KR20210032516A

KR20210032516A - 에어로졸 발생

Info

Publication number: KR20210032516A
Application number: KR1020217005672A
Authority: KR
Inventors: 카브 가누니; 조셀린 베닝; 왈리드 아비 아운
Original assignee: 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-03-24
Also published as: BR112021001920A2; GB201812505D0; IL280498B1; IL280498B2; JP2021532749A; CA3107191A1; IL280498A; JP7551594B2; CN112533496A; EP3829344A1; WO2020025698A1; AU2019314884A1; NZ771789A; UA128728C2; AU2019314884B2; US20210298346A1; MX2021001234A

Abstract

에어로졸 형성 층을 포함하는 에어로졸 발생 재료로서, 에어로졸 형성 층이 무정형 고체를 포함하고, 에어로졸-형성 층이 0.015 mm 내지 1.0 mm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 재료가 본원에 개시된다.

Description

에어로졸 발생

본 발명은 에어로졸 발생에 관한 것이다.

시가렛들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 이들 유형들의 물품들에 대한 대안은 태우지 않고 가열함으로써 기재 재료로부터 화합물들을 방출시켜 흡입 가능한 에어로졸 또는 증기를 방출한다. 이들은 불연성(non-combustible) 흡연 물품들 또는 에어로졸 발생 어셈블리들로 지칭될 수 있다.

상기 제품의 한 가지 예는 고체 에어로졸화 가능 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출시키는 가열 디바이스이다. 이러한 고체 에어로졸화 가능 재료는 일부 경우들에 담배 재료를 함유할 수 있다. 가열은 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시켜 전형적으로 흡입 가능한 에어로졸을 형성시킨다. 이들 제품들은 비연소식 가열(heat-not-burn) 디바이스들, 담배 가열 디바이스들 또는 담배 가열 제품들로 지칭될 수 있다. 고체 에어로졸화 가능 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 다양한 상이한 배열체들이 알려져 있다.

또 다른 예로서, 전자 담배 하이브리드 디바이스들로도 공지된 e-시가렛(e-cigarette)/담배 가열 제품 하이브리드 디바이스들이 있다. 이들 하이브리드 디바이스들은 흡입 가능한 증기 또는 에어로졸을 생성시키기 위해 가열에 의해 증발되는 액체 공급원(니코틴을 함유하거나 함유하지 않을 수 있음)을 함유한다. 디바이스는 추가로 고체 에어로졸화 가능 재료(담배 재료를 함유하거나 함유하지 않을 수 있음)을 함유하며, 이러한 재료의 성분들은 흡입 가능한 증기 또는 에어로졸에 비말 동반되어 흡입 매체를 생성한다.

본 발명의 제1 양태는 에어로졸 형성 층을 포함하는 에어로졸 발생 재료로서, 상기 에어로졸 형성 층이 무정형 고체를 포함하고, 상기 에어로졸 형성 층이 0.015 mm 내지 1.0 mm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 재료를 제공한다. 일 구현예에서, 에어로졸 형성 층은 0.05 mm 내지 1.0 mm의 두께를 갖는다.

일 구현예에서, 무정형 고체는 활성 물질, 에어로졸 발생제, 향미제 및 겔화제 중 하나 이상을 포함한다. 특정 구현예에서, 무정형 고체는 니코틴, 담배 재료, 에어로졸 발생제, 향미제 및 겔화제 중 하나 이상을 포함한다.

본 발명의 제2 양태는 본 발명의 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 재료 및 에어로졸 발생 재료를 가열하지만 태우지 않도록 구성된 히터를 포함하는 에어로졸 발생 어셈블리(assembly)를 제공한다.

본 발명의 제3 양태는 에어로졸 발생 어셈블리에서 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 물품이 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품을 제공한다.

본 발명의 제4 양태는 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 재료를 제조하는 방법을 제공한다.

본원에 기재된 본 발명의 추가 양태들은 흡입 가능한 에어로졸의 발생에서 에어로졸 발생 재료, 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 어셈블리의 용도를 제공할 수 있다.

본 발명의 추가 특징들 및 이점들은 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서 제공된 하기 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 에어로졸 발생 재료의 분해 개략도이다.
도 2는 에어로졸 발생 물품의 일 예의 단면도를 제시한다.
도 3은 도 2의 물품의 사시도를 제시한다.
도 4는 에어로졸 발생 물품의 일 예의 단면 입면도를 제시한다.
도 5는 도 4의 물품의 사시도를 제시한다.
도 6은 에어로졸 발생 어셈블리의 일 예의 사시도를 제시한다.
도 7은 에어로졸 발생 어셈블리의 일 예의 단면도를 제시한다.
도 8은 에어로졸 발생 어셈블리의 일 예의 사시도를 제시한다.

본원에 기재된 에어로졸 형성 층은 "모놀리식 고체(monolithic solid)"(즉, 비-섬유질) 또는 "건조된 겔"로 대안적으로 지칭될 수 있는 "무정형 고체"를 포함한다. 무정형 고체는 액체와 같은 일부 유체를 그 내부에 보유할 수 있는 고체 재료이다. 일부 경우들에, 에어로졸 형성 층은 약 50 wt%, 60 wt% 또는 70 wt%의 무정형 고체 내지 약 90 wt%, 95 wt% 또는 100 wt%의 무정형 고체를 포함한다. 일부 경우들에, 에어로졸 형성 층은 무정형 고체로 구성된다.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명은 에어로졸 형성 층을 포함하는 에어로졸 발생 재료로서, 에어로졸 형성 층이 무정형 고체를 포함하고, 에어로졸 형성 층이 약 0.015 mm 내지 약 1.0 mm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 재료를 제공한다. 적합하게는, 두께는 약 0.05 mm, 0.1 mm 또는 0.15 mm 내지 약 0.5 mm 또는 0.3 mm의 범위일 수 있다. 본 발명자들은 0.2 mm의 두께를 갖는 재료가 특히 적합하다는 것을 발견하였다. 에어로졸 형성 층은 하나 초과의 층을 포함할 수 있고, 본원에 기재된 두께는 이들 층들의 총 두께를 지칭한다.

본 발명자들은 에어로졸 형성 층이 너무 두꺼우면 가열 효율이 저하된다는 것을 확립하였다. 이는 사용 중인 전력 소비 및 에어로졸 전달 시간에 악영향을 미친다. 반대로, 에어로졸 형성 층이 너무 얇으면 제조 및 취급이 어렵고; 매우 얇은 재료는 주조하기가 더 어렵고 깨지기 쉬우며 사용시 에어로졸 형성을 저하시킬 수 있다.

본 발명자들은 본원에 규정된 층 두께들이 이들 경쟁 고려사항들을 고려하여 재료 특성들을 최적화한다는 것을 확립하였다.

본원에 규정된 두께는 재료에 대한 평균 두께이다. 일부 경우들에, 무정형 고체 두께는 25%, 20%, 15%, 10%, 5% 또는 1% 이하로 변할 수 있다.

일부 경우들에, 에어로졸 발생 재료는 저항성 또는 유도성 가열 요소들과 같은 내장된 가열 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 수단은 무정형 고체에 내장될 수 있다.

에어로졸 발생 재료는 무정형 고체가 위에 제공되는 담체를 포함할 수 있다. 도 1은 이러한 에어로졸 발생 재료의 개략도를 제공한다. 라미네이트 구조(점선으로 표시됨)는 담체 층(4) 및 무정형 고체 층(2)을 포함한다.

