JPS59166073A - タバコフイルタ− - Google Patents
タバコフイルタ−Info
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- JPS59166073A JPS59166073A JP58039755A JP3975583A JPS59166073A JP S59166073 A JPS59166073 A JP S59166073A JP 58039755 A JP58039755 A JP 58039755A JP 3975583 A JP3975583 A JP 3975583A JP S59166073 A JPS59166073 A JP S59166073A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタバコフィルターに関する。
さらに詳しくはタバコ煙に含まれるニコチン。
タールなどの有害物質を低減させ、さらに有害性が強い
といわれるイオン性物質、極性物質1発ガン物質、変異
原物質々と、タバコ煙中の有害物質を吸着除去すること
を目的としたタバコフィルターに関する。
といわれるイオン性物質、極性物質1発ガン物質、変異
原物質々と、タバコ煙中の有害物質を吸着除去すること
を目的としたタバコフィルターに関する。
タバコは歴史的にも人類と深い係わり合いを持ち、広く
人々に愛好されてきた。
人々に愛好されてきた。
しかしながら近年、愛煙者自身の健康上の理由から、あ
るいは喫煙による煙を吸入させられる非喫煙者の健康上
の理由からタバコ煙が人体に与える有害性が問題にされ
るようになってきた。
るいは喫煙による煙を吸入させられる非喫煙者の健康上
の理由からタバコ煙が人体に与える有害性が問題にされ
るようになってきた。
それというのもタバコ煙には数千種以上にものぼる成分
が含まれているが、そのうちの大部分は人体にとって有
害物質であり、烙らに発ガン物質。
が含まれているが、そのうちの大部分は人体にとって有
害物質であり、烙らに発ガン物質。
変異原物質といわれる成分も多数台まれているからであ
る。
る。
かかるタバコ煙の有害物質を除去し、その有害性を軽減
するために、セルロース系繊維からなるフィルターやさ
らにこれに活性炭を配合したフィルターなどが提案され
た。
するために、セルロース系繊維からなるフィルターやさ
らにこれに活性炭を配合したフィルターなどが提案され
た。
かかるフィルターによって、かなりタバコの有害性は低
減されだが、まだ十分とはいえず、特に有害性の強いイ
オン性、極性有害物質に関してはフリーハスの状態であ
った。
減されだが、まだ十分とはいえず、特に有害性の強いイ
オン性、極性有害物質に関してはフリーハスの状態であ
った。
また活性炭は通常微粒子状にしたものを、そのまま、ま
たはセルロース系繊維に混合して用いられているが、か
かる微粒子はタール分によって結着し易く、かつ表面活
性を消失し易いものであり。
たはセルロース系繊維に混合して用いられているが、か
かる微粒子はタール分によって結着し易く、かつ表面活
性を消失し易いものであり。
吸着性ならひに通気性の低下が著しく、また該繊維に混
合する場合も、均一混合が困、@ltであり、かつ脱落
し易い欠点を有するため、製造上の取扱いがむずかしく
、均一分散体を得ることは極めて困難である。したがっ
てかかる粒状物質をフィルターに適用す、る場合は一1
煙がかかる粒状物質に接触しないリーク部分が必然的に
存在するものである。
合する場合も、均一混合が困、@ltであり、かつ脱落
し易い欠点を有するため、製造上の取扱いがむずかしく
、均一分散体を得ることは極めて困難である。したがっ
てかかる粒状物質をフィルターに適用す、る場合は一1
煙がかかる粒状物質に接触しないリーク部分が必然的に
存在するものである。
かかる問題はたとえイオン交換樹脂粒子を用いてフィル
ターを構成しても同様でるシ、かかる粒状物質ではタバ
コ煙中の有害物質を低減するにはやはり十分とはいえな
い。
ターを構成しても同様でるシ、かかる粒状物質ではタバ
コ煙中の有害物質を低減するにはやはり十分とはいえな
い。
本発明はかかる従来タバコフィルターの欠点に鑑み、タ
バコ煙中の有害物質とシわけ有害性の強いイオン性、極
性物質を大幅に吸着除去するタバコフィルターを提供す
べく検討したところ、イオン交換繊維が上記問題点を全
て解消し、タノ(コ煙中の有害物質の除去性能にも極め
てすぐれていることを究明し1本発明に到達した。
バコ煙中の有害物質とシわけ有害性の強いイオン性、極
性物質を大幅に吸着除去するタバコフィルターを提供す
べく検討したところ、イオン交換繊維が上記問題点を全
て解消し、タノ(コ煙中の有害物質の除去性能にも極め
てすぐれていることを究明し1本発明に到達した。
すなわち1本発明はフィルターの少なくとも1部がイオ
ン交換繊維で構成されているタノくコツイルターである
。
ン交換繊維で構成されているタノくコツイルターである
。
かかる技術構成を採用したことにより、夕・くコ煙中に
含まれるニコチンやタールをはじめ、特に有害性の強い
イオン性物質、極性物質1発ガン性物質、変異原物質な
どの人体有害物質を極めて哨効に除去し得たものである
。また本発明によればかかるフィルターを合理的かつ経
済的に工菜生産し得、しかも得られるフィルター性能の
再現性が極めて均一化された高品質のものを安定して提
供できるという利点を有する。
含まれるニコチンやタールをはじめ、特に有害性の強い
イオン性物質、極性物質1発ガン性物質、変異原物質な
どの人体有害物質を極めて哨効に除去し得たものである
。また本発明によればかかるフィルターを合理的かつ経
済的に工菜生産し得、しかも得られるフィルター性能の
再現性が極めて均一化された高品質のものを安定して提
供できるという利点を有する。
本発明を構成するイオン交換繊維は次のイオン交換体か
らなる。即ち、ポリスチレン系、ポリビニルアルコール
系、ポリアクリル系、ポリアミド系、ポリフェノール系
、セルロース系など、イオン交換基を有する公知のイオ
