WO2020153465A1 - たばこカプセル及び間接加熱式たばこ製品 - Google Patents

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WO2020153465A1
WO2020153465A1 PCT/JP2020/002436 JP2020002436W WO2020153465A1 WO 2020153465 A1 WO2020153465 A1 WO 2020153465A1 JP 2020002436 W JP2020002436 W JP 2020002436W WO 2020153465 A1 WO2020153465 A1 WO 2020153465A1
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WO
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tobacco
container
aerosol
woven fabric
nonwoven fabric
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/002436
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健太郎 高崎
雄史 新川
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本たばこ産業株式会社 filed Critical 日本たばこ産業株式会社
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Priority to JP2021600039U priority patent/JP3234645U/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42—Cartridges or containers for inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F47/00—Smokers' requisites not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a tobacco capsule and an indirectly heated tobacco product.
  • An indirect heating type tobacco product in which an aerosol source is atomized by electric power supplied from a battery, the atomized aerosol is passed through a flavor source containing tobacco, and the tobacco component is contained in the aerosol.
  • the indirectly heated tobacco product includes, for example, a power supply unit that supplies electric power to an aerosol source, a cartridge that includes the aerosol source, and a tobacco capsule that includes a flavor source and that is disposed downstream of the cartridge.
  • the tobacco capsule is, for example, a flavor source, a container for containing the flavor source, a mesh body arranged on the upstream side of the container, and an acetate filter which is a fiber filter arranged on the downstream side of the container.
  • Patent Document 1 for example, Patent Document 1
  • the aerosol source contains the tobacco component by passing the aerosol generated from the aerosol source to the flavor source, so that the flavor source is not directly heated. For this reason, the cigarette gas at the tip of the tobacco rod section heats the tobacco at the back stream of the tobacco rod section to volatilize nicotine, and the reconstituted tobacco is heated directly by the conduction heat from the heater that heats above 300°C. Sufficient amount of heat is not given to the flavor source as compared with the heated tobacco products. As described above, since the indirect heating type tobacco product does not give a sufficient amount of heat to the flavor source, the volatile amount of nicotine is small during smoking. Therefore, in the indirectly heated tobacco product, it is required to increase the volatile amount of nicotine during smoking without changing the specifications or design of the entire product.
  • An object of the present invention is to provide a tobacco capsule for an indirect heating type tobacco product capable of increasing the amount of nicotine volatilized during smoking, and an indirect heating type tobacco product including the tobacco capsule.
  • a tobacco capsule for an indirectly heated tobacco product arranged downstream of an aerosol-generating aerosol source, comprising: A flavor source containing tobacco, A container for containing the flavor source, On the suction end side of the container, a non-woven fabric provided so that the thickness direction is substantially parallel to the flow direction of the aerosol, Equipped with.
  • the indirectly heated tobacco product according to the present invention A cartridge containing the aerosol source; A tobacco capsule according to the present invention arranged downstream of the cartridge, Equipped with.
  • a tobacco capsule for an indirect heating type tobacco product capable of increasing the amount of nicotine vaporized during smoking, and an indirect heating type tobacco product including the tobacco capsule.
  • the tobacco capsule according to the present invention is a tobacco capsule for an indirectly heated tobacco product, which is arranged downstream of an aerosol source that generates an aerosol.
  • the tobacco capsule has a flavor source containing tobacco, a container that contains the flavor source, and a suction end side of the container such that the thickness direction is substantially parallel to the flow direction of the aerosol. And a non-woven fabric provided in.
  • the present inventors in order to increase the volatilization amount of nicotine during smoking in an indirectly heated tobacco product, increase the filling amount of the flavor source in the tobacco capsule without changing the specifications or design of the entire product. It was investigated.
  • a fiber filter hereinafter referred to as a fiber filter
  • fibers such as an acetate filter, which are arranged on the downstream side of a container that stores a flavor source and are oriented substantially parallel to the thickness direction
  • an aerosol a fiber filter
  • the amount of the flavor source in the tobacco capsule can be increased without changing the design of the tobacco capsule by replacing the nonwoven fabric with a nonwoven fabric whose thickness direction is substantially parallel to the flow direction.
  • Fibers such as cellulose acetate fibers are oriented substantially parallel to the thickness direction, and are bonded by a plasticizer at a portion where the fibers intersect.
  • the shape of the fiber filter can be maintained. Insufficient bonding points to maintain, unravel fiber bundles, and maintain shape of filter.
  • the fiber bundle may unwind during smoking.
  • the fibers are oriented in a direction substantially perpendicular to the non-woven fabric thickness direction (planar direction of the non-woven fabric), Even if the thickness is reduced, the fiber bundle cannot be unraveled, the shape of the filter can be maintained, and it has sufficient strength. Therefore, by using the non-woven fabric instead of the fiber filter, the thickness of the filter portion can be reduced and the volume of the tobacco capsule in the container can be increased. This makes it possible to increase the filling amount of the flavor source in the tobacco capsule without changing the design of the tobacco capsule, and as a result, to increase the volatilization amount of nicotine during smoking in the indirectly heated tobacco product. it can. In addition, by increasing the filling amount of the flavor source in the tobacco capsule, the amount of nicotine volatilized in one smoking operation, and the total amount of nicotine when the flavor source in the tobacco capsule is consumed, both It leads to improvement.
  • the air permeability of the non-woven fabric is similar to that of the fiber filter, and the easiness of sucking is the same.
  • the filterability of nicotine is about the same as that of the fiber filter, and even if the nonwoven fabric is used, a sufficient amount of nicotine can be supplied to the user.
  • the tobacco capsule when the tobacco capsule is stored, the amount of nicotine that volatilizes naturally from the flavor source is sorbed by the non-woven fabric as compared with the fiber filter. Therefore, in the tobacco capsule according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the amount of nicotine before use, and to secure a sufficient amount of nicotine vaporized during use. It is speculated that this is because the nonwoven fabric is thinner than the fiber filter and has a smaller volume capable of sorbing nicotine.
  • details of the present invention will be described.
  • the indirectly heated tobacco product according to the present invention comprises a cartridge containing an aerosol source and a tobacco capsule according to the present invention arranged downstream of the cartridge.
  • An example of the indirectly heated tobacco product according to the present invention is shown in FIG.
  • the indirectly heated tobacco product 1 shown in FIG. 1 includes a power supply unit 10, a cartridge 20, and a tobacco capsule 30.
  • the indirectly heated tobacco product 1 has a shape extending from the non-suction end 2 toward the suction end 3.
  • the non-suction end 2 side is also referred to as upstream, and the suction end 3 side is also referred to as downstream.
  • the cartridge 20 is attachable to and detachable from the power supply unit 10.
  • the tobacco capsule 30 is attachable to and detachable from the cartridge 20. That is, the cartridge 20 and the tobacco capsule 30 are replaceable.
  • the power supply unit 10 shown in FIG. 2 has a battery 11.
  • the battery 11 may be a disposable type battery or a rechargeable type battery.
  • the initial value of the output voltage of the battery 11 is preferably 1.2 V or more and 4.2 V or less.
  • the battery capacity of the battery 11 is preferably in the range of 100 mAh or more and 1000 mAh or less.
  • FIGS. 3 is a sectional view of an example of the cartridge 20, and FIG. 4 is a diagram showing an internal structure of the example of the cartridge 20.
  • the cartridge 20 includes a reservoir 21, an atomizing portion 22, a flow path forming body 23, an outer frame body 24, and an end cap 25.
  • the cartridge 20 has, as an aerosol flow path, a first flow path 20X arranged on the downstream side of the atomizing unit 22.
  • the reservoir 21 stores the aerosol source 21A.
  • the reservoir 21 is located around the flow path forming body 23 in a cross section orthogonal to the flow direction of the aerosol (the direction from the non-suction end to the suction end (upstream to downstream)).
  • the reservoir 21 is located in the space between the flow path forming body 23 and the outer frame body 24.
  • the reservoir 21 is made of, for example, a resin web or a porous body such as cotton. Further, the reservoir 21 may be configured by a tank that stores the liquid aerosol source 21A. Examples of the aerosol source 21A include glycerin and propylene glycol.
  • the atomization unit 22 atomizes the aerosol source 21A by the electric power supplied from the battery 11 without combustion.
