JP5543661B2 - 環境に分解性を有するたばこフィルター - Google Patents
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Description
本発明は、環境に分解性を有するたばこフィルターに関する。
引用文献として本明細書に含まれる米国特許公開２００９／０１５１７３８号公報（下記、特許文献１）は、１つの実施態様として分解性のたばこフィルターが、セルロースアセテートたばこトウを水溶性マトリックス材料と弱有機酸及び強酸に加水分解される化合物の組見合わせの混合物に接触させることによって得られる。
強酸に加水分解され得る化合物としては、セルロース硫酸塩、ドデシル硫酸塩、アスコブリル−２−硫酸塩、アスコブリル−２−リン酸塩、５酸化リン、５酸化リン系エステル、硝酸セルロース、２−エチルヘキシルリン酸塩、及びこれらの組み合わせである。これらの化合物は強酸のエステルであり、多くは不安定である（これらは比較的短い時間に分解し、これによって多くの用途において使用できなくなる）。したがって、これらのエステルは通常、商業的にはエステルの塩として提供される。これらのエステル塩は安定であり、塩でないもののように時間の経過により分解しない。しかしながら、本出願においては、この安定性によってその使用を妨害する。
強酸に加水分解され得る化合物としては、セルロース硫酸塩、ドデシル硫酸塩、アスコブリル−２−硫酸塩、アスコブリル−２−リン酸塩、５酸化リン、５酸化リン系エステル、硝酸セルロース、２−エチルヘキシルリン酸塩、及びこれらの組み合わせである。これらの化合物は強酸のエステルであり、多くは不安定である（これらは比較的短い時間に分解し、これによって多くの用途において使用できなくなる）。したがって、これらのエステルは通常、商業的にはエステルの塩として提供される。これらのエステル塩は安定であり、塩でないもののように時間の経過により分解しない。しかしながら、本出願においては、この安定性によってその使用を妨害する。
したがって、本出願においては、強酸に加水分解し得る上記化合物は、より攻撃的に作用するように（すなわち、セルロースアセテートの分解を触媒する強酸に加水分解するように）改変されなければならない。
環境に分解性を有するたばこフィルターは、開繊セルロースアセテートトウのフィルター部と前記フィルター部を囲むプラグラップから構成される。弱有機酸およびｐＨが調整された無機エステル塩は、前記トウと接触するマトリックス材料中にカプセル化される。ｐＨが調整された無機エステル塩は８以下のｐＨを有する。たばこフィルターが環境中に捨てられると、水が弱酸およびエステル塩を母材から遊離させる。弱酸は強酸を遊離させるエステルを加水分解させる。強酸はセルロースアセテートトウの分解を触媒する（弱酸はセルロースアセテートトウを加水分解するが、強酸が生成された後、強酸はセルロースアセテートトウの分解のための優性の酸触媒となる）。
本発明によれば、強酸に加水分解し得る上記化合物は、より攻撃的に作用するように、すなわち、セルロースアセテートの分解を触媒する強酸に加水分解するように、改変することができる。
環境に分解性を有するたばこフィルターは、通常、開繊セルロースアセテートトウからなるフィルター部（またはフィルタープラグ）、前記フィルター部を囲むプラグラップ、及びマトリックス材料中にカプセル化された弱有機酸およびｐＨが調整された無機エステル塩から構成される。カプセル化された材料はトウと接触する。これらの構成要素についてはそれぞれ以下に詳細に説明する。
環境に分解性を有するたばこフィルターは、本明細書において使用されるように、外部環境にさらされるとき分解するたばこフィルターを意味する（すなわち、雨、露、他の水源にさらされる）。分解度は、最低、セルロースアセテート（たばこフィルター中で、セルロースアセテートは、通常、２．０〜２．６の置換度（Ｄ．Ｓ．）を有する）の全部または一部をセルロース（Ｄ．Ｓ．≦１．０）に転換するに十分なものであり、および、最大で、セルロースアセテートをグルコースに変換するに十分なものである。このような分解のための時間は、同等量の未処理のセルロースアセテートが分解する時間未満であり、通常、数ヶ月である（例えば、２〜６ヶ月以内）。
開繊セルロースアセテートトウのフィルター部及びプラグラップは従来のものである。セルロースアセテートトウは２．０〜２．６の範囲のＤ．Ｓ．を有するセルロースジアセテートである。これらは、公知の態様で、たばこ柱に付着している。
弱有機酸としては、アスコルビン酸、クエン酸、乳酸、ニコチン酸、水酸化コハク酸（りんご酸）およびこれらの組み合わせが挙げられる。アスコルビン酸およびシュウ酸が好ましい。
