JP5361012B2 - シガレットのための複合フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、シガレットのための複合フィルタに係り、詳しくは、シガレットの喫煙時、主流煙に香料成分を十分に放出することができる複合フィルタに関する。

フィルタシガレットには、刻タバコ又はフィルタに香料を添加した香料添加型シガレットが知られている。しかしながら、この香料添加型シガレットの製造から香料添加型シガレットが喫煙されるまでの期間が長期に亘ると、この期間中に香料添加型シガレットに添加された香料からその香料成分が揮散する。それ故、このような香料添加型シガレットは喫煙時、その主流煙中に充分な量の香料成分を放出できない虞がある。

このような事情から、喫煙時、燃焼により初めて充分な量の香料成分を放出する香料添加型シガレットが提案されており（特許文献１）、このシガレットは香料発生剤が塗布された巻紙を有する。

特開平９-２８３６６号公報

上述の香料発生剤は、香料と、この香料を担持する特殊な担持体とを含み、この担持体は、熱不可逆的にゲル化した凝固性グルカンを含有する。このため、このような香料発生剤を得るには多大な手間と時間を要する。
また、香料発生剤は巻紙に塗布され、この巻紙にシガレットの軸線方向に所定の間隔を存し且つシガレットの周方向に延びる香料バンドを提供する。このような巻紙の製造には多大な手間と時間を要し、前記公報の香料添加型シガレットの製造は容易ではない。

本発明の目的は、喫煙時、充分な香料成分を放出でき、しかも、その容易に製造可能なシガレットのための複合フィルタを提供することにある。

上述の目的を達成すべく、シガレットのための複合フィルタは、シガレットの主流煙が通過可能な触媒添加フィルタ要素であって、主流煙中に含まれる成分の化学的反応を促進させ、この化学的反応による反応熱を発生させる触媒を含む、触媒添加フィルタ要素と、該触媒添加フィルタ要素に隣接して配置され、反応熱により加熱されたときに主流煙への香料成分の放出を増加させる香料を含む、香料添加要素とを備え、触媒添加フィルタ要素及び香料添加要素は同心的に配置されている（請求項１）。

具体的には、触媒は、粒状のＰｔ担持活性炭であるのが望ましい（請求項２）。
また、触媒添加フィルタ要素は、触媒が添加されたロッド形状のフィルタ材を含み、香料添加要素は、香料が添加されたロッド形状のフィルタ材を含む香料添加フィルタ要素であるのが望ましい（請求項３）。
本発明の複合フィルタを備えたフィルタシガレットが喫煙されたとき、触媒添加フィルタ要素はフィルタシガレットの主流煙に含まれるＣＯ等の酸化反応を促進させる。ここでの酸化反応熱は香料添加要素の香料を加熱するので、この香料の香料成分が効率良く放出され、この結果、主流煙に香料成分が有効に付加される。

また、同心的な触媒添加フィルタ要素及び香料添加要素は２重構造をなしているので、香料添加要素は良好に加熱され、香料添加要素からの香料の香料成分の放出効率が高められる。
更に、前述したように触媒添加フィルタ要素は、触媒が添加されたロッド形状のフィルタ材を含み、これに対し、香料添加要素は、該触媒添加フィルタ要素内に配置され、香料が含浸された紐であってもよい（請求項４）。この場合、香料添加要素の成形は容易となる。

また、複合フィルタは、吸い口端を形成するアセテートフィルタ要素を更に含むことができる（請求項５）。
また、本発明で使用される香料の蒸気圧は、３．８５×１０ ⁰ 〜７．４７×１０ ² Ｐａ（２５℃）であり（請求項６）、請求項２の場合、Ｐｔ担持活性炭は、活性炭の質量に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％のＰｔを担持しているのが望ましい（請求項７）。更に、香料添加要素は、香料が添加されたＨＥＰＡフィルタ材を含むことができる（請求項８）。

