特許 6091282 触媒コートフィルタ及び触媒コートフィルタ用担体

(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】6091282

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】触媒コートフィルタ及び触媒コートフィルタ用担体

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/94 20060101AFI20170227BHJP

   B01J 29/072 20060101ALI20170227BHJP

   B01J 35/04 20060101ALI20170227BHJP

   B01J 35/10 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/94 222

   B01J29/072 AZAB

   B01J35/04 301E

   B01J35/10 301F

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-63118(P2013-63118)

(22)【出願日】2013年3月25日

(65)【公開番号】特開2014-184422(P2014-184422A)

(43)【公開日】2014年10月2日

【審査請求日】2015年11月18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】宮入 由紀夫

【審査官】 田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９８３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ５３／９４

Ｂ０１Ｊ２１／００−３８／７４

Ｆ０１Ｎ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する複数の細孔が形成された隔壁を有するハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面側の開口部とに配設された目封止部と、
前記隔壁の表面及び前記隔壁に形成された前記細孔の内面に担持され、前記ハニカム構造部全体における担持量の平均値が１００ｇ／Ｌ以上の排ガス浄化用の触媒と、を備え、
前記ハニカム構造部の前記流入端面側の部分である流入端面側部分、及び前記流出端面側の部分である流出端面側部分からなり、前記流出端面側部分が、前記流入端面側部分と前記流出端面側部分との合計の体積の２０〜８０％を占めており、
前記流入端面側部分における触媒の担持量が、前記流出端面側部分における触媒の担持量より多く、
前記流出端面側部分が、下記条件（Ａ）を満たす触媒コートフィルタ。
条件（Ａ）：前記流出端面側部分における前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記触媒が担持された前記隔壁を、前記隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（１）及び下記式（２）により算出された算出値（α）が、５０％以上である。
式（１）；（前記触媒が担持された後の前記隔壁の平均細孔径（μｍ））２×（前記触媒が担持された後の前記隔壁の気孔率（％））＝第１透過特性値
式（２）；（（最大第１透過特性値−最小第１透過特性値）／平均第１透過特性値）×１００＝算出値（α）
前記式（２）中、最小第１透過特性値は、前記５つの領域の各第１透過特性値の中で最小の前記第１透過特性値である。最大第１透過特性値は、前記５つの領域の各第１透過特性値の中で最大の前記第１透過特性値である。平均第１透過特性値は、前記５つの領域の前記第１透過特性値の平均値である。

【請求項2】

前記算出値（α）が、７０％以上である請求項１に記載の触媒コートフィルタ。

【請求項3】

前記ハニカム構造部は、前記隔壁の気孔率が５５〜７０％であり、前記隔壁の平均細孔径が１５〜３０μｍであり、前記隔壁が、下記条件（Ｂ）を満たす請求項１または２に記載の触媒コートフィルタ。
条件（Ｂ）：前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記隔壁を、前記隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（３）及び下記式（４）により算出された算出値（β）が、１０〜９０％である。
式（３）；（前記隔壁の平均細孔径（μｍ））２×（前記隔壁の気孔率（％））＝第２透過特性値
式（４）；（（最大第２透過特性値−最小第２透過特性値）／平均第２透過特性値）×１００＝算出値（β）
前記式（４）中、最小第２透過特性値は、前記５つの領域の各第２透過特性値の中で最小の前記第２透過特性値である。最大第２透過特性値は、前記５つの領域の各第２透過特性値の中で最大の前記第２透過特性値である。平均第２透過特性値は、前記５つの領域の前記第２透過特性値の平均値である。

【請求項4】

前記算出値（β）が、２０〜９０％である請求項３に記載の触媒コートフィルタ。

【請求項5】

一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する複数の細孔が形成された隔壁を有するハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面側の開口部とに配設された目封止部と、を備え、
前記ハニカム構造部は、前記隔壁の気孔率が５５〜７０％であり、前記隔壁の平均細孔径が１５〜３０μｍであり、前記隔壁が、下記条件（Ｃ）を満たす触媒コートフィルタ用担体。
条件（Ｃ）：前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記隔壁を、前記隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（５）及び下記式（６）により算出された算出値（γ）が、１０〜９０％である。
式（５）；（前記隔壁の平均細孔径（μｍ））２×（前記隔壁の気孔率（％））＝第３透過特性値
式（６）；（（最大第３透過特性値−最小第３透過特性値）／平均第３透過特性値）×１００＝算出値（γ）
前記式（６）中、最小第３透過特性値は、前記５つの領域の各第３透過特性値の中で最小の前記第３透過特性値である。最大第３透過特性値は、前記５つの領域の各第３透過特性値の中で最大の前記第３透過特性値である。平均第３透過特性値は、前記５つの領域の前記第３透過特性値の平均値である。

【請求項6】

前記算出値（γ）が、２０〜９０％である請求項５に記載の触媒コートフィルタ用担体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、触媒コートフィルタ及び触媒コートフィルタ用担体に関する。更に詳しくは、触媒の担持量を維持することにより排ガスの浄化性能を低下させることなく、圧力損失が低減された触媒コートフィルタ及び触媒コートフィルタ用担体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、二酸化炭素の排出を低減させた自動車用エンジンの開発が切望されている。自動車用エンジンのうちのディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比較して熱効率が良く、地球温暖化対策としての二酸化炭素の排出を低減させる要求に合致する。一方で、ディーゼルエンジンは、拡散燃焼により微粒子が発生し、この微粒子には、発がん性が認められている。そのため、この微粒子が大気中に放出されることを防止する必要がある。また、最近では、従来の微粒子排出量規制に加えて排出される微粒子の個数が規制（排出微粒子個数規制）され、大気中に放出される微粒子に対して厳しい規制が課せられている。

【0003】

ガソリンエンジンは、燃費が向上するという観点から直接燃料噴射式（ＧＤＩ）が今後の主流となることが予想される。しかし、直接燃料噴射式のガソリンエンジンは、従来のポート燃料噴射の場合に比較して多量のスス（微粒子）を発生する問題がある。そのため、ディーゼルエンジンに適応されていた排出微粒子個数規制が課されることが予定されている。

【0004】

このように、ディーゼルエンジン及びガソリンエンジン（ＧＤＩ）には、微粒子排出量規制及び排出微粒子個数規制が課せられるが、両エンジンともに、燃焼を改善することによって上記微粒子の排出量を低減させることには限界があった。そのため、上記規制を満足するには、エンジンの排気路中にフィルタを設置することが現在の唯一の有効な手段となっている。

