(57)【要約】  ホルムアルデヒドのような刺激成分を低減することができ、かつ、主流煙に含まれる香喫味に影響を与える成分が必要以上に低減されない喫煙物品用フィルター等を提供する。ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントを備える、喫煙物品用フィルターにより解決する。
2020153491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントを備える、喫煙物品用フィルター。
【請求項２】
多孔質材がさらにセルロース粒子を含む、請求項１に記載の喫煙物品用フィルター。
【請求項３】
ハイドロタルサイト粒子と、セルロース粒子の重量割合が、１０：９０〜３０：７０である、請求項２に記載の喫煙物品用フィルター。
【請求項４】
ハイドロタルサイト粒子を構成するハイドロタルサイト化合物が、下記式（１）で表される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の喫煙物品用フィルター。
Ｍ2+1-xＭ3+x（ＯＨ）2（Ａn-）x/n・ｍＨ2Ｏ  （１）
（ここで、Ｍ2+はＭｇ、Ｚｎ、ＮｉおよびＣａからなる群より選択される２価の金属イオン、Ｍ3+はＡｌイオン、Ａn-はＣＯ3、ＳＯ4、ＯＯＣ−ＣＯＯ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、ＮＯ3、Ｆｅ（ＣＮ）63-、Ｆｅ（ＣＮ）64-、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、アルケニル酸およびその誘導体、リンゴ酸、サリチル酸、アクリル酸、アジピン酸、コハク酸、クエン酸ならびにスルホン酸からなる群より選択されるｎ価のアニオンであり、０．１＜ｘ＜０．４、０＜ｍ＜２である）
【請求項５】
ハイドロタルサイト粒子の平均粒子径が２００〜８００μｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載に喫煙物品用フィルター。
【請求項６】
非繊維状の結着樹脂が、熱可塑性樹脂である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の喫煙物品用フィルター。
【請求項７】
ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントが、可塑剤を含まない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の喫煙物品用フィルター。
【請求項８】
前記多孔質体における、ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂の重量比が、７０：３０〜８０：２０である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の喫煙物品用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、喫煙物品用フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルター付シガレットの使用の際に、たばこ煙中に含まれる成分のうち、喫煙中に不要な成分のみが取り除かれる機能をフィルターに付与したり、たばこ煙中に特定の香喫味を付与する機能をフィルターに付与するための研究開発が活発に行われている。
それを達成する手段として、たばこ煙に含まれる成分を調整するための材料を含む多孔質物質を調製し、その多孔質物質をフィルターの構成材料として用いることが知られている（例えば、特許文献１〜３）。
たばこ煙に含まれる成分を調整するための材料としては、活性粒子（特許文献１〜３）が例示されている。
また、セルロース粒子、セルローストリアセテート粒子及びそれらの混合物から選ばれる濾過率制御粒子が、セルロースアセテート繊維のトウに分散されている濾材を包含するフィルタプラグを有するシガレットフィルタも知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１６−５１０９９３号公報
【特許文献２】特表２０１４−５０９８３３号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１５１９６号公報
【特許文献４】特表２０１６−５１０９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜３に記載された活性粒子を含む多孔質物質をフィルターの構成材料として用いた場合には、たばこ煙中の一酸化炭素、フェノールやホルムアルデヒドのような刺激成分を低減することができるが、その他の主流煙の成分も低減される。
また、特許文献４に記載された濾材は、セルロース粒子等の濾過率制御粒子が、セルロースアセテート繊維のトウの内部に分散されており、フィルターにおけるセルロースアセテート繊維のトウの存在割合が大きいことから、主流煙の成分を必要以上に低減してしまうことがある。【０００５】
以上のように、特許文献１〜４に記載の技術では、一酸化炭素やフェノール、ホルムアルデヒドのような刺激成分に加え、主流煙の成分も低減するので、使用者に対して喫煙時の満足感を与えられない可能性がある。【０００６】
