(57)【要約】本発明は、実質的に円筒形のフィルタボディを有するフィルタ又はフィルタエレメントに関し、当該フィルタは、特に、少なくとも２つの異なる添加物を含有し、前記添加物は、フィルタボディの長手軸方向において連続して配置される少なくとも２つのゾーン、及び／又は、少なくとも断面では、フィルタボディの半径方向においてその区域を重ね合わされた少なくとも２つのゾーン、特に層群、において存在する。本発明は、また、タバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントに関し、前記フィルタ又はフィルタエレメントは、初期状態では平らな材料、特に、エンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、繊維織物、繊維材料、不織布等から製造可能な実質的に円筒形のフィルタボディからなり、前記フィルタボディは、フィルタボディの長手軸方向に連続して配列された少なくとも２つのゾーン、つまり、添加物を含有するタバコ側ゾーン及び添加物がない口側ゾーンからなる。本発明の主題は、焼成生成物のより良好なフィルタリングを可能にする。本発明は、また、タバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントに特に適した方法に関し、当該方法において、フィルタボディは、少なくとも２つの異なるゾーンを備え、前記添加物は、フィルタボディが形成される平らな出発原料に対して、実質的に平行なストライプ状に及び／又は上下に層を成して、適用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に少なくとも２つの異なる添加物を含む実質的に円筒形のフィルタボディを有するフィルタ又はフィルタエレメントであって、前記添加物は、前記フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーンにおいて、及び／又は、前記フィルタボディの半径方向に少なくともその区域を重ね合わされた少なくとも２つのゾーン、特に層群、において存在するフィルタ又はフィルタエレメント。
【請求項２】
前記フィルタは、平らなフィルタ材料から構成され、特にエンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維織物、不織布等から構成される、フィルタボディよりなることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記添加物は、前記平らなフィルタ材料上及び／又は内に存在することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
特に、口側にすぐ接して配置されたゾーンには、実質的に添加物がないことを特徴とする請求項１乃至４の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項５】
少なくとも一つの添加物は、煙の成分に対する保持効果、特に選択的保持効果を有する薬剤からなることを特徴とする請求項１乃至４の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項６】
少なくとも一つの添加物は、少なくとも一つの更なる添加物の効能を高めるための薬剤からなることを特徴とする請求項１乃至５の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項７】
少なくとも一つの添加物は、ソーベント、特に吸着剤又は吸収剤からなることを特徴とする請求項１乃至６の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項８】
少なくとも一つの添加物は、特に一酸化炭素を酸化するための触媒からなり、前記触媒は、前記ソーベントの上流又は前記ソーベント上のいずれかに配置されることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ。
【請求項９】
前記ソーベントは、活性炭、ポリマー樹脂、特にフェノール樹脂、又は、特に、アルミニウム、シリコン、チタン及び／又はマグネシウムに基づく、金属酸化物及び金属水酸化物及び／又は水和金属酸化物よりなることを特徴とする請求項９又は請求項８に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記触媒は、特に白金、金又は金と銀との混合合金から構成される、貴金属触媒からなることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
少なくとも一つの添加物は、アミン、特に、１級又は２級アミン及び／又はタバコ固有のニトロソアミンに対する選択的保持効果を有する求電子試薬からなることを特徴とする請求項１乃至１０の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項１２】
少なくとも一つの添加物は、アルデヒド及びケトン、特にアセトアルデヒド、プロトンアルデヒド、ブチルアルデヒド又はアセトン‐プロピオンアルデヒドに対する選択的保持効果を有する求核試薬からなることを特徴とする請求項１乃至１１の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項１３】
初期状態が平らな材料、特にエンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維織物、不織布等から製造可能な実質的に円筒形のフィルタボディを有するタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントであって、前記フィルタボディは、前記フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーン、即ち、添加物を含有する一つのタバコ側ゾーン及び添加物のない一つの口側ゾーンからなることを特徴とするタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメント。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の少なくとも一項に記載のフィルタ又はフィルタエレメントを組み込んでいるシガレット。
【請求項１５】
