(57)【要約】【課題】コート層２の断面を略円形として排ガスとの接触効率を高めるとともに、排気圧損の増大を抑制しかつウォームアップ性能を向上させる。【解決手段】セル通路10のコーナ部に充填された充填部20と、内外表面の断面が略円形をなし触媒金属が担持された表面層21とよりなり、表面層21の外周表面は隔壁11の平面部に接して断面が略内接円を構成し、充填部20の単位体積あたりの熱容量が表面層21の単位体積あたりの熱容量より小さい。  コート層２を排気圧損とウォームアップ性能に対して最適な形状とし、かつ充填部20の熱容量を小さくした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材と、該セル通路の隔壁にコートされたコート層とからなる排ガス浄化用触媒であって、
該コート層は、該セル通路のコーナ部に充填された充填部と、該充填部及び該セル通路の隔壁の一部表面にコートされ断面が略円形の環形状をなし触媒金属が担持された表面層とよりなり、
該表面層の外周面は該セル通路の隔壁の平面部に接して断面が該セルの略内接円を構成し、該充填部の単位体積あたりの熱容量が該表面層の単位体積あたりの熱容量より小さいことを特徴とする排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
触媒の体積１mm3 あたりの前記表面層外周面の幾何表面積が 2.8〜 3.4 mm2の範囲にある請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項３】
前記充填部は気孔率が30〜60％である請求項１又は請求項２に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項４】
前記充填部は気孔率が50％を超える請求項１又は請求項２に記載の排ガス浄化用触媒。
【請求項５】
排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材を用意し、可燃性粒子を含むスラリーを用いて該セル通路のコーナ部を充填し該可燃性粒子が焼失する条件で焼成して多孔質の充填部を形成する充填工程と、
多孔質酸化物を含むスラリーを用い該充填部をもつ該セル通路にコートした後に焼成して表面層を形成するコート工程と、を含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項６】
排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材を用意し、可燃性粒子を含むスラリーを用いて該セル通路のコーナ部を充填して仮充填部を形成する充填工程と、
多孔質酸化物を含むスラリーを用い該仮充填部をもつ該セル通路にコートして仮表面層を形成するコート工程と、
該可燃性粒子が焼失する条件で焼成して該仮充填部から多孔質の充填部を形成するとともに、該仮表面層から表面層を形成する焼成工程と、を含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの内燃機関の排気系に搭載される排ガス浄化用触媒に関し、詳しくは排ガス流れ方向に延びる多数のセル通路をもつハニカム形状の排ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気系には、酸化触媒、三元触媒、NOx 吸蔵還元型触媒などの排ガス浄化用触媒が搭載され、排ガス中の有害成分を浄化している。この排ガス浄化用触媒は、排ガスとの接触面積が大きいこと、排気圧損が小さいことなどが必要要件であり、排ガス流れ方向に延びる多数のセル通路をもつハニカム形状のものが広く用いられている。
【０００３】
ハニカム形状の排ガス浄化用触媒は、多数のセル通路をもつハニカム形状の担体基材と、セル通路の隔壁の表面にコートされたコート層と、コート層に担持された触媒金属と、から構成されている。コート層はアルミナなどの多孔質酸化物粉末からスラリーを調製し、担体基材をスラリー中に浸漬した後に余分なスラリーを吸引除去し、それを乾燥・焼成するウォッシュコート法で形成されている。
【０００４】
浄化性能を向上させるには、排ガスと触媒金属との接触確率を高くすることが必要となる。そのため担体基材としては、幾何表面積を大きくするためにセル密度が 400セル／inch2 程度のものが一般的に用いられている。
【０００５】
また触媒金属をコート層に充分に分散させるためには、コート層の絶対量が大きいほど好ましいが、コート層が厚くなるとセル通路が狭くなり排気圧損が増大するという不具合がある。そのため、セル密度が 400セル／inch2 程度のハニカム担体基材を用いた従来の触媒では、コート層の形成量は担体基材１リットル当たり 120〜 240ｇ程度とされている。
【０００６】
