JP2018103106A - Method for producing exhaust gas purification catalyst - Google Patents

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新吾 石川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an exhaust gas purification catalyst, upon wash coat to a honeycomb carrier, even if catalyst slurry is leached to an outer skin part and is firmly stuck with a grasping fixture, capable of performing the separation of the grasping fixture.SOLUTION: Provided is a method for producing an exhaust gas purification catalyst where a balloon-shaped supporting body in an elastic grasping fixture is expanded under pressure to grasp and fix the outer circumferential part of a honeycomb carrier, thereafter a slurry liquid including a catalyst component is fed from the edge face of the honeycomb carrier, in a state where the honeycomb carrier fed with the catalyst slurry is grasped with the balloon-shaped supporting body, an air flow is applied from the edge face of the honeycomb carrier fed with the catalyst slurry to coat the catalyst component at the inside of a cell, and, in a separation step in which the elastic grasping fixture is separated from the outer skin part of the honeycomb carrier stuck by the exuding of the catalyst slurry, the upper and lower edge faces or the circumferential part of the honeycomb carrier are fixed by sandwiching means, and subsequently, pressurization by the balloon-shaped supporting body is stopped and the grasping of the outer circumferential part of the honeycomb carrier is released to promote the separation between the honeycomb outer skin and the supporting body.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、排気ガス浄化触媒の製造方法に関し、さらに詳しくは、ハニカム担体へのウォッシュコート時に、触媒スラリーが外皮部分に浸出して把持治具と強く固着しても、把持治具の引き離しを可能とする排気ガス浄化触媒の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an exhaust gas purification catalyst, and more particularly, when a catalyst slurry is leached into a skin portion and is firmly fixed to a gripping jig during wash coating on a honeycomb carrier, the gripping jig is separated. The present invention relates to a method for producing an exhaust gas purification catalyst that can be made.

自動車の排ガスには、窒素酸化物(NOx)、燃料由来の未燃焼の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)など様々な有害成分が含まれ、その浄化にあたっては従来から様々な手法が提案され実施されてきた。   Exhaust gas from automobiles contains various harmful components such as nitrogen oxides (NOx), unburned hydrocarbons derived from fuel (HC), and carbon monoxide (CO). Has been proposed and implemented.

排ガスの発生源には、ガソリンを燃料とした自動車の他、軽油を燃料とするディーゼルエンジンを搭載したディーゼル自動車がある。ディーゼル自動車から排出される排ガスについては、前記のNOx、HC、COの他に、微粒子成分としてのPM(Particulate matter)も知られており、そのようなPMの浄化に使用する装置としてDPF(Diesel Particulate Filter)が広く使われてきた。   In addition to automobiles using gasoline as fuel, there are diesel cars equipped with diesel engines using diesel oil as fuel. Regarding exhaust gas discharged from diesel vehicles, in addition to the above NOx, HC, and CO, PM (Particulate Matter) as a particulate component is also known, and DPF (Diesel) is used as a device for purifying such PM. Particulate Filter) has been widely used.

DPFは、ウォールフローハニカムフィルターとも呼ばれる排ガス浄化用フィルター装置の総称であるが、その構造は入口端部から出口端部に向けて隔壁に仕切られた複数のセルからなり、このセルは入口端部と出口端部で交互に目封止されたハニカム構造である。セルを構成する隔壁は通気性を有し、この通気性を利用して排ガス中からPMを濾し取ることによってPMを除去している。
DPFによって排ガス中から濾し取られたPMは、そのままであるとDPFに堆積し続けて目詰まりを起こしてしまうことから、排ガスの熱や、エンジンの燃焼室や排ガス中への燃料の噴射によってPMを燃焼させてPMの堆積したDPFを再生している。このような再生を促進する目的で、DPFのセルの隔壁に触媒成分を被覆することがあり、触媒成分を被覆したDPFをCSF(Catalyzed Soot Filter)ということがある。本出願人も、これらの触媒を組み込んだシステムを提案している(例えば、特許文献1参照)。
DPF is a general term for an exhaust gas purification filter device, also called a wall flow honeycomb filter, but its structure is composed of a plurality of cells partitioned by partition walls from the inlet end portion toward the outlet end portion. And a honeycomb structure alternately plugged at the outlet end. The partition which comprises a cell has air permeability, PM is removed by filtering PM out of waste gas using this air permeability.
If the PM filtered out from the exhaust gas by the DPF is left as it is, it will continue to accumulate in the DPF and cause clogging. Therefore, the PM is generated by the heat of the exhaust gas or the injection of fuel into the combustion chamber or exhaust gas of the engine. To regenerate the DPF on which PM is deposited. For the purpose of promoting such regeneration, a catalyst component may be coated on the partition walls of the DPF cell, and the DPF coated with the catalyst component may be referred to as a CSF (Catalyzed Soot Filter). The present applicant has also proposed a system incorporating these catalysts (see, for example, Patent Document 1).

従来、排ガス中のPMの浄化が求められてきたのは多くがディーゼル自動車であったが、それはガソリンに比べて燃焼し難い軽油を使用することによるものであり、ガソリンの様に燃焼し易く、発生するPMの量も少ない燃料を用いる自動車については、環境問題として今まで特に注目されることはなかった。   Conventionally, most of diesel engines have been required to purify PM in exhaust gas, but it is due to the use of light oil that is difficult to burn compared to gasoline, which is easy to burn like gasoline, Until now, automobiles that use fuel that generates a small amount of PM have not received much attention as an environmental problem.

しかし、環境問題への関心が高まる中、排ガス中の有害成分への規制も厳しさを増し、ガソリン自動車から排出されるPMについてもその排出量を規制する動きが有る。特に近年は燃費についても市場の関心が高く、ガソリンエンジンにおいては緻密な制御のもと燃焼室内にガソリンを直接噴霧供給する直噴型エンジンが主流になりつつある。しかし、このような直噴型ガソリンエンジン(GDI:Gasoline Direct Injection)においては、噴霧されたガソリンの一部が微粒子の状態を保ったまま燃焼室内が燃焼状態となることから、粒子状の燃料に由来した不完全燃焼によって、従来のインテークマニホールドから燃料と空気の混合ガスを供給するガソリン自動車に比べて多くのPMが発生することがあり、排出規制の必要性もより現実味を増す様になってきた。   However, with increasing interest in environmental problems, regulations on harmful components in exhaust gas have become more stringent, and there is a movement to regulate the amount of PM emitted from gasoline automobiles. In recent years, in particular, the market is also concerned about fuel consumption, and direct-injection engines that supply gasoline directly into the combustion chamber under precise control are becoming mainstream in gasoline engines. However, in such a direct-injection gasoline engine (GDI: Gasoline Direct Injection), the combustion chamber is in a combustion state while a part of the sprayed gasoline is kept in a particulate state, so that the particulate fuel The resulting incomplete combustion can generate more PM than a gasoline vehicle that supplies a mixed gas of fuel and air from a conventional intake manifold, and the need for emission regulations has become more realistic. It was.

このようなガソリン自動車から排出されるPMの除去にも、ディーゼル自動車用のDPFと同様にウォールフローハニカムフィルターを使用することが考えられるが、ガソリン自動車の特性からディーゼル自動車用のDPFをそのまま転用することは以下のような理由により難しかった。   It is conceivable to use a wall flow honeycomb filter to remove PM emitted from such a gasoline vehicle as in the case of a DPF for a diesel vehicle, but the DPF for a diesel vehicle is diverted as it is because of the characteristics of the gasoline vehicle. This was difficult for the following reasons.

ガソリン自動車とディーゼル自動車の大きな違いの一つとして、排ガスの流速が挙げられる。ディーゼルエンジンは高圧力で圧縮された空気に対し燃料を噴射し、その圧力の作用により燃料を着火し爆発させることで運動エネルギーを取り出している。高圧縮であることから効率の良いエンジンではあるが、高圧縮な状態を作る必要があることからエンジンの回転数がガソリン自動車に比べて低く、そのため排気ガスの温度も低いため、従来のフィルタータイプのハニカム構造体、すなわちDPFではハニカム構造体の強度を向上するために、外皮部分については緻密な高強度セラミックス材料で構成されていた。   One of the major differences between gasoline vehicles and diesel vehicles is the flow rate of exhaust gas. A diesel engine injects fuel into compressed air at high pressure, and kinetic energy is extracted by igniting and exploding the fuel by the action of the pressure. Although it is an efficient engine due to its high compression, it needs to create a high compression state, so the engine speed is lower than that of a gasoline car, and therefore the exhaust gas temperature is also low, so the conventional filter type In order to improve the strength of the honeycomb structure of the honeycomb structure, that is, the DPF, the outer skin portion is made of a dense high-strength ceramic material.

しかし、ガソリンエンジンは、点火プラグによって混合気に着火するため、一般的なディーゼルエンジンに比べて圧縮比が小さい。そのため、エンジンを高回転で稼働させ、高出力を得ることができるが、走行中の排ガス温度が高くなる。更に、近年の燃費向上に関する市場からの要求により、車両の軽量化を目的に高出力エンジンについても小型化する傾向がある。小型エンジンで高出力を得るためにはエンジンを高回転で稼働させたり、過給器により多量の空気をシリンダー内に供給する必要があるが、高回転や過給状態で稼働させたエンジンから排出される排ガスの温度は更に高くなる。このような高温の排ガスに対し、従来のDPFのようなハニカム構造体、すなわちその外皮部分(以下、外周壁ともいう)に別材料からなる壁をつくると、走行中の温度がディーゼルエンジンよりも高温となるガソリンエンジン用触媒では、熱膨張率の差等によりクラックが生じるなどの問題も懸念される。このため、一体成型のものが好ましい場合がある。   However, since the gasoline engine ignites the air-fuel mixture by the spark plug, the compression ratio is smaller than that of a general diesel engine. For this reason, the engine can be operated at a high speed and a high output can be obtained, but the exhaust gas temperature during traveling becomes high. Furthermore, due to demands from the market concerning fuel efficiency improvement in recent years, there is a tendency to reduce the size of high-power engines for the purpose of reducing the weight of vehicles. In order to obtain high output with a small engine, it is necessary to operate the engine at a high speed or supply a large amount of air into the cylinder by a supercharger. However, exhaust from an engine operated at a high speed or in a supercharged state is required. The temperature of the exhaust gas is further increased. When a honeycomb structure like conventional DPF, that is, a wall made of a different material in its outer shell (hereinafter also referred to as an outer peripheral wall) is made against such high-temperature exhaust gas, the running temperature is higher than that of a diesel engine. In a gasoline engine catalyst that has a high temperature, there is a concern that cracks may occur due to a difference in thermal expansion coefficient. For this reason, an integral molding may be preferable.