これらのことから、本発明では、ホルムアルデヒドのような刺激成分を低減することができ、かつ、主流煙に含まれる香喫味に影響を与える成分が必要以上に低減されない喫煙物品用フィルター等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者が鋭意検討した結果、ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントを備える、喫煙物品用フィルターが、上記課題を解決できることがわかり本発明に到達した。【０００８】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］  ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントを備える、喫煙物品用フィルター。
［２］  多孔質材がさらにセルロース粒子を含む、［１］に記載の喫煙物品用フィルター。
［３］  ハイドロタルサイト粒子と、セルロース粒子の重量割合が、１０：９０〜３０：７０である、［２］に記載の喫煙物品用フィルター。
［４］  ハイドロタルサイト粒子を構成するハイドロタルサイト化合物が、下記式（１）で表される、［１］〜［３］のいずれかに記載の喫煙物品用フィルター。
Ｍ2+1-xＭ3+x（ＯＨ）2（Ａn-）x/n・ｍＨ2Ｏ  （１）
（ここで、Ｍ2+はＭｇ、Ｚｎ、ＮｉおよびＣａからなる群より選択される２価の金属イオン、Ｍ3+はＡｌイオン、Ａn-はＣＯ3、ＳＯ4、ＯＯＣ−ＣＯＯ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、ＮＯ3、Ｆｅ（ＣＮ）63-、Ｆｅ（ＣＮ）64-、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、アルケニル酸およびその誘導体、リンゴ酸、サリチル酸、アクリル酸、アジピン酸、コハク酸、クエン酸ならびにスルホン酸からなる群より選択されるｎ価のアニオンであり、０．１＜ｘ＜０．４、０＜ｍ＜２である）
［５］  ハイドロタルサイト粒子の平均粒子径が２００〜８００μｍである、［１］〜［４］のいずれかに記載に喫煙物品用フィルター。
［６］  非繊維状の結着樹脂が、熱可塑性樹脂である、［１］〜［５］のいずれかに記載の喫煙物品用フィルター。
［７］  ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントが、可塑剤を含まない、［１］〜［６］のいずれかに記載の喫煙物品用フィルター。
［８］  前記多孔質体における、ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂の重量比が、７０：３０〜８０：２０である、［１］〜［７］のいずれかに記載の喫煙物品用フィルター。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ホルムアルデヒドのような刺激成分を低減することができ、かつ、主流煙に含まれる香喫味に影響を与える成分が必要以上に低減されない喫煙物品用フィルター等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】粗タール量で標準化した半揮発性成分の透過量の比の測定結果を示す図である。
【図２】粗タール量で標準化したホルムアルデヒドの透過量の測定結果を示す図である。
【図３】喫煙物品用フィルターの実施形態の一例を示す概略図である。
【図４】喫煙物品用フィルターの実施形態の別の一例を示す概略図である。
【図５】ホルムアルデヒドの測定装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
【００１２】
＜ハイドロタルサイト粒子＞
本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターは、ハイドロタルサイト粒子と、非繊維状の結着樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントを備える。
前記ハイドロタルサイト粒子は、上記で挙げた特許文献１〜３に記載された活性粒子とはその性質が全く異なるものである。
具体的には、特許文献１〜３に記載された活性粒子が、香喫味に寄与のある成分に対して、吸着性を有する性質、又は化学反応を起こさせる性質を有するのに対し、本発明の実施形態で用いるハイドロタルサイト粒子は、香喫味に寄与のある成分を吸着する能力が、特許文献１〜３に記載された活性粒子よりも低く、かつ、香喫味に寄与のある成分に対して化学反応を起こさせないものである。
また、本実施形態で用いるハイドロタルサイト粒子は、刺激成分であるホルムアルデヒドの吸着能が、特許文献４に記載されているセルロース粒子よりも高い。
【００１３】
ハイドロタルサイト粒子は、ハイドロタルサイトと同様の層状構造を有する公知の化合物の粒子であり、例えば国際公開第０３／０５６９４７号を参照することができる。
【００１４】
ハイドロタルサイト粒子を構成するハイドロタルサイト化合物は、具体的には、下記一般式（１）で表すことができる。
Ｍ2+1-xＭ3+x（ＯＨ）2（Ａn-）x/n・ｍＨ2Ｏ  （１）
（ここで、Ｍ2+はＭｇ、Ｚｎ、ＮｉおよびＣａからなる群より選択される２価の金属イオン、Ｍ3+はＡｌイオン、Ａn-はＣＯ3、ＳＯ4、ＯＯＣ−ＣＯＯ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、ＮＯ3、Ｆｅ（ＣＮ）63-、Ｆｅ（ＣＮ）64-、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、アルケニル酸およびその誘導体、リンゴ酸、サリチル酸、アクリル酸、アジピン酸、コハク酸、クエン酸ならびにスルホン酸からなる群より選択されるｎ価のアニオンであり、０．１＜ｘ＜０．４、０＜ｍ＜２である）
