JP2008525009A - フィルタシガレットおよび電気喫煙システムのフィルタシガレットを製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタシガレットおよび電気喫煙システムのフィルタシガレットを提供する。
【解決手段】電気喫煙システムのシガレット（２１ａ）は、濾過材が付設されたウェッブ（２５）、およびこのウェッブのまわりの管状ラッパー（２７）を有するフィルタ先端部（３３ａ）と、喫煙中に１つまたはそれ以上の加熱要素により加熱されると、一服の煙を発生させるようになっているタバコロッド部分（４３）とを備えており、このタバコロッド部分はフィルタ先端部に取付けられている。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明はフィルタシガレットおよび電気喫煙システムのフィルタシガレットを製造する方法を提供する。

共通に所有された米国特許第５３８８５９４号、米国特許第５６９２５２５号、米国特許第６２０９５４７号、米国特許第６２８９８９８号、米国特許第６６１５８４０号および米国特許第６８８８３１３号、および米国出願公報第２００３０１３１８５９号（これらの特許および出願公報は出典を明示することにより本願明細書の開示に一部とされる）に開示されているような電気喫煙システムに使用される種類のシガレットでは、耐吸い性のような通常のシガレットを喫煙する経験の特徴を繰り返すことが一般に望ましい。しかしながら、煙が発生され、且つ空気が電気喫煙システム用のシガレットに吸い通される様子は、煙が発生され、且つ空気が通常のシガレットに吸い通される方式と全く異なる。何故なら、喫煙システムと通常にシガレットとの物理的構造が非常に異なるからである。

通常のシガレットを喫煙する経験をシミュレートし易くする特徴を有する電気喫煙システムに使用するためのシガレットを提供することが望ましい。

１つの実施形態によれば、電気喫煙システム用のシガレットは、濾過材が付設されたウェッブ、およびこのウェッブのまわりの管状ラッパーを有するフィルタ先端部と、喫煙中に少なくとも１つの加熱要素により加熱されると、一服の煙を発生させるようになっているタバコロッド部分とを備えており、このタバコロッド部分はフィルタ先端部に取付けられている。
他の実施形態によれば、電気喫煙システム用のシガレットを製造する方法は、濾過材が付設されているウェッブを管状ラッパーで包囲することによってフィルタ先端部を構成することと、喫煙中に少なくとも１つの加熱要素により加熱されると、一服の煙を発生させるようになっているタバコロッド部分をフィルタ先端部に取付けることとを有している。

添付図面を参照して本発明の実施形態を以下に詳細に説明する。
図１Ａないし図１Ｃには、実施形態によるシガレット２１ａないし２１ｃが示されている。これらのシガレットはすべて、濾過材を有するウェッブ２５と、このウェッブのまわりの管状ラッパー２７とを有するシガレットフィルタ２３を有している。シガレット２１はシガレットフィルタに取付けられた煙発生用の円筒形の部材、例えば、タバコ収容ロッド部分３７ａないし３７ｃを有している。シガレット２１は、共通に所有された米国特許第５３８８５９４号、米国特許第５６９２５２５号、米国特許第６２０９５４７号、米国特許第６２８９８９８号、米国特許第６６１５８４０号および米国特許第６８８８３１３号、および米国出願公報第２００３０１３１８５９号（これらの特許および出願公報は出典を明示することにより本願明細書の開示に一部とされる）に開示されているような電気喫煙システムに使用可能な種類のものである。

シガレットフィルタ２３は流れ自由なフィルタと交換することができ、或はこの流れ自由なフィルタと共に使用されることができる。構成用の幾つかの可能な非限定的な構成が図１Ａないし図１Ｃに示されている。図１Ａは、フィルタプラグ３５に隣接して位置決めされたフィルタ２３を有するフィルタ先端部３３ａに配置されており、このフィルタは、例えば、従来のセルロースアセテートトウフィルタであることができる。タバコロッド部分３７ａは、先端部３３ａに取付けられており、そして流れ自由なフィルタ３９と、空洞４１または開放空間と、タバコウェッブを有してもよいラッパー４５に包装されたタバコプラグ４３とを有しているが、他の構成を使用することもできる。伝記喫煙装置では、シガレットの喫煙中、熱をラッパー４５に加えてタバコ（例えば、タバコウェッブおよびタバコプラグ４３）を加熱し、それにより煙を発生させる。煙から目標とされた成分を除去することに加えて、従来の管状の流れ自由なフィルタの代わりに或はそれに加えてフィルタ２３を使用することにより、伝統的な火のついているシガレットを喫煙する経験をシミュレートするのに有用であることができる耐吸い性（ＲＴＤ）のようなシガレットの特徴を調整し易くする。

