JP2008156791A

JP2008156791A - 薬剤担持用セルロース粒子

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Publication number: JP2008156791A
Application number: JP2006347972A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Uchida; 稔幸内田; Yoshikazu Nunome; 良和布目; Hidenao Saito; 秀直斎藤
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: EP2042635A1; JP4871116B2; US20090246525A1; CN101506422B; EP2042635B1; WO2008078682A1; CN101506422A; US7910209B2; EP2042635A4

Abstract

【課題】タバコフィルターに添加できる大きさであり、揮散性薬剤を十分に担持でき、容易に揮散を行うことができる、押し出し造粒工程と整粒工程により得られるセルロース粒子を、粒径のばらつきが従来のものよりも小さいものとする。
【解決手段】セルロース繊維材料として、平均繊維長が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり平均重合度が４００以上１２００以下であるセルロース繊維を用いる。
【選択図】なし

Description

この発明は、香料などの揮散性薬剤を担持するセルロース粒子に関し、特に、タバコのフィルター内に保持させることにより、香り成分を放出させることが出来る薬剤担持用セルロース粒子に関する。

香料などの揮散性薬剤を担持するセルロース粒子は、十分な量の揮散性薬剤を担持することが出来、しかも揮散性薬剤の揮散量が安定していることが好ましい。

このため、十分な量の揮散性薬剤を担持するセルロース粒子は、粒子の外表面から内部に通じる孔を多く有する多孔質のものでなければならない。また、揮散性薬剤の揮散量を安定させるためには、セルロース粒子の粒径が揃っていなければならない。さらに、タバコのフィルター内に保持させるには、平均粒径が１．５ｍｍ以下という小さなものでなければならない。

ところで、従来、セルロース粒子として、解繊パルプとバインダー水溶液との混練物を、押し出し造粒工程、球形整粒工程、乾燥工程に順に導入して製造されたものが特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されたセルロース粒子は、粒子の外表面から内部に通じる孔を多く有する多孔質のものであり、十分な量の揮散性薬剤を担持し、揮散させることが出来る。

特開２００４−２７４２８号公報

しかしながら、実際に上記特許文献１に開示されたセルロース粒子で平均粒径が１．５ｍｍ以下という小さいものを得ようとした場合、繊維長の大きい解繊パルプを材料にしているため、押し出し造粒工程の吐出部分でパルプが詰り造粒できなかったり、造粒できたとしても粒径が大きくばらついてしまい、粒径の揃ったものを得ることが出来なかった。

そこでこの発明は、粒径の揃った平均粒径が１．５ｍｍ以下の薬剤担持用セルロース粒子を得ようとするものである。

この発明は、上記の課題を解決するために、セルロース繊維材料として、平均繊維長が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、平均重合度が４００以上１２００以下であるセルロース繊維を用いたのである。これにより、粒径の揃った平均粒径が１．５ｍｍ以下の薬剤担持用セルロース粒子が得られる。

この発明の薬剤担持用セルロース粒子は、上記のように、平均粒径が１．５ｍｍ以下で、粒径が揃っているため、薬剤担持量と揮散量を設計通りに安定化させることが出来る。従って、香り成分を担持させた、この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子を、タバコのフィルターに使用した場合、喫味が安定した品質のタバコを得ることができる。

以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、セルロース繊維材料とバインダーとの混練物を、押し出し造粒工程、球形整粒工程、及び乾燥工程に順に導入して得られる、平均粒径が１．５ｍｍ以下の薬剤担持用セルロース粒子であって、セルロース繊維材料として、平均繊維長が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下のセルロース繊維を用いたことを特徴とする薬剤担持用セルロース粒子である。

上記のセルロース繊維材料に用いるセルロース繊維は、木材パルプやクラフトパルプ、溶解パルプなどの一般的なセルロース材料を微細化したものである。その方法としては、機械的に微細化する方法と、酸加水分解などの薬剤処理を行った後、機械的に細かく砕いて微細化したものである。機械的に微細化する方法としてはカッティングミルやボールミルを使用する方法があり、セルロース材料はセルロース構造の一部が分子的にも分解されて分子量が小さくなる。また、酸加水分解などの薬剤処理を行った場合、セルロース材料の分子量はさらに小さくなり、さらに機械的に細かく砕く工程でも微細化しやすくなる。これらの方法によりセルロース材料を微細化することにより、下記の平均繊維長と重合度の条件を満たすセルロース繊維材料を得ることができる。このようなセルロース繊維を用いて得られるセルロース粒子は、繊維材料の繊維長が短く、強度が下がっているために押し出し造粒工程において押し出しやすくなるので、セルロース粒子を製造しやすく、かつ、単に機械的に叩解して解繊しただけのパルプ材料を用いたものよりも、粒径が揃ったものとなる。

