JP7842497B2 - 被加熱芳香発生基材 - Google Patents

被加熱芳香発生基材

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Description

本発明は、加熱されることによりエアロゾルを発生することが可能な被加熱芳香発生基
材、被加熱芳香カートリッジ及び被加熱芳香発生基材の製造方法に関する。
加熱式喫煙具のカートリッジは、加熱されることによって芳香を発生する例えば、タバ
コ植物、非タバコ植物などの芳香源材と、加熱されることによってエアロゾルを発生する
エアロゾルフォーマ(エアロゾル形成剤)と、を含む被加熱芳香発生基材を有している。
このカートリッジは、一般的には、使用される際に200℃以上まで加熱式喫煙具によっ
て加熱される。ユーザは、加熱式喫煙具のこの昇温過程が終了した後に、カートリッジか
ら発生されたエアロゾルを吸引する。
芳香源材の揮発性成分である芳香の拡散率は、固相よりも液相の方が大きい。このため
、被加熱芳香発生基材に熱溶融性物質であるロウなどを添加し、被加熱芳香発生基材が加
熱された際に揮発性成分の被加熱芳香発生基材内からその表面への移動を促進することが
行われている。
ロウが添加された被加熱芳香発生基材としては、例えば、加熱式エアロゾル発生物品が
エアロゾル形成基体を含み、前記エアロゾル形成基体がタバコ及び50℃~150℃の融
点を有するろうを含む均質化したタバコ材料であり、前記ろうが前記均質化したタバコ材
料内で均一に分布されている、加熱式エアロゾル発生物品が特許文献1に開示されている
特許第6433626号
しかしながら、特許文献1においては、被加熱芳香発生基材は、ロウがタバコ植物、非
タバコ植物などの芳香源材に含浸された状態で形成される。すなわち、芳香源材の繊維組
織までロウが浸入されている。ロウが繊維組織に含浸される際には、多くのロウが基材の
内部に向かって(繊維組織に向かって)に移動する。したがって、ロウの多くは、基材の
表面側よりも内部側に存在する。このような状態において、加熱によりロウが溶融しても
、被加熱芳香発生基材の表面に溶出しにくい傾向がある。また、ロウは、揮発成分(芳香
成分)を伴って溶出するため、被加熱芳香発生基材の内部からその表面に移動する揮発成
分も減少する。
したがって、外気温又は室温から加熱式喫煙具の目標とする加熱温度までの昇温過程の
初期において、揮発成分である芳香成分のエアロゾルの含有量が減少する。このため、加
熱式喫煙具による昇温過程が終了した直後のエアロゾルにおいては十分な芳香成分が含有
されておらず、ユーザは、昇温過程が終了した直後は香りが感じにくいという問題があっ
た。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、加熱式喫煙具による昇温過程終了直
後のエアロゾルにおいて、十分な芳香を保持させることが可能な被加熱芳香発生基材、被
加熱芳香カートリッジ、被加熱芳香カートリッジの製造方法を提供することを目的とする
本発明の被加熱芳香発生基材は、加熱されることによって芳香を発生する芳香源材と、
加熱されることによってエアロゾルを発生するエアロゾルフォーマと、加熱されることに
よって溶融する熱融解性物質とを含有し、芳香成分を含有するエアロゾルを吸引するため
に用いられる被加熱芳香発生基材において、前記熱融解性物質は、融点が50~100℃
の範囲にあり、前記被加熱芳香発生基材中に海島構造をなして分散されていることを特徴
とする。
本発明の被加熱芳香発生基材は、熱融性解物質が海島構造をなして被加熱芳香発生基材
中に分散している。すなわち、当該海島構造は、熱融解物質以外の成分によって海が構成
され、熱融解物質によって島が構成される。また、熱融解性物質の融点は、50~100
℃の範囲にある。したがって、熱融解物質は、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の段
階で融解する。芳香源材等から発生する芳香成分は、融解した熱融解性物質に溶け込む。
熱融解物質が被加熱芳香発生基材中に分散し、被加熱芳香発生基材の少なくとも表面にお
いて海島構造の島を構成することにより、熱融解物質は、タバコ植物、非タバコ植物など
の芳香源材に含浸された場合よりも融解した際に流動しやすくなる。これに伴って、熱融
解物質は、融解した際に芳香成分と共に被加熱芳香発生基材の表面に移動する量も増加し
、エアロゾルの芳香成分が増加する。このため、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の
段階において、多くの芳香成分を含んだエアロゾルを発生させることが可能となる。した
がって、ユーザは、昇温過程終了直後から芳香を豊富に味わうことができる。尚、熱融性
解物質の融点が50℃未満であると、夏場などの気温の高い時期に熱溶融性物質が溶解し
て、べた付きが生じる恐れがある。また、熱融性解物質の融点が100℃を超えると、被
加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の段階で熱融性解物質が十分に融解されず、昇温過程
終了直後のエアロゾルの芳香が不足する傾向がある。
本発明の被加熱芳香発生基材において、前記熱融解性物質は、融点が50~80℃の範
囲にあることが好ましい。
熱融解性物質の融点が50~80℃であると、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の
段階でより融解しやすくなり、昇温過程終了直後から芳香をより高めることができる。
本発明の被加熱芳香発生基材において、前記熱融解性物質は、蜜蝋、カルナウバワック
ス、ワセリン、パラフィンワックスから選ばれたものであることが好ましく、蜜蝋である
ことが最も好ましい。
熱融解性物質が、蜜蝋、カルナウバワックス、ワセリン、パラフィンワックスから選ば
れたものであれば、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の段階で熱融解性物質が更に融
解しやすくなり、昇温過程終了直後の芳香をより高めることができる。また、熱融解性物
質が、蜜蝋であれば、蜜蝋自体に含まれる芳香成分も揮発するので、より好ましい芳香を
味わうことができる。
本発明の被加熱芳香発生基材において、前記熱融解性物質は、芳香剤を含有することが
好ましい。
本発明の被加熱芳香発生基材において、前記芳香剤を寄留させることが可能な収着剤を
含むことが好ましい。
芳香剤を寄留させることが可能な収着剤を含むことにより、被加熱芳香発生基材の加熱
が終了する間際、すなわち喫煙又はエアロゾルの吸引可能な期間の終了間際においても、
エアロゾルに含有されている芳香剤の芳香成分の濃度を高く保持することができる。特に
昇温過程の初期の段階で熱融解性物質が融解しやすくなることにより、昇温過程終了直後
の芳香をより高めることができ、かつ収着剤が芳香剤の芳香成分の濃度を高く保持させる
ことができるため、ユーザは、喫煙又はエアロゾルの吸引可能な期間の全般に亘って芳香
を豊富に味わうことができる。
熱融解性物質が芳香剤を含有する場合、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の段階で
熱融解性物質が溶解し、芳香剤が揮発してエアロゾルと共に流出しやすくなる。したがっ
