KR20220066358A - 비연소 가열식 담배용 담배 충전물, 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품 - Google Patents

Abstract

사용자에 대하여, 담배 충전물에 포함되는 향끽미 성분을 효율적으로 딜리버리할 수 있는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물 등을 제공한다.
구체적으로는, 담배 재료와 에어로졸 생성 기재를 포함하는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물로서, 상기 담배 충전물은, 지질을 함유하는 에어로졸 안정제가 첨가되어 있고, 그 에어로졸 안정제가 함유하는 지질에서의, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물을 제공한다.

Description

비연소 가열식 담배용 담배 충전물, 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품

본 발명은, 비연소(非燃燒) 가열식 담배용 담배 충전물(充塡物), 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품에 관한 것이다.

비연소 가열식 담배용 담배 충전물을 구비하는 전기 가열식 담배 제품에서, 그 사용시의 만족도를 높이는 것은 중요하다. 특히, 담배 충전물에 포함되는 향끽미(香喫味) 성분을 에어로졸 생성 기재(基材)와 함께 휘발시켜서 사용자의 구강(口腔) 내에 딜리버리(전달)하는 형태의 전기 가열식 담배 제품에서, 종래 시가렛에 가까운 향끽미를 나타내는 것이 요구되고 있다. 이러한 비연소형 가열 흡연 물품에서, 충전물에 산(酸)을 첨가하는 기술이 보고되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 국제공개 제2017/203686호

특허문헌 1에는, 특정 범위 내의 제1 산해리 정수(定數) 및 비점(沸点)을 가지는 산을 담배 충전물에 첨가함으로써, 담배 충전물에 포함되는 향끽미 성분과의 염(鹽)의 형성을 억제하는 것, 또한, 케미컬 냄새(臭)를 억제하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 발명은 산염기(酸鹽基) 반응을 이용하는 것이다.

전기 가열식 담배 제품의 사용시에, 담배 충전물에 포함되는 향끽미 성분이 에어로졸 생성 기재와 함께 휘발하면, 냉각되어 응축(凝縮) 생성한 에어로졸 입자 내에 향끽미 성분이 취입된다. 그 때문에, 사용자의 구강 내에 향끽미 성분이 안정적으로 딜리버리되기 위해서는, 생성한 에어로졸 입자가 사용자의 구강 내에 딜리버리될 때까지 휘발하지 않고 안정적으로 존재하는 것이 중요한 것을 알 수 있었다. 에어로졸 입자의 표면의 성분 조성은, 에어로졸 입자의 물성(物性)에 크게 기여하여, 에어로졸 입자의 표면을 난휘발성(難揮發性) 성분으로 피복하는 것이 에어로졸 입자의 안정화에는 유효하다고 생각된다. 생성할 에어로졸 입자가 구강 내에 딜리버리될 때까지의 동안에 휘발하지 않고 안정적으로 존재하기 위해서, 예를 들면 물이나 글라이세린과 같은 친수성(親水性) 물질로 구성되는 에어로졸 입자의 표면에 국재적(局在的, 부분적)으로 존재할 수 있는, 특정 지방산(脂肪酸)을 담배 충전물에 첨가하면 되는 것을 알 수 있었다.

이러한 점에서, 본 발명에서는, 사용자에 대하여, 담배 충전물에 포함되는 향끽미 성분을 효율적으로 딜리버리할 수 있는 비연소 가열식 담배용 담배 충전물 등을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자가 예의검토한 결과, 담배 재료와 에어로졸 생성 기재를 포함하는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물에서, 상기 담배 충전물에 포화 지방산을 함유하는 에어로졸 안정제가 첨가되어 있고, 그 에어로졸 안정제가 함유하는 지질(脂質)에서의, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인 것으로, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 본 발명은, 이하와 같다.

[1] 담배 재료와 에어로졸 생성 기재를 포함하는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물로서, 상기 담배 충전물은, 지질을 함유하는 에어로졸 안정제가 첨가되어 있고, 그 에어로졸 안정제가 함유하는 지질에서의, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[2] 상기 담배 충전물에의 상기 에어로졸 안정제의 첨가량이, 담배 충전물 전량(全量)의 건조 중량에 대하여 0.1∼5.0중량%인, [1]에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[3] 상기 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 글라이세린에의 용해도가 0.13㎎/g 이하인, [1] 또는 [2]에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[4] 상기 탄소 수 16∼18의 포화 지방산이 팔미트산, 스테아린산, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 1 이상인, [1]∼[3]의 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[5] 상기 담배 충전물은, 살담배로 구성되는 담배 재료의 성형체인, [1]∼[4]의 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[6] 상기 담배 충전물은, 담배 시트로 구성되는 담배 재료의 성형체인, [1]∼[4]의 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[7] 상기 담배 충전물이, 과립상(顆粒狀) 담배 재료로 구성되는, [1]∼[4]의 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[8] 상기 에어로졸 안정제는, 상기 담배 재료의 성형체의 표면에 첨가되어 있는, [5] 또는 [6]에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[9] 상기 에어로졸 안정제는, 상기 담배 재료에 균일하게 첨가되어 있는, [5]∼[7]의 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.

[10] [1]∼[9]의 어느 하나에 기재된 담배 충전물로 이루어지는 담배로드부와, 그 담배로드부와는 반대측 단부(端部)를 구성하는 마우스피스부를 가지는 비연소 가열식 담배.

[11] 상기 마우스피스부는, 냉각부를 구비하는, [10]에 기재된 비연소 가열식 담배.

[12] [7]에 기재된 담배 충전물과, 해당 담배 충전물이 수용된 용기를 구비하는, 비연소 가열식 담배.

[13] 상기 담배로드부의 내부에 담배 충전물을 가열하는 서셉터(susceptor)를 가지는, [10] 또는 [11]에 기재된 비연소 가열식 담배.

[14] 히터 부재와, 그 히터 부재의 전력원이 되는 전지 유닛과, 그 히터 부재를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하는 전기 가열식 디바이스와, 그 히터 부재에 접촉하도록 삽입되는, [10]∼[12]의 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배로 구성되며,

비연소 가열식 담배의 담배로드부가 250∼400℃로 가열되는, 전기 가열식 담배 제품.

[15] 상기 히터 부재가 원통형인, [14]에 기재된 전기 가열식 담배 제품.

[16] 인덕터와, 그 인덕터에 전력을 공급하는 전지 유닛과, 전력의 공급을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 전기 가열식 디바이스와, 그 인덕터에 근접하도록 삽입되는, [13]에 기재된 비연소 가열식 담배로 구성되며,

비연소 가열식 담배의 담배로드부가 250∼400℃로 가열되는, 전기 가열식 담배 제품.

[17] 지질을 함유하고, 그 지질에서의 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인 에어로졸 안정제를, 성형 전 또는 성형 후의 담배 재료에 첨가하는 공정을 포함하는, 담배 충전물의 제조 방법.

[18] 상기 성형 전의 담배 재료에 에어로졸 안정제를 첨가하는 공정이, 상기 담배 재료와 상기 에어로졸 안정제를 혼합하는 공정인, [17]에 기재된 담배 충전물의 제조 방법.

[19] 상기 성형 후의 담배 재료에 에어로졸 안정제를 첨가하는 공정이, 상기 성형 후의 담배 재료에 상기 에어로졸 안정제를 분무(噴霧) 또는 도포(塗布)하는 공정인, [17]에 기재된 담배 충전물의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 사용자에 대하여, 담배 충전물에 포함되는 향끽미 성분을 효율적으로 딜리버리할 수 있는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물 등을 제공할 수 있다.

[도 1] 비연소 가열식 담배의 일 태양(態樣)을 나타내는 개략도이다.
[도 2] 전기 가열식 담배 제품의 일 태양인, 담배로드의 외주면(外周面)을 가열하는 태양을 나타내는 개략도이다.
[도 3] 전기 가열식 담배 제품의 일 태양인, 담배로드의 내부를 가열하는 태양을 나타내는 개략도이다.
[도 4] 전기 가열식 담배 제품의 일 태양인, 담배로드를 IH에 의해 가열하는 태양을 나타내는 개략도이다.
[도 5] 각(各) 지질의 글라이세린에의 용해도와, 담배 느낌(感)의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 6] 각 지질에서의 C16∼C18 포화 지방산의 중량 비율과, 담배 느낌의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 7] 지질(팔미트산)의 첨가량과 담배 느낌의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 관하여 실시형태 및 예시물(例示物) 등을 나타내어 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태 및 예시물 등에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지(要旨)를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 「비연소 가열식 담배」란, 종래 시가렛과는 달리, 연소를 수반하지 않는 가열에 의해, 담배 재료에 포함되는 향끽미 성분을 사용자의 구강 내에 딜리버리할 수 있는 담배인 것을 말한다.

본 명세서에서, 「담배 원료」는, 예를 들면, 담배잎의 라미나, 중골(中骨), 줄기(莖) 등, 그대로는 담배 충전물로서 사용하지 않는 것이다. 「담배 재료」란, 담배 충전물을 구성하는 재료이며, 예를 들면 후술하는 「담배 시트」나 「담배 과립」, 「살담배」, 「담배 세분(細粉)」과 같은, 「담배 원료」를 사용하여 제조되는 물품이다.

<비연소 가열식 담배용 담배 충전물>

본 발명의 실시형태에 따른 비연소 가열식 담배용 담배 충전물은, 담배 재료와 에어로졸 생성 기재를 포함하며, 그 담배 충전물은, 지질을 함유하는 에어로졸 안정제가 첨가되어 있고, 그 에어로졸 안정제가 함유하는 지질에서의, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상이다. 그 비율로 탄소 수 16∼18의 포화 지방산을 포함함으로써, 본 발명의 과제를 해결할 수 있다.

또한, 지질에서의 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율은, 80중량% 이상인 것이 더 바람직하고, 90중량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 99중량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 탄소 수 16∼18의 포화 지방산 이외의 지질에 관해서는 특별히 제한은 없다. 단, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산 이외의 지질에 관해서는 될 수 있는 한 포함하지 않는 쪽이 바람직하다.

에어로졸을 주로 형성하는 물이나 글라이세린에 대하여 탄소 수 16 내지 18의 포화 지방산의 용해도는 매우 작아, 에어로졸 입자의 피복(被覆)에 영향을 준다고 생각된다. 그러나 소정량 이상의 용해도가 높은 지질이 섞임으로써, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산이 원래 가지는 피복 효과가 충분히 발휘될 수 없게 될 가능성이 있다. 그 때문에, 개개의 지질의 용해도와, 복수 지질의 혼합물일 경우, 용해도가 낮은 지질과 높은 지질의 비율은 효과를 예측하기 위한 지표(指標)로서 중요하다.

본 명세서에서의 「에어로졸 안정제」란, 비연소 가열식 담배로부터 발생한 에어로졸 입자의 공기 중에서의 안정성을 유지하기 위한 것으로, 상기와 같이 특정 지질을 함유하는 것이다.

또한, 상기 포화 지방산을 함유하는 에어로졸 안정제는, 지질에 더하여 다른 성분을 포함해도 되지만, 에어로졸 안정제에서의 지질의 함유량은, 90중량% 이상인 것이 바람직하고, 95중량% 이상인 것이 더 바람직하며, 99중량% 이상인 것이 특히 바람직하다.

