KR20240074925A - 흡연 물품용 향미 캡슐 - Google Patents

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로렌트 라바난트
이브 조르딜
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

흡연 물품은 흡연 가능한 물질과 흡연 가능한 물질 하류에 있는 필터를 포함한다. 필터는 코어 및 파괴성 쉘을 가지는 캡슐을 포함한다. 코어는, 하나 이상의 지질 화합물 및 하나 이상의 보습제를 포함하는 혼합물을 갖는다. 지질 화합물은 혼합물 중량의 50% 이상을 차지한다. 하나 이상의 보습제 중 적어도 하나는 하나 이상의 연기 성분과 상호작용하여 주류 연기 내의 하나 이상의 연기 성분의 농도를 감소시킬 수 있다.

Description

흡연 물품용 향미 캡슐 {FLAVOR CAPSULES FOR SMOKING ARTICLES}
본 개시 내용은, 주류 연기 내의 연기 성분의 농도를 감소시키기 위해서 하나 이상의 연기 성분과 상호작용할 수 있는 하나 이상의 화합물을 함유하는 파괴성 캡슐을 포함하는 필터를 가지는 흡연 물품에 관한 것이다.
궐련(cigarette)과 같은 가연성 흡연 물품은 통상적으로 담배 로드(rod)를 형성하는 페이퍼 래퍼(paper wrapper)에 의해 둘러싸인 (보통 각초(cut filler) 형태의) 썰은 담배(shredded tobacco)를 가진다. 궐련은 흡연자가 궐련의 일 단부에 불을 붙이고 담배 로드를 태움으로써 사용된다. 그런 다음, 흡연자는 통상적으로 필터를 함유하는 궐련에 대향하는 단부 또는 마우스 단부로 흡인하여 주류 연기를 수용한다. 필터는 주류 연기가 흡연자에게 전달되기 전에 주류 연기의 일부 성분을 포획하도록 배치된다.
페놀 또는 다른 페놀계 화합물과 같은 일부 연기 성분은 불쾌한 맛에 기여할 수 있고 필터에 의해서 효과적으로 제거되지 않을 수 있다.
불쾌한 맛의 연기 성분을 차단 또는 제거하기 위한 다양한 선택사항이 존재한다. 예를 들어, 흡연 물품은 연기의 불쾌한 맛을 차단하거나 맛 프로파일을 변경하기 위해서 향미제를 포함할 수 있다. 향미제를 방출하는 파괴성 캡슐이 필터 내에 배치될 수 있다. 다른 예로서, CN 103141939 A는, 물 및 글리세롤이 수소 결합 상호작용으로 인해서 연기 내의 페놀을 포획할 수 있다는 것을 교시한다. CN 103141939 A 는 필터 내에 배치된 캡슐을 가지는 흡연 물품을 개시한다. 캡슐은, 다른 것들 중에서 페놀을 포착하기 위해서 캡슐이 분쇄될 때 방출될 수 있는, 물 및 글리세롤을 포함한다. CN 103141939은 캡슐의 코어 내에서 소수성 물질의 이용을 개시하지 않고 있다.
그러나, 연기 성분을 제거하기 위한 보습제를 가지고 코어 내에서 지질의 대부분을 가지는 캡슐은 제안되지 않았다.
본 발명의 하나의 목적은, 주류 연기 내의 하나 이상의 성분의 농도를 감소시킬 수 있는 내용물을 가지는 파괴성 캡슐을 구비한 흡연 물품을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 하기 청구 범위와 첨부 도면을 포함하는 본 개시 내용을 읽고 이해할 때 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 부분적으로 펼쳐진 흡연 물품의 구현예의 개략적인 사시도이다.
도 2 및 도 3은 캡슐을 포함하는 필터의 구현예의 개략적인 종단면도이다.
도 4는 캡슐 횡단면의 개략적인 사시도이다.
본 발명의 다양한 양태에서, 흡연 물품은 흡연 가능한 물질과 흡연 가능한 물질의 하류에 있는 필터를 포함한다. 필터는 코어 및 파괴성 쉘을 가지는 캡슐을 포함한다. 코어는, 하나 이상의 지질 화합물 및 하나 이상의 보습제를 포함하는 혼합물을 갖는다. 지질 화합물은 혼합물 중량의 50% 이상을 차지한다. 하나 이상의 보습제 중 적어도 하나는 하나 이상의 연기 성분과 상호작용하여 주류 연기 내의 하나 이상의 연기 성분의 농도를 감소시킬 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "흡연 가능한 물질"은 물질이 흡연 물품 내에 배치되고 흡연 물품이 사용자에 의해 적절히 사용될 때, 흡연 물품의 사용자에게 전달될 수 있는 에어로졸을 생성하는 물질이다. 바람직하게는, 흡연 가능한 물질은 담배를 포함한다.
