JP6092068B2 - 触媒担持型ハニカムフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、触媒担持型ハニカムフィルタに関する。例えば、自動車エンジンからの排ガスに含まれる粒子状物質の捕集と、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）や一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）などの有害物質の触媒反応による浄化とを行うための触媒担持型ハニカムフィルタに関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関、または各種燃焼装置から排出される排ガスには煤を主体とする粒子状物質が多量に含まれている。この粒子状物質がそのまま大気中に放出されると環境汚染を引き起こすため、内燃機関等からの排ガス流路には、粒子状物質を捕集するためのフィルタが設置されている。

こうした排ガス浄化用のフィルタとしては、例えば、セルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、セルの一方の端部を封止する目封止部と、を備えたハニカムフィルタを挙げることができる。

ハニカムフィルタでは、出口側の端部に目封止部を設けられたセル（流入セル）と、入口側の端部に目封止部を設けられたセル（流出セル）とが存在する。そして、目封止部によって流入セルが行き止まりになっているので、排ガスが隔壁を通り抜けるプロセスが組み込まれ、排ガスが流入セルから流出セルに移る。この排ガスが隔壁を通り抜けるプロセスにおいて、排ガスに含まれる粒子状物質が隔壁によって捕捉される。このように、ハニカムフィルタを用いると、排ガス中の粒子状物質を低減することが可能になる。

さらに、ハニカムフィルタには、触媒を担持した隔壁を有するタイプ（触媒担持型ハニカムフィルタ）がある。この触媒担持型ハニカムフィルタによれば、隔壁に担持された触媒が関与する触媒反応により、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）などの有害物質を無害な物質にすることが可能である。

触媒担持型ハニカムフィルタにおいて、隔壁の表面上に触媒を被覆させると、触媒を被覆させた厚さの分だけセルの開口断面積が減少するため、排ガスの流通時に圧力損失が大きくなってしまう。そこで、触媒担持型ハニカムフィルタにおいては、隔壁の細孔の内壁面に触媒を担持させ、圧力損失を抑制する工夫が行われている（例えば、特許文献１）。加えて、隔壁の細孔の内壁面に触媒を担持させると、触媒と排ガスとの接触面積が大きくなり、排ガスの浄化効率を向上させることが可能になる。

特開２０１１−１０４５２４号公報

ところが、従来の触媒担持型ハニカムフィルタでは、出口側の端部近傍における流入セルに面した隔壁において、アッシュの堆積によって排ガスが隔壁を通り抜けることができなくなる。その結果、従来の触媒担持型ハニカムフィルタでは、出口側の端部近傍で排ガスの浄化を効率良く行うことができない。このアッシュの堆積に起因する問題に対処するため、特許文献１に開示されている触媒担持型ハニカムフィルタでは、隔壁を流入セル側と流出セル側とに隔壁の厚さ方向で半分ずつに領域分けし、流出セル側半分の領域に限り触媒を担持させている。このように触媒を担持する領域を限定することにより、特許文献１の触媒担持型ハニカムフィルタではアッシュの堆積を抑制している。しかし、特許文献１の触媒担持型ハニカムフィルタでは、隔壁の流入セル側半分の領域には触媒が担持されていないので、触媒反応による排ガス浄化を向上させなければならない余地が依然として残る。

上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、圧力損失を抑えつつ、アッシュの堆積時にも触媒反応による排ガス浄化を効率良く実施することを可能とする触媒担持型ハニカムフィルタを提供することにある。

本発明によれば、以下に示す触媒担持型ハニカムフィルタが提供される。

［１］ 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム基材と、前記複数のセルのうちの所定のセルである第１セルの前記流出端面側の開口部および前記複数のセルのうちの残余のセルである第２セルの前記流入端面側の開口部を封止する複数個の目封止部と、前記隔壁に担持されている触媒と、を備え、前記ハニカム基材は、前記流出端面から前記セルの延びる方向に沿った所定の位置までを占める領域である第１領域と、該第１領域より前記流入端面側を占める残余の領域である第２領域とを有し、前記第１領域は、前記第２セルに面する前記隔壁の表面上に、前記触媒を被覆させてなる触媒被覆層を有し、前記第２領域は、前記隔壁の細孔内に前記触媒を浸入させてなる触媒浸入部を有し、かつ、前記隔壁の表面上に前記触媒被覆層を有さず、前記第１領域における前記第１セルの前記目封止部により封止されていない部分の容積の合計は、エンジンの排気系に設ける場合に、エンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６の範囲内に定められる触媒担持型ハニカムフィルタ。

［２］ 前記第１領域は、前記触媒浸入部を有さない前記［１］に記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。

［３］ 前記触媒浸入部は、前記細孔内にある前記触媒の容積の合計が前記触媒を未担持の状態の前記細孔の容積の８％以上である前記［１］または［２］に記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。

［４］ 前記触媒被覆層は、厚さ１３〜２５４μｍである前記［１］〜［３］のいずれかに記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。

［５］ 前記触媒は、三元触媒、ＳＣＲ触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒、酸化触媒からなる群より選ばれる１種以上を含む前記［１］〜［４］のいずれかに記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。

本発明の触媒担持型ハニカムフィルタによれば、第１領域が第２セルに面する隔壁の表面上に触媒被覆層を有するので、流出端面近傍の第１セル内にアッシュが堆積していても、当該流出端面近傍の第２セル内で排ガスを浄化することができる。すなわち、本発明の触媒担持型ハニカムフィルタによれば、従来技術ではアッシュの堆積時に触媒反応を生じさせることが不可能であった流出端面近傍の領域でも、依然として触媒反応によって排ガスを浄化することが可能である。さらに、本発明の触媒担持型ハニカムフィルタによれば、触媒被覆層を有する第１領域の範囲が上述のように定められていることにより、過度にセルの開口断面積を縮小させることがない。その結果、本発明の触媒担持型ハニカムフィルタによれば、排ガスの流通時における圧力損失の増大を抑制することが可能である。

