JP2019126290A

JP2019126290A - 非燃焼型香味吸引器のカートリッジ成形紙

Info

Publication number: JP2019126290A
Application number: JP2018009470A
Authority: JP
Inventors: 朗兼房; Akira Kanefusa; 正史冨田; Masashi Tomita
Original assignee: Nippon Paper Papylia Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Papylia Co Ltd
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2019-08-01

Abstract

【課題】非燃焼型香味吸引器における香味・喫味成分を含有するカートリッジを成形するための成形紙を提供する。【解決手段】第一の紙層、熱可塑性樹脂層、第二の紙層が、この順に積層されている非燃焼型香味吸引器のカートリッジ成形紙。【選択図】図１

Description

本発明は、非燃焼型香味吸引器に用いられる、香味・喫味成分を内包するカートリッジを成形するための成形紙に関する。

シガレットは、たばこ葉を燃焼させた煙を吸引するものである。
近年、たばこ葉等を燃焼させることなく加熱して、香味・喫味成分を含むエアゾールを発生させる非燃焼型香味吸引器が人気を集めている（例えば、特許文献１、２参照）。非燃焼型香味吸引器としては、ニコチンを発生する「加熱式タバコ」、ニコチンを発生しない「電子タバコ」と呼ばれるものが存在する。

非燃焼型香味吸引器として、タバコ葉、香料等の香味・喫味成分を内包したカートリッジを交換可能としたものが知られている（例えば、特許文献２）。このカートリッジは、一般的にプラスチックや金属からなるため、不燃ごみに該当する場合があり、地方によっては、可燃ごみである従来のシガレットの吸い殻と区別して回収せねばならず、公共の喫煙所等において、管理が煩雑となる場合がある。

国際公開第２０１３／１０２６１２号国際公開第２０１５／０４６３８６号

本発明は、非燃焼型香味吸引器における香味・喫味成分を含有するカートリッジを成形するための成形紙を提供することを課題とする。

本発明の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
１．第一の紙層、熱可塑性樹脂層、第二の紙層がこの順に積層されていることを特徴とする非燃焼型香味吸引器のカートリッジ成形紙。
２．総厚さが１５０μｍ以上２６０μｍ以下であり、前記熱可塑性樹脂層の厚さが１５μｍ以上、前記第一の紙層及び第二の紙層の厚さがそれぞれ３０μｍ以上１８０μｍ以下であることを特徴とする１．記載のカートリッジ成形紙。
３．前記熱可塑性樹脂層が、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂を主成分とすることを特徴とする１．または２．に記載のカートリッジ成形紙。
４．１．〜３．のいずれかに記載のカートリッジ成形紙からなる紙筒を備える非燃焼型香味吸引器のカートリッジ。

本発明のカートリッジ成形紙は、紙と熱可塑性樹脂とが積層されてなり、可燃ごみとして処理することができる。本発明のカートリッジ成形紙は、両面に紙層を備えているため、紙筒に成形した際に、のりで強固に接着して成形することができる。本発明のカートリッジ成形紙は、熱可塑性樹脂層を備えており、内部にウェット状の香味・喫味成分を内包させても、液分が染み出すことがない。
特定の厚さを有するカートリッジ成形紙は、カートリッジとして一般的な直径の紙筒に成形した際の剛度が高く、非燃焼型香味吸引器への装着時に潰れにくく、取り扱い性に優れている。また、このカートリッジは中空であるが、剛度に優れているため、吸口として利用することができる。

