JP4262279B2 - シガレット用フィルタおよびそれを備えたシガレット - Google Patents

Description

本発明は、シガレット用フィルタおよびそれを備えたシガレットに係り、特に、主流煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）除去効率に優れたシガレット用フィルタおよびそれを備えたシガレットに関する。

現在、シガレットには種々の要求がなされている。その１つに、シガレットの主流煙中のＮＯｘ量を低減させることがある（特開２００２−１１９２７０号公報）。特開２００２−１１９２７０号公報には、フィルタを構成するフィラメントにプロシアニジン類を含有させたタバコフィルタが記載されている。

しかしながら、従来のタバコフィルタは、主流煙からＮＯｘを満足し得る程度には除去することができないことがわかった。

したがって、本発明は、タバコ主流煙から効率的に窒素酸化物を除去し得るシガレット用フィルタ、およびこのフィルタを備えたシガレットを提供することを目的とする。

本発明によれば、２−フェニル−４，４，５，５−テトラメチルイミダゾリン−３−オキシド−１−オキシルが添着されたシガレット用フィルタ素材を含むシガレット用フィルタが提供される。

さらに、本発明によれば、本発明のシガレット用フィルタを備えたシガレットが提供される。

図１は、以後詳述する実施例１で作製したシガレットの主流煙中のＮＯ低減率を比較例のそれとともに示すグラフ。 図２は、以後詳述する実施例２で作製したシガレットの主流煙中のＮＯ低減率を比較例のそれとともに示すグラフ。 図３は、以後詳述する実施例３で作製したシガレットの主流煙中のＮＯ低減率を比較例のそれとともに示すグラフ。 図４は、以後詳述する実施例４で作製したシガレットの主流煙中のＮＯ低減率を比較例のそれとともに示すグラフ。

以下、本発明をより詳しく説明する。

本発明のシガレット用フィルタは、シガレット用フィルタ素材に２−フェニル−４，４，５，５−テトラメチルイミダゾリン−３−オキシド−１−オキシル（ＰＴＩＯ）を添着したものである。

本発明のシガレット用フィルタにおいて窒素酸化物除去の有効成分であるＰＴＩＯは、それ自体既知の化合物である（例えば、特開平９−４３１５３号公報参照）。

本発明のシガレット用フィルタにおいてフィルタ素材としては、セルロースアセテート繊維トウ、フィルタ紙、活性炭等の多孔質粒状担体を用いることができる。素材としてセルロースアセテート繊維トウを用いる場合には、ＰＴＩＯを繊維トウに噴霧することによって添着させることができる。フィルタ紙を用いる場合には、ＰＴＩＯをフィルタ紙に含浸させることができる。こうして得られたフィルタ素材を通常の手法によりラッパーで巻き取って、シガレットの一端に接続することができる。

フィルタ素材として活性炭等の多孔質粒状担体を用いる場合には、多孔質担体粒子にＰＴＩＯを添着させた後、得られたＰＴＩＯ担持粒子をいわゆるキャビティ充填するか、トウに添加する。キャビティ充填についてより具体的には、フィルタ巻取紙管の両端部にプレーンフィルタを設け、それらプレーンフィルタの間のキャビティにＰＴＩＯ担持粒子を充填する。一方、トウ添加については、市販シガレットのチャコールフィルタと同様の手法で、アセテートフィルタの繊維の間に、ＰＴＩＯ担持粒子を分散させる。

ＰＴＩＯは、フィルタ素材１００重量部あたり、３〜１０重量部添着させることが好ましく、５〜７重量部添着させることが特に好ましい。ＰＴＩＯは、実際の喫煙状態に相当する湿潤状態でもシガレット主流煙中のＮＯおよびＮＯｘを有意に低減させる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はそれら実施例により限定されるものではない。