て、昇温過程終了直後の芳香をより高めることができる。
本発明の被加熱芳香発生基材において、前記熱融解性物質を2~20質量%含有するこ
とが好ましい。
熱融解性物質の含有量が2~20質量%であることにより、熱融解性物質が融解したと
きに、芳香成分を発生させやすくすることができる。
本発明の被加熱芳香発生基材において、前記芳香源材は、非タバコ植物由来のものであ
ることが好ましい。
芳香源材が非タバコ植物由来のものである場合、ニコチンが含まれていないため、ユー
ザは、芳香源材にタバコ植物を用いた場合よりも強い芳香や刺激感を求める傾向がある。
上述のように、本発明の被加熱芳香発生基材は、熱融解物質により良好な芳香を発生させ
ることが可能であるため、ユーザの期待に沿うことができる。
本発明の被加熱芳香カートリッジは、電気的加熱手段を有する吸引器具に装着され、加
熱されることによって芳香成分を含有するエアロゾルを発生させる被加熱芳香カートリッ
ジにおいて、筒状のカバーと、前記カバーの一端側に収容された、加熱されることによっ
て芳香成分を含有するエアロゾルを発生させる被加熱芳香発生基材と、前記カバーの他端
側に収容されたフィルタとを備えており、前記被加熱芳香発生基材として、上記のいずれ
かに記載の被加熱芳香発生基材が用いられていることを特徴とする。
本発明の被加熱芳香カートリッジによれば、前記被加熱芳香発生基材を用いることによ
り、ユーザは、被加熱芳香カートリッジを吸引器具に装着して加熱し、エアロゾルの吸引
を開始した初期の段階から、豊富な芳香を感じることができる。
本発明の被加熱芳香発生基材の製造方法は、加熱されることによって芳香を発生する芳
香源材と、加熱されることによってエアロゾルを発生するエアロゾルフォーマと、加熱さ
れることによって溶融する熱融解性物質とを含む原料を混合し、成形して被加熱芳香発生
基材を製造する方法であって、前記熱融解性物質として、融点が50~100℃の範囲に
あり、粉末状をなすものを用いて前記原料中に添加し、前記原料を前記熱融解性物質の融
点未満の温度で混合し、成形することを特徴とする。
本発明の被加熱芳香発生基材の製造方法によれば、熱融解性物質が海島構造をなして残
るように被加熱芳香発生基材が製造される。このため、芳香成分が溶解した熱融解性物質
が被加熱芳香発生基材の表面に移動して、エアロゾルフォーマとともに揮発しやすくなる
。したがって、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の段階において、多くの芳香成分を
含んだエアロゾルを発生させることが可能となる。また、ユーザは、加熱式喫煙具による
昇温過程終了直後から芳香を豊富に味わうことができる。
本発明の被加熱芳香発生基材の製造方法において、前記熱融解性物質に芳香剤を含有さ
せて粉末状にしたものを前記原料中に添加することが好ましい。
熱融解性物質に芳香剤を含有させておくことにより、被加熱芳香カートリッジを吸引器
具に装着して加熱し、吸引を開始した初期の段階で熱融解性物質が融解し、芳香剤が揮発
して流出するので、吸引を開始した初期の段階から、より豊富な芳香を感じることができ
る。
本発明の被加熱芳香発生基材によれば、被加熱芳香発生基材の昇温過程の初期の段階に
おいて、多くの芳香成分を含んだエアロゾルを発生させることが可能となる。したがって
、ユーザは、加熱式喫煙具による昇温過程終了直後から芳香を豊富に味わうことができる
本発明の被加熱芳香カートリッジによれば、本発明の被加熱芳香発生基材を含むため、
ユーザは、加熱式喫煙具による昇温過程終了直後から芳香を豊富に味わうことができる。
本発明の被加熱芳香カートリッジの製造方法によれば、原料を熱融解性物質の融点未満
の温度で混合し、成形することにより、熱融解性物質が海島構造をなして残るようにした
ことにより、芳香成分が溶解した熱融解性物質が被加熱芳香発生基材の表面に移動して、
エアロゾルフォーマとともに揮発しやすくなるので、加熱式喫煙具による昇温過程終了直
後から芳香を豊富に味わうことができる。
本発明の被加熱芳香カートリッジの一実施形態を示す斜視図である。 同被加熱芳香カートリッジの分解斜視図である。 図1のA-A線に沿った断面図である。 被加熱芳香発生基材に含まれる熱融解性物質の形態を示す模式説明図である。2の封止材の封止の態様を示すタバコの断面図である。 本発明の被加熱芳香発生基材の製造工程の一実施形態を示す工程図である。 本発明の被加熱芳香発生基材の製造工程の他の実施形態を示す工程図である。
以下、図面を参照して、本発明に係る被加熱芳香発生基材を用いた被加熱芳香カートリ
ッジの一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る被加熱芳香カートリッジ
の斜視図である。図2は、本実施形態に係る被加熱芳香カートリッジの分解斜視図である
。図3は、図1のA-A線に沿った被加熱芳香カートリッジの断面図である。
[被加熱芳香カートリッジの構成]
図1及び図2に示すように、被加熱芳香カートリッジ100は、例えば、加熱式喫煙具
のカートリッジ等に用いることができる。以下、被加熱芳香カートリッジ100が、電気
的加熱手段を有する吸引器具である加熱式喫煙具(以下、単に吸引器具とも称する)に用
いられるカートリッジである例について説明する。
被加熱芳香カートリッジ100は、筒状のカバー10と、カバー10の一端側に収容さ
れた被加熱芳香発生基材20と、カバー10の他端側に収容されたフィルタ30と、カバ
ー10に収容され、かつ被加熱芳香発生基材20及びフィルタ30の間に配された支持部
材40と、を備える。
カバー10は、本実施形態においては円筒状に形成されている。カバー10は、筒状で
あれば特に形状は限定されない。カバー10は、例えば、多角柱状、直方体状等に形成さ
れていてもよい。
カバー10は、被加熱芳香発生基材20を覆う巻紙11と、巻紙11の外側から被加熱
芳香発生基材20、支持部材40及びフィルタ30を覆う基材12と、基材12の外側か
らフィルタ30の外周部分を更に覆うチップペーパー13とで構成されている。基材12
は、巻紙11及びチップペーパー13と接着や熱融着などの手段で接合されている。
巻紙11、基材12及びチップペーパー13は、例えば、紙、合成樹脂フィルム、金属
箔などによって構成することができ、これらがラミネートされた複合シートであってもよ
い。また、巻紙11、基材12及びチップペーパー13の内面には、接着剤層やホットメ
ルト層などの接着又は融着可能な層が形成されていてもよい。
本実施形態において、巻紙11は、被加熱芳香発生基材20をまとめて柱状に形成する
役割をなす。基材12は、被加熱芳香発生基材20、支持部材40及びフィルタ30を連
結する役割をなす。チップペーパー13は、ユーザが被加熱芳香カートリッジ100を口
で咥える部分(マウスピース)を補強する役割をなす。尚、カバー10は、巻紙11、基
材12及びチップペーパー13が個別に構成されるものに限定されるものではなく、例え
ば、巻紙11、基材12及びチップペーパー13が一体化された一枚のシートで構成され
ていてもよい。
本実施例においては、図2及び図3にも示すように、被加熱芳香発生基材20、支持部
材40及びフィルタ30は、カバー10の一端側から他端側に向かって軸方向に沿って配
設されている。
被加熱芳香発生基材20は、例えば、棒状、短冊状、粉体状、顆粒状、ペレット状、小
