KR20210156295A - 흡연 물품용 필터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재(2)로서, 미근부와 곡부가 교대로 배열된 파형 필름(21)을 포함하고, 미근부 및 곡부는, 제1 단면으로부터 제2 단면까지 뻗어, 공기가 제1 단면으로부터 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로(22)를 형성하고 있는 여재와, 공기 유통로에 배치된 복수의 입자(3)와, 측면이 피복되도록 여재를 권장하는 권취지(4)를 포함하는 흡연 물품용 필터.

Description

흡연 물품용 필터 및 그 제조 방법{SMOKING ARTICLE FILTER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 흡연 물품용 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
흡연 물품용 필터로서는, 셀룰로오스 아세테이트의 섬유 다발(아세테이트 토우)을 여재(濾材, 여과재)로서 사용한 아세테이트 필터가 일반적으로 사용되고 있다. 한편, 필름 소재에 주름을 부여한 후에, 길이 방향으로 공기 유통로를 형성하도록 접어, 이것을 권취지(卷取紙)로 싸 형성되는 필름 필터가, 흡연 물품용 필터로서 알려져 있다(예를 들면, 영국 특허공보 제2118423호 명세서 및 일본 공개특허공보 평9-294577호를 참조). 필름 필터는, 아세테이트 필터에 비해 향끽미에 대한 기여가 큰 성분의 투과율이 높아, 유저가 흡연 시에 향끽미를 느끼기 쉽다는 특성을 가진다.
본 발명자 등은, 흡연 물품에 있어서 필름 필터의 범용성이 높지 않은 원인으로서, 필름 필터는, 아세테이트 필터에 비해 필터 경도나 필터 통기 저항이 충분하지 않은 점에 주목했다. 필터 경도가 충분하지 않으면 유저의 사용감(예를 들면, 그립감이나 무는감)이 저하되고, 필터 통기 저항이 충분하지 않으면 유저가 들이마시기 어렵다고 느낀다. 따라서, 본 발명은, 필름 필터의 여과 특성을 유지하면서, 충분한 필터 경도와 충분한 필터 통기 저항을 갖는 흡연 물품용 필름 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 의하면,
제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재로서, 미근부(尾根部)와 곡부(谷部)가 교대로 배열된 파형 필름을 포함하고, 상기 미근부 및 상기 곡부는, 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 뻗어, 공기가 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있는 여재와,
상기 공기 유통로에 배치된 복수의 입자와,
상기 측면이 피복되도록 상기 여재를 권장(卷裝)하는 권취지
를 포함하는 흡연 물품용 필터가 제공된다.
다른 측면에 의하면,
필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 40% 이하인 저여과성 여재와,
상기 저여과성 여재의 공극에 배치된 복수의 입자와,
상기 저여과성 여재를 권장하는 권취지
를 포함하는 흡연 물품용 필터가 제공된다.
또 다른 측면에 의하면, 상기 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품이 제공된다.
또 다른 측면에 의하면, 상기 흡연 물품용 필터와,
담배 충전재를 포함하고, 상기 필터의 일단에 연결된 담배 로드와,
상기 필터 및 상기 담배 로드를 연결하도록 상기 필터 및 상기 담배 로드 위에 감긴 티핑 페이퍼
를 포함하는 궐련이 제공된다.
또 다른 측면에 의하면,
파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정과,
상기 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 형성하도록 모아 여재를 형성하고, 이로써, 상기 입자를 상기 공기 유통로에 배치시키는 공정과,
상기 여재를 권취지로 권장하여 필터를 얻는 공정
을 포함하는, 흡연 물품용 필터의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 필름 필터의 여과 특성을 유지하면서, 충분한 필터 경도와 충분한 필터 통기 저항을 갖는 흡연 물품용 필름 필터를 제공할 수 있다.
도 1은 흡연 물품용 필터의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 파형 필름의 필름 두께 및 필름 가로 폭을 나타내는 도면이다.
도 3은 입자 첨가량과 필터 통기 저항의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 입자 첨가량과 필터 경도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 필터 통기 저항과 타르 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 반휘발성 성분의 딜리버리양비의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7a는 실시예 2에서 평가한 궐련의 개략도이다.
도 7b는 실시예 2에서 평가한 궐련의 개략도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하지만, 이하의 설명은 본 발명을 상세 해설하는 것을 목적으로 하며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
1. 흡연 물품용 필터
흡연 물품용 필터의 일례의 단면도를 도 1에 나타낸다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 흡연 물품용 필터(1)는,
제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재(2)로서, 미근부와 곡부가 교대로 배열된 파형 필름(21)을 포함하고, 상기 미근부 및 상기 곡부는, 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 뻗어, 공기가 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로(22)를 형성하고 있는 여재(2)와,
상기 공기 유통로(22)에 배치된 복수의 입자(3)와,
상기 측면이 피복되도록 상기 여재를 권장하는 권취지(4)
를 포함한다.
다른 측면에 의하면, 흡연 물품용 필터(1)는,
파형 필름(21)을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로(22)를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 갖도록 모아 형성된 여재(2)와,
공기 유통로(22)에 배치된 복수의 입자(3)와,
여재(2)를 권장하는 권취지(4)
를 포함한다.
또한, 이하의 설명에서, 흡연 물품용 필터는 간단히 필터라고도 한다.
여재는, 제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖는다. 단, 여재는, 파형 필름을 길이 방향으로 복수의 공기 유로를 형성하도록 모아 형성되고(개더링 가공), 권취지로 권장되어 있기 때문에, 제1 단면 및 제2 단면은, 공기 유로의 존재로 인해 「구멍」이 들어간 것처럼 보여, 엄밀하게 평면은 아니고, 측면도 엄밀하게는 표면에 요철을 갖는다. 또, 제1 및 제2 단면은, 엄밀하게 진원일 필요는 없고, 타원이어도 된다.
여재를 구성하는 파형 필름(corrugated film)(21)은, 주름 상자 형상의 주름이 부여되어 있는 필름, 즉 미근부(21a)와 곡부(21b)가 교대로 배열된 필름을 말한다(도 2를 참조). 파형 필름의 미근부 및 곡부는, 여재의 제1 단면으로부터 제2 단면까지 뻗어, 공기가 제1 단면으로부터 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있다.
파형 필름은, 주름 상자 형상의 주름을 부여하는 공지(公知)의 처리를 필름에 실시하는 것에 의해 조제할 수 있다. 이러한 처리는, 플리츠 처리, 크림프 처리(권축(捲縮) 처리), 또는 크레이프 처리라고도 불리며, 공지이다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 평9-294577호는, 담배용 페이퍼 필터의 원료 시트를 한 쌍의 주름 부여 롤러의 사이를 통과시켜 주름을 부여하는 처리를 개시한다.
바람직하게는, 파형 필름은 용융된 필름 재료로 성형된 필름이다. 용융된 필름 재료로 필름을 성형하는 수법은 공지이며, 예를 들면, T다이법(캐스트법)과 인플레이션법을 들 수 있다. 필름은, 용융된 필름 재료로 성형된 후에, 1축방향 또는 2축방향으로 연신되어도 된다.
파형 필름이, 용융된 필름 재료로 성형된 필름일 경우, 이 필름은, 공기를 실질적으로 투과시키지 않는다. 이 경우, 파형 필름은, 섬유의 집합체(예를 들면, 종이 또는 부직포)로 구성되어 있지 않다. 즉, 파형 필름은, 섬유에 압축력이나 열을 가해 시트 형상으로 성형한 필름이 아니다.
파형 필름이, 용융된 필름 재료로 성형되어 있는 경우, 섬유의 집합체로 구성되어 있는 경우에 비해 표면이 조밀한 구조를 갖는다. 이러한 필름의 표면 특성(즉, 표면 치밀성)은, 공기 유통로에 배치되는 입자를 필름의 두께 방향으로 매몰시키지 않도록 하는 것에 기여한다. 입자가 필름에 매몰되지 않고 공기 유통로에 배치되면, 입자는, 필터 통기 저항의 상승에 효율적으로 기여할 수 있음과 함께, 필터 경도의 증대에 효율적으로 기여할 수 있다.
보다 바람직하게는, 파형 필름은 고분자 폴리머 필름이다. 더 바람직하게는, 파형 필름은 플라스틱 필름이다. 구체적으로는, 파형 필름은, 폴리올레핀 필름, 또는 폴리에스테르 필름이다. 보다 구체적으로는, 파형 필름은, 폴리프로필렌 필름, 폴리부틸렌 석시네이트 필름, 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리 락트산 필름, 셀룰로오스 아세테이트 필름, 또는 이들 필름을 구성하는 재료의 2종류 이상으로 이루어지는 필름이다. 파형 필름은, 생분해성 필름으로 할 수도 있다. 파형 필름이 2종류 이상의 필름 재료로 이루어지는 경우, 파형 필름은, 필름 재료를 원료의 펠릿(pellet) 상태로 복합(혼합)하고, 용융하여 필름화함으로써 제조할 수 있다. 이와 같이 파형 필름이 2종류 이상의 필름 재료로 구성되는 경우, 파형 필름의 내열성, 인장 신도 등의 각종 물성을 조정하는 것이 가능하다.
파형 필름은, 일반적으로는 30㎛∼200㎛, 바람직하게는 30㎛∼100㎛의 두께를 갖는다. 여기에서의 두께는, 주름을 부여하는 처리 전의 필름의 두께를 가리킨다. 필름은, 상기 범위 내의 두께를 가지면, 주름을 부여하는 처리 시에 부분적으로 데미지(끊어진 곳)가 발생하기 어렵다.