지질의 글라이세린에의 용해도는 0.13㎎/g 이하, 바람직하게는 0.12㎎/g 이하, 더 바람직하게는 0.11㎎/g이고, 한편, 0.01㎎/g 이상을 들 수 있다. 여기서, 「글라이세린에의 용해도」는 이하와 같이 하여 구한다.

<글라이세린에의 용해도 측정법>

글라이세린의 용해도는, 2g의 글라이세린에 용해한 지방산을 정량(定量)하는 방법이 가장 좋다. 구체적으로는, 글라이세린에 과잉량의 지방산을 첨가한 후, 상온(常溫)에서 24시간 이상 정치(靜置) 또는 원심분리 등에 의해 2층 분리를 행하고, 100㎎의 글라이세린을 분취(分取)하고, 2mL의 메탄올로 전용(轉溶)하여 글라이세린에 용해한 지방산량을 Gas Chromatograph-Flame Ionized Detector(GC-FID)나 Gas Chromatograph-Mass Spectrometer(GC-MS)로 정량한다.

탄소 수 16∼18의 포화 지방산으로서는, 팔미트산, 마가르산 및 스테아린산을 들 수 있고, 이들 중에서도 팔미트산, 스테아린산 및 이들의 혼합물을 바람직하게 들 수 있다.

탄소 수 16∼18의 포화 지방산으로서는, 혼합물이어도 되고, 각각의 포화 지방산을 단독으로 포함하는 것을 사용해도 된다. 예를 들면, 팔미트산 및 스테아린산을 각각 단독으로 사용하는 것도 바람직하다.

지질로서 탄소 수 16∼18의 포화 지방산만을 포함하고, 또한, 에어로졸 안정제로서 탄소 수 16∼18의 포화 지방산만을 포함하는 것을 사용할 수 있다.

상기 담배 충전물의 상기 에어로졸 안정제의 첨가량은, 담배 충전물 전량의 건조 중량에 대하여 0.1중량% 이상, 5.0중량% 이하를 들 수 있고, 0.5중량% 이상, 2.0중량% 이하인 것이 더 바람직하며, 0.5중량% 이상, 1.5중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.75중량% 이상, 1.25중량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 이러한 첨가량임으로써, 사용시에 발생하는 에어로졸을 안정적으로 존재시킬 수 있고, 시가렛에 가까운 안정성을 가진 에어로졸 물성이 됨으로써 향끽미가 시가렛에 유사한 것이 된다.

담배 충전물에 대한 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 첨가량으로서는, 담배 충전물 전량의 건조 중량에 대하여 0.1중량% 이상, 2.0중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5중량% 이상, 1.5중량% 이하인 것이 더 바람직하며, 0.75중량% 이상, 1.25중량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 에어로졸 안정제의 첨가량과 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 첨가량이 동일한 범위여도 되는 것은, 에어로졸 안정제가 지질로 구성되고, 그 지질의 전부가 탄소 수 16∼18의 포화 지방산이어도 되는 것을 나타낸다.

<담배 충전물의 구체적 태양>

본 발명의 실시형태에 따른 비연소 가열식 담배용 담배 충전물의 구체적 태양으로서, 살담배를 포함하는 담배 재료로 구성되는 성형체(이하, 제1 담배 충전물이라고도 한다)와, 후술하는 담배 시트로 구성되는 담배 재료의 성형체(이하, 제2 담배 충전물이라고도 한다)와, 담배 원료를 사용하여 조제(調製)한 과립으로 구성되는 것(이하, 제3 담배 충전물이라고도 한다)을 들 수 있다.

이들 성형체로서, 모두 로드 모양의 것을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서 비연소 가열형식 담배의 길이방향은, 도 1에서의 h 방향이 길이방향이다. 또한, 비연소 가열식 담배가 로드 모양일 경우, 이러한 비연소 가열식 담배에서의 길이방향을 담배로드의 길이방향과 동일하게 간주해도 된다. 본 발명의 비연소 가열식 담배에서의 담배 충전물은, 이하와 같이 정의되는 어스펙트비가 1 이상인 형상을 만족시키는 주상(柱狀, 기둥 모양) 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다.

어스펙트비=h/w

w는 주상체(柱狀體)의 저면의 폭, h는 높이이며, h≥w인 것이 바람직하다. 그러나 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 길이방향은 h로 나타난 방향이라고 규정하고 있다. 따라서, w≥h인 경우에서도 h로 나타난 방향을 편의상 길이방향이라고 부른다. 저면(底面)의 형상은 한정되지 않고, 다각, 각환(角丸) 다각, 원, 타원 등이어도 되고, 폭 w는 해당 저면이 원형인 경우는 직경, 타원형인 경우는 장경(長徑), 다각형 또는 각환 다각인 경우는 외접원의 직경 또는 외접 타원의 장경이다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 태양에서는, 저면이 원이므로 그 직경을 인정할 수 있다. 해당 직경이 폭 w, 이에 직교(直交)하는 길이가 높이 h가 된다. 담배로드를 구성하는 담배 충전물의 높이 h는 12㎜ 이상, 70㎜ 이하 정도, 폭 w는 4㎜ 이상, 9㎜ 이하 정도인 것이 바람직하다.

우선, 제1 충전물로부터 설명한다. 제1 충전물을 구성하는 담배 재료는 특별히 한정되지 않고, 라미나나 중골 등의 공지된 담배 원료를 재각(裁刻), 분쇄(粉碎) 등의 처리를 실시한 것을 사용할 수 있다. 또한, 건조한 담배잎을 평균 입경(粒徑)이 20㎛ 이상, 200㎛ 이하 정도가 되도록 분쇄하여 균일화한 것을 시트 가공한 것(이하, 간단히 균일화 시트라고도 한다)을 잘게 썬 것이어도 된다. 살담배의 폭은 0.5㎜ 이상, 2.0㎜ 이하 정도가 담배로드로서 성형하는 데 바람직하다. 성형한 담배로드 중의 담배 충전물의 함유량은, 원주 22㎜, 길이 20㎜의 담배로드일 경우, 200㎎/로드 이상, 800㎎/로드 이하를 들 수 있고, 250㎎/로드 이상, 600㎎/로드 이하가 바람직하다. 상기 살담배 및 균일화 시트의 제작에 사용하는 담배잎에 관하여, 사용하는 담배의 종류는, 다양한 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 황색종, 벌리종, 오리엔트종, 재래종, 그 밖의 니코티아나-타바컴계 품종, 니코티아나-루스티카계 품종, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 혼합물에 관해서는, 목적으로 하는 맛이 되도록, 상기한 각 품종을 적절히 블렌드하여 사용할 수 있다. 상기 담배 품종의 상세(詳細)는, 「담배사전, 담배종합연구센터, 2009.3.31」에 개시되어 있다. 상기 균일화 시트의 제조 방법, 즉, 담배잎을 분쇄하여 균일화 시트로 가공하는 방법은 종래 방법이 복수 존재하고 있다. 첫 번째는 초지(抄紙) 프로세스를 이용하여 초조(抄造) 시트를 제작하는 방법이다. 두 번째는 물 등의 적절한 용매(溶媒)를, 분쇄한 담배잎에 섞어서 균일화한 후에 금속제 판 혹은 금속제 판 벨트 위에 균일화물을 얇게 캐스팅하고, 건조시켜 캐스트 시트(슬러리 시트)를 제작하는 방법이다. 세 번째는 물 등의 적절한 용매를, 분쇄한 담배잎에 섞어서 균일화한 것을 시트 모양으로 압출(押出) 성형하여 압연(壓延) 시트를 제작하는 방법이다. 상기 균일화 시트의 종류에 관해서는, 「담배사전, 담배종합연구센터, 2009.3.31」에 상세가 개시되어 있다.

담배 충전물의 수분 함유량은, 담배 충전물의 전량에 대하여 10중량% 이상, 15중량% 이하를 들 수 있고, 11중량% 이상, 13중량% 이하인 것이 바람직하다. 이러한 수분 함유량이면, 얼룩(卷染)의 발생을 억제하고, 담배로드 제조시의 권상 적성(卷上適性)을 양호하게 한다.

제1 담배 충전물에 포함되는 살담배의 크기나 그 조제법에 관해서는 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 건조한 담배잎을, 폭 0.5㎜ 이상, 2.0㎜ 이하로 잘게 썬 것을 사용해도 된다.

또한, 균일화 시트의 분쇄물을 사용하는 경우, 건조한 담배잎을 평균 입경이 20㎛ 이상, 200㎛ 이하 정도가 되도록 분쇄하여 균일화한 것을 시트 가공하고, 그것을 폭 0.5㎜ 이상, 2.0㎜ 이하로 잘게 썬 것을 사용해도 된다.

제1 담배 충전물은, 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 기재를 포함한다. 해당 에어로졸 생성 기재의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라서 각종 천연물로부터의 추출 물질 및/또는 그들의 구성 성분을 선택할 수 있다. 에어로졸 생성 기재로서는, 글라이세린, 프로필렌글라이콜, 트라이아세틴, 1,3-뷰테인다이올, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

제1 담배 충전물 중의 에어로졸 생성 기재의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 충분히 에어로졸을 생성시킴과 함께, 양호한 끽미 부여의 관점에서, 담배 충전물의 전량에 대하여 통상 5중량% 이상이며, 바람직하게는 10중량% 이상이고, 또한, 통상 50중량% 이하이며, 바람직하게는 15중량% 이상, 25중량% 이하이다.

