JP2003117408A - 触媒物質担持層コーティング方法 - Google Patents
触媒物質担持層コーティング方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス中の成分を浄化するための触媒物質
を排気浄化触媒の隔壁内の細孔壁面全体により均一に担
持させる。 【解決手段】 多孔質材料からなる担体基材９に特定成
分を浄化するための触媒物質を担持させるための担持層
８を形成するための方法において、担持層を構成するた
めのコーティング液１０を収容した容器１１内の圧力を
低下させる減圧工程と、コーティング液に担体基材を浸
す工程と、コーティング液を収容した容器内の圧力を上
昇させる昇圧工程とを具備する。
を排気浄化触媒の隔壁内の細孔壁面全体により均一に担
持させる。 【解決手段】 多孔質材料からなる担体基材９に特定成
分を浄化するための触媒物質を担持させるための担持層
８を形成するための方法において、担持層を構成するた
めのコーティング液１０を収容した容器１１内の圧力を
低下させる減圧工程と、コーティング液に担体基材を浸
す工程と、コーティング液を収容した容器内の圧力を上
昇させる昇圧工程とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は触媒物質担持層コー
ティング方法に関する。
ティング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガス中の成
分を浄化するための排気浄化触媒が知られている。こう
した排気浄化触媒としては、複数のセル通路を備えたハ
ニカム構造体の担体基材を多孔質材料から作製し、この
担体基材のセル通路を画成する隔壁に排気ガス中の成分
を浄化するための触媒物質を担持させ、これと共に担体
基材の複数のセル通路の入口と出口とを交互に栓により
塞ぎ、排気浄化触媒に流入した排気ガスがセル通路を画
成している隔壁内の細孔を通ってから流出するようにし
た排気浄化触媒が知られている。
分を浄化するための排気浄化触媒が知られている。こう
した排気浄化触媒としては、複数のセル通路を備えたハ
ニカム構造体の担体基材を多孔質材料から作製し、この
担体基材のセル通路を画成する隔壁に排気ガス中の成分
を浄化するための触媒物質を担持させ、これと共に担体
基材の複数のセル通路の入口と出口とを交互に栓により
塞ぎ、排気浄化触媒に流入した排気ガスがセル通路を画
成している隔壁内の細孔を通ってから流出するようにし
た排気浄化触媒が知られている。
【０００３】こうしたタイプの排気浄化触媒において、
排気浄化率を向上するためには、隔壁の壁面上にのみ触
媒物質を担持させるのではなく、隔壁の細孔の壁面にも
触媒物質を担持させることが好ましい。そこで、上述し
たタイプの排気浄化触媒の隔壁の細孔の壁面上に、でき
るだけ多くの触媒物質を担持させようという試みがなさ
れている。
排気浄化率を向上するためには、隔壁の壁面上にのみ触
媒物質を担持させるのではなく、隔壁の細孔の壁面にも
触媒物質を担持させることが好ましい。そこで、上述し
たタイプの排気浄化触媒の隔壁の細孔の壁面上に、でき
るだけ多くの触媒物質を担持させようという試みがなさ
れている。
【０００４】ところで、排気浄化触媒の隔壁の細孔壁面
上に触媒物質を担持させるためには、触媒物質を担持さ
せるための担持層を細孔壁面上にコーティングするのが
一般的である。このような担持層を形成するためには、
担持層を構成するべきコーティング液を細孔内に流し込
み、これを乾燥し、そして焼成することになるが、隔壁
の細孔径は極めて小さいので、コーティング液は細孔内
に流れ込みづらく、したがって、担持層を細孔壁面全体
に均一にコーティングすることは困難である。
上に触媒物質を担持させるためには、触媒物質を担持さ
せるための担持層を細孔壁面上にコーティングするのが
一般的である。このような担持層を形成するためには、
担持層を構成するべきコーティング液を細孔内に流し込
み、これを乾燥し、そして焼成することになるが、隔壁
の細孔径は極めて小さいので、コーティング液は細孔内
に流れ込みづらく、したがって、担持層を細孔壁面全体
に均一にコーティングすることは困難である。
【０００５】細孔壁面の一部領域に担持層がコーティン
グされていないと、その分だけ、担持させることができ
る触媒物質の量は少なくなる。また、担持層が細孔壁面
の一部領域で厚く形成されていると、その分だけ、排気
浄化触媒の圧損が上昇してしまう。すなわち、できるだ
け多くの触媒物質を細孔壁面上に担持させ、且つ、排気
浄化触媒の圧損を低く抑えるためには、担持層を細孔壁
面全体に均一にコーティングすることが必要である。
グされていないと、その分だけ、担持させることができ
る触媒物質の量は少なくなる。また、担持層が細孔壁面
の一部領域で厚く形成されていると、その分だけ、排気
浄化触媒の圧損が上昇してしまう。すなわち、できるだ
け多くの触媒物質を細孔壁面上に担持させ、且つ、排気
浄化触媒の圧損を低く抑えるためには、担持層を細孔壁
面全体に均一にコーティングすることが必要である。
【０００６】そこで、特開平９−２７４４２号公報で
は、担持層を細孔壁面全体に均一に形成するために、多
孔質材料からなるハニカム構造の担体基材を減圧雰囲気
に晒しつつ、担持層となるべきコーティング液を当該担
体に適用するようにしている。すなわち、担体基材を減
圧雰囲気に晒すことによりコーティング液が細孔内に流
