(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-08
(54)【発明の名称】点火補助剤および結合剤を含む可燃性熱源
(51)【国際特許分類】
A24D 1/22 20200101AFI20230301BHJP
【FI】
A24D1/22
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2022536976
(86)(22)【出願日】2020-12-14
(85)【翻訳文提出日】2022-06-16
(86)【国際出願番号】 EP2020085961
(87)【国際公開番号】W WO2021122451
(87)【国際公開日】2021-06-24
(32)【優先日】2019-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】596060424
【氏名又は名称】フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100086771
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100109335
【氏名又は名称】上杉 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【氏名又は名称】那須 威夫
(72)【発明者】
【氏名】モフセニ ファーハン
(72)【発明者】
【氏名】ナスバウマー シモン
(72)【発明者】
【氏名】オルソリーニ パオラ
【テーマコード(参考)】
4B045
【Fターム(参考)】
4B045AA02
4B045AA50
4B045AB00
(57)【要約】
エアロゾル発生物品のための可燃性熱源であって、炭素と、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤とを備える、可燃性熱源。好ましくは、少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルは、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびヒドロキシプロピルメチルセルロースから成る群から選択される。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル発生物品のための可燃性熱源であって、前記可燃性熱源が、
炭素と、
アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と、
カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合せを含む結合剤と、を含む、可燃性熱源。
【請求項2】
前記少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルが、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびヒドロキシプロピルメチルセルロースから成る群から選択される、請求項1に記載の可燃性熱源。
【請求項3】
前記可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロース重量パーセントと前記少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比が、少なくとも約1:1である、請求項1または2に記載の可燃性熱源。
【請求項4】
前記アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤が、過酸化カルシウムである、請求項1~3のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項5】
前記可燃性熱源が、少なくとも約15重量パーセントの前記アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項6】
前記可燃性熱源が、約20重量パーセント~約60重量パーセントの前記アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項7】
前記可燃性熱源が、少なくとも約3重量パーセントの前記結合剤を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項8】
前記可燃性熱源が、約4重量パーセント~約15重量パーセントの前記結合剤を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項9】
前記可燃性熱源が、少なくとも約0.2重量パーセントの前記少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項10】
前記可燃性熱源が、約0.75乾燥重量パーセント~約5重量パーセントの前記少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項11】
前記カルボキシメチルセルロースが、前記可燃性熱源中に少なくとも約1.5乾燥重量パーセントの量で存在する、請求項1~10のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項12】
前記可燃性熱源が、少なくとも約25重量パーセントの炭素を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項13】
前記可燃性熱源が、約30重量パーセント~約55重量パーセントの炭素を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項14】
一つ以上のカルボン酸燃焼塩をさらに含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の可燃性熱源。
【請求項15】
エアロゾル発生物品であって、
請求項1~14のいずれかに記載の可燃性熱源と、
前記可燃性熱源の下流のエアロゾル形成基体と、を備える、エアロゾル発生物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル発生物品のための可燃性熱源、および可燃性熱源と可燃性熱源の下流のエアロゾル形成基体とを備えたエアロゾル発生物品に関する。
【背景技術】
【0002】
たばこ材料が燃焼するよりはむしろ加熱される多くのエアロゾル発生物品が、当業界において提唱されてきた。こうした「加熱式」エアロゾル発生物品の一つの目的は、従来の紙巻たばこにおけるたばこの燃焼および熱分解によって生成されるタイプの公知の有害な煙成分を低減させることである。
【0003】
加熱式エアロゾル発生物品では通常、熱源、例えば、化学的、電気的または可燃性熱源から、熱源の内部、周囲、または下流に位置し得る物理的に分離されたエアロゾル形成基体への熱伝達によりエアロゾルが生成される。
【0004】
加熱式エアロゾル発生物品の一つの種類では、可燃性炭素質熱源から可燃性炭素質熱源の下流に位置するたばこ材料を含む物理的に分離されたエアロゾル形成基体への熱伝達によりエアロゾルが生成される。使用時に、揮発性化合物は可燃性炭素質熱源からエアロゾル形成基体への熱伝達によってたばこ材料から放出され、エアロゾル発生物品を通して引き込まれた空気中に混入される。放出された化合物が冷えるにつれて、これらは凝縮してユーザーによって吸入されるエアロゾルを形成する。
【0005】
熱は、強制対流および伝導の一方または両方によって、可燃性炭素質熱源からエアロゾル形成基体に伝達され得る。
【0006】
容認可能なエアロゾルを得るために、可燃性炭素質熱源からエアロゾル形成基体への十分な伝導性熱伝達を確保するために、可燃性炭素質熱源の少なくとも後方部分、および加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の少なくとも前方部分の周りにあり、かつそれらと直接接触する熱伝導性要素を含めることが公知である。例えば、WO2009/022232A2号は、可燃性炭素質熱源、可燃性熱源の下流のエアロゾル形成基体、および可燃性炭素質熱源の後方部分およびエアロゾル形成基体の隣接する前方部分の周りにあり、かつそれらと接触する熱伝導性要素を備える喫煙物品を開示している。使用時に、可燃性炭素質熱源の燃焼の間に生成された熱は、当接する可燃性炭素質熱源の下流端および熱伝導性要素を通じる伝導によって、エアロゾル形成基体の前方部分の周辺に伝達される。
【0007】
加熱式エアロゾル発生物品で使用するための可燃性熱源の燃焼温度は、加熱式エアロゾル発生物品の使用中のエアロゾル形成基体の燃焼または熱分解をもたらすほど高くなるべきでない。ところが、可燃性炭素質熱源の燃焼温度は、エアロゾル形成基体から十分な揮発性化合物を放出して、特に吸い始めの間に容認可能なエアロゾルを生成するために十分な熱を発生するのに十分に高いものであるべきである。
【0008】
加熱式エアロゾル発生物品で使用するための様々な可燃性炭素質熱源が、当技術分野で公知である。
【0009】
加熱式エアロゾル発生物品で使用されるとき、公知の可燃性炭素質熱源は、その点火後、吸い始めの間に容認可能なエアロゾルを生成するのに十分な熱を発生しないことが多い。
【0010】
加熱式エアロゾル発生物品で使用されるとき、公知の可燃性炭素質熱源は、多くの場合、点火が困難である。加熱式エアロゾル発生物品の可燃性炭素質熱源に適切に点火することに失敗することは、容認できないエアロゾルがユーザーに送達されることにつながり得る。
【0011】
その点火および燃焼特性を改善するために、可燃性炭素質熱源の中に酸化剤および他の添加剤を含めることが提唱されてきた。例えば、国際公開第2012/164077A1号は、約摂氏600度未満の熱分解温度を有する金属硝酸塩、塩素酸塩、過酸化物、サーミチック材料、金属間材料、マグネシウム、ジルコニウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される炭素および少なくとも一つの点火補助剤を含む、喫煙物品の可燃性熱源を開示する。
【0012】
公知の可燃性炭素質熱源で使用される一部の点火補助剤は、可燃性炭素質熱源の輸送および保管中の環境条件への曝露に伴い分解することが分かっている。 例えば、公知の可燃性炭素質熱源で使用される一部の点火補助剤は、可燃性炭素質熱源の輸送および保管中の大気中の水分への曝露に伴い分解することが分かっている。輸送および保管中の点火補助剤の分解は、不利なことに、点火補助剤源を含む公知の炭素質可燃性熱源に点火することをより困難にする場合がある。
【0013】
環境条件に曝露した後であっても、急速な点火および機械的完全性を示す点火補助剤を含む可燃性炭素質熱源を提供することが望ましい。
【0014】
点火補助剤を含む公知の可燃性炭素質熱源と比較して、改善された燃焼特性を示す点火補助剤を含む可燃性炭素質熱源を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【0015】
本発明は、エアロゾル発生物品のための可燃性熱源に関する。可燃性熱源は、炭素を含み得る。可燃性熱源は、点火補助剤を含み得る。点火補助剤は、アルカリ土類金属過酸化物であってもよい。可燃性熱源は、結合剤を含み得る。結合剤は、カルボキシメチルセルロースを含み得る。結合剤は、少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。結合剤は、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含み得る。
【0016】
本発明によれば、エアロゾル発生物品のための可燃性熱源であって、炭素と、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と、少なくとも一つのセルロースエーテルを含む結合剤とを備え、結合剤は、不燃性無機シート状ケイ酸塩結合剤を含まない、可燃性熱源が提供されている。
【0017】
本発明によれば、エアロゾル発生物品のための可燃性熱源であって、炭素と、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびヒドロキシプロピルメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つのセルロースエーテルを含む結合剤とを備え、結合剤は、不燃性無機シート状ケイ酸塩結合剤を含まない、可燃性熱源が提供されている。
