JP2021164448A - 電子タバコカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】電子タバコカートリッジにおけるユーザの口との接触及び専用の加熱器具への装着の良否、内部のタバコ葉等の保持に好ましい巻紙の特性を備えた電子タバコカートリッジを提供する。【解決手段】タバコ植物または非タバコ植物からなる香味部と、香味部の後端側に備えられたフィルタ部と、少なくとも香味部を内表面により被覆する巻紙部材を備えており、JIS B 0601(2013)に準拠した測定において、巻紙部材の内表面の算術平均表面粗さ(Rai)は1μm以上であり、かつ内表面の平均最大粗さ(Rzi)は15μm以上であり、巻紙部材の内表面と反対面となる外表面の算術平均表面粗さ(Rao)は2ないし20μmであり、かつ前記外表面の平均最大粗さ(Rzo)は230μm以下である。【選択図】図1
Description
本発明は電子タバコカートリッジに関し、内部成分を揮発させて喫煙する電子タバコカートリッジに関する。
近時、タバコの禁煙の影響からタバコ葉に火を付けて煙を喫煙するタバコに代わり、火炎を用いない喫煙具(電子タバコ製品)が広がりつつある(特許文献1、2等参照)。特許文献に挙げられる電子タバコ製品は、既存の紙巻きタバコの構造を模しており、刻まれたタバコ葉等とフィルタが紙により巻かれた棒状の形態であり、カートリッジ等とも称される。
タバコ葉を含むカートリッジは加熱され、気化したタバコ成分が吸引され、タバコの風味を味わうことができる。電子タバコ製品においては、カートリッジは専用の加熱器具に挿入され、電熱加熱によりタバコ葉の成分は気化してエアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルをユーザが吸引することにより喫煙が可能となる。
当該カートリッジの全体の形状維持は巻紙に依存する。それゆえ、形状維持に必要な強度が巻紙に求められる。さらに、巻紙はユーザの口との接触及び専用の加熱器具への装着の良否、内部のタバコ葉等の保持の機能も備える。そこで、発明者は巻紙の物性について鋭意検討を重ね、電子タバコカートリッジの巻紙として好適な物性を見いだすに至った。
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、電子タバコカートリッジにおけるユーザの口との接触及び専用の加熱器具への装着の良否、内部のタバコ葉等の保持に好ましい巻紙の特性を備えた電子タバコカートリッジを提供する。
すなわち、電子タバコカートリッジは、タバコ植物または非タバコ植物からなる香味部と、香味部の後端側に備えられたフィルタ部と、少なくとも前記香味部を内表面により被覆する巻紙部材を備えており、JIS B 0601(2013)に準拠した測定において、巻紙部材の内表面の算術平均表面粗さ(Rai)は1μm以上であり、かつ内表面の平均最大粗さ(Rzi)は15μm以上であり、巻紙部材の内表面と反対面となる外表面の算術平均表面粗さ(Rao)は2ないし20μmであり、かつ前記外表面の平均最大粗さ(Rzo)は230μm以下であることを特徴とする。
本発明の電子タバコカートリッジによると、電子タバコカートリッジの巻紙の特性を表面粗さの物性により規定することにより、ユーザの口との接触及び専用の加熱器具への装着の良否、内部のタバコ葉等の保持に良好な巻紙とし、感触の良い電子タバコカートリッジを形成することができる。
図1は第1実施形態の電子タバコカートリッジ1の断面図である。電子タバコカートリッジ1には、香味部11とフィルタ部14が備えられ、香味部11とフィルタ部14は巻紙部材20により被覆される。図示のとおり、フィルタ部14は香味部11の後端側11e側に配置される順に備えられる。第1実施形態の電子タバコカートリッジ1では、さらに、香味部11とフィルタ部14の間に支持部材12が備えられる。図中の符号20iは巻紙部材20の内表面であり、20oは巻紙部材20の外表面である。
図2の断面図は電子タバコカートリッジ1の使用状態を示す。電子タバコカートリッジ1において、フィルタ部14側がユーザ(喫煙者)の口に咥(くわ)えられる。そして、フィルタ部14と反対に位置する香味部11側は、加熱部材30の挿入口31の内部に挿入される。挿入口31には加熱針32が設けられている。電子タバコカートリッジ1の挿入時、加熱針32は香味部11に突き刺さる。加熱部材30の操作(図示せず)により加熱針32に通電され、加熱針32は抵抗加熱により発熱する。
加熱針32からの熱伝導により香味部11は加熱され、香味部11からエアロゾルが発生する。そして、ユーザはフィルタ部14を介して加熱により生じたエアロゾルを口から吸入する。こうして、ユーザは喫煙を味わうことができる。支持部材12は、香味部11から生じたエアロゾルの温度を下げる目的で備えられる。
香味部11はタバコ植物または非タバコ植物からなる。タバコ植物は、従前の紙巻きタバコに使用されるタバコ(Nicotiana tabacum)である。タバコにはニコチンが含有される。そこで、ニコチンを含有しない電子タバコカートリッジが所望される場合には、タバコ植物に代えて非タバコ植物が用いられる。
非タバコ植物は、タバコ以外の植物であれば制限されない。植物の使用部位は、例えば、根(鱗根(鱗茎)、塊根(イモ類)、球根等)、茎、塊茎、皮(茎皮、樹皮等)、葉、花(花弁、雌蕊、雄蕊等)、樹木の幹、枝等の部位である。
鱗茎としては、タマネギ、ヒガンバナ、チューリップ、ヒヤシンス、ニンニク、ラッキョウ、ユリ、球茎としては、クロッカス、グラジオラス、フリージア、アヤメ、サトイモ、コンニャク、塊茎としては、シクラメン、アネモネ、ベゴニア、チョロギ、ジャガイモ、アピオス(ほど芋)、根茎としては、カンナ、ハス(レンコン)、ショウガ、塊根としては、ダリア、サツマイモ、キャッサバ、キクイモ担根体としては、ヤマノイモ属(ヤマノイモ、自然薯、ナガイモなどのヤムイモ類)、その他として、カブ・ゴボウ・ニンジン、ダイコン、クズが挙げられる。茎としては、コンニャク、アスパラガス、タケノコ、ウド、ダイコン、ヤーコンが挙げられる。
上記イモ類或いは以下に挙げる植物は、非タバコ植物の香味部11を形成する際の充填物として用いられる。例えば、コーンスターチ(とうもろこし)、ばれいしょ澱粉(じゃがいも)、かんしょ澱粉(サツマイモ)、タピオカ澱粉(タピオカ)等があり、増粘剤、安定剤等として使用である。これらの澱粉は、架橋により耐酸性向上、耐熱性向上、耐シェア性向上等、エステル化、エーテル化により保存安定性向上、糊化促進等、酸化により透明性向上、フィルム性向上、保存安定性向上等を図ることで可能である。
植物種子からはタマリンドシードガム、グアーガム、 ローカストビーンガム、樹液からはアラビアガム、カラヤガム、果実からはペクチン、その他の植物からは、セルロース、アガロースを主成分とするコンニャクマンナン、大豆多糖類を得ることができる。更に、カチオン化グアーガム等のように変性して使用できる。
海藻からは、カッパカラギナン、イオタカラギナン、ラムダカラギナンの3種に分類されるカラギナン、寒天、アルギン酸を得ることができ、カラギナン金属塩、アルギン酸ナトリウム等の塩としても用いられる。
