(57)【要約】      （修正有）【課題】コア部フィルター材としてのポリエチレン繊維に流動パラフィンが接触する場合であっても、時間の経過と共にポリエチレン繊維の寸法が変化することがない、安定した品質のシース・コア型たばこフィルターを提供する。【解決手段】コア部６と、シース部２を有するシース・コア型たばこフィルター１において、前記コア部６は結晶化度が５０％以上、６９％以下であるポリエチレン系繊維から構成され、前記シース部２は長繊維捲縮トウで構成され、さらに、前記ポリエチレン系繊維の乾熱収縮率は０％以上、４％以下とすることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のコア部と、シース部を有するシース・コア型たばこフィルター。
コア部：結晶化度が５０％以上、６９％以下であるポリエチレン系繊維。
シース部：長繊維捲縮トウ。
【請求項２】
ポリエチレン系繊維の乾熱収縮率が０％以上、４％以下である請求項１記載のシース・コア型たばこフィルター。
【請求項３】
ポリエチレン系繊維が複数本のポリエチレン系中空繊維である請求項１又は２に記載のシース・コア型たばこフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たばこフィルター、特に長繊維捲縮トウとコア部フィルター材とからなるシース・コア型たばこフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のフィルター材からなる複合構造のたばこ用フィルターについて、種々の提案がなされている。これらの提案においてフィルターを複数のフィルター材から構成している。その目的は様々であるが、その代表的な構成は、フィルターをシース部用フィルター材にコア部用フィルター材を挿入することによって、フィルター中を通過するたばこ煙や希釈空気の流れを一般的なフィルターでは不可能な流れへと変更することを可能にすることにある。
【０００３】
このようにコア部用フィルター材をシース部用フィルター材に挿入して、フィルター中のたばこ煙（希釈空気）の流れかたを変えることを意図したフィルターでは、コア部フィルター材を所望の形状、所望の位置に精度よく配置することは、フィルターとしての所望の性能を確実に得るとともに優れた外観を維持するために極めて重要である。
【０００４】
例えば、特公昭５１−５０７９号公報（特許文献１）には、直線上を移動する中空チューブ（コア部フィルター材）に、繊維性フィルター材（シース部フィルター材）を並列に配置して移動させると共に、繊維性フィルター材を中空チューブの周囲を包囲させる。並列に移動する中空チューブ及び繊維性フィルター材を同様に移動する多孔質の紙で取り巻き、これらが連続して移動する間にフィルタロッドを形成する。形成されたフィルタロッドを連続移動せしめる間に、繊維性フィルター材の繊維をチューブの周囲に圧迫すると共に連続移動させてチューブに摩擦係合させることを含むフィルターの製造方法が開示されている。
【０００５】
さらに、この特許文献１には、繊維性フィルター材を移動させながら多孔質の紙をフィルタロッドのまわりに被覆する装置と、チューブをフィルタロッドのフィルター材に長手方向に同心に配置し、繊維性フィルター材の周囲に圧縮力を適用して、繊維性フィルター材をチューブに摩擦係合させる装置とを含むシガレット用フィルターの製造装置が開示されている。
【０００６】
また、特公昭５９−１３１８４号公報（特許文献２）には、収束用トランペットガイドで収束されたトウを巻き締め成型部に送り込むと同時に、トウの上方から巻き締め成型部の入口部に臨設した湾曲する中空糸挿入ガイドに中空繊維を挿通して収束したトウの上面に導入し、トウの下方から同時に巻包紙を巻き締め成型部に送り込み、巻き締め成型部において中心に中空繊維を有するロッド状繊維充填体を製造するフィルタープラグの製造方法が開示されている。
【０００７】
更に、特開２００４−１７３５９１号公報（特許文献３）には、コア部フィルター材が複数の場合であっても、コア部フィルター材相互の配置関係を位置規定ガイドにより規定したのちに、前記コア部フィルター材を所望の断面形状となるように集束ガイドを通して集束し、開繊した長繊維捲縮トウ中に挿入させ、前記コア部フィルター材を所望の位置に充分に精度よく配置するシース・コア型フィルターの製造方法とその製造装置が開示されている。
【特許文献１】特公昭５１−５０７９号公報
【特許文献２】特公昭５９−１３１８４号公報