담체는 무정형 고체 층이 형성되어 제작을 용이하게 하는 지지체로 기능한다. 담체는 무정형 고체 층에 인장 강도를 제공하여 취급을 용이하게 할 수 있다.

담체는 무정형 고체를 지지하는 데 사용될 수 있는 임의의 적합한 재료일 수 있다. 일부 경우들에, 담체는 금속 호일, 종이, 카본 페이퍼, 내유지(greaseproof paper), 세라믹, 탄소 동소체들, 예를 들어, 흑연 및 그래핀, 플라스틱, 판지, 목재 또는 이들의 조합물로부터 선택된 재료들로 형성될 수 있다. 일부 경우들에, 담체는 재생 담배(reconstituted tobacco) 시트와 같은 담배 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 일부 경우들에, 담체는 금속 호일, 종이, 판지, 목재 또는 이들의 조합물로부터 선택된 재료들로 형성될 수 있다. 일부 경우들에, 담체 자체는 이전 목록들로부터 선택된 재료들의 층들을 포함하는 라미네이트 구조이다. 일부 경우들에, 담체 층은 또한 향미 담체로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 담체는 향미제 또는 담배 추출물(tobacco extract)이 함침될 수 있다.

일부 경우들에, 담체는 자성일 수 있다. 이러한 기능성은 사용 중인 어셈블리에 담체를 고정하는 데 사용될 수 있거나, 특정 무정형 고체 형상들을 발생시키는 데 사용될 수 있다. 일부 경우들에, 에어로졸 발생 재료는 사용 중에 재료를 유도 히터에 고정시키는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 자석들을 포함할 수 있다.

일부 경우들에, 담체는 기체 및/또는 에어로졸에 대해 실질적으로 또는 완전히 불투과성일 수 있다. 이는 에어로졸 또는 기체가 담체 층을 통해 통과하는 것을 방지하여 유동을 제어하고 이를 사용자에게 전달되도록 한다. 이는 또한, 예를 들어, 에어로졸 발생 어셈블리에 제공된 히터의 표면 상에서 사용시 기체/에어로졸의 응축 또는 다른 침착을 방지하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 일부 경우들에 소비 효율 및 위생이 개선될 수 있다.

한 경우에, 무정형 고체에 접하는 담체의 표면은 다공성일 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 담체는 종이를 포함한다. 본 발명자들은 종이와 같은 다공성 담체가 본 발명에 특히 적합하다는 것을 발견하였으며; 다공성 층은 무정형 고체 층에 접하고 강한 결합을 형성한다. 무정형 고체는 겔을 건조하여 형성되며, 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 겔을 형성하는 슬러리가 다공성 담체(예를 들어, 종이)에 부분적으로 함침되어 겔이 응결되어 가교를 형성하는 경우 담체가 겔에 부분적으로 결합되는 것으로 생각된다. 이는 겔과 담체 사이(및 건조된 겔과 담체 사이)에 강한 결합을 제공한다. 다공성 층(예를 들어, 종이)은 또한 향미를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 일부 경우들에, 다공성 층은 적합하게는 0-300 Coresta 단위(CU), 적합하게는 5-100 CU 또는 25-75 CU의 다공도를 갖는 종이를 포함할 수 있다.

추가로, 표면 거칠기는 무정형 재료와 담체 사이의 결합 강도에 기여할 수 있다. 본 발명자들은 (담체에 접하는 표면에 대한) 종이 거칠기가 적합하게는 50-1000 베크(Bekk) 초, 적합하게는 50-150 베크 초, 적합하게는 100 베크 초(50.66-48.00 kPa의 공기압 간격에 걸쳐 측정됨)의 범위일 수 있음을 발견하였다. (베크 평활도 시험기는 매끄러운 유리 표면과 종이 샘플 사이에 지정된 압력의 공기가 누출되는 종이 표면의 평활도를 결정하는 데 사용되는 기기이며, 이들 표면들 사이에 침투하는 공기의 고정된 부피에 대한 시간(초)이 "베크 평활도"이다).

반대로, 무정형 고체로부터 멀리 직면하는 담체의 표면은 히터와 접촉하여 배열될 수 있고, 더 매끄러운 표면은 더 효율적인 열 전달을 제공할 수 있다. 따라서, 일부 경우들에, 담체는 무정형 재료에 접하는 더 거친 면 및 무정형 재료로부터 멀리 직면하는 더 부드러운 면을 갖도록 배치된다.

일 특정 경우에, 담체는 종이 배킹된 호일(paper-backed foil)일 수 있으며; 종이 층은 무정형 고체 층에 접하고 이전 단락들에서 논의된 특성들은 이러한 인접에 의해 제공된다. 호일 배킹은 실질적으로 불투과성이며, 이는 에어로졸 유동 경로의 제어를 제공한다. 금속 호일 배킹은 또한 무정형 고체에 열을 전도하는 역할을 할 수 있다.

또 다른 경우에, 종이 배킹된 호일의 호일 층은 무정형 고체와 접한다. 호일은 실질적으로 불투과성이므로 무정형 고체에 제공된 물이 종이에 흡수되어 이의 구조적 온전성을 약화시킬 수 있는 것을 방지한다.

일부 경우들에, 담체는 알루미늄 호일과 같은 금속 호일로부터 형성되거나 이를 포함한다. 금속 담체는 무정형 고체로의 열 에너지의 더 나은 전도를 허용할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 금속 호일은 유도 가열 시스템에서 서셉터(susceptor)로 기능할 수 있다. 특정 구현예들에서, 담체는 금속 호일 층 및 지지 층, 예를 들어, 판지를 포함한다. 이들 구현예들에서, 금속 호일 층은 약 1 μm 내지 약 10 μm, 적합하게는 약 5 μm와 같은 20 μm 미만의 두께를 가질 수 있다.

일부 경우들에, 담체는 약 0.010 mm, 및 약 2.5 mm, 적합하게는 약 0.015 mm, 0.017 mm 0.02 mm, 0.05 mm 또는 0.1 mm 내지 약 1.5 mm, 1.0 mm, 또는 0.5 mm의 두께를 가질 수 있다.

에어로졸 형성 재료 조성물

일부 경우들에, 무정형 고체는 1-60 wt%의 겔화제를 포함할 수 있으며, 이들 중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.

적합하게는, 무정형 고체는 약 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% 또는 25 wt% 내지 약 60 wt%, 50 wt%, 45 wt%, 40 wt%, 35 wt%, 30 wt% 또는 27 wt%의 겔화제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무정형 고체는 1-50 wt%, 5-40 wt%, 10-30 wt% 또는 15-27 wt%의 겔화제를 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 겔화제는 하이드로콜로이드를 포함한다. 일부 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트들, 펙틴들, 전분들(및 유도체들), 셀룰로스들(및 유도체들), 검들, 실리카 또는 실리콘 화합물들, 점토들, 폴리비닐 알콜 및 이들의 조합물들을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트들, 펙틴들, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 풀루란, 잔탄 검 구아 검, 카라기난, 아가로스, 아카시아 검, 흄드 실리카, PDMS, 소듐 실리케이트, 카올린 및 폴리비닐 알콜 중 하나 이상을 포함한다. 일부 경우들에, 겔화제는 알기네이트 및/또는 펙틴을 포함하고, 무정형 고체의 형성 동안 응결제(예를 들어, 칼슘 공급원)와 조합될 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 칼슘 가교된 알기네이트 및/또는 칼슘 가교된 펙틴을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트를 포함하고, 알기네이트는 무정형 고체의 10-30 wt%의 양(건조 중량 기준으로 계산됨)으로 무정형 고체에 존재한다. 일부 구현예들에서, 알기네이트는 무정형 고체에 존재하는 유일한 겔화제이다. 다른 구현예들에서, 겔화제는 알기네이트 및 적어도 하나의 추가 겔화제, 예를 들어, 펙틴을 포함한다.

