JPH0610781A - 燃料吸収体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用時の機械的な耐久性に優れ，燃料の吸
収，脱着性にも優れた燃料吸収体及びその製造方法を提
供すること。 【構成】 燃料吸収性能を有するポリマー粒子２２と，
吸収すべき燃料が透過しうる架橋されたバインダー２１
とよりなり，ポリマー粒子２２は架橋されたバインダー
２１のマトリクス内に分散されている。燃料吸収体２０
は，バインダーを溶媒に溶解したバインダー溶液と，ポ
リマー粒子とを混合して，バインダー溶液中にポリマー
粒子が分散した分散混合液を作り，該分散混合液を乾燥
することにより得られる。バインダー２１は，ポリマー
粒子２２の個々を被覆しており，両者により１つの連続
体状の燃料吸収体２０を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，使用時の機械的な耐久
性に優れ，燃料の吸収，脱着性にも優れた燃料吸収体及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車の燃料タンク内に，給油ガンにより
燃料を供給する際には，比較的多くの燃料が蒸発する。
また，自動車の走行時，停止時いずれにおいても，燃料
タンク，気化器フロート室内の燃料が一部気化する。そ
こで，これら蒸発燃料を大気中に漏らさないようにする
ため，これらタンク等に，燃料吸収体を充填したキャニ
スタ（燃料蒸発防止装置）が連結されている。この燃料
吸収体は，蒸発燃料を捕捉するためのものである。ま
た，自動車に限らず燃料貯蔵タンク等からの蒸発燃料，
更には漏洩した燃料を捕捉するため，同様に燃料吸収体
を充填した燃料蒸発防止装置が用いられている。

【０００３】上記燃料吸収体としては，従来活性炭が用
いられている。更に，最近のキャニスタにはポリプロピ
レン，スチレン−ブタジエン共重合体などから形成され
た親油性ゲルからなる吸収体が提案されている（特開平
１−６７２２２号，特開平１−２２７８６１号公報）。
この親油性ゲルは，紙おむつ等に利用されるハイドロゲ
ルが大量の水を吸収するのと同様に，液状のガソリンや
高沸点の油成分を大量に吸収し，また可逆的に放出する
能力がある。

【０００４】従って，親油性ゲルを装着したキャニスタ
は，活性炭の蒸気補足能（ワーキングキャパシティ）を
低下させる原因となる液状ガソリンや，炭素原子数が５
以上の大きな分子量を有するガソリン中の成分を，活性
炭へ導入される前に親油性ゲルで吸着除去する。そのた
め，従来の活性炭のみのキャニスタに比し，そのワーキ
ングキャパシティ及び繰り返し安定性において格段に進
歩した。

【０００５】そこで，図３に示すごとく，微粒子状のポ
リマー粒子２２を糸状或いはシート状などの基材９に塗
布することにより燃料吸収体２５を得ることが考えられ
る。上記ポリマー粒子２２の表面は分散剤により被覆さ
れている。この分散剤が各ポリマー粒子２２を接合し，
燃料吸収体２５を構成している。

【０００６】上記ポリマー粒子２２は，エチレン─プロ
ピレン─ジエン系共重合体等の有機高分子化合物を母体
とするものであるため，蒸発燃料に対して高い捕捉能力
を有している。この高い捕捉能力は，この有機高分子化
合物がガソリン等の燃料を吸収して，膨潤しようとする
力に基づくものである。これは，上記有機高分子化合物
と蒸発燃料との親和力が大きいためである。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記燃料吸収
体２５は，基材９に完全には固定されていない。そのた
め，燃料吸収体２５は，燃料を吸収することにより膨潤
し，基材９から脱落し易い。また，キャニスタ内におい
ては，脱落した燃料吸収体２５は，目詰まりを生じ，燃
料の吸収能力，脱着能力を低下させる。

【０００８】そこで，図４に示すごとく，基材９に塗布
された上記燃料吸収体２５の表面にコーティング膜３を
被覆することが考えられる。コーティング膜３には，ウ
レタン系，シリコーン系等の反応物質が用いられてい
る。しかし，燃料吸収体２５が，その吸収飽和能力を越
えて燃料を吸収した状態においては，自動車の振動によ
り，燃料吸収体２５が脱落する恐れがある。即ち，自動
車の振動により，燃料吸収体２５が激しく振動される
と，上記基材９と基材９，或いは基材９と容器の壁等の
間に摩擦が生じる。

【０００９】そして，この摩擦により，上記基材９の表
面上に被覆されているコーティング膜３が破壊され，燃
料吸収体２５が基材９より脱落することがある。その結
果燃料の吸収，脱着性が低下する。本発明はかかる問題
点に鑑み，使用時の機械的な耐久性に優れ，燃料の吸
収，脱着性にも優れた燃料吸収体，及びその製造方法を
提供しようとするものである。

【００１０】

【課題の解決手段】本発明は，燃料吸収性能を有するポ
リマー粒子と，吸収すべき燃料が透過しうる架橋された
バインダーとよりなり，上記ポリマー粒子は上記架橋さ
れたバインダーのマトリクス内に分散されていることを
特徴とする燃料吸収体にある。本発明において最も注目
すべきことは，燃料透過性を有するバインダーをマトリ
クスとして用い，燃料吸収性を有するポリマー粒子を分
散させたことである。

