DE4320671A1

DE4320671A1 - Treibstoff-Absorptionsmittel und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE4320671A1
Application number: DE4320671A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Ichikawa; Shinji Hasegawa; Hiroshi Ito; Takashi Ohta; Norio Sato; Akane Okada
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1993-12-23
Also published as: US5418203A; JPH0610781A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Treibstoff-Absorptionsmittel mit ausgezeichneter Haltbarkeit und Fähigkeit, Treibstoff zu absorbieren und desorbieren, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Treibstoff-Absorptionsmittels.

Eine große Menge Treibstoff verdampft, wenn dieser durch eine herkömmliche Treibstoff pumpen-Ausgußöffnung in den Treibstofftank eines Automobils gefüllt wird. Ein Teil des Treibstoffs in dem Tank des Automobils und im Schwimmergehäuse des Vergasers verdampft ebenfalls, und zwar sowohl dann, wenn das Automobil fährt, als auch dann, wenn es ruhig steht.

Um ein Ausströmen von Treibstoffdampf in die Atmosphäre zu verhindern, werden typischerweise Metallbehälter (Kanister) wie beispielsweise Kontrollvorrichtungen für einen Treibstoff-Verdampfungsverlust, die mit Treibstoff-Absorptionsmitteln gefüllt sind, beispielsweise an Treibstofftanks von Automobilen befestigt. Ähnliche Vorrichtungen wurden auch eingesetzt, um Treibstoff aufzufangen, der aus anderen Arten von Treibstoff-Vorratsgefäßen abdampfte oder ausströmte. In derartigen Kontrollvorrichtungen für einen Verdampfungsverlust wurde typischerweise Aktivkohle als Treibstoff-Absorptionsmittel verwendet.

Es wurde in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 67 222/1989 und 227 861/1989 vorgeschlagen, lipophile Polymergele als Treibstoff-Absorptionsmittel zu verwenden. Solche Gele können aus Polypropylen- und Styrol-Butadien-Copolymeren hergestellt werden. Diese herkömmlichen lipophilen Gele absorbieren große Mengen an flüssigem Benzin und seinen Komponenten mit höherem Siedepunkt und geben sie dann durch Desorption reversibel frei.

Herkömmliche Metallbehälter, in denen derartige lipophile Gele eingesetzt werden, sind so konstruiert, daß flüssiges Benzin und Benzinkomponenten mit 5 oder mehr Kohlenstoff atomen von den lipophilen Gelen absorbiert werden, bevor sie mit Aktivkohle in Berührung kommen können, da sie die Arbeitskapazität von Aktivkohle, Benzindämpfe zu absorbieren, verschlechtern. Dadurch wurden die Arbeitskapazität, Stabilität und die regenerativen Eigenschaften der Metallbehälter verbessert.

Ein herkömmlicher Behälter ist in Fig. 1 gezeigt (Stand der Technik). Um das Treibstoff-Absorptionsmittel 25 zu erhalten, können feinteilige Polymerpartikel 22 auf eine gewindeartige oder plattenartige Grundstruktur 9 aufgebracht werden. Die Oberfläche des Polymerteilchens 22 wird mit einem Dispergiermittel überzogen, das dazu dient, jedes Polymerteilchen 22 mit dem anderen unter Bindung des Treibstoff-Absorptionsmittels 25 zu verbinden. Das Polymerteilchen 22 wird aus einer organischen Polymerverbindung gebildet, die beispielsweise ein Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer umfaßt, das ein ausgezeichnetes Vermögen zur Absorption des verdampften Treibstoffs aufweist. Die Polymerverbindung quillt, wenn sie den Treibstoff wie beispielsweise Benzin aufgrund einer hohen Affinität zwischen der organischen Polymerverbindung und dem verdampften Treibstoff absorbiert.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel 25 ist jedoch nicht fest an der Grundstruktur 9 fixiert. Nach Absorbieren des Treibstoffs und Aufquellen besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß das Treibstoff-Absorptionsmittel 25 aus der Grundstruktur herausfällt. Dies verursacht ein Verstopfen des Metallbehälters, was zu einer reduzierten Fähigkeit zum Absorbieren bzw. Desorbieren von Treibstoff führt.

Ein weiterer herkömmlicher Metallbehälter ist in Fig. 2 gezeigt (Stand der Technik). Ein Beschichtungsfilm 3, der aus einem Urethan- oder Silicon-Reaktionsprodukt gebildet ist, kann auf der Oberfläche des Treibstoff-Absorptionsmittels 25 aufgetragen sein, das auf der Grundstruktur 9 befestigt ist. Wenn jedoch das Treibstoff-Absorptionsmittel 25 Treibstoff über seine Absorptions-Sättigungsgrenze hinaus absorbiert, fällt es ab, wenn es der Vibration des Automobils unterliegt.

Außerdem tritt eine Reibung zwischen den Grundstrukturen 9 oder zwischen der Grundstruktur 9 und der Behälterwand auf, wenn das Treibstoff-Absorptionsmittel 25 der Vibration des Automobils unterliegt. Eine derartige Reibung zerstört den Beschichtungsfilm 3 partiell, und das Treibstoff-Absorptionsmittel 25 kann abfallen. Im Ergebnis wird die Fähigkeit des Metallbehälters zur Absorption bzw. zur Desorption von Treibstoff verschlechtert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Treibstoff-Absorptionsmittel mit ausgezeichneter Haltbarkeit und Fähigkeit zur Absorption bzw. Desorption von Treibstoff bereitzustellen, das die Probleme herkömmlicher Treibstoff-Absorptionsmittel löst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung des Treibstoff-Absorptionsmittels bereitzustellen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein Treibstoff-Absorptionsmittel, das Polymerteil chen, die die Fähigkeit zur Absorption von Treibstoff aufweisen, und ein für Treibstoff durchlässiges Bindemittel umfaßt. Der Treibstoff tritt durch das Bindemittel und wird durch die Polymerteilchen absorbiert. Die Polymerteilchen sind einheitlich in einer Matrix des Bindemittels dispergiert.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung des Treibstoff-Absorptionsmittels, das die Schritte umfaßt, daß man Polymerteilchen mit der Fähigkeit, Treibstoff zu absorbieren, mit einer Bindemittellösung mischt, die ein in einem Lösungsmittel gelöstes Bindemittel umfaßt, um so eine Dispersionsmischung zu erhalten. Die Dispersionsmischung wird danach unter Bildung einer Bindemittelmatrix getrocknet, die die Polymerteilchen in einheitlich darin dispergierter Form enthält.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich in offensichtlicher Weise aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.

Es zeigen:

- Fig. 1 (Stand der Technik) eine teilweise Schnittansicht eines Treibstoff-Absorptionsmittels, das auf eine Grundstruktur in einem herkömmlichen Metallbehälter aufgebracht ist;
- Fig. 2 (Stand der Technik) eine teilweise Schnittansicht eines Treibstoff-Ab sorptionsmittels, das auf eine Grundstruktur in einem herkömmlichen Metallbehälter aufgebracht ist;
- Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht des Treibstoff-Absorptionsmittels, das auf eine Grundstruktur in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebracht ist; und
- Fig. 4 ein schematisches Fließdiagramm eines Treibstoffsystems, das einen Metallbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.