入し易くなり、したがって、担持層を細孔壁面全体によ
り均一に形成することが期待できるわけである。
は、担持層を細孔壁面全体に均一に形成するために、多
孔質材料からなるハニカム構造の担体基材を減圧雰囲気
に晒しつつ、担持層となるべきコーティング液を当該担
体に適用するようにしている。すなわち、担体基材を減
圧雰囲気に晒すことによりコーティング液が細孔内に流
入し易くなり、したがって、担持層を細孔壁面全体によ
り均一に形成することが期待できるわけである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように多孔質材料
から作製される排気浄化触媒の分野においては、触媒物
質を担持させるための担持層を隔壁の細孔壁面全体に均
一に形成するという要請がある。上記公報によれば、担
持層を隔壁の細孔壁面全体により均一に形成することが
できるが、さらなる改良の余地がある。そこで本発明の
目的は、排気ガス中の成分を浄化するための触媒物質を
排気浄化触媒の隔壁内の細孔壁面全体により均一に担持
させることにある。
から作製される排気浄化触媒の分野においては、触媒物
質を担持させるための担持層を隔壁の細孔壁面全体に均
一に形成するという要請がある。上記公報によれば、担
持層を隔壁の細孔壁面全体により均一に形成することが
できるが、さらなる改良の余地がある。そこで本発明の
目的は、排気ガス中の成分を浄化するための触媒物質を
排気浄化触媒の隔壁内の細孔壁面全体により均一に担持
させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明では、多孔質材料からなる担体基材に特
定成分を浄化するための触媒物質を担持させるための担
持層を形成するための方法において、担持層を構成する
ためのコーティング液を収容した容器内の圧力を低下さ
せる減圧工程と、コーティング液に担体基材を浸す工程
と、コーティング液を収容した容器内の圧力を上昇させ
る昇圧工程とを具備する。
に１番目の発明では、多孔質材料からなる担体基材に特
定成分を浄化するための触媒物質を担持させるための担
持層を形成するための方法において、担持層を構成する
ためのコーティング液を収容した容器内の圧力を低下さ
せる減圧工程と、コーティング液に担体基材を浸す工程
と、コーティング液を収容した容器内の圧力を上昇させ
る昇圧工程とを具備する。
【０００９】２番目の発明では１番目の発明において、
上記減圧工程では大気圧よりも低い圧力にまで容器内の
圧力を低下させ、上記昇圧工程では大気圧まで容器内の
圧力を上昇させる。
上記減圧工程では大気圧よりも低い圧力にまで容器内の
圧力を低下させ、上記昇圧工程では大気圧まで容器内の
圧力を上昇させる。
【００１０】３番目の発明では１番目の発明において、
上記減圧工程では大気圧よりも低い圧力にまで容器内の
圧力を低下させ、上記昇圧工程では大気圧よりも高い圧
力にまで容器内の圧力を上昇させる。
上記減圧工程では大気圧よりも低い圧力にまで容器内の
圧力を低下させ、上記昇圧工程では大気圧よりも高い圧
力にまで容器内の圧力を上昇させる。
【００１１】上記課題を解決するために４番目の発明で
は、多孔質材料からなる担体基材に特定成分を浄化する
ための触媒物質を担持させるための担持層を形成するた
めの方法において、担持層を構成するためのコーティン
グ液に担体基材を浸す工程と、担体基材の隔壁の細孔内
の気泡が細孔内から排除される程度にまでコーティング
液を収容した容器内の圧力を低下させる工程と、担体基
材の隔壁の細孔内にコーティング液が押し込まれる程度
にまでコーティング液を収容した容器内の圧力を上昇さ
せる工程とを具備する。
は、多孔質材料からなる担体基材に特定成分を浄化する
ための触媒物質を担持させるための担持層を形成するた
めの方法において、担持層を構成するためのコーティン
グ液に担体基材を浸す工程と、担体基材の隔壁の細孔内
の気泡が細孔内から排除される程度にまでコーティング
液を収容した容器内の圧力を低下させる工程と、担体基
材の隔壁の細孔内にコーティング液が押し込まれる程度
にまでコーティング液を収容した容器内の圧力を上昇さ
せる工程とを具備する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。初めに本発明の触媒物質担持層コーティング方法を
利用して作製される排気浄化触媒の構成について図１お
よび図２を参照して説明する。図１および図２に示した
排気浄化触媒１は内燃機関から排出される排気ガス中の
微粒子を捕集すると共に、捕集した微粒子を輝炎を発す
ることなく連続的に酸化除去することができるパティキ
ュレートフィルタである。すなわち、本実施例の排気浄
化触媒１は排気ガス中の特定成分として微粒子を浄化す
ることができる触媒である。したがってこれ以外に、例
えば、排気ガス中の特定成分として窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）を浄化することができるＮＯｘ浄化触媒や、排気
ガス中の特定成分として一酸化炭素、炭化水素、および
窒素酸化物を同時に高い浄化率にて浄化することができ
る三元触媒に本発明を適用することもできる。
る。初めに本発明の触媒物質担持層コーティング方法を
利用して作製される排気浄化触媒の構成について図１お
よび図２を参照して説明する。図１および図２に示した
排気浄化触媒１は内燃機関から排出される排気ガス中の
