TWI457082B - 非燃燒吸入型菸草製品 - Google Patents

Description

非燃燒吸入型菸草製品

本發明係關於不會隨著點火產生煙之非燃燒吸入型菸草製品。

該種非燃燒吸入型菸草製品係含有中空之吸入支架與配置於該吸入支架內，將菸草原料粒狀化所得之菸草粒充填物，其約40至約80mmHg之通氣阻抗(參照專利文獻1)。

根據專利文獻1，使用時，即使用者吸入時，菸草特有成份之一的尼古丁會與吸入空氣一同送出至使用者口腔內。

[先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：國際公開第2010/095659號小冊

專利文獻1之情形，來自菸草粒之尼古丁的釋出量，即尼古丁至使用者口腔內的送出量，係隨著吸吐(puff)次數增加比較迅速地減少。此係代表隨著吸吐次數之增加，使用者所吸入之尼古丁會有很大變化，因此吸入使用時，不僅會讓使用者感到不適，使用者也會覺得可使用期間(吸吐次數)較期待為短(少)。

本發明係基於上述情事基而研究者，其目的為提供一種非燃燒吸入型菸草製品，其中菸草特有成份之一之尼古 丁的送出量係長期間地維持安定，並可使使用者滿足之吸吐次數大幅地增加。

上述目的可藉由本發明之非燃燒吸入型菸草製品而達成，該非燃燒吸入型菸草製品係含有將菸草原料裁切或粉碎而得之菸草粒狀體、與使由粒狀體之尼古丁的送出安定的至少1種安定劑，該安定劑具有與尼古丁之溶解性參數間距為17以下、且在25℃蒸氣壓為1mmHg以下之特性。

上述之安定劑對於尼古丁之溶解性優異且其蒸氣壓低，可安定並維持尼古丁，使尼古丁對於使用者之送出量長期間地安定。

例如，安定劑係由丙二醇、苄醇或具有酯基之化合物所選擇，此處之化合物係選自中鏈脂肪酸三酸甘油酯、檸檬酸三酯(檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯等)、苯甲酸苄酯(benzyl benzoate)及月桂酸乙酯。

安定劑係為了更為冀求尼古丁送出量的安定化，較佳為具有溶解性參數間距為12以下、且在25℃之蒸氣壓為0.1mmHg以下之特性。

再者，菸草粒狀體可復含口含菸(snus)等嗅覺菸草製品一般所使用之碳酸鹽及碳酸氫鹽中的至少一者所構成之添加劑。

另一方面，非燃燒吸入型菸草製品可復具備用以加熱菸草粒狀體之加熱源。此時，安定劑具有溶解性參數間距為17以下、且於菸草粒狀體加熱溫度的蒸氣壓為1mmHg 以下之特性。

再者，相對於產生源之乾物重量，安定劑含量較佳為5重量%至20重量%。此時，若安定劑含量少於5重量%，則無法獲得所要求之尼古丁的安定化，相反地若安定劑含量多於20重量%，則會使安定劑凝集微粒狀體，使得菸草粒狀體之操作，即其製造會變得困難。

本發明之非燃燒吸入型菸草製品係在菸草粒狀體含有安定劑，故可長期間安定由菸草粒狀體釋出之菸草特有成份之一的尼古丁的送出量。

第1圖所示一實施例之非燃燒吸入型菸草製品1係具有軸線A、沿著該軸線A排列之上游構件2、菸草卡匣6、下游構件10及吸口構件12。該等構件2、6、10、12係藉由複數之連結插銷．螺帽14而一體地結合。

例如，上游構件2係不鏽鋼所構成之厚度1mm之薄片，其中該中央區域具有開口領域16。該開口領域16具有23%之開口率。具體來說，開口領域16係藉由同樣地分布之直徑1mm之小孔而形成。

菸草卡匣6係含有不鏽鋼所構成之厚度2mm之框構件18，該框構件18係在該中央具有內徑26mm之開口部。在該開口部中收納有菸草粒狀體20，該菸草粒狀體20具有通氣性。

由第1圖可明顯得知，菸草卡匣6復含通氣性之不織 布4,8，該等不織布4,8係夾著菸草卡匣6之框構件18，並阻止菸草粒狀體20由框構件18脫落。

另外，有關菸草粒狀體20係於後說明。

下游構件10係與上游構件2同樣地為由不鏽鋼所構成之厚度1mm之薄片，該中央域具有內徑18mm之開口部22。

另一方面，吸口構件12係由鐵氟龍(註冊商標)所形成，並含有吸口端24。該吸口端24係由與下游構件10相反側之吸口構件12的面而突出，並具有6mm之內徑。另外，位於下游構件10側之吸口構件12的開口部具有20mm之內徑。

