JPH02257870A - タバコフィルター要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフィルター改良用組成物で処理した圧縮合成熱
可塑性支持体材料を含む繊維質シガレットフィルター要
素に関する。

［支持体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）Ｊなる用語は開放繊維
トウとしての繊維、不織材、銀または繊維状構造フィル
ムのリボンを含むち密なフィルターロッドを形成するた
めに、慣習的な装置のガーニチャーに挿入して通常用い
られる繊維質２戸材を意味する。

ち密な合成繊維要素、特に例えばポリプロピレンのよう
なポリオレフィンを含むタバコ煙フィルターは周知であ
り、シガレットのフィルター先端部分に数年前から用い
られている。このような合成繊維要素は小デニールに容
易に延伸することができ、クリンピング（ｃｒｉ畦ｉｎ
ｇ）に必要な強度と高速生産から得られる張力とを効果
的に合せもった高級フィルターを形成しうるので、望ま
しい。

しかし、合成繊維成分特に例えばポリプロピレンのよう
なポリオレフィンは通常疎水性であり、化学的に不活化
する傾向があるという欠点を有し、しかも濾過効率を強
化するために用いる添加剤の大部分は親水性になる傾向
があり、疎水性合成繊維を含むフィルター内に保留され
ることが困難である。これらは、好ましくない煙の副生
成物の通過を効果的に制限しながら、シガレット煙成分
の高度な選択濾過度特にニコチンのようなフレイバー　
（ｆ　Ｉａｖｏｒａｎｔ）の充分な通過度を得ながら、
例えば−数的な濾過効率、寸法安定性、硬度及び充分な
「延伸（ｄｒａν）」（フィルター要素を横切る圧力低
下）のような物理的性質の好ましい組合せを得ることが
困難であることを示している、延伸は繊維デニール、フ
ィルター長さと密度、及び繊維長さに実質的に依存する
。

種々な合成繊維と繊維混合物がフィルター成分として試
みられ評価されているが、現在のタバコフィルター製造
者の実質的な数はコストと取扱いが有利であるために依
然として古いテクノロジーと支持体の組合せを使用し続
１すている。例えば、種々な添加剤を用いるセルロース
・アセテートトウは伝統的なフィルターロッド製造装置
を用いて、切断可能なフィルターロッドに加工すること
ができるので、装置の切換えを必要とする改革を行うに
は抵抗がある。

米国特許第４．２６６．５６１号はタバコ煙フィルター
に混入する化学吸着性組成物を開示しており、これは酸
化アルミニウム粒子を約５％のポリエチレンイミンで処
理し、この粒子を酢酸と酢酸亜鉛との緩衝水溶液０．５
〜５％によってコーチングしてｐＨ６，０〜７．０にし
てから乾燥することによって製造する。この粒子を次に
フィルターの繊維中に分散させると、煙から硫化水素、
シアン化水素、及びアセトアルデヒドを除去すると云わ
れている。

同様な添加剤に対する粒状キャリヤーの使用は技術上一
般に行われており（例えば、米国特許第３．７１６，０
８３号、Ｒｅ第２８，８５８号及び第３．４２ＬＤ５８
号参照）、非オレフイン系支持体付きの非緩衝化ポリエ
チレンイミンは米国特許第３．３４０．８３９号にも開
示されている。

アルデヒド副生成物の除去のような、多重選択濾過能力
を容易にし、しがもニコチンのようなフレイバーの分配
を改良し、フィルターの不快な変色または繊維含有量と
硬度特性の不利な変化を生ずることなく、通常のフィル
ターロッド製造装置への通常の単成分または二成分構成
繊維の使用可能性を減することのない、ち密なポリオレ
フィン支持体材料を含む繊維質シガレットフィルター要
素を高速で生産する、労力をあまり要さない効果的な方
法が必要とされている。

本発明によると、ポリエチレンイミン及びカルボン酸を
混入した圧縮繊維質ポリオレフィン支持体材料を含むシ
ガレットフィルター要素は、支持体材料の表面をポリエ
チレンイミン（ＰＥＩ）とギ酸、プロピオン酸、酪酸、
乳酸、安息香酸または酢酸とを含む改良用組成物の乾燥
支持体材料の全重旦を基準にして約５〜５０重量％（好
ましくは５〜２５重量％）で被覆することを特徴とする
。

