JP2015507937A - たばこ煙フィルタ - Google Patents

Abstract

不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。このフィルタは優れた生分解性を有している。

Description

本発明は、喫煙物品、例えばシガレットのためのフィルタ及びフィルタ・エレメントに関する。

シガレットの吸い殻の、環境に与える影響に関連する問題を軽減することが広く望まれている。現在のシガレット・フィルタの大部分はコンベンショナルなセルロースアセテート・フィラメント状トウを使用して形成されている。その生分解速度は極めて遅い。このことは、吸い殻が地面に捨てられたときに、フィルタが長期にわたって明らかに識別可能なままになるというような問題を引き起こす。加えて、現在のセルロースアセテート・フィルタは、水路内に捨てたときには分散せず、長時間にわたる浸水後にもこれらの特徴的なサイズ及び形状がそのまま残る。これは廃水処理プラント内に問題を引き起こす。プラント内では使用済み吸い殻を処理過程中に水流から取り除かなければならない。もちろん、最初は陸上に捨てられた多くの吸い殻も、降雨後に下水管に流し落とされた後、結局は廃水処理プラント内に達することになる。従って、浸水時に迅速に分散する、易生分解性材料から形成されたシガレット・フィルタが必要である。加えて、フィルタ材料は数多くの他の基準、具体的には、シガレット・フィルタに高速で加工するのに適した形態を成すという基準を満たし、完成済フィルタに好適な特徴（例えば濾過効率、硬さ、ばらつきがないこと、など）を提供し、経済的に実現可能であり、そして最終シガレットにおいて許容し得る主観的特性（特に風味及び外観）を可能にしなければならない。

これは新しい問題ではなく、数十年間にわたって研究者らが好適な生分解性シガレット・フィルタ材料を見いだそうと試みている。これらの要件に対処すると主張される材料に関して、数多くの特許出願がこの期間にわたって出願されているが、市場で目立って受け入れられたものはまだない。従って、浸水時に極めて迅速に崩壊する易生分解性のたばこ煙濾過材料が依然として必要である。

本発明によれば、第１態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。

本発明によれば、別の態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布は、ステープル・ファイバ（例えばステープル・ファイバ・シート）と、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは水性形態でステープル・ファイバに塗布されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。

図１は、本発明の「ビスコース２」及び「テンセル２」のフィルタ・ロッドの、時間に対する生分解性を、周知のセルロース・アセテートのフィルタ・ロッド「ＣＡ」と比較して示すプロットである。

不織布とは、ファイバ（繊維）又はフィラメントを機械的、熱的、又は化学的に絡み合わせることによって（そしてフィルムにパーフォレーションを形成することによって）結合されたシート又はウェブ構造と定義することができる。不織布は別々の繊維から（又は溶融プラスチック又はプラスチック・フィルムから）直接に形成することができる。ここでは「不織布」という用語は紙又は原紙を含まないことを明示する。

不織布はウェット・レイド（湿式）不織布であることが好ましい。不織布の坪量（basis weight）は２５〜４２ｇｓｍ、例えば２７〜４０ｇｓｍであってよい。

ステープル・ファイバは生分解性材料から成ることが好ましい。ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、例えばビスコース又はテンセルであってよい。これらは両方ともLenzing AGから入手することができる。他の生分解性繊維、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、又は綿を使用してもよい。低分解性又は非生分解性繊維、例えばセルロースアセテート繊維、セルロースエステル繊維を使用することもできるが、しかしこれらは好ましくない。ステープル・ファイバはセルロースアセテート繊維又はセルロースエステル繊維でないことが好ましい。

フィルタ／フィルタ・エレメント及び／又は不織布及び／又はステープル・ファイバが、当業者によく知られているOECD 301B「易生分解性(Ready Biodegradability)」法(修正Sturm試験）に従って測定して「易生分解性」レベルを有していることが好ましい。

ステープル・ファイバは、カット長４ｍｍ〜１０ｍｍ、例えば４〜６ｍｍのステープル・ファイバであってよい。ステープル・ファイバの直径は１．７ｄｔｅｘ〜３．３ｄｔｅｘであってよい。ステープル・ファイバは任意の断面（例えば円形、三つ葉（トリローバル)状）を有していてよい。言うまでもなく、ウェット・レイド不織布中の使用に適したものであるならば、いかなるカット長及び直径のステープル・ファイバでも、本発明の範囲を逸脱することなしに使用することができ、また、種々異なる繊維、繊維長、又は繊維直径のブレンドを不織布中に使用してもよい。