本発明の一実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタの模式的な斜視図である。 図１中のＡ−Ａ’断面の模式図である。 図２中の枠α内を示した模式図である。 図２中の枠β内を示した模式図である。 走行距離（ｋｍ）と、単位エンジン排気量当たりのアッシュ量（ｇ／Ｌ）との関係を示すグラフである。 本発明の他の実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタの予定堆積領域を構成する隔壁の断面を示した模式図である。 本発明の更に他の実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタの模式的な斜視図である。 図７中に示された触媒担持型ハニカムフィルタを構成するハニカムセグメントの模式的な斜視図である。 触媒担持型ハニカムフィルタの製造方法の一実施形態における触媒浸入部形成工程の概略を示す模式図である。 ＷＬＴＰ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｈａｒｍｏｎｉｚｅｄ Ｌｉｇｈｔ−ｄｕｔｙ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に準拠した運転モードにおけるスピードの経時的な変化を表すグラフである。 実施例１の触媒担持型ハニカムフィルタにおけるアッシュ堆積量（走行距離）と１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量との関係を示すグラフである。 比較例１の触媒担持型ハニカムフィルタにおけるアッシュ堆積量（走行距離）と１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量との関係を示すグラフである。 比較例２の触媒担持型ハニカムフィルタにおけるアッシュ堆積量（走行距離）と１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

１．触媒担持型ハニカムフィルタ：
本発明の一実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタ１は、図１〜４に示されているように、ハニカム基材１０と、目封止部１５と、触媒１７と、を備える。ハニカム基材１０は、一方の端面である流入端面３から他方の端面である流出端面５まで延びる流体の流路となる複数のセル７を区画形成する多孔質の隔壁９を有する。目封止部１５は、複数のセル７のうちの所定のセル７である第１セル１１の流出端面５側の開口部、および、複数のセル７のうちの残余のセル７である第２セル１３の流入端面３側の開口部を封止する。触媒１７は、隔壁９に担持されている。

さらに、ハニカム基材１０は、第１領域２１と第２領域２３とを有する。

第１領域２１は、図２に示されているように、ハニカム基材１０において、流出端面５からセル７の延びる方向（以下、説明の便宜上、「Ｚ方向」という）に沿った所定の位置までを占める領域である。

第２領域２３は、図２に示されているように、ハニカム基材１０において、第１領域２１よりも流入端面３側を占める残余の領域である。また、第２領域２３は、第１セル１１において流体の流通可能な状態の維持を予定される領域である。

さらに、第１領域２１は、図４に示されているように、第２セル１３に面する隔壁９の表面３７上に、触媒１７を被覆させてなる触媒被覆層３３を有する。

また、第２領域２３は、図３に示されているように、隔壁９の細孔３９内に触媒１７を浸入させてなる触媒浸入部３５を有し、かつ、隔壁９の表面３７上に触媒被覆層３３を有さない。

第１領域２１における第１セル１１の目封止部１５により封止されていない部分の容積の合計は、触媒担持型ハニカムフィルタ１をエンジンの排気系に設ける場合に、エンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６の範囲内に定められる。なお、以降において、「第１領域２１における第１セル１１の目封止部１５により封止されていない部分」のことを、説明の便宜上、「第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分」ということにする。例えば、図２に示されている触媒担持型ハニカムフィルタ１の場合、「第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分の容積の合計」は、ちょうど、触媒担持型ハニカムフィルタ１の第１セル１１においてアッシュ４３により塞がれている部分の容積の合計に該当する。

図１は、本発明の一実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタ１の模式的な斜視図である。図２は、排ガス処理中における図１中のＡ−Ａ’断面の模式図である。図３は、図２中の枠α内を示した模式図である。図４は、図２中の枠β内を示した模式図である。

触媒担持型ハニカムフィルタ１によれば、第１領域２１の第１セル１１に面する隔壁９の表面にアッシュ４３が堆積している場合であっても、第１領域２１の第２セル１３内で触媒反応による流体（以下、「排ガスＧ」として説明する）の浄化を行うことが可能である。

図５は、走行距離（ｋｍ）と、単位エンジン排気量当たりのアッシュ量（ｇ／Ｌ）との関係を示すグラフである。グラフ上にプロットされている点は、複数の性能の異なったエンジンを用いて走行試験を行った際の実測値である。図示されているように、通常使用されうるどのようなエンジンを用いても、単位エンジン排気量当たりのアッシュ量は、走行距離に関わらず原点を基点とする２つの直線Ａ，Ｂに挟まれる範囲内に収まる。詳細は省略するが、このグラフに示されている「直線Ａ，Ｂに挟まれている範囲」は「エンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６」の数値範囲へと換算することができる。

すなわち、第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分の容積の合計がエンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６の範囲内に定められる場合、通常のあらゆるエンジン排気量に対応させて、第１領域２１により予定堆積領域をカバーすることが可能になる。なお、本明細書にいう「予定堆積領域」とは、該領域の第１セル１１において流体に含まれる被処理物（例えば、アッシュ４３）の堆積によりセルを閉塞され、流体の流通の阻害を予定される領域のことを意味するものとする。

第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分の容積の合計がエンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６の範囲内に定められる場合、予定堆積領域を第１領域２１でカバーするに際して、第１領域２１の容積を最小限に留めることができる。これを言い換えると、第２領域２３の容積を最大化することができる。

触媒被覆層３３と触媒浸入部３５とを比較すると、触媒浸入部３５の方が、触媒１７と排ガスＧとの接触面積が大きいので浄化効率が高い。触媒浸入部３５による排ガス浄化は、第２領域２３で行われる（図３を参照）。そのため、第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分の容積の合計がエンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６の範囲内に定められる場合、第２領域２３の容積を最大化することにより、浄化効率を高めることが可能になる。

また、第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分の容積の合計が上述の範囲内に定められる場合、第１領域２１の容積を最小限に留めることができるので、触媒被覆層３３によって過度にセルの開口断面積を縮小させてしまうことを抑制することができる。その結果、排ガスの流通時における圧力損失の増大を抑制することが可能である。

触媒担持型ハニカムフィルタ１では、エンジン排気量が５５０〜８０００ｃｃであるものに用いることが好ましく、５５０〜５０００ｃｃであることがより好ましい。エンジン排気量が上記数値範囲のものに用いられる場合、触媒担持型ハニカムフィルタ１の浄化性能を効率的に発揮させることが可能になる。

上述のエンジン排気量の好適な範囲に基づくと、触媒担持型ハニカムフィルタ１では、第１領域２１の第１セル１１の非目封止部分の容積の合計が１９〜１５００ｃｃの範囲内に定められることが好ましく、１９〜９３８ｃｃの範囲内に定められることがより好ましい。

