JP2018153723A - Method for producing exhaust gas purification catalyst - Google Patents

Method for producing exhaust gas purification catalyst Download PDF

Info

Publication number
JP2018153723A
JP2018153723A JP2017050162A JP2017050162A JP2018153723A JP 2018153723 A JP2018153723 A JP 2018153723A JP 2017050162 A JP2017050162 A JP 2017050162A JP 2017050162 A JP2017050162 A JP 2017050162A JP 2018153723 A JP2018153723 A JP 2018153723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
honeycomb
balloon
honeycomb carrier
catalyst
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017050162A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6833576B2 (en
Inventor
新吾 石川
Shingo Ishikawa
新吾 石川
禎憲 高橋
Yoshinori Takahashi
禎憲 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NE Chemcat Corp
Original Assignee
NE Chemcat Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NE Chemcat Corp filed Critical NE Chemcat Corp
Priority to JP2017050162A priority Critical patent/JP6833576B2/en
Publication of JP2018153723A publication Critical patent/JP2018153723A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6833576B2 publication Critical patent/JP6833576B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an exhaust gas purification catalyst capable of achieving separation from a holding jig even if a catalyst slurry is leached to a honeycomb skin portion during catalyst washcoating for a honeycomb.SOLUTION: There is provided a method for separating an elastic holding jig 3 from a honeycomb skin portion fixed by the leaching of a catalyst slurry in which using an elastic holding jig 3 having a balloon-shaped supporter 2 forming a protrusion towards a honeycomb outer peripheral part 1, the balloon-shaped supporter 2 is expanded to hold the honeycomb outer peripheral part 1, subsequently supplying a catalyst slurry from a honeycomb end face, applying an air current from the honeycomb end face in a state of holding a honeycomb 3 to coat a catalyst component in a cell. There is provided a method for producing an exhaust gas purification catalyst which accelerates separation of a honeycomb skin and a supporter by shrinking the balloon-shaped supporter 2 in the separation step.SELECTED DRAWING: Figure 4

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、ハニカム担体に触媒を担持するウオッシュコート時に触媒スラリーが外皮部分に浸出しても把持治具と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, exhaust gas purification that enables separation from a gripping jig even when catalyst slurry is leached to the outer skin portion during wash coating in which the catalyst is supported on a honeycomb carrier. The present invention relates to a method for producing a catalyst.

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、軽油を燃料として使用した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 that use light 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担体、すなわちDPFではハニカム担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 exhaust gas flow velocity. A diesel engine injects fuel into air compressed at high pressure, and takes out kinetic energy 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 carrier, that is, in the DPF, the outer skin portion is made of a dense high-strength ceramic material.

しかし、ガソリンエンジンからの排ガスにおいては、ディーゼルエンジンの場合とは状況が異なる。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のようなハニカム担体、すなわちその外皮部分(以下、外皮ともいう)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, the situation of exhaust gas from gasoline engines is different from that of diesel engines. 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. The temperature of the exhaust gas discharged becomes higher. For such high-temperature exhaust gas, if a honeycomb carrier such as a conventional DPF, that is, a wall made of a different material in its outer shell (hereinafter also referred to as outer shell), the temperature during running is higher than that of a diesel engine. In such a gasoline engine catalyst, there is a concern that a crack 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担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担体ではなく、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, for purification of exhaust gas from gasoline engines, a three-way catalyst (TWC: Three Way Catalyst) containing noble metals such as platinum, palladium, rhodium, etc., is a catalyst that is catalyzed with a component that simultaneously purifies NOx, HC, and CO. A carrier is used. Conventional TWC is not a honeycomb carrier plugged with each other at both end faces of the cell like DPF, but a catalyst component is coated on the cell partition walls of the honeycomb where both end faces of the cells are called flow-through honeycombs. 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.

フロースルーハニカムやDPFに限らず、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、一般にウオ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)。
ウオッシュコートには多様な手法が提案・実施されているが、その一例としてはハニカム担体の中間位置をクランプで把持した後、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。
ここで、ウオッシュコート装置におけるハニカム担体のクランプは、バルーンのように柔らかく弾性を有する把持装置でクランプされて、前記のウオッシュコートの各工程において処理される。このように柔らかく弾性を有する把持装置を使用する理由は、ハニカム担体の損傷を防ぐためである。特にGPFのような担体では、後述するような高気孔率とその構成上の特徴から強度不足が懸念される。そのため、弾性を有する把持装置を使用して慎重に工程を進める必要がある。
Not only the flow-through honeycomb and DPF but also a 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 wash coating. For example, after gripping the intermediate position of the honeycomb carrier with a clamp, the lower part is immersed in a liquid bath and impregnated with the catalyst component-containing liquid. There is a method in which the honeycomb carrier is pulled up from the slurry and inverted, and then the excess slurry is separated by air blowing to the carrier, and the entire carrier 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.
Here, the honeycomb carrier clamp in the wash coat apparatus is clamped by a soft and elastic gripping apparatus such as a balloon, and is processed in each step of the wash coat. The reason for using such a soft and elastic gripping device is to prevent the honeycomb carrier from being damaged. Particularly in the case of a carrier such as GPF, there is a concern that the strength is insufficient due to the high porosity as described later and the structural features. Therefore, it is necessary to proceed carefully using an elastic gripping device.

GPFでは高温の排ガスを処理することから、その外皮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担体を用いる必要がある。   Since GPF treats high-temperature exhaust gas, the outer skin of the GPF is composed of a porous material having air permeability like the cell partition walls, and a honeycomb carrier having a porosity of 30% or more, and further a porosity of 50% or more is used. It is necessary to use it.

このようなGPF用のハニカム担体は、隔壁と外皮とが一体的に形成されることがある。一体的に形成されるハニカム基材は、押出成形により、隔壁と外皮とを同時に成形し、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、外皮と隔壁とが同様の気孔率を有する。   In such a honeycomb carrier for GPF, the partition wall and the outer skin may be integrally formed. The integrally formed honeycomb substrate is formed by simultaneously forming the partition walls and the outer skin by extrusion molding, and firing the obtained molded body, and the outer skin and the partition walls have the same porosity. Have

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。ハニカムの隔壁と外皮を一体的に成型することで、外皮と隔壁の熱膨張率を等しくなるため、製造時や触媒としての使用時の熱履歴によるクラック(損傷)を抑制することができる。   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 wall and the skin part, and cracks are generated. There was also a problem that it was likely to occur. The honeycomb having cracks loses its function as a filter. For this reason, 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. By integrally forming the partition walls and the outer skin of the honeycomb, the thermal expansion coefficients of the outer skin and the partition walls are equalized, so that cracks (damage) due to a thermal history during manufacture or use as a catalyst can be suppressed.

また、セルの端部が目封止され外皮まで高気孔率の多孔質で形成されたハニカム担体では、ウオ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極めて浸出しやすいという問題が有った。
このような触媒スラリーの浸み出しは、空気圧でスラリーを払い出す工程でのみ発生するものとは限らない。GPF用のハニカム担体が高気孔率であることは前記のとおりであるが、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小さいような場合、これらの条件の組合せによっては、ハニカム担体にスラリーを供給しただけで、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。このような場合、ウオッシュコートで空気圧による触媒スラリーの払い出し、塗伸ばし、セル壁への含浸などの処理を施した際には更に浸み出しが助長される。
In addition, in the honeycomb carrier formed with a porous material having a high porosity up to the outer skin with the end of the cell plugged, the plug is sealed in the “step of discharging the supplied catalyst slurry by air pressure” at the time of wash coating. The stop portion becomes an obstacle, and there is a problem that the catalyst slurry discharged by air pressure is very easily leached from the outer skin portion.
Such leaching out of the catalyst slurry does not always occur only in the step of discharging the slurry by air pressure. As described above, the honeycomb carrier for GPF has a high porosity, but the porosity is extremely high, the viscosity of the catalyst slurry is low, or the particle size of the inorganic fine particles in the catalyst slurry is extremely small Depending on the combination of these conditions, the catalyst slurry may ooze out from the outer skin portion only by supplying the slurry to the honeycomb carrier. In such a case, the leaching is further promoted when a treatment such as discharge of the catalyst slurry by air pressure, spreading, and impregnation into the cell wall is performed with a wash coat.

