(57)【要約】蒸散燃料ガスの吸脱着に伴って発生する熱による温度上昇及び温度降下を確実に防止して吸脱着性能を向上させることができ、装置の小型化が可能で製造が容易な蒸散燃料ガス吸着材とそれを用いた蒸散燃料ガス捕集装置を提供すること、及び機械的強度や耐磨耗性を有し、有機溶剤、特に蒸散燃料ガスの吸着に適した細孔を多く有し、かつ高い充填密度の活性炭及び工業的に有利な活性炭の製造方法を提供すること。相変化により熱の吸収及び放出を生じる物質を柔軟性を有するフィルムで構成された容器に封入した潜熱蓄熱材と吸着材からなる蒸散燃料ガスとそれを用いた蒸散燃料ガス捕集装置、及び液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素吸着等温線において、ＢＥＴ法（多点法）で算出した比表面積が１０００〜２５００ｍ２／ｇで、かつラマン分光分析における１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１以下で１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１以下の活性炭及びその製造方法により上記課題を達成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
相変化により熱の吸収及び放出を生じる物質を柔軟性を有するフィルムで構成された容器に封入した潜熱蓄熱材と吸着材からなる蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項２】
該相変化により熱の吸収及び放出を生じる物質が−１０℃〜１００℃で相変化する物質である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項３】
該相変化により熱の吸収及び放出を生じる物質の融解潜熱が２０ｍＪ／ｍｇ以上である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項４】
該容器がアルミニウムフィルムを含むラミネート構造のフィルムから構成されている請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項５】
該吸着材が、液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素吸着等温線においてＢＥＴ法（多点法）で算出した比表面積が１０００〜２５００ｍ２／ｇで、かつラマン分光分析における１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１以下で１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１以下の活性炭である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項６】
該吸着材が、液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素脱着等温線において、クランストンインクレイ法で算出した細孔直径１．９ｎｍ〜４ｎｍの範囲の細孔容積が０．６ｍＬ／ｇ以上、全細孔容積が０．８ｍＬ／ｇ以上で、かつ比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上の活性炭である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項７】
該吸着材が、水銀圧入法で測定した細孔直径５０ｎｍ〜１μｍの範囲の細孔容積が０．２５ｍＬ／ｇ以下の活性炭である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項８】
該吸着材が、少なくとも５０重量％以上が石炭系の炭素質材料を原料とする活性炭である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項９】
該吸着材が、固定炭素分７０重量％以上の非粘結性石炭又は無煙炭を原料とする活性炭である請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材。
【請求項１０】
請求項１記載の蒸散燃料ガス吸着材を有する蒸散燃料ガス捕集装置。
【請求項１１】
吸着材の充填高さをＨ、蒸散燃料ガス供給口から潜熱蓄熱材の最下部までの距離をｈ１、パージ空気口側の分散板から潜熱蓄熱材の最上部までの距離をｈ２としたとき、該潜熱蓄熱材がｈ１＞ｈ２で、かつＨ／５０≦ｈ１＜Ｈ／５、０＜ｈ２≦Ｈ／１０となるように配設された請求項１０記載の蒸散燃料ガス捕集装置。
【請求項１２】
該潜熱蓄熱材が同じ高さで３段で使用され、それらの厚みが蒸散燃料ガス供給口から順にｔＡ、ｔＢ、ｔＣとしたとき、ｔＡ＜ｔＢ≦ｔＣである請求項１０記載の蒸散燃料ガス捕集装置。
【請求項１３】
該潜熱蓄熱材の融点が蒸散燃料ガス供給口から順にＭＡ、ＭＢ、ＭＣとしたとき、ＭＡ＜ＭＢ＜ＭＣである請求項１０記載の蒸散燃料ガス捕集装置。
【請求項１４】
液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素吸着等温線においてＢＥＴ法（多点法）で算出した比表面積が１０００〜２５００ｍ２／ｇで、かつラマン分光分析における１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１以下で１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１以下である活性炭。
【請求項１５】
液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素脱着等温線において、クランストンインクレイ法で算出した細孔直径１．９ｎｍ〜４ｎｍの範囲の細孔容積が０．６ｍＬ／ｇ以上、全細孔容積が０．８ｍＬ／ｇ以上で、かつ比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上である請求項１４記載の活性炭。
【請求項１６】
水銀圧入法で測定した細孔直径５０ｎｍ〜１μｍの範囲の細孔容積が０．２５ｍＬ／ｇ以下である請求項１４記載の活性炭。
【請求項１７】
該活性炭の充填密度が０．３ｇ／ｍＬ以上である請求項１４記載の粒状活性炭。
【請求項１８】
該活性炭の少なくとも５０重量％以上が石炭系の炭素質材料を原料とする活性炭である請求項１４記載の活性炭。
【請求項１９】
該活性炭が、固定炭素分７０重量％以上の非粘結性石炭又は無煙炭である請求項１４記載の活性炭。
【請求項２０】
炭素質材料を炭化処理した灰分４重量％以下の炭化物をガス賦活する活性炭の製造方法。
【請求項２１】
該活性炭の少なくとも５０重量％以上が石炭系の炭素質材料を原料とする活性炭である請求項２０記載の活性炭の製造方法。
【請求項２２】
該炭素質材料の固定炭素分が７０重量％以上の非粘結性石炭又は無煙炭である請求項２０記載の活性炭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸散燃料ガス吸着材及び蒸散燃料ガス捕集装置、並びに活性炭及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、相変化により熱の吸収及び放出を生じる物質を柔軟性を有するフィルムで構成された容器に封入した潜熱蓄熱材と吸着材からなる蒸散燃料ガス吸着材とそれを用いた蒸散燃料ガス捕集装置、並びにＢＥＴ法（多点法）で算出した比表面積が１０００〜２５００ｍ２／ｇで、かつラマン分光分析における１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１以下で１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１以下の、蒸散燃料ガス吸着材として好適な活性炭とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性炭は吸着能に優れているため従来から悪臭の除去、液中の不純物除去、溶剤蒸気の回収、除去などの各種用途に広く使用されている。近年、自動車の排気ガス問題や燃費向上対策がクローズアップされており、地球環境保護の観点から車輌の運行に関しても各種の公害防止対策が運用されている。その一環として活性炭等の多孔質吸着材が蒸散燃料ガス吸着材として利用されており、具体的には一般の車輌には車輌の停止時及び走行中に燃料タンクや気化器のフロート室等の燃料貯留室から生じる蒸散燃料ガスを活性炭に吸着させ、車輌の走行時に吸入される外気によって、吸着された蒸散燃料ガスを脱着させエンジンの吸気管に送り込み燃焼処理するための蒸散燃料ガス処理装置が搭載されている。【０００３】
