JP2024510317A - エアロゾルデリバリーデバイス用ビーズ状基材 - Google Patents
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Abstract
本開示は、少なくとも1種の非タバコ植物材料、又は着香剤、植物抽出物若しくは両方;結合剤;エアロゾル形成材料;任意選択的に、水及びタバコ材料;及び任意選択的に充填材を含むビーズ状形態の基材を提供する。基材の最終形態は、エアロゾルデリバリーデバイスのためのエアロゾル生成構成要素に使用されるよう設計することができる。ビーズ状形態の基材を含むエアロゾル生成構成要素及びエアロゾルデリバリーデバイスがさらに提供される。このようなデバイスは、基材を加熱するために、電気的発熱又は燃焼性発火源を利用して、エアロゾル形態の吸入用物質を提供する。
Description
本開示は、エアロゾル生成構成要素、エアロゾルデリバリーデバイス、及びエアロゾルデリバリーシステム、例えば、電気的発熱又は燃焼性発火源を利用してエアロゾル形成材料を加熱することによって、一般的に著しい燃焼なしで、ヒトによる消費のためにエアロゾル形態で吸入用物質を提供する喫煙物品に関する。
多くの喫煙物品が、使用のためのタバコの燃焼に基づく喫煙製品の改善、又は代替形態として長年の間提案されてきた。一部の例示的代替形態は、固体若しくは液体燃料が燃焼されて熱がタバコに伝わるデバイス又は化学反応が使用されて、このような熱源が提供されるデバイスを含んだ。追加の例示的代替形態は、その全体を参照により本明細書に組み込むWormらの米国特許第9,078,473号に記載されているように、タバコ及び/又は他のエアロゾル生成基材物質を加熱するために、電気エネルギーを使用する。
喫煙物品に対する改善又は代替のポイントは通常、無視できない量の不完全燃焼生成物及び熱分解生成物を送達することなく、紙巻タバコ、葉巻、又はパイプ喫煙に伴う感覚を提供することであった。この目的を達成するために、電気エネルギーを利用して揮発性材料を気化若しくは加熱する多くの喫煙製品、香味生成装置及び薬用吸入器が提案され、又はタバコを燃やすことなく、紙巻タバコ、葉巻、若しくはパイプ喫煙の感覚をかなりの程度まで提供する試みがなされてきた。例えば、それぞれをそれら全体において参照により本明細書に組み込む、Robinsonらの米国特許第7,726,320号;及びGriffith,Jr.らの米国特許出願公開第2013/0255702号;及びSearsらの米国特許出願公開第2014/0096781号に記載されている背景技術に記載の様々な代替喫煙物品、エアロゾルデリバリーデバイス及び熱発生源を参照されたい。
タバコ、タバコ由来の材料、又は他の植物由来の材料を電気的に加熱することにより、喫煙の味覚及び感覚を生成する物品は、性能特徴に一貫性がないという問題を抱えてきた。例えば、一部の物品は、香味又は他の吸入物質の一貫性のない放出に、エアロゾル形成材料の基材上への不十分な充填、又は感覚特性の乏しさという問題を抱える。したがって、紙巻タバコ、葉巻、又はパイプ喫煙の感覚を提供することができる喫煙物品であって、基材物質を燃焼することなくこれを行い、有利な性能特徴と共にこれを行う喫煙物品を提供することが望ましいと言える。
(簡単な要旨)
本開示は、電気的発熱又は燃焼性発火源を利用して基材を加熱することによって、ヒトによる消費のためにエアロゾル形態で吸入用物質を提供する、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のための基材に関する。したがって、一態様では、本開示は、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、微粒子形態のタバコ材料;少なくとも1種の非タバコ植物材料(例えば、抽出物又は微粒子形態);結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む基材を提供する。一部の実施形態では、本開示の基材は、タバコ材料を実質的に含まない。
本開示は、電気的発熱又は燃焼性発火源を利用して基材を加熱することによって、ヒトによる消費のためにエアロゾル形態で吸入用物質を提供する、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のための基材に関する。したがって、一態様では、本開示は、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、微粒子形態のタバコ材料;少なくとも1種の非タバコ植物材料(例えば、抽出物又は微粒子形態);結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む基材を提供する。一部の実施形態では、本開示の基材は、タバコ材料を実質的に含まない。
一部の実施形態では、少なくとも1種の非タバコ植物材料は微粒子形態である。一部の実施形態では、非タバコ植物材料は、ユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、タバコ材料は、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する。
一部の実施形態では、タバコ材料はニコチンを実質的に含まない。
一部の実施形態では、ニコチンを実質的に含まない。
一部の実施形態では、結合剤は、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する。一部の実施形態では、結合剤は、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、結合剤は、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである。一部の実施形態では、結合剤はカルボキシメチルセルロースである。
一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は多価アルコールを含む。一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、多価アルコールは、基材の総重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する。
一部の実施形態では、水は、基材の総湿重量に対して、約20重量%~約30重量%の量で存在する。
別の態様では、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、タバコ材料;着香剤、植物抽出物又は両方;結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む基材が提供される。
一部の実施形態では、植物抽出物は、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で存在する。一部の実施形態では、植物抽出物は、アンジェリカ根、キャラウェー種子、シナモン、クローブ、コリアンダー種子、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、ショウガ、ジャスミン、ラベンダー、ライラック、ペパーミント(メンサ・ピペリタ(Mentha piperita))、マルメロの抽出物及びこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、着香剤はバニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、着香剤はバニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリーの抽出物又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、タバコ材料は、基材の総湿重量に対して、約55重量%~約65重量%の量で基材中に存在する。
一部の実施形態では、結合剤は、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する。一部の実施形態では、結合剤は、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、結合剤は、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである。一部の実施形態では、結合剤はカルボキシメチルセルロースである。
一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は多価アルコールを含む。一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、水は、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する。
さらに別の態様では、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、微粒子形態のタバコ材料であって、ニコチンを実質的に含まないタバコ材料;着香剤、植物抽出物又は両方;結合剤;充填材;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む基材が提供される。
一部の実施形態では、ニコチンを実質的に含まない。
一部の実施形態では、植物抽出物は、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で存在する。一部の実施形態では、植物抽出物は、アンジェリカ根、キャラウェー種子、シナモン、クローブ、コリアンダー種子、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、ショウガ、ジャスミン、ラベンダー、ライラック、ペパーミント(メンサ・ピペリタ)、マルメロの抽出物及びこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、着香剤は、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、着香剤は、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリーの抽出物又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、基材は、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量の植物抽出物、及び基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量の着香剤を含む。
一部の実施形態では、タバコ材料は、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する。
一部の実施形態では、結合剤は、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する。
一部の実施形態では、結合剤は、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、ガム、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン又はこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、結合剤は、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである。一部の実施形態では、結合剤はカルボキシメチルセルロースである。
一部の実施形態では、充填材は、基材の総湿重量に対して、約15重量%~約25重量%の量で存在する米穀粉である。
一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの任意の組合せを含む。一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は多価アルコールを含む。一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、水は、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する。
別の態様では、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のための、ビーズ状形態の基材であって、少なくとも1種の非タバコ植物材料;結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む基材が提供される。
一部の実施形態では、基材は微粒子形態のタバコ材料をさらに含む。
一部の実施形態では、少なくとも1種の非タバコ植物材料は微粒子形態である。一部の実施形態では、非タバコ植物材料は、ユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、ニコチンを実質的に含まない。
一部の実施形態では、結合剤は、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する。一部の実施形態では、結合剤は、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、結合剤は、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである。一部の実施形態では、結合剤はカルボキシメチルセルロースである。
一部の実施形態では、基材は充填材をさらに含む。一部の実施形態では、充填材は、基材の総湿重量に対して、約45重量%までの量で存在する。一部の実施形態では、充填材は、木材パルプ又は木材繊維、不活性繊維又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、エアロゾル形成構成要素は多価アルコールを含む。一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、多価アルコールは、基材の総重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する。一部の実施形態では、水は、基材の総湿重量に対して、約20重量%~約30重量%の量で存在する。
またさらなる態様では、本明細書で開示されている基材;基材を加熱して、エアロゾルを形成するように設計された熱源;及び基材からエアロゾルデリバリーデバイスのマウスエンドまで伸びるエアロゾル経路を含むエアロゾルデリバリーデバイスが提供される。
一部の実施形態では、熱源は、電動発熱体又は燃焼性発火源のいずれかを含む。一部の実施形態では、熱源は炭素ベースの材料を含む燃焼性発火源である。
一部の実施形態では、熱源は電動発熱体である。一部の実施形態では、エアロゾルデリバリーデバイスは、発熱体に電子的に連結しているエネルギー源をさらに含む。一部の実施形態では、エアロゾルデリバリーデバイスは、エネルギー源により発熱体に伝達される電力を制御するように設計されたコントローラーをさらに含む。
本開示は、制限なしで、以下の実施形態を含む。
実施形態1:エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、微粒子形態のタバコ材料;少なくとも1種の非タバコ植物材料;結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む、基材。
実施形態2:少なくとも1種の非タバコ植物材料が微粒子形態である、実施形態1に記載の基材。
実施形態3:非タバコ植物材料がユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む、実施形態1又は2に記載の基材。
実施形態4:タバコ材料が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する、実施形態1~3のいずれか1つに記載の基材。
実施形態5:タバコ材料がニコチンを実質的に含まない、実施形態1~4のいずれか1つに記載の基材。
実施形態6:ニコチンを実質的に含まない、実施形態1~5のいずれか1つに記載の基材。
実施形態7:結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、実施形態1~6のいずれか1つに記載の基材。
実施形態8:結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態1~7のいずれか1つに記載の基材。
実施形態9:結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、実施形態1~8のいずれか1つに記載の基材。
実施形態10:結合剤がカルボキシメチルセルロースである、実施形態1~9のいずれか1つに記載の基材。
実施形態11:エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態1~10のいずれか1つに記載の基材。
実施形態12:エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、実施形態1~11のいずれか1つに記載の基材。
実施形態13:多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態1~12のいずれか1つに記載の基材。
実施形態14:多価アルコールが、基材の総重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、実施形態1~13のいずれか1つに記載の基材。
実施形態15:水が、基材の総湿重量に対して、約20重量%~約30重量%の量で存在する、実施形態1~14のいずれか1つに記載の基材。
実施形態16:基材が、ミリングしたタバコ材料;着香剤、植物抽出物(又は他の形態、例えば、微粒子形態の植物)又は両方;結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材。
実施形態17:植物抽出物が、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で存在する、実施形態16に記載の基材。
実施形態18:植物抽出物が、アンジェリカ根、キャラウェー種子、シナモン、クローブ、コリアンダー種子、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、ショウガ、ジャスミン、ラベンダー、ライラック、ペパーミント(メンサ・ピペリタ)、マルメロの抽出物及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態16又は17に記載の基材。
実施形態19:着香剤が、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含む、実施形態16~18のいずれか1つに記載の基材。
実施形態20:ミリングしたタバコ材料が、基材の総湿重量に対して、約55重量%~約65重量%の量で基材中に存在する、実施形態16~19のいずれか1つに記載の基材。
実施形態21:結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、実施形態16~20のいずれか1つに記載の基材。
実施形態22:結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態16~21のいずれか1つに記載の基材。
実施形態23:結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、実施形態16~22のいずれか1つに記載の基材。
実施形態24:結合剤がカルボキシメチルセルロースである、実施形態16~23のいずれか1つに記載の基材。
実施形態25:エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態16~24のいずれか1つに記載の基材。
実施形態26:エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、実施形態16~25のいずれか1つに記載の基材。
実施形態27:多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態16~25のいずれか1つに記載の基材。
実施形態28:水が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、実施形態16~26のいずれか1つに記載の基材。
実施形態29:エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、微粒子形態のタバコ材料であって、ニコチンを実質的に含まないタバコ材料;着香剤、植物抽出物又は両方;結合剤;充填材;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む基材。
実施形態30:基材が、ニコチンを実質的に含まない、実施形態29に記載の基材。
実施形態31:植物抽出物が、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で存在する、実施形態29又は30に記載の基材。
実施形態32:植物抽出物が、アンジェリカ根、キャラウェー種子、シナモン、クローブ、コリアンダー種子、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、ショウガ、ジャスミン、ラベンダー、ライラック、ペパーミント(メンサ・ピペリタ)、マルメロの抽出物及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態29~31のいずれか1つに記載の基材。
実施形態33:着香剤が、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含む、実施形態29~32のいずれか1つに記載の基材。
実施形態34:基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量の植物抽出物及び基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量の着香剤を含む、実施形態29~33のいずれか1つに記載の基材。
実施形態35:ミリングしたタバコ材料が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する、実施形態29~34のいずれか1つに記載の基材。
実施形態36:結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、実施形態29~35のいずれか1つに記載の基材。
実施形態37:結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、ガム、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン又はこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態29~36のいずれか1つに記載の基材。
実施形態38:結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、実施形態29~37のいずれか1つに記載の基材。
実施形態39:結合剤がカルボキシメチルセルロースである、実施形態29~38のいずれか1つに記載の基材。
実施形態40:充填材が、基材の総湿重量に対して、約15~約25重量%の量で存在する米穀粉である、実施形態29~39のいずれか1つに記載の基材。
実施形態41:エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの任意の組合せを含む、実施形態29~40のいずれか1つに記載の基材。
実施形態42:エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、実施形態29~41のいずれか1つに記載の基材。
実施形態43:多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態29~42のいずれか1つに記載の基材。
実施形態44:水が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、実施形態29~44のいずれか1つに記載の基材。
実施形態45:エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、少なくとも1種の非タバコ植物材料;結合剤;水;及びエアロゾル形成構成要素を含む、基材。
