JP2592704B2

JP2592704B2 - 燃料吸収体の製造方法

Info

Publication number: JP2592704B2
Application number: JP2113256A
Authority: JP
Inventors: 浩史伊藤; 鴻治佐々木; 忠興奥本; 隆太田; 光正松下; 紀夫佐藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1990-04-28
Filing date: 1990-04-28
Publication date: 1997-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JPH0411942A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は，燃料蒸発防止装置に用いる燃料吸収体の製
造方法に関する。

〔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液を捕捉するため，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。

そして，上記燃料吸収体としては，従来活性炭が用い
られている。活性炭に吸着された燃料は，パージ（離
脱）時に活性炭から放出される。そのため，活性炭は燃
料の吸着，離脱を繰り返して使用される（後述する第７
図参照）。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，上記活性炭を用いたキャニスタでは，
しばしば，蒸発燃料を捕捉しきれず，蒸発燃料が大気に
放出されてしまうことが起こる。

この原因を調査したところ，活性炭は，液状のガソリ
ンと接触した場合に，活性炭のガソリン蒸発捕捉能が著
しく低下することが明らかとなった。更に，活性炭が液
状のガソリンと接触する原因は，キャニスタにつながっ
ている配管及びキャニスタ上部の壁面に凝縮した液状の
ガソリンが，活性炭に触れるためであることが分かっ
た。

なお，前記のようなガソリン蒸気の凝縮は，特に外気
温が高く，燃料タンク或いは気化器においてガソリンの
蒸気圧が非常に高い時に，その周辺の配管及びキャニス
タ上部の空間で起こる。

また，活性炭の蒸気捕捉能（ワーキングキャパシテ
ィ）低下のもう１つの要因は，活性炭に吸着された蒸発
燃料分子のうち，炭素原子数が４又は５以下の小さな分
子はキャニスタのパージ工程中に容易に離脱するのに反
し，それより大きな分子は離脱し難いことである。ま
た，そのため，キャニスタの使用時間が増加するにつれ
て蒸気捕捉能が減少するという点である。

また，活性炭に代えてポリプロピレン，スチレン−ブ
タジエン共重合体等の有機高分子を燃料吸収体として用
いることも提案されている（特開平１−67222,特開平１
−227861）。しかし，該燃料吸収体は燃料の吸収，離脱
のサイクル（吸脱サイクル）を繰り返す間に燃料吸収能
力が低下する。

この原因は次のように考えられる。１次粒子の強度,1
次粒子同士の結合力（２次粒子の強度）が弱いため，吸
収時の膨潤と離脱時の収縮の繰り返し，さらには振動等
により１次粒子の破壊,2次粒子の崩壊が起こる。この様
に微細化された粒子は飛散し易く吸収剤の偏りの原因と
なり，吸収能が低下する。また，粒子が微細化される
と，空隙率が低下するため，膨潤時に目詰まりが生じ易
くなり，吸収能が低下する。

本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，上記吸脱サイ
クルに対する耐久性に優れ，かつ蒸発燃料捕捉能力に優
れた燃料吸収体の製造方法を提供しようとするものであ
る。

〔課題の解決手段〕

本発明は，燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物を
溶媒に溶解し，その後該溶液を別途準備した分散剤含有
溶液中に攪拌しながら添加して，有機高分子化合物反応
用の架橋剤の存在下において反応を行い，反応終了後１
次粒子としての微粒状ポリマーを含有した高分子ゲル微
粒体を採取すると共に前記分散剤が残存した状態で乾
燥，造粒して，上記１次粒子が上記分散剤によって互い
に結合された２次粒子を製造する方法であって，該２次
粒子は，これを吸収容器に充填したとき１次粒子性孔隙
と２次粒子性孔隙とを併せ持つ性質を有することを特徴
とする燃料吸収体の製造方法にある。

本発明において最も注目すべきことは，燃料捕捉機能
を有する有機高分子化合物を，架橋剤を用いて分散剤溶
液中において反応させ，次いで該反応によって得た１次
粒子としての微粒状ポリマーを含有した高分子ゲル微粒
体を採取し，その後該高分子ゲル微粒体に付着している
分散剤を除去することなく，又は分散剤を一部残して造
粒し，上記１次粒子が上記分散剤によって互いに結合さ
れた２次粒子よりなる燃料吸収体を製造することにあ
る。さらに注目すべきことは，得られる２次粒子は吸収
容器に充填したとき,1次粒子性孔隙と２次粒子性孔隙と
を併せ持つという多孔質構造を形成する性質を有するこ
とである。

