WO2000053832A1 - Constructions biodegradables en acetate de cellulose et filtre pour tabac - Google Patents

Description

明 細 書 生分解性セルロ ースアセテー ト構造物、 および たばこ フ ィ ルタ ー 技術分野

本発明は、 生分解性に優れたセルロ ース アセテー ト構造物、 およびたばこ フ ィ ルタ ーに関する。

背景技術

セルロ ース アセテー ト は、 各種構造物 と して、 例えば、 た ばこ フ ィ ルタ ー素材および衣料用等の織布のための繊維と し て、 フ ィ ルム と して、 その他射出成形や押出 し成形等によ つ て得られる構造物 （成形品） と して、 広範に利用 されている。 セルロ ースアセテー ト構造物の代表例は、 繊維である。 特に、 たばこ フ イ ノレタ ーは、 その殆がセル ロ ース ァセテ一 ト繊維か ら構成されている。

その よ う なセルロ ースアセテー ト繊維は、 現在、 次の よ う に して製造されている。 まず、 原料のセルロ ースアセテー ト の フ レー ク を ァセ ト ン等の溶剤 に溶解 し、 セル ロ ース ァセテ 一 ト の紡糸原液を調製する。 こ の紡糸原液を紡糸 ノ ズル装置 に供給し、 高温雰囲気中に吐出する乾式紡糸法によ り 紡糸 し、 セルロ ースァセテ一 ト繊維を得る。 乾式紡糸法の代わ り に、 湿式紡糸法を用いる こ と もでき る。

特にたばこ フ ィ ルター用素材と して使用 されるセル ロ ース ァセテ一 ト繊維は、 たばこ フ ィ ルタ ーの作製を容易にする た めに、 総繊度を適宜設定し、 繊維 ト ウ と して仕上げる。 たば こ フ イ ノレ タ ーは、 こ のセル ロ ースァセテ一 ト繊維 ト ウをたば こ フ ィ ルタープラ グ卷上装置によ り 、 開繊し、 可塑剤を添着 した後、 フ ィ ルタ ー卷取紙でロ ッ ド形状に成形し、 これを所 定の長さに切断して作製されている。

セノレロースァセテ一 トは、 セノレロースを酢酸エス テノレイ匕 し たものであ り 、 本質的には生分解可能な物質である。 し力 し、 実際には、 こ のセル ロ ースアセテー ト は、 必ずしも、 生分解 性が良好である と はいえない。

例えば、 セルロ ースァセテ一 ト繊維からなるたばこ フ ィ ル ターは、 土壌中に埋設されたと しても、 1 〜 2年ではまだそ の原形を留めてお り、 こ のたばこ フ ィ ルターが完全に生分解 されるまでには非常に長い時間を要する。

たばこ フ ィ ルタ一は、 たばこ製品に組み込まれて消費者に 流通され、 喫煙に供され、 最終的にたばこの吸殻と して廃棄 される。 また、 たばこフィルター製造工場から製造残渣と し て直接廃棄される ものもある。 これらのたばこ フィ ルターの 廃棄物は、 ゴミ と して回収され、 その処理のために時に埋立 てに供される。 また、 たばこの吸殻は、 場合によってはゴミ と して回収されずに自然環境中に放置される こ と もある。 こ の よ う な事情は、 たばこフ イ ノレタ ーのみならず、 セル ロ ース ァセテ一 ト構造物一般にも当てはまる といえる。

このよ う な状況の下、 セルロー スァセテ一 トの生分解性に 関する研究が盛んに行われている。 それらの研究報告によ る と 、 セル ロ ース アセテー ト の生分解速度は、 セル ロ ース ァセ テー ト の D S ( Degree of Substitution ： グノレ コ ー ス単 位骨格当 り のァセ チル基の数） に依存する。 すなわち、 セル ロ ースァセテ一 ト の D S が減少する と 、 セル ロ ースァセテ一 ト の生分解速度は速く なる。 また、 その生分解機構は、 以下 のよ う に考え られている。

まず初めに、 セルロ ース ァセテ一 ト のァセ チル基が微生物 から放出 される菌体外酵素によ っ て切断され、 その結果セル ロ ースアセテー ト の D S が減少する。 その後、 こ の D S が減 少 したセル ロ ースァセテ一 ト は、 環境中に広 く 存在するセル ラーゼ等に よ っ て容易に酵素分解を受け、 最終的には微生物 代謝を受けて二酸化炭素 と 水に資化される。 こ こ で、 生分解 速度の律速段階は、 初めのァセチル基の切断にあ る と 考え ら れてレ、る。 ま た、 セルロ ースアセテー ト に限 らずプラ スチ ッ ク材料全般にいえる こ と である が、 これ らプラ スチ ッ ク 力 ら なる構造物の生分解速度は、 それ ら構造物の表面積に も依存 する と いわれている。 すなわち、 同一素材であれば、 微生物 環境と の単位重量当 り の接触面積が大き い方が生分解速度は 速く なる。 いいかえれば、 プラ スチ ッ ク構造物の表面積を大 き く する こ と は、 分解菌 と の接触機会を高める も の と なる。

これ ら の知見を基に、 セルロ ース アセ テー ト の生分解速度 の促進手法が幾つか提案されている。 例えば、 特開平 6 — 1

9 9 9 0 1 号公報には、 酢酸よ り 酸解離定数の大き い酸化合 物をセル ロ ー ス ァセテ一 ト に添加する と い う 手法が記載され ている。 しか し、 こ の手法を現状のセル ロ ース アセテー ト繊 維等の製造工程に適用 しょ う と する と 、 酸化合物をセルロ ー ス ァセテー ト に添加 した時点から 、 その酸化合物の影響に よ り セル ロ ース ァセテ一 ト のァセ チル基は化学的に加水分解反 応を起こす。 こ の酸化合物存在下でのセルロ ー スァセテ一 ト のァセチル基の化学的加水分解反応は、 セル ロ ースァセテ一 ト の D S の低下に伴い酢酸を生成する。 つま り 、 セノレロ ース ァセテ一 ト か ら脱離 したァセチル基は酢酸と して遊離する。 従って、 こ の手法では、 遊離 した酢酸の影響で、 セル ロ ー ス アセテー ト構造物は強い酢酸臭を呈する こ と と なる。 製品に おいて、 酢酸臭は好ま しい要素ではな く 、 例えば、 たばこ フ イ ノレターでは、 酢酸臭を呈する こ と によ っ てたばこの喫味は 大き く 悪化する。

また、 特表平 7 _ 5 0 0 3 8 5 号公報には、 水溶性化合物、 バク テ リ ァ分解可能な有機化合物をセル ロ ースァセテ一 ト に 添加する と い う 手法が開示されている。 こ の手法は、 添加 し た水溶性化合物、 バク テ リ ア分解可能な有機化合物が 自 然環 境中において水で溶出 し、 バク テ リ ア分解を経て、 セル ロ ー ス ァセテー ト から抜け出すこ と に よ ってセルロ ー スァセテ一 ト構造物が破壊 し、 当該構造物の表面積が増大する と い う も のである。 表面積が増大する結果、 セル ロ ー ス アセ テー ト の 生分解速度が高ま る。 しか し、 こ の手法は、 セル ロ ー スァセ テー ト と セル ロ ースァセテ一 ト分解菌 と の接触機会を増大 さ せる も の であ っ て 、 セルロ ース ァ セ テ一 ト と セル ロ ース ァセ テー ト分解菌の作用 を本質的に強め る も のではない。 そのた めに、 生分解速度の促進効果は不十分と いえる。 ま た、 これ らの化合物をセル ロ ースァセテ一 ト繊維中に混入させる こ と は現状のセル ロ ースアセテー ト繊維の製造工程上極めて困難 である。

