JP2023505092A - エアロゾル生成基体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、非燃焼型エアロゾル供給システムと共に使用される消耗品を提供する。この消耗品は、エアロゾル生成材料の複数の別個の部分を備え、この別個の部分の各々は、約15mg未満の水を備える。【選択図】 なし
Description
本発明は、非燃焼型エアロゾル供給システム内で使用される消耗品、非燃焼型エアロゾル供給システム、及びエアロゾルを生成する方法に関する。
紙巻タバコ、葉巻タバコなどの喫煙消耗品は、使用中にタバコを燃やしてタバコの煙を生成する。このような種類の消耗品に対する代替物は、燃焼させることなく加熱することによって基体材料から化合物を放出することにより、吸入可能なエアロゾル又は蒸気を放出する。これらは、非燃焼型の喫煙消耗品又はエアロゾル生成アセンブリと称されることがある。
このような製品の一例は、固体のエアロゾル生成材料を加熱するが燃焼させないことによって化合物を放出する加熱デバイスである。この固体のエアロゾル生成材料は、幾つかの例では、植物性物質材料を含んでもよい。加熱は、材料の少なくとも1つの成分を揮発させ、典型的には吸入可能なエアロゾルを形成する。これらの製品は、非燃焼加熱式(heat not burn)デバイス、タバコ加熱デバイス、又はタバコ加熱製品と呼ばれることがある。固体エアロゾル生成材料の少なくとも1つの成分を揮発させるための様々な異なる構成が知られている。
別の例として、ハイブリッドデバイスがある。これらは、加熱によって気化して吸入可能な蒸気又はエアロゾルを生成する液体源(ニコチンを含んでいても含んでいなくてもよい)を含む。このデバイスは、固体のエアロゾル生成材料(タバコ材料を含んでいても含んでいなくてもよい)を更に含み、この材料の成分は、吸入可能な蒸気又はエアロゾルに同伴されて吸入媒体を生成する。
本発明の第1の態様によると、非燃焼型エアロゾル供給システム内で使用される消耗品が提供される。この消耗品は、エアロゾル生成材料の複数の別個の部分を備え、エアロゾル生成材料のこの別個の部分の各々は、約15mg未満の水を備える。
本発明の更なる態様は、エアロゾル生成材料からエアロゾルを生成する方法を提供する。この方法は、エアロゾル生成材料の一部を、少なくとも120℃の温度に加熱して、約15mg以下の水を備えるエアロゾルを生成するステップを備える。
本発明の更なる態様は、消耗品に使用されるエアロゾル生成材料を提供する。このエアロゾル生成材料は、非晶質固体を備え、エアロゾル生成材料が少なくとも120℃の温度に加熱されたとき、約15mg未満の水がエアロゾル化される。
また本発明によって提供されるのは、本発明の第1の態様に係る消耗品と、非燃焼型エアロゾル供給デバイスとを備える非燃焼型エアロゾル供給システムである。この非燃焼型エアロゾル供給デバイスは、消耗品が非燃焼型エアロゾル供給デバイスと共に使用されるときに、消耗品からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイスを備える。
本発明は、非燃焼型エアロゾル供給デバイスにおける本明細書に記載されるような消耗品の使用にも関係する。この非燃焼型エアロゾル供給デバイスは、消耗品が非燃焼型エアロゾル供給デバイスで使用されるときに、消耗品からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイスを備える。
本発明の更なる特徴及び利点は、本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明らかになる。ここで、これらの説明は、添付の図面を参照した例示のためにのみ提供される。
上述のように、本発明は、非燃焼型エアロゾル供給システム内で使用される消耗品を提供する。この消耗品は、エアロゾル生成材料の複数の別個の部分を備え、この別個の部分の各々は、約15mg未満の水を備える。
本発明者らは、エアロゾル供給デバイスからのエアロゾルの各パフの含水量が、約15mg未満であるとき、使用者はパフの温度を高すぎるとは知覚しないことを見出した。したがって、本発明の消耗品は、各パフが使用者によって吸入される間に約15mg未満の水がエアロゾル化されるように構成されることが想定される。したがって、消耗品中のエアロゾル生成材料の別個の部分の各々は、約15mg未満の水を備え、例えば、幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料の別個の部分の各々は、14mg、13mg、12mg、11mg、10mg、9mg、8mg、7mg、6mg、5mg、4mg、3mg、又は2mg以下の水を備える。特定の実施形態において、エアロゾル生成材料の別個の部分の各々は、約5mg未満の水、例えば、約4mg、3mg、又は2mg未満の水を備える。消耗品中のエアロゾル生成材料の別個の部分の各々中の水の例示の範囲は、0.5~15mg、1~15mg、2~15mg、2~10mg、2~5mg、2~4mg、2~3mg、5~15mg、5~12mg、及び10~15mgを含む。ある特定の実施形態において、エアロゾル生成材料の別個の部分の各々は、最小量の水、例えば、少なくとも約0.1mg、0.25mg、0.5mg、1.0mg、1.5mg、又は2mgの水を備える。エアロゾル生成材料の含水量は、当技術分野で公知の標準手順によって、例えば、Karl-Fischer滴定又は熱伝導度検出器を用いたガスクロマトグラフィー(GC-TCD)によって決定される。
エアロゾル生成材料の別個の部分の含水量が低いと、水による熱吸収が減少するため、エアロゾル形成材料のより迅速な加熱及びエアロゾル化も可能になる。
好適には、エアロゾル生成材料の別個の部分の各々のサイズは、エアロゾルが一定数のパフにわたって提供されるように選択される。例えば、別個の部分の各々は、約4回のパフ、3回のパフ、2回のパフ、又は1回のパフの吸入のためのエアロゾルを生成するのに十分なエアロゾル生成材料の質量を有する。ある特定の実施形態において、エアロゾル生成材料の別個の部分の各々のサイズは、約60mg未満、例えば、約50mg未満、約40mg未満、約30mg未満、約20mg未満、約10mg未満である。エアロゾル生成材料の別個の部分の各々の例示の重量範囲は、10~60mg、20~40mg、15~30mg、又は5~20mgを含む。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料の別個の部分は、各別個の部分が、別々に加熱及びエアロゾル化されてもよいように設けられる。本発明者らは、このような構成を有する消耗品により、各パフで一定のエアロゾルが使用者に送達されることが可能になることを見出した。
図8は、エアロゾル生成材料の別個の部分(403)が、各別個の部分が別々に加熱及びエアロゾル化されてもよいように設けられる消耗品(401)の一例を示す。
本発明の更なる態様は、消耗品に使用されるエアロゾル生成材料を提供する。このエアロゾル生成材料は、非晶質固体を備え、エアロゾル生成材料が少なくとも120℃の温度に加熱されたとき、約15mg未満の水がエアロゾル化される。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、約15mg未満の水を備える。例えば、エアロゾル生成材料は、約15mg未満の水、例えば、約14mg、13mg、12mg、11mg、10mg、9mg、8mg、7mg、6mg、5mg、4mg、3mg、又は2mg未満の水を備える。エアロゾル生成材料中の水の例示の重量範囲は、0.5~15mg、1~15mg、2~15mg、2~10mg、2~5mg、2~4mg、2~3mg、5~15mg、5~12mg、及び10~15mgを含む。特定の実施形態において、エアロゾル生成材料の別個の部分の各々は、約5mg未満の水、例えば、約4mg、3mg、又は2mg未満の水を備える。ある特定の実施形態において、エアロゾル生成材料は、最小量の水、例えば、少なくとも約0.1mg、0.25mg、0.5mg、1.0mg、1.5mg、又は2mgの水を備える。エアロゾル生成材料の含水量は、当技術分野で公知の標準手順によって、例えば、Karl-Fischer滴定又は熱伝導度検出器を用いたガスクロマトグラフィー(GC-TCD)によって決定される。
好適には、消耗品に使用されるエアロゾル生成材料は、エアロゾルが一定数のパフにわたって提供されるように選択されるサイズを有する。例えば、エアロゾル生成材料は、約4回のパフ、3回のパフ、2回のパフ、又は1回のパフの吸入のためのエアロゾルを生成するのに十分な質量を有する。したがって、ある特定の実施形態において、エアロゾル生成材料は、約60mg未満、例えば、約50mg未満、約40mg未満、約30mg未満、約20mg未満、約10mg未満の質量を有する。エアロゾル生成材料の質量の例示の範囲は、10~60mg、20~40mg、15~30mg、又は5~20mgを含む。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、各々が別々に加熱及びエアロゾル化されてもよいように、一定重量部で提供される。本発明者らは、このような構成により、各パフで一定のエアロゾルが使用者に送達されることが可能になることを見出した。
幾つかの実施形態において、本発明のエアロゾル生成材料は、非晶質固体を備える。これは、「モノリシック固体」(すなわち、非繊維質)、又は「乾燥ゲル」と称されることもある。非晶質固体は、その中に幾らかの流体、例えば液体、を保持しうる固体材料である。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、約50重量%、60重量%、又は70重量%から、約90重量%、又は95重量%までの非晶質固体を備える。幾つかの例において、エアロゾル生成材料の別個の部分は非晶質固体からなる。
非晶質固体材料は、乾燥ゲルから形成される。本発明者らは、これらの成分割合を使用すると、ゲルが硬化するにつれて、香味料化合物がゲルマトリックス内で安定化し、非ゲル組成物よりも高い香味料添加量を実現することが可能になることを見出した。香味料(例えば、メンソール)は、高濃度で安定化され、生成物は良好な貯蔵寿命を有する。
幾つかの例において、非晶質固体は、約0.015mm~約1.0mmの厚さを有してもよい。好適には、厚さは、約0.05mm、0.1mm、又は0.15mm~約0.5mm又は0.3mmの範囲であってもよい。本発明者らは、0.2mmの厚さを有する材料が特に適していることを見出した。非晶質固体は、2つ以上の層を備えてもよく、本明細書に記載される厚さは、これらの層の合計厚さを指す。
本発明者らは、非晶質固体が厚すぎる場合、加熱効率が損なわれることを見出した。これは、使用時の消費電力に悪影響を及ぼす。逆に、非晶質固体が薄すぎる場合、製造及び取り扱いが困難である。つまり、非常に薄い材料は、キャストすることがより困難であり、また、壊れやすく、使用中のエアロゾル形成を損なう可能性がある。
本発明者らは、本明細書で規定される非晶質固体の厚さが、これらの競合する検討事項を考慮して材料特性を最適化することを見出した。
本明細書に規定される厚さは、材料の平均厚さである。幾つかの例において、非晶質固体の厚さは、25%、20%、15%、10%、5%、又は1%以下だけ変動してもよい。
好適には、非晶質固体は、約1重量%、5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、又は25重量%~約60重量%、50重量%、45重量%、40重量%、又は35重量%のゲル化剤(全て乾重量基準で計算)を備えてもよい。例えば、非晶質固体は、1~50重量%、5~45重量%、10~40重量%、又は20~35重量%のゲル化剤を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、ゲル化剤は、親水コロイド、例えば、アルギン酸塩、セルロース誘導体(メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びカルボキシメチルセルロース(CMC)など)、ガム、シリカ又はシリコーン化合物、クレイ、及びこれらの組み合わせを含む群から選択される1つ以上の化合物を備える。幾つかの実施形態において、ゲル化剤は、アルギン酸塩、ペクチン、デンプン(及び誘導体)、セルロース(及び誘導体、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びカルボキシメチルセルロース(CMC))、ガム、シリカ又はシリコーン化合物、クレイ、ポリビニルアルコール、及びこれらの組み合わせを含む群から選択される1つ以上の化合物を備える。例えば、幾つかの実施形態において、ゲル化剤は、アルギン酸塩、ペクチン、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、カルボキシメチルセルロース、プルラン、キサンタンガム、グアーガム、カラギーナン、アガロース、アカシアガム、フュームドシリカ、PDMS、ケイ酸ナトリウム、カオリン、及びポリビニルアルコールのうちの1つ以上を備える。幾つかの例において、ゲル化剤は、アルギン酸塩及び/又はペクチンを備え、非晶質固体の形成中に硬化剤(カルシウム源など)と結合させてもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、カルシウム架橋アルギン酸塩及び/又はカルシウム架橋ペクチンを備えてもよい。
幾つかの実施形態において、ゲル化剤はアルギン酸塩を備え、このアルギン酸塩は、非晶質固体の10~30重量%(乾重量基準で計算)の量で非晶質固体中に存在する。幾つかの実施形態において、アルギン酸塩は、非晶質固体中に存在する唯一のゲル化剤である。他の実施形態では、ゲル化剤は、アルギン酸塩と、少なくとも1つの更なるゲル化剤、例えばペクチンを備える。
幾つかの例において、ゲル化剤は、約2重量%~約20重量%、又は約3重量%~約15重量%、又は約4重量%~約10重量%、又は約2重量%~約5重量%の量のイオタ-及び/又はカッパ-カラギーナンを備え、幾つかの例において、ゲル化剤は、約2重量%~約5重量%の量のカッパ-カラギーナンを備える。
ゲル化剤は、セルロース系ゲル化剤、非セルロース系ゲル化剤、グアーガム、アカシアガム、及びこれらの組み合わせから選択される1つ以上の化合物を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、セルロース系ゲル化剤は、ヒドロキシプロピルセルロース、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、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテート(CA)、セルロースアセテートブチレート(CAB)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
幾つかの実施形態において、ゲル化剤は、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、カルボキシメチルセルロース、グアーガム、又はアカシアガムのうちの1つ以上を備える(又は、それらのうちの1つ以上である)。