片状、シート状、繊維状、多孔質状またはブロック状の構成要素の集合体である。本実施
形態においては、被加熱芳香発生基材20は、短冊状の構成要素によって全体として円筒
状に形成されている。
被加熱芳香発生基材20は、加熱式喫煙具の電気的加熱手段によって加熱されることに
より、エアロゾルを発生させることが可能である。被加熱芳香発生基材20としては、タ
バコ植物に限らず、非タバコ植物を原料とする芳香源材と、エアロゾルを発生させること
が可能なエアロゾルフォーマと、加熱されることによって溶融する熱融解性物質とを含有
するものが用いられる。被加熱芳香発生基材20の構成については後述する。
フィルタ30は、被加熱芳香発生基材20から発生する主流煙又は、エアロゾルに対し
て一定の通気性を有し、かつ主流煙又はエアロゾルに含まれている固形粒子を捕捉し、有
害成分などを吸着する機能を有するものが好ましく用いられる。フィルタ30の形状は、
特に限定されず、カバー10で包むことができる形状であればよい。
フィルタ30としては、例えば、アセテート繊維を用いたアセテートフィルタ、アセテ
ートフィルタに活性炭を含有するチャコールフィルタ、フィルタ30の外周面からカバー
10の軸方向に亘って凹んで形成されている複数の溝を有するAFT(Advanced Filter
Technology)などを用いることができる。また、フィルタ30には、香料及びマイクロセ
ル化された香料等が含まれていてもよい。本実施形態においては、フィルタ30は、カバ
ー10の基材12の内周面に接着、溶着などの固定手段によって固定されている。
支持部材40は、図2及び図3にも示すように、被加熱芳香発生基材20とフィルタ3
0との間に位置し、それぞれに隣接して配されている。支持部材40は、カバー10の内
周面の形状に応じた外周面を有する形状であり得る。本実施形態においては、支持部材4
0は、全体として円筒状に形成されている。支持部材40は、カバー10に接着、溶着な
どの固定手段で固定され、本実施形態においては、基材12の内周面に固定されている。
支持部材40は、その一端側から他端側に通気可能な構造を有し、かつ被加熱芳香発生
基材20の他端側への移動を規制する機能があれば、その形状は限定されない。
支持部材40は、本実施形態においては、その軸方向に貫通する1又は複数の通気路4
1を有する。通気路41は、本実施形態においては、支持部材20の外周面において、周
方向に等間隔、かつ軸方向に沿って形成された4つの凹状の溝及びカバー10の内周面に
よって画定されている。
また、通気路41は、例えば、支持部材40の一端面から他端面にかけて、軸方向に貫
通するように形成された1又は複数の貫通孔で構成されていてもよい。通気路41は、例
えば、支持部材40の軸心に沿って形成された中央の通気路と、この中央の通気路を囲む
ように、周方向に並んで配置され、同じく軸方向に貫通するように形成された複数の通気
路とで構成されていてもよい。
また、支持部材40は、隔壁の端面形状が六角形で軸方向に貫通する通気路を複数有す
るハニカム構造体などで構成されていてもよい。更に、支持部材40は、例えば、連続気
泡が形成されている多孔質体で構成されていてもよい。
支持部材40は、カバー10の軸方向の一方又は、両方の端面、好ましくは被加熱芳香
発生基材20側に配される端面において、吸引器具の電気的加熱手段を挿入された際に、
被加熱芳香発生基材20のカバー10の軸方向への移動を規制可能な形状をなしているこ
とが好ましい。ここで、被加熱芳香発生基材20のカバー10の軸方向への移動を規制可
能な形状とは、例えば、被加熱芳香発生基材20の材料の移動が実用上の支障がない程度
に規制できる形状であればよい。
支持部材40がこのように形成されていることにより、加熱式喫煙具の被加熱芳香発生
基材20を加熱する電気的加熱手段が被加熱芳香カートリッジ100の一端側から挿入さ
れた際に、支持部材40が被加熱芳香発生基材20の他端側への移動を規制する。言い換
えれば、支持部材40は、被加熱芳香発生基材20を支持することができる。
また、支持部材40は、被加熱芳香発生基材20から発生された芳香成分を含有するエ
アロゾルが通過する際に、高温のエアロゾルを冷却することができる。このため、支持部
材40は、被加熱芳香カートリッジ100の燃焼温度又は、加熱温度に応じた耐熱性を有
する部材によって形成されている。例えば、被加熱芳香カートリッジ100が加熱式喫煙
具のカートリッジである場合、支持部材は、200~350℃程度の耐熱性を有する部材
で形成されているとよい。
このような部材としては、例えば、紙、樹脂、ゴム、木材、金属、及び、セラミック等
が挙げられるが、種々の形状に成形加工可能な樹脂であることがより好ましい。
樹脂は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよく、例えば、ポリオレフ
ィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ナイロン系樹脂、アクリル系樹
脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレン-酢酸ビニル(EV
A)系樹脂、フェノール系樹脂、アミノ系樹脂、ABS系樹脂、及び、生分解性プラスチ
ック等が挙げられる。これらの樹脂の中でも、被加熱芳香カートリッジ100は使用され
た後は廃棄物となるため、自然環境保護という観点から生分解性プラスチックが好ましい
生分解性プラスチックとしては、例えば、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)
、ポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)、ポリ(ブチレンサクシネート)(PBS)、
及び、ポリ乳酸(PLA)等が挙げられる。
被加熱芳香カートリッジ100の被加熱芳香発生基材20は、吸引器具(図示せず)の
電気的加熱手段によって、室温又は外気温から200℃以上の加熱目標温度に加熱される
。したがって、被加熱芳香発生基材20は、室温又は外気温から加熱目標温度までの昇温
過程を経ることになる。ユーザは、昇温過程の終了直後から被加熱芳香カートリッジ10
0から発せられたエアロゾルを吸引することが可能となる。
[被加熱芳香発生基材20の構成]
被加熱芳香発生基材20は、加熱されることによって芳香を発生する芳香源材と、加熱
されることによってエアロゾルを発生するエアロゾルフォーマと、加熱されることによっ
て溶融する熱融解性物質とを含有する。
被加熱芳香発生基材20は、この他にも、例えば、芳香源材から発せられた芳香を補助
することが可能な芳香剤、被加熱芳香発生基材20の成形性を向上させることが可能な成
形剤、エアロゾルフォーマ及び芳香源材を結合して一体化することに寄与する結合剤、被
加熱芳香発生基材20に芳香剤を寄留させることが可能な収着剤及び被加熱芳香発生基材
20の保存性を向上させることが可能な保存剤を含んでいてもよい。
(芳香源材)
芳香源材としては、例えば、タバコの葉、茎の他、非タバコ植物の葉、茎、花、種子、
果実、樹皮、根などが挙げられる。
芳香源材は、特に、中国茶、紅茶、バラ、モクセイ科モクセイ属モクセイ種の植物、ラ
ベンダー、サフランの花、ラッキョウ、エシャロット、ニンニク、タマネギ、コンニャク
の地下茎、カリン、ミカン科ミカン属の植物(ダイダイ・ウンシュウミカン・ナツダイダ
