JP2017500021A - 分解性フィルター構成要素を含む喫煙物品フィルター - Google Patents

Abstract

喫煙物品のためのフィルターは、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーのアセトン溶液から形成されるフィルター構成要素を含み、分解性ポリマーはアセトンに溶解でき、水の存在下で分解する。本発明の第一の態様では、フィルター構成要素は、分解性溶液から形成される複数の繊維で形成されるフィルターセグメント（１６）である。本発明の第二の態様では、フィルター構成要素は、フィルターの少なくとも一つのセグメントを囲むラッパー（３９）である。【選択図】図２

Description

本発明は分解性フィルター構成要素を備えた喫煙物品およびこのようなフィルターを含む喫煙物品に関連する。本発明はさらに、分解性フィルター構成要素を含むフィルターの製造方法に関連する。

フィルター紙巻たばこは通常、紙ラッパーで囲まれたたばこカットフィラーの円筒形のロッドと、包まれたたばこロッドと端と端を接して軸方向に整列された円筒形のフィルターとを備える。円筒形のフィルターは通常、普通は酢酸セルローストウの紙プラグラップによって囲まれている濾過材料を含む。従来的には、包まれたたばこロッドおよびフィルターは、フィルターの全長および包まれたたばこロッドの隣接部分を囲む、通常は、紙材料によって形成されるチッピングラッパーの帯により結合される。

たばこが燃焼するよりはむしろ加熱される多くの喫煙物品が、当業界において提唱されてきた。加熱式喫煙物品では、エアロゾルはエアロゾル発生基体（たばこなど）を加熱することにより生成される。公知の加熱式喫煙物品には、例えば、エアロゾルが電気的加熱によるか、または可燃性燃料要素または熱源からエアロゾル形成基体への熱の移動によって生成される喫煙物品が含まれる。喫煙中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基体から放出され、喫煙物品を通して引き出された空気中に混入される。放出された化合物が冷めるにつれて凝結してエアロゾルを形成し、これが消費者によって吸い込まれる。また、ニコチン含有エアロゾルがたばこ材料、たばこ抽出物、またはその他のニコチン源から、燃焼することなく、また一部の場合には加熱することなく、例えば化学反応によって生成される、喫煙物品も公知である。

喫煙後に残る紙巻たばこの吸い殻が廃棄後により簡単に分解するように、生分解性または水溶性の材料を使用して、紙巻たばこのフィルターを製造することが以前に提案されている。例えば、生分解性熱可塑性材料の繊維を単独でまたは従来的酢酸セルロース繊維と組み合わせて、繊維性フィルターセグメントを形成することが提案されている。しかし、このようなフィルターセグメントの製造は一般的に、従来的な酢酸セルロースフィルターセグメントに使用されるものとは異なる製造装置および技術を必要とし、これは生産性および費用に悪影響を与えうる。

フィルターの廃棄後にフィルター全体としての崩壊および分解を促進するために、容易に化学変化または分解されうる分解性フィルター構成要素を含む喫煙物品のためのフィルターを提供することが望ましい。生産性に大きく影響することなく、既存の装置および技術を使用して容易に製造できるようなフィルターを提供することが特に望ましい。

本発明によると、喫煙物品のためのフィルターが提供されており、フィルターは、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーのアセトン溶液から形成されたフィルター構成要素を含み、分解性ポリマーはアセトンに溶解でき、水の存在下で分解する。

酢酸セルロースおよび分解性ポリマーを含む溶液は、以下の明細書では「分解性組成物」とも呼ばれる。

「分解性ポリマー」という用語は、本明細書では、液体状の水または水蒸気の形態で存在しうる水分子の存在下、加水分解によってより小さな化合物に化学的に分解する高分子化合物を指す。ポリマーの加水分解は一般的に、水蒸気の存在下では液体状の水の存在下よりも遅い。本発明のフィルターでは、水の存在下での分解性ポリマーの化学的分解は、分解性組成物の物理的構造の分解を引き起こす。これによって次に、フィルター中の濾過材料の残りが環境に暴露された表面積の増加によってより迅速に分解するように、分解性組成物で形成されたフィルター構成要素がバラバラになる。有利なことに、本発明によるフィルターは、濾過材料の残りを環境に曝すために、環境中に自然に存在する水との接触で分解する分解性フィルター構成要素を提供することによって、喫煙済み物品のフィルターの分解を促進する。