＜ＰＴＩＯ添着活性炭の調製＞
ＰＴＩＯ（和光純薬工業（株）製、ＣＡＳ：１８３９０−００−６）１０ｍｇ、３０ｍｇ、５０ｍｇおよび１００ｍｇを、それぞれ、エタノール２４９０ｍｇ、２４７０ｍｇ、２４５０ｍｇおよび２４００ｍｇに完全に溶解し、それぞれ、濃度０．４重量％、１．２重量％、２重量％および４重量％のＰＴＩＯエタノール溶液を調製した。各エタノール溶液に、予め２００℃で真空加熱乾燥したヤシ殻活性炭（日本エンバイロケミカルズ社製；比表面積：約１２００ｍ^２／ｇ）１ｇを加え、試験管ミキサーで６０秒間撹拌した。その後、５０℃の水浴中で、窒素ガスを噴入しながら溶媒エタノールを除去し、１２０℃で真空加熱乾燥し、ＰＴＩＯ添着活性炭を得た。ＰＴＩＯ濃度０．４重量％のエタノール溶液を用いて得られたＰＴＩＯ添着活性炭は、活性炭重量の１％に相当するＰＴＩＯが添着され（ＰＴＩＯ添着活性炭Ｉ）、ＰＴＩＯ濃度１．２重量％のエタノール溶液を用いて得られたＰＴＩＯ添着活性炭は、活性炭重量の３％に相当するＰＴＩＯが添着され（ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩ）、ＰＴＩＯ濃度２重量％のエタノール溶液を用いて得られたＰＴＩＯ添着活性炭は、活性炭重量の５％に相当するＰＴＩＯが添着され（ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩ）、ＰＴＩＯ濃度４重量％のエタノール溶液を用いて得られたＰＴＩＯ添着活性炭は、活性炭重量の１０％に相当するＰＴＩＯが添着されている（ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＶ）ことが測定された。

＜シガレットサンプルの作製＞
タバコロッドとして、市販のアメリカンブレンドタバコロッドを用いた。このタバコロッドの一端に上で得たＰＴＩＯ添着活性炭をキャビティ充填してなるフィルタプラグを取り付けた。フィルタプラグは、両端に５ｍｍ長のプレーンフィルタ（セルロースアセテート繊維トウからなる）を取り付け、それらプレーンフィルタの間のキャビティにＰＴＩＯ添着活性炭粒子を０ｍｇ、５０ｍｇ、１００ｍｇ、および２００ｍｇ最密充填させたものであり、ベンチレーション孔は設けなかった。

＜ＮＯおよびＮＯｘ量の測定＞
得られたシガレットサンプルを喫煙器（Ｂｏｒｇｗａｌｄｔ社製ＲＭ２６）にセットし、下記条件で燃焼させた。

吸煙容量 １７．５ｍＬ／パフ
パフ時間 ２秒／パフ
パフ間隔 ５８秒
パフ回数 ７回
７回のパフ（吸煙）および空パフ（燃焼終了後１回）それぞれについて、ケンブリッジフィルターを通過した煙を２０倍に希釈（予め１７．５ｍＬ×１９＝３３２．５ｍＬの窒素ガスを注入したアルミバッグに捕集）し、化学発光法によりＮＯおよびＮＯｘの濃度を測定した。得られた濃度からＮＯおよびＮＯｘの重量を算出し、全パフと空パフにおける算出重量値を合計してシガレット１本当りのデリバリー量とした。比較として、ＰＴＩＯを添着しなかった活性炭を用いて同様のシガレットサンプルを作製し、同様にしてシガレット１本当りのデリバリー量を求めた。ＮＯおよびＮＯｘの低減率は、フィルタを接続しない両切シガレットについて同様に求めた１本当りのＮＯおよびＮＯｘデリバリー量を基準として算出した。ＮＯの低減率（％）を図１に示す。図１において、線ａは、ＰＴＩＯ添着活性炭Ｉを用いた場合の結果を、線ｂは、ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩを用いた場合の結果を、線ｃは、ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩを用いた場合の結果を、線ｄは、ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＶを用いた場合の結果を、そして線ｅは、ＰＴＩＯ無添着活性炭を用いた場合の結果を示す。