このような蒸散燃料ガス処理装置はキャニスタと呼ばれており、キャニスタにおいて、燃料タンクから蒸散するガソリン蒸気は吸着材に吸着され、吸着されたガソリン蒸気は、エンジンの作動時に吸入される外気によって脱着され、脱着されたガソリン蒸気は、吸気管であるエンジンインテークマニホールドに導入されてエンジンで燃焼される。  【０００４】
しかしながら、従来のキャニスタにおいては次のような本質的な問題がある。すなわち、蒸散燃料ガスに対する吸着材の吸着能力は吸着材の温度が低くなるほど向上し、蒸散燃料ガスの吸着材からの脱着能力は吸着材の温度が高くなる程上昇する。ところが蒸散燃料ガスの吸着材への吸着は発熱反応であるので、蒸散燃料ガスの吸着に伴って吸着材の温度は上昇し吸着性能は低下傾向となる。一方、蒸散燃料ガスの吸着材からの脱着は吸熱反応であるため、蒸散燃料ガスの脱着に伴って吸着材の温度は低下し脱着性能は低下傾向となる。このように、吸着材をそのまま蒸散燃料ガスの吸着に使用すると、前述した吸脱着時の相反する挙動によって吸着材の吸脱着性能が充分発揮されず、非効率的である。【０００５】
これまでキャニスタの性能を上げるために種々の開発が試みられているが、大別すると液体燃料蒸気の吸脱着に優れる吸着材の面からの開発と、熱効率を考慮した装置面からの開発がある。吸着材としては、ヤシ殻炭、木質炭、石炭などの活性炭や、活性炭を成型した成型炭を使用するのが一般的であり、例えば、粒状活性炭に短繊維を加え、エマルジョンをバインダとして使用し成型した成型炭が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特公昭４８−７１９４号公報
【０００６】
また、酸化処理することによって改質した活性炭も知られており、該活性炭はとくにガソリンとアルコールの混合蒸気を使用した自動車のキャニスタ用として優れることが記載されている（特許文献２）。さらに、蒸発燃料の吸着に優れ、かつコスト的にも優れる活性炭として、平均充填密度の異なる２種類の活性炭を使用することが知られている（特許文献３）。  
【特許文献２】特公平１−５２３２４号公報
【特許文献３】実公平５−１７４１１号公報
【０００７】
さらに、機械的強度と耐磨耗性を向上させた成型炭も知られており、例えばリグノセルロースベースの粒状活性炭を粉砕し、ベントナイトクレーと混合し、ペレット化し、脱水、乾燥、熱処理して製造される成型活性炭（特許文献４）、及びリグノセルロースベースの粒状活性炭を粉砕し、有機バインダと混合し、ペレット化し、脱水、乾燥、熱処理して製造される成型活性炭が開示されており（特許文献５）、ブタンワーキングキャパシティー及び磨耗率で規定した造粒炭（特許文献６）が開示されている。
【特許文献４】特開平９−２４９４０９号公報
【特許文献５】特開平１０−２０３８１１号公報
【特許文献６】特開２０００−３１３６１１公報
【０００８】
近年はキャニスタの小型化、軽量化が求められており、この要望に応えるためには、吸着材の細孔を最適化し、体積当たりの性能を向上させることが必要である。かかる観点から従来の技術を見ると、上記特許文献１〜３に記載された活性炭や成型炭ではこのような要望に対して充分対処することができない。【０００９】
特許文献４及び５はいずれも木質系活性炭を粉砕後、バインダを添加し造粒成型して焼成する成型活性炭に関する技術であり、かかる成型活性炭により機械的強度と耐磨耗性は向上させることができるが、バインダが細孔を閉塞し十分な性能を発揮させることは難しい。特許文献６に記載の造粒炭についても同様である。【００１０】
蒸散燃料を効率的に捕集するために活性炭の細孔径分布に着目して開発された活性炭も知られており、その例として、例えば特定の細孔分布を有する繊維状活性炭からなる燃料の蒸散防止材（特許文献７）、加熱処理における酸素濃度を調節して活性炭の細孔分布を改善する方法（特許文献８）、１．４〜２．８ｎｍの細孔径の範囲に５０重量％以上の細孔を有し、かつ吸着剤１ミリリットル（ｍＬ）あたり０．３ｍＬ以上の細孔容積をもつ構成とした粒状の燃料蒸気吸着剤（特許文献９）が知られている。
【特許文献７】特公昭６１−５５６１１号公報
【特許文献８】特開平６−１２７９１２号公報
【特許文献９】特開２００３−３１４３８７公報
【００１１】
特許文献７に開示された繊維状活性炭には無駄な細孔も少なく接触効率の面でも蒸散燃料防止に有効であると考えられるが、繊維状活性炭は重量あたりの性能は高いものの体積あたりでは必ずしも十分ではない。また、繊維状活性炭は高価であり、工業的実施に難点がある。【００１２】
特許文献８には、２００〜４００℃における焼成時の酸素濃度を５容量％以上とし、４００℃を超える温度における焼成時の酸素濃度を５容量％未満に調整して細孔分布を改善する方法が提案されているが、炭素と酸素との反応は発熱反応であるため、部分的に温度が暴走して燃焼反応を引き起こしやすく、一方低温では反応が進みにくいため温度コントロールが難しく、安定に生産するのが難しい。【００１３】
特許文献９に開示された燃料蒸気吸着剤は長期間の使用に耐えることを目的に繊維状活性炭に代り得るものとして提案されている。しかしながら、ここに開示されている燃料蒸気吸着剤は具体的には高価な黒鉛粉の効果を利用して得られるものであり、賦活速度も充分でない等工業的実施という観点からは満足なものであるとは言い難い。また、石炭を使用した吸着材は良好とされているが、石炭としてどのような石炭が良好であるのか全く開示されていない。【００１４】
一方、このような問題を熱効率の面から解決する一つの方法として、外部から水等の媒体を流すことにより温度をコントロールする方法がある。しかしながら、外部に水等の媒体を流した場合、媒体の近傍は温度コントロールが容易であるが、吸着材の熱伝導率は低いため吸着材の内部まで温度をコントロールするには時間を要する。また、媒体を流すための設備及び運転のためのユーティリティーも必要である。【００１５】
また、活性炭内に活性炭よりも比熱の大きい固体蓄熱材を分散して混入させた蒸発燃料捕集装置が知られており、固体蓄熱材として金属材料や各種セラミック、ガラス、無機材料が使用されている（特許文献１０）。しかしながら、ここに記載の蒸発燃料捕集装置は顕熱を利用するものであるので、吸脱着を改善するために要する熱量に比べて熱的に不利となり、効果を上げるためには多量の固体蓄熱材を混入させる必要がある。その結果、相対的に活性炭の比率が低下し、吸脱着時の温度の問題は解決してもトータルとしての吸着量は改善されないという問題がある。
【特許文献１０】特開昭６４−３６９６２号公報
【００１６】
また、温度変化に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる物質をマイクロカプセルに封入した蓄熱材と吸着材からなる潜熱蓄熱型吸着材も知られており、この吸着材をキャニスタに使用することが記載されている（特許文献１１）。この吸着材は吸脱着に伴う熱の出入りによる性能低下、すなわち吸着時の発熱による温度上昇及び脱着時の吸熱による温度降下を防止することができ、吸脱着に伴い熱の出入りを生じるキャニスタの性能向上に有用であることが想定される。
【特許文献１１】国際公開  ＷＯ  ０３／１０６８３３  Ａ１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特許文献１１に記載されたマイクロカプセルを用いた吸着材は、温度に応じて潜熱の吸収及び放出を生じる相変化物質を蓄熱材として使用しているため少量の蓄熱材を混入させることにより効果を発現することが期待される。しかしながら、マイクロカプセルを分散させた液と吸着材とを均一に混合し乾燥させただけでは使用時に吸着材の細孔が閉塞され、吸着性能が減少したり、振動等により蓄熱材を封入したマイクロカプセルと吸着材が分離し本来の吸発熱能力を発揮できなくなるなど実用上の問題がある。【００１８】