図１Ｂは先端部３３ｂおよびタバコロッド部分３７ｂを有するシガレット２１ｂを示しており、この場合、シガレット２１ａからの流れ自由なフィルタ３９が除去されている。図１Ｃはタバコロッド部分３７ｃを有するシガレット２１ｃを示しており、この場合、フィルタ２３が流れ自由なフィルタ４７と共にフィルタ２３とフィルタプラグ３５との間で先端部３３ｃに使用されている。前記のものは、多くの可能な変形例のうちのほんの幾つかの例示的なものである。空洞、流れ自由なフィルタ、フィルタプラグ、タバコプラグおよび任意の他の所望の構造体がシガレットに存在してもよい。

シガレットフィルタ２３では、ウェッブ２５は紙を有してもよい。ウェッブ２５は被覆紙、含浸紙、カーボン紙、積層体または積層体を有する紙を有してよい。ウェッブ２５は例えばこれを折ったり、ロール巻きしたり或は曲げたりすることにより平らでない形状に形成されてもよい。図２Ａでわかるように、ウェッブ２５はアコーディオン形状に形成されてもよい。図２Ｂでわかるように、アコーディオン形状のウェッブ２５は円形形状に形成されてもよい。図２Ｃでわかるように、ウェッブ２５は倦縮され、多くの可能な形状のうちの任意の１つに形成されてもよい。図３でわかるように、ウェッブ２５は、適当な形成装置１０１により任意の所望の３次元形状に形成され、次いで形状を圧縮する適当な圧縮装置１０３によりスエージ加工されるか或は他の方法で処理されてもよい。ウェッブ２５はラッパー２７に力を及ぼしてフィルタ２３のための３次元形状を維持するのを助けてもよい。ラッパー２７はウェッブから製造されてもよいが、予め形成された管のようなウェッブ２５用に外側カバーを設けるのに適した任意の構造体から形成されてもよい。

濾過材はシガレットの煙の少なくとも１つの成分と反応する材料のような任意の適当な材料である。濾過材は非揮発性の無機基質に共有結合されるアミノプロピルシリル基を有することができる。例えば、共通に所有された米国特許第６２０９５４７号、米国特許第６５８４９７９号および米国特許第６５９５２１８号（これらは出典を明示することにより本願明細書の開示に一部とされる）を参照せよ。アミノプロピルシリル基は好ましくは３-アミノプロピルシリル基である。基質は好ましくはシリカゲルまたは分子篩物質である。この物質は紙または他の適当な材料のウェッブ２５に設けられてもよい。

実施形態によれば、フィルタ２３を製造するための紙ウェッブ２５を生じるのに使用されるフィルタ材料に物理的および化学的特性は、喫煙製品の燃焼／熱分解中に生じられる煙のアルデヒド含有量を減少させるために選択されて利用される。紙フィルタは、加熱されると、アンモニアを発するアンモニウム含有化合物を含んでおり、このアンモニウム含有化合物は、タバコの煙中のアルデヒドと化学的に反応したり、および／または燃焼／熱分解反応を変更したりし、それによりアルデヒドの初期の形成を低減し、それにより喫煙者へのかかるアルデヒドの放出を減少させ得る。濾過材はウェッブに使用されるアンモニウム含有化合物フィルタであることができる。例えば、共通に所有された米国特許第６２８９８９８号および米国特許第６６１５８４０号（これらは出典を明示することにより本願明細書の開示に一部とされる）を参照せよ。

適当なアンモニウム含有化合物は、アンモニウムアルカリ土類金属塩、例えば、ＭｇＮＨ₄、ＰＯ₄・ｘＨ₂Ｏ（のような無機アンモニウム金属塩であり、ｘは１ないし６の範囲である（ＡＭＰ）。アンモニウム含有化合物が従来の抄紙法と適合可能であるように低い水溶性を有することが好ましく、例えば、フィルタが亜麻のような紙の成分を含有する水生分散液に実質的に不溶であることが好ましい。すなわち、アンモニウム含有化合物は最終の紙製品にフィルタとしてそのまま残存するのに十分に抄紙法において安定であるべきである。これは抄紙法における乾燥工程を残存させるのに十分な熱安定性を含む。燐酸マグネシウムアンモニウムおよびその水和物が、従来の抄紙法に良く適しており、そして煙中の或る低分子量アルデヒドの含有量を大きく減少させるようにして喫煙中にアンモニアを発する。燐酸マグネシウムカリウムが燐酸マグネシウムアンモニウムと等構造であり、この燐酸マグネシウムカリウムは煙中のアルデヒド含有量を減少させるのに効果的な燐酸マグネシウムアンモニウムとの固溶体を形成することができる。主として燐酸マグネシウムアンモニウムの一水和物形態よりなる燐酸マグネシウムアンモニウムフィルタが特に好ましい。

また、アンモニウム含有化合物フィルタは、下記に鉱物相：ディトマライト、スツルバイト、ハネーアイト、シエルテライト、ムンドラビライトおよびスワクノイトの相のうちの１つまたはそれ以上を備えることができる。
フィルタ材料として有用であると考えられるアンモニウム含有化合物は、表面積の範囲および粒径の範囲（ほとんどミクロン範囲）を有しており、適切な容量を有しており、（抄紙のために必要とされる）低い水溶性を有しており、且つシガレットに使用される紙用の充填材に望ましいと考えられる他の特性を有している。シガレット紙用に使用される同様な紙では、充填材は好ましくは２５μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満の粒径を有している。

