KR101323529B1

KR101323529B1 - 궐련의 풍미 전달 향상을 위한 풍미 캡슐

Info

Publication number: KR101323529B1
Application number: KR1020077020173A
Authority: KR
Inventors: 게오르기오스 칼레스; 마틴 가테프너; 리차드 주페; 다이앤 켈로그; 일러 스키너; 조쉬 네포무치노; 존 레이맨; 콘스탄스 모간; 제이 에이. 푸리니에
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2013-10-29
Also published as: US10568356B2; US20200146343A1; AU2006211051A1; JP2008528053A; PT1850685E; KR20140090269A; EP2578095A3; WO2006082529A2; US20090277465A1; TR201908116T4; CN102100401A; UA90128C2; JP2016146852A; JP2013055951A; US20060174901A1; EP2578094B1; ZA200705848B; JP2011250801A; EA011475B1; EA200701666A1

Abstract

향상된 첨가재의 궐련으로의 전달은 풍미 성분 같은 첨가재를 함유한 필터 궐련의 마디 (40) 내의 하나 이상의 캡슐 (10)에 의해 제공된다. 하나 이상의 캡슐에서 첨가재의 일부를 방출하기 위해 흡연자가 궐련 흡연시 또는 도중에 봉합된 캡슐 또는 캡슐에 압착 같은 힘을 가하면 필터를 통과하는 주류연에 첨가재가 노출된다. 봉합된 캡슐은 이용전에 첨가재가 궐련의 다른 구성물로 이동하는 것을 감소시키기 위한 첨가재와 필터의 수착제 재료와 같은 다른 궐련의 구성물과 울타리를 제공한다.

궐련, 캡슐

Description

궐련의 풍미 전달 향상을 위한 풍미 캡슐{FLAVOUR CAPSULE FOR ENHANCED FLAVOUR DELIVERY IN CIGARETTES}

일부 전통적인 궐련에 병합된 수착제(sorbents)는 흡연가에게 바라던 맛 효과를 만족스럽게 제공하지 못했다. 첨가된 풍미제의 휘발성으로 인해, 풍미된 궐련의 균일성은 완전히 만족스럽지 못했다. 따라서 궐련을 맛을 내도록 하는 첨가재 또는 약제의 전달을 위한 개선된 물품이나 방법에 관심이 있다. 하나 이상의 기체상 구성물을 제거하기 위해 궐련 필터에 이용된 수착제로 풍미가 이동하여 휘발성 풍미의 비가역적 손실도 일어날 수 있다. 이러한 수착제는 주류연에 전달된 풍미도 흡착하므로 궐련의 맛과 및 감각적 특성/만족감이 감소된다.

첫번째 구현예에서, 궐련은 필터에 부착된 담배 로드를 포함하고, 상기 필터는 필터재, 수착제 재료 및 궐련 흡연시 담배 연기의 특성을 변형하기 위한 첨가재를 함유한 2-부분 캡슐을 포함하고, 상기 캡슐은: 첨가재를 함유한 제1 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제1 부분; 및 제2 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제2 부분을 포함하고, 여기서, 상기 제2 부분은 개방 말단들이 같은 방향을 향하도록 제1 부분 내에 끼워지고, 그리고 상기 캡슐은 필터에 외부 힘이 가해질 때 적어도 첨가재의 일부를 방출한다. 힘은 어떤 방향으로도 행사될 수 있지만, 궐련 축(긴 캡슐 경우에 캡슐의 축과 일치할수도 또는 안할수도 있다)과 직각 방향이 바람직하다.

두번째 구현예에서, 궐련의 필터는 필터재, 수착제 재료 및 궐련 흡연시 담배 연기 특성을 변형하기 위한 첨가재를 함유한 2-부분 캡슐을 포함하고, 상기 캡슐은: 첨가재를 함유하는 제1 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제1 부분; 및 제2 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제2 부분을 포함하고, 여기서 제2 부분은 제1 부분 주위에 끼워지고 개방 말단들은 반대 방향으로 서로 마주본다.

세번째 구현예에서, 필터재, 수착제 재료 및 2-부분 캡슐을 포함하는 필터를 포함하는 궐련의 주류연에 풍미를 전달하는 방법으로, 여기서 상기 캡슐은 풍미재를 함유하는 제1 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제1 부분 및 제2 부분 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 부분은 개방 말단들이 같은 방향을 향하도록 제1 부분 내에 끼워지고, 상기 방법은 제1 챔버에서 풍미재의 적어도 일부를 주류연으로 방출하기 위해 캡슐에 외부 힘을 가하는 것을 포함한다. 상기 방법에서, 캡슐에서 풍미재를 방출하고 필터를 통해 통과하는 주류담배 연기에 풍미가 전달하기 위해서, 궐련이 흡연되고 제1 부분과 제2 부분 사이의 봉합을 깨기 위한 외부 힘이 가해진다.

네번째 구현예에서, 궐련의 형성방법은 멘톨 풍미와 외피 벽 용액을 혼합하고; 양이온 용액에 상기 혼합물을 점적 사출하고; 캡슐을 수집 및 건조하는 것을 포함하는 하나 이상의 풍미 캡슐 형성하는 단계, 궐련의 필터 안으로 하나 이상의 상기 풍미 캡슐을 병합하는 단계, 여기서 상기 하나 이상의 풍미 캡슐은 별개의 코 어 및 별개의 벽 구조(geometry)를 가지고 멘톨 풍미는 하나 이상의 풍미 캡슐에 비-균일하게 분산되어 있고; 그리고 수착제를 하나 이상의 캡슐의 상류의 궐련 필터로 병합하는 단계를 포함한다.

궐련 같은 담배 제품에서 풍미 성분 같은 첨가재를 갖는 필터 배열이 제공된다. 첨가재의 조절 방출에 의한 궐련으로의 개선된 전달은, 첨가재를 함유하는, 바람직하기는 봉합된 또는 부러지기 쉬운 하나 이상의 캡슐의 사용을 통해 달성된다. 이러한 캡슐 사용은 캡슐 코어가 흡연가에 의해 제어 방출되도록 한다. 캡슐에 의해 제공된 이러한 제어 방출은 첨가재와 궐련 사이의 반응성을 줄이고, 궐련 내의 첨가재의 증발과 이동을 줄이고, 첨가재의 균일 또는 비-균일 분포를 가능하게 하고, 예정된 자극까지 적당한 시간조절을 달성하기 위해 첨가재의 방출을 제어하고, 및/또는 첨가재의 시츄(situ) 혼합을 허용한다.

하나 이상의 캡슐이 궐련의 필터 섹션에 바람직하게 함유되고, 그것에 의해 외부 힘의 사용은 궐련 이용전 또는 이용중 하나 이상의 캡슐이 기계적으로 개방되도록 한다. 하나 이상의 캡슐의 개방은 캡슐에서 첨가재가 탈출하여 상호작용하고 궐련 및 그로인한 연기의 특성을 변형시킨다. 첨가재는, 예를 들면 필터를 통과하는 담배 연기에 하나 이상의 휘발성 풍미 성분을 제공하는데 이용되거나, 보관되는 동안 건조 및/또는 대기중 성분이나 빛과의 조기 반응으로부터 보호가 필요하지만 습한 상태에 존재할 때 향상된 반응성을 가질 수 있는 선택적인 여과 화합물(예를 들어 아민 등)을 제공하는데 이용된다.

A. 궐련

궐련은 전형적으로 두 섹션, 대개 담배 또는 궐련 로드로 불리는 담배-함유 부분과 필터 티핑으로 불리는 필터 부분을 함유한다. 티핑지는 전형적으로 필터를 둘러싸고, 이것은 궐련의 구강 말단을 형성한다. 필터와 담배 로드를 함께 붙잡기 위해 티핑지는 담배 로드에 겹쳐진다. 담배 로드 또는 궐련의 담배 함유 요소는 담배를 감싼 종이 포장지와 종이 포장지 이음매를 서로 붙잡는 접착제를 포함한다. 담배 로드는 필터에 통합적으로 부착된 제1 말단과 담배를 흡연하기 위해 점화되거나 가열되는 제2 말단을 갖는다. 흡연을 위해 담배 로드를 점화하거나 가열하면, 연기는 점화 말단으로부터 하류로 담배 로드의 필터 말단까지 그리고 필터를 통해 더 하류까지 이동한다.

필터는 전통적인 궐련 및 비-전통적인 궐련에 이용될 수 있다. 비-전통적인 궐련은, 예를 들면 미국 6 026 820; 미국 5 988 176; 미국 5 915 387; 미국 5 692 526; 미국 5 692 525; 미국 5 666 976; 및 미국 5 499 636D에 개시된 전기적 흡연 시스템을 포함하고, 상기 내용은 참조를 위해 여기에 전체적으로 병합된다.

