JP2023507868A - 冷却要素 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023507868000001
本発明は、複数の長手方向延在ボア（１１２）を含む長手方向延在コア（１１０）を備える冷却要素であって各ボアは０．８ｍｍ以上の直径を有する冷却要素（１０６）を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱式たばこやＨＮＢ（Heat-Not-Burn、燃焼無き加熱）製品等の喫煙用品で使用する冷却要素を提供する。
加熱式たばこ或いはＨＮＢ製品は周知である。加熱式たばこの着想は、たばこを燃焼させることなく特定の温度（例えば、３５０℃）に加熱することである。加熱によりニコチンを含む蒸気が送られるが、燃焼させずに加熱すると、消費者に有害な燃焼生成物の生成を防ぐことができると信じられている。
加熱式たばこ（ＨＮＢ製品）は、改良たばこのプラグと、たばこのような外観を提供するために紙製のプラグラップで包まれた別のマウスピース要素とを含むことができる。そのような製品の１つでは、再構成されたたばこプラグ、ラップされた中空アセテートチューブ、ＰＬＡ（Poly(Lactic Acid)、ポリ（乳酸））のラッププラグ及び従来のラップアセテートセグメントが白紙で包まれている。この製品は、該製品が消費者によって「喫煙」され得るように、たばこを加熱する加熱要素に挿入することができる。これらの製品における「フィルタ」の機能はたばこフィルタとは大きく異なり、主な機能は、たばこの外観と感触を提供し、消費者が許容できる温度まで煙を冷やすことである。上述の製品において、冷却機能のかなりを実行するのはＰＬＡセクション（PLA section）であるため、これは冷却要素とみなすことができる。
ＰＬＡセグメント（PLA segment）は、可用性、製造能力、ろ過特性（特にフェノール関連）、感覚、硬さ、生分解性及び外観の点で欠点がある。以前の冷却要素は、許容可能なレベル又は予測可能なレベルまで煙を冷却する能力の観点からも欠点を有し得る。その結果、冷却要素にＰＬＡを使用する場合に見られる欠点なしに、ＨＮＢ製品内の蒸気を満足に冷却できる冷却要素が必要である。また、必要な温度低下をもたらすために、一貫した及び／又は予測可能な冷却効果を有する冷却要素を提供することも望ましい。
本発明によれば、第１の態様において、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径（すなわち、０．８ｍｍに等しいか、あるいは０．８ｍｍを超える直径）を有する、複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在（例えば、円筒形）コアを備える、冷却要素（例えば、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素）を提供する。
本出願人らは、複数のボアをＨＮＢマウスピースの他のコンポーネント（例えば、他の別個のセグメント）とともに備える冷却要素は、適切なレベルで蒸気を冷却できることを知見した。本出願人らは、ボアのサイズ、形状及び配置を様々にすることによってＨＮＢたばこ内の気流をより良く制御することができ、したがって冷却効果を調整して必要な温度低下を提供できることを知見した。
好ましくは、各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。本出願人らは、これらの直径を有するボアが最適な冷却特性を提供できることを知見した。冷却要素が異なる直径の複数のボアを備え得ることが理解されよう。冷却要素は、２～１２個のボアを含むことができる。好ましくは、冷却要素は、２～６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、２，３，４，５又は６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、４～６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、３，４又は５個のボアを含む。本出願人らは、３，４又は５個のボアを含む冷却要素が蒸気を最適に冷却し得ることを知見した。
本明細書での使用において、「ボア（bore）」という用語は、コア（core）に囲まれた（しかしながらコアの一方端又は両端で開口し得る）、コアを長手方向に延びるトンネル又はチャネルをいう。各ボアの断面は、任意の形状とすることができる（すなわち、ボアは円形でなくてもよい）。
円形ボアについて、「直径」という用語はその通常の意味を有する。非円形ボアについては、「直径」という用語は、ボアの最も広い点で、ボアの一方側から他方側までボアの中心を通過する線の長さを意味するものとする。好ましくは、上記の（又は各）ボアの軸方向断面は均一である。
本発明によれば、一態様において、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径（すなわち、０．８ｍｍに等しいか、あるいは０．８ｍｍを超える直径）を有する、３個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在（例えば、円筒形）コアを備える、冷却要素（例えば、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素）を提供する。好ましくは、各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。
