JPH08191682A - シース・コア型シガレットフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾過効率が高いにもかかわらず、喫煙者の十
分な煙量感と香喫味を与え得るシガレットフィルターを
得ること。 【構成】 コルゲート加工したシート状物の収束物の外
周を融着したものをシガレットフィルターのコア材と
し、該コア材の外周に繊維トウの開繊収束物をシース材
として設けたシース・コア型のシガレットフィルターに
おいて、好ましくは、コア通気抵抗は、５００ｍｍＨ₂
Ｏ以上、コア／シース通気抵抗比は２．５以上であるよ
うにして、フィルター中のコア部を通過した後のたばこ
煙濃度がシース部を通過した後のたばこ煙濃度よりも大
きくしたシース・コア型シガレットフィルターである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たばこに用いられるシ
ース・コア型構造フィルターに関し、更に詳しくは、口
中へ吸引される煙量が実質的に少ないにもかかわらず、
たばこ喫煙者に充分な煙量感と香喫味を感じさせるシー
ス・コア型構造シガレットフィルターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、紙巻きたばこの喫煙による健
康阻害の問題を解決すべくたばこ煙中に含まれる有害成
分の除去効率が高く、かつ喫煙した際に於ける吸引抵抗
が大きくなく、その上、香喫味の良好なたばこを得るた
めのフィルターの開発が進められている。たばこ煙中に
含まれる有害成分の除去効率を高め得たフィルターとし
ては、フィルター中に充填するフィルター素材の充填量
の増大したもの、又はフィルターのロング化したもの、
或いは、フィルター素材の細繊度化を図ったもの或いは
フィルター素材の異型断面化を図ったもの等が提案され
ており、これらのフィルターは喫煙時に於ける煙粒子成
分とフィルター素材との接触面積を増大させることによ
り、濾過効率を高めるものである。しかしながら、これ
らの方法によって作られるたばこフィルターは喫煙時に
於ける吸引抵抗が増大して、喫煙感が損なわれるという
欠陥がある。

【０００３】この様な喫煙感が損なわれることが比較的
少ないたばこフィルターとしてたばこ煙の流れをフィル
ター外部からの換気空気で希釈することにより、吸引抵
抗の増大を抑え、且つ喫煙者の口に吸引される粒子状物
質の量を減らす、いわゆるベンチレーション効果を付与
したフィルターが開発されている。

【０００４】しかし、いずれのたばこフィルターもたば
こ煙中に含まれる有害成分を低減させることは喫煙時の
香喫味をも損なうことにつながり、これらフィルターの
致命的な欠陥となっている。

【０００５】この様な難点の少ないたばこフィルターと
して、例えば、特開平６−２６９２７０号には２種類の
フィルター材料を用い、一方に繊維トウ、他方にウエブ
材料を用いた同軸喫煙フィルターが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２６９２７
０号に示されたフィルターは、芯に紙、又は他のウエブ
材料を用い、周囲にセルロースアセテートトウを用いる
か、又はこの逆の同軸フィルターとしたときに、紙から
の味覚欠如を伴うことなく高濾過効果が期待できるもの
であるが、実際には、この様な、同軸構造を有したたば
こフィルターが喫煙時の味覚にもたらす効果を判断する
際の基準となるものについては、これまで定量的に述べ
られたことがなかった。

【０００７】また、本出願人らは、特開平６−１６９７
４３号、特開平６−１６９７４４号、及び特願平５−２
８４１７４号で、これら、シース・コア型シガレットフ
ィルターを改良して、たばこの煙の濾過効率を高め、し
かも、喫煙者に充分な煙量感を与えるものを提案した。

【０００８】本発明は、特願平５−２８４１７号のシー
ス・コア型シガレットフィルターを更に改良し、より濾
過効率を高め、しかも、喫煙者に充分な煙量感を与える
シース・コア型シガレットフィルターを提供するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、上
記課題に鑑み、コルゲート加工したシート状物の収束物
の外周を融着したものをシガレットフィルターのコア材
とし、該コア材の外周に繊維トウの開繊収束物をシース
材として設けたシース・コア型のシガレットフィルター
において、シース部とコア部各々を通過した後のたばこ
煙濃度を個別に測定する方法を見出だすことにより、シ
ースとコアの煙濃度の組み合わせが、喫煙時の味覚に大
きな影響を与えることを見出だし本発明に到達するに至
った。

