特許 6726797 処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6726797

(24)【登録日】2020年7月1日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】処理方法

(51)【国際特許分類】

   B01J 37/02 20060101AFI20200713BHJP

   B01J 23/44 20060101ALI20200713BHJP

   B01J 23/755 20060101ALI20200713BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20200713BHJP

   B01J 35/04 20060101ALI20200713BHJP

【ＦＩ】

   B01J37/02 301C

   B01J37/02 301D

   B01J23/44 A

   B01J23/755 A

   F01N3/28 301Z

   B01J35/04 301E

【請求項の数】7

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-230062(P2019-230062)

(22)【出願日】2019年12月20日

【審査請求日】2020年2月3日

(31)【優先権主張番号】特願2019-98410(P2019-98410)

(32)【優先日】2019年5月27日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000220804

【氏名又は名称】東京濾器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】山村 貴幸

(72)【発明者】

【氏名】徳山 正

【審査官】 森坂 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１８／０２０７７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−０８４４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７５７０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ ２１／００ − ３８／７４

Ｆ０１Ｎ ３／００ − ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、ステンレスにより網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは５３．０−１０００．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−３０００．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−１０ｋＰａ〜−８０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【請求項2】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、ステンレスにより網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは２５．０−１０００．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−１５．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−２０ｋＰａ〜−８０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【請求項3】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、ステンレスにより網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは４３．０−１０００．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−６００．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−１０ｋＰａ〜−８０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【請求項4】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、テフロン（登録商標）により網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは１４４．０−１７４．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−３００．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−１０ｋＰａ〜−８０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【請求項5】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、ＰＶＤＦにより網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは７０．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−１５００．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−１０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【請求項6】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、撥水処理をしたナイロンにより網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは１３２．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−１５．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−１０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【請求項7】

壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、
前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、
底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、
所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、
セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法であって、
前記底面は、撥水処理をしたポリプロピレンにより網目を形成したものであり、
前記網目の目開きは３７０．０μｍであり、
前記スラリーまたは前記金属溶液の粘度は、４．０−３０００．０ｍＰａｓであり、
前記圧力差は、−１０ｋＰａであることを特徴とする処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のセルを有する基材に対する処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車から排出された排ガスには、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ）等の環境汚染物質が含まれている。これらの環境汚染物質を除去するために、各種の排ガス浄化用触媒が開発されている。このような排ガス浄化用触媒は、一般に、壁によって仕切られた複数のセルを有するハニカム構造の基材と、壁に形成された触媒層とを有する。基材内のセルに供給された排ガスが触媒層と接触した場合、触媒層に含まれる触媒金属の作用によって排ガス中の有害成分が浄化される。

【0003】

排ガス浄化用触媒としては、たとえば、ウォールフロー型の基材を用いるガソリン・パーティキュレート・フィルター（ＧＰＦ）やディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）がある。

【0004】

基材の壁に触媒層を形成する方法としては、ウォッシュコート法が挙げられる。ウォッシュコート法には、上面コート法と下面コート法がある。下面コート法は、触媒金属を含むスラリーを入れた容器にハニカム構造の基材を浸し、基材の上側から吸引することで壁をスラリーでコーティングする。その後、基材を焼成することにより触媒層を形成する。下面コート法は、基材の壁に金属溶液を含浸させる場合にも実施することができる。

【0005】

しかしながら、下面コート法は、スラリーまたは金属溶液をセル内に安定的に供給することが難しいため、スラリーまたは金属溶液の量を本来必要な量以上に準備することが必要となる。よって、スラリー（スラリーに含まれる触媒金属）または金属溶液に余剰が生じることとなる。

【0006】

一方、上面コート法の場合、触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上側に配置し、基材の下側から吸引することで壁をスラリーでコーティングする。この場合、スラリーをセル内に安定的に供給することが可能となる。下面コート法と同様、上面コート法も、基材の壁に金属溶液を含浸させる場合に実施することができる。