さ ら に、 セル ロ ースァセテ一 卜 の生分解能を有する微生物 も し く はそれらの持つ各種分解酵素等をセルロ ースァセテ一 ト に添加する と い う 手法もいく つか提案されている。 例えば、 特開平 8 — 7 0 8 5 2 号公報には、 セノレロ ースァセテ一 ト の 脱ァセチル化能を有する微生物お よびその微生物が生産する 脱ァセチル化酵素をセル ロ ース ァセテ一 ト に担持させる と レヽ う 手法が開示 されている。 これ ら の手法は、 セル ロ ースァセ テー ト の生分解速度促進には有効である と 考え られる が、 し か しこれらの手法に用い られる添加剤はいずれも価格が高く 、 セル ロ ースアセテー ト構造物の コ ス ト をかな り 上昇させる。 ま た、 たばこ フ ィ ルタ ーの生産量を考慮する と 、 大量生産に 適 さ ないこれ ら添加剤の使用は極めて困難であ る。 さ ら に、 こ れ ら の手法に用い られる添加剤をセル ロ ース アセテー ト繊 維中に添加する こ と は現状のセル ロ ース ァセテ一 ト繊維の製 造工程上極めて困難であ り 、 使用 に際 しては、 現状のセル口 ー ス アセテー ト繊維から なる た ば こ フ イ ノレタ ー の製造工程を 大き く 変更せざる をえず、 汎用性を得る こ と は極めて困難で める。

また、 難生分解性のセルロ ー ス アセテー ト と 他の素材 （主 に、 易生分解性素材） と を組み合わせる こ と に よ っ て生分解 性に優れるたばこ フ ィ ルタ ーを作製する手法もい く つか提案 さ れている。 例えば、 特開平 8 — 1 4 0 6 5 4 号公報には、 木材パノレプ等のセノレロ ース繊維の表面にセノレロ ースァセテ一 ト 等のセル ロ ース エス テルを被覆する と い う 手法が開示 され ている。 し力 し、 これ ら の手法では、 たばこ フ イ ノレタ ー全体 と しての生分解速度は易生分解性素材の生分解速度に よ っ て 律せ られる ものであって、 セル ロ ースァセテ一 ト 自 体の生分 解速度が本質的に高め られる ものではない。

従っ て、 本発明は、 基本的に、 セル ロ ース アセテー ト と セ ルロ ースァセテ一 ト分解菌 と の間の相互作用 を本質的に増大 させ、 も っ てセルロ ースァセテ一 ト の 自 然環境下での生分解 性を よ り 一層向上させる ための手段を提供する こ と を 目 的 と する。

よ り 具体的には、 本発明は、 生分解性に優れ、 品質劣化特 に、 酢酸臭の発生が抑制 されたセルロ ースアセテー ト構造物、 お よびそれを用いたたばこ フ ィ ルターを提供する こ と を 目 的 と する。

ま た、 本発明は、 現行の製造方法を大き く 変更する こ と な く 製造する こ と ができ る生分解性セル ロ ース アセテー ト構造 物を提供する こ と を 目 的とする。

発明の開示

本発明者は、 上記課題を解決すべく 鋭意研究 した結果、 所 定の化合物をセルロ ースアセテー ト に含有させる こ と によ り 、 特にセル ロ ースァセテ一 ト を繊維の形態で製造する場合にそ の紡糸原液に所定の化合物を添加 し、 その紡糸原液を用いて 繊維を紡糸する こ と に よ り 、 セルロ ースァセテ一 ト の生分解 性が大幅に向上する こ と を見いだした。

すなわち、 本発明に よれば、 少な く と も表面領域が、 リ ン の酸素酸の塩、 リ ンの酸素酸のエステルも し く はその塩並び に炭酸およびその塩よ り なる群の中か ら選ばれた少な く と も 1 種の化合物か ら なる生分解促進剤をセル ロ ースァセテ一 ト に含有させた生分解性セルロ ース アセ テー ト組成物か ら なる セルロ ースァセテ一 ト構造物が提供される。

セルロ ース アセテー ト は、 2 . 0 なレヽ し 2 . 6 の D S値を 有する こ と が好ま しい。

生分解促進剤は、 好ま し く は、 室温の水に対 し、 2 g / d m 3 以下の溶解度を有する ものである。 そのよ う な生分解促 進剤は、 リ ン酸セル ロ ース、 リ ン酸ス タ ーチ、 第二 リ ン酸力 ルシゥム、 第三 リ ン酸カルシウムおよび水酸化 リ ン酸カルシ ゥムょ り なる群の中から選ぶこ と ができ る。

生分解促進剤が微粒子の形態にあ る場合、 生分解性セル口 ース ァセテー ト組成物は、 該組成物中に該微粒子を分散させ るための分散剤を さ らに含有する こ と が好ま しい。

本発明において、 生分解性セルロ ース ァセテ一 ト組成物は、 光分解促進剤を さ らに含有する こ と が好ま しい。

本発明のセル ロ ースアセテー ト構造物は、 繊維、 または 1 ない し 1 0 O m mの長さ の短繊維に よ り 構成された不織布の 形態にあ り 得る。

さ ら に、 本発明に よれば、 繊維ま たは不織布の形態にあ る 本発明のセル 口 一スアセテー ト構造物を含むたばこ フ ィ ノレタ 一が提供される。

図面の簡単な説明

図 1 は、 セル ロ ースァセテ一 ト に含有された第二 リ ン酸カ ルシゥムの水溶出結果を示すダラ フである。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明をその好ま しい態様を含めて詳し く 説明する。 本発明は、 セル ロ ース ァセテ一 ト に所定の生分解促進剤を 含有させた生分解性セル ロ ースアセテー ト組成物から作 られ たセル ロ ースアセテー ト構造物およびたばこ フ ィ ルタ ーに関 する。

本発明において使用 されるセルロ ース ァセテ一 ト は、 セル ロ ースァセテ一 ト であればよ く 、 その D S値に特に制限はな い。 例えば、 D S 2 . 0〜 2 . 6 のセルロ ースジアセテー ト 、 D S 2 . 6 以上のセル ロ ース ト リ アセテー ト等を用いる こ と ができ る。 また、 生分解性のよい領域である D S 2 . 0 以下 のセルロ ースアセテー ト を用レヽる こ と も でき る。 特に、 たば こ フ ィ ルタ ーを製造しよ う とする場合には、 喫味の観点から、 D S 2 . 0〜 2 . 6 のセノレ ロ ース ジアセテー ト が好ま し く 用 レ、 られる。

本発明において、 セル ロ ース ァセテ一 ト に含有される生分 解促進剤は、 リ ンの酸素酸の塩、 リ ンの酸素酸のエス テルも し く はその塩並びに炭酸およびその塩よ り なる群の中から選 ばれた少なく と も 1 種の化合物である。

酸素酸は、 ォキ ソ酸またはォキシ酸 と もいわれる も のであ り 、 プロ ト ン と して解離 し得る水素が酸素原子に結合 した酸 であっ て、 適切な場合にはそれら の縮合物 も含まれる。 よ り 具体的には、 リ ンの酸素酸には、 オル ト リ ン酸 （本明細書に おいて、 オル ト リ ン酸を単に リ ン酸と レ、 う こ と がある） 、 ピ 口 リ ン酸、 メ タ リ ン酸、 ポ リ リ ン酸が含まれる。 これ らの も の以外の酸素酸と しては、 亜 リ ン酸、 次亜 リ ン酸等がある。 ま た、 リ ンの酸素酸のエステルは、 その少な く と も 1 つの ヒ ド ロ キ シル基がエス テル化 さ れたィヒ合物であ り 、 p o ( 〇

