JP2018019716A - 疎水性プラグラップ - Google Patents

Abstract

【課題】風味カプセルを持つフィルターセグメントと併用可能な機械的に安定した喫煙物品を提供する。【解決手段】喫煙物品は、たばこ基体と、たばこ基体と端と端を接した関係で軸方向に整列させた濾過材料を含むフィルターセグメントを備える。疎水性プラグラップは濾過材料の周りに配置される。プラグラップは、プラグラップに化学結合した疎水性基によって疎水性である。【選択図】図１

Description

本開示は、喫煙物品のプラグラップ包装を作製するために使用される材料に関連する。

紙巻たばこなどの燃焼式喫煙物品は通常、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、プラグラップによって囲まれている濾過材料を含む。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。紙巻たばこは、その一方の端に点火し、細かく切られたたばこロッドを燃焼することにより、消費者によって使用される。次に喫煙者は紙巻たばこの口側の端またはフィルター側の端で吸い込むことにより、主流煙をその口に受け入れる。

一部の喫煙物品は、消費される時に燃焼されるよりはむしろ加熱されるたばこを含むエアロゾル発生基体を含む。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発生基体へ熱を移動することにより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りエアロゾル発生基体から放出され、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、またはその他のニコチン源から、燃焼も加熱もすることなく、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。

多くの喫煙物品は、主流煙またはエアロゾルがフィルターを通して引き出される際に、主流煙またはエアロゾルの成分を捕捉または変換する機能材料を含むフィルターを含む。こうした機能材料は公知であり、例えば吸収材、触媒および風味剤が含まれる。喫煙物品で使用されるメントールなどの一定の風味剤は、一般的に好適な液体担体を使用して喫煙物品のフィルターまたはたばこロッドの中に組み込まれる液体の形態で提供される。多くの場合、液体風味剤は揮発性があり、従って、保存中に喫煙物品から移動または蒸発する傾向がある。従って、喫煙中に主流煙に風味を与えるために利用できる風味剤の量が減少する。

例えば、カプセルまたはマイクロカプセルの形態での風味剤の封入を通した、保存中の喫煙物品からの揮発性風味剤の損失の減少が以前提案された。例えば構造の圧潰または溶融によって封入構造を破壊して開けることによって、喫煙物品の喫煙前または喫煙中に封入された風味剤を放出することができる。風味剤は、カプセルが消費者による圧迫などの外力を受けたときに少なくとも流体の一部分を放出する、カプセル入りで提供されうる。放出された風味剤は、フィルターセグメントを伝搬され、プラグラップ包装に接する。

一般的に普通紙で作製されたプラグラップ包装は、液体風味剤、湿潤剤、水または紙の周りの任意の湿気や水分を吸収する。吸収された液体は、プラグラップを汚したり弱くしたりし、喫煙物品の外観および構造統合性にマイナスの影響を及ぼす。液体風味カプセルを含む喫煙物品は、消費者への輸送中、または風味カプセルが消費者によって破裂した時の液体風味剤の漏れにより、ロッドの濡れや破損の影響を受けやすい。加熱式喫煙物品またはエアロゾル発生物品は、これらの加熱式喫煙物品またはエアロゾル発生物品のたばこ基体中の湿潤剤のレベルが高いことで、濡れや破損の影響を特に受けやすい。

風味カプセルを持つフィルターセグメントと併用可能な機械的に安定した喫煙物品を提供することが望ましい。喫煙物品を通過する主流煙もしくはエアロゾルや、フィルターセグメントで作動した風味源から放出される液体風味剤中にある水または化合物を簡単には吸収しない、プラグラップを含む喫煙物品を提供することが望ましい。また、この疎水性のプラグラップは、喫煙物品により発生した煙またはエアロゾルの味覚に影響しないことも望ましい。

第一の態様によれば、喫煙物品は、たばこ基体と、たばこ基体と端と端を接した関係で軸方向に整列させた濾過材料を含むフィルターセグメントを備える。プラグラップは濾過材料の周りに配置される。プラグラップは、プラグラップに化学結合した疎水性基によって疎水性である。

別の態様で、疎水性のプラグラップは、脂肪酸ハロゲン化物を含む液体組成物をプラグラップの少なくとも一つの表面に塗布する工程と、表面を約１２０℃〜約１８０℃の温度に維持する工程とを含むプロセスによって製造される。脂肪酸ハロゲン化物は、プラグラップ中の材料のプロトン供与性基と原位置で反応し、その結果として脂肪酸エステルが形成される。

さらなる態様で、疎水性のプラグラップを製造するための方法は、脂肪酸ハロゲン化物を含む液体組成物をプラグラップの少なくとも一つの表面に塗布する工程と、表面を約１２０℃〜約１８０℃の温度に維持する工程とを含む工程によって製造される。脂肪酸ハロゲン化物は、プラグラップ中の材料のプロトン供与性基と原位置で反応し、その結果として脂肪酸エステルが形成される。

疎水性プラグラップを含む喫煙物品は、喫煙物品を通過する主流煙またはエアロゾル中にある水または湿潤剤や、フィルターセグメント内で破壊された液体放出構成要素から放出される液体組成物風味剤の濡れや吸収を減少させることができる。その結果、フィルターセグメント内で液体放出構成要素から放出される液体風味剤などの液体組成物がプラグラップに接触した時でさえも、喫煙物品のプラグラップ部分の目に見えるしみおよび物理的な弱化は低減されうる。

本開示による喫煙物品は、フィルター紙巻たばこ、またはたばこ材料が燃焼して煙を形成するその他の喫煙物品としうる。例えば、エアロゾル発生基体はたばこロッドを備えたものとすることができ、マウスピースはフィルターを備えたものとしうる。紙ラッパーは、フィルターをたばこ基体またはロッドに結合するチッピングラッパーを備えうる。本明細書において、「喫煙物品」という用語は、紙巻たばこ、葉巻たばこ、シガリロおよびたばこなどの喫煙可能材料が点火され、燃焼されて煙を生成するその他の物品を示すために使用される。「喫煙物品」という用語は、たばこ基体などのエアロゾル形成基体を燃焼させることなく、ニコチンを含むエアロゾルが熱によって発生されるエアロゾル発生物品も含む。