イ・ポンカン・ハッサク・イヨカン・イーチャンレモン・カラタチ・オレンジ・マンダリ
ンオレンジ・カボス・キシュウミカン・キノット・グレープフルーツ・コウジ・サンボウ
カン・シトロン・ジャバラ・スダチ・タチバナ・タンゴール・ナツミカン・ハナユズ・ヒ
ュウガナツ・ヒラミレモン(シークヮーサー)・ブンタン(ザボン)・ユズ・ライム・レ
モン・コブミカン等)、バラ科モモ属モモ種の植物、リンゴ、パイナップル、マンゴー、
キンカン、メロン、ザクロ、ウメ、アンズ、ブルーベリー、バラ科オランダイチゴ属の植
物、ラズベリー、バナナ、及び、ブドウの果実、シソ科ハッカ属のペパーミント系植物(
ペパーミント、ニホンハッカ、アップルミント、ウォーターミント、コルシカミント、ペ
ニーロイヤルミント等)、シソ科ハッカ属のスペアミント系植物(スペアミント、ホース
ミント、ミドリハッカ、チリメンハッカ、ジンジャーミント等)、イヌハッカ、コウスイ
ハッカ(レモンバーム)、キダチハッカ(セイボリー)、ヤナギハッカ(ヒソップ)、及
び、ナス科タバコ属タバコ種の植物の地上茎葉の中から選択される少なくとも一つ以上を
含むことが、ユーザに心地よい芳香を提供するために相応しいが、これらに限定されるも
のではない。
しかし、被加熱芳香カートリッジを吸引器具に装着した場合に、被加熱芳香カートリッ
ジそのものから漂う香りと定義するフレグランスと、被加熱芳香カートリッジを加熱した
時に空間に漂う香りと定義するアロマと、被加熱芳香カートリッジを加熱してエアロゾル
と共に吸引した時に口に漂う香りと定義するフレーバーの三要素を兼ね備えることが好ま
しい。
フレグランスとしては、中国茶、紅茶、バラ、モクセイ科モクセイ属モクセイ種の植物
、ラベンダー、サフランの花、ナス科タバコ属タバコ種の植物の地上茎葉の中から選択さ
れる少なくとも一つ以上を含むことが好ましい。
アロマとしては、ラッキョウ、エシャロット、ニンニク、タマネギ、コンニャクの地下
茎、及び、ナス科タバコ属タバコ種の植物の地上茎葉の中から選択される少なくとも一つ
以上を含むことが好ましい。
フレーバーとしては、カリン、ミカン科ミカン属の植物(ダイダイ・ウンシュウミカン
・ナツダイダイ・ポンカン・ハッサク・イヨカン・イーチャンレモン・カラタチ・オレン
ジ・マンダリンオレンジ・カボス・キシュウミカン・キノット・グレープフルーツ・コウ
ジ・サンボウカン・シトロン・ジャバラ・スダチ・タチバナ・タンゴール・ナツミカン・
ハナユズ・ヒュウガナツ・ヒラミレモン(シークヮーサー)・ブンタン(ザボン)・ユズ
・ライム・レモン・コブミカン等)、バラ科モモ属モモ種の植物、リンゴ、パイナップル
、マンゴー、キンカン、メロン、ザクロ、ウメ、アンズ、ブルーベリー、バラ科オランダ
イチゴ属の植物、ラズベリー、バナナ、ブドウの果実、シソ科ハッカ属のペパーミント系
植物(ペパーミント、ニホンハッカ、アップルミント、ウォーターミント、コルシカミン
ト、ペニーロイヤルミント等)、シソ科ハッカ属のスペアミント系植物(スペアミント、
ホースミント、ミドリハッカ、チリメンハッカ、ジンジャーミント等)、イヌハッカ、コ
ウスイハッカ(レモンバーム)、キダチハッカ(セイボリー)、ヤナギハッカ(ヒソップ
)、ナス科タバコ属タバコ種の植物の地上茎葉の中から選択される少なくとも一つ以上を
含むことが好ましい。
(エアロゾルフォーマ)
エアロゾルフォーマとしては、例えば、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
レングリコールが好ましく用いられる。
(熱融解物質)
熱融解物質は、融点が50~100℃の範囲にあり、好ましくは、50~80℃の範囲
にあり、より好ましくは60~67℃の範囲にある。熱融性解物質の融点が50℃未満で
あると、夏場などの気温の高い時期に熱溶融性物質が溶解して、べた付きが生じる恐れが
ある。また、熱融性解物質の融点が100℃を超えると、被加熱芳香発生基材の昇温過程
の初期の段階で熱融性解物質が十分に融解されず、加熱式喫煙具による昇温過程終了直後
のエアロゾルの芳香が不足する傾向がある。
尚、熱融解物質の融点は、例えば、JIS K2235に規定されるパラフィンワック
スの融点測定方法に準拠して測定することができる。すなわち、所定の融点試験器を用い
、融かした試料を試験官に入れ、15秒ごとに融点測定用温度計の示度を読みとり、温度
降下が一定範囲内(0.1℃以内の差が5回続いた時)にあるときの温度を融点として測
定することができる。
熱融解物質は、粉末状であることが好ましい。熱融解物質の平均粒径は、125~35
5μmであることが好ましく、150~300μmであることがより好ましく、180~
250μmであることがより更に好ましい。尚、平均粒径は、例えば、レーザ回折式粒度
分布測定装置などによって測定することができる。本発明における平均粒径とは、メディ
アン径を意味するものとする。
熱融解物質の平均粒径が大きすぎると、その総表面積が小さくなるため、熱源との接触
機会が減少する。その結果、熱融解物質が十分に溶融されず、昇温過程終了直後における
エアロゾル中の芳香成分の濃度が低減する傾向がある。
熱融解物質の外径が小さすぎると、後述する被加熱芳香発生基材20に熱融解物質が分
散した海島構造を形成することが困難となる。その結果、熱融解物質の各々が凝集した塊
状物として被加熱芳香発生基材20に存在するため、熱源との接触による融解速度が低下
する領域ができ、昇温過程終了直後におけるエアロゾル中の芳香成分の濃度が低減する傾
向がある。
熱融解性物質は、被加熱芳香発生基材20において2~20質量%、好ましくは、3~
15質量%、より好ましくは、5~15質量%含有されていることが好ましい。
芳香源材、エアロゾルフォーマ及び熱融解物質の配合量は、煙成分及び芳香成分の揮発
量の均衡を取るために、それぞれ、55~75質量%、20~40質量%、及び、2~1
5質量%であることが好ましく、60~70質量%、25~35質量%、3~10質量%
であることがより好ましい。
熱融解物質は、「加熱されることによって、融点又は軟化点を示し、非ニュートン流体
となる有機化合物」であれば特に限定されるものではない。熱融解物質は、一般的に蝋及
びワックスと称される有機化合物が好ましく、蝋及びワックスとして代表的な石油系天然
ワックス、合成ワックス、植物系天然蝋及び動物系天然蝋を使用することができる。また
、蝋及びワックスとしても使用されるロジンが属する各種タッキファイアー(粘着付与剤
)を使用することができる。これらは、単体で使用することも、これらの中から選択され
る少なくとも一つ以上を含む混合物として使用することもできる。
熱融解物質としては、好ましい融点を有する点や、風味付与の点から、植物系天然蝋や
動物系天然蝋が好ましく使用される。植物系天然蝋としては、例えば、ハゼ蝋、ウルシ蝋
、カルナウバ蝋、サトウキビ蝋、パーム蝋、カンデリラ蝋などを用いることができる。ま
た、動物系天然蝋としては、蜜蝋、鯨蝋、イボタ蝋、羊毛蝋、シェラックなどを用いるこ
とができる。これらは、本発明で規定する融点が50~100℃の範囲のものを得やすく
、また、それ自体好ましい風味を有しているので、エアロゾルの芳香を高めることができ
る。これらの天然蝋の中でも、カルナウバ蝋、蜜蝋、ワセリン、パラフィンワックスが特
に好ましく、融点が62~65℃で芳香成分を豊富に含有する蜜蝋が最も好ましい。