【0007】

ここで、スラリーまたは金属溶液の粘度が低い場合、上面コート法では、吸引する前からセルにスラリーまたは金属溶液が流れ込むため、均一な処理が難しくなる。よって、上面コート法で使用するスラリーまたは金属溶液は、粘度が高くなるよう調整する必要がある。しかし、粘度が高いスラリーまたは金属溶液は流動性が低いため、セルに導入し難く、またセルに導入できたとしてもコーティングの厚みや含浸の程度にばらつきが生じ易い。よって、排ガス浄化用触媒として実際に使用する際、圧損上昇や触媒層の剥離強度の低下といった問題が生じる。なお、以下の説明において「処理」とは、基材の壁をスラリーでコーティングすること、及び基材内に金属溶液を含浸させることを含むものとする。

【0008】

特許文献１には、基材の上側の端面を覆うように水溶性薄膜を配置し、水溶性薄膜によって原料スラリーを貯留部内に保持し、流路と貯留部との圧力差によって水溶性薄膜を破断させて原料スラリーを基材の流路に導入する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１８−１０３１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、特許文献１の技術によれば、水溶性薄膜を破断させることで原料スラリーを基材の流路（セル）に導入するため、水溶性薄膜の再利用ができない。よって、一の排ガス浄化用触媒を製造する都度、新たな水溶性薄膜を基材上に配置する必要があり、煩雑である。

【0011】

本発明の目的は、触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上面に配置し、当該スラリーまたは金属溶液で基材の壁を処理する際に、作業が簡易であり、且つスラリーまたは金属溶液の余剰を低減することが可能な処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するための発明は、壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法である。
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上面に配置し、当該スラリーまたは金属溶液で基材の壁を処理する際に、作業が簡易であり、且つスラリーまたは金属溶液の余剰を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る基材を示す図である。

【図2】実施形態に係る基材の断面を示す図である。

【図3】実施形態に係る容器を示す図である。

【図4A】実施形態に係る処理方法を説明するための図である。

【図4B】実施形態に係る処理方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態＞
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を用いて詳細に説明するが、必ずしもこれに限定するわけではない。なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。

【0016】

＝＝基材＝＝
基材１は、排ガス浄化用触媒の骨格となる構造体である。図１は、基材１の斜視図であり、図２は、基材１の断面の一部を示す図である。

【0017】

図１に示すように、基材１は円筒状の部材である。基材１は、壁Ｗによって仕切られた複数のセルＣを有する構造である。セルＣは、排ガスの流路であり、図２に示すように、基材１の長軸方向に沿って延びている。本実施形態において、基材１は、ウォールフロー型の構造体である。ウォールフロー型の構造体の場合、図２に示すように、複数のセルＣは、排ガス流出側の開口が封止された流入セルＣＩ、または排ガス流入側の開口が封止された流出セルＣＯのいずれかとなる。流入セルＣＩと流出セルＣＯとは、多孔質の壁によって仕切られている。後述する処理方法により、たとえば、流入セルＣＩの壁Ｗの表面に触媒金属を含むスラリーＳがコーティングされる。

【0018】

基材１のサイズ（直径、長さ）やセルＣの数は、特に限定されない。また、基材１は、楕円や多角形の構造体であってもよい。

【0019】

基材１の材料は、高耐熱性を有するものが好ましい。より具体的に、基材１の材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化セリウム（ＣｅＯ₂）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、チタン酸アルミニウム（Ａｌ₂ＴｉＯ₅）等の酸化物系のセラミックスが好ましい。また、他の材料としては、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）等の複合酸化物系のセラミックスや炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の炭化物系のセラミックスなども好ましい。一方、基材１の材料としては、セラミックス以外にステンレス鋼等の合金を用いることも可能である。

【0020】

なお、基材１は、セルＣの両端が開口しているストレートフロー型の構造体であってもよい。ストレートフロー型の構造体の場合、後述する処理方法により、たとえば、全てのセルの壁Ｗの表面に触媒金属を含むスラリーＳがコーティングされる。或いは、基材１として、排ガス流入側と排ガス流出側でセルＣの径が異なる構造体（ＨＡＣ：Ｈｉｇｈ Ａｓｈ Ｃａｐａｃｉｔｙ）を用いてもよい。また、基材１は、正六角柱の複数のセルから構成されるハニカム構造であってもよい。

