喫煙物品
【課題】喫煙物品から発生する一酸化炭素を安価に低減可能とする。
【解決手段】シガレット本体２は、充填材２１と巻紙２２とを含んでいる。充填材２１及び巻紙２２の少なくとも一方は、一酸化炭素低減剤を含んでいる。一酸化炭素低減剤は、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有している。一例によると、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とは、略均一な組成の混合物を形成している。典型的には、銅及び／又は銅化合物の少なくとも一部と、鉄及び／又は鉄化合物の少なくとも一部とは、炭酸カルシウムからなる粒子に担持されている。また、典型的には、銅及び鉄の多くは酸化物として存在している。
【解決手段】シガレット本体２は、充填材２１と巻紙２２とを含んでいる。充填材２１及び巻紙２２の少なくとも一方は、一酸化炭素低減剤を含んでいる。一酸化炭素低減剤は、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有している。一例によると、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とは、略均一な組成の混合物を形成している。典型的には、銅及び／又は銅化合物の少なくとも一部と、鉄及び／又は鉄化合物の少なくとも一部とは、炭酸カルシウムからなる粒子に担持されている。また、典型的には、銅及び鉄の多くは酸化物として存在している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、喫煙物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
喫煙物品から発生する一酸化炭素、具体的には、喫煙時に生成する主流煙及び自然燃焼時に生成する副流煙に含まれる一酸化炭素を低減する試みがなされている。例えば、特許文献１には、この目的のために、一酸化炭素を酸化させるための触媒として銀又は酸化銀を使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５０２３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
銀及び酸化銀は高価である。そこで、本発明は、喫煙物品から発生する一酸化炭素を安価に低減可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面によると、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有した一酸化炭素低減剤を含んだ喫煙物品が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、喫煙物品から発生する一酸化炭素を安価に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一態様に係る喫煙物品を示す斜視図。
【図２】温度と石英管の出口における一酸化炭素濃度との関係を示すグラフ。
【図３】温度と一酸化炭素除去率との関係の一例を示すグラフ。
【図４】温度と一酸化炭素除去率との関係の他の例を示すグラフ。
【図５】温度と一酸化炭素除去率との関係の更に他の例を示すグラフ。
【図６】温度と一酸化炭素除去率との関係の更に他の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一態様に係る喫煙物品を示す斜視図である。
【０００９】
図１に示す喫煙物品は、シガレットである。シガレット１は、シガレット本体２と、図示しないフィルタと、チップペーパ４とを含んでいる。
【００１０】
シガレット本体２は、ロッド形状、典型的には、長さ方向に垂直な断面が略円形のロッド形状を有している。シガレット本体２は、充填材２１と巻紙２２とを含んでいる。
【００１１】
充填材２１は、例えば、刻みタバコを含んでいる。刻みタバコは、燃焼に伴う熱によってガス状の香味成分を発生する。
【００１２】
充填材２１として、刻みタバコを使用してもよい。或いは、充填材２１として、刻みタバコとタバコ微粉とバインダとエアロゾル生成源とを含んだスラリーから抄造し、更に圧延することによって得られるタバコシートを刻んでなるものを使用してもよい。
【００１３】
充填材２１は、他の成分を更に含むことができる。例えば、充填材２１は、香料並びにグリセロール及びプロピレングリコールなどの膨潤剤を更に含むことができる。
【００１４】
巻紙２２は、筒状に巻かれている。巻紙２２からなる筒状体は、充填材２１を内包している。充填材２１及び巻紙２２の少なくとも一方は、後述する一酸化炭素低減剤を含んでいる。