実施形態46:微粒子形態のタバコ材料をさらに含む、実施形態45に記載の基材。
実施形態47:少なくとも1種の非タバコ植物材料が微粒子形態である、実施形態45又は46に記載の基材。
実施形態48:非タバコ植物材料がユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む、実施形態45~47のいずれか1つに記載の基材。
実施形態49:ニコチンを実質的に含まない、実施形態45~48のいずれか1つに記載の基材。
実施形態50:結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、実施形態45~49のいずれか1つに記載の基材。
実施形態51:結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態45~50のいずれか1つに記載の基材。
実施形態52:結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、実施形態45~51のいずれか1つに記載の基材。
実施形態53:結合剤がカルボキシメチルセルロースである、実施形態45~52のいずれか1つに記載の基材。
実施形態54:基材の総湿重量に対して、約45重量%までの量の充填材をさらに含む、実施形態45~53のいずれか1つに記載の基材。
実施形態55:充填材が、木材パルプ、木材繊維、不活性繊維又はこれらの組合せを含む、実施形態54に記載の基材。
実施形態56:エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態45~55のいずれか1つに記載の基材。
実施形態57:エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、実施形態45~56のいずれか1つに記載の基材。
実施形態58:多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、実施形態45~57のいずれか1つに記載の基材。
実施形態59:多価アルコールが、基材の総重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、実施形態45~58のいずれか1つに記載の基材。
実施形態60:水が、基材の総湿重量に対して、約20重量%~約30重量%の量で存在する、実施形態45~59のいずれか1つに記載の基材。
実施形態61:任意の以前の実施形態(例えば、実施形態1~60のいずれか)に記載の基材;基材を加熱して、エアロゾルを形成するように設計された熱源;及び基材からエアロゾルデリバリーデバイスのマウスエンドまで伸びるエアロゾル経路を含む、エアロゾルデリバリーデバイス。
実施形態62:熱源が、電動発熱体又は燃焼性発火源のいずれかを含む、実施形態61に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
実施形態63:熱源が炭素ベースの材料を含む燃焼性発火源である、実施形態61又は62に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
実施形態64:熱源が電動発熱体である、実施形態61又は62に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
実施形態65:発熱体に電子的に連結しているエネルギー源をさらに含む、実施形態64に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
実施形態64:エネルギー源により発熱体に伝達される電力を制御するように設計されたコントローラーをさらに含む、実施形態63に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
本開示のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、添付の図と一緒に以下の詳細な説明を読むことで明らかとなり、これらの図は以下に簡潔に記載されている。本発明は、このような特徴又は要素が本明細書の特定の実施形態の記載において明示的に組み合わせられているかに関わらず、上記に述べられた実施形態のうちの2つ、3つ、4つ、又はそれよりも多くのいずれかの組合せ並びにいずれか2つ、3つ、4つ、又はそれよりも多くの本開示に記載の特徴又は要素の組合せを含む。本開示は、このような文脈が他を明確に指示していない限り、開示された発明のいずれかの分離可能な特徴又は要素が、その様々な態様及び実施形態のいずれかにおいて、組合せ可能であることを意図すると考えられるべきであるように、全体論的に読まれることを意図される。
前述の一般的条件において本開示の態様をこうして記載してきたが、ここでは添付の図を参照する。これらの図は必ずしもスケール通りに描かれてはいない。図は例示のみであり、本開示を限定すると解釈されるべきではない。
本開示はここで、その例示的実施形態を参照して、本明細書のこれより以下においてより完全に記載される。これらの例示的実施形態は、本開示が十分及び完全であるように、並びに本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように記載されている。実際に、本開示は多くの異なる形態に実施形態化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な正当な必要条件を満たすように提供されるものである。本明細書及び特許請求の範囲に使用された場合、文脈が他を明確に指示しない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は複数の指示対象を含む。「乾燥重量パーセント」又は「乾燥重量ベース」についての言及は乾燥成分に基づく重量を指す(すなわち、水を除くすべての成分)。パーセントについての言及は、他に指摘されていない限り、重量によるパーセントを意味することを意図する。
基材
本明細書のこれより以下に記載されているように、本開示の例示的実施形態は、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材に関する。基材は、様々な材料を単独で又は組み合わせて含むことができる。本開示の基材は一般的に、少なくとも1種の非タバコ植物材料;植物抽出物及び/又は着香剤;結合剤;並びにエアロゾル形成材料を含み、タバコ材料及び水を任意選択的に含有することができる。タバコ材料、非タバコ植物材料、植物抽出物、着香剤、結合剤、水、及びエアロゾル形成材料のそれぞれは、本明細書で以下にさらに記載される。
本明細書のこれより以下に記載されているように、本開示の例示的実施形態は、エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材に関する。基材は、様々な材料を単独で又は組み合わせて含むことができる。本開示の基材は一般的に、少なくとも1種の非タバコ植物材料;植物抽出物及び/又は着香剤;結合剤;並びにエアロゾル形成材料を含み、タバコ材料及び水を任意選択的に含有することができる。タバコ材料、非タバコ植物材料、植物抽出物、着香剤、結合剤、水、及びエアロゾル形成材料のそれぞれは、本明細書で以下にさらに記載される。
タバコ材料
一部の実施形態では、基材はタバコ材料を含む。タバコ材料は、種、種類、及び形態が異なってもよい。一般的に、タバコ材料はニコチアナ属(Nicotiana)の種の収穫植物から得られる。例示的なニコチアナ属の種として、N.タバカム(N.tabacum)、N.ルスティカ(N.rustica)、N.アラタ(N.alata)、N.アレンツィイ(N.arentsii)、N.エクセルシオール(N.excelsior)、N.フォルゲッティアナ(N.forgetiana)、N.グラウカ(N.glauca)、N.グルチノサ(N.glutinosa)、N.ゴセイ(N.gossei)、N.カワカミイ(N.kawakamii)、N.ナイチアナ(N.knightiana)、N.ラングスドルフィ(N.langsdorffi)、N.オトフォラ(N.otophora)、N.セトケリ(N.setchelli)、N.シルウェストリス(N.sylvestris)、N.トメントーサ(N.tomentosa)、N.トメントシフォルミス(N.tomentosiformis)、N.ウンドゥラタ(N.undulata)、N.xサンデラエ(N.x sanderae)、N.アフリカナ(N.africana)、N.アンプレクシカウリス(N.amplexicaulis)、N.ベナビデシ(N.benavidesii)、N.ボナリエンシス(N.bonariensis)、N.デブネイ(N.debneyi)、N.ロンギフローラ(N.longiflora)、N.マリティマ(N.maritina)、N.メガロシフォン(N.megalosiphon)、N.オクシデンタリス(N.occidentalis)、N.パニクラタ(N.paniculata)、N.プランバギニホリア(N.plumbaginifolia)、N.ライモンディ(N.raimondii)、N.ロスラータ(N.rosulata)、N.シムランス(N.simulans)、N.ストックトニイ(N.stocktonii)、N.スアベオレンス(N.suaveolens)、N.アンブラティカ(N.umbratica)、N.ベルティナ(N.velutina)、N.ウィガンジオイデス(N.wigandioides)、N.アカウリス(N.acaulis)、N.アクミナタ(N.acuminata)、N.アテナータ(N.attenuata)、N.ベンサミアナ(N.benthamiana)、N.カビコラ(N.cavicola)、N.クレベランディイ(N.clevelandii)、N.コルディフォリア(N.cordifolia)、N.コリンボーサ(N.corymbosa)、N.フラグランス(N.fragrans)、N.グッドスピーディ(N.goodspeedii)、N.リネアリス(N.linearis)、N.ミエルシー(N.miersii)、N.ヌディカウリス(N.nudicaulis)、N.オブツシフォリア(N.obtusifolia)、N.オクシデンタリス亜種ヘスペリス(N.occidentalis subsp.Hersperis)、N.パウシフロラ(N.pauciflora)、N.ペツニオイデス(N.petunioides)、N.クアドリヴァルヴィス(N.quadrivalvis)、N.レパンダ(N.repanda)、N.ロツンディフォリア(N.rotundifolia)、N.ソラニフォリア(N.solanifolia)及びN.スペガジニー(N.spegazzinii)が挙げられる。ニコチアナ属の種由来の様々な代表的な他の種類の植物は、これらのそれぞれを参照により本明細書に組み込む、Goodspeed、The Genus Nicotiana、(Chonica Botanica)(1954);Sensabaugh,Jr.らによる米国特許第4,660,577号;Whiteらによる第5,387,416号、Lawsonらによる第7,025,066号;Lawrence,Jr.による第7,798,153号及びMarshallらによる第8,186,360号に記載されている。様々な種類のタバコ、生育の実施及び収穫の実施の説明は、参照により本明細書に組み込む、Tobacco Production,Chemistry and Technology、Davisら(編)(1999)に記載されている。
一部の実施形態では、基材はタバコ材料を含む。タバコ材料は、種、種類、及び形態が異なってもよい。一般的に、タバコ材料はニコチアナ属(Nicotiana)の種の収穫植物から得られる。例示的なニコチアナ属の種として、N.タバカム(N.tabacum)、N.ルスティカ(N.rustica)、N.アラタ(N.alata)、N.アレンツィイ(N.arentsii)、N.エクセルシオール(N.excelsior)、N.フォルゲッティアナ(N.forgetiana)、N.グラウカ(N.glauca)、N.グルチノサ(N.glutinosa)、N.ゴセイ(N.gossei)、N.カワカミイ(N.kawakamii)、N.ナイチアナ(N.knightiana)、N.ラングスドルフィ(N.langsdorffi)、N.オトフォラ(N.otophora)、N.セトケリ(N.setchelli)、N.シルウェストリス(N.sylvestris)、N.トメントーサ(N.tomentosa)、N.トメントシフォルミス(N.tomentosiformis)、N.ウンドゥラタ(N.undulata)、N.xサンデラエ(N.x sanderae)、N.アフリカナ(N.africana)、N.アンプレクシカウリス(N.amplexicaulis)、N.ベナビデシ(N.benavidesii)、N.ボナリエンシス(N.bonariensis)、N.デブネイ(N.debneyi)、N.ロンギフローラ(N.longiflora)、N.マリティマ(N.maritina)、N.メガロシフォン(N.megalosiphon)、N.オクシデンタリス(N.occidentalis)、N.パニクラタ(N.paniculata)、N.プランバギニホリア(N.plumbaginifolia)、N.ライモンディ(N.raimondii)、N.ロスラータ(N.rosulata)、N.シムランス(N.simulans)、N.ストックトニイ(N.stocktonii)、N.スアベオレンス(N.suaveolens)、N.アンブラティカ(N.umbratica)、N.ベルティナ(N.velutina)、N.ウィガンジオイデス(N.wigandioides)、N.アカウリス(N.acaulis)、N.アクミナタ(N.acuminata)、N.アテナータ(N.attenuata)、N.ベンサミアナ(N.benthamiana)、N.カビコラ(N.cavicola)、N.クレベランディイ(N.clevelandii)、N.コルディフォリア(N.cordifolia)、N.コリンボーサ(N.corymbosa)、N.フラグランス(N.fragrans)、N.グッドスピーディ(N.goodspeedii)、N.リネアリス(N.linearis)、N.ミエルシー(N.miersii)、N.ヌディカウリス(N.nudicaulis)、N.オブツシフォリア(N.obtusifolia)、N.オクシデンタリス亜種ヘスペリス(N.occidentalis subsp.Hersperis)、N.パウシフロラ(N.pauciflora)、N.ペツニオイデス(N.petunioides)、N.クアドリヴァルヴィス(N.quadrivalvis)、N.レパンダ(N.repanda)、N.ロツンディフォリア(N.rotundifolia)、N.ソラニフォリア(N.solanifolia)及びN.スペガジニー(N.spegazzinii)が挙げられる。ニコチアナ属の種由来の様々な代表的な他の種類の植物は、これらのそれぞれを参照により本明細書に組み込む、Goodspeed、The Genus Nicotiana、(Chonica Botanica)(1954);Sensabaugh,Jr.らによる米国特許第4,660,577号;Whiteらによる第5,387,416号、Lawsonらによる第7,025,066号;Lawrence,Jr.による第7,798,153号及びMarshallらによる第8,186,360号に記載されている。様々な種類のタバコ、生育の実施及び収穫の実施の説明は、参照により本明細書に組み込む、Tobacco Production,Chemistry and Technology、Davisら(編)(1999)に記載されている。
適切なタバコ材料を得ることができるニコチアナ属の種は、遺伝子改変又は交雑育種技術(例えば、タバコ植物は、遺伝子操作又は交雑育種して、構成要素、特徴又は特質の生産を増加又は低減させることができる)を使用して誘導することができる。例えば、Fitzmauriceらによる米国特許第5,539,093号;Wahabらによる第5,668,295号;Fitzmauriceらによる第5,705,624号;Weiglによる第5,844,119号;Dominguezらによる第6,730,832号;Liuらによる第7,173,170号;Colliverらによる第7,208,659号及びBenningらによる第7,230,160号;Conklingらによる米国特許出願公開第2006/0236434号;及びNielsenらによるPCTWO2008/103935に記載された植物の遺伝子改変の種類を参照されたい。また、それぞれが参照により本明細書に組み込む、Sensabaugh,Jr.らによる米国特許第4,660,577号;Whiteらによる第5,387,416号;及びDominguezらによる第6,730,832号に記載されているタバコの種類も参照されたい。
ニコチアナ属の種は、一部の実施形態では、その中に存在する様々な化合物の内容物に対して選択することができる。例えば、植物は、これら植物から単離する1種以上の所望の化合物を比較的多い量で生成するということを踏まえて選択することができる。ある特定の実施形態では、ニコチアナ属の種(例えば、ガルパオコムンタバコ)の植物は、これらの葉表面化合物が大量にあることから特異的に栽培される。タバコ植物は温室、生育チャンバー、又は田畑の屋外で栽培することも、又は水耕により栽培することもできる。
ニコチアナ属の種の植物の様々な部位又は部分が、本明細書で開示されている基材内に含まれてもよい。例えば、植物の実質的にすべて(例えば、植物全体)を収穫し、そのまま利用することができる。代わりに、植物の様々な部位又は小片を、収穫後のさらなる使用のために収穫又は分離することもできる。例えば、花、葉、茎、ストーク、根、種子及び様々なこれらの組合せを又は処理を、使用のためにさらに単離することができる。一部の実施形態では、タバコ材料はタバコ葉(葉身)を含む。本明細書で開示されている基材は、加工したタバコ部位又は小片、本質的に天然の葉身及び/又は茎形態で乾燥及び熟成させたタバコを含むことができる。ある特定の実施形態では、タバコ材料は葉身及び茎からなる群から選択される固体タバコ材料を含む。基材に対して使用されるタバコは、最も好ましくは、タバコ葉身又はタバコ葉身及び茎混合物(このうち少なくとも一部分は燻煙処理されている。)を含む。タバコの部分は、加工した形態、例えば、加工したタバコ茎(例えば、切断圧延した茎、切断圧延膨張した茎又は切断膨化した茎)又は容積拡張タバコ(例えば、膨化したタバコ、例えば、ドライアイス拡張したタバコ(DIET))を有することができる。例えば、すべてを参照により組み込む、de la Burdeらによる米国特許第4,340,073号;Guyらによる第5,259,403号;及びPoindexterらによる第5,908,032号;及びPoindexterらによる第7,556,047号に記載されているタバコ拡張方法を参照されたい。加えて、基材は、発酵させたタバコを組み込むことができる。また、参照により本明細書に組み込むAtchleyらによるPCTWO2005/063060に記載されているタバコ加工技術の種類を参照されたい。
タバコ材料は、微粒子と描写できる形態、例えば、細かく刻まれ、粉砕され、顆粒化されたパルプ又は粉末形態で通常使用される。一部の実施形態では、タバコ材料は、1.4ミリメートル~250ミクロンの間の平均粒径を有する部位又は小片の形態で利用される。ある場合には、タバコ粒子は、スクリーニングメッシュを通り抜けるようなサイズにして、必要とされる粒径範囲を得ることもできる。所望する場合、所望のサイズ、又はサイズの範囲の小さなサイズのタバコ粒子が確実に収集されるように、空気分級装置を使用することもできる。所望する場合、異なるサイズの顆粒状タバコの小片を一緒に混合してもよい。
タバコ材料が微細に分割された又は粉末タイプの形態で提供される方式は多様であってよい。好ましくは、植物部位又は小片は、粉砕、ミリング用などの装置及び技術を使用して、ミリングされ、細かく砕かれ、粉砕され、又は微粉砕されて、微粒子形態にされる。植物、又はその部位は、外力又は圧力に供することができる(例えば、圧縮される又はロール処理に供されることによって)。このような加工条件を実行する場合、植物又はその部分は、その天然の含水量に近似する含水量(例えば、収穫からすぐのその含水量)、水分を植物若しくはその部分に添加することにより達成される含水量、又は植物若しくはその部分の乾燥から生じる含水量を有することができる。例えば、粉末状の、微粉砕した、粉砕した、パルプにされた又はミリングした植物又はその部分の小片は、約25重量パーセント未満、多くの場合約20重量パーセント未満及び頻繁には約15重量パーセント未満の含水量を有することができる。最も好ましくは、植物材料は、装置、例えば、ハンマーミル、カッターヘッド、空気調節ミルなどを使用して、粉砕又はミリング中は比較的乾燥した形態である。例えば、タバコ部位又は小片は、その含水量が約15重量パーセント未満又は約5重量パーセント未満である場合、粉砕又はミリングすることができる。
基材の調製のため、収穫されたニコチアナ属の種の植物を、乾燥プロセスに供することは典型的なことである。本明細書で開示されている基材内に組み込まれるタバコ材料は一般的に適切に乾燥させた及び/又は熟成させた材料である。様々なタイプのタバコのための様々なタイプの乾燥プロセスの説明が、Tobacco Production,Chemistry and Technology、Davisら(編)(1999)に記載されている。黄色種タバコを乾燥するための技術及び条件の例は、参照により本明細書に組み込む、Nestorら、Beitrage Tabakforsch.Int.、20巻、467~475頁(2003)及びPeeleによる米国特許第6,895,974号に記載されている。代表的な技術及び条件に対する空気乾燥タバコは、参照により本明細書に組み込む、Grovesらによる米国特許第7,650,892号;Rotonら、Beitrage Tabakforsch.Int.、21巻、305~320頁(2005)及びStaafら、Beitrage Tabakforsch.Int.、21巻、321~330頁(2005)に記載されている。ある特定のタイプのタバコを、代替タイプの乾燥プロセス、例えば、火力乾燥又は日光乾燥に供することができる。
ある特定の実施形態では、利用することができるタバコ材料は、黄色種又はバージニア(例えば、K326)、バーレー、日光乾燥(例えば、インディアンクルヌール及びオリエンタルタバコ、これらはカテリニ、プレリップ、コモティニ、クサンチ及びヤンボルタバコを含む)、メリーランド、暗色、ダーク焼成型、ダーク空気乾燥型(例えば、マドール、パサンダ、クバーノ、ジャティン及びベズキタバコ)、明色空気乾燥(例えば、ノースウィスコンシン及びガルパオタバコ)、インド空気乾燥、レッドロシアン及びルスティカタバコ、並びに前述のタバコのいずれかの様々な他の稀な又は専門タバコ及び様々なブレンドを含む。
タバコ材料はまたいわゆる「ブレンドした」形態を有することができる。例えば、タバコ材料は、黄色種、バーレー(例えば、マラウイバーレータバコ)及びオリエンタルタバコの部位又は小片の混合物(例えば、タバコ葉身、又はタバコ葉身とタバコ茎の混合物で構成される、又はこれらから誘導されるタバコ)を含むことができる。例えば、代表的なブレンドは、乾燥重量ベースで、約30部~約70部のバーレータバコ(例えば、葉身又は葉身及び茎)、及び約30部~約70部の黄色種タバコ(例えば、茎、葉身又は葉身及び茎)を組み込むことができる。他の例示的タバコブレンドは、乾燥重量ベースで、約75部の黄色種タバコ、約15部のバーレータバコ、及び約10部のオリエンタルタバコ;又は約65部の黄色種タバコ、約25部のバーレータバコ、及び約10部のオリエンタルタバコ;又は約65部の黄色種タバコ、約10部のバーレータバコ、及び約25部のオリエンタルタバコを組み込む。他の例示的タバコブレンドは、乾燥重量ベースで、約20部~約30部のオリエンタルタバコ及び約70部~約80部の黄色種タバコを組み込む。
本開示において使用されているタバコ材料は、例えば、発酵、漂白などに供することができる。所望する場合、タバコ材料は、例えば、照射、低温殺菌、又は他のやり方で制御された加熱処理に供することができる。このような処理プロセスは、例えば、参照により本明細書に組み込む、Muaらによる米国特許第8,061,362号に詳述されている。ある特定の実施形態では、タバコ材料は、アスパラギンの反応を阻害することが可能な水及び添加剤(例えば、リシン、グリシン、ヒスチジン、アラニン、メチオニン、システイン、グルタミン酸、アスパラギン酸、プロリン、フェニルアラニン、バリン、アルギニン、二価及び三価のカチオンを組み込んだ組成物、アスパラギナーゼ、ある特定の非還元性糖類、ある特定の還元剤、フェノール系化合物、少なくとも1つの遊離チオール基又は官能基を有するある特定の化合物、酸化剤、酸化触媒、天然植物抽出物(例えば、ローズマリー抽出物)及びこれらの組合せからなる群から選択される添加剤)で処理して、タバコ材料の加熱によりアクリルアミドを形成することができる。例えば、すべてが参照により本明細書に組み込む、Chenらによる米国特許公開第8,434,496号、第8,944,072号及び第8,991,403号に記載されている種類の処理プロセスを参照されたい。ある特定の実施形態では、以前に記述されたプロセスにおいて、元のタバコ材料を加熱に供する場合、このタイプの処理は有用である。