根據上述菸草製品1，使用者由吸口構件12之吸口端24吸入，藉此使外部空氣由上游構件2之開口領域16，經過不織布4、菸草粒狀體20、不織布8、下游構件10之開口部22及吸口構件12而流入使用者口腔內。此時，空氣通過菸草粒狀體20時，由菸草粒狀體20所釋出之尼古丁含於空氣中，因此使用者會吸入含有尼古丁之空氣。

接著詳述菸草粒狀體20。

菸草粒狀體20係含有將日本產之白肋種(burley)菸草葉所構成之菸草原料裁切或粉碎，之後進行加濕及加熱處理所得之粒狀體；與例如碳酸鹽及碳酸氫鹽之至少一方所構成之添加劑，具體來說為含有碳酸鉀之混合物所構成，在菸草粒狀體20中含有乾物重量為300mg之粒狀體。

該實施例之情形，混合物係相對於菸草原料之乾物重量而含有12重量%之添加劑，接著調整使粒狀體所含之菸 草特有成份之一的尼古丁為乾物重量之2.3重量%、粒狀體所含揮發成份為粒狀體重量之12重量%。

另外，尼古丁含量係在200mg±2.5mg之粒狀體加入11重量%氫氧化鈉水溶液7.5ml及己烷10ml，一邊以鋁箔遮光一邊在室溫搖晃60分間中並進行萃取處理，之後將己烷相以氣相層析質譜分析儀進行分析而得。

此外，揮發成分含量係將200mg±2mg之粒狀體以80℃乾燥處理3小時間，之後由粒狀體之重量減少而求出。

再者，乾物重量係由粒狀體之重量減去以如上述方式求得之揮發成份量的值係表示。

再者，本實施例之情形，菸草粒狀體20除了上述混合物以外，並含有使前述尼古丁對於使用者之送出量安定的至少1種安定劑，該安定劑具有與尼古丁之溶解性參數間距為17以下、較佳為12以下，且25℃之蒸氣壓為1mmHg以下、較佳為0.1mmHg以下之特性。

詳細來說，溶解性參數間距係表示溶質對於溶媒之溶解性的指標，一般以Ra(MPa^1/2 )表示，Ra係以下式求出。Ra=[4*(δd,2-δd,1)^＾ 2+(δp,2-δp,1)^＾ 2+(δh,2-δh,1)^＾ 2]^＾ (1/2)

在此，δd、δp、δh係定義如下。

δd=溶解性參數之分散力δp=溶解性參數之偶極相互作用δh=溶解性參數之氫鍵

具體來說，安定劑係由丙二醇、苄醇或具有酯基之化 合物所選擇，在此之化合物可舉出中鏈脂肪酸三酸甘油酯、檸檬酸三酯(檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯等)、苯甲酸苄酯及月桂酸乙酯。

以下表1中也同時表示甘油(A)，而分別表示上述安定劑之溶解性參數間距Ra及25℃的蒸氣壓。

另外，安定劑C係以辛酸三酸甘油酯為主成份之中鏈脂肪酸三酸甘油酯，具體來說為花王股份公司製之COCONARD MT。

此外，表1中之溶解性參數間距Ra係使用Molecular Modeling Pro Version 6.01之計算結果。

為了驗證安定劑B至H之效果，而使用第2圖所示之測定裝置，該測定裝置係測定使用者在吸入上述菸草製品1時，由該菸草製品1供給於使用者之菸草特有之尼古丁的送出量。

詳細來說，測定裝置係具有含有乙醇20ml之空氣採集器(impinger)26。具體來說，空氣採集器26使用木下理化工業股份公司製木下式氣體吸收洗淨瓶(標準型50ml)。空氣採集器26係於其內部具有過濾粒子(100至200μm)，另一方面分別具有由該內部導出之吸入管28及送出管30。

吸入管28可連接於驗證對象之菸草製品1，另一方面，送出管30係經過電磁閥32、質流調控器(MFC)34而連接於吸入泵36。再者，電磁閥32與閥調控器(VC)38電氣連接，且該閥調控器38係調控電磁閥32之開閉動作。

具體來說，根據閥調控器38之開閉動作，藉此可重複電磁閥32在吸入泵36與空氣採集器26間連接4秒鐘後，將空氣採集器26解放至大氣11秒鐘之1吸入循環。另外，質流調控器34之流量設定為3300cc/min。

作為驗證對象之菸草製品1，分別準備菸草粒狀體20中不含有甘油(A)及任何安定劑B至H之第1比較例之菸草製品；菸草粒狀體20中含有甘油(A)之比較例2之菸草製品；接著是菸草粒狀體20中分別含有安定劑B至H之實施例之菸草製品。

