本発明は、或る実施形態では、多くの用途、例えば触媒コンバーター中の基材として用いるのに適した触媒基材に向けられる。本発明の別の態様は、多くの用途、例えば粒子フィルター、例えばディーゼル粒子フィルター（ＤＰＦ）又はディーゼル粒子トラップ（ＤＰＴ）中の基材として用いるのに適した濾過基材である。本発明は、燃焼機関の排気から汚染物質を除去及び／又は排除するための改良型基材も提供する。触媒基材及び濾過基材は、或る実施形態では、排気ガスからの汚染物質の除去における改良を提供する。改良としては、以下のうちの1つ又は複数が挙げられる：より迅速な点火期間、ＰＭの深層濾過、低背圧、目詰まりの低確率、マニホールド又は頭部それ自体を含めた排気系中の多くの位置に構成される能力、触媒反応の高い確率、ＮＯ_ｘ、ＨＣ及びＣＯの高転化比、ＰＭのより迅速な焼失、触媒材料使用の最小化等。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織焼結耐火性繊維性セラミック複合材料、及び触媒を含む触媒基材又は濾過基材であって、任意にウォッシュコートをさらに含み、且つ、複数の溝をさらに含む触媒基材又は濾過基材。
【請求項２】
前記複合材料がアルミナ−ボリア−シリカ繊維を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項３】
前記複合材料がアルミナ−ジルコニア繊維を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項４】
前記複合材料がアルミナ−ボリア−シリカ繊維及びアルミナ繊維を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項５】
前記複合材料が酸化アルミナ繊維を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項６】
前記複合材料が酸化シリカ繊維を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項７】
前記複合材料がアルミナボリアシリカ繊維、シリカ繊維及びアルミナ繊維を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項８】
前記複合材料が約５０〜約９０％のシリカ、約５〜約５０％のアルミナ及び約１０〜約２５％のアルミノボロシリケートを含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項９】
前記複合材料がアルミナ強化断熱（ＡＥＴＢ）複合材料である、請求項１記載の触媒基材。
【請求項１０】
前記ＡＥＴＢがＡＥＴＢ−８、ＡＥＴＢ−１２及びＡＥＴＢ−１４及びＡＥＴＢ−１６から成る群から選択される、請求項９記載の触媒基材。
【請求項１１】
前記複合材料がオービタルセラミック断熱（ＯＣＴＢ）複合材料を含む、請求項１記載の触媒基材。
【請求項１２】
前記複合材料がホウ素結合剤を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１３】
前記触媒が金属触媒を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１４】
前記触媒がパラジウム、白金、ロジウム、それらの混合物及びそれらの誘導体から成る群から選択される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１５】
さらに前記触媒が約０．０３５〜約１．７７ｋｇ／ｍ^３（約１〜約５０ｇ／ｆｔ^３）の量で存在する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１６】
前記ウォッシュコートが酸化アルミナを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１７】
前記基材に縦方向に沿って延びる複数の溝を含み、ウォールフロー構成、フロースルー構成、又はその組合せを包含する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１８】
０．４５ｃｍ^２（１平方インチ）当たり約１００〜約１００，０００個の溝を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項１９】
０．４５ｃｍ^２（１平方インチ）当たり約６００個の溝を有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２０】
前記溝が正方形、三角形、六角形であり、そしてさらに実質的に長方形、台形又は三角形の縦断面形状を有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２１】
約６．４５ｃｍ^２〜約３２３ｃｍ^２（約１平方インチ〜約５０平方インチ）の正面表面積を有する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２２】
市販触媒コンバーター又はディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）に用いるのに適する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２３】
定置エンジンとともに用いるのに適する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２４】
主触媒コンバーター、ｍａｎｉ−触媒コンバーター(mani-cat)又は前触媒コンバーターに用いるのに適する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２５】
約０．３７〜約１．００ｋｇ／ｍ^３（約６〜約１６ｌｂ／ｆｔ^３）の密度を有する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２６】
