JP5478727B2 - シガレットフィルターの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、香料を加香したシガレットフィルターの製造方法に関する。
従来、フィルタープラグの製造工程中に使用される可塑剤に、香料を溶解および分散させた加香液をアセテートトウに添加した香料加香フィルターが知られている。たとえば、特許文献１は、フィルタープラグの製造工程中に使用される可塑剤にメンソールを溶解および分散させた加香液をアセテートトウに添加したフィルターおよびその製造方法を開示している。この方法では、加香液にショ糖高級脂肪酸エステルを含有させる。このような簡単な加香操作で、蔵置中に添加された香料の揮散が少なく保香性がよく、喫煙中にフィルターを通過する煙へ香料を持続的にリリースできることが記載されている。さらに、メンソールなどの香料がショ糖高級脂肪酸エステルの性質に応じ、フィルターに粘着体あるいはゲルのような固溶液として残存し、香料がフィルターから揮散しにくく保香性が向上したことが記載されている。
また、フィルタープラグに香料を含浸したスレッドを含む香料加香フィルターも知られている。たとえば、特許文献２および３は、香料を含浸したスレッドを含むフィルター（主にアセテートフィルター）の製造装置および製造方法を開示している。これらの方法では、効率的な香料の切り替えや煙中への香料リリース量を制御するために、スレッドを位置あわせする。
メンソール製品では、フィルターから煙中へのメンソールリリース量が経時的に減少する。特に、夏場の自動販売機中の温度条件下に製品を保存すると、フィルターからのリリース量が減少することがある。その結果、メンソール製品の煙中メンソール量は低下し、メンソール製品の香喫味を損なうことが知られている。
ここで、煙中メンソール量の経時変化を関する実験結果を示す。以下のようにして、メンソール加香フィルターを試製した。可塑剤であるトリアセチンにメンソールを２７％溶解させて加香液を調製した。フィルタートウ（４Ｙ３５０００）を用いたフィルタープラグの製造工程中に、約４０℃に加温した加香液を添加してトリアセチン含有率を６ｗｔ％とし、フィルター長２５ｍｍあたりのメンソール含有量が３ｍｇであるメンソール加香フィルターを得た。得られたメンソール加香フィルターと、メンソールを加香していないたばこロッド（セブンスターメンソール用）とを巻き上げて、ソフトパックで包装してサンプル製品を作製した。得られたサンプル製品を２２℃（調和室内）および５５℃の温度条件で保存し、所定の期間毎に回収し、ＩＳＯ喫煙条件で喫煙して、一本あたりの煙中メンソール量を測定した。喫煙条件は、パフ頻度を６０秒あたり１回、パフを２秒間、パフ容量を３５ｍＬとした。ケンブリッジフィルターに捕集されたメンソールをメタノール溶媒で抽出し、ガスクロマトグラフＧＣ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製 ６８９０ｓｅｒｉｅｓ）を用いて定量した。
また、フィルターからのメンソールリリース量を求めるために以下のような実験を行った。上記で試製したメンソール加香フィルターを密封パックに入れて、２２℃（調和室内）および５５℃の温度条件下で保存した。メンソール加香フィルターを所定の期間毎に取り出して、市販のマイルドセブンスーパーライトのフィルター部と差し替えてシガレットサンプルを作製した。フィルター開口部をテープで塞ぎ、上記と同様に、ＩＳＯ喫煙条件で喫煙して煙中メンソール量を測定した。
図１にメンソールシガレットの煙中メンソール量の経時変化を示す。三角印は２２℃で保存したフィルターを用いたシガレットの結果、丸印は５５℃で保存したフィルターを用いたシガレットの結果を示している。これらの結果から、メンソールシガレットの煙中メンソール量は、２２℃で保存したフィルターでも経時的に低下し、特に５５℃という高温で保存したフィルターでは低下が著しい。
