(57)【要約】  喫煙品において施用するために構成されているフィルター要素１２０のフィルター材料は、繊維仕上げ組成物により仕上げられた繊維基材材料を含むことができる。この繊維仕上げ組成物は、喫煙品の使用中、フィルター要素を介して吸気される主流煙の少なくとも１つの標的成分と選択的に相互作用するよう配合されて、主流煙から標的成分を選択的にろ過することができる。本フィルター要素は、複数のフィルターセグメントを含むことができる。各フィルターセグメントは、異なる標的成分と選択的に相互作用するよう配合される仕上げ組成物を有するフィルター材料を含むことができる。様々なフィルターセグメントは、主流煙を選択的にろ過するよう組み合わせられて、および／または配列されて、所望の特性を実現することができる。各フィルターセグメントは、同一の繊維基材材料から形成され得る。
2014522654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙品において使用するために構成されているフィルター要素であって、
主流エアロゾルの少なくとも１つの標的成分を選択的にろ過するよう配合されている少なくとも１種の仕上げ組成物を含む繊維材料を含む少なくとも１つのフィルターセグメント
を含む、フィルター要素。
【請求項２】
少なくとも１種の仕上げ組成物が、少なくとも１つの一級アミノ基を有するカチオン性ポリマー、親ジエン体、ポリマージエン、オリゴマージエン、少なくとも１つの脂肪族アルカン官能基を有するポリマー、少なくとも１つの脂肪族アルケン官能基を有するポリマー、少なくとも１つの芳香族官能基を有するポリマー、遷移金属、少なくとも１つのジチオカルバメート官能基を有するポリマー、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される化合物を含む、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項３】
繊維材料が、可塑化セルロースアセテートのトウである、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項４】
繊維材料が、デンプン、綿、ウール、杉、麻、竹、カポック、亜麻、ポリビニルアルコール、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリウレタン、ｃｉｓ−ポリイソプレン、ｃｉｓ−ポリブタジエン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリ無水物、およびこれらの任意の組合せまたはコポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項５】
脂肪族ポリエステルが、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバレレート、ポリカプロラクトン、およびこれらの任意の組合せまたはコポリマーからなる群から選択される、請求項４に記載のフィルター要素。
【請求項６】
繊維材料が、可塑化セルロースアセテートにより被覆されている、請求項４に記載のフィルター要素。
【請求項７】
少なくとも１つの標的成分が、微粒子物、気相化合物、または微粒子物と気相化合物の組合せを含む、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項８】
少なくとも１つの標的成分が、アミン、ジエン、フェノール、カルボニル、アルコール、イオン性化合物、ヒドロキシルベンゼン、非極性炭化水素、窒素酸化物、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項９】
少なくとも１つのフィルターセグメントが、第１のフィルターセグメントおよび第２のフィルターセグメントを含み、前記第１のフィルターセグメントの仕上げ組成物が、少なくとも第１の標的成分を選択的にろ過するよう配合されており、前記第２のフィルターセグメントの仕上げ組成物が、少なくとも第２の標的成分を選択的にろ過するよう配合されている、請求項１に記載のフィルター要素。
【請求項１０】
第１のフィルターセグメントの繊維材料が、前記第２のフィルターセグメントの繊維材料と同一であり、前記第１のフィルターセグメントの仕上げ組成物が第２のフィルターセグメントの仕上げ組成物と異なっており、第１の標的成分が第２の標的成分とは異なっている、請求項９に記載のフィルター要素。
【請求項１１】
第１および第２のフィルターセグメントの繊維材料が、可塑化セルロースアセテートのトウを含む、請求項９に記載のフィルター要素。
【請求項１２】
請求項１に記載のフィルター要素を含む喫煙品。
【請求項１３】
喫煙品において使用するために構成されているフィルター要素を作製する方法であって、
主流エアロゾルの少なくとも１つの標的成分を選択的にろ過するよう構成されている少なくとも１種の仕上げ組成物を選択する段階、および
繊維材料に仕上げ組成物を施用する段階、
を含む、方法。
【請求項１４】
仕上げ組成物が、圧延、噴霧またはこれらの組合せから選択される１つにより繊維材料に施用される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
仕上げ組成物が、フィラメント形成中に繊維材料の個々のフィラメントに適用される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１種の仕上げ組成物が、少なくとも１つの一級アミノ基を有するカチオン性ポリマー、親ジエン体、ポリマージエン、オリゴマージエン、少なくとも１つの脂肪族アルカン官能基を有するポリマー、少なくとも１つの脂肪族アルケン官能基を有するポリマー、少なくとも１つの芳香族官能基を有するポリマー、遷移金属、少なくとも１つのジチオカルバメート官能基を有するポリマー、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される化合物を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
繊維材料が、可塑化セルロースアセテートのトウである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
繊維材料が、デンプン、綿、ウール、杉、麻、竹、カポック、亜麻、ポリビニルアルコール、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリウレタン、ｃｉｓ−ポリイソプレン、ｃｉｓ−ポリブタジエン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリ無水物、およびこれらの任意の組合せまたはコポリマーからなる群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
脂肪族ポリエステルが、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバレレート、ポリカプロラクトン、およびこれらの任意の組合せまたはコポリマーからなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
可塑化セルロースアセテートにより繊維材料を被覆することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１種の仕上げ組成物が第１の仕上げ組成物であり、少なくとも１つの標的成分が第１の標的成分であり、繊維材料が第１の繊維材料であり、方法が、
主流エアロゾルの少なくとも１つの第２の標的成分を選択的にろ過するよう構成されている少なくとも１種の第２の仕上げ組成物を選択する段階、および
第２の繊維材料に前記第２の仕上げ組成物を施用する段階、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
第１の繊維材料が第２の繊維材料と同一であり、第１の仕上げ組成物が第２の仕上げ組成物と異なっており、第１の標的成分が第２の標的成分とは異なっている、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
第１および第２の繊維材料が、可塑化セルロースアセテートのトウを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
喫煙品のフィルター要素において使用するために構成されているフィルター材料であって、