本発明によれば、一態様において、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径（すなわち、０．８ｍｍに等しいか、あるいは０．８ｍｍを超える直径）を有する、４個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在（例えば、円筒形）コアを備える、冷却要素（例えば、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素）を提供する。好ましくは、各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。
本発明によれば、一態様において、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径（すなわち、０．８ｍｍに等しいか、あるいは０．８ｍｍを超える直径）を有する、５個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在（例えば、円筒形）コアを備える、冷却要素（例えば、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素）を提供する。好ましくは、各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。
冷却要素は、例えば、綿若しくはポリエチレン若しくはポリプロピレン等のプラスチックからなる天然若しくは合成のフィラメントトウ、又はセルロースアセテートのフィラメントトウから作ることができる。フィルタ材料は、熱可塑性ポリマー又は紡糸可能なポリマーとすることができ、例えば、ポロプロピレン、ポリエチレンテレフタレート又はポリラクチドとすることができる。
好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから作られる。好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから熱成形される。セルロースアセテートは、可塑剤（例えば、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテート（ＴＥＧＤＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくは他の可塑剤、又は可塑剤の混合物）をさらに含んでいてもよい。可塑剤（例えば、トリアセチン）は、存在する場合、セルロースアセテート材料の総重量の１５％～２１．５％、好ましくは１５％～１９％の量でセルロースアセテート材料に適用することができる。本出願人らは、セルロースアセテートの冷却要素は、マウスピースの他のコンポーネント（例えば、他の別個のセグメント）とともに、消費者に満足できる外観及び感覚（例えば、口当たりを含む）を提供する一方で、適切に冷却できることを知見した。これは、セルロースアセテートセグメントでは効果的な冷却を行えない、という従来の知恵を考えると驚くべきことである。本出願人らは、熱成形したセルロースアセテート等の従来のたばこフィルタ材料を使用して本発明の冷却要素を製造することにより、冷却要素が従来の冷却要素と比較して改善された感覚特性（味及び感触など）を提供でき、また、製造コストを削減できることを知見した。
好ましくは、冷却要素の長さは、５～５０ｍｍ、例えば１０～３０ｍｍ、例えば８～２４ｍｍ、例えば１５～２０ｍｍ、例えば１８ｍｍである。
好ましくは、冷却要素の外周は、１２～３０ｍｍ、例えば１５～２８ｍｍであり、より好ましくは１７～２５ｍｍ、例えば１８～２５ｍｍ、例えば２０～２４ｍｍ、例えば２２～２４ｍｍ、例えば２３ｍｍ、例えば２２ｍｍである。
好ましくは、（例えば、セルロースアセテート材料の）長手方向延在コアの軸断面は均一である。
好ましくは、各ボアは、略円形断面を有する。あるいは、各ボアの断面は、異なる形状（円形、半円形（Ｄ字形）、四角形、三角形、中空星形、三葉形、五角形もしくは歯（ｃｏｇ）形の断面、又はロゴもしくは他のパターンの形状の断面）であってもよい。本発明による冷却要素は、異なる形状の断面を有する複数のボアを含んでいてもよく、例えば、冷却要素は、円形断面のボアと四角形断面のボアとを含む。これは、図３に見ることができる。
好ましくは、冷却要素は、略円形断面を有する。これは、冷却要素が略円筒形であることを意味する。しかしながら、本発明の冷却要素は、任意の形状とすることができる。例えば、冷却要素は、楕円形断面又は正方形断面又は長方形断面を有していてもよい。
好ましくは、各ボア（bore）は、コア（core）の全長にわたって長手方向に延びる。
冷却要素は、長手方向延在コアの周りに巻き付けられた外包装をさらに備えることができる。外包装は、紙（例えばプラグラップ）とすることができ、好ましくは坪量が２０～１６０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）、例えば坪量が２４～１５０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）、例えば坪量が７０～１５０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）、例えば坪量が７０～１４０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）とすることができる。