本発明によるフィルターの構成要素を形成するために使用される組成物の分解性ポリマーはアセトンに溶解できる。これによって、以下にさらに詳細に記述されるように、プロセスを変更する必要なく、分解性ポリマーを酢酸セルロースフィルター構成要素のための標準的製造プロセスに組み込むことが有利に可能となる。従って、追加的処理費用を発生させることなく、またプロセスの生産高に悪影響を与えることなく、分解性ポリマーをフィルター構成要素に組み込むことができる。

本発明の目的では、室温（２２℃）で、アセトン１ミリリットル（ｍｌ）あたりポリマーの少なくとも３３ミリグラム（ｍｇ）が溶解する場合、ポリマーはアセトンに溶解すると見なされる。

本発明に使用するために好ましい分解性ポリマーには、乳酸−グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）、ポリ（コハク酸プロピレン）、Ｌ−ラクチド／カプロラクトン共重合体、ポリカプロラクトンおよびそれらの組み合わせが含まれるがこれらに限定されない。分解性ポリマーは共重合体が好ましい。

分解性ポリマーは生分解性であることが好ましい。

分解性ポリマーは水に実質的に溶解しないことが好ましい。有利なことに、分解性組成物で形成されるフィルター構成要素は、例えば、消費者の口からまたはフィルターを通って引き出された主流煙からなど、喫煙中にフィルターと接触する水に曝された時に溶けない。

本発明の特に好ましい実施形態では、分解性ポリマーは乳酸−グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）である。ＰＬＧＡは、結合してポリエステルを形成する、グリコール酸および乳酸モノマーで形成される共重合体である。ＰＬＧＡ中のモノマーの比率は、このポリマーが水の存在下で最も高い分解率を持つことから約４０：６０および約６０：４０が好ましく、約５０：５０がより好ましい。ＰＬＧＡはアセトンに溶解でき、水の存在下で容易に分解する。

本発明によるフィルターは、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成された単一構成要素または複数の構成要素を含みうる。一般的に、酢酸セルロースから形成されるのに適した任意のフィルター構成要素は、分解性ポリマーと組み合わせた酢酸セルロースを含む分解性組成物で形成されうる。

本発明の第一の態様では、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーの分解性組成物を含む複数の繊維で形成された繊維性フィルターセグメントを含むフィルターが提供されている。

有利なことに、本発明の第一の態様によるフィルターは、従来的な酢酸セルローストウのフィルターと比べた時、類似した味を消費者に送達する。類似した味の感覚は、繊維内の酢酸セルロースの包含によるもので、これによって、トリアセチンなどの従来的可塑剤を下記のように繊維性濾過セグメント内に繊維を結合するために使用するのを可能にする。従って、繊維は、従来的な酢酸セルローストウのフィルターと比べて、フィルターを組み入れた喫煙物品の喫煙中に類似したレベルの選択的フェノール低減を示すことができる。フィルターセグメントは、酢酸セルローストウのフィルターと類似した硬さも提供できる。

分解性ポリマーを含む繊維を含む繊維質の濾過材料の使用は、繊維質の濾過材料で形成されたフィルターセグメントの分解を改善する。これは一部分において、酢酸セルロース繊維に比べて繊維の分解性が改善されていることによる。しかし、さらに、水の存在下での分解性ポリマーの分解は、繊維の分散および濾過材料の開放を促進する。繊維の分散の増加は、環境への個別繊維の曝露を増加させ、ゆえに濾過材料が分解する速度をさらに増加させる。

複数の繊維は、組成物の全乾燥質量に基づいて、少なくとも約１０重量パーセントの分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成されることが好ましく、少なくとも約２５重量パーセントがより好ましく、少なくとも約４０重量パーセントが最も好ましい。分解性組成物は、組成物の全乾燥質量に基づいて、分解性ポリマーを約７５重量パーセント未満含むことが好ましく、約６０重量パーセント未満含むことがより好ましい。

好ましい実施形態では、繊維は、組成物の全乾燥質量に基づいて、約１０重量パーセント〜約７５重量パーセントの分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成され、約２５重量パーセント〜約７５重量パーセントがより好ましく、約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントが最も好ましい。特に好ましい実施形態では、繊維は、全乾燥質量に基づいて、約５０重量パーセントの分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成される。

特に好ましい実施形態では、繊維を形成する分解性組成物中の分解性ポリマーは乳酸−グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）である。

繊維を形成する分解性組成物は、組成物の全乾燥質量に基づいて、少なくとも約２５重量パーセントの酢酸セルロースを含むことが好ましく、少なくとも約４０重量パーセントがより好ましい。分解性組成物は、組成物の全乾燥質量に基づいて、酢酸セルロースを約９０重量パーセント未満含むことが好ましく、約７５パーセント未満含むことがより好ましく、約６０重量パーセント未満含むことが最も好ましい。