主流エアロゾルの少なくとも１つの標的成分の濃度を選択的に低下するよう配合されている、少なくとも１種の繊維仕上げ組成物を含む繊維材料
を含む、フィルター材料。
【請求項２５】
少なくとも１種の仕上げ組成物が、少なくとも１つの一級アミノ基を有するカチオン性ポリマー、親ジエン体、ポリマージエン、オリゴマージエン、少なくとも１つの脂肪族アルカン官能基を有するポリマー、少なくとも１つの脂肪族アルケン官能基を有するポリマー、少なくとも１つの芳香族官能基を有するポリマー、遷移金属、少なくとも１つのジチオカルバメート官能基を有するポリマー、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される化合物を含む、請求項２４に記載のフィルター材料。
【請求項２６】
繊維材料が、可塑化セルロースアセテートのトウである、請求項２４に記載のフィルター材料。
【請求項２７】
繊維材料が、デンプン、綿、ウール、杉、麻、竹、カポック、亜麻、ポリビニルアルコール、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリウレタン、ｃｉｓ−ポリイソプレン、ｃｉｓ−ポリブタジエン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリ無水物、およびこれらの任意の組合せまたはコポリマーからなる群から選択される、請求項２４に記載のフィルター材料。
【請求項２８】
繊維材料が、可塑化セルロースアセテートにより被覆されている、請求項２７に記載のフィルター材料。
【請求項２９】
少なくとも１つの標的成分が、微粒子物、気相化合物、または微粒子物と気相化合物の組合せを含む、請求項２４に記載のフィルター材料。
【請求項３０】
少なくとも１つの標的成分が、アミン、フェノール、カルボニル、アルコール、イオン性化合物、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項２４に記載のフィルター材料。
【請求項３１】
請求項２４に記載のフィルター材料を含む、喫煙品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刻みタバコから作製されたもしくはそれに由来する製品、その他には刻みタバコを組み込んでいる、およびヒトが消費するために意図されている製品に関する。より詳細には、本発明は、紙巻きタバコなどの喫煙品向けのセグメント型フィルターの構成品および構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙巻きタバコなどの人気のある喫煙品は、実質的に円筒形のロッド形状構造を有し、巻き紙（ｐａｐｅｒ  ｗｒａｐｐｅｒ）により取り囲まれる細かくされた刻みタバコ（例えば、細断詰め物形態）などの喫煙可能な材料の充填物、巻物または柱状物を含んでおり、これによりいわゆる「喫煙可能なロッド」または「刻みタバコロッド」を形成する。通常、紙巻きタバコは、刻みタバコロッドと端同士をつなぐ関係にして一直線に配列された、円筒形フィルター要素を有する。通常、フィルター要素は、「プラグラップ（ｐｌｕｇ  ｗｒａｐ）」として知られている紙材料によって外接された可塑化セルロースアセテートのトウ（ｔｏｗ）を含む。紙巻きタバコは複数のセグメントを有するフィルター要素を組み込むことができ、これらのセグメントの１つは、活性炭粒子を含むことができる。例えば、Ｖｅｌｕｚへの米国特許第６，５３７，１８６号、Ｃｏｌｅｍａｎ  ＩＩＩらへの米国特許出願公開第２００７／００５６６００号、およびＢａｎｅｒｊｅａへのＰＣＴ公開第２００６／０６４３７１号を参照されたい（これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれている。）。通常、このフィルター要素は、「チッピング（ｔｉｐｐｉｎｇ）ペーパー」として知られている外接する巻き付け用材料を使用して、刻みタバコロッドの一端に取り付けられる。周囲空気により吸われる主流煙を希釈するために、チッピング材料およびプラグラップに孔をあけることも望ましいものになる。紙巻きタバコおよびこれらの様々な構成品の説明は、Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｄａｖｉｓら（編）（１９９９年）、およびＢｏｒｓｃｈｋｅらへの米国特許第７，５０３，３３０号に記載されており、後者の米国特許は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
紙巻きタバコは、この一方の端に着火して刻みタバコロッドを燃やすことにより、喫煙者によって使用される。次いで、喫煙者は、この刻みタバコロッドが部分的または完全に消費されるまで、紙巻きタバコの反対側の端（例えば、フィルター端）を吸うことにより、主流煙を喫煙者の口内に受け取り、その後、残りの紙巻きタバコ部分が廃棄される。
【０００４】
紙巻きタバコロッドの廃棄部分は、通常、主として、フィルター要素から構成されているが、その部分は、刻みタバコロッドのほとんどまたはすべてを含むことができる。一般に、紙巻きタバコフィルターは、２層の紙で巻かれている、溶媒架橋化セルロースアセテート繊維束を含んでいる。プラグラップとしばしば称される紙の第１の層は、ロッド形態の繊維束を一緒に保持しており、この繊維束をプラグラップ紙に固定するための接着層（ｇｌｕｅ  ｌｉｎｅ）を含むことができる。チッピングとしばしば称される第２の層は、上記プラグラップに完全に接着されて紙巻きタバコの刻みタバコロッドを取り囲んでいる巻き付け用材料にフィルター筒を取り付ける。紙巻きタバコフィルターは、いくつかの環境下において、ゆっくりと分解またはばらばらになる（ｄｉｓｐｅｒｓｅ）恐れがある。これは、一般に特定のろ過効果を実現するよう構成されている、フィルタープラグの設計の硬く結ばれている性質に起因するが、この性質により、廃棄すると、フィルターの大部分はある種の環境的影響から保護することができる。
【０００５】
紙巻きタバコフィルターの製造において最も一般に使用されているポリマーは、アンヒドログルコース単位基あたり、アセテート置換度が約２．５のアセテート基を有するセルロースアセテートである。製造中、このアセテートポリマーは、通常、繊維トウとして押し出され、１種以上の可塑剤（例えばトリアセチン、ポリエチレングリコール、グリセリン）と混合される。セルロースアセテートのトウの加工は、例えば、Ｃｒａｗｆｏｒｄらへの米国特許第２，９５３，８３８号およびＣｒａｗｆｏｒｄらへの米国特許第２，７９４，２３９号に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれている。刻みタバコ煙フィルターの製造において使用されるマルチフィラメントの繊維トウに、様々な液体が注入および散布され得る。トウ単独または液体もしくはガス担体と組み合わせて注入および散布することができるこれらの液体は、着香剤、トウブルーミング剤（ｔｏｗ  ｂｌｏｏｍｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、潤滑剤、サイジング溶液、仕上げ組成物、可塑剤などとすることができる。こうした液体は、液体処理されるトウに、所望の物理特性またはフレーバー特性を付与するよう意図されている。液体注入方法は、例えば、Ｒｉｖｅｒｓへの米国特許第５，３８７，２８５号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれている。
【０００６】
フィルター要素を形成するセルロースアセテート繊維は、通常、繊維仕上げ組成物により被覆される。こうした組成物は一般に、複数の成分を含む、水をベースとするエマルションである。各成分は、繊維の加工中またはその後の該繊維から形成されるフィルターの使用時のどちらかにおいて、特定の機能を果たすことができる。繊維仕上げ組成物の典型的な成分は、該繊維が切断されることなく加工され得るよう摩擦を低下させる潤滑油、繊維の帯電を低減するための静電気防止剤、および加工中の繊維配合物における相分離を阻止するための乳化剤を含んでいる。他の補助成分は、抗菌剤、親水剤または他の反応性化合物を含むことができる。繊維トウをフィルターに即座に加工できる（ｆｉｌｔｅｒ−ｒｅａｄｙ）材料に組み立てた後、可塑剤を施用し、この繊維を軟化して繊維間結合形成を可能にして該フィルターを硬くし、所望の硬度／稠度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）とすることができる。セルロースアセテートおよび可塑剤の界面化学は、喫煙者によって広く望まれて容認されるあるフレーバーの煙を提供することができる。これは、セルロースアセテートおよび可塑剤が、刻みタバコの煙から自然に発生するフェノール性化合物を低減することができる周知の能力に一部よることがある。ある種の他のフィルター設計／配合物は、異なるフレーバーの煙をもたらすことがある。現在のところ、非セルロースアセテートのトウのフィルターは、一般に許容されておらず、商業的な成功も収めていない。
