JP5164217B2 - チャコールフィルタシガレットのためのメンソール送出システム - Google Patents

チャコールフィルタシガレットのためのメンソール送出システム Download PDF

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Description

本発明は、喫煙者に吸引される主流煙中の蒸気相成分の低減と、その主流煙へのメンソールの付加との両立を図ったチャコールフィルタシガレットのためのメンソール送出システムに関する。
シガレットの喫煙時、シガレットの主流煙中に含まれる蒸気相成分(アセトアルデヒド、アセトン、ベンゼン等)を低減するため、シガレットはその端にチャコールフィルタを有する。このチャコールフィルタは、フィルタ材料と、このフィルタ材料に分布された活性炭の粒子と、フィルタ材を円筒状に包み込む包材とを有する。
一方、喫煙時、主流煙の本来の風味や味覚に加え、主流煙にメンソールの芳香を付加することができるメンソールタイプのチャコールフィルタシガレットが知られており、このフィルタシガレットは、シガレット内の刻たばこに直接的に添加されたメンソールを含んでいる。それ故、喫煙時、メンソールの芳香は、主流煙がチャコールフィルタを通過する前の段階で、主流煙に付加される。
それ故、主流煙がチャコールフィルタを通過するとき、主流煙にはメンソールの芳香が既に付加されているため、メンソールの一部はチャコールフィルタ中の活性炭の粒子に吸着されてしまう。この結果、上述したタイプのメンソールシガレットにあっては、喫煙者の口内までメンソールの芳香を効果的に送り込むことができず、また、メンソールを吸着した活性炭の粒子は、主流煙中の蒸気相成分を低減する本来の機能を大きく損なう。
上述の不具合を解消するため、シガレットとチャコールフィルタとを別々に備えたシガレットシステム(特許文献1)や、シガレットとメンソール等のフレーバを発生するフィルタとを別々に備えたシガレットシステム(特許文献2)が知られている。これらシガレットシステムにおいて、シガレットの喫煙に先立ち、シガレット及びフィルタ互いに結合される。
主流煙中の蒸気相成分の低減と主流煙へのメンソールの芳香付けとを同時に達成するため、特許文献1,2のフィルタを組み合わせたフィルタを製造することが考えられる。しかしながら、このようなフィルタにあっても、活性炭の粒子及びメンソールはフィルタ内にて互いに隣接して存在するため、活性炭の粒子にメンソールが吸着されてしまうことは避けられず、上述の不具合を本質的に解消することにはならない。
本発明の目的は、主流煙中の蒸気相成分を低減しつつ、主流煙にメンソールの芳香を効果的に付加することができるチャコールフィルタシガレットのためのメンソール送出システムを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明のメンソール送出システムは、シガレット及び円筒状のチャコールフィルタを備え、このチャコールフィルタがその内部に分布された活性炭の粒子を含む、チャコールフィルタシガレットと、フィルタシガレット自身又はフィルタシガレットとは別に準備され、フィルタシガレットの喫煙時、フィルタシガレットから発生する主流煙の流れ方向でみてチャコールフィルタの下流に位置付けられる円筒状のメンソールホルダと、フィルタシガレットの喫煙前にはフィルタシガレットと分離した状態で準備され、喫煙の直前にメンソールホルダ内に収容されることで、メンソールホルダを介してフィルタシガレットに組み合わされ、喫煙時、主流煙にメンソールを付加する円筒状のメンソール発生源とを備える。
詳しくは、メンソール発生源は、フィルタ材と、このフィルタ材に添加されたメンソールとを含み、そして、フィルタ材中に添加されたメンソールの添加量がMaで表され、且つ、フィルタシガレットの喫煙時、主流煙とともにメンソール発生源を通じて送出されるタール及びメンソールの送出量に関し、タールの送出量(Tar)に対するメンソールの送出量(Md)の比がR(Md/Tar)で表される場合、その製造時、R/Ma≧0.02を満たす特性を有する(請求項1)
