JPS60173154A - 繊維フイルターおよび安定剤配合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＩリオレフイン繊維トウから繊維フィルター要
素、特にタバコフィルターに適した繊維フィルター要素
の製造法並び忙製造されたフィルター要素に関する。

多種の繊維状材料が空気フィルター、特にタバコの煙か
ら粒状物および凝縮タールを除去するための空気フィル
ターとして試みられてきたが、最も頻繁に使用されてき
たものはセルロースアセテート繊維のけん綿織物トウの
如きセルロース誘導体であった。

上記材料は一般にポリオレフィンのフィラメントの如き
一層細いデニールの合成フィラメントの幾つかよりもフ
ィルター効率が劣っているが、業界は費用および取扱上
の便宜からその利点を認めていた。例えば、米国特許第
、？　、０３ｇ　、ダ７ｊ号および英国特許第１，５１
ダ、コ１７号忙記載されているよう忙、セルロースアセ
テートトウは適当に切断して好適な長さのプラグを形成
し得る硬質のフィルター棒に標準のフィルター製造装置
を用いて迅速に加工し得る。上記繊維はトリアセチン、
ジアセチンまたはクエン酸の如き不揮発性液体有機可塑
剤の微小液滴をセルロースアセテートの目の粗い移動ト
ウ（ｏｐｅｎ　ｍｏｖｉｎｇ　ｔｏｗ）にスプレーする
ことにより安定化される。上記液滴は次第に繊維に吸収
され、短かい展開（ｄｅｖｅｌｏｐ　ｍｅｎｔ）時間後
に近接繊維を結合する軟化領域を形成する。これらは処
理機械中にある間は非粘着性であり、通常の接着剤のよ
うにトウを機械に接着させることはない。

また或種の制限が認められていた。セルロースアセテー
トフィラメントは延伸して約２．２未満のデニールを得
ることが出来ず、しかも本来弱いものであり、これがト
ウに適用し得る張力およびけん縮の量を制限する。

一層強くしかもｌ未満のデニールをもち得る、ポリプロ
ピレンの如きポリオレフィンの繊維フィラメントはフィ
ルター効率を増加せしめる。またポリオレフィンは、そ
の繊維があまりに不溶性であ多年揮発性液体有機可塑剤
と結合し得ないので、欠点を有している。更５に、通常
の接着剤は必要な剛さな供給出来ず、またトウを加工機
械の一部に接着させる。その他の結合材は硬化または融
着のため熱の適用を必要とし、これは通常のフィルター
製造操作および装置に望ましくない変更を必要とする。

上記問題を満足するため、米国特許第１１，２２／、１
５号は溶融状態で低粘着性であるホットメルト接着剤を
提案しているが、上記材料もやはり加工のための非粘着
性の展開段階を与え得ない。英国特許第八５／１１．．
２７７号は不飽和有機エステル（例えばポリ酢酸ビニル
またはエチレンと酢酸ビニルとの共重合体）、またはア
クリル系共重合体（例えば酢酸ビニルトーーエチルへキ
シルアクリレートとの共重合体またはスチレンとブチル
アクリレ−トドの共重合体）からつくられた通常の不揮
発性被膜形成用重合体ラテックスの水性分散液の液滴の
適用を提案している。

本発明に従って、被膜形成用重合体ラテックス、必要に
より不飽和有機エステルまたはアクリル系共重合体から
つくられたラテックスを含む水性工マルジョンを連続の
移動ポリプロピレントウに適用する、ポリオレフィンフ
ィラメントからフィルター要素の製造方法が、上記ラテ
ックスがロジンとグリセリンまたはペンタエリスリトー
ルとの水素化エステル、またはポリテルペン樹脂である
低分子量変性樹脂を含有し、上記ラテックスが水の除去
により転化されて適用時点よυ後にその場で結合配合物
を得、上記変性樹脂が約、２ｏｏｏを越えない重量平均
分子量と約６０〜／１０℃の環球式軟化点を有している
ことにより特徴づけられる。

水中に分散された変性樹脂と被膜形成用材料との特異な
組合せのため、上記水性ラテックスの湿れ性および潤滑
性は残存水が分散されている変性された被膜形成用重合
体相の被覆および結合作用によシ転化時点で置換され−
る。上記変性樹脂は被膜形成用重合体材料の粘度を低減
し、室温で湿気の存在で被膜形成用重合体材料が流動し
融合する能力を促進すると思われる。変性樹脂はまた最
終乾燥生成物のガラス転移点を高める。その結果、一層
硬質のフィルター棒が得られる。

適用時点とラテックスが転化される時点との遅れが適用
直後の機械に結合材の付着を減らし、それ故これは通常
のフィルター加工機械の作用に極めて重要である。

上記ラテックスの組成は被膜形成用材料および変性材料
の選択に応じ広く変化し得るが、トウに付着されたラテ
ックスの固形分中の被膜形成用重合体ラテックス対低分
子量変性樹脂の好ましい比は約９Ｓ〜７０：！；〜３０
の重量比範囲にある。