ン交換ポリマを挙げることができ゛るが、特にポリ (
モノビニル芳香族化合物)ポリマなかでもポリスチレン
系ポリマが化学安定性に優れており最も好ましい。かか
るポリスチレン系ポリマとしては、スチレンまたばa−
メチルスチレン、ヒニルトルエン、ビニルキシレン、ク
ロルメチルスチレンなどのホモポリマあるいはこれらの
2種以上のコポリマもしくは他の不活性モノマとのコポ
リマおよびこれらのツサリマ(コポリマ)のブレンド体
が好ましく用いられる。
らなる。即ち、ポリスチレン系、ポリビニルアルコール
系、ポリアクリル系、ポリアミド系、ポリフェノール系
、セルロース系など、イオン交換基を有する公知のイオ
ン交換ポリマを挙げることができ゛るが、特にポリ (
モノビニル芳香族化合物)ポリマなかでもポリスチレン
系ポリマが化学安定性に優れており最も好ましい。かか
るポリスチレン系ポリマとしては、スチレンまたばa−
メチルスチレン、ヒニルトルエン、ビニルキシレン、ク
ロルメチルスチレンなどのホモポリマあるいはこれらの
2種以上のコポリマもしくは他の不活性モノマとのコポ
リマおよびこれらのツサリマ(コポリマ)のブレンド体
が好ましく用いられる。
上記イオン交換体の特徴はイオン交換性能を有するとこ
ろにあるが、かかる性能はたとえばカチオン交換基、ア
ニオン交換基、キレート形成能を有するキレート基など
を導入することによって惹起するものである。
ろにあるが、かかる性能はたとえばカチオン交換基、ア
ニオン交換基、キレート形成能を有するキレート基など
を導入することによって惹起するものである。
かかるカチオン交換基としてはスルホン酸基を有する強
酸性カチオン交換基、ホスホン酸基を有する中酸性カチ
オン交換基、カルボン酸基を有する弱カチオン交換基々
どがあげられる。
酸性カチオン交換基、ホスホン酸基を有する中酸性カチ
オン交換基、カルボン酸基を有する弱カチオン交換基々
どがあげられる。
アニオン交換基としては、四級アンモニウム塩基を有す
る強塩基性アニオン゛交換基、−〜三級アミン基をもつ
弱塩基性アニオン交換基などがあげラレる。キレート基
としては、イミノジ酢酸基。
る強塩基性アニオン゛交換基、−〜三級アミン基をもつ
弱塩基性アニオン交換基などがあげラレる。キレート基
としては、イミノジ酢酸基。
イミノジプロピオン酸基等のアミノカルボン酸基。
アミドキンム基、アミンリン酸基、ポリアミン基。
ピリジン基、7チオカルバミン酸基などをあげることが
できる。かかるイオン交換基はイオン交換体の乾燥重量
に対して少なくとも0.1 meq/g以上。
できる。かかるイオン交換基はイオン交換体の乾燥重量
に対して少なくとも0.1 meq/g以上。
好ましくは0.5meq/g以上9%に好−ましくは1
0meq/(7以上10 meq/g以下の範囲内で含
有するのが良く、含有量が少ないと性能上好せしくない
し。
0meq/(7以上10 meq/g以下の範囲内で含
有するのが良く、含有量が少ないと性能上好せしくない
し。
他方10 meq/gを越える量を導入することはsr
しく現実的でない。
しく現実的でない。
なおかかるイオン交換基を含有するイオン交換体は極め
て水などの溶剤に溶解し易くなるものであり、セルロー
ス々どの如き該交換基を含有しても不溶性であるもの以
外は1通常は架橋などの手段により、少なくとも水に対
して溶解しない程度に不溶化きれている。
て水などの溶剤に溶解し易くなるものであり、セルロー
ス々どの如き該交換基を含有しても不溶性であるもの以
外は1通常は架橋などの手段により、少なくとも水に対
して溶解しない程度に不溶化きれている。
本発明を構成するイオン交換繊維は、タバコフィルター
として作用する部分に適用するものであり、主としてフ
ィルタ一つきタバコのフィルタ一部に適用されるが、さ
らにタバコパイプ、キセルなどの喫煙具の少なくとも1
構成成分として配合かつ均一に配合きれ、イオン交換繊
維の単一成分のみから構成されたフィルターとしても良
いし。
として作用する部分に適用するものであり、主としてフ
ィルタ一つきタバコのフィルタ一部に適用されるが、さ
らにタバコパイプ、キセルなどの喫煙具の少なくとも1
構成成分として配合かつ均一に配合きれ、イオン交換繊
維の単一成分のみから構成されたフィルターとしても良
いし。
セルロース系繊維や活性炭など他のフィルター構成物に
混合配合てれても良い。
混合配合てれても良い。
該イオン交換繊維の混合配合は、既存のフィルター構成
物と共に均一に混合して配合されても良いし、該イオン
交換繊維のみからなる繊維層と既存のフィルター構成物
層とを交互にサンドインチ形態にして配合されても良い
。
物と共に均一に混合して配合されても良いし、該イオン
交換繊維のみからなる繊維層と既存のフィルター構成物
層とを交互にサンドインチ形態にして配合されても良い
。
本発明のタバコフィルターにおいて、イオン交換繊維の
配合量(乾燥基準のM量)はタバコ成分1グラム当り0
1ミリグラム以上9通常01〜200ミリグラム程度で
ある。好ましくは05〜isoミリグラム、より好丑し
く i、j: 1〜150ミリグラムが良い。配合され
るイオン交換繊維の量が少な過ぎると効果が小さく本発
明の目的が達成されないし、多いと味がマイルドになる
傾向があり。
配合量(乾燥基準のM量)はタバコ成分1グラム当り0
1ミリグラム以上9通常01〜200ミリグラム程度で
ある。好ましくは05〜isoミリグラム、より好丑し
く i、j: 1〜150ミリグラムが良い。配合され
るイオン交換繊維の量が少な過ぎると効果が小さく本発
明の目的が達成されないし、多いと味がマイルドになる
傾向があり。
個人的嗜好にもよるが通常の愛煙家にはもの足りなさを
感じきせるので、多くとも上記範囲にとどめるのが好丑
しい。
感じきせるので、多くとも上記範囲にとどめるのが好丑
しい。
本発明を構成するイオン交換繊維の形態は、カットファ
イバー、わたなどの繊維状、フィラメント、編物、織物
1編ひも9組みひもなどの糸状。
イバー、わたなどの繊維状、フィラメント、編物、織物
1編ひも9組みひもなどの糸状。
紙、、ノート、不織布などの布帛状のものが好適である
