KR20200106208A - 비담배 식물 조성물의 제조 방법, 전자 담배용 충전물의 제조 방법, 전자 담배용 충전물 및 그것을 사용한 전자 담배 카트리지 - Google Patents

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Abstract

(과제) 멘톨의 청량감을 즐길 수 있는 비담배 식물을 사용한 전자 담배에 있어서, 장기간에 걸친 보존을 한 후에도, 멘톨의 풍미를 유지할 수 있는 비담배 식물 조성물의 제조 방법 및 전자 담배용 충전물을 제공한다.
(해결 수단) 미리 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합하여 멘톨 용해물을 얻는 멘톨 용해 공정을 갖고, 비담배 식물과, 에어로졸 포머와, 상기 멘톨 용해 공정으로 얻어진 멘톨 용해물을 혼합하는 혼합 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

비담배 식물 조성물의 제조 방법, 전자 담배용 충전물의 제조 방법, 전자 담배용 충전물 및 그것을 사용한 전자 담배 카트리지
본 발명은, 비담배 식물 조성물의 제조 방법, 전자 담배용 충전물의 제조 방법, 전자 담배용 충전물 및 그것을 사용한 전자 담배 카트리지에 관한 것이다.
최근, 담배의 금연 경향에 맞추기 위해서, 화염을 사용하지 않고, 담배의 성분을 포함하는 카트리지를 가열하여, 기화한 담배 성분을 흡인함으로써, 담배를 즐기기 위한 전자 담배 제품이 보급되기 시작하였다. 이와 같은 전자 담배용 카트리지에 충전하는 담배 충전물의 제조 방법으로는, 담배 잎을 분말화하여, 수성 슬러리로 한 후에 시트화하고, 오일이나 글리세린을 시트에 첨가하여, 건조시키는 방법이 있다 (특허문헌 1).
또한, 흡연 물품에 멘톨 등의 향료 등을 첨가하여, 풍미를 바꾸는 것도 실시되고 있다. 예를 들어, 멘톨을 캡슐화하여 필터 내에 존재시키는 기술이 공개되어 있다 (특허문헌 2).
일본 공표특허공보 2010-520764호 일본 공표특허공보 2017-506891호
전자 담배 카트리지에 충전하는 담배 충전물의 제조 방법에 있어서, 멘톨을 첨가하여 담배를 제작하면, 확실히 멘톨의 풍미를 추가할 수 있다. 그러나, 그러한 담배를 방치해 두면 멘톨의 풍미가 빠져 버린다는 문제점이 있다.
이 때문에, 멘톨을 캡슐화하여 필터 내에 존재시키는 등의 연구가 이루어지고 있지만 비용이 높아지고, 제조 방법이 복잡해지는 등의 문제점이 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 담배의 성분을 포함하지 않는 식물의 방향이나 맛에 더하여, 멘톨의 청량감을 즐길 수 있는 비담배 식물을 사용한 전자 담배에 있어서, 장기간에 걸친 보존을 한 후에도, 멘톨의 풍미를 유지할 수 있는 비담배 식물 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 장기간에 걸친 보존을 한 후에도, 멘톨의 풍미를 유지할 수 있는 비담배 식물 조성물을, 저렴하게, 간단하게 제조할 수 있는 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 장기간의 보존성이 양호한 비담배 식물을 사용한 전자 담배용 충전물을 제공하는 것이다.
또한, 장기간의 보존성이 양호한 비담배 식물을 사용한 전자 담배 카트리지를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 비담배 식물과, 에어로졸 포머와, 멘톨을 함유하는 전자 담배용 충전물로서, 상기 전자 담배용 충전물 중의 멘톨의 함유량을 d(0) 이라고 하고, 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 전자 담배용 충전물의 질량을 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 전자 담배용 충전물의 질량을 d(48) 이라고 했을 때의, 멘톨 감소율 d 를
d = {(d(24) - d(48)}/d(0)
이라고 했을 때에, 멘톨 감소율 d 가, 0.60 이하인 전자 담배용 충전물이다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 전자 담배용 충전물 중, 멘톨 함유량은 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하이다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 전자 담배용 충전물이, 비수용성 가교 폴리머를 함유한다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 전자 담배용 충전물 중, 비수용성 가교 폴리머는, 멘톨 함유량의 0.1 배 이상 20 배 이하이다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 비수용성 가교 폴리머의 함유량이, 2 질량％ 이상 20 질량％ 이하이다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 비수용성 가교 폴리머가 폴리비닐폴리피롤리돈이다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 전자 담배 본체에 사용되는 전자 담배 카트리지로서, 상기 전자 담배 카트리지는, 일단으로부터 타단을 향하여 에어로졸 형성 기재, 및 마우스피스를 갖고, 상기 에어로졸 형성 기재는, 상기 전자 담배용 충전물을 갖는 전자 담배 카트리지가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 미리 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합하여 멘톨 용해물을 얻는 멘톨 용해 공정을 갖고, 비담배 식물과, 에어로졸 포머와, 상기 멘톨 용해 공정으로 얻어진 멘톨 용해물을 혼합하는 혼합 공정을 갖는 비담배 식물 조성물의 제조 방법이 제공된다.
바람직한 양태에 의하면, 멘톨 100 질량부에 대하여, 비수용성 가교 폴리머의 첨가량이 10 질량부 이상 2000 질량부 이하이다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 멘톨 용해 공정에 있어서, 저급 알코올에 멘톨을 용해시킨 후에 비수용성 가교 폴리머를 첨가하여 혼합한다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 저급 알코올이, 에틸알코올인 것을 특징으로 한다.
바람직한 양태에 의하면, 상기 비수용성 가교 폴리머가, 폴리비닐폴리피롤리돈인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 비담배 식물 조성물의 제조 방법에 의해 얻어진 비담배 식물 조성물을 성형하여, 전자 담배용 충전물로 하는 충전물 형성 공정을 갖는 전자 담배용 충전물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 비담배 식물 조성물 및 전자 담배용 충전물의 제조 방법에 의하면, 장기의 보존 후에 있어서도, 멘톨의 청량감을 즐길 수 있는 비담배 식물 조성물 및 전자 담배용 충전물을 제조할 수 있다.
본 발명의 전자 담배용 충전물 및 전자 담배 카트리지에 의하면, 장기의 보존 후에 있어서도, 멘톨의 청량감을 즐길 수 있는 전자 담배용 충전물 및 전자 담배 카트리지를 제공할 수 있다.
도 1 은, 전자 담배 카트리지의 사용 형태를 예시하는 도면이다.
도 2 는, 전자 담배 카트리지의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 전자 담배용 충전물로서 제조된 충전물의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 전자 담배 카트리지의 제작법을 예시하는 도면이다.
도 5 는, 전자 담배 카트리지의 변형예를 설명하는 도면이다.
도 6 은, 본 발명을 적용한 실시형태에 있어서의, 비담배 식물 조성물, 전자 담배용 충전물의 제조 방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 7 은, 전자 담배 카트리지의 추가적인 사용 형태를 예시하는 도면이다.
도 8 은, 전자 담배 카트리지의 구조의 추가적인 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은, 설명의 형편 상 과장되어 있고, 실제의 비율과는 상이한 경우가 있다.
도 6 은, 본 발명을 적용한 실시형태에 있어서의, 비담배 식물 조성물, 전자 담배용 충전물의 제조 방법의 공정을 나타내는 흐름도이다.
이 방법은, 방향의 기초가 되는 비담배 식물 등을 건조·분쇄하는 건조·분쇄 공정 (A) 를 갖는다. 또한, 원재료를 그대로 사용할 수 있는 경우에는, 이와 같은 공정을 생략할 수 있다.
또한, 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 칭량하는 공정 (B1) 후에 상기 칭량한 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합하여 멘톨을 용해시키는 멘톨 용해 공정 (B2) 를 갖는다. 비담배 식물 조성물을 제작하기 위한, 에어로졸 포머 등 그 밖의 재료와 함께, 혼합하는 혼합 공정 (M) 을 거쳐, 비담배 식물 조성물을 얻는다.
비담배 식물 조성물은, 충전물 성형 공정 (F) 를 거쳐 원하는 형상으로 할 수 있다. 원하는 형상이 된 비담배 식물 조성물은, 전자 담배용 충전물로서, 전자 담배 카트리지 제조 공정 (G) 에 제공되어, 전자 담배 카트리지가 된다.
각 공정을 순서대로 설명한다. 발명의 설명을 위해서 상기 공정으로 분할하여 설명했지만, 2 이상의 공정을 동시에 실시하는 것도 포함하는 것이다. 또한, 원료가 되는 비담배 식물의 상세한 것은 후술한다.
먼저, 건조·분쇄 공정 (A) 는, 원료가 되는 비담배 식물의 사용 부위 (예를 들어, 잎, 종자, 건조 과실, 줄기, 나무 껍질, 뿌리 등) 를 비담배 식물 조성물로 하기 위해서 원하는 분쇄물로 가공한다. 그 때, 후에 첨가하는, 에어로졸 포머, 물 그 밖의 성분을 흡수 혹은 담지시키는 데에 형편이 양호하도록, 수분량을 조정하는 것도 바람직하다.
또한 건조 온도는, 60 ℃ 이상, 80 ℃ 이하가 바람직하다. 이 범위이면, 필요로 하는 향미 성분의 산일을 피하면서, 원하는 수분량에 도달하기 쉽다. 또한, 65 ℃ 이상이면 더욱 원하는 수분량에 도달하기 쉽고, 75 ℃ 이하이면 필요로 하는 향미 성분의 산일을 더욱 방지할 수 있다.