【００１５】
フィルタは、シガレット本体２の一端と隣り合っている。フィルタは、柱形状、典型的には円柱形状を有している。典型的には、フィルタの側面は、シガレット本体２の側面に対してほぼ面一である。
【００１６】
フィルタは、例えば、互いに接合した多数の繊維を含んでいる。これら繊維は、巻取紙で巻かれていてもよい。
【００１７】
チップペーパ４は、フィルタの側面を被覆している。チップペーパ４は、巻紙２２と部分的に重なり合っており、この重複部で巻紙２２に接着されている。このようにして、チップペーパ４は、シガレット本体２とフィルタとを一体化している。なお、フィルタ及びチップペーパ４は、省略することができる。
【００１８】
上記の通り、充填材２１及び巻紙２２の少なくとも一方は、一酸化炭素低減剤を含んでいる。一酸化炭素低減剤は、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有している。一例によると、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とは、略均一な組成の混合物を形成している。典型的には、銅及び／又は銅化合物の少なくとも一部と、鉄及び／又は鉄化合物の少なくとも一部とは、炭酸カルシウムからなる粒子に担持されている。また、典型的には、銅及び鉄の多くは酸化物として存在している。
【００１９】
この一酸化炭素低減剤は、銀などの貴金属を必須成分として含んでいないため、安価に製造可能である。そして、この一酸化炭素低減剤は、優れた性能を発揮する。これについて、以下に説明する。
【００２０】
一般に、シガレット本体の燃焼温度は、自然燃焼時には約６００℃であり、喫煙時には約８００℃である。一酸化炭素はシガレット本体の燃焼に伴って発生するので、一酸化炭素低減剤は、少なくとも約６００℃乃至約８００℃の温度域で一酸化炭素を酸化又は吸着し得るものであることが望ましい。
【００２１】
また、シガレット本体は、燃焼に伴う熱によってガス状の香味成分を発生する。香味成分の多くは分子量が小さな有機物であるので、シガレット本体がガス状の香味成分を発生する温度域は、シガレット本体の燃焼温度と比較して低い。この低温域において、一酸化炭素低減剤が触媒又は吸着材として高い性能を発揮すると、喫味が影響を受ける可能性がある。
【００２２】
本態様において使用する一酸化炭素低減剤は、シガレット本体２がガス状の香味成分を発生する温度域においては触媒又は吸着材として高い性能を発揮せず、約６００℃乃至約８００℃の温度域で一酸化炭素を高い効率で酸化又は吸着し得る。即ち、この一酸化炭素低減剤は、安価に製造可能であるにも拘らず、喫味に殆ど影響を及ぼすことなしに、喫煙時に生成する主流煙及び自然燃焼時に生成する副流煙に含まれる一酸化炭素を低減可能とする。
【００２３】
また、この一酸化炭素低減剤は、水と反応し難い。従って、この一酸化炭素低減剤は、シガレット１が吸湿した場合であっても、高い性能を発揮する。
【００２４】
一酸化炭素低減剤は、例えば、以下の方法により製造する。
まず、炭酸カルシウムの粉末を準備する。例えば、レーザ回折法によって測定した平均粒径が０．５μｍ乃至５μｍの範囲内にある粉末を準備する。
【００２５】
次に、この粉末を、銅化合物及び鉄化合物を含んだ溶液中に分散させてなる分散液を調製する。銅化合物及び鉄化合物としては、例えば硝酸塩を使用する。また、溶媒としては、例えばエタノールを使用する。
【００２６】
この分散液を十分に攪拌し、これを乾燥させた後、例えば大気雰囲気中で熱処理する。その後、必要に応じて、熱処理品を粉砕する。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得る。
【００２７】
一酸化炭素低減剤は、例えば、それを含んだスラリーを調製し、このスラリーを刻みタバコに噴霧するか又は振り掛けることにより、充填材２１に含有させることができる。また、一酸化炭素低減剤は、例えば、それを含んだスラリーを調製し、このスラリーを巻紙２２に噴霧するか又は振り掛けることにより、巻紙２２に含有させることができる。或いは、一酸化炭素低減剤を含有した巻紙２２は、紙料と一酸化炭素低減剤とを含んだスラリーを調製し、このスラリーから抄紙することによって製造することもできる。
【００２８】
シガレット本体２に占める一酸化炭素低減剤の割合は、一例によると１乃至８０質量％の範囲内にあり、他の例によると２０乃至５０質量％の範囲内にある。また、一酸化炭素低減剤を充填材２１に含有させる場合、充填材２１に占める一酸化炭素低減剤の割合は、一例によると１乃至８０質量％の範囲内にあり、他の例によると５０乃至８０質量％の範囲内にある。そして、また、一酸化炭素低減剤を巻紙２２に含有させる場合、充填材２１に占める一酸化炭素低減剤の割合は、一例によると１乃至６０質量％の範囲内にあり、他の例によると２０乃至５０質量％の範囲内にある。これらの割合を小さくすると、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。他方、この割合を大きくすると、喫味が薄くなるか、又は、巻紙２２の強度が低下する。
