(57)【要約】  喫煙品および無煙タバコ製品などのタバコ製品（１０）内に組み込むのに有用な易破壊性カプセル（５０）を製造する方法が提供される。方法は、コア組成物とコーティング組成物を備える複数の液滴を形成するステップを備える。コーティング組成物は多価イオンと接触してゲル化する材料を備える。方法は、複数の液滴のコーティング組成物がゲル化して複数の生カプセルを形成するように、複数の液滴を、第１濃度の第１多価イオンを有する第１水性溶液内に導入するステップも備える。方法は、複数の生カプセルを、第２濃度の第２多価イオンを有する第２水性溶液内に導入するステップにおいて、第２濃度は、複数の生カプセルのコーティング組成物が硬化して複数の易破壊性カプセル（５０）を形成するように、第１濃度よりも高いステップをさらに備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ製品内に組み込むのに有用な易破壊性カプセルを製造する方法であって、
コア組成物と、多価イオンに接触してゲル化する材料を備えるコーティング組成物とを備える複数の液滴を形成するステップと、
複数の液滴のコーティング組成物がゲル化して複数の生カプセルを形成するように、複数の液滴を第１濃度の第１多価イオンを有する第１水性溶液内に導入するステップと、
複数の生カプセルを、第２濃度の第２多価イオンを有する第２水性溶液内に導入するステップにおいて、第２濃度が、複数の生カプセルのコーティング組成物が硬化して複数の易破壊性カプセルを形成するように、第１濃度よりも高いステップとを備える、方法。
【請求項２】
複数の液滴を形成するステップが、コーティング組成物によって取り囲まれたコア組成物を備える複数の液滴を形成するために、コア組成物を中央オリフィスに通して、コーティング組成物を、中央オリフィスを取り囲んだ同心の環状オリフィスに通して共有押し出しするステップを備える、請求項１に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項３】
第１多価イオンと第２多価イオンが、Ｆｅ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｂａ、Ａｌ、Ｃｕ、およびＭｎイオンからなる群からそれぞれ単独に選択される、請求項１または２に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項４】
第１多価イオンと第２多価イオンが、鉄およびカルシウムイオンからなる群からそれぞれ単独に選択される、請求項３に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項５】
第１多価イオンと第２多価イオンが同一イオンを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項６】
第１多価イオンの第１濃度が約１％未満である、請求項１から５のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項７】
第２多価イオンの第２濃度が約５％よりも高い、請求項１から６のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項８】
複数の液滴が第１水性溶液内にあるとき、第１多価イオンが複数の生カプセルのコーティング組成物内に拡散し続ける、請求項１から７のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項９】
材料が非動物性膜形成材料を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１０】
非動物性膜形成材料が、アルギン酸、澱粉、化学処理された澱粉、およびペクチンからなる群から選択される、請求項９記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１１】
易破壊性カプセルの硬化コーティング組成物が実質的に不水溶性である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１２】
易破壊性カプセルの硬化コーティング組成物がグリセロールトリアセテートに実質的に不溶性である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１３】
易破壊性カプセルのコーティング組成物が、破砕時に可聴音とともに破壊するように充分に硬化される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１４】
易破壊性カプセルが、約９０％の相対湿度を有する雰囲気に少なくとも５分間曝された後、少なくとも２５０ｇの破砕強度を維持する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１５】
易破壊性カプセルの破壊強度が約２５０ｇから約１０００ｇである、請求項１から１４のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１６】
易破壊性カプセルが実質的に球形状を有し、約６．０ｍｍから約７．０ｍｍの直径を有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１７】
タバコ製品内に組み込むのに有用な易破壊性カプセルを製造する方法であって、
コア組成物とコーティング組成物を備える複数の液滴を形成するステップにおいて、コア組成物がコーティング組成物によって封入されているステップと、
複数の液滴を、第１多価イオンを備える第１水性溶液内に導入するステップにおいて、コーティング組成物が第１水性溶液内で第１多価イオンに接触してゲル化して複数の生カプセルを形成し、第１多価イオンが複数の生カプセルのコーティング組成物内に拡散し続けるステップと、
複数の生カプセルを、第２多価イオンを備える第２水性溶液内に導入するステップにおいて、複数の生カプセルが硬化して複数の易破壊性カプセルを形成するステップとを備える方法。
【請求項１８】
複数の液滴を形成するステップが、コア組成物とコーティング組成物を共有押し出しすることを備え、液滴の寸法が、コア組成物とコーティング組成物の共有押し出し速度の比によって制御される、請求項１７に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項１９】
複数の液滴を形成するステップが、コア組成物とコーティング組成物を共有押し出しするステップを備え、共有押し出し中のコーティング組成物の粘度が約２００ｃＰから約５０００ｃＰの間である、請求項１７または１８に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項２０】
複数の易破壊性カプセルを乾燥するステップをさらに備える、請求項１７、１８、または１９に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項２１】
硬化されたコーティング組成物が防湿層を形成する、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項２２】
コーティング組成物が、アルギン酸、澱粉、化学処理された澱粉、およびペクチンからなる群から選択される非動物性膜形成材料を備える、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の易破壊性カプセルを製造する方法。
【請求項２３】
タバコ製品内に組み込むのに有益な、液体ペイロードを含んだ中空カプセルを製造する方法であって、
粘性の非動物性膜形成材料を備えるシェル組成物によって取り囲まれた液体ペイロードのコアを備える液滴を形成するステップと、
液滴を、鉄およびカルシウムからなる群から選択された第１多価イオンを約１重量％未満の濃度で備える第１水性溶液内に導入し、液滴を第１水性溶液内に約３０分間未満残留させるステップと、
