(57)【要約】【課題】本発明の目的は、保温性が向上されたモノリス触媒を提供することである。【解決手段】本発明は、複数のセルを含むハニカム構造を有するモノリス基材と、該モノリス基材に担持された触媒と、を含む、排気ガスを浄化するためのモノリス触媒であって、前記モノリス基材は、前記複数のセルを隔てる隔壁と、前記ハニカム構造の外周を形成する外周壁とを有し、前記外周壁の付近に位置するセル内に、充填材が配置されている、モノリス触媒である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを含むハニカム構造を有するモノリス基材と、該モノリス基材に担持された触媒と、を含む、排気ガスを浄化するためのモノリス触媒であって、
前記モノリス基材は、前記複数のセルを隔てる隔壁と、前記ハニカム構造の外周を形成する外周壁とを有し、
前記外周壁の付近に位置するセル内に、充填材が配置されている、モノリス触媒。
【請求項２】
前記ハニカム構造は、前記外周壁側に位置する外側部と、該外側部の内側に位置する内側部とを有し、前記外側部に前記充填材が配置され、前記内側部に前記触媒が配置されている、請求項１に記載のモノリス触媒。
【請求項３】
前記外側部は、少なくとも前記外周壁に接する最外層のセルを含み、前記充填材が少なくとも該最外層のセル内に配置されている、請求項２に記載のモノリス触媒。
【請求項４】
前記充填材が、該充填材が配置されるセルの全体にわたって配置されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のモノリス触媒。
【請求項５】
前記充填材が、セラミックスを含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモノリス触媒。
【請求項６】
前記セラミックスが、ジルコニアを含む、請求項５に記載のモノリス触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを浄化するためのモノリス触媒に関し、好ましくはエンジンから排出される排気ガスを浄化するためのモノリス触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害な物質が含まれている。これらの物質は大気汚染の原因となるため、排気ガスを浄化することが必要とされる。各国の排ガス規制は年々厳しくなっており、今後もさらに規制が厳しくなる傾向にある。
【０００３】
排気ガスは、モノリス触媒によって浄化することができる。モノリス触媒は、通常、モノリス基材と該基材上に配置された触媒層とから構成され、触媒層には触媒金属が含まれる。
【０００４】
触媒は、一般的に、温度が低いときは活性が低くなる。そのため、エンジン始動時や低速走行時等における触媒の温度が低い場合、触媒活性が低くなるため、排気ガスが充分に浄化されない可能性がある。そこで、例えば特許文献１に開示されるように、一般的に、触媒の温度が低い時に触媒を温めるための電気加熱式触媒コンバーターが搭載される。
【０００５】
また、エンジン始動時における触媒の暖機性や、エンジン停止時もしくは低速時における触媒の保温性も浄化性能の観点から重要である。
【０００６】
そこで、特許文献２には、周壁の少なくとも一部に真空層を形成している触媒コンバーターが開示されている。真空層の断熱作用によって触媒コンバーター内部が保温されるため、収納されているハニカム体中の触媒に温度分布が生じることが抑制され、また、ハニカム体までの流路で排ガス温度が低下することも防止されることが開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、ハニカム形状に仕切られた複数のセルを形成しかつ外周面において凹部を形成する隔壁を含むハニカム構造部と、ハニカム構造部の外周面上に配設された外壁部とを備えるハニカム構造体であって、凹部において外壁部とハニカム構造部との間に空隙が形成されているハニカム構造体が開示されている。当該方法によれば、機械的強度の低下を抑制しつつ、昇温速度の低下を抑制することができ、更にはクラックの発生を抑制し得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１７０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２０５３３６号公報
【特許文献３】特開２００５−８７８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、モノリス触媒の保温性の向上が望まれている。特に、現在、多くの自動車でアイドリングストップ機構が搭載されており、触媒が低温状態となり易いアイドリング状態からの復帰時において有害物質が排出され易い傾向がある。このような現象を改善するには、触媒の保温性を向上させることで改善可能であると考えられる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、保温性が向上されたモノリス触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の形態は以下の通りである。