파형 필름은, 일반적으로는 0.5mm∼1.5mm, 바람직하게는 0.5mm∼1.0mm의 파(波)의 피치를 갖는다. 파의 피치는, 파형 필름의 주름을 평면 형상으로 늘렸을 때의, 인접하는 주름과 주름의 간격의 평균치를 가리킨다. 파의 피치가 1.5mm을 넘으면, 파형 필름을 모아 전체적으로 원기둥 형상을 형성할 때에, 단면을 깔끔한 진원으로 하기 어려워진다. 0.5mm 미만의 피치는, 주름 부여 정밀도나 주름 부여 롤러의 내구성의 관점에서 바람직하지 않다.
1개의 파형 필름에 있어서, 주름(즉, 파)은 규칙적으로(즉 같은 피치로) 필름의 전면에 부여되어 있는 것이 바람직하다.
파형 필름은, 일반적으로는 100% 이상, 바람직하게는 100%∼1000%, 보다 바람직하게는 150%∼800%의 인장 신도를 갖는다. 여기에서의 인장 신도는, 주름을 부여하는 처리 전의 필름에 인장 시험을 행하여 측정된 값을 가리킨다. 인장 신도는, ASTM D882에 따라 인장 시험을 행하여, 시험 결과를 하기 식에 적용시키는 것에 의해 구할 수 있다.
인장 신도(%)=100×(L-L0)/L0
(여기에서, L은 파단 시의 필름 길이를 나타내고, L0은 초기(시험 전)의 필름 길이를 나타낸다.)
필름은, 상기 범위 내의 인장 신도를 가지면, 주름을 부여하는 처리 시에, 부분적으로 데미지(끊어진 곳)가 발생하기 어렵다. 파형 필름에 데미지(끊어진 곳)가 발생하면, 파형 필름이 부분적으로 공기를 투과시키기 때문에, 필터를 형성했을 때에, 필터 통기 저항당 타르/니코틴 여과율이 상승하게 된다.
또, 필름의 인장 신도가 클수록, 제작된 필터의 필터 통기 저항이 커진다(도 3을 참조). 따라서, 인장 신도의 특성에 근거하여 필름의 소재를 선택해, 필터 통기 저항을 조정할 수 있다.
상기 설명한 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 갖도록 모아 여재를 형성한다. 즉, 여재는, 파형 필름으로 구성되고, 파형 필름의 간극에 의해 규정되는 길이 방향으로 가로지르는 복수의 공기 유통로를 가짐과 함께, 전체적으로 원기둥 형상을 갖는다.
파형 필름의 필터에 대한 충전(充塡) 정도, 즉 파형 필름의 충전율은, 바람직하게는 10∼40%, 보다 바람직하게는 20∼40%이다. 「충전율」은, 이하의 식에 의해 정의된다.
충전율(%)={(필름 두께×필름 가로 폭)÷필터 단면적}×100
파형 필름의 필름 두께 및 필름 가로 폭을, 도 2에 각각 t 및 w에 의해 나타낸다. 필름 가로 폭(w)은, 주름을 신장한 상태에서 측정한 필름의 가로 폭을 가리킨다.
충전율이 10% 미만이면, 공기 유통로에 배치된 입자가 공기 유통로에 보지(保持)되기 어려워 탈락하기 쉬워진다. 또, 이 경우, 공기 유통로가 차지하는 비율이 높기 때문에, 통기 저항을 조정하기 위해서는 입자를 많이 첨가할 필요가 있어, 그 결과, 필터 표면이 요철이 되기 쉬워진다. 한편, 충전율이 40%를 넘으면, 필름의 반발력에 의해 필터의 고속 성형이 곤란하게 되어, 권취지로 권장할 때에 풀이 발린 래핑부에 펑크가 발생하기 쉬워진다. 충전율은, 달성하고자 하는 필터 경도나 필터 통기 저항을 고려하여, 상기 범위 내에서 적절히 조정할 수 있다.
파형 필름을 모아 여재를 형성할 때, 1매의 파형 필름을 접도록 원기둥 형상으로 모아 여재를 형성해도 되고, 복수매의 파형 필름을 원기둥 형상으로 모아 여재를 형성해도 된다.
상기 설명한 바와 같이, 파형 필름을 모아 여재를 형성하면, 파형 필름의 간극이, 길이 방향으로 가로지르는 복수의 공기 유통로를 형성한다. 본 발명에서는, 이 공기 유통로에 복수의 입자가 배치된다. 입자가 공기 유통로에 배치되면, 이러한 입자는, 필름 필터의 필터 경도의 상승 및 필터 통기 저항의 상승에 기여한다(도 3 및 도 4를 참조). 입자는, 파형 필름에 매몰되지 않고 공기 유통로를 덮도록 배치되는 것이 바람직하고, 이로써, 필터 경도의 상승 및 필터 통기 저항의 상승에 효율적으로 기여할 수 있다.
입자는, JIS Z8801-1(2006)에 근거하여, 바람직하게는 10∼70메시(즉, 1.7mm∼0.212mm의 애퍼처), 보다 바람직하게는 12∼70메시(즉, 1.4mm∼0.212㎛의 애퍼처), 보다 바람직하게는 10∼42메시(즉, 1.7mm∼0.355mm의 애퍼처)의 입경을 갖는다. 10∼70메시의 입경이란, 10메시의 체를 통과하고, 70메시의 체를 통과하지 않는 입자 사이즈를 말한다.
입자가 상기 범위 내의 입경을 가지면, 공기 유통로를 막아 필터 통기 저항의 상승에 효율적으로 기여함과 함께, 접착제나 가소제 등의 바인더를 이용하지 않아도 공기 유통로 내에 확실히 보지되기 쉽다. 10메시의 체를 통과하지 않는 입자를 이용하면, 필터의 표면에 입자의 요철이 나타나기 쉬워져, 필터를 담배 로드와 접속하기 위한 팁 페이퍼의 접착 공정에서, 접착의 품질에 영향을 미칠 가능성이 있다. 70메시의 체보다 1사이즈 작은 애퍼처의 체를 통과하는 입자를 이용하면, 필터 절단 단면으로부터의 입자의 탈락이 일어나기 쉬워진다.
입자는, 접착제나 가소제 등의 바인더를 이용하지 않고 공기 유통로에 배치시켜도 되고, 바인더를 이용하여 공기 유통로에 배치시켜도 된다. 바인더로서 사용되는 접착제로서는, 예를 들면, 폴리 아세트산 비닐; 폴리비닐알코올; 폴리에틸렌 글리콜; 수용성 에스테르 또는 에테르류; 펙틴, 한천, 전분, 구아 검, 카라기난, 젤란검, 잔탄 검, 로커스트빈 검, 아라비아 검, 타마린드 검, 알긴산, 알긴산 염류 등의 다당류; 유지; 천연 고분자(예를 들면, 단백질); 파라핀 등의 왁스; CMC(카르복시메틸셀룰로오스), HEC(히드록시에틸셀룰로오스), HPMC(히드록시프로필메틸셀룰로오스) 등의 셀룰로오스 유도체를 사용할 수 있다. 바인더로서 사용되는 가소제로서는, 사용하는 필름으로의 가소성을 갖는 물질을 사용할 수 있다. 가소제로서는, 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트 필름에 대해서는, 트리아세틴이나 시트르산 트리에틸 등을 사용할 수 있다.
바인더를 이용한 경우, 입자의 탈락을 저감할 수 있다. 바인더는, 필름 표면이나 입자 표면에 도포함으로써 사용할 수 있다. 사용되는 바인더의 종류를 선택함으로써, 연중(煙中) 성분 중의 특정 성분을 선택적으로 제거하여, 보다 바람직한 향끽미를 실현하는 것도 가능하다.
또, 바인더를 이용하지 않고, 온도 상승에 의해 용융하는 특징을 갖는 필름을 이용한 경우는, 필터 성형 전 또는 후에 필터에 열을 가해, 필름을 부분적으로 융해시켜, 입자와의 접촉 면적을 증대시키거나, 혹은 부분적으로 입자와 융착시켜, 이로써 입자를 공기 유통로에 확실히 보지할 수도 있다.
입자는, 필터의 원주가 24.0mm인 경우, 필터의 길이 10mm당, 바람직하게는 20∼100mg, 보다 바람직하게는 20∼60mg, 더 바람직하게는 20∼50mg의 양으로 함유된다. 입자의 첨가량은, 달성하고자 하는 필터 통기 저항을 고려하여, 상기 범위 내에서 적절히 조정할 수 있다.
필터의 원주가 변화된 경우에는, 필터의 체적당 입자의 첨가량이 동일해지도록 입자의 첨가량을 계산할 수 있다. 구체적으로는, 필터의 원주가 X[mm]인 경우의 입자의 첨가량 Ax[mg]는, 이하의 계산식에 의해 계산할 수 있다.
Ax=A24×Vx/V24
(A24는, 필터의 원주가 24.0mm인 경우의 입자의 첨가량[mg], Vx는, 필터의 원주가 X[mm]인 경우의 필터의 체적[mm3], V24는, 필터의 원주가 24.0mm인 경우의 필터의 체적[mm3]이다)
예를 들면, 필터의 원주가 20.0mm인 경우, 입자는, 필터의 길이 10mm당, 바람직하게는 13.9∼41.7mg, 보다 바람직하게는 20.8∼34.7mg의 양으로 함유된다.
