JP2594606B2 - Filter element for smoking article - Google Patents

Filter element for smoking article

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JP2594606B2
JP2594606B2 JP63069188A JP6918888A JP2594606B2 JP 2594606 B2 JP2594606 B2 JP 2594606B2 JP 63069188 A JP63069188 A JP 63069188A JP 6918888 A JP6918888 A JP 6918888A JP 2594606 B2 JP2594606 B2 JP 2594606B2
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イー チェンバーズ ジュニア レオン
ジー カスボ ロイド
エフ カートライト ウィリアム
ジー ギア ロバート
ピー バルウィンケル エドワード
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キンバリー クラーク コーポレーション
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は喫煙用品用フィルターエレメントの改良に
関する。この発明の説明は好適な実施例である巻紙きた
ばこ(以下、「たばこ」という。)用フィルターについ
て行うが、本発明の利用分野はかなり広く、また他への
応用、例えば小さな葉巻きたばこ用フィルターへの応用
も可能であるということが当業者には明らかになるであ
ろう。そのうえ、最近の技術革新によって喫煙器具の用
途は医療品の配達のような範囲にまで広がっている。こ
れらの応用例は1986年7月8日付けでガブリエル(Gabr
iel)に付与された米国特許第4598720号及び1986年3月
19日付けでR.J.レイノルズ(Reynolds)たばこ会社に発
行されたEPC公開公報に含まれている。本発明に係るフ
ィルターエレメントは、このように様々なタイプの喫煙
用品に有用であり、以下に記述する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a filter element for smoking articles. Although the present invention will be described with reference to a preferred embodiment of a filter for cigarette paper (hereinafter referred to as "tobacco"), the field of application of the present invention is quite wide and other applications such as filters for small cigarettes. It will be apparent to those skilled in the art that application to the system is also possible. Moreover, recent innovations have extended the use of smoking devices to areas such as the delivery of medical supplies. Examples of these applications were published July 8, 1986 by Gabriel.
iel), US Patent No. 4,598,720 and March 1986.
Included in the EPC publication issued to RJ Reynolds Tobacco Company on the 19th. The filter element according to the invention is thus useful for various types of smoking articles and is described below.

(従来の技術) フィルター付きたばこは周知であるとともに喫煙用品
の最も一般的な形である。それは柱状のたばこと、その
一端にあって薄紙で巻かれたフィルターとから成る。従
来のフィルターは紙またはセルロースアセテートのどち
らかの圧縮小片からできていた。長い間、熱可塑性重合
体のある種のものにはたばこ用フィルター材料としての
用途を暗示するような特性があると信じられていた。例
えば、1971年7月26日付けでバンティン(Buntin)他に
付与された米国特許第3595245号はトウとして形成さ
れ、たばこ用フィルターに加工されたポリプロピレン繊
維の溶融吹付ロービングに関するものである。このよう
なポリプロピレン繊維のたばこ用フィルターについては
1985年10月8日付けでノテック(Knotek)他に付与され
た米国特許第4546040号及びそこでの引例の第一欄44乃
至57行にも述べられている。これらの教示にも拘らず、
熱可塑性重合体繊維のフィルター、特にポリプロピレン
繊維で作られたものはほとんど商業的に成功しなかっ
た。熱可塑性繊維のフィルターを作ろうとしたそれまで
の試みには共通の欠陥があって、一つは硬度が不十分な
ためにたばこのフィルター端部が特徴なく、感触のよく
ないやわらかさになっていたことであり、もう一つは圧
力降下が予定以上だったため喫煙者にそれとわかるほど
吸引抵抗が上昇したことである。このため、熱可塑性繊
維組成物の経済性を利用し、上記の欠陥を改めそのうえ
他の利点を有するように特性を改良した喫煙用品用フィ
ルターの供給が望まれている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Filtered tobacco is well known and is the most common form of smoking articles. It consists of a columnar cigarette and a filter at one end wrapped in thin paper. Conventional filters have been made from compacted pieces of either paper or cellulose acetate. It has long been believed that certain thermoplastic polymers have properties that suggest their use as tobacco filter materials. For example, U.S. Pat. No. 3,595,245, issued Jul. 26, 1971 to Buntin et al., Relates to melt-blowing roving of polypropylene fibers formed as tows and processed into tobacco filters. For such polypropylene fiber tobacco filters,
It is also mentioned in U.S. Pat. No. 4,460,040, issued to Knotek et al. On Oct. 8, 1985 and the references therein, column 1, lines 44-57. Despite these teachings,
Filters of thermoplastic polymer fibers, especially those made of polypropylene fibers, have met with little commercial success. Previous attempts to make thermoplastic fiber filters have common deficiencies, one of which is that the filter ends are not distinctive due to insufficient hardness, making them uncomfortable and soft. Another is that the pressure drop was higher than expected and the smoker had noticeably increased suction resistance. For this reason, there is a demand for a filter for a smoking article which utilizes the economics of a thermoplastic fiber composition, improves the above-mentioned deficiencies, and has further improved properties so as to have other advantages.

(発明の概要) 本発明は喫煙用品用のフィルターを提供するものであ
る。このフィルターは熱可塑性繊維からつくられ、フィ
ルターの硬度を望ましいものにするとともに圧力降下及
びフィルター効率をも改良するものである。しかも、こ
れらの改良点は熱可塑性繊維の製造コストを上げること
もなく、また味その他のたばこの特性に悪影響を与える
こともなく得ることができるものである。本発明におい
ては、フィルターは従来の熱可塑性繊維製フィルターの
主流を占めていたトウまたはロービングとしてではなく
予備成形された熱可塑性繊維ウェブでつくられている。
もっと詳細に述べると、本発明はフィルターに使用する
のに適した不織ウエブを提供するものであり、この不織
ウェブは、溶融吹付けによって形成した熱可塑性の繊維
またはフィラメントから成り、これらのうちの33%以上
の部分が溶融した凝集塊として存在し、凝集塊の繊維の
交差部分の大部分が溶着点であり、前記凝集塊の細長比
が500以下であることを特徴とする。フィルターの種々
の特性、例えば横方向に対する縦方向の繊維の指向性、
単位重量、多孔率、繊維の幅分布、孔面積率、引裂強
さ、曲げ弾性率等は熱可塑性繊維ウェブの出発原料によ
り定まる。このフィルターウェブは従来のフィルター製
造機を用いてフィルターに加工することができ、該フィ
ルターは従来のセルロースアセテートトウに代えて幅を
選択したウェブから成る。本発明の実施例では熱可塑性
ポリマーはポリプロピレンを用いており、ウェブは溶融
吹付法によりつくられる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a filter for smoking articles. The filter is made from thermoplastic fibers, which makes the hardness of the filter desirable and also improves the pressure drop and filter efficiency. Moreover, these improvements can be obtained without increasing the production costs of the thermoplastic fibers and without affecting the taste and other tobacco properties. In the present invention, the filter is made of a preformed thermoplastic fiber web, rather than as a tow or roving, which dominated the traditional thermoplastic fiber filter.
More particularly, the present invention provides a nonwoven web suitable for use in a filter, the nonwoven web comprising thermoplastic fibers or filaments formed by melt spraying and comprising these fibers. 33% or more of them are present as molten aggregates, most of the intersections of the fibers of the aggregates are welding points, and the slenderness ratio of the aggregates is 500 or less. Various properties of the filter, such as the directivity of the fibers in the longitudinal direction relative to the transverse direction,
The unit weight, porosity, fiber width distribution, pore area ratio, tear strength, flexural modulus and the like are determined by the starting material of the thermoplastic fiber web. The filter web can be processed into a filter using a conventional filter maker, the filter comprising a web of selected width instead of a conventional cellulose acetate tow. In an embodiment of the present invention, the thermoplastic polymer is polypropylene, and the web is made by a melt spraying method.