好ましい実施形態では、繊維は、組成物の全乾燥質量に基づいて、約２５重量パーセント〜約９０重量パーセントの酢酸セルロースを含む分解性組成物で形成され、約２５重量パーセント〜約７５重量パーセントがより好ましく、約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントが最も好ましい。特に好ましい実施形態では、繊維は、全乾燥質量に基づいて、約５０重量パーセントの酢酸セルロースを含む分解性組成物で形成される。

分解性ポリマーおよび酢酸セルロースは、繊維を形成する分解性組成物の実質的にすべてまたは大部分を構成することが好ましい。従って、繊維は本質的に、分解性ポリマーおよび酢酸セルロースから成る。しかし、特定の実施形態では、追加的な機能的または非機能的構成要素を、繊維を形成する分解性組成物に組み込みうる。例えば、特定の実施形態では、分解性組成物は可塑剤を含むことができ、可塑剤は繊維の形成前に、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーと共に組成物に組み込まれる。別の方法としてまたは追加的に、分解性組成物は、例えば二酸化チタンなどの着色料を含みうる。着色料が含まれる場合、着色料は、分解性組成物の全固体重量に基づいて、２重量パーセントを占めることが好ましく、１重量パーセント未満がより好ましい。

繊維質フィルターセグメントは、複数の繊維に適用された少なくとも一つの可塑剤をさらに含むことが好ましい。この可塑剤は、上述のように、繊維を形成する分解性組成物に随意に加えられうる任意の可塑剤とは別である。本発明の目的では、繊維への可塑剤の適用は、対応する装置および方法を使用して、従来的な酢酸セルローストウのフィルターへの可塑剤の適用と類似した様式で実施されうる。可塑剤は、繊維質フィルターセグメントの製造中に、分離された繊維にスプレーされることが好ましい。

有利なことに、本発明の第一の態様によるフィルターの繊維での酢酸セルロースの使用により、酢酸セルローストウ材料への使用が知られている従来的可塑剤の使用が可能となる。上述のように、これによって、従来的酢酸セルローストウと比べて、繊維への分解性ポリマーの包含が、本発明によるフィルターを組み込んだ喫煙物品の繊維質フィルターセグメントの硬さ、または喫煙中に経験する風味に悪影響を与えないことが確実になる。

本発明での使用に適した可塑剤は当業者にはよく知られており、酢酸セルローストウに従来的に使用される可塑剤から選択されうる。適切な可塑剤の例には、トリアセチン、クエン酸トリエチルおよびポリエチレングリコールが含まれる。

繊維質フィルターセグメントは、繊維質の濾過材料の全重量に基づいて、可塑剤の約１重量パーセント〜約１５重量パーセント含むことが好ましく、約５重量パーセント〜約１０重量パーセント含むことがより好ましい。

繊維質フィルターセグメントを形成する分解性組成物の繊維は、紡糸工程で形成された紡糸繊維であることが好ましく、下述のように溶剤としてアセトンを使用したドライ溶剤紡糸工程が最も好ましい。

繊維質の濾過材料の繊維は、フィルターの長軸方向に実質的に整列されてもよく、繊維質の濾過材料のセグメントの実質的に全長に沿って延びうる。別の方法として、繊維質の濾過材料の繊維はランダムに配向され、繊維質の濾過材料のセグメントの長さの一部のみに沿って延びうる。

分解性組成物の繊維を含む繊維質の濾過材料のセグメントは、約１．５〜約８．０の繊維あたりのデニール、および約１５０００〜約４６０００の総デニールを持つことが好ましい。

分解性組成物の繊維を含む繊維質の濾過材料のセグメントは、すべての換気を閉じて、１０８ｍｍのフィルター長さに対して約８０ｍｍＷＧ〜約９００ｍｍＷＧの引き出し抵抗（ＲＴＤ）を持つことが好ましい。本明細書に使用される場合、引き出し抵抗は、圧力「ｍｍＷＧ」または「水位計のｍｍ」の単位で表され、ＩＳＯ ６５６５：２００２に従って測定される。

繊維質の濾過材料のセグメントは、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーを含む分解性組成物の繊維から完全に形成されうる。別の方法として、繊維質の濾過材料のセグメントは、分解性組成物の繊維と組み合わせた異なる材料の追加的繊維で形成されうる。例えば、異なる材料の追加的繊維を含めて、繊維質の濾過材料の分解性をさらに改善しうる。適切な追加的繊維には、セルロースまたはポリ乳酸（ＰＬＡ）で形成された繊維が含まれるがこれらに限定されない。適切なセルロース繊維の一例はリヨセル繊維で、これは木材パルプから形成される再生セルロース繊維である。本発明によるフィルターでの使用に適したリヨセル繊維は、Ｔｅｎｃｅｌ（登録商標）の登録商標でＬｅｎｚｉｎｇ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔから市販されている。

