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JP6091282B2 - Catalyst coated filter and carrier for catalyst coated filter - Google Patents
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JP6091282B2 - Catalyst coated filter and carrier for catalyst coated filter - Google Patents

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JP6091282B2 JP2013063118A JP2013063118A JP6091282B2 JP 6091282 B2 JP6091282 B2 JP 6091282B2 JP 2013063118 A JP2013063118 A JP 2013063118A JP 2013063118 A JP2013063118 A JP 2013063118A JP 6091282 B2 JP6091282 B2 JP 6091282B2
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Description

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。   The present invention relates to a catalyst-coated filter and a catalyst-coated filter carrier. More specifically, the present invention relates to a catalyst-coated filter and a catalyst-coated filter carrier in which pressure loss is reduced without deteriorating exhaust gas purification performance by maintaining a supported amount of catalyst.

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。   In recent years, development of automobile engines with reduced carbon dioxide emissions has been eagerly desired. Diesel engines among automotive engines have better thermal efficiency than gasoline engines, and meet the requirement to reduce carbon dioxide emissions as a measure against global warming. On the other hand, diesel engines generate fine particles by diffusion combustion, and these fine particles are recognized to be carcinogenic. Therefore, it is necessary to prevent the fine particles from being released into the atmosphere. Recently, in addition to the conventional particulate emission control, the number of discharged particulates is regulated (the number of discharged particulates is regulated), and strict regulations are imposed on the particulates released into the atmosphere.

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。   For gasoline engines, direct fuel injection (GDI) is expected to become the mainstream in the future from the viewpoint of improving fuel efficiency. However, the direct fuel injection type gasoline engine has a problem of generating a large amount of soot (fine particles) as compared with the case of the conventional port fuel injection. For this reason, it is planned to impose restrictions on the number of discharged particulates that were applied to diesel engines.

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。   In this way, diesel engines and gasoline engines (GDI) are subject to particulate emission regulations and emission particulate count regulations. Both engines can reduce the particulate emissions by improving combustion. There was a limit. Therefore, in order to satisfy the above regulations, the only effective means at present is to install a filter in the exhaust passage of the engine.

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。   As the filter, a wall flow type filter designed to allow exhaust gas to pass through a porous partition wall is effective, and this filter is currently the most effective as a method for collecting the fine particles.

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。 On the other hand, as a problem in the exhaust of an automobile engine, there is removal of gas emissions such as CO, HC, NO X and the like that have been conventionally regulated in addition to removal of fine particles such as soot. That is, while a filter for removing fine particles such as soot is required, a converter for removing gas emission is also required, and these must be arranged in series and installed in the exhaust system. However, the exhaust system has a problem that the space for installing these is small, making it difficult to install the converter, and increasing the cost.

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)。   As a countermeasure against these problems, a catalyst-coated filter has been reported in which a catalyst for gas emission removal is carried on a filter and gas emission removal and soot and other particulates can be removed at the same time (for example, Patent Documents). 1-4).

特開2011−098337号公報JP 2011-098337 A 国際公開第2011/042991号International Publication No. 2011/042991 国際公開第2007/094379号International Publication No. 2007/094379 特開2008−296218号公報JP 2008-296218 A

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。   The catalyst-coated filters described in Patent Documents 1 to 4 can simultaneously remove gas emissions and fine particles such as soot, but a large amount of catalyst is required for purification of exhaust gas. Specifically, a large amount of a three-way catalyst is required for purification of exhaust gas from a gasoline engine, and a large amount of SCR catalyst is required for purification of exhaust gas from a diesel engine. For this reason, there is a problem that the pressure loss becomes excessive due to loading a large amount of catalyst on the filter, which deteriorates the fuel consumption and output of the engine.

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。   As a countermeasure for such a problem, an attempt has been made to increase the porosity of the partition wall of the filter so as to ensure as much as possible the passage route of the exhaust gas that permeates the partition wall. However, there are limits to such attempts.

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。   Thus, there has been a strong demand for the development of a catalyst-coated filter with reduced pressure loss without deteriorating exhaust gas purification performance by maintaining the amount of catalyst supported.

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。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art. It is an object of the present invention, without decreasing the purification performance of the exhaust gas by maintaining the amount of catalyst supported can be used as a carrier for the catalyst coating filter and the catalyst-coated filter pressure loss is reduced, the catalyst An object of the present invention is to provide a catalyst-coated filter carrier capable of easily and efficiently producing a coated filter.

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。   According to the present invention, the following catalyst-coated filter and catalyst-coated filter carrier are provided.

[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。
[1] A honeycomb structure part having a partition wall in which a plurality of pores are formed which extend from an inflow end surface which is one end surface to an outflow end surface which is the other end surface and which form a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths; Plugged portions disposed in the opening on the outflow end face side of the inlet cell that is the predetermined cell of the honeycomb structure part and the opening on the inflow end face side of the outlet cell that is the remaining cell; An exhaust gas purifying catalyst supported on the surface of the partition walls and the inner surfaces of the pores formed in the partition walls, and having an average value of the supported amount in the entire honeycomb structure portion of 100 g / L or more, and the honeycomb structure An inflow end surface side portion which is a portion on the inflow end surface side of the portion and an outflow end surface side portion which is a portion on the outflow end surface side, and the outflow end surface side portion includes the inflow end surface side portion and the outflow end surface side portion. 2 of the total volume of A catalyst coat that occupies 0 to 80% , and the amount of catalyst supported on the inflow end surface side portion is larger than the amount of catalyst supported on the outflow end surface side portion, and the outflow end surface side portion satisfies the following condition (A) filter.
Condition (A): In the cross section orthogonal to the cell extending direction of the honeycomb structure portion in the outflow end face side portion, the partition supporting the catalyst is 5 etc. in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition Divide into 5 areas. The calculated value (α) calculated by the following formula (1) and the following formula (2) is 50% or more.
Formula (1); (Average pore diameter (μm) of the partition wall after the catalyst is supported) 2 × (Porosity (%) of the partition wall after the catalyst is supported) = first permeation characteristic value Formula (2); ((maximum first transmission characteristic value−minimum first transmission characteristic value) / average first transmission characteristic value) × 100 = calculated value (α)
In the formula (2), the minimum first transmission characteristic value is the minimum first transmission characteristic value among the first transmission characteristic values of the five regions. The maximum first transmission characteristic value is the maximum first transmission characteristic value among the first transmission characteristic values of the five regions. The average first transmission characteristic value is an average value of the first transmission characteristic values of the five regions.

[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。 [2] The catalyst-coated filter according to [1], wherein the calculated value (α) is 70% or more.