水溶性バインダの量は、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％、例えば０．５〜３％、例えば１％であってよい。水溶性バインダはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ヒドロキシセルロース、ポリエチレンオキシド、天然澱粉、加工澱粉、カチオン澱粉、グアールガム、又はこれらの誘導体であってよい。バインダは、液状バインダの塗布に適した任意の周知の方法、例えばカーテン被覆、サイズプレス、マングル・パディング、スプレーなどによって塗布することができる。不織布はアルカリ化合物を含まないことが好ましい。

本発明のフィルタ及びエレメントは、（例えばショートカット生分解性）ステープル・ファイバ（例えば再生セルロース繊維）と、水溶性バインダとを含む不織布を含んでいる。水溶性バインダは水性形態で（ファイバに）塗布されていることが好ましい。水溶性バインダは水性形態で（ファイバに）塗布され、続いて乾燥させられることが好ましい。

特定の不織布材料は、ウェット・レイド法によって製造されるのが好ましい。不織布は種々異なるよく知られた製造ルート（例えばドライ・レイド（乾式）又はカード処理、スパンボンド、ウェット・レイド（湿式）、エア・レイドなど）によって調製することができる。本出願人は、ウェット・レイド不織布が、シガレット・フィルタに必要とされる厳しいチップ間圧力損失再現性基準を満たすのに最も適していることを見いだした。この基準は、（分散特性とは無関係に）実現可能なたばこ煙濾過材料に対する不可欠な必要条件である。圧力損失は１チップ当たりに使用される不織布の重量に関連する。紙及び不織布の坪量は、少なくとも２０×２５ｃｍの面積の重量を定量化する標準法を用いて測定される。典型的なシガレット・フィルタ内に使用される量は、このような量の約１０％しか使用しないので、このような大きい試験片の重量変動に基づくデータは、シガレット・フィルタの再現性基準を満たすための適合性に関して誤解を招くおそれがある。２ｃｍ×３０ｃｍの不織布ストリップの重量変動を測定することによって、出願人は、ウェット・レイド不織布が約±１％以下の所要重量変動要件を満たすのに最も適していることを見極めた。

１００％ステープル・ファイバから製造されたウェット・レイド不織布は極めて弱く、フィルタ製造機械上での処理に耐えるのに十分な機械的完全性を有してはいない。従って、不織布に十分な強度を提供するためにバインダが必要となる。従来のウェット・レイド不織布はしばしば、繊維ファーニッシュの一部として熱可塑性バインダ繊維を内蔵している。次いでこれらのバインダ繊維は不織布製造の乾燥段階中に活性化される。しかしながら本出願人は、バインダ繊維を内蔵する不織布が冷水中では容易に分散しないので、本出願には適さないことを見いだした（下記比較例３参照）。出願人は（例えば液状の）水溶性バインダをステープル・ファイバと一緒に使用することによって、冷水中での迅速な分散が可能になることを見いだした。

不織布は、（１．６，３．１５，６．３及び１２．５ｍｍ開口のスクリーンを使用して）EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test（ティア１分散性振盪フラスコ試験）を施した後、不織布の９５％以上、例えば９６％以上が６．３ｍｍ開口スクリーンを通過する分散性を有する不織布であってよい。この試験は当業者によく知られており、この分散性は、冷水中の容易且つ効果的な分散を示す（高分散性）。