입자는, 바람직하게는, 주류연(主流煙)의 증기상(蒸氣相) 성분 전반에 대한 흡착 성능이 비교적 낮은 입자, 즉 비표면적(比表面積)이 비교적 작은 입자이다. 구체적으로는, 1∼500m2/g의 BET 비표면적을 갖는 입자가 바람직하고, 1∼100m2/g의 BET 비표면적을 갖는 입자가 보다 바람직하다. 하한의 1m2/g은 검출 한계 이하의 의미이다.
이러한 입자는, 주류연의 증기상 성분 전반을 실질적으로 제거하지 않는 저흡착성 입자여도 된다. 이러한 저흡착성 입자는, 파형 필름으로 구성되는 여재에 첨가되면, 여재의 낮은 여과 성능과 입자의 낮은 흡착 성능에 의해, 증대된 담배 향미(즉 증대된 만족감)를 유저에게 제공할 수 있다.
이러한 저흡착성 입자는, 예를 들면, 셀룰로오스 입자, 셀룰로오스 아세테이트 입자, 탄산칼슘 입자, 부활도(賦活度, 활력도)가 낮은 활성탄 입자, 부활되어 있지 않은 카본 입자, 및 이들 입자의 조합으로부터 선택되는 입자이다. 이들 입자는, 주류연의 증기상 성분 전반을 실질적으로 제거하지 않는다.
셀룰로오스 입자 및 셀룰로오스 아세테이트 입자는, WO 2013/084661을 참조할 수 있다.
셀룰로오스 아세테이트 입자는, 임의의 평균 아세트화도를 갖고 있어도 되지만, 평균 아세트화도가 2.76∼3.0으로 높은 수치인 셀룰로오스 트리아세테이트 입자는, 궐련 장치 중에 궐련 팩 내에 존재하는 다양한 휘발성의 향료 성분을 수착(收着)하지 않는 점에서 바람직하다. 평균 아세트화도는, 적정법: ASTM D871-96에 준거하여 측정할 수 있다. 이러한 측정법에 의해 구할 수 있는 셀룰로오스 아세테이트의 아세틸 치환도는, 정규 분포를 나타내기 때문에, 「평균 아세트화도」로서 규정된다. 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트 입자는, 셀룰로오스 트리아세테이트 플레이크로서 시판되고 있는 것을 원료로 하여, 밀 등의 분쇄기를 이용하여 원하는 입경으로 분쇄하고, 체를 이용하여 분급하여 준비할 수 있다. 다른 방법으로서는, 셀룰로오스 트리아세테이트 플레이크로서 시판되고 있는 것을 원료로 하여, 밀 등의 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 얻어진 분체를 압축 방식의 조립(造粒) 장치로 압축 성형하여, 얻어진 성형체를 더욱 분쇄하고, 분급하여 준비할 수도 있다.
셀룰로오스 입자는, 시판되고 있는 미결정 셀룰로오스 등의 셀룰로오스분을 원료로 하여, 압축 방식의 조립 장치로 압축 성형하여, 얻어진 성형체를 분쇄하고, 분급하여 준비할 수 있다.
부활도가 낮은 활성탄 입자는, 300∼1000m2/g의 BET 비표면적을 갖는 활성탄 입자로 할 수 있다. 또, 부활되어 있지 않은 카본 입자는, 1∼300m2/g의 BET 비표면적을 갖는 카본 입자로 할 수 있다.
또는, 입자는, 주류연의 증기상 성분으로부터 특정의 자극 성분을 선택적으로 제거한 선택적 흡착성 입자여도 된다. 이러한 선택적 흡착성 입자는, 파형 필름으로 구성되는 여재에 첨가되면, 여재의 낮은 여과 성능과 입자의 선택적인 성분 제거 성능에 의해, 자극을 억제하면서 증대된 담배 향미(즉 증대된 만족감)를 유저에게 제공할 수 있다.
이러한 선택적 흡착성 입자는, 예를 들면, 하이드로탈사이트류 화합물의 입자, 및 음이온 교환 수지(예를 들면, 오가노 주식회사로부터 시판되는 음이온 교환 수지 앰버라이트)의 입자로부터 선택되는 입자이다. 특히, 하이드로탈사이트류 화합물의 입자는, 주류연의 증기상 성분으로부터 알데히드 화합물을 선택적으로 제거할 수 있다.
하이드로탈사이트류 화합물의 입자는, 하이드로탈사이트와 동일한 층상(層狀) 구조를 갖는 공지의 화합물의 입자이며, 예를 들면 WO 2003/056947을 참조할 수 있다.
하이드로탈사이트류 화합물은, 구체적으로는, 하기 일반식
[M2+ 1-xM3+ x(OH)2][(An-)x/n·m H2O]
(여기에서, M2+는, Mg, Zn, Ni 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 금속 이온이며, M3+는, Al 이온이며, An-는, CO3, SO4, OOC-COO, Cl, Br, F, NO3, Fe(CN)6 3-, Fe(CN)6 4-, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 알케닐산 및 그 유도체, 말산, 살리실산, 아크릴산, 아디프산, 석신산, 시트르산 및 설폰산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 n가의 아니온이고, x는 0.1<x<0.4이며, m은 0<m<2이다)로 나타난다.
상기 일반식에서, M2+는, Mg 이온이며, M3+는, Al 이온이고, An-는, CO3 2- 또는 SO4 2-이며, x는 0.1<x<0.4이고, m은 0<m<2인 것이 바람직하다. 이러한 Mg-Al계 하이드로탈사이트류 화합물은, x가 0.20∼0.33의 범위에 있는 경우에 안정적이다. 상기 일반식은, Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O인 것이 가장 바람직하다.
Mg-Al계 하이드로탈사이트류 화합물은, 황산알루미늄, 아세트산알루미늄 및 명반으로부터 선택되는 수용성의 알루미늄염 또는 알루민산과 수용성 마그네슘염의 수용액에, 탄산 알칼리 또는 탄산 알칼리와 가성 알칼리를 첨가하여, 반응 혼합물의 pH를 8.0 이상으로 유지해 반응시키는 것에 의해 제조할 수 있다. 얻어진 하이드로탈사이트류 화합물을, 분쇄해 분급함으로써, 하이드로탈사이트류 화합물의 입자로 할 수 있다.
하이드로탈사이트류 화합물의 입자, 및 음이온 교환 수지(예를 들면, 오가노 주식회사로부터 시판되는 음이온 교환 수지 앰버라이트)의 입자는, 조립, 분급되어, 바람직한 입경으로 가공할 수 있다. 조립 방법으로서는, 압출 성형에 의한 조립 혹은 압축 성형에 의한 조립이, BET 비표면적 500m2/g 이하의 입자를 만들기 쉽기 때문에 바람직하다. 특히, 압출 성형에 의한 조립이, BET 비표면적 100m2/g 이하의 입자를 만들기 쉽기 때문에 바람직하다.
입자는, 상기 설명한 바와 같이, 필터 경도의 상승 및 필터 통기 저항의 상승에 기여할 뿐만 아니라, 종류나 첨가량을 변경함으로써, 주류연의 증기상 성분의 여과율을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 설명한 저흡착성 입자와 상기 설명한 선택적 흡착성 입자를 조합하여 사용할 수 있다. 이 경우, 저흡착성 입자는, 주류연의 증기상 성분 전반을 실질적으로 제거하지 않지만, 선택적 흡착성 입자는, 자극 성분의 선택적인 제거에 기여한다. 이로써, 필름 필터의 여과 특성을 유지하면서 자극 성분의 선택적인 제거가 가능하게 된다.
또는, 입자는, 흡연 물품의 향끽미의 바리에이션을 증가시키는 관점에서는, 상기의 저흡착성 입자나 선택적 흡착성 입자가 아닌, 주류연의 증기상 성분 전반을, 선택성을 갖지 않고 광범위하게 제거하는 능력을 갖는 비선택적 흡착성 입자, 예를 들면, 활성탄, 제올라이트, 산화알루미늄 다공질체, 실리카겔 등의 입자를 이용할 수도 있다. 활성탄은 야자각, 팜, 혹은 석탄을 원료로 하여 부활, 분쇄, 분급된 활성탄을 이용할 수 있다. 이 경우의 활성탄의 BET 비표면적은 1000∼1800m2/g으로 할 수 있다. 필름 필터의 타르 저여과 특성과 비선택적 흡착성 입자의 증기상 성분 고흡착 특성을 조합하여, 종래에 없는 새로운 향미를 발현하는 것이 가능해진다.
본 발명의 필터는, 파형 필름으로 구성되고 공기 유통로를 갖는 상기 설명한 여재와, 공기 유통로에 배치된 상기 설명한 입자에 더해, 여재를 권장하는 권취지를 포함한다. 권취지는, 아세테이트 토우의 여재를 권장하기 위해서 일반적으로 사용되는 권취지를 사용할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 필터는, 파형 필름으로 구성되고 공기 유통로를 갖는 여재와, 공기 유통로에 배치된 입자를 포함한다. 이러한 구성에 의해, 본 발명의 필터는, 주류연 성분 전체의 여과율을 낮게 할 수 있음과 함께, 충분한 필터 경도와 충분한 필터 통기 저항을 달성할 수 있다. 이로써, 본 발명의 필터를 구비한 흡연 물품은, 유저에게, 위화감 없는 그립감이나 무는감을 제공함과 함께, 알맞은 흡입 저항과 증대된 담배감(증대된 흡입감)을 제공할 수 있다.
본 발명의 필터는, 바람직하게는 16∼26mm, 보다 바람직하게는 24∼26mm의 원주를 갖는다. 즉, 필터는, 바람직하게는 5.1∼8.3mm, 보다 바람직하게는 7.6∼8.3mm의 직경을 갖는다.
