(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シース部とコア部とを有するシース・コア構造を備えたタバコフィルターであって、
コア部を形成するフィルター材がポリオレフィンからなる中空糸により構成されており、
タバコ１本当たりのタール値が６ｍｇ以下でタバコ煙中の一酸化炭素とタールとの重量比が１以下であり、
フィルターを通過するニコチン成分の８５％以上が前記コア部から供給され、且つ、同コア部でのニコチン濾過率が３０％以下である、
ことを特徴とするタバコフィルター。
【請求項２】
フィルターの断面積における前記コア部が占める面積の割合が５％以下である請求項１記載のタバコフィルター。
【請求項３】
前記コア部を形成するフィルター材が、内径が１００〜１０００μｍ、膜厚が１０〜２００μｍである中空糸により構成されている請求項１または２のいずれかに記載のタバコフィルター。
【請求項４】
前記シース部を形成するフィルター材が、セルロースアセテートのトウからなる請求項１〜３のいずれかに記載のタバコフィルター。
【請求項５】
フィルター全体の通気抵抗が７０〜１７０ｍｍＨ2 Ｏである請求項１〜４のいずれかに記載のタバコフィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、喫煙用のタバコフィルター、更に詳しくはタール値が６ｍｇ以下の低タールタバコであっても香喫味、煙量感に優れたタバコフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の健康指向にともない、タバコ喫煙者の嗜好が高タール製品から中タール製品へ、また中タール製品から低タール製品ヘ、更には超低タール製品へと移行している。
【０００３】
初期の低タール製品の設計は、タバコフィルターの最外周に巻き付けられているチップペーパーからの空気流入量を増加させてタバコ煙を希釈する、いわゆるベンチレーション効果に頼っていたが、かかる設計では喫煙時の香喫味を損なうといった問題があった。そこで近年では、燃焼性を考慮した巻取紙を採用したり、或いはフィルター構造を改良することにより、タバコ煙中に含まれる有害成分を効果的に低減させると共に、喫煙時の香喫味をも重視した設計に変わってきている。
【０００４】
このようなフィルター構造に特徴を有するフィルターとして、例えば特開昭５８−１９８２８４号公報には、タバコの煙を濾過するコア部と、このコア部の周りに取り付けた内側スリ−ブと、この内側スリ−ブの周りの空気透過性材料からなるスリ−ブ本体と、このスリーブ本体の周りに取り付けた外被とを有する巻タバコ用フィルターが開示されている。前記フィルターは、外被を通して外部の空気をコア部の軸に対して横方向にスリーブ本体内に進入させることができ、煙の流れの大部分をコア部に沿って喫煙者の口に送り、且つ外被を通して吸入した空気の大部分を、外被と内側スリーブとの間の領域に沿って喫煙者の口に送る。即ち、煙の流れの大部分が内側スリーブの内を通るように制限し、透過した空気の流れの大部分が内側スリーブの外を通るように制限して、喫煙者の口の中で相互に混合するようにしている。
【０００５】
また、例えば特開昭５９−１３５８７９号公報には、タバコ側の第１フィルター部分と吸口側の第２フィルター部分とからなるデュアル形タバコフィルターが開示されている。前記第１フィルター部分は、横断面の中心部には香味料を含有させた通気抵抗の小さい濾材を、その外周には通気抵抗の大きい濾材を配置した環状二層濾材層を備え、同濾材層の外周がフィルター用巻紙で巻き上げられている。また、前記第２フィルター部分は円柱状フィルター濾材の外周面がフィルターの長さ方向に複数の溝と畝とを交互に設けるように熱成形されている。このように、吸口側部分の外周面に空気流通溝を備えている同公報のデュアル形タバコフィルターは、外部からの空気を直接喫煙者の口中へ導入すると共に、タバコ煙は濾材層を通り濾過されるため、煙粒子相及びガス相成分がかなり希釈、除去される。一方、タバコ側部分では香味料が煙と共に喫煙者の口中へ達するため、豊かな喫味を感じさせるものである。