R ) ( O H ) ₂ 、 P 〇 （ O R ) 2 ( O H ) お よ び P O ( 0 R ) 3 を含む。

本発明において、 塩には、 水素塩も含まれ、 また、 水酸化 リ ン酸塩等のよ う な複塩も含まれる。

さ らに、 水和物が存在する生分解促進剤化合物については、 その水和物も含まれ、 その結合水の数はいずれであっ て も よ レヽ

い う ま でも な く 、 生分解促進剤は、 安全であ り 、 ま た大量 かつ受け入れ可能な価格で供給される も のであ る こ と が望ま しい。 さ ら に、 一般に、 セノレロ ー スアセテー ト をたばこ フ ィ ルタ ー等を製造する ために繊維状に成形する場合、 紡糸 ノ ズ ルカゝらセル ロ ースアセテー ト溶液 （紡糸原液） を吐出 させる 紡糸法によ り 製造されるが、 これらの製造工程を考慮する と 、 本発明に用い られる生分解促進剤は、 セル ロ ース アセテー ト を溶解する ための溶媒 （例えば、 アセ ト ン、 塩化メ チ レン/ メ タ ノ ール混合溶媒等） に可溶である か、 ま たは溶媒に不溶 な場合であって も、 紡糸工程上、 繊維の物性に影響のない程 度までに微粉末化し得る化合物である ものが好ま しい。

こ のよ う な安全性と 製造の容易 さ の観点お よびセル ロ ース ァセテ一 ト に対する生分解性の促進効果の点から、 本発明に おいて用いる生分解促進剤は、 室温 （ 2 °C ) の水に対 し、 2 g / d m 3 以下の溶解度を有する こ と が好ま しい。 水に対す る溶解度が こ の よ う に低レ、 こ と に よ り、 セル ロ ース ァセテ一 ト構造物から の水溶出が抑制 される。 その よ う な分解促進剤 は、 リ ン酸セルロ ース、 リ ン酸ス ターチ、 第二 リ ン酸カルシ ゥ ム、 第三 リ ン酸カルシウ ム、 水酸化 リ ン酸カルシウ ムまた はそれらの混合物である こ と が特に好ま しい。

本発明においては、 生分解促進剤の添加量に よ り 、 セル口 ースァセテー トの生分解速度を設計する こ と ができ る。

よ り 具体的には、 生分解促進剤の添加量は、 目 的 と する生 分解速度に よ り 任意に設定する こ と ができ る。 例えば、 速く 生分解させよ う と する と き は、 多量の分解促進剤を添加すれ ばよい。 しか し、 セル ロ ースアセテー ト構造物、 特に繊維の 製造安定性を考慮する と 、 生分解促進剤は、 セル ロ ースァセ テー ト に対 し、 0 . 0 1 〜 1 0 重量％の割合で添加する こ と が好ま し く 、 0 . 0 1 〜 3 重量％の割合で添加する こ と が さ らに好ま しい。

と こ ろで、 本発明の生分解促進剤が紡糸原液を調製する際 のセルロ ースァセテ一 ト の溶剤に不溶の場合には、 当該生分 解促進剤の分散状態が、 その生分解速度促進効果に大き く 寄 与 してお り 、 同一添加量で比較する と 、 よ り 分散 した状態で 生分解促進剤等がセル ロ ース アセ テー ト繊維中に存在する場 合の方がその促進効果はよ り 顕著であ る こ と がわかっ た。 し たがって、 好適な分散剤を併用する こ と が よ り 好ま しい。 そ の よ う な分散剤 と しては、 カルボン酸系高分子を用い る こ と ができ る。 また、 セルロ ースァセテ一 ト の溶媒に不溶の生分解促進剤 の粒子径は、 その生分解速度促進効果に大き く 寄与してお り 、 同一添加量で比較する と 、 よ り 小 さ い粒子径の も のの方がそ の促進効果はよ り 顕著である こ と も わかった。 従っ て、 生分 解促進剤はよ り 小さ い粒子径であ る こ と が好ま しい。 セル口 ースァセテー ト の溶剤に不溶の生分解促進剤は、 1 . 0 m 以下の平均粒径を有する こ と が好ま しいこ と がわかった。

さ ら に、 本発明者は、 本発明の生分解促進剤 と 併せて、 高 光活性触媒用酸化チタ ン等の光分解促進剤を含有させる こ と によ り 、 本発明の生分解促進剤に よ る生分解速度促進 と相ま つて、 セル ロ ースァセテ一 ト構造物の分解性を さ ら に高める こ と ができ る こ と を見いだ した。 こ の場合、 本発明の生分解 促進剤に よ り 達成でき るセル ロ ースァセテ一 ト構造物の顕著 な破壊が高光活性触媒用酸化チタ ン等の光分解促進剤の促進 効果発現を よ り 容易にする。 それ と 同時に、 高光活性触媒用 酸化チタ ン等の光分解促進剤に よ り 生 じたセル ロ ース ァセ テ 一 ト構造物の破壊が本発明の生分解促進剤に よ る生分解速度 促進効果を よ り 一層発現させる。 こ の よ う に、 分解過程にあ るセル ロ ースァセテ一 ト構造物の消失を相乗的に速め る こ と ができる。 ま た、 こ の よ う な本発明の生分解促進剤 と 高光活 性触媒用酸化チタ ン等の光分解促進剤を併せて含有するセル ロースァセテ一 ト繊維から なる たばこ フ イ ノレタ ーは、 自 然環 境中に投棄された初期の段階 （ フ ィ ルタ ー形状が保たれた状 態） では、 光の作用を受け易いその上面部を主に光分解作用 によ り 崩壊させ、 一方、 微生物の作用 を受け易いその下面部 を主に生分解作用によ り 崩壊させる こ と に よ っ て、 たばこ フ ィ ルタ ー と しての形状を よ り 一層速 く 崩壊させる こ と ができ る と い う 、 それぞれの促進剤単独では十分に期待でき ない効 力を併せ有する。 他のセル ロ ースァセテ一 ト構造物において も同様である。

光分解促進剤 と して の酸化チタ ンは、 好ま し く は粒径 0 . 1 / m以下のアナターゼ型酸化チタ ンであ り 、 セルロ ースァ セテー ト に対 して、 0 . 0 1〜 1 0 重量％の割合で添加する こ と が好ま し く 、 0 . 0 1 〜 3 重量％の割合で添加する こ と がよ り 好ま しい。

本発明のセルロ ースァセテ一 ト組成物は、 本発明の生分解 促進剤その他の添加剤を含有させる こ と 以外は通常の方法に よ り 種々 の構造物に成形する こ と ができ る ので、 通常のセル ロ ース ァセテ一 ト構造物の製造方法を特に変更する必要はな い。 例えば、 本発明のセル ロ ース アセテー ト構造物は、 セル ロ ースァセテ一 ト のァセ ト ン、 塩化メ チ レン等の溶液に本発 明の生分解促進剤等を添加 した後通常の手法に よ り 成形する こ と ができ る し、 可塑剤等を配合 した熱成形可能なセル ロ ー スアセテー ト に生分解促進剤等を溶融混合 した後、 通常の手 法によ り 成形する こ と もでき る。

また、 たばこ フ イ ノレターに用レ、 られるセル ロ ースァセテ一 ト繊維は、 例えば、 以下のよ う に して製造する こ と ができ る。 まず、 セル ロ ースァセテ一 ト と 本発明の添加剤を含有する 溶液 （紡糸原液） を調製する。 溶媒と しては、 塩化メ チ レン、 ァセ ト ン等の単独溶媒、 ある いは塩化メ チ レン と メ タ ノ ール 等の混合溶媒を使用する こ と ができ る。 セル ロ ースァセテ一 ト の濃度は、 一般に、 1 5〜 3 5 重量％であ り 、 好ま しく は

1 8〜 3 0重量％である。 こ の紡糸原液には、 生分解促進剤 等の添加剤は、 上記範囲の割合で含有される。 こ の紡糸原液 は、 セル ロ ースァセテ一 ト用の溶媒に生分解促進剤等の添加 剤を溶解も しく は分散させた溶液と 、 セル ロ ースァセテ一 ト 用の溶媒にセルロ ース ァセテ一 ト を溶解させた溶液と を混合 する こ と によって、 またはセル ロ ースァセテ一 ト の溶液に直 接、 生分解促進剤等の添加剤を添加する こ と によって調製す る こ と ができ る。