本発明によれば、冷却要素（例えば、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素）の製造方法が提供される。当該方法は、可塑剤が既に適用された（例えば、セルロースアセテート）材料を成形手段（例えば、固定ダイ）に通しながら（例えば、成形手段を通して引っ張りながら）当該材料を熱処理し、それによって、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径（すなわち、０．８ｍｍに等しいか、あるいは０．８ｍｍを超える直径）を有する、複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを形成するステップを含む。好ましくは、成形手段は、少なくとも１つの突出インナーロッド（マンドレル）を含み、該突出インナーロッドは、各々が長手方向延在ボアの断面と等しい断面プロファイルを有する複数のピンを備える。
冷却要素（例えば、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素）は、製造する冷却要素の所望の外径とほぼ等しい外径を有する固定ダイを通して、場合によっては可塑剤（例えば、トリアセチン）が既に適用された、セルロースアセテートの連続束を引っ張ることにより製造することができる。可塑剤（例えば、トリアセチン）は、セルロースアセテート材料の総重量の１５％～２１．５％、好ましくは１５％～１９％の量で該セルロースアセテート材料に適用することができる。固定ダイは、固定ダイを通って延びる多数の突出インナーロッド（例えば、マンドレル）を含む。マンドレルのサイズ（例えば、直径）は、０．８ｍｍ～４．２ｍｍとすることができる。マンドレルは、（ボアに必要なサイズ（直径）に応じて）０．８～４．２ｍｍの直径を有する多数のピンで構成される円形断面を有することになる。ダイを通してセルロースアセテートを引っ張ると、それはマンドレルの周り（したがってピンの周り）を通過するため、冷却要素は、マンドレルで使用されるピンの数及びサイズと同等の断面プロファイルを有する複数のボアを有するように形成される。セルロースアセテートをダイに入れたまま、それに加熱蒸気（当技術分野で知られているように、これは過熱流である）を適用することができる。加熱蒸気は、ダイ内のダクトを介して適用してもよい。加熱蒸気は、セルロースアセテートに適用された可塑剤を硬化させ、冷却要素がダイを出た後に形状を維持できるようにする。好ましくは、本方法は、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径（すなわち、０．８ｍｍに等しいか、あるいは０．８ｍｍを超える直径）を有する、複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを形成した後に、セルロースアセテートを冷却空気にさらすステップを含む。好ましくは、冷却空気は、２０℃～２６℃の温度であり、より好ましくは、冷却空気は、２２℃～２５℃であり、例えば２２℃～２４．５℃である。好ましくは、本方法は、冷却空気の滞留時間を延長する（例えば、冷却要素が通過する４つ以上のエアボックスを提供する）ステップを含む。冷却空気の滞留時間は、０．１２～０．１４秒、例えば、０．１３秒とすることができる。
本発明では、２～１２個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素を提供する。
本発明では、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素を提供する。
本発明では、本明細書で説明し、以下に特許請求する冷却要素を備える喫煙用品（例えば、加熱式たばこ製品やＨＮＢ製品等）を提供する。喫煙用品（例えば、加熱式たばこ製品やＨＮＢ製品）が、１つ又は複数の別個のさらなるセグメントを備え得ることが理解されよう。別個のさらなるセグメントは、たばこ煙フィルタ材料の（例えば、円筒形の）プラグであってもよい。好ましくは、別個のさらなるセグメントは、セルロースアセテートトウから作られる。
冷却要素は、任意のマルチセグメントフィルタで使用することができ、消耗品であってもよいことが理解されよう。フィルタ構造は、２、３又は４個以上の別個のセグメントになり得る。フィルタは、たばこロッド（あらゆる形態のたばこ（再構成たばこを含む）から作ることができる）に取り付けることができる。フィルタは、カプセル、カーボン、ＣＰＳ、チューブ、アセテート、紙、メントール等を含む別のセグメントを含んでいてもよい。
本発明では、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備えた冷却要素を備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品を提供する。
本発明では、２～１２個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備えた冷却要素を備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品を提供する。
好ましくは、本発明による加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品は、１つ以上の別個のさらなるセグメントをさらに備える。別個のさらなるセグメントは、たばこ煙フィルタ材料の（例えば、円筒形の）プラグであってもよい。好ましくは、別個のさらなるセグメントは、セルロースアセテートトウから作られる。
本出願人らは、複数のボアをＨＮＢマウスピースの他のコンポーネント（例えば、他の別個のセグメント）とともに備える冷却要素は、加熱式たばこにおける蒸気を適切なレベルに冷却できることを知見した。出願人らは、ボアのサイズ、形状及び配置を様々にすることによって加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における気流をより良く制御することができ、したがって冷却効果を調整して必要な温度低下を提供できることを知見した。