In einer Ausführungsform umfaßt ein Treibstoff-Absorptionsmittel Treibstoff absorbierende Polymerteilchen, die in einer Bindemittelmatrix dispergiert sind. Die Bindemittelmatrix ist für Treibstoff durchlässig. Dies ermöglicht es, daß gasförmiger oder flüssiger Treibstoff wie beispielsweise Benzin von der Außenumgebung des Treibstoff-Absorptionsmittels zu den in dem Bindemittel dispergierten Polymerteilchen strömt (Absorptionszyklus) oder umgekehrt (Desorptionszyklus).

Die oben angesprochenen Polymerteilchen mit der Fähigkeit, Treibstoff zu absorbieren, können jedes beliebige Polymermaterial umfassen, das in herkömmlichen Treibstoff-Absorptionsmitteln verwendet wird. Beispiele geeigneter Polymere zur Herstellung der Polymerteilchen sind nicht vernetzte organische Polymerverbindungen oder organische Polymerverbindungen, die ausreichend stark vernetzt sind, um wenigstens ein Gel zu bilden.

Die Fähigkeit zur Absorption von Treibstoff ist die Fähigkeit der Polymerverbindung, Treibstoff zu absorbieren und aufzuquellen. Vorzugsweise weist die Polymerverbindung die Fähigkeit auf, den Treibstoff reversibel zu absorbieren, so daß Treibstoff absorbiert und danach später desorbiert werden kann.

In einer anderen Ausführungsform umfaßt ein Verfahren zur Herstellung des Treibstoff-Absorptionsmittels die Schritte, daß man Polymerteilchen mit der Fähigkeit, Treibstoff zu absorbieren, mit einer Bindemittellösung mischt, die ein in einem Lösungsmittel gelöstes Bindemittel umfaßt, um so eine Dispersionsmischung zu erhalten, in der die Polymerteil chen dispergiert sind. Die Dispersionsmischung wird danach unter Bildung einer Bindemittelmatrix getrocknet, die die Polymerteilchen darin dispergiert enthält.

Das Bindemittel kann nach Bildung der Dispersionsmischung vernetzt werden, um dadurch eine vernetzte Bindemittelmatrix zu bilden, die die Polymerteilchen in darin dispergierter Form enthält.

Das Bindemittel kann ein einziges oder können mehrere Polymermaterialien sein. Das Bindemittel kann zwei Arten von Bindemitteln angehören, einer mit einer Vernetzungsstelle und einer anderen ohne eine Vernetzungsstelle. Das Bindemittel weist vorzugsweise wenigstens 1,0 oder mehr Vernetzungsstellen auf.

Das Bindemittel, das Vernetzungsstellen aufweist, ist vorzugsweise in der Lage, eine dreidimensionale Vernetzungsstruktur zwischen den Polymerteilchen auszubilden, beispielsweise mit Hilfe eines Härtungsmittels. Das Bindemittel mit Vernetzungsstellen ist vorzugsweise in dem Treibstoff wie beispielsweise Benzin oder in Wasser löslich. Nach dem Vernetzen wird das Bindemittel in dem Treibstoff oder in Wasser unlöslich.

Beispiele der Bindemittel mit Vernetzungsstellen sind die folgenden:
Styrol-Acrylnitril-Polymer;
Styrol-Acrylnitril-Acrylsäure-Polymer;
Polymer aus Styrol, Acrylnitril und chloriertem Polyethylen;
Styrol-Acrylnitril-Butadien-Polymer;
Bismaleimid-Polymer;
Olefin-Vinylalkohol-Polymer;
Amino-Polymer;
Epoxy-Polymer;
Styrol-Butadien-Methacrylat-Polymer;
1,2-Polybutadien-Polymer;
Polymer aus ungesättigtem Polyester;
säuremodifiziertes Polyethylen;
natürlicher Kautschuk;
cyclisierter natürlicher Kautschuk;
Isoprenkautschuk;
Butadienkautschuk;
Styrol-Butadien-Polymer;
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk;
Carbonsäure-Nitril-Kautschuk;
halogenierter Butylkautschuk;
Ethylen-Propylen-Kautschuk;
säuremodifizierter Ethylen-Propylen-Kautschuk;
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk;
Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk;
Acrylkautschuk;
Acryl-Vinyl-Siloxan-Kautschuk;
Acryl-Vinyl-Silyl-Kautschuk;
Acryl-Ethyliden-Norbornen-Kautschuk;
Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk;
chlorsulfoniertes Polyethylen;
chloriertes Polyethylen;
Epichlorhydrin-Kautschuk;
Epichlorhydrin-Ethylenoxid-Kautschuk;
Vinyl-Methyl-Silicon-Kautschuk; und
Norbornen-Polymer.

Das Bindemittel, das keine Vernetzungsstelle aufweist, ist vorzugsweise in dem Treibstoff unlöslich. Beispiele des Bindemittels, das keine Vernetzungsstellen aufweist, sind die folgenden:
Cellulose-Polymer;
Fluorid-Kautschuk;
2-Chlorbutadien-Polymer;
Acrylsäure-Polymer;
Methacrylsäure-Polymer;
Acrylamid-Polymer;
Methacrylamid-Polymer;
Vinylalkohol-Polymer;
Vinylacetal-Polymer;
Vinylchlorid-Polymer;
Vinylidenchlorid-Polymer;
Acrylnitril-Polymer;
Methacrylonitril-Polymer;
Ethylen-Terephthalat-Polymer;
Amid-6-Polymer;
Amid-6,6-Polymer; und
Phosphazen-Polymer.

Beispiele von Lösungsmitteln, die zum Lösen der Bindemittel geeignet sind, sind beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Toluol, Benzol und Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Hexan und Heptan, Kohlenwasserstoff halogenide wie beispielsweise Methylenchlorid und Chloroform, Alkohole wie beispielsweise Methanol und Ethanol, Ketone wie beispielsweise Aceton und Methylethylketon, DMF, THF, Phenole, m-Kresol, warmes Wasser und dergleichen.

Das Bindemittel und das Lösungsmittel werden vorzugsweise in einem Verhältnis von etwa 0,1 bis etwa 70 Gew.-% Bindemittel auf etwa 30 bis etwa 99,9 Gew.-% Lösungsmittel gemischt.

Die Polymerteilchen können ein oder mehrere Kunststoffe aus der folgenden Gruppe (1), einer oder mehrere Kautschuke/Elastomere der folgenden Gruppe (2) oder Kombinationen von Materialien, die aus den Gruppen (1) und (2) gewählt sind, sein.

(1) Kunststoffe:
Styrol-Acrylnitril-Acrylsäure-Polymer;
Styrol-Acrylnitril-Butadien-Polymer;
Polymer aus Styrol, Acrylnitril und chloriertem Polyethylen;
Acrylsäureester-Polymer;
Bismaleimid-Triazin-Polymer;
Olefin-Vinylalkohol-Polymer;
Aminoharz;
Epoxyharz;
Cumaronharz;
Arylharz;
Ethylen-α-Olefin-Polymer;
Ethylen-Vinylacetat-Vinylchlorid-Polymer;
Ethylen-Vinylacetat-Polymer;
Ionomerharz;
Ketonharz;
Styrol-Methacrylsäure-Polymer;
Styrol-Butadien-Methacrylsäure-Polymer;
Nitrilharz;
Erdölharz;
Polyarylat;
1,2-Polybutadien;
Polybutylen;
Polycarbonat;
Polyethylen;
wasservernetzendes Polyethylen;
Methacrylsäureharz;
Polymethylpenten;
Polypropylen;
Polyphenylensulfon;
Polystyrol;
Polysulfon;
Styrol-Acrylnitril-Polymer;
Styrol-Butadien-Polymer;
Polyurethan;
Vinylacetat-Polymer;
Polyvinylacetal;
Silicon;
ungesättigtes Polyesterharz;
Xylolharz;
säuremodifiziertes Polypropylen;
säuremodifiziertes Polyethylen; und ein partiell vernetzter Körper der oben genannten Kunststoffe.