本発明によるフィルタの最終外観及び硬さの特徴はまたセルロースアセテートのものと同様であり、やはり商業的な受け入れ可能性を高める。

本発明によるフィルタ中に使用される不織布を、紙系シガレット・フィルタを形成するために使用される標準設備を使用して処理（例えばエンボス加工）すると有利である。紙フィルタは同じ圧力損失を有するセルロースアセテート・フィルタよりもタール保持率が高い。このことは、シガレット製造業者がセルロースアセテートを紙フィルタと単純に置き換えることはできないことを意味する。なぜならば、（同じ圧力損失又はタール送達率を維持するために）フィルタの長さを変えることが必要となるか、又は（フィルタの長さが一定である場合に）シガレット・タール送達率が減少し、圧力損失が増大することになるからである。本出願人は、本発明によるフィルタ及びフィルタ・エレメントのタール保持率が紙よりもセルロースアセテートのものに極めて近いことを見いだした。また、不織布構造の開放性、及び本質的な多孔率が高ければ高いほど、その材料を内蔵するフィルタのタール保持率は低くなることも、本出願人は見いだした。このように、望ましいタール保持率及び圧力損失を有するフィルタ及びフィルタ・エレメントを提供するために、構成繊維特性、例えばポリマーのタイプ、繊維断面、繊維クリンプ、繊維寸法を制御することによって、不織布の多孔性を設計することができる。このことは、本発明のフィルタ／エレメントが、セルロースアセテート・フィルタとの単純な置換物としてこれらを使用できるのでさらに有利であることを意味する。

不織布はさらに木材パルプを含んでもよい。ここでは、木材パルプという用語は、天然発生型セルロース繊維を構成するパルプ（例えば軟木又は硬木からコンベンショナルな方法、例えば亜硫酸塩法又はクラフト法によって得られる）を含む。パルプは例えばコンベンショナルな叩解機械又は精製機械を使用して叩解（当業者にはよく知られている）されていてよい。木材パルプは不織布の引張り強度を向上させることができる。木材パルプが含まれる場合には、これは不織布の０．１〜２０重量％、例えば５〜１０重量％の量で存在することが好ましい。好ましい例では、木材パルプは不織布の最大９．５重量％、例えば１〜９重量％、例えば５〜９重量％の量で含まれている。（水溶性バインダに加えて）このような極めて少量の木材パルプを含む不織布が、フィルタ／フィルタ・エレメントに形成するのに十分な強さを有することを、出願人は驚くべきことに見いだした。異なる好ましい例では、木材パルプは不織布の最大２０重量％、例えば１〜２０重量％の量で含まれており、そして水溶性バインダは、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％の量で存在する。

従って本発明によれば、１態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして不織布の最大９．５重量％が木材パルプである、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。

本発明によれば、別の態様において、不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして不織布は、不織布の最大２０重量％の量で木材パルプを含み、そしてバインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％である、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。ステープル・ファイバはセルロースアセテート繊維又はセルロースエステル繊維でないことが好ましい。

たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントはさらに香味増強添加剤を含んでいてよい。香味増強添加剤は、紙フィルタ内に使用するための、国際公開第２０１０／１３６７５１号パンフレットに開示されているような添加剤であってよい。香味増強添加剤は、脂環式ラクトン、芳香族ラクトン、芳香族ケトン、第２級アルコール又はそのエステル、フタリド、χ−バレロラクトン、χ−ヘキサラクトン、δ−ヘキサラクトン、χ−ヘプタラクトン、χ−オクタラクトン、δ−オクタラクトン、４−ヒドロキシ−３−ペンテン酸ラクトン、５−ヒドロキシ−２−デセン酸δ−ラクトン、４，４−ジブチル−χ−ブチロラクトン、ミントラクトン、デヒドロメントフロラクトン、３−ブチリデンフタリド、３−ｎ−ブチルフタリド、ウイスキーラクトン、又はセダンノリドであってよい。

たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントは、たばこ煙濾過材料の長手方向に延びるコアを含んでいてよい。たばこ煙濾過材料は不織布を含んでいてよく、又は不織布であってもよい。たばこ煙濾過材料の長手方向に延びるコアはほぼ円筒形であってよい。

本発明によるたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントは、周囲１４〜２８ｍｍ、例えば１６〜２６ｍｍ、例えば１６〜１７ｍｍ又は２４〜２５ｍｍであってよい。本発明のたばこ煙フィルタの長さは１０〜４０ｍｍ、例えば１５〜３５ｍｍ、例えば２０〜３０ｍｍであってよい。本発明のたばこ煙フィルタ・エレメントは、長さ５〜３０ｍｍ、例えば６〜２０ｍｍ、例えば８〜１５ｍｍ、例えば１０〜１２ｍｍであってよい。