ハーブまたはスパイスとして使用されている植物としては、くちなしの実、こぶみかんの葉、みょうが、よもぎ、わさび、アジョワンシード、アニス、アルファルファ、エキナセア、エシャロット、エストラゴン、エバーラスティングフラワー、エルダー、オールスパイス、オリスルート、オレガノ、オレンジピール、オレンジフラワー、オレンジリーフ、カイエンチリペッパー(カイエンヌチリペッパー)、カモミールジャーマン、カモミールローマン、カルダモン、カレーリーフ、ガーリック(にんにく)、キャットニップ、キャラウェイ、キャラウェイシード、キンモクセイ、クミン、クミンシード、クローブ、グリーンカルダモン、グリーンペッパー、コーンフラワー、サフラン、シダー、シナモン、ジャスミン、ジュニパーベリー、ジョロキア、ジンジャー(しょうが)、スターアニス、スペアミント、スマック、セイジ、セボリ(セイボリー)、セロリ、セロリシード、ターメリック(ウコン)、タイム、タマリンド、タラゴン、チャービル(セルフィーユ)、チャイブ、ディル、ディルシード、トマト(ドライトマト)、トンカ豆、ドライパクチー、ナツメグ、ハイビスカス、ハバネロ、ハラペーニョ、バーズアイ、バジル、バニラ、パクチー(コリアンダー)、パセリ、パプリカ、ヒソップ、ピメンツデスペレット、ピンクペッパー、フェヌグリークシード、フェンネル、ブラウンマスタード、ブラックカルダモン、ブラッククミン、ブラックペッパー、ベチバー、ペニーロイヤル、ペパーミント(ハッカ)、ホースラディッシュ、ホワイトペッパー、ホワイトマスタード、ポピーシード、ポルチーニ、マジョラム、マスタードシード、マニゲット、マリーゴールド、マルバフラワー、メース、ヤローフラワー、ユーカリ、ラベンダー、リコリス、リンデン、レッドクローバー、レッドペッパー、レモングラス、レモンバーベナ、レモンバーム、レモンピール、ローズ(バラ)、ローズバッズ(パープル)、ローズヒップ、ローズペタル、ローズマリー、ローズレッド、ローレル(ローリエ)、ロングペッパー、胡麻(生胡麻、煎り胡麻)、黄金唐辛子、花椒(ホアジャオ)、三鷹、山椒、唐辛子、柚子などを使用できる。また、ミックススパイス(例えば、五香粉、ガラムマサラ、ラスエルハヌート、バリグール、チキンカレーマサラ、タンドリーマサラ、カトルエピス、エルブ・ド・プロバンス)、ポプリなどとして使用されている様々な植物の混合物が使用される。
また、モモ、ブルーベリー、レモン、オレンジ、リンゴ、バナナ、パイナップル、マンゴー、葡萄、キンカン、メロン、梅、アーモンド、カカオ、コーヒー豆、ピーナッツ、ひまわり、オリーブ、クルミ、その他ナッツ類などの食用果実(果肉部分)、種子も使用される。
加えて、茶類が使用される。茶類は茶になる植物が異なるだけでなく、同じ植物であっても加工方法によって異なる種類のお茶になる。具体的には、例えば、日本茶、紅茶、明日葉茶、甘茶、アマチャヅル茶、アロエ茶、イチョウ葉茶、ウーロン茶、ウコン茶、ウラジロガシ茶、エゾウコギ茶、オオバコ茶、カキオドシ茶、柿の葉茶、カミツレ茶、カモミールティ、河原決明茶、カリン茶、菊花茶、ギムネマ茶、グァバ茶、クコ茶、桑の葉茶、黒豆茶、ゲンノショウコ茶、玄米茶、ゴボウ茶、コンフリー茶、昆布茶、桜茶、サフラン茶、シイタケ茶、シソ茶、ジャスミン茶、しょうが茶、スギナ茶、セキショウ茶、センブリ茶、ソバ茶、タラノキ茶、タンポポ茶、甜茶、ドクダミ茶、杜仲茶、ナタマメ茶、ニワトコ茶、ネズミモチ茶、ハトムギ茶、ハブ茶、ビワの葉茶、プーアル茶、紅花茶、松葉茶、マテ茶、麦茶、メグスリノキ茶、ヨモギ茶、ユーカリ茶、羅漢果茶、ルイボスティ、ゴーヤ茶等が挙げられる。これらお茶については飲用後の茶殻が使用されてもよい。茶殻の使用により高価なお茶等の再利用による有効活用が可能となる。
使用できる植物の具体例として、昆布、アオサ、アオノリ、アカモク、アサクサノリ、アラメ、イワノリ(岩海苔)、エゴノリ、オゴノリ、ガゴメコンブ、カジメ、ガニアシ、クビレズタ、クロメ、コンブ、スサビノリ、ダルス、チシマクロノリ、ツルアラメ、テングサ、トロロコンブ、ネコアシコンブ属、ノリ(海苔)、ハバノリ、ヒジキ、ヒトエグサ、ヒロメ、フノリ、ボウアオノリ、マコンブ、メカブ、モズク、ワカメ等が挙げられる。
さらに、使用できる植物の具体例として、米の他の品種として、インディカ種(インド型、大陸型、長粒種)、グラベリマ種(アフリカイネ)、サティバ種(アジアイネ)、ジャバニカ種(ジャワ型、熱帯島嶼形、大粒種)、ジャポニカ種(日本型、温帯島嶼型、短粒種)、ネリカ(アジアイネとアフリカイネの種間雑種)も当然に使用することができ、粉或いは糠としても使用することができる。
使用できる植物の具体例として、麦類の他の例として、アワ、エンバク(カラス麦の栽培品種、オーツ麦とも)、オオムギ(大麦)、カラスムギ、キビ、コドラ(コードンビエ)、コムギ(小麦)、シコクビエ、テフ、トウジンビエ、ハダカムギ(オオムギの変種)、ハトムギ(種子ではなく果実である)、ヒエ、フォニオ、マコモ、モチムギ(オオムギのモチ種)、モロコシ(タカキビ、コウリャン、ソルガム)、トウモロコシ、ライムギ(ライ麦)も挙げられる。
さらに、使用できる植物の具体例として、黒豆をあげたが、菽穀類(マメ科)としての他の例は、アズキ、イナゴマメ、インゲンマメ、エンドウキマメクラスタマメグラスピー(英:Lathyrus sativus)ケツルアズキ、ササゲ、シカクマメ、ゼオカルパマメ、ソラマメ、ダイズ、タケアズキ、タチナタマメ、タマリンド、テパリービーン、ナタマメ、ハッショウマメ(英:Mucunapruriens)、バンバラマメ、ヒヨコマメ、フジマメ、ベニバナインゲン、ホースグラム(英:Macrotyloma uniflorum)、モスビーン、ライマメ、ラッカセイ、リョクトウ、ルピナス、レンズマメ、レンズマメ(ヘントウ)も挙げられる。
さらに、使用できる植物の具体例として、ソバをあげたがその他の植物の例として、アマランス(アマランサス、センニンコク)、キヌア、ダッタンソバも挙げられる。
さらに、使用できる植物の具体例として、シイタケをあげたが、キノコ類としては、マツタケ、シイタケ、ハツタケ、シメジ、ショウロ、マッシュルーム、ハラタケ等が挙げられる。
また、さとうきび(糖蜜の搾りかすでもよい)、てんさい(ビート)、ヒノキ、松、杉、ヒバ、椿、白檀など芳香を有する樹木の幹、枝、これらの樹皮、葉、根等も使用される。シダ類、コケ類等も非タバコ植物として使用可能である。加えて、例えば、日本酒、ワインなどの発酵酒を製造する際の副産物、絞りかす(酒粕、葡萄の絞りかす(葡萄の皮、種子、果軸等))も使用できる。上述のさまざまな植物は混合して使用されてもよい。