(実施例) 本発明を好適な実施例によって説明していくが、本発
明をそれらの実施例に限定する意図ではない。それどこ
ろか特許請求の範囲に記載した本発明の範囲に含まれる
であろう全ての選択、修正、均等を包含することを意図
するものである。
EXAMPLES The present invention will be described by way of preferred examples, but the present invention is not intended to be limited to those examples. On the contrary, the intent is to cover all alternatives, modifications, and equivalents that may be included within the scope of the present invention as set forth in the appended claims.

発明を詳細に説明するための以下に記述する試験結果
はこれから述べる手順に従って得たものである。
The test results described below to describe the invention in detail have been obtained according to the procedures described hereinafter.

グラブ(Grab)引張強さはインストロン(Instron)
社製のインストロン型1122試験計器を用いた5100米連邦
試験方法標準規格191Aの方法にほぼ従って測定した。こ
の引張強さは、ウェブの横方向(CD)に対する縦方向
(MD)の繊維整列の状態に応じて異なり、また、繊維間
の溶解度及び繊維の幅方向の分布状態に応じて異なる。
本発明に係るウェブのグラブ引張強さは横方向において
は約0.1〜3.0ポンド、縦方向においては少なくとも約0.
1ポンドの範囲になるであろう。理想的な範囲は縦方向
で0.7〜2.4ポンド、横方向で約0.5〜2.3ポンドである。
本発明によれば、ウェブは縦方向のグラブ引張強さと横
方向のグラブ引張強さの比が約1:1乃至4:1、理想的には
1:1乃至2:1となるであろう。
Grab tensile strength is Instron
Measurements were made in substantial accordance with the method of 5100 U.S.A. Test Method Standard 191A using an Instron 1122 test instrument from the company. The tensile strength varies depending on the state of fiber alignment in the machine direction (MD) with respect to the transverse direction (CD) of the web, and also depends on the solubility between fibers and the distribution state of fibers in the width direction.
The web according to the present invention has a grab tensile strength of about 0.1 to 3.0 pounds in the transverse direction and at least about 0.
Will be in the range of one pound. The ideal range is 0.7-2.4 pounds vertically and about 0.5-2.3 pounds horizontally.
According to the present invention, the web has a ratio of the longitudinal grab tensile strength to the transverse grab tensile strength of about 1: 1 to 4: 1, ideally
Will be 1: 1 to 2: 1.

台形引裂試験の結果は、引裂荷重は最低値と最高値と
の平均ではなく最初の値と最高値との平均として計算し
たという点を除いて、ほぼASTM〜D〜1117-14に従って
得たものである。一般にサンプルは、高さが3.0イン
チ、上辺、下辺がそれぞれ1.0インチ、4.0インチの台形
板に切断される。次に、サンプルは上辺から5/8インチ
の深さで直角に及び上辺の中点を通るように切断される
(この結果、サンプルの残りの19/8インチの部分も切断
されることになる)。この後、サンプルは引裂試験機に
挿入され、台形の側面が平行になるように止め具で止め
られる。本発明によれば、ウェブの引裂負荷平均値(先
に定義したとおり)は横方向で約0.1〜3.0ポンド、縦方
向で少なくとも0.1ポンドとなるであろう。このために
は、試験結果は縦方向で約0.3〜1.4ポンド、横方向で0.
3〜1.3ポンドとなることが好ましい。
The results of the trapezoidal tear test were obtained almost according to ASTM ~ D ~ 1117-14, except that the tear load was calculated as the average of the first and highest values, not the average of the lowest and highest values. It is. Generally, a sample is cut into a trapezoidal plate having a height of 3.0 inches and upper and lower sides of 1.0 and 4.0 inches, respectively. Next, the sample is cut at a right angle to the depth of 5/8 inch from the top side and through the midpoint of the top side (this will also cut the remaining 19/8 inch portion of the sample) ). After this, the sample is inserted into a tear tester and stopped with a stop so that the sides of the trapezoid are parallel. According to the present invention, the average tear load (as defined above) of the web will be about 0.1-3.0 pounds in the transverse direction and at least 0.1 pounds in the longitudinal direction. To do this, the test result is about 0.3-1.4 pounds in the vertical direction and 0,0 in the horizontal direction.
Preferably between 3 and 1.3 pounds.

フレイジャー(Frazier)多孔率試験はフレイジャー
精密機械社製のフレイジャー通気性試験機を用いて行っ
た。この多孔率の値はウェブの通気性を表す。試験手順
は、使用する標本は8インチ四方であり、また5層のサ
ンプルは20mm空気ノズルを用いて測定するという点を除
いて、米連邦試験方法標準規格191Aの方法5450に準拠す
る。フレイジャー単位は1分間あたりの標本1平方フィ
ート毎の空気量を立方フィートをもって表す。本発明に
係るウェブのフレイジャー多孔率は一般に100〜1000立
方フィート/平方フィート・分であり、理想的には150
〜1000立方フィート/平方フィート・分である(5層の
サンプルに対して)。
The Frazier porosity test was carried out using a Frazier air permeability tester manufactured by Frazier Precision Machine Co., Ltd. This porosity value represents the permeability of the web. The test procedure is in accordance with Federal Test Method Standard 191A, Method 5450, except that the specimen used is 8 inches square, and the five-layer sample is measured using a 20 mm air nozzle. Frazier units represent the volume of air per square foot of sample per minute in cubic feet. The Frazier porosity of the web according to the invention is generally between 100 and 1000 cubic feet per square foot-minute, ideally 150
~ 1000 cubic feet / square foot-minute (for a 5-layer sample).

ハンドル・オー・メートル(Handle-O−Meter)剛性
試験はスゥイングアルバート(Thwing Albert)機械社
製の211−5型ハンドル・オー・メートルを用いて行っ
た。この試験の結果は溶融吹付したウェブの曲げ弾性率
を示すものであり、この曲げ弾性率はウェブのフィルタ
ーへの加工性やできあがったフィルターの硬度を決める
のに役立つ。一般的には、4インチ四方のウェブのサン
プルが1/4インチ幅のスロット上に置かれ、スロットを
介してサンプルを押し出すのに必要な力がグラム数で縦
横両方向について測定される。本発明に係るウェブのこ
の試験の結果は縦横両方向とも40グラムを超えないであ
ろう。
The Handle-O-Meter stiffness test was performed using a 211-5 Model Handle-O-Meter manufactured by Thwing Albert Machinery. The results of this test indicate the flexural modulus of the melt-blown web, which helps determine the workability of the web into filters and the hardness of the resulting filters. Typically, a sample of a 4 inch square web is placed on a 1/4 inch wide slot and the force required to push the sample through the slot is measured in grams and length. The results of this test on a web according to the invention will not exceed 40 grams in both the machine and transverse directions.

特にフィルターに適する本発明に係るウェブの基本重
量は一般的に、1平方ヤード当たり約0.5〜1.0オンスで
ある。
The basis weight of a web according to the present invention, particularly suitable for filters, is generally about 0.5 to 1.0 ounces per square yard.

孔面積率はウェブの開口度の尺度であり、ケンブリッ
ジ(Cambridge)機械社製のクァンティメット(Quantim
et)型970映像分析機を用いて測定した。この値は本発
明に係るウェブで作られたフィルターの濾過特性を決定
するのに重要である。一般的には、本発明に係るウェブ
の孔面積率は約10〜60%であり、理想的な範囲は約14〜
52%の範囲である。
Pore area ratio is a measure of web opening and is measured by Quantim manufactured by Cambridge Machinery.
et) type 970 image analyzer. This value is important in determining the filtration characteristics of a filter made with the web according to the invention. Generally, the web area ratio of the web according to the present invention is about 10-60%, with an ideal range of about 14-
It is in the range of 52%.

