JPH07502188A - 電気式喫煙物品用タバコ香味装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気式喫煙物品用タバコ香味装置 １豆立１１ 本発明はタバコ香味媒体が加熱されてタバコ香味を放出する喫煙物品に関する。

さらに詳しくは本発明は電気加熱式喫煙物品に関する。

電気加熱式喫煙物品は、譲受人が本願発明と共通している米国特許第５０６０６ ７１号に記載されている。なおこの特許は全体を本願に援用するものである。そ の特許には、電気発熱体の使い捨てセットを備えた電気加熱式喫煙物品が記載さ れており、その各発熱体の上に、例えばタバコまたはタバコ由来の材料の一部分 の量を入れる。この使い捨てヒータ／香味装置は、喫煙者の喫煙物品に対する一 回のパフ（ｐｕｆｆ）および手動スイッチの押圧に応答して発熱体を作動させる ため、電池もしくはコンデンサのような電気エネルギー源ならびに制御回路を有 する多少永久的な装置に接続されている。この回路は、少なくとも一つのしかも 全部より少ない発熱体がいずれか一回のパフで作動し、所定の数のパフ（各々予 め決定された量の香味物質を含有している）が喫煙者に送られるよう設計されて いる。

またこの回路は、特定のヒータが二部以上作動するのを防止し、ヒータ上のタバ コ香味媒体が過熱しその結果、興味を生成する好ましくない化合物が産生ずるの を防止する回路が好ましい。

このような喫煙物品の場合１発熱体は消費された香味媒体とともに廃棄される。

このため喫煙者にとっては経費が増大し、喫煙者はタバコ香味媒体の各補充品つ きの新しい発熱体を購入しなければならない、また廃棄される物質の容積は、発 熱体を廃棄しなければならない場合一層大きくなる。

その上、発熱体は、使い捨ての場合、その性質によって、取外し可能でなければ ならない、その結果、取外し可能なヒータが電気エネルギー源に電気的に接続さ れている接続部で接触抵抗が過大になり電力消費量が増大する場合がある。さら に、その接続部は、使用済になる度毎に新しい発熱体を繰返し挿入することに耐 えるように設計しなければならない。

また発熱体が使い捨ての場合、ヒータの電気抵抗はヒータ毎に変化しそのため電 力消費量が変動して温度の変動をもたらすことがある。タバコ香味物質の特性を 決定するのは、タバコ香味媒体が加熱される温度であるから、この特性も変動す る。

米国特許第５０６０６７１号に関連する上記の欠点は、譲受人が本願発明と共通 している同時係属出願の米国特許願第０７／６６６９２６号（出願口は１９９１ 年３月１１日）によって処理されている。なおこの特許願は現在放棄され、１９ ９３年２月２日に出願されたファイルラッパー継続特許願第０８１０１２７９９ 号になっており、この出願は全体を本願に援用するものである。この出願には、 再使用可能な発熱体およびタバコ香味を発生させる使い捨て部分を備えた電気加 熱式喫煙物品が記載されている。その使い捨て部分は、プラグラップ（ｐｌｕｇ 　ｗｒａｐ　）などの固定手段によって取付けられた香味セグメントとフィルタ 。

セグメントを備えていることが好ましい。

再使用可能な発熱体の欠点は、残留エーロゾルが喫煙物品の発熱体および他の永 久的構造要素の上に沈降し凝縮する場合があり、新しい使い捨てタバコ香味媒体 が喫煙物品に挿入された後、残留エーロゾルが再加熱されると好ましくないエー ロゾル成分が発生するようになるということである。このような残留物は”固着 汚染物（ｆｉｘｔｕｒｅ　ｃｏｎｔａ■１ｎａｔｕｒｅ　）”と呼ばれている。

凝縮残留エーロゾルに関連する欠点は、譲受人が本願発明と共通している同時係 属中の米国特許願第０７／９４３５０４号（ＰＭ−１５５０）（本願と同時に出 願した）で処理されている。なおこの出願は全体を本願に援用するものである。

その出願には、永久ヒータ取付は具および消費者にタバコ香味物質を送る取外し 可能なタバコ香味装置を備えた電気喫煙器具が記載されている。そのヒータ取付 は具とタバコ香味装置は、所定の部品上にエーロゾルが凝縮するのを防止して望 ましくないエーロゾル成分の発生を最少にするよう設計し配置されている。

喫煙物品に、使い捨てかまたは永久的な電気ヒータのいずれが採用されても、そ のヒータは、タバコ香味媒体と熱接触しているとき、最少の電気エネルギー人力 によって約り００℃〜約７００℃の作動温度に到達できることが望ましい。この ような作動温度は、効率的にタバコ香味物質を発生させるのに有効である。

また喫煙物品は、望ましくない香味の発生と、非タバコ香味材の加熱を最少にす ることが望ましい。

喫煙物品のタバコ香味材は大量のエーロゾルと香味物質を、最少の電気エネルギ ー人力で発生することがさらに望ましい。

及ｌしと」幻 本発明の目的は、使い捨てまたは永久的な電気ヒータを用い、そのヒータはタバ コ香味媒体と熱接触しているとき、最少の電気エネルギー人力で約り００℃〜約 ７００℃の作動温度に到達できる喫煙物品を提供することである。このような作 動温度はタバコ香味物質を効率的に発生させるのに有効である。

また本発明の目的は、望ましくない香味の発生と非タバコ香味材の加熱を最少に する喫煙物品を提供することである。

本発明のその外の目的は、喫煙物品のタバコ香味材に、大量のエーロゾルと香味 を、最少の電気エネルギー人力で発生させることである。

本発明によれば、喫煙者にタバコ香味物質を送る喫煙物品に用いるタバコ香味装 置が提供され、その喫煙物品は空洞部内に電気加熱手段が設置されている。その タバコ香味装置は、おもて面と裏面を有する炭素繊維のマットを有し、そのマッ トは電気加熱手段に隣接して配置されるよう構成されている。タバコ香味媒体は マットのおもて面上に配置される。電気加熱装置を作動させると、加熱手段と熱 伝達の関係にあるタバコ香味媒体のそれぞれの一部分が加熱され、所定量のタバ コ香味物質を発生して喫煙者に送る。

上記の炭素のマットは、レーヨン、ピッチおよびボリア、り本発明によれば、本 発明のタバコ香味装置を組込んだ喫煙物品が提供される。この喫煙物品では、エ ーロゾルの発生は、タバコ香味材の炭素繊維マットへの塗布を制御することによ って選択的に制御することができる０本発明の喫煙物品は最少のエネルギー浪費 量で効率的にエーロゾルを発生する。

１１ユ１皇皇１ｊ 本発明の上記およびその外の目的と利点は、添付図面とともに下記の詳細な説明 を検討すれば明らかになるであろう。なお図面中の類似の参照文字は全体を通じ て類似の部品を意味する。

図１は本発明のタバコ香味装置の第一実施態様の部分斜視図である。

図２は図１のタバコ香味装置の２−２断面図である。

図３は本発明のタバコ香味装置の第二実施態様の部分斜視図である。

図４は図３のタバコ香味装置の４−４断面図である。

図５Ａ〜図５Ｄは本発明による各種のヒータ取付は形態を示す。

図６は各種のタイプのバリヤーの場合のバリヤー表面のピーク温度対ヒータエネ ルギー人力の関係を示すグラフである。

図７と図８はそれぞれ、ヒータ入力エネルギーが１６゜３Ｗ−ｓｅｃおよび１８ ．０Ｗ−ｓｅｃでの試験作動時における減量対複合体の初期坪量の関係を示すグ ラフである図９と図１０はそれぞれ、図７と図８に示す試験作動についてのタバ コの減量百分率対計算加熱重量の関係を示すグラフである。

日の　な１ 本発明の基本的なタバコ香味装置では、タバコ香味材が繊維マットの表面上に置 かれ、そのマットはタバコ香味物質を有効に発生させる１本発明のタバコ香味装 置を組込んだ喫煙物品は例えば紙巻タバコをシミエレートするのに使用すること ができる。このような場合、そのタバコ香味材はタバコまたはタバコ誘導体を含 有する材料である。

本発明によれば、好ましくは喫煙物品は、一つ以上の電気ヒータ、一つ以上の本 発明のタバコ香味装置、一つ以上のフィルター、電気エネルギー源、および手動 による作動またはパフで誘発される作動に応答して適正なシーケンスで該物品の ヒータを付勢する制御回路を備えている。本発明のタバコ香味装置を組込むこと ができる物品は、上記の譲受人が本願発明と共通している、米国特許第５０６０ ６７１号、米国特許願第０７／６６６９２６号、米国特許願第０８１０１２７９ ９号および米国特許願第０７／９４３５０４号（ＰＭ−１５５０）に記載されて いる。

