KR102442367B1 - 열변색성 라벨을 갖는 비연소형 흡연 물품 - Google Patents

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산나 우시탈로
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아아르. 제이. 레날드즈 토바코 캄파니
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Abstract

흡연 물품이 개시된다. 흡연 물품은 내부 공간을 한정하는 셸, 상기 내부 공간 내의 소모성 물질, 상기 셸의 적어도 일부의 온도를 상승시키는데 효과적인 열원, 및 상기 셸의 적어도 일부에 부착되는 라벨을 구비한다. 라벨은 베이스 필름, 커버 필름, 및 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되는 온도 의존성 재료를 구비한다. 상기 온도 의존성 재료는 상기 셸의 적어도 일부의 온도 상승에 반응하여 제 1 외관과 제 2 외관 사이에서 전이되도록 구성된다.

Description

열변색성 라벨을 갖는 비연소형 흡연 물품
본 개시는 흡연 물품에 관한 것이며, 일반적으로 담배의 연소를 요구하지 않는 흡연 물품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 흡연 물품과 연관된 라벨에 관련된다.
궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프와 같은 흡연 물품은 전통적으로 담배를 연소시킴으로써 연기를 생성한다. 전통적인 궐련, 여송연 및 파이프는 제품과 연관된 담배 잎의 연소에 의존한다.
사용을 위해 담배의 연소를 요구하는 흡연 제품의 개선 또는 대안으로서 많은 흡연 장치가 수 년에 걸쳐서 제안되었다. 이들 장치의 대다수는 의도적으로, 담배의 연소에 기인하는 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 송출하지 않으면서 궐련, 여송연 또는 파이프 흡연과 연관된 감각을 제공하도록 설계되었다. 이를 위해, 휘발성 물질을 증발 또는 가열하기 위해 전기 에너지를 사용하거나, 상당한 정도의 담배 연소 없이 궐련, 여송연, 또는 파이프 흡연의 감각을 제공하려는 수많은 흡연 제품, 향미 발생기 및 의약용 흡입기가 제안되었다. 예를 들어, 본 명세서에 참조로 원용되는 Robinson 등의 미국 특허 제7,726,320호 및 Collett 등의 미국 특허 제8,881,737호에 기재된 배경기술에 제시되어 있는 다양한 대체 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치, 및 발열 소스를 참조하기 바란다. 또한, 예를 들어, 본 명세서에 참조로 원용되는 Bless 등의 미국 특허 공개 제2015/0216232호에서 상표명 및 상용 소스로 참조되는 다양한 형태의 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치, 및 전기-급전식 발열 소스도 참조하기 바란다. 추가로, 다양한 형태의 전기 급전식 에어로졸 및 증기 송달 장치도 Sears 등의 미국 특허 공개 제2014/0096781호 및 Minskoff 등의 제2014/0283859호뿐 아니라 Sears 등의 2014년 5월 20일자 미국 특허 출원 제14/282,768호; Brinkley 등의 2014년 5월 23일자 미국 특허 출원 제14/286,552호; Ampolini 등의 2014년 7월 10일자 미국 특허 출원 제14/327,776호; 및 Worm 등의 2014년 8월 21일자 미국 특허 출원 제14/465,167호에 제안되어 있으며, 이들은 모두 본 명세서에 참조로 원용된다.
전기적으로 급전되는 대신에 숯과 같은 연료원에 의해 발생된 열에 의존하는 다른 에어로졸 생성 흡연 물품도 수 년 동안 공지되어 있다. 이 형태의 제품의 예는 Siegel의 미국 특허 제2,907,686호; Ellis 등의 미국 특허 제3,258,015호와 제3,356,094호; Bennett의 미국 특허 제3,738,374호; Boyd 등의 미국 특허 제3,943,941호와 제4,044,777호; Ehretsmann등의 미국 특허 제4,286,604호; Hardwick 등의 미국 특허 제4,326,544호; Bolt 등의 미국 특허 제4,340,072호; Shannon의 미국 특허 제4,928,714호 및 Sensabaugh 2세 등의 미국 특허 제5,076,292호에서 찾아볼 수 있다.
본 발명의 목적은 열변색성 라벨을 갖는 비연소형 흡연 물품을 제공하는 것이다.
본 개시의 실시예는 외관을 변화시키도록 구성된 라벨을 갖는 에어로졸 생성 흡연 물품을 포함한다. 많은 실시예에서, 외관 변화는 라벨의 온도에 의해 영향받는 가역적 변화이다. 사용 중에 라벨은 흡연 물품 내의 가열 요소의 사용으로 인해 온도를 변화시키도록 의도된다. 이들 라벨은 심미적 또는 정보적 목적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 라벨은 흡연 물품의 일부가 뜨겁다는 경고로서 또는 적절하거나 및/또는 필요한 가열이 이루어지고 있다는 확인으로서 작용하는 것으로 간주될 수 있다. 라벨은 일반적으로 의도된 사용을 위해 담배 연소에 의존하지 않는 제품에 사용하도록 의도된다. 또한, 라벨의 열변색성(thermochromatic) 성분 부분은 흡연 물품의 사용자에 의한 섭취를 최소화하기 위해 실질적으로 충분히 봉쇄될 수 있다.