【００１５】
上記一般式において、Ｍ2+は、Ｍｇイオンであり、Ｍ3+は、Ａｌイオンであり、Ａn-は、ＣＯ3 2-またはＳＯ4 2-であり、ｘは０．１＜ｘ＜０．４であり、ｍは０＜ｍ＜２であることが好ましい。かかるＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト化合物は、ｘが０．２０〜０．３３の範囲にある場合に安定である。上記一般式は、Ｍｇ6Ａｌ2（ＯＨ）16ＣＯ3・４Ｈ2Ｏであることが最も好ましい。
【００１６】
Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト化合物は、硫酸アルミニウム、酢酸アルミニウム及び明ばんから選ばれる水溶性のアルミニウム塩またはアルミン酸と水溶性マグネシウム塩との水溶液に、炭酸アルカリまたは炭酸アルカリと苛性アルカリを添加し、反応混合物のｐＨを８．０以上に保って反応させることにより製造することができる。得られたハイドロタルサイト化合物を、粉砕して分級することにより、ハイドロタルサイト化合物の粒子とすることができる。
【００１７】
ハイドロタルサイト粒子は、造粒、分級されて、好ましい粒径に加工することができる。造粒方法としては、押出成形による造粒もしくは圧縮成形による造粒が、ＢＥＴ比表面積５００ｍ2／ｇ以下の粒子を作りやすいため好ましい。とりわけ、押出成形による造粒が、ＢＥＴ比表面積１００ｍ2／ｇ以下の粒子を作りやすいため好ましい。
ハイドロタルサイト粒子のＢＥＴ比表面積は、１〜２００ｍ2／ｇであることが好ましい。
ハイドロタルサイト粒子の平均粒子径は２００〜８００μｍであることが好ましい。この平均粒子径は、ハイドロタルサイト粒子の二次粒子の平均である。このような粒子径は、半揮発性成分に対する良好な吸着性に寄与する。平均粒子径は、画像解析式粒度分布測定装置（例えば、Retsch Technology社製 カムサイザーX2）を用いて測定することができる。
【００１８】
なお、前記「香喫味に寄与のある成分」とは、たばこ煙に含まれる半揮発性成分のことであり、より具体的には、リモネン、２，５−ジメチルピラジン、３−ビニルピリジン、３−ブチルピリジン、フェニルエチルアルコール、インドールを挙げることができる。
本発明の実施形態にかかるハイドロタルサイト粒子は、喫煙物品用フィルターに用いたときに、香喫味に寄与のある成分、具体的には上記の半揮発性成分を、たばこ煙の粗タールに対して選択的に低減させないものである。
【００１９】
本発明の実施形態にかかるフィルターセグメントが有する多孔質材は、上記のハイドロタルサイト粒子に加え、セルロース粒子を含んでもよい。
セルロース粒子は、市販されている微結晶セルロース等のセルロース粉を原料として、圧縮方式の造粒装置で圧縮成形し、得られた成形体を粉砕し、分級して準備することができる。セルロース粒子は、国際公開第２０１３／０８４６６１号を参照して作製することができる。または、市販のセルロース成型体を使用してもよい。
前記セルロース粒子は、体積基準のメジアン径（Ｄ５０）が、１００〜１７００μｍである態様を挙げることができ、２００〜１５００μｍであることが好ましく、３００〜１３００μｍであることがより好ましい。
メジアン径（Ｄ５０）は、レーザ回折/ 散乱式粒子径分布（粒度分布）測定装置で測定可能である。
セルロース粒子は、嵩密度の範囲として０．０５〜１．００ｇ／ｃｃを挙げることができ、０．１０〜０．９０ｇ／ｃｃであることが好ましく、０．１５〜０．８５ｇ／ｃｃであることがより好ましい。
前記セルロース粒子の嵩密度は、例えばホソカワミクロン株式会社製パウダーテスターＰＴ−Ｘで測定することができる。
セルロース粒子のＢＥＴ比表面積は１０ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、検出限界以下であることがより好ましい。セルロース粒子のＢＥＴ比表面積の下限値としては、０ｍ2／ｇ超を挙げることができる。
上記のセルロース粒子は、上記のハイドロタルサイト粒子と同様に、たばこ煙に含まれる上記の半揮発性成分を、たばこ煙の粗タールに対して選択的に低減させないという能力を持つ。
上記のハイドロタルサイト粒子に加えて、上記のセルロース粒子を組み合わせて用いることで、これらを含むフィルターセグメントの長さを調整しなくても、これらの配合割合を調整することで、たばこ煙に起因する香喫味を所望のものに設計できる。
上記のハイドロタルサイト粒子とセルロース粒子とを組み合わせて用いる場合、それらの重量割合は、１０：９０〜３０：７０であることが好ましく、１０：９０〜２０：８０であることがより好ましい。
また、前記セルロース粒子が、ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１（２００６）に基づいて、１０〜７０メッシュの粒径を有することが好ましい。このような粒径の範囲であることで、多孔質材の内部で偏りなくセルロース粒子が存在できるとともに、前記の半揮発性成分を選択的に減少させないことに寄与する。
【００２０】