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 카라기난을 포함하는 겔화제를 포함할 수 있다.

적합하게는, 무정형 고체는 약 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 또는 20 wt% 내지 약 80 wt%, 70 wt%, 60 wt%, 55 wt%, 50 wt%, 45 wt%, 40 wt%, 또는 35 wt%의 에어로졸 발생제(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생제는 가소제로 작용할 수 있다. 예를 들어, 무정형 고체는 10-60 wt%, 15-50 wt% 또는 20-40 wt%의 에어로졸 발생제를 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 에어로졸 발생제는 에리트리톨, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 트리아세틴, 소르비톨 및 자일리톨로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다. 일부 경우들에, 에어로졸 발생제는 글리세롤을 포함하거나, 이를 필수구성으로 포함하거나, 이로 구성된다. 본 발명자들은 가소제의 함량이 너무 높으면 무정형 고체가 물을 흡수하여 사용시 적절한 소비 경험을 생성하지 않는 재료를 생성할 수 있음을 확립하였다. 본 발명자들은 가소제 함량이 너무 낮으면 무정형 고체가 다루기 힘들고 용이하게 부서질 수 있음을 확립하였다. 본원에 명시된 가소제 함량은 무정형 고체 시트가 보빈에 권취되는 것을 허용하는 무정형 고체 유연성을 제공하며, 이는 에어로졸 발생 물품들의 제조에 유용하다.

일부 경우들에, 무정형 고체는 향미를 포함할 수 있다. 적합하게는, 무정형 고체는 최대 약 60 wt%, 50 wt%, 40 wt%, 30 wt%, 20 wt%, 10 wt% 또는 5 wt%의 향미를 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 적어도 약 0.1 wt%, 0.5 wt%, 1 wt%, 2 wt%, 5 wt% 10 wt%, 20 wt% 또는 30 wt%의 향미(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무정형 고체는 0.1-60 wt%, 1-60 wt%, 5-60 wt%, 10-60 wt%, 20-50 wt% 또는 30-40 wt%의 향미를 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 향미(존재시)는 멘톨을 포함하거나, 이를 필수구성으로 포함하거나, 이로 구성된다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 향미를 포함하지 않는다.

일부 경우들에, 무정형 고체는 활성 물질을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 경우들에, 무정형 고체는 담배 재료 및/또는 니코틴을 추가로 포함한다. 예를 들어, 무정형 고체는 분말형 담배(powdered tobacco) 및/또는 니코틴 및/또는 담배 추출물을 추가로 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 약 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% 또는 25 wt% 내지 약 70 wt%, 50 wt%, 45 wt% 또는 40 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 활성 물질을 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 약 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% 또는 25 wt% 내지 약 70 wt%, 60 wt%, 50 wt%, 45 wt% 또는 40 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 재료 및/또는 니코틴을 포함할 수 있다.

일부 경우들에, 무정형 고체는 담배 추출물과 같은 활성 물질을 포함한다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 5-60 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 약 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% 또는 25 wt% 내지 약 55 wt%, 50 wt%, 45 wt% 또는 40 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무정형 고체는 5-60 wt%, 10-55 wt% 또는 25-55 wt%의 담배 추출물을 포함할 수 있다. 담배 추출물은 무정형 고체가 1 wt% 1.5 wt%, 2 wt% 또는 2.5 wt% 내지 약 6 wt%, 5 wt%, 4.5 wt% 또는 4 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함하는 농도로 니코틴을 함유할 수 있다. 일부 경우들에, 담배 추출물로 인한 것 이외에 무정형 고체에 니코틴이 없을 수 있다.

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 담배 재료를 포함하지 않지만 니코틴을 포함한다. 일부 상기 경우들에, 무정형 고체는 약 1 wt%, 2 wt%, 3 wt% 또는 4 wt% 내지 약 20 wt%, 15 wt%, 10 wt% 또는 5 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)의 니코틴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무정형 고체는 1-20 wt% 또는 2-5 wt%의 니코틴을 포함할 수 있다.

일부 경우들에, 활성 물질 및/또는 향미의 전체 함량은 적어도 약 0.1 wt%, 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%, 25 wt% 또는 30 wt%일 수 있다. 일부 경우들에, 활성 물질 및/또는 향미의 전체 함량은 약 70 wt%, 60 wt%, 50 wt% 또는 40 wt% 미만(모두 건조 중량 기준으로 계산됨)일 수 있다.

일부 경우들에, 담배 재료, 니코틴 및 향미의 전체 함량은 적어도 약 0.1 wt%, 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%, 25 wt% 또는 30 wt%일 수 있다. 일부 경우들에, 담배 재료, 니코틴 및 향미의 전체 함량은 약 70 wt%, 60 wt%, 50 wt% 또는 40 wt% 미만일 수 있다(모두 건조 중량 기준으로 계산됨).

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 하이드로겔이고, 습윤 중량 기준으로 계산된 약 20 wt% 미만의 물을 포함한다. 일부 경우들에, 하이드로겔은 습윤 중량 기준(WWB)으로 계산된 약 15 wt%, 12 wt% 또는 10 wt% 미만의 물을 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 하이드로겔은 적어도 약 1 wt%, 2 wt% 또는 적어도 약 5 wt%의 물(WWB)을 포함할 수 있다.

무정형 고체는 겔로 제조될 수 있으며, 이러한 겔은 0.1-50 wt%로 포함된 용매를 추가로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자들은 향미가 가용성인 용매의 포함이 겔 안정성을 감소시킬 수 있고, 향미가 겔로부터 결정화될 수 있음을 확립하였다. 이와 같이, 일부 경우들에, 겔은 향미가 용해되는 용매를 포함하지 않는다.

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 60 wt% 미만의 충전제, 예를 들어, 1 wt% 내지 60 wt%, 또는 5 wt% 내지 50 wt%, 또는 5 wt% 내지 30 wt%, 또는 10 wt% 내지 20 wt%의 충전제를 포함한다.

다른 구현예들에서, 무정형 고체는 20 wt% 미만, 적합하게는 10 wt% 미만 또는 5 wt% 미만의 충전제를 포함한다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 1 wt% 미만의 충전제를 포함하고, 일부 경우들에, 충전제를 포함하지 않는다.

충전제는 존재시 하나 이상의 무기 충전제 재료들, 예를 들어, 탄산 칼슘, 펄라이트, 질석, 규조토, 콜로이드 실리카, 산화 마그네슘, 황산 마그네슘, 탄산 마그네슘, 및 적합한 무기 흡착제들, 예를 들어, 분자체들을 포함할 수 있다. 충전제는 목재 펄프, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체들과 같은 하나 이상의 유기 충전제 재료들을 포함할 수 있다. 특히, 일부 경우들에, 무정형 고체는 석회분말과 같은 탄산 칼슘을 포함하지 않는다.

