JP6544877B2 - たばこフィルター用巻取紙、そのたばこフィルター用巻取紙を用いたたばこフィルター、およびそのたばこフィルターを用いたシガレット - Google Patents

Description

本発明は、たばこフィルター用巻取紙、そのたばこフィルター用巻取紙を用いたたばこフィルター、およびそのたばこフィルターを用いたシガレットに関する。

シガレットなどの棒状喫煙物品における巻紙として、棒状喫煙物品用フィルターの濾材を巻装する巻取紙およびフィルターとたばこロッドを一体に巻装するチップペーパーなどのフィルター用巻紙や、たばこロッドのたばこ刻を巻装するロッド用巻紙などが知られている。ここで、巻取紙でフィルター濾材を巻装する際は、フィルター濾材を巻取紙が包み込んでロッド状態にした後、巻取紙の巻取方向の一方の端部と、他方の端部が重ねられて糊付けが行われる。この巻取紙の端部が重ねられた部分をラップ部という。
一方、フィルター付シガレットのフィルターに、流体材料を封入したカプセルを導入し、喫煙者がそのカプセルを押圧することで、カプセル内の流体材料をフィルターの濾材に浸透させ、喫煙時に喫味を変化させるようなシガレットが知られている（特許文献１）。
特許文献１には、フィルターアセンブリの少なくとも一部を、流体材料の不透過性材料でカバーすることが記載されている。そしてそのような構成とすることで、カプセルから流体材料が放出されるときに先端紙の汚染を防止または解消できることが記載されている。流体材料の不透過性材料としては、セロファン、ポリ塩化ビニリデン、又は実質的に不浸透性のフィルムまたはシートが記載されている。

特表２００８−５３９７１７号公報

たばこフィルター用の巻取紙の特性として、成形性や、フィルターを巻装する際のラップ部の接着性、ならびに、製造後のラップ部の接着性が良好であることが求められる。ここでいう成形性とは、所定の速度でのフィルター濾材への巻取紙の巻上を行えるという意味である。
また、たばこフィルターの濾材に水溶性液体を含侵させる場合、巻取後にその水溶性液体がフィルター外に漏れださないという保存安定性が求められる。さらに、水溶性液体を予め浸透させたフィルターの濾材を巻取する際に、巻取が良好に行われるようにするために、巻取紙はその水溶性液体に対する耐久性を有していることが求められる。
従来から存在するたばこフィルター用の巻取紙では、以上の特性を全て満たすものは存在しなかった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、成形性に優れ、フィルターを巻装する際のラップ部の接着性、ならびに、製造後のラップ部の接着性に優れ、予め水溶性液体を含侵させたフィルターの濾材を巻取する際の、その液体に対する耐久性に優れるとともに、巻取後の保存安定性に優れるたばこフィルター用の巻取紙を提供することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために、たばこフィルター用の巻取紙（以下、単に巻取紙ともいう）として、疎水性繊維からなり、繊維間結合点を有する不織布の層を含ませ、表面と裏面の少なくとも一方の面の水に対する接触角を９０°以上、厚さを１００μm〜３００μmにするか、疎水性繊維からなり、繊維間結合点を有する不織布の層と、空気不透過性層を含ませ、表面と裏面の少なくとも一方の面の水に対する接触角を５０°以上、厚さを１００μm〜３００μmとなるように構成した。

本発明は以下の内容に関する。
［１］疎水性繊維からなり、繊維間結合点を有する不織布の層を含み、表面と裏面の少なくとも一方の面の水に対する接触角が９０°以上であり、厚さが１００μm〜３００μmである、たばこフィルター用巻取紙。
［２］ 疎水性繊維からなり、繊維間結合点を有する不織布の層と、空気不透過性層を含み、表面と裏面の少なくとも一方の面の水に対する接触角が５０°以上であり、厚さが１００μm〜３００μmである、たばこフィルター用巻取紙。
［３］ 空気不透過性層が、ポリオレフィンからなる層である、［２］に記載のたばこフィルター用巻取紙。
［４］ 表面と裏面の少なくとも一方のＲａ値が１０以上である、［１］〜［３］の何れかに記載のたばこフィルター用巻取紙。
［５］ 疎水性繊維が、二重芯鞘構造を有する繊維である、［１］〜［４］の何れかに記載のたばこフィルター用巻取紙。
［６］ ［１］〜［５］のいずれかに記載のたばこフィルター用巻取紙と、濾材を含む、たばこフィルター。
［７］ 前記濾材には水溶性液体が添加されている、［６］に記載のたばこフィルター。
［８］ ［６］または［７］に記載のたばこフィルターと、たばこロッドを含む、シガレット。

本発明によれば、成形性に優れ、フィルターの巻取後にフィルターを巻装する際のラップ部の接着性、ならびに、製造後のラップ部の接着性に優れ、予め水溶性液体を含侵させたフィルターの濾材を巻取する際のその水溶性液体に対する耐久性に優れるとともに、巻取後の保存安定性に優れるたばこフィルター用の巻取紙を提供できる。

