JPH0998762A - たばこフィルターおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少量の水によるたばこフィルターの崩壊性を
高め、喫煙後に廃棄されても、環境の美観を維持する。 【解決手段】 たばこ煙濾過体の主たる構成要素と、こ
の構成要素を成形するためのバインダーとしての水溶性
高分子とを有するたばこフィルターにおいて、たばこ煙
濾過体に高吸水性樹脂を含有させることにより、水によ
る崩壊性を高める。前記構成要素には、粉粒状又は繊維
状のセルロースやセルロースエステル（セルロースアセ
テート）が含まれる。高吸水性樹脂の吸水倍率は１０〜
１０００倍程度であり、その使用量は、前記たばこ煙濾
過体の主たる構成要素１００重量部に対して０．０５〜
５０重量部程度である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、喫煙後に環境中に
廃棄されたとしても、雨水などによって容易に崩壊又は
分散するたばこフィルターおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たばこ煙中のタール類を除去し、喫味を
損わないため、たばこ煙濾過体の主たる構成要素とし
て、セルロース系の不織布やセルロースエステルの繊維
束で構成されたたばこフィルターが広く使用されてい
る。セルロースエステルの繊維束で構成されたたばこフ
ィルターでは、フィルタープラグの形状を維持するとと
もに、フィルタープラグからフィルターチップを切断す
るために必要な硬度を得るため、バインダーとして可塑
剤（例えば、トリアセチン、トリエチレングリコールジ
アセテート、トリエチレングリコールジプロピオネー
ト、ジブチルフタレート、ジメトキシエチルフタレー
ト、クエン酸トリエチルエステルなど）が使用されてい
る。

【０００３】前記可塑剤を用いて成形したフィルタープ
ラグは、可塑剤により繊維同志が部分的に融着してい
る。すなわち、可塑剤は、セルロースエステル繊維の接
触部位で、ランダムに結合するバインダーとしての機能
を有する。そのため、使用後に廃棄すると、環境中で形
状が崩壊するまでに長時間を要し、美観を損なうだけで
なく、環境汚染の一因となる。

【０００４】特開昭５６−２４１５１号公報には、酢酸
セルロース繊維と、これらの繊維を交差点で熱融着させ
るための熱融着性繊維とを含むフィルターが開示されて
いる。熱融着性繊維としては、フィブリル化したポリオ
レフィン繊維などが使用され、その使用量は、酢酸セル
ロース繊維に対して２５〜５０重量％である。このよう
なフィルターは、熱融着繊維により、酢酸セルロース繊
維が多数の交点で三次元的に接合しているため、水中で
実質的に崩壊性を示さない。

【０００５】米国特許第４１１１１７号明細書に対応す
る特開昭５０−７５２２３号公報には、高沸点のポリオ
ールと、ポリエステル、ポリアミドおよびポリエステル
アミドからなる群から選択され、前記ポリオールに可溶
であるとともに水溶性または水分散性のポリマーとで構
成された接着組成物を用い、セルロースエステル繊維を
接着させることにより、たばこフィルターを製造するこ
とが開示されている。

【０００６】ＷＯ ９３／２４６８５には、セルロース
エステル繊維と光活性金属酸化物とで構成された生物分
解性のたばこフィルターに関し、繊維が水溶性結合剤に
より結合されたフィルター束と、このフィルター束部分
を巻紙で覆い、かつ固定するための水溶性接着剤とで構
成されたフィルターロッド（たばこフィルター）が開示
されている。特開平７−７５５４２号公報には、セルロ
ースエステル繊維で構成されたトウ１００重量部に対し
て、水の量が２５重量部以下となるように、水溶性高分
子の水溶液又は粉粒状の水溶性高分子を添加し巻紙によ
りトウを巻き上げてフィルターロッドを得る方法が開示
されている。これらのたばこフィルターは、大量に水中
に投入された場合や、極めて強い降雨に晒された場合
は、比較的速やかな形状崩壊が期待できるものの、通常
の降雨に晒される程度では、十分な崩壊が期待できな
い。しかも、再乾燥により、フィルター表面にブリード
した水溶性バインダーが強固な皮膜を形成し、崩壊性を
著しく阻害することにもなりかねない。

