KR20210158861A - 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물 - Google Patents

Abstract

살담배를 포함한 충전물을 가열하는 형태의 비연소형 가열 흡연 물품에 있어서의 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제함과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
담배 충전물에 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이며, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산을 첨가하는 것에 의해, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제할 수 있음과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있다.

Description

비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물{TOBACCO FILLING FOR NON-COMBUSTION-TYPE HEATING SMOKING ARTICLE}

본 발명은, 비연소형 가열 흡연 물품에 충전하여 사용하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물에 관한 것이다.

최근, 시가렛 대신에, 담배를 연소시키는 일없이, 향끽미를 맛보는 비연소형 가열 흡연 물품이 개발되고 있으며, 대표적인 것으로서, 포드 모양의 용기 내부에 향끽미 성분과 에어로졸을 발생시키는 성분을 충전하여 사용하는 형태의 것이나 선단에 열원을 구비한 것 등이 알려져 있다.

또한, 이러한 비연소형 가열 흡연 물품에서, 충전물에 산을 첨가하는 기술도 보고되어 있다(특허문헌 1∼3 참조.).

특허문헌 1 : 국제공개 제2014/190079호 특허문헌 2 : 미국 특허출원공개 제2015/0020820호 명세서 특허문헌 3 : 미국 특허출원공개 제2014/0345631호 명세서

비연소형 가열 흡연 물품을 사용한 흡연에서는, 향끽미 성분의 증발량이 시가렛과 비교하여 불충분하거나, 이른바 「향끽미 저해감」을 느껴 버리거나 하는 경우가 있다.

본 발명은, 비연소형 가열 흡연 물품, 특히 살담배를 포함한 충전물을 가열하는 형태에 있어서의 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제함과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 담배 충전물에 특정 조건을 충족시키는 산을 첨가하는 것에 의해, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제할 수 있음과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

<1> 살담배와 에어로졸을 발생시키는 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물로서,

제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이며, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 담배 충전물.

<2> 상기 산이, 아스코르빈산, 이소아스코르빈산, 헨에이코산산, 리그노세린산, 옥타코산산, 및 노나데칸산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, <1>에 기재된 담배 충전물.

<3> 상기 산의 함유량이, 담배 충전물 전체의 0.25질량% 이상 10질량% 이하인, <1> 또는 <2>에 기재된 담배 충전물.

<4> 상기 에어로졸을 발생시키는 액체가, 프로필렌글리콜(PG)을 포함하는, <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 담배 충전물.

본 발명에 의하면, 살담배를 포함한 충전물을 가열하는 형태의 비연소형 가열 흡연 물품에서, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제할 수 있음과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있다.

[도 1] 비연소형 가열 흡연 물품의 예를 나타낸 단면도이다.
[도 2] 산의 제1 산해리 상수와 향끽미 성분의 증발량의 관계를 나타낸 그래프이다.
[도 3] 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하인 산의 비점과 향끽미 저해감의 관계를 나타낸 그래프이다.
[도 4] 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하인 산의 비점과 케미컬 냄새의 관계를 나타낸 그래프이다.
[도 5] 산의 함유량과 향끽미 저해감의 관계를 나타낸 그래프이다.
[도 6] 에어로졸을 발생시키는 액체의 종류와 향끽미 저해감의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 발명을 설명함에 있어, 구체예를 들어 설명하지만, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 이하의 내용으로 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

<비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물>

본 발명의 일 태양(態樣)인 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물(이하, 「본 발명의 담배 충전물」이라고 간략히 하는 경우가 있다.)은, 살담배와 에어로졸을 발생시키는 액체를 포함하는 담배 충전물이며, 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은, 비연소형 가열 흡연 물품, 특히 살담배를 포함한 충전물을 가열하는 형태의 흡연 물품에 관하여, 다양한 문제점을 분명하게 하고 있다.