特許文献１１には粉末状の蓄熱材を封入したマイクロカプセルと吸着材を混合して圧縮成型する方法も提案されており、この方法によれば、蓄熱材と吸着材とは密着するので伝熱効率の観点からは有効であると思われる。しかしながら、圧縮成型するという煩雑な工程が必要であるうえ、圧縮成型時にマイクロカプセルが破壊され相変化物質が漏れ出す恐れがあり、そのためマイクロカプセルを破壊しないように成型するには成型圧力を低下させる必要があり、結果として吸脱着時の温度の問題は解決しても単位体積あたりの活性炭量が減少するためトータルとしての吸着量は依然として増加しない。【００１９】
したがって、本発明の第１の目的は、蒸散燃料ガスの吸脱着に伴って発生する熱による温度上昇及び温度降下を確実に防止して吸脱着性能を向上させることができ、装置の小型化が可能で製造が容易な蒸散燃料ガス吸着材を提供することにあり、本発明の第２の目的は、このような蒸散燃料ガス吸着材を用いた蒸散燃料ガス捕集装置を提供することにある。また、本発明の第３の目的は、機械的強度や耐磨耗性に優れ、有機溶剤、特に蒸散燃料ガスの吸着に適した細孔を多く有し、かつ高い充填密度の活性炭を提供することにあり、本発明の第４の目的は、このような活性炭を工業的に有利に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者らは上記目的を達成するため、相変化により熱の吸収及び放出を生じる物質（以下、潜熱蓄熱体と略記する）と活性炭とを接触効率が良好な状態で高密度で装置内へ装填することができれば、吸脱着熱の出入りによる吸着材上の温度変化を抑制することができるのではないかとの観点から鋭意検討を重ねた結果、意外にも潜熱蓄熱体を柔軟性を有するフィルムで構成された容器に封入した潜熱蓄熱材を吸着材と併用するという簡単かつ安価な構成でかかる目的を達成することができることを見出し本発明に到達した。すなわち本発明は、潜熱蓄熱体を柔軟性を有するフィルムで構成された容器に封入した潜熱蓄熱材と吸着材からなる蒸散燃料ガス吸着材である。また、本発明のもう一つの発明は、このような吸着材を有する蒸散燃料ガス捕集装置である。【００２１】
さらに、本発明者らは活性炭の比表面積と特定の細孔直径における細孔容積並びにラマン分光分析における特定波長のＤバンド及びＧバンドピークの半値幅に着目して詳細に検討を重ねた結果、蒸散燃料ガスの吸着に好適な活性炭を見出した。すなわち本発明のもう一つの発明は、液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素吸着等温線において、ＢＥＴ法（多点法）で算出した比表面積が１０００〜２５００ｍ２／ｇで、かつラマン分光分析における１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１以下で１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１以下であることを特徴とする活性炭である。また、本発明のさらにもう一つの発明は、炭素質材料を炭化処理した灰分４重量％以下の炭化物をガス賦活する活性炭の製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の蒸散燃料ガス吸着材によれば、潜熱蓄熱体が柔軟性を有するフィルムから構成された容器に封入して使用されるので容器全体が塑性変形可能であり、蒸散燃料ガスの吸脱着に関与する吸着材と効率的に接触することができるので吸脱着に関わる熱の制御を有効に実施することができる。また、潜熱蓄熱体は容器中に固体または液体の状態で高密度に充填できるので、限られた容積を有効に活用することができ装置の小型化が可能となる。さらに本発明の活性炭によれば、有機溶剤蒸気、特に蒸散燃料ガスの吸着性能に優れ、かつ高い充填密度と高い機械的強度も併せ持つので、このような活性炭は溶剤回収装置やキャニスタなどに好ましく使用される。そして本発明の活性炭の製造方法によれば、このような活性炭を工業的に有利に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の蒸散燃料ガス吸着材は、潜熱蓄熱体を容器に封入した潜熱蓄熱材と吸着材から構成される。このような潜熱蓄熱体としてはエネルギー効率の点から−１０℃〜１００℃、より好ましくは２０℃〜７０℃で相変化する有機化合物又は無機化合物、すなわちこのような融点を有する有機化合物又は無機化合物を使用するのが好ましい。【００２４】
このような有機化合物としては、デカン、ドデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、エイコサン、パラフィンなどの炭化水素化合物、ラウリルアルコ−ル、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコサノール、セリルアルコール、ミリシルアルコールなどの高級アルコール、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸などの高級脂肪酸やこのグリセリド、プロピオンアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）４００、ＰＥＧ６００、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ４０００、ＰＥＧ６０００などのポリエチレングリコール、フェノール、クレゾールなどのフェノール類；エチレンジアミンなどのアミン類などの有機化合物を挙げることができる。【００２５】
無機化合物としては、塩化カルシウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩及びその水和物、カルボン酸塩などの塩、これらの混合物などを挙げることができる。【００２６】
潜熱蓄熱体としては、キャニスタにおける温度、熱安定性、熱容量などを考慮すると、炭化水素化合物、高級アルコール及び高級脂肪酸が特に好ましい。炭化水素化合物としては、ヘキサデカン、オクタデカン、エイコサン、パラフィンなどを、高級アルコールとしてはラウリルアルコ−ル、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコールなどを、また高級脂肪酸としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などを例示することができる。潜熱蓄熱体は、実用上充分な熱量を吸収、放出する必要があるので、融解潜熱として２０ｍＪ／ｍｇ以上を有するものが好ましく、５０ｍＪ／ｍｇ以上を有するものがさらに好ましい。【００２７】
潜熱蓄熱体の過冷却現象を防止するため、その蓄熱体の融点よりも高い融点を有する化合物を蓄熱体に含有させてもよい。このような高融点化合物の含有割合は、相変化する蓄熱体に対して０．５〜３０重量％とするのが好ましく、１〜１５重量％とするのがさらに好ましい。高融点化合物としては、例えば脂肪族炭化水素化合物、芳香族化合物、エステル類、カルボン酸類、アルコール類、アミド類などを挙げることができる。【００２８】
潜熱蓄熱体と高融点化合物との組み合わせの具体例を示すと、例えば潜熱蓄熱体としてオクタデカンを用いた場合、組み合わせるのに適当な高融点化合物としてはパルミチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコサノール、ミリスチン酸、ベヘン酸、ステアリル酸アミド、エチレンビスオレイン酸を挙げることができる。これらの高融点化合物は２種類以上組み合わせて使用しても構わない。【００２９】
潜熱蓄熱体の過冷却現象を防止するために加えてもよい上記以外の物質としては、タルク、シリカ、二酸化チタン、珪酸カルシウム、三酸化アンチモン等の無機化合物の微粒子、ステアリン酸マグネシウムや安息香酸ナトリウム等の有機酸塩の微粒子等を例示することができる。【００３０】