本発明のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントはさらに例えばプラグラップのラッパを含んでいてもよい。ラッパはたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントの周り（例えばたばこ煙濾過材料の長手方向に延びるコアの周り）に係合されるのが好ましい。ラッパ（例えばプラグラップ）は、水溶性接着剤で（例えば当業者に知られているような重ね合わせ・貼り付けシームによって）所定に位置に保持されることが好ましい。水溶性接着剤は、水との接触時にフィルタの開放を容易にすることにより、フィルタ内に含まれるフィルタ材料（不織布）を露出させ、これによって使用後のフィルタ（不織布）の崩壊を容易にするので有利である。

本発明のフィルタ又はフィルタ・エレメントは、単一フィルタ・チップとして、又はフィルタ・ロッドとして、又はマルチ・セグメント・フィルタ内の１つ又は２つ以上のセグメントなどとして使用してよい。このように本発明によるフィルタ・エレメントは、二要素、三要素、又はその他の多要素から成るセグメント（マルチプル・セグメント）フィルタとして使用してよい。二要素又はその他の多要素フィルタは当業者に知られている。本発明によるフィルタは、機械製シガレット（例えば大量生産され包装されたシガレット）内に使用されてよい。本発明によるフィルタは個々に巻かれたシガレット（例えば手巻きシガレット）又は自分で巻いた（Roll Your Own )又は自分で作った(Make-Your-Own)製品とともに使用するためにフィルタ・チップとして使用されてもよい。

本発明によれば更なる態様において、本発明によるたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントを含むフィルタ・シガレットが提供される。本発明によるフィルタ・シガレットにおいて、本発明のフィルタ（又は本発明のフィルタ・エレメントを含むフィルタ）は、ラッピングされたタバコ・ロッドに、タバコに向いた一方の端部で接合されている。フィルタは例えば、リング・チッピング（［ラッピングされた］フィルタ及びロッドの隣接する端部の周りだけに係合することによって、フィルタ・ラッパのほとんどを露出したままにする）によって、又は完全チッピング・オーバラップ（フィルタ全長及びタバコ・ロッドの隣接端部の周りに係合する）によって、ラッピングされたタバコ・ロッドに接合されてよい。プラグラップ／オーバーラップ及び／又はチッピング紙は水溶性重ね合わせ接着剤を含んでいることが好ましい。水溶性接着剤は、水との接触時にフィルタの開放を容易にすることにより、フィルタ内に含まれるフィルタ材料（不織布）を露出させ、これによって使用後のフィルタ（不織布）の崩壊を容易にするので有利である。

本発明によるいずれのフィルタ又はフィルタ・シガレットも無通気型であってよく、或いは慣用の手段により、例えば予めパーフォレーション形成された、又は空気透過性のプラグラップを使用することにより、且つ／又はプラグラップ及びチッピング・オーバラップのレーザーパーフォレーション形成により、通気されてもよい。

本発明によるフィルタ又はフィルタ・エレメントは、（当業者によく知られている方法によって）連続したロッドとして形成されていてよい。連続したロッドは、製造機械出口から連続的に出るのに伴って、後続の使用のために有限の長さに切断される。この切断により、上に定義して説明した個別のフィルタ又はフィルタ・エレメントを形成することができる。次いでこれらのそれぞれを、個別のラッピングされたタバコ・ロッドに取り付けることによって、フィルタ・シガレットを形成する。しかし大抵は、連続して出るフィルタ・ロッドを先ず、後続の使用のために２倍以上（通常は４倍又は６倍）の長さに切断し；最初の切断によって４倍以上の長さにした場合、続いてこれらをフィルタ・シガレット集成体のために２倍の長さに切断する。この場合、２倍の長さのフィルタ・ロッドが、ラッピングされたタバコ・ロッド対の間で集成されて（リング・チッピング又は完全チッピング・オーバラップによって）接合される。次いでこの組み合わせを真ん中で分断することによって、２つの個別のフィルタ・シガレットをもたらす。当業者に知られているように、二要素又は多要素フィルタを形成するために組み合わされる、例えば２倍長のフィルタ・エレメントの場合にも同様の技術が用いられる。本発明は、２倍長以上のフィルタ・ロッド（及び／又はフィルタ・エレメント・ロッド）を含む。

