JP2003508329A5

JP2003508329A5 -

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Publication number: JP2003508329A5
Application number: JP2001519621A
Authority: JP
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2020-08-17

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】ムライト組成物の調製方法であって、
ａ）ムライト中に存在する元素を有する１または複数の前駆化合物の混合物を形成すること、
ｂ）前記混合物を多孔質の形材に成形すること、
ｃ）前記多孔質の形材の一部分に核形成制御剤を塗布すること、および
ｄ）ステップｃ）の多孔質の形材を、本質的に化学結合したムライトの粒子から実質上なるムライト組成物であって、実質上異なるムライトのホイスカーをもつ少なくとも２つの隣接する領域を有する組成物を形成するのに十分な雰囲気および温度で加熱すること（ただし、少なくとも加熱のある一部の期間、フッ素が雰囲気中に存在する。）、
を含む方法。
【請求項２】前駆化合物がクレイ、アルミナ、シリカ、フッ化トパーズ、ゼオライト、AlF₃、およびこれらの混合物から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前駆化合物がクレイ、アルミナ、シリカ、フッ化トパーズ、ゼオライト、およびこれらの混合物から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】前駆化合物がアルミナとクレイの混合物である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】核形成制御剤が固体微粒子である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】固体微粒子が、ムライト、多孔質の素地中の前駆化合物の平均粒径とは１桁異なる平均粒径を有する前駆化合物、またはその混合物である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】固体微粒子がムライトである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】加熱が第一温度まで、次いで第二のより高い温度までなされ、フッ化トパーズが第一温度で形成され、ムライトが第二のより高い温度で形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】第一温度で形成されるフッ化トパーズが、SiF₄を含む雰囲気中で形成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】第一温度が500℃から950℃である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】第一温度が少なくとも725℃から750℃である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】第二温度が少なくとも1000℃からせいぜい1700℃である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】本質的に化学結合したムライトの粒子から実質上なり、実質上異なる微細構造をもつ少なくとも２つの隣接する領域を有するムライト組成物であって、少なくとも１つの領域がムライトのホイスカーからなる、ムライト組成物。
【請求項１４】本質的にすべての粒子がホイスカーである、請求項１３に記載のムライト組成物。
【請求項１５】 SiO₂に対するAl₂O₃の化学量論量が1.3から３である、請求項１３に記載のムライト組成物。
【請求項１６】化学量論量がせいぜい2.5である、請求項１５に記載のムライト組成物。
【請求項１７】化学量論量が1.6から1.85である、請求項１６に記載のムライト組成物。
【請求項１８】２つの隣接する領域が少なくとも１桁異なる平均孔径を有する、請求項１４に記載のムライト組成物。
【請求項１９】隣接する領域の間の界面がせいぜい２mmである、請求項１４に記載のムライト組成物。
【請求項２０】界面がせいぜい0.1mmである、請求項１９に記載のムライト組成物。
【請求項２１】請求項１３のムライト組成物からなる自動車の触媒コンバータ。
【請求項２２】ムライト組成物がムライトの粒子の少なくとも幾つかの部分の表面に貴金属のウォッシュコート被膜を有する、請求項２１に記載の自動車の触媒コンバータ。
【請求項２３】貴金属のウォッシュコート被膜の厚さが被覆された粒子の平均最小寸法のせいぜい２分の１の厚さである、請求項２２に記載の自動車の触媒コンバータ。
【請求項２４】請求項１３のムライト組成物を含む微粒子トラップ−酸化触媒であって、前記ムライト組成物の少なくとも一部分を触媒で被覆する、触媒。
【請求項２５】実質上すべてのムライト組成物が触媒で被覆される、請求項２４に記載の微粒子トラップ−酸化触媒。
【請求項２６】ムライト組成物が２つの隣接する領域からなる、請求項２４に記載の微粒子トラップ−酸化触媒。
【請求項２７】触媒が貴金属のウォッシュコート被膜である、請求項２４に記載の微粒子トラップ−酸化触媒。
【請求項２８】貴金属のウォッシュコート被膜の厚さが被覆された粒子の平均最小寸法のせいぜい２分の１の厚さである、請求項２７に記載の微粒子トラップ−酸化触媒。
【請求項２９】請求項１３〜２０のいずれか１項に記載のムライト組成物を含む微粒子トラップ装置。
【請求項３０】請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法によって得ることができるムライト組成物を含む微粒子トラップ装置。

本発明の第一の態様はムライト組成物の調製方法であり、この方法は、
ａ）ムライト中に存在する元素を有する１または複数の前駆化合物の混合物を形成すること、
ｂ）その混合物を成形して多孔質の形材にすること、
ｃ）多孔質の形材の一部分に核形成制御剤を塗布すること、および
ｄ）ステップｃ）の多孔質の形材を、本質的に化学結合したムライトの粒子から実質上なるムライト組成物であって、実質上異なるムライトのホイスカーをもつ少なくとも２つの隣接する領域を有する組成物を形成するのに十分な雰囲気および温度で加熱すること（ただし、少なくとも加熱のある一部の期間、フッ素が雰囲気中に存在する。）を含む。

多孔質の形材の一部分に核形成制御剤を塗布する。一般に「一部分」とは核形成制御剤を多孔質の素地の表面に塗布することを意味する。核形成制御剤はムライトの核形成を抑えるかまたは強めることができる。制御剤は一般に多孔質の素地の加熱前に、成形された多孔質の素地に塗布される固体微粒子である。核形成制御剤の例には、その制御剤粒子が混合物中の粒子よりも実質上大きいかまたは実質上小さいかどちらかであることを除いて混合物の化学的性質と同じ微粒子がある。「実質上大きいかまたは小さい」とは、平均粒径が混合物中の粒子の平均サイズと少なくとも約１桁異なることを意味する。制御剤はまたムライトの粒子であってもよい。固体微粒子は、好ましくは、ムライト、多孔質の素地中の前駆化合物の平均粒径とは１桁異なる平均粒径を有する前駆化合物、またはその混合物である。好ましくは核形成制御剤はムライトの粒子である。

この方法の最終ステップは、ムライト組成物を形成するのに十分な雰囲気および温度下でステップｃ）の多孔質の形材を加熱することである。望ましくは少なくとも加熱のある一部の期間、SiF₄、AlF₃、HFNa₂SiF₆NaF、およびNH₄Fなどの供給源由来のフッ素がガス状の雰囲気中に存在する。大気中で用いられる場合、好ましくはフッ素の供給源はSiF₄由来のものである。