特表 2024-519956 ハニカム押出ダイス、並びにその使用方法及び作製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-21

(54)【発明の名称】ハニカム押出ダイス、並びにその使用方法及び作製方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 3/26 20060101AFI20240514BHJP

【ＦＩ】

B28B3/26 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023572129

(86)(22)【出願日】2022-05-18

(85)【翻訳文提出日】2024-01-11

(86)【国際出願番号】 US2022029735

(87)【国際公開番号】W WO2022251010

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】63/193,764

(32)【優先日】2021-05-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100224775

【弁理士】

【氏名又は名称】南 毅

(72)【発明者】

【氏名】リーマン，マイケル ジェイムズ

(72)【発明者】

【氏名】シェン，ミン

【テーマコード（参考）】

4G054

【Ｆターム（参考）】

4G054AA05

4G054AB09

4G054BD19

(57)【要約】

改良した摩耗特性を有するハニカム押出ダイス（１２０）。押出ダイスは、入口面（１２２）及び出口面（１２３）と、送給孔入口（１２４Ａ）と送給孔出口（１２４Ｂ）とを有する送給孔（１２４）と、交差スロット開口（１３０）のマトリクス配列を画成するように構成された側面（１２８）を有する複数のダイスピン（１２６）とを備えるダイス体（１２１）を有している。交差スロット開口及び複数のダイスピンのうちの少なくともいくつかは、送給孔と出口面との間においてダイスピンの側面に形成された窪み（１３２）と、送給孔出口から窪みまで延び、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有する入口スロット開口部分と、窪みから出口面まで延び、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有する出口スロット開口部分とを有し、スロット開口全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂであるスロット開口構造を画成する。また、本開示は、当該ハニカム押出ダイスを用いてハニカム構造体を製造する方法及び押出ダイスの作製方法、並びに他の態様を提供するものでもある。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイス体
を備えるハニカム押出ダイスであって、
前記ダイス体は、
入口面、及び該入口面とは軸方向に反対側の出口面と、
前記入口面に送給孔入口を有するとともに、前記ダイス体の内部の送給孔出口で終端する送給孔と、
前記出口面まで延びる複数のダイスピンであって、交差スロット開口のマトリクス配列を画成する側面を備える複数のダイスピンと、
を備え、
前記交差スロット開口のマトリクス配列におけるスロット開口のうちの少なくともいくつかが、
軸方向に前記送給孔出口と前記出口面との間の位置において、前記ダイスピンの前記側面に形成された窪みと、
前記送給孔出口との交差部から前記窪みまで延びる入口スロット開口部分であって、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有する入口スロット開口部分と、
前記窪みから前記出口面まで延びる出口スロット開口部分であって、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有する出口スロット開口部分と、
を備え、
前記送給孔出口から前記出口面までのスロット開口全長にわたり、Ｗ_Ａ＞Ｗ_Ｂである、ハニカム押出ダイス。

【請求項2】

スロット開口幅縮小率ＳＷＣＲをＳＷＣＲ＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂと定義した場合に、前記交差スロット開口のマトリクス配列における前記スロット開口のうちの少なくともいくつかの前記スロット開口全長にわたるＳＷＣＲが１．５以上である、請求項１に記載のハニカム押出ダイス。

【請求項3】

前記ＳＷＣＲが１．５～５．０である、請求項２に記載のハニカム押出ダイス。

【請求項4】

前記入口スロット開口部分のうちの前記少なくともいくつかの前記入口スロット開口幅Ｗ_Ａが、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまでの前記入口スロット開口部分の全長にわたって一定寸法である、請求項１に記載のハニカム押出ダイス。

【請求項5】

前記出口スロット開口部分のうちの少なくともいくつかの前記出口スロット開口幅Ｗ_Ｂが、前記窪みから前記出口面までの前記出口スロット開口部分の全長にわたって一定寸法である、請求項１に記載のハニカム押出ダイス。

【請求項6】

前記入口スロット開口部分は、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまでの長さとして測定される入口長さＬ_Ａを有しており、
前記出口スロット開口部分は、前記窪みから前記出口面までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂを有しており、
Ｌ_Ａ＞Ｌ_Ｂである、請求項１に記載のハニカム押出ダイス。

【請求項7】

前記入口スロット開口部分は、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまでの長さとして測定される入口長さＬ_Ａが１２７０μｍ～２５４０μｍであり、
前記出口スロット開口部分は、前記窪みから前記出口面までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂが５０８μｍ～１１４３μｍであり、
前記ダイスピンの前記側面に形成された前記窪みは、前記入口スロット開口部分の中心線から測定した窪み幅Ｄ_Ｄが２５０μｍ～７５０μｍであり、窪み長さＬ_Ｄが２００μｍ～６００μｍである、請求項１に記載のハニカム押出ダイス。

【請求項8】

ダイス体に、該ダイス体の入口面の送給孔入口から該ダイス体の内部の送給孔出口まで延びる送給孔を形成するステップと、
前記入口面とは軸方向に反対側の前記ダイス体の出口面から前記ダイス体の内部に軸方向に延びる交差スロット開口のマトリクス配列を形成するステップであって、スロット開口は、前記出口面まで延びる複数のダイスピンの側面によって画成される、ステップと、
軸方向に前記送給孔出口と前記出口面との間の位置において、前記ダイスピンの前記側面に窪みを形成するステップと、
を含む、ハニカム押出ダイスの作製方法であって、
前記交差スロット開口のマトリクス配列を形成するステップが、前記スロット開口のうちの少なくともいくつかが、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまで延び、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有する入口スロット開口部分と、前記窪みから前記出口面まで延び、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有する出口スロット開口部分とを有し、前記送給孔出口から前記出口面までのスロット開口全長にわたり、Ｗ_Ａ＞Ｗ_Ｂとなるように、前記スロット開口のうちの少なくともいくつかを形成するステップを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０２１年５月２７日を出願日とする米国仮特許出願第６３／１９３７６４号の米国特許法第１１９条に基づく優先権の利益を主張するものであり、この仮出願のすべての開示内容は、本明細書の依拠するところとし、参照により本明細書に援用するものとする。

【技術分野】

【0002】

本開示の実施形態は、ハニカム押出ダイスに関し、特に、スロット開口の側面から内部に延びる窪み（divot）を有するスロット開口を備えるハニカム押出ダイス、及びかかるハニカム押出ダイスを用いてハニカム構造体を製造する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

ハニカム押出ダイスは、セラミック形成バッチ材料からハニカム構造体を押出成形するために使用することができる。押し出されたハニカム構造体は、焼成することにより、触媒コンバータや微粒子フィルタなどの流体処理システムに利用可能な多孔質ハニカム構造体を製造することができる。