【０００７】特開昭６２−１１５２７０号公報には、喫
煙後半における喫煙濃度の上昇を抑制して喫煙濃度を一
定にするため、たばこ側に配され、高吸水性樹脂を含有
するフィルターチップと、口元側に配された通常のフィ
ルターチップとで構成されたたばこフィルターが開示さ
れている。この文献には、フィルター素材として捲縮ア
セテート繊維が好ましいと記載されている。しかし、前
記文献に記載のたばこフィルターは、喫味の改善を目的
としており、水中崩壊性が期待できない。特に、捲縮ア
セテート繊維を用いるので、崩壊性がさほど高くない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、大量の水だけでなく、少量の水によっても容易に形
状が崩壊し、喫煙後に廃棄されても、環境の美観を損ね
ることのないたばこフィルターおよびその製造方法を提
供することにある。本発明の他の目的は、湿潤による崩
壊性が高く、少量の水であっても確実に崩壊できるたば
こフィルターおよびその製造方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、たばこフィルターのた
ばこ煙濾過体の主たる構成要素がバインダーを用いて成
型されたたばこフィルターにおいて、バインダーとして
の水溶性高分子と高吸水性樹脂とを組み合わせて使用す
ると、水との接触により生成する高吸水性樹脂の体積膨
脹力を崩壊に有効に利用でき、少量の水であっても容易
にたばこフィルターの形状を崩壊させることができるこ
とを見いだし、本発明を完成した。

【００１０】すなわち、本発明のたばこフィルターは、
たばこ煙濾過体の主たる構成要素と、この構成要素を成
形するための水溶性高分子とを有するたばこフィルター
であって、たばこ煙濾過体が高吸水性樹脂を含有してい
る。本発明のたばこフィルターには、たばこ煙濾過体
が、セルロースエステル繊維と、前記繊維を棒状の繊維
束に成形するための水溶性高分子と、前記棒状の繊維内
に散在する粉粒状の高吸水性樹脂とで構成されているた
ばこフィルターも含まれる。このようなたばこフィルタ
ーは、水溶性高分子と高吸水性樹脂とを用いて、たばこ
煙濾過体の主たる構成要素を棒状に成形することにより
製造できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】たばこ煙濾過体の主たる構成要素
は、通気可能であるとともに喫味などを著しく損なわな
い限り特に限定されないが、形態が粉粒状又は繊維状の
構成要素（粉粒状又は繊維状のフィルター材料）、特に
少なくとも繊維状の構成要素であるのが好ましい。この
ような構成要素の素材としては、例えば、多糖類又はそ
の誘導体（例えば、セルロース、セルロースエステル、
キチン、キトサンなど）、合成高分子（例えば、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン，ポ
リプロピレンなどのポリオレフィンなど）、無機物質
（例えば、セラミック類、ガラス、珪藻土など）などが
挙げられる。これらの材料で構成された粉粒状、繊維状
の構成要素は、単独で又は二種以上組み合わせて使用で
きる。好ましい構成要素の材料には、セルロースおよび
セルロースエステルが含まれる。

【００１２】前記セルロースは、天然又は再生セルロー
スのいずれであってもよい。すなわち、セルロースとし
ては、例えば、木材繊維（例えば、針葉樹、広葉樹等の
木材パルプなど）、種子毛繊維（例えば、リンターなど
の綿花、ボンバックス綿、カポックなど）などの植物体
由来のセルロース、バクテリアセルロースなどの天然セ
ルロース；ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨ
ン、硝酸人絹などの再生セルロースを用いることができ
る。これらのセルロースは、一種又は二種以上組み合わ
せて使用できる。繊維状セルロースは、フィブリル化さ
れていてもよい。フィブリル化は、慣用の方法、例え
ば、木材パルプなどのセルロース原料を、叩解機などを
用いて叩解処理することにより行うことができる。木材
パルプなどのセルロースの叩解度は、カナディアンフリ
ーネステスター（カナダ標準形試験器）によるろ水度、
すなわちカナダ標準ろ水度が１００〜８００ｍｌ、好ま
しくは１５０〜７００ｍｌ程度である。また、フィブリ
ル化されたセルロースにさらに衝撃力を作用させて、微
細化してもよい。

【００１３】セルロースの形状および大きさは、広い範
囲、例えば、実質的に無限長とみなせる連続した繊維か
ら、長径が数ｍｍないし数ｃｍ程度の繊維状のセルロー
ス（セルロース短繊維）、粒径が数μｍ程度の微粉末ま
での範囲から適当に選択できる。粉末状セルロースの粒
度は、例えば、平均粒度は０．１〜６００μｍ、好まし
くは１０〜５００μｍ、より好ましくは２０〜２５０μ
ｍ程度である。繊維状セルロースの繊維径及び繊維長
は、例えば、繊維径０．０１〜１００μｍ、好ましくは
０．１〜５０μｍ程度、繊維長５０〜３０００μｍ、好
ましくは１００〜２０００μｍ程度である場合が多い。