が、繊維状であれば別に形態を問わない。該イオン交換
繊維の単糸繊度は01〜500d程度であるが、とりわ
け1〜50dが機械的性質、実用性の面から望ましい。
が、繊維状であれば別に形態を問わない。該イオン交換
繊維の単糸繊度は01〜500d程度であるが、とりわ
け1〜50dが機械的性質、実用性の面から望ましい。
繊維断面は円型のほか非同形も表面積が大きくなるので
好ましく用いられる。
好ましく用いられる。
イオン交換繊維の水分率は、タバコ煙中の有害物質を吸
着除去する上で極めて重要である。即ち。
着除去する上で極めて重要である。即ち。
イオン交換繊維が絶乾状態であるとタバコ煙中の有害物
質を吸着除去する能力が大幅に低下する。
質を吸着除去する能力が大幅に低下する。
この傾向は特にイオン性有害物質において顕著である。
したがって該繊維の水分率は05〜80%が良く、好ま
しくは10〜50係、よシ好ましくは2〜ろ0係が良い
。該繊維の水分率が高すきると繊維間の膠着などにより
吸引力を要するようになり、さらにはタバコの味が希薄
になるので愛煙家の嗜好上好壕しくない。
しくは10〜50係、よシ好ましくは2〜ろ0係が良い
。該繊維の水分率が高すきると繊維間の膠着などにより
吸引力を要するようになり、さらにはタバコの味が希薄
になるので愛煙家の嗜好上好壕しくない。
本発明を構成するイオン交換繊維の特徴は、さらに補強
用ポリマを構成させたイオン交換繊維により好丑しく発
揮される。かがる構成を採用することによって繊維とし
ての機械的強度ならびにしなやかさが発現され、後工程
における形態付与加工性に優れ、タバコフィルターとし
ての成型性に優れた効果を発揮するものである。
用ポリマを構成させたイオン交換繊維により好丑しく発
揮される。かがる構成を採用することによって繊維とし
ての機械的強度ならびにしなやかさが発現され、後工程
における形態付与加工性に優れ、タバコフィルターとし
ての成型性に優れた効果を発揮するものである。
即ち、イオン交換ポリマ(A)と補強用ポリマ(B)か
らなる繊維としては、先ず(A) 、 (B)からな
る単純混合紡糸(ブレンド紡糸)繊維を挙げることがで
き、さらに(A)を主体としてなるポリマを鞘成分とし
、(B)を主体としてなるポリマを芯成分とする芯鞘型
(同心型、偏心型)複合繊維、(A)を主体としてなる
ポリマである海成分に(B)を主体としてなるポリマで
ある島成分が複数分散シフ。
らなる繊維としては、先ず(A) 、 (B)からな
る単純混合紡糸(ブレンド紡糸)繊維を挙げることがで
き、さらに(A)を主体としてなるポリマを鞘成分とし
、(B)を主体としてなるポリマを芯成分とする芯鞘型
(同心型、偏心型)複合繊維、(A)を主体としてなる
ポリマである海成分に(B)を主体としてなるポリマで
ある島成分が複数分散シフ。
かつそれらが繊維軸方向に連続した多芯構造を有する多
芯海島型複合繊維などを挙げることができる。とりわけ
多芯海島型ネヌ合繊維が物理的特1」ユ。
芯海島型複合繊維などを挙げることができる。とりわけ
多芯海島型ネヌ合繊維が物理的特1」ユ。
ならびに取扱い性の2壱で優れていて好捷しく用いられ
る。
る。
かかる多芯海島型複合繊維の島の個数には特に限定はな
いが2個以上300個以下が好寸し、い。
いが2個以上300個以下が好寸し、い。
本発明でいう補強用ポリマの具体例を挙けれは。
ポリエステル、ポリアミド、ポリグーオレフィンなどの
ホモポリマまたはこれらのコポリマ、あるいはこれらの
ブレンド体か用いられ、特にボIJ a−オレフインか
耐薬品性に優れていることから最も好ましい。かかるポ
リα−オレフィンとしては。
ホモポリマまたはこれらのコポリマ、あるいはこれらの
ブレンド体か用いられ、特にボIJ a−オレフインか
耐薬品性に優れていることから最も好ましい。かかるポ
リα−オレフィンとしては。
たトエばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−ろ−メ
チルブテン−1,ポリー4−メチルペンテン−1などお
よ0・これらのブレンド物をあげることができる。
チルブテン−1,ポリー4−メチルペンテン−1などお
よ0・これらのブレンド物をあげることができる。
本発明の混合または複合繊維における。イオン交換ボ1
ツマ(A)と補強用ポリマ(B)の比(重合比)は、A
/B−9515〜10/90.好ましくは80/20〜
20/80.特に70/30〜ろO/70である。
ツマ(A)と補強用ポリマ(B)の比(重合比)は、A
/B−9515〜10/90.好ましくは80/20〜
20/80.特に70/30〜ろO/70である。
(B)の割合かあ寸り低いと繊維の機械的強度としなや
か式の点で好甘しくなく、また反対にあまり高いとイオ
ン交換 吸着性能か低下するので好ましくない。
か式の点で好甘しくなく、また反対にあまり高いとイオ
ン交換 吸着性能か低下するので好ましくない。
本発明のイオン交換繊維において、これをさらに部分的
に枝分れ丑たけ分割させること液よりタバコの有害物質
吸着性能々らひに通気性を向上させることができ、さら
にかかる繊維によりその加工性が著しく改善され、たと
えば混紡・交編織。
に枝分れ丑たけ分割させること液よりタバコの有害物質
吸着性能々らひに通気性を向上させることができ、さら
にかかる繊維によりその加工性が著しく改善され、たと
えば混紡・交編織。
抄紙などを通常の繊維と同じレベルで行なうことかでき
る。該枝分れま/ヒは分割は主として海成分の破壊に基
つくものである。
る。該枝分れま/ヒは分割は主として海成分の破壊に基
つくものである。
本発明を構成するイオン交換繊維はカチオン交換基、ア
ニオン交換基、キレート形成性ギレート基などを有する
ものであるが、カチオン交換繊維を少なくとも1成分と
して配合させることが必要である。さらに該カチオン交
換繊維の交換基はスルホン酸基であり、その形はH形の
ほか、Lj−形。
ニオン交換基、キレート形成性ギレート基などを有する
ものであるが、カチオン交換繊維を少なくとも1成分と
して配合させることが必要である。さらに該カチオン交