（１）  複数のセルを含むハニカム構造を有するモノリス基材と、該モノリス基材に担持された触媒と、を含む、排気ガスを浄化するためのモノリス触媒であって、
前記モノリス基材は、前記複数のセルを隔てる隔壁と、前記ハニカム構造の外周を形成する外周壁とを有し、
前記外周壁の付近に位置するセル内に、充填材が配置されている、モノリス触媒。
（２）  前記ハニカム構造は、前記外周壁側に位置する外側部と、該外側部の内側に位置する内側部とを有し、前記外側部に前記充填材が配置され、前記内側部に前記触媒が配置されている、（１）に記載のモノリス触媒。
（３）  前記外側部は、少なくとも前記外周壁に接する最外層のセルを含み、前記充填材が少なくとも該最外層のセル内に配置されている、（２）に記載のモノリス触媒。
（４）  前記充填材が、該充填材が配置されるセルの全体にわたって配置されている、（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のモノリス触媒。
（５）  前記充填材が、セラミックスを含む、（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のモノリス触媒。
（６）  前記セラミックスが、ジルコニアを含む、（５）に記載のモノリス触媒。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成により、保温性が向上されたモノリス触媒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】モノリス触媒を含む排気ガス浄化装置の構成例を示す模式図である。
【図２】モノリス基材と触媒層との配置例を説明するための模式的断面拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態のモノリス触媒の断面構造を示す概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態のモノリス触媒の断面構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態のモノリス触媒の断面構造を示す概略断面図である。
【図６】本発明の一実施形態のモノリス触媒の断面構造を示す概略断面図である。
【図７】モノリス触媒Ｅ１〜Ｅ６およびＣ１を用いた車両試験および圧力損失試験で得られた温度向上代（℃）および圧損上昇率（％）の関係を示すグラフである。
【図８】モノリス触媒Ｅ４、Ｅ７〜１１およびＣ１を用いた車両試験で得られた触媒温度（℃）を示すグラフである。
【図９】モノリス触媒Ｅ４、Ｅ１２〜１７を用いた車両試験で得られた触媒温度（℃）と充填量（ｇ／Ｌ）の関係性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るモノリス触媒は、排気ガスを浄化するために用いられ、複数のセルを含むハニカム構造を有するモノリス基材と、モノリス基材に担持された触媒と、を含む。また、本発明に係るモノリス触媒において、前記モノリス基材は、前記複数のセルを隔てる隔壁と、前記ハニカム構造の外周を形成する外周壁とを有し、前記外周壁の付近に位置するセル内に、充填材が配置されている。
【００１５】
本発明において、モノリス基材の外周壁の付近に位置するセル内に充填材が配置されているため、触媒全体の保温性が向上する。
【００１６】
以下、本発明について、実施形態を参照しつつ説明する。
図１は、排気ガス浄化用触媒としてのモノリス触媒１を含む排気ガス浄化装置の構成例を示す模式図である。モノリス触媒１を排気ガスの流路に配置することによって、排気ガスが当該モノリス触媒内を通過する。その際、図２に示すように、排気ガスに含まれる有害な物質が、モノリス基材２上に配置された触媒層３に接触する。そして、排気ガスは触媒層３により浄化され、排出される。
【００１７】
図３および４は、本発明の一実施形態に係るモノリス触媒の構成を示す模式的断面図である。図３は、図１に示されるモノリス触媒１について、排気ガスが流れる方向に垂直な面により切断して得られる模式的断面図である。図４は、図１および３に示されるモノリス触媒１について、排気ガスが流れる方向に並行な面により、図３に示される点線ＡＡの部分で切断して得られる模式的断面図である。図３および４に示されるように、モノリス触媒１は、複数のセルを含むハニカム構造を有し、複数のセル４を隔てる隔壁５と、ハニカム構造の外周を形成する外周壁６とを含む。また、外周壁６の付近に位置するセル内に充填材７が配置される。図３および４においては、外周壁６（外周壁の内側表面）に接するセル、すなわちハニカム構造の最外層のセル内に充填材７が配置されている。