図３は、排ガス処理中における第２領域２３の隔壁９の断面を示した模式図である。図示されているように、第２領域２３では、第１セル１１に面する隔壁９の表面３７にアッシュ４３が堆積し難い。そのため、排ガスＧは、第１セル１１から隔壁９の細孔３９内を通過して第２セル１３へと流れる。第２領域２３では、触媒浸入部３５を有する。そのため、第２領域２３において、排ガスＧは、細孔３９内を通過している最中に、細孔３９内にある触媒１７によって浄化される。

図４は、排ガス処理中における第１領域２１の隔壁９の断面を示した模式図である。図示されているように、第１領域２１では、第１セル１１に面する隔壁９の表面３７にアッシュ４３が堆積し易い。そのため、第１領域２１では、第１セル１１から第２セル１３に向けて排ガスを隔壁９に通り抜けさせることが困難である。そのため、第１領域２１では、触媒浸入部３５を有していても、当該触媒浸入部３５で排ガスの浄化を行うことが困難である。ただし、第１領域２１では、第２セル１３に面する隔壁９の表面３７上に触媒被覆層３３を有するので、第２セル１３を流れる排ガスを浄化することが可能である。詳しく述べると、排ガスＧは、第２領域２３で隔壁９を通り抜けて第２セル１３に流れ込むと、第１領域２１の触媒被覆層３３によって再び浄化されることになる。

上述のように、触媒担持型ハニカムフィルタ１によれば、第１領域２１の第１セル１１内でアッシュ４３の堆積が生じた場合でも、第２領域２３および第１領域２１の双方で、触媒反応による排ガスの浄化を行うことが可能である。詳しく述べると、触媒担持型ハニカムフィルタ１によれば、少なくとも、第２領域２３の触媒浸入部３５および第１領域２１の触媒被覆層３３によって排ガスの浄化を行うことが可能である。触媒担持型ハニカムフィルタ１では、従来技術ではアッシュ４３が堆積すると排ガス浄化に寄与しないとされていた、「予定堆積領域」でも排ガスの浄化を実施することが可能な点において優れている。

本明細書にいう「触媒浸入部３５」とは、隔壁９と、当該隔壁９の細孔３９の内壁面４１に担持されている触媒１７とを含む部位のことをいう。

触媒担持型ハニカムフィルタ１では、触媒浸入部３５は、細孔３９内にある触媒１７の容積の合計が触媒１７を未担持の状態の細孔３９の容積の８％以上であることが好ましい。このような構成の触媒浸入部３５であると、排ガスＧを、細孔３９内に通過させている最中に、より効果的に浄化することが可能になる。例えば、触媒１７を未担持の状態の隔壁９の細孔３９の容積を水銀圧入法によって測定し、次いで、隔壁９に触媒１７を担持させた後、触媒１７を担持した状態での隔壁９の細孔３９の容積を水銀圧入法により測定する。そして、「触媒を未担持の状態の細孔の容積」と「触媒を担持した状態の細孔の容積」との差を「細孔３９内にある触媒１７の容積の合計」として算出するとよい。

図３に示されている第２領域２３では、隔壁９の表面３７上に触媒被覆層３３を有していない。

また、図６は、本発明の他の実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタの第１領域２１を構成する隔壁９の断面を示した模式図である。図６に示されているように、第１領域２１は、触媒浸入部３５を有さないことが好ましい。第１領域２１が触媒浸入部３５を有していない場合、第１領域２１の隔壁９の内部に触媒１７を担持させない分だけ、触媒１７に含まれる高価な貴金属の使用量を低減できる。そのため、第１領域２１が触媒浸入部３５を有していない場合、製造コストを抑制することができる。また、第１領域２１が触媒浸入部３５を有していない場合、第１領域２１の隔壁９の内部に触媒１７を担持させない分だけ、軽量化を図ることが可能になる。

本明細書にいう「触媒被覆層３３を有し且つ触媒浸入部３５を有さない」とは、「細孔３９内に担持されている触媒１７の質量」が「触媒被覆層３３を構成している触媒１７の質量」の３０％以下である場合が該当することとする。「『細孔３９内に担持されている触媒１７の質量』が『触媒被覆層３３を構成している触媒１７の質量』の３０％以下である場合」の検証は、隔壁９の厚さ方向に沿った断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の画像で処理することにより実施することが可能である。また「触媒被覆層３３を有さず且つ触媒浸入部３５を有す」とは、隔壁９の厚さ方向に沿った断面において「細孔３９内に担持されている触媒１７の質量」が触媒１７の全ての質量の８０％以上を占める場合が該当することとする。

例えば、図６に示されているように、触媒１７が隔壁９の表面３７から若干の深さ（例えば、厚さＴが１３〜２５４μｍの場合、隔壁の厚さの３〜２０％に相当する深さ）だけ細孔３９内に浸入している場合、細孔３９内に浸入している触媒１７によってアンカー効果が生じ、触媒被覆層３３が隔壁９から剥がれにくくなるので好ましい。

触媒被覆層３３は、排ガスＧの浄化効率を高める観点から、厚さＴが１５〜３９６μｍであることが好ましい。本明細書にいう「触媒被覆層３３の厚さＴ」とは、図４に示されているように、隔壁９の表面３７上に積層されている触媒１７の厚さＴのことをいう。触媒被覆層３３の厚さＴが１３〜２５４μｍとは、触媒被覆層３３の任意部位で厚さＴを計測した時に、計測値が１３〜２５４μｍの範囲内に収まることを意味する。なお、図６に示されているように、触媒被覆層３３の触媒１７が隔壁９の表面３７から若干の深さだけ細孔３９内に浸入している場合、この浸入している部分は厚さＴを計測する際には考慮しないこととする。さらに、触媒被覆層３３の厚さＴは、排ガスＧの浄化効率を高め、かつ、圧力損失の増大を抑制する観点から、１５〜２０３μｍであることがより好ましく、特に、２０〜１５２μｍであることが最も好ましい。

触媒担持型ハニカムフィルタ１では、触媒１７は、三元触媒、ＳＣＲ触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒、酸化触媒からなる群より選ばれる１種以上を含むことが好ましい。