충분한 필터 경도로서 필터는, 2∼10[mm*10]의 경도를 가질 수 있다. 또, 충분한 필터 통기 저항으로서 필터는, 길이 10mm당, 50∼140mmH2O의 통기 저항을 가질 수 있다.
필터 경도는, 세룰리언사제 필터 경도 측정기에 의해, 하중 300g, 압부면(押付面)은 면적 113mm2, 형상은 환형상(丸形狀)으로, 10초간 필터를 눌렀을 때의 일그러짐량[mm](ΔD)을 측정하고, 측정값으로부터 하기의 식에 의해 산출할 수 있다.
필터 경도[mm*10]=ΔD×10
필터 경도의 측정 전에는, 필터를 22℃의 온도 및 60%의 습도의 조건하에서 12시간 이상 방치하고, 그 후에 측정을 행한다.
필터 경도를 10[mm*10] 이하, 즉, 「너무 부드럽지 않은 경도」로 함으로써, 유저는, 위화감 없는 그립감, 위화감 없는 무는감, 위화감 없는 씹는감을 느낄 수 있다. 또, 필터 경도를 10[mm*10] 이하로 함으로써, 흡연 중에 궐련을 가볍게 털어 재를 떨어트릴 때, 흡연 종료 시에 재떨이에 불씨를 꽉 눌러 불을 끌 때 등에 예기치 못한 필터의 변형이 발생하지 않는다. 또, 필터 경도를 2[mm*10] 이상, 즉, 「너무 단단하지 않은 경도」로 함으로써, 궐련 제조 시의 궐련 로드와 필터 로드를 팁 페이퍼로 접착하여 접속하는 공정을 기존의 궐련 제조 장치를 이용하여 고속으로 행할 수 있다.
필터 통기 저항은, ISO 표준법(ISO6565)에 따라, 예를 들면 세룰리언사제 필터 통기 저항 측정기를 사용하여 측정된다. 필터 통기 저항은, 필터의 측면에 있어서의 공기의 투과가 행해지지 않은 상태에서 일방의 단면(제1 단면)으로부터 타방의 단면(제2 단면)으로 소정의 공기유량(17.5cc/sec)의 공기를 흘렸을 때의, 제1 단면과 제2 단면의 기압차를 가리킨다. 단위는, 일반적으로는 mmH2O로 나타낸다. 필터 통기 저항과 필터 길이의 관계는, 통상 실시하는 길이 범위(길이 5mm∼200mm)에 있어서는 비례 관계라는 것이 알려져 있으며, 길이가 배가 되면, 필터 통기 저항은 배가 된다.
필터 통기 저항을 상기 범위 내로 함으로써, 유저가 흡연 물품(예를 들면 궐련)을 흡연할 때에 위화감 없는 흡입 저항을 실현할 수 있다.
다른 측면에 의하면, 본 발명의 흡연 물품용 필터는,
필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 40% 이하인 저여과성 여재와,
상기 저여과성 여재의 공극에 배치된 복수의 입자와,
상기 저여과성 여재를 권장하는 권취지
를 포함한다.
「필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율(%)」은, 이하와 같이 구할 수 있다. 즉, 필터에서의 타르 여과율(E_tar)(단위%)은, 타르 여과율의 평가를 행하고자 하는 필터를 접속하지 않은 궐련의 타르 생성량(Tar_0)과, 상기 필터를 접속했을 때의 궐련의 타르 생성량(Tar_1)을 이용하여, 하기의 식에 의해 산출한다.
E_tar[%]={(Tar_0-Tar_1)÷Tar_0}×100
또, 필터에서의 타르 투과율(%)은, 100-E_tar로 나타난다.
타르량의 측정을 위하여, 피스톤 타입의 정용량형 자동 흡연기(Borgwaldt KC Inc.제 RM20/CS)를 이용하여, 유량 17.5ml/초로 흡연 시간 2초/회, 흡연 빈도 1회/분의 조건으로 흡연을 행했다. 필터를 통과한 연기 중의 니코틴 및 조(粗) 타르를 유리 섬유제 필터(캠브리지 필터)로 포집하고, 「니코틴량」과 「수분 중량」은 가스 크로마토그래피(Agilent사제 7890A)를 이용하여 측정했다. 타르량은 중량법에 의해 측정을 행했다. 흡연 전의 유리 섬유제 필터의 중량과 흡연 후의 유리 섬유제 필터의 중량의 차가 조 타르 중량이며, 조 타르 중량으로부터, 니코틴 중량과 수분 중량을 뺀 것을 「타르량」으로 했다.
필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 40% 이하인 저여과성 여재는, 예를 들면, 상기에서 설명한 여재, 즉, 제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재로서, 미근부와 곡부가 교대로 배열된 파형 필름을 포함하고, 미근부 및 곡부는, 제1 단면으로부터 제2 단면까지 뻗어, 공기가 제1 단면으로부터 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있는 여재이다. 바꾸어 말하면, 필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 40% 이하인 저여과성 여재는, 예를 들면, 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 갖도록 모아 형성된 여재이다.
종래의 섬유 충전층 필터(즉, 아세테이트 필터)에 있어서는, 필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율은 55% 정도이다. 본 발명의 필터는, 종래의 섬유 충전층 필터와 같은 통기 저항을 갖고 있지만, 종래의 섬유 충전층 필터에 비해 매우 낮은 타르 여과율을 달성할 수 있다. 이로써, 본 발명은, 위화감 없는 흡입 저항을 가짐과 함께, 담배 향미가 뛰어난 흡연 물품을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 입자로서 상기 설명한 「저흡착성 입자」를 사용한 경우, 위화감 없는 흡입 저항을 가짐과 함께, 담배 향미가 증대된 흡연 물품을 실현할 수 있다. 또는, 입자로서 상기 설명한 「선택적 흡착성 입자」를 사용한 경우, 위화감 없는 흡입 저항을 가짐과 함께, 자극을 억제하면서 담배 향미가 증대된 흡연 물품을 실현할 수 있다. 또는, 입자로서 상기 설명한 「비선택적 흡착성 입자」를 사용한 경우, 위화감 없는 흡입 저항을 가짐과 함께, 종래에 없는 새로운 담배 향미를 갖는 흡연 물품을 실현할 수 있다.
2. 흡연 물품
다른 측면에 의하면, 본 발명의 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품이 제공된다. 흡연 물품으로서는, 담배 충전재를 연소시키는 연소형 흡연 물품, 예를 들면 궐련; 담배 충전재를 연소시키지 않고 가열하는 비연소 가열형 흡연 물품; 또는 담배 충전재를 연소도 가열도 하지 않고 담배 충전재의 향미 성분을 흡인하는 비가열형 흡연 물품을 들 수 있다. 비연소 가열형 흡연 물품으로서는, 탄소 열원의 연소열로 담배 충전재를 가열하는 탄소 열원형 흡인기(예를 들면 WO2006/073065를 참조); 흡인기와 흡인기를 전기 가열하기 위한 가열 디바이스를 구비한 전기 가열형 흡인기(예를 들면 WO2010/110226을 참조); 또는 향끽미원을 함유하는 액상의 에어로졸원을 가열에 의해 무화(霧化)하는 액체 무화형 흡인기(예를 들면 WO2015/046385를 참조) 등을 들 수 있다. 비가열형 흡연 물품으로서는, 흡인 홀더와 흡인 홀더의 메인 유로에 충전된 담배 충전재를 포함하고, 담배 충전재의 향미 성분을 흡인하는 향미 흡인기를 들 수 있다(예를 들면, WO2010/095659를 참조).
본 발명의 궐련은,
본 발명의 흡연 물품용 필터와,
담배 충전재를 포함하고, 상기 필터의 일단에 연결된 담배 로드와,
상기 필터 및 상기 담배 로드를 연결하도록 상기 필터 및 상기 담배 로드 위에 감긴 티핑 페이퍼
를 포함한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 흡연 물품은, 본 발명의 필터를 구비하고 있기 때문에, 유저에게, 위화감 없는 그립감, 위화감 없는 무는감, 위화감 없는 씹는감을 제공함과 함께, 알맞은 흡입 저항과 증대된 담배감을 제공할 수 있다.
3. 흡연 물품용 필터의 제조 방법
본 발명의 흡연 물품용 필터의 제조 방법은,
파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정과,
상기 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 형성하도록 모아 여재를 형성하고, 이로써, 상기 입자를 상기 공기 유통로에 배치시키는 공정과,
상기 여재를 권취지로 권장하여 필터를 얻는 공정
을 포함한다.
이 방법은, 공지의 필터 로드 제조 장치를 이용하여 실시할 수 있으며, 예를 들면 일본 공개특허공보 평1-243979호 또는 일본 공개특허공보 평9-294577호에 기재되는 장치를 이용하여 실시할 수 있다.
이 방법은, 여재를 권취지로 권장한 후, 권취지의 오버랩 부분을 접착하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
또, 이 방법은, 파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정 후에, 파형 필름 위에, 접착제나 가소제 등의 바인더를 포함하는 액체 첨가물(즉, 액체 바인더)을 분무하는 공정을 갖고 있어도 된다. 구체적으로는, 이 방법은, 파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정과, 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 형성하도록 모아 여재를 형성하는 공정의 사이에, 접착제나 가소제 등의 바인더를 포함하는 액체 첨가물을 스프레이 등으로 파형 필름의 표면 및 입자의 표면에 도포하는 공정을 갖고 있어도 된다. 또는, 이 방법은, 파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정 전에, 접착제나 가소제 등의 바인더를 포함하는 액체 첨가물을 스프레이 등으로 파형 필름의 표면에 도포하는 공정을 갖고 있어도 된다. 바인더를 도포하는 공정을 포함함으로써, 입자를 공기 유통로에 확실히 보지할 수 있다.