図１は、本発明の一態様に係るシガレットの分解斜視図である。 図２は、本発明の第一の態様に係るフィルターセクションを巻装する前のシート状の巻取紙の断面を示す図である。 図３は、本発明の第二の態様に係るフィルターセクションを巻装する前のシート状の巻取紙の断面を示す図である。 疎水性繊維を熱融着することにより生じる繊維間結合点を示す概略図である。 水に対する接触角を示す概略図である。

＜第一の態様＞
本発明の第一の態様では、たばこフィルター用巻取紙において、疎水性繊維から構成される不織布が巻取紙を形成する。
不織布を構成する疎水性繊維は、繊維間結合点を有している。繊維間結合点を有していることで、巻取紙に要求される引張強度をもたらし、高速での巻上特性に優れるものになる。本発明でいう繊維間結合点とは、疎水性繊維同士が熱融着や接着剤を介して結合している点を複数有していることを意味する。

本発明の第一の態様の巻取紙の厚さは１００μｍ〜３００μｍである。このような厚さを有する場合には、フィルター濾材に水溶性液体が添加されている場合に、巻取紙がバッファーとなって、水溶性液体がフィルター外部に漏出すること防ぐことができる。
巻取紙の厚さとしては、２００〜３００μｍであることがより好ましい。水溶性液体が添加されたフィルター濾材からの水溶性液体の漏出を防ぎ、ラップ部の接着性を長期間にわたって確保するという観点からは、できるだけ厚いほうが好ましい。また、厚さが１００μｍ以上であることで、たばこフィルター用巻取紙としての成形性に優れる。本明細書において、成形性に優れるとは、所定の速度でのフィルター濾材への巻取紙の巻上を行えるという意味である。
本発明の第一の態様では、巻取紙の層厚は、それを構成する不織布の厚さに相当する。
なお、本発明において「水溶性液体」とは、水を３重量％以上含む液体のことをいう。このような水溶性の液体は、疎水性繊維とは馴染まない。

本発明において、巻取紙の厚さは、ＪＩＳＰ８１１８（紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法に基づき測定する。紙面加圧は１００ｋＰａとする。
上記の測定法により得られる巻取紙の厚さは、平均厚さである。

また、巻取紙のどちらか一方の面の水に対する接触が９０°以上である。本発明の第一の態様の巻取紙において、どちらか一方の面がこのような範囲の接触角を有することで、フィルターの濾材に水溶性液体が添加されている場合でも、十分な防水性を確保でき、水溶性液体が外部に漏出することを防ぐことができる。
水に対する接触角は、測定器として（株）協和界面科学「ＤＲＯＰ ＭＡＳＴＥＲ」を用い、測定条件として、蒸留水の液滴２μＬを試験体に滴下し、０．１秒後の接触角を１／２θ法にて測定する。水に対する接触角の測定法は、以下の第二の態様でも同様である。水に対する接触角を概念的に示したものが図５である。

疎水性繊維とは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル等のポリオレフィン以外の熱可塑性樹脂から構成される繊維又はこれらの熱可塑性樹脂から構成される繊維を組み合わせた複合繊維などを挙げることができる。
これらの中でもポリオレフィンの繊維を用いることが好ましく、その中でもポリエチレンもしくはポリプロピレンの繊維を用いることが、熱により繊維間結合点を形成させる場合、低い温度で繊維間を融着でき、より好ましい。
疎水性繊維を構成するポリオレフィンのような熱可塑性樹脂の分子量としては特に制限はないが、ＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で測定し、標準ポリスチレンの検量線で換算した質量平均分子量（Ｍｗ）は、通常、２０，０００〜３００，０００である態様を挙げることができる。

また、疎水性繊維は、二重芯鞘構造を有する繊維であってもよい。その場合、外側と内側を構成する材料が共にポリオレフィンである態様を挙げることができる。
例えば、内側がポリプロピレンで構成され、外側がそのポリプロピレンと比較して融点の低い上記の樹脂を組み合わせた二重芯鞘構造を有するものが使いやすい。
また、例えば外側がポリエチレンで構成され、内側がポリプロピレンで構成されている二重芯鞘構造を好ましく用いることができる。このような二重芯鞘構造とすることで、熱融着により繊維間結合点を生成させる場合、繊維同士の熱融着点を増やしつつ、繊維形状を維持できるため、不織布の厚み/強度を増すのに好適である。
このような二重芯鞘構造を有する繊維を構成する樹脂についても、上記の分子量の範囲を適用できる。
不織布を構成する疎水性繊維の繊維径としては例えば０．１〜２０ｄｔｅｘを挙げることができる。
以下で説明する本発明の第二の態様で用いる不織布を構成する繊維についても、上記で説明した製造方法、樹脂の種類、分子量等の条件について同様の条件を用いることができる。

