KR20230167404A - 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품 - Google Patents

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테츠야 모토다마리
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

담배 로드부와, 마우스피스부를 구비하는 봉상(棒狀)의 비연소 가열식 담배로서, 상기 마우스피스부가, 필터 여재(濾材)를 가지는 필터 세그먼트를 구비하고, 상기 필터 여재가, 둘레 방향 단면(斷面)이 Y 형상이며, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되는, 비연소 가열식 담배.

Description

비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품
본 발명은, 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품에 관한 것이다.
최근, 시가렛(궐련)의 대체품으로서, 전기 가열식 디바이스에 삽입하여 사용하는 비연소 가열식 담배로 구성되는 전기 가열식 담배 제품이 개발되어 있다(특허문헌 1). 그 비연소 가열식 담배는, 일반적으로, 담배살이나 향미 성분을 생성하는 재료 등이 권지(卷紙)에 의해 권장(券裝)되어 이루어지는 담배 로드, 가열에 의해 담배 로드로부터 발생한 성분을 흡인하기 위한 마우스피스, 및 이들을 권장하는 칩 페이퍼를 구비한다.
일반적으로, 전기 가열식 담배 제품에서는, 비연소 가열식 담배를 전기 가열식 디바이스에 삽입한 후, 히터 부재를 발열시킴으로써, 그 히터 부재에 접촉하는 개소(箇所)를 기점으로 하여 담배 로드가 가열되고, 발생한 성분이 사용자에 딜리버리 된다.
가열에 의해 발생하는 성분의 딜리버리는, 전기 가열식 담배 제품에 한하지 않고, 시가렛에서도 중요한 특성으로서 생각되어, 폭넓게 검토되어 왔다.
특허문헌 2에는, 다당류의 겔에 포함되는 휘발성 함유제를 담배 로드에 첨가함으로써, 초회 퍼프시의 연기 중에 포함되는 휘발성 향료의 딜리버리량을 늘려, 장치(藏置) 중에도 휘발성 향료가 배어 나오는 일 없이, 또한 장치 후의 흡연시에 원하는 휘발성 향료 딜리버리량을 유지할 수 있는 시가렛이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 담배 로드의 하류에 배치된 필터에 흡착제 또는 액상 흡수재를 첨가함으로써, 연소에 의해 생성되는 바람직하지 않은 성분을 저감시키고, 또한 양호한 향미를 딜리버리 할 수 있는 시가렛이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특표2015-508676호 특허문헌 2: 국제공개 제2011/118040호 특허문헌 3: 국제공개 제2008/146548호
상기의 특허문헌 1 및 2에는, 담배 로드 또는 필터에 특정의 재료를 첨가함으로써, 휘발 성분의 양을 조정하고, 원하는 성분 딜리버리를 달성하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 담배에 포함되는 재료의 관점에서 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리를 향상시키는 기술과 비교하여, 필터를 구성하는 재료의 구조의 관점에서 그 성분의 딜리버리를 향상시키는 기술의 검토는 적고, 개선의 여지가 있다.
또한, 전기 가열식 담배 제품은, 연소를 수반하는 시가렛과 비교하여, 사용시의 가열 온도가 낮고, 생성되는 성분의 양이 적기 때문에, 특히 성분의 딜리버리량의 개선이 요망되고 있다.
그래서, 본 발명에서는, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량이 개선된 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 필터가 가지는 필터 여재(濾材)를 구성하는 섬유를 특정의 형상 및 사이즈로 함으로써, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 도달했다.
즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.
[1] 담배 로드부와, 마우스피스부를 구비하는 봉상(棒狀)의 비연소 가열식 담배로서,
상기 마우스피스부가, 필터 여재를 가지는 필터 세그먼트를 구비하고,
상기 필터 여재가, 둘레 방향 단면(斷面)이 Y 형상이고, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되는, 비연소 가열식 담배.
[2] 상기 필터 여재의 밀도가, 0.09g/cm3 이상, 0.14g/cm3 이하인, [1]에 기재된 비연소 가열식 담배.
[3] 하기의 식(1)으로 표시되는 필터 여재의 압축 변화율 P가, 88% 이상, 95% 이하인, [1] 또는 [2]에 기재된 비연소 가열식 담배.
P=(D1×100)/D2 (1)
P(%): 압축 변화율
D1(mm): 필터 여재가 통기(通氣) 방향에 수직인 방향으로 변형하도록, 장축(長軸) 방향의 단위 길이당의 압축 하중 3N/mm, 압축 시간 10초의 조건으로 필터 여재를 압축한 후의 압축 방향의 필터 여재의 직경
D2(mm): 압축 전의 필터 여재의 평균 직경
[4] 상기 필터 여재의 장축 방향의 길이가, 5mm 이상, 20mm 이하인, [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배.
[5] 상기 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항이, 1.0mmH2O/mm 이상, 4.0mmH2O/mm 이하인, [1]~[4] 중 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배.
[6] 상기 필터 여재의 내부에 향료 캡슐이 배치되는, [1]~[5] 중 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배.
[7] 히터 부재와, 그 히터 부재의 전력원이 되는 전지 유닛과, 그 히터 부재를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하는 전기 가열형 디바이스와, 그 히터 부재에 접촉하도록 삽입되는, [1]~[6] 중 어느 하나에 기재된 비연소 가열식 담배로부터 구성되는, 전기 가열식 담배 제품.
본 발명에 의하면, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량이 개선된 비연소 가열식 담배 및 전기 가열식 담배 제품을 제공할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 실시 형태에 관련되는 비연소 가열식 담배의 개략도이다.
[도 2] 본 발명의 실시 형태에 관련되는 전기 가열식 담배 제품의 개략도이다.
[도 3] 본 발명의 실시 형태에 관련되는 전기 가열식 담배 제품의 개략도이다.
[도 4] 냉각 세그먼트와 전기 가열식 디바이스가 접촉하는 영역의 흡구단측의 단부(端部)를 설명하기 위한 도면이다.
[도 5] 냉각 세그먼트와 전기 가열식 디바이스가 접촉하는 영역의 흡구단측의 단부를 설명하기 위한 도면이다.
[도 6] 실시예에 있어서의 니코틴 및 글라이세린의 딜리버리량을 나타내는 그래프이다.
[도 7] 실시예에 있어서의 니코틴 및 글라이세린의 딜리버리량을 나타내는 그래프이다.
[도 8] 실시예에 있어서의 니코틴 및 글라이세린의 딜리버리량을 나타내는 그래프이다.
[도 9] 실시예에 있어서의 니코틴 및 글라이세린의 딜리버리량을 나타내는 그래프이다.
이하에 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명하지만, 이들 설명은 본 발명의 실시 형태의 일례(대표예)이며, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한 이들 내용에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「~」를 사용하여 그 전후에 수치 또는 물성값을 사이에 두어 표현하는 경우, 그 전후의 값을 포함함으로써서 사용함으로써 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「복수(複數)」는, 특별히 단정짓지 않는 한, 2 이상인 것을 나타낸다.
＜비연소 가열식 담배＞
본 발명의 일 실시 형태인 비연소 가열식 담배(단지 「비연소 가열식 담배」라고도 칭한다.)는, 담배 로드부와, 마우스피스부를 구비하는 봉상의 비연소 가열식 담배로서,
상기 마우스피스부가, 필터 여재를 가지는 필터 세그먼트를 구비하고,
상기 필터 여재가, 둘레 방향 단면이 Y 형상이며, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되는, 비연소 가열식 담배이다.
실시 형태에 관련되는 비연소 가열식 담배의 일례를 도 1에 나타낸다. 이하, 그 도 1을 참조하면서 비연소 가열식 담배의 설명을 실시한다.
도 1에 나타내는 봉상의 비연소 가열식 담배(10)는, 담배 로드부(11)와 마우스피스부(14)와, 이들을 권장하여 이루어지는 칩 페이퍼(15)를 구비하는 봉상의 비연소 가열식 담배로서, 그 마우스피스부(14)는 냉각 세그먼트(12)와, 필터 여재를 포함하는 필터 세그먼트(13)를 포함하고, 비연소 가열식 담배(10)의 축 방향(「장축 방향」이라고도 칭한다.)에 대하여, 그 냉각 세그먼트(12)가, 그 담배 로드부(11)와, 그 필터 세그먼트(13)에 인접하여 협지(挾持)되고, 또한, 그 냉각 세그먼트(12)의 둘레 방향으로 동심상(同心狀)으로 개공(開孔)(V)이 설치되어 있다. 그 개공(V)은, 통상(通常), 사용자의 흡인에 의한 외부로부터의 공기의 유입을 촉진하기 위한 구멍이며, 이 공기의 유입에 의해 담배 로드부(11)로부터 유입되는 성분이나 공기의 온도를 내릴 수 있다.
비연소 가열식 담배(10)에서는, 담배 로드부(11) 등의 가열에 의해 생성되는 성분이 마우스피스부를 통과하여 사용자의 구내(口內)로 옮겨진다. 가열에 의해 생성되는 성분으로서는, 예를 들면, 향료 유래의 향미 성분이나, 담배잎 유래의 니코틴이나 타르, 에어로졸 기재(基材) 유래의 에어로졸 성분을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 에어로졸 기재란, 에어로졸을 생성하기 위한 기재이다.