また、漢方薬として知られているものも好ましく用いられる。例えば、藍草(アイソウ)、茜根(アカネコン)、赤目柏(アカメガシワ)、阿仙薬(アセンヤク)、安息香(アンソクコウ)、威霊仙(イレイセン)、茵陳蒿(インチンコウ)、茴香(ウイキョウ)、ウコン(ターメリック)、烏梅(ウバイ)、烏薬(ウヤク)、裏白柏(ウラジロガシ)、ウワウルシ、営実(エイジツ)、延胡索(エンゴサク)、延命草(エンメイソウ)、黄耆(オウギ)、黄今(オウゴン)、黄精(オウセイ)、黄柏(オウバク)、黄連(オウレン)、桜皮(オウヒ)、弟切草(オトギリソウ)、遠志(オンジ)、槐花(カイカ)、薤白(ガイハク)、夏枯草(カゴソウ)、訶子(カシ)、何首烏(カシュウ)、莪朮(ガジュツ)、霍香(カッコウ)、葛根(カッコン)、カミツレ、瓜呂根(カロコン)、瓜呂仁(カロニン)、乾姜(カンキョウ)、甘草(カンゾウ)、款冬花(カントウカ)、艾葉(ガイヨウ)、桔梗(キキョウ)、枳具子(キグシ)、枳殻(キコク)、枳実(キジツ)、菊花(キクカ)、橘皮(キッピ)、羌活(キョウカツ)、杏仁(キョウニン)、金柑(キンカン)、金銀花(キンギンカ)、金銭草(キンセンソウ)、枸杞子(クコシ)、枸杞葉(クコヨウ)、苦参(クジン)、胡桃(クルミ)、苦楝皮(クレンピ)、黒文字(クロモジ)、瞿麦(クバク)、荊芥(ケイガイ)、桂皮(ケイヒ)、決明子(ケツメイシ)、牽牛子(ケンゴシ)、玄参(ゲンジン)、膠飴(コウイ)、紅花(コウカ)、合歓皮(ゴウカンピ)、降香(コウコウ)、香鼓(コウシ)、香需(コウジュ)、紅参(コウジン)、香附子(コウブシ)、粳米(コウベイ)、厚朴(コウボク)、藁本(コウホン)、五加皮(ゴカヒ)、牛膝(ゴシツ)、呉茱萸(ゴシュユ)、虎杖根(ゴジョウコン)、牛蒡子(ゴボウシ)、五味子(ゴミシ)、柴胡(サイコ)、細辛(サイシン)、サフラン、山帰来(サンキライ)、山査子(サンザシ)、山梔子(サンシシ)、山茱萸(サンシュユ)、山豆根(サンズコン)、酸棗仁(サンソウニン)、山椒(サンショウ)、三稜(サンリョウ)、山薬(サンヤク)、地黄(ジオウ)、紫苑(シオン)、地骨皮(ジコッピ)、紫根(シコン)、紫蘇子(シソシ)、紫蘇葉(シソヨウ)、疾藜子(シツリシ)、柿蒂(シテイ)、地膚子(ジフシ)、芍薬(シャクヤク)、蛇床子(ジャショウシ)、沙参(シャジン)、車前子(シャゼンシ)、車前草(シャゼンソウ)、縮砂(シュクシャ)、十薬(ジュウヤク)、生姜(ショウキョウ)、棕櫚実(シュロジツ)、棕櫚葉(シュロヨウ)、升麻(ショウマ)、小麦(ショウバク)、菖蒲根(ショウブコン)、辛夷(シンイ)、女貞子(ジョテイシ)、秦皮(シンピ)、神麹(シンキク)、秦ぎょう(ジンギョウ)、充蔚子(ジュウイシ)、椒目(ショクモク)、青皮(セイヒ)、石菖根(セキショウコン)、石榴実皮(セキリュウジツヒ)、石斛(セッコク)、川弓(センキュウ)、前胡(ゼンコ)、川骨(センコツ)、旋覆花(センプクカ)、接骨木(セッコツボク)、草果(ソウカ)、ソウ角子(ソウカクシ)、桑寄生(ソウキセイ)、蒼耳子(ソウジシ)、蒼朮(ソウジュツ)、側柏葉(ソクハクヨウ)、続断(ゾクダン)、桑白皮(ソウハクヒ)、蘇木(ソボク)、蘇葉(ソヨウ)、ソウ莢(ソウキョウ)、大黄(ダイオウ)、大棗(タイソウ)、大腹皮(ダイフクヒ)、沢瀉(タクシャ)、丹参(タンジン)、竹如(チクジョ)、竹節人参(チクセツニンジン)、竹葉(チクヨウ)、知母(チモ)、地楡(チユ)、丁子(チョウッジ)、釣藤鈎(チョウトウコウ)、陳皮(チンピ)、天南星(テンナンショウ)、天麻(テンマ)、天門冬(テンモントウ)、冬瓜子(トウガシ)、当帰(トウキ)、唐胡麻(トウゴマ)、党参(トウジン)、灯芯草(トウシンソウ)、桃仁(トウニン)、橙皮(トウヒ)、兎絲子(トシシ)、栃実(トチノミ)、杜仲(トチュウ)、独活(ドッカツ)、土瓜根(ドカコン)、肉従容(ニクジュヨウ)、ニクズク、忍冬(ニンドウ)、人参(ニンジン)、貝母(バイモ)、麦芽(バクガ)、柏子仁(ハクシニン)、白扁豆(ハクヘンズ)、麦門冬(バクモントウ)、破胡紙(ハコシ)、薄荷(ハッカ)、蕃果(バンカ)、半夏(ハンゲ)、反鼻(ハンビ)、板藍根(バンランコン)、半枝連(ハンシレン)、百合根(ユリネ)、白止(ビャクシ)、白花蛇舌草(ビャクカジャゼツソウ)、百部根(ヒャクブコン)、白朮(ビャクジュツ)、檳榔子(ビンロウジ)、防已(ボウイ)、茅根(ボウコン)、防風(ボウフウ)、蒲黄(ホウオウ)、蒲公英根(ホウエイコン)、牡丹皮(ボンタンピ)、麻黄(マオウ)、麻子仁(マシニン)、蔓荊子(マンケイシ)、松脂(マツヤニ)、木通(モクツウ)、木瓜(モッカ)、木香(モッコウ)、没薬(モツヤク)、木賊(モクゾク)、射干(ヤカン)、益智(ヤクチ)、夜交藤(ヤコウトウ)、羅漢果(ラカンカ)、蘭草(ランソウ)、竜眼肉(リュウガンニク)、竜胆(リュウタン)、良姜(リョウキョウ)、霊芝(レイシ)、連翹(レンギョウ)、連銭草(レンセンソウ)、蓮肉(レンニク)、芦根(ロコン)等が挙げられる。
前掲の非タバコ植物の抽出物、所謂エキスも使用される。抽出物の形態としては、液体、水あめ状、粉末、顆粒、溶液等である。
その他、結着剤として、グリセリン、プロピレングリコール、ソルビトール、トリエチレングリコール、乳酸、ジアセチン(グリセリンジアセタート)、トリアセチン(グリセリントリアセタート)、トリエチレングリコールジアセタート、クエン酸トリエチル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸メチル、ドデカンジオン酸ジメチル、テトラデカンサンジオン酸ジメチルなどが使用できるが、特に、グリセリン、プロピレングリコールが必要に応じて添加される。
また、風味を追加する風味添加剤も好ましく用いられる。風味添加剤として、はっか、ココア、コーヒー、紅茶のエキス等が挙げられる。さらに、食品の保存料を添加してもよく、例えば、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム等も必要に応じて添加される。
フィルタ部14は、公知の紙巻きタバコに使用されるフィルタと同様のフィルタの部材が用いられる。具体的にはセルロースアセテート等の樹脂から形成される。香味部11の加熱により生じたエアロゾルはフィルタ部14を通過して、ユーザに吸入される。フィルタ部14は、生成されたエアロゾル中の揮発成分、煙等を適度に吸着する。そこで、ユーザがエアロゾルを吸入時に受ける刺激は低減され、喫煙を味わうことができる。
さらに、第1実施形態の電子タバコカートリッジ1では、香味部11から生じたエアロゾルの温度を下げる目的で支持部材12が備えられる。香味部11とフィルタ部14との間隔を空けることにより適度にエアロゾルの温度が低下し、ユーザに高温のエアロゾルが吸入されることは防がれる。なお、香味部11に対する加熱温度いかんにより支持部材12は省略可能である。支持部材12は、例えば、特許第6280287号公報等に開示されている円筒体の一部を切り欠いた適宜の形状である。なお、材質は適宜であり、温度耐性の点からシリコーン樹脂が好ましく用いられる。
電子タバコカートリッジ1の形状を維持するために巻紙部材20が用いられる。巻紙部材20は紙の材質のため吸湿性を有し香味部11の吸湿を抑制することができ、また、安価である。この巻紙部材20は少なくとも香味部11を被覆する。図1の第1実施形態にあっては、香味部11及びフィルタ部14を同巻紙部材20の内表面20iにより接し被覆する。巻紙部材20において内表面20iと反対側となる面は外表面20oである。巻紙部材20はユーザの口に咥えられる際に唇に接する。また、巻紙部材20は加熱部材30に挿入される際に挿入口31の内部側とも接する。そうすると、巻紙部材20には、唇との接触の感触、加熱部材30との固定の良さ、香味部11及びフィルタ部14の保持の良さが求められる。この規定として、表面粗さの各種の指標が用いられる。
具体的には、JIS B 0601(2013)に準拠した各種の表面粗さに関する指標により巻紙部材20の表面の物性は規定される。巻紙部材20の内表面20iの算術平均表面粗さ(Rai)は1μm以上である。巻紙部材20の内表面20iの平均最大粗さ(Rzi)は15μm以上であり、好ましくは16μm以上である。