【発明の概要】

【0004】

本開示の例示的な実施形態は、以下のハニカム押出ダイスを提供するものである。ハニカム押出ダイスは、ダイス体を備える。ダイス体は、入口面及び出口面と、入口面に位置する送給孔入口と送給孔出口とを有する送給孔と、出口面まで延びる複数のダイスピンであって、交差スロット開口のマトリクス配列を画成するように構成された側面を備える複数のダイスピンと、を備える。交差スロット開口のマトリクス配列及び複数のダイスピンのうちの少なくとも一部は、軸方向に送給孔と出口面との間において、ダイスピンの側面に形成された窪みと、交差スロット開口のマトリクス配列の入口スロット開口部分と、交差スロット開口のマトリクス配列の出口スロット開口部分とをさらに備えている。入口スロット開口部分は、送給孔出口から窪みまでの部分であり、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有している。出口スロット開口部分は、窪みから出口面までの部分であり、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有している。送給孔出口から窪みまでの全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂである。

【0005】

本開示の他の例示的な実施形態は、以下のハニカム押出ダイスを提供するものである。ハニカム押出ダイスは、ダイス体を備える。ダイス体は、入口面及び出口面と、入口面に位置する送給孔入口と送給孔出口とを有する送給孔と、出口面まで延びる複数のダイスピンであって、交差スロット開口のマトリクス配列を画成するように構成された側面を備える複数のダイスピンと、を備える。交差スロット開口のマトリクス配列及び複数のダイスピンのうちの少なくとも一部は、軸方向に送給孔と出口面との間において、ダイスピンの側面に形成された窪みと、交差スロット開口のマトリクス配列の入口スロット開口部分と、交差スロット開口のマトリクス配列の出口スロット開口部分とをさらに備えている。入口スロット開口部分は、送給孔出口から窪みまでの部分であり、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有している。出口スロット開口部分は、窪みから出口面までの部分であり、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有している。送給孔出口から窪みまでの全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂである。ＳＷＣＲをＳＷＣＲ＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂと定義されるスロット開口幅縮小率とすると、交差スロット開口のマトリクス配列の少なくとも一部のＳＷＣＲが１．５以上である。入口スロット開口部分のうちの少なくともいくつかは、送給孔出口から窪みまでの長さとして測定される入口長さＬ_Ａを有しており、出口スロット開口部分のうちの少なくともいくつかは、窪みから出口面までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂを有しており、Ｌ_Ａ＞Ｌ_Ｂである。

【0006】

本開示の他の例示的な実施形態は、ハニカム構造体の製造方法を提供するものである。本方法は、ダイス体を有するハニカム押出ダイスを設置するステップを含む。ダイス体は、入口面及び出口面と、入口面に位置する送給孔入口と送給孔出口とを有する送給孔と、出口面まで延びる複数のダイスピンであって、交差スロット開口のマトリクス配列を画成するように構成された側面を備える複数のダイスピンと、を備える。交差スロット開口のマトリクス配列及び複数のダイスピンのうちの少なくとも一部は、軸方向に送給孔と出口面との間において、ダイスピンの側面に形成された窪みと、交差スロット開口のマトリクス配列の入口スロット開口部分と、交差スロット開口のマトリクス配列の出口スロット開口部分とをさらに備えている。入口スロット開口部分は、送出口から窪みまでの部分であり、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有している。出口スロット開口部分は、窪みから出口面までの部分であり、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有している。送給孔出口から窪みまでの全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂである。また、本方法は、バッチ材料を、送給孔及び交差スロット開口のマトリクス配列を通して押し出すステップをさらに含む。押し出すステップによるダイスの摩耗が最大となる位置は、バッチ材料のレオロジーとは関係なく、交差スロット開口のマトリクス配列の出口スロット開口部分となる。

【0007】

本開示のさらなる特徴については、以下の説明に記載するものとする。かかるさらなる特徴は、部分的には説明から明らかとなるであろうし、又は本開示を実施することにより知ることができるであろう。なお、上述の概略的な説明及び以下の詳細な説明はいずれも、本開示を例示的に説明するものであり、本開示をさらに詳しく説明することを意図していたものであることを理解されたい。

【0008】

添付の図面は、本開示をより深く理解するために添付するものであり、本明細書に組み込まれるとともにその一部をなし、本開示の実施形態を例示して、以下の説明と併せて本開示を説明する役割を果たすものである。なお、図面は必ずしも縮尺通りに図示されているわけではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の１つ以上の実施形態に係る、入口スロット開口部分と、出口スロット開口部分と、中間窪みとを備えるハニカム押出ダイスであって、入口スロット開口部分の幅Ｗ_Ａが出口スロット開口部分の幅Ｗ_Ｂに比べて大きいハニカム押出ダイスの代表的な部分を模式的に示す側断面図

【図2】本開示の実施形態に係る押出ダイスが吐出端に配置された押出機（例えば、二軸スクリュ押出機）を模式的に示す側面視の部分断面図

【図3】押出機の前端部と、本開示の実施形態に係るハニカム押出ダイスから押出される未焼結ハニカム構造体とを模式的に示す部分斜視図

【図4】本開示の実施形態に係るハニカム押出ダイス内を通す押出成形によって製造されたハニカム構造を備える代表的なハニカム体を模式的に示す斜視図

【図5】本開示の実施形態に係る、ハニカム押出ダイスの代表的な部分を模式的に示す拡大正面断面図であって、複数のスロット開口と流体連通する複数の送給孔の位置、及び代表的なダイスピン構成を示すとともに、一部を切り取って示している箇所に、入口スロット開口部分と、出口スロット開口部分と、中間窪みとからなる構成を示す図

【図6】本開示の実施形態に係る、入口スロット開口部分と、出口スロット開口部分と、中間窪みとを備えるスロット開口構成を示す、ハニカム押出ダイスの代表的な部分を模式的に示す拡大側断面図

【図7A】本開示のいくつかの実施形態に係る、テーパ形状の入口スロット開口部分を備えるハニカム押出ダイスの代替的な実施形態の代表的な部分を模式的に示す拡大側断面図

【図7B】本開示のいくつかの実施形態に係る、正方形の窪み形状を有するハニカム押出ダイスの代替的な実施形態の代表的な部分を模式的に示す拡大部分側断面図

【図8】本開示の実施形態に係る、入口スロット開口部分と、出口スロット開口部分と、中間窪みとを備えるハニカム押出ダイスを用いてハニカム構造体を製造する方法を模式的に示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

ハニカム体は、多種多様な用途で利用されている。例えば、内燃機関からの排気ガスを処理する排気後処理システムでは、高表面積基材（例えば、セラミックハニカム体）に担持した１つ以上の触媒を利用して、例えば、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＳＯｘなどの排ガス中の汚染物質を低減することができる。同様に、高気孔率ハニカム体を端部に埋め込んで、ウォールフロー型ハニカムフィルタとして使用することもできる。本明細書に記載の実施形態に係るハニカム押出ダイスを利用することにより、触媒を担持したフロースルー型ハニカム基材やウォールフロー型ハニカムフィルタとして使用することのできる多孔質セラミック体を製造することが可能となる。