図２にフィルターからのメンソールリリース量の経時変化を示す。フィルターからのメンソールリリース量は経時的に低下し、温度が高くなると著しい低下が認められた。したがって、メンソールシガレットの煙中メンソール量の低下はフィルターからのメンソールリリース量の低下によって生じることがわかった。
フィルターからのメンソールリリース量が低下する原因は、メンソールがアセテート繊維深部に浸透することによるといわれている（Ｓ．Ａ．Ｗｉｌｓｏｎ，Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｍｅｎｔｈｏｌ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｅｒ，４７ｔｈ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｈｅｍｉｓｔ’ Ｒｅｓｅｒｃｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９３，Ｇａｔｌｉｎｂｕｒｇ）。最近、顕微鏡レーザーラマンシステムの高度な空間分解能と２次元ラマンマッピング機能を活用することで、アセテート繊維内のメンソール分布が測定できることがわかってきた。
そこで、種々の条件でフィルターを保存し、アセテート繊維内のメンソール分布を調べた。マイルドセブン・インパクトワン・メンソールボックス用フィルターを用意し、２２℃（調和室内）で２．５ヶ月、２２℃で８ヶ月、または５５℃で１週間にわたって保存した。各々のフィルターについて、ニコレーアルメガラマン分光器（ＮｉｃｏｌｅｔＴＭ ＡｌｍｅｇａＴＭ ＸＲ，Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．，Ｗａｌｔｈａｍ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）を用いてラマン２次元面分析を行い、フィルターを構成するアセテート繊維内でのメンソールの分布を測定した。露光時間１秒、露光回数２回、バックグラウンド露光回数５１２回としてデータを測定した。光学系の条件は以下のとおりであった。レーザ波長：５３２ｎｍ、レーザ出力レベル：１００％（１０ｍＷ）、グレーティング：６７２ライン／ｍｍ、分光器アパーチャ：５０μｍピンホール、対物レンズ：１００倍（ＮＡ＝０．９）。マップのタイプはエリアマップとして、Ｘ方向ステップサイズを１．０μｍ、Ｙ方向ステップサイズを１．０μｍとした。
別途、各々のフィルターを構成するアセテート繊維の光学顕微鏡観察像を撮影した。ラマンスペクトルのアセテート基材由来の２９４３ｃｍ−１のピークに基づいてアセテート繊維の横断面の外観をケミカルイメージとして得た。ラマンスペクトルのメンソール由来の７６９ｃｍ−１のピークとアセテート基材由来の９１２ｃｍ−１のピークとの強度比に基づいて、アセテート繊維の横断面内でのメンソールの分布をケミカルイメージとして得た。２つのピークの強度比を用いることにより、外乱の影響を低下することができる。
アセテート繊維内でのメンソールの分布は、保存条件に応じて以下のようであった。２２℃で２．５ヶ月保存したフィルターでは、メンソールはアセテート繊維表面へ偏在していた。２２℃で８ヶ月保存したフィルターでは、メンソールはアセテート繊維の深部に浸透していた。５５℃で１週間保存したフィルター（熱履歴を受けたフィルター）では、メンソールがアセテート繊維内に均一に分布していることがわかった。
したがって、予期していた通り、フィルターからのメンソールリリース量の低下は、アセテート繊維深部にメンソールが浸透することによることが明らかになった。
特許文献１のトリアセチンにメンソールを溶解する方法や、特許文献２および３のメンソールを含浸したスレッドをフィルターに導入する方法は、フィルターへメンソールを加香することのみを目的としており、アセテート繊維内でのメンソールの分布を制御することを目的としたものではない。
