(57)【特許請求の範囲】
【請求項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複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備え、
前記複数のセルが、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルを２つの空間に分断する分断壁が設けられた複数の分断セル（但し、当該分断セルは閉塞されているものを除く）と、前記分断壁が設けられていない複数の通常セル（但し、当該通常セルは閉塞されているものを除く）とを含み、
前記通常セルは、前記セルの延びる方向に直交する断面において、その形状が正方形であり、
前記分断セルは、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記分断壁を除いた部分の形状が、前記通常セルの形状と合同な正方形であるとともに、前記分断壁により分断された前記２つの空間のそれぞれの形状が長方形であり、
前記通常セルの少なくとも一部と、前記分断セルの少なくとも一部とが、前記隔壁を隔てて隣接するように配置されており、
前記分断セルの個数と前記通常セルの個数とを合わせた総個数に対する、前記分断セルの個数の割合が、３０〜８０％であるハニカム構造体。
【請求項２】
前記分断セルの少なくとも一部が、前記隔壁を隔てて前記分断セルに隣接する４つのセルの全てが前記通常セルである特定分断セルであり、前記分断セルの個数と前記通常セルの個数とを合わせた総個数に対する、前記特定分断セルの個数の割合が、３０〜５０％である請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記分断壁により分断された前記２つの空間のそれぞれの断面積が、前記通常セルの断面積の３５％以上である請求項１または２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
排ガス浄化用の触媒が担持された請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記触媒が、ＳＣＲ触媒である請求項４に記載のハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＣＲ触媒等の触媒を担持するための担体として使用されるハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジン、建設機械用エンジン、産業用定置エンジン、燃焼機器等から排出される排ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を浄化するための触媒として、ゼオライト、バナジウム等を主成分とするＳＣＲ触媒が提案されている。なお、「ＳＣＲ」とは、「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択触媒還元」の略であり、「ＳＣＲ触媒」とは、還元反応によって被浄化成分を選択還元する触媒（選択還元触媒）のことを意味する。
【０００３】
通常、ＳＣＲ触媒は、触媒担体に担持した状態で使用される。ＳＣＲ触媒を担持するための触媒担体としては、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複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備えたハニカム構造体が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。ＳＣＲ触媒を、このようなハニカム構造体に担持すると、ハニカム構造体の流入端面からセル内に流入した排ガスは、ハニカム構造体の流出端面からセル外に流出するまでの間に、ＳＣＲ触媒に接触し、排ガス中のＮＯＸがＮ２に還元される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５３５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の排ガス規制の強化に伴い、ＳＣＲ触媒によるＮＯＸの浄化率の向上が重要な技術課題となっている。ＳＣＲ触媒によるＮＯＸの浄化率を向上させるには、排ガスとＳＣＲ触媒との接触面積を増加させることが効果的である。しかしながら、触媒担体となるハニカム構造体において、この接触面積の増加のため、ＳＣＲ触媒を担持する隔壁の面積を増加させると、ハニカム構造体全体の寸法が大きくなり、自動車等への搭載性が悪くなる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明の課題とするところは、排ガス浄化用の触媒を担持した場合において、排ガスと触媒とが接触し易く、大型化しなくても、高い浄化性能が得られるハニカム構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、以下に示すハニカム構造体が提供される。