【０００６】
更に、特開平６−２６９２７０号公報には、中央芯と同中央芯をとりまく周囲層とを備えており、中央芯又は周囲層の一方のフィルター材料が繊維トウであり、他方が収束され波形にされたウェブ材料である喫煙フィルターが開示されている。同公報の喫煙フィルターは、紙などのウェブ材料からの味覚欠如を伴うことなく高濾過効果が達成され、しかも煙流中の全粒状物質が高いシガレットと同様の味覚を有するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報に開示されたタバコフィルターによっても、低タールタバコにおいて喫煙者が感じるタバコ本来の香喫味や煙量感を充分に満足させることはできず、更なる改良が望まれている。
【０００８】
そのため、本出願人はタバコフィルターの構造とタバコの香喫味や煙量感との相関について着目したところ、特開昭５８−１９８２８４号公報に開示されている巻タバコ用フィルターは、煙と透過空気を分離することが香喫味や煙量感に結びつくものであるか否かは記載されていない。一方、特開昭５９−１３５８７９号公報に開示されているタバコ用フィルターは、同フィルターの濾材の一部に香味料を含有させることにより喫味を向上させており、タバコ葉の燃焼からくる本来の喫味とは異なるものである。更に、特開平６−２６９２７０号公報に開示されている喫煙フィルターは、高濾過効果が期待できるものではあるが、喫煙時の味覚にもたらす効果を判断する際の具体的で客観的な基準が示されていない。
【０００９】
そこで本発明の目的は、ニコチン成分やタール成分を効果的に除去でき、且つタール値が６ｍｇ以下の低タールタバコであっても、喫煙者が香喫味、煙量感などの満足感を充分に得ることのできるタバコフィルターを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
そこで、本出願人はタバコフィルターの構造とタバコの香喫味や煙量感との相関について更に検討を行った結果、本出願人は特開平８−１９１６８２号公報に開示されているシース・コア型のシガレットフィルターを得るに至った。即ち、同公報に開示された前記シガレットフィルターは、コルゲ−ト加工したシ−ト状物の収束物をコア材とし、同コア材の外周に繊維トウの開繊収束物をシ−ス材として設けており、コア通気抵抗が５００ｍｍＨ2 Ｏ以上の吸引抵抗とし、コア／シ−ス通気抵抗比を２．５以上としている。かかるシガレットフィルターの香喫味を判断する指標として、フィルター通過後の煙濃度を採用しており、フィルター中のコア部を通過した後のタバコ煙濃度がシ−ス部を通過した後のタバコ煙濃度よりも大きいことにより、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ものである。
【００１１】
更に、本出願人らは上記公報に記載された事項に基づき検討をすすめたところ、フィルター中を通過するタバコ煙をより局所的に制御して、少量ではあるが殆ど濾過されていないタバコ煙を局在化させて喫煙者の口中へ供給することで、喫煙者の口中に喫煙されるトータルのタール量を低減すると共に、香味の濃さ、煙量感などの喫煙者の満足感を更に高めることができることがわかり、本発明に至った。
【００１２】
即ち、本発明は、シース部とコア部とを有するシース・コア構造を備えたタバコフィルターであって、コア部を形成するフィルター材がポリオレフィンからなる中空糸により構成されており、タバコ１本当たりのタール値が６ｍｇ以下でタバコ煙中の一酸化炭素とタールとの重量比が１以下であり、フィルターを通過するニコチン成分の８５％以上が前記コア部から供給され、且つ、同コア部でのニコチン濾過率が３０％以下であることを特徴とするタバコフィルターを主要な構成としている。
【００１３】