約０．８〜約０．９５の放射率を有する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２７】
約９０％〜約９９％の多孔率を有する、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２８】
酸素貯蔵酸化物をさらに含む、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項２９】
コージライトにより引き起こされる圧力降下より低い圧力降下を生じる、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の触媒基材。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれか一項に記載の触媒基材を含む触媒コンバーター。
【請求項３１】
商業用自動車に用いるのに適する、請求項３０記載の触媒コンバーター。
【請求項３２】
主触媒コンバーター、前触媒コンバーター、後触媒コンバーター又はｍａｎｉ−触媒コンバーターから成る群から選択される、請求項３１記載の触媒コンバーター。
【請求項３３】
請求項１〜２９のいずれか一項に記載の触媒基材又は濾過基材を含む粒子フィルター。
【請求項３４】
ディーゼル粒子フィルターである、請求項３３記載の粒子フィルター。
【請求項３５】
請求項１〜３２のいずれか一項に記載の触媒基材又は触媒コンバーターに1つ又は複数の流体の流れを曝露することを含む、反応を触媒する方法。
【請求項３６】
前記流体が内燃機関からの排気ガスである、請求項３５記載の反応を触媒する方法。
【請求項３７】
前記排気ガスが６つの基準汚染物質の１つ又は複数を含む、請求項３６記載の反応を触媒する方法。
【請求項３８】
請求項１〜３４のいずれか一項に記載の濾過基材、触媒基材、粒子フィルター又は触媒コンバーターに1つ又は複数の流体の流れを曝露することを含む、ガスを濾過する方法。
【請求項３９】
前記流体が内燃機関からの排気ガスである、請求項３８記載のガスを濾過する方法。
【請求項４０】
前記排気ガスが６つの基準汚染物質の１つ又は複数を含む、請求項３９記載のガスを濾過する方法。
【請求項４１】
請求項１〜２９のいずれか一項に記載の触媒基材又は濾過基材を製造する方法であって、複数の耐火性シリカ繊維、耐火性アルミナ繊維及び耐火性アルミノボロシリケート繊維を加熱すること；前記繊維を混合すること；前記繊維を洗浄すること；任意に前記繊維を1つ又は複数の長さに切り刻むこと；該切り刻んだ繊維を配合するか又は混合してスラリーとすること；好ましくは増粘剤を付加することにより、前記スラリーの粘度を調整すること；分散剤を付加すること；前記スラリーを金型に加えること；水を前記スラリーから除去し、それにより未焼結ビレットを形成すること；前記金型から該未焼結ビレットを取り出すこと；炉中で前記未焼結ビレットを、好ましくは約２５０°Ｆ〜約５００°Ｆの温度で乾燥すること；約２，０００〜２，５００°Ｆの炉中で前記未焼結ビレットを加熱すること、好ましくは予熱して漸増的に加熱すること；任意に前記ビレットを機械加工すること；任意に前記ビレット中に複数の溝を形成すること；任意に触媒を付加すること；及び任意にウォッシュコートを付加し、それにより前記基材を形成することを含む、触媒基材又は濾過基材を製造する方法。
【請求項４２】
不織焼結耐火性繊維性セラミック複合材料中に複数の溝を機械加工することを含み、前記機械加工することが前記溝を形成するか又は造形するコーミング方法を使用することを含む、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の濾過基材を製造する方法。
【請求項４３】
請求項４２又は４３記載の方法に従って調製される濾過基材。
【請求項４４】
耐火等級アルミナ繊維、耐火等級シリカ繊維、耐火等級アルミナボリアシリカ繊維、水及び触媒を含む組成物。
【請求項４５】
前記繊維が約１０μｍの平均長を有した、請求項４４記載の組成物。
【請求項４６】
前記アルミナが前記無機繊維混合物の約５０〜９０％；前記アルミナ繊維が前記無機繊維混合物の約５〜５０％；そしてアルミナボリアシリカが約１０〜２５％を含有する、請求項４４記載の組成物。
【請求項４７】
請求項１〜３４のいずれか一項に記載の触媒基材、濾過基材、触媒コンバーター又は粒子フィルターを含む改良型エンジン排気系。

【図１】

【図２ａ】

【図２ｂ】

【図３】

【図４ａ】

【図４ｂ】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０ａ】

【図１０ｂ】

【図１０ｃ】

【図１０ｄ】

【図１１】

【図１２】

【図１３ａ】

【図１３ｂ】

【図１３ｃ】

【図１４ａ】

【図１４ｂ】

【図１４ｃ】

【図１４ｄ】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２ａ】

【図２２ｂ】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【公表番号】特表２００７−５３４４８３（Ｐ２００７−５３４４８３Ａ）
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１０６７１（Ｐ２００７−５１０６７１）
【出願日】平成１６年４月２８日（２００４．４．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１２９６３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１３１２６
【国際公開日】平成１７年１２月１日（２００５．１２．１）
【出願人】（５０６３６１６３８）ジオ２　テクノロジーズ，インク． (2)
【Ｆターム（参考）】