また、特に、上記の酸加水分解を行ったセルロース繊維は、機械的に微細化しただけのセルロース繊維材料よりも、分子量をさらに小さいものとすることができるので好ましい。また、酸加水分解を行ったセルロース繊維材料を用いると、最終的に得られる薬剤担持用セルロース粒子の粒径を揃えやすくなる効果もあるという点でも好ましい。この酸加水分解に用いる酸は、特に種類を限定されるものではなく、硫酸や塩酸などの鉱酸を用いてよい。これらの酸中にセルロース繊維を浸漬させて、セルロースの分子を酸加水分解し、その後、順に濾過、水洗、脱水、乾燥、粉砕、篩別することで、この発明で用いるセルロース繊維材料が得られる。

上記セルロース繊維の平均繊維長は、０．１ｍｍ以上であることが必要であり、０．１７ｍｍ以上であると好ましい。平均繊維長が長いほど、得られるセルロース粒子の内部に空洞を多く生じやすくなる。このため、平均繊維長が０．１ｍｍ未満であると、最終的に得られるセルロース粒子の内部が密に詰まりすぎて内部に空間を生じにくくなり、薬剤担持量が不十分なものとなってしまう。一方で、平均繊維長は０．５ｍｍ以下である必要があり、０．３ｍｍ以下であるとより好ましい。個々の繊維の繊維長が、後述する押し出し造粒工程で混練物を押し出す孔の孔径ｒより大きいと、繊維がひっかかって孔を閉塞させてしまう可能性があるので、個々の繊維の繊維長は少なくとも孔の孔径以下であることが好ましい。得られる粒子の粒径はこの孔の孔径ｒに依存するため、繊維長は製造しようとする粒子の粒径よりも小さいものであることが好ましい。平均繊維長が、製造しようとするセルロース粒子の大きさに近づきすぎると、製造する粒子の粒径より長い繊維が含まれる可能性が高くなり、求める粒径の粒子が得られなくなってしまう。また、ここで示す平均繊維長とは、「ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２：２０００パルプ及び紙−繊維長試験方法−光学的自動計測法」に準ずるカヤーニ社製：繊維長測定装置「ＦｉｂｅｒＬａｂ」で測定して、求められる長さ荷重平均繊維長を平均繊維長として示したものである。

なお、この発明では、上記押し出し造粒工程に用いる孔の孔径が、後述するように最低０．５ｍｍであり、その場合、用いる繊維の個々の繊維長は０．５ｍｍ以下でなければ、繊維同士が絡まって凝集し、それらの繊維が孔を通らなくなってしまう。実際には個々の粒子の繊維長には幅があるため、平均繊維長は孔の孔径よりも小さいことが好ましい。ただし、平均繊維長が長いほど粒子内部が粗くなり、薬剤を担持できる内部の空間が多くなるため、孔の閉塞を起こさない範囲では、薬剤担持量を増加させるという点では、平均繊維長が長いほど好ましい。

また、上記セルロース繊維の平均重合度は、４００以上である必要があり、５００以上であるとより好ましい。重合度が高いセルロースほど一般に硬い繊維となり、繊維が硬いほど、セルロース粒子としたときに粒子内で曲がりにくいために内部に空洞を作りやすく、嵩比重が小さく、薬剤担持量が大きくなるためである。平均重合度が４００未満であると、得られるセルロース粒子が密になりすぎて、薬剤担持量が少なくなってしまう。一方で、平均重合度が高い繊維材料を用いるほど、得られるセルロース粒子の粒径にばらつきが大きくなり、平均重合度が１２００を超えると、粒径のばらつきを抑えた粒子を得るこの発明の目的には不的確なものとなってしまう。また、平均重合度が９００以下であるセルロース繊維を用いると、得られるセルロース粒子の粒度のばらつきをより抑えることができるため、特に好ましい。なお、酸加水分解を行ったセルロース繊維は、加水分解により分子が小さくなるので、大体の場合平均重合度９００以下とすることができる。なお、ここで用いる平均重合度は、日本薬局方第十四改正日本薬局方第二部医薬品各条に記載されている結晶セルロースの重合度測定方法を準用して測定することができる。このようなセルロース繊維としては、例えば、日本薬局方に記載の粉末セルロースが挙げられる。

なお、酸加水分解又は機械的微細化により分子を細かくしているため、平均繊維長が長いセルロース繊維ほど、基本的には平均重合度が高い傾向にある。薬剤担持量を増加させる目的で、平均繊維長の長いセルロース繊維を用いようとしても、平均重合度が高すぎると上記のように問題が生じてしまう。このため、得られるセルロース粒子の用途に応じて、薬剤担持量と粒径のばらつきとのバランスを考えて、用いるセルロース繊維の平均重合度と平均繊維長を選択することが好ましい。