【0005】

フィルタとしては、多孔質の隔壁を排ガスが通過するように設計されたウォールフロー型のフィルタが有効であり、このフィルタは、現在、上記微粒子の捕集方策として最も有効なものとなっている。

【0006】

一方で、自動車用エンジンの排気における課題としては、ススなどの微粒子の除去以外に従来から規制の対象となっている、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯ_Ｘ等のガスエミッションの除去がある。即ち、ススなどの微粒子の除去のためのフィルタが必要となる一方、ガスエミッションを除去するコンバータも必要であり、これらを直列に配置して排気系に設置する必要がある。しかし、排気系にはこれらを設置するスペースに余裕が少なく、コンバータの設置が困難になるという問題や、コストが増加するという問題があった。

【0007】

これらの問題の対策として、ガスエミッション除去のための触媒をフィルタに担持し、ガスエミッションの除去とススなどの微粒子の除去を同時に行うことができる触媒コートフィルタが報告されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−０９８３３７号公報

【特許文献2】国際公開第２０１１／０４２９９１号

【特許文献3】国際公開第２００７／０９４３７９号

【特許文献4】特開２００８−２９６２１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１〜４に記載の触媒コートフィルタは、ガスエミッションの除去とススなどの微粒子の除去を同時に行うことが可能であるが、排ガスの浄化には、多量の触媒が必要である。具体的には、ガソリンエンジンの排ガスの浄化には多量の三元触媒が必要であり、ディーゼルエンジンの排ガスの浄化には多量のＳＣＲ触媒が必要である。そのため、多量の触媒をフィルタに担持させることに起因して、圧力損失が過大となり、エンジンの燃費や出力を悪化させるという問題があった。

【0010】

このような問題の対策として、フィルタの隔壁の気孔率を大きくして、隔壁を透過する排ガスの通過経路を出来る限り確保しようという試みがなされている。しかし、このような試みにも限界がある。

【0011】

そこで、触媒の担持量を維持することにより排ガスの浄化性能を低下させることなく、圧力損失が低減された触媒コートフィルタの開発が切望されていた。

【0012】

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明の課題とするところは、触媒の担持量を維持することにより排ガスの浄化性能を低下させることなく、圧力損失が低減された触媒コートフィルタ及びこの触媒コートフィルタの担体として使用でき、この触媒コートフィルタを簡易に効率良く作製することができる触媒コートフィルタ用担体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明によれば、以下に示す、触媒コートフィルタ及び触媒コートフィルタ用担体が提供される。

【0014】

［１］ 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する複数の細孔が形成された隔壁を有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面側の開口部とに配設された目封止部と、前記隔壁の表面及び前記隔壁に形成された前記細孔の内面に担持され、前記ハニカム構造部全体における担持量の平均値が１００ｇ／Ｌ以上の排ガス浄化用の触媒と、を備え、前記ハニカム構造部の前記流入端面側の部分である流入端面側部分、及び前記流出端面側の部分である流出端面側部分からなり、前記流出端面側部分が、前記流入端面側部分と前記流出端面側部分との合計の体積の２０〜８０％を占めており、前記流入端面側部分における触媒の担持量が、前記流出端面側部分における触媒の担持量より多く、前記流出端面側部分が、下記条件（Ａ）を満たす触媒コートフィルタ。
条件（Ａ）：前記流出端面側部分における前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記触媒が担持された前記隔壁を、前記隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（１）及び下記式（２）により算出された算出値（α）が、５０％以上である。
式（１）；（前記触媒が担持された後の前記隔壁の平均細孔径（μｍ））２×（前記触媒が担持された後の前記隔壁の気孔率（％））＝第１透過特性値
式（２）；（（最大第１透過特性値−最小第１透過特性値）／平均第１透過特性値）×１００＝算出値（α）
前記式（２）中、最小第１透過特性値は、前記５つの領域の各第１透過特性値の中で最小の前記第１透過特性値である。最大第１透過特性値は、前記５つの領域の各第１透過特性値の中で最大の前記第１透過特性値である。平均第１透過特性値は、前記５つの領域の前記第１透過特性値の平均値である。

【0015】

［２］ 前記算出値（α）が、７０％以上である前記［１］に記載の触媒コートフィルタ。

【0016】

［３］ 前記ハニカム構造部は、前記隔壁の気孔率が５５〜７０％であり、前記隔壁の平均細孔径が１５〜３０μｍであり、前記隔壁が、下記条件（Ｂ）を満たす前記［１］または［２］に記載の触媒コートフィルタ。
条件（Ｂ）：前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記隔壁を、前記隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（３）及び下記式（４）により算出された算出値（β）が、１０〜９０％である。
式（３）；（前記隔壁の平均細孔径（μｍ））^２×（前記隔壁の気孔率（％））＝第２透過特性値
式（４）；（（最大第２透過特性値−最小第２透過特性値）／平均第２透過特性値）×１００＝算出値（β）
前記式（４）中、最小第２透過特性値は、前記５つの領域の各第２透過特性値の中で最小の前記第２透過特性値である。最大第２透過特性値は、前記５つの領域の各第２透過特性値の中で最大の前記第２透過特性値である。平均第２透過特性値は、前記５つの領域の前記第２透過特性値の平均値である。

【0017】

［４］ 前記算出値（β）が、２０〜９０％である前記［３］に記載の触媒コートフィルタ。

【0018】

［５］ 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する複数の細孔が形成された隔壁を有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の所定の前記セルである入口セルの前記流出端面側の開口部と残余の前記セルである出口セルの前記流入端面側の開口部とに配設された目封止部と、を備え、前記ハニカム構造部は、前記隔壁の気孔率が５５〜７０％であり、前記隔壁の平均細孔径が１５〜３０μｍであり、前記隔壁が、下記条件（Ｃ）を満たす触媒コートフィルタ用担体。
条件（Ｃ）：前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記隔壁を、前記隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（５）及び下記式（６）により算出された算出値（γ）が、１０〜９０％である。
式（５）；（前記隔壁の平均細孔径（μｍ））^２×（前記隔壁の気孔率（％））＝第３透過特性値
式（６）；（（最大第３透過特性値−最小第３透過特性値）／平均第３透過特性値）×１００＝算出値（γ）
前記式（６）中、最小第３透過特性値は、前記５つの領域の各第３透過特性値の中で最小の前記第３透過特性値である。最大第３透過特性値は、前記５つの領域の各第３透過特性値の中で最大の前記第３透過特性値である。平均第３透過特性値は、前記５つの領域の前記第３透過特性値の平均値である。