【００１８】
図３および４に示されるように、充填材７は、少なくとも外周壁６に接する最外層のセル内に配置されていることが好ましい。また、充填材７は、充填材７が配置されるセル４の全体にわたって、すなわち、充填材７が配置されるセル４の内部空間全体にわたって配置されることが好ましい。
【００１９】
本発明は、図３および４に示される形態のように、最外層のセルにのみ充填材７が配置される形態に限定されるものではなく、外周壁６に接する最外層セルから複数層のセルにわたって充填材７を配置することができる。図５および６に、外周壁６から２層にわたって充填材７を配置した構成例、すなわち、外周壁６に接する最外層セルに加えて、該最外層セルに接する２層目のセルにも充填材７を配置した構成例を示す。図５は、図１に示されるモノリス触媒１について、排気ガスが流れる方向に垂直な面により切断して得られる模式的断面図である。図６は、図１および５に示されるモノリス触媒１について、排気ガスが流れる方向に並行な面により、図５に示される点線ＡＡの部分で切断して得られる模式的断面図である。
【００２０】
すなわち、本発明において、ハニカム構造は、外周壁６側に位置する外側部（または外側セル群）と、該外側部の内側に位置する内側部（または内側セル群）とを有し、外側部に充填材７が配置され、内側部に触媒が配置される。内側部に排気ガスが流れ、該内側部に配置された触媒により排気ガスが浄化される。また、外側部は、少なくとも前記外周壁６に接する最外層のセルを含むことが好ましく、少なくとも該最外層のセル内に充填材７が配置されることが好ましい。また、充填材７は、最外層セルから複数層にわたって配置されることが好ましい。
【００２１】
充填材７は外周壁６から一定の範囲内のセル内に配置することができるが、充填材７を配置する範囲（すなわち、外側部）を広く選択すると、圧力損失が高くなる傾向がある。そのため、モノリス触媒１による圧力損失とモノリス触媒１の保温性とのバランスを考慮して、充填材７を配置する外側部の範囲（充填範囲）を選択することが望ましい。一般的には、保温性の観点から、少なくとも外周壁６の内側表面から５ｍｍまでの範囲に充填材７を充填することが好ましい。また、圧力損失の観点から、外周壁６の内側表面から１０ｍｍを超える範囲には充填材を充填しないことが好ましい。
【００２２】
充填材は、特に制限されるものではないが、例えば、無機材料や有機材料を含むことができる。無機材料としては、例えば、金属やセラミックスが挙げられる。また、有機材料としては、例えば、ポリマーが挙げられる。
【００２３】
充填材は、セラミックスであることが好ましい。セラミックスは、セラミック材料を含む組成物を焼成して得ることができる焼結体である。充填材としてセラミックスを用いることにより、モノリス触媒の保温性を向上することができる。また同時に、モノリス触媒の耐久性も向上することができる。
【００２４】
セラミック材料は、特に制限されるものではなく、例えば、焼結可能な材料からなる無機粉末を用いることができる。セラミック材料としては、例えば、アルミナ、ジルコニア等の酸化物セラミック材料、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛等の複合酸化物セラミック材料、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の非酸化物系セラミック材料、またはこれらの混合物等が挙げられる。また、セラミック材料の具体例としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、コージェライト、ムライト、リチウム・アルミニウム・シリケート、チタン酸アルミニウム、クロミア、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化タンタル等も挙げることができる。これらの材料のうち、ジルコニアを主原料として用いることが好ましい。主原料として用いることは、セラミック材料のうち最も多い量で用いることを意味し、好ましくはセラミック材料のうち５０質量％以上で用いることを意味する。
【００２５】