従って、ガソリンエンジンの排ガス中からPMを除去するフィルターでは、DPFのように強度を求めて緻密な外皮部分を設けないハニカムフィルターが検討されている。このようなガソリンエンジン用のPMフィルターをGPF(Gasoline Particulate Filter)ということがある(例えば、特許文献3参照)。
GPFであれば、高温になるガソリンエンジンの排ガス中のPMを除去することが可能である一方、触媒の製造工程において新たな課題が生じていた。
Therefore, as a filter for removing PM from the exhaust gas of a gasoline engine, a honeycomb filter that does not have a dense outer skin portion for obtaining strength, such as DPF, has been studied. Such a PM filter for a gasoline engine is sometimes referred to as a GPF (Gasoline Particulate Filter) (see, for example, Patent Document 3).
If it is GPF, while it is possible to remove PM in the exhaust gas of the gasoline engine which becomes high temperature, a new problem has arisen in the catalyst manufacturing process.

一般的にガソリンエンジンの排ガスの浄化には白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属を含有した三元触媒(TWC:Three Way Catalyst)という、NOx、HC、COを同時に浄化する成分で触媒化したハニカム構造体が使用されている。従来のTWCは、DPFのようにセルの両端面で互いに目封止をしたハニカム構造体ではなく、フロースルーハニカムと言われるセルの両端面が解放されたハニカムのセルの隔壁に触媒成分を被覆して使用されてきた。このようなフロースルーハニカムであれば、背圧の上昇も少なく、ガソリンエンジンのように高流速の排ガス処理に適している。   In general, a three-way catalyst (TWC: Three Way Catalyst) containing noble metals such as platinum, palladium, rhodium, etc., is used to purify exhaust gas from gasoline engines. A honeycomb structure catalyzed with components that simultaneously purify NOx, HC, and CO. The body is used. The conventional TWC is not a honeycomb structure in which both ends of the cell are plugged together like the DPF, but the catalyst component is coated on the partition walls of the honeycomb cell in which both ends of the cell are called a flow-through honeycomb. Have been used. With such a flow-through honeycomb, there is little increase in back pressure and it is suitable for exhaust gas treatment at a high flow rate like a gasoline engine.

ハニカム担体をTWCのような触媒組成物で触媒化するにあたっては、一般にウォッシュコート法と言われる製法が適用される(例えば、特許文献2参照)。
ウォッシュコートには多様な手法が提案・実施されているが、ハニカム担体の中間位置を挟持手段で把持した後、下部の一部を液浴に浸漬して触媒成分含有液を含浸させ、該ハニカム担体をスラリーから引き上げて反転させ、次いで、該担持体にエアーブローして余剰スラリーを分離し、該担体全体に触媒成分含有液を含浸、付着させる方法がある(例えば特許文献5)。
その基本原理は「ハニカムセル内部にスラリー化した触媒成分を供給する工程」、「供給されたセル内の触媒スラリーを空気圧で払い出す工程」からなる。「供給されたセル内の触媒スラリーを空気圧で払い出す工程」において、フロースルーハニカムであれば特段の支障なく余剰なスラリーの除去が可能である。また、従来のDPFにおいても緻密な外皮部分を有することから、この場合も余剰スラリーは支障なく除去可能である。
When the honeycomb carrier is catalyzed with a catalyst composition such as TWC, a manufacturing method generally called a wash coat method is applied (see, for example, Patent Document 2).
Various methods have been proposed and implemented for the washcoat. After holding the intermediate position of the honeycomb carrier with the sandwiching means, a part of the lower part is immersed in a liquid bath and impregnated with the catalyst component-containing liquid. There is a method in which the support is pulled up from the slurry and inverted, and then the excess slurry is separated by air blowing to the support, and the entire support is impregnated with a catalyst component-containing liquid (for example, Patent Document 5).
The basic principle includes “a step of supplying the slurry catalyst component into the honeycomb cell” and “a step of discharging the supplied catalyst slurry by air pressure”. In the “step of discharging the supplied catalyst slurry by air pressure”, if the flow-through honeycomb is used, it is possible to remove excess slurry without any particular trouble. In addition, since the conventional DPF also has a dense outer skin portion, the excess slurry can be removed without any trouble in this case.

しかしながら、GPFでは高温の排ガスを処理することから、その外周壁はセルの隔壁と同様に通気性のある多孔質から構成され、30%以上の気孔率、さらには50%以上の気孔率を有するハニカム構造体を用いる必要がある。   However, since GPF treats high-temperature exhaust gas, its outer peripheral wall is made of a porous material having air permeability like the cell partition walls, and has a porosity of 30% or more, and further a porosity of 50% or more. It is necessary to use a honeycomb structure.

GPFに使用される比較的小型のハニカム構造体は、通常、隔壁と外皮とが一体的に形成されたものである。このようなハニカム基材は、押出成形により、隔壁と外周壁とを同時に成形し、得られた成形体を焼成することにより作製されるものであり、外皮と隔壁とが同一の気孔率を有する。また、このような小型のハニカム構造体を用いることから、フィルターとしての幾何学的な面積も小さく、圧力損失による出力低下の懸念は大きなものであった。   A relatively small honeycomb structure used for GPF is usually formed by integrally forming partition walls and an outer skin. Such a honeycomb base material is manufactured by simultaneously forming the partition walls and the outer peripheral wall by extrusion molding, and firing the obtained molded body, and the outer skin and the partition walls have the same porosity. . In addition, since such a small honeycomb structure is used, the geometric area as a filter is small, and there is a great concern about a decrease in output due to pressure loss.

また、ハニカムセルの端部が目封止されていることから、ウォッシュコート時における「供給されたセル内の触媒スラリーを空気圧で払い出す工程」において目封止部分が障害になり、空気圧で払い出される触媒スラリーが外皮部分から浸み出してしまう。   In addition, since the end of the honeycomb cell is plugged, the plugged part becomes an obstacle in the “process of discharging the catalyst slurry in the supplied cell by air pressure” at the time of wash coating, and the honeycomb cell is discharged by air pressure. Catalyst slurry oozes out from the outer skin.

外皮部分から浸出した触媒スラリーは、接着剤のように働き、弾性把持治具のバルーン支持体で把持したハニカム担体がバルーンと固着してしまい、分離することが困難であった。バルーンとの貼りつきが一部で解消されても、図6(右上)のように、ハニカムが傾斜し、自動化された装置では、傾斜時あるいはその後の工程において適切な位置決めが出来ずに衝撃が加わりハニカムが破損することがある。また、バルーンとの貼りつきが解消されない場合は、図6(右下)のように固着が継続し、さらに強い外力を加えて引き離す必要があり、ハニカム外皮にクラックが入るなどハニカム破損の恐れが高い。   The catalyst slurry leached from the outer skin part worked like an adhesive, and the honeycomb carrier gripped by the balloon support of the elastic gripping jig was fixed to the balloon, and it was difficult to separate. Even if sticking to the balloon is partially eliminated, as shown in Fig. 6 (upper right), the honeycomb is tilted, and with an automated device, impact is not achieved during tilting or in subsequent processes without proper positioning. In addition, the honeycomb may be damaged. In addition, if sticking to the balloon is not resolved, the sticking continues as shown in FIG. 6 (lower right), and it is necessary to apply a strong external force to separate them, and there is a risk of honeycomb damage such as cracks in the honeycomb outer skin. high.

特許文献6には、円筒型ハニカム担体の全周をバルーンで被い空気加圧した後、触媒スラリーをハニカム担体の内側の上部から流し込み触媒を担持させる際に、触媒がハニカム担体外部に付着するのを抑制する手段が記載されている。しかし、触媒が付着する位置は担体の両端付近が特に激しいとしており、ハニカム担体内側から外皮に浸み出て固着する状態に対処して固着を解くための具体的な手段は記載されていない。   In Patent Document 6, the entire circumference of a cylindrical honeycomb carrier is covered with a balloon and pressurized with air, and then the catalyst is attached to the outside of the honeycomb carrier when the catalyst slurry is poured from above the inside of the honeycomb carrier to carry the catalyst. Means for suppressing this are described. However, the position where the catalyst adheres is particularly intense in the vicinity of both ends of the carrier, and there is no specific means for dealing with the state where the catalyst oozes out from the inside of the honeycomb carrier and adheres to the outer shell, thereby releasing the adhesion.

また、GPFではDPFに比べて高温な環境で使用されることから、DPFのような緻密な外皮部分を設けてしまうと、セル隔壁と外皮部分との間で熱膨張率の差が生じてクラックが発生し易いという問題もあった。クラックが生じたハニカムはフィルターとしての機能を失う。そのため、GPFに使用されるハニカムでは、セルの隔壁と外皮部分とが同質、すなわち熱膨張率を同じに設定する必要があった。このようにセルの隔壁と外皮部分を同質にする手段としては、セルの隔壁と外皮部分を同一材料で一体に成型することも考えられる。
しかし、このようにセルの隔壁と外皮部分を同質にすると、外皮部分も多孔質で形成することになり、触媒スラリーをウォッシュコートする際に触媒スラリーが外皮部分に浸出してしまうことは前述のとおりである。
In addition, since GPF is used in a higher temperature environment than DPF, if a dense skin part such as DPF is provided, a difference in thermal expansion coefficient occurs between the cell partition and the skin part and cracks occur. There is also a problem that is likely to occur. The honeycomb having cracks loses its function as a filter. Therefore, in the honeycomb used for GPF, it is necessary to set the cell partition walls and the outer skin portion to the same quality, that is, to set the same thermal expansion coefficient. In this way, as a means for making the cell partition wall and the skin portion the same quality, it is conceivable that the cell partition wall and the skin portion are integrally formed of the same material.
However, if the partition walls and the outer skin portion of the cell are made of the same quality as described above, the outer skin portion will also be formed in a porous manner, and the catalyst slurry will leach into the outer skin portion when washing the catalyst slurry. It is as follows.

このように、GPFに好適な、ハニカム外皮部分からの触媒スラリーが浸出しても把持治具からの引き離しを可能にする手段が望まれており、また、安定的に安価に適用でき、大量生産が可能な手段であることも望まれている。   Thus, a means suitable for GPF, which enables separation from the holding jig even if the catalyst slurry from the honeycomb skin portion leaches out, is desired, and can be stably and inexpensively applied to mass production. It is also desired that this is possible.