제1 담배 충전물은, 향료(香料)를 포함하고 있어도 된다. 해당 향료의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 양호한 끽미 부여의 관점에서, 아세트아니솔, 아세토페논, 아세틸피라진, 2-아세틸싸이아졸, 알팔파 엑스트랙트(추출물), 아밀알코올, 뷰티르산아밀, 트랜스-아네톨, 스타아니스유, 사과 과즙, 페루 발삼유, 밀랍 앱솔루트, 벤즈알데하이드, 벤조인레지노이드, 벤질알코올, 벤조산벤질, 페닐아세트산벤질, 프로피온산벤질, 2,3-뷰테인다이온, 2-뷰탄올, 뷰티르산뷰틸, 뷰티르산, 캐러멜, 카다몬유, 캐로브 앱솔루트, β-카로틴, 당근 주스, L-카본, β-카리오필렌, 카시아 수피유, 시다우드유, 셀러리씨드유, 카모밀유, 신남알데하이드, 계피산, 신나밀알코올, 계피산신나밀, 시트로넬라유, DL-시트로넬롤, 클라리세이지 엑스트랙트, 코코아, 커피, 코냑유, 코리앤더유, 큐민알데하이드, 다바나유, δ-데카락톤, γ-데카락톤, 데케인산, 딜허브유, 3,4-다이메틸-1,2-사이클로펜테인다이온, 4,5-다이메틸-3-하이드록시-2,5-다이하이드로퓨란-2-온, 3,7-다이메틸-6-옥텐산, 2,3-다이메틸피라진, 2,5-다이메틸피라진, 2,6-다이메틸피라진, 2-메틸뷰티르산에틸, 아세트산에틸, 뷰티르산에틸, 헥세인산에틸, 아이소발레르산에틸, 락트산에틸, 라우린산에틸, 레불린산에틸, 에틸말톨, 옥탄산에틸, 올레인산에틸, 팔미트산에틸, 페닐아세트산에틸, 프로피온산에틸, 스테아린산에틸, 발레르산에틸, 에틸바닐린, 에틸바닐린글루코사이드, 2-에틸-3,(5 또는 6)-다이메틸피라진, 5-에틸-3-하이드록시-4-메틸-2(5H)-퓨라논, 2-에틸-3-메틸피라진, 유칼립톨, 페뉴그릭 앱솔루트, 제네 앱솔루트, 용담근 인퓨전, 게라니올, 아세트산게라닐, 포도 과즙, 구아야콜, 구아바 엑스트랙트, γ-헵타락톤, γ-헥사락톤, 헥세인산, 시스-3-헥센-1-올, 아세트산헥실, 헥실알코올, 페닐아세트산헥실, 벌꿀, 4-하이드록시-3-펜텐산락톤, 4-하이드록시-4-(3-하이드록시-1-뷰테닐)-3,5,5-트라이메틸-2-사이클로헥센-1-온, 4-(파라-하이드록시페닐)-2-뷰타논, 4-하이드록시운데칸산나트륨, 임모르텔 앱솔루트, β-아이오논, 아세트산아이소아밀, 뷰티르산아이소아밀, 페닐아세트산아이소아밀, 아세트산아이소뷰틸, 페닐아세트산아이소뷰틸, 자스민 앱솔루트, 콜라넛 팅크처, 라다넘유, 레몬 테르펜리스유, 감초 엑스트랙트, 리날로올, 아세트산리날릴, 러비지근유, 말톨, 메이플 시럽, 멘톨, 멘톤, 아세트산L-멘틸, 파라메톡시벤즈알데하이드, 메틸-2-피롤릴케톤, 안트라닐산메틸, 페닐아세트산메틸, 살리실산메틸, 4'-메틸아세토페논, 메틸사이클로펜테놀론, 3-메틸발레르산, 미모사 앱솔루트, 당밀, 미리스틴산, 네롤, 네롤리돌, γ-노나락톤, 육두구유, δ-옥타락톤, 옥타날, 옥탄산, 오렌지플라워유, 오렌지유, 오리스근유, 팔미트산, ω-펜타데카락톤, 페퍼민트유, 페티그레인 파라과이유, 페네틸알코올, 페닐아세트산페네틸, 페닐아세트산, 피페로날, 플럼 엑스트랙트, 프로페닐구아에톨, 아세트산프로필, 3-프로필리덴프탈라이드, 자두 과즙, 피루브산, 건포도 엑스트랙트, 로즈유, 럼주, 세이지유, 샌달우드유, 스피어민트유, 스티락스 앱솔루트, 마리골드유, 티 디스틸레이트, α-터피네올, 아세트산터피닐, 5,6,7,8-테트라하이드로퀴녹살린, 1,5,5,9-테트라메틸-13-옥사사이클로(8.3.0.0(4.9))트라이데칸, 2,3,5,6-테트라메틸피라진, 타임유, 토마토 엑스트랙트, 2-트라이데카논, 시트르산트라이에틸, 4-(2,6,6-트라이메틸-1-사이클로헥세닐)2-뷰텐-4-온, 2,6,6-트라이메틸-2-사이클로헥센-1,4-다이온, 4-(2,6,6-트라이메틸-1,3-사이클로헥사다이에닐)2-뷰텐-4-온, 2,3,5-트라이메틸피라진, γ-운데카락톤, γ-발레로락톤, 바닐라 엑스트랙트, 바닐린, 베라트르알데하이드, 바이올렛잎 앱솔루트, N-에틸-p-멘탄-3-카보아마이드(WS-3), 에틸-2-(p-멘탄-3-카보아마이드)아세테이트(WS-5)를 들 수 있고, 특히 바람직하게는 멘톨이다. 또한, 이들 향료는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 병용(倂用)해도 된다.

제1 담배 충전물 중의 향료의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 양호한 끽미 부여의 관점에서, 통상 10000ppm 이상이며, 바람직하게는 20000ppm 이상이고, 더 바람직하게는 25000ppm 이상이며, 또한, 통상 50000ppm 이하이고, 바람직하게는 40000ppm 이하이며, 더 바람직하게는 33000ppm 이하이다.

제1 담배 충전물에서의 충전 밀도는, 특별히 한정되지 않지만, 비연소 가열식 담배의 성능을 담보하고, 양호한 끽미 부여의 관점에서, 통상 250㎎/㎤ 이상이며, 바람직하게는 320㎎/㎤ 이상이고, 또한, 통상 800㎎/㎤ 이하이며, 바람직하게는 600㎎/㎤ 이하이다.

상기 제1 담배 충전물은, 그것이 내측이 되도록 권지(卷紙)에 의해 권장(卷裝)되어 담배로드를 형성한다. 또한, 담배 충전물에 관해서는, 그것을 구성하는 담배 재료를 랜덤하게 배치해도 되고, 담배로드의 길이방향을 따르도록 배치한 스트랜드 형식이어도 된다.

제2 담배 충전물은, 1장(枚) 이상의 담배 시트로 구성되며, 2장 이상일 경우에는 동심상(同心狀)으로 배치된다. 본 발명에서, 동심상으로 배치되어 있다란, 모든 담배 시트의 중심이 대략 동일 위치에 있도록 배치되어 있는 것을 말한다. 본 발명에서 시트란, 대략 평행한 1쌍의 주면(主面), 및 측면을 가지는 형상을 말한다. 시트는 초지에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 제2 충전물로서, 비연소 가열식 담배의 길이방향과 직교하는 방향으로, 1장의 담배 시트를 권회(卷回)하여 성형체를 구성하는 것과, 복수의 담배 시트를 동심상으로 권회하여(둘러감아) 성형체를 구성하는 것을 예시할 수 있다. 또한, 1장 또는 그 이상의 담배 시트를 비연소 가열식 담배의 길이방향과 평행하게 복수 회 되접어서 충전물을 형성하는, 이른바 개더 시트여도 된다.

시트 기재로서는, 예를 들면, 담배 분말 등의 담배 재료 등을 들 수 있다. 본 발명에서, 시트 기재로서는 담배 재료가 바람직하다. 담배 재료의 기재 시트에, 필요에 따라서 향미를 발생시킬 수 있는 성분을 담지(擔持)한 담배 시트인 것이 바람직하다. 담배 시트는, 가열에 수반하여 에어로졸을 생성한다. 에어로졸 생성 기재로서 글라이세린, 프로필렌글라이콜, 1,3-뷰테인다이올 등의 폴리올 등의 에어로졸원을 첨가한다. 이러한 에어로졸 생성 기재의 첨가량은, 담배 시트의 건조 중량에 대하여 5중량% 이상, 50중량% 이하가 바람직하고, 15중량% 이상, 25중량% 이하가 더 바람직하다.

성형체로서 구성되기 전의 소재로서의 담배 시트에 관하여 설명한다.

담배 시트는 초조(抄造), 슬러리, 압연(壓延) 등의 공지된 방법으로 적절히 제조할 수 있다. 또한, 제1 담배 충전물로 설명한 균일화 시트를 사용할 수도 있다.

초조의 경우는, 이하의 공정을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다. 1) 건조 담배잎을 조쇄(粗碎)하고, 물로 추출하여 물 추출물과 잔사(殘渣)로 분리한다. 2) 물 추출물을 감압(減壓) 건조하여 농축한다. 3) 잔사에 펄프를 가하고, 리파이너로 섬유화한 후, 초지(抄紙)한다. 4) 초지한 시트에 물 추출물의 농축액을 첨가하여 건조하고, 담배 시트로 한다. 이 경우, 나이트로소아민 등의 일부 성분을 제거하는 공정을 가해도 된다(일본 특표2004-510422호 공보 참조).

슬러리법의 경우는, 이하의 공정을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다. 1) 물, 펄프 및 바인더와, 부순 담배잎을 혼합한다. 2) 해당 혼합물을 얇게 펴서(캐스트하여) 건조시킨다. 이 경우, 물, 펄프 및 바인더와, 부순 담배잎을 혼합한 슬러리에 대하여 자외선 조사 혹은 X선 조사함으로써 나이트로소아민 등의 일부 성분을 제거하는 공정을 가해도 된다.

이 밖에, 국제공개 제2014/104078호에 기재되어 있는 바와 같이, 이하의 공정을 포함하는 방법에 의해서 제조된 부직포 모양의 담배 시트를 사용할 수도 있다. 1) 분립상(粉粒狀) 담배잎과 결합제를 혼합한다. 2) 해당 혼합물을 부직포에 의해 끼운다. 3) 해당 적층물을 열용착(熱溶着)에 의해 일정 형상으로 성형하여, 부직포 모양의 담배 시트를 얻는다.

상기 각 방법에서 사용하는 원료인 담배잎의 종류는, 제1 충전물에서 설명한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.

담배 시트의 조성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 담배 원료(담배잎)의 함유량은 담배 시트 전체 중량에 대하여 50중량% 이상, 95중량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 담배 시트는 바인더를 포함해도 되고, 이러한 바인더로서는, 예를 들면, 구아검, 잔탄검, CMC(카복시메틸셀룰로오스), CMC-Na(카복시메틸셀룰로오스의 나트륨염) 등을 들 수 있다. 바인더량으로서는, 담배 시트 전체 중량에 대하여 1중량% 이상, 20중량% 이하인 것이 바람직하다. 담배 시트는 다른 첨가물을 더 포함해도 된다. 첨가물로서는, 예를 들면 펄프 등의 필러를 들 수 있다. 본 발명에서는 복수의 담배 시트를 사용하지만, 이러한 담배 시트는 모두 동일 조성 혹은 물성이어도 되고, 각 담배 시트 중의 일부 또는 전부가 상이한 조성 혹은 물성이어도 된다.

제2 담배 충전물은, 1장의 담배 시트로 구성되는 경우는, 그 담배 시트를 권관(卷管)에 통과시켜 중첩적으로 권상(卷上) 성형함으로써 제조할 수 있다. 제2 담배 충전물이 복수의 담배 시트로 구성되는 경우는, 폭이 상이한 복수의 담배 시트를 준비하여, 저부(底部, 바닥부)로부터 정부(頂部, 꼭대기부)를 향해 폭이 작아지도록 적층한 적층체를 조제하고, 이것을 권관에 통과시켜 권상 성형함으로써 제조할 수 있다. 이 제조 방법에 따르면, 1장 또는 복수의 담배 시트가, 길이방향으로 연재(延在)함과 아울러, 그 길이방향 축을 중심으로 하여 동심상으로 배치되게 된다.

또한, 그 길이방향 축과, 최내층(最內層)의 담배 시트와의 사이에, 상기 개구부로서 길이방향으로 연재하는 관통구(貫通口)가 형성된다.

이 제조 방법에서, 권상 성형 후에, 인접하는 담배 시트 사이에 비접촉부가 형성되도록 조제되는 것이 바람직하다.