上述したメンソール送出システムによれば、フィルタシガレットとメンソール発生源とが組み合わされた後にフィルタシガレットが喫煙されたとき、主流煙は先ずチャコールフィルタを通過する。このとき、主流煙中の蒸気相成分の一部はチャコールフィルタに吸着され、主流煙中の蒸気相成分は低減される。この後、主流煙はメンソール発生源を通過し、この際、メンソールの芳香が付加され、そして、喫煙者の口内に吸い込まれる。
また、メンソールホルダはチャコールフィルタと同様な円筒状をなしているので、本発明の送出システムは、喫煙時にあっても、通常のフィルタシガレットに近似した外観を提供することができる。
本発明の送出システムによれば、メンソール発生源は、R/Ma≧0.02を満たす特性を有し、この値R/Maは、メンソールの添加量Maに対するメンソールの解放効率を表す指標である。より詳しくは、メンソールの添加量Maが同一であっても、メンソールの送出量Mdはタールの送出量Tarによって変化する。それ故、前記比R(Md/Tar)はタールの送出量Tarの変化に拘わらず、ほぼ一定になり、メンソールの添加量Maに対するメンソールの解放効率を表す指標になり得る。
この場合、フィルタ材はセルロースアセテートの繊維束から形成されており(請求項2)、更に、フィルタ材は、繊維束の外周面を熱成形して形成した円筒状の被覆を有することができる(請求項3)。このような被覆はフィルタ材を包み込むための包材を不要にする。
ンソールの送出効果を更に高めるには、上述値R/Maは0.03以上確保されているのが好ましい(請求項4)。この場合、メンソール発生源のフィルタ材は、紙素材及びパルプの不織布の一方から形成することができ(請求項5)、そして、メンソールは、アルコール類又はグリコール類の溶剤に溶解された溶液の形態でフィルタ材に添加されている(請求項6)
アルコール類の溶剤にはエタノール、メタノール、ベンジンアルコール、グリセリン等が含まれ、そして、グリコール類の溶剤にはプロピレングリコール、ポリエチレングリコール等が含まれる。また、メンソール溶液はフィルタ材が圧縮成形される前段にて、フィルタ材に添加されるのが好ましい。
具体的には、メンソールホルダは、チャコールフィルタと一体に形成され且つチャコールフィルタから突出する中空の円筒形状をなすことができこの場合、メンソールホルダはその内部にメンソール発生源を収容する凹所を有する(請求項7)
また、メンソールホルダは、チャコールフィルタとは別部材として形成された中空円筒状のジョイントホルダであってもよく、このジョイントホルダは、チャコールフィルタの端部を受け入れるための一端部と、メンソール発生源を収容するための他端部とを有する(請求項8)
更には、メンソールホルダは、チャコールフィルタとは別部材として形成された円筒状のジョイントホルダであってもよく、このジョイントホルダはその一端部にチャコールフィルタの端部を受け入れるための凹所と、メンソール発生源を収容した他端部とを有する(請求項9)
上述したメンソール送出システムによれは、喫煙の直前に、チャコールフィルタ及びメンソール発生源が組み合わされるので、フィルタシガレットの喫煙時、主流煙中の蒸気相成分の低減と、主流煙へのメンソールの効果的な芳香付けとの両立が可能となる。
第1実施例のメンソール送出システムを示した図である。 第2実施例のメンソール送出システムを示した図である。 第3実施例のメンソール送出システムを示した図である。 セルロースアセテートの繊維束から形成されたフィルタ材を含むメンソール発生源を示した図である。 紙素材から形成されたフィルタ材を含むメンソール発生源を示示した図である。 パルプの不織布から形成されたフィルタ材を含むメンソール発生源を示した図である。 セルロースアセテートの繊維束を熱成形して得たフィルタ材を含むメンソール発生源を示した図である。 第1〜第3実施例のシステムに対して比較されるフィルタシガレットを(a)〜(c)にそれぞれ示す。 主流煙中の蒸気相成分の低減に関して、実施例と比較例とを比較した結果を示すグラフである。 メンソールの送出量に関し、実施例と比較例とを比較した結果を示すグラフである。 メンソールの添加量とメンソールの送出量との関係において、実施例のシステムAMF,PMFを比較して示したグラフである。 メンソールの送出量とその経時変化との関係において、システムAMF,PMFを比較して示したグラフである。 チャコール添加量とメンソールの送出量との関係について、システムAMF,PMFを比較して示すグラフである。