分解性組成物の繊維で形成された繊維質の濾過材料のセグメントは、フィルターを通って引き出された主流煙からの少なくとも一つの気相成分を除去できる少なくとも一つの吸収材または触媒を含みうる。少なくとも一つの吸収材は、活性炭、活性アルミナ、ゼオライト、セピオライト、分子篩、シリカゲルおよびそれらの組み合わせから成る群から選択されることが好ましい。

別の方法としてまたは追加的に、分解性組成物の繊維で形成された繊維質の濾過材料のセグメントは、フィルターを通して引き出された主流煙中に風味を放出できる少なくとも一つの風味剤を含みうる。本発明によるフィルター中に提供されるのに適切な風味剤は、ハッカ、スペアミント、コーヒー、お茶、スパイス（シナモン、クローブおよびショウガなど）、ココア、バニラ、果実風味、チョコレート、ユーカリ、ゼラニウム、リナロオールおよび天然または合成メントールを含むがこれらに限定されない。

繊維質の濾過材料のセグメントに組み込むために適切な形態の風味剤は、当業者には周知であろう。例えば、風味剤は、液体風味剤を被包している一つ以上の壊れやすいカプセル、液体風味剤を浸み込ませた一つ以上の糸、液体風味剤を浸み込ませた一つ以上のビーズ、または繊維に直接添加された風味剤、またはそれらの組み合わせを含みうる。

本発明の第一の態様によるフィルターは、単一セグメントフィルターである場合があり、分解性組成物の繊維のみで形成された繊維質の濾過材料のセグメントから成る。別の方法として、本発明の第一の態様によるフィルターは、二つ以上のセグメントを含む複数構成要素を含みうる。例えば、本発明の第一の態様によるフィルターは、繊維質の濾過材料のセグメントの上流にあるロッド端セグメント、および繊維質の濾過材料のセグメントの下流にある口側の端セグメントの少なくとも一つをさらに含む複数構成要素を含みうる。

明細書全体を通して、「上流」および「下流」という用語は、その使用中にフィルターを通して吸い込まれる主流煙の方向に関して本発明によるフィルターの構成要素の相対的な位置を描写するために使用される。

存在する場合、口側の端セグメントまたはロッド端セグメントは、繊維質の濾過材料のセグメントに組み込まれた任意の吸収材または風味剤に加えて、またはその代わりとして、少なくとも一つの吸収材または触媒、少なくとも一つの風味剤、またはそれらの組み合わせを含みうる。適切な吸収材および風味剤には、繊維質の濾過材料のセグメントに使用するための上述のものを含む。

本発明の第二の態様では、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーの分解性組成物を含む分解性組成物で形成されたラッパーを含むフィルターが提供されており、ラッパーはフィルターの少なくとも一部分を囲む。

ラッパーは、フィルターの一つ以上のセグメントを囲むプラグラップであることが好ましい。「プラグラップ」という用語は、本明細書では、フィルターまたはフィルターの一部分のみを囲むラッパーを定義するために使用される。濾過材料の単一セグメントなど、フィルターが単一セグメントで形成される場合、プラグラップは単一セグメントを囲み、一般的には、その下にあるセグメントとチッピングラッパーの間の唯一の材料となる。マウスピースが一式の複数セグメントで形成される場合、「プラグラップ」という用語は、それぞれが単一セグメントまたはセグメントのサブセットのみを囲むセグメントプラグラップを指すか、またはセグメントおよび任意のセグメントプラグラップのすべてを囲む結合用プラグラップを指す可能性がある。

分解性ポリマーを含むフィルターラッパーの使用は、フィルターの分解速度を増加させる。水と接触すると、ラッパー内の分解性ポリマーは上述のように分解し、それによってラッパーの構造を破壊し、フィルターを開いてその下にあるフィルター材料を環境に曝す。

酢酸セルロースと分解性ポリマーの組み合わせを含む分解性組成物は、フィルターラッパーとして使用するのに適したフィルム材料に容易に形成できる。酢酸セルロースと分解性ポリマーの包含は、組成物のフィルムへの処理を促進し、さらにフィルムに望ましい強度を提供する。