【0018】
本発明によれば、エアロゾル発生物品のための可燃性熱源であって、炭素と、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤とを備える、可燃性熱源が提供されている。
【0019】
本発明によれば、本発明による可燃性熱源と、可燃性熱源の下流にあるエアロゾル形成基体と、を備えるエアロゾル発生物品がさらに提供されている。
【0020】
驚くべきことに、本発明による可燃性熱源の中に、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることにより、有利なことに、環境条件への曝露の結果としてのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の分解が低減され得ることが見出された。
【0021】
特に、驚くべきことに、本発明による可燃性熱源の中に、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることにより、高湿度への曝露の結果としてのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の分解が低減され得ることが見出された。
【0022】
理論に拘束されることを望むものではないが、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることにより、本発明による可燃性熱源の全体的な親水性および吸湿性が減少すると考えられる。
【0023】
アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の分解を低減することにより、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることは、有利なことに、可燃性熱源の輸送および保管中の本発明による可燃性熱源の化学的および物理的安定性を改善し得る。
【0024】
また驚くべきことに、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と組み合わせて含めることにより、有利なことに、本発明による可燃性熱源の燃焼特性が著しく改善し得ることが見出された。
【0025】
特に、驚くべきことに、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と組み合わせて含めることにより、有利なことに、本発明による可燃性熱源の点火伝播速度が著しく改善し得ることが見出された。
【0026】
理論に拘束されることを望むものではないが、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤は、本発明による可燃性熱源の点火中にエネルギーを提供すると考えられる。理論に拘束されることを望むものではないが、これは本発明による可燃性熱源の点火伝播速度を改善すると考えられる。
【0027】
また驚くべきことに、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることにより、有利なことに、本発明による可燃性熱源の機械的特性が改善し得ることが見出された。
【0028】
理論に拘束されることを望むものではないが、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることは、本発明による可燃性熱源の形成中に、炭素およびアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の凝集を修飾すると考えられる。理論に拘束されることを望むものではないが、これは本発明による可燃性熱源の機械的特性に影響を及ぼすと考えられる。
【0029】
本発明の実施形態に関連して本明細書で使用される「遠位」、「上流」、および「前方」という用語、ならびに「近位」、「下流」、および「後方」という用語は、本発明によるエアロゾル発生物品の構成要素の相対位置、または構成要素の一部分を説明するために使用される。本発明によるエアロゾル発生物品は、使用時にユーザーに送達するためにエアロゾルがエアロゾル発生物品を抜け出る近位端を備える。エアロゾル発生物品の近位端はまた、エアロゾル発生物品の口側端と呼ばれる場合がある。使用時に、エアロゾル発生物品によって生成されたエアロゾルを吸い込むために、ユーザーはエアロゾル発生物品の近位端を吸い込む。
【0030】
本発明によるエアロゾル発生物品は、遠位端を備える。可燃性熱源はエアロゾル発生物品の遠位端に位置するか、またはそれに近接する。エアロゾル発生物品の口側端は、エアロゾル発生物品の遠位端の下流にある。また、エアロゾル発生物品の近位端は、エアロゾル発生物品の下流端として言及してもよく、エアロゾル発生物品の遠位端はまた、エアロゾル発生物品の上流端として言及してもよい。本発明によるエアロゾル発生物品の構成要素または構成要素の部分は、エアロゾル発生物品の近位端とエアロゾル発生物品の遠位端との間のこれらの相対的位置に基づき互いの上流または下流にあると記述されうる。
【0031】
本発明による可燃性熱源は、前端面および後端面を有する。可燃性熱源の前端面は可燃性熱源の上流端にある。可燃性熱源の上流端は、エアロゾル発生物品の近位端から最も遠い可燃性熱源の末端である。可燃性熱源の後端面は可燃性熱源の下流端にある。可燃性熱源の下流端は、エアロゾル発生物品の近位端に最も近い可燃性熱源の末端である。
【0032】
本発明に関連して本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、本発明による可燃性熱源および本発明によるエアロゾル発生物品の上流端と下流端との間の方向を説明するために使用される。
【0033】
本発明に関連して本明細書で使用される「横断方向」という用語は、長軸方向に対して直角を成す方向を説明するために使用される。すなわち、本発明による可燃性熱源および本発明によるエアロゾル発生物品の上流端と下流端との間の方向に対して直角を成す方向である。
【0034】
本発明に関連して本明細書で使用される「長さ」という用語は、本発明による可燃性熱源および本発明によるエアロゾル発生物品の長軸方向における最大寸法を説明するために使用される。
【0035】
本発明に関連して本明細書で使用される「直径」という用語は、本発明による可燃性熱源および本発明によるエアロゾル発生物品の横断方向における最大寸法を説明するために使用される。
【0036】
本発明による可燃性熱源は、炭素質熱源である。
【0037】
本発明に関連して本明細書に使用される場合、「炭素質」という用語は、炭素を含む可燃性熱源を説明するために使用される。
【0038】
本発明による可燃性熱源は、燃料として炭素を含む。
【0039】
可燃性熱源は、少なくとも約25重量パーセントの炭素を含んでもよい。
【0040】
特に明記されない限り、本明細書に列挙される可燃性熱源の構成成分の重量パーセントは、可燃性熱源の総乾燥重量に基づく。
【0041】
可燃性熱源は、少なくとも約30重量パーセントの炭素を含むことが好ましい。
【0042】
可燃性熱源は、少なくとも約35重量パーセントの炭素を含むことがより好ましい。
【0043】
可燃性熱源は、少なくとも約40重量パーセントの炭素を含んでもよい。
【0044】
可燃性熱源は、約60重量パーセント以下の炭素を含んでもよい。
【0045】
可燃性熱源は、約55重量パーセント以下の炭素を含むことが好ましい。
【0046】
可燃性熱源は、約50重量パーセント以下の炭素を含むことがより好ましい。
【0047】
可燃性熱源は、約45重量パーセント以下の炭素を含んでもよい。
【0048】
可燃性熱源は、約25重量パーセント~約60重量パーセントの炭素、約25重量パーセント~約55重量パーセントの炭素、約25重量パーセント~約50重量パーセントの炭素、または約25重量パーセント~約45重量パーセントの炭素を含んでもよい。
【0049】
可燃性熱源は、約30重量パーセント~約60重量パーセントの炭素、約30重量パーセント~約55重量パーセントの炭素、約30重量パーセント~約50重量パーセントの炭素、または約30重量パーセント~約45重量パーセントの炭素を含むことが好ましい。
【0050】
可燃性熱源は、約35重量パーセント~約60重量パーセントの炭素、約35重量パーセント~約55重量パーセントの炭素、約35重量パーセント~約50重量パーセントの炭素、または約35重量パーセント~約45重量パーセントの炭素を含むことがより好ましい。
【0051】
可燃性熱源は、約40重量パーセント~約60重量パーセントの炭素、約40重量パーセント~約55重量パーセントの炭素、約40重量パーセント~約50重量パーセントの炭素、または約40重量パーセント~約45重量パーセントの炭素を含んでもよい。
【0052】
本発明による可燃性熱源は、一つ以上の好適な炭素材料を使用して形成され得る。有利なことに、本発明による可燃性熱源は、一つ以上の炭化材料を含む。好適な炭素材料は、当技術分野で公知であり、限定されるものではないが、炭素粉末および炭粉末を含む。
【0053】
本発明による可燃性熱源は、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含む。
【0054】
本発明に関連して本明細書で使用される「アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤」という用語は、可燃性熱源の点火中にエネルギーおよび酸素の一方または両方を放出するアルカリ土類金属過酸化物を説明するために使用され、アルカリ土類金属過酸化物によるエネルギーおよび酸素の一方または両方の放出速度は、周囲酸素に拡散されない。言い換えれば、可燃性熱源の点火中のアルカリ土類金属過酸化物によるエネルギーおよび酸素の一方または両方の放出速度は、周囲酸素がアルカリ土類金属過酸化物に到達できる速度にほとんど非依存的である。
【0055】
可燃性熱源の点火中にアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤によって放出されるエネルギーおよび酸素の一方または両方の量は、可燃性熱源が二段階燃焼プロセスを受けるようになるのに十分であり得る。
【0056】
初期の第一の段階で本発明による可燃性熱源は、温度における「ブースト」を呈し、後続の第二の段階で本発明による可燃性熱源は、より低い「航続」温度で持続的な燃焼を受け得る。
【0057】
本発明による可燃性熱源の温度における初期の「ブースト」は、その一部分の点火に伴う、可燃性熱源の全体にわたる非常に急速な熱の伝播に起因して生じ得る。非常に急速な熱の伝播は、点火された可燃性熱源の一部分が、可燃性熱源の隣接した未点火部分の点火をトリガする、連鎖反応の結果であり得る。
【0058】
使用時に、本発明によるエアロゾル発生物品では、本発明による可燃性熱源の「ブースト」温度への急速な温度上昇が、エアロゾル形成基体の温度を、揮発性化合物がエアロゾル形成基体から放出されるレベルまで急速に上昇させ得る。これは、本発明によるエアロゾル発生物品が、吸い始めの間に知覚的に容認可能なエアロゾルを生成することを確保し得る。本発明による可燃性熱源の「航続」温度への後続の温度低下は、エアロゾル形成基体の温度が、エアロゾル形成基体の燃焼または熱分解が生じるレベルに到達しないことを確保し得る。
【0059】
上述した方法で本発明による可燃性熱源の温度を制御することは、有利なことに、吸い始めの間に知覚的に容認可能なエアロゾルを生成するだけでなく、エアロゾル形成基体の燃焼または熱分解も実質的に回避されるエアロゾル発生物品を提供することを可能にし得る。
【0060】
上述の二段階プロセスを達成するために含める必要があるアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の量は、可燃性熱源に含まれる特定のアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤に応じて変化する。
【0061】
一般に、その単位質量当たりのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤によって放出されるエネルギーおよび酸素の一方または両方の量が大きいほど、上述の二段階燃焼プロセスを達成するために可燃性熱源に含める必要があるアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の量は少なくなる。