前記ハイドロタルサイト粒子及びセルロース粒子は、１５０℃で熱的に安定なものである。なお、「熱的に安定である」とは、１５０℃に加熱する前と後で、上記の香喫味に寄与のある成分をたばこ煙の粗タールに対して選択的に低減させない、という能力に差が出ないということと、１５０℃に加熱したときに変形しないことをいう。
従来はハイドロタルサイト粒子は熱に対してそれほど耐性があるとは考えられていなかったが、本発明者はハイドロタルサイト粒子は１５０℃に加熱してもその特性が損なわれないことを見出した。
【００２１】
本発明の実施形態に係るフィルターセグメントが有する多孔質材は、上記のハイドロタルサイト粒子に加え、本発明の効果を損なわない範囲で、セルロース粒子と共に、またはセルロース粒子に代えて、別の不活性粒子を含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００２２】
本明細書において、たばこ煙の粗タールに対して選択的に低減させない、とは、本発明の実形態にかかる喫物品用フィルターに対して行われる、以下に示す半揮発性成分のデリバリー量の測定法により求められる粗タール量で標準化した上記半揮発性成分のデリバリー量が、以下に示す一般的な喫煙物品用フィルターに比べて概ね多いことを意味する。
一般的なフィルター（対照）として、酢酸セルロース繊維束に可塑剤としてトリアセチンを約７重量％含ませたもの（通気抵抗は８５ｍｍＨ2Ｏ／２７ｍｍ）を使用する。
【００２３】
（喫煙試験）
半揮発性成分の透過量（デリバリー量）は、以下のとおり測定する。
自動喫煙器（Borgwaldt KC Inc.製ＲＭ２０Ｄ）を用いて、吸煙容量３５．０ｍＬ／２秒、吸煙時間２秒／パフ、吸煙頻度１パフ／分の条件で自動喫煙し、粗タールをケンブリッジフィルタ（Borgwaldt KC Inc.製ＣＭ−１３３）で捕集し、このケンブリッジフィルタを通過した煙を、ドライアイスとイソプロパノールからなる冷媒で−７０℃に冷却したメタノール１０ｍＬに捕集する。なお、メタノール溶液には内部標準物質としてｄ−３２ペンタデカンが５μｇ／ｍＬの濃度で含む。
【００２４】
上記粗タールを捕集したケンブリッジフィルタと、上記たばこ煙を捕集したメタノール溶液１０ｍＬを血清瓶に移し、３０分間振盪を行う。振盪後、上澄液を採取し、分析用試料として用いる。
上記分析用試料を、ガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣ−ＭＳＤ）で分析する。ＧＣにはAgilent 7890A（Agilent Technologies Inc.）を、ＭＳＤにはAgilent 5975C（Agilent  Technologies Inc.）を用いる。
【００２５】
＜結着樹脂＞
本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターが備えるフィルターセグメントが有する多孔質材は、非繊維状の結着樹脂を含む。「非繊維状の」とは、セルロースアセテートトウのような繊維状のものでないということである。
結着樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂を挙げることができる。
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド（またはナイロン）、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体およびそのいずれかの組み合わせを含むがそれらに限定されない。ポリオレフィンの例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体、そのいずれかの組み合わせなどを含むがそれらに限定されない。適切なポリエチレンの例としてさらに、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体、そのいずれかの組み合わせなどがある。
適切なポリエステルの例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体、そのいずれかの組み合わせなどがある。
適切なポリアクリルの例として、ポリメタクリル酸メチル、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体、そのいずれかの組み合わせなどがあるがそれらに限定されない。
適切なポリスチレンの例として、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、スチレンアクリロニトリル、スチレンブタジエン、スチレンマレイン酸無水物、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体、そのいずれかの組み合わせなどがあるがそれらに限定されない。
適切なポリビニルの例として、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体、そのいずれかの組み合わせなどがあるがそれらに限定されない。
【００２６】
本発明の実施形態では、結着樹脂は、ポリエチレン、ポリエチレンのコポリマー、ポリエチレンの誘導体、それらの組み合わせの少なくとも一つを用いることが好ましい。
ポリエチレンとしては、セラニーズ社により販売されているＧＵＲ（登録商標）ポリマーとして、ＧＵＲ（登録商標）２０００シリーズ（２１０５、２１２２、２１２２−５、２１２６）、ＧＵＲ（登録商標）４０００シリーズ（４１２０、４１３０、４１５０、４１７０、４０１２、４１２２−５、４０２２−６、４０５０−３／４１５０−３）、ＧＵＲ（登録商標）８０００シリーズ（８１１０、８０２０）、ＧＵＲ（登録商標）Ｘシリーズ（Ｘ１４３、Ｘ１８４、Ｘ１６８、Ｘ１７２、Ｘ１９２）を挙げることができる。