  • the atomizing unit 22 is composed of heating wires (coils) wound at a predetermined pitch. It is preferable that the atomizing unit 22 is composed of a heating wire having a resistance value in the range of 1.0 ⁇ to 3.0 ⁇ . It is preferable that the predetermined pitch is equal to or larger than a value at which the heating wire does not come into contact with the predetermined pitch, and is smaller than the value.
  • the predetermined pitch is preferably 0.40 mm or less, for example.
  • the predetermined pitch is preferably constant in order to stabilize the atomization of the aerosol source 21A.
  • the predetermined pitch is the distance between the centers of adjacent heating wires.
  • the flow channel forming body 23 has a tubular shape that forms the first flow channel 20X extending along the flow direction of the aerosol.
  • the outer frame body 24 has a cylindrical shape that houses the flow path forming body 23.
  • the outer frame 24 extends downstream from the end cap 25 and accommodates a part of the tobacco capsule 30.
  • the end cap 25 is a cap that closes the gap between the flow path forming body 23 and the outer frame body 24 from the downstream side.
  • the end cap 25 prevents the aerosol source 21A stored in the reservoir 21 from leaking to the side of the tobacco capsule 30.
  • FIGS. 5 is a cross-sectional view of an example of the tobacco capsule 30
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of an example of the tobacco capsule 30
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an example of a container 31 of the tobacco capsule 30 (A-A cross-sectional view shown in FIG. 5).
  • the tobacco capsule 30 has a flavor source 31A containing tobacco therein.
  • the tobacco capsule 30 is connected to the cartridge 20. Specifically, a part of the tobacco capsule 30 is housed in the outer frame body 24 of the cartridge 20.
  • the tobacco capsule 30 has a container 31 for containing a flavor source 31A, a mesh body 32, a non-woven fabric 33, and a cap 34.
  • the tobacco capsule 30 has, as an aerosol flow path, a second flow path 30X arranged downstream of the first flow path 20X.
  • the aerosol atomized by the atomizing unit 22 is introduced into the container 31 through the mesh body 32 and comes into contact with the flavor source 31A to impart a flavor to the aerosol. Then, the aerosol is sucked by the user through the nonwoven fabric 33. Thus, in the indirectly heated tobacco product 1, the flavor can be imparted to the aerosol without heating the flavor source 31A. Further, substantially no aerosol is generated from the flavor source 31A.
  • the length of the tobacco capsule 30 is preferably 40 mm or less, and more preferably 25 mm or less.
  • the length of the tobacco capsule 30 (container 31) in the direction of aerosol flow is preferably 1 mm or more, and more preferably 5 mm or more.
  • the maximum length of the container 31 of the tobacco capsule 30 (container 31) is preferably 20 mm or less, more preferably 10 mm or less.
  • the maximum length of the container 31 of the tobacco capsule 30 (container 31) is preferably 1 mm or more, more preferably 3 mm or more.
  • the container 31 has a tubular shape and forms a second flow path 30X extending along the direction of aerosol flow.
  • the container 31 contains a flavor source 31A.
  • the flavor source 31A that imparts flavor to the aerosol is housed in the second flow path 30X.
  • the size of the first flow path 20X is small in order to secure the volume of the reservoir 21 that stores the aerosol source 21A. Therefore, when the tobacco capsule 30 is housed in the outer frame body 24 having a constant cross-sectional area along the flow direction of the aerosol, as a result, the size of the second flow passage 30X is the same as the size of the first flow passage 20X described above. More likely to be larger than.
  • the flavor source 31A containing tobacco is composed of raw material pieces that impart a flavor to the aerosol.
  • the lower limit of the size of the raw material piece is preferably 0.2 mm or more and 1.2 mm or less, and more preferably 0.2 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the flavor source 31A may include plants other than tobacco (for example, mint, herbs, etc.). Further, a flavor such as menthol may be added to the flavor source 31A.
  • the raw material pieces constituting the flavor source 31A are obtained, for example, by using a stainless sieve according to JIS Z 8801 and sieving according to JIS Z 8815.
  • a stainless steel sieve having a 0.71 mm opening and sieving the raw material pieces for 20 minutes by a dry and mechanical shaking method the raw material piece is passed through a stainless steel sieve having a 0.71 mm opening.
  • the raw material pieces were sieved for 20 minutes by a dry and mechanical shaking method using a stainless sieve having a 0.212 mm opening, and passed through a stainless sieve having a 0.212 mm opening. Remove the raw material pieces.
  • the container 31 is located upstream of the outer edge of the upstream end (mesh body 32) of the container 31 in the cross section orthogonal to the aerosol flow direction (the flow path forming body 23 or the end). It is preferable to have a protruding portion 31E protruding toward the cap 25 side).
  • the protrusion 31E may be continuously provided along the outer edge of the upstream end (mesh body 32) of the container 31, or may be intermittently provided along the outer edge of the container 31.
  • the protruding portion 31E should be continuously provided along the outer edge of the upstream end portion (mesh body 32) of the containing body 31. Is preferred. This makes it possible to prevent the aerosol from staying in the space formed in the upstream portion of the tapered portion 31T.
  • the outer wall surface of the container 31 preferably includes a tapered portion 31T that spreads from the upstream side to the downstream side, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the tapered portion 31T may be included in a part of the outer wall surface of the container 31.
  • the taper angle ⁇ of the taper portion 31T is, for example, about 5 degrees.
  • the inner wall surface of the container 31 is preferably provided with ribs 31R extending in the direction of aerosol flow.
  • the number of ribs 31R is preferably 2 or more.
  • the downstream end of the rib 31R preferably does not reach the downstream end of the container 31.
  • the length L2 from the mesh body 32 to the downstream end of the rib 31R is shorter than the length L1 from the mesh body 32 to the downstream end of the container 31. That is, in the state where the nonwoven fabric 33 is inserted in the container 31, it is preferable that the downstream end of the rib 31R contact the nonwoven fabric 33 without reaching the downstream end of the container 31.
  • the amount of the flavor source 31A stored in the container 31 is preferably 300 mg or more, and more preferably 350 mg or more, from the viewpoint of increasing the amount of nicotine volatilized during smoking.
  • the flavor source has a temporary specific gravity of 470 mg/ml to 600 mg/100 ml, and a fiber filter in which fibers such as an acetate filter are oriented substantially parallel to the thickness direction is an aerosol.
  • a non-woven fabric provided so that the thickness direction was substantially parallel to the flow direction, and when 90% of the internal volume was mechanically filled, the filling of the flavor source was 350 mg to 450 mg.
  • the amount can be increased from 440 mg to 560 mg and the substitution can increase the 24.4% to 25.7% loading.
  • the filling amount of the flavor source which was 390 mg to 500 mg, can be filled from 490 mg to 620 mg, and 24.0% by replacement. From 25.6% can be increased.
  • the mesh body 32 can be arranged upstream (non-suction end side) of the flavor source 31A, and can be arranged at the upstream end of the container 31.
  • the container 31 and the mesh body 32 are integrally formed from the viewpoint of ensuring the strength of the mesh body 32. That is, the mesh body 32 is preferably a part of the container 31.
  • the container 31 and the mesh body 32 are preferably made of resin.
  • the resin for example, at least one selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene and ABS resin can be used. From the viewpoint of moldability and texture, the resin is preferably polypropylene. That is, it is preferable that the container 31 contains polypropylene.
  • the container 31 and the mesh body 32 are formed by, for example, die molding or injection molding.
  • the mesh body 32 is used on the side opposite to the suction end (non-suction end side) of the container 31, but the nonwoven fabric 33 according to the present invention described later may be used instead of the mesh body 32. .. That is, it is preferable to further include a non-woven fabric 33 provided on the side opposite to the suction end of the container 31 such that the thickness direction thereof is substantially parallel to the flow direction of the aerosol. As described above, since the nonwoven fabrics 33 are provided on both the suction end side and the non-suction end side of the container 31, the raw material pieces constituting the flavor source of 0.2 mm or more and 1.2 mm or less as described above. Can be more reliably sealed.
  • the nonwoven fabric 33 which is a filter, is arranged downstream of the flavor source 31A, and on the suction end side of the container 31, the thickness direction is substantially equal to the flow direction of the aerosol. It is provided so as to be parallel.