モノリス触媒の保温性を向上させる観点から、セラミック材料としては、熱容量が大きく、熱伝導率が小さい材料を用いることが好ましい。例として、アルミナ、チタニア、クロミア、ジルコニア、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化タンタル、酸化タングステンの熱伝導率および熱容量を以下に列記する。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１から、セラミック材料は、熱伝導率が低いという観点（すなわち保温性の観点）から、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化ニオブまたは酸化タンタルを含むことが好ましく、アルミナ、チタニアまたはジルコニアを含むことがより好ましく、アルミナまたはジルコニアを含むことがさらに好ましい。一般的に用いられる触媒担体はアルミナであるため、そのアルミナよりも熱伝導率が低いジルコニアを用いることが好ましい。また、セラミック材料は、熱容量の観点から、アルミナ、クロミアまたはジルコニアを含むことが好ましい。これらの中でも、ジルコニアは汎用性が高いため、特に好ましい。
【００２８】
セラミック材料組成物は、一般的にスラリー状であり、セラミック材料の他に、水等の溶媒およびバインダーを含むことができる。バインダーは、特に制限されるものではなく、例えば、公知のセラミック材料用バインダーを用いることができる。バインダーは、無機バインダーであっても、有機バインダーであってもよい。無機バインターとしては、例えば、アルミナ系バインダーまたはシリカ系バインダーが挙げられる。有機バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル系樹脂等の樹脂、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、蜜蝋等のワックス、ステアリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸、あるいはフタル酸エステル等の可塑剤等が挙げられる。
【００２９】
セラミック材料の量は、適宜選択することができ、例えば、セラミック材料組成物中、２０〜６０質量％であり、好ましくは３０〜５０質量％である。バインダーの量も、適宜選択することができ、例えば、セラミック材料組成物中、２０〜５０質量％である。水等の溶媒の量も、適宜選択することができ、セラミックス材料またはバインダーの量または種類によって変化するものである。
【００３０】
セラミック材料組成物のセル内への配置は、例えば、以下の方法で行うことができる。まず、組成物を充填しないセルをマスキングする。次に、組成物を所定のセル内に充填した後、乾燥および焼成を行う。充填材の形成工程は、例えば、モノリス基材および触媒層の焼成後に行うことができるが、これに限定されるものではない。焼成温度は、特に限定されないが、例えば、４００〜１０００℃、５００〜９００℃等を挙げることができる。焼成時間は特に限定されないが、例えば、１〜７時間、２〜６時間等を挙げることができる。
【００３１】
充填材中のセラミック材料の量は、充填するセルの容量１Ｌ当たり、３２５ｇ／Ｌ以上であることが好ましい。セラミック材料の量がこの範囲となるようにすることで、モノリス触媒の保温性を効果的に向上することができる。
【００３２】
モノリス基材は、特に制限されるものではなく、例えば、モノリス触媒において一般的に使用されているものを用いることができる。例えば、ストレートフロー型またはウォールフロー型のモノリス基材等を挙げることができる。
【００３３】
モノリス基材の材料も、特に制限されるものではなく、例えば、モノリス基材として一般的に用いられている公知の材料を用いることができる。
【００３４】
モノリス基材の材料としては、例えば、セラミックス、炭化ケイ素、または金属等を挙げることができる。
【００３５】
モノリス基材の断面形状は、特に制限されるものではなく、例えば、円形が挙げられる。モノリス基材の断面の直径は、特に制限されるものではなく、例えば、５０〜３００ｍｍである。
【００３６】
モノリス基材は、例えば、押出成形により得られた成形体を乾燥処理した後に、焼成することにより得ることができる。
【００３７】
ハニカム構造の各セルの断面形状（排気ガスが流れる方向に対して垂直な面による断面形状）は、特に制限されるものではなく、例えば、三角形、四角形、六角形、円形、楕円形等が挙げられる。
【００３８】
触媒金属は、特に制限されるものではなく、例えば、排気ガスを浄化するために一般的に使用される金属を用いることができる。触媒金属としては、具体的には、貴金属、より具体的には、パラジウム、白金、ロジウム等を挙げることができる。触媒金属は、単一の金属であっても、複数種類を組み合わせた金属または合金であってもよい。
【００３９】
触媒金属の量は、特に制限されるものではないが、例えば、モノリス基材１Ｌあたり、０．０５〜１０ｇである。また、触媒金属の量は、モノリス基材１Ｌあたり、好ましくは０．１ｇ以上であり、より好ましくは０．５ｇ以上である。また、触媒金属の量は、モノリス基材１Ｌあたり、好ましくは５．０ｇ以下であり、より好ましくは２．０ｇ以下である。基材１Ｌとは、基材の空隙部を含む嵩体積としての１Ｌを意味する。
【００４０】