【００１０】すなわち、本発明の要旨とするところは、
シース・コア型断面を有するシガレットフィルターであ
り、フィルター中のコア部を通過した後のたばこ煙濃度
がシース部を通過した後のたばこ煙濃度よりも大きいこ
とを特徴とするシース・コア型シガレットフィルターで
ある。

【００１１】本発明のシガレットフィルターの好ましい
一例の横断面図を図１中の（ｂ）に、縦断面図の一例を
図３に示した。これら図中の１は本発明のシガレットフ
ィルターのコア部を構成する、均一にコルゲート加工さ
れたシート状物の収束物であり、２はシース部を構成す
る開繊した繊維トウの収束物を、３は巻紙、４は必要に
より外部空気をシガレットフィルター内に取込み、ベン
チレーション効果をシガレットフィルターに与える開孔
部である。

【００１２】図４は、本発明を実施するに際して用いる
均一にコルゲート加工したシート状物の断面図である。
このコルゲート加工したシート状物の深さｄは０．２〜
２ｍｍ、溝間ピットｐが０．５〜３ｍｍのものとするの
がよい。コルゲート加工したシート状物の溝の深さｄが
０．２ｍｍ未満のもの、あるいは、溝間ピッチが０．５
ｍｍ未満のものは、熱可塑性シート状物よりコルゲート
加工したシート状物を作る際の困難性が急激に高くなる
ので好ましくなく、一方、溝の深さｄが２ｍｍを越えて
深いもの、あるいは、溝間ピッチｐが３ｍｍを越えて大
きいものは収束性良好なコルゲート加工したシート状物
となりにくい。

【００１３】図１中の１は、上記のごとくして作成した
コルゲート加工したシート状物を単に収束したものであ
り、その形状は、常に均一な断面円形状のものとするこ
とは難しい。これに対し、図２の１に示したコルゲート
加工したシート状物の集合体は、コルゲート加工したシ
ート状物の収束時、または収束後に、熱成型具中を通過
させて、該収束物の外周面を溶融成型し、その形状安定
性の向上を図ったものであり、かくすることによって、
本発明のシガレットフィルターの工程通過性を一段と向
上せしめたものとすることができるとともに、本発明の
シガレットフィルターの美感の向上を図ることができ
る。またその収束物の断面形状は丸のみならず、図６の
（ａ）〜（ｆ）に示したごとき異形断面形状のものとす
ることもできる。

【００１４】また、コルゲート加工したシート状物の収
束物の外周を溶融成型し、その形状安定性を向上したも
のは、本発明のシガレットフィルターを作るに際し、シ
ース部を構成する、繊維トウの充填量を増大しても、こ
のコア部材の形状が変化することはなく、所望の濾過特
性と煙量感、香喫味を得られるシガレットフィルターと
することができる。

【００１５】本発明で使用する、コルゲート加工したシ
ート状物の収束物は、その内部にたばこの煙を良好に流
通させる流路が形成されているにもかかわらず、煙流と
コルゲート加工したシート状物との衝突による濾過効果
も有しており、コルゲート加工したシート状物の内部を
通過して、口中に到達するたばこの煙は、少ないにもか
かわらず十分な煙量感と香喫味を人に与えるという大き
な特徴を有している。また、コルゲート加工したシート
状物を作る際のシート状物として繊維素材よりなるもの
を用いる場合には、その目付量を増やすことにより、た
ばこの煙中の粒子状成分の除去効率も高めることができ
る。

【００１６】コルゲート加工したシート状物を得るに際
して用いるシート状物としては、とくにアセテート長繊
維トウより作られたコルゲート加工したシート状物を用
いることが本発明のシガレットフィルターをつけたシガ
レットの香喫味を良好にするという大きな効果を奏する
ので好ましいものである。

【００１７】本発明のシガレットフィルターのシース部
を構成するフィルター部材としてはセルロースアテセー
ト繊維からなる長繊維捲縮トウを用いることにより、た
ばこの煙の濾過効率が高く、また香喫味の良好なシガレ
ットフィルターとすることが好ましい。

【００１８】本発明において、特に重要な点は、コアと
シース各部材を通過した後のたばこ煙濃度である。本発
明においては、フィルター中のコア部を通過した後のた
ばこ煙濃度がシース部を通過した後のたばこ煙濃度より
も大きいことが必要である。