【００２９】
炭酸カルシウムを１００質量部とした場合、一酸化炭素低減剤における銅又は銅酸化物の酸化銅（ＩＩ）換算での質量比は、一例によると０．０１乃至１０質量部の範囲内にあり、他の例によると０．０１乃至５質量部の範囲内にある。この質量比が小さい場合、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。他方、この質量比が大きい場合、低温域において酸化反応が起こり、喫味に影響を与える可能性が高い。
【００３０】
炭酸カルシウムを１００質量部とした場合、一酸化炭素低減剤における鉄又は鉄酸化物の酸化鉄（ＩＩＩ）換算での質量比は、一例によると０．１乃至１０質量部の範囲内にあり、他の例によると０．１乃至５質量部の範囲内にある。この質量比が小さい場合、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。他方、この質量比が大きい場合、低温域において酸化反応が起こり、喫味に影響を与える可能性が高い。
【００３１】
一酸化炭素低減剤における鉄又は鉄酸化物の酸化鉄（ＩＩＩ）換算での質量ＭFe2O3と銅又は銅酸化物の酸化銅（Ｉ）換算での質量ＭCuOとの比ＭFe2O3／ＭCuOは、一例によると、０．２５乃至５００の範囲内にあり、他の例によると、１乃至２００の範囲内にある。この比が小さい場合、低温域において酸化が起こり、喫味に影響を与える可能性が高い。他方、この比が大きい場合、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。
【実施例】
【００３２】
＜試料Ａ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の軽質炭酸カルシウム粉末を使用した。硝酸塩としては、硝酸銅と硝酸鉄とを使用した。硝酸銅の量は、一酸化炭素低減剤に占める銅の割合が酸化銅（ＩＩ）換算で０．０７５質量％となるように調節した。また、硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で２．０質量％となるように調節した。
【００３３】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ａ」と呼ぶ。
【００３４】
＜試料Ｂ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の重質炭酸カルシウムを使用した。硝酸塩としては、硝酸銅と硝酸鉄とを使用した。硝酸銅の量は、一酸化炭素低減剤に占める銅の割合が酸化銅（ＩＩ）換算で０．０５０質量％となるように調節した。また、硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で２．０質量％となるように調節した。
【００３５】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｂ」と呼ぶ。
【００３６】
＜試料Ｃ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の重質炭酸カルシウムを使用した。硝酸塩としては、硝酸銅と硝酸鉄とを使用した。硝酸銅の量は、一酸化炭素低減剤に占める銅の割合が酸化銅（ＩＩ）換算で０．１０質量％となるように調節した。また、硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で２．０質量％となるように調節した。
【００３７】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｂ」と呼ぶ。
【００３８】
＜試料Ｄ＞
試料Ｄとして、平均粒径が約１．０μｍの市販の軽質炭酸カルシウムを準備した。
【００３９】
＜性能評価１＞
５０ｍｇの試料Ａをガラスウール中に略均一に分散させ、これを内径が８ｍｍの石英管内に充填した。次いで、窒素と０．４７体積％の一酸化炭素と２体積％の酸素とからなるモデルガスを、６００ｍＬ／分の流量で流通させながら、ガラスウールの温度を１℃／秒の平均昇温速度で室温から８００℃まで昇温させた。そして、この昇温過程で、石英管の出口における一酸化炭素の濃度を、株式会社堀場製作所製のポータブル分析系ＰＧ−２３０をモニタリングした。
以上の試験を、試料Ｂ乃至Ｄについても行った。その結果を、図２及び図３に示す。