[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))×(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。
[3] In the honeycomb structure part, the partition wall has a porosity of 55 to 70%, the partition wall has an average pore diameter of 15 to 30 μm, and the partition wall satisfies the following condition (B) [1] Or the catalyst coat filter as described in [2].
Condition (B): In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure portion, the partition wall is divided into five regions in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition wall to form five regions. The calculated value (β) calculated by the following formula (3) and the following formula (4) is 10 to 90%.
(Average pore diameter (μm) of the partition wall) 2 × (porosity (%) of the partition wall) = second transmission characteristic value expression (4); ((maximum second transmission characteristic value−minimum number) 2 transmission characteristic value) / average second transmission characteristic value) × 100 = calculated value (β)
In the formula (4), the minimum second transmission characteristic value is the minimum second transmission characteristic value among the second transmission characteristic values of the five regions. The maximum second transmission characteristic value is the maximum second transmission characteristic value among the second transmission characteristic values of the five regions. The average second transmission characteristic value is an average value of the second transmission characteristic values of the five regions.

[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。 [4] The catalyst-coated filter according to [3], wherein the calculated value (β) is 20 to 90%.

[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))×(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。
[5] A honeycomb structure part having a partition wall in which a plurality of pores are formed that extend from an inflow end face that is one end face to an outflow end face that is the other end face to form a plurality of cells that serve as exhaust gas flow paths; Plugged portions disposed in the opening on the outflow end face side of the inlet cell that is the predetermined cell of the honeycomb structure part and the opening on the inflow end face side of the outlet cell that is the remaining cell; And the honeycomb structure part has a partition wall porosity of 55 to 70%, the partition wall average pore diameter is 15 to 30 μm, and the partition wall satisfies the following condition (C): Carrier.
Condition (C): In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure portion, the partition walls are divided into five equal parts in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition walls to form five regions. The calculated value (γ) calculated by the following formula (5) and the following formula (6) is 10 to 90%.
(Average pore diameter (μm) of the partition walls) 2 × (porosity (%) of the partition walls) = third transmission characteristic value expression (6); ((maximum third transmission characteristic value−minimum number) 3 transmission characteristic value) / average third transmission characteristic value) × 100 = calculated value (γ)
In the equation (6), the minimum third transmission characteristic value is the minimum third transmission characteristic value among the third transmission characteristic values of the five regions. The maximum third transmission characteristic value is the maximum third transmission characteristic value among the third transmission characteristic values of the five regions. The average third transmission characteristic value is an average value of the third transmission characteristic values of the five regions.

[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。 [6] The catalyst-coated filter carrier according to [5], wherein the calculated value (γ) is 20 to 90%.

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。 In the catalyst-coated filter of the present invention, since the average value of the catalyst loading amount in the entire honeycomb structure is 100 g / L or more, the catalyst loading amount used in the conventional catalyst-coated filter is maintained. Therefore, the catalyst-coated filter of the present invention does not deteriorate the exhaust gas purification performance. The catalyst coat filter of the present invention comprises an inflow end surface side portion and an outflow end surface side portion, and the outflow end surface side portion occupies 20 to 80% of the total volume of the inflow end surface side portion and the outflow end surface side portion. Thus, the amount of catalyst supported on the inflow end face side portion is larger than the amount of catalyst supported on the outflow end face side portion, and the condition (A) is satisfied. Therefore, in addition to being able to purify the exhaust gas, the catalyst-coated filter of the present invention secures a flow path for the exhaust gas at the outflow end face side portion, thereby reducing pressure loss.

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。   The catalyst-coated filter carrier of the present invention is the above-described catalyst-coated filter carrier of the present invention. By using the catalyst-coated filter carrier of the present invention, the catalyst-coated filter of the present invention is easily and efficiently produced. be able to.

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。It is sectional drawing which shows typically the cross section cut | disconnected in parallel with the cell extending direction of one Embodiment of the catalyst coat filter of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically the cross section cut | disconnected in the direction orthogonal to the cell extending direction in the outflow end surface side part of the catalyst coat filter shown in FIG. 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。It is a schematic diagram which expands and shows the part P which is a part of partition in the outflow end surface side part of the catalyst coat filter shown in FIG. 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。It is a schematic diagram which expands and shows each 5 area | region obtained by dividing the partition shown in FIG. 3 into 5 equal parts.

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。   Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following embodiments, and appropriate modifications and improvements are added to the following embodiments on the basis of ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that what has been described also falls within the scope of the invention.

[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。
[1] Catalyst coated filter:
As an embodiment of the catalyst-coated filter of the present invention, there is a catalyst-coated filter 100 shown in FIG. The catalyst coat filter 100 includes a honeycomb structure portion 10 having porous partition walls 15, plugging portions 12 disposed in the cells 2 of the honeycomb structure portion 10, and purification of exhaust gas carried on the honeycomb structure portion 10. And a catalyst layer 16 containing a catalyst for use. The honeycomb structure portion 10 has partition walls 15 that extend from an inflow end surface 11a, which is one end surface, to an outflow end surface 11b, which is the other end surface, and define a plurality of cells 2 serving as exhaust gas flow paths. The plugging portions 12 are arranged in the opening portion on the outflow end surface 11b side of the inlet cell 2a which is the predetermined cell 2 of the honeycomb structure portion 10 and the opening portion of the inflow end surface 11a of the outlet cell 2b which is the remaining cell 2. Has been. The catalyst is for purifying exhaust gas carried on the surface of the partition wall 15 and the inner surface of the pores formed in the partition wall 15. The average value of the amount of catalyst supported in the entire honeycomb structure 10 is 100 g / L or more. Further, the catalyst coat filter 100 includes an inflow end surface side portion 21 that is a portion on the inflow end surface 11a side of the honeycomb structure portion 10 and an outflow end surface side portion 22 that is a portion on the outflow end surface 11b side. In the catalyst coat filter 100, the outflow end surface side portion 22 occupies 20 to 80% of the total volume of the inflow end surface side portion 21 and the outflow end surface side portion 22. Further, the amount of catalyst supported on the inflow end surface side portion is larger than the amount of catalyst supported on the outflow end surface side portion. In the catalyst coat filter 100, the outflow end face side portion 22 satisfies the following condition (A).
Condition (A): In the cross section (see FIG. 2) orthogonal to the cell 2 extending direction of the honeycomb structure 10 in the outflow end face side portion 22, the partition wall 15 carrying the catalyst is orthogonal to the thickness direction of the partition wall 15. Dividing into five equal directions, five regions R1, R2, R3, R4, and R5 are obtained (see FIG. 3). At this time, the calculated value (α) calculated by the following formula (1) and the following formula (2) is 50% or more. That is, after obtaining the five regions R1, R2, R3, R4, and R5, the first transmission characteristic that is a value calculated by the following formula (1) in each of the five regions R1, R2, R3, R4, and R5. Calculate the value. Thereafter, when the calculated value (α) is obtained from the following formula (2), the calculated value (α) is 50% or more.
Formula (1): (Average pore diameter (μm) of partition wall 15 after catalyst is supported) 2 × (Porosity (%) of partition wall 15 after catalyst is supported) = First transmission characteristic value formula ( 2): ((maximum first transmission characteristic value−minimum first transmission characteristic value) / average first transmission characteristic value) × 100 = calculated value (α)
In Equation (2), the minimum first transmission characteristic value is the minimum first transmission characteristic value among the first transmission characteristic values of the five regions R1, R2, R3, R4, and R5. The maximum first transmission characteristic value is the maximum first transmission characteristic value among the first transmission characteristic values of the five regions R1, R2, R3, R4, and R5. The average first transmission characteristic value is an average value of the first transmission characteristic values of the five regions R1, R2, R3, R4, and R5.