図1の第1実施例のメンソール送出システムは、チャコールタイプのフィルタシガレット2と、円筒状のメンソール発生源4とを備えている。フィルタシガレット2は、シガレット6と、このシガレット6の一端に接続されたチャコールフィルタ8とを含む。具体的には、チャコールフィルタ8は、フィルタプラグ10と、このフィルタプラグ10とシガレット6とを接続するチップペーパ12とを有し、チップペーパ12はシガレット6の一端からフィルタプラグ10に亘り、シガレット6及びフィルタプラグ10の双方に巻付けられている。フィルタプラグ10は、セルロースアセテート繊維の束と、この束中に分布された活性炭の粒子と、束を円筒状に包み込む包材とを含む。
図1から明らかなように、チップペーパ12はフィルタプラグ10から突出し、その内部に円筒状の凹所14を有しており、この凹所14はチャコールフィルタ8を所謂、リセスフィルタ(recess filter)に形成する。
凹所14はメンソール発生源4を差し込み可能な内径を有し、メンソール発生源4のためのメンソールホルダを形成する。即ち、メンソール発生源4はフィルタシガレット2が喫煙される直前に、凹所14内に差し込まれ、そして、収容される。
通常、フィルタシガレット2は通常20本入りのシガレットパッケージとして喫煙者に提供されるが、メンソール発生源4もまた個々に気密に包装された形態、又は、20個単位で気密に包装された形態にして喫煙者に提供される。なお、メンソール発生源4の具体的な構成については後述する。
図2は、第2実施例のメンソール送出システムを示す。
第2実施例のシステムは、フィルタシガレット16と、メンソール発生源4と、中空円筒状のジョイントホルダ18とを備え、このジョイントホルダ18はフィルタシガレット16とメンソール発生源4とを互いに結合することができる。
フィルタシガレット16は第1実施例のフィルタシガレット2に対して、そのチャコールフィルタの形態のみが異なる。詳しくは、フィルタシガレット16のチャコールフィルタ20は前述した凹所14を有しておらず、チップペーパ12の端及びフィルタプラグ10の端面は同一の面内にある。
一方、ジョイントホルダ18は環状のストッパ24を有する。このストッパ24はジョイントホルダ18の内周面から突出し、ジョイントホルダ18内を一対の凹所26,28に区画する。フィルタシガレット16の喫煙に先立ち、一方の凹所26にはフィルタシガレット16のチャコールフィルタ20の一部が差し込まれ、これに対し、他方の凹所28にはメンソール発生源4が差し込まれ、凹所28内に収容される。
図3は、第3実施例のメンソール送出システムを示す。
第3実施例のシステムは、フィルタシガレット17と、メンソールホルダ19とを備える。フィルタシガレット17もまた、第1及び第2実施例のフィルタシガレット2,16に対して、チャコールフィルタの形態のみが異なる。即ち、フィルタシガレット17のチャコールフィルタ21は所謂、デュアルフィルタであって、チャコールフィルタ要素CF及びアセテートフィルタ要素AFとを有する。チャコールフィル要素CFは前述したフィルタプラグ10と同一の構造を有し、一方、アセテートフィルタ要素AFはフィルタプラグ10から活性炭の粒子が除かれており、これらフィルタ要素CF,AFの合計長さはフィルタプラグ10の長さと同一である。
一方、メンソールホルダ19は、前述したメンソール発生源4と、この発生源4を囲む円筒状のシース23とを含む。メンソール発生源4はシース23の一端部に位置付けられ、シース23の他端部を凹所25として形成する。この凹所25はフィルタシガレット17のチャコールフィルタ21を差込み可能とする内径を有する。
それ故、フィルタシガレット17の喫煙時、メンソールホルダ19はその凹所25にフィルタシガレット17におけるチャコールフィルタ21の一端部を受け入れることにより、フィルタシガレット17に結合される。