【００４０】
図２は、温度と石英管の出口における一酸化炭素濃度との関係を示すグラフである。図３は、温度と一酸化炭素除去率との関係を示すグラフである。なお、図３に示す一酸化炭素除去率は、石英管の入口における一酸化炭素濃度（初期濃度）と各温度における一酸化炭素濃度との差を初期濃度で除することによって得られた値である。
【００４１】
図２及び図３に示すように、試料Ｄは、加熱温度が約７００℃以下である場合には、一酸化炭素を除去する能力が低かった。これに対し、試料Ａ乃至Ｃは、６００乃至８００℃の温度域で一酸化炭素を除去する能力が高く、低温域では一酸化炭素を除去する能力は低かった。
【００４２】
＜試料Ｅ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の軽質炭酸カルシウムを使用した。硝酸塩としては、硝酸鉄を使用した。硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で１．０質量％となるように調節した。
【００４３】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｅ」と呼ぶ。
【００４４】
＜試料Ｆ＞
試料Ｆとして、平均粒径が約１．０μｍの市販のアルミナ粉末を準備した。
【００４５】
＜試料Ｇ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、アルミナ粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。アルミナ粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販のアルミナ粉末を使用した。硝酸塩としては、硝酸鉄を使用した。硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で１．０質量％となるように調節した。
【００４６】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｇ」と呼ぶ。
【００４７】
＜試料Ｈ＞
試料Ｈとして、平均粒径が約４．０μｍの市販のシリカ粉末を準備した。
【００４８】
＜試料Ｉ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、シリカ粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。シリカ粉末としては、平均粒径が約４．０μｍの市販のシリカ粉末を使用した。硝酸塩としては、硝酸鉄を使用した。硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で１．０質量％となるように調節した。
【００４９】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｉ」と呼ぶ。
【００５０】
＜性能評価２＞
試料Ｅ乃至Ｉの各々について、性能評価１と同様の試験を行った。結果を図４乃至図６に示す。
【００５１】
図４乃至図６は、温度と石英管の出口における一酸化炭素濃度との関係を示すグラフである。
【００５２】
図４には、試料Ｄ及びＥについて得られたデータを示している。図４に示すように、試料Ｅは、試料Ｄと比較して、６００乃至７００℃の温度域における一酸化炭素除去能に優れていたが、７５０乃至８００℃の温度域における一酸化炭素除去能に劣っていた。また、図２のデータと図４のデータとの対比から明らかなように、試料Ｅが６００乃至８００℃の温度域において示す一酸化炭素除去能は、試料Ａ乃至Ｃがこの温度域において示す一酸化炭素除去能と比較して低かった。
【００５３】
図５には、試料Ｆ及びＧについて得られたデータを示している。図５に示すように、試料Ｇは、試料Ｆと比較して、６００乃至７００℃の温度域における一酸化炭素除去能に優れていた。但し、図２のデータと図５のデータとの対比から明らかなように、試料Ｆ及びＧが６００乃至８００℃の温度域において示す一酸化炭素除去能は、試料Ａ乃至Ｃがこの温度域において示す一酸化炭素除去能と比較して遥かに低かった。
【００５４】
図６には、試料Ｈ及びＩについて得られたデータを示している。図６に示すように、試料Ｉは、試料Ｈと比較して、７６０乃至８００℃の温度域における一酸化炭素除去能に優れていたが、６００乃至７４０℃の温度域における一酸化炭素除去能に劣っていた。また、図２のデータと図６のデータとの対比から明らかなように、試料Ｈ及びＩが６００乃至８００℃の温度域において示す一酸化炭素除去能は、試料Ａ乃至Ｃがこの温度域において示す一酸化炭素除去能と比較して遥かに低かった。
【符号の説明】
【００５５】