換繊維の交換基はスルホン酸基であり、その形はH形の
ほか、Lj−形。
K形、 Na形などアルカリ金属形 Ca形、 Ba形
々どアルカリ土類金属形、 Cu形、 Fe形、 Co
形など遷移金属形を挙げることができるか、とりわけタ
バコ煙中の有害物質吸着の能力からH形が好ましい。
々どアルカリ土類金属形、 Cu形、 Fe形、 Co
形など遷移金属形を挙げることができるか、とりわけタ
バコ煙中の有害物質吸着の能力からH形が好ましい。
本発明を構成するイオン交換繊維の製造法tri任意で
あるが、−例として次の方法を挙けることができる。
あるが、−例として次の方法を挙けることができる。
例えば海成分かポリスチレン系ポリマ(ポリ〔モノビニ
ル芳香族化合物〕)、島成分かポリα−オレフィン系ポ
リマである多芯海島型複合繊維の場合、海島型複合口金
により紡糸6m度270c程度で溶融紡糸し、紡糸速度
約10DD m/minで巻き取る。
ル芳香族化合物〕)、島成分かポリα−オレフィン系ポ
リマである多芯海島型複合繊維の場合、海島型複合口金
により紡糸6m度270c程度で溶融紡糸し、紡糸速度
約10DD m/minで巻き取る。
得られた未延伸フィラメント寸たけ、該フィラメントを
常法により約2〜6倍に引き伸ばし7た延伸フィラメン
トを繊維基材とする。
常法により約2〜6倍に引き伸ばし7た延伸フィラメン
トを繊維基材とする。
該フィラメントは繊維状、糸状、布帛状に形態イマ]与
される。カットファイバーの場合は繊維りη1]に沿っ
て、絨糾長ロ1〜200mm、好まし、 < (d 0
.2〜50mmの長さにカットされる。通常は等間隔で
切断されるものであるか、繊維長の異なる繊維が混入し
ていても良い。以下カットファイバーの例について説明
する。
される。カットファイバーの場合は繊維りη1]に沿っ
て、絨糾長ロ1〜200mm、好まし、 < (d 0
.2〜50mmの長さにカットされる。通常は等間隔で
切断されるものであるか、繊維長の異なる繊維が混入し
ていても良い。以下カットファイバーの例について説明
する。
該カットファイバーは丑ず海成分に架橋結合とイオン交
換基か導入される。その方法は任意であるか、たとえd
:海成分かポリスチレン系ポリマの場合は1例えは該繊
維を酸触媒下jホルムアルデヒド源−C処理して−CH
R−(ここでRは水素またはアルキル基)なる架橋基を
導入する。次にスルポン化することによって強酸性カチ
オン交換基。
換基か導入される。その方法は任意であるか、たとえd
:海成分かポリスチレン系ポリマの場合は1例えは該繊
維を酸触媒下jホルムアルデヒド源−C処理して−CH
R−(ここでRは水素またはアルキル基)なる架橋基を
導入する。次にスルポン化することによって強酸性カチ
オン交換基。
クロルメチル化後、ホスホン化、アミン化もしくは四級
アンモニウム化することによってそれぞれ中酸性カチオ
ン交換基1弱塩基性アニオン交換基。
アンモニウム化することによってそれぞれ中酸性カチオ
ン交換基1弱塩基性アニオン交換基。
強塩基性アニオン交換基を導入することができる。
また酸触媒と膨潤剤の存在下で、ホルムアルデヒド源及
びアシルアミノメチル基剤で処理して前記架橋結合及び
アシルアミノメチル基を尋人する。
びアシルアミノメチル基剤で処理して前記架橋結合及び
アシルアミノメチル基を尋人する。
次に、酸もしくは塩基触媒下で加水分解してアミノメチ
ル基に変換した後、モノクロル酢酸で処理することによ
ってイミノジ酢酸基を有するキレート基を導入すること
ができる。
ル基に変換した後、モノクロル酢酸で処理することによ
ってイミノジ酢酸基を有するキレート基を導入すること
ができる。
かくシ、で得られるイオン交換繊維(カットファイバー
)から、少なくとも部分的に枝分れ、甘たは分割されて
いるイオン交換繊維を得るには水中でミキサーなどの攪
拌機や叩解機にかけて機械的に処理する。例えば次のミ
キサー処理によって達成される。
)から、少なくとも部分的に枝分れ、甘たは分割されて
いるイオン交換繊維を得るには水中でミキサーなどの攪
拌機や叩解機にかけて機械的に処理する。例えば次のミ
キサー処理によって達成される。
ミキサーは通常用いられる装置が使用できる。
ミキサーによる混合時間は通常回転数1000〜100
口00rpmで0.1−20 min 、好捷しくけ1
〜5m1n程度である。この混合時間および攪拌羽根の
回転数は分割まだは枝分れ発生の度合いに係わるもので
ある。
口00rpmで0.1−20 min 、好捷しくけ1
〜5m1n程度である。この混合時間および攪拌羽根の
回転数は分割まだは枝分れ発生の度合いに係わるもので
ある。
かくして借られる本発明のイオン交換fR維ば。
イオン交換性および吸着性にすぐれ、かつ比表面積が大
きく微細で緻密な繊維構造をとることができると共に、
適度の強力としなやかをを有するものであり、任意の繊
維構造体の形で、タバコフィルターの構成に適宜合体せ
しめ得るものであり。
きく微細で緻密な繊維構造をとることができると共に、
適度の強力としなやかをを有するものであり、任意の繊
維構造体の形で、タバコフィルターの構成に適宜合体せ
しめ得るものであり。
タバコ煙中のニコチン、タールなどの有害物質全効率よ
く吸着除去し、さらに従来のフィルターでは吸着除去で
きないイオン性物質、極性物質1発ガン物質、変異原物
質々どの有害物質をも吸着除去シ2.さらに喫煙時の通
気性においても優れた効果を発揮するものである。
く吸着除去し、さらに従来のフィルターでは吸着除去で
きないイオン性物質、極性物質1発ガン物質、変異原物
質々どの有害物質をも吸着除去シ2.さらに喫煙時の通
気性においても優れた効果を発揮するものである。
本発明はかかるイオン交換繊維をタバコフィルターの構
成の少なくとも1部に適用することによって、その効果
を充分に発揮するものであるが。
成の少なくとも1部に適用することによって、その効果
を充分に発揮するものであるが。
ざらにその効果を向上せしめるために、他のフィルター
成分と組合せてフィルターを構成するのが好丑しい。
成分と組合せてフィルターを構成するのが好丑しい。