【０００７】
特定の設計フィーチャーを有するフィルター要素を含むフィルター付き紙巻きタバコを実現することにより達成することができる、喫煙している実感（ｓｍｏｋｉｎｇ  ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）を喫煙者に高めさせることを提供することは非常に望ましいと思われる。この目的のために、紙巻きタバコの使用中に生じる主流煙の様々な成分を選択的にろ過することができる、紙巻きタバコ用フィルター要素を提供することが望ましいと思われる。選択的に気相化合物を除去するための所望の界面化学をもたらす、ある種のフィルターセグメントにおいて使用される繊維仕上げ組成物を配合することが望ましいことがある。複数のフィルターセグメントを含むフィルター要素であって、このセグメントの各々が特定の気相化合物と選択的に相互作用するよう配合されている界面化学を有する、上記要素を提供することが望ましいものになり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，５３７，１８６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００５６６００号明細書
【特許文献３】国際公開第２００６／０６４３７１号
【特許文献４】米国特許第７，５０３，３３０号明細書
【特許文献５】米国特許第２，９５３，８３８号明細書
【特許文献６】米国特許第２，７９４，２３９号明細書
【特許文献７】米国特許第５，３８７，２８５号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｄａｖｉｓら（編）、Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９９年）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態は、喫煙品、特に紙巻きタバコなどのロッド形状の喫煙品に関する。喫煙品は、着火端（すなわち、上流端（ｕｐｓｔｒｅａｍ  ｅｎｄ））および、吸い口端（すなわち下流端（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  ｅｎｄ））を含む。喫煙品は、喫煙品の吸い口端に配置されており、また少なくとも１つのフィルターセグメントを含むフィルター要素も含んでいる。該フィルター要素は、少なくとも２つのフィルターセグメントを有する、マルチセグメント化フィルター要素として構成されてもよい。複数のフィルターセグメントは、相互に端同士がつながる関係にして配列されてもよい。あるいは、複数のフィルターセグメントは、相互に同心円の関係で配列されてもよい。各フィルターセグメントは、仕上げ組成物を含む繊維基材材料を含むフィルター材料を含んでもよい。仕上げ組成物は、喫煙者によりフィルター要素を介して吸われる主流エアロゾル（すなわち、主流煙）の少なくとも１つの標的成分と選択的に相互作用するよう配合され得る。標的成分は、気相化合物および／または微粒子物（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｍａｔｔｅｒ）とすることができる。異なるフィルターセグメントは、主流煙の異なる標的分子と選択的に相互作用するために異なる仕上げ組成物を含んでいてもよい。様々なフィルターセグメントが組み合わされて、および／または配列されて、主流煙を選択的にろ過して所望の特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】喫煙品の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態は、図面を参照しながら説明される。これらの実施形態の様々な要素の関係および役割は、以下の詳細説明に対する参照によって一層よく理解することができる。しかし、実施形態は、図面において例示されたものに制限されるものではない。図面は必ずしも縮尺通りである必要はないこと、および、ある場合、従来の製造および組立てなど、本発明の実施形態の理解にとって必要がない詳細は省略されていることを理解すべきである。本明細書および特許請求の範囲において使用する場合、単数形「ａ」「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が特に明白に示さない限り、複数の指示物を含む。本明細書で使用する場合、「繊維」は連続および非連続な繊維、またはステープル繊維（例えば、モノフィラメント繊維、繊維／繊維トウ、繊維編組物（ｂｒａｉｄｅｄ  ｆｉｂｅｒ）、紡糸繊維、巻取繊維（ｗｏｕｎｄ  ｆｉｂｅｒ）、一成分繊維、二成分繊維、多成分繊維など）を含むことが意図されており、また、文脈が単一繊維のタイプに技術的に限定されることを当業者が認識すると考えられるこうした場合を除き、任意のタイプの繊維に対する言及はそれぞれ、総称的なものと見なされるべきである。
【００１３】
図で示される通り、喫煙品１００は、紙巻きタバコとして具現化され得る。紙巻きタバコ１００は、外接している巻き付け用材料１０６に含有している喫煙可能な詰め物材料の充填物または巻物からなる、一般に円筒形のロッド１０２を含むことができる。このロッド１０２は、「刻みタバコロッド」と慣用的に呼ばれる。刻みタバコロッド１０２の両端は、喫煙可能な詰め物材料に露出するよう開放され得る。紙巻きタバコ１００は、巻き付け用材料１０６に施用されている帯１２２（例えば、デンプン、エチルセルロースまたはアルギン酸ナトリウムなどの薄膜形成剤を含む印刷コーティング）を含むことができ、またこの帯は、紙巻きタバコの縦軸を横切る方向で紙巻きタバコロッドに外接することができる。すなわち、帯１２２は、紙巻きタバコの縦軸に対して横方向の領域を提供することができる。帯１２２は、巻き付け用材料の内側表面（すなわち、喫煙可能な詰め物材料に面して）上、またはそれほど好ましくはないが、巻き付け用材料の外側表面上に印刷され得る。この紙巻きタバコは、１本の帯を有する巻き付け用材料を有することができるが、この紙巻きタバコは、番号を付与したさらなる一定の空間を設けた、２本、３本またはそれ以上の帯を有する巻き付け用材料を有していてもよく、これらの帯は、紙巻きタバコの着火しやすい傾向、および／または使用中ではない場合に、紙巻きタバコが着火できる状態であり続ける能力を阻止するように構成され得る。
【００１４】
フィルター要素１２０は、刻みタバコロッド１０２の吸い口端に配置することができ、着火端１１８は、その反対側の端に位置する。フィルター要素１２０は、刻みタバコロッド１０２と端同士がつながる関係、および好ましくは刻みタバコロッド１０２に接して、軸方向に配列され得る。フィルター要素１２０は、一般に円筒形状を有することができ、またこの直径は刻みタバコロッドの直径と実質的に同じにすることができる。フィルター要素１２０の近位端および遠位端は、これらを介した空気および煙の通過を可能にし得る。
【００１５】
フィルター要素１２０は、プラグラップ１２６により外接されている、フィルター材料１２４（例えば、デンプンをベースとするトウ、ポリプロピレンのトウまたは可塑化セルロースアセテートのトウ）を含むことができる。フィルター材料はまた、集められたウェブの形態（例えば、ポリプロピレンウェブ、ポリエステルウェブ、またはデンプンをベースとするウェブ）を有することもでき、Ｐｒｙｏｒらへの米国特許第４，８７０，８０９号に記載されているものなどの技法を使用して集められる。所望の場合、フィルター材料は、これらから縦軸方向に延在する、またはこれらから縦軸方向に部分的に延在する、少なくとも１つの円筒の細管、通路、または溝（図示せず）を有することができる。プラグラップは、炭素質材料を組み込む紙であってもよい。プラグラップ１２６は、フィルター要素１２０の長さ全体に外接することができる。
【００１６】