触媒スラリーは、前記のとおり活性成分として貴金属を含むものであるが、貴金属はその粒径が小さいほど単位体積あたりの幾何学的な表面積が大きくなり、触媒としての活性も高いものとなる。そのため、触媒スラリー中の貴金属は、高比表面積値の耐熱性無機微粒子に担持されて使用されるが、このような耐熱性無機微粒子は、溶液と混合すると高粘度のスラリーになる。
このような高粘度の触媒スラリーがハニカム担体の外皮部分から浸出してしまうと、触媒スラリーが接着剤のように働き、ウオッシュコート装置におけるクランプ部位、すなわち弾性把持具のバルーンと固着してしまい、ハニカム担体がウオッシュコート装置から取り外せなくなってしまう事がある。
As described above, the catalyst slurry contains a noble metal as an active component. As the particle size of the noble metal is smaller, the geometric surface area per unit volume is larger and the activity as a catalyst is higher. For this reason, the noble metal in the catalyst slurry is used by being supported on heat-resistant inorganic fine particles having a high specific surface area value. Such heat-resistant inorganic fine particles become a high-viscosity slurry when mixed with a solution.
When such a high-viscosity catalyst slurry is leached from the outer skin portion of the honeycomb carrier, the catalyst slurry works like an adhesive, and is fixed to the clamp portion in the wash coat apparatus, that is, the balloon of the elastic gripper, The honeycomb carrier may not be able to be removed from the washcoat apparatus.

このような固着状態を解消するためには、クランプ部位であるバルーンをクランプ状態が解消されるまで強制的に後退させる必要があるが、単にバルーンを後退させるだけであると、クランプ状態が勢いよく一気に解消されてしまうことがあり、ハニカム担体が傾いてウオッシュコート装置中の所定の位置からズレてしまい、勢いが強い時にはハニカム担体が装置や治具に接触してハニカム担体の欠けや割れが発生することがあった。   In order to eliminate such a sticking state, it is necessary to forcibly retract the balloon as a clamping part until the clamping state is canceled. However, if the balloon is merely retracted, the clamping state is vigorous. The honeycomb carrier may tilt and shift from a predetermined position in the wash coat device, and when the momentum is strong, the honeycomb carrier comes in contact with the device or jig and the honeycomb carrier is chipped or cracked. There was something to do.

特にGPFでは、その脆弱性から、弾性把持治具はバルーンのような柔らかな部材による把持が望まれることから、その柔軟性によりハニカム担体の外皮と弾性把持具が固着し易く、一度固着してしまうと分離することが困難であった。そのため、排気ガス浄化触媒を担持したハニカム担体を大量生産するために、ハニカム担体とバルーンの分離を容易にする方法が求められていた。   In particular, in GPF, since the elastic gripping jig is desired to be gripped by a soft member such as a balloon because of its fragility, the outer shell of the honeycomb carrier and the elastic gripper are easily fixed by the flexibility, and once fixed. It was difficult to separate. Therefore, in order to mass-produce a honeycomb carrier carrying an exhaust gas purification catalyst, a method for facilitating separation of the honeycomb carrier and the balloon has been demanded.

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バルーンと固着した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 specific means for solving the state of leaching into the outer skin from the inside of the honeycomb carrier and sticking to the balloon is described. Not.

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容易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る。   Thus, there is a demand for a means suitable for GPF that facilitates separation from the holding jig even if the catalyst slurry from the honeycomb outer skin portion leaches out, and can be stably and inexpensively applied to mass production. It is also desirable that this is a possible means.

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、ハニカム担体に触媒を担持するウオッシュコート時に触媒スラリーが外皮部分に浸出しても把持治具と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 gas purification catalyst manufacturing method that can be separated from a gripping jig even when catalyst slurry is leached to the outer skin portion during wash coating in which a catalyst is supported on a honeycomb carrier. Is to provide.

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バルーンでハニカム担体を把持して、ウオ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、前記弾性把持治具のバルーン状支持体に供給された空気による加圧状態を解消することで、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を容易に分離できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have supplied air to the balloon-shaped support of the elastic gripping jig, gripped the honeycomb carrier with the balloon, and washed the catalyst slurry with the wash coat into the honeycomb. After coating the carrier cells, the pressure applied by the air supplied to the balloon-shaped support of the elastic gripping jig is eliminated, so that the honeycomb outer shell and the support fixed by leaching of the catalyst slurry can be easily removed. As a result, the present invention was 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、スラリー化した触媒成分を供給する工程と、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を含むウオッシュコート法により触媒成分を担持した排気ガス浄化触媒の製造方法であって、
前記ウオッシュコート法に際して、ハニカム担体の外周部に向けて凸部を形成したバルーン状支持体を有する弾性把持治具を用い、該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、前記加圧膨張したバルーン状支持体が凸部を起点として空隙を拡大しながら収縮することで、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 catalyst component is supported by a wash coat method including a step of supplying a slurry catalyst component into a cell of a honeycomb carrier made of a porous outer skin portion and a step of pneumatically discharging the catalyst slurry in the supplied cell. An exhaust gas purification catalyst manufacturing method comprising:
In the wash coating method, an elastic gripping jig having a balloon-shaped support having convex portions formed toward the outer periphery of the honeycomb carrier is used, and the balloon-shaped support is pressurized and expanded to grip the outer periphery of the honeycomb carrier. After fixing,
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, Provided is a method for producing an exhaust gas purifying catalyst characterized in that the balloon-like support that has been pressurized and expanded contracts while expanding the gap starting from the convex portion, thereby promoting separation of the honeycomb outer shell and the support. The

また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記分離工程における前記弾性把持治具のバルーン状支持体を減圧操作で収縮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 invention of the present invention, in the first invention, the balloon-like support of the elastic gripping jig in the separation step is contracted by a depressurization operation. A method 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 third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the honeycomb carrier has a porosity of an outer skin portion of 50 to 80%. A method is provided.

また、本発明の第4の発明によれば、第1〜3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請求項1に記載の排気ガス浄化触媒の製造方法が提供される。   According to the fourth invention of the present invention, in any one of the first to third 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 an exhaust gas purifying catalyst according to claim 1 is provided.

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 a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, 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 a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the catalyst composition contains one or more noble 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、ウオッシュコート装置の弾性把持治具の支持体であるバルーンがハニカムと固着しても、バルーンとハニカムを容易に引き離す事ができる。これにより、排気ガス浄化触媒の生産効率を向上することができる。   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 is supported by the support of the elastic gripping jig of the washcoat device. Even if a certain balloon is fixed to the honeycomb, the balloon and the honeycomb can be easily separated. Thereby, the production efficiency of the exhaust gas purification catalyst can be improved.

本発明が適用されるウオ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 wash coat method to which this invention is applied. ハニカム担体(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 typically the external appearance of the honeycomb support | carrier (carrier | carrier). 本発明における塗工装置の所定の位置にハニカム担体を配置した状態におい て、凸部があるバルーン支持体(a)、(b)と、その一形態の断面図(c)を模式的に示した説明図である。FIG. 2 schematically shows balloon supports (a) and (b) having protrusions and a cross-sectional view (c) of one form thereof in a state where the honeycomb carrier is arranged at a predetermined position of the coating apparatus according to the present invention. FIG. 本発明において凸部があるバルーン支持体を用い、ハニカム担体を把持した 状態(a)、およびその横断面(b)を模式的に示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a state (a) in which a honeycomb carrier having a convex portion is gripped in the present invention and a honeycomb carrier is gripped, and a cross section (b) thereof. エアブローによりハニカム担体の外皮部分から触媒スラリーが外皮部分に浸 み出した状態(a)、およびその横断面(b)を模式的に示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a state (a) in which catalyst slurry has oozed out from the outer skin portion of the honeycomb carrier by air blow, and a cross section (b) thereof. 本発明において、バルーン支持体内部の加圧状態を解消しハニカム担体とバ ルーン支持体の密着が解消し始めた初期状態(a)、およびその横断面(b)を模式的に示した説明図である。In the present invention, an explanatory view schematically showing an initial state (a) in which the pressurized state inside the balloon support is canceled and the close contact between the honeycomb carrier and the balloon support begins to be resolved, and a cross section (b) thereof. It is. さらに、ハニカム担体とバルーン支持体の密着の解消が進んでいる状態(a)、およびその横断面(b)を模式的に示した説明図である。Furthermore, it is explanatory drawing which showed typically the state (a) and the cross section (b) which the cancellation | release of adhesion | attachment of a honeycomb support | carrier and a balloon support is progressing. その後、ハニカム担体とバルーン支持体の密着が完全に解消した状態(a) とその横断面(b)を模式的に示した説明図である。Then, it is explanatory drawing which showed typically the state (a) and the cross section (b) which the adhesion | attachment of a honeycomb support | carrier and a balloon support body was eliminated completely. ハニカム担体とバルーン支持体との分離工程で、凸部がないバルーン支持体 ではハニカム担体の固着が解消されない状態(a)、およびその横断面(b)を模式的に示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a state (a) in which sticking of the honeycomb carrier is not eliminated in a balloon support having no projection in the separation process of the honeycomb carrier and the balloon support, and a cross section (b) thereof.