微粒子を捕集すると共に、捕集した微粒子を輝炎を発す
ることなく連続的に酸化除去することができるパティキ
ュレートフィルタである。すなわち、本実施例の排気浄
化触媒１は排気ガス中の特定成分として微粒子を浄化す
ることができる触媒である。したがってこれ以外に、例
えば、排気ガス中の特定成分として窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）を浄化することができるＮＯｘ浄化触媒や、排気
ガス中の特定成分として一酸化炭素、炭化水素、および
窒素酸化物を同時に高い浄化率にて浄化することができ
る三元触媒に本発明を適用することもできる。
【００１３】さて、本実施例のパティキュレートフィル
タ１において、微粒子を浄化するための触媒物質を担持
するための担体基材の構造はハニカム構造である。ま
た、担体基材を構成する材料としては、例えば、コージ
ェライト、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、
シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−
チタニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チ
タニア−ジルコニア、ムライト等のセラミックスといっ
た多孔質の材料が挙げられる。本実施例の担体基材はコ
ージェライトで構成される。
タ１において、微粒子を浄化するための触媒物質を担持
するための担体基材の構造はハニカム構造である。ま
た、担体基材を構成する材料としては、例えば、コージ
ェライト、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、
シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−
チタニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チ
タニア−ジルコニア、ムライト等のセラミックスといっ
た多孔質の材料が挙げられる。本実施例の担体基材はコ
ージェライトで構成される。
【００１４】また、パティキュレートフィルタ１の担体
基材は複数の隔壁２を有し、これら隔壁２により複数の
セル通路３，４が画成される。これらセル通路３，４は
互いに平行に担体基材の一方の端部から他方の端部まで
延びる。また、セル通路３，４は、担体基材の一端にお
いて隣り合うセル通路３，４の開口のうちの一方３が栓
５により閉塞され、残りのセル通路４の開口は開放され
たままとなっている。一方、一端において栓により開口
が閉塞されているセル通路３の他端の開口は開放された
ままとなっており、一端において開口が開放されたまま
となっているセル通路４の他端の開口は栓６により閉塞
されている。
基材は複数の隔壁２を有し、これら隔壁２により複数の
セル通路３，４が画成される。これらセル通路３，４は
互いに平行に担体基材の一方の端部から他方の端部まで
延びる。また、セル通路３，４は、担体基材の一端にお
いて隣り合うセル通路３，４の開口のうちの一方３が栓
５により閉塞され、残りのセル通路４の開口は開放され
たままとなっている。一方、一端において栓により開口
が閉塞されているセル通路３の他端の開口は開放された
ままとなっており、一端において開口が開放されたまま
となっているセル通路４の他端の開口は栓６により閉塞
されている。
【００１５】したがって、図２に示したように、一方の
側からパティキュレートフィルタ１に流入した排気ガス
は、パティキュレートフィルタ１のうちの一部のセル通
路３に流入し、そしてこれらセル通路３を画成する隔壁
２の細孔を通って残りのセル通路４に流入し、最終的に
はこれら残りのセル通路４の下流側の開口から流出す
る。
側からパティキュレートフィルタ１に流入した排気ガス
は、パティキュレートフィルタ１のうちの一部のセル通
路３に流入し、そしてこれらセル通路３を画成する隔壁
２の細孔を通って残りのセル通路４に流入し、最終的に
はこれら残りのセル通路４の下流側の開口から流出す
る。
【００１６】図３に示したように、セル通路３，４を画
成する隔壁２の壁面上および、その内部の細孔７の壁面
上には、排気ガス中の微粒子を酸化除去するための触媒
物質を担持するための担持層８が形成される。担持層８
を構成する材料としては、アルミナ、シリカ、チタニ
ア、チタニア−アルミナ、チタニア−シリカ等のセラミ
ックスが挙げられる。本実施例の担持層８はアルミナか
ら構成される。なお、図３において、９は担体基材であ
る。
成する隔壁２の壁面上および、その内部の細孔７の壁面
上には、排気ガス中の微粒子を酸化除去するための触媒
物質を担持するための担持層８が形成される。担持層８
を構成する材料としては、アルミナ、シリカ、チタニ
ア、チタニア−アルミナ、チタニア−シリカ等のセラミ
ックスが挙げられる。本実施例の担持層８はアルミナか
ら構成される。なお、図３において、９は担体基材であ
る。
【００１７】また、本実施例の触媒物質は、貴金属触媒
と、周囲に過剰酸素が存在すると酸素を取り込んで酸素
を保持し且つ周囲の酸素濃度が低下すると保持している
酸素を活性酸素の形で放出する活性酸素放出剤とからな
り、本実施例では貴金属触媒として白金Ｐｔが用いら
れ、活性酸素放出剤としてカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂのよ
うなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａ、ス
トロンチウムＳｒのようなアルカリ土類金属、ランタン
Ｌａ、イットリウムＹ、セリウムＣｅのような希土類、
鉄Ｆｅのような遷移金属、およびスズＳｎのような炭素
族元素から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
と、周囲に過剰酸素が存在すると酸素を取り込んで酸素
を保持し且つ周囲の酸素濃度が低下すると保持している
酸素を活性酸素の形で放出する活性酸素放出剤とからな
り、本実施例では貴金属触媒として白金Ｐｔが用いら
れ、活性酸素放出剤としてカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂのよ
うなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａ、ス
トロンチウムＳｒのようなアルカリ土類金属、ランタン
Ｌａ、イットリウムＹ、セリウムＣｅのような希土類、
鉄Ｆｅのような遷移金属、およびスズＳｎのような炭素
族元素から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
【００１８】なお、活性酸素放出剤としてはカルシウム
Ｃａよりもイオン化傾向の高いアルカリ金属またはアル
カリ土類金属、すなわちカリウムＫ、リチウムＬｉ、セ
シウムＣｓ、ルビジウムＲｂ、バリウムＢａ、ストロン
チウムＳｒを用いることが好ましい。
Ｃａよりもイオン化傾向の高いアルカリ金属またはアル
カリ土類金属、すなわちカリウムＫ、リチウムＬｉ、セ
シウムＣｓ、ルビジウムＲｂ、バリウムＢａ、ストロン
チウムＳｒを用いることが好ましい。
【００１９】次に、上述したパティキュレートフィルタ
１の隔壁２の壁面上、および隔壁２の細孔７の壁面上に
触媒物質を担持するための担持層８をコーティングする
方法について説明する。
１の隔壁２の壁面上、および隔壁２の細孔７の壁面上に
触媒物質を担持するための担持層８をコーティングする
方法について説明する。
【００２０】第１の実施例の方法では、図４に示したよ
うに、担持層８となるべき材料からなるコーティング液
１０を収容した容器１１が利用される。容器１１の上壁
１２には開口１３が形成されており、この開口１３はポ
ンプ通路１４を介してポンプ１５に連結されている。ま
た、ポンプ通路１４には三方弁１６を介して大気に開放
している大気通路１７が連結されている。
うに、担持層８となるべき材料からなるコーティング液
１０を収容した容器１１が利用される。容器１１の上壁
１２には開口１３が形成されており、この開口１３はポ
ンプ通路１４を介してポンプ１５に連結されている。ま
た、ポンプ通路１４には三方弁１６を介して大気に開放
している大気通路１７が連結されている。
【００２１】第１の実施例の方法では、初めに、図４
（Ａ）に示したように、容器１１内のコーティング液１
０の液面上方の空間１８内に担体基材９を収容し、その
後、容器１１を密閉する。次いで、容器１１内の空間１
８がポンプ１５に連結されるように三方弁１７の動作状
態を制御した上で、ポンプ１５を作動し、ポンプ１５に
よりコーティング液の液面上方の空間１８内の空気を吸
引し、当該空間１８内の圧力、すなわち容器１８内の圧
力を大気圧よりも低い圧力にまで低下させる。これによ
れば、容器１１内から空気が排出されるだけでなく、担
体基材９のセル通路３，４、およびセル通路３，４を画
成する隔壁２の細孔７内からも空気が排出される。
（Ａ）に示したように、容器１１内のコーティング液１
０の液面上方の空間１８内に担体基材９を収容し、その
後、容器１１を密閉する。次いで、容器１１内の空間１
８がポンプ１５に連結されるように三方弁１７の動作状
態を制御した上で、ポンプ１５を作動し、ポンプ１５に
よりコーティング液の液面上方の空間１８内の空気を吸
引し、当該空間１８内の圧力、すなわち容器１８内の圧
力を大気圧よりも低い圧力にまで低下させる。これによ
れば、容器１１内から空気が排出されるだけでなく、担
体基材９のセル通路３，４、およびセル通路３，４を画
成する隔壁２の細孔７内からも空気が排出される。
【００２２】次いで、図４（Ｂ）に示したように、担体
基材９をコーティング液１０に浸す。本実施例の方法に
よれば、このように担体基材９をコーティング液１０に
浸したときには、担体基材９のセル通路３，４内および
隔壁２の細孔７内から空気が排出されているので、細孔
７の比較的深いところまでコーティング液１０が流入す
る。
基材９をコーティング液１０に浸す。本実施例の方法に
よれば、このように担体基材９をコーティング液１０に
浸したときには、担体基材９のセル通路３，４内および
隔壁２の細孔７内から空気が排出されているので、細孔
７の比較的深いところまでコーティング液１０が流入す
る。
【００２３】担体基材９をコーティング液１０に浸した
後、所定時間が経過したときに、容器１１内が大気に開
放されるように三方弁１６の動作状態を制御し、容器１
１内のコーティング液１０の液面上方の空間１８内の圧
力を上昇させる。このとき容器１１内の圧力は大気圧に
等しくなる。なお、所定時間は担体基材９をコーティン
グ液１０に浸してからコーティング液１０が隔壁２の細
孔７内の十分深いところまで流入することができるだけ
の時間とする。