【0019】

［６］ 前記算出値（γ）が、２０〜９０％となる前記［５］に記載の触媒コートフィルタ用担体。

【発明の効果】

【0020】

本発明の触媒コートフィルタは、ハニカム構造部全体における触媒の担持量の平均値が１００ｇ／Ｌ以上であるため、従来の触媒コートフィルタに用いられる触媒の担持量を維持している。そのため、本発明の触媒コートフィルタは、排ガスの浄化性能が低下することがない。また、本発明の触媒コートフィルタは、流入端面側部分及び流出端面側部分からなり、流出端面側部分が、流入端面側部分と流出端面側部分との合計の体積の２０〜８０％を占めており、流入端面側部分における触媒の担持量が、流出端面側部分における触媒の担持量より多く、且つ、条件（Ａ）を満たすものである。そのため、本発明の触媒コートフィルタは、排ガスの浄化が可能であることに加え、流出端面側部分において排ガスの流路が確保されることになり、圧力損失が低減される。

【0021】

本発明の触媒コートフィルタ用担体は、上述した本発明の触媒コートフィルタ用の担体であり、本発明の触媒コートフィルタ用担体を用いることによって、本発明の触媒コートフィルタを簡易に効率良く作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の触媒コートフィルタの一の実施形態のセルの延びる方向に平行に切断した断面を模式的に示す断面図である。

【図2】図１に示す触媒コートフィルタの流出端面側部分におけるセルの延びる方向に直交する方向に切断した断面を模式的に示す断面図である。

【図3】図２に示す触媒コートフィルタの流出端面側部分における隔壁の一部である部分Ｐを拡大して示す模式図である。

【図4】図３に示す隔壁を５等分して得られる５つの領域をそれぞれ拡大して示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態について説明する。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。

【0024】

［１］触媒コートフィルタ：
本発明の触媒コートフィルタの一実施形態としては、図１に示す触媒コートフィルタ１００がある。触媒コートフィルタ１００は、多孔質の隔壁１５を有するハニカム構造部１０と、このハニカム構造部１０のセル２内に配設された目封止部１２と、ハニカム構造部１０に担持された排ガス浄化用の触媒を含む触媒層１６と、を備えている。ハニカム構造部１０は、一方の端面である流入端面１１ａから他方の端面である流出端面１１ｂまで延びて排ガスの流路となる複数のセル２を区画形成する隔壁１５を有している。目封止部１２は、ハニカム構造部１０の所定のセル２である入口セル２ａの流出端面１１ｂ側の開口部と残余のセル２である出口セル２ｂの流入端面１１ａの開口部とに配設されている。触媒は、隔壁１５の表面及び隔壁１５に形成された細孔の内面に担持された排ガス浄化用のものである。ハニカム構造部１０全体における触媒の担持量の平均値は１００ｇ／Ｌ以上である。更に、触媒コートフィルタ１００は、ハニカム構造部１０の流入端面１１ａ側の部分である流入端面側部分２１、及び流出端面１１ｂ側の部分である流出端面側部分２２からなる。触媒コートフィルタ１００は、流出端面側部分２２が、流入端面側部分２１と流出端面側部分２２との合計の体積の２０〜８０％を占めている。また、流入端面側部分における触媒の担持量は、流出端面側部分における触媒の担持量より多い。そして、触媒コートフィルタ１００は、流出端面側部分２２が、下記条件（Ａ）を満たしている。
条件（Ａ）：流出端面側部分２２におけるハニカム構造部１０のセル２の延びる方向に直交する断面（図２参照）において、触媒が担持された隔壁１５を、隔壁１５の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とする（図３参照）。このとき、下記式（１）及び下記式（２）により算出された算出値（α）が、５０％以上である。即ち、５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を得た後、５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５のそれぞれにおいて下記式（１）で算出される値である第１透過特性値を算出する。その後、下記式（２）から算出値（α）を得たとき、上記算出値（α）が、５０％以上となる。
式（１）：（触媒が担持された後の隔壁１５の平均細孔径（μｍ））２×（触媒が担持された後の隔壁１５の気孔率（％））＝第１透過特性値
式（２）：（（最大第１透過特性値−最小第１透過特性値）／平均第１透過特性値）×１００＝算出値（α）
式（２）中、最小第１透過特性値は、５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の各第１透過特性値の中で最小の第１透過特性値である。最大第１透過特性値は、５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の各第１透過特性値の中で最大の第１透過特性値である。平均第１透過特性値は、５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の第１透過特性値の平均値である。

【0025】

このような触媒コートフィルタ１００は、ハニカム構造部１０全体における触媒の担持量の平均値が１００ｇ／Ｌ以上であるため、従来の触媒コートフィルタに用いられる触媒の担持量を維持している。そのため、触媒コートフィルタ１００は、排ガスの浄化性能が低下することがない。また、触媒コートフィルタ１００は、流入端面側部分２１及び流出端面側部分２２からなり、流出端面側部分２２が、流入端面側部分２１と流出端面側部分２２との合計の体積の２０〜８０％を占めており、流入端面側部分における触媒の担持量が、流出端面側部分における触媒の担持量より多く、且つ、条件（Ａ）を満たすものである。そのため、触媒コートフィルタ１００は、排ガスの浄化が可能であることに加え、流出端面側部分２２において排ガスの流路が確保されることになり、圧力損失が低減される。

【0026】

図１は、本発明の触媒コートフィルタの一の実施形態のセルの延びる方向に平行に切断した断面を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す触媒コートフィルタの流出端面側部分におけるセルの延びる方向に直交する方向に切断した断面を模式的に示す断面図である。図３は、図２に示す触媒コートフィルタの流出端面側部分における隔壁の一部である部分Ｐを拡大して示す模式図である。なお、図２及び図３においては、触媒層１６を省略している。

【0027】

本明細書において「平均細孔径」及び「気孔率」は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた画像解析により得られる画像から算出した値である。具体的には、以下のようにして算出した値である。まず、触媒コートフィルタを、セルの延びる方向に直交する方向に切断して断面を得る。次に、上記断面における任意の隔壁を複数選択してこれらの隔壁について走査型電子顕微鏡を用いて撮影して隔壁の断面画像を得る。その後、それぞれの隔壁の断面画像において、隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域を得る（図３参照）。その後、それぞれの隔壁の各領域（５つの領域）において細孔（気孔）と隔壁とに分けて二値化するなどの画像解析を行って「平均細孔径」及び「気孔率」を測定する。

