JP7377373B2 - カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー及びたばこ製品 - Google Patents

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Description

本発明は、カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー及びたばこ製品に関する。
たばこ刻を有するたばこロッド部、フィルターを備えるマウスピース部、及びこれらを巻装するチップペーパー等の部材から構成されるたばこ製品は、従来より長年使用されているシガレット(紙巻きたばこ)や、シガレットの代替品として近年注目されており、燃焼を伴わずに電気加熱を利用した電気加熱式たばこ製品用のたばこ香味吸引物品等に使用されている。
通常のシガレット(紙巻きたばこ)は、たばこ乾燥葉を1mm程度の幅で刻んだものに香料、保湿剤、適度な水分を添加したものを、おもに紙でできたラッパーで円柱状に巻装したたばこロッドと、酢酸セルロース等からなる繊維、もしくは、ひだ付けした紙を、紙でできたラッパーで円柱状に巻装したマウスピースロッドとを、端と端で突き合わせてライニングペーパーで接続して作られている。通常のシガレット使用時は、たばこロッドの端部に使用者がライター等で着火し、マウスピース端部から吸引することで喫煙が行われる。たばこロッド先端の火種部は800℃を超える温度で燃焼する。
一方で、通常の電気加熱式たばこ製品は、通常のシガレットと類似した円柱状の電気加熱式たばこ製品用のたばこ香味吸引物品と、電池、コントローラ、及びヒーター等とを有する加熱デバイスからなる。ヒーターは電気抵抗によるものとIHによるものがあり、電気抵抗によるヒーターについては、非燃焼加熱型たばこ香味吸引物品との接点は、円柱状の非燃焼加熱型たばこ香味吸引物品の外側から加熱するように構成されたもの、もしくは、針状、ブレード上のものを非燃焼加熱型たばこ香味吸引物品の先端からたばこ充填層に挿入するものがある。
一般的なシガレットや電気加熱式たばこ製品用のたばこ香味吸引物品には、たばこロッド部に香味成分が含まれ、使用時に該香味成分を吸引することによって使用者は様々な香味を得ることができる。しかしながら、このようなたばこロッド部に含まれる香味成分由来の香味以上の香味を求める使用者のニーズが存在し、このニーズに対応する手段の一つにカプセルフィルターがある。カプセルフィルターとは、破砕可能な外殻を含み、かつ、該外殻の内側に香味成分を封入するカプセルを含むフィルターであり、使用者は使用時に該カプセルを破砕することにより該カプセル内の香味成分を放出し、たばこロッド部に含まれる香味成分由来の香味以上の香味を得ることができる。例えば、特許文献1~3に、カプセルフィルター付たばこ製品の技術が開示されている。
国際公開第2016/050688号 国際公開第2011/118001号 特開昭53-133697号公報
上記のカプセルに含まれる成分は、通常、油を含む液体であり、カプセルの外殻が破砕されることにより該液体がフィルター中に染み出す。この液体の染みは、フィルターの表面まで到達し、フィルター表面に存在するチップペーパーにも染みが広がってしまう。チップペーパーの表面に染みが生じてしまった場合、チップペーパーの変色による外観の悪化という問題だけでなく、チップペーパーの表面に印刷された文字や図形等の装飾を不鮮明な状態にしてしまうという問題も生じる。
上記の課題を解決するため、本発明では、カプセルフィルターに含まれるカプセル中の成分に由来するチップペーパーの表面の染みを抑制し、かつ、表面に鮮明な装飾を施すことができるカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー、及び該チップペーパーを有するたばこ製品を提供することを課題とする。
本発明者らは、チップペーパーの構成を、特定の物質を有し、かつ、特定の特性を有する層、紙層、及び耐油性層を、この順に積層する構成とすることにより、上記の課題を解決することができることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
[1]3層以上の層から構成され、かつ、CaCO含有層と、紙層と、耐油性層とを少なくとも含む、カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーであって、
前記CaCO含有層、前記紙層、及び前記耐油性層が、この順に積層され、
前記CaCO含有層と前記紙層とが隣接し、
前記CaCO含有層のCaCO 含有量が2.0gsm以上であり、かつ、
前記CaCO含有層の表面平滑度が400秒以上、3000秒以下である、
カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
[2]前記CaCO含有層における前記紙層が隣接する側とは反対側の面の少なくとも一部に、幅が0.5mm以下の線状の装飾が施されている、[1]に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
[3]前記耐油性層における前記紙層が存する側とは反対側の面のKit値が、12である、[1]又は[2]に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
[4]前記CaCO含有層が、さらにカオリンを含有する、[1]~[3]のいずれかに記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
[5]前記CaCO含有層が、CaCOを含有する粒子を有する層であり、かつ、該粒子の平均粒子径が、0.1μm以上、20.0μm以下である、[1]~[4]のいずれかに記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
[6]たばこロッド部と、カプセルフィルターを備えるマウスピース部と、前記たばこロッド部及び前記マウスピース部を巻装するチップペーパーとを有する棒状のたばこ製品であって、
前記チップペーパーが、[1]~[5]のいずれかに記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーである、たばこ製品。
[7]前記マウスピース部が開孔を有し、かつ、
該開孔が、前記カプセルフィルターに含まれるカプセルの中心からたばこ製品の長軸方向に対して吸口端側に15mmの位置の点を通り、かつ、該長軸方向に対して垂直である面と、該長軸方向に対してたばこロッド部側に15mmの位置の点を通り、かつ、該長軸方向に対して垂直である面との2つの面に挟まれた領域内に配置される、[6]に記載のたばこ製品。
[8]シガレット用である、[6]又は[7]に記載のたばこ製品。
[9]電気加熱式たばこ製品用である、[6]又は[7]に記載のたばこ製品。
[10]ヒーター部材と、該ヒーター部材の電力源となる電池ユニットと、該ヒーター部材を制御するための制御ユニットとを備える電気加熱型デバイスと、該ヒーター部材に接触するように挿入される、[9]に記載のたばこ製品と、から構成される、電気加熱式たばこ製品。
本発明によれば、カプセルフィルターに含まれるカプセル中の成分に由来するチップペーパーの表面の染みを抑制し、かつ、表面に鮮明な装飾を施すことができるカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー、及び該チップペーパーを有するたばこ製品を提供することができる。
本発明の実施形態に係るチップペーパーの概略図である。 本発明の実施形態に係るたばこ製品の概略図である。 本発明の実施形態に係るたばこ製品の概略図である。 本発明の実施形態に係るたばこ製品の概略図である。 本発明の実施形態に係るたばこ製品の概略図である。 本発明の実施形態における開孔の態様を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るたばこ製品における開孔の位置を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るたばこ製品におけるグルーフリーゾーンを説明するための図である。 本発明の実施形態に係る電気加熱式たばこ製品の概略図である。 本発明の実施形態に係る電気加熱式たばこ製品の概略図である。 実施例における実験1の結果を示す図である(図面代用写真)。 実施例における実験2の結果を示す図である(図面代用写真)。
以下に本発明の実施形態を詳細に説明するが、これらの説明は本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に限定されない。
また、本明細書において、「~」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。
また、本明細書において、「複数」は、特段の断りがない限り、2以上であることを表す。
また、図面に示す概略図等の図は、説明のために各種の部材を適宜大きく表したり、小さく表したりしており、本発明の実施形態の実際の大きさや比率を表したものではない。
<カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー>
本発明の一実施形態であるカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー(単に「カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー」や「チップペーパー」とも称する。)は、3層以上の層から構成され、かつ、CaCO含有層と、紙層と、耐油性層とを少なくとも含む、カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーであって、
前記CaCO含有層、前記紙層、及び前記耐油性層が、この順に積層され、
前記CaCO含有層と前記紙層が隣接し、
前記CaCO含有層の含有量が2.0gsm以上であり、かつ、
前記CaCO含有層の表面平滑度が400秒以上、3000秒以下である、
カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーである。
実施形態に係るチップペーパーの一例を図1に示す。図1(a)に示すチップペーパー14は、CaCO含有層11、紙層12、及び耐油性層13をこの順に積層するように有し、かつ、これらの層がいずれも同じ面積を有する態様である。チップペーパー14を構成する各層の面積は図1(a)のように同一であってもよく、また、図1(b)のように同一でなくともよい。図1(b)に示すチップペーパー14は、CaCO含有層11及び紙層12が同じ面積であり、耐油性層13がこれらの層よりも小さい面積を有する態様である。また、チップペーパー14を構成する層の種類は、少なくともCaCO含有層11、紙層12、及び耐油性層13を有していれば特段制限されず、図1(a)のようにこれらの層のみからなる態様であってもよく、また、図1(c)のようにこれらの層以外の他の層(「他の層」とも称する。)を有していてもよい。図1(c)に示すチップペーパー14は、紙層12と耐油性層13との間に接着層を有する態様である。本実施形態に係るチップペーパー14は、図1に示す態様に限定はされない。
なお、CaCO含有層11は、最外層であってもよく、また、さらに層が積層されていてもよい。また、耐油性層13は、最外層であってもよく、また、さらに層が積層されていてもよい。
本実施形態に係るチップペーパー14を、図2に示すようなたばこ製品、具体的には、たばこロッド部20と、カプセルフィルター18を備えるマウスピース部19と、該たばこロッド部20及び該マウスピース部19を巻装するチップペーパーを有する棒状のたばこ製品のようなたばこ製品におけるチップペーパーに用い、かつ、CaCO含有層11が外側になるようにして巻装を行った場合のたばこ製品を考える。該たばこ製品におけるチップペーパー14は、CaCO含有層よりも内側に耐油性層13を有するため、カプセルフィルターに含まれるカプセルの外殻の破砕によりカプセル内部の油を含む液体がフィルター中に染み広がっても、耐油性層13よりも外側に存在するCaCO含有層11や紙層12に該液体が染み広がることを抑制することができる。さらに、CaCO含有層11は、特定の材料を含み、かつ特定の特性を有するため、鮮明な装飾を可能とすることができる。さらに、チップペーパー14の表面にはリップリリース剤やニス等を塗布した場合、CaCO含有層11を有するため、従来のチップペーパーよりもリップリリース剤やニス等の機能性の低下を抑制することができる。