本発明の蒸散燃料ガス吸着材における最大の特徴は、潜熱蓄熱体を柔軟性を有するフィルムで構成された容器に封入した潜熱蓄熱材を使用することにある。本発明でいう柔軟性を有するフィルムとは、弱い外力でも容易に塑性変形を起こすフィルムであり、例えば紙類、有機高分子材料、金属材料、高分子材料／金属材料の複合材などを素材とするフィルムである。強度の点で有機高分子材料、金属材料、高分子材料／金属材料の複合材が好ましい。【００３１】
有機高分子材料の例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ナイロン−６、ナイロン−６，６、ナイロン−１２などのポリアミド、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのポリエステル、ビニロン、エバ−ルなどのポリビニルアルコ−ル、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などを挙げることができる。金属材料の例としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス鋼、鉛、マグネシウムなどを挙げることができる。【００３２】
高分子材料／金属材料の複合材の例としては、上記した有機高分子材料と金属材料との複合材を挙げることができるが、なかでも、柔軟性、熱伝導性、耐熱性、ガスバリア性、耐候性、耐寒性、さらには工業的生産性の観点からアルミニウムフィルム（Ａｌ）を含むラミネート構造のフィルムが好ましい。このようなフィルムの具体例としてはＡｌを最内層とし、中間層をＰＥ、最外層をＰＥＴとした５層構造ラミネートフィルム、またアルミニウムを蒸着したＰＥＴ層、ＰＥ層、ナイロン層から成るラミネートフィルム等を例示することができる。これらは封止性にも優れている。  【００３３】
本発明において、潜熱蓄熱体を封入する容器はこのようなフィルムで袋状、直方体状、螺旋状など各種形状に構成されるが、封入容器の表面積を大きくできる点で扁平な板状又は表面に凹凸を設けたフィン状に構成するのが好ましい。従来、潜熱蓄熱体を袋に充填したものとして、アルミニウム等の金属箔や、塩化ビニリデン、セロハン、ポリカーボネート、ナイロン、無可塑塩化ビニルなどのガスバリア性を有する樹脂から成るフィルム内に潜熱蓄熱体を封入して蓄熱床暖房装置に適用することが知られているが、ここで使用される袋状物は減圧密閉して形成されたものであるため剛直で柔軟性がない。すなわち、この袋状物は本発明のように蒸散燃料防止用吸着材の性能向上を目的として活性炭などの吸着材との密着性を考慮してなされたものではないから本発明のポイントである容器の柔軟性については全く考慮されていない。【００３４】
潜熱蓄熱体を封入した容器、すなわち潜熱蓄熱材は、柔軟性の向上、吸着材との密着性の増大、熱伝導性の向上という観点から厚みは薄くする方が好ましく、１０ｍｍ以下とするのが好ましい。５ｍｍ以下とするのがさらに好ましい。【００３５】
熱伝導性を向上させ蒸散燃料ガスの吸脱着時の熱移動を効果的に実施するためには潜熱蓄熱材間の間隔も重要な要因である。潜熱蓄熱材間の間隔は、用いる吸着材の粒径等の形状にもよるが、活性炭を充填できる限り極力低減することが好ましく、本発明においては、潜熱蓄熱材間の距離を２５ｍｍ以下とするのが好ましい。２０ｍｍ以下とするのがより好ましく、１０ｍｍ以下とするのがさらに好ましい。【００３６】
潜熱蓄熱体を容器に封入する際、あまり容量を小さくすると容器の製作が煩雑となり、また容量があまり大きいと潜熱蓄熱体の溶融状態での対流による熱効率の低下を招くので、潜熱蓄熱体は０．１〜２００ｍＬの単位で容器に封入するのが好ましい。０．３〜５０ｍＬがより好ましく、０．５〜３０ｍＬがさらに好ましい。潜熱蓄熱体は上記の単位でカプセルとして吸着材に混在させて使用してもよい。容器に封入された潜熱蓄熱体は使用条件下で溶融と凝固を繰り返し熱の吸収及び放出を行うが、溶融状態での容器への充填率は９５容量％以下とするのが好ましい。【００３７】
本発明で使用する吸着材は蒸散燃料を吸脱着できるものであればとくに制限されるものではなく、例えば活性炭、アルミナ、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト、シリカアルミナ、シリカなどを使用することができる。これらは混合して使用してもよい。なかでも吸脱着性能に優れる点で活性炭、活性アルミナが好ましく、とくに活性炭が好ましい。【００３８】
活性炭の原料となる炭素質材料としては、賦活することによって活性炭を形成するものであればとくに制限はなく、植物系、鉱物系、天然素材及び合成素材などから広く選択することができる。具体的には、植物系の炭素質材料として、木材、木炭、ヤシ殻などの果実殻、鉱物系の炭素質材料として、石炭、石油系及び／又は石炭系ピッチ、コークス、天然素材として、木綿、麻などの天然繊維、レーヨン、ビスコースレーヨンなどの再生繊維、アセテート、トリアセテートなどの半合成繊維、合成素材として、ナイロンなどのポリアミド系、ビニロンなどのポリビニルアルコール系、アクリルなどのポリアクリロニトリル系、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系、ポリウレタン、フェノール系樹脂、塩化ビニル系樹脂などを例示することができる。これらはブレンドして使用してもよい。【００３９】
炭素質材料の形状はとくに限定されるものではなく、粒状、粉状、繊維状、シート状など種々の形状のものを使用することができるが取扱いの点で粒状が好ましい。繊維状又はシート状の炭素質材料としては、木綿などの天然セルロース繊維、ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨンなどの再生セルロース繊維、パルプ繊維、ポリビニルアルコール繊維、エチレンビニルアルコール繊維、フェノール繊維などの合成繊維などの織布又は不織布、フィルム、フェルト、シート状物を例示することができる。【００４０】
炭素質材料は炭化、賦活されて活性炭となるが、炭化条件としては、例えば回分式ロータリーキルンに少量の不活性ガスを流しながら３００℃以上で処理するなどの条件を採用することができる。賦活方法としては、ガス賦活、薬剤賦活など如何なる賦活方法を使用しても構わないが、高機械的強度、高充填密度の粒状活性炭を得るという観点からガス賦活が好ましく採用される。ガス賦活において使用されるガスとしては、水蒸気、炭酸ガス、酸素、ＬＰＧ燃焼排ガス、又はこれらの混合ガスなどを挙げることができるが、安全性、反応性を考慮して、水蒸気を好ましくは１０〜５０容量％含有するガスで賦活するのが好ましい。【００４１】
賦活温度は７００℃〜１１００℃で実施されるが、高い賦活収率を保って細孔を発達させるためにはできるだけ緩やかに、昇温速度３〜５０℃／時間で賦活することが好ましい。好ましくは８００℃〜１０００℃まで緩やかに昇温しながら数十時間かけて賦活する方法あるいは８００℃付近で数十時間賦活した後１０００℃付近でさらに長時間賦活する方法などを挙げることができる。賦活時間については一律に規定することはできないが、所望とする比表面積や細孔分布に応じて適宜実施される。【００４２】
本発明の吸着材として好適な活性炭は、液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素吸着等温線において、ＢＥＴ法（多点法）で算出した比表面積が１０００〜２５００ｍ２／ｇ、好ましくは１1００〜２０００ｍ２／ｇの活性炭であり、キャニスタ用途に好ましく使用される。【００４３】
また、このような活性炭としては、ラマン分光分析における１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１以下で１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１以下であることが好ましい。１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピークの半値幅が１２０ｃｍ−１を超え、かつ１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅が１００ｃｍ−１未満であると機械的強度が低く振動により割れが発生し通気抵抗が上昇する傾向を示す。Ｄバンドピークの半値幅は１００ｃｍ−１以下、Ｇバンドピークの半値幅は９０ｃｍ−１以下であるのがさらに好ましい。【００４４】