【0028】

本発明の触媒コートフィルタは、上述の通り条件（Ａ）を満たすものである。即ち、本発明の触媒コートフィルタは、１つの隔壁内において、「排ガスを透過させるための領域」と「排ガスと触媒とを接触させるための領域」とを区別して設けている。具体的には、図４では、例えば、領域Ｒ２が「排ガスを透過させるための領域」に相当し、領域Ｒ１が「排ガスと触媒とを接触させるための領域」に相当する。これらの「排ガスを透過させるための領域」と「排ガスと触媒とを接触させるための領域」とは、互いに近い距離に存在することが必要である。「排ガスを透過させるための領域」と「排ガスと触媒とを接触させるための領域」との距離が遠すぎると、多くの排ガスが「排ガスを透過させるための領域」を透過してしまい、排ガスと触媒とが接触し難くなり、排ガスの浄化率が悪くなってしまうためである。そこで、本発明の触媒コートフィルタは、上述の通り、１つの隔壁内において、「排ガスを透過させるための領域」と「排ガスと触媒とを接触させるための領域」とを設けている。

【0029】

このように、本発明の触媒コートフィルタは、条件（Ａ）を満たすことにより、１つの隔壁内に「排ガスを透過させるための領域」と「排ガスと触媒とを接触させるための領域」とが存在することになる。そのため、本発明の触媒コートフィルタは、排ガスの浄化性能を低下させずに圧力損失を低減させることができる。なお、本明細書において「隔壁」は、１つのセルを区画形成する壁のことである。図４は、図３に示す隔壁を５等分して得られる５つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５をそれぞれ拡大して示す模式図である。図４に示すように、隔壁１５には、複数の細孔３が形成され、この細孔３の内面３ａに触媒を含む触媒層１６が形成されている。「触媒が担持された後の隔壁の平均細孔径」は、図４に示すように隔壁１５に形成された細孔３の内面３ａに触媒が担持された状態（触媒層１６が形成された状態）における細孔３の径の平均値を意味する。即ち、排ガスの流路となる空洞部分の径の平均値のことである。また、「触媒が担持された後の隔壁の気孔率」は、上記「触媒が担持された後の隔壁の平均細孔径」と同様に、隔壁に形成された細孔の内面に触媒が担持された状態における細孔（気孔）の割合（空洞部分の割合）を意味する。

【0030】

本発明の触媒コートフィルタは、上記のように条件（Ａ）を満たすものであればよい。この条件（Ａ）を満たすためには、後述する本発明の触媒コートフィルタ用担体を好適に用いることができるが、例えば、従来公知のハニカム構造体（触媒コートフィルタ用担体）を用いてもよい。従来公知のハニカム構造体を用いる場合、１つの隔壁内に「排ガスを透過させるための領域」と「排ガスと触媒とを接触させるための領域」とが存在するようにするには、１つの隔壁内において触媒の担持量に差を設ける方法がある。即ち、１つの隔壁において隔壁の全部に均一に触媒を担持させるのではなく、触媒の担持量に分布を持たせて、１つの隔壁内の所定の領域においては触媒の担持量を小さくする。このようにすることで、排ガスの浄化性能を低下させずに圧力損失を低減させることができる。

【0031】

条件（Ａ）において上記算出値（α）は、上述したように、５０％以上であり、７０％以上であることが好ましく、７５〜１５０％であることが更に好ましい。上記算出値（α）を上記範囲とすることにより、隔壁を通過する排ガスの流路が確保され、かつ、排ガスと触媒との接触機会が保たれるため、圧力損失を低減することができ、排ガス浄化率を高く維持することができる。上記算出値（α）が５０％未満であると、隔壁中における排ガスの流路が、排ガスが通過する流路として十分な空間が確保されないことになるため、圧力損失が増加するおそれがある。

【0032】

本発明の触媒コートフィルタは、上述の通り、流出端面側部分２２が、流入端面側部分２１と流出端面側部分２２との合計の体積の２０％以上を占めており、３０〜８０％を占めることが好ましく、６０〜８０％を占めることが更に好ましい。流出端面側部分２２が、流入端面側部分２１と流出端面側部分２２との合計の体積における流出端面側部分２２の体積が２０％以上を占めることにより、隔壁中の排ガスの通過流路の数が十分に確保されるため、排ガスの流路の総面積が確保される。そのため、触媒コートフィルタの圧力損失の増大を抑制することができる。一方、２０％未満であると、「排ガスを透過させるための領域」を有する隔壁が存在する流出端面側部分２２の割合が少なくなるので排ガスの流路の総面積が減少し、圧力損失が増加してしまう。

【0033】

［１−１］ハニカム構造部：
ハニカム構造部１０は、一方の端面である流入端面１１ａから他方の端面である流出端面１１ｂまで延びて排ガスの流路となる複数のセル２を区画形成する隔壁１５を有しているものである限り特に制限はない。本発明の触媒コートフィルタは、ハニカム構造部として以下の触媒コートフィルタ用担体（触媒コートフィルタにおけるハニカム構造部の好ましい態様）を備えることが好ましい。即ち、本発明の触媒コートフィルタのハニカム構造部は、隔壁の気孔率が５５〜７０％であり、隔壁の平均細孔径が１５〜３０μｍであり、隔壁が、下記条件（Ｂ）を満たす触媒コートフィルタ用担体であることが好ましい。ハニカム構造部は、隔壁の少なくとも一部が条件（Ｂ）を満たせばよい。具体的には、ハニカム構造部は、触媒コートフィルタの流出端面側部分に相当する部分における隔壁が条件（Ｂ）を満たせばよい。また、ハニカム構造部は、流入端面から流出端面までの全部における隔壁が条件（Ｂ）を満たしてもよい。
条件（Ｂ）：ハニカム構造部のセルの延びる方向に直交する断面において、隔壁を、隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（３）及び下記式（４）により算出された算出値（β）が、１０〜９０％である。即ち、５つの領域を得た後、５つの領域のそれぞれにおいて下記式（３）で算出される値である第２透過特性値を算出する。その後、下記式（４）から算出値（β）を得たとき、算出値（β）が、１０〜９０％となる。
式（３）；（前記隔壁の平均細孔径（μｍ））^２×（前記隔壁の気孔率（％））＝第２透過特性値
式（４）；（（最大第２透過特性値−最小第２透過特性値）／平均第２透過特性値）×１００＝算出値（β）
式（４）中、最小第２透過特性値は、５つの領域の各第２透過特性値の中で最小の第２透過特性値である。最大第２透過特性値は、５つの領域の各第２透過特性値の中で最大の第２透過特性値である。平均第２透過特性値は、５つの領域の第２透過特性値の平均値である。