一実施態様である非燃焼型香味吸引器のカートリッジの部分展開図。

以下、本発明の詳細を説明する。
本発明のカートリッジ成形紙は、第一の紙層、熱可塑性樹脂層、第二の紙層がこの順に積層されてなる。

「紙層」
本発明において、第一、及び第二の紙層は、針葉樹パルプや広葉樹パルプなどの木材パルプ、亜麻パルプ、大麻パルプ、サイザル麻パルプ、エスパルトなどの非木材パルプ、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどの化学繊維等の製紙用繊維から抄造することができる。
パルプとしては、クラフト蒸解法、酸性・中性・アルカリ亜硫酸塩蒸解法、ソーダ塩蒸解法等による化学パルプ、グランドパルプ、ケミグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等を使用できる。化学繊維としては、例えば、レーヨン、リヨセル等の半合成繊維、アセテート、ナイロン、ビニロン、アクリル、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成繊維、および、これらの複合繊維を使用できる。また、上記したパルプ、化学繊維を、適宜配合して用いることもできる。

本発明の紙層には、必要に応じて、硫酸バンドや、各種のアニオン性、カチオン性、ノ二オン性、あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤等の抄紙用内添助剤を添加することができる。さらに、必要に応じて、染料、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の製紙用添加剤を添加することができる。

第一の紙層及び第二の紙層の厚さは、それぞれ３０μｍ以上１８０μｍ以下であることが好ましい。紙層の厚さが３０μｍ未満では、基紙が薄いため、樹脂や接着剤の染み抜けによりラミネーターでの加工が困難となる。紙層の厚さが１８０μｍより厚いと剛度が高くなり、紙を筒状に丸める加工が困難となる。紙層の厚さは、６０μｍ以上１４０μｍ以下がより好ましく９０μｍ以上１３０μｍ以下がさらに好ましい。なお、本発明のカートリッジ成形紙において、紙層の厚さとは、電子顕微鏡等で断面を観察した際に、製紙用繊維が存在する領域の厚さを意味する。

「熱可塑性樹脂層」
本発明において、熱可塑性樹脂層は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂などから成形することができる。これらの中で、安全性、紙層との接着性等の点から、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂を主成分とすることが好ましい。なお、主成分とするとは、全熱可塑性樹脂に対してポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のいずれか、または両方を５０重量％以上含むことを意味する。

熱可塑性樹脂層の厚さは、１５μｍ以上であることが好ましい。非燃焼型香味吸引器は、水蒸気を使用するため、使用後にカートリッジ内部の香味・喫味成分が湿った状態となる場合がある。また、メンソール等の精油を香料として含む場合がある。熱可塑性樹脂層の厚さが１５μｍ未満では、紙筒の内部に液分が存在すると、液分が染み出す場合がある。熱可塑性樹脂層の厚さは、１８μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上がさらに好ましい。

「カートリッジ成形紙」
本発明のカートリッジ成形紙は、筒状に丸められてカートリッジを構成するものである。そして、市販されている非燃焼型香味吸引器における一般的なカートリッジの直径は６ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
本発明のカートリッジ成形紙の総厚さは、特に制限されないが、直径６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の紙筒とする場合には、総厚さが１５０μｍ以上２６０μｍ以下であることが好ましく、１６０μｍ以上２３０μｍ以下であることがより好ましい。１５０μｍ以上２６０μｍ以下の総厚さを有する本発明のカートリッジ成形紙は、６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の直径を有する紙筒とした際に、剛度の高い紙筒を得ることができ、この紙筒を使用したカートリッジを非燃焼型香味吸引器へ装着する際に潰れにくく、取り扱い性に優れている。また、この紙筒は、剛度に優れているため、その一端を口に咥える吸口として利用することができる。総厚さが１５０μｍ未満では、６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の直径を有する紙筒とした際の剛度が不足して潰れやすくなる。総厚さが２６０μｍより厚いと、直径が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の筒状に丸めにくく、また、接着部が剥がれやすくなる。

（カートリッジ成形紙の製造）
本発明のカートリッジ成形紙は、接着性、さらには工程容易性の点から、溶融押出しラミネーターから押し出した熱可塑性樹脂層と、２枚の紙基材とをサンドラミ方式で積層することにより製造することが好ましい。紙層となる紙基材を製造する抄紙機としては、従来公知の長網式抄紙機、短網式抄紙機、円網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機等のいずれも用いることができる。また、抄紙は中性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれの方式で行うこともできる。なお、本発明のカートリッジ成形紙は、他の製法で製造することもできる。