本発明によれば、タバコ香味装置とともに用いるヒータは使い捨て用または永久 的なものでもよい。ヒータが永久的または使い捨て用であっても、そのタバコ香 味材は、加熱されたときに香味を放出する材料であればよい、このｌうな材料と しては、連続シート、泡状物、ゲルまたは流延スラリー（ｃａｓｔ　５ｌｕｒｒ ｙ　）　［スプレー沈着スラリー（５ｐｒａｙ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　５ｌｕｒ ｒｙ　）を含む］があり、タバコまたはタバコ由来の材料を含有していてもいな くてもよい、゛タバコ香味材は、各種の量と組合せのタバコ混合物、保湿剤、香 味、ガム添加物などの結合剤を含有している。タバコ香味材はタバコ香味物質を エーロゾルとして放出するエーロゾル前駆物質を含有し、その結果喫煙者がタバ コ香味物質を吐き出すときに、目視可能な凝縮エーロゾルが紙巻タバコの煙の外 観に似ていることが好ましい。

タバコ香味材に加えて、本発明のタバコ香味装置は、タバコ香味物質を有効に発 生させる炭素繊維のマットを備えている。以下により詳細に考察するように、こ の炭素繊維マットは、タバコ香味材を支持する構造になっている担体もしくは望 ましくない香味の発生を最少にするバリヤーとして、またはその両方として使用 される。

炭素繊維マットは、担体またはバリヤーとして使用される場合、結合されて一つ のマットを形成する複数の炭素繊維で製造される。本発明の炭素繊維マットは、 高温下で構造が保全されかつ熱に対して安定であり、ならびに坪量が小さいとい う特性をもっている。本発明のこれらの特徴は、マットを構成している炭素繊維 によるものである。

本発明の炭素繊維マットは種々の方法で製造することができる。例えば炭素繊維 を製織して繊維のマトリックスで実質的に構成されたマットを製造することがで きる。しかし、本発明に用いられる炭素繊維は、結合剤を用いてともに結合させ て実質的に繊維のマトリックスで構成された不織布のマットを形成させることが 一層好ましい。さらに、本発明の炭素繊維は他のホストマトリックス中に組込ん でホストマトリックスの特性を改質することができる。後者の実施態様では、炭 素繊維は、これを組込まれたホストマトリックスに高温下での熱安定性と構造保 全性を付与するのに用いられる。

本発明によれば、炭素繊維は実質的に炭素で構成されている。このような繊維は 、レーヨン、ピッチおよびより好ましくはポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）から なる群から選択される炭素繊維前駆物質を炭化することによって製造される。こ のような前駆物質を炭化すると、炭素繊維を製造するのに用いられる前駆物質に よって、レーヨンベース、ピッチベース、またはポリアクリロニトリルベースの 炭素繊維が得られる。特定のタイプの炭素繊維の特性は、ある程度、前駆物質お よびそれを製造するのに利用される方法に依存しているが、炭素繊維は、一般に 、高い炭素含有量（通常約９０％を越える）、中程度の可撓性、熱不活性性、著 しい化学的不活性性、および優れた熱伝導性と導電性が特徴である。

炭素繊維がレーヨンベース、ピッチベースまたはポリアクリロニトリルベースで あっても、実質的に繊維のマトリックスで構成されているマットを製造するのに 用いられる結合剤は、マットを形成することができかつ喫煙物品に用いるのに適 した（すなわち容認できる独自の特性を有する）いずれのタイプの結合剤でもよ い。これらの好ましい特徴を有するいくつかの結合剤としては、ポリビニルアル コール（ＰＶＡ）、糖類、デンプン類もしくは加エデンブン類、アルギネート類 、セルロースベースの接着剤、ならびにコンジャック粉（Ｋｏｎｊａｃ　ｆｌｏ ｕｒ　）　、ペクチンおよびグアーガムのような人工もしくは天然のガム類があ る。また他の結合剤も使用できることは明らかである。例えば結合が一般にｔｉ 械的な結合である高度にフィブリル化されたバルブ繊維、またはタバコのスラリ ーベースの結合剤を使用することができる。結合剤は、マットの全坪量の約３％ 〜６％を構成していることが好ましいが、この範囲の上と下の百分率でも利用で きる。

本発明の繊維が、ホストマトリックスの特性を改質するため他のホストマトリッ クスに組込まれる場合、そのマトリックスは喫煙物品に使用するのに適したマッ ト（すなわち容認可能な独自の特性を有する）を形成できなければならない。こ れらの好ましい特徴を有するいくつかのホストマトリックスとしては、紙のよう なセルロースペースのマトリックス、または繊維織物のガーゼのような紙様マト リックスがある。さらにタバコベースのマトリックスも使用できる。他のホスト マトリックスも使用できることは明らかである（例えば比較的防湿性でかつ耐熱 性のゲル、またはカルシウムで処理されたアルギネートのような結合剤フィルム ）。

どのようなタイプのホストマトリックスが使用されても、本発明の繊維は約１０ ０％までの重量％でマトリックスに組込むことができる。必要に応じて、繊維の 結合を容易に行えるように、上記の結合剤に類似の結合剤を、高い重量百分率で マットに混合してもよい。

繊維はそれ自身のマットを形成するのに使用するかまたは他のホストマトリック スに組込むかにかかわらず、直径は約７μｍ〜約３０μｍの範囲が好ましい、ま た繊維は、その繊維マットが、喫煙物品にマットを組込むために必要な加工に耐 えることができるような長さのものが好ましい、したがって、繊維が、それ自身 のマットを形成するのに使用されるかまたはホストマトリックスに組込まれるか にかかわらず、得られる繊維マットは好ましくは約３５〜４ＯＮ／ｍまでの一般 的な加工引張り荷重に耐えることができなければならない（なおこの荷重は１幅 が２．５ｃｍで応力方向の長さが１５ｃｍのマットについて約２．５４ｃｍ／ｍ ｉｎのランプ速度で行う引張り応力試験で決定した）。

繊維がホストマトリックスに組込まれる場合、好ましい繊維長は、繊維が組込ま れるホストマトリックスのタイプおよび添加される繊維の重量％に依存している ことは当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。繊維をともに結合させて 、先に本願に援用した米国特許願第０７／９４３５０４号（ＰＭ−１５５０）に 示されているような喫煙物品に用いるそれ自体の繊維マットを製造する場合、繊 維の長さのいかんにかかわらず、得られるマットは好ましくは厚みが約０．０５ ｍｍ〜約０．１１ｍｍの範囲内で炭素繊維成分の坪量が約６　ｇ　／　ｍ　”〜 約１２ｇ／ｍ２の範囲内でなければならない。このような厚みと重量によって、 非タバコ香味材に対する熱損失が減少するため、最少の電力消費量でタバコ香味 物質を有効に発生させることができる。上記の特定の厚みおよび炭素繊維の坪量 のマットは、タバコ香味材を支持するのに充分に強力でしかも、著しい放熱体に ならないよう充分に薄くて軽い、好ましい範囲を外れた厚みと坪量も使用できる ことは当該技術分野の当業者にとって明らかなことであろう。

本発明のタバコ香味装置１０の第一の好ましい実施態様の概略図を図１と図２に 示す。装置１０は、電気ヒータ１２、タバコ香味材１４およびタバコ香味材１４ の担体として用いられる繊維マット１６を備えている。ヒータ１２の端子１２ａ 、１２ｂへの電気接続はそれぞれ接点１１．１３を通じて行われる。

本発明によれば、繊維マット１６はタバコ香味材１４を構造的に支持するのに使 用される。繊維マット１６は電気ヒータ１２に大きな熱負荷を与えない低坪量の ものが有利である。その結果、タバコ香味材１４は、高坪量の場合より少ない電 力消費量で、ヒータ１２によって、所定の予め決められた温度に加熱することが できる。

さらに、上記のように、繊維マット１６は、構造保全性を有しかつ高温下で熱に 対して安定である。したがって。

タバコ香味材１４と繊維マット１６が約り００℃〜約７００℃の温度に暴露され ても、繊維マット１６はその構造保全性を実質的に保持しているのでバラバラに 分解することがな（さらにヒータ１２が作動中に望ましくない香味が発生する原 因には実質的にならない。本発明のこれらの特徴、特に繊維マット１６の構造保 全性は、ヒータ１２が永久的で一方タバコ香味材１４と繊維マット１６が使い捨 ての場合特に重量である。これらの条件下で、構造保全性は、廃棄物を残すこと なく、タバコ香味材をヒータから取外すことができるようにするのに重要である 。

図１と図２に示す本発明の追加の特徴は、ヒータ１２が大きな放熱体に暴露され ないので、所定のヒータ温度を達成するのに多量の電力を浪黄することなく、タ バコ香味物質を有効に発生させることができることである。本発明によれば、ヒ ータ１２を、タバコ香味装置１０の他の部品および装置１０が組込まれている喫 煙物品（図示せず）の他の部品から断熱するのに空気が用いられる。

例えば、この実施態様のヒータ１２は実質的に平坦で二つの面１２ｃと１２ｄが ある。面１２ｃはタバコ香味材１４と密接な熱伝達関係にある。本発明によれば 、ヒータ１２は空隙１４ａ、１４ｂおよび１４ｃで囲まれている。これらの空隙 はタバコ香味装置１０内にヒータ１２の幾何学的配列によって形成されている。