비연소 가열식 담배(10)는, 이하와 같이 정의되는 어스펙트비가 1 이상인 형상을 만족하는 주상(柱狀) 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다.
어스펙트비=h/w
w는 주상체(柱狀體)의 저면(底面)의 폭(본 명세서에 있어서는, 담배 로드부측의 저면의 폭으로 한다.), h는 높이이며, h≥w인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서는, 장축 방향은 h로 나타낸 방향이라고 규정한다. 따라서, 만일 w≥h인 경우에 있어서도 h로 나타낸 방향을 편의상 장축 방향이라고 칭한다. 저면의 형상은 한정되지 않고, 다각(多角), 둥근 모서리 다각, 원(圓), 또는 타원 등이어도 되고, 폭(w)은 해당 저면이 원형인 경우는 직경(直徑), 타원형인 경우는 장경(長徑), 또는 다각형 혹은 둥근 모서리 다각인 경우는 외접(外接) 원의 직경 혹은 외접 타원의 장경이다.
비연소 가열식 담배(10)의 장축 방향의 길이(h)는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 통상 40mm 이상이며, 45mm 이상인 것이 바람직하고, 50mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 통상 100mm 이하이며, 90mm 이하인 것이 바람직하고, 80mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
비연소 가열식 담배(10)의 주상체의 저면의 폭(w)은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 통상 5mm 이상이며, 5.5mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 통상 10mm 이하이며, 9mm 이하인 것이 바람직하고, 8mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
비연소 가열식 담배의 장축 방향의 길이에 있어서의, 상기 냉각 세그먼트, 및 상기 필터 세그먼트의 길이의 비율(냉각 세그먼트:필터 세그먼트)은, 특별히 제한되지 않지만, 향료의 딜리버리량의 관점에서, 통상 0.60:1.40~1.40:0.60이며, 0.80~1.20:0.80~1.20이며, 0.85~1.15:0.85~1.15인 것이 바람직하고, 0.90~1.10:0.90~1.10인 것이 보다 바람직하고, 0.95~1.05:0.95~1.05인 것이 더 바람직하다.
냉각 세그먼트 및 필터 세그먼트의 길이의 비율을 상기 범위 내로 함으로써, 냉각 효과, 생성된 증기 및 에어로졸이 냉각 세그먼트의 내벽에 부착함에 의한 로스를 억제하는 효과, 및 필터의 공기량 및 향미의 조정 기능이 균형 잡혀, 양호한 향미를 나타내는 효과를 실현할 수 있다. 특히, 냉각 세그먼트를 길게 하면, 에어로졸 등의 입자화가 촉진되어 양호한 향미를 실현할 수 있지만, 너무 길면 통과하는 물질의 내벽에 대한 부착이 발생해 버린다.
비연소 가열식 담배(10)의 1개비당의 장축 방향의 통기 저항은, 특별히 제한되지 않지만, 흡입하기 쉬움의 관점에서, 통상 8mmH2O 이상이며, 10mmH2O 이상인 것이 바람직하고, 12mmH2O 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 통상 100mmH2O 이하이며, 80mmH2O 이하인 것이 바람직하고, 60mmH2O 이하인 것이 보다 바람직하다.
통기 저항은, ISO 표준법(ISO6565: 2015)에 따라, 예를 들면 세르리안사제 필터 통기 저항 측정기를 사용하여 측정된다. 통기 저항은, 비연소 가열식 담배(10)의 측면에 있어서의 공기의 투과가 실행되지 않은 상태로 한쪽의 단면(端面)(제1 단면)으로부터 다른 쪽의 단면(제2 단면)에 소정의 공기 유량(17.5cc/min)의 공기를 흘렸을 때의, 제1 단면과 제2 단면의 기압 차(差)를 가리킨다. 단위는, 일반적으로는 mmH2O로 나타낸다. 통기 저항과 비연소 가열식 담배의 길이의 관계는, 통상 실시하는 길이 범위(길이 5mm~200mm)에 있어서는 비례 관계인 것이 알려져 있으며, 길이가 배(倍)가 되면, 비연소 가열식 담배의 통기 저항은 배가 된다.
[마우스피스부]
마우스피스부(14)는, 필터 여재를 가지는 필터 세그먼트(13)를 구비하고, 그 필터 여재가, 둘레 방향 단면(斷面)이 Y 형상이고, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되어 있으면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 도 1에 나타내듯이, 냉각 세그먼트(12)와, 상기의 필터 여재를 포함하는 필터 세그먼트(13)를 포함하고, 비연소 가열식 담배(10)의 축 방향에 대하여, 냉각 세그먼트(12)가, 담배 로드부(11)와 필터 세그먼트(13)에 인접하여 협지되도록 구성되어 있는 태양(態樣)으로 할 수 있다. 이하, 필터 세그먼트(13) 및 냉각 세그먼트(12)에 대하여 상세하게 설명한다.
(필터 세그먼트)
필터 세그먼트(13)는, 필터 여재를 포함하고, 그 필터 여재가, 둘레 방향 단면이 Y 형상이고, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되어 있으며, 일반적인 필터로서의 기능을 가지고 있으면 특히 제한되지 않는다. 필터의 일반적인 기능이란, 예를 들면, 에어로졸 등을 흡인할 때에 섞이는 공기량의 조정이나, 향미의 경감, 니코틴이나 타르의 경감 등을 들 수 있지만, 이들 기능을 모두 구비하고 있을 것은 필요로 하지 않는다. 또한, 궐련 제품과 비교하여, 생성되는 성분이 적고, 또한, 담배 충전(充塡)물의 충전율이 낮아지는 경향이 있는 전기 가열식 담배 제품에 있어서는, 여과 기능을 억제하면서 담배 충전물의 낙하를 방지한다, 라는 것도 중요한 기능의 하나이다.
필터 세그먼트(13)의 형상은, 특별히 제한되지 않고, 공지의 형상을 채용할 수 있고, 통상은 원주상(圓柱狀)의 형상으로 할 수 있고, 이하의 태양으로 할 수 있다.
필터 세그먼트(13)의 둘레 방향 단면 형상은 실질적으로 원형이며, 그 원의 직경은, 제품의 사이즈에 맞추어 적절히 변경할 수 있지만, 통상 4.0mm 이상, 9.0mm 이하이며, 4.5mm 이상, 8.5mm 이하인 것이 바람직하고, 5.0mm 이상, 8.0mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 둘레 방향 단면이 원형이 아닌 경우, 상기의 직경은, 그 단면의 면적과 동일한 면적을 가지는 원으로 가정한 경우, 그 원에 있어서의 직경이 적용된다.
필터 세그먼트(13)의 둘레 방향 단면 형상의 둘레의 길이는, 제품의 사이즈에 맞추어 적절히 변경할 수 있지만, 통상 14.0mm 이상, 27.0mm 이하이며, 15.0mm 이상, 26.0mm 이하인 것이 바람직하고, 16.0mm 이상, 25.0mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
필터 세그먼트(13)의 장축 방향의 길이는, 제품의 사이즈에 맞추어 적절히 변경할 수 있지만, 통상 15mm 이상, 35mm 이하이며, 17.5mm 이상, 32.5mm 이하인 것이 바람직하고, 20.0mm 이상, 30.0mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
필터 세그먼트(13)의 형상이나 치수가 상기 범위가 되도록, 필터 여재의 형상이나 치수를 적절히 조정할 수 있지만, 필터 여재의 장축 방향의 길이는, 제품의 사이즈에 맞추어 적절히 변경할 수 있고, 원하는 경도(硬度)를 얻을 수 있는 관점에서, 통상 3mm 이상, 30mm 이하이며, 5mm 이상, 20mm 이하인 것이 바람직하고, 8mm 이상, 18mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 10mm 이상, 15mm 이하인 것이 더 바람직하다.
필터 세그먼트(13)의 장축 방향의 통기 저항은, 특별히 제한되지 않지만, 흡입하기 쉬움의 관점에서, 통상 1.0mmH2O/mm 이상, 4.0mmH2O/mm 이하이다. 특히, 필터 여재가 후술하는 향료 캡슐을 가지는 경우, 흡입하기 쉬움의 관점에서, 1.5mmH2O/mm 이상, 4.0mmH2O/mm 이하인 것이 바람직하고, 이 경우에 있어서 또한, 필터 여재가 후술하는 향미제를 더 포함하는 경우, 특히 향미제로서 멘톨 등의 결정성의 물질을 포함하는 경우, 2.5mmH2O/mm 이상, 3.6mmH2O/mm 이하인 것이 보다 바람직한 한편, 향미제를 포함하지 않는 경우, 1.9mmH2O/mm 이상, 3.0mmH2O/mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 필터 여재가 후술하는 향료 캡슐을 가지지 않는 경우에는, 흡입하기 쉬움의 관점에서, 향료제를 포함하는지 아닌지에 관계없이, 1.3mmH2O/mm 이상, 2.4mmH2O/mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이들 통기 저항의 조건은, 필터 여재의 통기 방향의 통기 저항의 조건으로 해도 적용할 수 있다.