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。 In such a catalyst-coated filter 100, since the average value of the catalyst loading amount in the entire honeycomb structure 10 is 100 g / L or more, the catalyst loading amount used in the conventional catalyst-coated filter is maintained. Therefore, the exhaust gas purification performance of the catalyst coat filter 100 does not deteriorate. The catalyst coat filter 100 includes an inflow end surface side portion 21 and an outflow end surface side portion 22, and the outflow end surface side portion 22 is 20 to 80% of the total volume of the inflow end surface side portion 21 and the outflow end surface side portion 22. The amount of catalyst supported on the inflow end surface side portion is larger than the amount of catalyst supported on the outflow end surface side portion and satisfies the condition (A). Therefore, in addition to being able to purify the exhaust gas, the catalyst coat filter 100 secures a flow path for the exhaust gas at the outflow end face side portion 22 and reduces pressure loss.

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。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section cut parallel to the cell extending direction of one embodiment of the catalyst-coated filter of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section cut in a direction orthogonal to the cell extending direction in the outflow end face side portion of the catalyst coat filter shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged schematic view showing a portion P which is a part of the partition wall in the outflow end face side portion of the catalyst coat filter shown in FIG. 2 and 3, the catalyst layer 16 is omitted.

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。   In this specification, “average pore diameter” and “porosity” are values calculated from images obtained by image analysis using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, it is a value calculated as follows. First, the catalyst coat filter is cut in a direction orthogonal to the cell extending direction to obtain a cross section. Next, a plurality of arbitrary partition walls in the cross section are selected, and these partition walls are photographed using a scanning electron microscope to obtain a cross section image of the partition walls. Then, in the cross-sectional image of each partition, it divides into 5 parts in the direction orthogonal to the thickness direction of a partition, and five areas are obtained (refer FIG. 3). Thereafter, in each region (five regions) of each partition wall, image analysis such as binarization by dividing into pores (pores) and partition walls is performed to measure “average pore diameter” and “porosity”.

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。   The catalyst-coated filter of the present invention satisfies the condition (A) as described above. That is, the catalyst-coated filter of the present invention is provided with a distinction between “a region for allowing the exhaust gas to permeate” and “a region for contacting the exhaust gas and the catalyst” in one partition wall. Specifically, in FIG. 4, for example, the region R <b> 2 corresponds to a “region for allowing the exhaust gas to permeate” and the region R <b> 1 corresponds to a “region for bringing the exhaust gas into contact with the catalyst”. These “region for allowing the exhaust gas to permeate” and “region for bringing the exhaust gas into contact with the catalyst” need to exist at a distance close to each other. If the distance between the “region for allowing the exhaust gas to permeate” and the “region for bringing the exhaust gas into contact with the catalyst” is too far, many exhaust gases pass through the “region for allowing the exhaust gas to permeate”. This is because it becomes difficult for the catalyst and the catalyst to come into contact with each other, and the purification rate of exhaust gas becomes worse. Therefore, as described above, the catalyst-coated filter of the present invention is provided with “a region for allowing the exhaust gas to permeate” and “a region for contacting the exhaust gas and the catalyst” in one partition wall.

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。   Thus, the catalyst-coated filter of the present invention satisfies the condition (A), so that “a region for allowing the exhaust gas to permeate” and “a region for bringing the exhaust gas and the catalyst into contact with each other” in one partition wall. Will exist. Therefore, the catalyst-coated filter of the present invention can reduce pressure loss without deteriorating exhaust gas purification performance. In the present specification, the “partition wall” is a wall that partitions one cell. FIG. 4 is an enlarged schematic view showing five regions R1, R2, R3, R4, and R5 obtained by equally dividing the partition wall shown in FIG. As shown in FIG. 4, a plurality of pores 3 are formed in the partition wall 15, and a catalyst layer 16 containing a catalyst is formed on the inner surface 3 a of the pores 3. “The average pore diameter of the partition walls after the catalyst is supported” is the state in which the catalyst is supported on the inner surface 3a of the pore 3 formed in the partition wall 15 as shown in FIG. 4 (the state in which the catalyst layer 16 is formed). ) Means the average diameter of the pores 3. That is, it is the average value of the diameters of the hollow portions that serve as exhaust gas flow paths. In addition, the “porosity of the partition walls after the catalyst is supported” is the same as the above “average pore diameter of the partition walls after the catalyst is supported”, and the catalyst is supported on the inner surfaces of the pores formed in the partition walls. It means the ratio of pores (pores) in the closed state (the ratio of the hollow portion).

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。   The catalyst coat filter of this invention should just satisfy | fill conditions (A) as mentioned above. In order to satisfy this condition (A), the catalyst-coated filter carrier of the present invention to be described later can be suitably used. For example, a conventionally known honeycomb structure (catalyst-coated filter carrier) may be used. . In the case where a conventionally known honeycomb structure is used, in order to have “a region for allowing exhaust gas to permeate” and “a region for contacting exhaust gas and the catalyst” in one partition wall, one partition wall is used. There is a method of providing a difference in the amount of catalyst supported. That is, the catalyst is not uniformly supported on all of the partition walls in one partition, but the catalyst support amount is distributed, and the catalyst support amount is reduced in a predetermined region within one partition. By doing in this way, pressure loss can be reduced, without reducing the purification performance of exhaust gas.

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。   In the condition (A), the calculated value (α) is 50% or more, preferably 70% or more, and more preferably 75 to 150%, as described above. By setting the calculated value (α) in the above range, the flow path of the exhaust gas that passes through the partition wall is secured, and the contact opportunity between the exhaust gas and the catalyst is maintained, so that the pressure loss can be reduced, The exhaust gas purification rate can be maintained high. If the calculated value (α) is less than 50%, the exhaust gas flow path in the partition wall does not secure a sufficient space as a flow path through which the exhaust gas passes, and thus pressure loss may increase.

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。   As described above, in the catalyst-coated filter of the present invention, the outflow end surface side portion 22 occupies 20% or more of the total volume of the inflow end surface side portion 21 and the outflow end surface side portion 22 and occupies 30 to 80%. It is preferable that it occupies 60 to 80%. Since the outflow end face side portion 22 occupies 20% or more of the volume of the outflow end face side portion 22 in the total volume of the inflow end face side portion 21 and the outflow end face side portion 22, the number of exhaust gas passage channels in the partition wall Therefore, the total area of the exhaust gas flow path is secured. Therefore, an increase in pressure loss of the catalyst coat filter can be suppressed. On the other hand, if it is less than 20%, the ratio of the outflow end face side portion 22 where the partition wall having the “region for allowing the exhaust gas to permeate” is reduced decreases, so the total area of the exhaust gas flow path decreases and the pressure loss increases. Resulting in.