図１に示す結果からＰＴＩＯ添着活性炭粒子を含むフィルタは、ＰＴＩＯを含まない活性炭粒子に比べてＮＯ量を有意に減少させることがわかる。特に、ＰＴＩＯを３〜１０重量％担持した活性炭は、ＮＯの低減効果が有意に高い。なお、ＮＯｘの低減率も上記ＮＯの低減率と同様の傾向を示した。

実施例１で調製したＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩを、温度２２℃、相対湿度６０％の下で平衡に達するまで吸湿処理し、吸湿ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩを得た。この吸湿ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩを用いた以外は、実施例１と同様にシガレットを作製し、主流煙中のＮＯ低減率を求めた。結果を図２に示す。図２において、線ａは、吸湿ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩを用いた場合の結果を、線ｂは、ＰＴＩＯを添着しなかった以外は同様に吸湿処理した活性炭を用いた場合の結果を示す。図２に示す結果から、吸湿処理を行うと、ＮＯ低減率が乾燥ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩの場合（実施例１）よりもやや低下するが、活性炭単独よりもＮＯ量を有意に減少させ、実際の喫煙（フィルタベンチレーション５０％相当）を想定した場合でも、ＰＴＩＯはＮＯ量を減少させる効果を十分に奏するものであることがわかる。なお、ここでも、ＮＯｘの低減率は上記ＮＯの低減率と同様の傾向を示した。

実施例１で作製したシガレットサンプルを、吸煙容量を３５ｍＬ／パフとした以外は実施例１と同様の条件下で燃焼させた。ＰＴＩＯ無添着の活性炭を用いたシガレットサンプルについても吸煙容量３５ｍＬ／パフで燃焼させ、主流煙中のＮＯ低減率を算出した。結果を図３に示す。図３において、線ａは、ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩを用いた場合の結果を、線ｂは、ＰＴＩＯ無添着活性炭を用いた場合の結果を示す。図３に示す結果から、吸煙容量を増すことにより、実施例１の場合と比較して、ＮＯ低減率は低下するものの、ＰＴＩＯ添着活性炭ＩＩＩを用いたサンプルは、ＰＴＩＯ無添着の活性炭を用いたシガレットサンプルよりも有意に高いＮＯ低減率を示すことがわかる。なお、ＮＯｘ低減率もＮＯ低減率と同様の傾向を示した。

実施例２と同様のシガレットサンプル（吸湿ＰＴＩＯを使用）を実施例３の条件と同じ条件で燃焼させ、ＮＯ低減率を算出した。ＰＴＩＯ無添着の活性炭を用いたシガレットサンプルについてもＮＯ低減率を算出した。結果を図４に示す。図４において、線ａは、ＰＴＩＯ添着活性炭を用いた場合の結果を、線ｂは、ＰＴＩＯ無添着活性炭を用いた場合の結果を示す。図４に示す結果から、吸煙容量を増すことにより、実施例２の場合と比較して、ＮＯ低減率は低下するものの、ＰＴＩＯ添着活性炭を用いたサンプルは、ＰＴＩＯ無添着の活性炭を用いたシガレットサンプルよりも有意に高いＮＯ低減率を示すことがわかる。なお、ここでも、ＮＯｘ低減率はＮＯ低減率と同様の傾向を示した。

以上述べたように、本発明のシガレット用フィルタは、タバコ主流煙から効率的に窒素酸化物を除去し得る。

Claims (4)

1. ２−フェニル−４，４，５，５−テトラメチルイミダゾリン−３−オキシド−１−オキシルが添着されたシガレット用フィルタ素材を含むシガレット用フィルタ。
2. 前記フィルタ素材が活性炭粒子からなることを特徴とする請求項１に記載のシガレット用フィルタ。
3. ２−フェニル−４，４，５，５−テトラメチルイミダゾリン−３−オキシド−１−オキシルが、フィルタ素材１００重量部につき、３〜１０重量部の割合で添着されている請求項１に記載のシガレット用フィルタ。
4. 請求項１に記載のシガレット用フィルタを備えたシガレット。

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