【００１４】前記セルロースエステルとしては、例え
ば、セルロースアセテート、セルロースブチレート、セ
ルロースプロピオネートなどの有機酸エステル；セルロ
ースアセテートプロピオネート、セルロースアセテート
ブチレート、セルロースアセテートフタレート、硝酸酢
酸セルロースなどの混酸エステル；およびポリカプロラ
クトングラフト化セルロースエステルなどのセルロース
エステル誘導体などが例示される。これらのセルロース
エステルは、単独でまたは二種以上混合して使用でき
る。

【００１５】セルロースエステルの平均重合度（粘度平
均重合度）は、例えば、５０〜９００、好ましくは２０
０〜８００程度である。セルロースエステルの平均置換
度は、例えば、１．５〜３．０程度の範囲から選択で
き、平均置換度１〜２．１５程度のセルロースエステル
は、生分解性を高める上で有用である。。

【００１６】好ましいセルロースエステルには、有機酸
エステル（例えば、炭素数２〜４程度の有機酸とのエス
テル）、例えば、セルロースアセテート、セルロースプ
ロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセ
テートプロピオネート、セルロースアセテートブチレー
ト、特にセルロースアセテートが含まれる。セルロース
アセテートの酢化度は、４３〜６２％程度である場合が
多いが、酢化度３０〜５０％程度のセルロースエステル
は、生分解性にも優れている。そのため、セルロースア
セテートの酢化度は３０〜６２％程度の範囲で適当に選
択できる。これらの構成要素のうち、セルロースエステ
ル、特にセルロースアセテートなどが好ましい。

【００１７】セルロースエステルは、白色度改善剤、例
えば、酸化チタン、好ましくはアナターゼ型酸化チタン
を含む場合が多い。酸化チタンの平均粒子径は、例え
ば、０．１〜１０μｍ、好ましくは０．２〜５μｍ程度
である場合が多い。酸化チタンの含有量は、セルロース
エステル全体に対して、０．０５〜２．０重量％、好ま
しくは０．１〜１重量％、さらに好ましくは０．２〜
０．８重量％程度であり、０．４〜０．６重量％程度で
ある場合が多い。

【００１８】粉粒状セルロースエステルの形状と大きさ
は、広い範囲、例えば、直径が数ｍｍ程度のペレット
状、繊維状又はフレーク状から、粒径が数μｍ程度の微
粉末までの広い範囲から選択できる。粉粒状セルロース
エステルの粒度は、例えば、０．１〜５００μｍ、好ま
しくは１〜３００μｍ程度である。

【００１９】繊維状セルロースエステルの繊度は、１〜
１６デニール、好ましくは１〜１０デニール、さらに好
ましくは２〜８デニール程度である。セルロースエステ
ル繊維は、非捲縮繊維又は捲縮繊維のいずれであっても
よい。捲縮繊維の捲縮度は、例えば、１インチ当たり５
〜７５個、好ましくは１０〜５０個、さらに好ましくは
１５〜５０個程度である。繊維の捲縮度は、１インチ当
り２０〜５０個程度であり、捲縮繊維としては均一に捲
縮した繊維を用いる場合が多い。たばこフィルターに用
いる場合、捲縮繊維を用いると、適度な通気抵抗を有
し、チャンネリングが抑制されたフィルターロッドを得
ることができる。なお、たばこ煙濾過体の構成要素とし
て捲縮繊維を用いると、一般に湿潤時の崩壊性が低下す
る傾向を示す。しかし、本発明では、水溶性高分子とと
もに高吸水性樹脂を用いているため、捲縮繊維を用いて
も湿潤時の崩壊性を損なうことがない。

【００２０】セルロースエステル繊維の断面形状は、特
に制限されず、例えば、円形、楕円形、異形（例えば、
Ｙ字状、Ｘ字状、Ｉ字状、Ｒ字状、Ｈ字状など）や中空
状などのいずれであってもよい。セルロースエステル繊
維は、例えば、3,000〜1,000,000本、好ましくは5,000
〜100,000本程度のセルロースエステル繊維の単繊維を
束ねることにより形成されたトウ（繊維束）の形で使用
することができる。繊維束は、3,000〜100,000本程度の
連続繊維を集束して構成する場合が多い。