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.ハニカム担体
本発明で用いられるハニカム担体(単にハニカムともいう)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 carrier A honeycomb carrier (also referred to simply as a honeycomb) used in the present invention comprises a porous partition wall forming a plurality of cells and a porous outer skin portion having a porosity of 30% or more, as shown in FIG. It is the honeycomb-shaped base material 1 which has an opening edge part up and down.

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皮を有し空気圧で払い出す際に障害にもなる前記封止部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 a honeycomb-like base material having a porous outer skin such as GPF and having the sealing portion which becomes an obstacle when discharged with air pressure is used in the production of a catalyst slurry. Can be prevented from leaching into the outer skin portion, and can be suitably used particularly for a wall flow honeycomb used for GPF.

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担体を得ることができるためである。
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。
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 carrier having a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance can be obtained.
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 or 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. Moreover, in a gasoline engine catalyst that becomes high temperature, there is a concern that problems such as cracks occur due to the difference in thermal expansion coefficient. 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.

隔壁および外皮部分には多数の細孔が存在していることが好ましい。このような細孔の特性は細孔容積、細孔径としてもあらわされ、ガス吸着法、アルキメデス法、水銀圧入法 など様々な手法によって測定できるが、本発明においては特にことわりの無い限り、水銀圧入法により圧入圧力400MPaで測定し得られた値のことをいう。
本発明におけるハニカム構造体は、セルの隔壁、外皮部分の細孔容積は0.3〜1.6 ml/gである場合に有効であり、0.8〜1.6 ml/gであることが好ましく、1.0〜1.6 ml/gであるとより好ましい。また、ハニカム基材(隔壁及び外皮)の平均細孔径は10〜25μmである場合に有効であり、15〜25μmであることが好ましく、20〜25μmであるとより好ましい。
また、このような細孔の特性は、気孔率(細孔容積率)として表すこともできる。本発明におけるハニカム構造体の気孔率とは、セルの隔壁と外皮部分の厚みと長さ、セルの密度から求められる多孔質体の幾何学的な体積における細孔容積の占める割合を意味するものであり、本発明においては50〜80%であり、60〜80%が好ましく、60〜70%がより好ましい。
細孔容積、細孔系、気孔率が大きすぎるとハニカム担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、細孔容積、細孔系、気孔率が小さすぎると十分な強度が得られないことがある。
It is preferable that a large number of pores exist in the partition walls and the outer skin portion. Such characteristics of pores are also expressed as pore volume and pore diameter, and can be measured by various methods such as gas adsorption method, Archimedes method, mercury intrusion method, etc. It means a value obtained by measuring at a pressure of 400 MPa by the method.
The honeycomb structure of the present invention is effective when the pore volume of the partition walls and the outer skin of the cell is 0.3 to 1.6 ml / g, and is 0.8 to 1.6 ml / g. Is preferable, and it is more preferable in it being 1.0-1.6 ml / g. Further, the average pore diameter of the honeycomb substrate (partition and outer skin) is effective when it is 10 to 25 μm, preferably 15 to 25 μm, and more preferably 20 to 25 μm.
Such characteristics of the pores can also be expressed as porosity (pore volume ratio). The porosity of the honeycomb structure in the present invention means the ratio of the pore volume to the geometric volume of the porous body determined from the thickness and length of the partition walls and the outer skin portion of the cell and the cell density. In the present invention, it is 50 to 80%, preferably 60 to 80%, more preferably 60 to 70%.
If the pore volume, pore system, and porosity are too large, the pressure loss of the honeycomb carrier becomes too high, and when used as a GPF, the engine output may be reduced. In addition, if the pore volume, pore system, and porosity are too small, sufficient strength may not be obtained.

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。
ハニカム基材の外皮の厚さは、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。外皮の厚さが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、外皮の厚さが1000μmを超えると、ハニカム担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 skin of the honeycomb base material is preferably 300 to 1000 μm, particularly preferably 500 to 800 μm. If the thickness of the outer skin is less than 300 μm, sufficient strength may not be obtained. On the other hand, if the thickness of the outer skin exceeds 1000 μm, the pressure loss of the honeycomb carrier 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。ハニカム担体のセル密度は、特に制限されないが、100〜1200セル/inch2(15.5〜186セル/cm2)が好ましく、150〜600セル/inch2(23〜93セル/cm2)がより好ましく、200〜400セル/inch2(31〜62セル/cm2)である事が特に好ましい。セル密度が1200セル/inch2(186セル/cm2)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/inch2(15.5セル/cm2)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 carrier is not particularly limited, but is preferably 100 to 1200 cells / inch2 (15.5 to 186 cells / cm2), more preferably 150 to 600 cells / inch2 (23 to 93 cells / cm2), 200 It is especially preferable that it is -400 cell / inch2 (31-62 cell / cm2). When the cell density exceeds 1200 cells / inch2 (186 cells / cm2), clogging is likely to occur due to catalyst components and solids in the exhaust gas, pressure loss becomes too high, and when used as a GPF, The 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.

本発明に使用されるハニカム担体としては、前記のようなGPF、DPFの他、ガソリン車用のTWCなどに使用される目封止のないフロースルー担体で有っても良い。この場合も本発明の効果が発揮されるためには、少なくとも外皮部分が隔壁と同質で多孔質体により形成されていることが必要であり、前記GPFと同様に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、この場合の気孔率,気孔径の測定法もGPF用ハニカム担体と同様に水銀ポロシメーターにより計測することができる。   The honeycomb carrier used in the present invention may be a flow-through carrier without plugging used for TWC for gasoline vehicles, in addition to the GPF and DPF as described above. In this case as well, in order for the effect of the present invention to be exhibited, it is necessary that at least the outer skin portion is formed of a porous body having the same quality as the partition walls. The porosity 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 this case, the porosity and pore diameter can be measured by a mercury porosimeter in the same manner as the GPF honeycomb carrier.

ハニカム担体の形状は、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 carrier 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.

ハニカム担体を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に目封止部を形成することにより、ハニカム担体は、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、それぞれの開口端部が目封止されたセルと、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 the honeycomb carrier is used for a PM collection filter such as GPF, a plugging portion for plugging 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 is formed. Yes. Thus, by forming the plugged portion at one open end of each cell of the honeycomb base material, the honeycomb carrier 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 portions are arranged such that the inlet end surface and the outlet end surface are arranged in a checkered pattern by the cells in which the respective open ends are plugged and the cells that are not plugged. It is preferable to be formed. However, the embodiment of the present invention is not limited to such a wall flow filter.

外皮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担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 the catalyst slurry to the outer surface of the outer skin and insufficient strength are particularly noticeable in a honeycomb substrate having a high porosity such that the porosity is 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、ウオッシュコート法に際して、ハニカム担体の外周部に向かって凸部が形成されたバルーン状支持体を有する弾性把持治具を当接させ、バルーンを加圧膨張させて把持固定した後、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、前記加圧膨張したバルーン状支持体が凸部を起点として空隙を拡大しながら収縮することで、ハニカム外皮と支持体との分離を促進する。
2. Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst The manufacturing method of the exhaust gas purification catalyst of the present invention applies an elastic gripping jig having a balloon-shaped support body having convex portions formed toward the outer peripheral portion of the honeycomb carrier in the wash coating method. After contacting and fixing the balloon by pressure expansion, the slurry liquid containing the catalyst component is supplied from the end face of the honeycomb carrier, and the catalyst slurry is held in a state where the honeycomb carrier supplied with the catalyst slurry is held by the support. A honeycomb separated through a separation step in which an air flow is applied from the end face of the supplied honeycomb carrier to cover the catalyst component in the cell, and the elastic gripping jig is separated from the outer skin portion of the honeycomb carrier fixed by the leaching of the catalyst slurry. The carrier is dried and then baked to carry the catalyst component. In the separation step, the pressure-expanded balloon-shaped support is a void starting from the convex portion. By expanding while deflated to facilitate separation of the honeycomb skin and the support.