【0062】
可燃性熱源は、少なくとも約15重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含んでもよい。
【0063】
可燃性熱源は、少なくとも約20重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含むことが好ましい。
【0064】
可燃性熱源は、少なくとも約30重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含むことがより好ましい。
【0065】
可燃性熱源は、少なくとも約40重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含んでもよい。
【0066】
可燃性熱源は、約65重量パーセント以下のアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含んでもよい。
【0067】
可燃性熱源は、約60重量パーセント以下のアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含むことが好ましい。
【0068】
可燃性熱源は、約55重量パーセント以下のアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含むことがより好ましい。
【0069】
可燃性熱源は、約50重量パーセント以下のアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含んでもよい。
【0070】
可燃性熱源は、約15重量パーセント~約65重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約15重量パーセント~約60重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約15重量パーセント~約55重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、または約15重量パーセント~約50重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含んでもよい。
【0071】
可燃性熱源は、約20重量パーセント~約65重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約20重量パーセント~約60重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約20重量パーセント~約55重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、または約20重量パーセント~約50重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含むことが好ましい。
【0072】
可燃性熱源は、約30重量パーセント~約65重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約30重量パーセント~約60重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約30重量パーセント~約55重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、または約30重量パーセント~約50重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含むことがより好ましい。
【0073】
可燃性熱源は、約40重量パーセント~約65重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、40重量パーセント~約60重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、約40重量パーセント~約55重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、または約40重量パーセント~約50重量パーセントのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤を含んでもよい。
【0074】
アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤は、過酸化カルシウムであることが好ましい。
【0075】
可燃性熱源は、少なくとも約15重量パーセントの過酸化カルシウムを含んでもよい。
【0076】
可燃性熱源は、少なくとも約20重量パーセントの過酸化カルシウムを含むことが好ましい。
【0077】
可燃性熱源は、少なくとも約30重量パーセントの過酸化カルシウムを含むことがより好ましい。
【0078】
可燃性熱源は、少なくとも約40重量パーセントの過酸化カルシウムを含んでもよい。
【0079】
可燃性熱源は、約65重量パーセント以下の過酸化カルシウムを含んでもよい。
【0080】
可燃性熱源は、約60重量パーセント以下の過酸化カルシウムを含むことが好ましい。
【0081】
可燃性熱源は、約55重量パーセント以下の過酸化カルシウムを含むことがより好ましい。
【0082】
可燃性熱源は、約50重量パーセント以下の過酸化カルシウムを含んでもよい。
【0083】
可燃性熱源は、約15重量パーセント~約65重量パーセントの過酸化カルシウム、約15重量パーセント~約60重量パーセントの過酸化カルシウム、約15重量パーセント~約55重量パーセントの過酸化カルシウム、または約15重量パーセント~約50重量パーセントの過酸化カルシウムを含んでもよい。
【0084】
可燃性熱源は、約20重量パーセント~約65重量パーセントの過酸化カルシウム、約20重量パーセント~約60重量パーセントの過酸化カルシウム、約20重量パーセント~約55重量パーセントの過酸化カルシウム、または約20重量パーセント~約50重量パーセントの過酸化カルシウムを含むことが好ましい。
【0085】
可燃性熱源は、約30重量パーセント~約65重量パーセントの過酸化カルシウム、約30重量パーセント~約60重量パーセントの過酸化カルシウム、約30重量パーセント~約55重量パーセントの過酸化カルシウム、または約30重量パーセント~約50重量パーセントの過酸化カルシウムを含むことがより好ましい。
【0086】
可燃性熱源は、約40重量パーセント~約65重量パーセントの過酸化カルシウム、約40重量パーセント~約60重量パーセントの過酸化カルシウム、約40重量パーセント~約55重量パーセントの過酸化カルシウム、または約40重量パーセント~約50重量パーセントの過酸化カルシウムを含んでもよい。
【0087】
本発明による可燃性熱源は、固体の可燃性熱源である。
【0088】
可燃性熱源は、モノシリックな固体の可燃性熱源であることが好ましい。すなわち、一片の固体の可燃性熱源である。
【0089】
本発明による可燃性熱源は、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースの組み合わせを含む結合剤を備える。
【0090】
本発明に関連して本明細書で使用される「結合剤」という用語は、炭素およびアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤および可燃性熱源の任意の他の構成成分を一緒に結合する能力を有する可燃性熱源の構成成分を説明するために使用される。
【0091】
本発明に関連して本明細書で使用される「追加的なセルロースエーテル」という用語は、カルボキシメチルセルロース以外のセルロースエーテルを説明するために使用される。
【0092】
可燃性熱源は、少なくとも約3重量パーセントの結合剤を含んでもよい。
【0093】
可燃性熱源は、少なくとも約4重量パーセントの結合剤を含むことが好ましい。
【0094】
可燃性熱源は、少なくとも約5重量パーセントの結合剤を含むことがより好ましい。
【0095】
可燃性熱源は、約20重量パーセント以下の結合剤を含んでもよい。
【0096】
可燃性熱源は、約15重量パーセント以下の結合剤を含むことが好ましい。
【0097】
可燃性熱源は、約10重量パーセント以下の結合剤を含むことがより好ましい。
【0098】
可燃性熱源は、約3重量パーセント~約20重量パーセントの結合剤、約3重量パーセント~約15重量パーセントの結合剤、または約3重量パーセント~約10重量パーセントの結合剤を含んでもよい。
【0099】
可燃性熱源は、約4重量パーセント~約20重量パーセントの結合剤、約4重量パーセント~約15重量パーセントの結合剤、または約4重量パーセント~約10重量パーセントの結合剤を含むことが好ましい。
【0100】
可燃性熱源は、約5重量パーセント~約20重量パーセントの結合剤、約5重量パーセント~約15重量パーセントの結合剤、または約5重量パーセント~約10重量パーセントの結合剤を含むことがより好ましい。
【0101】
結合剤は、カルボキシメチルセルロースを含む。
【0102】
可燃性熱源は、少なくとも約1.5重量パーセントのカルボキシメチルセルロースを含んでもよい。
【0103】
可燃性熱源は、少なくとも約2重量パーセントのカルボキシメチルセルロースを含むことが好ましい。
【0104】
可燃性熱源は、少なくとも約3重量パーセントのカルボキシメチルセルロースを含むことがより好ましい。
【0105】
可燃性熱源は、約15重量パーセント以下のカルボキシメチルセルロースを含んでもよい。
【0106】
可燃性熱源は、約12重量パーセント以下のカルボキシメチルセルロースを含むことが好ましい。
【0107】
可燃性熱源は、約8重量パーセント以下のカルボキシメチルセルロースを含むことがより好ましい。
【0108】
可燃性熱源は、約1.5重量パーセント~約15重量パーセントのカルボキシメチルセルロース、約1.5重量パーセント~約12重量パーセントのカルボキシメチルセルロース、または約1.5重量パーセント~約8重量パーセントのカルボキシメチルセルロースを含んでもよい。
【0109】
可燃性熱源は、約2重量パーセント~約15重量パーセントのカルボキシメチルセルロース、約2重量パーセント~約12重量パーセントのカルボキシメチルセルロース、または約2重量パーセント~約8重量パーセントのカルボキシメチルセルロースを含むことが好ましい。
【0110】
可燃性熱源は、約3重量パーセント~約15重量パーセントのカルボキシメチルセルロース、約3重量パーセント~約12重量パーセントのカルボキシメチルセルロース、または約3重量パーセント~約8重量パーセントのカルボキシメチルセルロースを含むことがより好ましい。
【0111】
結合剤は、少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含む。
【0112】
可燃性熱源は、少なくとも約0.2重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。
【0113】
可燃性熱源は、少なくとも約0.5重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。
【0114】
可燃性熱源は、少なくとも約0.75重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含むことが好ましい。
【0115】
可燃性熱源は、少なくとも約1重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含むことがより好ましい。
【0116】
可燃性熱源は、約6重量パーセント以下の少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。
【0117】
可燃性熱源は、約5重量パーセント以下の少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含むことが好ましい。
【0118】
可燃性熱源は、約4重量パーセント以下の少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含むことがより好ましい。
【0119】
可燃性熱源は、約3重量パーセント以下の少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。
【0120】