また、巻紙部材20の内表面20iと反対面となる外表面20oの算術平均表面粗さ(Rao)は2ないし20μmであり、好ましくは2.5ないし17μmであり、より好ましくは2.7ないし15μmである。巻紙部材20の外表面20oの平均最大粗さ(Rzo)は230μm以下であり、好ましくは15ないし230μmである。
さらに、巻紙部材20の内表面20iのクルトシス(Rkui)は1ないし15であり、好ましくは2ないし12であり、より好ましくは2.5ないし11である。巻紙部材20の外表面20oのクルトシス(Rkuo)は2ないし18であり、好ましくは2.5ないし15であり、より好ましくは2.7ないし14.5である。
これらに加え、巻紙部材20の内表面20iの粗さ曲線要素の平均長さ(Rsmi)は150ないし1300であり、好ましくは190ないし1100であり、より好ましくは195ないし1100である。巻紙部材20の外表面20oの粗さ曲線要素の平均長さ(Rsmo)は150ないし3500であり、好ましくは160ないし3300であり、より好ましくは170ないし3100である。
また、巻紙部材20の内表面20iのスキューネス(Rski)は−2ないし6であり、好ましくは−0.9ないし5.5であり、より好ましくは−0.9ないし5である。巻紙部材20の外表面20oのスキューネス(Rsko)は−2.5ないし2.5であり、好ましくは−2ないし2、より好ましくは−1.9ないし1.9である。
ここで、算術平均表面粗さ:Raは平均面からの高低差の平均値を示す。平均最大粗さ:Rzは表面の高低のピーク値を示す。クルトシス:Rkuは表面の鋭さを示す。粗さ曲線要素の平均長さ:Rsmは表面の凹凸の高さではなく横方向の大きさの指標である。スキューネス:Rskは平均線を中心としたときの山部と谷部の対称性を示す。
これらの指標の組み合わせにより、電子タバコカートリッジ1の外表面20oの外観における光沢、手で持った際の感触と質感、口に咥えた際の感触の良さが規定される。外表面の粗さ(凹凸)が少なすぎる場合、電子タバコカートリッジの取り扱い時の摩擦が少なく指から滑り落としやすくなる。また、光沢は増すものの、樹脂フィルムの質感を連想させて本来のタバコらしさの質感を失わせてしまう。逆に、表面の粗さが増す場合、全体に光沢が失せて見栄えが悪くなる。また、唇との接触時、ざらつきが増して感触に違和感が生じるようになる。
次に、電子タバコカートリッジ1の内表面20iの粗さ(凹凸)については、香味部11とフィルタ部14を保持して安易に固定された部位から脱離しないようにする点から規定される。内表面の粗さ(凹凸)が少なすぎる場合、摩擦が生じずに各部材の保持力は弱まる。内表面の粗さ(凹凸)が多すぎる場合も各部材との接点が少なくなり、保持力は維持されない。以上の点から、巻紙部材20の内表面20i及び外表面20oの個々の表面粗さの指標の範囲が規定される。
巻紙部材20は、図3の分解断面模式図のとおり、香味部11と第1内表面21iにより接触して被覆する第1巻紙部材21を備える。そして、巻紙部材20はフィルタ部14と第2内表面24iにより接触して被覆する第2巻紙部材24を備える。図示の第1実施形態の電子タバコカートリッジ1では、部材毎の被覆に巻紙部材自体が変えられている。そこで、部材と部位により、さらに詳細に表面粗さに関する指標が規定される。
第1巻紙部材21において、その内側は第1内表面21iであり香味部11と接触し、外側は第1外表面21oである。第1外表面21oは第3巻紙部材23と接しかつ加熱部材30の挿入口31の内部側と接する。
第1巻紙部材21の第1内表面21iの算術平均表面粗さ(Rai1)は1ないし15μmであり、好ましくは1.5ないし13μmである。第1巻紙部材21の第1内表面21iの平均最大粗さ(Rzi1)は100μm以下であり、好ましくは20ないし100μm以上である。
また、第1巻紙部材21の第1内表面21iと反対面となる第1外表面21oの算術平均表面粗さ(Rao1)は2ないし20μmであり、好ましくは2.5ないし18μmであり、より好ましくは3ないし17μmである。第1巻紙部材21の第1外表面21oの平均最大粗さ(Rzo1)は100μm以下であり、好ましくは20ないし100μmである。
さらに、第1巻紙部材21の第1内表面21iのクルトシス(Rkui1)は2.5ないし11である。第1巻紙部材21の第1外表面21oのクルトシス(Rkuo1)は2ないし6であり、好ましくは2.5ないし6であり、より好ましくは2.6ないし6である。
これらに加え、第1巻紙部材21の第1内表面21iの粗さ曲線要素の平均長さ(Rsmi1)は150ないし1000であり、好ましくは170ないし1000であり、より好ましくは190ないし1000である。第1巻紙部材21の第1外表面21oの粗さ曲線要素の平均長さ(Rsmo1)は150ないし1400であり、好ましくは160ないし1300であり、より好ましくは170ないし1200である。
また、第1巻紙部材21の第1内表面21iのスキューネス(Rski1)は−1.25ないし1.25であり、好ましくは−1.2ないし1.2であり、より好ましくは−1.15ないし1.15である。第1巻紙部材21の第1外表面21oのスキューネス(Rsko1)は−1.25ないし1.25であり、好ましくは−1.2ないし1.2、より好ましくは−1.15ないし1.15である。
第2巻紙部材24において、その内側は第2内表面24iでありフィルタ部14と接触し、外側は第2外表面24oである。第2外表面24oはユーザの唇に直に接触する。
第2巻紙部材24の第2内表面24iの算術平均表面粗さ(Rai2)は3ないし15μmであり、好ましくは4ないし13μmであり、より好ましくは5ないし11μmである。第2巻紙部材24の第2内表面24iの平均最大粗さ(Rzi2)は100μm以下であり、好ましくは20ないし80μm以上である。
また、第2巻紙部材24の第2内表面24iと反対面となる第4外表面24oの算術平均表面粗さ(Rao2)は2ないし20μmであり、好ましくは2.5ないし18μmであり、より好ましくは2.7ないし17μmである。第2巻紙部材24の第2内表面24iと反対面となる第4外表面24oの平均最大粗さ(Rzo2)は230μm以下であり、好ましくは15ないし230μmである。
さらに、第2巻紙部材24の第2内表面24iのクルトシス(Rkui2)は2ないし10である。第2巻紙部材24の第2外表面24oのクルトシス(Rkuo2)は2ないし10であり、好ましくは2.3ないし10であり、より好ましくは2.5ないし10である。
これらに加え、第2巻紙部材24の第2内表面24iの粗さ曲線要素の平均長さ(Rsmi2)は180ないし1300であり、好ましくは200ないし1200であり、より好ましくは220ないし1100である。第2巻紙部材24の第2外表面24oの粗さ曲線要素の平均長さ(Rsmo2)は300ないし3500であり、好ましくは330ないし3300であり、より好ましくは350ないし3100である。
また、第2巻紙部材24の第2内表面24iのスキューネス(Rski2)は−1.2ないし6であり、好ましくは−1ないし5であり、より好ましくは−0.9ないし4.7である。第2巻紙部材24の第2外表面24oのスキューネス(Rsko2)は−2.5ないし2.5であり、好ましくは−2ないし2、より好ましくは−1.9ないし1.9である。