(2) Kautschuke/Elastomere:
natürlicher Kautschuk;
cyclisierter natürlicher Kautschuk;
Isoprenkautschuk;
Butadienkautschuk;
Styrol-Butadien-Kautschuk;
Chloroprenkautschuk;
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk;
Carbonsäure-Nitril-Kautschuk;
Butylkautschuk;
halogenierter Butylkautschuk;
Ethylen-Propylen-Kautschuk;
säuremodifizierter Ethylen-Propylen-Kautschuk;
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk;
Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk;
Acrylkautschuk;
Methacrylkautschuk;
Acryl-Vinyl-Silyl-Kautschuk;
Acryl-Vinyl-Siloxan-Kautschuk;
Acryl-Ethyliden-Norbornen-Kautschuk;
Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk;
chlorsulfoniertes Polyethylen;
chloriertes Polyethylen;
Epichlorhydrin-Kautschuk;
Epichlorhydrin-Ethylenoxid-Kautschuk;
Urethankautschuk;
Methylsilicon-Kautschuk;
Vinyl-Methyl-Silicon-Kautschuk;
Phenyl-Methyl-Silicon-Kautschuk;
Norbornenpolymer; und ein partiell vernetzter Körper der oben genannten Kautschuke/Elastomere.

Vorzugsweise weisen die Polymerteilchen die Fähigkeit auf, reversibel Treibstoff zu absorbieren und desorbieren, und haben eine ausreichende Wärmebestandigkeit, um hohen Temperaturen im Motorraum eines Automobils standzuhalten. Eine partielle Vernetzung oder Kombinationen partieller Vernetzungen der folgenden Gruppe von Verbindungen können unter Bildung eines derartigen bevorzugten Polymerteilchens kombiniert werden:
Olefin-Vinylalkohol-Polymer;
Ethylen-α-Olefin-Polymer;
Ethylen-Vinylacetat-Polymer;
Polyethylen;
wasservernetzendes Polyethylen;
Vinylacetat-Polymer;
Polyvinylacetal-Silicon;
ungesättigtes Polyesterharz;
säuremodifiziertes Polypropylen;
säuremodifiziertes Polyethylen;
Ethylen-Propylen-Kautschuk;
säuremodifizierter Propylenkautschuk;
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk;
Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk;
Acrylsäure-Kautschuk;
Acrylvinyl-Siloxan-Kautschuk;
Acryl-Ethyliden-Norbornen-Kautschuk;
Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk;
chlorsulfoniertes Polyethylen;
chloriertes Polyethylen;
Epichlorhydrin-Kautschuk;
Epichlorhydrin-Ethylenoxid-Kautschuk;
Methyl-Silicon-Kautschuk;
Vinyl-Methyl-Silicon-Kautschuk;
Phenyl-Methyl-Silicon-Kautschuk; und Norbornenpolymer.

Das Polymerteilchen kann ein Lösungsmittel enthalten, das in dem Verfahren zur Herstellung des Polymerteilchens eingesetzt wurde. In einem solchen Fall ist das Lösungsmittel in dem Polymerteilchen vorzugsweise dasselbe, das in der Bindemittellösung enthalten ist.

Das Polymerteilchen, das der Bindemittellösung zugesetzt werden soll, kann in Form eines getrockneten Pulvers vorliegen. Die Partikelgröße ist vorzugsweise 0,5 mm oder weniger.

Die Bindemittellösung ist vorzugsweise mit einem Additiv abgemischt, beispielsweise einem Härtungsmittel, einem Oxidationsinhibitor, einem Stabilisierungsmittel für die Dispersion; einem Streckmittel und dergleichen. Das Härtungsmittel ist vorzugsweise mit einer Vernetzungsstelle des Bindemittels kompatibel.

Wenn die Vernetzungsstelle des Bindemittels ein gesättigtes Polymer oder eine Vinylgruppe ist, können die folgenden Härtungsmittel verwendet werden:
(1-1) Ammoniumpersulfat;
(1-2) Kaliumpersulfat;
(1-3) Natriumpersulfat;
(1-4) Azoverbindungen, beispielsweise Azobisisobutyronitril (AIBN);
(1-5) organisches Peroxid;
(1-5-1) Diacylperoxid, beispielsweise Benzoylperoxid, o-Methylbenzoylperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Bis-3,3,5-trimethylhexanoylperoxid, Lauroyl peroxid, p-Chlorbenzoylperoxid;
(1-5-2) Hydroperoxid, beispielsweise 2,2,4-Trimethylpentyl-2-hydroperoxid, Cumolhydroperoxid;
(1-5-3) Dialkylperoxid, beispielsweise Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t- butylperoxy-)hexan, 1,3-Bis.(t-butylperoxyisopropyl-)benzol, t-Butylcumyl peroxid;
(1-5-4) Peroxyketal, beispielsweise 1,1-Di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan, 1,1-Di-t-butylperoxycyclohexan;
(1-5-5) Alkylperester, beispielsweise t-Butylperoxy-neo-decanoat, t-Butylperoxy pivalat, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, t-Butylperoxyisobutyrat, Di-t-butyl peroxyhexahydroterephthalat, Di-t-butylperoxyazelat;
(1-5-6) Percarbonat, beispielsweise Bis-(4-t-butylcyclohexyl-)peroxydicarbonat, Diisopropylperoxydicarbonat, Di-sec-butylperoxydicarbonat; und
(1-5-7) Ketonperoxide, beispielsweise Methylethylketonperoxid und Cyclohexanon peroxid.

Hierbei haben die Klammerausdrücke die folgende Bedeutung:
Die Ziffer "1" vor dem Bindestrich steht für ein Härtungsmittel, das benutzt werden soll, für den Fall, daß die Vernetzungsstellen des Bindemittel-Polymers gesättigt oder ungesättigt sind (Vinylgruppe).

Die Zahlen nach dem Bindestrich repräsentieren Bezugszahlen, die durch den Typ des verwendbaren Härtungsmittels klassifiziert sind.

Wenn die Vernetzungsstelle ein gesättigtes Polymer ist oder gesättigte Polymere sind, die keine Vinylgruppe enthalten, können die folgenden Härtungsmittel verwendet werden:
(2-1) Ein eine Carboxylgruppe enthaltendes Härtungsmittel, beispielsweise bei einer Aminverbindung, einer Isocyanatverbindung, einer Epoxyverbindung, einer Metallalkoxyverbindung, einem Phenolharz und einem Aminoharz;
(2-2) eine eine Epoxygruppe oder eine Tetrahydrogruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Isocyanatverbindung, einer Aminverbindung, einer Carbonsäureverbindung, einem Säureanhydrid, einer Schwefelverbindung, einem Polyol und einem Phenolharz;
(2-3) eine eine Hydroxylgruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Epoxyverbindung, einem Polyol, einer Aminverbindung, einer Isocyanatver bindung, einem Säureanhydrid, einer Aldehydverbindung und einem Aminoharz;
(2-4) eine eine Phosphorsäuregruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einem Polyol;
(2-5) eine eine Aminogruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Carbonsäureverbindung und einer Epoxyverbindung;
(2-6) eine eine Nitrilgruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Isocyanatverbindung und einem Phenolformaldehydharz;
(2-7) eine eine Bismaleimidgruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Triazinverbindung;
(2-8) eine eine Aminogruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einem Formaldehyd und einer Isocyanatverbindung;
(2-9) eine eine Halogengruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Thiolverbindung, einem Phenolharz und einer Aminverbindung;
(2-10) eine eine Chlorsulfonsäuregruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Aminverbindung, einer Epoxyverbindung und einem Polyol; und
(2-11) eine eine Epichlorhydringruppe enthaltende Verbindung, beispielsweise bei einer Thiolverbindung, einem Phenolharz und einer Aminverbindung.