충전제를 포함하는 특정 구현예들에서, 충전제는 섬유질이다. 예를 들어, 충전제는 목재 펄프, 대마 섬유, 셀룰로스 또는 셀룰로스 유도체들과 같은 섬유질 유기 충전제 재료일 수 있다. 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 무정형 고체에 섬유질 충전제를 포함시키는 것은 재료의 인장 강도를 증가시킬 수 있는 것으로 생각된다. 이는 무정형 고체 시트가 에어로졸화 가능 재료의 로드를 둘러싸는 경우와 같이 무정형 고체가 시트로서 제공되는 예들에서 특히 유리할 수 있다.

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 담배 섬유들(tobacco fibres)을 포함하지 않는다. 특정 구현예들에서, 무정형 고체는 섬유질 재료를 포함하지 않는다.

일부 구현예들에서, 에어로졸 발생 재료는 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 구현예들에서, 에어로졸 발생 재료는 섬유질 재료를 포함하지 않는다.

일부 구현예들에서, 에어로졸 발생 기재는 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 구현예들에서, 에어로졸 발생 기재는 섬유질 재료를 포함하지 않는다.

일부 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 담배 섬유들을 포함하지 않는다. 특정 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 섬유질 재료를 포함하지 않는다.

일부 경우들에, 무정형 고체는 겔화제, 에어로졸 발생제, 활성 물질, 물, 및 선택적으로 향미를 필수구성으로 포함하거나, 이들로 구성될 수 있다.

일부 경우들에, 무정형 고체는 겔화제, 에어로졸 발생제, 담배 재료 및/또는 니코틴 공급원, 물, 및 선택적으로 향미를 필수구성으로 포함하거나, 이들로 구성될 수 있다.

무정형 고체를 포함하는 에어로졸 발생 물질은 30 g/m² 내지 120 g/m²와 같은 임의의 적합한 면적 밀도를 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 에어로졸 발생 재료는 약 30 내지 70 g/m², 또는 약 40 내지 60 g/m²의 면적 밀도를 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 무정형 고체는 약 80 내지 120 g/m², 또는 약 70 내지 110 g/m², 또는 특히 약 90 내지 110 g/m²의 면적 밀도를 가질 수 있다. 상기 면적 밀도들은 에어로졸 발생 재료가 시트 형태의 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함되거나 파쇄된 시트(이하에 추가로 기재됨)로서 포함되는 경우 특히 적합할 수 있다.

에어로졸 발생 물품 및 어셈블리

본 발명의 제2 양태는 본 발명의 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 재료 및 에어로졸 발생 재료를 가열하지만 태우지 않도록 구성된 히터를 포함하는 에어로졸 발생 어셈블리를 제공한다.

일부 경우들에, 히터는 사용시 에어로졸화 가능 재료(들)을 태우지 않고 120℃ 내지 350℃로 가열할 수 있다. 일부 경우들에, 히터는 사용시 에어로졸화 가능 재료(들)를 태우지 않고 140℃ 내지 250℃로 가열할 수 있다. 일부 경우들에, 사용시 실질적으로 모든 무정형 고체는 히터로부터 약 4 mm, 3 mm, 2 mm 또는 1 mm 미만으로 존재한다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 히터로부터 약 0.017 mm 내지 2.0 mm, 적합하게는 0.1 mm 내지 1.0 mm 사이에 배치된다. 일부 경우들에, 무정형 고체의 표면은 히터에 직접 접할 수 있다.

히터는 에어로졸 발생 재료를 가열하지만 태우지 않도록 구성된다. 히터는 일부 경우들에 박막 전기 저항 히터일 수 있다. 다른 경우들에, 히터는 유도 히터 등을 포함할 수 있다. 히터는 가연성 열원 또는 사용시 제품 열에 발열 반응을 일으키는 화학 열원일 수 있다. 에어로졸 발생 어셈블리는 복수의 히터들을 포함할 수 있다. 히터(들)는 배터리로 전원을 공급받을 수 있다.

에어로졸 발생 어셈블리는 냉각 요소 및/또는 필터를 추가로 포함할 수 있다. 냉각 요소는 존재시 기체 또는 에어로졸 성분들을 냉각시키는 작용을 하거나 기능할 수 있다. 일부 경우들에, 이는 기체 성분들을 냉각시켜 이들을 응축시켜 에어로졸을 형성시키는 작용을 할 수 있다. 이는 또한 장치의 매우 고온의 부분들을 사용자로부터 이격시키는 작용을 할 수 있다. 필터는 존재시 셀룰로스 아세테이트 플러그와 같은 당 분야에 공지된 임의의 적합한 필터를 포함할 수 있다.

일부 경우들에, 에어로졸 발생 어셈블리는 비연소식 가열 디바이스일 수 있다. 즉, 고체 담배 함유 재료를 함유할 수 있다(액체 에어로졸화 가능 재료는 없음). 일부 경우들에, 무정형 고체는 담배 재료를 포함할 수 있다. 비연소식 가열 디바이스는 전체내용이 참조로서 포함되는 WO 2015/062983 A2호에 개시되어 있다.

일부 경우들에, 에어로졸 발생 어셈블리는 전자 담배 하이브리드 디바이스일 수 있다. 즉, 이는 고체 에어로졸화 가능 재료 및 액체 에어로졸화 가능 재료를 함유할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 니코틴을 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 담배 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 무정형 고체는 담배 재료 및 별도의 니코틴 공급원을 포함할 수 있다. 별도의 에어로졸화 가능 재료는 별도의 히터들, 동일한 히터에 의해 가열될 수 있거나, 한 경우에, 하류의 에어로졸화 가능 재료는 상류 에어로졸화 가능 재료로부터 생성되는 고온 에어로졸에 의해 가열될 수 있다. 전자 담배 하이브리드 디바이스는 전체내용이 참조로서 포함되는 WO 2016/135331 A1호에 개시되어 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 어셈블리에 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 제공한다. 물품(본원에서 에어로졸 발생 물품, 카트리지 또는 소모품으로 지칭될 수 있음)은 THP, 전자 담배 하이브리드 디바이스 또는 또 다른 에어로졸 발생 디바이스에 사용하도록 적합화될 수 있다. 일부 경우들에, 물품은 필터 및/또는 냉각 요소(상기 기재됨)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 에어로졸 발생 물품은 종이와 같은 포장 재료로 둘러싸일 수 있다.

에어로졸 발생 물품은 환기구들을 추가로 포함할 수 있다. 이들은 물품의 측벽에 제공될 수 있다. 일부 경우들에, 환기구들은 필터 및/또는 냉각 요소에 제공될 수 있다. 이들 구멍들은 사용 동안 냉각 공기가 물품으로 유입되도록 할 수 있으며, 이는 가열 휘발된 성분들과 혼합되어 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.

환기는 물품이 사용시 가열되는 경우 물품에서 가시적인 가열 휘발된 성분들의 생성을 향상시킨다. 가열 휘발된 성분들은 가열 휘발된 성분들의 과포화가 발생하도록 가열 휘발된 성분들을 냉각하는 과정에 의해 가시화된다. 가열 휘발된 성분들은 이후 핵형성으로 달리 알려진 액적 형성을 겪고, 결국 가열 휘발된 성분들의 추가 응축 및 가열 휘발된 성분들로부터 새로 형성된 액적들의 응고에 의해 가열 휘발된 성분들의 에어로졸 입자들의 크기가 증가한다.

