(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコにおける、タバコ保湿剤の使用であって、
前記タバコ保湿剤が、Ｚｒ４＋とテレフタル酸又は２−アミノテレフタル酸とが自己組織化することで得られる三次元立体構造の金属有機構造体材料であり、Ｚｒ４＋とテレフタル酸とが自己組織化することで得られる三次元立体構造の金属有機構造体材料はＵｉｏ−６６であり、Ｚｒ４＋と２−アミノテレフタル酸とが自己組織化することで得られる三次元立体構造の金属有機構造体材料がＵｉｏ−６６−ＮＨ２であり、
前記Ｕｉｏ−６６の分子式はＺｒ２４Ｏ１２０Ｃ１９２Ｈ９６であり、分子量は６５１２．１０であり、空間群は
0006865855.tif 000007
であり、前記Ｕｉｏ−６６は立方晶系であり、前記立方晶系においてａ＝ｂ＝ｃ＝２０．７００４Åであり、前記Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の分子式はＺｒ２４Ｏ１２０Ｃ１９２Ｈ１４４Ｎ２４であり、分子量は６５６０．１であり、空間群は
0006865855.tif 000008
であり、前記Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２は立方晶系であり、前記立方晶系においてａ＝ｂ＝ｃ＝２０．４８３２Åであり、
前記タバコ保湿剤の調製方法が、
（１）ジルコニウム塩と酸アミドとを混合し、完全に溶解させて溶液を形成し、前記溶液に有機二酸を加えて混合溶液を形成した後に、特定の温度及びそれに応じた圧力のもとで、密封して反応させるステップと、
（２）ステップ（１）の反応物の温度を特定の速度で室温まで下げ、分離して得られた固体物を洗浄するステップと、
（３）ステップ（２）で得られた固体物を、特定の温度のもとで乾燥させるステップと、
（４）ステップ（３）で得られた固体物に酸アミドを再び加えて均一になるまで混合し、分離して得られた固体物を洗浄するステップと、
（５）ステップ（４）で得られた固体物を、特定の温度のもとで乾燥させるステップと、
（６）ステップ（５）で得られた固体物に洗浄を実施した後に、真空乾燥させて得られた固体粉末が、前記タバコ保湿剤となるステップとを含み、
ステップ（１）に記載のジルコニウム塩は四塩化ジルコニウムであり、ステップ（１）及びステップ（４）に記載の酸アミドはＮ，Ｎ'−ジメチルホルムアミドであり、
ステップ（１）に記載の有機二酸はテレフタル酸又は２−アミノテレフタル酸であり、前記反応の温度は１００〜１４０℃であり、時間は１０〜４０時間である、ことを特徴とする、使用。
【請求項２】
前記タバコ保湿剤の用量はタバコの重量の０．０５〜１．０％であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
ステップ（２）の温度降下速度は１〜１０℃／ｈであり、洗浄に使用される洗浄剤はエタノールであり、洗浄時間は２〜４時間であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
【請求項４】
ステップ（３）及びステップ（５）の乾燥温度は９０〜１１０℃であり、乾燥時間は５〜２０時間であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
【請求項５】
ステップ（６）の洗浄は、最初がエタノールを用いる洗浄であり、その次がアセトンを用いる洗浄であり、それぞれの洗浄時間は１〜２時間であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコの添加剤の分野に属するものであり、具体的には、タバコ保湿剤、タバコ保湿剤の調製方法、及びタバコ保湿剤の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
タバコ葉は、ほぐされた空間の多い材料であり、熱力学的には、水分を吸収するその潜在能力はかなり高い。これはまさにタバコ葉が多孔性材料であるからであり、温度が高くなり湿度が低くなると、遊離水分や毛細管水分などの散逸も速くなるので、巻きタバコも容易に乾燥することになる。巻きタバコ製品の製造プロセスにおいて、保湿剤を添加することで、刻みタバコの水分の維持と、刻みタバコの物理的な保湿能力の改善が可能になる。
【０００３】
現在、一般的に使用されている保湿剤は、プロパンジオール、グリセリン、ジエチレングリコール、ソルビトールといった、ポリヒドロキシ化合物である。しかし、巻きタバコの体験品質の改善に対するかかる保湿剤の効果は、理想的なものではない。そのため、従来型の保湿剤を代替する新しい保湿剤であって、巻きタバコの燃焼ガスの乾燥感及び刺激感を低減し、湿潤感を増大させる保湿剤が、必要とされている。巻きタバコ自体の品質が改善されると共に、人体の健康に対する危険性も減少し、タバコの口内感覚が保持される。
【０００４】