別の方法として、本開示による喫煙物品は、たばこなどのエアロゾル発生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、エアロゾル発生基体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。別のタイプの加熱式喫煙物品では、エアロゾルは、可燃性の熱源または化学的な熱源から、熱源の内部、周囲、または下流に位置しうる物理的に分離されたエアロゾル発生基体に熱を移動することにより生成される。本開示はさらに、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。

本明細書で使用される「エアロゾル発生物品」という用語は加熱式喫煙物品、または紙巻たばこ、葉巻たばこ、シガリロではない、あるいはたばこ基体を燃焼させずに煙を発生させる喫煙物品を意味する。本発明による喫煙物品は、完全な組み立てられた喫煙装置でもよく、または例えば加熱式喫煙装置もしくはエアロゾル発生物品の消耗品など、エアロゾルを発生させるために組み立てられた装置を提供する目的で１つ以上のその他の構成要素と組み合わせられる喫煙装置の構成要素でもよい。

一般に、エアロゾル発生装置は、熱源と、エアロゾル形成基体（たばこ基体など）と、エアロゾル形成基体の下流にある少なくとも一つの空気吸込み口と、少なくとも一つの空気吸込み口と物品の口側端との間に延びる気流経路とを備える。熱源はエアロゾル形成基体の上流にあることが好ましい。数多くの実施形態において、熱源はエアロゾル発生装置と一体型であり、消費可能なエアロゾル発生物品はエアロゾル発生装置内に開放できる形で受けられる。

熱源は、可燃性熱源、化学的熱源、電気的熱源、ヒートシンクまたはそれらの任意の組み合わせでもよい。熱源は電気的な熱源でもよく、エアロゾル形成基体に挿入できるブレードの形態であることが好ましい。別の方法として、熱源はエアロゾル形成基体を囲むように構成してもよく、またそのようなものとして、中空円筒の形態、またはその他の任意の適切な形態でもよい。別の方法として、熱源は可燃性熱源である。本明細書で使用される時、可燃性熱源は、使用時にそれ自体が燃焼して熱を発生させる熱源であるが、これは紙巻たばこ、葉巻きたばこまたはシガリロとは異なり、喫煙物品内のたばこ基体の燃焼は関与しない。こうした可燃性熱源は、炭素、および金属過酸化物、超酸化物、または硝酸塩などの点火補助剤を備えることが好ましく、ここで金属はアルカリ金属またはアルカリ土類金属である。

「上流」および「下流」という用語は、たばこ基体エアロゾル発生基体から引き出され、マウスピースを通過する時の主流煙またはエアロゾルの方向に関連して説明された喫煙物品の要素間の相対的位置を意味する。

本明細書で使用される場合、「主流煙」という用語は、紙巻たばこなどの可燃性喫煙物品により発生した煙、および上述した通り不燃性喫煙物品により発生したエアロゾルを示す。主流煙は喫煙物品を通過して流れ、ユーザーによって消費される。

本明細書で使用される場合、「マウスピース」という用語は、消費者の口と接するように設計されている喫煙物品の部分を示す。マウスピースはフィルターを含みうる喫煙物品の部分でもよく、または一部の場合に、マウスピースはチッピングペーパーの範囲により画定されてもよい。その他の場合、マウスピースは、喫煙物品の口側の端から約４０ｍｍ延びた、または喫煙物品の口側の端から約３０ｍｍ延びた喫煙物品の部分として画定されうる。

本発明による喫煙物品のマウスピースは、濾過材料の一つ以上のフィルターセグメントを含むフィルターを備えうる。例えば、マウスピースが単一セグメントの濾過材料を備えることも、またマウスピースが濾過材料の二つ以上のセグメントを含む、複数セグメントのフィルターを備えることもできる。二つ以上のフィルターセグメントが提供される場合、フィルターセグメントは互いに同一の構造および材料のものとしうる。ただし、フィルターセグメントは互いに異なる構造を持つ、および／または異なる濾過材料を含むことが好ましい。

「プラグラップ」という用語は、本明細書では、マウスピースまたはマウスピースの一部分のみを囲むラップ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、マウスピース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。この場合には、少なくとも一つのセグメントプラグラップは、疎水性であることが好ましく、また一部の場合に、これらのプラグラップは同一の材料または異なる材料から形成される。「疎水性」という用語は水をはじく属性を示す表面を意味する。これを決定する有用な一つの方法は水接触角を測定することである。「水接触角」は、液体を通して従来的に測定される、液体／蒸気境界面が固体表面と接触する場所の角度である。これは液体による固体表面の湿潤性をヤングの式によって定量化する。

本開示は、濾過材料の周りに、またはそれを囲んで配置された疎水性のプラグラップ（すなわち、疎水性内部表面のみまたは少なくとも疎水性内部表面を持つラッパー、疎水性外側表面のみまたは少なくとも疎水性外側表面を持つラッパー、疎水性内部表面と疎水性外側表面の両方を持つラッパー）のいずれかを提供する。

疎水性のプラグラップは、消費者に見える喫煙物品上のしみの形成を減少・阻止できることが意図されている。しみは、風味カプセルが漏れているかまたは壊れている場合に保管または使用時に、喫煙物品上に現れることがあることが観察されている。しみは、紙プラグラップを構成するセルロース系繊維のウェブ内への液体風味剤、水または湿潤剤（懸濁または溶解した任意の色付きの物質を含む）の吸収に起因しうる。任意の理論にとらわれることなく、風味剤、水または湿潤剤は紙のセルロース系繊維と相互に作用し、繊維の組織を変化させ、その結果、明るさ、色、および不透明度などの光学的属性、および紙プラグラップの引張強さ、浸透性などの機械的属性を局所的に変化させる。