再公表2013−172128号公報Republished 2013-172128 特表2003−506211号公報Special table 2003-506221 gazette 特表2015−528868号公報JP-T-2015-528868 特開平7−10650号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-10650 特表2003−506211号公報Special table 2003-506221 gazette 実開平2−45139号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-45139

本発明の目的は、このような事情に鑑み、ハニカム担体へのウォッシュコート時に、触媒スラリーが外皮部分に浸出して把持治具と強く固着しても、把持治具の引き離しを可能とする排気ガス浄化触媒の製造方法を提供することにある。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an exhaust that enables the gripping jig to be separated even when the catalyst slurry is leached into the outer skin portion and firmly fixed to the gripping jig during the wash coating on the honeycomb carrier. The object is to provide a method for producing a gas purification catalyst.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、弾性把持治具のバルーン状支持体に空気を供給し膨張させてハニカム担体を把持し、ウォッシュコートで触媒スラリーをハニカム担体のセルにコートした後、ハニカムの分離工程において、挟持手段をもってハニカムの上下端面または円周部を挟持し固定した状態で、前記バルーン状支持体の加圧をやめ収縮させることで、触媒スラリーの浸み出しにより固着したハニカム外皮と支持体との分離が促進されることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors of the present invention supplied air to a balloon-like support of an elastic gripping jig to expand it to grip the honeycomb carrier, and wash the catalyst slurry to the honeycomb with a wash coat. After coating the cells of the carrier, in the honeycomb separation step, with the sandwiching means sandwiching and fixing the upper and lower end surfaces or the circumferential portion of the honeycomb, the balloon-like support is no longer pressurized and shrunk, whereby the catalyst slurry It has been found that the separation of the fixed honeycomb outer shell and the support is promoted by the leaching of the substrate, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の第1の発明によれば、複数のセルを形成する多孔質の隔壁と、隔壁により構成されたセルの少なくとも一部が開口した端面を有し、気孔率が30%以上である多孔質の外皮部分からなるハニカム担体のセル内に、ウォッシュコート法により触媒成分を担持する排気ガス浄化触媒の製造方法であって、
弾性把持治具のバルーン状支持体を加圧膨張させてハニカム担体の外周部を把持固定した後、ハニカム担体の端面から触媒成分を含むスラリー液を供給し、触媒スラリーが供給されたハニカム担体をバルーン状支持体で把持した状態で、触媒スラリーが供給されたハニカム担体の端面から気流を当ててセル内に触媒成分を被覆し、触媒スラリーの浸みだしにより固着したハニカム担体の外皮部分から弾性把持治具を分離する分離工程を経て分離されたハニカム担体を乾燥後、焼成して触媒成分を担持するが、
前記分離工程において、挟持手段をもってハニカム担体の上下端面または円周部を固定した後、バルーン状支持体による加圧を解消してハニカム担体の外周部の把持を解除することで、ハニカム外皮と支持体との分離を促進することを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。
That is, according to the first invention of the present invention, the porous partition wall forming a plurality of cells, and the end face in which at least a part of the cells constituted by the partition walls are opened, and the porosity is 30% or more. A method for producing an exhaust gas purification catalyst in which a catalyst component is supported by a washcoat method in a honeycomb carrier cell composed of a porous outer skin part,
After pressing and expanding the balloon-shaped support of the elastic gripping jig to grip and fix the outer periphery of the honeycomb carrier, a slurry liquid containing a catalyst component is supplied from the end surface of the honeycomb carrier, and the honeycomb carrier to which the catalyst slurry is supplied While gripping with a balloon-shaped support, air flow is applied from the end face of the honeycomb carrier to which the catalyst slurry is supplied to cover the catalyst components in the cells, and elastic gripping is performed from the outer skin portion of the honeycomb carrier that is fixed by the catalyst slurry leaching. The honeycomb carrier separated through the separation step of separating the jig is dried and then fired to carry the catalyst component.
In the separation step, after fixing the upper and lower end surfaces or the circumferential portion of the honeycomb carrier with clamping means, the pressure applied by the balloon-like support is released to release the gripping of the outer circumferential portion of the honeycomb carrier, thereby supporting the honeycomb outer skin and the support. Provided is a method for producing an exhaust gas purifying catalyst characterized by promoting separation from a body.

また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記分離工程において、挟持手段と弾性把持治具の少なくとも一方を、ハニカム担体の円周方向に回転させることを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, in the separation step, at least one of the clamping means and the elastic gripping jig is rotated in the circumferential direction of the honeycomb carrier. A method for producing an exhaust gas purification catalyst is provided.

また、本発明の第3の発明によれば、第1又は2の発明において、前記分離工程において、前記挟持手段が、ハニカム担体の軸線方向の上端側または下端面側の少なくとも一方に位置し、挟持手段と対向する端面に向けて固定することを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   Further, according to the third invention of the present invention, in the first or second invention, in the separation step, the clamping means is located on at least one of the upper end side or the lower end surface side in the axial direction of the honeycomb carrier, There is provided a method for producing an exhaust gas purifying catalyst, characterized in that the exhaust gas purifying catalyst is fixed toward an end face facing the clamping means.

また、本発明の第4の発明によれば、第1又は2の発明において、前記挟持手段は、ハニカム担体の外周部円周面上に等間隔で配置されるバルーン挟持体であり、前記弾性把持用のバルーンよりも硬質な材質であるか、ハニカム担体への接触面積が狭く、ハニカム外周面に対する剥離性が高いことを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the sandwiching means is a balloon sandwiching body arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of the honeycomb carrier, and the elastic There is provided a method for producing an exhaust gas purification catalyst characterized in that it is made of a material harder than a grasping balloon, has a narrow contact area with a honeycomb carrier, and has high peelability from the outer peripheral surface of the honeycomb.

また、本発明の第5の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明において、前記ハニカム担体は、外皮部分の気孔率が、50〜80%であることを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the honeycomb carrier has an outer shell portion with a porosity of 50 to 80%. A method for producing a catalyst is provided.

また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明において、前記ハニカム担体の外皮部分は、水銀ポロシメーターにより測定される平均細孔径が、10〜30μmであることを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   According to a sixth invention of the present invention, in any one of the first to fifth inventions, the outer skin portion of the honeycomb carrier has an average pore diameter measured by a mercury porosimeter of 10 to 30 μm. A method for producing a featured exhaust gas purification catalyst is provided.

また、本発明の第7の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明において、前記ハニカム担体のセルは、入口端面側の開口端部及び出口端面側の開口端部に目封止部を有し、該目封止部が互い違いに配置されていることを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   According to the seventh invention of the present invention, in any one of the first to sixth inventions, the cells of the honeycomb carrier are plugged at the opening end on the inlet end face side and the opening end on the outlet end face side. There is provided a method for producing an exhaust gas purifying catalyst, characterized in that the plugging portions are alternately arranged.

さらに、本発明の第8の発明によれば、第1〜7のいずれかの発明において、前記触媒組成物は、Pt、Pd、Rhから選ばれる1種以上の貴金属元素を含有することを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   Furthermore, according to an eighth invention of the present invention, in any one of the first to seventh inventions, the catalyst composition contains one or more precious metal elements selected from Pt, Pd, and Rh. A method for producing an exhaust gas purification catalyst is provided.

本発明の排気ガス浄化触媒の製造方法によれば、ハニカム担体のセル隔壁に触媒スラリーを被覆する際に、触媒スラリーが外皮部分から浸出して、弾性把持治具のバルーンがハニカム外皮と固着しても、挟持手段によりハニカムを固定するという簡単な操作で引き離しやすくなり、また、引き離しのときハニカム担体が傾斜しにくいから後の処理工程へと円滑に移行でき生産性も上がる。   According to the method for producing an exhaust gas purification catalyst of the present invention, when the catalyst slurry is coated on the cell partition walls of the honeycomb carrier, the catalyst slurry is leached from the outer skin portion, and the balloon of the elastic gripping jig is fixed to the honeycomb outer skin. However, it becomes easy to separate by a simple operation of fixing the honeycomb by the sandwiching means, and the honeycomb carrier is not easily inclined at the time of separation, so that the process can be smoothly shifted to the subsequent processing step, and the productivity is improved.

本発明が適用されるウォッシュコート法の必須工程を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the essential process of the washcoat method to which this invention is applied. ハニカム担体の外観を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance of the honeycomb carrier typically. 本発明により排気ガス浄化触媒を製造する際、挟持手段を用いて、支持体に固着したハニカム担体を引き離す工程を模式的に示した態様の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of an embodiment schematically showing a step of separating a honeycomb carrier fixed to a support using a clamping means when manufacturing an exhaust gas purification catalyst according to the present invention. 本発明により排気ガス浄化触媒を製造する際、挟持手段を用いて、支持体に固着したハニカム担体を引き離す工程を模式的に示した別の態様の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of another embodiment schematically showing a step of separating a honeycomb carrier fixed to a support using a clamping means when manufacturing an exhaust gas purification catalyst according to the present invention. 本発明により排気ガス浄化触媒を製造する際、挟持手段のバルーンを用いて、支持体に固着したハニカム担体を引き離す工程を模式的に示した態様の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of an embodiment schematically showing a step of separating a honeycomb carrier fixed to a support using a balloon as a sandwiching means when manufacturing an exhaust gas purification catalyst according to the present invention. 触媒スラリーがハニカム担体に固着した後、引き離しの工程で一部の固着が解消した状態と、ハニカム担体から支持体が引き離せず固着が継続した状態を模式的に示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a state in which part of the sticking is eliminated in the separation step after the catalyst slurry is stuck to the honeycomb carrier, and a state in which the support is not separated from the honeycomb carrier and is continuously stuck.

以下、本発明を具体的な実施形態に基づき説明するが、本発明は、それらの実施形態に限定解釈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、適宜設計の変更、改良等を加え得るものである。   Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. However, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and within the scope of the present invention, the knowledge of those skilled in the art. Based on this, design changes and improvements can be added as appropriate.

1.ハニカム構造体
本発明で用いられるハニカム構造体(ハニカム担体ともいう)は、図2に示すように、複数のセルを形成する多孔質の隔壁と、気孔率が30%以上である多孔質の外皮部分からなり、上下に開口端部を有するハニカム状の基材1である。
1. Honeycomb structure A honeycomb structure (also referred to as a honeycomb carrier) used in the present invention includes a porous partition wall forming a plurality of cells and a porous skin having a porosity of 30% or more as shown in FIG. This is a honeycomb-shaped substrate 1 made of a portion and having open ends at the top and bottom.