【0021】

＝＝スラリー、金属溶液＝＝
スラリーＳは、触媒金属及び担体を、水などの水系溶媒に分散させたペースト状の懸濁した材料である。なお、スラリーＳは、触媒金属及び担体の他に増粘剤などの添加物や触媒金属以外の金属元素等が含まれていてもよい。

【0022】

触媒金属は、酸化触媒や還元触媒として機能する金属である。具体例として、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等が挙げられる。或いは、これらの触媒金属を合金化したものを用いることもできる。このうち、還元活性の高いロジウム、酸化活性が高いパラジウムや白金が好ましく、これらを２種以上組み合わせたものがより好ましい。

【0023】

担体は、触媒金属の支持体である。具体例として、セラミック体が挙げられる。特に、比表面積が大きく、且つ優れた耐熱性を有する多孔質セラミック体が好ましい。多孔質セラミック体としては、たとえば、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、セリア（ＣｅＯ₂）、チタニア（ＴｉＯ₂）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、シリカ（ＳｉＯ₂）が挙げられる。或いは、これら多孔質セラミック体の固溶体（たとえば、セリア−ジルコニア複合酸化物（ＣＺ複合酸化物））や、複数の多孔質セラミック体の組み合わせであってもよい。

【0024】

金属溶液は、ニッケル（Ｎｉ）やバリウム（Ｂａ）のような金属を水などの水系溶媒に溶解させた透明の液体である。

【0025】

ここで、本実施形態で説明する処理方法は、セルＣ内にスラリーＳを導入し、壁Ｗをコーティングする、或いは、セルＣ内に金属溶液を導入し、壁Ｗを介して基材１内に含浸させる。よって、スラリーＳまたは金属溶液の粘度は低いことが好ましい。たとえば、スラリーＳまたは金属溶液の粘度は、４．０〜３０００．０ｍＰａｓであることが好ましい。また、ずり速度との関係では、ずり速度６秒^-1における粘度が５００．０〜１５００．０ｍＰａｓ、ずり速度９秒^-1における粘度が５００．０ｍＰａｓ以下であることが好ましい。

【0026】

＝＝容器＝＝
容器２は、基材１のセルＣ内に導入するスラリーＳまたは金属溶液を一時的に貯留する。図３に示すように、容器２は底面Ｂを有する円筒状の部材である。容器２の上側は開口している。

【0027】

容器２の底面Ｂは、網目状に形成されている。たとえば、底面Ｂは、所定の材料を、網目を形成するように編み込んだものである。或いは、底面Ｂは、所定の材料を、網目を形成するように配置し、材料同士が交差する箇所を溶着させたものであってもよい（以下、「溶着メッシュ」という）。

【0028】

所定の材料は、ステンレス鋼、テフロン（登録商標）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のようなフッ素樹脂、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン等である。なお、所定の材料は、撥水性を有することが好ましい。ステンレス鋼のように材料自体が撥水性を有しない場合、撥水処理を施してもよい。たとえば、撥水処理をした細長のステンレス鋼を編み込むことで網目を形成してもよい。

【0029】

所定の材料の線径は、特に限定されるものではないが、たとえばテフロンであれば５０．０−１６０．０μｍ、ステンレス鋼であれば１５．０−５６０．０μｍの材料を用いることができる。

【0030】

＝＝処理方法＝＝
本発明の処理方法は、セル内にスラリーを導入し、セルの壁をコーティングする方法、またはセル内にスラリーを導入し、セルの壁を介して基材内に金属を含浸させる方法である。図４Ａ及び図４Ｂはセルの壁をコーティングする方法を説明する模式図である。図４Ａ及び図４Ｂにおいては、基材１の断面及び容器２の断面を示している。なお、以下に説明する処理方法は専用のシステムにより実行される。

【0031】

セルの壁をコーティングする方法は、まず流入セルＣＩの開口が上に向けられるよう基材１を縦置きの状態で配置する。そして、基材１の上側の端部に容器２を載せ置く。なお、基材１の下側（他方の開口側）の端部は、吸引装置３に取り付けられる（図４Ａ参照）。