【００１１】本発明において，上記バインダーは，蒸発
燃料（漏洩した燃料液も含む）を透過する機能を有す
る。ここに，透過機能とは，ガソリン等の燃料の気体又
は液体を燃料吸収体の外部からポリマー粒子へ（吸収
時），或いはポリマー粒子から燃料吸収体の外部へ通過
させる（脱着時）ことをいう。

【００１２】また，バインダーは，燃料吸収体において
マトリクスとしての機能を有し，ポリマー粒子を均一に
分散させている。上記ポリマー粒子とは，燃料を吸収す
る機能を有し，未架橋の有機高分子化合物，及び少なく
ともゲルを生ずる程度に架橋された有機高分子化合物を
いう。ここに，吸収機能とは，燃料に溶解又は燃料によ
って膨潤する性質をいう。

【００１３】本発明の燃料吸収体の製造方法としては，
バインダーを溶媒に溶解してなるバインダー溶液と，燃
料吸収性能を有するポリマー粒子とを混合して，上記バ
インダー溶液中にポリマー粒子が分散した分散混合液を
作り，該分散混合液を乾燥することにより，架橋された
バインダーのマトリクス中にポリマー粒子が分散してな
ることを特徴とする燃料吸収体の製造方法がある。

【００１４】本発明において，上記分散混合液は，上記
ポリマー粒子を含有してなるポリマー粒子ゲルと上記バ
インダー溶液とを混合することにより得られる。上記バ
インダーは，１種或いは２種以上の高分子物質よりな
る。バインダーは，架橋サイトを分子内に，少なくとも
１．０個以上有し，ガソリン等の燃料または水に可溶で
あるものを用いることが好ましい。

【００１５】また，上記バインダーは，架橋サイトを有
するものと架橋サイトを有さないものとがある。架橋サ
イトを有するバインダーについては，硬化剤等により，
高分子物質の分子間で３次元状に架橋構造を形成するこ
とが可能であることが好ましい。バインダーは，この架
橋反応によって，上記燃料または水に不溶となりうる物
質である。

【００１６】上記架橋サイトを有するバインダーとして
は，以下のものがある。 ・スチレン−アクリロニトリル系ポリマー ・スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸ポリマー ・スチレン−アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン系
ポリマー ・スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン系ポリマー ・ビスマレイミド系ポリマー ・オレフィンビニルアルコール系ポリマー

【００１７】・アミノ系ポリマー ・エポキシ系ポリマー ・スチレン−ブタジエン−メタクリル酸系ポリマー ・１，２−ポリブタジエン系ポリマー ・不飽和ポリエステル系ポリマー ・酸変性ポリエチレン

【００１８】・天然ゴム ・環化天然ゴム ・イソプレンゴム ・ブタジエンゴム ・スチレン−ブタジエン系ポリマー ・アクリロニトリル−ブタジエンゴム

【００１９】・カルボキシル化ニトリルゴム ・ハロゲン化ブチルゴム ・エチレン−プロピレンゴム ・酸変性エチレン−プロピレンゴム ・エチレン−プロピレン−ジエンゴム ・エチレン−酢酸ビニルゴム

【００２０】・アクリルゴム ・アクリル−ビニルシロキサンゴム ・アクリル−ビニルシリルゴム ・アクリル−エチリデンノルボルネンゴム ・エチレン−アクリルゴム ・クロロスルホン化ポリエチレン

【００２１】・塩素化ポリエチレン ・エピクロルヒドリンゴム ・エピクロルヒドリン−エチレンオキシドゴム ・ビニル−メチル−シリコーンゴム ・ノルボルネン系ポリマー。

【００２２】一方，架橋サイトを有さないバインダー
は，もとより上記燃料に不溶である。上記架橋サイトを
有さないバインダーとしては，以下のものがある。 ・セルロース系ポリマー ・フッ素ゴム ・２−クロロブタジエン系ポリマー ・アクリル酸系ポルマー ・メタクリル酸系ポリマー ・アクリルアミド系ポリマー

【００２３】・メタクリルアミド系ポリマー ・ビニルアルコール系ポリマー ・ビニルアセタール系ポリマー ・塩化ビニル系ポリマー ・塩化ビニリデン系ポリマー ・アクリロニトリル系ポリマー

【００２４】・メタクリロニトリル系ポリマー ・エチレン−テレフタレート系ポリマー ・アミド６系ポリマー ・アミド６，６系ポリマー ・ホスファゼン系ポリマー。

【００２５】これらのバインダーを溶解させる際に用い
る溶媒としては，トルエン，ベンゼン，キシレン等の芳
香族系炭化水素，ヘキサン，ヘプタン等の脂肪族系炭化
水素，塩化メチレン，クロロホルム等のハロゲン化炭化
水素，メタノール，エタノール等のアルコール，アセト
ン，メチル−エチルケトン等のケトン，ＤＭＦ，ＴＨ
Ｆ，フェノール，ｍ−クレゾール，温水等がある。バイ
ンダーと溶媒との割合は，バインダーを０．１〜７０％
（重量比，以下同じ），溶媒を３０〜９９．９％とする
ことが好ましい。

【００２６】上記ポリマー粒子としては，下記の（１）
に示されるプラスチックスの１種又は２種以上，或いは
（２）に示されるゴム・エラストマーの１種又は２種以
上，或いはこれら（１）及び（２）の各グループより選
ばれる２種以上を用いる。ポリマー粒子は，これらの１
種または２種以上の組み合わせからなる。