本発明において，燃料捕捉機能を有する有機高分子化
合物とは，蒸発燃料（漏洩した燃料液も含む）を捕捉す
る機能を有し，少なくともゲルを生ずる程度に架橋反応
可能な有機高分子化合物をいう。また，ここに捕捉機能
とは，燃料に溶解又は燃料によって膨潤する性質をい
う。

また，上記反応とは，上記有機高分子化合物の架橋お
よび／または重合反応を含む，あらゆる化学反応をい
う。そして，これらの反応は，上記分散剤の存在下にお
いて，懸濁重合又は乳化重合により行われる。

前記性質を有する有機高分子化合物としては，例え
ば，ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリイソプレン，
ポリブタジエン，ポリイソブチレン，ポリスチレン，ポ
リノルボルネン，ポリシロキサン，エチレン−プロピレ
ン−ジエン系共重合体，スチレン−ブタジエン系共重合
体，エチレン−プロピレン系共重合体，イソブチレン−
イソプレン系共重合体，ブタジエン−アクリロニトリル
系共重合体，エチレン−酢酸ビニル系共重合体，アクリ
ル系重合体，スチレン−イソプレン系共重合体，ポリエ
ピクロルヒドリンを用いる。

また，これらの有機高分子化合物を反応させる際に用
いる溶媒としては，トルエン，ベンゼン，キシレン，ジ
メチルベンゼン，トリメチルベンゼン，シクロヘキサ
ン，ペンタン，ヘキサン，ヘプタン，塩化メチレン，ク
ロロホルム，四塩化炭素，トリクロロエチレンなどがあ
る。

また，有機高分子化合物と溶媒との割合は，有機高分
子化合物２〜50％（重量比，以下同じ），溶媒は50〜98
％とすることが好ましい。

次に，架橋剤としては，ベンゾイル・パーオキサイ
ド，ラウロイル・パーオキサイド等のジアシル・パーオ
キサイド類,2,4,4−トリメチル・ペンチル−２−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，ジク
ミル・パーオキサイド等のジアルキル・パーオキサイド
類,1,1−ジ−ｔ−ブチル・パーオキシ−3,3,5−トリメ
チル・シクロヘキサン等のパーオキシケタール類,t−ブ
チル・パーオキシ−ネオデカノエート等のアルキルパー
エステル類，ビス（４−ｔ−ブチル・シクロヘキシル）
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等のケトンパー
オキサイド類などのパーオキサイド系架橋剤がある。

また，イオウ，イオウ化合物，アミン化合物，エポキ
シ化合物，カルボキシ化合物等の通常一般的に用いられ
ている架橋剤を用いることもできる。

また，反応が不充分な場合には，架橋助剤を添加す
る。

かかる架橋助剤としては，上記パーオキサイド系架橋
剤に対しては，テトラハイドロ・フルフリル・メタクリ
レート，エチレン・ジメタクリレート,1,3−ブチレン・
ジメタクリレート，ポリエチレングリコール・ジメタク
リレート,2−2,−ビス（４−メタクリロキシ・ジエトキ
シ・フェニル）プロパン，アルミニウム・メタクリレー
ト，カルシウム・ジメタクリレート，トリアリル・イソ
シアヌレート，ジアリル・フタレート，ジビニル・ベン
ゼン,P−キノン・ジオキシム,1,2−ポリブタジエン，硫
黄などを用いる。一方，上記パーオキサイド系架橋剤以
外の架橋剤に対しては一般的に使用される架橋助剤を用
いる。

また，架橋剤は有機高分子化合物に対して１〜20％，
架橋助剤は同じく０〜20％添加する。

また，上記反応を行うに先立って，有機高分子化合物
溶液は，脱酸素処理しておくことが好ましい。かかる脱
酸素処理方法としては，上記有機高分子化合物溶液中
に，例えば窒素（N₂）ガスをバブリングする方法があ
る。また，溶液の入った容器を真空排気した後，N₂ガス
を充填する操作を繰り返す方法もある。これにより，反
応溶液中より，溶存酸素を放出させる。