【0032】

次に、基材１に載せ置かれた容器２内に所定量のスラリーＳを供給する。所定量は、基材１の壁Ｗの表面にスラリーＳをコーティングするのに過不足が無い量である。所定量は、セルＣの長さや径に応じて予め設定されている。

【0033】

ここで、容器２の底面Ｂは網目状に形成されている。よって、容器２内にスラリーＳを供給したとしても、底面Ｂの網目の目開きや目開き率が適当に設定されている場合（たとえば、スラリーの粘度：１５００．０ｍＰａｓ、目開き：５３．０μｍ、目開き率：３５．４％）には、スラリーＳが自重でセルＣ内に流れ出ることはない。

【0034】

次に、吸引装置３を駆動して流入セルＣＩ内の空気を吸引する（図４Ａの矢印参照）ことにより、流入セルＣＩ内を負圧にする。流入セルＣＩ内が負圧になることにより、容器２内のスラリーＳは、底面Ｂの網目を介して流入セルＣＩの開口から流入セルＣＩ内へと導入され、壁Ｗの表面を覆う。吸引する圧力は、スラリーＳの粘度、基材１のサイズ等に応じて適宜設定される。一方、流出セルＣＯは、容器２の底面Ｂ側が封止されているため、スラリーＳがセル内に導入されることはない。

【0035】

なお、スラリーＳを流入セルＣＩ内に導入するためには、流入セルＣＩ内と容器２内とに圧力差を生じさせればよい。たとえば、基材１の上側の端部に載せ置かれた容器２に加圧装置を設ける。そして、加圧装置を駆動して容器２の内圧を上昇させ、相対的に流入セルＣＩ内の圧力を低くすることにより、容器２内のスラリーＳを流入セルＣＩ内に導入してもよい。すなわち、一実施態様に係る処理方法によれば、セル内と容器内との差圧を利用して、容器内のスラリーをセル内に導入できる。なお、セルの壁を介して基材内に金属を含浸させる方法についても同様である。

【0036】

＝＝スラリーまたは金属溶液の粘度、圧力差、網目の目開きの関係＝＝
圧力差は−１０ｋＰａ以上とすることができる。後述する実施例から明らかなように、−１０ｋＰａの圧力差であっても保持性及び通過性の要件を満たすことができる。よって、それよりも大きい圧力差を生じさせることにより、当然に保持性及び通過性の要件を満たすことができる。具体的に圧力差が−１０ｋＰａの場合、スラリーまたは金属溶液の粘度が１５．０−３０００．０ｍＰａｓの範囲においては、網目の目開きは５３．０−１０００．０μｍとなっていることが好ましい。また、スラリーまたは金属溶液の粘度が４．０−６００．０ｍＰａｓにおいては、網目の目開きは４３．０−１０００．０μｍとなっていることが好ましい。一方、圧力差を−１０〜−３０ｋＰａとした場合、スラリーまたは金属溶液の粘度が４．０−１５．０ｍＰａｓの範囲において、網目の目開きは２５．０−１０００．０μｍとなっていることが好ましい。また、圧力差は、−３０ｋＰａ以上であることが好ましく、−３０ｋＰａ〜−８０ｋＰａであることがより好ましい。この場合、スラリーまたは金属溶液の粘度が４．０−３０００．０ｍＰａｓの範囲においては、網目の目開きは２５．０−１０００．０μｍとなっていることが好ましい。

【0037】

＝＝焼成処理＝＝
流入セルＣＩ内にスラリーＳを導入し、壁Ｗの表面をスラリーＳでコーティングした後、基材１に対して焼成処理を施す。焼成処理を行うことにより、壁Ｗの表面に触媒層が形成された排ガス浄化用触媒が得られる。焼成処理の具体的な方法や条件は、従来と同様であるため詳細な説明を省略する。