繊維及び繊維の凝集塊の横断面の寸法はウェブ断面の
SEM写真を用いて測定した。多くの繊維横断面を一枚の
写真に撮るためにウェブをフィルターの形状に作り上げ
てからカッターで切断した。繊維の切断面を汚さないよ
うにするため、切断はフィルターを液体窒素に浸した状
態で行った。
The cross-sectional dimensions of the fibers and fiber agglomerates
It was measured using an SEM photograph. The web was made into a filter shape to take a single photograph of many fiber cross sections and then cut with a cutter. The cutting was performed with the filter immersed in liquid nitrogen so as not to stain the cut surface of the fiber.

本発明における凝集塊とは、溶融したまたは部分的に
溶融した繊維またはフィラメントの束のことであり、本
発明に有用なウェブは凝集塊を多く含む、即ち繊維また
はフィラメントの半分以上を凝集塊の状態で含んでい
る。繊維凝集塊の長さ(即ち、ウェブ平面上でこれらの
凝集塊が相互に溶融している各点間の平均距離)を決定
するためウェブに直交する方向からもSEM写真を撮っ
た。この長さを決定するために光学鏡検法を用いたが、
その手順は最初に交差部分間の距離を測定し、次いで切
開針で対象となる凝集塊を細片にし、交差部分上の溶融
の有無を調べるものである。一般的には、本発明に係る
ウェブについては繊維凝集塊の大部分の交差部分で溶着
点を有する。従来の溶融吹付ウェブではわからなかった
ことである。
Agglomerates in the present invention are bundles of molten or partially melted fibers or filaments, and webs useful in the present invention are rich in agglomerates, i.e., more than half of the fibers or filaments are agglomerated. Includes in state. SEM pictures were also taken from a direction perpendicular to the web to determine the length of the fiber agglomerates (ie, the average distance between the points where these agglomerates are fused together on the web plane). Optical microscopy was used to determine this length,
The procedure involves first measuring the distance between the intersections, then slicing the agglomerate of interest with an incision needle and examining the intersection for melting. Generally, the web according to the invention has a weld point at the majority of the intersections of the fiber agglomerates. What was not understood with the conventional melt-blown web.

従来用いられてきた製造機によって製造したフィルタ
ーについても追加的に試験を行った。この試験はフィル
ター重量、硬度やへこみ、圧力降下及びフィルター効率
についてである。以下、各試験について述べる。
Additional tests were also performed on filters manufactured by conventionally used manufacturing machines. This test is for filter weight, hardness and dents, pressure drop and filter efficiency. Hereinafter, each test is described.

フィルター重量は各フィルターに組み込まれたウェブ
の質量であり、単位はフィルター1cm当たりのウェブの
重量をmgをもって表す。一般的には、本発明に関係する
ものではないが、フィルター重量の理想的範囲はフィル
ター1cm当たり55〜95mgである。
The filter weight is the mass of the web incorporated in each filter, and the unit is expressed in mg of the weight of the web per cm of the filter. Generally, but not pertinent to the present invention, the ideal range of filter weight is 55-95 mg / cm filter.

フィルターの硬度は直径19mmの定盤を用いて得た。フ
ィルターを定盤の下に接触させた状態で置き、無圧状態
での最初の測定値を求めた。この状態で約27gの力がフ
ィルターに加えられていた。次いで、定盤に更に、100g
の荷重を加えた。この状態で10秒経過後、2回目の測定
値を求めた。硬度の単位は%をもって表し、その値は2
回目の測定値を最初の測定値で徐した値に100を乗じて
求めた。一般的には、フィルターの硬度の範囲は約94〜
約99%であり、理想的範囲は約96〜約98%である。この
試験は、またたばこ材(フィルターのついていない棒状
の葉たばこだけの部分)にとりつけた状態でのフィルタ
ー(即ち、通常のフィルター付きたばこ)についても行
った。これらのたばこに火をつけ1分間に185ccの割合
で吸引を続けて第11図に示すフィルターのへこみを測定
した。
The hardness of the filter was obtained using a 19 mm diameter platen. The filter was placed in contact with the platen under the platen, and the first measurement under no pressure was obtained. In this state, about 27 g of force was applied to the filter. Next, add 100g to the platen
Was applied. After a lapse of 10 seconds in this state, a second measurement value was obtained. The unit of hardness is expressed in%, and the value is 2
The value obtained by multiplying the value obtained by subtracting the first measured value from the first measured value by 100 was obtained. Generally, the hardness of the filter ranges from about 94 to
About 99%, with an ideal range of about 96 to about 98%. The test was also performed on a filter (i.e., a conventional filter tobacco) attached to tobacco material (bar-only tobacco without a filter). These cigarettes were lit, and suction was continued at a rate of 185 cc per minute to measure the dent of the filter shown in FIG.

一般的には、フィルターの圧力降下は、1分間に1050
立方cmの空気がフィルターを通過したときの圧力降下を
水cmで表す。この圧力降下値をフィルターの実際の長さ
で徐してフィルターの単位長さ当たりの値に換算する。
本発明においては圧力降下は一般に約0.1〜6.0水/フィ
ルターcmであり、理想的な値は約0.5〜約4.5水cm/フィ
ルターcmである。
Generally, the pressure drop of the filter is 1050 per minute.
The pressure drop when cubic cm of air passes through the filter is expressed in cm of water. This pressure drop value is reduced by the actual length of the filter and converted to a value per unit length of the filter.
In the present invention, the pressure drop is generally from about 0.1 to 6.0 water cm / filter, with an ideal value being from about 0.5 to about 4.5 water cm / filter cm.

フィルター(長さ21mm)付きたばこの喫煙から生じる
粒状物質総量はFTC(米連邦貿易委員会)の方法により
求めた。この方法は、まずたばこ材(長さ70mm、直径8.
0mm)にフィルターを取り付け、ハインボルグヴァルツ
(Heinr Borgwaldt)社製の喫煙機(RM4/CS型)に挿入
した。喫煙試験は2秒間で35ccの吸引を1分間に1回の
割合で行った。粒状物質総量は喫煙試験前後のケンブリ
ッジ(Cambridge)フィルターバッドの重量を測定して
求めた。
The total amount of particulate matter resulting from smoking tobacco with a filter (21 mm long) was determined by the method of the FTC (US Federal Trade Commission). This method starts with a tobacco material (length 70 mm, diameter 8.
0 mm) and a filter was inserted into a smoking machine (model RM4 / CS) manufactured by Heinr Borgwaldt. In the smoking test, 35 cc of suction was performed once a minute for 2 seconds. The total amount of particulate matter was determined by weighing Cambridge filter pads before and after the smoking test.

フィルター効率は、上述したように粒状物質総量を測
定して求めた。フィルター効率はフィルター付きたばこ
の試験結果の値をフィルターなしたばこの試験結果の値
で徐した値に100を乗じて百分率で表す。
The filter efficiency was determined by measuring the total amount of particulate matter as described above. The filter efficiency is expressed as a percentage by multiplying the value of the test result of the filtered tobacco by the value of the test result of the filtered tobacco multiplied by 100.