一部の実施形態では、タバコ材料のタイプは、その色が最初、他のタバコ材料よりも視覚的にある程度薄い(例えば、白色化又は漂白されている。)ものが選択される。タバコパルプは、ある特定の実施形態では当技術分野で公知の任意の手段に従い白色化することができる。例えば、様々な漂白剤又は酸化剤及び酸化触媒を使用する様々な白色化方法により生成された漂白されたタバコ材料を使用することができる。例示的酸化剤として、過酸化物(例えば、過酸化水素)、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、次亜塩素酸塩、オゾン、アンモニア、過マンガン酸カリウム及びこれらの組合せが挙げられる。例示的酸化触媒は二酸化チタン、二酸化マンガン及びこれらの組合せである。漂白剤でタバコを処理するための方法は、例えば、すべてを参照により本明細書に組み込む、Daniels,Jr.による米国特許第787,611号;Oelenheinzによる第1,086,306号;Dellingによる第1,437,095号;Rosenhochによる第1,757,477号;Hawkinsonによる第2,122,421号;Baierによる第2,148,147号;Baierによる第2,170,107号;Baierによる第2,274,649号;Pratsらによる第2,770,239号;Rosenによる第3,612,065号;Rosenによる第3,851,653号;Rosenによる第3,889,689号;Minamiによる第3,943,940号;Rosenによる第3,943,945号;Rainerによる第4,143,666号;Campbellによる第4,194,514号;Rainerらによる第4,366,823号、第4,366,824号、及び第4,388,933号;Schmekelらによる第4,641,667号;Bergerによる第5,713,376号;ByrdJr.らによる第9,339,058号;Beesonらによる第9,420,825号;及びByrdJr.らによる第9,950,858号;並びにBjorkholmらによる米国特許出願公開第2012/006731号;Crooksによる第2016/0073686号;Bjorkholmによる第2017/0020183号;及びBjorkholmによる第2017/0112183号、並びにGiolvasによるPCT特許出願公開WO1996/031255及びBjorkholmによるWO2018/083114において論じられている。
一部の実施形態では、白色化されたタバコ材料は、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%又は少なくとも約80%のISO輝度を有することができる。一部の実施形態では、白色化されたタバコ材料は、約50%~約90%、約55%~約75%又は約60%~約70%の範囲のISO輝度を有することができる。ISO輝度は、ISO3688:1999又はISO2470-1:2016に従い測定することができる。
一部の実施形態では、白色化されたタバコ材料は、未処理のタバコ材料と比較して、薄色化した色を特徴とすることができる(例えば、「白色化された」)。白い色は、多くの場合、国際照明委員会(International Commission on Illumination’s(CIE’s))色度図を参照して定義される。白色化したタバコ材料は、ある特定の実施形態では、未処理のタバコ材料よりも、色度図で純粋な白色により近いことを特徴とすることができる。
タバコ材料は加工して、存在するニコチンの少なくとも一部分を除去することもできる。タバコ材料からニコチンを抽出する適切な方法は当技術分野で公知である。一部の実施形態では、タバコ材料はニコチンを実質的に含まない。「実質的に含まない」とは、タバコ材料中には微量のみが存在することを意味する。例えば、ある特定の実施形態では、タバコ材料は、遊離塩基として計算し、タバコ材料の総重量に対して、0.001重量%未満のニコチン又は0.0001重量%未満、又はさらには0重量%のニコチンを有することを特徴とすることができる。
存在するタバコ材料の量は多様であってもよく、一般的には基材の総重量に対して、基材の約65重量%未満である。例えば、ミリングしたタバコ材料は、基材の総湿重量に対して、基材の約5重量%から、約10重量%から、約15重量%から、約20重量%から、約25重量%、約30重量%、又は約35重量%、約40重量%まで、約45重量%、約50重量%、約55重量%、約60重量%、又は約65重量%の量で存在し得る。一部の実施形態では、タバコ材料は、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する。一部の実施形態では、タバコ材料は、基材の総湿重量に対して、約55重量%~約65重量%の量で基材中に存在する。一部の実施形態では、タバコ材料は、基材の全乾燥重量に対して、約45重量%~約55重量%の量で基材中に存在する。
一部の実施形態では、本開示の基材は、任意のタバコ材料を完全に含まない又は実質的に含まないことを特徴とすることができる(例えば、本明細書で開示されている任意の実施形態は、任意のタバコ材料を完全に又は実質的に含まなくてもよい。)。「実質的に含まない」とは、いかなるタバコ材料も、例えば、植物又は薬草材料中に自然に存在し得る微量を超えて意図的に添加されていないことを意味する。例えば、ある特定の実施形態は、基材の総湿重量に対して、0.5重量%未満のタバコ材料、0.1重量%未満のタバコ材料、0.01重量%未満のタバコ材料、又は0.001重量%未満、又はさらに0重量%のタバコ材料を有することを特徴とすることができる。
タバコ由来の材料
一部の実施形態では、基材は、エアロゾル形成材料の構成要素として添加された、又は別々に添加された(例えば、基材の調製中、又は形成後基材に含浸させた。)タバコ抽出物、例えば、水性タバコ抽出物をさらに含む。「タバコ抽出物」とは、本明細書で使用される場合、抽出プロセスにタバコ材料と接触させる溶媒(例えば、水)により固体タバコパルプから抽出される、タバコ材料の単離した構成要素を指す。タバコ材料の様々な抽出技術を使用して、タバコ抽出物及びタバコ固形物を得ることができる。例えば、参照により本明細書に組み込む、Beesonらによる米国特許出願公開第2011/0247640号に記載されている抽出プロセスを参照されたい。タバコの構成要素を抽出するための他の例示的技術は、すべてを参照により本明細書に組み込む、Fioreによる米国特許第4,144,895号;Osborne,Jr.らによる第4,150,677号;Reidによる第4,267,847号;Wildmanらによる第4,289,147号;Brummerらによる第4,351,346号;Brummerらによる第4,359,059号;Mullerによる第4,506,682号;Keritsisによる第4,589,428号;Sogaらによる第4,605,016号;Pouloseらによる第4,716,911号;Niven,Jr.らによる第4,727,889号;Bernasekらによる第4,887,618号;Clappらによる第4,941,484号;Faggらによる第4,967,771号;Robertsらによる第4,986,286号;Faggらによる第5,005,593号;Grubbsらによる第5,018,540号;Whiteらによる第5,060,669号;Faggによる第5,065,775号;Whiteらによる第5,074,319号;Whiteらによる第5,099,862号;Whiteらによる第5,121,757号;Faggによる第5,131,414号;Munozらによる第5,131,415号;Faggによる第5,148,819号;Kramerによる第5,197,494号;Smithらによる第5,230,354号;Faggによる第5,234,008号;Smithによる第5,243,999号;Raymondらによる第5,301,694号;Gonzalez-Parraらによる第5,318,050号;Teagueによる第5,343,879号;Newtonによる第5,360,022号;Clappらによる第5,435,325号;Brinkleyらによる第5,445,169号;Lauterbachによる第6,131,584号;Kierulffらによる第6,298,859号;Muaらによる第6,772,767号;及びThompsonによる第7,337,782号に記載されている。
一部の実施形態では、基材は、エアロゾル形成材料の構成要素として添加された、又は別々に添加された(例えば、基材の調製中、又は形成後基材に含浸させた。)タバコ抽出物、例えば、水性タバコ抽出物をさらに含む。「タバコ抽出物」とは、本明細書で使用される場合、抽出プロセスにタバコ材料と接触させる溶媒(例えば、水)により固体タバコパルプから抽出される、タバコ材料の単離した構成要素を指す。タバコ材料の様々な抽出技術を使用して、タバコ抽出物及びタバコ固形物を得ることができる。例えば、参照により本明細書に組み込む、Beesonらによる米国特許出願公開第2011/0247640号に記載されている抽出プロセスを参照されたい。タバコの構成要素を抽出するための他の例示的技術は、すべてを参照により本明細書に組み込む、Fioreによる米国特許第4,144,895号;Osborne,Jr.らによる第4,150,677号;Reidによる第4,267,847号;Wildmanらによる第4,289,147号;Brummerらによる第4,351,346号;Brummerらによる第4,359,059号;Mullerによる第4,506,682号;Keritsisによる第4,589,428号;Sogaらによる第4,605,016号;Pouloseらによる第4,716,911号;Niven,Jr.らによる第4,727,889号;Bernasekらによる第4,887,618号;Clappらによる第4,941,484号;Faggらによる第4,967,771号;Robertsらによる第4,986,286号;Faggらによる第5,005,593号;Grubbsらによる第5,018,540号;Whiteらによる第5,060,669号;Faggによる第5,065,775号;Whiteらによる第5,074,319号;Whiteらによる第5,099,862号;Whiteらによる第5,121,757号;Faggによる第5,131,414号;Munozらによる第5,131,415号;Faggによる第5,148,819号;Kramerによる第5,197,494号;Smithらによる第5,230,354号;Faggによる第5,234,008号;Smithによる第5,243,999号;Raymondらによる第5,301,694号;Gonzalez-Parraらによる第5,318,050号;Teagueによる第5,343,879号;Newtonによる第5,360,022号;Clappらによる第5,435,325号;Brinkleyらによる第5,445,169号;Lauterbachによる第6,131,584号;Kierulffらによる第6,298,859号;Muaらによる第6,772,767号;及びThompsonによる第7,337,782号に記載されている。
一部の実施形態では、基材は、水性又は乾燥粉末形態のタバコ抽出物を、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で含む。
非タバコ植物
本明細書で開示されている基材は少なくとも1種の非タバコ植物材料を含む。本明細書で使用される場合、「植物成分」又は「植物」という用語は、その天然形態の植物材料及び天然植物材料由来の植物材料を含むあらゆる植物材料又は菌類由来の材料、例えば、植物材料からの抽出物若しくは分離物又は処理された植物材料(例えば、加熱処理、発酵、又は材料の化学的性質を改変するのが可能な他の処理プロセスに供される植物材料)を指す。本開示の目的のため、「植物材料」は、これらに限定されないが、「薬草材料」を含み、この薬草材料とは、持続性の木部組織を生み出さず、多くの場合これらの薬用又は感覚特性が高く評価されている(例えば、茶又はティザーヌ)種子生成植物を指す。植物材料を「非タバコ」と呼ぶことは、タバコ材料を除外すること(すなわち、いかなるニコチアナ属の種も含まない。)を意図する。本開示に使用されている植物材料は、制限なしで、これらの混合物を含めて、本明細書で記載されている化合物及び供給源のいずれかを含むことができる。このタイプのある特定の植物材料は、時には栄養補助食品、栄養補助食品、「植物化合物」又は「機能性食品」と呼ばれる。
本明細書で開示されている基材は少なくとも1種の非タバコ植物材料を含む。本明細書で使用される場合、「植物成分」又は「植物」という用語は、その天然形態の植物材料及び天然植物材料由来の植物材料を含むあらゆる植物材料又は菌類由来の材料、例えば、植物材料からの抽出物若しくは分離物又は処理された植物材料(例えば、加熱処理、発酵、又は材料の化学的性質を改変するのが可能な他の処理プロセスに供される植物材料)を指す。本開示の目的のため、「植物材料」は、これらに限定されないが、「薬草材料」を含み、この薬草材料とは、持続性の木部組織を生み出さず、多くの場合これらの薬用又は感覚特性が高く評価されている(例えば、茶又はティザーヌ)種子生成植物を指す。植物材料を「非タバコ」と呼ぶことは、タバコ材料を除外すること(すなわち、いかなるニコチアナ属の種も含まない。)を意図する。本開示に使用されている植物材料は、制限なしで、これらの混合物を含めて、本明細書で記載されている化合物及び供給源のいずれかを含むことができる。このタイプのある特定の植物材料は、時には栄養補助食品、栄養補助食品、「植物化合物」又は「機能性食品」と呼ばれる。
植物材料の非限定的例として、制限なしで、アサイベリー(エウテルペ・オレアセア(martius)(Euterpe oleracea martius))、アセロラ(マルピギア・グラブラ(Malpighia glabra))、アルファルファ、オールスパイス、アンジェリカ根、アニス(例えば、スターアニス)、アナトーシード、リンゴ(マルス・ドメスティカ(Malus domestica))、アンズ油、バコパ・モニエラ、バジル(オキムム・バジリクム(Ocimum basilicum))、ビーバーム、ビートルート、ベルガモット、ブラックベリー(モルス・ニグラ(Morus nigra))、ブラックコホシュ、黒コショウ、紅茶、ブルーベリー、ボルド(ペウムス・ボールドス(Peumus boldus))、ルリジサ、キランソウ、カカオ、ショウブ根、カムカム(ミルシャリア・デュビア(Myrcaria dubia))、アサ/大麻、キャラウェー種子、キャットニップ、カツアバ、カイエン、カイエンペッパー、チャーガ、カモミール、サクランボ、チャービル、チョコレート、シナモン(シンナモムム・カッシア(Cinnamomum cassia))、シトロンイネ科草本(シンボポゴン・シトラトス(Cymbopogon citratus))、クラリセージ、クローブ、ココナッツ(ココス・ヌシフェラ(Cocos nucifera))、コーヒー、ヒレハリソウ、コリアンダー種子、クランベリー、タンポポ、エキナセア、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、エンドロ(endro)(アネタム・グラベレンス(Anethum graveolens))、マツヨイグサ、ユーカリ、フェンネル、ナツシロギク、ニンニク、ショウガ(ジンギバー・オフィシナーレ(Zingiber officinale))、ギンコ・ビロバ、ジンセン、クコ、ゴールデンシール、ブドウ種子、グレープフルーツ、ピンクグレープフルーツ(キトルス・パラデシィ((Citrus paradisi))、グラビオラ(アンノナ・ムリカータ(Annona muricata))、緑茶、ゴツコラ、ホーソン、ハイビスカスの花(ヒビスカス・サブダリッファ(Hibiscus sabdariffa))、ハニーブッシュ、アマチャヅル、カヴァ、ジャンブー(スピランサス・オレラシア(Spilanthes oleraceae))、ジャスミン(ジャスミナム・オフィシナーレ(Jasminum officinale))、ジュニパーベリー(ジュニペラス・コミュニス(Juniperus communis))、ラベンダー、レモン(キトルス・リモン(Citrus limon))、リコリス、ライラック、ヤマブシタケ、マカ(レピディウム・メイエニー(Lepidium meyenii))、マジョラム、マリアアザミ、ミント(ハッカ)、ウーロン茶、オレンジ(キトルス・シネンシス(Citrus sinensis))、オレガノ、パパイヤ、ペニーロイヤルミント、ペパーミント(メンサ・ピペリタ)、ジャガイモの皮、マルメロ、レッドクローバ、ルイボス(レッド又はグリーン)、ローズヒップ(ロサ・カニーナ(Rosa canina))、ローズマリー、セージ、セイヨウオトギリ、サルビア(サルビア・オフィシナーレ(Salvia officinalis))、セイボリー、ノコギリパルメット、シルブム・マリアヌム(silybum marianum)、スリッパリーエルムの樹皮、高タンニンソルガム糠、高タンニンソルガム穀粒、スペアミント(メンサ・スピカタ(Mentha spicata))、スピルリナ、スマックブラン、タイム、ターメリック、クマコケモモ、バレリアン、バニラ、自然薯の根、ウィンターグリーン、ウィザニア・ソムニフェラ(withania somnifera)、ヤーコンの根、イエロードッグ、イェルバマテ、及びイェルバサンタが挙げられる。一部の実施形態では、非タバコ植物材料はミリングされる。一部の実施形態では、ミリングした非タバコ植物材料は、ユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、非タバコ植物材料は微粒子形態で存在する。微粒子形態の非タバコ植物材料はある範囲の粒径を有することができる。例えば、一部の実施形態では、非タバコ植物材料は約0.05mm~約1mmの粒径を有する。ある場合には、非タバコ植物材料粒子はスクリーンメッシュに通して、必要とされる粒径範囲を得るようなサイズにすることもできる。
一部の実施形態では、非タバコ植物材料は抽出物の形態で存在する。「植物抽出物」とは、本明細書で使用される場合、抽出プロセスに固体植物材料と接触させる溶媒(例えば、水、アルコールなど)により固体植物材料から抽出される、植物材料の単離した構成要素を指す。固体植物材料の様々な抽出技術を使用して、植物材料抽出物を得ることができる。一部の実施形態では、植物抽出物は、アンジェリカ根、キャラウェー種子、シナモン、クローブ、コリアンダー種子、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、ショウガ、ジャスミン、ラベンダー、ライラック、ペパーミント(メンサ・ピペリタ)、マルメロ又はこれらの組合せの抽出物である。
存在する非タバコ植物材料の量は多様であってもよく、一般的には、基材の総湿重量に対して、基材の約75重量%未満である。例えば、非タバコ植物材料は、基材の総湿重量に対して、基材の約0.1%、約0.5%、約1%、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、又は約40%から、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、又は約75重量%までの量で存在することができる。
一部の実施形態では、非タバコ植物材料は微粒子形態であり、基材の総湿重量に対して、約15重量%~約75重量%、約15重量%~約60重量%、又は約15重量%~約25重量%の量で基材中に存在する。
一部の実施形態では、非タバコ植物材料は、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%、又は約1重量%~約3重量%の量の抽出物として存在する。
結合剤
本明細書で開示されている基材は結合剤を含む。結合剤(又は結合剤の組合せ)は、ある特定の実施形態では、基材に所望の物理的特質及び物理的完全性をもたらすのに十分な量で利用することができる。利用する結合剤の量は異なることができるが、通常約15重量パーセントまでであり、ある特定の実施形態は、基材の総湿重量に対して、少なくとも約1重量%、例えば約1重量%~約30重量%、又は約1重量%~約20重量%、又は約5重量%~約15重量%の結合剤含有量を特徴とする。一部の実施形態では、結合剤は、基材の総湿重量に対して、約5重量%~約10重量%、又は約6重量%~約12重量%の量で存在する。
本明細書で開示されている基材は結合剤を含む。結合剤(又は結合剤の組合せ)は、ある特定の実施形態では、基材に所望の物理的特質及び物理的完全性をもたらすのに十分な量で利用することができる。利用する結合剤の量は異なることができるが、通常約15重量パーセントまでであり、ある特定の実施形態は、基材の総湿重量に対して、少なくとも約1重量%、例えば約1重量%~約30重量%、又は約1重量%~約20重量%、又は約5重量%~約15重量%の結合剤含有量を特徴とする。一部の実施形態では、結合剤は、基材の総湿重量に対して、約5重量%~約10重量%、又は約6重量%~約12重量%の量で存在する。
典型的な結合剤は、有機若しくは無機又はこれらの組合せであることができる。代表的な結合剤として、ポビドン、アルギン酸ナトリウム、ペクチン、ガム、カラギーナン、プルラン、ゼイン、セルロース誘導体など、及びこれらの組合せが挙げられる。一部の実施では、2種又はそれよりも多くの結合剤材料の組合せ又はブレンドを利用することができる。結合剤材料の他の例は、例えば、それぞれその全体において参照により本明細書に組み込む、Jakobらによる米国特許第5,101,839号;及びRakerらによる米国特許第4,924,887号に記載されている。一部の実施形態では、結合剤は炭酸カルシウムを含まない。
一部の実施形態では、結合剤は、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン又はこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、結合剤はセルロースエーテル(カルボキシアルキルエーテルを含む)であり、これは、セルロース構造の中の1つ以上のヒドロキシル基の水素が、アルキル、ヒドロキシアルキル又はアリール基で置き換えられたセルロースポリマーを意味する。このようなセルロース誘導体の非限定的例として、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース(「HPC」)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(「HPMC」)、ヒドロキシエチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロース(「CMC」)が挙げられる。適切なセルロースエーテルとして、以下が挙げられる:ヒドロキシプロピルセルロース、例えば、Klucel H、Aqualon Co.から入手可能;ヒドロキシプロピルメチルセルロース、例えば、Methocel K4MS、DuPontから入手可能;ヒドロキシエチルセルロース、例えば、Natrosol 250 MRCS、Aqualon Co.から入手可能;メチルセルロース、例えば、Methocel A4M、K4M、及びE15、DuPont.から入手可能;並びにカルボキシメチルセルロースナトリウム、例えば、CMC 7HF、CMC 7LF、及びCMC 7H4F、Aqualon Co.から入手可能。一部の実施形態では、結合剤は、1つ以上のセルロースエーテル(例えば、単一のセルロースエーテル又はいくつかのセルロースエーテル、例えば、2又は3つのセルロースエーテルの組合せである。)である。一部の実施形態では、結合剤は、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである。一部の実施形態では、結合剤はカルボキシメチルセルロースである。基材が1つより多くのセルロースエーテルを含む実施形態では、述べられている結合剤の重量ベースは、基材の総湿重量に対して、セルロースエーテルの組合せの総重量を反映することを理解されたい。