예를 들면, 살담배를 포함한 충전물(통상, 에어로졸을 발생시키는 액체를 포함한다.)에 산을 첨가하면, 향끽미 성분의 증발량이 저하되어 버리는 경우가 있다. 이것은, 첨가한 산이 에어로졸을 발생시키는 액체와 함께 살담배의 내부에 침투하여, 살담배 내의 향끽미 성분과 염을 형성해 버리기 때문이라고 생각된다. 가열 온도가 높은 비연소형 가열 흡연 물품에서는, 가열에 의해 염이 해리하거나, 온도가 높은 것에 의해 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제할 수 있다거나 한다고 생각되지만, 가열 온도가 낮은 비연소형 가열 흡연 물품에서는, 그 영향은 현저하다고 생각된다.

또한, 비연소형 가열 흡연 물품을 사용한 흡연에서, 담배와는 다른 자극을 받거나, 「숨 막힘」 등의 생리적인 자발 동작이 생겨 버리거나 하는 「향끽미 저해감」을 느끼는 경우가 있다. 이것은 충전물 내에 향끽미를 저해하는 성분이 포함되어 있기 때문이라고 생각되며, 프로필렌글리콜과 같은 용매와 함께 이 성분이 휘발되어, 「향끽미 저해감」을 느끼는 것이라고 생각된다.

본 발명자들은, 산과 살담배 중의 향끽미 성분에 의한 염의 형성은, 산의 강도를 나타내는 제1 산해리 상수(pKa₁)와 상관성이 있어, 제1 산해리 상수가 특정 범위인 산을 선택함으로써 염의 형성을 억제할 수 있는 것, 또한 비점이 특정 온도 이상인 산을 선택함으로써, 케미컬 냄새(약품 냄새) 등을 느끼기 어려워지는 것을 명백하게 하고 있다. 즉, 「제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산」을 담배 충전물에 첨가하는 것에 의해, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제할 수 있음과 함께, 「향끽미 저해감」을 억제할 수 있는 것을 발견한 것이다.

또한, 「제1 산해리 상수」란, 상온(25℃)에 있어서의 물에의 산해리 상수를 의미하는 것으로 한다.

또한, 「비점」이란, 압력이 760mmHg에 있어서의 비점을 의미하는 것으로 한다.

이하, 「비연소형 가열 흡연 물품」, 「살담배」, 「에어로졸을 발생시키는 액체」, 「제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이며, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산」 등에 관하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 담배 충전물은, 살담배와 에어로졸을 발생시키는 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물이지만, 본 발명의 담배 충전물을 충전하는 비연소형 가열 흡연 물품의 구체적인 구조 등은, 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 적절히 채용할 수 있다. 이하, 구체예를 들어 설명한다.

비연소형 가열 흡연 물품으로서는, 도 1에 나타나는 비연소형 가열 흡연 물품(10)과 같은 구조를 가지는 것을 들 수 있다. 도 1은, 원통형의 비연소형 가열 흡연 물품(10)을 그 길이방향으로 절단한 경우의 단면도이며, 배터리(101)와 충전물(102)을 넣는 포드(103) 및 히터(104)와 마우스피스(105)를 가진 구조로 되어 있다. 본 발명의 담배 충전물을 포드(103)에 충전하여, 가열에 의해 에어로졸이 발생하게 된다.

비연소형 가열 흡연 물품에 있어서의 담배 충전물의 가열 온도는, 통상 22℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상, 더 바람직하게는 150℃ 이상이며, 통상 350℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하, 더 바람직하게는 250℃ 이하이다. 담배 충전물의 가열 온도가 상기 범위 내인 비연소형 가열 흡연 물품이라면, 「향끽미 저해감」의 문제가 생기기 쉬워, 본 발명의 담배 충전물의 특성을 더 유효하게 활용할 수 있다.

살담배의 종류로서는, 황색종, 버얼리종, 재래종, 재생 담배 등을 들 수 있고, 또한 사용하는 부위로서는, 잎(완화각(緩和刻)), 줄기, 엽맥(중골각(中骨刻)), 뿌리, 꽃 등을 들 수 있다.