第1巻紙部材21は、図3等に開示のとおり、直接香味部11と接触して保持する。そのため、第1内表面21i側に適度な摩擦を生じさせる表面粗さが必要となる。さらに、第1外表面21o側は、加熱部材30の挿入口31との接触、第3巻紙部材23との接触を考慮した表目粗さが必要となる。そこで、前述の範囲が規定される。
第2巻紙部材24も、図3等に開示のとおり、直接フィルタ部14と接触して保持する。また、第3巻紙部材23とも接触する。そのため、第2内表面24i側に適度な摩擦を生じさせる表面粗さが必要となる。さらに、ユーザの唇と直接接触するため、既存の紙巻きタバコとの違和感を生じさせない程度の表面粗さが求められる。そこで、前述の範囲が規定される。
電子タバコカートリッジ1の巻紙部材20、第1巻紙部材21及び第2巻紙部材24について、さらに、紙の厚さの物性が加えられる。巻紙部材20の厚さについては0.02mm以上、好ましくは0.02ないし0.2mmである。特に第1巻紙部材21の厚さは0.02mm以上、好ましくは0.02ないし0.2mm、第2巻紙部材24の厚さは0.05mm以上、好ましくは0.05ないし0.2mmである。第2巻紙部材24については、ユーザの唇との接触から、ユーザの唾液が第2巻紙部材24へ浸透する。そのため、紙の巻き数を増やして強度が高められる。この点を加味して幾分薄い紙が用いられる。
電子タバコカートリッジ1の巻紙部材20、第1巻紙部材21及び第2巻紙部材24については、紙の通気度の物性が加えられる。ユーザがタバコのエアロゾルを吸引する際に適度な空気の流通が必要となるためである。巻紙部材20の通気度については、2kPa以上である。特に第1巻紙部材21の通気度は2kPa以上、第2巻紙部材24の通気度は30kPa以上である。第2巻紙部材24と第1巻紙部材21との比較から通気度が抑制されている理由としては、フィルタ部14の周囲からの吸気の漏洩を防ぐためである。
電子タバコカートリッジ1の巻紙部材20、第1巻紙部材21及び第2巻紙部材24については、紙の湿潤乾燥部分引張強度(以下、引張強度とする。)の物性が加えられる。巻紙部材20の引張強度については、0.3N/mm以上、好ましくは0.4N/mm以上である。特に第1巻紙部材21の引張強度は0.3N/mm以上、好ましくは0.4N/mm以上、第2巻紙部材24の引張強度は0.8N/mm以上、好ましくは0.9N/mm以上、より好ましくは1N/mm以上である。第2巻紙部材24の引張強度が第1巻紙部材21と比較して高められている理由は、ユーザが電子タバコカートリッジ1を口に咥えた際、第2巻紙部材24の側に唾液が浸透する。そのため、より湿潤状態においても強度が確保されるようにするためである。
続いて、電子タバコカートリッジ1が加熱部材30(図2参照)により加熱され、当該電子タバコカートリッジ1の香味部11から生じるエアロゾルについて、以下のとおりまとめられる。
タバコ材料か非タバコ材料かに関わらず、芳香の元になる材料を「芳香源材」、これを加熱対象として充填して「芳香のためのエアロゾル」を生成するための芳香カートリッジ内での部位名を「芳香生成体」、芳香を生成するために「芳香源材」に基づいて所定の状態(固体、液体、ゲル状を含む)に製造され「芳香生成体」の本体として納められる状態のものを「芳香源」、加熱要素を備えて芳香カートリッジ内の芳香生成体を加熱する器具を「芳香器具」と称する。これらも、タバコ成分のない非タバコ材料を使用するものにも適用されるためである。
「芳香」は「良い香り」の意味であり、素材そのものから漂う香り(フレグランス)、加熱されたときに空間に漂う香り(アロマ)、吸引したときに口に漂う香り(フレーバー)等を含む。
「喫煙」は、一般にはタバコを吸うことを意味することが多いが、ここでは、単に「煙を楽しむ」「煙を味わう」「煙を堪能する」の意味であり、煙の元になるものはタバコに限定されず、非タバコ材を使用するものにも適用される。また、ここでの「煙」には、例えばエアロゾルなどの空気中に分散した液滴のように、「煙に見えるもの」「煙状のもの」も含まれる。
電子タバコの分野においては、従前の火炎による加熱の紙巻きタバコとは異なり、加熱温度の制御、範囲が自在である。そのため、ユーザは紙巻きタバコと同等、または相違する風味を喫煙することができる。
そこで、電子タバコカートリッジの芳香源材(図1の香味部11)において用いられる材料、さらには、生じるエアロゾルの成分を規定することにより、新たな喫煙の器具、電子タバコカートリッジの中の充填物を提供する。
すなわち、(1)エアロゾル形成体を構成する成分においてエアロゾルを形成するための非タバコ植物成分並びにエアロゾルフォーマ成分を含んだイオンガスクロマトグラムのピークが、カラム温度200ないし400℃の範囲で成分分離されガスクロマトグラフ質量分析装置のイオン検出器に示される加熱式電子タバコ用充填物である。イオンガスクロマトグラムの詳細については、実施例にて言及する。
(2)エアロゾルを形成する非タバコ植物には、(i)そのものから漂う香りと定義されるフレグランスを放つ素材として中国茶、紅茶またバラ、キンモクセイ、ラベンダー及びサフランの花から用いられる少なくても一つ以上と、(ii)エアロゾル形成体を加熱した際に空間を漂う香りと定義されるアロマを放つ素材としてラッキョウ、エシャレット、ニンニク、タマネギ及びコンニャクの地下茎から用いられる少なくても一つ以上と、(iii)エアロゾル形成体を加熱してエアロゾルと共に吸引した際に口に漂う香りと定義されるフレーバーを放つ素材としてカリン、ミカン科ミカン属の植物及びブドウの果実並びに、シソ科ハッカ属のペパーミント系植物、シソ科ハッカ属のスペアミント系植物並びにイヌハッカ、コウスイハッカ、キダチハッカ、ヤナギハッカの地上茎葉から用いられる少なくても一つ以上を用いる加熱式電子タバコ用充填物である。
上記の非タバコ植物は、前述の植物から選択される。
(3)エアロゾルフォーマの素材として、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、またはグリセリンから利用される少なくても一つ以上を用いる加熱式電子タバコ用充填物である。
エアロゾルフォーマの目的は、加熱後に、エアロゾルとして成立するため適度な粘性を帯びる方が好適であるためである。また、エアロゾルフォーマには疎水部位が存在し、疎水性の成分の溶解が補助される。
各成分の質量の均衡は、ユーザが電子タバコカートリッジを使用して喫煙を味わう際の良好な味わいを呈するための範囲となる。むろん、タバコまたは非タバコの味の好みにより、成分の加減は自在である。
次に、電子タバコカートリッジの使用時に生じるガスクロマトグラフ質量分析の気化成分は、当該気化成分の全体において、エアロゾルフォーマ:30ないし70質量%、パラフィン系炭化水素:10質量%以下、二酸化炭素:5質量%以下、水:1ないし5質量%の質量割合として含有される加熱式電子タバコ用充填物である。
エアロゾルフォーマは、前出(3)エアロゾルフォーマに列記の成分である。パラフィン系炭化水素は、主に炭素と水素の化合物である。水は、専ら充填材(図1の香味部11)に含有されているタバコ植物または非タバコ植物に由来する。二酸化炭素は加熱によりタバコ植物または非タバコ植物が燃焼した際の発生に由来する。