【0038】

このように、本実施形態で説明した処理方法によれば、基材１の流入セルＣＩ内を負圧にすることで、スラリーＳを容器２の底面Ｂを介して開口から流入セルＣＩ内に導入し、壁Ｗの表面をスラリーＳでコーティングすることができる。或いは、基材１の流入セルＣＩ内を負圧にすることで、金属溶液を容器２の底面Ｂを介して開口から流入セルＣＩ内に導入し、壁Ｗの表面を介して基材１内に含浸させることができる。このような処理方法によれば、一の容器を繰り返し使用することができる。よって、一の基材を処理する毎に新たな容器を準備する必要がないため、簡便である。また、基材１の上面から流入セルＣＩ内にスラリーＳまたは金属溶液を導入できるため、スラリーＳまたは金属溶液の余剰を極力少なくすることができる。

【0039】

＜実施例＞
１．目開き
実施例１−５、及び比較例１−２により、容器の底面の目開きについて試験を行った。

【0040】

（基材）
全ての実施例及び比較例において、基材は、円筒状のウォールフロー型の構造体を用いた。基材の直径は１１８ｍｍ、高さは９０ｍｍ、セルの数は約３００（流入セルと流出セルの数はほぼ同等）である。

【0041】

（スラリー）
全ての実施例及び比較例において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５００．０ｍＰａｓのものを用いた。また全ての実施例及び比較例において、スラリーの量（容器に供給する量）は同量（２００ｇ）である。

【0042】

（容器）
全ての実施例及び比較例において、直径１１８ｍｍ、深さ４５ｍｍの容器を用いた。また、容器の底面が、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているものを用いた。撥水処理は、撥水剤（ＭＳＮ−０２ ＡＧＣ株式会社製）を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。

【0043】

一方、実施例及び比較例により、容器の底面の目開き、線径、及び目開き率は異なるものを用いた（表１参照）。

【0044】

（試験）
試験は、保持性及び通過性について確認した。保持性は、容器の底面がスラリーを保持する性能である。保持性は、スラリーが自重でセル内に流れ出るかどうかにより判定した。通過性は、吸引装置によりセル内の空気を吸引した場合に、容器の底面がスラリーを通過させる性能である。通過性は、セル内の空気を吸引した後、スラリーが容器内にどれくらい残っているかにより判定した。吸引の圧力差は、全ての実施例及び比較例において一律（−１０ｋＰａ）とした。

【0045】

具体的に、セルの開口が上に向けられるよう基材を縦置きの状態で配置した。そして、基材の上側の端部に容器を載せ置いた。また、基材の下側の端部を吸引装置に取り付けた。次に、容器２内にスラリーを供給し、スラリーが自重でセル内に流れ出るかどうかを確認した。スラリーがセル内に流れ出ない状態が３分以上保たれた場合を「〇」とし、３分未満の場合を「×」として判定した。

【0046】

その後、吸引装置を駆動してセル内の空気を吸引することにより、容器内のスラリーをセル内へと導入した。この際、容器内にスラリーがほぼ残っていない場合を「〇」、容器内にスラリーが大量に残っている場合を「×」として判定した。また、測定不能の場合（吸引する前にスラリーがほとんどセル内に流れ出てしまった場合）を「−」として判定した。

【0047】

【表1】

【0048】

表１から明らかなように、網目の目開きが４３．０μｍの場合（比較例１）、スラリーが自重でセル内に流れ出ることは無かったが、吸引後も容器内にスラリーが大量に残る結果となった。また、網目の目開きが１２１７．０μｍの場合（比較例２）、吸引装置で吸引する前にほぼ全てのスラリーが自重でセル内に流れ出てしまった。一方、網目の目開きが５３．０μｍ（実施例１）〜１０００．０μｍ（実施例５）の場合、スラリーが自重でセル内に流れ出ることはなく、また吸引を行った場合に、容器内にスラリーはほとんど残らなかった。また、表１から明らかなように、保持性及び通過性の要件を満たす目開き率は、３３．８％〜４１．１％となった。

【0049】

２．撥水性
実施例６−１６、及び比較例３−５により、底面の撥水性について検討を行った。

【0050】

（基材）
基材は「１．目開き」と同じものを用いた。

【0051】

（スラリー）
実施例１６及び比較例４を除く、実施例及び比較例において、スラリーは、「１．目開き」と同じものを用いた。一方、実施例１６及び比較例４において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５．０ｍＰａｓのものを用いた。なお、スラリーの量（容器に供給する量）は全ての実施例及び比較例において同量（２００ｇ）である。

