JPH10150970A - タバコ用フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】消臭性能が低下しにくく、ｐＨ調製が不要であ
り、しかもカルボニル基を有する化合物を含有する悪臭
に対して優れた吸着性能を示し、さらに取扱性が容易
で、安全性に優れ、味への影響も少ないタバコ用フィル
ターを提供する。 【解決手段】(1) 少なくともアミノ基含有繊維と陰イオ
ン性官能基含有繊維とを含有することを特徴とするタバ
コ用フィルター。(2) 前記アミノ基含有繊維と陰イオン
性官能基含有繊維の構成比（アミノ基含有繊維／陰イオ
ン性官能基含有繊維）が重量比で５／９５〜９９．９／
０．１であることを特徴とするタバコ用フィルター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタバコ用フィルター
に関し、さらに詳しくはカルボニル基を有する化合物を
含有するタバコの臭い等の悪臭に対して優れた吸着性能
を示すタバコ用フィルターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活環境における快適性への関心
が高まり、室内、冷蔵庫内などの種々の環境内に存在す
る悪臭の除去に関して様々な提案がなされている。中で
も、オフィス、家庭または自動車内におけるタバコ臭の
消臭は、禁煙運動の浸透に伴いクローズアップされて来
ており、各種の提案がなされている。その一例として、
ポリオレフィン繊維からなるフィルター担体にポリエチ
レンイミンとカルボン酸とを含む処理溶液を塗布したも
のが挙げられる（例えば、特開平２−２５７８７０号公
報）。このフィルターは積極的に悪臭成分を吸引して消
臭することができ、特にアルデヒドを除去するのに適し
ている。しかしながら、この技術は消臭成分である酸を
繊維などのフィルター担体表面に付着させただけである
ため、消臭成分が脱落しやすく、フィルターの消臭性能
が低下しやすいという欠点がある。またフィルターの消
臭性低下を防止するためには、少なくとも上記処理溶液
をｐＨ８．５〜９程度になるように調製することが必要
であり、ｐＨ調製のための工程が増えるのみならず、精
密な作業が要求されるという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題を解決し、消臭性能が低下しにくく、ｐＨ調製
が不要であり、しかもカルボニル基を有する化合物を含
有する悪臭に対して優れた吸着性能を示し、さらに取扱
性が容易で、安全性に優れ、タバコの味覚への影響も少
ないタバコ用フィルターを提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み、鋭意検討した結果、アミノ基を含有する繊維と
陰イオン官能基を含有する繊維とを別個に製造し、これ
らの繊維を通常のフィルター製造機械に供給し、それ以
降は従来と同じ工程で製造することにより、カルボニル
基を有する化合物を含有する悪臭に対して優れた吸着性
能を有し、かつ消臭性能の低下のないタバコ用フィルタ
ーが簡便に得られることを見い出し、本発明に到達した
ものである。すなわち、本発明で特許請求される発明は
以下のとおりである。

【０００５】（１）少なくともアミノ基含有繊維と陰イ
オン性官能基含有繊維とを含有することを特徴とするタ
バコ用フィルター。 （２）前記アミノ基含有繊維は、酸性基を繊維当たり
０．０１〜１０ｍｏｌ／ｋｇの範囲で含有するアクリル
系合成繊維で、湿式紡糸法によって得られたアクリル系
合成繊維の凝固後、乾燥前に、一単位当たりのアミノ基
の含有量が１〜２当量で重合度が７〜２４００である水
溶性ポリアミン化合物を０．１〜１０％ｏｗｆの範囲で
含有させたものであることを特徴とする(1) 記載のタバ
コ用フィルター。 （３）前記イオン性官能基含有繊維は、０．２〜１０当
量／ｋｇの陰イオン性官能基または該陰イオン性官能基
に０．１〜５当量／ｋｇの遷移金属を結合させた遷移金
属塩を含有する繊維であることを特徴とする(1) 記載の
タバコ用フィルター。 （４）前記アミノ基含有繊維と陰イオン性官能基含有繊
維の構成比（アミノ基含有繊維／陰イオン性官能基含有
繊維）が重量比で５／９５〜９９．９／０．１であるこ
とを特徴とする(1) 記載のタバコ用フィルター。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のタバコ用フィルターは、
少なくともアミノ基含有繊維と陰イオン官能基含有繊維
とを含有するが、これら以外の第三成分として、例えば
アセテートなどの繊維を混入してもよい。また本発明の
タバコ用フィルターは、通常のフィルターのようにタバ
コの吸口側に配置するフィルターとして用いることがで
きるほか、シガレットホルダー内に装填するフィルター
としても用いることができる。