【００２１】崩壊性を高めるため、本発明では、前記構
成要素を成形するためのバインダーとして水溶性高分子
を用いる。水溶性高分子により、前記構成要素（例え
ば、前記繊維など）は棒状（ロッド状）に成形される場
合が多い。なお、本明細書において、「水溶性高分子」
とは、水分散性高分子も含む意味に用いる。水溶性高分
子（水溶性接着剤）は、水溶液、水分散液などの液状で
使用することもでき、粉粒状などの固形状や、溶融状態
で使用することもできる。水溶性高分子の種類は特に制
限されず、例えば、天然高分子、半合成高分子、合成高
分子のいずれであってもよい。

【００２２】水溶性天然高分子としては、多糖類（例え
ば、小麦デンプン、コーンスターチ、馬鈴薯デンプン、
タピオカデンプン、甘薯デンプンなどのデンプン類、こ
んにゃくマンナン、イーストマンナンなどのマンナン
類、ふのり、寒天、アルギン酸ナトリウムなどのアルギ
ン酸塩、カラゲニンなどの海藻由来の水溶性高分子類、
トラガントガム、アラビアガム、トロロアオイ、ローカ
ストビーンゴム、グアールゴム、ペクチンなどの植物由
来粘質物類、デキストランなどの微生物由来の粘質物類
など）、動物性又は植物性タンパク質（例えば、ニカ
ワ、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、ヒアルロン酸な
ど）などが挙げられる。半合成高分子としては、例え
ば、カルボキシメチルセルロースとその塩（例えば、カ
ルボキシメチルセルロースナトリウムなど）、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
平均置換度０．３〜１程度の酢酸セルロース、メチルセ
ルロース、エチルセルロース、硫酸セルロースなどのセ
ルロース誘導体、化工デンプン（modified starch）や
デンプン誘導体（例えば、可溶性デンプン、アルファ化
デンプン（pregelatinized starch）、デキストリンな
どのばい焼デキストリン（roast dextrin）、ジアルデ
ヒドデンプンなどの酸化デンプン、低粘度変性デンプン
（thin boiling starch）、カルボキシメチルエーテル
デンプンなどのデンプンエーテル、デンプンエステル、
架橋デンプンなど）などが挙げられる。合成高分子に
は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルエーテル、ビニル単量体と、カルボキ
シル基、スルホン酸基又はそれらの塩を有する共重合性
単量体との共重合体などのビニル系水溶性高分子、アク
リル系水溶性高分子、ポリアルキレンオキサイド、水溶
性ポリエステル、水溶性ポリアミドなどが含まれる。

【００２３】水溶性高分子には、溶融・固化により接着
力が発現するホットルト接着性高分子（水溶性ホットル
ト接着剤）が含まれる。このような水溶性ホットルト接
着剤には、前記例示の水溶性高分子のうち、例えば、ポ
リビニルアルコール、、ポリエチレンオキサイド、ポリ
エステル、ポリアミド、アクリル系高分子などが含まれ
る。これらの水溶性高分子は、単独で又は二種以上組合
せて使用できる。また、水溶性高分子は、水溶液、分散
液、粉粒体、繊維状などのいずれの形態でも使用でき
る。

【００２４】水溶性高分子の使用量は、たばこ煙濾過体
の主たる構成要素の種類、形状や大きさなどに応じて成
形可能な範囲で選択でき、例えば、前記繊維束などの構
成要素１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５
０重量部、好ましくは１〜２５重量部、さらに好ましく
は３〜１５重量部程度である。

【００２５】本発明の特色は水溶性高分子と高吸水性樹
脂とを組み合わせることにより、水によるたばこフィル
ターの崩壊性を著しく改善する点にある。高吸水性樹脂
の種類は特に制限されないが、吸水により高度に膨潤す
る樹脂であるのが好ましい。高吸水性樹脂には、親水性
基（カルボキシル基、スルホン酸基などの酸性基の塩や
ヒドロキシル基など）を有する架橋又は非架橋樹脂、例
えば、橋かけポリアクリル酸塩系樹脂、イソブチレン／
マレイン酸塩系樹脂、デンプン／ポリアクリル酸塩系樹
脂、アクリル酸メチル／酢酸ビニル共重合体系高吸水性
樹脂、ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸塩系樹
脂、アクリロニトリル繊維の加水分解物系、橋かけポリ
ビニルアルコール系樹脂、デンプン／ポリアクリロニト
リル加水分解物系樹脂、橋かけカルボキシメチルセルロ
ース塩系樹脂などが含まれる。これらの高吸水性樹脂は
単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

