(57)【要約】  喫煙物品（１０）のためのフィルタ（１４）は、フィルタ材料（１６）のセグメントを含み、フィルタ材料（１６）は、ランダムに配向された再生セルロース繊維及び酢酸セルロース繊維を含む。フィルタ材料（１６）は、トリアセチンを更に含む。フィルタ（１４）はまた、フィルタ材料（１６）のセグメントを取り囲む包装紙（１８）を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙物品のためのフィルタであって、
ランダムに配向された再生セルロース繊維及び酢酸セルロース繊維を含み、トリアセチンを更に含むフィルタ材料のセグメントと、
前記フィルタ材料のセグメントを取り囲む包装紙と、
を含むことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記フィルタ材料は、低分子量ポリエーテルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記フィルタ材料は、絹、綿、ポリエステル、麻糸、ナイロン、ウール、及びこれらの組合せからなる群から選択された追加繊維を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記トリアセチンは、前記フィルタ材料の１重量％から１５重量％の量で存在することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項５】
喫煙物品のためのフィルタであって、
ランダムに配向された再生セルロース繊維と低分子量ポリエーテルとを含むフィルタ材料のセグメントと、
前記フィルタ材料のセグメントを取り囲む包装紙と、
を含むことを特徴とするフィルタ。
【請求項６】
前記低分子量ポリエーテルは、ポリエチレングリコールを含むことを特徴とする請求項２又は請求項５に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記ポリエチレングリコールは、２００と３６００の間の数平均分子量を有することを特徴とする請求項６に記載のフィルタ。
【請求項８】
前記再生セルロース繊維は、巻縮ステープル長繊維であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項９】
前記巻縮ステープル長繊維は、５ｃＮ／デニールと１０ｃＮ／デニールの間の張力下で１０ｍｍと３０ｍｍの間の延伸長さを有することを特徴とする請求項８に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記巻縮ステープル長繊維は、０．５と８．０の間のデニール及び繊維長さ１０ｍｍ当たり３と１０湾曲の間の巻縮率を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記再生セルロース繊維は、リヨセル繊維であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項１２】
前記包装紙は、ポリマー材料のシートからなる溶解可能プラグラップを含み、
前記ポリマー材料は、少なくとも１つの水溶性ポリマーを含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項１３】
エアロゾル形成基材と、
前記エアロゾル形成基材と軸線方向に位置合わせされて固定され、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のフィルタを含むマウスピースと、
を含むことを特徴とする喫煙物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生セルロース繊維、酢酸セルロース繊維、及びトリアセチンを含むフィルタ材料のセグメントを含む喫煙物品のためのフィルタに関する。本発明はまた、再生セルロース繊維及び低分子量ポリエーテルを含むフィルタ材料のセグメントを含む喫煙物品のためのフィルタに関する。本発明はまた、そのようなフィルタを含む喫煙物品に拡張される。
【背景技術】
【０００２】