Hierbei haben die Klammerausdrücke die folgende Bedeutung:
Die Ziffer "2" vor dem Bindestrich steht für das Härtungsmittel, das benutzt werden soll, für den Fall von anderen als gesättigten bzw. ungesättigten (Vinylgruppe) Vernetzungs stellen.

Die Zahlen nach dem Bindestrich repräsentieren Bezugszahlen die durch den Typ des verwendbaren Härtungsmittels klassifiziert sind.

In einer weiteren Ausführungsform kann beispielsweise die Dispersionsmischung auf eine Grundstruktur aufgebracht werden, und ein Härtungsmittel kann darauf aufgegeben und diese Anordnung dann getrocknet werden. Danach kann beispielsweise die Mischung und das Härtungsmittel einer Vernetzungsreaktion zwischen den Vernetzungsstellen des Bindemittel-Polymers und des Härtungsmittels unterworfen werden, wodurch die Haltbarkeit des Treibstoff-Absorptionsmittels erhöht und die Wirkung des Bindemittels verbessert werden. Es wird der Verstärkungseffekt als Absorptionsmittel, d. h. die Beständigkeit gegenüber dem Zyklus Absorption/Desorption des Absorptionsmittels verbessert.

Wenn ein Additiv wie beispielsweise das Härtungsmittel auf die Grundstruktur aufgebracht wird, nachdem die Dispersionsmischung aufgebracht wurde, wird die erwähnte Vernetzungs reaktion während der Verarbeitung des Bindemittels unterbrochen, was zu einer weiteren Verbesserung der Effizienz der Aufbringung auf die Grundstruktur führt. Das Härtungs mittel kann auch auf die Grundstruktur aufgebracht werden, wobei das Bindemittel in dem Lösungsmittel gelöst ist.

Das Polymermaterial, das keine Vernetzungsstellen aufweist, kann als Bindemittel verwendet werden. Die Dispersionsmischung, die ein derartiges Bindemittel enthält, wird bevorzugt getrocknet, nachdem sie auf die Grundstruktur aufgebracht wurde.

Vorzugsweise kann das Bindemittel das keine Vernetzungsstellen aufweist, beispielsweise durch Anwendung von Wärme oder ultravioletter Lichtstrahlung selbstvernetzt werden.

Die Grundstruktur kann beispielsweise aus Fasern, Stoff oder Vliesstoffen aus künstlichem oder natürlichem Material oder aus Papier, Holz, Metallen, Kunststoffen, dünnen Folien oder dergleichen gebildet sein.

Eine Verfahrensweise zur Aufbringung des Treibstoff-Absorptionsmittels auf die Grundstruktur kann beispielsweise ein Eintauchvorgang, ein Aufsprühvorgang, das Walzenbeschichten, ein Florstreichverfahren, ein Bürstenstreichverfahren, ein Walzbeschich tungsverfahren, ein elektrostatisches Beschichtungsverfahren und dergleichen sein.

Die Dispersionsmischung kann getrocknet und granuliert werden, so daß das Treibstoff-Absorptionsmittel in Form von Teilchen vorliegt, ohne daß diese auf die Grundstruktur aufgebracht werden.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel, das auf die Grundstruktur aufgebracht wurde oder granuliert wurde, ist vorzugsweise mit einem Beschichtungsfilm beschichtet. Der Beschichtungsfilm kann beispielsweise die reaktive Substanz von Urethan oder Silicon sein.

Die reaktive Substanz von Urethan kann wie folgt hergestellt werden.

Polyol und das Härtungsmittel (Isocyanat) werden in Toluol gelöst. Das Treibstoff-Absorptionsmittel wird in die erhaltene Toluollösung eingetaucht. Nach dem Eintauchen wird das Treibstoff-Absorptionsmittel getrocknet um Toluol zu entfernen. Außerdem wird es erhitzt, wodurch Polyol mit Isocyanat reagiert. Das erhaltene Treibstoff-Absorptionsmittel wird dann mit der reaktiven Substanz von Urethan beschichtet.

Dieses Verfahren ist auch anwendbar auf den Epoxid-Typ, den Silicon-Typ und Amino-Harze.

Die reaktive Substanz kann ein wärmehärtendes Harz des Urethan-Typs, Epoxid-Typs, Silicon-Typs und Amino-Typs mit Reaktivität beispielsweise zur Vernetzung oder Kettenverlängerung sein. Das mit dem Überzugsfilm überzogene Treibstoff-Absorptions mittel weist eine erhöhte Haltbarkeit auf.

Um die Porosität des Treibstoff-Absorptionsmittels sicherzustellen sowie seine Absorptions intensität zu erhöhen, kann der Beschichtungsfilm in Netzform angelegt aufgebracht sein, so daß er die Porosität der Polymerteilchen innerhalb des Treibstoff-Absorptionsmittels nicht blockiert.

Unter "Absorptionsintensität" wird die Widerstandsfähigkeit (Steifigkeit) des Treibstoff-Absorptionsmittel gegenüber einer Belastung verstanden. Die vergrößerte Widerstands fähigkeit dient dazu ein Zerstören der Porosität der Polymerpartikel infolge des Gewichtes des Absorptionsmittels zu verhindern, wenn dieses in den Behälter gebracht wird. Wenn die Porosität der Polymerpartikel nicht zerstört wird, ist es möglich, daß der Treibstoff in dem Behälter gleichmäßig diffundiert. Als Folge hiervon kann der Treibstoff effektiv im Treibstoff-Absorptionsmittel absorbiert werden, so daß der Wirkungsgrad der Absorption im Hinblick auf die eingesetzte Menge an Treibstoff-Absorptionsmittel verbessert wird (Absorptionsgeschwindigkeit, benötigte Menge an Absorptionsmittel und dergleichen).

Der Beschichtungsfilm kann in Netzform aufgebracht werden durch Aufsprühen einer Lösung der reaktiven Substanz in einem Lösungsmittel, beispielsweise einer Lösung von etwa 1 bis 50% der reaktiven Substanz, oder durch Eintauchen des Treibstoff-Absorptions mittels in die Lösung der reaktiven Substanz. Beispielsweise können aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone und Wasser als Lösungsmittel für die Lösung verwendet werden.

Der Beschichtungsfilm weist vorzugsweise eine ausreichende Flexibilität auf, so daß er eine sehr hohe Deformationsbelastung aushalten kann. Die Dicke des Überzugfilms liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0, 1 bis etwa 500 µm. Wenn die Filmdicke geringer ist als etwa 0,1 µm, wird die Intensität nicht ausreichend erhöht. Wenn die Filmdicke etwa 500 µm übersteigt, wird die Fähigkeit des Treibstoff-Absorptionsmittels, Treibstoff auf zunehmen, erheblich verschlechtert.