可燃性熱源は、約0.2重量パーセント~約6重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテル、約0.2重量パーセント~約5重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテル、約0.5重量パーセント~約4重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテル、または約0.5重量パーセント~約3重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。
【0121】
可燃性熱源は、約0.5重量パーセント~約6重量パーセント少なくとも一つの追加的なセルロースエーテル、約0.5重量パーセント~約5重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテル、約0.5重量パーセント~約4重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテル、または約0.5重量パーセント~約3重量パーセントの少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルを含んでもよい。
【0122】
可燃性熱源は、約0.75重量パーセント~約6重量パーセントの追加的なセルロースエーテル、約0.75重量パーセント~約5重量パーセントの追加的なセルロースエーテル、約0.75重量パーセント~約4重量パーセントの追加的なセルロースエーテル、または約0.75重量パーセント~約3重量パーセントの追加的なセルロースエーテルを含むことが好ましい。
【0123】
可燃性熱源は、約1重量パーセント~約6重量パーセントの追加的なセルロースエーテル、約1重量パーセント~約5重量パーセントの追加的なセルロースエーテル、約1重量パーセント~約4重量パーセントの追加的なセルロースエーテル、または約1重量パーセント~約3重量パーセントの追加的なセルロースエーテルを含むことがより好ましい。
【0124】
結合剤は、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む。
【0125】
結合剤は、カルボキシメチルセルロースと、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびヒドロキシプロピルメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルとの組み合わせを含むことが好ましい。
【0126】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、少なくとも約1:1であってもよい。
【0127】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、少なくとも約3:2であることが好ましい。
【0128】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、少なくとも約2:1であり得ることがより好ましい。
【0129】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約4:1以下であってもよい。
【0130】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約7:2以下であり得ることが好ましい。
【0131】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約3:1以下であり得ることがより好ましい。
【0132】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約5:2以下であってもよい。
【0133】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約1:1~約4:1、約1:1~約7:2、約1:1~約3:1、または約1:1~約5:2であってもよい。
【0134】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約3:2~約4:1、約3:2~約7:2、約3:2~約3:1、または約3:2~約5:2であることが好ましい。
【0135】
可燃性熱源中のカルボキシメチルセルロースの重量パーセントと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの重量パーセントの比は、約2:1~約4:1、約2:1~約7:2、約2:1~約3:1、または約2:1~約5:2であることがより好ましい。
【0136】
結合剤は、不燃性無機シート状ケイ酸塩結合剤を含み得る。
【0137】
本発明に関連して本明細書で使用される「不燃性」という用語は、可燃性熱源の点火中または燃焼中に到達する温度で燃焼または分解しない構成成分を説明するために使用される。
【0138】
本発明に関連して本明細書で使用される「不燃性無機シート状ケイ酸塩結合剤」という用語は、可燃性熱源の点火中および燃焼中に結合剤が供される温度で安定しており、かつ可燃性熱源の燃焼中および燃焼後に実質的に損傷されないままである、無機シート状ケイ酸塩結合剤を説明するために使用される。
【0139】
好適な不燃性無機シート状ケイ酸塩結合剤としては、限定されるものではないが、ベントナイト、モンモリロナイト、およびカオリナイトなどの粘土、マイカ、及び蛇紋岩が挙げられる。
【0140】
本発明に関連して本明細書で使用される「粘土」という用語は、ケイ酸塩イオンおよびアルミン酸イオンの二次元シートから形成されるアルミニウムフィロケイ酸材料を説明するために使用され、これは、クレイ内に別個の層状構造を形成する。
【0141】
有利なことに、結合剤は、不燃性無機シート状ケイ酸塩結合剤を含まない場合がある。
【0142】
本発明による可燃性熱源は、一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含み得る。
【0143】
本発明に関連して本明細書で使用される「カルボン酸燃焼塩」という用語は、炭酸以外のカルボン酸の塩を説明するために使用される。すなわち、本発明に関連して本明細書で使用される「カルボン酸燃焼塩」という用語は、炭酸塩または重炭酸塩を含まない。
【0144】
一つ以上のカルボン酸燃焼塩は、有利なことに、可燃性熱源の燃焼を促進し得る。
【0145】
カルボン酸燃焼塩は、一価、二価、または三価のカチオン、およびカルボン酸アニオンを含み得る。
【0146】
カルボン酸燃焼塩は、一価、二価、または三価のカチオン、および酢酸塩、クエン酸塩、またはコハク酸塩アニオンを含み得る。
【0147】
カルボン酸燃焼塩は、アルカリ金属カルボン酸燃焼塩であってもよい。例えば、カルボン酸燃焼塩は、カルボン酸ナトリウム燃焼塩またはカルボン酸カリウム燃焼塩であってもよい。
【0148】
カルボン酸燃焼塩は、アルカリ金属酢酸塩、アルカリ金属クエン酸塩、またはアルカリ金属コハク酸塩であってもよい。
【0149】
カルボン酸燃焼塩は、クエン酸カリウムであることが最も好ましい。
【0150】
可燃性熱源は、単一のカルボン酸燃焼塩を含み得る。
【0151】
可燃性熱源は、二つ以上の異なるカルボン酸燃焼塩の組み合わせを含み得る。二つ以上の異なるカルボン酸燃焼塩は、異なるカルボン酸アニオンを含み得る。二つ以上の異なるカルボン酸燃焼塩は、異なるアニオンを含み得る。例えば、可燃性熱源は、アルカリ金属クエン酸塩とアルカリ土類金属コハク酸塩の組み合わせを含み得る。
【0152】
可燃性熱源は、少なくとも約0.1重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含んでもよい。
【0153】
可燃性熱源は、少なくとも約0.5重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含んでもよい。
【0154】
可燃性熱源は、少なくとも約1重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含むことが好ましい。
【0155】
可燃性熱源は、約4重量パーセント以下の一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含み得る。
【0156】
可燃性熱源は、約3重量パーセント以下の一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含むことが好ましい。
【0157】
可燃性熱源は、約0.1重量パーセント~約4重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩、または約0.1重量パーセント~約3重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含んでもよい。
【0158】
可燃性熱源は、約0.5重量パーセント~約4重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩、または約0.5重量パーセント~約3重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含んでもよい。
【0159】
可燃性熱源は、約1重量パーセント~約4重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩、または約1重量パーセント~約3重量パーセントの一つ以上のカルボン酸燃焼塩を含むことが好ましい。
【0160】
本発明による可燃性熱源は、組成物が実質的に均質であることが好ましい。
【0161】
本発明による可燃性熱源は、所望の長さを有してもよい。
【0162】
本発明による可燃性熱源は、約5ミリメートル~約20ミリメートルの長さを有してもよい。
【0163】
本発明による可燃性熱源は、約7ミリメートル~約17ミリメートルの長さを有することが好ましい。
【0164】
本発明による可燃性熱源は、約7ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有することがより好ましい。
【0165】
本発明による可燃性熱源は、約7ミリメートル~約13ミリメートルの長さを有することが最も好ましい。
【0166】
本発明による可燃性熱源は、任意の所望の直径を有してもよい。
【0167】
本発明による可燃性熱源は、約5ミリメートル~約15ミリメートルの直径を有してもよい。
【0168】
本発明による可燃性熱源は、約5ミリメートル~約10ミリメートルの直径を有することが好ましい。
【0169】
本発明による可燃性熱源は、約7ミリメートル~約8ミリメートルの直径を有することがより好ましい。
【0170】
本発明による可燃性熱源は、可燃性熱源の後方部分の直径が、可燃性熱源の前方部分の直径よりも大きくなるようなテーパー付きであってもよい。
【0171】
本発明による可燃性熱源は、実質的に一定の直径であることが好ましい。
【0172】
本発明による可燃性熱源は、実質的に円形の横断断面であることが好ましい。
【0173】
本発明による可燃性熱源は実質的に円筒形であることが好ましい。
【0174】
本発明による可燃性熱源は、約300ミリグラム~約500ミリグラムの質量を有してもよい。例えば、本発明による可燃性熱源は、約400ミリグラム~約450ミリグラムの質量を有する。
【0175】
本発明による可燃性熱源は、約0.6グラム/立方センチメートル~約1.0グラム/立方センチメートルの見掛け密度を有してもよい。
【0176】
本発明による可燃性熱源は、例えば、水銀ポロシメトリまたはヘリウム比重びん法によって測定される際に、約20パーセント~約80パーセントの空隙率を有してもよい。
【0177】
例えば、本発明による可燃性熱源は、例えば、水銀ポロシメトリまたはヘリウム比重びん法によって測定される際に、約20パーセント~約60パーセント、約50パーセント~約70パーセント、または約50パーセント~約60パーセントの空隙率を有してもよい。
【0178】
所望の空隙率は、従来の方法および技術を使用する本発明の可燃性熱源の生成中に容易に達成され得る。
【0179】
本発明による可燃性熱源は、一つ以上の炭素材料、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、結合剤、および可燃性熱源の任意の他の構成成分を組み合わせて混合物を形成し、混合物を所望の形状に形成することによって形成され得る。