一般的に、吸着等温線と脱着等温線は一致せずヒステリシスループを描く。この原因としては諸説あるが吸着側のメニスカスの形成と脱着側のメニスカスの形成では機構が異なり、吸着時より低い相対圧まで細孔内の液相は除かれないと言われている。キャニスタに適用される活性炭は吸脱着が繰り返し行われるものであり、吸着能力だけでなく脱着能力も重要である。よって、脱着時等温線から算出された細孔容積が大きく、適切な細孔径分布を有することが好ましい。【００４５】
かかる観点から、活性炭の細孔は、あまり小さいと蒸散燃料ガス吸着や有機溶剤吸着能力は高いが、高沸点成分の脱離能力が低くなる傾向があり、またあまり大きいと吸着能力が低下するので、液体窒素温度における窒素吸着量から求めた窒素脱着等温線において、クランストンインクレイ法（ＣＩ法）で算出した細孔直径１．９ｎｍ〜４ｎｍの範囲の細孔容積が０．６ｍＬ以上、全細孔容積が０．８ｍＬ／ｇ以上、かつ比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上であるのが好ましい。【００４６】
また、５０ｎｍ〜１μｍの細孔は吸着には殆んど関与せず、充填密度を低下させるため、できるだけ少ないことが望まれる。したがって、本発明の粒状活性炭において、水銀圧入法により測定した細孔直径５０ｎｍ〜１μｍの細孔容積が０．２５ｍＬ／ｇ以下であることが好ましい。木質系の炭素質材料は植物組織由来の１μｍ以上の細孔を有しているので、できるだけこのような大きな細孔の少ない炭素材料を使用するのがよい。【００４７】
本発明の活性炭はキャニスタや溶剤回収装置などの蒸散燃料ガス捕集装置に充填して使用されるので、充填密度が高いものが好ましい。一般的に比表面積が増加すると吸着能力は高くなる。しかしながら、比表面積の増加と共に充填密度が減少し、実用上充分な性能を発現しなくなる傾向がある。したがって、本発明の活性炭の充填密度は０．３ｇ／ｍＬ以上であるのが好ましい。【００４８】
前述したように、木質系の炭素質材料は植物組織由来の１μｍ以上の細孔を有しているので、木質系の炭素質材料を使用する場合はできるだけこのような細孔の少ないものを使用するのがよいが、ピッチやタールなどのバインダを兼ねた炭素材料によりかかる細孔を埋めてもよい。【００４９】
本発明の活性炭の原料となる炭素質材料としては、マクロ孔を原料段階で多く有する植物系の炭素質材料よりも鉱物系や合成素材を使用する方が好ましく、炭素質材料の５０重量％以上を鉱物系、なかでも石炭で構成するのが好ましい。石炭としては、粘結性石炭、非粘結性石炭、半無煙炭、無煙炭などいずれの石炭でも使用可能であるが、固定炭素分が７０重量％以上の非粘結性石炭又は無煙炭を使用するのが好ましい。【００５０】
活性炭の形状はとくに限定されず、破砕状やペレット状、球状など何れの形状でも構わない。形状の異なるものをブレンドして使用しても構わないが、充填密度が高くなる点を考慮すると円柱状、ペレット状、球状などの粒状が好ましい。粒径はあまり小さいと、充填密度は増加するが通気抵抗が高くなるため実用上問題が生じることがあり、またあまり大きいと、充填密度の低下を招きやすく、粒子間の隙間も空きやすくなりガスがショートパスし易くなるので、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度とするのが好ましい。【００５１】
活性炭は、炭素質材料を炭化処理した灰分４重量％以下の炭化物をガス賦活することによって好ましく製造することができる。炭化処理の温度はあまり高いと結晶化が進行し過ぎ、賦活処理がし難くなることがあり、またあまり低いと炭化処理が不十分で揮発分が高く、高温での賦活反応時に一気に揮発し、吸着に寄与しない気孔や割れの発生に繋がることがあるので、５００〜１１００℃で実施するのが好ましい。【００５２】
前述したように、炭素質材料は少なくとも５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上が鉱物系、なかでも石炭を炭素質材料とするのが好ましく、石炭としては、固定炭素分が７０重量％以上の非粘結性石炭又は無煙炭を使用するのが好ましい。石炭原料中の固定炭素分及び灰分はＪＩＳ  Ｍ  ８８１２  石炭類及びコークス類−工業分析法に準拠して測定することによって確認することができる。また、非粘結性の石炭を選択するには、ＪＩＳ  Ｍ  ８８０８  ６のるつぼ膨張試験方法に準拠し、試料を所定のるつぼに入れて所定の条件で加熱し、生成した残渣を標準輪郭と比較して表わすボタン指数を測定し、該ボタン指数が１以下好ましくは０の石炭を選択すればよい。【００５３】
活性炭の灰分はできるだけ少ない方が好ましく、灰分を少なくすることによって灰分の触媒性によって吸着された有機溶剤や蒸散燃料ガスの分解や重合による回収効率が低下する現象を抑制することができ、また過度な賦活反応が抑制され微細孔が成長しやすく吸着に寄与しないマクロ孔の増加を抑制させることもでき、耐久性の改善に繋がるので、本発明において炭素質材料を炭化処理した後の炭化物の灰分は４重量％以下とするのが好ましい。灰分が多い炭素質材料を使用する場合は脱灰して使用しても構わないし、炭化後に脱灰し、灰分を４重量％以下にしてもよい。【００５４】
本発明の蒸散燃料ガス吸着材は、前述した潜熱蓄熱体を各種形状の容器に封入した潜熱蓄熱材を活性炭などの吸着材中に配設することによって得ることができる。潜熱蓄熱材は柔軟性を有するので、活性炭などの吸着材との密着性が向上し蒸散燃料ガスの吸着性能を大幅に向上させることができる。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は、あまり少ないと蓄熱能力が充分でなく、またあまり多いと相対的に吸着材が少なくなって吸脱着効果が低減するので、２重量％〜４０重量％で実施するのが好ましい。５重量％〜３０重量％がさらに好ましい。【００５５】
各種形状の容器を適用して蒸散燃料ガス捕集装置とした例を図１及び図２に示す。図１は扁平な板状に形成した潜熱蓄熱材と吸着材とを組み合わせた蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（正面立面図）であり、図２は側面図である。図１及び図２において、１は本発明の燃料蒸散ガス吸着材を使用した蒸散燃料ガス捕集装置、２はパージ用空気口、３は分散板、４は潜熱蓄熱材、５は吸着材、６はＢＷＣを測定するために使用したｎ−ブタン供給口である。【００５６】
図３は渦巻き状に形成した潜熱蓄熱材と吸着材とを組み合わせた蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（パージ用空気口側から見た平面図）であり、７は本発明の燃料蒸散ガス吸着材を使用した蒸散燃料ガス捕集装置、８は潜熱蓄熱材、９は吸着材である。【００５７】
図４は内側に３枚の潜熱蓄熱材を１段に配し、外側に２枚の潜熱蓄熱材を３段で合計９枚の潜熱蓄熱材を使用した別の蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（正面立面図）であり、図５は側面図である。図４及び図５において、１０は本発明の燃料蒸散ガス吸着材を使用した蒸散燃料ガス捕集装置、１１はパージ用空気口、１２は分散板、１３及び１４は潜熱蓄熱材、１５は吸着材、１６はＢＷＣを測定するために使用したｎ−ブタン供給口である。図１〜図５は潜熱蓄熱材を扁平な板状及び渦巻き状に構成した例であるがこの他にも種々な形状に構成可能なことは本発明の趣旨から明らかである。【００５８】
本発明の潜熱蓄熱材は、縦（Ｌ）／横（Ｄ）の比が１〜５程度の円柱状、又は底面が正方形、長方形などの多角形状の内容積３００ｍＬ〜５Ｌ程度の容器に配設されてキャニスタなどの蒸散燃料ガス捕集装置として使用されるが、潜熱蓄熱材は伝熱効率が最適になるように配設するのが好ましく、また自動車の走行中に潜熱蓄熱材が移動しないように設置するのが望ましい。なお、容器の底面が円形でない場合は相当直径、即ち動水半径の４倍をもってＤとする。一例を図６に示すが、１７は潜熱蓄熱材を固定するための支持体であり、耐食性の材料で作製される。図６及び図７は、厚さの異なる潜熱蓄熱材Ａ〜Ｃを３段に積層して配設した例である。【００５９】