【特許文献３】特開２００４−１７３５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１〜３に記載された方法や装置によって、複数のコア部用フィルター材を有するシース・コア型フィルターを製造しても、複数のコア部用フィルター材をフィルター中の所望の位置に充分に精度よく配置することが可能となる。しかし、長繊維捲縮トウの中にコア部フィルター材を挿入したシース・コア型たばこフィルターにあっては、フィルター製造後の時間の経過と共にコア部フィルター材が伸長してコア部フィルターの端部がフィルターの端面から飛び出す。或いはコア部フィルター材が時間の経過と共に収縮してコア部フィルターの端部がフィルターの内部に引っ込むといった問題が生じる場合があり、他のフィルターやたばこ刻みと接続してフィルター付きシガレットを製造する際に、それらとの確実な接続が妨げられたり、或いはフィルターとしての性能や外観を損なうという問題があった。
【０００９】
コア部フィルター材が時間の経過と共に伸長または収縮する問題は、特にコア部フィルター材がポリエチレン繊維であって、且つフィルター中において前記ポリエチレン繊維に流動パラフィンが接触する場合、例えばシース部フィルター材の長繊維捲縮トウに油剤として流動パラフィンが用いられている場合などに起こり得ることが判明している。
【００１０】
本発明は、コア部フィルター材としてポリエチレン繊維が使われ、同ポリエチレン繊維に流動パラフィンが接触する場合であっても、時間の経過と共にポリエチレン繊維の寸法が変化することがない、安定した品質のシース・コア型たばこフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の基本構成は、以下のコア部と、シース部を有するシース・コア型たばこフィルターにある。
コア部：結晶化度が５０％以上、６９％以下であるポリエチレン系繊維。
シース部：長繊維捲縮トウ、また、ポリエチレン系繊維の乾熱収縮率を０％以上、４％以下とすることが好ましい。更にはポリエチレン系繊維が複数本のポリエチレン系中空繊維であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のシース・コア型たばこフィルターは、コア部フィルター材としてポリエチレン系繊維を使用している。上記構成により、フィルター中において、コア部フィルター材であるポリエチレン系繊維に流動パラフィンが接触したとしても、時間の経過と共にポリエチレン系繊維の寸法が変化することのなく、安定した品質が維持される。
【００１３】
また、前記ポリエチレン系繊維を乾熱収縮率が０％以上、４％以下とすることにより、ポリエチレン系繊維の配向が不十分な非晶部において延伸歪が少なく、流動パラフィンに接触しても非晶部の歪が緩和されにくく、繊維の軸方向の収縮も生じにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について具体的に説明する。
図１、図２は、本発明のたばこフィルターと本発明のフィルターをたばこに接続したフィルター付きシガレットの一例を示すものである。
【００１５】
図１は軸芯方向と直交方向に切断した断面図、図２は軸芯方向と平行に切断した側断面図である。
【００１６】
このフィルター部１は、その中心に設けられたポリエチレン繊維からなるコア部６と、このコア部６の周囲に設けられた長繊維捲縮トウからなるシース部２を有している。巻取紙３は、フィルター部１の形状を安定に保つもので、フィルター部１と巻取紙３とは軸芯方向の長さが等しくなっている。
【００１７】
一方、図２に示すように、チップペーパー４はフィルター部１と巻取紙３よりも軸芯方向の長さが長くなっている。そして、チップペーパー４の一方の端部が、フィルター部１と巻取紙３とが一体化されたフィルターチップの端部と揃えられ、他方の端部がたばこ本体（たばこの巻部）７の端部に取り付けられることにより、フィルター部１がたばこ本体７と一体化されて、フィルター付きたばこが構成されるようになっている。
【００１８】
チップペーパー４には、必要に応じてその外周にそって複数の開孔部（孔）５を設け、外部空気（ベンチレーション空気）がフィルター部１内に取り込まれ、ベンチレーション効果を得られるようにしても良い。
【００１９】
本発明では、前記コア部６のフィルター材であるポリエチレン繊維の結晶化度を５０％以上、６９％以下とすることが必要である。
【００２０】
前記ポリエチレン繊維の結晶化度を５０％以上、６９％以下とすると、フィルター中においてコア部のポリエチレン繊維と流動パラフィンが接触する場合においても時間の経過と共にポリエチレン繊維が伸長しない安定した品質のフィルターを得ることが可能となる。
【００２１】
これは、ポリエチレン繊維中に形成された球晶部分が流動パラフィンとの接触によって破壊され、繊維が軸方向への膨潤（伸長）を伴って生じるものであり、前記ポリエチレン繊維の形成される球晶部分が少なく、すなわち結晶化度が低い程、球晶の破壊に伴う繊維の伸長が起こり難くなるためであると考えられる。
【００２２】