特許文献１では、メンソールをショ糖高級脂肪酸エステルとともに粘着体またはゲルのような固溶液として残存させやすくしているので、アセテート繊維内でのメンソールの分布の経時変化が抑制される可能性はある。しかし、ショ糖脂肪酸エステルの親油性や界面活性効果により水分を含む煙中成分の吸着が促進され、たばこ香喫味に影響を及ぼす。また、メンソールのアセテート繊維深部への浸透は、平衡に向けて自然と進行する。このため、メンソールがショ糖高級脂肪酸エステルから分離して拡散すればフィルター繊維深部へ浸透する。したがって、特許文献１からは、シガレットを蔵置したときに、フィルターから煙中へのメンソールリリース量を安定化させることは示唆されない。
本発明の目的は、シガレットを蔵置したときに、香料加香フィルターから煙中への香料のリリース量を安定化できるシガレットフィルターを製造する方法を提供することにある。
本発明に係るシガレットフィルターの製造方法は、アセテートトウまたはアセテートフィルムを用いてシガレットフィルターを製造する方法において、前記アセテートトウを構成するアセテート繊維またはアセテートフィルムの深部に香料を浸透させることを特徴とするシガレットフィルターの製造方法。
本発明は、セルロースアセテートを溶媒に溶解し、紡糸し、けん縮し、乾燥梱包してアセテートトウを作製する工程と、前記アセテートトウに可塑剤を添加し、巻き上げてフィルタープラグを作製する工程とを含み、前記セルロースアセテートの溶液から紡糸を行う前に、前記セルロースアセテートに香料を添加することによって、作製されたアセテート繊維の深部に香料を浸透させる方法でもよい。
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本発明は、アセテートフレーク、可塑剤および香料を溶媒に溶解して溶液を調製し、前記溶液からアセテートフィルムを作製して前記アセテートフィルムの深部に香料を浸透させ、前記アセテートフィルムからシガレットフィルターを作製する方法でもよい。
本発明の方法によれば、フィルター製造段階で予め香料をアセテート繊維の深部まで浸透させる。このため、蔵置初期からアセテート繊維内での香料の濃度勾配は緩やかであり、蔵置中もアセテート繊維中での香料の拡散速度は遅く、アセテート繊維の深部への香料の拡散量も少なくなる。その結果、蔵置中における、フィルターから煙中への香料リリース量の経時変化は少なくなる。また、たばこ刻への加香を併用した場合、蔵置中にたばこ刻からフィルターへ分配される香料はアセテート繊維の表面にとどまるので、煙中への香料リリース量の経時変化を抑制しつつフィルターからの香料リリース効率を向上させることができる。
従来のフィルター製造段階での香料加香は、特許文献１に記載されているように、たとえば可塑剤（トリアセチン）添加と同時に行われているが、アセテート繊維の深部に香料を浸透させることは行われていない。可塑剤（トリアセチン）添加と同時に香料加香した場合、アセテート繊維の深部に香料が浸透する速度が遅くなるため、フィルター製造後に香料はアセテート繊維の表面に偏在し、蔵置中にアセテート繊維の深部に香料が浸透する。
図３に本発明に係るシガレットフィルターの製造方法を示す。図３に示すように、シガレットフィルターの製造方法は、セルロースアセテート製造工程、紡糸工程、アセテートフィルタープラグ製造工程に分けられる。セルロースアセテート製造工程では、コットンリンター溶解パルプの前処理、酢化、熟成、沈殿、精製によりセルロースアセテートを製造する。紡糸工程では、セルロースアセテートフレークの混和し、溶媒への溶解、濾過脱泡、紡糸、けん縮、乾燥梱包により、アセテートトウを製造する。アセテートフィルタープラグ製造工程では、トウ処理、可塑剤（トリアセチン）添加、粒添加、巻上、巻取によりアセテートフィルタープラグを製造する。
本発明において、アセテート繊維の深部に香料を浸透させるには、たとえば以下のような方法が用いられる。
（１）紡糸工程において、セルロースアセテートフレークに香料を添加して、香料を混和したアセテート原料を調製する。（２）紡糸工程において、アセテート原料を溶解するアセトン溶媒に香料を添加する。（１）および（２）の方法では、その後の工程を経ることにより、アセテート繊維の深部に香料を浸透させることができる。