なお、上記のたばこ製品の構成は一例であり、カプセルフィルター付たばこ製品であれば、上記の効果を得ることができる。
以下、上記の効果を得ることができるチップペーパー14の構成や特性等について詳細に説明する。
[CaCO含有層]
紙層12に隣接して配置されるCaCO含有層11の材料について、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、CaCOを含有していれば特段制限されず、CaCO以外の顔料の成分としては、例えば、カオリン、タルク、又はAl(OH)(水酸化アルミニウム)等の顔料を含有することができ、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、カオリン、タルク、及びAl(OH)から選ばれる少なくとも1種以上の成分を含有することが好ましく、特には、カオリンを含有することが好ましい。これらの材料は、1種類を単独で用いてもよく、また、2種類以上を任意の組合せ及び比率で用いてもよい。
CaCO含有層11中のCaCOの含有量は特段制限されないが、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、CaCO含有層11の単位表面積当たりのCaCOの含有量が2.0gsm以上となるように含有されることが好ましく、3.0gsm以上であることがより好ましく、4.0gsm以上であることがさらに好ましく、5.0gsm以上であることが特に好ましく、また、通常10.0gsm以下であり、8.0gsm以下であることが好ましく、7.0gsm以下であることがより好ましく、6.0gsm以下であることがさらに好ましい。
上記の含有量は、公知の方法で測定することができ、また、CaCO含有層11の表面積と重量を求め、単位表面積当たりの重量として算出してもよい。
CaCO含有層11がCaCO及びカオリンを含有する場合、CaCO含有層11中のCaCOとカオリンとの重量比率(CaCO:カオリン)は、特段制限されないが、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、3:7~7:3であることが好ましく、4:6~7:3であることがより好ましく、5:5~6:4であることがさらに好ましい。
上述の通り、CaCO含有層11の形状は特段制限されず、たばこ製品の構成部材として用いられる形状(例えば、長方形)に裁断される前の形状であってもよく、裁断後の長方形や正方形等の四角形状であってもよい。該裁断は、チップペーパーを構成する各層ごとに行うのではなく、チップペーパーを作製した後に各層が積層された状態でまとめて行うのが通常である。
上記の裁断後の四角形の形状とする場合、そのサイズは、たばこ製品に応じて適宜設定することができるが、一辺の長さは、通常10mm以上であり、12mm以上であることが好ましく、15mm以上であることがより好ましく、19mm以上であることがさらに好ましく、また、通常100mm以下であり、80mm以下であることが好ましく、65mm以下であることがより好ましく、50mm以下であることがさらに好ましい。
上記のCaCO含有層11の形状や、四角形の形状の場合の一辺の長さの条件は、他の各層についても同様の条件を適用することができる。
CaCO含有層11の厚さは、特段制限されないが、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、0.15μm以上、40μm以下であってもよく、0.3μm以上、30μm以下であってよく、0.5μm以上、20μm以下であってよい。
紙層の表面方向のCaCO含有層11の厚さは、均一であることが好ましいが、本発明の効果が奏される範囲で偏差を有していてもよく、例えば、20%未満、好ましくは10%未満の偏差を有していてもよい。偏差がある場合、上記の厚さは、全体の平均値として算出した値を用いる。
CaCO含有層11に含まれるCaCOは、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、CaCOを含む粒子として存在することが好ましく、該粒子は、CaCOに加え、カオリン、タルク、又はAl(OH)(水酸化アルミニウム)等の顔料から構成されることが好ましい。
上記の粒子の平均粒子径は、特段制限されないが、製造時の粉末の舞い上がりを抑制する等の製造適正の観点から、通常0.1μm以上であり、0.5μm以上であってもよく、1μm以上であってもよく、3μm以上であってもよく、また、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、通常20μm以下であり、10μm以下であることが好ましく、8μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることがさらに好ましい。
CaCO含有層11における紙層が存する側とは反対側の面の表面平滑度は、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、400秒以上、3000秒以下であれば特段制限されないが、通常500秒以上であり、600秒以上であることが好ましく、700秒以上であることがより好ましくまた、通常2500秒以下であり、2000秒以下であることが好ましい。CaCO含有層11における紙層が存する側とは反対側の面の表面平滑度は、例えば、CaCO等の顔料を増加させることによりで増加させることができる。
上記の表面平滑度は、Bekk法により測定することができる。Bekk平滑度試験は、試料の平滑度を決定するための有益な試験である。平滑性または粗さは、紙、カートンまたは厚紙、コートシートなどの実質的な表面特性である。表面構造の品質は、印刷性およびあらゆる形態のコーティングに大きな影響を及ぼす。
CaCO含有層11における紙層が存する側とは反対側の面の光沢度は、特段制限されないが、良好な外観を達成する観点から、ISO8254-1:2009の規定に基づく入射角及び受光角60度の光沢度で、通常10%超であり、15%超であることが好ましく、20%超であることがより好ましく、また、通常35%未満であり、30%未満であることが好ましい。CaCO含有層11の光沢度は、例えば、CaCO等の顔料の含有量を増加させることで増加させることができる。
CaCO含有層11は、装飾を有していてもよく、装飾を有する場合、その一方の面の少なくとも一部、特に、紙層が隣接する側とは反対側の面の少なくとも一部に、幅が0.5mm以下の線状の装飾が施されていることが好ましい。カプセルフィルター付たばこ製品に公知のチップペーパーを用いた場合、装飾に用いられるインキ等がチップペーパーに均一に付着しなかったり、チップペーパー上で滲んでしまったりしてしまい、繊細な文字や図形等、特に0.5mm以下の線状を有する文字や図形等の装飾を施すことは難しいが、一方で本実施形態に係るチップペーパーであれば、上記のCaCO含有層11を有するため、幅が0.5mm以下の線状を有する文字や図形等の装飾を施すことが容易となる。装飾の種類は特段制限されず、用途に応じて適宜任意に設定することができる。
装飾の材料は特段制限されず、公知のインキ等の着色材料を用いることができ、また、装飾を施す方法も特段制限されず、グラビア印刷やインクジェット印刷等によりCaCO含有層11にインキ等の着色材料を印刷することができる。
なお、本明細書において、上記の装飾は、CaCO含有層11の一部としては扱わず、また、層としても扱わない。
[紙層]
紙層12の態様は特段制限されず、一般的なたばこ製品のチップペーパーとして用いられる公知の紙を用いることができ、例えば、パルプが主成分のものを挙げることができる。パルプとしては、針葉樹パルプや広葉樹パルプなどの木材パルプで抄造される以外にも、亜麻パルプ、大麻パルプ、サイザル麻パルプ、又はエスパルトなど一般的にたばこ物品用の巻紙に使用される非木材パルプを混抄して製造して得たものでもよい。これらのパルプは、単独の種類で用いてもよく、複数の種類を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。
パルプの態様としては、クラフト蒸解法、酸性・中性・アルカリ亜硫酸塩蒸解法、又は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、又はサーモメカニカルパルプ等を使用できる。
紙層12の形状は特段制限されず、たばこ製品の構成部材として用いられる形状(例えば、長方形)に裁断される前の形状であってもよく、裁断後の長方形や正方形等の四角形状であってもよい。
紙層12の厚さは、特段制限されず、実装形態の観点から、例えば、20μm以上、120μm以下であってよく、30μm以上、110μm以下であってよく、30μm以上、100μm以下であってよく、30μm以上、80μm以下であってよく、40μm以上、60μm以下であってよい。
紙層12の坪量は、特段制限されず、例えば、10gsm以上、100gsm以下であってよく、20gsm以上、100gsm以下であってよく、30gsm以上、90gsm以下であってよく、30gsm以上、70gsm以下であってくよく、30gsm以上、50gsm以下であってよい。
紙層12の通気度は、特段制限されないが、通常0コレスタユニット以上、400コレスタユニット以下であり、3コレスタユニット以上、100コレスタユニット以下であることが好ましく、5コレスタユニット以上、10コレスタユニット以下であることがより好ましい。なお、本明細書でいう通気度は、紙の片面(2cm)から1kPaの一定圧力下で空気を通過させた際の、1分・1cmあたりの通気(透過)した空気流量をいう。
紙層12は、上記のパルプ以外に、填料が含有されていてもよく、例えば、炭酸カルシウム(CaCO)、もしくは炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩、酸化チタン、二酸化チタン、もしくは酸化アルミニウムなどの金属酸化物、硫酸バリウム、もしくは硫酸カルシウムなどの金属硫酸塩、硫化亜鉛などの金属硫化物、水酸化アルミニウム(Al(OH))、石英、カオリン、タルク、ケイソウ土、又は石膏等が挙げられ、特に、白色度及び不透明度の向上及び加熱速度の増加の観点から、CaCO、カオリン、タルク、及びAl(OH)から選ばれる1種以上を含んでいることが好ましい。また、これらの填料は1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。
紙層12中の填料の含有量は、特段制限されないが、通常1重量%以上、50重量%以下であり、5重量%以上、40重量%以下であることが好ましく、10重量%以上、30重量%以下であることがより好ましい。上記範囲の下限を下回るとチップペーパー14が熱に弱くなりやすくなり、また、上限を上回るとチップペーパー14の強度が大きく低下し、巻上性が悪化し得る。
紙層12は、上記のパルプや填料以外に、種々の助剤を添加してもよく、例えば、向上させるために、耐水性向上剤を有することができる。耐水性向上剤には、湿潤紙力増強剤(WS剤)及びサイズ剤が含まれる。湿潤紙力増強剤の例を挙げると、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、又はポリアミドエピクロルヒドリン(PAE)等である。また、サイズ剤の例を挙げると、ロジン石けん、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)、又はケン化度が90%以上の高ケン化ポリビニルアルコール等である。
助剤として、紙力増強剤を添加してもよく、例えば、ポリアクリルアミド、カチオンでんぷん、酸化でんぷん、CMC、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、又はポリビニルアルコール等を挙げられる。特に、酸化でんぷんについては、極少量用いることにより、通気度が向上することが知られている(特開2017-218699号公報)。
紙層12中の助剤の含有量は、特段制限されないが、通常0.01重量%以上、5重量%以下であり、0.05重量%以上、1重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以上、0.5重量%以下であることがより好ましい。上記範囲の下限を下回ると巻紙が焦げやすくなり、また、上限を上回ると巻紙の強度が大きく低下し、巻上性が悪化し得る。
一般的な紙巻きたばこの場合、巻紙の自然燃焼速度に影響を及ぼし得る通常の燃焼調節剤(助燃剤等)としてクエン酸アルカリ金属塩等が使用されるが、本発明の一形態である巻紙の場合、巻紙を燃焼させる必要がないために燃焼調節剤を使用する必要はない。
