JP2952238B1 - 二重同心構造のフィルターを有するシガレット - Google Patents

二重同心構造のフィルターを有するシガレット

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JP2952238B1
JP2952238B1 JP16679198A JP16679198A JP2952238B1 JP 2952238 B1 JP2952238 B1 JP 2952238B1 JP 16679198 A JP16679198 A JP 16679198A JP 16679198 A JP16679198 A JP 16679198A JP 2952238 B1 JP2952238 B1 JP 2952238B1
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Abstract

【要約】 【課題】タール量および製品通気抵抗を良好な値に維持
しながら、CO/タール比を0.6以下に設定されたフ
ィルター付きシガレットの提供。 【解決手段】たばこロッド10と二重同心構造のフィル
タープラグ20とをベンチレーション孔301を穿設し
たチップペーパー30で接続したフィルター付きシガレ
ットにおいて、フィルタープラグのコア部211を空気
不透過性フィルム212で巻装し、その通気抵抗係数を
フィルターシース部213のそれの0.1ないし0.8
倍に設定する。さらに、ベンチレーション孔の開孔位置
は、フィルタープラグの全長の70%以上の長さをもっ
て吸口端から離間した位置に設定するとともに、チップ
ペーパーからの空気流入割合を30ないし85%に設定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルター付きシ
ガレットに係り、特には、CO/タール比が低減され
た、二重同心構造のフィルターを有するシガレットに関
する。
【0002】
【従来の技術】たばこ刻みが巻紙で巻装されたたばこロ
ッドとこのたばこロッドに接続されたフィルタープラグ
からなるフィルター付きシガレットにおいて、主流煙中
に含まれる一酸化炭素(CO)の対タール重量比(CO
/タール比)は、一般的に1以上であり、2.5程度の
高いものもある。このような状況に鑑み、CO/タール
比を低減したフィルター付きシガレットが要望されてい
る。
【0003】従来、CO/タール比を低減させるため
に、タール濾過効率の低いフィルターを使用するととも
に、フィルター通気を増大させる技術が知られている。
タール濾過効率の低いフィルターを使用すると、タール
割合が高くなり、その結果CO/タール比が低下する。
また、フィルター通気を増大させると、たばこの燃焼量
が減少してタール割合が低下するが、CO/タール比
は、高いまま維持される。従って、両者を組合せること
により、タール量を所望の値に維持したまま、CO/タ
ール比を低減させることができる。
【0004】しかし、タール濾過効率の低いフィルター
の使用と、フィルター通気の増大技術の併用により、シ
ガレットの吸引抵抗(本明細書において、製品通気抵抗
ともいう)が低下してしまう。シガレットの製品通気抵
抗が低下すると、喫味が変化もしくは悪化するため、各
シガレット固有の喫味を維持し得ない。
【0005】特に、フィルター通気を有するシガレット
の場合、良好な喫味を保持するためには、90ないし1
30mmH2 Oの吸引抵抗が必要であるといわれている
が、上記従来の方法によりCO/タール比を低減させた
シガレットでは、吸引抵抗が90mmH2 Oに達しない
ため、喫味が悪化していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、タ
ール量および製品通気抵抗を良好な値に維持しながら、
CO/タール比を0.6以下に設定されたフィルター付
きシガレットを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、フィルター付きシガレットについて
鋭意研究した結果、コア部を空気不透過性のフィルムで
巻装した二重同心構造のフィルターにおいてそのコア部