상기의 통기 저항은, ISO 표준법(ISO6565)에 따라, 예를 들면 세르리안사제 필터 통기 저항 측정기를 사용하여 측정된다. 필터 세그먼트(13)의 통기 저항은, 필터 세그먼트(13)의 측면에 있어서의 공기의 투과가 실행되지 않은 상태에서 한쪽의 단면(端面)(제1 단면)으로부터 다른 쪽의 단면(제2 단면)으로 소정의 공기 유량(17.5cc/min)의 공기를 흘렸을 때의, 제1 단면과 제2 단면의 기압 차를 가리킨다. 단위는, 일반적으로는 mmH2O로 나타낸다. 필터 세그먼트(13)의 통기 저항과 필터 세그먼트(13)의 길이의 관계는, 통상 실시하는 길이 범위(길이 5mm~200mm)에 있어서는 비례 관계인 것이 알려져 있으며, 길이가 배가 되면, 필터 세그먼트(13)의 통기 저항은 배가 된다.
또한, 필터 세그먼트(13)의 태양은, 단일의 필터 세그먼트를 포함하는 프레인 필터나, 듀얼 필터 또는 트리플 필터 등의 복수의 필터 세그먼트를 포함하는 멀티 세그먼트 필터 등으로 할 수 있다.
필터 세그먼트(13)는, 공지의 방법으로 제조할 수 있고, 예를 들면, 셀룰로오스아세테이트토우 등의 합성 섬유를 필터 여재의 재료로서 사용하는 경우, 폴리머 및 용매를 포함하는 폴리머 용액을 방사(紡絲)하고, 이것을 권축(捲縮)하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 그 방법으로서는, 예를 들면, 국제공개 제2013/067511호에 기재된 방법을 이용할 수 있다.
필터 세그먼트(13)의 제조에 있어서, 통기 저항의 조정이나 첨가물(공지의 흡착제나 향료(예를 들면 멘톨), 입상(粒狀)의 활성탄, 향료 보지(保持, 보유 지지)재 등)의 필터 여재로의 첨가를 적절히 설계할 수 있다.
필터 세그먼트(13)를 구성하는 필터 여재는, 둘레 방향 단면(斷面)이 Y 형상이고, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되어 있으면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, Y 형상의 둘레 방향 단면을 가지는 섬유로부터 구성되는 셀룰로오스아세테이트토우 등의 토우를 원주상으로 가공한 것을 사용할 수 있다.
토우를 구성하는 섬유의 둘레 방향 단면의 형상은, Y 형상이다. Y 형상의 섬유 형상을 가지는 토우를 사용한 경우, 원형상(圓形狀) 등의 일반적인 섬유 형상을 가지는 토우를 사용한 경우와 비교하여, 그 섬유 형상이 복잡하기 때문에, 딜리버리량이 우수한 필터 세그먼트를 얻기 쉽고, 특히, 적은 사용량으로, 즉 코스트를 억제하면서, 높은 성분 딜리버리량 및 원하는 경도를 가지는 필터 세그먼트를 제조할 수 있다.
섬유의 단섬유 데니어(g/9000m)는, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량의 향상의 관점에서, 8 이상, 12 이하이면 특별히 제한되지 않고, 9 이상, 11 이하여도 된다. 섬유의 단섬유 데니어가 상기 범위를 밑돌면, 필터 여재를 구성하는 섬유의 구조가 너무 조밀하게 되기 때문에 성분의 딜리버리량이 감소하고, 또한, 상기 범위를 웃돌면, 필터 여재를 구성하는 섬유의 구조가 너무 성기게 되기 때문에 충분한 경도를 얻을 수 없다. 섬유의 총섬유 데니어(g/9000m)는, 특별히 제한되지 않지만, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량의 향상의 관점에서, 총섬유 데니어는 12000 이상, 35000 이하이면 되고, 15000 이상, 30000 이하인 것이 바람직하다. 이들 단섬유 데니어 및 총섬유 데니어는, 마우스피스부의 원주가 22mm일 때 특히 바람직하다. 섬유를 충전한 필터의 경우는, 필터 경도를 향상시키기 위해서 트리아세틴을 총섬유 중량에 대하여, 5중량% 이상, 10중량% 이하로 첨가해도 된다.
둘레 방향 단면이 Y 형상인 섬유의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 아세테이트 섬유로 하는 경우, 펄프 원료의 아세트화를 거쳐 아세테이트 플레이크(아세트산 섬유소)을 제조하고, 그 후, 용해기로 아세톤에 아세테이트 플레이크를 용해시키고(도프), 방사함으로써 섬유상의 다발을 제조할 수 있지만, 이 방사 공정에 있어서, 노즐 꼭지쇠의 형상을 변경함으로써 둘레 방향 단면을 Y 형상으로 할 수 있고, 또한, 노즐 구멍 지름을 변경함으로써 섬유의 굵기(필라멘트 데니어)를 변경할 수 있다. 그 후, 필요한 통기 저항에 따라 토탈 데니어를 결정하고, 그것에 의해 수렴 실 수(토탈로 닐÷필라멘트 데니어)가 결정되어, 필요한 방사실 수를 사용하여 방사되고, 방사 수렴된 아세테이트 섬유가, 권축기에서 균일한 파형(크림프)이 가해져, 리본 형상으로 흘러오는 토우를 곤포기(梱包機)에서 무늬 넣기하면서 층쌓기 하여 곤포(梱包)할 수 있다.
필터 여재의 밀도(특히, 후술하는 향료 캡슐을 포함하는 경우, 그 향료 캡슐을 제외한 상태의 밀도)는, 특별히 제한되지 않지만, 원하는 경도를 얻을 수 있는 관점에서, 통상 0.09g/cm3 이상, 0.25g/cm3 이하이며, 0.09g/cm3 이상, 0.20g/cm3 이하인 것이 바람직하고, 0.09g/cm3 이상, 0.14g/cm3 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.11g/cm3 이상, 0.14g/cm3 이하인 것이 더 바람직하다.
하기의 식(1)으로 표시되는 필터 여재의 압축 변화율 P는, 경도를 나타내는 지표의 하나이며, 특별히 제한되지 않지만, 원하는 경도를 얻을 수 있는 관점에서, 통상 85% 이상, 98% 이하이며, 88% 이상, 95% 이하인 것이 바람직하고, 90% 이상, 93% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 압축 변화율 P의 측정 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 Sodim SAS사제의 SODIM-H Hardness module 등을 사용하여 측정할 수 있고, 그 수치는 필터 여재의 밀도나 재료를 변경함으로써 조정할 수 있다.
P=(D1×100)/D2 (1)
P(%): 압축 변화율
D1(mm): 필터 여재가 통기 방향으로 수직인 방향(원주 형상의 경우에는 원주 방향)으로 변형하도록, 장축 방향의 단위 길이당의 압축 하중 3N/mm, 압축 시간 10초의 조건으로 필터 여재를 압축한 후의 압축 방향의 필터 여재의 직경
D2(mm): 압축 전의 필터 여재의 평균 직경
또한, 압축 변화율은, 필터 여재의 경도를 나타내는 지표의 하나이기 때문에, 본 명세서에서는, 압축 변화율을 「경도」라고도 나타낸다.
또한, 필터 여재는, 후술하는 향료 캡슐과는 별도로 향미재 등의 성분을 포함하고 있어도 되고, 예를 들면, 향미제로서는, 멘톨, 스피어민트, 페퍼민트, 호로파, 클로브, 또는 중쇄 지방산 트라이글리세라이드(MCT) 등을 들 수 있고, 멘톨이 바람직하다. 이들 성분은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 임의의 종류 및 비율로 병용해도 된다.
필터 여재 중의 향미제(특히 멘톨)의 함유량(후술하는 향료 캡슐 중의 향미제는 제외한다)은, 특별히 제한되지 않고, 통상 0.5중량% 이상, 15중량% 이하이며, 3중량% 이상, 10중량% 이하인 것이 바람직하고, 10중량% 이상, 5중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
필터 여재는, 젤라틴 등의 파쇄 가능한 외각(外殼)을 포함하는 파쇄 가능한 첨가제 방출 용기(예를 들면, 향료 캡슐)를 내부에 배치해도 된다. 향료 캡슐(해당 기술 분야에서는 「첨가제 방출 용기」라고도 불린다)의 태양은 특별히 제한되지 않고, 공지의 태양을 채용해 되고, 예를 들면, 젤라틴 등의 파쇄 가능한 외각을 포함하는 파쇄 가능한 첨가제 방출 용기로 할 수 있다. 이 경우, 향료 캡슐은, 담배 제품의 사용자에 의해 사용 전, 사용 중, 또는 사용 후에 파괴되면, 향료 캡슐 내에 포함되는 액체 또는 물질(통상, 향미제)을 방출하고, 다음으로, 그 액체 또는 물질은, 담배 제품을 사용하는 동안은 담배의 연기에 전달되고, 사용 후에 있어서는 주위의 환경으로 전달된다.