さらに、気化成分として、当該気化成分の全体において、リモネン:0.01ないし1質量%、シクロテン:0.01ないし1質量%、メントール(メンソール):0.1ないし15質量%、ネオフィタジエン:0.01ないし1.5質量%が含有される加熱式電子タバコ用充填物である。
これらの成分の多少により、主にタバコとしての味は左右される。
また、気化成分として、当該気化成分の全体において、ニコチン:15質量%以下が含有される加熱式電子タバコ用充填物である。
ニコチンはタバコ植物に由来する。そこで、既存の紙巻きタバコに類似の味が生じる。
また、気化成分として、当該気化成分の全体において、カフェイン:1ないし8質量%が含有される加熱式電子タバコ用充填物である。
カフェインは非タバコ植物に由来する。主に、茶が充填物に含まれる場合の成分である。
また、加熱式電子タバコ用充填物として、カカオ豆、ガラナ、コーヒー豆、マテ茶、緑茶、玉露、煎茶、抹茶、ほうじ茶、番茶、釜入り茶、玄米茶、ウーロン茶、中国茶、紅茶、コーラの実のいずれか一種または複数種が選択される。
列記の原料を充填物として用いることにより、加熱式電子タバコに多様な風味を付けることができる。なお、加熱式電子タバコに限らず、タバコ植物を使用しないタバコ風の喫煙具としてもよい。
〔表面粗さの各種指標の測定〕
電子タバコカートリッジに使用する各部の紙を9種類調製し、JIS B 0601(2013)に準拠して測定した。なお、測定は各種各部位につき、各5点(n=5)とした。
測定温度…20℃
相対湿度…35%RH
測定機器…FORM TALYSURF 2 PGI Plus
測定方法…二次元測定
測定範囲…走査長さ15mm,評価長さ12.5mm
電子タバコカートリッジに使用する各部の紙を9種類調製し、JIS B 0601(2013)に準拠して測定した。なお、測定は各種各部位につき、各5点(n=5)とした。
測定温度…20℃
相対湿度…35%RH
測定機器…FORM TALYSURF 2 PGI Plus
測定方法…二次元測定
測定範囲…走査長さ15mm,評価長さ12.5mm
各物性の結果は以下のとおりである。
算術平均表面粗さ{Ra}
・外表面の算術平均表面粗さ
紙 全 体 … 2.80〜14.93μm
第1巻紙部材 … 3.57〜16.65μm
第2巻紙部材 … 2.80〜16.65μm
・内表面の算術平均表面粗さ
紙 全 体 … 2.82〜14.59μm
第1巻紙部材 … 2.82〜9.24μm
第2巻紙部材 … 3.94〜14.59μm
算術平均表面粗さ{Ra}
・外表面の算術平均表面粗さ
紙 全 体 … 2.80〜14.93μm
第1巻紙部材 … 3.57〜16.65μm
第2巻紙部材 … 2.80〜16.65μm
・内表面の算術平均表面粗さ
紙 全 体 … 2.82〜14.59μm
第1巻紙部材 … 2.82〜9.24μm
第2巻紙部材 … 3.94〜14.59μm
平均最大粗さ{Rz}
・外表面の平均最大粗さ
紙 全 体 … 17.76〜86.86μm
第1巻紙部材 … 20.72〜86.86μm
第2巻紙部材 … 17.76〜86.86μm
・内表面の平均最大粗さ
紙 全 体 … 16.77〜76.69μm
第1巻紙部材 … 16.77〜64.97μm
第2巻紙部材 … 25.62〜69.23μm
・外表面の平均最大粗さ
紙 全 体 … 17.76〜86.86μm
第1巻紙部材 … 20.72〜86.86μm
第2巻紙部材 … 17.76〜86.86μm
・内表面の平均最大粗さ
紙 全 体 … 16.77〜76.69μm
第1巻紙部材 … 16.77〜64.97μm
第2巻紙部材 … 25.62〜69.23μm
クルトシス{Rku}
・外表面のクルトシス
紙 全 体 … 2.61〜9.79
第1巻紙部材 … 2.61〜7.98
第2巻紙部材 … 2.61〜9.79
・内表面のクルトシス
紙 全 体 … 2.29〜6.82
第1巻紙部材 … 2.29〜5.32
第2巻紙部材 … 2.29〜6.20
・外表面のクルトシス
紙 全 体 … 2.61〜9.79
第1巻紙部材 … 2.61〜7.98
第2巻紙部材 … 2.61〜9.79
・内表面のクルトシス
紙 全 体 … 2.29〜6.82
第1巻紙部材 … 2.29〜5.32
第2巻紙部材 … 2.29〜6.20
粗さ曲線要素の平均長さ{Rsm}
・外表面の粗さ曲線要素の平均長さ
紙 全 体 … 178.08〜2369.81
第1巻紙部材 … 178.08〜1510.12
第2巻紙部材 … 255.08〜2369.81
・内表面の粗さ曲線要素の平均長さ
紙 全 体 … 198.87〜1355.25
第1巻紙部材 … 198.87〜774.84
第2巻紙部材 … 231.46〜1097.86
・外表面の粗さ曲線要素の平均長さ
紙 全 体 … 178.08〜2369.81
第1巻紙部材 … 178.08〜1510.12
第2巻紙部材 … 255.08〜2369.81
・内表面の粗さ曲線要素の平均長さ
紙 全 体 … 198.87〜1355.25
第1巻紙部材 … 198.87〜774.84
第2巻紙部材 … 231.46〜1097.86
スキューネス{Rsk}
・外表面のスキューネス
紙 全 体 … −1.67〜1.82
第1巻紙部材 … −1.62〜1.67
第2巻紙部材 … −1.67〜1.82
・内表面のスキューネス
紙 全 体 … −0.87〜2.64
第1巻紙部材 … −0.67〜1.39
第2巻紙部材 … −0.87〜2.64
・外表面のスキューネス
紙 全 体 … −1.67〜1.82
第1巻紙部材 … −1.62〜1.67
第2巻紙部材 … −1.67〜1.82
・内表面のスキューネス
紙 全 体 … −0.87〜2.64
第1巻紙部材 … −0.67〜1.39
第2巻紙部材 … −0.87〜2.64
電子タバコカートリッジに使用する各部の紙について、表面粗さに関する諸物性を得た。これらを踏まえて、前述のとおりの表面粗さに関する諸物性の好例な範囲を求めた。
〔紙の厚さの測定〕
電子タバコカートリッジに使用する各部の紙の厚さは、算術平均表面粗さの測定と同試料数の同条件下にて行った。表1に示す。なお、外表面及び内表面の区別はないものとする。
電子タバコカートリッジに使用する各部の紙の厚さは、算術平均表面粗さの測定と同試料数の同条件下にて行った。表1に示す。なお、外表面及び内表面の区別はないものとする。
〔通気度の測定〕
測定装置として、テクスチャーアナライザー(TA.XTplus,Stable Micro System社製)と、付属の専用の円柱状プローブ(直径35mm)を使用した。算術平均表面粗さの測定と同試料数にて行った。
測定装置として、テクスチャーアナライザー(TA.XTplus,Stable Micro System社製)と、付属の専用の円柱状プローブ(直径35mm)を使用した。算術平均表面粗さの測定と同試料数にて行った。
(1)検体の準備として、内径13mmのポンチを用いて試料の紙を打ち抜き、検体とした。
(2)ステンレス製メンブランフィルターホルダー(Swinny Filter Holder 13mm;フィルタ適合サイズφ13mm,メルク社製)を、ルアーロックを利用してプラスチックシリンジ(10mLテルモシリンジ)に接続し、接続部周囲をエポキシ接着剤で固定した。ここにガスケット(外径13mm、内径10mm、厚さ0.1mm)1枚を追加した。