図4〜図7はメンソール発生源4を具体的に示す。
図4のメンソール発生源4は、前述したフィルタプラグ10と同様にセルロースアセテートの繊維束からなるフィルタ材30と、このフィルタ材30を円筒状に包み込む包材32と、フィルタ材30中に添加されたメンソールとからなる。
図5メンソール発生源4はフィルタ材30の代わりに、紙素材を円筒状に成形したフィルタ材34を有する点のみで、図4のメンソール発生源4とは異なる。
図6のメンソール発生源4は、フィルタ材30の代わりに、パルプの不織布を円筒状に成形したフィルタ材36を有する点のみで、図4のメンソール発生源4とは異なる。
図7のメンソール発生源4は、フィルタ材30の外周面を熱成形して得られる円筒状の被覆38を有し、この被覆38が包材32の代わりに使用されている点のみで、図4のメンソール発生源4とは異なる。
図4〜図7のメンソール発生源4の場合、メンソールは溶剤に溶かされた液の状態で、そのフィルタ材中に添加され、添加量の上限値は8mgである。なお、図5,6のメンソール発生源4の場合、メンソールのための溶剤にはアルコール類溶剤(エタノール、メタノール、ベンジンアルコール、グリセリン等)若しくはグリコール類溶剤(プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等)を使用することができる。
上述した第1〜第3実施例のシステムの機能を検証するため、図8の(a)〜(c)に示される比較例C1〜C3がそれぞれ準備された。
比較例C1のフィルタシガレットは、シガレットMCと、このシガレットMCの一端に接続されたデュアルフィルタDFとを含み、シガレットMCはその刻たばこに添加されたメンソールを有する。デュアルフィルタDFは第3実施例のチャコールフィルタ21と同様なチャコールフィルタ要素CF及びアセテートフィルタ要素AFを有する。
比較例C2のフィルタシガレットは、シガレットMC’と、デュアルフィルタDFとを含み、シガレットMC’はその刻みたばこ中に添加された粒子状のメンソールカプセルを有する。シガレットMC’の喫煙時、メンソールカプセルは主流煙の熱により破壊され、メンソールを放出する。それ故、比較例C2のフィルタシガレットは喫煙前において、チャコールフィルタ要素CF中の活性炭の粒子にメンソールが吸着されてしまうことはない。
比較例C3のフィルタシガレットは、メンソールを含まない通常のプレーンシガレットPCと、アセテートフィルタ要素AFの代わりにメンソール発生源4と同様なメンソールフィルタMFを有したデュアルフィルタDFを含んでいる。
比較例C1〜C3及び本発明の複数の実施例E(図1〜図3のシステム)に対して喫煙試験がそれぞれ実施され、主流煙中の蒸気相成分の低減率及びメンソールの送出量に関する測定結果を図9及び図10にそれぞれ示す。
比較例C1〜C3及び実施例Eにおいて、チャコールフィルタに含まれる活性炭の粒子の量、即ち、チャコール量は何れも140mgであり、そして、フィルタシガレット全体の通気度Vfcは、フィルタシガレットからのタールの送出量がそれぞれ6mgとなるように設定されている
図9から明らかなように、比較例C2及び実施例Eは比較例C1,C3に比べて蒸気相成分の低減率が高い。このことは、実施例Eの場合、活性炭の粒子がその本来の機能を十分に発揮することを示す。即ち、喫煙に先立つ段階で、実施例Eのシステムのメンソールは、チャコールフィルタ(8,20,CF)から分離されており、活性炭の粒子がメンソールを吸着することはない。
なお、比較例C2の場合、メンソールがカプセル化された状態で、シガレットMC’内に含まれているため、喫煙前の段階にて、メンソールがチャコールフィルタ要素CFの活性炭の粒子に吸着されることはない。それ故、比較例C2の活性炭の粒子もまた、実施例Eの活性炭の粒子と同様に、本来の機能を十分に発揮することができる。
これに対し、比較例C1,C3の場合、メンソールとチャコールフィルタ要素CFとが隣接しているため、喫煙前の段階でメンソールが活性炭の粒子に吸着されてしまう。このため、比較例C1,C3の活性炭の粒子は主流煙中の蒸気相成分を吸着する本来の機能を十分に発揮することができない。