フィルタボディに少なくとも２つの異なる添加物を供給する過程からなるタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントを製造するためのプロセスであって、前記添加物は、前記フィルタボディ用の平らな出発原料に、実質的に平行なストライプ状に及び／又は重ね合わせ層に塗布されるプロセス。
【請求項１６】
前記添加物の内の一つは、第１のストライプに添加され、前記添加物の更に一つは、前記第１のストライプの長手方向の両側に配置され且つそれぞれが前記第１のストライプよりも幅の狭い第２の及び第３のストライプに添加されることを特徴とする請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記添加物は、吹き付け及び／又は印刷によって、特に、インクジェットプロセス、輪転印刷プロセス又はスクリーン印刷プロセスによって、添加されることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記添加物は、溶解して又は分散して添加され、前記溶液媒体及び前記分散媒体は、それぞれ、次に蒸発されることを特徴とする請求項１５乃至１７の少なくとも一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に円筒形のフィルタボディを有するタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
タバコ煙フィルタは、フィルタシガレットにおいて使用され、その煙が吸入される前に少なくともある程度はその煙からタバコ燃焼生成物を除去する。タバコ煙フィルタのろ過効率を向上させるため、添加物、特に微粒子型の活性炭を、フィルタに追加することが知られる。これは、使用されるフィルタの特定の型によって、様々な方法でなされることが出来る。
【０００３】
例えば、活性炭をこん包したチャンバをフィルタに設け、それを通じて、喫煙中に燃焼生成物が流れ、少なくともある程度はチャンバに存在する粒状活性炭によって吸収される。これらのチャンバフィルタの欠点は、このチャンバが完全にこん包されていないと、これは一般的にチャンバの充填レベルの限界による場合であるが、バイパス効果が生じ、燃焼生成物を保持することなく、活性炭を通過した燃焼生成物の少なくとも一部を流す。
【０００４】
この欠点は、活性炭がフィルタ材料において均一に分散して、フィルタの全断面を通じて燃焼生成物の保持を達成するワンピースのフィルタ又はフィルタエレメントによって回避される。
【０００５】
これらのワンピースのフィルタは、一方はスペースフィルタ及び他方は表層フィルタに分類されることが出来る。スペースフィルタは、クリンプされた連続フィラメントのスタッファ（詰め物）ボックスから形成されたフィルタトウから作製される。アセトン中に約３０％のセルロース‐２，５‐アセテートの溶液が、紡糸口金ダイを通じて押圧され、アセトンがスピンシャフトにおいて蒸発させられ、多数のフィラメントをまとめ、そのまとめたものは次にクリンプされたスタッファボックスになる。次に、その生成物は乾燥され、押圧されて、ベール（俵）を形成する。フィルタトウは、ベールから除去され、フィルタロッド機でフィルタロッドに加工される。このプロセスにおいて、フィルタトウは、引き伸ばし装置によって引き伸ばされ、フィラメント同士を接着するための物質を与えて始紡（スラッビング）を形成し、交差軸方向に圧縮され、紙で包まれ、フィルタロッドの最終的な長さに切断される。
【０００６】
そのようなスペースフィルタは、フィラメントのネットワークに引っかかった又は個別のフィラメントにくっついた細かく分割された粒状の活性炭を含有してもよい。これは、例えば、活性炭顆粒を撒き散らすことによって、又は、水相におけるスラリー、揮発性有機ビヒクル、又は可塑剤液から活性炭を与えることによって影響を受ける。このプロセスにおいて、微粒子の活性炭は、全フィルタ容積に大体均一に分散される。
【０００７】
表層フィルタは、出発原料として、シート材料、例えば、紙、スパンボンド、織布、又は不織布から開始することで作製される。フィルタ製造のため、平らな出発原料は、ボビンから広げられ、ロッド形の生成物に形成されて交差軸方向に圧縮され、紙で包まれて、フィルタロッドの最終的な長さに切断される。ロッドに成型される前のシート材料は、クレープ装置によって搬送方向に平行にクリンプされ、材料の密度を下げ、フィルタの引き込み抵抗を左右する。
【０００８】
活性炭は、平らな出発原料、特に紙に活性炭をドープすることによって、表層フィルタに導入される。このようにドープされた紙フィルタは、製紙運転において紙に結合した小さな活性炭粒子を含有する。このプロセスのここでの本質は、活性炭が全フィルタ容積中に分散されることである。
【０００９】
スペースフィルタ及び表層フィルタの構造及び製造に関する詳細については、ＷＯ０１／２８３６９  Ａ１号を参照する。
【００１０】
本発明の最先の優先日に非公開であったＤＥ  １０  ２００４  ０４８  ６５１号は、ファイバー、フィラメント、又は独立フィルム／シートの特性を向上する添加物を内側に更に含有するファイバー、フィラメント、又は独立フィルム／シートを使用することを開示する。これら更なる添加物は、可塑剤、マーキング剤、顔料、及び／又は安定剤からなる。これら添加物は、煙の成分に対し保持効果を有さない。更に、ファイバー、フィラメント及び独立フィルム／シートの内側に提供された、全ての添加物、即ち、活性炭だけではなく更なる添加物も、全フィルタ容積中に均一に分散される。
【００１１】
米国特許第ＵＳ  ３，３１１，５１９号は、標準的なフィルタトウから製造されるスペースフィルタを開示する。活性炭は、ストライプ状に引き伸ばされたフィルタトウ材料へ塗布されることによって、スペースフィルタに追加されている。
【００１２】
上述のフィルタは、フィルタボディに導入されることが出来る活性炭の量は、フィルタ容積によって、また喫煙者が受ける引き込み抵抗によって切り詰められるという欠点を有し、引き込み抵抗は、活性炭の量が過剰なとき不均衡なほど増加する。結果として、タバコフィルタの保持効果は、主に活性炭によって抑制される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、燃焼生成物の向上されたろ過を可能にするフィルタ又はフィルタエレメント、及びそのようなフィルタ又はフィルタエレメントを備えるシガレットを提供することである。そのようなフィルタ又はフィルタエレメントを提供するためのプロセスも提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