次に，上記溶液を，分散剤含有溶液中に，攪拌しなが
ら添加して,40〜55℃に加熱保温しながら分散液を作
る。そして，架橋剤がほぼ完全に分解するまで加熱，攪
拌を続けて，反応させる。

上記分散剤としては，ポリビニルアルコール（PV
A），ゼラチン，トラガカントゴム、アラビアゴム，デ
ンプン，メチルセルロース，カルボキシメチルセルロー
ス，ポリアクリル酸塩等がある。また，分散剤含有溶液
についても上記と同様に脱酸素処理を行っておくことが
好ましい。また，該溶液の溶媒としては，通常，水を用
いる。また，該溶液中の分散剤の濃度は,1〜５％程度で
ある。

反応終了後，冷却すると反応によって得られたポリマ
ーと，溶液とが上下に分離する。そこで，上方のポリマ
ー相を採取することにより，生クリーム状のペーストを
得る。

これが１次粒子としての微粒状ポリマーを含有した高
分子ゲル微粒体である。即ち，該高分子ゲル微粒体は，
粒径10〜100μｍの微粒状ポリマーと，溶媒及び分散剤
等を含んでいる。

そこで，該高分子ゲル微粒体を乾燥することにより，
上記溶媒が放出され，上記微粒状ポリマーとその表面に
付着した分散剤とからなる高分子ゲル微粒体が得られ
る。

その後，該分散剤を含んで高分子ゲル微粒体を，ハイ
スピードミキサー又はスプレードライヤー等の造粒機に
より，造粒し，粒径１〜5mm程度の粒子状燃料吸収体と
する。該燃料吸収体は，上記微粒状ポリマーが，その表
面に残存しているPVA等の分散剤によって互いに接合さ
れた状態のものである（第１図，第２図参照）。即ち，
上記分散剤がバインダーとしての役割を有するものであ
る。

また，上記反応終了後乾燥前に，高分子ゲル微粒体に
対して溶媒洗浄を施す次の方法がある。

即ち，燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物を溶媒
に溶解し，その後該溶液を別途準備した分散剤含有溶液
中に攪拌しながら添加して，有機高分子化合物反応用の
架橋剤の存在下において反応を行い，反応終了後高分子
ゲル微粒体を採取すると共に，洗浄溶媒の種類及び／又
は洗浄溶媒の使用条件を選択して溶媒洗浄を行うことに
より，未反応の不純物を除去すると同時に少なくとも一
部の前記分散剤が残存した状態で乾燥，造粒することを
特徴とする燃料吸収体の製造方法がある。

上記溶媒の種類としては，例えば後述する温水や，分
散剤不溶性の溶媒等がある。また，その使用条件とは，
溶媒の温度等をいう。そして，これらの洗浄溶媒の種類
及び／又は洗浄溶媒の使用条件としては，未反応の不純
物を除去すると同時に少なくとも一部の前記分散剤が残
存させうるものであることが必要である。

例えば，反応直後の上記生クリーム状の高分子ゲル微
粒体を,50〜70℃の温水により洗浄すると，分散剤，未
反応有機高分子化合物，架橋剤，架橋助剤が除去された
微粒状ポリマーを得る。そこで，この洗浄を，分散剤が
少し残留した状態において中断し，その後高分子ゲル微
粒体を乾燥，造粒する方法がある。この場合にも，分散
剤がバインダーの役割をなし，微粒状ポリマーを互いに
接合した燃料吸収体が得られる。

また，上記とは別に，分散剤が不溶な溶媒を用いて，
洗浄する方法がある。この方法では，反応直後の上記生
クリーム状の高分子ゲル微粒体を，上記溶媒で洗浄する
ことにより，表面に分散剤が残留付着した微粒状ポリマ
ーを得る。そして，これを造粒することにより，分散剤
によって微粒状ポリマーが互いに接合された燃料吸収体
を得ることができる。

上記の分散剤が不溶な溶媒としては，トルエン，エチ
ルアルコールなどがある。また，上記洗浄により，未反
応の有機高分子化合物，架橋剤，架橋助剤が除去され，
分散剤は残る。