本発明によれば更なる態様において、不織布であって、不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは、ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、不織布が提供される。本発明によれば別の態様において、不織布であって、不織布は、ステープル・ファイバ（例えばステープル・ファイバ・シート）と、水溶性バインダとを含み、水溶性バインダは水性形態でステープル・ファイバに塗布されている、不織布が提供される。不織布がウェット・レイド不織布であることが好ましい。本発明の不織布は、（例えばショートカット生分解性）ステープル・ファイバと、水溶性バインダとを含む。水溶性バインダは水性形態で（ファイバに）塗布されていることが好ましい。ステープル・ファイバは、カット長４ｍｍ〜１０ｍｍ、例えば４〜６ｍｍのステープル・ファイバであってよい。ステープル・ファイバの直径は１．７ｄｔｅｘ〜３．３ｄｔｅｘであってよい。ステープル・ファイバは任意の断面（例えば円形、三つ葉（トリローバル)状）を有していてよい。言うまでもなく、ウェット・レイド不織布中の使用に適したものであるならば、いかなるカット長及び直径のステープル・ファイバでも、本発明の範囲を逸脱することなしに使用することができ、また、種々異なる繊維、繊維長、又は繊維直径のブレンドを不織布中に使用してもよい。

ステープル・ファイバは生分解性材料から成ることが好ましい。ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、例えばビスコース又はテンセルであってよい。これらは両方ともLenzing AGから入手することができる。他の生分解性繊維、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、又は綿を使用してもよい。低生分解性又は非生分解性のセルロースアセテート繊維を使用することもできるが、しかしこれらは好ましくない。

不織布はさらに木材パルプを含んでもよい。木材パルプは不織布の引張り強度を向上させることができる。木材パルプが含まれる場合には、これは不織布の０．１〜２０重量％、例えば５〜１０重量％の量で存在することが好ましい。

水溶性バインダの量は、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％、例えば０．５〜３％、例えば１％であってよい。水溶性バインダはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ヒドロキシセルロース、ポリエチレンオキシド、又は澱粉であってよい。バインダは、液状バインダの塗布に適した任意の周知の方法、例えばカーテン被覆、サイズプレス、マングル・パディングなどによって塗布することができる。不織布はアルカリ化合物を含まないことが好ましい。

好ましい例では、木材パルプは不織布の最大９．５重量％、例えば１〜９重量％、例えば５〜９重量％の量で含まれている。本発明者は驚くべきことに、（水溶性バインダに加えて）このような極めて少量の木材パルプを含む不織布が、フィルタ／フィルタ・エレメントに形成するのに十分な強さを有することを、見いだした。異なる好ましい例では、木材パルプは不織布の最大２０重量％、例えば１〜２０重量％の量で含まれており、そして水溶性バインダは、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％の量で存在する。

ステープル・ファイバはセルロースアセテート繊維又はセルロースエステル繊維でないことが好ましい。

本発明によれば更なる態様において、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、本発明による不織布を含む濾過材料を構成するたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントが提供される。

下記の例及び添付の図面を参照しながら本発明を以下に説明する。

例１
TAPPI基準T205に従ってハンドシート・フォーマ(Handsheet Former)を使用して、約４０ｇｓｍの小規模ウェット・レイド不織布を調製した。９０％のＰＶＯＨ繊維（２．８ｄｔｅｘ，４ｍｍ長）と１０％の木材パルプとの繊維ブレンドを使用した。これらのシートの引張り強度は１０Ｎを下回り、すなわち極めて弱かった。続いてパディング機械を使用して、これらのシートにＣＭＣ又はＰＶＯＨ水溶性バインダを塗布した。４％のＣＭＣを添加すると引張り強度は６５Ｎまで増大するのに対して、４．５％のＰＶＯＨを添加すると引張り強度は１０８Ｎまで増大した。従って、液体系バインダを添加すると、このような不織布が高速シガレット・フィルタ製造設備上で処理されるのを可能にするのに十分な強度がもたらされる。これらのハンドシート不織布に、（１．６，３．１５，６．３及び１２．５ｍｍ開口のスクリーンを使用して）EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test（ティア１分散性振盪フラスコ試験）を施し、そして９９．５％超が最小の１．６ｍｍスクリーンを通過することが見いだされた。これにより、極めて高い分散性レベルが実証された。この試験によって測定すると、未処理シートにバインダを添加することにより、分散性レベルが改善されることも観察された。