１…シガレット、２…シガレット本体、４…チップペーパ、２１…充填材、２２…巻紙。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、喫煙物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
喫煙物品から発生する一酸化炭素、具体的には、喫煙時に生成する主流煙及び自然燃焼時に生成する副流煙に含まれる一酸化炭素を低減する試みがなされている。例えば、特許文献１には、この目的のために、一酸化炭素を酸化させるための触媒として銀又は酸化銀を使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５０２３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
銀及び酸化銀は高価である。そこで、本発明は、喫煙物品から発生する一酸化炭素を安価に低減可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面によると、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有した一酸化炭素低減剤を含んだ喫煙物品が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、喫煙物品から発生する一酸化炭素を安価に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一態様に係る喫煙物品を示す斜視図。
【図２】温度と石英管の出口における一酸化炭素濃度との関係を示すグラフ。
【図３】温度と一酸化炭素除去率との関係の一例を示すグラフ。
【図４】温度と一酸化炭素除去率との関係の他の例を示すグラフ。
【図５】温度と一酸化炭素除去率との関係の更に他の例を示すグラフ。
【図６】温度と一酸化炭素除去率との関係の更に他の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一態様に係る喫煙物品を示す斜視図である。
【０００９】
図１に示す喫煙物品は、シガレットである。シガレット１は、シガレット本体２と、図示しないフィルタと、チップペーパ４とを含んでいる。
【００１０】
シガレット本体２は、ロッド形状、典型的には、長さ方向に垂直な断面が略円形のロッド形状を有している。シガレット本体２は、充填材２１と巻紙２２とを含んでいる。
【００１１】
充填材２１は、例えば、刻みタバコを含んでいる。刻みタバコは、燃焼に伴う熱によってガス状の香味成分を発生する。
【００１２】
充填材２１として、刻みタバコを使用してもよい。或いは、充填材２１として、刻みタバコとタバコ微粉とバインダとエアロゾル生成源とを含んだスラリーから抄造し、更に圧延することによって得られるタバコシートを刻んでなるものを使用してもよい。
【００１３】
充填材２１は、他の成分を更に含むことができる。例えば、充填材２１は、香料並びにグリセロール及びプロピレングリコールなどの膨潤剤を更に含むことができる。
【００１４】
巻紙２２は、筒状に巻かれている。巻紙２２からなる筒状体は、充填材２１を内包している。充填材２１及び巻紙２２の少なくとも一方は、後述する一酸化炭素低減剤を含んでいる。
【００１５】
フィルタは、シガレット本体２の一端と隣り合っている。フィルタは、柱形状、典型的には円柱形状を有している。典型的には、フィルタの側面は、シガレット本体２の側面に対してほぼ面一である。
【００１６】
フィルタは、例えば、互いに接合した多数の繊維を含んでいる。これら繊維は、巻取紙で巻かれていてもよい。
【００１７】
チップペーパ４は、フィルタの側面を被覆している。チップペーパ４は、巻紙２２と部分的に重なり合っており、この重複部で巻紙２２に接着されている。このようにして、チップペーパ４は、シガレット本体２とフィルタとを一体化している。なお、フィルタ及びチップペーパ４は、省略することができる。
【００１８】
上記の通り、充填材２１及び巻紙２２の少なくとも一方は、一酸化炭素低減剤を含んでいる。一酸化炭素低減剤は、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有している。一例によると、炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とは、略均一な組成の混合物を形成している。典型的には、銅及び／又は銅化合物の少なくとも一部と、鉄及び／又は鉄化合物の少なくとも一部とは、炭酸カルシウムからなる粒子に担持されている。また、典型的には、銅及び鉄の多くは酸化物として存在している。
【００１９】