【０００８】
［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複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備え、前記複数のセルが、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルを２つの空間に分断する分断壁が設けられた複数の分断セル（但し、当該分断セルは閉塞されているものを除く）と、前記分断壁が設けられていない複数の通常セルと（但し、当該通常セルは閉塞されているものを除く）を含み、前記通常セルは、前記セルの延びる方向に直交する断面において、その形状が正方形であり、前記分断セルは、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記分断壁を除いた部分の形状が、前記通常セルの形状と合同な正方形であるとともに、前記分断壁により分断された前記２つの空間のそれぞれの形状が長方形であり、前記通常セルの少なくとも一部と、前記分断セルの少なくとも一部とが、前記隔壁を隔てて隣接するように配置されており、前記分断セルの個数と前記通常セルの個数とを合わせた総個数に対する、前記分断セルの個数の割合が、３０〜８０％であるハニカム構造体。
【０００９】
［２］  前記分断セルの少なくとも一部が、前記隔壁を隔てて前記分断セルに隣接する４つのセルの全てが前記通常セルである特定分断セルであり、前記分断セルの個数と前記通常セルの個数とを合わせた総個数に対する、前記特定分断セルの個数の割合が、３０〜５０％である前記［１］に記載のハニカム構造体。
【００１０】
［３］  前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記分断壁により分断された前記２つの空間のそれぞれの断面積が、前記通常セルの断面積の３５％以上である前記［１］または［２］に記載のハニカム構造体。
【００１１】
［４］  排ガス浄化用の触媒が担持された前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００１２】
［５］  前記触媒が、ＳＣＲ触媒である前記［４］に記載のハニカム構造体。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のハニカム構造体は、排ガスを流通させた際に、セル内で排ガスが拡散し易い。このため、本発明のハニカム構造体にＳＣＲ触媒等の排ガス浄化用の触媒を担持すると、排ガスと触媒とが接触し易く、触媒が有効活用される。その結果、本発明のハニカム構造体は、大型化しなくても、担持された触媒によって高い浄化性能が得られる。また、本発明のハニカム構造体は、分断セルの分断壁が補強材としても機能するため、高い強度を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図４Ａ】隣接する通常セルと分断セルとを模式的に示す、ハニカム構造体の一端面側から見た部分拡大平面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＩ−Ｉ’断面を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、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の形態に限定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、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００１６】
（１）ハニカム構造体：
図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図であり、図２は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す部分拡大断面図である。これらの図に示すように、ハニカム構造体１００は、一方の端面である流入端面１１から他方の端面である流出端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１を備える。複数のセル２には、セルの延びる方向に直交する断面において、セルを２つの空間４，４に分断する分断壁３が設けられた複数の分断セル２ｂと、そのような分断壁３が設けられていない複数の通常セル２ａとが含まれる。通常セル２ａは、セルの延びる方向に直交する断面において、その形状が正方形である。分断セル２ｂは、セルの延びる方向に直交する断面において、分断壁３を除いた部分の形状（分断壁３が設けられていないと仮定した場合の形状）が、通常セル２ａの形状と合同な正方形である。また、分断セル２ｂにおいては、分断壁３により分断された２つの空間４，４のそれぞれの形状が長方形である（以下、この２つの空間のそれぞれを「長方形セル」という場合がある）。１つの分断セル２ｂには、２つの長方形セル４，４が含まれる。