液滴を、鉄およびカルシウムからなる群から選択された第２多価イオンを約５重量％よりも高い濃度で備える第２水性溶液内に維持し、液滴を、中空カプセルを形成するために第２水性溶液内に約６時間よりも長く残留させるステップとを備える、方法。
【請求項２４】
第２水性溶液を形成するために、第１水性溶液の濃度を高めるのに充分な量の追加の多価イオンを第１水性溶液に加えるステップをさらに備える、請求項２３に記載の中空カプセルを製造する方法。
【請求項２５】
液滴を第１水性溶液から取り出し、次いで液滴を第２水性溶液内に導入するステップをさらに備える、請求項２３に記載の中空カプセルを製造する方法。
【請求項２６】
液滴が、中空カプセルのシェルが約２５０ｇから約１０００ｇの間の破砕強度を有するよう充分に長い時間、充分に高い濃度の第２水性溶液内に維持される、請求項２３、２４、または２５に記載のアセンブリの中空カプセルを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、易破壊性カプセルと、易破壊性カプセルを製造するプロセスと、易破壊性カプセルを組み込んだ喫煙品および無煙タバコ製品などのタバコ製品とに関する。
【背景技術】
【０００２】
シガレットの煙の感覚的特性は、タバコに添加物を加えることによって、かつ／または他の方法で、喫煙品あるいは噛みタバコパウチ（ｓｎｕｓ  ｐｏｕｃｈ）などの無煙タバコ製品などのタバコ製品の様々な構成要素に香味材料を組み込むことによって高められることが可能である。シガレットの感覚的特性を修正するための様々な方法は、それら喫煙品の主流煙に香味を加えるための伝播体としてフィルタ要素が使用される場合があることを示唆している。例えば、Ｊｕｐｅらの米国特許出願公開第２００２／１６６５６３号明細書が、シガレットフィルタ内に香味を放つ吸収性材料を配置することを提案している。Ｘｕｅらの米国特許出願公開第２００２／００２０４２０号明細書は、フィルタ内に小粒子寸法の吸着材／吸収材を含んだ繊維を配置することを提案している。Ｄｕｂｅらの米国特許第４，９４１，４８６号明細書とＧｒｅｅｎ，Ｊｒ．らの米国特許第４，８６２，９０５号明細書とは、シガレットフィルタ内に香味含有ペレットを配置することを提案している。香味剤を組み込んだ他の代表的なタイプのシガレットフィルタが、Ｔｉｇｇｅｌｂｅｃｋらの米国特許第３，９７２，３３５号明細書、Ｏｗｅｎｓ，Ｊｒ．の米国特許第４，０８２，０９８号明細書、Ｂｙｍｅの米国特許第４，２８１，６７１号明細書、Ｗｏｏｄｓらの米国特許第４，７２９，３９１号明細書、Ｔｈｅｓｉｎｇらの米国特許第５，０１２，８２９号明細書に明記されている。香味材料は様々であってもよい。Ｂｏｒｓｃｈｋｅ，Ｒｅｃ．Ａｄｖ．Ｔｏｂ．Ｓｃｉ．，１９．４７〜７０頁、１９９３、ＬｅｆｆｉｎｇｗｅｌｌらのＴｏｂａｃｃｏ  Ｆｌａｖｏｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｓｍｏｋｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ（１９７２）を参照されたい。例えば、香味材料の１つのタイプはメントールである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
他の例では、一部の喫煙品は、カプセルをそれらのフィルタ要素内に位置決めして有する。これらのカプセルが破裂する際にこれらのカプセルの内容物がフィルタ要素内に放出されて、喫煙品が消火された後のフィルタ要素を脱臭する。例えば、Ｗａｔｅｒｂｕｒｙの米国特許第３，３３９，５５８号明細書、Ｃａｒｔｙの米国特許第３，３６６，１２１号明細書、Ｉｒｂｙ，Ｊｒらの米国特許第３，３９０，６８６号明細書、Ｌｅａｋｅの米国特許第３，４２８，０４９号明細書、Ｈａｒｌｏｗらの米国特許第３，５４７，１３０号明細書、Ｃａｒｔｙの米国特許第３，５７５，１８０９号明細書、Ｄｏｃｋの米国特許第３，６０２，２３１号明細書、Ｄｏｃｋの米国特許第３，６２５，２２８号明細書、Ｈｏｒｓｅｗｅｌｌらの米国特許第３，６３５，２２６号明細書、Ｄｏｃｋの米国特許第３，６８５，５２１号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第３，９１６，９１４号明細書、Ｗａｌｋｅｒの米国特許第３，９９１，７７３号明細書、Ｔａｔｅｎｏらの米国特許第４，８８９，１４４号明細書、Ｄｅａｌの米国特許第７，１１５，０８５号明細書、ＭａｃＡｄａｍらの米国特許出願公開第２００３／００９８０３３号明細書、Ｄｕｂｅらの米国特許出願公開第２００４／０２６１８０７号明細書、Ｔｈｏｍａｓらの米国特許出願公開第２００７／００６８５４０号明細書、Ｋｉｍの国際公開第０３／００９７１１号パンフレット、および２００７年６月１１日に出願されたＳｔｏｋｅｓらの米国特許出願第１１／７６０，９８３号を参照されたい。香味放出材料は、フィルタ要素を通過する主流煙の性質または特徴を変更するために、それらのカプセルの破裂時にフィルタ要素内に放出されることができる。例えば、一部の喫煙者は、喫煙者のその時々の要望に応じて多様な異なる香味を選択的にもたらす能力のある喫煙品を要望する場合がある。そのような喫煙品の香味は、喫煙者のその時の特定の香味に対する要望、または喫煙中の香味を変えたいという要望に基づいて選択される場合がある。例えば、喫煙中に香味を変えることによって、メントールやスペアミントなどの息を新鮮にする香味で喫煙者が喫煙を終了することが可能になる。したがって、独特の異なる快い感覚的経験を実現する能力のある喫煙品を、喫煙者の自由裁量で、例えば、フィルタ内に組み込まれた、香味材料を含んだカプセルを破砕することによって提供できれば望ましい。
【０００４】
さらに、一部の喫煙者は、喫煙の完了時に脱臭剤を選択的に放出する能力がある喫煙品を要望する場合もある。そのような脱臭剤は、喫煙者が喫煙品の喫煙を終えた後にその喫煙品の残りの部分が心地よい芳香を出すことを保証するために使用されることができる。したがって、特に喫煙者の自由裁量で、例えば、フィルタ内に組み込まれた、脱臭剤を含んだカプセルを破砕することによって脱臭剤を放出する能力がある喫煙品を提供することが望ましい。
【０００５】
さらに他の例では、一部の喫煙者は、その喫煙品によって生成された主流煙を選択的に湿らせ、冷却し、または他の方法で性質または特徴を修正する能力がある喫煙品を要望する場合がある。例えば、Ｃｒｏｏｋｓらの米国特許第７，２４０，６７８号明細書、Ｃｌａｒｋらの米国特許第７，２３７，５５８号明細書、Ｄｅａｌの米国特許第７，１１５，０８５号明細書、Ｒｏｓｅｎらの米国特許第５，２４０，０１５号明細書、Ｎａｒｕｌａらの米国特許第５，０４１，４２２号明細書、Ｇｉｌｌａｓｐｅｙらの米国特許第５，０２１，１８４号明細書、およびＧｉｌｌａｓｐｅｙらの米国特許第４，９５６，４８１号明細書を参照されたい。しかしながら、煙と相互作用するために使用されることの可能な、特定の脱臭剤は揮発性であり、時間経過とともに蒸発する傾向があるため、これらの脱臭剤がこれらの喫煙品の挙動に作用を及ぼすためには、これらの脱臭剤を喫煙の開始直前で導入することが必要である場合がある。したがって、喫煙者の自由裁量で、例えば、フィルタ内に組み込まれた、脱臭剤を含んだカプセルを破砕することによって、喫煙者に届けられた煙を選択的に湿らせ、滑らかにし、または冷却する能力がある喫煙品を提供することが望ましい。
【０００６】
使用者に届けられる香味を選択可能に修正する能力を備える無煙タバコ製品を提供することも望ましい。様々な無煙タバコ製品の例について、２００６年８月１日に出願されたＭｕａらの米国特許出願第１１／４６１，６３３号明細書、２００７年７月２３日に出願されたＭｕａらの米国特許出願第１１／７８１，６６６号明細書、およびＨｏｌｔｏｎ  Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２００７／０１８６９４１号明細書で述べられており、それらは参照により本明細書に組み込まれる。例えば、Ｈｏｌｔｏｎ  Ｊｒ．らは、香味を含んだ易破壊性カプセルの噛みタバコパウチでの使用を開示している。