ラッパーは、組成物の全乾燥質量に基づいて、少なくとも約１０重量パーセントの分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成されることが好ましく、少なくとも約１５重量パーセントがより好ましい。分解性組成物は、分解性組成物の全乾燥質量に基づいて、分解性ポリマーを約５０重量パーセント未満含むことが好ましく、約４０重量パーセント未満含むことがより好ましく、約３０重量パーセント未満を含むことが最も好ましい。

好ましい実施形態では、ラッパーは、組成物の全乾燥質量に基づいて、約１０重量パーセント〜約５０重量パーセントの分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成され、約１５重量パーセント〜約４０重量パーセントがより好ましく、約１５重量パーセント〜約３０重量パーセントが最も好ましい。特に好ましい実施形態では、ラッパーは、全乾燥質量に基づいて、約２０重量パーセントの分解性ポリマーを含む分解性組成物で形成される。

特に好ましい実施形態では、ラッパーを形成する分解性組成物中の分解性ポリマーは乳酸−グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）である。

ラッパーを形成する分解性組成物は、分解性組成物の全乾燥質量に基づいて、少なくとも約５０重量パーセントの酢酸セルロースを含むことが好ましく、少なくとも約６０重量パーセントがより好ましく、少なくとも約７０重量パーセントが最も好ましい。分解性組成物は、分解性組成物の全乾燥質量に基づいて、酢酸セルロースを約９０重量パーセント未満含むことが好ましく、約８５重量パーセント未満含むことがより好ましい。

好ましい実施形態では、ラッパーは、組成物の全乾燥質量に基づいて、約５０重量パーセント〜約９０重量パーセントの酢酸セルロースを含む分解性組成物で形成され、約６０重量パーセント〜約８５重量パーセントがより好ましく、約７０重量パーセント〜約８５重量パーセントが最も好ましい。特に好ましい実施形態では、ラッパーは、全乾燥質量に基づいて、約８０重量パーセントの酢酸セルロースを含む分解性組成物で形成される。

分解性ポリマーおよび酢酸セルロースは、ラッパーを形成する分解性組成物の実質的にすべてまたは大部分を構成することが好ましい。従って、ラッパーは本質的に、分解性ポリマーおよび酢酸セルロースから成る。しかし、特定の実施形態では、追加的な機能的または非機能的構成要素を、ラッパーを形成する分解性組成物に組み込みうる。例えば、特定の実施形態では、分解性組成物は可塑剤を含むことができ、可塑剤はラッパーの成形前に、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーと共に組成物に組み込まれる。喫煙物品のラッパーを形成するための適切な可塑剤は当業者には周知であろう。

分解性組成物で形成されたラッパーは実質的に透明であることが好ましい。ラッパーは実質的に透明なプラグラップであることが特に好ましい。透明ラッパーの使用によって、消費者がその下にある濾過材料を見て、例えばフィルターの有効性を観察するか、または濾過材料に提供された任意の粒子状材料を見ることができる。ラッパーを形成する分解性組成物中の酢酸セルロースと分解性ポリマーの比は、ラッパーの透明性に一般的に影響し、望ましいレベルの透明性に従って調節できる。

本明細書では「実質的に透明」という用語は、その材料を通して見ることができるように、少なくともかなりの比率の入射光が通過できる材料を描写するのに使用される。実質的に透明なプラグラップを含む本発明の実施形態では、実質的に透明なプラグは、プラグラップを通してその下にあるフィルターセグメントが見えるように十分な光を通過させる。実質的に透明なラップは完全に透明であるか、またはラップは、マウスピースセグメントがプラグラップを通して見えるように、低レベルの透明度を持ちながらも十分な光を伝達するものとしうる。

実質的に透明なプラグラップの実施形態では、チッピングラッパーなどの任意の下にあるまたは上にある層は、消費者がその上にある層のすべてを通してマウスピースセグメントを見ることができるように、透明な窓部を持つかまたは切り抜きを持つ。

ラッパーのヘイズは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３ − 透明プラスチックのヘイズおよび光透過率の標準試験法を使用して測定した場合、約３未満であることが好ましく、約２．８未満であることがより好ましい。光透過率は、クリアな試料を積分球の入口ポートから一定の距離に配置することによって得られる。しかし、試料がかすんでいる場合、全半球光透過率は、試料を球の入り口ポートに配置して測定しなければならない。測定された全半球光透過率は、試料の光学的属性に応じて、通常の光透過率よりも大きくなる。この試験方法では、ヘイズおよび全半球光透過率を測定するために、試料は必ず球の入り口ポートに配置される。