このよ う に して得た本発明の生分解促進剤等の添加剤を含 有するセル ロ ース ァセテ一 ト紡糸原液を紡糸ノ ズル装置に供 給し、 高温雰囲気中に吐出する乾式紡糸法によ り 紡糸 し、 セ ルロースアセテー ト繊維を得る こ と ができ る。 また、 乾式紡 糸ではなく 、 湿式紡糸を行っても よい。 さ らに紡糸に際 して は、 上記のよ う に、 均一分散された紡糸原液をそのまま繊維 状に紡糸 しても よいが、 本発明の添加剤を含有するセル ロ ー ス ァセテー ト紡糸原液と 、 これ ら の添加剤が添加されていな いセルロ ースアセテー ト紡糸原液と を用いて、 少なく と も本 発明の添加剤を含有するセル ロ ース アセ テー トが繊維表面に 現れる よ う に、 繊維サイ ドバイ サイ ド型、 または鞘芯型等に 複合紡糸する方法を用いる こ と もでき る。 さ らに、 紡糸原液 の調製に際 しては、 その特性を損なわない範囲でその他の添 加剤を併用する こ と もでき る。 例えば、 紡糸原液の均一性を 高めるために、 あるいは粘度調節のために、 乳化剤、 可溶化 剤、 粘度調節剤等を併用 して も よい。 こ こ で述べた こ と から も わかる よ う に、 本発明のたばこ フ ィ ルタープラ グを構成す る各セル ロ ースアセテー ト繊維は、 少な く と もその表面領域 に本発明の添加剤を含有する。

こ のよ う に して得 られた本発明のセル ロ ー スァセテ一 ト繊 維は、 慣用の方法に よ り たばこ フ ィ ルター と して製造する こ と ができ る。 その製造方法な らびにフ ィ ルタ ー構造には特に 制限はな く 例えば、 以下の よ う に して製造する こ と ができ る。

すなわち 上記セル ロ ー ス ァセテ一 ト繊維を ト ゥの形態 と し、 これを たばこ フ ィ ルタ ープラ グ卷上装置にて、 開繊し、 可塑剤 （例えば、 ト リ ァセチルグ リ セ リ ン） を添着 した後、 繊維ロ ッ ド形状に成形 し、 必要な長さ に切断 してフ ィ ルタ ー プラ グを形成する。 なお、 フ ィ ルタ ープラ グの作製を容易に するために、 繊維束と しての総繊度を適宜設定する。

本発明においては、 本発明のセル ロ ー スァセテ一 ト繊維を ：! 〜 1 0 0 m mにカ ツ ト してなる短繊維から作製 した不織布 シー ト を用い、 通常のプラ グ卷上装置でロ ッ ド状に成形する こ と が好ま しい。 セル ロ ースアセテー ト繊維 ト ウ を可塑剤で 固めたたばこ フ ィ ルタ ーでは、 セル ロ ースァセテ一 ト繊維同 士は溶融接着に よ り 強固に結合 してお り 、 その結果、 自 然環 境中に投棄されたたばこ フ ィ ルタ一は長期間安定的に 口 ッ ド 形状を保持する傾向にある。 これに対 し、 不織布シー ト か ら なる たばこ フ イ ノレタ ーでは、 自然環境中に投棄された際に、 多量の水 （雨、 海水、 川水、 湖水等） に よ っ て容易に ロ ッ ド 形状を崩壊し、 シー ト状に地表に広が り を持って展開される。 すなわち、 生分解速度に影響する素材の微生物環境と の接触 面積が大き く な り 、 結果と して、 たばこ フィルターの分解速 度はよ り 一層促進される。 従って、 本発明のセル ロ ースァセ テー ト の生分解速度促進と相まって、 たばこ フ ィ ルターの分 解性を さ らに高める こ と ができ る。 なお、 こ の際に用いる不 織布シー トは水分散性に優れる ものである こ と がよ り 好ま し い。 そのよ う な水分散性に優れた不織布シー ト は、 例えば特 開平 9 — 9 9 4 9 号公報に記載された方法によ り 得る こ と 力 S でき る。 簡単に述べる と 、 こ の方法は、 解繊した繊維をゥェ ブに成形し、 得られたウェブに部分けん化されたポリ ビ二ル アル コ ールを 4 0〜 1 0 0重量⁰ /。およびポ リ 酢酸ビニル 0〜

6 0重量％を含有する結合剤を含有する結合剤溶液を含浸さ せ、 ウェブを乾燥させるこ と を包含する。

繊維 ト ウまたは不織布のいずれを用いる場合でも、 通常、 た ばこ フ イ ノレタ ーは フ イ ノレタ ー卷取紙でセノレ 口 一ス ァセテー ト繊維 ト ゥあるいはセルロ ースァセテ一 ト繊維不織布を口 ッ ド形状にラ ップした形に仕上げられる。

本発明のセルロー スァセテ一 ト繊維は、 単独で使用 してフ ィルターを製造しても よ く 、 あるいは本発明のセル ロ ースァ セテー ト繊維を一構成材料と して、 これに他の構成材料を併 用する こ と によつて も フイ ノレターを製造し得る。 そのよ う な 他の構成材料と しては、 天然も し く は半合成材料 （例えば、 パルプ、 リ ンタ ー、 木綿、 麻、 ビス コ ース レー ヨ ン、 銅ア ン モニ ア レー ヨ ン、 リ ヨセル、 羊毛等、 あるいはポリ ヒ ドロ キ シアルカ ノ エー ト等の微生物生産系の生分解性高分子） 、 通 常の合成材料 （例えば、 ポ リ プロ ピ レン等のポ リ オレフ イ ン、 ポ リ エ チ レ ンテ レ フ タ レー ト 等 の ポ リ エ ス テ ル、 ポ リ ア ミ ド） 、 生分解性合成材料 （例えば、 ポ リ 乳酸、 ポ リ 力 プロ ラ タ ト ン、 ポ リ ブチ レ ンサ ク シネ ー ト 、 ポ リ ビニ ノレアノレ コ ー ル） 、 光分解性材料等を繊維ゃ不織布の形態で用いる こ と が でき る。 その場合、 特に生分解性に優れた材料を使用する こ と が好ま しい。 また、 繊維ではないが、 でんぷんの発泡体も 生分解性に優れた材料と して使用でき る。

ま た、 セ ル ロ ー スアセテー ト繊維の形状は、 ステープル、 フ ィ ラ メ ン ト のいずれであっ て も よいが、 本発明のたばこ フ ィ ルタ ーを構成するセ ル ロ ー スァセテ一 ト繊維 と しては、 繊 維 ト ウ形状 と する こ と が好ま し く 、 ト ウの総繊度は任意 と す る こ と ができ る。 例えば、 0 . 5 力 ら 1 5 デニールの繊維を 3 0 0 0〜 5 0 0 0 0 0 本集束させ、 2 5 m m長 さ 当 り 1 0 〜 5 0 の捲縮を付与 したバ ン ド状 （バ ン ドル状では ？ ） の繊 維 ト ウが好ま しい。 さ ら に、 各繊維の断面形状は、 丸形、 四 角形等特に限定されないが、 たばこ フ ィ ルター と しての濾過 性能の観点から、 多葉状の断面形状が好ま し く 、 その中でも 製造工程安定性の点から 、 Y字状の断面形状が好ま し く 用い られる。 また、 セル ロ ー スアセテー ト繊維は、 フ ィ ブ リ ルの 形態にあっ て も よい。 フ イ ブ リ ノレの形態にあ る場合には、 上 に述べた他の構成材料、 ま たは通常の繊維の形態にあ る本発 明のセル ロ ースァセテ一 ト繊維と 併用する こ と が好ま しい。

