(57)【要約】  非燃焼吸引型たばこ製品は、葉タバコ等のたばこ原料からなるたばこ粒状体（２０）と、このたばこ粒状体（２０）からのニコチンの送出を安定させる少なくとも1種の安定剤と含み、この安定剤はニコチンとの溶解性パラメータ間距離が１７以下で且つ２５℃での蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下の特性を有する。
2012133289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
たばこ原料を裁刻又は粉砕して得られたたばこ粒状体を含み、このたばこ粒状体を燃焼させることなく前記たばこ粒状体から発生されたたばこ特有のニコチンを吸引空気に含ませ、この吸引空気とともにユーザの口腔内に送出する非燃焼吸引型たばこ製品であって、
前記たばこ粒状体はユーザへの前記ニコチンの送出を安定させる少なくとも1種の安定剤を更に含み、
前記安定剤は、前記ニコチンとの溶解性パラメータ間距離が１７以下で且つ２５℃での蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下の特性を有することを特徴とする非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項２】
前記安定剤は、プロピレングリコール、ベンジルアルコール又はエステル基を有する化合物から選択されていることを特徴とする請求項１に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項３】
前記安定剤は、前記溶解性パラメータ間距離が１２以下で且つ２５℃での蒸気圧が０．１ｍｍＨｇ以下の特性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項４】
前記安定剤は前記エステル基を有する化合物であることを特徴とする請求項３に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項５】
前記化合物は、中鎖脂肪酸トリグリセリド、クエン酸トリエステル、ベンジルベンゾエート及びラウリン酸エチルから選択されていることを特徴とする請求項４に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項６】
前記クエン酸トリエステルは、クエン酸トリエチル又はクエン酸トリブチルであることを特徴とする請求項５に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項７】
前記たばこ粒状体は、炭酸塩及び炭酸水素塩のうちの少なくとも一方からなる添加剤を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項８】
前記たばこ粒状体を所定の温度に加熱する加熱源を更に備え、
前記安定剤は前記溶解性パラメータ間距離が１７以下で且つ前記たばこ粒状体の加熱温度にて蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下となる特性を有することを特徴とする請求項５に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【請求項９】
前記安定剤の含有量は前記たばこ粒状体の乾物重量に対し５重量％〜２０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の非燃焼吸引型たばこ製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着火に伴う煙の発生を無くした非燃焼吸引型たばこ製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の非燃焼吸引型たばこ製品は中空の吸引ホルダと、この吸引ホルダ内に配置され、たばこ原料を粒状化して得たたばこ粒の充填体とを含み、約４０〜約８０ｍｍＨｇの通気抵抗を提供する（特許文献１参照）。
