(57)【要約】  本発明は、煤粒子および気体汚染物質を含む気体を濾過するための、触媒を付着させた後の、使用可能な組み立てられた構造物に関し、ここで、セメントは、少なくとも１つの表面上疎水性または親水性材料を含む被覆および／または接合として使用される。本発明はまた、触媒溶液中に前記構造物を含浸させた後に得られた、組み立てられた触媒フィルター並びに前記構造物からフィルターを作成するための方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相中に煤粒子および汚染物質を含んだ気体を濾過するための、触媒を付着した後に、使用され得る構造物であり、
中心部分（この中心部分は、接合セメントにより一緒に結合される蜂の巣状物としての複数の濾過要素を含み、前記要素または複数の要素は、多孔壁により隔てられる、互いに平行な軸を有する、隣接する導管または通管の一式を含み、この導管は、気体が多孔壁を通過するように、気体吸気面上で開口する吸気チャンバーおよび気体排出面上で開口する排出チャンバーの境界を定めるそれらの末端の１端または他端でプラグにより閉鎖されている。）；および
前記要素を保護する被覆セメントから構成される周囲部分を含み、
前記構造物は、被覆セメント、好ましくは接合セメント、および場合により、プラグを形成するセメントが、少なくとも表面で、および好ましくは孔中に、疎水性または親水性材料を含むことで特徴付けられる、前記構造物。
【請求項２】
いくつかの蜂の巣状モノリシック濾過要素を組み合わせる濾過ブロックから構成され、前記要素が、疎水性または親水性材料を含む接合セメントにより、組み立てられているおよび結合されている、請求項１に記載の構造物。
【請求項３】
前記要素、被覆セメントおよび好ましくは接合セメントおよび／またはプラグを形成するセメントが、一つのおよび同じセラミック材料に基づき、好ましくはシリコンカーバイドＳｉＣに基づいている、請求項１または２に記載の構造物。
【請求項４】
気相中に煤粒子および汚染物質（一酸化炭素ＣＯ、窒素酸化物ＮＯＸ、硫黄酸化物ＳＯＸ、炭化水素ＨＣなど）を含んだ気体を濾過するためのフィルターを得るための方法であり、前記方法が、
請求項１から請求項３の一項に記載された第１の構造物を製造する段階（ここで、被覆セメントおよび好ましくは接合セメント、ならびに場合により、プラグを形成するセメントは、疎水性材料を含む。）；および
水などの極性溶媒中に溶解した触媒前駆体もしくは触媒を含む溶液を用いて、または水などの極性溶媒中の触媒粒子の懸濁液を用いて、前記構造物を含浸させる段階を含む、前記方法。
【請求項５】
疎水性材料が、カーボングラファイト、ＣａＦ２、またはフッ素元素を含む他の疎水性鉱物粉末から成る群中に含まれる材料の粉末の形態である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
疎水性材料が、Ｃ１２〜Ｃ２０脂肪酸の金属塩（アルカリ金属またはアルカリ土類金属ステアラートまたはオレアートなど）、シリコーン、シラン、シロキサン、シリコナート（ｓｉｌｉｃｏｎａｔｅ）、低い表面張力を有する有機フッ素（ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｏ）化合物（この有機フッ素化合物は、ＰＴＦＥ粉末を含む。）、アクリル樹脂およびビニル樹脂、またはパラフィン油から選択される少なくとも１つの有機化合物または有機金属化合物を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
気相中に煤粒子および汚染物質（一酸化炭素ＣＯ、窒素酸化物ＮＯＸ、硫黄酸化物ＳＯＸ、炭化水素ＨＣなど）を含んだ気体を濾過するためのフィルターを得るための方法であり、前記方法が、
請求項１から請求項３の一項に記載された第１の構造物を製造する段階（ここで、被覆セメントおよび好ましくは接合セメント、ならびに場合により、プラグを形成するセメントは、親水性材料を含む。）；および