の濾過効率をそのシース部の濾過効率よりも低く設定
し、かつフィルターとたばこロッドを接続するチップペ
ーパーに設けられる開孔(ベンチレーション孔)の位置
をフィルターの上流側に設定することにより、ベンチレ
ーション孔からの空気流入割合を高めた場合に、ベンチ
レーション孔から流入した空気の一部が逆流して全ての
主流煙を濾過効率の低いコア部に流入させ、もってフィ
ルター全体を低濾過フィルターとして機能させることが
でき、しかもタールおよび製品通気抵抗を良好な値に維
持しながら、CO/タール比を低減させることができる
ことを見出した。
【0008】この知見に基づいてさらに研究を進めた結
果、たばこロッド自体のCO/タール比が0.65以下
であり、かつたばこロッド自体の通気抵抗が40mmH
2 O以上である場合に、フィルターコア部の通気抵抗係
数がフィルターシース部のそれの0.1ないし0.8倍
の範囲内にあり、ベンチレーション孔を、フィルターの
領域内において、フィルターの全長の70%以上の長さ
をもってチップペーパーの下流端(フィルターの吸口
端)から離間した位置に開孔位置を有するように周方向
に沿って穿設し、かつベンチレーション孔からの空気流
入割合を30ないし85%とすることにより、CO/タ
ール比を0.6以下に低減させ得ると共に、製品通気抵
抗を90ないし130mmH2 Oに維持し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明によれば、巻紙により巻
装されたたばこ刻みからなるたばこロッド;フィルター
コア部と該コア部の周囲に該コア部と同心的に配置され
たフィルターシース部とを備えたフィルタープラグ;お
よび該たばこロッドの下流端部と該フィルタープラグの
ほぼ全周面とを覆って該たばこロッドと該フィルタープ
ラグとを接続するチップペーパーを有し、該たばこロッ
ド自体のCO/タール比が0.65以下であり、かつた
ばこロッド自体の通気抵抗が40mmH2 O以上であ
り、該フィルターコア部が空気不透過性フィルムにより
巻装されており、該フィルターコア部の通気抵抗係数
が、該フィルターシース部の通気抵抗係数の0.1ない
し0.8倍であり、該チップペーパーは、該フィルター
プラグに対応する領域内において、該フィルタープラグ
の全長の70%以上の長さをもって該チップペーパーの
下流端から離間した位置に開孔位置を有し周方向に沿っ
て穿設された複数のベンチレーション孔からなるベンチ
レーション孔列を有し、該チップペーパーからの空気流
入割合が、30ないし85%であることを特徴とする、
二重同心構造のフィルターを有するシガレットが提供さ
れる。
【0010】本発明のシガレットは、90ないし130
mmH2 Oの製品通気抵抗および0.6以下のCO/タ
ール比を示す。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら、より詳しく説明する。
【0012】図1は、本発明のフィルター付きシガレッ
トの一例をそのチップペーパー、巻紙、巻取り紙を展開
した状態で、概略的に示す斜視図であり、図2は、図1
のフィルター付きシガレットのフィルタープラグの断面
図である。
【0013】図1に示すように、本発明のフィルター付
きシガレットは、巻紙12により巻装されたたばこ刻み
11からなるたばこロッド10、このたばこロッド10
の下流端に配置され、巻取り紙22で巻装された二重同
心構造のフィルタープラグ20からなるフィルターと、
たばこロッド10とフィルタープラグ20とを接続する
チップペーパー30とを備える。本明細書において、下
流、上流とは、たばこの吸煙方向を基準とする。
【0014】本発明において、たばこロッド10は、通
常のシガレットと同様、通常のたばこ刻み11を巻紙1
2で巻装した構成を有する。たばこ刻み11を巻装する
巻紙12は、通常のシガレットに使用されている巻紙で
あり、通気性を有するものである。本発明において、た
ばこロッド10自体におけるCO/タール比は、0.6
5以下であり、また、たばこロッド10自体の通気抵抗
は、40mmH2 O以上である。
【0015】たばこロッド10の下流端に配置されたフ