すなわちかかるイオン交換繊維は活性炭粒子やイオン交
換樹脂粒子とは全く異なシ、セルロース系繊維などとの
混繊、混紡が容易であるばかシでなく、それ自体で抄紙
できるものであわ、これら非イオン交換性繊維との均一
分散体を極めて容易に形成し得る特徴がある。したがっ
てかかる分散の度合の一定なものを再現性よく安定して
形成すること、すなわち一定基準の有害物質吸着能を有
−するフィルターを常時形成することか工業的レベルで
可能である。
換樹脂粒子とは全く異なシ、セルロース系繊維などとの
混繊、混紡が容易であるばかシでなく、それ自体で抄紙
できるものであわ、これら非イオン交換性繊維との均一
分散体を極めて容易に形成し得る特徴がある。したがっ
てかかる分散の度合の一定なものを再現性よく安定して
形成すること、すなわち一定基準の有害物質吸着能を有
−するフィルターを常時形成することか工業的レベルで
可能である。
をらにイオン交換繊維も活性炭と同様に表面油性が命で
あり9表面がタール分なとて被覆きれてはその効果は著
しく低下する。したがってかかるタール分を吸収する構
成を通ったタノくコ煙をイオン交換繊維に接触さぜるの
か好ましい。
あり9表面がタール分なとて被覆きれてはその効果は著
しく低下する。したがってかかるタール分を吸収する構
成を通ったタノくコ煙をイオン交換繊維に接触さぜるの
か好ましい。
ム以上のイオン交換繊維をセルロース系繊、ff工なと
の非イオン交換性繊維と組合わしたフィルターをあげる
′ことかできる。特に該非イオン交換性繊維からなるフ
ィルタ一層の後にイオン交換繊維からなるフィルタ一層
を設け、タバコ煙中のタール分を該非イオン交換性繊維
からなるフィルタ一層で除去しておく構成が好ましい。
の非イオン交換性繊維と組合わしたフィルターをあげる
′ことかできる。特に該非イオン交換性繊維からなるフ
ィルタ一層の後にイオン交換繊維からなるフィルタ一層
を設け、タバコ煙中のタール分を該非イオン交換性繊維
からなるフィルタ一層で除去しておく構成が好ましい。
むろんかかる非イオン交換繊維からなるフィルタ一部に
従来の活性炭なとの粒子状フィルター物質を含有せしめ
ることも好ましい態様であシ、煙出口部を再び非イオン
交換性繊維から々るフィルターで構成することも好まし
い態様である。
従来の活性炭なとの粒子状フィルター物質を含有せしめ
ることも好ましい態様であシ、煙出口部を再び非イオン
交換性繊維から々るフィルターで構成することも好まし
い態様である。
かかる本発明のタバコフィルターは、夕/くコ煙中の辛
味、苦味を吸着除去し2通常のフィルタ一つきタバコの
場合に感じられる喫煙後の口や喉に残る刺激や不快感が
除かれ、マイルドな味を喫煙者に与えるという効果を併
せて有する。
味、苦味を吸着除去し2通常のフィルタ一つきタバコの
場合に感じられる喫煙後の口や喉に残る刺激や不快感が
除かれ、マイルドな味を喫煙者に与えるという効果を併
せて有する。
以下実施例により1本発明をさらに説明する。
実施例1〜4
イオン交換繊維を次のようにして作った。
ホリスチレン(旭ダウ社製、スタイロン+679)40
部と、ポリプロピレン(三井東圧製、ノーフ゛レンJろ
H−G) 1.0部のブレンド体を海成分9.′1ぼり
プロピレン(同上品種)50部を島成分として。
部と、ポリプロピレン(三井東圧製、ノーフ゛レンJろ
H−G) 1.0部のブレンド体を海成分9.′1ぼり
プロピレン(同上品種)50部を島成分として。
紡糸温度270℃で海島型複合口金(島の個数16個)
により溶融紡糸し、紡速1000 m/mi’nで油剤
処理後巻き取った。得られた420デニール、42フイ
ラメントのマルチフィラメントを繊維軸方向に沿って繊
維長10圧に切断し、得られたカットファイバー2分割
して、一方を硫酸22部、ニトロベンゼン104部、パ
ラホルムアルデヒドo乙部の架橋液に浸して室温で6時
間反応したのち、蒸留水、メタノール洗浄乾燥後、硫酸
に浸して90℃で2時間反応してスルホン化した。得ら
れた繊維を蒸留水で洗浄し、自然乾燥した。この繊維は
交換容量3.0 meq/g−Na 、水分率126%
のH形スルホン酸基含有強酸性カチオン交換繊維であっ
た。
により溶融紡糸し、紡速1000 m/mi’nで油剤
処理後巻き取った。得られた420デニール、42フイ
ラメントのマルチフィラメントを繊維軸方向に沿って繊
維長10圧に切断し、得られたカットファイバー2分割
して、一方を硫酸22部、ニトロベンゼン104部、パ
ラホルムアルデヒドo乙部の架橋液に浸して室温で6時
間反応したのち、蒸留水、メタノール洗浄乾燥後、硫酸
に浸して90℃で2時間反応してスルホン化した。得ら
れた繊維を蒸留水で洗浄し、自然乾燥した。この繊維は
交換容量3.0 meq/g−Na 、水分率126%
のH形スルホン酸基含有強酸性カチオン交換繊維であっ
た。
上記イオン交換繊維の一部を、さらにミキサー(日立製
、ミキザーVA−835)を使用し7て、イオン交換繊
維10g(乾燥置火換尊)に対し一部。
、ミキザーVA−835)を使用し7て、イオン交換繊
維10g(乾燥置火換尊)に対し一部。
mzを加えて、3分間混合し、ミキサー処理した。
この繊維は枝分れや分割繊維が多数存在していることが
顕微鏡によって確認された。
顕微鏡によって確認された。
断し、その間に上記フィブリル化したイオン交換繊維(
実施例1)またはフィブリル化してぃkいイオン交換繊
維(実施例2)を10mgをそれぞれ充填した。
実施例1)またはフィブリル化してぃkいイオン交換繊
維(実施例2)を10mgをそれぞれ充填した。
実施例6として′°セブンスター″のフィルター(平均
粒子径500μの活性炭〜40 mg、とセルロース系
繊維110mg) にかえて9本発明のフィブリル化
したイオン交換繊維のみ150mgからなるフィルター
を挿入し/こ。
粒子径500μの活性炭〜40 mg、とセルロース系
繊維110mg) にかえて9本発明のフィブリル化
したイオン交換繊維のみ150mgからなるフィルター
を挿入し/こ。
比較例1は、フィルター付きタバコ°“セブンスター″