1장의 담배 시트가 중첩적으로 권상되어 성형체를 형성하는 경우와, 복수의 담배 시트로부터 성형체가 구성되는 경우의 각각에 있어, 담배 시트 사이에, 해당 담배 시트가 접촉하지 않는 비접촉부(간극)가 존재하면, 향미 유로(流路)를 확보하여 향미 성분의 딜리버리 효율을 높일 수 있다. 한편, 담배 시트의 접촉 부분을 통해 히터로부터의 열을 외측의 담배 시트에 전달할 수 있으므로 높은 전열(傳熱) 효율을 확보할 수 있다.

담배 시트 사이에, 해당 담배 시트가 접촉하지 않는 비접촉부를 마련하기 위해서, 예를 들면, 엠보스(엠보싱) 가공한 담배 시트를 사용하는, 복수의 담배 시트를 사용하는 경우, 인접하는 담배 시트끼리의 전면(全面)을 접착하지 않고 적층하는, 인접하는 담배 시트끼리의 일부를 접착하여 적층하는, 혹은 인접하는 담배 시트끼리의 전면 또는 일부를, 권상 성형 후에 벗겨지도록 경도(輕度)로 접착하여 적층함으로써 적층체(성형체)를 조제하는 방법을 들 수 있다.

권지를 포함한 담배로드를 조제하는 경우에는, 적층체(성형체)의 최저부(最底部)에 상기 권지를 배치해도 된다.

또한, 적층체(성형체)의 최정부(最頂部)에 맨드렐 등의 통 모양 더미를 재치(載置)하여 제2 담배 충전물을 형성한 후에, 해당 더미를 제거함으로써, 개구부를 형성할 수도 있다.

각 담배 시트의 두께에 관해서는 제한되지 않지만, 전열 효율과 강도의 균형으로부터, 200㎛ 이상, 600㎛ 이하가 바람직하다. 각 담배 시트의 두께에 관해서는, 각각 동일해도 상이해도 된다.

제2 담배 충전물을 구성하는 담배 시트의 장수(枚數)는 1장 이상이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 1장, 2장, 3장, 4장, 5장, 또는 6장을 들 수 있다.

제3 담배 충전물은, 담배 과립으로 구성된다.

제3 담배 충전물의 원료는, 특별히 한정되지 않지만, (a) 담배 재료, (b) 수분, (c) 탄산칼륨 및 탄산수소나트륨으로 이루어지는 군(群) 중에서 선택되는 적어도 1종의 pH 조정제, (d) 풀루란 및 하이드록시프로필 셀룰로오스로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 1종의 바인더, 및 (e) 에어로졸 생성 기재를 들 수 있다.

제3 담배 충전물에 포함되는, 담배 재료(성분 (a))에는, 분쇄된 담배잎이나 분쇄된 담배 시트 등이 포함된다. 담배의 종류에는, 벌리종, 황색종, 오리엔트종이 포함한다. 담배 재료는, 200㎛ 이상, 300㎛ 이하의 사이즈로 분쇄되어 있는 것이 바람직하다.

제3 담배 충전물의 원료 혼합물은, 담배 재료를, 통상, 20중량% 이상, 80중량% 이하의 양으로 함유한다.

제3 담배 충전물에 포함되는, 수분(성분 (b))은, 담배 과립의 일체성을 유지하기 위한 것이다.

제3 담배 충전물의 원료 혼합물은, 수분을, 통상, 3중량% 이상, 13중량% 이하의 양으로 함유한다. 또한, 제3 담배 충전물은, 수분을, 통상, 건조 감량(減量)의 값이 5중량% 이상, 17중량% 이하가 되도록 한 양으로 함유할 수 있다. 건조 감량이란, 시료(試料)의 일부를 측정을 위해 채취하고, 채취된 시료 중의 전체 수분을 증발시킴으로써 시료를 완전 건조시켰을 때(예를 들면, 일정 온도(105℃)에서 15분 동안 건조시켰을 때)의 건조 전후에서의 중량 변화를 가리키며, 구체적으로는, 시료에 포함되어 있는 수분의 양 및 상기 건조 조건에서 휘발하는 휘발성 성분의 양의 합산값의, 시료 중량에 대한 비율(중량%)을 가리킨다. 즉, 건조 감량(중량%)은, 이하의 식으로 표시할 수 있다.

건조 감량(중량%)=

{(완전 건조 전의 시료의 중량)-(완전 건조 후의 시료의 중량)}×100/완전 건조 전의 시료의 중량

제3 담배 충전물에 포함되는 pH 조정제(성분 (c))는, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨 또는 그들의 혼합물로 이루어진다. 이들 pH 조정제는, 제3 담배 충전물의 pH를 알칼리측으로 조정하고, 또 제3 담배 충전물에 포함되는 향끽미 성분을 담배 과립으로부터 방출시키는 것을 촉진하여, 사용자에게 만족될 수 있는 끽미(喫味)를 가져온다.

제3 담배 충전물의 원료 혼합물은, pH 조정제를, 통상, 5중량% 이상, 20중량% 이하의 양으로 함유할 수 있다.

제3 담배 충전물에 포함되는 바인더(성분 (d))는, 담배 과립 성분을 결착(結着)시켜서 담배 과립의 일체성을 보지(保持, 유지)하는 것이다. 바인더는, 풀루란, 하이드록시프로필 셀룰로오스(HPC) 또는 그들의 혼합물로 구성된다.

제3 담배 충전물의 원료 혼합물은, 바인더를, 통상, 0.5중량% 이상, 15중량% 이하의 양으로 함유할 수 있다.

제3 담배 충전물에 포함되는 에어로졸 생성 기재(성분 (e))는, 에어로졸을 생성하는 것이다. 그 에어로졸 생성 기재는, 다가(多價) 알코올로 구성되며, 그 다가 알코올에는, 글라이세린, 프로필렌글라이콜, 소르비톨, 자일리톨 및 에리트리톨이 포함될 수 있다. 이들 다가 알코올은, 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

제3 담배 충전물의 원료 혼합물에서의 에어로졸 생성 기재의 함유량은, 5중량% 이상, 15중량% 이하를 들 수 있다.

또한, 추가 성분으로서는, (f) 향끽미 성분 이외의 향미재(香味材)(고체 또는 액체)를 들 수 있다. 이러한 향미재에는, 당(수크로오스, 프룩토오스 등), 코코아 가루, 캐러브 가루, 코리앤더 가루, 리코리스 가루, 오렌지 필 가루, 로즈힙 가루, 카모마일 플라워(flower) 가루, 레몬 버베나 가루, 페퍼민트 가루, 리프 가루, 스피어민트 가루, 홍차 가루, 멘톨 등이 포함된다.

제3 담배 충전물의 원료 혼합물은, 상기 향미재를, 통상, 0.5중량% 이상, 30중량% 이하의 양으로 함유할 수 있다. 상기 향미재는, 성분 (a), (b), (c), (d) 및 (e)와 직접 혼련(混練)함으로써 상기 성분에 첨가해도 되고, 혹은, 사이클로덱스트린 등의 공지된 포접(包接) 호스트 화합물에 담지하여 포접 화합물을 조제하고 나서 그것을 상기 성분과 혼련함으로써 상기 성분에 첨가해도 된다.

제3 담배 충전물은, 상기 성분 (a), (b), (c), (d) 및 (e)로 이루어지는 경우, 그 제3 담배 충전물의 원료 혼합물은, 성분 (a)를, 통상, 약 33중량% 이상(약 90중량% 이하)의 양으로 함유할 수 있다.

제3 담배 충전물은, 성분 (a), (c), (d) 및 (e), 소망에 따라 성분 (f)를 혼합하고, 그 혼합물에 성분 (b)를 가하여 혼련하며, 얻어진 혼련물을 습식 압출 조립기(造粒機)로 조립(장주상(長柱狀))한 후, 단주상(短柱狀) 또는 구상(球狀)으로 정립(整粒)함으로써 얻어진다. 얻어진 담배 과립의 평균 입경(D50)은, 통상, 0.2㎜ 이상, 1.2㎜ 이하이며, 0.2㎜ 이상, 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.2㎜ 이상, 0.8㎜ 이하인 것이 더 바람직하다.

압출 조립(押出造粒)에서는, 혼련물을 주위 온도에서, 2kN 이상의 압력으로 압출하는 것이 바람직하다. 이 고압에서의 압출에 의해, 압출 조립기 출구에서의 혼련물은 온도가 주위 온도로부터 예를 들면 90℃ 이상, 100℃ 이하까지 순간적으로 급격히 상승하여, 수분 및 휘발성 성분이 2중량% 이상, 4중량% 이하 증발한다. 따라서, 혼련물을 만들기 위해서 배합하는 물은, 최종 제품인 담배 과립 중의 원하는 수분보다도 상기 증발량만큼 많은 양으로 사용할 수 있다.

압출 조립에 의해 얻어진 담배 과립은, 수분 조정을 위해, 필요에 따라서 더 건조시켜도 된다. 예를 들면, 압출 조립에 의해 얻어진 담배 과립의 건조 감량을 측정하고, 그것이, 원하는 건조 감량(예를 들면 5중량% 이상, 17중량% 이하)보다 높을 경우, 원하는 건조 감량을 얻기 위해서 담배 과립을 더 건조시켜도 된다. 원하는 건조 감량을 얻기 위한 건조 조건(온도 및 시간)은, 건조 감량을 소정의 값만큼 감소시키기 위해서 필요한 건조 조건(온도 및 시간)을 미리 결정하고, 그 조건에 근거하여 설정할 수 있다.

제3 담배 충전물은, 상기 담배 과립만으로 이루어질 수 있지만, 그 밖에, 추가 담배 재료를 더 포함할 수 있다. 추가 담배 재료는, 통상, 담배잎의 각(刻, 잘게 썬 것) 또는 세분(細粉)이다. 추가 담배 재료는, 본 발명의 실시형태에 따른 담배 과립과 혼합하여 사용할 수 있다.

<담배 충전물의 제조 방법>

본 발명의 실시형태에 따른 담배 충전물의 제조 방법은, 상기에서 설명한 제1∼제3 담배 충전물의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시형태에 따른 담배 충전물의 제조 방법은, 제1∼제3 담배 충전물의 어느 것에서도, 지질을 함유하고, 그 지질에서의 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인 에어로졸 안정제를, 성형 전 또는 성형 후의 담배 재료에 첨가하는 공정을 포함한다.

상기 에어로졸 안정제를 성형 전의 담배 재료에 첨가하는 경우, 그 첨가의 태양에 따라, 담배 재료에 상기 에어로졸 안정제를 균일하게 첨가할 수 있다.

제1 및 제3 담배 충전물일 경우, 담배 충전물의 조제시에 상기 에어로졸 안정제를 분쇄한 담배잎이나 각(刻), 시트 담배의 분쇄물 등의 다른 재료와 혼합함으로써, 상기 에어로졸 안정제를 성형 전의 담배 재료에 균일하게 첨가할 수 있다.