例１は、本発明の不織布が（本発明による）たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントにおける使用に適しており、そして冷水中の優れた分散性レベルを有すること、つまり不織布が高生分解性であることを実証する。

例２
パイロット規模の傾斜ワイヤ・ハイドロフォーマを使用して、本発明による２つのタイプのウェット・レイド不織布（符号Ａ及びＢ）を調製した。不織布Ａは長さ６ｍｍ、線密度１．７ｄｔｅｘの１００％ビスコース繊維（Kelheim Fibres GmbHによって供給）を使用し、そして不織布Ｂは、長さ６ｍｍ、線密度１．７ｄｔｅｘの１００％テンセル繊維（Lenzing AGによって供給）を使用した。水溶性ＣＭＣバインダの１％溶液（Finnfix 700, Noviant製）をカーテン被覆技術を介して製造中に両不織布に塗布した。次いで両タイプの不織布から、当業者によく知られている紙系シガレット・フィルタ製造設備を使用してシガレット・フィルタを製造した（例えば例４参照）。この過程の本質的な特徴は、圧縮によって円筒形ロッド形態にするのを容易にするために不織布に長手方向エンボス加工を施すことである。不織布のバルク、引張り、及び延伸特性は、これがエンボス加工に耐え得るかどうかを見極める上で極めて重要であり、例えば不織布はローラを破損又は妨害してはならない。本発明者は驚くべきことに、両不織布がフィルタ製造設備上で良好に加工されることを見いだした。下記表は、不織布、及びこれらの不織布から形成されたシガレット・フィルタに対する試験結果を示す。

これらのフィルタを、プラグラップが取り外された状態で冷水を含むビーカ内に入れることによってその分散特性を評価した。フィルタＡ及びＢは両方とも、時折静かに攪拌しながら１分未満で完全に分散した。これは、同じ時間枠にわたって分散兆候を示さない紙フィルタよりも著しく高速であった。不織布Ａ及びＢの試料にも、（１．６，３．１５，６．３及び１２．５ｍｍ開口のスクリーンを使用して）EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test（ティア１分散性振盪フラスコ試験）を施した。このような状態にされた後、不織布Ａの９９％及び不織布Ｂの９７％が６．３ｍｍ開口スクリーンを通過することが見いだされた。これは極めて高い分散性レベルを示す。

例２は、本発明の不織布が（本発明による）たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントにおける使用に適しており、そして冷水中の優れた分散性レベルを有すること、つまり不織布が高生分解性であることを実証する。

比較例３（本発明のものではない）
不織布Ａと同じ設備及びビスコース繊維を使用して、しかし１％水溶性液状バインダではなく５％ＰＶＯＨバインダ繊維を使用して、第３材料（「不織布Ｃ」）を調製するために更なる試験を実施した。すなわち不織布Ｃは９５％のビスコースと５％のＰＶＯＨ繊維とから成った。不織布Ｃは重量が３６ｇｓｍ、重量変動が１．０５％、機械方向引張り強度が４７Ｎ、そして横方向引張り強度が３３Ｎであった。これらは全て不織布Ａ及びＢの値に近かった。しかし不織布Ｃの分散特性は不織布Ａ及びＢに対して著しく劣った。チップを水中に入れた後の迅速な分散の兆候はなく、例１及び２と同じ振盪フラスコ試験を施した後、６．３ｍｍ開口スクリーンを通過するのは１０％未満であった。

比較例３は、迅速な分散のためには、不織布内部のバインダ繊維としてではなく、（例えば水性形態で塗布することによって）均一な層として水溶性バインダを不織布に塗布しなければならないことを実証する。

例４
例２と同様に、パイロット規模の傾斜ワイヤ・ハイドロフォーマを使用して、本発明による２つのタイプのウェット・レイド不織布（再び符号Ａ及びＢ）を調製した。不織布Ａは長さ６ｍｍ、線密度１．７ｄｔｅｘの１００％ビスコース繊維（Kelheim Fibres GmbHによって供給）を使用し、そして不織布Ｂは、長さ６ｍｍ、線密度１．７ｄｔｅｘの１００％テンセル繊維（Lenzing AGによって供給）を使用した。水溶性ＣＭＣバインダの１％溶液（Finnfix 700, Noviant製）をカーテン被覆技術を介して製造中に両不織布に塗布した。次いで両タイプの不織布から、当業者によく知られている紙系シガレット・フィルタ製造設備を使用してシガレット・フィルタを製造した。