또, 이 방법은, 여재를 권취지로 권장하여 필터를 얻는 공정 후에, 얻어진 필터를 가열하는 공정을 추가로 갖고 있어도 된다. 구체적으로는, 여재를 권취지로 권장하여 필터를 얻는 공정 후에, 여재를 권취지로 권장하여 얻어진 필터를, 환경 온도가 높은 처리 용기에 소정 시간 넣는 공정, 마이크로웨이브에 의해 가열하는 공정, 또는 열풍을 맞혀 가열하는 공정 중 어느 한 공정에 제공할 수도 있다. 이들 공정 중 어느 한 공정을 포함하는 것에 의해, 바인더를 포함하는 액체 첨가물을 첨가한 경우는, 바인더를 포함하는 액체 첨가물의 건조를 촉진할 수 있고, 바인더를 포함하는 액체 첨가물을 첨가하지 않은 경우는, 필름 표면을 부분적으로 용융하여 입자와 필름의 접착 면적을 증대시킴으로써 입자의 확실한 보지를 행할 수 있다.
또, 이 방법은, 파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정 전에, 파형 필름을 사전에 가열하여, 파형 필름의 표면을 적절히 반용융하는 공정을 추가로 갖고 있어도 된다. 구체적으로는, 필름에 파형을 형(型)부여하는 한 쌍의 금속제 크레이프 롤러를 미리 가열해 둠으로써, 필름이 파형으로 성형됨과 동시에 가열되어, 필름의 표면을 적절히 반용융할 수 있다. 이로써, 첨가된 입자와 필름의 접착 면적이 증대하여, 입자의 확실한 보지를 행할 수 있다.
4. 멀티 세그먼트 필터
본 발명의 흡연 물품용 필터를, 플레인 필터(즉 모노 필터)로서 사용해도 되고, 멀티 세그먼트 필터의 필터 세그먼트로서 사용해도 된다. 본 발명의 필터를, 멀티 세그먼트 필터의 필터 세그먼트로서 사용하는 경우, 나머지 필터 세그먼트를, 본 발명의 필터와 길이 방향으로 배열하여 멀티 세그먼트 필터를 형성할 수 있다. 나머지 필터 세그먼트로서는, 예를 들면 통상의 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층으로 이루어지는 필터, 여과재를 포함하지 않는 공동의 지관(紙管), 플라스틱이나 금속으로 만들어진 성형체 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 필터와 조합하여 사용되는 필터 세그먼트의 선정이나, 상류 하류 배치의 순서는, 다양한 목적에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면, 종래의 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층으로 이루어지는 필터의 외관에 익숙한 흡연자가 필터의 마우스피스 단면의 외관의 위화감을 느끼지 않게 하기 위하여, 본 발명의 필터를 상류 세그먼트로서 배치하고, 하류 세그먼트로서 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층으로 이루어지는 필터를 배치할 수 있다. 이로써, 본 발명의 필터에 의해 얻어지는 효과를 달성하면서, 마우스피스 단면의 외관의 위화감을 흡연자가 느끼지 않게 할 수도 있다. 또한, 플래이버(flavor) 방출 기능을 갖는 부재(예를 들면 향료 과립)를 포함하는 필터 세그먼트와 본 발명의 필터를 조합하여 사용함으로써, 흡연 물품의 미향(味香)의 바리에이션을 넓힐 수 있다.
멀티 세그먼트 필터의 경우, 각 필터 세그먼트의 길이는 목적에 따라 적절히 선정할 수 있고, 필터 세그먼트의 수는 목적에 따라 적절히 선정할 수 있다. 세그먼트 2개를 조합한 필터는 일반적으로 듀얼 필터라고 불리며, 세그먼트 3개를 조합한 필터는 일반적으로 트리플 필터라고 불린다. 멀티 세그먼트 필터의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 각 필터 세그먼트를 제작하여, 소정 길이로 자른 후에, 외측 필터 권취지로 이들 필터 세그먼트를 싸는 것에 의해 멀티 세그먼트 필터를 제조할 수 있다.
5. 바람직한 양태
이하에, 바람직한 양태를 정리하여 기재한다.
[1] 제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재로서, 미근부와 곡부가 교대로 배열된 파형 필름을 포함하고, 상기 미근부 및 상기 곡부는, 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 뻗어, 공기가 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있는 여재와,
상기 공기 유통로에 배치된 복수의 입자와,
상기 측면이 피복되도록 상기 여재를 권장하는 권취지
를 포함하는 흡연 물품용 필터.
[2] 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 갖도록 모아 형성된 여재와,
상기 공기 유통로에 배치된 복수의 입자와,
상기 여재를 권장하는 권취지
를 포함하는 흡연 물품용 필터.
[3] 상기 파형 필름이, 용융된 필름 재료로 성형된 필름인 [1] 또는 [2]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[4] 상기 파형 필름이, 공기를 실질적으로 투과시키지 않는 필름인 [3]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[5] 상기 파형 필름이, 30㎛∼200㎛의 두께, 바람직하게는 30∼100㎛의 두께를 갖는 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[6] 상기 파형 필름이, 100% 이상의 인장 신도, 바람직하게는 100%∼1000%의 인장 신도, 보다 바람직하게는 150%∼800%의 인장 신도를 갖는 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[7] 상기 파형 필름이, 0.5mm∼1.5mm의 파의 피치, 바람직하게는 0.5mm∼1.0mm의 파의 피치를 갖는 [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[8] 상기 파형 필름이, 10∼40%의 충전율, 바람직하게는 20∼40%의 충전율로 함유되는 [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[9] 상기 입자가, JIS Z8801-1(2006)에 근거하여, 10∼70메시의 입경, 바람직하게는 12∼70메시의 입경, 바람직하게는 10∼42메시의 입경을 갖는 [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[10] 상기 입자가, 상기 필터의 원주가 24.0mm인 경우, 길이 10mm당, 20∼100mg, 바람직하게는 20∼60mg, 보다 바람직하게는 20∼50mg의 양으로 함유되는 [1]∼[9] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[11] 상기 흡연 물품용 필터가, 16∼26mm의 원주, 바람직하게는 24∼26mm의 원주를 갖는 [1]∼[10] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[12] 상기 흡연 물품용 필터가, 5.1∼8.3mm의 직경, 바람직하게는 7.6∼8.3mm의 직경을 갖는 [1]∼[10] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[13] 상기 파형 필름이, 고분자 폴리머 필름인 [1]∼[12] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[14] 상기 파형 필름이, 플라스틱 필름인 [1]∼[13] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[15] 상기 파형 필름이, 폴리올레핀 필름 또는 폴리에스테르 필름인 [1]∼[14] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[16] 상기 필름이, 폴리프로필렌 필름, 폴리부틸렌 석시네이트 필름, 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리 락트산 필름, 셀룰로오스 아세테이트 필름, 및 이들 필름을 구성하는 재료의 2종류 이상으로 이루어지는 필름으로부터 선택되는 필름인 [1]∼[15] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[17] 상기 파형 필름이, 생분해성 필름인 [1]∼[16] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[18] 상기 입자가, 1∼500m2/g의 BET 비표면적, 바람직하게는 1∼100m2/g의 BET 비표면적을 갖는 입자인 [1]∼[17] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[19] 상기 입자가, 셀룰로오스 입자, 셀룰로오스 아세테이트 입자, 탄산칼슘 입자, 부활도가 낮은 활성탄 입자, 부활되어 있지 않은 카본 입자, 및 이들 입자의 조합으로부터 선택되는 입자인 [1]∼[18] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[20] 상기 입자가, 하이드로탈사이트류 화합물의 입자, 음이온 교환 수지의 입자로부터 선택되는 입자인 [1]∼[19] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[21] 상기 입자가, 하기 일반식
[M2+ 1-xM3+ x(OH)2][(An-)x/n·m H2O]
(여기에서, M2+는, Mg, Zn, Ni 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 금속 이온이며, M3+는, Al 이온이며, An-는, CO3, SO4, OOC-COO, Cl, Br, F, NO3, Fe(CN)6 3-, Fe(CN)6 4-, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 알케닐산 및 그 유도체, 말산, 살리실산, 아크릴산, 아디프산, 석신산, 시트르산 및 설폰산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 n가의 아니온이고, x는 0.1<x<0.4이며, m은 0<m<2이다)로 나타나는 하이드로탈사이트류 화합물의 입자인 [1]∼[20] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[22] 상기 일반식에서, M2+는, Mg 이온이며, M3+는, Al 이온이고, An-는, CO3 2- 또는 SO4 2-이며, x는 0.1<x<0.4이고, m은 0<m<2인 [21]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[23] 상기 일반식에서, x가 0.20∼0.33의 범위에 있는 [22]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[24] 상기 일반식이, Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O인 [21]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[25] 상기 입자가, 활성탄, 제올라이트, 산화알루미늄 다공질체, 실리카겔, 및 이들 입자의 조합으로부터 선택되는 입자인 [1]∼[24] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[26] 상기 입자가, [19]에 기재되는 입자와 [20]∼[24] 중 어느 하나에 기재되는 입자의 조합인 [1]∼[18] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[27] 상기 입자가, 바인더를 통하여 공기 유통로에 배치되는 [1]∼[26] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[28] 상기 바인더가, 접착제 또는 가소제인 [27]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[29] 상기 흡연 물품용 필터가, 길이 10mm당, 50∼140mmH2O의 통기 저항을 갖는 [1]∼[28] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[30] 상기 흡연 물품용 필터가 2∼10mm*10의 경도를 갖는 [1]∼[29] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터.