植物系天然蝋及び動物系天然蝋は、脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステルが主成分で
ある。植物系天然蝋及び動物系天然蝋は、様々な炭素数の脂肪酸と脂肪族アルコールとの
エステルの混合物であり、遊離の脂肪酸及び遊離の脂肪族アルコールや炭化水素等も含ま
れている。したがって、植物系天然蝋及び動物系天然蝋は、分子量分布が広く、融点の温
度域が広く、融解時の粘性が高いという特徴がある。
石油系天然ワックスは、炭化水素化合物であるため、芳香成分及びエアロゾルフォーマ
との相互作用が小さく、風味に悪影響を与えにくいという利点を有している。石油系天然
ワックスとしては、例えば、ワセリン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワッ
クス等を好ましく使用することができる。
これらの石油系天然ワックス、分子構造に基づく融点の温度域に差異がある。ワセリン
は、分岐状炭化水素と脂環式炭化水素の混合物であり、融点の温度域の幅が36~60℃
と広い。
パラフィンワックスは、直鎖状炭化水素が主成分であり、結晶性が高く、40~70℃
の融点を示すものがほとんどであり、融点の温度域の幅が狭い。
マイクロクリスタリンワックスは、分岐状炭化水素と飽和環状炭化水素の混合物であり
、結晶性は低いが、分子量が高く、これらの中では最も高い60~90℃の融点を示し、
融点の温度域の幅もワセリンに次いで広い。
これらの石油系天然ワックスは、いずれも、原油から抽出された炭化水素化合物である
。パラフィンワックス及びマイクロクリスタリンワックスは、熱融解時の溶融粘度及び表
面エネルギーが低く、かつ芳香成分及びエアロゾルフォーマとの相互作用も少ない。
このようなパラフィンワックスとしては、例えば、日本精蝋株式会社製の標準品である
Paraffin Wax-115、120、125、130、135、140、145
、150、155があり、そのいずれも好ましく用いられる。また、特殊なパラフィンワ
ックス、例えば、日本精蝋株式会社製の特製品である高純度精製パラフィンワックスであ
るHNP系列品、特定用途向けのSP系列品、特殊な製法で製造されたイソパラフィンが
主成分のEMW系列品も好ましく用いられる。また、マイクロクリスタリンワックスは、
例えば、日本精蝋株式会社製のHi-Micシリーズのいずれも好ましく用いられる。
合成ワックスとしては、例えば、フィッシャー-トロプシュ(Fischer-Tro
psch)ワックス、ポリエチレン(PE)ワックス、変性PEワックス、ポリプロピレ
ン(PP)ワックス、変性PPワックス、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコール、ポ
リオキシアルキレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルアミン等を好ましく使用することができる。
特に、フィッシャー-トロプシュワックスは直鎖状炭化水素系有機化合物であるため、
熱融解時の溶融粘度及び表面エネルギーが低く、かつエアロゾルフォーマや芳香成分との
相互作用も小さい。フィッシャー-トロプシュワックスとしては、中融点品C80等(融
点:約85~88℃)等を使用することができる。
また、PEワックス並びに変性PEワックス、及び、PPワックス並びに変性PPワッ
クスも、炭化水素化合物であり、好ましく使用することができる。具体的には、三井化学
株式会社製「ハイワックス(登録商標)」、三洋化成工業株式会社製「サンワックス」、
「ビスコール」等、BYK製「CERAFAK(登録商標)929、950、913,9
14、915」等を好ましく使用することができる。
特に、メタロセン触媒ポリオレフィンワックスは、分子量分布が狭くより好ましい。例
えば、メタロセン触媒PEワックスである三井化学株式会社製「エクセレックス(登録商
標)」は、分子量分布及び組成分布が狭いため、89~128℃の融点を有するが、熱融
解時の溶融粘度が低く、このようなポリオレフィン系ワックスとして非常に優れている。
また、熱融解物質としては、上記の他に、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコールな
どを用いることもできる。脂肪酸アミドとしては、モノアミドとビスアミドが適している
。モノアミドとしては、ステアリン酸モノアミド、オレイン酸モノアミド、エルカ酸モノ
アミドが、約72~105℃の融点を有しており好ましい。
例えば、モノアミドは、日油株式会社製アルフロー(登録商標)S-10、E-10、
P-10を使用することができる。ビスアミドは、日油株式会社製の「アルフロー(登録
商標)Hシリーズ」及び「ADシリーズ」や、花王株式会社製の「カオーワックスEBシ
リーズ」を使用することができる。
脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチ
ン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、及び
、メリシン酸が、約30~94℃の融点を有しており好ましく用いられる。例えば、カプ
リン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及び、ベヘニン酸は
、日油株式会社等で工業的に製造されているのでより好ましい。
脂肪族アルコールしては、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルア
ルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、1-へプタデカノール、ステア
リルアルコール、セトステアリルアルコール、エライジルアルコール、ナノデシルアルコ
ール、アラキジルアルコール、ヘンエイコサノール、ベヘニルアルコール、リグノセリル
アルコール、セリルアルコール、1-ヘプタコサノール、モンタニルアルコール、1-ノ
ナコサノール、及び、ミリシルアルコールが、約23~87℃の融点を有しており好まし
く用いられる。例えば、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール
、ステアリルアルコール、及び、セトステアリルアルコールは、日油株式会社等で工業的
に製造されているのでより好ましい。
このような高級脂肪酸及び高級脂肪族アルコールは、それぞれ、直鎖状炭化水素の末端
に、カルボキシル基及び水酸基が結合しているもので、分子量分布がない又は、分子量分
布が極めて狭い。このため、パラフィンワックス同様、熱融解時の溶融粘度が低く、融点
の温度域の幅も狭いので、被加熱芳香発生基材20の加熱時における変形及び流動を促進
する効果が大きい。
ポリオキシアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコールの平均分子量が6
00~11,000であるものが、融点が低く、熱融解時の溶融粘度が低く好ましい。ま
た、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールブロック重合体で、ポリエチレ
ングリコールユニットが40~80wt%であって、平均分子量が3,000~13,0
00であるものが好ましい。この要件を満たすポリオキシアルキレングリコールは、非イ