図７の蒸散燃料ガス捕集装置に示すように、ｎ−ブタン供給口側からパージ空気口側までの活性炭充填層の高さをＨ、ｎ−ブタン供給口側の分散板から潜熱蓄熱材Ａの最下部までの距離をｈ１、パージ空気口側の分散板から潜熱蓄熱材Ｃの最上部までの距離をｈ２とすると、蒸散燃料ガス捕集装置内に発生する熱を効率的に除去し、かつ蒸散燃料が蒸散燃料ガス捕集装置内を均等に流れるようにするには、潜熱蓄熱材Ａ〜Ｃを、ｈ１＞ｈ２で、かつＨ／５０≦ｈ１≦Ｈ／５、０＜ｈ２≦Ｈ／１０を満足するように配設することが好ましい。蒸散燃料ガス捕集装置内の温度の局部的な上昇を抑止する観点からは、ｈ１＞ｈ２で、かつＨ／３０≦ｈ１≦Ｈ／８、０＜ｈ２≦Ｈ／１５を満足するように配設することがさらに好ましい。【００６０】
蒸散燃料ガス捕集装置内に発生する熱を効率的に除去するために蒸散燃料ガス捕集装置内に配設される潜熱蓄熱材の段数は、蒸散燃料ガス捕集装置の構造にもよるが、１〜５段で積層して構成することが実用的であり好ましい。２〜３段で積層して構成することがさらに好ましく、キャニスタの実容量を勘案すると３段で構成するのがより好ましい。図６及び図７は３段で構成した例である。潜熱蓄熱材の高さは特に限定されるものではないが、製作時の煩雑さ等を考慮し、同じ高さの潜熱蓄熱材を積層して構成してもよい。【００６１】
蒸散燃料ガス捕集装置において、図６及び図７に示すように、潜熱蓄熱材をｎ−ブタン供給口側から順にＡ、Ｂ、Ｃとなるように３段に同じ高さで積層し、各々の潜熱蓄熱材の厚みをｔＡ、ｔＢ、ｔＣとした場合、蒸散燃料ガス捕集装置内に発生する熱を効率的に除去するためには、ｔＡ＜ｔＢ≦ｔＣを満足することが好ましい。前述したように、ｔＣは１０ｍｍ以下とするのが好ましい。【００６２】
また、潜熱蓄熱材Ａと潜熱蓄熱材Ａ、潜熱蓄熱材Ｂと潜熱蓄熱材Ｂ、又は潜熱蓄熱材Ｃと潜熱蓄熱材Ｃ間の距離をＴ１、潜熱蓄熱材Ａ又はＢ又はＣと蒸散燃料ガス捕集装置内壁までの距離をＴ２とすると、吸着材の充填を良好にして蒸散燃料ガス捕集装置内に発生する熱を効率的に除去するためには、Ｔ２≦Ｔ１であることが好ましい。蒸散燃料ガス捕集装置における放熱を考慮すると、０．７Ｔ１≦Ｔ２≦Ｔ１であることがさらに好ましい。前述したように、Ｔ１は２５ｍｍを上限とするのが好ましい。【００６３】
蒸散燃料ガス捕集装置内に配設される潜熱蓄熱材Ａ、Ｂ、Ｃ内の潜熱蓄熱体の融点をそれぞれＭＡ、ＭＢ、ＭＣとすると、蒸散燃料ガス捕集装置内に発生する熱を効率的に除去するためには、蒸散燃料ガス捕集装置における吸着時の温度分布を考慮して、潜熱蓄熱体の融点は、ＭＡ＜ＭＢ＜ＭＣとなるように潜熱蓄熱材を配列すると蒸散燃料ガス捕集装置内に発生する熱を効率的に除去することができ好ましい。ＭＡ＜ＭＢ≦ＭＣとなるように配列してもよい。前述したように、潜熱蓄熱体の融点は、−１０℃〜１００℃、好ましくは２０℃〜７０℃であるので、例えば、２５℃≦ＭＡ≦３５℃、３５℃＜ＭＢ≦４５℃、３５℃＜ＭＣ≦５５℃のような条件が採用される。以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において粒状活性炭の物性は次のようにして測定した。【００６４】
液体窒素温度での窒素吸着等温線：日本ベル株式会社製ベルソープ２８を使用して測定した。【００６５】
ＢＥＴ法（多点法）による比表面積及びＣＩ法による細孔容積：日本ベル株式会社製ソフトウエアｖｅｒｓｉｏｎ４．０．１３を用いて測定した。【００６６】
活性炭の５０ｎｍ〜１μｍの細孔容積：株式会社島津製作所製細孔径分布測定装置（ＡＵＴＯＰＯＲＥ  ＩＶ）を使用し、水銀圧１．３５ｐｓｉａ〜３万ｐｓｉａの範囲で測定した。【００６７】
ラマンスペクトルの測定：カイザー製ラマン分光光度計Ｈｏｌｏｐｒｏｂｅ５３２を用いて行い（励起光：５３２ｎｍのＮｄ３＋：ＹＡＧレーザー、検出器：ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ、レーザーパワー：４ｍＷ〜１０ｍＷ）、１３６０ｃｍ−１近傍のＤバンドピーク及び１５８０ｃｍ−１近傍のＧバンドピークの半値幅を求めた。【００６８】
燃料蒸散ガス吸着性能を表すブタンワーキングキャパシティ（ＢＷＣ）：ＡＳＴＭ−Ｄ５２２８に準拠して測定した（以下、ＢＷＣ／ＡＳＴＭと略記する）。ＢＷＣとしては１０ｇ／ｄＬ以上がキャニスタ用として実用的であり、１３ｇ／ｄＬ以上がより好ましい。【００６９】
実施例１
水洗して灰分を２．５重量％とした無煙炭（ボタン指数０、固定炭素分８５重量％）粉末１００重量部に対しピッチ１０重量部、コールタール２５重量部の配合で混合した混合物を上田鉄鋼株式会社製のリング型ペレッターを使用して直径３ｍｍ、長さ３〜１０ｍｍの円柱状に成型し活性炭の原料とした。この原料を７５０℃まで３時間かけて昇温することにより炭化処理した。【００７０】
次いで、水蒸気を２０容量％含有する窒素７０容量％、二酸化炭素１０容量％の混合ガス雰囲気下で５時間かけて８００℃まで昇温し、そのまま２０時間賦活処理を継続した。その後、さらに９８０℃まで昇温し、そのまま２４時間賦活処理を継続し活性炭を得た（試料１）。【００７１】
試料１についてラマン分光分析、ＢＥＴ法（多点法）による比表面積、ＣＩ法による細孔直径、細孔容積、充填密度を測定した結果を表１に示す。また、試料１のＢＷＣ／ＡＳＴＭは１７．０であった。【００７２】
実施例２
実施例１と同様に成型、炭化したものを実施例１と同じ混合ガス雰囲気下８００℃で２０時間賦活した後、さらに９８０℃まで昇温し、さらに１８時間賦活処理を継続し、粒状活性炭を得た（試料２）。試料２の物性を表１に示す。また、試料２のＢＷＣ／ＡＳＴＭは１５．０であった。【００７３】
実施例３
実施例１と同様に成型、炭化したものを実施例１と同じ混合ガス雰囲気下８００℃で２０時間賦活した後、さらに９８０℃まで昇温し、さらに１２時間賦活処理して粒状活性炭を得た（試料３）。試料３の物性を表1に示す。ＢＷＣ／ＡＳＴＭは１３．０であった。【００７４】
比較例１
リン酸賦活された木質系粒状活性炭であるウエストベーコー社製木質系活性炭ＢＡＸ１１００（試料４）のＢＷＣ／ＡＳＴＭは１１．２であった。試料４の物性を表１に示す。【００７５】
比較例２
リン酸賦活された木質系粒状活性炭であるウエストベーコー社製木質系活性炭ＢＡＸ１５００（試料５）のＢＷＣ／ＡＳＴＭは１５．１であった。試料５の物性を表１に示す。【００７６】
比較例３
リン酸賦活されたピカ社製の木質系活性炭ＦＸ１１３５（試料６）のＢＷＣ／ＡＳＴＭは１０．８であった。試料６の物性を表１に示す。【００７７】
実施例４
水洗操作により灰分を２．７重量％とした非粘結性石炭（ボタン指数０、固定炭素分７５重量％）粉末を調製し、同様に水洗して灰分を０．９重量％としたヤシ殻炭素質材料粉末と８０：２０重量部の割合で混合した。本炭素質材料混合物を実施例１と同様に成型、炭化、賦活することにより粒状活性炭を得た（試料７）。試料７の物性を表１に示す。【００７８】
表１に示す結果から、本発明の活性炭は吸着性能と機械的強度に優れ、かつ高い
充填密度を有することは明らかである。【００７９】
【表１】
2006022329.tif 000002
【００８０】
実施例５
ＰＥＴ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ／ＰＥＴからなる５層構造で厚さ８０μｍのラミネート構造のフィルムを用いて構成した厚さ２．６ｍｍ×縦４５mm×横６０ｍｍの袋状の容器７．１ｍＬに花王株式会社製のミリスチルアルコール（融点３８℃、融解潜熱２１０ｍＪ／ｍｇ）を溶融状態で６．４ｍＬ注入してヒートシールした後平板上に放置し、厚みが均等になるように凝固させた。このようにして得た潜熱蓄熱材を図１に示すような６３ｍｍ角、高さ３００ｍｍ（有効充填高さ２５２ｍｍ）、充填容積１０００ｍＬの塩化ビニル製キャニスタの底面に垂直に１０ｍｍの等間隔で５枚配置し、周囲に吸着材としてクラレケミカル株式会社製クラレコール３ＧＸを容器と同じ高さまで充填した。この操作を順次繰り返し合計５段に積層し総充填容積を１０００ｍＬとした。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は３０．１重量％であった。【００８１】