好ましくは、冷却要素の各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。本出願人らは、これらの直径を有するボアが最適な冷却特性を提供できることを知見した。冷却要素が異なる直径の複数のボアを備え得ることが理解されよう。冷却要素は、２～１２個のボアを含むことができる。好ましくは、冷却要素は、２～６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、２，３，４，５又は６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、４～６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、３，４又は５個のボアを含む。出願人らは、３，４又は５個のボアを含む冷却要素が、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品において蒸気を最適に冷却できることを知見した。
好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから作られる。好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから熱成形される。セルロースアセテートは、可塑剤（例えば、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテート（ＴＥＧＤＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくは他の可塑剤、又は可塑剤の混合物）をさらに含んでいてもよい。可塑剤（例えば、トリアセチン）は、存在する場合、セルロースアセテート材料の総重量の１５％～２１．５％、好ましくは１５％～１９％の量でセルロースアセテート材料に適用することができる。本出願人らは、セルロースアセテートの冷却要素は、マウスピースの他のコンポーネントとともに、消費者に満足できる外観及び感覚（例えば、口当たりを含む）を提供する一方で、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における蒸気を適切に冷却できることを知見した。これは、セルロースアセテートセグメントでは効果的な冷却を行えない、という従来の知恵を考えると驚くべきことである。
好ましくは、冷却要素の長さは、５～５０ｍｍ、例えば１０～３０ｍｍ、例えば８～２４ｍｍ、例えば１５～２０ｍｍ、例えば１８ｍｍである。
好ましくは、冷却要素の外周は、１２～３０ｍｍ、例えば１５～２８ｍｍであり、より好ましくは１７～２５ｍｍ、例えば１８～２５ｍｍ、例えば２０～２４ｍｍ、例えば２２～２４ｍｍ、例えば２３ｍｍ、例えば２２ｍｍである。
冷却要素の各ボアの断面は、任意の形状とすることができる。好ましくは、各ボアは、略円形断面を有する。あるいは、各ボアの断面は、異なる形状（円形、半円形（Ｄ字形）、四角形、三角形、中空星形、三葉形、五角形もしくは歯（ｃｏｇ）形の断面、又はロゴもしくは他のパターンの形状の断面）であってもよい。本発明による冷却要素は、異なる形状の断面を有する複数のボアを含んでいてもよく、例えば、冷却要素は、円形断面のボアと四角形断面のボアとを含む。これは、図３に見ることができる。
好ましくは、冷却要素は、略円形断面を有する。これは、冷却要素が略円筒形であることを意味する。しかしながら、本発明の冷却要素は、任意の形状とすることができる。例えば、冷却要素は、楕円形断面又は正方形断面又は長方形断面を有していてもよい。
好ましくは、冷却要素の各ボアは、コアの全長にわたって長手方向に延びる。
本発明によれば、さらなる態様において、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素の、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における、使用を提供する。
本発明によれば、さらなる様態において、２～１２個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素の、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における、使用を提供する。
好ましくは、本発明による加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品は、１つ以上の別個のさらなるセグメントをさらに備える。別個のさらなるセグメントは、たばこ煙フィルタ材料の（例えば、円筒形の）プラグであってもよい。好ましくは、別個のさらなるセグメントは、セルロースアセテートトウから作られる。
本出願人らは、複数のボアをＨＮＢマウスピースの他のコンポーネント（例えば、他の別個のセグメント）とともに備える冷却要素は、加熱式たばこにおける蒸気を適切なレベルに冷却できることを知見した。出願人らは、ボアのサイズ、形状及び配置を様々にすることによって加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における気流をより良く制御することができ、したがって冷却効果を調整して必要な温度低下を提供できることを知見した。