또한, 건조·분쇄 후의 수분량은 5 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 후의 공정에서의 슬러리화가 용이해진다. 3 질량％ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 상기 수분량은, 바람직하게는 0.1 질량％ 이상이면, 물 등과의 융합이 양호한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 건조·분쇄 공정 (A) 에는, 상기 건조 분쇄물을 체로 분류하는 체 공정을 형성할 수 있고, 원하는 입도로 하여 혼합 공정 (M) 에 투입할 수 있다.
칭량하는 공정 (B1) 후에, 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합하여 멘톨을 용해시키는 멘톨 용해 공정 (B2) 로 이동하는데, 여기서, 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합 용해시킨다. 바람직하게는, 저급 알코올에 멘톨을 용해시키고 나서, 비수용성 가교 폴리머를 첨가하여 혼합하는 것이 바람직하다.
여기서, 멘톨이란, 천연물로부터 얻어진 것에 한정되지 않고, 합성물이어도 된다. 또한, 박하, 민트, 박하유 그 외 멘톨을 포함하는 것을 사용해도 된다. 저급 알코올은, 멘톨을 용해시키는 용매로 특히 에틸알코올이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 있어서, 비수용성 가교 폴리머란 비가교의 폴리머가 물에 가용인 것에 가교를 실시하여, 물에 불용이 되어 팽윤하는 것을 의도하고 있다. 물론, 저급 알코올에 용해되지 않고, 팽윤하는 것이 바람직하고, 이와 같은 것이 선택된다. 이와 같은 비수용성 가교 폴리머는, 친수성 부분과 소수성 부분을 가지고 있고, 친수성 부분이 팽윤에 기여하고, 친수성 부분이 멘톨에 배향함으로써 본 발명의 효과를 발휘하는 것이라고 생각하고 있다. 바람직한 예로는, 폴리비닐피롤리돈의 가교물인 폴리비닐폴리피롤리돈, 수용성의 다당류에 가교를 실시하여 비수용성으로 한 가교 다당류로서, 다당류를 에폭시 가교한 것, 에스테르 가교한 것, 에테르 가교한 것을 예로서 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 멘톨과 함께 에탄올 및 폴리비닐폴리피롤리돈을 사용했을 때에 특히 양호한 결과가 얻어진다.
멘톨의 첨가량은, 원하는 풍미를 목표로 한 양을 첨가하면 충분하다. 멘톨의 풍미를 부여하려면, 전자 담배용 충전물 중 함유량이, 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하가 기준이 된다. 바람직하게는, 0.2 질량％ 이상 5 질량％ 이하가 또 하나의 기준이 된다.
비담배 식물 조성물의 제작에 있어서는, 멘톨 100 질량부에 대하여, 비수용성 가교 폴리머의 첨가량은 10 질량부 이상 2000 질량부 이하가 바람직한 범위이고, 또한, 50 질량부 이상 600 질량부 이하이면 더욱 바람직하다. 다시 말하면, 멘톨의 함유량에 대하여, 비수용성 가교 폴리머의 함유량은, 0.1 배 이상 20 배 이하이고, 바람직하게는, 0.5 배 이상 6 배 이하이다.
본 발명의 효과를 나타내기 위해서는, 전자 담배용 충전물 중, 비수용성 가교 폴리머는, 가장 적다고 해도, 2 질량％ 이상 바람직하게는 4 질량％ 이상 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 양을 존재시킴으로써, 장기의 보존성에 관하여 본 발명의 효과를 발휘하는 점에 있어서 바람직하다. 또한, 10 질량％ 를 초과하지 않는 범위가 바람직하다. 10 질량％ 이내이면, 비식물 유래의 폴리페놀 등에서 유래하는 풍미를 유지할 수 있기 때문이다.
사용하는 저급 알코올은, 멘톨 100 질량부에 대하여, 50 질량부 이상이 바람직하다. 또한, 100 질량부 이상이면, 멘톨을 용해시키면서도, 비수용성 가교 폴리머의 혼합을 충분히 효과적으로 할 수 있다는 효과가 있다. 2000 질량부 이하이면, 후의 공정에 있어서 저급 알코올의 잔류를 적게 할 수 있기 때문에 효율적인 제조 공정으로 할 수 있다.
다음으로, 혼합하는 혼합 공정 (M) 을 설명한다.
원료가 되는 비담배 식물은, 필요에 따라 건조·분쇄 공정 (A) 를 거쳐, 칭량되어, 혼합 공정 (M) 으로 향한다.
원료가 되는 비담배 식물에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서도 사용할 수 있는 비담배 식물은, 담배 이외의 식물이면 특별히 제한은 없다. 식물의 사용 부위로는, 예를 들어, 뿌리 (인근 (비늘줄기), 덩이뿌리 (덩이줄기채소), 구근 등을 포함한다), 줄기, 덩이줄기, 껍질 (줄기 껍질, 나무 껍질 등을 포함한다), 잎, 꽃 (꽃잎, 자예, 웅예 등을 포함한다), 수목의 줄기나 가지 등 여러 가지 부위를 사용할 수 있다.
비늘줄기로는, 양파, 꽃무릇, 튤립, 히야신스, 마늘, 염교, 백합, 알줄기로는, 크로커스, 글라디올러스, 프리지어, 붓꽃, 토란, 곤약, 덩이줄기로는, 시클라멘, 아네모네, 베고니아, 두루미냉이, 감자, 아피오스 (인디언 감자), 뿌리줄기로는, 칸나, 하스 (연근), 생강, 덩이뿌리로는, 달리아, 고구마, 카사바, 돼지 감자 근상체로는, 참마속 (참마, 지넨죠, 마 등의 얌류), 그 외로서, 순무·우엉·당근, 무, 칡을 들 수 있다. 줄기로는, 곤약, 아스파라거스, 죽순, 땅두릅, 무, 야콘을 들 수 있다.
상기 덩이줄기채소 혹은 이하에 예시하는 식물에는, 탄수화물이 함유되고, 충전물 (111) 의 적어도 일부의 재료로서 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 전분으로는, 콘 스타치 (옥수수), 감자 전분 (감자), 고구마 전분 (고구마), 타피오카 전분 (타피오카) 등이 있고, 증점제, 안정제 등으로서 사용예가 있다. 이들 전분은, 가교에 의해 내산성 향상, 내열성 향상, 내셰어성 향상 등, 에스테르화, 에테르화에 의해 보존 안정성 향상, 호화 촉진 등, 산화에 의해 투명성 향상, 필름성 향상, 보존 안정성 향상 등을 도모하는 것이 가능하다.
식물 종자로부터는 타마린드 시드 검, 구아 검, 로커스트 빈 검, 수액으로부터는 아라비아 검, 카라야 검, 과실로부터는 펙틴, 그 밖의 식물로부터는, 셀룰로오스, 아가로스를 주성분으로 하는 곤약만난, 대두 다당류를 얻을 수 있다. 또한, 카티온화 구아검, 과 같이 변성하여 사용할 수 있다.
해조로부터는, 카파 카라기난, 이오타 카라기난, 람다 카라기난의 3 타입으로 분류되는 카라기난, 한천, 알긴산을 얻을 수 있고, 카라기난 금속염, 알긴산 Na 등의 염으로서도 사용된다.
구체예를 들면, 예를 들어 허브나 스파이스로서 사용되고 있는 식물로는, 치자나무의 열매, 카피르 라임의 잎, 양하, 쑥, 고추냉이, 아지웨인 시드, 아니스, 알팔파, 에키나시아, 에샬롯, 에스트러곤, 에버라스팅 플라워, 엘더, 올스파이스, 오리스 루트, 오레가노, 오렌지 필, 오렌지 플라워, 오렌지 리프, 카옌 칠리 페퍼 (케이엔 칠리 페퍼), 캐모마일 저먼, 캐모마일 로만, 카더멈, 커리 리프, 갈릭 (마늘), 캣닢, 캐러웨이, 캐러웨이 시드, 단계목, 커민, 커민 시드, 클로브, 그린 카더멈, 그린 페퍼, 콘 플라워, 사프란, 시더, 시나몬, 재스민, 쥬니퍼 베리, 졸로키아, 진저 (생강), 스타 아니스, 스피어민트, 스맥, 세이지, 세보리 (세이보리), 셀러리, 셀러리 시드, 터머릭 (심황), 타임, 타마린드, 타라곤, 처빌 (세르퓌유), 차이브, 딜, 딜 시드, 토마토 (드라이 토마토), 통카콩, 드라이 팍치, 육두구, 하이비스커스, 하바네로, 할라페뇨, 버즈아이, 바질, 바닐라, 팍치 (코리앤더), 파슬리, 파프리카, 히솝, 피멘츠 데스펠렛, 핑크 페퍼, 페누그릭 시드, 페널, 브라운 머스터드, 블랙 카더멈, 블랙 커민, 블랙 페퍼, 베티버, 페니로열, 페퍼민트 (박하), 호스래디시, 화이트 페퍼, 화이트 머스터드, 포피 시드, 포르치니, 마조람, 머스터드 시드, 기니아생강, 매리골드, 말바 플라워, 메이스, 야로우 플라워, 유칼리, 라벤더, 리커리쉬, 린덴, 레드 클로버, 레드 페퍼, 레몬 그라스, 레몬 버베나, 레몬밤, 레몬 필, 로즈 (장미), 로즈 버즈 (퍼플), 로즈 힙, 로즈 페탈, 로즈메리, 로즈 레드, 로렐 (로리에), 롱 페퍼, 참깨 (생 참깨, 볶은 참깨), 황금 고추, 화초 (호아쟈오), 미타카, 산초, 고추, 유자 등을 사용할 수 있다. 또한, 믹스 스파이스 (예를 들어, 오향분, 가람 마살라, 라스 엘 하누트, 바리굴, 치킨 커리 마살라, 탄두리 마살라, 콰트로 에픽, 에르브·드·프로방스) 나, 포푸리 등으로서 사용되고 있는 여러 가지 식물의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 예를 들어, 복숭아, 블루베리, 레몬, 오렌지, 사과, 바나나, 파인애플, 망고, 포도, 금귤, 멜론, 매실, 아몬드, 카카오, 커피콩, 피너츠, 해바라기, 올리브, 호두, 그 외 너트류 등의 식용 과실 (과육 부분) 이나 종자를 사용할 수 있다.