【００２７】
本発明の実施形態で用いる結着樹脂のメルトフローレートは、１９０℃、１５ｋｇで３．５ｇ／１０分以下であることが好ましく、２．０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。
本発明の実施形態で用いる結着樹脂は、粒子状のものを挙げることができる。粒子状とは、粉末、ペレット、または微粒子の形態を挙げることができる。
結着樹脂が粒子状である場合、その直径の範囲としては０．１ｎｍ〜５０００μｍ程度を挙げることができる、１０ｎｍ〜５００μｍ程度が好ましく、１００ｎｍ〜３００μｍ程度がより好ましい。
本発明の実施形態で用いる結着樹脂は、０．１０ｇ/ｃｍ3〜０．５５グラム／ｃｍ3の嵩密度を有してもよく、０.１７ｇ/ｃｍ3〜０．５０ｇ/ｃｍ3であることが好ましく、０．２０ｇ/ｃｍ3〜０．４７ｇ/ｃｍ3であることがより好ましい。
【００２８】
＜多孔質材＞
本発明の実施形態にかかる多孔質材は、本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターを構成する少なくとも１つのフィルターセグメントの構成要素である。
本発明の実施形態にかかる多孔質材は、上記のハイドロタルサイト粒子と結着樹脂を含むものであり、その作製法は任意の方法を用いることができる。
例えば、上記のハイドロタルサイト粒子（必要に応じて例えばセルロース粒子も一緒に）と結着樹脂を混合し、適当な形状の金型に入れる。金型を結着樹脂の融点またはそれ以上、例えば、一実施形態において、約１５０℃〜３００℃に加熱し、金型およびその内容物を所望の温度に加熱するのに十分な時間、温度を保持する。
その後、物質を金型から取り出し、室温に冷却することで、内部に空隙が形成された多孔質材を作製することができる。
多孔質材の空隙体積率としては、例えば４０〜９０％を挙げることができる。空隙体積率については、特許文献２の記載に基づき算出することができる、多孔質材の形状は特に制限されないが、例えば円柱状を挙げることができる。多孔質材の通気方向の長さは特に制限はないが、例えば３〜３０ｍｍ程度を挙げることができる。
本発明の実施形態にかかる多孔質材を有するフィルターセグメントでは、ハイドロタルサイト粒子が結着樹脂により、多孔質材において固着されていることから、多孔質材を有するフィルターセグメント、そのフィルターセグメントを備える喫煙物品用フィルター、又はその喫煙物品用フィルターを備える喫煙物品の輸送の際に、ハイドロタルサイト粒子がフィルターセグメントから散逸したりすることがない。
また、本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターが多孔質材を有するフィルターセグメントを備えることで、フィルターの通気抵抗当たりのタール及びニコチンの濾過率が低くなる（使用者にデリバリーされやすくなる）。また、喫煙時のタール量を一定にした場合に、低濾過率で高いベンチレーション割合を有する喫煙物品用フィルターを設計でき、一酸化炭素の生成量を低減できる。
【００２９】
本発明の実施形態にかかる多孔質材においては、前記のハイドロタルサイト粒子と、前記非繊維状の結着樹脂の重量比が、７０：３０〜８０：２０であることが好ましい。このような範囲で前記のハイドロタルサイト粒子と前記の非繊維状の結着樹脂とが含まれることで、適切な空隙率で空隙を多孔質材の内部に設けることができ、通気抵抗やたばこ煙中の半揮発性成分の透過量を好適に調整することができる。
また、前記ハイドロタルサイト粒子と、前記セルロース粒子とを組み合わせて用いる場合も、これらの粒子の合計の重量と、前記非繊維状の結着樹脂との重量比が、７０：３０〜８０：２０であることが好ましい。
本発明の実施形態にかかる多孔質材には、従来の喫煙物品用フィルターに用いられていたトリアセチンのような可塑剤を用いる必要がない。これにより、たばこ煙中の半揮発性成分が、可塑剤に吸着されることで、除去されてしまうことを防ぐことができる。
【００３０】
＜喫煙物品用フィルター＞
本発明の喫煙物品用フィルターは、上記で説明した多孔質材を有するフィルターセグメント（以下、単に多孔質材を有するセグメンントともいう）を少なくとも備える。
多孔質材を有するフィルターセグメントは、従来のフィルター付シガレットを構成するフィルターの周長及び通気方向の長さと同様の周長及び通気方向の長さを採用することができる。
例えば、周長としては、１６〜２６ｍｍを挙げることができ、好ましくは２４〜２６ｍｍを挙げることができる。これはフィルターセグメントの直径としてそれぞれ５．１〜８．３ｍｍと７．６〜８．３ｍｍに相当する。
多孔質材を有するフィルターセグメントは、上記の周長を有していてもよく、従来のフィルター付シガレットが備えるフィルターの寸法に限らず、後述するその他の喫煙物品に適した周長、通気方向の長さを有していてもよい。
多孔質材を有するフィルターセグメントは、その外周面を、後述するフィルター用の巻取紙で巻装してもよい。
【００３１】
本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターは、上記の多孔質材を有するフィルターセグメントの他に、従来のフィルター付シガレットを構成するフィルターと同様の、セルロースアセテートトウから構成されるフィルターセグメント（以下、従来のフィルターセグメントともいう）を備えていてもよい。