【0034】

この触媒コートフィルタ用担体をハニカム構造部として用いることにより、本発明の触媒コートフィルタを簡易に効率良く作製することができる。

【0035】

条件（Ｂ）において上記算出値（β）は、上述したように、１０〜９０％であることが好ましく、２０〜９０％であることが更に好ましく、６０〜９０％であることが特に好ましい。上記算出値（β）を上記範囲とすることにより、触媒を担持させた後において、隔壁を通過する排ガスの流路が確保され、かつ、排ガスと触媒との接触機会が保たれるため、圧力損失を低減することができ、排ガス浄化率を高く維持することができる。上記算出値（β）が１０％未満であると、隔壁中における排ガスの流路が閉塞されることになるため、圧力損失が増加するおそれがある。一方、上記算出値（β）が９０％超であると、触媒を担持させた後において、触媒と排ガスとの接触機会が十分でなくなり、排ガス浄化率が低下するおそれがある。

【0036】

ハニカム構造部の隔壁の気孔率は、５５〜７０％であることが好ましく、５８〜６８％であることが更に好ましく、６０〜６６％であることが特に好ましい。上記気孔率が５５％未満であると、圧力損失が増加するおそれがある。一方、７０％超であると、隔壁の強度が低下してしまうおそれがある。

【0037】

ハニカム構造部の隔壁の平均細孔径は、１５〜３０μｍであることが好ましく、１５〜２５μｍであることが更に好ましく、１５〜２３μｍであることが特に好ましい。上記平均細孔径が１５μｍ未満であると、圧力損失が増加するおそれがある。一方、３０μｍ超であると、排ガス中の粒子状物質を捕集する捕集効率が低下するおそれがある。

【0038】

ハニカム構造部の隔壁の厚さは、７５〜４００μｍであることが好ましく、１４５〜３５０μｍであることが更に好ましく、２５０〜３５０μｍであることが特に好ましい。上記隔壁の厚さが７５μｍ未満であると、隔壁の強度が不足するとともに、排ガス中の粒子状物質の捕集効率が低下するおそれがある。一方、４００μｍ超であると、圧力損失が増加するおそれがある。

【0039】

ハニカム構造部のセル密度は、１５〜６５セル／ｃｍ^２であることが好ましく、２０〜５０セル／ｃｍ^２であることが更に好ましく、３０〜５０セル／ｃｍ^２であることが特に好ましい。上記セル密度が１５セル／ｃｍ^２未満であると、フィルタとしてのろ過面積が過小となり、排ガス中の微粒子状物質を捕集する捕集効率が悪化したり、圧力損失が増加したりするおそれがある。一方、６５セル／ｃｍ^２超であると、圧力損失が増加するおそれがある。

【0040】

ハニカム構造部１０の形状は、円柱状、楕円柱状、四角柱状、六角柱状などをとすることができる。これらの中でも、円柱状、四角柱状が好ましい。

【0041】

ハニカム構造部１０（触媒コートフィルタ１００）のセルの延びる方向の長さは、５０〜４００ｍｍとすることができる。また、触媒コートフィルタ１００の端面が円形である場合、端面の直径は、７０〜４００ｍｍとすることができる。

【0042】

［１−２］目封止部：
目封止部１２は、上述したように、ハニカム構造部１０の所定のセル２である入口セル２ａの流出端面１１ｂ側の開口部と残余のセル２である出口セル２ｂの流入端面１１ａの開口部とに配設されている。目封止部は、流入端面側及び流出端面側のいずれかの端部でセルを目封止するように形成されている限り、その配置状態は特に限定されるものではない。例えば、目封止部１２は、図１に示すように、入口セル２ａと出口セル２ｂとが交互に配置されるように配設されることが好ましい。

【0043】

目封止部の材質は、ハニカム構造部を構成する隔壁の材質と同じものとすることができる。そのため、目封止部には、ハニカム構造部の隔壁と同様に複数の細孔（気孔）が形成され、目封止部の気孔率及び平均細孔径は、隔壁の上記気孔率及び平均細孔径と同じ範囲とすることができる。

【0044】

［１−３］触媒：
触媒は、排ガス浄化用の触媒であり、例えば、三元触媒、ＳＣＲ触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒、酸化触媒、金属置換ゼオライトを主成分とするＮＯ_Ｘ選択還元触媒などを挙げることができる。

【0045】

触媒は、隔壁の表面及び隔壁に形成された細孔の内面に担持される。「隔壁に形成された細孔の内面」とは、隔壁に形成された細孔（気孔）を構成する壁の表面のことである。

【0046】

ハニカム構造部全体における触媒の担持量の平均値は、１００ｇ／Ｌ以上であり、１００〜２５０ｇ／Ｌであることが好ましく、１００〜２００ｇ／Ｌであることが更に好ましく、１００〜１８０ｇ／Ｌであることが特に好ましい。上記触媒の担持量が１００ｇ／Ｌ未満であると、触媒の担持量が少なくなり過ぎるため、触媒コートフィルタにおける排ガスの浄化性能が低下する。ここで、「ハニカム構造部全体における触媒の担持量の平均値」は、触媒の担持前後における乾燥重量の差から触媒の総担持量を算出した後、触媒の総担持量を担体（ハニカム構造部全体）の容積で除した値のことである。即ち、触媒コートフィルタの流入端面側部分のみにおける触媒の担持量の平均値や、触媒コートフィルタの流出端面側部分のみにおける触媒の担持量の平均値を意味するものではない。別言すれば、触媒コートフィルタの流出端面側部分における触媒の担持量が１００ｇ／Ｌ未満であっても、流入端面側部分における触媒の担持量が１００ｇ／Ｌ超であり、触媒コートフィルタ全体としての触媒の担持量が１００ｇ／Ｌ以上であればよいことになる。

【0047】

［２］本発明の触媒コートフィルタの製造方法：
本発明の触媒コートフィルタは、以下のように製造することができる。即ち、本発明の触媒コートフィルタの製造方法は、セラミック材料及び造孔剤を含有する坏土をハニカム形状に成形し、焼成して、ハニカム構造部を作製するハニカム構造部作製工程を有する。ハニカム構造部は、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路とな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る。本発明の触媒コートフィルタの製造方法は、作製したハニカム構造部に目封止用スラリーを充填し、乾燥させて、ハニカム構造部に目封止部が配設された目封止ハニカム構造部を作製する目封止ハニカム構造部作製工程を有する。目封止用スラリーは、ハニカム構造部の所定のセルである入口セルの流出端面側の開口部と残余のセルである出口セルの流入端面の開口部とに充填する。本発明の触媒コートフィルタの製造方法は、目封止ハニカム構造部の隔壁の表面及び隔壁に形成された細孔の内面に触媒用スラリーを塗工し、乾燥させて、触媒コートフィルタを作製する触媒コートフィルタ作製工程を有する。触媒用スラリーは、排ガス浄化用の触媒を含有するものである。触媒コートフィルタは、ハニカム構造部の隔壁の表面及び隔壁に形成された細孔の内面に触媒を担持している。