幾つかの実施形態において、ゲル化剤は、これに限定されるものではないが、寒天、キサンタンガム、アラビアガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ペクチン、カラギーナン、デンプン、アルギン酸塩、及びこれらの組み合わせを含む1つ以上の非セルロース系ゲル化剤を備える(又は、それらである)。好ましい実施形態において、非セルロース系ゲル化剤は、アルギン酸塩又は寒天である。
エアロゾル生成材料が非晶質固体である例において、ある特定の実施形態において、非晶質固体は、
1~60重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
0.1~80重量%の香味料及び/又は活性物質と、
を備え、ここで、これらの重量は乾重量基準で計算される。
1~60重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
0.1~80重量%の香味料及び/又は活性物質と、
を備え、ここで、これらの重量は乾重量基準で計算される。
幾つかの実施形態において、非晶質固体は、
1~50重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
30~60重量%の香味料及び/又は活性物質と、
を備え、ここで、これらの重量は乾重量基準で計算される。
1~50重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
30~60重量%の香味料及び/又は活性物質と、
を備え、ここで、これらの重量は乾重量基準で計算される。
好適には、非晶質固体は、約0.1重量%、0.5重量%、1重量%、3重量%、5重量%、7重量%、又は10重量%~約50重量%、45重量%、40重量%、35重量%、30重量%、又は25重量%のエアロゾル形成材料(全て乾重量基準で計算)を備えてもよい。エアロゾル形成剤は、可塑剤として作用してもよい。例えば、非晶質固体は、0.5~40重量%、3~35重量%、又は10~25重量%のエアロゾル形成材料を備えてもよい。幾つかの例において、エアロゾル形成材料は、エリスリトール、プロピレングリコール、グリセロール、トリアセチン、ソルビトール及びキシリトールから選択される1つ以上の化合物を備える。幾つかの例において、エアロゾル形成材料は、グリセロールを備えるか、グリセロールから本質的になるか、又はグリセロールからなる。本発明者らは、可塑剤の含有量が高すぎると、非晶質固体が水を吸収し、その結果、使用時に適切な消費体験を生み出さない材料が得られる可能性があることを見出した。本発明者らは、可塑剤の含有量が低すぎると、非晶質固体が脆くなり、容易に壊れる可能性があることを見出した。本明細書で特定される可塑剤含有量は、シートをボビンに巻き取ることを可能にする非晶質固体可撓性をもたらし、これはエアロゾル生成消耗品の製造に有用である。
幾つかの実施形態において、エアロゾル形成剤は、1つ以上の多価アルコール、例えば、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオール、及びグリセリン、多価アルコールのエステル、例えば、グリセロールモノ-、ジ-若しくはトリアセテート、並びに/又はモノ、ジ-若しくはポリカルボン酸の脂肪族エステル、例えば、ジメチルドデカンジオエート及びジメチルテトラデカンジオエートを備える。
幾つかの例において、エアロゾル生成材料は香味料を備える。好適には、エアロゾル生成材料は、約80重量%、70重量%、60重量%、55重量%、50重量%、又は45重量%までの香味料を備えてもよい。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、少なくとも約0.1重量%、1重量%、10重量%、20重量%、30重量%、35重量%、又は40重量%の香味料(全て乾重量基準で計算)を備えてもよい。例えば、エアロゾル生成材料は、1~80重量%、10~80重量%、20~70重量%、30~60重量%、35~55重量%、又は30~45重量%の香味料を備えてもよい。幾つかの例において、香味料は、メンソールを含むか、メンソールから本質的になるか、又はメンソールからなる。
幾つかの例において、非晶質固体は香味料を備える。好適には、非晶質固体は、約80重量%、70重量%、60重量%、55重量%、50重量%、又は45重量%までの香味料を備えてもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、少なくとも約0.1重量%、1重量%、10重量%、20重量%、30重量%、35重量%、又は40重量%の香味料(全て乾重量基準で計算)を備えてもよい。例えば、非晶質固体は、1~80重量%、10~80重量%、20~70重量%、30~60重量%、35~55重量%、又は30~45重量%の香味料を備えてもよい。幾つかの例において、香味料は、メンソールを含むか、メンソールから本質的になるか、又はメンソールからなる。
幾つかの例において、非晶質固体は乳化剤を更に備えてもよく、乳化剤は、製造中に溶融香味料を乳化する。例えば、非晶質固体は、約5重量%~約15重量%、好適には約10重量%の乳化剤(乾重量基準で計算)を備えてもよい。乳化剤はアカシアガムを備えてもよい。
幾つかの実施形態において、非晶質固体はヒドロゲルであり、湿重量基準で計算して約20重量%未満の水を備える。幾つかの例において、ヒドロゲルは、湿重量基準で計算して約15重量%、12重量%、又は10重量%未満の水を備えてもよい。幾つかの例において、ヒドロゲルは、少なくとも約1重量%、2重量%、又は少なくとも約5重量%の水(湿重量基準で計算)を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は活性物質を更に備える。例えば、幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、タバコ材料及び/又はニコチンを更に備える。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、5~60重量%(乾重量基準で計算)のタバコ材料及び/又はニコチンを備えてもよい。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、約1重量%、5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、又は25重量%~約70重量%、60重量%、50重量%、45重量%、40重量%、35重量%、又は30重量%(乾重量基準で計算)の活性物質を備えてもよい。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、約1重量%、5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、又は25重量%~約70重量%、60重量%、50重量%、45重量%、40重量%、35重量%、又は30重量%(乾重量基準で計算)の植物性物質材料を備えてもよい。例えば、エアロゾル生成材料は、10~50重量%、15~40重量%、又は20~35重量%の植物性物質材料を備えてもよい。そのような幾つかの例において、植物性物質材料はタバコである。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、約1重量%、2重量%、3重量%、又は4重量%~約20重量%、18重量%、15重量%、又は12重量%(乾重量基準で計算)のニコチンを備えてもよい。例えば、エアロゾル生成材料は、1~20重量%、2~18重量%、又は3~12重量%のニコチンを備えてもよい。
幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、タバコ抽出物などの活性物質を備える。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、5~60重量%(乾重量で計算)のタバコ抽出物を備えてもよい。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、約5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、又は25重量%~約60重量%、50重量%、45重量%、40重量%、35重量%、又は30重量%(乾重量基準で計算)のタバコ抽出物を備えてもよい。例えば、エアロゾル生成材料は、10~50重量%、15~40重量%、又は20~35重量%のタバコ抽出物を備えてもよい。タバコ抽出物は、エアロゾル生成材料が1重量% 1.5重量%、2重量%、又は2.5重量%~約6重量%、5重量%、4.5重量%、又は4重量%(乾重量基準で計算)のニコチンを備えるような濃度でニコチンを含んでもよい。幾つかの例において、タバコ抽出物から生じるニコチン以外のニコチンはエアロゾル生成材料中に存在しなくてもよい。
幾つかの実施形態において、活性物質は、カンナビジオール(CBD)、テトラヒドロカンナビノール(THC)、テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)、カンナビジオール酸(CBDA)、カンナビノール(CBN)、カンナビゲロール(CBG)、カンナビクロメン(CBC)、カンナビシクロール(CBL)、カンナビバリン(CBV)、テトラヒドロカンナビバリン(THCV)、カンナビジバリン(CBDV)、カンナビクロムバリン(CBCV)、カンナビゲロバリン(CBGV)、カンナビゲロールモノメチルエーテル(CBGM)、及びカンナビエルソイン(CBE)、カンナビシトラン(CBT)からなる群から選択される1つ以上のカンナビノイド化合物を備える。
活性物質は、カンナビジオール(CBD)及びTHC(テトラヒドロカンナビノール)からなる群から選択される1つ以上のカンナビノイド化合物を備えてもよい。
活性物質は、カンナビジオール(CBD)を備えてもよい。
活性物質は、ニコチン及びカンナビジオール(CBD)を備えてもよい。
活性物質は、ニコチン、カンナビジオール(CBD)、及びTHC(テトラヒドロカンナビノール)を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、タバコ材料を備えないが、ニコチンを備える。そのような幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、約1重量%、2重量%、3重量%、又は4重量%~約20重量%、18重量%、15重量%、又は12重量%(乾重量基準で計算)のニコチンを備えてもよい。例えば、エアロゾル生成材料は、1~20重量%、2~18重量%、又は3~12重量%のニコチンを備える。
幾つかの例において、活性物質及び/又は香味料の総含有量は、少なくとも約0.1重量%、1重量%、5重量%、10重量%、20重量%、25重量%、又は30重量%であってもよい。幾つかの例において、活性物質及び/又は香味料の総含有量は、約90重量%、80重量%、70重量%、60重量%、50重量%、又は40重量%未満であってもよい(全て乾重量基準で計算)。
幾つかの例において、植物性物質材料、ニコチン及び香味料の総含有量は、少なくとも約0.1重量%、1重量%、5重量%、10重量%、20重量%、25重量%、又は30重量%であってもよい。幾つかの例において、活性物質及び/又は香味料の総含有量は、約90重量%、80重量%、70重量%、60重量%、50重量%、又は40重量%未満であってもよい(全て乾重量基準で計算)。
非晶質固体は、ゲルから作製されてもよく、このゲルは、0.1~50重量%で含まれる溶媒を更に備えてもよい。しかしながら、本発明者らは、香味料が溶け込むことの可能な溶媒の含有がゲル安定性を低下させ、香味料がゲルを脱して結晶化する可能性があることを見出した。したがって、幾つかの例において、ゲルは、香味料が溶け込むことの可能な溶媒を含まない。
エアロゾル生成材料又は非晶質固体は、酸を備えてもよい。酸は、有機酸であってもよい。これらの実施形態のうちの幾つかにおいて、酸は、一塩基酸、二塩基酸、及び三塩基酸のうちの少なくとも1つであってもよい。そのような幾つかの実施形態において、酸は、少なくとも1つのカルボキシル官能基を含んでもよい。そのような幾つかの実施形態において、酸は、アルファ-ヒドロキシ酸、カルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、及びケト酸のうちの少なくとも1つであってもよい。そのような幾つかの実施形態において、酸は、アルファ-ケト酸であってもよい。
そのような幾つかの実施形態において、酸は、コハク酸、乳酸、安息香酸、クエン酸、酒石酸、フマル酸、レブリン酸、酢酸、リンゴ酸、ギ酸、ソルビン酸、安息香酸、プロパン酸、及びピルビン酸のうちの少なくとも1つであってもよい。
好適には、酸は乳酸である。他の実施形態において、酸は安息香酸である。他の実施形態において、酸は無機酸であってもよい。これらの実施形態のうちの幾つかにおいて、酸は鉱酸であってもよい。そのような幾つかの実施形態において、酸は、硫酸、塩酸、ホウ酸、及びリン酸のうちの少なくとも1つであってもよい。幾つかの実施形態において、酸はレブリン酸である。
酸の含有は、エアロゾル生成材料又は非晶質固体がニコチンを備える実施形態において特に好ましい。そのような実施形態において、酸の存在は、エアロゾル生成材料又は非晶質固体が形成されるスラリーに溶解した種を安定化させることができる。酸の存在は、スラリーの乾燥中にニコチンの蒸発を低減するか、又は実質的に防止することができ、それによって、製造中のニコチンの損失を低減する。
ある特定の実施形態において、エアロゾル生成材料又は非晶質固体は、セルロース性ゲル化剤及び/又は非セルロース性ゲル化剤を含むゲル化剤、活性物質、並びに酸を備える。
幾つかの例において、非晶質固体は、1~60重量%の充填剤、例えば、5~50重量%、10~40重量%、又は15~30重量%の充填剤を備える。そのような幾つかの例において、非晶質固体は、少なくとも1重量%の充填剤、例えば、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも20重量% 少なくとも30重量%、少なくとも40重量%、又は少なくとも50重量%の充填剤を備える。
幾つかの実施形態において、非晶質固体は、60重量%未満の充填剤、例えば、1重量%~60重量%、又は5重量%~50重量%、又は5重量%~30重量%、又は10重量%~20重量%の充填剤を備える。
他の実施形態では、非晶質固体は、20重量%未満、好適には10重量%未満又は5重量%未満の充填剤を備える。幾つかの例において、非晶質固体は、1重量%未満の充填剤を備え、幾つかの例においては、充填剤を備えない。
充填剤が存在する場合、充填剤は、1つ以上の無機充填材料、例えば炭酸カルシウム、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、コロイドシリカ、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び適切な無機吸着剤(モレキュラーシーブなど)を備えてもよい。充填剤は、1つ以上の有機充填材料、例えば木材パルプ、セルロース及びセルロース誘導体を備えてもよい。(メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びカルボキシメチルセルロース(CMC)など)。特定の例において、非晶質固体は、チョークなどの炭酸カルシウムを備えない。