【００２７】（１）プラスチックス ・スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸系ポリマー ・スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン系ポリマー ・スチレン−アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン系
ポリマー ・アクリル酸エステル系ポリマー ・ビスマレイミド−トリアジン系ポリマー ・オレフィンビニルアルコール系ポリマー

【００２８】・アミノ樹脂 ・エポキシ樹脂 ・クマロン樹脂 ・アリル樹脂 ・エチレン−α−オレフィン系ポリマー ・エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル系ポリマー ・エチレン−酢酸ビニル系ポリマー

【００２９】・アイオノマー樹脂 ・ケトン樹脂 ・スチレン−メタクリル酸系ポリマー ・スチレン−ブタジエン−メタクリル酸系ポリマー ・ニトリル樹脂 ・石油樹脂

【００３０】・ポリアリレート ・１，２−ポリブタジエン ・ポリブチレン ・ポリカーボネート ・ポリエチレン ・水架橋ポリエチレン

【００３１】・メタクリル樹脂 ・ポリメチルペンテン ・ポリプロピレン ・ポリフェニレンスルホン ・ポリスチレン ・ポリスルホン

【００３２】・スチレン−アクリロニトリル系ポリマー ・スチレン−ブタジエン系ポリマー ・ポリウレタン ・酢酸ビニル系ポリマー ・ポリビニルアセタール ・シリコーン ・不飽和ポリエステル樹脂

【００３３】・キシレン樹脂 ・酸変性ポリプロピレン ・酸変性ポリエチレン，および， ・以上のプラスチックスの部分架橋体。

【００３４】（２）ゴム・エラストマー ・天然ゴム ・環化天然ゴム ・イソプレンゴム ・ブタジエンゴム ・スチレン−ブタジエンゴム ・クロロプレンゴム ・アクリロニトリル−ブタジエンゴム ・カルボキシル化ニトリルゴム

【００３５】・ブチルゴム ・ハロゲン化ブチルゴム ・エチレン−プロピレンゴム ・酸変性エチレン−プロピレンゴム ・エチレン−プロピレン−ジエンゴム ・エチレン−酢酸ビニルゴム

【００３６】・アクリルゴム ・アクリル−ビニルシリルゴム ・アクリル−ビニルシロキサンゴム ・アクリル−エチリデンノルボルネンゴム ・エチレン−アクリルゴム ・クロロスルホン化ポリエチレン ・塩素化ポリエチレン ・エピクロルヒドリンゴム ・エピクロルヒドリン−エチレンオキシドゴム

【００３７】・ウレタンゴム ・メチルシリコーンゴム ・ビニル−メチル−シリコーンゴム ・フェニル−メチル−シリコーンゴム ・ノルボルネンポリマー，および， ・以上のゴム・エラストマーの部分架橋体。

【００３８】また，上記ポリマー粒子において，特に，
燃料吸収性，乾燥サイクルの繰り返し性，及びエンジン
ルーム等の高温雰囲気下での耐熱性を有するものが好ま
しい。この性質を有するポリマー粒子としては，下記に
示される部分架橋体があり，これらの１種または２種以
上の組み合わせがある。

【００３９】・オレフィンビニルアルコール系ポリマー ・エチレン−α−オレフィン系ポリマー ・エチレン−酢酸ビニル系ポリマー ・ポリエチレン ・水架橋ポリエチレン ・酢酸ビニル系ポリマー ・ポリビニルアセタール ・シリコーン ・不飽和ポリエステル樹脂

【００４０】・酸変性ポリプロピレン ・酸変性ポリプロピレン ・酸変性ポリエチレン ・エチレン−プロピレンゴム ・酸変性エチレン−プロピレンゴム ・エチレン−プロピレン−ジエンゴム ・エチレン−酢酸ビニルゴム

【００４１】・アクリルゴム ・アクリル−ビニルシロキサンゴム ・アクリル−エチリデンノルボルネンゴム ・エチレン−アクリルゴム ・クロロスルホン化ポリエチレン ・塩素化ポリエチレン

【００４２】・エピクロルヒドリンゴム ・エピクロルヒドリン−エチレンオキシドゴム ・メチルシリコーンゴム ・ビニル−メチル−シリコーンゴム ・フェニル−メチル−シリコーンゴム ・ノルボルネンポリマー。

【００４３】上記ポリマー粒子には，ポリマー粒子の製
造工程において用いられた溶媒が含まれていてもよい。
この場合，溶媒は，上記バインダー溶液中の溶媒と同種
類であることが好ましい。また，バインダー溶液中に添
加するポリマー粒子は，乾燥した粉末状であってもよ
い。また，上記バインダー溶液中に，硬化剤，酸化防止
剤，分散安定剤，増量剤などの添加剤を混合することが
好ましい。これらの添加剤は，バインダーを有機溶剤に
溶解させた上記バインダー溶液中に必要に応じて添加す
る。上記硬化剤としては，バインダー中の架橋サイトの
種類に応じて，選択する。

【００４４】即ち，上記架橋サイトが，飽和型のポリマ
ー，またはビニル基の場合には，例えば次の硬化剤を用
いる。 （１─１），過硫酸アンモニウム， （１─２），過硫酸カリウム， （１─３），過硫酸ナトリウム， （１─４），アゾビスイソボチロニトリル（ＡＩＢＮ）
等のアゾ化合物，