제2 담배 충전물일 경우, 담배 시트의 제작시에 상기 에어로졸 안정제를, 원료로 하는 담배 재료(분쇄한 담배잎 등)에 혼합함으로써 담배 재료에 상기 에어로졸 안정제를 첨가할 수 있다. 구체적으로는, 상기에서 설명한 초조(抄造)일 경우, 4) 공정에서 물 추출물의 농축액에 상기 에어로졸 안정제를 혼합하고, 그것을 초지한 시트에 첨가하는 것으로, 상기 에어로졸 안정제를 성형 전의 담배 재료에 첨가할 수 있다.

상기에서 설명한 슬러리법에 따라 제작하는 경우, 1) 공정에서, 물, 펄프 및 바인더와 부순 담배잎에 더하여, 상기 에어로졸 안정제를 성형 전의 담배 재료에 균일하게 첨가할 수 있다.

상기에서 설명한 부직포 모양의 담배 시트를 얻는 경우에는, 1) 공정에서, 분립상의 담배잎과 결합제를 혼합할 때에, 상기 에어로졸 안정제도 혼합함으로써, 상기 에어로졸 안정제를 성형 전의 담배 재료에 균일하게 첨가할 수 있다.

성형 전의 담배 재료에 상기 에어로졸 안정제를 균일하게 첨가함으로써, 향끽미가 안정되므로 바람직하다.

상기 에어로졸 안정제를 성형 후의 담배 재료에 첨가하는 경우, 상기 담배 재료의 표면에 상기 에어로졸 안정제를 첨가할 수 있다. 그 방법으로서, 에어로졸 안정제를 담배 재료의 성형체의 표면에 적당한 수단에 의해 분무 또는 도포하는 것을 들 수 있다. 담배 재료의 표면에 에어로졸 안정제가 첨가되어 있는 것으로 담배 재료 내에서의 내부 확산을 고려하지 않고, 에어로졸 안정제가 에어로졸 안으로 이행할 수 있고, 또한, 그 이행률이 상승하므로 바람직하다.

제1 담배 충전물일 경우, 로드 모양으로 성형된 담배 재료(제3 담배 충전물일 경우는 과립)의 표면에 상기 에어로졸 안정제를 상기 방법에 의해 첨가할 수 있다.

제2 담배 충전물일 경우, 1장 이상의 담배 시트가 권상되어 형성된 로드 모양의 담배 재료의 표면에 상기 에어로졸 안정제를 상기 방법에 의해 첨가할 수 있다.

상기 공정을 거쳐, 이하의 (1) 또는 (2) 태양의 담배 충전물을 제작할 수 있다.

(1) 상기 담배 재료의 성형체의 표면에 첨가되어 있다.

(2) 상기 담배 재료에 균일하게 첨가되어 있다.

상기 (1) 또는 (2)의 어느 태양의 담배 충전물에 관해서도, 그 성형체를 권지로 더 권상함으로써, 비연소 가열식 담배에 사용할 수 있다.

그 후, 성형된 담배 충전물을 권지에 의해 권장함으로써 비연소 가열식 담배에 제공하는 담배로드를 제작할 수 있다. 또한, 권장시에는 공지의 권취(卷取) 장치를 이용할 수 있다.

권지의 구성은, 특별히 제한되지 않고, 일반적인 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 권지에 사용되는 원지로서는, 셀룰로오스 섬유지를 사용할 수 있고, 더 구체적으로는 마(麻) 혹은 목재 또는 그들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 여기서 말하는 「권지」란, 담배 충전물을 권장하기 위한 것이다.

권지는 전료(塡料)를 포함하고 있어도 되고, 전료의 종류는 한정되는 것이 아니고, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 금속탄산염, 산화티탄, 산화알루미늄 등의 금속산화물, 황산바륨, 황산칼슘 등의 금속황산염, 황화아연 등의 금속황화물, 석영, 카올린, 탈크(활석), 규조토, 석고 등을 들 수 있고, 특히, 백색도(白色度)·불투명도의 향상 및 가열 속도 증가의 관점에서 탄산칼슘을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

권지 중의 전료의 배합 비율은, 특별히 한정되는 것이 아니라, 통상 1중량% 이상, 50중량% 이하이며, 5중량% 이상, 45중량% 이하인 것이 바람직하고, 10중량% 이상, 42중량% 이하인 것이 더 바람직하며, 20중량% 이상, 40중량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 예를 들면, 탄산칼슘의 함유량을 구하는 경우, 회분(灰分) 측정에 의해, 또는, 추출 후, 칼슘이온을 정량(定量)함으로써 구할 수 있다.

상기 범위의 하한(下限)을 밑돌면(下回) 권지가 그슬리기 쉬워지고, 또한, 상한(上限)을 웃돌면(上回) 권지의 강도가 크게 저하하여, 권상성(卷上性)이 악화할 수 있다.

권지에는, 원지나 전료 이외의 각종 조제(助劑)를 첨가해도 되고, 예를 들면, 내수성(耐水性)을 향상시키기 위해, 내수성 향상제를 첨가할 수 있다. 내수성 향상제에는, 습윤지력 증강제(WS제) 및 사이즈제가 포함된다. 습윤지력(濕潤紙力) 증강제의 예를 들면, 유레아폼알데하이드 수지, 멜라민폼알데하이드 수지, 폴리아마이드에피클로르하이드린(PAE) 등이다. 또한, 사이즈제의 예를 들면, 로진 비누, 알킬케텐다이머(AKD), 알케닐 무수 석신산(ASA), 비누화도가 90% 이상인 고비누화 폴리바이닐알코올 등이다.

조제로서, 지력(紙力) 증강제를 첨가해도 되고, 예를 들면, 폴리아크릴아마이드, 카티온 전분, 산화 전분, CMC, 폴리아마이드에피클로로히드린 수지, 폴리바이닐알코올 등을 들 수 있다. 특히, 산화 전분에 관해서는, 극소량 사용함으로써, 통기도(通氣度)가 향상하는 것이 알려져 있다(일본 특개2017-218699호 공보).

또한, 권지는, 적절히 코팅되어 있어도 된다.

권지에는, 그 표면 및 이면(裏面)의 2면 중, 적어도 1면에 코팅제가 첨가되어도 된다. 코팅제로서는 특별히 제한은 없지만, 종이의 표면에 막을 형성하여, 액체의 투과성을 감소시킬 수 있는 코팅제가 바람직하다. 예를 들면 알긴산 및 그 염(예를 들면 나트륨염), 펙틴과 같은 다당류(多糖類), 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스, 나이트로셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 유도체, 전분이나 그 유도체(예를 들면 카복시메틸 전분, 하이드록시알킬 전분 및 카티온 전분과 같은 에터 유도체, 아세트산 전분, 인산 전분 및 옥테닐석신산 전분과 같은 에스터 유도체)를 들 수 있다.

권지의 평량(坪量)은, 통상 20g/㎡ 이상, 45g/㎡ 이하이고, 20g/㎡ 이상, 45g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 적당한 강도 및 권상성을 유지할 수 있다.

권지의 통기도는, 통상 0코레스타 단위 이상, 120코레스타 단위 이하이며, 5코레스타 단위 이상, 100코레스타 단위 이하인 것이 바람직하고, 10코레스타 단위 이상, 80코레스타 단위 이하인 것이 더 바람직하다. 이 범위 내이면, 적당한 강도 및 끽미를 유지할 수 있다.

<비연소 가열식 담배>

본 발명의 실시형태에 따른 비연소 가열식 담배의 일 실시형태로서, 예를 들면 도 1의 구성을 가지는 것을 들 수 있다.

도 1의 비연소 가열식 담배(1)는, 담배 충전물(10)과, 담배 충전물(10)을 권장하는 권지(도시하지 않음)로 구성되는 담배로드와, 그 담배로드와는 반대측의 단부(端部)를 구성하는 마우스피스부(11)를 가지며, 상기 담배로드와 상기 마우스피스부는, 상기 담배 충전물을 권장하는 권지와 동일 또는 다른 권지(12)(도 1에서는 팁페이퍼)를 사용하여 연결되어 있다.

도 1의 실시형태는, 담배 충전물로서 상기 제1 담배 충전물을 사용한 것이다. 제1 담배 충전물에 포함되는 각(刻)(담배잎을 잘게 썬 것, 또는 균일화 시트를 잘게 썬 것 : 예를 들면 0.5㎜ 이상, 2.0㎜ 이하의 폭)의 길이는, 1.0㎜ 이상, 4.0㎜ 이하 정도가 되는 것이 많고, 이들 각은, 담배 충전물 속에서, 랜덤한 배향(配向)으로 배치해 있는 일이 많다. 한편, 각의 길이를 담배로드의 길이와 대략 동일 길이로 가공하여, 담배로드의 길이방향과 동일 방향으로 각을 배열해서 충전할 수도 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 마우스피스부(11)는, 에어로졸 냉각부(간단히 냉각부라고도 한다.)(13) 및 필터부(14)를 구비해도 된다. 또한, 이들을 연결하기 위한 권지로서 팁페이퍼(12)를 구비한다. 또한, 도 1에서는 마우스피스부(11)는 2개의 세그먼트로 구성되어 있지만, 마우스피스부(11)는 단일 세그먼트로 구성되어 있어도 되고, 3개의 세그먼트로 구성되어 있어도 되며, 4개 이상의 세그먼트로 구성되어도 된다. 또한, 마우스피스부를 구성하는 세그먼트는, 도 1과 같이 냉각부와 필터부의 양쪽이 포함되도록 구성되어 있어도 되고, 어느 하나만으로 구성되어 있어도 된다.

도 1에는 도시하고 있지 않지만, 담배로드의 바로 하류측, 또한, 냉각부(13)와의 사이에, 지지부를 배치해도 된다. 그 지지부를 마련할 경우, 그 지지부를 담배로드의 후단(後端)과 당접(當接, 접촉)한 상태로 배치한다. 지지부는, 예를 들면, 중공(中空)의 셀룰로오스아세테이트 관체(管體)여도 된다. 바꿔 말하면, 지지부는, 원주(圓柱) 모양의 셀룰로오스아세테이트 섬유 다발의 횡단면 중앙에 센터 홀을 관통 형성한 것이어도 된다. 또한, 지지부는, 예를 들면 체 눈 5메시 이상, 35메시 이하의 금속성 망(網)이어도 된다. 지지부는, 하기(下記)에서 설명하는 도 3의 태양의 전기 가열식 디바이스의 히터 부재가 담배로드 내에 찔러졌을(刺突) 때에, 담배 충전물이 비연소 가열식 담배 내에서 냉각부(13)를 향하여 하류측으로 밀려 들어가는 것을 방지하기 위한 요소이다. 지지부(13)는 담배 충전물이 하류측으로 밀려 들어가는 것을 방지하는 기능에 더하여, 통기 저항이 낮고 에어로졸 여과 능력이 낮은 것이 바람직하다. 지지부는, 비연소 가열식 담배의 냉각부(13)를 담배로드로부터 이간(離間)시키기 위한 스페이서로도 기능한다.

상기 담배로드가 가열됨으로써 발생하는 에어로졸 생성 기재와 담배 향미 성분을 포함하는 증기가, 냉각부(13)를 통과하는 것에 따라, 냉각부(13) 내의 공기와 접촉하여 냉각됨으로써 액화(液化)하여 에어로졸이 생성된다.