疎水性溶媒（炭化水素または油など）中に溶解された触媒前駆体、もしくは触媒を含む溶液を用いて、または溶媒（炭化水素または油など）中の触媒粒子の懸濁液を用いて、前記構造物を含浸させる段階を含む、前記方法。
【請求項８】
親水性材料が、シラン、シロキサン、シリコナート、および低表面張力を有する有機フッ素化合物から成る群中に含まれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
疎水物質または親水物質が、構造物を被覆するおよび組み立てる段階の前の、被覆および／または接合セメントの配合物中に組み込まれる、請求項４から請求項８の一項に記載の方法。
【請求項１０】
疎水物質または親水物質が、液体の形態または気体の形態において構造物上に付着されることによる液体または気体の経路により、構造物を被覆するおよび組み立てる段階の後に組み込まれる、請求項４から８の一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記含浸が、構造物中に溶液をポンピングすることにより、真空もしくは加圧の適用により、または構造物の少なくとも１端上の含浸溶液を含む液体の圧力下で、またはこれらの様々な技術の組み合わせにより実施され得る、請求項４から１０の一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記被覆および／または接合セメントの表面でのおよび好ましくは孔中の疎水性または親水性材料の存在により、およびまた前記セメント上の触媒の最小量の存在により特徴付けられる、請求項７から１１の一項に記載の方法により得ることが出来る、触媒フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関におけるディーゼル燃料の燃焼により生み出される煤を取り除くための、機関の排気系統において特に使用される粒子フィルターの分野に関する。より明確に、本発明は、フィルター構造物および粒子フィルター（前記フィルターは、フィルターに触媒特性をもたらす材料を含む。）ならびにまたフィルターを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関排気ガス中に含まれる煤のための濾過構造物は、従来技術において周知である。これらの構造物は、蜂の巣状構造を通常有し、該構造物の面の１つは、濾過すべき排気ガスを吸気させ、該構造物の他面は、濾過された排気ガスを排出させる。該構造物は、吸気および排気面の間で、多孔質濾過壁により隔てられた、互いに平行な軸を有する、隣接する導管または通管の一式を含み、この導管は、それらの末端の１端または他端で閉鎖され、吸気面上で開口する吸気口チャンバーおよび排出面上で開口する排気口チャンバーの境界を定める。良好な封止のために、該構造物の周囲部分は、記載の残り部分において、被覆セメントと称されるセメントにより包囲されている。排気ガスが蜂の巣状体を通過する時に、排気口通管に加わるようにするために、排気ガスが、吸気口通管の側壁を通り抜けるような順序において、該通管は、交互に閉鎖される。このように、粒子または煤は、濾過体の多孔質壁上に付着されおよび蓄積される。通常、濾過体は、多孔質セラミック材料（例えば、コーデライトまたはシリコンカーバイド）でできている。
【０００３】
公知の方法において、その使用の間に、該粒子フィルターは、濾過局面（煤の蓄積）および再生局面（煤の除去）の連続に供される。濾過局面の間に、機関により放出された煤粒子は、フィルターの内部で保持されおよび付着される。再生局面の間、その濾過特性を取り戻すために、煤粒子が、フィルター内部で燃焼される。次いで、該多孔質構造物が、激しい熱応力および機械的応力に供され、これが、ユニットの濾過能力の深刻な損失を徐々に引き起こし、またはその完全不活性化でさえも引き起こすと思われる、微細な亀裂を引き起こす可能性がある。この現象は、大口径のモノリシックフィルター上で特に観察される。
【０００４】
