特許 5932589 ハニカム構造体及び排ガス浄化用触媒

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5932589

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】ハニカム構造体及び排ガス浄化用触媒

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/86 20060101AFI20160526BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20160526BHJP

   B01J 35/04 20060101ALI20160526BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/86ZAB

   B01D53/94

   B01J35/04 301A

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-212292(P2012-212292)

(22)【出願日】2012年9月26日

(65)【公開番号】特開2014-64997(P2014-64997A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088616

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 一平

(74)【代理人】

【識別番号】100089347

【弁理士】

【氏名又は名称】木川 幸治

(74)【代理人】

【識別番号】100154379

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100154829

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 成

(72)【発明者】

【氏名】山口 喬也

【審査官】 松本 瞳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８９２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６４１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８９０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６７６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８３０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１２０４９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０５０７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６４９９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／７３

５３／８６−５３／９０

３９／００−４１／０４

４６／００−４６／５４

Ｂ０１Ｊ ２１／００−３８／７４

Ｆ０１Ｎ ３／００，３／０２

３／０４− ３／３８

９／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有し、
前記セルの延びる方向に垂直な断面における前記セルの形状が九角形であり、
前記九角形が、正六角形の６つの頂点の内、当該正六角形の周方向において１つ置きに存在する３つの頂点と、当該３つの頂点を結ぶそれぞれの対角線と平行で、両端が残りの３つの頂点をそれぞれ形成する辺上に在る線分によって、前記残りの３つの頂点を含む角部が切断されることにより形成された６つの新たな頂点とを有する形状であり、
隣接するセル間において、前記新たな頂点と前記新たな頂点以外の頂点とを結ぶ辺同士が平行な状態で対向するように、前記複数のセルが配置されており、
排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いられるハニカム構造体。

【請求項2】

前記線分のそれぞれが、前記残りの３つの頂点のそれぞれから前記線分の内で前記残りの３つの頂点のそれぞれに最も近い線分までの距離をａとし、前記残りの３つの頂点のそれぞれから前記対角線の内で前記残りの３つの頂点のそれぞれに最も近い対角線までの距離をｐとしたときに、下式（１）の関係を満たすものである請求項１に記載のハニカム構造体。
０．２ｐ≦ａ≦０．７ｐ ・・・（１）

【請求項3】

前記隔壁の厚さが、３８〜３０５μｍである請求項１又は２に記載のハニカム構造体。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか一項に記載のハニカム構造体の前記隔壁上に、排ガス中の有害物質の浄化を促進する触媒成分を含有する触媒層が担持されてなる排ガス浄化用触媒。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排ガス浄化用触媒の触媒担体として使用されるハニカム構造体と、それを用いた排ガス浄化用触媒とに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の排ガスを浄化するために使用される排ガス浄化用触媒として、セラミック材料等からなるハニカム構造体に、触媒成分を担持させたものが使用されている。触媒成分を担持させるための触媒担体となるハニカム構造体は、流体（排ガス）の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するものであり、この隔壁上に触媒成分を含む触媒層が担持される。

【0003】

従来、排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いられるハニカム構造体には、セルの長さ方向に垂直な断面におけるセルの形状（以下、単に「セル形状」と称する場合がある。）が六角形のものが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。また、最近では、セル形状が十二角形のハニカム構造体が使用される場合もある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１６７６３２号公報

【特許文献2】特開２００９−９５８２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いられるハニカム構造体に重要な特性として、昇温性、保温性及び強度が挙げられる。昇温性は、ハニカム構造体に担持された触媒成分を、迅速にその活性温度まで昇温させる、即ち、排ガス浄化用触媒のライトオフ性を高めるという観点から重要な特性である。また、保温性は、ハニカム構造体に担持された触媒成分が活性温度まで昇温した後、その活性温度を維持するという観点から重要な特性である。また、通常、排ガス浄化用触媒は、筒状の缶体内に収納（キャニング）した状態で、自動車等の排気系に搭載されるが、この収納の際にハニカム構造体の外周面にかかる圧力により、ハニカム構造体が損傷することを防ぐため、強度も重要な特性である。