(3)通気性試験(通気度の測定)として、テクスチャーアナライザーのクロスヘッドを速度5mm/sによりさせ、プランジャーを押し込んだ。プランジャーゴム部がシリンジ筒の先端に到達する直前に試験を停止し、荷重−歪曲線を得た(n=5)。これと併せて、試料の紙を挟まない空試験を実施し(n=5)、試料の紙を挟んだ場合との荷重の差分を求めた。当該通気度の測定においては、数値が小さいほど通気性が高い。
(2)ステンレス製メンブランフィルターホルダー(Swinny Filter Holder 13mm;フィルタ適合サイズφ13mm,メルク社製)を、ルアーロックを利用してプラスチックシリンジ(10mLテルモシリンジ)に接続し、接続部周囲をエポキシ接着剤で固定した。ここにガスケット(外径13mm、内径10mm、厚さ0.1mm)1枚を追加した。
(3)通気性試験(通気度の測定)として、テクスチャーアナライザーのクロスヘッドを速度5mm/sによりさせ、プランジャーを押し込んだ。プランジャーゴム部がシリンジ筒の先端に到達する直前に試験を停止し、荷重−歪曲線を得た(n=5)。これと併せて、試料の紙を挟まない空試験を実施し(n=5)、試料の紙を挟んだ場合との荷重の差分を求めた。当該通気度の測定においては、数値が小さいほど通気性が高い。
当該通気性試験の結果(5点平均)は表1に示すとおりである。なお、外表面及び内表面の区別はないものとする。
〔湿潤乾燥部分引張強度の測定〕
測定装置として、テクスチャーアナライザー(TA.XTplus,Stable Micro System社製)と、付属のテンサイルグリップを用いた。グリップ部の計4面にすべり防止の目的で紙やすりを接着した。算術平均表面粗さの測定と同試料数にて行った。
測定装置として、テクスチャーアナライザー(TA.XTplus,Stable Micro System社製)と、付属のテンサイルグリップを用いた。グリップ部の計4面にすべり防止の目的で紙やすりを接着した。算術平均表面粗さの測定と同試料数にて行った。
(1)試料の準備として、矩形(幅7mm、長さ15mm以上)に裁断した紙検体の中央に、脱イオン水とグリセリンの1:1混合液(重量比)0.5μLを、マイクロピペットを用いて滴下した。溶液の吸収によるスポットの広がりがほぼ収まったことを目視で確認後、検体の幅方向のスポット直径をノギスで計測し、速やかに下記の引張試験に供した。
(2)引張試験の条件は以下のとおりとした。
・ギャップ:10mm
・クロスヘッド速度:8mm/min
・データ取得頻度:10点/s
・クロスヘッド移動距離:3mm
(3)データの解析に際し、特許第6572318号に記載の方法を参考にして、破断前に出現する最大荷重(Fmax[N])を引張強さとした。紙検体の幅からスポット直径を差し引いた乾燥部幅[N]でFmaxを除し、単位乾燥部幅の最大荷重[N/mm]を求めた
・ギャップ:10mm
・クロスヘッド速度:8mm/min
・データ取得頻度:10点/s
・クロスヘッド移動距離:3mm
(3)データの解析に際し、特許第6572318号に記載の方法を参考にして、破断前に出現する最大荷重(Fmax[N])を引張強さとした。紙検体の幅からスポット直径を差し引いた乾燥部幅[N]でFmaxを除し、単位乾燥部幅の最大荷重[N/mm]を求めた
当該湿潤乾燥部分引張強度の結果(5点平均)は表1に示すとおりである。なお、外表面及び内表面の区別はないものとする。
〔成分分析〕
電子タバコカートリッジの使用時に充填物(香味部)生じる揮発成分について、ガスクロマトグラフィー質量分析法により同定した。電子タバコカートリッジの香味部(充填物)を0.3mg採取し、ガスクロマトグラフィー質量分析の装置に供した。なお、測定に供した電子タバコカートリッジの香味部(充填物)は非タバコ植物の茶葉を使用した物品である。
電子タバコカートリッジの使用時に充填物(香味部)生じる揮発成分について、ガスクロマトグラフィー質量分析法により同定した。電子タバコカートリッジの香味部(充填物)を0.3mg採取し、ガスクロマトグラフィー質量分析の装置に供した。なお、測定に供した電子タバコカートリッジの香味部(充填物)は非タバコ植物の茶葉を使用した物品である。
ガスクロマトグラフィー質量分析:アジレントテクノロジー株式会社製,7890A/5975C
試料導入装置:フロンティア・ラボ株式会社製,PY−3030D
キャリアガス:He
カラム:ZB−XLB−HT Inferno(内径0.25mm、長さ30m、膜厚0.25μm)
加熱脱着温度:200℃から30℃/minの昇温として400℃までの加熱とした。
ガスクロマトグラフ注入口温度:330℃
スプリット比:「1:30」
試料導入装置:フロンティア・ラボ株式会社製,PY−3030D
キャリアガス:He
カラム:ZB−XLB−HT Inferno(内径0.25mm、長さ30m、膜厚0.25μm)
加熱脱着温度:200℃から30℃/minの昇温として400℃までの加熱とした。
ガスクロマトグラフ注入口温度:330℃
スプリット比:「1:30」
質量分析の条件は以下とした。
イオン化法:電子イオン化法
質量分析計インターフェース温度:280℃
スキャン範囲:m/z 15−600
イオン化法:電子イオン化法
質量分析計インターフェース温度:280℃
スキャン範囲:m/z 15−600
ガスクロマトグラフィー分析の結果、同定された成分にニコチンは存在せず、代わりにカフェインが存在するものもある。これは、タバコ植物を使用しなかったためである。また、ユーザの喫煙時、芳香等の爽快感を付与する成分も多数検出される。加えて、タバコ植物を使用すること無く、喫煙時の良好な味を呈することがわかった。
第1巻紙部材21と第2巻紙部材24とを設ける場合において、第2巻紙部材24の第2内表面が、第1巻紙部材21の第1外表面の一部を覆うように配置することができる。第1巻紙部材21は、少なくとも香味部11を覆い、第2巻紙部材24は、少なくともフィルタ部14を覆う。香味部11とフィルタ部14との間には、支持部材12や冷却部材等が設けられてもよいし、設けられなくてもよい。また、香味部11とフィルタ部14との間は空間であってもよい。
この場合に、第2巻紙部材24の第2外表面のクルトシス(Rkuo2)が3以上であり、第2巻紙部材24の第2外表面のスキューネス(Rsko2)が0未満であるように構成してもよい。この構成によれば、ユーザの手に触れる第2巻紙部材24の第2外表面について、表面の凹凸のばらつきをある程度大きくしつつ、凸より凹を多くすることで、手触りを良好にすることができると共に、一定の摩擦を生じさせることで電子タバコカートリッジ1を加熱部材30に差し込みやすくすることができる。
次に、第2実施形態の電子タバコカートリッジ50について説明する。図4は第2実施形態の電子タバコカートリッジ50の分解斜視図である。本実施形態の電子タバコカートリッジは、硬質で厚い筒状の巻紙部材70を有しており、筒状の巻紙部材70の内部に香味部60とフィルタ部64とが挿入されて形成される。
本実施形態において巻紙部材70は、香味部60の一端からフィルタ部64の吸口となる他端までを覆う。巻紙部材70の厚みは、0.1mm〜0.5mm、好ましくは0.2mm〜0.4mmである。この場合、ユーザの唇が接触する吸口部分において巻紙部材70が厚みを有し硬いため、違和感を生じやすい。また、巻紙部材70が変形しにくいため、内部に保持される香味部60やフィルタ部64が巻紙部材70に十分に密着していないと、ユーザが電子タバコカートリッジ50を取り出して加熱部材30に挿入する際などに、これらが脱落する可能性がある。このため、巻紙部材70の外表面にあってはユーザが咥えた際の違和感が少なく、また、巻紙部材70の内表面にあっては香味部60やフィルタ部64の保持力が良好であることが求められる。