なお、平均重合度が３５０以下で、かつ平均繊維長が０．２ｍｍ以下である微結晶セルロースは、酸加水分解を行って製造するものであるが、平均重合度が低すぎるので、この発明に用いる上記セルロース繊維には含まれない。上記セルロース繊維の代わりにこれらの微結晶セルロースを用いたセルロース粒子は、密になりすぎて薬剤担持量が不十分なものとなってしまう欠点を有するためである。

また、上記バインダーは、上記のセルロース繊維材料の個々の繊維を互いに固めるものである。このバインダーが糊の役割を果たして、それぞれの繊維を相互に接着させることで、薬剤を担持しても、繊維同士が離れて解体することがない粒子を形成する。このバインダーにより上記のセルロース繊維材料を固める方法としては、バインダーを水に溶解させてバインダー水溶液としてから上記セルロース繊維材料と混練して使用する方法と、上記セルロース繊維材料とバインダーとを混合した混合物に水を添加する方法とがある。このバインダーは親水性高分子であることが好ましく、このようなバインダーとしては、具体的には、澱粉、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、アルギン酸、グアーガム、アラビアゴム、寒天、カラギーナン、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどの水溶性高分子が挙げられる。なお、これらのバインダーは、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。この中でも特に、ポリビニルアルコールを用いると、セルロースの繊維を接着させやすく、成型しやすい特徴がある。

なお、得られる薬剤担持用セルロース粒子に色を付ける方法としては、上記バインダー水溶液に着色剤を混合する方法や、上記セルロース繊維材料とバインダーとの混合物に水とともに着色剤を混合する方法や、染色した繊維を混合する方法が挙げられる。

上記のバインダー水溶液中の、上記バインダーの含有率は０．５重量％以上であると好ましく、１重量％以上であるとより好ましい。０．５重量％未満では、濃度が薄すぎて上記セルロース繊維材料の接着力が不足し粒子の成型が困難になる可能性があるためである。一方で、１０重量％以下であると好ましく、８重量％以下であるとより好ましい。１０重量％を超える濃度とすると、上記セルロース繊維材料同士を接着させる接着力が高くなりすぎて、小径粒子同士が凝集し合って大径粒子が成型されたり、バインダーの粘度が高くなり、セルロース繊維に均一に付着せず、好ましくない。

また、上記混合物に水を添加する場合の、水とバインダーとの重量混合比は、１９９：１〜９：１であると好ましく、９９：１〜９２：８であるとより好ましい。１９９：１よりも水が多いと、バインダーが薄すぎて粒子の成型が困難になる可能性があり、一方で、９：１よりもバインダーが多いと、接着力が高くなりすぎて好ましくない。

上記のセルロース繊維材料と、上記バインダーとの重量混合比は、１００：０．５〜１００：１０であると好ましい。１００：０．５よりも上記セルロース繊維材料が多いと、繊維同士を接着させる高分子が不足して粒子として固まらなくなるおそれがあり、一方で、１００：１０よりも上記セルロース繊維材料が少ないと、得られるセルロース粒子の内部にできるべき空間が上記バインダーで埋まってしまい、薬剤担持量が少なくなりすぎてしまうおそれがある。

上記セルロース繊維材料と上記バインダー水溶液とを混練して混練物を得るには、一般的な混練機を用いて行ってよい。

上記の混練物を、押し出し造粒工程、球形整粒工程、及び乾燥工程に、順に導入して、薬剤担持用セルロース粒子を得る。

まず、上記の押し出し造粒工程とは、上記混練物を孔から押し出して柱状のペレットにする工程で、湿式、または半乾式の押出造粒機が使用できる。この孔から押し出す方法としては、例えば、押出造粒機としてディスクペレッターを用いた押出造粒法を用いることができる。このディスクペレッターとしては、例えば、図１及び図２のようなローラーディスク式のものが挙げられる。これは、孔径ｒの孔１２が複数設けられた、ディスク１１と、そのディスク１１の表面上を回転するローラー１３とからなる装置である。このディスク１１とローラー１３との間に供給された混練物２１を、ローラー１３の回転により圧縮し、ディスク１１の孔１２から押し出すことで、柱状のペレット２２を製造する。なお、孔が円形であると、得られるペレットが円柱状で製造しやすくなるためより好ましい。また、ディスクペレッターの中でも、直径２ｍｍ以下の粒子の造粒に対応したファインディスクペレッターが、この発明において好適に用いられる。この場合、ディスク１１の厚みはほぼ孔径ｒに等しい構造となる。