[31] 필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 40% 이하인 저여과성 여재와,
상기 저여과성 여재의 공극에 배치된 복수의 입자와,
상기 저여과성 여재를 권장하는 권취지
를 포함하는 흡연 물품용 필터.
[32] 상기 저여과성 여재가, 제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재로서, 미근부와 곡부가 교대로 배열된 파형 필름을 포함하고, 상기 미근부 및 상기 곡부는, 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 뻗어, 공기가 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있는 여재인 [31]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[33] 상기 저여과성 여재가, 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 갖도록 모아 형성된 여재인 [31]에 기재된 흡연 물품용 필터.
[34] [1]∼[33] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품.
[35] 상기 흡연 물품이, 담배 충전재를 연소시키는 연소형 흡연 물품인 [34]에 기재된 흡연 물품.
[36] 상기 흡연 물품이, 담배 충전재를 연소시키지 않고 가열하는 비연소 가열형 흡연 물품인 [34]에 기재된 흡연 물품.
[37] 상기 비연소 가열형 흡연 물품이, 탄소 열원의 연소열로 담배 충전재를 가열하는 탄소 열원형 흡인기, 흡인기와 상기 흡인기를 전기 가열하기 위한 가열 디바이스를 구비한 전기 가열형 흡인기, 또는 향끽미원을 함유하는 액상의 에어로졸원을 가열에 의해 무화하는 액체 무화형 흡인기인 [36]에 기재된 흡연 물품.
[38] 상기 흡연 물품이, 담배 충전재를 연소도 가열도 하지 않고 상기 담배 충전재의 향미 성분을 흡인하는 비가열형 흡연 물품인 [34]에 기재된 흡연 물품.
[39] 상기 비가열형 흡연 물품이, 흡인 홀더와 상기 흡인 홀더의 메인 유로에 충전된 담배 충전재를 포함하고, 상기 담배 충전재의 향미 성분을 흡인하는 향미 흡인기인 [38]에 기재된 흡연 물품.
[40] [1]∼[33] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터와,
담배 충전재를 포함하고, 상기 필터의 일단에 연결된 담배 로드와,
상기 필터 및 상기 담배 로드를 연결하도록 상기 필터 및 상기 담배 로드 위에 감긴 티핑 페이퍼
를 포함하는 궐련.
[41] 파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정과,
상기 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 형성하도록 모아 여재를 형성하고, 이로써, 상기 입자를 상기 공기 유통로에 배치시키는 공정과,
상기 여재를 권취지로 권장하여 필터를 얻는 공정
을 포함하는, 흡연 물품용 필터의 제조 방법.
[42] 상기 흡연 물품용 필터가, [1]∼[33] 중 어느 하나에 기재된 흡연 물품용 필터인 [41]에 기재된 방법.
[43] 상기 여재를 상기 권취지로 권장하여 필터를 얻는 상기 공정 후에, 상기 권취지의 오버랩 부분을 접착하는 공정을 추가로 포함하는 [41] 또는 [42]에 기재된 방법.
[44] 상기 파형 필름 위에 상기 복수의 입자를 첨가하는 상기 공정 후에, 상기 파형 필름 위에 액체 바인더를 분무하는 공정을 추가로 포함하는 [41]∼[43] 중 어느 하나에 기재된 방법.
[45] 상기 파형 필름 위에 상기 복수의 입자를 첨가하는 상기 공정 전에, 상기 파형 필름 위에 액체 바인더를 분무하는 공정을 추가로 포함하는 [41]∼[43] 중 어느 하나에 기재된 방법.
[46] 상기 액체 바인더가, 바인더로서 접착제 또는 가소제를 포함하는 [44] 또는 [45]에 기재된 방법.
[47] 상기 여재를 상기 권취지로 권장하여 필터를 얻는 상기 공정 후에, 상기 필터를 가열하는 공정을 추가로 포함하는 [41]∼[46] 중 어느 하나에 기재된 방법.
[48] 상기 여재를 상기 권취지로 권장하여 필터를 얻는 상기 공정 전에, 상기 여재를 가열하는 공정을 추가로 포함하는 [41]∼[46] 중 어느 하나에 기재된 방법.
[49] 상기 파형 필름 위에 상기 복수의 입자를 첨가하는 상기 공정 전에, 상기 파형 필름을 가열하는 공정을 추가로 포함하는 [41]∼[46] 중 어느 하나에 기재된 방법.
실시예
[실시예 1]
1. 필터의 제작
1-1. 파형 필름의 제작
파형 필름의 제작을 위하여, 하기 필름 A∼C를 사용했다.
필름 A: 폴리프로필렌 필름(구입처: MitsuiChemicals Tohcello)
두께: 50㎛
인장 신도: 700%
필름 B: 폴리부틸렌 석시네이트 필름 FZ91(구입처: Mitsubishi Chemical)
두께: 50㎛
인장 신도: 160%
필름 C: 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트 필름 FD92(구입처: Mitsubishi Chemical)
두께: 50㎛
인장 신도: 380%
보빈에 감겨 있는 상태의 필름 A∼C를 풀어내면서, 주름을 부여하기 위한 한 쌍의 홈 구비 크레이프 롤(엠보스 롤)의 사이를 통과시켰다. 홈 구비 크레이프 롤은, 각각, 원주 방향으로 평행하게 뻗어 있는 복수의 홈으로서, 피치가 1mm인 복수의 홈을 표면에 갖는다. 이로써, 필름에, 필름 진행 방향을 따르는 복수의 홈(주름 상자 형상의 주름)을 부여하여, 파형 필름 A∼C를 제작했다.
1-2. 입자 함유 여재의 제작
파형 필름 A∼C(필름 가로 폭(w) 260mm)을 사용하여, 이하와 같이 입자 함유 여재 A∼C를 제작했다.
입자로서, 하이드로탈사이트류 화합물의 입자(그레이드: G-7 구입처: Kyowa Chemical Industry)를 사용했다. 입자는, 10∼42메시의 입경, 65m2/g의 BET 비표면적을 갖고 있었다. 입자는, 필터의 길이 10mm당 20mg∼45mg의 양으로 파형 필름 위에 첨가했다.
그 후, 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 형성하도록 모아 입자 함유 여재를 형성했다. 이로써, 입자가 공기 유통로에 배치된 입자 함유 여재 A∼C가 제작되었다.
한편, 입자를 첨가하지 않은 것 이외에는 동일한 방법에 의해 파형 필름 A∼C로부터 여재 A∼C를 형성했다. 여재 A∼C는, 필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 30∼35% 정도였다.
1-3. 필터의 제작
입자 함유 여재 A∼C를 권취지(목재 펄프를 주원료로 하는 종이, 두께 110㎛, 칭량(秤量) 52g/m3, 통기도 7000[CU])로 권취하여, 필터 A∼C를 제작했다.
필터 A∼C는, 7.7mm의 직경, 24.1mm의 원주, 120mm의 길이를 갖고 있었다. 또, 필터 A∼C에 있어서, 파형 필름의 충전율은 28%였다.
2. 평가
2-1. 평가 1(입자 첨가량과 필터 통기 저항의 관계)
필터 A∼C의 각각에 대해, 입자 첨가량을 변화시켜, 입자 첨가량과 필터 통기 저항의 관계를 조사했다.
필터 통기 저항은, ISO 표준법(ISO6565)에 따라, 세룰리언사제 필터 통기 저항 측정기를 사용하여 측정했다.
입자 첨가량과 필터 통기 저항의 관계를 도 3에 나타낸다. 도 3에서, 입자 첨가량은, 필터의 길이 10mm당 첨가량을 나타낸다. 도 3에서, 필터 통기 저항은, 필터의 길이 27mm당 통기 저항[mmH2O]으로 나타낸다. 필터 통기 저항은, 필터의 길이와 비례 관계에 있는 점에서, 예를 들면, 필터 길이 10mm당 통기 저항값을 구하고자 할 때는, 필터의 길이 27mm당 통기 저항[mmH2O]에 10/27을 곱하는 것에 의해, 필터의 길이 10mm당 통기 저항[mmH2O]을 구할 수 있다.
필터 A∼C 전부에 있어서, 입자 첨가량의 증가에 따라, 필터 통기 저항이 증가했다. 또, 필터 A∼C를 비교하면, 필름의 인장 신도가 클수록, 필터 통기 저항이 커졌다. 이러한 결과는, 필름의 종류(인장 신도)나 입자의 첨가량을 조정함으로써, 원하는 필터 통기 저항을 설계 가능하다는 것을 나타낸다.
2-2. 평가 2(입자 첨가량과 필터 경도의 관계)
필터 A∼C의 각각에 대해, 입자 첨가량을 변화시켜, 입자 첨가량과 필터 경도의 관계를 조사했다.
필터 경도는 이하와 같이 측정했다.
필터 경도는, 세룰리언사제 필터 경도 측정기에 의해, 하중 300g, 압부면은 면적 113mm2로, 형상은 환형상으로, 10초간 필터를 눌렀을 때의 일그러짐량[mm](ΔD)을 측정하고, 측정값으로부터 하기의 식에 의해 산출했다.
필터 경도[mm*10]=ΔD×10
필터 경도의 측정 전에는, 필터를 22℃의 온도 및 60%의 습도의 조건하에서 12시간 이상 방치하고, 그 후에 측정을 행했다.