【０００７】本発明に用いられるアミノ基含有繊維とし
て、例えば湿式紡糸法によって得られるアクリル系合成
繊維の凝固後、乾燥前に該繊維に水溶性ポリアミン化合
物を含有させたものが挙げられる。水溶性ポリアミン化
合物としては、例えばポリエチレンイミン、ポリアリル
アミン、アミノ変性アクリルポリマーなどを用いること
ができ、これらのアミノ基を有するポリマーは単独でま
たは２種以上を混合してを用いることができる。モノマ
ー一単位当たりのアミノ基の含有量は１〜２当量である
ことが好ましい。またモノマー一単位当たりのアミノ基
の含有量が１〜２当量である水溶性ポリアミン化合物の
重合度は７〜２４００の範囲が好ましい。重合度が７未
満では毒性が強いため取り扱いが困難となり、また２４
００を超えると粘度が高すぎて取り扱いが困難となる場
合がある。

【０００８】繊維中の水溶性ポリアミン化合物の含有量
は、０．１〜１０％ｏｗｆの範囲が好ましく、０．５〜
５％ｏｗｆの範囲が特に好ましい。水溶性ポリアミン化
合物の含有量が０．１％ｏｗｆ未満ではアセトアルデヒ
ド消臭効果が弱く、１０％ｏｗｆを超えると繊維が硬化
する場合がある。アミノ基を含有するアクリル系合成繊
維は、例えば、紡糸原液を紡糸口金を通して凝固浴中に
紡出し、水洗後、沸水中で延伸し、得られた未乾燥繊維
にアミノ基を有する水溶性ポリアミン化合物を含む水溶
液中に浸漬処理し、脱水、乾燥後、加圧水蒸気で湿熱処
理を行い、アクリル系合成繊維中の酸性基とアミノ基を
有する水溶性ポリアミン化合物を湿熱結合させることに
よって得ることができる。この湿熱結合により結合率が
向上する。

【０００９】アクリル系合成繊維の酸性基含有量は、繊
維当たり０．０１〜２．５ｍｏｌ／ｋｇの範囲が好まし
く、特に０．０３〜２．０ｍｏｌ／ｋｇの範囲が好まし
い。前記湿熱結合とは湿熱下で形成される結合をいい、
湿熱結合させるには温度１００〜１８０℃の加圧水蒸気
で処理するのが好ましく、特に温度１０５〜１３０℃の
加圧水蒸気で処理するのが好ましい。また水溶性ポリア
ミン化合物のアミノ基と酸性基との結合率は、５０〜１
００ｍｏｌ％の範囲が好ましく、特に６０〜１００ｍｏ
ｌ％の範囲が好ましい。

【００１０】本発明に用いられる陰イオン官能基含有繊
維としては、例えば陰イオン官能基を含有するアクリル
系合成繊維などが挙げられる。ここで陰イオン性官能基
とは、カルボキシル基またはスルホン基を指し、これら
は０．２〜１０当量／ｋｇ繊維の範囲で繊維中に含有さ
せるのが好ましく、特に０．４〜５当量／ｋｇ繊維の範
囲が好ましい。陰イオン性官能基の量が０．２当量／ｋ
ｇ繊維未満では消臭効果が小さく、１０当量／ｋｇ繊維
を超えると繊維自体の吸湿、吸水性が必要以上に高くな
る場合がある。また０．４〜５当量／ｋｇ繊維の範囲で
は消臭効果がより大きくなる。

【００１１】カルボキシル基とスルホン基は単独で用い
てもよく、また共存させてもよいが、多量に導入するに
はカルボン酸の方が容易であり、かつ性能的にも優れて
いるため、カルボキシル基を用いる方が好ましい。前記
陰イオン官能基は、この官能基が遷移金属と結合した遷
移金属塩の形態で繊維中に含有させてもよい。ここで遷
移金属とは、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、クロム、コバル
ト等を指し、遷移金属化合物としては、銅化合物〔CuSO
₄ 、Cu(NO₃)₂等〕、亜鉛化合物〔ZnSO₄ 、Zn(NO₃)
₂等〕、鉄化合物〔FeSO₄ 、Fe(NO₃)₂等〕、ニッケル化
合物〔NiSO₄ 、Ni(NO₃)₂等〕、クロム化合物〔CrSO₄ 、
Cr(NO₃)₂等〕、コバルト化合物〔CoSO₄ 、Co(NO₃)₂等〕
などを用いることができる。特に効果が顕著であるとい
う点で銅化合物または亜鉛化合物を用いるのが好まし
い。