これらの問題を解決するためおよびフィルターの耐用年数を増加させるために、濾過ブロックにおけるいくつかの蜂の巣状モノリシック要素を組み合わせる、より複雑な濾過構造物が、つい最近提案された。気体の吸気口チャンバーおよび排気口チャンバーの境界を定めるために塞いだ後、接合セメントまたは接合として記載の残りの部分において言及する、セラミック性質のセメントを使用して結合することにより、該要素は、通常一緒に組み立てられる。このような濾過構造物の例は、例えば、特許出願ＥＰ８１６０６５、ＥＰ１１４２６１９、ＥＰ１４５５９２３または他にＷＯ２００４／０９０２９４に記載されている。
【０００５】
構造物のこの型において、応力のより良好な緩和を確実にするために、構造物（すなわち、濾過要素、被覆セメント、接合セメント、およびプラグを形成するセメント）の様々な部分の熱膨張係数は、およそ同じ大きさの程度でなければならない。従って、前記部分は、一つおよび同じ材料（通常、シリコンカーバイドＳｉＣまたはコーデライト）に基づいて合成される。この選択は、更に、フィルターの再生の間の熱分布を均一化することを可能にする。語句「一つおよび同じ材料に基づく」は、材料が、前記材料の、少なくとも２５重量％、好ましくは少なくとも４５重量％、およびより好ましくは少なくとも７０重量％から成り立つことを意味すると、本記載の語義において理解される。
【０００６】
前に記載したとおりに煤フィルターまたは多孔質濾過構造物は、ディーゼル機関の排気ガスに対する汚染制御装置で主に大規模に使用される。
【０００７】
煤を処理する問題に加えて、それほど有害でない気体（気体窒素（Ｎ２）または二酸化炭素（ＣＯ２））への、気相汚染放出物（すなわち、主に、窒素酸化物（ＮＯＸ）または硫黄酸化物（ＳＯＸ）および一酸化炭素（ＣＯ）、または未燃炭化水素でさえ）の転換は、更なる触媒処理を要求する。
【０００８】
第１の技術によれば、汚染物質の全てを取り除くために、内燃機関の排気系統は、順次に、触媒浄化部材および粒子フィルターを含む。
【０００９】
開いた蜂の巣状構造を一般に有する、触媒浄化部材は、気相汚染物質を処理するために適しているのに対して、該粒子フィルターは、機関により放出された煤粒子を取り除くために適している。この解決手段およびそのコストを実現することの複雑さに加えて、排気系統における濾過要素の連続は、しかしながら、機関性能に影響を及ぼす能力がある、前記の系統における、有意でない圧力低下の原因である。
【００１０】
これらの問題を解決するために、触媒機能をモノリシック型粒子フィルターに変えることが探求されてきた。従来使用されている方法によると、蜂の巣状構造物は、触媒または触媒前駆体を含む溶液で含浸される。
【００１１】
このような方法は、触媒前駆体、もしくは水（または他の極性溶媒）中に溶解された触媒を含む溶液、または水中の触媒粒子の懸濁液の、いずれかにおける浸漬を介しての含浸段階を一般に含む。このような方法の１つの例は、特許ＵＳ５８６６２１０により記載されている。この方法によれば、フィルターの他端への、加圧の適用は、該構造物における溶液の上昇を続いて可能にし、およびその結果として、蜂の巣状構造物の内部壁の被覆を可能にする。あるいは、それほど頻繁でないが、含浸段階は、非極性溶媒（油または炭化水素など）または界面活性剤を含む溶液を使用することにより実施され得る。
【００１２】
蜂の巣状フィルターを含浸させる方法の他の実施形態に従って、前記含浸は、ポンピングにより、真空の適用により、またはモノリスの少なくとも１端上の、含浸溶液を含む液体の圧力下で、達成され得る。通常、記載された方法は、連続段階の間、これらの様々な技術の組み合わせにより特徴付けられ、最終段階は、加圧された大気の導入または吸引により、フィルター内の、過度の溶液の除去を可能にする。これらの方法の実行により、探究される主な目的の１つは、構造物の内部部分を構成しおよび排気ガスが通る、通管の多孔質壁の少なくとも一部上または更に内部の、触媒の均一な被覆の生成である。
【００１３】
このような方法、およびまたこれらの実行のための装置は、例えば、特許出願または特許、ＵＳ２００３／０４４５２０、ＷＯ２００４／０９１７８６、ＵＳ６１４９９７３、ＵＳ６６２７２５７、ＵＳ６４７８８７４、ＵＳ５８６６２１０、ＵＳ４６０９５６３、ＵＳ４５５００３４、ＵＳ６５９９５７０、ＵＳ４２０８４５４、または他のＵＳ５４２２１３８に記載されるものである。