【００１７】
本発明においては、通常セル２ａの少なくとも一部と、分断セル２ｂの少なくとも一部とが、隔壁１を隔てて隣接するように配置されている。図４Ａは、隣接する通常セルと分断セルとを模式的に示す、ハニカム構造体の一端面側から見た部分拡大平面図で、図４Ｂは、図４ＡのＩ−Ｉ’断面を模式的に示す断面図である。分断セル２ｂは、セルの延びる方向に直交する断面において、分断壁３を除いた部分の形状が、通常セル２ａの形状と合同な正方形である。そのため、分断壁３によって分断された２つの長方形セル４，４のそれぞれの断面積は、通常セル２ａの断面積よりも小さくなる。このため、ハニカム構造体１００内に排ガスＧを流入させると、通常セル２ａ内を通過する排ガスＧ１と、長方形セル４内を通過する排ガスＧ２との流量に差が生じ、それによって、通常セル２ａと長方形セル４との間に圧力差が生じる。そして、隔壁１が多孔質であることから、このような圧力差が生じると、隔壁１を隔てて隣接する通常セル２ａと長方形セル４との間において、圧力の高い側（通常セル２ａ内）から低い側（長方形セル４内）へ排ガスＧが移動しようとする。その結果、セル内で排ガスＧが拡散し、隔壁１と接触し易くなる。
【００１８】
よって、ハニカム構造体１００にＳＣＲ触媒等の排ガス浄化用の触媒を担持すると、排ガスと触媒とが接触し易く、触媒が有効活用される。このため、ハニカム構造体１００は、大型化しなくても、担持された触媒によって高い浄化性能が得られる。また、ハニカム構造体１００は、分断セル２ｂの分断壁３が補強材としても機能するため、高い強度を発揮する。
【００１９】
本発明においては、分断セル２ｂの個数と通常セル２ａの個数とを合わせた総個数に対する、分断セル２ｂの個数の割合が、３０〜８０％、好ましくは４０〜７０％、更に好ましくは５０〜７０％である。上記割合を、このような範囲とすることにより、通常セル２ａに隣接する分断セル２ｂの数を多くすることができ、それによりセル内における排ガスの拡散が促進されて、ハニカム構造体１００に触媒を担持した場合における排ガス浄化性能が向上する。なお、上記割合が、３０％未満では、通常セル２ａに対して分断セル２ｂが少なすぎるため、通常セル２ａに隣接する分断セル２ｂの数も少なくなり、排ガスの浄化性能が十分に向上しない場合がある。一方、上記割合が、８０％を超えると、通常セル２ａに対して分断セル２ｂが多すぎる。そのため、通常セル２ａに隣接しない分断セル２ｂの数が多くなり、排ガスの浄化性能が十分に向上しない場合がある。また、分断壁３の数が多くなりすぎて、圧力損失が過剰に増大する場合がある。更に、断面積の小さな長方形セル４の数が多くなることにより、ハニカム構造体１００に触媒を担持する際に、セルの目詰まりが生じ易くなる場合がある。
【００２０】
本発明においては、図２に示すように、分断セル２ｂの少なくとも一部が、隔壁１を隔ててその分断セル２ｂに隣接する４つのセルの全てが通常セル２ａである特定分断セル２ｂ’であることが好ましい。特定分断セル２ｂ’は、それに隣接する４つの通常セル２ａの全てとの間で、圧力差による排ガスの拡散を生じさせる。そのため、このような特定分断セル２ｂ’の存在は、ハニカム構造体１００に触媒を担持した場合において、排ガスの浄化性能の向上に大きく寄与する。分断セル２ｂの個数と通常セル２ａの個数とを合わせた総個数に対する、特定分断セル２ｂ’の個数の割合は、３０〜５０％であることが好ましく、３５〜５０％であることが更に好ましく、４０〜５０％であることが特に好ましい。上記割合を、このような範囲とすることにより、ハニカム構造体１００に触媒を担持した場合において、高い排ガス浄化性能が得られる。
【００２１】
本発明においては、セルの延びる方向に直交する断面において、分断壁３により分断された２つの空間（長方形セル）４，４のそれぞれの断面積が、通常セル２ａの断面積の３５％以上であることが好ましく、４０％以上であることが更に好ましく、４５％以上であることが特に好ましい。長方形セル４の断面積を、このような範囲とすることにより、ハニカム構造体１００に触媒を担持する際に、長方形セル４の目詰まりが生じ難くなる。長方形セル４，４の断面積が通常セルの断面積の３５％未満であると、長方形セル４の断面積が小さすぎて、ハニカム構造体１００に触媒を担持する際に、長方形セル４の目詰まりが生じ易くなる場合がある。なお、各分断セル２ｂにおいて、分断壁３により分断された２つの空間（長方形セル）４，４の断面積は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。長方形セル４の断面積は、分断セル２ｂにおける分断壁３の位置や厚さにより調整することができる。