【０００７】
タバコ製品に組み込まれるカプセルは、様々な材料を使用して様々な方法によって製造されることが可能である。例えば、喫煙品内に組み込まれるカプセルを製造するためにアルギン酸が使用されることが可能である。例えば、ＭａｃＡｄａｍらの米国特許第７，２４９，６０５号明細書、Ｃｒｏｏｋｓらの米国特許第７，２４０，６７８号明細書、Ｃｌａｒｋらの米国特許第７，２３７，５５８号明細書、ＭａｃＡｄａｍらの米国特許第６，６３１，７２２号明細書、Ｈｅｒｓｈらの米国特許第６，４７０，８９４号明細書、Ｍｅｉｒｉｎｇらの米国特許第５，７２７，５７１号明細書、およびＢａｎｅｒｊｅｅらの米国特許第５，３０３，７２０号明細書を参照されたい。褐色の海藻から抽出されるアルギン酸は、食品産業および製薬産業で広く使用されている。一価塩、特にアルギン酸ナトリウムは世界中の多くの製造会社によって大量生産されており、比較的低コストである。アルギン酸のカプセルは一般的に、アルギン酸の滴を、多価イオンを含んだ単一槽内に導入し、一定時間維持することによって調製される。アルギン酸カプセルを得るために、滴のまわりにゲルの膜が形成される。単一イオン槽のアプローチを使用してアルギン酸カプセルを製造するための代表的方法がＢａｒｂｅａｕらの米国特許第６，６２７，２３６号明細書、Ｎｅｌｓｅｎらの米国特許第４，７０１，３２６号明細書、Ｈａｎｄｊａｎｉらの米国特許第５，１３９，７８３号明細書、Ｆｕｊｉｉらの米国特許第５，０９３，１３０号明細書、Ｎｅｌｓｏｎらの米国特許第４，７８０，９８７号明細書、Ｇｒｅｅｎらの米国特許第２，８００，４５７号明細書に明記されており、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。しかしながら、例えば、カプセルがシガレットフィルタ内で易破壊性の形態で使用されることが望まれるときに、望ましい物理的特性を有するカプセルを得ることは多くの場合困難である。したがって、望ましい物理的な特徴を有するカプセルを製造する改良プロセスが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態で、タバコ製品の中に組み込むのに有用な易破壊性カプセルを製造する方法が提供される。方法はコア組成物とコーティング組成物を備える複数の液滴を形成するステップを備える。コーティング組成物は多価イオンに接触してゲル化する材料を備える。方法は、複数の液滴のコーティング組成物がゲル化して複数の生カプセルを形成するように、複数の液滴を第１濃度の第１多価イオンを有する第１水性溶液内に導入するステップも備える。方法は、複数の生カプセルのコーティング組成物が硬化して複数の易破壊性カプセルを形成するように、複数の生カプセルを、第１濃度よりも高い第２濃度の第２多価イオンを有する第２水性溶液内に導入するステップをさらに備える。
【０００９】
第２実施形態では、タバコ製品に組み込むのに有用な易破壊性カプセルを製造する他の方法が提供される。方法は、コア組成物とコーティング組成物を備える複数の液滴を形成するステップを備える。コア組成物はコーティング組成物によって封入される。方法は、複数の液滴を、第１多価イオンを備える第１水性溶液内に導入するステップにおいて、コーティング組成物は第１水性溶液内で第１多価イオンに接触してゲル化して複数の生カプセルを形成し、第１多価イオンは複数の生カプセルのコーティング組成物内に拡散し続けるステップも備える。方法は、複数の生カプセルを、第２多価イオンを備える第２水性溶液内に導入するステップにおいて、複数の生カプセルは硬化して複数の易破壊性カプセルを形成するステップをさらに備える。
【００１０】
他の実施形態で、タバコ製品内に組み込むのに有用な、液体ペイロードを含む中空カプセルを製造する方法が提供される。方法は、粘性の非動物性膜形成材料を備えるシェル組成物によって取り囲まれた液体ペイロードのコアを備える液滴を形成するステップと、液滴を、鉄およびカルシウムからなる群から選択された第１多価イオンを約１重量％未満の濃度で備える第１水性溶液内に導入し、液滴を第１水性溶液内に約３０分間未満残留させるステップとを備える。方法は、液滴を、鉄およびカルシウムからなる群から選択された第２多価イオンを約５重量％よりも高い濃度で備える第２水性溶液内に維持し、中空カプセルを形成するために液滴を第２水性溶液内に約６時間よりも長く残留させるステップをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】易破壊性カプセルの一実施形態の断面図である。
【図２】シガレットの形態を有する喫煙品の断面図であって、この喫煙品の喫煙材料、包装材料構成要素、およびカプセルを含んだフィルタ要素を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の様々な実施形態は球状カプセルを背景として述べられる。球状カプセルは挿入されるための好ましい対象物であるが、当業者は、同じまたは異なる形状を有する他の対象物が本明細書の教示に従ってシガレットフィルタ内に挿入されてもよいことを理解することができる。したがって、カプセルへの言及は、例示的な、本発明を限定しないものとして理解されるべきである。異なる図面の同様の数字は同様の部分を指す。
【００１３】
易破壊性ゲルカプセルを製造する単一イオン槽を使用することの１つの欠点は、カプセルの外側層のゲル化時間、硬度、および厚みを制御する際の困難さであることが分かっている。例えば、高濃度イオン槽が使用されるとき、ゲル化時間は短くなるが、カプセルは、薄い外側シェルを有する傾向となる。これは、高濃度溶液内での滴のゲル化中に最初に形成された外側シェルが極めて厚く、イオン槽内のイオンが滴の外側層の内部に拡散することを阻止してしまうことによる。逆に低濃度イオン槽が使用されるとき、イオン槽内のイオンは、滴の外側層の内部に容易に拡散することが可能であるが、ゲル化時間は長く、形成されるカプセルは高濃度溶液内で形成されるカプセルほど高硬質ではない。
【００１４】
本開示の好ましい実施形態が、新規の二段階プロセスを使用してカプセルのゲル化時間、厚み、および硬度を制御する方法を提示する。一実施形態では、タバコ製品内に組み込むのに有用な易破壊性カプセルを製造する方法が提供される。方法は、コア組成物とコーティング組成物を備える複数の液滴を形成するステップを備える。コーティング組成物は多価イオンに接触してゲル化する材料を備える。次いで方法は、複数の液滴のコーティング組成物がゲル化して複数の生カプセルを形成するように、複数の液滴を第１濃度の第１多価イオンを有する第１水性溶液内に導入するステップを備える。方法は、複数の生カプセルを、第２濃度の第２多価イオンを有する第２水性溶液内に導入するステップにおいて、複数の生カプセルのコーティング組成物が硬化して複数の易破壊性カプセルを形成するように、第２濃度は第１濃度よりも高いステップをさらに備える。
【００１５】
本明細書では、「ゲル化する」という用語は、液体または粘性の開始材料からソフトゲルなどのゲル状製品を形成すること、あるいはゲル状製品から硬化製品を形成することを意味している。ゲル状製品も硬化製品も任意の形状を有することが可能である。ゲル化は、例えば、温度またはイオン環境の変化によって起こることが可能である。ゲル化は、開始材料同士の間の共有結合（クロスリンキングなど）に起因して起こることが可能である。代替え方法として、ゲル化製品内の結合力は、水素結合、イオン相互作用、ファンデルワールス相互作用などの非共有であることが可能である。
【００１６】
上述の方法では、任意の利用可能な液滴形成方法を使用して複数の液滴が形成されることが可能である。一実施例では、複数の液滴が共有押し出し法によって形成される。好ましくは、コア構成物は中央オリフィスを通して共有押し出しされ、コーティング構成物は中央オリフィスを取り囲む同心の環状オリフィスを通して押し出されて、コーティング組成物によって取り囲まれたコア組成物を備える複数の液滴を形成する。