水
一部の実施形態では、本明細書で開示されている基材は水を含む。含水量は多様であってもよい。例えば、一部の実施形態では、基材は約15~約30%の水を含む。一部の実施形態では、基材ビーズは、乾燥させて、ビーズの調製中に存在する水の少なくとも一部分を除去する。一部の実施形態では、乾燥後、基材は、基材の総重量に対して、約3~約9%の水を含む。
一部の実施形態では、本明細書で開示されている基材は水を含む。含水量は多様であってもよい。例えば、一部の実施形態では、基材は約15~約30%の水を含む。一部の実施形態では、基材ビーズは、乾燥させて、ビーズの調製中に存在する水の少なくとも一部分を除去する。一部の実施形態では、乾燥後、基材は、基材の総重量に対して、約3~約9%の水を含む。
エアロゾル形成材料
本明細書で開示されている基材はエアロゾル形成材料を含む。適切なエアロゾル形成材料として、これらに限定されないが、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、テルペン、糖アルコール、タバコ抽出物及びこれらの組合せが挙げられる。一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、テルペン、糖アルコール、タバコ抽出物又はこれらの任意の組合せを含むことができる。多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、テルペン、及び糖アルコールのそれぞれは本明細書の以下にさらに記載されている。
本明細書で開示されている基材はエアロゾル形成材料を含む。適切なエアロゾル形成材料として、これらに限定されないが、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、テルペン、糖アルコール、タバコ抽出物及びこれらの組合せが挙げられる。一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、テルペン、糖アルコール、タバコ抽出物又はこれらの任意の組合せを含むことができる。多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、テルペン、及び糖アルコールのそれぞれは本明細書の以下にさらに記載されている。
基材中に存在するエアロゾル形成材料の量は、基材又は基材を含むエアロゾル生成構成要素が、許容される感覚性及び望ましい性能特徴をもたらすような量である。例えば、ある特定の実施形態では、十分な量のエアロゾル形成材料が、多くの点で見た目がタバコ煙に類似している可視の主流エアロゾルの生成をもたらすために利用される。存在するエアロゾル形成材料の量は要素、例えば、エアロゾル生成構成要素1つ当たりに所望されるパフの数に依存し得る。
一部の実施形態では、基材は、基材の総湿重量に対して、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%、少なくとも約25重量%、少なくとも約30重量%、少なくとも約35重量%、少なくとも約40重量%、少なくとも約45重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約55重量%、又は少なくとも約60重量%の量のエアロゾル形成材料を含む。全エアロゾル形成材料の例示的範囲は、基材の総湿重量に対して、約15重量%~約60重量%、例えば、約15%重量%~約55重量%、又は約15重量%~約25重量%を含む。
多価アルコール
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の多価アルコールを含む。多価アルコールの例として、グリセロール、プロピレングリコール、及び他のグリコール、例えば、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、及びトリエチレングリコールが挙げられる。一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の多価アルコールを含む。多価アルコールの例として、グリセロール、プロピレングリコール、及び他のグリコール、例えば、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、及びトリエチレングリコールが挙げられる。一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
一部の実施形態では、多価アルコールは、グリセロール及びプロピレングリコールの混合物である。グリセロール及びプロピレングリコールは、様々な比で存在してもよく、意図した用途に応じていずれかの構成要素が多く存在する。一部の実施形態では、グリセロール及びプロピレングリコールは、約3:1~約1:3の重量比で存在する。一部の実施形態では、グリセロール及びプロピレングリコールは、約3:1、約2:1、約1:1、約1:2、又は約1:3の重量比で存在する。一部の実施形態では、グリセロール及びプロピレングリコールは約1:1の重量比で存在する。
ポリソルベート及びソルビタンエステル
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上のポリソルベートを含む。ポリソルベートの例として、ポリソルベート60(ポリオキシエチレン(20)モノステアリン酸ソルビタン、Tween60)及びポリソルベート80(ポリオキシエチレン(20)モノオレイン酸ソルビタン、Tween80)が挙げられる。使用されるポリソルベート又は使用されるポリソルベートの組合せの種類は、異なるポリソルベートは分子のサイズにより異なる特質を提供するため、意図した所望の作用に依存する。例えば、ポリソルベート分子は、ポリソルベート20からポリソルベート80へとサイズが増加する。より小さなサイズのポリソルベート分子を使用すると、より低い蒸気量を作り出すが、より深い肺への浸透を可能にする。これは、ユーザーが「煙」の大きなプルーム(すなわち蒸気)を作り出すことを望まない公共の場所にいる場合、望ましいものとなり得る。逆に、高密度の蒸気が所望される場合には、タバコの芳香族構成物質を伝えることができるため、より大きなポリソルベート分子を利用することができる。化合物のポリソルベートファミリーを使用する追加のメリットは、これらが存在する混合物の蒸発熱をポリソルベートが低下させることである。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上のポリソルベートを含む。ポリソルベートの例として、ポリソルベート60(ポリオキシエチレン(20)モノステアリン酸ソルビタン、Tween60)及びポリソルベート80(ポリオキシエチレン(20)モノオレイン酸ソルビタン、Tween80)が挙げられる。使用されるポリソルベート又は使用されるポリソルベートの組合せの種類は、異なるポリソルベートは分子のサイズにより異なる特質を提供するため、意図した所望の作用に依存する。例えば、ポリソルベート分子は、ポリソルベート20からポリソルベート80へとサイズが増加する。より小さなサイズのポリソルベート分子を使用すると、より低い蒸気量を作り出すが、より深い肺への浸透を可能にする。これは、ユーザーが「煙」の大きなプルーム(すなわち蒸気)を作り出すことを望まない公共の場所にいる場合、望ましいものとなり得る。逆に、高密度の蒸気が所望される場合には、タバコの芳香族構成物質を伝えることができるため、より大きなポリソルベート分子を利用することができる。化合物のポリソルベートファミリーを使用する追加のメリットは、これらが存在する混合物の蒸発熱をポリソルベートが低下させることである。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上のソルビタンエステルを含む。ソルビタンエステルの例として、モノラウリン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン(Span60)、モノオレイン酸ソルビタン(Span20)及びトリステアリン酸ソルビタン(Span65)が挙げられる。
脂肪酸、エステル、及びワックス
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の脂肪酸を含む。脂肪酸は、短鎖、長鎖、飽和、不飽和、直鎖、又は分枝鎖のルボン酸を含むことができる。脂肪酸はC4~C28脂肪族カルボン酸を一般的に含む。短鎖又は長鎖の脂肪酸の非限定的例として、酪酸、プロピオン酸、吉草酸、オレイン酸、リノール酸、ステアリン酸、ミリスチン酸及びパルミチン酸が挙げられる。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の脂肪酸を含む。脂肪酸は、短鎖、長鎖、飽和、不飽和、直鎖、又は分枝鎖のルボン酸を含むことができる。脂肪酸はC4~C28脂肪族カルボン酸を一般的に含む。短鎖又は長鎖の脂肪酸の非限定的例として、酪酸、プロピオン酸、吉草酸、オレイン酸、リノール酸、ステアリン酸、ミリスチン酸及びパルミチン酸が挙げられる。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の脂肪酸エステルを含む。脂肪酸エステルの例として、アルキルエステル、モノグリセリド、ジグリセリド及びトリグリセリドが挙げられる。モノグリセリドの例として、モノラウリン及びモノステアリン酸グリセロールが挙げられる。トリグリセリドの例として、トリオレイン、トリパルミチン、トリステアレート、グリセロールトリブチレート及びトリヘキサン酸グリセロールが挙げられる。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上のワックスを含む。ワックスの例として、カルナバ、蜜ろう、キャンデリアが挙げられ、これらは、エアロゾル粒子を安定化させ、嗜好性を改善し、又は喉の刺激を減少させることが公知である。
テルペン
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上のテルペンを含む。本明細書で使用される場合、「テルペン」という用語は、ピロリン酸イソペンテニルから植物により生合成的に生成される水素化合物を指す。テルペンの非限定的例として、リモネン、ピネン、ファルネセン、ミルセン、ゲラニオール、フェンネル及びセンブレンが挙げられる。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上のテルペンを含む。本明細書で使用される場合、「テルペン」という用語は、ピロリン酸イソペンテニルから植物により生合成的に生成される水素化合物を指す。テルペンの非限定的例として、リモネン、ピネン、ファルネセン、ミルセン、ゲラニオール、フェンネル及びセンブレンが挙げられる。
糖アルコール
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の糖アルコールを含む。糖アルコールの例として、ソルビトール、エリスリトール、マンニトール、マルチトール、イソマルト及びキシリトールが挙げられる。糖アルコールはまたある特定の香味化合物、例えばメントール及び他の揮発物に対して香味向上剤として機能することもでき、生成したエアロゾルの口当たり、触感、喉への影響及び他の感覚特性を一般的に改善する。
一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は1種以上の糖アルコールを含む。糖アルコールの例として、ソルビトール、エリスリトール、マンニトール、マルチトール、イソマルト及びキシリトールが挙げられる。糖アルコールはまたある特定の香味化合物、例えばメントール及び他の揮発物に対して香味向上剤として機能することもでき、生成したエアロゾルの口当たり、触感、喉への影響及び他の感覚特性を一般的に改善する。
エアロゾル形成材料を、基材部分の上又は中に充填する(例えば、含浸させる)ための方法は、その開示がそれら全体において参照により本明細書に組み込まれる、Doolyらによる米国特許第9,974,334号及びCollettらによる米国特許出願公開第2015/0313283号及びSebastianらによる第2018/0279673号に記載されている。
開示された実施形態のいずれかにおいて、押出し前に、全部の量のエアロゾル形成材料を添加してもよい。代わりに、又は加えて、エアロゾル形成材料の一部分を形成後に基材に添加してもよい(例えば、1種以上のエアロゾル形成材料を押し出した形態の基材物質の中又は上にスプレー又は別途配置することができる。)。
充填材
一部の実施形態では、本明細書で開示されている基材は充填材を含む。充填材は、材料、例えば、デンプン、糖、糖アルコール、木材繊維、木材パルプ、無機物質、不活性材料などを含み得る。一部の実施形態では、充填材はデンプンを含み、デンプンは天然及び加工デンプンを含む。「デンプン」は、本明細書で使用される場合、いかなる供給源、加工デンプン、又はデンプン誘導体由来の純粋なデンプンを指すことができる。デンプンは通常、ほとんどすべての緑色の植物中に及び様々な種類の植物組織及び器官内に(例えば、種子、葉、根茎、根、塊茎、苗条、果実、穀粒及び茎)顆粒状の形態で存在する。デンプンは、組成、並びに顆粒状の形状及びサイズにおいて多様であることができる。多くの場合、異なる供給源由来のデンプンは異なる化学的及び物理的特徴を有する。特定のデンプンは、ビーズに特定の官能特性を付与するデンプン材料の能力に基づき、ビーズ内に包含するために選択することができる。様々な供給源由来のデンプンを使用することができる。例えば、デンプンの主要な供給源として、穀物穀粒(例えば、米、小麦及びトウモロコシ)及び根植物(例えば、ジャガイモ及びキャッサバ)が挙げられる。デンプンの供給源の他の例として、ドングリ、アロールート、アラカチャ、バナナ、オオムギ、マメ(例えば、ファーヴァ、レンズマメ、ヤエナリ、マメ、ひよこマメ)、パンノキ、ソバ、カンナ、クリ、サトイモ、カタクリ、クズ、マランガ、雑穀、カラスムギ、オカ、タシロイモ、サゴ、ソルガム、サツマイモ、キノア、ライムギ、タピオカ、タロイモ、タバコ、水クリ及びヤムが挙げられる。適切なデンプンとして、これらに限定されないが、トウモロコシデンプン、米デンプン及び食用加工デンプンが挙げられる。ある特定のデンプンは加工デンプンである。加工デンプンには1種以上の構造的修飾が施されており、多くの場合、その高熱特性を変化させるように設計されている。一部のデンプンは、遺伝子改変により生み出され、「加工」デンプンであると考えられる。他のデンプンは得られてから修飾される。例えば、加工デンプンは、化学反応、例えば、エステル化、エーテル化、酸化、酸性触媒作用又は塩基の存在下での酸化による脱重合(薄化)、漂白、グリコシル基転移及び脱重合(例えば、触媒の存在下でのデキストリン化)、架橋、酵素処理、アセチル化、ヒドロキシプロピル化及び/又は部分加水分解に供されたデンプンであることができる。他のデンプンは、加熱処理、例えば、アルファ化、デキストリン化及び/又は冷水膨潤プロセスにより修飾される。ある特定の加工デンプンとして、モノスターチホスフェート、ジスターチグリセロール、トリメタリン酸ナトリウムでエステル化したジスターチホスフェート、ホスフェートジスターチホスフェート、アセチル化ジスターチホスフェート、無水酢酸でエステル化した酢酸デンプン、酢酸ビニルでエステル化した酢酸デンプン、アセチル化ジスターチアジペート、アセチル化ジスターチグリセロール、ヒドロキシプロピルデンプン、ヒドロキシプロピルジスターチグリセロール及びオクテニルコハク酸デンプンナトリウムが挙げられる。一部の実施形態では、充填材はトウモロコシデンプン、米デンプン又は米穀粉、食用加工デンプン又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、充填材は炭酸カルシウムを含まない。一部の実施形態では、充填材は、木材繊維、木材パルプ、不活性繊維又はこれらの組合せを含む。
一部の実施形態では、本明細書で開示されている基材は充填材を含む。充填材は、材料、例えば、デンプン、糖、糖アルコール、木材繊維、木材パルプ、無機物質、不活性材料などを含み得る。一部の実施形態では、充填材はデンプンを含み、デンプンは天然及び加工デンプンを含む。「デンプン」は、本明細書で使用される場合、いかなる供給源、加工デンプン、又はデンプン誘導体由来の純粋なデンプンを指すことができる。デンプンは通常、ほとんどすべての緑色の植物中に及び様々な種類の植物組織及び器官内に(例えば、種子、葉、根茎、根、塊茎、苗条、果実、穀粒及び茎)顆粒状の形態で存在する。デンプンは、組成、並びに顆粒状の形状及びサイズにおいて多様であることができる。多くの場合、異なる供給源由来のデンプンは異なる化学的及び物理的特徴を有する。特定のデンプンは、ビーズに特定の官能特性を付与するデンプン材料の能力に基づき、ビーズ内に包含するために選択することができる。様々な供給源由来のデンプンを使用することができる。例えば、デンプンの主要な供給源として、穀物穀粒(例えば、米、小麦及びトウモロコシ)及び根植物(例えば、ジャガイモ及びキャッサバ)が挙げられる。デンプンの供給源の他の例として、ドングリ、アロールート、アラカチャ、バナナ、オオムギ、マメ(例えば、ファーヴァ、レンズマメ、ヤエナリ、マメ、ひよこマメ)、パンノキ、ソバ、カンナ、クリ、サトイモ、カタクリ、クズ、マランガ、雑穀、カラスムギ、オカ、タシロイモ、サゴ、ソルガム、サツマイモ、キノア、ライムギ、タピオカ、タロイモ、タバコ、水クリ及びヤムが挙げられる。適切なデンプンとして、これらに限定されないが、トウモロコシデンプン、米デンプン及び食用加工デンプンが挙げられる。ある特定のデンプンは加工デンプンである。加工デンプンには1種以上の構造的修飾が施されており、多くの場合、その高熱特性を変化させるように設計されている。一部のデンプンは、遺伝子改変により生み出され、「加工」デンプンであると考えられる。他のデンプンは得られてから修飾される。例えば、加工デンプンは、化学反応、例えば、エステル化、エーテル化、酸化、酸性触媒作用又は塩基の存在下での酸化による脱重合(薄化)、漂白、グリコシル基転移及び脱重合(例えば、触媒の存在下でのデキストリン化)、架橋、酵素処理、アセチル化、ヒドロキシプロピル化及び/又は部分加水分解に供されたデンプンであることができる。他のデンプンは、加熱処理、例えば、アルファ化、デキストリン化及び/又は冷水膨潤プロセスにより修飾される。ある特定の加工デンプンとして、モノスターチホスフェート、ジスターチグリセロール、トリメタリン酸ナトリウムでエステル化したジスターチホスフェート、ホスフェートジスターチホスフェート、アセチル化ジスターチホスフェート、無水酢酸でエステル化した酢酸デンプン、酢酸ビニルでエステル化した酢酸デンプン、アセチル化ジスターチアジペート、アセチル化ジスターチグリセロール、ヒドロキシプロピルデンプン、ヒドロキシプロピルジスターチグリセロール及びオクテニルコハク酸デンプンナトリウムが挙げられる。一部の実施形態では、充填材はトウモロコシデンプン、米デンプン又は米穀粉、食用加工デンプン又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、充填材は炭酸カルシウムを含まない。一部の実施形態では、充填材は、木材繊維、木材パルプ、不活性繊維又はこれらの組合せを含む。
存在する場合、充填材の量は多様であることができる。一部の実施形態では、基材は充填材を含まない。一部の実施形態では、基材は基材の総湿重量に対して、約45%までの充填材を含む。一部の実施形態では、基材は、基材の総湿重量に対して、約5重量%、約10重量%、約15重量%、約20重量%又は約25重量%から、約30重量%、約35重量%、約40重量%、又は約45重量%までの充填材を含む。一部の実施形態では、充填材は木材繊維又は木材パルプである。一部の実施形態では、基材は、基材の総湿重量に対して、約15~約25%の充填材を含む。一部の実施形態では、充填材は米穀粉である。
ニコチン構成要素
ある特定の実施形態では、基材はニコチン構成要素を含む。「ニコチン構成要素」とは、存在するニコチンの少なくとも一部分のエアロゾルを提供するための任意の適切な形態のニコチン(例えば、遊離塩基又は塩)を意味する。通常、ニコチン構成要素は、ニコチン遊離塩基及びニコチン塩からなる群から選択される。一部の実施形態では、ニコチン構成要素は、その遊離塩基形態のニコチンであり、これは、例えば、微結晶性セルロース材料に簡単に吸着させて、微結晶性セルロース-ニコチン担体複合体を形成することができる。例えば、参照により本明細書に組み込む、Hanssonによる米国特許公開第2004/0191322号における遊離塩基形態のニコチンの考察を参照されたい。
ある特定の実施形態では、基材はニコチン構成要素を含む。「ニコチン構成要素」とは、存在するニコチンの少なくとも一部分のエアロゾルを提供するための任意の適切な形態のニコチン(例えば、遊離塩基又は塩)を意味する。通常、ニコチン構成要素は、ニコチン遊離塩基及びニコチン塩からなる群から選択される。一部の実施形態では、ニコチン構成要素は、その遊離塩基形態のニコチンであり、これは、例えば、微結晶性セルロース材料に簡単に吸着させて、微結晶性セルロース-ニコチン担体複合体を形成することができる。例えば、参照により本明細書に組み込む、Hanssonによる米国特許公開第2004/0191322号における遊離塩基形態のニコチンの考察を参照されたい。
一部の実施形態では、ニコチン構成要素の少なくとも一部分は塩の形態で利用することができる。ニコチンの塩は、参照により本明細書に組み込む、Coxらによる米国特許第2,033,909号及びPerfetti、Beitrage Tabakforschung Int.、12巻:43~54頁(1983)に記載された種類の成分及び技術を使用して提供することができる。さらに、ニコチンの塩は供給源、例えば、Pfaltz and Bauer,Inc.及びK&K Laboratories、Division of ICN Biochemicals,Inc.から入手可能である。通常、ニコチン構成要素は、ニコチン遊離塩基、ニコチン塩、例えば、塩酸塩、ジヒドロクロリド、モノ酒石酸塩、酒石酸水素塩、硫酸塩、サリチル酸塩及びニコチン塩化亜鉛からなる群から選択される。
通常、ニコチン構成要素(遊離塩基として計算)は、存在する場合、基材の総湿重量に対して、基材の少なくとも約0.001重量%、例えば、約0.001重量%~約10重量%の範囲の濃度である。一部の実施形態では、ニコチン構成要素は、遊離塩基として計算し、基材の総湿重量に対して、約0.1%w/w~約10重量%、例えば、約0.1重量%、約0.2重量%、約0.3重量%、約0.4重量%、約0.5重量%約0.6重量%、約0.7重量%、約0.8重量%、又は約0.9重量%から、約1重量%、約2重量%、約3重量%、約4重量%、約5重量%、約6重量%、約7重量%、約8重量%、約9重量%、又は約10重量%までの濃度で存在する。一部の実施形態では、ニコチン構成要素は、遊離塩基として計算し、基材の総湿重量に対して、約0.1重量%~約3重量%、例えば、約0.1重量%~約2.5重量%、約0.1重量%~約2.0重量%、約0.1重量%~約1.5重量%、又は約0.1重量%~約1重量%の濃度で存在する。一部の実施形態では、存在するニコチンはすべて、ミリングしたタバコ材料中の天然の含有量により提供される。他の実施形態では、ニコチン構成要素は外部から基材に添加される。
一部の実施形態では、本開示の基材は、任意のニコチン構成要素を完全に含まない又は実質的に含まないことを特徴とすることができる(例えば、本明細書で開示されている任意の実施形態は、任意のニコチン構成要素も完全に又は実質的に含まなくてもよい。)。「実質的に含まない」とは、例えば、タバコ、植物又は薬草材料中に自然に存在し得る微量を超えて、いかなるニコチンも意図的に添加されていないことを意味する。例えば、ある特定の実施形態は、遊離塩基として計算し、基材の総湿重量に対して、0.001重量%未満のニコチン、又は0.0001重量%未満、又はさらに0重量%のニコチンも有することを特徴とすることができる。
着香剤