一方、喫煙時、主流煙に付加されるメンソールの量、即ち、メンソールの送出量についてみても、図10から明らかなように、実施例Eのメンソールの送出量は比較例C1,C3に比べて高い。これも、喫煙前の段階で、メンソールが活性炭の粒子に吸着されないことによる。
ここで、比較例C2の場合には、喫煙時、メンソールが付加された主流煙がチャコールフィルタ要素CFを通過した後に、喫煙者の口内に達するため、この時点で、メンソールが活性炭の粒子に吸着されてしまう。このため、比較例Cのメンソール送出量は大きく低下する。
図4及び図5のメンソール発生源4に関し、メンソール添加量、タール送出量及びメンソール送出量をそれぞれ測定した結果を添加量に対する送出量の比とともに以下の表1に示す。図11は表1のメンソール添加量とメンソール送出量との関係を表したグラフである。

表1及び図11中、AMF,PMFは図4及び図5のメンソール発生源4をそれぞれ使用した発明のシステムを示し、KMは図8(a)の比較例C1のチャコールフィルタシガレットを示す。
図11から明らかなように、メンソールの添加量が同一であっても、システムAMFはKMよりもメンソール送出量が高い。この理由は、システムKMのシガレットMC’がメンソールを含んでいるため、喫煙時、シガレットMC’から主流煙とともに送出されたメンソールがデュアルフィルタDF通過するとき、メンソールがデュアルフィルタDFのチャコールフィルタ要素CFに吸着されることによる。これに対し、システムAMFは喫煙時、その吸口端にメンソール発生源4が位置付けられるので、喫煙時、メンソールが活性炭の粒子に吸着されることは殆ど無い。この結果、タール送出量が同一である場合、システムAMFはKMに比べて、メンソールの解放効率が高い。
更に、図11は、システムAMFに比べてシステムPMFのメンソール送出量が高いことも示している。この理由として、システムAMFの場合、メンソール発生源4のフィルタ材30がセルロースアセテートの繊維束から形成され、通常、この種のフィルタ材30にはその繊維束を硬化させるトリアセチンが可塑剤として使用されているので、メンソールがトリアセチンとともに、セルロースアセテート繊維に収着されことが考えられる。つまり、システムAMFは、メンソールの送出を抑制する現象を引き起す。
これに対し、システムPMFの場合、メンソール発生源4のフィルタ材34は紙素材から形成されているので、システムPMFの上述の不具合を被ることが無い。それ故、システムPMFは、システムAMFに比べてメンソールの送出量を増加させることができる。
上述の理由から、メンソールがメンソール溶剤の形態でフィルタ材34に添加される場合、前述したアルコール類又はグリコール類の溶剤がメンソールに対する溶剤として使用するのが好ましく、溶剤としてのトリアセチンの使用は避けるべきである。
また、表1から明らかなように、メンソール送出量(Md)とタール送出量(Tar)との比R(Md/Tar)がメンソール添加量(Ma)で除算された値(R/Ma)に関して、PMF,AMF,KMが比較されたとき、システムAMFの値(R/Ma)はKMの値(R/Ma)よりも大きく、0.02以上に確保されていることが分かる。それ故、システムAMFはKMに比べて、要求されるメンソール送出量に対するメンソール添加量を削減可能である。
更に、システムPMFの値(R/Ma)は、システムAMFの値(R/Ma)よりも更に大きく、0.03以上に確保されているので、要求されるメンソール送出量に対するメンソール添加量を更に削減可能である。
なお、図6,7のメンソール発生源4を使用したシステムにあっても、上述の利点を有することは言うまでもない。
図12はメンソールの送出量に関して、その経時変化を示す。
図12から明らかなように、システムPMFの場合、日数が経過してもメンソールの送出量は殆ど変化しないのに対し、システムAMFの場合、メンソールの送出量は日数の経過に伴い減少する。それ故、システムPMFはシステムAMFに比べ、メンソールの保持能力が高い。