充填剤を含む特定の実施形態では、充填剤は繊維質である。例えば、充填剤は、繊維質有機充填剤材料、例えば木材パルプ、麻繊維、セルロース又はセルロース誘導体であってもよい。(メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びカルボキシメチルセルロース(CMC)など)。理論に束縛されることを望むものではないが、非晶質固体中に繊維質充填剤を含むことで、材料の引張強度を増加させうると考えられる。これは、非晶質固体がシートとして提供される例、例えば、非晶質固体シートがエアロゾル生成材料のロッドを取り囲むとき、において特に有利となりうる。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、シートとして形成された後、本発明の消耗品への組み込みのために複数の別個の部分に切断されてもよい。
幾つかの実施形態において、非晶質固体はタバコ繊維を備えない。特定の実施形態では、非晶質固体は繊維質材料を備えない。
幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料はタバコ繊維を備えない。特定の実施形態において、エアロゾル生成材料は繊維質材料を備えない。
幾つかの実施形態において、消耗品はタバコ繊維を備えない。特定の実施形態において、消耗品は繊維質材料を備えない。
幾つかの実施形態において、非晶質固体、10~35重量%のゲル化剤と、25~50重量%のエアロゾル形成材料と、30~55重量%の活性物質と(乾重量基準で計算)を備えてもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、20~30重量%のゲル化剤と、30~40重量%のエアロゾル形成材料と、35~50重量%の活性物質と(乾重量基準で計算)を備えてもよい。例えば、非晶質固体は、約22重量%のゲル化剤と、約36重量%のエアロゾル形成材料と、約42重量%の活性物質と(乾重量基準で計算)を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、非晶質固体は、10~35重量%のアルギン酸塩と、25~50重量%のグリセロールと、30~55重量%のタバコ抽出物と(乾重量基準で計算)を備えてもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、20~30重量%のアルギン酸塩、30~40重量%のグリセロールと、35~50重量%のタバコ抽出物と(乾重量基準で計算)を備えてもよい。例えば、非晶質固体は、約22重量%のアルギン酸塩、約36重量%のグリセロールと、約42重量%のタバコ抽出物と(乾重量基準で計算)を備えてもよい。
幾つかの例において、シート形態の非晶質固体は、約200N/m~約900N/mの引張強度を有してもよい。非晶質固体が充填剤を備えない例など、幾つかの例において、非晶質固体は、200N/m~400N/m、又は200N/m~300N/m、又は約250N/mの引張強度を有してもよい。このような引張強度は、エアロゾル生成材料がシートとして形成され、次いで細断され、エアロゾル生成消耗品に組み込まれる実施形態に特に好適となりうる。非晶質固体が充填剤を備える例など、幾つかの例において、非晶質固体は、600N/m~900N/m、又は700N/m~900N/m、又は約800N/mの引張強度を有してもよい。このような引張強度は、エアロゾル生成材料が、巻かれたシートとして、好適には管の形態で、エアロゾル生成消耗品/アセンブリに含まれる実施形態に特に好適となりうる。
非晶質固体は着色料を備えてもよい。着色料の添加は、非晶質固体の視覚的外見を変化させることができる。非晶質固体中の着色料の存在は、非晶質固体及びエアロゾル生成材料の視覚的外見を向上することができる。非晶質固体に着色料を添加することによって、非晶質固体は、エアロゾル生成材料の他の成分又は非晶質固体を備える物品の他の成分と色を一致させることができる。
非晶質固体の所望の色に応じて種々の着色料を使用してもよい。非晶質固体の色は、例えば、白、緑、赤、紫、青、茶、又は黒であってもよい。他の色も想定される。天然又は合成着色料、例えば、天然又は合成染料、食品グレードの着色料、及び医薬品グレードの着色料を使用してもよい。ある特定の実施形態において、着色料はカラメルであり、カラメルは、非晶質固体に茶色の外見を付与することができる。そのような実施形態において、非晶質固体の色は、非晶質固体を備えるエアロゾル生成材料中の他の成分(タバコ材料など)の色と同様であってもよい。幾つかの実施形態において、非晶質固体への着色料の添加は、非晶質固体をエアロゾル生成材料中の他の成分と視覚的に区別できなくする。
着色料は、非晶質固体の形成中(例えば、非晶質固体を形成する材料を備えるスラリーを形成するとき)に組み込まれてもよく、又は着色料は、その形成後に非晶質固体に適用されてもよい(例えば、着色料を非晶質固体上に噴霧することによって)。
着色料は、非晶質固体の形成中(例えば、非晶質固体を形成する材料を備えるスラリーを形成するとき)に組み込まれてもよく、又は着色料は、その形成後に非晶質固体に適用されてもよい(例えば、着色料を非晶質固体上に噴霧することによって)。
幾つかの例において、非晶質固体は、ゲル化剤、水、エアロゾル形成材料、香味料、及び任意で活性物質から本質的になるか、又はそれらからなっていてもよい。そのような例において、非晶質固体の各別個の部分の含水量は、約15mg未満、例えば、約14mg、13mg、12mg、11mg、10mg、9mg、8mg、7mg、6mg、又は5mg未満である。非晶質固体の含水量は、当技術分野で公知の標準手順によって、例えば、Karl-Fischer滴定又は熱伝導度検出器を用いたガスクロマトグラフィー(GC-TCD)によって決定されるべきである。
幾つかの例において、非晶質固体は、ゲル化剤、水、エアロゾル形成材料、香味料、並びに任意でタバコ材料及び/又はニコチン源から本質的になるか、又はそれらからなっていてもよい。
幾つかの例において、非晶質固体は、約0.015mm~約1.5mm、好適には約0.05mm~約1.5mm、又は0.05mm~約1.0mmの厚さを有する。好適には、厚さは、約0.1mm又は0.15mm~約1.0mm、0.5mm、又は0.3mmの範囲であってもよい。本発明者らは、0.2mmの厚さを有する材料が特に適していることを見出した。
本発明者らは、エアロゾル生成材料が厚すぎる場合、加熱効率が損なわれることを見出した。これは、使用中の消費電力に悪影響を及ぼす。逆に、エアロゾル生成材料が薄すぎる場合、製造及び取り扱いが困難であり、非常に薄い材料は、キャストすることがより困難であり、壊れやすく、使用中のエアロゾル形成を損なう可能性がある。本発明者らは、本明細書で規定されるエアロゾル生成材料の厚さが、これらの競合する検討事項を考慮して材料特性を最適化することを見出した。
本明細書で規定される厚さは、問題の厚さについての平均値である。幾つかの例において、厚さは、25%、20%、15%、10%、5%、又は1%以下だけ変動してもよい。
エアロゾル生成材料について本明細書で規定される厚さは、非晶質固体にも当てはまる。
幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、シートとして形成される。幾つかの例において、エアロゾル生成材料シートは、シート形態のアセンブリ又は消耗品に組み込まれてもよく、例えば、複数の別個の部分は、複数のシートであってもよい。エアロゾル生成材料シートは、平坦なシートとして、ギャザー若しくはひだをつけたシートとして、波形のシートとして、又は巻かれたシートとして(すなわち、管の形態で)組み込まれてもよい。そのような幾つかの例において、これらの実施形態のエアロゾル生成材料は、シートとして、例えばエアロゾル生成材料(タバコなど)のロッドを取り囲むシートとして、エアロゾル生成消耗品/アセンブリに含まれてもよい。例えば、エアロゾル生成材料シートは、タバコなどのエアロゾル生成材料を取り囲む巻紙上で形成されてもよい。他の例において、シートは細断され、次いで、アセンブリ中に組み込まれ、好適には、刻みラグタバコなどのエアロゾル生成材料中に混合されてもよい。そのような例において、本発明の消耗品は、エアロゾル生成材料が少なくとも120℃の温度に加熱されたとき、使用者の1回の吸入動作当たり15mg以下の水をエアロゾル化する能力を保持する。
エアロゾル生成材料は、任意の適切な面密度、例えば30g/m2~120g/m2を有してもよい。幾つかの例において、シートは、80~120g/m2、又は約70~110g/m2、又は特に約90~110g/m2、又は好適には約100g/m2の単位面積当たり質量を有してもよい(そのため、シートは、刻みラグタバコと同様の密度を有し、これらの物質の混合物は容易には分離しない)。このような面密度は、エアロゾル生成材料がエアロゾル生成消耗品/アセンブリにシート形態で、又は細断シートとして含まれる場合(以下で更に説明する)に特に好適となりうる。幾つかの例において、シートは、約30~70g/m2、40~60g/m2、又は25~60g/m2の単位面積当たり質量を有してもよく、タバコなどのエアロゾル生成材料を取り囲むために使用されてもよい。
消耗品は、エアロゾル生成材料が設けられる支持体を備えてもよい。支持体は、エアロゾル生成材料が形成される支持体として機能し、製造を容易にする。支持体は、エアロゾル生成材料に引張強度をもたらし得、取り扱いを容易にする。幾つかの例において、エアロゾル生成材料の複数の別個の部分は、このような支持体上に堆積される。幾つかの例において、非晶質材料の複数の別個の部分は、このような支持体上に堆積される。幾つかの例において、エアロゾル生成材料の別個の部分は、各別個の部分が、別々に加熱及びエアロゾル化されてもよいように、このような支持体上に堆積される。例示の実施形態において、消耗品は、非晶質固体を備えるエアロゾル生成材料の複数の別個の部分を備え、この別個の部分は、支持体上に設けられ、別個の部分の各々は、15mg未満の水を備える。
好適には、エアロゾル生成材料の別個の部分は、各別個の部分が、別々に加熱及びエアロゾル化されてもよいように、支持体上に設けられる。本発明者らは、このような構造を有する消耗品により、各パフで一定のエアロゾルが使用者に送達されることが可能になることを見出した。
好適には、エアロゾル生成材料の別個の部分は、各別個の部分が、別々に加熱及びエアロゾル化されてもよいように、支持体上に設けられる。本発明者らは、このような構造を有する消耗品により、各パフで一定のエアロゾルが使用者に送達されることが可能になることを見出した。
幾つかの例において、支持体は、金属箔、紙、カーボン紙、耐油紙、セラミック、炭素同素体(例えばグラファイト及びグラフェン)、プラスチック、厚紙、木材、又はこれらの組み合わせから選択される材料から形成されてもよい。幾つかの例において、支持体は、タバコ材料(再構成タバコのシートなど)を備えるか、又はタバコ材料からなってもよい。幾つかの例において、支持体は、金属箔、紙、厚紙、木材、又はそれらの組み合わせから選択される材料から形成されてもよい。幾つかの例において、支持体自体は、前述のリストから選択される複数の材料の層を備える積層構造である。幾つかの例において、支持体は、香味料キャリアとしても機能しうる。例えば、支持体に香味料又はタバコ抽出物を含浸させてもよい。
幾つかの例において、支持体は非磁性であってもよい。
幾つかの例において、支持体は磁性であってもよい。この機能は、使用時に支持体をアセンブリに固定するために使用されてもよく、又は特定の非晶質固体形状を生成するために使用されてもよい。幾つかの例において、エアロゾル生成材料は、使用時に材料を誘導加熱器に固定するために使用することのできる1つ以上の磁石を備えてもよい。
幾つかの例において、支持体は、気体及び/又はエアロゾルに対して実質的に又は完全に不透過性であってもよい。これは、エアロゾル又は気体が支持体層を通過することを防止し、それによって流れを制御し、エアロゾル又は気体が使用者に確実に送達されるようにする。これはまた、使用中に気体/エアロゾルが、例えばエアロゾル生成アセンブリ内に設けられた加熱器の表面上で、凝縮又は他の堆積を生じることを防止するために利用することもできる。このようにして、幾つかの例において、消費効率及び衛生を改善することができる。
幾つかの例において、エアロゾル生成材料に当接する支持体の表面は、多孔質であってもよい。例えば、ある例では、支持体は紙を備える。本発明者らは、紙などの多孔質支持体が本発明に特に適しており、多孔質(例えば、紙)層がエアロゾル生成材料に当接し、強い結合を形成することを見出した。エアロゾル生成材料は、ゲルを乾燥させることによって形成され、そして、理論によって限定されるものではないが、ゲルを形成するスラリーは、多孔質支持体(例えば、紙)に部分的に含浸し、その結果、ゲルが硬化して架橋を形成するときに支持体が部分的にゲルに結合されると考えられる。これは、ゲルと支持体との間(及び乾燥ゲルと支持体との間)に強い結合をもたらす。
これに加えて、表面粗さが、エアロゾル生成材料及び支持体間の結合の強度に寄与しうる。本発明者らは、(支持体に当接する表面の)紙の粗さが、好適には50~1000ベック(Bekk)秒の範囲であって、好適には50~150ベック秒、好適には100ベック秒(50.66~48.00kPaの空気圧区間にわたって測定)でありうることを見出した(ベック平滑度試験機は、紙表面の平滑度を測定するために使用される機器である。この試験機では、平滑なガラス表面と紙試料との間に特定圧力の空気が侵入させられる。これらの表面の間に、ある固定体積の空気が浸透する時間(秒)が「ベック平滑度」である)。
逆に、支持体のうちエアロゾル生成材料に対向しない表面は、加熱器に接触させて配置されてもよく、また、より滑らかな表面は、より効率的な熱移動を提供しうる。したがって、幾つかの例において、支持体は、エアロゾル生成材料に当接する、より粗い面と、エアロゾル生成材料に対向しない、より滑らかな面とを有するように配置される。
1つの特定の例では、支持体は、紙で裏打ちされた箔であってもよく、ここで、紙層はエアロゾル生成材料に当接し、これまでの段落で論じた特性がこの当接によってもたらされる。箔裏打ちは実質的に不浸透性であり、エアロゾル流路の制御をもたらす。金属箔裏打ちは、エアロゾル生成材料に熱を伝える作用も果たしうる。
別の例では、紙裏打ち箔の箔層がエアロゾル生成材料に当接する。箔は実質的に不浸透性であり、エアロゾル生成材料中に与えられる水分が紙に吸収される(これは、紙の構造的一体性を弱めかねない)ことを防止する。
幾つかの例において、支持体は、金属箔(アルミニウム箔など)から形成されるか、又は金属箔を備える。金属の支持体は、非晶質固体への熱エネルギーのより良好な伝達を可能にしうる。加えて、又は代替として、金属箔は、誘導加熱システム内のサセプタとして機能してもよい。特定の実施形態では、支持体は、金属箔層と、支持層(厚紙など)を備える。これらの実施形態では、金属箔層は、20μm未満、例えば約1μm~約10μm、好適には約5μmの厚さを有してもよい。