일부 경우들에, 환기 비율로 알려진 가열 휘발된 성분들과 냉각 공기의 합계에 대한 냉각 공기의 비율은 적어도 15%이다. 15%의 환기 비율은 상기 기재된 방법에 의해 가열 휘발된 성분들을 가시화할 수 있도록 한다. 가열 휘발된 성분들의 가시성은 사용자가 휘발된 성분들이 생성되었음을 확인하고 흡연 경험의 감각적 경험을 더하는 것을 가능하게 한다.

또 다른 예에서, 환기 비율은 가열 휘발된 성분들에 추가 냉각을 제공하기 위해 50% 내지 85%이다. 일부 경우들에, 환기 비율은 적어도 60% 또는 65%일 수 있다.

일부 경우들에, 에어로졸 발생 재료는 시트 형태로 물품/어셈블리에 포함될 수 있다. 일부 경우들에, 에어로졸 발생 재료는 평면 시트로 포함될 수 있다. 일부 경우들에, 에어로졸 발생 재료는 평면 시트, 다발 시트 또는 모인 시트(gathered sheet), 주름진 시트(crimped sheet), 또는 권취된 시트(rolled sheet)(즉, 튜브 형태)로 포함될 수 있다. 일부 상기 경우들에, 이들 구현예들의 무정형 고체는 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 에어로졸화 가능 재료(예를 들어, 담배)의 로드를 둘러싸는 시트와 같은 시트로서 포함될 수 있다. 일부 다른 경우들에, 에어로졸 발생 재료는 시트로 형성되고, 이후 파쇄되어 물품에 통합될 수 있다. 일부 경우들에, 파쇄된 시트는 컷 래그 담배(cut rag tobacco)와 혼합되어 물품에 통합될 수 있다.

일부 예들에서, 시트 형태의 무정형 고체는 약 200 N/m 내지 약 900 N/m의 인장 강도를 가질 수 있다. 무정형 고체가 충전제를 포함하지 않는 것과 같은 일부 예들에서, 무정형 고체는 200 N/m 내지 400 N/m, 또는 200 N/m 내지 300 N/m, 또는 약 250 N/m의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 인장 강도들은 에어로졸 발생 재료가 시트로 형성된 후 파쇄되고 에어로졸 발생 물품에 통합되는 구현예들에 특히 적합할 수 있다. 무정형 고체가 충전제를 포함하는 것과 같은 일부 예들에서, 무정형 고체는 600 N/m 내지 900 N/m, 또는 700 N/m 내지 900 N/m, 또는 약 800 N/m의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 인장 강도들은 에어로졸 발생 재료가 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 권취된 시트로서, 적합하게는 튜브 형태로 포함되는 구현예들에 특히 적합할 수 있다.

도 2 및 3을 참조하면, 에어로졸 발생 물품(101)의 일 예의 부분 절단면 단면도 및 사시도가 제시되어 있다. 물품(101)은 전원 및 히터를 갖는 디바이스와 함께 사용하도록 적합화된다. 이러한 구현예의 물품(101)은 하기에 기재된 도 6 내지 8에 제시된 디바이스(51)와 함께 사용하기에 특히 적합하다. 사용시, 물품(101)은 디바이스(51)의 삽입 지점(20)에서 도 6에 제시된 디바이스에 제거 가능하게 삽입될 수 있다.

일 예의 물품(101)은 에어로졸 발생 재료(103)의 본체 및 필터 어셈블리(105)를 로드 형태로 포함하는 실질적으로 원통형인 로드의 형태이다. 에어로졸 발생 재료는 0.2 mm 두께의 에어로졸 형성 무정형 고체 층을 포함한다. 예시된 구현예에서, 에어로졸 발생 재료는 권취된 시트(즉, 튜브 형태)로 통합되었다. 다른 구현예들에서, 에어로졸 발생 재료는 비제한적으로 편평한 시트, 다발 시트 또는 모인 시트, 주름진 시트 또는 파쇄된 형태를 포함하는 상기 기재된 바와 같은 다른 형태들로 통합될 수 있다.

필터 어셈블리(105)는 냉각 세그먼트(107), 필터 세그먼트(109) 및 마우스 단부 세그먼트(mouth end segment)(111)의 3개의 세그먼트들을 포함한다. 물품(101)은 마우스 단부 또는 근위 단부로도 알려진 제1 단부(113) 및 원위 단부로도 알려진 제2 단부(115)를 갖는다. 에어로졸 발생 재료(103)의 본체는 물품(101)의 원위 단부(115)를 향해 위치된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 에어로졸 발생 재료(103)의 본체와 필터 세그먼트(109) 사이에 에어로졸 발생 재료(103)의 본체에 인접하게 위치하여 냉각 세그먼트(107)는 에어로졸 발생 재료(103) 및 필터 세그먼트(103)와 인접 관계에 있다. 다른 예들에서, 에어로졸 발생 재료(103)의 본체와 냉각 세그먼트(107) 사이 및 에어로졸 발생 재료(103)의 본체와 필터 세그먼트(109) 사이에 분리가 있을 수 있다. 필터 세그먼트(109)는 냉각 세그먼트(107)와 마우스 단부 세그먼트(111) 사이에 위치한다. 마우스 단부 세그먼트(111)는 필터 세그먼트(109)에 인접하여 물품(101)의 근위 단부(113)를 향해 위치된다. 일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 마우스 단부 세그먼트(111)와 인접 관계에 있다. 일 구현예에서, 필터 어셈블리(105)의 전체 길이는 37 mm 내지 45 mm이고, 더욱 바람직하게는, 필터 어셈블리(105)의 전체 길이는 41 mm이다.

일 예에서, 에어로졸 발생 재료(103)의 로드는 길이가 34 mm 내지 50 mm, 적합하게는 길이가 38 mm 내지 46 mm, 적합하게는 길이가 42 mm이다.

일 예에서, 물품(101)의 전체 길이는 71 mm 내지 95 mm, 적합하게는 79 mm 내지 87 mm, 적합하게는 83 mm이다.

에어로졸 발생 재료(103)의 본체의 축 방향 단부는 물품(101)의 원위 단부(115)에서 볼 수 있다. 그러나, 다른 구현예들에서, 물품(101)의 원위 단부(115)는 에어로졸 발생 재료(103)의 본체의 축 방향 단부를 덮는 단부 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

에어로졸 발생 재료(103)의 본체는 필터 어셈블리(105)를 둘러싸고 에어로졸 발생 재료(103)의 본체의 길이를 따라 부분적으로 연장시키기 위해 필터 어셈블리(105)의 원주 주위에 실질적으로 위치하는 환형 티핑 페이퍼(annular tipping paper)(도시되지 않음)에 의해 필터 어셈블리(105)에 연결된다. 일 예에서, 티핑 페이퍼는 58GSM 표준 티핑 베이스 페이퍼로 제조된다. 일 예에서, 티핑 페이퍼는 42 mm 내지 50 mm, 적합하게는 46 mm의 길이를 갖는다.

