KR20220098731A - 크럼형 담배 기재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 공기 투과성이며, 자극제 및/또는 향미 중 적어도 하나를 함유하는, 담배 입자 및/또는 흡입성 제제를 포함하는, 비연소식 가열 장치에 사용하기 위한 에어로졸 방출 기재에 관한 것이다. 기재는 또한 에어로졸 방출 기재를 겔화하기 위한 겔화제, 분해 방지 및/또는 증점 안정제 및 30 내지 70% 습윤제를 포함한다. 에어로졸 방출 기재는 추가로 연질 과립 텍스처를 갖는다. 본 발명은 또한 비연소식 가열 장치에 사용하기 위한 공기 투과성인 연질 과립형 에어로졸 방출 기재를 제조하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은 a) 자극제 및/또는 향미 중 적어도 하나를 함유하는, 담배 입자 및/또는 흡입성 제제, 에어로졸 방출 기재를 겔화하기 위한 겔화제 및 분해 방지 및/또는 증점 안정제 및 30 내지 70%의 습윤제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 및 b) 혼합물로부터 연질 과립 구조를 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 담배 입자, 겔화제, 분해 방지 안정제 및 그 안의 10 내지 80%의 습윤제를 함유하는 과립형 에어로졸 방출 기재(substrate)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 과립형 에어로졸 방출 기재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전자 담배(electronic cigarette)(e-담배)는 대중적이며 널리 퍼져 있다. 이는 흡연자가 신규한 담배 제품을 기화시키고 흡입해야 할 필요성 및 가능성을 함께 가져왔다. 보통 이러한 e-담배, 또는 전자 파이프와 같은 유사한 장치는 향미(flavor), 에어로졸 형성제, 예컨대 물 및 선택적으로 니코틴을 함유하는 액체를 가열함으로써 에어로졸을 발생시킨다. 그러나, 이는 고르지 않은 흡연 프로파일을 초래할 수 있는데, 예컨대, 액체 내의 핵심 화합물의 비효율적인 추출로 인해, 퍼프(puff)마다 경험되는 향미가 현저히 상이할 수 있다. 따라서, 소비자는 가열되지만 연소되지는 않을 담배 제품에 대한 대안을 찾는다.
한편, 담배를 태우지 않고 가열할 수 있는 비연소식 가열(Heat-not-burn) 장치가 대중화되었다. 이러한 비연소식 가열 장치는 담배 기반 증기를 제공하며, 전자 히터를 활성화시킴으로써 대략 350℃까지 가열될 몇 개의 담배 제품으로 채워질 수 있다. 비연소식 가열 장치에 사용하기에 적합한 담배 제품은 높은 표면적 및 적어도 소정 양의 에어로졸 형성제를 필요로 한다. 이러한 담배 제품은 예를 들어 폼형(foamed) 담배, 담배 스틱(tobacco stick), 또는 단순히 재생 담배(reconstituted tobacco)이다. 담배 스틱은 스틱으로 프레싱된 썰은(shredded) 담배 잎을 포함하며, 적은 양의 습윤제를 함유하고, 플라스틱 캡슐로 둘러싸여 있다. 폼형 담배 내의 폐쇄형 버블로 인해, 이것은 낮은 표면적을 갖고 따라서 기재를 통한 낮은 공기 흐름을 갖는다.
폼형 담배 및 담배 스틱 둘 모두는 그들의 취성 및 형상으로 인해 취급이 어렵고 특히 투입하기 어려우므로 비연소식 가열 장치의 포드(pod)에 충전하기 어렵다. 더욱이, 폼형 담배의 낮은 폭기(aeration) 및 담배 스틱 및 재생 담배에서의 습윤제의 적은 양으로 인해, 이러한 담배 제품의 베이프(vape) 발생이 또한 적다.
따라서, 본 발명의 목적은, 투입하기 용이하고, 취급하기 용이하며, 특히 비연소식 가열 장치의 포드에 충전하기 용이하고, 더욱이, 통상적인 담배 제품보다 더 많은 베이프를 생성하는 능력을 갖는 에어로졸 방출 담배 기재를 제공하는 것이다.
전술한 문제들은, 공기 투과성이며, 자극제 및/또는 향미 중 적어도 하나를 함유하는, 담배 입자 및/또는 흡입성 제제(inhalable agent), 에어로졸 방출 기재를 겔화하기 위한 겔화제, 분해 방지 및/또는 증점 안정제 및 30 내지 70% 습윤제를 포함하는, 비연소식 가열 장치에 사용하기 위한 에어로졸 방출 기재에 의해 제거된다. 에어로졸 방출 기재는 또한 연질 과립 텍스처를 갖는다.