金属有機構造体（すなわちＭＯＦ：英名Ｍｅｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋの略称）材料は、かなり大きな吸着力を有するが、タバコにおけるＭＯＦ材料の使用はまだ開示されていない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、まず、タバコ保湿剤（このタバコ保湿剤はＭＯＦ材料Ｕｉｏ−６６及びその誘導体Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２である）を調製することであり、その後、Ｕｉｏ−６６及びその誘導体Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２をタバコに加えることである。Ｕｉｏ−６６及びその誘導体Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２は、良好な熱安定構造を有する（５００℃でも安定したままでありうる）と共に、非常に高い耐酸性及びかなりの耐アルカリ性も有しており、細孔構造が明確であり、保湿力が高いのでタバコの保湿能力を高める。
【０００６】
本発明の第１態様は、タバコ保湿剤であって、Ｚｒ４＋とテレフタル酸又は２−アミノテレフタル酸とが自己組織化することで得られる三次元立体構造の金属有機構造体材料である、タバコ保湿剤を開示している。Ｚｒ４＋とテレフタル酸とが自己組織化することで得られる三次元立体構造の金属有機構造体材料はＵｉｏ−６６であり、Ｚｒ４＋と２−アミノテレフタル酸とが自己組織化することで得られる三次元立体構造の金属有機構造体材料はＵｉｏ−６６−ＮＨ２である。
【０００７】
好ましくは、前記Ｕｉｏ−６６の分子式はＺｒ２４Ｏ１２０Ｃ１９２Ｈ９６であり、分子量は６５１２．１０であり、空間群は
0006865855.tif 000002
であり、前記Ｕｉｏ−６６は立方晶系であり、この立方晶系においてａ＝ｂ＝ｃ＝２０．７００４Åである。前記Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の分子式はＺｒ２４Ｏ１２０Ｃ１９２Ｈ１４４Ｎ２４であり、分子量は６５６０．１であり、空間群は
0006865855.tif 000003
であり、前記Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２は立方晶系であり、この立方晶系においてａ＝ｂ＝ｃ＝２０．４８３２Åである。
【０００８】
本発明の第２態様は、タバコ保湿剤の調製方法であって、
（１）ジルコニウム塩と酸アミドとを混合し、完全に溶解させて溶液を形成し、この溶液に有機二酸を加えて混合溶液を形成した後に、特定の温度及びそれに応じた圧力のもとで、密封して反応させるステップと、
（２）ステップ（１）の反応物の温度を特定の速度で室温まで下げ、分離して得られた固体物を洗浄するステップと、
（３）ステップ（２）で得られた固体物を、特定の温度のもとで乾燥させるステップと、
（４）ステップ（３）で得られた固体物に酸アミドを再び加えて均一になるまで混合し、分離して得られた固体物を洗浄するステップと、
（５）ステップ（４）で得られた固体物を、特定の温度のもとで乾燥させるステップと、
（６）ステップ（５）で得られた固体物に洗浄を実施した後に、真空乾燥させて得られた固体粉末が、上述したタバコ保湿剤となるステップとを含む、調製方法を開示している。
【０００９】
好ましくは、ステップ（１）に記載のジルコニウム塩は四塩化ジルコニウムであり、ステップ（１）及びステップ（４）に記載の酸アミドはＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドである。
【００１０】
好ましくは、ステップ（１）に記載の有機二酸はテレフタル酸又は２−アミノテレフタル酸であり、前記反応の温度は１００〜１４０℃であり、時間は１０〜４０時間である。
【００１１】
好ましくは、ステップ（２）の温度降下速度は１〜１０℃／ｈであり、洗浄に使用される洗浄剤はエタノールであり、洗浄時間は２〜４時間である。
【００１２】
好ましくは、ステップ（３）及びステップ（５）の乾燥温度は９０〜１１０℃であり、乾燥時間は５〜２０時間である。
【００１３】
好ましくは、ステップ（６）の洗浄は、最初がエタノールを用いる洗浄であり、その次がアセトンを用いる洗浄であり、それぞれの洗浄時間は１〜２時間である。
【００１４】
本発明の第３態様は、タバコにおける上述のタバコ保湿剤の使用を開示している。
【００１５】
好ましくは、前記タバコ保湿剤の用量は、タバコの重量の０．０５〜１．０％である。
【００１６】
好ましくは、前記タバコ保湿剤はアルコール類混合溶媒に溶解され、前記アルコール類混合溶媒において前記タバコ保湿剤が占める重量比率は２〜５％である。
【００１７】
好ましくは、前記アルコール類混合溶媒は、１，２−プロパンジオールとプロパントリオールとの混合物であり、その重量比率は１０：１〜５０：１である。
【００１８】
本発明の有益な効果を以下に示す。