我々は、本目的が、請求項１及び１３の特徴によるフィルタ又はフィルタエレメントの様態に対して、及び、請求項１４の特徴によるシガレットの様態に対して向けられていることが分かっている。このプロセスに関して、本目的は請求項１５の特徴によって達成される。
【００１５】
本発明は、実質的に、特に少なくとも２つの異なる添加物からなる実質的に円筒形のフィルタボディを有するタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントを提供するという概念に基づく。前記添加物は、フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーン、及び／又は、フィルタボディの半径方向に少なくとも区域別に重ねられた少なくとも２つのゾーン、具体的には層状に、配置される。
【００１６】
本発明は、元の状態が平らな材料、特に際限なくクリンプされた（縮れた）フィラメント、紙、フリース、繊維組織、不織布等から得られる実質的に円筒形のフィルタボディを有するタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントであって、前記フィルタボディが、フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーンからなり、一つのタバコ側ゾーンは添加物を備え、一つの口側ゾーンは添加物を含まないことを特徴とする、タバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントも提供する。
【００１７】
結果として生じる様々な添加物の空間的隔離は、ゾーンの境界領域における添加物のある程度の混合を排除することは出来ないが、異なる添加物が互いに組み合わされてフィルタの全体的なろ過効率を高めることが出来るという前提条件を創出する。これは、例えば、個々の添加物の効能を増幅するように協力し合う添加物の適切な選択を通してなされることが出来る。本発明は、様々な添加物の一部上の選択的保持を通して煙から除去されることが出来る異なる燃焼生成物のスペクトルが、拡張されることも可能にする。
【００１８】
本発明は、更に、一つの添加物がその他の添加物又は複数の添加物の保護機能を果たす異なる添加物の使用の前提条件を創出する。この保護機能において、上流側の添加物は、煙が下流側の添加物に接触する前に、煙からの、下流側の添加物の効能にとって有害である成分をろ過する。このため、本発明は、様々な添加物が、空間的に、つまり、フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーン、及び／又は、フィルタボディの半径方向に少なくとも区域別に重ねられた少なくとも２つのゾーンに分離されることを定める。
【００１９】
様々な添加物のゾーン的配置は、もし互いに均質的に混合された場合に望ましくない化学反応を受ける、異なる添加物が使用されることが出来るという更なる利益を提供する。添加物の上述の空間的隔離は、そのような添加物が、互いに悪影響を与え合うことなく、それらの効果を自由に発現することを可能にする。
【００２０】
好適な実施形態では、前記フィルタは、平らなフィルタ材料から構成される、特にエンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維組織、不織布等から構成されるフィルタボディからなる。本発明は、表層フィルタの使用に関連して特に有用であり、表層フィルタの保持性能は、著しく高められ、表層フィルタの公知の利益、特に比較的に低い引き込み抵抗及び良好な生分解性が、特に現れるようにする。
【００２１】
添加物は、平らなフィルタ材料上及び／又は平らなフィルタ材料内に存在し、フィルタ材料の種類によって、添加物のフィルタ材料の内部への浸透、及び／又は、添加物のフィルタ材料の表面への適用に供給されるようにする。
【００２２】
喫煙者の目に見えるフィルタの端面が明るい色、特に白色の外観を示すことを確保するために、口側にすぐ接して配置されたゾーンには実質的に添加物がないことが定められる。
【００２３】
本発明は、煙特性に影響を及ぼすことが出来る全ての添加物からなるが、保持効果を有する添加物が好ましく、少なくとも一つの添加物は、煙の成分に対する、保持効果、特に選択的保持効果を有する物質からなるようにする。添加物は、一つの成分、又は複数の成分の混合物からなってもよい。
【００２４】
ろ過効率、より一般的に、煙又は煙特性に対する添加物の効率は、少なくとも一つの添加物が、少なくとも一つの更なる添加物の効能を高めるための薬剤からなる場合に強化される。
【００２５】
有利に、少なくとも一つの添加物は、ソーベント、特に吸収剤又は吸収剤、煙の成分の保持を達成する効果的な方法からなる。
【００２６】
ソーベントは、活性炭、ポリマー樹脂、特にフェノール樹脂又は金属酸化物、金属水酸化物、及び／又は、水和金属酸化物、特に、アルミニウム、シリコン、チタン、及び／又はマグネシウムの酸化物や水酸化物からなってもよい。
【００２７】
本発明の好適な実施形態では、少なくとも一つの添加物は、特に一酸化炭素を酸化させるための触媒からなり、前記触媒は、ソーベントの下流又はソーベントの下のどちらかに配置される。この触媒の配置は、触媒を汚染する煙の成分が、触媒の上流でソーベントによって煙からろ過されることを確実にする。この効果も、添加物が重ね合わされた配置にある場合に期待される。
【００２８】
触媒は、貴金属触媒からなり、特に白金、金、又は金と銀の混合合金から構成される。フィルタの全ろ過効率は、少なくとも一つの添加物が、アミンに対する、特に１級アミン又は２級アミンに対する、選択的保持効果を有する求電子試薬からなる場合、更に向上されることが出来る。選択的保持効果を有する求電子試薬は、異なる煙の成分の比較的大きなスペクトルが煙からろ過されることが出来ることを確実にすることにおいて、本発明に従って提供される少なくとも一つのその他の添加物と組み合わされる。
【００２９】
求電子試薬の代わりに又は追加的に、少なくとも一つの添加物は、アルデヒド及びケトン、特にアセトアルデヒド、プロトンアルデヒド、ブチルアルデヒド、又はアセトン‐プロピオンアルデヒドに対する選択的保持効果を有する求核試薬からなってもよい。それは、特に、求核試薬の求電子試薬との組合せ、及び、特に多くの煙の成分が煙からろ過されることを確実にする様々な選択的保持効果の付帯的組合せである。求電子試薬の求核試薬との組合せは、添加物間の化学反応を防止しながら、円筒形フィルタボディの長手軸及び／又は半径方向に設置された異なる空間的に分離されたゾーンにおける２つの添加物の本発明の配置によって達成される。