フィルタシガレットは、典型的に、包装紙によって取り囲まれたタバコカットフィルタの円筒形ロッドと、包装タバコロッドと端部突合せ関係で軸線方向に位置合わせされた円筒形フィルタとを含む。円筒形フィルタは、典型的に、紙プラグラップによって囲まれて通常は酢酸セルローストウであるフィルタ材料を含む。従来から、包装タバコロッド及びフィルタは、不透明紙材料から通常は形成されてフィルタの長さ全体及び包装タバコロッドのうちの隣接する部分を取り囲む先端包装紙の帯によって接合される。
【０００３】
当業技術では、タバコが燃焼するのではなく加熱されるいくつかの喫煙物品も提案されている。加熱式喫煙物品では、タバコのような香味発生基材を加熱することによってエアロゾルが発生する。公知の加熱式喫煙物品は、例えば、電気加熱式喫煙物品と、可燃性燃料要素又は熱源から物理的に分離したエアロゾル形成材料への熱の伝達によってエアロゾルを発生する喫煙物品とを含む。喫煙中に、燃料要素からの熱伝達によってエアロゾル形成基材から揮発性化合物が放出され、喫煙物品を通って引き込まれた空気に取り込まれる。放出された化合物は、冷えると凝縮し、消費者が吸入するエアロゾルを形成する。タバコ材料、タバコ抽出物、又は他のニコチン源からニコチン含有エアロゾルが燃焼又は加熱なしで発生する喫煙物品も公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ  ２，６４７，２８５
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】方法「制御された堆肥化条件下でのプラスチックの最高好気性生分解及び崩壊の決定」、ＩＳＯ  １４８５５（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
喫煙物品が喫煙されて物品の残りの部分が廃棄された後は、フィルタ区画はできるだけ早く分解することが望ましい。これを容易にする喫煙物品のためのフィルタを提供することが望ましいと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様により、喫煙物品のためのフィルタを提供し、フィルタは、フィルタ材料のセグメントを含み、フィルタ材料は、ランダムに配向された再生セルロース繊維及び酢酸セルロース繊維を含む。フィルタ材料は、トリアセチンを更に含み、フィルタはまた、フィルタ材料のセグメントを取り囲む包装紙を含む。
【０００８】
本明細書では、「再生セルロース繊維」という用語は、望ましい物理特性を有するセルロース繊維を提供するために自然発生的なセルロース材料を加工することによって形成されたセルロース繊維を意味するのに使用する。再生セルロース繊維を形成するための典型的な工程は、木片のような自然発生的なセルロース材料をパルプ化してパルプを形成する段階と、パルプに１つ又はそれよりも多くの処理段階を受けさせてセルロースの物理特性を変更する段階と、例えば、パルプを紡糸口金に通過させてセルロース繊維を紡ぐことにより、処理されたパルプから再生セルロースの繊維を形成する段階とを含む。
【０００９】
ランダムに配向された再生セルロースを含むフィルタ材料を使用すれば、フィルタ材料の分解が改善するので有利である。これは、ランダムに配向された繊維が、フィルタを廃棄した後に、特に従来的な酢酸セルローストウフィルタの実質的に連続するフィラメントと比べた時により容易に分散することができるからである。繊維の分散の増大は、環境への個々の繊維の露出を増加させ、従って、フィルタ材料が分解する速度が増大する。
【００１０】
更に、フィルタ材料に再生セルロース繊維を使用するにもかかわらず、本発明によるフィルタは、従来的な酢酸セルローストウフィルタと比べた時に同様の風味を消費者に送出する。同様の風味感覚は、本発明によるフィルタのフィルタ材料に存在する酢酸セルロース繊維及びトリアセチン結合剤によるものである。更に、トリアセチンは、酢酸セルロース繊維と結合してフィルタ材料の構造的一体性を改善するが、トリアセチンは、再生セルロース繊維に結合せず、従って、フィルタ材料の分解の改善を維持する。
【００１１】