습윤제가 가열 시에 에어로졸을 생성함에 따라, 에어로졸 방출 기재는 연질 구조를 가지며, 기재의 조성의 30%의 양에 이르는 습윤제를 포함할 때 다량의 에어로졸을 방출할 수 있다. 그러므로 기재는 통상적인 담배 제품보다 훨씬 더 많은 에어로졸/베이프를 생성할 수 있다. 입자는 일반적으로 에어로졸/베이프의 방출을 추가로 확장시키는 넓은 외표면을 갖기 때문에, 다량의 습윤제가 과립 텍스처인 것이 바람직하다. 게다가, 과립 텍스처로 인해 기재는 비연소식 가열 장치 또는 다른 다른 리셉터클, 예컨대 기재의 운송 및 유통을 위한 리셉터클의 포드 내에 용이하게 투입 가능하며 충전 가능하다.
에어로졸 방출 기재는 0.3 mm 초과, 바람직하게는 0.5 mm 초과, 바람직하게는 1.0 mm 초과의 입자 크기 및/또는 10 mm 미만, 바람직하게는 5 mm 미만, 바람직하게는 3 mm 미만의 입자 크기를 갖는 것으로 또한 고려될 수 있다. 에어로졸 방출 기재의 입자 크기는 0.3 mm 내지 4 mm의 범위가 가장 바람직하고 0.4 mm 초과가 특히 바람직하다. 이러한 입자 크기는 기재의 투입을 위해 최적이다. 또한, 이러한 크기는 비연소식 가열 장치의 포드가 충분한 수의 기재 입자로 충전되게 한다. 상기 크기 내의 작은 입자가 특히 에어로졸 방출 측면에서 유용하다. 그러한 작은 입자는 더 큰 크기의 입자보다 더 큰 외부 표면을 가지므로, 더 큰 크기의 입자보다 훨씬 더 많은 에어로졸을 방출할 수 있다. 다른 한편, 0.1 mm 미만의 극히 작은 입자는 에어로졸을 풍부화하기에 충분한 향미를 방출하기에 충분한 담배 입자 및/또는 흡입성 제제의 입자를 함유하지 않을 수 있다.
바람직한 실시 형태에 따르면 담배 및/또는 흡입성 제제의 중량은 에어로졸 방출 기재의 중량의 5 중량% 초과, 바람직하게는 10 중량% 초과, 바람직하게는 20 중량% 초과이고/이거나, 담배 및/또는 흡입성 제제의 중량은 에어로졸 방출 기재의 중량의 70 중량% 미만, 바람직하게는 60 중량% 미만, 바람직하게는 40 중량% 미만이다. 기재의 중량의 30% 내지 40%의 담배 양이 가장 바람직하다.
이는 기재 내의 충분한 양의 담배 향미 및 자극제를 보장한다. 담배의 양이, 예컨대 기재의 중량의 50 중량% 초과로 증가되는 경우, 다른 성분, 예컨대 습윤제 또는 안정제의 양이 감소되어야 하므로, 기재가 더 취성 및 불안정하게 되거나 베이프의 방출이 너무 적어진다.
바람직한 실시 형태에서, 담배 및/또는 흡입성 제제는 적어도 하나의 종류의 담배, 담배 추출물 및/또는 적어도 하나의 비-담배 향미제를 함유하고, 담배의 종류는 100 μm 초과, 바람직하게는 200 μm 초과, 바람직하게는 400 μm 초과, 바람직하게는 500 μm 이상의 입자 크기(Dv90) 및/또는 1000 μm 미만, 바람직하게는 900 μm 미만, 바람직하게는 800 μm 미만, 바람직하게는 700 μm 미만, 바람직하게는 600 μm 이하의 입자 크기를 갖는다.
기재 내의 담배 및/또는 흡입성 제제 입자의 로그 정규 입자 분포가 바람직하다. 담배 입자가 상이한 크기를 갖거나 입자가 적어도 둘 이상의 분획을 함유하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어 50 μm 내지 100 μm의 크기를 갖는 제1 분획과 혼합된 400 μm 내지 600 μm의 크기를 갖는 제2 분획, 또는 50 μm 미만의 크기를 갖는 입자를 갖는 제1 분획과 50 μm 초과의 크기를 갖는 입자를 갖는 제2 분획.
600 μm 초과의 입자 크기를 갖는 제1 분획과 400 μm 미만의 입자 크기를 갖는 제2 분획의 혼합물이 바람직할 수 있다. 특정 입자 크기의 담배, 담배 추출물 및/또는 흡입성 제제를 사용하여, 기재 입자의 거칠기(harshness)를 조정할 수 있다. 50 μm 미만, 바람직하게는 100 μm 미만의 입자는 가공하기 어려우며, 1000 μm 초과의 크기를 갖는 입자는 유용하지 않은데, 기재 입자 내의 담배 입자의 수가 너무 적어서 에어로졸을 생성하기에 충분한 향미 및/또는 자극제를 방출할 수 없기 때문이다.