「カートリッジ」
本発明のカートリッジ成形紙から、非燃焼型香味吸引器におけるカートリッジの紙筒を製造することができる。なお、上記したように、一般的なカートリッジの直径は６ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるが、本発明のカートリッジにおける紙筒の直径はこの範囲に限定されない。

一実施態様であるカートリッジの部分展開図を図１に示す。一実施態様であるカートリッジ１０は、本発明のカートリッジ成形紙からなる紙筒１、紙筒１の内部に充填されるたばこ葉刻み、香料等の香味・喫味成分２、紙筒１の両端から香味・喫味成分２の漏出を防ぎ、エアロゾルが通過するフィルター３を有する。紙筒１は、カートリッジ成形紙の一辺が、接着剤で接着されている。また、フィルター３は、本発明のカートリッジ成形紙からなる紙筒１に接着剤で接着されている。

本発明のカートリッジは、非燃焼型香味吸引器に用いるものであるため、接着剤としては人体に無害であるものであれば特に制限することなく使用することができ、例えば、ポリ酢酸ビニル系エマルジョン等の水溶性接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のホットメルト接着剤を用いることができる。また、紙筒を成形するための接着剤と、フィルターを紙筒に固定するための接着剤は、同一のもの、または、異なるものを使用することができる。なお、図１に示すカートリッジ１０は、一実施態様であり、本発明のカートリッジはこれに限定されない。

本発明のカートリッジの紙筒は、第一の紙層、熱可塑性樹脂層、第二の紙層がこの順に積層されたカートリッジ成形紙からなり、第一の紙層と第二の紙層とが貼合されてなる。本発明のカートリッジの紙筒は、紙層同士が接着されているため、その接着面は強固で剥がれにくい。それに対し、接着する少なくとも一方の面が熱可塑性樹脂層であると、接着力が弱く、紙筒の製造が困難となり、また、保管中、使用中等に接着面が剥がれてしまう場合がある。さらに、紙筒の最表面が熱可塑性樹脂層の場合、製造時、取扱い時等の摩擦により汚れが生じやすいという問題もある。

「実施例１」
木材パルプ（広葉樹パルプ１００％）に、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製ＷＳ４０２４）を木材パルプの質量に対して１．２質量％、サイズ剤（荒川化学工業株式会社製Ｋ９０１−２０）を木材パルプの質量に対して０．３質量％添加して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙し、酸化デンプン（日本コーンスターチ株式会社製ＳＫ１００）の５質量％液を塗工した後、スーパーカレンダー加工を実施して、坪量：８５ｇ／ｍ^２、厚さ：９７μｍのラミ加工原紙Ａを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）を２枚のラミ加工原紙Ａの間でサンドし、坪量：１９０ｇ／ｍ^２、厚さ２００μｍの積層紙を作製した。なお、積層時に紙層が圧縮されること、及び、紙層の一部が熱可塑性樹脂に埋め込まれることにより、得られる積層紙は加工前の各層の厚さを合計した厚さよりも薄くなる。

「実施例２」
木材パルプ（広葉樹パルプ１００％）に、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製ＷＳ４０２４）を木材パルプの質量に対して１．２質量％、サイズ剤（荒川化学工業株式会社製Ｋ９０１−２０）を木材パルプの質量に対して０．３質量％添加して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙し、酸化デンプン（日本コーンスターチ株式会社製ＳＫ１００）の５質量％液を塗工した後、スーパーカレンダー加工を実施して、坪量：５７ｇ／ｍ^２、厚さ：６５μｍのラミ加工原紙Ｂを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）を２枚のラミ加工原紙Ｂの間でサンドし、坪量：１３４ｇ／ｍ^２、厚さ１３６μｍの積層紙を作製した。