궐련의 제조의 예시적인 구현예는, 담배 부분(예를 들면 담배 컬럼)을 형성하기 위해 절단된 충전물을 궐련-제조 기계에 제공하고; 담배 로드를 형성하기 위해 담배 컬럼 둘레에 종이 포장지를 놓고; 그리고 궐련을 형성하기 위해 담배 로드에 필터 부분을 부착하는 것을 포함한다.

"주류연" 뜻은 담배 로드와 같이 궐련 아래로 통과하고, 그리고 필터 말단을 통해서와 같이, 말단에서 발생(issuing)하는 가스 및/또는 에어로졸의 혼합물, 즉 궐련의 흡연시 발생하는 또는 궐련의 구강 말단에서 흡입되는 연기 양을 뜻한다. 주류연은 궐련의 가열된 영역을 통해 그리고 종이 포장지를 통해 흡입된 공기를 함유한다.

궐련의 "흡연"은 가열, 연소 또는 담배에서 어떤 화학물을 방출시키는 수단을 뜻한다. 일반적으로, 궐련의 흡연은 궐련의 한쪽 말단을 점화시키고 궐련의 구강 말단에서 연기를 흡입하고, 반면 거기에 함유된 담배는 연소, 열분해, 휘발성 물질의 증류를 겪는 것을 포함한다. 그러나 궐련은 다른 방법으로 흡연될 수 있다. 예를 들면 미국 6 053 176; 미국 5 934 289; 미국 5 591 368 또는 미국 5 322 075에 기재된 전기적 히터를 사용하여 궐련을 가열하여 궐련을 흡연할 수 있고 상기 내용은 참고를 위해 여기에 전체적으로 병합되었다.

B. 담배

사용될 수 있는 담배 재료로 적당한 형태의 예는 우량황색종(flue-cured) 담배, 버얼리 담배, 메릴랜드 담배, 동양 담배, 희귀한 담배, 특제 담배, 그들의 혼합물 등을 포함하지만, 여기에 제한되는 것은 아니다. 담배 재료는 담배 옆편(lamina), 부피 확장된(volume expanded) 또는 퍼프된 담배와 같은 가공된 담배 재료, 절단-롤드(cut-rolled) 또는 절단-퍼프된(cut-puffed) 줄기들과 같은 가공된 담배 줄기들(stems), 재구성 담배 재료, 그들의 혼합물 등을 포함한 적당한 어떤 형태로 제공된다. 담배 대체물도 재료로 이용된다.

전통적인 궐련의 제조에서, 담배는 예를 들면 두께 약 2.5mm(1/10inch) 내지 약 1.3mm(1/20inch) 또는 심지어 약 0.6mm(1/40inch) 범위로 잘린 조각(shreds) 또는 가닥(strands) 형태인 절단 충전재의 형태로 보통 이용된다. 가닥의 길이는 약 6mm(0.25inch) 내지 약 75mm(3.0inches) 범위를 가진다. 더욱이 궐련은 하나 이상의 풍미재 또는 다른 적당한 첨가제(예를 들면 발화 첨가제, 연소 변형제, 착색제, 결합제 등)을 포함한다.

C. 필터

필터의 필터재는 담배 연기 필터 요소로 이용하기 적당한 어느 다양한 섬유질 재료일 수 있다. 전형적인 섬유질 재료는 셀룰로오스 아세테이트, 폴리프로필렌 또는 종이를 포함한다. 바람직하게는, 필터재는 셀룰로오스 아세테이트일 것이다.

궐련의 필터는 수착제 물품 같은 수착제도 포함한다. 바람직하게는, 수착제 물품들은 바람직한 필터 압력 감소(흡입 저항)를 달성하기 위해 궐련의 필터의 공동 안으로 적재하기 편리한 약 0.3mm 내지 약 0.85mm 또는 20 내지 50 메쉬(mesh) 크기를 가진다. 이는 수착제가 잘 규정된 필터 섹션 내의 공동에 채워질 경우에 적용된다. 수착제는 궐련 내에서 다른 형태로 이용할 수 있고, 예를 들면 수착제 물품들은 섬유 토우 내에 분포될 수 있고, 하나 이상의 주류 기체상 구성물에서 만족스러운 감소를 제공하기 위해 다른 단편 길이의 형태가 이용될 수 있다.

다양한 궐련의 필터 구축을 이용할 수 있고, 여기서 하나 이상의 캡슐이 병합될 것이다. 예시적으로, 사용될 수 있는 필터 구조는 단일 필터, 이중 필터, 삼중 필터, 단일 또는 다중 공동 필터, 움푹 들어간(recessed) 필터, 자유-흐름(free-flow) 필터, 그들의 조합 등을 포함하며 여기에 제한되는 것은 아니다. 단일 필터는 전형적으로 셀룰로오스 아세테이트 토우 또는 셀룰로오스 종이 재료를 함유한다. 순수한 단일 셀룰로오스 필터 또는 종이 필터는 양호한 타르와 니코틴 보존을 제공하고 높은 분해력을 갖는다. 이중 필터는 전형적으로 셀룰로오스 아세테이트 구강 말단 및 순수 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 아세테이트 단편을 포함한다. 이중 필터에서 단편들의 길이 및 압력 저하는 만족스러운 흡입 저항을 유지하면서 최상의 수착(sorption)이 제공하도록 조정할 수 있다. 삼중 필터는 구강 측 그리고 흡연재 또는 담배 측 단편과 종이를 포함하는 중간 단편을 포함한다. 공동 필터는 하나 이상의 공동으로 분리된, 예를 들면 아세테이트-아세테이트, 아세테이트-종이 또는 종이-종이와 같은, 두 개 이상의 단편들을 포함한다. 움푹 들어간 필터는 구강 측면에 개방된 공동을 포함한다. 필터는 환기될 수 있고 및/또는 추가의 수착제, 촉매제, 또는 궐련 필터에 이용하기 적당한 다른 첨가제도 포함한다.

예시적인 구현예에서 궐련의 필터 영역은 상류 수착제 및 하류 캡슐로 구성된다. 활성 카본 같은 수착제는 하나 이상의 캡슐로부터 약간 떨어져서 공동에 위치될 수 있고, 이것은 흡착제로부터 떨어져 있는 필터의 두번째 섹션 또는 부분에 위치될 수 있다. 이러한 배열은 궐련의 여과가 수착제에 의해 달성되도록 하면서, 풍미 효과가 흡착제에 의한 흡수 또는 흡착의 영향을 받지 않고 풍미가 궐련 내에 배치(dispose)되도록 한다.

D. 수착제

여기에 이용된 "수착"의 뜻은 흡착 및/또는 흡수에 의한 여과를 의미한다. 수착은 수착제 외부 표면에서의 상호작용과 더불어 수착제의 기공과 채널 사이의 상호작용도 강화하려는 경향이 있다. 바꾸어 말하면 "수착제"는 자신의 표면에 다른 물질 분자를 응축 또는 붙잡거나, 및/또는 다른 물질을 받는, 예를 들면 다른 물질들을 자신의 내부 구조 안으로 또는 자신의 기공 안으로 다른 물질을 침입시키는 물질이다.

여기에 이용된 "수착제"의 뜻은 흡착제, 흡수제 또는 양자의 기능을 하는 물질을 의미한다.

여기에 이용된 "제거"의 뜻은 주류담배 연기 구성물의 일부 이상을 흡착 및/또는 흡수함을 의미한다.

수착제로 적당한 어떤 재료도 이용할 수 있지만, 바람직한 구현예는 활성 카본 수착제 또는 마이크로다공성 재료를 포함한다. 수착제는 자신의 표면에 가스 구성물을 흡수 및/또는 흡착하거나 그런 구성물을 자신의 몸체 안으로 소화할 수 있는 능력을 갖는 어떤 재료일 수 있다. 요구된다면 흡착제는 그 안에 촉매 재료를 병합할 수 있다. 예를 들면 수착제 재료는 활성 카본 같은 카본, 알루미나, 실리케이트, 분자체, 지올라이트를 포함하지만, 이것으로 제한되는 것이 아니며 단독 또는 조합하여 이용할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 수착제 재료는 활성 카본이다.

예를 들면 활성 카본 같은 마이크로다공성 재료는(예를 들면 마이크로다공성 수착제) 궐련연에서 가스 구성물을 여과시키는데 사용될 수 있다. 마이크로다공성 수착제는 20Å 미만의 작은 두께 또는 지름의 기공들을 갖는다.