ハニカム状の基材は、隔壁によって、一方の端面から他方の端面へ向かって伸びる多数の通孔(セル)が形成されており、これらが集まってハニカムを形成している。
ハニカム担体は、その構造の特徴から、フロースルー型(フロースルーハニカム)とウォールフロー型(ウォールフローハニカム)に大別されている。フロースルー型は、一方の開放端面から他方の開口端面に向けて開口する多数の通孔端部が封止されておらず、酸化触媒、還元触媒、三元触媒に広く用いられている。これに対し、ウォールフロー型は、通孔の一端が、互い違いに封止されているもので、排気ガス中の煤やSOF(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)等、固形成分を濾し取ることができるため、DPFとして用いられている。
本発明は、そのどちらにも使用できるが、GPFのような多孔質の外周壁を有するハニカム状の基材では、製造時に触媒スラリーが外皮部分に浸出することを防止できることから、特にGPFに用いられるウォールフローハニカムに好適に使用できる。
In the honeycomb-shaped base material, a large number of through holes (cells) extending from one end face to the other end face are formed by partition walls, and these gather together to form a honeycomb.
Honeycomb carriers are roughly classified into a flow-through type (flow-through honeycomb) and a wall-flow type (wall-flow honeycomb) because of their structural features. The flow-through type is widely used for oxidation catalysts, reduction catalysts, and three-way catalysts because a large number of through-hole ends that open from one open end surface to the other open end surface are not sealed. On the other hand, in the wall flow type, one end of the through-hole is alternately sealed, and solid components such as soot and SOF (Soluble Organic Fraction) in exhaust gas can be filtered out. Therefore, it is used as a DPF.
The present invention can be used for either of them, but in the case of a honeycomb substrate having a porous outer peripheral wall such as GPF, the catalyst slurry can be prevented from leaching into the outer skin part during production. It can be suitably used for a wall flow honeycomb.

また、ハニカムを構成する隔壁から排気ガスを外部に逃がす必要から、隔壁は、多孔質体により形成される。多孔質体として通常用いられている無機酸化物からなるもの、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト、ムライト、アルミナ、シリカ−アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、アルミニウムチタネート等のセラミック材料が好ましい。これらの中でも、コージェライトが特に好ましい。ハニカム基材の材料がコージェライトであると、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体を得ることができるためである   Moreover, since it is necessary to let exhaust gas escape from the partition which comprises a honeycomb, the partition is formed with a porous body. Consisting of inorganic oxides usually used as porous materials, silicon carbide, silicon-silicon carbide based composite materials, cordierite, mullite, alumina, silica-alumina, spinel, silicon carbide-cordierite based composite materials, lithium Ceramic materials such as aluminum silicate and aluminum titanate are preferred. Among these, cordierite is particularly preferable. This is because when the honeycomb base material is cordierite, a honeycomb structure having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance can be obtained.

また、隔壁と外皮部分とは、材質が同じであっても異なるものでもよい。GPFでは同質材料により形成されることが好ましい。同質材料とはサーマルショックによるクラック発生が防げる程度の熱膨張率や気孔率の差の範囲である材料のことを示す。さらに、同一材料による一体成型で製造されることが好ましい。効率的な製造が可能であり、材料の違いによる問題を回避できるためである。また、高温となるガソリンエンジン用触媒では熱膨張率の差によりクラックが生じるなどの問題も懸念される。このため、隔壁と外皮部分とは、熱膨張率の同じものであるか、一体成型のものが好ましい。
また、目封止部の材質は、ハニカム基材の材質と同様な材質が好ましい。目封止部の材質とハニカム基材の材質とは、同じ材質でも、異なる材質であってもよい。
The partition wall and the outer skin portion may be made of the same material or different materials. In GPF, it is preferably formed of the same material. The homogeneous material refers to a material having a range of difference in thermal expansion coefficient and porosity that can prevent cracking due to thermal shock. Further, it is preferably manufactured by integral molding using the same material. This is because efficient production is possible and problems due to differences in materials can be avoided. In addition, there is a concern about problems such as cracks caused by a difference in thermal expansion coefficient in a gasoline engine catalyst that becomes high temperature. For this reason, it is preferable that the partition wall and the outer skin portion have the same thermal expansion coefficient or are integrally molded.
The material of the plugging portion is preferably the same material as that of the honeycomb substrate. The material of the plugging portion and the material of the honeycomb substrate may be the same material or different materials.

ハニカム基材(隔壁及び外周壁)の平均細孔径は、10〜30μmであることが好ましく、15〜25μmであることが特に好ましい。ハニカム基材の平均細孔径が10μm未満では、ハニカム構造体の圧力損失が高くなりすぎて、GPFとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。また、ハニカム基材の平均細孔径が30μmを超えると、十分な強度が得られないことがある。尚、ここで言う「平均細孔径」は、水銀ポロシメーターによって測定された値である。   The average pore diameter of the honeycomb base material (partition walls and outer peripheral wall) is preferably 10 to 30 μm, and particularly preferably 15 to 25 μm. When the average pore diameter of the honeycomb base material is less than 10 μm, the pressure loss of the honeycomb structure becomes too high, and when used as a GPF, the engine output may be reduced. Further, when the average pore diameter of the honeycomb substrate exceeds 30 μm, sufficient strength may not be obtained. The “average pore diameter” referred to here is a value measured by a mercury porosimeter.

また、セル壁である隔壁の厚みは、1〜18mil(0.025〜0.47mm)が好ましく、6〜12mil(0.16〜0.32mm)がより好ましい。隔壁が薄すぎると構造的に脆くなり、厚すぎるとセルの幾何学的表面積が小さくなるため、触媒の有効使用率が低下してしまうおそれがある。また、隔壁が厚すぎると圧損が高くなり、GPFとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くおそれがある。
ハニカム基材の外周壁の厚さは、300〜1000μmであることが好ましく、500〜800μmであることが特に好ましい。外周壁の厚さが300μm未満であると、十分な強度が得られないことがある。また、外周壁の厚さが1000μmを超えると、ハニカム構造体の圧力損失が高くなりすぎて、GPFとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。
Moreover, 1-18 mil (0.025-0.47 mm) is preferable and, as for the thickness of the partition which is a cell wall, 6-12 mil (0.16-0.32 mm) is more preferable. If the partition wall is too thin, it becomes structurally brittle, and if it is too thick, the geometric surface area of the cell becomes small, which may reduce the effective usage rate of the catalyst. In addition, if the partition wall is too thick, the pressure loss becomes high, and when used as a GPF, there is a risk of causing a decrease in engine output.
The thickness of the outer peripheral wall of the honeycomb base material is preferably 300 to 1000 μm, particularly preferably 500 to 800 μm. If the thickness of the outer peripheral wall is less than 300 μm, sufficient strength may not be obtained. When the thickness of the outer peripheral wall exceeds 1000 μm, the pressure loss of the honeycomb structure becomes too high, and when used as a GPF, the engine output may be reduced.

隔壁によって形成されるセルは、通常、直径あるいは一辺が凡そ0.8〜2.5mmであり、その密度は、単位断面積あたりの孔の数で表され、これはセル密度とも言われる。ハニカム構造体のセル密度は、特に制限されないが、100〜1200セル/inch(15.5〜186セル/cm)が好ましく、150〜600セル/inch(23〜93セル/cm)がより好ましく、200〜400セル/inch(31〜62セル/cm)である事が特に好ましい。セル密度が1200セル/inch(186セル/cm)を超えると、触媒成分や、排気ガス中の固形分で目詰まりが発生しやすく、圧力損失が高くなりすぎて、GPFとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。
100セル/inch(15.5セル/cm)未満では幾何学的表面積が小さくなるため、触媒の有効使用率が低下してしまい排気ガス浄化触媒としての有用性がなくなるおそれがある。また、GPFとして用いた場合に、フィルターとしての有効面積が不足して、PM堆積後の圧力損失が高くなり、エンジンの出力低下を招くことがある。
The cell formed by the partition walls is usually about 0.8 to 2.5 mm in diameter or one side, and its density is expressed by the number of holes per unit cross-sectional area, which is also called cell density. The cell density of the honeycomb structure is not particularly limited, but is preferably 100 to 1200 cells / inch 2 (15.5 to 186 cells / cm 2 ), and 150 to 600 cells / inch 2 (23 to 93 cells / cm 2 ). Is more preferable, and 200 to 400 cells / inch 2 (31 to 62 cells / cm 2 ) is particularly preferable. When the cell density exceeds 1200 cells / inch 2 (186 cells / cm 2 ), clogging is likely to occur due to catalyst components and solids in the exhaust gas, and pressure loss becomes too high. In addition, engine output may be reduced.
If it is less than 100 cells / inch 2 (15.5 cells / cm 2 ), the geometric surface area becomes small, so that the effective usage rate of the catalyst is lowered and the usefulness as an exhaust gas purification catalyst may be lost. Further, when used as a GPF, the effective area as a filter is insufficient, the pressure loss after PM deposition becomes high, and the output of the engine may be reduced.

ハニカム構造体が適用されるガソリン車用のTWCでは、ハニカム基材は、少なくとも外皮部分が隔壁と同質で多孔質体を有する多孔質体により形成されていることが必要である。本発明によるGPF製造時には、被覆によって触媒スラリーが外皮部分に浸出することを防止できる。
セル隔壁および外皮部分には多数の細孔が存在している。セルを複数有するハニカム隔壁、外皮の気孔率は、30%以上であり、50〜80%が好ましく、60〜70%がより好ましい。また気孔径は、10〜30μmが好ましく、15〜25μmであることがより好ましい。なお、本発明において、気孔率の測定法は、特に限定されないが水銀ポロシメーターによる計測法が挙げられる。
In a TWC for a gasoline vehicle to which a honeycomb structure is applied, the honeycomb base material needs to be formed of a porous body having at least a skin portion that is the same as a partition wall and having a porous body. When the GPF according to the present invention is manufactured, it is possible to prevent the catalyst slurry from leaching to the outer skin portion by the coating.
A large number of pores exist in the cell partition and the outer skin portion. The porosity of the honeycomb partition walls having a plurality of cells and the outer skin is 30% or more, preferably 50 to 80%, and more preferably 60 to 70%. Moreover, 10-30 micrometers is preferable and, as for a pore diameter, it is more preferable that it is 15-25 micrometers. In the present invention, the method for measuring the porosity is not particularly limited, and examples thereof include a measuring method using a mercury porosimeter.

ハニカム構造体の形状は、特に限定されるものではなく、一般的に知られている円柱形、円柱状に類する楕円柱状のほか、多角柱なども含まれる。好ましいのは、円柱形あるいは楕円柱状のものである。
また、セルのハニカム基材の長さ方向に対して垂直な断面における形状(以下、「セル形状」という。)も特に限定されないが、四角形、六角形、八角形等の多角形あるいはそれらを組み合わせたもの、例えば四角形、六角形、四角形と八角形を組み合わせたもの等が好ましい。
なお、ハニカム基材の大きさは、直径60mm程度かつ長さが70mmのように比較的小ぶりなものから、直径300mm程度かつ長さが200mmのように大型なものもあり、本発明は、これらサイズによって制限されない。
The shape of the honeycomb structure is not particularly limited, and includes a generally known columnar shape, an elliptical columnar shape similar to a columnar shape, and a polygonal column. A cylindrical shape or an elliptical column shape is preferable.
Further, the shape of the cell in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb substrate (hereinafter referred to as “cell shape”) is not particularly limited, but is a polygon such as a quadrangle, hexagon, octagon, or a combination thereof. For example, a rectangle, a hexagon, a combination of a rectangle and an octagon, and the like are preferable.
The size of the honeycomb base material is relatively small such as a diameter of about 60 mm and a length of 70 mm, and a large size such as a diameter of about 300 mm and a length of 200 mm. Not limited by size.