  • An enlarged photograph of a cross section (cross section in which the thickness direction appears) of a plane of the nonwoven fabric 33 parallel to the thickness direction is shown in FIG. 8A, and an enlarged photograph of the surface observed from the thickness direction is shown in FIG. 8B.
  • the fibers are oriented in a direction substantially perpendicular to the thickness direction.
  • the non-woven fabric 33 is provided such that its thickness direction and the flow direction of the aerosol are substantially parallel to each other, even if the thickness of the non-woven fabric 33 is reduced, the fiber bundle cannot be unraveled, and the shape of the filter can be maintained, and it is sufficient. Has strong strength.
  • the non-woven fabric 33 is provided such that the thickness direction thereof is substantially parallel to the flow direction of the aerosol, and the thickness direction of the non-woven fabric 33 is within ⁇ 10° with respect to the flow direction of the aerosol. Shows that the non-woven fabric 33 is provided.
  • the non-woven fabric 33 is provided so that the thickness direction thereof is substantially parallel to the flow direction of the aerosol, for example, after cutting the container 31 provided with the non-woven fabric 33 with a plane parallel to the flow direction of the aerosol.
  • the cross section of the non-woven fabric 33 is determined by observing or photographing with an optical microscope or an electron microscope, the cross-section image or the processed image, or the container 31 provided with the non-woven fabric 33 is non-destructive by a CT scan. It can be confirmed by obtaining a cross-sectional image and visually making a judgment.
  • the non-woven fabric 33 having the exposed cut surface is placed so that the flow direction of the aerosol is up and down, and a horizontally long photograph is taken so that the entire thickness is included, and the overall running direction (orientation) of the fiber You can check and judge.
  • the fiber orientation may be determined based on the tensile strength in the plane direction and the peel strength in the thickness direction of the nonwoven fabric 33, which will be described later.
  • the fibers of the non-woven fabric 33 may overlap each other, or some of them may be welded.
  • the fibers constituting the non-woven fabric 33 are not particularly limited, but examples thereof include polyolefin fibers such as polypropylene fibers and polyethylene fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate fibers, and the like, and natural fibers, cellulose fibers, wood pulp fibers, rice as biodegradable materials. Family fiber, agave family plant fiber, sisal fiber, mallow family Solanum plant fiber, jute fiber, polylactic acid fiber and the like.
  • the non-woven fabric 33 may include one kind of these fibers or two or more kinds thereof.
  • the nonwoven fabric 33 preferably contains polypropylene fibers, and more preferably polypropylene fibers.
  • the thickness of the nonwoven fabric 33 is preferably 4.0 mm or less and 3.0 mm or less from the viewpoint of increasing the filling amount of the flavor source 31A in the container 31 and increasing the amount of nicotine volatilized during smoking. It is more preferable that it is 2.0 mm or less.
  • the thickness of the non-woven fabric 33 is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.7 mm or more, and further preferably 1.0 mm or more, from the viewpoint of improving the strength of the filter.
  • the thickness of the fiber filter is usually about 5 mm, and the thickness of the filter can be reduced by using the nonwoven fabric 33.
  • the ratio of the thickness of the nonwoven fabric 33 to the length of the container 31 in the direction of aerosol flow is preferably 2 to 17%, more preferably 3 to 9%.
  • Density of the nonwoven fabric 33 is preferably 0.05 g / cm 3 or more, more preferably 0.08 g / cm 3 or more , 0.11 g/cm 3 or more is more preferable.
  • the density of the nonwoven fabric 33, from the viewpoint of improving the suck ease and filterability reduction of nicotine is preferably 0.20 g / cm 3 or less, more preferably 0.15 g / cm 3 or less, It is more preferably 0.12 g/cm 3 or less.
  • Air permeability of the nonwoven fabric 33 is preferably 100cc / cm 2 / sec or more, more preferably 105cc / cm 2 / sec or more. Further, the air permeability of the nonwoven fabric 33, from the viewpoint of sealing properties improve flavor source 31A, is preferably not more than 140cc / cm 2 / sec, more preferably not more than 120cc / cm 2 / sec. The air permeability of the nonwoven fabric can be measured by the JIS air permeability test (L 1096).
  • the tensile strength of the nonwoven fabric 33 in the plane direction is generally directional.
  • the tensile strength of the nonwoven fabric 33 in the plane direction is preferably at least 0.27 kg/15 mm or more, more preferably 0.58 kg/15 mm or more, from the viewpoint of preventing the nonwoven fabric 33 from breaking during smoking.
  • the upper limit of the range of the tensile strength of the nonwoven fabric 33 in the plane direction is not particularly limited, but may be, for example, 2.84 kg/15 mm or less.
  • the tensile strength of the nonwoven fabric 33 in the plane direction can be measured by appropriately adjusting the sample size, the gripping interval, and the pulling speed in accordance with JISL1096 strip method or similar.
  • the orientation of the fibers in the non-woven fabric 33 may be determined based on the tensile strength in the plane direction of the non-woven fabric 33 described above and the peel strength in the thickness direction of the non-woven fabric 33 described later. Specifically, when the tensile strength in the plane direction is larger than the peel strength in the thickness direction, it can be confirmed that the fibers are oriented in the plane direction.
  • the peel strength in the thickness direction of the nonwoven fabric 33 can be measured as follows. The non-woven fabric 33 is cut into a circle having a diameter of 10 mm or less.
  • the tape is strong and the tape and the non-woven fabric 33 are firmly adhered to each other, when the tape of the measurement sample is peeled off from the measurement sample, the tape is cut or the adhesive surface between the tape and the non-woven fabric 33 is separated. It is not peeled off, and the peeling force acts to peel off one part of the nonwoven fabric 33 from the other part. Therefore, the peel strength of the nonwoven fabric 33 can be measured by this method. From the stress-Stoilen curve obtained when the above measurement is performed by an autograph, three values having larger strength values and three values having smaller strength values are selected to obtain an average value of a total of 6 values. The number of tests of the measurement sample is 5.
  • Such measurement is similarly performed in the vertical direction (hereinafter abbreviated as MD) and the horizontal direction (hereinafter abbreviated as CD) of the non-woven fabric 33, and the peel strength of the non-woven fabric 33 is defined as the average value of the MD and CD.
  • Negative pressure is applied to the non-woven fabric 33 due to the smoking action. Therefore, in order to prevent the non-woven fabric 33 from falling off the container 31, the non-woven fabric 33 can be adhered or welded to the container 31 with an adhesive. In particular, it is preferable that the non-woven fabric 33 is welded to the container 31 from the viewpoint that the non-woven fabric 33 can be prevented from falling off even when the negative pressure is applied. In order to weld the non-woven fabric 33 to the container 31, it is preferable that the material of the fibers forming the non-woven fabric 33 is the same as the material of the container 31. As described above, since the container 31 preferably contains polypropylene, the non-woven fabric 33 preferably contains polypropylene fibers. The non-woven fabric 33 can be welded to the container 31 by, for example, thermal welding using a laser welding method or ultrasonic welding using an ultrasonic welding method. Among these, it is preferable that the welding is ultrasonic welding.
  • the ultrasonic welding method enables welding in 0.5 seconds/piece.
  • welding can be performed at a laser applied energy of 30 W for 2.87 seconds/piece and at a laser applied energy of 90 W for 0.58 seconds/piece. Therefore, the ultrasonic welding method enables welding in a shorter time than the laser welding method.
  • it is not necessary to adjust the laser wavelength and the laser output according to the color of the resin of the container 31 required for the laser welding method, and the same wavelength is used regardless of the difference in the color of the resin of the container 31. ⁇ Production efficiency is good because it can be welded by output.
  • the non-woven fabric 33 is welded to the container 31 by the laser welding method
  • the welding portions and the non-welding portions are alternately provided in the arcs divided into six sections for each welding.
  • welding can be performed at a laser applied energy of 90 W for 0.32 seconds/piece.
  • welding the entire circumference welding is possible at 0.58 seconds/piece.
  • laser welding is performed by providing a welded portion and a non-welded portion at every 60°, welding can be performed in a shorter time than when laser welding is performed on the entire circumference.
  • the cap 34 is provided on the downstream side of the nonwoven fabric 33, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the cap 34 is preferably adhered or welded to the container 31 and the non-woven fabric 33.