押し出された混練物２１は、ディスク１１の底面に接するように固定されたカッター１４を用いて、孔径とほぼ同一の長さの柱状体になった時点で掻き取り、製造しようとする粒子に近い大きさのペレット２２としてもよい。また、カッター１４で掻き取るまでに十分に混練物を押し出させて、孔径より高さが十分に長い柱状の成形体であるペレット２２としてもよいし、カッター１４を設けずに長くなったペレットが自重で折れて落ちるようにしてもよい。長いペレットの場合、その長さは１ｃｍ〜１０ｃｍ程度のものとなる。長い柱状のペレットとする場合は、後述する整粒工程において、そのペレットを高さ方向に細かくして、孔径に近い粒径の粒子とする。どちらの場合も、真球に近い粒子を得る場合には、その粒径はペレットの太さの径に近くなる。このペレットの太さの径は、用いるファインディスクペレッターの孔の孔径ｒにより決定される。

このため、上記の孔の孔径ｒは、０．５ｍｍ以上であると好ましく、０．７ｍｍ以上であるとより好ましい。０．５ｍｍ未満であると、セルロース繊維材料が目詰まりしてしまう場合がある。一方で、孔径ｒは１．５ｍｍ以下であると好ましく、１．３ｍｍ以下であるとより好ましい。１．５ｍｍを超えると、得られる粒子の粒径が１．５ｍｍを超える場合があり、特にタバコフィルターに添加させるには不的確となってしまう。

なお、上記押し出し造粒工程を行う際に用いる押出造粒機は、図１及び図２に記載のローラーディスク式のファインディスクペレッターが生産性、成型性の面で優れているが、押出表面に孔を有するダイへ向けて混練物を押し出してペレットを形成する一般的な押出造粒機も使用可能である。

次に、上記球形整粒工程とは、上記押し出し造粒工程で得られた柱状のペレットを丸めて球状にし、かつ粒径を揃える工程である。ペレットを丸める具体的な方法としては、例えばマルメライザー（登録商標）を用いてペレットを転動させる球形整粒法が挙げられる。このマルメライザーとは、図３のように、表面に、頂上部が平たい凸部２６を形成する格子状の溝２７を有し回転する円盤２５の上でペレット２２を転動させることで、ペレットの角を取り、丸める機械である。このマルメライザー全体の概略図を図３（ａ）に示し、図３（ｂ）にその円盤２５の断面図を示す。なお、図３（ａ）での溝２７は、実際にはもっと間隔の細かいものとなるが、表記上溝２７の底となる線のみを、間を広げて記載している。ペレット２２は、遠心力により外周壁にぶつかって内周に戻され、また遠心力により外周壁にぶつかるという運動を繰り返す。その間に、回転、公転をしつつ、凸部２６とその間の溝２７とにより衝撃を受け続けることで、この工程に導入するペレットの長さに関わらず、図４のようにペレット２２は細かく折れていく。さらに回転、転動させ続けることで、ペレット２２は角がとれていき、発生する粉のほとんどが粒子にまぶされていき、元のペレットの太さに近い粒径の球形粒子２８となる。

上記の円盤２５が有する格子状に並ぶ溝２７と溝２７とのピッチＰは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であると好ましく、２ｍｍ以上３ｍｍ以下であるとより好ましい。１ｍｍより小さいと造粒物が球形になりにくく、一方で、５ｍｍより大きいと造粒物が円盤の回転により壊れやすくなる。その円盤を回転させる際の回転数は、直径４０ｃｍでピッチ３ｍｍの円盤を使用する場合、２００ｒｐｍ以上であると好ましい。２００ｒｐｍ以下ではペレットが転がるだけで折れたり角がとれたりしにくく、球形になりにくいためである。一方で、１０００ｒｐｍ以下であると好ましい。１０００ｒｐｍを超えると、ペレットや粒子が砕けやすくなりすぎてしまい、球形に留まらず、粒子がさらに細かく破壊されてしまうおそれがあるためである。なお、円盤の直径が異なる場合は、円盤の外周の速度をあわせればよい。また、直径は２０ｃｍから１００ｃｍ程度である。

上記の球形整粒工程で丸めた直後の粒子には、混練の際に用いた水溶液由来の水が多く含まれるので、これを除去する必要がある。そこで球形整粒工程の後に、上記球形整粒工程で丸めた粒子を乾燥させる乾燥工程に導入し、この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子を得る。