たばこフィルター用巻取紙において、その一面を構成する不織布が、疎水性繊維から構成されることで、その面の水に対する接触角が大きくなる。
たばこフィルター用巻取紙のいずれか一方の表面の接触角が大きいことで、水溶性液体がたばこフィルター用巻取紙の内部に浸透することを防ぐことができ、水溶性液体が浸透することによる、たばこフィルター用巻取紙が破れたり脆くなったりすることを防止できる。
通常のたばこフィルター用巻取紙は、パルプを原料とした紙で構成されており、その紙を構成する繊維間結合は、分子間力や一部水素結合で繊維同士が結合している。そのため、水溶性液体が巻取紙内部に浸透することで、繊維同士の弱い結合が分離されて破れたり脆くなったりする。それに対して本発明では、疎水性繊維間の空隙が多く一見水が染み込みやすいような印象を受けるが、疎水性繊維で構成されていることと、繊維間結合点により結合されていることから、水が浸透しにくいし、浸透したとしても破れたり脆くなったりしない。

不織布の製造にはウエッブの形成工程と結合工程が存在する。形成工程の種類としては、短繊維を空気中でランダムに積層するカーディング法及びエアレイド法や、短繊維を水中で分散させ漉きあげる湿式法が知られている。続く結合工程としては、水溶性あるいは非水溶性の接着剤を浸漬あるいはスプレーで付与するケミカルボンド、熱可塑性の樹脂や繊維の熱融着によるサーマルボンド、針を突き刺し機械的に繊維間を絡めるニードルパンチ、高圧水流の噴射による水流交絡法が挙げられる。また、形成工程と結合工程が一連の流れとなっている方法として、スパンボンド法やメルトブローン法も汎用の技術として挙げられる。前者は熱可塑性樹脂を加熱溶融しながら紡糸することで長繊維を、後者は短繊維を吐出しつつウエッブを形成し、同時にその熱により結合が進行する。
不織布を製造する過程で疎水性繊維同士の熱接着点を有する不織布は、疎水性繊維同士が繊維間結合点を有しているので、水溶性液体が浸透した際の耐久性を有し、そもそも、疎水性繊維で構成されていることで、水溶性液体が染み込みにくい。
不織布を製造する過程で疎水性繊維同士の非水溶性接着剤による接着点を有する不織布は、疎水性繊維同士が、繊維間結合点を有していることで、水溶性液体が浸透した際の耐久性を有し、そもそも、疎水性繊維で構成されていることで、水溶性液体が染み込みにくい。
繊維同士を結合させる方法として、サーマルボンド法を用いることが、表面粗さの制御が容易で、かつ、シガレット香喫味影響が少ないため好ましい。

たばこフィルター用巻取紙の表面粗さは、Ｒａ値で１０以上であることが好ましい。Ｒａ値が１０以上であることで、フィルターを巻装する際のラップ部の接着性が良好になる。これによりフィルター濾材を円筒形に包み込んでラップ部の接着面がはがれてフィルター濾材から巻取紙が剥離することを防止できる。Ｒａは、通常５０以下である。
巻取紙としての不織布の表面粗さＲａは、例えば、不織布の製造後に圧延処理を行ったり、不織布を形成する疎水性繊維の繊維径を調整したり、不織布の坪量を調整したりすることにより調整できる。
なお、巻取紙のＲａ値は、例えば、株式会社ミツトヨ製「サーフテストＳＪ−２０１（スタイラス先端Ｒ＝２μｍ及び先端角度６０°）」を用い、フィルタ処理としてガウシアンフィルタを用いて、ＩＳＯ１９９７に準拠した条件（カットオフ値λｃ＝２．５ｍｍ、λｓ＝８μｍ、区間数（Ｎ）４）を採用して、測定することができる。
本発明の第一の態様の巻取紙は、実質的に空気透過性である。これは巻取紙に空隙が存在することを意味し、これにより、フィルターを巻装する際のラップ部を接着する際にアンカー効果が得られ、ラップ部の接着性が向上し、フィルター濾材の巻取後に巻取紙が剥離したりすることがない。

本発明の第一の態様の巻取紙の坪量は、２０〜５０ｇｓｍであることが好ましい。本発明の第一の態様における巻取紙の坪量は、これを構成する不織布の坪量に相当する。
坪量が上記範囲であると、巻取紙の防水性の向上に寄与するとともに、フィルター濾材に水溶性液体が添加されていても、その水溶性液体がフィルター外部に漏出することを防止できる。
この坪量は、巻取紙に用いる不織布の製造時に供給する繊維の量を調整したり、不織布の厚さを調整したりすることにより調整可能である。
坪量は、不織布を１辺１０ｃｍの正方形形状にカットした後、秤量し、単位面積当たりの重量を計算によって求めた。秤量は２２℃、６０％の環境下で平衡水分となるのに十分な時間蔵置した後に行う。以下の第二の態様でも同様である。
本発明の第一の態様では、基本的に不織布が単独で巻取紙を形成することを想定しているが、上記で説明した特徴を損ねない限り、不織布以外の他の構成、例えば何らかの補強材等を含んでいてもよい。