一つの実施形態にかかる構成としては、従来のフィルターセグメントを吸口端側に配置し、たばこ刻を有するたばこロッドと、従来のフィルターセグメントの間に、上記の多孔質材を有するフィルターセグメントを配置する態様を挙げることができる。
多孔質材を有するフィルターセグメントと、従来のフィルターセグメントを、成形紙を用いて連結することで、喫煙物品用フィルターを作製することができる。この構成を図３に示す。この構成をデュアルセグメントともいう。
デュアルセグメントを採用した場合、吸口端に多孔質材が露出しないので外観を良好にできる。また、多孔質材が使用者の口に直接接触することを防げる。
別の実施形態にかかる構成としては、従来のフィルターセグメントを吸口端側に配置するとともに、その従来のフィルターセグメントに隣接するように多孔質材を有するフィルターセグメントを配置し、その多孔質材を有するフィルターセグメントとたばこ刻を有するたばこロッドの間に、更に従来のフィルターセグメントを配置する態様を挙げることもできる。この構成を図４に示す。この構成をトリプルセグメントともいう。トリプルセグメントを採用した場合、たばこロッド側から伝わる高温の熱が、多孔質材に伝わることで多孔質材が変質することを防ぐことができる。
本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターを構成するフィルターセグメントの数は、図３に示されるように２つである態様や図４に示されるように３つである態様の他にも、フィルターセグメントを４つ以上有する態様であってもよい。その場合、上記の多孔質材を有するフィルターセグメントを２つ以上備える態様を挙げることができる。
【００３２】
図３及び４は、喫煙物品としてフィルター付シガレットを採用したときの構成を示すものであるが、喫煙物品としては、後述するようにフィルター付シガレット以外のものであってもよく、その場合の構成については適宜変更することができる。つまり、たばこロッドを除いたフィルター７を本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターとして、その他の喫煙物品に適宜利用する実施形態を挙げることもできる。
なお、各フィルターセグメントを連結して形成されるフィルターの外面は、チップペーパーで巻装される態様を挙げることができる。
【００３３】
フィルターセグメントがアセテートトウから構成される場合のアセテートトウについては、その単糸繊度、総繊度、断面形状は特に限定されない。
また、上記の多孔質材を有するフィルターセグメント以外のフィルターセグメントについては、アセテートトウ以外の素材から構成されていてもよい。
アセテートトウや、その他の素材において、通気抵抗の調整や添加物（公知の吸着剤や香料、香料保持材等）の添加を適宜設計できる。
【００３４】
本実施形態にかかる喫煙物品用のフィルターに対して、公知のフィルター付シガレットに用いられるフィルターの外面を巻装するための、チップペーパー、成形紙、巻取紙を用いることができる。ここで、巻取紙は、上記の多孔質材又はフィルタートウ等と直接接触して円柱状に巻装するためのものである。成形紙は、巻取紙で巻装されたフィルターセグメントが複数存在するときに、複数のフィルターセクションを固定させるために用いられるものである。チップペーパーは、喫煙物品がたばこロッドを有するものである場合、そのたばこロッドと、喫煙物品用フィルターを連結するために用いられるものである。
チップペーパーには、喫煙物品の喫煙時に吸入するたばこ煙と空気の存在割合を調整するためのベンチレーション孔を設けることができる（図３、４に示される、チップペーパーに点線で図示したもの）。ベンチレーション孔の配置については特に制限はなく、喫煙物品の周方向に一列あるいは２列になるように配置された態様を挙げることができる。また、ベンチレーション孔のピッチや孔の大きさ、開孔方法についても特に制限はない。
【００３５】
＜喫煙物品＞
本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターは、以下に例示する喫煙物品に用いることができる。
たばこ充填材を燃焼させる燃焼型喫煙物品、例えばフィルター付シガレット；たばこ充填材を燃焼させることなく加熱する非燃焼加熱型喫煙物品；またはたばこ充填材を燃焼も加熱もしないでたばこ充填材の香喫味成分を吸引する非加熱型喫煙物品が挙げられる。非燃焼加熱型喫煙物品としては、炭素熱源の燃焼熱でたばこ充填材を加熱する炭素熱源型吸引器（例えばＷＯ２００６／０７３０６５を参照）；吸引器と吸引器を電気加熱するための加熱デバイスとを備えた電気加熱型吸引器（例えばＷＯ２０１０／１１０２２６を参照）；または香喫味源を含有する液状のエアロゾル源を加熱により霧化する液体霧化型吸引器（例えばＷＯ２０１５／０４６３８５を参照）などが挙げられる。加えて、たばこ充填材に代えてエアロゾル生成ロッドを使用し、そのエアロゾル生成ロッドの外側から加熱して香味成分を生成させる非燃焼加熱型喫煙物品への適用も好ましい。当該喫煙物品は、電池、電気的加熱部、着脱可能に差し込まれるエアロゾル生成ロッド部材を有する。電気的加熱部は、いわゆるヒータであり、発熱素子を有する。電気的加熱部の発熱素子は、エアロゾル生成ロッドを加熱し、エアロゾル生成ロッドの充填物から香味を周辺の空気中に放出させる。電気的加熱部によるエアロゾル生成ロッドの加熱温度は、例えば４００℃以下である。エアロゾル生成ロッド部材を有する上記喫煙物品については、特許第４８８９２１８号公報及び特許第４７６２２４７号公報に具体的な説明がある。