ハニカム構造体をGPF等のPM捕集フィルターに用いる場合、所定のセルの入口端面側の開口端部及び残余のセルの出口端面側の開口端部を目封止する目封止部を形成している。
このように、ハニカム基材の各セルの一方の開口端部を目封止部にて目封止することにより、ハニカム構造体は、高いPM捕集効率を持ったウォールフロー型フィルターとなる。このウォールフロー型フィルターにおいては、入口端面からセル内に流入した排ガスが、隔壁を透過した後、出口端面からセル外に流出する。そして、排ガスが隔壁を透過する際に、隔壁が濾過層として機能し、排ガス中に含まれるPMが捕集される。
尚、目封止部は、入口端面と出口端面とが、それぞれ、目封止部によって開口端部が目封止されたセルと、目封止部によって開口端部が目封止されていないセルとにより、互い違いの市松模様を呈する配置となるように形成されることが好ましい。しかし、本発明の実施形態は、このようなウォールフロー型フィルターに限られるものでは無い。
When a honeycomb structure is used for a PM collection filter such as GPF, a plugging portion is formed to plug an opening end portion on the inlet end face side of a predetermined cell and an opening end portion on the outlet end face side of the remaining cells. ing.
Thus, by plugging one open end of each cell of the honeycomb substrate with the plugging portion, the honeycomb structure becomes a wall flow type filter having high PM collection efficiency. In this wall flow type filter, the exhaust gas flowing into the cell from the inlet end face passes through the partition wall and then flows out of the cell from the outlet end face. And when exhaust gas permeate | transmits a partition, a partition functions as a filtration layer and PM contained in exhaust gas is collected.
The plugged portion has an inlet end surface and an outlet end surface, each of which has a plugged open end portion and a plugged portion, and the open end portion is not plugged by the plugged portion. The cells are preferably formed so as to have an alternating checkered pattern. However, the embodiment of the present invention is not limited to such a wall flow filter.

外周壁の外側表面への触媒スラリーの浸み出しや、強度不足の問題は、気孔率が50%以上であるような高気孔率のハニカム構造体において特に顕著となる。よって、本発明は、気孔率が50〜80%のハニカム基材を用いた場合に有用性が高く、気孔率が60〜70%のハニカム基材を用いた場合に特に有用である。   The problem of leaching of catalyst slurry to the outer surface of the outer peripheral wall and insufficient strength are particularly noticeable in a high-porosity honeycomb structure having a porosity of 50% or more. Therefore, the present invention is highly useful when a honeycomb substrate having a porosity of 50 to 80% is used, and is particularly useful when a honeycomb substrate having a porosity of 60 to 70% is used.

2.排気ガス浄化触媒の製造方法
本発明の排気ガス浄化触媒の製造方法は、複数のセルを形成する多孔質の隔壁と、隔壁により構成されたセルの少なくとも一部が開口した端面を有し、気孔率が30%以上である多孔質の外皮部分からなるハニカム担体のセル内に、ウォッシュコート法により触媒成分を担持する排気ガス浄化触媒の製造方法であって、
弾性把持治具のバルーン状支持体を加圧膨張させてハニカム担体の外周部を把持固定した後、ハニカム担体の端面から触媒成分を含むスラリー液を供給し、触媒スラリーが供給されたハニカム担体をバルーン状支持体で把持した状態で、触媒スラリーが供給されたハニカム担体の端面から気流を当ててセル内に触媒成分を被覆し、触媒スラリーの浸みだしにより固着したハニカム担体の外皮部分から弾性把持治具を分離する分離工程を経て分離されたハニカム担体を乾燥後、焼成して触媒成分を担持するが、
前記分離工程において、挟持手段をもってハニカム担体の上下端面または円周部を固定した後、バルーン状支持体による加圧を解消してハニカム担体の外周部の把持を解除することで、ハニカム外皮と支持体との分離を促進することを特徴とする。
2. Manufacturing method of exhaust gas purifying catalyst The manufacturing method of an exhaust gas purifying catalyst of the present invention includes a porous partition wall forming a plurality of cells, and an end face in which at least a part of the cells constituted by the partition walls is open, A method for producing an exhaust gas purification catalyst in which a catalyst component is supported by a wash coat method in a cell of a honeycomb carrier composed of a porous outer skin portion having a rate of 30% or more,
After pressing and expanding the balloon-shaped support of the elastic gripping jig to grip and fix the outer periphery of the honeycomb carrier, a slurry liquid containing a catalyst component is supplied from the end surface of the honeycomb carrier, and the honeycomb carrier to which the catalyst slurry is supplied While gripping with a balloon-shaped support, air flow is applied from the end face of the honeycomb carrier to which the catalyst slurry is supplied to cover the catalyst components in the cells, and elastic gripping is performed from the outer skin portion of the honeycomb carrier that is fixed by the catalyst slurry leaching. The honeycomb carrier separated through the separation step of separating the jig is dried and then fired to carry the catalyst component.
In the separation step, after fixing the upper and lower end surfaces or the circumferential portion of the honeycomb carrier with clamping means, the pressure applied by the balloon-like support is released to release the gripping of the outer circumferential portion of the honeycomb carrier, thereby supporting the honeycomb outer skin and the support. It is characterized by promoting separation from the body.

本発明のウォッシュコート法とは、前記弾性把持治具のバルーン状支持体でハニカム担体の外周部を把持した後、ハニカム担体の端面から触媒成分を含むスラリー液を供給し、ハニカム担体の端面から気流を当ててセル内に触媒成分を被覆する一連の工程により、外皮に浸み出した触媒スラリーで固着したハニカム担体と弾性把持治具を特定の手段で分離する方法を提供するものである。   In the washcoat method of the present invention, the outer peripheral portion of the honeycomb carrier is gripped by the balloon-shaped support of the elastic gripping jig, and then a slurry liquid containing a catalyst component is supplied from the end surface of the honeycomb carrier. The present invention provides a method of separating the honeycomb carrier fixed by the catalyst slurry leached into the outer shell and the elastic gripping jig by a specific means by a series of steps of coating the catalyst component in the cell by applying an air flow.

次に、本発明の方法を代表的な製造工程毎に詳述する。   Next, the method of the present invention will be described in detail for each representative manufacturing process.

(1)ハニカム担体の把持
まず、図1の(a)に示すように、弾性把持治具3のバルーン状支持体2の内部に空気を供給し、バルーンでハニカム担体1の外周部を把持する。
(1) Holding of the honeycomb carrier First, as shown in FIG. 1A, air is supplied to the inside of the balloon-shaped support 2 of the elastic holding jig 3, and the outer periphery of the honeycomb carrier 1 is held by the balloon. .

弾性把持治具は、例えば中空のドーナツ状部材で風船や浮輪、タイヤのチューブのように内部に空気を出し入れできる弾性体のバルーンを支持体とするものである。バルーンは円周方向に二分割できるもの、あるいは二点支持の弾性把持治具(ロボットアーム)にお椀状に取り付けられるものであってもよい。これらは空気の出し入れや接触圧力の調整で、充分な密着性をもってハニカムへの把持力を制御することができる。   The elastic gripping jig uses, for example, a hollow donut-shaped member as a support, which is an elastic balloon that allows air to be taken in and out like a balloon, a float, or a tire tube. The balloon may be divided into two in the circumferential direction, or may be attached in a bowl shape to a two-point supported elastic gripping jig (robot arm). These can control the gripping force to the honeycomb with sufficient adhesion by adjusting the contact and pressure of air.

このようなバルーンで把持することにより、GPF用ハニカム担体のような脆弱な担体であっても、把持力によってハニカム担体を破損してしまう事を防ぐことができる。なお、これと同様なバルーンは、後述する分離工程での挟持手段においても採用することがある。   By gripping with such a balloon, it is possible to prevent the honeycomb carrier from being damaged by the gripping force even if it is a brittle carrier such as a GPF honeycomb carrier. A balloon similar to this may also be used in the clamping means in the separation step described later.

(2)減圧による触媒スラリー液の供給
次に、弾性把持治具のバルーンでハニカム担体を把持しながら、図1の中央に示すように、触媒成分を含むスラリーをハニカム担体に供給する。このような触媒スラリーの供給の仕方については、特に制限されるものではなく、図1においても矢印(1)で2方向に示したように、ハニカムの上端もしくは下端いずれから供給しても良い。
(2) Supply of Catalyst Slurry Solution by Depressurization Next, as shown in the center of FIG. 1, slurry containing a catalyst component is supplied to the honeycomb carrier while holding the honeycomb carrier with the balloon of the elastic holding jig. The method of supplying such a catalyst slurry is not particularly limited, and it may be supplied from either the upper end or the lower end of the honeycomb as shown in two directions by arrows (1) in FIG.

触媒スラリー液槽には、所定量の触媒スラリーが貯留されている。ハニカムを浸漬する都度、触媒スラリー液が減少していくが、減少量は自動的に補充される。
触媒スラリー組成であるが、三元系触媒(TWC)の場合は、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の貴金属を主とする触媒成分が用いられる。貴金属等の触媒は、セル隔壁に高分散状態で担持させるため、予めアルミナのような比表面積の大きな耐熱性無機酸化物に一旦担持させた後、ハニカム担体のセル隔壁に担持させることが好ましい。尚、触媒を担持させる耐熱性無機酸化物としては、アルミナ以外に、耐熱性を向上させる成分、酸素を吸蔵し放出する成分として、用途によってはゼオライト等を用いることもできる。また、貴金属等の触媒は、Ce、Zr、あるいはこれらの複合酸化物等からなる助触媒に固定化した上で、ハニカムのセル隔壁に担持させてもよい。
アルミナなどの粒子に担持された貴金属成分は、水媒体に分散し、必要に応じて増粘材などの添加剤を含む触媒スラリーとして液槽に蓄えられている。このような成分を含むスラリーは泥漿状であることから粘着性を有し、それが、バルーンとの固着の原因ともなっている。
A predetermined amount of catalyst slurry is stored in the catalyst slurry liquid tank. Each time the honeycomb is immersed, the catalyst slurry liquid decreases, but the decrease amount is automatically replenished.
In the case of a three-way catalyst (TWC), a catalyst component mainly composed of a noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) is used. Since a catalyst such as a noble metal is supported on the cell partition wall in a highly dispersed state, it is preferably supported on a cell partition wall of a honeycomb carrier after being previously supported on a heat-resistant inorganic oxide having a large specific surface area such as alumina. In addition to alumina, as a heat-resistant inorganic oxide for supporting a catalyst, zeolite or the like can be used as a component for improving heat resistance and a component for occluding and releasing oxygen. Further, a catalyst such as a noble metal may be immobilized on a promoter made of Ce, Zr, or a composite oxide thereof, and then supported on the cell partition walls of the honeycomb.
A noble metal component supported on particles such as alumina is dispersed in an aqueous medium and stored in a liquid tank as a catalyst slurry containing an additive such as a thickener as necessary. The slurry containing such a component is sticky because it is in the form of a slurry, which causes sticking to the balloon.