＜第二の態様＞
本発明の第二の態様は、疎水性繊維から構成され、繊維間結合を有する不織布（以下、単に不織布ともいう）の層と、空気不透過性層から構成される層を有する巻取紙である。
上記不織布の層と、空気不透過性層は、それぞれの一面が対向して接するように積層されている。
積層の方法については、不織布の層と空気不透過層を重ねたうえで熱をかけて加圧して接着する方法や、基材となる不織布に対して熱可塑性樹脂を溶融してフィルム上に押し出しながらラミネートする押し出しラミネート法を挙げることができる。
不織布の層に加え、空気不透過性層を巻取紙が有していることで、上記で説明した不織布により得られる効果が得られることに加え、水溶性液体が添加されているフィルター濾材を巻取する場合でも、十分な防水性を確保することができ、保存安定性に優れる。保存安定性に優れるとは、水溶性液体が添加されているフィルター濾材を巻取した後、水溶性液体がフィルター外に漏出しないことをいう。
また、使用者による当該巻取紙で巻取されたフィルターの使用時にフィルターが押圧された場合であっても、水溶性液体が外部に漏出することを防止できる。

これらの層からなる巻取紙の厚さは、本発明の第一の態様と同じく、１００μｍ〜３００μｍである。
フィルター濾材に水溶性液体が添加されている場合、ラップ部において巻取紙の切断面に露出した不織布の層から水溶性液体が染み込み、水溶性液体がフィルター外に漏出する現象が発生しやすくなる。このような場合、巻取紙の厚さが１００μｍ以上であることで、巻取紙がバッファーとなって、水溶性液体がフィルター外部に漏出すること防ぐことができる。
本発明の第二の態様の巻取紙の層厚としては、１００〜２００μｍであることがより好ましい。水溶性液体が添加されたフィルターからの水溶性液体の漏出を防ぐという観点からは、できるだけ厚いほうが好ましい。また、厚さが１００μｍ以上であることで、たばこフィルター用巻取紙として十分な引張強度を確保でき、その成形性に優れる。成形性に優れるとは、所定の速度でのフィルター濾材への巻取紙の巻上を行えるということである。
なお、本発明の第二の態様の巻取紙の層厚は、不織布の層と空気不透過性層をラミネート加工した後の層厚を意味する。

本発明の第二の態様では、巻取紙は不織布から構成される層と、空気不透過性層を有しているが、上記の巻取紙の厚さは、これらの層を含めた合計の厚さに相当する。
不織布から構成される層と、空気不透過性層のそれぞれの厚さについては特に制限はないが、不織布から構成される層の厚さとして５０〜２９０μｍ、空気不透過性層の厚さとして１０〜５０μｍを挙げることができる。なお、これらの厚さは、巻取紙として成形された後（ラミネート加工された後）の厚さを意味する。
本発明の第二の態様では、巻装するフィルター濾材に水溶性液体が含まれている場合、空気不透過層で水溶性液体を止めて、上記のような十分な厚さの不織布の層により、製造後の長期間にわたるラップ部の接着性を担保できる。

不織布から構成される層としては、上記のように、製造方法、樹脂等の種類、厚さともに上記の本発明の第一の態様と同じものを用いることができる。

本発明における空気不透過性層は、通気度が０ＣＵである。
また、空気不透過性層は、空気を透過させないものであるとともに、水溶性液体も透過させないものである。空気不透過性層がそのような性質を有することで、本発明の巻取紙に要求される成形性や防水性を確保することができる。
空気不透過性層の態様としては、ポリオレフィンを代表として、その他にも熱可塑性原料からなるフィルムを挙げることができる。熱可塑性原料からなるフィルムは市販されているものを使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体、ナイロン、ポリエステルのフィルムを挙げることができる。
ポリオレフィンの分子量としては特に制限はないが、ＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で測定し、標準ポリスチレンの検量線で換算した質量平均分子量（Ｍｗ）は、通常、２０，０００〜３００，０００である態様を挙げることができる。

また、本発明の第二の態様の巻取紙については、表面か裏面の少なくともどちらか一方の面の水に対する接触角が、５０°以上であることが好ましい。水に対する接触角が、５０°以上である面は、不織布から構成される層の外面に露出する面であることが好ましい。
水に対する接触角が５０°以上であると巻取紙の耐水性に優れ、フィルターの濾材に水溶性液体が添加されている場合でも、巻取紙の外部に漏出したり、巻取紙の引張強度が低下したりすることがない。
また、本発明の第二の態様の巻取紙では、その表面か裏面の少なくとも一方の表面粗さが、Ｒａ値で１０以上であることが好ましい。Ｒａ値が１０以上であることで、ラップ部の接着性が良好になる。これによりフィルター濾材から巻取紙が剥落することを防止できる。
上記のＲａ値を有する巻取紙の面は、フィルターの外面側の面であることが好ましい。また、この面は、不織布から構成される層の外面に露出する面であることが好ましい。そうすることで、フィルター濾材に水溶液体を染み込ませた場合に、空気不透過層の存在により巻取紙への水溶性液体の染み込を防ぎつつ、ラップ部の長期間にわたる接着性が優れたものになる。
なお、第二の態様において、ラップ部は巻取紙の巻取方向の両端部が重ね合わされて形成されるが、不織布から構成される層の面と、空気不透過性層の面とが重ね合わされる部分で糊付けしたり、巻取紙の巻取方向の一方の端部を内面側（フィルター濾材側）に折りたたむことで、不織布から構成される層の面同士が接触するように糊付けしたりしてもよい。また、巻取紙の巻取方向の両端部が重ね合される部分において、空気不透過性層のみを除去し、不織布から構成される層同士を接触させて糊付けしてもよい。