最も好ましい比は約ｑ３−ｑｏ：ｓ〜１０の重量％範囲
内にある。

変性樹脂がロジンエステルである場合には、それは樹脂
の基（ｍｏ　ｉ　ｅ　ｔｙ　）　が約弘Ｓ％〜７０チ水
素化された硬質の樹脂状固体である。ロジンエステル変
性材は５チ以下のアビエチン酸濃度およびスチラｒル（
ＳｔＦｒａｇｅｌ）　１０ラムを用いるポリスチレン標
準物と比較するサイズ・エクスクル−ジョン（ｓｌｚｅ
　ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ）　クロマトグラフ技術によｐ測
定した重量平均分子量約３０θ〜１０００をもつことが
好ましい。上記材料は固形物形態であるいは水性分散液
として商業的に入手し得る。

好適な変性樹脂は、例えはフオーラル”（Ｆｏｒａｌ）
ｇ、５′または１０５（高度に水素化されたロジンのク
リセリンおヨヒペンタエリス・リトールエステル、重量
平均分子量６００〜１０００）；ヘーコＩ７７（Ｈｅｒ
ｃｏｌｙｎ）Ｄ　（水素化ロジンメチルエステル）；ピ
ッフライト（Ｐｉｃｃｏｌｙｔｅ）　Ａ　／　／　３樹
脂（軟化点／／コ〜／／ｇｏｃ（Ｄポリテルペン）；ス
タイペライトエステル’（Ｓｔａｙｂｅｌｉｔｅ　Ｅｓ
ｔｅｒ）　／　０　（水素化ロジンのグリセリンエステ
ル、重量平均分子量ｔ、ｏｏ　〜ｉｏｏθ）；ペンクリ
ｙ　（Ｐｅｎｔａｌｙｎ）Ｈ（水素化ロジンのペンタエ
リスリトールエステル、重量平均分子量６００〜１０ｏ
ｏ）およびピツコテツクス（Ｐｉｃｃｏｔｅｘ）　ｌｉ
ｔ脂（α−メチルスチレンとビニルトルエンとの共重合
体）である。（註：１１はバーキュレス・インコーホレ
ーテッド（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ
ｄ）の商品名、製品を示す）上記被膜形成用ラテックス
は、例えば水、適当な単量体物質、過硫酸カリウムの如
き遊離基重合開始剤と約１０重ｔ％までのアニオン系も
しくはノニオン系乳化剤および同様の公知添加剤を含有
する重合混合物を用い約’ｔｉｓｃ−タθ℃の温度に加
熱する、単量体（例えば酢酸ビニル）単独の重合もしく
はこれら単量体と共単量体（例えばエチレン）との重合
によりつくることが出来る。若干塩基性のｐＨに調節す
ることがひき続いてのブレンドに好ましい。

その他の好適な被膜形成用重合体ラテックスは、アクリ
ル酸、メタクリル酸、エチルアクリレート、ブチルアク
リレート、メチルメタクリレート等の如きその他の単量
体と、スチレン、エチレン、プロピレン、ブタジェン等
の如き共単量体との重合により得られる。

好適な商業的に入手し得る上記の型の被膜形成用重合体
ラテックスは英国特許第八、１−／弘、Ｊ／７号に記載
されている。例えば、上記材料はビナク（Ｖｉ　ｎａｅ
　）ざｇ／　（酢酸ビニルのホモポリマー）、エアーフ
レックス（Ａｉｒｆｌｅｘ）　ＩＩ　Ｏ！　（酢酸ビニ
ル９０／エチレンＩＯの共重合体）および当業界で公知
のその他のものとして入手し得る。（註：東東はエア・
プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレーショ
ン（Ａｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｎｄＣｈｅｍｉｃａ
ｌｇｅＩｎＣ）　（Ｄ製品である）本発明を以下の実施
例によシ更に詳しく説明する。部およびチは特記しない
限シ重竜基準である・実施例■ ３・Ｓデニールの連続ポリゾロピレンステーブル繊維を
カードにかけ、目の粗いけん縮トウを約／、２〜／４イ
ンチ幅の薄いり？ンに引っばり、処理せずに備品（ｇａ
ｒｎｉ　ｔｕｒｅ　）および通常のフィルター棒製造装
置によシ延伸してフィルタープラグを形成し、紙で包み
９０ｖｍ長さに切断した。得られた試験フィルター要素
を試験および評価のための対照として用いた。

実施例■ 上記の目の粗いポリゾロビレ／ステーブル繊維トウを、
上記備品に入る前忙アプリケーターがツクスを通すこと
によりラテックスでスプレーする以外は実施例■をくシ
返した。試験目的のため、被膜形成用重合体ラテックス
と低分子量変性樹脂との種々のブレンドを夫々のラテッ
クスあるいはその他の分散液を予め定めた量（固形分重
量％基準）簡単に混合することによりりくｐ、ついで通
常の溜め中に入れ、これから材料を上記アプリケーター
にポンプ送りした。上記ブレンドを予め定めた一定の割
合で一定速度で移動する目の粗い繊維トウリぎンに適用
し、ついで備品により延伸し、包んだ。処理した試験プ
ラグすなわちフィルター要素をアットオン（Ａｄｄ　−
ｏｎ）重量並びに下記の式を用い英国ミドルセックスの
モデルＨＲＴフイルトロナ・シガレット・コンポーネン
ツ、Ｌｔｄ。