幾つかの例において、支持体は、約0.010mm~約2.0mm、好適には約0.015mm、0.02mm、0.05mm、又は0.1mmから約1.5mm、1.0mm、又は0.5mmまでの厚さを有してもよい。
第1の態様の消耗品に使用されるエアロゾル生成材料は、本発明の更なる態様を形成する。好適には、エアロゾル生成材料は非晶質固体を備え、各パフ中に約15mg未満の水がエアロゾル化され、エアロゾル生成材料は、エアロゾル供給デバイス中で少なくとも120℃の温度に加熱される。消耗品中に存在するときのエアロゾル生成材料と関連して上記で論じた特定の特徴は、単離して得られたときのエアロゾル生成材料に等しく当てはまり、本発明の一部を形成する。
製造方法
本発明の更なる態様は、本発明の消耗品を作製する方法を提供する。この方法は、エアロゾル生成材料を作製し、エアロゾル生成材料を消耗品に組み込む方法を備える。好適には、エアロゾル生成材料は、非晶質固体である。
本発明の更なる態様は、本発明の消耗品を作製する方法を提供する。この方法は、エアロゾル生成材料を作製し、エアロゾル生成材料を消耗品に組み込む方法を備える。好適には、エアロゾル生成材料は、非晶質固体である。
方法は、(a)非晶質固体の成分又はそれらの前駆体を備えるスラリーを形成するステップと、(b)スラリーの層を形成するステップと、(c)スラリーを硬化させてゲルを形成するステップと、(d)ゲルを乾燥させて非晶質固体を形成するステップと、(e)非晶質固体を別個の部分に分割するステップであって、各部分が15mg以下の水を備える、ステップと、(f)非晶質固体の別個の部分を消耗品中に組み込むステップとを備えてもよい。
スラリーの層を形成するステップのブロック(b)は、スラリーを噴霧する、キャストする、又は押出することを含んでもよい。幾つかの例において、スラリーのこの層は、スラリーを静電噴霧することによって形成される。幾つかの例において、スラリーのこの層は、スラリーをキャストすることによって形成される。
幾つかの例において、(b)及び/又は(c)及び/又は(d)は、少なくとも部分的に、同時に(例えば、静電噴霧中に)行われてもよい。幾つかの例において、(b)~(d)は、順次に行われてもよい。
幾つかの例において、硬化剤(カルシウム源など)は、(b)の前又は(b)中にスラリーに添加されてもよい。これは、ゲル化が比較的ゆっくり起こる(例えば、アルギン酸塩ゲル化剤により)場合に適切であり、したがって、スラリーは、硬化剤が添加された後に、例えば、キャストされてもよい。
他の例において、スラリーをゲルとして硬化させるステップ(c)は、スラリー層に硬化剤を添加することを備えてもよい。硬化剤は、例えば、ゲル上に噴霧されてもよく、又はスラリーが積層される表面上に予備充填されてもよい。
例えば、カルシウム源(塩化カルシウム又はクエン酸カルシウムなど)を備える硬化剤を、アルギン酸塩及び/又はペクチンを含むスラリーに添加して、カルシウム架橋アルギン酸塩/ペクチンゲルを形成してもよい。ゲル化が迅速に起こる(ペクチンゲル化剤が使用される場合など)幾つかの例において、カルシウムは、キャスティングの後に添加されるべきである(ゲルは、キャストするには粘性が高すぎるため)。
例において、硬化剤は、酢酸カルシウム、ギ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、又はそれらの組み合わせを備えるか、又はそれからなる。幾つかの例において、硬化剤は、ギ酸カルシウム及び/又は乳酸カルシウムを備えるか、又はそれからなる。特定の例において、硬化剤は、ギ酸カルシウムを備えるか、又はそれらからなる。本発明者らは、典型的には、ギ酸カルシウムを硬化剤として用いることで、より高い引張強度及びより高い伸び抵抗を有する非晶質固体が得られることを特定した。
硬化剤、例えばカルシウム源、の総量は、0.5~5重量%(乾重量基準で計算)であってもよい。好適には、総量は、約1重量%、2.5重量%、又は4重量%~約4.8重量%、又は4.5重量%であってもよい。本発明者らは、硬化剤の添加量が少なすぎると、香味料を安定化させずに、香味料がゲルから脱落することを招くようなゲルが得られる可能性があることを見出した。本発明者らは、硬化剤の添加量が多すぎると、非常に粘着性で、結果として取り扱い性に乏しいゲルが得られることを見出した。
非晶質固体がタバコを含まないとき、より大量の硬化剤が適用される必要がありうる。幾つかの例において、したがって、硬化剤の総量は、乾重量基準で計算して0.5~12重量%、例えば、5~10重量%であってもよい。好適には、総量は、約5重量%、6重量%、又は7重量%~約12重量%、又は10重量%であってもよい。この例において、非晶質固体は、一般に、タバコを含まない。
アルギン酸塩はアルギン酸の誘導体であり、典型的には高分子量重合体(10~600kDa)である。アルギン酸は、(1,4)-グリコシド結合で連結されて多糖を形成するβ-D-マンヌロン酸(M)及びα-L-グルロン酸(G)ユニット(ブロック)の共重合体である。カルシウムカチオンが添加されると、アルギン酸塩は架橋してゲルを形成する。本発明者らは、高いG単量体含有量を有するアルギン酸塩が、カルシウム源の添加時に、より容易にゲルを形成すると判断した。したがって、幾つかの例において、ゲル前駆体は、アルギン酸塩共重合体中の単量体ユニットの少なくとも約40%、45%、50%、55%、60%又は、70%がα-L-グルロン酸(G)ユニットであるアルギン酸塩を備えてもよい。
幾つかの例において、スラリーは、キャスティングの前及びキャスティング中に加温されてもよい。これは、取り扱い性を改善し、キャスティングプロセスを容易にする低速でのゲル化でありうる。更に、スラリーの加温は、香味料成分(例えば、メンソール)を溶融することがあり、取り扱い性を容易にする。
幾つかの例において、メンソール(又は他の香味料)は、スラリー全体に粉末形態で分布していてもよい。幾つかの例において、メンソール(又は他の香味料)は、スラリー中(それが加温される)に溶融していてもよい。そのような例において、アカシアガムなどの乳化剤を添加して、溶融メンソールをスラリー中に分散させてもよい。
幾つかの例において、スラリーは、バンドキャストシートとしてキャストされてもよい。シートは、レシチンなどの放出剤を充填されてもよく、放出剤は、バンドキャストと非晶質固体との分離を補助しうる。
幾つかの実施形態において、スラリーは、
1~60重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
0.1~80重量%のメンソールと
(重量は乾重量基準で計算される)、
溶媒と、
を備える。
1~60重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
0.1~80重量%のメンソールと
(重量は乾重量基準で計算される)、
溶媒と、
を備える。
溶媒が水からなる例では、スラリーの乾重量含有量が、非晶質固体の乾重量含有量と一致することになる。このように、固体の組成に関する本明細書での検討は、本発明の任意のスラリー態様との組み合わせで明示的に開示されている。
消耗品及び非燃焼型エアロゾル供給システム
本明細書で使用するとき、用語「送達システム」は、物質を使用者に送達するシステムを包含することが意図され、
燃焼型エアロゾル供給システム、例えば、紙巻タバコ、シガリロ、葉巻タバコ、及びパイプ又は手巻き又は手作り紙巻タバコ用タバコ(タバコ、タバコ誘導体、膨化タバコ、再構成タバコ、タバコ代替品又は他の喫煙材に基づくかに関わらず)、
エアロゾル生成材料を燃焼させずにエアロゾル生成材料から化合物を放出させる非燃焼型エアロゾル供給システム、例えば、電子タバコ、タバコ加熱製品、及びエアロゾル生成材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステム、
エアロゾル生成材料を備え、これらの非燃焼型エアロゾル供給システムのうちの1つ内で使用されるように構成された消耗品、並びに
エアロゾルを形成せずに、1つ以上の物質(ニコチンを備えても備えなくてもよい)を、経口、経鼻、経皮、又は別の方法で使用者に送達するエアロゾル不含送達システム(これらに限定されるものではないが、ロゼンジ、ガム、パッチ、吸入用粉末を備える物品、及び経口タバコなどの経口製品を含み、これは、スヌース又は湿式嗅ぎタバコを含む)
を含む。
本明細書で使用するとき、用語「送達システム」は、物質を使用者に送達するシステムを包含することが意図され、
燃焼型エアロゾル供給システム、例えば、紙巻タバコ、シガリロ、葉巻タバコ、及びパイプ又は手巻き又は手作り紙巻タバコ用タバコ(タバコ、タバコ誘導体、膨化タバコ、再構成タバコ、タバコ代替品又は他の喫煙材に基づくかに関わらず)、
エアロゾル生成材料を燃焼させずにエアロゾル生成材料から化合物を放出させる非燃焼型エアロゾル供給システム、例えば、電子タバコ、タバコ加熱製品、及びエアロゾル生成材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステム、
エアロゾル生成材料を備え、これらの非燃焼型エアロゾル供給システムのうちの1つ内で使用されるように構成された消耗品、並びに
エアロゾルを形成せずに、1つ以上の物質(ニコチンを備えても備えなくてもよい)を、経口、経鼻、経皮、又は別の方法で使用者に送達するエアロゾル不含送達システム(これらに限定されるものではないが、ロゼンジ、ガム、パッチ、吸入用粉末を備える物品、及び経口タバコなどの経口製品を含み、これは、スヌース又は湿式嗅ぎタバコを含む)
を含む。
本開示によると、「燃焼型」エアロゾル供給システムは、エアロゾル供給システムの成分エアロゾル生成材料(又はその成分)が、使用者への送達を促進するために使用中に燃焼(combust)又は燃焼(burn)されるものである。
本開示によると、「非燃焼型」エアロゾル供給システムは、エアロゾル供給システムの成分エアロゾル生成材料(又はその成分)が、使用者への送達を促進するために使用中に燃焼(combust)又は燃焼(burn)されないものである。
幾つかの実施形態において、送達システムは、紙巻タバコ、シガリロ、及び葉巻タバコからなる群から選択される燃焼型エアロゾル供給システムである。
幾つかの実施形態において、本開示は、燃焼型エアロゾル供給システムに使用される成分、例えば、フィルター、フィルターロッド、フィルターセグメント、タバコロッド、スピル、カプセル、スレッド若しくはビーズなどの添加剤放出成分、又はプラグラップ、チップペーパー若しくはシガレットペーパーなどのペーパーに関する。
幾つかの実施形態において、送達システムは、非燃焼型エアロゾル供給システム、例えば、粉末化非燃焼型エアロゾル供給システムである。
幾つかの実施形態において、非燃焼型エアロゾル供給システムは、電子喫煙デバイス又は電子ニコチン送達システム(END)としても知られる電子タバコであるが、エアロゾル生成材料中のニコチンの存在は要件ではないことに留意されたい。
幾つかの実施形態において、非燃焼型エアロゾル供給システムは、非燃焼加熱式システムとしても知られるタバコ加熱システムである。
幾つかの実施形態において、非燃焼型エアロゾル供給システムは、1つ又は複数が加熱されてもよいエアロゾル生成材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するハイブリッドシステムである。エアロゾル生成材料の各々は、例えば、固体、液体、又はゲルの形態であってもよく、ニコチンを含んでいても含んでいなくてもよい。幾つかの実施形態において、ハイブリッドシステムは、液体又はゲルエアロゾル生成材料、及び固体エアロゾル生成材料を備える。固体エアロゾル生成材料は、例えば、タバコ又は非タバコ生成物を備えてもよい。
典型的には、非燃焼型エアロゾル供給システムは、非燃焼型エアロゾル供給デバイスと、非燃焼型エアロゾル供給デバイスと共に使用される消耗品とを備えてもよい。しかし、それ自体、エアロゾル生成成分に電力供給する手段を備える消耗品は、それ自体、非燃焼型エアロゾル供給システムを形成してもよいことが想定される。
幾つかの実施形態において、非燃焼型エアロゾル供給デバイスは、電源及びコントローラを備えてもよい。電源は、例えば、電力源又は発熱電源であってもよい。幾つかの実施形態において、発熱電源は、エアロゾル生成材料に熱の形態の電力を分布させるように通電されてもよい炭素基体、又は発熱電源に近接した伝熱材料を備える。幾つかの実施形態において、発熱電源などの電源は、非燃焼型エアロゾル供給を形成するように消耗品中に設けられる。
幾つかの実施形態において、非燃焼型エアロゾル供給デバイスと共に使用される消耗品は、エアロゾル生成材料、エアロゾル生成成分、エアロゾル生成領域、マウスピース、及び/又はエアロゾル生成材料を受け取る領域を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、非燃焼型エアロゾル供給システムは、エアロゾル生成材料と相互作用して、エアロゾル生成材料から1つ以上の揮発物質を放出させてエアロゾルを形成することが可能な加熱器である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成成分は、加熱することなくエアロゾル生成材料からエアロゾルを生成することが可能である。例えば、エアロゾル生成成分は、熱を適用することなく、例えば、振動、機械、与圧、又は静電気による手段の1つ以上を介して、エアロゾル生成材料からエアロゾルを生成することが可能であってもよい。
非燃焼型エアロゾル供給システムは、エアロゾル生成材料を加熱するが燃焼させないように構成された加熱器を備える。加熱器は、幾つかの例において、薄膜電気抵抗加熱器であってもよい。他の例では、加熱器は、誘導加熱器やその他の加熱器を備えてもよい。なお更なる例において、加熱器は可燃性熱源であってもよいし、使用時に発熱反応を起こして熱を生成する化学的熱源であってもよい。
幾つかの例において、加熱器は、使用時に、エアロゾル生成材料を燃焼させることなく120℃~350℃に加熱してもよい。幾つかの例において、加熱器は、使用時に、エアロゾル化生成材料を燃焼させることなく140℃~250℃に加熱してもよい。幾つかの例において、使用時に、非晶質固体の実質的に全体が、加熱器から約4mm、3mm、2mm、又は1mm未満にある。幾つかの例において、この固体は、加熱器から約0.017mm~2.0mm、好適には約0.1mm~1.0mmに配置される。これらの最小距離は、幾つかの例において、非晶質固体を支持する支持体の厚さを反映してもよい。幾つかの例において、非晶質固体の表面は、加熱器に直接当接してもよい。
幾つかの例において、加熱器は、エアロゾル生成材料に組み込まれてもよい。そのような幾つかの例において、加熱器は、電気抵抗加熱器(電気回路に接続するための露出した接点を備える)であってもよい。他のそのような例において、加熱器は、誘導によって加熱される、エアロゾル生成基体に組み込まれたサセプタであってもよい。