바람직한 실시 형태에서, 담배, 담배 추출물 및/또는 흡입성 제제는 바람직하게는, 예를 들어 가스 및/또는 에어로졸로서 흡입될 수 있는 임의의 화합물, 혼합물, 입자 물질 및/또는 용액일 수 있으며, 이는 예컨대 자극제, 예컨대 카페인, 과라나(guarana) 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하고/하거나 운반한다. 담배는 본질적으로 적어도 하나의 종류의 담배를 추가로 함유할 수 있으며, 적어도 2개 이상의 상이한 종류의 담배의 블렌드가 바람직하다. 상이한 종류의 담배의 블렌드를 사용하면, 맛이 조정 가능하며 소비자가 선호하는 맛으로 조정될 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 흡입성 제제 및/또는 향미는 멘톨, 천연 및/또는 인공 식물 향미, 당류, 동물 향미, 통상적인 e-리퀴드(e-liquid)에 사용하기 위해 알려진 다른 향미, 예컨대, 시나몬, 세이지, 허브, 캐모마일, 칡(kudzu)(Pueraria lobata), 수국(Hydrangeae dulcis folium), 정향, 라벤더, 카다멈(cardamom), 카네이션(caryophyllus), 넛멕, 베르가못, 제라늄, 허니 에센스(honey essence), 장미 오일, 레몬, 오렌지, 계피(cassia bark), 캐러웨이(caraway), 자스민, 생강, 고수, 바닐라 추출물, 스피아민트, 페퍼민트, 카시아(cassia), 커피, 셀러리, 카스카릴라(cascarilla), 샌달우드, 코코아, 일랑일랑, 펜넬, 아니스, 감초, 세인트 존스 브레드(St John’s bread), 프룬 추출물, 및 복숭아 추출물; 당류, 예컨대, 글루코스, 프룩토스, 이성질체화된 당류, 및 캐러멜; 코코아, 예컨대, 분말 및 추출물; 에스테르, 예컨대, 이소아밀 아세테이트, 리날릴 아세테이트, 이소아밀 프로피오네이트, 및 리날릴 부티레이트; 케톤, 예컨대, 멘톤, 이오논, 다마세논, 및 에틸 말톨; 알코올, 예컨대, 제라니올, 리날로올, 아네톨, 및 유제놀; 알데히드, 예컨대, 바닐린, 벤즈알데히드, 및 아니스알데히드; 락톤, 예컨대, γ-운데카락톤 및 γ-노나락톤; 동물 향미, 예컨대, 사향, 용연향(ambergris), 시빗(civet), 및 캐스토리움(castoreum); 및 탄화수소, 예컨대, 리모넨 및 피넨, 및 이들의 조합을 함유할 수 있지만, 이로 한정되지 않는다. 그러한 향미 등은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 기재의 맛을 소비자의 최적의 선호하는 맛으로 조정할 수 있도록 흡입성 제제 및/또는 향미 및/또는 향미 조합을 적어도 하나 이상의 종류의 담배와 조합하는 것이 또한 가능하다.
바람직한 실시 형태에서, 습윤제는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 에탄올 및/또는 물을 포함한다. 습윤제는 다른 알코올 및/또는 글리콜 유도체, 세바케이트 에스테르, 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 또한 가능하지만, 이로 한정되지 않는다. 소정 실시 형태에서 사용될 수 있는 글리콜 유도체는 프로필렌 글리콜이며, 적합한 세바케이트 에스테르는 디-2-에틸헥실 세바케이트일 수 있다. 게다가, 전술된 부류에 속하는 화합물들의 임의의 가능한 조합이 사용될 수 있다. 예를 들어, 글리세롤과 프로필렌 글리콜의 조합이 에어로졸 형성제로서 사용될 수 있다. 이러한 습윤제의 대부분은 무미이며 따라서 담배, 담배 추출물 및/또는 흡입성 제제, 예컨대 향미의 원래의 맛을 덮지 않는다. 그러나, 무미 습윤제는 담배의 맛, 담배 추출물 및/또는 흡입성 제제, 예컨대 향미를 운반하는 에어로졸 및 베이프를 여전히 발생시킬 수 있다. 또한, 습윤제는 기재의 컨시스턴스(consistence) 및 성형성에 기여한다.