本発明者は、再生セルロース繊維のみから構成されるフィルタは、従来的な酢酸セルロースフィルタと比べた時に喫煙物品の喫煙中に同じレベルの選択的フェノール保持を示さないことも認識している。従って、本発明によるフィルタは、再生セルロース繊維と共に酢酸セルロース繊維及びトリアセチンをフィルタ内に組み込むことによってこの問題に対処する。
【００１２】
トリアセチンは、好ましくはフィルタセグメントにフィルタ材料の約１重量％から約１５重量％、より好ましくはフィルタセグメントにフィルタ材料の約５重量％から約１０重量％、最も好ましくはフィルタセグメントにフィルタ材料の約３重量％から約５重量％の量で存在する。
【００１３】
一部の実施形態において、フィルタ材料は、喫煙物品の喫煙中にフェノールを選択的に保持するフィルタの能力を更に増加させるために低分子量ポリエーテルを更に含む。適切なポリエーテルは、ポリエチレングリコールである。好ましくは、ポリエチレングリコールは、約２００と約３６００の間、より好ましくは約４００と約１６００の間の数平均分子量を有する。
【００１４】
ランダムに配向された再生セルロース繊維を含むフィルタ材料の選択的フェノール保持を増加させるための低分子量ポリエーテルの使用は、それ自体で新規かつ発明性のある装置である。従って、本発明の第２の態様により、喫煙物品のためのフィルタを提供し、フィルタは、フィルタ材料のセグメントを含み、フィルタ材料は、ランダムに配向された再生セルロース繊維及び低分子量ポリエーテルを含む。フィルタは、フィルタ材料のセグメントを取り囲む包装紙を更に含む。
【００１５】
上述したように、フィルタ材料内に低分子量ポリエーテルを組み込めば、フィルタ材料の選択的フェノール保持が改善する。これは、従来的な酢酸セルロースと比べた時に再生セルロース繊維が示す選択的フェノール保持が小さいので、例えば、従来的な酢酸セルローストウフィルタの代わりに再生セルロースフィルタを使用する場合に重要であると考えられる。再生セルロースフィルタの選択的フェノール保持を改善するための低分子量ポリエーテルの使用は、以下の表１に示す例に示されている。
【００１６】
（表１）
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【００１７】
表１：従来的な酢酸セルロースフィルタ、再生セルロース（リヨセル）フィルタ、及び再生セルロース（リヨセル）＋ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）フィルタによる異なるフェノールの保持の比較。データは、物品を喫煙した時にフィルタを通過する各フェノールの量（すなわち、フィルタが保持しないフェノールの量）を表している。データは、物品の喫煙中に同じくフィルタを通過するニコチンの量に対して正規化される。データは、ＩＳＯ  ４３８７に従う喫煙試験を使用して収集され、合計かつニコチンを含まない乾燥粒状物質の決定は、ルーチン分析喫煙機械を使用した。
【００１８】
適切なポリエーテルは、ポリエチレングリコールである。好ましくは、ポリエチレングリコールは、約２００と約３６００の間、好ましくは約４００と約１６００の間の数平均分子量を有する。
【００１９】
喫煙物品の喫煙中にフェノールを選択的に除去するフィルタの機能を更に改善するために、フィルタ材料は、トリアセチンを含むことができる。トリアセチンを含めることはまた、フィルタ剛性の増大を助け、これは、喫煙物品の取扱い中及び喫煙中のフィルタの崩壊の可能性を低減する。トリアセチンを含む実施形態において、トリアセチンは、好ましくはフィルタセグメントにフィルタ材料の約１重量％から約１５重量％、より好ましくはフィルタセグメントにフィルタ材料の約５重量％から約１０重量％、最も好ましくはフィルタセグメントにフィルタ材料の約３重量％から約５重量％の量で存在する。
【００２０】
好ましくは、本発明の両方の態様によるフィルタ材料は、以下の試験のいずれかに従って測定した時に４０日未満、好ましくは３０日未満で少なくとも約３０％、より好ましくは少なくとも約４０％、最も好ましくは少なくとも約５０％だけ分解することになる：