シガレットのための請求項１〜８に係る本発明の複合フィルタは、喫煙時、充分な香料成分を放出できるとともに、その製造が容易に可能となる。

シガレットのための基本的な複合フィルタの一例を示した断面図である。 前記基本的な複合フィルタの他の例を示した断面図である。 図１，２の複合フィルタの香料放出効率と香料成分との関係を示したグラフである。 種々の触媒添加フィルタ要素を含んだ複合フィルタの外表面温度とパフ（puff）動作の回数との関係を示したグラフである。 参考例Ａ（１）の複合フィルタであり、タンデム型として分類される複合フィルタを示した断面図である。 参考例Ａ（２）の複合フィルタを示した断面図である。 参考例Ａ（３）の複合フィルタを示した断面図である。 参考例Ａ（４）の複合フィルタを示した断面図である。 参考例Ａ（５）の複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｂ（１）の複合フィルタであり、２重構造型として分類される複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｂ（２）の複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｂ（３）の複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｂ（４）の複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｂ（５）の複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｃ（１）の複合フィルタであり、紐型として分類される複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｃ（２）の複合フィルタを示した断面図である。 本発明に係る実施例Ｃ（３）の複合フィルタを示した断面図である。 参考例の複合フィルタを示した断面図である。

図１，２に示されたフィルタシガレット１Ａ、１Ｂは、本発明に係る基本的な複合フィルタ３Ａ，３Ｂをそれぞれ有し、これら複合フィルタ３Ａ，３Ｂはシガレット２にチップペーパ７を介して接続されている。
複合フィルタ３Ａはロッド形状をなし、両端にステンレス製のネット６を有する。これらネット６間にはシガレット２側から触媒領域４及び香料添加フィルタ要素５が順次配置されている。これら領域４及び要素５は何れも通気性を有し、互いに隣接して位置付けられている。具体的には、触媒領域４はシガレット２側のネット６とフィルタ要素５との間に充填された粒状の触媒を含み、触媒は活性炭又はＰｔが担持された活性炭である。一方、フィルタ要素５はＨＥＰＡフィルタのフィルタ材と、このフィルタ材中に担持された香料溶液とを含む。ネット６は触媒の粒度よりも小さなメッシュを有し、複合フィルタ３Ａからの活性炭の脱落を防止する。

一方、複合フィルタ３Ｂは、香料添加フィルタ要素５に代えてＡＦフィルタ要素８を含み、このＡＦフィルタ要素８はアセテート繊維からなるフィルタ材と、このフィルタ材に担持された香料溶液とを含む。なお、複合フィルタ３Ｂはその吸い口端側のネット６が省略して示されている。
フィルタシガレット１Ａ、１Ｂに対し、ＩＳＯに規定された条件にて喫煙実験が実施され、香料成分の放出効率に関し、図３の実験結果が得られた。なお、喫煙実験を実施するにあたり、種々の香料溶液が喫煙実験の直前にシリンジを使用してフィルタ要素５、８に注入された。

図３中、横軸の略称は香料溶液の香料成分を示し、Ｈ、Ａはフィルタシガレット１Ａ（複合フィルタ３Ａ）、フィルタシガレット１Ｂ（複合フィルタ３Ｂ）の場合をそれぞれ示す。
なお、略称で示された香料成分は以下の表１から明らかである。

具体的には、喫煙実験に使用された種々の香料溶液は、香料成分がＭeである場合を除き、エタノール５００μｌ中に２５μｌの表１の香料成分をそれぞれ溶解して得られた。また、Ｍeの香料成分を含む香料溶液は、エタノール５００μｌ中に１４５．９ｍｇのL-メンソールを溶解して得られた。そして、フィルタ要素５、８に注入された香料溶液の量はそれぞれ２０μｌであった。

一方、図３中の香料放出効率は、参照フィルタシガレットに対し、フィルタシガレット１Ａ、１Ｂと同一の条件にて喫煙実験を行ったときの香料成分の放出量を基準（１．０）として求めた結果である。ここで、参照フィルタシガレットは、通常のフィルタシガレットのフィルタ材に香料溶液を注入して得られた。
図３から明らかなように、蒸気圧の高い香料成分を含む香料溶液ＩＡ及びＢＢが注入されたフィルタ要素５，８を対比したとき、これらフィルタ要素５，８間での香料放出効率の差は小さい。一方、蒸気圧が低い香料成分を含む香料溶液が注入されたフィルタ要素５，８を対比したとき、フィルタ要素５の香料放出効率は、フィルタ要素８に比べて高い。

これは、フィルタ要素５における香料成分の吸着量がフィルタ要素８よりも少なく、フィルタ要素５がフィルタ要素８に比べ香料成分の放出に優れていることを示す。しかしながら、何れの香料溶液の場合にも、フィルタシガレット１Ａ、１Ｂは前述の参照フィルタシガレットに比べ、高い香料放出効率を有することが分かる。
これは、喫煙時、複合フィルタ３Ａ、３Ｂを通過する主流煙中のＣＯ等の酸化反応が触媒領域４の活性炭により促進され、この際の酸化反応熱が香料溶液からの香料成分の放出に大きく寄与しているものと考えられる。