ところで担体基材のセル通路の断面形状は、四角形あるいは六角形であるのが一般的であり、そのようなセル通路の隔壁にウォッシュコート法でコート層を形成すれば、コート層の表面はセル通路の断面形状を反映したものとなり、断面が略四角形状あるいは略六角形状となる。ところが、例えば略四角形状の断面である場合には、４つのコーナ部では流動抵抗が大きいために排ガスの流れが悪く、コート層と排ガスとの接触効率が低いという不具合がある。
【０００７】
そこでスラリーを比較的多くコートし、その表面張力によってコート層の内表面を断面略円形とすることが考えられる。こうすることで排ガスの流れが均一となり、コート層と排ガスとの接触効率がコート層の全面でほぼ同等となるため、触媒金属を有効利用することができる。しかしコーナ部ではコート層が厚くなるので、その深部に担持されている触媒金属を有効利用することが困難となる。したがって、主としてコーナ部を別の材料で充填することが望ましい。
【０００８】
そこで例えば特開2000−051707号公報には、β−ゼオライト粉末のスラリーを用いて、断面四角形状のセルをもつハニカム形状の担体基材にコートし、その表面にアルミナ粉末にPtを担持した触媒粉末を含むスラリーを用いてコート層を形成した排ガス浄化用触媒が記載されている。この公報には、コート層の内表面が断面略円形であることが記載されている。
【０００９】
また特開2001−286769号公報には、断面多角形のセルの隔壁に、耐熱性材料を含む第１層と、炭化水素吸着材を含む第２層と、触媒成分を含む第３層をそれぞれこの順でウォッシュコート法で積層してなる排ガス浄化用触媒が記載されている。この公報にも、触媒成分を含む第３層の内表面が断面略円形であることが記載されている。
【特許文献１】特開2000−051707号
【特許文献２】特開2001−286769号
【特許文献３】特開平08−332329号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところがコーナ部を充填することでコート層の断面を略円形とした場合には、コーナ部が厚くなるために熱容量が増大し、始動時の低温域において触媒金属の昇温が妨げられるという不具合がある。触媒金属の昇温が妨げられると、触媒金属が活性化する温度に至るまでの時間が長くなり、その間は有害成分の浄化が困難となる。つまり触媒のウォームアップ性能が低下する。またコート層の量が多くなると、排気圧損が増大する。
【００１１】
一方、コーナ部のコート量を薄くすると、コート層と排ガスとの接触効率が低くなってしまう。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、コート層の断面を略円形としてコート層と排ガスとの接触効率を高めるとともに、排気圧損の増大を抑制しかつウォームアップ性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の排ガス浄化用触媒の特徴は、排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材と、セル通路の隔壁にコートされたコート層とからなる排ガス浄化用触媒であって、コート層は、セル通路のコーナ部に充填された充填部と、充填部及びセル通路の隔壁の一部表面にコートされ断面が略円形の環形状をなし触媒金属が担持された表面層とよりなり、表面層の外表面はセル通路の隔壁の平面部に接して断面がセルの略内接円を構成し、充填部の単位体積あたりの熱容量が表面層の単位体積あたりの熱容量より小さいことにある。
【００１４】
触媒の体積１mm3 あたりの表面層外周面の幾何表面積が 2.8〜 3.4 mm2の範囲にの範囲にあることが望ましい。また充填部は、気孔率が30〜60％であることが望ましく、50％を超えることもできる。
【００１５】
また本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法の特徴は、排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材を用意し、可燃性粒子を含むスラリーを用いてセル通路のコーナ部を充填し可燃性粒子が焼失する条件で焼成して多孔質の充填部を形成する充填工程と、多孔質酸化物を含むスラリーを用い充填部をもつセル通路にコートした後に焼成して表面層を形成するコート工程と、を含むことにある。
【００１６】
上記製造方法をさらに改良する本発明の製造方法の特徴は、排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材を用意し、可燃性粒子を含むスラリーを用いてセル通路のコーナ部を充填して仮充填部を形成する充填工程と、多孔質酸化物を含むスラリーを用い仮充填部をもつセル通路にコートして仮表面層を形成するコート工程と、可燃性粒子が焼失する条件で焼成して仮充填部から多孔質の充填部を形成するとともに、仮表面層から表面層を形成する焼成工程と、を含むことにある。