特に空隙１４ａは、ヒータ面１２ｄと電気接点１１および１３で形成されている 。空隙１４ａが存在し優れた断熱を行うので、ヒータ１２が発生する熱は空隙１ ４ａに向かってタバコ香味材１４から離れる方向に直接伝播することはできない 。したがって、空隙１４ａの断熱性のため、所定のヒータ温度を達成するのに必 要な電力は、ヒータ面１２ｄが支持材料と直接接触しているときには必要量より も低い。

さらに空隙１４ｂと１４ｃはそれぞれ、ヒータ１２、タバコ香味材１４および電 気接点１３と１１で形成されている。これらの空隙には断熱性があるので、ヒー タ１２と直接物理的に接触してタバコ香味材１４の領域からはなれて熱が横方向 に伝播することは最少になる。したがって、空隙１４ｂと１４ｃが、他の材料で 取替えられてヒータ１２またはタバコ香味材１２と直接物理的に接触したならば 。

ヒータ１２を所定の温度まで加熱するのに大きな電力消費量が必要であろう。

ヒータの効率を達成する際の空隙例えば１４ｂ、１４ｃの影響については以下の 実施例Ｉで詳細に考察する。

図１と図２に示す接点１１．１３は”電気接点”として特定したが、接点１１． １３は、構造的にヒータ１２を支持するのに用いるヒータ支持体でもあると解す べきである。このような場合、そのヒータ支持体が電気接点として役立たない場 合は、図１と図２には図示していない何らかの他の手段で、電気接点をヒータ端 子１２ａ、１２ｂに対して作ることができる。さらに、ヒータ１２を支持するの に一つの構造支持体しか必要でない場合は、図１と図２に示す接点１１．１３の 一方はその構造支持体を表し、接点１１．１３の第二の一つは電気接点を表す。

図１と図２は、繊維マット１６がタバコ香味材を構造的に支持する”担体”とし て利用されているタバコ香味装置を示す。ヒータ１２が永久ヒータの場合のこの 特定の実施態様の欠点は、ヒータがタバコ香味材に直接暴露されて物理的に接触 していることである。永久ヒータ設計の場合、この直接暴露は望ましくない香味 の発生をもたらす。というのはタバコ香味物質が永久ヒータ上に凝縮し、次いで 再び加熱すると望ましくない香味を発生するからである。さらにいくつかの特定 のタバコ香味材は、加熱された後ヒータに粘着する傾向がある。このような粘着 が起こると、ヒータが喫煙物品の永久部品の場合、使い捨てタバコ香味材は、ヒ ータを作動させた後、ヒータ領域がら除（ことが困難になる。充分に除去されな かった残渣は、新しく供給されたタバコ香味材とともに再び加熱されて、やはり 望ましくない香味が発生する原因になる。

本発明の第二のより好ましい実施態様のタバコ香味装置２０を図３と図４に示す 。装置２ｏは電気ヒータ１２、タバコ香味材２４および繊維マット２６を備え、 一方このマット２６はタバコ香味材２４の担体として用いられている。しかし図 １と図２に示す装置１ｏに反して、装置２ｏは、繊維マット２６を、ヒータ１２ をタバコ香味材２４に対して直接暴露しないよう絶縁する”バリヤー”としても 利用している。それ以外は、タバコ香味装置２ｏはタバコ香味装置１１０に類似 している。

繊維マット２６は、ヒータ１２をタバコ香味材２４がら分離しているので、材料 ２４のヒータ１２への接着が最少になる。さらにタバコ香味材２４が発生するタ バコ香味物質とエーロゾルは、ヒータ１２がタバコ香味材２４に直接暴露される 場合と比べてヒータ１２上に堆積することが少ないので望ましくない香味の発生 が少ないようである。エーロゾルなどの香味の繊維マット２６を通過する浸透性 は、かような望ましくない香味の堆積と発生の鳳を決定する一つの因子である。

装置２０は、タバコ香味材の挿入体を使用後ヒータから取外す永久ヒータ式喫煙 物品に特に有用である。タバコ香味装置２０を組込むことができる好ましい喫煙 物品は、本願に援用した上記の米国特許願第０７／９４３５０４号（ＰＭ−１５ ５０）に記載されている。

さきに検討したように、本発明のタバコ香味材は、加熱されたときに香味を放出 するいずれの材料でもよい、タバコ香味材が連続シートの場合、本発明によれば 、そのシートの坪量、シート密度または流延の厚みを変えることによって、エー ロゾルおよび香味の発生を選択的に制御することができる。さらに、エーロゾル と香味の発生は、エーロゾルと香味が脱出できる表面部位の数が増大するように タバコ香味材の有効表面積を増大させることによっても制御することができる。

本発明によれば、この有効表面積は、シートの表面に型模様を施すことによって （例えば表面にエンボス加工するかもしくは網目の型押しを行う）増大すること ができる。さらにエーロゾルと香味の発生は、エーロゾルと香味がタバコ香味材 から脱出し易いようにタバコ香味材の多孔度を増大させることによっても制御す ることができる。本発明のこの特徴は、例えば前記シートに孔をあけることによ って達成することができる。本発明の上記特徴は以下の実施例でより詳細に考察 する。

またタバコ香味材の有効表面積は、多層タバコ香味材系を提供することによって 増大させることができる。例えば、大きさの小さなタバコ粉砕物、結合剤および ／または他の望ましい成分の混合物を含有するタバコスラリーの薄い基層を、下 記のようにして担体またはバリヤー上に流延してもよい。この基層の上面に大き さが大きいタバコ粉砕物を加え（すなわち、分散散布（ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ｓ ｐｒｉｎｋｌｉｎｇ）するかまたはタバコ粉砕物のベット上にマット／スラリー 複合体をロールすることによる）次いでローリングまた押圧の工程でスラリーの 基層中に部分的に埋込む。得られた多層香味発生系は、部分的に埋込まれたタバ コ粉砕物のために有効表面積が大きいので、エーロゾルと香味が脱出できる表面 部位の数が多い。この種の香味発生系は最少の浪費エネルギーでエーロゾルを発 生する。

タバコ香味材が、泡状物、ゲルまたはスラリー（スプレー堆積スラリーを含む） の場合、エーロゾルの発生は、可溶性物質の含量また組成を変えるかまたは結合 剤の組成（例えばガムの組成）を変えることによって選択的に制御することがで きる。さらに塗布する方法も、エーロゾル産生部位と香味産生部位の制御された 量の組込みを変えることによってエーロゾルと香味の発生を制御するのに使用で きる。また発生したエーロゾルと香味を脱出し易くすると、エーロゾルと香味の 発生を選択的に制御することができる。例えば、密度を低下させることによって 、泡状物、ゲルまたはスラリーの多孔度を増大させると（すなわち泡状物、ゲル またはスラリー内の空気の濃度を増大すると）発生したエーロゾルと香味の脱出 が容易になる。塗布法はタバコ香味材の密度に影響を与えるので１本発明のマッ トへのタバコ香味材の塗布法は、エーロゾルと香味の発生を制御するのに使用で きる。本発明のこの特徴によって、エーロゾルおよび香味の喫煙者への放出を、 タバコ香味材自体の含量または組成を変えることな（制御することができる。

この特徴によってさらに、最少のエネルギー浪費で、エーロゾルと香味を有効に 発生させることができる。本発明のこれらの特徴は以下の実施例で一贋詳細に考 察する。

ＩＬＩ江−ｊ− この実施例は、本発明のヒータ支持構造が（空隙を利用している）が、他のヒー タ支持構造と比べて、熱損失をどの程度小さくしているかを示す。

カーボンヒータ（ｃａｒｂｏｎ　ｈｅａｔｅｒ　）　（１０ｍｍ　Ｘ　１　、　 ５ｍｍＸ０．５１ｍｍ、約１．５ｍｍＸ６〜７ｍｍの活性加熱表面積を有してい る）を、二つの異なるエネルギーレベルで１秒間加熱した。平均最高表面温度を 、四つの異なるヒータ取付は形態Ｉ−ＩＶについて比較した。これら形態はそれ ぞれ図５Ａ〜図５Ｄに示す。図５Ａの場合、ヒータは　−いずれの支持構造体に も取付けられていないが、ヒータ支持構造体を通じての熱損失の作用を比較する ため静止空気中で加熱した。図５Ｂの場合は、ヒータは、固体セラミック管に取 付けた。図５０の場合は、ヒータは、溝付き中空セラミック管の゛フィンガー” に取付けられ、その溝はヒータの各長辺に隣接している。この形態は、ヒータか ら横方向への熱拡散を最少にするのを目的としている０図５Ｄの場合、ヒータは 溝の上に取付けられ、ヒータの各長辺はセラミック管と熱接触しているが、ヒー タの下面は、セラミック材料ではなく空隙に暴露されている。この形態は、横方 向の熱拡散の作用を分離するのを目的とするものである。