在此，比較例2及各實施例之菸草製品中，相對於菸 草粒狀體20之乾物重量，甘油(A)及安定劑B至F之含量分別為15重量%(45mg)。

接著，在空氣採集器26之吸入管28連接比較例1、2及實施例之菸草製品之一後，在室溫22℃、濕度60%之環境下重複50次前述吸入循環，並將由菸草製品送出之尼古丁捕集於空氣採集器26中之乙醇。

之後，由空氣採集器26取出捕集尼古丁之乙醇，將取出之乙醇以氣相層析質譜分析儀分析，並測定由該菸草製品之每1吸入循環(1吸吐)中的菸草特有之尼古丁。

再者，重複實施上述捕集及分析測定至總吸入循環到達預定次數為止，藉此而結束對於1個菸草製品之測定流程。

對於各菸草製品實施該測定流程，該測定結果表示於第3圖及第4圖。

在此，含有安定劑G,H之實施例之菸草製品與其他實施例比較時，有以下數個不同點。含有安定劑G,H之實施例之情形，粒狀體所含尼古丁係菸草原料中之乾燥重量的1.6重量%，粒狀體所含揮發成份係粒狀體重量的10重量%。

由第3圖及第4圖可明顯得知，與比較例1之菸草製品(無安定劑)相比，含安定劑B至H之實施例之菸草製品會抑制隨著吸吐次數增加之尼古丁之送出量降低，可知安定劑B至H對於長期間安定之尼古丁送出量為有效的。

另一方面，與比較例1之菸草製品(無安定劑)相比， 比較例2之菸草製品(甘油A)之情形下，隨著吸吐次數增加之尼古丁送出量降低幾乎沒有變化，可知甘油A對於冀求尼古丁送出量之安定化為無效的。

認為該起因如下：安定劑B至H皆具有17以下之溶解參數間距Ra、及25℃為1mmHg以下之蒸氣壓枝特性，對此，甘油A其溶解參數間距Ra為23.0之大的值。

另外，含有安定劑F之菸草製品之情形，尼古丁之送出量並不拘限於該吸吐次數而較比較例1之菸草製品低。這是因藉由安定劑F(苄醇)之尼古丁之捕捉效果比其他安定劑B至E、G、H高。

因此認為使用安定劑F時，若安定劑F之含量較安定劑B至E、G、H之含量少，則含有安定劑F之菸草製品係可與其他實施例之菸草製品同樣地送出尼古丁。另外，由關於此點，由後述第5圖之測定結果之說明可更為明瞭。

另一方面，含有安定劑F之實施例之菸草製品之情形中，由第3圖可明顯得知，隨著吸吐次數增加之尼古丁送出量也顯示有增大之傾向。認為如此傾向會造成使用者有不適感並對於使用者而言為不佳者時，如安定劑F類之溶解參數間距Ra為12以下之安定劑，係認為其在25℃之蒸氣壓過高，因此較佳為選擇在25℃之蒸氣壓為0.1mmHg以下之安定劑。

另一方面，著眼於安定劑D，準備該安定劑D含量與前述情形不同之實施例之菸草製品，對於該等菸草製品實施與前述同樣的測定流程後，將測定結果與無安定劑之測 定結果並列表示。

由第4圖可明顯得知，隨著安定劑D之含量增加為5重量%(15mg)、10重量%(30mg)、15重量%(45mg)，抑制尼古丁送出量，且該變化在長期間內是少的。

認為此情形也同樣地適用於其他安定劑B、C、E、F至H，故可知安定劑B至H之含量為5重量%至20重量%即可。在此，若該含量少於5重量%，則會影響尼古丁送出量，並無法得到所求之安定化效果，相反地，若多於20重量%，則安定劑會凝縮菸草粒狀體20，使得菸草粒狀體20之操作，即該製造變得困難。

此外，使用前述安定劑F時，若安定劑F之含量比其他安定劑之含量少，則含有安定劑F之菸草製品，係可期待產生與含有安定劑B至E、G、H之菸草製品相同程度之尼古丁送出量。

再者，非燃燒吸入型菸草製品可含有用以加熱菸草粒狀體20之加熱源。例如，如第6圖所示般，菸草製品之上游構件2係內藏電加熱器40。該加熱器40係於菸草製品之使用中，透過上游構件2、不織布4及框構件18而將菸草粒狀體20加熱至所求溫度。

此時，菸草粒狀體20所含之安定劑係在菸草粒狀體20之加熱溫度的蒸氣壓為1mmHg、且與尼古丁之溶解性參數間距Ra為17以下。更佳為由具有在菸草粒狀體20之加熱溫度的蒸氣壓為0.1mmHg以下、且溶解性參數間距Ra為12以下之特性的安定劑之中所選擇的安定劑。