In einer Ausführungsform sind die Polymerteilchen mit der Fähigkeit, Treibstoff zu absorbieren, einheitlich in der Bindemittelmatrix dispergiert, die für den Treibstoff festen Kontinuums bedeckt.

Die Menge an Polymerteilchen im Bindemittel ist wie folgt definiert:

wobei a = Bindemittelpolymer-Feststoffmenge (g)
b = Treibstoff-Absorptionsmittel-Polymerteilchen (g) bedeuten. Der Gehalt liegt im Bereich von 0,01 bis 0,6, vorzugsweise von 0,05 bis 0,5.

Das Polymerteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung fällt dann, wenn es während des Absorptionsvorgangs aufquillt, nicht von der Grundstruktur ab wie in herkömmlichen Metallbehältern, da es in der Bindemittelmatrix enthalten ist. Außerdem können die Polymerteilchen nicht zerfallen, da sie in der Matrix festgehalten werden und nicht bei Vibration gegeneinanderstoßen. Die Polymerteilchen fallen selbst dann nicht ab oder können selbst dann nicht zerstört werden, wenn sie der Vibration des Automobils unterliegen. Daher weist das Treibstoff-Absorptionsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Haltbarkeit auf. Die vernetzte Bindemittelmatrix ist so geformt, daß sie das Quellen des Gels während der Absorption von Treibstoff aushalten kann. Das Bindemittel hat die Fähigkeit, zuzulassen, daß der Treibstoff permeiert, und ist unlöslich in dem Treibstoff und in Wasser.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel quillt bei Auffangen von verdampftem Treibstoff auf, wird jedoch durch den Treibstoff nicht gelöst. Nach Absorption des verdampften Treibstoffs und Aufquellen setzt das Treibstoff-Absorptionsmittel den aufgenommenen Treibstoff in dem Verfahrensschritt des Ausblasens der Kontrollvorrichtung gegen einen Verdampfungsverlust wieder frei und stellt so deren Fähigkeit zur Absorption des verdampften Treibstoffs wieder her. Das Treibstoff-Absorptionsmittel kann also wiederholt durch Ausblasen von dem aufgenommenen Treibstoff befreit werden. Das Absorptionsmittel ist dadurch ideal zur Verwendung in Kontrollvorrichtungen gegen Treibstoff-Verdampfungsverlust in einem Automobil, ähnlichen Vorrichtungen, wie sie in Siedekesseln verwendet werden, und dergleichen geeignet.

Die vorliegende Erfindung wird weiter durch die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Das Treibstoff-Absorptionsmittel 1 des Beispiels 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 3.

Ein Treibstoff-Absorptionsmittel 20 umfaßt Polymerteilchen 22, die die Fähigkeit zur Absorption von Treibstoff aufweisen, und ein vernetztes Bindemittel 21, das für den zu absorbierenden Treibstoff durchlässig ist. Die Polymerteilchen 22 sind einheitlich in einer Matrix des vernetzten Bindemittels 21 dispergiert. Das Treibstoff-Absorptionsmittel 20 wird auf ein Grundstrukturmaterial 9 aufgebracht und von diesem getragen. Das Bindemittel 21 ist in dem Treibstoff-Absorptionsmittel vernetzt.

Einzelheiten der Versuchsdurchführung werden im Zusammenhang mit Beispiel 2 beschrieben.

Um das Treibstoff-Absorptionsmittel 20 zu erhalten, wird eine Bindemittellösung, die das in einem Lösungsmittel gelöste Bindemittel umfaßt, mit den Polymerteilchen unter Bildung einer Dispersionsmischung vermischt. Die Dispersionsmischung wird auf die Grundstruktur 9 aufgebracht und danach getrocknet.

In dem vorliegenden Beispiel wurde ein durch Maleinsäureanhydrid modifizierter Ethylen- Propylen-Kautschuk (EP) als Bindemittel 21, ein Ethylen-Propylen-Ethyliden-Norbornen-Polymer (EPDM) als Polymerteilchen 22 und ein Polyesterfasermaterial als Grund strukturmaterial 9 verwendet. Toluol wurde als Lösungsmittel zum Lösen des Bindemittels verwendet.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel 20 dieses Beispiels wird zu dem festen Kontinuum ausgeformt, in dem das Bindemittel 21 jedes Polymerteilchen 22 umgibt. Die Polymerteil chen 22, die während der Absorption von Treibstoff aufquellen, können nicht abfallen wie in herkömmlichen Absorptionsmitteln. Das Treibstoff-Absorptionsmittel 20 fällt selbst dann nicht ab oder zerfällt selbst dann nicht, wenn es starken Vibrationen in einem Automobil unterworfen wird, was zeigt, daß seine Intensität und Haltbarkeit erhöht ist.

Da das Bindemittel 21 vernetzt ist, kann es leicht das Aufquellen des Gels während der Absorption des Treibstoffs aushalten. Das Bindemittel 21 zerfällt also ebenfalls nicht. Das Bindemittel weist auch eine ausgezeichnete Durchlässigkeit für den Treibstoff auf und ermöglicht dadurch die Treibstoffabsorption durch die Polymerteilchen 22.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel 20 und die Basisstruktur 9 gemäß dem vorliegenden Beispiel weisen eine ausreichende Wärmebeständigkeit auf und sind unlöslich in dem Treibstoff und in Wasser. Das Bindemittel 21 ist chemisch mit den darin dispergierten Polymerteilchen 22 vernetzt. Das so erhaltende Treibstoff-Absorptionsmittel 20 weist eine dreidimensionale Struktur in einem festen Kontinuum auf.

Beispiel 2

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung des Treibstoff-Absorptionsmittels gemäß einer weiteren Ausführungsform beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung der Polymerteilchen mit der Fähigkeit, Treibstoff zu absorbieren, wird ebenfalls erläutert.

40 g Ethylen-Propylen-Ethyliden-Norbornen-Polymer (Firma Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.; EP33) (EPDM) wurde in 360 g Toluol (Firma Nakaitesk Co., Ltd.; garantierte Reagensqualität) unter Erhalt einer Toluollösung mit einem Gehalt von 10 Gew.- % Polymer gelöst. Die Lösung wurde mit 16 g Benzoylperoxid (Firma Kayaku Akzo; Kadox B-CH50) als Vernetzungsmittel und 16 g Divinylbenzol (Firma Nakaitesk Co., Ltd.) als Vernetzungs-Hilfmittel unter Bildung einer Polymerlösung gelöst. Stickstoffgas wurde in Blasenform in die Polymerlösung eingeleitet, um darin enthaltenen Restsauerstoff zu entfernen.

In einen druckbeständigen Behälter, an dem ein Dispersionsrührer (Firma Yamato Kagaku Co., Ltd.; Ultradisperser LK42) und ein einfacher Propellerrührer befestigt waren, wurden 12 g Polyvinylalkohol (Firma Nakaraitesk Co., Ltd.; Polymerisationsgrad: 500; Verseifungs grad: 86,5-89 Mol-%) in 788 g Wasser unter Erhalt einer wäßrigen Polyvinylalkohollösung mit einem Gehalt von 1,5% gelöst. Die Polyvinylalkohollösung wurde einem Deoxidations vorgang durch Einblasen von Stickstoff in Blasenform in die Lösung unterworfen, um Restsauerstoff zu entfernen.