또한, 차류를 사용할 수 있다. 차류는 차가 되는 식물이 상이할 뿐만 아니라, 동일한 식물이어도 가공 방법에 따라 상이한 차가 된다. 구체적으로는, 예를 들어, 일본 차, 홍차, 명일엽차, 감차, 돌외차, 알로에차, 은행나무잎차, 오룡차, 심황차, 참가시나무차, 가시오갈피차, 질경이차, 긴병꽃풀차, 감잎차, 카밀레차, 캐머마일티, 차풀차, 모과차, 국화차, 김네마차, 구아바차, 구기자차, 뽕잎차, 검은콩차, 이질풀차, 현미차, 우엉차, 캄프리차, 다시마차, 앵두차, 사프란차, 표고버섯차, 차조기차, 재스민차, 생강차, 쇠뜨기차, 석창포차, 쓴풀차, 메밀차, 두릅나무차, 민들레차, 첨차, 삼백초차, 두충차, 칼콩차, 딱종나무차, 광나무차, 율무차, 허브차, 비파잎차, 보이차, 홍화차, 솔잎차, 마테차, 보리차, 복자기차, 쑥차, 유칼리차, 나한과차, 루이보스티, 여주차 등을 들 수 있다. 이들 차에 대해서는 음용 후의 차 찌꺼기를 사용해도 된다. 차 찌꺼기 등을 사용하면 고가의 차 등을 재이용하여 유효 활용할 수 있다.
상기에, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 다시마를 들었지만, 그 밖에도 식물로서, 참갈파래, 파래, 괭생이모자반, 참김, 대황, 석태 (돌김), 석묵, 강리, 개다시마, 감태, 다시마 끝뿌리, 바다포도, 검둥감태, 다시마, 방사무늬돌김, 덜스, 치시마쿠로노리, 곰피, 우뭇가사리, 토로로콘부, 네코아시 다시마속, 김 (해태), 미역쇠, 톳, 참홑파래, 히로메, 청각채, 창자파래, 마콘부, 미역귀, 큰실말, 미역도 당연하게 사용할 수 있다.
상기에, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 현미를 들었지만, 쌀의 다른 품종으로서, 인디카종 (인도형, 대륙형, 장립종), 글라베리마종 (아프리카 벼), 사티바종 (아시아 벼), 자바니카종 (자바형, 열대 도서형, 대립종), 자포니카종 (일본형, 온대 도서형, 단립종), 네리카 (아시아 벼와 아프리카 벼의 종간 잡종) 도 당연하게 사용할 수 있고, 가루 혹은 쌀겨로서도 사용할 수 있다.
또한, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 보리를 들었지만, 보리류의 다른 예로서, 조, 귀리 (메귀리의 재배 품종, 오츠 보리라고도 한다), 대맥 (보리), 메귀리, 기장, 코드라 (코돈비에), 밀 (소맥), 향모, 테프, 진주조, 나맥 (대맥의 변종), 율무 (종자가 아니라 과실이다), 피, 포니오, 줄, 찰보리 (대맥의 모치종), 수수 (수수, 고량, 소르굼), 옥수수, 라이보리 (호밀) 도 당연하게 사용할 수 있다.
또한, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 검은콩을 들었지만, 숙곡류 (콩과) 로서의 다른 예는, 팥, 메뚜기콩, 강낭콩, 풀완두 (영문 : Lathyrus sativus), 검은녹두, 광저기, 날개콩, 제오카르파콩, 잠두, 대두, 예팥, 작두콩, 타마린드, 테파리빈, 칼콩, 벨벳콩 (영문 : Mucuna pruriens), 밤바라콩, 병아리콩, 까치콩, 붉은강낭콩, 호스 그램 (영문 : Macrotyloma uniflorum), 나방콩, 리마콩, 땅콩, 녹두, 루피너스, 렌틸콩, 렌틸콩 (병두) 도 당연하게 사용할 수 있다.
또한, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 메밀을 들었지만 그 밖의 식물의 예로서, 아마란스 (아마란서스, 줄맨드라미), 키노아, 달단메밀도 당연하게 이용할 수 있다.
또한, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 표고버섯을 들었지만, 버섯류로는, 송이버섯, 표고버섯, 나팔버섯, 시메지, 송로, 머시룸, 주름버섯을 들 수 있다.
또한, 사탕수수 (당밀을 짜낸 찌꺼기여도 된다), 사탕무 (비트), 노송나무, 소나무, 삼나무, 회엽, 동백나무, 백단 등 방향을 갖는 수목의 줄기나 가지, 이들의 나무 껍질이나 잎, 뿌리 등도 사용할 수 있다. 양치류, 이끼류 등도 비담배 식물로서 사용하는 것이 가능하다. 식물로서 또한, 예를 들어, 일본주, 와인 등의 발효주를 제조할 때의 부산물이나 짜낸 찌꺼기 (술지게미, 포도의 짜낸 찌꺼기 (포도의 껍질이나 종자, 과축 등으로 이루어진다)) 등도 사용할 수 있다. 나아가서는, 상기 서술한 다양한 식물을 혼합하여 사용해도 된다. 물론, 여기에 예시한 것 이외의 식물을 사용할 수도 있다.
또한, 한방약으로서 알려져 있는 것도 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 이하이다. 남초 (아이소), 천근 (꼭두서니 뿌리), 적아백 (예덕나무), 아선약 (아센야쿠), 안식향 (안소쿠코우), 위령선 (이레이센), 인진호 (생당쑥), 회향풀 (회향), 심황 (터머릭), 오매 (우바이), 오약 (우야쿠), 이백저 (참가시나무), 우바우르시, 영실 (찔레나무 열매), 연호색 (현호색), 연명초 (방아풀), 황기 (단너삼), 황금 (오우곤), 황정 (죽대 뿌리), 황백 (황벽나무), 황련 (오우렌), 앵피 (벚나무 껍질), 제절초 (고추나물), 원지 (아지초), 괴화 (괴아), 해백 (채지), 하고초 (꿀풀), 가자 (가리륵 열매), 하수오 (새박뿌리), 아출 (봉아출), 곽향 (카코우), 갈근 (칡뿌리), 카밀레, 과려근 (카로콘), 과려인 (카로닌), 건강 (말린 생강), 감초 (칸조우), 관동화 (머위꽃), 애엽 (약쑥잎), 길경 (도라지), 지구자 (헛개나무), 기각 (탱자나무), 기실 (키지츠), 국화 (황화), 귤피 (귤 껍질), 강활 (쿄카츠), 행인 (살구씨), 금감 (금귤), 금은화 (인동덩굴꽃), 금전초 (킨센소우), 구기자나무 (구기자), 구기엽 (구기자잎), 고삼 (쿠진), 호도 (호두), 고련피 (멀구슬나무), 조장나무 (쿠로모지), 구맥 (패랭이꽃), 형개 (정가), 계피 (육계), 결명자 (케츠메이시), 견우자 (나팔꽃씨), 현참 (겐진), 교이 (이당), 홍화 (잇꽃), 합환피 (자귀나무 껍질), 강향 (강진향), 향고 (코우시), 향수 (코우쥬), 홍삼 (코우진), 향부자 (코우부시), 갱미 (멥쌀), 후박 (후박나무), 고본 (코우혼), 오갈피 (오가피), 우슬 (쇠무릎), 오수유 (고슈유), 호장근 (감제풀), 우방자 (우엉씨), 오미자 (고미시), 시호 (지훈), 세신 (족두리풀), 사프란, 산귀래 (나도물통이), 산사자 (산사나무), 산치자 (산시시), 산수유 (산수유 나무), 산두근 (광두근), 산조인 (멧대추씨), 산초 (천초), 삼릉 (매자기 뿌리), 산약 (마 뿌리), 지황 (지오우), 자원 (개미취), 지골피 (구기자), 자근 (지치 뿌리), 자소자 (차즈기씨), 자소엽 (차조기), 질려자 (남가새 열매), 시체 (감꼭지), 지부자 (댑싸리), 작약 (사쿠야쿠), 사상자 (뱀도랏), 사삼 (더덕), 차전자 (질경이씨), 차전초 (질경이), 축사 (사인), 십약 (삼백초), 생강 (새앙), 종려실 (종려나무 열매), 종려엽 (종려나무 잎), 승마 (끼절가리), 소맥 (밀), 창포근 (석창포 뿌리), 신이 (백목련), 여정자 (여정실), 진피 (물푸레나무), 신국 (신곡), 진교 (오독도기), 충위자 (익모초), 초목 (초피나무), 청피 (청귤껍질), 석창근 (석창포 뿌리), 석류실피 (석류 열매 껍질), 석곡 (석곡풀), 천궁 (센큐우), 전호 (바디나물), 천골 (개연꽃), 선복화 (금불초), 접골목 (넓은잎딱총나무), 초과 (소우카), 조각자 (쥐엄나무 열매 씨), 상기생 (뽕나무 겨우살이), 창이자 (도꼬마리 열매), 창출 (삽주 뿌리줄기), 측백엽 (측백나무잎), 속단 (조크단), 상백피 (상근백피), 소목 (소방목), 소엽 (자소엽), 주엽나무 (쥐엄나무), 대황 (다이오우), 대조 (대초), 대복피 (대복자 껍질), 택사 (벗풀), 단삼 (탄진), 죽여 (대나무 껍질), 죽절인삼 (일본 인삼), 죽엽 (대나무잎), 지모 (평양지모), 지유 (오이풀), 정자 (정향나무 꽃봉오리), 조구등 (조등), 진피 (귤껍질), 천남성 (텐난쇼우), 천마 (텐마), 천문동 (텐몬토우), 동과자 (동과인), 당귀 (등기), 당호마 (아주까리), 당삼 (만삼), 등심초 (골풀), 도인 (복숭아씨), 등피 (광귤나무 껍질), 토사자 (새삼씨), 회실 (상수리나무 열매), 두충 (두충나무), 독활 (땅두릅), 토과근 (지참외 뿌리), 육종용 (니쿠쥬요우), 육두구, 인동 (인동 덩굴), 인삼 (닌진), 패모 (바이모), 맥아 (엿기름), 백자인 (측백나무 열매 씨), 백편두 (까치콩), 맥문동 (겨우살이풀), 파호지 (화란참비름), 박하 (하카), 번과 (구아바), 반하 (한게), 반비 (한비), 판람근 (대청뿌리), 반지련 (한시렌), 백합근 (백합 뿌리), 백지 (구리때 뿌리), 백화사설초 (백운풀), 백부근 (파부초 뿌리), 백출 (삽주), 빈랑자 (빈랑), 방이 (방기), 모근 (띠의 뿌리), 방풍 (갯기름나물), 포황 (부들의 꽃가루), 포공영근 (민들레 뿌리), 모단피 (모란피), 마황 (마오우), 마자인 (화마인), 만형자 (순비기나무), 송지 (송진), 목통 (으름덩굴), 목과 (모과), 목향 (밀향), 몰약 (모츠야쿠), 목적 (속새), 사간 (범부채), 익지 (야쿠치), 야교등 (하수오덩굴), 나한과 (개여주), 난초 (란소우), 용안육 (용안 과육), 용담 (류우탄), 양강 (고량강), 영지 (레이시), 연교 (개나리), 연전초 (렌센소우), 연육 (연밥의 살), 로근 (갈대 뿌리).