触媒スラリーは、無機粒子の種類や粒度などで限定されるものでは無いが、少なくともその一部が隔壁の細孔内部に浸入出来ることが好ましく、このような触媒スラリーは、その粒度分布における小粒径側からの累積分布が90%となるときの粒子径D90が5μm以下となるように、ボールミルなどで微粒子化されていることが好ましく、より好ましくはD90が3μm以下である。このようなD90が5μm以下であることで、隔壁の細孔内部へ、適切な量の触媒成分が浸入可能になる。特にGPF用途としてウォールフローハニカムを使用する場合、排ガス中の有害成分と共に煤等の微粒子成分の浄化能力も充分に発揮されると共に、いたずらに圧力損失を招く事も無い。   The catalyst slurry is not limited by the type and particle size of the inorganic particles, but it is preferable that at least a part of the catalyst slurry can penetrate into the pores of the partition walls. It is preferable that the particle diameter D90 when the cumulative distribution from the diameter side becomes 90% is 5 μm or less, such that it is finely divided by a ball mill or the like, and more preferably D90 is 3 μm or less. When such D90 is 5 μm or less, an appropriate amount of the catalyst component can enter into the pores of the partition walls. In particular, when a wall flow honeycomb is used for GPF, the ability to purify particulate components such as soot as well as harmful components in the exhaust gas is sufficiently exhibited, and pressure loss is not unnecessarily caused.

ここで、スラリー液供給方向は、ハニカム担体の下端開口部から上端側に供給するものでも、ハニカム担体の上端開口部から下端側に供給するものでも良い。
また、スラリー液の供給手段も、下端からの吸引でも、上端からの重力にまかせた自然下降による供給でもよく、必要に応じてセル内へのスラリー液の充填を目的にした圧力を加えても良い。
Here, the slurry liquid may be supplied from the lower end opening of the honeycomb carrier to the upper end side or from the upper end opening of the honeycomb carrier to the lower end side.
Also, the slurry liquid supply means may be suction from the lower end or supply by gravity descending from the upper end, and if necessary, a pressure intended for filling the slurry liquid into the cell may be applied. good.

なお、ハニカム担体外皮の気孔率が著しく高かったり、触媒スラリーの粘度が低かったり、触媒スラリー中の無機微粒子の粒径が著しく低いような場合、またこれらの条件の組合せによっては、この触媒スラリーを供給した段階で、外皮部分から触媒スラリーが浸み出してしまうことがある。   In addition, when the porosity of the honeycomb carrier shell is remarkably high, the viscosity of the catalyst slurry is low, or the particle size of the inorganic fine particles in the catalyst slurry is remarkably low, and depending on the combination of these conditions, At the stage of supply, the catalyst slurry may ooze out from the outer skin portion.

(3)気流の適用:エアーブロー
次に、図1の右側、すなわち矢印(2)のように、触媒スラリーが供給されたハニカム担体1は、必要により弾性体(バルーン)2にフードを被せた後、担体1の一方の端面からエアーブローを加えて、余剰触媒スラリーの除去、触媒スラリーのセル壁表面への塗り伸ばし、触媒スラリーのセル壁内部への充填が行われる。
触媒成分の含浸されたハニカム担体は、触媒スラリー液槽から引き上げ、必要により反転させる。
(3) Application of airflow: air blow Next, as shown on the right side of FIG. 1, that is, as indicated by an arrow (2), the honeycomb carrier 1 supplied with the catalyst slurry was covered with a hood on the elastic body (balloon) 2 as necessary. Thereafter, air blow is applied from one end face of the carrier 1 to remove the excess catalyst slurry, spread the catalyst slurry on the cell wall surface, and fill the catalyst slurry into the cell wall.
The honeycomb carrier impregnated with the catalyst component is pulled up from the catalyst slurry liquid tank and reversed as necessary.

ここではスラリーの滴り量を制御して塗工量を調整するため、必要に応じて弱めの吸引を加える場合もある。触媒スラリーが十分にセル内に吸引されれば、そのまま次の工程に進むことができる。
触媒スラリーを吸引した後、反転しないで、そのままエアーブローを行った場合、触媒スラリーが被覆されない部分が残ることがある。弾性把持治具の駆動部を操作して反転させる反転操作を行えば、触媒スラリーの塗り残し部分を減らすことができる。
Here, in order to adjust the coating amount by controlling the dripping amount of the slurry, a weak suction may be applied as necessary. If the catalyst slurry is sufficiently sucked into the cell, it can proceed to the next step as it is.
When the air is blown as it is without reversing after the catalyst slurry is sucked, a portion not covered with the catalyst slurry may remain. If the reversing operation is performed to operate and reverse the drive part of the elastic gripping jig, the unpainted portion of the catalyst slurry can be reduced.

樹脂の外皮への含浸などをしていないGPF用ハニカムでは、エアーブローを行うと、ハニカム外皮から触媒スラリーの浸みだしが生じる。触媒スラリー液を吸引する場合には、液がセル内にとどまり、外壁の細孔にまで入る量は少ないが、ハニカム担体に空気を吹きこむときになると、その圧力(空気流量)で、セルの内面に付着していた液が、細孔から押し出され、外壁から外部へ浸み出やすいからである。ハニカム外皮からの触媒スラリーの浸みだしは、エアーブローの圧力(空気流量)が強いと一層大きくなる。そして、触媒スラリーの浸みだしによって、弾性把持治具のバルーンがハニカム外皮と固着してしまう。   In GPF honeycombs in which resin is not impregnated into the outer skin, the catalyst slurry oozes out of the honeycomb outer shell when air blow is performed. When the catalyst slurry liquid is sucked, the amount of the liquid stays in the cell and does not reach the pores of the outer wall, but when air is blown into the honeycomb carrier, the pressure (air flow rate) of the cell This is because the liquid adhering to the inner surface is pushed out from the pores and easily oozes out from the outer wall. The soaking of the catalyst slurry from the honeycomb outer skin becomes larger when the air blow pressure (air flow rate) is strong. Then, the balloon of the elastic gripping jig is fixed to the honeycomb outer skin by the soaking of the catalyst slurry.

(4)弾性把持治具とハニカムの分離
従来、弾性把持治具のバルーンがハニカム外皮と固着してしまうと、図6のように、分離することが困難であった。バルーンとの貼りつきが一部で解消されてもハニカムが傾斜し、自動化された装置では、装置上で適切な位置に配置することができず、傾斜時あるいはその後の衝撃でハニカムが破損する恐れがある。
(4) Separation of elastic gripping jig and honeycomb Conventionally, when the balloon of the elastic gripping jig is fixed to the honeycomb outer shell, it is difficult to separate the balloon as shown in FIG. Even if the sticking to the balloon is partially eliminated, the honeycomb is tilted, and with an automated device, the honeycomb cannot be placed at an appropriate position on the device, and the honeycomb may be damaged during or after the tilt. There is.

そのために本発明では、分離工程において、挟持手段をもってハニカム担体の上下端面または円周部を固定した後、バルーン状支持体による加圧を解消してハニカム担体の外周部の把持を解除することで、ハニカム外皮と支持体との分離を促進する。   Therefore, in the present invention, in the separation step, after fixing the upper and lower end surfaces or the circumferential portion of the honeycomb carrier with clamping means, the pressure applied by the balloon-shaped support is released to release the gripping of the outer circumferential portion of the honeycomb carrier. , To promote separation of the honeycomb skin and the support.

このときの一つの挟持方法は、ハニカムに対して軸線方向か円周方向を挟持手段で固定することである。すなわち、ハニカムの上下に挟持手段を置き、上下端面を同時に固定する、上端面固定で下端面から動いて挟持する、ベルトコンベアのような移送台上で固定された下端面に対して上端面から挟持する、あるいはハニカムの側面に挟持手段を置き、中心に向かって挟持することである。そして、挟持手段は、挟持力を発揮するために一定の硬度が必要であるが、ハニカム外皮の損傷を防ぐために、固定部位はバルーンやシリコンゴム等で構成されることが好ましい。   One clamping method at this time is to fix the axial direction or the circumferential direction with respect to the honeycomb by the clamping means. In other words, sandwiching means are placed on the top and bottom of the honeycomb, and the upper and lower end surfaces are fixed at the same time. The upper end surface is fixed and moved from the lower end surface. Clamping or placing a clamping means on the side surface of the honeycomb and clamping toward the center. The pinching means needs to have a certain hardness in order to exert a pinching force, but in order to prevent damage to the honeycomb outer skin, the fixing portion is preferably made of a balloon, silicon rubber, or the like.

このうち分離工程において、前記挟持手段が、ハニカム担体の軸線方向の上端側または下端面側の少なくとも一方に位置し、挟持手段と対向する端面に向けて固定することが好ましい。ハニカムが大型で重い場合、把持が不安定になりやすいので塗工作業後に傾きやずれが大きくなりやすい。本発明では、このような場合でもハニカムの上端と下端を挟持することで、傾きやずれを容易に修正できる。   Among these, in the separation step, it is preferable that the sandwiching means is located on at least one of the upper end side or the lower end face side in the axial direction of the honeycomb carrier and is fixed toward the end face facing the sandwiching means. When the honeycomb is large and heavy, the gripping tends to become unstable, so that the inclination and deviation are likely to increase after the coating operation. In the present invention, even in such a case, the inclination and deviation can be easily corrected by sandwiching the upper and lower ends of the honeycomb.