【００１７】
方法では任意の多価イオンが使用されることが可能である。適切な多価イオンには、以下に限定されないが、Ｆｅ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、およびＣｄイオンが含まれる。代替え方法として、無機多価イオンが方法で使用されることが可能である。例えば、アルギン酸がコーティング組成物として使用されるときは、生カプセルと易破壊性硬化カプセルとを形成するために様々なイオンが使用されることが可能である。好ましくは、方法で使用されるイオンは多価イオンである。アルギン酸ナトリウムおよびアルギン酸カリウムなどのアルギン酸の一価塩は水溶性であるが、多くの有機溶媒で不溶性である。アルギン酸カルシウムおよびアルギン酸第二鉄などの多価アルギン酸ゲルは、ほとんどの溶媒で溶解しない。例えば、多価アルギン酸カプセルは、グリセロールトリアセテートまたは水に可溶でない。しかしながら、それらは強塩基性条件の水内で、あるいはＣａ２＋キレート剤またはＦｅ３＋キレート剤の存在下で溶解することが可能である。
【００１８】
好ましくは、第１多価イオンと第２多価イオンは鉄イオンまたはカルシウムイオンである。第１多価イオンと第２多価イオンは、同一であることも異なることも可能である。一実施例では第２水性溶液は、第１多価イオンと第２多価イオンの両方を備える。第１多価イオンの第１濃度は約１０重量％未満である。好ましくは、第１濃度はイオン約５重量％未満である。より好ましくは、第１濃度は約３重量％未満である。さらにより好ましくは、第１濃度は約１重量％未満である。一実施例では、第１濃度はイオン０．５重量％である。複数の液滴は、好ましくは第１溶液に約１時間未満維持される。より好ましくは、液滴は第１溶液に約３０分間未満、さらにより好ましくは約２０分間未満維持される。一実施例では、液滴は第１溶液に約１０分間未満維持される。
【００１９】
一実施例では、方法の第２多価イオンの第２濃度はイオン約５重量％よりも高い。より好ましくは、第２濃度は約１５％よりも高い。他の実施例では、第２濃度はイオン約３０％よりも高い。複数の生カプセルは好ましくは第２溶液内に約１時間より長く維持される。より好ましくは、生カプセルは第２溶液内に約２時間よりも長く維持され、さらにより好ましくは約３時間よりも長く維持される。一実施例では、生カプセルは第２溶液内に約６時間よりも長く維持される。
【００２０】
好ましくは、複数の液滴が第１水性溶液内にあるとき、第１多価イオンは複数の生カプセルのコーティング組成物内に拡散し続ける。好ましくは、複数の液滴のゲル化は、形成された生カプセルが互いに張り付かないように充分迅速である。
【００２１】
好ましくは、コーティング組成物は非動物性膜形成材料を備える。一実施例では、非動物性膜形成材料は、多価イオンと反応するカルボキシル基を含む。より好ましくは、非動物性膜形成材料はアルギン酸、澱粉、化学処理された澱粉、またはペクチンである。非動物性膜形成材料内のカルボキシル基の数を増加させる任意の化学処理方法が使用されることが可能である。最も好ましくは、非動物性膜形成材料はアルギン酸である。アルギン酸は熱的に安定した、常温（ｃｏｌｄ−ｓｅｔｔｉｎｇ）ゲル化剤である。カルシウムイオンまたは他の二価イオンの存在下では、アルギン酸はゼラチンよりもはるかに低い濃度でゲル化する。このようなアルギン酸ゲルは融解せずに熱処理されることが可能であるが、それらは最終的には分解する。アルギン酸はＦｅ３＋、Ａｌ３＋などの多価イオンとも反応して、アルギン酸カルシウムのゲルと比較して硬質かつ脆性のゲルを形成する。任意のタイプのアルギン酸が使用されることが可能である。一実施例では、アルギン酸は２つの単量体単位、Ｄ−マヌロン酸、およびＬ−グルロン酸を備える線状コポリマーである。アルギン酸コポリマーは、１つまたは他の単量体単位のみを実質的に備える、一般的にＭ−ブロックまたはＧ−ブロックと呼ばれるブロックを備える。Ｍ−ブロックまたはＧ−ブロックはアルギン酸コポリマー内で交互に並んでいる。Ｇブロックの含有量が高いアルギン酸は、充分な熱的安定性を備える強脆性のゲルを作り出す。Ｍブロックの含有量が高いアルギン酸は、弱いが高弾性のゲルを作り出す。
【００２２】
好ましくは、易破壊性カプセルの硬化コーティング組成物は水内およびグリセロールトリアセテート内で実質的に不溶性である。一実施例で、易破壊性カプセルのコーティング組成物は、破砕時に可聴音とともに破壊するほど充分に硬化される。一実施例では、上述の方法によって製造された易破壊性カプセルの破砕強度は約１００ｇから２０００ｇ、好ましくは約１５０ｇから１５００ｇ、より好ましくは約２５０ｇから約１０００ｇである。好ましくは、易破壊性カプセルは、約９０％の相対湿度を有する雰囲気に少なくとも５分間曝された後、少なくとも２５０ｇの破壊強度を維持する。
【００２３】
カプセルの寸法は、例えば、コーティング組成物とコア組成物を共有押し出しする速度を制御することによって、または２つの組成物の粘度を調整することによって変化してもよい。一実施例では、易破壊性カプセルは実質的に球形状を有し、約６．０ｍｍから約７．０ｍｍの直径を有する。
【００２４】
他の実施形態では、タバコ製品内に組み込むのに有用な易破壊性カプセルを製造する方法が提供される。方法は、コア組成物とコーティング組成物を備える複数の液滴を形成することを備える。コア組成物はコーティング組成物によって封入される。方法は、複数の液滴を、第１多価イオンを備える第１水性溶液内に導入することも備える。コーティング組成物は、第１水性溶液内の第１多価イオンに接触してゲル化して複数の生カプセルを形成し、第１多価イオンは複数の生カプセルのコーティング組成物内に拡散し続ける。方法は、複数の生カプセルを、第２多価イオンを備える第２水性溶液内に導入することをさらに備える。複数の生カプセルは硬化して複数の易破壊性カプセルを形成する。
【００２５】
上述のように、複数の液滴を形成するために任意の適切な方法が使用されることが可能である。一実施例では、複数の液滴は、コア組成物とコーティング組成物を共有押し出しすることによって形成される。液滴の寸法は、コア組成物とコーティング組成物を共有押し出しする速度比によって制御されることが可能である。共有押し出し中のコーティング組成物の粘度は約１００ｃＰから約１００００ｃＰの間、好ましくは約２００ｃＰから約５０００ｃＰの間である。
【００２６】
さらに別の実施形態では、タバコ製品内に組み込むのに有用な液体のペイロードを含む中空カプセルを製造する方法が提供される。方法は、粘性の非動物性膜形成材料を備えるシェル組成物によって取り囲まれた液体ペイロードのコアを備える液滴を形成することを備える。方法は、液滴を、鉄およびカルシウムからなる群から選択された第１多価イオンを約１重量％未満の濃度で備える第１水性溶液内に導入し、液滴を約３０分間未満第１水性溶液内に残留させるステップも備える。方法は、鉄およびカルシウムなる群から選択された第２多価イオンを約５重量％よりも高い濃度で備える第２水性溶液内に液滴を維持し、液滴を、約６時間よりも長く第２水性溶液内に残留させて中空カプセルを形成するステップをさらに備える。
【００２７】
一実施例では、第２水性溶液を形成するために、第１水性溶液の濃度を高めるのに充分な量の追加の多価イオンが第１水性溶液に加えられる。一実施例では、追加の多価イオンは第１多価イオンを備え、第１多価イオンは第２多価イオンと同一である。他の実施例では、追加の多価イオンは第２の多価イオンを備え、第１多価イオンは第２多価イオンとは異なる。第２水性溶液は第１多価イオンと第２多価イオンの両方を備える。液滴内にゲル化した第１多価イオンの少なくとも一部は、より高い濃度の第２多価イオンと置換される。さらに他の実施例では、液滴は第１水性溶液から取り出され、次いで第２水性溶液内に導入される。第１多価イオンと第２多価イオンは同一であることも、異なることも可能である。