본 발명의 흡연 물품 및 방법의 다양한 양태는, 보습제를 포함하는 현재 이용 가능한 흡연 물품에 관하여 하나 이상의 장점을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 양태에 따른 캡슐을 함유하는 흡연 물품은, 캡슐로부터 방출된 보습제와의 상호작용으로 인해서 페놀 또는 다른 페놀계 화합물과 같은 연기 성분의 선택적이고 요구에 따른(on-demand) 감소를 제공할 수 있다. 선택적인 연기 성분의 감소는 맛을 개선할 수 있거나 주류 연기의 불쾌함을 감소시킬 수 있다. 코어 내의 보습제는 또한 캡슐의 파단 시에 주류 연기에 수분을 제공하는 역할을 할 수 있다. 또한, 큰 백분율의 지질 구성 요소를 가지는 코어는 친유성(lipophilic) 향미제를 위한 캐리어로서 유리하게 이용될 수 있다. 또한, 큰 비율의 지질 구성 요소를 가지는 코어는 친수성 구성 요소를 가지는 에멀젼을 초래할 수 있고, 그러한 에멀젼은 심리스(seamless) 캡슐화 방법을 이용하여 캡슐화될 수 있다. 따라서, 감소된 누출 및 연관된 필터의 얼룩 형성(spotting) 또는 필터 축축함(sogginess)을 나타내는 캡슐이 형성될 수 있다. 본원에 기재된 흡연 물품의 하나 이상의 양태의 추가적인 장점은 본 개시 내용을 읽고 이해할 때 당업자에게 명백할 것이다.
임의의 적합한 파괴성 캡슐이 본원에 기재된 바와 같은 흡연 물품에 사용될 수도 있다. 파괴성 캡슐은 하나 이상의 보습제, 하나 이상의 지질 화합물, 및, 선택적으로 하나 이상의 부가적인 화합물로 이루어진 혼합물을 함유하는 코어를 포함한다. 코어는 바람직하게 혼합물로 이루어지거나 본질적으로 이루어진다.
임의의 적합한 보습제가 코어 내에 포함될 수 있다. 적절한 보습제의 예는 당 알코올, 당 폴리올, 중합체 폴리올, 글리콜, 우레아(urea) 및 알파-히드록시 산이 포함된다. 적합한 보습제 화합물의 예는 글리세롤, 글리세롤 트리아세테이트, 트리에틸 시트레이트, 폴리에틸렌 글리콜(PEG400 및 PEG600과 같은 PEG), 폴리옥시에틸렌, 말티톨, 자일리톨, 소르비톨, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 폴리덱스트로스를 포함한다. 일부 바람직한 구현예에서, 코어는 글리세롤을 함유하지 않는다.
바람직하게, 코어 내의 보습제의 하나 이상이 친수성인, 즉 보습제가 적어도 부분적으로 극성화되고 수소 결합될 수 있으며, 그에 따라 오일보다 물 내에서 더 용이하게 용해될 수 있는 분자이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "친수성"은 25에서 100 밀리미터 당 25 그램 이상인 물 내의 용해도를 가지는 것을 의미한다. 따라서, "소수성"은 25에서 100 밀리미터 당 25 그램 미만인 물 내의 용해도를 가지는 것을 의미한다. 많은 경우에, 보습제는, 25에서 100 밀리미터 당 약 40 그램 이상인, 예를 들어 25에서 100 밀리미터 당 약 50 그램 이상인 물 내의 용해도를 갖는다. 예를 들어, 물 내의 말티톨의 용해도는 약 200 g/100 ml이고; PEG400의 용해도는 약 44 g/100 ml이다.
보습제는, 주류 연기 내의 하나 이상의 성분의 농도를 감소시키기 위해서 임의의 적합한 방식으로 하나 이상의 연기 성분과 상호작용할 수 있다. 예를 들어, 보습제는 연기 성분과 반응하여 새로운 화학적 화합물을 형성할 수 있고, 보습제 및 연기 성분은 이온 결합을 통해서 상호작용할 수 있거나, 보습제 및 연기 성분은 반 데르 발스의 힘을 통해서 상호작용할 수 있다. 바람직하게, 보습제 및 연기 성분은 수소 결합을 통해서 상호작용한다. 수소 결합은 페놀 또는 다른 페놀계 연기 성분의 히드록실기 및, 보습제가 히드록실기를 포함하는 경우에 보습제의 히드록실 모이어티와 같은, 산소-함유 모이어티를 통해서 발생될 수 있다. 바람직하게, 보습제는, 페놀계 연기 성분의 히드록실기와 상호작용할 수 있는 히드록실기를 포함한다. 히드록실기를 가지는 보습제의 예는 당 알코올, 당 폴리올, 중합체 폴리올, 글리콜을 포함한다. 예를 들어, 글리세롤, (PEG400 및 PEG600과 같은) PEG, 말티톨, 자일리톨, 소르비톨, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 부틸렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜은 히드록실 모이어티를 함유하는 보습제이다.
