】
接合材６の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材６の熱膨張係数は３．５２×１０−６／Ｋであった。
【０１１４】
（ＤＰＦ６の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物６を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ６を作製した。このＤＰＦ６において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材６の熱膨張係数の比率（３．５２×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．１３であった。
【０１１５】
（ＤＰＦ６の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ６の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ６の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１１６】
（ＤＰＦ６の接合強度）
接合材用の組成物６を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．０１ＭＰａであった。
【０１１７】
〔実施例７〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１１８】
（接合材用の組成物７の作製）
１５．０質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のＺｒＯ２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物７を作製した。
【０１１９】
なお、焼結後の接合材用の組成物７（すなわち、接合材７）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＺｒＯ２、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１２０】
接合材７の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材７の熱膨張係数は４．１２×１０−６／Ｋであった。
【０１２１】
（ＤＰＦ７の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物７を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ７を作製した。このＤＰＦ７において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材７の熱膨張係数の比率（４．１２×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３２であった。
【０１２２】
（ＤＰＦ７の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ７の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ７の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１２３】
（ＤＰＦ７の接合強度）
接合材用の組成物７を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２２ＭＰａであった。
【０１２４】
〔実施例８〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１２５】
（接合材用の組成物８の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のＭｇＯを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物８を作製した。
【０１２６】
なお、焼結後の接合材用の組成物８（すなわち、接合材８）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１２７】
接合材８の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材８の熱膨張係数は３．７９×１０−６／Ｋであった。
【０１２８】
（ＤＰＦ８の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物８を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ８を作製した。このＤＰＦ８において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材８の熱膨張係数の比率（３．７９×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２１であった。
【０１２９】
（ＤＰＦ８の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ８の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ８の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１３０】
（ＤＰＦ８の接合強度）
接合材用の組成物８を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．７９ＭＰａであった。
【０１３１】
〔実施例９〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１３２】
（接合材用の組成物９の作製）
１５．０質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のＭｇＯを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物９を作製した。
【０１３３】
なお、焼結後の接合材用の組成物９（すなわち、接合材９）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１３４】
接合材９の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材９の熱膨張係数は４．１２×１０−６／Ｋであった。
【０１３５】
（ＤＰＦ９の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物９を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ９を作製した。このＤＰＦ９において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材９の熱膨張係数の比率（４．１２×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３２であった。
【０１３６】
（ＤＰＦ９の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ９の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ９の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１３７】
（ＤＰＦ９の接合強度）
接合材用の組成物９を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．８５ＭＰａであった。
【０１３８】
〔実施例１０〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１３９】
（接合材用の組成物１０の作製）
コーディエライトの代わりに２４質量％のチタン酸アルミを用い、１６質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１０を作製した。
【０１４０】
なお、焼結後の接合材用の組成物１０（すなわち、接合材１０）の組成は以下のとおりである：３３．１質量％のチタン酸アルミ、２２．１質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１４１】
接合材１０の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１０の熱膨張係数は３．４０×１０−６／Ｋであった。
【０１４２】
（ＤＰＦ１０の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１０を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１０を作製した。このＤＰＦ１０において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１０の熱膨張係数の比率（３．４０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．０９であった。
【０１４３】
（ＤＰＦ１０の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１０の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１０の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１４４】
（ＤＰＦ１０の接合強度）
接合材用の組成物１０を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．１１ＭＰａであった。
【０１４５】
〔実施例１１〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１４６】
（接合材用の組成物１１の作製）
コーディエライトの代わりに２０質量％のチタン酸アルミを用い、２０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１１を作製した。
【０１４７】
なお、焼結後の接合材用の組成物１１（すなわち、接合材１１）の組成は以下のとおりである：２７．６質量％のチタン酸アルミ、２７．６質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１４８】
接合材１１の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１１の熱膨張係数は３．８０×１０−６／Ｋであった。
【０１４９】