일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 환형 튜브이고, 냉각 세그먼트 내의 에어 갭(air gap) 주위에 위치되고 이를 정의한다. 에어 갭은 에어로졸 발생 재료(103)의 본체로부터 발생된 가열 휘발된 성분들이 유동하도록 하는 챔버를 제공한다. 냉각 세그먼트(107)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공성이지만, 제조 동안 및 디바이스(51)에의 삽입 동안 물품(101) 사용 중에 동안 발생할 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분히 견고하다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)의 벽의 두께는 대략 0.29 mm이다.

냉각 세그먼트(107)는 에어로졸 발생 재료(103)와 필터 세그먼트(109) 사이의 물리적 변위를 제공한다. 냉각 세그먼트(107)에 의해 제공된 물리적 변위는 냉각 세그먼트(107)의 길이에 걸쳐 열 구배를 제공할 것이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 냉각 세그먼트(107)의 제1 단부로 들어가는 가열 휘발된 성분과 냉각 세그먼트(107)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 적어도 섭씨 40도의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 냉각 세그먼트(107)의 제1 단부로 들어가는 가열 휘발된 성분과 냉각 세그먼트(107)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 적어도 섭씨 60도의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 냉각 요소(107)의 길이에 걸친 이러한 온도 차이는 디바이스(51)에 의해 가열되는 경우 에어로졸 발생 재료(103)의 고온으로부터 온도 민감성 필터 세그먼트(109)를 보호한다. 필터 세그먼트(109)와 에어로졸 발생 재료(103)의 본체 및 디바이스(51)의 가열 요소들 사이에 물리적 변위가 제공되지 않는 경우, 온도 민감성 필터 세그먼트(109)가 사용 중에 손상되어 이의 필요한 기능들을 효과적으로 수행하지 못할 수 있다.

일 예에서, 냉각 세그먼트(107)의 길이는 적어도 15 mm이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)의 길이는 20 mm 내지 30 mm, 더욱 특히 23 mm 내지 27 mm, 더욱 특히 25 mm 내지 27 mm, 적합하게는 25 mm이다.

냉각 세그먼트(107)는 종이로 제조되며, 이는, 예를 들어, 디바이스(51)의 히터에 인접하여 사용되는 경우 독성 화합물들과 같이 우려되는 화합물들을 생성하지 않는 재료로 구성된다는 것을 의미한다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 중공 내부 챔버를 제공하지만 기계적 강성을 유지하는 나선형으로 권취된 종이 튜브로 제조된다. 나선형으로 권취된 종이 튜브들은 튜브 길이, 외부 직경, 진원도 및 직진도와 관련하여 고속 제조 공정들의 엄격한 치수 정확도 요구사항들을 충족할 수 있다.

또 다른 예에서, 냉각 세그먼트(107)는 딱딱한 플러그 랩(plug wrap) 또는 티핑 페이퍼(tipping paper)로 생성된 리세스(recess)이다. 딱딱한 플러그 랩 또는 티핑 페이퍼는 제조 동안 및 디바이스(51)에의 삽입 동안 물품(101) 사용 중에 발생할 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖도록 제조된다.

필터 세그먼트(109)는 에어로졸 발생 재료로부터 가열 휘발된 성분들로부터 하나 이상의 휘발된 화합물들을 제거하기에 충분한 임의의 필터 재료로 형성될 수 있다. 일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 셀룰로스 아세테이트와 같은 모노-아세테이트 재료로 제조된다. 필터 세그먼트(109)는 가열 휘발된 성분들의 양을 사용자에게 만족스럽지 못한 수준으로 고갈시키지 않으면서 가열 휘발된 성분들로부터 냉각 및 자극 감소를 제공한다.

일부 구현예들에서, 캡슐(예시되지 않음)이 필터 세그먼트(109)에 제공될 수 있다. 이는 필터 세그먼트(109) 직경을 가로지르고 필터 세그먼트(109) 길이를 따라 둘 모두로 필터 세그먼트(109)의 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다. 다른 경우들에, 이는 하나 이상의 치수에서 오프셋될 수 있다. 캡슐은 존재하는 경우 일부 경우들에 향미제 또는 에어로졸 발생제와 같은 휘발성 성분을 함유할 수 있다.

필터 세그먼트(109)의 셀룰로스 아세테이트 토우(tow) 재료의 밀도는 필터 세그먼트(109) 전체에 걸친 압력 강하를 제어하고, 이는 차례로 물품(101)의 흡인 저항을 제어한다. 따라서, 필터 세그먼트(109)의 재료의 선택은 물품(101)의 흡인에 대한 저항을 제어하는 데 중요하다. 또한, 필터 세그먼트는 물품(101)에서 여과 기능을 수행한다.

일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 8Y15 등급의 필터 토우 재료로 제조되며, 이는 가열 휘발된 재료에 대한 여과 효과를 제공하면서 또한 가열 휘발된 재료로부터 발생하는 응축된 에어로졸 액적들의 크기를 감소시킨다.

필터 세그먼트(109)의 존재는 냉각 세그먼트(107)를 빠져나가는 가열 휘발된 성분들에 추가 냉각을 제공함으로써 단열 효과를 제공한다. 이러한 추가적인 냉각 효과는 필터 세그먼트(109)의 표면 상에서의 사용자 입술의 접촉 온도를 감소시킨다.

일 예에서, 필터 세그먼트(109)는 길이가 6 mm 내지 10 mm, 적합하게는 8 mm이다.

마우스 단부 세그먼트(111)는 환형 튜브이고, 마우스 단부 세그먼트(111) 내의 에어 갭 주위에 위치되고, 이를 규정한다. 에어 갭은 필터 세그먼트(109)로부터 유동하는 가열 휘발된 성분들을 위한 챔버를 제공한다. 마우스 단부 세그먼트(111)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공성이지만 제조 동안 및 디바이스(51)에의 삽입 동안 물품 사용 중에 발생할 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분히 견고하다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(111)의 벽의 두께는 대략 0.29 mm이다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(111)의 길이는 6 mm 내지 10 mm, 적합하게는 8 mm이다.

마우스 단부 세그먼트(111)는 중공 내부 챔버를 제공하면서도 임계 기계적 강성을 유지하는 나선형으로 권취된 종이 튜브로 제조될 수 있다. 나선형으로 권취된 종이 튜브들은 튜브 길이, 외부 직경, 진원도 및 직진도와 관련하여 고속 제조 공정들의 엄격한 치수 정확도 요구사항들을 충족할 수 있다.

마우스 단부 세그먼트(111)는 필터 세그먼트(109)의 출구에 축적되는 임의의 액체 응축물이 사용자와 직접 접촉하는 것을 방지하는 기능을 제공한다.

일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(111) 및 냉각 세그먼트(107)는 단일 튜브로 형성될 수 있고, 필터 세그먼트(109)는 마우스 단부 세그먼트(111) 및 냉각 세그먼트(107)를 분리하는 상기 튜브 내에 위치된다는 것이 인지되어야 한다.

도 4 및 5를 참조하여, 물품(301)의 일 예의 부분 절단면 단면도 및 사시도가 제시된다. 도 4 및 5에 제시된 참조 기호들은 도 2 및 3에 제시된 참조 기호들과 동일하지만 200씩 증가한다.