【0011】

特定的には、ハニカム体のハニカム構造は、ハニカム押出ダイスからセラミック形成バッチ混合物を押し出すことにより形成することができる。セラミック形成バッチ混合物は、セラミック形成材料と、（１つ以上の）有機粘結剤と、液体溶剤と、任意選択的に細孔形成剤と、場合によっては他の加工助剤、潤滑剤、又は焼結助剤とを含み、セラミック形成材料には、セラミック、セラミック前駆体、又はその両方を含めることができる。そして、未焼結（green）状態のハニカムを形成した後（例えば、ハニカム押出ダイスで押出成形した後）に、未焼結ハニカム体に乾燥、反応、焼結、又はこれらのうちのいずれか複数の処理を行うことにより、多孔質セラミックハニカム体とすることができる。多孔質セラミックハニカム体が有する多孔質セラミックハニカムのマクロ構造及びミクロ構造は、開口した相互接続構造であり、排気後処理などの流体処理用途に適している。セラミック材料は、例えば、コージライト、チタン酸アルミニウム、アルミナ、ムライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素など、及びそれらの組み合わせとすることができる。また、他の適切な押出成形可能なバッチ材料を使用することもできる。

【0012】

押出成形は、油圧ラム押出プレス機、２段式脱気シングルオーガ押出機、二軸スクリュ押出機などの任意の適切な押出機を用いて行うことができ、いずれの押出機も、例えば、図２及び図３に示すように、その吐出端に本明細書に記載しているような実施形態のハニカム押出ダイスが取り付けられている。

【0013】

ここで認識されたいのは、押し出されるセラミック形成バッチ混合物の研磨性を考慮すると、かかるセラミック形成バッチ混合物をハニカム押出ダイスを通して押し出すことにより、ハニカム押出ダイスが激しく摩耗することである。摩耗量は、バッチ混合物の特性や成分、そしてこれらに対応する液体含有量に依存すると考えられる。例えば、粗い（例えば、粒径が大きい）バッチ混合物ほど、激しい摩耗を生じると考えられ、同様に、乾燥した（液体含有量の少ない）バッチほど、多くの摩耗を生じると考えられる。また、押出ダイスの耐用期間中は、かかるハニカム押出ダイスがその公差や特徴を保持していることが望まれている。しかしながら、押出ダイスの耐用期間内の或る時点で、これらの公差、特徴又はその両方が低下して、押出成形体として望ましいハニカム寸法（例えば、ハニカム壁厚）又は特徴がもはや得られないレベルまで劣化してしまう場合がある。従来のように、ハニカム押出ダイスの耐用期間を延ばすために、ハニカム押出ダイスを適切な耐摩耗被膜で被覆し直すこともできるが、再被覆には高いコストがかかる可能性がある上、いずれハニカム押出ダイスをこれ以上使用できなくなる時（例えば、使用と被覆作業の両方から劣化が過度に進んでしまった時）が来ることから、一般に、再被覆できる程度にも限りがある。従って、摩耗特性及び属性の改善を可能にする押出ダイスの設計は、ハニカム押出ダイスの耐用期間を延ばすのに効果的であると考えられる。また、これにより、ハニカム体製造コストや得られるハニカム体の品質に大きな影響を与えられると考えられる。

【0014】

一部のハニカム体の製造目標に、壁の厚さのばらつきを最小限に抑えること、例えば、１つのハニカム体の複数の壁の間の寸法のばらつきと、同一のダイスから製造された複数のハニカム体の間の寸法のばらつきの両方の面での、壁の厚さのばらつきを抑えることがある。例えば、押出ダイスが摩耗するにつれ、ハニカム壁の形成に供されるスロット開口の幅が広がり、１つのダイスにおける均一性が次第に低下する恐れがある。かかるばらつきは、例えば、スロット開口幅の標準偏差の形で表され、特定のハニカム押出ダイスが、許容可能な寸法公差（寸法範囲）内でハニカム体を製造する能力をまだ有しているかどうかを特定するのに役立つ１つの指標となる。ハニカム押出ダイスのスロット開口幅のばらつきの増大は、ハニカム押出ダイスで行う未焼結生地の押出処理の総直線長に相関しているため、場合によっては、かかる総処理長が或る直線長さに達したときにハニカム押出ダイスが破棄される場合もある。あるいは、ハニカム押出ダイスを画像解析ソフトによる検査にかける場合もある。

【0015】

また、押出成形されたハニカムの寸法や寸法ばらつきが変化してしまうことに加えて、ダイスピンの根元（送給孔がスロット開口と噛み合う位置）が摩耗すると、ダイスピンのダイス体への取り付け部の断面積が大きく減少して、取り付け部の断面二次モーメントが小さくなってしまう可能性がある。このように断面二次モーメントが小さくなると、ダイスピンが何らかの曲げモーメントを受けた場合（例えば、押出成形時、ハンドリング中、ダイスの再被覆時）に、より大きな応力が生じる恐れがある。特に、ダイスピンの根元が不均一に摩耗してしまうと、被膜とダイスピンとの間の形状の非対称性により、再被覆時にダイスピンが動いてしまう可能性がある。これに加えて、この非対称性が、基材と耐摩耗被膜との熱膨張係数（ＣＴＥ）の差と相まって、さらにダイスピンの変形を引き起こす恐れもある。その結果、スロット開口幅のばらつきがさらに大きくなってしまう可能性がある。

【0016】

また、スロット開口幅のばらつきの他の要因として、押出成形されたハニカム壁の幅を決定する位置である、スロット開口の出口におけるダイスピン側面の摩耗も考えられる。研磨性を有する、壁面抵抗が大きいバッチでは、ダイスの摩耗は、送給孔とスロット開口が交差するダイスピンの根元で最も高率に発生すると考えられる。上述したように、ダイス根元が摩耗すると、ダイスが耐用期間を終える前、例えば、ダイスの総処理長が想定されている直線長さに達する前に、ダイスが寿命を迎えてしまう恐れがある。一方、スロット開口の出口での摩耗も、最終的にはスロット開口幅のばらつきを許容できないほど大きくしてしまう可能性はあるものの、一般に、ピンの根元の摩耗に比べてスロット開口出口の摩耗の方が押出成形工程への影響は少ない。

【0017】

一般に、研磨性を有するバッチ材料を押出成形に用いる場合には、ダイスの摩耗は必然的に避けられないが、本明細書に記載のハニカム押出ダイスの実施形態には、摩耗を低減するとともに、押出成形されたハニカム体に寸法ばらつきが生じにくいエリアでダイスの摩耗が生じるように摩耗の位置を制御できるという利点がある。すなわち、本明細書に記載の実施形態によれば、ハニカム押出ダイスの耐用期間を改善するべく、ダイスの摩耗が最も高率に発生する位置をスロット開口出口とし、しかも使用するバッチ混合物とは関係なく、すなわち、バッチ混合物のレオロジー特性に依存せずに、これが実現する。例えば、本発明者らは、送給孔とスロット開口との交差部でのバッチ滑り速度（摩耗を表す）のピーク値が、スロット開口の出口でのバッチ滑り速度よりも低い場合に、押出成形されるハニカムに生じる壁厚のばらつきが小さくなり、ハニカム押出ダイスの耐用期間を延ばすことができることを見出した。