  • Example 1 A screw vial containing 1000 mg of flavor granules as a flavor source containing tobacco and a polypropylene non-woven fabric in which fibers were oriented in a direction (planar direction) substantially perpendicular to the thickness direction (manufactured by Oji Kinocloth Co., Ltd., diameter: 8 mm, thickness: 1 mm, density: 0.12 g/cm 3 , air permeability: 110 cc/cm 2 /sec) so that they do not come into direct contact with each other, and an eval film (trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) It was sealed with. After storing the screw vial at 40° C. for 2 weeks and at 40° C. for 4 weeks, the mass of the non-woven fabric was measured to calculate the amount of nicotine sorbed on the non-woven fabric. The results are shown in Fig. 9.
  • Example 1 using the nonwoven fabric according to the present invention it was observed that the sorption amount of nicotine after storage was smaller than in Comparative Example 1 using the acetate filter. From this, it can be understood that the tobacco capsule using the nonwoven fabric according to the present invention as a filter can suppress the reduction in the amount of nicotine due to the sorption of nicotine before use, and can secure a sufficient amount of nicotine volatilization during use.
  • Example 2 (2) Evaluation of nicotine filterability during smoking [Example 2] Two sheets of the nonwoven fabric used in Example 1 were prepared. One was not stored, and the other was stored at 40° C. for 4 weeks as in Example 1. Thereafter, the non-woven fabric was used as a filter on the suction end side of the container so that the thickness direction was substantially parallel to the flow direction of the aerosol, and an indirect heating type tobacco product similar to that shown in FIG. 1 was produced.
  • the flavor source reconstituted tobacco granules contained in Mobius Regular for Plumetech (trade name, manufactured by Japan Tobacco Inc.) were taken out and used at 200 mg.
  • Plumetech (trade name, manufactured by Japan Tobacco Inc.) was used by attaching an Mobius Regular for Plumetech aerosol source.
  • the indirect heating type tobacco product was prepared according to the humidity control and harmonization method of the heating type smoking article defined by ISO (the International Organization for Standardization) 3402:1999.
  • ISO the International Organization for Standardization
  • a predetermined suction method of a smoking machine defined by ISO 3308:2012 for example, suction amount 55 mL/time, suction time: 2.0 seconds/time, suction interval: every 30 seconds, but suction amount is appropriately adjusted
  • suction amount is appropriately adjusted
  • the Cambridge filter is a flat circular glass fiber filter having a diameter of about 44 or 92 mm and a thickness of 1.5 mm, and is well known and widely used by those skilled in the art as a filter capable of capturing particulate matter.
  • the Cambridge filter is available from Nippon Cambridge Filter Co., Ltd., Borgwalt (catalog number 80202852) and the like.
  • Example 2 The procedure was performed in the same manner as in Example 2 except that an acetate filter, which was a fiber filter in which cellulose acetate fibers were oriented in a direction substantially parallel to the thickness direction, was used instead of the nonwoven fabric, and the amount of nicotine was adjusted every 10 puffs. It was measured.
  • the filling amount of the flavor source in the tobacco capsule is the same as in Example 2. The results are shown in Fig. 10.
  • Example 2 As shown in FIG. 10, in Example 2 and Comparative Example 2, the nicotine amount decreased as the puff number increased, but there was no difference between the two. From this, it can be understood that the non-woven fabric according to the present invention has the same nicotine filterability during smoking as the acetate filter, and a sufficient amount of nicotine can be supplied to the user even when the non-woven fabric is used.
  • Example 3 Evaluation of filling amount of flavor source
  • the nonwoven fabric used in Example 1 was prepared. Plume tech (trade name, manufactured by Japan Tobacco Inc.) tobacco capsule acetate filter was replaced with the non-woven fabric. At this time, the nonwoven fabric was arranged so that the thickness direction was substantially parallel to the flow direction of the aerosol. Then, 390 mg of a granular flavor source having an average particle diameter of 0.21 mm to 0.6 mm was filled. An indirect heating type tobacco product similar to that shown in FIG. 1 was produced using the tobacco capsule. As the flavor source, reconstituted tobacco granules contained in Mobius Regular for Plume Tech (trade name, manufactured by Japan Tobacco Inc.) were extracted and used.