分解性組成物で形成されたラッパーは、約２５ミクロン〜約１４０ミクロンの厚さを持つことが好ましい。

ラッパーは、約５０ｇｓｍ（グラム／平方メートル）〜約８０ｇｓｍの坪量を持つことが好ましい。

ラッパーは、例えば、通気性が１０コレスタ単位未満など、空気に対して実質的に不通気性であることが好ましい。

本発明によるフィルターは、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーの分解性組成物で形成される繊維質の濾過材料のセグメントと、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーの同じまたは異なる分解性組成物で形成されるラッパーの組み合わせを含みうる。

本発明によると、エアロゾル形成基体およびエアロゾル形成基体と軸方向に整列して固定されたマウスピースを含み、マウスピースが上述に定義された発明によるフィルターを含む喫煙物品がさらに提供されている。エアロゾル形成基体およびマウスピースは、喫煙物品を囲むチッピングラッパーによって一緒に固定されることが好ましい。

本発明による喫煙物品は、フィルター紙巻たばこ、またはたばこ材料または別の可燃性材料が燃焼して煙を形成するその他の喫煙物品としうる。別の方法として、本発明による喫煙物品は、たばこなどのエアロゾル形成基体が燃焼されるのではなく加熱されてエアロゾルを形成する物品としうる。あるタイプの加熱式喫煙物品では、たばこ材料または別のエアロゾル形成材料は、一つ以上の電気発熱体により加熱されてエアロゾルを生成する。加熱式喫煙物品の別のタイプにおいて、エアロゾルは可燃性熱源からエアロゾル形成基体への熱伝達によって生成される。本発明はさらに、ニコチン含有エアロゾルがたばこ材料、たばこ抽出物、またはその他のニコチン源から、燃焼することなく、また一部の場合には燃焼することなく、例えば化学反応によって生成される、喫煙物品も網羅する。

本発明の特定の好ましい実施形態では、喫煙物品のエアロゾル発生基体は、本発明によるフィルターに取り付けられたたばこロッドを含む。

上述のような本発明の第一の態様によるフィルターの繊維は、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーのアセトン溶液を形成する工程と、ドライ溶剤紡糸によって溶液の繊維を形成する工程とを含む方法で形成されうる。次に、従来的フィルター製造技術および装置を使用して、繊維をフィルターセグメントの形状に形成しうる。随意に、フィルターセグメントの形成中に、可塑剤を繊維に適用しうる。

当業者であれば、アセトンに溶解した時、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーは密接に混合するため、溶液から形成された繊維中でも酢酸セルロースおよび分解性ポリマーは概して混合されたままとなることを理解するであろう。理論に拘束されることを望むものではないが、これは、酢酸セルロースと分解性ポリマー両方の繊維内での概して均一な分布をもたらすと考えられる。これは、酢酸セルロースの繊維が分解性ポリマーで被覆されている当業界で周知の溶液とは対照的である。酢酸セルロースおよび分解性ポリマーが、フィルター構成要素のそれぞれの個別繊維内で密接に混合されているため、分解性ポリマーが分解し始めた時、個別繊維はより小さなフラグメントに崩壊し、従ってより大きな表面積を環境に曝させ、それによって繊維の分解率がさらに有利に増加すると予測される。方法の第一の工程で、酢酸セルロースの薄片および分解性ポリマーはアセトン溶液に溶解して、溶液または「ドープ」を形成する。溶液は、溶液の１００グラムあたり約２グラム〜約３６グラムの酢酸セルロース、および溶液の１００グラム当たり約１グラム〜約３０グラムの分解性ポリマーを含むことが好ましい。随意に、可塑剤または着色料など、一つ以上の添加剤を溶液に添加しうる。溶液は、任意の固体残留物を除去するために、紡糸工程前に濾過されることが好ましい。

酢酸セルロースと共に分解性ポリマーを溶液に含めても酢酸セルロースのアセトン溶液と比べて溶液の粘性を大きく増加させないことが、わかっている。これによって有利なことに、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーの溶液を酢酸セルロースの溶液と同じ方法で処理することが可能となり、酢酸セルローストウの形成のために従来的装置および技術を使用して複数の繊維を形成できるようになる。

上述の方法では、ドライ溶剤紡糸工程で複数の繊維が溶液から形成される。このような工程では、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーの溶液は予熱されて、それぞれが細長い乾燥チャンバーの上に位置付けられた紡糸口金を含む一連の紡糸セルにポンプで送り込まれる。各紡糸口金は、それを通して溶液が圧力下で押し出される数百の小さな穴を一般的に含むヘッドを持つ。押出後、溶液は一連の繊維を形成し、これらは乾燥チャンバーを通して送られてアセトン溶剤が除去される。乾燥チャンバーでは、加熱空気の向流を提供して、溶剤を繊維から蒸発させうる。