オン性界面活性剤としても使用されるものであるが、分子量分布が狭く、融点の温度域の
幅が狭いので、熱融解時の流動性に優れている。
ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、ポリオキシエチレン-モノメチルエー
テルの平均分子量が1,000~4,000のものが好ましい。これも、非イオン性界面
活性剤として使用されるものであるが、分子量分布が狭く、融点の温度域の幅が狭いので
、熱融解時の流動性に優れている。
ポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、ポリオキシエチレン-ステアリルアミン
、日油株式会社製ナイミーン(登録商標)S202が好ましく用いられる。これらも、非
イオン性界面活性剤として使用されるものであるが、炭素数18の直鎖状炭化水素ユニッ
トを有しており、分子量分布が狭く、融点の温度域の幅が狭いので、熱融解時の流動性に
優れている。
タッキファイアーは、例えば、ロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、変性テルペン樹
脂を使用することができる。具体的には、ロジン及びロジン誘導体は、荒川化学工業株式
会社製であるガムロジン、ロジンエステル(ペンセル)、マレイン酸変性ロジン樹脂、ロ
ジン変性フェノール樹脂(タマノル)を用いることができる。ロジン及びロジン誘導体は
、芳香成分やエアロゾルフォーマとの相互作用が小さく、高い熱流動性を有する。
また、テルペン樹脂及び変性テルペン樹脂は、例えば、ヤスハラケミカル株式会社製テ
ルペンモノマー単独重合樹脂(YSレジンPX及びYSレジンPXN)、芳香族変性テル
ペン樹脂(YSレジンTO)、テルペンフェノール樹脂(YSポリスターシリーズ)を用
いることができる。
(芳香剤)
芳香剤は、エアロゾルフォーマなどと共に添加することもできるが、予め熱融解物質に
混入されることがより好ましい。芳香剤としては、清涼化剤及びニコチンの中から選択さ
れる少なくとも一つ以上を使用することができる。
清涼化剤としては、例えば、メントール、メントール誘導体、メントン、メントン誘導
体、メンタンカルボン酸アミド、2,3-ジメチル-2-(2-プロピル)-酪酸誘導体
、メンタン、メンタン誘導体、L-カルボン、キシリトール、ユーカリ精油、ハッカ油、
スペアミント精油、スピラントール等を使用することできる。
芳香剤は、芳香源材、エアロゾルフォーマ及び熱融解物質の総量100質量%に対し、
3~25質量%含有されるとよく、好ましくは、5~20質量%含油されるとよい。芳香
剤の含有量が、芳香源材、エアロゾルフォーマ及び熱融解物質の総量100質量%に対し
、3質量%未満であると、芳香剤から発生した芳香成分を十分にエアロゾル中に含有させ
ることが困難となる傾向がある。また、芳香剤の含有量が、芳香源材、エアロゾルフォー
マ及び熱融解物質の総量100質量%に対し、25質量%を超えると、被加熱芳香発生基
材20の強度が低下する傾向がある。
(成形剤)
成形剤は、被加熱芳香発生基材20を補強するために用いられる。成形剤としては、例
えば、セルロース繊維、微結晶セルロースなどを用いることができる。
セルロース繊維としては、例えば、サトウキビ、タケ、ムギ、コメ、エスパルト、ジュ
ート、麻、木材などのセルロース繊維が好ましく用いられる。これらのセルロース繊維の
繊維径は、5~25μmが好ましく、また繊維長は、0.25~6mmが好ましい。この
ような範囲の繊維径及び繊維長のセルロース繊維を用いることにより、被加熱芳香発生基
材20の構成成分を結束する効果を高めることが可能となる。
また、微結晶セルロースは、平均粒径が70~120μmであることが好ましい。微結
晶セルロースの平均粒径が70μm未満であると、被加熱芳香発生基材20の収縮の抑制
及び被加熱芳香発生基材20と成形加工機との癒着の防止を図ることが困難となる傾向が
ある。微結晶セルロースの平均粒径が、120μmを超えると、被加熱芳香発生基材20
が破断し易くなる傾向がある。尚、微結晶セルロースの平均粒径は、レーザ回折式粒度分
布測定装置によって測定することができる。本発明における平均粒径とは、メディアン径
を意味するものとする。
また、微結晶セルロースの質量平均分子量(Mw)は、20,000~60,000で
あることが好ましい。微結晶セルロースの質量平均分子量(Mw)が20,000未満で
あると、被加熱芳香発生基材20の収縮を抑制する効果が乏しくなる傾向がある。微結晶
セルロースの質量平均分子量(Mw)が、60,000を超えると、被加熱芳香発生基材
20が破断し易くなる傾向がある。
成形剤は、芳香源材、エアロゾルフォーマ及び熱融解物質の総量100質量%に対し、
2~25質量%含有されているとよく、好ましくは、3~20質量%含まれるとよい。成
形剤がこのような態様で被加熱芳香発生基材20に含有されることによって、上記機能を
果たすと共に、成形剤が芳香源材及びエアロゾルフォーマの揮発物の発生の弊害となるこ
とを防止することができる。
(結合剤)
結合剤は、被加熱芳香発生基材を構成する芳香源材、エアロゾルフォーマ、熱融解性物
質などの原料を結着させるために用いられる。結合剤としては、例えば、多糖類系高分子
、セルロース系高分子などを用いることができる。
多糖類系高分子としては、例えば、コンニャクマンナン(グルコマンナン)、グアーガ
ム、ペクチン、カラギーナン、タマリンシードガム、アラビアゴム、大豆多糖類、ローカ
ストビーンガム、カラヤガム、キサンタンガム、寒天等を用いることができる。多糖類系
高分子は、強度及び上記成形加工性という観点から、グルコマンナン、グアーガム、ペク
チン、カラギーナン、タマリンシードガム、ローカストビーンガム、カラヤガム、及び、
キサンタンガムが好ましく、中性多糖類のグルコマンナン、グアーガム、タマリンシード
ガム、及び、ローカストビーンガムがより好ましい。
セルロース系高分子としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、カル
ボキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、CMCのナトリウム塩、CMCのカリウム塩、CMCの
カルシウム塩、カルボキシエチルセルロースのナトリウム塩、カルボキシエチルセルロー
スのカリウム塩、カルボキシエチルセルロースのカルシウム塩等を用いることができる。
セルロース系高分子は、被加熱芳香発生基材20の強度及び成形加工性という観点から、
CMCのナトリウム塩、CMCのカリウム塩、カルボキシエチルセルロースのナトリウム
塩、カルボキシエチルセルロースのカリウム塩が好ましい。
結合剤としては、多糖類系高分子と、セルロース系高分子とを併用することが好ましい
。この場合、多糖類系高分子としては、グルコマンナン、グアーガム、タマリンシードガ
ム、ローカストビーンガムを用いることが好ましい。また、セルロース系高分子としては
、CMCのナトリウム塩、CMCのカリウム塩、カルボキシエチルセルロースのナトリウ
ム塩、カルボキシエチルセルロースのカリウム塩を用いることが好ましい。このように、
多糖類系高分子と、セルロース系高分子とを併用することにより、被加熱芳香発生基材2
0の強度及び成形加工性の向上を図ることができる。