ヒータ表面の平均最高温度および図５Ａの形態（すなわち静止空気中の支持体な しのヒータ）の最高ヒータ温度に対する上記平均最高温度の百分率をエネルギー 人力の関数として表■に示す。

表　Ｉ ピーク温度℃の記録 Ｉ：　６８１　１００％　８４９　ｔｏｏ％Ｕ：　４５４　６７％　５７２　６ ７％ＩＩＩ：　４７５　７０％　５８６　６９％ｒｖ・　６１９　９１％　７７ ２　９１％表■に示すように、支持体なしのヒータ（図５Ａ）のヒータ表面温度 は最高であった。固体セラミック管上（図５Ｂ）またはヒータの各辺がら材料が 除かれたセラミック支持体上（図５Ｃ）に支持されたヒータの表面温度は類似し ていたが、支持体なしのヒータの温度よりがなり低かった、これらの場合、ヒー タの下面は支持材料と直接物理的に接触していた。セラミック支持体を通じての 横方向への熱の伝達は、図５Ｃの場合最少であるが、したがってヒータ表面１度 が低下した主原因ではなかった。溝付きセラミック管の溝の上に取付けられたヒ ータ（図５ＤＪは、最高表面温度が支持体なしのヒータの場合に近く、上記の結 論ケ確証している。したがって、ヒータの下側の支持体塊への直接熱伝達は、ヒ ータの辺から横方向への熱伝達より一層重要な因子であった。

実施例Ｉは、図１〜図４について先に考察したタバコ香味装置に空隙を利用する ことの利点を示している。空隙によって、与えられた所定の電力消費量に対して 、より高いヒータ温度を得ることができる。あるいは、空隙によって、より少な い電力消費量で与えられた所定のヒータ温度を得ることができる。

１五五−１ この実施例は、バリヤー材料が、与えられた電力消費量でタバコ香味材が到達す る温度にどの程度影響するかを示す。カーボンヒータ（１０ｍｍｘ１．５ｍｍｘ ０．５１ｍｍ）を、図５Ｄに示したのと類似の形態で、溝付きセラミック管上に 支持した。各種のバリヤーを、カーボンヒータ（はぼ１．５ｍｍＸ６〜７ｍｍの 活性加熱面積をもっていた）の暴露上面と密着熱接触させた。バリヤー材料の上 面（タバコ香味材が通常室がれる場所）の温度を、各種のヒータ人力エネルギー に対して測定した。

バリヤー”　Ａ　”は５ｍｍＸ２０ｍｍＸ０．００６ｍｍのアルミニウムホイル の連続シート（坪量は約１７ｇ／ｒｒｒ）で構成され、ヒータの１０ｍｍ長の各 辺上に約９．２５ｍｍ突出するようにヒータの上に置いた（すなわちバリヤーＡ を、バリヤーの５ｍｍの辺をヒータの１０ｍｍの辺と平行にしてヒータの中央に ！いた）。

バリヤー“Ｂ”は、５ｍｍＸ５ｍｍの大きさであることを除いてバリヤー“Ａ” と同じで、その結果ヒータの各辺は２．５ｍｍがカバーされずに残った。

バリヤー″Ｃ”は、アルミニウムホイルの厚みがｏ、００６５ｍｍの代わりに０ ．０１３ｍｍである（坪量的３４ｇ／ｒｒｆ）ことを除いてバリヤー“Ａ”と類 似している。

バリヤー″Ｄ”は、追加の０．０７０紙層をアルミホイルに積層しくケイ酸ナト リウムを使用する）て、坪量が約７１ｇ／ｒｒｒで全厚みが約０．０７６ｍｍの ホイル／紙積層バリヤーを作製したことを除いてバリヤー“Ａ”と類似している 。バリヤーのアルミホイル面を、ヒータの１０ｍｍ辺がバリヤー”Ａ”の場合と 同様にバリヤーの５ｍｍ辺と平行になるように、ヒータ面に対して置いた。

バリヤー“Ｅ”は積層体の紙の面がヒータ面に対面して配置されているのを除い てバリヤー“Ｄ”に類似しているバリヤー”Ｆ”は、紙層を、紙マトリックスに ９．６ｇ／ゴのポリアクリロニトリルベースの炭素繊維を混合して製造した連続 炭素繊維紙で代替したことを除いてバリヤー”Ｅ”と類似しており、その炭素繊 維紙は、全厚みが約０．０８９ｍｍ、坪量が約３３．３ｇ／イであり、約５７重 量％の亜麻繊維、１４重量％の炭酸カルシウムおよび２９重量％の炭素繊維で構 成されている。炭素繊維はＰａｎｅｘ　（登録商標）炭素繊維であり、５ｔａｃ ｋｐｏｌｅ　Ｆｉｂｅｒｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ社（米国、マサチューセッツ州、ロ ーウェル）から購入した。この会社は５ｔａｃｋｐｏｌｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ ｏｎ　社の小会社であったが現在は、Ｚｏｌｔｅｋ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社 （米国、ミズーリ断され、アルミニウムホイルなしの１ｍｍずつの領域で分離さ れた２ｍｍ幅のアルミニウムストリップが形成されていることを除いてバリヤー “Ｅ”に類似している。

図６は、“Ａ”〜“Ｇ”のバリヤーのバリヤー表面のピーク温度対ヒータエネル ギー人力の関係を、バリヤーで覆わなかった時のヒータ（すなわち静止空気中の 裸ヒータ）の温度と比較して示す。図６から判るように、ヒータの上面にいずれ かのタイプのバリヤーを置くと、ヒータの表面温度が低下ししたがってバリヤー 自体の表面温度が低下する。しかし温度低下の程度はバリヤー材料のタイプと厚 みによってきまる。例えば、図６は、エネルギー効率のよいバリヤーとしては、 熱伝導性の連続ホイルと厚い断熱紙の使用はできるだけ少なくしなければならな いことを示している。あるいは図６のデータから、バリヤーをタバコ香味材とヒ ータの間に挿入すると、与えられた所定の温度を維持するためにより多量のヒー タエネルギーを用いなければならないと解される。

［ 上記実施例■では、ヒータとタバコ香味材の間のバリヤーが、タバコ香味材の上 昇する温度をどの程度低下できるかを示した。本実施例ではこのような温度低下 によって、バリヤーの上面に置いたタバコシートを加熱した後のタバコの減量が どの程度少な（なるかを示す、この減量は、実用時に、放出されて喫煙者に送ら れるタバコ香味物質が主な原因である。

実施例■と同様に各種のタイプのバリヤーを使用した。

本実施例に用いたバリヤー”Ａ”、“Ｃ”、“Ｄ”および“Ｆ”は上記実施例■ に詳しく述べたものと同じ物であるバリヤー“Ｈ″は、２０ｍｍの辺がわずかに ２ｍｍなのでヒータの各辺上への突出部が９．２５ｍｍでな（て約０．２５ｍｍ であることを除いてバリヤー“Ａ”と同じである。

バリヤー”Ｉ”は、アルミニウムホイルの厚みが０．０１３ｍｍであることを除 いてバリヤー“Ｈ”と類似している。

バリヤー”Ｊ”は、アルミホイルシートを除いたためバリヤーは単に炭素繊維強 化紙だけであることを除いてバリヤー“Ｆ”に類似している。

バリヤー“Ｋ”は、炭素繊維（Ｐａｎｅｘ　）が全坪量の約１９．１ｇ／ｒｒｒ を占め、得られた炭素繊維紙は全厚みが約Ｏ，１７〜０．１８ｍｍ、坪量が約４ ２．６ｇ／ｒｒｆで、ならびに約４４重量％の亜麻繊維、１１重量％の炭酸カル シウムおよび４５重量％の炭素繊維で構成されていることを除いてバリヤー″Ｊ ”に類似している。

バリヤー“Ｌ”は、リン酸塩（ＫＨ，ＰＯ，溶液由来）で処理した多孔度の低い 紙巻タバコオーバラップ紙（約６４重量％の亜麻および３６％の炭酸カルシウム で構成され初期坪量が約６３ｇ／ｒｒｆ）で製造されたバリヤーで、最終坪量が 約１２６ｇ／ｒｒ？、厚みが約０．１５ｍｍでかつ約５０重量％のリン酸塩を含 有している。

バリヤー“Ｍ”は、リン酸塩（ＫＨ，ＰＯ，溶液由来）で処理した多孔度の低い 紙巻タバコオーバーラツプ紙（約６７重量％の亜麻および３３％炭酸カルシウム で構成され初期坪量が約４７．５ｇ／ｒｒｒ）で製造されたバリヤーで、最終坪 量が７３．”１ｇ／ｄ、厚みが約０．０８９ｍｍでかつ約３５．５重量％のリン 酸塩を含有している。