  • Plumetech (trade name, manufactured by Japan Tobacco Inc.) was used by attaching an Mobius Regular for Plumetech aerosol source.
  • the indirect heating type tobacco product was prepared according to the method for controlling and controlling humidity of heating type smoking articles defined by ISO 3402:1999.
  • a predetermined suction method of a smoking machine defined by ISO 3308:2012 for example, suction amount 55 mL/time, suction time: 2.0 seconds/time, suction interval: every 30 seconds, but only suction time is 2.0
  • the second time was changed to 3.0 seconds
  • the puff was repeated 100 times, and the Cambridge filter that collected the aerosol that passed through the nonwoven fabric was collected every 20 puffs, and the amount of nicotine was measured using gas chromatography. The results are shown in Fig. 11.
  • Example 3 The procedure was performed in the same manner as in Example 3 except that the tobacco capsules filled with 310 mg of the flavor source were used without replacing the nonwoven fabric, and the amount of nicotine was measured every 20 puffs. The results are shown in Fig. 11.
  • Example 3 the amount of nicotine in Example 3 was higher than that in Comparative Example 3. From this, it can be understood that the amount of nicotine volatilized during smoking increases in an indirect heating type tobacco product including a tobacco capsule in which a nonwoven fabric is used as a filter instead of the fiber filter and the filling amount of the flavor source is increased.

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Abstract

喫煙時のニコチンの揮散量を増加できる間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセル（３０）、及びたばこカプセルを備える間接加熱式たばこ製品を提供する。本発明に係るたばこカプセルは、エアロゾルを発生するエアロゾル源の下流に配置される、間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセルであって、たばこを含む香味源（３１Ａ）と、香味源を収容する収容体（３１）と、収容体の吸口端側に、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布（３３）と、を備える。

Description

たばこカプセル及び間接加熱式たばこ製品
　本発明は、たばこカプセル及び間接加熱式たばこ製品に関する。
　電池から供給される電力によってエアロゾル源を霧化し、霧化したエアロゾルを、たばこを含む香味源に通じて該エアロゾルにたばこ成分を含ませる、間接加熱式たばこ製品が知られている。該間接加熱式たばこ製品は、例えば、エアロゾル源に電力を供給する電源ユニットと、該エアロゾル源を含むカートリッジと、該カートリッジの下流に配置された、香味源を含むたばこカプセルと、を備える。該たばこカプセルは、例えば香味源と、該香味源を収容する収容体と、該収容体の上流側に配置されたメッシュ体と、該収容体の下流側に配置された繊維フィルターであるアセテートフィルターと、を備える（例えば、特許文献１）。
国際公開第２０１６／０７５７４９号公報
　前記間接加熱式たばこ製品では、エアロゾル源から発生したエアロゾルを香味源に通じることで、該エアロゾルにたばこ成分を含ませるため、香味源は直接加熱されない。そのため、たばこロッド部先端の刻みたばこの燃焼ガスで、たばこロッド部後流の刻みたばこが加熱されてニコチンを揮発させる紙巻きたばこや、３００℃以上で発熱するヒーターからの伝導熱で直接再構成たばこが加熱される加熱式たばこ製品と比較して、十分な熱量が香味源へ与えられない。このように、前記間接加熱式たばこ製品では十分な熱量が香味源へ与えられないため、喫煙時にニコチンの揮散量が少ない。そのため、間接加熱式たばこ製品において、製品全体の仕様や設計を変更することなく、喫煙時のニコチンの揮散量を増加させることが求められている。
　本発明では、喫煙時のニコチンの揮散量を増加できる間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセル、及び該たばこカプセルを備える間接加熱式たばこ製品を提供することを目的とする。
　本発明に係るたばこカプセルは、
　エアロゾルを発生するエアロゾル源の下流に配置される、間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセルであって、
　たばこを含む香味源と、
　前記香味源を収容する収容体と、
　前記収容体の吸口端側に、前記エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布と、
を備える。
　本発明に係る間接加熱式たばこ製品は、
　前記エアロゾル源を含むカートリッジと、
　前記カートリッジの下流に配置された、本発明に係るたばこカプセルと、
を備える。
　本発明によれば、喫煙時のニコチンの揮散量を増加できる間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセル、及び該たばこカプセルを備える間接加熱式たばこ製品を提供することができる。
本発明に係る間接加熱式たばこ製品の一例を示す断面図である。 本発明に係る間接加熱式たばこ製品の電源ユニットの一例を示す断面図である。 本発明に係る間接加熱式たばこ製品のカートリッジの一例を示す断面図である。 本発明に係る間接加熱式たばこ製品のカートリッジの内部構造を示す図である。 本発明に係るたばこカプセルの一例を示す断面図である。 本発明に係るたばこカプセルの一例を示す分解斜視図である。 本発明に係るたばこカプセルの収容体の一例を示す断面図である。 本発明に係る不織布の一例の、（ａ）厚み方向に平行な面における断面の拡大写真、（ｂ）厚み方向から表面を観察した拡大写真である。 実施例１及び比較例１におけるニコチン収着量を示すグラフである。 実施例２及び比較例２におけるパフ回数に対するニコチン量を示すグラフである。 実施例３及び比較例３におけるパフ回数に対するニコチン量を示すグラフである。
　本発明に係るたばこカプセルは、エアロゾルを発生するエアロゾル源の下流に配置される、間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセルである。ここで、該たばこカプセルは、たばこを含む香味源と、前記香味源を収容する収容体と、前記収容体の吸口端側に、前記エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布と、を備える。
　本発明者等は、間接加熱式たばこ製品において喫煙時のニコチンの揮散量を増加させるために、製品全体の仕様や設計を変更することなく、たばこカプセル内の香味源の充填量を増加させることを検討した。その結果、香味源を収容する収容体の下流側に配置された、アセテートフィルター等の繊維が厚み方向に対して略平行に配向している繊維フィルター（以下、繊維フィルターという。）を、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布で置き換えることで、たばこカプセルの設計を変更することなく、たばこカプセル内の香味源の充填量を増加できることを見出した。
　繊維フィルターは酢酸セルロース繊維等の繊維が厚み方向に対して略平行に配向しており、該繊維が交わる箇所の一部において、可塑剤により接着されている。該繊維フィルターが十分な厚みを有する場合、繊維束を維持するのに十分な接着点が存在するため、繊維フィルターの形状を維持することができるが、繊維フィルターの厚みを薄くすると、繊維束を維持するのに必要な接着点が不足し、繊維束がほどけ、フィルターの形状を維持できない。例えば、酢酸セルロース繊維が厚み方向に対して略平行に配向しているアセテートフィルターでは、厚みを５ｍｍより薄くすると喫煙時に繊維束がほどける場合がある。一方、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布は、不織布の厚み方向に対して略垂直な方向（不織布の平面方向）に繊維が配向しているため、厚みを薄くしても繊維束がほどけず、フィルターの形状を維持でき、また十分な強度を有する。したがって、繊維フィルターの代わりに該不織布を用いることで、フィルター部分の厚みを薄くすることができ、たばこカプセルの収容体内の体積を増加させることができる。これにより、たばこカプセルの設計を変更することなく、たばこカプセル内の香味源の充填量を増加させることができ、結果として、間接加熱式たばこ製品において喫煙時のニコチンの揮散量を増加させることができる。なお、たばこカプセル内の香味源の充填量を増加させることで、一回の喫煙動作で揮散するニコチン量、及び、たばこカプセル内の香味源を消費し尽くした場合の総ニコチン量、の両方の改善に繋がる。