【0006】

そこで、セル形状が六角形のハニカム構造体と、セル形状が十二角形のハニカム構造体とについて、昇温性、保温性及び強度を比較検討する。図７は、セル形状が六角形のハニカム構造体の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図であり、図８は、セル形状が十二角形のハニカム構造体の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。これらの図を比較してわかるように、セル形状が十二角形のハニカム構造体４０の隔壁４４の交点部４６は、セル形状が六角形のハニカム構造体３０の隔壁３４の交点部３６よりも大きい。このため、材質、体積（セル部分も含む全体積）、セル密度、隔壁の厚さ等が同等である場合、セル形状が六角形のハニカム構造体は、セル形状が十二角形のハニカム構造体よりも、質量及び熱容量が小さくなる。

【0007】

そして、ハニカム構造体の昇温性は、熱容量が小さいほど高くなるため、セル形状が六角形のハニカム構造体は、セル形状が十二角形のハニカム構造体よりも高い昇温性を有する。一方、ハニカム構造体の保温性は、熱容量が大きいほど高くなるため、セル形状が十二角形のハニカム構造体は、セル形状が六角形のハニカム構造体よりも高い保温性を有する。また、ハニカム構造体の強度は、隔壁の交点部が大きい（厚肉である）ほど高くなるため、セル形状が十二角形のハニカム構造体は、セル形状が六角形のハニカム構造体よりも高い強度を有する。

【0008】

このように、セル形状が六角形のハニカム構造体と、セル形状が十二角形のハニカム構造体とには、それぞれ一長一短があり、昇温性と保温性及び強度とは、トレードオフの関係にある。よって、従来のセル形状が六角形のハニカム構造体やセル形状が十二角形のハニカム構造体では、昇温性と保温性及び強度との両方を、排ガス浄化用触媒の触媒担体として十分満足できるレベルまで高めることは困難であった。

【0009】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、昇温性と保温性及び強度とを、排ガス浄化用触媒の触媒担体として十分満足できるような高いレベルで両立可能なハニカム構造体と、それを用いた排ガス浄化用触媒とを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下のハニカム構造体及び排ガス浄化用触媒が提供される。

【0011】

［１］ 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有し、前記セルの延びる方向に垂直な断面における前記セルの形状が九角形であり、前記九角形が、正六角形の６つの頂点の内、当該正六角形の周方向において１つ置きに存在する３つの頂点と、「当該３つの頂点を結ぶそれぞれの対角線と平行で、両端が残りの３つの頂点をそれぞれ形成する辺上に在る線分」によって、前記残りの３つの頂点を含む角部が切断されることにより形成された６つの新たな頂点とを有する形状であり、隣接するセル間において、前記新たな頂点と前記新たな頂点以外の頂点とを結ぶ辺同士が平行な状態で対向するように、前記複数のセルが配置されており、排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いられるハニカム構造体。

【0012】

［２］ 前記線分のそれぞれが、前記残りの３つの頂点のそれぞれから前記線分の内で前記残りの３つの頂点のそれぞれに最も近い線分までの距離をａとし、前記残りの３つの頂点のそれぞれから前記対角線の内で前記残りの３つの頂点のそれぞれに最も近い対角線までの距離をｐとしたときに、下式（１）の関係を満たすものである［１］に記載のハニカム構造体。
０．２ｐ≦ａ≦０．７ｐ ・・・（１）

【0013】

［３］ 前記隔壁の厚さが、３８〜３０５μｍである［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。

【0014】

［４］ ［１］〜［３］の何れかに記載のハニカム構造体の前記隔壁上に、排ガス中の有害物質の浄化を促進する触媒成分を含有する触媒層が担持されてなる排ガス浄化用触媒。

【発明の効果】

【0015】

本発明のハニカム構造体は、高い昇温性と高い保温性及び強度とを両立することができる。また、本発明の排ガス浄化用触媒は、このようなハニカム構造体を触媒担体として用いているため、高いライトオフ性を発揮するとともに、触媒活性温度の維持が容易であり、また、キャニング時の損傷も生じ難い。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。

【図2】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す断面図である。

【図3】本発明のハニカム構造体のセル形状を説明するための模式図である。

【図4】本発明の排ガス浄化用触媒の一の実施形態の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。

【図5】本発明の排ガス浄化用触媒の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す断面図である。

【図6】実施例における昇温性及び保温性の評価方法を説明するためのグラフである。

【図7】従来のセル形状が六角形のハニカム構造体の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。

【図8】従来のセル形状が十二角形のハニカム構造体の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

【0018】

（１）ハニカム構造体：
図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。図２は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す断面図である。図３は、本発明のハニカム構造体のセル形状を説明するための模式図である。