【0018】

また、本明細書に記載の実施形態では、送給孔とスロット開口の交差部でのスロット開口幅を比較的大きくしたダイスとすることができ、ダイスの耐用期間延長に加えて、ピン根元での摩耗を低減することによりダイス圧を低減することもできる。ダイス圧が低減されることにより、ダイスの送給孔の長さを大きくすることができるようになるため、ダイスのクラウニング（crowning）を低減することができる（したがって、使用時に著しいクラウニングを受ける可能性のある大径ダイスに特に有用である）。本明細書で説明するように、本開示の実施形態は、バッチのレオロジーとは関係なく、例えば、バッチ材料がいわゆる低壁面抵抗バッチであるか高壁面抵抗バッチであるかに関係なく、１つの設計ですべてのハニカム押出ダイスに一貫した性能を与えられる（例えば、最も摩耗が大きい位置が同じ位置となるようにする）ような設計を提供することを支援するものである。

【0019】

ここで、図１を参照すると、ダイス体１２１を備えるハニカム押出ダイス１２０が図示されている。ダイス体１２１は、軸方向に互いに反対側の面である入口面１２２と出口面１２３とを備えている。例えば、後述の図２及び図３に関する説明においてより詳細に述べるように、入口面１２２で、押出機２００などの押出機の作用によりバッチ材料２１６などのバッチ材料を受け取り、このバッチ材料２１６を、出口面１２３で、ハニカム構造体２０１として再形成して排出する。

【0020】

図１に戻ると、ダイス体１２１は、ダイス体１２１内を延びる送給孔１２４を備えている。送給孔１２４は、送給孔入口１２４Ａを入口面１２２に有し、送給孔出口１２４Ｂをダイス体１２１の内部に有している。そして、ダイス体１２１から複数のダイスピン１２６が延びて、出口面１２３を形成している。複数のダイスピン１２６は、側面１２８（図１では、参照番号を一部に付している）を有しており、側面１２８により、交差スロット開口１３０のマトリクス配列が画成されている。交差スロット開口１３０のマトリクス配列は、押出成形により形成するハニカム構造体２０１の構造と対応したものとなっており、これにより、スロット開口１３０からバッチ材料２１６を排出すると、出口面１２３でバッチ材料２１６からハニカム構造体２０１の複数の壁が形成される。

【0021】

交差スロット開口のマトリクス配列におけるスロット開口１３０のうちの少なくともいくつか（例えば、すべてのスロット開口１３０）は、送給孔１２４の出口１２４Ｂと出口面１２３との間の位置において、ダイスピン１２６の側面１２８に形成された窪み１３２を含んでいる。よって、交差スロット開口１３０は、スロット開口と送給孔出口１２４Ｂとの交差部から窪み１３２まで延びる、交差スロット開口１３０のマトリクス配列の入口スロット開口部分１３５を備えている。図１及び図６に最もよく示されているように、入口スロット開口部分１３５は、スロット開口１３０に対して横方向に測定された入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有している。また、交差スロット開口１３０は、窪み１３２から出口面１２３まで延びるように位置する出口スロット開口部分１３６をさらに備えている。図１及び図６に示されているように、出口スロット開口部分１３６は、スロット開口１３０に対して横方向（軸方向に垂直な方向）に測定された出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有している。バッチ材料は、スロット開口１３０を通って押出ダイス１２０から排出されるため、出口スロット開口部分１３６の出口スロット開口幅Ｗ_Ｂが、得られるハニカム構造体２０１及びハニカム体２０３の壁３１２の厚さに対応する。

【0022】

本明細書に記載の実施形態によれば、ハニカム押出ダイス１２０において最も摩耗が大きいエリアが出口スロット開口部分１３６の位置に生じるように設定するべく、いくつかの実施形態では、ハニカム押出ダイスの構成を、スロット開口１３０の全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂとなるようにしている。換言すれば、入口スロット開口部分１３５の入口長さＬ_Ａ（図６に示すように、送給孔出口１２４Ｂとの交差部から窪み１３２までの長さ）に沿った任意の位置の入口スロット開口幅Ｗ_Ａが、出口スロット開口部分１３６の出口長さＬ_Ｂ（図６に示すように、窪み１３２から出口面１２３までの長さ）に沿ったすべての位置の出口スロット開口幅Ｗ_Ｂに比べて大きい。

【0023】

次に、図２を参照すると、押出機２００（例えば、二軸スクリュ連続押出機）の模式的な例示的実施形態の側断面図が図示されている。押出機２００は、本開示の実施形態に係るハニカム押出ダイス１２０を備えており、ハニカム押出ダイス１２０は、押出機２００の下流側２１０の吐出端に取り付けられている。押出機２００はバレル２０２を備えており、バレル２０２の内部にはチャンバ２０４が形成されている。バレル２０２は、モノリシックとすることができるほか、複数のバレルセグメントを、長手方向（例えば、軸方向）２４０（押出方向に相当する方向）に逐次連結することにより形成することもできる。チャンバ２０４は、バレル２０２内を長手方向２４０に、上流側２０８から下流側２１０まで延びている。バレル２０２の上流側２０８、又はバレル２０２の上流側２０８に近接した位置には、材料供給ポート２１４を設けることができる。材料供給ポート２１４は、バッチ材料２１６を押出機２００に供給するための、ホッパーなどの適切な材料供給構造を有することができる。一方、バレル２０２の下流側２１０には、バッチ材料２１６をハニカム構造体２０１などの所望の形状に押出成形するためのハニカム押出ダイス１２０が、下流側２１０に結合して設けられている。従って、図２に図示しているハニカム構造体２０１は、ダイス１２０内を通す押出成形プロセス中の未焼結押出成形物である。ハニカム押出ダイス１２０にバッチ材料２１６が到達する前に、フローフロントの形状を安定した、均一な、及び／又はプラグ型の形状とするなど、望ましいフロー特性が形成されるよう促すために、ハニカム押出ダイス１２０より手前に、１つ以上のスクリーン、オリフィス、ホモジナイザ、フロー制御デバイス又はバウ（bow）制御デバイスなどの他の押出成形コンポーネント（図示せず）を設けることができる。なお、図３の斜視図にも、下流側２１０における押出機２００の端部と、そこから押し出されるハニカム構造体２０１（例えば、押出成形物）とを模式的に示している。