궐련 연기를 여과하는데 있어서 마이크로다공성 재료가 효과적이지만, 마이크로다공성 재료는 궐련 설계자가, 예를 들면 멘톨 같은 휘발성 풍미 성분들을 더할 수 있는 가능성은 막는다. 특히 마이크로 다공성 수착제는 궐련이 제조된 후 소비자에게 이용되는 시간 사이 동안에 풍미 성분을 흡착 및/또는 흡수하는 경향으로 인해, 궐련 내의 풍미 성분 효과가 감소된다. 마이크로다공성 수착제의 흡착/흡수로 인한 풍미 성분 효과의 감소와 더불어, 풍미 성분이 이동 또는 수착제의 흡착/흡수되면서 두가지 부수적인 문제에 직면한다. 첫째, 풍미 성분이 수착제 내의 활성 영역을 점령하고; 따라서 연기로부터 가스 상 구성물을 제거하는 흡착제의 능력이 감소된다. 둘째, 풍미 성분이 수착제에 의해 자주 강하게 흡착/흡수 되어서 풍미 성분이 충분히 방출되지 못한다. 그러므로 마이크로다공성 재료와 풍미 성분 또는 다른 첨가제 사이에 분리가 요구된다. 필터 내의 캡슐화된 휘발성 풍미의 조절된 방출의 다른 장점은 캡슐화된 휘발성 첨가제가 필터 일부를 통해 연기 흐름에 더해진다는 것이다. 필터에 첨가제를 더하여 특성 및 감각적 영향을 변질시킬 수 있는 잠재적 열분해 반응을 회피할 수 있다.

E. 첨가제

"첨가제"는 궐련 흡연시 궐련의 특성을 변형하는 어떤 재료 또는 성분들을 의미한다. 궐련의 특성을 변형하기 위해 적당한 어떤 첨가재 또는 재료의 조합이 하나 이상의 캡슐에 함유될 수 있다. 이런 첨가재는 풍미제, 중화제, 및 연기 구성물과 상호작용하는 3-아미노프로필실릴(API) 화학 시약 같은 다른 연기 변형제를 포함한다. 더욱이, 첨가재는 희석제, 용매 또는, 주류연의 감각적 기여에 영향을 주거나 주지 않지만, 첨가제의 처리 및 궐련에서 그것의 캡슐화 및 제시에 도움을 주는 가공 보조제를 포함한다.

바람직한 구현예에서, 첨가재는 액체 또는 고체 풍미제 및 풍미 제형 또는 풍미 함유 재료 같은 하나 이상의 풍미제를 포함한다. "풍미" 또는 "담배 풍미" 뜻은 예를 들면 궐련에서 발생한 주류연의 맛을 향상시키기 위해 2-부분 캡슐, 매크로캡슐 또는 마이크로캡슐 내에 액체 형태로 방출 가능하도록 배치된 어떤 풍미 화합물 또는 담배 추출물을 포함한다.

적당한 풍미제 또는 풍미료는 멘톨, 페퍼민트 및 스피아민트 같은 민트, 초콜릿, 감초, 밀감 및 다른 과일 풍미, 감마 옥타렉톤, 바닐린, 에틸 바닐린, 구강 청결제(breath freshener) 풍미, 계피 같은 향신풍미, 메틸 실리실레이트, 리날로올, 베르가모트 오일, 제라늄 오일, 레몬 오일, 생강 오일 및 담배 풍미를 포함하지만 여기에 제한되는 것은 아니다. 다른 적당한 풍미는 산, 알코올, 에스테르, 알데히드, 케톤, 피라진, 그들의 조합물 또는 혼합물 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 풍미 화합물들을 포함한다. 예를 들어 페닐아세트산, 솔라논, 메가스티그마트리에논, 2-헵타논, 벤질알코올, 시스-3-헥에틸 아세테이트, 발레르산, 발레르 알데히드, 에스테르, 테르펜, 세스퀴테르펜, 누트카톤, 말톨, 다마세논, 피라진, 락톤, 아네톨, 이소-발레르산 및 그들의 조합물 등으로 이루어진 그룹에서 적당한 풍미 화합물을 선택할 수 있다.

하나의 구현예에서, 첨가재는 주류연의 하나 이상의 구성물을 위한 화학 시약으로 작용한다. 이런 첨가재는, 예를 들면 주류연의 하나 이상의 구성물과 상호 작용을 하는 화학적 첨가제를 포함한다. 상호작용을 할 수 있거나 연기 흐름에서 가스성 구성물을 제거할 수 있는 시약은 예를 들면 참고로 본 명세서에 전체적으로 병합된 미국 6 209 547 및 미국 6 595 218를 참조하라.

F. 캡슐

필터 배열 내의 캡슐은 특히 활성 카본을 함유하는 궐련에 장점을 제공한다. 필터에 활성 카본을 함유하는 궐련에서 활성 카본으로부터 필터 하류에 봉합된 캡슐을 배치함으로써, 활성 카본에 의한 방출된 첨가재의 흡착과 그에 따른 카본의 비활성화가 실질적으로 예방된다. 따라서, 첨가재가 풍미 성분인 경우, 궐련의 보관시 및 흡연시의 활성 카본에 의한 풍미 흡착이 상당히 예방된다.

하나 이상의 캡슐에 첨가제를 병합하여, 필터에서 궐련의 연소 중 생담배 연기(side stream smoke)의 풍미 손실이 상당히 감소되고 풍미 성분이 적게 또는 전혀 열분해(pyrolyzed)되지 않는다. 부연적으로, 첨가재를 함유한 하나 이상의 캡슐을 필터 섹션에 둠으로써, 활성 카본의 궐련연 변형 능력이 유지되고, 이것은 주류연으로부터 1,3-부타디엔, 아크롤레인, 이소프렌 등 같은 휘발성 유기 성분을 제거하는 것을 포함한다.

여기에 이용된 "방출가능하게 배열된"은 예를 들면 보관시에 원하지 않는 이동을 실질적으로 막거나 또는 감소시킬 수 있도록 첨가재가 충분히 함유된 캡슐에서의 첨가재의 봉쇄 및 방출을 의미한다. 이 뜻은 또한, 예를 들면 기계적 힘에 의해 캡슐이 깨지거나 개방될때, 캡슐중의 첨가재가 캡슐로부터 방출하기 충분한 이동성을 갖는 것을 의미하며 여기에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 캡슐은 캡슐을 함유한 궐련 필터 일부를 압착함에 의해 부서질 수 있고, 그러므로 캡슐 내의 첨가재가 방출된다. 캡슐은 단일부분 또는 다중부분 캡슐, 큰 캡슐, 작은 캡슐, 마이크로캡슐 등을 포함하는 다양한 물리적 형태로 형성될 수 있다. 하나의 바람직한 형태는 2-부분 캡슐이고 다른 바람직한 구현예는 매크로캡슐 또는 마이크로캡슐이다. 이들 바람직한 구현예 중 어느 것은 액체 첨가제를 포함할 수 있는 반면, 첨가제는 바람직한 구현예에서와 유사하게 기계적 작용에 의해 방출될 수 있다. 만약 작은 매크로캡슐 또는 마이크로캡슐이 제공된다면, 캡슐은 궐련 필터 섹션에 분산 배열하여 넣을 수 있고, 하나 이상의 캡슐, 바람직하게는 2-부분 캡슐 또는 마이크로캡슐의 경우, 필터 내의 플러그(plug) 또는 공동에 넣을 수 있다. 그러나 캡슐 또는 캡슐들은 활성 카본 같은 궐련의 어떤 수착제로부터 하류에 존재하는 것이 바람직하다.

마이크로캡슐은 스핀 코팅, 코아세르베이션, 계면 중합(interfacial polymerization), 용매 증발법(solvent evaporation), 액체 코어 재료의 내부 제트 및 액체 벽 재료의 외부 제트를 분출하기 위한 두 동심 제트를 이용하고 여기서 유체 흐름은 방울로 부서지고 액체 벽 재료는 교차-결합 이온의 존재, pH 차이, 온도 변화 등으로 인하여 유도된 상 전이에 의해 고체화 되는, 환형 제트 형성(annular jet forming)과 같은 캡슐화 기술을 포함하는 어느 적절한 기술에 의해 형성될 수 있다.

캡슐의 안정성, 강도, 파열 내성, 필터 제조 편리성 등에 맞추어 단일 벽 또는 다중-벽 캡슐을 이용할 수 있다. 캡슐은 약물 전달을 위한 캡슐, 액체 캡슐화 캡슐, 또는 다른 캡슐화 재료 같은 적당한 어떤 재료로 만들 수 있다. 예를 들면 제약 업계에서 전형적으로 활용되는 캡슐을 이용할 수 있다. 이러한 캡슐은 예를 들면 젤라틴 기재 또는 개질 셀룰로오스 같은 중합 재료로 형성된다. 개질 셀룰로오스로 이용되는 한 형태는 히드록시프로필메틸 셀룰로오스이다.