향료 캡슐의 형태는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이(易)파괴성의 향료 캡슐이면 되고, 그 형상은 구(球)인 것이 바람직하다. 향료 캡슐에 포함되는 첨가제로서는, 상술한 임의의 첨가제를 포함하고 있어도 되지만, 특히, 향미제나 활성 탄소를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가제로서, 연기를 여과하는 도움이 되는 1종류 이상의 재료를 첨가해도 된다. 첨가제의 형태는, 특별히 한정되지 않지만, 통상, 액체 또는 개체이다. 또한, 첨가제를 포함하는 캡슐의 사용은, 당 기술 분야에 있어서 주지이다. 이파괴성의 향료 캡슐 및 그 제조 방법은, 본 기술 분야에 있어서 주지이다.
향미제로서는, 예를 들면, 멘톨, 스피어민트, 페퍼민트, 호로파, 클로브, 또는 중쇄 지방산 트라이글리세라이드(MCT) 등이어도 된다. 향미제는, 멘톨인, 또는 멘톨 등, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
향료 캡슐을 사용한 경우, 상술의 필터 여재를 구성하는 섬유의 단섬유 데니어가 상술의 범위의 상한을 웃돌면, 향료 캡슐로부터 방출된 성분의 필터로의 스밈의 확대가 불충분하게 되기 쉽고, 또한, 하한을 밑돌면, 필터로의 스밈의 확대가 너무 촉진되기 때문에, 성분 딜리버리량이 과도하게 억제되기 쉬워진다.
필터 세그먼트(13)는, 강도 및 구조 강성 향상의 관점에서, 상술한 필터 여재 등을 권장하는 권취지(卷取紙)(필터 플러그 권취지)를 구비하고 있어도 된다. 권취지의 태양은 특별히 제한되지 않고, 일렬 이상의 접착제를 포함하는 이음매를 포함하고 있어도 된다. 그 접착제는, 핫멜트 접착제를 포함하고 있어도 되고, 또한 그 핫멜트 접착제는, 폴리바이닐알코올을 포함할 수 있다. 또한, 필터 세그먼트가 2 이상의 세그먼트로 이루어지는 경우, 권취지는, 이들 2 이상의 세그먼트를 함께 권장하는 것이 바람직하다.
권취지의 재료는 특별히 제한되지 않고, 공지의 것을 사용할 수 있으며, 또한, 탄산칼슘 등의 충전제 등을 포함하고 있어도 된다.
권취지의 두께는, 특별히 제한되지 않고, 통상 20μm 이상, 140μm 이하이며, 30μm 이상, 130μm 이하인 것이 바람직하고, 30μm 이상, 120μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
권취지의 평량은, 특별히 제한되지 않고, 통상 20gsm 이상, 100gsm 이하이며, 22gsm 이상, 95gsm 이하인 것이 바람직하고, 23gsm 이상, 90gsm 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 권취지는, 코팅되어 있어도, 되어 있지 않아도 되지만, 강도나 구조 강성 이외의 기능을 부여할 수 있는 관점에서는, 원하는 재료로 코팅되는 것이 바람직하다.
필터 세그먼트(13)는, 하나 또는 복수의 중공부(中空部)를 가지는 센터 홀 세그먼트를 더 포함하고 있어도 된다. 센터 홀 세그먼트는, 통상, 필터 여재보다 냉각 세그먼트 측에 배치되고, 바람직하게는 냉각 세그먼트와 인접하도록 배치된다.
센터 홀 세그먼트는 하나 또는 복수의 중공부를 가지는 충전층과, 그 충전층을 덮는 이너 플러그 래퍼(내측 권취지)로 구성된다. 예를 들면, 센터 홀 세그먼트는, 중공부를 가지는 충전층과, 충전층을 덮는 이너 플러그 래퍼로 구성된다. 센터 홀 세그먼트는, 마우스피스부의 강도를 높이는 기능을 가진다. 충전층은, 예를 들면 아세트산 셀룰로오스 섬유가 고밀도로 충전되어 트라이아세틴을 포함하는 가소제가 아세트산 셀룰로오스 질량에 대하여, 6질량% 이상, 20질량% 이하 첨가되어 경화된 내경 φ1.0mm 이상, φ5.0mm 이하의 로드로 할 수 있다. 충전층은 섬유의 충전 밀도가 높기 때문에, 흡인시는, 공기나 에어로졸은 중공부만을 흐르게 되고, 충전층 내는 거의 흐르지 않는다. 센터 홀 세그먼트 내부의 충전층이 섬유 충전층인 점에서, 사용시의 외측으로부터의 촉감은, 사용자에게 위화감을 발생시키는 경우가 적다. 또한, 센터 홀 세그먼트가 이너 플러그 래퍼를 가지지 않고, 열성형에 의해 그 모양이 유지되고 있어도 된다.
센터 홀 세그먼트와, 필터 여재는, 예를 들면 아우터 플러그 래퍼(외측 권취지)로 접속되어 있어도 된다. 아우터 플러그 래퍼는, 예를 들면 원통 형상의 종이일 수 있다. 또한, 담배 로드부(11)와, 냉각 세그먼트(12)와, 접속된 센터 홀 세그먼트 및 필터 여재는, 예를 들면 마우스피스 라이닝 페이퍼에 의해 접속되어 있어도 된다. 이들 접속은, 예를 들면 마우스피스 라이닝 페이퍼의 내측면에 아세트산 바이닐계 풀 등의 풀을 바르고, 상기 담배 로드부(11), 냉각 세그먼트(12)와, 및 접속된 센터 홀 세그먼트 및 필터 여재를 넣어 감음으로써 접속할 수 있다. 또한, 이들은 복수의 라이닝 페이퍼로 복수회로 나누어 접속되어 있어도 된다.
(냉각 세그먼트)
냉각 세그먼트(12)는, 담배 로드부와 필터 세그먼트에 인접하여 협지되고, 통상, 원통 등의 둘레 방향의 단면이 중공(공동)이 되는 캐비티가 설치된 봉상의 부재이다.
냉각 세그먼트(12)에는, 그 둘레 방향으로, 또한, 동심상으로 개공(V)(본 기술 분야에서는 「벤틸레이션 필터(Vf)」라고도 칭한다.)이 설치되어 있어도 된다.
담배 로드부에 에어로졸 기재가 사용되는 경우, 담배 로드가 가열됨으로써 발생하는 에어로졸 기재와 담배 향미 성분을 포함하는 증기가, 외부로부터의 공기와 접촉하여 온도가 저하함으로써 액화(液化)하고, 에어로졸이 생성되는 것을 촉진시킬 수 있다.
또한, 동심원(同心圓)상으로 존재하는 개공(V)을 하나의 개공군(開孔群)으로서 취급한 경우, 개공군은 하나여도 되고, 또한, 2개 이상이어도 된다. 개공군이 2개 이상 존재하는 경우, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량 향상의 관점에서, 냉각 세그먼트와 필터 세그먼트의 경계로부터, 냉각 세그먼트측의 방향의 4mm미만의 영역에는 개공군을 설치하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 비연소 가열식 담배(10)가, 담배 로드부(11), 냉각 세그먼트(12) 및 필터 세그먼트(13)가 칩 페이퍼(15)로 권장되는 태양인 경우, 칩 페이퍼(15)에는, 냉각 세그먼트(12)에 설치된 개공(V)의 바로 위쪽의 위치에 개공이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 비연소 가열식 담배(10)를 제작하는 경우, 개공(V)과 겹치는 개공을 설치한 칩 페이퍼(15)를 준비하여 권장해도 되지만, 제조 용이성의 관점에서, 개공(V)을 가지지 않는 냉각 세그먼트(12)를 사용하여 비연소 가열식 담배(10)를 제작한 후, 냉각 세그먼트(12) 및 칩 페이퍼(15)를 동시에 관통하는 구멍을 뚫는 것이 바람직하다.
개공(V)이 존재하는 영역은, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량을 향상시키는 관점에서, 냉각 세그먼트(12)와 필터 세그먼트(13)의 경계로부터, 냉각 세그먼트측의 방향으로 4mm 이상의 영역인 것이 바람직하고, 4.5mm 이상의 영역인 것이 보다 바람직하고, 5mm 이상의 영역인 것이 더 바람직하고, 5.5mm 이상의 영역인 것이 특히 바람직하고, 또한, 냉각 기능을 확보하는 관점에서, 15mm 이하의 영역인 것이 바람직하고, 10mm 이하의 영역인 것이 보다 바람직하고, 7mm 이하의 영역인 것이 더 바람직하다.
개공(V)이 존재하는 영역은, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량을 향상시키는 관점에서, 비연소 가열식 담배의 흡구단으로부터 냉각 세그먼트측의 방향의 22mm 이상의 영역인 것이 바람직하고, 23.5mm 이상의 영역인 것이 바람직하고, 24mm 이상의 영역인 것이 바람직하고, 25mm 이상의 영역인 것이 보다 바람직하고, 또한, 냉각 기능을 확보하는 관점에서, 38mm 이하의 영역인 것이 바람직하고, 36.5mm 이하의 영역인 것이 보다 바람직하고, 33mm 이하의 영역인 것이 더 바람직하다.