プラグラップ（または紙）は、濾過材料の周りに配置された、フィルターセグメントの円筒形態の維持に役立つ喫煙物品の部分である。このラッパーは、ある範囲の浸透性または浸透性がないことを示すことがある。紙巻たばこ用紙の浸透性は国際標準の試験方法ＩＳＯ ２９６５：２００９を利用して決定され、結果は１平方センチメートル当たりの毎分立方センチメートルで提示され、「コレスタ単位」と呼ばれる。

数多くの実施形態において、未処理のラッパー（すなわち、疎水性処理がなされていない）の浸透性は、０〜３０，０００コレスタ単位の範囲、または約０〜１，０００コレスタ単位の範囲、または０〜１００コレスタ単位の範囲、または約０〜１０コレスタ単位の範囲、または１０〜５０コレスタ単位の範囲でありうる。プラグラップ材料を用いた脂肪酸エステル（すなわち、疎水性処理）の原位置での形成は、上述した未処理のラッパーの浸透性と比較して約２０％未満、または約１５％未満、または約１０％未満だけプラグラップの浸透性を減少させる。

プラグラップは、複数の穿孔など、換気要素を含むことができる。穿孔は、喫煙物品の製造プロセスの任意の段階でプラグラップ内に形成することができる。穿孔は、喫煙物品を囲む１つ以上の列の空隙または穴を画定できる。穿孔は、喫煙物品の口側の端から少なくとも１０ｍｍの位置にあることが好ましい。

各種の実施形態で、プラグラップは適切な任意の疎水性の材料で形成されることができる。多くの実施形態で、プラグラップはペンダントプロトン供与性基を有する材料で形成される。「プロトン供与性」という用語は、化学反応において水素またはプロトンを供与できる基を意味する。プロトン供与性基は、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミン基（−ＮＨ₂）、またはスルフヒドリル基（−ＳＨ₂）など、これに限定されない、反応性の親水基であることが好ましい。本発明では、ここで一例として、ヒドロキシル基を含むラッパーを参照しながら説明する。ペンダントヒドロキシル基を含む材料には、紙、木材、織物、天然および人工の繊維などのセルロース系材料を含む。プラグラップにはまた、１つ以上のフィラー材料（例えば炭酸カルシウム）も含めることができる。

何らかの疎水性処理を含めて、本明細書で説明したプラグラップは、何らかの適切な坪量を持つことができる。プラグラップの坪量は、約１０〜約１５０グラム毎平方メートル、約１４〜約１１５グラム毎平方メートル、約３０〜約６０グラム毎平方メートル、約５０〜約９０グラム毎平方メートル、または約６５〜約８５グラム毎平方メートルの範囲とすることができる。プラグラップは適切な任意の厚さを持つことができる。プラグラップの厚さは、約２５〜約２００マイクロメートル、または約３０〜約１００マイクロメートル、または約４０〜５０マイクロメートルの範囲としうる。好ましい実施形態において、単一のフィルターラッパーは提供され、この単一のフィルターラッパーは上で述べたような坪量を有する。あるいは、いくつかの実施形態において、複数のフィルターラッパーは提供されてもよく、複数のラッパーの合わせた坪量は上で述べたような坪量でもよい。

多くの実施形態で、プラグラップの厚さによって、一方の表面に塗布した疎水性基または試薬が反対側の表面に広がることができ、両方の表面に類似した疎水性が効果的に提供される。一つの例では、プラグラップの厚さは約４３マイクロメートルであり、両方の表面は、疎水性試薬としてステアロイルクロリドを使用した一方の表面へのグラビア（印刷）プロセスによって疎水性が施されたものである。従って、本発明の多くの利点は、２つの主な表面のうち一方、すなわち、内部表面または外側表面のいずれかが疎水性を示すことのみを要求するが、両方の主な表面で疎水性を示す紙も同様に使用できることが意図されている。従って、本発明はプラグラップが少なくとも一つの疎水性表面を含む様々な用途を包含する。

プラグラップの疎水性表面はまた、喫煙物品のプラグラップ上への目に見えるしみを形成しうるか、またはプラグラップを弱化しうる、風味剤、湿潤剤、水およびその他の溶解もしくは懸濁した物質のプラグラップへの移動、吸収および蓄積を抑制することもできる。基本的に、疎水性表面は水、風味剤、湿潤剤およびその他の溶解もしくは懸濁した物質によるプラグラップの汚れを低減または阻止する。

疎水性プラグラップはまた、喫煙物品が多湿の環境、特に湿度が非常に高い場所（例えば、相対湿度が７０％、８０％、９０％、９５％、９９％よりも高い）で保管または利用されている時に、または長期間にわたり保管される時（例えば、３週間、２カ月、３カ月、または６カ月よりも長く）、またはそれらの条件の組み合わせで発生する、風味剤、湿潤剤、水の移動、吸収および蓄積やラッパーの汚れを抑制しうる。

プラグラップの疎水性の性質はまた、水分、風味剤または湿潤剤がプラグラップと相互に反応する喫煙物品のフィルターセグメントの変形や分解の発生を阻止または減少させる。風味剤、湿潤剤または水がプラグラップ表面を貫通して吸収されると、プラグラップの構造は弱くなり、プラグラップの引張強さを効果的に低下させ、プラグラップまたはフィルターセグメントの引き裂きや崩壊が起こりやすくなる。

一部の実施形態で、疎水性プラグラップを作る材料または方法はラッパーの浸透性に実質的に影響しない。疎水性プラグラップを作る試薬または方法は、プラグラップの浸透性を（未処理のラッパー材料と比較して）約１０％未満または約５％未満しか変化させないことが好ましい。

各種の実施形態で、プラグラップの疎水性表面は、約３０ｇ／ｍ²未満、約２０ｇ／ｍ²未満、約１５ｇ／ｍ²未満、または約１０ｇ／ｍ²未満のＣｏｂｂ水吸収（ＩＳＯ５３５：１９９１）値（６０秒での値）を持つ。