フィルター要素１２０は、フィルター要素１２０の長さ全体と刻みタバコロッド１０２の隣接領域の両方に外接するチッピング材料１２８によって、刻みタバコロッド１０２に取り付けられていてもよい。チッピング材料１２８の内側表面は、適切な接着剤を使用して、プラグラップ１２６の外側表面および刻みタバコロットの巻き付け用材料１０６の外側表面にしっかりと固定され得る。
【００１７】
換気されるまたは空気希釈される喫煙品は、一連の穿孔１３０などの、場合による空気希釈手段と共に提供されることがあり、該穿孔の各々は、チッピング材料１２８およびプラグラップ１２６を貫通して延在している。図中で示される場合による穿孔１３０は、レーザー穿孔技法などの当業者に公知の様々な技法によって行うことができる。あるいは、いわゆるオフライン空気希釈技法が使用され得る（例えば、多孔性の紙プラグラップおよび事前穿孔されているチッピング用紙の使用による）。空気希釈されるまたは換気される紙巻きタバコに関すると、空気希釈もしくは換気の量または程度は変動し得る。多くの場合、空気希釈された紙巻きタバコのための希釈空気量は、約１０パーセントより大きいことがあり、一般には約２０パーセントより大きいことがあり、時には約４０パーセントを超える。通常、空気希釈された紙巻きタバコに対する空気希釈の上限は、約８０パーセントより小さくなることがあり、しばしば約７０パーセントより小さい。本明細書で使用される場合、用語「空気希釈」とは、空気希釈手段により吸い込まれた空気の体積と、全体積および紙巻きタバコを通して吸われ、また紙巻きタバコの吸い口側の最端部を出る空気および煙との比（百分率として表される）のことである。
【００１８】
喫煙者は、使用中、マッチまたは紙巻きタバコ用ライターを使用して、紙巻きタバコ１００の着火末端１１８に通常着火し、その際、喫煙可能な材料１０２が燃え始める。紙巻きタバコ１００の吸い口端は、喫煙者の唇に置かれる。喫煙可能な材料１０２が燃えることにより発生する熱分解生成物（例えば、刻みタバコエアロゾルまたは煙の成分）は、紙巻きタバコ１００、フィルター要素１２０を介して喫煙者の口内に吸われる。紙巻きタバコ１００の使用に続いて、フィルター要素１２０および刻みタバコロッド１０２の任意の残り部分は廃棄され得る。
【００１９】
代表的な紙巻きタバコ１００の寸法は、変動し得る。好ましい紙巻きタバコは、直径約７．５ｍｍ（例えば、約２０ｍｍから約２７ｍｍ、しばしば約２２．５ｍｍから約２５ｍｍの円周）を有するロッド形状とすることができる。また、紙巻きタバコの約７０ｍｍから約１２０ｍｍの全長とすることができ、しばしば約８０ｍｍから約１００ｍｍの全長を有することができる。フィルター要素３０の長さは変動し得る。典型的なフィルター要素は、約１５ｍｍから約４０ｍｍの全長、しばしば約２０ｍｍから約３５ｍｍの全長を有することができる。典型的な二重セグメントフィルター要素に関すると、下流端すなわち吸い口端のフィルターは、約１０ｍｍから約２０ｍｍの長さを有することができることが多い。また上流端すなわち刻みタバコロッド端のフィルターセグメントは、約１０ｍｍから約２０ｍｍの長さを有することができることが多い。
【００２０】
刻みタバコのタイプ、刻みタバコブレンド、先端の装飾（ｔｏｐ  ｄｒｅｓｓｉｎｇ）およびケーシング材料、ブレンドパックの密度、ならびに刻みタバコロッド用の巻き付け用紙材料のタイプを含む、様々なタイプの紙巻きタバコ構成品を使用することができる。例えば、ＪｏｈｎｓｏｎのＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｔｏ  Ｍｅｅｔ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｎｅｅｄｓ、第５２回、Ｔ．Ｓ．Ｒ．Ｃ．（１９９８年９月）、Ｊａｋｏｂらへの米国特許第５，１０１，８３９号、Ａｒｚｏｎｉｃｏらへの米国特許第５，１５９，９４４号、Ｇｅｎｔｒｙへの米国特許第５，２２０，９３０号およびＫｒａｋｅｒへの米国特許第６，７７９，５３０号、Ａｓｈｃｒａｆｔらへの米国特許第７，２３７，５５９号、Ｆｉｔｚｇｅｒａｌｄらへの米国特許第７，２３４，４７１号、ならびにＴｈｏｍａｓらへの米国特許第７，５６５，８１８号、ならびにＮｅｓｔｏｒらへの米国特許公開第２００５／００６６９８６号、Ｃｏｌｅｍａｎ  ＩＩＩらへの米国特許公開第２００７／００５６６００号、およびＯｇｌｅｓｂｙへの米国特許公開第２００７／０２４６０５５号（それらの各々は、参照により本明細書に組み込まれている）に記載されている、様々な代表的な紙巻きタバコ構成品のタイプ、および様々な紙巻きタバコの設計、全体構成（ｆｏｒｍａｔ）、構造および特性を参照されたい。喫煙可能なロッド全体は、喫煙可能な材料（例えば、刻みタバコ用カットフィルター）および外側の巻き付け用材料に外接している層から構成することができる。
【００２１】
フィルター材料は、変動することができ、また、紙巻きタバコ用の刻みタバコ煙フィルターを提供するのに使用することができる任意のタイプの材料とすることができる。セルロースアセテートのトウ、集められたセルロースアセテートのウェブ、ポリプロピレンのトウ、集められたセルロースアセテートのウェブ、集められた紙、再構成された刻みタバコのストランド（ｓｔｒａｎｄ）などの従来の紙巻きタバコフィルター材料を使用することができる。適切なフィルターロッドを実現することができるフィルター材料の１つは、フィラメントあたり３デニールおよび総デニール４０，０００を有するセルロースアセテートのトウである。別の例として、フィラメントあたり３デニールおよび総デニール３５，０００を有するセルロースアセテートのトウが、適切なフィルターロッドを実現することができる。別の実施例として、フィラメントあたり８デニールおよび総デニール４０，０００を有するセルロースアセテートのトウが、適切なフィルターロッドを実現することができる。さらなる例に関すると、Ｎｅｕｒａｔｈへの米国特許第３，４２４，１７２号、Ｃｏｈｅｎらへの米国特許第４，８１１，７４５号、Ｈｉｌｌらへの米国特許第４，９２５，６０２号、Ｔａｋｅｇａｗａらへの米国特許第５，２２５，２７７号、およびＡｒｚｏｎｉｃｏらへの米国特許第５，２７１，４１９号（これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれている）に記載されたフィルター材料のタイプを参照されたい。
【００２２】
通常、トリアセチンまたはカーボワックスなどの可塑剤が、公知の技法を使用して、従来的な量でフィラメント状のトウに適用され得る。一実施形態において、フィルター材料の可塑剤成分は、トリアセチンとカーボワックスを１：１の重量比で含むことができる。可塑剤の総量は、一般に、約４〜約２０重量％とすることができ、好ましくは約６〜約１２重量％とすることができる。フィルター要素の構造に関して使用される他の適切な材料または添加物は、紙巻きタバコフィルター設計および製造において当業者に容易に明白となる。例えば、Ｒｉｖｅｒｓへの米国特許第５，３８７，２８５号を参照されたい（これは、参照により本明細書に組み込まれている。）。
【００２３】
セルロースアセテートなどのフィラメント状のトウは、Ａｒｊａｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐ．社、Ｗｉｎｓｔｏｎ−Ｓａｌｅｍ、Ｎ．Ｃ．により供給されている市販のＥ−６０などの従来のフィルターのトウ加工器具を使用して加工され得る。当業者に公知の、他のタイプの市販のトウ加工装置も同様に使用され得る。
【００２４】
本明細書に開示されているフィルター要素は、縦軸に延在している複数のフィルターセグメントを含んでもよい。各フィルターセグメントは、様々な特性を有することができ、また、微粒子物および／または気相化合物をろ過する、および／または吸着することができる、様々な材料を含むことができる。本発明のフィルター要素は、１〜６個のセグメントを、通常含むことができ、２〜４個のセグメントを含むことができることが多い。１個以上のセグメントは、１種以上の生分解性成分および／または本明細書において議論されるその他の分解性成分を含むことができ、また、セルロースアセテートにより被覆されていてもよい。
【００２５】