一方、触媒領域４とは異なる触媒領域を含む複合フィルタが準備され、これら複合フィルタをそれぞれ有するフィルタシガレッに対して同一の条件にて喫煙試験が実施された。この喫煙試験中における複合フィルタの外表面温度が測定され、ここでの測定結果は図４に示されている。
図４中、直線Ａ−Ｃは、触媒領域４Ａ，４Ｂ，４Ｃをそれぞれ含んだ複合フィルタにおける外表面面の温度特性を示す。触媒領域４ＡはＰｔを２０ｗｔ％担持した活性炭（商品名:ＳＡ1700（クラレケミカル株式会社））を５００ｍｇ有する。触媒領域４ＢはＰｔを５ｗｔ％を担持した活性炭（商品名: ＳＡ1000（クラレケミカル株式会社））を有する。触媒領域４Ｃは活性炭（商品名: ＳＡ1700（クラレケミカル株式会社））のみを５００ｍｇ有する。

図４から明らかなように、喫煙試験中、触媒領域４Ａ、４Ｂは、触媒領域４Ｃに比べ、その複合フィルタの外表面温度を高くする。これを換言すれば、触媒領域４Ａ、４Ｂは触媒領域４Ｃに比べて、主流煙中のＣＯ等の酸化反応をより促進させ、香料溶液を含む触媒添加フィルタ要素５、８のための触媒領域として優れている。また、図４から明らかなように、直線Ａで示される複合フィルタの外表面の温度はパフ動作を重ねるにつれて、直線Ｂ，Ｃで示される複合フィルタの外表面の温度よりも極めて急激に上昇する。

次に、上述した複合フィルタ３Ａ、３Ｂの基本概念を実際のフィルタシガレットに適用するにあたり、複合フィルタの参考例及び実施例を以下に説明する。
図５〜図９は複合フィルタの参考例Ａのグループを示す。この参考例Ａのグループはタンデム型の複合フィルタとして分類される。

詳しくは、図５の複合フィルタ１３Ａは、触媒添加フィルタ要素４０及び香料添加フィルタ要素４２を含み、所謂デュアルフィルタを提供する。複合フィルタ１３Ａが使用されるとき、触媒添加フィルタ要素４０はシガレットに隣接して配置される。具体的には、触媒添加フィルタ要素４０はロッド形状（又は中空のロッド形状）のフィルタ材と、このフィルタ材中に分布された粒状の活性炭とを含み、この活性炭はＰｔを担持している。一方、香料添加フィルタ４２はフィルタ材と、このフィルタ材中に直接注入された香料溶液又はフィルタ材中に分布された粒状の香料固形物を含む。この香料固形物は香料溶液と、この香料溶液を担持する担体（シクロデキストリン(ＣＤ等）)とを有する。ここで、フィルタ要素４０、４２のフィルタ材にはアセテート繊維からなるフィルタ材やＨＥＰＡフィルタ材を使用できる。

更に、触媒添加フィルタ要素４０及び香料添加フィルタ要素４２はフィルタ材を包み込む内包材（図示しない）を有し、そして、複合フィルタ１３Ａはフィルタ要素４０，４２を互いに接続する外包材（図示しない）を更に含む。これら内包材及び外包材は断熱性を有しているのが望ましい。
図５の複合フィルタ１３Ａを備えたフィルタシガレットが喫煙されたとき、触媒添加フィルタ要素４０はその主流煙に含まれるＣＯ等の酸化反応を促進させる。ここでの酸化反応熱は香料添加フィルタ要素４２内の香料溶液を加熱するので、香料溶液から香料成分が効率良く放出され、この結果、主流煙に香料成分が有効に付加される。

図６の複合フィルタ１３Ａは、図５の複合フィルタ１３Ａと、前述したフィルタ要素８と同様なロッド形状のＡＦフィルタ要素４４とを含み、所謂トリプルフィルタを提供する。ＡＦフィルタ要素４４は香料添加フィルタ要素４２に隣接して配置されている。この場合、ＡＦフィルタ要素４４は香料添加フィルタ要素４２内の香料溶液又は香料固形物が複合フィルタ１３Ａから脱落するのを阻止する一方、複合フィルタ１３Ａの美観が損なわれるのを防ぐ。