또한, 상기에 예시한 비담배 식물의 추출물, 소위 엑기스도 사용할 수 있다. 추출물의 형태로는, 액체, 물엿상, 분말, 과립, 용액 등을 들 수 있다.
이상 설명한 비담배 식물의 예시 중, 건조·분쇄를 필요로 하지 않는 것은, 그대로 혼합 공정 (M) 에 투입할 수도 있다.
에어로졸 포머로는, 글리세린, 프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리에틸렌글리콜, 락트산, 디아세틴 (글리세린디아세테이트), 트리아세틴 (글리세린트리아세테이트), 트리에틸렌글리콜디아세테이트, 시트르산트리에틸, 미리스트산이소프로필, 스테아르산메틸, 도데칸디온산디메틸, 테트라데칸산디온산디메틸 등을 사용할 수 있지만, 특히, 글리세린, 프로필렌글리콜이 바람직하게 사용된다. 이들은, 전자 담배용 충전물에 대하여, 1 질량％ 이상 80 질량％ 이하의 양으로 이용되고, 특히, 10 질량％ 이상 40 질량％ 이하이면 바람직하다.
또한, 필요에 따라 풍미를 추가하는 풍미 첨가제도 바람직하게 사용된다. 풍미 첨가제로는, 박하, 코코아, 커피, 홍차의 엑기스 등을 들 수 있다.
또한, 필요에 따라 식품의 보존료를 첨가해도 되고, 예를 들어, 소르브산, 소르브산칼륨, 벤조산, 벤조산나트륨 등을 첨가해도 된다.
상기 이외에 사용되는 재료로서, 결착제 또는 증점제 등으로서, 구아 검, 잔탄 검, 아라비아 고무 및 로커스트 빈 검 등의 고무, 예를 들어 하이드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 결합제, 예를 들어 전분, 알긴산 등의 유기산, 알긴산나트륨, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 카라나긴, 한천 및 펙틴 등의 유기산의 공액 염기염 등의 다당류, 및 이들의 조합도 사용된다.
이상에 예시한, 에어로졸 포머, 풍미 첨가제, 보존료, 결착제 또는 증점제 등은, 도 6 의 그 외로서 준비되어, 혼합 공정 (M) 으로 향한다.
혼합 공정 (M) 에 있어서는, 통상적인 혼합기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 혼합조 중의 재료를 교반 날개로, 전단력을 가하면서 혼합하는 것과 같은 형태가 바람직하게 사용된다.
비담배 식물의 분쇄 건조물, 에어로졸 포머, 멘톨 용해 공정 (B2) 를 거친 멘톨 용해물과, 결착제 또는 증점제와, 필요에 따라 물 등이 혼합된다. 이와 같이 하여, 비담배 식물 조성물을 얻을 수 있다.
다음으로 충전물 성형 공정 (F) 인데, 비담배 식물 조성물을 가압에 의해 오리피스를 통과시켜 봉상으로 성형하는 방법, 얇은 시트로 성형하는 방법, 혹은, 비담배 식물 조성물을 건조시켜 분쇄 등을 하여 입상으로 하는 것을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 얇은 시트로 성형하고 나서 절단에 의해 성형하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 얇은 시트로 하기 위해서, 3 개 롤 밀을 준비하였다. 3 개 롤 밀을 사용하면, 좁은 롤 사이에 압입되는 것에 의한 압축과, 롤 속도차에 의한 전단에 의해, 혼련·분산 등을 실시하면서, 닥터 블레이드에 의해 원하는 두께의 시트로 하는 것이 가능하기 때문에, 바람직하다. 또한, 프레스 롤러 혹은 프레스기를 사용하여 제작하는 것도 바람직하다.
또한, 충전물 성형 공정 (F) 에 있어서는, 필요에 따라, 비담배 식물, 에어로졸 포머, 결착제 또는 증점제 등, 풍미 첨가제, 보존료를 첨가해도 되고, 물 등을 첨가해도 된다.
본 발명에 있어서는, 물로 표기하고 있지만, 제조에 사용되는 것으로는, 살균 혹은 미생물을 제거한 것을 사용하는 것이 바람직하고, 역침투막 혹은 이온 교환 등에 의해 얻어진 순수를 사용하는 것이 바람직하다.
충전물 성형 공정 (F) 로, 얻어지는 시트의 두께는, 0.1 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이다. 얻어진 시트는, 원하는 형상으로 절단되는데, 절단에는 커터, 회전날 방식의 로터리 커터 등을 예시할 수 있다.
충전물 성형 공정 (F) 의 구체적인 예로서, 두께 0.3 ㎜ 의 시트를 원하는 형태로 절단을 하는 것을 예로 한다. 예를 들어, 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 한다. 이 시트를, 로터리 커터에 공급하여, 세로 1.5 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 형상으로 절단을 하여, 시트 절단물을 얻는다. 상기 시트 절단물 50 개분을, 담배 종이로 감아, 외경 대략 6.9 ㎜ 의 두루마리를 제작한다. 상기 두루마리를, 커터로, 12.0 ㎜ 의 길이로 절단을 하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 를 얻을 수 있다. 이 때, 충전물의 질량은, 0.29 g 이다. 상기 에어로졸 형성 기재 (110) 의 용적에 대한 충전물의 체적의 비율을 체적 충전률이라고 칭하면, 상기의 경우 체적 충전률은 0.60 이 된다. 그러면, 체적 충전률과 충전물의 질량으로부터 산출되는 충전물의 밀도는, 1.07 g/㎤ 이 된다.
상기의 충전물 성형 공정 (F) 의 경우, 봉상 또는 단책상의 복수의 충전물이, 전자 담배 카트리지의 길이 방향을 따라 배치되어 있게 된다. 또한, 상기 봉상 또는 단책상의 복수의 충전물은, 상기 두루마리 높이의 축을 따라, 담배 종이 등의 포섭 부재 (151) 에 의해 포섭되어, 에어로졸 형성 기재 (110) 가 되어 있다.
전자 담배 카트리지 제조 공정 (G) 를 설명한다. 이와 같이 하여 얻어진, 에어로졸 형성 기재 (110) 와, 이하에 상세하게 설명하는 지지 요소 (300) 와, 마우스피스 (140) 를 포장 부재 (150) 로 감거나, 혹은, 미리 포장 부재 (150) 를 원통형으로 제작해 두고, 마우스피스 (140), 지지 요소 (300), 충전물 (110) 을 삽입함으로써 제작한다.
따라서, 본 발명의 바람직한 구성의 예로서, 상류측 (10) 으로부터, 하류 (20) 를 향하여, 에어로졸 형성 기재 (110), 지지 요소 (300), 마우스피스 (140) 로 하는 전자 담배 카트리지를 들 수 있다.