[耐油性層]
耐油性層13は、耐油性材料を含有していれば特段制限されず、耐油性材料としては、例えば、セルロース水和物(「セロハン」とも称される。)、ポリ乳酸、又はデンプン等の有機材料、また、アルミニウム等の加工が容易な金属材料等が挙げられ、これらを含む層であっても、これらの有機材料から構成されるフィルムや、金属箔(例えばアルミ箔)等であってもよく、十分な耐油性を確保する観点から、耐油性材料のみからなることが好ましい。これらの材料は、1種類を単独で用いてもよく、また、2種類以上を任意の組合せ及び比率で用いてもよい。また、セルロース水和物には、液体に対しては不透過性であるが、水蒸気を通すことが可能であるという利点があり、フィルター内およびフィルター上の微気候に好適である。例えば、非常に好ましくない周囲条件の下でさえ、水蒸気凝縮の結果としての湿りは、耐油性層13上に形成されない。なお、耐油性材料のみからなる耐油性層とする場合には、発明の効果が得られる範囲で不純物が含まれていてもよいが、通常、耐油性層13中の耐油性材料の含有量は99重量%以上であり、99.9重量%以上であることが好ましく、99.99重量%以上であることがより好ましい。
耐油性層13は、発明の効果が得られる範囲で、上記の耐油性材料以外の材料を含んでいてもよい。
なお、本明細書において、「油」は、疎水性の物質を表す。
耐油性層13の厚さは、特段制限されないが、十分な耐油性を確保する観点及び製造容易性の観点から、通常0.1μm以上、50μm以下であり、0.5μm以上、30μm以下であってもよく、1.0μm以上、10μm以下であってもよい。
紙層の表面方向の耐油性層13の厚さは、均一であることが好ましいが、本発明の効果が奏される範囲で偏差を有していてもよく、例えば、20%未満、好ましくは10%未満の偏差を有していてもよい。偏差がある場合、上記の厚さは、全体の平均値として算出した値を用いる。
耐油性層13の坪量は、表面の装飾の鮮明さを向上させる観点から、0.1gsm以上、3gsm以下であってよく、0.1gsm以上、2.5gsm以下であってよく、0.1gsm以上、2gsm以下であってよく、0.1gsm以上、1.5gsm以下であってよく、0.1gsm以上、1gsm以下であってよい。耐油性層は上記の紙層の表面に印刷してもよく、一様または不等なパターンを画定することができる。耐油性層11の坪量は、例えば、用いる材料の比重を変えることで調整することができる。
耐油性層13における、紙層12が存する面と反対側の面のKit値は、特段制限されないが、通常10以上であり、11以上であることが好ましく、12であることが好ましい。Kit値は、最大値を12とするパラメータである。耐油性層1のKit値は、例えば、耐油性材料の含有量を増加させることで増加させることができる。
上記のKit値は、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000「紙及び板紙-はつ油度試験方法-キット法」に従い測定することができる。
[その他の層]
チップペーパー14は、上述したCaCO含有層11、紙層12、及び耐油性層13以外の層(「その他の層」とも称する。)を有していてよく、例えば、図1(c)に示すように、紙層12と耐油性層13との間に接着層15を設けてもよい。耐油性層13は、紙層12等の他の層に融着させる等の処理により直接的に積層させてもよいが、このような積層が行えない場合、上記の接着層15を設けて紙層12等の他の層に間接的に積層させることができる。接着層15の材料は特段制限されず、用途に応じて適宜設計し得る。
また、その他の層として、使用時におけるチップペーパーと使用者の唇との付着による唇の皮の剥がれを抑制する観点から、CaCO含有層11側の最外層に、リップリリース剤を塗工することができる。リップリリース剤の成分は特段制限されず、例えば、ニトロセルロース、又はエチルセルロース等が挙げられる。
チップペーパー14全体の厚さは、特段制限されないが、通常1μm以上であり、1.5μm以上であることが好ましく、2μm以上であることがより好ましく、2.5μm以上であることがさらに好ましく、3μm以上であることが特に好ましく、また、通常10μm以下であり、9μm以下であることが好ましく、8μm以下であることがより好ましく、7μm以下であることがさらに好ましく、6μm以下であることが特に好ましい。
チップペーパー14全体の坪量は、特段制限されないが、通常10gsm以上であり、15gsm以上であることが好ましく、20gsm以上であることがより好ましく、25gsm以上であることがさらに好ましく、30gsm以上であることが特に好ましく、また、通常100gsm以下であり、90gsm以下であることが好ましく、80gsm以下であることがより好ましく、70gsm以下であることがさらに好ましく、60gsm以下であることが特に好ましい。
CaCO含有層11と紙層12とを併せた厚さは、特段制限されないが、通常2μm以上であり、30μm以上であることが好ましく、4μm以上であることがより好ましく、また、通常10μm以下であり、7.5μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。
CaCO含有層11と紙層12とを併せた紙密度は、特段制限されないが、通常1.1h/dn以上であり、1.15h/dn以上であることが好ましく、また、通常1.3h/dn以下であり、1.25h/dn以下であることが好ましい。
チップペーパー14は、構成するいずれの層中にも二酸化チタン(TiO)を含まないことが好ましい。一部の国では、二酸化チタンは健康に悪影響を及ぼすと考えられているため、このリスクを回避することができる。
チップペーパー14のCaCO含有層側で測定する不透明度は、特段制限されないが、良好な外観を実現する観点から、通常65%以上であり、70%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、また、通常100%以下であり、97%以下であることが好ましく、94%以下であることがより好ましく、90%以下であることがさらに好ましい。該不透明度は、例えば、CaCO含有層11中のCaCO等の顔料の含有量を増加させることで増加させることができる。
チップペーパー14のCaCO含有層側で測定する白色度は、特段制限されないが、良好な外観を実現する観点から、通常65%以上であり、70%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、また、通常100%以下であり、97%以下であることが好ましく、94%以下であることがより好ましく、90%以下であることがさらに好ましい。該白色度は、例えば、CaCO含有層11中のCaCO等の顔料の含有量を増加させることで増加させることができる。
上記の不透明度及び白色度は、白色度・不透明度測定機(例えば、村上色彩技術研究所製、型番:WMS-1)を用いて、それぞれISO2470及びISO2471に準拠して測定した値である。なお、不透明度とは、算出式:単一シート視感反射率係数(R0)/固有視感反射率係数(R∞)×100(%)によって算出された値である。この算出式の固有視感反射率係数(R∞)は、規定の反射率計と光源を用いて有効波長457nm、半値幅44nmとなる分光条件で測定した時の白色度の固有反射率係数である。
チップペーパーの引張り強さは特段制限されないが、十分な機械的特性を確保する観点から、幅15mmでの評価において、通常15N/15mm以上であり、20N/15mm以上であることが好ましく、25N/15mm以上であることがより好ましく、30N/15mm以上であることがさらに好ましく、また、通常100N/15mm以下であり、80N/15mm以下であることが好ましく、70N/15mm以下であることがより好ましく、60N/15mm以下であることがさらに好ましい。
チップペーパーの伸びは特段制限されないが、十分な機械的特性を確保する観点から、幅15mmでの評価において、通常0.5%以上であり、1%以上であることが好ましく、1.5%以上であることがより好ましく、2%以上であることがさらに好ましく、また、通常10%以下であり、8.5%以下であることが好ましく、6.5%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましい。
上記の引張り強さ及び伸びは、JIS P 8113に基づいて測定することができる。
[チップペーパーの製造方法]
チップペーパー14の製造方法は、上記のCaCO含有層11、紙層12、耐油性層13、及び接着層15等の任意のその他の層を、CaCO含有層11、紙層12、及び耐油性層13が、この順に積層され、かつ、CaCO含有層11と紙層12とが隣接するようにして積層させることができれば特段制限されず、公知の方法を適用することができる。チップペーパー14の製造方法の一例として、図1(c)に示すCaCO含有層11、紙層12、接着層15、及び耐油性層13からなるチップペーパー14の製造方法を以下に示す。
(紙層及びCaCO含有層の積層)
まず、紙層12を準備する(紙層準備ステップ)。次いで、CaCOを少なくとも含、CaCO含有層に含み得る任意の他の成分、及び任意の溶媒を含む溶液を作製し(CaCO含有溶液作製ステップ)、これを紙層準備ステップで準備した紙層12に塗布し、乾燥させ、紙層12にCaCO含有層11を積層させ、積層体を得る(CaCO含有層形成ステップ)。上記の溶媒としては、溶液に用い得る各種原料を溶解させることができるものであれば特段制限されない。
CaCO含有溶液を乾燥させる温度は、通常100℃超であり、140℃超であることが好ましく、150℃超であることがより好ましく、170℃超であることがさらに好ましく、また、通常300℃未満であり、250℃未満であることが好ましく、200℃未満であることがより好ましい。
また、CaCO含有溶液の乾燥は、シリンダを備えるプレス機等で加圧しながら行ってもよく、これにより紙層中の水分を除去することができる。
また、上記の乾燥として、また、この乾燥とは別に最終的に得られた紙層及びCaCO含有層の積層体に対する処理として、カレンダーローラ等を用いてカレンダー処理してもよい。
(紙層、接着層、及び耐油性層の積層)
接着層に含み得る成分、及び任意の溶媒を含む溶液を作製する(接着層材料含有溶液作製ステップ)。次いで又はこれと同時に、耐油性層を構成する成分、及び任意の溶媒を含む溶液を作製し(耐油性層材料含有溶液作製ステップ)、任意の方法で該溶液からフィルムを作製する(耐油性フィルム作製ステップ)。その後、上記のCaCO含有層形成ステップで得られた積層体を準備し、CaCO含有層11とは反対面の紙層12に、上記の接着層材料含有溶液を塗布し、適宜乾燥させ、紙層12に接着層15を積層させ、積層体を得る(接着層形成ステップ)。完全に乾く前の接着層15に、又は乾燥を行っていない接着層15に、又は完全に乾燥した後に加熱等により再度融解させた接着層15に、上記の耐油性フィルムを接触させて耐油性層13を積層させ、最終的な積層体(チップペーパー14)を得る(耐油性層積層ステップ)。また、耐油性層13は、該耐油性層13が被着される層の被着面に、該耐油性層13の原料を塗布、具体的には、グラビア印刷等の印刷法により塗布して乾燥することにより積層させてもよい。
また、耐油性層材料含有溶液の乾燥に際して耐油性層を紙層に直接接着できる場合には、接着層を介さなくてもよい。この場合、図1(a)の積層体となる。
<たばこ製品>
本発明の別の実施形態であるたばこ製品(単に「たばこ製品」とも称する。)は、たばこロッド部と、カプセルフィルターを備えるマウスピース部と、前記たばこロッド部及び前記マウスピース部を巻装するチップペーパーとを有する棒状のたばこ製品であって、
前記チップペーパーが、上述のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーである、たばこ製品である。
本実施形態では、チップペーパーは、CaCO含有層が外側、耐油性層が内側となるように、たばこロッド部等を巻装する。