【００４５】（１−５），有機過酸化物，即ち， （１─５−１），ベンゾイルパーオキサイド，ｏ−メチ
ルベンゾイルパーオキサイド，２，４−ジクロロベンゾ
イルパーオキサイド，Ｂｉｓ−３，３，５−トリメチル
ヘキサノイルパーオキサイド，ラウロイルパーオキサイ
ド，ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシル
パーオキサイド類。

【００４６】（１−５−２），２，２，４−トリメチル
ベンチル−２−ハイドロパーオキサイド，クメンハイド
ロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類。 （１−５−３），ジクミルパーオキサイド，２−５−ジ
メチル−２，５，−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘ
キサン，１，３−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ−イソ
プロピル）−ベンゼン，ｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド等のジアルキルパーオキサイド類。

【００４７】（１−５−４），１，１−ジ−ｔ−ブチル
−パーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサ
ン，１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン
等のパーオキシケタール類。

【００４８】（１−５−５），ｔ−ブチルパーオキシネ
オデカノエート，ｔ−ブチルパーオキシピパレート，ｔ
−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート，ｔ−
ブチルパーオキシ−イソブチレート，ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキシ−ヘキサハイドロテレフタレート，ジ−ｔ−ブ
チルパーオキシアゼレート等のアルキルパーエステル
類。

【００４９】（１−５−６），ビス−（４−ｔ−ブチル
シクロヘキシル）パーオキシジカーボネート，ジイソプ
ロピルパーオキシジカルボネート，ジ−ｓｅｃ−ブチル
パーオキシジカルボネート等のパーカーボネート類。メ
チルエチルケトンパーオキサイド，シクロヘキサノンバ
ーオキサイド等のケトンパーオキサイド類。

【００５０】上記架橋サイトが前記飽和型ポリマー，ま
たは，ビニル基含有ポリマー以外の場合には，例えば次
の硬化剤を用いる。 （２─１），カルボキシル基に対しては，アミン化合
物，イソシアネート化合物，エポキシ化合物，金属アル
コキシ化合物，フェノール樹脂，アミノ樹脂等がある。 （２─２），エポキシ基またはテトラヒドロ基に対して
は，イソシアネート化合物，アミン化合物，カルボン酸
化合物，酸無水物，イオウ化合物，ポリオール，フェノ
ール樹脂等がある。

【００５１】（２─３），水酸基に対しては，エポキシ
化合物，ポリオール，アミン化合物，イソシアネート化
合物，酸無水物，アルデヒド化合物，アミノ樹脂等があ
る。 （２─４），リン酸基に対しては，ポリオール等があ
る。 （２─５），アミノ基に対しては，カルボン酸化合物，
エポキシ化合物等がある。

【００５２】（２─６），ニトリル基に対しては，イソ
シアネート化合物，フェノールホルムアルデヒド樹脂等
がある。 （２─７），ビスマレイミド基に対しては，トリアジン
化合物等がある。 （２─８），アミノ基に対しては，ホルムアルデヒド，
イソシアネート化合物等がある。 （２─９），ハロゲン基に対しては，チオール化合物，
フェノール樹脂，アミン化合物等がある。 （２─１０），クロロスルホン基に対しては，アミン化
合物，エポキシ化合物，ポリオール等がある。 （２─１１），エピクロルヒドリン基に対しては，チオ
ール化合物，フェノール樹脂，アミン化合物等がある。

【００５３】また，本発明の燃料吸収体の製造方法にお
いては，バインダーは，分散混合液を基材に塗布し，そ
の上に硬化剤を塗り，乾燥後，上記分散混合液と硬化剤
とを反応させてもよい。これにより，更に強固なバイン
ダー物質となり，燃料吸収体の耐久性が向上する。

【００５４】また，基材に分散混合液を塗布した後に硬
化剤等の添加剤を塗布しているので，バインダー処理中
に反応が進むことなく，基材への塗布作業の効率が向上
する。尚，硬化剤は，バインダーが上記溶媒に溶解した
状態で基材に塗布してもよい。

【００５５】一方，バインダーは，架橋サイトを有しな
い高分子物質を用いてもよい。この場合，このバインダ
ーを含む分散混合液は，基材に塗布された後，そのまま
乾燥されることが好ましい。或いは，加熱や紫外線等に
より自己架橋させてもよい。上記燃料吸収体を塗布，担
持させるための基材としては，繊維，布，不織布，紙，
木材，板，金属，プラスチックス，フィルム等がある。

【００５６】尚，塗布方法としては，ディップ，スプレ
ー，ロールコート，カーテンフローコート，刷毛塗り，
ローラー塗り，静電塗装等がある。また，上記分散混合
液を基材に塗布させずに，造粒し，粒子状の燃料吸収体
とすることもできる。

【００５７】上記のごとく，基材に塗布され，または造
粒された燃料吸収体は，コーティング膜により，更にコ
ーティングすることが好ましい。コーティング膜として
は，ウレタン系，シリコーン系等の反応性物質を用いる
ことが好ましい。上記反応性物質とは，架橋又は鎖延長
等の反応性を有する物質をいう。具体的には，ウレタン
系，エポキシ系，シリコーン系，アミノ系等の熱硬化型
の樹脂を用いることが好ましい。コーティング膜により
表面が被覆された燃料吸収体は，使用時の機械的衝撃に
対する耐久性が一層向上する。