본 발명의 전자 담배 본체의 가열 요소를 삽입하여 사용하는 경우에 있어서, 바람직한 형태로 한 경우에 있어서도, 멘톨의 승화를 억제하는 효과를 충분히 발휘할 수 있다. 이와 같은 형태로서, 길이 10 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하, 폭 1.1 ㎜ 이상 2.0 ㎜ 이하, 두께 0.1 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하의 형상으로 성형한 충전물을 예로 들 수 있다. 이와 같은 형상은, 비교적 표면적이 크기 때문에, 흡연시에 멘톨의 풍미가 나오기 쉬운 반면, 승화하기 쉬운 형상이라고 할 수 있다.
멘톨과, 비수용성 가교 폴리머 바람직하게는 폴리비닐폴리피롤리돈을 함유하는 전자 담배용 충전물로 하면, 상기 형상으로 한 경우에 있어서도 효과적으로 멘톨의 승화를 억제할 수 있다. 그 제조 공정에 있어서, 미리, 저급 알코올 바람직하게는 에탄올에 멘톨을 용해시킨 것을 첨가함으로써 더욱 양호한 결과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 제작된, 전자 담배용 충전물의 특성은 이하와 같이 하여 확인을 할 수 있다. 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물에 함유되는 멘톨이 없어지는 모습을 관찰하면 된다.
본 발명에 있어서는, 제작한 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물을, 17 ℃ 상대 습도 65 ％ 의 환경하 5 g ∼ 10 g 정도를 정밀 칭량한 후에, 폴리에틸렌 봉투에 밀봉하여 24 시간 혹은 48 시간 5 ℃ 의 환경하 보관한다. 24 시간 혹은 48 시간 경과 후에 상기 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물의 표면을 관찰하여, 백색으로 결정물의 석출 상태를 관찰하면 된다. 백색 결정물이 관찰되는 것은, 멘톨이 상기 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물로부터, 승화하면서 결정화하고 있는 것을 의미하고 있다. 또한, 밀봉 상태인 채로 3 시간 17 ℃ 상대 습도 65 ％ 의 환경하에 두고 나서 개봉하여, 즉시, 상기 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물을 정밀 칭량하여, 질량의 변화분을 구한다. 이 방법에 의해, 멘톨이 없어지는 방식을 정량적으로 측정하는 것이 가능해진다.
5 ℃ 의 환경하에서 보관 시험을 실시하는 이유는, 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물의 다른 성분의 산일을 억제하는 조건이고, 또한, 멘톨의 산일 상태를 평가하는 데에 바람직한 조건이기 때문이다. 특히, 백색의 결정을 석출되지 않도록 하는 것은, 전자 담배 카트리지가 제조 후에, 포장되어 시장에 놓여져 수송·보관되었을 때에 석출된 멘톨을 보고, 소비자가 위화감을 갖는 경우가 없도록 하는 효과도 있다.
본 발명에 있어서는, 17 ℃ 상대 습도 65 ％ 의 환경하 5 g ∼ 10 g 정도를 정밀 칭량한 후의 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물의 멘톨의 함유량을 d(0) 이라고 하고, 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물의 질량을 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 비담배 식물 조성물 혹은 전자 담배용 충전물의 질량을 d(48) 이라고 했을 때의 멘톨 감소율 d 를 이하에 정의한다.
d = {(d(24) - d(48)}/d(0)
여기서, d(24) 로부터 d(48) 을 빼는 이유는, 멘톨 이외의 산일 성분을 고려한 것으로, 24 시간 내지 48 시간의 산일 성분이 상기 백색의 결정의 석출을 보다 잘 반영하기 때문이다.
본 발명에 있어서는, d 는 0.60 이하이면, 백색의 결정의 석출을 억제할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 0.50 이하이고, 0.30 이하이면 더욱 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 0.20 이하이다.
다음으로, 제조된 전자 담배용 충전물의 사용예를 설명한다.
도 1 에는, 전자 담배 카트리지의 사용의 형태를 예시하고 있다. 전자 담배 카트리지 (100) 는, 유저의 사용시에 전자 담배 본체 (200) 에 장착된다. 전자 담배 본체 (200) 에는, 전자 담배 카트리지 (100) 를 끼워 넣기 위한 끼워 넣기부 (210) 가 형성되어 있다.
끼워 넣기부 (210) 내의 바닥의 중앙부에는, 가열 요소 (211) 가 형성되어 있고, 가열 요소 (211) 는, 선단이 날카로워져 있는 핀상 또는 블레이드상의 부재를 갖고, 에어로졸 형성 기재 (110) 내에 삽입되어, 에어로졸 형성 기재 (110) 를 가열한다. 보다 구체적으로는, 가열 요소 (211) 는, 전자 담배 카트리지 (100) 가 전자 담배 본체 (200) 의 끼워 넣기부 (210) 에 끼워 넣어질 때에, 에어로졸 형성 기재 (110) 의 중앙부에 삽입된다.
가열 요소 (211) 는, 전자 담배 본체 (200) 내에 형성되어 있는 배터리 (도시 생략) 로부터 공급되는 전력에 의해 직접적 또는 간접적으로 발열한다. 이 가열 요소 (211) 의 열에 의해 에어로졸 형성 기재 (110) 가 데워짐에 따라, 방향 성분을 포함하는 에어로졸이 발생한다. 그리고, 발생한 에어로졸은, 이하에서 설명하는 지지 요소 (300) 및 에어로졸 이송 부재 (130) 를 거쳐 마우스피스 (140) 에 이송되어, 유저가 마우스피스 (140) 측으로부터 흡인함으로써, 방향 성분이 유저의 입안에 도달하게 된다. 이하, 본 발명의 설명을 위해서 전자 담배 카트리지의 에어로졸 형성 기재 (110) 측을 상류측 (10) 이라고 칭하고, 마우스피스측을 하류측 (20) 이라고 칭한다. 또한, 상류측 (10) 을 일단측이라고 하고, 하류측 (20) 을 타단측이라고 하는 경우가 있다.
또한, 도 1 에는, 가열 요소 (211) 가 핀상 또는 블레이드상의 부재를 1 개 갖는 경우에 대하여 도시되어 있지만, 다른 형태의 예로는, 가열 요소 (211) 가 핀상 또는 블레이드상의 부재를 복수 가지고 있는 것을 예시할 수 있다.
도 2 에는, 전자 담배 카트리지 (100) 의 구조의 일례를 나타낸다. 가열 요소 (211) 가 삽입되는 측으로부터, 즉, 상류측 (10) 으로부터 하류측 (20) 을 향하여, 에어로졸 형성 기재 (110), 지지 요소 (300), 이송 부재 (130), 마우스피스 (140) 의 구성을 취하는 것으로 설명한다.
지지 요소 (300) 는, 에어로졸 형성 기재 (110) 를 지지한다. 지지 요소 (300) 는, 에어로졸 형성 기재 (110) 에 인접하여 배치되고, 상기 지지 요소 (300) 의 측부 (160) 는 전자 담배 카트리지 (100) 의 둘레 가장자리에 위치하는 포장 부재 (150) 와 접한다. 측부 (160) 는, 예를 들어 접착제에 의해 포장 부재 (150) 의 내면에 고정되어 있다.
또한, 지지 요소 (300) 는, 바람직하게는, 예를 들어 실리콘을 사용하여 형성될 수 있지만, 실리콘에 한정되지 않고, 내열성이 우수한 다른 재료를 사용해도 된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 에어로졸 형성 기재 (110) 로서 제조된 충전물 (111) 은, 그 형상이, 예를 들어, 봉상이나 단책상 등인 경우가 바람직하고, 충전시에 충전물 (111) 의 형상의 길이 방향을 따르도록 하여 채워진다. 여기서는, 원통상으로 형성한 포섭 부재 (151) 에 충전한 예를 나타내고 있다. 포섭 부재 (151) 로는, 담배 종이 등의 종이를 원통상으로 형성한 것을 사용할 수 있다. 또한, 포장 부재 (150) 가 포섭 부재 (151) 를 겸해도 된다. 이에 의해, 기류가 안정되어, 유저가 에어로졸 형성 기재 (110) 로부터의 방향 성분을 흡인하기 쉬워진다.
도 4 에는, 이상과 같이 형성된 에어로졸 형성 기재 (110), 이송 부재 (130), 마우스피스 (140) 와 이하에 예시한 지지 요소 (300) 를, 에어로졸 형성 기재 (110), 지지 요소 (300), 이송 부재 (130), 마우스피스 (140) 의 순서로 인접시켜, 담배 종이 등의 포장 부재 (150) 로 감아 로드를 형성하는 모습을 나타낸다. 이 때, 지지 요소의 측부 (160) 에는 약간의 접착제를 도포해 둔, 전자 담배 카트리지 (100) 이다.
다음으로, 본 발명의 전자 담배 카트리지의 사용예를 상세하게 설명한다.
전자 담배 카트리지 (100) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 봉상 또는 원통 형상의 외관을 하고 있다.
전자 담배 카트리지 (100) 의 내부는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 일단에 에어로졸 형성 기재 (110) 가 형성되고, 타단의 마우스피스 (140) 를 향하여, 지지 요소 (300), 이송 부재 (130) 가, 이 순서로 배치되어 있다. 그리고, 이들을 포장 부재 (150) 에 의해 포장하고 있다.
에어로졸 형성 기재 (110) 는, 전자 담배용 충전물을 갖는다. 에어로졸 형성 기재 (110) 는, 가열에 의해 충전물의 기초가 된 식물이 갖는 방향 성분을 포함하는 에어로졸을 발생한다.