G. 바람직한 구현예들

첨가재를 함유하는데 이용되는 캡슐의 바람직한 구현예는 2-부분 캡슐이고 이것은 첨가재를 위한 주(primary) 저장소를 포함하는 것이 바람직하고, 여기서 첨가재는 캡슐에서 방출되기 적당한 어떤 형태로 존재할 수 있다. 예를 들면 주 저장소는 유체 첨가제 또는 첨가제들로 완전히 또는 부분적으로 채워지고 및/또는: 첨가제(들)로 포화된 스펀지 같은 다공성 압축 재료 또는 가혹한 필터 제조과정에서의 조기 파열 가능성에서 보호하기 위해 첨가제(들) 또는 심지어 첨가제 함유 마이크로캡슐이 이용할 수 있는 공간을 줄이기 위한 비-흡착 고체를 함유할 수 있다. 바람직하게는 하나 이상 캡슐의 벽이 첨가재의 이동을 예방하고 첨가재의 조절된 방출을 가능케한다.

바람직한 2-부분 캡슐에서, 2 부분은 주 저장소 내에 첨가재를 봉합 및/또는 감금하고, 기계적 작용에 의한 의도된 방출에 앞서 첨가재의 누수를 예방한다. 바람직한 구현예에서, 도 1 - 3에 도해된 바와 같이, 캡슐은 잠기거나 또는 봉합하여 장소에 놓인 2-부분을 포함하고 이어서 외부 힘이 작용하여 적어도 2 부분으로 분리되어 2-부분 내에 함유된 첨가재로부터 액체 또는 기체가 방출된다. 두 부분에 의해 형성된 봉합은 기계적인 봉합일 수 있다. 하지만, 봉합 품질을 개선하기 위해 두 캡슐이 만나는 위치에 외부적인 밴드 봉합이 제공될 수 있다. 밴드는 젤라틴, HPMC 또는 다른 적당한 재료, 바람직하게는 캡슐 제조에 쓰였던 재료와 유사한 재료로 만들 수 있다.

2-부분 캡슐에 함유된 첨가재를 방출하기 위해서, 바람직하기는 기계적인 작용과 같은 외부 힘이 가해진다. 외부 힘을 가하는 하나의 바람직한 방법은, 궐련 흡연 전에 또는 도중에 이용자가 필터에 함유된 2-부분 캡슐을 압착하거나 외부 힘을 가하는 것이다. 압착 행위 또는 가해진 외부 힘은 주 저장소를 적어도 부분적으로 변형시키고 이것은 차례로 감금되거나 봉합된 캡슐 내부 성분들의 기계적 이동을 야기한다. 이러한 이동은 내부 성분 사이에 하나 이상의 공간을 만들고, 이것을 통해 캡슐로부터 첨가재의 일부 이상이 방출될 수 있고, 예를 들면 필터를 통과하는 담배 연기를 변형시키기 위해 캡슐로부터 액체 및/또는 기체가 방출될 수 있다. 힘은 궐련 축을 따르는 또는 가로지르는 방향으로 행사될 수 있다. 비틀림 역시 가할 수 있다. 규정된 필터 위치에 반복적으로 집중된 힘을 가하기 위해 조임 장비, 튜브 압착 장비, 족집게 또는 비틀거나 압착력을 적용하기 위한 다른 장비 같은 외부 장비를 이용할 수 있다.

바람직하게는, 예측 가능한 결과를 제공하기 위해서는 캡슐의 두 부분이 이용자의 압착으로 파열되기보다는 물리적으로 분리되어야 한다. 그러나 캡슐을 파열시키는 것은 첨가재 일부 이상이 캡슐에서 방출될 수 있는 개방 공간의 생성을 가져오므로 파열도 이용할 수 있다.

2-부분 캡슐의 대안으로, 풍미 용액이 단일-부분에 캡슐화되어 있는 이음매 없는 캡슐이 유사한 목적으로 제공될 수 있다. 예시적인 구현예에서, 마이크로캡슐이 궐련 필터 내에 제공될 수 있고, 마이크로캡슐은 그 안에 첨가재를 포함할 수 있다. 유사하게 매크로캡슐 및 마이크로캡슐은 힘을 가해서 파열될 수 있고, 여기서 매크로캡슐과 마이크로캡슐은 파열되어 함유된 첨가재를 방출할 수 있다.

매크로캡슐 또는 마이크로캡슐은 궐련 필터 전체에, 궐련 필터의 별개의 부분에, 또는 궐련 필터의 하나 이상의 부분에, 균일하게 또는 비균일하게 분포될 수 있다. 선택적으로, 다른 예시적인 구현예서는, 궐련 필터 내의 수착제 영역에서 분리된 셀룰로오스 아세테이트 필터 부분에 마이크로캡슐이 넣어질 수 있다. "캡슐" 또는 "매크로캡슐"은 큰 캡슐 바람직하게는 지름 1mm와 유사하거나 더 큰 캡슐을 규정하는 경향이 있고, "마이크로캡슐"은 작은 캡슐, 바람직하게는 1mm보다 작은 캡슐은 규정한다는 것에 주의하라.

바람직한 궐련은 필터에 통합적으로 부착된 궐련을 포함하고, 여기서 필터는 필터재, 수착제 재료 및 궐련 연기의 특성을 변형하는 첨가재가 함유된 하나 이상의 캡슐을 포함한다.

선택적으로, 다른 바람직한 궐련은 필터에 통합적으로 부착된 담배 로드를 포함하고, 여기서 필터는 분리된, 인접한 섹션들을 포함하고, 여기서 첫번째 섹션은 필터재를 포함하고, 두번째 섹션은 수착제 재료를 포함하고, 세번째 섹션은 궐련 흡연시 담배 연기의 특성을 변형하는 첨가재가 함유된 하나 이상의 캡슐을 포함한다. 여기서 캡슐은: 첨가재가 캡슐화된 약한 벽 또는 봉합된 벽을 포함하고, 여기서 약한 벽 또는 봉합은 필터에 외부 힘을 가했을때 깨져서 첨가재를 필터를 통과하는 담배 연기에 노출된다. 바람직하게는, 궐련 필터는 하나 이상의 캡슐과 수착제 재료 사이에 필터재가 있도록, 또는 구강 말단 필터 사이 또는 필터와 구강 말단 필터 사이에 하나 이상의 캡슐이 넣어진 구강 말단 필터에 놓여져서, 하나 이상의 캡슐이 수착제 재료로부터 하류에 놓이도록 배열된다.

바람직한 구현예에 따른 캡슐은 할로우(hollow) 튜브 방법으로 궐련의 필터 일부 안에 병합할 수 있고, 연기가 튜브 및 캡슐 주위를 통해서 흐를 수 있도록 여기서 캡슐은 튜브 지름을 부분적으로 채운다. 할로우 튜브는 캡슐을 함유할 수 있지만 외부 힘이 필터에 가해진 후 캡슐 또는 마이크로캡슐에서 첨가제가 방출되는 것을 막지 않는 필터재와 양립가능한 어떤 재료로도 만들 수 있다. 바람직한 구현예에서, 할로우 튜브는 할로우 아세테이트 튜브이다.

하나의 구현예에서, 캡슐은, 위에 개시한 대로 2-부분, 제1 부분과 제2 부분으로 제조되고, 여기서 제1 부분은 개방된 말단을 가지고 제2 부분도 개방된 말단을 갖는다. 따라서, 각각의 부분은 개방 말단을 갖는 할로이다. 제1 부분은 첨가 화합물의 액체, 고체 또는 흡수된 형태를 함유하고 첨가제를 위한 주 저장소를 제공한다. 제2 부분은 제1 부분 안으로 삽입되어 두 할로 부분에 단단한 봉합을 만들 수 있다. 이를테면 기계적인 봉합과 같은 단단한 봉합은 첨가재의 이동 또는 누출을 예방하거나 최소화하기 위해 두 캡슐 부분의 접합점의 봉합 밴드를 이용하여 강화될 수 있다. 캡슐은 그런 후에 궐련의 필터 부분으로 삽입될 수 있다. 하나의 구현예에서, 예를 들면 도 1에서 나타나듯이, 캡슐은 할로우 아세테이트 튜브 안으로 삽입된 후 궐련 필터에 병합된다. 캡슐이 함유된 필터를 압착되면 첨가제가 방출된다. 사용된 첨가제는 일정한 퍼프 전달을 제공하기 위해 할로우 아세테이트 필터에 흡수되도록 선택된다.

다른 구현예에서, 2-부분 캡슐은 캡슐의 기계적 개방으로 생성된 개방 공간은 통해 첨가제가 분출되도록 제공된다. 이 구현예에서, 2-부분 캡슐이 압착되면 두 부분 사이의 봉합이 개방되고 주 저장소 역할을 하는 캡슐 위로 액체 첨가제가 밀려 나온다(방향성은 명백함을 위해 제공된다). 그리고 나서, 캡슐의 외부로 액체 첨가제가 흐르고 상기 첨가제는 궐련 흡연시 주류연으로 옮겨진다.