さ ら に、 上記たばこ フ ィ ルタ ーの製造方法において、 可塑 剤の代わ り に水溶性接着剤を用いる こ と が好ま しい。 可塑剤 を使用 した場合では、 セル ロ ースァセテ一 ト繊維同士は溶融 接着によ り 強固に結合してお り 、 そ の結果、 自然環境中に投 棄されたたばこフィルタ一は長期間安定的に口 ッ ド形状を保 持する傾向にある。 これに対し、 水溶性接着剤を使用 した場 合には、 セルロ ース アセテー ト繊維同士の接着点は、 自然環 境中に投棄された際に、 多量の水 （雨、 海水、 川水、 湖水 等） によって容易に解離される。 その結果、 たばこ フ ィ ルタ 一は、 ロ ッ ド形状を容易に崩壊する こ と ができ る。 ロ ッ ド形 状が崩壊したセルロ ースァセテ一 ト繊維は、 自然環境中では、 例えば地表に広が り をもって展開 され、 生分解速度に影響す る素材の微生物環境との接触面積が大き く な り 、 結果と して、 たばこフ ィ ルターの分解性はよ り 一層促進される。 そのため、 本発明のセル ロ ースアセテー ト の生分解性促進と相まって、 たばこ フ イ ノレターの分解性を さ らに高める こ と ができ る。 そ の よ う な水溶性接着剤と しては、 特開平 8 — 1 8 7 0 7 3 号 公報ゃ特開平 9 一 2 6 6 7 8 3 号公報に記載された水溶性接 着剤を好ま しく 例示する こ と ができ る。 これら水溶性接着剤 には、 種々 の水溶性高分子、 例 えば、 ポ リ ビエルアルコ ール、 ポ リ ビュル ピ ロ リ ド ン、 ポ リ ビニルエーテル、 ビュル単量体 (例えば、 酢酸ビニル、 ビエル ピ ロ リ ド ン、 ビニルァノレキル エーテル、 ス チ レ ン） と カ ノレポ キ シル基、 スノレホ ン酸基又は それらの塩を有する共重合性単量体 （例えば、 （メ タ） ァク リ ノレ酸、 無水マ レイ ン酸、 マ レイ ン酸、 ク ロ ト ン酸等の α， jS 一 エチ レ ン性不飽和カ ルボ ン酸又はそ の酸無水物、 ェチ レ ンス ルホ ン酸等の _α ， β — エチ レ ン性不飽和ス ルホ ン酸また はそれらの塩） と の共重合体等の ビニル系水溶性高分子、 ァ 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 ド等が含まれる。

また、 前述した慣用のたばこ フ ィ ルタ ー製造方法において、 フ ィ ルタ ー卷取紙と して水分散性に優れる も のを用いる こ と が好ま しい。 たばこ フ ィ ルターが 自然環境中に投棄された場 合、 その外周面に配 している フ イ ノレター卷取紙の存在は、 セ ルロ ースァセテ一 ト繊維と 微生物環境と の接触効率を大き く 阻害する要因 と なっ ている。 通常、 フ ィ ルター卷取紙はパル プ等のセルロ ースカゝ ら成 り 、 こ のセル ロ ー ス は極めて生分解 性に優れた素材であ る。 従って、 自 然環境中では、 たばこ フ ィ ルタ ーの外周面に配 している フ ィ ルタ ー卷取紙は、 比較的 速やかに消失 してい く （およそ 1 〜 6 ヶ 月 ） 。 し力 し、 置か れた環境によ っては 1 年以上もその原形を留めている こ と が あ る。 そ こ で、 セル ロ ースアセテー ト繊維 と 微生物環境と の 接触効率を最大限に引 き 出すために、 フ ィ ルタ ー卷取紙と し て水分散性に優れる卷取紙を用いる こ と が よ り 好ま しい。 こ の場合、 自 然環境中に投棄されたたばこ フ ィ ルタ 一は、 多量 の水 （雨、 海水、 川水、 湖水等） に よ っ て容易にその外周面 に配 している フ ィ ルタ一巻取紙を分散、 脱離さ せる こ と がで き 、 そ の結果、 セル ロ ース アセテー ト繊維は、 例えば、 地表 面に直接展開 され、 生分解速度に影響する素材の微生物環境 と の接触面積が大き く な り 、 結果 と して、 たばこ フ ィ ルター の分解速度はよ り 一層促進 される。 従っ て、 水分散性に優れ たフ ィ ルタ ー卷取紙を使用する こ と に よ り 、 本発明のセル口 ー ス ァセテー ト の生分解速度促進 と相ま っ て、 たばこ フ ィ ル ターの分解性を さ ら に高める こ と ができ る。 その よ う な水分 散性に優れたフ ィ ルタ ー卷取紙と しては特開平 9 — 4 7 2 7 1 号公報ゃ特開平 9 一 4 7 2 7 2 号公報に記載されたフ ィ ル ター卷取紙を例示する こ とができ る。 これ ら のフ ィ ルター卷 取紙は、 水溶紙または水解紙を含む水分散性基材から なる。 水溶紙または水解紙と しては、 叩解を弱めて繊維間相互の接 触や繊維間の結合を減少 させるそれ自 体既知の技術に よ り 水 分散性を付与 した製紙用繊維 （水分散性繊維） に繊維状力ル ボキシメ チルセル ロ ー ス塩または繊維状カ ノレボキシェチルセ ルロ ー ス塩を混抄 してなる水溶紙または水解紙が好ま しい。 ま た、 水分散性繊維および繊維状カルボキシメ チルセ ル ロ ー ス または繊維状力ノレボキシェチルセル ロ ー ス を混抄 してなる 水分散性基材も好ま しい。 水分散性繊維 と しては、 例えば、 針葉樹ク ラ フ ト パルプ、 広葉樹ク ラ フ トパルプ、 溶解パルプ 等の木材パルプ繊維、 および Zま たはケナフパルプ、 亜麻パ ルプ、 リ ンター等の非木材系植物繊維を使用でき る。

本発明に よ る添加剤を含有するセ ル ロ ー ス アセテー ト構造 物およびたばこ フ ィ ルタ ー用素材 と してのセ ル ロ ー スァセテ ー ト繊維は、 以下の特徴を持つ。

まず、 本発明に よ る添加剤のセル ロ ー ス ァセテ一 ト構造物 への添加は、 慣用のセ ル ロ ー スァセテ一 ト構造物製造工程を なん ら変更する こ と な く 簡便に実施する こ と ができ る。 例え ば、 射出成形や押出 し成形等によ って得られる構造物の場合、 可塑剤等を混入 した熱成形可能なセルロ ース アセ テー ト に添 加剤を溶融混合する こ と に よ っ て本発明のセル ロ ース ァセテ ー ト構造物を作製する こ と ができ る。 また、 たばこ フ ィ ルタ 一用素材と してのセル ロ ースァセテ一 ト繊維に関 して も 同様 の こ と がいえ、 本発明に よ るセル ロ ースァセテ一 ト繊維への 添加剤は、 セルロ ースアセテー ト を溶解する溶剤 （例えば、 アセ ト ン、 塩化メ チ レ ン Zメ タ ノ ール混合溶剤等） に可溶で あ る か、 も し く は、 溶剤に不溶な場合には、 紡糸工程上、 繊 維物性上影響のおよばない程度まで微粉末化されているため、 セルロ ース ァセテ一ト繊維の製造を困難にする も のではない。 言い換える な らば、 本発明によ るセルロ ースァセテ一 ト繊維 の製造方法は、 添加剤を紡糸原液中に投入する と い う 工程を 付加する だけで、 その外はなん ら現行工程を変更する こ と な く 適用する こ と ができ る。