各種の実施形態で、プラグラップの疎水性表面は少なくとも約９０度、少なくとも約９５度、少なくとも約１００度、少なくとも約１１０度、少なくとも約１２０度、少なくとも約１３０度、少なくとも約１４０度、少なくとも約１５０度、少なくとも約１６０度、または少なくとも約１７０度の水接触角を持つ。疎水性はＴＡＰＰＩ Ｔ５５８ ｏｍ−９７試験を利用して決定され、結果は界面接触角として提示され「度」で報告されるが、ほぼ０度からほぼ１８０度の範囲を取ることができる。疎水性という用語とともに接触角が指定されていない場合には、水接触角は少なくとも９０度である。

望ましい実施形態で、プラグラップの内部表面は、少なくとも約９０度、少なくとも約９５度、少なくとも約１００度、少なくとも約１１０度、少なくとも約１２０度、少なくとも約１３０度、少なくとも約１４０度、少なくとも約１５０度、少なくとも約１６０度、または少なくとも約１７０度の水接触角を持つ。外側表面は、例えば外側表面上へのデザインの印刷、紙巻たばこの発火傾向を低減するための処理剤の印刷、または一定の接着剤との適合性を高めるなど、その後の外側表面の加工を促進するために、内部表面よりも疎水性を低くしうる。その他の実施形態で、外側表面は、実質的に内部表面と同じか、または内部表面の接触角の約２０度以内の水接触角を持つ。

疎水性表面はプラグラップの長さに沿って一様に存在しうる。一部の構成では、疎水性表面はプラグラップの長さに沿って一様に存在しない。例えば、疎水性表面は喫煙物品のマウスピースに隣接したプラグラップの部分上に優先して存在し、プラグラップの上流部分には存在しない。一部の実施形態で、疎水性の表面は、フィルターセグメント内で風味剤カプセルに隣接して存在し、風味剤カプセルの上流または下流には存在しない。一部の実施形態で、疎水性表面はプラグラップの長さの全体または一部分に沿ってパターンを形成する。

多くの実施形態で、疎水性表面は試薬をプラグラップの長さに沿って印刷することにより形成されうる。グラビア印刷、インクジェットおよびこれに類するものなど、有用な任意の印刷方法を利用できる。試薬には、反応してプラグラップ材料またはプラグラップ材料のペンダント基に共有結合されうる有用な任意の疎水性基が含まれうる。

疎水性表面は適切な任意の疎水性試薬または疎水性基で形成されうる。疎水性試薬はプラグラップまたはプラグラップ材料のペンダントプロトン供与性基に化学結合されることが好ましい。多くの実施形態で、疎水性試薬はプラグラップまたはプラグラップ材料のペンダントプロトン供与性基に共有結合される。例えば、疎水性基はプラグラップを形成するセルロース系材料のペンダントヒドロキシル基に共有結合される。プラグラップの構造要素と疎水性試薬との間の共有結合は、プラグラップ表面上に疎水性材料の被覆を単に配置するよりもしっかりとプラグラップ材料に付着した疎水性基を形成しうる。疎水性材料の層を大量に塗布して表面を覆うよりも、疎水性試薬を分子レベルで原位置で化学結合させることにより、プラグラップの浸透性がよく維持されるが、これは被覆はプラグラップの穴を覆ったり塞いだりして、浸透性を減少させる傾向があるためである。疎水性基をプラグラップに原位置で化学結合させることで、プラグラップの表面を疎水性にするために必要な材料の量を減少できる。本明細書で使用される場合、「原位置で」という用語は、プラグラップを形成する固体材料の表面上またはその付近で発生する化学反応の位置を意味し、これは溶液中に溶解したセルロースとの反応とは区別できる。例えば、反応は、不均質な構造のセルロース系材料を含む紙の表面上またはその付近で発生する。しかし、「原位置で」という用語は、化学反応が喫煙物品上で直に発生する必要はない。

疎水性試薬は、アシル基または脂肪酸基を含みうる。アシル基または脂肪酸基またはその混合物は、飽和でも不飽和でもよい。試薬中の脂肪酸基（脂肪酸ハロゲン化物など）は、セルロース系材料のヒドロキシル基などペンダントプロトン供与性基と反応して、脂肪酸をセルロース系材料に共有結合するエステル結合を形成できる。本質的に、ペンダントヒドロキシル基とのこれらの反応により、セルロース系材料をエステル化できる。

アシル基または脂肪酸基は、Ｃ₁₂−Ｃ₃₀アルキル（１２〜３０個の炭素原子を持つアルキル基）、Ｃ₁₄−Ｃ₂₄アルキル（１４〜２４個の炭素原子を持つアルキル基）を含み、またはＣ₁₆−Ｃ₂₀アルキル（１６〜２０個の炭素原子を持つアルキル基）を含むことが好ましい。当業者であれば、本明細書で使用される場合、「脂肪酸」という用語が、１２〜３０個の炭素原子、１４〜２４個の炭素原子、１６〜２０個の炭素原子を含むか、または１５、１６、１７、１８、１９、または２０個を超える炭素原子を持つ長鎖の脂肪族、飽和または不飽和の脂肪酸を意味することを理解する。様々な実施形態で、疎水性試薬は、アシルハロゲン化物、例えばパルミトイルクロリド、ステアロイルクロリドまたはベヘノイルクロリドを含む脂肪酸塩化物などの脂肪酸ハロゲン化物、その混合物を含む。脂肪酸塩化物とラッパー中のセルロースとの間の原位置での反応の結果、セルロースの脂肪酸エステルおよび塩酸ができる。