後続工程で、一連の繊維が一緒に集められ、統合されて一群の繊維またはトウを形成するが、これは従来的フィルター製造機械に提供されてフィルターセグメントを製造しうる。トウの形成中に可塑剤を従来的方法で繊維上にスプレーしうる。繊維は随意にトウの形成中に従来的方法で捲縮される。例えば、繊維は、ＵＳ ２，６４７，２８５号に記述された方法など、紡織繊維を捲縮するための周知の方法を使用して捲縮できる。

上述のような本発明の第二の態様によるフィルターのラッパーは、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーのアセトン溶液を形成する工程と、溶液を成形してシートを形成する工程とを含む方法で形成されうる。次に、従来的技術および装置を使用して、一つ以上のフィルターセグメントの周りをシートで包むことができる。

当業者であれば、アセトンに溶解した時、酢酸セルロースおよび分解性ポリマーは密接に混合するため、溶液から成形されたシート中でも酢酸セルロースおよび分解性ポリマーは概して混合されたままとなることを理解するであろう。理論に拘束されることを望むものではないが、これは、酢酸セルロースと分解性ポリマー両方のシート内での概して均一な分布をもたらすと考えられる。これは、酢酸セルロースのシートが分解性ポリマーで被覆されている当業界で周知の溶液とは対照的である。酢酸セルロースおよび分解性ポリマーがラッパーのシート内で密接に混合されているため、分解性ポリマーが分解し始めた時にラッパーの構造は崩壊し、従ってより大きな表面積を環境に曝させ、それによってシートの分解率がさらに有利に増加すると予測される。

可塑剤は、成形工程の前に溶液に添加されることが好ましい。

溶液は上述のように形成することができ、当業者に周知の従来的技術を使用して、シートまたはフィルムに成形されうる。成形後、シートを乾燥してアセトン溶剤を除去する。次に乾燥されたシートを従来的フィルター製造装置で使用して、フィルターのための一つ以上のラッパーを提供することができる。

ここで、以下の添付図面を参照しながら本発明をさらに説明するが、これは例証としてのみである。

図１は、フィルターが包まれていない状態での、本発明の第一の態様によるフィルターを含む喫煙物品を示す。 図２は、フィルターが包まれていない状態での、本発明の第二の態様によるフィルターを含む喫煙物品を示す。

図１に示すフィルター紙巻たばこ１０は、プラグラップ１８で包まれた単一のフィルターセグメント１６を含む、本発明の第一の態様による軸方向に整列されたフィルター１４に一方の端で取り付けられた、たばこカットフィラーの包まれたロッド１２を備える。包まれたたばこロッド１２およびフィルター１４は、チッピングペーパーで形成される外側ラッパー２０によって結合され、このラッパーがフィルター１４の全長およびたばこロッド１２の隣接部分を囲む。

フィルターセグメント１６は、５０重量パーセントの酢酸セルロースおよび５０重量パーセントの乳酸−グリコール酸共重合体を含む組成物で形成される複数の繊維を含む。トリアセチンを含む可塑剤が、従来的方法では繊維に適用されている。

複数の繊維は、上述のようにドライ溶剤紡糸工程で形成され、フィルターセグメント１６は従来的方法で繊維から製造されうる。フィルター紙巻たばこ１０を形成するためにフィルター１４が製造され、次に、従来的方法で製造される包まれたたばこロッド１２に、周知のフィルター紙巻たばこ製造装置を使用してチッピングペーパー１６により結合される。

図２は、本発明の第二の態様により軸方向に整列されたフィルター３４に取り付けられたたばこカットフィラーの包まれたロッド３２を含むフィルター紙巻たばこ３０を示すが、これは、包まれたたばこロッド３２から離れた口側の端セグメント３６、口側の端セグメント３６の上流に位置する風味を放出するセグメント３８、および包まれたたばこロッド３２に隣接して境を接し、第一の風味を放出するセグメント３８の上流に位置するロッド端セグメント４０の、端と端を接した３つのフィルターセグメントを含む。