ま た、 本発明によ るセル ロ ー スァセテ一 ト構造物お よびセ ルロ ース ァセテ一 ト繊維への添加剤は、 セル ロ ース ァセテ一 ト構造物およびセルロ ース アセ テー ト繊維の製造工程中な ら びに製品の段階では、 その酸性度も し く は塩基性度が問題な く 低い値である ため、 セル ロ ー ス ァセテ一 ト と なん らィ匕学的 に反応する こ と な く セル ロ ース アセテー ト構造物中お よびセ ルロースァセテ一ト繊維中に安定的に存在する こ と ができ る。 従っ て、 こ のセルロ ース ァセテ一 ト構造物お よびセル ロ ース アセテー ト繊維は、 添加剤の使用 に起因する 品質の劣化 （特 に、 酢酸臭の発生） がな く 、 添加剤のない通常のセル ロ ース ァセテ一 ト構造物およびセル ロ ース ァセテ一 ト繊維 と 同等の 品質を呈する。

そ して、 本発明に よ るセル ロ ースアセテー ト構造物および セル ロ ース ァセテ一 ト繊維お よ び こ のセル ロ ース ァセ テ一 ト 繊維からなるたばこ フ ィ ルターが 自然環境中に投棄される と 、 それ ら は、 含有する添加剤の生分解速度促進効果に よ って、 顕著な生分解性を発現する。 その際、 本発明によ る添加剤は、 そ の水への溶解度を所定の も の よ り 選択する ため、 自 然環境 中で、 添加剤がセル ロ ー ス ァセテ一 ト構造物中お よびセル口 ー スアセテー ト繊維中から容易に離脱 （水溶出） する こ と な く 、 長期的にセルロ ース ァセ テ一 ト構造物中お よ びセル ロ ー ス アセテー ト繊維中に留ま る こ と ができ る。 つま り 、 自 然環 境中で、 いかなる時と 場所において も常に添加剤の生分解速 度促進効果を発現する こ と ができ る。

以下、 本発明を実施例によ り 説明する。

実施例 1

セノレ ロ ース アセテー ト フ レー ク （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量 ⁰ /₀になる よ う ァセ ト ンに溶解させ、 セル ロ ース ァセテ 一 ト溶液を得た。 こ の溶液に第三 リ ン酸カルシ ウ ム をセル口 ー ス ァセテー ト に対 して 5 重量％の割合で添加 し、 撹拌 して 均一に した。 得られたセル ロ ース ァセテ一 ト溶液をガラ ス板 上に流延 し、 乾燥して、 厚 さ約 1 0 のセル ロ ー スァセ テー ト フ イ ノレムを得た。

実施例 2

セル ロ ース アセ テー ト フ レー ク （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量 ⁰ /₀になる よ う ァセ ト ンに溶解させ、 セル ロ ース ァセテ 一 ト溶液を得た。 こ の溶液に第二 リ ン酸カ ルシ ウ ムをセル口 ース ァセテー ト に対 して 5 重量％の割合で添加 し、 撹拌 して 均一に した。 得 られたセル ロ ース アセテー ト溶液を、 ガラ ス 板上に流延 し、 乾燥 して、 厚さ約 1 0 0 /z mのセル ロ ースァ セテー ト フ ィ ルムを得た。

実施例 3

セル ロ ース アセ テー ト フ レーク （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量％になる よ う ァセ ト ンに溶解させ、 セルロ ースァセテ 一 ト溶液を得た。 こ の溶液に リ ン酸セル ロ ース をセル ロ ース アセテー ト に対 して 5 重量％の割合で添加 し、 攪拌 して均一 に した。 得られたセル ロ ースァセテ一 ト溶液をガラ ス板上に 流延 し、 乾燥 して、 厚 さ約 1 0 0 μ πιのセル ロ ースァセテ一 ト フ イ ノレムを得た。

比較例 1

セル ロ ース アセテー ト フ レーク （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量 ⁰ /₀になる よ う ァセ ト ンに溶解させ、 セル ロ ースァセテ ー ト溶液を得た。 こ の溶液をガラス板上に流延 し、 乾燥して、 厚さ約 1 0 0 mのセルロ ースァセテ一 ト フ イ ノレムを得た。 比較例 2

セル ロ ース アセ テー ト フ レーク （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量％になる よ う ァセ ト ンに溶解させ、 セル ロ ースァセテ ー ト溶液を得た。 こ の溶液に、 ポ リ リ ン酸をセル ロ ースァセ テー ト に対 して 5 重量％の割合で添加 し、 撹拌 して均一に し た。 得 られたセルロ ース ァセテ一 ト溶液をガラ ス板上に流延 し、 乾燥して、 厚 さ約 l O O /z mのセル ロ ー ス アセテー ト フ イ ノレムを得た。

<酢酸濃度の測定および酢酸臭気 レベルの評価 >

実施例 1 〜実施例 3 および比較例 1 〜 2 で得 られたセ ル口 ー スアセテー ト フ イ ノレムを用いて、 それ ら フ イ ノレ ム の酢酸臭 気 レベルを評価 した。 酢酸濃度は、 製造直後の各フ ィ ルムか ら直ち に円形片 （直径 5 c m ) を打ち抜き 、 これを臭気袋に 詰め、 5 0 °Cの恒温室に放置 し、 1 週間後の臭気袋内の酢酸 濃度をガ ス検知管法に よ り 測定 した。 ま た同時に、 官能試験 法に よ り フ ィ ルム の酢酸臭気 レベルを評価 した。 結果を表 1 に示す。 表 1：各種セルロースアセテートフィルムの酢酸臭気評価結果

*酢酸臭気レベル：

0 :臭気を感じない

1：臭気を感じる

2 :強く臭気を感じる 以上の結果よ り 、 本発明に よ る生分解促進剤を含有するセ 2 A

ルロ ー ス ァセテ一 ト組成物は、 生分解促進剤の使用 に起因す る酢酸臭の発生 （品質の劣化） がないこ と がわかる。 すなわ ち、 本発明によ る生分解促進剤は、 セルロ ースアセテー ト組 成物の製造工程中や製品の段階では、 セル ロ ースァセテ一 ト と なん ら化学的に反応する こ と な く セル ロ ース ァセテ一 ト組 成物中 に安定的に存在 し、 したがって、 添加剤のない通常の セルロ ースァセテ一ト組成物と 同等の品質を呈する。

<水溶出試験 >

実施例 1 〜実施例 3 で得 られたセルロ ース ァセ テ一 ト フ ィ ルムからの添加剤の水溶出挙動を評価した。 評価試験方法は、 作製 したフ ィ ルムの円形片 （直径 5 c m ) をイ オン交換水中 に 1 0 日 間浸漬した後、 セル ロ ースアセテー ト フ ィ ルムから の水中に溶出 した添加剤を測定する こ と に よ っ て行っ た。 添 加剤 の水溶出量は、 水 中浸漬前後 の フ ィ ルム重量 （乾燥重 量） から算出 し、 初期添加量と の比を も って水溶出率と した。 結果を表 2 に示す。 表 2：セルロースアセテートフィルムからの添加剤の 水溶出量評価結果

以上の結果よ り 、 本発明のセル ロ ース アセテー ト組成物中 の各種添加剤は水溶出 しないこ と がわかる。 この結果は、 自 然環境中で、 添加剤がセル ロ ースァセテ一 ト組成物中から容 易に離脱 （水溶出） する こ と なく 、 長期的にセル ロ ースァセ テー ト組成物中に留ま る こ と ができ る こ と を意味する。 すな わち、 本発明の生分解促進剤は、 自然環境中で、 いかなる時 と場所においても常に添加剤の生分解速度促進効果を発現す る こ とができ る。

<生分解性の評価 >

実施例 1 〜実施例 3 および比較例 1 で得られたセル ロ ース アセテー ト フ ィ ルムの生分解性を評価した。 評価試験方法は、 作製したフ ィ ルム の円形片 （直径 5 c m ) を湿った土壌中に 埋設し、 4 5 日後のフ ィ ルム の重量減少率を測定する こ と に よって行った。 重量減少率は、 土壌埋設前後のフ ィ ルム重量 (乾燥重量） から算出 した。 結果を表 3 に示す。 表 3 :セルロースアセテートフィルムの生分解性評価結果