本発明において、バルーンとは、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もの、あるいは軟質の樹脂製部材で表面がわずかに伸縮性になっているものを例示でき、本発明では前者が好ましく使用される。これらは空気の出し入れや接触圧力の調整で、充分な機密性をもってハニカムへの密着性を制御することができる。
そのために、本発明で用いる弾性把持治具は、バルーン状支持体からの空気流通口が一つのものでも良いが、浸み出した触媒スラリーで固着したハニカム担体から引き離し易くするために、バルーン状支持体からの空気流通口を複数個有していてもよい。これは空気の吸引によってバルーンが流通口を塞いでしまった場合でも、別の流通口からバルーン内の空気を抜くことができるからである。そのため該空気流通口は、ハニカム担体と同一の円周上に略等間隔で配置しているものがより好ましい。
また、別の態様では、図3(b)のように、弾性把持治具のバルーン内側にはハニカム担体の外周に広がる溝が設けられており、該溝がバルーン状支持体の空気流通口と連通しているものを使用しても良い。ハニカム担体の外周に沿って溝が設けられており、該溝がバルーン状支持体の空気流通口と連通していると、空気流通口から空気を抜いた際にバルーンが空気流通口に吸引されても孔を塞いでしまわないのでハニカム担体の外皮とバルーンの分離を確実に行うことが出来る。
In the present invention, the balloon is, for example, a hollow donut-shaped member that allows air to enter and exit like a balloon, a float, or a tire tube, or a soft resin member that has a slightly stretched surface. In the present invention, the former is preferably used. These can control the adhesion to the honeycomb with sufficient confidentiality by adjusting the contact and pressure of air.
Therefore, the elastic gripping jig used in the present invention may have one air circulation port from the balloon-shaped support, but in order to easily separate from the honeycomb carrier fixed by the leached catalyst slurry, A plurality of air circulation ports from the support may be provided. This is because even if the balloon blocks the circulation port due to air suction, the air in the balloon can be extracted from another circulation port. Therefore, it is more preferable that the air circulation ports are arranged at substantially equal intervals on the same circumference as the honeycomb carrier.
In another embodiment, as shown in FIG. 3 (b), a groove extending on the outer periphery of the honeycomb carrier is provided inside the balloon of the elastic gripping jig, and the groove is connected to the air circulation port of the balloon-shaped support. You may use what is connected. When a groove is provided along the outer periphery of the honeycomb carrier and the groove communicates with the air circulation port of the balloon-shaped support, the balloon is sucked into the air circulation port when air is extracted from the air circulation port. However, since the holes are not blocked, the outer shell of the honeycomb carrier and the balloon can be reliably separated.

ハニカム担体のセル内に触媒スラリーをウオッシュコート法で被覆する場合、装置内でのハニカム担体の固定は、図1の(a)のように、一般的にはハニカム担体の外周部を弾性把持治具のバルーン状支持体でハニカム担体を把持することが多い。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。ここでバルーンは、ハニカム同一円周上に複数個設けても良いが、同一円周上では気室を一にする一つのバルーンで把持することが好ましい。円周上を把持するバルーンを一つにすることで均等な圧力によりハニカムを把持することが容易になり、GPF用途のような脆弱なハニカムを取り扱う際に把持力による破損を抑制することができる。   When the catalyst slurry is coated in the honeycomb carrier cells by the wash coat method, the honeycomb carrier is generally fixed in the apparatus by elastic gripping of the outer periphery of the honeycomb carrier as shown in FIG. In many cases, the honeycomb carrier is held by a balloon-like support of the tool. 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. Here, a plurality of balloons may be provided on the same circumference of the honeycomb. However, it is preferable that the balloons are held by one balloon that makes one air chamber on the same circumference. By using one balloon for gripping the circumference, it becomes easy to grip the honeycomb with uniform pressure, and it is possible to suppress breakage due to gripping force when handling a fragile honeycomb such as for GPF. .

ウオッシュコートを施すハニカム担体は、弾性把持治具のバルーンでハニカム担体を把持してから触媒スラリーをハニカム担体に供給した後、ハニカム担体の開口端面から空気を吹き付け(エアブロー)て、セル壁に触媒成分を被覆もしくは含浸させる。ここで空気を吹き付ける圧力が加わると、GPF用担体のように外皮部分の空隙率が大きな担体では外皮の部位で触媒スラリーが激しく浸出する。このような傾向は、空気を吹き付ける時の圧力が大きいときに特に顕著である。   In the honeycomb carrier to which the wash coat is applied, after the honeycomb carrier is gripped by the balloon of the elastic gripping jig, the catalyst slurry is supplied to the honeycomb carrier, and then air is blown (air blow) from the opening end face of the honeycomb carrier to form the catalyst on the cell wall. Coat or impregnate ingredients. When a pressure for blowing air is applied here, the catalyst slurry is leached violently in the outer skin portion of a carrier having a large porosity in the outer skin portion, such as the GPF carrier. Such a tendency is particularly remarkable when the pressure when blowing air is large.

このスラリー液供給工程におけるスラリー液の供給方向や供給手段は、特に制限されるものではない。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。
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。
The slurry liquid supply direction and supply means in this slurry liquid supply step are not particularly limited. 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.
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.

ウオッシュコートによって触媒スラリーを被覆もしくは含浸されたハニカム担体は、触媒スラリー組成物によりその外周部がバルーンの把持面と固着してしまう。この固着状態を解消するため、本発明では、バルーンの把持面に凸部を設け、バルーン内圧を低下させた時、凸部を起点として、凸部周辺からの空隙を拡大しながら、弾性把持治具とハニカム担体の分離が促進されるようにする。   The honeycomb carrier coated or impregnated with the catalyst slurry by the wash coat has its outer peripheral portion fixed to the holding surface of the balloon due to the catalyst slurry composition. In order to eliminate this sticking state, in the present invention, when a convex portion is provided on the grasping surface of the balloon and the internal pressure of the balloon is reduced, the elastic grasping treatment is performed while expanding the gap from the convex portion as a starting point. The separation of the tool and the honeycomb carrier is facilitated.

本発明により製造される触媒は、自動車から排気ガスに含まれる微細な粒子状物質を除去するために、ハニカム担体をフィルターとして用いているため、外壁にマクロポアが存在し、それらが連通した箇所も存在する。すなわち、外皮の空隙から触媒スラリー液が浸み出しやすい構造になっている。   The catalyst produced according to the present invention uses a honeycomb carrier as a filter in order to remove fine particulate matter contained in exhaust gas from an automobile. Therefore, there are macropores on the outer wall, and there are places where they communicate. Exists. That is, the catalyst slurry liquid is likely to ooze out from the voids in the outer skin.

本発明によって製造されるハニカム触媒がGPFである場合、ガソリン車から排出される排気ガス中の微細な粒子状物質(PM)を捕捉するハニカムフィルター担体を、その外周部において弾性把持治具で把持し、NOx、CO、炭化水素を浄化する三元系触媒(TWC)の触媒成分をセル内もしくはセルを構成する隔壁内部に担持させるものであるが、これに限らずディーゼル車からの排ガス浄化用ハニカム触媒の製造にも適用することができる。   When the honeycomb catalyst manufactured according to the present invention is GPF, the honeycomb filter carrier that captures the fine particulate matter (PM) in the exhaust gas discharged from the gasoline vehicle is gripped by an elastic gripping jig at the outer periphery thereof. In addition, the catalyst component of a three-way catalyst (TWC) that purifies NOx, CO, and hydrocarbons is supported in the cell or inside the partition wall that constitutes the cell. It can also be applied to the manufacture of honeycomb catalysts.