更に、図13は、チャコールフィルタに添加される活性炭の粒子量、即ち、チャコール量とメンソールの送出量との関係を示す。
図13から明らかなように、システムAMFの場合、チャコール量が増加すればするほど、メンソールの送出量は減少する。これに対し、システムPMFの場合、チャコール量に拘わらず、メンソールの送出量はほぼ一定である。この結果、本発明の実施に際し、図4及び図7のメンソール発生源4よりも図5及び図6のメンソール発生源4の方が好適する。
なお、図12及び図13中において、AMF,PMFの後ろに付加した数値はメンソールの添加量を示す。
本発明は上述の実施例に制約されず、種々の変形が可能である。
例えば、図2のシステムは、ジョイントホルダ18に取り外し可能に取付け可能なマウスピースを更に含むことができる。

Claims (9)

  1. シガレット及び円筒状のチャコールフィルタを備え、前記チャコールフィルタがその内部に分布された活性炭の粒子を含む、チャコールフィルタシガレットと、
    前記フィルタシガレット自身又は前記フィルタシガレットとは別に準備され、前記フィルタシガレットの喫煙時、前記フィルタシガレットから発生する主流煙の流れ方向でみて前記チャコールフィルタの下流に位置付けられる円筒状のメンソールホルダと、
    前記フィルタシガレットの喫煙前には前記フィルタシガレットと分離した状態で準備され、前記喫煙の直前に前記メンソールホルダ内に収容されることで、前記メンソールホルダを介して前記フィルタシガレットに組み合わされ、喫煙時、前記主流煙にメンソールを付加する円筒状のメンソール発生源であって、
    フィルタ材と、このフィルタ材に添加されたメンソールとを含み、
    前記フィルタ材中に添加されたメンソールの添加量がMaで表され、且つ、前記フィルタシガレットの喫煙時、前記主流煙とともに前記メンソール発生源を通じて送出されるタール及びメンソールの送出量に関し、タールの送出量(Tar)に対するメンソールの送出量(Md)の比がR(Md/Tar)で表される場合、その製造時、R/Ma≧0.02を満たす特性を有する、メンソール発生源と
    を具備したことを特徴とするチャコールフィルタシガレットのためのメンソール送出システム。
  2. 前記フィルタ材は、セルロースアセテートの繊維束から形成されていることを特徴とする請求項1に記載のメンソール送出システム。
  3. 前記フィルタ材は、前記繊維束の外周面を熱成形して形成した円筒状の被覆を有することを特徴とする請求項2に記載のメンソール送出システム。
  4. 前記メンソール発生源はその製造時、R/Ma≧0.03を満たす特性を有することを特徴とする請求項1に記載のメンソール送出システム。
  5. 前記フィルタ材は、紙素材及びパルプの不織布の一方から形成されていることを特徴とする請求項4に記載のメンソール送出システム。
  6. 前記メンソールは、アルコール類又はグリコール類の溶剤に溶解された溶液の形態で、前記フィルタ材に添加されていることを特徴とする請求項4に記載のメンソール送出システム。
  7. 前記メンソールホルダは、前記チャコールフィルタと一体に形成され且つ前記チャコールフィルタから突出する中空の円筒形状をなし、内部に前記メンソール発生源を収容する凹所を有することを特徴する請求項1に記載のメンソール送出システム。
  8. 前記メンソールホルダは、前記チャコールフィルタとは別部材として形成された中空円筒状のジョイントホルダであって、このジョイントホルダは、前記チャコールフィルタの端部を受け入れるための一端部と、前記メンソール発生源を収容するための他端部とを有することを特徴とする請求項1に記載のメンソール送出システム。
  9. 前記メンソールホルダは、前記チャコールフィルタとは別部材として形成された円筒状のジョイントホルダであって、このジョイントホルダはその一端部に前記チャコールフィルタの端部を受け入れるための凹所と、前記メンソール発生源を収容した他端部とを有することを特徴とする請求項1に記載のメンソール送出システム。
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