본 개시는 흡연 물품을 기재한다. 흡연 물품은 내부 공간을 한정하는 셸, 상기 내부 공간 내의 소모성 물질, 상기 셸의 적어도 일부의 온도를 상승시키는데 효과적인 열원, 및 상기 셸의 적어도 일부에 부착되는 라벨을 구비한다. 라벨은 베이스 필름, 커버 필름, 및 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되는 온도 의존성 재료를 구비한다. 상기 온도 의존성 재료는 상기 셸의 적어도 일부의 온도 상승에 반응하여 제 1 외관과 제 2 외관 사이에서 전이되도록 구성된다.
일부 실시예에서, 온도 의존성 재료는 유색의(colored) 불투명한 냉각 상태로부터 실질적으로 투명한 고온 상태로 전이되어 외관의 변화를 초래할 수 있는 가역적 열변색성 잉크 또는 가역적 상변화 재료일 수 있다. 다른 실시예에서, 본 개시는 가열-비연소(heat-not-burn) 궐련을 구비한다. 궐련은 열을 발생하도록 구성된 가열 요소, 사용자의 입에 삽입되도록 구성된 필터, 상기 가열 요소와 상기 필터 사이에 배치되는 담배 잎, 상기 가열 요소와 상기 담배 잎을 둘러싸도록 구성된 포장지, 및 상기 포장지에 부착되는 라벨을 포함할 수 있다. 상기 라벨은 베이스 필름, 커버 필름, 및 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되는 열-반응성 재료를 포함할 수 있다. 상기 열-반응성 재료는 발생된 열에 반응하여 라벨의 외관을 변화시키도록 구성된다.
본 발명은 제한없이 하기 실시예들을 포함한다.
실시예 1: 흡연 물품이며,
내부 공간을 한정하는 셸; 상기 내부 공간 내의 소모성 물질; 상기 셸의 적어도 일부의 온도를 상승시키는데 효과적인 열원; 및 상기 셸의 적어도 일부에 부착되는 라벨을 포함하고, 상기 라벨은 베이스 필름, 커버 필름, 및 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되는 온도 의존성 재료를 포함하며, 상기 온도 의존성 재료는 셸의 적어도 일부의 온도 상승에 반응하여 제 1 외관과 제 2 외관 사이를 전이하도록 구성된다.
실시예 2: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 온도 의존성 재료는 라벨의 온도가 전이 온도 이상으로 상승하고 이후 전이 온도 이하로 냉각됨에 따라 라벨이 제 1 외관에서 제 2 외관으로 전이되고 다시 제 1 외관으로 되돌아갈 수 있도록 가역적이다.
실시예 3: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 온도 의존성 재료는 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 불투명한 상태로부터 실질적으로 투명한 상태로 전이되는 열변색성 잉크이다.
실시예 4: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 텍스트, 패턴 또는 이미지 형태로 도포되는 영구 잉크 층을 추가로 포함하며, 상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 전이될 때 더 가시화된다.
실시예 5: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료 아래에 위치하며, 상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 투명해질 때 가시화된다.
실시예 6: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료의 전방에 위치하지만 전이 온도 이하의 온도에서 온도 의존성 재료와 실질적으로 동일한 색상이며, 상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 외관 변화할 때 더 가시화된다.
실시예 7: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 온도 의존성 재료는 전이 온도 이상의 온도에서 용융되는 왁스 재료를 포함한다.
실시예 8: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상이 회절 격자로 엠보싱된다.
실시예 9: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 도포되는 금속 코팅을 추가로 포함한다.
실시예 10: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 사이에 배치되는 중간 필름 층을 추가로 포함한다.
실시예 11: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 중 하나 이상은 셀룰로스 아세테이트와 폴리유산(polylactic acid) 중 하나 이상을 포함한다.
실시예 12: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 열원은 비전기 가열 요소이며; 상기 소모성 물질은 세절된 담배 잎을 포함하고; 상기 셸은 포장지를 포함하며; 상기 라벨은 소모성 물질과 대응하는 위치에서 셸의 외부에 부착된다.
실시예 13: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 흡연 물품에 있어서, 상기 열원은 전기 가열 요소이며, 상기 소모성 물질은 에어로졸 전구체이고, 상기 셸은 투명한 재료이며, 상기 라벨은 셸 내에서 가열 요소에 인접하여 위치된다.
실시예 14: 가열-비연소 궐련이며,
열을 발생하도록 구성된 가열 요소; 사용자의 입에 삽입되도록 구성된 필터; 상기 가열 요소와 상기 필터 사이에 배치되는 담배 잎; 상기 가열 요소와 상기 담배 잎을 둘러싸도록 구성된 포장지; 및 상기 포장지에 부착되는 라벨을 포함하고, 상기 라벨은 베이스 필름, 커버 필름, 및 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되고 발생된 열에 반응하여 그 외관을 변화시키도록 구성된 열-반응성 재료를 포함한다.
실시예 15: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 열-반응성 재료는 열변색성 잉크이다.
실시예 16: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 열변색성 잉크는 라벨의 외관을 변경하기 위해 열변색성 잉크가 가열 요소에 의해 생성된 열로 인해 궐련의 사용 중에 투명해지도록 약 37℃ 내지 약 65℃의 전이 온도를 갖는다.
실시예 17: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 텍스트, 패턴 또는 이미지 형태로 도포되는 영구 잉크 층을 추가로 포함하며, 상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 전이될 때 더 가시화된다.
실시예 18: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료 아래에 위치하며, 상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 투명해질 때 가시화된다.
실시예 19: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료의 전방에 위치하지만 전이 온도 이하의 온도에서 열-반응성 재료와 실질적으로 동일한 색상이며, 상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 외관 변화할 때 더 가시화된다.
실시예 20: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 열-반응성 재료는 상-변화 재료이다.
실시예 21: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 상-변화 재료는 왁스이다.
실시예 22: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 베이스 필름은 회절 격자로 엠보싱된다.
실시예 23: 임의의 선행 또는 후속 실시예의 궐련에 있어서, 상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 도포되는 금속 코팅을 추가로 포함한다.
본 개시의 상기 및 기타 특징, 양태 및 장점은 간략히 후술되는 첨부 도면과 함께 하기 상세한 설명을 숙독함으로서 명백해질 것이다. 본 발명은 전술한 실시예 중 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 이상 개수의 실시예의 임의의 조합뿐 아니라 본 개시에 제시되는 임의의 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 이상 개수의 특징부 또는 요소의 조합을, 이러한 특징부 또는 요소가 본 명세서의 특정 실시예 설명에서 명확히 조합되는지에 관계없이 포함한다. 본 개시는 총체적으로 해석되도록 의도되며 따라서 본 발명의 임의의 개별 특징부 또는 요소는 달리 명시하지 않는 한 그 다양한 양태 및 실시예 중 임의의 것에서 조합 가능한 것으로 간주되어야 한다.
이상에서 본 개시를 총괄적인 언어로 설명했지만, 이제 첨부 도면을 참조할 것이며, 이들 도면은 반드시 실척으로 도시되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 라벨을 갖는 저온에서의 흡연 물품의 도시도이다.
도 2는 도 1의 라벨을 갖는 고온에서의 흡연 물품의 도시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 라벨의 분해도이다.
도 4 및 도 5는 47℃의 전이 온도 이하 및 이상에서의 라벨의 제 1 예를 각각 도시한다.
도 6 및 도 7은 47℃의 전이 온도 이하 및 이상에서의 라벨의 제 2 예를 각각 도시한다.
도 8 및 도 9는 55℃의 전이 온도 이하 및 이상에서의 라벨의 제 3 예를 각각 도시한다.
도 10은 도 1의 흡연 물품의 단면도이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따른 라벨을 갖는 대체 흡연 물품의 단면도이다.
본 개시는 이제 그 예시적 실시예를 참조하여 이하에서 보다 충실하게 설명될 것이다. 이들 예시적 실시예는 본 개시가 철저하고 완전해지고 본 개시의 범위를 통상의 기술자에게 충실히 전달하도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 여러가지 다양한 형태로 구체화될 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며, 오히려 이들 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요구사항을 충족하도록 제공된다. 명세서 및 청구범위에 사용될 때, 단수 형태의 관사 및 정관사는 달리 명시되지 않는 한 복수의 변형을 포함한다.
도 1은 마우스 단부(12)와 가열 단부(14)를 갖는 흡연 물품(10)을 도시한다. 흡연 물품(10)의 마우스 단부(12)에는 필터(16)가 존재할 수 있다. 도시된 실시예에서, 흡연 물품(10)은 전통적인 궐련 포장지(18)에 의해 형성되는 외부를 갖는다. 흡연 물품(10)의 둘레 주위에는 라벨(20)이 제공된다. 라벨(20)은 흡연 물품(10)의 둘레를 완전히 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 일부 실시예에서 라벨(20)은 흡연 물품(10)의 종축을 따라서 연장될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 라벨(20)은 포장지(18)의 외부에 포인트처럼 형상화될 수 있다. 흡연 물품(10)은 단일 라벨(20)을 구비할 수 있거나 또는 흡연 물품의 둘레 주위에 또는 그 길이를 따라서 이격되는 복수의 라벨을 구비할 수 있다.
라벨(20)은 온도 변화에 기초하여 그 외관을 변경하도록 구성된다. 도 1에서, 라벨(20)은 흡연 물품이 사용되기 전에 제 1 외관을 갖는다. 도 1은 제 1 외관을 대체로 균일한 불투명한 외관으로서 나타낸다. 제 1 외관은 도시된 외관에 제한되지 않으며, 추가로 후술되는 여러가지 형태를 취할 수 있다. 사용 전에, 라벨(20)과 흡연 물품(10)은 실온 또는 흡연 물품을 쥐는 사용자 손의 체온과 같은, 주위 환경과 대체로 동일한 온도를 갖는다. 사용 중에, 열원은 일반적으로 흡연 물품(10)의 적어도 일부가 온도 상승되게 만든다. 라벨(20)의 온도가 주어진 임계 또는 전이 온도를 지나서 상승하면, 라벨(20)은 제 2 외관을 나타낼 것이다. 도 2에는 제 2 외관의 일 예가 균일한 외관이 미리 존재했던 곳에 텍스트 외관으로서 도시되어 있다. 도 2에 도시된 외관은 단지 예로서 제공된 것이며, 제 2 외관의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 제 2 외관은 라벨(20) 또는 그 근처에서의 온도 상승에 의해 초래되는 제 1 외관과 별개의 실질적으로 임의의 외관일 수 있다.
많은 실시예에서, 제 1 외관에서 제 2 외관으로의 변화는 실질적으로 가역적이다. 라벨(20) 또는 그 근처에서의 온도가 임계 온도 이상으로부터 임계 이하 온도로 떨어지면, 라벨은 제 2 외관으로부터 제 1 외관으로 되돌아갈 수 있다. 외관의 변화는 비교적 빨리, 수 분 이내에, 그렇지 않으면 수 초 이내에 일어나야 한다.
라벨(20)이 제 1 외관에서 제 2 외관으로 변화하는 임계 온도는 약 37℃ 내지 약 65℃여야 한다. 이 범위는 전이 온도를 실온 이상 및 흡연 물품(10)이 손에 쥐어지거나 사용자의 입 안에 놓일 때 존재할 수 있는 인체의 보통 온도 이상에 위치시킨다. 바람직하게, 라벨(20)은 라벨 또는 흡연 물품(10)의 온도가 위험한 레벨에 접근하기 전에 외관이 전이될 것이다. 전이 온도의 바람직한 범위는 약 45℃ 내지 약 55℃일 수 있다. 전이 온도는 단계 온도, 청산(clearing) 온도 또는 임계 온도로 지칭될 수도 있다.
도 3은 라벨(20)의 제 1 실시예의 분해도이다. 라벨(20)은 하나 이상의 외관 변화 부분 또는 창(22)을 구비할 수 있다. 도시된 예는 단일의 창(22)을 구비한다. 그러나, 라벨(20)은 흡연 물품(10)의 길이를 따라서 이격되는 복수의 개별 색-변화 부분 또는 창(22)을 갖는 유닛으로서 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 색-변화 부분은 흡연 물품(10)이 가열 단부(14)로부터 마우스 단부(12) 쪽으로 가열됨에 따라 점진적으로 변화할 수 있다.
라벨(20)이 흡연 물품(10)의 둘레 주위에 래핑되는 실시예에서, 라벨(20)은 대략 8-9 mm 직경의 전통적인 크기의 궐련 주위를 래핑하기 위해 약 27 mm의 길이를 가질 수 있다. 라벨(20)의 폭은 약 2 mm 내지 약 70 mm, 바람직하게 약 4 mm 내지 약 20 mm의 범위에 있을 수 있다. 라벨(20)은 흡연 물품(10)의 외경을 크게 증가시키지 않도록 약 300 ㎛ 미만, 바람직하게 200 ㎛ 미만의 두께를 가질 수 있다. 라벨(20)의 대량 생산을 용이하게 하기 위해 50 ㎛ 초과의 두께가 예상될 수 있다.
일부 실시예에서 라벨(20)의 모든 부분은 식품 등급, 생분해성, 부패성, 또는 그 조합일 수 있다. 일부 실시예에서, 식품 등급이 아닌 라벨(20) 부분은 흡연 물품(10) 사용자에 의한 상당한 접촉 또는 섭취를 회피하기 위해 실질적으로 완전히 봉쇄될 수 있다. 라벨(20)은 대략 1년의 보존 수명을 유지하도록 구성될 수 있다.
도 3에 도시하듯이, 라벨(20)은 베이스 층(24), 중간 층(26) 및 커버 층(28)을 구비할 수 있다. 베이스 층 및 커버 층(24, 28)은 일반적으로 셀룰로스 아세테이트 포일(예를 들어 Clarifoil®), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 포일(예를 들어 Lumirror™), 폴리유산(PLA) 필름 또는 투명 필름(예를 들어 Canon® CLT-500)과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 투명한 얇은 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 중간 층(26)은 베이스 층 및 커버 층(24, 28)을 함께 결합시키기 위해 존재할 수 있다. 중간 층(26)에 적합한 재료는 3M® 9965와 같은 양면 접착 테이프를 포함할 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. 중간 층(26)의 재료는 창(22)에 대한 경계를 형성할 수 있다.
라벨(20)은 또한 베이스 층(24)과 커버 층(28) 사이에 제공되는, 열-반응성 재료로 지칭되기도 하는 온도 의존성 재료(30)를 구비한다. 온도 의존성 재료(30)는 중간 층(26)에 의해 둘러싸일 수 있다. 라벨(20)은 온도 변화에 따른 온도 의존성 재료(30)의 거동을 이용하여 외관을 시프트시킨다.
일 실시예에서, 온도 의존성 재료(30)는 베이스 층(24) 상에 위치하는 열변색성 잉크를 구비한다. 열변색성 잉크는 온도반응성 잉크로 지칭될 수도 있다. 열변색성 잉크는 냉각 시에 흑색 및 적색을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 사실상 임의의 색상일 수 있다. 전이 온도 이상으로 가열될 때, 이들 열변색성 잉크는 일반적으로 투명해진다. 온도가 상승함에 따라 유색에서 무색으로의 전이도 가능하다. 열변색성 잉크의 예로는 로이코(leuco) 염료 및 액정 기반 잉크가 포함된다. 특정 예로는 47℃의 전이 온도를 갖는 Chameleon® Flexo 잉크 슬러리와 결합제; TMC Hallcrest로부터 입수 가능한 49℃의 전이 온도를 갖는 Chrornazone® Flexo 잉크 슬러리와 결합제; 및 Akzo Nobel로부터 입수 가능한 47℃ 전이 온도를 갖는 열변색성 잉크가 포함되지만 이것에 한정되지 않는다.
예 1
제 1 예에서는, 영구 잉크 층(32)이 베이스 층(24)에 도포된다. 예 1의 전반적인 구성이 도 3에 도시되어 있다. 본 명세서에 사용될 때, "영구 잉크"는 경화될 때 실질적으로 온도-독립적인 잉크를 지칭한다. 다시 말해서, "영구 잉크"는 온도 변화로 인해 색상이 변화하지 않는 잉크이며, 영구 잉크는 열변색성이 아니다. 영구 잉크(32)는 텍스트, 일직선 또는 패턴의 형태로 인쇄될 수 있다. 이후, 열변색성 잉크 층과 같은 온도 의존성 재료(30) 층이 영구 잉크 층(32) 위에 적어도 부분적으로 도포된다. 열변색성 잉크는 잉크와 그 주위 온도가 전이 온도 미만일 때 실질적으로 불투명하고 유색이기 때문에, 온도 의존성 재료(30)는 영구 잉크 층(32)의 내용물을 적어도 부분적으로 가로막는다.
온도가 전이 온도 이상으로 상승하면, 열변색성 잉크가 투명해지며, 영구 잉크 층(32)이 관찰자에게 가시화된다. 일부 실시예에서, 영구 잉크의 색상은 전이 온도를 하회할 때 열변색성 잉크의 색상과 동일한 색상으로 선택될 수 있다. 그러나, 각각의 잉크 층에 대해 고유한 색상 또는 여러가지 색상을 사용하는 것도 가능하다.
예 1에 따른 프로토타입 라벨의 사진이 도 4 및 도 5에 도시되어 있으며, 이들 도면은 각각 전이 온도 이하 및 이상에서의 라벨(20)을 도시한다. 예 1에 따른 프로토타입은 다음과 같이 구성되었다:
- 베이스 층(24): Canon으로부터 입수 가능한 CLT-500으로 제조된 127 ㎛ 두께의 투명한 층.
- 영구 잉크 층(32): 레이저 프린터로 베이스 층(24) 상에 인쇄된 텍스트.
- 중간 층(26): 3M®으로부터 입수 가능한 51 ㎛ 두께의 9965 백색 스페이서 테이프.
- 온도 의존성 재료(30): TMC Hallcrest로부터 입수 가능한 +47℃ 전이 온도를 갖는 Chameleon® Water Based Flexo Ink 슬러리 및 결합제, 제품 코드 1210-47-03-1. 열변색성 잉크는 중간 층(26)의 스페이서 테이프에 의해 형성된 창(22) 내에서 영구 잉크 층(32) 위에 수동으로 분배되었다.
- 커버 층(28): 115 ㎛ 두께의 투명한 셀룰로스 아세테이트 포일.