非燃焼型エアロゾル供給システムは、冷却要素及び/又はフィルターを更に備えてもよい。冷却要素が存在する場合、冷却要素は、気体成分又はエアロゾル成分を冷却するように作用又は機能してもよい。幾つかの例において、冷却要素は、気体成分が凝縮してエアロゾルを形成するように気体成分を冷却するよう作用してもよい。冷却要素はまた、装置の非常に熱い部分を使用者から離間させるように作用してもよい。フィルターが存在する場合、フィルターは、セルロースアセテートプラグなど、当技術分野で公知の任意の適切なフィルターを備えてもよい。
幾つかの例において、非燃焼型エアロゾル供給システムは、非燃焼加熱式(heat-not-burn)デバイスであってもよい。すなわち、エアロゾル生成アセンブリは、固体のタバコ含有材料を含んでもよい(液体のエアロゾル生成材料は含まない)。幾つかの例において、非晶質固体は、タバコ材料を備えてもよい。非燃焼加熱式デバイスは、WO2015/062983A2に開示されており、その公報の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
幾つかの例において、非燃焼型エアロゾル供給システムは、ハイブリッドデバイスであってもよい。すなわち、非燃焼型エアロゾル供給システムは、固体のエアロゾル生成材料と液体のエアロゾル生成材料を含んでもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、ニコチンを備えてもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、タバコ材料を備えてもよい。幾つかの例において、非晶質固体は、タバコ材料及び別個のニコチン源を備えてもよい。これら別個のエアロゾル生成材料は、別個の加熱器によって加熱されてもよいし、同じ加熱器によって加熱されてもよいし、ある例では、下流のエアロゾル生成材料が、上流のエアロゾル生成材料から生成される高温のエアロゾルによって加熱されてもよい。ハイブリッドデバイスは、WO2016/135331A1に開示されており、この公報の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
この消耗品は、本明細書では、カートリッジということもある。この消耗品は、THP、ハイブリッドデバイス、又は別のエアロゾル生成デバイスにおける使用に適合してもよい。幾つかの例において、消耗品は、既に記載したようなフィルター及び/又は冷却要素を更に備えてもよい。幾つかの例において、消耗品は、紙などの包装材料によって取り囲まれていてもよい。
消耗品は、通気孔を更に備えてもよい。これらは、消耗品の側壁に設けられてもよい。幾つかの例において、通気孔は、フィルター及び/又は冷却要素に設けられてもよい。これらの孔は、使用中に冷たい空気が消耗品内に引き込まれることを可能にし、この冷たい空気は、加熱された揮発成分と混合し、それによってエアロゾルを冷却することができる。
通気は、消耗品が使用時に加熱されるときに、消耗品から可視の加熱揮発成分が生成されることを促進する。加熱揮発成分は、加熱揮発成分の過飽和が生じるように加熱揮発成分を冷却する工程によって可視化される。加熱揮発成分は、この後、液滴形成(核形成としても知られる)を受け、最終的に、加熱揮発成分のエアロゾル粒子のサイズは、加熱揮発成分の更なる凝縮によって、及び加熱揮発成分から新たに形成された液滴の凝集によって、増大する。
幾つかの例において、加熱揮発成分と冷たい空気との合計に対する冷たい空気の比率(通気比として知られる)は、少なくとも15%である。15%という通気比は、加熱揮発成分を上述の方法によって可視化することを可能にする。加熱揮発成分の可視性は、使用者が、揮発成分が生成されたことを識別できるようにし、喫煙体験の知覚体験を高める。
別の例では、加熱揮発成分を更に冷却するために、通気比が50%~85%である。幾つかの例において、通気比は、少なくとも60%又は65%であってもよい。
図1及び2を参照すると、エアロゾル生成消耗品101の一例の部分破断断面図及び斜視図が示されている。消耗品101は、電源及び加熱器を有するデバイスと共に使用されるように適合されている。この実施形態の消耗品101は、以下に説明する図5~図7に示すデバイス51と共に使用するのに特に適している。使用時には、消耗品101は、図5に示すデバイス51の挿入箇所20においてデバイスに取り外し可能に挿入することができる。
一例の消耗品101は、エアロゾル生成材料体103と、ロッドの形態のフィルターアセンブリ105とを含む略円筒状ロッドの形態をしている。エアロゾル生成材料は、本明細書に記載の非晶質固体材料を備える。幾つかの実施形態において、それはシート形態で含まれてもよい。幾つかの実施形態において、それは細断シートの形態で含まれてもよい。幾つかの実施形態において、本明細書に記載されるエアロゾル生成材料は、シート形態と細断形態とで組み込まれてもよい。
フィルターアセンブリ105は、冷却セグメント107、フィルターセグメント109、及び口側端セグメント111という3つのセグメントを含む。消耗品101は、口側端又は近位端としても知られる第1の端部113と、遠位端としても知られる第2の端部115を有する。エアロゾル生成材料体103は、消耗品101のうち遠位端115側に配置されている。一例では、冷却セグメント107は、冷却セグメント107がエロゾル生成材料103及びフィルターセグメント109と当接関係にあるように、エアロゾル生成材料体103とフィルターセグメント109との間において、エアロゾル生成材料体103に隣接して配置される。他の例では、エアロゾル生成材料体103と冷却セグメント107との間、及びエアロゾル生成材料体103とフィルターセグメント109との間に分離部があってもよい。フィルターセグメント109は、冷却セグメント107と口側端セグメント111との間に配置されている。口側端セグメント111は、消耗品101の近位端113側に配置され、フィルターセグメント109に隣接している。一例では、フィルターセグメント109は、口側端セグメント111と当接関係にある。一実施形態では、フィルターアセンブリ105の全長は37mm~45mmであり、より好ましくは、フィルターアセンブリ105の全長は41mmである。
一例では、エアロゾル生成材料103のロッドは、34mm~50mmの長さを有し、好適には38mm~46mmの長さを有し、好適には42mmの長さを有する。
一例では、消耗品101の全長は、71mm~95mmであり、好適には79mm~87mmであり、好適には83mmである。
エアロゾル生成材料体103の軸方向の一端は、消耗品101の遠位端115で目視可能である。しかし、他の実施形態では、消耗品101の遠位端115は、エアロゾル生成材料体103の軸方向の一端を覆う端部材(図示せず)を備えてもよい。
エアロゾル生成材料体103は、環状チップペーパー(図示せず)によってフィルターアセンブリ105に接合され、環状チップペーパーは、フィルターアセンブリ105を取り囲むように実質的にフィルターアセンブリ105の周囲に配置され、エアロゾル生成材料体103の長さに沿って部分的に延在する。一例では、チップペーパーは、58GSM標準チップベースペーパーから作製される。一例では、チップペーパーは、42mm~50mm、好適には46mmの長さを有する。
一例において、冷却セグメント107は、環状の管であり、冷却セグメント内の空隙の周囲に配置されて、その空隙を画定する。この空隙は、エアロゾル生成材料体103から生成された加熱揮発成分が流れるチャンバを提供する。冷却セグメント107は、エアロゾル蓄積のためのチャンバを提供するように中空であるが、製造中及び消耗品101がデバイス51への挿入中に使用される間に生じうる軸方向圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な剛性を有する。一例では、冷却セグメント107の壁の厚さは約0.29mmである。
冷却セグメント107は、エアロゾル生成材料103とフィルターセグメント109との間に物理的変位を提供する。冷却セグメント107によって提供される物理的変位は、冷却セグメント107の長さ方向の両端間に熱勾配をもたらす。一例では、冷却セグメント107は、冷却セグメント107の第1の端部に入る加熱揮発成分と冷却セグメント107の第2の端部から出る加熱揮発成分との間に少なくとも摂氏40度の温度差をもたらすように構成される。一例では、冷却セグメント107は、冷却セグメント107の第1の端部に入る加熱揮発成分と冷却セグメント107の第2の端部から出る加熱揮発成分との間に少なくとも摂氏60度の温度差をもたらすように構成される。冷却要素107の長さ方向の両端間におけるこの温度差は、エアロゾル生成材料103がデバイス51によって加熱されたときに、感温性のフィルターセグメント109をエアロゾル生成材料103の高温から保護する。フィルターセグメント109と、エアロゾル生成材料体103及びデバイス51の加熱要素との間に物理的変位が設けられないとすれば、感温性のフィルターセグメント109は、使用中に損傷を受けて、その必要な機能を効果的に発揮しなくなる可能性がある。
一例では、冷却セグメント107の長さは少なくとも15mmである。一例では、冷却セグメント107の長さは、20mm~30mm、より具体的には23mm~27mm、より具体的には25mm~27mm、好適には25mmである。
冷却セグメント107は紙製であり、これは、冷却セグメント107が、使用時においてデバイス51の加熱器に隣接するときに、懸念のある化合物(例えば毒性化合物)を生成しない材料から構成されることを意味する。一例では、冷却セグメント107は、中空の内部チャンバを提供するが機械的剛性を維持する螺旋巻き紙管から製造される。螺旋巻き紙管は、管の長さ、外径、真円度及び真直度に関して、高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。
別の例では、冷却セグメント107は、堅いプラグラップ又はチップペーパーから作られた凹部である。堅いプラグラップ又はチップペーパーは、製造中及び消耗品101がデバイス51への挿入中に使用されている間に生じうる軸方向圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な剛性を有するように製造される。
フィルターセグメント109は、エアロゾル生成材料からの加熱揮発成分から1つ以上の揮発化合物を除去するのに十分な任意のフィルター材料から形成されてもよい。一例では、フィルターセグメント109は、セルロースアセテートなどのモノアセテート材料から作製される。フィルターセグメント109は、加熱揮発成分の量を使用者にとって不満足なレベルまで枯渇させることなく、加熱揮発成分の冷却と刺激低減をもたらす。
幾つかの実施形態において、フィルターセグメント109内にカプセル(図示せず)を設けてもよい。このカプセルは、フィルターセグメント109の径方向及び長さ方向の双方において、フィルターセグメント109の実質的に中心に配置されてもよい。他の例では、カプセルを1つ以上の次元において中心からずらしてもよい。幾つかの例において、カプセルが存在する場合、そのカプセルは、香味料やエアロゾル生成剤などの揮発性成分を含有してもよい。
フィルターセグメント109のセルロースアセテートトウ材料の密度は、フィルターセグメント109の両端間における圧力降下を制御し、ひいては消耗品101の吸引抵抗を制御する。したがって、フィルターセグメント109の材料の選択は、消耗品101の吸引抵抗を制御するうえで重要である。更に、フィルターセグメントは、消耗品101において濾過機能を果たす。
1つの例では、フィルターセグメント109は、8Y15グレードのフィルタートウ材料で作製される。このフィルタートウ材料は、加熱揮発材料に対する濾過効果をもたらす一方で、加熱揮発材料から生じる凝縮エアロゾル液滴のサイズを低減する。
フィルターセグメント109の存在は、冷却セグメント107を出る加熱揮発成分を更に冷却することによって断熱効果をもたらす。この更なる冷却効果は、フィルターセグメント109の表面に対する使用者の唇の接触温度を低下させる。
一例では、フィルターセグメント109は、長さが6mm~10mm、好適には8mmである。
口側端セグメント111は、環状管であり、口側端セグメント111内の空隙の周囲に配置されて、その空隙を画定する。この空隙は、フィルターセグメント109から流れる加熱揮発成分のためのチャンバを提供する。口側端セグメント111は、エアロゾル蓄積のためのチャンバを提供するために中空であるが、製造中及びデバイス51への挿入中に消耗品が使用されている間に生じうる軸方向圧縮力及び曲げモーメントに耐えるのに十分な剛性を有する。一例では、口側端セグメント111の壁の厚さは、約0.29mmである。一例では、口側端セグメント111の長さは、6mm~10mmであり、好適には8mmである。
口側端セグメント111は、中空の内部チャンバを提供するが重要な機械的剛性を維持する螺旋巻き紙管から製造してもよい。螺旋巻き紙管は、管の長さ、外径、真円度及び真直度に関して、高速製造プロセスの厳しい寸法精度要件を満たすことができる。
口側端セグメント111は、フィルターセグメント109の出口に蓄積する液体凝縮物が使用者と直接接触することを防止する機能をもたらす。
一例では、口側端セグメント111及び冷却セグメント107が単一の管から形成され、フィルターセグメント109がその管内に配置されて、口側端セグメント111と冷却セグメント107を分離してもよいことを理解されたい。
図3及び図4を参照すると、消耗品301の一例の部分破断断面図及び斜視図が示されている。図3及び図4に示される参照符号は、図1及び図2に示される参照符号と対応するが、その数字が200だけ増えている。
図3及び図4に示す消耗品301の例では、通気領域317が消耗品301に設けられ、空気が消耗品301の外部から消耗品301の内部に流入することを可能にする。一例では、通気領域317は、消耗品301の外層を貫いて形成された1つ以上の通気孔317の形態をとる。この通気孔は、消耗品301の冷却を助けるために、冷却セグメント307に配置されてもよい。一例では、通気領域317は、孔の列を1つ以上備え、好ましくは、孔の各列は、消耗品301の長手方向軸に実質的に垂直な断面において、消耗品301の外周に沿って配置される。
一例では、消耗品301に通気をもたらすために、1~4列の通気孔がある。通気孔の各列は、12~36個の通気孔317を有してもよい。通気孔317の直径は、例えば、100~500μmとすることができる。一例では、通気孔317の列間の軸方向間隔は、0.25mm~0.75mm、好適には0.5mmである。
一例では、通気孔317は均一なサイズを有する。別の例では、通気孔317は様々なサイズを有する。通気孔は、任意の適切な技術、例えば、レーザ技術、冷却セグメント307の機械的穿孔、又は消耗品301に形成される前の冷却セグメント307の事前穿孔のうちの1つ以上を使用して作製することができる。通気孔317は、消耗品301を効果的に冷却するように位置決めされる。
一例では、通気孔317の列は、消耗品の近位端313から少なくとも11mm、好適には消耗品301の近位端313から17mm~20mmに位置する。通気孔317の位置は、消耗品301の使用時に使用者が通気孔317を塞がないように決められる。
消耗品301の近位端313から17mm~20mmに通気孔の列を設けることにより、図6及び7に見られるように、消耗品301がデバイス51に完全に挿入されたときに通気孔317をデバイス51の外側に配置することができる。通気孔をデバイスの外側に配置することによって、加熱されていない空気が、デバイス51の外側から通気孔を通って消耗品301に入り、消耗品301の冷却を助けることができる。