【００２６】高吸水性樹脂の吸水倍率は、重量基準で少
なくとも自重の１０倍以上である。なお、高吸水性樹脂
の吸水倍率は大きい程好ましい。そのため、吸水倍率の
上限は特に制限されないが、現在市販されている高吸水
性樹脂の吸水倍率の限界は１０００重量倍程度である。
そのため、高吸水性樹脂の吸水倍率は、例えば、１０〜
１，０００倍、好ましくは２５〜１０００倍、さらに好
ましくは５０〜１０００倍（例えば、１００〜８００
倍）程度である。吸水倍率が小さな高吸水性樹脂を用い
ると、吸水による膨脹度が小さく、たばこフィルターの
崩壊性を大幅に改善することができない場合がある。高
吸水性樹脂は、例えば、粉末状、粒状、繊維状などの種
々の形態で使用できるが、粉粒状（例えば、平均粒子径
が１μｍ〜２ｍｍ、好ましくは２μｍ〜１ｍｍ、更に好
ましくは５μｍ〜０．５ｍｍ程度の粉粒状）で使用する
場合が多い。

【００２７】高吸水性樹脂の含有量は、高吸水性樹脂の
形態や吸水倍率などに応じて選択でき、例えば、たばこ
煙濾過体の主たる構成要素１００重量部に対して０．０
５〜５０重量部、好ましくは０．１〜２５重量部、さら
に好ましくは０．５〜１０重量部程度であり、１〜１０
重量部程度である場合が多い。

【００２８】たばこフィルターの崩壊性を高めるために
は、前記高吸水性樹脂は、たばこ煙濾過体（棒状に成形
された繊維束など）内に含有されている。高吸水性樹脂
は、たばこ煙濾過体内において種々の形態で存在するこ
とができるが、高吸水性樹脂は、前記繊維束（トウ）内
に散在している場合が多い。高吸水性樹脂は繊維束内に
不均一に散在（分散）していてもよいが、略均一に散在
する場合が多い。また、繊維束内に散在する高吸水性樹
脂は、繊維状などであってもよいが粉粒状、特に粉末状
である場合が多い。

【００２９】なお、前記高吸水性樹脂には、水により膨
潤し乾燥することにより接着力が発現する樹脂もある。
このような高吸水性樹脂はバインダーとしての前記水溶
性高分子の一部として使用することもできる。

【００３０】本発明のたばこフィルターは、少量の水で
あっても高吸水性樹脂が吸水し、水を保持しつつ高度に
膨脹するので、水溶性高分子の湿潤状態を維持できる。
そのため、少量の水であっても、たばこ煙濾過体の構成
要素に対する水溶性高分子の接着力を大きく低下させる
ことができるとともに、高吸水性樹脂の体積膨脹に伴っ
て生成する応力によりたばこ煙濾過体を崩壊させること
ができる。

【００３１】従って、たばこフィルターは、たばこ煙濾
過体の主たる構成要素（粉粒状又は繊維状のフィルター
材料など）と、この構成要素を棒状に成形するための水
溶性高分子と、棒状の成形体内の高吸水性樹脂とで構成
されていればよく、前記構成要素が繊維である場合、繊
維はたばこフィルター（フィルターロッド）の長手方向
に沿って全長に亘って延びていてもよい。たばこ煙濾過
体の主たる構成要素として繊維状の要素（繊維束を構成
するトウなど）を用いる場合、巻き上げなどの成形によ
り得られるフィルターロッドを長手方向に沿って幅５ｍ
ｍ以下（例えば、１〜５ｍｍ、好ましくは２〜４．５ｍ
ｍ、さらに好ましくは２．５〜４ｍｍ程度）に切断し、
得られた少なくとも１つのフィルターチップを、所定の
長さのたばこフィルターの構成要素とするのが好まし
い。例えば、長さ２５ｍｍのたばこフィルターを製造す
る場合には、繊維束で構成されたフィルターロッドを長
さ５ｍｍに切断し、得られたフィルターチップを５個直
列に配置することによりたばこフィルターを形成しても
よい。単一又は複数のフィルターチップでたばこフィル
ターを構成すると、１つのフィルターチップにおける繊
維間の絡み数（絡み度）を減少させることができ、崩壊
性をさらに向上させることができる。