【発明の効果】
【００１７】
すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によれば、コート層と排ガスとの接触効率が高まるとともに、排気圧損の増大が抑制され、かつウォームアップ性能が向上するので、始動時の低温域から高い浄化性能が発現する。
【００１８】
そして本発明の製造方法によれば、本発明の排ガス浄化用触媒を容易に製造することができ、かつ充填部の熱容量をさらに低減することができるので、ウォームアップ性能がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の排ガス浄化用触媒では、コート層は充填部と表面層とよりなり、触媒金属が担持された表面層は断面が略円形の環形状となっている。したがって表面層と排ガスとの接触効率が高く、担持された触媒金属を有効利用することができ、高い浄化活性が発現される。
【００２０】
また表面層の外表面は、セル通路の隔壁の平面部に接して断面がセル通路の略内接円を構成している。すなわち充填部は最小限に形成されているので、排気圧損の増大が最小限に抑制されている。さらに、充填部の単位体積あたりの熱容量が表面層の単位体積あたりの熱容量より小さいため、表面層の昇温が速やかに行われウォームアップ性能が向上する。
【００２１】
担体基材は、排ガス流れ方向に延びる多数のセル通路をもつハニカム形状のものであり、コーディエライトなどの耐熱性セラミックスから形成されたもの、あるいは金属箔から形成された波板と平板とが交互に積層されたものなど、公知のものを用いることができる。セル密度とは、担体基材の単位断面積あたりのセル通路の数をいい、 400〜 900セル／inch2 程度のものが望ましい。またセル通路の形状は、断面が三角形、四角形、六角形などとすることができる。
【００２２】
コート層は、充填部と表面層とから構成されている。充填部とはセル通路のコーナ部に充填された部位をいい、表面層は触媒金属が担持された部位であって充填部及びセル通路の隔壁の一部表面にコートされている。そして本発明では、表面層の外表面はセル通路の隔壁の平面部に接して断面がセル通路の略内接円を構成し、充填部の単位体積あたりの熱容量が表面層の単位体積あたりの熱容量より小さいことを特徴としている。
【００２３】
充填部は、単位体積あたりの熱容量が表面層の単位体積あたりの熱容量より小さい。このようにするには、例えば表面層を構成する材料より熱容量の小さい材料から充填部を形成する。表面層を構成する材料としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカなどの単種あるいは混合物、あるいはこれらから選ばれる複数種の複合酸化物などを用いることができるので、これらより熱容量の小さな材料で排ガス温度に耐え得る耐熱性を有するものとしては、例えば水酸化アルミニウムなどがある。
【００２４】
また充填部の単位体積あたりの熱容量を表面層の単位体積あたりの熱容量より小さくするには、充填部の気孔率を表面層より高くしてもよい。表面層の気孔率は一般に10％未満であるので、充填部の気孔率を表面層より高くすることで、充填部の熱容量をさらに低減することができる。この場合、充填部の気孔率は30％以上とすることが望ましい。充填部の気孔率が30％未満では、ウォームアップ性能が低く実用的でない。なおこの場合、充填部の材質はアルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカなどの単種あるいは混合物、あるいはこれらから選ばれる複数種の複合酸化物、コージェライト、ゼオライトなどを用いることができる。表面層と同様の材料から形成してもよいし、異なる材料から形成することもできる。
【００２５】
ウォームアップ性能と排気圧損とは背反事象の関係にあり、一方の性能を高めると他方の性能が悪化する。そこで本願発明者らは鋭意研究の結果、触媒の体積１mm3 あたりの表面層外周面の幾何表面積というパラメータを指標とすることが最適であることを見出し、その値が 2.8〜 3.4mm2 の範囲にあることが望ましいことが明らかとなった。なお、触媒の体積とは、セル通路の部分も含めた嵩の量をいう。
【００２６】
表面層外周面の幾何表面積が2.8mm2未満では、排気圧損は低いもののウォームアップ性能が急激に悪化する。また、表面層外周面の幾何表面積が3.4mm2を超えると、ウォームアップ性能は良好なものの排気圧損が急激に増大する。表面層外周面の幾何表面積を 2.8〜 3.4mm2 の範囲とすることで、ウォームアップ性能と排気圧損の両方を満足させることができる。