「実施例３」
木材パルプ（広葉樹パルプ１００％）に、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製ＷＳ４０２４）を木材パルプの質量に対して１．２質量％、サイズ剤（荒川化学工業株式会社製Ｋ９０１−２０）を木材パルプの質量に対して０．３質量％添加して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙し、酸化デンプン（日本コーンスターチ株式会社製ＳＫ１００）の５質量％液を塗工した後、スーパーカレンダー加工を実施して、坪量：１０４ｇ／ｍ^２、厚さ：１２４μｍのラミ加工原紙Ｃを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）を２枚のラミ加工原紙Ｃの間でサンドし、坪量：２２８ｇ／ｍ^２、厚さ２５４μｍの積層紙を作製した。

「実施例４」
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）を実施例１のラミ加工原紙Ａと実施例３のラミ加工原紙Ｃの間でサンドし、坪量：２０９ｇ／ｍ^２、厚さ２２７μｍの積層紙を作製した。

「実施例５」
木材パルプ（針葉樹パルプ１００％）：６８％、レーヨン（１．５ｄｔ×５ｍｍ）：３２％の原料スラリーを円網式抄紙機で抄紙し、リン酸カルバミン酸デンプン（松谷化学工業株式会社製ニールガムＴ−８５）の５質量％液を塗工して、坪量：４８ｇ／ｍ^２、厚さ：１１０μｍのラミ加工原紙Ｄを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）を実施例１のラミ加工原紙Ａと実施例５のラミ加工原紙Ｄの間でサンドし、坪量：１４３ｇ／ｍ^２、厚さ２１７μｍの積層紙を作製した。

「実施例６」
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）を実施例３のラミ加工原紙Ｃと実施例５のラミ加工原紙Ｄの間でサンドし、坪量：１６２ｇ／ｍ^２、厚さ２４４μｍの積層紙を作製した。

「比較例１」
木材パルプ（広葉樹パルプ１００％）に、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製ＷＳ４０２４）を木材パルプの質量に対して１．２質量％、サイズ剤（荒川化学工業株式会社製Ｋ９０１−２０）を木材パルプの質量に対して０．３質量％添加して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙し、酸化デンプン（日本コーンスターチ株式会社製ＳＫ１００）の５質量％液を塗工した後、スーパーカレンダー加工を実施して、坪量：１５７ｇ／ｍ^２、厚さ：１８６μｍのラミ加工原紙Ｅを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）をラミ加工原紙Ｅの両面にラミネート加工して、坪量：１９０ｇ／ｍ^２、厚さ２１０μｍの積層紙を作製した。

「比較例２」
木材パルプ（広葉樹パルプ１００％）に、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製ＷＳ４０２４）を木材パルプの質量に対して１．２質量％、サイズ剤（荒川化学工業株式会社製Ｋ９０１−２０）を木材パルプの質量に対して０．３質量％添加して原料スラリーを調成した。この原料スラリーを長網式抄紙機で抄紙し、酸化デンプン（日本コーンスターチ株式会社製ＳＫ１００）の５質量％液を塗工した後、スーパーカレンダー加工を実施して、坪量：２２５ｇ／ｍ^２、厚さ：２７０μｍのラミ加工原紙Ｆを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）をラミ加工原紙Ｆの両面にラミネート加工して、坪量：２６０ｇ／ｍ^２、厚さ３００μｍの積層紙を作製した。

「比較例３」
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）をラミ加工原紙Ａの両面にラミネート加工して、坪量：１１９ｇ／ｍ^２、厚さ１３１μｍの積層紙を作製した。

「比較例４」
木材パルプ（針葉樹パルプ１００％）：６８％、レーヨン（１．５ｄｔ×５ｍｍ）：３２％の原料スラリーを円網式抄紙機で抄紙し、リン酸カルバミン酸デンプン（松谷化学工業株式会社製ニールガムＴ−８５）の５質量％液を塗工して、坪量：１２０ｇ／ｍ^２、厚さ：２６０μｍのラミ加工原紙Ｇを得た。
溶融押出ラミネーターを使って、膜厚２０μｍのポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製ＵＢＥポリエチレンＬ７１９）をラミ加工原紙Ｇの片面にラミネート加工して、坪量：１２５ｇ／ｍ^２、厚さ２７６μｍの積層紙を作製した。