三元触媒とは、主に炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）を浄化する触媒のことをいう。三元触媒としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含む触媒を挙げることができる。

ＳＣＲ触媒は、被浄化成分を選択還元する触媒である。特に、本実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタにおいては、ＳＣＲ触媒が、排ガス中のＮＯ_Ｘを選択還元するＮＯ_Ｘ選択還元用ＳＣＲ触媒であることが好ましい。ＮＯ_Ｘ選択還元用ＳＣＲ触媒としては、ディーゼルエンジンの排ガス中のＮＯ_Ｘを選択還元して浄化する触媒を好適例として挙げることができる。

また、ＳＣＲ触媒としては、金属置換されたゼオライトを挙げることができる。ゼオライトを金属置換する金属としては、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）を挙げることができる。ゼオライトとしては、ベータゼオライトを好適例として挙げることができる。

また、ＳＣＲ触媒が、バナジウム、及びチタニアからなる群より選択される少なくとも１種を主たる成分として含有する触媒であってもよい。

ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒としては、アルカリ金属、および／またはアルカリ土類金属等を挙げることができる。アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム、リチウム等を挙げることができる。アルカリ土類金属としては、カルシウムなどを挙げることができる。

酸化触媒としては、貴金属を含有するものを挙げることができる。酸化触媒として、具体的には、白金、パラジウム及びロジウムからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものが好ましい。

触媒担持型ハニカムフィルタ１の単位体積当りの触媒の担持量は、１０〜３００ｇ／Ｌであることが好ましく、１０〜２５０ｇ／Ｌであることが更に好ましく、１０〜２００ｇ／Ｌであることが最も好ましい（なお、Ｌはリットル）。

図７は、本発明の更に他の実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタ５０について、流入端面３の側からみた模式的な斜視図である。図８は、図７中に示された触媒担持型ハニカムフィルタ５０を構成するハニカムセグメント５３の模式的な斜視図である。触媒担持型ハニカムフィルタ５０では、ハニカム基材５１は、複数個のハニカムセグメント５３と、接合層５４とを備える。ハニカムセグメント５３は、一方の端面である流入端面３から他方の端面である流出端面５まで延びる流体の流路となる複数のセル７を区画形成する隔壁９を有する。ハニカムセグメント５３の外周は、側壁５５によって囲まれている。接合層５４は、複数個のハニカムセグメント５３の側面５７（側壁５５の外表面）同士の少なくとも一部を接合する。なお、触媒担持型ハニカムフィルタ５０においても、目封止部１５は、ハニカム基材５１に形成された複数のセル７のうちの所定のセルである第１セル１１の流出端面５側の開口部および複数のセル７のうちの残余のセル７である第２セル１３の流入端面３側の開口部を封止する。

なお、触媒担持型ハニカムフィルタ５０のハニカム基材５１を構成するハニカムセグメント５３の個数についても特に制限はない。例えば、図７に示す触媒担持型ハニカムフィルタ５０のハニカム基材５１は、円筒形状の外観を備えたものであり、１６個のハニカムセグメント５３を備えたものである。このハニカム基材５１においては、４個のハニカムセグメント５３が完全セグメントであり、この完全セグメントが、Ｚ方向に直交する断面において、縦２個×横２個の配列で並んだ状態になっている。また、上記４個の完全セグメントの外周（Ｚ方向に直交する断面における外周）に位置する１２個のハニカムセグメント５３が、不完全セグメントである。不完全セグメントの形状は、Ｚ方向に直交する断面形状の一部に、ハニカム基材５１の外周形状に対応した形状（例えば、円弧部分）を有する。

例えば、図７に示されている、円筒形状の外観を有するハニカム基材５１については、まず、１６個の完全セグメントを縦４個×横４個にて配置して接合してハニカムセグメント接合体を作製する。次いで、ハニカムセグメント接合体の外周を円形の断面形状となるように研削し、外周をコート材（外周壁５９の材料）でコートすることにより、得ることが可能である。このとき、一部を研削されたハニカムセグメント５３が不完全セグメントとなる。

以下、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０における「その他の特徴」を説明する。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０では、Ｚ方向に垂直な断面において、セル７の断面形状は、特に限定されず、例えば、三角形、四角形、六角形、八角形等の多角形形状、あるいは、円形や楕円形などとすることができる。

隔壁９の材料としては、セラミックが好ましい。セラミックの中では、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料からなる群から選択される少なくとも１種がさらに好ましい。これらの材料を用いることにより、強度および耐熱性に優れたものとなる。また、隔壁９が、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料からなる群から選ばれる１種以上を主成分として含有するセラミック材料から形成されていることがより好ましい。これらの中でも、隔壁９が、コージェライトを主成分として含有する、または、炭化珪素もしくは珪素−炭化珪素系複合材料を主成分として含有することが最も好ましい。隔壁９の材料としてコージェライトを用いると、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０は、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたものとなる。隔壁９の材料として炭化珪素または珪素−炭化珪素系複合材料を用いると、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０は、耐熱衝撃性に優れたものとなる。なお、本明細書において「主成分」というときは、全体の５０質量％以上含有することをいう。例えば、「コージェライトを主成分とする隔壁９」とは、隔壁９がコージェライトを５０質量％以上含有していることをいう。なお、「珪素−炭化珪素系複合材料」とは、炭化珪素（ＳｉＣ）を骨材としてかつ珪素（Ｓｉ）を結合材として形成されたものである。

隔壁９の気孔率（触媒を未担持の状態の気孔率）は、通常３５〜７０％である。さらに、隔壁９の気孔率は、４０〜６５％であることが好ましく、４５〜６５％であることがより好ましく、特に、５０〜６５％であることが最も好ましい。気孔率が３５％未満の場合には、ハニカム基材１０の細孔容積が触媒量に対して減少してしまい、触媒を担持させた後にハニカム基材１０の透過抵抗が増大してしまう。気孔率が７０％超の場合には、ハニカム基材１０の構造的強度が低下してしまう。本明細書において「隔壁の気孔率」とは、水銀ポロシメーターにより測定した値である。

隔壁９の厚さは、１２７〜３８１μｍであることが好ましく、１５２〜３５５μｍであることが更に好ましく、２０３〜３０５μｍであることが特に好ましい。隔壁９が１２７μｍより薄いと、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０の強度が低くなることがある。隔壁９が３８１μｍより厚いと、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０の圧力損失が高くなることがある。