ィルタープラグ20は、二重同心構造のフィルタープラ
グであって、図2に示されているように、空気不透過性
フィルム212により巻装されたフィルターコア部21
1とその周囲にコア部211と同心的に配設されたフィ
ルターシース部213からなる。
【0016】フィルターコア部211は、セルロースア
セテート、ポリプロピレン、レイヨン等の長繊維のト
ウ、または例えば特開平6−169743号に開示され
たウエブ材料から形成することができる。
【0017】フィルターコア部211は、空気不透過性
のフィルム212で巻装されている。フィルターコア部
211を巻装するフィルムが実質的に空気を透過させる
と、チップペーパーのベンチレーション孔から流入した
空気が逆流しにくくなり、その結果、主流煙が濾過効率
の高いシース部に流れ、フィルター全体の濾過効率が高
くなり、本発明の目的を達成し得ない。また、空気不透
過性フィルムの代わりに、通常のシガレット用フィルタ
ーに適用される空気不透過性巻取り紙を用いると、紙臭
さが強くなり、喫味が悪化する。この空気不透過性フィ
ルム212は、例えば、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、レイヨン等の樹脂フィルムであり得る。この
ような樹脂フィルムを用いることにより上記喫味の悪化
の問題が回避される。通常、このフィルム212は、1
5ないし30μmの厚さを有する。フィルターコア部2
11は、空気不透過性フィルム212により巻装された
状態で、10ないし20mmの円周を有し得る。
【0018】空気不透過性フィルム212を介してフィ
ルターコア部211の周囲に同心的に配設されるフィル
ターシース部213は、コア部と同様の繊維材料で形成
することができる。このフィルターシース部213を巻
装する巻取り紙22は、通常のシガレット用フィルター
に適用される巻取り紙と同様のものであり得、比較的高
い通気性を有するものであり、好ましくは、10000
ミリリットル(mL)/cm2 ・分・100mmH2
以上の通気度を有し、最も好ましくは、20000mL
/cm2 ・分・100mmH2 O以上の通気度を有す
る。巻取り紙の通気度が低いと、ベンチレーション孔か
らの空気流入割合が30%以下となり、本発明の所期の
目的を達成し得ない。フィルターシース部213は、巻
取り紙22により巻装された状態で、23ないし27m
mの円周を有し得る。なお、本発明において、巻取り紙
22を省略することもできる。その場合、シース部21
3を形成する繊維材料が、上記巻取り紙22と同様の通
気度を有することが好ましい。
【0019】本発明の二重同心構造のフィルタープラグ
は、通常のシガレット用フィルターと同様に、15ない
し40mmの長さを有し得る。
【0020】さて、本発明において、フィルターコア部
211の通気抵抗係数は、フィルターシース部213の
通気抵抗係数の0.1ないし0.8倍である。本発明に
おいて、フィルターコア部の通気抵抗係数Rcは、二重
同心構造のフィルタープラグからそのコア部を抜き取
り、この抜き取ったコア部を、その側面から空気が流入
しないように不透過性のチューブで覆い、毎秒17.5
cm3 の流量で吸引したときのコア部の差圧をPc(m
mH2 O)、コア部の断面積をAc(cm2 )、コア部
の長さ(フィルタープラグの長さ)をL(cm)とする
と、次式: Rc=Ac・Pc/(17.5L) で表される。他方、フィルターシース部の通気抵抗係数
Rsは、二重同心構造のフィルタープラグにおいてその
コア部を無通気性のプラスチック棒と置き換え、、この
プラグを毎秒17.5cm3 の流量で吸引したときのシ
ース部の差圧をPs(mmH2 O)、シース部の断面積
をAs(cm2 )、シース部の長さ(フィルタープラグ
の長さ)をL(cm)とすると、次式: Rs=As・Ps/(17.5L) で表される。
【0021】上に述べたように、本発明において、フィ
ルターコア部211の通気抵抗係数(以下、PDともい
う)は、フィルターシース部213のPDの0.1ない
し0.8倍、すなわち、コア/シースPD比は、0.1
ないし0.8である。このPD比は、0.1ないし0.