【００３０】
独立請求項１３は、タバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントが、元の状態が平らな材料、特にエンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維組織、不織布等から得られる実質的に円筒形のフィルタボディを有することを定める。当該フィルタボディは、更に、フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーンからなり、一つのタバコ側ゾーンは添加物を備え、一つの口側ゾーンは添加物を含まない。
【００３１】
米国特許第ＵＳ  ３，３１１，５１９号とは対照的に、独立請求項１３に記載のフィルタは、平らな出発原料から得られる表層フィルタである。平らな出発原料の使用は、異なるフィルタ構造に関して表層フィルタをスペースフィルタと区別する。特に、表層フィルタは、平らな出発原料のプリーティングから生じ、且つスペースフィルタが有さない特徴的な通路構造を有する。
【００３２】
独立請求項１３に記載の本発明のフィルタ又はフィルタエレメントは、本発明の表層フィルタがモノフィルタであるので、製造コストが、習慣的に使用される二重フィルタと比較して減少されることが出来るという利点を有する。更に、フィルタの目に見える端面は、消費者によって圧倒的に要求されるような、白色を現す。未処理のゾーン、即ち、添加物がないように製造されたゾーンは、更に、添加物フリーのゾーンがフィルタの口側に配置された場合、タバコ側に提供された添加物が、実質的に、フィルタから離れず、吸い込まれないことを確実にする。
【００３３】
本発明のプロセスは、実質的に平行なストライプの及び／又は重ね合わされた層のフィルタボディのための平らな出発原料に添加された添加物の本質的特徴を有する。平らなフィルタ出発原料に対する添加物のストライプ的適用及び／又は添加物の層的適用は、平らな出発原料が交差軸方向にフィルタロッドに成型され圧縮された後に、添加物のゾーン又は層的配置の前提条件を確立する。
【００３４】
本発明のプロセスの好適な実施形態において、添加物の一つは、第１のストライプに適用され、添加物の更に一つは、第１のストライプの長手軸両側に配置され且つ互いに第１のストライプよりも幅が狭い第２及び第３のストライプに適用される。
【００３５】
様々な添加物のこの配置は、より幅の大きい第１のストライプが両側に他方の添加物から形成された、より幅の狭い第２の及び第３のストライプを有するので、フィルタがより幅が大きい第１のストライプの領域におけるその最終的な長さに切断されることが出来、一回の切断で２つのフィルタ最終生産物を創出するので、フィルタの特に効率的な製造を提供する。第１のストライプから生じる部分ストライプを有する第２のストライプは、一つのフィルタに割り当てられる。第１のストライプから生じる他方の部分ストライプを有する第２のストライプは、更なるフィルタに割り当てられる。結果として、長手軸方向に連続的なゾーンの本発明の配置は、特にフィルタロッドを長さに切断することに関して、比較的少数の操作を通して達成されることが出来る。
【００３６】
添加物は、スプレー法及び／印刷法によって、特にインクジェットプロセス、輪転印刷プロセス又はスクリーン印刷プロセスによって、適用することが出来る。印刷媒体の生産に関連してそれ自体が公知のそのようなプロセスは、空間的に分離された機能における様々な添加物の高速且つ正確な適用を可能にする。
【００３７】
添加物は、液体又は散布によって適用することが出来、どちらの場合でも、溶剤及び分散媒質は、それぞれ、次に蒸発される。これは、平らな出発原料に対する添加物の特に単純なスプレー又は印刷塗布を可能にする。
【００３８】
本発明は、これから、具体例を使用し且つ添付の図面に言及する更なる詳細によって、より一層明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１Ａ，１Ｂ及び１Ｃは、シガレット製造の様々な段階に存在する出発原料、即ち、平らなフィルタ材料、中間生成物、即ち、フィルタロッド、及び最終生成物、即ち、シガレットを描いている。図１Ａ，１Ｂ及び１Ｃを参照して説明される具体例は、独立請求項１３に記載のフィルタ又はフィルタエレメントに関し、請求項１３において、表層フィルタは、フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーン、添加物を含有するタバコ側ゾーン及び添加物のない口側ゾーンを有する。
【００４０】
そのようなフィルタ又はフィルタエレメントの製造は、図１Ａに示すように、出発原料として平らなフィルタ材料を利用する。この平らなフィルタ材料は、例えば、エンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維組織、不織布又は類似の平らな材料から作られることが出来る。この平らなフィルタ材料２は、図１Ａに描かれるように、材料のエンドレスウェブの形で長手方向に連続している。添加物３は、平らなフィルタ材料２に互いに実質的に平行してそれぞれ配列されたストライプ３をもって印刷されている。ストライプ３同士の間には、各例で、印刷されていないストライプ６が存在し、その幅は、ストライプ３の幅に実質的に対応する。その結果は、従って、印刷された及び印刷されていない領域の交互配列であり、従って、添加物のある及び添加物のないストライプ３，６の交互配列である。
【００４１】
これに関連して、図１Ａに描かれた寸法、特に平らなフィルタ材料２に適用される層の厚さ／幅寸法は、概略として理解されるべきであることは留意すべきである。実際には、ストライプ３の厚みは、図１Ａに描かれる厚みよりも薄い。更に図１Ａに見られるように、ゾーン３の領域における添加物は、平らなフィルタ材料の最上部に、即ち、その表面上に存在する。しかしながら、添加物は、フィルタ材料２に浸透することが出来、及び／又はゾーン状又はストライプ状にフィルタ材料２を介して浸透することが出来る。図面に描かれるように、２つのゾーンは、等しい幅である必要はない。ゾーンの絶対幅も幅比率も、重大な制限を受けない。印刷されたゾーンは、平らなフィルタ材料の全幅に渡って交差軸方向に伸張する必要はない。