もう一つの挟持方法として、ロボットアームによるハニカム側面の固定という方法を挙げることができる。この場合、前記挟持手段は、ハニカム担体の外周部円周面上に等間隔で配置されるバルーン挟持体であり、前記弾性把持用のバルーンよりも硬質な材質であるか、ハニカム担体への接触面積が狭く、ハニカム外周面に対する剥離性が高いことが好ましい。ハニカム担体への接触面積は、例えば弾性把持用のバルーンに対して0.05〜0.9倍が好ましく、0.1〜0.5倍がさらに好ましい。また、挟持体の形状はハニカム担体の円周状を一周するように挟持するものであっても良いが、2本以上のアーム状であっても良い。   As another clamping method, there can be mentioned a method of fixing the honeycomb side surface by a robot arm. In this case, the holding means is a balloon holding body arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of the honeycomb carrier, and is made of a material harder than the elastic gripping balloon or is in contact with the honeycomb carrier. It is preferable that the area is small and the peelability from the outer peripheral surface of the honeycomb is high. For example, the contact area with the honeycomb carrier is preferably 0.05 to 0.9 times, more preferably 0.1 to 0.5 times that of the balloon for elastic gripping. Further, the sandwiched body may be sandwiched so as to make one round of the circumferential shape of the honeycomb carrier, but may be in the form of two or more arms.

以上のようにハニカムを固定した後、バルーン状支持体による加圧を解消してハニカム担体の外周部の把持を解除することで、ハニカム外皮と支持体との分離が促進される。   After fixing the honeycomb as described above, the pressure applied by the balloon-shaped support is released to release the gripping of the outer peripheral portion of the honeycomb carrier, thereby promoting separation of the honeycomb skin and the support.

これでもバルーンとの貼りつきが解消されない場合は、さらに強い外力を加えて引き離す必要があり、前記分離工程において、挟持手段と弾性把持治具の少なくとも一方を、ハニカム担体の円周方向に回転させる。前記挟持手段が、ハニカム担体の軸線方向の上端側または下端面側の少なくとも一方に位置し、挟持手段と対向する端面に向けて固定している場合は、固着している弾性把持治具のほうを回転させる。   If the sticking to the balloon is still not resolved, it is necessary to apply a stronger external force to separate them. In the separation step, at least one of the clamping means and the elastic gripping jig is rotated in the circumferential direction of the honeycomb carrier. . When the sandwiching means is positioned on at least one of the upper end side or the lower end surface side in the axial direction of the honeycomb carrier and is fixed toward the end face facing the sandwiching means, the elastic gripping jig that is fixed is more Rotate.

一方、挟持手段が、ハニカム担体の外周部円周面上に等間隔で配置されるバルーン挟持体の場合は、挟持手段と弾性把持治具のいずれかを、相対的に反対方向に回転させればよい。しかし、固着しているのは弾性把持治具のほうなので、挟持手段を回転させるほうが効果的である。このためにもバルーン挟持体は、前記弾性把持用のバルーンよりも硬質な材質とするか、ハニカム担体への接触面積が狭いものとして、ハニカム外周面に対する剥離性を高めたほうがよい。   On the other hand, when the sandwiching means is a balloon sandwiching body arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of the honeycomb carrier, either the sandwiching means or the elastic gripping jig can be rotated in a relatively opposite direction. That's fine. However, since the elastic gripping jig is fixed, it is more effective to rotate the clamping means. For this purpose, the balloon holding body is preferably made of a material harder than the elastic gripping balloon, or has a narrow contact area with the honeycomb carrier, so that the peelability from the outer peripheral surface of the honeycomb is improved.

本発明において、把持部又は固定部をいかに回転させるか、その回転手段や回転条件は、ハニカムの外皮が薄いGPFでも、外力に対して破壊されなければよく、特に限定されるものでは無い。
分離工程における回転の向きは任意で左右どちらでもよい。ただ、いきなり高トルクで回転させようとすると、外皮を損傷する恐れがあることから、徐々に高めるなど固着の程度を確認しながら作業することが望ましい。
In the present invention, how to rotate the gripping portion or the fixing portion, the rotating means and the rotating condition are not particularly limited as long as the honeycomb outer shell is thin and GPF is not broken by external force.
The direction of rotation in the separation step is arbitrary and may be either left or right. However, sudden rotation with high torque may damage the outer skin, so it is desirable to work while confirming the degree of fixation, such as gradually increasing it.

その後、ハニカムの固着が解消したことを確認して、挟持手段を固定部位から外すとともに、ハニカム担体から弾性把持治具を分離する。   Thereafter, after confirming that the honeycomb sticking has been eliminated, the holding means is removed from the fixing portion, and the elastic gripping jig is separated from the honeycomb carrier.

(5)乾燥、焼成
最後にハニカム担体を乾燥後、焼成して触媒成分を担持する。ここで、乾燥、焼成の条件は特に制限されない。乾燥は例えば100〜200℃で0.1〜3時間かけて行い、焼成は例えば酸化性雰囲気下、400〜600℃で0.5〜5時間かけて行うことができる。
(5) Drying and firing Finally, the honeycomb carrier is dried and then fired to carry the catalyst component. Here, the conditions for drying and firing are not particularly limited. Drying can be performed, for example, at 100 to 200 ° C. for 0.1 to 3 hours, and firing can be performed, for example, at 400 to 600 ° C. for 0.5 to 5 hours in an oxidizing atmosphere.

上記工程は、自動化され、アームの伸縮、回転、走行、ベルトコンベアによるハニカムの移動、フードの装着・脱着、減圧装置、エアーブロー装置などが自動制御されている。そして、この間にハニカムが減圧されセル内に所定量の触媒スラリーが入り、必要によって反転させられた後、エアーブローによって、セル内に展延され、乾燥・焼成後にハニカム触媒が得られる。   The above process is automated, and arm expansion / contraction, rotation, traveling, honeycomb movement by a belt conveyor, hood attachment / detachment, decompression device, air blow device, and the like are automatically controlled. During this time, the honeycomb is depressurized and a predetermined amount of catalyst slurry enters the cell and is reversed if necessary. Then, the honeycomb slurry is spread in the cell by air blow, and a honeycomb catalyst is obtained after drying and firing.

以下、本発明の実施態様を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。   Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited thereto.

<実施態様1>
コージェライト製ウォールフローハニカム構造体として、GPF用のハニカム担体(例えば、直径100〜200mm、長さ150〜250mm)を用い、ハニカム担体の外周部において、弾性把持治具のバルーン状支持体によりハニカムを把持する。
触媒スラリー液槽内は、液量が一定になるよう触媒スラリー液で満たされている。触媒スラリー液は、貴金属のPt,Pd,Rhなどをアルミナに担持した三元系触媒(TWC)成分を水でスラリー化したものなどが用いられる。
<Embodiment 1>
As a cordierite wall flow honeycomb structure, a honeycomb carrier for GPF (for example, a diameter of 100 to 200 mm, a length of 150 to 250 mm) is used, and the honeycomb carrier is supported by a balloon-like support of an elastic gripping jig on the outer periphery of the honeycomb carrier. Grip.
The catalyst slurry liquid tank is filled with the catalyst slurry liquid so that the liquid volume is constant. As the catalyst slurry liquid, a slurry obtained by slurrying a three-way catalyst (TWC) component in which noble metals such as Pt, Pd, and Rh are supported on alumina is used.

治具の支持体で把持されたハニカムは、その下端から触媒スラリー液槽内に漬ける。触媒スラリー液槽に漬かるハニカムの下端位置は、特に制限されないが5〜30mm程度とする。
次に、治具の気密性空間を減圧装置によって高い減圧にする。ハニカム下端から触媒スラリーがセル内に流入し、セル内壁を触媒スラリーで被覆しながら、ハニカム上端方向に触媒スラリーが移動する。このとき、吸引程度はハニカム全長の約3分の1が塗り残された状態となる。
このようにハニカムセル内に減圧がかかり、その吸引圧力が強い時には、吸引の影響を受ける部位、すなわち治具の支持体より上方で触媒スラリーが浸出する。
The honeycomb gripped by the support of the jig is dipped in the catalyst slurry liquid tank from its lower end. The lower end position of the honeycomb immersed in the catalyst slurry liquid tank is not particularly limited, but is about 5 to 30 mm.
Next, the airtight space of the jig is reduced to a high pressure by a pressure reducing device. The catalyst slurry flows into the cell from the lower end of the honeycomb, and the catalyst slurry moves toward the upper end of the honeycomb while coating the inner wall of the cell with the catalyst slurry. At this time, about 1/3 of the total length of the honeycomb is left uncoated.
In this way, when decompression is applied to the honeycomb cells and the suction pressure is high, the catalyst slurry is leached above the portion affected by the suction, that is, above the support of the jig.

次に、触媒スラリーを吸引したハニカムを触媒スラリー液槽から引き上げ、反転させる。触媒スラリー液槽から引き上げる際に、吸引を続けてもよい。その後、反転させることで、ハニカムセルに塗り残しがある部分が下方に、セルに触媒スラリーが塗られた部分が上方になる。
この状態で、ハニカムのセルに触媒スラリーが塗られた部分にフードが被せられる。フードは弾性体の上端から上のハニカム部位を覆っている。そして、フードに接続されたエアーブロー装置から空気が供給され、セル内の触媒スラリーが下方に流れる。このとき、セル外皮は外部から加圧された状態にあったとしても、触媒スラリーが外皮から浸み出す。
Next, the honeycomb that has sucked the catalyst slurry is pulled up from the catalyst slurry liquid tank and inverted. Suction may be continued when the catalyst slurry liquid tank is pulled up. Thereafter, by reversing, the portion where the honeycomb cell is left uncoated is directed downward, and the portion where the cell is coated with the catalyst slurry is directed upward.
In this state, a hood is placed on the portion of the honeycomb cell where the catalyst slurry is applied. The hood covers the upper honeycomb portion from the upper end of the elastic body. And air is supplied from the air blow apparatus connected to the hood, and the catalyst slurry in the cell flows downward. At this time, even if the cell skin is in a state of being pressurized from the outside, the catalyst slurry oozes out of the skin.

スラリー塗工後のハニカムは、図3に示すように、スラリー浸み出しにより弾性体である支持体と固着が生じている。
そのため、本実施態様では、図3(左)のように、ハニカムの上下に挟持手段を近づけ、ハニカム端部を挟持手段で固定する。挟持手段のハニカムとの接触面には、バルーンかシリコンゴム等が装着されている。その後、図3(右)のように、把持していたバルーンから空気を抜いてハニカムへの加圧を解消する。空気が抜けると、バルーンはハニカムとの左右でバランスが崩れ、従来ではハニカムが傾斜したが、本実施態様では、上下から挟持手段によって固定されているので傾斜を抑制できる。
その後、引き離されたハニカム担体は、静置または加熱装置にて25〜100℃で乾燥した後、400〜600℃にて0.5〜3時間焼成して触媒成分が担持される。
As shown in FIG. 3, the honeycomb after the slurry coating is fixed to the elastic support by the slurry leaching.
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3 (left), the sandwiching means is brought close to the top and bottom of the honeycomb, and the end portions of the honeycomb are fixed by the sandwiching means. A balloon or silicon rubber or the like is mounted on the contact surface of the sandwiching means with the honeycomb. Thereafter, as shown in FIG. 3 (right), air is extracted from the balloon that has been gripped, and the pressure applied to the honeycomb is released. When the air escapes, the balance of the balloon is lost on the left and right with the honeycomb, and the honeycomb is inclined in the past. However, in this embodiment, since the balloon is fixed from above and below, the inclination can be suppressed.
Thereafter, the separated honeycomb carrier is dried at 25 to 100 ° C. by standing or heating, and then calcined at 400 to 600 ° C. for 0.5 to 3 hours to carry the catalyst component.