セルロースアセテートフィルター要素を作製する方法は、セルロース繊維を形成することから通常始めることができる。従来のセルロースアセテート繊維の形成における第１の段階は、セルロース材料のエステル化である。セルロースは、アンヒドログルコースの繰返し単位から形成されるポリマーである。各モノマー単位は、エステル置換（例えばアセテート置換）に利用可能な３つの水酸基を有する。セルロースエステルは、セルロースと酸無水物とを反応させることにより形成され得る。セルロースアセテートを作製するため酸無水物は無水酢酸である。木材または綿繊維由来のセルロースパルプは、通常、硫酸などの酸触媒の存在下において、無水酢酸および酢酸と混合され得る。セルロースのエステル化方法は、しばしば、本質的に利用可能な水酸基のエステル基への完全変換（例えば、アンヒドログルコース単位あたりのエステル基は約２．９の平均値）をもたらすことができる。エステル化に続いて、このポリマーは、通常、加水分解されて、置換度（ＤＳ）をアンヒドログルコース単位あたり約２〜約２．５のエステル基まで低下させることがある。得られた生成物は、通常、後の加工において使用され得るフレーク形態で製造され得る。
【００２６】
繊維材料を形成するために、このセルロースアセテートフレークは、通常、溶媒（例えばアセトン、メタノール、塩化メチレン、またはこれらの混合物）に溶かされて、粘性の高い溶液を形成することができる。溶液中のセルロースアセテートの濃度は、通常、約１５〜約３５重量％とすることができる。所望の場合、白化剤（例えば二酸化チタン）などの添加物が、この溶液に加えられてもよい。得られた液体は時として、液体「ドープ」と称される。セルロースアセテートのドープは、溶液紡糸技法を使用してフィラメントに紡ぐことができ、この技法は、吐糸口（ｓｐｉｎｅｒｅｔｔｅ）を通じた液体ドープの押出しを必要とすることがある。仕上げ組成物は、この工程の間にセルロースアセテートのフィラメントに施用されてもよい。仕上げ組成物の施用は、通常、フィラメントが吐糸口を出るときに行うことができる。仕上げ組成物は、任意の公知の方法、または例えば圧延（ｒｏｌｌ）もしくは潤滑油チップ（ｌｕｂｅ  ｔｉｐ）を使用する直接液体施用、または噴霧システムを使用する噴霧施用などの先進的方法により施用され得る。仕上げ組成物を施用する例示的な方法は、例えば、Ｋｕｔｓｅｎｋｏらへの米国特許第６，５２６，７３９号およびＫａｍｒａｔｈらへの米国特許第６，５３７，６６２号に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれている。フィラメントは、硬化／乾燥チャンバを通過させて、採集前にフィラメントを固めることができる。採集された繊維は、トウバンドと一緒にされ、クリンプされて乾燥されてもよい。慣用的なクリンプ比は１．２〜１．８の範囲にすることができる。繊維は、通常、フィルター要素の形成工程において後で使用するのに適することができるベール（ｂａｌｅ）に包まれてもよい。
【００２７】
紡織技術において公知の通り、および本明細書において使用されている通り、仕上げ、繊維仕上げ、フィラメント仕上げ、ヤーン仕上げ、および／または紡糸仕上げという用語は、仕上げ組成物という用語と相互変換的に使用することができ、および／または互いに相互変換的に使用することができる。仕上げ組成物は、一般に、液体ベース中に含まれている成分の多成分混合物として配合されてもよく、また、いくつかの目的のために、繊維、フィラメントおよび／またはヤーンに施用されてもよい。仕上げ組成物は、加工を促進するためにフィラメントに適用することができる。仕上げ組成物はまた、仕上げたフィラメントの物理的および／または化学的性質を改変するために施用することもできる。例えば、仕上げ組成物は、フィルター要素において使用するためのセルロースアセテートのトウに組み込むことができるセルロースアセテートのフィラメントに施用されてもよい。こうした施用は、フィラメントの物理的および／または化学的性質、すなわち、フィルター要素の物理的および／または化学的性質を改変することができる。繊維仕上げ組成物の例は、Ｃｒｏｓｓｆｉｅｌｄへの米国特許第４，１０５，５６９号およびＮｅｗｋｉｒｋらへの米国特許第４，１７９，５４４号、およびＣｏｒａｌｌｏらへの米国特許公開第２００５／０２８７３６８号に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれている。
【００２８】
仕上げ表面に被覆のない合成フィラメントは、高速での加工に適することができないことが多く、加工中に切断されやすいことがあり、帯電することがあり、また、機械のガイドなどに横向きの望ましくない高い摩擦レベルを示す恐れがあることが多い。したがって、非常に多くの成分が決まった手順で混合されて、フィラメント表面に施用され得る。とりわけ、帯電防止剤、潤滑剤、乳化剤、および増粘剤が仕上げ組成物に通常含まれ得る。
【００２９】
潤滑剤成分を有する仕上げ組成物は、フィラメントと様々な加工装置（例えば、機械ガイド、ローラー、引き抜き板、ヒータ板、および仮撚加工用スピンドル（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ  ｆａｌｓｅ  ｔｗｉｓｔ  ｓｐｉｎｄｌｅ）または摩擦ディスクなど）との間の金属摩擦に対してフィラメントを制御することにより、融解または切断からフィラメントを保護することができる。さらに、潤滑剤は機械表面を摩滅から保護することができる。潤滑性仕上げ組成物はまた、フィラメント束を一緒に保持することにより、および加工の終わりにフィラメントを許容可能なひとまとめ（ｐａｃｋａｇｅ）に仕上げることにより、フィラメント結束性をもたらせてフィラメントを強化することもできる。潤滑性仕上げ組成物は、水溶性または水不溶性であってもよい。潤滑性仕上げ組成物としての使用に適することができる水不溶性成分は、例えば、エステル、アルカノールアミド、鉱物油、長鎖脂肪酸またはアルコール、フルオロカーボンおよびシリコーンを含むことができる。適切な水溶性成分は、例えば、エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを含むことができる。
【００３０】
フィラメントが加工装置を迅速に動く際に発生し得る静電気も、帯電防止剤を有する仕上げ組成物を使用して制御され得る。帯電防止剤として使用するのに適することができる仕上げ組成物成分は、例えば、リン酸アルコール（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ａｌｃｏｈｏｌ）などのアニオン性成分、四級アミンなどのカチオン性成分、ベタインおよびアミンオキシドなどの非イオン性成分、または両性成分を含むことができる。
【００３１】
仕上げ組成物はまた、乳化剤成分も含むことができる。こうした乳化剤成分は、仕上げ組成物の潤滑性成分が水溶性である場合、および、仕上げ成分が水中油型エマルションとしてフィラメントに施用されることになる場合、特に望ましいことがある。こうした状況において、乳化剤成分は、仕上げ組成物のフィラメントへの効果的な施用に関して、エマルションを安定化する一助となることができる。適切な乳化剤成分は、例えば、エトキシ化グリセリド、エトキシ化脂肪酸、エトキシ化脂肪アルコール、およびポリグリコールエステルを含むことができる。
【００３２】
例えば酸化防止剤、殺菌剤、摩擦調整剤および／または緩衝剤などの補助剤も含まれ得る。例えば、特に水性系にとって利用可能となり得る抗菌性化合物は、細菌、酵母および／または真菌の成長を防除するために、仕上げ繊維中に含まれていてもよい。紙巻きタバコフィルター用の繊維材料の形成に特に有用なある種の実施形態において、仕上げ組成物は、フィラメントの使用中に特定のタイプの反応に関与し得る１種以上の補助剤を含むことができる。例えば、セルロースアセテートのトウを形成するために使用されるフィラメントに施用される仕上げ組成物の少なくとも１種の補助剤が、セルロースアセテートのトウを含むフィルターを有する喫煙品によって生じる主流煙の少なくとも１つの特定成分と選択的に相互作用するよう配合され得る。
【００３３】
一例において、例えば喫煙品によって生じる主流煙中に存在することがある低レベルのアルデヒドおよび／またはケトンなどのカルボニル化合物と選択的に相互作用させるために、繊維仕上げ組成物中に補助剤が含まれていてもよい。より詳細には、補助剤は、主流煙の気相成分として存在することができる、こうしたカルボニル化合物を分離することができる。このように、補助剤によって、喫煙品のフィルター要素が、フィルター要素を通過する主流煙中のこうしたカルボニル化合物の濃度を選択的に低下させることを可能にすることができる。言いかえれば、補助剤によって、フィルター要素が、主流煙からこうしたカルボニル化合物をろ過することを可能にすることができる。一級アミノ基を有するカチオン性ポリマーは、カルボニル化合物とのこうした選択的な相互作用に適した補助剤となり得る。適切なカチオン性ポリマーの一例は、ポリ（アリルアミン）とすることができる。他の適切なポリマーの例は、Ｈｏｇａｎらへの米国特許出願第７，８１６，４８３号に記載されているアミン官能性ポリマーを含むことができ、これは参照により本明細書に組み込まれている。