추가로 바람직한 실시 형태에서, 프로필렌 글리콜과 글리세롤의 혼합물의 양은 기재의 중량을 기준으로 10%, 바람직하게는 20%, 바람직하게는 30% 초과 및/또는 70%, 바람직하게는 60%, 바람직하게는 50% 미만이다. 프로필렌 글리콜 및 글리세롤의 비는 바람직하게는 80:20 내지 20:80, 바람직하게는 30:70 내지 70:30, 바람직하게는 40:60 내지 60:40 및 이상적으로 약 35:65이다. 글리세롤 및 프로필렌 글리콜은 동일한 중량 퍼센트뿐만 아니라 상이한 중량 퍼센트로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 10 중량%, 바람직하게는 30 중량%, 바람직하게는 40 중량% 초과 및 90 중량%, 바람직하게는 80 중량%, 바람직하게는 70 중량% 미만의 프로필렌 글리콜과 혼합된 10 중량%, 바람직하게는 30 중량%, 바람직하게는 40 중량% 초과의 글리세롤 및 90 중량%, 바람직하게는 80 중량%, 바람직하게는 70 중량% 미만의 글리세롤로 사용될 수 있다. 프로필렌 글리콜에 비해 과량의 글리세롤이 매우 바람직하다.
프로필렌 글리콜의 양은 기재의 10 중량% 내지 20 중량%이고, 글리세롤의 양은 기재의 20 중량% 내지 30 중량%인 것이 가능하다. 이상적으로, 프로필렌 글리콜의 최대량은 과립 텍스처를 얻기 위해 기재의 40 중량%이다. 따라서, 두 성분은 그들의 비와 관련하여 적합하게 설정될 수 있다. 프로필렌 글리콜 및 글리세롤의 비는 기재의 기본 점도에 영향을 주며, 더 많은 양의 글리세롤은 더 높은 점도 및 따라서 기재의 더 우수한 텍스처 및 성형성을 초래한다.
바람직한 실시 형태에서 예컨대 물, 글리세롤 및/또는 프로필렌 글리콜을 포함하는 습윤제의 양은 기재의 중량을 기준으로 10% 초과, 바람직하게는 20% 초과, 바람직하게는 30% 초과이고 기재의 중량을 기준으로 90% 미만, 바람직하게는 80% 미만, 바람직하게는 70% 미만이다. 바람직하게는, 습윤제는 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 1% 초과, 바람직하게는 2% 초과, 바람직하게는 3% 초과 및/또는 20% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 바람직하게는 6% 미만 및 이상적으로 2% 내지 5%의 양의 물을 포함한다. 그러한 양의 습윤제는 제조 동안 기재의 가공성을 보장하고 소비 동안 충분한 베이프를 방출한다.
바람직한 실시 형태에서, 안정제는 카르복시메틸셀룰로오스 및/또는 히드록시알킬화 탄수화물을 포함한다. 바람직하게는 정제된 카르복시메틸셀룰로오스, 예컨대 Ceroga 4550 C 또는 CEKOL® 2000 (C.E. Roeper GmbH)가 사용된다. 안정제, 예컨대 카르복시메틸셀룰로오스는 결합제의 역할을 하여 기재를 잘 부스러지게 만들고 또한 기재의 분해를 방지하고 기재를 증점시키는 데 도움이 된다.
또 다른 바람직한 실시 형태는 겔화제를 포함하며, 이는 비-단백질 함유 다당류이고/이거나 젤란 검, 레시틴, 한천 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 겔화제, 특히 젤란 검, 및 바람직하게는 젤란 검 Roeper 700f는 기재가 성형 가능하고 더욱이 체질 가능하도록 기재를 젤리화한다. 겔화제는 기재를 연질 및 푹신하게(fluffy) 유지한다. 겔화제가 없으면, 기재가 너무 경질로 될 것이고 너무 취성으로 될 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 에어로졸 방출 기재의 벌크 밀도는 100 kg/m3 초과, 바람직하게는 200 kg/m3 초과, 바람직하게는 250 kg/m3 초과 및/또는 500 kg/m3 미만, 바람직하게는 400 kg/m3 미만, 바람직하게는 350 kg/m3 미만이다. 이상적으로, 밀도는 300 내지 250 kg/m3이다. 낮은 밀도는 양호한 열전도도를 보장하고 따라서 기재의 원하는 수준의 에어로졸 발생을 보장하는 데 도움이 된다. 또한, 200 kg/m3 내지 350 kg/m3의 낮은 밀도는 기재를 통한 유체 유동을 개선한다.
바람직한 실시 형태에서, 에어로졸 방출 기재는 포드에 충전하기에 적합하다. 기재가 포드에 충전하기에 적합한 경우, 전자 담배 및 유사한 비연소식 가열 장치에 사용될 수 있다.