【００２７】
表面層は、触媒金属を担持した多孔質酸化物から構成される。多孔質酸化物としてはアルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカなどの単種あるいは混合物、あるいはこれらから選ばれる複数種の複合酸化物などを用いることができる。また触媒金属としては、白金族貴金属、NOx 吸蔵材あるいは遷移金属など公知の触媒金属を用いることができ、その担体基材の単位体積あたりの担持量は、公知の範囲で担持すればよい。
【００２８】
本発明の一つの製造方法は、排ガス流れ方向に延びる断面が多角形のセル通路をもつハニカム形状の担体基材を用意し、可燃性粒子を含むスラリーを用いてセル通路のコーナ部を充填し可燃性粒子が焼失する条件で焼成して多孔質の充填部を形成する充填工程と、多孔質酸化物を含むスラリーを用い充填部をもつセル通路にコートした後に焼成して表面層を形成するコート工程と、を含む。
【００２９】
可燃性粒子としては、樹脂粉末、カーボン粉末、木粉などを用いることができ、その添加量を調整することで充填部の気孔率を任意に調整することができる。またその粒径を調整することで、充填部の平均孔径を任意に調整することができる。
【００３０】
可燃性粒子は、焼失時にガスを放出するもの、あるいは発泡するものが特に好ましい。このような粒子を用い、気孔の形成より前に表面層をコートしておくことで、充填部の表面の表面層に連通気孔を形成することができる。したがって表面層の表面積が増大し、排ガスとの接触面積が増大するため浄化性能がさらに向上する。このような可燃性粒子としては、ポリ塩化ビニルなどが例示される。
【００３１】
充填部を形成するには、比較的粘度の低いスラリーを用い、所望の回数でウォッシュコートすることで、セル通路のコーナ部にのみ充填部を形成することができる。充填部はスラリーの表面張力によって内表面が断面円弧状となり、セル通路の隔壁の平面部の一部が表出する。
【００３２】
表面層は、充填部をもつ担体基材を表面層を構成する酸化物粉末のスラリーを用いたウォッシュコート法で形成される。表面層のコート量は、担体基材１リットルあたり80〜 120ｇとするのが好ましい。表面層のコート量が80ｇ／Ｌ未満では、触媒金属が高密度で担持されるため、使用時に触媒金属の粒成長が生じやすく耐久性が低下する。また表面層のコート量が 120ｇ／Ｌを超えると、排気圧損が増大するとともに、熱容量の増大によりウォームアップ性能が低下する。
【００３３】
この方法、すなわち気孔を形成した後に表面層を形成する場合は、充填部の気孔率を30〜60％とすることが好ましい。充填部の気孔率が30％未満では、ウォームアップ性能が低く実用的でない。また気孔率が50％を超えると表面層の形成時に表面層を構成する酸化物粉末が充填部の細孔内を充填しやすくなり、60％を超えると表面層形成後の気孔率が大きく低下して熱容量が大きくなりウォームアップ性能が低下してしまう。
【００３４】
そこで本発明のもう一つの製造方法では、可燃性粒子を含むスラリーを用いてセル通路のコーナ部を充填して仮充填部を形成する充填工程と、多孔質酸化物を含むスラリーを用い仮充填部をもつセル通路にコートして仮表面層を形成するコート工程と、可燃性粒子が焼失する条件で焼成して仮充填部から多孔質の充填部を形成するとともに、仮表面層から表面層を形成する焼成工程とを行っている。
【００３５】
仮充填部を形成する場合には、可燃性粒子を含むスラリーをコーナ部に充填した後、可燃性粒子が焼失しない条件で乾燥することが必要である。そして仮表面層を形成した後に、可燃性粒子が焼失する条件で焼成することで、充填部に気孔を形成することができ、気孔内には浸入物が存在しないので熱容量が小さい充填部を形成することができる。したがってこの方法の場合は、気孔内に表面層を構成する酸化物粉末が充填されることがないので、50％を超える気孔率とすることができる。なお気孔率が高くなり過ぎると強度面で不具合が生じるので、気孔率は高くとも60％とすることが好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００３７】
（比較例）
アルミナ粉末 100重量部と、セリア粉末80重量部と、アルミナゾル（アルミナが10重量％）60重量部と、水 110重量部とを混合し、ボールミル装置で粉砕してスラリーを調製した。
【００３８】
一方、セル隔壁厚さ２ミル： 900セル／inch2 （1.40セル／mm2 ）、セル隔壁厚さ３ミル： 600セル／inch2 （0.93セル／mm2 ）、セル隔壁厚さ４ミル： 400セル／inch2 （0.62セル／mm2 ）の各セル密度を有し、セル通路の断面が四角形及び六角形の種々のハニカム担体基材を用意した。各ハニカム基材の体積はいずれも 1.1Ｌであり、全てコーディエライトから形成されている。