（３）紡糸工程において、アセテートの湿式紡糸／製膜用のオイリング剤に香料を溶解させる。（４）紡糸工程において、アセテートトウを香料放出材料とともにパレットに梱包する。（３）および（４）の方法では、アセテートフィルタープラグの製造工程が完了するまでに熱処理（たとえば５５℃蔵置）を施して香料を拡散させ、前記アセテート繊維の深部に香料を浸透させるのを加速することが好ましい。
（５）アセテートフィルタープラグ製造工程において、アセテートトウに香料を含む可塑剤を添加する。（５）の方法でも、アセテートフィルタープラグの製造工程が完了するまでに熱処理（たとえば５５℃蔵置）を施して香料を拡散させ、前記アセテート繊維の深部に香料を浸透させるのを加速することが好ましい。
次に、喫煙時のフィルターからの香料リリース効率の評価方法について説明する。喫煙時のフィルターからの香料リリース効率は、熱脱離法により測定した低温域（４０℃まで）でのメンソールの熱脱離率と関連付けることができる。
以下のようにしてメンソールシガレットを試製した。市販のメンソールシガレットおよびマイルドセブン・スーパーライトを、各々フィルターとたばこロッドとの間で切断し、メンソールシガレットのフィルターとマイルドセブン・スーパーライトのたばこロッドとを接着テープで接続したシガレットサンプルを作製した。
メンソールシガレットとして、市販のマイルドセブン・アクア・メンソール・ワン・ボックス、マイルドセブン・ワン・メンソール・ボックス、セブンスター・ライト・メンソール・ボックス、セブンスター・ライト・メンソール、セーラム・ライト・ボックス、セーラム・ワン・ボックス、セーラム・アラスカ・メンソール、マールボロ・アイスミント・ボックス、マールボロ・ウルトラ・ライト・メンソール・ボックス、マールボロ・ブラック・メンソール・ボックス、マールボロ・メンソール・ボックス、マールボロ・ブラック・メンソール・ワンＫＳ・ボックス、ラーク・ウルトラ・メンソール・ＫＳボックス、ケント・ウルトラ１・ＫＳボックス、ケント・シトリック・メンソール１・ボックス、クールを販売店より購入して使用した。
また、セルロースアセテートトウ重量あたりのトリアセチン含有量が０、２、６、または９ｗｔ％であるフィルターを試製した。セルロースアセテートは２．２Ｙ４００００を用いた。マイルドセブン・ワン・メンソール・ボックスに使用されているたばこ刻にメンソールを加香した。たばこ刻へのメンソール加香量は６ｍｇ／シガレットとした。上記のフィルターをたばこロッドに接続して、メンソールシガレットを試製した。
以下のようにして喫煙実験を行った。２０本掛けリニア型喫煙器（フィルトローナ社製、ＳＭ４００、ＩＳＯ標準器）を用いた。喫煙条件として、パフ頻度を６０秒あたり１回、パフを２秒間、パフ容量を３５ｍＬ、燃焼長をシガレット先端から５１ｍｍとした。フィルター開孔部はテープで塞いで試験に供した。ケンブリッジフィルターに煙を捕集し、喫煙試験後にケンブリッジフィルターをメタノール溶媒で振とう抽出し、主流煙中のメンソール量をガスクロマトグラフＧＣ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製 ６８９０ｓｅｒｉｅｓ）により測定した。
また、喫煙試験に供したメンソールシガレットのフィルターをピンセットで抜き取り、メタノール溶媒で振とう抽出し、残存しているメンソール含有量をＧＣにより測定した。測定した煙中のメンソール量を、フィルター中の残存メンソール含有量と煙中のメンソール量の合計で割って、フィルターからのメンソールのリリース効率とした。