살담배의 치수는, 한정되는 것은 아니지만, 투영 단면적을 이용한 측정 방법(예를 들면, Camsizer(Retsch사) 등을 이용한 방법)으로, 구 상당 지름이 통상 1.5mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이며, 통상 0.01mm 이상이다.

본 발명의 담배 충전물의 살담배의 함유량은, 통상 20질량% 이상, 바람직하게는 30질량% 이상, 더 바람직하게는 40질량% 이상이며, 통상 80질량% 이하, 바람직하게는 70질량% 이하, 더 바람직하게는 60질량% 이하이다. 상기 범위 내라면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제하기 더 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

에어로졸을 발생시키는 액체로서는, 글리세린, 프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 다가 알코올; 스테아린산 메틸, 도데칸 이산 디메틸, 테트라데칸 이산 디메틸 등의 카복실산 지방족 에스테르를 들 수 있다. 또한, 액체는 1종류에 한하지 않고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

에어로졸을 발생시키는 액체는, 프로필렌글리콜을 포함하는 것이 바람직하다. 프로필렌글리콜은 안전성이 높은 용액으로서, 식품이나 의료품에 사용되고 있고, 비점이 낮아 기화되기 쉬운 성질을 지니기 때문에 가시연(可視煙)을 용이하게 생성하는 것이 가능하다. 한편, 프로필렌글리콜은, 증기압이 높기 때문에, 구강 내에서 용이하게 휘발되기 쉬운 성질이 있다. 그 때문에, 에어로졸 중에 포함되어 있던 향끽미를 저해하는 성분이 휘발되기 쉬운 분위기가 되어, 결과적으로 「향끽미 저해감」의 문제가 생기기 쉬운 것으로 생각된다. 따라서, 본 발명의 담배 충전물의 특성을 더 유효하게 활용할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물의 에어로졸을 발생시키는 액체의 함유량은, 통상 20질량% 이상, 바람직하게는 30질량% 이상, 더 바람직하게는 40질량% 이상이며, 통상 80질량% 이하, 바람직하게는 70질량% 이하, 더 바람직하게는 60질량% 이하이다. 상기 범위 내라면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제하기 더 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물은, 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이며, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산(이하, 「산」이라고 간략히 하는 경우가 있다.)을 포함하는 것을 특징으로 하지만, 조건을 충족시키는 것이라면, 구체적인 산은 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 공지의 것을 적절히 채용할 수 있다. 이하, 구체예를 들어 설명한다.

산의 제1 산해리 상수는, 바람직하게는 4.5 이상이며, 바람직하게는 5.5 이하이다.

산의 비점은, 바람직하게는 400℃ 이상이며, 바람직하게는 560℃ 이하이다.

상기 범위 내라면, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

산으로서는, 아스코르빈산, 이소아스코르빈산, 헨에이코산산, 리그노세린산, 옥타코산산, 노나데칸산 등을 들 수 있다.

이 중에서도, 아스코르빈산, 이소아스코르빈산 등이 특히 바람직하다.

상기와 같은 것이라면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제하기 더 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물의 산의 함유량은, 통상 0.25질량% 이상, 바람직하게는 1질량% 이상이며, 통상 10질량% 이하이다. 상기 범위 내라면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제하기 더 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물은, 살담배와 에어로졸을 발생시키는 액체를 포함하는 것이지만, 통상 살담배에 포함되는 물 등의 성분이 에어로졸을 발생시키는 액체에 용출(溶出)되기 때문에, 본 발명의 담배 충전물도 물을 포함하고 있는 것이라고 말할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물의 물의 함유량은, 담배 충전물 전체의 통상 5질량% 이상, 바람직하게는 7.5질량% 이상, 더 바람직하게는 10질량% 이상이며, 통상 30질량% 이하, 바람직하게는 25질량% 이하, 더 바람직하게는 20질량% 이하이다. 상기 범위 내라면, 향끽미 성분의 증발량의 저하를 억제하기 더 쉬워짐과 함께, 「향끽미 저해감」을 더 효과적으로 억제할 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다.