【0019】

本発明のハニカム構造体１０は、排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いられるものであり、図２に示すように、流体（排ガス）の入口側となる入口端面１１から流体の出口側となる出口端面１２まで延びる複数のセル１３を区画形成する多孔質の隔壁１４を有する。

【0020】

本発明のハニカム構造体１０は、セル形状が特定の九角形であることを、その主要な特徴とする。この九角形の具体的な形状は、次のようにして特定される。まず、図３に示すように、正六角形の６つの頂点の内、その正六角形の周方向において１つ置きに存在する３つの頂点１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を結ぶ対角線４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を引く。そして、それぞれの対角線４と平行で、その両端が残りの３つの頂点２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）をそれぞれ形成する辺上に在る線分５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）によって、残りの３つの頂点２をそれぞれ含む角部６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）を切断する。ここで、「角部」とは、残りの３つの頂点２及び残りの３つの頂点２をそれぞれ形成する辺の一部（図３の点線部分）である。

【0021】

こうして角部６を切断することにより、６つの新たな頂点３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ）が形成される。その結果、前記３つの頂点１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）と、前記６つの新たな頂点３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ）とを有する形状の九角形である、本発明のハニカム構造体１０のセル形状が得られる。尚、新たな頂点３は、角部６の切断後における、残りの３つの頂点２をそれぞれ形成していた辺の一部（角部６の切断後に残った部分）と、線分５によって形成される。即ち、前記のようにして得られる九角形の９本の辺の内、３本の辺は、線分５である。

【0022】

本発明のハニカム構造体１０においては、図１に示すように、隣接するセル１３，１３間において、前記のような九角形の新たな頂点３と新たな頂点以外の頂点１とを結ぶ辺同士が平行な状態で対向するように、複数のセル１３が配置されている。尚、この対向する辺と辺との間の部分が、ハニカム構造体１０の隔壁１４となる。前記のような九角形のセル形状を有する複数のセル１３が、このように配置されることより、図１の矢印方向において、２種類の大きさの異なる隔壁の交点部１６，１７が交互に形成された状態となる。即ち、本発明のハニカム構造体は、従来のセル形状が六角形のハニカム構造体の隔壁の交点部と同等の小さな隔壁の交点部１６と、従来のセル形状が十二角形のハニカム構造体の隔壁の交点部と同等の大きな隔壁の交点部１７とを併せ持つ。

【0023】

このため、材質、体積（セル部分も含む全体積）、セル密度、隔壁の厚さ等が同等である場合、本発明のハニカム構造体１０は、小さな隔壁の交点部しか持たない、セル形状が六角形のハニカム構造体よりも、高い保温性及び強度を発現する。また、本発明のハニカム構造体は、大きな隔壁の交点部しか持たない、セル形状が十二角形のハニカム構造体よりも、高い昇温性を発現する。尚、本発明のハニカム構造体１０の保温性及び強度は、セル形状が十二角形のハニカム構造体の保温性及び強度と比べても、殆ど遜色がなく、ほぼ同等の保温性及び強度を有する。また、本発明のハニカム構造体の昇温性は、セル形状が六角形のハニカム構造体の昇温性と比べても、殆ど遜色がなく、ほぼ同等の昇温性を有する。

【0024】

本発明のハニカム構造体１０においては、前述のセル形状の特定の際の線分５が、所定の条件を満たすものであることが好ましい。この所定の条件とは、図３に示すように、残りの３つの頂点２から線分５までの距離をａとし、残りの３つの頂点２から対角線４までの距離をｐとしたときに、下式（１）の関係を満たすような条件である。
０．２ｐ≦ａ≦０．７ｐ ・・・（１）

【0025】

このような条件を満たす線分５で、角部６が切断されることにより得られる九角形を、本発明のハニカム構造体１０のセル形状とすると、ハニカム構造体１０の昇温性と保温性及び強度とを、バランス良く、高いレベルで両立することができる。尚、ａが０．２ｐより小さいと、セル形状が六角形のハニカム構造体に対する、保温性及び強度の優位性が十分に発揮されない場合がある。また、ａが０．７ｐより大きいと、セル形状が十二角形のハニカム構造体に対する、昇温性の優位性が十分に発揮されない場合がある。