一方、以下のようにしてメンソールの熱脱離試験を行った。喫煙試験に用いたメンソールシガレットのフィルターをピンセットで抜き取って解繊し、フィルター繊維１６ｍｇを採取してガラスチューブに充填した。サンプルを充填したガラスチューブを、Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＥＲＳＴＥＬ社製）に装着し、キャリアガス（Ｈｅ）を流しながら、チューブに充填したサンプルを昇温プログラムに従って加熱した。サンプルから脱離した成分を２００℃に加熱された流路を通し、−５０℃の低温に保持したトラップで捕集した。チューブの昇温を終了し、トラップを１２℃／分で急速に２７０℃まで加熱し、未分離のトラップ成分を濃縮して分離カラムに導入した。次に、トラップ成分を分離カラムで分離し、ガスクロマトグラフ質量分析ＧＣ／ＭＳ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、ＧＣ：７８９０Ａ、ＭＳ：５９７５Ｃ）で分析した。ＧＣにおけるメンソールのピーク面積が、メンソールの熱脱離量に対応する。
上記の熱脱離試験で用いる昇温および分析の手順は次の通りであった。サンプルを所定の一定温度で３０分間保持してトラップ成分を脱離させた後にＧＣ分析する操作を、温度を２２℃、４０℃、６０℃、８０℃、１２０℃、１６０℃、または２００℃に設定して繰り返した。各温度でのメンソールの熱脱離量は、その温度までの各温度での熱脱離量の積算値である。
熱脱離分析後のフィルターをメタノール溶媒で振とう抽出し、フィルター中に残存しているメンソールをＧＣにより定量した。得られた熱脱離データから、低温域（４０℃まで）でのメンソールの熱脱離率を以下の式により算出する。
ここで、Ｄ４０は低温域（４０℃まで）のメンソール熱脱離率［％］、Ａ４０は４０℃までのＧＣのピーク面積積算値［−］、Ａ２００は２００℃までのＧＣのピーク面積積算値［−］、Ｄ２００は２００℃までのメンソール熱脱離率［％］、Ｒは熱脱離後のフィルター繊維１６ｍｇ中のメンソール残存量［ｍｇ］、Ｔは熱脱離前のフィルター繊維１６ｍｇ中のメンソール含有量［ｍｇ］である。熱脱離前のフィルター繊維１６ｍｇ中のメンソール含有量Ｔ［ｍｇ］は、フィルターからのメンソールリリース効率を算出する際に使用したフィルター中のメンソール量およびフィルター重量から算出されるメンソール含有率を用いて換算した。
図４に、フィルターからのメンソールリリース効率と、低温域（４０℃まで）でのメンソール熱脱離率との関係を示す。
市販シガレットについては購入後に、試製シガレット（トリアセチン含有率０〜８ｗｔ％）については試製後に、２つの条件で蔵置した。第１の条件は、２２℃、相対湿度（ＲＨ）６０％とした。第２の条件は、パッケージ内に収容したまま５５℃の乾燥機（ＡＤＶＡＮＴＥＣ ＦＳ−３２０）内で１週間の熱履歴を与えた。図４において、第１の条件での試験結果を黒四角形で、第２の条件での試験結果を白四角形で示した。
図４に示すように、フィルターからのメンソールリリース効率は、熱脱離試験から得られた低温域でのメンソール熱脱離率と相関がある。したがって、フィルターからのメンソールリリース量を、フィルターからの熱脱離（拡散）量によって予測できることがわかる。今後、フィルターからのメンソールリリース効率を測定する代わりに、熱脱離試験による低温域でのメンソールの熱脱離率を簡易な測定方法として採用できることがわかった。
また、図４からわかるように、メンソールシガレットに５５℃で１週間の熱履歴を与えると、フィルターからのメンソールリリース率、つまり低温域でのメンソール脱離率が著しく低下する。このことは、夏季条件下での蔵置後の煙中メンソール量の経時的低下に相当する。したがって、熱脱離試験により低温域でのメンソールの熱脱離率を測定することにより、煙中メンソール量の経時変化の抑制効果を検証できる。
（実施例１および２）
アセテートトウにメンソールを添加した後に高温処理を施すことにより、メンソールをプレ収着させたフィルター
直径８ｍｍ、長さ２５ｍｍのセルロースアセテートフィルターを用意した。メンソール結晶をビーカーに入れ、加熱して融解させ、マイクロピペットを用いてフィルター端面に塗布することにより、フィルターに所定量のメンソールを添加した。メンソールの添加量は２．３ｍｇ（実施例１）または４．９ｍｇ（実施例２）とした。得られたフィルターを密閉ガラス容器に入れ、乾燥機（ＡＤＶＡＮＴＥＣ ＦＳ−３２０）中において５５℃で１４日間保存することにより、フィルターを構成するアセテート繊維の深部にメンソールを浸透させた。得られたフィルターを、メンソールプレ収着フィルターという。