Die Polyvinylalkohollösung in dem druckbestandigen Behälter wurde mit hoher Ge schwindigkeit mittels des Dispersionsrührers gerührt, während man die von Sauerstoff befreite Polymerlösung hineingoß. Dies führte zu einer Suspension. Die Suspension wurde mit einer Geschwindigkeit von 250 Upm unter Verwendung des einfachen Propellerrührers gerührt, wobei der Dispersionsrührer herausgenommen war. Der druckbeständige Behälter wurde vorsichtig in ein heißes Wasserbad gestellt, und die Temperatur der Suspension wurde auf 92°C erhöht. Nachdem die Temperatur den Wert von 92°C erreicht hatte, wurde die Suspension etwa 6 h lang unter Polymerisation der Suspension gerührt. Die Polymerisation wurde durch Zusatz einer 20%igen Toluollösung zu der polymerisierten Suspension beendet, die 1 g der Verbindung short-stop (Firma Sumitomo Chemical Industries Co., Ltd.; GA-80) in Toluol gelöst (4,9 g) enthielt. Es wurden etwa 5 g der Lösung zugesetzt.

Die polymerisierte Suspension wurde in einen Scheidetrichter gefüllt und mit Eis gekühlt. Nach einer Zeit von etwa 3 h oder länger war die Suspension in eine obere Schicht eines cremeartigen Gels von Polymerteilchen und in eine untere Schicht einer wäßrigen Lösung getrennt. Die obere Schicht des Polymergels wurde dadurch erhalten, daß man die untere Schicht entfernte. Das Gel der Polymerteilchen wies feinteilige Polymerteilchen mit einem Teilchendurchmesser auf, der im Bereich von 10 bis 100 µm lag. Die Partikelgröße kann im Bereich von 1×10^-5mm bis 5 mm liegen. Das Polymerteilchen-Gel hatte einen Gehalt an trockenen Feststoffen von 11 Gew.-%.

Das Verfahren zur Herstellung des Treibstoff-Absorptionsmittels unter Verwendung eines Bindemittels und der Polymerteilchen wird nachfolgend beschrieben.

1 g Maleinsäureanhydrid-modifizierter Ethylen-Propylen-Kautschuk (Firma Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.; T7741P; (EP)) als Bindemittel wurde in 99 g Toluol als Lösungsmittel unter Erhalt von 100 g einer Bindemittellösung gelöst (Gehalt an trockenen Feststoffen: 0,5 Gew.- %). Das Polymergel (100 g) wurde der Bindemittellösung zugesetzt, während diese mittels des Dispersionsrührers mit hoher Geschwindigkeit gerührt wurde. Dies führte zu einer Dispersionsmischung.

Polyesterfasern (Firma Toray Industries, Inc.; Span 20/3) wurden als Material für die Grundstruktur verwendet. Die Dispersionsmischung wurde auf das Polyesterfasermaterial durch Eintauchen des Polyesterfasermaterials in die Dispersion aufgebracht. Dieses wurde dann an der Luft unter Bildung eines faserartigen Absorptionsmaterials getrocknet.

1 g eines Amin-Härtungsmittels (Firma Nagase Kasei Co., Ltd.; NH-10) wurde mit 99 g Toluol unter Herstellung einer Härtungsmittellösung gemischt. Das Toluol stellt dieselbe Art von Lösungsmittel dar, wie sie zum Lösen des Bindemittels verwendet worden war. Das faserartige Absorptionsmaterial wurde in die Härtungsmittellösung eingetaucht und danach getrocknet. Das Absorptionsmaterial wurde 1 h unter Verwendung eines Heißluft-Umlaufofens erwärmt, der auf 150 °C eingestellt war. So wurde das Bindemittel unter Erhalt des Brennstoff-Absorptionsmittels gemäß der vorliegenden Erfindung vernetzt. Das durch die Verfahrensweise des vorliegenden Beispiels hergestellte Treibstoff-Absorptions mittel ist von demselben Typ wie das von Beispiel 1.

Ein Bindemittel, wie es in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist wenigstens 1,0 oder mehr Vernetzungsstellen auf und ist in Wasser und einem organischen Lösungsmittel wie beispielsweise Benzin löslich. Nach Vernetzen in Gegenwart des Härtungsmittels wurde eine dreidimensionale Vernetzungsstruktur unter den Polymermolekü len in dem Bindemittel gebildet. Das vernetzte Bindemittel war in Wasser und in dem organischen Lösungsmittel unlöslich.

Das Bindemittel 21 und die Polymerteilchen 22 sind chemisch durch das Vernetzen miteinander verbunden. Das das chemisch gebundene Bindemittel 21 und die Polymerteil chen 22 umfassende Treibstoff-Absorptionsmittel 20 wies eine dreidimensionale Struktur in einem festen Kontinuum auf.

Da das Bindemittel 21 in Wasser und in dem organischen Lösungsmittel wie beispielsweise Treibstoff nach dem Vernetzen unlöslich wird, löst es sich während der Verwendung nicht in dem Treibstoff. Daher weist das Treibstoff-Absorptionsmittel der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Haltbarkeit für eine lange Verwendungsdauer auf.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel, das gemäß dem vorliegenden Beispiel erhalten wird, stellt dieselben Wirkungen bereit wie das Mittel von Beispiel 1.

Beispiele 3-6, Vergleichsbeispiele C1-C4

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurden verschiedene Arten von Treibstoff-Absorptionsmitteln auf der Grundlage des Verfahrens von Beispiel 2 hergestellt, indem man verschiedene Arten von Polymerteilchen und Bindemitteln verwendete und die Gewichtsverhältnisse oder den Gehalt an Trockenfestsubstanz in dem Polymerteilchen-Gel und der Bindemittellösung veränderte. Die erhaltenen Treibstoff-Absorptionsmittel wurden auf die Grundstruktur aufgebracht, und so wurden Fasern enthaltende Absorptionsmaterialien hergestellt. Die Grundstruktur, die Polymerteilchen und die Bindemittel, die in den Beispielen 3 und 4 verwendet wurden, waren dieselben wie diejenigen in den Beispielen 1 und 2.

In den Beispielen 5 und 6 wurden die Polymerteilchen (AENB/EVA) dadurch hergestellt, daß man 20 g eines Acrylester-Ethyliden-Norbornen-Polymers (Firma Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.; AR201) und 20 g Ethylen-Vinylacetat (Firma Bayer Ltd.; LEVAPRENE 450) miteinander mischte. Ein Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk (Firma Du Pont-Showa Denko Co., Ltd.; VAMAC G) (EA) wurde als Bindemittel verwendet.

Zu Vergleichszwecken wurde die Grundstruktur in die jeweiligen Polmyerteilchen-Gele eingetaucht. Nach Trocknen des Polymerteilchen-Gels wurden Fasern enthaltende Ab sorptionsmittel, die die Polymerteilchen darauf aufgebracht enthielten, hergestellt. Die beiden Typen derartiger Absorptionsmittel werden nachfolgend als "Vergleichsbeispiel C1" und "Vergleichsbeispiel C2" bezeichnet. Ein Beschichtungsfilm wurde außerdem auf den Oberflächen der Polymerteilchen der Vergleichsbeispiele C1 und C2 unter Herstellung von Fasern enthaltenden Treibstoff-Absorptionsmitteln aufgebracht. Diese wurden als "Vergleichsbeispiel C3" bzw. "Vergleichsbeispiel C4" bezeichnet.