【００１９】コア部を通過した後のたばこ煙濃度が、シ
ース部を通過した後のたばこ煙濃度よりも大きいことに
よって、全体の喫煙量が少なくても、喫煙味を高めるこ
とができる。コア通気抵抗は、５００ｍｍＨ₂ Ｏ以上の
吸引抵抗を有することが好ましく、コア／シース通気抵
抗比は２．５以上であることが好ましい。

【００２０】コアの通気抵抗は、下記の条件を変更する
ことによって、変えることができる。 １）コルゲート成形条件（濃度、圧力、クリアランス、
速度） ２）コア成形条件（温度、速度） ３）トウ品種（単繊維繊度／トータルデニール） ４）シート開繊幅 ５）可塑剤量 ６）コア径

【００２１】本発明のシース部、コア部のそれぞれ単独
の通気抵抗の測定は、以下のようにして行った。後述す
るような製造方法でシース・コア型シガレットフィルタ
ーを作成し、シース部とコア部を分離する。コア部の通
気抵抗は、分離したコア部にセロテープを巻き、内径が
コア径と同一のチューブに差し込んで、コレスタ基準で
通気抵抗を測定した。また、シース部の通気抵抗は、分
離したシース部のコア部に相当する箇所にコア径と同一
径の外径の塩ビ棒を差し込み、コレスタ基準で通気抵抗
を測定した。すなわち、本発明でいう、コア／シース通
気抵抗比とは、これら、シース部、コア部単独で測定し
た通気抵抗の比を意味する。

【００２２】本発明のシガレットフィルターの好ましい
製造方法は、フィルターを構成するコア材として熱可塑
性を有するシート状物を溝付熱成型ロールでコルゲート
状シートに成型し、さらに熱成型収束装置にて均一な形
状に収束したものを、もう一方のフィルターを構成する
シース材として繊維素材を用い、これにてコア材を包み
こんで一体化することによって作ることができ、この製
造方法を図５によって説明する。

【００２３】まず、シース部を形成するフィルター部材
２２は、長繊維捲縮トウよりなり、このものは、その開
繊装置５によって均一に開繊された状態でテリベリーロ
ール６により、好ましくはトリアセチン等の可塑剤を均
一に添着した後、第１のリングガイド７および第２のリ
ングガイド８を通過させることによって、開繊した繊維
トウシートの断面形状を円弧状に広げ、さらに筒状に成
形しつつ、二重管１５の外側管に供給し管状体に収束す
る。

【００２４】一方、コルゲート加工に供するシート状物
が不織布、フィルム等開繊不要なものである場合には、
図５中の９に示したごとき状態で供給し、ガイド１０を
通過した後、コルゲート型熱成型装置１３でコルゲート
状シートに成型する。コルゲート型熱成型装置１３は、
多数の溝を有する上下２本のニップロールより成り立っ
ており、上下のロールの溝が互いに噛合し、約１ｍｍ以
下の厚さでそのクリアランスを調整できる機能を有する
とともに、所定の圧力で加圧する能力と、所定の温度で
熱成型する能力を備えているものならば、いずれの装置
をも用いることができる。コルゲート加工されたシート
状物はエキストラロール１４により引き出され、リング
ガイド７，８の中を通過した後、熱成型収束装置１６に
て、コルゲート加工したシート状収束物としながら、そ
の外周面を熱融着加工し、その形態安定化をし、前記管
状繊維トウの内部へ供給され、フィルタープラグマシン
にて本発明のシガレットフィルターに加工される。

【００２５】コルゲート加工に供するシート状物がトウ
のごとく、その開繊が必要な繊維素材である場合には、
図５に示すごとく、ベールより引き出したトウ２１を開
繊装置１１によって均一に開繊した状態でテリベリーロ
ール１２により、好ましくは、トリアセチン等の可塑剤
を均一に添着した後、コルゲート熱成型装置１３に送ら
れ、コルゲート加工したシート状物に成型される。コル
ゲート加工したシート状物は、エキストラルロール１４
により引き出され、リングガイド７および８の中を通過
せしめた後、二重管１５の中央管状部に供給され、筒状
繊維素材の中心部に収束一体化される。