この一酸化炭素低減剤は、銀などの貴金属を必須成分として含んでいないため、安価に製造可能である。そして、この一酸化炭素低減剤は、優れた性能を発揮する。これについて、以下に説明する。
【００２０】
一般に、シガレット本体の燃焼温度は、自然燃焼時には約６００℃であり、喫煙時には約８００℃である。一酸化炭素はシガレット本体の燃焼に伴って発生するので、一酸化炭素低減剤は、少なくとも約６００℃乃至約８００℃の温度域で一酸化炭素を酸化又は吸着し得るものであることが望ましい。
【００２１】
また、シガレット本体は、燃焼に伴う熱によってガス状の香味成分を発生する。香味成分の多くは分子量が小さな有機物であるので、シガレット本体がガス状の香味成分を発生する温度域は、シガレット本体の燃焼温度と比較して低い。この低温域において、一酸化炭素低減剤が触媒又は吸着材として高い性能を発揮すると、喫味が影響を受ける可能性がある。
【００２２】
本態様において使用する一酸化炭素低減剤は、シガレット本体２がガス状の香味成分を発生する温度域においては触媒又は吸着材として高い性能を発揮せず、約６００℃乃至約８００℃の温度域で一酸化炭素を高い効率で酸化又は吸着し得る。即ち、この一酸化炭素低減剤は、安価に製造可能であるにも拘らず、喫味に殆ど影響を及ぼすことなしに、喫煙時に生成する主流煙及び自然燃焼時に生成する副流煙に含まれる一酸化炭素を低減可能とする。
【００２３】
また、この一酸化炭素低減剤は、水と反応し難い。従って、この一酸化炭素低減剤は、シガレット１が吸湿した場合であっても、高い性能を発揮する。
【００２４】
一酸化炭素低減剤は、例えば、以下の方法により製造する。
まず、炭酸カルシウムの粉末を準備する。例えば、レーザ回折法によって測定した平均粒径が０．５μｍ乃至５μｍの範囲内にある粉末を準備する。
【００２５】
次に、この粉末を、銅化合物及び鉄化合物を含んだ溶液中に分散させてなる分散液を調製する。銅化合物及び鉄化合物としては、例えば硝酸塩を使用する。また、溶媒としては、例えばエタノールを使用する。
【００２６】
この分散液を十分に攪拌し、これを乾燥させた後、例えば大気雰囲気中で熱処理する。その後、必要に応じて、熱処理品を粉砕する。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得る。
【００２７】
一酸化炭素低減剤は、例えば、それを含んだスラリーを調製し、このスラリーを刻みタバコに噴霧するか又は振り掛けることにより、充填材２１に含有させることができる。また、一酸化炭素低減剤は、例えば、それを含んだスラリーを調製し、このスラリーを巻紙２２に噴霧するか又は振り掛けることにより、巻紙２２に含有させることができる。或いは、一酸化炭素低減剤を含有した巻紙２２は、紙料と一酸化炭素低減剤とを含んだスラリーを調製し、このスラリーから抄紙することによって製造することもできる。
【００２８】
シガレット本体２に占める一酸化炭素低減剤の割合は、一例によると１乃至８０質量％の範囲内にあり、他の例によると２０乃至５０質量％の範囲内にある。また、一酸化炭素低減剤を充填材２１に含有させる場合、充填材２１に占める一酸化炭素低減剤の割合は、一例によると１乃至８０質量％の範囲内にあり、他の例によると５０乃至８０質量％の範囲内にある。そして、また、一酸化炭素低減剤を巻紙２２に含有させる場合、充填材２１に占める一酸化炭素低減剤の割合は、一例によると１乃至６０質量％の範囲内にあり、他の例によると２０乃至５０質量％の範囲内にある。これらの割合を小さくすると、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。他方、この割合を大きくすると、喫味が薄くなるか、又は、巻紙２２の強度が低下する。
【００２９】
炭酸カルシウムを１００質量部とした場合、一酸化炭素低減剤における銅又は銅酸化物の酸化銅（ＩＩ）換算での質量比は、一例によると０．０１乃至１０質量部の範囲内にあり、他の例によると０．０１乃至５質量部の範囲内にある。この質量比が小さい場合、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。他方、この質量比が大きい場合、低温域において酸化反応が起こり、喫味に影響を与える可能性が高い。
【００３０】
炭酸カルシウムを１００質量部とした場合、一酸化炭素低減剤における鉄又は鉄酸化物の酸化鉄（ＩＩＩ）換算での質量比は、一例によると０．１乃至１０質量部の範囲内にあり、他の例によると０．１乃至５質量部の範囲内にある。この質量比が小さい場合、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。他方、この質量比が大きい場合、低温域において酸化反応が起こり、喫味に影響を与える可能性が高い。
【００３１】