英国特許出願公開第２０７５３２８号明細書に記載された方法に従って、ウェット・レイド不織布Ａ又はＢから形成された円筒形ロッド（長さ１５ｍｍ及び周囲２４．５０ｍｍ）から、試料フィルタを製造した。

上記のような傾斜ワイヤ機械上でウェット・レイド不織布を形成する。次いで、長手方向に前進する完成済不織布ウェブを、（不織布に長手方向のエンボス加工を施すために）周方向に延びる波形構造を有する協働ロール間で長手方向に前進させる。そしてその後、（不織布ウェブとして長手方向に前進させながら）横方向に連続的に集結させてロッド形状にする。その結果として連続的に製造されたロッドを、やはり当業者に知られている方法によって、連続的に横方向に切断して有限の長さにすることにより製品フィルタ又はフィルタ・ロッドを提供する。

フィルタ／フィルタ・ロッド／フィルタ・セグメントは、当業者によく知られた方法によってフィルタ・シガレット内に含むことができる。

例５
本発明のフィルタの繊維生分解性を周知のセルロースアセテート・フィルタと比較した。

上記例４に示された方法に従って、本発明による試料フィルタを製造した。長さ６ｍｍ、線密度１．７ｄｔｅｘの１００％ビスコース繊維（Kelheim Fibres GmbHによって供給）を使用する繊維から「ビスコース２」フィルタを形成した。長さ６ｍｍ、線密度１．７ｄｔｅｘの１００％テンセル繊維（Lenzing AGによって供給）を使用する繊維から「テンセル２」フィルタを形成した。ＣＭＣバインダの１％溶液（Finnfix 700, Noviant製）をカーテン被覆技術を介して製造中に両不織布に塗布した。次いで両タイプの不織布から、当業者によく知られている紙系シガレット・フィルタ製造設備を使用してフィルタを製造した。

独立ラボラトリによってOECD 301B「易生分解性(Ready Biodegradability)」法(修正Sturm試験）に従って生分解性を測定した。この試験は、２８日間にわたる（パーセンテージとして表した）材料の生分解性の尺度を提供する。図１は、本発明によるビスコース２及びテンセル２のフィルタに対する結果を、この方法に従って試験したときのＣＡ（標準的なセルロースアセテート・フィルタ・ロッド）と比較して示している。

本発明によるビスコース２及びテンセル２のフィルタ（及び材料）がセルロースアセテートよりも迅速に、そして広範囲にわたって分解することが明らかである。さらにこの試験によれば、１０日間にわたる生分解によって測定して３つの生分解性レベルを材料に割り当てることができる。生分解性の合格レベルは「易生分解性」（定義された１０日間にわたって６０％を上回る生分解性をもたらす）であるが、試験における材料の性能に応じて他のより低い生分解性レベル、例えば「究極的生分解性」及び「なし」もある。本発明によるビスコース２及びテンセル２のフィルタは全て「易生分解性」と認定された。これに対して「ＣＡ」は「究極的生分解性」という、より低い認定を受けた。

これらの結果は、本発明のフィルタがセルロースアセテート・フィルタ（及びセルロースエステル・フィルタ）と比較して優れた生分解性を示すことを裏付ける。

試験６
欧州特許第０７０９０３７号明細書は、改変断面、例えば特定のＸ，Ｙ又はＩ字形断面を有するセルロースエステル繊維の利点に言及している。前記明細書の比較例１〜５は、より標準的な繊維断面を有する繊維に言及しており、これらの繊維の崩壊性は、改変断面繊維の「優れた」崩壊性と比較して「不良」であると記載されている。EDANAフラスコ振盪試験（例１に記載された方法を参照）を、異なる断面を有するビスコース繊維で形成された、本発明の複数のハンドシート上で実施した。使用したビスコース繊維はKelheim Fibresの「Danufil」及び「Galaxy」であった。これらの繊維はそれぞれ円形断面、及び改変トリローバル状断面を有している。結果を下記表に示す。これらの結果は、円形断面及び改変トリローバル断面を使用して形成されたシートの分散性間には差がほとんどないことを示している。この結果は欧州特許第０７０９０３７号明細書の教示内容を考えると全く予期できないものである。前記明細書は、改変断面、例えば特定のＸ，Ｙ又はＩ字形断面を有する（セルロースエステル）繊維は「優れた」崩壊性を有しており、これに対して、より標準的な繊維断面を有する繊維の崩壊性は「不良」であることを示唆している。このことは、ステープル・ファイバと、少量の水溶性バインダと、（任意には）少量の木材パルプとを含む本発明のフィルタの生分解性が注目に値することを実証している。さらに、これらの結果は、驚くべきことに本発明の不織布（及びフィルタ）において、繊維断面形状が分散性とは無関係であることを示している。