冷却セグメント307の長さは、消耗品301がデバイス51に完全に挿入されたときに、冷却セグメント307がデバイス51に部分的に挿入されるような長さである。この冷却セグメント307の長さは、デバイス51の加熱装置と感熱性のフィルター装置309との間に物理的な間隙を提供する第1の機能と、消耗品301がデバイス51に完全に挿入されたときに、通気孔317が冷却セグメント内に配置される一方で、デバイス51の外側にも配置されることを可能にする第2の機能をもたらす。図6及び図7から分かるように、冷却要素307の大部分は、デバイス51内に配置されている。しかしながら、冷却要素307には、デバイス51の外に延びる部分がある。冷却要素307のうちデバイス51の外に延びるこの部分に、通気孔317が配置されている。
ここで図5~図7をより詳細に参照すると、エアロゾル生成材料を加熱して前記エアロゾル生成材料の少なくとも1つの成分を揮発させ、典型的には吸入可能なエアロゾルを形成するように構成されたデバイス51の例が示されている。デバイス51は、エアロゾル生成材料を加熱するが燃焼させないことによって化合物を放出する加熱デバイスである。
第1の端部53は、本明細書では、デバイス51の口側端又は近位端53と呼ばれることがあり、第2の端部55は、本明細書では、デバイス51の遠位端55と呼ばれることがある。デバイス51は、オン/オフボタン57を有し、デバイス51全体を使用者が望むように起動/停止することができる。
デバイス51は、デバイス51の様々な内部部品を配置及び保護するためのハウジング59を備える。図示の例では、ハウジング59は、デバイス51の外縁を取り巻く単一体スリーブ11を備えており、このスリーブ11は、デバイス51の「上部」を概ね形成するトップパネル17と、デバイス51の「底部」を概ね形成するボトムパネル19とで蓋をされている。別の例では、ハウジングは、トップパネル17及びボトムパネル19に加えて、フロントパネル、リアパネル、及び一対の対向するサイドパネルを備える。
トップパネル17及び/又はボトムパネル19は、デバイス51の内部への容易なアクセスを可能にするために、単一体スリーブ11に取り外し可能に固定されてもよく、又は、例えば使用者がデバイス51の内部にアクセスすることを阻止するために、単一体スリーブ11に「永久的に」固定されてもよい。一例では、パネル17及び19は、プラスチック材料(射出成形によって形成されたガラス充填ナイロンなどを含む)で作られ、単一体スリーブ11はアルミニウムで作られるが、他の材料及び他の製造プロセスを使用してもよい。
デバイス51のトップパネル17は、デバイス51の口側端53に開口部20を有しており、使用時に、使用者が、エアロゾル生成材料を含む消耗品101、301を、この開口部20を通して、デバイス51に挿入し、また、デバイス51から取り外すことができる。
ハウジング59は、その中に加熱装置23、制御回路25、及び電源27を配置又は固定している。この例では、加熱装置23、制御回路25、及び電源27は横方向に近接(すなわち、一端から見たときに近接)し、制御回路25は、概ね加熱装置23と電源27との間に位置するが、他の配置も可能である。
制御回路25は、以下で更に論じるように、消耗品101、301内のエアロゾル生成材料の加熱を制御するように構成及び配置された、マイクロプロセッサ装置などのコントローラを含んでいてもよい。
電源27は、例えば、電池であってもよく、この電池は、充電式電池でも非充電式電池でもよい。好適な電池の例としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル電池(例えば、ニッケルカドミウム電池)、アルカリ電池などが挙げられる。電池27は、加熱装置23に電気的に結合され、必要なときに制御回路25の制御下で電力を供給して、消耗品内のエアロゾル生成材料を加熱する(前述のように、エアロゾル生成材料を燃焼させることなくエアロゾル生成材料を揮発させる)。
電源27を加熱装置23に横方向に近接させて配置する利点は、デバイス51全体を過度に長くすることなく、物理的に大きな電源25を使用できることである。当然のことながら、一般に、物理的に大きい電源25は、より高い容量(すなわち、供給可能な総電気エネルギー、しばしばアンペア時などで測定される)を有し、したがって、デバイス51の電池寿命をより長くすることができる。
一例では、加熱装置23は、中空内部加熱チャンバ29を有する中空円筒管の形態を概ねしており、この中空内部加熱チャンバ29には、エアロゾル生成材料を備える消耗品101、301が、使用時に加熱のために挿入される。加熱装置23については様々な構成が可能である。例えば、加熱装置23は、単一の加熱要素を備えてもよいし、加熱装置23の長手方向軸に沿って整列された複数の加熱要素から形成されてもよい。加熱要素又は各加熱要素は、環状又は管状であってもよく、又は、その外周に沿って少なくとも部分的に環状又は少なくとも部分的に管状であってもよい。一例では、加熱要素又は各加熱要素は、薄膜ヒータであってもよい。別の例では、加熱素子又は各加熱素子は、セラミック材料から作製されてもよい。適切なセラミック材料の例としては、アルミナセラミック及び窒化アルミニウムセラミック、並びに窒化ケイ素セラミックが挙げられ、これらは積層して焼結してもよい。他の加熱構成も可能であり、これには、例えば、誘導加熱、赤外線加熱素子(これは赤外線を放射することによって加熱する)、抵抗電気巻線などによって形成される抵抗加熱素子が含まれる。
1つの特定の例では、加熱装置23は、ステンレス鋼の支持管によって支持され、ポリイミド加熱要素を備える。加熱装置23は、消耗品101、301がデバイス51に挿入されたときに、消耗品101、301のうちエアロゾル生成材料103、303からなる本体の実質的に全体が加熱装置23に挿入されるような寸法を与えられている。
加熱要素又は各加熱要素は、エアロゾル生成材料の選択された複数のゾーン(区域)を、例えば希望に応じて順次に(上述のように経時的に)又は一緒に(同時に)、独立して加熱できるように配置してもよい。
この例における加熱装置23は、その長さの少なくとも一部に沿って断熱体31によって囲まれている。断熱体31は、加熱装置23からデバイス51の外部へ通過する熱を低減するのに役立つ。これは、一般に熱損失を低減するので、加熱装置23の電力要件を低く抑えるのに役立つ。断熱体31はまた、加熱装置23の動作中にデバイス51の外部を冷たく保つのに役立つ。一例では、断熱体31は、スリーブの2つの壁の間に低圧領域を設ける二重壁スリーブであってもよい。すなわち、断熱体31は、例えば、「真空」管、すなわち、伝導及び/又は対流による伝熱を最小限に抑えるように少なくとも部分的に真空排気された管であってもよい。断熱体31については他の構成も可能であり、これには、二重壁スリーブに加えて、又は二重壁スリーブに代えて、断熱材(例えば、適切な発泡タイプの材料を含む)を使用することが含まれる。
ハウジング59は、加熱装置23と同様に、全ての内部部品を支持するための様々な内部支持構造37を更に備えてもよい。
デバイス51は、開口部20の周囲に延在し、開口部20からハウジング59の内部に突出するカラー33と、カラー33と真空スリーブ31の一端との間に配置された略管状のチャンバ35とを更に備える。チャンバ35は、冷却構造35fを更に備えており、この冷却構造35fは、この例では、チャンバ35の外面に沿って離間した複数の冷却フィン35fを備え、各冷却フィンは、チャンバ35の外面を取り巻くように配置される。中空チャンバ35の長さの少なくとも一部にわたって消耗品101、301がデバイス51に挿入されるとき、中空チャンバ35と消耗品101、301との間には空隙36が存在する。空隙36は、冷却セグメント307の少なくとも一部にわたって消耗品101、301の外周全体を取り巻く。
カラー33は、開口部20の外周を取り巻くように配置された複数の隆起部60を備えており、これらの隆起部は、開口部20内に突出する。隆起部60は、隆起部60の位置における開口部20の開放距離が、隆起部60のない位置における開口部20の開放距離よりも小さくなるように、開口部20内の空間を占める。隆起部60は、デバイス内に挿入された消耗品101、301と係合して、それをデバイス51内に固定するのを助けるように構成される。隆起部60の隣り合う対と消耗品101、301とによって画定される開放空間(図示せず)は、消耗品101、301の外面の周りに通気経路を形成する。これらの通気経路は、消耗品101、301から逃げた高温蒸気がデバイス51から出ることを可能にすると共に、空隙36内において消耗品101、301の周りでデバイス51に冷却空気が流れ込むことを可能にする。
動作中、消耗品101、301は、図5~7に示されるように、デバイス51の挿入箇所20に取り外し可能に挿入される。特に図6を参照すると、一例において、エアロゾル生成材料体103、303(これは、消耗品101、301の遠位端115、315側に配置されている)は、デバイス51の加熱装置23内に完全に収容される。消耗品101、301の近位端113、313は、デバイス51から延び出て、使用者のためのマウスピースアセンブリとして機能する。
動作中、加熱装置23は、消耗品101、301を加熱して、エアロゾル生成材料体103、303からエアロゾル生成材料の少なくとも1つの成分を揮発させる。
エアロゾル生成材料体103、303からの加熱揮発成分のための一次流路は、軸方向に沿って消耗品101、301を通り、冷却セグメント107、307の内側のチャンバを通り、フィルターセグメント109、309を通り、口側端セグメント111、313を通って使用者に至る。一例では、エアロゾル生成材料体から生成される加熱揮発成分の温度は、60℃~250℃であり、これは、使用者にとって許容可能な吸入温度を上回る可能性がある。加熱揮発成分は、冷却セグメント107、307を通って移動するにつれて冷却され、一部の揮発成分が冷却セグメント107、307の内面上に凝縮する。
図3及び図4に示される消耗品301の例では、冷たい空気が、冷却セグメント307に形成された通気孔317を介して冷却セグメント307に入ることができる。この冷たい空気は、加熱揮発成分と混合して、加熱揮発成分を更に冷却する。
例示の実施形態
幾つかの実施形態において、非晶質固体はメンソールを備える。
幾つかの実施形態において、非晶質固体はメンソールを備える。
メンソール含有非晶質固体を備える特定の実施形態は、エアロゾル生成消耗品/アセンブリに細断シートとして含めるのに特に適しうる。これらの実施形態において、非晶質固体は、乾重量基準の百分率として計算した以下の組成(乾重量基準で計算)を有してもよく、すなわち、約20重量%~約40重量%、又は約25重量%~35重量%の量のゲル化剤(好ましくはアルギン酸塩を備え、より好ましくはアルギン酸塩とペクチンの組み合わせを備える)、約35重量%~約60重量%、又は約40重量%~55重量%の量のメンソール、約10重量%~約30重量%、又は約15重量%~約25重量%の量のエアロゾル生成材料(好ましくはグリセロールを備える)という組成(乾重量基準で計算)を有してもよい。
一実施形態では、非晶質固体は、約32~33重量%のアルギン酸塩/ペクチンゲル化剤ブレンド、約47~48重量%のメンソール香味料、及び約19~20重量%のグリセロールエアロゾル形成材料(乾重量基準で計算)を備える。
上述のように、これらの実施形態の非晶質固体は、細断シートとしてエアロゾル生成消耗品/アセンブリに含まれてもよい。この細断シートは、刻みタバコとブレンドされて消耗品/アセンブリに提供されてもよい。あるいは、非晶質固体は、非細断シートとして提供されてもよい。好適には、細断又は非細断シートは、約0.015mm~約1mm、好ましくは約0.02mm~約0.07mmの厚さを有する。
メンソール含有非晶質固体の特定の実施形態は、シート、例えばエアロゾル生成材料(タバコなど)のロッドを取り囲むシート、としてエアロゾル生成消耗品/アセンブリに含めるのに特に適しうる。これらの実施形態では、非晶質固体は、以下の組成(乾重量基準で計算)を有してもよく、すなわち、約5重量%~約40重量%、又は約10重量%~30重量%の量のゲル化剤(好ましくは、アルギン酸塩を備え、より好ましくは、アルギン酸塩とペクチンの組み合わせを備える)、約10重量%~約50重量%、又は約15重量%~40重量%の量のメンソール、約5重量%~約40重量%、又は約10重量%~約35重量%の量のエアロゾル形成材料(好ましくは、グリセロールを備える)、及び任意で60重量%までの量(例えば、5重量%~20重量%、又は40重量%~60重量%の量)の充填剤という組成(乾重量基準で計算)を有してもよい。
これらの実施形態の1つでは、非晶質固体は、約11重量%のアルギン酸塩/ペクチンゲル化剤ブレンド、約56重量%の木材パルプ充填剤、約18%のメンソール香味料、及び約15重量%のグリセロール(乾重量基準で計算)を備える。
これらの実施形態の別の1つでは、非晶質固体は、約22重量%のアルギン酸塩/ペクチンゲル化剤ブレンド、約12重量%の木材パルプ充填剤、約36%のメンソール香味料、及び約30重量%のグリセロール(乾重量基準で計算)を備える。
上記のように、これらの実施形態の非晶質固体は、シートとして含まれてもよい。一実施形態では、このシートは、紙を備える支持体上に設置される。一実施形態では、このシートは、金属箔、好適にはアルミニウム金属箔、を備える支持体上に設置される。この実施形態では、非晶質固体は金属箔に当接してもよい。
一実施形態では、このシートは、シートの上面及び底面に取り付けられた層(好ましくは紙を備える)と共に積層材料の一部を形成する。好適には、非晶質固体のシートは、約0.015mm~約1mmの厚さを有する。
幾つかの実施形態において、非晶質固体は、メンソールを備えない香味料を備える。これらの実施形態では、非晶質固体は、以下の組成(乾重量基準で計算)を有してもよく、すなわち、約5~約40重量%、又は約10重量%~約35重量%、又は約20重量%~約35重量%の量のゲル化剤(好ましくはアルギン酸塩を備える)、約0.1重量%~約40重量%、約1重量%~約30重量%、約1重量%~約20重量%、又は約5重量%~約20重量%の量の香味料、15重量%~75重量%、約30重量%~約70重量%、又は約50重量%~約65重量%の量のエアロゾル形成材料(好ましくはグリセロールを備える)、及び任意で約60重量%、約20重量%、約10重量%、又は約5重量%未満の量の充填剤(好適には木材パルプ)という組成(乾重量基準で計算)を有してもよい(好ましくは、非晶質固体は充填剤を備えない)。
これらの実施形態の1つでは、非晶質固体は、約27重量%のアルギン酸塩ゲル化剤、約14重量%の香味料、及び約57重量%のグリセロールエアロゾル形成材料(乾重量基準で計算)を備える。
これらの実施形態の別の1つでは、非晶質固体は、約29重量%のアルギン酸塩ゲル化剤、約9重量%の香味料、及び約60重量%のグリセロール(乾重量基準で計算)を備える。