【0180】
本発明による可燃性熱源は、一つ以上の炭素材料、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、結合剤、および可燃性熱源の任意の他の構成成分を組み合わせて、顆粒状混合物を形成し、顆粒状混合物を所望の形状に形成することによって形成されることが好ましい。
【0181】
有利には、結合剤は、顆粒混合物中の顆粒間および顆粒内位置に分散される。
【0182】
一つ以上の炭素材料、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、結合剤、および可燃性熱源の任意の他の構成成分を組み合わせて、例えば、乾式造粒化、湿式造粒化、高剪断混合、球状化または押出成形などの適切な公知の方法を使用して、混合物を形成してもよい。
【0183】
一つ以上の炭素材料、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤、結合剤、および可燃性熱源の任意の他の構成成分を組み合わせて、湿式造粒化によって顆粒状混合物を形成することが好ましい。
【0184】
混合物は、例えば、スリップキャスティング、押出成形、射出成形、ダイ圧縮またはプレスなどの適切な公知のセラミック形成方法を使用して所望の形状に形成され得る。
【0185】
混合物は、プレスによって所望の形状に形成されることが好ましい。
【0186】
形成後、所望の形状を乾燥させてその含水量を低減させることが好ましい。所望の形状は、適切な公知の方法を使用して乾燥されてもよい。例えば、所望の形状は、摂氏約85度~摂氏約105度の温度でオーブン内で乾燥されてもよい。
【0187】
可燃性熱源は、非ブラインド可燃性熱源であってもよい。
【0188】
本発明に関連して本明細書に使用される「非ブラインド」という用語は、空気がユーザーによって吸入のために引き込まれ得る、可燃性熱源の長さに沿って延びる少なくとも一つの気流チャネルを含む可燃性熱源を説明するために使用される。
【0189】
可燃性熱源が非ブラインド可燃性熱源である場合、不燃性の実質的に不通気性のバリアは、非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間に提供されてもよい。
【0190】
本発明に関連して本明細書で使用される「不燃性のバリア」という用語は、その点火および燃焼の間、可燃性熱源によって到達される温度で実質的に不燃性であるバリアを説明するために使用される。
【0191】
非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間に不燃性の実質的に不通気性のバリアを含めることにより、使用時に、有利なことに、非ブラインド可燃性熱源の点火および燃焼中に形成された燃焼および分解生成物が、少なくとも一つの気流チャネルを通して引き込まれた空気に入ることが、実質的に防止または阻止され得る。
【0192】
使用時に、非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間に不燃性の実質的に不通気性のバリアを含めることにより、有利なことに、ユーザーによる吸煙の間、非ブラインド可燃性熱源の燃焼の活性化が実質的に防止または阻止され得る。本発明によるエアロゾル発生物品で使用されるとき、これは、有利なことに、ユーザーによる吸煙の間、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを実質的に防止または阻止し得る。
【0193】
非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間のバリアは、低い熱伝導率または高い熱伝導率を有してもよい。
【0194】
非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間のバリアの厚さは、良好な性能を達成するよう選択されうる。
【0195】
非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間のバリアは、実質的に熱安定しており、点火およびその燃焼の間に非ブラインド可燃性熱源によって達成される温度で不燃性である一つまたは複数の適切な材料から形成されてもよい。適切な材料は当技術分野で公知であり、例えば粘土、金属酸化物(酸化鉄、アルミナ、チタニア、シリカ、シリカ-アルミナ、ジルコニアおよびセリアなど)、ゼオライト、リン酸ジルコニウム、およびその他のセラミック材料およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0196】
非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間のバリアは、非ブラインド可燃性熱源の少なくとも一つの気流チャネルの内側表面に接着またはその他の方法で貼り付けられうる。
【0197】
非ブラインド可燃性熱源の少なくとも一つの気流チャネルの内側表面にバリアを接着または貼り付けるための適切な方法は、当技術分野において公知であり、US 5,040,551号およびWO 2009/074870 A2号に記載の方法を含むが、これらに限定されない。
【0198】
非ブラインド可燃性熱源と少なくとも一つの気流チャネルとの間のバリアは、少なくとも一つの気流チャネル内に挿入されるライナーを備えてもよい。
【0199】
可燃性熱源は、ブラインド可燃性熱源であることが好ましい。
【0200】
本発明に関連して本明細書に使用される「ブラインド」という用語は、空気がユーザーによって吸入のために引き込まれ得る、可燃性熱源の長さに沿って延びるいかなる気流チャネルも含まない可燃性熱源を説明するために使用される。
【0201】
本発明によるブラインド可燃性熱源、および本発明による非ブラインド可燃性熱源は、ユーザーによって吸入のために空気が引き込まれ得ない、一つ以上の閉じた、または遮断されたチャネルを含み得る。
【0202】
例えば、可燃性熱源は、可燃性熱源の長さに沿って途中までのみ延びる一つ以上の閉じたチャネルを含んでもよい。
【0203】
一つ以上の閉じたチャネルを含めることにより、空気からの酸素に曝露される可燃性熱源の表面積が増大し得る。有利なことに、これは可燃性熱源の点火および燃焼の持続を容易にし得る。
【0204】
本発明によるエアロゾル発生物品は、本発明による可燃性熱源およびエアロゾル形成基体を含む。
【0205】
本発明に関連して本明細書に使用される「エアロゾル形成基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物の加熱に伴い放出する能力を有するエアロゾル形成材料を含む基体を説明するために使用される。本発明によるエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体から発生したエアロゾルは、見えてもよく、または見えなくてもよく、またベイパー(蒸気)(例えば、室温では通常、液体または固体である物質の、気体状態にある物質の微粒子)ならびに気体および凝縮されたベイパーの液滴を含んでもよい。
【0206】
エアロゾル形成基体は、揮発性化合物を加熱に応じて放出できる材料を含むプラグまたはセグメントの形態であってもよく、それはラッパーによって取り囲まれてエアロゾルを形成することができる。エアロゾル形成基体がこのようなプラグまたはセグメントの形態である場合、ラッパーを含むプラグまたはセグメントの全体は、エアロゾル形成基体であると見なされる。
【0207】
エアロゾル形成基体は、可燃性熱源の下流にある。すなわち、エアロゾル形成基体は、可燃性熱源とエアロゾル発生物品の遠位端との間にある。
【0208】
エアロゾル形成基体は可燃性熱源に当接してもよい。
【0209】
エアロゾル形成基体は、可燃性熱源から長軸方向に間隙を介してもよい。
【0210】
有利なことに、エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成体を含むエアロゾル形成材料を備える。
【0211】
エアロゾル形成体は、使用時に密度が高く安定したエアロゾルの形成を容易にし、かつエアロゾル発生物品の動作温度で実質的に熱分解に対する耐性のある、任意の適切な化合物または化合物の混合物であってもよい。適切なエアロゾル形成体は当技術分野で周知であり、多価アルコール(トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオールおよびグリセリンなど)、多価アルコールのエステル(グリセロールモノ-、ジ-またはトリアセテートなど)、およびモノ-、ジ-またはポリカルボン酸の脂肪族エステル(ドデカン二酸およびテトラデカン二酸ジメチルなど)を含むが、これらに限定されない。
【0212】
エアロゾル形成体は一つ以上の多価アルコールを含むことが有利である。
【0213】
エアロゾル形成体はグリセリンを含むことがより有利である。
【0214】
エアロゾル形成基体は固体のエアロゾル形成基体であることが好ましい。エアロゾル形成基体は固体成分と液体成分の両方を含んでもよい。
【0215】
エアロゾル形成基体は、植物由来材料を含んでもよい。エアロゾル形成基体は、均質化した植物由来材料を含んでもよい。
【0216】
エアロゾル形成基体はニコチンを含んでもよい。
【0217】
エアロゾル形成基体はたばこ材料を含んでもよい。
【0218】
本発明に関連して本明細書で使用される「たばこ材料」という用語は、たばこ葉、たばこリブ、たばこ茎、たばこ幹、たばこダスト、膨化たばこ、再構成たばこ材料、および均質化したたばこ材料を含むが、それらに限定されない、たばこを含む任意の材料を説明するために使用される。
【0219】
たばこ材料は、例えば粉末、顆粒、ペレット、断片、より糸、細片、シート、またはそれらの任意の組み合わせの形態であってもよい。
【0220】
エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料を含むことが有利である。
【0221】
本発明に関連して本明細書で使用される「均質化したたばこ材料」という用語は、粒子状たばこを凝集することによって形成される材料を説明するために使用される。
【0222】
特定の実施形態では、エアロゾル形成基体は、有利なことに、均質化したたばこ材料の複数のストランドを含む。
【0223】
有利なことに、均質化したたばこ材料の複数のストランドは、エアロゾル形成基体内で互いに実質的に平行に整列され得る。
【0224】
特定の実施形態では、エアロゾル形成基体は、有利なことに、均質化したたばこ材料のシートの集合体を含む。
【0225】
エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料のシートの集合体を含むロッドを含み得る。
【0226】
本発明に関連して本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形、長円形または楕円形の断面の実質的に円筒形の要素を説明するために使用される。
【0227】
本発明に関連して本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さよりも実質的に大きい幅および長さを有する薄層要素を説明するために使用される。
【0228】
本発明に関連して本明細書で使用される「集合体」という用語は、巻き込まれ、折り畳まれ、または別途エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して実質的に横断方向に圧縮され、または収縮したシートを説明するために使用される。
【0229】
エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成材料と、エアロゾル形成材料の周りにあり、かつそれと接触するラッパーとを含み得る。
【0230】
ラッパーは、エアロゾル形成材料に巻かれて、エアロゾル形成基体を形成することが可能な任意の適切なシート材料から形成されうる。
【0231】
特定の実施形態では、エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料のシートの集合体を含むロッド、およびたばこ材料の周りにあり、かつそれと接触するラッパーを含み得る。
【0232】
特定の実施形態では、エアロゾル形成基体は、有利なことに、均質化したたばこ材料のテクスチャ加工されたシートの集合体を含む。
【0233】