보습제는 임의의 적합한 농도로 코어 내에 또는 혼합물 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, 혼합물 내의 하나 이상의 보습제의 누적 농도는 약 1% 내지 약 20%의 범위일 수 있다. 바람직하게, 혼합물 내의 하나 이상의 보습제의 누적 농도는 약 2% 내지 약 15%의 범위이다. 보다 바람직하게, 혼합물 내의 하나 이상의 보습제의 누적 농도는 약 7% 내지 약 10%의 범위이다. 바람직하게, 혼합물은 하나의 보습제만을 함유한다.
바람직하게, 하나 이상의 지질 화합물 및 하나 이상의 보습제를 포함하는 혼합물은 에멀젼을 포함한다. 하나 이상의 보습제는, 에멀젼의 풍미 제형과 하나 이상의 지질 화합물을 혼합하기에 앞서서 적절한 용매 내에서 선택적으로 용해될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 지질 화합물은 하나 이상의 보습제와의 혼합에 앞서서 적절한 용매 내에서 선택적으로 용해될 수 있다.
하나 이상의 지질 화합물 및 하나 이상의 보습제의 혼합물은 임의의 적합한 지질 화합물을 포함할 수 있다. 지질 화합물은 일반적으로 클로로폼과 같은 유기 용매 내에서 적어도 부분적으로 가용성이고 물 내에서 비교적 불용성이다. 지질은 소수성 화합물이다. 바람직하게, 하나 이상의 지질 화합물은 지방족 화합물이거나 지방족 모이어티를 함유한다. 보다 바람직하게, 코어의 혼합물 내의 하나 이상의 지질 화합물은 하나 이상의 트리글리세라이드를 포함하거나, 그것으로 본질적으로 이루어지거나, 이루어진다. 적합한 트리글리세라이드의 예는 카프릴산 및 카프르산의 트리글리세라이드, 또는 코코넛 오일, 식물성 오일, 올리브 오일, 해바라기 오일, 옥수수 오일, 땅콩 오일, 포도씨 오일, 밀 배아 오일, 광유, 실리콘 오일, 또는 그의 추출물과 같은 트리글리세라이드의 혼합물을 포함한다.
바람직하게, 하나 이상의 트리글리세라이드는 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "중쇄 트리글리세라이드"는, 적어도 2개의 지방산 모이어티가 C6-C12 지방족 테일을 가지는 트리글리세라이드이다. 바람직하게, 3개의 지방산 모이어티 모두는 C6-C12 지방족 테일을 갖는다. 중쇄 지방산의 예는 헥사노익산, 옥탄산, 데칸산 및 도데칸산을 포함한다. 바람직하게, 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드는 코어 내의 지질 화합물의 50 중량% 내지 100 중량%를 차지한다. 바람직하게, 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드의 양은 적어도 60 중량%, 적어도 70 중량%, 적어도 80 중량%, 적어도 90 중량%이다. 더 바람직하게, 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드는 코어 내의 지질 화합물의 90 중량% 내지 100 중량%를 차지한다.
혼합물 내의 하나 이상의 지질 화합물은 혼합물 중량의 50% 이상을 차지한다. 예를 들어, 혼합물 내의 하나 이상의 지질 화합물은 50 중량% 내지 약 99 중량%의 범위로 혼합물 내에 존재할 수 있다. 바람직하게, 하나 이상의 지질 화합물은 혼합물의 중량의 75% 이상, 더 바람직하게 80% 이상을 차지한다.
코어의 혼합물은 하나 이상의 감각 증강제를 선택적으로 함유할 수 있다. 임의의 적절한 감각 증강제가 파괴성 캡슐의 코어 내에 포함될 수 있다. 적절한 감각 증강제는 향미제 및 감각제를 포함한다. 적절한 향미제는 향미 조성물 또는 향기(fragrance) 조성물의 제제에 통상적으로 사용되는 방향족 분자 또는 향기 분자를 포함한다. 바람직하게는, 향미제는 방향족, 테르펜 또는 세스퀴테르펜 탄화수소이다. 향미제는 방향족 또는 비-방향족일 수 있는 정유, 알코올, 알데히드, 페놀 분자, 그들의 다양한 형태의 카르복실산, 방향족 아세탈 및 에테르, 질소계 헤테로사이클, 케톤, 설파이드, 다이설파이드 및 머캅탄일 수 있다. 향미제의 예로는 천연 또는 합성 방향(aroma) 또는 향기를 포함한다. 적절한 향기의 예로는 과일향, 제과향, 꽃향, 달콤한 향, 나무향 향기이다. 적절한 방향의 예로는 코코넛, 바닐라, 커피, 초콜릿, 계피, 민트 또는 로스팅되거나 토스팅된 방향이다. 적절한 감각제는 청량제, 냉각제 또는 고온 효과제를 포함하며, 이들 각각은 마우스 안에서 청량 효과 또는 냉각 효과 또는 고온 효과를 제공한다. 적절한 청량제는, 멘틸 숙시네이트 및 이의 유도체일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 적절한 고온 효과제는, 바닐릴 에틸 에테르일 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
적절한 감각 증강제의 다른 예는 바닐라 추출물, 꿀, 감초 추출물, 프람비오네, 2-3 디메틸 피라진, 에틸 부티레이트, 에틸 말톨, 에틸 프로피오네이트, 바닐린, 푸라네올, 이소 부틸알데히드, 이소발레르산, 말톨, 벤즈알데히드, 디메틸 설파이드, 2 메틸 부티르산, 이소발레르알데히드, 페네틸 알코올, 페닐 아세트산, 헬리오트로핀, 발레르산, 발레르 알데히드, 부틸 알코올, 부틸산, 벤질 알코올, 에틸 아세테이트, 호로파(fenugreek) 추출물, 이소부틸 알코올, 이소부티르산, 시클로텐, 커피 디온, 아세토인, 수크로스, 소르비톨, 에틸 락테이트, 시트르산, 치커리 추출물, 알파 이오논, 락트산, 피루브산 및 바닐라 올레오레진을 포함한다.