濾過材はナノ粒子を含むことができる。ナノ粒子のうちのいくらかまたはすべてがウェッブに使用される充填材であることができ、そしてナノ粒子のうちのいくらかまたはすべてがウェッブの表面に配置されることができる。ナノ粒子は、一酸化炭素を二酸化炭素へ変換するための酸化剤と、一酸化炭素を二酸化炭素へ変換するための触媒のうちの少なくとも一方または両方として作用することができる。ナノ粒子は金属、金属化合物、金属酸化物およびそれらの混合物よりなる群から選択されることができる。適当なナノ粒子は、好ましくは、ジルコニウムがドープされたＦｅ₂Ｏ₃、ＣｕＯ、ＴｉＯ₂、ＣｅＯ₂、Ｃｅ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、パラジウムがドープされたＭｎ₂Ｏ₃およびそれらの混合物よりなる群から選択される。例えば、共通に所有された米国特許第６７６９４３７号および米国公表特許出願第２００３００７５１９３号および第２００３０１３１８５９号を参照されたい。
ナノ粒子は、好ましくは、約５００ｎｍ未満の平均粒径、好ましくは約１００ｎｍ未満の平均粒径、より好ましくは約５０ｎｍ未満の平均粒径、更に好ましくは約５ｎｍ未満の平均粒径を有している。ナノ粒子は、好ましくは、少なくとも約２０ｍ²／ｇの表面積、より好ましくは少なくとも約２００ｍ²／ｇの表面積を有している。

単一のウェッブ２５と関連して実施形態を説明したが、図４でわかるように、多数のウェッブ２５を使用してもよいことはわかるであろう。また、１つより多い種類の濾過剤を単一のウェッブまたは複数の異なるウェッブに使用してもよいことはわかるであろう。他の実施形態（図示せず）では、フィルタはタバコロッド部分に、或いはタバコロッド部分および先端部に配置されてもよい。多数のウェッブを使用する場合、これらのウェッブは、それらが互いに隣あって層状にされる場合にように実質的に同じ容積を占めてもよく、或は所望に応じて、或は必要に応じて、互いに隣り合ってもよいし、そうでなくてもよいシガレットの長さに沿った異なる軸方向の位置に配置されてもよい。
この発明を好適な実施の形態により図示して説明したが、請求項に記載の本発明を逸脱することなしに変更例および変形例を行うことができることはわかるであろう。

実施形態によるシガレットの横断面側面図である。 他の実施形態によるシガレットの横断面側面図である。 他の実施形態によるシガレットの横断面側面図である。 実施形態によるシガレットフィルタの端面図である。 他の実施形態によるシガレットフィルタの端面図である。 他の実施形態によるシガレットフィルタの端面図である。 実施形態によるラッパーにより圧縮されて包囲される３次元形状を有するウェッブを示す図である。 実施形態による多数のウェッブを使用しているシガレットフィルタを示す図である。

Claims (11)

1. 濾過材が付設されたウェッブ、およびこのウェッブのまわりの管状ラッパーを有するフィルタ先端部と、
   喫煙中に加熱要素により加熱されると、一服の煙を発生させるようになっているタバコロッド部分と、を備えており、このタバコロッド部分はフィルタ先端部に取付けられている、電気喫煙システムのシガレット。
2. 濾過材はウェッブに使用されたアンモニウム含有化合物フィルタである、請求項１に記載のシガレット。
3. 濾過材はナノ粒子を含んでいる、請求項１に記載のシガレット。
4. 濾過材はシガレットの煙の少なくとも１つの成分と反応する、請求項１に記載のシガレット。
5. フィルタ先端部はフィルタプラグを有している、請求項１に記載のシガレット。
6. フィルタプラグはタバコロッド部分と反対側のフィルタ先端部の端部に配置されている、請求項５に記載のシガレット。
7. フィルタ先端部は内部開口部を有する管状の流れ自由なフィルタを有している、請求項１に記載のシガレット。
8. ウェッブは内部開口部に配置されている、請求項１に記載のシガレット。
9. ウェッブはラッパーの内面と接触している、請求項１に記載のシガレット。
10. 濾過材が付設されているウェッブを管状ラッパーで包囲することによってフィルタ先端部を構成することと、
    喫煙中に１つまたはそれ以上の加熱要素により加熱されると、一服の煙を発生させるようになっているタバコロッド部分をフィルタ先端部に取付けることと、
    を備えている電気喫煙システムのためのシガレットを製造する方法。
11. 非揮発性の無機基質に共有結合されるアミノプロピルシリル基をウェッブに混入することにより濾過材を付設することを備えている請求項１６に記載の方法。

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