【００３４】
別の例において、喫煙品によって生じる主流煙中に存在し得る、例えばイソプレン、１，３−ブタジエンまたはシクロペンタジエンなどのジエン化合物と選択的に相互作用させるために、繊維仕上げ組成物中に補助剤が含まれていてもよい。例えば、キノン、または官能基化キノン基を有するポリマーなどの親ジエン体は、ジエン化合物とのこうした選択的な相互作用に適した補助剤となり得る。適切なポリマーの例は、Ｐａｔｉｌらへの米国特許出願第５，６６５，１２６号に記載されているものを含むことができ、これは、参照により本明細書に組み込まれている。補助剤は、フィルター要素を通過する主流煙からジエン化合物の少なくとも一部を選択的に除去するための化学捕捉剤（ｔｒａｐ）を形成し、こうして、上記の主流煙中のジエン化合物の濃度を効果的に低減することができる。この化学捕捉剤は、例えばディールス−アルダー（Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ）反応により機能することができる。こうした反応は、ルイス酸条件において起こり得る。例えば、仕上げ組成物中に存在している親ジエン体は、環化付加反応などの反応に関与することができ、主流煙中に存在しているジエン化合物は、置換シクロヘキセン化合物などの安定した生成物を形成する。反応は、主流煙中に存在することがある電子受容体として作用するプロトンの存在下において起こることがある。安定な生成物は、フィルター要素上において捕捉され、これにより、ここを通過する主流煙中のジエン化合物の濃度を低減することができる。
【００３５】
さらに別の例において、喫煙品によって生じる主流煙中に存在することがあるヒドロキシ−ベンゼン化合物と選択的に相互作用させるために、繊維仕上げ組成物中に補助剤が含まれていてもよい。低分子量ポリマージエンまたはオリゴマージエンが、ヒドロキシベンゼン類とのこうした選択的な相互作用に適した補助剤となり得る。相互作用は、ジエン化合物との選択的な相互作用に関して、上で記述したディールス−アルダー反応の形態とすることができる。
【００３６】
さらに別の例において、喫煙品によって生じる主流煙中に存在することがある、例えば非極性ガスなどの炭化水素、特にジエン以外のものと選択的に相互作用させるために、繊維仕上げ組成物中に補助剤が含まれていてもよい。例えば脂肪族アルカンもしくはアルケンなどの非極性残基、または例えばベンゼンもしくはスチレンなどの芳香族基により官能基化されているポリマーは、こうした炭化水素とこうした選択的な相互作用をするのに適した補助剤とすることができる。高い非極性の性質を有する適切なポリマーの一例は、ポリ（ジメチルシロキサン）とすることができる。選択的な相互作用は、ファンデルワールス型の相互作用の形態をとることができる。例えば、フィルター要素中に存在している官能基化ポリマーと主流煙中に存在しているこうした炭化水素との間のファンデルワールス力は、炭化水素がフィルター要素の中を物質移動することに対する抵抗性をかなり高めることができる。したがって、フィルター要素を完全に通過して喫煙者の口に達することができる炭化水素の濃度は低下され得る。こうした補助剤はまた、主流煙の気相成分として存在し得るフェノール、ベンゼン、スチレンおよび／またはトルエンと選択的な相互作用をすることもできる。
【００３７】
他の例において、喫煙品によって生じる主流煙中に存在することがある窒素酸化物（例えば、ＮＯおよびＮＯｘ）と選択的に相互作用させるために、繊維仕上げ組成物中に補助剤が含まれていてもよい。遷移金属は、窒素酸化物と相互作用することができることがある。こうした相互作用は、ニトロシル錯体を生成する化学反応形態とすることができる。しかし、仕上げ組成物にこうした金属を組み込むのが望ましいことがあるように、遷移金属がポリマーに結合しているまたはポリマーと錯体形成している場合、遷移金属の官能性はある程度阻害されることがある。ジチオカルバメートなどの少なくとも１つの部分を有するポリマーも、窒素酸化物と相互作用することができることがある。ガス流中の窒素酸化物の存在を検知するまたはガス流から窒素酸化物を除去するために一般に使用されるジチオカルバメートの一例は、鉄−ジチオカルバメートである。窒素酸化物と選択的に相互作用することができることがある他の適切な化合物の例は、Ｌｉｕらへの米国特許第４，８１０，４７４号に記載されているものを含むことができ、これは参照により本明細書に組み込まれている。
【００３８】
実際のフィルター要素を形成する方法は、通常、上で議論した１種以上の仕上げ組成物により仕上げたフィラメントを含むことができるセルロースアセテートのトウをベールから機械的に引き出すこと、および該繊維をリボンのようなバンドに分離することを必要とすることがある。このトウバンドは「ブルーミング」方法に施すことができ、この場合、該トウバンドはそれぞれの繊維に分離され得る。ブルーミングは、例えば、トウバンドの隣接区間に異なる張力を適用することにより、または空気圧力を適用することにより達成し得る。次に、ブルーミングされたトウバンドは緩和領域を通過して、繊維に接触することができ、その後、結合ステーション（ｂｏｎｄｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ）を通過することができる。結合ステーションは、通常、ブルーミングされた繊維にトリアセチンなどの可塑剤を施用して繊維を軟化させて、隣接繊維を一緒に融合させることができる。結合方法は、剛性の向上した繊維の均一物質を形成することができる。次に、結合したトウはプラグラップ中に巻かれて、フィルターロッドに裁断される。セルロースアセテートのトウの加工は、例えば、Ｃｒａｗｆｏｒｄらへの米国特許第２，９５３，８３８号、およびＣｒａｗｆｏｒｄらへの米国特許第２，７９４，２３９号に記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれている。
【００３９】
マルチセグメントフィルター付き紙巻きタバコ用フィルター要素のためのフィルター要素構成品またはセグメントは、通常、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧ社からＫＤＦ−２およびＫＤＦ−３Ｅとして入手可能なものなどの、従来のタイプのロッド形成用器具を使用して製造されるフィルターロッドから提供され得る。通常、フィルタートウなどのフィルター材料は、トウ加工用器具を使用して提供され得る。例示的なトウ加工用器具は、Ａｒｊａｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐ．社、Ｗｉｎｓｔｏｎ−Ｓａｌｅｍ、ＮＣ．により供給されるＥ−６０として市販されている。他の例示的なトウ加工用器具は、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ  ＆  Ｃｏ．ＫＧ社からのＡＦ−２、ＡＦ−３およびＡＦ−４として市販されている。さらに、フィルター材料供給器具およびフィルター作製器具を操作する代表的な様式および方法は、Ｂｙｒｎｅへの米国特許第４，２８１，６７１号、Ｇｒｅｅｎ，Ｊｒ．らへの米国特許第４，８６２，９０５号、Ｓｉｅｍｓらへの米国特許第５，０６０，６６４号、Ｒｉｖｅｒｓへの米国特許第５，３８７，２８５号およびＬａｎｉｅｒ，Ｊｒ．らへの米国特許第７，０７４，１７０号に記載されている。フィルターロッド形成用器具にフィルター材料を供給するための他のタイプの技術は、Ｐｒｙｏｒらへの米国特許第４，８０７，８０９号およびＲａｋｅｒへの米国特許第５，０２５，８１４号に記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれている。
【００４０】