好ましくは、冷却要素の各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。本出願人らは、これらの直径を有するボアが最適な冷却特性を提供できることを知見した。冷却要素が異なる直径の複数のボアを備え得ることが理解されよう。冷却要素は、２～１２個のボアを含むことができる。好ましくは、冷却要素は、２～６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、２，３，４，５又は６個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、３，４又は５個のボアを含む。好ましくは、冷却要素は、４～６個のボアを含む。出願人らは、３，４又は５個のボアを含む冷却要素が、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品において蒸気を最適に冷却できることを知見した。
好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから作られる。好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから熱成形される。セルロースアセテートは、可塑剤（例えば、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテート（ＴＥＧＤＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくは他の可塑剤、又は可塑剤の混合物）をさらに含んでいてもよい。可塑剤（例えば、トリアセチン）は、存在する場合、セルロースアセテート材料の総重量の１５％～２１．５％、好ましくは１５％～１９％の量でセルロースアセテート材料に適用することができる。本出願人らは、セルロースアセテートの冷却要素は、マウスピースの他のコンポーネントとともに、消費者に満足できる外観及び感覚（例えば、口当たりを含む）を提供する一方で、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における蒸気を適切に冷却できることを知見した。これは、セルロースアセテートセグメントでは効果的な冷却を行えない、という従来の知恵を考えると驚くべきことである。
好ましくは、冷却要素の長さは、５～５０ｍｍ、例えば１０～３０ｍｍ、例えば８～２４ｍｍ、例えば１５～２０ｍｍ、例えば１８ｍｍである。
好ましくは、冷却要素の外周は、１２～３０ｍｍ、例えば１５～２８ｍｍであり、より好ましくは１７～２５ｍｍ、例えば１８～２５ｍｍ、例えば２０～２４ｍｍ、例えば２２～２４ｍｍ、例えば２３ｍｍ、例えば２２ｍｍである。
冷却要素の各ボアの断面は、任意の形状とすることができる。好ましくは、各ボアは、略円形断面を有する。あるいは、各ボアの断面は、異なる形状（円形、半円形（Ｄ字形）、四角形、三角形、中空星形、三葉形、五角形もしくは歯（ｃｏｇ）形の断面、又はロゴもしくは他のパターンの形状の断面）であってもよい。本発明による冷却要素は、異なる形状の断面を有する複数のボアを含んでいてもよく、例えば、冷却要素は、円形断面のボアと四角形断面のボアとを含む。これは、図３に見ることができる。
好ましくは、冷却要素は、略円形断面を有する。これは、冷却要素が略円筒形であることを意味する。しかしながら、本発明の冷却要素は、任意の形状とすることができる。例えば、冷却要素は、楕円形断面又は正方形断面又は長方形断面を有していてもよい。
好ましくは、冷却要素の各ボアは、コアの全長にわたって長手方向に延びる。
本発明では、更なる態様においては、３個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品の冷却要素を提供する。
本発明では、更なる態様においては、３～５個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備えた冷却要素を備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品を提供する。
好ましくは、各ボアは、０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。好ましくは、各ボアは、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する。本出願人らは、これらの直径を有するボアが最適な冷却特性を提供できることを知見した。冷却要素が異なる直径の複数のボアを備え得ることが理解されよう。
好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから作られる。好ましくは、冷却要素は、セルロースアセテートから熱成形される。セルロースアセテートは、可塑剤（例えば、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテート（ＴＥＧＤＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくは他の可塑剤、又は可塑剤の混合物）をさらに含んでいてもよい。可塑剤（例えば、トリアセチン）は、存在する場合、セルロースアセテート材料の総重量の１５％～２１．５％、好ましくは１５％～１９％の量でセルロースアセテート材料に適用することができる。本出願人らは、セルロースアセテートの冷却要素は、マウスピースの他のコンポーネントとともに、消費者に満足できる外観及び感覚（例えば、口当たりを含む）を提供する一方で、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における蒸気を適切に冷却できることを知見した。これは、セルロースアセテートセグメントでは効果的な冷却を行えない、という従来の知恵を考えると驚くべきことである。
好ましくは、冷却要素の長さは、５～５０ｍｍ、例えば１０～３０ｍｍ、例えば８～２４ｍｍ、例えば１５～２０ｍｍ、例えば１８ｍｍである。