本明細書において「隔壁９の厚さ」とは、Ｚ方向に対して垂直な断面において、隣接する２つのセル７を区画する隔壁９の厚さのことを意味する。「隔壁９の厚さ」は、例えば、画像解析装置（ニコン社製、商品名「ＮＥＸＩＶ、ＶＭＲ−１５１５」）によって測定することができる。

隔壁９の平均細孔径（触媒を未担持の状態の平均細孔径）は、９〜３０μｍであることが好ましく、１０〜２７μｍであることが更に好ましく、１１〜２５μｍであることが最も好ましい。隔壁９の平均細孔径が９μｍより小さいと、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０の圧力損失が高くなることがある。隔壁９の平均細孔径が３０μｍより大きいと、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０の強度が低くなることがある。隔壁９の平均細孔径は、水銀ポロシメーターによって測定した値である。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０では、セル密度は、特に制限されないが、１５〜６２個／ｃｍ^２であることが好ましく、３１〜４７個／ｃｍ^２であることが更に好ましい。セル密度が、１５個／ｃｍ^２より小さいと、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０の強度が低くなることがある。セル密度が、６２個／ｃｍ^２より大きいと、セル７の断面積（Ｚ方向に直交する断面の面積）が小さくなるため、圧力損失が高くなる。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０では、構造的強度を高める観点から、外周が外周壁１９，５９によって取り囲まれているとよい。外周壁１９，５９の厚さは、特に限定されないが、５０〜４０００μｍが好ましい。外周壁１９，５９の厚さを上記範囲内とする場合には、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０の強度を適度に維持しつつ、圧力損失の増大を防止することができる。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０では、外周壁１９，５９を有する場合、外周壁１９，５９の材質は、隔壁９と同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０では、外周壁１９，５９を有する場合、外周壁１９，５９の形状は、特に限定されない。外周壁１９，５９の形状は、図１および図７に示された円筒形状や、それ以外にも、Ｚ方向に垂直な断面形状が楕円形の筒形状、Ｚ方向に垂直な断面形状が四角形、五角形、六角形等の多角形の筒形状等であってもよい。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０は、Ｚ方向の長さＨが７０〜４０６ｍｍであることが好ましく、１００〜３５６ｍｍであることが更に好ましい。上記範囲とすることにより、各種エンジンからの排ガスの浄化に必要最小限のスペースの範囲で確保できる。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０は、Ｚ方向に直交する断面における幅Ｗが８０〜３５０ｍｍであることが好ましく、１００〜３３０ｍｍであることが更に好ましい。上記範囲とすることにより、各種エンジンからの排ガスの浄化に必要最小限のスペースの範囲で確保できる。

触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０は、「長さＨ／幅Ｗ」の値が０．１〜３．０であることが好ましく、０．１〜２．０であることが更に好ましい。上記範囲とすることにより、リングクラックを抑制することができる。

目封止部１５の材料（目封止材）としては、隔壁９の材料と同じものを挙げることができ、隔壁９の材料と同じものを用いることが好ましい。

目封止部１５の深さは、１〜１５ｍｍであることが好ましく、３〜１０ｍｍであることがより好ましい。目封止部１５の深さとは、目封止部１５のＺ方向における長さのことを意味する。

２．流体の浄化方法：
上述の触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０を、内燃機関などの排気系に設けて排ガス浄化に使用することができる。すなわち、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０は、流体の浄化方法に用いることができる。この流体の浄化方法では、内燃機関などから排出される排ガスから生じるアッシュ量を算出し、当該アッシュ量に基づいて、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０における第１領域２１の範囲および第２領域２３の範囲を定める。そして、第１領域２１は、第２セル１３に面する隔壁９の表面上に、触媒１７を被覆させてなる触媒被覆層３３を有するようにする。また、第２領域２３は、隔壁９の細孔３９内に触媒１７を浸入させてなる触媒浸入部３５を有するようにする。そして、当該流体の浄化方法では、上記の触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０を内燃機関などの排ガスの排気管内に設置する。

上述の流体の浄化方法によれば、触媒担持型ハニカムフィルタ１，５０内にアッシュが堆積した場合でも、アッシュの堆積による浄化効率の低下を抑えることが可能である。

３．触媒担持型ハニカムフィルタの製造方法：
次に、本実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタを製造する方法について説明する。まず、ハニカム基材を作製するための坏土を調製し、この坏土を成形して、ハニカム成形体を作製する（成形工程）。得られたハニカム成形体を、乾燥して、ハニカム乾燥体を得ることが好ましい。

次に、得られたハニカム成形体（或いは、必要に応じて行われた乾燥後のハニカム乾燥体）を焼成してハニカム基材を作製する（ハニカム基材作製工程）。

次に、得られたハニカム基材の流出端面における所定のセル（第１セル）の開口部、及び流入端面における残余のセル（第２セル）の開口部に目封止を施して、目封止部を形成する（目封止工程）。

さらに、目封止部を設けたハニカム基材の隔壁に触媒を担持する（触媒担持工程）。

このようにして本実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタを製造することができる。以下、各製造工程について更に詳細に説明する。なお、次の詳細な説明では、まず、ハニカム基材が一体型である場合についての全容を述べ、次いでハニカム基材が複数のハニカムセグメントを接合して構成される場合について一体型との相違点を中心に述べる。

３−１．成形工程：
まず、成形工程においては、セラミック原料を含有するセラミック成形原料を成形して、流体の流路となる複数のセルを区画形成するハニカム成形体を形成する。

セラミック成形原料に含有されるセラミック原料としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェライト化原料、コージェライト、ムライト、アルミナ、チタニア、チタン酸アルミニウムなどを挙げることができる。そして、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、コージェライト、ムライト、アルミナ、チタニア、炭化珪素、及びチタン酸アルミニウムからなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。なお、「珪素−炭化珪素系複合材料」とは、炭化珪素（ＳｉＣ）を骨材としてかつ珪素（Ｓｉ）を結合材として形成されたものである。「コージェライト化原料」とは、シリカが４２〜５６質量％、アルミナが３０〜４５質量％、マグネシアが１２〜１６質量％の範囲に入る化学組成となるように配合されたセラミック原料であって、焼成されてコージェライトになるものである。