本発明のタバコフィルターは、タバコ煙量の指標としてタバコ煙中のニコチン量を測定することにより判断している。従って、フィルターを通過するニコチン成分の８５％以上、すなわちフィルターを通過するタバコ煙の８５％以上がコア部から供給され、喫煙の際にタバコ煙をコア部に集中させている。更に、本発明のタバコフィルターは、タバコ煙が前記コア部を通過する際のフィルター材に捕捉されるタバコ煙の割合は低く、ニコチン濾過率が３０％以下である。このため、少量ではあるが高濃度のタバコ煙をストレートに喫煙者の口中へと供給することが可能となり、香喫味と煙量感に優れ、喫煙者は充分な満足感が得られる。
【００１４】
更に、前記コア部に中空糸を使用することによって、タバコ煙はコア部から殆ど濾過されない状態で、すなわち極めて高濃度の状態で喫煙者の口中に達する。その際、上述したようにフィルター全体の断面積に対するコア部の断面積の割合が５％以下であれば、タバコ煙を効率的に中心部に局在化でき、実際に喫煙する全体のタバコ煙量がタール値６ｍｇ以下の低タールタバコであっても、香味の濃さ、煙量感などの喫煙に対する満足感が充分に得られるタバコフィルターとなる。
【００１５】
また、本発明では、喫味の面からは従来好ましいとはされていないポリオレフィンを中空糸として使用することにより、タバコ煙を殆ど濾過することなく喫煙者の口中に導くことにより、ポリオレフィン素材に由来する喫味の問題を回避して、香味の濃さ、煙量感などの喫煙に対する満足感を高めるものである。
なお、前記コア部のポリオレフィン素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１、高重合度ポリエチレンなどを用いることができる。
【００１６】
また、前記タバコフィルターは、タバコ１本当たりのタール値が６ｍｇ以下となる低タールタバコ用であって、タバコ煙中の一酸化炭素とタールとの重量比が１以下である。
一般に、ガス成分である一酸化炭素はベンチレーション空気の導入割合が増加することにより減少する傾向にあることは公知である。従来はベンチレーション空気の導入に伴い、煙粒子成分であるタール成分やニコチン成分も同様に減少し、タバコの喫煙に対する満足感をも減少してしまっていた。しかしながら、本発明のタバコフィルターでは、上述したように前記コア部にタバコ煙を局在化して、且つ、殆ど濾過されていない状態のため、タールやニコチンの喫煙量は高くなり、結果的にＣＯとタールの重量比を１以下と低くする。
【００１７】
また、フィルターの横断面積における前記コア部の占める面積の割合が５％以下であることが好ましい。前記コア部の割合が５％を越えると同コア部を通過するタバコ煙が多くなるため、ニコチン成分の濾過が不十分となり、喫煙するタバコ煙の量が増加して低タールタバコ用のフィルターとして使用することが困難となる。また本発明のフィルターは、殆どの煙がコア部の中空糸を通過するため、断面積が５％を越えると喫煙に伴うタール成分のフィルターへの付着が顕著となり、商品性を損なう虞れがある。
【００１８】
或いは、前記コア部を形成するフィルター材が、内径が１００〜１０００μｍ、膜厚が１０〜２００μｍである中空糸により構成されていることが好ましい。
前記中空糸の内径が１００μｍ未満となると、タバコ煙を吸引する際の抵抗が高くなるため好ましくなく、また、中空糸の内径が１０００μｍを越えると喫煙するタバコ煙量が多くなり、低タールタバコ用のフィルターとして使用することが困難となる。
また、前記中空糸の膜厚は、１０μｍ未満では中空糸の強度が不足して損傷しやすくなり、２００μｍを越えると繊維のしなやかさが不足するため、フィルター製造時の際、取り扱いが困難となる。
【００１９】
なお、前記中空糸としては、壁面に微細な空孔を有する中空糸膜を使用することができる。その場合には、空隙の割合が４０％を越える程度の空隙率を有する中空糸膜が好ましく用いられる。
更に、前記コア部に配される前記中空糸の構成本数は、１本であっても複数本であってもよい。また、前記コア部の形態としては、前記中空糸をフィルターの横断面中央部に集中させて配してもよく、或いは複数本の前記中空糸をフィルターの横断面に分散させて、前記中空糸の間に前記シース部の繊維トウを配していてもよい。このように複数本の中空糸をフィルター横断面に分散して配する場合には、タバコシガレットを喫煙する際に、前記中空糸に付着するタバコ煙の凝集物が分散されるため、喫煙後のタバコフィルターの美感が向上する。