【００２８】
好ましくは、液滴は、中空カプセルのシェルが約１００ｇから２０００ｇ、好ましくは約１５０ｇから１５００ｇ、より好ましくは約２５０ｇから約１０００ｇの間の破砕強度を有するよう充分に長い時間、充分に高い濃度の第２水泳溶液内に維持される。
【００２９】
上述の方法では、カプセルは、空気乾燥、真空乾燥、および加熱などの任意の方法を使用してさらに乾燥されることが可能である。しかしながら過度の乾燥は、カプセルの脱水および変形を防止するために回避されるべきである。カプセルは保管中、起こり得るカプセルの収縮を回避するために、容器内でしっかりと密閉され、または適切な湿度の環境内で保管される。好ましくは、硬化コーティング組成物は防湿層を形成する。
【００３０】
新規の２段階カプセル製造プロセスは、アルギン酸カプセルなどの実質的に球状の、滑らかで均一なカプセルを製造するために使用されることが可能である。一実施例では、カプセルは窪み、瘤などが実質的に無い。他の実施例では、カプセルは乾燥後には、フロー剤、粉体、またはバラ物質が実質的に無い清潔な外表面を有する。シェルから製造されるカプセルと、香味材料などのカプセル化されたコア組成物とは、硬質で、脆性で、破砕時に可聴音とともに砕ける。カプセルは、相対湿度約９０％の環境でそれらの硬質で脆性の性質を維持する。一実施例では、易破壊性カプセルは、約９０％の相対湿度を有する雰囲気に少なくとも５分間曝された後、少なくとも２５０ｇの破砕強度を維持する。任意選択で、カプセルからの水損失を防止するために、第二鉄アルギン酸カプセルなどのアルギン酸カプセルのコーティング組成物にグリセロールおよびプロピレングリコールなどの湿潤剤が加えられることが可能である。
【００３１】
アルギン酸に基づいたカプセルの外観は暗褐色または暗青色である。例えば、純粋アルギン酸ゲルは無色であるが、市販のアルギン酸ナトリウムからゲル化されたアルギン酸カルシウムのカプセルは、アルギン酸ナトリウムが褐色の海藻から抽出されることから、明褐色である。第二鉄アルギン酸カプセルは、Ｆｅ３＋イオンの色によって褐色または暗褐色である。カプセルの色は、アルギン酸カプセル内に非毒性色素を加えることによっても変更されることが可能である。アルギン酸カプセルの物理的特性は、カプセル内のＭ−ブロック対Ｇ−ブロックの比率と、含水量と、Ｃａ２＋およびＦｅ３＋の濃度と、アルギン酸含有量を調整することによって制御されることが可能である。
【００３２】
上述の新規の方法は、様々な易破壊性カプセルを製造するために使用されることが可能である。カプセルの代表的なタイプは、Ｙｏｓｈａ！Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，Ｉｎｃ．によって「Ｍｏｍｉｎｔｓ」として、また米国のＴｈｅ  Ｈｅｒｓｈｅｙ  Ｃｏｍｐａｎｙから「Ｉｃｅ  Ｂｒｅａｋｅｒｓ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｉｃｅ」として市販されている食品で使用されているタイプである。代表的なタイプのカプセルが、米国のＣａｄｂｕｒｙ  Ａｄａｍｓによって「Ｃｉｎｎａｂｕｒｓｔ」という商標名で市場に出されているタイプのガムなどのチューイングガムにも組み込まれている。代表的なタイプのカプセルとそれらの構成要素とが、Ｗａｔｅｒｂｕｒｙの米国特許第３，３３９，５５８号明細書、Ｉｒｂｙ，Ｊｒ．らの米国特許第３，３９０，６８６号明細書、Ｄｏｃｋの米国特許第３，６８５，５２１号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第３，９１６，９１４号明細書、Ｔａｔｅｎｏらの米国特許第４，８８９，１４４号明細書、ＭａｃＡｄａｍらの米国特許第６，６３１，７２２号明細書、Ｄｅａｌの米国特許第７，１１５，０８５号明細書、Ｄｕｂｅらの米国特許出願公開第２００４／０２６１８０７号明細書、Ｄｕｂｅらの米国特許出願公開第２００６／０２７２６６３号明細書、Ｌｕａｎらの米国特許出願公開第２００６／０１３３０９６１号明細書、Ｍｉｓｈｒａらの米国特許出願公開第２００６／０１４４４１２号明細書、Ｋａｒｌｅｓらの米国特許出願公開第２００７／００１２３２７号明細書、Ｔｈｏｍａｓらの米国特許出願公開第２００７／００６８５４０号明細書、２００７年６月１１日出願のＳｔｏｋｅｓらの米国特許出願第１１／７６０，９８３号、Ｋｉｍの国際公開第０３／００９７１１号パンフレット、Ｈａｒｔｍａｎｎらの国際公開第２００６／１３６１９７号パンフレット、Ｍａｎｅらの国際公開第２００６／１３６１９９号パンフレット、国際公開第２００７／０１０４０７号パンフレット、国際公開第２００７／０６０５４３号パンフレットに明記されており、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙによる「Ｃａｍｅｌ  Ｌｉｇｈｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｅｎｔｈｏｌ  Ｂｏｏｓｔ」という商標名で市場に出されているフィルタシガレット内のカプセルとそれらの構成要素も同様であり、上記明細書は参照により本明細書に組み込まれる。また、Ｔａｋｅｉらの米国特許第５，２２３，１８５号明細書、Ｔａｋｅｉの米国特許第５，３８７，０９３号明細書、Ｓｕｚｕｋｉらの米国特許第５，８８２，６８０号明細書、Ｎａｋａｍｕｒａらの米国特許第６，７１９，９３３号明細書、Ｆｏｎｋｗｅらの米国特許第６，９４９，２５６号明細書、Ｓｃｈｏｅｎｈａｒｄの米国特許出願公開第２００４／０２２４０２０号明細書、Ｍａｎｅらの米国特許出願公開第２００５／０１２３６０１号明細書、Ｂｅｄｎａｒｚらの米国特許出願公開第２００５／０１９６４３７号明細書、Ｓｃｏｔｔらの米国特許出願公開第２００５／０２４９６７６号明細書に明記されているタイプのカプセルとそれらの構成要素とも参照されたい。上記明細書は参照により本明細書に組み込まれる。カプセルは色付けされ、滑らかなまたは粗い表面が設けられ、硬質または軟質のシェルを有し、脆性または耐久性シェルを有し、あるいは他の望ましい特色または特徴を有してもよい。
【００３３】
一実施例では、ペイロードとしての様々な香味付け構成要素（香味剤）またはコア構成要素を含む易破壊性カプセルが新規の二段階方法によって製造され、タバコ製品内に組み込まれることができる。本明細書では、用語「香味剤」および「香味付け原料」とは、例えば、味、口あたり、湿潤、涼感／熱、および／または香味などの感覚的な効果をあげるために高濃度の放出をもたらす液体または固体などの物質を指す。非水溶性の溶剤と混合されたメントールなどの香味材料は、シェル内にカプセル化されてカプセルを形成する。香味材料は純有機材料から、エセンシャルオイル、香味化学剤の混合物まで及んでもよい。香味剤は天然または合成であってもよく、それらによって付与されるこれらの香味の特徴は、以下に限定されないが、新鮮である、甘い、薬草のよう、菓子のよう、花のよう、果物のよう、または香辛料のようと表わされてもよい。香味の具体的なタイプには、以下に限定されないが、バニラ、コーヒー、チョコレート／ココア、クリーム、ミント、スペアミント、メントール、ペパーミント、冬緑、ユーカリ、ラベンダー、カルダモン、ナツメグ、シナモン、クローブ、カスカリラ、白檀、ハチミツ、ジャスミン、生姜、アニス、セージ、リコリス、レモン、オレンジ、リンゴ、桃、ライム、サクランボ、苺、およびそれらの組み合わせが含まれる。Ｌｅｆｆｉｎｇｗｅｌｌ他によるＴｏｂａｃｃｏ  Ｆｌａｖｏｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｓｍｏｋｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ（１９７２）も参照されたい。その全体が参照により本明細書に組み込まれる。香味剤は、ユーカリなどの湿潤剤、冷却剤、または潤滑剤と考えられる成分を含んでもよい。これらの香味剤は純粋に（即ち、それだけで）または複合的に（例えば、スペアミントとメントール、またはオレンジとシナモン）加えられてもよい。代表的タイプの成分が、Ｗｈｉｔｅらの米国特許第５，３８７，４１６号明細書、Ｓｔｒｉｃｋｌａｎｄらの米国特許出願公開第２００５／０２４４５２１号明細書、Ｈｏｌｔｏｎ  Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２００７／０１８６９４１号明細書、Ｑｕｉｎｔｅｒらの国際公開第０５／０４１６９９号パンフレットにも明記されており、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる。