<実施態様2>
本実施形態では、上記の実施態様1と同様な操作で触媒スラリーをセル内に塗布するが、強めのエアーブローを行った場合について説明する。
強めのエアーブローを行うと、多量の触媒スラリーがハニカム外皮に浸み出し、バルーンとの固着が強くなる。
<Embodiment 2>
In the present embodiment, the catalyst slurry is applied in the cell by the same operation as in the first embodiment, but a case where a strong air blow is performed will be described.
When a strong air blow is performed, a large amount of the catalyst slurry oozes into the honeycomb outer skin, and adhesion to the balloon becomes stronger.

そのため、本実施態様でも、図4(左)のように、ハニカムの上下から挟持手段を近づけ、ハニカム端部を挟持手段と接触させ十分な力で固定する。挟持手段のハニカムとの接触面には、バルーンかシリコンゴム等が装着されている。その後、図4(中)のように、バルーンを回転させる。回転開始時は回転力を抑え、固着の程度を確認しながら慎重に操作する。このとき、ハニカム端部への挟持力が小さいと、ハニカムへ十分な回転力が伝わりにくい。回転力が固着力を上回った時点で、図4(右)のようにハニカムからバルーンが引き離される。
引き離されたハニカム担体は、静置または加熱装置にて25〜100℃で乾燥した後、400〜600℃にて0.5〜3時間焼成して触媒成分が担持される。
Therefore, also in this embodiment, as shown in FIG. 4 (left), the sandwiching means is approached from above and below the honeycomb, and the end portion of the honeycomb is brought into contact with the sandwiching means and fixed with sufficient force. A balloon or silicon rubber or the like is mounted on the contact surface of the sandwiching means with the honeycomb. Thereafter, as shown in FIG. 4 (middle), the balloon is rotated. At the beginning of rotation, reduce the rotational force and operate carefully while checking the degree of sticking. At this time, if the sandwiching force at the end of the honeycomb is small, it is difficult to transmit a sufficient rotational force to the honeycomb. When the rotational force exceeds the adhering force, the balloon is pulled away from the honeycomb as shown in FIG. 4 (right).
The detached honeycomb carrier is dried at 25 to 100 ° C. by standing or heating, and then calcined at 400 to 600 ° C. for 0.5 to 3 hours to carry the catalyst component.

<実施態様3>
本実施形態では、上記の実施態様2と同様な操作で、強めのエアーブローを行って触媒スラリーをセル内に塗布した場合について説明する。
強めのエアーブローを行うと、多量の触媒スラリーがハニカム外皮に浸み出し、バルーンとの固着が強くなる。
<Embodiment 3>
In the present embodiment, a case where the catalyst slurry is applied in the cell by performing a strong air blow by the same operation as in the second embodiment will be described.
When a strong air blow is performed, a large amount of the catalyst slurry oozes into the honeycomb outer skin, and adhesion to the balloon becomes stronger.

そのため、本実施態様では、図5(左)のように、ハニカム下端の側面2方向から挟持手段のバルーン付き挟持手段を近づけ、ハニカム端部を挟持手段のバルーンで固定する。挟持手段のハニカムとの接触面に装着されているバルーンは、接触面積が把持用のバルーンの接触面積よりも小さいもの(例えば2本のアーム状の挟持体で接触面積は把持用バルーンの0.1倍)を用いるようにする。その後、図5(右)のように、バルーンを回転させる。回転開始時は回転力を抑え、固着の程度を確認しながら慎重に操作する。回転力が固着力を上回った時点で、ハニカムからバルーンが引き離される。
引き離されたハニカム担体は、静置または加熱装置にて25〜100℃で乾燥した後、400〜600℃にて0.5〜3時間焼成して触媒成分が担持される。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5 (left), the sandwiching means with the balloon as the sandwiching means is brought close to the side surface 2 direction at the lower end of the honeycomb, and the honeycomb end is fixed with the balloon as the sandwiching means. The balloon mounted on the contact surface of the sandwiching means with the honeycomb has a contact area smaller than that of the grasping balloon (for example, two arm-shaped sandwiching bodies having a contact area of 0. 1 times). Thereafter, the balloon is rotated as shown in FIG. 5 (right). At the beginning of rotation, reduce the rotational force and operate carefully while checking the degree of sticking. When the rotational force exceeds the fixing force, the balloon is pulled away from the honeycomb.
The detached honeycomb carrier is dried at 25 to 100 ° C. by standing or heating, and then calcined at 400 to 600 ° C. for 0.5 to 3 hours to carry the catalyst component.

本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルター等、特に、ガソリンエンジンの排ガス中の粒子状物質を捕捉する為の触媒化フィルター(GPF)に好適に使用することができる。   The present invention relates to a filter for collecting particulate matter contained in exhaust gas from a diesel engine or a gasoline engine, particularly a catalytic filter (GPF) for catching particulate matter in exhaust gas from a gasoline engine. It can be preferably used.

1:ハニカム担体
2:把持用バルーン
3:弾性把持治具
5:触媒スラリーの浸み出し
6:触媒スラリー液槽
7,7’:挟持手段

1: Honeycomb carrier 2: Grasping balloon 3: Elastic gripping jig 5: Permeation of catalyst slurry 6: Catalyst slurry liquid tanks 7, 7 ': Clamping means

Claims (8)

複数のセルを形成する多孔質の隔壁と、隔壁により構成されたセルの少なくとも一部が開口した端面を有し、気孔率が30%以上である多孔質の外皮部分からなるハニカム担体のセル内に、ウォッシュコート法により触媒成分を担持する排気ガス浄化触媒の製造方法であって、
弾性把持治具のバルーン状支持体を加圧膨張させてハニカム担体の外周部を把持固定した後、
ハニカム担体の端面から触媒成分を含むスラリー液を供給し、触媒スラリーが供給されたハニカム担体をバルーン状支持体で把持した状態で、触媒スラリーが供給されたハニカム担体の端面から気流を当ててセル内に触媒成分を被覆し、
触媒スラリーの浸みだしにより固着したハニカム担体の外皮部分から弾性把持治具を分離する分離工程を経て分離されたハニカム担体を乾燥後、焼成して触媒成分を担持するが、
前記分離工程において、挟持手段をもってハニカム担体の上下端面または円周部を固定した後、バルーン状支持体による加圧を解消してハニカム担体の外周部の把持を解除することで、ハニカム外皮と支持体との分離を促進することを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法。
In a cell of a honeycomb carrier comprising a porous partition wall forming a plurality of cells, and a porous skin portion having an end face where at least a part of the cells constituted by the partition wall is open and having a porosity of 30% or more In addition, a method for producing an exhaust gas purification catalyst carrying a catalyst component by a wash coat method,
After pressing and expanding the balloon-like support of the elastic gripping jig to grip and fix the outer periphery of the honeycomb carrier,
A slurry liquid containing a catalyst component is supplied from the end face of the honeycomb carrier, and the honeycomb carrier to which the catalyst slurry is supplied is held by a balloon-like support, and an air stream is applied to the cell from the end face of the honeycomb carrier to which the catalyst slurry is supplied. The catalyst component is coated inside,
The honeycomb carrier separated through the separation step of separating the elastic gripping jig from the outer skin portion of the honeycomb carrier fixed by the leaching of the catalyst slurry is dried and then fired to carry the catalyst component.
In the separation step, after fixing the upper and lower end surfaces or the circumferential portion of the honeycomb carrier with clamping means, the pressure applied by the balloon-like support is released to release the gripping of the outer circumferential portion of the honeycomb carrier, thereby supporting the honeycomb outer skin and the support. A method for producing an exhaust gas purification catalyst, characterized by promoting separation from a body.
前記分離工程において、挟持手段と弾性把持治具の少なくとも一方を、ハニカム担体の円周方向に回転させることを特徴とする請求項1記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。   The method for manufacturing an exhaust gas purification catalyst according to claim 1, wherein in the separation step, at least one of the sandwiching means and the elastic gripping jig is rotated in the circumferential direction of the honeycomb carrier. 前記挟持手段が、ハニカム担体の軸線方向の上端側または下端面側の少なくとも一方に位置し、挟持手段と対向する端面に向けて固定することを特徴とする請求項1又は2記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。   The exhaust gas purification according to claim 1 or 2, wherein the sandwiching means is located at least one of an upper end side or a lower end face side in the axial direction of the honeycomb carrier and is fixed toward an end face facing the sandwiching means. A method for producing a catalyst. 前記挟持手段は、ハニカム担体の外周部円周面上に等間隔で配置されるバルーン挟持体であり、前記弾性把持用のバルーンよりも硬質な材質であるか、ハニカム担体への接触面積が狭く、ハニカム外周面に対する剥離性が高いことを特徴とする請求項1又は2記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。   The sandwiching means is a balloon sandwiching body arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of the honeycomb carrier and is made of a material harder than the elastic gripping balloon or has a narrow contact area with the honeycomb carrier. The method for producing an exhaust gas purification catalyst according to claim 1 or 2, wherein the peelability from the outer peripheral surface of the honeycomb is high. 前記ハニカム担体は、外皮部分の気孔率が、50〜80%であることを特徴とする請求項1〜4に記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。   The method for manufacturing an exhaust gas purification catalyst according to claim 1, wherein the honeycomb carrier has a skin portion with a porosity of 50 to 80%. 前記ハニカム担体の外皮部分は、水銀ポロシメーターにより測定される平均細孔径が、10〜30μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。   The method for producing an exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer skin portion of the honeycomb carrier has an average pore diameter measured by a mercury porosimeter of 10 to 30 µm. 前記ハニカム担体のセルは、入口端面側の開口端部及び出口端面側の開口端部に目封止部を有し、該目封止部が互い違いに配置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。   The cell of the honeycomb carrier has plugging portions at an opening end portion on an inlet end surface side and an opening end portion on an outlet end surface side, and the plugging portions are alternately arranged. The manufacturing method of the exhaust-gas purification catalyst in any one of 1-6. 前記触媒組成物は、Pt、Pd、Rhから選ばれる1種以上の貴金属元素を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。

The said catalyst composition contains 1 or more types of noble metal elements chosen from Pt, Pd, and Rh, The manufacturing method of the exhaust gas purification catalyst in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.

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