【0052】

（容器）
全ての実施例及び比較例において、直径１１８ｍｍ、深さ４５ｍｍの容器を用いた。一方、容器の底面は、ステンレス鋼により形成されているもの（実施例６及び実施例７）、テフロンにより形成されているもの（実施例８−１４、比較例３）、ＰＶＤＦにより形成されているもの（実施例１５）、撥水処理をしたナイロンにより形成されているもの（実施例１６）、ナイロンにより形成されているもの（比較例４）、及びポリエチレンにより形成されているもの（比較例５）を用いた。撥水処理は、撥水剤を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。実施例１１は、テフロンの底面に対して更に撥水処理を行った例である。

【0053】

実施例及び比較例における、容器の底面の目開き、線径、及び目開き率は表２に示した通りである。

【0054】

（試験）
試験及び判定は「１．目開き」と同様に行った。

【0055】

【表2】

【0056】

実施例６及び実施例７の結果から明らかなように、容器の底面がステンレス鋼で形成されているものについては、撥水処理を行わなくとも保持性及び通過性の要件を満たした。

【0057】

また、表２から明らかなように、容器の底面がテフロンで形成されているものについては、テフロン自体が撥水性を有しているため、保持性及び通過性の要件をほぼ満たす結果となった。但し、比較例３の結果から明らかなように、目開き率が極めて小さい場合には、通過性の要件を満たすことができなかった。

【0058】

一方、容器の底面がナイロンで形成されているものについては、撥水処理の有無により結果が異なった。具体的に、撥水処理を行っていない場合、容器の底面をナイロンで形成すると、吸引装置で吸引する前に全てのスラリーが自重でセル内に流れ出てしまった（比較例４）。一方、撥水処理を行うことにより、容器の底面をナイロンで形成した場合であっても、保持性及び通過性の要件を満たすことが明らかとなった（実施例１６）。

【0059】

更に、撥水処理を行っていないポリエチレンについては、保持性及び通過性の要件を満たすことができなかった（比較例５）。一方、テフロン同様に材料自体が撥水性を有するＰＶＤＦの場合、保持性及び通過性の要件を満たすことができた（実施例１５）。

【0060】

３．スラリーの粘度
実施例１７−５９及び比較例６−２１により、スラリーの粘度について検討を行った。

【0061】

（基材）
基材は「１．目開き」と同じものを用いた。

【0062】

（スラリー）
実施例１７−３４及び比較例６−１１において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度４．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例３５−５３及び比較例１２−１８において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例５４及び比較例１９において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度６００．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例５５−５９及び比較例２０、２１において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度３０００．０ｍＰａｓのものを用いた。なお、スラリーの量（容器に供給する量）は全ての実施例及び比較例において同量（２００ｇ）である。

【0063】

（容器）
全ての実施例及び比較例において、直径１１８ｍｍ、深さ４５ｍｍの容器を用いた。一方、容器の底面は、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているもの（実施例１７−２６、３５−４５、５４、５５−５８及び比較例６、７、１２−１４、１９−２１）、テフロンにより形成されているもの（実施例２７−３２、４６−５１、５９及び比較例８、９、１５、１６）、ＰＶＤＦにより形成されているもの（実施例３３、５２）、撥水処理をしたナイロンにより形成されているもの（実施例３４、５３）、ナイロンにより形成されているもの（比較例１０、１７）、及びポリエチレンにより形成されているもの（比較例１１、１８）を用いた。撥水処理は、撥水剤を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。実施例３０、４９は、テフロンの底面に対して更に撥水処理を行った例である。