バリヤー“Ｎ”は、リン酸塩で処理した多孔度の低い紙巻タバコのオーバーラツ プ紙（約５３．７重量％の亜麻、３３重量％の炭酸カルシウムおよび１３．３重 量％のリン酸塩で構成され、初期坪量が約４７．５ｇ／ｒ＋？）に、コンジャッ ク粉および追加のリン酸塩の溶液をコートして製造したバリヤーで、最終坪量が 約１７５ｇ／ｒｒｆで厚みが約０．１３ｍｍである。コンジャック粉はＮｕｒｉ ｃｏｌ　（登録商標）ブランドのもので、米国、ペンシルベニア州、フィラデル フィアのＦＭＣ（：；０ｒｐｏｒａｔｉｏｎ　社Ｍａｒｉｎｅ　Ｃｏ１１ｏｉｄ ｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎから入手できる。

上記バリヤー類をヒータの表面の上に置いた。バリヤーの上面の上に、対照のタ バコシート（坪量３２０　ｇ　／　ｒｒｒ　；厚み０．１８ｍｍ；４００メツシ ュ粉砕タバコ１．０ｇ、グリセリン０．０７ｇ８よび２％コンジャック粉温溶液 ３３ｇ）を置いた。タバコ香味材の減量をヒータエネルギー人力（１７Ｗ−ｓｅ ｃおよび２２Ｗ−ｓｅｃ）の関数として測定し、バリヤーを使用しない対照試料 と比較した。結果を表Ｈに示す。

表　ＩＩ １　７Ｗ−ｓｅｅ　２２Ｗ−ｓｅｃ 御人”　０．１１　５０＆　Ｌ２　５５ｍｍ（ＩＩ　Ｑ、ｌｉ　コ８１　０．） 　コ２１１１０１１　Ｑ、コ　１９亀　−一一一”Ｆ”　１．０　６コ＊　−− −− ”Ｈ”　Ｌ５　９４１　２．１　９５１”！”　１．２　７５１　１．８　８２ ％”Ｊ”　１．０　６３１　−−　−− ”Ｋ”　０．５　３１％　Ｑ、８　３６１”Ｌ”　−−−−０，９４１１ り一　−−−−１＋３　５９１ ”Ｎ”　−−−−０，６２７１ 表ＩＩは、タバコ香味材の減量もヒータとタバコ香味材との間のバリヤーのタイ プに影響されることを示している。

表Ｉ＋のデータを図６のデータと比較すると、減量はバリヤーの表面ｃ温度と相 関関係があると結論づけられる。予想どおりに、バリヤーの表面温度が高ければ 高い程、タバコ香味材の減量が大きくなる。

表Ｈの紙ベースのバリヤー系を改良するため、各種のコーティングをバリヤーに 塗布して減量に対する該コーティングの効果を確認した。このようなコーティン グとしては下記のものの各種の混合物が挙げられる。すなわちｌ）ケイ酸ナトリ ウム（Ｆｏｒｍｕｌａ　Ｄ　（登録商標）、米国、ペンシルベニア州、バリーフ ォーシュのＰＱ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能）　、　２　）　Ｃｅ ｐｒｅｅ　（登録商標）（溶融温度の範囲が約り５０℃〜約７５０℃のガラスフ リット、米国、プラウエア州、ウィルミントンのＩＣＩ　Ａａｅｒｉｃａｓ　Ｉ ｎｃ、社から入手可能）、３）シリカのゾル−ゲル［Ｓｎｏｗｔｅｘ　−４０（ 登録商標）、米国、ニニーヨーク州、タリータウンのＮｉｓｓａＮ１５ｓａｎＣ ｈｅ　Ａｌ１ｅｒｉｃａ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能］、４）コン ジャック粉ベースの接着剤溶液（タバコをバリヤーに接着するのに使用）、５） カルボキシメチルセルローズナトσウムベースの接着剤溶液（タバコをバリヤー に接着するのに使用）、６）アルミナのゾル−ゲル（バリヤーのヒータとの接着 を低下させるのに用いる）、および７）Ａｌｇｏｎの粉末（バリヤーのヒータと の接着を低下させのに用いる）の混合物である。

上記タイプの、コートされた紙がベースのバリヤーの減量のデータを得た。一般 に、ゾル−ゲルだけでコートされた紙巻タバコ用の紙は、ケイ酸ナトリウムとＣ ｅｅｐｒｅｅの混合物をコートした同じ紙よりバリヤーの効率特性が劣っている 。しかし、より効率的なバリヤーコーティングの追装置をタバコ材とヒータの間 に加えると熱伝達が減少し、したがってタバコ材の減量も減少する０紙ベースの バリヤーの場合、バリヤー効率と熱伝達の間に妥協点があり、ゾル−ゲルでコー トされた紙によってタバコの減量が太き（なることで立証されている。

夾［ この実施例は、タバコ香味材の坪量およびタバコ香味材に用いた結合材のタイプ が、所定の電力量で加熱した後タバコの減量にどの程度影響するかを示す。

この実施例では、タバコ香味材は、粉砕タバコ１．０ｇ、グリセリン０．１ｇ、 結合剤のフンジャックもしくはペクチンの２％水溶液３６４ｇおよび追加の水２ ｇで製造したスラリーを流延して製造した。この流延スラリーには２種類の大き さの粉砕タバコを使用した。すなわち（１）“小”　：メッシュサイズ２００を 通過可能な粉砕物に相当する（以後”く２００メツシエ”または−小”と呼ぶ） 、または（２）“大”　：メッシュサイズ２００を通過できない粉砕物に相当す る（以後”〉２００メツシユ”または”大”と呼ぶ）である。スラリーは以下に 述べるように“大”または“小”の大きさのタバコ粉砕物で製造した。

試験用のタバコ香味材／担体複合体は、タバコスラリーを炭素繊維マットの上面 に直接手で流延することによって製造した。そのマットはタイプ８００００１５ のＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒ　Ｍａｔ　（熱硬化ラテックス結合剤を用いてシート 形に結合したポリアクリロニトリルベースの繊維で構成されている不織布マット ）であり、米国、ニューヨーク州、タキシードのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　 Ｐａｐｅｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手した、これらのマットは全坪量が約９ｘ ｌＯ−”ｍｇ／ｍｍ”　（約８５〜９５％が炭素繊維である）で厚みが約０．０ ６ｍｍであった。マットの上面に置いたスラリーの呼称流延湿潤厚みは約０．１ ３ｍｍから約０．３ｍｍまで変えた。

マット上に単一層のタバコスラリーを流延することに迦えて、い（つかの二重層 流延試料も製造して、タバコの粒径のエーロゾルおよび香味の発生に対する影響 を定量的に測定した。これらの特定試料については、まず第一に、゛小゛タバコ 粒子スラリーの０．１３ｍｍまたは０．２ｍｔｎの湿潤流延をマット上に行った 。この第一層を風乾した後、“大”タバコ粒子スラリーの第二層を上記第一層の 上面に流延した。この第二層はペクチン結合剤含有スラリーの場合は０．１３ｍ ｍで流延し、コンジャック粉結合剤含有スラリーの場合は０．２ｍｍもしくは０ ．３ｍｍで流延した。というのは後者のスラリーは、ペクチン結合剤を含有する 同様のスラリーより粘度が高いからである。次いで複合体を風乾した。

複合体試料は、幅が１２．５ｍｍで、長さはヒータスプール取付具の周囲を完全 に包むのに充分な長さで裁断した。このヒータ取付具は三つのヒータを有し各ヒ ータの表面の大きさは１２．５ｍｍＸ１．５ｍｍであった。上記ストリップはヒ ータスプール取付具のまわりに取付けられ、そのとき炭素マットの面は図３およ び図４と同様の形態でヒータに対面していた（すなわち炭素マットは担体および バリヤーとして使用した）、電源を用いて、三つのヒータを１秒のパルスで順に 作動させた。それ故、各複合体のピースは３Ｘ　（１２，５ｍｍＸ　１．５ｍｍ ）の面積上で加熱された。加熱する前後の全試料の重量、したがって三つのヒー タ当りの減量を記録した。

試料の銘柄、複合体の平均坪量および２種のヒータエネルギー人力１６．３Ｗ− ｓｅｃおよび１８．０Ｗ−ｓｅｃ）での全減量を表■に列挙した。複合体の平均 坪量は、個々の試験片を裁断してストリップを作ってヒータ取付具に取付ける前 の複合体片について測定した。さらに、加熱後の減量を測定するために、第二の 坪量を各試験片を加熱した後に測定した。