実施形態に係るたばこ製品の一例を図2に示す。図2に示すたばこ製品10は、たばこロッド部20と、フィルター17及びカプセル16を含むカプセルフィルター18(マウスピース部19)と、前記たばこロッド部20及び前記マウスピース部19を巻装するチップペーパー14とを有する棒状のたばこ製品であって、前記チップペーパー14が、上述のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーである、たばこ製品10である。なお、本明細書において、マウスピース部19とは、少なくともカプセルフィルター18を有する部分であり、また、カプセルフィルター18とは、カプセル16及びフィルター17を有する部分を示し、また、フィルター17とは、少なくともフィルター濾材を有する部材を示す。よって、図2は、マウスピース部19がカプセルフィルター18のみからなるため、カプセルフィルター18の対象とマウスピース部19の対象とが同一である。
上記の図2は、図1(a)のように、構成する各層の面積が全て同一であるチップペーパー14を用いた態様である。一方で、図1(b)のように、耐油性層13をCaCO含有層11及び紙層12よりも小さくした場合、図3に示すたばこ製品10とすることができる。図3に示すたばこ製品10は、図2におけるマウスピース部19を耐油性層13で巻装する態様である。
また、実施形態に係るたばこ製品の一例を図4に示す。図4に示すたばこ製品10は、マウスピース部19が、2つのフィルター17にカプセル16が挟持される態様を示す。この場合においても、図2の態様と同様に、マウスピース部19がカプセルフィルター18のみからなるため、カプセルフィルター18の対象とマウスピース部19の対象とが同一である。
また、実施形態に係るたばこ製品の一例を図5に示す。図5に示すたばこ製品10は、マウスピース部19が、カプセル16を封入したフィルター17と、冷却部21とからなる態様である。後述するように、冷却部もマウスピース部の構成要素である。
本実施形態に係るたばこ製品10は、図2及び図3に示す態様に限定はされない。
なお、たばこ製品10の作製方法については後述するが、たばこ製品10を作製するプロセスは特段制限されず、例えば図1に示すたばこ製品10の作製においては、CaCO含有層11、紙層12、及び耐油性層13が積層されたチップペーパー14を作製し、その後たばこロッド部20及びマウスピース部19を該チップペーパー14で巻装することで作製してもよく、また、たばこロッド部20及びマウスピース部19を耐油性層で巻装した後、紙層12及びCaCO含有層11を積層させることで作製してもよい。
以下、たばこ製品10の構成や特性等について詳細に説明する。
たばこロッド部20及びマウスピース部19を巻装するチップペーパー14は、その表面でコーティングされていてもよく、また、されていなくともよい。コーティングの材料の種類は特段制限されないが、さらなる機能を付加できる材料、例えば、上述したリップリリース剤等が挙げられる。
棒状のたばこ製品10は、以下のように定義されるアスペクト比が1以上である形状を満たす柱状形状を有していることが好ましい。
アスペクト比=h/w
図2及び図3に示すように、wは柱状体の底面の幅(本明細書においては、たばこロッド部側の底面の幅とする。)、hは高さであり、h≧wであることが好ましい。本明細書においては、長軸方向はhで示された方向であると規定する。底面の形状は限定されず、多角、角丸多角、円、楕円等であってよく、幅wは当該底面が円形の場合は直径、楕円形である場合は長径、多角形または角丸多角である場合は外接円の直径または外接楕円の長径である。
たばこ製品10の長軸方向の長さhは、特段制限されず、例えば、通常40mm以上であり、45mm以上であることが好ましく、50mm以上であることがより好ましい。また、通常100mm以下であり、90mm以下であることが好ましく、85mm以下であることがより好ましい。
たばこ製品10の柱状体の底面の幅wは、特段制限されず、例えば、通常5mm以上であり、5.5mm以上であることが好ましい。また、通常10mm以下であり、9mm以下であることが好ましく、8mm以下であることがより好ましい。
たばこ製品10の長軸方向の通気抵抗は、特段制限されないが、吸い易さの観点から、通常60mmO以上であり、70mmHO以上であることが好ましく、80mmHO以上であることがより好ましく、また、通常130mmHO以下であり、120mmHO以下であることが好ましく、110mmHO以下であることがより好ましい。
本明細書における通気抵抗は、17.5cm/秒の流量で吸引したときのたばこ製品おける差圧PD(mmHO)のことである。
[たばこロッド部]
たばこロッド部20の態様は、公知の態様であれば特段制限されないが、通常、たばこ充填物を巻紙で巻装してなる態様である。
たばこ充填物を巻紙で巻装してなるたばこロッド部20は、柱状形状を有していることが好ましく、この場合には、たばこロッド部20の底面の幅に対するたばこロッド部20の長軸方向の高さで表されるアスペクト比が1以上であることが好ましい。
底面の形状は限定されず、多角、角丸多角、円、楕円等であってよく、幅は当該底面が円形の場合は直径、楕円形である場合は長径、多角形または角丸多角である場合は外接円の直径または外接楕円の長径である。たばこロッド部20を構成するたばこ充填物の高さは10~70mm程度、幅は4~9mm程度であることが好ましい。
また、たばこロッド部20は、電子加熱式たばこ製品用として用いられる場合、たばこ製品10を加熱するためのヒーター部材等との嵌合部を有していてもよい。
(たばこ充填物)
(1)第一のたばこ充填物
まず、第一のたばこ充填物(単に「第一の充填」とも称する。)から説明する。第一の充填物に含まれるたばこ刻みの材料は特に限定されず、ラミナや中骨等の公知のものを用いることができる。また、乾燥したたばこ葉を平均粒径が20μm以上、200μm以下になるように粉砕してたばこ粉砕物とし、これを均一化したものをシート加工したもの(以下、単に均一化シートともいう)を刻んだものであってもよい。さらに、たばこロッドの長手方向と同程度の長さを有する均一化シートを、たばこロッドの長手方向と略水平に刻んだものをたばこロッドに充填する、いわゆるストランドタイプであってもよい。たばこ刻の幅は0.5mm以上、2.0mm以下がたばこロッドに充填するうえで好ましい。たばこロッド中のたばこ充填物の含有量は、円周22mm、長さ20mmのたばこロッドの場合、200mg/ロッド部以上、800mg/ロッド部以下を挙げることができ、
250mg/ロッド部以上、600mg/ロッド部以下が好ましい。前記たばこ刻み及び均一化シートの作製に用いるたばこ葉について、使用するたばこの種類は、様々なものを用いることができる。例えば、黄色種、バーレー種、オリエント種、在来種、その他のニコチアナ-タバカム系品種、ニコチアナ-ルスチカ系品種、又はこれらの混合物を挙げることができる。混合物については、目的とする味となるように、前記の各品種を適宜ブレンドして用いることができる。前記たばこの品種の詳細は、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、2009.3.31」に開示されている。前記均一化シートの製造方法、すなわち、たばこ葉を粉砕して均一化シートに加工する方法は従来の方法が複数存在している。1つ目は抄紙プロセスを用いて抄造シートを作製する方法である。2つ目は水等の適切な溶媒を、粉砕したたばこ葉に混ぜて均一化した後に金属製板もしくは金属製板ベルトの上に均一化物を薄くキャスティングし、乾燥させてキャストシートを作製する方法である。3つ目は水等の適切な溶媒を、粉砕したたばこ葉に混ぜて均一化したものをシート状に押し出し成型して圧延シートを作製する方法である。前記均一化シートの種類については、「たばこの事典、たばこ総合研究センター、2009.3.31」に詳細が開示されている。
たばこ充填物の水分含有量は、たばこ充填物の全量に対して10重量%以上、15重量%以下を挙げることができ、11重量%以上、13重量%以下であることが好ましい。このような水分含有量であると、巻染みの発生を抑制し、たばこロッドの製造時の巻上適性を良好にする。
第一のたばこ充填物に含まれるたばこ刻みの大きさやその調製法については特に制限はない。例えば、乾燥したたばこ葉を、幅0.5mm以上、2.0mm以下に刻んだものを用いてもよい。
また、均一化シートの粉砕物を用いる場合、乾燥したたばこ葉を平均粒径が20~200μm程度になるように粉砕して均一化したものをシート加工し、それを幅0.5mm以上、2.0mm以下に刻んだものを用いてもよい。
第一のたばこ充填物は、エアロゾル煙を生成するエアロゾル生成基材を含んでいてもよい。当該エアロゾル生成基材の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質及び/又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル生成基材としては、グリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、1,3-ブタンジオール、又はこれらの混合物を挙げることができる。
第一のたばこ充填物中のエアロゾル生成基材の含有量は、特に限定されず、十分にエアロゾルを生成させるとともに、良好な香味の付与の観点から、たばこ充填物の全量に対して通常5重量%以上であり、好ましくは10重量%以上であり、また、通常50重量%以下であり、好ましくは15重量%以上、25重量%以下である。
第一のたばこ充填物は、香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は、特に限定されず、良好な香味の付与の観点から、アセトアニソール、アセトフェノン、アセチルピラジン、2-アセチルチアゾール、アルファルファエキストラクト、アミルアルコール、酪酸アミル、トランス-アネトール、スターアニス油、リンゴ果汁、ペルーバルサム油、ミツロウアブソリュート、ベンズアルデヒド、ベンゾインレジノイド、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、プロピオン酸ベンジル、2,3-ブタンジオン、2-ブタノール、酪酸ブチル、酪酸、カラメル、カルダモン油、キャロブアブソリュート、β-カロテン、ニンジンジュース、L-カルボン、β-カリオフィレン、カシア樹皮油、シダーウッド油、セロリーシード油、カモミル油、シンナムアルデヒド、ケイ皮酸、シンナミルアルコール、ケイ皮酸シンナミル、シトロネラ油、DL-シトロネロール、クラリセージエキストラクト、ココア、コーヒー、コニャック油、コリアンダー油、クミンアルデヒド、ダバナ油、δ-デカラクトン、γ-デカラクトン、デカン酸、ディルハーブ油、3,4-ジメチル-1,2-シクロペンタンジオン、4,5-ジメチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジヒドロフラン-2-オン、3,7-ジメチル-6-オクテン酸、2,3-ジメチルピラジン、2,5-ジメチルピラジン、2,6-ジメチルピラジン、2-メチル酪酸エチル、酢酸エチル、酪酸エチル、ヘキサン酸エチル、イソ吉草酸エチル、乳酸エチル、ラウリン酸エチル、レブリン酸エチル、エチルマルトール、オクタン酸エチル、オレイン酸エチル、パルミチン酸エチル、フェニル酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ステアリン酸エチル、吉草酸エチル、エチルバニリン、エチルバニリングルコシド、2-エチル-3,(5または6)-ジメチルピラジン、5-エチル-3-ヒドロキシ-4-メチル-2(5H)-フラノン、2-エチル-3-メチルピラジン、ユーカリプトール、フェネグリークアブソリュート、ジェネアブソリュート、リンドウ根インフュージョン、ゲラニオール、酢酸ゲラニル、ブドウ果汁、グアヤコール、グァバエキストラクト、γ-ヘプタラクトン、γ-ヘキサラクトン、ヘキサン酸、シス-3-ヘキセン-1-オール、酢酸ヘキシル、ヘキシルアルコール、フェニル酢酸ヘキシル、ハチミツ、4-ヒドロキシ-3-ペンテン酸ラクトン、4-ヒドロキシ-4-(3-ヒドロキシ-1-ブテニル)-3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、4-(パラ-ヒドロキシフェニル)-2-ブタノン、4-ヒドロキシウンデカン酸ナトリウム、インモルテルアブソリュート、β-イオノン、酢酸イソアミル、酪酸イソアミル、フェニル酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、フェニル酢酸イソブチル、ジャスミンアブソリュート、コーラナッツティンクチャー、ラブダナム油、レモンテルペンレス油、カンゾウエキストラクト、リナロール、酢酸リナリル、ロベージ根油、マルトール、メープルシロップ、メンソール、メントン、酢酸L-メンチル、パラメトキシベンズアルデヒド、メチル-2-ピロリルケトン、アントラニル酸メチル、フェニル酢酸メチル、サリチル酸メチル、4’-メチルアセトフェノン、メチルシクロペンテノロン、3-メチル吉草酸、ミモザアブソリュート、トウミツ、ミリスチン酸、ネロール、ネロリドール、γ-ノナラクトン、ナツメグ油、δ-オクタラクトン、オクタナール、オクタン酸、オレンジフラワー油、オレンジ油、オリス根油、パルミチン酸、ω-ペンタデカラクトン、ペパーミント油、プチグレインパラグアイ油、フェネチルアルコール、フェニル酢酸フェネチル、フェニル酢酸、ピペロナール、プラムエキストラクト、プロペニルグアエトール、酢酸プロピル、3-プロピリデンフタリド、プルーン果汁、ピルビン酸、レーズンエキストラクト、ローズ油、ラム酒、セージ油、サンダルウッド油、スペアミント油、スチラックスアブソリュート、マリーゴールド油、ティーディスティレート、α-テルピネオール、酢酸テルピニル、5,6,7,8-テトラヒドロキノキサリン、1,5,5,9-テトラメチル-13-オキサシクロ(8.3.0.0(4.9))トリデカン、2,3,5,6-テトラメチルピラジン、タイム油、トマトエキストラクト、2-トリデカノン、クエン酸トリエチル、4-(2,6,6-トリメチル-1-シクロヘキセニル)2-ブテン-4-オン、2,6,6-トリメチル-2-シクロヘキセン-1,4-ジオン、4-(2,6,6-トリメチル-1,3-シクロヘキサジエニル)2-ブテン-4-オン、2,3,5-トリメチルピラジン、γ-ウンデカラクトン、γ-バレロラクトン、バニラエキストラクト、バニリン、ベラトルアルデヒド、バイオレットリーフアブソリュート、N-エチル-p-メンタン-3-カルボアミド(WS-3)、又はエチル-2-(p-メンタン-3-カルボキサミド)アセテート(WS-5)が挙げられ、特に好ましくはメンソールである。また、これらの香料は1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。