一部の実施形態では、基材は着香剤を含む。本明細書で使用される場合、「着香剤」についての言及は、エアロゾル化され、ユーザーに送達され、味覚及び/又は芳香の点から感覚的経験を付与することができる化合物又は構成要素を指す。着香剤の一部の例として、これらに限定されないが、バニリン、エチルバニリン、クリーム、茶、コーヒー、果実(例えば、リンゴ、ブルーベリー、サクランボ、イチゴ、モモ、並びにライム及びレモンを含むカンキツ類の香味)、カエデ、メントール、ミント、ペパーミント、スペアミント、ウィンターグリーン、ナツメグ、クローブ、ラベンダー、カルダモン、ショウガ、蜂蜜、アニス、セージ、ローズマリー、ハイビスカス、ローズヒップ、イェルバマテ、グアユサ、ハニーブッシュ、ルイボス、イェルバサンタ、バコパ・モニエラ、ギンコ・ビロバ、ウィザニア・ソムニフェラ、シナモン、ビャクダン、ジャスミン、カスカリラ、ココア、リコリス、これらの組合せ、並びに紙巻タバコ、葉巻、及びパイプタバコの香り付けに対して慣習的に使用されているタイプ及び性質の抽出物、香り付け及び香味パッケージが挙げられる。一部の実施形態では、着香剤はベリー、クローブ又はカンキツ類の香味及び/又は芳香を含む。一部の実施形態では、着香剤はバニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、着香剤は、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリーの抽出物又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、着香剤は、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含み、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリーの抽出物又はこれらの組合せをさらに含む。
一部の実施形態では、基材は着香剤を含む。本明細書で使用される場合、「着香剤」についての言及は、エアロゾル化され、ユーザーに送達され、味覚及び/又は芳香の点から感覚的経験を付与することができる化合物又は構成要素を指す。着香剤の一部の例として、これらに限定されないが、バニリン、エチルバニリン、クリーム、茶、コーヒー、果実(例えば、リンゴ、ブルーベリー、サクランボ、イチゴ、モモ、並びにライム及びレモンを含むカンキツ類の香味)、カエデ、メントール、ミント、ペパーミント、スペアミント、ウィンターグリーン、ナツメグ、クローブ、ラベンダー、カルダモン、ショウガ、蜂蜜、アニス、セージ、ローズマリー、ハイビスカス、ローズヒップ、イェルバマテ、グアユサ、ハニーブッシュ、ルイボス、イェルバサンタ、バコパ・モニエラ、ギンコ・ビロバ、ウィザニア・ソムニフェラ、シナモン、ビャクダン、ジャスミン、カスカリラ、ココア、リコリス、これらの組合せ、並びに紙巻タバコ、葉巻、及びパイプタバコの香り付けに対して慣習的に使用されているタイプ及び性質の抽出物、香り付け及び香味パッケージが挙げられる。一部の実施形態では、着香剤はベリー、クローブ又はカンキツ類の香味及び/又は芳香を含む。一部の実施形態では、着香剤はバニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、着香剤は、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリーの抽出物又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、着香剤は、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー又はこれらの組合せを含み、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリーの抽出物又はこれらの組合せをさらに含む。
シロップ剤、例えば、高フルクトーストウモロコシシロップ剤もまた利用することができる。適切となり得る植物由来の組成物の一部の例は、Dubeらによる米国特許第9,107,453号及び米国特許出願公開第2012/0152265号において開示されており、これらは両方ともその開示をそれら全体において参照により本明細書に組み込む。このようなさらなる構成要素の選択は、要素、例えば、喫煙物品に対して所望される感覚特性、基材物質に対するこれらの親和性、これらの溶解度、及び他の生理化学的特性に基づき変化する。本開示は、タバコ及びタバコ関連又はタバコ由来の製品の当業者には容易に明らかな、このようなあらゆるさらなる構成要素を包含することを意図する。例えば、その開示をそれら全体において参照により本明細書に組み込む、Gutcho、Tobacco Flavoring Substances and Methods、Noyes Data Corp.(1972)及びLeffingwellら、Tobacco Flavoring for Smoking Products(1972)を参照されたい。着香剤についての言及は、上に記載されているようないずれか単一の着香剤に限定されるべきではなく、実際には1種以上の着香剤の組合せを表すこともできることに注目されたい。追加の着香剤、香味剤、添加剤及び他の有力な増強性構成物質は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Phillipsらによる米国特許出願公開第2019/0082735号に記載されている。
存在する着香剤の量は多様であってもよく、存在する場合一般的に、基材の総重量に対して、基材の約30重量%未満、又は約20重量%未満である。例えば、着香剤は、基材の総湿重量に対して、基材の約0.1重量%、約0.5重量%、約1重量%、又は約5%重量から、約10重量%、約20重量%、又は約30重量%までの量で存在してもよい。一部の実施形態では、着香剤は、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で存在する。一部の実施形態では、着香剤は、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約3重量%の量で存在する。
他の構成要素
一部の実施形態では、基材は、燃焼遅延材料、熱伝導/誘導加熱のための伝導性繊維又は粒子又はこれらのいずれかの組合せをさらに含むことができる。燃焼遅延材料の1つの例はリン酸アンモニウムである。一部の実施形態では、他の火炎/燃焼遅延材料及び添加剤が基材内に含まれていてもよく、これらは、オルガノ-リン化合物、ホウ砂、水和アルミナ、グラファイト、カリウム、シリカ、トリポリリン酸塩、ジペンタエリトリトール、ペンタエリトリトール及びポリオールを含んでもよい。他の燃焼遅延材料、例えば、窒素性ホスホン酸塩、リン酸一アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、エタノールホウ酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、ハロゲン化有機化合物、チオウレア及び酸化アンチモンもまた使用することができる。基材物質及び/又は他の構成要素に使用されている難燃材料、燃焼遅延材料及び/又はスコーチ遅延材料の各態様において(単独であるか、又は互いに及び/若しくは他の材料と組み合わせるかに関わらず)、望ましい特性は独立しており、望ましくないオフガス又は溶融タイプの挙動に対して強い。タバコを喫煙物品、特にそれら喫煙物品内の実質的にすべてのタバコを意図的に燃焼しないように設計された喫煙物品に組み込むための様々な方式及び方法は、その開示がそれら全体において参照により本明細書に組み込む、Brooksらによる米国特許第4,947,874号;Cantrellらによる米国特許第7,647,932号;Robinsonらによる米国特許第8,079,371号;Banerjeeらによる米国特許第7,290,549号;及びCrooksらによる米国特許出願公開第2007/0215167号に記載されている。
一部の実施形態では、基材は、燃焼遅延材料、熱伝導/誘導加熱のための伝導性繊維又は粒子又はこれらのいずれかの組合せをさらに含むことができる。燃焼遅延材料の1つの例はリン酸アンモニウムである。一部の実施形態では、他の火炎/燃焼遅延材料及び添加剤が基材内に含まれていてもよく、これらは、オルガノ-リン化合物、ホウ砂、水和アルミナ、グラファイト、カリウム、シリカ、トリポリリン酸塩、ジペンタエリトリトール、ペンタエリトリトール及びポリオールを含んでもよい。他の燃焼遅延材料、例えば、窒素性ホスホン酸塩、リン酸一アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、エタノールホウ酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、ハロゲン化有機化合物、チオウレア及び酸化アンチモンもまた使用することができる。基材物質及び/又は他の構成要素に使用されている難燃材料、燃焼遅延材料及び/又はスコーチ遅延材料の各態様において(単独であるか、又は互いに及び/若しくは他の材料と組み合わせるかに関わらず)、望ましい特性は独立しており、望ましくないオフガス又は溶融タイプの挙動に対して強い。タバコを喫煙物品、特にそれら喫煙物品内の実質的にすべてのタバコを意図的に燃焼しないように設計された喫煙物品に組み込むための様々な方式及び方法は、その開示がそれら全体において参照により本明細書に組み込む、Brooksらによる米国特許第4,947,874号;Cantrellらによる米国特許第7,647,932号;Robinsonらによる米国特許第8,079,371号;Banerjeeらによる米国特許第7,290,549号;及びCrooksらによる米国特許出願公開第2007/0215167号に記載されている。
基材はまた熱伝導又は誘導加熱のための伝導性繊維若しくは粒子を含むこともできる。一部の実施形態では、伝導性繊維又は粒子は、実質的に線状及び並行したパターンで配置することができる。一部の実施形態では、伝導性繊維又は粒子は実質的にランダムな配置を有することもできる。一部の実施形態では、伝導性繊維又は粒子は、アルミニウム材料、ステンレススチール材料、銅材料、炭素材料及びグラファイト材料のうちの1種以上で構築されていてもよい。一部の実施形態では、異なるキュリー温度を有する1種以上の伝導性繊維又は粒子を基材物質中に含めることで、異なる温度で誘導による加熱を促進させることができる。
さらなる他の実施では、基材物質は、様々な種類の無機繊維(例えば、繊維ガラス、金属導線/スクリーンなど)及び/又は(有機)合成ポリマーを含むことができる。様々な実施では、これらの「繊維状」材料は、非構造化された(例えば、ランダムに分配されたもの)又は構造化された(例えば、ワイヤーメッシュ)材料であることができる。
基材の形態
基材の形態は多様であってもよい。一部の実施形態では、基材はビーズ状形態である。「ビーズ状形態」とは、基材物質が、円形、球状、卵形又は不規則な形状を含む様々な断面形状のいずれかを有することができる、顆粒又はペレットの形態であることを意味する。ビーズ状材料は通常、ビーズ状材料が、例えば、エアロゾルデリバリーデバイス、例えば、本明細書で以下に開示されているエアロゾルデリバリーデバイスでの使用のために、外筐に容易に堆積され得るように流動性を有する。一部の実施形態では、ビーズは円形又は球状である。ビーズのサイズは多様であってもよい。一部の実施形態では、ビーズは、8~16メッシュの間である(平均粒径分布0.149mm、及びビーズ重量25~26ミリグラム)。ビーズ状形態の基材が本開示では有利ではあるが、ある特定の実施形態では、他の形態、例えば、ギャザードシート形態、細かく刻まれた又は微粒子形態などを含む基材シートを利用することができる。
基材の形態は多様であってもよい。一部の実施形態では、基材はビーズ状形態である。「ビーズ状形態」とは、基材物質が、円形、球状、卵形又は不規則な形状を含む様々な断面形状のいずれかを有することができる、顆粒又はペレットの形態であることを意味する。ビーズ状材料は通常、ビーズ状材料が、例えば、エアロゾルデリバリーデバイス、例えば、本明細書で以下に開示されているエアロゾルデリバリーデバイスでの使用のために、外筐に容易に堆積され得るように流動性を有する。一部の実施形態では、ビーズは円形又は球状である。ビーズのサイズは多様であってもよい。一部の実施形態では、ビーズは、8~16メッシュの間である(平均粒径分布0.149mm、及びビーズ重量25~26ミリグラム)。ビーズ状形態の基材が本開示では有利ではあるが、ある特定の実施形態では、他の形態、例えば、ギャザードシート形態、細かく刻まれた又は微粒子形態などを含む基材シートを利用することができる。
基材の調製
一般的に、本明細書で開示されている基材は、押出し及び球形化技術を使用して調製される。非限定的例の説明として、本明細書で開示されているビーズ状基材は、個々の基材構成要素(例えば、ミリングしたタバコ、ミリングした植物又は植物抽出物、結合剤、水、任意選択の充填材、及び少なくとも一部分のエアロゾル形成材料)を組み合わせて、スラリーを形成する、スラリーを押出加工する、及び押出物を球形化することにより調製することができる。
一般的に、本明細書で開示されている基材は、押出し及び球形化技術を使用して調製される。非限定的例の説明として、本明細書で開示されているビーズ状基材は、個々の基材構成要素(例えば、ミリングしたタバコ、ミリングした植物又は植物抽出物、結合剤、水、任意選択の充填材、及び少なくとも一部分のエアロゾル形成材料)を組み合わせて、スラリーを形成する、スラリーを押出加工する、及び押出物を球形化することにより調製することができる。
様々な構成要素が組み合わせられる方式は多様であってもよい。例えば、上記に述べられた構成要素は、液体であっても、乾燥固体形態であってもよいが、混合前の前処理ステップにおいて任意の残留する構成要素と混和してもよいし、又は単に他のすべての液体若しくは乾燥成分と一緒に混合してもよい。基材の任意の個々の構成要素は、個々に又は任意の組合せで、任意の他の基材構成要素に添加することができる。一部の実施形態では、追加の構成要素は、押出し前に、添加して(例えば、充填材、着香剤など)、スラリーを形成することができる。
基材の様々な構成要素は、当技術分野で公知の任意の混合技術又は装置を一緒に使用して、接触させる、組み合わせる、又は混合することができる。基材成分を密接に接触させる任意の混合方法、例えば、インペラを備えた混合装置又は撹拌することが可能な他の構造を使用することができる。混合装置の例として、ケーシングドラム、コンディショニングシリンダー又はドラム、液体スプレー装置、コニカルタイプブレンダー、リボンブレンダー、FKM130、FKM600、FKM1200、FKM2000及びFKM3000としてLittleford Day、Inc.から入手可能はミキサー、Plough Shareタイプのミキサーシリンダー、Hobartミキサーなどが挙げられる。例えば、それぞれを参照により本明細書に組み込む、Solomonらによる米国特許第4,148,325号;Korteらによる第6,510,855号;及びWilliamsによる第6,834,654号に記載されている方法論の種類もまた参照されたい。混合物を製剤化するための方式及び方法は当業者には明らかである。例えば、それぞれを参照により本明細書に組み込む、Solomonらによる米国特許第4,148,325号;Korteらによる米国特許第6,510,855号;及びWilliamsによる米国特許第6,834,654号、Ridgwayらによる米国特許第4,725,440号、並びにBolderらによる第6,077,524号に記載されている方法論の種類を参照されたい。
次いでスラリーは押し出される。押出しは、適切なサイズにされた穿孔スクリーンを介してスラリーを押し出す押出し機、例えば、スクリュー、シーブ、バスケット、ロール、及びラム型押出し機を使用して行うことができる。任意の適切な押出物形状を使用することができる。一部の実施形態では、凝集物はロッドの形状に押し出される。次いで、押出物は、スフェロナイザー(例えば、Caleva Process Solutions Ltd.又はLCI Corporationから入手可能なスフェロナイザー(マルメライザー))内で、適切な回転速度(例えば、1200RPM)で、適切な時間(例えば、10分間)加工される。例えば、球形化は、押出物粒子の丸み付けを実行するスピニングフリクションプレートを使用して行うことができる。
ビーズは、任意選択的に乾燥させて、液体内容物(例えば、水)の少なくとも一部分を除去することができる。生成したビーズは、流動床乾燥器、エプロン乾燥器、回転式乾燥器、フラッシュ乾燥器、トレイ乾燥器又は鋤型混合器で乾燥させることができる。最終含水量は、湿量基準で3重量%~20重量%の水分であってもよい。
任意選択の乾燥に続いて、様々な寸法にしたビーズは、一連のスクリーンを介して加工して、所望のサイズ範囲、例えば、上記に述べたサイズ(例えば、約8~約16メッシュ)を得ることができる。さらに、乾燥後、着香剤、抽出物、エアロゾル形成材料などをビーズに添加することができる。
基材の充填
様々な実施形態では、基材は、基材物質の調製中、基材物質の形成後、又は両方において、基材にエアロゾル形成材料を含浸させることにより、エアロゾル形成材料と結合させることができる。例えば、一部の実施形態では、エアロゾル形成材料の一部分(例えば、グリセロール又はプロピレングリコール)は、例えば、シートの作製中、基材を形成するために使用されるスラリーに添加され、エアロゾル形成材料の第2の部分(例えば、グリセロール又はプロピレングリコール)は、最上部の仕上げ(例えば、スプレーにより)としてシートに添加されて、エアロゾル形成材料を有する基材を形成する。他の実施形態では、エアロゾル形成材料の全体が、基材の作製中、基材を形成するために使用されるスラリーに添加される。一部の実施形態では、さらなるエアロゾル形成材料は、基材形成スラリーにさらなるエアロゾル形成材料を添加することによって、又は基材への最上部の仕上げとして、基材の中又は上に含浸させることができる。当業者であれば、基材にエアロゾル形成材料を充填するための方法の多数の置換えが、特定の基材物質、形態などに応じて可能であることを認識している。したがって、任意のこのような修正は本明細書で想定される。
様々な実施形態では、基材は、基材物質の調製中、基材物質の形成後、又は両方において、基材にエアロゾル形成材料を含浸させることにより、エアロゾル形成材料と結合させることができる。例えば、一部の実施形態では、エアロゾル形成材料の一部分(例えば、グリセロール又はプロピレングリコール)は、例えば、シートの作製中、基材を形成するために使用されるスラリーに添加され、エアロゾル形成材料の第2の部分(例えば、グリセロール又はプロピレングリコール)は、最上部の仕上げ(例えば、スプレーにより)としてシートに添加されて、エアロゾル形成材料を有する基材を形成する。他の実施形態では、エアロゾル形成材料の全体が、基材の作製中、基材を形成するために使用されるスラリーに添加される。一部の実施形態では、さらなるエアロゾル形成材料は、基材形成スラリーにさらなるエアロゾル形成材料を添加することによって、又は基材への最上部の仕上げとして、基材の中又は上に含浸させることができる。当業者であれば、基材にエアロゾル形成材料を充填するための方法の多数の置換えが、特定の基材物質、形態などに応じて可能であることを認識している。したがって、任意のこのような修正は本明細書で想定される。
エアロゾル生成構成要素及びエアロゾルデリバリーデバイス
本開示の特定の実施形態による基材(例えば、押し出されたシート形態又はビーズ状形態)を、エアロゾルデリバリーデバイス又はそのエアロゾル生成構成要素に使用することができる。したがって、本開示のさらなる例示的実施形態は、本明細書で開示されている基材を含むエアロゾル生成構成要素;基材部分内に運ばれるエアロゾル形成材料を加熱して、エアロゾルを形成するように設計された熱源;及びエアロゾル生成構成要素からエアロゾルデリバリーデバイスのマウスエンドへと広がるエアロゾル経路を含むエアロゾルデリバリーデバイスに関する。個々の構成要素及びエアロゾル生成構成要素及びエアロゾルデリバリーデバイスの構築が本明細書の以下に提供されている。
本開示の特定の実施形態による基材(例えば、押し出されたシート形態又はビーズ状形態)を、エアロゾルデリバリーデバイス又はそのエアロゾル生成構成要素に使用することができる。したがって、本開示のさらなる例示的実施形態は、本明細書で開示されている基材を含むエアロゾル生成構成要素;基材部分内に運ばれるエアロゾル形成材料を加熱して、エアロゾルを形成するように設計された熱源;及びエアロゾル生成構成要素からエアロゾルデリバリーデバイスのマウスエンドへと広がるエアロゾル経路を含むエアロゾルデリバリーデバイスに関する。個々の構成要素及びエアロゾル生成構成要素及びエアロゾルデリバリーデバイスの構築が本明細書の以下に提供されている。
ある特定の例示的エアロゾルデリバリーデバイスのエアロゾル生成構成要素は、そのいずれかの構成要素の任意の実質的な程度の燃焼なしに、タバコに火を付ける及び燃やす(したがってタバコ煙を吸入する。)ことにより得られる紙巻タバコ、葉巻又はパイプの喫煙の多くの感覚(例えば、吸入及び呼気の儀式、味覚又は香味の種類、感覚刺激性作用、物理的感触、使用の儀式、目視での合図、例えば、可視のエアロゾルなどにより提供されるものなど)を提供することができる。例えば、本開示のいくつかの例示的実施形態によるエアロゾルデリバリーデバイスのユーザーは、喫煙者が伝統的タイプの喫煙物品を利用するのとほぼ同じようにその構成要素を保持し、使用し、その小片により生成されたエアロゾルの吸入のためにその小片の1つのエンドを利用して、選択された時間間隔などでパフを取り込む、又は吸い込むことができる。
本システムはエアロゾルデリバリーデバイス及び/又はエアロゾル生成構成要素、例えば、いわゆる「e-シガレット」又は「加熱式タバコ製品」に関連する実施形態の点から全般的に本明細書に記載されているが、この機序、構成要素、特徴及び方法は、多くの異なる形態で実施形態化され、様々な物品に関連し得ることを理解されたい。例えば、本明細書に提供されている説明は、伝統的喫煙物品(例えば、紙巻タバコ、葉巻、パイプなど)、加熱式タバコ、及び本明細書で開示されている製品のいずれかに対する関連した包装の実施形態と併せて利用することができる。したがって、本明細書で開示されている機序、構成要素、特徴及び方法の説明は、エアロゾルデリバリーデバイスに関する実施形態の点から、例示によってのみ論じられ、様々な他の製品及び方法において実施形態化され、使用され得ることを理解されたい。
本開示のエアロゾルデリバリーデバイス及び/又はエアロゾル生成構成要素はまた、蒸気生成物品又は医薬送達物品であることも特徴とすることができる。よって、このような物品又はデバイスは、吸入用形態又は状態で1種以上の物質(例えば、香味及び/又は薬学的活性成分)を提供するよう適応させることもできる。例えば、吸入用物質は実質的に蒸気の形態であってもよい(すなわち、その臨界点よりも低い温度で気相にある物質)。代わりに、吸入用物質はエアロゾルの形態であってもよい(すなわち、微細な固体粒子の懸濁液又は気体中の液体小滴)。簡潔に述べるため、可視であるかどうか及び煙と同様と考えることができる形態であるかどうかに関わらず、「エアロゾル」という用語は、明細書で使用される場合、ヒトの吸入に対して適した形態又は種類の蒸気、気体及びエアロゾルを含むことを意図している。吸入用物質の物理的形態は、本発明のデバイスの性質により必ずしも限定されるわけではなく、むしろ、それが蒸気状態又はエアロゾル状態で存在するかどうかについて、媒体及び吸入用物質それ自体の性質に依存し得る。一部の実施形態では、「蒸気」及び「エアロゾル」という用語は交換可能であり得る。よって、わかりやすく述べると、「蒸気」及び「エアロゾル」という用語は、本開示の態様を記載するために使用される場合、別途述べられていない限り、交換可能であると考えられる。
本開示のエアロゾルデリバリーデバイス内の様々な基材物質、エアロゾル生成構成要素、及び構成要素のより具体的なフォーマット、構成及び配置は、本明細書のこれより以降に提供されているさらなる開示を考慮して明らかとなる。さらに、様々なエアロゾルデリバリーデバイス構成要素の選択は、市販の電子エアロゾルデリバリーデバイスを考慮して認識することができる。さらに、エアロゾルデリバリーデバイス内の構成要素の配置もまた、市販の電子エアロゾルデリバリーデバイスを考慮して認識することができる。
本開示の特定の実施形態による基材(例えば、押し出したシート形態又はビーズ状形態)は、加熱式(HNB)デバイスのエアロゾル生成セグメントにおいて使用することができ、この加熱式(HNB)デバイスは、材料を加熱して(一般的に、いずれか有意な程度まで材料を燃焼することなく)吸入用物質(例えば、炭素加熱式タバコ製品)を形成する点火可能な熱源を使用する。材料は通常、いずれか有意な程度まで材料を燃焼することなく加熱される。例えば、それぞれを参照により本明細書に組み込む、Searsらによる米国特許出願公開第2017/0065000号;Ademeらによる第2015/0157052号;Connerらによる米国特許第10,314,330号;Stoneらによる第9,345,268号;Connerらによる第9,149,072号;両方ともBanerjeeらによる第5,105,831号及び第5,042,509号を参照されたい。このようなシステムの構成要素は、手持ち式デバイスと考えるのに十分小型な物品の形態を有する。すなわち、ある特定の例示的エアロゾルデリバリーデバイスの構成要素の使用によって、エアロゾルがタバコの燃焼又は熱分解の副産物から主に生成するという意味で、煙の生成をもたらさないというよりも、むしろこれらのシステムの使用により、その中に組み込まれたある特定の構成要素の揮散又は蒸発から蒸気の生成をもたらすのである。