適切な任意の方法が、疎水性試薬または疎水性基をプラグラップに化学結合させるために利用されうる。一例として、ある量の疎水性試薬が溶剤なしで、例えば表面上に２０マイクロメートルの規則的な間隔を置いた円を形成する試薬の小滴などで、制御された温度で紙の表面に付着される。試薬の蒸気張力を制御することにより、脂肪酸とセルロースとの間のエステル結合の形成の拡散により反応の伝搬を促進でき、一方で連続的に未反応の酸塩化物が取り除かれる。セルロースのエルテル化は一部の場合にセルロースのアルコール基またはペンダントヒドロキシル基のアシルハロゲン化物（脂肪酸塩化物を含む塩化アシルなど）との反応に基づく。疎水性試薬を加熱するために使用できる温度は、試薬の化学的性質に依存し、脂肪酸ハロゲン化物では約１２０℃〜約１８０℃の範囲である。

疎水性試薬は有用な任意の量または坪量でプラグラップに塗布しうる。多くの実施形態で、疎水性試薬の坪量は約３グラム／平方メートル未満、約２グラム／平方メートル未満、または約１グラム／平方メートル未満であるか、または約０．１〜約３グラム／平方メートル、約０．１〜約２グラム／平方メートル、または約０．１〜約１グラム／平方メートルの範囲である。疎水性試薬はプラグラップ表面に印刷でき、一様または不等なパターンを画定できる。

疎水性プラグラップは、脂肪酸エステル基または脂肪酸基をラッパーのセルロース系材料上でペンダントヒドロキシル基と反応させてプラグラップの疎水性表面を形成することにより、形成されることが好ましい。反応工程は、プラグラップのセルロース系材料上でペンダントヒドロキシル基と化学結合してラッパーの疎水性表面を形成する、脂肪酸エステル基または脂肪酸基を提供する脂肪酸ハロゲン化物（例えば、塩化物など）を塗布することにより達成されうる。塗布工程は、液体状の脂肪酸ハロゲン化物をブラシ、ローラー、または吸収性または非吸収性のパッドなどの固体サポートに載せた後、固体サポートをラッパーの表面と接触させることにより実施できる。脂肪酸ハロゲン化物は、印刷技術（グラビア印刷、インクジェット、フレキソ印刷、ヘリオグラフィなど）によって、脂肪酸ハロゲン化物を含む液体の吹き付けによって、湿潤によって、またはその中への浸漬によっても塗布されうる。塗布工程は、一様または不等なパターンの疎水性領域をプラグラップの表面上に形成する不連続な島状の試薬を配置できる。ラッパー上の疎水性領域の一様または不等なパターンは、少なくとも約１００個の不連続な疎水性の島、少なくとも約５００個の不連続な疎水性の島、少なくとも約１０００個の不連続な疎水性の島、または少なくとも約５０００個の不連続な疎水性の島で形成されうる。不連続な疎水性の島は円形、長方形または多角形など、有用な任意の形状を持ちうる。不連続な疎水性の島は有用な任意の平均横寸法を持ちうる。多くの実施形態で、不連続な疎水性の島は５〜１００マイクロメートルの範囲、または５〜５０マイクロメートルの範囲の平均横寸法を持ちうる。表面上に塗布された試薬の拡散を助けるために、ガス流も適用できる。米国特許公開第２０１３０２３６６４７号に記載されたものなどの装置およびプロセスが疎水性のプラグラップの製造に使用でき、その全体を参照し本書に組み込む。

本発明によれば、疎水性のプラグラップは、脂肪族の酸ハロゲン化物（脂肪酸ハロゲン化物が好ましい）を含む液体組成物をプラグラップの少なくとも一つの表面に塗布する工程と、随意にガス流を表面に適用して、塗布された脂肪酸ハロゲン化物の拡散を助ける工程と、表面を約１２０℃〜約１８０℃の温度に保つ工程とを含むプロセスによって製造でき、ここで脂肪酸ハロゲン化物は、プラグラップ中のセルロース系材料のヒドロキシル基と原位置で反応し、その結果として脂肪酸エステルが形成される。プラグラップは、紙で製造されることが好ましく、また脂肪酸ハロゲン化物は、ステアロイル酸クロリド、パルミチン酸クロリド、またはアシル基に１６〜２０個の炭素原子を持つ脂肪酸塩化物の混合物であることが好ましい。従って、本明細書で上記に説明したプロセスによって製造される疎水性のプラグラップは、予め作製されたセルロースの脂肪酸エステルの層で表面を被覆することによって製造される材料とは区別できる。

疎水性のプラグラップは、紙の少なくとも一つの表面に液体試薬組成物を約０．１〜約３グラム毎平方メートル、または約０．１〜約２グラム毎平方メートル、または約０．１〜約１グラム毎平方メートルの範囲のレートで塗布するプロセスによって製造される。それらのレートで塗布された液体試薬は、プラグラップ紙の表面を疎水性にする。

紙巻たばこおよびエアロゾル発生物品などの喫煙物品には、ラッパーにより囲まれた一回分のたばこを含むたばこ基体またはエアロゾル発生基体が含まれる。たばこ基体は、任意の適切な形態において、任意の適切なたばこ材料のタイプまたは複数タイプもしくはたばこ代用品を含んでいてもよい。たばこロッドは、火力乾燥したたばこ、バーレー種たばこ、メリーランド種たばこ、オリエント葉たばこ、特別品たばこまたはそれらの任意の組み合わせを含むことが好ましい。たばこは、たばこカットフィラー、たばこラミナ、ボリュームエクスパンデッドまたはパフトたばこなどの加工たばこ材料、カットロールドまたはカットパフトステムなどの加工たばこ茎、均質化したたばこ、再構成たばこ、キャストリーフたばこ、それらの混合物および同様のものの形態で提供されることが好ましい。本明細書で使用される時、「たばこカットフィラー」という用語は、たばこ葉のラミナ部分から主に形成されたたばこ材料を示す。本明細書で使用される時、「たばこカットフィラー」という用語は、単一種のタバコ属およびたばこカットフィラーブレンドを形成する２種以上のタバコ属の両方を示す。