また、このセラミック成形原料は、上記セラミック原料に、分散媒、有機バインダ、無機バインダ、造孔材、界面活性剤等を混合して調製することが好ましい。各原料の組成比は、特に限定されず、作製しようとするハニカム基材の構造、材質等に合わせた組成比とすることが好ましい。

セラミック成形原料を成形する際には、まず成形原料を混練して坏土とし、得られた坏土をハニカム形状に成形することが好ましい。成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。坏土を成形してハニカム成形体を形成する方法としては特に制限はなく、押出成形、射出成形等の従来公知の成形方法を用いることができる。例えば、所望のセル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いて押出成形してハニカム成形体を形成する方法等を好適例として挙げることができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。

また、上記成形後に、得られたハニカム成形体を乾燥してもよい。乾燥方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができる。中でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥又は熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。

３−２．ハニカム基材作製工程：
次に、得られたハニカム成形体を焼成してハニカム基材を得る。なお、ハニカム成形体の焼成は、ハニカム成形体に目封止部を配設した後に行ってもよい。

また、ハニカム成形体を焼成（本焼成）する前には、そのハニカム成形体を仮焼することが好ましい。仮焼は、脱脂のために行うものであり、その方法は、特に限定されるものではなく、中の有機物（有機バインダ、分散剤、造孔材等）を除去することができればよい。一般に、有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度、造孔材の燃焼温度は２００〜８００℃程度であるので、仮焼の条件としては、酸化雰囲気において、２００〜１０００℃程度で、３〜１００時間程度加熱することが好ましい。

ハニカム成形体の焼成（本焼成）は、仮焼した成形体を構成する成形原料を焼結させて緻密化し、所定の強度を確保するために行われる。焼成条件（温度、時間、雰囲気）は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。例えば、コージェライト化原料を使用している場合には、焼成温度は、１４１０〜１４４０℃が好ましい。また、焼成時間は、最高温度でのキープ時間として、４〜６時間が好ましい。

３−３．目封止工程：
次に、ハニカム基材の第１セルの流出端面側の端部と残余の第２セルの流入端面側の端部とに、目封止材料を充填して、目封止部を形成する。

ハニカム基材に目封止材料を充填する際には、例えば、まず、流入端面側の端部に目封止材料を充填し、その後、流出端面側の端部に目封止材料を充填する。端部に目封止材料を充填する方法としては、以下のマスキング工程と圧入工程とを有する方法を挙げることができる。マスキング工程は、ハニカム基材の一方の端面（例えば、流入端面）にシートを貼り付け、シートにおける、「目封止部を形成しようとするセル」と重なる位置に孔を開ける工程である。圧入工程は、「ハニカム基材の、シートが貼り付けられた側の端部」を目封止材料が貯留された容器内に圧入することにより、目封止材料を、上記のシートに開けられた孔を通じて、ハニカム基材のセル内に圧入する工程である。目封止材料をハニカム基材のセル内に圧入する際には、目封止材料は、シートに形成された孔を通過し、シートに形成された孔と連通するセルのみに充填される。

次に、ハニカム基材に充填された目封止材料を乾燥させて、目封止部を形成し、目封止を設けたハニカム基材、すなわちハニカムフィルタを得る。なお、ハニカム基材の両端部に目封止材料を充填した後に、目封止材料を乾燥させてもよいし、ハニカム基材の一方の端部に充填した目封止材料を乾燥させた後に、他方の端部に目封止材料を充填し、その後、他方の端部に充填した目封止材料を乾燥させてもよい。更に、目封止材料を、より確実に固定化する目的で、焼成してもよい。また、乾燥前のハニカム成形体又は乾燥後のハニカム成形体（ハニカム乾燥体）に目封止材料を充填し、乾燥前のハニカム成形体又はハニカム乾燥体と共に、目封止材料を焼成してもよい。

３−４．触媒担持工程：
次に、目封止部を設けたハニカム基材（以下、「ハニカムフィルタ」）の隔壁に触媒を担持する。触媒担持工程は、触媒浸入部を形成するための触媒浸入部形成工程と、触媒被覆層を形成するための触媒被覆層形成工程とを有する。

触媒浸入部形成工程および触媒被覆層形成工程は、ハニカムフィルタに触媒スラリーを浸漬することにより実施される。触媒スラリーは、三元触媒、ＳＣＲ触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒、酸化触媒などを担持する際に通常用いられているものを適用することが可能である。

３−４−１．触媒浸入部形成工程：
図９は、本実施形態の触媒担持型ハニカムフィルタの製造方法における触媒浸入部形成工程の概略を示す模式図である。図示されているように、触媒浸入部形成工程は、例えば、ハニカムフィルタの流入端面３から触媒スラリーを圧入し、これと同時に、流出端面５から吸引することにより実施するとよい。このとき、流入端面３では、第１セル１１のみで開口部が開いているので、まずは、触媒スラリーが第１セル１１内に流入する。しかし、第１セル１１では、流出端面５の側の開口部は目封止部１５により塞がれている。この時、流出端面５からの吸引により、第１セル１１から第２セル１３へと隔壁９を通過させる方向で、吸引力が触媒スラリーに作用している。そのため、触媒スラリーは、第１セル１１内から隔壁９の細孔３９内に浸入し、第２セル１３内へと通り抜けていく。その結果、触媒を隔壁９の全体の細孔３９内まで十分に入れることが可能になる。また、上述とは異なり、図９に示した状態において、流出端面５から触媒スラリーを圧入し、これと同時に流入端面３から吸引するという内容で行ってもよい。上記の操作の後、ハニカムフィルタを乾燥し、触媒１７を細孔３９の内壁面４１に固着させてもよい。

また、例えば、第２領域２３の隔壁９に限定して触媒浸入部３５を形成する場合には、まず、容器に触媒スラリーを貯めておき、この触媒スラリーにハニカムフィルタを流入端面３から浸けていく。このとき、ハニカムフィルタの流入端面３から所定のＺ方向の長さの部分（第２領域２３に該当する部分）まで浸す。その後、ハニカムフィルタを触媒スラリーから引き上げ、流出端面５から吸引するとよい。この吸引により、第２領域２３の隔壁９に限定して付着している触媒スラリーを、そのまま第２領域２３の隔壁９の細孔３９内に良好に浸入させることができる。