前記ポリエチレン繊維の結晶化度が６９％以下であると、繊維中に占める球晶の割合が適度となり、流動パラフィンとの接触による球晶の破壊に伴う繊維の軸方向へ膨潤（伸長）が起こり難くなる。
【００２３】
また、前記結晶化度が５０％以上であると、フィルター材として必要な繊維強度が得られ、開繊した長繊維捲縮トウ中に挿入してシース・コア型フィルターへと加工する際に変形することなく安定した品質のフィルターを得ることができる。
【００２４】
また、本発明では、前記コア部６のフィルター材であるポリエチレン繊維の乾熱収縮率を０％以上、４％以下とすることが必要である。
前記コア部フィルター材を乾熱収縮率が４％以下のポリエチレン繊維とすることにより、フィルター中においてポリエチレン繊維は、配向が不十分な非晶部に延伸歪が少なく、流動パラフィンに接触する場合においても、非晶部の歪が緩和され難く、繊維が軸方向に収縮せず、その端部がフィルターの内部に引っ込んでフィルターとしての性能や外観を損なうことのない、安定した品質のフィルターを得ることが可能となる。
【００２５】
なお、本発明のシース・コア型たばこフィルターのフィルターを構成する中空糸以外の部分は、セルロースエステル、ポリプロピレン、セルロースなどの繊維束からなるが、喫味の点からセルロースエステルが好ましく、特にセルロースアセテートトウからなることが好ましい。更に、繊維束の単繊維繊度は３ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、繊維の断面形状はＹ型のものが好ましい。
【００２６】
なお、前記繊維束を製造する過程でのトウ糸条の集束性、平滑性、制電性等の向上、さらには前記繊維束を開繊してフィルター材料として用いる際に毛羽立ちなどによるトラブルの発生を防止する点から繊維束への油剤の付与が重要となる。
【００２７】
また、前記油剤を構成する成分として流動パラフィンを好適に使用することができる。（分子量：２２６〜４９２、炭素数：Ｃ−１６〜Ｃ−３５）
【００２８】
さらに本発明のたばこフィルターは、フィルター側面にベンチレーションのための開孔を施し、たばこ煙が優先的にフィルター中心部を流れるようにしてもよい。
【００２９】
次に、本発明のたばこフィルター製造方法の一例を詳細に説明する。
本発明のたばこフィルターは、中空糸をもう一方のフィルターを構成する素材である繊維束により、該中空糸を包みこんで一体化することによって作ることができる。
本発明に用いる中空糸は、例えば、ポリエチレンを溶融紡糸して得られる中空未延伸糸を、熱延伸することによって得られる。
【００３０】
前記未延伸糸をローラ間で延伸する際、延伸倍率を大きく設定することによって結晶化度の低い中空糸を製造することが可能となる。また、前記未延伸糸を延伸する際に一旦延伸した後、加熱した雰囲気下において緩和させた状態で巻き取ることにより、総延伸倍率が同じでも乾熱収縮率の低い中空糸を得ることが可能となる。
総延伸倍率としては、２〜６倍の範囲にあることが好ましい。総延伸倍率が２〜６倍の範囲にあると、ポリエチレン繊維の結晶化度が６９％以下であると、繊維中に占める球晶の割合が適度となり、流動パラフィンとの接触による球晶の破壊に伴う繊維の軸方向へ膨潤（伸長）が起こり難くなる。
また、緩和処理は、０〜２０％の範囲であることが好ましい。
【００３１】
中空糸を包み込む繊維束としては、セルロースエステル、ポリプロピレン、セルロース等の繊維束を用いることができるが、アセテートトウが喫味の点から好ましく、前記アセテートトウをプラグ巻き上げ機の開繊装置によって均一に開繊した状態でデリベリーロールに導き、より好ましくはトリアセチン等の可塑剤を均一に添着した後、巻き管部へと導く。
【００３２】
一方、中空糸は、上記の開繊装置で開繊されたアセテートトウの繊維の間へと供給される。アセテートトウに包含されながら、巻き管部へと供給されて、本発明のたばこフィルターに加工される。
【００３３】
なお、本発明では、下記の方法にて各数値を測定した。
（結晶化度の測定）
結晶化度は、下記の装置、測定条件で多重ピーク分離法を用いて算出した値から求めた。
Ｘ線回析装置：リガク製ＲＵ−２００
出力：４０ｋＶ、１００ｍＡ
測定範囲２θ（繊維軸に垂直方向）：１０〜３５°
ステップ：０．０２[ °] 
スキャン：１．０[ °/min] 
【００３４】
（乾熱収縮率の測定）
繊維の一端を固定し、一方の先端に繊度１ｄｔｅｘ当たり５０ｍｇの荷重をかけて４００ｍｍの糸長となるように印をつけ、荷重を取り外した後、６０℃に設定した熱風乾燥機の中に吊るして３０分間放置する。
【００３５】
次に温度２１℃、湿度３３％の室内に５分間放置してから繊維の一端を固定し、一方の先端に１ｄｔｅｘ当たり５０ｍｇの荷重をかけた状態で先につけた印から収縮後の糸長L を測定し、下の計算式を用いて算出する。