本明細書で使用される時、「均質化したたばこ」という用語は、たばこの微粉、たばこダスト、たばこの茎、または上記の混合物などの粒子状たばこ副産物を集めて形成される材料のロッドまたはシートを意味し、また再構成たばこ、キャストリーフたばこ、または両方が含まれうる。「再構成たばこ」という用語は、たばこ副産物中の溶解可能な化学物質を抽出し、抽出から残ったたばこ繊維を紙様のシートに加工し、次いで抽出材料を濃縮された形態でシート上に再塗布することによって、たばこ副産物から作製できる紙様の材料を意味する。「キャストリーフたばこ」という用語は、粒子状たばこ副産物および結合剤（例えば、グアール）を含むスラリーを支持表面（ベルトコンベアなど）上に載せ、スラリーを乾燥させ、乾燥したシートを支持表面から取り外すことによって作製される紙様の材料を意味する。各種タイプの均質化したたばこを製造するための模範的方法は、ＵＳ ５，７２４，９９８号、ＵＳ ５，５８４，３０６号、ＵＳ ４，３４１，２２８号、ＵＳ ５，５８４，３０６号およびＵＳ ６，２１６，７０６号に記載がある。

たばこ基体またはエアロゾル発生基体は、高レベルの湿潤剤材料を含むことができる。湿潤剤材料は、「エアロゾル形成体」と呼ぶことができる。エアロゾル形成体は、使用において、エアロゾルの形成を容易にし、実質的にたばこ基体またはエアロゾル発生基体の使用温度にて熱分解に対して抵抗性である任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物を記述するために使用される。

適切な湿潤剤またはエアロゾル形成剤は、当業界において公知であり：プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブチレングリコールおよびグリセリンなどの多価アルコール；グリセロールモノ−、ジ−またはトリアセテートなどの多価アルコールのエステル；およびジメチルドデカンジオアートおよびジメチルテトラデカンジオアートなどのモノ−、ジ−またはポリカルボン酸の脂肪族エステルを含むが、限定されない。好ましい湿潤剤またはエアロゾル形成体は、多価アルコールまたはその混合物（例えばプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよび最も好ましくはグリセリン）である。たばこ基体またはエアロゾル形成基体は、単一の湿潤剤またはエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、たばこ基体またはエアロゾル発生基体は、２つ以上の湿潤剤またはエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。

数多くの実施形態において、たばこ基体またはエアロゾル発生基体は乾燥質量で約１０％を超える湿潤剤またはエアロゾル形成体の含有量を持ち、約１５％を超えることが好ましく、また約２０％を超えることがより好ましい。たばこ基体またはエアロゾル形成基体はまた、乾燥質量での湿潤剤またはエアロゾル形成体の含量は約１０％〜約３０％であり、また約１５％〜約３０％であることが好ましく、また約２０％〜約３０％であることがより好ましい。

マウスピースが濾過材料の二つ以上のセグメントを含む実施形態では、濾過材料の少なくとも２つのセグメントを間隔を置いて配置し、その間にくぼみを形成することができる。くぼみには、少なくとも部分的に機能的材料が充填されうる。

マウスピースが濾過材料の一つ以上のセグメントを含む実施形態では、少なくとも一つのフィルターセグメントは機能的材料を含みうる。これは、くぼみが存在する時に、その中に供給される機能的材料に追加したものでありうる。機能的材料（風味剤でもよい）は、喫煙物品と相互作用をするため、およびその特性を変化させるために含められ、従ってそこから煙が誘導される。例えば、風味剤は風味を与えて、喫煙中に生産される主流煙の味覚を増強し得る。風味剤は、ある成分の感覚受容性に影響を及ぼす任意の天然または人工の化合物である。風味剤は、風味を与えて、喫煙中に生成される主流煙の味覚またはエアロゾル発生基体によって生成されるエアロゾルの味覚を向上させうる。

数多くの天然の風味剤は、自然源から抽出するか、または化合物の構造が周知である場合には化学合成によるかのいずれかによって入手可能である。風味剤は、物理的手段により、酵素により、または水または有機溶剤により、植物または動物の一部分から抽出されることができるが、従ってその任意の抽出物、エキス、加水分解物、留出物、または無水物が含まれる。風味剤を提供するために使用できる植物には、シソ科（例、ミント）、セリ科（例、アニス、ウィキョウ）、クスノキ科（例、月桂樹、シナモン、ローズウッド）、ミカン科（例、柑橘類の果物）、フトモモ科（例、アニスマートル）、およびマメ科（例、甘草）といった種に属するものが含まれるが限定されない。風味剤の供給源の非限定的な例には、ミント（ペパーミントおよびオランダハッカなど）、コーヒー、茶、シナモン、クローブ、ショウガ、ココア、バニラ、チョコレート、ユーカリ、ゼラニウム、アガーベ、およびネズが含まれる。

多くの風味剤は精油であるか、または１つ以上の精油の混合物である。「精油」は、採取元の植物の特徴的な匂いおよび風味を持つオイルである。適切な精油には、オイゲノール、ペパーミントオイルおよびオランダハッカオイルが含まれるが限定されない。数多くの実施形態において、メントール、オイゲノール、またはメントールおよびオイゲノールの混合物を含む。数多くの実施形態において、風味剤はさらに、アネトール、リナロール、またはそれらの組み合わせを含む。「葉材料」という用語は、薬草植物の葉を示すために使用される。「薬草植物」は芳香植物であり、その葉またはその他の部分は医学、料理またはアロマの目的で使用され、喫煙物品によって生成された煙中に風味を放出できる。葉材料は、ミント（ペパーミントおよびスペアミントなど）、レモンバーム、バジル、シナモン、レモンバジル、コリアンダー、ラベンダー、セージ、茶、タイムおよびキャラウェイを含むがこれらに限定されない薬草植物からの薬草の葉またはその他の薬草材料を含む。「ミント」という用語は、ハッカ属の植物を意味するために使用される。適切なタイプのミントの葉は、ペパーミント、ヨウシュハッカ、エジプトミント、ベルガモットミント、スペアミント、カーリーミント、ケンタッキーカーネルミント、ナガバハッカ、メグサハッカ、アップルミント、パイナップルミントを含むがこれらに限定されない植物品種から採取されうる。