【００２２】
図２に示す実施形態では、セルの延びる方向に直交する断面において、分断壁３の延びる方向が、全ての分断セル２ｂで同一方向となっているが、分断壁３の延びる方向は、全ての分断セル２ｂで同一である必要は無い。例えば、図３に示す、本発明の他の実施形態のように、セルの延びる方向に直交する断面において、セルの列（一定方向に並んだセル群）毎に、分断セル２ｂにおける分断壁３の延びる方向を変えてもよい。また、図２に示す実施形態及び図３に示す実施形態では、セルの延びる方向に直交する断面上の直交する２方向（Ｘ方向とＹ方向）において、通常セル２ａと分断セル２ｂとが全て交互に配置されている。しかし、本発明におけるセルの配置はこれに限定されない。例えば、Ｘ方向及び／またはＹ方向において、通常セル２ａや分断セル２ｂが複数個連続するような配置が含まれていてもよい。
【００２３】
また、ハニカム構造体１００は、図１に示すように、隔壁１の周囲に、外周壁２０を備えていてもよい。この場合、最外周部に位置するセル２ｃは、外周壁２０の内周面と接していることにより、セルの延びる方向に直交する断面において、他のセルとは異なる形状を呈することがある。本発明における「複数のセル２」には、このような他のセルとは異なる形状のセル２ｃが含まれていてもよい。
【００２４】
本発明において、隔壁１の厚さは、６０〜３００μｍであることが好ましく、６０〜１４０μｍであることが更に好ましく、６０〜１２０μｍであることが特に好ましい。隔壁１の厚さが６０μｍ未満であると、十分な強度が得られない場合がある。また、隔壁１の厚さが３００μｍを超えると、圧力損失が大きくなりすぎる場合がある。
【００２５】
分断壁３の厚さは、５０〜２５０μｍであることが好ましく、５０〜１１０μｍであることが更に好ましく、５０〜１００μｍであることが特に好ましい。分断壁３の厚さが５０μｍ未満であると、十分な強度が得られない場合がある。また、分断壁の厚さが２５０μｍを超えると、圧力損失が大きくなりすぎる場合がある。
【００２６】
隔壁１の気孔率は、４０〜７０％であることが好ましく、４５〜６０％であることが更に好ましく、５０〜６０％であることが特に好ましい。隔壁１の気孔率が４０％未満であると、隔壁１を隔てて隣接する通常セル２ａと長方形セル４との間に圧力差が生じても、それらセル内において排ガスが十分に拡散しない場合がある。また、隔壁１の気孔率が７０％を超えると、十分な強度が得られない場合がある。なお、「気孔率」は、水銀ポロシメータによって測定した値である。
【００２７】
隔壁１の平均細孔径は、１０〜２５μｍであることが好ましく、１０〜２０μｍであることが更に好ましく、１２〜２０μｍであることが特に好ましい。隔壁１の平均細孔径が１０μｍ未満であると、隔壁１を隔てて隣接する通常セル２ａと長方形セル４との間に圧力差が生じても、それらセル内において排ガスが十分に拡散しない場合がある。また、隔壁１の平均細孔径が２５μｍを超えると、十分な強度が得られない場合がある。なお、「平均細孔径」は、水銀ポロシメータによって測定した値である。
【００２８】
ハニカム構造体１００のセルピッチは、１．０４〜１．４７ｍｍであることが好ましく、１．０９〜１．４７μｍであることが更に好ましく、１．１４〜１．４７μｍであることが特に好ましい。ハニカム構造体１００のセルピッチが１．０４未満では、十分な強度が得られない場合がある。また、ハニカム構造体１００のセルピッチが１．４７ｍｍを超えると、圧力損失が大きくなりすぎる場合がある。なお、この「セルピッチ」は、分断セル２ｂについては、分断壁３とその分断壁３によって分断された２つの空間（長方形セル）４，４とを合わせて１つのセルと見なした場合の値である。
【００２９】
ハニカム構造体１００の形状（外形）は、特に限定されない。ハニカム構造体１００の形状としては、例えば、円柱状、セルの延びる方向に直交する断面が楕円形、レーストラック形状、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形の柱状等を挙げることができる。
【００３０】
ハニカム構造体１００の形状が円柱状である場合には、ハニカム構造体１００の直径が１４３．８〜３３０．２ｍｍで、かつ、長さが１０１．６〜２０３．２ｍｍであることが好ましい。このような寸法のハニカム構造体１００は、ＳＣＲ触媒を担持して、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を浄化に用いる場合において、自動車等への搭載性が良い。また、ハニカム構造体１００は、このような寸法であれば、ＳＣＲ触媒を担持して、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を浄化に用いる場合において、十分な浄化性能を発揮する。