[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))×(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。
[1-1] Honeycomb structure part:
The honeycomb structure portion 10 includes partition walls 15 that extend from an inflow end surface 11a, which is one end surface, to an outflow end surface 11b, which is the other end surface, and define a plurality of cells 2 serving as exhaust gas flow paths. There are no particular restrictions. The catalyst-coated filter of the present invention preferably includes the following catalyst-coated filter carrier (preferred embodiment of the honeycomb structure in the catalyst-coated filter) as the honeycomb structure. That is, the honeycomb structure portion of the catalyst-coated filter of the present invention has a partition wall porosity of 55 to 70%, an average partition wall pore size of 15 to 30 μm, and the partition wall satisfying the following condition (B). A filter carrier is preferred. In the honeycomb structure portion, at least a part of the partition walls may satisfy the condition (B). Specifically, in the honeycomb structure portion, partition walls in a portion corresponding to the outflow end face side portion of the catalyst coat filter may satisfy the condition (B). Further, in the honeycomb structure portion, the partition walls in the entire area from the inflow end surface to the outflow end surface may satisfy the condition (B).
Condition (B): In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure portion, the partition walls are divided into five regions in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition walls to form five regions. The calculated value (β) calculated by the following formula (3) and the following formula (4) is 10 to 90%. That is, after obtaining five regions, the second transmission characteristic value, which is a value calculated by the following equation (3), is calculated in each of the five regions. Thereafter, when the calculated value (β) is obtained from the following formula (4), the calculated value (β) is 10 to 90%.
(Average pore diameter (μm) of the partition wall) 2 × (porosity (%) of the partition wall) = second transmission characteristic value expression (4); ((maximum second transmission characteristic value−minimum number) 2 transmission characteristic value) / average second transmission characteristic value) × 100 = calculated value (β)
In Expression (4), the minimum second transmission characteristic value is the minimum second transmission characteristic value among the second transmission characteristic values of the five regions. The maximum second transmission characteristic value is the maximum second transmission characteristic value among the second transmission characteristic values of the five regions. The average second transmission characteristic value is an average value of the second transmission characteristic values of the five regions.

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。   By using this catalyst-coated filter carrier as the honeycomb structure part, the catalyst-coated filter of the present invention can be produced simply and efficiently.

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。   In the condition (B), the calculated value (β) is preferably 10 to 90%, more preferably 20 to 90%, and particularly preferably 60 to 90% as described above. By setting the calculated value (β) within the above range, the pressure of the exhaust gas passage through the partition wall is secured after the catalyst is loaded, and the contact opportunity between the exhaust gas and the catalyst is maintained. Loss can be reduced and the exhaust gas purification rate can be kept high. If the calculated value (β) is less than 10%, the flow path of the exhaust gas in the partition wall is blocked, which may increase the pressure loss. On the other hand, if the calculated value (β) is more than 90%, after the catalyst is supported, the contact opportunity between the catalyst and the exhaust gas becomes insufficient, and the exhaust gas purification rate may be reduced.

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。   The porosity of the partition walls of the honeycomb structure portion is preferably 55 to 70%, more preferably 58 to 68%, and particularly preferably 60 to 66%. If the porosity is less than 55%, pressure loss may increase. On the other hand, if it exceeds 70%, the strength of the partition may be lowered.

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。   The average pore diameter of the partition walls of the honeycomb structure portion is preferably 15 to 30 μm, more preferably 15 to 25 μm, and particularly preferably 15 to 23 μm. There exists a possibility that a pressure loss may increase that the said average pore diameter is less than 15 micrometers. On the other hand, if it exceeds 30 μm, the collection efficiency for collecting the particulate matter in the exhaust gas may decrease.

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。   The thickness of the partition walls of the honeycomb structure portion is preferably 75 to 400 μm, more preferably 145 to 350 μm, and particularly preferably 250 to 350 μm. When the partition wall thickness is less than 75 μm, the partition wall strength is insufficient, and the trapping efficiency of the particulate matter in the exhaust gas may be reduced. On the other hand, if it exceeds 400 μm, the pressure loss may increase.

ハニカム構造部のセル密度は、15〜65セル/cmであることが好ましく、20〜50セル/cmであることが更に好ましく、30〜50セル/cmであることが特に好ましい。上記セル密度が15セル/cm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超であると、圧力損失が増加するおそれがある。 The cell density of the honeycomb structure portion is preferably 15 to 65 cells / cm 2 , more preferably 20 to 50 cells / cm 2 , and particularly preferably 30 to 50 cells / cm 2 . If the cell density is less than 15 cells / cm 2 , the filtration area as a filter may be too small, and the collection efficiency for collecting particulate matter in the exhaust gas may deteriorate, or the pressure loss may increase. is there. On the other hand, if it exceeds 65 cells / cm 2 , the pressure loss may increase.

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。   The shape of the honeycomb structure 10 may be a cylindrical shape, an elliptical column shape, a quadrangular column shape, a hexagonal column shape, or the like. Among these, a cylindrical shape and a quadrangular prism shape are preferable.

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。   The length of the honeycomb structure 10 (catalyst coat filter 100) in the cell extending direction can be set to 50 to 400 mm. Moreover, when the end surface of the catalyst coat filter 100 is circular, the diameter of an end surface can be 70-400 mm.

[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。
[1-2] Plugging portion:
As described above, the plugging portion 12 includes the opening on the outflow end surface 11b side of the inlet cell 2a that is the predetermined cell 2 of the honeycomb structure portion 10 and the opening of the inflow end surface 11a of the outlet cell 2b that is the remaining cell 2. Are disposed on the part. The arrangement state of the plugged portion is not particularly limited as long as the plugged portion is formed so as to plug the cell at either the inflow end surface side or the outflow end surface side. For example, as shown in FIG. 1, the plugged portions 12 are preferably arranged so that the inlet cells 2a and the outlet cells 2b are alternately arranged.

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。   The material of the plugging portion can be the same as the material of the partition walls constituting the honeycomb structure portion. Therefore, a plurality of pores (pores) are formed in the plugged portion in the same manner as the partition walls of the honeycomb structure portion, and the porosity and average pore diameter of the plugged portions are the above-described porosity and average pore diameter of the partition walls. Can be in the same range.

[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選択還元触媒などを挙げることができる。
[1-3] Catalyst:
The catalyst is a catalyst for exhaust gas purification, and examples thereof include a three-way catalyst, an SCR catalyst, a NO X storage reduction catalyst, an oxidation catalyst, and a NO X selective reduction catalyst mainly composed of a metal-substituted zeolite.

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。   The catalyst is supported on the surfaces of the partition walls and the inner surfaces of the pores formed in the partition walls. The “inner surface of the pore formed in the partition wall” refers to the surface of the wall constituting the pore (pore) formed in the partition wall.