以上の結果よ り 、 いずれの実施例において も、 セル ロ ース ァセテ一 ト構造物の生分解速度の促進が達成されている こ と カ ゎ力 る。 実施例 4

セルロ ース アセテー ト （ D S ： 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量⁰ /〇 と なる よ う にァセ ト ンに溶解させ、 これにセル ロ ー スァセテ ー ト に対 して 0 . 5 重量％の割合で酸化チタ ン （重量平均粒 径 0 . 2 Z m ) を添加 し、 攪拌 して均一に分散させた。 得 ら れた分散溶液に第二 リ ン酸カルシ ウ ム （重量平均粒径 0 . 4 6 μ m ) をセル ロ ースァセテ一 ト に対 して 1 重量％の割合で 添加し、 均一に分散する まで撹拌して紡糸原液を得た。

こ の紡糸原液を濾過 し、 慣用のフ ィ ルタ ー ト ウ紡糸装置を 用いた乾式紡糸によ っ て紡糸 した。 作製 したセル ロ ース ァセ テー ト フ ィ ラ メ ン ト を所定量束ねて捲縮をかけ、 セル ロ ース アセテー ト繊維 ト ウ を得た。 こ こ では、 繊維断面形状が Y型、 単糸繊度が 3 デニール、 総繊度が 3 6 0 0 0 デニールのセル ロ ースァセテ一 ト繊維 ト ゥに仕上げた。

得られたセル ロ ースァセテ一 ト繊維 ト ゥ を用いて、 以下の よ う にたばこ フ ィ ルターを作製 した。 すなわち、 慣用のたば こ フ イ ノレタ ープラ グ卷上装置にて 、 セル ロ ース ァセテ一 ト繊 維 ト ウ を開繊 して、 可塑剤 （ ト リ ァセチルダ リ セ リ ン） をセ ルロー ス ァセテ一 ト繊維 ト ウに対 して 6 . ◦ 重量％の割合で 添着 した後、 フ ィ ルタ ー卷取紙で包みこむよ う に して ロ ッ ド 状に成形 し、 所定の長 さ に切断 して フ ィ ルタ ープラ グを作製 した。

なお、 得 られたセル ロ ー スァセテ一 ト繊維 ト ウお よびたば こ フ イ ノレタ ーを観察 した結果、 第二 リ ン酸カルシウ ムの添加 は、 セルロ ー ス ァセテ一 ト繊維 ト ゥおよびたばこ フ ィ ルタ ー の成形性に影響を与える も のではないこ と を確認した。 また、 得 られたセル ロ ー ス ァセテ一 ト繊維を灰化 し、 その灰分の定 量 （秤量） および定性分析 （元素分析） に よ り 、 セル ロ ース ァセテ一 ト繊維中への第二 リ ン酸カ ルシ ウ ム の含有量を算出 した。 結果を表 4 に示す。 表 4 :セルロースアセテート繊維中の添加剤含有量

以上の結果から、 本実施例で用いた第二 リ ン酸カルシウ ム の よ う な固形の添加剤をセルロ ースァセテ一 ト繊維中へ含有 させる こ と が可能である こ と がわかる。

実施例 5

セル ロ ース アセテー ト （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量⁰ /₀ と なる よ う にァセ ト ンに溶解 し、 これにセル ロ ースァセテ一 ト に対 して 0 . 5 重量％の割合で酸化チタ ン （重量平均粒径 0 . 2 μ m ) を添加 し、 攪拌して均一に分散させた。 得 られ た分散溶液に第二 リ ン酸カ ルシ ウ ム （重量平均粒径 1 . 2 0 μ m ) をセル ロ ース ァセテ一 卜 に対 して 1 重量⁰ /。の割合で添 加 し、 均一に分散する まで撹拌 して紡糸原液を得た。 こ の紡 糸原液を用いて実施例 4 と 同様に してセル ロ ースァセテ一 ト 繊維 ト ゥおよびたばこ フ ィ ルタ ーを作製した。

なお、 得られたセル ロ ー スァセテ一 ト繊維 ト ウおよびたば こ フ ィ ルターを観察 した結果、 第二 リ ン酸カルシウ ムの添加 は、 セル ロ ース ァセ テ一 ト繊維 ト ゥお よ びた ば こ フ ィ ルタ ー の成形性に影響を与える も のではないこ と を確認 した。

比較例 3

セルロ ースアセテー ト （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量 ⁰ /₀ と なる よ う にァセ ト ンに溶解 し、 これにセル ロ ー スァセテ一 ト に対 して 0 . 5 重量％の割合で酸化チタ ン （重量平均粒径 0 . 2 μ m ) を添加 し、 攪拌 して均一に分散 させ、 紡糸原液 を得た。 こ の紡糸原液を用いて実施例 4 と 同様に してセル口 ース ァセテー ト繊維 ト ゥおよびたばこ フ ィルターを作製 した。 比較例 4

セル ロ ース アセテー ト （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量⁰ /。 と なる よ う にァセ ト ンに溶解 し、 これにセルロ ースァセテ一 ト に対 して 0 . 5 重量％の酸化チタ ン （重量平均粒径 0 . 2 μ m ) を添加 し、 攪拌 して均一に分散させた。 こ の分散溶液 にポ リ リ ン酸をセル ロ ー ス ァセテ一 ト に対 して 1 重量％の割 合で添加 し、 均一に溶解する ま で撹拌 して紡糸原液を得た。 こ の紡糸原液を用いて実施例 4 と 同様に してセル ロ ー スァセ テー ト繊維 ト ウおよびたばこ フ ィ ルタ ーを作製した。

く酢酸濃度および酢酸臭気 レベルの評価 >

実施例 4 〜実施例 5 お よび比較例 3 〜比較例 4 で得 られた たばこ フ ィ ルタ ーの酢酸濃度お よび酢酸臭気 レベルを評価 し た。 酢酸濃度の測定は、 たばこ フ イ ノレタ ー （ フ イ ノレタ ー長 2 5 m m ) を、 作製後直ち に臭気袋に詰め、 5 0 °Cの恒温室に 放置 し、 2 週間後の臭気袋内の酢酸濃度をガス検知管法に よ り 測定する こ と によ っ て行った。 また同時に、 官能試験法に よ り たばこ フ ィ ルタ ーの酢酸臭気 レベルを評価 した。 結果を 表 5 に示す。

表 5 :たばこフィルターの酢酸臭気評価結果

*酢酸臭気レベル

0 :臭気を感じない

1：臭気を感じる

2 :強く臭気を感じる

以上の結果よ り 、 本発明に よ るセルロ ース アセテー ト繊維 は、 添加剤の使用に起因する酢酸臭の発生 （品質の劣化） が ない こ と がわかる。 つま り 、 本発明によ る添加剤は、 セル口 ースアセテー ト繊維の製造工程中な らびに製品の段階では、 セル ロ ー スアセテー ト と なん ら化学的に反応する こ と な く セ ルロ ース ァセテ一 ト繊維中に安定的に存在 し、 したがっ て添 加剤のない通常のセル ロ ースァセテ一 ト繊維 と 同等の品質を 呈する。

<水溶出試験 > 前記の実施例 4 で得 られたたばこ フ ィ ルタ ーを用いて、 セ ル ロ ース アセテー ト繊維から の添加剤の水溶出挙動を評価 し た。 評価試験方法は、 作製 したたばこ フ ィ ルタ ー （ フ ィ ルタ 一長 2 5 m m ; 卷取紙な し） を水中 （イ オン交換水を使用） に浸漬 し、 た ばこ フ イ ノレタ ー を形成する セル ロ ース ァセテ一 ト繊維中の第二 リ ン酸カ ルシ ウ ム の含有量を経時的に測定 し た。 なお、 第二 リ ン酸カ ルシ ウ ム の含有量は実施例 4 と 同様 の方法で算出 した。 結果を図 1 に示す。