Um den oben angesprochenen Beschichtungsfilm aufzubringen, wurde eine Beschichtungs lösung dadurch hergestellt, daß man 1 g an mit Maleinsäureanhydrid modifiziertem Ethylen-Propylen-Kautschuk (Firma Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.; T7741P) in 99 g Toluol löste. Die Fasern enthaltenden Treibstoff-Absorptionsmittel C1 und C2 wurden in die wie oben beschrieben hergestellte Beschichtungslösung eingetaucht. Danach wurde die Beschichtungslösung getrocknet. Die Fasern enthaltenden Absorptionsmittel wurden 1 h mittels eines Heißluft-Umlaufheizofens getrocknet, der auf 150°C eingestellt war. Der in der Beschichtungslösung enthaltene Kautschuk wurde vernetzt und so ein Fasern enthaltendes Absorptionsmittel bereitgestellt, das mit dem Überzugsfilm überzogen war.

Um die jeweilige Treibstoff-Absorptionskapazität der wie oben beschrieben erhaltenen Treibstoff-Absorptionsmittel zu bewerten, wurden die Absorptionsfähigkeit für Toluol und das Retentionsverhältnis der Absorptionsgele gemessen.

Die Aufnahmefähigkeit für Toluol wurde wie folgt gemessen. Das Treibstoff-Absorptions mittel (0,2 g) wurde in eine Probenzelle (Gewicht: V) gegeben, die aus einem 100 mesh-Drahtgewebe aus nichtrostendem Draht gebildet war. Dieses wurde gewogen (Probenge wicht: W), 70 h in Toluol getaucht und danach herausgenommen. An der Probenzelle hängendes Toluol wurde abgewischt, und die Probezelle wurde gewogen (Probezelle (V) + Probengewicht (W) : Y). Das Absorptionsvermögen für Toluol (Gew.-%) wurde aus der folgenden Gleichung abgeleitet:

Absorptionsvermögen für Toluol (Gew.-%) = 100 × (Y-W)/(W-V)

Das Retentionsverhältnis des Absorptionsgels wurde wie folgt gemessen:
Das Fasern enthaltende Absorptionsmaterial (10 g) wurde genau gewogen (Gewicht: P). Das Absorptionsmittel wurde in Toluol eingetaucht, bis es gesättigt war. Es wurde danach in einen konisch zulaufenden Kolben mit der Kapazität von 300 ml gegeben, um einen über der Sättigung liegenden Zustand zu erreichen, indem man weiteres Toluol (100 ml) zusetzte. Der Kolben wurde mit einem Korken verschlossen und 24 h unter Verwendung einer Schüttelmaschine (Firma Tokyo Rika Mfg. Co., Ltd.; SS-81P) bei einer Schüttelstrecke von 30 mm und einer Schüttelfrequenz von 60 mal pro Minute geschüttelt.

Das Treibstoff-Absorptionsmittel wurde herausgenommen, getrocknet und gewogen (Gewicht: Q). Das Retentionsverhältnis (Gew.-%) wurde von der folgenden Gleichung abgeleitet:

Retentionsverhältnis (Gew.-%) = 100 × (Q/P)

Die Ergebnisse der Messungen sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.

In den Tabellen 1 und 2 bedeutet die Abkürzung "EPDM" der Polymerteilchen "Ethylen- Propylen-Ethyliden-Norbornen-Polymer", und "AENB/EVA" bedeutet "Mischung aus Acrylester-Ethyliden-Norbornen-Polymer und Ethylen-Vinylacetat-Polymer". In diesen Tabellen bedeutet "EP" beim Bindemittel "Maleinsäureanhydrid-modifizierter Ethylen- Propylen-Kautschuk", und "EA" bedeutet "Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk". In Spalte C von Tabelle 1 bedeutet "Gehalt an Trockenfeststoffen von A" das Gewicht (g) des Gehalts an trockenen Feststoffen in 100 g des Polymerteilchen-Gels. In Spalte D von Tabelle 1 bedeutet "Gehalt an Trockenfeststoffen von B" das Gewicht (g) des Gehalts an trockenen Feststoffen in der Bindemittellösung.

Tabellen 1 und 2 zeigen, daß die Produkte der Beispiele 3 bis 6 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 hohe Werte der Absorption von Toluol zeigen, die im Bereich von 400 bis 600 Gew.-% liegen. Die Beispiele 3 bis 6 zeigen, daß die Retentionsverhältnisse im Bereich von 90 bis 100 Gew.-% liegen. Demgegenüber zeigen die Vergleichsbeispiele C1 und C2, in denen die Fasern enthaltenen Absorptionsmittel nur mit Polymerteilchen aufgebracht wurden, erheblich niedrigere Retentionsverhältnisse, die im Bereich von 5 bis 10 Gew.-% liegen.

Die Absorptionsmittel der Beispiele C3 und C4, die durch Aufbringen des Beschichtungs films auf die Oberflächen der Polymerteilchen der Beispiele C1 und C2 hergestellt worden waren, zeigen Retentionsverhältnisse, die im Bereich von höchstens 40 bis 50 Gew.-% liegen.

Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß die mittels der Produkte der Beispiele 3 bis 6 erhaltenen Retentionsverhältnisse signifikant höher waren als die der Vergleichsbeispiele C1 bis C4.

Tabelle 1

Tabelle 2

Beispiel 7

Dieses Beispiel beschreibt einen Metallbehälter zur Treibstoff-Verdampfungsverlust-Kontrolle für ein Automobil, in dem Treibstoff-Absorptionsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen.

Ein Treibstoff-Absorptionsmittel 20 wird in einer Absorptionskammer 2 angeordnet, die im Inneren eines Gehäusekörpers 10 eines Metallbehälters 1 ausgebildet ist. Der Gehäusekörper 10 ist zylindrisch und ist oben mit einem Deckel 11 und unten mit einer Bodenplatte 12 versehen. Der Deckel 11 ist mit einem Ausblasrohr 16 und einem ersten und zweiten Zufuhrrohr 13 und 14 versehen, deren Enden 141 in das Innere der Absorptionskammer 2 überstehen.

Das erste Zufuhrrohr 13 ist mit dem oberen Teil des Raums eines Vergaserschwimmerge häuses 81 verbunden, und das zweite Zufuhrrohr 14 ist mit einem Treibstofftank 82 verbunden, der mit Benzin 8 als Treibstoff gefüllt ist. Das Ausblasrohr 16 ist mit einer Ausblasöffnung 85 verbunden. Die Bodenplatte 12 weist eine Öffnung für eine Belüftungs leitung 15 zum Ausblasen auf. Die Rohre 13, 14, 15 und 16 sind an Ventile 131, 142, 151 bzw. 161 angeschlossen.

Eine perforierte Platte 17 ist am unteren Ende der Absorptionskammer 2 angeordnet, und eine weitere perforierte Platte 18 ist am oberen Ende der Absorptionskammer 2 angeordnet. Die perforierte Platte 17 wird durch eine Feder 101 nach oben gedrückt, und die perforierte Platte 18 wird durch eine Feder 102 nach unten gedrückt.

Benzindämpfe, die durch Verdampfung in dem Vergaserschwimmergehäuse 81 oder im Treibstofftank 82 entstehen, werden in dem Metallgehäuse 1 abgefangen, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Der Dampf strömt über das erste und das zweite Zufuhrrohr 13 und 14 in die Absorptionskammer 2, wo er mit dem Treibstoff-Absorptionsmittel 20 in Kontakt kommt und absorbiert wird. Während der Dauer der Absorption sind die an den Zufuhrrohren 13 und 14 angeschlossenen Ventile 131 und 142 geöffnet, und das Ventil 161 des Ausblasrohrs 16 und das Ventil 151 der Luftleitung 15 zum Ausblasen sind geschlossen.