また、本発明によると、圧縮熱可塑性支持体繊維を、含
むシガレットフィルター要素の濾過特性の改良方法は、
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）とギ酸、プロピオン酸、
酪酸、安息香酸または酢酸とを含み、約８〜約９．５の
範囲内のｐＨを有するフィルター改良用溶液を支持体の
表面に直接塗布し、繊維をフィルター貯蔵に用いる湿度
条件下、例えば相対湿度５５〜６５％下で乾燥させるこ
とを特徴とする。

支持体への改良剤と添加剤の塗布は例えば浸せき、噴霧
によってまたは形成したフィルターロッドまたは要素を
通して減圧を用いて溶液を吸引することによって実施さ
れる。

ｐＨ８より高いｐｌ値を有する改良剤組成物は処理支持
体の変色を招く可能性なく上記利点を得るので、特に好
ましい。

本発明のシガレットフィルター要素はポリオレフィン繊
維を単独でまたはセルロースアセテート繊維と組合せて
含む圧縮ポリオレフィン支持体材料を、約２５〜９０ｇ
／ｒｄ以上の範囲内の重量を有する例えば紙のような規
則的な［プラグラップ（ｐｌｕｇ　ｗｒａｐ）　Ｊを用
いて包含する。

ソルビタン脂肪酸エステル、多価アルコールの脂肪酸モ
ノエステルまたは多価アルコールの脂肪酸ジエステルの
ポリオキシアルキレン誘導体１種類以上約０．１〜１０
重量％、好ましくは０．５〜ｌＯ重量％である慣習的な
界面活性剤材料も、既知の方法によって、含めることが
できる。

改良剤組成物と界面活性剤の他に、例えば多価アルコー
ル（例グリセロール、グリコール）のような保湿剤及び
フレイバー及び香料の水溶液、懸濁液または分散液を含
めた通常の添加剤を組成物に含めることができる。

上記で用いた「支持体」なる用語は、通常のフィルター
ロッド製造装置に供給するのに適した繊維質材料を一般
的に全て含む。フィルター要素内の支持体の全てがフィ
ルター改良剤組成物のキャリヤー表面として用いられな
い場合には特に、繊維組成とデニールとが同一または異
なる不織布を支持体に含めることができる。

このような支持体は単成分繊維またはサイドバイサイド
（ｓｉｄｅ　ｂｙ　５ｉｄｅ）型またはシース／コア（
５ｈｅａｔｈ／　ｃｏｒｅ）型の２成分繊維を含めた、
約５〜１００重量％のポリオレフィンを含み、均一デニ
ールまたは混合デニールのフィラメントを有する慣習的
ウェブまたはトウから成る、または例えばポリプロピレ
ン／ポリエチレン、ポリプロピレン／ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリプロピレン／セルロースアセテート、ポリプロ
ピレン／レーヨン、ポリプロピレン／ナイロン、セルロ
ースアセテート／ポリエチレン、ポリプロピレン／紙、
ポリプロピレン／ポリスチレン／ポリエチレン等のよう
な２種類以上の繊維から、支持体重量を基準にして約１
０〜９０％／９０〜ｌＯ％、または１０〜９０％／４５
〜５％／４５〜５％の好ましい割合での通常の組合せか
ら成り、これらは例えば米国特許第３．３９３，８８５
号から公知である。

一般的に述べると、約１０〜５０ｇ／ｒｒｉｌの慣習的
重量範囲内に入る適当な不織布材料と、このような支持
体材料の約１０ｃｍ〜３０．５ｃｍのリボン幅が生産速
度で作動する通常のフィルターロッド製造装置のガーニ
チャー（ｇａｒｎＨｕｒｅ）へ上首尾に通過することが
できる。フィブリル化フィルム（ｆｉｂｒｉｌｌａｌｅ
ｒｆｉｌｍ）も単独でまたは他の支持体成分と組合せて
、支持体として当然用いることができる。

本発明の目的に適した慣習的フィルターロッド製造装置
は、周知の実際によると、トウトランペット、ガーニチ
ャー、成形手段、ラッピング手段及び切断手段を含む。

改良用組成物を導入するために現場でのまたは先行の噴
霧、浸せき、プリンティングまたは真空吸引を可能にす
るように、通常の改良を施すことができる。

例えばポリエチレンのような付加的な低融点繊維を他の
繊維と組合せてガーニチャー供給材料として含めること
も、種々な結合性と吸着性のフィルター要素を得るため
に有用であると分っている。