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。   The average value of the amount of catalyst supported in the entire honeycomb structure is 100 g / L or more, preferably 100 to 250 g / L, more preferably 100 to 200 g / L, and more preferably 100 to 180 g / L. It is particularly preferred. When the amount of the catalyst supported is less than 100 g / L, the amount of the catalyst supported becomes too small, and the exhaust gas purification performance of the catalyst-coated filter decreases. Here, the “average value of the amount of catalyst supported in the entire honeycomb structure” is calculated by calculating the total amount of catalyst supported from the difference in dry weight before and after catalyst loading, and then calculating the total amount of catalyst supported by the carrier (honeycomb structure portion). It is the value divided by the volume of the whole. That is, it does not mean the average value of the amount of catalyst supported only on the inflow end face side portion of the catalyst coat filter or the average value of the catalyst support amount only on the outflow end face side portion of the catalyst coat filter. In other words, even if the amount of catalyst supported on the outflow end face side portion of the catalyst coat filter is less than 100 g / L, the amount of catalyst supported on the inflow end face side portion exceeds 100 g / L, It is sufficient that the supported amount of the catalyst is 100 g / L or more.

[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。
[2] Method for producing catalyst-coated filter of the present invention:
The catalyst-coated filter of the present invention can be manufactured as follows. That is, the method for producing a catalyst-coated filter of the present invention includes a honeycomb structure part manufacturing step in which a clay containing a ceramic material and a pore forming agent is formed into a honeycomb shape and fired to prepare a honeycomb structure part. The honeycomb structure portion has a porous partition wall that extends from an inflow end surface, which is one end surface, to an outflow end surface, which is the other end surface, and defines a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths. In the method for producing a catalyst-coated filter of the present invention, the plugged honeycomb structure part in which the plugged slurry is disposed in the honeycomb structure part is prepared by filling the prepared honeycomb structure part with a slurry for plugging and drying. It has a plugged honeycomb structure manufacturing step to be manufactured. The plugging slurry is filled into the openings on the outflow end face side of the inlet cells, which are predetermined cells of the honeycomb structure part, and the openings on the inflow end face of the outlet cells, which are remaining cells. In the method for producing a catalyst-coated filter of the present invention, a catalyst-coated filter is produced by applying a catalyst slurry to the surfaces of the partition walls of the plugged honeycomb structure and the inner surfaces of the pores formed in the partition walls and drying the slurry. It has a catalyst coat filter production process. The catalyst slurry contains an exhaust gas purifying catalyst. The catalyst coat filter carries a catalyst on the surfaces of the partition walls of the honeycomb structure and the inner surfaces of the pores formed in the partition walls.

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。   According to this method for producing a catalyst-coated filter, the catalyst-coated filter of the present invention can be easily produced.

[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。
[2-1] Honeycomb structure manufacturing process:
Examples of the ceramic material include cordierite, silicon carbide, aluminum titanate, silicon nitride, and mullite.

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。   As the pore-forming agent, carbon (carbon powder), foamed resin, starch and the like can be used. Among these, carbon is preferable because it is easy to obtain raw materials having various particle distributions (“porous material raw materials made of carbon” having various particle distributions) and to easily adjust the particle diameter.

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。   As the pore former, those having an average particle diameter of 20 to 40 μm and a particle distribution of 15 to 100 μm can be used, and those having an average particle diameter of 25 to 30 μm and a particle distribution of 20 to 40 μm. It is preferable to use it.

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。   When a pore former made of carbon having an average particle diameter of 20 to 40 μm and a particle distribution of 15 to 100 μm is used, the above-described “preferred embodiment of the honeycomb structure portion in the catalyst-coated filter” can be easily produced. it can. That is, when a pore-forming agent satisfying the above predetermined conditions is used, the honeycomb structure portion of the catalyst-coated filter carrier of the present invention can be easily produced. The calculated value (α) is the particle diameter of the catalyst contained in the catalyst slurry, specifically the alumina particle diameter in the case of a three-way catalyst, the zeolite particle diameter in the case of an SCR catalyst, and the catalyst slurry. The viscosity can be adjusted to a desired value by adjusting the viscosity. The slurry viscosity can be adjusted by changing the pH.

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。   The clay can be molded to have a honeycomb structure by an extrusion molding method, an injection molding method, a press molding method, or the like.

[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。
[2-2] Plugged honeycomb structure manufacturing process:
Filling the honeycomb structure with the plugging slurry can be performed as follows. First, a mask is applied to a part of one end face (inflow end face) of a predetermined cell of the honeycomb structure part, and the end part on the end face side is immersed in a storage container in which a plugging slurry is stored, A plugging slurry is filled in a cell that is not masked. Similarly, a mask is applied to a part of the other end surface (outflow end surface) of the remaining cells of the honeycomb structure portion, and the end portion on the end surface side is immersed in the storage container in which the plugging slurry is stored. Then, the plugging slurry is filled in the cells that are not masked.

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。   As the plugging slurry, the same material as the clay forming the partition walls (honeycomb structure portion) may be used, or a different material may be used. Specifically, the ceramic material, the surfactant, and water are mixed, and if necessary, a sintering aid, a pore forming agent, and the like are added to form a slurry.

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。   The plugging slurry can be dried by hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, freeze drying, or the like.

[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選択還元触媒などを挙げることができる。
[2-3] Catalyst coated filter production process:
In this step, the catalyst slurry contains an exhaust gas purifying catalyst. Examples of the catalyst include a three-way catalyst, an SCR catalyst, a NO X storage reduction catalyst, an oxidation catalyst, and a NO X selective reduction catalyst mainly composed of a metal-substituted zeolite.

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。   In addition to the catalyst, the catalyst slurry may contain a noble metal, a catalyst auxiliary, a noble metal holding material, and the like. Examples of the noble metal include platinum, rhodium, and palladium. Examples of the catalyst auxiliary include alumina, zirconia, and ceria.

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。   As a method of applying the catalyst slurry, a conventionally known method such as a method of sucking the catalyst slurry or a dipping method can be employed. The method of sucking the catalyst slurry is to immerse one end of the catalyst-coated filter carrier in a container filled with the catalyst slurry, and then suck the catalyst slurry from the other end to draw the surface of the partition wall, etc. In this method, the slurry for catalyst is applied. In the method for producing a catalyst-coated filter of the present invention, for example, after one end of the catalyst-coated filter carrier is immersed in the catalyst slurry and applied to the inflow end portion, the other end is It is immersed in the catalyst slurry, and the catalyst slurry is applied to the outflow end side portion. In the dipping method, the catalyst-coated filter carrier is immersed in a catalyst-filled filter carrier in a container filled with the catalyst slurry, so that the catalyst slurry is applied to the surface of partition walls that partition the cells of the honeycomb structure of the catalyst-coated filter carrier. It is a method of coating.