次に，上記の燃料吸収体については，更にその表面に
反応性物質をコーティングすることが好ましい。

即ち，燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物を溶媒
に溶解し，その後該溶液を別途準備した分散剤含有溶液
中に攪拌しながら添加して，有機高分子化合物反応用の
架橋剤の存在下において反応を行い，反応終了後高分子
ゲル微粒体を採取すると共に前記分散剤が残存した状態
で乾燥，造粒して粒子状物となし，該粒子状物に，反応
性物質をコーティングすることを特徴とする燃料吸収体
の製造方法をとることもできる。このコーティングに
より，燃料吸収体は更に一層その強度が増加し，吸脱サ
イクルの耐久性が向上する。なお，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
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すること
も有効である。かかる反応性物質とは，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。

また，コーティングの方法としては，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。また，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。また，コーティング層は，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。

また，コーティングの膜厚は,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,500
μｍ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。

また，上記コーティングは，前記温水洗浄した高分子
ゲル微粒体から製造した燃料吸収体，更に分散剤不溶溶
媒で洗浄した高分子ゲル微粒体から製造した燃料吸収体
についても，同様に施すことが好ましい。

また，上記のごとく得た燃料吸収体は，基本的には粒
状であるが，これを更に所望する形状，例えばハニカム
状，フィルム状等にすることもできる。しかし，厚みが
大きくなると，表面だけが膨潤して，中の方まで吸収が
進まず，吸収能力が低下するおそれがある。したがっ
て，燃料吸収体は直径或いは厚みを5mm以下としておく
ことが好ましい。

また，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。

本発明において得られる孔隙性の燃料吸収体は，燃料
捕捉機能を有する有機高分子化合物の１次粒子がバイン
ダーにより互いに結合されて孔隙に富む粗い２次粒子を
構成していることにある。

この発明において注目すべきことは，本吸収体が吸収
容器に充填されたとき,1次粒子間の微細な孔隙（１次粒
子性孔隙）と２次粒子間の粗い孔隙（２次粒子性孔隙）
とが確保され，孔隙に富む吸収効率の高い吸収体となる
ことである。しかもこのような孔隙構造がバインダーに
よって支持される。

また，上記孔隙性の燃料吸収体５は，第8A図に示すよ
うに，仮に１次粒子である微粒状ポリマー50も,2次粒子
である燃料吸収体５も完全な球状と仮定すると，吸収剤
容器10に充填された場合の理論的な孔隙率は,1次粒子性
孔隙と２次粒子性孔隙とを合わせて，約73％である。こ
れに対し，第8B図に示すように，微粒状ポリマー50をそ
のまま充填すると，その孔隙率は,1次性孔隙のみである
ため，僅かに約48％にすぎない。

〔作用および効果〕

本発明においては，上記製造方法によって得られた燃
料吸収体が，前記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。

また，上記燃料吸収体は，上記有機高分子化合物を架
橋剤によって反応させることにより得たものであり，ま
たこの反応の際に用いた分散剤を燃料吸収体のバインダ
ーとしてそのまま利用したものである。それ故，燃料吸
収体の製造に当たり，別途バインダーを添加したり，混
合したりする必要がない。

また，本発明にかかる燃料吸収体は，上記分散剤によ
って，微粒状ポリマーが互いに結合されているため，全
体の強度が向上する。それ故，燃料捕捉，放出という前
記吸脱サイクルに対する耐久性に優れている。

また，上記有機高分子化合物は反応によって互いに化
学的に結合されているため，得られた燃料吸収体は，立
体構造を有する。それ故，全体が柔軟性に富む。また燃
料吸収体は，上記のごとく吸収容器に充填したとき１次
粒子性孔隙と２次粒子性孔隙とを併せ持つという多孔質
構造を形成する性質を有する。そのため，燃料捕捉能力
も高い。

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，燃料の吸脱サイクルに
対する耐久性に優れ，また蒸発燃料捕捉能力に優れた燃
料吸収体の製造方法を提供することができる。

〔実施例〕

第１実施例本発明の実施例にかかる，燃料吸収体の製造方法につ
き説明する。

まず，燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物とし
て，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）EP33。エチレン−プロピレ
ン−ジエン系共重合体）をトルエンに溶解し,10％（重
量比，以下同じ）溶液とする（溶液量800g）。