粒状物質総量の水分排出量もまたケンブリッジフィル
ターパッドからガスクロマトグラフィーの方法をもって
イソプロピルアルコール(内部文献ではメタノール)に
より抽出することにより求めた。ニコチン排出量もケン
ブリッジフィルターパッドから紫外部吸光分光分析法を
もってメタノール塩酸により抽出することにより求め
た。
The water release of the total particulate matter was also determined by extraction with isopropyl alcohol (internal literature methanol) from the Cambridge filter pad by gas chromatography. Nicotine excretion was also determined by extraction with methanolic hydrochloric acid from a Cambridge filter pad by ultraviolet absorption spectroscopy.

排出量の結果(粒状物質総量、ニコチン、水分)を第
6図表に示す。単位はたばこ1本当たりの量及び1回の
吸引当たりの量である。第6表から明らかなように、本
発明に係るウェブで作られたフィルターの性能は従来の
セルロースアセテートフィルターに類似しており、ニコ
チン排出量は約5%、水分排出量は粒状物質総量に対し
て15〜20%である。
The results of the emissions (total particulate matter, nicotine, moisture) are shown in Table 6. The unit is the amount per cigarette and the amount per suction. As is evident from Table 6, the performance of the filter made with the web according to the invention is similar to a conventional cellulose acetate filter, with a nicotine output of about 5% and a water output with respect to the total particulate matter. 15-20%.

ほとんどの熱可塑性重合体が本発明に使用できるが、
好ましいものはアイソタクチックポリプロピレンのよう
なポリオレフィン基のものとポリー(ブチレンテレフタ
レート)のようなポリエステルである。溶融吹付熱成形
法の性質上、溶融吹付ウェブをフィルターエレメントの
形状に成形する際、溶融した重合体表面上に溶融または
吹付することにより添加剤(例えば、炭酸カルシウム)
を重合体内部に容易に組み込むことができる。また溶融
吹付ウェブはその成形後、乾燥状態のまたは液体の助剤
を用いて後処理を行う必要があり、これにより官能的な
及び/または薬効ある属性を備えることとなる。
While most thermoplastic polymers can be used in the present invention,
Preferred are those based on polyolefins such as isotactic polypropylene and polyesters such as poly (butylene terephthalate). Due to the nature of the melt-blown thermoforming process, when forming a melt-blown web into the shape of a filter element, additives (eg, calcium carbonate) are melted or sprayed onto the molten polymer surface.
Can be easily incorporated into the polymer. The melt-blown webs also need to be post-treated with their dry or liquid auxiliaries after they have been formed, so that they have organoleptic and / or medicinal properties.

本発明にとって有用なウェブを作り上げるための方法
は、米国特許第3849241号に述べられているような溶融
吹付方法である。この方法を本発明においても用いてい
る。
A method for making a web useful for the present invention is the melt spraying method as described in U.S. Patent No. 3,384,241. This method is also used in the present invention.

第1図は従来の溶融吹付法を示す。モーター2により
駆動された押出機1にホッパー3からペレット4が供給
される。押出機1は加熱されておりポリマーをダイ5に
送りこむのに必要な粘度にする。ポリマーがダイ5から
押し出される際、両側から導管6が吐出する熱気に晒さ
れる。必要であれば、ダイ5を電気的にまたは導管7を
用いた他の手段により加熱する。繊維8は空気流によっ
て収集面9に送られマット10を形成する。収集面9は図
示の如く軸12の回りに回転するドラム11から成るかまた
はベルト、スクリーンもしくは当業者には明らかである
ような他の装置から成る。
FIG. 1 shows a conventional melt spraying method. Pellets 4 are supplied from a hopper 3 to an extruder 1 driven by a motor 2. The extruder 1 is heated to a viscosity necessary to feed the polymer to the die 5. As the polymer is extruded from the die 5, it is exposed to the hot air discharged from the conduit 6 from both sides. If necessary, the die 5 is heated electrically or by other means using the conduit 7. The fibers 8 are sent to the collection surface 9 by an air flow to form a mat 10. The collecting surface 9 comprises a drum 11 rotating about an axis 12 as shown or a belt, screen or other device as will be apparent to those skilled in the art.

第2図はウェブをフィルターに加工する手段を示す。
一般的には、この手段はセルロースアセテートのトウを
用いる通常の手段とほとんど相違はない。
FIG. 2 shows means for processing the web into a filter.
In general, this means is little different from the usual means using cellulose acetate tow.

第2図に概略を示すように、熱可塑性繊維ウェブ10の
ロール13を解いて予備成形装置14に送り込み、そこでフ
ィルター製造機への通路に適するように平らなウェブ10
を円筒形に集めまたは折り重ねる。このように形成した
円筒物15に(プラグラップと呼ばれる)紙ウェブ16を巻
きつけ、次に、カッター18により所定の長さのもの17と
なるように切断する。切断されたものはエンドレスベル
ト(図示せず)により付属装置へ運ばれる。更に詳細に
説明すると、付属装置へ運ばれる前においては、プラグ
ラップの一端に塗布機により粘着性ビードが連続的に塗
布され、これらのウェブ及びラップが付属装置を通過す
ると、ウェブは断面が円形状の棒状材に圧縮成形され同
時にそのまわりにプラグラップ16が巻きつけられる。プ
ラグラップ16を巻きつけられた棒状材の重複部分に粘着
性ビードが接触するとシート用棒状によりシールされ
る。その後、カッター18により所定の長さのもの17に切
断される。
As schematically shown in FIG. 2, the rolls 13 of the thermoplastic fiber web 10 are unwound and fed into a preforming device 14, where the flat web 10 is adapted for passage to a filter making machine.
Are collected or folded into a cylinder. A paper web 16 (called a plug wrap) is wound around the thus formed cylinder 15 and then cut into a predetermined length 17 by a cutter 18. The cut thing is conveyed to an attached device by an endless belt (not shown). More specifically, before being transported to the accessory, one end of the plug wrap is continuously coated with an adhesive bead by an applicator, and as these webs and wraps pass through the accessory, the web becomes circular in cross section. It is compression molded into a shaped bar and at the same time a plug wrap 16 is wound therearound. When the adhesive bead comes into contact with the overlapping portion of the rod-shaped material around which the plug wrap 16 is wound, the stick-shaped material is sealed by the sheet-shaped rod. After that, it is cut into pieces 17 of a predetermined length by a cutter 18.

第13図は喫煙用品50であるたばこを示す部分図であ
る。図示のたばこはたばこ用巻紙60で包装されフィルタ
ー54と結合したたばこ材から成り、該フィルター54は巻
紙62により巻かれたウェブ56とプラグラップ58とから成
る。
FIG. 13 is a partial view showing a cigarette as the smoking article 50. The illustrated cigarette comprises tobacco material wrapped in tobacco wrapper 60 and coupled to a filter 54, which comprises a web 56 wrapped by wrapper 62 and a plug wrap 58.

所望のフィルターをつくるうえでは必須ではないが、
本発明に従って作られたウェブはフィルターに加工する
以前に前処理を行うこともできる。そのような前処理を
第2図に二つ示すが、一つはクリンプ加工用の一組の溝
付きローラー19であり、他の一つは表面処理用の液体処
理機20である。
Although it is not essential to make the desired filter,
A web made according to the present invention may be pre-treated before processing into a filter. Two such pretreatments are shown in FIG. 2, one being a set of grooved rollers 19 for crimping and the other being a liquid treatment machine 20 for surface treatment.