好ましくは、冷却要素の外周は、１２～３０ｍｍ、例えば１５～２８ｍｍであり、より好ましくは１７～２５ｍｍ、例えば１８～２５ｍｍ、例えば２０～２４ｍｍ、例えば２２～２４ｍｍ、例えば２３ｍｍ、例えば２２ｍｍである。
冷却要素の各ボアの断面は、任意の形状とすることができる。好ましくは、各ボアは、略円形断面を有する。あるいは、各ボアの断面は、異なる形状（円形、半円形（Ｄ字形）、四角形、三角形、中空星形、三葉形、五角形もしくは歯（ｃｏｇ）形の断面、又はロゴもしくは他のパターンの形状の断面）であってもよい。本発明による冷却要素は、異なる形状の断面を有する複数のボアを含んでいてもよく、例えば、冷却要素は、円形断面のボアと四角形断面のボアとを含む。これは、図３に見ることができる。
好ましくは、冷却要素は、略円形断面を有する。これは、冷却要素が略円筒形であることを意味する。しかしながら、本発明の冷却要素は、任意の形状とすることができる。例えば、冷却要素は、楕円形断面又は正方形断面又は長方形断面を有していてもよい。
好ましくは、冷却要素の各ボアは、コアの全長にわたって長手方向に延びる。
冷却要素は、長手方向延在コアの周りに巻き付けられた外包装をさらに備えることができる。外包装は、紙（例えばプラグラップ）とすることができ、好ましくは坪量が２０～１６０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）、例えば坪量が２４～１５０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）、例えば坪量が７０～１５０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）、例えば坪量が７０～１４０ｇｓｍの紙（例えばプラグラップ）とすることができる。
本発明の一実施形態による冷却要素を含む、本発明によるＨＮＢ製品の概略図である。 図１に示す本発明の冷却要素の概略図である。 ボアの断面が様々な異なる形状である、本発明の様々な実施形態による多数の冷却要素の断面プロファイルを示す図である。 ＨＮＢ製品に冷却要素Ｂが含まれる場合と比較して、ＨＮＢ製品に冷却要素Ａが含まれる場合に、吸入時におけるＨＮＢ製品の口端の温度がどのように変化するのかを示すグラフである。 ＨＮＢ製品に冷却要素Ｃが含まれる場合と比較して、ＨＮＢ製品に冷却要素Ａが含まれる場合に、吸入時におけるＨＮＢ製品の口端の温度がどのように変化するのかを示すグラフである。 ＨＮＢ製品に冷却要素Ｄが含まれる場合と比較して、ＨＮＢ製品に冷却要素Ａが含まれる場合に、吸入時におけるＨＮＢ製品の口端の温度がどのように変化するのかを示すグラフである。
添付図面を参照して、本発明を以下より詳細に説明する。
図１は、円筒形のＨＮＢ製品１００の概略図を示す。ＨＮＢ製品１００は次の４つのセグメントを備える：再構成たばこの円筒形プラグ１０２と；セルロースアセテートトウの円筒形プラグ１０４と；本発明の一実施形態による円筒形の冷却要素１０６と；セルロースアセテートトウの円筒形プラグ形式のマウスピース。再構成たばこのプラグ１０２は、長さ８ｍｍ、外周２２ｍｍであり、ＨＮＢ製品１００の一端を形成する。これは、ＨＮＢデバイスに挿入される端である。再構成たばこのそのようなプラグは、当技術分野で周知である。このプラグは、当技術分野で周知のように、使用中に加熱デバイス（ＨＮＢデバイス）により加熱されて蒸気を生成する。再構成たばこのプラグ１０２は、一端が、同じく外周２２ｍｍで長さ１８ｍｍのセルロースアセテートトウの円筒形プラグ１０４に当接する。再構成たばこのプラグ１０２と反対側のセルロースアセテートトウのプラグ１０４の端は、本発明の一実施形態による円筒形の冷却要素１０６に当接する。
図２は、長さ１８ｍｍ、外周２２ｍｍである、熱成形されたセルロースアセテート材料からなる長手方向延在コア１１０を備える、冷却要素１０６を示す。長手方向延在コア１１０は、３つの長手方向延在ボア１１２を含む。ボアはすべて円形断面を有する。各長手方向延在ボア１１２は、約２ｍｍの直径を有する。長手方向延在ボア１１２は、円筒形プラグ１０４に当接する端からマウスピースセグメント１０８に当接する端まで、長手方向延在コア１１０の全長にわたって延びている。図１及び２から見てとれるように、長手方向延在ボア１１２は、長手方向延在コア１１０内に実質的に三角形配列で配置されている。冷却要素１０６は、均一な軸断面を有する。冷却要素１０６の製造は以下で説明する。
マウスピースセグメント１０８は、長さ７ｍｍ、外周２２ｍｍであり、セルロースアセテートトウの円筒形プラグを備える。セグメント１０８は、セルロースアセテートトウ１０４の円筒形プラグとは反対側の、冷却要素１０６の端に当接して、冷却要素１０６がマウスピースセグメント１０８とプラグ１０４との間に配置されている。
再構成たばこの円筒形プラグ１０２、セルロースアセテートトウの円筒形プラグ１０４、円筒形の冷却要素１０６及びセルロースアセテートトウの円筒形プラグの形態のマウスピースセグメント１０８は、（当技術分野で周知の）従来のプラグラップ紙でできたプラグラップ（不図示）でさらに巻かれている。これは、従来のたばこの外観と同様の外観を提供する。
使用中、ＨＮＢ製品１００の再構成たばこの円筒形プラグ１０２は、ＨＮＢデバイスに挿入される。ＨＮＢデバイスは、ＨＮＢデバイスの従来の方法で再構成たばこを加熱する。これにより高温蒸気が生成され、該蒸気は、最初にセルロースアセテートトウ１０４のプラグを通り、次に冷却要素１０６を通り、最後にマウスピースセグメント１０８を通って喫煙者の口に引き込まれる。この高温蒸気を冷却要素１０６の３つのボアを通して引き込むことにより、蒸気がユーザにとって許容可能な温度まで冷却されると考えられている。出願人らは、三角形配列にある３つのボアを使用すると、特に効果的なレベルで冷却できることを知見した。さらに、そのような冷却効果は、通常、セルロースアセテート材料からは予期できないものである。