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。   In the method for producing a catalyst-coated filter according to the present invention, the viscosity of the catalyst slurry applied to the portion serving as the inflow end portion of the catalyst coat filter and the catalyst slurry applied to the portion serving as the outflow end portion are described. It is preferable to make the viscosity different. The viscosity of the “catalyst slurry applied to the portion serving as the inflow end portion” is preferably greater than the viscosity of the “catalyst slurry applied to the portion serving as the outflow end portion”. Specifically, the viscosity of the slurry for catalyst applied to the “part which becomes the outflow end portion side portion” of the catalyst coat filter is preferably 1 to 10 Pa · s, and preferably 2 to 8 Pa · s. Further preferred. Further, the viscosity of the catalyst slurry applied to the “portion on the inflow end portion side” of the catalyst coat filter is preferably 5 to 20 Pa · s, and more preferably 8 to 15 Pa · s. In the method for producing a catalyst-coated filter of the present invention, when the catalyst-coated filter carrier of the present invention is used, the viscosity of the catalyst slurry is in the above range, and further, the above “method for sucking the catalyst slurry” is adopted, The catalyst-coated filter of the present invention can be produced efficiently.

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。   The drying conditions of the catalyst slurry can be 300 to 600 ° C. and 0.5 to 3 hours. The drying conditions for the catalyst slurry are the drying conditions for the catalyst-coated filter carrier coated with the catalyst slurry.

[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。
[3] Catalyst coated filter carrier:
The catalyst-coated filter carrier of the present invention includes a honeycomb structure portion having partition walls in which a plurality of pores are formed, an opening portion on the outflow end face side of an inlet cell that is a predetermined cell of the honeycomb structure portion, and a remaining cell. And a plugging portion disposed at an opening on the inflow end face side of a certain outlet cell. The honeycomb structure portion has partition walls that define a plurality of cells that extend from an inflow end surface that is one end surface to an outflow end surface that is the other end surface and serve as exhaust gas flow paths.

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))×(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。
The honeycomb structure part of the catalyst-coated filter carrier of the present invention has partition wall porosity of 55 to 70%, and partition wall average pore diameter of 15 to 30 μm. Furthermore, the partition walls of the honeycomb structure portion satisfy the following condition (C).
Condition (C): In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure part, the partition walls are divided into five equal parts in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition walls to form five regions. The calculated value (γ) calculated by the following formula (5) and the following formula (6) is 10 to 90%. That is, after obtaining five areas, a third transmission characteristic value that is a value calculated by the following equation (5) is calculated in each of the five areas. Thereafter, when the calculated value (γ) is obtained from the following formula (6), the calculated value (γ) is 10 to 90%.
(Average pore diameter (μm) of the partition walls) 2 × (porosity (%) of the partition walls) = third transmission characteristic value expression (6); ((maximum third transmission characteristic value−minimum number) 3 transmission characteristic value) / average third transmission characteristic value) × 100 = calculated value (γ)
In Equation (6), the minimum third transmission characteristic value is the smallest third transmission characteristic value among the third transmission characteristic values of the five regions. The maximum third transmission characteristic value is the maximum third transmission characteristic value among the third transmission characteristic values of the five regions. The average third transmission characteristic value is an average value of the third transmission characteristic values of the five regions.

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。   Such a catalyst-coated filter carrier can be suitably used as the above-described catalyst-coated filter carrier of the present invention. By using this catalyst-coated filter carrier, the catalyst-coated filter of the present invention can be easily and efficiently used. It can be manufactured well.

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。   In the catalyst-coated filter carrier of the present invention, the calculated value (γ) is 10 to 90% as described above, preferably 20 to 90%, and more preferably 60 to 90%. . By setting the calculated value (γ) within the above range, it is possible to easily achieve a suitable non-uniform distribution of the catalyst (see FIG. 4) when the catalyst is loaded, so that the exhaust gas passes through the partition walls. Resistance can be reduced. That is, even after the catalyst is supported, pores having a reasonably large diameter, which are flow paths for allowing the exhaust gas to permeate well, can be left in the partition walls. Therefore, an increase in pressure loss can be suppressed. Furthermore, since a sufficient amount can be supported without reducing the amount of catalyst supported, the exhaust gas purification rate is maintained. When the calculated value (γ) is less than 10%, the ratio of large pores (pores having a large diameter) that is a channel for allowing the exhaust gas to permeate satisfactorily decreases, and thus pressure loss increases. On the other hand, if the calculated value (γ) is more than 90%, a sufficient opportunity for contact between the exhaust gas and the catalyst cannot be obtained, and the exhaust gas purification rate decreases.

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。   One embodiment of the catalyst-coated filter carrier of the present invention includes the above-described “honeycomb structure portion in the catalyst-coated filter” and the honeycomb structure portion and the plugging portion.

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。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

[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。
[Average pore diameter (μm)]
The catalyst coat filter is cut in a direction perpendicular to the cell extending direction to obtain a cross section. The partition wall in this cross section is subjected to image analysis using SEM. Specifically, arbitrary three partition walls are selected in the cross section, and five regions are obtained by dividing each partition wall into five equal parts in a direction orthogonal to the thickness direction of each partition wall (see FIG. 3). Thereafter, the pores and the partition walls are binarized in each region (5 regions) of each partition wall, image analysis is performed, and the average pore diameter (μm) is measured.

[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。
[Porosity (%)]
In each region (five regions) of the partition walls obtained by the measurement of the [average pore diameter (μm)], the pores and the partition walls are binarized, image analysis is performed, and the porosity (%) is measured.

(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。
Example 1
First, a honeycomb structure used for a catalyst-coated filter (that is, a catalyst-coated filter carrier) was produced. Specifically, water, hydroxypropylmethylcellulose, ethylene glycol, and carbon as a pore-forming agent were added to the cordierite forming raw material to prepare a clay for molding. The amount of the dispersion medium added was 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cordierite forming raw material. The amount of the organic binder added was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cordierite forming raw material. The addition amount of the dispersant was 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cordierite forming raw material. The amount of pore-forming agent added was 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cordierite forming raw material. Moreover, the average particle diameter of the pore former was 30 μm, and the particle distribution was 25 to 70 μm.

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。   The cordierite-forming raw material is composed of 38.9 parts by mass of talc having an average particle diameter of 4 μm, 40.7 parts by mass of kaolin having an average particle diameter of 2 μm, 5.9 parts by mass of alumina having an average particle diameter of 0.3 μm, and an average It consisted of 11.5 parts by weight of boehmite with a particle size of 0.5 μm. In addition, the said average particle diameter is a median diameter (d50) in the particle size distribution of each particle | grain.

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。   Next, the obtained kneaded material was extruded to produce a cylindrical honeycomb formed body having a honeycomb structure. Thereafter, both end faces of the manufactured honeycomb formed body were cut and adjusted to predetermined dimensions. Then, it dried with the microwave dryer and obtained the honeycomb dried body.