【００３２】本発明のたばこフィルターにおいて、たば
こ煙濾過体は、フィルター特性を損なわない範囲の通気
抵抗および密度を有していればよい。たばこ煙濾過体の
通気抵抗は、例えば、長さ１０ｃｍ、直径７．８ｍｍの
フィルターにおいて、２００〜６００ｍｍＷＧ（ウォー
ターゲージ）、好ましくは３００〜５００ｍｍＷＧ程度
であり、密度は、例えば、０．２０〜０．５０ｇ／ｃｍ
² 、好ましくは０．２５〜０．４５ｇ／ｃｍ² （例え
ば、０．３０〜０．４５ｇ／ｃｍ² ）程度である場合が
多い。このようなたばこ煙濾過体では、吸水による高吸
水性樹脂の膨脹力を濾過体の崩壊に有効に利用できる。

【００３３】本発明のたばこフィルターは、高吸水性樹
脂と、バインダーとしての水溶性高分子とを用いて、た
ばこ煙濾過体の主たる構成要素を棒状に成形することに
より製造できる。棒状の成形は、前記構成要素の巻上げ
などにより行なうことができる。例えば、前記たばこ煙
濾過体の主たる構成要素に、前記水溶性高分子と前記高
吸水性樹脂を添加しながら、巻紙でロッド状に巻き上げ
ることによりたばこフィルターを製造できる。また、た
ばこ煙濾過体の主たる構成要素に水溶性高分子を添加
し、一旦紙様のシート状に加工した後、高吸水性樹脂を
添加しながら、巻紙でロッド状に巻き上げてもよい。さ
らに、たばこ煙濾過体の主たる構成要素に水溶性高分子
と高吸水性樹脂とを添加し、一旦紙様のシート状に成型
した後、シートを巻紙で直接ロッド状に巻き上げてもよ
い。

【００３４】たばこ煙濾過体の主たる構成要素として繊
維のトウ（繊維束）を用いてたばこフィルターを巻き上
げる代表的な方法としては、以下の方法が例示できる。 （１）水溶性高分子を水溶液、水分散液などの液状で使
用する場合：液状水溶性高分子を繊維のトウに所定量添
加するとともに、粉粒状の高吸水性樹脂を添加し、巻紙
で巻き上げた後、過剰な水又は溶媒を乾燥などにより除
去することにより、接着力を発現させロッド状（たばこ
フィルター）に成型できる。高吸水性樹脂の添加は、液
状水溶性高分子の添加と同時、又は液状水溶性高分子の
添加の前後のいずれの段階でも行なうことができる。な
お、液状水溶性高分子の溶媒としては、水、親水性有機
溶媒（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ールなどのアルコール類、セロソルブ類、カルビトール
類、アセトンなどのケトン類、ジオキサン、テトラヒド
ロフランなどのエーテル類など）又はそこれらの混合溶
媒が例示できる。溶媒としては、水及び／又はアルコー
ル類、特に少なくとも水を用いる場合が多い。

【００３５】（２）粉粒状水溶性高分子と粉粒状高吸水
性樹脂を用いる場合：粉粒状水溶性高分子と粉粒状高吸
水性樹脂とを繊維のトウに添加した後、水または水と親
水性有機溶媒との混合溶媒を所定量添加し、巻紙で巻き
上げた後、過剰な水または有機溶媒を乾燥などにより除
去することにより、接着力を発現させロッド状（たばこ
フィルター）に成型できる。

【００３６】（３）ホットメルト機能を有する水溶性高
分子を使用する場合：繊維のトウに水溶性高分子と高吸
水性樹脂を粉体状態で添加し、巻紙で巻き上げた後で、
水溶性高分子の粉体を加熱溶融した後、冷却固化するこ
とによって、接着力を発現させロッド状（たばこフィル
ター）に成型できる。

【００３７】なお、これらの方法において、たばこ煙濾
過体の構成要素として繊維を用いる場合、水溶性高分子
及び高吸水性樹脂の添加は、繊維束（トウ）を開繊して
行なう場合が多く、繊維束（トウ）の開繊幅は、例え
ば、５〜５０ｃｍ程度の範囲から選択できる。

【００３８】なお、前記たばこ煙濾過体の構成要素（セ
ルロースエステルなど）、たばこ煙濾過体には、種々の
添加剤、例えば、カオリン、タルク、ケイソウ土、石
英、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アル
ミナなどの無機微粉末；アルカリ金属やアルカリ土類金
属の塩などの熱安定化剤；着色剤；油剤；歩留まり向上
剤；活性炭などの吸着剤などを含んでいてもよい。ま
た、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸などの環境分解促進剤
（生分解促進剤）、アナターゼ型酸化チタンなどの光分
解促進剤などを含有させると、自然環境での分解を促進
することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によるたばこフィルターは、水溶
性高分子と高吸水性樹脂とを組み合わせており、水との
接触により、高吸水性樹脂が速やかに吸水して膨潤する
ため、水崩壊性が高い。そのため、使用後に誤って環境
中に廃棄されても、少量の雨水などにより、確実かつ速
やかに形状を崩壊させることができ、環境の美観の保全
に有効である。本発明の方法では、水溶性高分子と高吸
水性樹脂とを組み合わせて、たばこ煙濾過体の構成要素
を成形するので、特別な装置を用いることなく、上記の
如き優れた特性を有するたばこフィルターを効率よく製
造することができる。