弱有機酸としては、アスコルビン酸、クエン酸、乳酸、ニコチン酸、水酸化コハク酸（りんご酸）およびこれらの組み合わせが挙げられる。アスコルビン酸およびシュウ酸が好ましい。
ｐＨが調整された無機エステル塩としては、有機硫酸塩および有機リン酸塩が挙げられる。強酸の無機エステルは不安定であり、容易に分解するため、本出願においては、その応用性が妥協され得る。したがって、これらのエステルは塩の形で安定化される。しかしながら、これらの無機エステル塩は非常に安定なので、加水分解し、強酸から解放するのが困難である。無機エステル塩がｐＨ調整されると、いくぶんか不安定になり、加水分解するのがより容易である。ｐＨの調整により、有機エステル塩の金属部（通常、ナトリウムまたはカリウムであるが、これに限定されない）の全てではないいくつかの部分は分解される（したがって、溶液中の無機エステル塩のｐＨは低下し、より強酸となる）。ｐＨ調整は、ｐＨ８以下、または２．５〜８の範囲とすべきである。他の実施態様において、ｐＨの範囲は４〜７である。さらに他の実施態様において、ｐＨの範囲は５．３〜７である。ｐＨが低くなると、分解はより速く生じるが、ｐＨが低すぎると、化合物の不安定性は負の影響を与える。また、複数の強力な酸部を収容する有機化合物は加水分解されるので、好ましく、より強い酸を解放する。
有機塩としては、これに限定されないが、イノシトール５硫酸５カリウム塩、ショ糖８硫酸８ナトリウム塩、セルロース硫酸塩、ドデシル硫酸塩、グルコース硫酸ナトリウム塩、アスコルビル硫酸ナトリウム塩、ラウリル硫酸ナトリウム塩、でんぷん硫酸ナトリウム塩、オクチル硫酸ナトリウム塩、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
有機リン酸塩としては、これに限定されないが、イノシトール５リン酸５カリウム塩、ショ糖リン酸ジナトリウム塩、グルコースリン酸ジナトリウム塩、アスコルビンリン酸ジナトリウム塩、ラウリルリン酸ジナトリウム塩、デンプンリン酸ナトリウム塩、２−エチルヘキシルリン酸塩、オクチルリン酸ジナトリム塩およびこれらの組み合わせが挙げられる。
有機リン酸塩としては、これに限定されないが、イノシトール５リン酸５カリウム塩、ショ糖リン酸ジナトリウム塩、グルコースリン酸ジナトリウム塩、アスコルビンリン酸ジナトリウム塩、ラウリルリン酸ジナトリウム塩、デンプンリン酸ナトリウム塩、２−エチルヘキシルリン酸塩、オクチルリン酸ジナトリム塩およびこれらの組み合わせが挙げられる。
ｐＨが調整された無機エステル塩の量は、同等の未処理のフィルター部より早い速度で、セルロースアセテートトウの全部または一部の分解を引き起こすに十分なものでなければならない。例えば、本発明の１実施態様において、分解のための時間は２〜６ヶ月である。ｐＨが調整された無機エステル塩の量は、例えば、フィルター部におけるセルロースアセテートの重量、フィルター部における分解のための望ましい時間、および選択されたｐＨが調整された無機エステル塩に依存する。
例えば、分解のための目標時間は２〜６ヶ月であり、次いで、１実施態様においては、ｐＨが調整された無機エステル塩から解放された酸の量が、フィルター部中のセルロースアセテートの２〜２００重量％の範囲であり得る。他の実施態様において、上記の同じ望ましい成果物を使用して、ｐＨが調整された無機エステル塩から解放される酸の量はセルロースアセテートの５〜１００重量％の範囲である。さらに、他の実施態様において、ｐＨが調整された無機エステルから解放された酸の量はセルロースアセテートの１０〜５０重量％の範囲であり得る。
マトリックス材料は、カプセル化（すなわち、弱有機酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を含む）できる水溶性および／または水浸透性材料であってもよいが、水と接触するとき、溶解する、および／または水が弱酸およびｐＨが調整された無機エステルと混合することを可能にする。一度混合されると、ｐＨが調整されたエステルの酸の触媒による加水分解が開始する。時間が経過すると、触媒がセルロースアセテートのフィルター／吸いさしに移動し、セルロースアセテートフィルター／吸いさしの加水分解を促進する。カプセル化は、少なくとも２つの理由で重要である。第１に、カプセル化が早すぎる加水分解を防止する、第２に、製品（フィルター）の貯蔵寿命を維持する。水溶性マトリックス材料としては、セルロースアセテート（Ｄ．Ｓ．＝０．８±０．