表　ＩＩ＋ １．１とＶｖｔη随二合」雇　（ことわりがなも）　限−りすべて２ｇの　水な 　添加）く２００メツシユ１５ミル　０＋０４４　２．７，２．９．２＋８　− −〈２００メツシユ／８ミル　０．０７コ　４．０，４．コ、コ、８　４．７， ４．８〈２００メブンユ／１２ミル　０．０フロ　４．’７，４．２，４．５　 ４．７，４．７〈２００メツシユ／８ミル　０・１１コ　５．６，４．６，４． １１　−−水は添加せず 〉２００メツンエ１５ミル　ｏ、Ｏａ７　５．２，５．５，５．４　５．１，６ ．４，６．ｉ＞２００メ、シュ／８ミル　０．０９１　５．１，５．コ、５．６ ，５．５；　５．８．５＋８．５．４〉２ｏｏメ、シュ／１２ミル　０．１２２ 　６．０，６．コ、６．５　７．１，５．７，６．２，６．６＞ｚｏｏメ、シュ ／８ミル　０．２１フ　４．９，４．５　５．２，６．９，６．５，５．７水は 添加せず 二重流延： く２００メフノユ１５ミル＋　０．４８０　５．９，４．コ、６．コ　７．６， ７．２，６．９〉２００メツシユ／１２ミル 二重流延： く２００メツシユ／８ミル＋　０・２２１　６・６，５．６　−−〈２００メツ シユ／８ミル ＩＩ、＜とムムニ鴨二合ｊ回　（すべて２ｇの水を　添加）く２００メツシユ１ ５ミル　０．０６１　４．２，４．１，３．８　−一く２００メフンユ／１２ミ ル　０．０９１　５．フ、５．１，５．１　５．９，５．９〉２００メツシユ１ ５ミル　０．１０６　６．４，５．８，６．０　６．６，６．３，５．９＞２０ ０メｎｓ／１２ミｋ　”１５’　６．コ、６．４，５．８　フ、８２フ、５，７ ．５・二重流延： 一般に表■の結果は、初期の坪量が低い試料については結合剤の種類にかかわら ず絶対減量が低いことを示している０坪量が中間の範囲内にある試料はすべて減 量は類似していた。初期坪量が高い試料の場合、減量は幾分低下した、減量対複 合体の初期坪量のこのような傾向を、ヒータエネルギー人力１６．３Ｗ−ｓｅｃ および１８．０Ｗ−ｓｅＣそれぞれについて図７と図８にグラフで示す０図７と 図８から判るように、データは一般に、減量が、初期坪量が低いときに最初増大 し次いで初期坪量が中間の場合に最大に到達し１次に坪量が増大を続けるにつれ て減少する曲線をたどっている０図７と図８を比較すると、最適減量の範囲は、 ヒータエネルギーが高い場合（１８，０Ｗ−ｓｅｃ）坪量の高い方にシフトして いる。

図７と図８に見られる傾向についてなしつる説明は次のとおりである。タバコの 初期坪量が非常に低い場合、減量は利用可能なタバコによって限定される。それ 故に減量は利用可能なタバコが増加するにつれて（すなわち坪量が増大するにつ れて）増大する。しかし坪量が非常に高い場合、過剰のタバコはそれ自体の放熱 体として作用するので、さきに考察した表Ｉと図５に見られる作用と同様に、タ バコに隣接するヒータの温度を有効に低下させる。

図７と図８に示すデータを比較する他の方法は、タバコ減量百分率を、加熱され るタバコの面積が実際のヒータ表面積に等しいと仮定し計算した加熱重量に対し てプロットする方法である。したがって計算加熱重量（ＣＨＷ）は下記式・ ＣＨＩＩＩ　＝ＳＢＷ　（ｍｇ／ａ＋ｍ”　）　ＸＡｓｕ＊　（＋ａｍ”　）（ 式中、ＳＢＷは試料の坪量であり、Ａ　ｍｕｌ＋はヒータの全表面積である）を 用いて誘導される。タバコ減量百分率（％ＴＷＬ）は下記式： ％式％ （式中、ＡＴＷＬは絶対タバコ減量である）を用いて計算される。これらの誘導 された結果は、ヒータエネルギー人力１６．３Ｗ−ｓｅｃおよび１８．０Ｗ−ｓ ｅｃの場合についてそれぞれ図９と図１０にグラフで示す。

図９と図１０から判るように、計算減量百分率は、加熱重量領域が低い場合（す なわち初期坪量が低い試料の場合）１００％より大になった。各ヒータ部位にお いて利用可能なタバコの量が少ないので、ヒータ面積より大きいタバコの面積が 高温に暴露された。このことは低坪量の試料についての黒くこげたタバコ面積の 幅（実際のヒータ面積より大きい）から明らかであった。

計算減量百分率は、加熱重量（すなわち坪量）が増大するにつれて徐々に減少し た。坪量が高い場合、過剰のタバコは、先に述べたように放熱体として作用する ので加熱されずその結果浪費される。この傾向は、タバコ粉砕物の粒度および結 合剤のタイプとは無関係のようである。図９と図１Ｏは、タバコ香味材を浪費し ないように（すなわちタバコ減量百分率が約１００％になるように）喫煙物品の タバコ香味装置を最適化するためには、担体上のタバコ香味材の量を最適化しな ければならないことを示している。

上記試料に加えて、シリカのゾル−ゲル（米国、二ニーヨーク州、タリータウン のＮ１５ｓａｎ　Ｃｌｅｍｉｃａｌ　Ａｍｅｒｉｃａ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 　社から入手できるＳｎｏｗｔｅｘ　−４０）でコートした炭素マットも減量の 効率をめるのに使用した。一般に類似のタバコ坪量の場合、炭素マット上のゾル −ゲルコーティングによって全減量は減少した。この効果は、コートされたマッ トへのタバコの浸透が減少したことが原因である。しかしこの作用は、タバコ系 への熱伝達の効率を低下させる余分のゾル−ゲルの量も原因になっているであろ う。

裏１ｆＬ−ヱ 実施例ＩＶは、タバコ香味材の坪量が、所定量の電力で加熱中、タバコ香味材の 減量にどの程度影響するかを示した。本実施例は、連続シートのタバコ香味材の 表面に型押しすることによってどの程度エーロゾルなどの香味の発生を制御でき るかを示す。

実施例ＩＶでさきに考察したタイプの各種スラリー組成物を炭素繊維マット（Ｉ ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐａｐｅｒ社から入手できるＴｙｐｅ　８００００ １５Ｃａｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｍａｔ　）上に流延した。これらのスラリーの上 面に、下記の各種方法を用いて型押しを行った。ヒータは該複合体の炭素マット の面に隣接して配！した（図２と図３に示したのと同様）。下記の傾向が見られ た。

スラリーの湿潤表面に、網目スクリーンのパターン（すなわち直径が０．１４〜 ０．１７ｍｍのスクリーンワイヤによる１インチ当り１７〜２０個の開口のパタ ーン）を型押ししたところ、その乾燥された流延シートのエーロゾル発生が改善 されることが視覚で観察された（すなわち表面に型押しがなされていない時に比 べてより多くのエーロゾルがタバコ香味材の上面から放出された）。

スラリーの湿潤表面に、直径が１ｍｍまたは１．３ｍｍのワイヤのローラを具備 する”ロールコータ”　（例えば米国、メリーランド州、シルバー・スプリング のＢＹＫ　Ｇａｒｄｎｅｒ　社から入手できるＬｅｎｅｔａ　Ｗｉｒｅ−Ｃａｔ ｏｒｓ）でエンボスを行うことによって型押しした所、このように表面をエンボ ス加工した乾燥流延シートのエーロゾル発生が改善されることが視覚で観察され た。

乾燥流延シートにビンで孔をあけたところ（約１ｍｍの間隔モ）、このような孔 をあけることによってエーロゾルの発生が改善されることが視覚で観察された。

１五五−ヱ 実施例Ｖは、タバコ香味材の表面に型押しすることまたは孔をあけることがエー ロゾルと香味の発生を選択的に制御するのにどの程度利用できるかを示した０本 実施例は、タバコ香味付系の有効表面積を増大させる別の方法を示す。ｆ９重量 ％のコンジャック粉タイプ結合剤、小く２００メツシユタバコ粉砕物、グリセリ ンおよび水を含有するタバコスラリーの湿潤ベースコートの上にタバコ粉砕物の トップコートを塗布することによって各種のタバコ／炭素繊維マット複合体を製 造した。タバコスラリーの上記ベースコートを、まずＴｙｐｅ　８００００１５ 　Ｃａｒｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｍａｔ　（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐａｐ ｅｒ社）上に流延したが、そノマットには低粘度のタバコスラリーの薄い層を予 め任意に塗布しておいてもよく、この低年度のスラリーは多孔性の繊維マットに 実質的に浸透しそのためベースコートはマットに接着しやすくなる０次にベース コートを熱で密着させる。

次に分散散布する（シーブスクリーンを用いて）か、またはマット／湿潤スラリ ー複合体をタバコ粉砕物のベットの上にロールさせることによって、タバコ粉砕 物を湿潤ベースコートに付着させる。タバコ粉砕物を付着させた後、ローリング ステップを実施して粉砕タバコを湿潤スラリー中に部分的に埋込んだ。さらにオ ーバースプレーステップ〔例えば多糖：　（Ｃ，Ｈ，。０％）。であるデキスト リンの５％溶液を使用する。なおこのデキストリンは米国、ペンシルベニア州、 ベスレヘムのＰｈａｒｍａｃｈｅｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　社から入手でき るＪを任意に使用して粉砕タバコの湿潤スラリーへの接着を補助した。このオー バースプレーは、該複合体の坪量な実質的に変化させないように充分薄（塗布し た（空気アトマイザ−に上る）。