<실시예 1∼6, 비교예 1∼21 : 산의 제1 산해리 상수 및 비점의 영향>

황색각(黃色刻)(일본산) 100mg에 대해서, 프로필렌글리콜과 글리세린을 1:1(중량비)로 혼합한 액체를 100mg 첨가하고, 표 1에 나타내는 산을 조성물 전체의 질량 환산으로 5질량% 첨가하여, 샘플을 제작했다. 또한, 살담배는, 미리 가정용 믹서로 분쇄한 후, 체(AS200, Retch사제)로 조건 : amplitude-1.5mm/"g"에서 2분간 진동시켜서, 체 눈 크기 0.5mm 이하의 것을 사용했다.

제작한 샘플은, 니뽄 다바코 산업 주식회사에서 발매되고 있는 상품명 「Ploom(등록상표)」 전용의 pod에 붙이도록 설치하고, 2일 이상 22℃, 습도 60%의 조건으로 두었다(藏置). 또한, Ploom을 이용했을 때에 있어서의 살담배의 가열 온도(안정 가동시)는 열전대를 이용한 사전 계측에 의해, 160℃∼170℃ 정도인 것을 확인하고 있다.

흡연 시험에서는, 흡연기(Borgwaldt, RM-26)를 이용하여 Ploom에 제작한 pod를 장착하고, 규정된 흡연 조건(55ml/2S, 흡연 간격 30s) 하에서, 초기 10puff에 있어서의 향끽미 성분의 증발량을 측정했다. 또한, 본 실험에서는 향끽미 성분으로서 측정이 용이한 니코틴을 성분 지표로서 선택했다. 연기 포집은 캠브리지필터 패드를 사용하여, 필터에 포집된 연기를 메탄올 용매로 40분간 진탕 추출해서, GC-FID로 니코틴을 정량(定量)했다.

흡연 시험의 관능 평가는, 4명으로 실시하고, 「향끽미 저해감」과 산의 맛으로서 「케미컬 냄새」를 1∼7의 7단계 평가로 실시했다. 「케미컬 냄새」란, 약품 냄새를 가리키며, 사람이 흡연함에 있어 바람직하지 않은 냄새이다. 수치가 클수록, 케미컬 냄새가 강한 것을 나타낸다. 본 실시예의 결과에서, 향끽미 저해감과 케미컬 냄새의 평가값이 2 이하인 경우, 평가자가 충분히 차이를 식별할 수 있는 값이며, 효과가 우수한 영역으로 했다. 평가는 흡연 중에 느낀 감각으로 값을 기재했다.

산의 물성값, 향끽미 성분의 증발량, 관능 평가의 결과를 각각 표 1에 나타낸다.

산의 제1 산해리 상수와 향끽미 성분의 증발량의 관계를 나타낸 그래프를 도 2에 나타낸다. 도 2로부터, 제1 산해리 상수가 작은 산은 향끽미 성분량이 낮아, 산해리 상수가 4.0 이상이 되는 경우, 대체로 대부분의 산에서, 첨가하고 있지 않은 향끽미 성분량과 동등한 정도가 되는 결과가 얻어졌다. 본 결과로부터, 제1 산해리 상수가 4.0 이상인 산을 사용함으로써, 향끽미 성분의 증발량의 저하는 일어나지 않는 것을 알 수 있었다. 산이 지니는 pH를 고려하면 제1 산해리 상수는 6.0 이하가 대부분이기 때문에, 이상적인 범위는 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이다.

또한, 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하인 산의 비점과 향끽미 저해감의 관계를 나타낸 그래프를 도 3에 나타낸다. 비점이 366℃ 이상을 넘으면 거의 모든 산에서, 향끽미 저해감을 저감할 수 있는 것을 알 수 있어, 비점이 향끽미 저해감의 저감에 중요한 것을 알 수 있었다.

또한, 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하인 산의 비점과 케미컬 냄새의 관계를 나타낸 그래프를 도 4에 나타낸다. 비점이 366℃ 이상인 산은, 케미컬 냄새도 낮아지는 것을 알 수 있다. 또한, 산의 비점이 지나치게 고온인 경우는, 가열에 수반하는 릴리스량이 소량이 되기 때문에, 600℃ 이하가 바람직하다고 생각된다.