　また、前記不織布の通気度は、繊維フィルターの通気度と同程度であり、吸いやすさは同等である。また、ニコチンの濾過性も繊維フィルターと同程度であり、前記不織布を用いても十分な量のニコチンが使用者に供給される。さらに、たばこカプセルを蔵置した場合に、香味源から自然に揮散するニコチンを収着する量は、繊維フィルターよりも前記不織布の方が少ない。したがって、本発明に係るたばこカプセルでは、使用前におけるニコチン量の低減を抑制でき、使用時に十分なニコチンの揮散量を確保することができる。これは、繊維フィルターよりも前記不織布の方が、厚みが薄く、ニコチンを収着できる体積が少ないためと推測される。以下、本発明の詳細について説明する。
　本発明に係る間接加熱式たばこ製品は、エアロゾル源を含むカートリッジと、前記カートリッジの下流に配置された、本発明に係るたばこカプセルと、を備える。本発明に係る間接加熱式たばこ製品の一例を図１に示す。図１に示される間接加熱式たばこ製品１は、電源ユニット１０と、カートリッジ２０と、たばこカプセル３０とを有する。間接加熱式たばこ製品１は、非吸口端２から吸口端３へ向かって延びる形状を有する。非吸口端２側を上流、吸口端３側を下流とも言う。カートリッジ２０は、電源ユニット１０に対して着脱可能である。また、たばこカプセル３０は、カートリッジ２０に対して着脱可能である。すなわち、カートリッジ２０及びたばこカプセル３０は、それぞれ交換可能である。
　（電源ユニット）
　電源ユニット１０の一例を図２に示す。図２に示される電源ユニット１０は、電池１１を有する。電池１１は、使い捨てタイプの電池であってもよく、充電タイプの電池であってもよい。電池１１の出力電圧の初期値は、１．２Ｖ以上４．２Ｖ以下の範囲であることが好ましい。また、電池１１の電池容量は、１００ｍＡｈ以上１０００ｍＡｈ以下の範囲であることが好ましい。
　（カートリッジ）
　カートリッジ２０の一例を図３及び図４に示す。図３はカートリッジ２０の一例の断面図、図４はカートリッジ２０の一例の内部構造を示す図である。図３及び図４に示されるように、カートリッジ２０は、リザーバ２１と、霧化部２２と、流路形成体２３と、外枠体２４と、エンドキャップ２５とを有する。カートリッジ２０は、エアロゾル流路として、霧化部２２よりも下流側に配置された第１流路２０Ｘを有する。
　リザーバ２１は、エアロゾル源２１Ａを貯留する。リザーバ２１は、エアロゾルの流れ方向（非吸口端から吸口端（上流から下流）へ向かう方向）に直交する断面において流路形成体２３の周囲に位置する。リザーバ２１は、流路形成体２３と外枠体２４との間の空隙内に位置する。リザーバ２１は、例えば、樹脂ウェブや綿等の多孔体によって構成される。また、リザーバ２１は、液体のエアロゾル源２１Ａを収容するタンクによって構成されていてもよい。エアロゾル源２１Ａとしては、例えばグリセリン、プロピレングリコール等が挙げられる。
　霧化部２２は、電池１１から供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源２１Ａを霧化する。霧化部２２は、所定ピッチで巻き回された電熱線（コイル）によって構成されている。霧化部２２は、１．０Ω以上３．０Ω以下の範囲の抵抗値を有する電熱線によって構成されていることが好ましい。所定ピッチは、電熱線が接触しない値以上であり、またより小さい値であることが好ましい。所定ピッチは、例えば、０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。所定ピッチは、エアロゾル源２１Ａの霧化を安定させるために一定であることが好ましい。なお、所定ピッチとは、互いに隣接する電熱線の中心の間隔である。
　流路形成体２３は、エアロゾルの流れ方向に沿って延びる第１流路２０Ｘを形成する筒状形状を有する。外枠体２４は、流路形成体２３を収容する筒状形状を有する。外枠体２４は、エンドキャップ２５よりも下流側に延びるとともに、たばこカプセル３０の一部を収容する。エンドキャップ２５は、流路形成体２３と外枠体２４との間の空隙を下流側から塞ぐキャップである。エンドキャップ２５は、リザーバ２１に貯留されるエアロゾル源２１Ａがたばこカプセル３０側に漏れる事態を抑制する。
　（たばこカプセル）
　本発明に係るたばこカプセル３０の一例を図５～図７に示す。図５はたばこカプセル３０の一例の断面図、図６はたばこカプセル３０の一例の分解斜視図、図７はたばこカプセル３０の収容体３１の一例の断面図（図５に示すＡ－Ａ断面図）である。図５に示されるように、たばこカプセル３０はたばこを含む香味源３１Ａを内部に有する。たばこカプセル３０は、カートリッジ２０に接続される。具体的には、たばこカプセル３０の一部は、カートリッジ２０の外枠体２４に収容される。
　たばこカプセル３０は、香味源３１Ａを収容する収容体３１と、メッシュ体３２と、不織布３３と、キャップ３４とを有する。たばこカプセル３０は、エアロゾル流路として、第１流路２０Ｘよりも下流に配置された第２流路３０Ｘを有する。
　霧化部２２によって霧化されたエアロゾルは、メッシュ体３２を通じて収容体３１内に導入され、香味源３１Ａに接触することでエアロゾルに香味が付与される。その後、該エアロゾルは不織布３３を通じて使用者に吸引される。このように、間接加熱式たばこ製品１では、香味源３１Ａを加熱せずにエアロゾルに香味を付与できる。また、香味源３１Ａからは実質的にエアロゾルは発生しない。
　エアロゾルの流れ方向において、たばこカプセル３０（収容体３１）の長さは４０ｍｍ以下であることが好ましく、２５ｍｍ以下であることがより好ましい。また、エアロゾルの流れ方向において、たばこカプセル３０（収容体３１）の長さは１ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがより好ましい。エアロゾルの流れ方向と直交する方向において、たばこカプセル３０（収容体３１）の収容体３１の最大長さは２０ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、エアロゾルの流れ方向と直交する方向において、たばこカプセル３０（収容体３１）の収容体３１の最大長さは１ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。
　収容体３１は筒状形状を有しており、エアロゾルの流れ方向に沿って延びる第２流路３０Ｘを形成する。収容体３１は、香味源３１Ａを収容する。エアロゾルに香味を付与する香味源３１Ａは、第２流路３０Ｘ内に収容される。ここで、エアロゾルの流れ方向に直交する断面において、エアロゾル源２１Ａを貯留するリザーバ２１の体積を確保するために、第１流路２０Ｘのサイズは小さいことが好ましい。そのため、エアロゾルの流れ方向に亘って一定の断面積を有する外枠体２４にたばこカプセル３０が収容される場合、結果として、第２流路３０Ｘのサイズは、上述した第１流路２０Ｘのサイズよりも大きくなりやすい。
　たばこを含む香味源３１Ａは、エアロゾルに香味を付与する原料片によって構成される。原料片のサイズの下限は、０．２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることがより好ましい。香味源３１Ａを構成する原料片のサイズが小さいほど、比表面積が増大するため、香味源３１Ａを構成する原料片から香喫味成分が放出されやすい。香味源３１Ａを構成する原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体等を用いることができる。香味源３１Ａは、たばこ以外の植物（例えば、ミント、ハーブ等）を含んでもよい。また、香味源３１Ａには、メントールなどの香料が付与されていてもよい。
　ここで、香味源３１Ａを構成する原料片は、例えば、ＪＩＳ　Ｚ　８８０１に準拠したステンレス篩を用いて、ＪＩＳ　Ｚ　８８１５に準拠する篩分けによって得られる。例えば、０．７１ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．７１ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を得る。続いて、０．２１２ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．２１２ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を取り除く。すなわち、香味源３１Ａを構成する原料片は、上限を規定するステンレス篩（目開き＝０．７１ｍｍ）を通過し、下限を規定するステンレス篩（目開き＝０．２１２ｍｍ）を通過しない原料片である。したがって、香味源３１Ａを構成する原料片のサイズの下限は、下限を規定するステンレス篩の目開きによって定義される。また、香味源３１Ａを構成する原料片のサイズの上限は、上限を規定するステンレス篩の目開きによって定義される。
　収容体３１は、図６及び図７に示されるように、エアロゾルの流れ方向に直交する断面における収容体３１の上流端部（メッシュ体３２）の外縁から上流側（流路形成体２３或いはエンドキャップ２５側）に突出する突出部３１Ｅを有することが好ましい。突出部３１Ｅは、収容体３１の上流端部（メッシュ体３２）の外縁に沿って連続的に設けられていてもよく、収容体３１の外縁に沿って間欠的に設けられていてもよい。なお、外枠体２４と収容体３１との間に隙間が存在する場合には、突出部３１Ｅは、収容体３１の上流端部（メッシュ体３２）の外縁に沿って連続的に設けられることが好ましい。これによって、テーパ部分３１Ｔの上流部分に形成される空間にエアロゾルが滞留することを抑制することができる。
　収容体３１の外壁面は、図６及び図７に示されるように、上流から下流に向けて広がるテーパ部分３１Ｔを含むことが好ましい。テーパ部分３１Ｔは、収容体３１の外壁面の一部に含まれていればよい。テーパ部分３１Ｔのテーパ角αは、例えば、５度程度である。
　収容体３１の内壁面には、図７に示されるように、エアロゾルの流れ方向に向けて延びるリブ３１Ｒが設けられることが好ましい。特に限定されるものではないが、リブ３１Ｒの数は２以上であることが好ましい。リブ３１Ｒの下流端部は、収容体３１の下流端部に達していないことが好ましい。例えば、メッシュ体３２からリブ３１Ｒの下流端部までの長さＬ２は、メッシュ体３２から収容体３１の下流端部までの長さＬ１よりも短い。すなわち、収容体３１に不織布３３が挿入された状態において、リブ３１Ｒの下流端部は、収容体３１の下流端部に達せずに不織布３３と接することが好ましい。