この溶液に，架橋剤としてのベンゾイルパーオキサイ
ドを純品（100％）換算で，前記ポリマー100部（重量
部，以下同じ）に対して20部を添加，溶解した。更に，
架橋助剤としてのジビニルベンゼンを，前記ポリマー10
0部に対し20部添加，融解した。このようにして調整し
たポリマー溶液にN₂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った。

一方，耐圧仕様の容器に，分散剤としてのポリビニル
アルコール（PVA）（重合度500,ケン化度86.5〜89モル
％）の１％水溶液を準備する（溶液量2200g）。そし
て，該耐圧容器の上部に分散攪拌機を固定し，容器をシ
ールした。次いで，該耐圧容器内を真空排気した後，N₂
ガスを充填する操作を３回行い,PVA水溶液中の溶存酸素
を除去する脱酸素処理を行った。

その後，耐圧容器のPVA水溶液中に前記の脱酸素処理
したポリマー溶液を流し込みながら，上記分散攪拌機で
高速攪拌し，分散液を作った。また，ポリマー溶液の流
入終了後，耐圧容器内を前記と同様に脱酸素処理し，攪
拌を15分続けた。

次に，上記分散攪拌機を簡易型のプロペラ攪拌機に取
り換え，上記耐圧容器内の反応液を,92℃まで昇温しな
がら120〜300rpmで攪拌した。92℃に到達した後，更に
６時間上記攪拌を続け，その後酸化防止剤（重合禁止
剤）の20％トルエン溶液を反応液に添加し，反応を中止
した。

反応終了後，氷水にて耐圧容器を冷却し，室温に３時
間放置した。これにより，上相に生クリーム状の高分子
ゲル微粒体が，下層に水溶液が分離する。そこで，上相
の高分子ゲル微粒体を採取する。

その後，該高分子ゲル微粒体を，洗浄することなく，
そのままの状態でハイスピードミキサーに少量づつ投入
し，乾燥，造粒した。これにより，直径１〜3mmの球粒
子状の燃料吸収体が得られた。この燃料吸収体を試料N
o.1とする。

このようにして製造された燃料吸収体は，第１図にモ
デル的に示すごとく，前記有機高分子化合物の架橋反応
により生成した微粒状ポリマー50と，その周囲に付着す
るようにして存在している分散剤としてのPVA52とから
なっている。そして，該PVA52がバインダーとなって，
各微粒状ポリマー50を接合し，燃料吸収体５を構成して
いる。

また，上記高分子ゲル微粒体を乾燥したものについ
て，走査型電子顕微鏡を用いて粒子状態を写真撮影（倍
率200倍）した。その結果を第２図に示す。同図におい
て，球状物は乾燥状態の微粒状ポリマーを示している。
そして，微粒状ポリマーの表面にはPVAが被覆するよう
にして，付着している。

第２実施例上記第１実施例において生成した生クリーム状の高分
子ゲル微粒体100gを採取し，これを60℃の温水0.2lにて
洗浄した。そして,PVAが未だ残存している状態の高分子
ゲル微粒体を得た。次いで，該高分子ゲル微粒体を第１
実施例と同様にして乾燥，造粒し，燃料吸収体とした。

その他は第１実施例と同様であった。この燃料吸収体
を試料No.2とする。

また，乾燥状態の高分子ゲル微粒体について，第１実
施例と同様の走査型電子顕微鏡写真を，第３図に示す。
同図より知られるごとく，微粒状ポリマーの表面のとこ
ろどころ，及び該微粒状ポリマーの間に,PVAが残存，付
着していることが分かる。

第３実施例上記第１実施例において生成した生クリーム状の高分
子ゲル微粒体100gを採取し，これを分散剤不溶のイソプ
ロピルアルコール溶媒0.4lを用いて洗浄した。

これにより，未反応の有機高分子化合物，架橋剤，架
橋助剤を洗い流し，分散剤としてのPVAは微粒状ポリマ
ーの表面に残存させた。その後は，第１実施例と同様に
乾燥，造粒し，燃料吸収体とした。その他は，第１実施
例と同様であった。この燃料吸収体を試料No.3とする。