３−４−２．触媒被覆層形成工程：
触媒被覆層形成工程は、例えば、まず、触媒スラリーを容器に入れておき、ハニカムフィルタの流出端面５から第１領域２１と第２領域２３の境界までの深さを触媒スラリーの中に浸漬する。流出端面５では、第２セル１３のみで開口部が開いているので、触媒スラリーが第２セル１３内に流入する。次いで、ハニカムフィルタを触媒スラリー中から引き上げると、第１領域２１の第２セル１３に面する隔壁９の表面上に触媒の層、すなわち、触媒被覆層を形成することができる。この操作の後、ハニカムフィルタを乾燥し、隔壁の表面上に触媒の層を固着させてもよい。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（触媒担持型ハニカムフィルタの作製）
排気量１．８Ｌ（１８００ｃｃ）のエンジンの排気系に設けることを設定し、触媒担持型ハニカムフィルタを作製した。「エンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６」に当てはめた数値範囲は、６２．５〜３３７．５（ｃｃ）となる。

（実施例１）
コージェライト化原料として、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、タルク、およびシリカを使用した。コージェライト化原料１００質量部に、平均粒径１００μｍの造孔材２．５質量部、水（分散媒）６２質量部、メチルセルロース（有機バインダ）５．６質量部、および界面活性剤０．５質量部を添加した。その後、混合、さらに混練して、坏土を得た。

次に、所定の金型を用いて坏土を押出成形してハニカム成形体を得た。ハニカム成形体は、セルの延びる方向に直交する断面において四角形のセルが形成され、全体形状が円柱形状であった。そして、得られたハニカム成形体をマイクロ波乾燥機で乾燥した。その後、更に熱風乾燥機で完全に乾燥させた。続いて、乾燥させたハニカム成形体の両端面を切断し、所定の寸法に整えた。

次に、目封止工程により、ハニカム成形体に目封止を施した。まず、ハニカム成形体の一方の端面（流入端面）のセルの開口部に、市松模様状に交互にマスクを施した。そして、ハニカム成形体の流入端面側の端部をコージェライト化原料を含有する目封止材料に浸漬し、市松模様状に交互に配列された目封止部を形成した。続いて、他方の端面（流出端面）については、流入端面側の端部において目封止部を設けたセルにマスクを施し、上述の流入端面側の端部に目封止部を形成したのと同様の方法で目封止部を形成した。その結果、流出端面側の端部を封止された第１セルと、流入端面側の端部を封止された第２セルとが交互に配置されているハニカム成形体を得た。なお、目封止部の深さは、端面から６ｍｍであった。

このようにして得られた目封止部を設けられたハニカム成形体を、更に、１４１０〜１４４０℃で、５時間、焼成することによって目封止部を設けられたハニカム基材を得た。

得られたハニカム基材は、直径が１４３．８ｍｍであり、Ｚ方向の長さが１１０．０ｍｍであった。隔壁の厚さは、２５４μｍであり、セル密度は４６．５個／ｃｍ^２あった。

続いて、触媒浸入部形成工程により、隔壁に触媒浸入部を形成した。三元触媒用の触媒スラリーを常法により調製した。触媒浸入部形成工程は、ハニカムフィルタの流入端面から触媒スラリーを圧入し、これと同時に、流出端面から吸引することにより実施した。なお、触媒浸入領域を流入端面から流出端面まで隔壁全体にわたって形成した。

次に、触媒被覆層形成工程により、第２セルに面する隔壁の表面上に触媒被覆層を形成した。具体的には、容器に三元触媒用の触媒スラリーを入れておき、ハニカムフィルタの流出端面を基点として「目封じ部分」および「第１セルの非目封止部分の容積の合計が６３ｃｃを占める領域」（流出端面から深さ１７ｍｍまでの領域）を触媒スラリーに浸した。換言すると、流入端面を触媒スラリーの界面から深さ１７ｍｍまで入れた。触媒スラリーからハニカムフィルタを引き上げた後、４００℃で、１時間乾燥することにより、実施例１の触媒担持型ハニカムフィルタを得た。実施例１では、第１領域のＺ方向における長さは１７ｍｍであった。

（比較例１）
触媒被覆層形成工程において、ハニカムフィルタの流出端面を基点として「目封じ部分」および「第１セルの非目封止部分の容積の合計が４０ｃｃを占める領域」（流出端面から深さ１３ｍｍまでの領域）を触媒スラリーに浸した以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例１の触媒担持型ハニカムフィルタを得た。比較例１では、第１領域のＺ方向における長さは１３ｍｍであった。

（比較例２）
触媒被覆層形成工程を行わなかった以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例２の触媒担持型ハニカムフィルタを得た。比較例２では、第１領域のＺ方向における長さは０ｍｍ（第１領域なし）であった。

（ハニカム触媒体の作製）
ハニカム基材を、直径１１８．４ｍｍ、Ｚ方向の長さ１２７．０ｍｍ、隔壁の厚さ１０９．２μｍで、セル密度６２．０個／ｃｍ^２とし、目封止工程および触媒被覆層形成工程を行わなかった以外は、上記の実施例１の触媒担持型ハニカムフィルタと同様の方法によって、ハニカム触媒体を得た。

（排ガス浄化システムの作製）
１．８Ｌガソリンエンジンを搭載する車両（以下、「試験用車両」）を用いた。当該試験用車両の排気系において、上述のハニカム触媒体をエンジン直下に相当する位置に配置し、上述の実施例１および比較例１，２のうちのいずれかの触媒担持型ハニカムフィルタを試験用車両の床下に配置した。

［浄化性能評価運転モード］
運転モードは、ＷＬＴＰ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｈａｒｍｏｎｉｚｅｄ Ｌｉｇｈｔ−ｄｕｔｙ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に準拠した。当該運転モードにおけるスピードの経時的な変化を表すグラフを図１０に示す。なお、上述の試験用車両を市街地１６％、地方道路２４％、高速道路６２％となるルートを走行させた。走行ルートの中で、一定の距離ごとにＷＬＴＰの運転モードでの排ガス浄化性能試験を行った（「排ガス浄化性能試験」については後述）。