에어로졸 형성 기재 (110) 로서의 충전물은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 그 형상이, 예를 들어, 단변에 대하여 장변이 2 ∼ 20 배 정도가 되는 편상이나, 단책상, 봉상 등인 경우, 충전시에 충전물 (111) 의 형상의 길이 방향을 카트리지 길이 방향에 따르도록 하여 채운다. 이에 의해, 기류의 흐름이 양호하여 흡인하기 쉬워진다. 또한, 도 3 은 전자 담배 카트리지의 에어로졸 형성 기재 (110) 가 있는 측의 끝에서 본 도면으로서, 카트리지 내부의 충전물 (111) 이 보이도록 일부 투시도로 하였다. 단, 모두 최대 길이 부분이 1 ∼ 20 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 최대 길이 부분이 지나치게 크면, 카트리지에 대한 충전시에 지나치게 커서 취급이 번잡해질 우려가 있기 때문이다. 물론, 이 이외에도, 예를 들어 평판상으로 형상을 대략 일정하게 한 충전물이면, 감아서 채울 수 있기 때문에, 취급이 용이하다.
그 밖의 에어로졸 형성 기재로는, 시트의 형상으로서, 주름 부여, 플리트 부여, 개더 부여 혹은 접는 것에 의해 형성된 것을 사용하는 것도 바람직한 형태이다.
섬유상의 충전물은, 봉상의 것과 동일하게, 섬유의 길이 방향을 카트리지의 길이 방향을 따르도록 채움으로써, 흡인된 공기의 흐름을 양호하게 한다.
다공질상의 충전물은, 카트리지에 채웠을 때에 다공질이기 때문에 흡인되었을 때의 공기의 흐름을 양호하게 하기 때문에, 바람직한 형태의 하나이다. 다공질상으로 하기 위해서는, 예를 들어, 복수의 바늘로 건조시킨 시트를 몇 번 정도 찌르는 등 함으로써 형성할 수 있지만, 그 밖의 방법이어도 된다.
편상, 정방형이나 장방형, 또는 마름모형 등의 평판상으로 하거나, 분말체, 과립, 펠릿의 충전물은, 카트리지 개구부에 떨어뜨려 넣도록 하여 용이하게 채울 수 있다. 또한, 카트리지에 채우는 양 (충전량) 을 세세하게 조정하기 쉽고, 채우는 양에 의해 흡인되었을 때의 공기의 흐름을 조정하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 상기 카트리지 개구부에 덮개를 하는 등 탈락 방지의 대응을 취함으로써 더욱 바람직하게 사용할 수 있게 된다.
블록상의 충전물은, 열 전도성이 양호하여 방향 성분을 인출하기 쉽다. 바람직한 형태의 하나이다. 또한, 블록의 크기를 크게 하여 보존하기 쉽게 해도 된다. 그 경우, 충전시에는 블록으로부터 작은 블록이나, 봉상, 입상 등의 형상으로 재성형할 수 있다.
지지 요소 (300) 는, 에어로졸 형성 기재 (110) 를 지지한다. 지지 요소 (300) 는, 에어로졸 형성 기재 (110) 에 인접하여 배치되고, 중심부 또는 측부에 기류의 통과공이나 절결 등을 가져, 에어로졸 형성 기재 (110) 로부터 발생한 에어로졸을 마우스피스 (140) 방향으로 흘릴 수 있다.
마우스피스 (140) 는, 이송 부재 (130) 에 인접하여, 전자 담배 카트리지 (100) 의 타단부에 배치된다. 마우스피스 (140) 는, 미립자를 제거하는 필터로서, 예를 들어 셀룰로오스아세테이트 필터를 포함하고 있어도 된다. 마우스피스 (140) 의 필터를 통과한 향기 성분은, 유저에 의해 흡인된다.
이송 부재 (130) 의 유무를 비교하면, 이송 부재 (130) 를 넣지 않은 것이 통기성은 양호하여, 발생한 방향 성분을 흡인하기 쉽다. 다른 한편, 이송 부재 (130) 를 넣어, 발생한 에어로졸을 차갑게 할 수 있는 기능을 추가하는 것도 바람직하다. 이송 부재 (130) 를 추가하는 대신에, 마우스피스를 연장하여, 지지 요소 (300) 에 인접 혹은 접하는 구성으로 하는 것도 바람직하다. 마우스피스에 사용하는 필터에 냉각의 기능을 겸하게 할 수 있어, 부품 점수를 줄일 수 있기 때문이다. 이송 부재 (130) 로는, 중공의 관상 부재를 이용하여, 전자 담배 카트리지 길이 방향으로, 권축된 폴리머 시트를 감은 것 등을 사용할 수 있다.
도 5(1) 은, 에어로졸 형성 기재 (110) 와 지지 요소 (300) 가 접촉하는 구성을 나타내고 있고, 안정적으로 에어로졸 형성 기재 (110) 를 지지할 수 있기 때문에 바람직한 형태이다. 또한, 구성이 단순하기 때문에 제조 상의 이점도 크다.
도 5(2) 는, 에어로졸 형성 기재 (110) 와 지지 요소 (300) 사이에 격벽 부재 (180) 를 형성하여, 격벽 부재 (180) 를 개재하여 접하는 것과 같은 구성으로 하는 것이다. 격벽 부재 (180) 는, 예를 들어, 통기성이 양호한, 필터, 종이 등을 들 수 있고 가열 요소 (211) 가 삽입되었을 때에는 파괴되는 것과 같은 것이 바람직하다. 이와 같은 격벽 부재를 형성하면 수송시 등의 물류에서의 영향으로 에어로졸 형성 기재 (110) 가 전자 담배 카트리지 내에서 이동하게 되는 것을 피하는 것에 효과가 있다.
도 5(3) 은, 에어로졸 형성 기재 (110) 의 가열 요소 (211) 가 삽입되는 측에 덮개 (170) 를 하는 구성도 바람직하다. 이와 같이 하면, 에어로졸 형성 기재 (110) 의 방향의 산일의 방지에 효과가 있다. 또한, 수송시 등의 물류에서의 영향으로 에어로졸 형성 기재 (110) 가 전자 담배 카트리지로부터 외측으로 탈락하는 것을 피할 수 있다는 효과가 있다. 덮개 (170) 의 재질로는, 필터, 종이, 스펀지 등을 들 수 있다. 또한, 가열 요소가 삽입되는 경우에는, 덮개 (170) 에 1 개 또는 그 이상의 절단선을 넣는 것, 혹은, 가열 요소가 삽입되는 장소에, 원 또는 다각형의 유도 구멍을 형성하는 것도 바람직한 형태이다.
특히, 에어로졸 형성 기재 (110) 로서, 분말체, 과립, 플레이크, 펠릿 등의 입상의 것을 사용한 경우에는, 격벽 부재 (180) 혹은 덮개 (170) 를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 그 쌍방을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 홍차 등을 사용한 경우의 제조 공정을 상세하게 설명하지만, 이들은, 홍차 등에 한정되지 않고, 본 명세서 중에 기재된 담배 식물 및 비담배 식물에 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
전자 담배 카트리지로서 바람직한 구체적인 하나의 형태로는, 이하이다. 에로 졸 형성 기재 (110) 에 있어서는, 충전물을 담배 종이 등으로 포접한 대략 원통 형상으로서, 상기 대략 원통의 저면 혹은 상면의 직경이, 6.5 ㎜ 이상 7.5 ㎜ 이하이고, 상기 대략 원통의 높이가 11.0 ㎜ 이상 13.0 ㎜ 이하이다. 또한, 충전물이 봉상 또는 단책상으로서, 상기 전자 담배 카트리지의 길이 방향을 따라 충전되어 있고, 또한, 충전물의 길이가 상기 대략 원통의 높이와 대략 동등한 것이 바람직하다. 즉, 11.0 ㎜ 이상 13.0 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 지지 요소 (300) 에 있어서는, 외경은 상기 에어로졸 형성 기재 (110) 의 대략 원통의 저면 혹은 상면의 직경과 대략 동등한 것이 바람직하다. 또한, 그 길이는, 9.0 ㎜ 이상 11.0 ㎜ 이하이다.
또한, 마우스피스 (140) 는, 길이가 20.0 ㎜ 를 초과하고, 바람직하게는 21.0 ㎜ 이상이고, 25.0 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 에어로졸 형성 기재의 체적 충전률이, 0.55 이상 0.65 이하인 것이 바람직하다.
도 7 에는, 전자 담배 카트리지의 추가적인 사용의 형태를 예시하고 있다. 전술한 전자 담배 카트리지 (100) 와 구체적인 구성이 상이한 부분이 있기 때문에, 전자 담배 카트리지 (101) 로서, 이하에 설명한다. 사용되는 전자 담배 본체에 대해서도, 전술한 전자 담배 본체 (200) 와 상이한 부분이 있기 때문에, 전자 담배 본체 (201) 로서 이하에 설명한다.