【００４０】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。 実施例１ ５デニールのフィラメントを束ねたトータルデニール３
５，０００のセルロースアセテート繊維のトウを、幅約
２５ｃｍに開繊し、トウ１００重量部に対して、粉末状
のポリアルキレンオキサイド系水溶性ホットメルト接着
性樹脂（第一工業製薬（株）製、パオゲンＰＰ−１５）
７重量部、粉末状の橋架けポリアクリル酸塩系高吸水性
樹脂（日本触媒化学工業（株）製、アクリホープＧＨ；
吸水倍率２００倍）３重量部を、それぞれ粉末状態でト
ウ上に均一に散布した後、内径８ｍｍのテフロンチュー
ブに挿入した。テフロンチューブとともに内容物を１２
０℃のオーブンで１２０分間加熱して、ホットメルト接
着樹脂を溶融し、次いで冷却固化することによりトウに
定着させ、フィルターロッドを形成した。フィルターロ
ッドとともにテフロンチューブを長さ９０ｍｍに切断
し、テフロンチューブから引き抜くことにより、巻紙の
ないたばこフィルターチップのモデルサンプルを得た。

【００４１】実施例２〜５ 実施例１の高吸水性樹脂に代えて、下記の粉末状高吸水
性樹脂を用いる以外は実施例１と同様にしてたばこフィ
ルターのモデルサンプルを得た。 実施例２：イソブチレンと無水マレイン酸の交互重合体
系高吸水性樹脂（（株）クラレ製、ＫＩゲル；吸水倍率
＝２００倍） 実施例３：デンプン−アクリル酸グラフト共重合体系高
吸水性樹脂（三洋化成工業（株）製、サンウエット；吸
水倍率＝７００倍） 実施例４：アクリル酸メチル−酢酸共重合体系高吸水性
樹脂（住友化学工業（株）製、イゲタゲル；吸水倍率＝
３００倍） 実施例５：橋架けカルボキシメチルセルロース塩系高吸
水性樹脂（ダイセル化学工業（株）製、ジェルファイ
ン；吸水倍率＝２００倍）。

【００４２】実施例６ 実施例１の粉末状の水溶性ホットメルト接着性樹脂に代
えて、粉末状のポリビニルアルコール系水溶性ホットメ
ルト接着性樹脂（日本合成化学工業（株）製、ＨＭ−６
０２）を用いる以外、実施例１と同様にして、たばこフ
ィルターチップのモデルサンプルを得た。

【００４３】実施例７〜１０ 実施例１の高吸水性樹脂に代えて、下記の粉末状高吸水
性樹脂を用いる以外、実施例６と同様にしてたばこフィ
ルターのモデルサンプルを得た。 実施例７：イソブチレンと無水マレイン酸の交互重合体
系高吸水性樹脂（（株）クラレ製、ＫＩゲル；吸水倍率
＝２００倍） 実施例８：デンプン−アクリル酸グラフト共重合体系高
吸水性樹脂（三洋化成工業（株）製、サンウエット；吸
水倍率＝７００倍） 実施例９：アクリル酸メチル−酢酸共重合体系高吸水性
樹脂（住友化学工業（株）製、イゲタゲル；吸水倍率＝
３００倍） 実施例１０：橋架けカルボキシメチルセルロース塩系高
吸水性樹脂（ダイセル化学工業（株）製、ジェルファイ
ン；吸水倍率＝２００倍）。

【００４４】比較例１〜３ ５デニールのフィラメントを束ねたトータルデニール３
５，０００のセルロースアセテート繊維のトウを、幅２
５ｃｍに開繊し、トウ１００重量部に対して、バインダ
ーとして下記の可塑剤８重量部を均一に散布した後、内
径８ｍｍのテフロンチューブに挿入し、２４時間以上放
置し、長さ９０ｍｍに切断した。テフロンチューブから
内容物を引き抜くことにより、巻紙のないたばこフィル
ターチップのモデルサンプルを得た。 比較例１：トリアセチン 比較例２：トリエチレンブリコールジアセテート 比較例３：トリエチレンブリコールプロピオネート。