목적은 또한 비연소식 가열 장치에 사용하기 위한 공기 투과성인 연질 과립형 에어로졸 방출 기재를 제조하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은
a) 자극제 및/또는 향미 중 적어도 하나를 함유하는, 담배 입자 및/또는 흡입성 제제, 에어로졸 방출 기재를 겔화하기 위한 겔화제, 분해 방지 및/또는 증점 안정제 및 30 내지 70%의 습윤제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 및
b) 혼합물로부터 연질 과립 구조를 형성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 단계 a) 및 b)에서 생성된 과립형 에어로졸 방출 기재는 상기 및 하기에 기술된 하나 이상의 실시 형태와 일치하며, 특히 청구항 1 내지 10과 관련된 실시 형태와 일치할 수 있는 조성 및/또는 특성을 갖는다. 바람직하게는 액체 성분 및/또는 습윤제를 우선 혼합한 후에, 겔화제의 적어도 하나의 성분, 바람직하게는 더 많은 또는 모든 겔화 성분을 혼합하여 혼합물을 생성한다. 이상적으로, 혼합물을 혼합하는 동안 혼합물은 기계적으로, 또는 그렇지 않으면, 예를 들어 공기의 주입에 의해, 폭기된다. 그러한 순서는 기재의 연질 컨시스턴스의 양호한 조정을 보장하며 생산에 유리하다. 그러나, 액체 성분들을 혼합하기 전에 겔화제의 상이한 성분들을 혼합하는 것이 가능하고/하거나 액체 성분들을 동일 단계에서 겔화제와 혼합할 수 있다.
이어서, 더 많은 고체 성분, 예컨대 안정제, 담배 및/또는 흡입성 제제를 액체 및 겔화 성분들로 이루어진 혼합물에 첨가할 수 있다. 그러한 방식으로 혼합물의 컨시스턴스는 최상으로 조정가능하고 가공가능하다. 그러나, 혼합물에 성분들을 첨가하는 순서는 생산 라인에 가장 잘 맞는 순서로 변경될 수 있다. 기재의 성분들의 혼합이 완료된 후에, 단계 b에서, 혼합물을 과립 구조로 형성한다. 그러한 과립 구조를 형성하기 위해 혼합물을 바람직하게는 과립 텍스처로 체질하거나, 압출기에 혼합물을 공급한다. 또 다른 단계는 혼합물 또는 혼합물의 체질된 입자를 분쇄 또는 밀링하여 입자 크기를 훨씬 더 작은 크기로 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 작은 입자 크기는 유리하게는 에어로졸의 높은 방출을 가능하게 하며 쉽게 투입가능하고 가공가능하다.
바람직한 실시 형태에서, 단계 a)와 b) 사이의 중간 단계는 압출기에 기재를 공급하는 것을 포함하고 단계 b)는 적어도 하나의 구멍을 갖는 다이를 통해 기재를 압출하고 절단하는 것을 포함한다. 이상적으로, 다이는 다수의 구멍을 갖는다. 바람직하게는, 혼합물의 성분들을 별도의 배럴에 넣은 다음 압출기에 공급한다. 기재를 압출한 후에, 나이프 또는 회전 나이프와 같은 절단 요소에 의해 절단한다. 다이 내의 구멍의 수는 바람직하게는 기재의 과립의 원하는 크기 및 다이의 크기에 따라 달라진다. 이상적으로, 구멍의 크기는 기재의 과립의 원하는 크기에 따라 달라지며 따라서 50 μm 초과, 바람직하게는 100 μm 초과, 바람직하게는 200 μm 초과 및/또는 1000 μm 미만, 바람직하게는 900 μm 미만, 바람직하게는 800 μm 미만이다. 산업적 규모의 생산을 고려할 때, 기재의 압출은 비용을 절감하고 생산을 더 효율적으로 만드는 데 유리하다.
바람직하게는 혼합물은 주위 조건 또는 저온 조건에서, 특히 주위 온도에서 혼합된다. 주위 온도는 실온인 것으로 고려된다. 바람직하게는, 온도는 5℃ 초과, 바람직하게는 10℃ 초과, 바람직하게는 15℃ 초과 및 100℃ 미만, 바람직하게는 80℃ 미만, 바람직하게는 60℃ 미만이다. 온도는 18℃ 내지 40℃, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃에서 최적일 수 있다. 그러나, 혼합물의 성분들을 100℃ 초과, 바람직하게는 80℃ 초과, 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에서 혼합하는 것이 가능하다. 주위 조건에서의 혼합은 에어로졸 방출 기재의 사용 전에 결합제가 활성화되는 것을 막는다.