なお、上記の乾燥工程で乾燥した粒子を、篩い分け工程に導入して、粒径の揃った粒子が伴う場合がある微粉末を除外しておくとより好ましい。この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子は粒径が揃ったものであるが、それらの粒子とは別に、整粒工程で角を落としたりペレットを折ったりする際に生じる破片が生じる。この破片は、上記の整粒工程で粒子にまぶされて粒子と一体化するが、一部は微粉末となって残る場合がある。この微粉末が残る場合、除去しておかないと、結局は粒径がばらつくこととなってしまう。この篩い分け工程の具体的な方法は、一般的に用いられるメッシュによる篩い分けが用いられる。そのメッシュの大きさは、得ようとする粒子の平均粒径にもよるが、少なくとも粒径が０．４ｍｍ以下の微粉末を篩い落とすものであると好ましい。

上記のように、押し出し造粒工程、整粒工程、及び乾燥工程を経て得られる薬剤担持用セルロース粒子は、図５の断面概略図のように、内部に空隙を有しており、それらの空隙の多くが外部と繋がっている構造を有している。この薬剤担持用セルロース粒子は、外部からこの空隙に揮散性薬剤を担持させることができ、かつ、担持した揮散性薬剤を揮散させやすいものである。

この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子は、嵩比重が０．８以下であると好ましい。０．８を超えると、粒子の内部が密になりすぎていて薬剤の担持量が不十分になってしまう。実際には上記の条件で製造するとほとんどの場合この嵩比重の条件を満たすものとなる。一方で、嵩比重を０．３５未満とすることは構造上難しく、ほとんどの場合は０．３５以上となる。

この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子は、上記の押し出しを行う孔の孔径ｒに近い粒径となる。この粒子は、押し出し造粒工程で生じる直径ｒのペレットが、そのｒ前後の長さで折れた後に、角がとれて丸くなることで得られるものだからである。その平均粒子径は、０．３ｍｍ以上であると好ましく、０．５ｍｍ以上であるとより好ましい。０．３ｍｍ未満であると、粒子が小さすぎて内部に空間を有する余地が小さくなってしまう。また、タバコのフィルターに添加する添加剤として用いる際には、平均粒子径が０．３ｍｍ以下であると、フィルターの目詰まりを起こし、タバコを吸う際の空気抵抗が大きくなる場合がある。一方で、平均粒子径は１．５ｍｍ以下であると好ましく、１．２ｍｍ以下であるとより好ましい。１．５ｍｍを超えると、単位重量あたりの外気と接する面積が小さくなりすぎ、担持した薬剤の揮散速度が低下しすぎてしまう場合がある。また、１．５ｍｍを超えると、大きすぎてタバコのフィルターに添加するのが困難となる。なお、ここで平均粒子径とは、質量基準平均粒子径であり、ふるい分け法により測定される値である。

この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子は、上記セルロース繊維材料として、平均繊維長が上記の通りで平均重合度が４００以上１２００以下であるセルロース繊維を用いることにより、粒径のばらつきが小さいものとなる。また、平均重合度が４００以上９００以下であるセルロース繊維を用いると、特に粒径のばらつきが小さいものとなる。具体的には、ふるい分け法により、ふるい分けした累積値が２５ｗｔ％の粒径（Ｄ２５）、５０ｗｔ％の粒径（Ｄ５０）、７５ｗｔ％の粒径（Ｄ７５）を測定し、Ｄ５０を平均粒径とし、Ｄ２５／Ｄ７５を粒度分布の均一性として評価した。その粒径分布が０．５以上であると好ましく、０．６以上であるとより好ましい。上記の条件と工程により製造されたセルロース粒子は、ほとんどの場合この条件を満たすものとなる。粒子の元になるペレットが、単一の孔径ｒの柱状であり、そのペレットを整粒工程で転動させることでその孔径ｒに近い大きさで丸めることができるため、粒径が揃ったものとなりやすいためである。なお、このＤ２５／Ｄ７５の値は高いほど粒径が揃っていることを示し、１であると理想的である。

この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子に薬剤を担持させる方法としては、例えば、粒子に薬剤を噴霧する方法、含浸する方法や、薬剤を包埋材とともに加熱・溶融して担持させる方法が挙げられる。この包埋材とは、常温で固体であり、かつ、加熱・溶融時に上記の薬剤と混合可能である物質であり、具体例としては、パラフィンワックス、ロジン系樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられる。この包埋材により薬剤の移行を抑制したり、揮散速度を制御したりすることが可能となる。担持させる揮散性薬剤は特に限定されないが、例えば、メントール、ハッカ油、リモネン、オレンジ香料などの香料を用いると、担持させた揮散性薬剤である香料が徐々に放出される粒子を得ることができる。

