(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
たばこ煙濾過体の主たる繊維状構成要素と、この繊維状構成要素を巻き上げて棒状に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とともに、前記繊維状構成要素１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５０重量部及び高吸水性樹脂０．０５〜５０重量部を含むたばこフィルター。
【請求項２】
高吸水性樹脂の吸水倍率が１０〜１０００重量倍である請求項１記載のたばこフィルター。
【請求項３】
たばこ煙濾過体の主たる繊維状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又は２記載のたばこフィルター。
【請求項４】
たばこ煙濾過体の主たる繊維状構成要素がセルロースアセテートである請求項１又は２記載のたばこフィルター。
【請求項５】
たばこ煙濾過体の主たる繊維状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又は２記載のたばこフィルター。
【請求項６】
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１〜５のいずれかの項に記載のたばこフィルター。
【請求項７】
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巻き上げて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であって、前記繊維束１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５０重量部及び高吸水性樹脂０．０５〜５０重量部を含むたばこフィルター。
【請求項８】
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７記載のたばこフィルター。
【請求項９】
水溶性高分子と高吸水性樹脂とを、たばこ煙濾過体の主たる繊維状構成要素１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５０重量部、高吸水性樹脂０．０５〜５０重量部の割合で用いて、たばこ煙濾過体の主たる繊維状構成要素を棒状に巻き上げて成形するたばこフィルターの製造方法。
【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】
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繊維状構成要素が束ねられ、バインダーを用いて棒状に巻き上げて成形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特定の割合で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繊維状構成要素と、この繊維状構成要素を棒状に巻き上げて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とともに、前記構成要素１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５０重量部及び高吸水性樹脂０．０５〜５０重量部を含んでいる。
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であって、前記繊維束１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５０重量部及び高吸水性樹脂０．０５〜５０重量部を含む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、たばこ煙濾過体の主たる繊維状構成要素１００重量部に対して、水溶性高分子０．１〜５０重量部、高吸水性樹脂０．０５〜５０重量部の割合で用いて、たばこ煙濾過体の主たる繊維状構成要素を棒状に巻き上げて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２０〜２５０μｍ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２００〜８００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０．１〜５０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０．０５〜５０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５ｍｍ以下（例えば、１〜５ｍｍ、好ましくは２〜４．５ｍｍ、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／ｃｍ２  、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３５，０００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１２０℃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−６０２）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３５，０００のセルロースアセテート繊維のトウを、幅２５ｃｍ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】
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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。