다른 구현예에서, 첨가제가 필터 안으로 계속 방출되도록 두 부분의 분리가 유지되도록 2-부분 캡슐이 설계되고, 이것은 흡연시 주류연에 첨가제가 계속 이용되도록 한다. 예를 들면 캡슐의 두 부분 사이에 만들어진 기계적인 개방은 캡슐에서 흘러 나와 캡슐의 첫번째 및 제2 부분에 입자가 흘러 갇혀서 두 부분 사이의 닫힘을 방해하는, 첨가제의 분산된 입자의 이용에 의해 개방을 유지한다.

이중 캡슐도 여기에 이용할 수 있다. 바람직하게는, 이중 캡슐은 큰 캡슐 내의 작은 캡슐에 의해 형성된다. 이 두 캡슐은 상호 양립 가능하거나 또는 양립되지 않는 재료 또는 제형을 함유할 수 있다. 이중 캡슐, 이를테면 W. Lothian, Scotland의 Encap Drug Delivery 의 DuoCap™를 첨가제(들)를 함유하는데 이용할 수 있다.

도 1은 구현예에 따라 조립된 궐련의 단면도이다.

도 2는 구현예에 따라 궐련 필터에 이용되는 봉합된 캡슐의 도해이다.

도 3은 구현예에 따라 조립된 궐련의 단면도이다.

도 4A는 구현예에 따라 궐련 필터에 이용되는 캡슐의 전개도이다.

도 4B는 구현예에 따라 궐련 필터에 이용되는 봉합된 캡슐의 도해이다.

도 4C는 구현예에 따라 궐련 필터에 이용되는 캡슐의 작용 도해이다.

도 4D는 구현예에 따라 고형물이 봉합된 캡슐에 존재하는 궐련 필터에 이용되는 봉합된 캡슐의 도해이다.

도 5A는 구현예에 따라 궐련 필터에 이용되는 봉합된 캡슐의 도해이다.

도 5B는 구현예에 따라 궐련 필터에 이용되는 캡슐의 작용 도해이다.

도 6A는 구현예에 따라 궐련 필터 내에 캡슐을 포함하는 조립된 궐련의 단면도이다.

도 6B는 첨가제를 함유한 이중 캡슐의 도해이다.

도 7A는 구현예에 따라 궐련 필터 내에 마이크로캡슐을 포함하는 조립된 궐련의 단면도이다.

도 7B는 구현예에 부합하는 궐련 필터 내에 마이크로캡슐과 필터재 내에 수착제를 포함하는 조립된 궐련의 단면도이다.

도 8은 구현예에 부합하는 궐련 필터재 내에 마이크로캡슐을 포함하는 조립된 궐련의 단면도이다.

도 9는 마이크로캡슐을 형성하는 바람직한 방법의 도해이다.

첫번째 바람직한 구현예에 따라, 궐련, 필터 및 2-부분을 포함하는 풍미 캡슐을 추가로 도 1-6에 나타내었다. 도 1은 필터 (40)에 통합적으로 부착된 담배 로드 (60)를 포함하는 궐련을 나타낸다. 필터 (40)은 제1 필터재 영역 (45), 수착제 영역 (50) 및 제1 부분 (20) 및 제2 부분 (30)이 삽입되어 있는 2-부분 캡슐 (10)을 함유하는 할로우 아세테이트 튜브 (70)를 포함한다. 제1 부분 (20)은 말단이 개방되어 있고 첨가재의 주 저장소로 기능을 한다. 제2 부분 (30)의 닫힌 반구 말단은 제1 부분 (20)의 개방 말단에 봉합적으로 배치되어 있다. 수착제는 바람직하게는 활성 카본이다. 도 1의 캡슐은 이용자가 할로우 아세테이트 튜브 (70) 영역에서 궐련을 영역을 압착하여 개방되고, 이것은 제1 부분 (20) 및 제2 부분 (30)에 적어도 부분적인 기계적 분리에 의한 캡슐 (10)의 변형이 일어나고, 따라서 제1 부분 (20)의 주 저장소로부터 첨가제가 방출된다. 즉 예를 들면 필터를 통과하는 주류연에 첨가제가 노출된다.

도 2에 더욱 상세히 나타낸 바와 같이 제1 부분 (20) 및 제2 부분 (30)은 도 1과 유사한 방향으로 나타내었고, 여기서 제1 부분 (20)은 궐련 구강 말단쪽을 향해 놓이고, 제2 부분 (30)은 담배 로드 방향으로 놓인다. 제1 (20) 및 제2 부분 (30)은 화살표 (A) 및 (B) (할로우 아세테이트 궐련의 원주 주변을 따라)와 같이 힘이 가해지면 기계적으로 분리되도록 제조될 수 있다. 힘 (A) 및 (B)가 가해지면 제2 부분 (30)은 (C) 방향(담배 로드 쪽)으로 힘을 받고, 따라서 제2 부분 (30)이 부분적으로 또는 완전히 제1 부분 (20)과의 봉합 관계에서 벗어나, 제1 부분 (20) 내의 주 저장소에서 첨가제가 방출된다.

도 3은 첫번째 바람직한 구현예와 유사하지만 구강 말단에 제1 필터재 영역 (45)이 없는 풍미 캡슐의 두번째 바람직한 구현예를 나타낸다. 이 구현예에서, 필터 (40)의 마지막 섹션은 제거되고 제1 부분 (20) 및 제2 부분 (30)을 갖는 캡슐이 함유된 할로우 아세테이트 튜브 (70)는 구강 말단에 있어, 첨가제가 필터에서 유출되자마자 주류연으로 직접 제공될 수 있다. 구강 말단으로부터 첫번째 필터재 영역 (45)을 제거함에 의해, 이용자는 그 안의 캡슐을 압착시켜 액체 풍미를 방출시키고 부분 (45)을 적시고, 그리고 나서 캡슐 (10)은 흡연 전에 제거하여 버릴 수 있다. 바람직하게는, 사용 후 캡슐의 제거가 요구되면, 캡슐은 궐련 구강 말단에서 최소한 부분적으로 돌출되도록 병합될 수 있고, 돌출부는 편리한 제거를 위해 손가락으로 잡을 수 있다.

세번째 바람직한 풍미 캡슐의 구현예를 도 4A - 4D에 도해하였다. 도 4A에서 보이듯이, 2-부분 캡슐은 제1 부분 (200)(안에 첨가제가 있음) 및 제2 부분 (300)으로 형성되고 2-부분은 서로 원형 나사모양 (210)으로 봉합적으로 놓인다. 제1 부분 (200) 및 제2 부분 (300)은 서로 봉합적으로 부착된 후, 첨가재를 방출하기 위한 펌프로서 사용될 수 있고, 여기서 제1 부분 (200)은 첨가재의 주 저장소 역할을 하고 그리고 제2 부분 (300)은 첨가재의 전달을 돕는다. 잠기고 봉합된 구조를 제공하기 위해서 제1 부분 (200) 및 제2 부분 (300) 둘 다에 원형 나사모양 (210)이 제공될 수 있고 그리고 외부 힘의 작용하에서 첨가제를 방출시키는 밀봉을 제공하는 어떠한 형태일 수 있다. 부가적으로, 캡슐 파열에 필요한 힘의 양을 줄이기 위해 캡슐의 일부에 금이 그어질 수 있다.

4B에 예시되었듯이, 제2 부분 (300)의 개방 말단은 캡슐이 압착되기 전까지 캡슐을 봉합적으로 유지하는 역할을 하는 나사모양 (210)에 의해 제1 부분 (200)의 개방 말단에 고정될 수 있다. 부가적으로, 캡슐의 확실한 봉합을 위해, 제1 및 제2 부분 이음매 주위에, 제2 부분만의 일부에, 제1 및 제2 부분의 일부에 봉합 밴드 (400)를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 봉합 밴드 (400)는 캡슐에 차단성 및 불침투성을 생성하는 차단성 및 불침투성 재료이다.

도 4C는 (D) 및 (E)에 외부 힘을 가했을 때의, 첨가제를 밀어 캡슐의 제1 부분과 제2 부분 사이의 (330)를 개방하는, 캡슐 펌프 작용을 예시한다. 두 부분 (200) 및 (300)은, 캡슐을 압착함에 의해 (D) 및 (E)에 가해진 힘을 통해 기계적으로 분리하여 두 부분 사이에 개방 (330)을 제공한다. 바람직하게는 액체인 첨가재가 제1 부분 (200) 및 제2 부분 (300) 사이의 구멍 (330)을 통해 밀려 (화살표 (320)에 표시된 대로) 나오면서, 셀룰로오스 아세테이트 영역과 같은 필터 일부와 같은 캡슐의 외부를 적시게 된다.