【００３９】
そして各ハニカム担体基材を上記スラリーに浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吸引除去し、その後乾燥・焼成して、それぞれコート層を形成した。この工程を複数回繰り返し、ハニカム担体基材１Ｌあたりのコート量が 195ｇのコート層をそれぞれ形成した。
【００４０】
そして全てのコート層に、ジニトロジアンミン白金水溶液の所定量を含浸させ、乾燥・焼成してPtを1.35ｇ／Ｌ担持し、硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、乾燥・焼成してRhを0.25ｇ／Ｌ担持した。
【００４１】
各触媒について、セル通路の断面形状と断面積からセル隔壁に内接する内接円の円周を算出し、それにセル通路の単位長さ（mm）とセル密度（セル／mm2 ）を掛けて、本発明の触媒の体積１mm3 あたりのコート層外周面の幾何表面積に相当する量を算出した。
【００４２】
＜試験例１＞
得られたそれぞれの触媒をガソリンエンジンの排気系に装着し、室温にある触媒に 400℃の排ガスを流して、HC浄化率が75％となるまでの時間をそれぞれ測定しウォームアップ時間（WU）とした。また同時に、排気圧損もそれぞれ測定した。これらの値を、触媒の体積１mm3 あたりのコート層外周面の幾何表面積相当量について整理し、結果を図１に示す。
【００４３】
図１より、触媒の体積１mm3 あたりのコート層外周面の幾何表面積相当量が 2.8〜 3.4 mm2の範囲にあれば、ウォームアップ性能と排気圧損の両特性が満足されることが明らかである。したがって、本発明の排ガス浄化用触媒において、触媒の体積１mm3 あたりの表面層外周面の幾何表面積が 2.8〜 3.4 mm2の範囲にあるのが望ましいことは明らかである。
【００４４】
（実施例１）
図２に本実施例の排ガス浄化用触媒の要部拡大断面図を示す。この排ガス浄化用触媒は、四角形状の多数のセル通路10をもつハニカム形状の担体基材１と、セル通路10の隔壁11の表面にコートされたコート層２とから構成されている。コート層２は、セル通路10の４つのコーナ部に充填された充填部20と、外表面の断面がセル通路10の内接円を構成し充填部20及び隔壁11の平面部の一部にコートされた表面層21とから構成されている。
【００４５】
以下、この触媒の製造方法を説明し、構成の詳細な説明に代える。
【００４６】
上記比較例で調製されたスラリーに、平均粒径５μｍのポリ塩化ビニル樹脂粉末30重量％をさらに混合した。このスラリーを用い、比較例と同様の各ハニカム担体基材１にそれぞれウォッシュコートした。スラリー中の水の量とコート回数を調整することで、セル通路10のコーナ部にのみコートして、それぞれ充填部20を形成した。充填部20の気孔率は、それぞれ50％であり、平均孔径はそれぞれ５μｍである。
【００４７】
次に、比較例で用いたスラリーをそのまま用い、充填部20が形成された各ハニカム担体基材１にウォッシュコートしてそれぞれコート層を形成した。コート層は、それぞれ60ｇ／Ｌ形成した。
【００４８】
その後、比較例と同様にしてPt及びRhを同量担持してコート層を表面層21とし、各触媒を得た。
【００４９】
＜試験例２＞
得られたそれぞれの触媒をガソリンエンジンの排気系に装着し、比較例と同様にしてウォームアップ時間（WU）をそれぞれ測定した。その値を、触媒の体積１mm3 あたりの表面層外周面の幾何表面積について整理し、結果を図３に示す。なお図３には、上記比較例の触媒の値も示している。
【００５０】
図３より、実施例１の各触媒は、比較例の各触媒に比べてウォームアップ性能に優れていることがわかり、これは気孔率が50％の充填部20を形成した効果であることが明らかである。そして図１の結果と合わせれば、触媒の体積１mm3 あたりの表面層21外周面の幾何表面積を 2.8〜 3.4 mm2の範囲とすることで、ウォームアップ性能と排気圧損の両特性が満足されることが明らかである。
【００５１】
さらに表面層21の内表面は断面円形であり排ガスとの接触効率が高まるため、実施例１の各触媒を用いれば浄化性能も向上することが自明である。
【００５２】
（実施例２）
平均粒径５μｍのポリ塩化ビニル樹脂粉末の添加量を10〜50重量％の範囲として、実施例１と同様のスラリーに添加し、種々のスラリーを調製した。そして比較例で用いた 1.1Ｌ：セル隔壁厚さ４ミル： 400セル／inch2 （0.62セル／mm2 ）のハニカム担体基材を用い、それぞれのスラリーを用いて実施例１と同様にしてそれぞれ充填部20を形成した。充填部20の気孔率は、20〜70％の範囲にある。
【００５３】