【００１４】
どの方法が使用されても、酸化物支持体上の、付着された触媒（この触媒は、白金族（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ）からの貴金属を通常含む。）のコストは、含浸方法の全体のコストの無視できぬ部分を表す。従って、触媒が、濾過通管の壁上に均一に付着されるだけでなく、その最小の部分が、ガスまたは煤を濾過することに関与しない蜂の巣状構造物の部分上で付着されていることも重要である。上記に記載されるものなどの濾過ブロック（すなわち、いくつかの蜂の巣状モノリシック要素を組み合わせるブロック）の場合、前記部分は主に、接合セメントおよびプラグを加えた、モノリシック構造物のための被覆セメントである。
【００１５】
特許出願ＪＰ５６／１３３０３６で公知のものは、濾過通管の壁中に、主に希土類金属を付着させることを目的とする、蜂の巣状セラミック構造物上に触媒を付着させるための方法である。その方法は、モノリシックセラミック構造物上で、触媒の付着の前に、フルオロまたはシリコーン化合物の一群からの疎水性剤による、被覆セメントの被覆することであり、モノリシック構造物の前面および裏面は、接着剤で前もって覆われている。
【００１６】
この方法は、しかしながら、本発明に従って組み立てられたフィルターの要素の接合セメントおよびプラグ上で見られる触媒の部分を最小限にするために、効果的に使用され得ない。例として、このような構造物において、接合セメント表面領域は、フィルターの吸気口（および排気口）区分の表面領域の１０％超を表す可能性がある。なお、例によりおよびこのような構造物において、接合部およびプラグの組み合わされた表面領域は、フィルターの吸気口の表面領域の３０％超を表す可能性がある。
【００１７】
さらに、ＪＰ５６／１３３０３６において記載されるモノリシック構造物とは異なり、組み立て方法は、その前面および裏面で、本発明によるフィルターの相対的な不規則性を通常もたらす。この面の平面度の欠如は、接合セメントの固化の前に、長手方向および横断方向の両方において、お互いに対する要素の生じ得る滑動に次ぐ、要素の整列の欠如に起因する。こういう理由で、要素のマスキングそれ自体が不正確になり、フィルターの全体の集団にわたって、再生可能な方法において達成することが困難になり、および吸気または排出通管の最上部で疎水性系溶液の望ましくない付着をもたらす可能性があり、および次いで、フィルター部分上の触媒の均一付着を損なう可能性がある。
【発明の開示】
【００１８】
本発明の目的は、従って、蜂の巣状要素から組み立てられた構造物を有する粒子フィルターを含浸するための方法の間に、濾過するべき気体または煤を濾過する役割を有さない構造物の部分上に存在する触媒の量を、制限することである。
【００１９】
より明確に、本発明は、第１の態様に従って、気相中に煤粒子および汚染物質を含んだ気体を濾過するための、触媒を付着した後に使用され得る構造物に関し、前記構造物は、
中心部分（この中心部分は、接合セメントにより一緒に結合される蜂の巣状物としての、複数の濾過要素を含み、前記要素または複数の要素は、多孔壁により隔てられる、互いに平行な軸を有する、隣接する導管または通管の一式を含み、この導管は、濾過するべき気体が多孔壁を通過するような方法において、気体吸気面上で開口する吸気チャンバーおよび気体排出面上で開口する排出チャンバーの境界を定めるそれらの１端または他端でプラグにより閉鎖される。）；および
前記要素を保護する被覆セメントから構成される周囲部分を含み、
前記構造物は、被覆セメント、好ましくは接合セメント、および場合により、プラグを形成するセメントが、疎水性および／または親水性材料を含むことで特徴付けられる。
【００２０】
語句「疎水性材料」は、該構造物が前記極性液体中に浸漬される場合に、表面でまたは使用されるセメントの孔中に吸収されている水などの極性溶媒の量を減少させることを可能にするいずれかの材料を意味する本発明の記載の語義において、理解される。