第3図乃至第6図に関しては、第3図及び第4図は本
発明に係る二つのウェブから、第5図は従来の溶融吹付
ウェブから、第6図は紡ぎウェブからそれぞれ作られた
フィルターの断面図のSEM写真である。第7図乃至第10
図はそれぞれ上記第3図乃至第6図に示すウェブの平面
図である。倍率は全ての写真で同一であり、各写真の右
下隅の基準線を測定すれば求められる。基準線は100ミ
クロンに相当する。これらの写真を調べてみると、ウェ
ブ成形の間の繊維の部分的溶解により形成された大きな
繊維凝集塊の広がりが、特に第3図及び第4図に示すウ
ェブ(単位重量はそれぞれ1平方ヤードあたり0.8オン
ス及び0.6オンス)において顕著に表れていることがわ
かる。第12図は本発明に係るウェブの斜線図でありウェ
ブ30、繊維凝集塊32、結合交点34を示す。
With reference to FIGS. 3 to 6, FIGS. 3 and 4 show filters made from two webs according to the invention, FIG. 5 shows a filter made from a conventional melt-blown web, and FIG. 6 shows a filter made from a spun web. 5 is an SEM photograph of a cross-sectional view of FIG. 7 to 10
The drawings are plan views of the web shown in FIGS. 3 to 6, respectively. The magnification is the same for all photographs and can be determined by measuring the reference line at the lower right corner of each photograph. The reference line corresponds to 100 microns. Examination of these photographs reveals that the spread of large fiber agglomerates formed by the partial dissolution of the fibers during web forming is particularly pronounced for the webs shown in FIGS. At 0.8 oz and 0.6 oz). FIG. 12 is a cross-sectional view of the web according to the present invention, showing the web 30, the fiber aggregate 32, and the bonding intersection 34.

繊維凝集塊の分布状態は第3図乃至第6図と同様の写
真について繊維凝集塊の断面数を数えることにより求め
られ、第3図乃至第6図についての結果を第1表に示
す。第3図及び第4図のウェブの繊維凝集塊の分布率か
ら明らかに、これらのウェブは従来の溶融吹付ウェブま
たは紡ぎウェブとは異なることがわかる。更に、サンプ
ル0は繊維凝集塊数が減少している点を除き、第1図に
示す方法によりつくられたウェブ(1平方ヤート当たり
0.6オンス)についての結果である。
The distribution state of the fiber aggregates is obtained by counting the number of cross sections of the fiber aggregates in the same photographs as in FIGS. 3 to 6, and the results for FIGS. 3 to 6 are shown in Table 1. The distribution of fiber agglomerates in the webs of FIGS. 3 and 4 clearly shows that these webs are different from conventional meltblown or spun webs. In addition, Sample 0 was prepared by the method shown in Figure 1 except that the number of fiber agglomerates was reduced (per square yat).
0.6 oz).

これらの溶解した繊維凝集塊がこれらのウェブの曲げ
弾性率を高め、これらのウェブでつくられたフィルター
の剛性を高めていることがわかる。これらの繊維凝集塊
が存在しなければポリオレフィンのトウまたはウェブで
つくられたフィルターは適当な硬度を有しなくなる。更
に、これらの繊維凝集塊が存在するため本発明を用いて
つくられたウェブは溶融吹付ウェブとは明らかに異な
る。実際、現在売られている溶融吹付ウェブでは機能及
び美観の観点から繊維凝集塊は無い方が良いとされてい
る。
It can be seen that these dissolved fiber clumps increase the flexural modulus of these webs and increase the stiffness of filters made with these webs. Without these fiber clumps, filters made of polyolefin tow or web would not have adequate hardness. Furthermore, the presence of these fiber agglomerates makes webs made using the present invention distinctly different from meltblown webs. In fact, it is said that there is no fiber agglomeration in a currently sold melt-blown web from the viewpoint of function and aesthetics.

第1図に示すような従来の溶融吹付装置を用いて第3
図及び第4図に示すようなウェブを形成する際には運転
パラメータを調整して所望の繊維凝集塊をつくりだす。
通常はそのような繊維凝集塊は不要と考えられており、
繊維凝集塊がなるべくできないように運転条件を調整す
る。しかしながら、本発明のこの点については、形成距
離のみならず気温のようなパラメータはポリマーによっ
て変化する。例えば、気流及び形成距離を減少させれば
繊維凝集は増加する傾向にある。
Using a conventional melt spraying device as shown in FIG.
When forming a web as shown in the Figures and FIG. 4, operating parameters are adjusted to produce the desired fiber agglomerates.
Usually such fiber agglomerates are considered unnecessary,
The operating conditions are adjusted so that fiber aggregates are not formed as much as possible. However, in this regard of the present invention, parameters such as temperature as well as formation distance vary from polymer to polymer. For example, reducing airflow and formation distance tends to increase fiber aggregation.

本発明にある特定の理論に限定するものではないが、
フィルターに所望の硬度及び圧力降下特性が得られる理
由は、繊維凝集塊が柱のように機能し、溶融吹付ウェブ
からフィルターを形成する際に座屈を強く防止するため
であると考えられる。この柱及びその機械的機能の問題
に関してはJ.P.ヴィドシック(Vidosic)著「機械工学
者のための標準規格ハンドブック」(ニューヨークマグ
ローヒル社1958年)第8版“材料力学”の章5−40乃至
5−42ページに次のように述べられている。
Without being limited to any particular theory in the present invention,
It is believed that the desired hardness and pressure drop properties of the filter are due to the fact that the fiber agglomerates function like columns and strongly prevent buckling when forming the filter from the meltblown web. This column and the problem of its mechanical function are discussed in JP Vidosic, "Standards Handbook for Mechanical Engineers" (New York McGraw-Hill, 1958), 8th edition, "Material Mechanics", Chapters 5-40 to 5-5. At page -42, he states:

「柱: 直接に圧力を受ける部材は三種類に分類できる。柱が
極めて短い場合(細長比30以下)は部材の曲げは起こら
ない。柱が細長く曲げが通常に起こる範囲内のものはオ
イラー(Euler)の理論に従う長柱となる。中間のもの
は、実際にはこれが一般的であるが、短柱と呼ばれる。
"Pillars: Members that are directly subjected to pressure can be classified into three types. If the column is extremely short (elongation ratio of 30 or less), the member will not bend. If the column is elongated and the bending is usually in the range of Euler ( It is a long pillar according to Euler's theory, and the middle one, which is actually common, is called a short pillar.

長柱及びそれより細く短い柱は荷重が臨界点に達する
と座屈をおこす。これは不安定性の問題である。即ち、
柱は荷重が臨界点以上に増加しなくても降伏及びたわみ
を続ける。細長比は座屈長を最小断面回転半径で徐した
値である。長柱はオイラーの柱の座屈応力式に従う。
Long columns and thinner and shorter columns will buckle when the load reaches a critical point. This is an instability problem. That is,
The column will continue to yield and flex even if the load does not increase above the critical point. The slenderness ratio is a value obtained by reducing the buckling length by the minimum sectional turning radius. Long columns follow the Euler column buckling stress formula.

Pcr=nπ2EI/L2 =nπ2EA/(L/R)2 上式において、 Pcr=座屈荷重 n =柱の端末条件で定まる係数(両端固定ならばn=
4) E =縦弾性係数 I =断面二次モーメント A =柱の断面積 L =柱の長さ R =最小断面回転半径。Rは円形断面では直径を4で
徐した値、長方形断面では短辺の長さを12の平方根で徐
した値である。(ここでは最小断面直径を4で徐した値
がRである)」 上式の無次元比L/Rは「細長比」である。柱が座屈の
みによって崩れるようにするためにはこの比は120以上
好ましくは150以上であることを要し、ここで考慮して
いる柱の大部分がこの範囲内である。また、オイラーの
方程式において注意すべきことは臨界座屈荷重は細長比
の二乗に反比例し、従って柱の寸法の僅かな変化にも大
きく左右されるということである。
P cr = nπ 2 EI / L 2 = nπ 2 EA / (L / R) 2 In the above equation, P cr = buckling load n = coefficient determined by the terminal condition of the column (n =
4) E = Modulus of longitudinal elasticity I = Second moment of area A = Cross-sectional area of column L = Length of column R = Minimum section turning radius. R is a value obtained by reducing the diameter by 4 in a circular cross section, and a value obtained by reducing the length of a short side by a square root of 12 in a rectangular cross section. (Here, the value obtained by reducing the minimum sectional diameter by 4 is R.) "The dimensionless ratio L / R in the above equation is the" elongation ratio ". In order for the columns to collapse only by buckling, this ratio needs to be at least 120, preferably at least 150, and most of the columns considered here are in this range. It should also be noted in Euler's equation that the critical buckling load is inversely proportional to the square of the slenderness ratio, and is therefore greatly affected by small changes in column dimensions.