【００４５】比較例４ 高吸水性樹脂を添加することなく実施例１と同様にし
て、巻紙のないたばこフィルターチップのモデルサンプ
ルを得た。

【００４６】比較例５ 高吸水性樹脂を添加することなく実施例６と同様にし
て、巻紙のないたばこフィルターチップのモデルサンプ
ルを得た。

【００４７】実施例１〜１０および比較例１〜５で得ら
れたたばこフィルターチップの水崩壊性を評価したとこ
ろ、表１に示す結果を得た。なお、供試サンプルは、温
度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気中で２４時間放置す
ることにより、調湿した後、試験に供した。

【００４８】［水中崩壊性試験］長さ２５ｍｍおよび長
さ５ｍｍに切断したフィルターチップを、ビーカー内の
水５００ｍｌに投入し、渦中心部の高さが最も高い液面
の３／４の高さとなるように、マグネチックスターラー
で撹拌し、１０分後のフィルターチップの形状を目視で
観察し、下記の基準で崩壊性を判断した。 優 ：速かに綿状に崩壊する 良 ：部分的に綿状に崩壊する 不可：崩壊せず当初の形状を維持する ［少量の水による崩壊性試験］長さ２５ｍｍおよび長さ
５ｍｍに切断したフィルターチップを外径約１０ｃｍの
シャーレに取り、高さ約１０ｃｍのビュレットの先端か
ら、１０ｍｌの水を一滴づつ直接フィルターチップに当
たるように５分間に亘りゆっくり滴下し、滴下終了直後
の形状を目視で観察し、下記の基準で崩壊性を判断し
た。

【００４９】 優：形状が崩壊し、当初の形状が認められない 良：高度に膨潤し部分的に崩壊が認められる 可：膨潤するが、当初の形状を維持する 不可：ほとんど形状の変化が認められない

【００５０】

【表１】 表１から明らかなように、セルロースアセテートの可塑
剤を用いた比較例１〜３のフィルターチップは水崩壊性
を示さず、水溶性高分子だけを用いた比較例４および５
のフィルターチップは、水中での崩壊性は良好であるも
のの、少量の水による崩壊性が低い。これに対して、実
施例で得られたフィルターチップは少量の水によっても
高い崩壊性を示す。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 たばこ煙濾過体の主たる構成要素と、こ
   の構成要素を成形するための水溶性高分子とを有するた
   ばこフィルターであって、たばこ煙濾過体が高吸水性樹
   脂を含有するたばこフィルター。
2. 【請求項２】 高吸水性樹脂の吸水倍率が１０〜１００
   ０重量倍である請求項１記載のたばこフィルター。
3. 【請求項３】 高吸水性樹脂の含有量が、たばこ煙濾過
   体の主たる構成要素１００重量部に対して０．０５〜５
   ０重量部である請求項１又は２記載のたばこフィルタ
   ー。
4. 【請求項４】 たばこ煙濾過体の主たる構成要素がセル
   ロース又はセルロースエステルである請求項１〜３のい
   ずれかの項に記載のたばこフィルター。
5. 【請求項５】 たばこ煙濾過体の主たる構成要素がセル
   ロースアセテートである請求項１〜３のいずれかの項に
   記載のたばこフィルター。
6. 【請求項６】 たばこ煙濾過体の主たる構成要素がアナ
   ターゼ型酸化チタン粒子を含有するセルロースエステル
   である請求項１〜３のいずれかの項に記載のたばこフィ
   ルター。
7. 【請求項７】 たばこ煙濾過体が、主に繊維状構成要素
   で構成され、フィルターが、長さ１〜５ｍｍに切断され
   た少なくとも１つのフィルターチップで構成されている
   請求項１〜６記載のたばこフィルター。
8. 【請求項８】 たばこ煙濾過体が、セルロースエステル
   繊維と、この繊維を棒状の繊維束に成形するための水溶
   性高分子と、前記棒状の繊維束内に散在する粉粒状の高
   吸水性樹脂とで構成されているたばこフィルター。
9. 【請求項９】 繊維束１００重量部に対して、水溶性高
   分子１〜２５重量部、及び吸水倍率２５〜１０００重量
   倍の高吸水性樹脂０．５〜１０重量部とを含む請求項８
   記載のたばこフィルター。
10. 【請求項１０】 水溶性高分子と高吸水性樹脂とを用い
    て、たばこ煙濾過体の主たる構成要素を棒状に成形する
    たばこフィルターの製造方法。