【００１２】陰イオン官能基を有する遷移金属の含有量
は０．１〜５当量／Ｋｇ繊維の範囲が好ましく、０．２
〜３当量／Ｋｇ繊維の範囲がより好ましい。この含有量
が０．１当量／Ｋｇ繊維未満では消臭効果が小さくな
り、また５当量／Ｋｇ繊維を超えると陰イオン性官能基
の含有量が小さくなるため、消臭効果が小さくなる場合
がある。０．２〜３当量／Ｋｇ繊維の範囲であれば、陰
イオン性官能基の含有量を適性に保つことができるの
で、より消臭効果を向上させることができる。

【００１３】陰イオン性官能基を有するアクリル系合成
繊維に用いられるアクリル系合成繊維としては、共重合
によってカルボキシル基、スルホン酸基等の酸性基、望
ましくはスルホン酸基を含有するか、および／または強
酸性触媒により重合する際に末端基に導入されたスルホ
ン酸基を含有するアクリル系合成繊維などを挙げること
ができる。例えば、５０重量％以上のアクリルニトリル
と、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、イタコン酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、
スチレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビ
ニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メタリルスルホン
酸、メタリルスルホン酸塩、スチレンスルホン酸、スチ
レンスルホン酸塩、アリルスルホン酸、アリルスルホン
酸塩等のビニル単量体の１種または２種以上とを共重合
させて得られる合成繊維などを挙げることができる。

【００１４】特に好ましいアクリル系合成繊維は、８０
重量％以上のアクリルニトリルと、アクリル酸、アクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリルアミド、酢
酸ビニル、塩化ビニリデン、メタリルスルホン酸塩、ス
チレンスルホン酸塩等のビニル単量体の１種または２種
以上を共重合させて得られる合成繊維である。カルボキ
シル基などの陰イオン性官能基を繊維中に導入する方法
には特に限定はなく、例えば、繊維中のアミド基、アミ
ノ基、水酸基等を利用してアクリル酸等をグラフト重合
する方法、アクリル繊維などをアルカリによって加水分
解する方法、アクリル酸のようなカルボキシル基を有す
るポリマーを共重合するかまたはポリマーブレンドする
方法等を採用することができる。さらに湿式紡糸した
後、未乾燥状態で前記ポリマーの水溶液に浸漬した後、
乾燥する方法を採用してもよい。

【００１５】前記陰イオン性官能基に遷移金属を結合さ
せて遷移金属塩を含有させる方法としては、例えば、陰
イオン性官能基含有繊維を、１価の陽イオンを対イオン
とする塩を含むアルカリ水溶液で処理（例えば含浸）し
た後、遷移金属化合物と反応させる方法が挙げられる。
陰イオン性官能基を含有する繊維としては、例えば、セ
ルロース繊維、アクリル系合成繊維、ポリアミド繊維な
どを、繊維形成後に、陰イオン性官能基を有するモノマ
ーをドラフト重合することにより得られた陰イオン性官
能基含有繊維の１種または２種以上混合したものを挙げ
ることができる。また陰イオン性官能基が遷移金属と結
合した遷移金属塩を含有する繊維として、上記のように
して得られた陰イオン性官能基含有繊維を、１価の陽イ
オンを対イオンとする塩を含むアルカリ水溶液で処理
（例えば含浸）した後、遷移金属化合物と反応させた繊
維を挙げることができる。

【００１６】また例えば、アクリル系合成繊維、ポリア
ミド繊維、ポリエステル、再生セルロース繊維などを、
繊維形成前に、陰イオン性官能基を有するポリマーをポ
リマーブレンドすることにより得られた陰イオン性官能
基含有繊維の１種または２種以上を混合したものを挙げ
ることができる。また陰イオン性官能基が遷移金属と結
合した遷移金属塩を含有する繊維として、上記のように
して得られた陰イオン性官能基含有繊維を、１価の陽イ
オンを対イオンとする塩を含むアルカリ水溶液で処理し
た後、遷移金属化合物と反応させた繊維を挙げることが
できる。

【００１７】本発明のタバコ用フィルターは、フィルタ
ー製造過程において、水溶性ポリアミン化合物が繊維内
部に埋没された状態で存在するアミノ基含有繊維と、陰
イオン性官能基または該陰イオン性官能基が遷移金属と
結合している遷移金属塩を含有する陰イオン性官能基含
有繊維とを、例えば、混紡、交撚、交織、交編等、公知
の方法により組み合わせたものである。また本発明のタ
バコ用フィルターにはこれら以外の繊維等を含有させる
ことができる。なお、タバコ用フィルターの製造は公知
の方法で行うことができる。