繊維組織では縦弾性係数Eの単位は通常、グラム/デ
ニールである。このため、オイラーの方程式における断
面積Aもデニールの単位で表し、従って積EAの単位はグ
ラムとなる。本発明に用いるポリプロピレンを例に取る
とE≒10グラム/デニールである。(このEの値の低さ
は従来のたばこ用フィルターに用いられたセルロースア
セテートのEの値E≒45グラム/デニールと対照をな
す。このEの値の相違がたばこ用フィルターとしてほと
んど成功しなかったポリプロピレン製フィルターの硬度
不足の原因である。) 第2表に第3、4図及び第1表のウェブの諸元を示す
が、これから繊維成分や繊維凝集塊に対してオイラーの
方程式を適用することができる。従来の溶融吹付ウェブ
と本発明に係るウェブ(第3図及び第4図に示すもの)
とを比較した場合のデニール及び細長比の大きな相違が
明らかである。第1表の右欄に示すように細長比の相違
が座屈荷重の増加の原因となっている。
In the fibrous structure, the unit of the modulus E is usually gram / denier. Thus, the cross-sectional area A in Euler's equation is also expressed in units of denier, and thus the unit of the product EA is gram. Taking the polypropylene used in the present invention as an example, E ≒ 10 g / denier. (This low value of E contrasts with the value of E of cellulose acetate used in conventional tobacco filters, E ≒ 45 grams / denier. The difference in this value of E has little success as a filter for tobacco. Table 2 shows the specifications of the web shown in Figs. 3 and 4 and Table 1. From this, Euler's equation is applied to the fiber components and fiber agglomerates. can do. Conventional melt-blown web and web according to the present invention (shown in FIGS. 3 and 4)
The significant difference in denier and slenderness ratio is clear when compared to As shown in the right column of Table 1, the difference in slenderness ratio causes an increase in buckling load.

本発明に係るウェブは少なくともその3分の1が繊維
凝集塊であり、細長比が繊維一本では1000以下、繊維凝
集塊では500以下である。
At least one third of the web according to the present invention is a fiber agglomerate, and the slenderness ratio is 1000 or less for a single fiber and 500 or less for a fiber agglomerate.

このような座屈荷重の増加は第3図及び第4図のウェ
ブを適当な硬度のフィルターに加工できること、しかも
従来の溶融吹付ウェブでつくられたフィルターに特有の
大きな圧力降下の原因であったへこみをともなうことな
く加工できることを示している。同様に、紡ぎウェブの
細長比が無限大(従って座屈荷重は0である)であると
いうことはそれをフィルターに加工したときにポリプロ
ピレンと同様の問題、即ちフィルター硬度が適当でも圧
力降下が大きいという問題があることを示す。第3表の
諸元がこれらのすべての要因を示している。
Such an increase in buckling load caused the web of FIGS. 3 and 4 to be processed into a filter of appropriate hardness, and also caused a large pressure drop inherent in a filter made of a conventional melt-blown web. This indicates that processing can be performed without dents. Similarly, the fact that the spun web has an infinite slenderness ratio (and thus has no buckling load) means that when it is processed into a filter, it has the same problems as polypropylene, i.e., with adequate filter hardness, a large pressure drop. This indicates that there is a problem. Table 3 shows all of these factors.

本発明において繊維凝集塊は、その長さが1〜2ミリ
メートル、デニールが2またはそれ以上の値、等価直径
が20〜100ミクロンである(ポリプロピレンでは2.5〜65
デニール)ことが好ましい。更に、繊維凝集塊の割合は
40%を超えることが好ましい。圧力降下の大きいフィル
ターをつくるには繊維凝集塊のデニールは低い値である
方が良く、圧力降下の小さいフィルターとするには繊維
凝集塊の直径を大きくすれば良い。
In the present invention, the fiber aggregate has a length of 1 to 2 mm, a denier of 2 or more, and an equivalent diameter of 20 to 100 μm (for polypropylene, 2.5 to 65 μm).
Denier) is preferred. Furthermore, the percentage of fiber agglomerates
Preferably, it exceeds 40%. To make a filter with a large pressure drop, the denier of the fiber agglomerate is preferably low. To make a filter with a small pressure drop, the diameter of the fiber agglomerate may be increased.

サンプル0は繊維凝集塊数を減らし、圧力降下を約2.
9cm/水cmとしたもので、フィルターに適するほぼ最大の
圧力降下を示している。
Sample 0 reduced the number of fiber agglomerates and reduced the pressure drop by about 2.
With 9 cm / water cm, it shows almost the maximum pressure drop suitable for the filter.

(実施例) 実験例1〜4: 実験例1〜4のウェブは第1図に示す装置と同様の装置
を用いて製造したもので、単位重量はそれぞれ1平方ヤ
ード当たり0.6オンス及び0.8オンスである。これらの実
験例に使用した熱可塑性ポリマーはエクソン3214ポリプ
ロピレンである。これらのウェブの物理量を第4表に、
これらのウェブでつくられたフィルターの性能及び排出
量をそれぞれ第5表、第6表に示す。第5表にはマール
ボロ(Marlboro)社のたばこから取ったセルロースアセ
テート製フィルター(コントロール1と呼ぶ)のデータ
も含む。第6表にはコントロール1及びコントロール2
(それぞれマールボロ社のフィルター付きたばこ、フィ
ルターなしたばこを表す)のデータも含む。
Examples Experimental Examples 1-4: The webs of Experimental Examples 1-4 were produced using equipment similar to the apparatus shown in FIG. 1 and had a unit weight of 0.6 ounces and 0.8 ounces per square yard, respectively. is there. The thermoplastic polymer used in these examples is Exxon 3214 polypropylene. Table 4 shows the physical quantities of these webs.
The performance and emissions of filters made with these webs are shown in Tables 5 and 6, respectively. Table 5 also includes data for a cellulose acetate filter (referred to as Control 1) taken from Marlboro tobacco. Table 6 shows Control 1 and Control 2.
(Representing Marlborough's filtered tobacco and unfiltered tobacco, respectively).

実験例5〜6: 実験例5及び6は第1図の装置を用いて製造したもの
である。実験例5はゲンスター(Genstar)社製の炭酸
カルシウムを10%(重量%)、ハイモント(Himont)PC
-973ポリプロピレンを90%(重量%)有するものであ
る。炭酸カルシウムは予めポリプロピレンと混合され、
押し出してペレット化した後、該混合物を溶融吹付して
本発明に係るウェブをつくる。繊維間の構成上の相違か
ら炭酸カルシウムを混合してつくったフィルターは繊維
露出のウェブからつくられたフィルターエレメントにあ
るような濾過特性を緩和する傾向がある。
Experimental Examples 5 to 6: Experimental examples 5 and 6 were manufactured using the apparatus shown in FIG. Experimental Example 5 is 10% (weight%) of calcium carbonate manufactured by Genstar, and Himont PC
It has 90% (weight%) of -973 polypropylene. Calcium carbonate is pre-mixed with polypropylene,
After extruding and pelletizing, the mixture is melt sprayed to form the web according to the present invention. Due to the structural differences between the fibers, filters made by mixing calcium carbonate tend to alleviate the filtering properties as found in filter elements made from fiber-exposed webs.