【0026】

本発明において、ハニカム構造体１０の隔壁１４の厚さは、３８〜３０５μｍであることが好ましく、５１〜２５４μｍであることが更に好ましい。隔壁１４の厚さをこのような範囲にすることにより、昇温性と保温性及び強度とを、バランス良く両立することが容易となる。また、隔壁１４に触媒層を担持した際の圧力損失の過剰な上昇を抑制できる。隔壁１４の厚さが３８μｍより薄いと、ハニカム構造体１０の保温性及び強度が不十分となることがある。また、隔壁１４の厚さが３０５μｍより厚いと、ハニカム構造体１０の昇温性が不十分となったり、隔壁１４に触媒層を担持した際に、圧力損失が大きくなり過ぎたりすることがある。

【0027】

ハニカム構造体１０のセル密度は、１５〜１８６セル／ｃｍ^２であることが好ましく、３１〜１５５セル／ｃｍ^２であることが更に好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、隔壁１４に触媒層を担持した際の圧力損失の過剰な上昇を抑えつつ、高い触媒浄化性能を発揮させることができる。セル密度が１５セル／ｃｍ^２より低いと、触媒層の担持面積が小さくなり過ぎることがある。また、セル密度が１８６セル／ｃｍ^２より高いと、ハニカム構造体１０の隔壁１４に触媒層を担持した際に、圧力損失が大きくなり過ぎることがある。

【0028】

ハニカム構造体１０の開口率は、７０〜９５％であることが好ましく、７８〜９２％であることが更に好ましい。開口率が７０％より低いと、ハニカム構造体１０の圧力損失が大きくなり過ぎることがある。また、開口率が９５％より高いと、ハニカム構造体１０の保温性及び強度が不十分となることがある。尚、ここで言う「開口率」とは、ハニカム構造体の長さ方向に垂直な断面の全面積（セルの断面積も含めた面積）に対するセルの断面積の割合を意味する。

【0029】

ハニカム構造体１０の形状は特に限定されず、例えば、底面が円形の筒状（円筒形状）、底面がオーバル形状の筒状、底面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の筒状等の形状とすることができる。また、ハニカム構造体１０の大きさも特に限定されず、排ガス浄化用触媒の触媒担体として用いた場合において、必要とされる浄化性能を満たし得る大きさを適宜選択することができる。

【0030】

ハニカム構造体１０を構成する材料としては、セラミックスを主成分とする材料、又は焼結金属等を好適例として挙げることができる。また、ハニカム構造体が、セラミックスを主成分とする材料からなるものである場合、そのセラミックスとしては、炭化珪素、コージェライト、アルミナタイタネート、サイアロン、ムライト、窒化珪素、リン酸ジルコニウム、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、ゼオライト若しくはバナジウム等又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。

【0031】

（２）排ガス浄化用触媒：
図４は、本発明の排ガス浄化用触媒の一の実施形態の、セルの延びる方向に垂直な断面の一部を示す部分断面図である。図５は、本発明の排ガス浄化用触媒の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す断面図である。

【0032】

本発明の排ガス浄化用触媒２０は、本発明のハニカム構造体１０を触媒担体とし、そのハニカム構造体１０の隔壁１４上に、排ガス中の有害物質の浄化を促進する触媒成分を含有する触媒層２１が担持されてなるものである。

【0033】

これまで説明したように、本発明のハニカム構造体１０は、高い昇温性と高い保温性及び強度とを両立することができるものである。したがって、本発明の排ガス浄化用触媒２０は、触媒担体であるハニカム構造体１０の高い昇温性により、触媒層２１中の触媒成分を、迅速に活性温度まで上昇させることができ、高いライトオフ性を発揮する。また、触媒担体であるハニカム構造体１０の高い保温性により、触媒層２１中の触媒成分を活性温度まで上昇させた後、その活性温度を維持することが容易である。更に、触媒担体であるハニカム構造体１０の高い強度により、キャニング時の損傷が生じ難い。

【0034】

触媒層２１に含有される触媒成分の種類は特に限定されないが、例えば、自動車排ガス浄化用途に用いる場合、貴金属を用いることが好ましい。この貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ若しくはＰｄ、又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。

【0035】

貴金属等の触媒成分は、隔壁１４上に高分散状態で担持させるため、予めＡｌ_２Ｏ_３のような比表面積の大きな耐熱性無機酸化物に一旦担持させた後、ハニカム構造体の隔壁に担持することが好ましい。尚、触媒成分を担持させる耐熱性無機酸化物としては、Ａｌ_２Ｏ_３以外に、用途によってはゼオライト等を用いることもできる。また、貴金属等の触媒成分は、ＣｅＯ_２、ＺｒＯ_２、あるいはこれらの複合酸化物等からなる助触媒に固定化した上で、ハニカム構造体１０の隔壁１４上に担持してもよい。