触媒スラリーは、ウオッシュコートによりハニカム担体を触媒化可能な流動性を有するものであれば特に限定されるものではないが、本発明による分離操作でハニカム担体の外皮とバルーンの剥離作用が発揮され、触媒製造の効率化が見込まれる程度の粘度を有する触媒スラリーにおいて特に効果的である。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調製されるが、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。
このようにバルーンとの固着が懸念される触媒スラリーとしては、B型粘度計による粘度が10〜200mPasのものが挙げられる。また、触媒スラリー粘度は、アルミナ等の無機微粒子の含有量にも影響され、このような無機微粒子の濃度としては5〜60質量%のような触媒スラリーが挙げられる。また、無機微粒子に由来する粘性については、無機微粒子の粒径の影響も無視できず、例えば0.1〜10μmの無機微粒子を含む触媒スラリーが挙げられる。
The catalyst slurry is not particularly limited as long as it has fluidity capable of catalyzing the honeycomb carrier by wash coating, but the separation operation of the honeycomb carrier and the balloon peeling action are exhibited by the separation operation according to the present invention, This is particularly effective in a catalyst slurry having a viscosity that is expected to increase the efficiency of catalyst production. The noble metal component supported on particles such as alumina is dispersed in an aqueous medium and prepared as a catalyst slurry containing additives such as a thickener as necessary. The slurry containing such a component is in the form of a slurry. It is sticky because it is, and it also causes sticking to the balloon.
Examples of the catalyst slurry that is feared to adhere to the balloon as described above include those having a viscosity of 10 to 200 mPas by a B-type viscometer. The catalyst slurry viscosity is also affected by the content of inorganic fine particles such as alumina, and examples of the concentration of such inorganic fine particles include catalyst slurries such as 5 to 60% by mass. Moreover, about the viscosity originating in an inorganic fine particle, the influence of the particle size of an inorganic fine particle cannot be disregarded, For example, the catalyst slurry containing 0.1-10 micrometers inorganic fine particle is mentioned.

本発明において触媒スラリーの組成は、特に限定されるものではないが、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、セル隔壁表面もしくはその内部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被覆もしくは含浸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、アルミナ以外にもシリカ、ゼオライト、ジルコニア、セリア、チタニア、またはこれらの複合酸化物等を用いることもできる。貴金属の担持量は、ハニカム担体の単位体積当たり、0.3〜3.5g/L程度であっても良い。   In the present invention, the composition of the catalyst slurry is not particularly limited. However, in the case of a three-way catalyst (TWC), a precious metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) is mainly used. A catalyst component is used. Since a catalyst such as a noble metal is supported in a highly dispersed state on the surface of the cell partition walls or in the interior thereof, the catalyst is temporarily supported on a heat resistant inorganic oxide having a large specific surface area such as alumina, and then coated on the cell partition walls of the honeycomb carrier. It is preferable to impregnate. As the heat-resistant inorganic oxide for supporting the catalyst, silica, zeolite, zirconia, ceria, titania, or a composite oxide thereof can be used in addition to alumina. The amount of the precious metal supported may be about 0.3 to 3.5 g / L per unit volume of the honeycomb carrier.

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。D90が5μm以下であると、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、しかも、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 D90 is 5 μm or less, an appropriate amount of the catalyst component can enter the pores of the partition walls. In particular, when a wall flow honeycomb is used for GPF applications, the ability to purify particulate components such as soot as well as harmful components in exhaust gas is sufficiently exerted, and pressure loss is not unnecessarily caused.

次に、本発明の排気ガス浄化触媒の製造方法について、図を用いて基本的な工程毎に詳述する。   Next, the manufacturing method of the exhaust gas purification catalyst of the present invention will be described in detail for each basic process with reference to the drawings.

(1)ハニカム担体の把持
まず、図1の(a)に示すように、ハニカム担体1の外周部にバルーン状支持体2を有する弾性把持治具3を当接させ、該バルーン状支持体の内部に空気を供給してバルーンでハニカム担体を把持する。
(1) Holding of the honeycomb carrier First, as shown in FIG. 1A, an elastic holding jig 3 having a balloon-like support 2 is brought into contact with the outer peripheral portion of the honeycomb carrier 1, and the balloon-like support Air is supplied to the inside and the honeycomb carrier is held with a balloon.

図3(a)のように、本発明で用いる弾性把持治具は、バルーン状支持体2の先端に凸部2’を有している。凸部2’は、ハニカム担体と同一の円周上に縦方向に配置されていてもよく、ハニカム担体外周上の円周方向に配置されてもよい。   As shown in FIG. 3A, the elastic gripping jig used in the present invention has a convex portion 2 ′ at the tip of the balloon-shaped support 2. The convex portions 2 ′ may be arranged in the longitudinal direction on the same circumference as the honeycomb carrier, or may be arranged in the circumferential direction on the outer circumference of the honeycomb carrier.

また、その形状やサイズは限定されず、長さは把持力を低下させることなく、分離が良くなるのであれば短くても構わず、線状に限らず、図示しないが点でも円形でも良い。点状にする場合は、円周にそって一列で略等間隔に配列することが好ましい。
本発明における空気流通口4は、各個別にバルーン2の内部に空気を送り込むもの、バルーン2の内部の空気を開放するものでも吸引するもので有っても良く、一つでその両方の機能を有するものであっても良い。なお、空気流通口の作用については以下同様である。図3(b)のように、バルーン支持体の空気流通口4に溝が形成されていると、吸引したときにバルーンが収縮して孔を塞がれ難くなる。
Further, the shape and size are not limited, and the length may be short as long as separation is improved without reducing the gripping force, and the length is not limited to a linear shape, but may be a dot or a circle although not shown. In the case of dot-like, it is preferable to arrange them in a line along the circumference at approximately equal intervals.
The air circulation port 4 in the present invention may be one that feeds air into the balloon 2 individually, one that releases air inside the balloon 2 or one that sucks air, and one function of both. It may have. The operation of the air circulation port is the same below. If a groove is formed in the air circulation port 4 of the balloon support as shown in FIG. 3B, the balloon is contracted when sucked and the hole is not easily blocked.

また、弾性把持治具3のバルーン状支持体2の凸部2’の個数は、一つでも良いが複数個設置されていてもよい。適切な凸部を設置すればハニカム外皮とバルーンの分離が容易になり、ハニカム担体の外皮部分とバルーンのクランプ状態が勢いよく一気に解消される事がないため、ウオッシュコート装置中でハニカム担体の傾きや破損が発生する恐れが無い。   Further, the number of the convex portions 2 ′ of the balloon-like support 2 of the elastic gripping jig 3 may be one, or a plurality of convex portions 2 ′ may be provided. If an appropriate convex part is installed, the honeycomb outer shell and the balloon can be easily separated, and the honeycomb carrier outer shell and the balloon are not clamped at a stretch. There is no risk of damage.

ここで弾性把持治具によるハニカム把持位置は特に限定されない。中間部位でも上端部、あるいはやや下端部であってもよい。なお、これらの例においても使用するバルーンは、ハニカム同一円周上に気室を一にする一つのバルーンで把持するものであることが好ましいことは前記のとおりである。
バルーンにより把持した状態では、バルーン表面がハニカム外皮に追従し、図4(b)に示すように凸部2’の周辺に空間が無くなるか、有っても極めて僅かな状態となる。
Here, the honeycomb holding position by the elastic holding jig is not particularly limited. The middle part may be the upper end part or the lower end part. In addition, as described above, the balloon used in these examples is preferably one that is held by one balloon having the same air chamber on the same circumference of the honeycomb.
In the state gripped by the balloon, the surface of the balloon follows the honeycomb outer skin, and as shown in FIG. 4 (b), there is no space around the convex portion 2 ′, or there is a very slight state.

(2)減圧による触媒スラリー液の供給
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の液槽6からハニカムへ供給すれば良い。 なお、エアブロー前の触媒スラリーの供給においては、若干の圧力を加えても良い。供給圧力は、触媒スラリーをハニカム担体上端から供給する場合は、上端からの加圧もしくは下端からの吸引により、また触媒スラリーをハニカム担体下端から供給する場合は、上端からの吸引もしくは下端から加圧することができる。
(2) Supply of catalyst slurry liquid under reduced pressure While holding the honeycomb carrier with a balloon of an elastic holding jig, as shown in the center of FIG. 1, slurry containing a catalyst component is supplied to the honeycomb carrier. The way of supplying such catalyst slurry is not particularly limited, and as shown in two directions by arrows (1) in FIG. 1 as well, from the liquid tank 6 at either the upper end or the lower end of the honeycomb, the honeycomb is supplied. To supply. Note that a slight pressure may be applied in the supply of the catalyst slurry before air blowing. When supplying the catalyst slurry from the upper end of the honeycomb carrier, pressurization from the upper end or suction from the lower end is performed. When supplying the catalyst slurry from the lower end of the honeycomb carrier, suction from the upper end or pressurization from the lower end is performed. be able to.

(3)気流の適用:エアブロー
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ブローを加えて、余剰の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。
(3) Application of airflow: air blow Next, as shown in the right side of FIG. 1, that is, as indicated by the arrow (2), the honeycomb carrier 1 to which the catalyst slurry has been supplied Air blow is applied from one end face to remove excess catalyst slurry, spread the catalyst slurry on the cell wall surface, and fill the catalyst slurry into the cell wall.