第一のたばこ充填物中の香料の含有量は、特に限定されず、良好な香味の付与の観点から、通常10000ppm以上であり、好ましくは20000ppm以上であり、より好ましくは25000ppm以上であり、また、通常70000ppm以下であり、好ましくは50000ppm以下であり、より好ましくは40000ppm以下であり、さらに好ましくは33000ppm以下である。
第一のたばこ充填物における充填密度は、特に限定されないが、第一の非燃焼加熱式たばこの性能を担保し、良好な香味の付与の観点から、通常250mg/cm以上であり、好ましくは300mg/cm以上であり、また、通常400mg/cm以下であり、好ましくは350mg/cm以下である。
上記の第一のたばこ充填物は、それが内側になるように巻紙によって巻装されてたばこロッド部を形成する。
(2)第二のたばこ充填物
第二のたばこ充填物は、同心状に配置された複数のたばこシートから構成される。本明細書において、「同心状に配置されている」とは、すべてのたばこシートの中心が略同じ位置にあるように配置されていることをいう。本発明において「シート」とは、略平行な1対の主面、および側面を有する形状をいう。第二の充填物は、たばこ製品10の長手方向と直交する方向に、複数のたばこシートを同心状に巻き回して構成される。
シート基材としては、例えば、たばこ粉末等のたばこ材料等が挙げられるが、特に、たばこ材料が好ましい。たばこ材料の基材シートに、必要に応じて香味を発生しうる成分を担持したたばこシートであることが好ましい。
該たばこシートは、加熱に伴ってエアロゾル煙を生成するエアロゾル生成基材を含んでいてもよい。エアロゾル生成基材としてグリセリン、プロピレングリコール、又は1,3-ブタンジオール等のポリオール等のエアロゾル源を添加する。かかるエアロゾル生成基材の添加量は、たばこシートの乾燥重量に対して5重量%以上、50重量%以下が好ましく、15重量%以上、25重量%以下がより好ましい。
同心状に配置される前の素材としてのたばこシートについて説明する。
たばこシートは、抄造、スラリー、圧延、等の公知の方法で適宜製造できる。なお、第一のたばこ充填物で説明した均一化シートを用いることもできる。
抄造の場合は、以下の工程を含む方法で製造できる。1)乾燥たばこ葉を粗砕し、水で抽出して水抽出物と残渣に分離する。2)水抽出物を減圧乾燥して濃縮する。3)残渣にパルプを加え、リファイナで繊維化した後、抄紙する。4)抄紙したシートに水抽出物の濃縮液を添加して乾燥し、たばこシートとする。この場合、ニトロソアミン等の一部の成分を除去する工程を加えてもよい(特表2004-510422号公報参照)。
スラリー法の場合は、以下の工程を含む方法で製造できる。1)水、パルプ及びバインダーと、砕いたたばこ葉を混合する。2)当該混合物を薄く延ばして(キャストして)乾燥する。この場合、水、パルプ及びバインダーと、砕いたたばこ葉を混合したスラリーに対して紫外線照射もしくはX線照射することでニトロソアミン等の一部の成分を除去する工程を加えてもよい。
この他、国際公開第2014/104078号に記載されているように、以下の工程を含む方法によって製造された不織布状のたばこシートを用いることもできる。1)粉粒状のたばこ葉と結合剤を混合する。2)当該混合物を不織布によって挟む。3)当該積層物を熱溶着によって一定形状に成形し、不織布状のたばこシートを得る。
前記の各方法で用いる原料のたばこ葉の種類は、第一の充填物で説明したものと同じものを用いることができる。
たばこシートの組成は特に限定されないが、例えば、たばこ原料(たばこ葉)の含有量はたばこシート全重量に対して50重量%以上、95重量%以下であることが好ましい。また、たばこシートはバインダーを含んでもよく、係るバインダーとしては、例えば、グアーガム、キサンタンガム、CMC(カルボキシメチルセルロース)、CMC-Na(カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩)等が挙げられる。バインダー量としては、たばこシート全重量に対して1重量%以上、10重量%以下であることが好ましい。たばこシートはさらに他の添加物を含んでもよい。添加物としては、例えばパルプなどのフィラーを挙げることができる。本発明においては複数のたばこシートを用いるが、係るたばこシートはすべて同じ組成あるいは物性であってもよいし、各たばこシートの中の一部または全部が異なる組成あるいは物性であってもよい。
第二のたばこ充填物は、幅の異なる複数のたばこシートを準備して、底部から頂部に向かって幅が小さくなるように積層した積層体を調製し、これを巻管に通して巻き上げ成形することで製造できる。この製造方法によれば、該複数のたばこシートが、長手方向に延在するとともに、該長手方向軸を中心として同心状に配置されるようになる。また、該長手方向軸と、最内層のたばこシートとの間に、長手方向に延在する嵌合部が形成されてもよい。
この製造方法において、積層体は巻上げ成形後に隣接する前記たばこシート間に非接触部が形成されるように調製されることが好ましい。
複数のたばこシート間に、当該たばこシートが接触しない非接触部(隙間)が存在すると、香味流路を確保して香味成分のデリバリー効率を高めることができる。他方で、たばこ製品を電気加熱式たばこ製品で用いる場合、複数のたばこシートの接触部分を介してヒーターからの熱を外側のたばこシートに伝達できるので高い伝熱効率を確保することができる。
複数のたばこシート間に、当該たばこシートが接触しない非接触部を設けるために、例えば、エンボス加工したたばこシートを用いる、隣接するたばこシート同士の全面を接着せずに積層する、隣接するたばこシート同士の一部を接着して積層する、あるいは隣接するたばこシート同士の全面あるいは一部を、巻上げ成形後に剥がれるように軽度に接着して積層することで積層体を調製する方法を挙げることができる。
巻紙を含めたたばこロッド部を調製する場合には、積層体の最底部に上記の巻紙を配置してもよい。
また、積層体の最頂部にマンドレル等の筒状ダミーを載置して第二のたばこ充填物を形成した後に、当該ダミーを除去することで、嵌合部を形成することもできる。
各たばこシートの厚みについては制限されないが、伝熱効率と強度の兼ね合いから、150μm以上、1000μm以下が好ましく、200μm以上、600μm以下がより好ましい。各たばこシートの厚みについては、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
第二のたばこ充填物を構成するたばこシートの枚数は、特段制限されないが、例えば2枚、3枚、4枚、5枚、6枚、または7枚を挙げることができる。
(3)第三のたばこ充填物
第三のたばこ充填物は、折りたたまれた単一のたばこシートから構成される。当該シートは、たばこロッド部の長手方向と同程度の長さを有し、たばこロッドの長手方向と水平に複数回折り返され充填される、いわゆるギャザーシートであってもよい。当該シートの厚さは伝熱効率と強度の兼ね合いから、150μm以上、1000μm以下が好ましく、200μm以上、600μm以下がより好ましい。
第三のたばこ充填物に用いられるシート基材は、上記第二のたばこ充填物と同様のものを用いることができる。
(4)第四のたばこ充填物
第四のたばこ充填物は、たばこ顆粒から構成される。
第四のたばこ充填物の原料は、特に限定されないが、(a)粉砕されたたばこ材料、(b)水分、(c)炭酸カリウムおよび炭酸水素ナトリウムからなる群の中から選ばれる少なくとも1種のpH調整剤、並びに(d)プルランおよびヒドロキシプロピルセルロースからなる群の中から選ばれる少なくとも1種のバインダーを挙げることができる。
第四のたばこ充填物に含まれる、粉砕されたたばこ材料(成分(a))には、粉砕されたたばこ葉や粉砕されたたばこシート等が含まれる。たばこの種類には、バーレー種、黄色種、オリエンタル種が含まれる。たばこ材料は、200μm以上、300μm以下のサイズに粉砕されていることが好ましい。
第四のたばこ充填物の原料混合物は、粉砕されたたばこ材料を、通常、20重量%以上、80重量%以下の量で含有する。
第四のたばこ充填物に含まれる、水分(成分(b))は、たばこ顆粒の一体性を維持するためのものである。
第四のたばこ充填物の原料混合物は、水分を、通常、3重量%以上、13重量%以下の量で含有する。また、第四のたばこ充填物は、水分を、通常、乾燥減量の値が5重量%以上、17重量%以下となるような量で含有し得る。乾燥減量とは、試料の一部を測定のために採取し、採取された試料中の全水分を蒸発させることにより試料を完全乾燥させたとき(たとえば、一定の温度(105℃)で15分間乾燥させたとき)の乾燥前後での重量変化を指し、具体的には、試料に含まれている水分の量および上記乾燥条件で揮発する揮発性成分の量の合算値の、試料重量に対する割合(重量%)を指す。すなわち、乾燥減量 (重量%)は、以下の式で表すことができる。
乾燥減量(重量%)=
{(完全乾燥前の試料の重量)-(完全乾燥後の試料の重量)}×100/完全乾燥前の試料の重量
第四のたばこ充填物に含まれるpH調整剤(成分(c))は、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムまたはそれらの混合物からなる。これらpH調整剤は、第四のたばこ充填物のpHをアルカリ側に調整し、もって第四のたばこ充填物に含まれる香味成分をたばこ顆粒から放出させることを促進し、使用者に満足され得る香味をもたらす。
第四のたばこ充填物の原料混合物は、pH調整剤を、通常、5重量%以上、20重量%以下の量で含有し得る。
第四のたばこ充填物に含まれるバインダー(成分(d))は、たばこ顆粒成分を結着させてたばこ顆粒の一体性を保持するものである。バインダーは、プルラン、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)またはそれらの混合物から構成される。
第四のたばこ充填物の原料混合物は、バインダーを、通常、0.5重量%以上、15重量%以下の量で含有し得る。
第四のたばこ充填物は、上記成分(a)、(b)、(c)および(d)からなることができるが、さらに追加の成分を包含することができる。
追加の成分としては、エアロゾル生成基材(成分(e))が挙げられる。エアロゾル生成基材は、エアロゾル煙を生成するものである。該エアロゾル生成基材は、多価アルコールから構成され、該多価アルコールには、グリセリン、プロピレングリコール、ソルビトール、キシリトール又はエリスリトールが含まれ得る。これらの多価アルコールは、単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
第四のたばこ充填物の原料混合物が、エアロゾル生成基材を含有する場合、5~15重量%の量で含有し得る。