改良用組成物と添加剤の塗布を正確に制御するために、
支持体の水分含量をフィルター要素に加工する前に、上
述のように細心に制御すべきである。２枚以上の低透過
性非処理不織布の間に通常挿入された支持体材料に活性
成分を塗布することによって、フィルター要素と塗布成
分とを唇との直接の接触から避けることが好ましい。

連続繊維トウを支持体成分として用いる場合には、トウ
の調製を通常の方法によって簡便に実施し、１個以上の
クリールから慣習的な液体バルキングまたはテキスチャ
ーリングジェットを通して繊維を取出し、上記のように
処理する。

上記のように用いる支持体はポリエステル、ポリアミド
、アクリル繊維ならびにポリプロピレン等を含めた、多
様な合成フィラメントを有効に含みうる。また、他の合
成繊維形成材料に比べて比較的低密度であり、紡糸性が
すぐれているために、プロピレンとエチレンまたは他の
低級オレフィンモノマーとのフィラメント形成コポリマ
ーの組合せはトウ、不織布リボン（単成分または２成分
繊維または繊維ウェブ）及びフィブリル化フィルム材料
として特に好ましい。

本発明を実施するためのトウのバルクデニールは通常、
約２０００〜１０，０００の範囲内であり、この支持体
はけん線繊維として単クリールまたはベールから、また
は結合した幾つかのクリールまたはベールの複合体から
供給して、液体ジェットに同時に通すことができる。

本発明を下記の実施例によってさらに説明する二例１ Ａ、　３５．２ｇ／１０分間の流量を有する、溶融紡糸
アイソタクチックポリプロピレンから得られたベール化
４．５ｄｐｆ　　ｒＹＪ断面ポリプロピレン繊維を破断
し、開き、カード化し、けん縮し、引張って、約１２〜
１４インチ幅の細いトウリボンを形成する。

このリボンをもはや処理することなく、ここではＰＭ−
２モデル（モリンス社（Ｍｏｌｉｎｓ　Ｌｔｄ）、イギ
リスから入手〕として示す通常のフィルターロッド製造
装置のガーニチャーを通して取出し、圧縮してフィルタ
ープラグを形成し、次にＢＩＴ−１００ポリプロピレン
フイルムを包んで、１０８ｍｍの試験フィルターロッド
を形成する。次にロッドを本質的に等重量の２７ｍｍ長
さに切断し、取出した；全での被験フィルター要素は１
１１〜１３６ｍｍＷｇ　（水柱）の範囲内の耐延伸性（
ＲＴＤ）を有した。試験フィルターロッドの一部をアー
ル、ジエイ、レイノルド（Ｒ，Ｊ、　Ｒｅｙｎｏｌｄｓ
）のキャメルライト（Ｇａｍｅｌ、　Ｌｉｇｈｔ）タバ
コプラグ上でテーパー状にし、コルテスタ標準方法（Ｃ
ＯＲＴＥＳＴＡ　ＳｔａｎｄａｒｄＭｅｔｈｏｄ）　＃
ｌＯに従って２２℃において５５〜６５％相対湿度の恒
湿器（ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｃａｂｉｎｅｔ）に４８時間
貯蔵した。残りの未取付はフィルターは７０℃で風乾さ
せ、試験まで５５〜６５％相対湿度の恒湿器に４８時間
保存した。

Ｂ、ブオルグヴアルト（Ｂｏｒｇｖａｌｄｔ）喫煙機モ
デルＲＭ−Ｉ１０を用いて、３５ｍｍ長さになるまで３
５ｃｃパフ／分の速度で１０本のフィルター／タバコプ
ラグ試験シガレットを例ＩＡに述べるように喫煙するこ
とによって、総粒状物／ニコチン測定値を得る。生じた
鑞過煙中の粒状物は予め秤量したケンブリッジフィルタ
ーパッド（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ　ｆｉｌｔｅｒｐａｄ）
に捕捉され、喫煙後にパッドを再秤量して、処理シガレ
ットフィルターまたは非処理シガレットフィルターを通
過した粒状物ｉ　（ＴＲＭ）を測定した。次にケンブリ
ッジパッドを無水イソプロピルアルコール中に一晩浸せ
きし、抽出物をＧＣ（ガスクロマトグラフ）オートサン
プラーヒユーレットパラカード（ＨｅｗＩｅｔｔ　Ｐａ
ｃｋａｒｄ）モデルＨＰ５８９０を用いて、ニコチンと
水分含量に関して慣習的にテストする。