１．本発明は、初めてソルボサーマル合成（ｓｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌ）という調製方法を採用してＭＯＦ材料（すなわち、Ｕｉｏ−６６又はＵｉｏ−６６−ＮＨ２である保湿剤）を製造するものであり、このＭＯＦ材料は、図１及び図２に示しているように、三次元立体構造を有し、かなり大きな比表面積を有し、かつ細孔構造が明確である。ＭＯＦ材料は更に、良好な熱安定性を有し、高温でも分解されにくく、タバコとの相容性が安定しており、巻きタバコ自体の風味に影響を与えず、無毒無害であり、取得が簡単であり、コストが安く、嫌な味もない。
２．本発明の調製方法で製造されるＵｉｏ−６６又はＵｉｏ−６６−ＮＨ２をタバコに加えることで、巻きタバコ添加材（保湿剤、エッセンス等）とそれらにより累積的に追加される害とを低減し、安全性を高め、保湿の品質及び安定性を高め、タバコのカビ発生を防止する効果を増強し、喫煙後の味覚効果（ｔａｓｔｅ  ｅｆｆｅｃｔ）を改善し、嫌な味や刺激感を除去すると共に、巻きタバコのコストを削減し、経済効率を高めることが、可能になる。
３．本発明の調製方法により製造されるＵｉｏ−６６又はＵｉｏ−６６−ＮＨ２は、良好な動的吸湿能力を有し、更に、風味エッセンスと互いに溶解して混合されること、刻みタバコの水分変化率を低減することが可能であり、より長い期間において刻みタバコを適切な水分範囲内に保つことができる。Ｕｉｏ−６６又はＵｉｏ−６６−ＮＨ２が湿度を一定に保っている条件のもとでは、口内の乾燥感が低減され、刺激が減少し、後味がいくらか改善され、巻きタバコの品質はより良い口内感覚をもたらすものとなる。これと同時に、Ｕｉｏ−６６又はＵｉｏ−６６−ＮＨ２は、燃焼ガス中の有害物質（ベンゼン類、アミン類）に対する吸着作用も有しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６の三次元立体構造を示す図である。
【図２】本発明のタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の三次元立体構造を示す図である。
【図３】本発明のタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２の粉末Ｘ線回折（ＰＸＲＤ）ピークである。
【図４】本発明のタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６の動的な水分吸脱着のグラフである。
【図５】本発明のタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の動的な水分吸脱着のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
下記では、具体的な実施例と本発明とを結びつけて、更に詳細な説明を行う。ただし、具体的な実施例は、本発明の好ましい例であるにすぎず、本発明の実施範囲を限定しうるものではない。すなわち、本出願の範囲に基づいてなされる均等な変更及び修飾は全て、本発明の対象範囲内に属するものとする。
【００２１】
実施例１：ソルボサーマル合成法で調製されるタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６
１５ｍｍｏｌの無水ＺｒＣｌ４をビーカーに入れ、３０ｍｌのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを加えた後に、３０分間超音波処理を実施し、完全に溶解するのを待った。１５ｍｍｏｌのテレフタル酸と６０ｍｌのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドとを、上述の溶液に加え、完全に溶解するまで、超音波処理を３０分間継続した。上述の混合溶液をポリテトラフルオロエチレンの反応釜に移し、１２０℃で２４ｈ反応させた。固体生成物を濾過し、６０℃のエタノール２０ｍｌを用いて洗浄し、ベイクした後に三角フラスコに移して、３０ｍｌのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを加えて撹拌し、未反応のリガンドを除去した。上述の生成物を濾過し、再び２０ｍｌのエタノールを用いて洗浄し、ベイクしてから反応釜に移し、その後、９０℃のオーブンに入れて１２時間ベイクした。遠心分離して固体生成物を取得し、２０  ｍｌのエタノールを用いて遠心分離洗浄を２回行い、２０ｍｌのアセトンを用いて遠心分離洗浄を２回行った後、固体をベイクした。最終生成物を反応皿に置いて１２時間真空乾燥させ、前述したタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６を取得した。取得されたタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６の三次元立体構造を示す図を図１に示しており、この図から分かるように、取得されたタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６の比表面積はかなり大きく、細孔構造は明確である。試験の結果より、製造されたＵｉｏ−６６の分子式はＺｒ２４Ｏ１２０Ｃ１９２Ｈ９６であり、分子量は６５１２．１０であり、空間群は