【0024】

押出機２００は、ラム押出機や二軸スクリュ押出機など、任意の種類の押出機とすることができる。例えば、図２に示すように、押出機２００は、バレル２０２内に一対の押出スクリュ２３０を取り付けた二軸スクリュ押出機である。第１のスクリュと第２のスクリュは、図示のように互いに概ね平行に配置することもできるが、互いに対して様々な角度で配置することもできる。スクリュ２３０は、同一方向又は異なる方向に回転するように、駆動機構２３６に結合することができる。駆動機構２３６は、バレル２０２の外部に配置することができる。２つのスクリュを、共通の１つの駆動機構２３６に結合することができるほか、図示のように、それぞれを個別の駆動機構２３６に結合することもできる。スクリュ２３０やラムなどの押出要素は、軸方向２４０に圧送作用、混練作用、又はその両方の作用を与えながら、バッチ材料２１６がバレル２０２内を通過するようにバッチ材料２１６を移動させる。図２及び図３に示すように、下流端２１０に近接して配置される押出アセンブリ又は押出カートリッジが、ハニカム押出ダイス１２０などの押出金具を備えることができる。また、ハニカム構造体２０１が外周スキン面を有する場合には、スキン面形成マスク２０５を設けることもできる。なお、図２及び図３では、押出方向が水平方向であるように図示しているが、本開示はこれに限定されるものではなく、押出方向は、水平方向、鉛直方向、又はこれらの方向に対して何らかの傾斜を有する方向とすることができる。

【0025】

所望の長さ３１６が押し出されると、未焼結ハニカム構造体２０１を、ワイヤ、刃、鋸などの任意の適切な手段によって切断して、図４に示すようなハニカム体２０３を形成することができる。構造体２０１から切断された後のハニカム体２０３は未焼結状態であり、従来の方法で乾燥や焼成を施して、多孔質セラミックハニカム体を形成することができる。得られた多孔質セラミック体は、未焼結ハニカム体と概ね同一の形状及び構成を有することができ、例えば、乾燥や焼成などの製造工程時に、収縮（ただし収縮がある場合のみ）などの寸法変化を受ける場合がある。したがって、図４に示すハニカム体２０３は、未焼結状態（焼成前）とセラミック状態（焼成後）の両方の状態のハニカム体を概略的に表したものである。

【0026】

軸方向２４０に押出機２００を出た未焼結ハニカム構造体２０１、ひいてはハニカム構造体２０１から切り出されたハニカム体２０３は、軸方向に延びる交差壁３１２のハニカムマトリクス配列３２５を備え、これにより、軸方向に延びる複数の流路３０８が形成された状態となっている。マスク２０５を使用する場合には、ハニカム構造体２０１は、軸方向に延びる外周面３１０をさらに備えることができる。あるいは、後続の製造工程において、外周面３１０をハニカム体２０３に取り付けることもできる。複数の交差壁３１２（図では、直角に交差するように示している）により、軸方向２４０に延びる複数の流路３０８が形成される。例えば、説明のため、軸方向２４０に延びる代表的な流路３０８Ｒを破線で示している。未焼結ハニカム構造体２０１の、軸方向２４０に垂直な断面形状は、円形（図示）、正方形、楕円形、矩形、三角形、六角形、又は八角形などの任意の多角形とすることができる。同様に、流路３０８の断面形状も、正方形（図示）、円形、楕円形、矩形、三角形、六角形、又は八角形などの任意の多角形をはじめとする適切な形状とすることができる。流路３０８は、すべて同一の形状及び／又はサイズとすることができるほか、異なる形状及び／又はサイズとすることもできる。同様に、壁３１２の厚さも、すべて同一とすることができるほか、異なる厚さとすることもできる（壁厚の設定は、押出ダイス１２０のスロット開口幅により行うことができる）。

【0027】

焼成後の多孔質セラミック状態にあるときのハニカム体２０３の平均セル密度は、任意の適切な値とすることができ、例えば、約１００個／平方インチ（cells per square inch：ｃｐｓｉ）～約９００ｃｐｓｉ（約１５．５個／ｃｍ^２～約１３９．５個／ｃｍ^２）とすることができる。交差壁３１２の横方向の壁厚も、任意の適切な値とすることができ、例えば、約３．０ｍｉｌ（milli inch length）～６０ｍｉｌ（約０．０７６ｍｍ～１．５２ｍｍ）の範囲とすることができる。例えば、多孔質セラミックハニカム体の幾何学的形状の平均セル密度を４００ｃｐｓｉとすることができ、約８ｍｉｌの壁厚で４００ｃｐｓｉ（「４００／８」）としたり、又は約６ｍｉｌの壁厚で４００ｃｐｓｉ（「４００／６」）としたりすることができる。多孔質セラミックハニカム体の他の幾何学的形状としては、例えば、（平均セル密度［単位：ｃｐｓｉ］）／（壁厚［単位：ｍｉｌ］）の組み合わせが、１００／１７、２００／１２、２００／１９、２７０／１９、２００／８、３００／８、３５０／７、６００／４、４００／４、６００／３、９００／３となる形状などを挙げることができる。

【0028】

したがって、図１に戻ると、図１には、交差壁３１２を形成するように構成されたハニカム押出ダイス１２０の繰り返し構造の部分側断面図が示されている。この繰り返しダイス構造は、ハニカム押出ダイス１２０のダイス体１２１全体にわたって繰り返すことができ、及び／又は、スロット開口幅、ピンサイズ、又は１平方インチ（約６．４５ｃｍ^２）当たりのピン数が異なる複数のエリアが設けられるように繰り返しダイス構造を構築することもできる。

【0029】

図５は、ハニカム押出ダイス１２０の出口面１２３の一部を示す拡大正面図である。例えば、図５に示す状態を、ハニカム押出ダイス１２０の出口面１２３の中央領域には設けるが、外周面３１０を形成するように構成された出口面１２３の周縁に近接するエリアには必ずしも設けない構成とすることができる。入口面１２２は出口面１２３の反対側に位置している。ダイス体１２１は、工具鋼などの任意の適切な工具材料から作ることができる。スロット開口１３０を画成するピン表面１２８などのハニカム押出ダイス１２０の一部は、耐摩耗性被膜材料で被覆することができる。上述の説明で概説したように、バッチ材料２１６（例えば、図２参照）は、押出機２００（例えば、図２参照）の動作によって圧力がかけられた状態で、送給孔入口１２４Ａ（例えば、図１参照）に入って、送給孔出口１２４Ｂでスロット開口１３０内に排出される。

【0030】

ダイスピン１２６の配置は、ダイスピン１２６の向かい合う側面１２８（図５に示す正方形の形状のダイスピン１２６の場合、各ピン１２６は４つの側面１２８を有している）の間にスロット開口１３０を画成して、ダイスピン１２６の側面１２８により複数のスロット開口１３０が形成される配置とされる。スロット開口１３０は、送給孔１２４の送給孔出口１２４Ｂと交差し、出口面１２３まで軸方向に延びる。送給孔１２４とスロット開口１３０とは重なり合う部分を設けることができる。押出成形時には、スロット開口１３０内をバッチ材料２１６（例えば、図２参照）が流れ、バッチ材料２１６がハニカム押出ダイス１２０を通って押出されことにより、交差壁３１２（例えば、図３及び図４参照）が形成される。