【0036】

（３）ハニカム構造体の製造方法：
本発明のハニカム構造体は、基本的に、従来公知のハニカム構造体の製造方法と同様の製造方法により製造することができる。即ち、前記のような九角形のセル形状に対応した形状の成形用口金を使用する以外は、従来公知のハニカム構造体の製造方法と同様に、押出成形法等により、ハニカム状の成形体（ハニカム成形体）を得、これを乾燥、焼成することにより製造することができる。

【0037】

ハニカム成形体の成形原料は、主成分となるセラミックス等の粉末に、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して作製する。

【0038】

バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、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を挙げることができる。バインダの含有量は、主成分となるセラミックス等の粉末の質量を１００質量部としたときに、２．０〜１０．０質量部であることが好ましい。

【0039】

水の含有量は、主成分となるセラミックス等の粉末の質量を１００質量部としたときに、２０〜６０質量部であることが好ましい。

【0040】

界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。界面活性剤の含有量は、主成分となるセラミックス等の粉末の質量を１００質量部としたときに、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。

【0041】

造孔材としては、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を用いることができる。造孔材の含有量は、主成分となるセラミックス等の質量を１００質量部としたときに、０．５〜１０．０質量部であることが好ましい。

【0042】

成形原料は、ニーダー、真空土練機等で混練することにより坏土となり、この坏土を用いて、押出成形法等により、ハニカム成形体を成形する。

【0043】

ハニカム成形体の乾燥方法は特に限定されず、例えば、マイクロ波加熱乾燥、高周波誘電加熱乾燥等の電磁波加熱方式の乾燥方法や、熱風乾燥、過熱水蒸気乾燥等の外部加熱方式の乾燥方法を用いることができる。電磁波加熱方式の乾燥方法で一定量の水分を乾燥させた後、残りの水分を外部加熱方式の乾燥方法により乾燥させるようにしてもよい。

【0044】

乾燥後のハニカム成形体（ハニカム乾燥体）の焼成は、電気炉、ガス炉等を用いて行う。焼成雰囲気、焼成温度、焼成時間等の焼成条件は、ハニカム乾燥体の構成材料等に応じて適宜決定することができる。

【0045】

（４）排ガス浄化用触媒の製造方法：
本発明の排ガス浄化用触媒は、前記のようにして製造されたハニカム構造体の隔壁上に、触媒層を担持させることにより製造することができる。具体的には、まず、触媒成分を含有する触媒スラリーを調製する。この触媒スラリーを、ディッピング法、吸引法等の方法を用いて、ハニカム構造体の隔壁上にコートした後、乾燥、焼成することにより、触媒スラリーに含有される成分を、触媒層として隔壁上に固定する。触媒スラリーの調製は、例えば、触媒成分としてＰｄを担持させる場合、まず、比表面積２００ｍ^２／ｇ程度のγ−Ａｌ_２Ｏ_３粉末に、Ｐｄ(ＮＯ_３)_２水溶液等を用いてＰｄ含浸し、乾燥後、５００℃程度の温度で焼成してＰｄ担持Ａｌ_２Ｏ_３粉末とする。次いで、このＰｄ担持Ａｌ_２Ｏ_３粉末に水と酢酸とを適量加え、湿式解砕することにより触媒スラリーを調製する。

【実施例】

【0046】

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

【0047】

（実施例１〜９）
コージェライト化原料１００質量部に対し、造孔剤として発泡樹脂を５．０質量部、バインダとしてメチルセルロースを５．０質量部、界面活性剤としてエチレングリコールを１．０質量部、分散媒として水を４０質量部加えて混練することにより杯土を調製した。ここで、「コージェライト化原料」とは、焼成によりコージェライトとなる原料を意味する。本実施例では、コージェライト化原料として、タルク４１質量％、カオリン１９質量％、アルミニウム酸化物２５質量％、及びシリカ１５質量％を混合したものを使用した。こうして調製した坏土を、真空脱気した後、図１に示すような九角形のセル形状が得られる成形用口金を用いて押出成形することによりハニカム成形体を得た。次に、得られたハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥し、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させて、ハニカム乾燥体とした。次いで、このハニカム乾燥体を、最高温度１４００〜１４３０℃の温度範囲で焼成することにより、セル形状が九角形で、図３に示す距離ａの値がそれぞれ表１に示す値となるような、実施例１〜９のハニカム構造体を得た。尚、表１に示すように、体積（セル部分も含む全体積）、隔壁の厚さ及びセル密度は、実施例１〜９のハニカム構造体の何れにおいても同一である。