도 1에서, 비연소 가열식 담배(1)는, 냉각부(13)와, 냉각부(13)의 주위를 덮는 권지(12)(팁페이퍼)의 일부에, 외부로부터의 공기를 취입하기 위한 미소(微小) 구멍을 가져도 된다(도시하지 않음). 그러한 미소 구멍이 존재함으로써, 사용시에 외부로부터 냉각부(13)의 내부로 공기가 유입하고, 상기 담배로드가 가열됨으로써 발생하는 에어로졸 생성 기재와 담배 향미 성분을 포함하는 증기가, 외부로부터의 공기와 접촉하여 온도가 저하함으로써 액화하여, 에어로졸의 생성이 더 확실하게 이루어진다. 미소 구멍은, 지름이 100㎛ 이상, 1000㎛ 이하인 것이 바람직하다. 미소 구멍은, 대략 원형 혹은 대략 타원형인 것이 바람직하고, 대략 타원형인 경우의 상기 지름은 장경(長徑)을 나타낸다. 미소 구멍은 1개여도 되고, 복수여도 된다. 복수일 경우는 권지(12)(팁페이퍼)의 원주 상에 열(列)을 형성하여 배치되는 것이 바람직하다.

냉각부(13)는, 예를 들면 후지(厚紙, 두꺼운 종이)를 원통 모양으로 가공한 것을 들 수 있다. 이 경우는 원통 모양의 내측은 공동(空洞)이며, 에어로졸 생성 기재와 담배 향미 성분을 포함하는 증기가 공동 내의 공기와 접촉하여 냉각된다. 상기 미소 구멍을 배치하고 있는 경우는 이 공동 내에서 상기 증기가 외부 공기와도 접촉하여, 냉각 효과가 더 증대한다. 또한, 원통의 내측에, 종이, 폴리머 필름, 또는 금속박(金屬箔) 등 시트 형상의 부재를 개더 가공한 것을 충전해도 된다. 이 경우, 이들 부재의 비열(比熱)을 이용하여 상기 증기를 냉각할 수도 있다.

필터부(14)는, 예를 들면 셀룰로오스아세테이트 토우를 재료로 사용한 것을 들 수 있다. 셀룰로오스아세테이트 토우의 단사섬도(單絲纖度), 총섬도(總纖度)는 특별히 한정되지 않지만, 원주 22㎜의 필터부일 경우는, 단사섬도는 5g/9000m 이상, 12g/9000m 이하인 것이 바람직하고, 총섬도는 12000g/9000m 이상, 30000g/9000m 이하인 것이 바람직하다. 셀룰로오스아세테이트 토우의 섬유의 단면 형상은 Y 단면이어도 되고 R 단면이어도 된다. 셀룰로오스아세테이트 토우를 충전한 필터일 경우는, 필터 경도를 향상하기 위해서 트라이아세틴을 셀룰로오스아세테이트 토우 중량에 대하여, 5중량% 이상, 10중량% 이하 첨가해도 된다.

또한, 필터부(14)는, 펄프로 제작되는 이른바 페이퍼 필터로 구성되어 있어도 된다.

도 1에서는 필터부(14)는 단일 세그먼트로 구성되어 있지만, 복수의 세그먼트로 구성되어 있어도 된다. 복수의 세그먼트로 구성되어 있는 경우, 예를 들면 상류측에 중공의 세그먼트를 배치하고, 하류측(사용자의 흡구단측(吸口端側))의 세그먼트로서 흡구 단면(斷面)이 셀룰로오스아세테이트 토우로 충전되어 있는 태양을 들 수도 있다. 이러한 태양에 따르면, 생성하는 에어로졸의 무용(無用)한 손실을 방지함과 아울러, 비연소 가열식 담배의 외관을 양호하게 할 수 있다.

또한, 필터의 제조에 있어, 통기 저항의 조정이나 첨가물(공지의 흡착제나 향료, 향료 보지재(保持材) 등)의 첨가를 적절히 설계할 수 있다.

권지(12)(팁페이퍼)의 재료는 특별히 제한되지 않고, 일반적인 식물성 섬유(펄프)로 제작된 종이나, 폴리머계(폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론 등)의 화학 섬유를 사용한 시트, 폴리머계의 시트, 알루미늄박과 같은 금속박 등을 사용할 수 있다.

권지(12)의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 에어로졸의 딜리버리량이나 제조 적정의 관점에서, 통상 30㎛ 이상이며, 35㎛ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 통상 150㎛ 이하이고, 140㎛ 이하인 것이 바람직하다.

권지(12)의 평량은, 특별히 제한되지 않지만, 에어로졸의 딜리버리량이나 제조 적정의 관점에서, 통상 30g/㎡ 이상이며, 35g/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 통상 150g/㎡ 이하이고, 140g/㎡ 이하인 것이 바람직하다.

권지의 통기도는, 특별히 제한되지 않지만, 에어로졸의 딜리버리량이나 제조 적정의 관점에서, 10코레스타 단위 이하인 것이 바람직하다.

권지는, 예를 들면 아세트산바이닐계의 풀(糊)을 사용하여, 상기 담배로드, 냉각부(13), 필터부(14), 및 필요에 따라서 지지부의 주위를 권장한 후에 고정하는 태양을 들 수 있다.

도 1에 나타낸 실시형태에서는, 비연소 가열식 담배(1)의 길이방향의 길이는, 40㎜ 이상, 100㎜ 이하인 것이 바람직하고, 40㎜ 이상, 80㎜ 이하인 것이 더 바람직하며, 45㎜ 이상, 60㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 비연소 가열식 담배의 원주는 15㎜ 이상, 25㎜ 이하인 것이 바람직하고, 17㎜ 이상, 24㎜ 이하인 것이 더 바람직하며, 21㎜ 이상, 23㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 도 1에 나타낸 실시형태에서는, 담배로드의 길이는 약 12㎜, 냉각부의 길이는 약 20㎜, 지지부의 길이는 약 8㎜, 필터부의 길이는 약 7㎜인 태양을 들 수 있지만, 이들 개개의 세그먼트 길이는, 제조 적성, 요구 품질 등에 따라, 적절히 변경할 수 있다.

본 발명의 비연소 가열식 담배의 제2 실시형태로서, 저면(底面)에 관통 구멍을 가지는 그릇(椀) 모양의 용기와, 해당 용기에 충전된 상기 담배 충전물과, 그 용기의 상면을 덮는, 사용시에 관통 구멍을 형성하는 구멍형성부와, 히터를 가지는 덮개를 가지는 것을 들 수 있다. 해당 용기의 형상으로서는 특별히 제한은 없지만, 후술(後述)하는 전기 가열식 담배 제품의 하우징이 가지는 오목부에 삽입 가능한 형상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 측면이 저면을 향해서 경사지는 테이퍼 모양으로 되어 있는 태양을 들 수 있다.

상기 저면이 가지는 관통 구멍은, 담배 충전물이 밖으로 누출되지 않을 정도의 지름을 가진다. 본 발명의 비연소 가열식 담배의 제2 실시형태에서는, 상기 용기에, 상기 제1 담배 충전물 또는 제2 담배 충전물을 충전한 것을 예시할 수 있다.

<전기 가열식 담배 제품>

<제1 실시형태>

전기 가열식 담배 제품의 제1 실시형태는, 히터 부재와, 그 히터 부재의 전력원이 되는 전지(電池) 유닛과, 그 히터 부재를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하는 전기 가열형 디바이스와, 그 히터 부재에 접촉하도록 삽입되는, 상기 제1 실시형태의 비연소 가열식 담배로 구성되는, 전기 가열식 담배 제품이다.

전기 가열식 담배 제품의 태양으로서는 도 2에 나타내는 바와 같은, 비연소 가열식 담배의 외주면을 가열하는 태양이어도 되고, 도 3에 나타내는 바와 같은, 비연소 가열식 담배에서의 담배로드부의 내부로부터 가열하는 태양이어도 된다. 또한, 도 2 및 도 3에 나타내는 전기 가열식 디바이스(2)에는 공기 도입 구멍이 마련되어 있지만, 여기서는 도시하지 않는다. 이하, 도 2를 이용하여 전기 가열식 담배 제품을 설명한다.

전기 가열식 담배 제품(3)은, 전기 가열식 디바이스(2)의 내부에 배치된, 히터 부재(23)에, 상기에서 설명한 비연소 가열식 담배(1)가 접촉하도록 삽입되어 사용된다.

전기 가열식 디바이스(2)는, 예를 들면 수지성(樹脂性)의 몸체(軀體)(22)의 내부에, 전지 유닛(20)과 제어 유닛(21)을 가진다.

비연소 가열식 담배(1)를 전기 가열식 디바이스(2)에 삽입하면, 담배로드부의 외주면이 전기 가열식 디바이스(2)의 히터 부재(23)와 접촉하고, 즉시 담배로드부의 외주면의 전부와 권장부의 외주면의 일부가 히터 부재에 접촉한다.

전기 가열식 디바이스(2)의 히터 부재(23)는, 제어 유닛(20)에 의한 제어에 따라 발열한다. 그 열이 비연소 가열식 담배의 담배로드부에 전해짐으로써, 담배로드부의 담배 충전물에 포함되는 에어로졸 생성 기재나 향미 성분 등이 휘발한다.

그 히터 부재는, 예를 들면 시트 모양 히터, 평판 모양 히터, 통 모양 히터여도 된다. 시트 모양 히터란 유연한 시트형의 히터이며, 예를 들면 폴리이미드 등의 내열성(耐熱性) 폴리머 필름(두께 20∼225㎛ 정도)을 포함하는 히터를 들 수 있다. 평판 모양 히터란 강직한 평판형의 히터(두께 200∼500㎛ 정도)이며, 예를 들면 평판 기재 위에 저항회로를 가지고 해당 부분을 발열부로 하는 히터를 들 수 있다. 통 모양 히터란 중공 또는 중실(中實)의 통형의 히터(두께 200∼500㎛ 정도)이며, 예를 들면 금속제 등의 통의 외주면에 저항회로를 가지고 해당 부분을 발열부로 하는 히터를 들 수 있다. 또한, 내부에 저항회로를 가지고, 해당 부분을 발열부로 하는 금속제 등의 봉(棒) 모양 히터, 뿔(錐) 모양 히터도 들 수 있다. 통 모양 히터의 단면 형상은 원, 타원, 다각, 각환(角丸) 다각 등이어도 된다.

도 2에 나타내는 바와 같은, 비연소 가열식 담배의 외주면을 가열하는 태양일 경우, 상기 시트 모양 히터, 평판 모양 히터, 원통 모양 히터를 사용할 수 있다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같은, 비연소 가열식 담배에서의 담배로드부의 내부로부터 가열하는 태양일 경우는, 상기 평판 모양 히터나 기둥 모양 히터, 뿔 모양 히터를 사용할 수 있다.