本発明に関連して本明細書で使用される「きめのあるシート」という用語は、捲縮、エンボス加工、デボス加工、穿孔、または別途変形がなされたシートを説明するために使用される。
【0234】
均質化したたばこ材料のテクスチャ加工されたシートの使用は有利なことに、均質化したたばこ材料シートを集合してエアロゾル形成基体を形成するのを容易にする場合がある。
【0235】
エアロゾル形成基体は、複数の間隔を置いたへこみ、突起、穿孔またはそれらの任意の組み合わせを含む均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含んでもよい。
【0236】
エアロゾル形成基体は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含んでもよい。
【0237】
本発明に関連して本明細書で使用される「捲縮されたシート」という用語は、複数の実質的に平行な隆起または波型形状を有するシートを説明するために使用される。
【0238】
有利なことに、エアロゾル形成基体を含むエアロゾル発生物品が組み立てられたときに、実質的に平行な隆起または波型形状は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、またはそれと平行に延びる。これは、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合を容易にして、エアロゾル形成基体を形成する。
【0239】
しかしながら、本発明によるエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体における含有のための均質化したたばこ材料の捲縮されたシートが、代替的または追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられたときに、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に鋭角または鈍角で配置される複数の実質的に平行な隆起または波型形状を有してもよいことが理解されるであろう。
【0240】
エアロゾル形成基体は実質的に円筒形であることが好ましい。
【0241】
エアロゾル形成基体は、約5ミリメートル~約20ミリメートルの長さを有してもよい。
【0242】
エアロゾル形成基体は、約6ミリメートル~約15ミリメートルの長さを有することが好ましい。
【0243】
エアロゾル形成基体は、約7ミリメートル~約12ミリメートルの長さを有することがより好ましい。
【0244】
エアロゾル形成基体は、約5ミリメートル~約15ミリメートルの直径を有してもよい。
【0245】
エアロゾル形成基体は、約5ミリメートル~約10ミリメートルの直径を有することが好ましい。
【0246】
エアロゾル形成基体は、約7ミリメートル~約8ミリメートルの直径を有することがより好ましい。
【0247】
本発明によるエアロゾル発生物品は、本発明による可燃性熱源、可燃性熱源の下流のエアロゾル形成基体、および一つ以上の他の構成要素を備え得る。
【0248】
可燃性熱源、エアロゾル形成基体、および、含まれる場合、エアロゾル発生物品の一つ以上の他の構成要素は、一つ以上のラッパー内で組み立てられ、近位端および対向する遠位端を有する細長いロッドを形成し得る。それ故に、本発明によるエアロゾル発生物品は、従来的な点火端のある紙巻たばこと類似し得る。
【0249】
一つ以上のその他の構成要素は、キャップ、移動要素またはスペーサー要素、エアロゾル冷却要素、または熱交換器およびマウスピースのうち一つ以上を含み得る。
【0250】
本発明によるエアロゾル発生物品は、可燃性熱源の前方部分を少なくとも部分的に覆うように構成されたキャップを備え得る。キャップは、エアロゾル発生物品の使用前に可燃性熱源の前方部分が露出されるように取り外し可能であってもよい。有利なことに、キャップは、エアロゾル発生物品の使用前に可燃性熱源を保護し得る。
【0251】
本発明に関連して本明細書に使用される「キャップ」という用語は、可燃性熱源の前方部分を実質的に囲むエアロゾル発生物品の遠位端における保護カバーを説明するために使用される。
【0252】
例えば、本発明によるエアロゾル発生物品は、虚弱線上でエアロゾル発生物品の遠位端に取り付けられた取り外し可能キャップを含んでもよく、WO 2014/086998 A1号に記述されるように、キャップはラッパーによって囲まれる材料の円筒形のプラグを含む。
【0253】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流の移動要素またはスペーサー要素を備えうる。すなわち、移動要素またはスペーサー要素は、エアロゾル形成基体とエアロゾル発生物品の近位端との間に位置する。
【0254】
移動要素は、エアロゾル形成基体に当接してもよい。別の方法として、移動要素はエアロゾル形成基体から長軸方向に間隙を介していてもよい。
【0255】
移動要素を含めることにより、有利なことに、可燃性熱源からエアロゾル形成基体への熱伝達によって発生したエアロゾルの冷却が可能になり得る。
【0256】
移動要素を含めることにより、有利なことに、エアロゾル発生物品の全長を、移動要素の長さの適切な選択によって所望の値に調整することが可能になり得る。例えば、移動要素を含めることにより、有利なことに、エアロゾル発生物品の全長を、従来の紙巻たばこの長さに類似した長さに調整することが可能になり得る。
【0257】
移動要素は、約7ミリメートル~約50ミリメートルの長さを有してもよい。例えば、移動要素は、約10ミリメートル~約45ミリメートルの長さ、または約15ミリメートル~約30ミリメートルの長さを有してもよい。
【0258】
移動要素は、エアロゾル発生物品の所望の全長、ならびにエアロゾル発生物品内の他の構成要素の存在および長さに応じて、他の長さを有し得る。
【0259】
移動要素は、端の開いた管状中空体を含み得る。使用時に、ユーザーによってエアロゾル発生物品の中へと引き込まれた空気は、それがエアロゾル形成基体からエアロゾル発生物品の近位端へエアロゾル発生物品を通って下流に通過する時に、端の開いた管状中空体を通って通過し得る。
【0260】
端の開いた管状中空体は、可燃性熱源からエアロゾル形成基体への熱の移動によって発生されるエアロゾルの温度で実質的に熱安定している一つ以上の材料から形成され得る。適切な材料は当業界で公知であり、これには紙、厚紙、熱可塑性樹脂、こうした酢酸セルロース、およびセラミックが挙げられるが、これらに限定されない。
【0261】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流にあるエアロゾル冷却要素または熱交換器を備え得る。すなわち、エアロゾル冷却要素または熱交換器は、エアロゾル形成基体とエアロゾル発生物品の近位端との間に位置する。
【0262】
エアロゾル冷却要素は、有利なことに、可燃性熱源からエアロゾル形成基体への熱伝達によって発生したエアロゾルを冷却し得る。
【0263】
エアロゾル冷却要素は複数の長軸方向に延びるチャネルを含んでもよい。
【0264】
エアロゾル冷却要素は、金属箔、重合体材料および実質的に非多孔性の紙またはボール紙から成る群より選択される材料シートの集合体を含んでもよい。
【0265】
エアロゾル冷却要素は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ乳酸(PLA)、酢酸セルロース(CA)およびアルミ箔から成る群より選択される材料シートの集合体を含んでもよい。
【0266】
エアロゾル冷却要素は、ポリ乳酸(PLA)またはMater-Bi(登録商標)の等級(デンプンベースのコポリエステルの市販のファミリー)などの生物分解性高分子材料のシートの集合体を含みうる。
【0267】
本発明によるエアロゾル発生物品が、エアロゾル形成基体の下流に移動要素、およびエアロゾル形成基体の下流にエアロゾル冷却要素を備える場合、エアロゾル冷却要素は、移動要素の下流にあることが好ましい。すなわち、エアロゾル冷却要素は、移動要素とエアロゾル発生物品の近位端との間に位置することが好ましい。
【0268】
本発明に従ったエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流にマウスピースを備えうる。すなわち、マウスピースは、エアロゾルエアロゾル形成とエアロゾル発生物品の近位端との間に位置する。
【0269】
本発明によるエアロゾル発生物品は、好ましくは、エアロゾル発生物品の近位端に位置するマウスピースを含む。
【0270】
マウスピースは濾過効率が低い、または濾過効率が非常に低いものであってもよい。
【0271】
マウスピースは、単一のセグメントマウスピースとし得る。
【0272】
マウスピースは、マルチセグメントマウスピースであってもよい。
【0273】
マウスピースは、濾過材料を含む一つ以上のセグメントを含み得る。
【0274】
適切な濾過材料は当技術分野で周知であり、これには酢酸セルロースおよび紙が含まれる、これらに限定されない。
【0275】
マウスピースは、吸収性材料を含む一つ以上のセグメントを含み得る。
【0276】
マウスピースは、吸収性材料を含む一つ以上のセグメントを含み得る。
【0277】
適切な吸収性材料および適切な吸収性材料は当該技術分野で公知であり、活性炭、シリカゲル、およびゼオライトを含むがこれらに限定されない。
【0278】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流に一つまたは複数のエアロゾル修飾剤を含んでもよい。例えば、含まれる場合、本発明によるエアロゾル発生物品のマウスピース、移動要素、およびエアロゾル冷却要素のうちの一つ以上は、一つ以上のエアロゾル修飾剤を含んでもよい。
【0279】
本発明に関連して本明細書に使用される「エアロゾル修飾剤」という用語は、使用時に、エアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体によって発生されるエアロゾルの一つ以上の特徴または特性を修飾する任意の薬剤を説明するために使用される。
【0280】
適切なエアロゾル修飾剤には風味剤、および化学感覚剤が含まれるが、これらに限定されない。
【0281】
本発明に関連して本明細書で使用される「化学感覚剤」という用語は、使用時に、味覚受容体細胞または嗅覚受容体細胞を介した知覚以外の、またはそれに加えた手段によって、ユーザーの口腔または鼻腔において知覚される薬剤を説明するために使用される。化学感覚剤の知覚は典型的に、「三叉神経応答」(三叉神経、舌咽神経、迷走神経またはこれらの何らかの組み合わせのいずれか)を経る。化学感覚剤は、辛い、香ばしい、清涼感のある、または鎮静する感覚として知覚されることが典型的である。
【0282】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流に、風味剤と化学感覚剤の両方である一つまたは複数のエアロゾル修飾剤を含んでもよい。例えば、含まれる場合、本発明によるエアロゾル発生物品のマウスピース、移動要素およびエアロゾル冷却要素のうちの一つ以上は、冷却する化学感覚効果を提供するメントールまたは別の風味剤を含んでもよい。
【0283】
本発明によるエアロゾル発生物品は、一つ以上の熱伝導性要素をさらに備えてもよい。
【0284】
好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部分の周りにある熱伝導性要素を含む。熱伝導性要素は、有利なことに、伝導によって、エアロゾル形成基体の周辺に熱を伝達し得る。
【0285】
より好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の少なくとも一部分の周りにあり、かつそれと接触する熱伝導性要素を備える。このことは、有利なことに、エアロゾル形成基体の周辺への伝導性熱伝達を容易にし得る。
【0286】
熱伝導性要素は、エアロゾル形成基体の全長の周りにあってもよい。すなわち、熱伝導性要素は、エアロゾル形成基体の全長の上にあってもよい。
【0287】
熱伝導性要素は、エアロゾル形成基体の後方部分の周りにないことが好ましい。すなわち、エアロゾル形成基体は、熱伝導性要素を越えて下流方向に長軸方向に延びることが有利である。
【0288】
エアロゾル形成基体は、熱伝導性要素を越えて下流方向に長軸方向に少なくとも約3ミリメートル延びることが好ましい。
【0289】