したがって、一部の実施形態では、本開示のエアロゾル生成構成要素は一般的に、本明細書で開示されている基材物質を加熱し、基材物質に結合したエアロゾル形成材料をエアゾル化して、吸入用物質を形成するように設計された、点火可能な熱源を含むことができる。基材物質及び/又は熱源の少なくとも一部分は、外包装材、又は包み込み、ケーシング、部品、モジュール、部材などに覆われていることができる。エンクロージャーの全体的な設計は変化し、エアロゾル生成構成要素の全体的サイズ及び形状を規定するエンクロージャーのフォーマット又は構成もまた変化する。他の構成が可能ではあるが、一部の態様では、これらの実施形態の全体的な設計、サイズ及び/又は形状が従来の紙巻タバコ又は葉巻のものと類似していることが望ましいこともある。
本開示の特定の実施形態によるシート形態の基材は、電気エネルギーを使用して、本明細書で開示されている基材物質を加熱し、基材物質に結合したエアロゾル形成材料をエアゾル化して、吸入用物質を形成する(例えば、電気加熱式タバコ製品)、エアロゾルデリバリーデバイスのエアロゾル生成構成要素に使用することができる。一部の例示的実施形態では、エアロゾルデリバリーデバイスは電子タバコを特徴とすることができる。したがって、一部の実施形態では、本開示のエアロゾルデリバリーデバイスは、エネルギー源(例えば、電力供給源)のいくつかの組合せ、少なくとも1種の制御構成要素(例えば、エネルギー源からの物品の他の構成要素、例えば、マイクロプロセッサーへの電流を、個々に又はマイクロコントローラーの一部として制御することによって、発熱のための力を発動させる、制御する、調整する及び停止するための手段)、熱源(例えば、電気的抵抗性のある発熱体若しくは他の構成要素及び/又は誘導的コイル又は他の関連する構成要素及び/又は1種以上の放射式加熱素子)、及び本明細書で開示されている基材部分を含むエアロゾル生成構成要素を含むことができ、これらは十分な熱の適用によりエアロゾルを生成することが可能である。上記に述べられた構成要素の1種以上を物理的に組み合わせることが可能であることに注目されたい。例えば、ある特定の実施形態では、伝導性ヒータートレースは、ヒータートレースをエネルギー源により作動させ、抵抗性発熱体として使用することができるように、伝導性インクを使用して、本明細書に記載されているような基材物質の表面上に印刷することができる(例えば、セルロースフィルム)。例示的伝導性インクとして、グラフェンインク及び様々な金属を含有するインク、例えば、銀、金、パラジウム、白金及び合金又は他のこれらの組合せ(例えば、銀-パラジウム又は銀-白金インク)を含むインクが挙げられ、これらのインクは、例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット方式印刷などのプロセス、又は他の適当な印刷方法などを使用して表面に印刷することができる。
様々な実施形態では、いくつかのこれらの構成要素は、外装体又はシェルを備えることができ、これは一部の実施形態では、筺体と呼ぶことができる。外装体又はシェルの全体的な設計は異なってもよく、エアロゾルデリバリーデバイスの全体的なサイズ及び形状を規定し得る外装体のフォーマット又は構成は異なってもよい。他の構成も可能ではあるが、一部の実施形態では、紙巻タバコ又は葉巻の形状に類似している細長い本体が1つの、単一の筺体から形成されてもよく、又は細長い筺体は2つ又はそれよりも多くの分離可能な本体で形成することもできる。例えば、エアロゾルデリバリーデバイスは、形状が実質的に管状であり、よって、従来の紙巻タバコ又は葉巻の形状に類似し得る細長いシェル又は本体を含むことができる。1つの例では、エアロゾルデリバリーデバイスの構成要素のすべてが1つの筺体又は本体内に含有されている。他の実施形態では、エアロゾルデリバリーデバイスは、接合している、分離可能な2つ又はそれよりも多くの筺体を含むことができる。例えば、エアロゾルデリバリーデバイスは、1種以上の再利用可能な構成要素を含有する筺体を含む制御装置を一方のエンドに(例えば、アキュムレーター、例えば、充電式電池及び/又は充電式スーパーコンデンサー並びに物品の作動を制御するための様々なエレクトロニクス)及び他方のエンドに、取外し可能なように、これに連結可能な、使い捨て部分を含有する外装体又はシェル(例えば、使い捨ての香味含有エアロゾル生成構成要素)を保有することができる。
本明細書で開示されている基材を含み、燃焼による熱又は電気エネルギーからの熱を使用して、エアロゾルを提供するエアロゾル生成構成要素及びエアロゾルデリバリーデバイスが、図1~5を参照して、さらに本明細書の以下に記載されている。
この関連で、図1は、本開示の例示的実施形態によるエアロゾルデリバリーデバイス100を図示している。エアロゾルデリバリーデバイス100は、制御装置102及びエアロゾル生成構成要素104を含むことができる。一部の実施形態では、エアロゾル生成構成要素は、エアロゾルを形成する基材物質を加熱するための伝導性及び/又は誘導的熱源を用いた使用に対して設計されている。様々な実施形態では、伝導性熱源は、抵抗加熱部材を含む加熱集合体を含むことができる。抵抗加熱部材は、電流がそれを介して誘導された場合、熱を生成するように設計することができる。抵抗加熱部材として有用な導電性材料は、低い質量、低密度及び中程度の抵抗性を有し、使用の間に適用される温度で熱的に安定している材料であってよい。有用な加熱部材は、加熱し、急速に冷却する、よってエネルギーの効率的な使用を提供する。部材の急速な加熱は、これに近接したエアロゾル形成材料のほとんど即時的揮散を提供するのに有益となり得る。急速な冷却は、エアロゾル形成が、望まれない期間の間のエアロゾル形成材料の実質的な揮散(したがって廃棄)を阻止する。このような加熱部材はまた、特に時間ベースの電流制御が利用される場合、エアロゾル形成材料に適用される温度範囲の比較的正確な制御を可能にし得る。有用な導電性材料は通常加熱される材料とは化学的に非反応性であり(例えば、エアロゾル形成材料及び他の吸入用物質材料)、これによって、生成されるエアロゾル又は蒸気の香味又は内容物に悪影響を及ぼさないようにする。導電性材料として使用することができるいくつかの例示的、非限定的な材料として、炭素、グラファイト、炭素/グラファイト複合体、金属、セラミクス例えば、金属及び非金属カーバイド、窒化物、酸化物、ケイ化物、金属間化合物、サーメット、金属合金及び金属ホイルが挙げられる。特に、耐火性材料は有用であり得る。様々な、異なる材料を混合して、抵抗性、質量及び熱的導電率の所望の特性を達成することができる。特定の実施形態では、利用することができる金属として、例えば、ニッケル、クロム、ニッケルとクロムの合金(例えば、ニクロム)及びスチールが挙げられる。抵抗加熱を提供するのに有用であることができる材料は、これらの開示がそれら全体において参照により本明細書に組み込む、Countsらによる米国特許第5,060,671号;Deeviらによる米国特許第5,093,894号;Deeviらによる第5,224,498号;SprinkelJr.らによる第5,228,460号;Deeviらによる第5,322,075号;Deeviらによる米国特許第5,353,813号;Deeviらによる米国特許第5,468,936号;Dasによる米国特許第5,498,850号;Dasによる米国特許第5,659,656号;Deeviらによる米国特許第5,498,855号;Hajaligolによる米国特許第5,530,225号;Hajaligolによる米国特許第5,665,262号;Dasらによる米国特許第5,573,692号;及びFleischhauerらによる米国特許第5,591,368号に記載されている。
様々な実施形態では、加熱部材は、様々な形態、例えば、ホイル、発泡体、メッシュ、中空ボール、半分ボール、ディスク、らせん状、繊維、ワイヤー、フィルム、糸、ストリップ、リボン、又は円柱の形態で提供され得る。このような加熱部材は、多くの場合金属材料を含み、それを介して電流を通すことに伴う電気抵抗の結果として熱を生成するように設計されている。このような抵抗加熱部材は、基材部分に近接して、及び/又はこれと直接接触させて配置することができる。例えば、一実施形態では、加熱部材は制御装置102に位置する円柱又は他の加熱デバイスを含むことができ、円柱は、これらに限定されないが、銅、アルミニウム、白金、金、銀、鉄、スチール、真ちゅう、青銅、炭素(例えば、グラファイト)又はこれらのいずれかの組合せを含む1種以上の導電材料で構築される。様々な実施形態では、加熱部材はまた、これら又は他の導電材料のいずれかでコーティングされていてもよい。加熱部材は制御装置102の係合エンドの近位に位置することができ、基材部分110を含むエアロゾル生成構成要素104の加熱されるエンド106の一部分を実質的に取り囲むように設計することができる。このような方式で、加熱部材は、エアロゾル生成構成要素104が制御装置102に挿入されると、エアロゾル生成構成要素104の基材部分110の近位に位置することができる。他の例では、加熱部材の少なくとも一部分は、エアロゾル生成構成要素が制御装置に挿入されると、エアロゾル生成構成要素の少なくとも一部分に(例えば、エアロゾル生成構成要素に浸透する1つ以上の突起及び/又はスパイク)浸透することができる。一部の実施形態では、加熱部材は円柱を含むことができるが、他の実施形態では、加熱部材は様々な形態を取ることができ、一部の実施形態では、基材部分に直接接触する、及び/又はこれに浸透することができることに注目されたい。上に記載されているように、伝導性熱源を用いた使用に対して設計されていることに加えて、本発明で開示されたエアロゾル生成構成要素はまた、基材部分を加熱してエアロゾルを形成する誘導的熱源を用いた使用に対して設計されていてもよい。様々な実施形態では、誘導的熱源は、共鳴変圧器を含むことができ、これは共鳴送信機及び共鳴レシーバー(例えば、サセプター)を含むことができる。一部の実施形態では、共鳴送信機及び共鳴レシーバーは制御装置102に位置することができる。他の実施形態では、共鳴レシーバー、又はその一部分はエアロゾル生成構成要素104に位置することができる。例えば、一部の実施形態では、制御装置102は共鳴送信機を含むことができ、この共鳴送信機は、例えば、ホイル材料、コイル、円柱、又は振動磁界を生成するように設計された他の構造及び共鳴レシーバーを含むことができ、この共鳴レシーバーは、基材部分まで延びる1つ以上の突起を含むことができるか、又は基材部分で取り囲まれている。一部の実施形態では、エアロゾル生成構成要素は、共鳴レシーバーと密接に接触している。
他の実施形態では、共鳴送信機は、エアロゾル生成構成要素、特に、エアロゾル生成構成要素の基材部分を受け入れる空洞の周囲を囲むように設計された螺旋状コイルを含むことができる。一部の実施形態では、螺旋状コイルは、デバイスの外壁と受入空洞との間に位置することができる。一実施形態では、コイル巻線は円形の断面形状を有することができる。しかし、他の実施形態では、コイル巻線は様々な他の断面形状を有することもでき、この形状は、これらに限定されないが、楕円形の形状、長方形の形状、L形状、T形状、三角形の形状及びこれらの組合せを含む。別の実施形態では、ピンは受入空洞の一部分まで延びていてもよく、ピンは、例えば、ピン周辺又はピン内にコイル構造を含み、よって共鳴送信機を含むことができる。様々な実施形態では、エアロゾル生成構成要素は受入空洞内に受け入れてもよく、エアロゾル生成構成要素の1つ以上の構成要素は共鳴レシーバーとして機能することができる。一部の実施形態では、エアロゾル生成構成要素は共鳴レシーバーを含む。共鳴送信機及び共鳴レシーバーを含む他の可能な共鳴変圧器構成要素は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Sebastianらによる米国特許出願公開第2019/0124979号に記載されている。
様々な実施形態では、エアロゾル生成構成要素104及び制御装置102は、機能する関係で永久的に又は分離可能なように整列していてもよい。この関連で、図1は、連結した構成でのエアロゾルデリバリーデバイス100を図示しているのに対して、図2は、切り離された構成でのエアロゾルデリバリーデバイス100を図示している。様々な機序により、エアロゾル生成構成要素104を、制御装置102と接続させて、螺合、圧入係合、締まりばめ、滑りばめ、磁気係合などをもたらすことができる。
様々な実施形態では、本開示の例示的実施形態によるエアロゾルデリバリーデバイス100は様々な全体的形状を有することができ、これらは、これらに限定されないが、実質的にロッド状又は実質的に管状の形状の又は実質的に円柱状の形状であると定義され得る全体的な形状を含む。図1~2の実施形態では、デバイス100は実質的に円形の断面を有する。しかし、他の断面形状(例えば、楕円形、正方形、三角形など)もまた本開示により包含されている。例えば、一部の実施形態では、制御装置102又はエアロゾル生成構成要素104(及び/又はいずれかのサブ構成要素)のうちの1つ又は両方は、実質的に長方形の形状、例えば、実質的に長方形の立方体状の形状(例えば、USBフラッシュドライブと類似の形状)を有することができる。他の実施形態では、制御装置102又はエアロゾル生成構成要素104のうちの1つ又は両方(及び/又はいずれかのサブ構成要素)は他の手持ち型の形状を有することができる。例えば、一部の実施形態では制御装置102は小さなボックス形状、様々なポッドモッド形状、又はフォブ形状を有することができる。よって、物品の物理的形状を説明するこのような言語もまた、制御装置102及びエアロゾル生成構成要素104を含めた、その個々の構成要素に適用することができる。
本開示のエアロゾルデリバリーデバイス内の構成要素の整列は、様々な実施形態にわたり異なってもよい。一部の実施形態では、基材部分は、ユーザーへのエアロゾルの送達を最大にするため、熱源の近位に配置されてもよい。しかし、他の構成は除外されない。全般的に、熱源は基材部分の十分近くに配置されて、熱源からの熱が基材部分(例えば、その中のエアロゾル形成材料)を揮発させ、ユーザーへの送達用にエアロゾルを形成できるようにすることができる。熱源が基材部分を加熱すると、エアロゾルが、消費者による吸入に適した物理的な形態で形成され、放出され、又は生成される。前述の用語は、放出(release)、放出する(releasing)、放出(releases)又は放出された(released)についての言及が、形成する(form)又は生成する(generate)、形成する(forming)又は生成する(generating)、形成する(forms)又は生成する(generates)、及び形成された(formed)又は生成された(generated)を含むように、交換可能であることが意図されていることに注目されたい。具体的には、吸入用物質は、蒸気又はエアロゾル又はその混合物の形態で放出され、このような用語もまた、他に特定された場合を除いて、本明細書で交換可能なように使用されている。
上述のように、様々な実施形態のエアロゾルデリバリーデバイス100は、電池及び/又は他の電力供給源を組み込んで、例えば、熱源に電力を供給する、制御システムに電力を供給する、インジケーターに電力を供給するなど、様々な機能性をエアロゾルデリバリーデバイスに提供するのに十分な電流の流れを提供することができる。以下により詳細に論じられる通り、エネルギー源は様々な実施形態を取ることができる。エネルギー源は、熱源を急速に活性化させて、エアロゾルの形成をもたらし、望まれた期間の間、使用を介してエアロゾルデリバリーデバイスに電力を供給するのに十分な電力を送達することができる。一部の実施形態では、エネルギー源は、エアロゾルデリバリーデバイスが簡単に取り扱えるよう、エアロゾルデリバリーデバイス内に好都合にフィットするサイズである。有用なエネルギー源の例として、通常充電式であるリチウム-イオン電池が挙げられる(例えば、充電式リチウム-二酸化マンガン電池)。特に、リチウムポリマー電池は、このような電池より高い安全性を提供することができるので、使用することができる。他の種類の電池、例えば、N50-AAACADNICAニッケル-カドミウム細胞もまた使用することができる。さらに、例示的エネルギー源は、望ましい喫煙経験が損なわれないよう十分に軽量である。可能なエネルギー源のいくつかの例は、その開示がこれらそれぞれの全体において参照により本明細書に組み込む、Peckerarらによる米国特許第9,484,155号及びSurらによる米国特許出願公開第2017/0112191号に記載されている。
特定の実施形態では、制御装置102及びエアロゾル生成構成要素104のうちの1つ又は両方は、使い捨て又は再利用可能と呼ぶことができる。例えば、制御装置102は、置換え可能な電池又は充電式電池、固体電池、薄膜固体電池、充電式スーパーコンデンサーなどを有することができ、よって壁の充電器への接続、自動車充電器への接続(すなわち、紙巻タバコライター容器)、及びコンピュータへの接続、例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)ケーブル又はコネクター(例えば、USB2.0、3.0、3.1、USBタイプC)を介した、太陽電池(時にはソーラーセルとも呼ばれる)又はソーラーパネル太陽電池への接続、ワイヤレス充電器、例えば、誘導式ワイヤレス充電を使用する充電器(例えば、Wireless Power Consortium(WPC)のQiワイヤレス充填規格によるワイヤレス充填を含む。)、又はワイヤレス無線周波数(RF)ベースの充電器を含むいずれかの種類の再充電技術と組み合わせることができる。誘導式ワイヤレス充電システムの例は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Surらによる米国特許出願公開第2017/0112196号に記載されている。さらに、一部の実施形態では、エアロゾル生成構成要素104は単回使用のデバイスを含むことができる。制御装置での使用のための単回使用の構成要素は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Changらによる米国特許第8,910,639号に開示されている。
さらなる実施形態では、エネルギー源はまたコンデンサーを含むことができる。コンデンサーは、電池より速く放電することが可能であり、パフの間に帯電し、熱源に直接電力を供給するために使用された場合よりも遅い速度での電池のコンデンサーへの放電を可能にすることができる。例えば、スーパーコンデンサー、例えば、電気の二重層コンデンサー(EDLC)は、電池とは別に、又は電池と組み合わせて使用することができる。単独で使用される場合、スーパーコンデンサーは、物品のそれぞれの使用の前に、再充電することができる。よって、デバイスはまた、各使用の間に喫煙物品に取り付けてスーパーコンデンサーを補充することができる充電器構成要素を含んでもよい。
さらなる構成要素を本開示のエアロゾルデリバリーデバイスにおいて利用することができる。例えば、エアロゾルデリバリーデバイスは、消費者が物品で吸込みを行うと(例えば、パフにより発動するスイッチ)、圧力の変化又は気流の変化のいずれかに感応する流れセンサーを含むことができる。他の可能な電流発動/停止機序は、温度により発動するオン/オフスイッチ又は唇の圧力で発動するスイッチを含むことができる。このようなパフによる発動能力を提供できる例示的機序として、モデル163PC01D36ケイ素センサー、MicroSwitch division of Honeywell,Inc.、Freeport、Ill製造、を含む。エアロゾルデリバリーデバイスのための様々なマイクロコントローラー、センサー及びスイッチを含む、代表的な流れセンサー、電流調整構成要素及び他の電流制御構成要素が、これら全体がすべて参照により本明細書に組み込む、Gerthらによる米国特許第4,735,217号、すべてがBrooksらによる米国特許第4,922,901号、第4,947,874号及び第4,947,875号、McCaffertyらによる米国特許第5,372,148号、Fleischhauerらによる米国特許第6,040,560号、Nguyenらによる米国特許第7,040,314号並びにPanによる米国特許第8,205,622号に記載されている。その全体を参照により本明細書に組み込む、Ampoliniらによる米国特許第9,423,152号に記載されている制御スキームもまた参照されたい。
別の例では、エアロゾルデリバリーデバイスは、デバイスを保持するユーザーの第1の身体部分と接触するように設計された第1の伝導性表面及び第1の伝導性表面から伝導的に分離され、ユーザーの第2の身体部分と接触するように設計された第2の伝導性表面を含むことができる。よって、エアロゾルデリバリーデバイスが第1の伝導性表面と第2の伝導性表面との間の導電率の変化を検出した場合、気化器は、蒸気がユーザー保持ユニットにより吸入され得るように、活性化して、物質を気化する。第1の身体部分及び第2の身体部分は唇又は手の部位であってもよい。2つの伝導性表面はまた、パーソナル気化器ユニット内に含有された電池を充電するために使用することができる。2つの伝導性表面はまた、メモリー内に保存されたデータを出力させるために使用することができるコネクター又はコネクターの一部を形成することができる。その全体を参照により本明細書に組み込むTerryらによる米国特許第9,861,773号を参照されたい。
加えて、Sprinkelらによる米国特許第5,154,192号は、喫煙物品のためのインジケーターを開示している。Sprinkel,Jr.による米国特許第5,261,424号は、吸込みを行うことに伴うユーザーの唇の活動を検出し、次いで加熱デバイスの加熱を始動させるデバイスのマウスエンドに関連し得る圧電気センサーを開示している。McCaffertyらによる米国特許第5,372,148号は、マウスピースを介した圧力降下に応答して熱負荷アレイへのエネルギーの流れを制御するためのパフセンサーを開示している。Harrisらによる米国特許第5,967,148号は、挿入された構成要素の赤外透過率における不均一性を検出する識別子及び構成要素が容器に挿入されると検出ルーティンを実行するコントローラーを含む喫煙デバイスにおける容器を開示している。Fleischhauerらによる米国特許第6,040,560号は、多数の微分位相を有する定義された実行可能なパワーサイクルについて記載している。Watkinsらによる米国特許第5,934,289号は、フォトニックオプトロニック構成要素を開示している。Countsらによる米国特許第5,954,979号は、喫煙デバイスを介した吸込み抵抗を改変するための手段を開示している。Blakeらによる米国特許第6,803,545号は、喫煙デバイスでの使用のための特定の電池構成を開示している。Griffenらによる米国特許第7,293,565号は、喫煙デバイスで使用する様々な充電システムを開示している。Fernandoらによる米国特許第8,402,976号は、充電を容易にし、デバイスのコンピュータ制御を可能にする喫煙デバイスのためのコンピュータインターフェース手段を開示している。Fernandoらによる米国特許第8,689,804号は、喫煙デバイスに対する識別システムを開示している。FlickによるPCT特許出願公開WO2010/003480は、エアロゾル生成システムにおけるパフを示す流体流動検知システムを開示している。前述の開示のすべてはそれら全体において参照により本明細書に組み込む。