このように上記揮散性薬剤を担持させたセルロース粒子は、紙巻きタバコのフィルターに添加するタバコフィルター添加剤として用いることができる。具体的には、図６のように、紙巻きタバコ３１の口でくわえる側に設けるアセタール繊維等で製造されるフィルター３２の繊維中に、このタバコフィルター添加剤３３を分散させて用いる。または、フィルター部分に空間を作り、その空間にタバコフィルター添加剤３３を充填して用いることもできる。タバコフィルター添加剤３３をフィルター中に添加したタバコは、フィルターを通してタバコを吸うことで、タバコの香りとともに、タバコフィルター添加剤から揮散される上記揮散性薬剤の香り等を楽しむことができるものとなる。

この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子は、粒径が揃っているため、揮散性薬剤を添加しようとするものに添加する際に、添加する粒子の重量や体積を設計しておくことで、添加する薬剤の合計量、及び揮散量を設計通りの一定の値にしやすくなる。すなわち、タバコのフィルターに添加するにあたって、タバコ一本あたりの薬剤添加量、ひいては揮散性薬剤の揮散量のばらつきを抑えることができ、タバコを吸った際に感じる香味に強弱が生じて味が変化する可能性を低くすることができる。

この発明にかかる薬剤担持用セルロース粒子について、実施例を挙げてより具体的な内容を示す。
まず、用いるセルロース繊維材料について列挙する。
・漂白クラフトパルプ……（（日本製紙（株）製：ＬＢＫＰ）を機械的に粉砕し、平均繊維長０.６ｍｍ、平均重合度１４００としたもの（以下、「粉砕ＬＢＫＰ１」と表記する。）
・漂白クラフトパルプ……（（日本製紙（株）製：ＬＢＫＰ）を機械的に粉砕し、平均繊維長０.４ｍｍ、平均重合度１３００としたもの（以下、「粉砕ＬＢＫＰ２」と表記する。）
・漂白クラフトパルプ……（（日本製紙（株）製：ＬＢＫＰ）を機械的に粉砕し、平均繊維長０．２７ｍｍ、平均重合度１１００としたもの（以下、「粉砕ＬＢＫＰ３」と表記する。）
・酸加水分解した粉末セルロース……（日本製紙ケミカル（株）製：ＫＣフロックＷ−５０Ｓ、平均繊維長０．３０ｍｍ、平均重合度８３０）（以下、「ＫＣＷ−５０Ｓ」と表記する）
・酸加水分解した粉末セルロース……（日本製紙ケミカル（株）製：ＫＣフロックＷ−５０、平均繊維長０．２７ｍｍ、平均重合度８１０）（以下、「ＫＣＷ−５０」と表記する）
・酸加水分解した粉末セルロース……（日本製紙ケミカル（株）製：ＫＣフロックＷ−１００、平均繊維長０．２１ｍｍ、平均重合度６９０）（以下、「ＫＣＷ−１００」と表記する）
・酸加水分解した粉末セルロース……（日本製紙ケミカル（株）製：ＫＣフロックＷ−２００、平均繊維長０．１７ｍｍ、平均重合度５４０）（以下、「ＫＣＷ−２００」と表記する）
・酸加水分解した粉末セルロース……（日本製紙ケミカル（株）製：ＫＣフロックＷ−４００、平均繊維長０．１５ｍｍ、平均重合度３７０）（以下、「ＫＣＷ−４００」と表記する）
・微結晶セルロース……（メルク（株）：Ａｖｉｃｅｌ、平均繊維長０．１７ｍｍ、平均重合度２００）（以下、「微結晶セルロース」と表記する）

なお、上記の平均繊維長はカヤーニ社製：繊維長測定装置「ＦｉｂｅｒＬａｂ」により測定し、平均重合度は日本薬局方第十四改正日本薬局方第二部医薬品各条に記載されている結晶セルロースの重合度測定方法を準用し、銅エチレンジアミン試液を溶媒とした毛細管粘度計を用いて測定した。

＜セルロース繊維材料の検討＞
（実施例１）
バインダー水溶液としてポリビニルアルコール水溶液（クラレ（株）製：ＰＶＡ１２４、２．７重量％）を用い、セルロース繊維材料として平均繊維長０．２７ｍｍの粉砕ＬＢＫＰ３を用い、バインダー樹脂とセルロース繊維材料との重量混合比が０．０４：１となる割合で、高速攪拌造粒機（（株）ダルトン製：ＳＰＧ−２５）に添加・混練して混練物を得た。なお、高速攪拌造粒機はそれだけで造粒可能な装置であるが、この例では単に混練のみ行った。