바람직하게, 하나 이상의 감각 증강제는, 더 부드러운 연기의 맛을 초래하는 하나 이상의 향미제를 포함한다. 이와 같은 화합물의 예는 아세토인, 수크로스, 소르비톨, 에틸 락테이트, 락트산, 바닐라 올레오레진, 벤질 알콜, 에틸 말톨, 바닐린, 푸라놀, 말톨, 벤즈알데히드 및 헬리오트로핀을 포함한다.
감각 증강제는 친수성 또는 소수성일 수 있다. 일부 감각 증강제의 예 및 물 내의 그 용해도가 이하의 표 1에 기재되어 있다.
물 내에서 제한된 작은 또는 중간의 용해도를 가지는 이러한 감각 증강제는 코어의 혼합물 내의 지질 화합물의 높은 농도로부터 이득을 취할 수 있을 것인데, 이는 그러한 감각 증강제가 지질 구성 요소 내에서 더 가용성일 수 있기 때문이다. 물 내에서 높은 용해도를 가지는 이러한 감각 증강제는, 친수성 보습제에서와 같이, 코어의 친수성 부분 내에 존재하기 쉽다.
파괴성 캡슐 내의 감각 증강제의 농도는 원하는 양의 감각 증강제를 제공하도록 조절되거나 변경될 수 있다. 따라서, 각 캡슐 내의 감각 증강제의 농도는 원하는 감각 결과에 따라 동일하거나 변화될 수 있다.
본 발명의 흡연 물품은 임의의 적합한 파괴성의 적절한 쉘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 파괴성 캡슐의 쉘은, 예를 들어 젤라틴 또는 식물 성분일 수 있는 하나 이상의 하이드로콜로이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 쉘은 젤라틴; 개질 전분; 펙틴 또는 알지네이트와 같은 다당류계 물질; 젤라틴; 파라핀 왁스; 폴리 비닐 알코올; 비닐 아세테이트; 한천; 알긴; 소르비톨; 글리세롤; 아라빅(arabic) 구아; 카라기난; 가티검(ghatti gum), 풀루란검(pullulan gum), 마난검(mannan gum)과 같은 식물성 검; 또는 임의의 다른 적절한 물질 또는 그의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게, 쉘은 알지네이트를 함유한다.
쉘은 임의의 적절한 양의 하나 이상의 하이드로콜로이드, 예를 들어 쉘의 총 건조 중량의 약 1.5% w/w 내지 약 95% w/w, 바람직하게는 약 4% w/w 내지 약 75% w/w 및 더욱 더 바람직하게는 약 20% w/w 내지 약 50% w/w를 함유할 수 있다.
쉘은 하나 이상의 필러를 더 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "필러"는, 쉘 내의 건성 물질의 백분율을 증가 또는 감소시킬 수 있거나, (가소제와 같이) 쉘의 점탄성 성질을 변화시킬 수 있는 임의의 적합한 물질이다. 쉘 내의 건조 물질의 양을 증가시키면 쉘을 고형화시킬 수 있고, 쉘을 물리적으로 변형에 더욱 강하게 할 수 있다. 바람직하게는, 필러는 덱스트린, 말토덱스트린, 사이클로덱스트린(알파, 베타 또는 감마)과 같은 전분 유도체, 또는 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 폴리비닐 알코올, 폴리올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다. 덱스트린은 바람직한 필러이다. 쉘 내의 필러의 양은 일반적으로 쉘의 총 건조 중량의 약 98.5 중량% 이하, 바람직하게는 약 25 중량% 내지 약 95 중량%, 보다 바람직하게는 약 40 중량% 내지 약 80 중량%, 보다 더 바람직하게는 약 50 중량% 내지 약 60 중량%이다.
일부 바람직한 구현예에서, 쉘은 하나 이상의 보습제를 포함한다. 하나 이상의 보습제는 쉘의 임의의 적절한 중량%를 차지할 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 쉘은 알지네이트 및 보습제를 포함한다.
분쇄성 캡슐의 쉘은 임의의 적절한 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 캡슐의 쉘 두께는 약 10 미크론 내지 약 500 미크론, 바람직하게는 약 20 미크론 내지 약 150 미크론, 보다 바람직하게는 약 30 미크론 내지 약 80 미크론이다.