【００５８】なお，燃料吸収体の強度と共にその孔隙性
の確保をも重要視する場合は，コーティング膜によって
燃料吸収体内部の一次粒子性孔隙が閉塞されてしまわな
いよう，例えば網目状にコーティング膜を塗布すること
も有効である。また，上記コーティング膜のコーティン
グ方法としては，上記反応性物質の溶液（１〜５０％）
を燃料吸収体の表面にスプレーにより塗布する方法，該
溶液中に燃料吸収体を浸漬する方法等がある。この溶液
の溶媒としては，芳香族炭化水素，脂肪族炭化水素，ア
ルコール，ケトン類，水などを用いる。

【００５９】また，コーティング膜は，柔軟性を有し，
過度の変形に対しても追従できるものが良い。コーティ
ング膜の膜厚は，０．１〜５００μｍとすることが好ま
しい。０．１μｍ未満では強度向上が少なく，５００μ
ｍを越えると燃料吸収体の燃料捕捉能力が大きく低下す
るおそれがある。

【００６０】

【作用及び効果】本発明の燃料吸収体は，燃料吸収性能
を有するポリマー粒子が，燃料が透過しうるバインダー
のマトリクス内に分散されている。即ち，バインダー
が，ポリマー粒子の個々を各々被覆し，ポリマー粒子を
内包して一つの連続体となっている。そのため，燃料吸
収時に膨潤したポリマー粒子が従来のごとく脱落するこ
とはない。それ故，自動車用キャニスタにおいて，脱落
したポリマー粒子が燃料通過系のバルブ等に付着すると
いうことはなく，目詰まりすることもない。また，自動
車の振動によるポリマー粒子の脱落，破壊も生じない。
よって，燃料吸収体全体の強度が向上し，使用時の機械
的耐久性に優れている。

【００６１】また，架橋されたバインダーを用いること
により，燃料吸収体が燃料を吸収しゲルが膨潤した場合
にも，バインダーが容易に追従し，バインダーが破壊す
るおそれもない。また，バインダーは，燃料を透過させ
る性質を有し，また燃料や水に不溶の性質を有する。そ
のため，ポリマー粒子自身が有する優れた燃料吸収性能
を維持させることができる。

【００６２】本発明にかかる燃料吸収体は，蒸発燃料の
捕捉（吸収）によって膨潤するが，燃料に対しては不溶
である。それ故，一旦捕捉した燃料をパージ（離脱）す
ることにより，再生でき，その使用を繰り返すことがで
きる。なお，本発明の燃料吸収体は，自動車用キャニス
タに限らず，ボイラー用燃料タンクなど種々の燃料蒸発
防止装置に用いることができる。

【００６３】なお，蒸発燃料を吸収することにより膨潤
した燃料吸収体は，燃料蒸発防止装置内をパージする工
程で捕捉していた燃料を放出し，蒸発燃料吸収能力が復
活し，継続して使用することができる。このように，本
発明によれば，使用時の機械的な耐久性に優れ，燃料の
吸収，脱着性にも優れた燃料吸収体，及びその製造方法
を提供することができる。

【００６４】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかる燃料吸収体につき，図１を用い
て説明する。本例の燃料吸収体２０は，燃料吸収性能を
有するポリマー粒子２２と，吸収すべき燃料が透過しう
る架橋されたバインダー２１とよりなる。上記ポリマー
粒子２２は上記架橋されたバインダー２１のマトリクス
内に均一に分散されている。上記燃料吸収体２０は，基
材９に塗布，担持されている。上記燃料吸収体２０にお
いて，バインダー２１は架橋している。

【００６５】上記燃料吸収体２０は，バインダーを溶媒
に溶解したバインダー溶液と，ポリマー粒子とを混合し
て，上記バインダー溶液中にポリマー粒子が分散した分
散混合液を作り，該分散混合液を基材９に塗布し，その
後乾燥するこにより得られたものである。上記バインダ
ー２１としては無水マレイン酸変性エチレン─プロピレ
ンゴム（ＥＰ系）を，上記ポリマー粒子２２としては，
エチレン─プロピレン─エチリデンノルボルネンポリマ
ー（ＥＰＤＭ系）を，上記基材９としては，ポリエステ
ル繊維を用いた。尚，バインダーを溶解させる溶媒とし
ては，トルエンを用いた。

【００６６】次に作用，効果につき説明する。本例の燃
料吸収体２０は，バインダー２１がポリマー粒子２２の
個々を被覆し，一つの連続体となっている。そのため，
燃料吸収時に膨潤したポリマー粒子２２が従来のごとく
脱落することはない。それ故，自動車において，脱落し
たポリマー粒子が燃料通過系のバルブ等に付着するとい
うことはなく，目詰まりすることもない。自動車の振動
による燃料吸収体２０の脱落，破壊もない。よって，燃
料吸収体２０の全体の強度が向上し，使用時の機械的耐
久性に優れている。

【００６７】また，バインダー２１は架橋されているの
で，燃料吸収体２０が燃料を吸収しゲルが膨潤した場合
にも，バインダー２１が容易に追従し，バインダー２１
が破壊することがない。また，バインダー２１は，燃料
を透過させる性質を有する。そのため，ポリマー粒子２
２自身が有する優れた燃料吸収性能を維持させることが
できる。