この混練物を、押し出し造粒工程として、孔径１ｍｍの円形孔を有するディスクを備えたファインディスクペレッター（（株）ダルトン製：ＰＶ−５）に投入し、直径約１ｍｍ、長さ約３ｃｍの棒状ペレットを得た。次に、整粒工程として、この棒状ペレットを、マルメライザー（（株）ダルトン製：Ｑ−４００）を用いて、回転数７００ｒｐｍで７分間回転させて整粒して球状粒子とした。さらに乾燥工程として、この球状粒子を、１００℃に設定した振動乾燥機（（株）ダルトン製：ＭＤＶ−１２００）で乾燥させ、平均粒子径が０．７７ｍｍのセルロース粒子を得た。このセルロース粒子の平均粒子径及び粒度分布の測定にあたっては、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７１ｍｍ、０．８５ｍｍ、１．００ｍｍ、１.１８ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．７０ｍｍの目開き（ＪＩＳ規格）のふるいでふるい分けした。このうち、ふるい下累積値が２５ｗｔ％の粒径（Ｄ２５）、５０ｗｔ％の粒径（Ｄ５０）、７５ｗｔ％の粒径（Ｄ７５）を測定し、Ｄ５０を平均粒子径とした。また、このセルロース粒子の粒度分布の均一性をＤ２５／Ｄ７５で表し、０．５３となった。

得られたセルロース粒子について、メスシリンダーで１Ｌあたりの重量を測定し、嵩比重を測定した。その結果を表１に示す。また、香料としてＤ−リモネン（ナカライテスク（株）製）を用いてセルロース粒子に浸漬させて、セルロース粒子１ｇあたりの香料担持量を測定した。この香料担持量は、３角フラスコにセルロース粒子１０ｇをいれ、そこにＤ−リモネンを添加するとき、セルロース粒子が吸液しきれずに、フラスコが香料で濡れ始める量を測定した。その結果を表１に示す。

さらに、香料としてメントール（長岡実業（株）製）を用い、ワックス（日本精蝋（株）製：ＨＮＰ９）とともに９０℃で溶融混練したものにセルロース粒子を浸漬させて担持させ、セルロース粒子１ｇあたりの包埋量を測定した。その結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１の粉砕ＬＢＫＰ３の代わりに、繊維長０．６ｍｍの粉砕ＬＢＫＰ１を用いて繊維混合物を得て、ファインディスクペレッターに投入したところ、孔径１ｍｍの円形孔を閉塞させてしまい、セルロース粒子を得ることができなかった。

（比較例２）
実施例１の粉砕ＬＢＫＰ３の代わりに、粉砕ＬＢＫＰ２を用い、それ以外は実施例１と同様の手順によりセルロース粒子を得た。その結果を表１に示す。香料担持量と包埋量は実施例１とほぼ同等であったが、Ｄ２５／Ｄ７５の粒度分布は０．５未満となり、粒度の分散は実施例１と比べて大きいものとなった。

（実施例２、３、４、５、比較例３）
実施例１の粉砕ＬＢＫＰ３の代わりに、それぞれ酸加水分解したセルロースである、平均繊維長０．３０ｍｍのＫＣＷ−５０Ｓ（実施例２）、平均繊維長０．２７ｍｍのＫＣＷ−５０（実施例３）、平均繊維長０．２１ｍｍのＫＣＷ−１００（実施例４）、平均繊維長０．１７ｍｍのＫＣＷ−２００（実施例５）、平均繊維長０．１５ｍｍのＫＣＷ−４００（比較例３）を用い、それ以外は実施例１の手順によりそれぞれセルロース粒子を得て、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。実施例２、実施例３、実施例４及び実施例５では十分な量の薬剤を担持でき、粒径も揃ったものとなったが、平均重合度が４００未満である比較例３では、粒径が揃ったものの、薬剤の担持量が大きく低下してしまった。また、ワックスを用いた包埋を行ったところ、実施例２乃至５では包埋量を確保できたが、比較例３では、実施例５と比べても、包埋量が大きく低下してしまった。

（比較例４）
実施例１の粉砕ＬＢＫＰ３の代わりに、微結晶セルロースを用いて、実施例１と同様の手順によりセルロース粒子を作成した。得られたセルロース粒子について、実施例１と同様の測定を行った。その結果を表１に示す。嵩比重が高くて密になりすぎ、薬剤の担持量が大きく低下してしまった。また、ワックスを用いた包埋を行ったところ、実施例５と比べても包埋量が大きく低下してしまった。