8の範囲内であれば、その値が低いほど、いいかえる
と、コア部の濾過効率がシース部の濾過効率よりも低い
ほど、チップペーパーに穿設されたベンチレーション孔
から流入した空気の一部を逆流させて全ての主流煙を濾
過効率の低いコア部に流入させ、もってフィルター全体
を低濾過フィルターとして機能させることができる。こ
のコア/シースPD比は、0.1ないし0.5であるこ
とが特に好ましい。
【0022】チップペーパー30は、たばこロッド10
の下流端部とフィルタープラグ20のほぼ全周面とを覆
ってたばこロッド10とフィルタープラグ20とを接続
している。このチップペーパーは、フィルタープラグに
対応する領域内において、フィルタープラグの全長の7
0%以上の長さをもってチップペーパー30の下流端
(フィルタープラグ20の吸口端に相当)から離間した
位置に周方向に沿って穿設された複数のベンチレーショ
ン孔301からなるベンチレーション孔列を有する。図
1には、ベンチレーション孔列は、1列だけ穿設されて
いるが、複数列であってもよい。
【0023】ベンチレーション孔30を穿設する方法に
特に制限はない。例えば、チップペーパーに予めベンチ
レーション孔を機械的または電気的に形成することがで
きる。あるいは、ベンチレーション孔を穿設していない
チップペーパーをフィルターおよびたばこロッドの周面
に設けた後、例えばレーザーでベンチレーション孔を形
成することもできる。
【0024】本発明において、ベンチレーション孔30
1の開孔位置は、チップペーパーに形成されたベンチレ
ーション孔301の、フィルタープラグ20の長さ方向
の位置であって、図1に示すように1列で形成されてい
る場合にはベンチレーション孔の中心の位置である。ま
た、複数列でベンチレーション孔が穿設されている場合
には、最も離れた2つ(すなわち、外側2つ)のベンチ
レーション列の間のフィルターの長さ方向における中心
の位置である。つまり、この場合の開孔位置とは開孔部
位を示す。開孔位置がたばこロッドに近いほどベンチレ
ーション孔から流入した空気が逆流しやすくなるととも
に、製品通気抵抗が高くなる傾向にあり、上記のように
フィルタープラグの長さの70%以上の位置にベンチレ
ーション孔が存在することにより、所期の目的を達成す
ることができる。ベンチレーション孔301は、フィル
ターの全長の約75%以上に相当する距離をもって吸口
端から離れた位置に穿設されていることが特に好まし
い。
【0025】そして、本発明において、ベンチレーショ
ン孔からの空気流入割合は、30ないし85%である。
ここで、空気流入割合(Vfまたはフィルター通気とも
いう)とは、シガレットを標準流量17.5cm3 /秒
で吸引したときの吸口端の流量に対する、チップペーパ
ーを通じてシガレット内部に取り入れられた空気の流量
の比を百分率で表わしたものである。この空気流入割合
は特に50ないし85%であることが好ましい。
【0026】以上の条件を満たす本発明の二重同心構造
のフィルターを有するシガレットは、(a)CO/ター
ル比が0.6以下に低減できるとともに、(b)製品通
気抵抗が90ないし130mmH2 Oであり得る。
【0027】ここで、CO/タール比は、主流煙中に含
まれる一酸化炭素(CO)の対タール重量比をいう。こ
こでタールとは、水分およびニコチンを除いた粒状物質
をいう。
【0028】また、製品通気抵抗とは、シガレットのフ
ィルター側面のベンチレーション孔を塞ぐことなく流量
17.5cm3 /秒で吸引したときの差圧であり、単位
はmmH2 Oである。
【0029】このようにして、本発明の二重同心構造フ
ィルターを備えたシガレットは、製品通気抵抗を90m
mH2 O以上に維持しつつ、CO/タール比を0.6以
下に低減でき、もって良好な香喫味を保持しつつ、CO
/タール比が低いシガレットとなる。
【0030】本発明の二重同心構造のフィルターを備え
たシガレットを吸煙すると、主流煙は、たばこロッド1
0中を流れてフィルタープラグ20に流入する。このと
き、周囲空気は、チップペーパー30に穿設されたベン
チレーション孔301からフィルタープラグ20のシー