【００６８】また，本例の燃料吸収体２０及び基材９
は，共に耐熱性を有し，また燃料や水に不溶の性質を有
する。更に，バインダー２１は，ポリマー粒子２２を分
散させた状態で架橋反応によって化学的に架橋されてい
る。そのため，得られた燃料吸収体２０は，立体構造を
有する。それ故，全体が一つの強固な連続体となり，燃
料吸収体２０の強度が更に向上する。

【００６９】実施例２ 次に，本発明にかかる燃料吸収体の製造方法につき説明
する。まず，燃料吸収機能を有するポリマー粒子の製造
方法につき説明する。即ち，エチレン─プロピレン─エ
チリデンノルボルネンポリマー（日本合成ゴム（株）製
・ＥＰ３３）（ＥＰＤＭ系）４０ｇをトルエン（ナカラ
イテスク（株）製・試薬特級）３６０ｇに溶解し，１０
％（重量比，以下同じ）溶液とする。

【００７０】この溶液に，架橋剤としてのベンゾイルパ
ーオキサイド（化学アクゾ（株）製・カドックスＢ−Ｃ
Ｈ５０）１６ｇと，架橋助剤としてのジビニルベンゼン
（ナカライテスク（株）製）１６ｇとを添加し，溶解し
た。このようにして調製したポリマー溶液に窒素ガスを
バブリングし，溶液中の溶存酸素を除去する脱酸素処理
を行う。

【００７１】次に，分散攪拌機（ヤマト科学（株）製・
ウルトラディスパーサーＬＫ４２）と簡易型のプロペラ
攪拌機とを取り付けた耐圧容器内において，ポリビニル
アルコール（ナカライテスク（株）製・重合度５００・
ケン化度８６．５〜８９モル％）１２ｇを水７８８ｇに
溶解し，１．５％ポリビニルアルコール水溶液を調製す
る。該ポリビニルアルコール水溶液を仕込み，窒素ガス
を通じて，水溶液中の溶存酸素を除去する脱酸素処理を
行う。

【００７２】次いで，耐圧容器内のポリビニルアルコー
ル溶液中に前記の脱酸素処理をしたポリマー溶液を注入
しながら，上記分散攪拌機で高速攪拌し，懸濁液を調製
する。次に，分散攪拌機を取り外し，簡易型のプロペラ
攪拌機を用いて回転数２５０ｒｐｍにて上記懸濁液を攪
拌する。上記耐圧容器を湯浴中に静かに移して，耐圧容
器中の懸濁液の温度を９２℃まで昇温させる。９２℃に
到達した後，約６時間攪拌し続け，上記ポリマーの重合
反応を行う。その後，重合停止剤（住友化学工業（株）
製・ＧＡ−８０）１ｇを溶解させた２０％トルエン溶液
を上記反応液に添加し，反応を停止させる。

【００７３】反応終了後，反応液を分液漏斗に移し，氷
中にて冷却する。その後，反応液を約３時間以上放置す
る。これにより，上層に生クリーム状のポリマー粒子ゲ
ルが，下層に水溶液が分離する。そこで，下層の水溶液
を抜き取り，上層のポリマー粒子ゲルを得る。該ポリマ
ー粒子ゲルは，直径１０〜１００μｍの微粒子状のポリ
マー粒子を含有する。また，ポリマー粒子ゲルは乾燥固
形分を１１重量％含有している。

【００７４】次に，バインダーと上記ポリマー粒子を用
いて，燃料吸収体を製造する方法につき説明する。ま
ず，バインダーとしての無水マレイン酸変性エチレン─
プロピレンゴム（日本合成ゴム（株）製・Ｔ７７４１
Ｐ）（ＥＰ系）１ｇを，溶媒としてのトルエン９９ｇに
溶解し，バインダー溶液（乾燥固形分０．５重量％）１
００ｇを得る。上記の方法により得られたポリマー粒子
ゲル１００ｇを，前記分散攪拌機で高速攪拌しながら，
このバインダー溶液に少量ずつ加え，分散混合液を得
る。

【００７５】次に，基材としてのポリエステル繊維（東
レ（株）製・スパン２０／３）を準備する。該ポリエス
テル繊維を上記分散混合液にディップすることにより，
該分散混合液をポリエステル繊維に塗布し，繊維状吸収
材を得る。その後，該繊維状吸収材を風乾する。

【００７６】次に，アミン系の硬化剤（ナガセ化成
（株）製・ＮＨ−１０）１ｇをトルエン９９ｇに混合
し，硬化剤溶液とする。上記トルエンは，前記バインダ
ーを溶解するために用いた溶媒と同様の溶媒である。上
記繊維状吸収材をこの硬化剤溶液に浸漬し，次いで乾燥
する。次に，１５０℃の熱風循環加熱炉により，上記繊
維状吸収材を１時間加熱する。これにより，バインダー
が架橋し，本例の燃料吸収体が得られる。本例の製造方
法により得られた燃料吸収体は，実施例１と同様であ
る。

【００７７】本例の製造方法において用いられたバイン
ダーは，架橋サイトを分子内に少なくとも１．０個以上
有し，ガソリン等の有機溶剤または水に可溶である。そ
して，硬化剤存在下による架橋反応後では，バインダー
の高分子物質の分子間で，３次元状に架橋構造が形成さ
れ，上記有機溶剤または水に不溶となる。