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。   Next, the plugging slurry was filled in the opening on the outflow end face side of the inlet cell which is a predetermined cell of the obtained dried honeycomb body and the opening part on the inflow end face of the outlet cell which is the remaining cell. Thereafter, the honeycomb dried body filled with the plugging slurry was dried with a microwave dryer and fired at 1445 ° C. for 5 hours. In this manner, a honeycomb structure (catalyst-coated filter carrier) in which plugging portions were disposed at predetermined positions of the honeycomb structure portion was produced. This honeycomb structure has a partition wall in which a plurality of pores are formed that extend from an inflow end surface that is one end surface to an outflow end surface that is the other end surface to partition a plurality of cells that serve as exhaust gas flow paths. Had a department. Further, in this honeycomb structure, plugging portions are disposed at the opening portion on the outflow end face side of the inlet cell which is a predetermined cell of the honeycomb structure portion and the opening portion on the inflow end face of the outlet cell which is a remaining cell. It was.

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×%であり、最小第2透過特性値(表1中、「最少第2」と記す)は、9300μm×%であり、平均第2透過特性値(表1中、「平均第2」と記す)は、10400μm×%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。 The honeycomb structure had a diameter of 144 mm at both end faces and a length in the cell extending direction of 152 mm. The partition wall thickness of the honeycomb structure was 300 μm. The porosity of the honeycomb structure was 65%. The average pore diameter of the honeycomb structure was 20 μm. The cell density of the honeycomb structure was 47 cells / cm 2 . The maximum second transmission characteristic value (denoted as “maximum second” in Table 1) is 12500 μm 2 ×%, and the minimum second transmission characteristic value (denoted as “minimum second” in Table 1) is 9300 μm. The average second transmission characteristic value (denoted as “average second” in Table 1) was 10400 μm 2 ×%. Furthermore, the calculated value (β) was 30.5%. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 0006091282
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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。   Next, the resulting honeycomb structure was loaded with a Cu-substituted zeolite catalyst as an SCR catalyst to produce a catalyst-coated filter. As a method of supporting the SCR catalyst on the honeycomb structure, “method of sucking catalyst slurry” was adopted.

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。   Specifically, first, a catalyst slurry containing an SCR catalyst was prepared. The catalyst slurry is supported on the inflow end side portion (that is, “catalyst slurry applied to the inflow end side portion”) has a viscosity of 8 Pa · s and is supported on the outflow end side portion ( That is, water was added and adjusted so that the viscosity of “the slurry for the catalyst applied to the portion to be the outflow end portion”) was 5 Pa · s. Next, the inflow end portion of the obtained honeycomb structure was immersed in a container filled with “catalyst slurry to be supported on the inflow end portion side portion”, and the catalyst slurry was sucked from the outflow end portion side. At this time, the catalyst slurry was sucked to a position corresponding to the inflow end face side portion of the catalyst coat filter. Next, the outflow end portion of the honeycomb structure was immersed in a container filled with “catalyst slurry to be carried on the outflow end portion side portion”, and the catalyst slurry was sucked from the inflow end portion side. At this time, the catalyst slurry was sucked to a position corresponding to the outflow end face side portion of the catalyst coat filter (the outflow end face side portion occupies 20% of the total volume of the inflow end face side portion and the outflow end face side portion). . Thereafter, hot air drying was performed at 500 ° C. for 2 hours to produce a catalyst-coated filter.

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×%であり、最小第1透過特性値(表2中、「最小第1」と記す)は、6480μm×%であり、平均第1透過特性値(表2中、「平均第1」と記す)は、13600μm×%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。 In the produced catalyst-coated filter, the outflow end face side portion occupied 20% of the “total volume of the inflow end face side portion and the outflow end face side portion” (in Table 2, described as “outflow end face side portion”). . In addition, the average value of the amount of SCR catalyst supported on the entire honeycomb structure was 120 g / L (referred to as “average value of catalyst amount” in Table 2). Furthermore, the amount of SCR catalyst supported on the inflow end face side portion of the catalyst coat filter was 128 g / L. The amount of SCR catalyst supported on the outflow end face side portion of the catalyst coat filter was 86 g / L. Moreover, the porosity of the outflow end face side portion was 60%. The average pore diameter of the outflow end face side portion was 17 μm. The maximum first transmission characteristic value (denoted as “maximum first” in Table 2) is 19440 μm 2 ×%, and the minimum first transmission characteristic value (denoted as “minimum first” in Table 2) is 6480 μm. The average first transmission characteristic value (denoted as “average first” in Table 2) was 13600 μm 2 ×%. Furthermore, the calculated value (α) was 95.3%. The measurement results are shown in Table 2.

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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。 Each of the following evaluations of [pressure loss] and [NO X purification rate] were performed on the produced catalyst-coated filter of this example. The evaluation results are shown in Table 3.

[圧力損失]
室温条件下において10m/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。
[Pressure loss]
Air was passed through the catalyst-coated filter at a flow rate of 10 m 3 / min under room temperature conditions. In this state, the pressure at the air inflow end and the air outflow end of the catalyst coat filter were measured, and the difference between them was calculated. This pressure difference was defined as pressure loss. The evaluation standard for pressure loss is “OK” (passed) when the pressure loss is less than 9 kPa. When the pressure loss is 9 kPa or more, it is determined as “NG” (failed).

[NO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浄化率を算出した。
[NO X purification rate]
The regulation operation mode (LA-4) of US regulation (FTP) was performed for both cases where the produced catalyst coat filter was installed in an exhaust system of a vehicle equipped with a 2-liter gasoline engine and when it was not installed. Then, from the ratio of the bag emission measurement value when the catalyst coat filter is not installed and the bag emission value when the catalyst coat filter is installed, which is measured by performing the regulation operation mode (LA-4) of this US regulation. It was calculated NO X purification rate.

NO浄化率の評価基準は、NO浄化率が95%以上である場合には「OK」(合格)とする。NO浄化率が95%未満である場合には「NG」(不合格)とする。 Evaluation criteria of the NO X purification rate, when NO X purification rate is 95% or more is "OK" (pass). If NO X purification rate is less than 95% is "NG" (fail).

Figure 0006091282
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(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 2)
In Example 2, the conditions shown in Tables 1 and 2 were satisfied except that the upper limit value of the particle distribution of the pore forming agent was changed to 80 μm (that is, the particle distribution of the pore forming agent was changed to 25 to 80 μm). Thus, a catalyst-coated filter was produced in the same manner as in Example 1. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Example 3)
In Example 3, the conditions shown in Tables 1 and 2 were satisfied except that the lower limit of the pore distribution particle distribution was changed to 15 μm (that is, the pore distribution particle distribution was set to 15 to 70 μm). Thus, a catalyst-coated filter was produced in the same manner as in Example 1. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
Example 4
In Example 4, except that the average particle diameter of the pore-forming agent was changed to 25 μm, and the viscosity of the “slurry for catalyst applied to the portion to be the inflow end portion side” was changed to 9 Pa · s, A catalyst-coated filter was produced in the same manner as in Example 1 so as to satisfy the conditions shown in Tables 1 and 2. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the conditions shown in Tables 1 and 2 were satisfied except that the lower limit of the pore distribution particle distribution was changed to 10 μm (that is, the pore distribution particle distribution was changed to 10 to 70 μm). Thus, a catalyst-coated filter was produced in the same manner as in Example 1. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the conditions shown in Tables 1 and 2 were satisfied except that the ratio of the outflow end face side portion to the “total volume of the inflow end face side portion and the outflow end face side portion” was changed to 2%. A catalyst-coated filter was produced in the same manner as in Example 1. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the conditions shown in Tables 1 and 2 were satisfied except that the ratio of the outflow end face side portion to the “total volume of the inflow end face side portion and the outflow end face side portion” was changed to 5%. A catalyst-coated filter was produced in the same manner as in Example 1. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, the ratio of the outflow end face side portion to the “total volume of the inflow end face side portion and the outflow end face side portion” (hereinafter referred to as “the ratio of the outflow end face side portion”) was changed to 8%. Produced a catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1 so as to satisfy the conditions shown in Tables 1 and 2. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