부연적으로, 캡슐 부분을 만들면서 나사모양을 삽입할 수 있다. 이러한 나사모양은 작용하는 힘을 캡슐의 약한 부분 또는 지점에 집중시켜서 캡슐의 용이한 파열을 이끈다.

캡슐이 도 4C 예시대로 압착될때, 궐련에 캡슐이 이용되었다면, 제1 부분 (200) 및 제2 부분 (300) 사이의 봉합 또는 잠긴 구조는 개방되어 캡슐로부터 첨가제가 방출되고 필터를 통과하는 담배 연기와 섞인다. 부연적으로, 캡슐은 캡슐의 약한 지점에서 깨질 수 있다는 점이 강조된다. 예를 들면 캡슐의 (220) 모서리 주변 부분은 약하고 깨지기 쉽다.

추가의 구현의 예에서, 도 4D 예시처럼, 첨가제를 흡수하거나 캡슐에서 더 작은 양의 첨가제의 이용을 허용하기 위한 필터(예를 들면 제1 부분 (200)이 공간을 차지하는) 역할을 하는 실리카, 알루미나, 카본 또는 기타 재료의 스펀지 또는 입자 같은 고체 (205)가 제1 부분 (200)에 위치될 수 있다. 선택적으로, 고체 (205)는 풍미된 카본 또는 분자체 재료 같은 다른 다공성 재료 같은 풍미 화합물 입자 또는 풍미 함유 입자일 수 있고, 여기서 액체는 생략되거나 입자의 구멍에 흡수될 수 있다.

도 5A - B는 풍미 캡슐의 다른 구현예를 예시한다. 도 5A에서 제1 부분 (220)은 풍미 성분용 주 저장소를 포함하고 제2 부분 (310)은 첫번째의 부분 공동 (220) 안으로 고정되어 있다. 도 5B에 나타난 바와 같이 캡슐 (G) 및 (H) 지점을 압착 또는 힘을 가하면, 제1 부분 (220) 및 제2 부분 (310)은 캡 또는 개방 부분을 (110)에 형성기에 충분히 기계적으로 분리되고 그것을 통해 풍미 성분이 방출되어서 궐련의 필터를 통과하는 담배 연기와 접촉하여 섞이거나 담배 연기에 혼입될 수 있다.

궐련의 도 4A - D의 풍미 캡슐의 예시적인 구현예는 도 6A에 나타나있고, 여기서 첨가재의 2-부분 캡슐 (100)은 궐련 (3) 내의 수착제 영역 (50)에서 떨어진 필터 하류 (40) 내에 위치한다. 담배 로드 (60)과 인접한 필터재 영역 (45), 수착제 영역 (50), 필터재 영역 (45)를 가진 필터 (40)는 담배 로드 (60)에 부착될 수 있고, 여기서 2-부분 캡슐 (100)은 필터재 영역 (45) 사이에 놓인다. 2-부분 캡슐 (100)은 할로우 아세테이트 튜브 (70)에 마찰적으로 고정될 수 있다. 부연적으로, 도 6B에서 예시된 바와 같이 이중 캡슐이 궐련 (3)에 병합될 수 있고, 여기서 이중 캡슐은 첨가제 또는 활성 제형을 가질 수 있다.

사용 시, 궐련 (3)의 필터 영역의 일부는 캡슐의 어느 쪽에서 힘 (H), (I)으로 압착될 수 있고, 이것은 도 4C에 예시된 바와 같이 제2 부분 (300)으로부터 첨가제 성분의 주 저장소를 포함하는 제1 부분 (200)의 적어도 부분적인 기계적 분리를 일으킨다. 도 4A - D와 같이, 도 6의 궐련 (3)에서 캡슐 (100)이 사용 전에 압착되면, 첨가 성분은 캡슐 (100)의 제1 부분 (200) 및 제2 부분 (300) 사이에 생성된 구멍을 통해 흐르고, 캡슐 (100) 외부를 적시거나 첨가제를 공급할 수 있다. 바람직하게는, 제공된 캡슐은 0.5kgf - 0.8kgf (킬로그램 힘), 0.8kgf - 1.2kgf, 1.2kgf - 1.6kgf, 1.6kgf - 2.0kgf 또는 2.0kgf - 2.4kgf의 파열 강도를 가진다. 궐련 3이 흡연됨에 따라, 첨가제는 그 후 필터를 통과하는 주류연에 노출될 수 있다.

다른 구현예에서, 캡슐은 첨가제가 캡슐화되어 있는, 하나 이상의 마이크로캡슐의 형태일 수 있다. 도 7A에 예시된 것처럼, 각각의 마이크로캡슐은 단독으로 또는 다른 마이크로캡슐 (800)과 조합하여 이용될 수 있다. 궐련에서 사용될 때, 각각의 마이크로캡슐은 요구되는 첨가제에 따라 (존재한다면) 궐련의 다른 마이크로캡슐(들)과 같거나 또는 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들면 도 7A에 나타낸 바와 같이, 풍미의 바람직한 멘톨-담배 조합을 제공하기 위해, 열 개의 멘톨 풍미 마이크로캡슐과 다섯 개의 담배 풍미 마이크로캡슐의 조합이 궐련 필터 안으로 병합될 수 있다.

다른 예로, 도 7B에 예시한 바와 같이, 풍미 구체 또는 구형 풍미 캡슐과 같은 구형일 수 있는, 하나 이상의 큰 매크로캡슐이 제공될 수 있다.

도 7A - B 예시대로, 마이크로캡슐 첨가제의 방출은 마이크로캡슐 (800) 또는 매크로캡슐 (810)을 함유한 궐련 필터 (40)의 양면을 압착하여 달성할 수 있다. 힘을 가하면, 하나 이상의 마이크로캡슐 (800) 또는 매크로캡슐 (810)이 파열되고 마이크로캡슐 (800) 또는 매크로캡슐 (810) 내의 첨가제가 궐련 안으로 방출된다. 따라서, 첨가제는 오직 힘이 적용된 후에만 수착제 (50)에서 떨어진 하류 지점인 궐련 필터 내로 방출되어, 첨가제가 궐련내로 전달되면서 첨가제와 수착제의 상호작용은 감소된다.

바람직한 구현예의 캡슐, 바람직하게는 2-부분 캡슐 또는 하나 이상의 마이크로캡슐 또는 매크로캡슐인 캡슐은 궐련에 첨가 성분을 공급하는데 여러가지 장점을 제공한다. 이용 전까지 주 저장소 또는 마이크로캡슐 내에 첨가제를 보유하는 캡슐을 이용함으로써 첨가제의 이동이 최소화된다. 상자 내의 남은 궐련은 놔둔 채, 캡슐이 함유된 각각의 궐련을 개별적으로 압착하여 첨가제의 방출을 달성할 수 있다. 이런 남아 있는 궐련은 필터 내의 캡슐이 파열되고 첨가제를 방출하기 전까지 봉합된 첨가제를 필터내에 유지한다. 캡슐은 보관되는 동안 첨가 성분 이동과 필터 내의 수착제 재료 및/또는 궐련 다른 부분의 첨가 화합물 수착을 예방 또는 최소화하기 위한 보호적인 구조를 제공한다. 캡슐의 하류 위치는 활성 카본 같은 어떤 상류 수착제와도 실제적인 간섭없이 풍미 성분들이 흡연가에게 전달되도록 한다. 필터 내의 캡슐의 위치는 또한 생담배 연기로의 풍미의 손실도 최소화한다.

캡슐을 압착하거나 또는 위부 힘을 가한 후 캡슐에서 방출된 첨가제는 사용된 특정 유형의 첨가제에 대한 바람직한 양으로 공급될 수 있다. 상기 양은 캡슐의 특정 디자인으로, 특히 첨가 성분의 주 저장소 역할을 하는 2-부분 캡슐의 제1 부분 또는 필터 내에 존재하는 마이크로캡슐의 수 및 크기로 조절할 수 있다. 궐련의 패킹 및 보관시 첨가제는 실질적으로 캡슐 내에 봉합되어 있기 때문에, 궐련당 사용된 첨가제의 양은 일반적으로 극히 작다. 예를 들면 첨가제로 풍미가 이용되면, 궐련 흡연시 주류연에 적당한 양의 풍미를 제공하기에 마이크로캡슐은 몇 방울, 예를 들면 3μl 내지 6μl, 6μl 내지 9μl, 9μl 내지 12μl의 풍미제로 충분하고, 2-부분 캡슐 또는 매크로캡슐은 더 많은 방울, 예를 들면 6μl 내지 9μl, 9μl 내지 12μl, 또는 12μl 내지 5μl 또는 그 이상의 풍미제이면 충분하다.