［アッシュ堆積量］
上述の試験用車両で運転した場合における走行距離とアッシュ量との関係を表１に示す。また、各アッシュ量の時に、実施例１および比較例１，２の触媒担持型ハニカムフィルタの第１セルにおいてアッシュの堆積が生じている領域（以下、「アッシュ堆積領域」）の容積およびアッシュの堆積領域のＺ方向における長さを表１に示す。さらに、「目封止部のＺ方向の長さ」と「アッシュ堆積領域のＺ方向の長さ」との合計を表１に示す。

［排ガス浄化性能試験］
上述の試験用車両をシャーシダイナモに載せ、ＷＬＴＰの運転モードに沿って、走行距離２万ｋｍ、６万ｋｍ、１０万ｋｍ、１２万ｋｍ、１６万ｋｍの各時点で、１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量を計測した。試験用車両から排出されるＮＯ_Ｘ排出量は、ＨＯＲＩＢＡ社製の「ＭＥＸＡ７５００Ｄ」を用いて測定した。結果を表１に示す。アッシュ堆積量（走行距離）と１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量との関係を、実施例１については図１１、比較例１については図１２、比較例２については図１３に示す。

［考察１］
実施例１では、１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量が、走行距離１６万ｋｍまで、走行距離０ｋｍ時の値からの増加率を２０％未満に抑えられていた。対して、比較例１では、１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量が、走行距離１０ｋｍ以上になると、走行距離０ｋｍ時の値からの増加率を２０％以上となった。比較例２では、１ｋｍ走行当たりのＮＯ_Ｘ排出量が、走行距離が増えるにつれて増加していた。以上から、実施例１では、アッシュの堆積時にも触媒反応による排ガス浄化を効率良く行えることが判明した。

続いて、排気量１．４Ｌ（１４００ｃｃ）のエンジンの排気系に設けることを設定し、触媒担持型ハニカムフィルタを作製した。「エンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６」に当てはめた数値範囲は、４８．６〜２６２．５（ｃｃ）となる。

（実施例２）
ハニカム基材を、直径１１８．４ｍｍ、Ｚ方向の長さ１２７．０ｍｍとし、触媒被覆層形成工程において、ハニカムフィルタを、流出端面からハニカム基材のＺ方向の長さの１５％の位置（流出端面から１９ｍｍの位置）まで触媒スラリーに浸漬した以外は、上述の実施例１と同じ方法により、触媒担持型ハニカムフィルタを得た。なお、「第１領域における第１セルの非目封止部分の容積の合計」は４８．６ｃｃであった。

（実施例３および比較例３〜５）
触媒被覆層形成工程において、ハニカムフィルタを触媒スラリーに浸漬した位置（ハニカムフィルタを流出端面から触媒スラリーに浸漬させた深さ、すなわち、「第１領域の長さ」）を表２に示すものとした以外は、実施例２と同じ方法により、触媒担持型ハニカムフィルタを得た。なお、比較例５では、第２セルに面する隔壁の表面の全てを触媒被覆層によって覆った。

（比較例６）
触媒被覆層形成工程を行わなかった以外は、実施例２と同じ方法により、触媒担持型ハニカムフィルタを得た。

［圧力損失の測定］
触媒担持型ハニカムフィルタに、測定用ガス（空気）を、２５℃、流量５Ｎｍ^３／ｍｉｎで通気して、流入側の端面と流出側の端面との圧力をそれぞれ測定し、その圧力差を圧力損失（ｋＰａ）とした。圧力損失、および比較例６の圧力損失の値に対する百分率比（％）［圧力損失上昇率（％）］を表２に示す。

［考察２］
実施例２，３では、圧力損失上昇率を２０％未満に抑えることができた。比較例３〜５は圧力損失上昇率が２０％以上となってしまった。

本発明は、排ガスに含まれる粒子状物質の捕集と触媒反応による排ガスの浄化とを行うための触媒担持型ハニカムフィルタとして利用できる。

１：触媒担持型ハニカムフィルタ、３：流入端面、５：流出端面、７：セル、９：隔壁、１０：ハニカム基材、１１：第１セル、１３：第２セル、１５：目封止部、１７：触媒、１９：外周壁、２１：第１領域、２３：第２領域、３３：触媒被覆層、３５：触媒浸入部、３７：（隔壁の）表面、３９：細孔、４１：（細孔の）内壁面、４３：アッシュ、５０：触媒担持型ハニカムフィルタ、５１：ハニカム基材、５３：ハニカムセグメント、５４：接合層、５５：側壁、５７：側面、５９：外周壁、Ｇ：排ガス。

Claims (5)

1. 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びる流体の流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム基材と、
   前記複数のセルのうちの所定のセルである第１セルの前記流出端面側の開口部および前記複数のセルのうちの残余のセルである第２セルの前記流入端面側の開口部を封止する複数個の目封止部と、
   前記隔壁に担持されている触媒と、を備え、
   前記ハニカム基材は、前記流出端面から前記セルの延びる方向に沿った所定の位置までを占める領域である第１領域と、該第１領域より前記流入端面側を占める残余の領域である第２領域とを有し、
   前記第１領域は、前記第２セルに面する前記隔壁の表面上に、前記触媒を被覆させてなる触媒被覆層を有し、
   前記第２領域は、前記隔壁の細孔内に前記触媒を浸入させてなる触媒浸入部を有し、かつ、前記隔壁の表面上に前記触媒被覆層を有さず、
   前記第１領域における前記第１セルの前記目封止部により封止されていない部分の容積の合計は、エンジンの排気系に設ける場合に、エンジン排気量（ｃｃ）×０．０１２５／０．３６〜エンジン排気量（ｃｃ）×０．０６７５／０．３６の範囲内に定められる触媒担持型ハニカムフィルタ。
2. 前記第１領域は、前記触媒浸入部を有さない請求項１に記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。
3. 前記触媒浸入部は、前記細孔内にある前記触媒の容積の合計が前記触媒を未担持の状態の前記細孔の容積の８％以上である請求項１または２に記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。
4. 前記触媒被覆層は、厚さ１３〜２５４μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。
5. 前記触媒は、三元触媒、ＳＣＲ触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒、酸化触媒からなる群より選ばれる１種以上を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の触媒担持型ハニカムフィルタ。