後、所定時間が経過したときに、容器１１内が大気に開
放されるように三方弁１６の動作状態を制御し、容器１
１内のコーティング液１０の液面上方の空間１８内の圧
力を上昇させる。このとき容器１１内の圧力は大気圧に
等しくなる。なお、所定時間は担体基材９をコーティン
グ液１０に浸してからコーティング液１０が隔壁２の細
孔７内の十分深いところまで流入することができるだけ
の時間とする。
【００２４】これによれば上述したように、担体基材９
をコーティング液１０に浸したときに隔壁２の細孔７の
比較的深いところまでコーティング液１０が流入すると
共に、容器１１内の圧力が大気圧にまで上昇せしめられ
たときにも細孔７内に存在する空気は極めて少ないの
で、コーティング液１０は隔壁２の細孔７内全てに流入
することとなる。したがって本実施例によれば、隔壁２
の細孔７の壁面全体に担持層８を均一に形成することが
できる。
をコーティング液１０に浸したときに隔壁２の細孔７の
比較的深いところまでコーティング液１０が流入すると
共に、容器１１内の圧力が大気圧にまで上昇せしめられ
たときにも細孔７内に存在する空気は極めて少ないの
で、コーティング液１０は隔壁２の細孔７内全てに流入
することとなる。したがって本実施例によれば、隔壁２
の細孔７の壁面全体に担持層８を均一に形成することが
できる。
【００２５】なお、第１の実施例において、容器１１内
のコーティング液１０の液面上方の空間１８内の圧力を
上昇させるに当たって、容器１１内を大気に開放するの
ではなく、容器１１内をポンプ１５に連結したままと
し、このポンプ１５により容器１１内に空気を送り込ん
で、容器１１内の圧力を大気圧よりも高い圧力にまで上
昇させるようにしてもよい。これによれば、コーティン
グ液１０がより隔壁２の細孔７内に流入しやすいので、
隔壁２の細孔７の壁面全体に担持層８をより均一に形成
することができる。
のコーティング液１０の液面上方の空間１８内の圧力を
上昇させるに当たって、容器１１内を大気に開放するの
ではなく、容器１１内をポンプ１５に連結したままと
し、このポンプ１５により容器１１内に空気を送り込ん
で、容器１１内の圧力を大気圧よりも高い圧力にまで上
昇させるようにしてもよい。これによれば、コーティン
グ液１０がより隔壁２の細孔７内に流入しやすいので、
隔壁２の細孔７の壁面全体に担持層８をより均一に形成
することができる。
【００２６】また、担体基材９に担持層８となるべきコ
ーティング液１０をコーティングした後においては、担
体基材９をコーティング液１０から取り出し、担体基材
９を乾燥し、その後、担体基材９を焼成することによ
り、担体基材９への担持層８の形成が完了する。なお、
触媒物質はこの後に担持層に担持される。もちろん、初
めからコーティング液に触媒物質を混入しておいてもよ
い。
ーティング液１０をコーティングした後においては、担
体基材９をコーティング液１０から取り出し、担体基材
９を乾燥し、その後、担体基材９を焼成することによ
り、担体基材９への担持層８の形成が完了する。なお、
触媒物質はこの後に担持層に担持される。もちろん、初
めからコーティング液に触媒物質を混入しておいてもよ
い。
【００２７】第２の実施例の方法では、初めに、担体基
材９をコーティング液１０に浸し、容器１１を密閉す
る。次いで、容器１１内がポンプ１５に連結されるよう
に三方弁１６の動作状態を制御した上で、ポンプ１５を
作動し、このポンプ１５によりコーティング液１０の液
面上方の空間１８内の空気を吸引し、当該空間１８内の
圧力、すなわち、容器１１内の圧力を大気圧よりも低い
圧力であって隔壁２の細孔７から空気が排出される程度
の圧力にまで低下させる。
材９をコーティング液１０に浸し、容器１１を密閉す
る。次いで、容器１１内がポンプ１５に連結されるよう
に三方弁１６の動作状態を制御した上で、ポンプ１５を
作動し、このポンプ１５によりコーティング液１０の液
面上方の空間１８内の空気を吸引し、当該空間１８内の
圧力、すなわち、容器１１内の圧力を大気圧よりも低い
圧力であって隔壁２の細孔７から空気が排出される程度
の圧力にまで低下させる。
【００２８】これによれば、容器１１内から空気が排出
されるだけでなく、担体基材９のセル通路３，４、およ
びセル通路３，４を画成する隔壁２の細孔７内からも空
気が排出される。
されるだけでなく、担体基材９のセル通路３，４、およ
びセル通路３，４を画成する隔壁２の細孔７内からも空
気が排出される。
【００２９】次いで、所定時間が経過したときに、容器
１１内が大気に開放されるように三方弁１６の動作状態
を制御し、コーティング液１０の液面上方の空間１８内
の圧力を上昇させる。ここでは容器１１内の圧力が隔２
壁の細孔７内にコーティング液１０が押し込まれる程度
の圧力になっていることが重要であるので、隔壁の細孔
７内にコーティング液が押し込まれていないときには、
その後、容器１１内がポンプ１５に連結されるように三
方弁１６の動作状態を制御し、ポンプ１５により容器１
１内に空気を送り込んで、容器１１内の圧力を大気圧よ
りも高い圧力にまで上昇させる。
１１内が大気に開放されるように三方弁１６の動作状態
を制御し、コーティング液１０の液面上方の空間１８内
の圧力を上昇させる。ここでは容器１１内の圧力が隔２
壁の細孔７内にコーティング液１０が押し込まれる程度
の圧力になっていることが重要であるので、隔壁の細孔
７内にコーティング液が押し込まれていないときには、
その後、容器１１内がポンプ１５に連結されるように三