【0031】

図１、図５、図６に示す実施形態では、出口面１２３から見た、ダイスピン１２６の形状は正方形である。そして、正方形の形状のダイスピン１２６によって形成される流路３０８の形状も正方形となる（上掲の図に対応する図である図３及び図４に示す）。他の実施形態では、ダイスピン１２６は、円形、三角形、正方形以外の矩形、六角形、八角形、菱形、これらの組み合わせなどの正方形以外の形状を有することができるとともに、横断面視で隅肉又は隅アールを付けた形状とすることもできる。隅肉又は隅アールは、例えば、最終製品としての多孔質セラミックハニカム体の応力を最小限に抑えるため、及び／又は最終製品としての多孔質セラミックハニカム体に塗布する任意の触媒被膜の溜りを低減するために付けられる。

【0032】

押出成形プロセスにおいてハニカム押出ダイス１２０を用いてハニカム未焼結体を形成する際には、圧力を受けたバッチ材料２１６が入口面１２２に押し付けられ、送給孔１２４の送給孔入口１２４Ａに入る。そして、バッチ材料２１６は送給孔１２４内をさらに流れ、送給孔出口１２４Ｂに達すると、スロット開口１３０内に移る。なお、スロット開口１３０の構造は、出口面１２３まで延びる複数のダイスピン１２６によって画成されるが、複数のダイスピン１２６が備える側面１２８は、交差スロット開口１３０のマトリクス配列を画成するように構成されている。

【0033】

交差スロット開口１３０のマトリクス配列のスロット開口１３０うちの少なくともいくつかは、入口スロット開口部分１３５と、窪み１３２と、出口スロット開口部分１３６とで構成されている。いくつかの実施形態では、スキン面形成領域を除く、押出ダイス１２０の中央領域の実質的に全域がこの構造を有している。いくつかの実施形態では、押出ダイス１２０の周縁のスキン面形成領域も、入口スロット開口部分１３５と、窪み１３２と、出口スロット開口部分１３６とを備える。いくつかの実施形態では、押出成形されたハニカム構造体２０１及び／又はハニカム体２０３の複数の壁３１２を画成する交差スロット開口１３０のマトリクス配列全体が、入口スロット開口部分１３５と、窪み１３２と、出口スロット開口部分１３６とを備える。いくつかの実施形態では、交差スロット開口１３０のマトリクス配列全体（したがって、ダイスのスキン面形成領域内のスロット開口もすべて含む）が、入口スロット開口部分１３５と、窪み１３２と、出口スロット開口部分１３６とを備える。

【0034】

より詳細には、複数のダイスピン１２６は、送給孔出口１２４Ｂと出口面１２３との間において、ダイスピン１２６の側面１２８に形成された窪み１３２を備えている。本明細書では、窪み１３２は、入口スロット開口部分１３５と出口スロット開口部分１３６との移行部にある凹部と定義される。軸方向に垂直な方向に、入口スロット開口部分１３５の中心線１３５Ｃからダイスピン１２６の側面１２８に形成される窪み１３２の最深部までを測定した値を、窪み１３２の窪み幅Ｄ_Ｄとした場合に、ハニカム押出ダイス１２０のいくつかの実施形態では、窪み１３２の窪み幅Ｄ_Ｄを、２５０μｍ～７５０μｍとすることができる。窪み幅Ｄ_Ｄは、スロット開口部分１３５の中心線１３５Ｃから測定されるため、図１において窪みスロット開口幅Ｗ_Ｄとして示されている、窪み１３２におけるスロット開口の総幅（最大幅）は、窪み幅Ｄ_Ｄの２倍に等しくなる。窪みスロット開口幅Ｗ_Ｄは、入口スロット開口幅Ｗ_Ａと出口スロット開口幅Ｗ_Ｂのいずれよりも広い。いくつかの実施形態では、窪み１３２は、２００μｍ～６００μｍの窪み長さＬ_Ｄを有している。また、窪み１３２の底部構成は、図６に示すような複合半径を有するものとすることができる。他の窪み構成を有する他のハニカムダイスも可能であり、例えば、図７Ｂに示すような、ダイスピン１２６の側面１２８に正方形の形状の窪み１３２Ｂを有する押出ダイス１２０Ｂのように、窪み１３２Ｂの側面を平坦とすることもできる。

【0035】

そして、交差スロット開口１３０のマトリクス配列の入口スロット開口部分１３５は、送給孔出口１２４Ｂとの交差部から窪み１３２までと位置付けられ、交差スロット開口１３０のマトリクス配列の出口スロット開口部分１３６は、窪み１３２から出口面１２３までと位置付けられる。また、上述したように、入口スロット開口部分１３５は入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有しており、出口スロット開口部分１３６は出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有している。Ｗ_Ａ及びＷ_Ｂは、耐摩耗被膜で被覆後のスロット開口の寸法として測定することができる。

【0036】

Ｗ_ＡとＷ_Ｂの関係は、使用するバッチ材料とは関係なく、出口スロット開口部分１３６で発生するハニカム押出ダイス１２０の高摩耗エリアを制御したり、又はこれに影響を及ぼしたりするように設定することができる。特定的には、いくつかの実施形態では、各入口スロット開口部分１３５と各出口スロット開口部分１３６のサイズは、スロット開口１３０の全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂとなるように設定される。すなわち、入口スロット開口部分１３５の入口長さＬ_Ａ（図６に示すように、送給孔出口１２４Ｂとの交差部から窪み１３２までの長さ）に沿った任意の位置の入口スロット開口幅Ｗ_Ａが、出口スロット開口部分１３６の出口長さＬ_Ｂ（図６に示すように、窪み１３２から出口面１２３までの長さ）に沿ったすべての位置の出口スロット開口幅Ｗ_Ｂに比べて大きい。

【0037】

いくつかの実施形態によれば、スロット開口幅縮小率（slot width contraction ratio：ＳＷＣＲ）をＳＷＣＲ＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂと定義した場合に、スロット開口幅縮小率に関して、Ｗ_ＡとＷ_Ｂの関係がさらに設定（定義）される。いくつかの実施形態では、交差スロット開口１３０のマトリクス配列の少なくとも一部が、１．５以上のＳＷＣＲを有する。例えば、ＳＷＣＲを利用して、送給孔１２４と入口スロット開口部分１３５との交差部における第１の位置と、出口スロット開口部分１３６における第２の位置とにおける、バッチ材料の滑り速度の相対量を調整することができる。ハニカム押出ダイス１２０のいくつかの実施形態では、スロット開口幅縮小率（ＳＷＣＲ）が３．０を上回る。いくつかの実施形態では、ＳＷＣＲ値が１．０５以下となると、バッチ材料によっては、ダイスピンの根元で望ましくない摩耗が生じる恐れがあり、ＳＷＣＲ値が５．０を超えると、出口スロット開口部分で過剰な摩耗が生じ、その結果、耐用期間の途中でハニカム押出ダイスが摩滅してしまう恐れがある。ハニカム押出ダイス１２０のいくつかの実施形態では、ＳＷＣＲを２．０～５．０とすることができ、例えば３．０～５．０とすることができる。ハニカム押出ダイス１２０内の滑り速度の相対量を調整することは、個々のスロット開口の出口スロット開口幅Ｗ_Ｂが４０μｍ～２５０μｍであるダイス設計において有用である。ただし、これ以外の様々な出口スロット開口幅を有するハニカム押出ダイスにおいても有用となり得る。