바람직한 실시 형태에서, 단계 a)와 단계 b) 사이에서, 혼합물을 에이징한다. 이상적으로, 에이징은 주위 조건 또는 저온 조건에서 일어난다. 에이징 단계에 의해, 혼합물은 더 단단해지고 혼합물의 뭉침이 감소된다. 따라서, 혼합물이 뭉침 없이 체질될 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 혼합물은 1 내지 10시간, 바람직하게는 2 내지 8시간 동안 및/또는 60℃ 미만의 온도에서 에이징된다. 바람직하게는, 혼합물은 에이징 조건이 일정하며, 예를 들어 온도, 압력 및/또는 습도의 변동으로 인해 방해 받지 않도록 보장하기 위해 밀폐 용기 또는 박스 내에서 에이징된다. 에이징의 지속 시간은 1, 바람직하게는 2, 바람직하게는 4시간 초과 및 40, 바람직하게는 20, 바람직하게는 10시간 미만에서 최적일 수 있다. 최적 지속 시간은 1 내지 24시간, 바람직하게는 2 내지 6시간, 바람직하게는 3 내지 5시간일 수 있다. 혼합물은 수 시간 내의 에이징 후에 최상의 특성을 가질 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 단계 a), b) 및 특히 또한 중간 단계들은 60℃ 미만의 온도, 이상적으로, 주위 온도에서 일어난다. 주위 온도는 실온인 것으로 고려된다. 온도는 5℃ 초과, 바람직하게는 10℃ 초과, 바람직하게는 15℃ 초과 및 100℃ 미만, 바람직하게는 80℃ 미만, 바람직하게는 60℃ 미만이다. 온도는 18℃ 내지 40℃, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃에서 최적일 수 있다. 그러나, 혼합물의 성분들을 100℃ 초과, 바람직하게는 80℃ 초과, 바람직하게는 50℃ 초과의 온도에서 혼합하는 것이 가능하다. 이러한 온도는 혼합물의 중요한 특성들을 유지하고 최상의 에이징 조건을 제공하여, 혼합물을 가열하지 않으면서 충분한 습윤제가 혼합물 내에 남아 있도록 한다.
바람직한 실시 형태에서, 단계 b 동안, 혼합물은 0.1 mm 초과, 바람직하게는 0.5 mm 초과, 바람직하게는 1 mm 초과의 입자 크기까지 및/또는 10 mm 미만, 바람직하게는 5 mm 미만, 바람직하게는 3 mm 미만의 입자 크기까지 체질된다. 0.1 mm 미만의 입자는 가공하기 어렵다. 그러므로, 더 큰 입자가 바람직하다. 입자가 클수록 가공하기 더 좋다. 그러나, 매우 큰 입자는 취급할 수 없고/없거나 비연소식 가열 물품의 포드 내에 충전할 수 없다.
실시예
본 발명을 이제 그의 실시예를 참조하여 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 이들 실시예는 예시적이며 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
[표 1a] 본 발명의 샘플 1에 사용된 성분.
실시예 1a:
표 1은 연질 과립형 에어로졸 방출 기재의 예시적인 실시 형태에 사용되는 성분들을 나타낸다. 연질 에어로졸 방출 기재는 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 40% 내지 50%의 습윤제를 함유한다. 습윤제는 기재의 중량을 기준으로 2% 내지 6%의 물뿐만 아니라10% 내지 20%의 프로필렌 글리콜 및 20% 내지 30%의 글리세롤을 포함한다. 이러한 양의 습윤제는 연질 컨시스턴스의 기재를 초래한다.
과립형 에어로졸 방출 기재는 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 4% 내지 8%의 양의, 특히 젤란 검 형태의, 겔화제를 추가로 함유한다. 겔화제는 또한 기재를 연질화하는 데 참여한다. 특히 셀룰로오스 기반 및 특히 셀룰로오스 유도체 기반의 분해 방지 및/또는 증점 안정제 또는 결합제, 예컨대 카르복시메틸셀룰로오스는 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 14 % 내지 20%의 양으로 존재한다.
에어로졸 방출 기재에서, 담배는 입자의 형태로 존재하며, 담배 입자의 함량은 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 30% 내지 40%이다. 담배 입자의 크기는 바람직하게는 0.4 mm 내지 0.8 mm이다. 더 큰 크기의 입자는, 과립의 대부분(90 부피%)이 0.8 mm 내지 2.5 mm의 범위이고 크기가 0.4 mm 내지 3 mm인 에어로졸 방출 기재 과립의 최종 과립 크기에 맞지 않을 수 있다. 에어로졸 방출 기재의 과립 크기 및 담배 입자 크기는 Malvern 3000 레이저 회절 입자 크기 분석기(v3.62)에 의해 건조 분산 하에서 측정된다.
에어로졸 방출 기재는 또한 벌크 밀도가 300 kg/m³이다. 벌크 밀도는, 스틸 원통 버킷에 부은 중량이 31.0 +/-0.3 그램인 3개의 샘플에 대한 부피를 측정함으로써 결정된다. 밀도 결과로부터 취한 평균 값을 계산한다.