好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品は、可燃性熱源の少なくとも一部分の周りに、およびエアロゾル形成基体の少なくとも一部分のまわりに熱伝導性要素を含む。
【0290】
より好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品は、可燃性熱源の少なくとも後方部分の周りに、およびエアロゾル形成基体の少なくとも前方部分のまわりに熱伝導性要素を含む。
【0291】
最も好ましくは、本発明によるエアロゾル発生物品は、可燃性熱源の少なくとも後方部分の周りに、かつそれと接して、およびエアロゾル形成基体の少なくとも前方部分のまわり、かつそれと接して、熱伝導性要素を含む。
【0292】
熱伝導性要素は、エアロゾル発生物品の可燃性熱源とエアロゾル形成基体との間に熱リンクを提供し得る。有利なことに、これは、容認可能なエアロゾルを生成するための可燃性熱源からエアロゾル形成基体への適切な熱伝達の促進を助け得る。
【0293】
熱伝導性要素と接触する熱源の後方部分は、約2ミリメートル~約8ミリメートルの長さであることが好ましい。
【0294】
熱伝導性要素と接触する熱源の後方部分は、約3ミリメートル~約5ミリメートルの長さであることがより好ましい。
【0295】
熱伝導性要素は、不燃性であることが好ましい。
【0296】
熱伝導性要素は酸素制限性であってもよい。言い換えれば、熱伝導性要素は、熱伝導性要素を通る酸素の通路を阻害または妨碍し得る。
【0297】
熱伝導性要素は、任意の適切な熱伝導性材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。
【0298】
熱伝導性要素は、改良非定常平面熱源(MTPS)法を使用して測定される時に、摂氏23度および50パーセントの相対湿度にて、約10ワット毎メートル毎ケルビン(W/(m・K))~約500ワット毎メートル毎ケルビン(W/(m・K))であることが好ましく、約15ワット毎メートル毎ケルビン(W/(m・K))~約400ワット毎メートル毎ケルビン(W/(m・K))のバルク熱伝導率を有する一つ以上の熱伝導性材料を含むことが好ましい。
【0299】
熱伝導性要素は、一つまたは複数の金属、一つまたは複数の合金、または一つまたは複数の金属および一または複数の合金の組み合わせを含むことが有利である。
【0300】
適切な熱伝導性材料は当技術分野で周知であり、例えばアルミ箔、鉄箔および銅箔などの金属箔、および例えばスチール箔などの合金箔を含むが、これらに限定されない。
【0301】
熱伝導性要素は、アルミ箔を含むことが有利である。
【0302】
本発明によるエアロゾル発生物品は、可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間に不燃性の実質的に不通気性のバリアを備え得る。
【0303】
可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間に不燃性の実質的に不通気性のバリアを含めることにより、可燃性熱源の点火および燃焼の間にエアロゾル形成基体が曝される温度が、有利に抑制されうる。これは、エアロゾル発生物品の使用時にエアロゾル形成基体の熱分解または燃焼を回避または低減するのに役立ちうる。
【0304】
可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間に不燃性の実質的に不通気性のバリアを含めることにより、エアロゾル発生物品の貯蔵および使用中、可燃性熱源へのエアロゾル形成基体の構成要素の移動が、有利に実質的に防止または阻害されうる。
【0305】
バリアは可燃性熱源の後端面およびエアロゾル形成基体の一方または両方に隣接してもよい。あるいは、バリアは可燃性熱源の後端面およびエアロゾル形成基体の一方または両方から長軸方向に間隙を介していてもよい。
【0306】
有利には、バリアは、可燃性熱源の後端面に接着される、または別の方法で貼り付けられる。
【0307】
可燃性熱源の後端面にバリアを接着する、または貼り付けるための適切な方法は、当技術分野において公知であり、吹き付け塗装、蒸着、浸漬、材料移動(例えば、ブラッシングまたは糊付け)、静電沈着またはそれらの任意の組み合わせを含むが、これに限定されない。
【0308】
可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間のバリアは、低い熱伝導率または高い熱伝導率を有してもよい。例えば、バリアは、改良非定常平面熱源(MTPS)法を使用して測定される時に、摂氏23度および50パーセントの相対湿度にて、バルク熱伝導率が約0.1W毎メートルケルビン(W/(m・K))~約200W毎メートルケルビン(W/(m・K))である材料から形成されてもよい。
【0309】
可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間のバリアの厚さは、良好な性能を達成するよう選択されうる。例えば、バリアの厚さは約10マイクロメートル~約500マイクロメートルであってもよい。
【0310】
可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間のバリアは、点火中および燃焼中、可燃性熱源が達した温度で実質的に熱安定しており不燃性である一つまたは複数の適切な材料から形成されうる。適切な材料は、当技術分野で公知であり、粘土(例えば、ベントナイトおよびカオリナイトなど)、ガラス、ミネラル、セラミック材料、樹脂、金属、またはこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0311】
バリアはアルミ箔を含むことが好ましい。
【0312】
アルミ箔のバリアは、可燃性熱源にそれを糊付けするまたはプレスすることによって、可燃性熱源の後端面に適用されうる。バリアは、アルミ箔が可燃性熱源の少なくとも実質的に後端面全体を覆い、それに接着するように、切り取られ、または別途機械加工されうる。アルミ箔は、可燃性熱源の後端面全体を覆い、それに接着することが有利である。
【0313】
本発明によるエアロゾル発生物品は、本発明による非ブラインド可燃性熱源を備え得る。
【0314】
可燃性熱源が非ブラインド可燃性熱源である場合、使用時に、ユーザーによって吸入のためにエアロゾル発生物品を通して引き込まれた空気は、可燃性熱源の長さに沿った少なくとも一つの気流チャネルを通過する。
【0315】
可燃性熱源が非ブラインド可燃性熱源である場合、エアロゾル形成基体の加熱は伝導および強制対流によって生じる。
【0316】
本発明によるエアロゾル発生物品が、本発明による非ブラインド可燃性熱源と、可燃性熱源の後端面とエアロゾル形成基体との間に不燃性の実質的に非通気性のバリアとを備える場合、バリアは、可燃性熱源の長さに沿って延在する少なくとも一つの気流チャネルを通って引き込まれる空気が、エアロゾル発生物品を通って下流に引き込まれることを可能にすべきである。
【0317】
本発明によるエアロゾル発生物品は、本発明によるブラインド可燃性熱源を含むことが好ましい。
【0318】
可燃性熱源がブラインド可燃性熱源である場合、使用時に、ユーザーによって吸入のためにエアロゾル発生物品を通して引き込まれた空気は、ブラインド可燃性熱源の長さに沿ったいかなる気流チャネルも通過しない。
【0319】
可燃性熱源がブラインド可燃性熱源である場合、エアロゾル形成基体の加熱は、伝導によって主に生じ、強制対流によるエアロゾル形成基体の加熱は最小にされる、または減少する。こうした実施形態では、可燃性熱源とエアロゾル形成基体との間の伝導性熱伝達を最適化することが特に重要である。
【0320】
それを通してユーザーによって吸入のために空気が引き込まれ得る可燃性熱源の長さに沿って延びる任意の気流チャネルの欠如は、有利なことに、ユーザーによる吸煙中のブラインド可燃性熱源の燃焼の活性化を実質的に防止または阻止し得る。これは、ユーザーがたばこを吸う間、エアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを都合良く実質的に防止または阻止し得る。
【0321】
ブラインド可燃性熱源の燃焼の活性化を防止または抑制すること、およびそのようにしてエアロゾル形成基体における過剰な温度上昇を防止または抑制することによって、激しい吸煙状況下でエアロゾル形成基体の燃焼または熱分解が有利に回避され得る。加えて、主流エアロゾルの組成物へのユーザーの吸煙状況の影響は、有利に最小にされ、または減少されうる。
【0322】
ブラインド可燃性熱源を含めることは、有利なことに、ブラインド可燃性熱源の点火および燃焼中に形成される燃焼および分解生成物並びにその他の材料が、ユーザーによって吸入のためにエアロゾル発生物品を通して引き込まれた空気に入るのを実質的に防止または阻止し得る。
【0323】
可燃性熱源がブラインド可燃性熱源である場合、本発明によるエアロゾル発生物品は、ユーザーによる吸入のために、空気をエアロゾル発生物品の中へと引き込む一つ以上の空気吸込み口をブラインド可燃性熱源の下流に含む。
【0324】
こうした実施形態では、ユーザーによる吸入のために、エアロゾル発生物品を通して引き込まれた空気は、エアロゾル発生物品の遠位端を通してではなく、一つまたは複数の空気吸込み口を通してエアロゾル発生物品に入る。
【0325】
可燃性熱源が非ブラインド可燃性熱源である場合、本発明によるエアロゾル発生物品はまた、ユーザーによって吸入のために、空気をエアロゾル発生物品の中へと引き込むための一つ以上の空気吸込み口を非ブラインド可燃性熱源の下流に備え得る。
【0326】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の周辺の周りに一つ以上の第一の空気吸込み口を備え得る。
【0327】
こうした実施形態では、ユーザーによる吸煙の間、冷気は、エアロゾル形成基体の周辺の周りで一つまたは複数の空気吸込み口を通してエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体内に引き込まれる。これは、有利なことに、ユーザーによる吸煙の間、エアロゾル形成基体の温度を低減し、そのためエアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを実質的に防止または阻止し得る。
【0328】
本発明に関連して本明細書に使用される「冷気」という用語は、ユーザーによる吸煙の際に可燃性熱源によって顕著に加熱されない周囲空気を説明するために使用される。
【0329】
エアロゾル形成基体の温度におけるスパイクを防止または阻止することによって、エアロゾル形成基体の周辺の周りに一つ以上の空気吸込み口を含めることは、有利なことに、激しい吸煙状況下でエアロゾル形成基体の燃焼または熱分解を回避または低減するのに役立ち得る。
【0330】
エアロゾル形成基体の周辺の周りに一つ以上の空気吸込み口を含めることにより、有利なことに、エアロゾル発生物品の主流エアロゾルの組成物に対するユーザーの吸煙状況の影響が最小化または低減され得る。
【0331】
一定の好ましい実施形態では、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体の下流端に近接して位置する一つ以上の空気吸込み口を備え得る。
【0332】
本発明によるエアロゾル発生物品は、望ましい任意の長さを有し得る。
【0333】
本発明によるエアロゾル発生物品は、約65ミリメートル~約100ミリメートルの全長を有し得ることが好ましい。
【0334】
本発明によるエアロゾル発生物品は、望ましい任意の幅を有し得る。
【0335】
本発明によるエアロゾル発生物品は、約5ミリメートル~約12ミリメートルの幅を有し得ることが好ましい。
【0336】
本発明によるエアロゾル発生物品は周知の方法および機械を使用して組み立てられてもよい。
【0337】
疑義を避けるために、該当する場合、本発明による可燃性熱源に対する上述の特徴はまた、本発明によるエアロゾル発生物品に適用され得、その逆もまた可である。
【0338】
例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【0339】
【
図1】
図1は、本発明の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略的な長軸方向断面を示す。
【
図2】