또한, 냉각 세그먼트(12)와 담배 로드부(11)의 경계를 기준으로 생각하면, 냉각 세그먼트(12)의 축 방향의 길이가 20mm 이상인 경우, 개공(V)이 존재하는 영역은, 냉각 기능을 확보하는 관점에서, 냉각 세그먼트(12)와 담배 로드부(11)의 경계로부터, 냉각 세그먼트측의 방향으로 2mm 이상의 영역인 것이 바람직하고, 3.5mm 이상의 영역인 것이 보다 바람직하고, 7mm 이상의 영역인 것이 더 바람직하고, 또한, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량을 향상시키는 관점에서, 18mm 이하인 것이 바람직하고, 16.5mm 이하의 영역인 것이 보다 바람직하고, 15mm 이하의 영역인 것이 더 바람직하고, 14.5mm 이하의 영역인 것이 특히 바람직하다.
개공(V)의 지름은, 특별히 제한되지 않지만, 100μm 이상, 1000μm 이하인 것이 바람직하고, 300μm 이상, 800μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 개공은, 대략 원형 혹은 대략 타원형인 것이 바람직하고, 대략 타원형인 경우의 상기 지름은 장경을 나타낸다.
냉각 세그먼트의 장축 방향의 길이는, 제품의 사이즈에 맞추어 적절히 변경할 수 있지만, 통상 15mm 이상이며, 20mm 이상인 것이 바람직하고, 또한, 통상 40mm 이하이며, 35mm 이하인 것이 바람직하고, 30mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 냉각 세그먼트의 장축 방향의 길이를 상기 하한 이상으로 함으로써, 충분한 냉각 효과를 확보하여 양호한 향미를 얻을 수 있고, 상기 상한 이하로 함으로써, 생성한 증기 및 에어로졸이 냉각 세그먼트의 내벽에 부착함으로써 로스를 억제할 수 있다.
냉각을 위한 냉각 시트 등을 냉각 세그먼트(12)에 충전하는 경우, 냉각 세그먼트(12)의 전체 표면적은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 150mm2/mm 이상, 1000mm2/mm 이하를 들 수 있다. 이 표면적은, 냉각 세그먼트(12)의 통기 방향의 길이(mm)당의 표면적이다. 냉각 세그먼트(12)의 전체 표면적은, 200mm2/mm 이상인 것이 바람직하고, 250mm2/mm 이상인 것이 보다 바람직하고, 한편, 600mm2/mm 이하인 것이 바람직하고, 400mm2/mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
냉각 세그먼트(12)는, 그 내부 구조가 큰 전체 표면적을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직한 실시 형태에 있어서, 냉각 세그먼트(12)는, 채널을 형성하기 위해서 구겨지고, 다음으로, 주름 잡힘, 개더 잡힘, 및 접혀진 얇은 재료의 시트에 의해 형성되어도 된다. 요소가 주어진 체적 내의 접힘 또는 주름이 많으면 냉각 세그먼트의 합계 표면적이 커진다.
냉각 세그먼트(12)의 구성 재료의 두께는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 5μm 이상, 500μm 이하이면 되고, 또한, 10μm 이상, 250μm 이하여도 된다.
[담배 로드부]
담배 로드부(11)의 태양은, 공지의 태양이면 특별히 제한되지 않지만, 통상, 담배 충전물을 권지로 권장하여 이루어지는 태양이다. 담배 충전물은 특별히 한정되지 않고, 담배살, 재구성 담배 시트 등 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 담배 충전물은, 에어로졸 기재를 포함하고 있어도 된다. 에어로졸 기재는, 가열됨으로써 에어로졸을 생성하는 기재이며, 글라이세린, 프로필렌글라이콜, 트라이아세틴, 1,3-뷰테인다이올, 또는 이들의 혼합물이 예시된다.
담배 충전물 중의 에어로졸 기재의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 충분히 에어로졸을 생성시킴과 함께, 양호한 향미의 부여의 관점에서, 담배 충전물의 전량에 대하여 통상 5중량% 이상이며, 바람직하게는 10중량% 이상이며, 또한, 통상 50중량% 이하이며, 바람직하게는 15중량% 이상, 25중량% 이하이다.
또한, 담배 로드부(11)는, 비연소 가열식 담배를 가열하기 위한 히터 부재 등과의 감합(嵌合)부를 가지고 있어도 된다.
담배 충전물을 권지로 권장하여 이루어지는 담배 로드부(11)는, 주상 형상을 가지고 있는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 담배 로드부(11)의 저면의 폭에 대한 담배 로드부(11)의 장축 방향의 높이로 표시되는 어스펙트비가 1 이상인 것이 바람직하다.
저면의 형상은 한정되지 않고, 다각, 둥근 모서리 다각, 원, 또는 타원 등이면 되고, 폭은 해당 저면이 원형인 경우는 직경, 타원형인 경우는 장경, 다각형 또는 둥근 모서리 다각인 경우는 외접원의 직경 또는 외접 타원의 장경이다. 담배 로드부(11)를 구성하는 담배 충전물의 높이는 10~70mm 정도, 폭은 4~9mm 정도인 것이 바람직하다.
담배 로드부(11)의 장축 방향의 길이는, 제품의 사이즈에 맞추어 적절히 변경할 수 있지만, 통상 10mm 이상이며, 12mm 이상인 것이 바람직하고, 15mm 이상인 것이 보다 바람직하고, 18mm 이상인 것이 더 바람직하고, 또한, 통상 70mm 이하이며, 50mm 이하인 것이 바람직하고, 30mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 25mm 이하인 것이 더 바람직하다. 또한, 비연소 가열식 담배(10)의 장축 방향의 길이(h)에 대한 담배 로드부(11)의 길이의 비율은, 딜리버리량과 에어로졸 온도의 밸런스의 관점에서, 통상 10% 이상이며, 20% 이상인 것이 바람직하고, 25% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30% 이상인 것이 더 바람직하고, 또한, 통상 60% 이하이며, 50% 이하인 것이 바람직하고, 45% 이하인 것이 보다 바람직하고, 40% 이하인 것이 더 바람직하다.
(권지)
권지의 구성은, 특별히 제한되지 않고, 일반적인 태양으로 할 수 있으며, 예를 들면, 펄프가 주성분인 것을 들 수 있다. 펄프로서는, 침엽수 펄프 또는 광엽수 펄프 등의 목재 펄프로 초조(抄造)되는 것 이외에도, 아마 펄프, 대마 펄프, 사이잘삼 펄프, 또는 에스파르트 등 일반적으로 담배 제품용의 권지에 사용되는 비(非)목재 펄프를 혼초(混抄)하여 제조하여 얻은 것이어도 된다.
펄프의 종류로서는, 크라프트 증해법, 산성·중성·알칼리 아황산염 증해법, 혹은 소다염 증해법 등에 의한 화학 펄프, 그라운드 펄프, 케미그라운드 펄프, 또는 서모 메카니컬 펄프 등을 사용할 수 있다.
상기 펄프를 사용하여 장망(長網) 초지기, 원망(圓網) 초지기, 원단(圓短) 복합 초지기 등에 의한 초지 공정 중에서, 바탕을 정돈하여 균일화하여 권지를 제조한다. 또한, 필요에 따라서, 습윤 지력(紙力) 증강제를 첨가하여 권지에 내수성을 부여하거나, 사이즈제를 첨가하여 권지의 인쇄 상태의 조정을 실시하거나 할 수 있다. 또한, 황산 밴드, 각종의 음이온성, 양이온성, 비이온성 혹은, 양성(兩性)의 제품 수율 향상제, 여수(濾水)성 향상제, 혹은 지력 증강제 등의 초지용 내첨(內添) 조제, 염료, pH 조정제, 소포제, 피치 컨트롤제, 또는 슬라임 컨트롤제 등의 제지용 첨가제를 첨가할 수 있다.
권지 원지의 평량은, 예를 들면 통상 20gsm 이상이며, 바람직하게는 25gsm 이상이다. 한편, 평량은 통상 65gsm 이하, 바람직하게는 50gsm 이하, 더 바람직하게는 45gsm 이하, 이다.
상기의 특성을 가지는 권지의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 강성(剛性), 통기성, 및 제지시의 조정의 용이성의 관점에서, 통상 10μm 이상이며, 바람직하게는 20μm 이상이며, 보다 바람직하게는 30μm 이상이며, 또한, 통상 100μm 이하이며, 바람직하게는 75μm 이하이며, 보다 바람직하게는 50μm 이하이다.
그 비연소 가열식 담배의 권지로서, 그 형상은 정사각형 또는 직사각형을 들 수 있다.
담배 충전물을 권장하기 위한(담배 로드부를 제작하기 위한) 권지로서 이용하는 경우, 한 변(邊)의 길이로서 12~70mm 정도를 들 수 있고, 다른 한 변의 길이로서 15~28mm, 다른 한 변의 바람직한 길이로서 22~24mm, 더 바람직한 길이로서 23mm 정도를 들 수 있다. 담배 충전물을 권지로 주상으로 권장할 때는, 예를 들면 w 방향의 권지의 단부(端部)와 그 반대측의 단부를 2mm 정도 포개어 풀칠함으로써, 주상의 지관(紙管) 형상이 되고, 그 안에 담배 충전물이 충전되어 있는 형상이 된다. 직사각형 형상의 권지의 사이즈는, 완성된 담배 로드부(11)의 사이즈에 의해 결정할 수 있다.