そのものである。
そのものである。
比較例2は、イオン交換樹脂(オルガノ■社製アンハー
ライトエR−120B’、 H形スルホン酸基含有カチ
オン交換樹脂の平均粒子径500μ粒状物。
ライトエR−120B’、 H形スルホン酸基含有カチ
オン交換樹脂の平均粒子径500μ粒状物。
交換容量4.4 meq/g−1すa、水分率400%
)を10mg実施例1〜2と同様に充填し7たものであ
る。
)を10mg実施例1〜2と同様に充填し7たものであ
る。
なおフィルターの評価は次のようにして行なった。
上記各鍾フィルターを有するタバコを第1図に示すガラ
ス製喫煙装置により4本同時に減圧度100mmHgの
減圧系で吸引喫煙した。吸引は60秒間隔で毎回2秒間
とし、タバコ1本の喫煙が7分60秒で終了するように
コントロールした。トラップ部(第1図のA)を0℃の
氷水に浸漬して煙成分を冷却し凝縮させた。
ス製喫煙装置により4本同時に減圧度100mmHgの
減圧系で吸引喫煙した。吸引は60秒間隔で毎回2秒間
とし、タバコ1本の喫煙が7分60秒で終了するように
コントロールした。トラップ部(第1図のA)を0℃の
氷水に浸漬して煙成分を冷却し凝縮させた。
喫煙後、フィルター通過煙ならびにフィルター吸着物に
ついて分析した。
ついて分析した。
通過煙は第1図のトラップ部Aで凝縮させて。
これをエタノールろmzに溶解し、この溶液をロータリ
ーエバポレーターで減圧乾固きせた。T、E7られた乾
固物をエタノール0.20mAK再溶解させてカスクロ
分析用の試料としだ。
ーエバポレーターで減圧乾固きせた。T、E7られた乾
固物をエタノール0.20mAK再溶解させてカスクロ
分析用の試料としだ。
ガスクロ分析の装置ならびに条件は、島津製作所製CR
−IA型、ソリ力キャピラリー力ラム5E−54の25
mカラム、昇温80〜280℃、昇温速度4℃/m i
nとした(第2.6図)。
−IA型、ソリ力キャピラリー力ラム5E−54の25
mカラム、昇温80〜280℃、昇温速度4℃/m i
nとした(第2.6図)。
フィルタ一部分は、エタノール20rR中テろO分間振
とうして濾過しだ。濾過残渣はさらにエタノール20m
1と1規定NaOH水1m7?に浸漬し760分間振と
うして、アルカリ可溶成分をとり出しだ。
とうして濾過しだ。濾過残渣はさらにエタノール20m
1と1規定NaOH水1m7?に浸漬し760分間振と
うして、アルカリ可溶成分をとり出しだ。
これらの試料をUV分析に供しまた。実線はエタ7ノー
ル可溶成分、破mはアルカリ可溶成分である。
ル可溶成分、破mはアルカリ可溶成分である。
UV分析は島津製作所製、自記分光光度計 UV−24
0型を用いた(第4〜8図)。
0型を用いた(第4〜8図)。
ただし、第4〜6図は充填したイオン交換体のみをエタ
ノールに浸漬し溶出したものについて分析したテークで
あり、@7〜8図はフィルター全部をエタノールに浸漬
溶出したものについての分析データである。
ノールに浸漬し溶出したものについて分析したテークで
あり、@7〜8図はフィルター全部をエタノールに浸漬
溶出したものについての分析データである。
第2,6図をみると、市販のタバコ゛′セブンスター″
とイオン交換繊維を含むフィルターとの通過煙について
の顕著な差異が判明する。
とイオン交換繊維を含むフィルターとの通過煙について
の顕著な差異が判明する。
両図から凝縮物中の成分は、いずれもニコチン(ピーク
C)、炭素数25のΔ1j点成分(ピークD)炭素数3
2の沸点成分(ピークE)およびその他多梗類のタール
成分(ベースライン)があることを示した。
C)、炭素数25のΔ1j点成分(ピークD)炭素数3
2の沸点成分(ピークE)およびその他多梗類のタール
成分(ベースライン)があることを示した。
第2,6図を比較すると、実施例1 (第6図)は比較
例1 (第2図)より全体に有害物質が大幅に減少して
いることがわかる。特に、頼ガン物質や変異原物質に多
いといわれる分子量約200〜300 g/molに対
応する炭素数組10(ピークB)から炭素数25(ピー
クD)tてのυl)黒成分が顕著に減少していることが
注目される。
例1 (第2図)より全体に有害物質が大幅に減少して
いることがわかる。特に、頼ガン物質や変異原物質に多
いといわれる分子量約200〜300 g/molに対
応する炭素数組10(ピークB)から炭素数25(ピー
クD)tてのυl)黒成分が顕著に減少していることが
注目される。
第4〜6図は各種イオン交換体の吸着能を示すもので、
比較例2(第4図)(ピークFはアルカリ可溶成分に無
関係のピーク)から粒状イオン交換樹脂は、有害物質を
殆んど吸着していないことがわかる。これに対し、イオ
ン交換繊維を用いた実施例1 (第6図)と実施例2(
第5図)は大幅に有害物質の吸着量が増えていることが
わかる。特にフィブリル化イオン交換繊維を用いた実施
例1は実施例により更に著しく高い吸着能を示した。
比較例2(第4図)(ピークFはアルカリ可溶成分に無
関係のピーク)から粒状イオン交換樹脂は、有害物質を
殆んど吸着していないことがわかる。これに対し、イオ
ン交換繊維を用いた実施例1 (第6図)と実施例2(
第5図)は大幅に有害物質の吸着量が増えていることが
わかる。特にフィブリル化イオン交換繊維を用いた実施
例1は実施例により更に著しく高い吸着能を示した。
、7g7.8図はそフとそ!t +(i J汲のタバコ
゛°士ブンスター″とそのフィルタ一部をフィブリル化
イオン交換繊維のみからなるフィルターに置き換えたタ
バコとのフィルター吸着能の差異を示すもので。
゛°士ブンスター″とそのフィルタ一部をフィブリル化
イオン交換繊維のみからなるフィルターに置き換えたタ
バコとのフィルター吸着能の差異を示すもので。
該゛°セブンスター” <第7図)がイオン性有害物
質(破線)の吸着能が極めて・」・さいのに対し、実施
例3(第8図)は倹めてずぐれた吸着能を示した。
質(破線)の吸着能が極めて・」・さいのに対し、実施
例3(第8図)は倹めてずぐれた吸着能を示した。
実施例5
実施例1のフィブリル化イオン交換繊維を用イテ、
