蜂窝结构体及其制造方法技术

本发明专利技术提供能简单地自前端面至规定区域为止形成防水区域的催化剂担载用蜂窝结构体的制造方法及由该制造方法得到的蜂窝结构体。本发明专利技术的催化剂担载用蜂窝结构体在自前端面（14）开始的规定区域中具有防水区域，在防水区域以外的区域中具有非防水区域。其制造方法包括：在基板（2）上形成由涂布液（160）形成的液膜（161）的液膜形成工序；通过在使前端面侧浸渍于液膜中的状态下将蜂窝结构体载置于基板上，使涂布液含浸在自前端面侧开始的规定区域中的含浸工序；以及通过加热蜂窝结构体形成防水被膜的加热工序。根据涂布液的比重、在基板上形成的液膜的重量及基板上的液膜的形成面积来调整液膜的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供能简单地自前端面至规定区域为止形成防水区域的催化剂担载用蜂窝结构体的制造方法及由该制造方法得到的蜂窝结构体。本专利技术的催化剂担载用蜂窝结构体在自前端面（14）开始的规定区域中具有防水区域，在防水区域以外的区域中具有非防水区域。其制造方法包括：在基板（2）上形成由涂布液（160）形成的液膜（161）的液膜形成工序；通过在使前端面侧浸渍于液膜中的状态下将蜂窝结构体载置于基板上，使涂布液含浸在自前端面侧开始的规定区域中的含浸工序；以及通过加热蜂窝结构体形成防水被膜的加热工序。根据涂布液的比重、在基板上形成的液膜的重量及基板上的液膜的形成面积来调整液膜的厚度。【专利说明】
本专利技术涉及通过涂布将贵金属等催化剂分散在水中而成的含水催化剂浆料、使所得到的催化剂担载而使用的催化剂担载用。
技术介绍
作为机动车辆等的内燃机的废气净化用的催化剂载体，已知具有多个由格子状的隔壁包围而成的单元和覆盖外周侧面的筒状的外周壁的催化剂担载用的蜂窝结构体。蜂窝结构体作为用于担载贵金属等催化剂的载体使用。具体地，通过将废气净化用的贵金属等催化剂分散在水中而成的含水催化剂浆料涂布在蜂窝结构体上，然后加热，从而使催化剂担载在蜂窝结构体上。近年来，为了提高废气净化性能，尝试着通过使蜂窝结构体的隔壁薄壁化，使蜂窝结构体整体轻量化，降低其压力损失(以下适当简称为压损)以及重量(具体地，降低热容量)，从而实现担载的催化剂的早期活化。然而，较薄地形成隔壁、即薄壁化时，产生蜂窝结构体整体的强度降低的问题。此夕卜，由于隔壁的薄壁化引起的强度降低，混入废气中的各种异物等与蜂窝结构体的轴向端面碰撞时，会产生蜂窝结构体磨损/破损、即所谓的侵蚀现象，出现耐久性降低的问题。为了进一步实现催化剂的早期活化，将蜂窝结构体设置在越靠近内燃机的位置时，该现象越显著地显现。此外，已知通常使贵金属等催化剂担载在蜂窝结构体上时，与催化剂担载前相比，蜂窝结构体本身的强度会降低。因此，在催化剂担载后的蜂窝结构体中，上述侵蚀现象更加显著地显现。此外，通常，贵金属等催化剂与氧化铝等涂层材料一起担载在蜂窝结构体上。然而，废气中含有Mn成分及P成分等时，它们有可能会发生反应而附着堆积在催化剂涂层上。其结果是，在蜂窝结构体的废气的入口侧附近，蜂窝结构体的单元有可能会发生堵塞。因此，期望在蜂窝结构体中的废气流入侧的成为端面的前端面侧部分地形成未担载催化剂的区域、即催化剂非担载区域。为此，对于涂布含水催化剂浆料使催化剂担载前的蜂窝结构体，期望开发在不使催化剂担载的区域预先形成防水区域的蜂窝结构体。该蜂窝结构体由于在防水区域显示防水性，即使涂布含水催化剂浆料，防水区域中的蜂窝结构体上也几乎不会附着含水催化剂浆料。因此，能够防止催化剂向形成有防水区域的前端面侧的担载，可以在蜂窝结构体的前端面侧形成催化剂非担载区域。作为形成了防水区域的陶瓷结构体、即蜂窝结构体，例如公开了以下的技术。例如引用文献I中，公开了在整体式.陶瓷.蜂窝等多室.陶瓷体的外层涂层上形成有疏水性涂层的催化剂支持结构体。日本专利第4874123号公报
技术实现思路
然而，在上述现有的方法中，难以在蜂窝结构体的例如自前端面开始的规定区域中形成防水区域。例如在前端面侧形成的防水区域的宽度较短时，有可能不能使催化剂担载后的蜂窝结构体的前端面侧的强度充分提高、或者有可能不能充分抑制锰(Mn)等的堵塞。另一方面，防水区域的宽度较长时，催化剂非担载区域变得过大，催化剂担载区域必然变小。因此，催化剂的净化性能有可能受损。以往，由于难以控制防水区域的形成宽度，因而难以在自前端面开始的所希望的区域形成防水区域。本专利技术鉴于该背景而作出，提供涂布将贵金属等催化剂分散在水中而成的含水催化剂浆料、使催化剂担载而使用的催化剂担载用蜂窝结构体、以及可从蜂窝结构体的前端面至规定区域为止简单地形成防水区域的催化剂担载用蜂窝结构体的制造方法。本专利技术的一个方式为对在水中分散废气净化催化剂而成的含水催化剂浆料进行涂布、使所得到的该废气净化催化剂担载而使用的催化剂担载用蜂窝结构体的制造方法。