実験例6はゼネラルエレクトリック(General Electr
ic)社製のバロックス(Valox)315ポリーから成る。実
験例5及び6のウェブの物理量及びフィルター特性をそ
れぞれ第4表及び第5表に示す。
Experimental Example 6 was performed by General Electric (General Electr
ic) Consists of Valox 315 poly from the company. The physical quantities and filter characteristics of the webs of Experimental Examples 5 and 6 are shown in Tables 4 and 5, respectively.

第4、5、6表のデータから本発明に係るウェブでつ
くられたフィルターは優秀なフィルター特性を有し、特
に圧力降下及び排出量については従来のセルロースアセ
テート製フィルターが有していた特性をも有しているこ
とがわかる。更に、圧力降下は広範囲にわたって変化
し、セルロースアセテート製フィルターが持ち得た硬度
以上の硬度を維持できるということもわかる。従って、
本発明が提供する熱可塑性繊維フィルターは所望の濾過
特性を有し、へこみの減少や硬度についても手で触れて
わかる程に従来のものよりも改善されているものであ
る。
From the data in Tables 4, 5 and 6, the filters made with the web according to the invention have excellent filter properties, especially with regard to pressure drop and discharge, which are the properties of conventional cellulose acetate filters. It can be seen that they also have Further, it can be seen that the pressure drop varies over a wide range, and that the hardness of the cellulose acetate filter can be maintained at a level higher than the hardness of the filter. Therefore,
The thermoplastic fiber filter provided by the present invention has the desired filtration characteristics, and the dent reduction and the hardness are improved as compared with the conventional one so as to be understood by hand.

第11図はたばこ材の長さが喫煙により減少するにつれ
てフィルター硬度がどのように変化するかを示した図で
ある。この図には本発明に係るポリプロピレン製ウェブ
で作られたフィルターの変化と従来のセルロースアセテ
ート製フィルターの変化とを示す。図から明らかなよう
に、本発明に係るウェブで作られたフィルターは従来の
セルロースアセテート製フィルターが示したような極端
なへこみは示さない。
FIG. 11 shows how the filter hardness changes as the length of the tobacco material decreases with smoking. This figure shows the change of the filter made of the polypropylene web according to the present invention and the change of the conventional cellulose acetate filter. As can be seen, the filter made of the web according to the present invention does not exhibit the extreme dents exhibited by conventional cellulose acetate filters.

本発明に係るウェブで作られたフィルターのこのへこ
みに対する強さはフィルター付きたばこの喫煙に大きな
影響をもたらす。まず第一に、そして最も明白なことは
このフィルターは多くの喫煙者が好ましくない性質と指
摘していたフィルターの軟弱性を解消したことである。
第二に、そしてより重要なことは喫煙中のフィルターの
極端なへこみをフィルターエレメントの周囲に沿った溝
の形に転化させることができるということである。この
溝のため煙はフィルター部分を迂回できるので、フィル
ターの濾過効率の低下を回避することができる。
The dent resistance of the filter made of the web according to the invention has a great influence on the smoking of filtered tobacco. First and foremost, this filter eliminates the weakness of the filter which many smokers have noted as undesirable properties.
Second, and more importantly, the extreme dents of the filter during smoking can be converted into a groove along the periphery of the filter element. Because of this groove, the smoke can bypass the filter part, so that a decrease in the filtration efficiency of the filter can be avoided.