【0064】

実施例及び比較例における、容器の底面の目開き、線径、及び目開き率は表３〜６に示した通りである。

【0065】

（試験）
試験及び判定は「１．目開き」と同様に行った。

【0066】

【表3】

【0067】

【表4】

【0068】

【表5】

【0069】

【表6】

【0070】

表３〜表６から明らかなように、実施例１〜５で用いたスラリーの粘度と比べ、スラリーの粘度が高い場合（粘度：３０００．０ｍＰａｓ）や低い場合（粘度：４．０ｍＰａｓ〜６００．０ｍＰａｓ）であっても、目開きや目開き率を調整することにより、保持性及び通過性の要件を満たすことが明らかとなった。たとえば、底面がステンレス鋼により形成されている場合、粘度４．０ｍＰａｓにおいて、目開き３２．０−１０００．０μｍ、目開き率３０．４−４１．１％の範囲で保持性及び通過性の要件を満たし、粘度１５．０ｍＰａｓにおいて、目開き３８．０−１０００．０μｍ、目開き率３０．４−４１．１％の範囲で保持性及び通過性の要件を満たした。一方、底面がステンレス鋼により形成されている場合、粘度３０００．０ｍＰａｓにおいて、目開き５３．０−１０００．０μｍ、目開き率３５．４−４１．１％の範囲で保持性及び通過性の要件を満たした。また、底面がテフロンにより形成されている場合、粘度４．０ｍＰａｓ及び１５．０ｍＰａｓにおいて、目開き７７．０−２６３．０μｍ、目開き率１３．７−４６．９％の範囲で保持性及び通過性の要件を満たし、粘度３０００．０ｍＰａｓにおいて、目開き１４４．０μｍ、目開き率３１．４％で保持性及び通過性の要件を満たした。

【0071】

４．吸引の圧力差
実施例６０−７０により、吸引の圧力差について検討を行った。

【0072】

（基材）
基材は「１．目開き」と同じものを用いた。

【0073】

（スラリー）
実施例６０、６３、６４において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度４．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例６１、６２、６５、６６、６７において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例６８において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度６００．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例６９において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５００．０ｍＰａｓのものを用いた。実施例７０において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度３０００．０ｍＰａｓのものを用いた。なお、スラリーの量（容器に供給する量）は全ての実施例及び比較例において同量（２００ｇ）である。

【0074】

（容器）
全ての実施例において、直径１１８ｍｍ、深さ４５ｍｍの容器を用いた。容器の底面は、実施例６０−６６、６８−７０については撥水処理が施されたステンレス鋼により形成されているものを用いた。一方、実施例６７については撥水処理が施されたテフロン（実施例３０、４９と同様）により形成されているものを用いた。撥水処理は、撥水剤を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。

【0075】

実施例における、容器の底面の目開き、線径、及び目開き率は表７に示した通りである。

【0076】

（試験）
試験及び判定は「１．目開き」と同様に行った。但し、吸引の圧力差は、実施例６０−６２において−３０ｋＰａとし、実施例６３−６６において−２０ｋＰａとし、実施例６７−６９において−８０ｋＰａとし、実施例７０において−７０ｋＰａとした。

【0077】

【表7】

【0078】

表７から明らかなように、圧力差を大きくすることにより、圧力が−１０ｋＰａの場合には、保持性及び通過性の要件を満たさなかった例（比較例６、１２、１３）であっても要件を満たすことができた。また圧力差を−８０ｋＰａまで高くした場合であっても、保持性及び通過性の要件を満たすことができた。

【0079】

５．金属溶液
実施例７１−７８、及び比較例２２、２３により、スラリーの代わりに金属溶液を用いる場合について検討を行った。

【0080】

（基材）
基材は「１．目開き」と同じものを用いた。

【0081】

（金属溶液）
実施例７１−７７において、金属溶液は、ニッケルを含む粘度７．０ｍＰａｓの水溶液を用いた。実施例７８において、金属溶液は、バリウムを含む粘度７．０ｍＰａｓの水溶液を用いた。比較例２２及び２３において、金属溶液は、ニッケルを含む粘度７．０ｍＰａｓの水溶液を用いた。なお、金属溶液の量（容器に供給する量）は全ての実施例及び比較例において同量（２００ｇ）である。