ＩＳＯ  １４８５５−２００５、試験１：制御された堆肥化条件下での好気性生分解
ＩＳＯ  １４８５１−２００４、試験２：水生好気性呼吸計測生分解試験
【００２１】
従来的な酢酸セルロースフィルタと比べた時の再生セルロース繊維を含むフィルタの分解の改善を示すために、ＩＳＯ  １４８５１−２００４、試験２の下での異なるフィルタの分解の比較を以下のグラフ１に示している。
【００２２】
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【００２３】
グラフ１：ＩＳＯ  １４８５１−２００４の条件下の様々なフィルタの分解の比較。試験フィルタは、１００％再生セルロース（リヨセル）繊維及び従来的な酢酸セルロースフィルタである。参考のために、同じ条件下の純粋セルロース試料の分解も示している。
【００２４】
本発明によるフィルタにおける繊維のランダム配向は、フィルタが喫煙物品の喫煙中に消費者によって把持されることに耐えることができるように、機械的変形に対して必要なフィルタ材料の抵抗を有利に与える。繊維のランダム配向はまた、本発明によるフィルタを使用する喫煙体験が従来的な酢酸セルローストウフィルタを使用する喫煙体験と実質的に同じであるように必要な吸引抵抗を与える。本発明の両方の態様に従うフィルタは、２７ｍｍのフィルタ長さに対して約４０ｍｍＷＧと約２５０ｍｍＷＧの間、好ましくは２７ｍｍのフィルタ長さに対して約７５ｍｍＷＧと約１７５ｍｍＷＧの間、最も好ましくは２７ｍｍのフィルタ長さに対して約１００ｍｍＷＧと約１５０ｍｍＷＧの間の吸引抵抗を有することができる。吸引抵抗は、ＩＳＯ  ６５６５：２００２に記載の試験手順を使用して測定される。
【００２５】
好ましくは、再生セルロース繊維は、巻縮ステープル長繊維であり、これは、フィルタを形成するためのフィルタ材料の加工中及び喫煙物品のその後の組立中の繊維の機械的分解を低減する助けになる。繊維は、ＵＳ  ２，６４７，２８５に記載の方法のような織物繊維を巻縮するための公知の方法を使用して巻縮することができる。
【００２６】
巻縮ステープル長繊維は、好ましくは、約５ｃＮ／デニールと約１０ｃＮ／デニールの間の張力下で約１０ｍｍと約３０ｍｍの間の延伸長さを有する。これは、使用中のフィルタの機械的一体性とフィルタを廃棄した後のフィルタ材料の分散速度との間の最適な均衡を与える。本明細書では、「延伸長さ」という用語は、与えられた引張荷重下で延伸した時の巻縮再生セルロースステープル長繊維の平均長さを意味するのに使用する。
【００２７】
好ましくは、巻縮ステープル長繊維は、約０．５と約８．０の間、好ましくは約１．５と約５．５の間、最も好ましくは約２．０と約３．２の間のデニールを有する。
【００２８】
好ましくは、ステープル長繊維は、繊維長さの１０ｍｍ当たり約３湾曲と約１０湾曲の間、より好ましくは繊維長さの１０ｍｍ当たり約６湾曲と約８湾曲の間の巻縮率を有する。
【００２９】
再生セルロース繊維は、リヨセル繊維を含むことができる。リヨセル繊維は、有機溶媒紡糸工程によって得られる再生セルロース繊維として定義される。本発明によるフィルタに使用するのに適切なリヨセル繊維は、Ｌｅｎｚｉｎｇ  Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔから登録商標Ｔｅｎｃｅｌ（登録商標）の下で市販されている。有利なことに、リヨセル繊維を製造する工程は、従来的な酢酸セルロース、並びにレーヨン及びビスコスなどのような他の再生セルロース材料の製造と比べた時により環境に優しい。
【００３０】
特に、酢酸セルロースの製造は、コバルト又はマンガンを含む触媒を使用する。酢酸セルロースを製造すると、強い不快臭も発生する。対照的に、リヨセルを形成するのに使用するセルロース又は粉砕パルプは、非毒性の溶媒が９９．５％までの回収率で再利用される閉ループ工程において処理される。更に、リヨセル繊維の生成時に漂白剤を必要としない。リヨセルの製造によって生じるいずれの残留放出物も、生物学的浄化プラントで分解することができる。
【００３１】