본원에 제시된 교시에 따라 담배 물품에 혼입시키기 위한 캡슐은 쉘 중량 대 캡슐 중량의 임의의 적절한 비율을 가질 수 있다. 예를 들어, 쉘 중량 대 캡슐 중량의 비율은 캡슐의 중량/총 중량의, 약 5% 내지 약 15%, 바람직하게는 약 6% 내지 약 10%, 더 바람직하게는 약 8%일 수 있다.
코어는 캡슐의 임의의 적절한 중량%를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 파괴성 캡슐의 코어는 캡슐의 약 85 중량% 내지 약 95 중량%, 바람직하게는 약 90 중량% 내지 약 94중량%, 더 바람직하게는 약 92 중량%를 나타낸다.
캡슐은 임의의 적절한 총 중량을 가질 수 있다. 예를 들어, 캡슐의 총 중량은 약 5 mg 내지 약 60 mg, 바람직하게는 약 10 mg 내지 약 50 mg, 보다 바람직하게는 약 15 mg 내지 약 40 mg일 수 있다. 예를 들어, 3.5 mm 직경의 캡슐은 22 mg의 중량을 가질 수 있고, 3.0 mm 직경의 캡슐은 17 mg의 중량을 가질 수 있다.
본원에 제시된 교시에 따라 흡연 물품에 혼입시키기 위한 캡슐은 임의의 적절한 외경 치수를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 캡슐의 외경은 약 2 mm 내지 약 7 mm, 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 6 mm, 보다 바람직하게는 약 4 mm 내지 약 5 mm 범위이다.
파괴성 캡슐을 제조하기 위한 다수의 공정이 존재함을 인식할 수 있다. 따라서, 캡슐은 크기 및 형상이 다양할 수 있고, 캡슐을 파괴하거나 파열시키는 운동력 또는 열력에 대한 저항이 상이할 수 있으며, 대안적인 캡슐 조성물 및 캡슐 성분을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 흡연 물품에 사용하기 위한 캡슐은 공압출 공정을 통해 얻어진 심리스 캡슐이다. 공압출 공정은 외부 및 친수성 액체 상, 및 내부 및 친유성 액체 상의 두 가지 액체의 동시 압출일 수 있다. 바람직하게는, 공압출 공정은 화합물 액적 형성, 쉘 고형화 및 캡슐 수집의 세 가지 주요 단계를 포함한다. 화합물 액적은 쉘 상 내부의 액체 충전 상의 구체이다. 액체 충전 상은 코어를 구성한다. 쉘 상은 쉘을 구성한다. 본 발명의 캡슐은 EP1906775A2 또는 EP 513603에 기재된 바와 같은, 임의의 적절한 공압출 공정에 의해 제조될 수도 있다.
일부 구현예에서, 캡슐은, 단순한 적하(dripping), 적하 주조, 정전기 적하, 동축적 공기 유동 기술, 액체-제트 파괴 기술, 진동 제트 (노즐) 파괴 기술, 제트 절단 기술 및 회전(또는 스피닝) 디스크 원자화와 같이, 코어 에멀젼 및 쉘 용액을 젤라틴 배스(bath) 내로 적하시키는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해서 형성될 수 있다. 큰 중량% 글리세린을 쉘 구성 요소로 이용하는 것이 코어 에멀젼과 함께 안정적인 에멀젼을 초래한다는 것과 그에 따라 효과적인 분쇄성 캡슐을 초래하지 않는다는 것을 발견하였다. 그러나, 쉘 용액이 알지네이트를 포함할 때, 불안정한 에멀젼이 형성되고, 유체 코어 및 파괴성 쉘을 가지는 분쇄성 캡슐이 초래된다. 이와 같은 공정 중에 일부 보습제가 쉘로 이동되는 것으로 생각된다.
바람직하게는, 파괴성 캡슐은 분쇄성 캡슐이다. 본원에 사용된 바와 같이, 분쇄성 캡슐은 약 0.01 kp 내지 약 5 kp, 바람직하게는 약 0.5 kp 내지 약 2.5 kp의 분쇄 강도를 갖는 캡슐이다. 캡슐의 분쇄 강도는 파열될 때까지 하나의 캡슐 상에 수직으로 하중을 연속적으로 적용하여 측정될 수 있다. 캡슐의 분쇄 강도는 25 Kg의 용량, 0.02 Kg의 분해능, +/- 0.15%의 정확도로 LLOYD - CHATILLON 디지털 힘 게이지, 모델 DFIS 50을 사용하여 측정될 수 있다. 힘 게이지는 스탠드에 부착할 수 있다; 캡슐은 수동 나사 스크류 장치로 위로 이동된 플레이트의 중간에 배치될 수 있다. 그런 다음 압력을 수동으로 적용할 수 있다. 게이지는 캡슐이 파열되는 바로 그 순간에 적용되는 최대 힘을 기록한다(예를 들어, Kg 또는 Lb로 측정). 캡슐의 파열은 코어 내용물의 방출을 초래한다.