結合剤は、芳香源材、エアロゾルフォーマ、及び、熱融解物質の総量100質量%に対
し、5~30質量%含有されていることが好ましく、8~28質量%含有されていること
がより好ましい。このような含有量で結合剤が被加熱芳香発生基材20に含有されている
ことにより、被加熱芳香発生基材20の強度及び成形加工性を向上させることができ、芳
香源材及びエアロゾルフォーマの揮発物の発生等への悪影響を回避することができる。
また、本発明の被加熱芳香発生基材20においては、結合剤と成形剤の両方が含有され
ていることが好ましい。この場合、結合剤と成形剤の配合比は、質量比で1:1~1:2
5であることが結束効果の上で好ましい。
(収着剤)
芳香剤が熱融解物質に含有されていない場合、芳香剤が被加熱芳香発生基材20の温度
がエアロゾルフォーマ及び芳香源材が揮発する最適な温度になる前に揮発することを防止
するために収着剤を用いるとよい。収着剤は、上述のように、被加熱芳香発生材20に芳
香剤を寄留させることができる。
収着剤としては、芳香発生基材20に芳香剤などの化合物を寄留させる態様に応じて様
々なものを用いることができる。例えば、当該化合物を包摂することにより芳香発生基材
20に寄留させる収着剤を用いることができ、そのような収着剤としては、シクロデキス
トリンを用いることができる。
シクロデキストリンは、様々な大きさの水酸基やカルボキシル基を有する化学物質と包
接化合物を作ることが知られており、α、β、及び、γ-シクロデキストリンのうち、い
ずれも用いることができる。特に、β-シクロデキストリンは、メントールと包接化合物
を形成し、メントールに対する収着剤として最適である。
収着剤にシクロデキストリンを用いる場合、収着剤は、芳香源材、エアロゾルフォーマ
及び熱融解物質の総量100質量%に対し、0.1~1.2質量%含有されているとよく
、0.2~1.0質量%含有されていることがより好ましい。
また、当該化合物を吸着することにより芳香発生基材20に寄留させる収着剤を用いる
こともできる。例えば、当該化合物がメントールである場合、メントールは、フェノール
性水酸基を有する。したがって、収着剤としては、フェノール性水酸基を吸着することが
可能な、例えば、架橋ポリビニルピロリドン(PVP)等の親水性架橋高分子を用いるこ
とができる。
また、例えば、当該化合物がニコチンである場合、ニコチンは、窒素を含む5員複素環
式化合物を有する。したがって、収着剤としては、窒素を含む5員複素環式化合物と相互
作用が形成されると考えられる架橋PVPを用いることができる。
収着剤に架橋PVPを用いる場合、収着剤は、芳香源材、エアロゾルフォーマ及び熱融
解物質の総量100質量%に対し、4~25質量%含有されているとよく、5~20質量
%含まれることがより好ましい。
尚、収着剤としては、架橋PVP及びシクロデキストリンの両者を含んでいることが更
に好ましい。
(保存剤)
被加熱芳香発生カートリッジを長期的に保存するために、保存剤を用いるとよい。保存
剤としては、例えば、ソルビン酸カリウム及び/又は安息香酸ナトリウムを用いることが
できる。保存剤は、芳香源材、エアロゾルフォーマ、及び、熱融解物質の総量100質量
%に対し、0.005~0.04質量%含まれていることが好ましい。
(被加熱芳香発生基材20の表面の態様)
図4は、被加熱芳香発生基材20に含まれる熱融解物質HSの態様を模式的に示してい
る。図4に示すように、熱融解物質HSは、被加熱芳香発生基材20中に海島構造をなし
て分散されている。
当該海島構造は、熱融解物質HS以外の成分によって海が構成され、熱融解物質HSに
よって島が構成される。言い換えれば、熱融解物質HSは、被加熱芳香発生基材20内に
おいて一定の領域を画定する塊として存在する。
海島構造は、被加熱芳香発生基材20の表面及びその内部においても形成されている。
したがって、被加熱芳香発生基材20の表面は、図4に示される態様の海島構造を有する
。また、被加熱芳香発生基材20を任意の位置で切断した際の切断面は、図4に示される
態様の海島構造を有する。
また、熱融解性物質HBの融点は、前述したように50~100℃の範囲にある。した
がって、熱融解物質HSは、被加熱芳香発生基材20の昇温過程の初期の段階で融解する
。芳香源材等から発生する芳香成分は、融解した熱融解性物質HBに溶け込む。
熱融解物質HSが被加熱芳香発生基材20内で海島構造の島を構成することにより、被
加熱芳香発生基材が加熱されて熱融解物質HSが融解すると、芳香源材から発生する芳香
成分や、芳香剤の芳香成分が、融解した熱融解物質HSに溶解して、熱融解物質HSと一
緒に流動しやすくなる。
融解した熱融解物質HSは、被加熱芳香発生基材20内で流動してエアロゾルフォーマ
と接触し、芳香成分がエアロゾルフォーマに含有されて、エアロゾルとなって揮発する。
よって、被加熱芳香発生基材20の昇温過程の初期の段階において、多くの芳香成分を含
んだエアロゾルを発生させることが可能となる。したがって、ユーザは、加熱式喫煙具の
昇温過程終了直後から芳香を豊富に味わうことができる。
次に、上記被加熱芳香発生基材20の製造方法について説明する。図5は、被加熱芳香
発生基材20の製造工程の一実施形態を示している。図5に示すように、芳香源材及び熱
融解物質が混合された原料(A)、結合剤としてのセルロース繊維である原料(B)及び
エアロゾルフォーマ、芳香剤、成形剤、結合剤(セルロース繊維を除く)、収着剤、保存
剤及び純水が混合された原料(C)を混合する混合工程が行われる。混合工程は、熱融解
物質の融点未満で行われる。混合工程は、例えば、公知のミキサーを用いて行うことがで
きる。
原料(A)は、乾燥・殺虫された後に粉砕された芳香源材と、粉砕された熱融解物質と
を圧縮・剪断して混合し、圧縮・剪断混合された混合物を0℃以下に冷却した後に粉砕し
て得られる。
原料(B)は、圧搾されたセルロース繊維を粉砕し、粉砕されたセルロース繊維を煮沸
した後に、脱水乾燥させたものを粉砕して得られたものである。尚、原料(B)は、任意
に用いられる原料である。
原料(C)は、エアロゾルフォーマを必須の原料とし、芳香剤、成形剤(セルロース繊
維を除く)、結合剤、収着剤、保存剤及び純水のうち、任意のものを用いることができる
このようにして混合工程を行うことによって、被加熱芳香発生基材20に芳香源材が混
合された熱融解物質の粉末が分散した海島構造を形成することができる。
次いで、混合工程で得られた混合物を圧縮・せん断加工してシート状に形成することが
行われる。圧縮・せん断加工においては、例えば、3本ロールを用いて行うことができる
。3本ロールで圧縮・せん断加工を行うことによって、空気を抱き込み、水を蒸発させな
がらシート状に成形することができる。
このようにして得られたシートは、内部に空気を含む多孔質的な構造が形成されている
。その結果、密度の低い被加熱芳香発生基材20を得ることが可能となるとなる。また、
3本ロールのロールは、極めて平坦な表面であるため、シートの表面が平坦に形成される
すなわち、被加熱芳香発生基材20は、圧縮・せん断加工において、内部に空気を含む
多孔質的な構造を有するため低密度であり、かつその表面が凹凸のない平坦に形成された
ものとなる。
圧縮・せん断加工によってシート状に形成された混合物は、所定の形状及び大きさに裁
断され裁断工程が行われる。シート状の混合物は、例えば、短冊状に加工される。