　収容体３１に収容される香味源３１Ａの充填量は、喫煙時のニコチンの揮散量を増加させる観点から、３００ｍｇ以上であることが好ましく、３５０ｍｇ以上であることがより好ましい。なお、表１に示されるように、香味源は、仮比重が４７０ｍｇ／ｍｌから６００ｍｇ／１００ｍｌであり、アセテートフィルター等の繊維が厚み方向に対して略平行に配向している繊維フィルターを、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布で置き換えた場合で、内容積の９０％を機械で充填した場合には、３５０ｍｇから４５０ｍｇまでであった香味源の充填量を、４４０ｍｇから５６０ｍｇまで増すことができ、置き換えにより２４．４％から２５．７％充填量を増すことができる。同様に、内容積の１００％を機械で充填した場合には、３９０ｍｇから５００ｍｇまでであった香味源の充填量を、４９０ｍｇから６２０ｍｇまで香味源を充填することができ、置き換えにより２４．０％から２５．６％充填量を増すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　メッシュ体３２は、香味源３１Ａよりも上流（非吸口端側）に配置され、収容体３１の上流端部に配置されることができる。非常に小さい収容体３１にメッシュ体３２を設ける場合には、メッシュ体３２の強度を確保する観点から、収容体３１及びメッシュ体３２が一体成形によって形成されていることが好ましい。すなわち、メッシュ体３２は収容体３１の一部であることが好ましい。このような場合、収容体３１及びメッシュ体３２は、樹脂によって構成されていることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン及びＡＢＳ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。成形性及びテクスチャの観点から、樹脂はポリプロピレンであることが好ましい。すなわち、収容体３１はポリプロピレンを含むことが好ましい。収容体３１及びメッシュ体３２は、例えば金型成形や射出成形によって形成される。
　図７では収容体３１の吸口端とは反対側（非吸口端側）にメッシュ体３２が用いられているが、メッシュ体３２の代わりに、後述する本発明に係る不織布３３を用いてもよい。すなわち、収容体３１の吸口端とは反対側に、さらにエアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布３３を備えることが好ましい。このように、収容体３１の吸口端側と、非吸口端側の両方共に不織布３３が設けられていることにより、前出の０．２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である香味源を構成する原料片をより確実に封止することが可能となる。
　フィルターである不織布３３は、図５及び図６に示されているように、香味源３１Ａよりも下流に配置され、収容体３１の吸口端側に、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられている。不織布３３の一例の、厚み方向に平行な面における断面（厚み方向が現れる断面）の拡大写真を図８（ａ）、厚み方向から表面を観察した拡大写真を図８（ｂ）にそれぞれ示す。図８（ａ）及び（ｂ）に示される不織布３３は、厚み方向に対して略垂直な方向に、繊維が配向している。そのため、不織布３３をその厚み方向とエアロゾルの流れ方向とが略平行となるように配置することで、不織布３３の厚みを薄くしても繊維束がほどけず、フィルターの形状を維持でき、また十分な強度を有する。なお、不織布３３が、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられるとは、不織布３３の厚み方向が、エアロゾルの流れ方向に対して±１０°の範囲内となるように、不織布３３が設けられることを示す。不織布３３が、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられていることは、例えば不織布３３の設けられた収容体３１をエアロゾルの流れ方向と平行な面で切断のうえ、不織布３３の断面を光学顕微鏡又は電子顕微鏡で観察または撮影して判断するか、断面の映像または処理された画像で判断するか、或いは不織布３３の設けられた収容体３１をＣＴスキャンにより非破壊で断面画像を得て目視のうえ判断することにより確認することができる。例えば、前記切断面が露出した不織布３３を、エアロゾルの流れ方向が上下になるように載置し、厚さ全体が入るように横長の写真を撮影し、繊維の全体的な走行方向（配向）を確認して判断することができる。また、繊維の配向については、後述する不織布３３の平面方向における引張強度及び厚み方向における剥離強度に基づいて判断してもよい。なお、不織布３３の繊維同士は重なっていてもよく、一部が溶着していてもよい。
　不織布３３を構成する繊維は特に限定されないが、例えばポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタラート繊維等のポリエステル繊維等、生分解性の素材として天然繊維、セルロース繊維、木材パルプ繊維、イネ科植物繊維、リュウゼツラン科植物繊維、サイザル麻繊維、アオイ科ソナツ属植物繊維、ジュート繊維、ポリ乳酸繊維等が挙げられる。不織布３３はこれらの繊維を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。これらの中でも、後述するように不織布３３を収容体３１に溶着させる観点から、収容体３１を構成する材料と同じ材料からなる繊維が好ましく、ポリオレフィン繊維がより好ましく、ポリプロピレン繊維がさらに好ましい。特に、ポリプロピレン繊維は、蔵置によるニコチンの収着量がより少なく、使用前におけるニコチン量の低減をより抑制できる。すなわち、不織布３３はポリプロピレン繊維を含むことが好ましく、ポリプロピレン繊維からなることがより好ましい。
　不織布３３の厚みは、収容体３１内の香味源３１Ａの充填量を増加させ、喫煙時のニコチンの揮散量を増加させる観点から、４．０ｍｍ以下であることが好ましく、３．０ｍｍ以下であることがより好ましく、２．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、不織布３３の厚みは、フィルターとしての強度向上の観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．７ｍｍ以上であることがより好ましく、１．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。なお、通常繊維フィルターの厚みは約５ｍｍであり、不織布３３を用いることでフィルターの厚みを低減できる。また、エアロゾルの流れ方向における収容体３１の長さに対する不織布３３の厚みの割合は、２～１７％が好ましく、３～９％がより好ましい。
　不織布３３の密度は、フィルターとしての強度向上及び香味源３１Ａの封止性向上の観点から、０．０５ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．０８ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましく、０．１１ｇ／ｃｍ３以上であることがさらに好ましい。また、不織布３３の密度は、吸いやすさの向上及びニコチンの濾過性低減の観点から、０．２０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．１５ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、０．１２ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。
　不織布３３の通気度は、エアロゾルの通気性向上及びニコチンの濾過性低減の観点から、１００ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることが好ましく、１０５ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上であることがより好ましい。また、不織布３３の通気度は、香味源３１Ａの封止性向上の観点から、１４０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下であることが好ましく、１２０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下であることがより好ましい。なお、不織布の通気度は、ＪＩＳ通気性試験（Ｌ　１０９６）により測定することができる。
　不織布３３の平面方向の引張強度は概して方向性がある。不織布３３の平面方向の引張強度は、喫煙時に不織布３３の破れを防止する観点から、少なくとも０．２７ｋｇ／１５ｍｍ以上が好ましく、０．５８ｋｇ／１５ｍｍ以上がより好ましい。不織布３３の平面方向の引張強度の範囲の上限は特に限定されないが、例えば２．８４ｋｇ／１５ｍｍ以下であることができる。なお、不織布３３の平面方向の引張強度は、ＪＩＳＬ１０９６　ストリップ法またはそれに準じて試料寸法とつかみ間隔、引張速度を適宜調整のうえ測定することができる。前記測定をオートグラフで行う際に得られるストレスストレイン曲線から強度値の大きい方の値３個と小さい方の値３個を選んで計６個の値の平均値を得る。測定用サンプルの試験数は５とする。この様な測定を不織布３３の平面方向におけるタテ方向（以下、ＭＤと略す）、ヨコ方向（以下、ＣＤと略す）につき各々同様に行い、そのＭＤとＣＤの平均値でもって不織布３３の平面方向の引張強度とする。
　不織布３３における繊維の配向は、前述した不織布３３の平面方向の引張強度と、後述する不織布３３の厚み方向の剥離強度に基づいて判断してもよい。具体的には、平面方向の引張強度が厚み方向の剥離強度よりも大きい場合、繊維が平面方向に配向していることを確認できる。不織布３３の厚み方向の剥離強度は次のように測定できる。不織布３３を直径１０ｍｍ以下の円形にカットする。接着テープ（ソニーケミカル（株）製、商品名：Ｄ３２００）を用意し、その接着面を不織布片と同寸の円形を残してマスキングテープ（３Ｍ製、平面紙マスキングテープ２４４）で養生し、接着テープの養生されていない接着面に不織布片を接着させた後、７０ｇ／ｃｍ２の圧力で２００℃、３０秒間プレスし貼り合わせる。反対面にも同様に接着テープを貼り合せる。こうして得られた測定用サンプルの、２つの接着テープの端をオートグラフのバイスでつかみ、測定を行う。オートグラフの測定条件は以下の様に設定する。引張速度：１０ｃｍ／ｍｉｎ、チャート速度：１０ｃｍ／ｍｉｎ。
　この場合テープは強く、又テープと不織布３３は強固に接着されているので、測定用サンプルのテープが測定用サンプルから引き剥される時に、テープが切断したり、テープと不織布３３の接着面が剥されたりすることはなく、前記引き剥し力は不織布３３の一部分を他の部分から引き剥すように作用する。したがってこの方法によって不織布３３の剥離強度を測定することができる。前記測定をオートグラフで行う際に得られるストレスストイレン曲線から強度値の大きい方の値３個と小さい方の値３個を選んで計６個の値の平均値を得る。測定用サンプルの試験数は５とする。この様な測定を不織布３３のタテ方向（以下、ＭＤと略す）、ヨコ方向（以下、ＣＤと略す）につき各々同様に行い、そのＭＤとＣＤの平均値でもって不織布３３の剥離強度とする。