【００２６】熱成型収束装置１６はコルゲート賦型した
シート状物が通過する部分の断面積を徐々に小さくする
ことにより、コルゲート加工したシート状物を収束する
ことが可能な形状を有し、所定の温度で収束物の外周を
一体化しうる装置であればどんな形状のものでも用いる
ことができ、断面形状空洞部が円形状、楕円形状、角
型、五角形、星型のもののいずれをも用いることが出来
る。

【００２７】本発明の製造方法において、熱可塑性シー
ト状物が繊維素材である場合には、添着せしめる可塑剤
の量、繊維種、繊維太さコルゲート熱成型装置１３のロ
ール間のクリアランス、圧力、および温度、図４に示す
コルゲート状シートの溝ピッチｐおよび溝深さｄ、熱成
型収束装置１６の温度は得られるシガレットフィルター
の特性を決めるので、製造するシガレットフィルターの
特性に合わせて決定するのがよい。コルゲートロール間
のクリアランスは０．５ｍｍ以下、ロール間圧力は０．
５〜６ｋｇ／ｃｍ² Ｇの範囲、温度は６０〜１８０℃の
範囲とするのが好ましく、コルゲート状シートの溝ピッ
チｐは０．５〜３ｍｍ、溝深さｄは０．２〜２ｍｍなる
範囲が好ましい。コルゲート熱成型装置のロール間のク
リアランスが０．５ｍｍを越える場合、温度が８０℃未
満の場合には、コルゲート成型加工したシート状物とす
るのが困難であり、コルゲート熱成型装置の温度が１８
０℃を越える場合には、逆にシート化が進みすぎ、十分
な吸引抵抗を保ったフィルター部材とすることが困難に
なるとともに、コルゲートシートの製造安定性が悪くな
り、結果としてフィルター素材としての性能が低下する
ので好ましくない。熱成型収束装置１６の温度は、熱可
塑性シート状物の素材にもよるが、約６０〜３００℃の
範囲とするのが好ましい。温度が６０℃未満の場合に
は、シート状物をコルゲート成型することが困難とな
り、３００℃を越える場合には、シート状物の溶融が進
みすぎ、均一なコルゲート形状とはなりにくい。また、
コルゲート成型したシート状物が熱成型収束装置１６を
通過する際の出口断面積は、徐々に収束したコルゲート
シート状物の収束形状を最終的に決定する上で、シート
素材の性質により最適な断面積を選択する必要がある。
すなわち、その出口断面積が小さすぎる場合には、コル
ゲート賦型したシート状物の収束物が、熱成型収束装置
１６を通過する際の抵抗が大きくなり、プラグ巻き上げ
機内に円滑供給することが困難となる。また、出口断面
積が大きすぎる場合には、コルゲート賦型したシート状
物の収束物の空隙が多くなるため、その剛直性が失われ
てしまい、均一な形状のものとすることが難しい。

【００２８】また、同時にフィルタープラグマシンに供
給された巻紙３は、その少なくとも一端縁に接着剤を塗
工し、シガレットフィルター素材の外周に巻つけるとと
もに、その端部を接合した後、カッターで所定長に切断
することによって、本発明のシガレットフィルターとす
ることができる。

【００２９】以下、実施例により、本発明をさらに詳細
に説明する。

【実施例】

『製造条件』表１に示すようなサンプル仕様で、コア部
には、セルロースアセテートトウをコルゲート成形した
シート状物を用い、シース部には、セルロースアセテー
トを用いて、シガレットフィルターを製造した。コルゲ
ートシート、コア成形条件は、表２に示す通りである。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】コルゲート状シートの断面は、図４に示す
ごとき断面を有していた。コア通気抵抗の異なるコア部
を作成するため、Ｙ断面１．９Ｙ／４４，０００ＴＤの
トウをコルゲート状に作成した後、表３に示すトータル
デニールに分割し、同じく、表３に示すコア径に内径の
異なる成形管（３ｍｍφと４ｍｍφ）によって、成形し
た。

【表３】

【００３３】シース部は、Ｙ断面４Ｙ／４０，０００Ｔ
Ｄのトウを可塑剤なしで用いた。なお、シース部の通気
抵抗は、プラグ巻き上げ時のシース部の充填量を変更す
ることによって行った。