電子的エアロゾル送達物品に関係した構成要素及び本発明のデバイスに使用することができる開示している材料又は構成要素のさらなる例として、それぞれがその全体において参照により本明細書に組み込む、Gerthらによる米国特許第4,735,217号;Morganらによる米国特許第5,249,586号;Higginsらによる米国特許第5,666,977号;Adamsらによる米国特許第6,053,176号;Whiteによる米国特許第6,164,287号;Vogesによる米国特許第6,196,218号;Felterらによる米国特許第6,810,883号;Nicholsによる米国特許第6,854,461号;Honによる米国特許第7,832,410号;Kobayashiによる米国特許第7,513,253号;Hamanoによる米国特許第7,896,006号;Shayanによる米国特許第6,772,756号;Honによる米国特許第8,156,944及び8,375,957号;Thorensらによる米国特許第8,794,231号;Oglesbyらによる米国特許第8,851,083号;Monseesらによる米国特許第8,915,254及び第8,925,555号;DePianoらによる米国特許第9,220,302号;Honによる米国特許出願公開第2006/0196518号及び第2009/0188490号;Oglesbyらによる米国特許出願公開第2010/0024834号;Wangによる米国特許出願公開第2010/0307518号;HonによるPCT特許出願公開WO2010/091593;及びFooによるPCT特許出願公開WO2013/089551が挙げられる。さらに、Wormらにより出願された米国特許出願公開第2017/0099877号は、エアロゾルデリバリーデバイスに含まれ得るカプセル剤及びエアロゾルデリバリーデバイスに対するフォブ形状構成を開示しており、その全体を参照により本明細書に組み込む。前述の文献により開示された様々な材料は、様々な実施形態において本発明のデバイスに組み込まれてもよく、前述の開示のすべてはそれら全体において参照により本明細書に組み込む。
図2を参照すると、示されている実施形態において、エアロゾル生成構成要素104は加熱されるエンド106(制御装置102へと挿入されるように設計されている)及びマウスエンド108(ユーザーがここで吸込みを行ってエアロゾルを作り出す)を含む。加熱されるエンド106の少なくとも一部分は基材部分110を含む。一部の実施形態では、基材部分110はエアロゾル形成材料を含む基材を含み、これらはそれぞれ本明細書で開示されている通りである。様々な実施形態では、エアロゾル生成構成要素104、又はその一部分は、外側上包材料112に包装されていてもよい。様々な実施形態では、エアロゾル生成構成要素104のマウスエンド108はフィルター114を含むことができ、このフィルター114は、例えば、酢酸セルロース又はポリプロピレン材料で作製することができる。フィルター114は、さらに又は代わりに、タバコを含有する材料のストランド、例えば、その全体を参照により本明細書に組み込む、Rakerらによる米国特許第5,025,814号に記載されているものなどを含有することもできる。様々な実施形態では、フィルター114はエアロゾル生成構成要素104のマウスエンドの構造的完全性を増加させ、及び/又はフィルタリング能力を提供し、所望する場合、及び/又は吸込み抵抗を提供することができる。一部の実施形態では、フィルターは別個のセグメントを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態は、フィルタリングを提供するセグメント、吸込み抵抗を提供するセグメント、エアロゾルを冷却するための空間を提供する中空セグメント、より高い構造的完全性を提供するセグメント、他のフィルターセグメント、及び上記のうちのいずれか1つ又はいずれかの組合せを含むことができる。
一部の実施形態では、外側上包112の材料は、熱伝達に抵抗する材料を含むことができ、これは、紙又は他の繊維状材料、例えば、セルロース材料を含むことができる。外側上包材料はまた、繊維状材料内に埋め込まれた又は分散した少なくとも1種の充填材料を含むことができる。様々な実施形態では、充填材料は水不溶性の粒子の形態を有することができる。さらに、充填材料は無機構成要素を組み込むことができる。様々な実施形態では、外側上包は、多数の層、例えば、根底にある、バルク層及び上層の層、例えば、紙巻タバコの典型的な包装ペーパーで形成され得る。このような材料として、例えば、軽量の「ラグ繊維」、例えば、アマ、大麻、サイザル麻、米わら及び/又はエスパルトを挙げることができる。外側上包はまた、従来の紙巻タバコのフィルター素子で通常使用されている材料、例えば、酢酸セルロースを含むことができる。さらに、エアロゾル生成構成要素のマウスエンド108における外側上包の過剰の長さは、消費者の口から基材部分110を単に分離するため、又は以下に記載されているようなフィルター材料の位置決めのための空間を提供するため、又は物品の吸込みに影響を与えるため、又は吸込みの間デバイスから脱離する蒸気若しくはエアロゾルの流れ特性に影響を与えるために機能することができる。本開示で使用することができる外側上包材料に対する構成に関するさらなる考察は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Wormらによる米国特許第9,078,473号に見出すことができる。
一部の実施形態ではエアロゾル生成構成要素及び制御装置は、一般的に完全なエアロゾル送達物品として一緒に提供され得るが、構成要素は別々に提供されてもよい。例えば、本開示はまた、再利用可能な喫煙物品又は再利用可能な薬学的送達物品を用いた使用のための使い捨てユニットも包含する。特定の実施形態では、このような使い捨てユニット(付加された図に例示されているようなエアロゾル生成構成要素であってもよい)は、再利用可能なエアロゾル送達物品と係合するように設計された加熱されるエンド、吸入用物質を消費者まで運ぶことを可能にするように設計された対向するマウスエンド、並びに内部空間を規定する外面及び内面を有する壁を有する実質的に管状の形状の本体を含むことができる。エアロゾル生成構成要素(又はカートリッジ)の様々な実施形態が、その全体を参照により本明細書に組み込む、Wormらによる米国特許第9,078,473号に記載されている。
本明細書に記載されているいくつかの図は、作動する関係で制御装置及びエアロゾル生成構成要素を図示しているが、制御装置及びエアロゾル生成構成要素は個々のデバイスとして存在することもできると理解されている。したがって、組み合わせた構成要素と関連する本明細書に別途提供されているあらゆる考察はまた、個々の及び分離した構成要素として制御装置及びエアロゾル生成構成要素にも適用されると理解されたい。
別の態様では、本開示は、本明細書に記載されている様々な構成要素を提供するキットを対象としてもよい。例えば、キットは、1種以上のエアロゾル生成構成要素を有する制御装置を含むことができる。キットは、1種以上の充電構成要素を有する制御装置をさらに含むことができる。キットは1種以上の電池を有する制御装置をさらに含むことができる。キットは、1種以上のエアロゾル生成構成要素及び1種以上の充電構成要素及び/又は1種以上の電池を有する制御装置をさらに含むことができる。さらなる実施形態では、キットは複数のエアロゾル生成構成要素を含むことができる。キットは、複数のエアロゾル生成構成要素及び1種以上の電池及び/又は1種以上の充電構成要素をさらに含むことができる。上記実施形態では、エアロゾル生成構成要素又は制御装置は、加熱部材をその中に備えることができる。本発明のキットは、1種以上のさらなるキット構成要素を収納するケース(又は他の包装、輸送又は貯蔵用の構成要素)をさらに含むことができる。ケースは再利用可能な固い又は柔らかい容器であることができる。さらに、ケースは単なるボックス又は他の包装構造であることができる。
図3は、図2に示されているエアロゾル生成構成要素の概略的な透視断面図を図示している。特に、図3は、本明細書で開示されている複数のビーズ及びフィルター114を含む基材部分110を有するエアロゾル生成構成要素104を図示している。様々な実施形態では、他の構成要素が、基材部分110と、エアロゾル生成構成要素104のマウスエンド108との間で存在してもよい。例えば、一部の実施形態では、以下のうちの1つ又はいずれかの組合せを、基材部分110とエアロゾル生成構成要素104のマウスエンド108との間に配置することができる:空隙;中空管構造;冷却用空気のための相変化材料;香味放出媒体;選択的化学的吸着が可能なイオン交換繊維;フィルター媒体としてのエアロゲル粒子;及び他の適切な材料。可能な相変化材料のいくつかの例として、これらに限定されないが、塩、例えば、AgNO3、AlCl3、TaCl3、InCl3、SnCl2、AlI3及びTiI4;金属及び金属合金例えば、セレン、スズ、インジウム、スズ-亜鉛、インジウム-亜鉛、又はインジウム-ビスマス;及び有機化合物、例えば、D-マンニトール、コハク酸、p-ニトロ安息香酸、ヒドロキノン及びアジピン酸が挙げられる。他の例は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Potterらによる米国特許第8,430,106号に記載されている。
図4は、本開示の別の例示的実施形態によるエアロゾル生成構成要素の透視図を図示しており、図5は、外包装材を除去した、図4のエアロゾル生成構成要素の透視図を図示している。特に、図4は外包装材202を含むエアロゾル生成構成要素200を図示しており、図5は、エアロゾル生成構成要素200の他の構成要素を明らかにするために、外包装材202を除去した状態で、エアロゾル生成構成要素200を図示している。示されている実施形態では、示されている実施形態のエアロゾル生成構成要素200は、熱源204、基材部分210、中間構成要素208、及びフィルター212を含む。示されている実施形態において、中間構成要素208及びフィルター212はマウスピース214を一緒に含む。
様々な実施形態では、熱源204は、その点火により熱を生成するように設計され得る。示されている実施形態では、熱源204は、一般的に円柱状の形状を有し、燃焼性の炭素質材料を組み込んでいる燃焼性の燃料要素を含む。他の実施形態では、熱源204は、異なる形状、例えば、三角形、立方体又は六方晶形の断面を有するプリズム形状を有することができる。炭素質材料は一般的に高い炭素含有量を有する。ある特定の例示的炭素質材料は、主に炭素で構成されていてもよく及び/又は通常乾燥重量ベースで、およそ60パーセントより大きい、一般的におよそ70パーセントより大きい、多くの場合およそ80パーセントより大きい、及び頻繁におよそ90パーセントより大きい炭素含有量を有していてもよい。
ある場合には、熱源204は、燃焼性炭素質材料以外の要素(例えば、本明細書で上記に記載されている、タバコ構成要素、例えば、粉末状タバコ若しくはタバコ抽出物;香味剤;塩、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム及び炭酸ナトリウム;熱安定性グラファイト繊維;酸化鉄粉末;ガラスフィラメント;粉末状炭酸カルシウム;アルミナ顆粒;アンモニア供給源、例えば、アンモニア塩;結合剤、例えば、グアーガム、アンモニウムアルギン酸塩及びアルギン酸ナトリウム;並びに/又は熱源の温度の低下に対する相変化材料)を組み込むことができる。適用可能な熱源の具体的な寸法は異なり得るが、一部の実施形態では、熱源204は、およそ7mm~およそ20mmの範囲(両端の値を含む)の長さを有することができ、一部の実施形態では、およそ17mmであってもよく、全体の直径はおよそ3mm~およそ8mmの範囲(両端の値を含む)であってもよく、一部の実施形態ではおよそ4.8mm(及び一部の実施形態では、およそ7mm)であってもよい。他の実施形態では、熱源は様々な方式で構築することができるが、示されている実施形態では、熱源204は、粉砕した又は粉末状の炭素質材料を使用して、押し出し又は混合し、乾燥重量ベースで、およそ0.5g/cm3より大きい、多くの場合およそ0.7g/cm3より大きい、頻繁におよそ1g/cm3より大きい密度を有する。例えば、これら全体が参照により本明細書に組み込む、Riggsらによる米国特許第5,551,451号及びBorschkeらによる米国特許第7,836,897号に記載されている燃料供給源の構成要素、配合物及び設計の種類を参照されたい。様々な実施形態において、熱源は、例えば、実質的に固体円柱状の形状又は中空円柱状の(例えば、チューブ)形状を含む様々な形態を有することができ、示されている実施形態の熱源204は押し出されたモノリシック構造の炭素質材料を含み、これは一般的に円柱状の形状を有するが、複数のグルーブ216が、押し出されたモノリシック構造の炭素質材料の第1のエンドから、押し出されたモノリシック構造の炭素質材料の対向する第2のエンドへと縦方向に伸びる。一部の実施形態では、エアロゾルデリバリーデバイス、特に、熱源は熱伝達構成要素を含むことができる。様々な実施形態では、熱伝達構成要素は熱源に近位にあってもよく、一部の実施形態では、熱伝達構成要素は、熱源の中又は範囲内に位置していてもよい。熱伝達構成要素のいくつかの例は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Hejaziらによる米国特許出願公開第2019/0281891号に記載されている。
示されている実施形態において、熱源204のグルーブ216は幅及び深さが実質的に等しく、熱源204の外周に実質的に同等に分配されているが、他の実施形態は、わずか2つのグルーブだけを含んでもよく、さらなる他の実施形態はわずか単一のグルーブだけを含んでもよい。さらなる他の実施形態はいかなるグルーブもまったく含まなくてもよい。追加の実施形態は、同等でない幅及び/又は深さのものであってもよく、熱源の外周に同等でない間隔で配置されてもよい多数のグルーブを含んでもよい。さらなる他の実施形態では、熱源は、押し出されたモノリシック構造の炭素質材料の第1のエンドから、その対向する第2のエンドまで縦方向に伸びる溝及び/又はスリットを含んでもよい。一部の実施形態では、熱源は、その全体を参照により本明細書に組み込む、Lobovskyによる米国特許第7,615,184号に開示された種類の発泡プロセスで形成された発泡した炭素モノリスを含んでもよい。よって、いくつかの実施形態は、熱源を点火するのに費やされる時間の減少に関する利点を提供することができる。いくつかの他の実施形態では、熱源は断熱材の層と(示されていない)共押出しされてもよく、これによって製造時間及び費用が削減される。燃料要素の他の実施形態は、Brooksらによる米国特許第4,922,901号に記載されている種類の炭素繊維又は他の熱源の実施形態、例えば、Takeuchiらによる米国特許出願公開第第2009/0044818号に開示されたものなどを含み、それぞれがその全体において参照により本明細書に組み込む。
一般的に、熱源は、熱源からエアロゾル形成材料(並びに任意の着香剤、医薬、及び/又はユーザーへの送達に対して同様に提供されるものなど)への熱の適用により形成される/揮発されるエアロゾルがマウスピースを通してユーザーに送達されるように、1種以上のエアロゾル形成材料を有する基材部分の十分近くに配置される。すなわち、熱源が基材部分を加熱すると、エアロゾルが形成され、放出され、又は消費者による吸入に適した物理的形態で生成される。前述の用語は、放出する(release)、放出している(releasing)、放出する(releases)、又は放出された(released)についての言及が、形成する(form)又は生成する(generate)、形成している(forming)又は生成している(generating)、形成する(forms)又は生成する(generates)及び形成された(formed)又は生成された(generated)を含むように、交換可能であることが意図されていることに注目されたい。具体的には、吸入用物質は蒸気又はエアロゾル又はその混合物の形態で放出される。
図4及び5を再び参照すると、外包装材202は、熱源204の少なくとも一部分を、基材部分210及びマウスピース214の少なくとも一部分と一緒に係合させるように、又はそうでなければ接合させるように提供することができる。様々な実施形態では、外包装材202は、接着剤又は留め具などを介することを含む方式のいずれかの方法で包装された位置に保持されて、外包装材202が包装された位置に留まることを可能にするように設計されている。そうでなければ、いくつかの他の態様では、外包装材202は、所望する場合、除去可能なように設計されていてもよい。例えば、外包装材202を包装された位置に保持したまま、外包装材202を、熱源204、基材部分210及び/又はマウスピース214から除去することもできる。
一部の実施形態では、外包装材202に加えて、エアロゾルデリバリーデバイスはまた、基材部分210及び熱源204の少なくとも一部分の周囲を囲むように設計されたライナーを含むこともできる。他の実施形態ではライナーは、基材部分210の長さの一部分の周囲しか囲むことができないが、一部の実施形態では、ライナーは、基材部分210全長の周囲を実質的に囲むことができる。一部の実施形態では、外包装材料202はライナーを含むことができる。よって、一部の実施形態では、外包装材料202及びライナーは、一緒に提供される別個の材料であってもよい(例えば、結合した、縮合した、又はそうでなければ積層体として一緒に接合した)。他の実施形態では、外包装材202及びライナーは同じ材料であってもよい。いずれにしても、ライナーは、点火された熱源204により生成された熱を、ライナーから放射状に外側に伝導させるよう熱的に調節するように設計することができる。よって、一部の実施形態では、ライナーは、金属ホイル材料、合金材料、セラミック材料、又は他の熱伝導性の非晶質の炭素ベースの材料及び/又はアルミニウム材料で構築することができ、一部の実施形態では、積層体を含むことができる。一部の実施形態では、外包装材202及び/又はライナーの材料に応じて、断熱材の薄層は、ライナーから放射状に外側に提供され得る。よって、ライナーは、一部の態様では、エアロゾル生成構成要素200の2種又はそれよりも多くの別個の構成要素(例えば、熱源204、基材部分210及び/又はマウスピース214の一部分)を係合する方式を有利に提供することができ、その一方でまた熱伝達をそれに沿って軸方向に促進させるが、熱伝導を放射状に外側へと限定する方式を提供することができる。
図4に示されている通り、外包装材202(及び、必要に応じて、ライナー及び基材部分210)はまた、マウスピース214で吸込みを行う際に空気の侵入を可能にする、それに介して形成された1つ以上の開口を含むことができる(図5)。様々な実施形態では、これらの開口のサイズ及び数は、特定の設計の必要条件に基づき多様であってよい。示されている実施形態では、複数の開口220は、熱源204に最も近い基材部分210のエンドの近位に位置し、複数の別個の冷却開口221は、マウスピース214のフィルター212の近位の領域内の外包装材202(及び、一部の実施形態では、ライナー)に形成される。他の実施形態は異なり得るが、示されている実施形態では、開口220はエアロゾル生成構成要素200の外面周囲に実質的に均一に配置された複数の開口を含み、開口221もまたエアロゾル生成構成要素200の外面周辺に実質的に均一に配置された複数の開口を含む。様々な実施形態において、複数の開口が外包装材202(及び、一部の実施形態では、ライナー)を介して様々な方式で形成され得るが、示されている実施形態では、複数の開口220及び複数の別個の冷却開口221はレーザー穿孔を介して形成される。
示されている実施のエアロゾル生成構成要素200はまた中間構成要素208及び少なくとも1種のフィルター212(図5)も含む。様々な実施では、中間構成要素208又はフィルター212は、個々に又は一緒に、エアロゾル生成構成要素200のマウスピース214と考えられてもよいことに注目されたい。様々な実施において、中間構成要素もフィルターも含まれる必要はないが、示されている実施では、中間構成要素208は、その縦方向の軸に沿って実質的に柔軟性のない実質的に剛性の部材を含む。示されている実施では、中間構成要素208は中空管構造を含み、エアロゾル生成構成要素200に構造的完全性を付加し、生成されたエアロゾルの冷却を提供するために含まれる。いくつかの実施では、中間構成要素208を容器として使用して、エアロゾルを収集することができる。様々な実施では、このような構成要素は様々な材料のいずれかから構築することができ、1種以上の接着剤を含むことができる。例示的材料として、これらに限定されないが、ペーパー、ペーパー層、ペーパーボード、プラスチック、厚紙及び/又は複合材料が挙げられる。示されている実施では、中間構成要素208は、ペーパー又はプラスチック材料(例えば、エチル酢酸ビニル(EVA)、又は他のポリマー材、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーンなど)、又はセラミクス(例えば、炭化ケイ素、アルミナ、など)、又は他のアセテート繊維)で構築された中空円柱状の要素を含み、フィルターは、気体透過性材料(例えば、酢酸セルロース又は繊維、例えば、ペーパー又はレーヨン、又はポリエステル繊維)で構築された包装されたロッド又は円柱状ディスクを含む。
記述されているように、いくつかの実施では、マウスピース214は、マウスピース214に適用された吸込みに応答して、それを介してエアロゾルを受け取るように設計されたフィルター212を含むことができる。様々な実施では、フィルター212は、一部の態様では、中間構成要素208の第2のエンドの近位に放射状に及び/又は縦方向に配置された円形ディスクとして提供される。このように、マウスピース214で吸込みを行うと、フィルター212は、エアロゾル生成構成要素200の中間構成要素208を介して流動するエアロゾルを受け取る。いくつかの実施では、フィルター212は別個のセグメントを含むことができる。例えば、いくつかの実施は、フィルタリングを提供するセグメント、吸込み抵抗を提供するセグメント、エアロゾルを冷却する空間を提供する中空セグメント、より高い構造的完全性を提供するセグメント、他のフィルターセグメント及び上記のうちのいずれか1つの又はいずれかの組合せを含むことができる。いくつかの実施では、フィルター212は、さらに又は代わりに、タバコを含有する材料のストランド、例えば、その全体を参照により本明細書に組み込む、Rakerらによる米国特許第5,025,814号に記載されているものなどを含有することもできる。
様々な実施では、中間構成要素208及び/又はフィルター212のサイズ及び形状は異なってもよく、例えば中間構成要素208の長さはおよそ10mm~およそ30mmの範囲(両端の値を含む)であってよく、中間構成要素208の直径はおよそ3mm~およそ8mmの範囲(両端の値を含む)であってよく、フィルター212の長さはおよそ10mm~およそ20mmの範囲(両端の値を含む)であってよく、フィルター212の直径はおよそ3mm~およそ8mmの範囲(両端の値を含む)であってよい。示されている実施では、中間構成要素208はおよそ20mmの長さ及びおよそ4.8mmの直径(及びいくつかの実施では、およそ7mm)を有し及びフィルター212はおよそ15mmの長さ及びおよそ4.8mmの直径(又はいくつかの実施では、およそ7mm)を有する。
様々な実施では、熱源204の点火は、基材部分210に関連するエアロゾル形成材料のエアロゾル化を結果として生じる。ある特定の実施形態では、基材部分210の要素はいずれか有意な程度まで熱的分解(例えば、炭化、スコーチング、又は焼け)を受けず、エアロゾル化した構成要素はフィルター212を含むエアロゾル生成構成要素200を介して、ユーザーの口まで吸い込まれた空気中に取り込まれる。様々な実施では、マウスピース214(例えば、中間構成要素208及び/又はフィルター212)はユーザーによりマウスピース214に適用された吸込みに応答して、それを介して生成されたエアロゾルを受け取るように設計されている。いくつかの実施では、マウスピース214は基材部分210に固定されて係合され得る。例えば、接着剤、結合、溶接などは、マウスピース214を基材部分210に固定して係合するのに適切となり得る。1つの例では、マウスピース214は、基材部分210のエンドに超音波で溶接され、密閉される。
本開示によるエアロゾルデリバリーデバイス及び/又はエアロゾル生成構成要素は上記詳細に論じられているように様々な実施形態を取ることができるが、消費者によるエアロゾルデリバリーデバイス及び/又はエアロゾル生成構成要素の使用は同様の範囲内にある。エアロゾルデリバリーデバイス及び/又はエアロゾル生成構成要素の使用の前述の説明は、マイナーな修正を介して記載されている様々な実施形態に対して適用可能であり、これらは本明細書に提供されているさらなる開示を考慮すると当業者には明らかである。しかし、使用の説明は本開示の物品の使用を限定することを意図しておらず、本明細書の開示のすべての必要な必要条件に従うように提供される。
前述の説明及び関連する図において提示された教示の利益を有する、本開示が付随する技術分野の当業者には、本開示の多くの修正及び他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、本明細書で開示されている特定の実施形態に限定されず、修正及び他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されることを理解されたい。特定の用語が本明細書で利用されているが、これらの用語は一般的及び記述的意味のみで使用されており、制限する目的で使用されているわけではない。