本発明のフィルター要素は、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第４，７５６、３１８号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第４，７１４，０８２号、Ｗｈｉｔｅらへの米国特許第４，７７１，７９５号、Ｓｅｎｓａｂａｕｇｈらへの米国特許第４，７９３，３６５号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第４，９８９，６１９号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第４，９１７，１２８号、Ｋｏｒｔｅへの米国特許第４，９６１，４３８号、Ｓｅｒｒａｎｏらへの米国特許第４，９６６，１７１号、Ｂａｌｅらへの米国特許第４，９６９，４７６号、Ｓｅｒｒａｎｏらへの米国特許第４，９９１，６０６号、Ｆａｒｒｉｅｒらへの米国特許第５，０２０，５４８号、Ｓｈａｎｎｏｎらへの米国特許第５，０２７，８３６号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，０３３，４８３号、Ｓｃｈｌａｔｔｅｒらへの米国特許第５，０４０，５５１号、Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎらへの米国特許第５，０５０，６２１号、Ｂａｋｅｒらへの米国特許第５，０５２，４１３号、Ｌａｗｓｏｎへの米国特許第５，０６５，７７６号、Ｎｙｓｔｒｏｍらへの米国特許第５，０７６，２９６号、Ｆａｒｒｉｅｒらへの米国特許第５，０７６，２９７号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，０９９，８６１号、Ｄｒｅｗｅｔｔらへの米国特許第５，１０５，８３５号、Ｂａｒｎｅｓらへの米国特許第５，１０５，８３７号、Ｈａｕｓｅｒらへの米国特許第５，１１５，８２０号、Ｂｅｓｔらへの米国特許第５，１４８，８２１号、Ｈａｙｗａｒｄらへの米国特許第５，１５９，９４０号、Ｒｉｇｇｓらへの米国特許第５，１７８，１６７号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，１８３，０６２号、Ｓｈａｎｎｏｎらへの米国特許第５，２１１，６８４号、Ｄｅｅｖｉらへの米国特許第５，２４０，０１４号、Ｎｉｃｈｏｌｓらへの米国特許第５，２４０，０１６号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，３４５，９５５号、Ｃａｓｅｙ，ＩＩＩらへの米国特許第５，３９６，９１１号、Ｒｉｇｇｓらへの米国特許第５，５５１，４５１号、Ｂｅｎｓａｌｅｍらへの米国特許第５，５９５，５７７号、Ｍｅｉｒｉｎｇらへの米国特許第５，７２７，５７１号、Ｂａｒｎｅｓらへの米国特許第５，８１９，７５１号、Ｍａｔｓｕｕｒａらへの米国特許第６，０８９，８５７号、Ｂｅｖｅｎらへの米国特許第６，０９５，１５２号およびＢｅｖｅｎへの米国特許第６，５７８，５８４号に記載されているタイプの紙巻きタバコの内部に組み込むことができ、これらは、参照により本明細書に組み込まれている。さらに、本発明のフィルター要素は、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ社により「Ｐｒｅｍｉｅｒ」および「Ｅｃｌｉｐｓｅ」の商標名で市販されている紙巻きタバコのタイプの内部に組み込まれ得る。例えば、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ  ｔｈａｔ  Ｈｅａｔ  Ｉｎｓｔｅａｄ  ｏｆ  Ｂｕｒｎ  Ｔｏｂａｃｃｏ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８年）およびＩｎｈａｌａｔｉｏｎ  Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、１２巻、５号、１−５８頁（２０００年）、および２０���０年８月１９日出願の米国特許出願第１２／８５９，４９４号に記載されている、これらのタイプの紙巻きタバコを参照されたい（これらは、本明細書に参照として組み込んでいる。）。
【００４１】
本開示の様々な実施形態のフィルター要素は、複数のフィルターセグメントを含むことができる。各セグメントは、様々な特性を有することができ、また、微粒子物および／または気相化合物をろ過または吸着することができる、様々な材料を含むことができる。
【００４２】
一実施形態において、喫煙可能品はフィルター要素を含むことができる。このフィルター要素は、フィルター材料を含むフィルターセグメントを有することができる。このフィルター材料は、繊維基材材料を含むことができる。例えば、フィルター材料は、本明細書において記述された通りに調製されるセルロースアセテートのトウを含むことができる。あるいは、フィルター材料は、生分解性材料を含む、本明細書に記載した他のいかなる適切な材料も含むことができる。例示的な生分解性材料は、２０１０年１１月１日に出願の米国特許出願第１２／９１７，１７１号、２０１０年１２月８日に出願の米国特許出願第１２／９６３，２７５号、２０１０年６月３０日に出願の米国特許出願第１２／８２７，６１８号に記載されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれている。
【００４３】
適切な生分解性材料は、例えば、デンプン、セルロース性材料または他の有機性植物由来の繊維材料（例えば、綿、ウール、杉、麻、竹、カポック（ｋａｐｏｋ）、または亜麻）、ポリビニルアルコール、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリウレタン、ｃｉｓ−ポリイソプレン、ｃｉｓ−ポリブタジエン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリ無水物（ｐｏｌｙａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ならびにこれらのコポリマーおよびブレンドを含むことができる。例示的な脂肪族ポリエステルは、例えば、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）（例えばポリ（Ｌ−乳酸）またはポリ（ＤＬ−乳酸））、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、およびこれらのコポリマーを含むことができる。言いかえると、フィルター材料は、喫煙品向けのフィルター要素における使用に適したいかなる繊維材料も含むことができる。
【００４４】
フィルター材料は、フィラメントの加工中、このフィラメントに施用される仕上げ組成物を含むことができる。この仕上げ組成物は、少なくとも１種の補助剤を含むことができる。補助剤は、喫煙可能品の使用中に生じる熱分解生成物および／または他のエアロゾル生成物として生成され得る、特定の標的成分および／または標的成分群と選択的に相互作用するよう配合され得る。標的成分は、例えば、微粒子物、気相化合物、および／または気相化合物群とすることができる。例えば、補助剤は、１種以上のアミン、フェノール、カルボニル、アルコールおよび／またはイオン性化合物と選択的に相互作用するよう配合され得る。望ましい選択的相互作用は、主流エアロゾルまたは主流煙からの標的成分の除去を含むことができる。望ましい選択的相互作用は、主流エアロゾルまたは主流煙中の標的成分の濃度低下も含むことができる。言いかえると、補助剤は、主流エアロゾル中の標的成分を除去する、および／またはその濃度を低下することにより、喫煙品の主流噴霧質から標的成分をろ過するよう配合され得る。
【００４５】
補助剤と標的成分との間の相互作用は、例えば、化学反応、水素結合および／または錯体形成型反応の形態をとることができる。このように、フィルターセグメントは、喫煙品によって生じる主流煙から標的成分を選択的にろ過（例えば、捕捉、除去、吸収および／または吸着）して、主流煙の物理的および／または化学的性質を改変することができる。言いかえると、繊維仕上げ組成物は、主流煙の標的成分と選択的に相互作用するよう配合することができ、その結果、該フィルターセグメントは、これを通過する主流煙から標的成分をろ過することができる。このように、煙の感覚特性は改変されて、喫煙者にとって望ましい喫煙の実感を実現することができる。
【００４６】