また追加の成分としては、(f)香味成分以外の香味材(固体または液体)が挙げられる。かかる香味材には、糖(スクロース、フルクトース等)、ココア粉、キャロブ粉、コリアンダー粉、リコリス粉、オレンジピール粉、ローズピップ粉、カモミールフラワー(flower)粉、レモンバーベナ粉、ペパーミント粉、リーフ粉、スペアミント粉、紅茶粉、又はメントール等が含まれる。
第四のたばこ充填物の原料混合物は、上記香味材を、通常、0.5重量%以上、30重量%以下の量で含有し得る。上記香味材は、成分(a)、(b)、(c)、(d)および(e)と直接混練することにより上記成分に添加してもよいし、あるいは、サイクロデキストリンなどの公知の包接ホスト化合物に担持して包接化合物を調製してからそれを上記成分と混練することにより上記成分に添加してもよい。
第四のたばこ充填物は、上記成分(a)、(b)、(c)、(d)および(e)からなる場合、その第四のたばこ充填物の原料混合物は、成分(a)を、通常、約33重量%以上(約90重量%以下)の量で含有し得る。
第四のたばこ充填物は、成分(a)、(c)および(d)並びに所望により成分(e)、(f)を混合し、その混合物に成分(b)を加えて混練し、得られた混練物を湿式押出し造粒機で造粒(長柱状)した後、短柱状あるいは球状に整粒することによって得られる。得られるたばこ顆粒の平均粒径(D50)は、通常、0.2mm以上、1.2mm以下であり、0.2mm以上、1.0mm以下であることが好ましく、0.2mm以上、0.8mm以下であることがより好ましい。
押出し造粒に際しては、混練物を周囲温度で、2kN以上の圧力で押出すことが好ましい。この高圧での押出しにより、押出し造粒機出口での混練物は温度が周囲温度から例えば90~100℃まで瞬間的に急激に上昇し、水分および揮発性成分が2重量%以上、4重量%以下蒸発する。したがって、混練物を作るために配合する水は、最終製品であるたばこ顆粒中の所望水分よりも上記蒸発量だけ多くの量で用いることができる。
押出し造粒により得られたたばこ顆粒は、水分調整のために、必要に応じてさらに乾燥させてもよい。たとえば、押出し造粒により得られたたばこ顆粒の乾燥減量を測定し、それが、所望の乾燥減量(たとえば5重量%以上、17重量%以下)より高い場合、所望の乾燥減量を得るためにたばこ顆粒をさらに乾燥させてもよい。所望の乾燥減量を得るための乾燥条件(温度および時間)は、乾燥減量を所定の値だけ減少させるために必要な乾燥条件(温度および時間)を予め決定し、その条件に基づいて設定することができる。
第四のたばこ充填物は、上記のたばこ顆粒のみからなることができるが、その他に、追加のたばこ材料をさらに含むことができる。追加のたばこ材料は、通常、たばこ葉の刻もしくは細粉である。追加のたばこ材料は、本発明のたばこ顆粒と混合して使用することができる。
(巻紙)
紙の構成は、特段制限されず、一般的な態様とすることができ、例えば、パルプが主成分のものを挙げることができる。パルプとしては、針葉樹パルプや広葉樹パルプなどの木材パルプで抄造される以外にも、亜麻パルプ、大麻パルプ、サイザル麻パルプ、又はエスパルトなど一般的にたばこ製品用の巻紙に使用される非木材パルプを混抄して製造して得たものでもよい。
パルプの種類としては、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、又はサーモメカニカルパルプ等を使用できる。
上記パルプを用いて長網抄紙機、円網抄紙機、円短複合抄紙機等による抄紙工程の中で、地合いを整え均一化して巻紙を製造する。なお、必要に応じて、湿潤紙力増強剤を添加して巻紙に耐水性を付与したり、サイズ剤を添加して巻紙の印刷具合の調整を行ったりすることができる。さらに、硫酸バンド、各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性或いは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、もしくは紙力増強剤等の抄紙用内添助剤、染料、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、又は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。
巻紙原紙の坪量は、例えば通常20gsm以上であり、好ましくは25gsm以上である。一方、坪量は通常65gsm以下、好ましくは50gsm以下、さらに好ましくは45gsm以下、である。
上記の特性を有する巻紙の厚みは、特に限定されず、剛性、通気性、及び製紙時の調整の容易性の観点から、通常10μm以上であり、好ましくは20μm以上であり、より好ましくは30μm以上であり、また、通常100μm以下であり、好ましくは75μm以下であり、より好ましくは50μm以下である。
該非燃焼加熱式たばこの巻紙として、その形状は正方形又は長方形を挙げることができる。
たばこ充填物を巻装するため(たばこロッド部を作製するため)の巻紙として利用する場合、一辺の長さとして12~70mm程度を挙げることができ、もう一辺の長さとして15~28mm、もう一辺の好ましい長さとして22~24mm、さらに好ましい長さとして23mm程度を挙げることができる。たばこ充填物を巻紙で柱状に巻装する際は、例えば図2のw方向の巻紙の端部とその逆側の端部を2mm程度重ね合わせて糊付けすることで、柱状の紙管の形状となり、その中にたばこ充填物が充填されている形状となる。長方形形状の巻紙のサイズは、出来上がったたばこロッド部のサイズによって決めることができる。
上記のパルプの他に、本実施形態にかかる巻紙には填料が含まれてもよい。填料の含有量は、本発明の実施形態にかかる巻紙の全重量に対して10重量%以上、60重量%未満を挙げることができ、15重量%以上、45重量%以下であることが好ましい。
本発明の実施形態にかかる巻紙では、好ましい坪量の範囲(25gsm以上、45gsm以下)において、填料が15重量%以上、45重量%以下であることが好ましい。
さらに、坪量が25gsm以上、35gsm以下のとき、填料が15重量%以上、45重量%以下であることが好ましく、坪量が35gsm超、45gsm以下のとき、填料が25重量%以上、45重量%以下であることが好ましい。
填料としては、炭酸カルシウム、二酸化チタン、又はカオリン等を使用することができるが、香味や白色度を高める観点等から炭酸カルシウムを使用することが好ましい。
巻紙には、原紙や填料以外の種々の助剤を添加してもよく、例えば、耐水性を向上させるために、耐水性向上剤を添加することができる。耐水性向上剤には、湿潤紙力増強剤(WS剤)及びサイズ剤が含まれる。湿潤紙力増強剤の例を挙げると、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、又はポリアミドエピクロルヒドリン(PAE)等である。また、サイズ剤の例を挙げると、ロジン石けん、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)、又はケン化度が90%以上の高ケン化ポリビニルアルコール等である。
助剤として、紙力増強剤を添加してもよく、例えば、ポリアクリルアミド、カチオンでんぷん、酸化でんぷん、CMC、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、又はポリビニルアルコール等を挙げられる。特に、酸化でんぷんについては、極少量用いることにより、通気度が向上することが知られている(特開2017-218699号公報)。
また、巻紙は、適宜コーティングされていてもよい。
巻紙には、その表面及び裏面の2面のうち、少なくとも1面にコーティング剤が添加されてもよい。コーティング剤としては特に制限はないが、紙の表面に膜を形成し、液体の透過性を減少させることができるコーティング剤が好ましい。例えばアルギン酸及びその塩(例えばナトリウム塩)、ペクチンのような多糖類、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロースのようなセルロース誘導体、又はデンプンもしくはその誘導体(例えばカルボキシメチルデンプン、ヒドロキシアルキルデンプン又はカチオンデンプンのようなエーテル誘導体、酢酸デンプン、リン酸デンプン又はオクテニルコハク酸デンプンのようなエステル誘導体)等を挙げることができる。
[マウスピース部]
マウスピース部19の態様は、カプセルフィルター18を有しており、一般的なフィルターとしての機能を有していれば特段制限されず、公知の態様を採用してよく、例えば、図2に示すマウスピース部19の場合、フィルター17及びカプセル16を巻取紙で巻装してなる態様とすることが挙げられる。なお、本明細書において、マウスピース部とは、少なくともカプセルフィルター(「カプセルフィルター部」とも称する。)を有する部分である。
フィルター17の態様は特段制限されず、公知の態様を採用してよく、例えば、セルロースアセテートトウを円柱状に加工したものを挙げることができる。セルロースアセテートトウの単糸繊度、総繊度は特に限定されず、例えば、単糸繊度は1g/9000m以上、12g/9000m以下であってよく、1.9g/9000m以上、12g/9000m以下であってよく、また、総繊度は10000g/9000m以上、44000g/9000m以下であってよく、12000g/9000m以上、35000g/9000m以下であってよく、これらの範囲は特に、マウスピース部材の円周が22mmである場合に好ましい。また、セルロースアセテートトウの繊維本数、通気抵抗は特に限定されず、例えば、繊維本数は830本以上、23500本以下で合ってよく、通気抵抗は100mmHO/120mm以上、600mmHO/120mm以下であってよい。セルロースアセテートトウの繊維の断面形状は、Y断面でもよいしR断面でもよい。セルロースアセテートトウを充填したフィルターの場合は、フィルター硬さを低減させるために、トリアセチン等の可塑剤を添加してもよい。可塑剤は、セルロースアセテートトウ重量に対して、6重量%以上、10重量%以下の量で添加してもよく、セルロースアセテートトウに活性炭を添加する場合、可塑剤は、セルロースアセテートトウの重量に対して2重量%以上、20重量%以下の量で添加することができる。
該アセテートフィルターの代わりに、シート状のパルプ紙を充填したペーパーフィルターを用いる態様でもよい。
フィルター17の製造において、通気抵抗の調整や添加物(公知の吸着剤や香料、香料保持材等)の添加を適宜設計できる。
フィルター17の形状は、特段制限されず、公知の形状を採用することができ、通常は円柱状の形状とすることができ、以下の態様とすることができる。
また、フィルター17は、周方向の断面が中空(空洞)となるキャビティやリセス等のセクションを設けていてもよい。
フィルター17の通気は、公知の方法によって行えばよく、例えば、予め穿孔された包装材または空気透過性包装材を利用する、または、包装材料およびチップ・オーバーラップ(存在する場合)をレーザー穿孔することを利用することによって行えばよい。通気用フルチップ・オーバーラップは、同様に、本来的に空気透過性であってよく、または通気孔を設けてもよい。包装材およびチップ・オーバーラップの両方が存在する通気性製品において、オーバーラップの通気部は、好ましくは、包装材料(例えば、プラグラップ)の通気部の位置と合わせる。フィルター包装材を貫通する通気孔、チップ・オーバーラップを貫通する通気孔、またはこの両方を同時に貫通する通気孔は、フィルターの製造中に、レーザー穿孔によって形成してもよい。
フィルター17の軸方向の断面形状は実質的に円形であり、その円の直径は、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、通常2mm以上、10mm以下であり、3mm以上、9mm以下であることが好ましく、4mm以上、8mm以下であることがより好ましい。なお、断面が円形でない場合、上記の直径は、その断面の面積と同じ面積を有する円で仮定し場合、その円における直径が適用される。
フィルター17の軸方向の断面形状の周の長さは、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、通常7mm以上、35mm以下であり、9mm以上、32mm以下であることが好ましく、12mm以上、26mm以下であることがより好ましい。
フィルター17の軸方向の長さは、製品のサイズに合わせて適宜変更し得るが、通常6mm以上、35mm以下であり、10mm以上、30mm以下であることが好ましく、13mm以上、26mm以下であることがより好ましい。