【００２０】
更に、前記シース部を形成するフィルター材としては、セルロースエステルが喫味の点から好ましく用いられる。特に、前記シース部のフィルター材がセルロースアセテートトウからなることが好ましい。
従来、タバコフィルター用素材としては、喫味の面からセルロースエステルが好まれている。また、シース・コア構造のフィルターにおいても、タバコ煙を制御するため、タバコ煙を良好に流通させる流路が形成されていることが望ましい点から、例えば上述した特開平８−１９１６８２号公報では、コルゲート加工されたフィルター材が用いられており、本発明においてもかかるコルゲート加工されたフィルター材を使用することが望ましい。
【００２１】
また、好ましくは、フィルター全体の通気抵抗が７０〜１７０ｍｍＨ2 Ｏであり、更に好ましくは、フィルター全体の通気抵抗が７０〜１５０ｍｍＨ2 Ｏである。フィルター全体の通気抵抗がかかる範囲にあるタバコフィルターは、タバコ煙を前記コア部に局在化させることができ、低タールタバコ用のフィルターとして、好適である。前記通気抵抗が７０ｍｍＨ2 Ｏ未満であると、タバコを喫煙する際の吸引抵抗が低くなり、喫煙の満足感が得られにくい。また、前記通気抵抗が１７０ｍｍＨ2 Ｏを越えると逆に吸引抵抗が高くなりすぎ、タバコ煙の吸い込みが困難となる。
なお、フィルター全体の通気抵抗は、中空糸の内径、中空糸の本数、中空糸の空隙率、シース部のトウ品種（単糸繊度／総繊度）、或いはシース部のトウの充填量などの条件を変更することによって調節することができる。
【００２２】
また、本発明のフィルターを低タールタバコ用フィルターとして使用する際には、ベンチレーション率を３０〜８０％とすることが望ましく、その際に、タバコフィルターの巻取紙の通気度は１０００〜３００００ＣＵとし、チップペーパーの通気度は５００〜３０００ＣＵとすることが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明による好適な実施の形態であるタバコフィルターの横断面図を、また、図２には同タバコフィルターの縦断面図を示す。
【００２４】
前記タバコフィルター１は、その横断面中心部にポリオレフィンからなる複数本の中空糸２ａを収束して構成されているコア部２を有しており、同コア部２の周りには開繊した繊維トウの収束物から構成されているシース部３が配されている。同シース部３の周囲は通気性巻取紙４が巻き付けられており、更にその周囲はチップペーパー５により巻き付けられ、同チップペーパー５はタバコ巻部７の端部にまで延在して前記タバコフィルター１をタバコ部７に連結している。なお、前記チップペーパー５には、外部空気をタバコフィルター１内に取り込み、ベンチレーション効果をタバコフィルター１に付与するためのチップペーパー開孔部６が、必要に応じて設けられている。
【００２５】
なお、前記タバコフィルター１は、前記コア部２は、複数本の前記中空糸２ａを中心部に収束して配されているが、前記中空糸２ａの構成本数は１本であっても複数本であってもよい。
また、図１に示す実施形態では前記コア部２が複数本の中空糸２ａを収束して構成されているが、かかる形態のコア部２に限定されるものではなく、例えば、図３に示すコア部２′のように、複数本の中空糸２ａを分散させ、かかる中空糸２ａの間を前記シース部３を構成する繊維トウ２ｂにより充満させる形態とすることもできる。
【００２６】
本発明のタバコフィルターの好ましい製造方法は、フィルターのコア部を形成するフィルター材としては、ポリオレフィン樹脂からなる中空糸を用いる。この中空糸は壁面に微細な空隙を有する中空糸膜であっても良い。更にフィルターのシース部を形成するフィルター材として繊維トウ素材を用い、同繊維トウ素材により前記コア部を構成する中空糸を包みこんで一体化することによって製造される。
【００２７】
先ず、シース部を形成するフィルター材である長繊維捲縮トウをプラグ巻き上げ機の開繊装置によって均一に開繊した状態でデリベリーロールにより導き、より好ましくはトリアセチンなどの可塑剤を前記長繊維捲縮トウに均一に添着した後、同長繊維捲縮トウを巻き管部へと導く。