かかる特性を有する巻紙部材70の物性として、以下のような範囲とすることが好ましい。巻紙部材70の内表面の算術平均表面粗さ(Rai)は5ないし10μmであり、巻紙部材70の外表面の算術平均表面粗さ(Rao)は6ないし15μmである。また、巻紙部材70の内表面の平均最大粗さ(Rzi)は25ないし40μmであり、巻紙部材70の外表面の平均最大粗さ(Rzo)は40ないし60μmである。巻紙部材70の内表面のクルトシス(Rkui)は3ないし5であり、巻紙部材70の外表面のクルトシス(Rkuo)は3ないし5である。これらの物性範囲の少なくとも一部を満たすことで、ユーザが咥えた際の違和感が少なく、香味部60やフィルタ部64の保持力も良好にすることができる。なお、これらの物性範囲は、第1実施形態の巻紙部材20にも適用でき、同様の効果を奏することができる。
巻紙部材70の内部に収納されるのは、香味部60とフィルタ部64のみに限られない。図5には、電子タバコカートリッジ50の変形例を示している。図5(a)は、図4に示す電子タバコカートリッジ50であり、巻紙部材70の内部に香味部60とフィルタ部64とが、互いに隣接するように配置されている。
図5(b)の電子タバコカートリッジ50は、香味部60に隣接して支持部材62が配置され、支持部材62とフィルタ部64との間は空間部69となっている。香味部60に加熱針32が挿入される際には、香味部60がフィルタ部64側に押され、それを支持部材62が支持する。支持部材62がフィルタ部64に隣接していれば、支持部材62はフィルタ部64に支持されるが、支持部材62が空間部69に隣接している場合は、支持部材62の巻紙部材70との摩擦力により、香味部60を支持する必要がある。この場合に、巻紙部材70を前述の物性範囲とすることで、支持部材62が巻紙部材70に確実に保持され、香味部60と支持部材62とが空間部69側に押し込まれることを防止できる。
図5(c)の電子タバコカートリッジ50は、香味部60に隣接して支持部材62が配置され、支持部材62に隣接して冷却部材65が配置され、冷却部材65に隣接して香料を含むボール66が配置され、ボール66に隣接してフィルタ部64が配置されている。このような構成であっても、巻紙部材70を前述の物性とすることで、ユーザが咥えた際の違和感が少なく、香味部60やフィルタ部64の保持力も良好にすることができる。
1 電子タバコカートリッジ
11 香味部
12 支持部材
14 フィルタ部
20 巻紙部材
21 第1巻紙部材
24 第2巻紙部材
30 加熱部材
31 挿入口
32 加熱針
50 電子タバコカートリッジ
60 香味部
62 支持部材
64 フィルタ部
65 冷却部材
66 ボール
69 空間部
70 巻紙部材
11 香味部
12 支持部材
14 フィルタ部
20 巻紙部材
21 第1巻紙部材
24 第2巻紙部材
30 加熱部材
31 挿入口
32 加熱針
50 電子タバコカートリッジ
60 香味部
62 支持部材
64 フィルタ部
65 冷却部材
66 ボール
69 空間部
70 巻紙部材
Claims (11)
- タバコ植物または非タバコ植物からなる香味部と、前記香味部の後端側に備えられたフィルタ部と、少なくとも前記香味部を内表面により被覆する巻紙部材を備えた電子タバコカートリッジであって、
JIS B 0601(2013)に準拠した測定において、
前記巻紙部材の前記内表面の算術平均表面粗さ(Rai)は1μm以上であり、かつ前記内表面の平均最大粗さ(Rzi)は15μm以上であり、
前記巻紙部材の前記内表面と反対面となる外表面の算術平均表面粗さ(Rao)は2ないし20μmであり、かつ前記外表面の平均最大粗さ(Rzo)は230μm以下である
ことを特徴とする電子タバコカートリッジ。 - 前記巻紙部材の前記内表面の算術平均表面粗さ(Rai)は5ないし10μmであり、前記巻紙部材の前記外表面の算術平均表面粗さ(Rao)は6ないし15μmである請求項1に記載の電子タバコカートリッジ。
- 前記巻紙部材の前記内表面の平均最大粗さ(Rzi)は25ないし40μmであり、前記巻紙部材の前記外表面の平均最大粗さ(Rzo)は40ないし60μmである請求項1または2に記載の電子タバコカートリッジ。
- JIS B 0601(2013)に準拠した測定において、
前記巻紙部材の前記内表面のクルトシス(Rkui)は1ないし15であり、
前記巻紙部材の前記外表面のクルトシス(Rkuo)は2ないし18である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子タバコカートリッジ。 - 前記巻紙部材の前記内表面のクルトシス(Rkui)は3ないし5であり、
前記巻紙部材の前記外表面のクルトシス(Rkuo)は3ないし5である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子タバコカートリッジ。 - 前記香味部と第1内表面により接触して被覆する第1巻紙部材が備えられ、
JIS B 0601(2013)に準拠した測定において、
前記第1巻紙部材の前記第1内表面の算術平均表面粗さ(Rai1)は1ないし15μmであり、かつ前記第1内表面の平均最大粗さ(Rzi1)は100μm以下であり、
前記第1巻紙部材の前記第1内表面と反対面となる第1外表面の算術平均表面粗さ(Rao1)は2ないし20μmであり、かつ前記第1外表面の平均最大粗さ(Rzo1)は100μm以下である請求項1に記載の電子タバコカートリッジ。 - 前記電子タバコカートリッジが加熱部材の挿入口に挿入されるに際し、前記第1巻紙部材の前記第1外表面が前記加熱部材の前記挿入口と接する請求項6に記載の電子タバコカートリッジ。
- 前記フィルタ部と第2内表面により接触して被覆する第2巻紙部材が備えられ、
JIS B 0601(2013)に準拠した測定において、
前記第2巻紙部材の前記第2内表面の算術平均表面粗さ(Rai2)は3ないし15μmであり、かつ前記第2内表面の平均最大粗さ(Rzi2)は100μm以下であり、
前記第2巻紙部材の前記第2内表面と反対面となる第2外表面の算術平均表面粗さ(Rao2)は2ないし20μmであり、かつ前記第2外表面の平均最大粗さ(Rzo2)は230μm以下である請求項6または7に記載の電子タバコカートリッジ。 - 前記電子タバコカートリッジがユーザの口に咥えられるに際し、前記第2巻紙部材の前記第2外表面がユーザの唇と接する請求項8に記載の電子タバコカートリッジ。
- 前記第2巻紙部材の前記第2内表面は、前記第1巻紙部材の前記第1外表面の一部を覆い、
前記第2外表面のクルトシス(Rkuo2)は3以上であり、前記第2外表面のスキューネス(Rsko2)は0未満である請求項8または9に記載の電子タバコカートリッジ。 - 前記香味部と前記フィルタ部との間に支持部材が設けられている請求項1に記載の電子タバコカートリッジ。
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