【0038】

ハニカム押出ダイス１２０のスロット開口１３０のさらに詳細な寸法に関して、入口スロット開口部分１３５のうちの少なくともいくつかが、送給孔出口１２４Ｂとの交差部から窪み１３２までの長さとして測定される入口長さＬ_Ａを有しており（例えば、図６参照）、出口スロット開口部分１３６のうちの少なくともいくつかが、窪み１３２から出口面１２３までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂを有しており（例えば、図６参照）、入口長さＬ_Ａは出口長さＬ_Ｂに比べて大きい。いくつかの実施形態では、入口長さＬ_Ａを出口長さＬ_Ｂに比べて大きくすることにより、ダイス圧の低減に寄与することができる。いくつかの実施形態において、入口長さＬ_Ａは出口長さＬ_Ｂの１．１倍以上、すなわち、Ｌ_Ａ≧１．１Ｌ_Ｂである。

【0039】

さらに、いくつかの実施形態では、入口スロット開口部分１３５のうちの少なくともいくつかの入口長さＬ_Ａは、図６に示すように、送給孔出口１２４Ｂから窪み１３２までの長さとして測定され、１２７０μｍ～２５４０μｍである。いくつかの実施形態では、出口スロット開口部分１３６のうちの少なくともいくつかは、図６に示すように、窪み１３２（の下流端）から出口面１２３までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂが、５０８μｍ～１１４３μｍである。

【0040】

いくつかの実施形態では、入口スロット開口部分１３５の入口スロット開口幅Ｗ_Ａは、入口スロット開口部分１３５の全長Ｌ_Ａに沿って一定の寸法とされる。同様に、いくつかの実施形態では、出口スロット開口部分１３６の出口スロット開口幅Ｗ_Ｂは、出口スロット開口部分１３６の全長Ｌ_Ｂに沿って一定の寸法とされる。ただし、入口スロット開口部分１３５、出口スロット開口部分１３６、又はその両方に沿ったスロット開口１３０の幅を、スロット開口１３０の一部又は全体について非一定とすることもできる。

【0041】

例えば、押出ダイス１２０の代替的な一実施形態（これを、押出ダイス１２０Ａで示し、図７Ａに図示する）では、入口スロット開口部分１３５の入口スロット開口幅Ｗ_Ａは、送給孔出口１２４Ｂから窪み１３２の上流側までの長さＬ_Ａに沿って非一定とされる。よって、入口スロット開口部分１３５は、図７Ａに示す平面図においてくさび形状を形成するテーパ壁を有している。なお、スロット開口１３０の他の部分も、テーパ壁やくさび形の構成を有することができる。図７Ａに示すように、壁間の角度として測定されるテーパ角度１３７は、例えば、約０．１度～１０．０度とすることができる。Ｗ_Ｂ、Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂ、Ｌ_Ｄ、Ｄ_Ｄといった他の寸法についても、上述と同様とすることができる。この実施形態では、長さＬ_Ａに沿った各位置でＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂであり、したがって、Ｗ_Ａの最小寸法でも、出口スロット開口部分１３６に沿った任意の位置の幅Ｗ_Ｂに比べて大きい。

【0042】

入口スロット開口部分１３５と、窪み１３２と、と出口スロット開口部分１３６とを備えるスロット開口構成を有するハニカム押出ダイス１２０は、任意の適切な方法で製造することができる。いくつかの実施形態では、ダイス１２０を、ワイヤ放電加工（wire-EDM）技術によって製造した後、適切な耐摩耗被膜で被覆してＷ_Ａ及びＷ_Ｂを所望の寸法とする。

【0043】

他の態様では、ハニカム体（例えば、ハニカム体２０３）の製造方法が開示される。製造方法８００のフローチャートを示す図８を参照されたい。特定的には、図８は、ハニカム押出ダイス（例えば、図７Ａに示すハニカム押出ダイス１２０Ａ及び図７Ｂに示すハニカム押出ダイス１２０Ｂを含む、任意のハニカム押出ダイス１２０）を用いてハニカム構造体（例えば、ハニカム構造体２０１）を製造する方法を記述するものである。

【0044】

方法８００は、ブロック８０２において、ダイス体（例えば、ダイス体１２１）を備えるハニカム押出ダイス１２０を設置するステップを含む。ダイス体は、入口面（例えば、入口面１２２）及び出口面（例えば、出口面１２３）と、送給孔（例えば、送給孔１２４）と、複数のダイスピン（例えば、ダイスピン１２６）とを備えている。送給孔は、入口面に位置する送給孔入口（例えば、送給孔入口１２４Ａ）と、送給孔出口（例えば、送給孔出口１２４Ｂ）とを有している。複数のダイスピンは、出口面より内部に或る距離だけ延びる。複数のダイスピンは、交差スロット開口（例えば、交差スロット開口１３０）のマトリクス配列を画成するように構成された側面（例えば、側面１２８）を備えている。交差スロット開口のマトリクス配列及び複数のダイスピンのうちの少なくとも一部は、送給孔と出口面との間においてダイスピンの側面に形成された窪み（例えば、窪み１３２）と、交差スロット開口のマトリクス配列の入口スロット開口部分（例えば、入口スロット開口部分１３５）と、交差スロット開口のマトリクス配列の出口スロット開口部分（例えば、出口スロット開口部分１３６）とをさらに備えている。入口スロット開口部分は、送給孔出口から窪みまでの部分であり、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有している。出口スロット開口部分は、窪みから出口面までの部分であり、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有している。スロット開口１３０の全長にわたってＷ_Ａ＞Ｗ_Ｂである。

【0045】

また、方法８００は、ブロック８０４において、バッチ材料（例えば、バッチ材料２１６）を、送給孔及び交差スロット開口のマトリクス配列を通して押し出すステップをさらに含む。方法８００によれば、バッチ材料の押出しによるダイスの摩耗が最大となる位置が、交差スロット開口のマトリクス配列の出口スロット開口部分とされ、しかも、バッチ材料のレオロジーとは関係なく、すなわち、バッチ材料が高ダイス摩耗性のバッチ混合物であるか低ダイス摩耗性のバッチ混合物であるかに関わらず、これが実現する。

【0046】

当業者であれば、本開示の範囲から逸脱しない範囲で、本開示に対して種々の変形及び変更を加えることができることは明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の変形や変更が添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲を逸脱しない場合に、当該変形や変更も範囲に含むことが意図されている。