方弁１６の動作状態を制御し、ポンプ１５により容器１
１内に空気を送り込んで、容器１１内の圧力を大気圧よ
りも高い圧力にまで上昇させる。
【００３０】これによればコーティング液１０は隔壁２
の細孔７内に確実に流入せしめられる。したがって本実
施例によれば、隔壁２の細孔７の壁面全体に担持層８を
均一に形成することができる。
の細孔７内に確実に流入せしめられる。したがって本実
施例によれば、隔壁２の細孔７の壁面全体に担持層８を
均一に形成することができる。
【００３１】なお、第１の実施例では、コーティング液
１０の液面上方に担体基材９を保持しつつ容器１１内の
圧力を低下させ、その後、担体基材９をコーティング液
１０に浸しているが、第２の実施例は、コーティング液
１０に担体基材９を浸してから容器１１内の圧力を低下
させているので、第１の実施例よりも工程が少なくてす
むという利点がある。
１０の液面上方に担体基材９を保持しつつ容器１１内の
圧力を低下させ、その後、担体基材９をコーティング液
１０に浸しているが、第２の実施例は、コーティング液
１０に担体基材９を浸してから容器１１内の圧力を低下
させているので、第１の実施例よりも工程が少なくてす
むという利点がある。
【００３２】また、容器１１内のコーティング液１０の
液面上方の空間１８内の圧力を上昇させるに当たって、
容器１１内を大気に開放することなく、容器１１内をポ
ンプ１５に連結したままとし、ポンプ１５により容器１
１内に空気を送り込んで、容器１１内の圧力を大気圧よ
りも高い圧力にまで上昇させるようにしてもよい。
液面上方の空間１８内の圧力を上昇させるに当たって、
容器１１内を大気に開放することなく、容器１１内をポ
ンプ１５に連結したままとし、ポンプ１５により容器１
１内に空気を送り込んで、容器１１内の圧力を大気圧よ
りも高い圧力にまで上昇させるようにしてもよい。
【００３３】もちろん第１の実施例と同様に、担体基材
９に担持層８となるべきコーティング液１０をコーティ
ングした後においては、担体基材９をコーティング液１
０から取り出し、担体基材９を乾燥し、その後、担体基
材９を焼成することにより、担体基材９への担持層８の
形成が完了する。そして、触媒物質はこの後に担持層に
担持される。もちろん、初めからコーティング液に触媒
物質を混入しておいてもよい。
９に担持層８となるべきコーティング液１０をコーティ
ングした後においては、担体基材９をコーティング液１
０から取り出し、担体基材９を乾燥し、その後、担体基
材９を焼成することにより、担体基材９への担持層８の
形成が完了する。そして、触媒物質はこの後に担持層に
担持される。もちろん、初めからコーティング液に触媒
物質を混入しておいてもよい。
【００３４】なお参考までに、従来の方法に従って担持
層を作製した場合においてパティキュレートフィルタに
担持されているトータルの担持層の量（コート量）とパ
ティキュレートフィルタの圧損との関係と、本実施例の
第１の方法に従って担持層を作製した場合においてパテ
ィキュレートフィルタに担持されているトータルの担持
層の量（コート量）とパティキュレートフィルタの圧損
との関係を図６に示した。
層を作製した場合においてパティキュレートフィルタに
担持されているトータルの担持層の量（コート量）とパ
ティキュレートフィルタの圧損との関係と、本実施例の
第１の方法に従って担持層を作製した場合においてパテ
ィキュレートフィルタに担持されているトータルの担持
層の量（コート量）とパティキュレートフィルタの圧損
との関係を図６に示した。
【００３５】なお、図６中の圧損の値は、パティキュレ
ートフィルタに５ｍ3／ｍｉｎの流量で排気ガスを供給
したときに示した値である。また図６において、一点鎖
線が従来の方法により担持層を形成した場合を示し、実
線が第１の実施例により担持層を形成した場合を示して
いる。
ートフィルタに５ｍ3／ｍｉｎの流量で排気ガスを供給
したときに示した値である。また図６において、一点鎖
線が従来の方法により担持層を形成した場合を示し、実
線が第１の実施例により担持層を形成した場合を示して
いる。
【００３６】図６から分かるように、従来の方法により
担持層を形成した場合には、コート量が１００ｇ／Ｌを
超えると、圧損が急激に上昇するのに対し、第１の実施
例により担持層を形成した場合には、コート量が１００
ｇ／Ｌを超えても、圧損はさほど上昇しない。すなわ
ち、第１の実施例によれば従来の方法に比べて、多くの
量の担持層を担体基材に担持させたとしても、圧損がさ
ほど上昇することはない。すなわち、第１の実施例によ
れば従来の方法に比べて、圧損の上昇を抑制しつつも多
くの量の触媒物質を担体基材に担持させることができ
る。
担持層を形成した場合には、コート量が１００ｇ／Ｌを
超えると、圧損が急激に上昇するのに対し、第１の実施
例により担持層を形成した場合には、コート量が１００
ｇ／Ｌを超えても、圧損はさほど上昇しない。すなわ
ち、第１の実施例によれば従来の方法に比べて、多くの
量の担持層を担体基材に担持させたとしても、圧損がさ
ほど上昇することはない。すなわち、第１の実施例によ
れば従来の方法に比べて、圧損の上昇を抑制しつつも多
くの量の触媒物質を担体基材に担持させることができ
る。
【００３７】さらに図７には、従来の方法に従って形成
された担持層に触媒物質を担持させたときの微粒子酸化
速度およびＮＯｘ吸収速度と、第１の実施例の方法に従
って形成された担持層に触媒物質を担持させたときの微