特許文献１によれば、その使用時、つまり、ユーザによる吸引時、たばこ特有の成分の１つであるニコチンが吸引空気とともにユーザの口腔内に送出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第2010/095659号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の場合、たばこ粒からのニコチンの放出量、即ち、ユーザの口腔内へのニコチンの送出量はパフ回数の増加に伴い比較的速やかに減少する。このことはパフ回数の増加に伴い、ユーザが吸引するニコチンが大きく変化することを意味することから、吸引使用に際し、ユーザに違和感を与えてしまうばかりでなく、ユーザは使用可能な期間（パフ回数）が期待する以上に短い（少ない）と感じてしまう。【０００５】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところはたばこ特有の成分の１つであるニコチンの送出量を長期に亘って安定させ、ユーザが満足するパフ回数を大幅に増加させることができる非燃焼吸引型たばこ製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は本発明の非燃焼吸引型たばこ製品によって達成され、この非燃焼吸引型たばこ製品はたばこ原料を裁刻又は粉砕して得られたたばこ粒状体と、粒状体からのニコチンの送出を安定させる少なくとも1種の安定剤とを含み、この安定剤は、ニコチンとの溶解性パラメータ間距離が１７以下で且つ２５℃での蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下の特性を有する。【０００７】
上述の安定剤は、ニコチンの溶解性に優れ且つその蒸気圧が低いことから、ニコチンを安定して保持でき、ユーザへのニコチンの送出量を長期に亘って安定させる。
例えば、安定剤はプロピレングリコール、ベンジルアルコール又はエステル基を有する化合物から選択され、ここでの化合物としては中鎖脂肪酸トリグリセリド、クエン酸トリエステル（クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル等）、ベンジルベンゾエート及びラウリン酸エチルから選択される。【０００８】
安定剤はニコチン送出量の安定化をより図るうえで、溶解性パラメータ間距離が１２以下で且つ２５℃での蒸気圧が０．１ｍｍＨｇ以下の特性を有するのが好ましい。
更に、たばこ粒状体は、スヌース等の嗅ぎたばこ製品で一般に用いられる炭酸塩及び炭酸水素塩のうちの少なくとも一方からなる添加剤を更に含むことができる。【０００９】
一方、非燃焼吸引型たばこ製品は、たばこ粒状体を加熱するための加熱源を更に備えることもできる。この場合、安定剤は溶解性パラメータ間距離が１７以下で且つたばこ粒状体の加熱温度にて蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下となる特性を有する。
更に、安定剤の含有量は発生源の乾物重量に対し５重量％〜２０重量％であるのが好ましい。この場合、安定剤の含有量が５重量％よりも少ないと、要求されるニコチンの安定化が得られず、逆に安定剤の含有量が２０重量％よりも多いと、安定剤が粒状体を凝集させてしまい、たばこ粒状体の取り扱い、つまり、その製造が困難になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の非燃焼吸引型たばこ製品は、たばこ粒状体に安定剤が含まれているので、たばこ粒状体から放出されるたばこ特有の成分の１つであるニコチンの送出量を長期に亘って安定させることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例の非燃焼吸引型たばこ製品の断面図である。
【図２】安定剤の効果を検証するための測定装置を示した概略図である。
【図３】安定剤の種類をパラメータとしてパフ回数とニコチン送出量との関係を示したグラフである。
【図４】他の安定剤の種類をパラメータとしてパフ回数とニコチン送出量との関係を示したグラフである。
【図５】安定剤の含有量をパラメータとしてパフ回数とニコチン送出量との関係を示したグラフである。
【図６】変形例の非燃焼吸引型たばこ製品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示す一実施例の非燃焼吸引型たばこ製品１は軸線Aと、この軸線Aに沿って並ぶ上流部材２、たばこカートリッジ６、下流部材１０及び吸い口部材１２を備えている。これら部材２，６，１０，１２は複数の連結ボルト・ナット１４により一体的に結合されている。
例えば、上流部材２はステンレス鋼からなる厚み１ｍｍのシートであって、その中央域に開口領域１６を備えている。この開口領域１６は２３％の開口率を有する。具体的には、開口領域１６は一様に分布した直径１ｍｍの小孔によって形成されている。
【００１３】
たばこカートリッジ６は、ステンレス鋼からなる厚み２ｍｍの枠部材１８を含み、この枠部材１８はその中央に内径２６ｍｍの開口部を有する。この開口部にはたばこ粒状体２０が収容され、このたばこ粒状体２０は通気性を有する。
図１から明らかなように、たばこカートリッジ６は通気性の不織布４，８を更に含み、これら不織布４，８はたばこカートリッジ６の枠部材１８を挟み込み、枠部材１８からのたばこ粒状体２０の脱落を阻止する。