２）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチルセルロース、水酸化プロピルセルロース、水酸化メチルセルロース（ＨＰＭＣ）、メチルセルロース、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール、デンプン、砂糖およびこれらの組み合わせが挙げられる。砂糖は、グルコース、ショ糖、ラクトースおよびこれらの組み合わせであり得る。多くの実施態様において、水溶性マトリックス材料は、カルボキシメチルセルロース、水酸化オキシプロピルセルロース、水酸化オキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールおよびこれらの組み合わせである。水透過性材料としては、エチルセルロース、シェラック、ゼイン（粒状に見出されたプロラミンタンパク質）、多孔質シリコンエラストマー（すなわち、ＰＥＧが分解して孔を形成する付加ＰＥＧを有するシリコンエラストマー）、アクリルエステル（すなわち、Evonik Degussa Corp., ピスカートウェイ、ＮＪから商品名ＥＵＤＲＡＧＩＴとして市販されている）及びこれらの組み合わせが挙げられる。
マトリックス材料の量は、弱有機酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を完全にカプセル化するのに十分な量とすべきである。完全にカプセル化とは、弱有機酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を転換し分離させ、少なくともマトリックス材料の一部を水が分解するまで加水分解を触媒できないようにすることを意味する。一般的に、弱有機酸及びｐＨが調整された無機エステル塩の水溶性マトリックス材料に対する質量比は、０．７５〜４．０：１の範囲とすることができる。１つの実施態様において、比率は２：１とすることができる。
弱有機酸及びｐＨが調整された無機エステル塩及びマトリックス材料はトウと接触するコーティングまたはピルの形でよい。本明細書に引用文献として組み込まれるＵＳ２００９／０１５１７３８号公開公報を参照。
コーティングはトウが製造された後（すなわち、回転液に加えられない）セルロースアセテートトウに加えてもよいし、及び／又はプラグラップに加えてもよい。１つの実施態様において、混合物はフィルター部の形成前にトウにコーティングされる。例えば、従来のロッド製造機械において、混合物の溶液は、トウが装飾部を通過する時又はその前に開繊トウにスプレイされ得る。あるいは、フィルター部が形成された後（例えば、シリンジを経て）、混合物の溶液がトウに吐出され得る。他の実施態様において、混合物はプラグラップの内側表面状に線としてコーティング（塗布）される。
コーティングはトウが製造された後（すなわち、回転液に加えられない）セルロースアセテートトウに加えてもよいし、及び／又はプラグラップに加えてもよい。１つの実施態様において、混合物はフィルター部の形成前にトウにコーティングされる。例えば、従来のロッド製造機械において、混合物の溶液は、トウが装飾部を通過する時又はその前に開繊トウにスプレイされ得る。あるいは、フィルター部が形成された後（例えば、シリンジを経て）、混合物の溶液がトウに吐出され得る。他の実施態様において、混合物はプラグラップの内側表面状に線としてコーティング（塗布）される。
ピルは、たばこフィルターが製造される間にフィルター部に付加される。本明細書で使用されるピルは、例えば、混合物（ゼラチンカプセル中に閉じ込められたまたは閉じ込められないもの、または保護障壁コーティング）、又は混合物の微粒子、又は混合物の粉末、又は混合物の錠剤（例えば、混合物単独または従来の錠剤バインダーと共に）を含む単一ピルを意味する。ピルは、フィルター部が形成される前に、フィルター部のセルロースアセテートに付加される。例えば、従来のロッド製造機械において、混合物のピルはトウが装飾部を通過するとき又はその前に、開繊トウに挿入される。
代替のピルの構造は、水溶性または水透過性の内層で囲まれた弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩、その内層を囲む２．０〜２．６の範囲のＤ．Ｓ．を有するセルロースアセテートの外層を有する。ピルの構造は、引用文献として本明細書に組み込まれる２０１０年１月１５日出願のＵＳ出願番号第１２／６８７９１２号に規定されている。この実施態様の構成要素を以下に記載する。
弱酸およびｐＨが調整されたエステル塩は前述したとおりである。
弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩を囲みカプセル化する内層および外層、１）過剰な水は弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩を単に水洗し、及び十分な弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩が時間の経過と共に加水分解を触媒する、２）煙がセルロース弱酸の風味を奪う防止し、喫煙の風味に悪影響を及ぼすセルロースアセテート以外のｐＨが調整された無機エステル塩、及び３）例えば、トリアセチンまたはグリセリルトリアセチンのような従来の２つの結合材料によってピルをトウのフィラメントに結合するのを容易にする。内層および外層が一緒になって弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩の開放を制御し、ｐＨが調整された無機エステル塩および外層が弱酸の風味をマスクし、結合を容易化する。
弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩を囲みカプセル化する内層および外層、１）過剰な水は弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩を単に水洗し、及び十分な弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩が時間の経過と共に加水分解を触媒する、２）煙がセルロース弱酸の風味を奪う防止し、喫煙の風味に悪影響を及ぼすセルロースアセテート以外のｐＨが調整された無機エステル塩、及び３）例えば、トリアセチンまたはグリセリルトリアセチンのような従来の２つの結合材料によってピルをトウのフィラメントに結合するのを容易にする。内層および外層が一緒になって弱酸及びｐＨが調整された無機エステル塩の開放を制御し、ｐＨが調整された無機エステル塩および外層が弱酸の風味をマスクし、結合を容易化する。
内層は可溶性材料または水通過性材料である。これらの材料は、カプセル化できるが（すなわち、弱酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を含む）、水と接触するとき、分解して加水分解のための触媒が通過するのを可能にし、その後、触媒が抜け出させるのを可能にする。水可溶性材料に対して、水はその材料をゲル化し、ゲル化した材料は水が中心に移動し、または触媒が中心から移動するのを制御する。また、ゲル化した材料は膨張し、次いで外層を破裂させる。カプセル化は少なくとも２つの理由で重要である。第１に、カプセル化は早急な加水分解を防止し、第２に、製品（フィルター）の保管寿命を維持する。水溶性マトリックス材料および水透過性材料は上記のとおりである。
セルロースアセテートの外層は、２．０〜２．６のＤ．Ｓ．を有している。２．０〜２．６のＤ．Ｓ．を有するセルロースアセテートは水透過性を有する。このセルロースアセテートはフィラメントトウと同じまたはほぼ同じである（ほぼ同じとは、フィラメントトウの±２５％のＤ．Ｓ．を有する場合をいう）。
セルロースアセテートの外層は、２．０〜２．６のＤ．Ｓ．を有している。２．０〜２．６のＤ．Ｓ．を有するセルロースアセテートは水透過性を有する。このセルロースアセテートはフィラメントトウと同じまたはほぼ同じである（ほぼ同じとは、フィラメントトウの±２５％のＤ．Ｓ．を有する場合をいう）。
内層および外層の量は、弱酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を完全にカプセル化するのに十分なものであるべきである。完全にカプセル化するとは、弱酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を変換および隔離し、水が外層を通過し、内層の水透過性材料の少なくとも一部を溶解する（または、水透過性材料を透過する）まで、加水分解を触媒できないようにすることを意味する。例えば、内層は弱酸の５〜１００質量％の範囲であり、他の実施態様では、５〜３０質量％の範囲である。外層は５〜１００質量％の範囲であり、他の実施態様では、５〜３０質量％の範囲である。あるいは、内層および外層の量は、崩壊の速度、すなわち、「半減期」に類似する。半減期は、材料が溶液のｐＨを初期ｐＨの１／２まで低減するのに必要な時間である。下記に提示されるデータにおいては、１ｍＬの水は、標準のたばこフィルターの容量にほぼ等しい。本発明においては、材料の半減期は少なくとも２５分、または２５〜１０００分の範囲、または５０〜５００分、または７５〜３００分である。
次の実施例において、無機エステル塩のｐＨ調整および温度のセルロースアセテートたばこフィルターの分解速度への影響について調査した。
ｐＨが調整されたセルロース硫酸ナトリウム塩は次のように得られた。