【0048】

（比較例１）
図７に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１〜９のハニカム構造体と同一である比較例１のハニカム構造体を得た。

【0049】

（比較例２）
図８に示すような十二角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が十二角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１〜９のハニカム構造体と同一である比較例２のハニカム構造体を得た。

【0050】

（評価）
実施例１〜９並びに比較例１及び２のハニカム構造体について、下記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表１に示した。

【0051】

［昇温性及び保温性の評価方法］
昇温性及び保温性の評価方法を、図６を参照して説明する。まず、室温（２５℃）のハニカム構造体に、７００℃の空気を一定流量で流して、ハニカム構造体を昇温させ、ハニカム構造体の温度が７００℃に達した時点で、今度は、室温（２５℃）の空気を一定流量で流して、ハニカム構造体の温度を室温まで降温させた。そして、ハニカム構造体の温度が、昇温時に５００℃に達した時間Ｔ１と、降温時に５００まで下がった時間Ｔ２とを測定した。尚、Ｔ１及びＴ２は、何れも７００℃の空気を流し始めた時点から測定した時間である。こうして測定されたＴ１は、ハニカム構造体の昇温性を示すものであり、Ｔ１が短い程、昇温性が高いと言える。また、室温の空気を流し始めてから、ハニカム構造体の温度が５００℃に下がるまでの時間がハニカム構造体の保温性を示すものであり、長いほど保温性が高いと言える。そして、Ｔ２からＴ１を差し引いた時間（Ｔ２−Ｔ１）は、ハニカム構造体に触媒層を担持させた場合の触媒活性温度である５００℃の保持時間を示す。つまり、昇温性、保温性が共に高いと、Ｔ２−Ｔ１が長くなり、長時間に渡って安定的に高い排ガスの浄化性能を維持できることになる。

【0052】

［強度の評価方法］
フレキシブルチューブ内にハニカム構造体を挿入して、水圧による均等圧を掛け、部分破壊を生じた圧力を測定し、これをハニカム構造体のアイソスタティック強度とした。尚、測定結果は、比較例１のハニカム構造体についての測定値を１．０として、相対表示した。

【0053】

【表1】

【0054】

（考察）
表１に示す結果から、実施例のようにセル形状を特定の九角形にすることで、セル形状が六角形である比較例１と比べて、特に保温性が向上し、Ｔ２−Ｔ１が長くなることがわかる。また、実施例のようにセル形状を特定の九角形にすることで、セル形状が十二角形である比較例２と比べて、Ｔ２−Ｔ１をほぼ同等としつつ、昇温性を大幅に改善できるか（実施例１〜４）、若しくは、Ｔ２−Ｔ１を大幅に改善でき、排ガス浄化性能の向上が期待できる。特に、実施例１〜９の内、距離ａの値が下式（１）を満たしている実施例２〜７の昇温性は、セル形状が十二角形である比較例２の昇温性よりも高く、セル形状が六角形である比較例１の昇温性と比べても大きな差がない（Ｔ１の差が１０秒以内）ことがわかる。また、これら実施例２〜７の保温性は、セル形状が六角形である比較例１の保温性よりも高く、セル形状が十二角形である比較例２の保温性と比べても、同等以上であることがわかる。更に、これら実施例２〜７の強度は、セル形状が六角形である比較例１の強度よりも高いことがわかる。
０．２ｐ≦ａ≦０．７ｐ ・・・（１）

【0055】

（実施例１０）
実施例１〜９と同様にして、セル形状が九角形で、図３に示す距離ａの値が０．５ｐであり、体積、隔壁の厚さ、セル密度、開口率、質量及び熱容量が、表２に示す値である実施例１０のハニカム構造体を得た。

【0056】

（比較例３）
図７に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１０のハニカム構造体と同一である比較例３のハニカム構造体を得た。

【0057】

（比較例４）
図８に示すような十二角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が十二角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１０のハニカム構造体と同一である比較例４のハニカム構造体を得た。