【００２１】
語句「親水性材料」は、該構造物が前記非極性液体中に浸漬される場合に、表面でまたは使用されるセメントの孔中に吸収されている油などの非極性溶媒の量を減少させることを可能にするいずれかの材料を意味する本発明の記載の語義において理解される。
【００２２】
好ましくは、前記構造物は、いくつかの蜂の巣状モノリシック濾過要素を組み合わせる濾過ブロックから構成され、前記要素は、疎水性または親水性材料を含む接合セメントにより結合されている。
【００２３】
通常、前記要素または複数の要素、被覆セメントおよび場合により接合セメントおよび／またはプラグを形成するセメントは、一つおよび同じセラミック材料に基づき、好ましくはシリコンカーバイドＳｉＣに基づく。
【００２４】
セメントの表面でまたはセメントの孔中での、その疎水性または親水性作用について知られている任意の材料は、本発明に従って使用され得る。このような化合物の例は、従来技術において周知である。例は、本明細書の残りの部分において説明される。
【００２５】
本発明はまた、気相（一酸化炭素ＣＯ、窒素酸化物ＮＯＸ、硫黄酸化物ＳＯＸ、炭化水素ＨＣなど）における煤粒子および汚染物質を含んだ気体を濾過するためのフィルターを得るための方法に関し、前記方法は、
前述で記載されたものなどの第１の構造物を製造する段階（ここで、被覆セメントおよび好ましくは接合セメント、ならびに場合により、プラグを形成するセメントは、疎水性材料を含む。）；および
触媒前駆体もしくは極性溶媒（水など）中に溶解された触媒を含む溶液を用いて、または極性溶媒（水など）中の触媒粒子の懸濁液を用いて、前記構造物を含浸させる段階を、含む。
【００２６】
提供される実施例においで続いて示されるとおりに、このような方法は、構造物を含浸させる段階中に使用される貴金属の量を最小限にすることが可能である。
【００２７】
本発明に従って使用され得る疎水性材料の第１の部類は、粉末形態（例えば、カーボングラファイト、ＣａＦ２、またはフッ素元素を含む他の疎水性鉱物粉末）である。該疎水性材料は、好ましくは適した粒径を有し、例えば、粉末の形態において、合わせた粒子の９０重量％は、５００ミクロン未満の直径を有し、および好ましくは粒子の９０重量％は、２００ミクロン未満の直径を有する。セメントのレオロジーおよび圧密を最適化するために、必要であればおよび当分野で公知の技術によって、製陶業者は、ＳｉＣの粒径スペクトルを、本発明に従って、疎水性材料の組み込みに適応させ、または適した添加剤（特に可塑剤）を加える。
【００２８】
本発明に従って使用され得る、疎水性材料のもう１つの部類は、建設業用のセメント材料の分野において、撥水作用について知られているものから選択される有機化合物または有機金属化合物である（例えば、参考資料「Ｌｅａ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｃｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，４ｔｈ  Ｅｄ，Ｐ．Ｃ．Ｈｅｗｌｅｔｔ，１９８８，ｐ．８８３−８８７」において記載される型のものである）。
【００２９】
このような化合物は、例えば、Ｃ１２〜Ｃ２０脂肪酸の金属塩（アルカリ金属またはアルカリ土類金属ステアラートまたはオレアートなど）、シリコーン、シラン、シロキサン、シリコナート（ｓｉｌｉｃｏｎａｔｅ）、低い表面張力を有する有機フッ素（ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｏ）化合物（この有機フッ素化合物は、ＰＴＦＥ粉末を含む。）、アクリル樹脂およびビニル樹脂、またはパラフィン油である。
【００３０】
本発明に従って、材料を組み込むための、その材料の性質によるいくつかの方法が、可能である。該材料は、実施例２において記載されるような構造物を被覆する段階および組み立てる段階の前の被覆および／または接合セメントおよび／またはプラグを形成するセメントの配合物中にいずれかに組み込まれ得、または実施例３に記載の構造物を被覆する／組み立てる前記段階の後の液体または気体経路により付着され得る。