【0048】

この触媒コートフィルタの製造方法によれば、本発明の触媒コートフィルタを簡易に製造することができる。

【0049】

［２−１］ハニカム構造部作製工程：
セラミック材料としては、コージェライト、炭化珪素、アルミニウムチタネート、窒化珪素、ムライトなどを挙げることができる。

【0050】

造孔剤としては、カーボン（カーボン粉）、発泡樹脂、デンプンなどを用いることができる。これらの中でも、粒子分布が様々な原料（粒子分布が様々な「カーボンからなる造孔剤の原料」）を入手し易く、また、粒子径を調整し易いため、カーボンが好ましい。

【0051】

造孔剤は、平均粒子径が２０〜４０μｍであり、粒子分布が１５〜１００μｍであるものを用いることができ、平均粒子径が２５〜３０μｍであり、粒子分布が２０〜４０μｍであるものを用いることが好ましい。

【0052】

平均粒子径が２０〜４０μｍ、粒子分布が１５〜１００μｍで、カーボンからなる造孔剤を用いると、上記「触媒コートフィルタにおけるハニカム構造部の好ましい態様」のハニカム構造体を簡易に作製することができる。即ち、上記所定の条件を満たす造孔剤を用いると、本発明の触媒コートフィルタ用担体のハニカム構造部を簡易に作製することができる。なお、算出値（α）は、触媒スラリーに含まれる触媒の粒子径、具体的には三元触媒の場合にはアルミナ粒子径、ＳＣＲ触媒の場合にはゼオライト粒子径等、及び、触媒用スラリーの粘性を調整することにより所望の値に調節することができる。スラリー粘性は、ｐＨを変えることにより調節することができる。

【0053】

坏土は、押出成形法、射出成形法、プレス成形法等でハニカム構造を有するように成形することができる。

【0054】

［２−２］目封止ハニカム構造部作製工程：
ハニカム構造部に目封止用スラリーを充填するには、以下のように行うことができる。まず、ハニカム構造部の所定のセルの一方の端面（流入端面）の一部にマスクを施し、この端面側の端部を、目封止用スラリーが貯留された貯留容器中に浸漬して、マスクをしていないセルに目封止用スラリーを充填する。同様にして、ハニカム構造部の残余のセルの他方の端面（流出端面）の一部にマスクを施し、この端面側の端部を、上記目封止用スラリーが貯留された貯留容器中に浸漬して、マスクをしていないセルに目封止用スラリーを充填する。

【0055】

目封止用スラリーは、隔壁（ハニカム構造部）を形成する坏土と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。具体的には、上記セラミック材料、界面活性剤、及び水を混合し、必要に応じて焼結助剤、造孔剤等を添加してスラリー状にしたものを用いることができる。

【0056】

目封止用スラリーの乾燥は、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等で行うことができる。

【0057】

［２−３］触媒コートフィルタ作製工程：
本工程において、触媒用スラリーは、排ガス浄化用の触媒を含有するものである。触媒としては、例えば、三元触媒、ＳＣＲ触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒、酸化触媒、金属置換ゼオライトを主成分とするＮＯ_Ｘ選択還元触媒などを挙げることができる。

【0058】

触媒用スラリーは、触媒以外に、貴金属、触媒助剤、貴金属保持材料などを含有していてもよい。貴金属としては、例えば、白金、ロジウム、パラジウムなどを挙げることができる。触媒助剤としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、セリアなどを挙げることができる。

【0059】

触媒用スラリーを塗工する方法は、触媒用スラリーを吸引する方法や浸漬法などの従来公知の方法を採用することができる。触媒用スラリーを吸引する方法は、触媒用スラリーを充填した容器内に触媒コートフィルタ用担体の一方の端部を浸漬した後、他方の端部側から触媒用スラリーを吸引して隔壁の表面などに触媒用スラリーを塗工する方法である。本発明の触媒コートフィルタの製造方法においては、例えば、触媒コートフィルタ用担体の一方の端部を触媒スラリーに浸漬して流入端部側部分に触媒スラリーを塗工した後、他方の端部を触媒スラリーに浸漬して流出端部側部分に触媒スラリーを塗工する。また、浸漬法は、触媒用スラリーを充填した容器内に触媒コートフィルタ用担体を浸漬することによって、触媒コートフィルタ用担体のハニカム構造部のセルを区画形成する隔壁の表面などに触媒用スラリーを塗工する方法である。

【0060】

本発明の触媒コートフィルタの製造方法においては、触媒コートフィルタの流入端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリーの粘度と流出端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリーの粘度とを異ならせることが好ましい。「流入端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリー」の粘度は、「流出端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリー」の粘度より大きいことが好ましい。具体的には、触媒コートフィルタの「流出端部側部分となる部分」に塗工する触媒用スラリーの粘度は、１〜１０Ｐａ・ｓとすることが好ましく、２〜８Ｐａ・ｓとすることが更に好ましい。また、触媒コートフィルタの「流入端部側部分となる部分」に塗工する触媒用スラリーの粘度は、５〜２０Ｐａ・ｓとすることが好ましく、８〜１５Ｐａ・ｓとすることが更に好ましい。本発明の触媒コートフィルタの製造方法では、本発明の触媒コートフィルタ用担体を用い、触媒用スラリーの粘度を上記範囲とし、更に、上記「触媒用スラリーを吸引する方法」を採用すると、簡易に効率良く本発明の触媒コートフィルタを作製することができる。

【0061】

触媒用スラリーの乾燥条件は、３００〜６００℃、０．５〜３時間とすることができる。触媒用スラリーの乾燥条件は、即ち、触媒用スラリーを塗工した触媒コートフィルタ用担体の乾燥条件である。

【0062】

［３］触媒コートフィルタ用担体：
本発明の触媒コートフィルタ用担体は、複数の細孔が形成された隔壁を有するハニカム構造部と、このハニカム構造部の所定のセルである入口セルの流出端面側の開口部と残余のセルである出口セルの流入端面側の開口部とに配設された目封止部と、を備えている。上記ハニカム構造部は、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有している。