【００７８】バインダー２１とポリマー粒子２２とは，
架橋反応によって互いに化学的に結合されている。その
ため，得られた燃料吸収体２０は，立体構造を有する。
それ故，全体が一つの強固な連続体となり，燃料吸収体
２０の強度が更に向上する。また，バインダー２１は，
架橋反応後は，燃料等の有機溶剤や水等に不溶なため，
使用時に燃料による溶解のおそれはない。したがって，
本発明の燃料吸収体は長期間の使用に耐えることができ
る。その他，実施例１と同様の効果を得ることができ
る。

【００７９】実施例３〜６，比較例Ｃ１〜Ｃ４ 表１に示すごとく，ポリマー粒子及びバインダーの種類
と，ポリマー粒子ゲル及びバインダー溶液中の乾燥固形
分の重量比を変え，実施例２と同様にして，種々の燃料
吸収体を作製し，これを基材に塗布して繊維状吸収材を
製造した。実施例３及び４にかかるポリマー粒子及びバ
インダーの種類は，実施例１及び２と同様である。

【００８０】一方，実施例５及び６においては，アクリ
ル酸エステル─エチリデンノルボルネン（日本合成ゴム
（株）製・ＡＲ２０１）２０ｇとエチレン─酢酸ビニル
（バイエル（株）製・ＬＥＶＡＰＲＥＮＥ４５０）２０
ｇとを混合してなるポリマー粒子（ＡＥＮＢ／ＥＶＡ
系）と，バインダーとしてのエチレン─アクリルゴム
（昭和電工デュポン（株）製・ＶＡＭＡＣ Ｇ）（ＥＡ
系）とを用いた。

【００８１】尚，比較のため，各々の前記ポリマー粒子
ゲルに上記基材をディップし，その後，ポリマー粒子ゲ
ルを乾燥することにより，ポリマー粒子を表面に被覆さ
せた繊維状吸収材を製造した。これらを比較例Ｃ１及び
Ｃ２とする。また，上記比較例Ｃ１及びＣ２のポリマー
粒子の表面を，コーティング膜により被覆した繊維状吸
収材を得た。これらを比較例Ｃ３及びＣ４とする。

【００８２】上記コーティング膜の塗布方法としては，
まず，無水マレイン酸変性エチレン─プロピレンゴム
（日本合成ゴム（株）製・Ｔ７７４１Ｐ）１ｇをトルエ
ン９９ｇに溶解し，コーティング溶液とする。次に，比
較例Ｃ１及びＣ２の繊維状吸収材を上記コーティング溶
液に浸漬し，その後，コーティング溶液を乾燥する。次
に，繊維状吸収材を，１５０℃の熱風循環加熱炉により
１時間加熱する。これにより，コーティング溶液中の上
記ゴムが架橋され，コーティング膜により被覆された繊
維状吸収材を得る。

【００８３】次いで，これら燃料吸収体について，燃料
吸収性能を評価するためにトルエン吸収度と吸収ゲル保
持率を測定した。トルエン吸収度の測定方法につき説明
する。まず，上記燃料吸収体０．２ｇを採取し，１００
メッシュのステンレス鋼製の金網容器（重量Ｖ）中に入
れ，秤量する。このときの重量をＷとする。その後，こ
れらをトルエン中に入れる。７０時間浸漬した後，上記
金網容器を取り出し，周囲のトルエンを軽度に拭き取
り，秤量する。このときの重量をＹとする。そして，ト
ルエン吸収度（重量％）＝１００×（Ｙ−Ｗ）／（Ｗ−
Ｖ）の式により，トルエン吸収度を算出した。

【００８４】一方，吸収ゲル保持率は次のようにして測
定した。まず，繊維状吸収材約１０ｇを採取し，正確に
秤量する。このときの重量をＰとする。次に，トルエン
を飽和状態まで吸収させる。これを３００ｃｃの三角フ
ラスコに移し，トルエンを１００ｃｃ加え過飽和状態に
する。三角フラスコに栓をし，振盪機（東京理化（株）
製・ＳＳ−８１Ｐ）を用いて，振動幅３０ｍｍ，振盪数
６０回／分で２４時間振盪する。その後，繊維状吸収材
を振盪機から取り出し，乾燥させる。このときの重量を
Ｑとする。そして，吸収ゲル保持率（重量％）＝１００
×（Ｑ／Ｐ）の式により，吸収ゲル保持率を算出した。
その測定結果を表１及び表２に示す。

【００８５】表１及び表２において，ポリマー粒子の欄
のＥＰＤＭ系とは，エチレン−プロピレン−エチリデン
ノルボルネンポリマーを，ＡＥＮＢ／ＥＶＡ系とはアク
リル酸エステル−エチリデンノルボルネンとエチレン−
酢酸ビニルとを混合してなるものを用いた例である。バ
インダーの欄のＥＰ系とは無水マレイン酸変性エチレン
−プロピレンゴムを，ＥＡ系とはエチレン−アクリルゴ
ムを用いた例である。Ｃ欄におけるＡ中の乾燥固形分と
は，ポリマー粒子ゲル１００ｇ中の乾燥固形分の重量
（ｇ）である。また，Ｄ欄におけるＢ中の乾燥固形分と
は，バインダー溶液中の乾燥固形分の重量（ｇ）であ
る。