なお、たばこ粒状体２０については後述する。
【００１４】
下流部材１０は上流部材２と同様にステンレス鋼からなる厚み１ｍｍのシートであって、その中央域に内径１８ｍｍの開口部２２を有する。
一方、吸い口部材１２はテフロン（商標）から形成され、吸い口端２４を含む。この吸い口端２４は下流部材１０とは反対側の吸い口部材１２の面から突出し、６ｍｍの内径を有する。なお、下流部材１０側に位置した吸い口部材１２の開口部は２０ｍｍの内径を有する。
【００１５】
上述したたばこ製品１によれば、ユーザが吸い口部材１２の吸い口端２４から吸引することで、外部の空気は上流部材２の開口領域１６から不織布４、たばこ粒状体２０、不織布８、下流部材１０の開口部２２及び吸い口部材１２を経てユーザの口腔内に流入する。ここでの、空気がたばこ粒状体２０を通過する際、たばこ粒状体２０から放出されたニコチンが空気に含まれることから、ユーザはニコチンを含んだ空気を吸い込むことになる。
【００１６】
次に、たばこ粒状体２０について詳述する。
たばこ粒状体２０は、国産のバーレー種の葉たばこからなるたばこ原料を裁刻又は粉砕し、この後、加湿及び加熱処理して得た粒状体と、例えば、炭酸塩及び炭酸水素塩の少なくとも一方からなる添加剤、具体的には炭酸カリウムとを含む混合物からなり、たばこ粒状体２０中、粒状体は乾物重量で３００ｍｇ含まれている。
【００１７】
この実施例の場合、混合物はたばこ原料の乾物重量に対して１２重量％の添加剤を含み、そして、粒状体に含まれるたばこ特有の成分の１つであるニコチンが乾物重量の２．３重量％、粒状体に含まれる揮発成分が粒状体の重量の１２重量％となるように調整されている。
なお、ニコチンの含有量は、２００ｍｇ±２．５ｍｇの粒状体に１１重量％の水酸化ナトリウム水溶液７．５ｍｌ及びヘキサン１０ｍｌを加えたものにアルミホイルで遮光しながら室温にて６０分間振とうして抽出処理を行い、この後、ヘキサン相をガスクロマトグラフ質量分析計にて分析して得られた。
【００１８】
また、揮発成分の含有量は、２００ｍｇ±２ｍｇの粒状体を８０℃で３時間乾燥処理した後の粒状体の重量減少から求められる。
更に、乾物重量とは粒状体の重量から上記の如く求められた揮発成分量を減じた値で表される。
【００１９】
更に、本実施例の場合、たばこ粒状体２０は上述の混合物に加えて、ユーザに対する前記ニコチンの送出量を安定させる少なくとも１種の安定剤を含み、この安定剤は、ニコチンとの溶解性パラメータ間距離が１７以下、好ましくは１２以下で且つ２５℃での蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下、好ましくは０．１ｍｍＨｇ以下の特性を有する。
【００２０】
詳しくは、溶解性パラメータ間距離とは溶媒に対する溶質の溶解性を示す指標であって、一般的にＲａ（ＭＰａ１／２）で表され、Ｒａは以下の式から求められる。
Ｒａ＝［４＊（δｄ，２−δｄ，１）＾２＋（δｐ，２−δｐ，１）＾２
＋（δｈ，２−δｈ，１）＾２］＾（１／２）
ここで、δｄ，δｐ，δｈは以下のように定義されている。
δｄ＝溶解性パラメータの分散力
δｐ＝溶解性パラメータの双極子相互作用
δｈ＝溶解性パラメータの水素結合
【００２１】
具体的には、安定剤はプロピレングリコール、ベンジルアルコール又はエステル基を有する化合物から選択され、ここでの化合物として中鎖脂肪酸トリグリセリド、クエン酸トリエステル（クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル等）、ベンジルベンゾエート及びラウリン酸エチルが挙げられる。
【００２２】
以下の表１に、グリセリン（Ａ）とともに、上述した安定剤の溶解性パラメータ間距離Ｒａ及び２５℃での蒸気圧をそれぞれ示す。
【００２３】
【表１】
2012133289.tif 000003
【００２４】
なお、安定剤Ｃはカプリル酸トリグリセリドを主成分とする中鎖脂肪酸トリグリセリド、具体的には花王株式会社製のココナードＭＴである。
また、表１中の溶解性パラメータ間距離Ｒａは、Molecular Modeling Pro Version 6.01を使用した計算結果である。
【００２５】
安定剤Ｂ〜Ｈの効果を検証するため、図２に示す測定装置が使用され、この測定装置はユーザが上述のたばこ製品１を吸引したとき、このたばこ製品１からユーザに供給されるたばこ特有のニコチンの送出量を測定する。
【００２６】
詳しくは、測定装置は、エタノールを２０ｍｌ含むインピンジャ２６を備える。具体的には、インピンジャ２６には木下理化工業株式会社製の木下式ガス吸収洗浄瓶（標準型５０ｍｌ）が使用された。インピンジャ２６はその内部にフィルタ粒子（１００〜２００μｍ）を有する一方、その内部から導出された吸引管２８及び送出管３０をそれぞれ有する。