アセテートトウにメンソールを添加した後に高温処理を施すことにより、メンソールをプレ収着させたフィルター
直径８ｍｍ、長さ２５ｍｍのセルロースアセテートフィルターを用意した。メンソール結晶をビーカーに入れ、加熱して融解させ、マイクロピペットを用いてフィルター端面に塗布することにより、フィルターに所定量のメンソールを添加した。メンソールの添加量は２．３ｍｇ（実施例１）または４．９ｍｇ（実施例２）とした。得られたフィルターを密閉ガラス容器に入れ、乾燥機（ＡＤＶＡＮＴＥＣ ＦＳ−３２０）中において５５℃で１４日間保存することにより、フィルターを構成するアセテート繊維の深部にメンソールを浸透させた。得られたフィルターを、メンソールプレ収着フィルターという。
作製したメンソールプレ収着フィルターを、メンソールシガレットのたばこロッド（マイルドセブン・アクア・メンソール・ワン・ボックスのフィルターを除去したもの）に接続してシガレットを作製した。
比較のために、メンソールを添加しないセルロースアセテートフィルター（比較例１）を用い、上記と同様にしてシガレットを作製した。
作製したサンプルの概要を表１に示す。
サンプルをスクリュー管に入れ、４０℃の恒温恒湿機（ＥＳＰＥＣ株式会社製、ＬＨＵ−１１３）で７日、２９日、５６日、または７０日保存した。フィルター中およびたばこ刻中のメンソール含有量と、フィルターからのメンソール熱脱離量を測定した。
（１）メンソール分配測定結果
フィルターおよびたばこ刻中のメンソールを、メタノール溶媒で振とう抽出し、ガスクロマトグラフＧＣ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製 ６８９０ｓｅｒｉｅｓ）を用いて定量した。
フィルターおよびたばこ刻中のメンソールを、メタノール溶媒で振とう抽出し、ガスクロマトグラフＧＣ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製 ６８９０ｓｅｒｉｅｓ）を用いて定量した。
Ｍｆをフィルター中のメンソール量、Ｍｔをたばこ刻中のメンソール量として、フィルター中のメンソール分配率Ｆを下記式によって表す。
Ｆ＝Ｍｆ／（Ｍｆ＋Ｍｔ）
図５にフィルター中のメンソール分配率の経時変化を示す。図５に示されるように、実施例１および２のメンソールプレ収着フィルターを用いた場合には、フィルター中のメンソール分配率の経時変化が小さい。
図５にフィルター中のメンソール分配率の経時変化を示す。図５に示されるように、実施例１および２のメンソールプレ収着フィルターを用いた場合には、フィルター中のメンソール分配率の経時変化が小さい。
（２）メンソール熱脱離量の測定
メンソールプレ収着フィルターの熱脱離試験を行った。熱脱離試験は、昇温および分析の手順を変更した以外は上記と同様に行った。ここでは、サンプルを所定の一定温度で３０分間保持してトラップ成分を脱離させた後にＧＣ分析する操作を、温度を２２℃、４０℃、８０℃、または２００℃に設定して繰り返した。
メンソールプレ収着フィルターの熱脱離試験を行った。熱脱離試験は、昇温および分析の手順を変更した以外は上記と同様に行った。ここでは、サンプルを所定の一定温度で３０分間保持してトラップ成分を脱離させた後にＧＣ分析する操作を、温度を２２℃、４０℃、８０℃、または２００℃に設定して繰り返した。
図６に低温域でのメンソール脱離率の経時変化を示す。図６に示されるように、実施例１および２のメンソールプレ収着フィルターを用いた場合には、低温域でのメンソール熱脱離率が経時的に増加し、比較例１のプレ収着していないフィルターを用いた場合に比べて熱脱離率は２〜３倍に向上した。
実施例１では、たばこ刻からメンソールが分配されたときに、フィルター中のメンソールは経時的に増加する（図５）。しかし、たばこ刻からフィルターに分配されたメンソールがアセテート繊維の深部へ浸透するのを抑制できる。このため、メンソール熱脱離率を高く維持することができる。実施例２では、たばこ刻からメンソールが分配されても、フィルター中のメンソール量は経時的にそれほど変化しない（図５）。実施例２でも、アセテート繊維の深部にすでに十分量のメンソールが存在する。このため、メンソールシガレットパッケージ内部で、たばこ刻からフィルターに分配されたメンソールは、アセテート繊維の表面近傍に偏在化していると考えられる。