一酸化炭素低減剤における鉄又は鉄酸化物の酸化鉄（ＩＩＩ）換算での質量ＭFe2O3と銅又は銅酸化物の酸化銅（Ｉ）換算での質量ＭCuOとの比ＭFe2O3／ＭCuOは、一例によると、０．２５乃至５００の範囲内にあり、他の例によると、１乃至２００の範囲内にある。この比が小さい場合、低温域において酸化が起こり、喫味に影響を与える可能性が高い。他方、この比が大きい場合、一酸化炭素を低減する効果が小さくなる。
【実施例】
【００３２】
＜試料Ａ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の軽質炭酸カルシウム粉末を使用した。硝酸塩としては、硝酸銅と硝酸鉄とを使用した。硝酸銅の量は、一酸化炭素低減剤に占める銅の割合が酸化銅（ＩＩ）換算で０．０７５質量％となるように調節した。また、硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で２．０質量％となるように調節した。
【００３３】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ａ」と呼ぶ。
【００３４】
＜試料Ｂ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の重質炭酸カルシウムを使用した。硝酸塩としては、硝酸銅と硝酸鉄とを使用した。硝酸銅の量は、一酸化炭素低減剤に占める銅の割合が酸化銅（ＩＩ）換算で０．０５０質量％となるように調節した。また、硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で２．０質量％となるように調節した。
【００３５】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｂ」と呼ぶ。
【００３６】
＜試料Ｃ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の重質炭酸カルシウムを使用した。硝酸塩としては、硝酸銅と硝酸鉄とを使用した。硝酸銅の量は、一酸化炭素低減剤に占める銅の割合が酸化銅（ＩＩ）換算で０．１０質量％となるように調節した。また、硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で２．０質量％となるように調節した。
【００３７】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｂ」と呼ぶ。
【００３８】
＜試料Ｄ＞
試料Ｄとして、平均粒径が約１．０μｍの市販の軽質炭酸カルシウムを準備した。
【００３９】
＜性能評価１＞
５０ｍｇの試料Ａをガラスウール中に略均一に分散させ、これを内径が８ｍｍの石英管内に充填した。次いで、窒素と０．４７体積％の一酸化炭素と２体積％の酸素とからなるモデルガスを、６００ｍＬ／分の流量で流通させながら、ガラスウールの温度を１℃／秒の平均昇温速度で室温から８００℃まで昇温させた。そして、この昇温過程で、石英管の出口における一酸化炭素の濃度を、株式会社堀場製作所製のポータブル分析系ＰＧ−２３０をモニタリングした。
以上の試験を、試料Ｂ乃至Ｄについても行った。その結果を、図２及び図３に示す。
【００４０】
図２は、温度と石英管の出口における一酸化炭素濃度との関係を示すグラフである。図３は、温度と一酸化炭素除去率との関係を示すグラフである。なお、図３に示す一酸化炭素除去率は、石英管の入口における一酸化炭素濃度（初期濃度）と各温度における一酸化炭素濃度との差を初期濃度で除することによって得られた値である。
【００４１】
図２及び図３に示すように、試料Ｄは、加熱温度が約７００℃以下である場合には、一酸化炭素を除去する能力が低かった。これに対し、試料Ａ乃至Ｃは、６００乃至８００℃の温度域で一酸化炭素を除去する能力が高く、低温域では一酸化炭素を除去する能力は低かった。
【００４２】
＜試料Ｅ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、炭酸カルシウム粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。炭酸カルシウム粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販の軽質炭酸カルシウムを使用した。硝酸塩としては、硝酸鉄を使用した。硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で１．０質量％となるように調節した。
【００４３】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｅ」と呼ぶ。
【００４４】
＜試料Ｆ＞