0006865855.tif 000004
であり、Ｕｉｏ−６６は立方晶系であり、この立方晶系においてａ＝ｂ＝ｃ＝２０．７００４Åであった。
【００２２】
実施例２：ソルボサーマル合成法で調製されるタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２
１８ｍｍｏｌの無水ＺｒＣｌ４をビーカーに入れ、３０ｍｌのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを加えた後に、３０分間超音波処理を実施し、完全に溶解するのを待った。１４ｍｍｏｌの２−アミノテレフタル酸と５０ｍｌのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドとを、上述の溶液に加え、超音波処理を３０分間継続した。上述の混合溶液をポリテトラフルオロエチレンの反応釜に移し、１２０℃で２４ｈ反応させた。固体生成物を濾過し、６０℃のエタノール２０ｍｌを用いて洗浄し、ベイクした後に三角フラスコに移して、３０ｍｌのＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドを加えて撹拌し、未反応のリガンドを除去した。上述の生成物を濾過し、再び２０ｍｌのエタノールを用いて洗浄し、ベイクしてから反応釜に移し、その後、９０℃のオーブンに入れて１２時間ベイクした。遠心分離して固体生成物を取得し、２０ｍｌのエタノールを用いて遠心分離洗浄を２回行い、アセトンを用いて遠心分離洗浄を２回行った後、固体をベイクした。最終生成物を反応皿に置いて１２時間真空乾燥させ、前述したタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２を取得した。取得されたタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の三次元立体構造を示す図を、図２に示している。この図から分かるように、取得されたタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の比表面積はかなり大きく、細孔構造は明確である。試験の結果より、製造されたＵｉｏ−６６−ＮＨ２の分子式はＺｒ２４Ｏ１２０Ｃ１９２Ｈ１４４Ｎ２４であり、分子量は６５６０．１であり、空間群は
0006865855.tif 000005
であり、Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２は立方晶系であり、この立方晶系においてａ＝ｂ＝ｃ＝２０．４８３２Åであった。
得られたタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２の粉末Ｘ線回折（ＰＸＲＤ）ピークパターンを、図３に示している。図３から分かるように、製造されたＵｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２は、かなり純粋なものであった。
【００２３】
実施例３：タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６を加えたタバコにおける水分の動的含有量の測定
実施例１で製造されたタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６を、１，２−プロパンジオールとプロパントリオールとの混合溶媒に溶解し、保湿剤の用量が０．２％になるように刻みタバコに加え、同量ではあるが保湿剤Ｕｉｏ−６６を含有しないアルコール混合溶媒を加えた刻みタバコのサンプルを、ブランクコントロールとした。その後、刻みタバコのサンプルを、温度２２℃かつ相対湿度ＲＨ４６％のＤＶＳ動的水分吸着装置内に置き、水分の動的含有量の測定を実施した。その結果を、表１及び図４に示している。図４から分かるように、Ｕｉｏ−６６の吸着−脱着曲線は、かなり大きな吸着ヒステリシスを有しており、特定の圧力のもとでは、Ｕｉｏ−６６は、水分に対してかなりの吸着保持性を有し、最大吸着量は１４％に到達可能であり、良好な水分吸着力を有している。
【００２４】
実施例４：タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２を加えたタバコにおける水分の動的含有量の測定
実施例２で製造されたＵｉｏ−６６−ＮＨ２を１，２−プロパンジオールとプロパントリオールとの混合溶媒に溶解し、保湿剤の用量が０．２％になるように刻みタバコに加え、同量のアルコール混合溶媒を加えた刻みタバコのサンプルをブランクコントロールとした。その後、刻みタバコのサンプルを、温度２２℃かつ相対湿度ＲＨ４６％のＤＶＳ動的水分吸着装置内に置き、水分の動的含有量の測定を実施した。その結果を表１及び図５に示している。図５から分かるように、Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の吸着−脱着曲線は、良好な吸着ヒステリシスを有しており、特定の圧力のもとでは、Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２は、水分に対してかなりの吸着保持性を有し、最大吸着量は３．５％に到達可能であり、良好な水分吸着力を有している。