以上の結果は、アセテート繊維にメンソールをプレ収着させることにより、メンソールシガレット製品を蔵置中に、アセテート繊維の深部へのメンソールの浸透を抑制することができ、煙中メンソール量の経時変化を抑制しつつリリース効率を向上できることを示唆している。
（実施例３および４）
セルロースアセテートフレークを、メンソールを含むアセトンで溶解して作製したフィルムからなるメンソールプレ収着サンプル
セルロースアセテートフレーク（ダイセル社製、Ｌ−４０）をアセトン（和光純薬製、試薬特級）に濃度２ｗ／ｖ％となるように溶解し、さらにセルロースアセテートに対して９．２３ｗｔ％のトリアセチンと０．５３ｗｔ％または１．３９ｗｔ％のメンソールとを溶解した溶液を調製した。一方、比較のために、セルロースアセテートフレークをアセトンに溶解し、さらにトリアセチンのみを溶解しメンソールを溶解させずに溶液を調製した。
セルロースアセテートフレークを、メンソールを含むアセトンで溶解して作製したフィルムからなるメンソールプレ収着サンプル
セルロースアセテートフレーク（ダイセル社製、Ｌ−４０）をアセトン（和光純薬製、試薬特級）に濃度２ｗ／ｖ％となるように溶解し、さらにセルロースアセテートに対して９．２３ｗｔ％のトリアセチンと０．５３ｗｔ％または１．３９ｗｔ％のメンソールとを溶解した溶液を調製した。一方、比較のために、セルロースアセテートフレークをアセトンに溶解し、さらにトリアセチンのみを溶解しメンソールを溶解させずに溶液を調製した。
得られたアセトン溶液２ｍＬを、内径２７ｍｍのガラスシャーレにキャストし、アセトン雰囲気下、室温で５日間静置してアセトンをゆっくりと自然に揮発させ、さらに室温で一晩減圧乾燥を行ってセルロースアセテートフィルムを作製した。アセトンの揮発は以下のようにして行った。ガス置換デシケーター（アズワン社製）内に、アセトンを３０ｍＬ入れた１００ｍＬのトールビーカーを５つ並べ、これらのトールビーカーの周りに上記のセルロースアセテート溶液をキャストしたガラスシャーレを４つ並べ、１０００ｍＬビーカーを逆さに被せたものを１セットとし、プレートの上に９セット並べた。ガス置換デシケーターのガス出口を大気開放し、ガス置換デシケーター内をアセトンが飽和蒸気近傍で充満している雰囲気にすることにより、キャストしたセルロースアセテート溶液からのアセトンの揮発速度を十分遅くすることができる。このように、フィルム作製時にセルロースアセテート溶液のアセトン揮発速度を遅くすると、透明度が高く、成分や構造が均一なフィルムを作製できる。
ガラスシャーレからセルロースアセテートフィルムを剥離し、内径８ｍｍのフィルムを３枚打ち抜き、フィルムサンプルとした。得られたフィルムサンプルの中で重量１．９±０．０５ｍｇのものを試験に供した。
メンソール含有率が０．５３ｗｔ％であるフィルムを実施例３、メンソール含有率が１．３９ｗｔ％であるフィルムを実施例４、メンソール添加なしのフィルムを比較例２とする
得られたサンプルについて、実施例１および２の場合と同様に、低温域（４０℃まで）でのメンソールの熱脱離率を測定した。その結果、メンソールの熱脱離率は、実施例３で４．７％、実施例４で７．４％であった。これらの値は、図４に示した５５℃で１週間保存して熱履歴を与えたメンソールシガレットから取り出したフィルターの低温域での熱脱離率、ならびに実施例１および２の熱脱離率と同じレベルである。したがって、セルロースアセテートフレークに湿式でメンソールを混和することは、セルロースアセテート繊維にメンソールを添加した後に高温処理を施すことと同じように、セルロースアセテート繊維の深部にメンソールをプレ収着させる効果があると考えられる。