試料Ｆとして、平均粒径が約１．０μｍの市販のアルミナ粉末を準備した。
【００４５】
＜試料Ｇ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、アルミナ粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。アルミナ粉末としては、平均粒径が約１．０μｍの市販のアルミナ粉末を使用した。硝酸塩としては、硝酸鉄を使用した。硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で１．０質量％となるように調節した。
【００４６】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｇ」と呼ぶ。
【００４７】
＜試料Ｈ＞
試料Ｈとして、平均粒径が約４．０μｍの市販のシリカ粉末を準備した。
【００４８】
＜試料Ｉ＞
以下の方法で、一酸化炭素低減剤を製造した。
まず、シリカ粉末を硝酸塩のエタノール溶液と混合して、スラリーを調製した。シリカ粉末としては、平均粒径が約４．０μｍの市販のシリカ粉末を使用した。硝酸塩としては、硝酸鉄を使用した。硝酸鉄の量は、一酸化炭素低減剤に占める鉄の割合が酸化鉄（ＩＩＩ）換算で１．０質量％となるように調節した。
【００４９】
このスラリーを十分に攪拌し、更にこれを乾燥させた後、乾燥品を大気雰囲気中、６００℃で１０分間に亘って熱処理した。以上のようにして、粉末状の一酸化炭素低減剤を得た。以下、このようにして得られた一酸化炭素低減剤を「試料Ｉ」と呼ぶ。
【００５０】
＜性能評価２＞
試料Ｅ乃至Ｉの各々について、性能評価１と同様の試験を行った。結果を図４乃至図６に示す。
【００５１】
図４乃至図６は、温度と石英管の出口における一酸化炭素濃度との関係を示すグラフである。
【００５２】
図４には、試料Ｄ及びＥについて得られたデータを示している。図４に示すように、試料Ｅは、試料Ｄと比較して、６００乃至７００℃の温度域における一酸化炭素除去能に優れていたが、７５０乃至８００℃の温度域における一酸化炭素除去能に劣っていた。また、図２のデータと図４のデータとの対比から明らかなように、試料Ｅが６００乃至８００℃の温度域において示す一酸化炭素除去能は、試料Ａ乃至Ｃがこの温度域において示す一酸化炭素除去能と比較して低かった。
【００５３】
図５には、試料Ｆ及びＧについて得られたデータを示している。図５に示すように、試料Ｇは、試料Ｆと比較して、６００乃至７００℃の温度域における一酸化炭素除去能に優れていた。但し、図２のデータと図５のデータとの対比から明らかなように、試料Ｆ及びＧが６００乃至８００℃の温度域において示す一酸化炭素除去能は、試料Ａ乃至Ｃがこの温度域において示す一酸化炭素除去能と比較して遥かに低かった。
【００５４】
図６には、試料Ｈ及びＩについて得られたデータを示している。図６に示すように、試料Ｉは、試料Ｈと比較して、７６０乃至８００℃の温度域における一酸化炭素除去能に優れていたが、６００乃至７４０℃の温度域における一酸化炭素除去能に劣っていた。また、図２のデータと図６のデータとの対比から明らかなように、試料Ｈ及びＩが６００乃至８００℃の温度域において示す一酸化炭素除去能は、試料Ａ乃至Ｃがこの温度域において示す一酸化炭素除去能と比較して遥かに低かった。
【符号の説明】
【００５５】
１…シガレット、２…シガレット本体、４…チップペーパ、２１…充填材、２２…巻紙。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有した一酸化炭素低減剤を含んだ喫煙物品。
【請求項１】
炭酸カルシウムと、銅及び／又は銅化合物と、鉄及び／又は鉄化合物とを含有した一酸化炭素低減剤を含んだ喫煙物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１００５８３（Ｐ２０１２−１００５８３Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１６５１（Ｐ２０１０−２５１６５１）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（５１０２９８０９０）
【出願人】（５１０２９８１０４）
【出願人】（５１０２９８０７８）
【出願人】（５１０２９８０８９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（５１０２９８０９０）
【出願人】（５１０２９８１０４）
【出願人】（５１０２９８０７８）
【出願人】（５１０２９８０８９）
【Ｆターム（参考）】
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