【００２５】
表１は、タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２と、同量のアルコール混合溶媒とを添加したタバコにおける、水分の吸着／解析の変化の対比である。
表１．Ｕｉｏ−６６、Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２、及びプロパンジオールの水分の吸着／解析の変化の対比
0006865855.tif 000006
表１における吸着ヒステリシスは、特定の圧力のもとでの水分の吸着保持性である。表１から分かるように、Ｕｉｏ−６６、Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の吸着ヒステリシスは、同量のアルコール混合溶媒の吸着ヒステリシスよりも明らかに大きいが、これは、Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２の水分保持力が非常に大きいことを示している。これと同時に、設定されたあらゆる湿度のもとで、Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２の吸着ヒステリシスの値が同量のアルコール混合溶媒の吸着ヒステリシスよりも大きくなっており、これは、Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２が、水分含有量の保持性において同量のアルコール混合溶媒よりも優れており、保湿力の効果においても同量のアルコール混合溶媒のコントロール群を上回っていることを示している。Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２のタバコへの添加は、巻きタバコの水分の保持に役立ち、巻きタバコの燃焼ガスの湿潤感及び快適性を増大させ、タバコの保湿に対して非常に大きな実用的意義を有している。
【００２６】
実施例５：タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６の添加後の喫煙の評価解析
タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６を、刻みタバコの乾燥重量の１％になるように、刻みタバコ中に均等に混合した。コントロールサンプルは、Ｕｉｏ−６６を含まない同質量の刻みタバコであった。刻みタバコのサンプルを、湿度６０±３％かつ温度２２±１℃の恒温恒湿槽内に置いて４８ｈ熟成させ、手作業で巻いてタバコを作製した後に、社内の専門作業者が、ＧＢ５６０６．４−２００５に基づいて評価喫煙を実施した。評価喫煙の結果により、保湿剤Ｕｉｏ−６６を含有する巻きタバコの口内感覚の方が良好であり、潤って滑らかな感覚が増大し、風味が長持ちし、タバコの評価喫煙の快適性が高まることが、明らかになった。
【００２７】
実施例６：タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２の添加後の喫煙の評価解析
タバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２を、刻みタバコの乾燥重量の１％になるように、刻みタバコ中に均等に混合した。コントロールサンプルは、Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２を含まない同質量の刻みタバコであった。刻みタバコのサンプルを、湿度６０±３％かつ温度２２±１℃の恒温恒湿槽内に置いて４８ｈ熟成させ、手作業で巻いてタバコを作製した後に、社内の専門作業者が、ＧＢ５６０６．４−２００５に基づいて評価喫煙を実施した。その結果により、保湿剤Ｕｉｏ−６６−ＮＨ２を含有する巻きタバコの口内感覚の方が良好であり、潤って滑らかな感覚が増大し、刺激が減少し、タバコの評価喫煙の快適性が高まることが、明らかになった。
【００２８】
結論：実施例５及び６の喫煙評価解析の結果により、本発明で製造されるタバコ保湿剤Ｕｉｏ−６６及びＵｉｏ−６６−ＮＨ２はいずれも、タバコに添加されてよく、タバコの湿度を保持することが可能であり、巻きタバコに潤って滑らかな感覚を持たせ、燃焼ガスの快適性を高め、巻きタバコのタバコ葉のセットに配合される添加材料として使用されうることが、明らかになった。
【００２９】
上述の内容は、本発明の設計思想のもとでの基本的な説明に過ぎず、本発明に従って実施されるあらゆる同等な変更は、等しく本発明の保護範囲に属するものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006865855.tif 000013