【００１８】タバコ用フィルターのアミノ基含有繊維と
陰イオン性官能基含有繊維との構成比は、アミノ基含有
繊維を５〜９９．９重量％の範囲、好ましくは１０〜９
９重量％の範囲で含有するようにするのが好ましい。ア
ミノ基含有繊維の量が５重量％未満ではカルボニル基を
有する化合物の悪臭を消臭する効果が弱くなり、９９．
９重量％を超えると、陰イオン性官能基含有繊維の含有
量が少なすぎてタバコの悪臭を吸着しにくい。アミノ基
含有繊維の量が１０〜９９重量％では前記カルボニル基
を有する化合物の消臭効果が顕著となる。アミノ基含有
繊維を単独で用いると、少なくともカルボニル基を有す
る化合物の悪臭を消臭することができるが、タバコの喫
味バランスをくずす場合がある。また陰イオン性官能基
含有繊維を単独で用いると、カルボニル基を有する化合
物の消臭効果が弱くなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。 実施例１〜４および比較例１ アセテート繊維、アミノ基含有繊維および陰イオン性官
能基含有繊維を表１に示す構成比（重量％）とし、フィ
ルター製造器によりタバコ用フィルターを製造した。な
お、アセテート繊維としては、ダイセル（株）製アセテ
ート繊維、アミノ基含有繊維としては、特開平８−７４
１３１号公報記載のもの、陰イオン性官能基含有繊維と
しては、特開昭６３−２１４２６１号公報記載のものを
用いた。得られたそれぞれのタバコ用フィルターをタバ
コに装着し、１５秒ごとに１回の割合で１０回吹かした
後、そのときのフィルターの色を観察し、その結果を表
１に示した。フィルターの色が濃いほど、カルボニル基
を有する化合物を含有する悪臭がフィルターに多量に吸
着されていることを示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から、本発明のフィルター（実施例１
〜４）は、カルボニル基を有する化合物を含有する悪臭
に対してきわめて良好な吸着性能を示し、このフィルタ
ーはタバコ用フィルターとしてきわめて有効であること
が分かった。これに対し、比較例１のフィルターでは、
カルボニル基を有する化合物を含有する悪臭に対する吸
着性能が本発明のフィルターに比べて劣ることが分かっ
た。

【００２２】比較例２ ０．７％のポリエチレンイミン水溶液にギ酸をｐＨ８と
なるように添加し、この溶液をポリプロピレン繊維トウ
にスプレーで塗布し、乾燥させてタバコ用フィルターを
作製した。得られたタバコ用フィルターを用いて実施例
１と同様の方法でフィルターの着色度合を調べたとこ
ろ、フィルターの色は淡黄色であり、このタバコ用フィ
ルターは、カルボニル基を有する化合物を含有する悪臭
に対する吸着性能が本発明のものに比べ劣ることが分か
った。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るタバコ用フィルターは、カ
ルボニル基を有する化合物からなる悪臭に対して優れた
吸着性能を有し、しかも取扱性が容易で、安全性が高
く、味への悪影響も少ないきわめて優れたものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともアミノ基含有繊維と陰イオン
   性官能基含有繊維とを含有することを特徴とするタバコ
   用フィルター。
2. 【請求項２】 前記アミノ基含有繊維は、酸性基を繊維
   当たり０．０１〜１０ｍｏｌ／ｋｇの範囲で含有するア
   クリル系合成繊維で、湿式紡糸法によって得られたアク
   リル系合成繊維の凝固後、乾燥前に、一単位当たりのア
   ミノ基の含有量が１〜２当量で重合度が７〜２４００で
   ある水溶性ポリアミン化合物を０．１〜１０％ｏｗｆの
   範囲で含有させたものであることを特徴とする請求項１
   記載のタバコ用フィルター。
3. 【請求項３】 前記イオン性官能基含有繊維は、０．２
   〜１０当量／ｋｇの陰イオン性官能基または該陰イオン
   性官能基に０．１〜５当量／ｋｇの遷移金属を結合させ
   た遷移金属塩を含有する繊維であることを特徴とする請
   求項１記載のタバコ用フィルター。
4. 【請求項４】 前記アミノ基含有繊維と陰イオン性官能
   基含有繊維の構成比（アミノ基含有繊維／陰イオン性官
   能基含有繊維）が重量比で５／９５〜９９．９／０．１
   であることを特徴とする請求項１記載のタバコ用フィル
   ター。