キャニスタを２５℃のインキュベータに入れ内部温度が安定するまで放置し初期重量（１a）を測定した。次に純度９９％以上のｎ−ブタンを１Ｌ／分の流量で上向きに流しｎ−ブタンを吸着させ、出口濃度が３０００ｐｐｍに達した時点でｎ−ブタンの供給を止めてキャニスタの重量（Ｗ）を測定し初期重量（１ａ）からの増量（Ｗ−１a）を吸着量とした。【００８２】
キャニスタを再度２５℃のインキュベータに入れ５分間放置後下向流で空気を１５Ｌ／分で２０分間、合計３００Ｌを流してｎ−ブタンをパージした。パージ後の重量（１ｂ）を測定し吸着後の重量（Ｗ）との差を脱着量（Ｗ−１ｂ）とした。この吸着・パージの操作を６回繰り返し最後の５、６回の吸着量と脱着量の平均値をｎ−ブタンワーキングキャパシティー（ＢＷＣ）として次式によりＢＷＣを求めたところ７９ｇ／Ｌであった。なお、活性炭３ＧＸのみを充填したキャニスタによるＢＷＣは５６．５ｇ／Ｌであり、これと比較して４０％向上していることがわかる。
BWC＝〔（Ｗ−５ａ）＋（Ｗ−５ｂ）＋（W−６ａ）＋（W−６ｂ）〕／４【００８３】
実施例６〜１１及び比較例４〜５
実施例５において、容器を構成するフィルムの厚さを８０μｍとし、潜熱蓄熱体、容器素材、容器間隔及び潜熱蓄熱材の配置を表２に示す条件で実施した。パラフィンは片山化学工業株式会社製のパラフィン（融点４０〜４２℃、融解潜熱１４３ｍＪ／ｍｇ）を使用し、パルミチルアルコールは花王株式会社製のパルミチルアルコール（融点４８〜５１℃、融解潜熱２６４ｍＪ／ｍｇ）を使用した。潜熱蓄熱体の溶融状態での充填率は全て９０容量％とした。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合はいずれも３０．１重量％であった。結果を表２に示す。【００８４】
比較例６
柔軟性のないＰＰ製の肉厚１．５ｍｍ、外径１９．０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、内容積８．４ｍＬの円柱状容器に実施例５と同じ溶融状態のミリスチルアルコール７．６ｍＬを注入し、冷却後ＰＰ製の蓋をして接着剤で密閉した。このようにして作製した潜熱蓄熱体の入った円柱状容器４本を実施例５と同様のキャニスタに１２．５ｍｍの等間隔で垂直に立てて配置し周囲に実施例５と同じ活性炭を充填した。実施例５と同様の方法によりBWCを測定したところ６２．０ｇ／Ｌであった。【００８５】
比較例７
柔軟性のないＰＶＣ製の肉厚１．５ｍｍ、厚さ１１．０ｍｍ、幅６０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、内容積１９．２ｍＬの直方体容器に溶融状態の融点４０〜４２℃のパラフィン１７．３ｍＬを注入し、冷却後ＰＶＣ製の蓋をして接着剤で密閉した。このようにして作製した潜熱蓄熱体の入った直方体状容器２本を実施例５と同様のキャニスタに２０．５ｍｍの等間隔で垂直に立てて配置し周囲に実施例５と同じ活性炭を充填した。実施例５と同様の方法によりＢＷＣを測定したところ５９．２ｇ／Ｌであった。【００８６】
実施例１２
厚さ８０μｍのＰＥフィルムを用いて構成した厚さ３．３ｍｍ×縦７５mm×横５０ｍｍの袋状の容器１２．３ｍＬに花王株式会社製パルミチルアルコールを溶融状態で１１．１ｍＬ注入してヒートシールした後平板上に放置し、厚みが均等になるように凝固させた（図４及び図５における１３）。これと同様の方法で厚さ３．３ｍｍ×縦（高さ）２４０ｍｍ×横３０ｍｍの袋状の容器２３．８ｍＬに同じパルミチルアルコールを溶融状態で２１．４ｍＬ注入し同様にして厚みが均等になるように凝固させた（図４及び図５における１４）。このようにして得た潜熱蓄熱材を実施例５と同様の充填容積１０００ｍＬのキャニスタに図４及び図５に示すように、潜熱蓄熱材１３と１４の間隔が６ｍｍ、１４同士の間隔が１５ｍｍとなるように配設し、周囲に吸着材としてクラレケミカル株式会社製クラレコール３ＧＸを潜熱蓄熱材が埋没するように充填した。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は２５．４重量％であった。実施例５と同様の方法により測定したＢＷＣを表１２に示す。【００８７】
【表２】
2006022329.tif 000003
【００８８】
実施例１３
ＰＥＴ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ／ＰＥＴからなる５層構造で厚さ８０μｍのラミネート構造のフィルムを用いて構成した厚さ１．３ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器５．６ｍＬに東京化成工業株式会社製のｎ−オクタデカン（融点２８．２℃）を溶融状態で５．１ｍＬ注入してヒートシールした後平板上に放置し、厚みが均等になるように凝固させ潜熱蓄熱材Ａとした。これと同様の方法で厚さ２．６ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器１１．３ｍＬを１０個準備し、花王株式会社製ミリスチルアルコールを溶融状態で各々１０．２ｍＬ注入し、同様にして潜熱蓄熱材Ｂ及びＣを作製した。【００８９】
これらの容器を実施例５と同様の充填容積１０００ｍＬの潜熱蓄熱材Ａ間の距離が１０．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂ間の距離及び潜熱蓄熱材Ｃ間の距離が各々８．９ｍｍとなるように配設し、潜熱蓄熱材Ａと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が８．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離及び潜熱蓄熱材Ｃと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が７．１ｍｍになるように配設し、さらにｈ１を２５ｍｍ、ｈ２を１０ｍｍとして、周囲に吸着材としてクラレケミカル株式会社製クラレコール３ＧＸを潜熱蓄熱材Ａ〜Ｃ全体が埋没されるように高さＨまで充填した。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は２４．９重量％であった。実施例５と同様の方法により測定したＢＷＣを表３に示す。【００９０】
実施例１４
ＰＥＴ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ／ＰＥＴからなる５層構造で厚さ８０μｍのラミネート構造のフィルムを用いて構成した厚さ１．３ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器５．６ｍＬに花王株式会社製ミリスチルアルコールを溶融状態で５．１ｍＬ注入してヒートシールした後平板上に放置し、厚みが均等になるように凝固させ潜熱蓄熱材Ａとした。これと同様の方法で厚さ２．０ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器８．７ｍＬに同じミリスチルアルコールを溶融状態で７．８ｍＬ注入し、同様にして潜熱蓄熱材を作製した。また、厚さ２．６ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器１１．２ｍＬに同じミリスチルアルコールを溶融状態で１０．２ｍＬ注入し、同様にして潜熱蓄熱材Ｃを作製した。【００９１】
これらの潜熱蓄熱材を実施例５と同様の充填容積１０００ｍＬのキャニスタに、潜熱蓄熱材Ａ間の距離が１０．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂ間の距離が９．５ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｃ間の距離が８．９ｍｍとなるように配設し、潜熱蓄熱材Ａと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が８．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が７．６ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｃと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が７．１ｍｍになるように配設し、さらにｈ１を２５ｍｍ、ｈ２を１０ｍｍとして、周囲に吸着材としてクラレケミカル株式会社製クラレコール３ＧＸを潜熱蓄熱材Ａ〜Ｃ全体が埋没されるように高さＨまで充填した。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は２２．８重量％であった。実施例５と同様の方法により測定したＢＷＣを表３に示す。【００９２】