「比較例５」
木材パルプ（針葉樹パルプ１００％）の原料スラリーを円網式抄紙機で抄紙し、リン酸カルバミン酸デンプン（松谷化学工業株式会社製ニールガムＴ−８５）の５質量％液を塗工して、坪量：１１７ｇ／ｍ^２、厚さ：２２３μｍの用紙を得た。

＜評価＞
各例で得られた積層紙および用紙について、下記に示す評価を行った。結果を表１に示す。
（坪量）
ＪＩＳＰ８１２４に規定される方法により測定した。
（厚さ）
ＪＩＳＰ８１１８に規定される方法により測定した。
（クラーク剛度）
ＪＩＳＰ８１４３に規定される方法により測定した。
（サイズ度）
ＪＩＳＰ８１２２に規定される方法により測定した。
（耐油度）
ＪＩＳＰ８１４６−１９７６に規定される方法により測定した。

（剥離強度）
各例で得られた積層紙および用紙より、ＭＤ方向：１５ｍｍ×ＣＤ方向：１００ｍｍの試験片を採取し、コニシ株式会社製ボンドＣＨ１８（酢酸ビニル系エマルジョン）：０．０４〜０．０５ｇを、各試料片の中央付近に１５ｍｍ幅×１０ｍｍ幅の面積で均一に塗布した後、直ちにもう一方の試料片を重ね合わせて接着し、剥離試験用試験片とした。これら試験片について、株式会社エー・アンド・デイ製テンシロン万能試験機を用いてＴ字剥離試験を行い、剥離強度（横）を測定した。また、試験後のサンプルを視認し、破壊面を確認した。

（耐水性、耐油性）
耐水性は、前記サイズ度が３００秒以上を良：○、１８０秒以上３００秒未満を適：△、１８０秒未満を不良：×とした。
耐油性は、前記耐油度が１８００秒以上を良：○、９００秒以上１８００秒未満を適：△、９００秒未満を不良：×とした。

（加工適性）
加工適性（筒加工性）は、前記クラーク剛度（横）が３５０ｃｍ^３／１００未満を良：○、３５０ｃｍ^３／１００以上４５０ｃｍ^３／１００未満を適：△、４５０ｃｍ^３／１００以上を不良：×とした。
加工適性（ラップ貼り合わせ）は、前記剥離強度（横）が０．１８０ｋＮ／ｍ以上を良：○、０．１２０ｋＮ／ｍ以上０．１８０ｋＮ／ｍ未満を適：△、０．１２０ｋＮ／ｍ未満を不良：×とした。

（フィルター堅さ）
フィルター堅さは、前記クラーク剛度（縦）が２５０ｃｍ^３／１００以上を良：○、１５０ｃｍ^３／１００以上２５０ｃｍ^３／１００未満を適：△、１５０ｃｍ^３／１００未満を不良：×とした。

１０カートリッジ
１紙筒（カートリッジ成形紙）
２香味・喫味成分
３フィルター

Claims

第一の紙層、熱可塑性樹脂層、第二の紙層が、この順に積層されていることを特徴とする非燃焼型香味吸引器のカートリッジ成形紙。
総厚さが１５０μｍ以上２６０μｍ以下であり、前記熱可塑性樹脂層の厚さが１５μｍ以上、前記第一の紙層及び第二の紙層の厚さが３０μｍ以上１８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ成形紙。
前記熱可塑性樹脂層が、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載のカートリッジ成形紙。
請求項１〜３のいずれかに記載のカートリッジ成形紙からなる紙筒を備える非燃焼型香味吸引器のカートリッジ。