【００２８】
一方、コア部を形成するフィルター材であるポリオレフィンからなる中空糸は、上記の開繊装置で開繊された長繊維捲縮トウの繊維の間へと供給される。前記中空糸は長繊維捲縮トウに包含されながら前記巻き管部へと供給され、本発明のタバコフィルター素材に加工される。
【００２９】
また、同時に前記巻き管部へ巻取紙を供給し、その少なくとも一端縁に接着剤を塗工して、前記巻取紙をタバコフィルター素材の外周に巻つけるとともに、その端部を接合する。その後、タバコフィルター素材をカッターで所定長に切断することによって、本発明のタバコフィルターとすることができる。
【００３０】
以下、実施例及び比較例を参照して本発明を更に詳細に説明する。なお、実施例及び比較例における各測定項目は次の方法による。
【００３１】
＜通気抵抗＞
フィルター全体の通気抵抗と、シース部及びコア部のそれぞれ単独の通気抵抗とを、シース部及びコア部は、それぞれ別個にタバコ煙を吸引できる特開平９−３０４３７１号公報に開示されている治具を用いて、加藤工業製ＯＴＩＣ式吸引抵抗測定器により測定した。
【００３２】
＜タール及びニコチンの喫煙量の測定＞
ボルグワルト社製回転型喫煙器ＲＭ２０／ＣＳを用いコレスタ法に基づき、フィルター通過後のタバコ煙に含まれるタール及びニコチンの量を測定した。
【００３３】
＜一酸化炭素の測定＞
タール及びニコチンの喫煙量を測定する際に、発生したガス成分をテドラーパッグに捕集し、ボルグワルト社製ＣＯ−Analyzer  Ｃ２１により定量した。
【００３４】
＜シース部及びコア部のそれぞれのニコチン喫煙量＞
タバコフィルターの吸口側端部に、シース部及びコア部のそれぞれから、同時にタバコ煙を吸引できる特開平９−３０４３７１号公報に開示されている治具を用いて喫煙を行い、シース部及びコア部から吸引されたそれぞれのタバコ煙をケンブリッジフィルターにて捕捉し、ガスクロマトグラフィーによりニコチン成分を定量した。
【００３５】
〔実施例１〕
単糸繊度２．４デシテックス、単糸断面形状Ｙ型、総繊度４４０００デシテックスの捲縮アセテートトウを使用して、ハウニー社製プラグ巻き上げ機（ＫＤＦ−III ／ＡＦ−III により、６００ｍ／分の巻き上げ速度にて円周２４．２ｍｍ、長さ１２０ｍｍのフィルタープラグを製造した。プラグ巻取紙は、通気度１００００ＣＵのものを用いた。フィルタープラグの製造の際、アセテートトウが開繊した状態のところに、内径が３７０μｍ、膜厚が８５μｍ、空孔率が７５％のポリエチレン樹脂製の中空糸を２本挿入して、シース部がアセテートトウ、コア部が前記中空糸からなるシース・コア構造を備えたフィルタープラグとした。
このフィルタープラグを長さ２５ｍｍに切断し、本発明のタバコフィルターを試製した。得られたタバコフィルターの構成として、全横断面積に対するコア部の割合、同コア部の通気抵抗及びフィルター全体の通気抵抗を測定し、その結果を表１に示す。
【００３６】
次に、日本タバコ産業（株）製商品名「アルファ」からフィルター部分を切断して、タバコ巻部を取り出し、このタバコ巻部に前記フィルターを接続した。この接続方法としては、フィルター部分がタバコの巻部に接するように配置し、その外周を通気孔を設けたチップペーパーで巻く。この際、通気孔を設けた紙の領域には糊付けしないようにする。チップペーパーの通気孔を設けた部分は、フィルター吸口端面から１２．５ｍｍの位置とした。得られたタバコの評価結果を表２に示す。
【００３７】
〔実施例２〕
実施例１と同様な方法にてコア部として中空糸を１０本挿入したタバコフィルターを試製した。シース部のアセテートトウ品種は、単糸繊度１．７デシテックス、単糸断面形状Ｙ型、総繊度４９０００デシテックスとした。このフィルターの構成を表１に示す。
また、このタバコフィルターを実施例１と同様にタバコ巻部と接続して得られたタバコの評価結果を表２に示す。
【００３８】
〔実施例３〕
実施例１と同様な方法にてコア部として中空糸を５本挿入したタバコフィルターを試製した。このフィルターの構成を表１に示す。