실시예 1b:
[표 1b] 본 발명의 샘플에 사용된 성분.
담배 입자는 니코틴을 자극제로서 포함한다. 더 많은 양의 담배 입자로 인해, 실시예 1보다 더 높은 감각적 충격과 함께 실시예 1에 비해 니코틴 방출이 더 높다. 이 실시예에서 담배 입자 크기는 바람직하게는 600 μm이다. 물이 결합제를 활성화시키는 데 사용되며, 이들은 함께 증점 안정제를 형성한다. 바람직하게는, 결합제는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)이며, 더 바람직하게는 Ceroga 4550 C이다. 실시예 1a 및 1b의 에어로졸 방출 기재는 동일한 시각적 및 촉각적 특성을 포함한다.
실시예 2:
연질 과립형 에어로졸 방출 기재를 제조하기 위해 방법의 예시적인 실시 형태는 하기 절차를 제공한다:
첫째로, 에어로졸 방출 기재의 액체 성분들, 예컨대 물, 프로필렌 글리콜 및 글리세린을 주위 조건, 특히 실온에서, 바람직하게는 레벨 5의 혼합 속도로 3분 동안 혼합하여 혼합물을 생성한다. 따라서 혼합물은 가열되지 않는다. 다음 단계에서, 젤란 검 형태의 겔화제를 혼합물에 첨가한 후에, 담배 입자 및 셀룰로오스 유도체 형태의 안정제를 첨가한다. 전체 혼합 절차 동안, 혼합물을 혼합 기기에 의해 기계적으로 또는 공기의 주입에 의해 폭기시킨다. 바람직하게는, Kenwood 혼합기에서 혼합물을 혼합한다. 바람직하게는, 매 성분 첨가 후에 혼합물을 레벨 5의 혼합 속도로 3분 동안 혼합한다. 그 후에, 혼합기에서 혼합물을 꺼내고, 균질한 색의 혼합물이 달성될 때까지, 혼합물을 손으로 추가로 혼합하거나, 대안적으로 최소 혼합 속도로 혼합기에서 추가로 혼합한다.
혼합물이 생성된 후에, 주위 조건에서, 특히 실온에서 밀폐 용기 내에서 4시간, 바람직하게는 24시간 이상 동안 에이징한다. 따라서 혼합물은 능동적으로 가열되지도 않고, 능동적으로 건조되지도 않으며, 이는 혼합물이 에이징 동안 기술적으로 발생되는 열의 영향을 받지 않음을 의미한다. 또한, 조건은 에이징의 전체 기간 동안 일정하다. 과립 구조를 형성하기 위하여 1.7 mm 체를 사용하여 혼합물을 최종적으로 과립 텍스처까지 체질한다. 바람직하게는, 1.7 mm 체를 통해 5분 동안 280 rpm으로 혼합물을 체질한다. 혼합물의 전부가 체질될 때까지 이러한 체질 단계를 반복한다. 에어로졸 방출 기재는 이제 바람직하게는 15.94%의 수분 함량을 포함한다.
실시예 3:
성분들을 별도의 배럴에 넣은 다음, 압출기에 공급하여 성분들을 주위 조건에서 배합한 점을 제외하고는, 실시예 2에서와 같이 공정을 수행한다. 다수의 구멍을 갖는 다이 및 압출된 에어로졸 방출 기재를 절단하는 회전 나이프를 사용하여 과립으로의 최종 성형을 수행한다.
본 출원인은, 종래 기술을 고려하여, 이들이 개별적으로 또는 조합하여 새로운 것인 한, 본 출원서에 개시된 모든 특징을 본 발명의 필수적인 특징으로서 청구할 권리를 갖는다. 또한, 도면에서, 개별적으로 바람직할 수 있는 특징부가 설명된 것임을 유의한다. 도면에 개시된 구체적인 특징부는 이러한 도면으로부터의 추가적인 특징을 채택하지 않고도 바람직할 수 있음을 당업자라면 바로 인식할 것이다. 또한, 하나 또는 다양한 도면에 개시된 다양한 특징의 조합으로부터 이점이 전개될 수 있음을 당업자라면 인식할 것이다.