触媒層はそれぞれ、触媒金属を担持するための触媒担体を含んでいてもよい。触媒担体は、特に制限されるものではなく、例えば、触媒金属を担持するために一般的に使用される耐熱性の無機酸化物を用いることができる。担体としては、例えば、アルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニア等を挙げることができる。触媒担体は、触媒金属の比表面積を増大させると共に、反応熱を消散させて触媒金属のシンタリングを抑制する機能を有する。触媒担体の量は、各触媒層あたり、例えば５〜９５重量％である。また、担体の量は、各触媒層あたり、２０〜８０重量％であることが好ましい。
【００４１】
触媒は、例えば上述の触媒金属を含有するスラリーをウォッシュコートして加熱することにより、隔壁に担持させることができる。例えば、排気ガスの流れ方向に形成された多数のセルを有するモノリス基材に触媒担体を含む触媒担持層を形成し、この触媒担持層上に触媒金属を担持させることができる。この触媒担持層も、例えば、ウォッシュコート法により形成することができる。そして、この触媒担持層に、触媒金属を担持させる。例えば、各種金属を含む化合物、例えばジニトロジアンミン白金、塩化ロジウム、硝酸パラジウム等の水溶液を用い、これらの溶液中に触媒担持層が形成されたモノリス基材を浸漬し、乾燥し、焼成する。
【００４２】
本発明に係るモノリス触媒は、主に、モノリス基材、触媒層、および充填材から構成されるが、本発明の効果を損なわない範囲において任意の層を更に含んでいてもよい。例えば、基材と触媒層との間に任意の層が配置されていてもよい。また、触媒層は、単一の層から形成されていてもよく、複数の層から形成されていてもよい。
【００４３】
排気ガスを排出するエンジンの種類は、特に制限されるものではない。エンジンとしては、例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどが挙げられる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例および比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
【００４５】
（モノリス基材）
モノリス基材として、ハニカム構造を有する焼成体を用いた。ハニカム構造の隔壁厚さは約６５μｍ、セル密度は約６００ｃｐｓｉ、セルピッチは約１．１１ｍｍであった。なお、当該モノリス基材は、略円柱状であり、断面形状が円形である（直径：１０３ｍｍ）。
【００４６】
（触媒層用スラリーの調製）
まず、硝酸Pdを用いて、PdをZr-Ce複合酸化物(以下、ZC材)に担時したPd/ZC（材料１）を調製した。また、硝酸Rhを用いてRhをAl2O3に担持したRh/Al2O3（材料２）を調製した。いずれの材料も含浸法を用いて調製した。次に、蒸留水に、攪拌しながら、材料１、材料２、硫酸Ba、Al2O3系バインダーを投入し、触媒層用スラリーを調製した。
【００４７】
（充填材用スラリー１の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、所定量のAl2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー１を調製した。
【００４８】
（充填材用スラリー２の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、所定量のTiO2（理化学工業)、Al2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー２を調製した。
【００４９】
（充填材用スラリー３の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、所定量のCr2O3（三津和化学）、Al2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー３を調製した。
【００５０】
（充填材用スラリー４の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、所定量のZrO2（三津和化学）、Al2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー４を調製した。
【００５１】
（充填材用スラリー５の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、所定量のNb2O5（純正化学）、Al2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー５を調製した。
【００５２】
（充填材用スラリー６の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、所定量のWO3（純正化学）、Al2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー６を調製した。