粒子酸化速度およびＮＯｘ吸収速度とを示した。なお、
図７中の値は、パティキュレートフィルタの温度が約３
００℃であるときに示した値である。また、微粒子酸化
速度とは本実施例のパティキュレートフィルタが単位時
間当たりに酸化除去することができる微粒子の量であ
り、ＮＯｘ吸収速度とは本実施例のパティキュレートフ
ィルタが単位時間当たりに吸収することができるＮＯｘ
の量である。
された担持層に触媒物質を担持させたときの微粒子酸化
速度およびＮＯｘ吸収速度と、第１の実施例の方法に従
って形成された担持層に触媒物質を担持させたときの微
粒子酸化速度およびＮＯｘ吸収速度とを示した。なお、
図７中の値は、パティキュレートフィルタの温度が約３
００℃であるときに示した値である。また、微粒子酸化
速度とは本実施例のパティキュレートフィルタが単位時
間当たりに酸化除去することができる微粒子の量であ
り、ＮＯｘ吸収速度とは本実施例のパティキュレートフ
ィルタが単位時間当たりに吸収することができるＮＯｘ
の量である。
【００３８】図７から分かるように、コート量が多いほ
ど微粒子酸化速度およびＮＯｘ吸収速度共に大きくな
る。すなわちこのことは、図６を参照して説明したよう
に、コート量が多いほど触媒物質の担持量が多くなって
いることを示している。
ど微粒子酸化速度およびＮＯｘ吸収速度共に大きくな
る。すなわちこのことは、図６を参照して説明したよう
に、コート量が多いほど触媒物質の担持量が多くなって
いることを示している。
【００３９】
【発明の効果】１番目の発明によれば、担体基材をコー
ティング液に浸したときには周りの雰囲気の圧力が低下
せしめられるので、コーティング液が担体基材の隔壁の
細孔内に流入しやすく、さらにその後、周りの雰囲気の
圧力が上昇せしめられるので、コーティング液がさらに
担体基材の隔壁の細孔内に流入しやすくなる。斯くして
本発明によれば、担体基材の隔壁の細孔壁面全体に均一
に担持層が形成される。
ティング液に浸したときには周りの雰囲気の圧力が低下
せしめられるので、コーティング液が担体基材の隔壁の
細孔内に流入しやすく、さらにその後、周りの雰囲気の
圧力が上昇せしめられるので、コーティング液がさらに
担体基材の隔壁の細孔内に流入しやすくなる。斯くして
本発明によれば、担体基材の隔壁の細孔壁面全体に均一
に担持層が形成される。
【００４０】４番目の発明によれば、コーティング液に
担体基材が浸された後に、周りの雰囲気の圧力が低下せ
しめられて担体基材の隔壁の細孔から気泡が排除される
ので、コーティング液が担体基材の隔壁の細孔内に流入
しやすく、さらにその後、周りの雰囲気の圧力が上昇せ
しめられて担体基材の隔壁の細孔内にコーティング液が
押し込まれるので、コーティング液が担体基材の隔壁の
細孔内に流入しやすくなる。斯くして本発明によれば、
担体基材の隔壁の細孔壁面全体に均一に担持層が形成さ
れる。
担体基材が浸された後に、周りの雰囲気の圧力が低下せ
しめられて担体基材の隔壁の細孔から気泡が排除される
ので、コーティング液が担体基材の隔壁の細孔内に流入
しやすく、さらにその後、周りの雰囲気の圧力が上昇せ
しめられて担体基材の隔壁の細孔内にコーティング液が
押し込まれるので、コーティング液が担体基材の隔壁の
細孔内に流入しやすくなる。斯くして本発明によれば、
担体基材の隔壁の細孔壁面全体に均一に担持層が形成さ
れる。
【図１】本発明の方法を利用して作製されるパティキュ
レートフィルタの端面図である。
レートフィルタの端面図である。
【図２】図１に示したパティキュレートフィルタの縦断
面図である。
面図である。
【図３】パティキュレートフィルタの隔壁を詳細に示し
た断面図である。
た断面図である。
【図４】第１の実施例の方法を説明するための図であ
る。
る。
【図５】第２の実施例の方法を説明するための図であ
る。
る。
【図６】本発明の方法を従来の方法と比較して説明する
ための図である。
ための図である。
【図７】本発明の方法を従来の方法と比較して説明する
ための図である。
ための図である。
１…排気浄化触媒（パティキュレートフィルタ）
２…隔壁
３，４…セル通路
８…担持層
９…担体基材
１０…コーティング液
１１…容器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AA18 AB01 AB02 BA03X
BA10X BA14X BA15X BA18X
BA21X BA30X BA36X BA41X
BB02
4G069 AA03 AA08 BA01B BA13B
BC01B BC08B BC22B BC38B
BC66B BC75B CA03 CA07
CA08 CA13 CA18 FA03
Claims (4)
- 【請求項１】 多孔質材料からなる担体基材に特定成分
を浄化するための触媒物質を担持させるための担持層を
形成するための方法において、担持層を構成するための
コーティング液を収容した容器内の圧力を低下させる減
圧工程と、コーティング液に担体基材を浸す工程と、コ
ーティング液を収容した容器内の圧力を上昇させる昇圧
工程とを具備する方法。 - 【請求項２】 上記減圧工程では大気圧よりも低い圧力
にまで容器内の圧力を低下させ、上記昇圧工程では大気
圧まで容器内の圧力を上昇させる請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 上記減圧工程では大気圧よりも低い圧力