上記洗浄，乾燥後の微粒状ポリマーの表面には,PVAが
被覆するように残存していた。

第４実施例第１実施例において得られた燃料吸収体に，更に反応
性物質をコーティングした。

即ち，まず反応性物質としてポリウレタン系接着剤
〔日本ポリウレタン工業（株），ニッポラン3124/コロ
ネートＬ＝100部/10部〕をトルエンに,20％溶液となる
よう配合し，均一溶液とした。その後，該溶液に第１実
施例で得た燃料吸収体を２分間浸漬し，取り出した後,6
0℃の熱風循環式恒温槽に70時間放置し，表面のポリウ
レタン系接着剤を硬化させた。

これにより，反応性物質でコーティングした燃料吸収
体を得た。この燃料吸収体を試料No.4とする。

このコーティング燃料吸収体は，第４図にモデル的に
示すごとく，微粒状ポリマー50が表面のPVA52によって
結合されてなる本体部分と，該本体部分を被覆している
コーティング層６とからなる。

また，上記コーティングを行う前の燃料吸収体の粒子
状態について，第１実施例と同様の顕微鏡写真（倍率60
倍）を第５図に示した。また，コーティング後の燃料吸
収体の粒子状態について，同様の写真（倍率60倍）を第
６図に示した。

第５図より知られるごとく，コーティング前の燃料吸
収体においては，微細な微粒状ポリマー（１〜50μｍ）
がPVAによって結合されて，粒状燃料吸収体（１〜3mm）
を構成している。また，第６図に示すごとく，コーティ
ング後の燃料吸収体においては，粒状燃料吸収体の周囲
が反応性物質によってコーティングされていることが分
かる（第５図と比較）。

第５実施例第２実施例に示した，高分子ゲル微粒体を温水洗浄し
て得た燃料吸収体について，上記第４実施例と同様にコ
ーティングを行った。これにより，コーティング燃料吸
収体を得た。この燃料吸収体を試料No.5とする。

第６実施例第３実施例に示した，高分子ゲル微粒体を分散剤不溶
溶媒で洗浄して得た燃料吸収体について，上記第４実施
例と同様にコーティングを行った。これによりコーティ
ング燃料吸収体を得た。この燃料吸収体を試料No.6とす
る。

第７実施例上記第１〜第６実施例において得た試料No.1〜６の燃
料吸収体について，その特性を測定した。

即ち，まず燃料の吸脱サイクル耐久性に関しては，燃
料吸収体をそれぞれ100メッシュステンレス金網容器に
入れ，これらをトルエン中に24時間浸漬した。そして，
取り出した直後の燃料吸収体について上方より荷重を加
え，粉砕された時点での荷重（gf）を測定した。

また，燃料吸収体の燃料捕捉能力については，まず各
試料約0.2gを，上記と同様の金網容器（重量Ｖ）中に入
れ秤量する。このときの，重量輻Ｗとする。そして，各
試料を金網容器と共に，燃料としてのトルエン中に浸漬
し，第１表に示す時間毎に取り出して各重量Ｙを秤量す
る。そして，下式により，各時間毎の燃料吸収度（％）
を算出した。

測定結果を第１表に示す。

また，比較のため，第１実施例において生クリーム状
の高分子ゲル微粒体を採取し，これを温水により充分に
洗浄した。そして,PVAが残存しない状態となし，乾燥，
造粒して燃料吸収体を得た。これを，試料No.C1とす
る。また，その測定結果を第１表に併示した。

第１表より知られるごとく，本発明にかかる燃料吸収
体（試料No.1〜６）は，いずれも比較試料No.C1に比し
て，高い粉砕荷重を示している。これは，分散剤である
PVAによって，各微粒状ポリマーが結合され，燃料吸収
体全体として強度が高いためである。

また，試料No.2は,No.1及び３に比してPVAが少ないの
で，強度が若干低い。また，試料No.4〜６は，試料No.1
〜３のものにコーティングを施したものであり，コーテ
ィングによって燃料吸収体の強度がかなり向上している
ことが分る。

それ故，本発明の燃料吸収体は燃料の吸脱サイクルに
対しても優れた耐久性を発揮する。

また，燃料捕捉性能に関しても，高い吸収度を発揮す
ることが分る。

これに対して,PVAを完全洗浄除去した比較試料C1は，
吸収度は非常に高いものの，微粒状ポリマーがPVAによ
って結合されていないため，燃料吸収時の粉砕荷重がか
なり低い。それ故，吸脱サイクルの耐久性が悪い。