칩 페이퍼와 같이, 담배 로드부(11)와 담배 로드부(11)에 인접하는 그 밖의 부재를 연결하여 권장하는 것인 경우, 한 변의 길이로서 20~60mm, 다른 한 변의 길이로서 15~28mm를 들 수 있다.
상기의 펄프 외에, 권지에는 전료가 포함되어도 된다. 전료의 함유량은, 권지의 전체 중량에 대하여 10중량% 이상, 60중량% 미만을 들 수 있고, 15중량% 이상, 45중량% 이하인 것이 바람직하다.
권지에서는, 바람직한 평량의 범위(25gsm 이상, 45gsm 이하)에 있어서, 전료가 15중량% 이상, 45중량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 평량이 25gsm 이상, 35gsm 이하일 때, 전료가 15중량% 이상, 45중량% 이하인 것이 바람직하고, 평량이 35gsm 초과, 45gsm 이하일 때, 전료가 25중량% 이상, 45중량% 이하인 것이 바람직하다.
전료로서는, 탄산칼슘, 이산화티탄, 또는 카올린 등을 사용할 수 있지만, 향미나 백색도를 높이는 관점 등에서 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다.
권지에는, 원지나 전료 이외의 여러 가지의 조제를 첨가해도 되고, 예를 들면, 내수성을 향상시키기 위해서, 내수성 향상제를 첨가할 수 있다. 내수성 향상제에는, 습윤 지력 증강제(WS제) 및 사이즈제가 포함된다. 습윤 지력 증강제의 예를 들면, 요소 폼알데하이드 수지, 멜라민 폼알데하이드 수지, 또는 폴리아마이드에피클로르하이드린(PAE) 등이다. 또한, 사이즈제의 예를 들면, 로진 비누, 알킬케텐다이머(AKD), 알케닐 무수 석신산(ASA), 또는 비누화도가 90% 이상의 고비누화 폴리바이닐알코올 등이다.
조제로서, 지력 증강제를 첨가해도 되고, 예를 들면, 폴리아크릴아마이드, 양이온 전분, 산화 전분, CMC, 폴리아마이드에피클로르하이드린 수지, 또는 폴리바이닐알코올 등을 들 수 있다. 특히, 산화 전분에 대해서는, 극소량 사용함으로써, 통기도가 향상하는 것이 알려져 있다(일본국 공개특허공보 특개2017-218699호).
또한, 권지는, 적절히 코팅되어 있어도 된다.
권지에는, 그 표면 및 이면의 2면 중, 적어도 1면에 코팅제가 첨가되어도 된다. 코팅제로서는 특별히 제한은 없지만, 종이의 표면에 막을 형성하고, 액체의 투과성을 감소시킬 수 있는 코팅제가 바람직하다. 예를 들면 알긴산 혹은 그 염(예를 들면 나트륨염), 펙틴과 같은 다당류, 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스, 혹은 나이트로셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 유도체, 또는 전분 혹은 그 유도체(예를 들면 카복시메틸 전분, 하이드록시알킬 전분, 혹은 양이온 전분과 같은 에터 유도체, 아세트산 전분, 인산 전분, 또는 옥테닐 석신산 전분과 같은 에스터 유도체)를 들 수 있다.
[칩 페이퍼]
칩 페이퍼(15)의 구성은, 특별히 제한되지 않고, 일반적인 태양으로 할 수 있고, 예를 들면, 펄프가 주성분인 것을 들 수 있다. 펄프로서는, 침엽수 펄프 또는 광엽수 펄프 등의 목재 펄프로 초조되는 것 이외에도, 아마 펄프, 대마 펄프, 사이잘삼 펄프, 또는 에스파르트 등 일반적으로 담배 물품용의 권지에 사용되는 비목재 펄프를 혼초하여 제조하여 얻은 것이어도 된다. 이들 펄프는, 단독의 종류로 사용해도 되고, 복수의 종류를 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
또한, 칩 페이퍼(15)는 한 장으로 구성되어 있어도 되지만, 복수 매(枚) 이상으로 구성되어 있어도 된다.
펄프의 태양으로서는, 크라프트 증해법, 산성·중성·알칼리 아황산염 증해법, 또는 소다염 증해법 등에 의한 화학 펄프, 그라운드 펄프, 케미그라운드 펄프, 또는 서모메카니컬 펄프 등을 사용할 수 있다.
또한, 칩 페이퍼(15)는, 후술하는 제조 방법에 의해 제조한 것이어도, 시판품을 사용해도 된다.
칩 페이퍼(15)의 형상은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 정사각형 또는 직사각형으로 할 수 있다.
칩 페이퍼(15)의 평량은, 특별히 제한되지 않지만, 통상 32gsm 이상, 40gsm 이하이며, 33gsm 이상, 39gsm 이하인 것이 바람직하고, 34gsm 이상, 38gsm 이하인 것이 보다 바람직하다.
칩 페이퍼(15)의 통기도는, 특별히 제한되지 않지만, 통상 0 코레스타유닛 이상, 30000 코레스타유닛 이하이며, 0 코레스타유닛 초과, 10000 코레스타유닛 이하인 것이 바람직하다. 통기도는, ISO 2965: 2009에 준거하여 측정되는 값이며, 종이의 양면의 차압(差壓)이 1kPa일 때에, 1분마다 면적 1cm2를 통과하는 기체의 유량(cm3)으로 표시되는. 1 코레스타유닛(1 코레스타 단위, 1C.U.)은, 1kPa하에 있어서 cm3/(min·cm2)이다.
칩 페이퍼(15)는, 상기의 펄프 이외에, 전료가 함유되어 있어도 되고, 예를 들면, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 금속 탄산염, 산화티탄, 이산화티탄, 혹은 산화알루미늄 등의 금속 산화물, 황산바륨, 혹은 황산칼슘 등의 금속 황산염, 황화아연 등의 금속 황화물, 석영, 카올린, 탈크, 규조토, 또는 석고 등을 들 수 있고, 특히, 백색도 및 불투명도의 향상 및 가열 속도의 증가의 관점에서 탄산칼슘을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 이들 전료는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 병용해도 된다.
칩 페이퍼(15)는, 상기의 펄프나 전료 이외에, 여러 가지의 조제를 첨가해도 되고, 예를 들면, 향상시키기 위해서, 내수성 향상제를 가질 수 있다. 내수성 향상제에는, 습윤 지력 증강제(WS제) 및 사이즈제가 포함된다. 습윤 지력 증강제의 예를 들면, 요소 폼알데하이드 수지, 멜라민 폼알데하이드 수지, 또는 폴리아마이드에피클로르하이드린(PAE) 등이다. 또한, 사이즈제의 예를 들면, 로진 비누, 알킬케텐다이머(AKD), 알케닐 무수 석신산(ASA), 또는 비누화도가 90% 이상인 고비누화 폴리바이닐알코올 등이다.
칩 페이퍼(15)에는, 그 표면 및 이면의 2면 중, 적어도 1면에 코팅제가 첨가되어도 된다. 코팅제로서는 특별히 제한은 없지만, 종이의 표면에 막을 형성하고, 액체의 투과성을 감소시킬 수 있는 코팅제가 바람직하다.
본 실시 형태에 관련되는 비연소 가열식 담배의 구성은, 후술하는 전기 가열식 담배 제품에 사용될 수 있는 것이지만, 연소를 수반하는 시가렛(궐련)에도 적용할 수 있다.
[비연소 가열식 담배의 제조 방법]
상술한 비연소 가열식 담배의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법을 적용할 수 있고, 예를 들면, 담배 로드부 및 마우스피스부를 칩 페이퍼로 감아올림으로써 제조할 수 있다.
＜전기 가열식 담배 제품＞
본 발명의 다른 실시 형태에 관련되는 전기 가열식 담배 제품(단지 「전기 가열식 담배 제품」이라고도 칭한다.)은, 히터 부재와, 그 히터 부재의 전력원이 되는 전지 유닛과, 그 히터 부재를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하는 전기 가열형 디바이스와, 그 히터 부재에 접촉하도록 삽입되는, 상기의 비연소 가열식 담배로부터 구성되는, 전기 가열식 담배 제품이다.
전기 가열식 담배 제품의 태양으로서는 도 2에 나타내는 것 같은, 비연소 가열식 담배(10)의 외주면을 가열하는 태양이어도 되고, 도 3에 나타내는 것 같은, 비연소 가열식 담배(10)에 있어서의 담배 로드부(11)의 내부로부터 가열하는 태양이어도 된다. 또한, 도 2 및 도 3에 나타내는 전기 가열식 디바이스(20)에는 공기 도입 구멍이 설치되어 있지만, 여기에서는 도시하지 않는다. 이하, 도 3을 이용하여 전기 가열식 담배 제품(30)을 설명한다. 또한, 도 2 및 3에 있어서의 비연소 가열식 담배(10)에 대해, 도 2 및 3에 나타내는 각 구성을 나타내는 부호는 일부 생략한다.