입자 첨가량과 필터 경도의 관계를 도 4에 나타낸다. 도 4에서, 입자 첨가량은, 필터의 길이 10mm당 첨가량을 나타낸다. 필터 A∼C 전부에 있어서, 입자 첨가량의 증가에 수반하여, 필터 경도가 증가했다. 또, 필터 A∼C를 비교하면, 필름 A 및 B는, 필름 C에 비해 필터 경도를 발현하기 쉬웠다. 이러한 결과는, 필름의 종류(재질)나 입자의 첨가량을 조정함으로써, 원하는 필터 경도를 설계 가능하다는 것을 나타낸다.
2-3. 평가 3(필터 통기 저항과 타르 투과율의 관계)
필터 A∼C의 각각에 대해, 필터 통기 저항을 변화시켜, 필터 통기 저항과 타르 투과율의 관계를 조사했다. 컨트롤로서, 종래의 아세테이트 필터에 대해서도, 필터 통기 저항과 타르 투과율의 관계를 조사했다.
필터 통기 저항은, ISO 표준법(ISO6565)에 따라, 세룰리언사제 필터 통기 저항 측정기로 측정했다.
타르 투과율의 측정은, 필터 통기 저항을 변화시킨 필터 A∼C, 및 종래의 아세테이트 필터를 하기 방법으로 담배 로드에 접속하여 행했다.
필터 A∼C, 및 종래의 아세테이트 필터를 길이 20mm로 잘라, 잘린 필터와, 시판의 메비우스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 필터를 떼어낸 담배 로드부를 단면끼리 밀착시켜 셀로판테이프로 접속했다. 다음으로, 필터 A∼C와 원주가 동일한 궐련 샘플 제작용 아세테이트 필터(단섬도(單纖度) 5.5데니어(denier), 섬유 단면 형상 Y단면, 총섬도 31000데니어의 아세트산 셀룰로오스 섬유를 여재로서 포함하고, 가소제로서 트리아세틴을 섬유 중량에 대하여 6% 포함하는 필터)를 길이 7mm로 잘라, 잘린 필터를, 필터 A∼C의 담배 로드와 접속하지 않는 단면과 밀착시켜 셀로판테이프로 접속했다. 20mm 길이의 필터 A∼C, 종래의 아세테이트 필터, 및 7mm 길이의 궐련 샘플 제작용 아세테이트 필터는, 공기의 누출이 발생하지 않도록 측면 전면을 셀로판 테이프로 막았다.
타르 투과율을 평가하고자 하는 필터의 타르 투과율은, 이하와 같이 구했다. 우선, 타르 여과율(E_tar)을, 타르 투과율을 평가하고자 하는 필터를 접속하지 않은 궐련(즉, 메비우스 슈퍼라이트의 담배 로드부에, 길이 7mm의 궐련 샘플 제작용 아세테이트 필터만을 접속한 궐련)의 타르 생성량(Tar_0)과, 타르 투과율을 평가하고자 하는 필터를 접속한 궐련(즉, 필터 A∼C 및 종래의 아세테이트 필터 중 어느 하나를 20mm 길이로 잘라 얻어진 필터와, 길이 7mm의 궐련 샘플 제작용 아세테이트 필터를 메비우스 슈퍼라이트의 담배 로드부에 접속한 궐련)의 타르 생성량(Tar_1)을 이용하여, 하기의 식에 의해 산출했다.
타르 여과율(E_tar)={(Tar_0-Tar_1)÷Tar_0}
타르 투과율을, 타르 여과율(E_tar)의 값으로부터 하기의 식에 의해 산출했다.
타르 투과율=1-E_tar
타르량 및 니코틴량의 측정을 위하여, 피스톤 타입의 정용량형 자동 흡연기(Borgwaldt KC Inc.제 RM20/CS)를 이용하여, 유량 17.5ml/초, 흡연 시간 2초/회, 흡연 빈도 1회/분의 조건으로 흡연을 행했다. 필터를 통과한 연기 중의 니코틴 및 조 타르를 유리 섬유제 필터(캠브리지 필터)로 포집하고, 「니코틴량」과 「수분 중량」은 가스 크로마토그래피(Agilent사제 7890A)를 이용하여 측정했다. 타르량은 중량법에 의해 측정을 행했다. 흡연 전의 유리 섬유제 필터의 중량과 흡연 후의 유리 섬유제 필터의 중량의 차가 조 타르 중량이며, 조 타르 중량으로부터, 니코틴 중량과 수분 중량을 뺀 것을 「타르량」으로 했다.
필터 통기 저항과 타르 투과율의 관계를 도 5에 나타낸다. 도 5에서, 「필름」은 필터 A∼C를 나타내고, 「MA」는, 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층으로 이루어지는 아세테이트 필터를 나타낸다. 도 5에서는, 필터 A∼C의 결과를 구별하지 않고 나타낸다.
필터 A∼C는, 아세테이트 필터와 비교하여 타르의 투과율이 높았다. 이 결과는, 본 발명의 필터는, 입자를 첨가해도, 여과율이 낮다는 필름 필터의 특성을 유지할 수 있다는 것을 나타낸다.
본 발명의 필터는, 아세테이트 필터와 동일한 필터 통기 저항을 달성하고자 한 경우, 아세테이트 필터와 비교하여 타르 투과율이 높아진다. 타르 투과율이 다른 본 발명의 필터 및 아세테이트 필터를 담배 로드에 접속하여 궐련을 제조한 경우, 각각의 궐련으로부터의 타르 딜리버리양을 동일하게 하기 위해서는, 본 발명의 필터를 접속한 궐련의 팁 페이퍼의 관통 구멍으로부터 유입되는 공기량의 비율(Vf)을 증가시켜 조정을 한다. 이로써, 본 발명의 필터는, 낮은 CO/타르비를 달성할 수 있다. 또, 본 발명은, Vf를 증가시키는 것에 의해, 낮은 여과 성능 및 높은 Vf값을 갖는 궐련을 설계하는 것이 가능하게 되어, 그 결과, 자극성의 증기상 성분의 투과를 억제하고, 반휘발성 성분(향끽미 성분)의 투과를 높일 수 있다.
[실시예 2]
1. 필터의 제작
상기 방법과 동일한 방법에 의해, 파형 필름 B에, 하기의 입자 B1∼B3 중 어느 하나를 첨가하여, 입자 함유 여재 B1∼B3을 제작하고, 이것을 권취지로 권취하여 필터를 제작했다. 그 후, 길이를 20mm로 조정하여, 필터 B1∼B3을 제작했다.
입자 B1: 셀룰로오스 입자 86mg/20mm
28∼70메시의 입경, 5m2/g 미만의 BET 비표면적
시판의 셀룰로오스분(엔듀란스 MCC VE-090, FMC Corporation제)를 원료로 하여, 압축 조립 장치(롤러 컴팩터 TF-208, 프로인드 산업(주) 제)을 이용하여, 압축 성형해 분쇄 및 분급하여 제작했다.
입자 B2: 하이드로탈사이트 입자와 셀룰로오스 입자의 혼합물
하이드로탈사이트 입자(그레이드: G-7 구입처: Kyowa Chemical Industry) 41mg/10mm,
10∼42메시의 입경, 65m2/g의 BET 비표면적
셀룰로오스 입자 43mg/10mm
28∼70메시의 입경, 5m2/g 미만의 BET 비표면적
하이드로탈사이트 입자 첨가 필터 10mm과 셀룰로오스 입자 첨가 필터 10mm를 접속하여, 하이드로탈사이트 입자와 셀룰로오스 입자가 혼재하는 필터 B2를 제작했다.
입자 B3: 활성탄 입자(Ch) 76mg/20mm
28∼70메시의 입경, 1100m2/g의 BET 비표면적, 시판의 야자각(coconut husk) 유래 활성탄을 이용했다.
필터 B1∼B3의 필터 통기 저항은 이하와 같았다.
필터 B1: 51[mmH2O/20mm]
필터 B2: 52[mmH2O/20mm]
필터 B3: 52[mmH2O/20mm]
2. 궐련의 제작
필터 B1을 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 담배 로드 부분에 연결하여, 궐련 1을 제작했다.
또, 필터 B2를 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 담배 로드 부분에 연결하여, 궐련 2를 제작했다.
또, 필터 B3을 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 담배 로드 부분에 연결하여, 궐련 3을 제작했다.
필터 B1, B2, 및 B3의 담배 로드로의 연결은, 하기 방법으로 행했다. 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 필터 부분(길이 27mm, 아세테이트 필터) 중, 하류단으로부터 7mm에 대해서는 원래의 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층을 남기고, 상류 부분의 길이 20mm에 상당하는 부분의 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층을 취출하여, 필터 B1 또는 필터 B3을 삽입했다(도 7a 참조).
마찬가지로, 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 필터 부분(길이 27mm, 아세테이트 필터)의 상류 부분의 길이 20mm에 상당하는 부분의 아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층을 취출하여, 필터 B2를 삽입했다(도 7b 참조). 필터 B2는, 상기 설명한 바와 같이, 하이드로탈사이트 입자 첨가 필터(10mm)와 셀룰로오스 입자 첨가 필터(10mm)의 2개의 필터 세그먼트로 구성된다.
「반휘발성 성분의 투과능의 평가」 및 「향끽미의 평가」를 행할 때에는, 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 타르값과 필터 B1, B2, 및 B3을 접속한 궐련의 타르값을 맞추기 위하여, 필터 B1, B2, 및 B3을 삽입한 다음, 팁 페이퍼에 희석 공기 유입을 위한 천공을 실시하여, 필터 환기 비율을 37%로 하여 평가를 행했다.