유저의 사용시에 전자 담배 본체 (201) 에 장착된다. 전자 담배 본체 (201) 에는, 전자 담배 카트리지 (101) 를 삽입하기 위한 삽입부 (450) 가 형성되어 있다. 전자 담배 본체 (101) 의 외장부 (410) 가 있고, 전자 담배 카트리지의 주위를 둘러싸는 가열부 (440) 에 의해, 전자 담배 카트리지의 에어로졸 형성 기재 (110) 가 가열되어 에어로졸이 발생하고, 흡연된다. 타단측 (20) 으로부터의 흡연시에는, 통기공 (431) 으로부터 공기가 흘러 들어, 발생한 에어로졸이, 중공의 통 부재 (530), 이송 부재 (130), 마우스피스 (140) 를 통과하여 흡연된다. 제어부 (420) 에는, 배터리 혹은 가열부의 제어 장치 등이 내장되어 있다. 개폐 덮개 (430) 는, 흡연이 종료되었을 때에, 전자 담배 본체 내부를 청소할 때에 여는 것이다.
도 8 에는, 전자 담배 카트리지의 구조의 추가적인 일례를 나타내고 있다. 일단측 (10) 으로부터 타단측 (20) 을 향하여, 에어로졸 형성 기재 (110), 중공의 통 부재 (530), 이송 부재 (130), 마우스피스 (140) 가 있고, 포장 부재 (150) 로 싸여 안에 들어가 있다. 전자 담배 본체에 의해, 에어로졸 형성 기재 (110) 부분이 가열되기 때문에, 중공의 통 부재 (530) 를 단열을 위해서 배치하고 있다. 이송 부재 (130) 는 냉각 부재도 겸할 수 있다.
도 8 의 전자 담배 카트리지로서 바람직한 형상은, 외경 4 ㎜ 이상 6 ㎜ 이하이고, 길이 방향으로, 에어로졸 형성 기재 (110) 는, 30 ㎜ 이상 70 ㎜ 이하이고, 중공의 통 부재 (530) 는, 20 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하이다. 이송 부재 (130) 는, 5 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하, 마우스피스 (140) 는 10 ㎜ 이상 25 ㎜ 이하이다.
이하, 본 발명을 제조예 및 실시예를 가지고 설명한다.
(제조예 1)
멘톨 100 질량부
에틸알코올 200 질량부
폴리비닐폴리피롤리돈 200 질량부
상기를 칭량하고, 멘톨을 에틸알코올에 용해시켜, 멘톨 에틸알코올 용액을 얻었다. 상기 멘톨 에틸알코올 용액에 상기 폴리비닐폴리피롤리돈을 첨가하고, 교반 혼합하여, 멘톨/에틸알코올/폴리비닐폴리피롤리돈 혼합물을 얻었다.
자일리톨 100 질량부
물 400 질량부
이상을 교반 혼합하여, 자일리톨/수용액을 얻었다.
다음으로, 홍차의 잎을 70 ℃ 에서 건조시키고, 분쇄하여, 80 메시의 체를 통과한 것을 사용하였다. 수분량은, 2 질량％ 였다.
홍차 잎의 건조 분쇄물 100 질량부
멘톨/에틸알코올/폴리비닐폴리피롤리돈 혼합물 25 질량부
메틸셀룰로오스 15 질량부
글리세린 30 질량부
프로필렌글리콜 30 질량부
카르복시메틸셀룰로오스나트륨 4 질량부
자일리톨/수용액 8 질량부
글루코만난 1 질량부
를 혼합기에 투입하고, 15 분간 혼합을 실시하여 비담배 식물 조성물을 얻었다.
얻어진 비담배 식물 조성물을 충전물 성형 공정 (F) 에 투입하였다. 비담배 식물 조성물을 3 개 롤 밀로, 혼련 분산을 겸하면서 원하는 두께의 시트로 한다. 본 실시예에서는, 비담배 식물 조성물을 3 개 롤 밀에 투입하고, 시트의 상태를 보면서 순수를 20 질량부를 첨가하고, 닥터 블레이드를 롤에 가압하여 시트상물을 채취하는 공정을 8 회 반복하였다.
이와 같이 하여 얻어진 비담배 식물 조성물 시트는, 두께가 0.3 ㎜ 였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하고, 로터리 커터에 공급하여, 폭 1.5 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.3 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 50 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 2)
제조예 1 과 동일하게 하여, 비담배 식물 조성물을 얻었다. 그 후의 충전물 성형 공정 (F) 에서, 두께 0.1 ㎜ 의 비담배 식물 조성물 시트로 하였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하고, 로터리 커터에 공급하여, 폭 1.0 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.1 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 225 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 3)
제조예 1 과 동일하게 하여, 비담배 식물 조성물을 얻었다. 그 후의 충전물 성형 공정 (F) 에서, 두께 0.5 ㎜ 의 비담배 식물 조성물 시트로 하였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하고, 로터리 커터에 공급하여, 폭 2.0 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.1 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 23 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 4)
제조예 2 에 있어서, 폴리비닐폴리피롤리돈 대신에, 폴리비닐피롤리돈을 사용한 것을 제외하고 (제조예 2) 와 동일하게 하여, 비담배 식물 조성물을 제작하였다. 또한, 상기 폴리비닐피롤리돈은 수용성 폴리머이다.
그 후의 충전물 성형 공정 (F) 에서, 두께 0.1 ㎜ 의 비담배 식물 조성물 시트로 하였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하고, 로터리 커터에 공급하여, 폭 1.0 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.1 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 225 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 5)
제조예 1 에 있어서, 에탄올에 폴리비닐폴리피롤리돈을 혼합하고 나서, 멘톨을 용해시킨 것을 제외하고, 제조예 1 과 동일하게 하여, 비담배 조성물을 얻었다.
그 후의 충전물 성형 공정은, 제조예 1 과 동일하게 하였다. 그 후의 충전물 성형 공정 (F) 에서, 두께 0.1 ㎜ 의 비담배 식물 조성물 시트로 하였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하여, 로터리 커터에 공급하여, 폭 1.0 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.1 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 50 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 6)
멘톨 100 질량부
에틸알코올 400 질량부
상기를 칭량하여, 멘톨을 에틸알코올에 용해시켰다.
자일리톨 100 질량부
물 400 질량부
이상을 교반 혼합하여, 자일리톨/수용액을 얻었다.
홍차 잎의 건조 분쇄물 100 질량부
멘톨/에틸알코올 용액 25 질량부
폴리비닐폴리피롤리돈 20 질량부
메틸셀룰로오스 15 질량부
글리세린 30 질량부
프로필렌글리콜 30 질량부
카르복시메틸셀룰로오스나트륨 4 질량부
자일리톨/수용액 8 질량부
글루코만난 1 질량부
를 혼합기에 투입하고, 15 분간 혼합을 실시하여 비담배 식물 조성물을 얻었다.
얻어진 비담배 식물 조성물을 충전물 성형 공정 (F) 에 투입하였다. 비담배 식물 조성물을 3 개 롤 밀로, 혼련 분산을 겸하면서 원하는 두께의 시트로 한다. 본 실시예에서는, 비담배 식물 조성물을 3 개 롤 밀에 투입하고, 시트의 상태를 보면서 순수를 20 질량부를 첨가하고, 닥터 블레이드를 롤에 가압하여 시트상물을 채취하는 공정을 8 회 반복하였다.
이와 같이 하여 얻어진 비담배 식물 조성물 시트는, 두께가 0.3 ㎜ 였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하고, 로터리 커터에 공급하여, 폭 1.5 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.3 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 50 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 7)
폴리비닐폴리피롤리돈을 이용하지 않는 것을 제외하고, 제조예 6 과 동일하게 하여, 비담배 조성물을 얻었다.
그 후의 충전물 성형 공정은, 제조예 1 과 동일하게 하였다. 그 후의 충전물 성형 공정 (F) 에서, 두께 0.1 ㎜ 의 비담배 식물 조성물 시트로 하였다. 상기 비담배 조성물 시트를 세로 150 ㎜ 가로 240 ㎜ 의 장방형으로 절단을 하고, 로터리 커터에 공급하여, 폭 1.0 ㎜ 로, 길이 240 ㎜, 두께 0.1 ㎜ 의 형상으로 가공한 충전물로 하였다. 상기 충전물 50 개를, 다발로 하여 길이 방향으로 정렬한 후에, 평량 34 g/㎡ 의 종이로 싸서 안에 넣고, 점착제를 첩부하여 원기둥 형상의 것으로 하였다. 원기둥의 내경은 6.9 ㎜ 로 하였다. 상기 가공물을 원기둥 형상으로 한 것을 길이 12.0 ㎜ 로 절단하여, 에어로졸 형성 기재 (110) 로 하였다. 상기 에어로졸 형성 기재의 질량은 0.29 g 이고, 에어로졸 형성 기재의 용적에 대하여, 충전물의 체적 충전률은, 0.60 이다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 8)
제조예 1 에 있어서, 멘톨/에틸알코올/폴리비닐폴리피롤리돈 혼합물을 10 질량부 사용하는 것을 제외하고, 제조예 1 과 동일하게 제작을 하였다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
(제조예 9)
제조예 1 에 있어서, 멘톨/에틸알코올/폴리비닐폴리피롤리돈 혼합물을 50 질량부 사용하는 것을 제외하고, 제조예 1 과 동일하게 제작을 하였다.