그 히터 부재의 장축(長軸)방향의 길이는, 담배로드부의 장축방향의 길이를 L㎜라고 했을 때에, L±5.0㎜ 범위 내로 할 수 있다. 그 히터 부재의 장축방향의 길이는, 담배로드부에 충분히 열을 전하여, 담배 충전물에 포함되는 에어로졸 생성 기재나 향미 성분 등을 충분히 휘발시키는, 즉 에어로졸 딜리버리의 관점에서, L㎜ 이상인 것이 바람직하고, 끽미 등에 원하지 않는 영향을 미치는 성분의 발생을 억제하는 관점에서 L+0.5㎜ 이하, L+1.0㎜ 이하, L+1.5㎜ 이하, L+2.0㎜ 이하, L+2.5㎜ 이하, L+3.0㎜ 이하, L+3.5㎜ 이하, L+4.0㎜ 이하, L+4.5㎜ 이하 또는 L+5.0㎜ 이하인 것이 바람직하다.

그 히터 부재에 의한 비연소 가열식 담배의 가열 시간이나 가열 온도와 같은 가열 강도는, 전기 가열식 담배 제품마다 미리 설정할 수 있다. 예를 들면, 전기 가열식 디바이스에 비연소 가열식 담배를 삽입한 후에, 일정 시간의 예비 가열을 행함으로써, 비연소 가열식 담배에서의, 그 디바이스에 삽입되어 있는 부분의 외주면의 온도가 X(℃)가 될 때까지 가열하고, 그 후, 그 온도가 X(℃) 이하의 일정 온도를 유지하도록, 미리 설정할 수 있다.

상기 X(℃)는, 에어로졸 딜리버리량의 관점에서, 80℃ 이상 400℃ 이하인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 80℃, 90℃, 100℃, 110℃, 120℃, 130℃, 140℃, 150℃, 160℃, 170℃, 180℃, 190℃, 200℃, 210℃, 220℃, 230℃, 240℃, 250℃, 260℃, 270℃, 280℃, 290℃, 300℃, 310℃, 320℃, 330℃, 340℃, 350℃, 360℃, 370℃, 380℃, 390℃, 400℃로 할 수 있다.

히터 부재의 온도로서 상기 범위를 들 수 있지만, 상기 전기 가열식 담배 제품의 히터 부재에 삽입되는 본 발명의 실시형태에 따른 비연소 가열식 담배는, 대체로 250℃∼400℃로 가열되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시형태에 따른 비연소 가열식 담배가 이러한 온도 범위에서 가열되는 것은, 사용시의 에어로졸의 안정성을 양호하게 유지하는 것에 기여한다.

히터 부재에 의한 가열에 따라, 담배로드부로부터 발생하는 에어로졸 생성 기재나 향미 성분 등을 포함하는 증기는, 냉각부나 필터부 등으로 구성되는 마우스피스부를 통해 사용자의 구강 내에 도달한다.

<제2 실시형태의 전기 가열식 담배 제품>

전기 가열식 담배 제품의 제2 실시형태는, 상기 제2 실시형태의 비연소 가열식 담배를 사용하는 것이며, 전원과, 제어 유닛과, 이들을 수용하는 하우징을 가지며, 해당 하우징은 제2 실시형태의 비연소 가열식 담배를 수용하기 위한 오목부와, 벤틸레이션 구멍을 가진다. 또한, 제2 실시형태에 따른 전기 가열형 담배 제품은, 상기 오목부에 수용된 비연소 가열식 담배로부터 생성하는 에어로졸과 향끽미 성분을 흡인(吸引)하기 위한 착탈(着脫) 가능한 마우스피스를 가진다.

마우스피스는, 상기 비연소 가열식 담배의 용기의 덮개와 전기적으로 접속하는 전기 접점을 가지며, 마우스피스가 상기 하우징에 장착되면, 상기 용기의 덮개가 가지는 히터와 전기적으로 접속한다. 또한, 그 접속에 의해, 하우징 내에 수용된 제어 유닛과도 전기적으로 접속한다.

사용자는, 제2 비연소 가열식 담배를 전기 가열식 담배 제품의 하우징의 오목부에 설치하고, 마우스피스를 전기 가열식 담배의 하우징에 장착한다. 마우스피스를 전기 가열식 담배의 하우징에 장착하면, 상기 용기의 덮개의 구멍형성부가 개구(開口)하며, 마우스피스의 흡구(吸口)와 상기 용기의 유로(流路)가 연통(連通)한다. 사용자는 전기 가열식 담배에 설치된 스위치를 누름으로써 제어 유닛을 통해 전원으로부터 히터에 전력을 공급하고, 발열한 히터에 의해 비연소 가열식 담배가 가지는 용기가 가열된다. 해당 용기가 가열됨으로써, 용기 내의 담배 충전물로부터 에어로졸 생성 기재와 향끽미 성분이 휘발하여 에어로졸이 생성된다. 사용자에 의한 흡인 조작에 따라, 전기 가열식 담배의 하우징이 가지는 벤틸레이션 구멍으로부터 공기가 유입하고, 비연소 가열식 담배의 용기 저면이 가지는 관통 구멍을 통해 해당 용기 내에도 공기가 유입한다. 그 공기와, 생성된 향끽미 성분을 포함하는 에어로졸은, 모두 마우스피스를 통해 사용자에 의해 흡인된다.

<제3 실시형태의 전기 가열식 담배 제품>

유도 가열에 의해 비연소 가열식 담배를 가열하는 전기 가열식 담배 제품에 관해서 설명한다.

유도 가열에 의해 비연소 가열식 담배를 가열하는 전기 가열식 담배 제품(4)은, 도 2에 나타내는 제1 실시형태에 따른 전기 가열식 담배 제품의 히터 부재(23) 대신에, 인덕터(33)를 구비함과 함께, 인덕터에 전력을 공급하여 작동시키는 전지 유닛(30)과, 전력의 공급을 제어하는 제어 유닛(31)을 구비한다(도 4). 작동은 수동이어도 되고, 또는 전기 가열식 디바이스(5) 속에 삽입되는 비연소 가열식 담배에서의 사용자의 삽입에 응답하여 자동적으로 일어나도 된다.

전지 유닛(30)은 DC 전류를 공급한다. 제어 유닛(31)은 인덕터에 고주파 AC 전류를 공급하기 위한 DC/AC 인버터를 포함한다.

장치가 작동할 때, 고주파의 교류 전류가 인덕터(33)의 일부를 형성하는 유전(誘電) 코일을 통과한다. 이에 따라, 인덕터(33)가 변동 전자장(變動電磁場)을 생성한다.

전자장의 주파수는 1㎒ 이상, 30㎒ 이하, 바람직하게는 2㎒ 이상, 10㎒ 이하, 예를 들면 5㎒ 이상, 7㎒ 이하 변동하는 것이 바람직하다.

비연소 가열식 담배(1')는, 전기적으로 동작하는 전기 가열식 디바이스(5)의 사용과 연동하도록 설계되어 있으며, 담배 충전물로 구성되는 로드부의 내부에, 담배 충전물을 가열하는 서셉터(35)를 가진다. 서셉터(35)의 재료로서, 알루미늄, 철, 철합금, 스테인리스강, 니켈, 니켈합금의 어느 하나를 예시할 수 있다.

인덕터(33)는 비연소 가열식 담배 제품의 받아들임(受入) 챔버(34)의 내벽(內壁)에 인접하여 위치한다.

사용시에는, 사용자는, 서셉터(35)를 가지는 부위가 인덕터(33)에 근접한 위치가 되도록, 비연소 가열식 담배(1')를 전기 가열식 디바이스(5)에 삽입한다.

비연소 가열식 담배(1')가 전기 가열식 디바이스(5)의 받아들임 챔버(34)에 바르게 설치되면, 비연소 가열식 담배(1')가 가지는 서셉터(35)가 변동 전자장 내에 위치한다.

변동 전자장이 서셉터(35) 내에 와전류(渦電流)를 생성하고, 그 결과 이것이 가열된다. 가일층의 가열이 서셉터(35) 내의 자기(磁氣) 히스테리시스 손실에 의해 제공된다.

가열된 서셉터(35)는 에어로졸을 형성하기에 충분한 온도까지 비연소 가열식 담배(1')의 담배로드부를 가열한다. 이때의 가열 온도로서, 담배로드부가 250℃ 이상, 400℃ 이하로 가열되는 태양을 들 수 있다.

가열에 의해 생성된 에어로졸은 비연소 가열식 담배 제품 내를 통해, 사용자에게 흡인된다.

실시예

본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지로부터 일탈하지 않는 한, 이하의 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다.

<실험예 1> 상이한 물성을 지니는 첨가물 종류에 따른 검토

<담배로드의 제작>

담배 충전물로서, 미리, 에어로졸 생성 기재(글라이세린) 15/100g을 시트 담배의 각(刻)에 혼합한 것(초조 시트)을 준비하였다. 담배 각은 벌리종, 황색종, 오리엔트종=4:4:2(중량비)를 혼합한 것을 사용하였다. 에어로졸 안정제로서 표 1에 기재된 지방산 또는 지질을 사용했다. 표 1에 기재된 에어로졸 안정제를 0.1∼1중량%의 비율로 에탄올에 용해시키고, 유리(글라스)제 분무기(차(茶) 30ml, 4형(型))를 이용하여, 115㎜×115㎜로 미리 커트한 초조 시트에 대하여 표 1 속의 중량 첨가 비율이 되도록 균일하게 표면에 분무를 하여, 첨가했다. 권지로서, 100% 버진 펄프(70중량%)와 전료로서 탄산칼슘(시라이시 공업 주식회사제 PCX850, 30중량%)을 사용한 통상의 시가렛용 권지를 준비하였다. 상기 초조 시트의 각(刻) 920㎎을 수권용(手卷用) 인젝션 머신(MUS20, Daughers & Ryan Inc.)을 이용하여, 감음 원주(卷圓周)는 22㎜, 감음 길이(卷長)는 55㎜의 권 모양(卷狀)으로 하였다. 이것을 실험예 1의 담배로드로 하였다.

<비연소 가열식 담배의 제작>

상기 방법으로 제작한 실험예 1의 담배로드를 길이 12㎜로 절단하였다. 이들 담배로드를, 지지 부재의 센터 홀(8.0Y40000) 8㎜ 및 길이 20㎜의 지관(紙管)의 외주에 희석공기구멍(벤틸레이션률 20%)을 실시한 냉각부, 또한, 길이 7㎜의 아세트산셀룰로오스 섬유(5.0Y35000)가 충전된 필터부를, 권지로 손으로 접속하여 비연소 가열식 담배를 제작하였다.

<관능 평가 시험>

실험예 1에서 제작한 각(各) 비연소 가열식 담배를 사용 시험에 제공했다. 사용 시험에 제공한 전기 가열식 담배 제품으로서, 상술한 구성을 가지는 것을 사용하였다. 비연소 가열식 담배의 담배로드가 삽입될 때의 히터 온도를 320℃(원통형 히터 Φ 3.2㎜)로 설정하여 사용 시험을 행하였다. 관능 평가는 10인의 사내(社內) 패널에 대해서 실시를 하였다. 평가는 Visual Analog Scale법(VAS법)을 이용하여, 담배 느낌(시가렛 모양)에 대해서 「전혀 느끼지 않음」, 「매우 약함」, 「약함」, 「약간 약함」, 「어느 쪽도 아님」, 「약간 강함」, 「강함」, 「매우 강함」의 8단계 척도로 평가를 행했다. 담배 느낌(시가렛 모양)은 「시가렛에 상당한 향미 및 자극감을 포함하는 체성(體性) 감각」으로서 평가를 행했다. 1일 최대 평가 개수는 5개로 하고, 평가일마다 무첨가 로트의 평가도 행했다. 평가는 가열 개시 후 30초부터 흡연을 개시하고, 그 후 30초 간격으로 흡연을 행하여, 최대로 5분까지 흡연 가능하게 해서 평가를 행하였다. 안정적인 평가를 행하는 것을 기도(企圖)하여 가열 개시에서부터 2분 동안은 평가 대상 밖으로 하였다. 평가 종료 후부터 다음 로트의 평가를 행할 때까지에는 반드시 5분 동안의 휴식을 취하는 것으로 했다. 담배 느낌(시가렛 모양)은 표 1에 기재된 물질을 첨가한 로트의 관능 평가 결과로부터 무첨가 로트의 관능 평가 결과를 뺀 값으로 나타내었다.