表■は、各種のベースコートの厚みとトップコートのタバコ粉砕物の粒度の場合 の平均坪量と減量（ヒータ入力エネルギーが１８３．２Ｗ−ｓｅｃの場合）を示 す。

０．１ｍｍ　６０−１００メフシｘ　０．０９２　５．６０．１ｍｍ　＞２００ メフノユ　０．１８０　８．１１ＩＩ１口　〉２００メフン１　０．２０６　８ ．１０．５ｍｍ　＞２００メフシｘ　Ｏ，２３７７，６０，２ｍ＋＋＋ 〉１００メツシユ　０．２９１　７．３表ＩＶのデータに加えて、タバコ香味材 の上面からのエーロゾルの発生は上記の各種の試料の場合非常に優れており、お よび小〈２００メツシユ粉砕物を用いた場合、厚みが大きいベースコートは厚み が小さいベースコートよりエーロゾルの発生が劣っていることが視覚で観察され た。

上記の繊維マットは炭素繊維で製造したが、他の熱に対して安定な繊維も本発明 のタバコ香味装置に同様に使用できるということは明らかである０例えば金属繊 維のような無機繊維は、上記の炭素繊維マットと類似の方式で担体またはバリヤ ーとして機能できるマットが形成されるように、紙または紙様マトリックスを強 化するのに使用できるであろう。

したがって、喫煙物品に用いるタバコ香味装置が提供されることがわかる。本発 明のタバコ香味装置は、タバコ香味材、およびタバコ香味物質を有効に発生させ る繊維マットを備えている。また本発明は、本発明のタバコ香味装置を組込んだ 喫煙物品を提供するものである。

当該技術分野の当業者であれば、本発明は上記実施態様以外の実施態様で実施で きることが判るであろう。そして上記実施態様は例示を目的として提供したもの で本発明を限定するものではな（、本発明は以下の請求の範囲のみによって限定 される。