【００３１】
疎水物質または親水物質が、セメント配合物に組み込まれる（および、従って、前記セメントの塊および／またはこの形成部分に存在する末端における）、本発明による方法は、フィルターを製造する方法（この方法は、気体または液体経路により疎水性物質または親水性物質を付着させるための方法を組み込み、疎水性物質または親水性物質を特に被覆および／または接合および／またはプラグセメントの孔中に選択的に付着させることを可能にするマスキング段階は必要でない。）に関して、更なる段階を要求しないという利益を有する。
【００３２】
添加物の性質、例えばグラファイト粉末の粒径、または疎水性、特に水とのぬれ角に依存して、セメントの乾燥重量に対して、通常０．１から１０重量％、好ましくは０．５重量％から６重量％の、疎水物質または親水物質の限定された割合においてのみ、組み込み方法は、通常実施され得る。０．１％未満では、疎水性効果が不十分であることが観察された。１０％を超すと、セメントの使用のために要求される水の添加が多すぎ、このことは、セメントの乾燥の間の亀裂の問題、および次いで、組み立てられたフィルターの機械的密着の問題をもたらす。１０％を超すと、問題はまた、組み込まれる添加剤の分散に直面し、セメントのおよび望ましい効果の均一性という疑問に戻る。固化または硬化の問題はまた、多すぎる添加剤、または発泡の問題にさえ直面し得、この問題は、消泡剤で解決できない。
【００３３】
疎水物質または親水物質が気体の経路により付着される方法に従うと、例えばおよび実施例３に記載のように、低温でそれを気化させ、次いで、セメントの表面で、有利にはフィルターのマスクされていない部分上のみでそれを再付着させることが可能である。
【００３４】
フィルターを得るための方法の１つの変形によると、この方法は、
前述で記載されたような第１の構造物を製造する段階（ここで、被覆セメントおよび好ましくは接合セメントならびに場合によりプラグを形成するセメントは、親水性材料を含む。）；および
触媒前駆体もしくは疎水性溶媒（炭化水素または油など）中に溶解された触媒を含む溶液を用いて、または非極性溶媒（油または炭化水素など）もしくは界面活性剤を含む溶液中の触媒粒子の懸濁液を用いて、前記構造物を含浸させる段階を、含む。
【００３５】
前と同じ方法において、このような方法は、構造物を含浸させる段階の間に使用される触媒の量を最小限にすることが可能である。
【００３６】
親水性材料は、例えば、シラン、シロキサン、シリコナート、および低い表面張力を有する有機フッ素化合物から成る群中に含まれる。親水性材料は、例えば、約１２μｍの中央粒径を有する粉末の形態における、フルオロポリマーまたはシラン誘導体またはシラン／フルオロシラン混合物（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＺ−６７０７シラン（登録商標）、または他にＤｕ  Ｐｏｎｔ  Ｇｅｒｍａｎｙ製のＺｏｎｙｌ  ＭＰ１４００（登録商標）など）である。一般に、適した生成物は、触媒が溶解する溶液の表面張力未満の臨界表面張力を有するものである。
【００３７】
親水性材料の組み込みは、疎水性材料の組み込みに対して前記に記載されたものと同じ原則および技術に従って実施され得る。
【００３８】
本発明に従って、触媒または触媒前駆体を含む極性または非極性液体との該構造物の前記含浸は、当分野で公知の任意の方法により、および特に、該構造物を通しての溶液のポンピングにより、真空または加圧の適用により、または構造物の少なくとも１末端上の含浸溶液を含む液体の圧力下で、実施され得る。より良好な含浸は、連続する段階の間の、これらの様々な技術の組み合わせにより、一般に得られ、通常、最終段階は、吸引によりまたは加圧された大気の導入により、フィルターにおける過剰の溶液を取り除くことを可能にする。
【００３９】