カプセル16(当該技術分野では「添加剤放出容器」とも呼ばれる)の態様は特段制限されず、公知の態様を採用してよく、例えば、ゼラチン等の破砕可能な外殻を含む破砕可能な添加剤放出容器とすることができる。この場合、カプセル16は、たばこ製品の使用者により使用前、使用中、または使用後に破壊されると、カプセル内に含まれる液体または物質(通常、香味剤)を放出し、次に、該液体または物質は、たばこ製品を使用する間はたばこの煙に伝達され、使用後においては周囲の環境へと伝達される。
カプセル16は、フィルターの少なくとも一方の端部が均一な外観を有することが好ましい観点および該容器の脱落を防止する観点からは、図3に示すように、フィルター17内に完全に封入されていることが好ましい。完全に封入とは、使用時において、カプセル16をフィルターの口もしくは口腔側端部において、視認できないことを意味する。フィルターの端部の均一な外観(例えば、コアの端部において、フィルター材料のみを視認することができるような外観)は、使用者にとって快適であり、有利である。
また、カプセル16は、図4に示すように、2つのフィルター17の間に配置されていてもよい。この態様の場合、上記の図3の態様で必要となる、フィルター17中へカプセルを封入する手間をなくすことができる利点がある。
カプセル16およびその製造方法は、当技術分野において周知である。
カプセル16の形態は、特段限定されず、例えば、易破壊性のカプセルであってよく、その形状は球であることが好ましい。カプセル16に含まれる添加剤としては、上述した任意の添加剤を含んでいてもよいが、特に、香味剤や活性炭素を含むことが好ましい。また、添加剤として、煙を濾過する一助となる1種類以上の材料を加えてもよい。添加剤の形態は、特段限定されないが、通常、液体又は個体である。なお、添加剤を含むカプセルの使用は、当技術分野において周知である。易破壊性のカプセルおよびその製造方法は、本技術分野において周知である。
香味剤としては、例えば、メンソール、スペアミント、ペパーミント、フェヌグリーク、クローブ、又は中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)等であってよい。これらの成分は、1種類を単独で用いてもよく、また、2種類以上を任意の組合せ及び比率で用いてもよい。
カプセル16が球形である場合、球の中心を通る面で切り取られる円形の面の直径は、特段制限されないが、通常1.0mm以上、8.0mm以下であり、3.0mm以上、6.0mm以下であることが好ましく、3.5mm以上、4.5mm以下であることがより好ましい。なお、カプセル16が球形でない場合、上記の直径は、その容器の体積と同じ体積を有する球で仮定した場合に、その球の中心を通る面で切り取られる円形の面の直径が適用される。
上述のフィルター17の直径に対する、上記のカプセル16の直径の比率は、特段制限されないが、通常0.1以上、1.0以下であり、0.3以上、0.8以下であることが好ましく、0.4以上、0.6以下であることがより好ましい。
カプセル16の重量、及びカプセル16中の添加材の含有量は、特段制限されず、適宜変更することができる。
カプセル16の体積は、フィルター16に含有できる程度であれば特段制限されないが、通常0.003cm以上、1.1cm以下であり、0.08cm以上、0.7cm以下であることが好ましく、0.13cm以上、0.30cm以下であることがより好ましい。
フィルター17は、強度及び構造剛性の向上の観点から、上述フィルターの材料を巻装する巻取紙(フィルターラッパー)を備えていてよい。巻取紙の態様は特段制限されず、一列以上の接着剤を含む継ぎ目を含んでいてよい。該接着剤は、ホットメルト接着剤を含んでいてよく、さらに該ホットメルト接着剤は、ポリビニルアルコールを含み得る。また、フィルター17が二以上のセグメントからなる場合、フィルターラッパーは、これらの二以上のセグメントを併せて巻装することが好ましい。
巻取紙の材料は特段制限されず、公知のものを用いることができ、また、炭酸カルシウム等の充填剤等を含んでいてよい。
巻取紙の厚さは、特段制限されず、例えば、25μm以上、200μm以下であってよく、25μm以上、150μm以下であってよく、30μm以上、100μm以下であってよく、30μm以上、80μm以下であってよく、40μm以上、50μm以下であってよい。
巻取紙の坪量は、特段制限されず、例えば、10gsm以上、150gsm以下であってよく、14gsm以上、115gsm以下であってよく、20gsm以上、100gsm以下であってよく、30gsm以上、60gsm以下であってよく、40gsm以上、60gsm以下であってよく、50gsm以上、90gsm以下であってよく、65gsm以上、85gsm以下であってよい。
巻取紙を用いる場合、上記のセルロースアセテートトウ等の材料を巻取紙で巻装した後、その上から上述のチップペーパーで、該巻取紙を有するフィルター及びたばこロッド部等の部材を巻装すればよい。また、巻取紙を用いない場合、巻取紙で巻装されていない状態の上記のセルロースアセテートトウ等の材料、及びたばこロッド等の他の部材等を上述のチップペーパーで巻装すればよく、この場合には、上述のチップペーパーは、一般的なチップペーパーとしての機能に加え、巻取紙としての機能も有することとなる。
マウスピース部19は、上記のカプセルフィルター部に加え、冷却部(冷却セグメント)を有していてもよい。冷却セグメントは、図5に示す冷却セグメント21のように、筒状部材で構成される態様を挙げることができ、例えば、厚紙を円筒状に加工した紙管であってもよい。
冷却セグメント21の全表面積は、300mm2/mm以上、1000mm2/mm以下を挙げることができる。この表面積は、冷却セグメント21の通気方向の長さ(mm)当たりの表面積である。冷却セグメント21の全表面積は、400mm2/mm以上であることが好ましく、450mm2/mm以上であることがより好ましく、一方、600mm2/mm以下であることが好ましく、550mm2/mm以下であることがより好ましい。
冷却セグメント21は、その内部構造が大きい全表面積を有することが望ましい。従って、好ましい実施形態において、冷却セグメント21は、チャネルを形成するためにしわ付けされて、次に、ひだ付け、ギャザー付け、又は及び折り畳まれた薄い材料のシートによって形成されてもよい。要素の与えられた体積内の折り畳み又はひだが多いと、冷却セグメント21の合計表面積が大きくなる。
一部の実施形態において、冷却セグメント21の構成材料の厚みは、5μm以上、500μm以下、例えば、10μm以上、250μm以下を挙げることができる。
マウスピース部19は、図6(図1~5における各構成を示す符号は省略する。)に示すように、外部からの空気を取り入れるための開孔22(当該分野では「ベンチレーションフィルター(Vf)」とも呼ばれる。)を有する態様であってよい。具体的に、図6(a)は、チップペーパー14のみに開孔22が設けられた態様であり、図6(b)は、図6(a)の態様からさらにフィルター部19に貫通するように開孔22が設けられた態様であり、図6(c)は、チップペーパーから冷却部まで貫通するように開孔22が設けられた態様である。なお、図6では、同心円状に8個の開孔22が配置されているが、開孔22の数はこれに限定されない。また、このような同心円状に配置される開孔22を採用し、これらを1つの開孔群として扱った場合、開孔群は1つであってもよく、また、2つ以上であってもよい。
上記の開孔22が存在することで、使用時に外部から冷却部の内部に空気が流入し、たばこロッド部から流入する成分や空気の温度を下げることができる。なお、たばこロッド部にエアロゾル生成基材が用いられる場合、たばこロッドが加熱されることで生じるエアロゾル生成基材とたばこ香味成分とを含む蒸気が、外部からの空気と接触して温度が低下することで液化し、エアロゾルが生成されることを促進させることができる。同心円状に存在する開孔22の数は、特段制限されず、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
開孔は、径が100μm以上、1000μm以下であることが好ましく、300μm以上、800μm以下であることがより好ましい。開孔は、略円形もしくは略楕円形であることが好ましく、略楕円形の場合の前記径は長径を表す。開孔の径が大きすぎると、カプセル16中の液体がチップペーパー14のCaCO含有層11にまで液体が染み出してしまう可能性があるが、上記の径の範囲内であれば、この染み出しを抑制することができる。
開孔が配置される位置は特段制限されないが、該開孔22が、カプセルフィルターに含まれるカプセルの中心からたばこ製品の長軸方向に対して吸口端側に15mmの位置の点を通り、かつ、長軸方向に対して垂直である面と、該長軸方向に対してたばこロッド部側に15mmの位置の点を通り、かつ、長軸方向に対して垂直である面との2つの面に挟まれた領域内に配置されることが好ましい。この領域を図7に示す。図7中の幅L内の領域が、上記の領域である。
上記の領域に開孔22が存在する場合、開孔の形成時におけるカプセルの破壊を抑制することができる。
上記の領域を決定するカプセル中心からの距離は15mmでなくともよく、12.5mmであってもよく、より好ましくは10mmであってもよく、さらに好ましくは7.5mmであってもよく、特に好ましくは5mmであってもよい。一方で、開孔22とカプセル16とが近すぎると、開孔の形成時にカプセルが破壊されてしまう可能性があるため、通常、開孔22は、カプセルフィルター18に含まれるカプセル16の中心からたばこ製品の長軸方向に対して吸口端側に0.5mmの位置よりも吸口端側に存在するか、及び/又は、たばこ製品の長軸方向に対してたばこロッド部側に0.5mmの位置よりもたばこロッド部側に存在することが好ましい。
チップペーパー14が、紙層12と耐油性層13との間に接着層15を設ける場合であって、かつ、少なくともチップペーパー14に開孔が形成される場合、図8に示すように、開孔付近に接着層が存在しない領域(「グルーフリーゾーン」とも称する。)を有する態様であってもよい。つまり、図8に示すように、接着層以外の層における開孔の径をMとし、接着層における開孔の径をNとした場合において、N≧Mの関係を満たす態様であってもよい。接着層以外の層における開孔及び接着層における開孔の形状は特段制限されないが、円形であることが好ましく、円形でない場合、上記のM及びNは、その形状と同一面積を有する円を仮定した場合の円の径とする。
上記のように、N≧Mの関係を満たす態様とすると、開孔の形成時における粉汚れが抑制される。
接着層以外の層における開孔の径Mは、上述した開孔の径の条件を適用することができる。
上述したように、開孔の径が大きすぎると、カプセル16中の液体がチップペーパー14のCaCO含有層11にまで液体が染み出してしまう可能性があるが、通常、Nの大きさに関係なく、Mが上述した開孔の径の条件を充たす範囲内であれば、この染み出しを抑制することができる。
[たばこ製品の製造方法]
上述したたばこ製品10の製造方法は、特段制限されず、公知の方法を適用することができる。ただし、チップペーパー14に関しては、CaCO含有層11が外側となり、耐油性層13が内側となるように、たばこロッド部20及びマウスピース部19を巻装する。
[たばこ製品の用途]
上述したたばこ製品10は、シガレット(紙巻きたばこ)用のたばこ製品として用いることができ、また電気加熱式たばこ製品用のたばこ製品として用いることができる。
たばこ製品10をシガレット用として用いる場合は、使用方法は特段制限されないが、例えば、カプセルフィルター中のカプセルを破砕した後、たばこロッド部を燃焼させて、吸口端側から吸引することにより、使用者はニコチンや香味成分等を得ることができる。
たばこ製品10を電気加熱式たばこ製品たばこ製品用として用いる場合には、通常、加熱機能が備わった外部デバイスとともに使用する。電気加熱式たばこ製品は、例えば、ヒーター部材と、該ヒーター部材の電力源となる電池ユニットと、該ヒーター部材を制御するための制御ユニットとを備える電気加熱型デバイスと、該ヒーター部材に接触するように挿入される、上述のたばこ製品と、から構成される、電気加熱式たばこ製品とすることができる。以下、この電気加熱式たばこ製品の例を詳細に説明する。
<電気加熱式たばこ製品>
電気加熱式たばこ製品の態様としては、図9に示すような、たばこ製品10におけるたばこロッド部20の内部から加熱する態様(以下、「内部加熱型電気加熱式たばこ製品」とも称する。)や、図10に示すような、たばこ製品10の外周面を加熱する態様(以下、「外部加熱型電気加熱式たばこ製品」とも称する。)を挙げることができる。