<용해도 측정>

용해도의 측정은 글라이세린 2g에, 용잔(溶殘, 용해 잔여물)이 발생하는 과잉량의 지방산을 첨가하고, 글라이세린 중에 용해한 지방산량을 측정하였다. 첨가하는 과잉의 지방산이 다량이 될 경우, 2층 분리가 용이하지는 않게 되기 때문에, 약간 과잉이 되는 양을 첨가할 필요가 있다. 지방산 첨가 후 48시간 정치(靜置)하고, 2층 분리 후, 글라이세린을 100㎎ 채취하여, 2ml의 메탄올에 전용(轉溶)시켜 GC-FID(model 7890A, Agilent)로 지방산량의 정량을 행하였다.

<희석시 잔사(殘渣)의 개수(個數) 입자 수 중앙 지름의 측정>

생성된 에어로졸 입자가 사용자의 구강 내에 딜리버리될 때까지 휘발하지 않고 안정적으로 존재하기 위한 지표로서, 본 실험예에서는 DMS(Differential Mobility Spectrometer, Cambustion)로 측정 가능한 개수 입자 수 중앙 지름(Count Median Diameter)을 이용하였다. DMS는, 에어로졸을 감압(0.25bar) 및 높은 희석 조건 하에서 계측하기 때문에, 휘발성이 높은 에어로졸은 용이하게 소실(消失)하여 가스화한다. 비교적 휘발성이 낮은 에어로졸일 경우, 에어로졸은 휘발에 따라 축소하지만, 잔사 에어로졸로서 입자 지름 분포가 얻어진다. 이때, 생성된 에어로졸 입자 지름이 동일하면, 휘발성의 많고 적음(多寡)에 따라서 잔사 에어로졸의 입자 지름 분포는 상이하다. 본 실시예에서는, 개수 기준에서의 피크 입경(粒徑)이 감압 및 높은 희석 조건 하에서의 안정성을 나타낸다고 생각하여, 지표(指標)로서 사용하였다. 개수 입자 수 중앙 지름이 클수록 에어로졸은 안정적으로 존재하고 있으며, 개수 입자 수 중앙 지름이 작을수록 에어로졸은 불안정한 것을 나타낸다. 본 실험 조건에서는, 1차 희석을 25L/min으로 행하고, 2차 희석을 200배 설정으로 실시하였다. 또한, 별도로 Spraytec(Model STP5321, Mulvern)을 이용하여, 희석이나 감압을 수반하기 전의 발생 직후의 질량 피크 입경을 측정하고 있으며, 본 실시예의 첨가물의 종류 및 첨가량 범위에서는, 차이는 보이지 않고 약 200㎚ 부근에 개수 입자 수 중앙 지름이 존재했다.

<시험 결과>

표 2에 시험 결과를 나타낸다. 또한, 겸해서 도 5에, 글라이세린과의 용해도와 각 단일 지방산에서의 담배 느낌의 효과를 나타내며, 도 6에, C16의 포화 지방산인 팔미트산과, 혼합물로서 올레산을 첨가했을 때의 담배 느낌을 나타냄과 함께, 일반적으로 지질로서 첨가되는 일이 많은 팜유나 칸데릴라 왁스를 사용했을 때의 담배 느낌의 효과를 나타낸다. 도 5로부터 명백한 바와 같이, C16의 포화 지방산인 팔미트산 및 C18의 포화 지방산인 스테아린산을 사용했을 때에, 가장 높은 담배 느낌을 얻을 수 있고, 다른 단일 지방산에서는 효과가 낮은 결과가 얻어졌다. 또한, 불포화 지방산은 비교적 글라이세린에의 용해도가 높기 때문에, C18인 것이라도, 그 효과는, 포화 지방산과 비교하여 낮은 것이 명확해졌다. C19의 포화 지방산에서도 효과가 확인되었지만, C19는 천연(天然)으로 존재하는 양으로서 매우 적어, 사용시에는 제조상의 과제가 존재한다. 그 때문에 C16∼C18에 해당하는 포화 지방산을 첨가함으로써, 높은 담배 느낌을 얻을 수 있다고 생각된다.

한편, C16의 포화 지방산인 팔미트산에 불포화 지방산인 올레산을 첨가한 경우, 담배 느낌은 첨가에 수반하여 저하하는 것을 알 수 있으며, 팔미트산이 비율로서 50중량%에 충족시키지 않는 조건 하에서는, 효과가 충분히 발휘되지 않는 결과가 얻어졌다. 팔미트산 및 스테아린산을 합계로 48중량% 포함하는 지질인 팜유에서도 동일한 경향을 확인할 수 있으며, 팔미트산의 중량 비율이 부족해 있기 때문에 효과가 충분하지 않다고 생각된다. DMS의 측정 결과에 관해서는, 담배 느낌의 값과 관련성이 확인되어, DMS의 개수 입자 수 중앙 지름이 클수록 담배 느낌의 값은 큰 결과가 되었다. 그 중에서도 C16의 포화 지방산인 팔미트산 및 C18의 포화 지방산인 스테아린산은 개수 입자 수 중앙 지름이 큰 결과가 얻어져, 에어로졸의 안정화에는 유효한 것을 알 수 있었다.

<실험예 2> C16 팔미트산의 첨가량을 변경했을 때의 효과

실험예 2에서 사용하는 담배로드로서, 에어로졸 안정제로서 C16인 팔미트산을 사용하였다. 실험예 1과 동일하게 담배 충전물을 권장하고 첨가하는 팔미트산의 양을 변경한 이외는 실험예 1과 동일 치수의 담배로드를 제작하고, 실험예 1과 동일한 관능 평가 및 측정을 행했다.

<시험 결과>

시험 수준 및 결과를 표 3 및 도 7에 나타낸다. 지질로서 팔미트산만을 0.1∼1.9중량% 첨가한 시험품(試驗品)에서는, 무첨가 시험품에 대해서 담배 느낌(시가렛 모양)이 증가했다. 지질의 첨가량이 지나치게 적은 조건에서는, 효과는 기대할 수 없지만, 한편 다량으로 첨가한 경우에는, 에어로졸 물성이 과잉으로 안정화되어, 본래 느낄 수 있는 맛/향기나 체성 감각이 느껴지지 않게 된다고 추정된다. 그 때문에, 담배 느낌(시가렛 모양)은 저하하는 경향이 얻어졌다. 본 실시예 및 비교예의 결과로부터, 가장 바람직한 C16∼18의 포화 지방산을 포함하는 지질의 첨가량의 범위는 대체로 0.1∼1.9중량%인 것으로 추측된다.

1, 1' 비연소 가열식 담배
10 담배로드부
11 마우스피스부
12 팁페이퍼
13 냉각부
14 필터부
2, 5 전기 가열식 디바이스
20, 30 전지 유닛
21, 31 제어 유닛
22, 32 몸체
23 히터 부재
33 인덕터
34 받아들임 챔버
35 서셉터
3, 4 전기 가열식 담배 제품

Claims (19)

1. 담배 재료와 에어로졸 생성 기재를 포함하는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물로서, 상기 담배 충전물은, 지질을 함유하는 에어로졸 안정제가 첨가되어 있고, 그 에어로졸 안정제가 함유하는 지질에서의, 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 담배 충전물에의 상기 에어로졸 안정제의 첨가량이, 담배 충전물 전량의 건조 중량에 대하여 0.1∼5.0중량%인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 글라이세린에의 용해도가 0.13㎎/g 이하인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄소 수 16∼18의 포화 지방산이 팔미트산, 스테아린산, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 1 이상인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 담배 충전물은, 살담배로 구성되는 담배 재료의 성형체인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 담배 충전물은, 담배 시트로 구성되는 담배 재료의 성형체인, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
7. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 담배 충전물이, 과립상(顆粒狀) 담배 재료로 구성되는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
8. 청구항 5 또는 6에 있어서,
   상기 에어로졸 안정제는, 상기 담배 재료의 성형체의 표면에 첨가되어 있는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
9. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에어로졸 안정제는, 상기 담배 재료에 균일하게 첨가되어 있는, 비연소 가열식 담배용 담배 충전물.
10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 담배 충전물로 이루어지는 담배로드부와, 그 담배로드부와는 반대측 단부를 구성하는 마우스피스부를 가지는 비연소 가열식 담배.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 마우스피스부는, 냉각부를 구비하는, 비연소 가열식 담배.
12. 청구항 7에 기재된 담배 충전물과, 해당 담배 충전물이 수용된 용기를 구비하는, 비연소 가열식 담배.
13. 청구항 10 또는 11에 있어서,
    상기 담배로드부의 내부에 담배 충전물을 가열하는 서셉터(susceptor)를 가지는, 비연소 가열식 담배.
14. 히터 부재와, 그 히터 부재의 전력원이 되는 전지 유닛과, 그 히터 부재를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하는 전기 가열식 디바이스와, 그 히터 부재에 접촉하도록 삽입되는, 청구항 10 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 비연소 가열식 담배로 구성되며,
    비연소 가열식 담배의 담배로드부가 250∼400℃로 가열되는, 전기 가열식 담배 제품.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 히터 부재가 원통형인, 전기 가열식 담배 제품.
16. 인덕터와, 그 인덕터에 전력을 공급하는 전지 유닛과, 전력의 공급을 제어하는 제어 유닛을 구비하는 전기 가열식 디바이스와, 그 인덕터에 근접하도록 삽입되는, 청구항 13에 기재된 비연소 가열식 담배로 구성되며,
    비연소 가열식 담배의 담배로드부가 250∼400℃로 가열되는, 전기 가열식 담배 제품.
17. 지질을 함유하고, 그 지질에서의 탄소 수 16∼18의 포화 지방산의 비율이 50중량% 이상인 에어로졸 안정제를, 성형 전 또는 성형 후의 담배 재료에 첨가하는 공정을 포함하는, 담배 충전물의 제조 방법.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 성형 전의 담배 재료에 에어로졸 안정제를 첨가하는 공정이, 상기 담배 재료와 상기 에어로졸 안정제를 혼합하는 공정인, 담배 충전물의 제조 방법.
19. 청구항 17에 있어서,
    상기 성형 후의 담배 재료에 에어로졸 안정제를 첨가하는 공정이, 상기 성형 후의 담배 재료에 상기 에어로졸 안정제를 분무(噴霧) 또는 도포하는 공정인, 담배 충전물의 제조 방법.

Images