【００３４】
任意選択で、カプセル内に含まれる香味剤には他の組成物も含まれることが可能である。例えば、カプセルの一部のコア組成物とペイロードとは、担体材料（即ち、マトリックス材料）とそれらの中に分散させた香味剤とを含み、香味剤の制御された放出を可能にする。例えば、本質的に不水溶性の香味付けビーズ、ストランド、またはペレットを製造するのに有用な代表的なタイプの材料および原料が、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  ＣｏｍｐａｎｙによるＣａｍｅｌ  Ｄａｒｋ  Ｍｉｎｔ、Ｃａｍｅｌ  Ｍａｎｄａｒｉｎ  Ｍｉｎｔ、Ｃａｍｅｌ  Ｓｐｉｃｅ  Ｃｒｅｍａ、Ｃａｍｅｌ  Ｉｚｍｉｒ  Ｓｔｉｎｇｅｒ、Ｃａｍｅｌ  Ｓｐｉｃｅ  Ｔｗｉｓｔ、Ｃａｍｅｌ  Ｍａｎｄａｌａｙ  Ｌｉｍｅ、およびＣａｍｅｌ  Ａｅｇｅａｎ  Ｓｐｉｃｅとして市販されているシガレットのフィルタ内に見られることができる。
【００３５】
カプセルは、好ましくは快適で便利な使用をもたらす形状、寸法、素材のものである。より好ましくは、カプセル内のペイロードには、インゲン、ニブ、細枝、ナッツ、または他の類似の固形物、即ち直接植物から採取された食物に関係する固形物などは含まない。それらを使用しても香味を制御かつ濃縮して放出することができない。中空カプセルと組み合わせて他の目的の構成が使用されてもよい。任意選択で、異なる香味の組み合わせ、または同じ香味を提供するために異なる形態の香味剤の組み合わせが使用されることができる。例えば、急速放出、遅延放出、持続性放出、またはそれらの組み合わせなどの、香味原料の異なる放出特徴を提供するように、各形態の香味剤が調整されることができる。
【００３６】
各カプセルの寸法および重量は、カプセルがタバコ製品に付与するべき所望の特性に依存して様々であってもよい。好ましいカプセルの形状は概ね球形である。しかしながら、適切なカプセルが、概ね直線形状、楕円形状、長円形状、または小判形状などの他のタイプの形状を有する場合もある。例示的な小型の球状カプセルは少なくとも約１．５ｍｍ、一般的には少なくとも約２ｍｍ、多くの場合少なくとも約２．５ｍｍ、より多くの場合には少なくとも約３ｍｍの直径を有する。例示的な大型の球状カプセルは約７ｍｍ未満の直径、一般的には約６ｍｍ未満、多くの場合約５ｍｍ未満の直径を有する。好ましくは、カプセルの直径は約３．５ｍｍである。例示的な個々の小型カプセルの重量は、少なくとも約５ｍｇ、多くの場合少なくとも約１５ｍｇ、より多くの場合には少なくとも約２５ｍｇである。例示的な個々の大型カプセルの重量は約７５ｍｇ未満、一般的に約６５ｍｇ未満、多くの場合約５５ｍｇ未満である。
【００３７】
カプセルは、香味原料を放出させるために、故意に圧力を掛け破砕されることができる。このような香味原料の放出は製品の香味を変更または増大することができると同時に、使用者が製品を楽しむことができる時間を延長することもできる。
【００３８】
カプセルを喫煙品内に組み込む方法は様々であってもよい。例えば、カプセルは、２００７年３月２９日に公開されたＴｈｏｍａｓらの、共同所有の米国特許出願公開第２００７／００６８５４０号明細書と、２００７年８月１６日に公開されたＨｏｌｔｏｎらの米国特許出願公開第２００７／０１８６９４１号明細書と、２００７年６月１１日に出願されたＳｔｏｋｅｓらの米国特許出願第１１／７６０，９８３号とに開示された方法を使用して喫煙品内に組み込まれることが可能である。明細書それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００３９】
好ましくは、各喫煙品内に少なくとも１つのカプセルが組み込まれる。例えば、各喫煙品内に単一のカプセルが組み込まれてもよい。代替え方法として、各喫煙品内に複数のカプセルが含まれてもよい。例えば、各喫煙品内に２つ以上のカプセルが含まれてもよく、各喫煙品内のカプセルの数は、好ましくは喫煙品の寸法、カプセルの寸法、所望の口あたり、所望の感覚的効果（例えば、味、涼感／温かさ）などを含む要因に基づいて選択される。必要に応じて、様々な寸法および／または様々なタイプのカプセル（例えば、異なるシェル材料、形状または硬さなどの異なるシェル特性、および／またはカプセルに含まれる異なる構成要素）が製品内に組み込まれてもよい。このようにして、所望の特性（例えば、口あたり、香味、他の感覚的効果）をもたらすために、かつ／または製品の使用中の様々な時点でカプセル化構成要素の放出をもたらすために、様々なカプセルが製品内に組み込まれることができる。例えば、第１カプセルを破壊することによって第１香味原料が放出されてもよく、第２カプセル内に含まれた第２香味原料は、第２カプセルが破壊される後の時点まで放出されないでもよい。
【００４０】
図１を参照すると、代表的なカプセル５０の形状は概ね球形である。このようなカプセルは、内部ペイロード６４を取り囲む外側シェル６０を有する。外側シェル６０は、最も好ましくはペイロードがきっちりと密閉されるようにペイロード６４を封入する。カプセルの形状は様々であることが可能であるが、カプセルは球形であることが最も好ましい。最も好ましくは、自動機械を使用してカプセルを組み込んだシガレットを製造する能力を高めるために、また一貫した品質のシガレットを製造するために、カプセルは高度の丸みを有し、一貫した物理的仕様（例えば、一貫した大きさ、一貫した重量、および一貫した配合組成）を有する。本明細書で述べられた新規の方法によって製造されることが可能な適切なカプセルには、以下に限定されないが、中鎖脂肪酸トリグリセリドと香味剤とのカプセル化混合物を備えるカプセルが含まれる。
【００４１】
カプセルの外側シェルまたは外面６０は、好ましくは、カプセルの製造時からカプセルが喫煙者によって選択的に破壊される時までの間で漏れ、融解、亀裂、またはその完全性の喪失を起こさない傾向を有するなんらかの剛性の固体材料で構築される。好ましくは、カプセルの外面または外壁６０は、カプセルのペイロードが漏れる可能性を軽減するために、連続した密閉式一体型部片である。好ましいカプセルの外面６０は、喫煙者によって圧搾されると容易に破砕するほど充分に脆性であるが、このようなカプセルを含むシガレットの製造中、包装中、輸送中、および使用中に時期尚早に破壊するほど脆性ではない。即ち、フィルタ要素内のカプセルを破砕するのに必要な圧力は、好ましくは喫煙者の指を使用して簡単に実施されるほど充分に小さいが、製造中、包装中、輸送中、および喫煙中にシガレットが偶発的に破砕してしまうほどに小さくはない。さらに、カプセルの外面は、好ましくは、ペイロードの成分、シガレットタバコ、フィルタ要素の成分、またはシガレットによって作り出された主煙に有害に反応しない、または影響しない材料で構築される。
【００４２】
カプセルのペイロード６４は様々であることが可能な形態を有することが可能である。典型的には、ペイロードは液体、ゲル、または固体（例えば、結晶材料または乾燥粉体）の形態を有する。ペイロード６４は、シガレットの主流煙に香味付けまたは芳香付けする助けとなる成分を組み込むことが可能である。代替え方法として、ペイロードは、喫煙者用の息を新鮮にする作用剤、タバコの吸い殻用の脱臭剤、シガレット煙用の湿潤剤または冷却剤、または他の方法でシガレットの性質または特徴を変更する能力のある組成物であってもよい。