【００３１】
ハニカム構造体１００は、その製造工程において、隔壁１と分断壁３とが一体的に成形されたものであることが好ましい。隔壁１と分断壁３とが一体的に成形されたものであることにより、高い強度が得られる。また、押出成形法等で、隔壁１と分断壁３とを一体的に成形することにより、ハニカム構造体１００の製造が容易になる。
【００３２】
ハニカム構造体１００の構成材料としては、セラミックスが好ましい。特に、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種のセラミックスが好ましい。このようなセラミックスは、強度及び耐熱性に優れるためである。
【００３３】
本発明のハニカム構造体１００は、触媒を担持するための担体、特に、ＳＣＲ触媒を担持するための担体として使用することが好ましい。
【００３４】
ＳＣＲ触媒となる物質としては、例えば、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。
【００３５】
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。ＳＣＲ触媒中のバナジウム及びチタニアの含有量は、６０質量％以上であることが好ましい。
【００３６】
ＳＣＲ触媒の担持量については、特に制限はない。但し、ＳＣＲ触媒の担持量が少なすぎると十分な浄化性能が得られない場合があるので、ハニカム構造体１００の単位体積（１リットル）当りの担持量として、１５０ｇ以上であることが好ましい。一方、ＳＣＲ触媒の担持量が多すぎると、ハニカム構造体１００の圧力損失が過剰に増大することがある。そのため、ＳＣＲ触媒の担持量の上限は、ハニカム構造体１００の単位体積（１リットル）当りの担持量として、４００ｇ程度とすることが好ましい。
【００３７】
（２）ハニカム構造体の製造方法：
以下、本発明に係るハニカム構造体の製造方法の一例を説明する。まず、セラミック原料を含有する成形原料を混合し、混練して坏土を得る。セラミック原料としては、コージェライト化原料、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種が好ましい。なお、コージェライト化原料とは、焼成されることによりコージェライトになる原料のことである。具体的には、コージェライト化原料は、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原料のことである。
【００３８】
成形原料は、上記セラミック原料に、分散媒、焼結助剤、有機バインダ、界面活性剤、造孔材等を混合して調製することが好ましい。
【００３９】
分散媒としては、水を用いることが好ましい。分散媒の含有量は、成形原料を混練して得られる坏土が成形しやすい硬度となるように適宜調整する。具体的な分散媒の含有量としては、成形原料全体に対して２０〜８０質量％であることが好ましい。
【００４０】
焼結助剤としては、例えば、イットリア、マグネシア、酸化ストロンチウム等を用いることができる。焼結助剤の含有量は、成形原料全体に対して０．１〜０．３質量％であることが好ましい。
【００４１】
有機バインダとしては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、成形原料全体に対して２〜１０質量％であることが好ましい。
【００４２】
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、成形原料全体に対して２質量％以下であることが好ましい。
【００４３】
造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、中空樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、成形原料全体に対して１０質量％以下であることが好ましい。
【００４４】
次に、成形原料を混練して坏土を形成する。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。
【００４５】
次いで、得られた坏土を成形して、ハニカム成形体を形成する。ハニカム成形体は、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁を有する成形体である。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い。例えば、押出成形法、射出成形法等の公知の成形方法を採用することができる。例えば、所望のセル形状、隔壁厚さ、セルピッチ等を有する口金を用いて押出成形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。なお、この押出成形に際しては、分断セルの分断壁を隔壁と一体的（同時に）に成形することが好ましい。