以下表2係分別表示25℃、70℃及100℃之甘油(A)與上述安定劑的蒸氣壓。

表2中，70℃及100℃之蒸氣壓係藉由以下之克勞修斯-可拉貝隆(Clausius-Clapeyron)方程式而算出。

P=P0＊e^＾ (L/R)*(1/T0-1/T)

在此，上式中的記號係定義如下。

P：溫度T之蒸氣壓[mmHg]P0：25℃之蒸氣壓[mmHg]L：蒸發熱[J/mol]R：氣體常數[J/mol*K] T0：298[K](25℃)T：溫度[K]

由表2可明顯得知，例如菸草粒狀體20之加熱溫度為70℃或100℃時，安定劑可選擇C、D、E、G、H。

本發明並不限制於上述一實施例，而可作各種變形。例如只要為具有溶解參數間距Ra為17以下、且25℃之蒸氣壓為1mmHg以下之特性的安定劑，則不限於前述安定劑B至H，此外可任意組合該等安定劑B至H，再者，菸草製品之構造本身也不限於第1圖所示者。

此外，若選擇具有在菸草粒狀體20之加熱溫度的蒸氣壓為1mmHg以下、且與尼古丁之溶解性參數間距Ra為17以下之特性的安定劑，則不限於表2所例示之加熱溫度，可以任意溫度加熱菸草粒狀體20。再者，菸草粒狀體20之加熱方式也不限於第6圖所例示之方式。

1‧‧‧菸草製品

2‧‧‧上游構件

4‧‧‧不織布

6‧‧‧菸草卡匣

8‧‧‧不織布

10‧‧‧下游構件

12‧‧‧吸口構件

14‧‧‧插銷．螺帽

16‧‧‧開口領域

18‧‧‧框構件

20‧‧‧菸草粒狀體

22‧‧‧開口部

24‧‧‧吸口端

26‧‧‧空氣採集器

28‧‧‧吸入管

30‧‧‧送出管

32‧‧‧電磁閥

34‧‧‧質流調控器

36‧‧‧吸入泵

38‧‧‧閥調控器

40‧‧‧加熱器(加熱源)

第1圖係一實施例之非燃燒吸入型菸草製品之截面圖。

第2圖係表示用以驗證安定劑效果之測定裝置之概略圖。

第3圖係表示將安定劑之種類作為參數，吸吐次數與尼古丁送出量之關係圖。

第4圖係表示將其他安定劑之種類作為參數，吸吐次數與尼古丁送出量之關係圖。

第5圖係表示將安定劑之含量作為參數，吸吐次數與 尼古丁送出量之關係圖。

第6圖係變形例之非燃燒吸入型菸草製品的截面圖。

2‧‧‧上游構件

4‧‧‧不織布

6‧‧‧菸草卡匣

8‧‧‧不織布

10‧‧‧下游構件

12‧‧‧吸口構件

14‧‧‧插銷．螺帽

16‧‧‧開口領域

18‧‧‧框構件

20‧‧‧菸草粒狀體

22‧‧‧開口部

24‧‧‧吸口端

Claims (9)

1. 一種非燃燒吸入型菸草製品，其係含有將菸草原料裁切或粉碎而獲得之菸草粒狀體，且不使該菸草粒狀體燃燒而使由前述菸草粒狀體產生之菸草特有之尼古丁包含於吸入空氣，並與該吸入空氣一起送出至使用者口腔內，前述菸草粒狀體復含有使對於使用者之前述尼古丁之送出安定的至少1種安定劑，前述安定劑係具有與前述尼古丁之溶解性參數間距為17以下、且在25℃之蒸氣壓為1mmHg以下之特性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，前述安定劑係選自丙二醇、苄醇或具有酯基之化合物。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，前述安定劑具有前述溶解性參數間距為12以下、且25℃之蒸氣壓為0.1mmHg以下之特性。
4. 如申請專利範圍第3項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，前述安定劑係前述具有酯基之化合物。
5. 如申請專利範圍第4項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，前述化合物係選自中鏈脂肪酸三酸甘油酯、檸檬酸三酯、苯甲酸苄酯及月桂酸乙酯。
6. 如申請專利範圍第5項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，前述檸檬酸三酯係檸檬酸三乙酯或檸檬酸三丁酯。
7. 如申請專利範圍第5項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，前述菸草粒狀體復含有包括碳酸鹽及碳酸氫鹽中至少一者之添加劑。
8. 如申請專利範圍第5項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其復具有將前述菸草粒狀體加熱至預定溫度之加熱源，且前述安定劑具有前述溶解性參數間距為17以下、且在前述菸草粒狀體之加熱溫度的蒸氣壓為1mmHg以下之特性。
9. 如申請專利範圍第1項所述之非燃燒吸入型菸草製品，其中，對於前述菸草粒狀體之乾物重量，前述安定劑之含量為5重量%至20重量%。