本発明に従って、含浸段階は、従来技術で公知の方法および／または装置に従って、および特に前述の特許または特許出願において記載される方法または装置の１つに従って、実施され得る。
【００４０】
第３の態様による本発明は、丁度記載されたような製造方法により得られた触媒フィルターに関し、およびこれは、表面でおよび好ましくは被覆および／または接合セメントの孔中の疎水性または親水性材料の存在により、およびまた前記セメント上の触媒の最小量の存在により特徴付けられる。語句「最少量」は、フィルターの濾過壁内（すなわち、蜂の巣状モノリシック要素内）に存在する触媒の量に対して、触媒のより少ない量を意味する本記載の語義において理解される。
【００４１】
本発明およびその利益は、次の実施例を読むことで、より良く理解される。これらの実施例は、記載される態様のいずれかにおいて、本発明を限定するものと考えるべきでないことが、明らかに理解される。
【実施例１】
【００４２】
接合セメントにより結合されるシリコンカーバイド濾過要素の一式を含む濾過構造物を、特許ＥＰ１１４２６１９に記載される技術に従って合成した。
【００４３】
正方形断面を有する１６個のモノリシック濾過構造物を、最初に押し出し、乾燥し、次いで例えばＥＰ１１４２６１９に記載の周知の技術に従って硬化した。
【００４４】
接合および被覆のためのセメントを、次いで、
８５重量％の、１０から２００μｍの間の粒径を有するＳｉＣ粉末；
４重量％のＡｌｍａｔｉｓにより販売される焼成アルミナ粉末；
１０重量％のＡｌｍａｔｉｓにより販売される反応性アルミナ粉末；
０．９重量％の、仮の結合剤およびセルロース型の可塑剤；および
０．１重量％の、ＮａＴＰＰ（トリポリリン酸ナトリウム）型の解膠剤
を混合することにより調製した。
【００４５】
この混合物の１０重量％に対応する水の量を加えて、適した粘度のセメントを得た。
【００４６】
前記セメントによりモノリスを組み立て、次いでこうして得られた構造物の外表面を加工した後、前記外表面を、次いで被覆のために同じセメントで覆った。この組み立て物を、十分な温度で再硬化し、フィルターおよびその要素の満足な密着を確実にした。
【００４７】
このようにして合成された粗製濾過構造物の特徴を、表１に示す。
【００４８】
【表１】
2008546517.tif 000002
【００４９】
次いで、公報ＥＰ１３３８３２２Ａ１に記載の原則に従って、Ｈ２ＰｔＣｌ６および酸化セリウムＣｅＯ２前駆体（硝酸セリウムの形態において）および酸化ジルコニウムＺｒＯ２前駆体（硝酸ジルコニウムの形態において）の形態におけるプラチナ前駆体の適切な量を含む水溶液の浴中に、この粗製構造物を、浸漬した。フィルターを、特許ＵＳ５８６６２１０に記載のものと同様の実施方法に従って、溶液により含浸した。該フィルターを、次いで約１５０℃で乾燥し、次いで約６００℃の温度に加熱した。
【００５０】
化学的分析は、フィルターの様々な部分にわたって非同次的に分布された、５２ｇ／ｆｔ３（１ｇ／ｆｔ３＝０．０３５ｋｇ／ｍ３）（すなわち４．５ｇ）の総Ｐｔ濃度を示した。
【００５１】
より明確に、該分析は、以下の配分を明らかにした：
蜂の巣状要素におけるプラチナの０．２５重量％（すなわち４．０ｇ）；
セメントの外表面から開始して数十μｍの厚さにわたる、被覆セメントにおけるプラチナの０．１３重量％（すなわち０．２５ｇ）；および
接合セメントにおけるプラチナの０．０８重量％（すなわち０．２５ｇ）（このプラチナは、セメントの全体の厚さにわたって均一に配分される。）。
【実施例２】
【００５２】
今回は、以下のとおりの疎水性グラファイト粉末を組み込むことにより、セメント配合物を変えたことが異なる、実施例１からのものと同じ段階を繰り返すことにより、触媒フィルターを、製造した：
８０重量％の、１０から２００μｍの間の粒径を有するＳｉＣ粉末；
３．５重量％のＡｌｍａｔｉｓにより販売される焼成アルミナ粉末；
９重量％のＡｌｍａｔｉｓにより販売される反応性アルミナ粉末；