【００５３】
（充填材用スラリー７〜１２の調製）
蒸留水に、撹拌しながら、それぞれ所定量のAl2O3およびAl2O3系バインダーを投入し、充填材用スラリー７〜１２を調製した。
【００５４】
（比較例１）
モノリス基材に触媒層用スラリーを流し込み、ブロアーで不要分を吹き払い、基材の壁面に触媒層用スラリーをコーティングした。その際、触媒層用スラリーの層を、基材容量に対して、材料１が136g/L、材料２が100.15g/L、Baが15g/Lとなり、また、Pdが1.0g/L、Rhが0.15g/Lとなるように形成した。次に、乾燥機により１２０℃で２時間乾燥処理を行った後、電気炉により５００℃で２時間焼成処理を行い、モノリス触媒Ｃ１を作製した。
【００５５】
（実施例１）
充填範囲（３ｍｍ）
本実施例において、充填材を充填する外側部として、基材の外周壁（内側表面）から３ｍｍの範囲に位置するセル群を選択した。より具体的には、基材の断面の直径方向において外周壁から３ｍｍ以内に位置するセル群を外側部として選択した。外周壁から３ｍｍの地点がセルの内部空間に重なる場合、そのセルも外側部として選択し、充填材を充填した。また、内側部としては、外側部以外のセル群（外側部の内側に位置するセル群）を選択した。以下の実施例における充填範囲についても当該選択方法が適用される。
【００５６】
触媒層用スラリーを、基材の内側部へ流し込み、ブロアーで不要分を吹き払い、基材の壁面に触媒層用スラリーをコーティングした。その際、触媒層用スラリーの層において、内側部の容量に対して、材料１が136g/L、材料２が100.15g/L、Baが15g/Lとなり、また、Pdが1.0g/L、Rhが0.15g/Lとなる。次に、乾燥機により１２０℃で２時間乾燥処理を行った後、電気炉により５００℃で２時間焼成処理を行った。
【００５７】
次に、充填材用スラリー１を外側部へ充填した。その際、外側部に充填された充填材用スラリー１において、外側部の容量に対して、Al2O3が350g/Lとなる。次に、乾燥機により１２０℃で２時間乾燥処理を行った後、電気炉により５００℃で２時間焼成処理を行い、モノリス触媒Ｅ１を作製した。
【００５８】
（実施例２）
充填範囲を５ｍｍに設定したこと以外は、実施例１と同様にしてモノリス触媒Ｅ２を作製した。
【００５９】
（実施例３）
充填範囲を８ｍｍに設定したこと以外は、実施例１と同様にしてモノリス触媒Ｅ３を作製した。
【００６０】
（実施例４）
充填範囲を１０ｍｍに設定したこと以外は、実施例１と同様にしてモノリス触媒Ｅ４を作製した。
【００６１】
（実施例５）
充填範囲を１３ｍｍに設定したこと以外は、実施例１と同様にしてモノリス触媒Ｅ５を作製した。
【００６２】
（実施例６）
充填範囲を１５ｍｍに設定したこと以外は、実施例１と同様にしてモノリス触媒Ｅ６を作製した。
【００６３】
（実施例７）
充填材用スラリー２を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ７を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー２において、外側部の容量に対して、TiO2が280g/Lとなり、Al2O3が70g/Lとなる。
【００６４】
（実施例８）
充填材用スラリー３を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ８を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー３において、外側部の容量に対して、Cr2O3が280g/Lとなり、Al2O3が70g/Lとなる。
【００６５】
（実施例９）
充填材用スラリー４を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ９を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー４において、外側部の容量に対して、ZrO2が280g/Lとなり、Al2O3が70g/Lとなる。
【００６６】
（実施例１０）
充填材用スラリー５を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１０を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー５において、外側部の容量に対して、Nb2O5が280g/Lとなり、Al2O3が70g/Lとなる。
【００６７】
（実施例１１）
充填材用スラリー６を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１１を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー６において、外側部の容量に対して、WO3が280g/Lとなり、Al2O3が70g/Lとなる。