図 1 に示す結果よ り 、 セル ロ ース アセ テー ト繊維中の第二 リ ン酸カルシウムは水溶出 しないこ と がわかる。 この結果は、 自 然環境中で、 添加剤がセルロ ースァセテ一 ト繊維中から容 易に離脱 （水溶出） する こ と な く 、 長期的にセル ロ ースァセ テー ト繊維中に留ま る こ と ができ る こ と を意味する。 つま り 、 自 然環境中で、 いかなる時と 場所において も常に添加剤の生 分解速度促進効果を発現する こ と ができ る。

<生分解性の評価〉

実施例 4 〜実施例 5 および比較例 3 で得 られたたばこ フ ィ ルターを用いて、 それ らたばこ フ イ ノレタ ーの生分解性を評価 した。 評価試験方法は、 作製 したたばこ フ ィ ルタ ー （ フ ィ ノレ タ ー長 2 5 m m ; 卷取紙な し） を湿った土壌中に埋設 し、 4 7 日 後のたばこ フ ィ ルターの重量減少率を測定 した。 重量減 少率は、 土壌埋設前後のたば こ フ ィ ルタ ーの重量 （乾燥重 量） から算出 した。 結果を表 6 に示す。 6：たばこフィルターの生分解性評価結果

以上の結果よ り 、 いずれの実施例において も、 たばこ フ ィ ルターの生分解速度の促進が達成 されている こ と がわかる。 さ ら には、 たばこ フ ィ ルターの生分解速度は、 添加剤の粒子 径に依存 している こ と がわかる。 つま り 、 速く 生分解 させよ う と する時は、 添加剤の粒子径を よ り 小 さ く すればよいこ と がわかる。

実施例 6

セルロ ースアセテー ト （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量 ⁰ /。 と なる よ う にァセ ト ンに溶解 し、 これにセル ロ ースァセテ一 ト に対 して 1 重量％の割合で高光活性触媒用酸化チタ ン （重 量平均粒径 0 . 0 2 /i m ) を添加 し、 攪拌 して均一に分散さ せた。 こ の分散溶液に第二 リ ン酸カルシウ ム （重量平均粒径 1 . 2 0 /Z m ) をセル ロ ースアセテー ト に対 して 1 重量％の 割合で添加 し、 均一に分散する まで撹拌して紡糸原液を得た。 こ の紡糸原液を用いて実施例 4 と 同様に してセル ロ ー ス ァセ テー ト繊維 ト ウおよびたばこ フ ィ ルタ ーを作製 した。

得られたセル ロ ース ァセテ一 ト繊維 ト ゥお よびたばこ フ ィ ルターを観察 した結果、 第二 リ ン酸カルシウ ムお よび高光活 性触媒用酸化チタ ンの添加は、 セルロ ース ァセ テ一 ト繊維 ト ゥおよびたばこ フ ィ ルタ ーの成形性に影響を与える も のでは ないこ と を確認した。

比較例 5

セル ロ ース アセテー ト （ D S = 2 . 5 ) を濃度 2 8 重量⁰ /₀ と なる よ う にァセ ト ンに溶解 し、 これにセル ロ ースァセテ一 ト に対 して 1 重量％の割合で高光活性触媒用酸化チタ ン （重 量平均粒径 0 . 0 2 / m ) を添加 し、 攪拌 して均一に分散さ せて、 紡糸原液を調製 した。 こ の紡糸原液を用いて実施例 4 と 同様に してセルロ ース ァセテ一 ト繊維 ト ゥおよびたばこ フ ィ ルターを作製した。

<総合的な分解性の評価〉

実施例 5 、 実施例 6 、 比較例 3 および比較例 5 で得 られた たばこ フ ィ ルタ ーの 自 然環境中での総合的な分解性を評価 し た （生分解、 光分解、 形状崩壊等の複数の要因か ら な る） 。 評価は 、 作製 したた ば こ フ イ ノレ タ ー （ フ ィ ル タ 一長 2 5 m m ; 卷取紙な し） を屋外土壌上に設置 し、 6 ヶ 月 後のそれ ら たばこ フ ィ ルタ ーの外観変化な らびに体積減少率を測定する こ と に よ っ て行った。 体積減少率は、 屋外土壌上設置前後の たばこ フ ィ ルターの体積か ら算出 した。 外観観察の結果およ び体積減少率を表 7 に示す。 表 7 : たばこフィルターの分解性評価結果

表 7 に示す結果よ り 、 いずれの実施例においても、 たばこ フ ィ ルターの分解速度の促進が達成されている こ とがわかる。 さ らには、 たばこ フ ィ ルターの分解速度は、 本発明によ る添 加剤を高光活性触媒用酸化チタ ンと併用する こ と によって、 飛躍的に促進される こ と がわかる。

以上述べたよ う に、 本発明によれば、 生分解性に優れ、 品 質劣化 （特に、 酢酸臭の発生） が抑制 されたセル ロ ースァセ テー ト構造物およびそれを用いたたばこ フ イ ノレターが提供さ れる。

以上、 本発明をそのいく つかの態様について説明 したが、 本発明はそれらに限定される も のではない。 添付の請求の範 囲によ り 規定された一般的な発明概念の精神および範囲を逸 脱する こ と なく 種々の変形、 変更が可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 少な く と も表面領域が、 リ ンの酸素酸の塩、 リ ンの酸素 酸のエ ス テルも しく はその塩並びに炭酸およびその塩よ り な る群の中から選ばれた少な く と も 1 種の化合物からなる生分 解促進剤をセルロ ースァセテ一 ト に含有させた生分解性セル ロースァセテ一 ト組成物からなるセル ロ ー スァセテ一 ト構造 物 o

2 . 該セル ロ ース アセ テー ト が、 2 . 0 なレヽ し 2 . 6 の D S 値を有する こ と を特徴とする請求項 1 に記載のセルロ ースァ セテー ト構造物。

3 . 該生分解促進剤が、 室温の水に対し、 2 gノ d m ³ 以下 の溶解度を有する こ と を特徴とする請求項 1 に記載のセル口 ース ァセテー ト構造物。

4 . 該生分解促進剤が、 リ ン酸セルロ ース 、 リ ン酸ス ターチ、 第二 リ ン酸カルシウム、 第三リ ン酸カルシウムおよび水酸化 リ ン酸カ ノレシゥムょ り なる群の中から選ばれる請求項 3 に記 載のセルロ ース ァセテ一ト構造物。

5 . 該生分解促進剤が、 該セル ロ ース アセ テー ト に対し 0 . 0 1 ない し 1 0重量％の割合で含有されている請求項 1 に記 載のセルロ ースァセテ一ト構造物。

6 . 該生分解促進剤が微粒子の形態にあ り 、 該生分解性セル ロースァセテ一 ト組成物が、 該組成物中に該微粒子を分散さ せるための分散剤を さ らに含有する こ と を特徴とする請求項 1 に記載のセルロ ースァセテ一 ト構造物。

7 . 光分解促進剤を さ らに含有する請求項 1 に記載のセル口 ースァセテー ト構造物。

8 . 該光分解促進剤が、 酸化チタ ンを包含する請求項 7 に記 載のセル ロ ースァセテ一 ト構造物。

9 . 繊維の形態にある請求項 1 に記載のセル ロ ー スァセテ一 ト構造物。

1 0 . 1 ない し 1 0 0 m mの長 さ の短繊維によ り 構成 された 不織布の形態にある請求項 1 に記載のセ ル ロ ー スァセテ一 ト 構造物。

1 1 . 請求項 9 に記載のセ ル ロ ー スアセテー ト構造物を含む たばこ フ イ ノレター。

1 2 . 請求項 1 0 に記載のセ ル ロ ー スアセテー ト構造物を含 むたばこ フ ィ ルター。

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水中浸漬期間 （曰）

FIG.1