ス部213内に流入するが、空気不透過性フィルム21
2により阻止されてコア部211内には流入しない。そ
して、シース部213内に流入した空気の大部分はシー
ス部213内をプラグの吸口端方向に流れるが、その一
部は逆流し、これによりたばこロッド20からの主流煙
はもっぱらコア部211のみに流れるようになる。
【0031】
【実施例】以下、本発明の開孔二重同心構造フィルター
付きシガレットの効果を確認するために行った試験結果
について説明する。
【0032】表1に示すプレーンフィルター、表2に示
すコア部を巻装していない二重同心構造フィルター、表
3に示すコア部を巻装した二重同心フィルターを試作し
た。ここで、プレーンフィルターとは、単一の芯要素か
らなる比較例としてのフィルターである。また、コア部
を巻装していない(コアノンラップ)二重同心フィルタ
ーは、コア部とシース部に異なるトウを用いて作製した
比較例としての二重同心構造のフィルターであり、コア
部を巻装していないものである。コア部を巻装した(コ
アラップ)二重同心構造のフィルターは、本発明に係る
フィルターであり、比較例としてのフィルターD、Eも
含んでいる。これらの芯要素には、繊維素材としてセル
ロースアセテートを用いた。
【0033】これらのフィルターをチップペーパーを用
いてたばこロッドと接続し、試料巻を作製した。フィル
ターおよびチップペーパー以外に関する特性は、通常の
シガレットの規格に準じた。
【0034】すなわち、刻みにはシガレット用ブレンド
刻みを用い、たばこロッド用の巻紙は、通気度60mL
/cm2 ・分・100mmH2 Oのものを用いた。ま
た、巻サイズは、たばこロッド長59mm、フィルター
の長さ25mm、巻周24.8mmとした。チップペー
パーは、ベンチレーション孔開孔位置が12.5、1
9、22mmのものであって、幅30mmであり、レー
ザーにより穿設されたベンチレーション孔列が2または
4列で施され、通気度が800、1200、1600、
2400mL/cm2 ・分・100mmH2 Oであるも
のを使用した。
【0035】これらの試料巻は、温度22℃、相対湿度
60%の条件下で48時間以上調和させた後、巻品質測
定器を用いて平均重量±10mg、平均製品通気抵抗±
5mmH2 O、平均Vf±2%のものを選別し、実験に
供した。
【0036】以上のような試料巻1〜10について、フ
ィルトローナ社製の8本掛け喫煙器を用いて、標準喫煙
条件でニコチン、タール、COガスのデリバリー量およ
びパフ回数を測定した。また、得られた測定値からCO
/タール比を求めた。
【0037】プレーンフィルターを使用した比較例とし
ての試料巻の結果を表4に、コアノンラップ二重同心フ
ィルターを使用した比較例としての試料巻の結果を表5
に、コアラップ二重同心フィルターを使用した試料巻の
結果を表6に示す。表6の中でロット3は比較例であ
り、ロット6、7、8、9、10が本発明のシガレット
である。なお、試料巻1〜10の全てにおいて共通に使
用しているたばこロッドのCO/タール比は0.63で
あり、たばこロッドの通気抵抗は51mmH2 Oであっ
た。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【表3】
【0041】
【表4】
【0042】
【表5】
【0043】
【表6】
【0044】表4と表5から明らかなように、プレーン
フィルターやコアノンラップ二重同心フィルターを使用
した場合は、CO/タール比がそれぞれ0.97、0.
70となり、本発明の条件を満足しなかった。
【0045】表6から明らかなように、コアラップ二重
同心フィルターを使用した場合もコア径が3.5mmで
コア/シースPD比が0.50、ベンチレーション孔開
孔位置が12.5mmである比較例としての試料巻ロッ
ト3は、製品通気抵抗が82、CO/タール比が0.6
6となり、本発明の条件を満足しなかった。また、コア
径が3.5mmでコア/シースPD比が2と1、ベンチ
レーション孔開孔位置が22mmであるロット4と5
も、製品通気抵抗は増加したが、CO/タール比が0.