一部の実施形態で、風味剤はたばこ材料を含みうる。

風味剤はフィルターの構成要素上へ直接提供されてもよい。別の方法として、風味剤は、トリガー機構に反応して風味剤を放出するように構成されている風味剤送達構成要素の一部として提供されてもよい。一部の実施形態で、風味剤は粒子状の風味剤材料である。適切な粒子状の風味剤材料には、液体の風味を浸み込ませた吸収材またはセルロース系材料の粒子が含まれる。

本明細書では「液体放出構成要素」という用語は、喫煙物品またはエアロゾル発生物品に組み込むのに適切な形態の液体送達材料の個別の断片または部分を意味するために使用される。液体放出構成要素は、機能的材料を含む液体を放出する。液体放出構成要素は、ビーズ、カプセルまたはマイクロカプセルの形態であることが好ましい。好ましい実施形態において、液体放出構成要素は、喫煙物品に風味を供給するための風味剤放出構成要素である。本明細書で使用される場合、「液体］という用語は、室温（例えば２２℃）において液体の状態である組成物を指す。

一部の実施形態で、風味剤は、カプセルが消費者による圧迫などの外力を受けた時に少なくとも液体の一部分を放出する、カプセル入りで提供される。従って、カプセルの破壊によって、ある量の液体風味剤がフィルターセグメントまたは濾過材料内に放出される。カプセルは外側シェルおよび風味剤を含む内部コアを含むことができる。外側シェルは外力がかけられる前はシールされているが、外力がかけられた時に風味剤が放出できるように壊れやすいまたは壊れ得ることが好ましい。カプセルは様々な物理的な構成で形成されてもよいが、これには単一部分から成るカプセル、複数部分から成るカプセル、単一壁から成るカプセル、複数壁から成るカプセル、大型カプセル、および小型カプセルなどが含まれるが、これに限定されない。別の方法として、液体風味剤は、液体風味剤を囲む複数の領域を画定するマトリクス構造を含み、かつ風味放出構成要素が圧縮された時に放出される風味組成物の量が消費者によってかけられる圧縮力の調節によって制御できるように徐放性の送達プロファイルを提供する、液体放出構成要素内に含まれる。当業者であれば、「徐放性」という用語が、所与の力において放出される風味剤の量が力をかける時間にさらに依存する実施形態を包含することを理解するであろう。

本発明によれば、疎水性プラグラップを含み、少なくとも一つの液体放出構成要素を組み込んだ喫煙物品が提供されている。一つの実施形態で、液体放出構成要素は、液体を保持する外側シェルおよび内側コアを含むカプセルであり、カプセルが圧縮によって破壊されると液体は放出される。別の実施形態で、液体放出構成要素は、徐放性の液体送達材料で形成される。液体送達材料は、複数の領域を画定する高分子マトリクスを持つ閉じたマトリクス構造を含む。高分子マトリクスは、多価の陽イオンによって架橋溶液された１つ以上の多糖類で形成される。液体は、高分子マトリクスの複数の領域内に閉じ込められ、また材料の圧縮に伴い閉じたマトリクス構造から放出可能である。

多くの実施形態で、喫煙物品の全長は約７０ｍｍ〜約１３０ｍｍ、または約３０ｍｍ〜約１００ｍｍである。一部の実施形態で、喫煙物品の全長は約８５ｍｍまたは約４５ｍｍである。喫煙物品の外径は、約５．０ｍｍ〜約１２ｍｍ、または約５．０ｍｍ〜約８ｍｍ、または７．２ｍｍ±１０％とすることができる。喫煙物品のフィルターの全長は約１８ｍｍ〜約３６ｍｍとしうる。喫煙物品で使用されるプラグラップの全長は約１８ｍｍ〜約３６ｍｍとしうる。一部の実施形態で、プラグラップの長さは約２７ｍｍである。

マウスピースに濾過材料の一つ以上のセグメントが含まれる場合、濾過材料は、酢酸セルローストウまたは紙など繊維質濾過材料のプラグであることが好ましい。フィルター可塑剤を分離したファイバー上に吹き付けることによって従来的な方法で繊維質の濾過材料に塗布しうるが、何らかの粒子状材料を濾過材料に塗布する前に行うことが好ましい。マウスピースには、様々な異なるタイプのフィルターセグメントまたはフィルターセグメントの組み合わせが含まれうるが、これには上述のものの他、制限器を備えたセグメントや、引き出し抵抗（ＲＴＤ）の調節に使用されるセグメントなど、当業者にとって公知のその他のタイプのフィルターセグメントが含まれる。

本開示の喫煙物品およびフィルターの引き出し抵抗（ＲＴＤ）は変化しうる。多くの実施形態で、喫煙物品のＲＴＤは約５０〜１３０ｍｍ Ｈ₂Ｏである。喫煙物品のＲＴＤは、体積流量が出力端で１７．５ミリリットル／秒である安定した条件下での空気の流れによって横断された時の、標本の２つの端部間の静的圧力差を意味する。標本のＲＴＤは、ＩＳＯ規格６５６５：２００２に記載された方法を使用して、すべての換気（存在する場合）を遮断した状態で測定できる。

すべての学術的および技術的な用語は本明細書で使用される場合、別途指定のない限り、当業界において一般に使用される意味を持つ。本明細書で提供した定義は、本明細書で頻繁に使用される一定の用語の理解を促進するために提供されている。

単数形（「一つの」および「その」）は本明細書および添付した請求の範囲で使用される場合、複数形の対象を持つ実施形態を含蓄するが、その内容によって明らかに別途定められている場合はその限りではない。

「または」という用語は本明細書または添付した請求の範囲で使用される場合、その内容によって明らかに別途定められていない限り、「および／または」を含めた意味で一般的に使用される。