これは、同様にこの出願の全てのその他の具体例に適用出来る。
有用な添加物の一例は、活性炭、酸化シリコン又はポリマー樹脂からなるソーベントである。添加物として共酸化触媒を使用することも出来る。
【００４２】
図１Ａの印刷された平らなフィルタ材料は、従来の方法でプリーティング（ひだ付け）又はローリング（丸める）によって、図１Ｂに示されるフィルタロッド１ａを形成するフィルタロッドマシンにおいて加工される。フィルタロッド１ａの一部のみを図１Ｂに描く。平らなフィルタ材料２上に印刷された添加物ストライプ３は、フィルタ材料２が図１Ｂに描かれたフィルタロッド１ａに加工された後に、交互に配列されたゾーンを形成する。図１Ｂに見られるように、様々なゾーン３，６は、フィルタロッド１ａの長手軸方向に連続しており、添加物フリーゾーン６と添加物含有ゾーン３が交互に並ぶ。図１Ｂのこのようにして得られたフィルタロッド１ａは、図１Ｂに指示される位置で切断され、フィルタ又はフィルタエレメントを製造する。結果として生じるフィルタ１は、図１Ｃに描かれ、添加物フリーゾーン６及び添加物含有ゾーン３を有する。フィルタ１は、図１Ｃに描かれるように、シガレット５と共に使用され、添加物含有ゾーン３は、シガレットのタバコ側に配置され、添加物フリーゾーン６は口側に配置される。
【００４３】
使用中、添加物含有ゾーン３、即ち、例えばゾーン３に存在する活性炭は、煙の構成物質を保持させる。口側に配置された添加物フリーゾーン６は、ゾーン３に存在する添加物が、フィルタ１から離れて喫煙者によって吸い込まれることを防ぐ。加えて、添加物フリーゾーン６は、消費者が望むように、フィルタ１に白色端面を確保する。
【００４４】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃに描かれる具体例は、請求項１に記載のフィルタ又はフィルタエレメントに関する。更に、出発原料、中間生成物及び最終生成物に関する様々な処理段階を例示する。
【００４５】
図２Ａは、平らなフィルタ材料２は、異なる添加物、特に２つの異なる添加物を印刷されていることを示す。これらの添加物は、平らなフィルタ材料２上に配置され、実質的には空間的に分離されるようにする。描かれた寸法、特に厚み寸法は、同様に、この具体例における概略として理解されるべきである。
【００４６】
図２Ａに示す具体例における添加物の空間的分離は、層方向に、即ち、重ね合わせゾーン３，４において添加物を塗布する。
【００４７】
図１Ａの具体例のようなゾーン３，４は、特に印刷によって、フィルタ材料２の長手方向の伸展に対して横方向のストライプ状に塗布される。個々の平行なストライプは、間隙を介しており、結果として生じる空間は印刷されていない。その結果が、フィルタ材料の長手方向に交互配列された添加物を含有し且つ長手方向に対して実質的に横方向に伸展するゾーン３，４及び添加物フリーゾーン６を有する平らなフィルタ材料２である。フィルタ材料２の表面上に直接的に設置される添加物は、フィルタ材料２に浸透する、又は、フィルタ材料２を介して浸透することが出来、外層又はゾーン４がフィルタ材料２の表面に直接接触するようにする。２つのゾーン３，４の空間的分離は、フィルタ材料２に配置されたゾーン３及びフィルタ材料２の表面上に配置されたゾーン４に起因する。
【００４８】
このように用意されたフィルタ材料２は、加工されて、図２Ｂに描かれるフィルタロッドを形成し、フィルタロッドは、適当な長さに切断されて、図２Ｃに描かれるように、フィルタ１を形成する。
【００４９】
このように製造されたフィルタ１は、従って、フィルタボディの半径方向に重ねられた、ゾーン３，４又は層において２つの空間的に分離した添加物からなる。半径方向に内側のゾーン３は、半径方向に外側のゾーン４によって重ね合わされる。添加物含有ゾーン３、４は、図２Ｃに描かれるように、シガレットのタバコ側に配置され、一方で、添加物フリーゾーン６は、シガレットの口側に配置される。
【００５０】
図３Ａに描かれる具体例は、図３Ｃに示すフィルタ１の出発原料として働く平らなフィルタ材料からなる。図３Ａの平らなフィルタ材料２は、複数の異なる添加物、特に２つの異なる添加物が設置されており、それら添加物は、特に印刷によって、ストライプ状に、フィルタ材料２に対して、その縦方向の伸展に対して横方向に、塗布される。結果として生じるストライプ状のゾーンは、平行配列であり、直接的に互いに隣接する。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃの具体例とは対照的に、本具体例は、添加物の空間的分離は、ゾーン３、４を互いに重ねるのではなく、並べて配置することによって設置されることを定める。
【００５１】
次に、このように印刷されたフィルタ材料２は、図３Ｂに描かれるように、フィルタロッド１ａに加工される。フィルタロッド１ａは、図３Ｂに指示するように、個々のフィルタ１に切断される。これに関連して、平らな出発原料２上のストライプ又はゾーン３、４の幅は、フィルタ１のゾーン３、４の幅の２倍であり、これは、図３Ｂに描かれるように、フィルタロッド１からの適当な切断によって得られる。
【００５２】
図３Ｃに描かれるフィルタ１は、このように、複数の添加物、特に２つの異なる添加物からなる実質的に円筒形のフィルタボディを有する。これらの添加物は、フィルタボディの縦方向に連続した２つのゾーン３、４に存在する。従って、このように配置された添加物は、実質的に空間的に分離される。
【００５３】
本来平らなフィルタ材料２は、フィルタロッド１ａ又はフィルタ１の内側上にあり、フィルタ１又はフィルタロッド１ａの長手方向の伸展において連続的配列に配置されたゾーン３、４によって周辺を包囲されていることが、図３Ｂ、３Ｃにおいて見られる。
【００５４】
フィルタ関連の請求項１の更なる具体例が、図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃにおいて提示される。このフィルタは、２つの異なる添加物の空間的分を添加物なしのゾーンと組み合わせる。
【００５５】
この目的を達成するために、図４Ａに描かれたフィルタ材料２は、特に印刷によって、ストライプ状の並列配列に、異なる添加物ゾーン３、４を塗布されている。このゾーン３、４は、具体例１ａ、２ａ、３ａのように、シート材料２の縦方向の伸展に対して実質的に横方向に塗布される。添加物は、添加物フリーゾーン６によって互いに分離される交互に並ぶゾーン３，４を生成するために塗布される。交互に並ぶゾーン３、４は、２つの添加物の内の一つのゾーン４の各長手方向側に、ゾーン４に平行して、他方の添加物より狭いゾーン３を有する。一方の添加物を有するゾーン４は、他方の添加物の各ゾーン３の２倍の幅である。