ＩＧ　４ 特表千７−５０２１８８　（１４） Ｆ／θ５Ａ Ｆ／θ５Ｃ ℃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．喫煙者にタバコ香味物質を送るため、空洞部に電気加熱手段を配置された喫 煙物品内で用いるタバコ香味装置であって； おもて面と裏面を有し、かつ上記電気加熱手段に隣接した領域に配置されるよう 構成された炭素繊維マット；および 前記マットのおもて面上に配置されたタバコ香味媒体；からなり 前記電気加熱手段が作動されると、この加熱手段と熱伝達関係にある前記タバコ 香味媒体のそれぞれの一部分が加熱され、所定量のタバコ香味物質を発生して喫 煙者に送るタバコ香味装置。 ２．炭素繊維マットが、レーヨン、ピッチ及びポリアクリロニトリルからなる群 から選択される前駆物質から製造される炭素繊維のマットで構成されている請求 の範囲第１項記載のタバコ香味装置。 ３．炭素繊維が９０重量％を越える炭素を含有している請求項２記載のタバコ香 味装置。 ４．炭素繊維マットが不織布であり；およびその炭素繊維マットがさらに炭素繊 維を結合する結合剤を含有している請求の範囲第３項記載のタバコ香味装置。 ５．結合剤が、ポリビニルアルコール、糖類、デンブン類、加工デンブン類、ア ルギネート類、セルロースベースの接着剤類、人工ガム類および天然ガム類から なる群から選択され；ならびに その結合剤が喫煙物品に使用するのに適している請求の範囲第４項記載のタバコ 香味装置。 ６．マット中の炭素繊維が、約６ｇ／ｍ２〜約１２ｇ／ｍ２の範囲内の坪量を有 する請求の範囲第５項記載のタバコ香味装置。 ７．マットの厚みが約０．０５ｍｍ〜約０．１１ｍｍの範囲内にある請求の範囲 第６項記載のタバコ香味装置。 ８．炭素繊維の直径が実質的に約７μｍ〜約３０μｍの範囲内にある請求の範囲 第７項記載のタバコ香味装置。 ９．結合剤がペクチンである請求の範囲第５項記載のタバコ香味装置。 １０．結合剤がコンジャック粉である請求の範囲第５項記載のタバコ香味装置。 １１．炭素繊維がホストマトリックス中に混合されている請求の範囲第３項記載 のタバコ香味装置。 １２．炭素繊維が、炭素繊維マットの全坪量の約２０重量％〜約９０重量％を構 成している請求の範囲第１１項記載のタバコ香味装置。 １３．ホストマトリックスがセルロースペースのマトリックスである請求の範囲 第１２項記載のタバコ香味装置。 １４．セルロースベースのマトリックスがタバコベースのマトリックスである請 求の範囲第１３項記載のタバコ香味装置。 １５．炭素繊維マットがさらに結合剤を含有している請求の範囲第１１項記載の タバコ香味装置。 １６．炭素繊維が製織されて製織マットを形成している請求の範囲第３項記載の タバコ香味装置。 １７．タバコ香味媒体がおもて面と裏面を有する１枚のシートのタバコ香味材か らなり、該シートのおもて面が上記マットのおもて面と密接な熱接触を行い；お よびマットの裏面が上記電気加熱手段と密接な物理的接触を行うよう構成されて いる； 請求の範囲第１項記載のタバコ香味装置。 １８．シートの裏面に、その有効表面積を増大するため型押しがなされている請 求の範囲第１７項記載のタバコ香味装置。 １９．シートの裏面にエンボス加工がなされている請求の範囲第１８項記載のタ バコ香味装置。 ２０．シートの裏面に網目スクリーンで型押しがなされている請求の範囲第１８ 項記載のタバコ香味装置。 ２１．タバコ香味材に孔をあけてその多孔度を増大させた請求の範囲第１７項記 載のタバコ香味装置。 ２２．前記シートが前記マット上にスラリーを付着させることによって形成され る請求の範囲第１７項記載のタバコ香味装置。 ２３．前記シートが、前記マット上に第一スラリーを付着させ、次いで第二スラ リーを第一スラリーの上面に付着させることによって形成される請求の範囲第２ ２項記載のタバコ香味装置。 ２４．前記シートが、前記マットの上にスラリーを付着させ次いでそのスラリー の表面上にタバコ粉砕物を付与してから乾燥して、タバコ香味材の有効表面積を 増大することによって形成される請求の範囲第１７項記載のタバコ香味装置。 ２５．前記タバコ粉砕物が、付着させたスラリー中に埋込まれている請求の範囲 第２４項記載のタバコ香味装置。 ２６．埋込まれたタバコ粉砕物の表面が、タバコ粉砕物のスラリーへの接着を補 助するため追加の結合剤を含有している請求の範囲第２５項記載のタバコ香味装 置。 ２７．タバコ香味媒体がおもて面と表面を有する１枚のシートのタバコ香味材か らなり、そのシートのおもて面が前記マットのおもて面の上に配置され、および そのシートの裏面が前記電気加熱手段と密接な物理的接触を行うよう構成されて いる請求の範囲第１項記載のタバコ香味装置。 ２８．喫煙者にタバコ香味物質を送る喫煙物品であって；複数の電気ヒータ； 前記複数のヒータに動力を供給する電気エネルギー源；前記複数のヒータの少な くとも一つを選択的に加熱するため前記電気エネルギーを前記ヒータに加える制 御手段；ならびに おもて面と裏面を有しかつ複数の電気ヒータに隣接した領域に配置されるよう構 成された炭素繊維マット、および前記マットのおもて面上に配置されたタバコ香 味媒体、からなるタバコ香味装置；を備え、 前記複数の電気ヒータのいずれか一つが作動されたとき前記ヒータのうちの前記 一つと熱伝達関係にある前記タバコ香味媒体のそれぞれの一部分が加熱され、所 定量のタバコ香味物質を発生して喫煙者に送る；喫煙物品。 ２９．炭素繊維マットが、レーヨン、ピッチおよびポリアクリロニトリルからな る群から選択される前駆物質から製造される炭素繊維のマットで構成されている 請求の範囲第２８項記載の喫煙物品。 ３０．炭素繊維が９０重量％を越える炭素を含有する請求の範囲第２９項記載の 喫煙物品。 ３１．炭素繊維マットが不織布であり、かつその炭素繊維マットがさらにその繊 維を結合する結合剤を含有している請求の範囲第３０項記載の喫煙物品。 ３２．結合剤が、ポリビニルアルコール、糖類、デンブン類、加工デンブン類、 アルギネート類、セルロースベースの接着剤、人工ガム類および天然ガム類から なる群から選択され；ならびに その結合剤が喫煙物品に使用するのに適している請求の範囲第３１項記載の喫煙 物品。 ３３．マット中の炭素繊維が、約６ｇ／ｍ２〜約１２ｇ／ｍ２の範囲内の坪量を 有する請求の範囲第３２項記載の喫煙物３４．マットの厚みが約０．０５ｍｍ〜 約０．１１ｍｍの範囲内にある請求の範囲第３３項記載の喫煙物品。 ３５．炭素繊維の直径が実質的に約７μｍ〜約３０μｍの範囲内にある請求の範 囲第３３項記載の喫煙物品。 ３６．結合剤がペクチンである請求の範囲第３２項記載の喫煙物品。 ３７．結合剤がコンジャック粉である請求の範囲第３２項記載の喫煙物品。 ３８．炭素繊維がホストマトリックス中に混合されている請求の範囲第３０項記 載の喫煙物品。 ３９．炭素繊維が、炭素繊維マットの全坪量の約２０重量％〜約９０重量％を構 成している請求の範囲第３８項記載の喫煙物品。、 ４０．ホストマトリックスがセルロースペースのマトリックスである請求の範囲 第３９項記載の喫煙物品。 ４１．セルロースベースのマトリックスがタバコベースのマトリックスである請 求の範囲第４０項記載の喫煙物品。 ４２．炭素繊維マットがさらに結合剤を含有している請求の範囲第３８項記載の 喫煙物品。 ４３．炭素繊維が製織されて製織マットを形成している請求の範囲第３０項記載 の喫煙物品。 ４４．タバコ香味媒体がおもて面と裏面を有する１枚のシートのタバコ香味材か らなり、該シートのおもて面が前記マットのおもて面と密接な熱接触を行い；お よびマットの裏面が前記電気加熱手段と密接な物理的接触を行うよう構成されて いる； 請求の範囲第２８項記載の喫煙物品。 ４５．シートの裏面に、その有効表面積を増大するため型押しがなされている請 求の範囲第４４項記載の喫煙物品。 ４６．シートの裏面にエンボス加工がなされている請求の範囲第４５項記載の喫 煙物品。 ４７．シートの裏面に網目スクリーンで型押しがなされている請求の範囲第４５ 項記載の喫煙物品。 ４８．タバコ香味材に孔をあけてその多孔度を増大させた請求の範囲第４４項記 載の喫煙物品。 ４９．前記シートが前記マット上にスラリーを付着させることによって形成され る請求の範囲第４４項記載の喫煙物品。 ５０．前記シートが、前記マット上に第一スラリーを付着させ、次いで第二スラ リーを第一スラリーの上面に付着させることによって形成される請求の範囲第４ ９項記載の喫煙物品。 ５１．前記シートが、前記マットの上にスラリーを付着させ次いでそのスラリー の表面上にタバコ粉砕物を付与してから乾燥して、タバコ香味材の有効表面積を 増大することによって形成される請求の範囲第４４項記載の喫煙物品。 ５２．前記タバコ粉砕物が前記スラリー中に埋込まれている請求の範囲第５１項 記載の喫煙物品。 ５３．埋込まれたタバコ粉砕物の表面が、タバコ粉砕物とスラリーの接着を補助 するよう追加の結合剤を含有している請求の範囲第５２項記載の喫煙物品。 ５４．タバコ香味媒体がおもて面と裏面を有する１枚のシートのタバコ香味材か らなり、そのシートのおもて面が前記マットのおもて面の上に配置され、および そのシートの裏面が前記加熱手段と密接な物理的接触を行うよう構成されている 請求の範囲第２８項記載の喫煙物品。 ５５．複数の電気ヒータが各々おもて面と裏面を有し、および各ヒータのおもて 面がタバコ香味装置と密接な物理的接触を行うよう構成されている請求の範囲第 ２８項記載の喫煙物品。 ５６．各ヒータの裏面が、タバコ香味媒体から離れる方向への熱の伝熱を減少さ せるため、断熱層で実質的に囲まれるよう構成されている請求の範囲第５５項記 載の喫煙物品。 ５７．炭素繊維マットが、レーヨン、ピッチおよびポリアクリロニトリルからな る群から選択される前駆物質から製造される炭素繊維のマットで構成されている 請求の範囲第５６項記載の喫煙物品。 ５８．炭素繊維が９０重量％を越える炭素を含有している請求の範囲第５７項記 載の喫煙物品。 ５９．炭素繊維マットが不織布であり、かつその炭素繊維マットがさらに繊維を 結合する結合剤を含有している請求の範囲第５８項記載の喫煙物品。 ６０．結合剤が、ポリビニルアルコール、糖類、デンブン類、加工デンブン類、 アルギネート類、セルロースベースの接着剤、人工ガム類および天然ガム類から なる群から選択され；ならびに その結合剤が喫煙物品に使用するのに適している請求の範囲第５９項記載の喫煙 物品。 ６１．マット中の炭素繊維が、約６ｇ／ｍ２〜約１２ｇ／ｍ２の範囲内の坪量を 有する請求の範囲第６０項記載の喫煙物。 ６２．マットの厚みが約０．０５ｍｍ〜約０．１１ｍｍの範囲内にある請求の範 囲第６１項記載の喫煙物品。 ６３．炭素繊維の直径が実質的に約７μｍ〜約３０μｍの範囲内にある請求の範 囲第６０項記載の喫煙物品。 ６４．結合剤がペクチンである請求の範囲第６０項記載の喫煙物品。 ６５．結合剤がコンジャック粉である請求の範囲第５８項記載の喫煙物品。 ６６．炭素繊維がホストマトリックス中に混合されている請求の範囲第６５項記 載の喫煙物品。 ６７．炭素繊維が、炭素繊維マットの全坪量の約２０重量％〜約９０重量％を構 成している請求の範囲第６６項記載の喫煙物品。 ６８．ホストマトリックスがセルロースベースのマトリックスである請求の範囲 第６７項記載の喫煙物品。 ６９．セルロースペースのマトリックスがタバコベースのマトリックスである請 求の範囲第６５項記載の喫煙物品。 ７０．炭素繊維マットがさらに結合剤を含有している請求の範囲第５８項記載の 喫煙物品。 ７１．炭素繊維が製織されて製織マットを形成している請求の範囲第５６項記載 の喫煙物品。 ７２．タバコ香味媒体がおもて面と裏面を有する１枚のシートのタバコ香味材か らなり、該シートのおもて面が前記マットのおもて面と密接な熱接触を行い；お よびマットの裏面が前記電気加熱手段と密接な物理的接触を行うよう構成されて いる； 請求の範囲第７１項記載の喫煙物品。 ７３．シートの裏面に、その有効表面積を増大するために型押しがなされている 請求の範囲第７２項記載の喫煙物品７４．シートの裏面にエンボス加工がなされ ている請求の範囲第７２項記載の喫煙物品。 ７５．シートの裏面に網目スクリーンで型押しがなされている請求の範囲第７１ 項記載の喫煙物品。 ７６．タバコ香味材に孔をあけてその多孔度を増大させた請求の範囲第７１項記 載の喫煙物品。 ７７．前記シートが前記マット上にスラリーを付着させることによって形成され る請求の範囲第７６項記載の喫煙物。 ７８．前記シートが、前記マット上に第一スラリーを付着させ、次いで第二スラ リーを第一スラリーの上面に付着させることによって形成される請求の範囲第７ １項記載の喫煙物品。 ７９．前記シートが、前記マット上にスラリーを付着させ次いでそのスラリーの 表面上にタバコ粉砕物を付与してから乾燥して、タバコ香味材の有効表面積を増 大することによって形成される請求の範囲第７８項記載の喫煙物品。 ８０．前記タバコ粉砕物が前記の付着されたスラリー中に埋込まれている請求の 範囲第７９項記載の喫煙物品。 ８１．埋込まれたタバコ粉砕物の表面が、タバコ粉砕物とスラリーの接着を補助 するよう追加の結合剤を含有している請求の範囲第８１項記載の喫煙物品。 ８２．タバコ香味媒体がおもて面と裏面を有する１枚のシートのタバコ香味材か らなり、そのシートのおもて面が前記マットのおもて面の上に配置され、および そのシートの裏面が前記加熱手段と密接な物理的接触を行うよう構成されている 請求の範囲第２８項記載の喫煙物品。 ８３．空洞部に電気加熱手段を配置され喫煙者にタバコ香味物質を送る喫煙物品 に用いるタバコ香味装置であって：おもて面と裏面を有し、上記電気加熱手段に 隣接した領域に配置されるよう構成された繊維マットを具備し、このマットはこ れに熱安定性を与える無機繊維製のマットで構成され；および 上記マットのおもて面上に配置されたタバコ香味媒体；で構成され、 電気加熱手段が作動されたとき、前記加熱手段と熱を伝達する関係にある前記タ バコ香味媒体のそれぞれの一部分が加熱され、所定量のタバコ香味物質を発生し て喫煙者に送る；喫煙香味装置。 ８４．無機繊維が金属繊維からなる請求の範囲第８３項記載のタバコ香味装置。 ８５．別個の熱源と協働するよう構成されたタバコ製品であって；炭素繊維マッ トおよび前記炭素繊維マットのおもて面にそって配置されたタバコ香味材を備え 、前記炭素繊維のマットの裏面にはタバコ香味材は実質的に存在せず、そして前 記炭素繊維マットは、前記裏面の少なくとも一つの場所で熱を受けかつその熱の かなりの部分を、前記の場所の近くの前記タバコ香味材の部分に伝達するよう構 成されているタバコ製品。