従来の方法で指摘されていた触媒スラリーの浸みだしの問題は、エアブローの圧力(空気流量)が強いと一層大きくなる。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。ところが、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てき易い。   The problem of catalyst slurry leaching, which has been pointed out in the conventional method, becomes more serious when the air blow pressure (air flow rate) is strong. When the catalyst slurry liquid is sucked, the amount of the liquid stays in the cell and enters the pores on the outer wall is small. However, when air is blown into the honeycomb carrier, the liquid adhering to the inner surface of the cell at that pressure (air flow rate) tends to be pushed out from the pores and ooze out from the outer wall to the outside.

(4)弾性把持治具の分離
エアブローが適用され触媒スラリーが塗工されたハニカム担体は、続いて弾性把持具から分離されるが、図5にも示されるように、ハニカム担体1の外皮が高気孔率の多孔質体である場合には、エアブローの影響で触媒スラリーが浸み出した状態になっている。
(4) Separation of elastic gripping jig The honeycomb carrier to which the air blow is applied and the catalyst slurry is applied is then separated from the elastic gripping tool. As shown in FIG. In the case of a porous body having a high porosity, the catalyst slurry is oozed out due to the influence of air blow.

ここで、触媒スラリーは、無機微粒子を多量に含むことから粘着性を有しており、外皮から浸み出した触媒スラリーが弾性把持治具3のバルーン2とハニカム担体1の外皮を固着させてしまう。このような固着状態は、例えば従来型の凸部の無い、表面が平滑なバルーンを用いた場合、自己収縮力だけでは容易に解消することができない。また、表面が平滑なバルーンに対して、単にバルーン内部の空気を吸引することだけで無理やり外皮から引きはがすと、バルーンが一気に勢いよく剥がれることで、ウオッシュコート装置中でハニカム担体の傾きや破損を招く恐れがある。   Here, the catalyst slurry has adhesiveness because it contains a large amount of inorganic fine particles, and the catalyst slurry leached out from the outer skin fixes the balloon 2 of the elastic gripping jig 3 and the outer skin of the honeycomb carrier 1. End up. Such a sticking state cannot be easily eliminated by using only a self-shrinking force when, for example, a conventional balloon having no convex portion and a smooth surface is used. In addition, if the surface of the balloon is forcibly removed by simply sucking the air inside the balloon against the smooth surface of the balloon, the balloon peels off at once, causing the honeycomb carrier to tilt or break in the washcoat device. There is a risk of inviting.

このような触媒スラリーの浸み出しは、当業者においては公知の事実でもある。例えば、前記特許文献6のように、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んで触媒を担持させる際に、触媒が担体外部に付着するのを抑制する手段が知られている。
該文献には、ハニカム担体内側から外皮に浸み出てバルーンと固着した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ものの、圧縮空気導入用のパイプが一か所あり、ここから圧縮空気が導入され、バルブを開けることで空気が抜けて大気圧となる。
Such leaching of the catalyst slurry is a fact well known to those skilled in the art. For example, as in Patent Document 6, when the entire circumference of a cylindrical honeycomb carrier is covered with a balloon and pressurized with air and then the catalyst slurry is poured from the upper part inside the honeycomb carrier to carry the catalyst, the catalyst is supported on the carrier. Means for suppressing adhesion to the outside are known.
Although this document does not describe a specific means for solving the state of leaching into the outer skin from the inside of the honeycomb carrier and fixing it to the balloon, there is only one pipe for introducing compressed air. Yes, compressed air is introduced from here, and when the valve is opened, the air is released to atmospheric pressure.

ところが、このような装置だと、ハニカムとバルーンが図9(a)のように固着し、(b)A−A断面図のような状態となる。すなわち、ハニカム1を把持し、触媒スラリーを吸引後、エアブローすることで触媒スラリーが浸み出た場合に、弾性把持治具3からハニカム担体を取り出すためにバルーン2内部の加圧空気を解放しても、図9のように、触媒スラリーの粘性でバルーン2とハニカム担体1の外皮との接触面の固着が解消されず、ウオッシュコート装置からハニカム担体1を取り出すことが出来ない。特にGPFのように脆弱な担体を使用したハニカム触媒の製造においては、ハニカム担体の損壊を防ぐために使用するバルーンは、塑性変形しやすい柔軟なゴムを使用することが望ましいことから、このような固着状態を起こし易い。   However, in such an apparatus, the honeycomb and the balloon are fixed as shown in FIG. 9A, and the state shown in FIG. That is, when the catalyst slurry is leached by gripping the honeycomb 1 and sucking the catalyst slurry and then air blowing, the pressurized air inside the balloon 2 is released to take out the honeycomb carrier from the elastic gripping jig 3. However, as shown in FIG. 9, the sticking of the contact surface between the balloon 2 and the outer skin of the honeycomb carrier 1 is not eliminated due to the viscosity of the catalyst slurry, and the honeycomb carrier 1 cannot be taken out from the wash coat apparatus. In particular, in the manufacture of a honeycomb catalyst using a brittle carrier such as GPF, it is desirable to use a flexible rubber that is easily plastically deformed for the balloon used to prevent the honeycomb carrier from being damaged. Prone to state.

本発明で用いるバルーン状支持体は、そのハニカム担体外皮と接触する部位に凸部を一つ以上有するものである。このような凸部は、一か所であっても良いが、複数のほうが好ましい。また、このような凸部の形成には、バルーンと同じ材料を用いても良いし、硬さや収縮率の異なる材料を用いても良い。異なる材質を用いる場合には全体に比べて硬い方が好ましい場合がある。   The balloon-like support used in the present invention has one or more protrusions at a site that comes into contact with the honeycomb carrier skin. Such a convex portion may be provided at one place, but a plurality of such convex portions are preferable. Moreover, the same material as a balloon may be used for formation of such a convex part, and the material from which hardness and shrinkage | contraction rate differ may be used. When different materials are used, it may be preferable that they are harder than the whole.

本発明におけるバルーン状支持体の場合、凸部の数は、図3では1カ所であるが、複数でもよいことは前述のとおりである。数が多いほど効果的であるが、2〜10箇所が好ましく、作業効率や維持管理などを考慮すれば3〜8箇所がより好ましい。その間隔は等間隔であることが好ましい。   In the case of the balloon-shaped support in the present invention, the number of convex portions is one in FIG. 3, but it may be plural as described above. The larger the number, the more effective. However, 2 to 10 locations are preferable, and 3 to 8 locations are more preferable in consideration of work efficiency and maintenance. The intervals are preferably equal intervals.

また、凸部のサイズ、すなわち幅や高さなどは特に限定されず、例えば各1〜10mmとすることができる。縦断面形状も半円、三角、矩形など、いずれでもよく、溝の長さ、形態も制限されず、同心円状でも楕円、ウエーブ状であってもよく、途中で分岐した形態でもよい。なお、異なる位置に複数設けても良い事は前記のとおりである。   Moreover, the size of a convex part, ie, a width | variety, height, etc. is not specifically limited, For example, it can be set as 1-10 mm, respectively. The longitudinal cross-sectional shape may be any of a semicircle, a triangle, a rectangle, and the like, and the length and shape of the groove are not limited, and may be concentric, elliptical, wave-like, or branched in the middle. As described above, a plurality may be provided at different positions.

このような本発明の構成により、ハニカムは外皮部分から触媒スラリーの浸みで、弾性把持治具のバルーンがハニカム担体と一部固着しても、凸部を配したバルーン状支持体は、空気を開放することにより、ハニカム担体の外皮はバルーン上の凸部をきっかけとして、空隙が広がり、スムーズに分離することができる。ここで、バルーン状支持体の材質には空気を開放することで自己収縮を行うようなゴム等の弾性体であることが好ましい。ま
た、バルーン状支持体からの加圧空気の解放にあたっては、大気圧への開放であっても良く、バルーン状支持体の収縮を促進するために強制的に減圧しても良い。このような減圧処理を施すことで、ハニカム担体とバルーン支持体の剥離時間が短くなる。
With such a configuration of the present invention, even when the honeycomb is immersed in the catalyst slurry from the outer skin portion and the balloon of the elastic gripping jig is partially fixed to the honeycomb carrier, the balloon-shaped support body having the convex portion is provided with air. By opening the gap, the outer shell of the honeycomb carrier can be smoothly separated by the convex portion on the balloon as a trigger. Here, it is preferable that the material of the balloon-like support is an elastic body such as rubber that self-shrinks by releasing air. Further, when releasing the pressurized air from the balloon-shaped support, it may be released to atmospheric pressure, or may be forcibly depressurized in order to promote the contraction of the balloon-shaped support. By performing such pressure reduction treatment, the peeling time between the honeycomb carrier and the balloon support is shortened.