（ＤＰＦ１１の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１１を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１１を作製した。このＤＰＦ１１において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１１の熱膨張係数の比率（３．８０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２２であった。
【０１５０】
（ＤＰＦ１１の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１１の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１１の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１５１】
（ＤＰＦ１１の接合強度）
接合材用の組成物１１を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２１ＭＰａであった。
【０１５２】
〔実施例１２〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１５３】
（接合材用の組成物１２の作製）
Ａｌ２Ｏ３の代わりに１５質量％のＭｇＯを用い、コロイダルシリカの代わりに２５質量％のコロイダルアルミナを用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１２を作製した。
【０１５４】
なお、焼結後の接合材用の組成物１２（すなわち、接合材１２）の組成は以下のとおりである：３４．５質量％のコーディエライト、２０．７質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１５５】
接合材１２の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１２の熱膨張係数は４．００×１０−６／Ｋであった。
【０１５６】
（ＤＰＦ１２の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１２を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１２を作製した。このＤＰＦ１２において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１２の熱膨張係数の比率（４．００×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．２８であった。
【０１５７】
（ＤＰＦ１２の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１２の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１２の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１５８】
（ＤＰＦ１２の接合強度）
接合材用の組成物１２を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２０ＭＰａであった。
【０１５９】
〔実施例１３〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１６０】
（接合材用の組成物１３の作製）
１５質量％のコーディエライトを用い、Ａｌ２Ｏ３の代わりに２５質量％のＭｇＯを用い、コロイダルシリカの代わりに２５質量％のコロイダルアルミナ（ナノ粒子）を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１３を作製した。
【０１６１】
なお、焼結後の接合材用の組成物１３（すなわち、接合材１３）の組成は以下のとおりである：２０．７質量％のコーディエライト、３４．５質量％のＭｇＯ、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１６２】
接合材１３の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１３の熱膨張係数は４．３０×１０−６／Ｋであった。
【０１６３】
（ＤＰＦ１３の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１３を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１３を作製した。このＤＰＦ１３において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１３の熱膨張係数の比率（４．３０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．３８であった。
【０１６４】
（ＤＰＦ１３の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１３の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１３の端面には、クラックが生じていなかった（表３にて○で示す。）。
【０１６５】
（ＤＰＦ１３の接合強度）
接合材１３を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．５０ＭＰａであった。
【０１６６】
〔比較例１〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１６７】
（接合材用の組成物１４の作製）
４０．０質量％の窒化ケイ素、２５．０質量％のセラミック繊維、２５．０質量％のコロイダルシリカ、０．５質量％のメチルセルロース、および９．５質量％のイオン交換水を混合することによって、接合材用の組成物１４を作製した。
【０１６８】
なお、焼結後の接合材用の組成物１４（すなわち、接合材１４）の組成は以下のとおりである：５５．２質量％の窒化ケイ素、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１６９】
接合材１４の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１４の熱膨張係数は２．８４×１０−６／Ｋであった。
【０１７０】
（ＤＰＦ１４の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１４を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１４を作製した。このＤＰＦ１４において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１４の熱膨張係数の比率（２．８４×１０−６／３．１２×１０−６）は、０．９であった。
【０１７１】
（ＤＰＦ１４の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１４の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１４の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１７２】
（ＤＰＦ１４の接合強度）
接合材用の組成物１４を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．００ＭＰａであった。
【０１７３】
〔比較例２〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１７４】
（接合材用の組成物１５の作製）
窒化ケイ素の代わりに４０．０質量％のＡｌ２Ｏ３を用いたことを除いて、比較例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１５を作製した。
【０１７５】
なお、焼結後の接合材用の組成物１５（すなわち、接合材１５）の組成は以下のとおりである：５５．２質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１７６】
接合材１５の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１５の熱膨張係数は５．２０×１０−６／Ｋであった。
【０１７７】
（ＤＰＦ１５の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１５を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１５を作製した。このＤＰＦ１５において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１５の熱膨張係数の比率（５．２０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．７であった。
【０１７８】
（ＤＰＦ１５の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１５の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１５の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１７９】
（ＤＰＦ１５の接合強度）
接合材用の組成物１５を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は１．２２ＭＰａであった。
【０１８０】
〔比較例３〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１８１】
（接合材用の組成物１６の作製）
窒化ケイ素の代わりに３．０質量％のコーディエライトと３７．０質量％のＡｌ２Ｏ３とを用いたことを除いて、比較例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１６を作製した。
【０１８２】
なお、焼結後の接合材用の組成物１６（すなわち、接合材１６）の組成は以下のとおりである：４．１質量％のコーディエライト、５１質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１８３】
接合材１６の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１６の熱膨張係数は４．９０×１０−６／Ｋであった。
【０１８４】
（ＤＰＦ１６の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１６を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１６を作製した。このＤＰＦ１６において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１６の熱膨張係数の比率（４．９０×１０−６／３．１２×１０−６）は、１．６であった。