Claims (25)

1. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
2. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布は、ステープル・ファイバと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは水性形態で該ステープル・ファイバに塗布されている、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
3. 前記不織布がステープル・ファイバ・シートを含む、請求項２に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
4. 前記不織布がウェット・レイド不織布である、請求項１から３までのいずれか１項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。
5. 前記ステープル・ファイバが生分解性である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。
6. 前記ステープル・ファイバが、OECD 301B「易生分解性(Ready Biodegradability)」法(修正Sturm試験）に従って測定して「易生分解性」レベルを有している、請求項１から５までのいずれか１項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。
7. 前記不織布が木材パルプを含む、請求項１から６までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
8. 前記ステープル・ファイバが、カット長４ｍｍ〜１０ｍｍ、例えば４〜６ｍｍのステープル・ファイバである、請求項１から７までのいずれか１項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。
9. 前記ステープル・ファイバの直径が１．７ｄｔｅｘ〜３．３ｄｔｅｘである、請求項１から８までのいずれか１項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。
10. 前記ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、ビスコース、テンセル、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、又は綿である、請求項１から９までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
11. バインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
12. 前記水溶性バインダはカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロキシセルロース、ポリエチレンオキシド、天然又は加工澱粉、カチオン澱粉、グアールガム、又はこれらの誘導体である、請求項１から１１までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
13. 前記不織布の坪量は２５〜４２ｇｓｍ、例えば２７〜４０ｇｓｍである、請求項１から１２までのいずれか１項に記載のフィルタ又はフィルタ・エレメント。
14. さらに香味増強添加剤を含む、請求項１から１３までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
15. 前記不織布がたばこ煙濾過材料である、請求項１から１４までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
16. （１．６，３．１５，６．３及び１２．５ｍｍ開口のスクリーンを使用して）EDANA基準FG511.1 Tier 1 Dispersability Shake Flask Test（ティア１分散性振盪フラスコ試験）を施した後、前記不織布の９５％以上、例えば９６％以上が６．３ｍｍ開口スクリーンを通過する分散性を有している、請求項１から１５までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
17. 前記不織布はさらに、該不織布の最大２０重量％の量で木材パルプを含み、そしてバインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％である、請求項１から１６までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
18. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして該不織布の最大９．５重量％が木材パルプである、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
19. 不織布を含むたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、木材パルプと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されており、そして不織布は、該不織布の最大２０重量％の量で木材パルプを含み、そしてバインダの量が、完成済不織布中の固形物レベル含量のパーセンテージとして表して０．１％〜５％である、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
20. 実質的に例１，２又は４のいずれかに関連して前述されたたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。
21. 請求項１から２０までのいずれか１項に記載のたばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントを含むフィルタ・シガレット。
22. 不織布であって、該不織布はステープル・ファイバ・シートと、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは、該ステープル・ファイバ・シートの少なくとも一方の面上に均一に被覆されている、不織布。
23. 不織布であって、該不織布は、ステープル・ファイバ（例えばステープル・ファイバ・シート）と、水溶性バインダとを含み、該水溶性バインダは水性形態で該ステープル・ファイバに塗布されている、不織布。
24. 前記ステープル・ファイバが再生セルロース繊維、ビスコース、テンセル、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、又は綿である、請求項２２又は２３に記載の不織布。
25. たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメントであって、請求項２２から２４までのいずれか１項に記載の不織布を含むたばこ煙濾過材料から成る長手方向に延びるロッドを含む、たばこ煙フィルタ又はフィルタ・エレメント。

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