【００５６】
交互に並ぶゾーン３、４を有するセクションは、図４Ａに描かれているように、添加物なしのゾーン６と交互に並ぶ。
【００５７】
次に、このように加工されたシート材料２は、更に加工されて、図４Ｂに描かれるように、フィルタロッドを形成する。図４Ｂのフィルタロッド１ａを使用して、各添加物なしのゾーン６、及び各広範の添加物含有ゾーン４で切断することによってフィルタ１を製造し、添加物なしのゾーン６も、同様に、他方の添加物の添加物含有ゾーン３の２倍の幅である。これによって、特に効率的な方法によって、３つの異なる空間的に分離されたゾーンからなり且つ図４Ｃに示されるフィルタ１を創出する。このフィルタ１は、煙の上流方向において、一方の添加物の添加物含有ゾーン３が前方に置かれ、同様に、煙の上流方向において、異なる添加物の更なるゾーン４が前方に置かれている口側添加物なしのゾーン６からなる。
【００５８】
図２Ｃ、３Ｃ、４Ｃに示すフィルタ及びこれらのフィルタのゾーンの配置は、互いに組み合わされることが出来る。例えば、３つの異なる添加物を配置して、２つの添加物が、出発原料上に互いに重ね合わせてストライプ形の層に配置され、第３の添加物は、２つの層からなるストライプに平行な更なるストライプに配置されるようにすることが出来る。このように用意された出発原料から製造されるフィルタは、半径方向に内側のサブゾーン及び半径方向に外側のサブゾーンからなる。２つの空間的に分離された添加物のこのゾーンは、フィルタの長手軸方向において、第３の添加物からなる更なるゾーンが前方に置かれる又は後方に置かれる。このフィルタは、添加物のない口側ゾーンと組み合わされることも出来る。
【００５９】
デュアル又はマルチフィルタ設計において更なるその他のフィルタエレメントとともに使用されるフィルタエレメントとして開示されるフィルタを構成することも可能である。
【００６０】
図４ａ、４ｂ、及び４ｃにおける描写は、本発明の多くの実施形態の内の一つに過ぎないこと、及び、個々のフィルタゾーンは等しい幅である必要はないことは、明確に留意される。
【００６１】
これから、２つの空間的に分離された保持材料を有する又は２つの空間的に分離された異なる添加物を一般的に有するフィルタの利益、又は作用機構に対する観察に続く。
【００６２】
異なる添加物を選択し、一つの添加物は、第２の添加物の保護機能を実行するようにすることも出来る。例えば、タバコ側ゾーンは、活性炭が備えられることが出来、下流側ゾーンは共酸化触媒として構成されることが出来る。更に下流側ゾーンは、添加物なしのゾーンとして口側に構成されることが出来る。この場合、活性炭は、この上流側前置フィルタゾーンがなければ共酸化触媒を汚染する煙の構成物質を保持する。従って、触媒性能はより良好である。添加物が、半径方向に重ねられた層に配置され、フィルタ１の長手軸方向に連続して配置されない時に、同一の論理が当てはまる。
【００６３】
図２ｃ、３ｃ及び４ｃにおいて描かれたフィルタ又はフィルタエレメントは、例えば求核及び求電子添加物の場合と同様に、均一混合物の場合には望ましくない化学反応を受ける２つの添加物を組み合わせることも可能にする。本発明の可能になる保持材料の空間的分離は、求核及び求電子添加物の各々の選択的保持効果を保つので、求核添加物は、例えば、選択的にアルデヒドを保持し、求電子添加物は、例えば、選択的にアミンを保持する。任意の口側添加物フリーゾーンは、魅力的な外観、即ち、白色端面を提供するだけでなく、添加物がフィルタから離れて喫煙者によって吸い込まれることを防止する。
【００６４】
図１、２、３及び４において描写されたフィルタを製造するためのプロセスを、これから、実施例及び図５において概略的に描写された生産設備を参照して特に説明する。
【００６５】
実施例１：
仕様２，１Ｙ４８のフィルタトウ（フィラメント線密度２．３３ｄｔｅｘ；総線密度５３  ３３３ｄｔｅｘ）を、ハンブルクのＨａｕｎｉ社から通例のＫＤＦ２の２段階引き伸ばしシステム７上に展開し、８％のトリアセチンを吹き付けた。偏向ロールを出た後、１５０ｍｍの最小幅を有するフィルタトウウェブ２は、一対の加熱されたカレンダーロール８を通され、４０ｋｇ／ｃｍの効果的なライン圧力にカレンダー仕上げされる。プロファイルされたカレンダーロール８は、２３０ｃｍの直径及び３５０ｍｍの溝付き幅を有し、１ｃｍ毎に１０個のプロファイル溝を有し、一方で、他方のカレンダーロールはプロファイルされない。カレンダーロールは、シリコン油で１５０度まで加熱される。溝付きプロファイルは、０．４ｍｍの上幅及び０．５ｍｍの深さを有する台形である。
【００６６】
カレンダーロール８を出た後、このように製造されたフリース２は、スプレーシステム９を通るように導かれ、スプレーシステム９では、活性炭懸濁液が、ロータによって、微細液滴として、閉鎖可能なスリットダイヤフラムを介して、材料の連続ウェブ上に塗布される。材料のウェブがスプレーシステムを通過するように連続的に移動する時に、ダイヤフラムは急速に開閉するので、懸濁液が付着されるゾーン３、４及び添加物フリーゾーン６は、材料のウェブ上に創出され、長手方向に交互に並ぶ。スリットダイヤフラムの閉鎖頻度及び材料のウェブの速度の選択によって、添加物含有ゾーン３、４及び添加物フリーゾーン６の幅を選択することが可能になる。ここで、材料のウェブは１０ｍ／分でスプレーシステムを通過し、スロットダイヤフラムは、約４秒-1（１秒に４回）の頻度で開閉し、ダイヤフラムの開放期間及びダイヤフラムの閉鎖期間は、同一の長さである。従って、活性炭を混合したストライプの幅及び添加物フリーストライプ６の幅は、いずれの場合にも２１ｍｍである。
【００６７】
スプレーシステム９を出た後、材料のウェブは１５０℃で循環空気乾燥機１０を通るように導かれる。乾燥機１０は、４ｍの乾燥セクションを有し、このようにして、懸濁液の蒸発乾燥及びフリース２上の活性炭の固定を確実にする。
【００６８】
乾燥機１０を出た後、活性炭を混合されたフリース２は、ハンブルクのＫoｒｂｅｒから市販のＫＤＦ２フィルタロッドマシン１１に移送され、入口ダイでローププリーツされ、紙で包まれ、１２６ｍｍのフィルタロッド長さに切断される。フィルタロッドの切断は、いずれの場合にも、活性炭ゾーン３又は添加物のないゾーン６の中心でなされることを確実にするように注意する。活性炭ゾーン３における活性炭の塗布量は、５ｍｇ／ｍｍである。