【0063】

本発明の触媒コートフィルタ用担体のハニカム構造部は、隔壁の気孔率が５５〜７０％であり、隔壁の平均細孔径が１５〜３０μｍである。更に、ハニカム構造部の隔壁は、下記条件（Ｃ）を満たす。
条件（Ｃ）：ハニカム構造部のセルの延びる方向に直交する断面において、隔壁を、隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域とする。下記式（５）及び下記式（６）により算出された算出値（γ）が、１０〜９０％である。即ち、５つの領域を得た後、５つの領域のそれぞれにおいて下記式（５）で算出される値である第３透過特性値を算出する。その後、下記式（６）から算出値（γ）を得たとき、この算出値（γ）が、１０〜９０％となる。
式（５）；（前記隔壁の平均細孔径（μｍ））^２×（前記隔壁の気孔率（％））＝第３透過特性値
式（６）；（（最大第３透過特性値−最小第３透過特性値）／平均第３透過特性値）×１００＝算出値（γ）
式（６）中、最小第３透過特性値は、５つの領域の各第３透過特性値の中で最小の第３透過特性値である。最大第３透過特性値は、５つの領域の各第３透過特性値の中で最大の第３透過特性値である。平均第３透過特性値は、５つの領域の第３透過特性値の平均値である。

【0064】

このような触媒コートフィルタ用担体は、上述した本発明の触媒コートフィルタ用の担体として好適に用いることができ、この触媒コートフィルタ用担体を用いることによって、本発明の触媒コートフィルタを簡易に効率良く作製することができる。

【0065】

本発明の触媒コートフィルタ用担体において、上記算出値（γ）は、上記のように、１０〜９０％であり、２０〜９０％であることが好ましく、６０〜９０％であることが更に好ましい。上記算出値（γ）を上記範囲とすることにより、触媒を担持させる際に、触媒の分布を適度に不均一化（図４参照）することを容易に達成できるため、排ガスが隔壁を通過する際の抵抗を低減することができる。即ち、触媒を担持させた後においても、排ガスを良好に透過させるための流路である適度に大きな径の細孔を隔壁内に残すことができる。そのため、圧力損失の増大を抑制することができる。更に、触媒の担持量を減らすことなく十分量担持させることができるため、排ガスの浄化率が維持される。上記算出値（γ）が１０％未満であると、排ガスを良好に透過させるための流路である大細孔（径が大きな細孔）の割合が小さくなるため、圧力損失が増大する。一方、上記算出値（γ）が９０％超であると、排ガスと触媒との接触機会が十分に得られなくなるため、排ガス浄化率が低下する。

【0066】

本発明の触媒コートフィルタ用担体の一の実施形態としては、上述した「触媒コートフィルタにおけるハニカム構造部の好ましい態様」のハニカム構造部、及び目封止部を備えるものを挙げることができる。

【実施例】

【0067】

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0068】

［平均細孔径（μｍ）］
触媒コートフィルタを、セルの延びる方向に直交する方向に切断して断面を得る。この断面における隔壁を、ＳＥＭを用いて画像解析を行う。具体的には、上記断面において任意の３つの隔壁を選択し、それぞれの隔壁について、各隔壁の厚さ方向に直交する方向に５等分して５つの領域を得る（図３参照）。その後、それぞれの隔壁の各領域（５つの領域）において気孔と隔壁とを二値化して画像解析を行い、平均細孔径（μｍ）を測定する。

【0069】

［気孔率（％）］
上記［平均細孔径（μｍ）］の測定で得られた隔壁の各領域（５つの領域）において気孔と隔壁とを二値化して画像解析を行い、気孔率（％）を測定する。

【0070】

（実施例１）
まず、触媒コートフィルタに用いるハニカム構造体（即ち、触媒コートフィルタ用担体）を作製した。具体的には、コージェライト化原料に、水、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチレングリコール、及び、造孔剤としてカーボンを添加して、成形用の坏土を調製した。上記分散媒の添加量は、コージェライト化原料１００質量部に対して、３５質量部とした。上記有機バインダの添加量は、コージェライト化原料１００質量部に対して、６質量部とした。分散剤の添加量は、コージェライト化原料１００質量部に対して、０．５質量部とした。造孔剤の添加量は、コージェライト化原料１００質量部に対して、１０質量部とした。また、造孔剤の平均粒子径は、３０μｍであり、粒子分布は、２５〜７０μｍであった。

【0071】

上記コージェライト化原料は、平均粒子径４μｍのタルクを３８．９質量部、平均粒子径２μｍのカオリンを４０．７質量部、平均粒子径０．３μｍのアルミナを５．９質量部、及び平均粒子径０．５μｍのベーマイトを１１．５質量部からなるものであった。なお、上記平均粒子径は、各粒子の粒子径分布におけるメジアン径（ｄ５０）のことである。

【0072】

次に、得られた坏土を押出成形してハニカム構造を有する円柱状のハニカム成形体を作製した。その後、作製したハニカム成形体の両端面を切断して、所定の寸法に整えた。その後、マイクロ波乾燥機で乾燥してハニカム乾燥体を得た。

【0073】

次に、得られたハニカム乾燥体の所定のセルである入口セルの流出端面側の開口部と残余のセルである出口セルの流入端面の開口部とに目封止用スラリーを充填した。その後、目封止用スラリーを充填したハニカム乾燥体をマイクロ波乾燥機で乾燥させ、１４４５℃で５時間焼成した。このようにして、ハニカム構造部の所定の位置に目封止部が配設されたハニカム構造体（触媒コートフィルタ用担体）を作製した。このハニカム構造体は、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する複数の細孔が形成された隔壁を有するハニカム構造部を備えていた。また、このハニカム構造体は、ハニカム構造部の所定のセルである入口セルの流出端面側の開口部と残余のセルである出口セルの流入端面の開口部とに目封止部が配設されていた。

【0074】

ハニカム構造体は、両端面の直径が１４４ｍｍ、セルの延びる方向の長さが１５２ｍｍであった。ハニカム構造体の隔壁の厚さは、３００μｍであった。ハニカム構造体の気孔率は６５％であった。ハニカム構造体の平均細孔径は２０μｍであった。ハニカム構造体のセル密度は４７個／ｃｍ^２であった。最大第２透過特性値（表１中、「最大第２」と記す）は、１２５００μｍ^２×％であり、最小第２透過特性値（表１中、「最少第２」と記す）は、９３００μｍ^２×％であり、平均第２透過特性値（表１中、「平均第２」と記す）は、１０４００μｍ^２×％であった。更に、算出値（β）は、３０．５％であった。測定結果を表１に示す。

【0075】

【表1】

【0076】

次に、得られたハニカム構造体にＳＣＲ触媒としてＣｕ置換ゼオライト触媒を担持して、触媒コートフィルタを作製した。ハニカム構造体にＳＣＲ触媒を担持する方法としては、「触媒用スラリーを吸引する方法」を採用した。