【0047】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0048】

実施形態１
ダイス体
を備えるハニカム押出ダイスであって、
前記ダイス体は、
入口面、及び該入口面とは軸方向に反対側の出口面と、
前記入口面に送給孔入口を有するとともに、前記ダイス体の内部の送給孔出口で終端する送給孔と、
前記出口面まで延びる複数のダイスピンであって、交差スロット開口のマトリクス配列を画成する側面を備える複数のダイスピンと、
を備え、
前記交差スロット開口のマトリクス配列におけるスロット開口のうちの少なくともいくつかが、
軸方向に前記送給孔出口と前記出口面との間の位置において、前記ダイスピンの前記側面に形成された窪みと、
前記送給孔出口との交差部から前記窪みまで延びる入口スロット開口部分であって、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有する入口スロット開口部分と、
前記窪みから前記出口面まで延びる出口スロット開口部分であって、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有する出口スロット開口部分と、
を備え、
前記送給孔出口から前記出口面までのスロット開口全長にわたり、Ｗ_Ａ＞Ｗ_Ｂである、ハニカム押出ダイス。

【0049】

実施形態２
スロット開口幅縮小率ＳＷＣＲをＳＷＣＲ＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂと定義した場合に、前記交差スロット開口のマトリクス配列における前記スロット開口のうちの少なくともいくつかの前記スロット開口全長にわたるＳＷＣＲが１．５以上である、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0050】

実施形態３
前記ＳＷＣＲが３．０以上である、実施形態２に記載のハニカム押出ダイス。

【0051】

実施形態４
前記ＳＷＣＲが１．５～５．０である、実施形態２に記載のハニカム押出ダイス。

【0052】

実施形態５
前記ＳＷＣＲが３．０～５．０である、実施形態４に記載のハニカム押出ダイス。

【0053】

実施形態６
前記交差スロット開口のマトリクス配列の少なくとも一部の前記出口スロット開口幅Ｗ_Ｂが４０μｍ～２５０μｍである、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0054】

実施形態７
前記入口スロット開口部分のうちの前記少なくともいくつかの前記入口スロット開口幅Ｗ_Ａが、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまでの前記入口スロット開口部分の全長にわたって一定寸法である、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0055】

実施形態８
前記出口スロット開口部分のうちの少なくともいくつかの前記出口スロット開口幅Ｗ_Ｂが、前記窪みから前記出口面までの前記出口スロット開口部分の全長にわたって一定寸法である、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0056】

実施形態９
前記ダイスピンの前記側面に形成された前記窪みは、前記入口スロット開口部分の中心線から測定した窪み幅が２５０μｍ～７５０μｍである、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0057】

実施形態１０
前記ダイスピンの前記側面に形成された前記窪みは、窪み長さＬ_Ｄが２００μｍ～６００μｍである、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0058】

実施形態１１
前記入口スロット開口部分は、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまでの長さとして測定される入口長さＬ_Ａを有しており、
前記出口スロット開口部分は、前記窪みから前記出口面までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂを有しており、
Ｌ_Ａ＞Ｌ_Ｂである、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0059】

実施形態１２
前記入口長さＬ_Ａが１２７０μｍ～２５４０μｍである、実施形態１１に記載のハニカム押出ダイス。

【0060】

実施形態１３
前記出口長さＬ_Ｂが５０８μｍ～１１４３μｍである、実施形態１１に記載のハニカム押出ダイス。

【0061】

実施形態１４
Ｌ_Ａ≧１．１Ｌ_Ｂである、実施形態１１に記載のハニカム押出ダイス。

【0062】

実施形態１５
スロット開口幅縮小率ＳＷＣＲをＳＷＣＲ＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂと定義した場合に、前記交差スロット開口のマトリクス配列における前記スロット開口のうちの前記少なくともいくつかのＳＷＣＲが１．５以上である、実施形態１４に記載のハニカム押出ダイス。

【0063】

実施形態１６
前記入口スロット開口部分は、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまでの長さとして測定される入口長さＬ_Ａが１２７０μｍ～２５４０μｍであり、
前記出口スロット開口部分は、前記窪みから前記出口面までの長さとして測定される出口長さＬ_Ｂが５０８μｍ～１１４３μｍであり、
前記ダイスピンの前記側面に形成された前記窪みは、前記入口スロット開口部分の中心線から測定した窪み幅Ｄ_Ｄが２５０μｍ～７５０μｍであり、窪み長さＬ_Ｄが２００μｍ～６００μｍである、実施形態１に記載のハニカム押出ダイス。

【0064】

実施形態１７
ハニカム構造体の製造方法であって、
実施形態１～１６のいずれか１つに記載の前記押出ダイスを通してバッチ材料を押し出すステップ
を含む方法。

【0065】

実施形態１８
前記押し出すステップによるダイスの摩耗が最大となる位置が、前記交差スロット開口のマトリクス配列の前記スロット開口の前記出口スロット開口部分となる、実施形態１７に記載のハニカム構造体の製造方法。

【0066】

実施形態１９
前記押し出すステップによるダイスの摩耗が最大となる前記位置が、前記バッチ材料のレオロジーとは関係なく、前記交差スロット開口のマトリクス配列の前記スロット開口の前記出口スロット開口部分となる、実施形態１７に記載のハニカム構造体の製造方法。

【0067】

実施形態２０
ダイス体に、該ダイス体の入口面の送給孔入口から該ダイス体の内部の送給孔出口まで延びる送給孔を形成するステップと、
前記入口面とは軸方向に反対側の前記ダイス体の出口面から前記ダイス体の内部に軸方向に延びる交差スロット開口のマトリクス配列を形成するステップであって、スロット開口は、前記出口面まで延びる複数のダイスピンの側面によって画成される、ステップと、
軸方向に前記送給孔出口と前記出口面との間の位置において、前記ダイスピンの前記側面に窪みを形成するステップと、
を含む、ハニカム押出ダイスの作製方法であって、
前記交差スロット開口のマトリクス配列を形成するステップが、前記スロット開口のうちの少なくともいくつかが、前記送給孔出口との交差部から前記窪みまで延び、入口スロット開口幅Ｗ_Ａを有する入口スロット開口部分と、前記窪みから前記出口面まで延び、出口スロット開口幅Ｗ_Ｂを有する出口スロット開口部分とを有し、前記送給孔出口から前記出口面までのスロット開口全長にわたり、Ｗ_Ａ＞Ｗ_Ｂとなるように前記スロット開口のうちの少なくともいくつかを形成するステップを含む、方法。

【符号の説明】

【0068】

１２０ 押出ダイス
１２１ ダイス体
１２２ 入口面
１２３ 出口面
１２４ 送給孔
１２４Ａ 送給孔入口
１２４Ｂ 送給孔出口
１２６ ダイスピン
１２８ ダイスピンの側面
１３０ スロット開口
１３２ 窪み
１３５ 入口スロット開口部分
１３６ 出口スロット開口部分
２００ 押出機
２０１ ハニカム構造体
２０２ バレル
２０３ ハニカム体
２０４ チャンバ
２０５ スキン面形成マスク
２１４ 材料供給ポート
２１６ バッチ材料
２３０ スクリュ
２３６ 駆動機構
３０８ ハニカム構造体（ハニカム体）の流路
３１０ ハニカム構造体（ハニカム体）の外周面
３１２ ハニカム構造体（ハニカム体）の交差壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【国際調査報告】