これらの非燃焼加熱型喫煙物品が有するフィルターとして、本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルタを適用することができる。
非加熱型喫煙物品としては、吸引ホルダと吸引ホルダのメイン流路に充填されたたばこ充填材とを含み、たばこ充填材の香喫味成分を吸引する香味吸引器が挙げられる（例えば、ＷＯ２０１０／０９５６５９を参照）。
【００３６】
上記で例示した喫煙物品において、本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターを適宜用いることができる。
その場合の多孔質材を有するフィルターセグメント、そのフィルターセグメントを備える喫煙物品フィルターの形状等については適宜変更することができる。
【実施例】
【００３７】
本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。【００３８】
（作製例１）
＜ハイドロタルサイト粒子とポリエチレン樹脂とを含む多孔質材を有するフィルターセグメントの調製＞
ハイドロタルサイト粒子として、Ｍｇ6Ａｌ2（ＯＨ）16ＣＯ3・４Ｈ2Ｏで表されるハイドロタルサイト化合物を用いた。このハイドロタルサイト化合物の製品を粉砕して分級することにより、粒子径が２５０〜５００μｍのものを調製した。結着樹脂としてポリエチレンを用いた。
ハイドロタルサイト粒子（７５重量部）と、結着樹脂であるポリエチレン（セラニーズ社製  ＧＵＲ（商標）  ２５重量部）とを混合して金型に入れ、４０分間、２００℃に加熱した。加熱後の材料を金型から取り出して冷却し、周長２３．７５ｍｍ、長さ２０ｍｍの多孔質材１を得た。なお、ハイドロタルサイト粒子のＢＥＴ比表面積は６５ｍ2／ｇであった。
（作製例２）
ハイドロタルサイト粒子に代えて、セルロース粒子を用いたこと以外は作製例１と同様の手順で多孔質材２を得た。
セルロース粒子は、市販のセルロース粉（エンデュランスＭＣＣ  ＶＥ−０９０、ＦＭＣ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）を原料として、圧縮造粒装置（ローラーコンパクターＴＦ−２０８、フロイント産業（株）製）を用いて、圧縮成形し粉砕および分級して作製した。セルロース粒子はメジアン径（Ｄ５０）１１９０μｍ、嵩密度は０．８３２ｇ／ｃｃであり、ＢＥＴ比表面積は検出限界以下であった。嵩密度は、ホソカワミクロン株式会社製パウダーテスターＰＴ−Ｘにて測定した。
（作製例３）
ハイドロタルサイト粒子に代えて未賦活炭化物粒子を用い、その重量を８０重量部とし、ポリエチレンの重量を２０重量部にしたこと以外は作製例１と同様の手順で多孔質材３を得た。未賦活炭化物粒子のＪＩＳ  Ｋ  １４７４に基づき測定したベンゼン吸着能は０．６であった。
未賦活炭化物粒子は、椰子ガラを炭化炉内で不活性ガス雰囲気中で炭化処理を行うことで得たものである。
（作製例４）
ハイドロタルサイト粒子の代わりに水蒸気賦活法にて作製した低賦活炭を用いたこと以外は作製例３と同様の手順で多孔質材４を得た。低賦活炭のＢＥＴ比表面積は７２５ｍ2／ｇであった。
（作製例５）
ハイドロタルサイト粒子の代わりに水蒸気賦活法にて作製した活性炭を用いたこと以外は作製例３と同様の手順で多孔質材５を得た。活性炭のＢＥＴ比表面積は１１４２ｍ2／ｇであった。【００３９】
＜試験例１：半揮発成分の透過量の比較＞
市販のフィルター付シガレットからたばこ刻を含むたばこロッドを取り外し、そのたばこロッドに、フィルターセグメントとして上記の各多孔質材（２０ｍｍ）と、セルロースアセテートトウフィルタ（７ｍｍ；５．５Ｙ３１０００）とをこの順に連結し、試験用のフィルター付シガレットを作製した。
また、コントロールとして、上記と同じたばこロッドに対して、セルロースアセテートトウフィルター（２７ｍｍ；２．８Ｙ３５０００）を連結してフィルター付シガレットを作製した。
これらのフィルター付シガレットを用いて喫煙試験を行い、粗タール量と、たばこ煙中の成分から半揮発性成分としてリモネン、２，５−ジメチルピラジン、３−ビニルピリジン、３−ブチルピリジン、フェニルエチルアルコール、及びインドールを選択して分析した。
なお、喫煙試験は上記で示した機器と条件を採用して行った。
その結果を図１に示す。図１の横軸は半揮発性成分の種類を示す。図１の縦軸は、各試料における、粗タール量で標準化した半揮発性成分の量のコントロールに対する比を示すものであり、この数値が大きいほど選択的な低減が起きていない（透過量が多い）ことを示す。【００４０】
図１の結果から、ハイドロタルサイト粒子を用いた多孔質材をフィルターセグメントとして備えるサンプルでは、半揮発性成分のデリバリー量（透過量）がコントロールと比較してほぼ同等か、それよりも多いという結果が得られた。セルロース粒子を用いたものも、半揮発性成分の透過量（デリバリー量）が概ねコントロールよりも多かった。低賦活炭や活性炭を用いた多孔質材をフィルターセグメントとして備えるサンプルでは、コントロールよりも半揮発性成分の透過量（デリバリー量）が概ね少なかった。
これらの結果は、ハイドロタルサイト粒子やセルロース粒子が、半揮発性成分をたばこ煙の粗タールに対して選択的に低減させない能力を有していることを示している。【００４１】