도 7a 및 도 7b에, 본 실시예에서 평가한 궐련의 개략도를 나타낸다. 도 7a 및 도 7b에 있어서, 참조 부호는 이하의 구성을 나타낸다.
10…담배 로드
20a…필터 B1 또는 B3
20b…아세트산 셀룰로오스 섬유 충전층
20c…필터 B2
23…권취지의 천공
30…팁 페이퍼
31…팁 페이퍼의 천공.
3. 평가
3-1. 반휘발성 성분의 투과능의 평가
궐련 1∼3, 및 아세테이트 필터를 포함하는 피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사)에 대해, 반휘발성 성분의 딜리버리양의 평가를 행했다.
반휘발성 성분의 딜리버리양은, 이하와 같이 측정했다.
자동 흡연기(Borgwaldt KC Inc.제 RM20D)를 이용하여, 흡연 용량 35.0mL/2초, 흡연 시간 2초/퍼프, 흡연 빈도 1퍼프/분의 조건으로 자동 흡연하여, 담배연기 중 입상 물질을 캠브리지 필터(Borgwaldt KC Inc.제 CM-133)로 포집하여, 이 캠브리지 필터를 통과한 연기를, 드라이아이스와 이소프로판올로 이루어지는 냉매로 -70℃로 냉각한 메탄올 10mL에 포집했다. 또한, 메탄올 용액에는 내부 표준 물질로서 d-32 펜타데칸이 5μg/mL의 농도로 포함되어 있다.
상기 입상 물질을 포집한 캠브리지 필터와, 상기 담배연기를 포집한 메탄올 용액 10mL를 혈청병으로 옮겨, 30분간 진탕을 행했다. 진탕 후, 상징액(上澄液, 상등액)을 채취하여, 분석용 시료로서 이용했다.
상기 분석용 시료를, 가스 크로마토그래피 질량 분석(GC-MSD)으로 분석했다. GC에는 Agilent 7890A(Agilent Technologies Inc.)를, MSD에는 Agilent 5975 C(Agilent Technologies Inc.)를 이용했다.
상기 분석으로 얻어진 크로마토그램에서의 각 성분의 피크 면적(내부 표준으로 규격화)을, 대조 궐련(피스 슈퍼라이트(니뽄 다바코 산업 주식회사))에 대한 크로마토그램에서의 각 성분의 피크 면적에 비해, 각 성분의 딜리버리양비를 산출했다.
반휘발성 성분으로서, 리모넨, 2,5-디메틸피라진, 3-비닐피리딘, 3-부틸피리딘, 페닐에틸알코올, 및 인돌(indole)을 측정했다.
반휘발성 성분의 딜리버리양비의 결과를 도 6에 나타낸다. 피스 슈퍼라이트에 비해 궐련 1은, 리모넨을 제외한 반휘발성 성분의 딜리버리가 많았다. 궐련 2는, 피스 슈퍼라이트에 비해 리모넨(limonene)을 제외한 반휘발성 성분의 딜리버리가 많았다. 궐련 3은, 피스 슈퍼라이트에 비해 리모넨과 3-비닐피리딘을 제외한 반휘발성 성분의 딜리버리가 많았다.
이 결과는, 본 발명의 필터는, 아세테이트 필터보다, 대부분의 반휘발성 성분의 투과율이 높기 때문에, 유저에게 증대된 담배감을 제공할 수 있다는 것을 나타낸다.
3-2. 향끽미의 평가
궐련 1∼3에 더해, 궐련 4를 제작했다. 구체적으로는, 필터 B2를 Mevius Original(니뽄 다바코 산업 주식회사)의 담배 로드 부분에 연결하여, 궐련 4를 제작했다.
궐련 1∼4에 대해 패널리스트 10인에 의해 향끽미 평가를 행했다.
궐련 1은, 아세테이트 필터를 구비한 궐련에 비해 패널리스트에게 강한 담배감을 제공할 수 있었다. 궐련 2 및 4는, 패널리스트에게 강한 담배감을 제공함과 함께, 궐련 1에 비해 저감된 자극감을 제공했다. 궐련 3은, 피스 슈퍼라이트에 비해 패널리스트에게 강한 담배감을 제공함과 함께 스무스한 흡입감을 수반한 새로운 타입의 향미를 제공했다.
이러한 결과는, 본 발명의 흡연 물품이, 유저에게, 위화감 없는 그립감, 위화감 없는 무는감, 위화감 없는 씹는감을 제공함과 함께, 알맞은 흡입 저항과 증대된 담배감을 제공할 수 있다는 것을 나타낸다. 또, 본 발명의 흡연 물품은, 첨가하는 입자로서, 선택적으로 자극 성분을 제거한 성능을 갖는 입자를 사용함으로써, 자극을 억제하면서 증대된 담배감을 유저에게 제공할 수도 있다. 또, 첨가하는 입자로서, 증기상 성분 전반을 제거한 성능을 갖는 입자를 사용함으로써, 새로운 담배 향미를 유저에게 제공할 수도 있다.

Claims (23)

  1. 제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재(濾材)로서, 미근부(尾根部)와 곡부(谷部)가 교대로 배열된 파형 필름을 포함하고, 상기 미근부 및 상기 곡부는, 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 뻗어, 공기가 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있는 여재와,
    상기 공기 유통로에 배치된 복수의 입자와,
    상기 측면이 피복되도록 상기 여재를 권장하는 권취지
    를 포함하는 흡연 물품용 필터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파형 필름이, 용융된 필름 재료로 성형된 필름인 흡연 물품용 필터.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 파형 필름이, 30㎛∼200㎛의 두께를 갖는 흡연 물품용 필터.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 필름이, 100% 이상의 인장 신도를 갖는 흡연 물품용 필터.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 필름이, 0.5mm∼1.5mm의 파의 피치를 갖는 흡연 물품용 필터.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 필름이, 10∼40%의 충전율(充塡率)로 함유되는 흡연 물품용 필터.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자가, JIS Z8801-1(2006)에 근거하여, 12∼70메시의 입경을 갖는 흡연 물품용 필터.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자가, 상기 필터의 원주가 24.0mm인 경우, 길이 10mm당, 20∼60mg의 양으로 함유되는 흡연 물품용 필터.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡연 물품용 필터가 16∼26mm의 원주를 갖는 흡연 물품용 필터.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름이 플라스틱 필름인 흡연 물품용 필터.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름이, 폴리프로필렌 필름, 폴리부틸렌 석시네이트 필름, 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리 락트산 필름, 셀룰로오스 아세테이트 필름, 및 이들 필름을 구성하는 재료의 2종류 이상으로 이루어지는 필름으로부터 선택되는 필름인 흡연 물품용 필터.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자가, 1∼500m2/g의 BET 비표면적을 갖는 입자인 흡연 물품용 필터.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자가, 셀룰로오스 입자, 셀룰로오스 아세테이트 입자, 탄산칼슘 입자, 부활도가 낮은 활성탄 입자, 부활되어 있지 않은 카본 입자, 및 이들 입자의 조합으로부터 선택되는 입자인 흡연 물품용 필터.
  14. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자가, 하이드로탈사이트류 화합물의 입자, 음이온 교환 수지의 입자로부터 선택되는 입자인 흡연 물품용 필터.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡연 물품용 필터가, 길이 10mm당, 50∼140mmH2O의 통기 저항을 갖는 흡연 물품용 필터.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡연 물품용 필터가 2∼10mm*10의 경도를 갖는 흡연 물품용 필터.
  17. 필터 통기 저항 90mmH2O의 경우의 타르 여과율이 40% 이하인 저여과성 여재와,
    상기 저여과성 여재의 공극에 배치된 복수의 입자와,
    상기 저여과성 여재를 권장하는 권취지
    를 포함하는 흡연 물품용 필터.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 저여과성 여재가, 제1 및 제2 단면과 측면을 구비한 원기둥 형상을 갖고 있는 여재로서, 미근부와 곡부가 교대로 배열된 파형 필름을 포함하고, 상기 미근부 및 상기 곡부는, 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 뻗어, 공기가 상기 제1 단면으로부터 상기 제2 단면까지 유통하는 것을 가능하게 하는 복수의 공기 유통로를 형성하고 있는 여재인 흡연 물품용 필터.
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 기재된 흡연 물품용 필터를 포함하는 흡연 물품.
  20. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 기재된 흡연 물품용 필터와,
    담배 충전재를 포함하고, 상기 필터의 일단에 연결된 담배 로드와,
    상기 필터 및 상기 담배 로드를 연결하도록 상기 필터 및 상기 담배 로드 위에 감긴 티핑 페이퍼
    를 포함하는 궐련.
  21. 파형 필름 위에 복수의 입자를 첨가하는 공정과,
    상기 파형 필름을, 길이 방향으로 복수의 공기 유통로를 갖고 또한 전체적으로 원기둥 형상을 형성하도록 모아 여재를 형성하고, 이로써, 상기 입자를 상기 공기 유통로에 배치시키는 공정과,
    상기 여재를 권취지로 권장하여 필터를 얻는 공정
    을 포함하는, 흡연 물품용 필터의 제조 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 파형 필름 위에 상기 복수의 입자를 첨가하는 상기 공정 후에, 상기 파형 필름 위에 액체 바인더를 분무하는 공정을 추가로 포함하는, 흡연 물품용 필터의 제조 방법.
  23. 청구항 21 또는 청구항 22에 있어서,
    상기 여재를 상기 권취지로 권장하여 필터를 얻는 상기 공정의 전 또는 후에, 상기 필터를 가열하는 공정을 추가로 포함하는, 흡연 물품용 필터의 제조 방법.
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