実施例１５
ＰＥＴ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ／ＰＥＴからなる５層構造で厚さ８０μｍのラミネート構造のフィルムを用いて構成した厚さ１．３ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器５．６ｍＬに花王株式会社製ミリスチルアルコールを溶融状態で５．１ｍＬ注入してヒートシールした後平板上に放置し、厚みが均等になるように凝固させ潜熱蓄熱材Ａとした。これと同様の方法で厚さ２．６ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器１１．２ｍＬを１０個準備し、同じミリスチルアルコールを溶融状態で各々１０．２ｍＬ注入し、同様にして潜熱蓄熱材Ｂ及びＣを作製した。【００９３】
これらの潜熱蓄熱材を実施例５と同様の充填容積１０００ｍＬのキャニスタに、潜熱蓄熱材Ａ間の距離及び潜熱蓄熱材Ａと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が各々９．４ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂ及びＣ間の距離並びに潜熱蓄熱材Ｂ及びＣと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が各々８．３ｍｍとなるように配設し、さらにｈ１を３０ｍｍ、ｈ２を５ｍｍとして、周囲に吸着材としてクラレケミカル株式会社製クラレコール３ＧＸを潜熱蓄熱材Ａ〜Ｃ全体が埋没されるように高さＨまで充填した。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は２４．９重量％であった。実施例５と同様の方法により測定したＢＷＣを表３に示す。【００９４】
実施例１６
ＰＥＴ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥ／ＰＥＴからなる５層構造で厚さ８０μｍのラミネート構造のフィルムを用いて構成した厚さ１．３ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器５．６ｍＬに東京化成工業株式会社製のｎ−オクタデカン（融点２８．２℃、融解潜熱２４３ｍＪ／ｍｇ）を溶融状態で５．１ｍＬ注入してヒートシールした後平板上に放置し、厚みが均等になるように凝固させ潜熱蓄熱材Ａとした。これと同様の方法で厚さ２．４ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器１０．４ｍＬに花王株式会社製のミリスチルアルコール９．５ｍＬを溶融状態で注入し、潜熱蓄熱材Ｂを作製した。また、同様の方法で厚さ２．６ｍｍ×縦（高さ）７２mm×横６０ｍｍの袋状の容器１１．２ｍＬに花王株式会社製のパルミチルアルコール１０．２ｍＬを溶融状態で注入し、潜熱蓄熱材Ｃを作製した。【００９５】
これらの潜熱蓄熱材を実施例５と同様の充填容積１０００ｍＬのキャニスタに、潜熱蓄熱材Ａ間の距離が１０．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂ間の距離が９．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｃ間の距離が８．９ｍｍとなるように、また、潜熱蓄熱材Ａと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が８．１ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｂと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が７．３ｍｍ、潜熱蓄熱材Ｃと蒸散燃料ガス捕集装置内壁との距離が７．１ｍｍになるように配設し、さらにｈ１を２５ｍｍ、ｈ２を１０ｍｍとして、周囲に吸着材としてクラレケミカル株式会社製クラレコール３ＧＸを潜熱蓄熱材Ａ〜Ｃ全体が埋没されるように高さＨまで充填した。蒸散燃料ガス吸着材に占める潜熱蓄熱材の割合は２４．３重量％であった。実施例５と同様の方法により測定したＢＷＣを表３に示す。【００９６】
【表３】
2006022329.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明の蒸散燃料ガス吸着材によれば、潜熱蓄熱体が柔軟性を有するフィルムから構成された容器に封入して潜熱蓄熱材として使用されるので潜熱蓄熱材全体が塑性変形可能であり、蒸散燃料ガスの吸脱着に関与する吸着材と効率的に接触することができるので吸脱着に関わる熱の制御を有効に実施することができ、小型化も可能であるのでキャニスタなどの蒸散燃料捕集装置として好ましく使用することができる。また、本発明の活性炭は有機溶剤蒸気、特に蒸散燃料ガスの吸着性能が高く、かつ高い充填密度と高い機械的強度も併せ持っているので、溶剤回収装置やキャニスタなどの蒸散燃料ガス捕集装置に好ましく使用される。また、本発明の活性炭の製造方法によれば、このような活性炭を工業的に有利に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】扁平な板状に形成した潜熱蓄熱材と吸着材とを組み合わせた蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（正面立面図）である。
【図２】図１の蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（側面図）である。
【図３】渦巻き状に形成した潜熱蓄熱材と吸着材とを組み合わせた蒸散燃料ガス捕集装置をパージ用空気口側から見た場合の模式図（平面図）である。
【図４】別の蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（正面立面図）である。
【図５】図４の蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（側面図）である。
【図６】別の蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（正面立面図）である。
【図７】図６の蒸散燃料ガス捕集装置の模式図（側面図）である。
【符号の説明】
【００９９】
１  蒸散燃料ガス捕集装置
２  パージ空気口
３  分散板
４  潜熱蓄熱材
５  吸着材
６  ｎ−ブタン供給口
７  蒸散燃料ガス捕集装置
８  潜熱蓄熱材
９  吸着材
１０  蒸散燃料ガス捕集装置
１１  パージ空気口
１２  分散板
１３  潜熱蓄熱材
１４  潜熱蓄熱材
１５  吸着材
１６  ｎ−ブタン供給口
１７  潜熱蓄熱材支持体    
【図１】
2006022329.tif 000005
【図２】
2006022329.tif 000006
【図３】
2006022329.tif 000007
【図４】
2006022329.tif 000008
【図５】
2006022329.tif 000009
【図６】
2006022329.tif 000010
【図７】
2006022329.tif 000011
【国際調査報告】
2006022329.tif 000012
2006022329.tif 000013
2006022329.tif 000014
2006022329.tif 000015
2006022329.tif 000016
2006022329.tif 000017