これらの実施形態の非晶質固体は、細断シートとして、任意で刻みタバコとブレンドされて、エアロゾル生成消耗品/アセンブリに含まれてもよい。あるいは、これらの実施形態の非晶質固体は、シート、例えばエアロゾル生成材料(タバコなど)のロッドを取り囲むシート、としてエアロゾル生成消耗品/アセンブリに含まれてもよい。あるいは、これらの実施形態の非晶質固体は、支持体上に配置された層部分としてエアロゾル生成消耗品/アセンブリに含まれてもよい。
定義
活性物質
幾つかの実施形態において、送達される物質は、活性物質を備える。
幾つかの実施形態において、送達される物質は、活性物質を備える。
本明細書で使用される活性物質は、生理活性材料、すなわち、生理反応を達成又は増強するための材料である。活性物質は、例えば、機能性食品、向知性物質、及び精神作用物質から選択してもよい。活性物質は、天然に存在するものでもよいし、合成により得られるものでもよい。活性物質は、例えば、ニコチン、カフェイン、タウリン、テイン、ビタミン(B6、B12、Cなど)、メラトニン、カンナビノイド、又はそれらの成分、誘導体、若しくは組み合わせを備えてもよい。活性物質は、タバコ、大麻又は他の植物性材料の成分、誘導体又は抽出物を1つ以上備えてもよい。
幾つかの実施形態において、活性物質はニコチンを備える。幾つかの実施形態において、活性物質はカフェイン、メラトニン又はビタミンB12を備える。
幾つかの実施形態において、活性物質は、カンナビジオール(CBD)、テトラヒドロカンナビノール(THC)、テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)、カンナビジオール酸(CBDA)、カンナビノール(CBN)、カンナビゲロール(CBG)、カンナビクロメン(CBC)、カンナビシクロール(CBL)、カンナビバリン(CBV)、テトラヒドロカンナビバリン(THCV)、カンナビジバリン(CBDV)、カンナビクロムバリン(CBCV)、カンナビゲロバリン(CBGV)、カンナビゲロールモノメチルエーテル(CBGM)、及びカンナビエルソイン(CBE)、カンナビシトラン(CBT)からなる群から選択される1つ以上のカンナビノイド化合物を備える。
活性物質は、カンナビジオール(CBD)及びTHC(テトラヒドロカンナビノール)からなる群から選択される1つ以上のカンナビノイド化合物を備えてもよい。
活性物質は、カンナビジオール(CBD)を備えてもよい。
活性物質は、ニコチン及びカンナビジオール(CBD)を備えてもよい。
活性物質は、ニコチン、カンナビジオール(CBD)、及びTHC(テトラヒドロカンナビノール)を備えてもよい。
植物性物質
本明細書に記載されるように、活性物質は、1つ以上の植物性材料又はその成分、誘導体、若しくは抽出物を備えるか、又はそれらに由来してもよい。本明細書中で使用される場合、用語「植物性材料」は、植物に由来する任意の材料を含み、これらに限定されるものではないが、抽出物、葉、樹皮、繊維、茎、根、種子、花、果実、花粉、殻、皮などを含む。あるいは、この材料は、植物性材料中に天然に存在し、又は合成により得られる活性化合物を備えてもよい。この材料は、液体、気体、固体、粉末、粉塵、破砕粒子、顆粒、ペレット、断片、細片、シートなどの形態であってもよい。植物性材料の例は、タバコ、ユーカリノキ、スターアニス、麻、カカオ、大麻、ウイキョウ、レモングラス、ペパーミント、スペアミント、ルイボス、カモミール、亜麻、ショウガ、イチョウ葉エキス、ハシバミ、ハイビスカス、ローリエ、甘草、抹茶、マテ、オレンジピール、パパイヤ、バラ、セージ、茶(緑茶、紅茶など)、タイム、クローヴ、シナモン、コーヒー、アニシード(アニス)、バジル、ベイリーフ、カルダモン、コリアンダー、クミン、ナツメグ、オレガノ、パプリカ、ローズマリー、サフラン、ラベンダー、レモンピール、ミント、ジュニパー、ニワトコの花、バニラ、ウィンターグリーン、シソ、ウコン、ターメリック、サンダルウッド、シラントロ、ベルガモット、オレンジの花、マートル、カシス、バレリアン、ピメント、メース、ダミアン、マジョラム、オリーブ、レモンバーム、レモンバジル、チャイブ、カルヴィ、バーベナ、タラゴン、ゼラニウム、マルベリー、チョウセンニンジン、テアニン、テアクリン、マカ、アシュワガンダ、ダミアナ、ガラナ、クロロフィル、バオバブ、又はそれらの任意の組み合わせである。ミントは、以下のミント品種、すなわち、ヨウシュハッカ(Mentha arvensis)、グレープフルーツミント(Mentha c.v.)、エジプシャンミント(Mentha niliaca)、ペパーミント(Mentha piperita)、ライムミント(Mentha piperita citrata c.v.)、チョコレートミント(Mentha piperita c.v.)、カーリーミント(Mentha spicata crispa)、ワイルドミント(Mentha cordifolia)、ホースミント(Mentha longifolia)、パイナップルミント(Mentha suaveolens variegata)、ペニーロイヤルミント(Mentha pulegium)、イングリッシュスペアミント(Mentha spicata c.v.)、及びアップルミント(Mentha suaveolens)から選択してもよい。
本明細書に記載されるように、活性物質は、1つ以上の植物性材料又はその成分、誘導体、若しくは抽出物を備えるか、又はそれらに由来してもよい。本明細書中で使用される場合、用語「植物性材料」は、植物に由来する任意の材料を含み、これらに限定されるものではないが、抽出物、葉、樹皮、繊維、茎、根、種子、花、果実、花粉、殻、皮などを含む。あるいは、この材料は、植物性材料中に天然に存在し、又は合成により得られる活性化合物を備えてもよい。この材料は、液体、気体、固体、粉末、粉塵、破砕粒子、顆粒、ペレット、断片、細片、シートなどの形態であってもよい。植物性材料の例は、タバコ、ユーカリノキ、スターアニス、麻、カカオ、大麻、ウイキョウ、レモングラス、ペパーミント、スペアミント、ルイボス、カモミール、亜麻、ショウガ、イチョウ葉エキス、ハシバミ、ハイビスカス、ローリエ、甘草、抹茶、マテ、オレンジピール、パパイヤ、バラ、セージ、茶(緑茶、紅茶など)、タイム、クローヴ、シナモン、コーヒー、アニシード(アニス)、バジル、ベイリーフ、カルダモン、コリアンダー、クミン、ナツメグ、オレガノ、パプリカ、ローズマリー、サフラン、ラベンダー、レモンピール、ミント、ジュニパー、ニワトコの花、バニラ、ウィンターグリーン、シソ、ウコン、ターメリック、サンダルウッド、シラントロ、ベルガモット、オレンジの花、マートル、カシス、バレリアン、ピメント、メース、ダミアン、マジョラム、オリーブ、レモンバーム、レモンバジル、チャイブ、カルヴィ、バーベナ、タラゴン、ゼラニウム、マルベリー、チョウセンニンジン、テアニン、テアクリン、マカ、アシュワガンダ、ダミアナ、ガラナ、クロロフィル、バオバブ、又はそれらの任意の組み合わせである。ミントは、以下のミント品種、すなわち、ヨウシュハッカ(Mentha arvensis)、グレープフルーツミント(Mentha c.v.)、エジプシャンミント(Mentha niliaca)、ペパーミント(Mentha piperita)、ライムミント(Mentha piperita citrata c.v.)、チョコレートミント(Mentha piperita c.v.)、カーリーミント(Mentha spicata crispa)、ワイルドミント(Mentha cordifolia)、ホースミント(Mentha longifolia)、パイナップルミント(Mentha suaveolens variegata)、ペニーロイヤルミント(Mentha pulegium)、イングリッシュスペアミント(Mentha spicata c.v.)、及びアップルミント(Mentha suaveolens)から選択してもよい。
幾つかの実施形態において、活性物質は、1つ以上の植物性物質又はその成分、誘導体若しくは抽出物を備えるか又はそれに由来し、植物性物質はタバコである。
幾つかの実施形態において、活性物質は、1つ以上の植物性物質又はその成分、誘導体若しくは抽出物を備えるか又はそれに由来し、植物性物質は、ユーカリ、スターアニス、ココア、及び麻から選択される。
幾つかの実施形態において、活性物質は、1つ以上の植物性物質又はその成分、誘導体若しくは抽出物を備えるか又はそれに由来し、植物性物質は、ルイボス及びウイキョウから選択される。
香料
幾つかの実施形態において、送達される物質は香料を備える。
幾つかの実施形態において、送達される物質は香料を備える。
本明細書で使用するとき、用語「香料」及び「香味料」は、現地の規制が許す場合に成人消費者向けの製品に所望の味、香り、又は他の体性感覚を作り出すために使用できる材料を指す。それらは、天然に存在する香味材料、植物性材料、植物性材料の抽出物、合成により得られる材料、又はそれらの組み合わせ(例えば、タバコ、大麻、甘草、アジサイ、ユージノール、ホオノキの葉、カモミール、フェヌグリーク、クローヴ、メープル、抹茶、メンソール、ニホンハッカ、アニスの実(アニス)、シナモン、ターメリック、インディアンスパイス、アジアンスパイス、ハーブ、ウィンターグリーン、チェリー、ベリー、レッドベリー、クランベリー、ピーチ、アップル、オレンジ、マンゴー、クレメンティン、レモン、ライム、トロピカルフルーツ、パパイヤ、ルバーブ、ブドウ、ドリアン、ドラゴンフルーツ、キュウリ、ブルーベリー、マルベリー、柑橘類、ドランブイ(Drambuie)、バーボン、スコッチ、ウィスキー、ジン、テキーラ、ラム、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、アロエベラ、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、サンダルウッド、ベルガモット、ゼラニウム、カット(khat)、ナスワール(naswar)、キンマ(betel)、シーシャ(shisha)、パイン、はちみつエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、オレンジの花、サクラの花、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、ウイキョウ、ワサビ、ピーマン、ショウガ、コリアンダー、コーヒー、麻、ミント属の任意の品種から得られるミント油、ユーカリノキ、スターアニス、カカオ、レモングラス、ルイボス、亜麻、イチョウ、ハシバミ、ハイビスカス、ローレル、マテ、オレンジの皮、バラ、茶(緑茶、紅茶など)、タイム、ジュニパー、エルダーフラワー、バジル、ベイリーフ、クミン、オレガノ、パプリカ、ローズマリー、サフラン、レモンピール、ミント、シソ、クルクマ、シラントロ、マートル、カシス、バレリアン、ピメント、メース、ダミアン、マジョラム、オリーブ、レモンバーム、レモンバジル、チャイブ、カルヴィ、バーベナ、タラゴン、リモネン、チモール、カンフェン)、香味増強剤、苦味受容体部位遮断薬、感覚受容体部位活性化剤、若しくは刺激剤、糖類及び/又は代替糖(例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、シクラメート、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、又はマンニトール)、並びに他の添加剤、例えば、木炭、クロロフィル、ミネラル、植物性材料、又は呼気清涼化剤を含んでもよい。それらは、模造成分、合成成分、若しくは天然成分、又はそれらのブレンドであってもよい。それらは、任意の適切な形態、例えば、液体(油など)、固体(粉末など)、又は気体とすることができる。
幾つかの実施形態において、香料は、メンソール、スペアミント、及び/又はペパーミントを備える。幾つかの実施形態において、香料は、キュウリ、ブルーベリー、柑橘類果実、及び/又はレッドベリーの香味成分を備える。幾つかの実施形態において、香料はオイゲノールを備える。幾つかの実施形態において、香料は、タバコから抽出された香味成分を備える。幾つかの実施形態において、香料は、大麻から抽出された香味成分を備える。
幾つかの実施形態において、香料は、嗅神経又は味覚神経に加えて、又はその代わりに、第5の脳神経(三叉神経)を刺激することによって通常化学的に誘起され、知覚される体性感覚を達成することを目的とした感覚剤を備えてもよく、これらは、加熱効果、冷却効果、ひりつき効果、麻痺効果を提供する薬剤を含んでもよい。適切な熱効果剤は、これに限定されるものではないが、バニリルエチルエーテルであってもよく、適切な冷却剤は、これに限定されるものではないが、ユーカリプトールやWS-3であってもよい。
エアロゾル生成材料
エアロゾル生成材料は、例えば、加熱、放射線照射又は任意の他の方法でエネルギー供給されたときにエアロゾルを生成することが可能な材料である。エアロゾル生成材料は、例えば、固体、液体、又はゲルの形態であってもよく、活性物質及び/又は香味料を含んでいても含んでいなくてもよい。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、「非晶質固体」を備えていてもよく、これは、あるいは、「モノリス固体」(すなわち、非繊維質)と呼ばれることがある。幾つかの実施形態において、非晶質固体は乾燥ゲルであってもよい。非晶質固体は、その中に幾らかの流体、例えば液体、を保持しうる固体材料である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、例えば、約50重量%、60重量%、又は70重量%の非晶質固体~約90重量%、95重量%、又は100重量%の非晶質固体を備えてもよい。
エアロゾル生成材料は、例えば、加熱、放射線照射又は任意の他の方法でエネルギー供給されたときにエアロゾルを生成することが可能な材料である。エアロゾル生成材料は、例えば、固体、液体、又はゲルの形態であってもよく、活性物質及び/又は香味料を含んでいても含んでいなくてもよい。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、「非晶質固体」を備えていてもよく、これは、あるいは、「モノリス固体」(すなわち、非繊維質)と呼ばれることがある。幾つかの実施形態において、非晶質固体は乾燥ゲルであってもよい。非晶質固体は、その中に幾らかの流体、例えば液体、を保持しうる固体材料である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成材料は、例えば、約50重量%、60重量%、又は70重量%の非晶質固体~約90重量%、95重量%、又は100重量%の非晶質固体を備えてもよい。
エアロゾル生成材料は、1つ以上の活性物質及び/又は香料、1つ以上のエアロゾル形成材料、並びに任意で1つ以上の他の機能性材料を備えてもよい。
エアロゾル形成材料
エアロゾル形成材料は、エアロゾルを形成することが可能な1つ以上の成分を備えてもよい。幾つかの実施形態において、エアロゾル形成材料は、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、エリスリトール、メソ-エリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、ベンジルフェニルアセテート、トリブチリン、ラウリルアセテート、ラウリン酸、ミリスチン酸、及び炭酸プロピレンのうちの1つ以上を備えてもよい。