上述催化剂担载用蜂窝结构体在自废气流入侧的端面即前端面开始的规定区域中具有形成有防水被膜的防水区域，在该防水区域以外的区域中具有未形成防水被膜的非防水区域。催化剂担载用蜂窝结构体的制造方法包括下述工序:液膜形成工序，其在板状的基板上形成由含有在加热后形成上述防水被膜的涂布剂的涂布液形成的规定厚度的液膜；含浸工序，其通过在将柱状的蜂窝结构体的上述前端面侧浸溃在上述液膜中的状态下使上述蜂窝结构体的轴方向朝竖直方向地将该蜂窝结构体载置在上述基板上，从而使上述涂布液含浸于上述蜂窝结构体的自上述前端面侧开始的规定区域中；以及，加热工序，其通过将该含浸工序后的上述蜂窝结构体加热，形成上述防水被膜而制作上述催化剂担载用蜂窝结构体。在上述液膜形成工序中，其特征在于，由上述涂布液的比重、在上述基板上形成的上述液膜的重量、以及上述基板上的上述液膜的形成面积来调整该液膜的上述厚度。本专利技术的其它方式为通过上述制造方法得到的催化剂担载用蜂窝结构体。上述制造方法中，通过进行上述液膜形成工序、上述含浸工序以及上述加热工序来制造上述催化剂担载用蜂窝结构体。在上述液膜形成工序中，在上述基板上形成由上述涂布液形成的液膜。此时，通过调整由涂布液形成的液膜的重量，能够控制该液膜的厚度。即，可通过预先求出涂布液的比重及基板上的液膜的形成面积，由液膜的重量计算出液膜的厚度。接着，在上述含浸工序中，在将蜂窝结构体的前端面侧浸溃在以上述规定的厚度形成的液膜中的状态下，将蜂窝结构体载置在基板上。由此，使上述涂布液含浸于上述蜂窝结构体的上述前端面侧。由于在上述液膜形成工序中对液膜的厚度进行了控制，从而能够调整在含浸工序中含浸的涂布液量。因此，能够使涂布液含浸于蜂窝结构体的自前端面开始的所希望的区域中。接着，在上述加热工序中，通过将蜂窝结构体加热，在含浸了涂布液的区域形成防水被膜。这样，能够容易地制造在自废气流入侧的端面即前端面开始的规定区域中具有形成有防水被膜的防水区域的催化剂担载用蜂窝结构体。此外，上述催化剂担载用蜂窝结构体在防水区域以外的区域具有未形成上述防水被膜的非防水区域。上述催化剂担载用蜂窝结构体通过将在水中分散废气净化催化剂而成的含水催化剂浆料涂布而担载该废气净化催化剂后进行使用。此时，即使对上述催化剂担载用蜂窝结构体整体涂布含水催化剂浆料，由于上述防水区域也显示防水性，因此在该防水区域中也不附着含水催化剂浆料，在上述非防水区域中附着含水催化剂浆料。因此，通过使用上述催化剂担载用蜂窝结构体，能够在自前端面开始的规定区域中容易地形成催化剂非担载区域。【专利附图】【附图说明】为实施例1中的催化剂担载用蜂窝结构体的立体图。为图1的沿I1-1I线的从箭头方向看的截面图。为实施例1中的液膜形成工序的中途的说明图。为实施例1中的液膜形成工序完成状态的说明图。为实施例1中的含浸工序的说明图。为实施例1中的含浸工序完成时刻的蜂窝结构体的截面说明图。为实施例1中的废气净化催化剂的担载方法的说明图。为表示实施例1的催化剂担载用蜂窝结构体的压损评价的结果的曲线图。为表示实施例1中的防水距离与排放量比的关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂担载用蜂窝结构体(1)的制造方法，其特征在于，该制造方法为对在水中分散废气净化催化剂而成的含水催化剂浆料(3)进行涂布而担载该废气净化催化剂的催化剂担载用蜂窝结构体(1)的制造方法，所述催化剂担载用蜂窝结构体(1)在自废气流入侧的端面即前端面(14)开始的规定区域中具有形成有防水被膜(16)的防水区域(A)，在该防水区域(A)以外的区域中具有未形成防水被膜的非防水区域(B)，该制造方法包括下述工序：液膜形成工序，其在板状的基板(2)上形成规定厚度的液膜(161)，所述液膜(161)由包含用于在加热后形成所述防水被膜(16)的涂布剂的涂布液(160)形成；含浸工序，其通过在将柱状的蜂窝结构体(10)的所述前端面(14)侧浸渍在所述液膜(161)中的状态下使所述蜂窝结构体(10)的轴方向(X)朝向竖直方向地将该蜂窝结构体(10)载置在所述基板(2)上，从而使所述涂布液(160)含浸至所述蜂窝结构体(10)的自所述前端面(14)侧开始到规定区域为止；以及加热工序，其通过将该含浸工序后的所述蜂窝结构体(10)加热，形成所述防水被膜(16)，从而制作所述催化剂担载用蜂窝结构体(1)，在所述液膜形成工序中，根据所述涂布液(160)的比重、在所述基板(2)上形成的所述液膜(161)的重量、以及所述基板(2)上的所述液膜(161)的形成面积来调整该液膜(161)的所述厚度。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅野康志，林真大，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP