KR102555650B1 - 개선된 래퍼를 구비한 에어로졸 발생 물품 - Google Patents

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Abstract

가열식 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 형성 담배 기재(20); 및 에어로졸 발생 물품(10)의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 래퍼(60)를 포함하고 있되, 래퍼(60)는 금속-기반 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있다. 황화물 소거제 화합물은 전이 금속을 기반으로 하는 금속 염이다.

Description

개선된 래퍼를 구비한 에어로졸 발생 물품
본 발명은 신규한 에어로졸 발생 물품용 래퍼 및 이러한 래퍼를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
담배가 연소되기보다는 가열되는 다수의 흡연 물품이 당 업계에 제안되어 있다. 이러한 가열식 흡연 물품의 하나의 목표는 종래의 궐련에서 담배의 연소와 열분해 감성(degradation)으로 인해 생성된 유형의 공지의 유해한 연기 성분을 감소시키는 것이다.
통상적으로 이러한 가열식 흡연 물품에서는, 에어로졸은 열원으로부터, 열원의 내부, 그 주위 또는 그 하류에 위치할 수 있는, 물리적으로 분리된 에어로졸 형성 기재 또는 물질로의 열 전달에 의해 발생된다. 흡연 동안, 휘발성 화합물이 열원으로부터의 열의 전달에 의해서 에어로졸 형성 기재로부터 방출되고 흡연 물품을 통해 흡인된 공기에 연행된다. 방출된 화합물은 냉각되면서 응축되어 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸을 형성한다.
다수의 선행 기술 문헌은 가열식 흡연 물품을 소모하거나 흡연하기 위한 에어로졸 발생 장치를 개시하고 있다. 이러한 장치는, 예를 들면, 에어로졸 발생 장치의 하나 이상의 전기 가열 요소로부터 가열식 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재로의 열 전달에 의해 에어로졸이 발생되는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 이러한 전기 흡연 시스템의 한 가지 이점은, 사용자가 선택적으로 흡연을 일시 정지하고 재시작할 수 있게 하면서, 측류연(sidestream smoke)을 상당히 감소시키는 것이다.
전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 사용하는 동안, 가열 요소에 공급된 전력은 시간이 지나면서 소비자에게 실질적으로 일관된 에어로졸 전달을 제공하는 특정 가열 프로파일을 달성하기 위해 제어된다. 본 명세서에서 "예비 가열 상(pre-heating phase)"이라고 지칭되는, 가열 프로파일의 제1 상 동안, 주위 온도에서, 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸이 발생되는 제1 온도로 가열 요소를 상승시키도록 전력이 가열 요소에 공급된다. 많은 장치에서, 장치의 활성화 후에 가능한 한 빨리 원하는 성분들을 갖는 에어로졸을 발생시키는 것이 바람직한데, 소비자들은 제1 퍼프를 갖기 전에 장치의 활성화 후에 상당한 기간 동안 기다려야 하는 것을 원하지 않기 때문이다. 이러한 이유로, 제1 상에서, 가능한 한 빨리 제1 온도로 상승시키도록 상기 가열 요소에 전력이 공급될 수도 있다. 예비 가열 상 이후에, 가열 프로파일은 통상적으로 상기 제1 온도 보다 낮은, 제2 온도로 상기 가열 요소를 유지시키도록 상기 가열요소에 전력이 공급되는 제2 가열 상으로 이동해서, 소비자가 에어로졸 발생 물품을 뻐끔뻐끔 피울 때 소비자에게 에어로졸의 일관된 전달을 달성하게 된다.
예비 가열 상 동안, 소정의 화합물들은 그것이 가열됨에 따라 에어로졸 형성 기재로부터 방출되어, 소비자가 검출할 수도 있는 바람직하지 않은 악취가 발생하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 악취를 일으키는 주된 화합물 중 하나는 불쾌한 유황 냄새를 가지는, 황화수소로 확인되었다. 메탄티올 및 카르보닐 황화물과 같은 다른 화합물 또한 비록 통상적으로 더 적은 정도이지만, 악취에 기여할 수 있다.
예비 가열 상 동안 악취 감소를 위한 신규한 수단을 갖는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 에어로졸 발생 물품의 구성을 상당히 변형하지 않고 혼입될 수 있는 악취를 감소시키기 위한 수단을 갖는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 특히 바람직할 것이다. 또한, 소비자에게 흡연 경험에 최소한의 충격으로 혼입될 수 있는 악취를 감소시키기 위한 이러한 수단을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면 에어로졸 형성 담배 기재; 및 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 래퍼를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품이 제공되어 있다. 상기 래퍼는 금속-기반 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치에 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품이다. 그러나, 다른 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 그 자체로 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한, 카본 열원과 같은 열원을 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치; 및 상기 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함하되, 상기 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 담배 기재; 및 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 래퍼를 포함하고 있는, 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있다. 상기 래퍼는 금속-기반 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 에어로졸 형성 담배 기재를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품용 래퍼가 제공되어 있으며, 상기 래퍼는 금속-기반 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 상기 에어로졸 발생 물품의 가열 동안 방출되는 황화수소의 수준을 감소시키기 위해 가열식 에어로졸 발생 물품의 래퍼에서 전이 금속 염에 기반한 황화물 소거제 화합물의 용도가 제공되어 있다.
본 발명의 하나의 측면 또는 구현예에 관하여 아래에 설명된 특징들은 또한 다른 측면들 및 구현예들에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품용 래퍼에 관련하여 설명된 특징들은 통상적으로 또한 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템의 에어로졸 발생 물품의 래퍼 및 본 발명에 따른 래퍼에 적용 가능할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "가열식 에어로졸 발생 물품"은 가열될 때 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출하는 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있는 태우지 않고 가열하는(heat-not-burn) 물품을 지칭한다. 본 발명에 따른 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재로부터 생성된 에어로졸은 가시적 또는 비가시적일 수 있고, 증기(예를 들면, 실온에서는 보통 액체 또는 고체인, 기체 상태에 있는 물질의 미립자)뿐만 아니라, 기체 및 응집된 증기의 액적을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "상류" 및 "하류"는 그 사용 중에 사용자가 에어로졸 발생 물품을 흡인하는 방향에 대하여 에어로졸 발생 물품의 요소들, 또는 요소들의 부분들의 상대적 위치를 설명하는 데에 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "황화물 소거제 화합물"은 황화수소와 같은 황화물 화합물과 화학적으로 반응하여 이들을 덜 휘발성인 형태로 변환시키는 능력을 가진 화합물을 지칭한다. 소정의 황화물 소거제 화합물은 추가적으로 예를 들어 메탄티올 같은, 메르캅탄(mercaptan)을 포함한, 다른 황 화합물을 감소시키도록 작용할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은, 상술한 예비 가열 상 동안 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 황화수소의 적어도 일부분을 제거하도록 작용하는, 황화수소 소거제 화합물을 래퍼에 혼입한다. 이에 따라 예비 가열 동안 악취가 효과적으로 감소 또는 제거될 수 있도록, 황화수소가 소비자에 도달하는 것이 방지된다.
에어로졸 발생 물품을 둘러싸고 있는 래퍼에 황화물 소거제 화합물을 제공함으로써, 상기 황화물 소거제 화합물은 유리하게 예비 가열 동안 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 황화물 화합물과 접촉하게 되도록 위치되어 있다.
황화물 소거제 화합물은 유리하게는 에어로졸 발생 물품의 구성과 제조가 실질적으로 영향을 받지 않도록 에어로졸 발생 물품의 조립 전에 래퍼 내로 혼입될 수 있다. 황화물 소거제 화합물을 래퍼 내로 혼입시키는 것은 사용하는 동안에 소비자에게 전달되는 에어로졸의 조성물에 대한 영향이 최소화된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 황화물 소거제 화합물은 바람직하게는 에어로졸 발생 물품을 둘러싸고 있는 외부 래퍼 내로 혼입된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 황화물 소거제 화합물은 외부 래퍼 밑에서 에어로졸 발생 물품의 구성요소들을 둘러싸고 있는 하나 이상의 플러그 랩 내로 혼입될 수 있다. 바람직하게는, 황화물 소거제 화합물이 하나 이상의 플러그 랩 내로 혼입되는 경우, 황화물 소거제 화합물은 에어로졸 형성 기재를 둘러싸고 있는 적어도 플러그 랩 내로 혼입된다.
상기에서 정의한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 래퍼는 금속-기반인 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있다. 이는 화합물이 주 성분들 중 하나로서 금속을 포함하고 있는 것을 의미한다. 바람직하게는, 래퍼는, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있다: 금속 염, 금속 착물 또는 이들의 조합물.
바람직하게는, 황화물 소거제 화합물은 전이 금속에 기반한다. 용어 "전이 금속"은 본원에서 주기율표의 d-블록 내의 금속을 지칭하는데 사용된다. 바람직하게는, 전이 금속은 아연, 철 및 구리로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특히 바람직한 구현예에서, 황화물 소거제 화합물은 아연에 기반한다.
황화물 소거제 화합물이 금속 염인 구현예들에서, 임의의 적합한 염이 사용될 수 있으며, 그것은 금속에 따라 숙련자에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 금속 염은 탄산염, 염화물, 황산염, 수산화물, 질산염, 말산염, 아세트산염, 시트르산염 또는 브롬화물일 수 있다.
황화물 소거제 화합물이 금속 착물인 구현예들에서, 임의의 적합한 착물이 사용될 수 있으며, 그것은 금속에 따라 숙련자에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 금속 착물은 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 또는 이의 짝 염기 같은 킬레이트 착물일 수 있다.
적합한 아연 기재 황화물 소거제 화합물은 이에 한정되는 것은 아니지만, 탄산 아연, 염기성 탄산 아연, 염화 아연, 황산 아연, 아연 EDTA 같은 아연 킬레이트, 아세트산 아연과 브롬화 아연 같은 아연 카르복실레이트를 포함한다.
적합한 철 기재 황화물 소거제 화합물은 이에 한정되는 것은 아니지만, 황산 철을 포함한다.
적합한 구리 기재 황화물 소거제 화합물은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 탄산 제2구리, 황산 제2구리, 질산 제2구리, 염화 제2구리 및 클로로필 또는 클로로필린의 구리 착물을 포함한다.
적합한 주석 기재 소거제 화합물은 이에 한정되는 것은 아니지만, 불화 주석, 염화 주석 및 브롬화 주석을 포함한다.
황화물 소거제 화합물은 다양한 상이한 방식으로 래퍼 내로 또는 래퍼 위로 혼입될 수 있다. 황화물 소거제 화합물은, 예를 들어, 고체 분말의 형태로, 래퍼 내로 또는 래퍼 위로 직접 혼입될 수 있다. 대안적으로, 황화물 소거제 화합물은 적합한 바인더, 예를 들어 중합체 바인더와 조합될 수 있다. 이로 인해 황화물 소거제 화합물을 래퍼 내로 또는 래퍼 위로 적용하는 것을 용이하게 할 수 있다. 적합한 중합체 바인더는 이에 한정되는 것은 아니지만, PVA 및 셀룰로오스 바인더를 포함한다.
소정의 구현예들에서, 황화물 소거제 화합물은 래퍼의 적어도 하나의 표면에 제공된 외부층에 혼입되어 있다. 예를 들어, 래퍼는 에어로졸 형성 기재에 대하여 래퍼의 내측 또는 외측 또는 내측과 외측 모두에 제공된 황화물 소거제 화합물의 외부층에 의해 코팅될 수 있다. 외부층은 바람직하게는 황화물 소거제 화합물을 혼입시키는 용액의 형태로 래퍼의 표면 또는 표면들에 적용된다. 황화물 소거제 화합물은 상술한 바와 같이, 중합체 바인더와 함께 래퍼에 적용될 수 있다.
대안적인 구현예들에서, 래퍼는 종이 같은 섬유상 물질의 시트로 형성되어 있으며, 여기서 상기 황화물 소거제 화합물은 상기 섬유상 물질 내에 분산되어 있다. 이러한 구현예들에서, 황화물 소거제 화합물은 통상적으로 섬유상 물질의 시트의 생산 동안 충전제로서 첨가된다. 예를 들어, 섬유상 물질의 시트가 종이인 경우, 상기 황화물 소거제 화합물은 제지 공정 동안에 펄프 내로 첨가될 수 있다.
추가의 대안적인 구현예들에서, 황화물 소거제 화합물은 래퍼에 함침되어 있다. 이러한 구현예들에서, 황화물 소거제 화합물은 상술한 코팅층과 대비하여, 래퍼의 구조 내로 함침되어 있으며, 상기 황화물 소거제 화합물은 래퍼의 표면 상의 층에 제공되어 있다. 황화물 소거제 화합물의 함침은 통상적으로 예를 들어, 하나 이상의 롤러를 사용하여, 황화물 소거제 화합물을 기존 래퍼에 혼입시키기 위해 가압하는 것으로 달성된다. 황화물 소거제 화합물은 통상적으로 용액의 형태로 함침될 것이다.
래퍼는 래퍼 및 황화물 소거제 화합물의 총 배합 중량을 기준으로, 바람직하게는 적어도 약 0.01 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 0.1 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 0.25 중량%의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분을 포함하고 있다. 이는 래퍼 내의 금속 성분의 중량 기준 "농도"에 효과적으로 대응한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 래퍼는 래퍼 및 황화물 소거제 화합물의 총 배합 중량을 기준으로, 바람직하게는 약 5 중량% 이하, 더욱 바람직하게는, 약 4 중량% 이하의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분을 포함하고 있다. 바람직하게는 래퍼는 래퍼 및 황화물 소거제 화합물의 총 배합 중량을 기준으로, 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 4 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.25 중량% 내지 약 4 중량%의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분을 포함하고 있다.
래퍼는 바람직하게는 래퍼 1cm2 당 적어도 약 0.25㎍, 바람직하게는 래퍼 1cm2 당 적어도 약 2.5㎍, 더욱 바람직하게는 황화물 소거제 화합물이 혼입되는 래퍼의 면적 대비 1cm2 당 적어도 약 5㎍의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분을 포함하고 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 래퍼는 바람직하게는 래퍼 1cm2 당 약 125㎍ 이하, 더욱 바람직하게는, 래퍼 1cm2 당 약 100㎍ 이하의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분을 포함하고 있다. 바람직하게는 래퍼는 래퍼 1cm2 당 약 0.25㎍ 내지 약 125㎍, 더욱 바람직하게는 1cm2 당 약 2.5㎍ 내지 약 100㎍, 더욱 바람직하게는 황화물 소거제 화합물이 혼입되는 래퍼의 면적 대비 1cm2 당 약 5㎍ 내지 약 100㎍의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분을 포함하고 있다. 이러한 바람직한 값들은 약 25 g/m2의 평량을 갖는 래퍼에 기반한다.
본 발명에 따른 단일 에어로졸 발생 물품의 래퍼는 바람직하게는 약 10㎍ 내지 약 700㎍, 더욱 바람직하게는 약 15㎍ 내지 약 500㎍의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분의 총 양을 포함하고 있다.
바람직하게는, 황화물 소거제 화합물은 래퍼 내에 황화물 소거제 화합물이 없는 등가의 에어로졸 발생 물품과 비교할 때 예비 가열 시험 동안에 적어도 약 30 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 50%, 가장 바람직하게는 적어도 약 70%의 황화수소의 감소를 달성하기에 충분한 양으로 포함되어 있다. 이러한 비교를 위해, 래퍼 내에 황화물 소거제 화합물이 있는 에어로졸 발생 물품과 없는 물품 둘 다 하기 정의된 바와 같은 예비 가열 시험에서 예비 가열된다.
예비 가열 시험에서, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치 내로 삽입된다. 가열 요소는 350℃에서 30초 동안 가열되고 나서 스위치 오프되고, 정상 사용 동안에 에어로졸 발생 물품의 예비 가열 상을 시뮬레이션하도록 프로그래밍되어 있다. 에어로졸 발생 물품의 가열 동안에, 에어로졸 발생 물품은 밀봉된 유리 바이알 내에 놓여 가열 동안 에어로졸 발생 물품으로부터 방출된 기체 상 성분이 수집되도록 한다. 이어서, 바이알 내에 수집된 기체 상 성분의 샘플을 제거하고, 액체 크로마토그래피-질량 분석 방법을 사용하여 황화수소의 농도를 결정한다. 예비 가열 시험을 위한 적합한 에어로졸 발생 장치는 시판 중인, Philip Morris International의 iQOS® 태우지 않고 가열하는(heat-not-burn) 장치이다.
본 발명의 바람직한 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치와 사용하도록 적응된 것이다. 이러한 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 흡연 동안에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소에 의해 관통되도록 적응된 것이다. 전면-플러그가 에어로졸 형성 기재의 상류에 제공되어 있는 경우에, 상기 전면-플러그는 가열 요소에 의해 관통되도록 적응된 것일 수 있다.
본 발명의 대안적인 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재에 인접한 열원을 포함해서 별도의 에어로졸 발생 장치가 필요하지 않게 될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함하고 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재이다. 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 성분 모두를 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 물질을 포함하고 있다. 바람직하게, 에어로졸 형성 기재는 주름진 균질화 담배 물질의 시트를 포함하고 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "균질화 담배 물질"은 미립자 담배를 응집시켜서 형성된 물질을 나타낸다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재 및 지지 요소가 축방향으로 서로 접경하도록 에어로졸 형성 기재의 바로 하류에 위치된 지지 요소를 더 포함하고 있다. 지지 요소는 바람직하게는 에어로졸 형성 기재를 관통하도록 구성된 가열 요소를 갖는 장치 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입할 때 필요할 수도 있는 것과 같이, 에어로졸 발생 물품의 상류 말단이 삽입력을 필요로 하는 장치 내로 삽입될 때 에어로졸 형성 기재의 하류 이동을 방지한다.
바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 상류 말단에 위치된다. 대안적으로, 전면-플러그가 에어로졸 형성 기재의 상류에 포함될 수도 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 지지 요소의 하류에 위치된 에어로졸 냉각 요소를 더 포함하고 있을 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 냉각 요소(aerosol-cooling element)"는 표면적이 크고 흡인-저항이 낮은 요소를 설명한다. 사용시, 에어로졸 형성 기재로부터 방출된 휘발성 화합물들에 의해 형성된 에어로졸이 통과해서 사용자가 흡입하기 전에 에어로졸 냉각 요소에 의해 냉각된다. 높은 필터와 다른 마우스피스 흡인-저항과 반대로, 에어로졸 냉각 요소는 낮은 흡인-저항을 갖는다. 에어로졸 발생 물품 내부의 챔버들 및 공동들은 또한 에어로졸 냉각 요소들로 고려되지는 않는다.
대안적으로 또는 추가적으로, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 이 에어로졸 발생 물품의 하류 말단에 위치한 마우스피스를 더 포함하고 있을 수도 있다. 마우스피스는 필터를 포함할 수 있다. 필터는 하나 이상의 적합한 여과 물질로 형성될 수 있다. 이러한 많은 여과 물질이 당 기술분야에 공지되어 있다. 일 구현예에서, 마우스피스는 셀룰로오스 아세테이트 토우로 형성된 필터를 포함할 수 있다.
적합한 에어로졸 형성 기재, 지지 요소, 에어로졸 냉각 요소 및 마우스피스는 WO-A-2013/098405에 설명되어 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 래퍼는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 둘러싸고 있다. 바람직하게는, 래퍼 (또는 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 래퍼의 영역)는 에어로졸 발생 장치 내로 수용되도록 적응된 에어로졸 발생 물품의 일부분의 적어도 일부 주위에 제공되어 있다. 따라서, 황화물 소거제 화합물은 황화수소가 방출될 에어로졸 발생 물품의 영역에 제공된다. 에어로졸 발생 장치 내로 수용되도록 적응된 에어로졸 발생 물품의 일부분은 통상적으로 에어로졸 형성 기재 및 상기 에어로졸 형성 기재가 존재하는 경우 그의 하류에 있는 지지 요소를 포함하고 있다. 존재하는 경우, 에어로졸 냉각 요소 또한 에어로졸 발생 장치 내로 삽입될 수도 있다. 존재하는 경우, 마우스피스는 통상적으로 에어로졸 발생 장치 내로 삽입되지 않을 것이다.
바람직하게는, 래퍼 또는 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 래퍼의 일부분은 에어로졸 발생 물품의 적어도 에어로졸 형성 기재를 둘러싸고 있다. 이러한 배열에 있어서, 황화물 소거제 화합물은 황화수소가 발생될 에어로졸 형성 기재의 바로 부근에 제공된다. 따라서, 황화물 소거제 화합물은 그것이 예비 가열 상 동안에 방출됨에 따라 수소 황화물과 접촉하게 되어서, 소비자에 의해 검출되기 전에 더욱 불활성 형태로 포획되거나 또는 반응할 수 있도록 잘 위치되어 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 래퍼는 에어로졸 형성 기재가 존재하는 경우 그의 하류에 있는 지지 요소를 둘러싸고 있을 수도 있다.
황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 래퍼는 에어로졸 발생 물품의 일부만을 둘러싸고 있을 수도 있는데, 에어로졸 발생 물품의 나머지 부분은 황화물 소거제 화합물을 함유하고 있지 않은 하나 이상의 추가 래퍼에 의해 둘러싸여 있다. 대안적으로, 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 래퍼는 실질적으로 전체 길이를 따라 에어로졸 발생 물품을 둘러싸고 있을 수도 있다.
소정의 구현예들에서, 황화물 소거제 화합물은 소정의 정의된 래퍼의 구역 또는 부분에만 제공될 수 있다. 예를 들어, 황화물 소거제 화합물이 코팅층의 형태로 적용되어 있는 경우, 코팅층은 에어로졸 형성 기재 근처에 있는 것과 같은, 래퍼의 소정의 구역에만 적용될 수도 있다. 다른 구현예들에서, 황화물 소거제 화합물은 실질적으로 전체 래퍼 전체에 걸쳐 제공될 수도 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 래퍼는 상술한 바와 같이, 일부 방식으로 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 시트 물질로 형성되어 있다. 래퍼는 바람직하게는 섬유상 물질의 시트, 특히 바람직하게는 종이 시트이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 흡연 동안 에어로졸 발생 물품의 상류 말단을 수용하도록 적응된 에어로졸 발생 장치와 조합하여 상기에서 상세히 설명한 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 포함하고 있다. 에어로졸 발생 장치는, 사용하는 동안, 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 적응된 가열 요소를 포함하고 있다. 바람직하게는, 가열 요소는 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 삽입될 때 에어로졸 형성 기재를 관통하도록 적응된 것이다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 추가적으로 하우징, 가열 요소에 연결되어 있는 전력 공급부 및 전력 공급부로부터 가열 요소로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어 요소를 포함하고 있다. 상기 논의된 예비 가열 상을 포함하고 있는 가열 프로파일을 생성하기 위해 가열을 제어하는 것은 이러한 제어 요소이다.
본 발명의 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 적합한 에어로졸 발생 장치는 WO-A-2013/098405에 설명되어 있다
본 발명은 상술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 생산 방법으로 추가로 확장되어 있다. 본 방법은 에어로졸 형성 기재를 제공하는 단계; 에어로졸 형성 기재를 하나 이상의 성분과 조합해서 에어로졸 발생 물품을 형성하는 단계; 및 금속-기반 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있는 외부 래퍼로 에어로졸 발생 물품을 포장하는 단계를 포함하고 있다. 이러한 방법은 외부 래퍼에 황화물 소거제 화합물을 갖는 에어로졸 발생 물품을 생산한다.
본 발명에 따른 대안적인 방법에 있어서, 상기 방법은 금속-기반 황화물 소거제 화합물을 포함하고 있는 플러그 랩에 의해 둘러싸여 있는 에어로졸 형성 기재를 제공하는 단계; 에어로졸 형성 기재를 하나 이상의 성분과 조합해서 에어로졸 발생 물품을 형성하는 단계; 및 외부 래퍼로 에어로졸 발생 물품을 포장하는 단계를 포함하고 있다. 이러한 방법은 에어로졸 형성 기재의 플러그 랩에 황화물 소거제 화합물을 갖는 에어로졸 발생 물품을 생산한다.
본 발명에 따른 방법들은 에어로졸 발생 물품을 조립하기 위한 기존의 장비 및 기술을 사용하여 유리하게 수행될 수 있는데, 에어로졸 발생 물품의 조립 전에 황화물 소거제 화합물이 적절한 래퍼 내로 혼입될 수 있기 때문이다. 이어서 에어로졸 발생 물품 주위에 래퍼를 포장하는 것은 종래의 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명은 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 한 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품의 개략도이며, 외부 래퍼가 부분적으로 포장되어 있지 않으며; 그리고
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 동축 정렬로 배열된 4개의 요소, 즉 에어로졸 형성 기재(20), 지지 요소(30), 에어로졸 냉각 요소(40), 및 마우스피스(50)를 포함하고 있다. 상기 4개의 요소의 각각은 대응하는 플러그 랩(미도시함)에 의해 둘러싸여 있다. 이들 4개의 요소는 순차적으로 배열되어 있고 외부 래퍼(60)에 의해 둘러싸여서 에어로졸 발생 물품(10)을 형성한다. 에어로졸 발생 물품(10)은 사용자가 사용 동안에 그 또는 그녀의 입 안에 넣는 근위 또는 마우스 말단(70), 및 이 마우스 말단(70)에 대한 에어로졸 발생 물품(10)의 대향 말단에 위치한 원위 말단(80)을 갖는다.
사용시, 사용자에 의해 에어로졸 발생 물품(10)을 통해 공기가 원위 말단(80)으로부터 마우스 말단(70)으로 흡인된다. 에어로졸 발생 물품의 원위 말단(80)은 또한 에어로졸 발생 물품(10)의 상류 말단으로서 설명될 수도 있고, 에어로졸 발생 물품(10)의 마우스 말단(70)은 또한 에어로졸 발생 물품(10)의 하류 말단으로서 설명될 수도 있다. 마우스 말단(70)과 원위 말단(80) 사이에 위치한 에어로졸 발생 물품(10)의 요소들은 마우스 말단(70)의 상류, 또는 대안적으로 원위 말단(80)의 하류인 것으로서 설명될 수 있다.
에어로졸 형성 기재(20)는 에어로졸 발생 물품(10)의 극단적인 원위 또는 상류 말단에 위치하고 있다. 도 1에 도시된 구현예에서, 에어로졸 형성 기재(20)는 래퍼에 의해 둘러싸여 있는 권축된 균질화 담배 물질의 주름진 시트를 포함하고 있다. 균질화 담배 물질의 권축된 시트는 에어로졸 형성제로서 글리세린을 포함한다.
지지 요소(30)는 에어로졸 형성 기재(20)의 바로 하류에 위치하고 에어로졸 형성 기재(20)와 접경하고 있다. 도 1에 도시된 구현예에서, 지지 요소는 중공 초산 셀룰로오스 관이다. 지지 요소(30)는 에어로졸 형성 기재(20)를 에어로졸 발생 물품(10)의 극단적인 원위 말단(80)에 위치시켜서 에어로졸 발생 장치의 가열 요소에 의해 침투될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 지지 요소(30)는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 에어로졸 형성 기재(20) 내로 삽입될 때 에어로졸 형성 기재(20)가 강제로 에어로졸 냉각 요소(40)를 향해서 에어로졸 발생 물품(10) 내부에 하류에 있게 되는 것을 막는 역할을 한다. 지지 요소(30)는 또한 스페이서로서 기능해서 에어로졸 형성 기재(20)로부터 에어로졸 발생 물품(10)의 에어로졸 냉각 요소(40)를 이격시킨다.
에어로졸 냉각 요소(40)는 지지 요소(30)의 바로 하류에 위치하고 지지 요소(30)와 접경한다. 사용시, 에어로졸 형성 기재(20)로부터 방출된 휘발성 물질들은 에어로졸 발생 물품(10)의 마우스 말단(70)을 향해서 에어로졸 냉각 요소(40)를 따라 통과한다. 휘발성 물질은 에어로졸 냉각 요소(40) 내부에서 냉각되어 사용자가 흡입하는 에어로졸을 형성할 수 있다. 도 1에 도시된 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 래퍼(90)에 의해 둘러싸여 있는 폴리락트산의 권축되고 주름진 시트를 포함하고 있다. 폴리락트산으로 이루어진 권축되고 밀집된 시트는 에어로졸 냉각 요소(40)의 길이를 따라 연장되는 복수의 길이 방향 채널을 정한다.
마우스피스(50)는 에어로졸 냉각 요소(40)의 바로 하류에 위치하고 에어로졸 냉각 요소(40)와 접경한다. 도 1에 도시된 구현예에서, 마우스피스(50)는 낮은 여과 효율의 통상의 초산 셀룰로오스 토우를 포함하고 있다.
외부 래퍼(60)는 에어로졸 형성 기재(20) 및 지지 요소(30) 위에 놓여 있는 외부 래퍼의 영역(62) (도 1에 음영으로 표시됨)에 황화물 소거제 화합물의 용액을 함침시킨 궐련 종이 시트이다. 적합한 황화물 소거제 화합물의 예들이 하기 표 1에 제공되어 있다.
에어로졸 발생 물품(10)을 조립하기 위해서, 상술한 4개의 요소는 외부 래퍼(60)의 내부에 정렬되고 기밀하게 싸여진다. 선택적인 구멍들의 열이 에어로졸 발생 물품(10)의 지지 요소(30)를 둘러싸고 있는 외부 래퍼(60)의 영역에 제공되어 있다.
도 1에 도시된 구현예에서, 에어로졸 발생 물품(10)의 외부 래퍼(60)의 원위 말단부가 티핑 페이퍼 밴드(미도시함)에 의해 둘러싸여 있다.
도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 사용자가 흡연하거나 소모하기 위해서, 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치와 체결하도록 설계되어 있다. 사용시, 에어로졸 발생 장치의 가열 요소는 에어로졸 발생 물품(10)의 에어로졸 형성 기재(20)를 충분한 온도로 가열해서 에어로졸을 형성하며, 이는 에어로졸 발생 물품(10)을 통해 하류로 흡인되고 사용자에 의해 흡입된다.
예비 가열 상 동안에, 외부 래퍼(60) 내의 황화물 소거제 화합물은 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 황화수소의 수준을 감소시키도록 작용한다. 상기 정의된 바와 같은 예비 가열 시험에서, 달성된 감소는 유사한 구조를 갖지만 종래의 궐련 종이로부터 형성된 외부 래퍼를 갖는 에어로졸 발생 물품에 비해 적어도 30%이다. 하기 실시예들에 나타난 바와 같이, 많은 황화물 소거제 화합물의 경우에, 황화수소 수준에 있어서 최대 70%의 감소가 달성될 수 있다. 이러한 황화수소 수준의 감소는 황화수소로부터의 악취가 최소화되고 소비자가 전혀 검출하지 않을 수도 있다는 것을 의미한다.
상술한 특정 구현예에서, 황화물 소거제 화합물은 에어로졸 발생 물품의 외부 래퍼에 혼입된다. 그러나, 당업자라면 황화물 소거제 화합물이 추가적으로 또는 대안적으로 개별 요소들을 둘러싸고 있는 플러그 랩 중 하나 이상 내로 혼입될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
실시예
하기 표 1에 보이는 황화물 소거제 화합물들의 각각에 대하여, 마이크로피펫을 이용하여 외부 래퍼의 영역(62)에 적용하고 에어로졸 발생 물품의 원주 둘레에 균일하게 확산시킨 황화물 소거제 화합물의 용액 0.1mL로, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품(도면들을 참조하여 상술한 바와 같음)을 제조하였다. 각각의 에어로졸 발생 물품에 대하여 상기 정의된 예비 가열 시험을 수행하였다.
황화수소 및 메탄티올의 백분율 감소는, 황화물 소거제 화합물이 없는 용매가 동일한 구성의 에어로졸 발생 물품에 동일한 방식으로 적용된 대조군 샘플과 관련하여 측정되었다.
각각의 황화물 소거제 화합물에 대하여, 보이는 감소는 4개의 샘플에 걸쳐 측정된 감소의 평균이다.
하기 결과로부터 각각의 황화물 소거제 화합물에 대하여, 대조군 샘플과 비교하여 약 70%의 황화수소의 감소가 관찰되었다는 것을 알 수 있다. 또한, 특히 구리 기재 소거제 화합물에 대해, 메탄티올의 상당한 감소가 관찰되었다.

황화물 소거제 화합물

금속 성분 양
(μg/cm2)
황화수소 감소 %
메탄티올 감소 %

염화아연
400
73
43

염화아연
100
70
28

염화아연
25
67
22

황산 제2구리 5수화물
100
74
71

황산 제2구리 5수화물
25
71
69

황산 제2구리 5수화물
6.25
68
64

Claims (14)

  1. 에어로졸 형성 담배 기재를 포함하는, 태우지 않고 가열하는 물품용 래퍼로서, 상기 래퍼는 황화물 소거제 화합물을 포함하고, 여기서 상기 황화물 소거제 화합물은 금속 염이고, 여기서 상기 금속 염은 탄산염, 염화물, 황산염, 수산화물, 질산염, 말산염, 아세트산염, 시트르산염 또는 브롬화물이고, 여기서 상기 황화물 소거제 화합물은 전이 금속을 기반으로 하는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품용 래퍼.
  2. 에어로졸 형성 담배 기재; 및
    태우지 않고 가열하는 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 제1항에 따른 래퍼를 포함하는, 태우지 않고 가열하는 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 황화물 소거제 화합물은 아연 또는 구리를 기반으로 하는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 래퍼는 중합체 바인더와 결합된 황화물 소거제 화합물을 포함하는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 황화물 소거제 화합물을 혼입시킨 외부층은 상기 래퍼의 적어도 하나의 표면 상에 제공되어 있는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 래퍼는 섬유상 물질의 시트로 형성되어 있고, 여기서 상기 황화물 소거제 화합물은 상기 섬유상 물질 내에 분산되어 있는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 황화물 소거제 화합물은 상기 래퍼 내로 함침되어 있는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 래퍼 내의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분의 양은 상기 래퍼와 상기 황화물 소거제 화합물의 총 중량을 기준으로 0.01% 내지 5%인 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 래퍼 내의 황화물 소거제 화합물의 금속 성분의 양은 상기 래퍼의 평방 센티미터 당 0.25μg 내지 125μg인 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 래퍼 내의 상기 황화물 소거제 화합물은 상기 래퍼 내에 황화물 소거제 화합물이 없는 등가의 태우지 않고 가열하는 물품과 비교하여 예비 가열 시험 동안 황화수소의 적어도 50 중량%의 감소를 제공하고, 여기서 상기 예비 가열 시험에서 상기 태우지 않고 가열하는 물품 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 요소는 350℃에서 30초 동안 가열되고 나서 스위치 오프되도록 프로그래밍되어 있는 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 황화물 소거제 화합물을 포함하는 래퍼는 외부 래퍼인 것인, 태우지 않고 가열하는 물품.
  12. 에어로졸 발생 시스템으로서,
    가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치; 및
    상기 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 태우지 않고 가열하는 물품을 포함하되, 상기 태우지 않고 가열하는 물품은
    에어로졸 형성 담배 기재; 및
    상기 태우지 않고 가열하는 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 제1항에 따른 래퍼를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 시스템.
  13. 태우지 않고 가열하는 물품의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    에어로졸 형성 담배 기재를 제공하는 단계;
    상기 에어로졸 형성 담배 기재를 하나 이상의 성분과 조합해서 에어로졸 발생 물품을 형성하는 단계; 그리고
    상기 태우지 않고 가열하는 물품을 외부 래퍼로 포장하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 외부 래퍼는 제1항에 따른 래퍼인 것인, 방법.
  14. 삭제
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