Ｃ，アルデヒド測定も１０本のシガレットサンプルに基
づいて、例ＩＡのフィルター要素を用い、濾過したシガ
レット煙の測定量を２，４−ジニトロフェニルヒドラヂ
ン（Ｄ　Ｎ　Ｐ　Ｈ）の飽和２．２ＮＨＣｇ溶液と塩化
メチレン２５ｍ１とを含む回収ビンに通し、このビンを
２時間振とうし、相を分離させることによって実施する
。塩化メチレン相のアリコートサンプルを通常の（ＨＰ
ＬＣ）アルデヒド分析のために、注射器によって取出す
。

試験ＩＢとＩＣの試験結果を個別に平均し、Ｓ−１〜Ｓ
−３として及び対応Ｃ（対照）番号のＣ−１〜Ｃ−３と
して下記の第１表に報告する。

例２ Ａ０例１に述べた試験フィルター要素に個々に、濃塩酸
によって希釈して（Ｓ−４からＳ−８まで）またはギ酸
によって希釈して（Ｓ−９から５−１４まで）　、ｐＨ
２，４，６，８，９，１０に調節したＰＥＩの５％溶液
のサンプル１ｍｌを注入する；この処理フィルター要素
を乾燥させ、例１で述べたように制御湿度下で保存する
。

８０例２Ａに述べた、未取付はフィルター要素の端部の
一方をタイボン管（Ｔｙｇｏｎ　ｔｕｂｅ）への気密結
合によって、５ｐｐｍアセトアルデヒド／空気混合物含
有ガスバックに固定し、他方を２秒間３５ｃｃパフ５回
／１０分間に調節したブオルグヴアルト喫煙機モデルＲ
Ｍ−１／Ｇに固定する。濾過した試験ガスをガスサンプ
リングループに回収し、フレームイオン化検出器を装備
したパリアン（Ｖａｒｉａｎ）３３００モデルガスクロ
マトグラフイ装置を用いて１５０℃において分析して、
通し濃度（ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
）を測定する。

試験結果をパリアンモデル４２９０積分器によって作表
し、第■表にＳ−４から５−１４までとして報告する。

ＨＡｃ／ＰＥＩ ＨＡｃ／ＰＥＩ ＨＡｃ／ＰＥＩ ＨＡｃ／ＰＥＩ ＨＡｃ／ＰＥＩ ギ　酸／ＰＥＩ ギ　酸／ＰＥＩ ギ　酸／ＰＥＩ ギ　酸／ＰＥＩ ギ　酸／ＰＥＩ ギ　酸／ＰＥＩ 対照 ミー５ 対照 対照 対照 対照 対照 −ｔＯ 対照 対照 対照 対照 例３ ギ酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸、乳酸または酢酸
によって改質した５％ＰＥＩの１ｍｌによって、それぞ
れｐＨ値８〜６に調節したフィルター要素を用いて、例
２をくり返す。乾燥、保存したフィルター要素を例２Ａ
に述べるように処理し、試験ガスパック（５ｐｐｇ＋ア
セトアルデヒド／空気）と例２Ｂに述べたようなブオル
グヴアルト喫煙機に固定する。試験結果を前記のように
回収して、第■表に報告する。

手 続 補 正 書彷カ 平成 ２年 ４月を日 平成１年特許願第３３０８９５号 ２、発明の名称 タバコフィルター要素 ３゜ 補正をする者 事件との関係 住所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体材料をポリエチレンイミン（ＰＥＩ）と緩衝
   剤としてのギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、安息香酸
   または酢酸とを含む改良剤組成物約５〜５０重量％で被
   覆することを特徴とする圧縮繊維質ポリオレフィン支持
   体材料含有タバコフィルター要素。 ２、圧縮熱可塑性支持体繊維を含むタバコフィルター要
   素の濾過特性を改良する方法において、ポリエチレンイ
   ミン（ＰＥＩ）とギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、安
   息香酸または酢酸を含み、約８〜約９．５の範囲内のｐ
   Ｈ値を有する処理用溶液を繊維の表面に直接塗布して、
   フィルターを乾燥させることを特徴とする方法。 ３、乾燥フィルター支持体の全重量を基準にして、改良
   剤組成物５〜２５重量％を塗布することをさらに特徴と
   する請求項２記載の方法。 ４、フィルターを５５〜６５％相対湿度下、２２℃にお
   いて乾燥させることをさらに特徴とする請求項２または
   ３に記載の方法。 ５、支持体材料が約５〜１００重量％のポリプロピレン
   を含むことをさらに特徴とする請求項２〜４のいずれか
   に記載の方法。