【００３４】『評価方法』 ［シース、コア別ニコチン喫煙量］表４の条件で、図７
及び図８に示すようなジグを作成して、シース部及びコ
ア部から出る煙成分をケンブリッジフィルターにて、補
足し、ガスクロマトグラフィーで定量した。

【００３５】［チップベンチレーション］チップベンチ
レーションは、チップのみをフィルトロナ製ＶＯＭ−１
００型ベンチレーションテスターで測定した。

【００３６】［通気抵抗］チップ全体、及び、シース
部、コア部単独の通気抵抗は、加藤工業所製ＯＴＩＣ式
吸引抵抗測定機により前述した方法により測定した。

【００３７】［シース、コアの流量］チップ（Ｑ）の流
量は表４から実測で、シース（ｑｓ）、コア（ｑｃ）の
流量は、下記式を用いて求めた。

【００３８】ｑｓ＝（（Ｐｓ・Ｐｃ）／（Ｐｓ＋Ｐ
ｃ））＊（Ｑ／Ｐｓ） ｑｃ＝（（Ｐｓ・Ｐｃ）／（Ｐｓ＋Ｐｃ））＊（Ｑ／Ｐ
ｃ） ここで、ＰＤ，Ｐｓ，Ｐｃは、チップ、シース、コアの
通気抵抗

【００３９】『評価結果』表５に示す通り、本発明のシ
ース・コア型シガレットフィルターは、トータルのニコ
チン量を少なくしても、コア部のニコチン濃度を高くす
ることができる。

【００４０】

【表４】

【００４１】

【表５】

【００４２】

【発明の効果】本発明のシガレットフィルターは、コル
ゲートシートの効果によって煙量感の発現性が高く、シ
ート素材の選択により、煙流中の粒子成分の除去効果を
高めることができ、さらに、コア部を通過した後のたば
こ煙濃度をシース部を通過した後のたばこ煙濃度よりも
大きくすることにより煙量感の発現性が高いにもかかわ
らず、たばこ煙中の有害成分を除去する性能が高いフィ
ルターである。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較例のシガレットフィルターの断面図の一例
である。

【図２】本発明のシガレットフィルターの一例の横断面
図である。

【図３】本発明のシガレットフィルターの一例の縦断面
図である。

【図４】本発明のシガレットフィルターのコア材を構成
するコルゲート加工したシート材の横断面図。

【図５】本発明のシガレットフィルターを製造するのに
用いる製造装置の概略図。

【図６】本発明のコア断面形状を変えたシガレットフィ
ルターの例を示す断面図。

【図７】シース・コア別の喫煙量を測定するためにジグ
を示す断面図。

【図８】図６のジグを用いて、喫煙分析する装置の概略
図。

【符号の説明】

１ 熱可塑性シート状物 ２ 繊維素材 ３ 巻紙 ４ 空孔 ５ 開繊装置 ６ テリベリーロール ７ リングガイド ８ リングガイド ９ コルゲート賦型シート形成用シート状物 １０ ガイド １１ 開繊装置 １２ テリベーリロール １３ コルゲート熱成型装置 １４ エキストラルロール １５ 二重管 １６ 熱成型収束装置 １７ シース部 １８ コア部 １９ フィルター全体 ２０ シース用ケンブリッジフィルター ２１ コア用ケンブリッジフィルター ２２ 吸引装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シース・コア型断面を有するシガレット
   フィルターであり、フィルター中のコア部を通過した後
   のたばこ煙濃度がシース部を通過した後のたばこ煙濃度
   よりも大きいことを特徴とするシース・コア型シガレッ
   トフィルター。
2. 【請求項２】 コア通気抵抗が５００ｍｍＨ₂ Ｏ以上の
   吸引抵抗を有することを特徴とする請求項１記載のシー
   ス・コア型シガレットフィルター。
3. 【請求項３】 コア／シース通気抵抗比が、２．５以上
   である請求項１又は２記載のシース・コア型シガレット
   フィルター。
4. 【請求項４】 シースおよびコアの材料がセルロースア
   テセートトウであることを特徴とする請求項１，２又は
   ３記載のシース・コア型シガレットフィルター。
5. 【請求項５】 コア材料がコルゲート加工したシート状
   物の収束物で、該コアの外周部が融着されたものにて構
   成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４
   記載のシース・コア型シガレットフィルター。