（Ｍｏｄｅｌ　ＨＲＴ　Ｆｔｌｔｒｏｎａ　Ｃｔｇａｒ
ｅｔｔｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｔＬｔｄ・）の標準
フイルトロナ硬度およびレジリアンステスター（ｓｔａ
ｎｄａｒｄ　Ｆｉｌｔｒｏｎａ　Ｈａｒｄｎｅｓｓ　ａ
ｎｄＩＬｅｓｉｌｉａｎｃｅ　Ｔｅ５ｔｅｒ）　で測定
した硬度に関し評癲した。

（式中、Ｃは試験フィルター要素の断面の最初の円周（
、、）であり、Ｄは３００？荷重を７５秒かけた後の上
記フィルター要素のそり（０，０／　ｗｍ単位）である
） １アツトオン”は処理した要素（紙包装を含む）の合計
重量を基準とし、次のように計算される。

アラ、オフ％＝４こ３ユｘ　ｉｏ。

（Ｗｌ） （式中、Ｗ２は硬化要素の重量（１）でより、Ｗｌは未
処理要素の重量（１）である） 上記のように測定した硬度、および硬化剤吸収によるア
ットオンを評価し、その結果を表■に示した。

表　１ １−１０　対　照　− １１−１５ＰＶＡラテ７りｘ” １６−２０　ＰＶＡラテックス／７オーラル８５１１１
２　？ｏ／／。

２１−３０　ＰＶＡうｆ７クス／７オーラル８５　７０
／３０３１−３５　ＰＶＡｔｆッＩス／７オーラに１０
５°３　ｑＯ／１０３６−４０　ＰＶＡ；ｙチックｘ／
ピッコライトＡ１１５°４　９０／１０４０−４９　ビ
ナン８８１°５／フオーラル８５　９０／１０５０−５
６　ビナン８８１／ピツコライトＡ１１５　タ０／１０
５７−６１　ＰＶＡラテックス／ピッコライトＡ１１５
　９０／ｌθ６２−６５　エアフレックス４０５９６／
フオーラル８５　９０／／θ※Ｉ　ＰＶＡ　ラテックス
　ポリ酢酸ビニル型ラテックスエマ毫２　フオーラル　
８５　高度に水素化された樹脂のグリ化＊３　フオーラ
ル　１０５　高度に水素化された樹脂のペンタ巖４　ピ
ッコライトＡ１１５　ｙｊ？すα−ピネン樹脂の水性分
散液アンド・ケミカルズ・インコーホ 硬　度（平均）　アットオン係（平均）デθ、ｑ　Ｏ ？１．６　μ、Ａ ？１．７　／、ｇ ？コ、１　３．０ ９λ、６　３．ダ ？、３．’４　４．６ ｑダ＋：ｌＩｔ＋Ｉｔ ｑａ、３　＜ｔ−２ ？３．ダ　ダ、６ ｇ９．ｌ、　／、コ ルジョン リンエステルの水性分散液 エリスリトールエステルの水性分散液

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被膜形成用重合体ラテックス、必要によシネ飽和
   有様エステルまたはアクリル系共重合体からつくられた
   ラテックスを含む水性エマルションを連続の移動？リプ
   ロピレントウに適用する、ポリオレフィンフィラメント
   からフィルター要素の製造方法に於いて、 上記ラテックスがロジンとグリセリンまたはペンタエリ
   スリトールとの水素化エステルまたはポリテルペン樹脂
   である低分子量変性樹脂を含有し、上記ラテックスが水
   の除去により転化されて適用時点よυ後にその場で結合
   配合物を得、上記変性樹脂が約、２ｏｏｏを越えない重
   量平均分子量と約６０−／１Ｏｏｃの軟化点を有してい
   ることを特徴とする、フィルター要素の製造方法。
2. （２）トウに付着したラテックスの固形分中の被膜形成
   用重合体ラテックス対低分子量変性樹脂の比が約ｑＳ〜
   ７０：！〜３０の重量％比の範囲にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の製造方法。
3. （３）トウに付着したラテックスの固形分中の被膜形成
   用重合体ラテックス対低分子量変性樹脂の比が約ｑｓ−
   ｑｏ：ｓ〜１０の重量％此の範囲にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（２）項記載の製造方法。
4. （４）上記被膜形成用重合体ラテックスがポリ酢酸ビニ
   ル、酢酸ビニル／エチレン共重合体または酢酸ビニル／
   コーエチルへキシルアクリレート共重合体を含有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項
   または第（３）項記載の製造方法。
5. （５）上記低分子量変性樹脂がアクリル系共重合体から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜第（
   ４）項のいずれか一項記載の製造方法。
6. （６）上記アクリル系共重合体がスチレン／ブチルアク
   リレート共重合体であることを特徴とする特許請求の範
   囲第（５）項記載の製造方法。
7. （７）特許請求の範囲第＋１）項〜第（６）項に記載の
   製造方法によりつくられたポリオレフィン繊維プラグＯ