乾熱収縮率（％）＝（４００−Ｌ）／４００×１００
【００３６】
（ポリエチレン製中空繊維の膨潤テスト）
糸長、外径、内径、断面積を測定したポリエチレン製中空繊維を室内（２０℃）で流動パラフィン５ｍｌ中に１２日間浸漬したのち、糸長を測定し、浸漬前後での変化量を百分率で求めた。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
油剤として表面に流動パラフィンを含有する単糸繊度１．９デシテックス、単糸断面形状Ｙ型、総繊度４．９キロテックスの捲縮アセテートトウを使用して、上記特許文献３（特開２００４−１７３５９１号公報）により開示されたプラグ巻き上げ機にて、円周２４．６ｍｍ、長さ１２０ｍｍのフィルタープラグを製造した。プラグ巻取り紙は、通気度１００００ｃｕのものを用いた。フィルタープラグの製造の際、アセテートトウが開繊した状態のところに、結晶化度６４．５％、乾熱収縮率２％、外径４９１μｍ、内径３１４μｍのポリエチレン製の中空繊維を３本挿入して、フィルター断面方向中心部に中空糸を配置したフィルタープラグとした。
次に１ヶ月経過後に前記フィルターの端面における中空繊維の状態を評価し、結果を表１に示した。
【００３８】
（実施例２）
結晶化度６６．８％、乾熱収縮率１．３％、外径７７４μｍ、内径４９８μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
また、前記中空繊維に膨潤テストを実施し、結果を表１に示した。
【００３９】
（実施例３）
結晶化度５９．３％、乾熱収縮率１．３％、外径３３９μｍ、内径２１６μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４０】
（実施例４）
結晶化度６１．５％、乾熱収縮率０．３％、外径５７１μｍ、内径３５８μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４１】
（実施例５）
結晶化度６０．７％、乾熱収縮率０．８％、外径３４２μｍ、内径２１６μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４２】
（実施例６）
結晶化度６１．６％、乾熱収縮率０．８％、外径２７８μｍ、内径１７０μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４３】
（比較例１）
結晶化度７６．９％、乾熱収縮率０％、外径６８０μｍ、内径４４０μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４４】
（比較例２）
結晶化度７１．９％、乾熱収縮率１．８％、外径９４５μｍ、内径６０５μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４５】
（比較例３）
結晶化度６９．６％、乾熱収縮率０．８％、外径９１６μｍ、内径５８７μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４６】
（比較例４）
結晶化度７０．６％、乾熱収縮率０．３％、外径６４７μｍ、内径４１４μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４７】
（比較例５）
結晶化度６１％、乾熱収縮率４．５％、外径４７８μｍ、内径３０６μｍのポリエチレン製の中空繊維を用いた以外は実施例１と同様にしてシース・コア型たばこフィルターを作成し、同様の評価を行った。
【００４８】
また、前記中空繊維に膨潤テストを実施し、結果を表１に示した。
【００４９】
【表１】
2008289396.tif 000003
【００５０】
表１に示した結果より、本発明のシース・コア型たばこフィルターの製造方法を用いることによってポリエチレン繊維に流動パラフィンが接触する場合においても、時間の経過と共にポリエチレン繊維の寸法が変化することのない安定した品質のシース・コア型たばこフィルターを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のたばこフィルターを軸芯方向と直交方向に切断した断面図である。
【図２】本発明のフィルターをたばこに接続したフィルター付きシガレットを軸芯方向と平行に切断した側断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  フィルター
２  シース部
３  巻取紙
４  チップペーパー
５  開孔部（孔）
６  コア部
７  たばこ本体（たばこの巻部）
８  たばこ
【図１】
2008289396.tif 000004
【図２】
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