【００６９】
フィルタロッドは、２１ｍｍの長さのフィルタプラグに切断され、そのフィルタプラグは、その長さの半分に渡って活性炭を含有し、残りの半分には添加物を含有しない。フィルタプラグ１は、活性炭ゾーン３が、市販の通例のフルフレーバーシガレット５のタバコロッドに装着される。
【００７０】
実施例２：
実施例１を繰り返して、活性炭を有する代わりに、共酸化触媒の懸濁液を混合したゾーン状のフィルタロッド１を製造する。共酸化触媒ゾーンにおけるフィルタロッドの荷重は、５ｍｇ／ｍｍである。フィルタロッドは、２１ｍｍの長さのフィルタプラグに切断され、フィルタプラグが、その長さの半分に渡って共酸化触媒を含有し、残りの半分には添加物を含有しないようにする。これらのフィルタプラグは、その酸化触媒側が、市販の通例のフルフレーバーシガレット５のタバコロッドに装着される。実施例１及び２は、従って、図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃの概略描写に対応する。
【００７１】
実施例３：
実施例１を繰り返して、連続して接続された２つのスプレーシステム９を介してフリースのエンドレスウェブを導く。第１のスプレーシステム９は、実施例１に従って作動し、活性炭懸濁液を、交互に２１ｍｍ幅のストライプ及び同様に２１ｍｍ幅のコーティングされていないゾーンに、フリース２の幅に渡って塗布する。下流側の第２のスプレーシステム９は、共酸化触媒の水性懸濁液を、材料のウェブの前もってコーティングされていないゾーンに塗布する。
【００７２】
材料のエンドレスウェブを乾燥した後、１２６ｍｍの長さのフィルタロッドは、そこから、実施例１に従って切断され、その切断は、いずれの場合にも、活性炭又は触媒ゾーンの中心でなされるようにする。
【００７３】
フィルタロッドは２１ｍｍの長さのフィルタプラグに切断され、そのフィルタプラグは、その長さの２分の１に活性炭を、残りの半分に共酸化触媒を含有する。フィルタプラグ１は、活性炭側を、市販の通例のフルフレーバーシガレット５の実施例１のタバコロッドに装着される。
【００７４】
実施例４：
実施例１を繰り返して、連続して接続された２つのスプレーシステム９を介してフリースのエンドレスウェブ２を導く。第１のスプレーシステム９は、実施例２に従って作動し、共酸化触媒の懸濁液を、交互に、２１ｍｍ幅のストライプ及び同様に２１ｍｍ幅のコーティングされていないゾーンに、フリース２の幅に渡って塗布する。下流側の第２のスプレーシステム９は、活性炭の水性懸濁液を、材料のウェブの前もって共酸化触媒がコーティングされたゾーンに塗布する。
【００７５】
材料のエンドレスウェブを乾燥した後、１２６ｍｍの長さのフィルタロッドは、そこから、実施例１に従って切断され、その切断は、いずれの場合にも、添加物含有ゾーン３、４の中央を通過して又は添加物フリーゾーン６の中心でなされるようにする。
【００７６】
フィルタロッドは２１ｍｍの長さのフィルタプラグ１に切断され、そのフィルタプラグ１は、その長さの２分の１に共酸化触媒及び活性炭を、残りの半分に添加物フリーゾーンを含有する。フィルタプラグ１は、活性炭側３、４を、市販の通例のフルフレーバーシガレット５の実施例１のタバコロッドに装着される。この実施例は、概略図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃに対応する。
【００７７】
実施例５：
実施例３を繰り返して、長さが２１ｍｍのシガレットフィルタを製造し、そのシガレットフィルタは、その長さの半分に渡って活性炭を、残りの半分にメントールを含有する。シガレットフィルタは、活性炭側３を、市販の通例のフルフレーバーシガレット５の実施例１のタバコロッドに装着される。実施例３及び５は、図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃにおける簡略描写に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１Ａ】一つの添加物が交互に印刷された表層フィルタロッドの製造のための出発原料としての平らなフィルタ材料を示す。
【図１Ｂ】図１Ａの平らなフィルタ材料から製造されたフィルタを示す。
【図１Ｃ】図１Ｂのフィルタロッドから製造されたフィルタを組み込んでいるシガレットを示す。
【図２Ａ】２つの異なる添加物が交互に印刷されたフィルタロッドの製造のための出発材料としての平らなフィルタ材料を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの印刷された平らなフィルタ材料から製造されたフィルタロッドを示し、フィルタロッドが長さに対して切断される位置を指示する。
【図２Ｃ】図２Ｂのフィルタから製造されたフィルタが組み込まれたシガレットを示す。
【図３Ａ】並列配置にあるストライプに存在する２つの異なる添加物が交互に印刷されたフィルタロッドのための出発原料としての平らなフィルタ材料を示す。
【図３Ｂ】図３Ａの印刷された平らなフィルタ材料から製造されたフィルタロッドを示す。
【図３Ｃ】図３Ｂのフィルタロッドから製造されたフィルタを組み込んでいるシガレットを示す。
【図４Ａ】幅が異なるストライプに存在する２つの異なる添加物が交互に印刷されたフィルタロッドのための出発原料としての平らなフィルタ材料を示す。
【図４Ｂ】図４Ａの印刷された平らなフィルタ材料から製造されたフィルタロッドを示す。
【図４Ｃ】図４Ｂのフィルタロッドから製造されたフィルタを組み込んでいるシガレットを示す。
【図５】フィルタロッドを製造するための設備の概略構成を示す。
【符号の説明】
【００７９】
１    フィルタ
１ａ  フィルタロッド
２    平らなフィルタ材料
３    添加物Ａ
４    添加物Ｂ
５    シガレット
６    添加物なしのゾーン
７    引き伸ばしシステム
８    カレンダーロール
９    スプレーシステム
１０  循環空気乾燥機
１１  フィルタロッドマシン
【図１Ａ】
2009506761.tif 000003
【図１Ｂ】
2009506761.tif 000004
【図１Ｃ】
2009506761.tif 000005
【図２Ａ】
2009506761.tif 000006
【図２Ｂ】
2009506761.tif 000007
【図２Ｃ】
2009506761.tif 000008
【図３Ａ】