【００６８】
（実施例１２）
充填材用スラリー７を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１２を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー７において、外側部の容量に対して、Al2O3が250g/Lとなる。
【００６９】
（実施例１３）
充填材用スラリー８を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１３を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー８において、外側部の容量に対して、Al2O3が275g/Lとなる。
【００７０】
（実施例１４）
充填材用スラリー９を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１４を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー９において、外側部の容量に対して、Al2O3が300g/Lとなる。
【００７１】
（実施例１５）
充填材用スラリー１０を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１５を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー１０において、外側部の容量に対して、Al2O3が325g/Lとなる。
【００７２】
（実施例１６）
充填材用スラリー１１を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１６を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー１１において、外側部の容量に対して、Al2O3が400g/Lとなる。
【００７３】
（実施例１７）
充填材用スラリー１２を用いたこと以外は、実施例４と同様にしてモノリス触媒Ｅ１７を作製した。なお、外側部に充填された充填材用スラリー１２において、外側部の容量に対して、Al2O3が450g/Lとなる。
【００７４】
（評価）
「車両試験」
ＡＲエンジンを搭載したトヨタ−カムリにおいて、Ｆｒ（フロント）、Ｒｒ（リア）の２個使いの触媒システムのうちＲｒ側の触媒を本実施例又は比較例の触媒に交換し、北米の車両評価モードを走行させた（LA♯4_cold）。そして、BagIII（再始動後）の１山目直前のＲｒ触媒の温度を「触媒温度」とした。また、モノリス触媒Ｃ１における触媒温度に対する試験触媒の触媒温度の差を「温度向上代」とした。
「圧力損失試験」
圧損試験機を用いて、触媒内に規定の流量（７ｍ３／ｍｉｎ）の空気を入流させた場合の圧力損失を測定し、モノリス触媒Ｃ１での圧力損失を１．０と規定したときの試験触媒の圧力損失の増加をパーセンテージで示したものを「圧損上昇率」とした。
【００７５】
（考察）
実施例１〜６では、充填範囲の影響を検討した。図７に、モノリス触媒Ｅ１〜Ｅ６およびＣ１を用いた車両試験および圧力損失試験で得られた温度向上代（℃）および圧損上昇率（％）の関係を示すグラフを示す。図７より、外側部に充填材を配置したモノリス触媒Ｅ１〜Ｅ６では保温性が向上していることが確認された。また一方で、充填範囲を広くするほど、圧力損失が高くなることも確認された。保温性と圧力損失のバランスを考慮すると、充填範囲を５〜１０ｍｍとしたモノリス触媒が好ましいと考えられる。
【００７６】
実施例４および７〜１１にて、充填材料の影響を検討した。図８に、モノリス触媒Ｅ４、Ｅ７〜１１を用いた車両試験で得られた触媒温度（℃）を示すグラフを示す。なおモノリス触媒Ｃ１（比較例１）を用いた車両試験で得られた触媒温度は３２０℃であった。図８より、いずれの材料を用いても保温性が向上されることが確認された。これらの中でも、ジルコニアを含む充填材を用いたモノリス触媒において、高い保温性の向上効果が得られた。
【００７７】
実施例４および１２〜１７にて、充填材中のセラミック材料の量の影響を検討した。図９に、モノリス触媒Ｅ４、Ｅ１２〜１７を用いた車両試験で得られた触媒温度（℃）と充填量（ｇ／Ｌ）の関係性を示すグラフを示す。図９より、セラミック材料の充填量を高くするに従って保温性が向上されることが確認された。
【符号の説明】
【００７８】
１    モノリス触媒（排気ガス浄化用触媒）
２    基材（モノリス基材）
３    触媒層
４    セル
５    隔壁
６    外周壁
７    充填材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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