本発明の第二の態様の巻取紙の坪量は、３０〜１００ｇｓｍであることが好ましい。本発明の第一の態様における巻取紙の坪量は、これを構成する不織布から構成される層と、空気不透過性層の合計の坪量に相当する。
坪量が上記範囲であると、巻取紙の防水性の向上に寄与し、フィルター濾材に水溶性液体が添加されていても、その水溶性液体がフィルター外部に漏出することを防止できる。
この坪量は、巻取紙を構成する不織布から構成される層と空気不透過性層の厚さを調整することにより調整可能である。

本発明の巻取紙は、第一の態様、第二の態様のいずれにおいても、巻取紙を構成する不織布から構成される層の通気度が２７０００〜４５０００ＣＵ（コレスタユニット）であることが好ましい。このような通気度を有することで、不織布の繊維間に十分な空隙が存在し、適度な表面粗さをもたらすことで、フィルター濾材との接着性が良好になる。
通気度は、例えば不織布の製造時の繊維の種類、繊維の太さ、繊維の量と不織布厚さ等を調整することで調整できる。
本発明の第二の態様では、空気不透過性層を巻取紙が有することで、第二の態様の巻取紙の通気度は０になる。
本発明でいう通気度は、紙の片面（２ｃｍ^２）から１ｋＰａの一定圧力下で空気を通過させた際の、１分・１ｃｍ^２あたりの通気（透過）した空気流量をいう。
本発明の第二の態様では、基本的に不織布と空気不透過性層が巻取紙を形成することを想定しているが、上記で説明した特徴を損ねない限り、不織布と空気不透過性層以外の他の構成、例えば何らかの補強材等を含んでいてもよい。

＜シガレット例＞
図１は、本発明の巻取紙の一例を用いたフィルター付シガレット１の一態様の分解斜視図である。シガレット１は、たばこロッド２と、このたばこロッド２の一端にチップペーパー３を介して接続されたフィルター４とを備えるフィルター付きシガレットである。

たばこロッド２は、たばこ刻２１をロッド用巻紙２２で巻き取って円柱状（棒形状）に成形したものである。フィルター４は、シガレット１の喫煙時に発生する主流煙を通過させた際に、主流煙に含まれる煙成分を濾過（ろか）する部品であり、たばこロッド２と実質的に同径の円柱状に成形されている。

フィルター４は、チップペーパー３によって巻装されており、このチップペーパー３を介してたばこロッド２の後端側に接続されている。チップペーパー３は、たばこロッド２の端部とフィルター４を一体に巻き取ることで、これらを接続している。チップペーパー３のうち、フィルター４を覆っている領域には、主流煙を希釈する外気（空気）をフィルター４内に導入するための通気孔３１が穿設されている。通気孔３１は、所謂ベンチレーション用の外気導入孔であり、チップペーパー３に複数設けられている。チップペーパー３の通気孔３１から導入された空気は、フィルター４を通過する主流煙を希釈する。なお、チップペーパー３における通気孔３１は必須の構成ではなく、また、通気孔３１の設置態様も適宜変更することができる。巻取紙が第一の態様のように通気性を有する不織布１層で構成されている場合はチップペーパー３のみに通気孔３１を設置すればよい。また、巻取紙が第二の態様のように空気不透過層を有する層を含む場合はチップペーパー３に設置された通気孔３１と位置が対応するように巻取紙にも通気孔を設置することで主流煙希釈用の空気導入を可能とできる。

フィルター４は、例えばセルロースアセテートトウなどの濾材５を本発明の巻取紙６によって巻装してなるフィルターセクション７を有する。
巻取紙６としては、本発明の第一の態様のもの（図２）や第二の態様のもの（図３）を用いることができる。第二の態様のものを用いる場合は、その不織布から構成される層が、外面側として巻き取ることが、巻装する際や巻装した後の巻取紙のラップ部の接着力担保の観点で望ましい。
巻取紙６を用いて濾材５を巻き取る方法は、公知の巻上機等により行うことができ、公知の接着剤を用いて巻取紙のラップ部を接着して濾材５を包み込みむことができる。
本実施形態におけるフィルターセクション７の濾材５には、水溶性液体が添加されている態様を挙げることができる。水溶性液体は、下記で説明するプロピレングリコール（ＰＧ）、グリセリン（Ｇ）、水などを含有する。なお、フィルターセクション７を本発明のフィルターともいう。

＜フィルター濾材に添加される水溶性液体＞
本発明の巻取紙は、フィルターの濾材の巻き取りに用いられるものである。本発明の巻取紙は、巻き取るフィルターの濾材に対して、プロピレングリコール、グリセリン、水などを含有する水溶性液体が添加されているものを巻き取るのに適している。
フィルターの濾材に添加する水溶性液体は特に制限されず、上記のようにプロピレングリコール、グリセリン、水等を含有するものの他に、これらに加えて、様々な香料等の添加物を含むものであってもよい。