５．４重量％の、粒子の９０重量％が６０ミクロン未満の直径を有する、ＴｉｍｃａｌからのＴｉｍｒｅｘ（登録商標）ＫＳ７５型のグラファイト（２．２４の密度および６．５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面領域を有する、９９．９％の合成粉末）；
２重量％の、仮の可塑剤およびセルロース型の可塑剤；および
０．１重量％の、ＮａＴＰＰ（トリポリリン酸ナトリウム）型の解膠剤。
【００５３】
この混合物の約１５重量％に対応する水の量を加え、適した粘度のセメントを得た。前記セメントによりモノリスを組み立て、次いでこうして得られた構造物の外表面を加工した後、前記外表面を次いで、その被覆のために同じセメントで覆った。該組み立て物を、十分な温度で再硬化し、フィルターの満足な密着を確実にした。
【００５４】
粗製構造物の特徴および本実施例に従う含浸の後に得られたフィルターの特徴は、実施例１および表１で挙げられたものと、ほぼ同じであった。
【００５５】
化学的分析は、フィルターの様々な部分にわたって分布された、４９ｇ／ｆｔ３（すなわち４．３ｇ）の総Ｐｔ濃度を示した。
【００５６】
より明確に、該分析は、以下の配分を明らかにした：
０．２５重量％の、蜂の巣状要素におけるプラチナ（すなわち４．０ｇ）；
０．０７重量％の、被覆セメントにおけるプラチナ（すなわち０．１５ｇ）；および
０．１０重量％の、接合セメントにおけるプラチナ（すなわち０．１５ｇ）。
【００５７】
従って、触媒水溶液における含浸の段階の前に疎水性材料の少量をセメントに組み込むことにより、最後に、Ｐｔにおける実質的な節減を得ることが可能であることが示される。より厳密に、実施例１および２によって得られた結果の比較は、本発明に従う方法の適用が、触媒のおよび特に貴金属の有意でない量（フィルターあたり０．２ｇ）を節減することを可能にし、従って、この適用は、構造物上に触媒を付着させる方法の全費用における実質的な節減を生み出す。
【実施例３】
【００５８】
触媒フィルターを、実施例１からのものと同じ段階を繰り返すことにより製造した。マスクを、次いで、疎水性剤の付着が望まれなかったフィルターの部分（すなわち、フィルターの要素および被覆セメントの間の明らかなセメント接合以外の部分）に適用した。該マスクを、要素を組み立てる方法に固有の、フィルターの前面および裏面の不規則性の故に、注意深く切り取り、および手動で配置した。かくして、マスクされたフィルターを、次いで、支持体プレート上のデシケーター内に配置した。フィルターにつきパーフルオロデシルトリクロロシラン約０．５ｍｌを、デシケーターの底部において配置した。次いで、反応体を、次いで密封し、約０．１ｍバール（１バール＝０．１ＭＰａ）の残りの圧力で１００℃の温度に加熱した。この手順は、マスクされていない部分上に次いで付着されたシランを蒸発させることを可能にした。マスクを取り除いた後、この粗製構造物を、次いで、実施例１のとおりの水溶液の浴中に浸漬した。
【００５９】
化学的分析は、フィルターの様々な部分にわたって分布された、４８ｇ／ｆｔ３（すなわち４．２ｇ）の総Ｐｔ濃度を示した。
【００６０】
より明確に、該分析は、以下の分布を明らかにした：
０．２５重量％の、蜂の巣状要素におけるプラチナ（すなわち４．０ｇ）；
０．０７重量％の、被覆セメントにおけるプラチナ（すなわち０．１ｇ）；および
０．０４重量％の、接合セメントにおけるプラチナ（すなわち０．１ｇ）。
【００６１】
実施例１および実施例３に従って得られた結果の比較は、本発明に従う方法の適用が、触媒のおよび特に貴金属の有意でない量（フィルターあたり０．３ｇ）を節減することを可能にすることを示し、従って、この適用は、構造物上に触媒を付着させる方法の全費用における実質的な節減を生み出す。
【００６２】
本発明が、この簡潔な実施形態に相当しないこと、および接合／被覆セメントの疎水性または親水性特徴における作用のいずれかの知られている意味が、本発明の範囲内に含まれるとみなされるべきであることは、明確に理解される。
【国際調査報告】
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