첨가제의 점도는 하나 이상의 캡슐 옆의 필터 셀룰로오스 아세테이트 부분 으로의 첨가제의 조절 위킹(wicking)에 의해 조절할 수 있다. 높은 점도 액체에 의의해 조장되는 느린 위킹은 궐련 필터 종이의 오염을 감소시킨다. 사용될 수 있는 점도 변경제는 소수성 제형을 위한 밀납 또는 다른 왁스들 및 친수성 제형을 위한 조절된 셀룰로오스 등을 포함한다.

캡슐의 크기는 궐련에 사용하기에 적절한 어느 크기일 수 있다. 궐련의 필터에 2-부분 캡슐을 제공하기 위해서는, 바람직하게는 2-부분 캡슐은 궐련의 지름보다 작아야 하고, 예를 들면 2mm 미만, 2mm 내지 3mm, 3mm 내지 4mm, 4mm 내지 5mm 또는 5mm 초과일 수 있고, 필터의 길이에 따라, 예를 들면 8mm미만, 8mm 내지 10mm, 10mm 내지 12mm 또는 12mm 초과의 길이로 변할 수 있다. 전통적인 궐련에서 2-부분 캡슐은 바람직하게는 약 지름 2mm 내지 4mm 및 길이 8mm 내지 11mm이고, 이것은 요구되는 양의 액체 첨가 성분을 2-부분 캡슐에 보유하도록 하고, 2-부분 캡슐이 필터 안으로 고정되면서 최종 이용자가 힘을 가하기 편리한 큰 표적을 제공한다.

바람직하게는 2-부분 캡슐은 궐련의 필터와 비슷한 외부 지름을 갖는, 예를 들면 할로우 아세테이트 튜브인 할로우 튜브에 놓인다. 2-부분 캡슐의 배치는 도 1, 3, 및 6A에 예시된 바와 같이 할로우 튜브 양쪽 말단에 필터재가 있거나 또는 도 3에 예시된 바와 같이 캡슐이 함유된 할로우 튜브가 구강 말단 필터에 놓이도록 된다. 부연적으로 2-부분 캡슐의 배향은 힘이 가해지는 캡슐 부분(도 2에서 (A) 및 (B) 그리고 도 4C에서 (D) 및 (E))이 필터 축의 원 둘레 내에 놓이는 것이고 첨가제가 방출되는 배향은 필터 담배 로드 측면상의 필터 부분을 향하도록 놓인다. 도 1, 3 및 6A에서, 방위는 힘이 가해진 후 첨가제가 방출되도록 설계된 캡슐의 부분에 힘을 가할 수 있도록 되어있다는 점이 강조된다.

궐련의 필터 내에 하나 이상의 마이크로캡슐 및/또는 매크로캡슐을 제공하기 위해서, 마이크로캡슐은 같거나 다른 크기일 수 있다. 예를 들면 마이크로캡슐은 0.3mm 내지 1.0mm 지름을, 하지만 바람직하게는 약 0.3mm 내지 약 0.4mm, 가진 원형 모양으로 만들 수 있다. 바람직하게, 마이크로캡슐은 약 0.3mm 내지 약 0.4mm의 지름인 이음매 없는 원형 형태인 단일 부분 캡슐로 형성된다. 한편, 매크로캡슐은 1.0mm 내지 6.0mm, 바람직하게는 3.0mm 내지 4.0mm 지름의 이음매 없는 원형 형태의 단일 부분이다. 이런 크기 범위를 가진 원형 마이크로캡슐 및 매크로캡슐은, 마이크로캡슐 및/또는 매크로캡슐에 의한 흡입 저항 효과를 최소화하고 필터 내의 필터 성분 또는 담배 로드에서의 감소된 담배 패킹의 견고성을 보상하는 궐련의 설계를 가능케 한다.

8mm 지름을 갖는 할로우 튜브에 고정된, 0.35mm 지름을 갖는 마이크로캡슐을 갖는 할로우 튜브는 흡입 저항의 실제적인 변화없이 약 90%까지 채울 수 있다는 점이 강조된다. 0.3mm 지름보다 작은 마이크로캡슐도 이용할 수 있지만, 만약 작은 마이크로캡슐들이 사용한다면 작은 크기는 패킹을 더욱 견고하게 하고, 만약 필터의 할로우 튜브 부분에 충전된다면 흡입 저항을 실제적으로 상승시키기 때문에, 이들은 공동보다는 필터 내의 필터 토우 재료 내에 분산되는 것이 바람직하다.

도 7A에 예시되었듯이, 마이크로캡슐 (800)(또는 도 7B의 단일 매크로캡슐)은 필터 (40)의 깊이, 두께, 길이의 일부를 통해 제공될 수 있다. 2-부분 캡슐의 배치와 비슷하게, 도 7A의 예시처럼 마이크로캡슐 (800)은 할로우 튜브(70)에, 예를 들면 궐련 필터의 외부 지름을 갖는 할로우 아세테이트 튜브에 놓일 수 있다.

또는 도 7B 예시처럼, 매크로캡슐 (810)은 필터재 (900)와 떨어진 필터 (40) 하류에 위치될 수 있고, 여기서 필터재 (900)는 필터재 (900)의 러플(ruffles) 또는 주름(pleats) 내에 있는 수착제를 포함한다.

다른 선택으로, 도 8 예시와 같이 마이크로캡슐 (800)은 필터재 (900) 안에 있을 수 있고 여기서 마이크로캡슐은 수착제 영역 (50) 하류에 있다.

수착제는 필터의 토우 재료에 병합될 수 있다는 점이 강조된다. 예시적 구현예에서, 활성 카본은 필터의 토우 재료 층 또는 토우 재료 더미 내에 포함될 수 있고, 여기서 토우 재료는 궐련의 필터 성분을 형성하고, 마이크로캡슐은 궐련의 성분인 할로우 아세테이트 튜브 필터 내에 포함될 수 있다.

다른 바람직한 구현예는 도 9에 예시대로, 마이크로캡슐 같은 풍미 캡슐을 형성하는 방법을 포함한다. 도 9 예시처럼, 동심 노즐 (1000)은 풍미 코어 (1150) 및 외피(shell) (1250)를 갖는 마이크로캡슐을 동시-사출하는데 사용할 수 있고, 상기 코어는 동심 노즐 (1000)의 중심 통로 (1100)에 의해 형성되고, 상기 외피 (1250)는 동심 노즐 (1000)의 외부 통로 (1200)에 의해 형성된다. 또한, 도 9의 예시처럼, 동심 노즐 (1000) 말단에 형성된 캡슐 (1400)은 용액 (1300) 안으로 점적될 수 있고, 여기서 겔화가 일어날 수 있다. 액체 동심 풍미 코어 (1150) 및 외피 벽 외부 층 (1250)을 동시-사출하여, 액체 동심 및 겔 외피 벽을 갖는 캡슐을 형성할 수 있어, 액체 첨가제에 대한 구조적 봉쇄를 제공한다. 선택으로, 단일 사출도 캡슐을 제조하는데 이용할 수 있다.

바람직하게는, 풍미 캡슐 (1400)은 민트 오일, 멘톨, 또는 위에 언급한 다른 첨가제와 같은 소수성의 풍미 코어 (1150) 및, 그리고 천연 또는 자연적 및 변형된 폴리사카라이드로 구성된 외피 벽(1250)과 같은 외부 층을 함유하도록 제조될 수 있지만, 폴리머 또는 다른 외피 벽 재료일 수 있다. 바람직한 폴리사카라이드는 펙틴, 알긴산염, 카라기닌, 검(gum) 및 한천을 포함한다. 바람직한 폴리머는 젤라틴 같은 단백질, 변형된 셀룰로오스 또는 폴리아크릴레이트와 같은 합성 폴리머를 포함한다.

단일 사출로 캡슐을 형성하는 것도 가능하다. 예를 들면 소수성 풍미는 친수성 폴리사카라이드 용액 안으로 분산될 수 있고, 상기 분산물은 단일 노즐을 통해 폴리사카라이드 교차-결합에 적당한 물-기재 양이온 용액 안으로 동시-사출될 수 있다. 시스템의 소수성 성분들(폴리사카라이드 및 양이온)에서 친수성 풍미를 분리하여, 별개의 소수성 코어를 캡슐 내에 형성할 수 있다.