以下、図9を用いて電気加熱式たばこ製品の第一の実施形態を説明する。
電気加熱式たばこ製品40は、電気加熱式デバイス30に配置された、ヒーター部材34に、たばこ製品10が接触するように挿入されて使用される。
電気加熱式デバイス30は、例えば樹脂性の躯体31の内部に、電池ユニット32と制御ユニット33とを有する。
たばこ製品10が電気加熱式デバイス30に挿入されると、まず、たばこロッド部20中のたばこ充填物がヒーター部材34と接触し、やがて、ヒーター部材34の全部がたばこ充填物の内部に挿入された状態となる。
電気加熱式デバイス30のヒーター部材34は、制御ユニット33による制御により発熱する。その熱がたばこ製品10のたばこ充填物に伝わることで、たばこ充填物に含まれるエアロゾル生成基材や香味成分等が揮発する。
電気加熱式デバイス30のヒーター部材34は、例えばシート状ヒーター、平板状ヒーター、筒状ヒーターであってよい。シート状ヒーターとは柔軟なシート形のヒーターであり、例えばポリイミド等の耐熱性ポリマーのフィルム(厚み20μm~225μm程度)を含むヒーターが挙げられる。平板状ヒーターとは剛直な平板形のヒーター(厚み200~500μm程度)であり、例えば平板基材上に抵抗回路を有し当該部分を発熱部とするヒーターが挙げられる。筒状ヒーターとは中空または中実の筒形のヒーターであり、例えば金属製等の筒の外周面に抵抗回路を有し、当該部分を発熱部とするヒーター(厚み200~500μm程度)が挙げられる。また、内部に抵抗回路を有し、当該部分を発熱部とする金属製等の柱状ヒーター、錐状ヒーターも挙げられる。筒状ヒーターの断面形状は円、楕円、多角、角丸多角等であってよい。
図9に示すような、内部加熱型電気加熱式たばこ製品である場合は、上記の平板状ヒーターや、柱状ヒーター、錐状ヒーターを用いることができる。一方で、図10に示すような、外部加熱型電気加熱式たばこ製品である場合、上記のシート状ヒーター、平板状ヒーター、筒状ヒーターを用いることができる。
ヒーター部材34の長軸方向の長さは、たばこ充填物及び巻紙から構成されるたばこロッド部の長軸方向の長さをTmmとしたときに、T±5.0mmの範囲内とすることができる。
ヒーター部材34によるたばこ製品10の加熱時間や加熱温度といった加熱条件は、電気加熱式たばこ製品40ごとにあらかじめ設定することができる。例えば、電気加熱式デバイス30にたばこ製品10を挿入した後に、一定時間の予備加熱を行うことで、たばこ製品10における、たばこ充填物の少なくとも一部の温度がX(℃)になるまで加熱し、その後、該温度がX(℃)以下の一定温度を保つように、あらかじめ設定することができる。
上記X(℃)は、エアロゾルデリバリーの観点から150℃以上450℃以下であることが好ましい。具体的には、上記X(℃)は、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃とすることができる。
電気加熱式たばこ製品40において、ヒーター部材34の加熱により、たばこ製品10のたばこ充填物から生じるエアロゾル生成基材や香味成分等を含む蒸気は、マウスピース部材を通して使用者の口腔内に到達する。
本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨から逸脱しない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
<チップペーパーの作製>
[試料作製]
(1)紙層
表1に示す特性を有する原紙(Feurstein社製難燃耐水紙)(以下、単に「原紙」とも称する。)を用いた。
(2)CaCO含有層及び紙層からなる積層体
上記の紙層に、炭酸カルシウム及びバインダーを含む溶液を準備し、単位表面積当たりの重量が13gsmとなるように該溶液を塗工し、乾燥させ、CaCO含有層及び紙層の積層体(以下、「積層体1」とも称する。)を得た。該積層体1の特性を表1に示す。(3)CaCO含有層、紙層、接着層、及び耐油性層からなる積層体
上記の積層体1の紙層側の面に、かつ、Kit値が12の耐油性層が得られるように、耐油性材料含有溶液を塗工した後、乾燥させ、CaCO含有層、紙層、接着層、及び耐
油性層からなる積層体(以下、「積層体2」とも称する。)を得た。該積層体2の特性を表1に示す。
[評価特性]
(白色度、不透明度)
原紙については、片側の面に対して、積層体1及び2については、CaCO含有層側の面に対して白色度及び不透明度の評価を行った。具体的に、白色度及び不透明度を、白色度・不透明度測定機(村上色彩技術研究所製、型番:WMS-1)を用いて、それぞれISO2470及びISO2471に準拠して測定した。
(光沢度)
原紙については、片側の面に対して、積層体1及び2については、CaCO含有層側の面に対して、光沢度の評価を行った。具体的には、Gloss Checker IG-331(HORIBA社製)を用いて、ISO8254-1:2009の規定に基づく入射角及び受光角20度及び60度の光沢度をそれぞれ評価した。
(引張り強さ、伸び)
原紙、積層体1及び積層体2を用いて、JIS P 8113に基づいて、引張試験機E-L(東洋精機社製)を用いて、幅15mmとして、引張り強さ及び伸びを測定した。
(表面平滑度)
原紙については、片側の面に対して、積層体1及び2については、CaCO含有層側の面に対して、Bekk平滑度試験機を用いて表面平滑度の評価を行った。
(Kit値)
原紙については、片側の面に対して、積層体1及び2は、CaCO含有層が存する面と反対側の面に対して、Kit値の評価を行った。具体的には、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法 No.41:2000「紙及び板紙-はつ油度試験方法-キット法」に従いKit値の測定を行った。
[実験1:装飾の鮮明さ評価]
上記の原紙及び積層体1を用いて、装飾の鮮明さの評価を行った。具体的には、原紙については片側の面に、また、積層体1についてはCaCO含有層側の面に、インキ(東京インキ社製の銀インキを用いて印刷(グラビア印刷)を行った後、光学顕微鏡で印刷表面を観察し、インキによる装飾の鮮明さを評価した。評価結果を図11に示す。
図11から、原紙よりも、CaCO含有層を有する積層体1の方が、文字及び線ともに鮮明であることが分かった。これは、平滑であり、銀インキ粒子が紙内部に入り込むのを抑制するためであると考えられる。
[実験2:油染み評価]
上記の原紙、積層体1、及び積層体2を用いて、油染みの評価を行った。具体的には、原については片側の面に、積層体1については紙層側の面に、積層体2については耐油性層側の面に、中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT) 0.15mLを滴下した後、滴下時からそれぞれ1分後、5分後(通常の喫煙時間に相当)、10分後にMCTの拡散度合いを評価した。MCTは、一般的なカプセルフィルターのカプセル中に含有される成分であり、0.15mLはカプセル2個分の量に相当する。MCTの拡散度合いは、評価時のMCTの広がりの形状から、最短径及び最長径を評価し、これらの平均値として算出した。また、10分後のMCTの拡散度合いを示す写真を図12に示す。なお、図12の積層体2の写真について、積層体へのMCTの染み込みが全く生じず、積層体上でMCTが流れてしまったため、上記の評価を行った後、積層体上のMCTをふき取り、撮影した写真である。
また、MCT添加前、及びMCT添加(0.01ml/cm)時から5分後の不透明度、並びにこれらの不透明度の変化分(MCT添加後-MCT添加前)を評価した。不透明度は、上述と同じ方法で評価を行った。
MCTの評価結果を下記表2に示し、不透明度の評価結果を下記表3に示す。なお、評
価結果は、n=3の平均値として算出した。
Figure 0007377373000002
Figure 0007377373000003
MCT拡散度合いについて、図12及び上記の表2から、原紙と積層体1とではそれほど変化はなかったが、耐油性層を有する積層体2では、これらの試料よりも拡散度合いが低減したことが分かった。これは、耐油層により試料拡散を抑制したためであると考えられる。
不透明度について、上記の表3から、耐油性層を有さないがCaCO含有層を有する積層体1では、原紙よりも透明度が低下することが分かり、耐油性層を有する積層体2では、透明度を維持することができることが分かった。耐油層により試料の染み込みを抑制したためであると考えられる。
したがって、本実施形態に係るチップペーパーである積層体2では、MCTの拡散を抑制でき、さらに、透明度の低下も抑制することができることが分かった。
以上の実験結果より、本発明により、カプセルフィルターに含まれるカプセル中の成分に由来するチップペーパーの表面の染みを抑制し、かつ、表面に鮮明な装飾を施すことができるカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー、及び該チップペーパーを有するたばこ製品を提供することができることが分かる。
10 たばこ製品
11 CaCO含有層
12 紙層
13 耐油性層
14 チップペーパー
15 接着層
16 カプセル
17 フィルター
18 カプセルフィルター
19 マウスピース部
20 たばこロッド部
21 冷却部
22 開孔
30 電気加熱式デバイス
31 躯体
32 電池ユニット
33 制御ユニット
34 ヒーター部材
40 電気加熱式たばこ製品

Claims (10)

  1. 3層以上の層から構成され、かつ、CaCO含有層と、紙層と、耐油性層とを少なくとも含む、カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーであって、
    前記CaCO含有層、前記紙層、及び前記耐油性層が、この順に積層され、
    前記CaCO含有層と前記紙層とが隣接し、
    前記CaCO含有層のCaCO 含有量が2.0gsm以上であり、かつ、
    前記CaCO含有層の表面平滑度が400秒以上、3000秒以下である、
    カプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
  2. 前記CaCO含有層における前記紙層が隣接する側とは反対側の面の少なくとも一部に、幅が0.5mm以下の線状の装飾が施されている、請求項1に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
  3. 前記耐油性層における前記紙層が存する側とは反対側の面のKit値が、12である、請求項1又は2に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
  4. 前記CaCO含有層が、さらにカオリンを含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
  5. 前記CaCO含有層が、CaCOを含有する粒子を有する層であり、かつ、該粒子の平均粒子径が、0.1μm以上、20.0μm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパー。
  6. たばこロッド部と、カプセルフィルターを備えるマウスピース部と、前記たばこロッド部及び前記マウスピース部を巻装するチップペーパーとを有する棒状のたばこ製品であって、
    前記チップペーパーが、請求項1~5のいずれか1項に記載のカプセルフィルター付たばこ製品用チップペーパーである、たばこ製品。
  7. 前記マウスピース部が開孔を有し、かつ、
    該開孔が、前記カプセルフィルターに含まれるカプセルの中心からたばこ製品の長軸方
    向に対して吸口端側に15mmの位置の点を通り、かつ、該長軸方向に対して垂直である面と、該長軸方向に対してたばこロッド部側に15mmの位置の点を通り、かつ、該長軸方向に対して垂直である面との2つの面に挟まれた領域内に配置される、請求項6に記載のたばこ製品。
  8. シガレット用である、請求項6又は7に記載のたばこ製品。
  9. 電気加熱式たばこ製品用である、請求項6又は7に記載のたばこ製品。
  10. ヒーター部材と、該ヒーター部材の電力源となる電池ユニットと、該ヒーター部材を制御するための制御ユニットとを備える電気加熱型デバイスと、該ヒーター部材に接触するように挿入される、請求項9に記載のたばこ製品と、から構成される、電気加熱式たばこ製品。
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