また、このタバコフィルターを実施例１と同様にタバコの巻部と接続して得られたタバコの評価結果を表２に示す。
【００３９】
〔比較例１〕
実施例と比較する目的で、中空糸を挿入しない通常のプレーンフィルターを巻き上げ、実施例と同様にタバコ部を接続して評価した。このフィルター構成を表１に、タバコの評価結果を表２に示す。
【００４０】
〔比較例２〕
実施例と比較する目的で、コア部として挿入する中空糸の本数を２５本とし、フィルターの全横断面積に対するコア部の断面積割合が約９％となるタバコフィルター試製した。このフィルター構成を表１に示す。このタバコフィルターとタバコの巻部とを実施例と同様に接続して得られたタバコの評価結果を表２に示す。
【００４１】
〔比較例３〕
実施例と比較する目的で、コア部に単糸繊度８．８デシテックス、単糸断面形状Ｙ型、総繊度１２０００デシテックスのアセテートトウを使用し、シース部には、単糸繊度２．１デシテックス、単糸断面形状Ｙ型、総繊度４９０００デシテックスのアセテートトウを使用して、フィルターの全横断面積に対するコア部の断面積割合が約１６％となるシース・コア構造を備えたタバコフィルターを作成した。このフィルター構成を表１に示す。更に、このタバコフィルターとタバコの巻部とを実施例と同様に接続して得られたタバコの評価結果を表２に示す。
【００４２】
【表１】
0003648072.tif 000002
【００４３】
【表２】
0003648072.tif 000003
【００４４】
実施例１〜３はいずれも、フィルターを通過するニコチンの８５％以上がコア部から供給され、且つ同コア部でのニコチンの濾過率がいずれも３０％以下であるため、殆ど濾過されていない高濃度のタバコ煙が少量ではあるがストレートに喫煙者の口中へと供給され、香喫味の濃さ、煙量感などに優れ、喫煙者は満足感を充分に得ることができるものであった。
【００４５】
比較例１のタバコフィルターは、中空糸からなり、タバコ煙を殆ど濾過しない状態で供給するコア部を備えていないため、タール及びニコチンの喫煙量が著しく低減されすぎてしまい、喫煙者は満足感を得ることができない。
【００４６】
また、比較例２のタバコフィルターは、フィルターの全断面積に対する中空糸からなるコア部の断面積の割合が９％と大きいため、フィルター通気抵抗が５９ｍｍＨ2 Ｏと著しく小さくなり、実施例と同じチップペーパーを用いた場合に、タバコの通気抵抗が低くなりすぎて、喫煙時の吸引抵抗の乏しいタバコとなった。
【００４７】
比較例３のタバコフィルターは、コア部でのニコチン濾過率が６２．７％と高いため、タール及びニコチンの喫煙量が著しく低減されすぎてしまい、喫煙者は満足感を得ることができないものであった。
【００４８】
以上、説明したように、本発明のタバコフィルターは喫煙するタバコ煙の８５％以上と、ほぼタバコ煙の全量をコア部の中空糸に局在化させることができ、しかも、コア部でのニコチン濾過率が３０％以下と低く、殆ど濾過されないため、高濃度のタバコ煙を少量ではあるが、ストレートなタバコの味を保った状態で喫煙者に導くことができるフィルターである。このため、低タールタバコであっても、香味の濃さ、煙量感などの喫煙に対する満足感が充分に得られ、更には一酸化炭素とタールとの重量比を１以下にすることができるタバコフィルターであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態によるタバコフィルターの横断面図である。
【図２】上記タバコフィルターの縦断面図である。
【図３】本発明の他の好適な実施の形態によるタバコフィルターの横断面図である。
【符号の説明】
１          タバコフィルター
２，２′    コア部
２ａ        中空糸
２ｂ        繊維トウ
３          シース部
４          巻取紙
５          チップペーパー
６          開孔部
７          タバコ巻部
【図１】
0003648072.tif 000004
【図２】
0003648072.tif 000005
【図３】
0003648072.tif 000006