예를 들면 캡슐을 형성하기 위한 단일 사출은 수중 5중량%의 5mL LM20(메톡시 함량이 20%인 아미드화된 저 메톡시 펙틴) 펙틴 용액이 함유된 유리병에 1.1g의 멘톨/민트 풍미 제형 혼합물을 혼합함으로써 수행될 수 있다. 그런 후에 펙틴 용액 내에 풍미 분산물을 형성하기 위해 유리병을 강하게 흔든다. 분산물은 일정한 진동하에서 염화칼슘용액으로 주사기 점적을 하여 사출될 수 있다. 결과로, 방울이 용액과 충돌하여 칼슘 양이온에 의해 펙틴을 교차결합하는 즉시 약 1mm - 2mm 크기의 캡슐이 형성된다. 그런 후에 캡슐은 수집되고 및 공기 건조된다. 주사 전자 현미경(SEM)를 이용하여 상기 예시적인 방법으로 형성된 캡슐의 단면을 조사하여, 별개의 코어 및 외피 구조 그리고 멘톨/민트 풍미 제형의 비-균일한 분산물을 갖는 캡슐이 형성되었음을 볼 수 있다. 유사하게, 글리세롤 2.2g, 멘톨/민트 풍미 제형 0.3g 및 5% LM20 펙틴 용액 1.5g을 함유하는 다른 혼합물이 형성될 수 있다. 이러한 혼합물의 캡슐은 염화칼슘 용액에서의 침전에 의해 유사하게 형성되고 다른 캡슐과 유사한 코어-외피 형태 구조를 가질 수 있다.

외부 층 (1250)의 두께는 노즐 설계를 통해서 조절할 수 있고, 여기서 풍미 코어 (1150) 및 외부 층 (1250)의 비율과 크기는 특이적으로 선택될 수 있다. 부연 적으로, 외부 층 (1250)의 두께는 외부 층 재료 및 외부 층 재료를 겔화 하는데 이용되는 용액을 특정하게 선택하여 조절할 수 있고, 여기서 외부 층 재료와 용액은 빠르게 또는 느리게 반응하여 그것의 용액과의 반응 속도에 따라 두껍거나 얇은 외피 벽 층 (1250)을 형성한다.

위에 개시된 풍미 코어 (1150)은 바람직하게는 소수성 풍미이지만 또한 친수성 풍미이다. 그러나 만약 친수성 풍미가 요구된다면, 외부 층 재료 특성은 바람직하게는 소수성 풍미를 사용한 그것들과는 다르다. 부연적으로, 풍미 코어 (1150)는 친수성 및 소수성 성분에 분산할 수 있고, 바람직하게는 친수성 성분은 외부 층의 외부 영역에 영향을 줄 수 있는 양이온을 함유한다. 두께 또한 추가의 이온성 젤라틴 캡슐화 또는 다른 방법으로 주 캡슐을 오버코팅하여 조절할 수 있다.

부연적으로, 첨가재는 인성, 온열 안정성, 캡슐 기능성 등을 조절하는데 사용할 수 있다. 예를 들면 교차-결합 첨가제 및 습윤제를 이용하여 외피 벽 외부 층 (1250)의 인성을 조절할 수 있고, 반면 계면 활성제를 이용하여 풍미 코어 (1150)과 외피 벽 외부 층 (1250) 또는 외피 벽 (1250)와 용액 (1300) 사이의 친수성/소수성 접촉면을 조절할 수 있다.

실시예

도 9에 예시된 장치를 사용하여 제조된 바람직한 합성 캡슐을 여기에 개시하였다. 특정 제형에서, 환형 제트 방법과 유사하게, 저 메톡시(LM) 펙틴 용액의 액체 벽 재료 (1250)를 중심 노즐 (1000)의 외부 일부 (1200)에 공급하고, 멘톨/민트 풍미인 풍미 코어의 액체 코어 재료를 중심 노즐 (1000)의 내부 일부 (1100)에 보 급하였다. 그리고 나서, 풍미 코어 (1150)의 멘톨/민트 풍미를 액체 벽 재료 (1250)와 동시-사출하고, 방울로 부수고, 여기서 공동-사출된 방울 (1400)은 중심 노즐의 내부 및 외부 일부 사출 속도에 근거하여 예정된 크기를 갖는다. 그리고 나서, 동시-사출 방울 (1400)을 이온 용액 (1300)(예를들면, 칼슘 이온 용액) 안으로 점적시켰고, 여기서 LM 펙틴과 이온 용액 사이의 반응으로 LM 펙틴의 이온성 겔화가 일어났고, 이것은 LM 펙틴을 경화시켜 외피 벽을 형성하였다.

그리고 나서, LM 펙틴 외피 벽을 건조를 가속시키고 캡슐은 더욱 고정화시켜 안정화되도록 진공을 적용 또는 안한 고온 또는 실온에서 건조해서, 최종 결과로 약 0.3mm 내지 6.0mm인 합성 캡슐, 바람직하게는 지름 약 0.3mm 내지 약 0.4mm인 원형 캡슐을 형성하였다. 이런 캡슐의 경우, 약 0.5kgf - O.8kgf, 0.8kgf - 1.2kgf, 1.2kgf - 1.6kgf, 1.6kgf - 2.0kgf, 또는 2.0kgf - 2.4kgf의 파열 강도를 가진 캡슐이 바람직하지만, 캡슐의 파열 강도는 방울에 제공된 LM 펙틴의 양과, 이온 용액의 농축 수준 및 방울이 겔화를 위해 이온성 용액에 머무른 시간의 양을 기준으로 변할 수 있다. 예를 들면 캡슐의 크기, 함량 비율 및 파열 강도는 서로 독립적으로 소수성 풍미와 친수성 외피 벽의 사출 속도를 제어함으로써 제어할 수 있고, 여기서 멘톨/민트 풍미와 LM 펙틴의 각각의 사출 속도는 방울마다 얼마의 양이 각각 존재하는지를 결정하고 이로 인해 크기, 함량 비율 및 파열 강도를 제어할 수 있다. 상기 발명이 참고로 특정 구현예를 자세히 기술하고 있지만, 이 분야의 당업자는 청구항의 범위에서 벗어남 없이 다양한 변화와 변형이 만들어지고, 그들이 등가물이 적용됨을 이해할 것이다.

Claims

필터재, 수착제 재료 및 궐련 흡연시 담배 연기의 특성을 변형하기 위한 첨가재를 함유하는 2-부분 캡슐을 포함하는 궐련용 필터로, 상기 캡슐은:

첨가재를 함유하는 제1 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제1 부분; 및

제2 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제2 부분을 포함하고,

여기서, 상기 제2 부분은 개방 말단들이 같은 방향을 향하도록 제1 부분 안에 끼워지고, 그리고

상기 캡슐은 필터에 외부 힘이 가해질 때 첨가재의 최소한 일부를 방출하는 것인 필터.
필터재, 수착제 재료 및 궐련 흡연시 담배 연기 특성을 변형하기 위한 첨가재를 함유하는 2-부분 캡슐을 포함하는 궐련용 필터로, 상기 캡슐은:

첨가재를 함유하는 제1 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제1 부분; 및

제2 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제2 부분을 포함하고, 여기서 제2 부분은 제1 부분 주변에 끼워지고 개방 말단들은 반대 방향으로 서로 마주보는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 캡슐의 제1 부분은 캡슐의 제2 부분과 서로 맞물리는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 부분과 제2 부분은 함께 봉합되는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 밀봉 밴드를 추가로 포함하고, 여기서 밀봉 밴드는 제1 및 제2 부분의 겹치는 부분에 걸쳐 놓이는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 부분과 제2 부분이 봉합 펌프를 형성하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필터가 추가로 튜브 내에 마찰 접합을 통해 2-부분 캡슐을 함유하는 할로우(hollow) 튜브를 포함하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 캡슐의 최소한 일부가 궐련의 구강 말단으로부터 돌출되는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 캡슐이 수착제 재료로부터 하류 방향에 위치하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 첨가재가 다공성 재료를 포함하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 캡슐은 0.5kgf (kilograms force) 내지 2.4kgf의 파열 강도를 갖는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 2-부분 캡슐은 추가로 2-부분 캡슐의 제1 및 제2의 부분 내부에 더 작은 캡슐을 포함하고, 여기서 더 작은 캡슐은 제2의 첨가제를 포함하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 캡슐은 필터에 외부 힘이 가해지면 첨가재의 최소한 일부를 방출하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 첨가재는 풍미 화합물을 포함하는 것인 필터.
제1항 또는 제2항에 따른 필터에 부착된 담배 로드를 포함하는 궐련.
필터재, 수착제 재료 및 2-부분 캡슐을 포함하는 필터를 포함하는 궐련의 주류연에 풍미를 전달하는 방법으로, 캡슐은 풍미재를 함유하는 제1 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제1 부분 및 제2 챔버를 규정하는 개방 말단을 갖는 제2 부분을 포함하고, 여기서 제2 부분은 개방 말단들이 같은 방향을 향하도록 제1 부분에 끼워지고, 여기서 상기 방법은:

제1 챔버로부터 풍미재의 최소한 일부가 주류연으로 방출되도록 캡슐에 외부 힘을 가하는 것을 포함하는 것인 방법.
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