예 2
제 2 예에서는, 영구 잉크 층(32)이 커버 층(28)에 도포된다. 열변색성 잉크 층과 같은 온도 의존성 재료(30) 층이 영구 잉크 층(32) 뒤에서 베이스 층(24) 위에 적어도 부분적으로 도포되었다. 영구 잉크의 색상은 전이 온도를 하회할 때 온도 의존성 재료의 색상과 동일하도록 선택되었다. 잉크가 전이 온도 이하의 온도에서 동일한 색상이기 때문에, 영구 잉크를 인지하는 능력이 크게 제한된다. 라벨(20)이 전이 온도 이상으로 가열되면, 열변색성 잉크의 색상 변화는 영구 잉크 층(32)의 가시성을 증가시키는 콘트라스트를 제공하며, 따라서 라벨의 전체 외관을 변화시킨다. 라벨(20)이 전이 온도 이하의 온도로 다시 냉각되면, 온도 의존성 재료(30)는 다시 수 초 이내에 전이되고, 그 결과 라벨은 다시 한 번 제 1 외관을 갖는다.
예 2에 따른 프로토타입 라벨의 사진이 도 6 및 도 7에 도시되어 있으며, 이들 도면은 각각 전이 온도 이하 및 이상에서의 라벨(20)을 도시한다. 예 2에 따른 프로토타입은 다음과 같이 구성되었다:
- 베이스 층(24): 115 ㎛ 두께의 투명한 셀룰로스 아세테이트 포일.
- 중간 층(26): 3M®으로부터 입수 가능한 51 ㎛ 두께의 9965 백색 스페이서 테이프.
- 온도 의존성 재료(30): 대략 +47℃의 전이 온도를 갖는 Akzo Nobel 잉크, Thermochromatic Black 47. 잉크는 중간 층(26)의 스페이서 테이프에 의해 형성된 창(22) 내에서 베이스 층(24) 위에 수동으로 분배되었다.
- 커버 층(28): Canon으로부터 입수 가능한 CLT-500으로 제조된 127 ㎛ 두께의 투명한 층.
- 영구 잉크 층(32): 레이저 프린터로 커버 층(28) 상에 인쇄된 텍스트.
일부 실시예에 따른 라벨(20)은 열변색성 잉크 이외에 온도 의존성 재료(30)를 사용한다. 일 실시예에서는, 파라핀 왁스 또는 다른 상변화 재료가 온도 의존성 재료(30)로서 사용된다. 파라핀 왁스는 약 37℃ 내지 약 65℃, 예를 들어 55℃의 융점, 즉 전이 온도를 갖도록 만들어질 수 있다. 파라핀 왁스는 반투명 또는 불투명한 고체의 전이 온도 이하에서 외관을 갖는다. 파라핀 왁스는 전이 온도에서 실질적으로 투명한 액체로 용융된다. 따라서, 파라핀 왁스는 라벨의 온도가 전이 온도를 가로지를 때 라벨(20)의 외관 변화를 제공하는 잠재적으로 적절한 온도 의존성 재료(30)를 제공한다. 파라핀 왁스는 또한 온도가 전이 온도 이하로 다시 저하될 때 응고되어, 파라핀 왁스를 가역성 라벨(20)에 적합하게 만들 것으로 예상된다.
용융되는 온도 의존성 재료(30)를 사용하는 라벨(20)은 파라핀 왁스에 한정되지 않지만, 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 투명한 액체를 제공하고 전이 온도 이하의 온도에서 불투명하거나 고도로 반투명한 고체를 제공하는 다른 유사한 재료를 포함할 수 있다. 다시 적절한 재료의 전이 온도는 약 37℃ 내지 약 65℃의 범위에 또는 그 근처에 들어갈 것이다. 예시적 재료는 수소화 야자유, 밀랍, 다른 왁스, 점성고무(gum), 펙틴 또는 지방산 에스테르를 포함하지만 이것에 한정되지 않는다.
라벨(20)은 추가 구조물을 구비할 수 있거나, 또는 전이 온도 이상 및/또는 이하의 온도에서 라벨의 외관을 더 향상시키기 위한 추가 공정을 겪을 수 있다. 라벨(20)에 대해 제 1 외관 및 제 2 외관 중 하나 또는 양자에서 미적으로 만족스러운 금속 외관을 제공하기 위해 금속 코팅(34)(도 3)이 베이스 층 및 커버 층(24, 28) 중 하나 이상의 층의 하나 이상의 표면에 도포될 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스 층(24)과 커버 층(28)의 하나 또는 양자에는 회절 격자가 생성될 수 있다. 이들 대체로 투명한 필름에 회절 격자를 추가함으로써, 필름과 상호작용하는 광이 그 색깔 성분으로 분할되어 라벨(20)에 추가적인 레인보우 효과를 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스 층(24)과 커버 층(28)의 하나 또는 양자는 전이 온도 이하 온도에서의 제 1 외관 및 전이 온도 이상 온도에서의 제 2 외관 중 적어도 하나로 라벨(20)의 일부로서 가시화될 수 있는 구조를 추가하기 위해 고온 엠보싱될 수 있다. 엠보싱 공정에 의해 형성된 구조물은 라벨(20) 내에 벌집 패턴과 같은 시각적 패턴을 형성할 수 있다.
예 3
예 3에 따른 프로토타입 라벨의 사진이 도 8 및 도 9에 도시되어 있으며, 이들 도면은 각각 전이 온도 이하 및 이상에서의 라벨(20)을 도시한다. 예 3의 구성은 도시된 외관 변화를 생성하는 것에 한정되지 않는다. 예 3에 따른 라벨(20)의 전이는 다른 텍스트, 기호, 색상, 패턴 등을 제공할 수도 있다. 예 3에 따른 프로토타입은 다음과 같이 구성되었다:
- 베이스 층(24): 회절 격자를 갖는 95 ㎛ 두께의 셀룰로스 아세테이트 포일. 베이스 층(24) 상에는 50 nm 두께의 알루미늄 코팅이 제공되었다.
- 중간 층(26): 3M®으로부터 입수 가능한 150 ㎛ 두께의 9965 백색 양면 스페이서 테이프.
- 온도 의존성 재료(30): 55℃의 융점을 갖는 150 ㎛ 두께의 파라핀 왁스 층.
- 커버 층(28): 셀룰로스 아세테이트의 30 ㎛ 두께 투명한 층.
도 10을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 흡연 물품(10)이 단면 도시되어 있다. 전술했듯이, 본 개시의 라벨(20)은 통상적으로 담배의 연소를 요구하지 않는 흡연 물품(10)에 가장 적합할 수 있다. 도 10의 흡연 물품(10)은 가열-비연소 궐련의 일 예일 수 있다. 흡연 물품(10)은 사용자의 입에 삽입되도록 구성된 마우스 피스(40)를 제공하기 위해 마우스 단부(12)에 필터(16)를 갖는다. 가열 단부(14)에는 라벨(20)의 온도를 상승시키는데 효과적인 열을 생성하여 라벨의 외관 변화를 초래하도록 구성된 열원으로 지칭되기도 하는 가열 요소(42)가 제공된다. 가열 요소(42)는 숯 또는 다른 탄소 필라멘트(44)와 같은 비전기 가열 요소일 수 있다. 탄소 필라멘트(44)는 가열 공정을 시작하기 위해 개방 화염에 노출될 수 있다. 세절된 담배 잎(48)과 같은 소모성 물질(46)이 가열 요소(42)와 마우스 피스(40) 사이에 배치될 수 있다. 포장지(18)와 같은 셸(50)은 가열 요소(42), 마우스 피스(40) 및 소모성 물질(46)을 적어도 부분적으로 둘러싸서 셸 내에 내부 공간을 형성하도록 구성될 수 있다. 이후 라벨(20)은 소모성 물질(46)과 대응하는 위치에서 셸(50)의 외부에 부착되는 것으로 도시되어 있다. 일 예에서, 라벨(20)은 접착제로 셸(50)에 도포될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 흡연 물품(100)이 단면 도시되어 있다. 전술했듯이, 본 개시의 라벨(20)은 통상적으로 담배의 연소를 요구하지 않는 흡연 물품(10)에 가장 적합할 수 있다. 도 11의 흡연 물품(100)은 에어로졸 생성기 또는 전자-담배의 일 예일 수 있다. 흡연 물품(100)은 사용자의 입에 삽입되도록 구성된 마우스 피스(40)를 마우스 단부(12)에 갖는다. 흡연 물품(100)은 열을 발생시키도록 구성된 가열 요소(42)를 구비한다. 가열 요소(42)는 전기 저항의 사용을 통해서 열을 발생시키도록 구성된 전기 가열 요소(52)일 수 있다. 이러한 전기 가열 요소(52)는 배터리(54)와 같은 전류 소스와 결합된다. 액체 에어로졸 전구체와 같은 소모성 물질(46)은 저장조(56) 내에 저장될 수 있다. 셸(50)은 가열 요소(42), 마우스 피스(40) 및 소모성 물질(46)을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이후 라벨(20)은 가열 요소(42)와 대응하는 위치에서 셸(50)의 내부에 부착되는 것으로 도시되어 있다. 일 예에서, 라벨(20)은 접착제로 셸(50)에 도포될 수 있다. 셸(50)의 적어도 일부는 라벨(20)이 보여질 수 있도록 투명할 수 있다. 전기 가열 요소(52)가 온도 상승하면, 라벨(20)은 제 1 외관으로부터 제 2 외관으로 전이할 수 있다.