図2は、本発明の実施形態による可燃性熱源、および本発明によらない比較用の可燃性熱源の過酸化カルシウム含有量の時間関数としてのグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【0340】
図1に示される本発明の実施形態によるエアロゾル発生物品2は、本発明による可燃性熱源4と、可燃性熱源4の下流のエアロゾル形成基体10と、を備える。可燃性熱源4は、前端面6および反対側の後端面8を有するブラインド可燃性熱源であり、エアロゾル発生物品2の遠位端に位置する。エアロゾル発生物品2は、移動要素12と、エアロゾル冷却要素14と、スペーサー要素16と、マウスピース18とをさらに備える。可燃性熱源4、エアロゾル形成基体10、移動要素12、エアロゾル冷却要素14、スペーサー要素16、およびマウスピース18は、当接して同軸上に整列して配設される。
図1に示されるように、エアロゾル形成基体10、移動要素12、エアロゾル冷却要素14、スペーサー要素16、およびマウスピース18、ならびにブラインド可燃性熱源4の後方部分は、例えば、紙巻たばこ用紙などのシート材料の外側ラッパー20に包まれる。
【0341】
図1に示されるように、アルミ箔のディスクの形態の不燃性の実質的に不通気性のバリア22は、可燃性熱源4の後端面8とエアロゾル形成基体10との間に提供される。バリア22は、可燃性熱源4の後端面8上にアルミ箔のディスクをプレスすることによって可燃性炭素質熱源4の後端面8に適用され、可燃性炭素質熱源4の後端面8およびエアロゾル形成基体10に当接する。
【0342】
可燃性熱源4は、炭素と、アルカリ土類金属過酸化物点火補助剤と、カルボキシメチルセルロースとエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、およびヒドロキシプロピルメチルセルロースから成る群から選択される少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤とを備える。
【0343】
エアロゾル形成基体10は、可燃性熱源4の後端面8に適用されるバリア22のすぐ下流に位置する。エアロゾル形成基体10は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体24と、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体24の周りにあり、かつそれと直接接触する、ラッパー26と、を含む。均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体24は、例えば、グリセリンなどの適切なエアロゾル形成体を含む。
【0344】
移動要素12はエアロゾル形成基体10のすぐ下流に位置し、円筒形の端の開いた中空の酢酸セルロースチューブ28を含む。
【0345】
エアロゾル冷却要素14は移動要素12のすぐ下流に位置し、例えばポリ乳酸などの生物分解性高分子材料のシートの集合体を備える。
【0346】
スペーサー要素16は、エアロゾル冷却要素14のすぐ下流に位置し、円筒形の端の開いた中空紙またはボール紙管を含む。
【0347】
マウスピース18はスペーサー要素16のすぐ下流に位置する。
図1に示したように、マウスピース18はエアロゾル発生物品2の近位端に位置し、フィルタープラグラップ32に包まれた、例えば非常に低い濾過効率の酢酸セルローストウなどの適切な濾過材料の円筒形のプラグ30を含む。
【0348】
エアロゾル発生物品は、外側ラッパー20の下流端部分を取り囲むチッピングペーパー(図示せず)のバンドをさらに含んでいてもよい。
【0349】
図1に示されるように、エアロゾル発生物品2は、可燃性熱源4の後方部分4bおよびエアロゾル形成基体10の前方部分10aの周りにあり、かつそれらと直接接触する、例えば、アルミ箔などの、好適な熱伝導性材料から形成される熱伝導性要素34をさらに備える。
図1に示される本発明の実施形態によるエアロゾル発生物品2では、エアロゾル形成基体10は、熱伝導性要素34を越えて下流に延びる。すなわち、熱伝導性要素34は、エアロゾル形成基体10の後方部分の周りになく、かつそれと接触しない。しかし、当然のことながら、本発明のその他の実施形態では(図示せず)、熱伝導性要素34がエアロゾル形成基体10の全長の周りにあってもよく、またそれと接触してもよい。当然のことながら、本発明のその他の実施形態(図示せず)では、熱伝導性要素34の上にある一つ以上の追加的な熱伝導性要素も提供されてもよい。
【0350】
図1に示される本発明の実施形態によるエアロゾル発生物品2は、エアロゾル形成基体10の周辺の周りに1つ以上の空気吸い込み口36を備える。
図1に示されるように、空気吸込み口36の円周方向配設が、エアロゾル形成基体10のラッパー26および上にある外側ラッパー20に提供されて、冷気(
図1で点線矢印によって示される)をエアロゾル形成基体10内に入れる。
【0351】
使用時、ユーザーは、可燃性炭素質熱源4を点火する。可燃性炭素質熱源4が点火されると、ユーザーはエアロゾル発生物品2のマウスピース18を吸う。ユーザーがマウスピース18を吸うと、冷気(
図1に点線矢印によって示される)は、空気吸込み口36を通ってエアロゾル発生物品2のエアロゾル形成基体10内に引き込まれる。
【0352】
エアロゾル形成基体10の前方部分10aの周辺は、可燃性熱源4の後端面8およびバリア22を通じて、ならびに熱伝導性要素34を通じて伝導によって加熱される。
【0353】
伝導によるエアロゾル形成基体10の加熱は、均質化したたばこ材料24の捲縮したシートの集合体から、エアロゾル形成体、ならびに他の揮発性および半揮発性化合物を放出する。エアロゾル形成基体10から放出された化合物は、エアロゾル形成基体10を通って流れるときに、空気吸込み口36を通ってエアロゾル発生物品2のエアロゾル形成基体10内に引き込まれた空気に混入されるエアロゾルを形成する。引き込まれた空気および混入されたエアロゾル(
図1に破線の矢印によって示す)は、移動要素12の円筒形の端の開いた中空の酢酸セルロースチューブ28、エアロゾル冷却要素14、およびスペーサー要素16の内部を通って下流を通過し、ここで冷却され凝結する。冷却された引き込まれた空気および混入したエアロゾルは、マウスピース18を通って下流に流れ、エアロゾル発生物品2の近位端を通ってユーザーに送達される。可燃性炭素質熱源4の後端面8の上の不燃性の実質的に不通気性のバリア22は、使用時に、エアロゾル発生物品2を通って引き込まれる空気が、可燃性熱源4と直接接触しないように、エアロゾル発生物品2を通って引き込まれた空気から可燃性熱源4を隔離する。
【0354】
上述の特定の実施形態および実施例は本発明を例示するが、本発明を限定しない。本発明の他の実施形態がなされてもよく、また本明細書に記載の具体的な実施形態および実施例は網羅的なものでないことが理解される。
【0355】
本発明による可燃性熱源を、表1に示す組成物を有するように生成した。
【表1】
【0356】
表1の構成成分を組み合わせて、湿式造粒化により顆粒状混合物を形成した。炭、過酸化カルシウム、およびカルボキシメチルセルロースを混合して、粒子状混合物を形成する。炭、過酸化カルシウム、およびカルボキシメチルセルロースの粒子状混合物を空気流動化し、トリクエン酸カリウム水和物の液体溶液およびヒドロキシプロピルセルロースの水溶液を噴霧して、顆粒状混合物を形成する。
【0357】
顆粒状混合物を、プレスによって円筒形形状に形成する。約400ミリグラムの顆粒状混合物を、単一空洞プレスにプレスし、約9ミリメートルの長さ、約7.7ミリメートルの幅、および約0.9グラム/立方センチメートルの密度を有する円筒形の可燃性熱源を生成する。 円筒形の可燃性熱源を、単一空洞プレスから除去し、摂氏約85度~摂氏約105度の温度で約3時間乾燥オーブン内で乾燥させる。
【0358】
表2の列A、B、およびCに示される組成物を有する、本発明によらない比較用の可燃性熱源も生成した。
【表2】
【0359】
表2の構成成分を組み合わせて、湿式造粒化により顆粒状混合物を形成した。炭、過酸化カルシウム、およびカルボキシメチルセルロースを混合して、粒子状混合物を形成する。炭、過酸化カルシウム、およびカルボキシメチルセルロースの粒子状混合物を空気流動化し、トリクエン酸カリウム水和物の液体溶液およびベントナイトの水溶液を噴霧して、顆粒状混合物を形成する。
【0360】
顆粒状混合物を、プレスによって円筒形形状に形成する。約400ミリグラムの顆粒状混合物を、単一空洞プレスにプレスし、約9ミリメートルの長さ、約7.7ミリメートルの幅、および約0.9グラム/立方センチメートルの密度を有する円筒形の可燃性熱源を生成する。 円筒形の可燃性熱源を、単一空洞プレスから除去し、摂氏約85度~摂氏約105度の温度で約3時間乾燥オーブンに入れる。
【0361】
輸送および保管中に可燃性熱源が曝露され得る環境条件をシミュレートするために、本発明による可燃性熱源および本発明によらない比較用の可燃性熱源を、摂氏約30度および約75パーセントの相対湿度に7日間調整する。本発明による可燃性熱源および本発明によらない比較用の可燃性熱源の過酸化カルシウム含有量(重量パーセント)を、過マンガン酸カリウム(KMnO4)溶液による滴定によって時間の関数として測定する。結果が
図2に示される。
図2のIで標識付けされた上の線は、時間の関数としての本発明による可燃性熱源の測定された過酸化カルシウム含有量を示し、
図2のA、BおよびCで標識付けされた下の線は、時間の関数としての本発明によらない比較用の可燃性熱源の測定された過酸化カルシウム含有量を示す。
図2および3に示す値は、各可燃性熱源の三つの複製物の測定値の平均である。
【0362】
図2に示すように、本発明による可燃性熱源における過酸化カルシウムの経時的な分解速度は、有利なことに、本発明によらない比較用の可燃性熱源における過酸化カルシウムの経時的な分解速度よりも有意に低い。
【0363】
表2の列Aに示される組成物を有する、本発明による十個の可燃性熱源および本発明によらない十個の比較用の可燃性熱源の点火伝播速度も測定した。結果が表3に示される。本発明による可燃性熱源、および本発明によらない比較用の可燃性熱源は、点火伝播速度の測定前に、摂氏約22度および約50パーセントの相対湿度に約24時間調整される。点火伝播速度を測定するために、熱電対を本発明による可燃性熱源および本発明によらない比較用の可燃性熱源の中に、可燃性熱源の前端面から1ミリメートルにある第一の位置および可燃性熱源の前端面から8ミリメートルにある第二の位置の二つの位置に挿入する。本発明による可燃性熱源の前端面および本発明によらない比較用の可燃性熱源の前端面を、電気ライターを使用して点火する。第一の位置および第二の位置において熱電対によって測定される、摂氏約350度に到達するのにかかる時間の差が測定される。表3に示される点火伝播時間は、本発明による十個の可燃性熱源および本発明によらない十個の比較用の可燃性熱源に対して測定された平均時間である。
【表3】
【0364】
表3に示すように、本発明による可燃性熱源の点火伝播時間は、有利なことに、本発明によらない比較の可燃性熱源の点火伝播時間よりも有意に短い。
【0365】
図2および表3の結果は、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることに起因する、本発明による可燃性熱源の化学的および物理的安定性および燃焼特性の改善を実証している。
【0366】
図2の結果は、本発明による可燃性熱源の中に、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることが、有利なことに、環境条件への曝露の結果としてのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の分解を有意に減少させることを実証している。特に、
図2の結果は、本発明による可燃性熱源の中に、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることが、有利なことに、高湿度への曝露の結果としてのアルカリ土類金属過酸化物点火補助剤の分解を有意に減少させることを実証している。
【0367】
表3の結果は、本発明による可燃性熱源の中に、カルボキシメチルセルロースと少なくとも一つの追加的なセルロースエーテルの組み合わせを含む結合剤を含めることにより、有利なことに、本発明による可燃性熱源の点火伝播速度を著しく改善することも実証している。
【国際調査報告】