0.05mg、 0.1 mg、 0.5mg、 1
mg、 10rng、 50mg、 150mg、 2
00mg、 300mgノ計9水準のフィルターを実施
例1(0,05〜50mg)と実施例4その結果、比較
例である”セブンスター″でけ喫煙後9口の中に刺戟が
残り、喉に辛味と苦味が引掛かる感覚が残った。
0.05mg、 0.1 mg、 0.5mg、 1
mg、 10rng、 50mg、 150mg、 2
00mg、 300mgノ計9水準のフィルターを実施
例1(0,05〜50mg)と実施例4その結果、比較
例である”セブンスター″でけ喫煙後9口の中に刺戟が
残り、喉に辛味と苦味が引掛かる感覚が残った。
一方、イオン交換繊維を装填したフィルターを有するタ
バコは喫煙後の感じは0.05m(2;では比較例のも
のと殆んと変わりなかったが、0.1mgのものでは口
に残る刺戟が温和となり、 0.5mg配合のものでは
、同効果のほかさら妬喉に引掛かる感覚が少なくなった
。更に該イオン交換繊維の配合量を増やすと共に、辛味
苦味か更に減少し、まろやかさが増大したが、200■
を越えて配合させると次第にタバコの味が薄れ、頼りな
さか増した。
バコは喫煙後の感じは0.05m(2;では比較例のも
のと殆んと変わりなかったが、0.1mgのものでは口
に残る刺戟が温和となり、 0.5mg配合のものでは
、同効果のほかさら妬喉に引掛かる感覚が少なくなった
。更に該イオン交換繊維の配合量を増やすと共に、辛味
苦味か更に減少し、まろやかさが増大したが、200■
を越えて配合させると次第にタバコの味が薄れ、頼りな
さか増した。
実施例6
市販のタバコ″ロングサイズピース″″ヲ前記の方法に
よシ喫煙し比較例よした。一方、実施例1に示し2だカ
チオン交換繊維を水分率が0%(絶乾状態)から85%
寸で(0,0,5,1,0,2,0,30゜50.80
.85係の8水準)調整した。Vt、I整の方法バ゛ロ
ングサイズピース″′のフィルタ一部に、水分率O%の
重惜で10mgのカチオン交換繊維を8種用意し、これ
に水分を与えて上記サンプルを調整した。
よシ喫煙し比較例よした。一方、実施例1に示し2だカ
チオン交換繊維を水分率が0%(絶乾状態)から85%
寸で(0,0,5,1,0,2,0,30゜50.80
.85係の8水準)調整した。Vt、I整の方法バ゛ロ
ングサイズピース″′のフィルタ一部に、水分率O%の
重惜で10mgのカチオン交換繊維を8種用意し、これ
に水分を与えて上記サンプルを調整した。
比較例では喫煙後口、喉に強い刺戟、辛味、苦味が残る
感覚が残った。
感覚が残った。
一方、該イオン交換5繊維を配合したフィルターによる
喫煙ではイオン交換繊維の水分率が0チの場合は比較例
と同様な味であったのに対し、水分率が0.5 %の場
合は刺戟、辛味、苦味が適度に薄らぎ、娃ろやかな軽さ
が感じられた。さらに水分率か10%から増加するにつ
れて、更にまろやかざ、軽ざが増してきたが、50擾を
越えるとやや吸引抵抗を感じはじめ、80%を越えると
吸いづらくなった。し7たかつて、該イオン交換繊維の
水分率は多くても80%寸でか良く、これを越える水分
率の場合はタバコ喫煙時の通気性の点から好寸しくない
。
喫煙ではイオン交換繊維の水分率が0チの場合は比較例
と同様な味であったのに対し、水分率が0.5 %の場
合は刺戟、辛味、苦味が適度に薄らぎ、娃ろやかな軽さ
が感じられた。さらに水分率か10%から増加するにつ
れて、更にまろやかざ、軽ざが増してきたが、50擾を
越えるとやや吸引抵抗を感じはじめ、80%を越えると
吸いづらくなった。し7たかつて、該イオン交換繊維の
水分率は多くても80%寸でか良く、これを越える水分
率の場合はタバコ喫煙時の通気性の点から好寸しくない
。
実施例7
実施例1の装置と方法を用い、実施例1に記載したイオ
ン交換繊維(カチオン、H形)10mg/本ヲフィルタ
ー中に挿入した市販のタバコ′°ロングピース″20本
分のフィルター通過煙の凝縮物を採取した。これを試薬
1級DMSO″loml に溶解し、 Sa:Lmo
nella typhimuriun TA 98 、
P CB誘導によるS 9 mix 、 pre
incubation法によるAmestestを試み
だ。
ン交換繊維(カチオン、H形)10mg/本ヲフィルタ
ー中に挿入した市販のタバコ′°ロングピース″20本
分のフィルター通過煙の凝縮物を採取した。これを試薬
1級DMSO″loml に溶解し、 Sa:Lmo
nella typhimuriun TA 98 、
P CB誘導によるS 9 mix 、 pre
incubation法によるAmestestを試み
だ。
その結果を第9図に示す。
が7本発明のタバコフィルターによる通過煙では変異菌
の生成(第9図(ハ))がフランク(第9図に))に比
へて著しく小さく、変異原活性が低下していることを示
している。
の生成(第9図(ハ))がフランク(第9図に))に比
へて著しく小さく、変異原活性が低下していることを示
している。
第1図は喫煙装置であり、矢印方向に吸引される。
第2図は従来フィルターイ」きタバコの喫煙時通過煙中
の凝縮物のガスクロマトグラフで、第6図は本発明のフ
ィルターを用いた場合の通過煙中の凝縮物のガスクロマ
トグラフである。 第4図はイオン交換樹脂粒子からなるフィルターを用い
て喫煙したとき、また第5,6図は本発明のフィルター
を用いたときの、それぞれのイオン交換体に吸着きれた
物質のUVスペクトルである。 第7図と第8図はそれぞれ従来フィルターイ附きタバコ
と本発明のイオン交換体維のみからなるフィルター伺キ
タバコとの、喫煙後のフィルター構成成分全部に吸着さ
れた物質のUVスペクトルを示す。 第9図は通過煙中の変異原物質による変異菌の生成量変
化を示す。 各図中 A、トラップ部 B 炭素数組10の有害物質のピーク C:ニコチンのピーク D 炭素数組25の有害物質のピーク E 炭素数組62の有害物質のピーク F二1規定Na、OH水のピーク 矢印−二煙吸引方向を示す。 実線(イ)、非イオン性(極性)有害物質のUVスペク
トル 破線(ロ)°イオン性(極性)有害物質のUVスペクト