【0077】

具体的には、まず、ＳＣＲ触媒を含む触媒スラリーを調製した。触媒スラリーは、流入端部側部分に担持させるもの（即ち「流入端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリー」）の粘度が８Ｐａ・ｓ、流出端部側部分に担持させるもの（即ち、「流出端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリー」）の粘度が５Ｐａ・ｓとなるように水を加えてそれぞれ調節した。次に、「流入端部側部分に担持させるための触媒スラリー」を充填した容器内に、得られたハニカム構造体の流入端部を浸漬し、流出端部側から上記触媒スラリーを吸引した。このとき、触媒スラリーは、触媒コートフィルタの流入端面側部分に相当する位置まで吸引した。次に、「流出端部側部分に担持させるための触媒スラリー」を充填した容器内に上記ハニカム構造体の流出端部を浸漬し、流入端部側から上記触媒スラリーを吸引した。このとき、触媒スラリーは、触媒コートフィルタの流出端面側部分に相当する位置（流出端面側部分が、流入端面側部分と流出端面側部分との合計の体積の２０％を占める位置）まで吸引した。その後、５００℃で２時間、熱風乾燥を行い、触媒コートフィルタを作製した。

【0078】

作製した触媒コートフィルタは、流出端面側部分が、「流入端面側部分と流出端面側部分との合計の体積」の２０％を占めていた（表２中、「流出端面側部分」と記す）。また、ハニカム構造体全体に担持されたＳＣＲ触媒の担持量の平均値が１２０ｇ／Ｌであった（表２中、「触媒担持量の平均値」と記す）。更に、触媒コートフィルタの流入端面側部分のＳＣＲ触媒の担持量は、１２８ｇ／Ｌであった。触媒コートフィルタの流出端面側部分のＳＣＲ触媒の担持量は、８６ｇ／Ｌであった。また、流出端面側部分の気孔率は、６０％であった。流出端面側部分の平均細孔径は、１７μｍであった。最大第１透過特性値（表２中、「最大第１」と記す）は、１９４４０μｍ^２×％であり、最小第１透過特性値（表２中、「最小第１」と記す）は、６４８０μｍ^２×％であり、平均第１透過特性値（表２中、「平均第１」と記す）は、１３６００μｍ^２×％であった。更に、算出値（α）は、９５．３％であった。測定結果を表２に示す。

【0079】

作製した本実施例の触媒コートフィルタについて以下の［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0080】

［圧力損失］
室温条件下において１０ｍ^３／分の流速で空気を触媒コートフィルタに流通させた。この状態で、触媒コートフィルタにおける空気流入端部の圧力と空気流出端部の圧力とを測定し、これらの差を算出した。この圧力の差を圧力損失とした。圧力損失の評価基準は、圧力損失が９ｋＰａ未満である場合には「ＯＫ」（合格）とする。圧力損失が９ｋＰａ以上である場合には「ＮＧ」（不合格）とする。

【0081】

［ＮＯ_Ｘ浄化率］
作製した触媒コートフィルタを排気量２リッターのガソリンエンジン搭載車両の排気系に搭載した場合と搭載しない場合の両方の場合について、米国規制（ＦＴＰ）の規制運転モード（ＬＡ−４）を行った。その後、この米国規制の規制運転モード（ＬＡ−４）を行って測定された、触媒コートフィルタを搭載しない場合におけるバッグエミッション測定値と、触媒コートフィルタを搭載した場合におけるバッグエミッション値との比からＮＯ_Ｘ浄化率を算出した。

【0082】

ＮＯ_Ｘ浄化率の評価基準は、ＮＯ_Ｘ浄化率が９５％以上である場合には「ＯＫ」（合格）とする。ＮＯ_Ｘ浄化率が９５％未満である場合には「ＮＧ」（不合格）とする。

【0083】

【表2】

【0084】

【表3】

【0085】

（実施例２）
実施例２では、造孔剤の粒子分布の上限値を８０μｍに代えたこと（即ち、造孔剤の粒子分布を２５〜８０μｍとしたこと）以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0086】

（実施例３）
実施例３では、造孔剤の粒子分布の下限値を１５μｍに代えたこと（即ち、造孔剤の粒子分布を１５〜７０μｍとしたこと）以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0087】

（実施例４）
実施例４では、造孔剤の平均粒子径を２５μｍに変更したこと、及び「流入端部側部分となる部分に塗工する触媒用スラリー」の粘度を９Ｐａ・ｓに変更したこと以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0088】

（比較例１）
比較例１では、造孔剤の粒子分布の下限値を１０μｍに代えたこと（即ち、造孔剤の粒子分布を１０〜７０μｍとしたこと）以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0089】

（比較例２）
比較例２では、「流入端面側部分と流出端面側部分との合計の体積」に対する流出端面側部分の割合を２％に代えたこと以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0090】

（比較例３）
比較例３では、「流入端面側部分と流出端面側部分との合計の体積」に対する流出端面側部分の割合を５％に代えたこと以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0091】

（比較例４）
比較例４では、「流入端面側部分と流出端面側部分との合計の体積」に対する流出端面側部分の割合（以下、「流出端面側部分の割合」と記す）を８％に代えたこと以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例１と同様に触媒コートフィルタを作製した。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0092】

（比較例５）
比較例５では、造孔剤の平均粒子径を３５μｍ、粒子分布を３０〜８０μｍ、流出端面側部分の割合を２５％としたこと以外は、表１，２に示す条件を満たすようにして実施例２と同様に触媒コートフィルタを作製した。なお、触媒用スラリーの粘度は上述した好ましい範囲外であった。作製した触媒コートフィルタについて実施例１と同様にして［圧力損失］及び［ＮＯ_Ｘ浄化率］の各評価を行った。評価結果を表３に示す。

【0093】

実施例１〜４の触媒コートフィルタは、触媒の担持量を維持することにより排ガスの浄化性能が低下していないことが確認できた。また、実施例１〜４の触媒コートフィルタは、比較例１〜５の触媒コートフィルタに比べて、圧力損失が低減されていることが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本発明の触媒コートフィルタは、自動車等から排出される排ガスを浄化するフィルタとして使用することができる。本発明の触媒コートフィルタ用担体は、上記触媒コートフィルタ用の触媒担体として使用することができる。

【符号の説明】

【0095】

２：セル、２ａ：入口セル、２ｂ：出口セル、３：細孔、３ａ：細孔の内面、１０：ハニカム構造部、１１ａ：流入端面、１１ｂ：流出端面、１２：目封止部、１５：隔壁、１６：触媒層、２１：流入端面側部分、２２：流出端面側部分、１００：触媒コートフィルタ、Ｐ：部分、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５：領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】