図７の複合フィルタ１３Ａは、図５の複合フィルタ１３Ａと、触媒添加フィルタ要素４６とを含み、トリプルフィルタを提供する。この場合、触媒添加フィルタ要素４６は触媒添加フィルタ要素４０内のＰｔ担持活性炭を粒状の活性炭に置換したものに相当し、触媒添加フィルタ要素４０に隣接して配置されている。
図７の複合フィルタ１３Ａは、触媒添加フィルタ要素４０、４６を共に含んでいるので、主流煙中のＣＯの酸化反応をより促進させ、香料溶液からの香料成分の放出効率を更に増加させる。

図８の複合フィルタ１３Ａは、図７の複合フィルタ１３Ａと、ＡＦフィルタ要素４４とを含み、ＡＦフィルタ要素４４は香料添加フィルタ要素４２に隣接して配置されている。また、図９の複合フィルタ１３Ａは、図５の複合フィルタ１３Ａ，触媒添加フィルタ要素４６及びＡＦフィルタ要素４４を含む。触媒添加フィルタ要素４６は香料添加フィルタ要素４２とＡＦフィルタ要素４４との間に配置されている。

図１０〜図１４は本発明に係る複合フィルタの実施例Ｂのグループを示す。この実施例Ｂのグループは２重構造型の複合フィルタとして分類される。
詳しくは、図１０の複合フィルタは、フィルタアセンブリ４８とＡＦフィルタ要素４４とを含み、デュアルフィルタを提供する。フィルタアセンブリ４８は２重構造をなし、香料添加フィルタ要素４２Ａと、この香料添加フィルタ要素４２Ａを囲む触媒添加フィルタ要素４０Ａとを有する。香料添加フィルタ要素４２Ａは前述の香料添加フィルタ要素４２よりも小径である点を除き、このフィルタ要素４２と同一であり、触媒添加フィルタ要素４０Ａは管状をなしている点を除き、前述の触媒添加フィルタ要素４０と同一である。

図１０の複合フィルタの場合、触媒添加フィルタ要素４０Ａ及び香料添加フィルタ要素４２Ａは複合フィルタの径方向に互いに隣接している。それ故、主流煙が触媒添加フィルタ要素４０Ａを通過する際、ＣＯの酸化反応による熱は香料添加フィルタ要素４２Ａの外周面からその内部に速やかに伝わる。この結果、香料添加フィルタ要素４２Ａは良好に加熱され、香料溶液からの香料成分の放出効率が高められる。

図１１の複合フィルタは、フィルタアセンブリ４８と香料添加フィルタ要素４２とを含むデュアルフィルタを提供し、また、図１２の複合フィルタは、フィルタアセンブリ５０とＡＦフィルタ要素４４とを含むデュアルフィルタを提供する。フィルタアセンブリ５０は、触媒添加フィルタ要素４０Ｂと、この触媒添加フィルタ要素４０Ｂを囲む香料添加フィルタ要素４２Ｂとを有し、これらフィルタ要素４０Ｂ及びフィルタ要素４２Ｂは前述の触媒添加フィルタ要素４０及び香料添加フィルタ要素４２に対し、その形状のみが相違する。

図１３の複合フィルタは、フィルタアセンブリ５０と、香料添加フィルタ要素４２とを含むデュアルフィルタを提供する。また、図１４の複合フィルタは、図１２の複合フィルタと、ＡＦフィルタ要素４４とを含むトリプルフィルタを提供する。ＡＦフィルタ要素４４は香料添加フィルタ４２に隣接して配置されている。

図１５〜図１７は複合フィルタの実施例Ｃのグループを示し、この実施例Ｃのグループは紐型の複合フィルタとして分類される。
図１５の複合フィルタは、フィルタアセンブリ５２とＡＦフィルタ要素４４とを含むデュアルフィルタを提供する。フィルタアセンブリ５２は香料添加紐５４と、この香料添加紐５４を囲む触媒添加フィルタ要素４０Ａとを有する。香料添加紐５４は、布等からなる紐材に香料溶液を含浸させて得られる。