【００８６】表１及び表２より知られるごとく，本発明
にかかる実施例３〜６及びその比較例Ｃ１〜Ｃ４は，ト
ルエン吸収度についてはいずれも４００〜６００重量％
前後と高い吸収ゲル保持率を示した。しかし，吸収ゲル
保持率については，本発明にかかる実施例３〜６が９０
〜１００重量％であるのに対し，ポリマー粒子のみが塗
布された繊維状吸収材（比較例Ｃ１，Ｃ２）は５〜１０
重量％と極めて低い。また，比較例Ｃ１，Ｃ２において
更に，上記ポリマー粒子の表面がコーティング膜で被覆
された繊維状吸収材（比較例Ｃ３，Ｃ４）においてさえ
も，４０〜７０重量％であった。このことより，本発明
にかかる実施例３〜６の吸収ゲル保持率が，比較例１〜
４と比べて著しく高いことが分かる。

【００８７】

【表１】

【００８８】

【表２】

【００８９】実施例７ 本発明の燃料吸収体を自動車用キャニスタに使用した例
につき，図２により説明する。本キャニスタ１は，同図
に示すごとく，燃料吸収体を収容する容器である本体１
０と，該本体１０内の吸収室２に充填した燃料吸収体２
０とからなる。本体１０は，円筒状をなし，その上端に
設けた蓋体１１及び底面に設けた底板１２を有する。ま
た，蓋体１１には，吸収室２の中央付近まで先端部１４
１を挿入した第２導入パイプ１４，多孔板１８の上方へ
挿入した第１導入パイプ１３，及びパージ用パイプ１６
を固定する。

【００９０】上記第１導入パイプ１３は気化器フロート
室８１の上方空間に連通し，第２導入パイプ１４はガソ
リン８を入れた燃料タンク８２に連通している。また，
パージ用パイプ１６はパージポート８５に連通してい
る。また，底板１２にはパージ空気パイプ１５を開口さ
せる。上記の各パイプは，それぞれバルブ１３１，１４
２，１５１，１６１を有する。

【００９１】また，本体１０内において，吸収室２の下
方には多孔板１７を，上方には多孔板１８を配設する。
また，多孔板１７はスプリング１０１により上方へ，多
孔板１８はコイルスプリング１０２により下方へ押圧さ
れている。そして，気化器フロート室８１又は燃料タン
ク８２において蒸発したガソリン蒸気は，第１又は第２
導入パイプ１３，１４より，キャニスタ１内の吸収室２
内に入り込み，燃料吸収体２０と接触して，これに吸収
される。

【００９２】この吸収の際には，上記導入パイプ１３，
１４の弁１３１，１４２は開かれており，パージ用パイ
プ１６の弁１６１，パージ空気パイプ１５の弁１５１は
閉じられている。上記の吸収は，前記燃料吸収体２０が
ガソリンを捕捉し膨潤することにより生ずる。そして，
これらの燃料吸収体が多くのガソリン蒸気を吸収した時
点においては，燃料吸収体の再生を行う。また，繰り返
し使用後，燃料吸収体の能力が低下した時には，蓋体１
１を取り外して新しい燃料吸収体と交換する。

【００９３】上記の再生は，上記各弁１３１，１４２，
１５１，１６１の開閉を，上記吸収時とは逆にして，上
記パージ空気パイプ１５より空気を送入することにより
行う。そして，上方のパージ用パイプ１６より排ガスを
パージポート８５へ排出する。このとき，送入された空
気は，燃料吸収体に吸収されているガソリンを離脱さ
せ，上記のごとく排出する役目をする。上記のごとく，
吸収，再生の吸脱サイクルを行うことにより，燃料吸収
体を繰り返し使用し，蒸発燃料としてのガソリン蒸気を
高能率で捕捉することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる，基材に塗布された燃料吸収
体の一部断面図。

【図２】実施例７における，燃料吸収体を充填したキャ
ニスタの使用説明図。

【図３】従来例にかかる，基材に塗布された燃料吸収体
の一部断面図。

【図４】他の従来例にかかる，基材に塗布された燃料吸
収体の一部断面図。

【符号の説明】

１．．．キャニスタ， ２．．．吸収室， ２０，２５．．．燃料吸収体， ２１．．．バインダー， ２２．．．ポリマー粒子， ８．．．ガソリン， ９．．．基材，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 伸司 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 市川 昌好 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 太田 隆 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 佐藤 紀夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 岡田 茜 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料吸収性能を有するポリマー粒子と，
   吸収すべき燃料が透過しうる架橋されたバインダーとよ
   りなり，上記架橋されたポリマー粒子は上記バインダー
   のマトリクス内に分散されていることを特徴とする燃料
   吸収体。
2. 【請求項２】 バインダーを溶媒に溶解してなるバイン
   ダー溶液と，燃料吸収性能を有するポリマー粒子とを混
   合して，上記バインダー溶液中にポリマー粒子が分散し
   た分散混合液を作り，該分散混合液を乾燥することによ
   り，架橋されたバインダーのマトリクス中にポリマー粒
   子が分散してなる燃料吸収体を製造することを特徴とす
   る燃料吸収体の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において，分散混合液を基材に
   塗布し，その後乾燥することを特徴とする燃料吸収体の
   製造方法。