１．セルロース硫酸塩の２ｇ、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ａｃｒｏｓ）から取得したナトリウムを２００ｍＬの脱イオン水に溶解した、これによって、１％の溶液を得る。
２．溶解後、溶液を撹拌しながら溶液のｐＨを測定した。溶液のｐＨは９に等しい。
３．１０００ｍｌシリンダを用いて、ｐＨ＝７が得られるまで１モルの塩酸が滴下された。
４．ステップ１〜３が繰り返され、ｐＨ５および３のセルロース硫酸塩溶液１％が得られた。
５．制御溶液はセルロース硫酸塩２ｇであり、撹拌しながら脱イオン水２００ｍＬ中にナトリウムが溶解された。
６．２ｇのクエン酸が、ｐＨ＝９、ｐＨ＝７、ｐＨ＝５、ｐＨ＝３とラベルされた各４つの溶液に加えられた。
ｐＨが調整されたセルロース硫酸ナトリウム塩は次のように得られた。
１．セルロース硫酸塩の２ｇ、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ａｃｒｏｓ）から取得したナトリウムを２００ｍＬの脱イオン水に溶解した、これによって、１％の溶液を得る。
２．溶解後、溶液を撹拌しながら溶液のｐＨを測定した。溶液のｐＨは９に等しい。
３．１０００ｍｌシリンダを用いて、ｐＨ＝７が得られるまで１モルの塩酸が滴下された。
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５．制御溶液はセルロース硫酸塩２ｇであり、撹拌しながら脱イオン水２００ｍＬ中にナトリウムが溶解された。
６．２ｇのクエン酸が、ｐＨ＝９、ｐＨ＝７、ｐＨ＝５、ｐＨ＝３とラベルされた各４つの溶液に加えられた。
フィルターロッドが下記のとおり前記の溶液で処理された。
１．紙が８０のプラスチック化されたフィルターロッドから除去された（２４．４５ｍｍ×１０２ｍｍ）。
２．これらのロッドは２０の４グループに分割された。
３．２０のロッドをｐＨ＝９の溶液に完全に浸漬した。
４．ロッドはピンセットにより取り出され、水を抜き、プラスチックシート上に置いて乾燥させた。
５．ｐＨ＝７、ｐＨ＝５、ｐＨ＝３について、ステップ３〜４を繰り返した。
６．乾燥したロッドを１０ロッドのグループに分割し、ジャー中に置いた。
７．ジャーには次のようにラベルが貼られた。
１．紙が８０のプラスチック化されたフィルターロッドから除去された（２４．４５ｍｍ×１０２ｍｍ）。
２．これらのロッドは２０の４グループに分割された。
３．２０のロッドをｐＨ＝９の溶液に完全に浸漬した。
４．ロッドはピンセットにより取り出され、水を抜き、プラスチックシート上に置いて乾燥させた。
５．ｐＨ＝７、ｐＨ＝５、ｐＨ＝３について、ステップ３〜４を繰り返した。
６．乾燥したロッドを１０ロッドのグループに分割し、ジャー中に置いた。
７．ジャーには次のようにラベルが貼られた。
２１°セルシウスｐＨ＝９ ３０°セルシウスｐＨ＝９
２１°セルシウスｐＨ＝７ ３０°セルシウスｐＨ＝７
２１°セルシウスｐＨ＝５ ３０°セルシウスｐＨ＝５
２１°セルシウスｐＨ＝３ ３０°セルシウスｐＨ＝３
２１°セルシウスｐＨ＝７ ３０°セルシウスｐＨ＝７
２１°セルシウスｐＨ＝５ ３０°セルシウスｐＨ＝５
２１°セルシウスｐＨ＝３ ３０°セルシウスｐＨ＝３
ロッドは時間の経過により分解度の損失を測定した。Ｄ．Ｓ．は、公知のセルロースアセテートの標準に基づいて保持時間から計算した。高性能の液体クロマトグラフィー法はＴ．Ｒ．Ｆｌｏｙｄ、Ｆｌｏｙｄ、Ｔ．Ｒ．の、「非排他的液体クロマトグラフィーによるセルロースアセテートの化学的特徴」Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．１９９３、６２９、２４３〜２５４に基づく。この利点は、Ｄ．Ｓ．が小さくサイズ化された試料（＜０．３ｇ）から計算することができることである。これによって、伝統的な２．０グラム湿式滴定法（ＡＳＴＭ Ｄ８７１−９１）に比較して、大きな利点得ることができる。しかしながら、ＨＰＬＣ法はＡＳＴＭ法ほど正確ではなく、Ｄ．Ｓ．損失を伴う。このＨＰＬＣ分析は１．５の低いＤ．Ｓ．に限定される。これは、１．５未満のＤ．Ｓ．を有するセルロースアセテートはアセトンに可溶性でないためである。表１〜３は、ＰＨＬＣ試験の結果を要約している。表３は、回帰方程式の傾きを比較している。データは、セルロース硫酸塩、ナトリウム塩の開始ｐＨが低くなるほど、柔軟化されたセルロースアセテートフィルターロッドの加水分解が早くなることを示している。また、分解速度も温度と共に上昇する。
Ａ．各試料の回帰勾配を試料１の回帰勾配で除した比
Ｂ．同一試料の２つの温度における回帰勾配の比：（３０℃における試料１／２１℃における試料１）