熱成形されたセルロースアセテート冷却要素１０６は、本発明による方法で製造される。トリアセチン可塑剤を含むセルロースアセテートのフィラメントトウの連続束（フィラメントトウ及びトリアセチン可塑剤の総重量による可塑剤の存在割合は約１８％）を、固定ダイを通して引っ張る。固定ダイを通して引っ張る間にセルロースアセテート材料を熱処理して、熱成形されたセルロースアセテート材料からなる長手方向延在コアを形成する。固定ダイは、固定ダイを通って延びるインナーロッド（マンドレル）を含む。マンドレルは、直径２ｍｍの円形断面を有する３つのピンで構成されている。セルロースアセテート材料がダイを通して引っ張られると、該材料はマンドレルのピンの周りを通過するので、ダイを出るときに、熱成形されたセルロースアセテート材料のコア１１０を通って長手方向に延びる、直径２ｍｍの３つのボア１１２を有する冷却要素１０６が形成される。セルロースアセテートがダイ内のダクトを介してダイ内にある間に、セルロースアセテートに過熱蒸気を適用する。過熱蒸気がトリアセチン可塑剤を硬化させ、冷却要素１０６がダイを出た後にその形状を維持できるようにする。形成後、セルロースアセテート冷却要素１０６を、長時間（１３秒）にわたって温度２２～２５℃の冷却空気にさらす。
ピンの形状及びサイズを調整することにより、ボアの形状及びサイズを調整できることが理解されよう。図３は、本製造方法によって製造することができるボアの可能な形状の例を示す。
＜実験＞
本発明の方法により、本発明の冷却要素Ａを作製した。冷却要素Ａは、熱成形されたセルロースアセテート材料からなる長手方向延在コアを備える。該コアは、長さ１８ｍｍ、外周２２ｍｍである。長手方向延在コアは、４つの長手方向延在ボアを含み、それらすべてが円形断面を有する。各長手方向延在ボアは、１．５ｍｍ～１．６ｍｍの直径を有する。長手方向延在ボアは、長手方向延在コアの全長にわたって延びている。
冷却要素Ａは、３つの従来の管状冷却要素（１つのボアを含み、異なる材料でできている）に対して試験した。冷却要素は、３つの異なる従来のＨＮＢ製品（例えば、ヒートスティック）で試験した。各ＨＮＢ製品には、従来の冷却要素Ｂ，Ｃ又はＤのうちの１つが含まれている。冷却要素Ｂはペーパーチューブであり、冷却要素Ｃはアセテートチューブであり、冷却要素Ｄは中空ＰＬＡロープであった。
各ＨＮＢ製品を加熱デバイスに挿入した。ＨＮＢ製品の口端を、ＨＮＢ製品を喫煙するように構成された喫煙機に挿入した。ＩＲカメラを使用して、それが喫煙されている間における、ＨＮＢ製品の口端での温度を分析した。喫煙機は、ＨＮＢ製品を３０秒ごとに吸入するように構成され、各回の吸入の長さは２秒とされた。ＨＮＢ製品の口端における温度は、吸入毎に測定した。この実験は、標準の室温及び湿度で行った。各ＨＮＢ製品についてこの実験を繰り返した。そして、従来の冷却要素（Ｂ，Ｃ及びＤ）をＨＮＢ製品から取り除き、本発明による冷却要素Ａに取り換えた。３つのＨＮＢ製品（ここでは、冷却要素Ａを含む）の各々についてこの実験を繰り返した。
図４，５及び６は、冷却要素Ｂ，Ｃ及びＤとの比較で、冷却要素Ａを含むＨＮＢ製品の吸入毎の口端の温度を示す。これらの図は、本発明の冷却要素Ａが、例えば、製造コストを安価にする、味や感触などのより良い感覚特性を提供する、といった多数の追加の利点を提供しながら、従来の冷却要素と同等又はそれ以上の冷却効果を提供できることを示している。特に、図６は、冷却要素Ａを有するＨＮＢ製品の口端の温度は、各吸入について、ＰＬＡ冷却要素Ｄを有するものの口端の温度よりも大幅に低いことを示している。これは、本発明の熱成形されたセルロースアセテート冷却要素が、ＰＬＡ要素の多くの欠点なしに、従来のＰＬＡ要素に対して改善された冷却効果を提供できることを示している。

Claims (29)

  1. 複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素であって、
    各ボアは０．８ｍｍ以上の直径を有する、冷却要素。
  2. 各ボアが０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する、請求項１に記載の冷却要素。
  3. 各ボアが１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する、請求項１又は２に記載の冷却要素。
  4. ２～１２個のボアを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の冷却要素。
  5. ２～６個のボアを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の冷却要素。
  6. ２，３，４，５又は６個のボアを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の冷却要素。
  7. 各ボアがコアの全長にわたって延在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の冷却要素。
  8. 前記冷却要素の長さが、５～５０ｍｍ、例えば１０～３０ｍｍ、例えば８～２４ｍｍ、例えば１５～２０ｍｍ、例えば１８ｍｍである、請求項１～７のいずれか一項に記載の冷却要素。
  9. 前記冷却要素の外周が、１２ｍｍ～３０ｍｍ、例えば１５ｍｍ～２８ｍｍ、より好ましくは１７ｍｍ～２５ｍｍである、請求項１～８のいずれか一項に記載の冷却要素。