Claims (20)
- 비연소식 가열(heat-not-burn) 장치에 사용하기 위한 에어로졸 방출 기재(substrate)로서, 공기 투과성이며,
- 자극제 및/또는 향미(flavor) 중 적어도 하나를 함유하는, 담배 입자 및/또는 흡입성 제제(inhalable agent),
- 에어로졸 방출 기재를 겔화하기 위한 겔화제, 및
- 분해 방지 및/또는 증점 안정제를 포함하며,
30 내지 70%의 습윤제를 함유하고,
연질 과립 텍스처를 갖는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항에 있어서,
에어로졸 방출 기재는 0.3 mm 초과, 바람직하게는 0.5 mm 초과, 바람직하게는 1.0 mm 초과의 입자 크기 및/또는 10 mm 미만, 바람직하게는 5 mm 미만, 바람직하게는 3 mm 미만의 입자 크기를 갖는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
담배 및/또는 흡입성 제제의 중량은 에어로졸 방출 기재의 중량의 5 중량% 초과, 바람직하게는 10 중량% 초과, 바람직하게는 20 중량% 초과, 30 중량% 초과이고/이거나, 담배 및/또는 흡입성 제제의 중량은 에어로졸 방출 기재의 중량의 70 중량% 미만, 바람직하게는 60 중량% 미만, 바람직하게는 55 중량% 미만인, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
담배 및/또는 흡입성 제제는 적어도 하나의 종류의 담배, 담배 추출물 및/또는 적어도 하나의 비-담배 향미제를 함유하고, 담배의 종류는 100 μm 초과, 바람직하게는 200 μm 초과, 바람직하게는 400 μm 초과, 바람직하게는 500 μm 이상의 입자 크기(Dv90) 및/또는 1000 μm 미만, 바람직하게는 900 μm 미만, 바람직하게는 800 μm 미만, 바람직하게는 700 μm 미만, 바람직하게는 600 μm 이하의 입자 크기를 갖는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
습윤제는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 에탄올 및/또는 물을 포함하는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
프로필렌 글리콜 및 글리세롤의 비는 80:20 내지 20:80, 바람직하게는 30:70 내지 70:30, 바람직하게는 40:60 내지 60:40인, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
안정제는 카르복시메틸셀룰로오스 및/또는 히드록시알킬화 탄수화물을 포함하는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
분해 방지 및/또는 증점 안정제는 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 8% 초과, 바람직하게는 10% 초과, 및/또는 30% 미만, 바람직하게는 25% 미만, 바람직하게는 20% 미만 및 이상적으로 14% 내지 18%의 양인, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
겔화제는 비-단백질 함유 다당류이고/이거나 젤란 검, 레시틴, 한천 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
겔화제는 에어로졸 방출 기재의 중량을 기준으로 2% 초과, 바람직하게는 4% 이상 및/또는 12% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 바람직하게는 8% 미만 및 이상적으로 5% 내지 8%의 양으로 기재에 존재하는, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
에어로졸 방출 기재의 벌크 밀도는 100 kg/m3 초과, 바람직하게는 200 kg/m3 초과, 바람직하게는 250 kg/m3 초과 및/또는 500 kg/m3 미만, 바람직하게는 400 kg/m3 미만, 바람직하게는 350 kg/m3 미만인, 에어로졸 방출 기재. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
에어로졸 방출 기재는 포드(pod)에 충전하기에 적합한, 에어로졸 방출 기재. - 비연소식 가열 장치에 사용하기 위한 공기 투과성인 과립형 에어로졸 방출 기재를 제조하는 방법으로서,
a) 자극제 및/또는 향미 중 적어도 하나를 함유하는, 담배 입자 및/또는 흡입성 제제, 에어로졸 방출 기재를 겔화하기 위한 겔화제 및 분해 방지 및/또는 증점 안정제 및 30 내지 70%의 습윤제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 및
b) 혼합물로부터 과립 구조를 형성하는 단계를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
단계 b)는 혼합물을 체질하여 에어로졸 방출 기재의 과립 텍스처를 생성하는 것을 포함하는, 방법. - 제14항에 있어서,
단계 a)와 b) 사이의 중간 단계는 압출기에 기재를 공급하는 것을 포함하고 단계 b)는 다수의 구멍을 갖는 다이를 통해 기재를 압출하고 절단하는 것을 포함하는, 방법. - 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
혼합물은 에이징되는, 방법. - 제13항 또는 제16항에 있어서,
혼합물은 1 내지 10시간, 바람직하게는 2 내지 24 시간 동안 및/또는 60℃ 미만의 온도에서 에이징되는, 방법. - 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
단계들은 60℃ 미만의 온도에서 일어나는, 방법. - 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
혼합물은 0.3 mm 초과, 바람직하게는 0.5 mm 초과, 바람직하게는 1 mm 초과의 입자 크기까지 및/또는 10 mm 미만, 바람직하게는 5 mm 미만, 바람직하게는 3 mm 미만의 입자 크기까지 체질되는, 방법. - 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
에어로졸 방출 기재의 벌크 밀도는 100 kg/m3 초과, 바람직하게는 200 kg/m3 초과, 바람직하게는 250 kg/m3 초과 및/또는 500 kg/m³ 미만, 바람직하게는 400 kg/m3 미만, 바람직하게는 350 kg/m3 미만인, 방법.
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