フィルタ材料は、再生セルロース繊維に加えて他の繊維を含む場合がある。そのような追加繊維は、フィルタ材料の製造中に追加繊維を再生セルロース繊維と混合することによってフィルタ内に組み込むことができる。追加繊維は、上述の水溶性結合剤のような適切な水溶性結合剤を使用して再生セルロース繊維に結合することができる。例えば、本発明の第２の態様によるフィルタのフィルタ材料は、フィルタの機械的強度を改善するために酢酸セルロース繊維を含むことができる。この代わりに又はこれに加えて、フィルタ材料は、フィルタ材料の外観を変更する追加繊維を含むことができる。例えば、本発明の両方の態様に従うフィルタのフィルタ材料の外観は、従来的な酢酸セルローストウフィルタの外観に酷似するように変更することができる。フィルタ材料の外観を変更するための例示的な繊維には、絹、綿、ポリエステル、麻糸、ナイロン、及びウールが含まれる。
【００３２】
フィルタが廃棄された後にフィルタの分散及び分解の速度を更に改善するために、包装紙は、溶解可能プラグラップを含むことができる。本明細書では「溶解可能」という用語は、プラグラップが水との溶液中に溶解可能であることを意味するのに使用する。フィルタが廃棄された後に、溶解可能プラグラップは、水との接触によって壊れて開いて分散することになり、従って、下に重なるフィルタ材料を環境に露出させ、フィルタ材料の分散及び分解速度を改善する利点がある。分解性であることに加えて、プラグラップは生分解性とすることができる。
【００３３】
溶解可能プラグラップを含む実施形態において、プラグラップは、ポリマーフィルムのシートを含むか又はシートから構成され、ポリマーフィルムは、少なくとも１つの水溶性ポリマーを含む。プラグラップを形成するためにポリマーフィルムを使用すれば、コストが低減され、プラグラップの製造が簡単になる。具体的には、紙材料とは対照的に、ポリマーフィルムは、製造する時にいずれの更に別の加工段階を必要とすることなく、低気体透過性のようなプラグラップの所要特性を本質的に保有するように形成することができる。更に、プラグラップが透明であることが望ましい場合に、透明なポリマーフィルムは、透明な紙よりも容易に提供することができる。
【００３４】
好ましくは、ポリマーフィルムの５ｍｍ×５ｍｍ正方形試料は、温度が２２℃で２５ｍｌの蒸留水に入れた時に７２時間未満で溶解することになる。試験は、水の深さが正方形試料を完全に沈めるのに十分であるような大きさの容器内で行われる（試料の浮力は、試験中に試料が水の表面に浮くようなものであると考えられるが）。試料は、水溶性材料が肉眼で見えなくなった時に溶解したと見なされる。
【００３５】
ポリマーフィルムを形成するためのポリマー材料は、以下に限定されるものではないが、ポリビニールアルコール、セロファン、でんぷん、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、カルボキシメチルセルロース、及びその組合せを含む。
【００３６】
適切なポリマーフィルムは、１つ又はそれよりも多くの水溶性ポリマーから完全に作ることができ、又は溶解可能又は不能な追加ポリマー、又は不活性無機充填剤を含むことができる。ポリマーフィルムは、単層構造とするか又は多層構造とすることができる。フィルムが複数の層を含む場合に、これらの層は、同じポリマー材料から形成されるか又は異なる複数のポリマー材料から形成することができる。複数の層が異なる複数のポリマー材料から形成される時に、各ポリマー材料は、少なくとも１つの水溶性ポリマーを含む。
【００３７】
本発明により、エアロゾル形成基材と、エアロゾル形成基材と軸線方向に位置合わせされて固定されたマウスピースとを含む喫煙物品も提供され、マウスピースは、本発明のいずれかの態様によるフィルタを含む。
【００３８】
本明細書に用いる時に「エアロゾル形成基材」という用語は、加熱によって揮発性化合物を放出してエアロゾルを形成可能な基材を説明するのに使用される。本明細書に説明する喫煙物品のエアロゾル形成基材から発生するエアロゾルは、見えても見えなくてもよく、蒸気（例えば、室温で通常は液体又は固体である気体状態にある物質の微粒子）、並びに気体及び凝縮蒸気の液滴を含むことができる。
【００３９】