【００２７】
吸引管２８には検証対象のたばこ製品１が接続可能になっており、一方、送出管３０には電磁弁３２、マスフローコントローラ(ＭＦＣ)３４を経て吸引ポンプ３６に接続されている。更に、電磁弁３２にはバルブコントローラ(ＶＣ)３８が電気的に接続され、このバルブコントローラ３８は電磁弁３２の開閉作動を制御する。
【００２８】
具体的には、バルブコントローラ３８による開閉作動により、電磁弁３２は吸引ポンプ３６とインピンジャ２６との間を４秒間接続した後にインピンジャ２６を大気に１１秒間解放する１吸引サイクルを繰り返すことができる。なお、マスフローコントローラ３４の流量は３３００ｃｃ／ｍｉｎに設定されている。
【００２９】
検証対象のたばこ製品１として、たばこ粒状体２０にグリセリン（Ａ）や安定剤Ｂ〜Ｈを何れも含まない第１比較例のたばこ製品、たばこ粒状体２０にグリセリン（Ａ）を含む比較例２のたばこ製品、そして、たばこ粒状体２０に安定剤Ｂ〜Ｈをそれぞれ含む実施例のたばこ製品がそれぞれ準備された。
【００３０】
ここで、比較例２及び各実施例のたばこ製品において、グリセリン（Ａ）及び安定剤Ｂ〜Ｆの含有量はたばこ粒状体２０の乾物重量に対し、それぞれ１５重量％（４５ｍｇ）である。
そして、インピンジャ２６の吸引管２８に比較例１，２及び実施例のたばこ製品の１つを接続した後、室温２２℃、湿度６０％の環境下にて、前述の吸引サイクルを５０回繰り返し、たばこ製品から送出されたニコチンをインピンジャ２６中のエタノール中に捕集した。
【００３１】
この後、インピンジャ２６からニコチンを捕集したエタノールを取り出し、取り出したエタノールをガスクロマトグラフ質量分析計で分析し、そのたばこ製品からの１吸引サイクル（１パフ）当たりにおけるたばこ特有のニコチンを測定した。
更に、総吸引サイクルが所定回数に達するまで、上述の捕集及び分析測定は繰り返して実施され、これにより、１つのたばこ製品に対する測定プロセスを完了させた。
このような測定プロセスは各たばこ製品に対して実施され、その測定結果を図３及び図４に示す。
【００３２】
ここで、安定剤Ｇ，Ｈを含む実施例のたばこ製品は、他の実施例と比較したとき、次の点で相違する。安定剤Ｇ，Ｈを含む実施例の場合、粒状体に含まれるニコチンはたばこ原料における乾燥重量の１．６重量％、粒状体に含まれる揮発成分は粒状体重量の１０重量％であった。
【００３３】
図３及び図４から明らかなように安定剤Ｂ〜Ｈを含む実施例のたばこ製品は、比較例１のたばこ製品（安定剤無し）に比べて、パフ回数の増加に伴うニコチンの送出量低下が抑制され、安定剤Ｂ〜Ｈはニコチンの送出量を長期に亘って安定させるうえで有効であることが分かる。
一方、比較例２のたばこ製品（グリセリンＡ）の場合、比較例１のたばこ製品（安定剤無し）に比べてパフ回数の増加に伴うニコチンの送出量低下はあまり変化がなく、グリセリンＡはニコチンの送出量の安定化を図るうえで有効でない。
【００３４】
これは、安定剤Ｂ〜Ｈの何れもが１７以下の溶解パラメータ間距離Ｒａ及び２５℃にて１ｍｍＨｇ以下の蒸気圧となる特性を有しているのに対し、グリセリンＡはその溶解パラメータ間距離Ｒａが２３．０と大きいことに起因するものと考えられる。
【００３５】
なお、安定剤Ｆを含むたばこ製品の場合、そのパフ回数に拘わらず、ニコチンの送出量が比較例１のたばこ製品に比べて低い。これは安定剤Ｆ（ベンジルアルコール）によるニコチンのトラップ効果が他の安定剤Ｂ〜Ｅ，Ｇ，Ｈに比べて高いことに起因する。
それ故、安定剤Ｆを使用する場合、安定剤Ｆの含有量を安定剤Ｂ〜Ｅ，Ｇ，Ｈの含有量よりも少なくすれば、安定剤Ｆを含むたばこ製品は他の実施例のたばこ製品と同様にニコチンを送出することができるものと考えられる。なお、この点に関しては、後述する図５の測定結果の説明から明らかとなる。
【００３６】
一方、安定剤Ｆを含む実施例のたばこ製品の場合には図３から明らかなように、パフ回数の増加に連れ、ニコチンの送出量が増大する傾向を示す。このような傾向がユーザに違和感を与え、ユーザにとって望ましいものではないと考えられる場合、安定剤Ｆのように溶解パラメータ間距離Ｒａが１２以下の安定剤にあっては、その２５℃での蒸気圧が高すぎると考えられ、よって、２５℃での蒸気圧が０．１ｍｍＨｇ以下となる安定剤を選択するのが望ましい。
【００３７】
一方、安定剤Ｄに着目し、この安定剤Ｄの含有量が前述の場合とは異なる実施例のたばこ製品を準備し、これらたばこ製品に対して前述の測定プロセスを同様に実施した後の測定結果を安定剤無しの測定結果とともに併せて示す。