(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浄化率]の各評価を行った。評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 5)
Comparative Example 5 was carried out so as to satisfy the conditions shown in Tables 1 and 2 except that the average particle diameter of the pore former was 35 μm, the particle distribution was 30 to 80 μm, and the proportion of the outflow end face side portion was 25%. A catalyst coated filter was produced in the same manner as in Example 2. The viscosity of the catalyst slurry was out of the preferred range described above. Each evaluation of [pressure loss] and [NO X purification rate] was performed on the produced catalyst-coated filter in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

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。   It was confirmed that the exhaust gas purification performance of the catalyst-coated filters of Examples 1 to 4 did not deteriorate by maintaining the amount of catalyst supported. Moreover, it has confirmed that the pressure loss of the catalyst coat filter of Examples 1-4 was reduced compared with the catalyst coat filter of Comparative Examples 1-5.

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。   The catalyst coat filter of the present invention can be used as a filter for purifying exhaust gas discharged from an automobile or the like. The catalyst-coated filter carrier of the present invention can be used as a catalyst carrier for the catalyst-coated filter.

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。 2: cell, 2a: inlet cell, 2b: outlet cell, 3: pore, 3a: inner surface of pore, 10: honeycomb structure, 11a: inflow end surface, 11b: outflow end surface, 12: plugging portion, 15 : Partition wall, 16: catalyst layer, 21: inflow end face side portion, 22: outflow end face side portion, 100: catalyst coat filter, P: portion, R1, R2, R3, R4, R5: region.

Claims (6)

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。
A honeycomb structure part having a partition wall in which a plurality of pores are formed to partition a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths extending from an inflow end surface as one end surface to an outflow end surface as the other end surface;
Plugged portions disposed in the opening on the outflow end face side of the inlet cell that is the predetermined cell of the honeycomb structure part and the opening on the inflow end face side of the outlet cell that is the remaining cell;
An exhaust gas purifying catalyst that is supported on the surface of the partition walls and the inner surfaces of the pores formed in the partition walls, and the average value of the supported amount in the entire honeycomb structure portion is 100 g / L or more,
The honeycomb structure portion includes an inflow end surface side portion that is a portion on the inflow end surface side of the honeycomb structure portion, and an outflow end surface side portion that is a portion on the outflow end surface side, and the outflow end surface side portion includes the inflow end surface side portion and the outflow end surface side. Occupies 20-80% of the total volume with the side part,
The amount of catalyst supported on the inflow end face side portion is larger than the amount of catalyst supported on the outflow end face side portion,
The catalyst coat filter in which the outflow end face side portion satisfies the following condition (A).
Condition (A): In the cross section orthogonal to the cell extending direction of the honeycomb structure portion in the outflow end face side portion, the partition supporting the catalyst is 5 etc. in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition Divide into 5 areas. The calculated value (α) calculated by the following formula (1) and the following formula (2) is 50% or more.
Formula (1); (Average pore diameter (μm) of the partition wall after the catalyst is supported) 2 × (Porosity (%) of the partition wall after the catalyst is supported) = first permeation characteristic value Formula (2); ((maximum first transmission characteristic value−minimum first transmission characteristic value) / average first transmission characteristic value) × 100 = calculated value (α)
In the formula (2), the minimum first transmission characteristic value is the minimum first transmission characteristic value among the first transmission characteristic values of the five regions. The maximum first transmission characteristic value is the maximum first transmission characteristic value among the first transmission characteristic values of the five regions. The average first transmission characteristic value is an average value of the first transmission characteristic values of the five regions.
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。   The catalyst-coated filter according to claim 1, wherein the calculated value (α) is 70% or more. 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。
3. The honeycomb structure part according to claim 1, wherein the partition wall has a porosity of 55 to 70%, an average pore diameter of the partition wall of 15 to 30 μm, and the partition wall satisfies the following condition (B). Catalyst coated filter.
Condition (B): In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure portion, the partition wall is divided into five regions in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition wall to form five regions. The calculated value (β) calculated by the following formula (3) and the following formula (4) is 10 to 90%.
(Average pore diameter (μm) of the partition wall) 2 × (porosity (%) of the partition wall) = second transmission characteristic value expression (4); ((maximum second transmission characteristic value−minimum number) 2 transmission characteristic value) / average second transmission characteristic value) × 100 = calculated value (β)
In the formula (4), the minimum second transmission characteristic value is the minimum second transmission characteristic value among the second transmission characteristic values of the five regions. The maximum second transmission characteristic value is the maximum second transmission characteristic value among the second transmission characteristic values of the five regions. The average second transmission characteristic value is an average value of the second transmission characteristic values of the five regions.
前記算出値(β)が、20〜90%である請求項に記載の触媒コートフィルタ。 The catalyst-coated filter according to claim 3 , wherein the calculated value (β) is 20 to 90%. 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。
A honeycomb structure part having a partition wall in which a plurality of pores are formed to partition a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths extending from an inflow end surface as one end surface to an outflow end surface as the other end surface;
Plugged portions disposed in the opening on the outflow end face side of the inlet cell that is the predetermined cell of the honeycomb structure part and the opening on the inflow end face side of the outlet cell that is the remaining cell; With
The honeycomb structure part is a catalyst-coated filter carrier in which the partition wall has a porosity of 55 to 70%, the partition wall has an average pore diameter of 15 to 30 µm, and the partition wall satisfies the following condition (C).
Condition (C): In the cross section perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure portion, the partition walls are divided into five equal parts in the direction orthogonal to the thickness direction of the partition walls to form five regions. The calculated value (γ) calculated by the following formula (5) and the following formula (6) is 10 to 90%.
(Average pore diameter (μm) of the partition wall) 2 × (porosity (%) of the partition wall) = third transmission characteristic value expression (6); ((maximum third transmission characteristic value−minimum number) 3 transmission characteristic value) / average third transmission characteristic value) × 100 = calculated value (γ)
In the equation (6), the minimum third transmission characteristic value is the minimum third transmission characteristic value among the third transmission characteristic values of the five regions. The maximum third transmission characteristic value is the maximum third transmission characteristic value among the third transmission characteristic values of the five regions. The average third transmission characteristic value is an average value of the third transmission characteristic values of the five regions.
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。   The carrier for a catalyst-coated filter according to claim 5, wherein the calculated value (γ) is 20 to 90%.
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