また、本発明の弾性把持治具には、バルーン状支持体内部に空気の導入・吸引が可能な空気流通口を一つ以上有するものであるが、このような空気流通口は、一か所であっても良いが複数であってもよい。また、空気の流通経路には、図3(b)のように、空気流通口4に連接し、空気流通口4と通じてバルーン2内部に開口した溝5を保持していてもよい。これにより空気流通口からの吸引時にバルーンが吸引され、空気流通口を塞ぐこと無く、バルーン内部の空気を確実に吸引することができる。なお、このように多様な態様で空気流通口を設ける場合にも、バルーン支持体内の加圧空気は大気解放で良いが、前記のように減圧操作を加えても良い。   Further, the elastic gripping jig of the present invention has at least one air circulation port capable of introducing and sucking air inside the balloon-shaped support, and such an air circulation port is provided at one place. There may be a plurality of them. Further, as shown in FIG. 3B, the air circulation path may be connected to the air circulation port 4, and may hold a groove 5 that opens to the inside of the balloon 2 through the air circulation port 4. As a result, the balloon is sucked during suction from the air circulation port, and the air inside the balloon can be reliably sucked without blocking the air circulation port. Even when the air circulation port is provided in various manners as described above, the pressurized air in the balloon support body may be released to the atmosphere, but may be depressurized as described above.

本発明におけるバルーン状支持体の場合、空気流通口の数は、複数あってもよく、例えば円周方向に四ケ所、略等間隔に設けられていてもよい。こうすれば、各孔から空気を排出するとき、空気排出量を均等にすることで、徐々に一定のペースで収縮してゆく。空気流通口が多いほど効果的であるが、2〜10箇所が好ましく、作業効率や維持管理などを考慮すれば3〜8箇所がより好ましい。その間隔は等間隔であることが好ましい。   In the case of the balloon-shaped support in the present invention, there may be a plurality of air circulation ports. For example, the air circulation ports may be provided at approximately four intervals in the circumferential direction. In this way, when air is discharged from each hole, the air is gradually contracted at a constant pace by equalizing the air discharge amount. The more air circulation ports, the more effective. However, 2 to 10 locations are preferable, and 3 to 8 locations are more preferable in consideration of work efficiency and maintenance. The intervals are preferably equal intervals.

また、空気流通口に連接して設けた溝については、一カ所でも複数でも良いが、例えば空気流通口に通じてバルーンの内側に周状に開口した溝が設けられていてもよい。この溝の作用により、バルーン内部の空気を吸引して排出するときに、バルーンによって空気流通口が塞がれることが無く、確実に収縮させることができる。なお、この溝のサイズ、すなわち幅、深さなどは特に限定されず、例えば各1〜10mmとすることができる。断面形状も半円、三角、矩形など、いずれでもよく、溝の長さ、形態も制限されず、同心円状でも楕円、ウエーブ状であってもよく、途中で分岐した形態でもよい。   In addition, the groove provided so as to be connected to the air circulation port may be one place or a plurality of grooves. For example, a groove that opens to the inside of the balloon through the air circulation port may be provided. By the action of the groove, when the air inside the balloon is sucked and discharged, the air circulation port is not blocked by the balloon and can be reliably contracted. In addition, the size of this groove | channel, ie, a width | variety, a depth, etc. is not specifically limited, For example, it can be set as 1-10 mm respectively. The cross-sectional shape may be any of a semicircle, a triangle, a rectangle, and the length and shape of the groove are not limited, and may be concentric, elliptical, wave-like, or branched in the middle.

(5)乾燥、焼成
本発明では、最後に触媒スラリーの塗布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。これにより触媒成分がハニカム担体に担持される。
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 In the present invention, the honeycomb carrier on which the catalyst slurry is finally applied is dried and then fired to carry the catalyst component. As a result, the catalyst component is supported on the honeycomb carrier.
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.

上記一連の工程は、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、エアブローによって、セル内で展延されたハニカム触媒が得られる。   The above-described series of steps are 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 the catalyst slurry enters the cell, and the honeycomb catalyst spread in the cell is obtained by air blowing.

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担体(直径120mm、長さ90mm)をGPF用のハニカム担体として用いて、図1(a)の要領で、ハニカム担体1の外周部において、上端部を弾性把持治具3のバルーン2に当接しハニカム担体を把持する場合である。 図1では、バルーン2が椀状に表記されているが、タイヤホース様であり、ハニカム担体の外周面に適度に密着把持される。
バルーン2で把持されたハニカム担体には、図1(b1)または(b2)で示したように液槽6などから触媒スラリーが供給される。(b1)では触媒スラリーはハニカム担体の上端から供給され、(b2)ではハニカム担体の下端から供給される。なお、図1には示していないがバルーン状支持体2には減圧装置が接続されていても良い。
<Embodiment 1>
A cordierite wall flow honeycomb carrier (diameter 120 mm, length 90 mm) is used as a GPF honeycomb carrier, and the upper end portion of the honeycomb carrier 1 is elastically gripping jig 3 as shown in FIG. This is a case where the honeycomb carrier is held in contact with the balloon 2. In FIG. 1, the balloon 2 is shown in a bowl shape, but it is like a tire hose and is appropriately tightly gripped on the outer peripheral surface of the honeycomb carrier.
As shown in FIG. 1 (b1) or (b2), catalyst slurry is supplied to the honeycomb carrier held by the balloon 2 from the liquid tank 6 or the like. In (b1), the catalyst slurry is supplied from the upper end of the honeycomb carrier, and in (b2), it is supplied from the lower end of the honeycomb carrier. Although not shown in FIG. 1, a decompression device may be connected to the balloon-like support 2.

この態様では、図3(a)に示すような、バルーン2内側の円周上に凸部2’を1個持つ弾性把持具3を用いた場合を述べる。
図3(c)は、弾性把持具3のバルーン2で、ハニカム担体1がウオッシュコート装置に装着するにあたり、装置の所定の位置にハニカム担体1を配置している状態である。
In this embodiment, a case will be described in which an elastic gripping tool 3 having one convex portion 2 ′ on the inner circumference of the balloon 2 as shown in FIG.
FIG. 3C shows a state in which the honeycomb carrier 1 is arranged at a predetermined position of the apparatus when the honeycomb carrier 1 is mounted on the washcoat apparatus by the balloon 2 of the elastic gripping tool 3.

引き続き、弾性把持具3のバルーン2内側の空気流通口4からバルーン2内に空気を導入することで、図4(a)のように弾性把持治具のバルーン2で把持される。ハニカム担体1には、図1の(b1)、(b2)のようにして触媒スラリーが供給される。触媒スラリーが供給されたハニカム担体1には、図5(a)に示す様にエアブローが加えられ、余剰な触媒スラリーの排除、ハニカム担体内部への触媒スラリーの塗り伸ばし、ハニカム担体セル壁内部への触媒スラリーの含浸処理が施される。
エアブローが加えられた高多孔質のハニカム担体1では、図5にも示した様に外皮部分から触媒スラリーが浸み出した状態となる。ここで、バルーンとハニカム担体が触媒スラリーを介して固着状態になる。
Subsequently, air is introduced into the balloon 2 from the air circulation port 4 inside the balloon 2 of the elastic gripping tool 3 so as to be gripped by the balloon 2 of the elastic gripping jig as shown in FIG. Catalyst slurry is supplied to the honeycomb carrier 1 as shown in (b1) and (b2) of FIG. As shown in FIG. 5 (a), air blow is applied to the honeycomb carrier 1 to which the catalyst slurry has been supplied to eliminate excess catalyst slurry, to spread the catalyst slurry inside the honeycomb carrier, and to the inside of the honeycomb carrier cell wall. The catalyst slurry is impregnated.
In the highly porous honeycomb carrier 1 to which air blow is applied, as shown in FIG. 5, the catalyst slurry oozes from the outer skin portion. Here, the balloon and the honeycomb carrier are fixed through the catalyst slurry.