도 4 및 5에 제시된 물품(301)의 예에서, 환기 영역(317)이 물품(301)에 제공되어 물품(301)의 외부로부터 물품(301)의 내부로 공기가 유동하도록 한다. 일 예에서, 환기 영역(317)은 물품(301)의 외층을 통해 형성된 하나 이상의 환기 구멍들(317)의 형태를 취한다. 환기 구멍들은 물품(301)의 냉각을 돕기 위해 냉각 세그먼트(307)에 위치할 수 있다. 일 예에서, 환기 영역(317)은 하나 이상의 열들의 구멍들을 포함하고, 바람직하게는 각각의 열의 구멍들은 물품(301)의 종축에 실질적으로 수직인 단면에서 물품(301) 주위에 원주 방향으로 배열된다.

일 예에서, 물품(301)에 대한 환기를 제공하기 위해 1 내지 4열들의 환기 구멍들이 존재한다. 환기 구멍들의 각각의 열은 12 내지 36개의 환기 구멍들(317)을 가질 수 있다. 환기 구멍들(317)은, 예를 들어, 직경이 100 내지 500 μm일 수 있다. 일 예에서, 환기 구멍들(317)의 열들 사이의 축방향 분리는 0.25 mm 내지 0.75 mm, 적합하게는 0.5 mm이다.

일 예에서, 환기 구멍들(317)은 균일한 크기를 갖는다. 또 다른 예에서, 환기 구멍들(317)은 크기가 다양하다. 환기 구멍들은, 예를 들어, 레이저 기술, 냉각 세그먼트(307)의 기계적 천공 또는 물품(301)에 형성되기 전에 냉각 세그먼트(307)의 사전 천공 중 하나 이상의 기술들과 같은 임의의 적합한 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 환기 구멍들(317)은 물품(301)에 효과적인 냉각을 제공하도록 위치된다.

일 예에서, 환기 구멍들(317)의 열들은 물품의 근위 단부(313)로부터 적어도 11 mm, 적합하게는 물품(301)의 근위 단부(313)로부터 17 mm 내지 20 mm 사이에 위치된다. 환기 구멍들(317)의 위치는 물품(301)을 사용 중일 때 사용자가 환기 구멍들(317)을 막지 않도록 위치된다.

물품(301)의 근위 단부(313)로부터 17 mm 내지 20 mm 사이의 환기 구멍들의 열들을 제공하는 것은 도 7 및 8에서 관찰될 수 있는 바와 같이 물품(301)이 디바이스(51)에 완전히 삽입되는 경우 환기 구멍들(317)이 디바이스(51)의 외부에 위치할 수 있도록 한다. 디바이스의 외부에 환기 구멍들을 배치함으로써, 가열되지 않은 공기는 물품(301)의 냉각을 돕기 위해 디바이스(51)의 외부로부터 환기 구멍들을 통해 물품(301)으로 들어갈 수 있다.

냉각 세그먼트(307)의 길이는 물품(301)이 디바이스(51)에 완전히 삽입되는 경우 냉각 세그먼트(307)가 디바이스(51)에 부분적으로 삽입될 수 있도록 한다. 냉각 세그먼트(307)의 길이는 디바이스(51)의 히터 배열과 열 민감성 필터 배열(309) 사이에 물리적 갭을 제공하는 제1 기능, 및 환기 구멍들(317)이 냉각 세그먼트에 위치하는 한편 물품(301)이 디바이스(51)에 완전히 삽입되는 경우에 디바이스(51)의 외부에 또한 위치할 수 있게 하는 제2 기능을 제공한다. 도 7 및 8에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 냉각 요소(307)의 대부분은 디바이스(51) 내에 위치된다. 그러나, 디바이스(51) 외부로 연장되는 냉각 요소(307)의 일부가 존재한다. 이는 환기 구멍들(317)이 위치하는 디바이스(51) 외부로 연장되는 냉각 요소(307)의 상기 부분에 있다.

이제 도 6 내지 8을 더 상세히 참조하면, 전형적으로 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성시키기 위해 상기 에어로졸 발생 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 에어로졸 발생 재료를 가열하도록 배열된 디바이스(51)의 일 예가 제시된다. 디바이스(51)는 에어로졸 발생 재료를 가열하지만 태우지 않음으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스이다.

제1 단부(53)는 본원에서 때때로 디바이스(51)의 마우스 또는 근위 단부(53)로 지칭되고, 제2 단부(55)는 본원에서 때때로 디바이스(51)의 원위 단부(55)로 지칭된다. 디바이스(51)는 디바이스(51) 전체가 사용자가 원하는 대로 스위치 온/오프되도록 하는 온/오프 버튼(57)을 갖는다.

디바이스(51)는 디바이스(51)의 다양한 내부 성분들을 위치시키고 보호하기 위한 하우징(59)을 포함한다. 제시된 예에서, 하우징(59)은 일반적으로 디바이스(51)의 '상부'를 정의하는 상부 패널(17) 및 일반적으로 디바이스(51)의 '하부'를 정의하는 하부 패널(19)로 캡핑된 디바이스(51)의 둘레를 포함하는 단일 본체 슬리브(uni-body sleeve)(11)를 포함한다. 또 다른 예에서, 하우징은 상부 패널(17) 및 하부 패널(19)에 더하여 전면 패널, 후면 패널 및 한 쌍의 대향 측면 패널들을 포함한다.

상부 패널(17) 및/또는 하부 패널(19)은 디바이스(51)의 내부에 용이하게 접근할 수 있도록 단일 본체 슬리브(11)에 제거 가능하게 고정될 수 있거나, 예를 들어, 사용자가 디바이스(51)의 내부에 접근하는 것을 막기 위해 단일 본체 슬리브(11)에 "영구적으로" 고정될 수 있다. 일 예에서, 패널들(17 및 19)은, 예를 들어, 사출 성형에 의해 형성된 유리 충전 나일론을 포함하는 플라스틱 재료로 제조되고, 단일 본체 슬리브(11)는 알루미늄으로 제조되지만 다른 재료들 및 다른 제조 공정들이 사용될 수 있다.

디바이스(51)의 상부 패널(17)은 디바이스(51)의 마우스 단부(53)에 개구(20)를 가지며, 이를 통해 사용시 에어로졸 발생 재료를 포함하는 물품(101, 301)이 사용자에 의해 디바이스(51)에 삽입되고 디바이스(51)로부터 제거될 수 있다.

하우징(59)은 히터 배열체(23), 제어 회로(25) 및 전원(27)을 내부에 위치시키거나 고정시킨다. 이러한 예에서, 히터 배열체(23), 제어 회로(25) 및 전원(27)은 측면으로 인접하고(즉, 단부에서 볼 때 인접), 제어 회로(25)는 일반적으로 히터 배열체(23)와 전원(27) 사이에 위치하나, 다른 위치들이 가능하다.

제어 회로(25)는 하기에 추가로 논의되는 바와 같이 물품(101, 301)에서 에어로졸 발생 재료의 가열을 제어하도록 구성되고 배열된 마이크로프로세서 배열체와 같은 제어기를 포함할 수 있다.

전원(27)은, 예를 들어, 배터리일 수 있으며, 이는 충전식 배터리 또는 비-충전식 배터리일 수 있다. 적합한 배터리들의 예들은, 예를 들어, 리튬-이온 배터리, 니켈 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴 배터리), 알칼리성 배터리 등을 포함한다. 배터리(27)는 필요한 경우 제어 회로(25)의 제어 하에 전력을 공급하여 물품에서 에어로졸 발생 재료를 가열하기 위해(논의된 바와 같이, 에어로졸 발생 재료를 태우지 않고 에어로졸 발생 재료를 휘발시키기 위해) 히터 배열체(23)에 전기적으로 커플링된다.