Ｂ．同一試料の２つの温度における回帰勾配の比：（３０℃における試料１／２１℃における試料１）
本発明のアセトン可溶性材料は５６日間の試料で決められた。この試料は、表４に記載された溶解性アセトンを得るために、次の方法によって処理された。
１．２０ｍｌの試料は、処理されたフィルターロッドから切断され、重量測定された。
２．試料は水によって洗浄され、クエン酸、セルロース塩、ナトリウム塩、アセトン酸および他の残りの塩を除去する。
３．試料は質量が測定される前に、３日間乾燥させた。
４．試料は１０ｍLのアセトンに溶解し、次いで、ろ過し、過剰なアセトンにより洗浄した。
５．ろ過した材料は質量が記録される前に空気乾燥された。
１．２０ｍｌの試料は、処理されたフィルターロッドから切断され、重量測定された。
２．試料は水によって洗浄され、クエン酸、セルロース塩、ナトリウム塩、アセトン酸および他の残りの塩を除去する。
３．試料は質量が測定される前に、３日間乾燥させた。
４．試料は１０ｍLのアセトンに溶解し、次いで、ろ過し、過剰なアセトンにより洗浄した。
５．ろ過した材料は質量が記録される前に空気乾燥された。
表４のデータは、セルロース硫酸塩、ナトリウム塩の初期ｐＨとアセトン不溶パーセントの間に負の相関関係があることを示している。セルロース硫酸塩、ナトリウム塩の初期ｐＨが低くなるほど、アセトン不溶パーセントが高くなる。温度の上昇は、アセトン不溶材料に直接的な影響を与える。このデータは、可塑化されたセルロースアセテートフィルターロッドは、ｐＨが調整されたセルロース硫酸塩、ナトリウム塩により処理された場合、より早く分解または加水分解することを示している。セルロース硫酸塩材料のｐＨが低くなるほど、有機酸により触媒された加水分解が生じやすい。加水分解により、ｐＫａ＝１．９を有するナトリウム水素硫酸塩、強ミネラル酸塩が解放される。ナトリウム水素硫酸塩は、可塑化されたセルロースアセテートフィルターの減成または加水分解を増大させる支配的な触媒となる。これは、人が廃棄したたばこフィルター／吸いさしをいかに速く分解させたいかに関して、設計の柔軟性を提案する。
本発明は、本発明の精神および必須の属性から逸脱しない限り他の態様となりえる。したがって、本発明の範囲を示すには、明細書の記載ではなくクレームを参照することによって行われるべきである。
本発明は、本発明の精神および必須の属性から逸脱しない限り他の態様となりえる。したがって、本発明の範囲を示すには、明細書の記載ではなくクレームを参照することによって行われるべきである。
本発明によれば、強酸に加水分解し得る上記化合物は、より攻撃的に作用するように、すなわち、セルロースアセテートの分解を触媒する強酸に加水分解するように、改変することができ、産業上の利用可能性が高い。
Claims (18)
- 環境に分解性を有するたばこフィルターであって、前記たばこフィルターは、開繊セルロースアセテートトウのフィルター部と、前記フィルター部を囲むプラグラップとから構成され、
さらに、マトリックス材料中にカプセル化された弱有機酸およびｐＨが調整された無機エステル塩を含み、前記ｐＨが調整された無機エステル塩はｐＨ８以下を有し、前記マトリックス材料は前記弱酸および前記ｐＨが調整された無機エステル塩をカプセル化し、前記トウと接触することを特徴とする分解性を有するたばこフィルター。 - 前記ｐＨは１〜８の範囲である請求項１に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記ｐＨは４〜７の範囲である請求項１に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記ｐＨが調整された無機エステル塩は、有機硫酸塩および／または有機リン酸塩を含む請求項１に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記ｐＨが調整された有機硫酸塩は、アスコルビル硫酸塩、セルロース硫酸塩、グルコース硫酸塩、イノシトール６硫酸塩、ラウリル硫酸塩、オクチル硫酸塩、デンプン硫酸塩、ショ糖８硫酸塩およびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項４に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記弱有機酸は、アスコルビン酸、クエン酸、乳酸、ニコチン酸、水酸化コハク酸（りんご酸）およびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項１に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記マトリックス材料は水溶性材料および／または水透過性材料である請求項１に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記水溶性材料は、セルロースアセテート（置換度Ｄ．