전기 가열식 담배 제품(30)은, 전기 가열식 디바이스(20)의 내부에 배치된, 히터 부재(21)에, 상기에서 설명한 비연소 가열식 담배(10)가 접촉하도록 삽입되어 사용된다.
전기 가열식 디바이스(20)는, 예를 들면 수지성의 구체(軀體)(24)의 내부에, 전지 유닛(22)과 제어 유닛(23)을 가진다.
비연소 가열식 담배(10)를 전기 가열식 디바이스(20)에 삽입하면, 담배 로드부(11)의 외주면이 전기 가열식 디바이스(20)의 히터 부재(21)와 접촉하고, 곧 담배 로드부(11)의 외주면의 전부와 칩 페이퍼의 외주면의 일부가 히터 부재(21)에 접촉한다.
전기 가열식 디바이스(20)의 히터 부재(21)는, 제어 유닛(23)에 의한 제어에 의해 발열한다. 그 열이 비연소 가열식 담배(10)의 담배 로드부(11)에 전해짐으로써, 담배 로드부(11)의 담배 충전물에 포함되는 에어로졸 기재나 향미 성분 등이 휘발한다.
히터 부재(21)는, 예를 들면 시트상 히터, 평판상 히터, 또는 통상(筒狀) 히터여도 된다. 시트상 히터란 유연한 시트형의 히터이며, 예를 들면 폴리아마이드 등의 내열성 폴리머의 필름(두께 20μm~225μm 정도)을 포함하는 히터를 들 수 있다. 평판상 히터란 강직한 평판형의 히터(두께 200μm~500μm 정도)이며, 예를 들면 평판 기재상에 저항 회로를 가지고 해당 부분을 발열부로 하는 히터를 들 수 있다. 통상 히터란 중공 또는 중실(中實)의 통형의 히터(두께 200μm~500μm 정도)이며, 예를 들면 금속제 등의 통의 외주면에 저항 회로를 가지고 해당 부분을 발열부로 하는 히터를 들 수 있다. 또한, 내부에 저항 회로를 가지고, 해당 부분을 발열부로 하는 금속제 등의 봉상 히터, 추상(錐狀) 히터도 들 수 있다. 통상 히터의 둘레 방향 단면 형상은 원, 타원, 다각, 또는 둥근 모서리 다각 등이어도 된다.
도 2에 나타내는 것 같은, 비연소 가열식 담배(10)의 외주면을 가열하는 태양인 경우, 상기의 시트상 히터, 평판상 히터, 통상 히터를 사용할 수 있다. 한편, 도 3에 나타내는 것 같은, 비연소 가열식 담배(10)에 있어서의 담배 로드부(11)의 내부로부터 가열하는 태양인 경우는, 상기의 평판상 히터나 주상 히터, 추상 히터를 사용할 수 있다.
히터 부재(21)의 장축 방향의 길이는, 담배 로드부(11)의 장축 방향의 길이를 Lmm로 했을 때에, L±5.0mm의 범위 내로 할 수 있다. 히터 부재(21)의 장축 방향의 길이는, 담배 로드부(11)에 충분히 열을 전달하고, 담배 충전물에 포함되는 에어로졸 기재나 향미 성분 등을 충분히 휘발시키는, 즉 에어로졸 딜리버리의 관점에서, Lmm 이상인 것이 바람직하고, 향미 등으로 원하지 않는 영향을 미치는 성분의 발생을 억제하는 관점에서 L+0.5mm 이하, L+1.0mm 이하, L+1.5mm 이하, L+2.0mm 이하, L+2.5mm 이하, L+3.0mm 이하, L+3.5mm 이하, L+4.0mm 이하, L+4.5mm 이하 또는 L+5.0mm 이하인 것이 바람직하다.
히터 부재(21)에 의한 비연소 가열식 담배(10)의 가열 시간이나 가열 온도라고 하는 가열 강도는, 전기 가열식 담배 제품(30)마다 미리 설정할 수 있다. 예를 들면, 전기 가열식 디바이스(20)에 비연소 가열식 담배(10)를 삽입한 후에, 일정 시간의 예비 가열을 실시함으로써, 비연소 가열식 담배(10)에 있어서의, 전기 가열식 디바이스(20)에 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, 가열에 의해 생성되는 성분 등의 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 부재(21)에 의한 가열에 의해, 담배 로드부(11)로부터 발생하는 에어로졸 기재 유래의 성분이나 향미 성분 유래의 성분 등을 포함하는 증기는, 냉각 세그먼트(12)나 필터 세그먼트(13) 등으로부터 구성되는 마우스피스부(14)를 통하여 사용자의 구강 내에 도달한다.
냉각 세그먼트(12)에 설치되는 개공(V)은, 외부로부터의 공기의 유입의 촉진 및 가열에 의해 생성되는 성분이나 공기의 냉각 세그먼트(12) 내에서의 체류의 억제의 관점에서, 도 4에 나타내듯이, 냉각 세그먼트(12)에 있어서의, 전기 가열식 디바이스(20)와 접촉하는 영역의 흡구단측의 단부(端部)(도면 중의 화살표 X로 나타내는 개소(箇所))보다도 흡구단 측에 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 전기 가열식 디바이스(20)의 비연소 가열식 담배(10)의 삽입구는, 비연소 가열식 담배(10)를 삽입하기 쉽게 하기 위해, 도 5에 나타내듯이 테이퍼상으로 되어 있어도 되고, 이 경우에는, 전기 가열식 디바이스(20)와 접촉하는 영역의 흡구단측의 단부란, 도면 중의 화살표 Y로 나타내는 개소의 위치가 된다. 또한, 도 4 및 5에 있어서의 비연소 가열식 담배(10)에 대하여, 도 1~3에 나타내는 각 구성을 나타내는 부호는 일부 생략한다.
실시예
본 발명을 실시예에 의해 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지로부터 일탈하지 않는 한, 이하의 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다.
＜비연소 가열식 담배의 제작＞
[실시예 1]
담배 충전물로서, 글라이세린 15g/100g, 및 프로필렌글라이콜 4g/100g을 시트 담배의 살에 혼합한 것을 준비했다. 고속 권상기(卷上機)를 사용하여 권지(니혼세이시파피리아제, 평량 35g/m2, 두께 52μm)로 담배 충전물을 감아냈다.
1개비당의 담배살 중량은 0.8g, 감기 둘레는 22mm, 감기 길이는 68mm로 했다.
감아낸 담배 로드부는 수준마다 200개씩 플라스틱의 밀폐 용기에 넣어 보관했다.
보관한 담배 로드부를 길이 20mm로 절단했다. 그 후, 담배 로드부와, 길이 20mm의 지관과, 길이 12mm의 관통 구멍(직경 4.5mm)을 가진 센터 홀, 및 길이 8mm의 둘레 방향 단면이 Y 형상인 아세트산 셀룰로오스 섬유(단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000)로부터 구성되는 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3, 압축 변화율 P(이하 「경도」라고 칭한다.): 88%)를, 상기에서 준비한 칩 페이퍼로 권장함으로써, 개공을 가지지 않는 비연소 가열식 담배를 제작한 후, 지관과 센터 홀 필터의 경계로부터, 지관측 방향의 5.5mm(비연소 가열식 담배의 흡구단으로부터 25.5mm)의 위치에, 지관의 둘레 방향으로 동심상(同心狀)으로, 또한, 칩 페이퍼와 지관을 함께 관통하도록 17개의 구멍을 뚫어 개공을 설치하고 실시예 1의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 1.35mmH2O/mm였다.
또한, 상술한 식(1)으로 표시되는 상기의 필터 여재의 압축 변화율 P(경도)는, Sodim SAS 사제의 SODIM-H Hardness module 등을 사용하여 측정했다. 이것은, 이하의 모든 실시예 및 비교예에서 동일하다.
[비교예 1]
단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3)에서, 단섬유 데니어(g/9000m): 5.9, 총섬유 데니어(g/9000m): 35000의 필터 여재(밀도 0.143g/cm3, 경도: 87%)로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 비교예 1의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 2.62mmH2O/mm였다.
[실시예 2]
멘톨을 포함하는 향료 캡슐(직경 3.5mm의 구(球) 형상이다. 다른 실시예 및 비교예에 있어서의 향료 캡슐도 동일.)을 필터 여재의 내부에 배치하고, 센터 홀의 길이를 12mm에서 8mm로, 필터 여재의 길이를 8mm에서 12mm로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 실시예 2의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 밀도(향료 캡슐을 제외한 상태의 밀도), 경도, 및 장축 방향의 통기 저항은, 각각 0.122g/cm3, 88%, 1.93mmH2O/mm였다. 또한, 필터 세그먼트에 관련되는 파라미터는, 향료 캡슐을 파쇄하지 않고 평가를 실시했다. 이것은, 향료 캡슐을 사용한 다른 실시예 및 비교예에서도 동일하다.