さらに実施例１と同様にしてコート層を形成し、比較例と同様にしてPt及びRhを同量担持しコート層を表面層21として各触媒を得た。触媒の体積１mm3 あたりの表面層21外周面の幾何表面積は、それぞれ 3.1mm2 である。
【００５４】
＜試験例３＞
得られたそれぞれの触媒をガソリンエンジンの排気系に装着し、比較例と同様にしてウォームアップ時間（WU）を測定した。その値を充填部20の気孔率について整理し、結果を図４に示す。
【００５５】
図４より、充填部20の気孔率が高すぎても低すぎてもウォームアップ性能が低下し、充填部20の気孔率は30〜60％の範囲が好ましいことが明らかである。
【００５６】
（実施例３）
平均粒径５μｍのポリ塩化ビニル樹脂粉末の添加量を10〜50重量％の範囲として、実施例１と同様のスラリーに添加し、種々のスラリーを調製した。そして 1.1Ｌ：セル隔壁厚さ３ミル： 600セル／inch2 のセル密度を有し、セル通路の断面が四角形のハニカム担体基材を用い、それぞれのスラリーを用いて実施例１と同様にウォッシュコートした。スラリー中の水の量とコート回数を調整することで、セル通路のコーナ部にのみコートした。その後 100℃で１時間乾燥し、水分を蒸発させて仮充填部を形成した。
【００５７】
次に比較例で用いたスラリーをそのまま用い、仮充填部が形成された各ハニカム担体基材１にウォッシュコートし、 100℃で１時間乾燥してそれぞれ仮表面層を形成した。
【００５８】
その後 500℃で２時間焼成し、仮充填部のポリ塩化ビニル樹脂粉末を焼失させるとともに、充填部20及びコート層を形成した。コート層は、それぞれ60ｇ／Ｌ形成された。充填部20の気孔率は、それぞれ図５に示している。そして実施例１と同様に比較例と同様にしてPt及びRhを同量担持してコート層を表面層21とし、各触媒を得た。
【００５９】
（実施例４）
実施例３と同様にして仮充填部を形成した後 500℃で２時間焼成し、仮充填部のポリ塩化ビニル樹脂粉末を焼失させるとともに、充填部20を形成した。充填部20の気孔率は、それぞれ図５に示している。
【００６０】
次に比較例で用いたスラリーをそのまま用い、充填部20が形成された各ハニカム担体基材１にウォッシュコートし、 100℃で１時間乾燥してそれぞれ仮表面層を形成した後 500℃で２時間焼成し、コート層を形成した。コート層は、それぞれ60ｇ／Ｌ形成された。そして実施例１と同様に比較例と同様にしてPt及びRhを同量担持してコート層を表面層21とし、各触媒を得た。
【００６１】
＜試験例４＞
実施例３及び実施例４の各触媒をエンジンベンチの排気系にそれぞれ配置し、エンジン始動時からHC浄化率が75％に到達するまでの時間をそれぞれ測定した。結果を図５に示す。
【００６２】
図５より、実施例４の触媒は図４と高い相関性があり、充填部20の気孔率が50％を超えるとHC75％浄化率到達時間が長くなってウォームアップ性能が低下しているのに対し、実施例３の触媒では充填部20の気孔率が50％を超えても高いウォームアップ性能が維持されている。これは、実施例４の触媒では充填部20の気孔中に表面層を形成するためのスラリーが浸入して熱容量が大きくなったのに対し、実施例３の触媒では充填部20の気孔中にスラリーが浸入することがなく高い気孔率によって熱容量が小さいためである。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、酸化触媒、三元触媒、NOx 吸蔵還元触媒など、ストレートフロー構造のハニカム担体基材を用いる各種触媒に利用することができ、特に自動車用の排ガス浄化用触媒として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】触媒の体積１mm3 あたりのコート層外周面の幾何表面積相当量とウォームアップ性能及び排気圧損との関係を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の要部拡大断面図である。
【図３】触媒の体積１mm3 あたりの表面層外周面の幾何表面積とウォームアップ性能との関係を示すグラフである。
【図４】充填部の気孔率とウォームアップ性能との関係を示すグラフである。
【図５】充填部の気孔率とHC75％浄化率到達時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１：ハニカム担体基材      ２：コート層          10：セル通路
11：セル隔壁              20：充填部            21：表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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