フィルターセクション７に添加する溶液にプロピレングリコールが含まれることで、喫煙時の煙に含まれる所定の成分、例えばフェノールを喫煙時に選択的に除去しつつ、香気成分の一つであるリモネンを除去せずにフィルター４を通過させることができる。また、フィルターセクション７に添加する溶液にグリセリンが含まれていることで、当該溶液に含まれるプロピレングリコールが、シガレットの蔵置中に揮発して消失することを防ぐことができる。なお、プロピレングリコールおよびグリセリンは市販されているものを用いることができる。
フィルター濾材に添加される水溶性液体におけるプロピレングリコール、グリセリン、水の重量比については特に制限はなく、円周２４．０〜２５．０ｍｍの一般的なフィルター付シガレットの場合においてフィルター付シガレットのフィルター濾材に添加されている量として、例えばプロピレングリコールは１０〜１００ｍｇ／ｆｉｌｔｅｒである態様を挙げることができ、グリセリンは１〜１５０ｍｇ／ｆｉｌｔｅｒである態様を挙げることができ、水は５〜１００ｍｇ／ｆｉｌｔｅｒである態様を挙げることができる。

また、フィルターセクション７に添加する溶液には、増粘剤が含まれていてもよい。増粘剤の種類としては、プロピレングリコールやグリセリンおよび水に溶解するものであれば、特に制限されることなく用いることができ、例えばキサンタンガム、ゲランガム、サイリウムシードガム、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、アガロース、プルラン、アルギン酸、ポリアクリル酸、およびこれらのアルカリ金属塩ないしアルカリ土類金属塩を挙げることができる。
フィルター濾材に添加される水溶性液体の量は、特に制限されないが、目安として円周２４．０〜２５．０ｍｍの一般的なフィルター付シガレットの場合において、フィルター付シガレットのフィルター濾材に添加されている量として、１０〜３００ｍｇ／filterを挙げることができる。

図３は、上記の実施形態１に係るフィルターセクション７を巻装する前のシート状の巻取紙６の第二の態様を示す図である。巻取紙６は、不織布から構成される層６２の一方の面に空気不透過性層６１が形成されている。なお、巻取紙６は、不織布から構成される層６２が濾材５の外周面に向かう外面となるようにフィルターセクション７を巻装する。巻取紙６の空気不透過性層６１は、上記のようにフィルム状のものが不織布から構成される層６２に接して積層されている態様を挙げることができる。

本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

＜実施例＞
以下の試験では、各種試料の物性（設計）と紙質物性及び機械適性（成形性）、防水性（耐久性に影響する）、実機巻上で剥離強度（ラップ部の接着性）、漏液度（保存安定性）についての測定を行った。
以下の試験に用いた試料について説明する。
＜巻取紙試験品＞
比較例として、通常用いられている巻取紙（木材パルプを主成分とする紙）、ポリプロピレンフィルム（空気不透過性フィルム）、セロハンフィルム（高密度セルロース）を用いた。
本発明の巻取紙として、表１に示すような、疎水性繊維としてポリエチレンが使用された不織布と、その不織布にポリエチレンフィルムが積層されたものを採用した。いずれの不織布も、熱融着により生成した繊維間結合点を有している。
なお、実施例２で用いた巻取紙は、不織布の層厚は１４５μｍ、ポリエチレンフィルムの層厚は２０μｍのものを用いた。実施例４で用いた巻取紙は、不織布の層厚は２２０μｍ、ポリエチレンフィルムの層厚は２０μｍのものを用いた。実施例２と実施例４ともに不織布とポリエチレンフィルムとをラミネート加工する際に圧力が加えられるため、不織布とポリエチレンフィルムのラミネート加工前のそれぞれの厚さを合計したものと比して、ラミネート加工後は厚さが減少し、実施例２のラミネート後の巻取紙の厚さは１２６μｍであり、実施例４のラミネート後の巻取紙の厚さは１９４μｍとなった。
＜机上試験方法＞
表１に記載される項目のうち、厚さ、表面粗さ（Ｒａ）、水に対する接触角は以下の方法により測定を行った。
１．紙質物性評価
ii) 厚さ
JISP8118 紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法 に基づき測定した。紙面加圧は100kPaとした。
ii） 粗さ
・測定器 株式会社ミツトヨ製「サーフテストＳＪ−２１０」を用いた。
（スタイラス先端Ｒ＝２μｍおよび先端角度６０°）
・フィルタ処理 ガウシアンフィルタ
・測定条件 ＩＳＯ１９９７に準拠した。
（カットオフ値λｃ＝２．５ｍｍ、λｓ＝８μｍ、区間数（Ｎ）４）
iii） 接触角
・測定器 (株)共和界面科学「ＤＲＯＰ ＭＡＳＴＥＲ」
・測定条件 蒸留水の液滴２μｌを試験体に滴下し、０．１秒後の接触角を１/２θ法にて計測
iv) 坪量
坪量は、不織布を1辺１０ｃｍの正方形形状にカットした後、秤量し、単位面積当たりの重量を計算によって求めた。秤量は２２℃、６０％の環境下で平衡水分となるのに十分な時間蔵置した後に行なった。