【００４６】
このようにして得られたハニカム成形体を乾燥させた後、焼成する。乾燥方法は、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、マイクロ波乾燥または熱風乾燥を単独でまたは組み合わせて行うことが好ましい。
【００４７】
乾燥後のハニカム成形体は、焼成（本焼成）の前に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る。仮焼の方法については特に制限はない。例えば、ハニカム成形体中の有機物の少なくとも一部を除去することができればよい。上記有機物としては、有機バインダ、界面活性剤、造孔材等を挙げることができる。有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度である。このため、仮焼は、酸化雰囲気において、２００〜１０００℃程度で、１０〜１００時間程度加熱することが好ましい。
【００４８】
ハニカム成形体の焼成（本焼成）は、仮焼したハニカム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ものである。焼成の条件は、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、１３５０〜１４４０℃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、３〜１０時間が好ましい。仮焼、本焼成を行う装置としては、電気炉、ガス炉等を挙げることができる。
【００４９】
以上のような製造方法により、本発明のハニカム構造体を得ることができる。
【００５０】
（３）ＳＣＲ触媒の担持方法：
次に、上記のようにして製造されたハニカム構造体に、ＳＣＲ触媒を担持する方法の一例を説明する。まず、ＳＣＲ触媒を含む触媒スラリーを調製する。この触媒スラリーを、ハニカム構造体の隔壁及び分断壁の表面にコート（塗布）する。コートの方法は、特に限定されない。例えば、ハニカム構造体の一方の端面を触媒スラリー中に漬けた状態で、ハニカム構造体の他方の端面から吸引する方法（吸引法）が好適なコート方法として挙げられる。そして、ハニカム構造体の隔壁及び分断壁の表面に触媒スラリーをコートした後、触媒スラリーを乾燥する。更に、乾燥した触媒スラリーを焼成してもよい。このようにして、ＳＣＲ触媒が担持されたハニカム構造体を得ることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５２】
（実施例１）
セラミック原料として、アルミナ、タルク、及びカオリンからなるコージェライト化原料を用いた。アルミナ、タルク、カオリンの質量比は、焼成後、コージェライトが得られる質量比とした。このセラミック原料に、バインダ（メチルセルロース）、水を混合してセラミック成形原料を得た。
【００５３】
次に、この成形原料を、ニーダーを用いて混練し、円柱状の坏土を得た。この坏土を真空押出成形機を用いてハニカム形状に成形し、ハニカム成形体を得た。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後、更に熱風乾燥機で乾燥して、ハニカム乾燥体を得た。
【００５４】
次いで、このハニカム乾燥体を、大気雰囲気にて４５０℃で５時間かけて仮焼（脱脂）した。その後、１４２５℃で７時間焼成して、通常セルと分断セルとを有するハニカム構造体を得た。このハニカム構造体は、直径が２６６．７ｍｍ、長さが１５２．４ｍｍの円柱形であった。また、分断セルの個数と通常セルの個数とを合わせた総個数に対する、分断セルの個数の割合は３０％であった。また、分断セルの個数と通常セルの個数とを合わせた総個数に対する、特定分断セルの個数の割合も３０％であった。また、セルの延びる方向に直交する断面において、通常セルの断面積を１００％としたときの、最も小さい長方形セルの断面積は３５％であった。更に、隔壁の厚さは１３９．７μｍ、セルピッチは１．２７ｍｍ、隔壁の気孔率は５０％、隔壁の平均細孔径は２０μｍ、分断壁の厚さは７６．２μｍであった。なお、隔壁の気孔率と平均細孔径は、水銀ポロシメータによって測定した値である。また、セルピッチは、分断セルについては、分断壁とその分断壁によって分断された２つの空間（長方形セル）とを合わせて１つのセルと見なした場合の値である。
【００５５】
続いて、このハニカム構造体に、ＳＣＲ触媒を担持させた。ＳＣＲ触媒には、Ｃｕ置換ゼオライトを用いた。具体的な担持方法としては、まず、Ｃｕ置換ゼオライトを含む触媒スラリーを調製した。触媒スラリーの分散剤としては、水を用いた。水の量は、スラリーの粘度が７ｍＰａ・ｓとなるように調節した。この触媒スラリーを、吸引法によって、ハニカム構造体の隔壁及び分断壁の表面にコートした。その後、このハニカム構造体を熱風乾燥機で乾燥して、ＳＣＲ触媒が担持されたハニカム構造体を得た。なお、ハニカム構造体の単位体積（１リットル）当りのＳＣＲ触媒の担持量は、１５０ｇとした。