또한, 상기 충전물의 멘톨의 함유량 d(0), 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 질량 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 질량 d(48) 및 멘톨 감소율 d 를, 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00001
(실시예 1)
제조예 1 에서 제작한 에어로졸 형성 기재와, 원통상의 중공관인 지지 요소 (300) 와, 마우스피스가 되는 필터 (140) 를 준비하였다. 지지 요소 (300) 로서, 저면 및 상면의 직경 즉 외경을 φ 6.9 ㎜ 로 하고, 중공 부분에 대하여, φ 4 ㎜ 의 관통공으로 하였다. 마우스피스가 되는 필터 (140) 에 대해서는, 길이 23 ㎜ 의 것을 사용하였다. 또한, 포장 부재로서, 평량 38 g/㎡ 의 종이를 이용하여, 내경 6.9 ㎜ 가 되도록 2 회전 반의 감기를 실시하고, 점착제를 첩부한 것을 사용하였다. 이와 같이, 평량이, 32 g/㎡ 이상 45 g/㎡ 이하인 종이를 2 회전 반 감아 종이제 통을 제작하여, 포장 부재로 하면, 가열 요소를 끼워 넣어 사용하는 전자 담배 본체에 사용되는 전자 담배 카트리지로서 바람직한 것이 된다.
상기 종이제 통 내부에 접착제를 도포하고, 타단측 (20) 으로부터, 필터를 삽입하여 마우스피스 (140) 로 하고, 일단측 (10) 으로부터, 지지 요소 (300) 를 삽입하고, 이어서 에어로졸 형성 기재를 삽입하였다. 또한, 마우스피스의 부분에, 평량 40 g/㎡ 의 종이를, 마우스피스 (140) 와 대략 겹치도록 감았다.
이와 같이 하여, 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(실시예 2)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 2 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(실시예 3)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 3 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(실시예 4)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 5 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(실시예 5)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 6 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(실시예 6)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 8 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 9 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(비교예 1)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 4 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
(비교예 2)
실시예 1 에 있어서 제조예 1 의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 대신에, 제조예 7 에서 제작한 에어로졸 형성 기재를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 전자 담배 카트리지를 제작하였다.
이상과 같이, 얻어진 전자 담배 카트리지에 대하여 이하의 평가를 실시하였다.
평가 1 : 제작한 전자 담배 카트리지를 장변 70 ㎜ 단변 14 ㎜ 높이 45 ㎜ 인 종이제의 상자에, 에어로졸 형성 기재가 바닥을 향하도록 20 개 충전하였다. 이와 같이, 준비된 전자 담배 카트리지가 들어간 상자를, 5 ℃ 의 환경하, 48 시간 폴리에틸렌 봉투에 넣어 방치하였다.
그 후에, 취출 후, 상온 상습 환경에 1 일 방치한 것에 대하여 이하의 평가를 실시한다. 전자 담배 카트리지의 에어로졸 형성 기재의 표면을 일단측으로부터 관찰하여, 멘톨의 백색 결정이 나타나 있는지 여부를 5 배의 확대경을 이용하여, 육안으로 1 개 마다의 개수를 카운트하였다.
랭크 A : 백색 결정이 확인되지 않는다
랭크 B : 백색 결정이, 1 ∼ 4 개
랭크 C : 백색 결정이, 5 개 이상
랭크 C 의 것은, 장기의 보관 등에 의해, 멘톨이 없어져 청량감이 손상될 가능성이 높은 것이다.
평가 2 : 사용하는 전자 담배 본체의 개략을 설명한다. 사용한 전자 담배 본체는, 필립 모리스사 제조 가열식 전자 담배인 아이코스 (등록상표) 를 사용하였다. 전기 전자 담배의 개략은 이하이다. 가열 요소 (211) 는, 폭 4.5 ㎜, 선단까지의 길이 12 ㎜, 두께는 0.4 ㎜ 이다. 끼워 넣기부 (210) 의 내경은, 7 ㎜ 이고, 전자 담배 카트리지의 외형과 대략 동등하다. 상기 가열 요소 (211) 는, 전자 담배 본체 (200) 내에 형성되어 있는 배터리 (도시 생략) 로부터 공급되는 전력에 의해 발열하여, 대략 370 ℃ 가 된다. 그리고, 내장된 제어 시스템에 의해, 14 회의 흡인에 의해 1 개의 전자 담배 카트리지의 소비가 종료된다. 또한, 본 실시예의 전자 담배 카트리지를 끼워 넣었을 때에, 전자 담배 본체의 하류측으로부터 외측으로 나타나는 전자 담배 카트리지 부분은 대략 20 ㎜ 이다.
본 실시예 및 비교예에서 제조한 전자 담배 카트리지를 상기 전자 담배 본체에 끼워 넣어, 흡연 시험을 실시하였다.
흡연 시험에 있어서는, 제작한 전자 담배 카트리지를 장변 70 ㎜ 단변 14 ㎜ 높이 45 ㎜ 인 종이제의 상자에, 에어로졸 형성 기재가 바닥을 향하도록 충전하였다. 이와 같이, 준비된 전자 담배 카트리지를, 25 ℃ 의 환경에서 2 주일간 방치한 샘플과, 제작 직후의 샘플을 이용하여, 멘톨의 풍미에 대하여 관능 시험을 실시하였다. 관능 시험은, 제작 직후와, 방치한 후의 샘플의 멘톨의 풍미에 대하여 실시하였다. 또한 관능 시험은, 흡연자 5 명에 의한 것이다.
또한, 평가 기준은,
랭크 A : 제작 직후에 비하여, 방치 후의 샘플은 멘톨의 풍미가 변하지 않는다.
랭크 B : 제작 직후에 비하여, 방치 후의 샘플은 약간 멘톨의 풍미가 약하다.
랭크 C : 제작 직후에 비하여, 방치 후의 샘플은 멘톨의 풍미가 분명하게 약하다.
이하, 시험 결과를 표 2 에 나타낸다.
Figure pct00002
이상 설명한 본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 담배의 성분을 포함하지 않는 식물의 방향이나 맛에 더하여, 멘톨의 청량감을 즐길 수 있는 비담배 식물을 사용한 전자 담배에 있어서, 장기간에 걸친 보존을 한 후에도, 멘톨의 풍미를 유지할 수 있는 비담배 식물 조성물의 제조를 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 장기간에 걸친 보존을 한 후에도, 멘톨의 풍미를 유지할 수 있는 비담배 식물 조성물을, 저렴하게, 간단하게 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 장기간의 보존성이 양호한 비담배 식물을 사용한 전자 담배용 충전물을 제공할 수 있고, 장기간의 보존성이 양호한 비담배 식물을 사용한 전자 담배 카트리지를 제공할 수 있다.
이상 본 발명을 적용한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재된 구성에 기초하여 다양한 개변이 가능하고, 그것들에 대해서도 본 발명의 범주이다.
10 ; 상류측 (일단측)
20 ; 하류측 (타단측)
100 ; 전자 담배 카트리지
110 ; 에어로졸 형성 기재
111 ; 충전물
130 ; 이송 부재
140 ; 마우스피스
150 ; 포장 부재
151 ; 포섭 부재
170 ; 덮개
180 ; 격벽 부재
200 ; 전자 담배 본체
210 ; 끼워 넣기부
211 ; 가열 요소
300 ; 지지 요소
201 ; 전자 담배 본체
410 ; 외장부
420 ; 제어부
430 ; 개폐 덮개
431 ; 통기공
440 ; 가열부
450 ; 삽입부
101 ; 전자 담배 카트리지
530 ; 중공의 통 부재

Claims (13)

  1. 비담배 식물과, 에어로졸 포머와, 멘톨을 함유하는 전자 담배용 충전물로서,
    상기 전자 담배용 충전물 중의 멘톨의 함유량을 d(0) 이라고 하고, 5 ℃ 로 24 시간 방치 후의 전자 담배용 충전물의 질량을 d(24), 5 ℃ 로 48 시간 방치 후의 전자 담배용 충전물의 질량을 d(48) 이라고 했을 때의, 멘톨 감소율 d 를
    d = {(d(24) - d(48)}/d(0)
    이라고 했을 때에, 멘톨 감소율 d 가, 0.60 이하인 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 담배용 충전물 중, 멘톨 함유량은 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 담배용 충전물이, 비수용성 가교 폴리머를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자 담배용 충전물 중, 비수용성 가교 폴리머는, 멘톨 함유량의 0.1 배 이상 20 배 이하인 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 비수용성 가교 폴리머의 함유량이, 2 질량％ 이상 20 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비수용성 가교 폴리머가 폴리비닐폴리피롤리돈인 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물.
  7. 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 전자 담배 본체에 사용되는 전자 담배 카트리지로서,
    상기 전자 담배 카트리지는, 일단으로부터 타단을 향하여 에어로졸 형성 기재, 및 마우스피스를 갖고,
    상기 에어로졸 형성 기재는, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 전자 담배용 충전물을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 담배 카트리지.
  8. 미리 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합하여 멘톨 용해물을 얻는 멘톨 용해 공정을 갖고,
    비담배 식물과, 에어로졸 포머와, 상기 멘톨 용해 공정으로 얻어진 멘톨 용해물을 혼합하는 혼합 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 비담배 식물 조성물의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    멘톨 100 질량부에 대하여, 비수용성 가교 폴리머의 첨가량이 10 질량부 이상 2000 질량 이하인 것을 특징으로 하는 비담배 식물 조성물의 제조 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 멘톨 용해 공정에 있어서, 저급 알코올에 멘톨을 용해시킨 후에 비수용성 가교 폴리머를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 비담배 식물 조성물의 제조 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저급 알코올이, 에틸알코올인 것을 특징으로 하는 비담배 식물 조성물의 제조 방법.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비수용성 가교 폴리머가, 폴리비닐폴리피롤리돈인 것을 특징으로 하는 비담배 식물 조성물의 제조 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 비담배 식물 조성물을 성형하여, 전자 담배용 충전물로 하는 충전물 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 담배용 충전물의 제조 방법.
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