２．防水性評価（表面防水性スクリーニング）
シャーレ内に、６ｃｍ四方の試験片の下に同じサイズのろ紙を密着させたセットを入れ、試験片上面に、赤色色素を加えた蒸留水２ｇを一度に乗せ、速やかに蓋をして密閉する。７３時間経過後に、下のろ紙を観察し、漏液により生じたろ紙上の赤色色素の直径が１ｃｍを超えるものについては「防水性無し ×」、 1cm未満のものについては「△」、赤色が目視できないものについては「防水性あり 〇」と判断した。
この「防水性」は、巻取紙の耐久性に影響し、防水性が良好なほど耐久性が高い。

＜実用試験法＞
以下の表１に示す各巻取紙を、フィルター巻上機を用いてフィルター濾材に巻上した。その際、安定して巻上が可能な最大回転数を確認した。また、フィルターの蔵置後のラップ部の剥離強度と巻取紙への吸水、外側表面への漏液の程度を確認した。蔵置は巻上後、ビニル袋に密閉し２３℃６０％の状態で放置することにより行った。なお、片側がラミネート面の試料については、巻き上げ時にラミネート面が内側（トウ側）になるように巻き上げた。

＜フィルター濾材に添加する水溶性液体の仕様＞
水単体では蒸発揮散してしまうため、実用上はプロピレングリコール、グリセリン及び水の混合液として使用した。
・フィルター濾材の素材 6ｙ35000
・添加液 （プロピレングリコール:グリセリン:水）＝50：25：25（w/w/w） （漏液有無の確認用にごく微量の着色剤を添加）
・添加量 ５０ｍｇ／１０ｍｍフィルター

（１）接着部剥離強度（ラップ部の接着性）
作成したフィルターの巻取紙について、ラップ部の反対側をラップ糊付け線と平行に切開した。
切り出された巻取紙のラップ部先端を手で少しはがして、つまみ部を作成した。各つまみ部をそれぞれ剥離試験機に装着し１８０度の剥離試験を実施した。測定結果は、測定開始から４０ｍｍまでの中央値を求め、その５回繰り返しの平均値をg単位で表した。
測定結果が１５ｇ未満を×、１５ｇ以上を〇とした。

（２）巻取紙吸水/漏液性（１日後及び１０日後）
巻取紙全体の赤色着色程度、及び表面にティッシュを押さえつけた時の色移り具合で判断した。この結果は、巻取紙の巻取後の保存安定性を示すものである。
［漏液の程度］
×：巻取紙全面（ほぼ100%）、△：部分的に漏液、○：僅かに漏液、◎：無し
（３）フィルター巻上速度
巻上機定格性能 ３３００ｒｐｍに対し現行汎用品実績１５００ｒｐｍを目標とした。１５００ｒｐｍで巻き上げを行うことができたものは、成形性に優れる。
上記の条件で測定を行った結果を以下の表１に示す。

以下の表１及び表２に記載される試料を以下で簡単に説明する。
比較例１（普通紙）：材料としてパルプを用いて抄紙した巻取紙である。
比較例２（高通気度紙）：レーヨンとパルプを混ぜて得られた巻取紙である。
比較例３（セロハン）：ビスコースを用いて得られたフィルム状の巻取紙である。
比較例４（ラミ−紙）：パルプを用いて抄紙した紙の片面に、ポリエチレンから構成されるフィルムを積層して得た巻取紙である。
比較例５（ラミ−紙−ラミ）：パルプを用いて抄紙した紙の両面に、ポリエチレンから構成されるフィルムを積層して得た巻取紙である。
実施例１（オレフィンＰＰＰＥ２５）：疎水性繊維として内側にポリプロピレン、外側にポリエチレンからなる二重芯鞘構造繊維を用いて得られた不織布（坪量２５ｇｓｍ）からなる巻取紙である。
実施例２（オレフィンＰＰＰＥ２５ラミ）：疎水性繊維として内側にポリプロピレン、外側にポリエチレンからなる二重芯鞘構造繊維を用いて得られた不織布（坪量２５ｇｓｍ）にポリエチレンフィルムを積層して得られた巻取紙である。
実施例３：（オレフィンＰＰＰＥ４０）：疎水性繊維として内側にポリプロピレン、外側にポリエチレンからなる二重芯鞘構造繊維を用いて得られた不織布（坪量４０ｇｓｍ）からなる巻取紙である。
実施例４（オレフィンＰＰＰＥ４０ラミ）：内側にポリプロピレン、外側にポリエチレンからなる二重芯鞘構造繊維を用いて得られた不織布（坪量４０ｇｓｍ）にポリエチレンフィルムを積層して得られた巻取紙である。

＜結果と考察＞
比較例１は木材パルプを主成分とする繊維より構成されるいわゆる汎用の紙（普通紙）からなる巻取紙である。汎用のため巻上機では高速運転可能であるが水に対する接触角は低く、濡れやすいため、主体である親水性の結合部分は容易に崩壊し結果的に剥離を生じた。

比較例２は木材パルプを主成分とする繊維と再生繊維であるレーヨン含む高通気度用の巻取紙である。耐水性を上げるために薬品を塗っているため、空隙構造を有してはいるものの初発の水に対する接触角は非常に高く水を弾く。また表面粗さも十分にあり高速運転も可能である。
しかしながら経時と共に徐々に繊維間の親水性結合部位に水溶性液体が入り込むこと、あわせて水溶性液体のバッファーゾーンとなる厚みが５５μｍと十分でないことから最終的には崩壊、及び漏液が生じた。今回の添加フィルター中の液量では一日蔵置後の漏液性評価が△であり、実用の限界とみられる。より安全に使用するためには、更にウエッブ自体の防水性を高め、厚みは５５μm以上が好ましい。