図6(a)では、ハニカム担体1の外皮部分が触媒スラリーを介して固着した状態のバルーン2に対して、その内側に設けられた空気流通口4からバルーン2内部の空気を開放し、凸部2’をきっかけとして固着状態が解消され始めている。
このような作用は、把持状態で凸部2’がハニカムとの間に隙間を生じさせるためである。隙間の幅は、ハニカムの大きさなどにもより限定しにくいが、左右に例えば各1〜5mm程度になるのが好ましい。そのためには突出高さ、幅が例えば1〜3mmであるか、あるいは凸部の材質を硬いものにするとよい。
In FIG. 6 (a), the air inside the balloon 2 is released from the air flow port 4 provided inside the balloon 2 in a state where the outer skin portion of the honeycomb carrier 1 is fixed via the catalyst slurry. The adhering state has begun to be eliminated by using the portion 2 'as a trigger.
Such an action is because the convex portion 2 ′ creates a gap with the honeycomb in the gripped state. The width of the gap is more difficult to limit to the size of the honeycomb and the like, but is preferably about 1 to 5 mm on each side. For this purpose, the protrusion height and width are, for example, 1 to 3 mm, or the material of the protrusions should be hard.

図7(a)では、図6に続けて解放状態を継続することで、固着状態が解消された面積が徐々に増えて行き、ハニカム担体1の外皮部分とバルーン2のスムーズに乖離が進行している。   In FIG. 7 (a), by continuing the release state following FIG. 6, the area where the fixed state has been eliminated gradually increases, and the detachment between the outer skin portion of the honeycomb carrier 1 and the balloon 2 proceeds smoothly. ing.

図8(a)では、図7に続けて解放状態を継続することで、ハニカム担体1の外皮部分とバルーン2の固着状態が完全に解消している。   In FIG. 8 (a), the released state is continued from FIG. 7, so that the outer skin portion of the honeycomb carrier 1 and the balloon 2 are completely fixed.

この態様では、バルーン内部の円周上に凸部2’が一カ所設けられており、空気の吸引時に図5のようにバルーン内側がハニカム担体の外皮に吸着した状態になっても、凸部2’をきっかけとして図6から図8のような空隙変化が生じてスムーズに外皮から離すことができる。   In this embodiment, one convex portion 2 ′ is provided on the circumference inside the balloon, and even if the inside of the balloon is adsorbed to the outer skin of the honeycomb carrier as shown in FIG. As a result of 2 ′, the gap changes as shown in FIGS. 6 to 8 can be smoothly separated from the outer skin.

その後、バルーンと分離された触媒スラリー塗工済のハニカム担体は、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。   Thereafter, the catalyst carrier coated honeycomb carrier separated from the balloon 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. Is carried.

<参考態様1>
凸部のないバルーンを用いた以外は、上記の実施態様1におけるハニカム担体の把持、触媒スラリーの供給、エアブロー、乾燥・焼成は同様である。以下、図9をもって詳述する。
<Reference aspect 1>
Except for the use of a balloon having no projections, the holding of the honeycomb carrier, the supply of the catalyst slurry, the air blowing, the drying and the firing in the first embodiment are the same. Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIG.

図9(a)は、バルーン2内側にハニカム1の外皮部分から触媒スラリーが浸み出した状態である。
外皮部分から触媒スラリーが浸み出したハニカム1を把持した状態のバルーン2に対して、バルーン2内側に設けられた空気流通口4からバルーン2内部の加圧状態の空気を解放すると、バルーン2とハニカム担体1の外皮とが図9(b)のようになりやすい。
凸部の無いバルーンを用いると、この図9(b)A−A断面図のように、ハニカム担体の外皮との固着が解消されにくい。この状態は従来のウオッシュコート法に使用される装置を使用してハニカム担体を触媒する場合でもあり、本発明にとっては比較例に相当する。
FIG. 9A shows a state in which the catalyst slurry has oozed out from the outer skin portion of the honeycomb 1 inside the balloon 2.
When the air in the pressurized state inside the balloon 2 is released from the air circulation port 4 provided inside the balloon 2 with respect to the balloon 2 in the state of holding the honeycomb 1 in which the catalyst slurry has leached from the outer skin portion, the balloon 2 9 and the outer skin of the honeycomb carrier 1 tend to be as shown in FIG.
When a balloon without a convex portion is used, sticking to the outer skin of the honeycomb carrier is difficult to be eliminated as shown in FIG. 9 (b) AA sectional view. This state is also a case where the honeycomb carrier is catalyzed using an apparatus used in the conventional washcoat method, and corresponds to a comparative example for the present invention.

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、特に、ガソリンエンジンの排ガス中の粒子状物質を補足する為の触媒化フィルター(GPF)の製造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, and more particularly to production of a catalytic filter (GPF) for capturing particulate matter in exhaust gas from a gasoline engine. Can be suitably used.

1:ハニカム担体
2:バルーン(支持体)
2’:凸部
3:弾性把持治具
4:空気流通口
5:溝
6:触媒スラリー液槽

1: Honeycomb carrier 2: Balloon (support)
2 ': Convex part 3: Elastic gripping jig 4: Air circulation port 5: Groove 6: Catalyst slurry liquid tank

Claims (6)

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、スラリー化した触媒成分を供給する工程と、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を含むウオッシュコート法により触媒成分を担持した排気ガス浄化触媒の製造方法であって、
前記ウオッシュコート法に際して、ハニカム担体の外周部に向けて凸部を形成したバルーン状支持体を有する弾性把持治具を用い、該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、前記加圧膨張したバルーン状支持体が凸部を起点として空隙を拡大しながら収縮することで、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 And a method for producing an exhaust gas purification catalyst carrying a catalyst component by a washcoat method, comprising a step of supplying a slurry catalyst component and a step of pneumatically discharging the catalyst slurry in the supplied cell,
In the wash coating method, an elastic gripping jig having a balloon-shaped support having convex portions formed toward the outer periphery of the honeycomb carrier is used, and the balloon-shaped support is pressurized and expanded to grip the outer periphery of the honeycomb carrier. After fixing,
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, A method for producing an exhaust gas purifying catalyst, characterized in that separation of a honeycomb outer shell and a support is promoted by causing the balloon-like support that has been inflated under pressure to contract while enlarging a gap from a convex portion.
前記分離工程における前記弾性把持治具のバルーン状支持体が減圧操作で収縮す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 producing an exhaust gas purification catalyst according to claim 1, wherein the balloon-like support of the elastic gripping jig in the separation step is contracted by a decompression operation. 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又は2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 or 2, wherein the honeycomb carrier has a porosity of an outer skin portion 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1〜3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 manufacturing an exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 3, 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1〜4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 1-4. 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1〜5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 catalyst composition contains one or more noble metal elements selected from Pt, Pd, and Rh.

JP2017050162A 2017-03-15 2017-03-15 Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst Active JP6833576B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017050162A JP6833576B2 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017050162A JP6833576B2 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018153723A true JP2018153723A (en) 2018-10-04
JP6833576B2 JP6833576B2 (en) 2021-02-24

Family

ID=63715437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017050162A Active JP6833576B2 (en) 2017-03-15 2017-03-15 Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6833576B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP6833576B2 (en) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2364765B1 (en) Honeycomb catalyst body
JP6918807B2 (en) Honeycomb structure, method for manufacturing honeycomb structure, and method for manufacturing honeycomb structure type catalyst
US7510755B2 (en) Honeycomb structure and method for producing same
JP6092068B2 (en) Catalyst supported honeycomb filter
US8309199B2 (en) Honeycomb structure
JP2011167581A (en) Exhaust gas cleaning apparatus
JP5096978B2 (en) Honeycomb catalyst body
EP2366444A1 (en) Honeycomb structure
JPWO2010113586A1 (en) Honeycomb filter and manufacturing method thereof
JP5563844B2 (en) Exhaust gas purification device
JP6810642B2 (en) Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst
JP6826858B2 (en) Sealed honeycomb structure
US11090642B2 (en) Honeycomb structure for supporting catalyst and production method therefor
JP2018153720A (en) Method for producing exhaust gas purification catalyst
JP4470554B2 (en) Method for producing exhaust gas purification catalyst
JP6781085B2 (en) Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst
JP5714372B2 (en) Manufacturing method of honeycomb filter
JP2018079433A (en) Method for producing exhaust gas purification catalyst
JP6781084B2 (en) Manufacturing method of catalyst for exhaust gas purification
JP2018047398A (en) Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst
JP2018030101A (en) Method for producing exhaust gas purifying catalyst
JP6833576B2 (en) Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst
JP2018103106A (en) Method for producing exhaust gas purification catalyst
JP2018094506A (en) Method of manufacturing exhaust gas purification catalyst
JP6810643B2 (en) Manufacturing method of exhaust gas purification catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190809

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6833576

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250