口側の端セグメント３６は、低い濾過効率の酢酸セルローストウのプラグを含む。風味を放出するセグメント３８は、それを通して適切な風味剤（カットされたペパーミントの葉など）の粒子が分散されている酢酸セルローストウのプラグを含む。ロッド端セグメント４０は、活性炭などの添加剤が付加された中〜低濾過効率の酢酸セルローストウのプラグを含む。口側の端セグメント３６、風味を放出するセグメント３８、およびロッド端セグメント４０は、セグメントプラグラップ３７、３９、４１でそれぞれが包まれている。風味を放出するセグメント３８のプラグラップ３９は、酢酸セルロースを８０重量パーセントおよび乳酸−グリコール酸共重合体を２０重量パーセント含む実質的に透明なシート材料で形成される。

包まれたたばこロッド３２および包まれたフィルター３４は、チッピングペーパーで形成される外側ラッパー４２によって結合され、このラッパーがフィルター３４の全長およびたばこロッド３２の隣接部分を囲む。外側ラッパー４２は、風味を放出するセグメント３８の上で、セグメントの長さに沿ってほぼ中間に位置付けられた、約５ｍｍの直径を持つ円形の切り抜き部分４４を含む。その下にある実質的に透明なプラグラップ３９は、外側ラッパー４２の切り抜き部分４４を通して露出し、従って、カットされたペパーミントの葉を含む風味を放出するセグメント３８が切り抜き部分４４を通して見える。

図２に示されたフィルター紙巻たばこ３０の複数構成要素フィルター３４を製造するために、複数構成要素フィルター３４の各セグメント３６、３８、４０の複数ユニットを含む別の連続的ロッドが周知の方法で製造される。セグメント３６、４０は従来的なプラグラップ材料に包まれており、セグメント３８は、酢酸セルロースおよび乳酸−グリコール酸共重合体を含む組成物で形成された透明なプラグラップに包まれている。組み立てられたフィルターは、事前に形成された切り抜き部分４４を持つ外側ラッパー４２によって、包まれたたばこロッド３２に結合される。

Claims (15)

1. 喫煙物品のためのフィルターであって、前記フィルターが酢酸セルロースおよび分解性ポリマーのアセトン溶液から形成されるフィルター構成要素を含み、前記分解性ポリマーがアセトンに溶解でき、水の存在下で分解するフィルター。
2. 前記分解性ポリマーが乳酸−グリコール酸共重合体である、請求項１に記載のフィルター。
3. 前記フィルター構成要素が、酢酸セルロースおよび前記分解性ポリマーを含む前記溶液で形成された複数の繊維を含む繊維質の濾過材料のセグメントである、請求項１〜２のいずれか１項に記載のフィルター。
4. 前記繊維を形成する前記組成物が、全乾燥質量に基づいて、１０重量パーセント〜７５重量パーセントの前記分解性ポリマーを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルター。
5. 前記繊維質フィルターセグメントが、前記複数の繊維に適用された少なくとも一つの可塑剤をさらに含む、請求項３または４に記載のフィルター。
6. 前記可塑剤が、トリアセチン、クエン酸トリエチルおよびポリエチレングリコールから成る群から選択される、請求項５に記載のフィルター。
7. 酢酸セルロースおよび前記分解性ポリマーを含む前記溶液の複数の紡糸繊維を含む、請求項３〜６のいずれか１項に記載のフィルター。
8. 前記繊維がドライ溶剤紡糸によって形成される、請求項７に記載のフィルター。
9. 前記繊維質フィルターセグメントの上流にあるロッド端セグメントおよび前記繊維質フィルターセグメントの下流にある口側の端セグメントのうち少なくとも一つをさらに含む、請求項３〜８のいずれか１項に記載のフィルター。
10. 前記フィルター構成要素が、酢酸セルローストウおよび前記分解性ポリマーを含む前記溶液で形成されたラッパーであり、前記ラッパーが前記フィルターの少なくとも一部分を囲む、請求項１に記載のフィルター。
11. 前記ラッパーを形成する前記組成物が、全乾燥質量に基づいて、１０重量パーセント〜５０重量パーセントの前記分解性ポリマーを含む、請求項１０に記載のフィルター。
12. 前記ラッパーが実質的に透明である、請求項１０または１１に記載のフィルター。
13. 前記実質的に透明なラッパーがプラグラップであり、前記フィルターが前記プラグラップの上にある外側ラッパーをさらに含み、前記外側ラッパーが切り抜きを含む、請求項１２に記載のフィルター。
14. 喫煙物品であって、
    エアロゾル形成基体と、
    前記エアロゾル形成基体と軸方向に整列して固定されたマウスピースとを含み、前記マウスピースが請求項１〜１３のいずれか１項に記載のフィルターを含む喫煙物品。
15. 前記フィルターに取り付けられたたばこロッドを含む、請求項１４に記載の喫煙物品。

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