본 개시의 많은 수정예 및 다른 실시예는 전술한 설명 및 관련 도면에 제공된 교시의 이점을 갖는 본 개시 내용의 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 연상될 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않아야 하며 수정예 및 다른 실시예는 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도되는 것을 알아야 한다. 특정 용어가 본 명세서에서 사용되지만, 이들 용어는 포괄적이고 기술적인 의미로만 사용되며 제한적인 목적으로는 사용되지 않는다.

Claims (23)

  1. 흡연 물품에 있어서,
    내부 공간을 한정하는 셸;
    상기 내부 공간 내의 소모성 물질;
    상기 셸의 적어도 일부의 온도를 상승시키는데 효과적인 열원; 및
    상기 셸의 적어도 일부에 부착되는 라벨을 포함하고,
    상기 라벨은
    베이스 필름,
    커버 필름, 및
    상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되는 온도 의존성 재료를 포함하며,
    상기 온도 의존성 재료는 상기 셸의 적어도 일부의 온도 상승에 반응하여 제 1 외관과 제 2 외관 사이를 전이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 의존성 재료는 라벨의 온도가 전이 온도 이상으로 상승하고 이후 전이 온도 이하로 냉각됨에 따라 라벨이 제 1 외관에서 제 2 외관으로 전이되고 다시 제 1 외관으로 되돌아갈 수 있도록 가역적인 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 의존성 재료는 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 불투명한 상태로부터 실질적으로 투명한 상태로 전이되는 열변색성 잉크인 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 라벨은
    베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 텍스트, 패턴 또는 이미지 형태로 도포되는 영구 잉크 층을 추가로 포함하며,
    상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 전이될 때 더 가시화되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료 아래에 위치하며,
    상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 투명해질 때 가시화되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료의 전방에 위치하지만 전이 온도 이하의 온도에서 온도 의존성 재료와 실질적으로 동일한 색상이며,
    상기 영구 잉크 층은 온도 의존성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 외관 변화할 때 더 가시화되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 의존성 재료는 전이 온도 이상의 온도에서 용융되는 왁스 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상이 회절 격자로 엠보싱되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 도포되는 금속 코팅을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 사이에 배치되는 중간 필름 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 중 하나 이상은 셀룰로스 아세테이트와 폴리유산 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원은 비전기 가열 요소이며;
    상기 소모성 물질은 세절된 담배 잎을 포함하고;
    상기 셸은 포장지를 포함하며;
    상기 라벨은 소모성 물질과 대응하는 위치에서 셸의 외부에 부착되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원은 전기 가열 요소이며,
    상기 소모성 물질은 에어로졸 전구체이고,
    상기 셸은 투명한 재료이며,
    상기 라벨은 셸 내에서 가열 요소에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는
    흡연 물품.
  14. 가열-비연소 궐련에 있어서,
    열을 발생하도록 구성된 가열 요소;
    사용자의 입에 삽입되도록 구성된 필터;
    상기 가열 요소와 상기 필터 사이에 배치되는 담배 잎;
    상기 가열 요소와 상기 담배 잎을 둘러싸도록 구성된 포장지; 및
    상기 포장지에 부착되는 라벨을 포함하고,
    상기 라벨은
    베이스 필름,
    커버 필름, 및
    상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 배치되고 발생된 열에 반응하여 그 외관을 변화시키도록 구성된 열-반응성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는
    궐련.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 열-반응성 재료는 열변색성 잉크인 것을 특징으로 하는
    궐련.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 열변색성 잉크는 라벨의 외관을 변경하기 위해 열변색성 잉크가 가열 요소에 의해 생성된 열로 인해 궐련의 사용 중에 투명해지도록 37℃ 내지 65℃의 전이 온도를 갖는 것을 특징으로 하는
    궐련.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 라벨은
    베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 텍스트, 패턴 또는 이미지 형태로 도포되는 영구 잉크 층을 추가로 포함하며,
    상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 전이될 때 더 가시화되는 것을 특징으로 하는
    궐련.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료 아래에 위치하며,
    상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 실질적으로 투명해질 때 가시화되는 것을 특징으로 하는
    궐련.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료의 전방에 위치하지만 전이 온도 이하의 온도에서 열-반응성 재료와 실질적으로 동일한 색상이며,
    상기 영구 잉크 층은 열-반응성 재료가 전이 온도 이상의 온도에서 외관 변화할 때 더 가시화되는 것을 특징으로 하는
    궐련.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 열-반응성 재료는 상-변화 재료인 것을 특징으로 하는
    궐련.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 상-변화 재료는 왁스인 것을 특징으로 하는
    궐련.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 베이스 필름은 회절 격자로 엠보싱되는 것을 특징으로 하는
    궐련.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 라벨은 베이스 필름과 커버 필름 중 하나 이상에 도포되는 금속 코팅을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    궐련.
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