＜異なるバインダーによる粒子の製造＞
（実施例６）
バインダーとしてメチルセルロース（信越化学（株）製:メトローズＳＭ−４００、表中「ＭＣ」と略記する。）と、セルロース繊維材料として平均繊維長０．２７ｍｍの酸加水分解したセルロースであるＫＣＷ−５０を用い、バインダーとセルロース繊維材料との重量混合比を０．０２：１として、高速攪拌造粒機（（株）ダルトン製：ＳＰＧ−２５）に添加・混合し、水をセルロースの１．６倍量添加・混練し、混練物を得た。この混練物を用いて、実施例１と同様の条件で押し出し造粒工程、整粒工程を行ってセルロース粒子を得て、実施例１と同様の測定を行った。その結果を表１に示す。このセルロース粒子は十分な量の薬剤を担持でき、粒径も揃ったものとなった。

（実施例７）
バインダーにヒドロキシプロピルメチルセルロース（信越化学（株）製:メトローズ６０ＳＨ−１００００）を使用した以外は実施例１と同様の手順によりセルロース粒子を得て、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。このセルロース粒子は十分な量の薬剤を担持でき、粒径も揃ったものとなった。

＜揮散性の測定＞
（実施例８）
実施例１で得たセルロース粒子を使用し、メントール（長岡実業（株）製）を含浸加工、包埋加工した粒子、オレンジ香料（日本香料薬品（株）製）を含浸加工、包埋加工した粒子を作成した。

（含浸加工）
液体であるオレンジ香料は熱をかけずにそのままの状態で、オレンジ香料５ｇ中にセルロース粒子９５ｇを投入し、均一に混合し、粒子を取り出した。常温で固体であるメントールは、融点以上に加熱して融解させた状態で、メントール５ｇ中にセルロース粒子９５ｇを投入し、均一に混合した。その後冷却して粒子を取り出した。

（包埋加工）
ワックス（日本精蝋（株）製：ＨＮＰ９）１２ｇを９０℃で融解させたものを二つ用意し、そこへ、それぞれ、オレンジ香料又はメントールを５ｇ投入し、均一に撹拌・溶融させる。次に、それぞれにセルロース粒子を８３g投入し、均一に混合した。いずれも、その後冷却し、粒子を取り出す。

（担持した香料の揮散性の評価）
タバコを想定して、図７のような充填管４２の内径が８ｍｍである装置を組んだ。充填管の入口には、乾燥機４１からの温風が供給可能に接続されており、充填管の出口にはポンプ４５が接続されて空気を吸引可能となっている。充填管４２の中には、脱脂綿４３を詰めた間に、試験体であるセルロース粒子４４を充填している。この装置に、それぞれ３０℃、５０℃、７０℃の温風を、流量が３５ｍｌ／２ｓｅｃとなるように流し、５分後にセルロース粒子を取り出して、香料の残存率を重量変化により測定した。その結果を図８に示す。図中、メントールを「Ｍｅ」と、オレンジ香料を「Ｏｒ」と表記し、含浸加工によるものを「含浸」と、包埋加工によるものを「包埋」と表記した。タバコのフィルターの温度は吸引時に上昇するが、それに相当する温度である、５０℃、７０℃で効率良く揮散している。また、包埋加工により香料を担持させることで、含浸加工により香料を担持させた場合よりも揮散速度を遅くすることが可能となった。

押し出し造粒工程を実施するディスクペレッターの一例を示す概念図図１のディスクペレッターの断面図（ａ）整粒工程を実施するマルメライザーの一例を示す概略図、（ｂ）マルメライザーの円盤の断面概略図整粒工程でのペレットから球形粒子への変遷を示す概念図この発明にかかるセルロース粒子の断面の例を示す概略図この発明にかかるセルロース粒子を添加剤としたタバコの概念図実施例８で用いる充填管の概略図実施例８におけるそれぞれの温度での香料の残存率を示すグラフ

符号の説明

１１ディスク
１２孔
１３ローラー
１４カッター
２１混練物
２２ペレット
２５円盤
２６凸部
２７溝
２８球形粒子
３１タバコ
３２フィルター
３３タバコフィルター添加剤
４１乾燥機
４２充填管
４３脱脂綿
４４セルロース粒子
４５ポンプ

Claims

セルロース繊維材料とバインダーとの混練物を、押し出し造粒工程、球形整粒工程、及び乾燥工程に順に導入して得られる、平均粒径が１．５ｍｍ以下である薬剤担持用セルロース粒子であって、
セルロース繊維材料として、平均繊維長が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、平均重合度が４００以上１２００以下であるセルロース繊維を用いたことを特徴とする薬剤担持用セルロース粒子。
上記セルロース繊維材料が、酸加水分解したセルロース繊維からなる、請求項１に記載の薬剤担持用セルロース粒子。
嵩比重が０．３５以上０．８以下である、請求項１又は２に記載の薬剤担持用セルロース粒子。
請求項１乃至３のいずれかに記載の薬剤担持用セルロース粒子に揮散性薬剤を担持させた、タバコフィルター添加剤。