【０１８５】
（ＤＰＦ１６の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１６の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１６の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１８６】
（ＤＰＦ１６の接合強度）
接合材用の組成物１６を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９８ＭＰａであった。
【０１８７】
〔比較例４〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１８８】
（接合材用の組成物１７の作製）
窒化ケイ素の代わりに３５．０質量％のコーディエライトと５．０質量％のＡｌ２Ｏ３とを用いたことを除いて、比較例１の「接合材用の組成物１４の作製」と同様の操作を行い、接合材用の組成物１７を作製した。
【０１８９】
なお、焼結後の接合材用の組成物１７（すなわち、接合材１７）の組成は以下のとおりである：４８．３質量％のコーディエライト、６．９質量％のＡｌ２Ｏ３、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１９０】
接合材１７の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１７の熱膨張係数は２．５０×１０−６／Ｋであった。
【０１９１】
（ＤＰＦ１７の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１７を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１７を作製した。このＤＰＦ１７において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１７の熱膨張係数の比率（２．５０×１０−６／３．１２×１０−６）は、０．８であった。
【０１９２】
（ＤＰＦ１７の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１７の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１７の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０１９３】
（ＤＰＦ１７の接合強度）
接合材用の組成物１７を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９８ＭＰａであった。
【０１９４】
〔比較例５〕
（ハニカムセグメントの作製）
実施例１の「ハニカムセグメントの作製」と同様の操作を行い、ハニカムセグメントを作製した。
【０１９５】
（接合材用の組成物１８の作製）
窒化ケイ素の代わりに４０．０質量％のコーディエライトを用いたことを除いて、比較例１と同様の操作を行い、接合材用の組成物１８を作製した。
【０１９６】
なお、焼結後の接合材用の組成物１８（すなわち、接合材１８）の組成は以下のとおりである：５５．２質量％のコーディエライト、３４．５質量％のセラミック繊維、および１０．３質量％のコロイダルシリカ。
【０１９７】
接合材１８の熱膨張係数を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合材１８の熱膨張係数は１．９０×１０−６／Ｋであった。
【０１９８】
（ＤＰＦ１８の作製）
接合材用の組成物１の代わりに接合材用の組成物１８を用いたことを除いて、実施例１と同様の操作を行い、ＤＰＦ１８を作製した。このＤＰＦ１８において、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材１８の熱膨張係数の比率（１．９０×１０−６／３．１２×１０−６）は、０．６であった。
【０１９９】
（ＤＰＦ１８の耐熱衝撃性）
作製したＤＰＦ１８の耐熱衝撃性を実施例１と同様の方法で試験した。その結果、ＤＰＦ１８の端面には、クラックが生じていた（表３にて×で示す。）。
【０２００】
（ＤＰＦ１８の接合強度）
接合材用の組成物１８を用いて作製したＤＰＦの接合強度を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、接合強度は０．９８ＭＰａであった。
【０２０１】
実施例１〜１３および比較例１〜５に関して、焼結前の接合材用の組成物の組成を表１に示し、焼結後の接合材用の組成物（接合材）の組成を表２に示し、接合材の熱膨張係数、熱膨張係数の比率、クラックの有無および接合強度を表３に示す。
【０２０２】
【表１】
【０２０３】
【表２】
【０２０４】
【表３】
【０２０５】
〔実施例と比較例との対比〕
ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材の熱膨張係数の比率は、表３に示すように、実施例１〜１３において１よりも大きく、１．４よりも小さい範囲に含まれているのに対して、比較例１〜５において０．９以下または１．６以上の範囲に含まれている。また、接合強度は、表３に示すように、実施例１〜１３において０．６５〜１．５０の範囲に含まれているのに対して、比較例１〜５において０．９８〜１．２２の範囲に含まれている。このように、実施例１〜１３と比較例１〜５とでは、上記比率に関して差異があり、接合強度に関して差異がない。
【０２０６】
クラックの発生に関しては、表３に示すように、実施例１〜１３においてＤＰＦにクラックが生じなかったのに対して、比較例１〜５において、ＤＰＦにクラックが生じた。よって、クラックの発生は、上述したハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材の熱膨張係数の比率に依存し、接合強度には依存しないといえる。
【０２０７】
以上の結果から、ハニカムセグメントの熱膨張係数に対する接合材の熱膨張係数の比率が１よりも大きく、１．４よりも小さい範囲に含まれていれば、ＤＰＦを再生する際のクラックの発生を防止できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのＤＰＦとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０９】
１ ハニカムセグメント
２ 接合材
３ セラミックブロック
４ 外塗り材
５ セル
６ 壁部
７ 封孔部
１０ ＤＰＦ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなるディーゼルパティキュレートフィルタであって、
該セグメントの熱膨張係数Ａと該接合材の熱膨張係数Ｂとが、
式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４
の関係を満たすことを特徴とするディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項２】
前記接合材が、熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミックと、熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミックとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項３】
前記熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミックが、コージェライトおよびチタン酸アルミニウムの少なくとも一種であることを特徴とする請求項２に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項４】
前記熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミックが、アルミナ、フォルステライト、ジルコニアおよび酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項２または３に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項５】
前記セグメントが、窒化ケイ素質のセグメントであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のディーゼルパティキュレートフィルタを備えていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項１】
ハニカム構造を有する複数のセグメントが接合材によって接合されてなるディーゼルパティキュレートフィルタであって、
該セグメントの熱膨張係数Ａと該接合材の熱膨張係数Ｂとが、
式：１．０＜Ｂ／Ａ＜１．４
の関係を満たすことを特徴とするディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項２】
前記接合材が、熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミックと、熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミックとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項３】
前記熱膨張係数Ａよりも小さい熱膨張係数を有するセラミックが、コージェライトおよびチタン酸アルミニウムの少なくとも一種であることを特徴とする請求項２に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項４】
前記熱膨張係数Ａよりも大きい熱膨張係数を有するセラミックが、アルミナ、フォルステライト、ジルコニアおよび酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項２または３に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項５】
前記セグメントが、窒化ケイ素質のセグメントであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のディーゼルパティキュレートフィルタを備えていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２１５１０２（Ｐ２０１２−２１５１０２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０３１４（Ｐ２０１１−８０３１４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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