  10. 前記冷却要素はセルロースアセテートで熱成形されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の冷却要素。
  11. 各ボアが略円形断面を有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の冷却要素。
  12. ボアが略円形断面を有し、及び／又は、ボアが、例えば半円形（Ｄ字形）断面、例えば四角形断面、例えば三角形断面、例えば中空星形断面、例えば三葉形断面、例えば五角形断面、例えば歯形断面、例えばロゴ又は他のパターンの形状の断面などの様々な形状の断面を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の冷却要素。
  13. 加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品用の冷却要素であって、
    ２～１２個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素。
  14. 加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品用の冷却要素であって、
    前記冷却要素は複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備え、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、冷却要素。
  15. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の冷却要素と、任意に１つ又は複数の別個のさらなるセグメントとを備える（例えば加熱式たばこやＨＮＢ製品等の）喫煙用品。
  16. 複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを含む冷却要素を備え、
    各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
  17. ２～１２個の長手方向延在ボアを有する長手方向延在コアを含む冷却要素を備える加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
  18. 各ボアが０．８ｍｍ～２．５ｍｍの直径を有する、請求項１６又は１７に記載の加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
  19. ２～６個のボアを含む、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
  20. 各ボアは前記冷却要素の全長にわたって延びる、請求項１６～１９のいずれか一項に記載の加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
  21. １つ以上の別個のさらなるセグメントをさらに備える、請求項１６～２０のいずれか一項に記載の加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
  22. 複数の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素であって、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、冷却要素の加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における使用。
  23. ２～１２個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素の、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品における使用。
  24. ３個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素であって、
    各ボアは０．８ｍｍ以上の直径を有する、冷却要素。
  25. ４個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素であって、
    各ボアは０．８ｍｍ以上の直径を有する、冷却要素。
  26. ５個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える冷却要素であって、
    各ボアは０．８ｍｍ以上の直径を有する、冷却要素。
  27. 可塑剤が適用された材料を、前記材料を熱処理する際に成形手段に通し、それによって複数の長手方向延在ボアを含み、各ボアが０．８ｍｍ以上の直径を有する、前記材料の長手方向延在コアを形成するステップを含む、冷却要素を製造する方法であって、
    前記成形手段は少なくとも１つの突出内部ロッド（マンドレル）を含み、
    前記突出内部ロッドは、各々が長手方向延在ボアの断面と実質的に等しい断面プロファイルを有する複数のピンを備える、方法。
  28. ３個の長手方向延在ボアを含む長手方向延在コアを備える、加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品用の冷却要素。
  29. ３～５個の長手方向延在ボアを有する長手方向延在コアを含む冷却要素を備える加熱式たばこ製品及び／又はＨＮＢ製品。
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