エアロゾル形成材料は、エアロゾルを形成することが可能な1つ以上の成分を備えてもよい。幾つかの実施形態において、エアロゾル形成材料は、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、エリスリトール、メソ-エリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、ベンジルフェニルアセテート、トリブチリン、ラウリルアセテート、ラウリン酸、ミリスチン酸、及び炭酸プロピレンのうちの1つ以上を備えてもよい。
幾つかの実施形態において、エアロゾル形成材料は、1つ以上の多価アルコール、例えば、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオール、及びグリセリン、多価アルコールのエステル、例えば、グリセロールモノ-、ジ-若しくはトリアセテート、並びに/又はモノ、ジ-若しくはポリカルボン酸の脂肪族エステル、例えば、ジメチルドデカンジオエート及びジメチルテトラデカンジオエートを備える。
機能性材料
1つ以上の他の機能性材料は、pH調節剤、着色剤、保存剤、結合剤、充填剤、安定剤、及び/又は酸化防止剤のうちの1つ以上を備えてもよい。
1つ以上の他の機能性材料は、pH調節剤、着色剤、保存剤、結合剤、充填剤、安定剤、及び/又は酸化防止剤のうちの1つ以上を備えてもよい。
基体
材料は、支持体上又は支持体中に存在して、基体を形成してもよい。支持体は、例えば、紙、カード、ボール紙、厚紙、再生材料、プラスチック材料、セラミック材料、複合材料、ガラス、金属、又は金属合金であってもよく、又はそれを備えてもよい。幾つかの実施形態において、支持体はサセプタを備える。幾つかの実施形態において、サセプタは、材料内に組み込まれる。幾つかの代替の実施形態において、サセプタは、材料の片側又は両側上にある。
材料は、支持体上又は支持体中に存在して、基体を形成してもよい。支持体は、例えば、紙、カード、ボール紙、厚紙、再生材料、プラスチック材料、セラミック材料、複合材料、ガラス、金属、又は金属合金であってもよく、又はそれを備えてもよい。幾つかの実施形態において、支持体はサセプタを備える。幾つかの実施形態において、サセプタは、材料内に組み込まれる。幾つかの代替の実施形態において、サセプタは、材料の片側又は両側上にある。
消耗品
消耗品は、使用者による使用中にその一部又は全てが消費されることが意図されるエアロゾル生成材料を備える、又はそれからなる物品である。消耗品は、1つ以上の他の成分、例えば、エアロゾル生成材料保存領域、エアロゾル生成材料移動成分、エアロゾル生成領域、ハウジング、巻紙、マウスピース、フィルター、及び/又はエアロゾル変性剤を備えてもよい。消耗品はまた、エアロゾル生成器、例えば、使用時にエアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成を引き起こすように熱を発生する加熱器を備えてもよい。加熱器は、例えば、可燃性材料、電気伝導によって加熱可能な材料、又はサセプタを備えてもよい。
消耗品は、使用者による使用中にその一部又は全てが消費されることが意図されるエアロゾル生成材料を備える、又はそれからなる物品である。消耗品は、1つ以上の他の成分、例えば、エアロゾル生成材料保存領域、エアロゾル生成材料移動成分、エアロゾル生成領域、ハウジング、巻紙、マウスピース、フィルター、及び/又はエアロゾル変性剤を備えてもよい。消耗品はまた、エアロゾル生成器、例えば、使用時にエアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成を引き起こすように熱を発生する加熱器を備えてもよい。加熱器は、例えば、可燃性材料、電気伝導によって加熱可能な材料、又はサセプタを備えてもよい。
サセプタ
サセプタは、変動磁場、例えば交流磁場の侵入によって加熱可能な材料である。サセプタは、電気伝導性材料であってもよく、この場合、変動磁場を有するその侵入は、加熱材料の誘導加熱を引き起こす。加熱材料は、磁性材料であってもよく、この場合、変動磁場を有するその侵入は、加熱材料の磁気ヒステリシス加熱を引き起こす。サセプタは、電気伝導性及び磁性の両方であってもよく、この場合、サセプタは、両方の加熱機序によって加熱可能である。変動磁場を発生するように構成されたデバイスは、本明細書において、磁場発生器と呼ばれる。
サセプタは、変動磁場、例えば交流磁場の侵入によって加熱可能な材料である。サセプタは、電気伝導性材料であってもよく、この場合、変動磁場を有するその侵入は、加熱材料の誘導加熱を引き起こす。加熱材料は、磁性材料であってもよく、この場合、変動磁場を有するその侵入は、加熱材料の磁気ヒステリシス加熱を引き起こす。サセプタは、電気伝導性及び磁性の両方であってもよく、この場合、サセプタは、両方の加熱機序によって加熱可能である。変動磁場を発生するように構成されたデバイスは、本明細書において、磁場発生器と呼ばれる。
エアロゾル生成器
エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成を引き起こすように構成された装置である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料を熱エネルギーに供して、エアロゾル生成材料から1つ以上の揮発物質を放出させてエアロゾルを形成するように構成された加熱器である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成器は、加熱することなく、エアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成を引き起こすように構成される。例えば、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料を、振動、高圧、又は静電エネルギーのうちの1つ以上に供するように構成されていてもよい。
本明細書に記載される全ての重量百分率(重量%と示される)は、特に明記しない限り、乾重量基準で計算される。全ての重量比も乾重量基準で計算される。乾重量基準で示される重量は、水以外の抽出物、スラリー又は材料の全体を指しており、室温及び室圧のもとでそれ自体で液体である成分、例えばグリセロールを含んでもよい。逆に、湿重量基準で示される重量百分率は、水を含む全ての成分を指す。
エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成を引き起こすように構成された装置である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料を熱エネルギーに供して、エアロゾル生成材料から1つ以上の揮発物質を放出させてエアロゾルを形成するように構成された加熱器である。幾つかの実施形態において、エアロゾル生成器は、加熱することなく、エアロゾル生成材料からのエアロゾルの生成を引き起こすように構成される。例えば、エアロゾル生成器は、エアロゾル生成材料を、振動、高圧、又は静電エネルギーのうちの1つ以上に供するように構成されていてもよい。
本明細書に記載される全ての重量百分率(重量%と示される)は、特に明記しない限り、乾重量基準で計算される。全ての重量比も乾重量基準で計算される。乾重量基準で示される重量は、水以外の抽出物、スラリー又は材料の全体を指しており、室温及び室圧のもとでそれ自体で液体である成分、例えばグリセロールを含んでもよい。逆に、湿重量基準で示される重量百分率は、水を含む全ての成分を指す。
誤解を避けるために述べると、本明細書において用語「備える」が本発明又は本発明の特徴を定義する際に使用される場合、「備える」の代わりに「から本質的になる」又は「からなる」という用語を使用して発明や特徴を定義することができる実施形態も開示されている。特定の特徴を「備える」材料への言及は、それらの特徴がその材料に含まれる、材料に含有される、又は材料内に保持されることを意味する。
上記の実施形態は、本発明の例示として理解されるべきである。本発明の更なる実施形態が想定される。任意の1つの実施形態に関連して説明される任意の特徴は、単独で、又は説明される他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、また、任意の他の実施形態、又は任意の他の実施形態の任意の組み合わせの1つ以上の特徴と組み合わせて使用されてもよいことを理解されたい。更に、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明されていない均等物及び変更形態も使用することができる。
第1の実施例では、以下の組成を有するスラリーを、高せん断ミキサーで形成した。水及びグリセロールをまず混合し、次いで、アルギン酸塩及び摩砕メンソール粉末を添加した。アルギン酸塩を完全に水和させた後、クエン酸カルシウムを添加した。スラリーを、室温で2mm厚にキャストし、ゲルとして硬化させた。次いで、オーブン中でゲルを乾燥させた(60℃で1~3時間)。
第2の実施例では、以下の組成を有するスラリーを、高せん断ミキサーで形成した。水及びグリセロールをまず混合し、次いで、ペクチン及び摩砕メンソール粉末を添加した。スラリーを、混合しながら50~80℃に加温して、メンソールを溶融し、スラリー粘度を低下させた。
加温スラリーを、2mm厚にキャストした。塩化カルシウムの水溶液(水に溶解した2.1gの塩化カルシウム)を、キャスト上に噴霧して、ゲル化させた。次いで、オーブン中でゲルを乾燥させた(60℃で1~3時間)。
この第2の実施例では、ペクチンゲル化剤のゲル化の速度に起因して、キャスティング後にカルシウム源を添加した。キャスティング前にカルシウムを添加した場合、ゲル化が迅速に起こり、材料は容易にはキャストできなくなると考えられる。
ペクチンゲル化剤は、スラリー中のメンソールを乳化させる多糖鎖に沿って基を有するため、この第2の実施例では、スラリーは、溶融メンソールを備えてもよい。第1の実施例の場合、アルギン酸塩ゲル化剤は、これらの乳化特性を有さず、そのため、メンソールは、乾燥粉末形態で使用される。
第3の実施例のエアロゾル生成材料の組成及び材料が形成される対応するスラリーを以下の表に示す。
Claims (25)
- 非燃焼型エアロゾル供給システムと共に使用される消耗品であって、前記消耗品が、エアロゾル生成材料の複数の別個の部分を備え、前記別個の部分の各々が、約15mg未満の水を備える、消耗品。
- 前記エアロゾル生成材料が、非晶質固体を備える、請求項1に記載の消耗品。
- 前記非晶質固体が、
1~60重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
0.1~80重量%の香味料及び/又は活性物質と、
を備え、ここで、これらの百分率は乾重量基準で計算される、請求項2に記載の消耗品。 - 前記非晶質固体が、
1~50重量%のゲル化剤と、
0.1~50重量%のエアロゾル形成材料と、
30~60重量%の香味料及び/又は活性物質と、
を備え、ここで、これらの百分率は乾重量基準で計算される、請求項2又は請求項3に記載の消耗品。 - 前記ゲル化剤が、親水コロイドを備える、請求項3又は請求項4に記載の消耗品。
- 前記親水コロイドが、アルギン酸塩、セルロース誘導体、ガム、シリカ又はシリコーン化合物、クレイ、及びそれらの組み合わせを含む群から選択される1つ以上の化合物を備える、請求項5に記載の消耗品。
- 前記ゲル化剤が、カルシウム架橋アルギン酸塩及び/又はカルシウム架橋ペクチンを備える、請求項6に記載の消耗品。
- 前記エアロゾル生成材料が、粉末化植物性物質材料及び/又はニコチン及び/又はタバコ抽出物を備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の消耗品。
- 前記エアロゾル生成材料が、酸を備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の消耗品。
- 前記エアロゾル生成材料が、安息香酸を備える、請求項1~9のいずれか一項に記載の消耗品。
- 前記エアロゾル生成材料が、メンソールを備える、請求項1~10のいずれか一項に記載の消耗品。
- エアロゾル生成材料の前記別個の部分の各々が、5~30mgの質量を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の消耗品。
- エアロゾル生成材料の前記別個の部分の各々が、10~20mgの質量を有する、請求項1~12のいずれか一項に記載の消耗品。
- 前記別個の部分の各々が、約5mg未満の水を備える、請求項1~13のいずれか一項に記載の消耗品。
- エアロゾル生成材料からエアロゾルを生成する方法であって、エアロゾル生成材料の少なくとも一部を、少なくとも120℃の温度に加熱して、約15mg未満の水を備えるエアロゾルを生成するステップを備える、方法。
- エアロゾル生成材料の複数の別個の部分を、少なくとも120℃の温度に加熱して、合計で約15mg未満の水を備えるエアロゾルを生成するステップを備える、請求項15に記載の方法。
- 前記エアロゾルが、約5mg未満の水を備える、請求項15又は請求項16に記載の方法。
- 前記エアロゾル生成材料が、5~30mgの質量を有する、請求項15~17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エアロゾル生成材料が、約15mg未満の水を備える、請求項15~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エアロゾル生成材料が、約5mg未満の水を備える、請求項15~19のいずれか一項に記載の方法。
- 非燃焼型エアロゾル供給システムに使用されるエアロゾル生成材料であって、前記エアロゾル生成材料が、非晶質固体を備え、前記エアロゾル生成材料が、前記非燃焼型エアロゾル供給システムにおいて使用されるときに、少なくとも120℃の温度に加熱されたとき、約15mg未満の水がエアロゾル化される、エアロゾル生成材料。
- 20~60mgの質量を有する、請求項21に記載のエアロゾル生成材料。
- 約5mg未満の水がエアロゾル化される、請求項21又は請求項22に記載のエアロゾル生成材料。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の消耗品と、非燃焼型エアロゾル供給デバイスとを備える非燃焼型エアロゾル供給システムであって、前記非燃焼型エアロゾル供給デバイスが、前記消耗品が前記非燃焼型エアロゾル供給デバイスと共に使用されるときに、前記消耗品からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイスを備える、非燃焼型エアロゾル供給システム。
- 非燃焼型エアロゾル供給デバイスにおける請求項1~14のいずれか一項に記載の消耗品の使用であって、前記非燃焼型エアロゾル供給デバイスが、前記消耗品が前記非燃焼型エアロゾル供給デバイスと共に使用されるときに、前記消耗品からエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成デバイスを備える、使用。
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