Ｓ．＝０．８±０．２）、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、水酸化プロピルセルロース、水酸化プロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、でんぷん、砂糖およびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項７に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記水に透過性の材料は、エチルセルロース、シェラック、ゼイン、セルロースアセテート（Ｄ．Ｓ．＝２．０〜２．６）、セルロースフタル酸塩、多孔性シリコンエラストマー、アクリルエステルおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項７に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 環境に分解性を有するたばこフィルターであって、前記たばこフィルターは、開繊セルロースアセテートトウのフィルター部と、前記フィルター部を囲むプラグラップとから構成され、
さらに、弱酸、およびｐＨが調整された無機エステル塩を含むピルであって、前記ｐＨが調整された無機エステル塩はｐＨ８以下を有し、水溶性または水透過性材料の内層で囲まれており、および前記内層を囲む２．０〜２．６の範囲のＤ．Ｓ．（置換度）を有するセルロースアセテートの外層を含むピル
を含む環境に分解性を有するたばこフィルター。 - 前記ｐＨは１〜８の範囲である請求項１０に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記ｐＨは４〜７の範囲である請求項１０に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記ｐＨが調整された無機エステル塩は、有機硫酸塩および／または有機リン酸塩を含む請求項１０に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記ｐＨが調整された有機硫酸塩は、アスコルビン硫酸塩、セルロース硫酸塩、グルコース硫酸塩、イノシトール６硫酸塩、ラウリル硫酸塩、オクチル硫酸塩、デンプン硫酸塩、ショ糖８硫酸塩、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項１３に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記弱有機酸は、アスコルビン酸、クエン酸、乳酸、ニコチン酸、水酸化コハク酸（りんご酸）およびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項１０に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記マトリックス材料は、水溶性材料および／または水透過性材料である請求項１０に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記水溶性マトリックス材料は、セルロースアセテート（置換度Ｄ．Ｓ．＝０．８±０．２）、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、水酸化プロピルセルロース、水酸化プロピルメチルセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、デンプン、砂糖およびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項１６に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
- 前記水透過性材料は、エチルセルロース、シェラック、ゼイン、セルロースアセテート（置換度Ｄ．Ｓ．＝２．０〜２．６）、セルロースフタル酸塩、多孔性シリコンエラストマー、アクリルエステルおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項１６に記載の環境に分解性を有するたばこフィルター。
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