「持つ」、「含む」、「備える」またはこれに類する表現は本明細書で使用される場合、制約のない意味で使用され、一般的に「含むが、これに限定されない」を意味する。「実質的に構成される」、「構成される」およびこれに類する表現は、「含む」およびこれに類する表現に包摂されることが理解される。

「好ましい」および「好ましくは」という語は、ある一定の状況下である一定の利益をもたらしうる本発明の実施形態を言及する。ただし、同一またはその他の状況下で、その他の実施形態もまた好ましいものでありうる。その上、一つ以上の好ましい実施形態の列挙は、その他の実施形態が有用ではないことを暗に意味するものではなく、請求の範囲を含めて、本開示の範囲からその他の実施形態を除外する意図はない。

図１は部分的に広げられた喫煙物品の実施形態の概略斜視図である。

図１に示した喫煙物品は、上記の喫煙物品の１つ以上の実施形態を図示したものである。概略図の縮尺は必ずしも正確なものではなく、図解の目的で提示されるものであり、限定するものではない。図面は本開示で記述した一つまたは複数の態様を示す。ただし、図面に描かれていないその他の態様が本開示の範囲および精神に則るものと理解される。

ここで図１を参照するが、喫煙物品１０が図示されている。喫煙物品１０は、たばこロッドなどのたばこ基体２０および口側の端セグメント３０および点火側の先端７０を含む。マウスピース３０は、完成した喫煙物品１０のたばこ基体２０と隣接できる。図示された喫煙物品１０は、フィルターまたはマウスピースセグメント３０の少なくとも一部分を囲む疎水性のプラグラップ６０と、たばこ基体２０の少なくとも一部分を囲むラッパー４０とを含む。風味カプセル３５は、フィルターセグメント３０内に図示されている。チッピングペーパー５０またはその他の適切なプラグラップは、疎水性のプラグラプ６０およびラッパー４０の一部分を囲む。

上述の例示的な実施形態は限定するものではない。上述の模範的実施形態と一貫性のあるその他の実施形態が、当業界の当業者にとって明らかとなる。

Claims (15)

1. 喫煙物品であって、
   たばこ基体と、
   前記たばこ基体と端と端を接した関係で軸方向に整列させた濾過材料を含むフィルターセグメントと、
   前記濾過材料の周りに配置されたプラグラップとを備え、前記プラグラップが前記プラグラップに共有結合された疎水性基によって疎水性である、喫煙物品。
2. 前記フィルターセグメントが液体風味剤を含む液体放出構成要素を含む、請求項１に記載の喫煙物品。
3. 前記プラグラップの少なくとも内部表面が少なくとも約１００度の水接触角を持つ、請求項１〜２のいずれか１項に記載の喫煙物品。
4. 前記プラグラップがセルロース系材料と、前記セルロース系材料に共有結合された疎水性基とを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の喫煙物品。
5. 前記プラグラップが約２０〜約１００グラム／平方メートルの範囲の坪量を持ち、かつ前記疎水性基が約０．１〜約３グラム／平方メートルの範囲の坪量を持つ、請求項１〜４のいずれか１項に記載の喫煙物品。
6. 前記疎水性基が、脂肪酸塩化物をセルロース系材料と原位置で反応させることにより前記セルロース系材料に共有結合されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
7. 前記疎水性プラグラップがセルロースの脂肪酸エステルを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の喫煙物品。
8. 前記脂肪酸塩化物がパルミチン酸クロリド、ステアロイル酸クロリド、ベヘン酸クロリド、またはパルミチン酸クロリドおよびステアロイル酸クロリドの混合物である、請求項６に記載の喫煙物品。
9. 前記プラグラップが紙であり、２０ｇ／ｍ²未満のＣｏｂｂ測定値（６０秒）を示す、請求項１〜８のいずれか１項に記載の喫煙物品。
10. 前記疎水性のプラグラップが、脂肪酸ハロゲン化物を含む液体組成物をプラグラップの少なくとも一つの表面に塗布する工程と、前記表面を約１２０℃〜約１８０℃の温度に維持する工程とを含み、ここで前記脂肪酸ハロゲン化物が前記プラグラップ中の材料のプロトン供与性基と原位置で反応して、その結果として脂肪酸エステルを形成するプロセスによって製造される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の喫煙物品。
11. 前記プロセスが、ステアロイル酸クロリドまたはパルミチン酸クロリドを含む液体組成物を、約１２０℃〜約１８０℃の温度でプラグラップ紙の少なくとも一つの表面に塗布する工程を含み、前記プラグラップ紙の前記セルロース系材料中のヒドロキシル基が、前記ステアロイル酸クロリドまたはパルミチン酸クロリドと原位置で反応する、請求項１０に記載の喫煙物品。
12. 前記プロセスが、前記液体組成物をプラグラップ紙の前記少なくとも一つの表面に約０．１〜約３グラム毎平方メートルの範囲のレートで塗布して、プラグラップ紙の前記少なくとも一つの表面を疎水性にする工程を含む、請求項１０〜１１のいずれか１項に記載の喫煙物品。
13. 疎水性プラグラップを作製する方法であって、脂肪酸ハロゲン化物を含む液体組成物をプラグラップの少なくとも一つの表面に塗布する工程と、前記表面を約１２０℃〜約１８０℃の温度に維持する工程とを含み、ここで前記脂肪酸ハロゲン化物が、前記プラグラップ中の材料のプロトン供与性基と原位置で反応して、その結果として脂肪酸エステルを形成する工程を含む、方法。
14. 前記プラグラップが、ステアロイル酸クロリドまたはパルミチン酸クロリドと原位置で反応するヒドロキシル基を含むセルロース系材料を含む紙である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記塗布工程が脂肪酸ハロゲン化物を含む前記液体組成物をプラグラップの少なくとも一つの表面に約０．１〜約３グラム毎平方メートルの範囲のレートで印刷して、プラグラップ紙の前記少なくとも一つの表面を疎水性にする工程を含む、請求項１３〜１４のいずれか１項に記載の方法。

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