第８実施例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，第７図により説明する。

本キャニスタ１は，第７図に示すごとく，燃料吸収体
を収容する容器である本体10と，該本体10内の吸収室２
に充填した燃料吸収体20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141を挿入した第２導入パ
イプ14,同様に挿入した第１導入パイプ13,及びパージ用
パイプ16を固定する。

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，それぞれパルプ131,142,
151,161を有する。

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はスプリング102
により下方へ押圧されている。なお，同図において８は
ガソリンである。

しかして，このキャニスタ１による蒸発燃料の捕捉
は，上記のごとく，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が，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。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，繰り返し使用後は，蓋体11を取り外して新しい燃料
吸収体と交換する。

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】

第１図及び第２図は第１実施例を示し，第１図は粒子の
結合状態の説明図，第２図は乾燥後の微粒状ポリマーの
粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真，第３図は第２実
施例における第２図と同様の電子顕微鏡写真，第４図〜
第６図は第４実施例を示し，第４図は粒子結合状態の説
明図，第５図及び第６図はコーティング前及びコーティ
ング後の燃料吸収体における粒子構造を示す前記と同様
の電子顕微鏡写真，第７図は第８実施例におけるキャニ
スタの説明図，第8A図及び第8B図は孔隙性の燃料吸収体
と微粒状燃料吸収体との孔隙率を説明する図である。１……キャニスタ,2……吸収室,20……燃料吸収体,5…
…燃料吸収体,50……微粒状ポリマー,52……PVA,6……
コーティング層,8……ガソリン，

フロントページの続き (72)発明者奥本忠興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)発明者松下光正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 (56)参考文献特開平１−227861（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−67222（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−8711（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−83204（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−186751（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物を
溶媒に溶解し，その後該溶液を別途準備した分散剤含有
溶液中に攪拌しながら添加して，有機高分子化合物反応
用の架橋剤の存在下において反応を行い，反応終了後１
次粒子としての微粒状ポリマーを含有した高分子ゲル微
粒体を採取すると共に前記分散剤が残存した状態で乾
燥，造粒して，上記１次粒子が上記分散剤によって互い
に結合された２次粒子を製造する方法であって，該２次粒子は，これを吸収容器に充填したとき１次粒子
性孔隙と２次粒子性孔隙とを併せ持つ性質を有すること
を特徴とする燃料吸収体の製造方法。
【請求項２】燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物を
溶媒に溶解し，その後該溶液を別途準備した分散剤含有
溶液中に攪拌しながら添加して，有機高分子化合物反応
用の架橋剤の存在下において反応を行い，反応終了後高
分子ゲル微粒体を採取すると共に，洗浄溶媒の種類及び
／又は洗浄溶媒の使用条件を選択して溶液洗浄を行うこ
とにより，未反応の不純物を除去すると同時に少なくと
も一部の前記分散剤が残存した状態で乾燥，造粒するこ
とを特徴とする燃料吸収体の製造方法。
【請求項３】第２請求項において，高分子ゲル微粒体
は,50〜70℃の温水により，分散剤を少し残存させた状
態まで洗浄し，その後乾燥，造粒することを特徴とする
燃料吸収体の製造方法。
【請求項４】第２請求項において，高分子ゲル微粒体は
分散剤が不溶な溶媒で洗浄し，分散剤が残存したままで
乾燥，造粒することを特徴とする燃料吸収体の製造方
法。
【請求項５】燃料捕捉機能を有する有機高分子化合物を
溶媒に溶解し，その後該溶液を別途準備した分散剤含有
溶液中に攪拌しながら添加して，有機高分子化合物反応
用の架橋剤の存在下において反応を行い，反応終了後高
分子ゲル微粒体を採取すると共に前記分散剤が残存した
状態で乾燥，造粒して粒子状物となし，該粒子状物に，反応性物質をコーティングすることを特
徴とする燃料吸収体の製造方法。
【請求項６】第５請求項において，反応性物質はウレタ
ン系，エポキシ系，シリコーン系の熱硬化性樹脂である
ことを特徴とする燃料吸収体の製造方法。