本発明による喫煙物品は、エアロゾル形成基材がタバコ材料又は燃焼して煙を形成する別の可燃材料を含むフィルタシガレット又は他の喫煙物品とすることができる。この代わりに、本発明による喫煙物品は、エアロゾル形成基材が燃焼するのではなく加熱されてエアロゾルを形成する材料を含む物品とすることができる。１つのタイプの加熱式喫煙物品では、タバコ材料又は別のエアロゾル形成材料は、１つ又はそれよりも多くの電気的加熱要素によって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、例えば、可燃性又は化学的熱源からこの熱源の内部、周囲、又は下流に位置する場合がある物理的に分離したエアロゾル形成材料へ伝達される熱によって生成される。本発明は、燃焼又は加熱なしでタバコ材料、タバコ抽出物、又は他のニコチン源からニコチン含有エアロゾルを発生する喫煙物品を更に包含する。
【００４０】
試験手順
ＩＳＯ  １４８５５−２００５
制御された堆肥化生分解試験は、乾燥好気性条件下での試験の生分解性を決定する集中好気性堆肥化工程の最適化されたシミュレーションである。接種材料は、地方自治体の固形廃棄物の有機画分から得られた安定化されて成熟した堆肥からなる。試験品目は、接種材料と混合され、かつそれが最適な酸素、温度、及び湿度条件下で集中的に堆肥化される静止した反応容器内に導入される。試験は、「制御された堆肥化条件下でのプラスチックの最高好気性生分解及び崩壊の決定」という名称のＩＳＯ  １４８５５（２００５）方法に従って行われるが、三重でなく二重で行われる。
【００４１】
ＩＳＯ  １４８５１−２００４
この試験は、実験室条件下での水生好気性生分解を決定する。試験材料は、化学的に定められた液体培地に置かれ、微生物でスパイクされる。好気性分解中に酸素が消費され、炭素質材料が気体状ＣＯ2に変換される。ＮａＯＨペレットが、放出されたＣＯ2を捕捉し、誘起圧力低下は、消費された酸素及び試験材料の生分解に直接に関連する。
【００４２】
ここで、添付図面を参照して本発明を単に一例として以下に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態による喫煙物品を示す図である。
【図２】フィルタの包装を解いた図１の喫煙物品を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１及び図２に示すフィルタシガレット１０は、本発明によって軸線方向に位置合わせされたフィルタ１４に一端で取り付けられたタバコカットフィルタの包装ロッド１２を含む。フィルタ１４は、ランダム配向再生セルロース繊維及び酢酸セルロース繊維、並びにトリアセチンを含むフィルタ材料１６の単一セグメントを含む。フィルタ材料１６はまた、その外観を変更するために絹繊維のような他の繊維を含むことができる。フィルタ材料１６はまた、選択的フェノール保持を改善するために１つ又はそれよりも多くの結合剤を含むことができ、かつ１つ又はそれよりも多くの添加剤を有することができる。フィルタ材料１６のセグメントは、プラグラップ１８によって囲まれ、それは、溶解可能である場合があり、かつ少なくとも１つの水溶性ポリマーを含むポリマーフィルムのシートから構成することができる。包装タバコロッド１２及びフィルタ１４は、フィルタ１４の長さ全体と包装タバコロッド１２のうちの隣接する部分とを取り囲む先端紙の帯２０によって接合される。
【００４５】
上述の特定の実施形態は、フィルタとタバコロッドとを含む従来の喫煙物品に関連するが、本発明によるフィルタの同様の装置は、加熱式喫煙物品にも使用することができると考えられることが認められるであろう。
【符号の説明】
【００４６】
１０  フィルタシガレット
１２  ロッド
１６  フィルタ材料
１８  プラグラップ
２０  帯
【図１】
2015523079.tif 000005
【図２】
2015523079.tif 000006
【国際調査報告】
2015523079.tif 000007
2015523079.tif 000008
2015523079.tif 000009
2015523079.tif 000010