このように本発明がこれまでに説明してきた目的や利
点を十分に満足する喫煙用品用の改良されたフィルター
材料を提供できることは明らかである。また、実施例を
参照して説明したことと関連して、これらの記述に照ら
せば多くの選択、修正、応用が可能であることは当業者
にとって明らかである。従って、出願人は特許請求の範
囲に記載した発明の範囲には全ての選択、修正、応用が
包含されていることを意図するものである。
Thus, it is apparent that the present invention can provide an improved filter material for a smoking article that fully satisfies the objects and advantages set forth above. In addition, in light of these descriptions, in connection with what has been described with reference to the embodiments, many alternatives, modifications, and applications will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, applicants intend that the scope of the claimed invention encompasses all selections, modifications and adaptations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係るウェブの成形方法の一つを示す斜
視図、 第2図はウェブをフィルターに加工する方法を示す概略
図、 第3図乃至第10図はそれぞれフィルター断面の繊維の形
状を示す図面に代わる電子顕微鏡写真、 第11図は喫煙中のフィルターのへこみの変化のグラフ、 第12図は本発明に係るウェブの部分的な斜視図、 第13図は本発明を使用した喫煙用品の部分的な斜視図で
ある。 (符号の説明) 1……押出機、2……モーター 3……ホッパー、4……ペレット 5……ダイ、6……導管 7……導管、8……繊維 9……収集面、10……マット 11……ドラム、12……軸 13……ロール、14……予備成形装置 15……シリンダー、16……プラグラップ 17……所定の長さのもの、18……カッター 19……溝付きローラー、20……液体処理機 30……ウェブ、32……繊維凝集塊 34……結合交点、50……喫煙用品 54……フィルター、56……ウェブ 58……プラグラップ、60……たばこ用巻紙 62……巻紙
Fig. 1 is a perspective view showing one method of forming a web according to the present invention, Fig. 2 is a schematic view showing a method of processing a web into a filter, and Figs. Electron micrograph instead of a drawing showing the shape, FIG. 11 is a graph of the change in the dent of the filter during smoking, FIG. 12 is a partial perspective view of the web according to the present invention, and FIG. 13 uses the present invention. It is a partial perspective view of a smoking article. (Description of Signs) 1 ... Extruder, 2 ... Motor 3 ... Hopper, 4 ... Pellet 5 ... Die, 6 ... Conduit 7 ... Conduit, 8 ... Fiber 9 ... Collecting surface, 10 ... … Mat 11… Drum, 12… Shaft 13… Roll, 14… Preforming device 15… Cylinder, 16… Plug wrap 17… Predetermined length, 18… Cutter 19… Groove Roller, 20 ... Liquid treatment machine 30 ... Web, 32 ... Fiber agglomerate 34 ... Bonding point, 50 ... Smoking goods 54 ... Filter, 56 ... Web 58 ... Plug wrap, 60 ... Tobacco Wrapping paper 62 ... wrapping paper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオン イー チェンバーズ ジュニア アメリカ合衆国 ジョージア州 30076 ロズウェル ミル クリーク プレイ ス 245 (72)発明者 ロイド ジー カスボ アメリカ合衆国 ジョージア州 30092 ノークロッス ヴァリー ミスト ト レイス 5404 (72)発明者 ウィリアム エフ カートライト アメリカ合衆国 ジョージア州 30076 ロズウェル ノース ポンド トレイ ル 480 (72)発明者 ロバート ジー ギア アメリカ合衆国 ジョージア州 30114 キャントン ノース ストリンガー ロード ルート 12 ボックス 453 (72)発明者 エドワード ピー バルウィンケル アメリカ合衆国 ジョージア州 30076 ロズウェル シダー ノル ドライヴ 2975 (56)参考文献 特開 昭47−28281(JP,A) 特開 昭52−132170(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Leon e Chambers Jr., Georgia, USA 30076 Roswell Mill Creek Places 245 (72) Inventor Lloyd G. Kasbo, USA 30092 Norcross Valley Mist to Wraith 5404 (72) Inventor William F. Cartwright United States Georgia 30076 Roswell North Pond Trail 480 (72) Inventor Robert G. Georgia United States 30114 Canton North Stringer Road Route 12 Box 453 (72) Inventor Edward P. Balwinkel United States Georgia 30076 Roswell Cedar Nor Drive 2975 (56) Document JP Akira 47-28281 (JP, A) JP Akira 52-132170 (JP, A)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】溶融吹付によって形成した熱可塑性の繊維
またはフィラメントから成り、これらのうちの33%以上
の部分が溶融した凝集塊として存在し、凝集塊の繊維の
交差部分の大部分が溶着点であり、前記凝集塊の細長比
が500以下である不織ウェブ。
The present invention comprises thermoplastic fibers or filaments formed by melt-blowing, of which at least 33% are present as molten agglomerates and the majority of the intersections of the agglomerate fibers are at the welding point. Wherein the elongated ratio of the agglomerates is 500 or less.
【請求項2】熱可塑性物質はポリオレフィン類及びポリ
エステル類から成る群より選択されたものであることを
特徴とする請求項(1)に記載した不織ウェブ。
2. The nonwoven web according to claim 1, wherein the thermoplastic is selected from the group consisting of polyolefins and polyesters.
【請求項3】熱可塑性物質はポリプロピレンであること
及び凝集塊のデニールの範囲は約2.5乃至65であること
を特徴とする請求項(2)に記載した不織ウェブ。
3. The nonwoven web of claim 2 wherein the thermoplastic is polypropylene and the agglomerate denier ranges from about 2.5 to 65.
【請求項4】1または2以上の添加剤を含むことを特徴
とする請求項(2)に記載した不織ウェブ。
4. The nonwoven web according to claim 2, comprising one or more additives.
【請求項5】単位重量が1平方ヤード当たり約0.5乃至
1.0オンス、縦方向のグラブ引張強さと横方向のグラブ
引張強さの比が約1:1乃至4:1、ハンドル・オー・メート
ル剛性が縦横両方向とも40グラム以下であることを特徴
とする請求項(1)、(2)、(3)または(4)に記
載した不織ウェブ。
5. The method according to claim 1, wherein the unit weight is about 0.5 to about 0.5 square yards.
1.0 ounce, the ratio of the longitudinal grab tensile strength to the transverse grab tensile strength is about 1: 1 to 4: 1, and the handle ohm meter stiffness is less than 40 grams in both longitudinal and transverse directions. A nonwoven web according to item (1), (2), (3) or (4).
【請求項6】5層でのフレイジャー多孔率が約150乃至1
000であり、繊維一本の細長比が1000以下である請求項
(5)に記載した不織ウェブ。
6. The five-layer porosity of about 150 to 1
The nonwoven web according to claim 5, wherein the fiber has an elongation ratio of 1,000 or less.
【請求項7】喫煙用品に適するように円筒状の形を成
し、熱可塑性の溶融吹付繊維またはフィラメントの不織
ウェブから成る喫煙用品用フィルターであって、該繊維
またはフィラメントはその40%以上の部分が凝集塊とし
て存在し、その凝集塊の繊維の交差部分の大部分が溶着
点となっており、前記ウェブは単位重量が1平方ヤード
当たり約0.5乃至1.0オンス、縦方向のグラブ引張強さと
横方向のグラブ引張強さの比が約1:1乃至4:1、凝集塊の
大部分の細長比が500以下であることを特徴とする喫煙
用品用フィルター。
7. A smoking article filter comprising a non-woven web of thermoplastic, melt-blown fibers or filaments having a cylindrical shape suitable for smoking articles, said fibers or filaments comprising at least 40% of said fibers. Is present as an agglomerate, and most of the intersections of the fibers in the agglomerate are weld points; the web has a unit weight of about 0.5 to 1.0 ounces per square yard and a longitudinal grab tensile strength. A filter for smoking articles, characterized in that the ratio of the grab tensile strength in the transverse direction to the tensile strength in the transverse direction is about 1: 1 to 4: 1, and the slenderness ratio of most of the agglomerates is 500 or less.
【請求項8】硬度が約94乃至99%であり、圧力降下が、
フィルター1cm当たり約水柱0.1乃至6.0cmであることを
特徴とする請求項(7)に記載したフィルター。
8. The method according to claim 1, wherein the hardness is about 94 to 99% and the pressure drop is
The filter according to claim 7, wherein the filter has a water column of about 0.1 to 6.0 cm per cm.
【請求項9】熱可塑性物質はポリオレフィン類及びポリ
エステル類から成る群から選択されたものであることを
特徴とする請求項(7)または(8)に記載したフィル
ター。
9. The filter according to claim 7, wherein the thermoplastic material is selected from the group consisting of polyolefins and polyesters.
【請求項10】熱可塑性物質がポリプロピレンであるこ
とを特徴とする請求項(9)に記載したフィルター。
10. The filter according to claim 9, wherein the thermoplastic substance is polypropylene.
【請求項11】ウェブが1または2以上の添加剤を含む
ことを特徴とする請求項(9)に記載したフィルター。
11. The filter according to claim 9, wherein the web contains one or more additives.
【請求項12】巻紙で巻かれたたばこ材及びフィルター
から成る喫煙用品であって、前記フィルターは喫煙用品
に適するように円筒状の形を成し、また、熱可塑性の溶
融吹付繊維またはフィラメントの不織ウェブから成り、
繊維またはフィラメントはその33%以上の部分が凝集塊
として存在し、前記ウェブは単位重量が1平方ヤード当
たり約0.5乃至1.0オンス、縦方向のグラブ引張強さと横
方向のグラブ引張強さの比が約1:1乃至4:1、凝集塊の大
部分の細長比が約120〜約500であることを特徴とする喫
煙用品。
12. A smoking article comprising a cigarette wrapped with wrapper and a filter, said filter having a cylindrical shape suitable for smoking articles, and comprising a thermoplastic meltblown fiber or filament. Consisting of a non-woven web,
The fibers or filaments are present as agglomerates in a fraction of 33% or more, and the web has a unit weight of about 0.5 to 1.0 ounces per square yard and a ratio of longitudinal to transverse grab tensile strength. A smoking article characterized by having an elongation ratio of about 1: 1 to 4: 1, most agglomerates of about 120 to about 500.
【請求項13】硬度が約94乃至99%であり、圧力降下が
フィルター1cm当たり約0.1乃至6.0水cmであるフィルタ
ーを有することを特徴とする請求項(12)に記載した喫
煙用品。
13. A smoking article according to claim 12, having a filter having a hardness of about 94 to 99% and a pressure drop of about 0.1 to 6.0 water cm / cm of filter.
【請求項14】熱可塑性物質は、ポリオレフィン類及び
エステル類から成る群から選択されたものであることを
特徴とする請求項(12)または(13)に記載した喫煙用
品。
14. The smoking article according to claim 12, wherein the thermoplastic material is selected from the group consisting of polyolefins and esters.
【請求項15】熱可塑性物質はポリプロピレンであるこ
と及び凝集塊のデニールの範囲は約2.5乃至65であるこ
とを特徴とする請求項(14)に記載した喫煙用品。
15. The smoking article of claim 14, wherein the thermoplastic is polypropylene and the denier of the agglomerates ranges from about 2.5 to 65.
【請求項16】ウェブが1または2以上の添加剤を含む
ことを特徴とする請求項(14)に記載した喫煙用品。
16. A smoking article according to claim 14, wherein the web contains one or more additives.
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