[실시예 3]
단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3)에서, 단섬유 데니어(g/9000m): 8, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.119g/cm3, 경도: 89%)로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 실시예 3의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 1.69mmH2O/mm였다.
[실시예 4]
멘톨을 포함하는 향료 캡슐을 필터 여재의 내부에 배치하고, 센터 홀의 길이를 12mm에서 8mm로, 필터 여재의 길이를 8mm에서 12mm로 변경하고, 단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3, 경도: 88%)에서, 단섬유 데니어(g/9000m): 8, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.123g/cm3, 경도: 91%)로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 실시예 4의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 2.76mmH2O/mm였다.
[실시예 5]
센터 홀의 길이를 12mm에서 6mm로, 필터 여재의 길이를 8mm에서 14mm로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 실시예 5의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 밀도, 경도, 및 장축 방향의 통기 저항은, 각각 0.129g/cm3, 90%, 1.58mmH2O/mm였다.
[실시예 6]
센터 홀의 길이를 12mm에서 6mm로, 필터 여재의 길이를 8mm에서 14mm로 변경하고, 단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3, 경도: 88%)에서, 단섬유 데니어(g/9000m): 8, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.119g/cm3, 경도: 89%)로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 실시예 6의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 1.69mmH2O/mm였다.
[실시예 7]
멘톨을 포함하는 향료 캡슐을 필터 여재의 내부에 배치하고, 또한, 필터 여재에 멘톨 6mg/12mm를 첨가하고, 센터 홀의 길이를 12mm에서 8mm로, 필터 여재의 길이를 8mm에서 12mm로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 실시예 7의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 밀도(향료 캡슐을 제외한 상태의 밀도), 경도, 및 장축 방향의 통기 저항은, 각각 0.122g/cm3, 91%, 2.48mmH2O/mm였다.
[비교예 2]
멘톨을 포함하는 향료 캡슐을 필터 여재의 내부에 배치하고, 또한, 필터 여재에 멘톨 6mg/12mm를 첨가하고, 센터 홀의 길이를 12mm에서 8mm로, 필터 여재의 길이를 8mm에서 12mm로 변경하고, 단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3, 경도: 88%)에서, 단섬유 데니어(g/9000m): 5.9, 총섬유 데니어(g/9000m): 35000의 필터 여재(밀도(향료 캡슐을 제외한 상태의 밀도): 0.152g/cm3, 경도: 94%)로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 비교예 2의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 각각 6.23mmH2O/mm였다.
[비교예 3]
단섬유 데니어(g/9000m): 12, 총섬유 데니어(g/9000m): 28000의 필터 여재(밀도: 0.122g/cm3)에서, 단섬유 데니어(g/9000m): 20, 총섬유 데니어(g/9000m): 25000의 필터 여재(밀도 0.113g/cm3, 경도: 85%)로 변경한 것 이외는, 실시예 1의 비연소 가열식 담배와 동일한 방법에 의해, 비교예 3의 비연소 가열식 담배를 제작했다. 그 비연소 가열식 담배의 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항은, 0.80mmH2O/mm였다. 비교예 3의 비연소 가열식 담배는, 충분한 경도를 얻을 수 없었기 때문에, 후술의 딜리버리량의 평가는 실시하지 않았다.
상술한 각 실시예에 있어서의 비연소 가열식 담배의 제조 조건이나 특성을 표 1에 정리한다.
＜딜리버리량의 평가＞
실시예 1~7 및 비교예 1~3에서 제작한 각 비연소 가열식 담배를 끽연 시험에 제공하고, 가열에 의해 생성되는 성분의 딜리버리량을 평가했다.
끽연 시험은, Canadian Intense Smoking(CIR)를 참고하여 하기의 조건에서 실시했다.
외주 가열을 실시하는 전기 가열식 디바이스를 사용하고, 비연소 가열식 담배를 삽입한 후에, 히터 온도를 21초간 이내에서 295℃까지 승온(昇溫)하고, 5초간 이내에서 260℃까지 강온(降溫)하고, 평가 종료까지(약 330초간) 260℃로 유지했다. 이후, 끽연 시험은 Borgwaldt사제 1개비용 자동 흡연기를 사용하여, 유량 55cc/2초, 끽연 간격 30초의 조건으로 자동 흡연을 실시했다. 이때, 냉각 세그먼트에 설치된 개공이, 비연소 가열식 담배와 전기 가열식 디바이스가 접촉하는 영역의 흡구단측의 단부(端部)로부터 25.5mm가 되도록 했다. 끽연 시험에서 발생한 주류연(主流煙)을 케임브리지 패드에 포집하고, 실시예 1~6 및 비교예 1에 대해서는 퍼프 동작을 12회, 실시예 7 및 8 및 비교예 2 및 3에 대해서는 퍼프 동작 10회 실시한 후에 케임브리지 패드를 꺼내, 10ml의 에탄올에서 추출하고, GC-MS를 사용하여 각 퍼프 동작에서 채취한 주류연 중의 각 성분의 양을 측정했다.
실시예 1~9 및 비교예 1에 있어서의 비연소 가열식 담배에 있어서, 상기의 측정에서 얻어진 주류연 중의 성분량의 지표로서, 니코틴 및 글라이세린의 각 성분의 양을 하기의 표 2 및 3, 및 도 6~9에 나타낸다. 구체적으로, 도 6에는 실시예 1 및 3, 및 비교예 1의 결과(캡슐 없음, 멘톨 없음, 센터 홀의 길이:필터 세그먼트의 길이=12:8의 조건에 있어서의 섬유 데니어의 영향의 검토)를 나타내고, 도 7에는 실시예 7 및 비교예 2의 결과(캡슐 없음, 멘톨 없음, 센터 홀의 길이:필터 세그먼트의 길이=8:12의 조건에 있어서의 섬유 데니어의 영향의 검토)를 나타내고, 도 8에는 실시예 2 및 4의 결과(캡슐 있음, 멘톨 없음, 센터 홀의 길이:필터 세그먼트의 길이=12:8의 조건에 있어서의 섬유 데니어의 영향의 검토)를 나타내고, 또한 도 9에는 실시예 5 및 6의 결과(캡슐 없음, 멘톨 없음, 센터 홀의 길이:필터 세그먼트의 길이=6:14의 조건에 있어서의 단섬유 데니어의 영향의 검토)를 나타낸다. 또한, 캡슐 첨가를 실시한 실시예 및 비교예에 대해서는, 향료 캡슐을 파쇄한 후에 상기의 평가를 실시했다.
상기의 표 1 및 2, 및 도 6~9로부터, 필터 여재로의 향료 캡슐 첨가의 유무, 및 멘톨 첨가의 유무에 관계없이, 단섬유 데니어가 8 이상 12 이하인 비연소 가열식 담배는, 단섬유 데니어가 이 범위외인 비연소 가열식 담배와 비교하여, 주류연의 성분량의 지표인 니코틴 및 글라이세린의 어느 것에 있어서도 딜리버리량의 관점에 있어서, 우위성이 있음을 알았다.
10 비연소 가열식 담배
11 담배 로드부
12 냉각 세그먼트
13 필터 세그먼트
14 마우스피스부
15 칩 페이퍼
V 개공
20 전기 가열식 디바이스
21 히터 부재
22 전지 유닛
23 제어 유닛
24 구체
30 전기 가열식 담배 제품

Claims (7)

  1. 담배 로드부와, 마우스피스부를 구비하는 봉상(棒狀)의 비연소 가열식 담배로서,
    상기 마우스피스부가, 필터 여재(濾材)를 가지는 필터 세그먼트를 구비하고,
    상기 필터 여재가, 둘레 방향 단면(斷面)이 Y 형상이고, 또한, 단섬유 데니어가 8 이상, 12 이하인 섬유로부터 구성되는, 비연소 가열식 담배.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 여재의 밀도가, 0.09g/cm3 이상, 0.14g/cm3 이하인, 비연소 가열식 담배.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    하기의 식(1)으로 표시되는 필터 여재의 압축 변화율 P가, 88% 이상, 95% 이하인, 비연소 가열식 담배.
    P=(D1×100)/D2 (1)
    P(%): 압축 변화율
    D1(mm): 필터 여재가 통기(通氣) 방향에 수직인 방향으로 변형하도록, 장축(長軸) 방향의 단위 길이당의 압축 하중 3N/mm, 압축 시간 10초의 조건으로 필터 여재를 압축한 후의 압축 방향의 필터 여재의 직경
    D2(mm): 압축 전의 필터 여재의 평균 직경
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 여재의 장축 방향의 길이가, 5mm 이상, 20mm 이하인, 비연소 가열식 담배.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 세그먼트의 장축 방향의 통기 저항이, 1.0mmH2O/mm 이상, 4.0mmH2O/mm 이하인, 비연소 가열식 담배.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 여재의 내부에 향료 캡슐이 배치되는, 비연소 가열식 담배.
  7. 히터 부재와, 그 히터 부재의 전력원이 되는 전지 유닛과, 그 히터 부재를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하는 전기 가열형 디바이스와, 그 히터 부재에 접촉하도록 삽입되는, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 비연소 가열식 담배, 로부터 구성되는, 전기 가열식 담배 제품.
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