캡슐을 특징화하기 위한 추가 방법으로는, 예를 들어 파괴 전에 캡슐이 견딜 수 있는 뉴턴(Newton)으로 측정된 최대 압축력인 분쇄력; 압축에 기인한 캡슐의 치수 변화인 파단 시의 거리, 즉 파단 시의 변형을 포함한다. 또한, 예를 들어 캡슐의 치수(예를 들어, 캡슐 직경)와 파단 지점까지 압축될 때, 압축력의 방향으로 측정된 캡슐의 치수 사이의 비율로 표현될 수 있다. 압축은 일반적으로 자동 또는 수동 압축 시험기의 압축 플레이트에 의해 바닥을 향해 적용된다. 이와 같은 기계는 당업계에 널리 공지되어 있으며 상업적으로 이용 가능하다.
바람직한 구현예에서, 캡슐은 약 0.6 kp 내지 약 2 kp, 바람직하게는 약 0.8 kp 내지 약 1.2 kp의 흡연 물품에 도입되기 이전의 분쇄 강도를 갖는다. 캡슐은 바람직하게는 약 0.6 kp 내지 약 2 kp, 보다 바람직하게는 약 0.8 kp 내지 약 1.2 kp의 흡연 물품에 도입된 후와 흡연 시험을 거친 분쇄 강도를 갖는다. 대안적으로, 캡슐은 흡연 물품에 도입되기 이전에, 약 5 N 내지 약 20 N, 바람직하게는 약 7 N 내지 약 18 N, 보다 바람직하게는 약 12.0 N의 분쇄력 값을 갖는다. 압축 시험기는 10 mm/분 내지 420 mm/분의 속도 범위에서 작동할 수 있다. 직경이 약 4 mm 내지 약 7 mm의 범위인 캡슐의 경우, 흡연 물품에 도입되기 이전에, 캡슐은 약 0.60 mm 내지 약 0.80 mm, 바람직하게는 약 0.74 mm의 파단 시의 거리를 나타낼 수 있다. 상기의 분쇄력과 파단 시의 거리는 통상적으로 Instron 또는 이와 동등한 100 N 인장 하중 셀이 장착된 범용 인장/압축 시험기가 약 30 mm/분 및 22℃에서 60% 상대 습도 아래에서 작동할 때 얻어진다. 수동 시험기의 일 예는 Alluris Type FMI- 220C2-디지털 힘 게이지 0 내지 200 N-공급업체: Alluris GmbH & Co이다.
바람직하게, 파단 시의 거리는 약 0.5 mm 내지 약 2 mm; 보다 바람직하게 약 1 mm 내지 약 1.5 mm; 그리고 보다 더 바람직하게 약 1.25 mm이다.
본 발명의 분쇄성 캡슐은 임의의 적절한 방식으로 흡연 가능 물질의 하류에서 흡연 물품 내에 배치될 수 있다. 용어 "하류"는 흡연 가능 물질로부터 사용자의 마우스 속으로 흡인되는 주류연의 방향과 관련하여 설명되는 흡연 물품 요소의 상대 위치를 지칭한다. 바람직하게, 분쇄성 캡슐은 필터 요소 내에 배치된다.
분쇄성 캡슐은 필터 내의 공극 또는 공동 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 분쇄성 캡슐은 플러그-공간-플러그 구성으로 공동 내에 배치될 수 있다. 필터는 분쇄성 캡슐이 내부에 배치될 수 있는 복수의 필터 요소를 함유할 수 있다.
바람직하게, 분쇄성 캡슐은, 셀룰로오스 아세테이트 토우(cellulose acetate tow), 폴리락트산(PLA), 또는 페이퍼와 같은 필터 물질 내에 매립된다. 예를 들어, 필터는 향미-함유 파괴성 캡슐이 담배 필터 내에 혼입되는 방식과 유사한 방식으로 필터 물질에 매립될 수 있다.
용어 "흡연 물품"은, 담배와 같은 흡연 가능한 물질에 불을 붙이고 연소시켜 연기를 생성하는 궐련, 엽궐련, 가는 엽궐련 및 다른 물품을 포함한다. 용어 "흡연 물품"은, 흡연 가능한 물질이 연소되지 않는 물품, 예컨대 직접 또는 간접적으로 흡연 조성물을 가열하는 흡연 물품, 또는 열원이 있거나 없는 상태에서 기류 또는 화학 반응을 이용하여 흡연 가능한 물질로부터 니코틴 또는 다른 물질을 전달하는 흡연 물품을 또한 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "연기"는 흡연 물품에 의해 생성되는 에어로졸을 설명하는 데 사용된다. 흡연 물품에 의해 생성된 에어로졸은, 예를 들어 궐련과 같은 가연성 흡연 물품에 의해 생성된 연기, 또는 가열식 흡연 물품 또는 비-가열식 흡연 물품과 같은 비-가연성 흡연 물품에 의해 생성된 에어로졸일 수 있다.