　不織布３３には、喫煙動作に伴い陰圧が加わる。そのため、不織布３３が収容体３１から脱落しないようにするため、不織布３３を収容体３１に接着剤により接着又は溶着することができる。特に、不織布３３は収容体３１に溶着していることが、前記陰圧が加わった際にもより不織布３３の脱落を防ぐことができる観点から好ましい。不織布３３を収容体３１に溶着させるため、不織布３３を構成する繊維の材料は、収容体３１を構成する材料と同一であることが好ましい。前述したように、収容体３１はポリプロピレンを含むことが好ましいため、不織布３３はポリプロピレン繊維を含むことが好ましい。不織布３３の収容体３１への溶着は、例えばレーザー溶着法等による熱溶着、超音波溶着法による超音波溶着であることができる。これらの中でも、該溶着は超音波溶着であることが好ましい。
　超音波溶着法では、０．５秒／個で溶着可能である。一方、レーザー溶着法では、レーザー印加エネルギー３０Ｗで２．８７秒／個、レーザー印加エネルギー９０Ｗで０．５８秒／個で溶着可能である。したがって、超音波溶着法はレーザー溶着法に比して、より短時間での溶着が可能である。超音波溶着法では、レーザー溶着法で必要となる収容体３１の樹脂の色に合わせたレーザー波長とレーザー出力の調整が不要であり、収容体３１の樹脂の色の違いによらず、同じ波長・出力で溶着できるため、製造効率が良い。
　一方、不織布３３の収容体３１への溶着をレーザー溶着法により行う場合には、収容体３１の端縁の全周を溶着することが好ましく、円形の端縁であれば円周を中心角６０°毎に６つに区分する円弧で、交互に溶着部と非溶着部を設けて溶着することがより好ましい。この場合、レーザー印加エネルギー９０Ｗで、０．３２秒／個で溶着可能である。全周を溶着する場合、０．５８秒／個で溶着可能である。６０°毎に溶着部と非溶着部を設けてレーザー溶着する場合、全周をレーザー溶着する場合より短時間で溶着が可能である。
　キャップ３４は、図５及び図６に示されているように、不織布３３よりも下流側に設けられる。キャップ３４は、収容体３１及び不織布３３と接着又は溶着されていることが好ましい。
　以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
　（１）蔵置によるニコチン収着量の評価
　［実施例１］
　スクリューバイアル内に、たばこを含む香味源である香料顆粒１０００ｍｇと、厚み方向に対して略垂直な方向（平面方向）に繊維が配向したポリプロピレン繊維からなる不織布（王子キノクロス（株）製、直径：８ｍｍ、厚さ：１ｍｍ、密度：０．１２ｇ／ｃｍ３、通気度：１１０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ）とを、両者が直接接触しないように入れ、エバールフィルム（商品名、（株）クラレ製）で密栓した。該スクリューバイアルを４０℃で２週間、及び４０℃で４週間蔵置した後、不織布の質量を測定することで、不織布に収着したニコチンの量を算出した。結果を図９に示す。
　［比較例１］
　前記不織布の代わりに、酢酸セルロース繊維が厚み方向に対して略平行な方向に配向した繊維フィルターであるアセテートフィルターを用いた以外は、実施例１と同様に実施し、アセテートフィルターに収着したニコチンの量を算出した。結果を図９に示す。
　図９に示されるように、本発明に係る不織布を用いた実施例１では、アセテートフィルターを用いた比較例１よりも蔵置後のニコチンの収着量が少ないことが観察された。これより、フィルターとして本発明に係る不織布を用いたたばこカプセルでは、使用前におけるニコチンの収着によるニコチン量の低減を抑制でき、使用時に十分なニコチンの揮散量を確保できることが理解できる。
　（２）喫煙時のニコチン濾過性の評価
　［実施例２］
　実施例１で用いた不織布を２枚用意した。一方は蔵置を行わず、もう一方は実施例１と同様に４０℃で４週間蔵置した。その後、該不織布をフィルターとして、収容体の吸口端側に、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設け、図１と同様の間接加熱式たばこ製品を作製した。香味源には、メビウス・レギュラー・フォー・プルームテック（商品名、日本たばこ産業株式会社製）が含有する再構成たばこ顆粒を取出して２００ｍｇ使用した。また、プルームテック（商品名、日本たばこ産業株式会社製）にメビウス・レギュラー・フォー・プルームテックのエアロゾル源を装着して用いた。間接加熱式たばこ製品は、ＩＳＯ（ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）　３４０２：１９９９が定める加熱式喫煙物品の調湿・調和法に従い用意した。喫煙は、ＩＳＯ　３３０８：２０１２が定める喫煙機の所定の吸引方式（例えば、吸引量５５ｍＬ／回、吸引時間：２．０秒／回、吸引間隔：３０秒毎、ただし、吸引量は適宜調整）における、吸引の開始および終了の条件に従い行った。２００回パフを繰り返し、１０パフ毎に不織布を通過したエアロゾルを捕集したケンブリッジフィルターを回収し、ガスクロマトグラフィーを用いてニコチン量を測定した。結果を図１０に示す。なお、ケンブリッジフィルターは、直径約４４または９２ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの平たい円形のガラス繊維のフィルターで、粒子状物質を捕捉可能なフィルターとして、当業者に周知であり汎用されている。ケンブリッジフィルターは、日本ケンブリッジフィルター株式会社、Ｂｏｒｇｗａｌｔ社（カタログ番号８０２０　２８５　２）等より入手可能である。
　［比較例２］
　前記不織布の代わりに、酢酸セルロース繊維が厚み方向に対して略平行な方向に配向した繊維フィルターであるアセテートフィルターを用いた以外は、実施例２と同様に実施し、１０パフ毎にニコチン量を測定した。なお、たばこカプセル中の香味源の充填量は実施例２と同様である。結果を図１０に示す。
　図１０に示されるように、実施例２と比較例２では、パフ数の増加につれてニコチン量は低減するものの、両者に差はなかった。これにより、本発明に係る不織布の喫煙時のニコチン濾過性は、アセテートフィルターと同等であり、前記不織布を用いても十分な量のニコチンが使用者に供給されることが理解できる。
　（３）香味源の充填量の評価
　［実施例３］
　実施例１で用いた不織布を用意した。プルームテック（商品名、日本たばこ産業株式会社製）のたばこカプセルのアセテートフィルターを、該不織布で置換した。この時、エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように不織布を配置した。その後、平均粒径が０．２１ｍｍから０．６ｍｍである顆粒状の香味源を３９０ｍｇ充填した。該たばこカプセルを用いて、図１と同様の間接加熱式たばこ製品を作製した。香味源には、メビウス・レギュラー・フォー・プルームテック（商品名、日本たばこ産業株式会社製）が含有する再構成たばこ顆粒を取出して使用した。また、プルームテック（商品名、日本たばこ産業株式会社製）にメビウス・レギュラー・フォー・プルームテックのエアロゾル源を装着して用いた。間接加熱式たばこ製品は、ＩＳＯ　３４０２：１９９９が定める加熱式喫煙物品の調湿・調和法に従い用意した。喫煙は、ＩＳＯ　３３０８：２０１２が定める喫煙機の所定の吸引方式（例えば、吸引量５５ｍＬ／回、吸引時間：２．０秒／回、吸引間隔：３０秒毎、ただし、吸引時間のみ２．０秒を３．０秒へ変更）における、吸引の開始および終了の条件に従い行った。１００回パフを繰り返し、２０パフ毎に不織布を通過したエアロゾルを捕集したケンブリッジフィルターを回収し、ガスクロマトグラフィーを用いてニコチン量を測定した。結果を図１１に示す。
　［比較例３］
　前記不織布による置換を行わず、前記香味源を３１０ｍｇ充填したたばこカプセルを用いた以外は、実施例３と同様に実施し、２０パフ毎にニコチン量を測定した。結果を図１１に示す。
　図１１に示されるように、実施例３では比較例３よりもニコチン量が増加した。これにより、繊維フィルターの代わりに不織布をフィルターとして用い、香味源の充填量を増加させたたばこカプセルを備える間接加熱式たばこ製品では、喫煙時にニコチンの揮散量が増加することが理解できる。
１　　　間接加熱式たばこ製品
２　　　非吸口端
３　　　吸口端
１０　　電源ユニット
１１　　電池
２０　　カートリッジ
２０Ｘ　第１流路
２１　　リザーバ
２１Ａ　エアロゾル源
２２　　霧化部
２３　　流路形成体
２４　　外枠体
２５　　エンドキャップ
３０　　たばこカプセル
３０Ｘ　第２流路
３１　　収容体
３１Ａ　香味源
３１Ｅ　突出部
３１Ｒ　リブ
３１Ｔ　テーパ部分
３２　　メッシュ体
３３　　不織布
３４　　キャップ
 

Claims (11)

  1. 　エアロゾルを発生するエアロゾル源の下流に配置される、間接加熱式たばこ製品用のたばこカプセルであって、
    　たばこを含む香味源と、
    　前記香味源を収容する収容体と、
    　前記収容体の吸口端側に、前記エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた不織布と、
    を備えるたばこカプセル。
  2. 　前記不織布がポリプロピレン繊維を含む請求項１に記載のたばこカプセル。
  3. 　前記収容体がポリプロピレンを含む請求項１又は２に記載のたばこカプセル。
  4. 　前記不織布が前記収容体に溶着している請求項１から３のいずれか一項に記載のたばこカプセル。
  5. 　前記不織布が前記収容体に超音波溶着している請求項４に記載のたばこカプセル。
  6. 　前記不織布が前記収容体に熱溶着している請求項４に記載のたばこカプセル。
  7. 　前記不織布の厚みが４．０ｍｍ以下である請求項１から６のいずれか一項に記載のたばこカプセル。
  8. 　前記不織布の密度が０．０５～０．２ｇ／ｃｍ３である請求項１から７のいずれか一項に記載のたばこカプセル。
  9. 　前記不織布の通気度が１００～１４０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃである請求項１から８のいずれか一項に記載のたばこカプセル。
  10. 　前記収容体の吸口端とは反対側に、さらに前記エアロゾルの流れ方向に対して厚み方向が略平行となるように設けられた前記不織布を備える請求項１から９のいずれか一項に記載のたばこカプセル。
  11. 　前記エアロゾル源を含むカートリッジと、
    　前記カートリッジの下流に配置された、請求項１から１０のいずれか一項に記載のたばこカプセルと、
    を備える間接加熱式たばこ製品。
     
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