別の実施形態において、フィルター要素は、２つのフィルターセグメントを有するマルチセグメント化フィルター要素として構成されてもよい。第１のフィルターセグメントは、第１の仕上げ組成物により仕上げられた（すなわち、被覆された）フィラメントを有するフィルター材料を含むことができる。この第１の仕上げ組成物は、主流煙の第１の標的成分と選択的に相互作用するよう選択された、または配合された第１の補助剤から主に構成することができる、および／またはこの補助剤を含むことができる。第２のフィルターセグメントは、第２の仕上げ組成物により仕上げられたフィラメントを有するフィルター材料を含むことができる。この第２の仕上げ組成物は、主流煙の第２の標的成分と選択的に相互作用するよう選択された第２の補助剤から主に構成することができるまたはこの補助剤を含むことができる。第１および第２のフィルターセグメントは、互いに端同士のつながった関係で配列され、本明細書に記載したフィルター要素を形成することができる。あるいは、第１および第２のフィルターセグメントは、相互に対して同心円の関係で配列されてもよい。例示的なフィルターの同心円配列は、Ｇｅｎｔｒｙらへの米国特許第５，５６８，８１９号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれている。主流煙は、喫煙者によりフィルター要素を介して吸われるので、第１および第２のフィルターセグメントは、煙の第１および第２の成分をそれぞれ選択的にろ過することができる。このように、喫煙者の口内で受け取られた煙（すなわち、フィルター要素を通過した煙）の物理的および／または化学的性質は、所望に応じて改変され得る。
【００４７】
第１および第２のフィルターセグメントは、共通のフィラメントを有するフィルター材料を含んでもよい。言いかえると、第１および第２のフィルターセグメントは、同じ繊維基材材料から形成され得る。例えば、第１のフィルターセグメントおよび第２のフィルターセグメントの両方のフィルター材料が、可塑化セルロースアセテートフィラメントを含んでもよい。第１および第２のフィルターセグメントはまた、個別の仕上げ組成物を含んでもよい。例えば、第１のフィルターセグメントの第１の仕上げ組成物は、第２のフィルターセグメントの第２の仕上げ組成物の化学組成とは異なる化学組成を有してもよい。このように、第１および第２のフィルターセグメントは、主流煙から少なくとも２種の異なる標的成分を選択的にろ過するように構成され得る。言いかえると、第１および第２の個別の仕上げ組成物は、共通の繊維基材材料に施用されて、個別の表面化学を有する、第１および第２のフィルターセグメントを生成することができる。このように、第１および第２のフィルターセグメントの各々は、主流煙の異なる標的成分と選択的に相互作用するよう構成され得る。異なる界面化学を有するフィルターセグメントを生成するための共通フィラメントを使用する能力が望ましいことがある。さらに、主流煙を選択的にろ過することができる異なる界面化学を有するフィルターセグメントを生成するための従来のセルロースアセテートフィラメントを使用する能力が望ましいことがある。例えば、従来のセルロースアセテートフィラメントを使用することにより、溶液紡糸装置、トウ加工装置、ロッド形成用器具、および／またはロッド取り扱い機器などの従来の加工装置、ならびに／もしくは可塑剤、着香剤および／または他の添加物などの材料を使用して、本開示のフィルター要素を組み込んでいる喫煙品の製造を可能にすることができる。
【００４８】
第１および第２のフィルターセグメントは、相互に適合性を示さないと一般に見なされ得るか、そうでない場合、単一フィルターセグメント内で互いに組み合わせることができない補助剤を有する仕上げ組成物を含むことができる。例えば、第１および第２のフィルターセグメントは、加工中および／または単一のフィルターセグメント内において組み合わせると、互いに反応することができる（例えば、酸と塩基）補助剤を含むことができる。こうした非適合性の補助剤は、例えば各補助剤を個別のフィルターセグメントに制限することにより、互いに隔離され得る。この目的のため、第１のフィルターセグメントの第１の仕上げ組成物は、第２のフィルターセグメントの第２の仕上げ組成物の第２の補助剤から隔離するよう、第１の補助剤を含有することができる。第１および第２のフィルターセグメントは、相互に隣接して接触していてもよい。あるいは、第１および第２のフィルターセグメントは、物理的障壁（例えば、単層膜または多層膜）および／または間隙（例えば、開放空気空間）により相互に分離されていてもよい。第１および第２の仕上げ組成物は、第１および第２の補助剤が第１のフィルターセグメントおよび／または第２のフィルターセグメント内で移動することができないよう、配合され得る。さらに、またはあるいは、第１および第２の仕上げ組成物は、第１および第２の補助剤が第１のフィルターセグメントと第２のフィルターセグメントとの間で移動することができないよう配合され得る。このように、第１および第２の補助剤の各々は、フィルター要素の単一フィルターセグメントに限定されてもよい。
【００４９】
マルチセグメント化フィルター要素を組み込んでいる代替的実施形態は、任意の数のフィルターセグメントを含むことができる。例えば、フィルター要素は２つ、３つ、４つまたはそれ以上のフィルターセグメントを有する、マルチセグメント化フィルター要素として構成されてもよい。各フィルターセグメントは、喫煙品の主流煙から少なくとも１つの標的成分を選択的にろ過するよう配合されて、煙の物理的および／または化学的性質を改変することができる。こうした代替的実施形態は、この開示の範囲により、およびこの範囲内において考慮される。
【００５０】
本開示の様々な実施形態は、少なくとも１種の生分解性繊維を組み込んでいるフィルター材料を含むことができる。生分解性繊維は、セルロースアセテートおよび／または可塑化セルロースアセテートにより被覆されていてもよい。被覆済み生分解性繊維の界面化学は、喫煙品のフィルター要素において使用される従来のセルロースアセテート繊維の界面化学に近似することができる。例示的な材料および／または被覆材は、２０１０年１１月１日に出願の米国特許出願第１２／９１７，１７１号、２０１０年１２月８日に出願の米国特許出願第１２／９６３，２７５号、および２０１０年６月３０日に出願の米国特許出願第１２／８２７，６１８号に記載されており、これらの各々は、参照により本明細書に組み込まれている。仕上げ組成物は、本明細書に記載した通り、加工中に生分解性繊維フィラメントに施用することができ、その結果、生分解性繊維を含むフィルターセグメントは、喫煙品によって生じた主流煙の標的成分を選択的にろ過するように構成され得る。こうしたフィルターセグメントは、従来のセルロースアセテートのトウから形成されたフィルターセグメントと比較して、分解速度が増加（例えば、廃棄環境において）することを示すことができる。こうしたフィルターセグメントは、分解の促進と主流煙の選択的ろ過の両方を可能にすることができる。
【００５１】
本発明の好ましい紙巻きタバコは、吸気に対して望ましい耐性を示す。例えば、例示的な紙巻きタバコは、１７．５ｃｃ／ｓｅｃの空気流において、約５０ｍｍから約２００ｍｍの水圧低下という圧力低下を示し得る。好ましい紙巻きタバコは、１７．５ｃｃ／秒の空気流において、約６０ｍｍから約１８０ｍｍの間、より好ましくは約７０ｍｍから約１５０ｍｍの間の値の圧力低下を示し得る。通常、紙巻きタバコの圧力低下値は、Ｆｉｌｔｒｏｎａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｌｔｄ社から入手可能なＦｉｌｔｒｏｎａ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｔｅｓｔ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＣＴＳ  Ｓｅｒｉｅｓ）を使用して測定される。
【００５２】
当業者は、異なる実施形態に関する本明細書において記載されている特徴が、本明細書で提示されている特許請求の範囲内に留まりつつ、相互におよび／または現在公知のもしくは将来に開発される技法により組み合わされ得ることを含め、本明細書において明確に例示されていない実施形態が、本開示の範囲内において実施され得ることが理解されよう。したがって、先の詳細説明は、限定するよりもむしろ例示として見なされることが意図される。また、均等物すべてを含めた特許請求の範囲は、本発明の趣旨および範囲を規定するものと意図されていると理解すべきである。さらに、上記の利点は必ずしも本発明の唯一の利点ではなく、また記載されている利点のすべてが、本発明の各々の実施形態により達成されることになるとは必ずしも予期されない。
【図１】
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【国際調査報告】
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