이상으로부터, 산의 제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이고, 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산을 사용하는 것에 의해, 향끽미 성분량을 유지한 조건에서, 맛이나 향기에의 영향이 적고 또한 향끽미 저해감을 저감할 수 있는 것을 알 수 있었다.

<실시예 7∼12 : 산의 함유량의 영향>

앞의 실시예의 이소아스코르빈산, 리그노세린산, 노나데칸산에 있어서의 산의 함유량을, 5질량%에서 3질량%, 1질량%로 변경한 이외는, 앞의 실시예와 동일한 방법으로 실시했다. 또한, 본 평가에서는 향끽미 성분의 증발량은 동등하기 때문에, 향끽미 저해감에 대한 효과만 주목했다.

산의 함유량과 향끽미 저해감의 관계를 나타낸 그래프를 도 5에 나타낸다. 도 5로부터, 함유량을 1질량%까지 저감시킨 경우도, 산의 효과는 높은 것을 확인할 수 있다. 이것은 단순히 효과가 높은 산은 적은 양에서도 효과가 발휘되기 때문이다. 이소아스코르빈산, 리그노세린산, 노나데칸산 등의 산은 비점이 높기 때문에, 가열에 의해 증발되고, 응축에 의해 에어로졸을 생성한 후, 입자 내에 머무르는 성질이 강하고, 흡연시에 있어서의 구강 내에서의 희석에서도, 에어로졸 중에 머물기 때문에 높은 효과가 얻어진다고 예상된다. 산의 함유량이 과잉인 경우, 산이 지니는 특징이 두드러지기 쉬워지기 때문에, 적합한 함유량은 10질량% 이하라고 생각된다.

<실시예 13∼16, 비교예 22∼25 : 에어로졸을 발생시키는 액체의 영향>

에어로졸을 발생시키는 액체를 변경한 이외는, 앞의 실시예와 비교예와 동일한 방법으로 시험을 실시했다. 본 시험에서는, 에어로졸을 발생시키는 액체의 용매로서, 프로필렌글리콜 외에, 글리세린, 디아세틴, 시트르산트리에틸(TEC)을 이용하고, 산은 노나데칸산을 이용했다. 결과를 도 6에 나타낸다. 프로필렌글리콜을 이용한 경우, 향끽미 저해감은 가장 높고, 다른 액체에서는 낮은 것을 알 수 있다. 이로부터, 가장 효과가 발현하기 쉬운 에어로졸을 발생시키는 액체가 프로필렌글리콜이며, 프로필렌글리콜을 전량 또는 소량이라도 포함하는 경우에 본 기술이 효과적이라고 말할 수 있다.

본 발명의 담배 충전물은, 비연소형 가열 흡연 물품에 충전하여 흡연에 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 살담배와 에어로졸을 발생시키는 액체를 포함하는 비연소형 가열 흡연 물품용의 담배 충전물로서,
   제1 산해리 상수가 4.0 이상 6.0 이하이며, 또한 비점이 366℃ 이상 600℃ 이하인 산을 포함하고,
   상기 산이, 이소아스코르빈산, 헨에이코산산, 리그노세린산, 옥타코산산, 및 노나데칸산으로 이루어지는 군(群)에서 선택되는 적어도 1종이고,
   상기 담배 충전물의 에어로졸을 발생시키는 액체의 함유량이 30질량% 이상이고,
   상기 에어로졸을 발생시키는 액체가, 다가 알코올, 스테아린산 메틸, 도데칸 이산 디메틸, 및 테트라데칸 이산 디메틸에서 선택되는 1종류 이상인 것을 특징으로 하는, 담배 충전물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 산의 함유량이, 담배 충전물 전체의 0.25질량% 이상 10질량% 이하인, 담배 충전물.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 에어로졸을 발생시키는 액체가, 프로필렌글리콜(PG)을 포함하는, 담배 충전물.

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