【0058】

（評価）
実施例１０並びに比較例３及び４のハニカム構造体について、前記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表２に示した。但し、アイソスタティック強度の測定結果は、比較例３のハニカム構造体についての測定値を１．０として、相対表示した。

【0059】

【表2】

【0060】

（考察）
表２に示す結果から、実施例１０の昇温性は、セル形状が十二角形である比較例４の昇温性よりも高く、セル形状が六角形である比較例３の昇温性と比べても大きな差がない（Ｔ１の差が１０秒以内）ことがわかる。また、実施例１０の保温性は、セル形状が六角形である比較例３及びセル形状が十二角形である比較例４の保温性よりも高いことがわかる。更に、実施例１０の強度は、セル形状が六角形である比較例３の強度よりも高く、セル形状が十二角形である比較例４の強度と同等であることがわかる。

【0061】

（実施例１１）
実施例１〜９と同様にして、セル形状が九角形で、図３に示す距離ａの値が０．５ｐであり、体積、隔壁の厚さ、セル密度、開口率、質量及び熱容量が、表３に示す値である実施例１１のハニカム構造体を得た。

【0062】

（比較例５）
図７に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１１のハニカム構造体と同一である比較例５のハニカム構造体を得た。

【0063】

（比較例６）
図８に示すような十二角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が十二角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１１のハニカム構造体と同一である比較例６のハニカム構造体を得た。

【0064】

（評価）
実施例１１並びに比較例５及び６のハニカム構造体について、前記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表３に示した。但し、アイソスタティック強度の測定結果は、比較例５のハニカム構造体についての測定値を１．０として、相対表示した。

【0065】

【表3】

【0066】

（考察）
表３に示す結果から、実施例１１の昇温性は、セル形状が十二角形である比較例６の昇温性よりも高く、セル形状が六角形である比較例５の昇温性と比べても大きな差がない（Ｔ１の差が１０秒以内）ことがわかる。また、実施例１１の保温性は、セル形状が六角形である比較例５及びセル形状が十二角形である比較例６の保温性よりも高いことがわかる。更に、実施例１１の強度は、セル形状が六角形である比較例５の強度よりも高く、セル形状が十二角形である比較例６の強度と同等であることがわかる。

【0067】

（実施例１２）
実施例１〜９と同様にして、セル形状が九角形で、図３に示す距離ａの値が０．５ｐであり、体積、隔壁の厚さ、セル密度、開口率、質量及び熱容量が、表４に示す値である実施例１２のハニカム構造体を得た。

【0068】

（比較例７）
図７に示すような六角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が六角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１２のハニカム構造体と同一である比較例７のハニカム構造体を得た。

【0069】

（比較例８）
図８に示すような十二角形のセル形状が得られる成形用口金を用いた以外は、実施例１〜９と同様にして、セル形状が十二角形で、体積、隔壁の厚さ及びセル密度が、実施例１２のハニカム構造体と同一である比較例８のハニカム構造体を得た。

【0070】

（評価）
実施例１２並びに比較例７及び８のハニカム構造体について、前記の方法で、昇温性、保温性及び強度の評価を行い、その結果を表４に示した。但し、アイソスタティック強度の測定結果は、比較例７のハニカム構造体についての測定値を１．０として、相対表示した。

【0071】

【表4】

【0072】

（考察）
表４に示す結果から、実施例１２の昇温性は、セル形状が十二角形である比較例８の昇温性よりも高く、セル形状が六角形である比較例７の昇温性と比べても大きな差がない（Ｔ１の差が１０秒以内）ことがわかる。また、実施例１２の保温性は、セル形状が六角形である比較例７及びセル形状が十二角形である比較例８の保温性よりも高いことがわかる。更に、実施例１２の強度は、セル形状が六角形である比較例７の強度よりも高く、セル形状が十二角形である比較例８の強度とほぼ同等であることがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、自動車等の排ガスを浄化するために使用される排ガス浄化用触媒又はその触媒担体として、好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0074】

１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）：頂点、２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）：頂点、３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ）：頂点、４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）：対角線、５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）：線分、６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ）：角部、１０：ハニカム構造体、１１：入口端面、１２：出口端面、１３：セル、１４：隔壁、１６：交点部、１７：交点部、２０：排ガス浄化用触媒、２１：触媒層、３０：ハニカム構造体、３４：隔壁、３６：交点部、４０：ハニカム構造体、４４：隔壁、４６：交点部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】