【００５６】
（実施例２〜７、比較例１〜３）
ハニカム構造体の寸法、セルの構造等が表１に示す値となるようにした以外は、実施例１と同様にして、ＳＣＲ触媒が担持されたハニカム構造体を得た。なお、比較例１のハニカム構造体は、分断セルを有しておらず、このため、分断壁と長方形セルも有していない。また、ハニカム構造体の単位体積（１リットル）当りのＳＣＲ触媒の担持量は、実施例１と同様に１５０ｇとした。
【００５７】
（評価）
実施例１〜７及び比較例１〜３のハニカム構造体について、下記の方法で、「ＮＯＸ浄化率」、「触媒コート性」及び「圧力損失」の評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５８】
［ＮＯＸ浄化率］
ＮＯ濃度が３００ｐｐｍ、ＮＨ３濃度が３００ｐｐｍである燃焼ガスを、空間速度（ＳＶ）８００００ｈ−１、温度２００℃の条件で、ＳＣＲ触媒が担持されたハニカム構造体内に流入させた。流入前後における燃焼ガスのＮＯＸ濃度から、ＮＯＸ浄化率（％）を算出した。そして、比較例１のハニカム構造体（分断セルを有していない従来構造のハニカム構造体）の浄化率を基準として、以下のように評価を行った。
「ＡＡ」：比較例１のハニカム構造体のＮＯＸ浄化率と比較して、ＮＯＸ浄化率が１０％以上高い。
「Ａ」：比較例１のハニカム構造体のＮＯＸ浄化率と比較して、ＮＯＸ浄化率が７％以上、１０％未満の範囲で高い。
「Ｂ」：比較例１のハニカム構造体のＮＯＸ浄化率と比較して、ＮＯＸ浄化率が４％以上、７％未満の範囲で高い。
「Ｃ」：比較例１のハニカム構造体のＮＯＸ浄化率と比較して、ＮＯＸ浄化率が１％以上、４％未満の範囲で高い。
「Ｄ」：比較例１のハニカム構造体のＮＯＸ浄化率と比較して、ＮＯＸ浄化率が１％未満の範囲で高いか、同等以下である。
【００５９】
［触媒コート性］
上述のような方法で触媒スラリーをコートすることによりＳＣＲ触媒が担持されたハニカム構造体について、担持された触媒により目詰まりが生じているセルの個数を調べ、以下のように評価を行った。
「Ａ」：目詰まりが生じているセルが無い。
「Ｂ」：目詰まりが生じているセルの個数が全セルの個数の５％未満である。
「Ｃ」：目詰まりが生じているセルの個数が全セルの個数の５％以上、１０％未満である。
「Ｄ」：目詰まりが生じているセルの個数が全セルの個数の１０％以上である。
【００６０】
［圧力損失］
ＳＣＲ触媒が担持されたハニカム構造体から、縦３６ｍｍ×横３６ｍｍ×長さ５０ｍｍの試験片を切り出した。試験片の切り出しは、試験片の長さ方向が、ハニカム構造体のセルの延びる方向となるように行った。切り出された試験片に、室温条件下、２Ｎｍ３／分の流量でエアーを流通させ、試験片の上流側における圧力と、下流側における圧力とを測定した。上流側における圧力と、下流側における圧力との圧力差を圧力損失とし、以下のように評価を行った。
「Ａ」：圧力損失が１．４ｋＰａ未満である。
「Ｂ」：圧力損失が１．４ｋＰａ以上、１．８ｋＰａ未満である。
「Ｃ」：圧力損失が１．８ｋＰａ以上、２．２ｋＰａ未満である。
「Ｄ」：圧力損失が２．２ｋＰａ以上である。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
【表２】
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【００６３】
（考察）
表２に示すとおり、実施例１〜７のハニカム構造体は、全ての評価項目において良好な評価が得られた。一方、分断セルを有していない比較例１のハニカム構造体と、分断セルの割合が３０％未満である比較例２のハニカム構造体は、実施例１〜７のハニカム構造体に比べて、ＮＯＸ浄化率が明らかに劣っていた。また、分断セルの割合が８０％を超える比較例３のハニカム構造体は、実施例１〜７のハニカム構造体に比べて、全ての評価項目において劣っていた。比較例３のハニカム構造体は、特に、触媒コート性と圧力損失が、顕著に劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のハニカム構造体は、ＳＣＲ触媒等の触媒を担持するための担体として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１：隔壁、２：セル、２ａ：通常セル、２ｂ：分断セル、２ｂ’：特定分断セル、２ｃ：最外周部に位置するセル、３：分断壁、４：空間（長方形セル）、１１：流入端面、１２：流出端面、２０：外周壁、１００：ハニカム構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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