2009506761.tif 000009
【図３Ｂ】
2009506761.tif 000010
【図３Ｃ】
2009506761.tif 000011
【図４Ａ】
2009506761.tif 000012
【図４Ｂ】
2009506761.tif 000013
【図４Ｃ】
2009506761.tif 000014
【図５】
2009506761.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に少なくとも２つの異なる添加物を含む実質的に円筒形のフィルタボディを有するフィルタ又はフィルタエレメントであって、前記添加物は、前記フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーンにおいて、及び／又は、前記フィルタボディの半径方向に少なくともその区域を重ね合わされた少なくとも２つのゾーン、特に層群、において存在し、実質的に前記フィルタは、平らなフィルタ材料及び煙の成分に対する保持効果を有する薬剤からなる少なくとも一つの添加物を有するフィルタボディからなるフィルタ又はフィルタエレメント。
【請求項２】
前記フィルタは、平らなフィルタ材料から構成され、特にエンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維織物、不織布等から構成される、フィルタボディからなることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記添加物は、前記平らなフィルタ材料上及び／又は内に存在することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
口側にすぐ接して配置されたゾーンには、実質的に添加物がないことを特徴とする請求項１乃至４の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項５】
少なくとも一つの添加物は、選択的保持効果を有する薬剤からなることを特徴とする請求項１乃至４の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項６】
少なくとも一つの添加物は、少なくとも一つの更なる添加物の効能を高めるための薬剤からなることを特徴とする請求項１乃至５の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項７】
少なくとも一つの添加物は、ソーベント、特に吸着剤又は吸収剤からなることを特徴とする請求項１乃至６の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項８】
少なくとも一つの添加物は、特に一酸化炭素を酸化するための触媒からなり、前記触媒は、前記ソーベントの上流又は前記ソーベント上のいずれかに配置されることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ。
【請求項９】
前記ソーベントは、活性炭、ポリマー樹脂、特にフェノール樹脂、又は、特に、アルミニウム、シリコン、チタン及び／又はマグネシウムに基づく、金属酸化物及び金属水酸化物及び／又は水和金属酸化物からなることを特徴とする請求項９又は請求項８に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記触媒は、特に白金、金又は金と銀との混合合金から構成される、貴金属触媒からなることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
少なくとも一つの添加物は、アミン、特に１級又は２級アミン及び／又はタバコ固有のニトロソアミンに対する選択的保持効果を有する求電子試薬からなることを特徴とする請求項１乃至１０の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項１２】
少なくとも一つの添加物は、アルデヒド及びケトン、特にアセトアルデヒド、プロトンアルデヒド、ブチルアルデヒド又はアセトン‐プロピオンアルデヒドに対する選択的保持効果を有する求核試薬からなることを特徴とする請求項１乃至１１の少なくとも一項に記載のフィルタ。
【請求項１３】
元の状態が平らな材料、特にエンドレスにクリンプされたフィラメント、紙、フリース、繊維織物、不織布等から製造可能な実質的に円筒形のフィルタボディを有するタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントであって、前記フィルタボディは、前記フィルタボディの長手軸方向に連続して配置された少なくとも２つのゾーン、即ち、添加物を含有する一つのタバコ側ゾーン及び添加物のない一つの口側ゾーンからなることを特徴とするタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメント。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の少なくとも一項に記載のフィルタ又はフィルタエレメントを組み込んでいるシガレット。
【請求項１５】
フィルタボディに少なくとも２つの異なる添加物を提供する過程からなるタバコの煙用フィルタ又はフィルタエレメントを製造するためのプロセスであって、前記添加物は、前記フィルタボディ用の平らな出発原料に、実質的に平行なストライプ状に及び／又は重ね合わせ層に添加されるプロセス。
【請求項１６】
前記添加物の内の一つは、第１のストライプに添加され、前記添加物の更に一つは、前記第１のストライプの長手方向の両側に配置され、且つそれぞれが前記第１のストライプよりもよりも幅の狭い第２の及び第３のストライプに添加されることを特徴とする請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記添加物は、吹き付け及び／又は印刷によって、特に、インクジェットプロセス、輪転印刷プロセス又はスクリーン印刷プロセスによって、添加されることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記添加物は、溶解して又は分散して添加され、前記溶液媒体及び前記分散媒体は、それぞれ、次に蒸発されることを特徴とする請求項１５乃至１７の少なくとも一項に記載のプロセス。
【国際調査報告】
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