ル 実線(ハ)4本発明のタバコフィルター通過煙凝縮物に
よる変異菌の生成Ms 破線に):市販タバコ°゛ロンクビース″通過煙凝縮物
による変異菌の生成量 特許出願人 東 し 株 式 会 行第
4囮 第2口 −′ 謄3回 多今飼 ¥7目 恢鼻ヤお晴 (−#/1°レーじ 季 9 凹
の凝縮物のガスクロマトグラフで、第6図は本発明のフ
ィルターを用いた場合の通過煙中の凝縮物のガスクロマ
トグラフである。 第4図はイオン交換樹脂粒子からなるフィルターを用い
て喫煙したとき、また第5,6図は本発明のフィルター
を用いたときの、それぞれのイオン交換体に吸着きれた
物質のUVスペクトルである。 第7図と第8図はそれぞれ従来フィルターイ附きタバコ
と本発明のイオン交換体維のみからなるフィルター伺キ
タバコとの、喫煙後のフィルター構成成分全部に吸着さ
れた物質のUVスペクトルを示す。 第9図は通過煙中の変異原物質による変異菌の生成量変
化を示す。 各図中 A、トラップ部 B 炭素数組10の有害物質のピーク C:ニコチンのピーク D 炭素数組25の有害物質のピーク E 炭素数組62の有害物質のピーク F二1規定Na、OH水のピーク 矢印−二煙吸引方向を示す。 実線(イ)、非イオン性(極性)有害物質のUVスペク
トル 破線(ロ)°イオン性(極性)有害物質のUVスペクト
ル 実線(ハ)4本発明のタバコフィルター通過煙凝縮物に
よる変異菌の生成Ms 破線に):市販タバコ°゛ロンクビース″通過煙凝縮物
による変異菌の生成量 特許出願人 東 し 株 式 会 行第
4囮 第2口 −′ 謄3回 多今飼 ¥7目 恢鼻ヤお晴 (−#/1°レーじ 季 9 凹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) フィルターの少なくとも1部がイオン交換繊
維で構成されているタバコフィルター。 (2) イオン交換繊維がフィルターの軸に垂直な層
として他のフィルター成分間に挿入されているム当り0
1ミリグラム以上配合されている特許請求の範囲第1項
記載のタバコフィルター。 (4)イオン交換繊維が05〜80%の水分率を含有す
る特許請求の範囲第1項記載のタバコフィルター。 (5) イオン交換繊維がイオン交換ポリマと補強用
ポリマとからなる繊維である特許請求の範囲第1項記載
のタバコフィルター。 (6)イオン交換繊維がイオン交換ポリマから主として
なる海成分と、補強用の島成分からなる海島型繊維であ
る特許請求の範囲第5項記載のタバコフィルター。 (7)イオン交換繊維が少なくとも部分的に枝分れ、ま
たは分割されている繊維である特許請求の範囲第1項記
載のタバコフィルター。 (8) イオン交換繊維がカチオン交換繊維を少なく
とも1成分として含有する繊維である特許請求の範囲第
1項記載のタバコフィルター。 (9) カチオン交換繊維かスルホン酸基を交換基と
して有する繊維である特許請求の範囲第8項記載のタバ
コフィルター。 載のタバコフィルター。 (11)非イオン交換性繊維がセルロース系繊維である
特許請求の範囲第10項記載のタバコフィルター。 (12) イオン交換繊維が、他のフィルター成分中
に分散されて含有されている特許請求の範囲第1項記載
のタバコフィルター。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58039755A JPS59166073A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | タバコフイルタ− |
DE8484300346T DE3477639D1 (en) | 1983-03-10 | 1984-01-20 | Tobacco filter and fibrous ion exchange resin |
US06/572,382 US4700723A (en) | 1983-03-10 | 1984-01-20 | Tobacco filter and fibrous ion exchange resin |
EP84300346A EP0118972B1 (en) | 1983-03-10 | 1984-01-20 | Tobacco filter and fibrous ion exchange resin |
CA000449259A CA1224106A (en) | 1983-03-10 | 1984-03-09 | Tobacco filter and fibrous ion exchange resin |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58039755A JPS59166073A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | タバコフイルタ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166073A true JPS59166073A (ja) | 1984-09-19 |
JPH0135636B2 JPH0135636B2 (ja) | 1989-07-26 |
Family
ID=12561761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58039755A Granted JPS59166073A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | タバコフイルタ− |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4700723A (ja) |
EP (1) | EP0118972B1 (ja) |
JP (1) | JPS59166073A (ja) |
CA (2) | CA1224106A (ja) |
DE (1) | DE3477639D1 (ja) |
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