본원에서 사용되는 모든 과학적 및 기술적 용어는 달리 특정되지 않는 한 당업계에서 공통적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본원에서 제공된 정의는 본원에서 빈번하게 사용되는 특정 용어의 이해를 용이하게 하기 위한 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an", 및 "the" )는 그 내용을 명확하게 달리 기술하지 않는 한, 복수의 대상물을 갖는 구현예를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 그 내용을 명확하게 달리 기술하지 않는 한 일반적으로 "및/또는"을 포함하는 의미로 사용된다. 용어 "및/또는"은 열거된 요소들 중 하나 또는 전부, 또는 열거된 요소들 중 임의의 2개 이상의 조합을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "갖다", "갖는", "포함하다", "포함하는", "이루어지다", "이루어지는" 등은 개방형의 의미로 사용되며, 일반적으로 "포함하지만, 이에 제한되지 않는" 것을 의미한다. "~로 본질적으로 이루어지는", "~로 이루어지는" 등은 "이루어지는" 등에 포함되는 것임이 이해될 것이다.
단어 "바람직한" 및 "바람직하게"는 특정한 상황 하에서 특정한 이득을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 다른 구현예 또한 동일하거나 다른 상황 하에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 설명은 다른 구현예가 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항을 포함하는 본 개시 내용의 범위로부터 다른 구현예를 배제하도록 의도되지 않는다.
도 1 내지 도 4에 도시된 흡연 물품, 필터, 및 캡슐은 전술한 흡연 물품이나 흡연 물품 구성 요소의 구현예를 도시한다. 개략도는 일정한 비율로 할 필요가 없으며, 제한이 아닌 예시의 목적으로 제공된다. 도면은 본 개시 내용에 기술되는 하나 이상의 양태를 도시한다. 그러나, 도면에 도시되지 않은 다른 양태가 본 개시 내용의 범위 및 사상에 포함된다는 것이 이해될 것이다.
이제 도 1을 참조하면, 이와 같은 경우에는 궐련인 흡연 물품(10)이 도시되어 있다. 흡연 물품(10)은 담배 로드와 같은 로드(20), 및 셀룰로오스 아세테이트 토우와 같은 필터 물질(32)를 포함하는 마우스 단부 필터(30)를 포함한다. 도시된 흡연 물품(10)은 플러그 랩(60), 궐련 페이퍼(40) 및 티핑 페이퍼(50)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 플러그 랩(60)은 필터(30)의 적어도 일부분을 둘러싸고 있다. 궐련 페이퍼(40)는 로드(20)의 적어도 일부분을 둘러싸고 있다. 티핑 페이퍼(50) 또는 다른 적절한 래퍼는, 당 기술분야에서 일반적으로 공지된 바와 같이, 플러그 랩(60) 및 궐련 페이퍼(40)의 일부분을 둘러싸고 있다. 필터(30)는, 예를 들어, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 배향될 수 있는 분쇄성 캡슐을 포함한다.
도 2는 필터(30)가, 플러그 랩(60)으로 둘러싸인, 플러그(32)-공간(33)-플러그(34) 구성인 구현예를 도시한다. 플러그(32)는 마우스 단부 플러그이며, 바람직하게는 백색 셀룰로오스 아세테이트 토우이다. 분쇄성 캡슐(80)은 플러그들(32 및 34) 사이의 공극 공간(33) 내에 배치된다.
도 3은 필터(30) 분쇄성 캡슐(80)이, 플러그 랩(60)에 의해서 둘러싸인 필터 물질(32) 내에 매립된 일 구현예를 도시한다.
도 4는 파괴성 쉘(84)에 의해서 둘러싸인 코어(82)를 포함하는 분쇄성 캡슐(80)의 일 구현예를 도시한다.
다음의 비-제한적 예는 전술한 캡슐 및 방법의 예시적인 구현예를 제공한다. 이들 예는 본원에 제시된 개시 내용의 범위를 임의로 제한하는 것을 제공하도록 의도되지 않는다.
실시예
필터 내의 보습제가 주류 연기로부터 페놀을 효과적으로 제거하는지의 여부를 결정하기 위해서, 궐련의 필터에 보습제를 포함하는 조성물을 주입하였다. 다양한 보습제를 다양한 농도에서 평가하였다. 이하의 표 2는 필터 내로 주입된 보습제 조성물의 용적, 밀도, 및 농도를 나타낸다.
보습제를 에탄올 내에서 원하는 농도까지 용해하였고, 이어서 용해된 보습제 조성물을 필터 내로 주입하였다.
주류 연기 내의 페놀 농도를 감소시킬 수 있는 보습제 조성물의 능력을 이하와 같이 실험하였다. 간략히, 궐련 주류 연기는 표준 조건 하에서 ISO 3308에 따라 Cambridge 필터 패드 상으로 수집되었다. 유기 용매로 필터 패드를 추출하였고, 추출물은 일반적인 가스 크로마토그래피/질량 분광에 의해서 분석되었다.