＜試験例２：ホルムアルデヒドの吸着能力の比較＞
（主流煙中のホルムアルデヒド量の測定）
主流煙中のホルムアルデヒドの量をカナダ公定法（２，４−ＤＮＰＨ−ＨＰＬＣ法）により測定し、ホルムアルデヒドの吸着能力を求めた。
まず、２，４−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）９．５１ｇをアセトニトリル１Ｌに加温して溶解した後、６０％過塩素酸５．６ｍＬを加え、超純水を加えて２Ｌの捕集液を調製した。
図５を参照して測定装置の概要を説明する。図５に示すように、捕集用洗気瓶１２にＤＮＰＨ捕集液１３を入れる。洗気瓶１２の容量は１００ｍＬであり、ＤＮＰＨ捕集液１３の量を８０ｍＬとした。この洗気瓶１２を氷水バス１４に入れて氷冷する。洗気瓶１２内の捕集液１３に、シガレット１１が取り付けられるガラス管１５の下端を浸漬する。洗気瓶１２のデッドボリュームに連通するように、ガラス管１６およびケンブリッジパッド１７を取り付け、ケンブリッジパッド１７と自動喫煙器１８とを接続する。
ガラス管１５にシガレット１１を取り付け、ＩＳＯ準拠の標準喫煙条件でシガレット１１を自動喫煙させる。すなわち、シガレット１本につき、空パフ１回で２秒間３５ｍＬ吸煙する動作を５８秒間隔で繰り返す。主流煙がバブリングしている間に、ホルムアルデヒドはＤＮＰＨによって誘導体化される。測定用シガレットは２本とした。このとき、いずれの作製例の粒子を用いたシガレットでも圧力損失が同一になるように調整した。【００４２】
上記のようにして生成した誘導体を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって測定した。まず、捕集液を濾過した後、Ｔｒｉｚｍａ  Ｂａｓｅ液で希釈する（捕集液４ｍＬ、Ｔｒｉｚｍａ  Ｂａｓｅ液６ｍＬ）。この液をＨＰＬＣで測定した。ＨＰＬＣ測定条件は以下の通りである。
カラム：ＨＰ  ＬｉＣｈｒｏｓｐｈｅｒ  １００ＲＰ−１８（５μ）２５０×４ｍｍ
ガードカラム：ＨＰ  ＬｉＣｈｒｏｓｐｈｅｒ  １００ＲＰ−１８（５μ）４×４ｍｍ
カラム温度：３０℃
検出波長：ＤＡＤ３５６ｎｍ
注入量：２０μＬ
移動相：３相によるグラジエント（Ａ液：アセトニトリル３０％、テトラヒドロフラン１０％およびイソプロパノール１％を含有する超純水水溶液、Ｂ液：アセトニトリル６５％、テトラヒドロフラン１％およびイソプロパノール１％を含有する超純水水溶液、Ｃ液：アセトニトリル１００％）。
なお、コントロール実験として、いずれの粒子も含有しないフィルターを備えたシガレット（以下、コントロールという）について、主流煙中のホルムアルデヒド量を測定した。また、ケンブリッジパッドに直接捕集される粗タール量も別途測定した。【００４３】
測定されたホルムアルデヒド量を以下の式に代入することにより、粗タール量で標準化したホルムアルデヒドの透過量を求めた。
（粗タール量で標準化したホルムアルデヒドの透過量）＝[｛（測定されたホルムアルデヒド量（μｇ／ｃｉｇ）／（粗タール量）（ｍｇ／ｃｉｇ）] 【００４４】
結果を図２に示す。図２の縦軸の数値が小さいほど、粗タール当たりのホルムアルデヒドの透過量（デリバリー量）が少なく、多孔質材に含まれる粒子に吸着されるホルムアルデヒド量が多いことを示す。
図２の結果から、ハイドロタルサイト粒子を含む多孔質材を用いた場合には、低賦活炭や活性炭と同様に、ホルムアルデヒドのデリバリー量が低く抑えられることが分かった。
試験例１及び２の結果より、本発明の実施形態で用いるハイドロタルサイト粒子は、たばこ煙中の半揮発性成分をたばこ煙の粗タールに対して選択的に低減させない能力を備えているのに加え、ホルムアルデヒドのような刺激性の揮発性成分を選択的に低減させる能力を有していることが分かった。【００４５】
＜官能特性の評価＞
半揮発性成分の測定を行った試験用の各フィルター付シガレットについて、ベンチレーション割合を３７％、タール量を１０ｍｇに調整して、喫煙時の官能特性について評価を行った。
その結果、ハイドロタルサイト粒子、セルロース粒子、又は未賦活炭化物粒子を含む多孔質材を有するフィルターセグメントを備えるサンプルでは、たばこ煙に起因する香喫味が増加し、刺激は低減した。一方、活性粒子である低賦活炭や活性炭を用いた多孔質材をフィルターセグメントとして備えるサンプルでは、刺激は低減したが、たばこ煙に起因する香喫味も減少した。【００４６】
上記の半揮発性成分の測定及び官能評価の結果から、本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターを用いた場合には、半揮発性成分を選択的に透過させる（フィルターにより除去されない）ことができることから、たばこ葉の有する特徴的な香喫味をより強く使用者に対して与えることができる。
また、本発明の実施形態にかかる喫煙物品用フィルターを用いた場合には、刺激成分であるホルムアルデヒドを効率的に低減することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  たばこロッド部
２  従来のフィルターセグメント
３  多孔質材を有するフィルターセグメント
４  巻取紙
５  成形紙
６  チップペーパー
７  フィルター
【図１】
2020153491.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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