図１５の複合フィルタの場合、触媒添加フィルタ要素４０Ａは香料添加紐５４をコアとして成形可能である。それ故、フィルタアセンブリ５２の成形は前述のフィルタアセンブリ４８，５０に比べて容易となる。
図１６の複合フィルタは、フィルタアセンブリ５２と香料添加フィルタ要素４２とを含むタンデムフィルタを提供する。図１７の複合フィルタは、フィルタアセンブリ５２，５８とを含むタンデムフィルタを提供する。フィルタアセンブリ５８は、香料添加紐５４と、この香料添加紐５４を囲むＡＦフィルタ要素４４Ａとを有し、このＡＦフィルタ要素４４ＡはＡＦフィルタ要素４４に対し、形状のみが相違する。
なお、図１８の参考例の複合フィルタは、フィルタアセンブリ５２Ａ，５８Ａを含むタンデムフィルタを提供し、これらフィルタ要素５２Ａ，５８Ａはその内部に複数の香料添加紐５４を有する点のみでフィルタ要素５２，５８とは異なる。

図１５〜図１７の何れの実施例の複合フィルタの場合にあっても、主流煙中のＣＯ等の酸化反応が触媒作用により促進されるので、酸化反応熱により香料添加紐５４の香料溶液を良好に加熱できる。それ故、香料溶液から香料成分が良好に放出され、喫煙時、喫煙者は十分な香料成分を含んだ主流煙を味わうことができる。
以上で本発明の一実施例についての説明を終えるが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、香料添加フィルタ要素４２は、香料溶液が充填された熱崩壊性カプセルまたは水分崩壊性カプセルを含むことができ、これらカプセルは香料添加フィルタ要素４２内に分布して配置される。
また、香料溶液は、前述の酸化反応熱に限らず、主流煙中の成分との還元反応により生じる反応熱よって加熱されてもよい。

また、前述の複合フィルタがＡＦフィルタ要素４４又は触媒添加フィルタ要素４６を含んでいなければ、その複合フィルタにフィルタ要素４４や４６を更に付加することも可能である。

１Ａ、１Ｂ フィルタシガレット
２ シガレット
３Ａ、３Ｂ 複合フィルタ
４ 触媒領域（触媒含有要素）
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 触媒含有要素
５ 香料添加フィルタ要素
６ ネット
７ チップペーパ
８ ＡＦフィルタ要素
１３Ａ 複合フィルタ
４０ 触媒添加フィルタ要素
４２ 香料添加フィルタ要素
４４ ＡＦフィルタ要素
４６ 触媒添加フィルタ要素（補助添加フィルタ）
４８、５０、５２ フィルタアセンブリ
５４ 香料添加紐
５８ フィルタアセンブリ

Claims (8)

1. シガレットの主流煙が通過可能な触媒添加フィルタ要素であって、前記主流煙中に含まれる成分の化学的反応を促進させ、この化学的反応による反応熱を発生させる触媒を含む、触媒添加フィルタ要素と、
   前記触媒添加フィルタ要素に隣接して配置され、前記反応熱により加熱されたときに前記主流煙への香料成分の放出を増加させる香料を含む、香料添加要素と
   を備え、
   前記触媒添加フィルタ要素及び前記香料添加要素が同心的に配置されている、
   シガレットのための複合フィルタ。
2. 前記触媒は、粒状のＰｔ担持活性炭である、請求項１に記載の複合フィルタ。
3. 前記触媒添加フィルタ要素は、前記触媒が添加されたロッド形状のフィルタ材を含み、
   前記香料添加要素は、前記香料が添加されたロッド形状のフィルタ材を含む香料添加フィルタ要素である、請求項２に記載の複合フィルタ。
4. 前記触媒添加フィルタ要素は、前記触媒が添加されたロッド形状のフィルタ材を含み、
   前記香料添加要素は、該触媒添加フィルタ要素内に配置され、前記香料が含浸された紐である、請求項２に記載の複合フィルタ。
5. 吸い口端を形成するアセテートフィルタ要素を更に含む、請求項１〜４の何れに記載の複合フィルタ。
6. 前記香料の蒸気圧は、３．８５×１０ ⁰ 〜７．４７×１０ ² Ｐａ（２５℃）である、請求項１に記載の複合フィルタ。
7. 前記Ｐｔ担持活性炭は、活性炭の質量に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％のＰｔを担持している、請求項２に記載の複合フィルタ。
8. 前記香料添加要素は、前記香料が添加されたＨＥＰＡフィルタ材を含む、請求項１に記載の複合フィルタ。

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