比較例３は実質的に水や空気を通す空隙構造のないバリア機能を持つセロハン（セルロースフィルム）である。とはいえ、水に対する接触角が低いことからわかるように、親水性が高く経時と共に膨潤し、崩壊した。また、表面粗さがほとんどなく、ラップ部において十分な接着強度も得られないことから、通常の設定では巻き上げることすら困難である。仮に耐水性薬剤を塗工し防水効果が得られたとしても実用に耐えない。

比較例４は比較例１の普通紙の片面を撥水性のオレフィンでラミネート加工して得た複合紙である。通気性が無く、ラミネート面は疎水性のため机上の耐水性は十分にある。しかしながら、両面とも普通紙レベルの粗さを持つがラミネート面のバリア効果が高く糊の浸透も制限されるため運転可能速度はパルプの場合よりも若干低下し、なおかつ肝心のフィルターとしての防水性は弱く、実用に耐えない。これはラミネート面をフィルター内側にしたとしても巻取紙のラップ部（接着部）のパルプ断面から水が入り込み、そこから表面に濡れ広がるためである。あわせて、接着力低下のため剥離強度も実用範囲からはずれてしまう。

比較例５は比較例１の両面を撥水性のオレフィン（ポリエチレン）でラミネート加工した構造を有する巻取紙である。比較例４と同じく、通気性が無いとともに、ラミネート面は疎水性のため机上の耐水性は十分ある。しかしながら、両面共に糊の浸透が著しく制限されるため運転可能速度は比較例４のそれよりも更に低下する。フィルターとしての防水性は完全とは言えないが比較例４よりも高い。但し、剥離強度の低下の点では比較例４と同一であり、実用レベルにはない。

実施例１と３の違いは疎水性繊維として内側にポリプロピレン、外側にポリエチレンからなる二重芯鞘構造繊維から構成される不織布の厚さである。いずれの巻取紙も十分な表面粗さを持つことからラップ部の強力な接着力を示し、高速運転が可能である。ポリオレフィンの繊維から構成される層の持つ、高い水に対する接触角は水や空気を容易に通す空隙構造を持ちながら、高い防水性を示す。
ただ、フィルター成型時は一定の圧力がかかるため貫通孔に水が押し込まれる現象が生じる。そこで、実施例３のように厚みを増して水溶性液体のバッファーゾーンを付与することで、防水性を更に向上させることができる。なお、水に強い繊維間結合と非常に大きい表面粗さの効果により十分な剥離強度が得られる。

より完全に防水性を求めるには、実施例２、４で示した内側にポリプロピレン、外側にポリエチレンからなる二重芯鞘構造繊維を用いた不織布の片面に空気不透過層としてポリエチレンフィルムをラミネート加工したものが効果的である。これらの比較例４と比べて少なくとも片面の表面粗さＲａがけた違いに大きいことから、ラップ部の十分な接着力を示すとともに、運転は比較例１と同レベルで可能となる。両面ラミネートにすると比較例５のように運転可能速度の低下を招くことから推奨されない。防水性においては貫通孔を無くすことで成型時の圧力の問題が解消し、更に水に強い繊維間結合を有することから、長期の品質保証が可能となる、剥離強度は実施例１，３よりも若干低下するが、十分使用可能な範囲である。

１・・・シガレット
２・・・たばこロッド
３・・・チップペーパー
４・・・フィルター
５・・・濾材
６・・・巻取紙
７・・・フィルターセクション
８・・・疎水性繊維
９・・・繊維間結合点
１０・・・融着部分
６１・・・空気不透過層
６２・・・不織布から構成される層

Claims (8)

1. 疎水性繊維からなり、繊維間結合点を有する不織布の層を含み、表面と裏面の少なくとも一方の面の水に対する接触角が９０°以上であり、厚さが１００μm〜３００μmである、たばこフィルター用巻取紙。
2. 疎水性繊維からなり、繊維間結合点を有する不織布の層と、空気不透過性層を含み、表面と裏面の少なくとも一方の面の水に対する接触角が５０°以上であり、厚さが１００μm〜３００μmである、たばこフィルター用巻取紙。
3. 空気不透過性層が、ポリオレフィンからなる層である、請求項２に記載のたばこフィルター用巻取紙。
4. 表面と裏面の少なくとも一方のＲａ値が１０以上である、請求項１〜３の何れか一項に記載のたばこフィルター用巻取紙。
5. 疎水性繊維が、二重芯鞘構造を有する繊維である、請求項１〜４の何れか一項に記載のたばこフィルター用巻取紙。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のたばこフィルター用巻取紙と、濾材を含む、たばこフィルター。
7. 前記濾材には水溶性液体が添加されている、請求項６に記載のたばこフィルター。
8. 請求項６または７に記載のたばこフィルターと、たばこロッドを含む、シガレット。

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