得られたサンプルについて、実施例１および２の場合と同様に、低温域（４０℃まで）でのメンソールの熱脱離率を測定した。その結果、メンソールの熱脱離率は、実施例３で４．７％、実施例４で７．４％であった。これらの値は、図４に示した５５℃で１週間保存して熱履歴を与えたメンソールシガレットから取り出したフィルターの低温域での熱脱離率、ならびに実施例１および２の熱脱離率と同じレベルである。したがって、セルロースアセテートフレークに湿式でメンソールを混和することは、セルロースアセテート繊維にメンソールを添加した後に高温処理を施すことと同じように、セルロースアセテート繊維の深部にメンソールをプレ収着させる効果があると考えられる。
次に、以下のようにして、セルロースアセテートフィルムの深部にメンソールが均一に収着されていることを確かめた。作製したフィルムサンプルに糸（カネボウ繊維株式会社製、カタン糸２０／２００黒）を通し、スクリュー管のふたの内側に接着テープで固定してつるし、スクリュー管にＰＥＧ２００（和光純薬製、一級）１０ｍＬにメンソール５ｇを溶解して入れ、メンソール雰囲気とした。スクリュー管を４０℃の恒温恒湿機（ＥＳＰＥＣ株式会社製、ＬＨＵ−１１３）中に２日、７日、２７日保存した後、フィルム中のメンソール含有量を測定した。メンソール含有量は、フィルムをメタノール抽出し、ガスクロマトグラフ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製、６８９０ｓｅｒｉｅｓ）にて定量した。
図７にメンソール含有率の経時変化を示す。図７に示されるように、実施例３および４のメンソールプレ収着フィルムは、比較例２のメンソールプレ収着なしのフィルムに比べて、メンソール含有率の経時変化が少ない。すなわち、実施例３および４のフィルムでは、ＰＥＧ２００に溶解したメンソール蒸気を収着しにくく、蔵置開始後しばらく経過した後の収着速度も遅いことがわかる。このことから、実施例３および４に適用した方法によりフィルム深部にメンソールを十分に浸透できることがわかった。
以上の結果から、セルロースアセテートフレークに湿式でメンソールを混和させることにより、セルロースアセテートフィルムの深部にメンソールをプレ収着でき、このセルロースアセテートフィルムから作製されたシガレットフィルターを有するメンソールシガレット製品の蔵置中にセルロースアセテートフィルターの深部へのメンソールの浸透を抑制できると考えられる。
Claims (4)
- セルロースアセテートを溶媒に溶解し、紡糸し、けん縮し、乾燥梱包してアセテートトウを作製する工程と、前記アセテートトウに可塑剤を添加し、巻き上げてフィルタープラグを作製する工程とを含み、前記セルロースアセテートの溶液からの紡糸から前記アセテートトウを作製するまでの間に前記セルロースアセテートに香料を添加するか、または前記アセテートトウに可塑剤を添加する際に香料を添加し、前記アセテートフィルタープラグの製造工程が完了するまでに熱処理を施して香料を拡散させ、前記アセテート繊維の深部に香料を浸透させることを特徴とするシガレットフィルターの製造方法。
- アセテートフレーク、可塑剤および香料を溶媒に溶解して溶液を調製し、前記溶液からアセテートフィルムを作製して前記アセテートフィルムの深部に香料を浸透させ、前記アセテートフィルムからシガレットフィルターを作製することを特徴とするシガレットフィルターの製造方法。
- セルロースアセテートを溶媒に溶解し、紡糸し、けん縮し、乾燥梱包してアセテートトウを作製する工程と、前記アセテートトウに可塑剤を添加し、巻き上げてフィルタープラグを作製する工程とを含み、前記セルロースアセテートの溶液から紡糸を行う前に、前記セルロースアセテートに香料を添加することによって、作製されたアセテート繊維の深部に香料を浸透させることを特徴とするシガレットフィルターの製造方法。
- 前記香料がメンソールであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシガレットフィルターの製造方法。
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