72、0.68となり、本発明の条件を満足しなかっ
た。
【0046】これに対して、コア径が3.5mm、コア
/シースPD比が0.5と0.25、ベンチレーション
孔開孔位置が22mmであるロット6、7は、製品通気
抵抗がそれぞれ94、100、CO/タール比がそれぞ
れ0.47、0.36となり本発明の条件を満足した。
また、ロット7に対し、ベンチレーション孔開孔位置の
み19mmに変更したロット8も本発明の条件を満足し
た。
【0047】また、コア径が5.5mm、コア/シース
PD比が0.25と0.5、ベンチレーション孔開孔位
置が22mmであるロット9、10は、製品通気抵抗が
それぞれ117、100、CO/タール比がそれぞれ
0.58、0.52となり本発明の条件を満足した。
【0048】一方、表6にはシース部煙通過の有無をも
記載している。これは、試料巻を吸煙後、フィルターを
軸方向で切開し、二重同心フィルターのシース部を煙が
通過しているか否か観察した結果である。シース部を煙
が通過していない場合は、ベンチレーション孔から流入
した空気の一部が逆流して全ての煙をコア部に流入させ
ていることを示している。表6において本発明の条件を
満足したロット6、7、8、9、10はいずれもシース
部を煙が通過しておらず、ベンチレーション孔から流入
した空気の一部が逆流して全ての煙をコア部に流入させ
ている。
【0049】以上の結果から、コア/シースPD比が1
以下すなわちコア部の通気抵抗係数がシース部の通気抵
抗係数より小さく、かつ、ベンチレーション孔開孔位置
が19mm以上すなわちベンチレーション孔がフィルタ
ーの吸口端からの長さの約70%以上離れた位置にある
場合にベンチレーション孔から流入した空気の一部が逆
流して全ての煙を濾過率の低いコア部に流入させ低濾過
フィルターとしての機能を発現させ、目的条件が満足さ
れることがわかった。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の二重同心
構造のフィルター付きシガレットは、コア部が空気不透
過性フィルムで巻装されており、コア部の通気抵抗係数
がシース部の通気抵抗係数の0.8倍以下であり、ベン
チレーション孔がフィルターの吸口端からの長さの約7
0%以上離れた位置にあるため、ベンチレーション孔か
ら流入した空気の一部が逆流して全ての煙を濾過率の低
いコア部に流入させ低濾過フィルターとしての機能を発
現させ、CO/タール比を0.6以下にすること、およ
び、製品通気抵抗を90〜130mmH2 Oの範囲内に
すること、という一般的には両立できない要求を同時に
達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の二重同心構造のフィルターを備えたシ
ガレットを一部展開して示す斜視図。
【図2】図1に示すシガレットのフィルタープラグの断
面図。
【符号の説明】
10…たばこロッド 11…たばこ刻み 12…巻紙 20…フィルタープラグ 211…フィルターコア部 212…空気不透過性フィルム 213…フィルターシース部 30…チップペーパー 301…ベンチレーション孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−191682(JP,A) 特開 平7−8254(JP,A) 特開 平6−169744(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A24D 1/00 - 3/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 巻紙により巻装されたたばこ刻みからな
    るたばこロッド、 フィルターコア部と該コア部の周囲に該コア部と同心的
    に配置されたフィルターシース部とを備えたフィルター
    プラグ、および該たばこロッドの下流端部と該フィルタ
    ープラグのほぼ全周面とを覆って該たばこロッドと該フ
    ィルタープラグとを接続するチップペーパーを有し、 該たばこロッド自体のCO/タール比が0.65以下で
    あり、かつたばこロッド自体の通気抵抗が40mmH2
    O以上であり、 該フィルターコア部が空気不透過性フィルムにより巻装
    されており、 該フィルターコア部の通気抵抗係数が、該フィルターシ
    ース部の通気抵抗係数の0.1ないし0.8倍であり、 該チップペーパーは、該フィルタープラグに対応する領
    域内において、該フィルタープラグの全長の70%以上
    の長さをもって該チップペーパーの下流端から離間した
    位置に開孔位置を有し、周方向に沿って穿設された複数
    のベンチレーション孔からなるベンチレーション孔列を
    有し、 該チップペーパーからの空気流入割合が、30ないし8
    5%であることを特徴とする、二重同心構造のフィルタ
    ーを有するシガレット。
  2. 【請求項2】 90ないし130mmH2 Oの製品通気
    抵抗および0.6以下のCO/タール比を示す請求項1
    記載のシガレット。
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