【0082】

（容器）
全ての実施例及び比較例において、直径１１８ｍｍ、深さ４５ｍｍの容器を用いた。一方、容器の底面は、撥水処理をしたステンレス鋼により形成されているもの（実施例７１−７４、７７、７８及び比較例２２、２３）、テフロンにより形成されているもの（実施例７５及び７６）を用いた。撥水処理は、撥水剤を網目状の底面に直接吹き付けることにより行った。実施例７５及び７６は、テフロンの底面に対して更に撥水処理を行った例である。

【0083】

実施例及び比較例における、容器の底面の目開き、線径、及び目開き率は表８に示した通りである。

【0084】

（試験）
試験及び判定は「１．目開き」と同様に行った。但し、吸引の圧力差は、実施例７１−７６、７８及び比較例において−１０ｋＰａとし、実施例７７においてのみ−３０ｋＰａとした。

【0085】

【表8】

【0086】

表８から明らかなように、スラリーの代わりにニッケルの水溶液を用いた場合であっても、網目の目開きが３２．０μｍ（実施例７１）〜１０００．０μｍ（実施例７４）の場合、水溶液が自重でセル内に流れ出ることはなく、また吸引を行った場合に、容器内に水溶液はほとんど残らなかった。同様に、容器の底面をテフロンにより形成した場合もニッケルの水溶液が自重でセル内に流れ出ることはなく、また吸引を行った場合に、容器内にニッケルの水溶液はほとんど残らなかった（実施例７５及び７６）。また、金属溶液がバリウムの水溶液である場合も、バリウムの水溶液が自重でセル内に流れ出ることはなく、また吸引を行った場合に、容器内にバリウムの水溶液はほとんど残らなかった（実施例７８）。

【0087】

更に表８から明らかなように、吸引する圧力を強くすることにより、圧力が−１０ｋＰａの場合には、通過性の要件を満たさなかった例（比較例２２）であっても要件を満たすことができた（実施例７７）。

【0088】

６．溶着メッシュ
実施例７９−８２により、底面が溶着メッシュで形成されている場合について検討を行った。

【0089】

（基材）
基材は「１．目開き」と同じものを用いた。

【0090】

（スラリー）
実施例７９において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度４．０ｍＰａｓのものを用い、実施例８０において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５．０ｍＰａｓのものを用い、実施例８１において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度１５００．０ｍＰａｓのものを用い、実施例８２において、スラリーは、触媒金属としてパラジウムを含み、粘度３０００．０ｍＰａｓのものを用いた。なお、スラリーの量（容器に供給する量）は全ての実施例及び比較例において同量（２００ｇ）である。

【0091】

（容器）
全ての実施例において、直径１１８ｍｍ、深さ４５ｍｍの容器を用いた。一方、容器の底面は、ポリプロピレンの繊維を、網目を形成するように配置し、繊維同士が交差する箇所を溶着させたもの（溶着メッシュの一例）を用いた。

【0092】

実施例における、容器の底面の目開き、線径、及び目開き率は表９に示した通りである。

【0093】

（試験）
試験及び判定は「１．目開き」と同様に行った。

【0094】

【表9】

【0095】

実施例７９−８２の結果から明らかなように、容器の底面として溶着メッシュを用いた場合であっても保持性及び通過性の要件を満たした。

【符号の説明】

【0096】

１ 基材
２ 容器
３ 吸引装置
Ｃ セル
Ｗ 壁

【要約】

【課題】触媒金属を含むスラリーまたは金属溶液を基材の上面に配置し、当該スラリーまたは金属溶液で基材の壁を処理する際に、作業が簡易であり、且つスラリーまたは金属溶液の余剰を低減することが可能な処理方法を提供する。
【解決手段】壁によって仕切られた複数のセルを有する基材に対する処理方法であって、前記セルの開口が上に向けられるよう前記基材を配置し、底面が網目状に形成された容器を、前記基材の上側の端部に載せ置き、所定量のスラリーまたは金属溶液を前記容器内に供給し、セル内と前記容器内とに圧力差を生じさせることで、前記スラリーまたは前記金属溶液を前記容器の底面を介して前記開口から前記セル内に導入し、前記壁を処理する処理方法。
【選択図】図４Ａ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】