보습제가 주입되지 않은 대조군 궐련 내의 페놀의 수율에 대한 페놀의 수율의 백분율로, 실험 결과를 도 5에 제시하였다. 이들 결과는, 보습제가 주류 연기로부터 연기 성분의 수준을 상당히 감소시키는 데 효과적이라는 것을 나타낸다.
많은 수의 파괴성 캡슐이 제조되고 특징화되었다. 이하의 표 3은 캡슐의 3개의 배치(batch)를 형성하기 위해서 이용된 성분을 열거한다.
배치(001, 002 및 003)를 위한 캡슐은 진동 헷 파괴 기술(vibration het breakup technique)로 제조되었다.
표 3에 기재된 바와 같이, 쉘(CaCl2, PVA 및 알지네이트)은 캡슐 중량의 약 7% 내지 약 8%였고, 코어(MCT 및 프로필렌 글리콜)는 캡슐 중량의 약 92% 내지 약 93%였다.
배치(001)에 대한 캡슐의 평균 직경은 4.3 mm였다. 배치(002)에 대한 캡슐의 평균 직경은 4.2 mm였다. 배치(003)에 대한 캡슐의 평균 직경은 4.2 mm였다.
배치(1)로부터의 캡슐에 대해서 본 명세서에서 전술한 바와 같은 파단 실험을 수행하였다. 분쇄력 및 파단 시의 거리가 평가되었다. 평균 분쇄력은 11.9 N였고, 파괴 시의 평균값 거리(mean distance at break)는 1.25 mm였다.
따라서, 흡연 물품용 향미 캡슐을 위한 방법, 시스템, 장치, 화합물 및 조성물이 설명된다. 발명의 다양한 수정 및 변형은 발명의 범위 및 사상에서 벗어나지 않으며, 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명은 특정한 선호되는 구현예들과 관련하여 설명되었지만, 청구범위에 기재된 본 발명은 이와 같은 특정 구현예에 과도하게 제한되지 않아야 하는 것이 이해되어야 한다. 실제로, 화학; 화학 공학; 필터 제조; 궐련 제조; 또는 관련 분야의 당업자에게 명백한, 본 발명을 수행하기 위한 기술된 모드의 다양한 변형은 이하의 청구범위의 범위 내에 있도록 의도된다.
10: 흡연 물품
20: 담배 로드와 같은 로드
30: 마우스 단부 필터
32: 필터 물질, 플러그
33: 공간
34: 플러그
40: 궐련 페이퍼
50: 티핑 페이퍼
60: 플러그 랩
80: 분쇄성 캡슐
82: 코어

Claims (15)

  1. 흡연 물품으로서:
    흡연 가능한 물질; 및
    흡연 가능한 물질의 하류 필터를 포함하고,
    상기 필터는 코어 및 코어를 둘러싸는 파괴성 쉘을 포함하는 심리스 분쇄성 캡슐을 포함하며,
    상기 코어는, 주류 연기 내의 하나 이상의 연기 성분의 농도를 감소시키기 위해서 하나 이상의 연기 성분과 상호작용할 수 있는, 하나 이상의 지질 화합물, 및 하나 이상의 보습제를 포함하는 혼합물을 포함하고,
    상기 하나 이상의 지질 화합물은 혼합물 중량의 50% 이상을 차지하는, 흡연 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 지질 화합물은 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드를 포함하는, 흡연 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드는 혼합물의 중량의 50% 이상을 차지하는, 흡연 물품.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 하나 이상의 중쇄 트리글리세라이드 중 적어도 하나는, 코코넛 오일 내에 존재하는 중쇄 트리글리세라이드인, 흡연 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 보습제 중 적어도 하나는 친수성이고, 페놀과 수소 결합을 형성할 수 있는 당 알코올, 당 폴리올, 중합체 폴리올, 또는 글리콜을 포함하는, 흡연 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 친수성 화합물은 글리세롤 트리아세테이트, 트리에틸 시트레이트, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리옥시에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는, 흡연 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 친수성 화합물은 폴리에틸렌 글리콜 400 또는 폴리에틸렌 글리콜 600을 포함하는, 흡연 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 보습제는 혼합물 중량의 2% 내지 15%를 차지하는, 흡연 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합물이 에멀젼인, 흡연 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐은 진동 제트 파괴 기술을 통해서 형성되는, 흡연 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 이어서, 상기 캡슐은 3 mm 내지 5 mm 범위의 직경을 갖는, 흡연 물품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐은 5 N 내지 20 N의 클릭 저항(resistance to click)을 가지는, 흡연 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어는 향미제를 더 포함하는, 흡연 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 향미제는 아세토인, 수크로스, 소르비톨, 에틸 락테이트, 락트산, 바닐라 올레오레진, 벤질 알콜, 에틸 말톨, 바닐린, 푸라네올, 말톨, 벤즈알데히드 및 헬리오트로핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 흡연 물품.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 향미제가 친수성인, 흡연 물품.
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