所定の形状及び大きさに裁断された混合物は、カバー10上に、フィルタ30及び支持
部材40と共に載置される。次いで、これらを包むようにカバー10が丸められ、カバー
10の端部同士が固定されることによって、被加熱芳香カートリッジ100が製造される
このように、混合工程、圧縮・せん断工程及び裁断工程が、熱融解物質の融点未満で行
われることにより、熱融解物質の融解により被加熱芳香発生基材20全体に拡がること防
止し、被加熱芳香発生基材20における熱融解物質の海島構造を維持することが可能とな
る。
被加熱芳香発生基材20に芳香源材が混合された熱融解物質の粉末が分散した海島構造
が形成されると、熱融解物質が被加熱芳香発生基材20に島状をなして分散配置されるこ
とになる。
熱融解物質は、芳香源材に含浸されている場合よりも、被加熱芳香発生基材20に島状
をなして分散配置されている方が、融解した際に流動しやすくなり、芳香源材から発生す
る芳香成分が含有されやすくなる。また、流動する熱融解物質がエアロゾルフォーマと接
触して、芳香成分がエアロゾルフォーマと一緒にエアロゾルとなって揮発しやすくするこ
とができる。
その結果、芳香源材の芳香成分を効率よく揮発することが可能である。したがって、ユ
ーザは、加熱式喫煙具の昇温過程の終了直後の被加熱芳香カートリッジ100から発せら
れたエアロゾルを吸引した際に、芳香をより十分味わうことができる。
尚、芳香剤は、原料(A)に添加するようにしてもよい。図6は、被加熱芳香発生基材
20の製造工程の他の実施形態を示している。図6に示すように、芳香剤を原料(A)に
添加する場合は、例えば、粉末状の熱融解物質と芳香剤を熱融解物質の融点以上で加熱混
合して冷却した後に、所定の大きさになるように粉砕し、当該粉砕物と粉末状の芳香源材
とを圧縮・せん断混合するようにするとよい。
また、芳香剤を原料(A)に添加する態様は、これには限られず、例えば、芳香剤の一
部又は全部を原料(A)の圧縮・せん断混合において添加するようにしてもよい。このよ
うに、原料(A)に芳香剤を添加することにより、ユーザは、芳香剤から発せられた芳香
成分も昇温過程の終了直後から十分に味わうことができる。
以上のように、本発明の被加熱芳香発生基材20によれば、被加熱芳香発生基材20の
昇温過程の初期の段階において、多くの芳香成分を含んだエアロゾルを発生させることが
可能となる。
本発明の被加熱芳香カートリッジ100によれば、被加熱芳香発生基材20を含むため
、ユーザは、加熱式喫煙具の昇温過程終了直後から芳香を豊富に味わうことができる。
本発明の被加熱芳香カートリッジ100の製造方法によれば、熱融解性物質が海島構造
をなして残るようにしたことにより、熱融解性物質が流動しやすくなり、発生する芳香成
分が熱融解性物質に溶解して、芳香成分がエアロゾルと共に流出しやすくすることができ
る。
[試験例1](風味の官能評価)
熱融解物質を含む被加熱芳香発生基材を実施例として作成し、熱融解物質を含まない被
加熱芳香発生基材を比較例として作成し、両者のエアロゾルの風味を評価した。
(試料の作成)
表1に示す配合で実施例の被加熱芳香カートリッジを作成した。具体的には、芳香源材
、エアロゾルフォーマ及び熱融解物質の配合を基本配合とした。実施例において、基本配
合は、芳香源材を65質量%、エアロゾルフォーマを25質量%、熱融解物質を10質量
%とした。
基本配合100質量部に対して、芳香剤を15質量部、結合剤を23質量部、収着剤を
21質量部、保存剤を0.005質量部及び純水を20質量部を添加して実施例の被加熱
芳香カートリッジを作成した。尚、純水は成形加工のために添加されるが、成形加工後に
乾燥されることによって被加熱芳香発生基材から除去される。
原料(A)としての芳香源材は、紅茶、コンニャク紛、モクセイ花及びアマチャヅルを
用いた。
原料(C)としてのエアロゾルフォーマは、グリセリン及びプロピレングリコールを用
いた。
原料(A)としての熱融解物質は、蜜蝋を用いた。
原料(A)としての芳香剤は、ハッカ油及びメントールを用いた。
結合剤は、原料(C)としてCMCナトリウム塩を用い、原料(B)としてのサトウキ
ビ繊維を用いた。
原料(C)としての収着剤は、架橋PVP及びβ-シクロデキストリンを用いた。
原料(C)としての保存剤は、ソルビン酸カリウム及び安息香酸ナトリウムを用いた。
上記の原料(A)は、図6に示した態様で作成した。具体的には、原料(A)は、乾燥
、殺虫された粉末状の芳香源材と、粉末状の芳香剤及び熱融解物質をヘンシェルミキサー
で粗混合した後、圧縮・剪断して混合し、0℃以下に冷却した後に粉砕して作製した。ま
た、原料(A)は、80メッシュの篩によって、平均粒径が約250μmに選別されたも
のを用いた。
また、図6に示した態様で、原料(A)~(C)を用いて被加熱芳香カートリッジを作
製した。具体的には、原料(A)~(C)をニーダーにより混合する混合工程を行った。
次いで、3本ロールを用いて混合物をシート状に成形する圧縮・せん断工程を行った。
圧縮・せん断工程では、厚さが0.28±0.02mmとなるようにシート状に成形した
。圧縮・剪断工程は蜜蝋の融点以下で行った。
その後、シートを裁断する裁断工程が行われた。裁断工程においては、幅1.5±0.
1mm、長さ約240mmとなるようにシートを裁断した。
このようにして得られた被加熱芳香発生基材を所定量の充填率となるように紙巻きした
。次いで、紙巻きされた被加熱芳香発生基材を、長さ11.5~12.0mmとなるよう
に断裁した後乾燥することによって、被加熱芳香カートリッジを製造した。
(比較例の作成)
表2に示す配合で比較例の被加熱芳香カートリッジを作成した。比較例は、熱融解物質
を含まないことが実施例とは異なる。すなわち、基本配合を芳香源材及びエアロゾルフォ
ーマの配合とした。また、基本配合は、芳香源材を70質量%、エアロゾルフォーマを3
0質量%とした。その他は、実施例と同一であるので、原料及び製造方法の説明を省略す
る。
(官能試験)
加熱式喫煙具を用いて発生させた実施例及び比較例の被加熱芳香カートリッジのエアロ
ゾルの風味を10名のパネラーが評価した。
10名のパネラーのうち8名のパネラーは、実施例の被加熱芳香カートリッジが比較例
の被加熱芳香カートリッジよりも良好な風味であると評価をした。
100 被加熱芳香カートリッジ
10 カバー
20 被加熱芳香発生基材
30 フィルタ
40 支持部材
HS 熱融解物質


Claims (2)

  1. 加熱されることによって芳香を発生する芳香源材と、加熱されることによってエアロゾルを発生するエアロゾルフォーマと、加熱されることによって溶融する熱融解性物質とを含有し、芳香成分を含有するエアロゾルを吸引するために用いられる被加熱芳香発生基材において、
    前記被加熱芳香発生基材は、空気を抱き込んだシート状であり、熱融解物質が凝集した塊状物として存在し、
    前記熱融解性物質は、融点が50~100℃の範囲にあり、平均粒径は、125~355μmであり、前記被加熱芳香発生基材中に海島構造をなして分散され、2~20質量%含有されていることを特徴とする、被加熱芳香発生基材。
  2. 前記被加熱芳香発生基材は、表面が平坦なシート状であり、その表面に熱融解物質の塊が島状に分散していることを特徴とする、請求項1に記載の被加熱芳香発生基材。
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