Im Verlauf des Absorptionsvorgangs quillt das Treibstoff-Absorptionsmittel-Polymer 20 infolge des aufgenommenen Benzindampfs.

Nach Absorption einer großen Menge Benzindampf kann das Absorptionsmittel regeneriert werden. Sofern erwünscht, kann das Absorptionsmittel, nachdem es über eine lange Zeitdauer benutzt und wiederholt regeneriert wurde, durch ein neues ersetzt werden, indem man den Deckel 11 von dem Gehäusekörper 10 ablöst.

Eine Regeneration des Absorptionsmittels kann dadurch erfolgen, daß man Luft durch die Luftleitung 15 zum Ausblasen zuführt, wobei die Durchströmrichtung der Ventile 131, 142, 151 und 161 umgekehrt wird. Abströmendes Gas wird über das Ausblasrohr 16 in die Ausblasöffnung 85 abgeführt. Während des Ausblasschrittes setzt die in das Metallgehäuse eingeblasene Luft Benzindampf, der durch das Treibstoff-Absorptionsmittel absorbiert wurde, frei und führt ihn weg.

Wie oben beschrieben wurde, ist das Treibstoff-Absorptionsmittel in der Lage, verdampften Treibstoffdampf wie beispielsweise Benzin in wirksamer Weise aufzufangen. Das Treibstoff- Absorptionsmittel kann wiederholt verwendet werden, indem man den Absorptions-Desorptions-Zyklus wiederholt.

Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf spezielle Beispiele beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß Modifikationen und Abwandlungen durch auf diesem Gebiet der Technik erfahrene Fachleute in einfacher Weise durchgeführt werden können, ohne vom Umfang oder vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Treibstoff-Absorptionsmittel, welches eine Bindemittelmatrix, die für einen Treibstoff durchlässig ist, und Polymerteilchen umfaßt, die die Fähigkeit haben, den Treibstoff zu absorbieren, der darin dispergiert ist.

2. Treibstoff-Absorptionsmittel nach Anspruch 1, worin die Polymerteilchen teilweise vernetzt sind.

3. Treibstoff-Absorptionsmittel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die Polymerteil chen wenigstens ein Material aus der Gruppe Kunststoff, Kautschuk und Elastomer umfassen.

4. Treibstoff-Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Bindemittel in dem Treibstoff und in Wasser unlöslich ist.

5. Treibstoff-Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Treibstoff- Absorptionsmittel außerdem eine Grundstruktur umfaßt, auf die die Bindemittelmatrix, die die Polymerteilchen enthält, aufgebracht ist.

6. Treibstoff-Absorptionsmittel nach Anspruch 5, worin die Grundstruktur wenigstens ein Material aus der Gruppe Fasern, Stoff, Vliesstoff, Papier, Holz, Blech, Metall, Kunststoffe und dünne Folie umfaßt.

7. Treibstoff-Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin eine Oberfläche des Treibstoff-Absorptionsmittels mit einem Beschichtungsfilm überzogen ist, der ein wärmehärtendes Harz umfaßt, das aus der aus Urethanharz, Epoxidharz, Siliconharz und Aminoharz bestehenden Gruppe gewählt ist.

8. Treibstoff-Absorptionsmittel nach Anspruch 7, worin der Beschichtungsfilm eine Filmdicke im Bereich von etwa 0, 1 bis 500 µm aufweist.

9. Treibstoff-Absorptionsmittel nach Anspruch 1, worin die Polymerteilchen ein Ethylen- Propylen-Ethyliden-Norbornen-Polymer sind und die Bindemittelmatrix ein mit Ma leinsäureanhydrid modifizierter Ethylen-Propylen-Kautschuk ist.

10. Treibstoff-Absorptionsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Polymerteil chen eine Mischung aus Acrylester-Ethyliden-Norbornen und Ethylen-Vinylacetat sind und die Bindemittelmatrix ein Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Treibstoff-Absorptionsmittels, das Polymerteilchen umfaßt, die die Fähigkeit aufweisen, einen Treibstoff zu absorbieren, der in einer Bindemittelmatrix dispergiert ist, die für den Treibstoff durchlässig ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß man

- das Bindemittel in einem Lösungsmittel unter Herstellung einer Bindemittellösung löst;
- die Polymerteilchen in der Bindemittellösung unter Herstellung einer Dispersions mischung dispergiert; und
- die Dispersionsmischung unter Bildung des Treibstoff-Absorptionsmittels trocknet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Dispersionsmischung auf eine Grundstruktur aufgebracht wird und ein Härtungsmittel vor dem Trocknen darauf aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, worin die Dispersionsmischung getrocknet wird und nach dem Trocknen granuliert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, welches außerdem den Schritt umfaßt, daß man das Bindemittel nach Bildung der Dispersionsmischung vernetzt, wobei das Bindemittel in dem Treibstoff und in Wasser vor dem Vernetzen löslich ist und das Bindemittel in dem Treibstoff und in Wasser nach dem Vernetzen unlöslich ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, worin das Bindemittel ein Polymer umfaßt, das wenigstens eine oder mehrere Vernetzungsstellen aufweist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin das Lösungsmittel wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlen wasserstoffe, Alkohole, Ketone und Wasser umfaßt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, worin die Bindemittellösung das Bindemittel in einer Menge im Bereich von etwa 0, 1 bis etwa 70 Gew. - % und das Lösungsmittel in einer Menge im Bereich von etwa 30 bis etwa 99,9 Gew. - % enthält.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, worin die Polymerteilchen eine nicht vernetzte organische Polymerverbindung oder eine vernetzte organische Polymerverbindung umfassen, wobei das vernetzte organische Polymer wenigstens in Form eines Gels vorliegt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, worin die Polymerteilchen ein getrocknetes Pulver sind.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, worin die Polymerteilchen ein Ethylen- Propylen-Ethyliden-Norbornen-Polymer sind und das Bindemittel ein mit Maleinsäureanhy drid modifizierter Ethylen-Propylen-Kautschuk ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, worin die Polymerteilchen eine Mischung aus einem Acrylester-Ethyliden-Norbornen und Ethylen-Vinylacetat sind und das Bindemittel ein Ethylen-Acrylsäure-Kautschuk ist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, worin die Grundstruktur wenigstens ein Material aus der Gruppe Fasern, Stoff, Vliesstoff, Papier, Holz, Blech, Metall, Kunststoffe und dünne Folie umfaßt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, worin die Aufbringung unter Verwendung wenigstens einer Verfahrensweise aus der Gruppe Eintauchen, Aufsprühen, Rollbeschichten, Florstreichbeschichten, Bürstenbeschichten, Walzenbeschichten und elektrostatisches Beschichten erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 23, worin eine Oberfläche des Treibstoff- Absorptionsmittels mit einem Beschichtungsfilm beschichtet ist, der wenigstens ein wärmehärtendes Harz umfaßt, das aus der aus Urethanharz, Epoxidharz, Siliconharz und Aminoharz bestehenden Gruppe gewählt ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, worin der Beschichtungsfilm eine Filmdicke im Bereich von etwa 0, 1 bis etwa 500 µm aufweist.