【００４３】
ペイロード６４は最も好ましくは液体の形態を有する。このようなペイロードは主流煙の存在とは無関係に喫煙者に吸い込まれるための芳香材料を組み込むことが可能である。または材料が、喫煙者によって吸い込まれている間に主流煙内に取り込まれた状態になることが可能である。好ましい液体ペイロードは、フィルタ要素のフィルタ材料全体に（特定の状況ではタバコロッド内に）滲出または排出（ｗｉｃｋ）する能力があり、したがって喫煙者に吸い込まれる煙と混合させるように利用可能である。
【００４４】
好ましい実施形態では、カプセル５０は、非動物性膜形成材料からなる外面６０と、フィルタ要素を通過する主流煙の性質または特徴を変更する能力のある作用剤を組み込んだ内部ペイロードとを有する。典型的には、外側シェル６０は、主に非動物性膜形成材料からなり、多くの場合、少なくとも約８０重量パーセントは非動物性膜形成材料からなり、好ましくは、本質的に非動物性膜形成材料からなる。非動物性膜形成材料は好ましくは食品等級である。多様な非動物性膜形成材料が使用されてもよい。一実施例では、非動物性膜形成材料は多価イオンに反応するカルボキシル基を含む。より好ましくは、非動物性膜形成材料はアルギン酸、澱粉、化学処理された澱粉、またはペクチンである。非動物性膜形成材料内のカルボキシル基の数を増加させる任意の化学処理方法が使用されることが可能である。最も好ましくは、非動物性膜形成材料はアルギン酸である。カプセルの外側シェルを構築するために使用される非動物性膜形成材料のタイプは、カプセルに、トリアセチン（シガレットフィルタ製造で使用される一般的な可塑剤）または１、２プロピレングリコール（一般的なタバコのケーシング構成要素）に望ましくない相互作用（例えば、その中のゼラチンの溶解）を受けずに比較的長時間曝される能力を与える。カプセルは、自動製造プロセス中に検出し易くするために、褐色、または他の何らかの暗色に色付けされることが可能である。
【００４５】
好ましい実施形態では、ペイロードは香味剤または香味担体と希釈剤または希釈担体との混合物である。好ましい希釈剤は、中鎖脂肪酸トリグリセリドなどのトリグリセドであり、より具体的には中鎖脂肪酸トリグリセリドの食品等級の混合物である。例えば、ＲａｄｚｕａｎらのＰｏｒｉｍ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ３９  ３３〜３８頁（１９９９）を参照されたい。ペイロードの香味剤は天然または合成であってもよく、これらの香味の特徴は、以下に限定されないが、新鮮である、甘い、薬草のよう、菓子のよう、花のよう、果物のよう、または香辛料のようと表わされてもよい。香味の具体的なタイプには、以下に限定されないが、バニラ、コーヒー、チョコレート、クリーム、ミント、スペアミント、メントール、ペパーミント、冬緑、ラベンダー、カルダモン、ナツメグ、シナモン、クローブ、カスカリラ、白檀、ハチミツ、ジャスミン、生姜、アニス、セージ、リコリス、レモン、オレンジ、リンゴ、桃、ライム、サクランボ、および苺が含まれる。ＬｅｆｆｉｎｇｗｉｌｌらのＴｏｂａｃｃｏ  Ｆｌａｖｏｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｓｍｏｋｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ（１９７２）も参照されたい。香味剤は、ユーカリなどの湿潤剤、冷却剤、潤滑剤と考えられる成分を含むことも可能である。これらの香味は純粋に（即ち、それだけで）または複合的に（例えば、スペアミントとメントール、あるいはオレンジとシナモン）加えられてもよい。複合香味剤は、混合物として単一のカプセル内に組み合わされてもよく、あるいはフィルタ要素内に位置決めされた多数カプセルの成分として存在してもよい。
【００４６】
カプセル内の香味剤および希釈剤の量は様々であってもよい。選択される香味剤および希釈剤の相対量、ならびにこれら２つの混合物の全体量は、例えば、喫煙者に様々な感覚的体験を提供するために変化させてもよい。一部の事例では、希釈剤は完全に無くされてもよく、ペイロード全体が香味剤から構成されることが可能である。代替え方法として、ペイロードのほぼ全体が希釈剤から構成されることが可能であり、ペイロードは比較的強力な香味剤を極少量だけ含むことが可能である。一実施形態では、直径およそ３．５ｍｍのカプセルを使用して、液体ペイロード（例えば、香味剤と希釈剤）の重量は好ましくは約１５ｍｇから約２５ｍｇの範囲、より好ましくは約２０ｍｇから約２２ｍｇの範囲である。香味剤と希釈剤の混合物の好ましい重量組成は、ペイロードの総重量に対して、香味剤が約５パーセントから約２５パーセントの範囲、より好ましくは香味剤が約１０から１５パーセントの範囲であり、その残りは希釈剤である。
【００４７】
ペイロードの重量と比較したカプセルの壁の重量は様々であってもよい。好ましくは、カプセルの壁はカプセルの総重量の約５パーセントから約５０パーセントの範囲であり、より好ましくは約１０から約３０パーセントの範囲である。直径およそ３．５ｍｍの代表的なカプセルでは、カプセルの壁の重量は約２ｍｇから約４ｍｇ、ペイロードの重量は約１６から約２１ｍｇである。ペイロードの容積は、典型的にはカプセルの総容積（即ち、壁とペイロードを含む）の約５０パーセントから約９０パーセント、好ましくは約７０パーセントから約９０パーセント、より好ましくは約８０パーセントから約９０パーセントであることが可能である。
【００４８】
好ましいカプセルをそれらがフィルタ要素内に挿入される前に破砕するために必要な力は、Ｎｉｄｅｃ  Ｇｒｏｕｐの一部門であるＳｈｉｍｐｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって製造されたＳｈｉｍｐｏ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．ＦＧＶ１０Ｘなどの適切な力判定装置を使用して判定されてもよい。Ｓｈｉｍｐｏ装置などの適切な装置を使用して測定される際、カプセルは好ましくはおよそ１００から２０００の範囲の、より好ましくはおよそ１５０から１５００の範囲の、さらにより好ましくはおよそ２５０から１０００の範囲の破壊高度を個々に有する（Ｓｈｉｍｐｏ装置によって提供される単位はグラムで表わされる）。
【００４９】
本発明の新規な方法によって製造されることが可能な他のカプセルとカプセルの成分とはＤｏｃｋの米国特許第３，６８５，５２１号明細書、Ｂｒｏｏｋｓらの米国特許第３，９１６，９１４号明細書、Ｔａｔｅｎｏらの米国特許第４，８８９，１４４号明細書、ＭａｃＡｄａｍらの米国特許出願公開第２００３／００９８０３３号明細書、およびＫｉｍの国際公開第０３／００９７１１号パンフレットに明記されているタイプのものであり、それらは参照により本明細書に組み込まれる。
【００５０】
図２を参照すると、喫煙品の代表的な特定の成分を有する、シガレットなどの喫煙品１０が示されてある。シガレット１０は、外包する包装材料２０内に含まれた喫煙可能な充填剤材料１６の装入物またはロールの概ね円柱状のロッド１５を含む。ロッド１５は従来的に「タバコロッド」と呼ばれている。タバコロッドの両端は喫煙可能な充填剤材料を露出させるために開放されている。シガレット１０は任意選択による１つの帯２５（例えば、澱粉、エチルセルロース、またはアルギン酸ナトリウムなどの膜形成剤を含む印刷コーティング）を、包装材料２０に貼り付けて有するものとして示されており、その帯はシガレットロッドに、シガレットの長手方向軸線に対して横方向に外包している。即ち、帯はシガレットの長手方向軸線に対して横断方向の領域をもたらす。帯は、ここで示されているように包装材料の内面上に印刷される（即ち、喫煙可能な充填剤材料に面する）ことが可能であり、またはより好ましくないが、包装材料の外面上に印刷されることが可能である。シガレットは、任意選択による１つの帯を有する包装材料を有することが可能であるが、シガレットは、２、３、またはそれよりも多い数の、離隔され合った任意選択の帯をさらに有する包装材料を有することも可能である。