にまで容器内の圧力を低下させ、上記昇圧工程では大気
圧よりも高い圧力にまで容器内の圧力を上昇させる請求
項１に記載の方法。 - 【請求項４】 多孔質材料からなる担体基材に特定成分
を浄化するための触媒物質を担持させるための担持層を
形成するための方法において、担持層を構成するための
コーティング液に担体基材を浸す工程と、担体基材の隔
壁の細孔内の気泡が細孔内から排除される程度にまでコ
ーティング液を収容した容器内の圧力を低下させる工程
と、担体基材の隔壁の細孔内にコーティング液が押し込
まれる程度にまでコーティング液を収容した容器内の圧
力を上昇させる工程とを具備する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311852A JP2003117408A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 触媒物質担持層コーティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311852A JP2003117408A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 触媒物質担持層コーティング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003117408A true JP2003117408A (ja) | 2003-04-22 |
Family
ID=19130603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001311852A Pending JP2003117408A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 触媒物質担持層コーティング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003117408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100610449B1 (ko) | 2005-04-06 | 2006-08-08 | 현대자동차주식회사 | 촉매 제조용 불균일 코팅 장치 |
| KR101346205B1 (ko) | 2012-01-12 | 2014-01-10 | 재단법인 강릉과학산업진흥원 | 고체전해질 연료전지용 공기극의 형성방법 |
| WO2020076009A1 (ko) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 희성촉매 주식회사 | 다공성 촉매지지체의 코팅방법 및 이를 위한 장치 |
-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001311852A patent/JP2003117408A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100610449B1 (ko) | 2005-04-06 | 2006-08-08 | 현대자동차주식회사 | 촉매 제조용 불균일 코팅 장치 |
| KR101346205B1 (ko) | 2012-01-12 | 2014-01-10 | 재단법인 강릉과학산업진흥원 | 고체전해질 연료전지용 공기극의 형성방법 |
| WO2020076009A1 (ko) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 희성촉매 주식회사 | 다공성 촉매지지체의 코팅방법 및 이를 위한 장치 |
| KR20200041526A (ko) * | 2018-10-12 | 2020-04-22 | 희성촉매 주식회사 | 다공성 촉매지지체의 코팅방법 및 이를 위한 장치 |
| KR102247171B1 (ko) * | 2018-10-12 | 2021-04-30 | 희성촉매 주식회사 | 다공성 촉매지지체의 코팅방법 및 이를 위한 장치 |
| CN112888501A (zh) * | 2018-10-12 | 2021-06-01 | 喜星触媒株式会社 | 多孔性催化剂载体的涂布方法及其装置 |
| EP3865211A4 (en) * | 2018-10-12 | 2022-07-27 | Heesung Catalysts Corporation | POROUS CATALYST SUPPORT COATING METHOD AND RELATED DEVICE |
| US11813599B2 (en) | 2018-10-12 | 2023-11-14 | Heesung Catalysts Corporation | Method for coating porous catalyst support and device therefor |
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|---|---|---|---|
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|
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