図４から明らかなように安定剤Ｄの含有量が５重量％（１５ｍｇ）、１０重量％（３０ｍｇ）、１５重量％（４５ｍｇ）と増加するに連れ、ニコチンの送出量は抑制され、且つ、その変化が長期に亘って少ないことが分かる。
【００３８】
このことは、他の安定剤Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ〜Ｈにも同様に当て嵌まるものと考えられることから、安定剤Ｂ〜Ｈの含有量は５重量％〜２０重量％であればよいことが分かる。ここで、その含有量が５重量％よりも少ないと、ニコチンの送出量に関し、所望の安定化効果が得られず、逆に、２０重量％よりも多いと、安定剤がたばこ粒状体２０を凝縮させ、たばこ粒状体２０の取り扱い、即ち、その製造を困難にする。
【００３９】
また、前述の安定剤Ｆを使用する場合、安定剤Ｆの含有量を他の安定剤の含有量に比べて少なくすれば、安定剤Ｆを含むたばこ製品は、安定剤Ｂ〜Ｅ，Ｇ，Ｈを含むたばこ製品の同程度のニコチンの送出量を発生させることができると期待される。
【００４０】
更に、非燃焼吸引型たばこ製品は、たばこ粒状体２０を加熱するための加熱源を含むことができる。例えば、図６に示されているように、たばこ製品の上流部材２は電気的なヒータ４０を内蔵する。このヒータ４０はたばこ製品の使用中、上流部材２、不織布４及び枠部材１８を介してたばこ粒状体２０を所望の温度に加熱する。
この場合、たばこ粒状体２０に含まれる安定剤は、たばこ粒状体２０の加熱温度にて蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下且つニコチンとの溶解性パラメータ間距離Ｒａが１７以下である。より好ましくは、安定剤は、たばこ粒状体２０の加熱温度にて蒸気圧が０．１ｍｍＨｇ以下且つ溶解性パラメータ間距離Ｒａが１２以下となる特性を有した安定剤の中から選択される。
【００４１】
以下の表２は、２５℃、７０℃及び１００℃でのグリセリン（Ａ）、上述の安定剤の蒸気圧をそれぞれ示す。
【００４２】
【表２】
2012133289.tif 000004
表２中、７０℃及び１００℃での蒸気圧は、以下のクラジウス−クラペイロンの式により算出された。
Ｐ＝Ｐ０＊ｅ＾（Ｌ／Ｒ）＊（１／Ｔ０−１／Ｔ）
ここで、上式中の記号は以下のように定義されている。
Ｐ：温度Ｔにおける蒸気圧[mmHg]
Ｐ０：２５℃における蒸気圧[mmHg]
Ｌ：蒸発熱[J/mol]
Ｒ：気体定数[J/mol*K]
Ｔ０：２９８[K]（２５℃）
Ｔ：温度[K]
表２から明らかなように、例えばたばこ粒状体２０の加熱温度が７０℃又は１００℃の場合、安定剤としてＣ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈの選択が可能となる。
【００４３】
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、溶解パラメータ間距離Ｒａが１７以下で且つ２５℃での蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下の特性を有する安定剤であれば、前述した安定剤Ｂ〜Ｈに限られるものでなく、また、これら安定剤Ｂ〜Ｈを任意に組み合わせてもよく、更には、たばこ製品の構造自体もまた図１に示したものに限られるものでもない。
【００４４】
また、たばこ粒状体２０の加熱温度にて、蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下且つニコチンとの溶解性パラメータ間距離Ｒａが１７以下となる特性を有する安定剤が選択されれば、表２に例示した加熱温度に限らず、たばこ粒状体２０を任意の温度に加熱することができる。更に、たばこ粒状体２０の加熱方式もまた図６に例示した方式に限られるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１:たばこ製品、２:上流部材、４:不織布、６:たばこカートリッジ、８:不織布、１０:下流部材、１２:吸い口部材、１８:枠部材、２０:たばこ粒状体、２２:開口部、４０:ヒータ（加熱源）
【図１】
2012133289.tif 000005
【図２】
2012133289.tif 000006
【図３】
2012133289.tif 000007
【図４】
2012133289.tif 000008
【図５】
2012133289.tif 000009
【図６】
2012133289.tif 000010
【国際調査報告】
2012133289.tif 000011
2012133289.tif 000012
2012133289.tif 000013
2012133289.tif 000014