【００５１】
タバコロッド１５の一方端には点火端２８があり、他方端にはフィルタ要素３０が位置決めされている。フィルタ要素３０は、フィルタ要素とタバコロッドが端と端を接した関係で軸方向に位置合わせされ、好ましくは互いに当接するように、タバコロッド１５の一方端に隣接して位置決めされる。フィルタ要素３０は概ね円柱形状を有してもよく、その直径はタバコロッドの直径と本質的に等しくてもよい。フィルタ要素の両端は空気および煙が通過することを可能にする。フィルタ要素３０は、その長手方向に延在する表面に沿って外包プラグ包装材料４５で包装されたフィルタ材料４０（例えば、トリアセチン可塑剤を含浸させたセルロースアセテートのトウ）を含む。即ち、フィルタ要素３０はその外周または長手方向周囲に沿ってプラグ包装の層４５によって外包され、両端はフィルタ材料４０を露出させるように開放されている。
【００５２】
フィルタ要素３０内には少なくとも１つのカプセル５０が位置決めされている。各フィルタ要素内のカプセルの数は、最も好ましくは所定の数であり、その数は１、２、３、またはそれよりも多いことが可能である。最も好ましくは、各フィルタ要素が単一のカプセルを含む。好ましくは、カプセルはフィルタ要素のフィルタ材料４０内に、特にフィルタ材料の中央領域に向けて配設される。最も好ましくは、フィルタ材料４０の性質は、カプセル５０がフィルタ要素３０内で定位置に固定または格納されるようなものである。各カプセル５０は、そのフィルタ要素を通して引き込まれる主流煙の性質または特徴になんらかの変化を導入するための複合物（例えば、香味剤）を組み込むペイロードを担持してもよい。即ち、中空カプセル５０のシェルは、喫煙者の裁量で、カプセルのペイロードを放出するように破裂されてもよい。極めて好ましいカプセルは、使用者の自由意思で香味剤を放出する能力がある。例えば、液体ペイロードを含む好ましい易破壊性中空カプセルは、喫煙者が、中空カプセルを破裂させるのに充分な物理的力を故意に掛ける時点までペイロードの放出に対して抵抗力がある。典型的には、セルロースアセテートトウなどのフィルタ材料は一般的に、ペイロードを構成するタイプの液体材料を吸収し、したがって放出されたペイロード成分は、フィルタ要素全体にわたって排出される（あるいは他の形で移動または移送される）ことが可能である。
【００５３】
フィルタ要素３０は、ティッピング材料５８（例えば、本質的に空気不浸透性のティッピングの紙）を使用してタバコロッド１５に取り付けられている。ティッピング材料５８は、フィルタ要素３０の全体長さとタバコロッド１５の隣接領域との両方に外包する。ティッピング材料５８の内面は、適切な接着剤を使用してプラグ包装４５の外面と、タバコロッドの包装材料２０の外面とに固定して取り付けられる。したがってフィルタ要素とタバコロッドは互いに連結される。フィルタ要素３０をタバコロッド１５に連結するティッピング材料５８はその上に印刷された証印（図示せず）を有することが可能である。空気が通される、または空気で希釈される喫煙品には、一連の穿孔６２などの任意選択による希釈手段が設けられることが可能である。一連の穿孔６２はそれぞれティッピング材料およびプラグ包装を通り抜けている。
【００５４】
カプセルは本明細書で示されていない無煙タバコ製品で使用されてもよい。例えば、カプセルは、Ｈｏｌｔｏｎ  Ｊｒ．らの米国特許出願公開第２００７／０１８６９４１号明細書で述べられているものと類似の方法で無煙噛みタバコパウチの内部に組み込まれてもよい。カプセルの寸法に依存して、１つ以上の易破壊性カプセルが単一の噛みタバコパウチの内部にあってもよい。カプセルの硬さは、例えば、使用者の歯、またはおそらく頬と歯茎との間でカプセルを破壊する使用者にとって受け入れ可能な適切な易破壊性の特性をもたらすように修正されてもよい。
【００５５】
実施例
消イオン水２０ｍＬにアルギン酸ナトリウム６００ｍｇがかく拌しながらゆっくりと加えられた。固体アルギン酸ナトリウムが水に溶解した後、溶液内に０．２ｍＬのグリセロールがかく拌しながら加えられて、ベージュ色の溶液をもたらした。アルギン酸ナトリウム溶液および大豆油（メントールの非水溶性類似物）が、特別設計の注射器状装置から滴々と、約０．５％のＦｅ（ＮＯ３）３溶液の中に静かにかく拌しながら加えられた（２つの異なる溶液を押し出すために２つのポンプを用いて）。約３０分後、Ｆｅ（ＮＯ３）３溶液内の形成された生カプセルが約１５％のＦｅ（ＮＯ３）３溶液へと移されて、生カプセルを約１２時間硬化させた。生カプセルのほとんどが溶液の底に沈んだ。次に硬化されたカプセルは、ティッシュペーパ上に浸し、室温で１時間空気乾燥することによって乾燥された。カプセルは、起こり得る収縮を回避するためにきっちりと密閉される。
【００５６】
２つのポンプが、アルギン酸ナトリウムのグリセロール溶液と大豆油とを異なる速度、Ｖ１とＶ２でそれぞれに押し出す。アルギン酸ナトリウムのグリセロール溶液が速く押し出されるほど（Ｖ１値が高い）、少量の油しかカプセル内にカプセル化されなかった。同様に、大豆油が速く押し出されるほど（Ｖ２値が高い）、多量の油がカプセル内にカプセル化された。望ましいシェル／香味の割合を得るように、適切なＶ１とＶ２の比が選択されることが可能であった。さらに、滴が押し出し装置から硝酸第二鉄溶液内に落下する距離は、滴が実質的に球形の液滴を形成するのに充分な時間を有するように、充分な長さでなくてはならない。例えば、本実施例では約３０ｃｍよりも長い距離が使用された。
【００５７】
球状の液滴が溶液内でＦｅ３＋イオンと出会うと、アルギン酸第二鉄のゲルがほぼ即時に形成される。しかしながら、液滴が高濃度のＦｅ３＋イオン、例えば、１０％重量パーセントよりも高い第二鉄溶液と出会うと、液滴の表面上のゲル化が、Ｆｅ３−が液滴の内側部分内へ拡散するのを実質的に阻止する。したがって、最初に低濃度Ｆｅ３＋溶液を使用して比較的柔らかいゲルを形成することが必要である。次いで生ゲルが高濃度Ｆｅ３＋溶液内で硬化されて、カプセルを形成することが可能となる。
【００５８】
デバイス開口部の直径とアルギン酸ナトリウム溶液の粘度とは、形成カプセルの直径に影響を及ぼす。大きなデバイス開口部と高粘性のアルギン酸ナトリウム溶液とが使用されると、大きなカプセルが作り出される。逆の場合も同様である。さらに、コーティング組成物内に多量のアルギン酸第二鉄と少量の水とが使用される場合、形成カプセルは高い破砕強度を有する。逆の場合も同様である。グリセロールの機能はカプセル内に水を保持することである。したがって、多量のグリセロースが使用されると、形成カプセルは低い破砕強度を有する傾向となる。
【００５９】
準備されたカプセルの外観は、球形、滑らか、均一、かつ褐色であった。カプセルの直径は約３．４ｍｍであり、破砕強度は約９００ｇであった。カプセルが破砕された時、大豆油はカプセルの下に配置された紙内に拡散した。破砕前後のカプセルの重量に応じて、大豆油はカプセルの８０重量パーセントを超える部分を占める。
【００６０】
本発明の多くの修正形態および他の実施形態が、以上の記述に提示された教示の利益を有する、本発明に関係する技術の当業者に思い浮かぶ。当業者には、本発明の範囲または精神から逸脱せずに、本発明の変化形態および修正形態がなされることが可能であることが明らかである。したがって、本発明はここに開示された特定の実施形態に限定されるべきではなく、ここに添付されている請求項目の範囲内に修正形態および他の実施形態も含まれることが意図されていることを理解すべきである。本明細書では特定の用語が使用されているが、それらは一般的な、説明的な意味でのみ使用されており、限定する目的使用されているのではない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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