本発明の態様は以下の実施例によりさらに完全に例示され、これら実施例は、本発明のある特定の態様を例示するために記載されているものであり、これらに限定されると解釈されるものではない。
実施例1.ミリングした植物を用いたビーズ状基材の実施形態
一実施形態では、以下の表1に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングしたタバコ、ミリングした植物、及びカルボキシメチルセルロースを秤量してミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford 精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、これに続いてグリセロールを添加し、この組合せを中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmドーム型スクリーンダイを使用して、混合物を押し出し、マルチグレイン形状(毛髪状)のロッドを生成する。続いて、押出物ロッドをモデルQJ-230T-2 Fuji Paudal Co.Ltd.実験室用マルメライザーに移す。マルメライザー回転ボウルを使用して、ロッドを円形ビーズへと再形成する。ロッドを19秒間球形化して(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい)、ビーズを得る。これらを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%±3%を得る。生成したビーズを8~16の間のメッシュでスクリーニングする(平均粒径分布は0.149mmであり、ビーズ重量は25~26ミリグラムである。)。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ25%のミリングした植物、48%のミリングしたタバコ、20%のグリセロール及び1%の結合剤を含有する。
一実施形態では、以下の表1に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングしたタバコ、ミリングした植物、及びカルボキシメチルセルロースを秤量してミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford 精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、これに続いてグリセロールを添加し、この組合せを中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmドーム型スクリーンダイを使用して、混合物を押し出し、マルチグレイン形状(毛髪状)のロッドを生成する。続いて、押出物ロッドをモデルQJ-230T-2 Fuji Paudal Co.Ltd.実験室用マルメライザーに移す。マルメライザー回転ボウルを使用して、ロッドを円形ビーズへと再形成する。ロッドを19秒間球形化して(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい)、ビーズを得る。これらを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%±3%を得る。生成したビーズを8~16の間のメッシュでスクリーニングする(平均粒径分布は0.149mmであり、ビーズ重量は25~26ミリグラムである。)。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ25%のミリングした植物、48%のミリングしたタバコ、20%のグリセロール及び1%の結合剤を含有する。
実施例2.非ニコチンの、ミリングした植物を有するビーズ状基材の実施形態
別の実施形態では、表1に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実施例2は、ミリングしたタバコを加工して、実質的にすべてのニコチンを抽出することを除いて、実施例1に対して概説されている方式と同様の方式で生成される。ビーズは6±3%含水量に乾燥させる。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ25%のミリングした植物、48%のミリングしたタバコ、20%のグリセロール及び1%の結合剤を含有する。
別の実施形態では、表1に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実施例2は、ミリングしたタバコを加工して、実質的にすべてのニコチンを抽出することを除いて、実施例1に対して概説されている方式と同様の方式で生成される。ビーズは6±3%含水量に乾燥させる。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ25%のミリングした植物、48%のミリングしたタバコ、20%のグリセロール及び1%の結合剤を含有する。
実施例3.タバコを含まない、ミリングした植物を有するビーズ状基材の実施形態
一実施形態では、以下の表2に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングした植物、任意選択の充填材(例えば、木材パルプ)、及び結合剤(例えば、カルボキシメチルセルロース)を秤量してミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、これに続いてグリセロールを添加し、この組合せを中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka Multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmドーム型スクリーンダイを使用して、混合物を押し出し、マルチグレイン形状(毛髪状)のロッドを生成する。続いて、押出物ロッドをモデルQJ-230T-2 Fuji Paudal Co.Ltd.実験室用マルメライザーに移す。マルメライザー回転ボウルを使用して、ロッドを円形ビーズへと再形成する。ロッドを19秒間球形化して(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい。)、ビーズを得る。これらを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%±3%を得る。生成したビーズを8~16の間のメッシュでスクリーニングする(平均粒径分布は0.149mmであり、ビーズ重量は25~26ミリグラムである。)。
一実施形態では、以下の表2に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングした植物、任意選択の充填材(例えば、木材パルプ)、及び結合剤(例えば、カルボキシメチルセルロース)を秤量してミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、これに続いてグリセロールを添加し、この組合せを中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka Multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmドーム型スクリーンダイを使用して、混合物を押し出し、マルチグレイン形状(毛髪状)のロッドを生成する。続いて、押出物ロッドをモデルQJ-230T-2 Fuji Paudal Co.Ltd.実験室用マルメライザーに移す。マルメライザー回転ボウルを使用して、ロッドを円形ビーズへと再形成する。ロッドを19秒間球形化して(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい。)、ビーズを得る。これらを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%±3%を得る。生成したビーズを8~16の間のメッシュでスクリーニングする(平均粒径分布は0.149mmであり、ビーズ重量は25~26ミリグラムである。)。
実施例4.植物抽出物を有するビーズ状基材の実施形態
別の実施形態では、以下の表3に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングしたタバコ、カルボキシメチルセルロース、及び植物抽出物を秤量してミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford 精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、これに続いてグリセロールを添加し、この組合せを中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka Multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmダイを使用して、組成物を押し出す。押出物を19秒間球形化する(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい。)。次いで、ビーズを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%、±3%を有するビーズを得る。生成したビーズを8~16の間のメッシュでスクリーニングする(平均粒径分布は0.149mmであり、ビーズ重量は25~26ミリグラムである。)。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ20%のグリセロール及び2.5%の植物抽出物を含有した。
別の実施形態では、以下の表3に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングしたタバコ、カルボキシメチルセルロース、及び植物抽出物を秤量してミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford 精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、これに続いてグリセロールを添加し、この組合せを中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka Multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmダイを使用して、組成物を押し出す。押出物を19秒間球形化する(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい。)。次いで、ビーズを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%、±3%を有するビーズを得る。生成したビーズを8~16の間のメッシュでスクリーニングする(平均粒径分布は0.149mmであり、ビーズ重量は25~26ミリグラムである。)。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ20%のグリセロール及び2.5%の植物抽出物を含有した。
実施例5.植物抽出物、非ニコチンを有するビーズ状基材の実施形態
別の実施形態では、表4に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングしたタバコ(加工して、実質的にすべてのニコチンを抽出)、植物抽出物、米穀粉、及びカルボキシメチルセルロースを秤量して、ミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、次いでグリセロールを添加し、混合物を中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka Multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmダイを使用して組成物を押し出す。押出物を球形化する(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい。)。次いで、ビーズを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%、±3%を有するビーズを得る。
別の実施形態では、表4に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実際の成分及びパーセンテージは、最終生成物の所望の特性に応じて異なり得る。ミリングしたタバコ(加工して、実質的にすべてのニコチンを抽出)、植物抽出物、米穀粉、及びカルボキシメチルセルロースを秤量して、ミキサーに入れ(モデルFM 130 D Littleford精密プラウミキサー)、中間速度で5分間混合する。水(量は使用する結合剤に依存する。)を添加し、次いでグリセロールを添加し、混合物を中間速度でおよそ1分間、又はマメ状の塊が観察されるまで混合する。チョッパーモーターをおよそ5秒間作動させ、次いで混合物を低速度で混合し、レシーバーに放出する。Osaka Multi-Gran MG-55押出し機(Fuji Paudal Co.,Ltd.)上で1.5mmダイを使用して組成物を押し出す。押出物を球形化する(時間は約19秒~約2分間まで変動してもよい。)。次いで、ビーズを65℃で30~45分間乾燥させて、標的含水量約6%、±3%を有するビーズを得る。
実施例6.着香剤を有するビーズ状基材の実施形態
別の実施形態では、表5に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実施例6は、植物抽出物の代わりに着香剤が使用されていることを除いて、実施例4に対して概説されている方式と同様の方式で生成される。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ20%のグリセロール及び2.5%の着香剤を含有する。
別の実施形態では、表5に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実施例6は、植物抽出物の代わりに着香剤が使用されていることを除いて、実施例4に対して概説されている方式と同様の方式で生成される。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ20%のグリセロール及び2.5%の着香剤を含有する。
実施例7.着香剤、非ニコチンを有するビーズ状基材の実施形態
別の実施形態では、表6に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実施例7は、ミリングしたタバコを加工して、実質的にすべてのニコチンを抽出することを除いて、実施例5に対して概説されている方式と同様の方式で生成される。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ20%のグリセロール及び2.5%の着香剤を含有する。
別の実施形態では、表6に記載されている成分を含むビーズ状基材が調製される。実施例7は、ミリングしたタバコを加工して、実質的にすべてのニコチンを抽出することを除いて、実施例5に対して概説されている方式と同様の方式で生成される。乾燥重量ベースで、ビーズはおよそ20%のグリセロール及び2.5%の着香剤を含有する。
Claims (53)
- エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、
微粒子形態のタバコ材料;
少なくとも1種の非タバコ植物材料;
結合剤;
水;及び
エアロゾル形成構成要素
を含む、基材。 - 少なくとも1種の非タバコ植物材料が微粒子形態である、請求項1に記載の基材。
- 非タバコ植物材料が、ユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む、請求項1に記載の基材。
- タバコ材料が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する、請求項1に記載の基材。
- タバコ材料がニコチンを実質的に含まない、請求項1に記載の基材。
- ニコチンを実質的に含まない、請求項1に記載の基材。
- 結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、請求項1に記載の基材。
- 結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項1に記載の基材。
- 結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、請求項1に記載の基材。
- 結合剤がカルボキシメチルセルロースである、請求項9に記載の基材。
- エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される、請求項1に記載の基材。
- エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の基材。
- 多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項12に記載の基材。
- 多価アルコールが、基材の総重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、請求項12に記載の基材。
- 水が、基材の総湿重量に対して、約20重量%~約30重量%の量で存在する、請求項1~11のいずれか一項に記載の基材。
- エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、
微粒子形態のタバコ材料;
着香剤、植物抽出物又は両方;
結合剤;
水;及び
エアロゾル形成構成要素
を含む、基材。 - 着香剤及び/又は植物抽出物が、基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量で存在する、請求項16に記載の基材。
- 植物抽出物が、アンジェリカ根、キャラウェー種子、シナモン、クローブ、コリアンダー種子、エルダーベリー、セイヨウニワトコ、ショウガ、ジャスミン、ラベンダー、ライラック、ペパーミント(Mentha piperita(メンサ・ピペリタ))、マルメロの抽出物及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項16に記載の基材。
- 着香剤が、バニラ、ミント、サクランボ、ブルーベリー;バニラ、ミント、サクランボ若しくはブルーベリーの抽出物又はこれらのいずれかの組合せを含む、請求項16に記載の基材。
- タバコ材料が、基材の総湿重量に対して、約55重量%~約65重量%の量で基材中に存在する、請求項16に記載の基材。
- 結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、請求項16に記載の基材。
- 結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項16に記載の基材。
- 結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、請求項16に記載の基材。
- 結合剤がカルボキシメチルセルロースである、請求項16に記載の基材。
- エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される、請求項16に記載の基材。
- エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、請求項16に記載の基材。
- 多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項26に記載の基材。
- 水が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、請求項16に記載の基材。
- タバコ材料がニコチンを実質的に含まず、基材が充填材をさらに含む、請求項16~28のいずれか一項に記載の基材。
- ニコチンを実質的に含まない、請求項29に記載の基材。
- 基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量の植物抽出物、及び基材の総湿重量に対して、約1重量%~約5重量%の量の着香剤を含む、請求項29に記載の基材。
- タバコ材料が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約45重量%の量で基材中に存在する、請求項29に記載の基材。
- 充填材が、基材の総湿重量に対して、約15重量%~約25重量%の量で存在する米穀粉である、請求項29に記載の基材。
- エアロゾルデリバリーデバイスでの使用のためのビーズ状形態の基材であって、
少なくとも1種の非タバコ植物材料;
結合剤;
水;及び
エアロゾル形成構成要素
を含む、基材。 - 少なくとも1種の非タバコ植物材料が微粒子形態である、請求項34に記載の基材。
- 非タバコ植物材料が、ユーカリ、ルイボス、スターアニス、フェンネル又はこれらの組合せを含む、請求項34に記載の基材。
- ニコチンを実質的に含まない、請求項34に記載の基材。
- 結合剤が、基材の総湿重量に対して、約0.5重量%~約1.5重量%の量で存在する、請求項34に記載の基材。
- 結合剤が、アルギン酸塩、海藻親水コロイド、セルロースエーテル、デンプン、デキストラン、カラギーナン、ポビドン、プルラン、ゼイン及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項34に記載の基材。
- 結合剤が、メチルセルロース、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、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの組合せからなる群から選択されるセルロースエーテルである、請求項34に記載の基材。
- 結合剤がカルボキシメチルセルロースである、請求項40に記載の基材。
- 基材の総湿重量に対して、約45重量%までの量の充填材をさらに含む、請求項34に記載の基材。
- エアロゾル形成構成要素が、水、多価アルコール、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックス、カンナビノイド、テルペン、糖アルコール又はこれらの組合せからなる群から選択される、請求項34に記載の基材。
- エアロゾル形成構成要素が多価アルコールを含む、請求項34に記載の基材。
- 多価アルコールが、グリセロール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリアセチン及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項44に記載の基材。
- 多価アルコールが、基材の総重量に対して、約10重量%~約20重量%の量で存在する、請求項44に記載の基材。
- 水が、基材の総湿重量に対して、約10重量%~約20重量%、又は約20重量%~約30重量%の量で存在する、請求項35~46のいずれか一項に記載の基材。
- 請求項1、16又は34のいずれか一項に記載の基材;
基材を加熱して、エアロゾルを形成するように設計された熱源;及び
基材からエアロゾルデリバリーデバイスのマウスエンドまで伸びるエアロゾル経路
を含む、エアロゾルデリバリーデバイス。 - 熱源が電動発熱体又は燃焼性発火源のいずれかを含む、請求項48に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
- 熱源が炭素ベースの材料を含む燃焼性発火源である、請求項48に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
- 熱源が電動発熱体である、請求項48に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
- 発熱体に電子的に連結しているエネルギー源をさらに含む、請求項51に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
- エネルギー源により発熱体に伝達される電力を制御するように設計されたコントローラーをさらに含む、請求項52に記載のエアロゾルデリバリーデバイス。
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