히터 배열체(23)에 측면으로 인접하게 전원(27)을 위치시키는 이점은 디바이스(51) 전체가 과도하게 길어지지 않고 물리적으로 큰 전원(25)이 사용될 수 있다는 것이다. 이해되는 바와 같이, 일반적으로 물리적으로 큰 전원(25)은 더 높은 용량(즉, 공급될 수 있는 전체 전기 에너지, 종종 Amp-시간 등으로 측정됨)을 가지며 따라서 디바이스(51)의 배터리 수명은 더 길 수 있다.

일 예에서, 히터 배열체(23)는 일반적으로 중공의 원통형 튜브의 형태이며, 이는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 물품(101, 301)이 사용시 가열을 위해 삽입되는 중공 내부 가열 챔버(29)를 갖는다. 히터 배열체(23)를 위한 상이한 배열들이 가능하다. 예를 들어, 히터 배열체(23)는 단일 가열 요소를 포함할 수 있거나, 히터 배열체(23)의 종축을 따라 정렬된 복수의 가열 요소들로 형성될 수 있다. 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 환형 또는 관형이거나, 이의 원주 주위에 적어도 부분적 환형 또는 부분적 관형일 수 있다. 일 예에서, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 박막 히터일 수 있다. 또 다른 예에서, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 적합한 세라믹 재료들의 예들은 적층 및 소결될 수 있는 알루미나 및 질화 알루미늄 및 실리콘 질화물 세라믹을 포함한다. 예를 들어, 유도 가열, 적외선을 방출하여 가열하는 적외선 히터 요소들, 또는 예를 들어, 저항 전기 권취에 의해 형성된 저항 가열 요소들을 포함하는 다른 가열 배열체들이 가능하다.

일 특정 예에서, 히터 배열체(23)는 스테인레스 강철 지지 튜브에 의해 지지되고, 이는 폴리이미드 가열 요소를 포함한다. 히터 배열체(23)는 물품(101, 301)이 디바이스(51)에 삽입되는 경우 물품(101, 301)의 에어로졸 발생 재료(103, 303)의 본체의 실질적으로 전체가 히터 배열체(23)에 삽입되도록 치수가 정해진다.

가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 에어로졸 발생 재료의 선택된 구역들이 독립적으로, 예를 들어, 원하는 바에 따라 차례로(상기 논의된 바와 같이 시간 경과에 따라) 또는 함께(동시에) 가열될 수 있도록 배열될 수 있다.

이러한 예에서, 히터 배열체(23)는 열 절연체(31)에 의해 이의 길이의 적어도 일부를 따라 둘러싸여 있다. 절연체(31)는 히터 배열체(23)로부터 디바이스(51)의 외부로 전달되는 열을 감소시키는 것을 돕는다. 이는 일반적으로 열 손실을 감소시키기 때문에 히터 배열체(23)에 대한 전력 요건들을 낮추는 데 도움이 된다. 절연체(31)는 또한 히터 배열체(23)의 작동 동안 디바이스(51)의 외부를 냉각 유지시키는 것을 돕는다. 일 예에서, 절연체(31)는 슬리브의 두 벽들 사이에 저압 영역을 제공하는 이중벽 슬리브일 수 있다. 즉, 절연체(31)는, 예를 들어, "진공" 튜브, 즉, 전도 및/또는 대류에 의한 열 전달을 최소화하기 위해 적어도 부분적으로 배기된 튜브일 수 있다. 이중벽 슬리브에 추가로 또는 대신에, 예를 들어, 적합한 폼 유형 재료를 포함하는 단열 재료들을 사용하는 것을 포함하여 절연체(31)를 위한 다른 배열들이 가능하다.

하우징(59)은 가열 배열체(23)뿐만 아니라 모든 내부 구성요소들을 지지하기 위한 다양한 내부 지지 구조들(37)을 추가로 포함할 수 있다.

디바이스(51)는 개구(20)로부터 하우징(59)의 내부로 연장되고 돌출하는 칼라(33) 및 칼라(33)와 진공 슬리브(31)의 한 단부 사이에 위치하는 일반적으로 관형 챔버(35)를 추가로 포함한다. 챔버(35)는, 이 예에서, 챔버(35)의 외부 표면을 따라 이격되고, 각각 챔버(35)의 외부 표면 주위에 원주 방향으로 배열된 복수의 냉각 핀들(35f)을 포함하는 냉각 구조(35f)를 추가로 포함한다. 중공 챔버(35)의 길이의 적어도 일부에 걸쳐 디바이스(51)에 삽입되는 경우 중공 챔버(35)와 물품(101, 301) 사이에 에어 갭(36)이 존재한다. 에어 갭(36)은 냉각 세그먼트(307)의 적어도 일부에 걸쳐 물품(101, 301)의 모든 원주 주위에 존재한다.

칼라(33)는 개구(20)의 주변 주위에 원주 방향으로 배열되고 개구(20) 내로 돌출하는 복수의 리지들(60)을 포함한다. 리지들(60)은 리지들(60)의 위치에서 개구(20)의 개방 스팬이 리지들(60)이 없는 위치에서 개구(20)의 개방 스팬보다 작도록 개구(20) 내의 공간을 차지한다. 리지들(60)은 디바이스(51) 내에 고정하는 것을 돕기 위해 디바이스에 삽입된 물품(101, 301)과 맞물리도록 구성된다. 인접한 리지들(60) 쌍과 물품(101, 301)에 의해 정의되는 개방 공간(도면에 도시되지 않음)은 물품(101, 301)의 외부 주위에 환기 경로들을 형성한다. 이들 환기 경로들은 물품(101, 301)으로부터 빠져 나온 고온 증기들이 디바이스(51)를 빠져 나가게 하고 냉각 공기가 에어 갭(36)에서 물품(101, 301) 주위의 디바이스(51)로 유동하게 한다.

작동시, 물품(101, 301)은 도 6 내지 8에 제시된 바와 같이 디바이스(51)의 삽입 지점(20)에 제거 가능하게 삽입된다. 특히 도 7을 참조하면, 일 예에서, 물품(101, 301)의 원위 단부(115, 315)를 향해 위치된 에어로졸 발생 재료(103, 303)의 본체는 디바이스(51)의 히터 배열체(23) 내에 완전히 수용된다. 물품(101, 301)의 근위 단부(113, 313)는 디바이스(51)로부터 연장되고, 사용자를 위한 마우스피스 어셈블리로서 작용한다.

작동시, 히터 배열체(23)는 물품(101, 301)을 가열하여 에어로졸 발생 재료(103, 303)의 본체로부터 에어로졸 발생 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시킬 것이다.

에어로졸 발생 재료(103, 303)의 본체로부터의 가열 휘발된 성분들에 대한 주요 유동 경로는 물품(101, 301)을 통해, 냉각 세그먼트(107, 307) 내부의 챔버를 통해, 필터 세그먼트(109, 309)를 통해, 마우스 단부 세그먼트(111, 313)를 통해 사용자에게 축방향으로 존재한다. 예시된 예에서, 유동 경로는 또한 권취된 에어로졸 발생 재료(103, 303)에 의해 형성된 튜브를 통해 통과한다.

일 예에서, 에어로졸 발생 재료의 본체로부터 생성되는 가열 휘발된 성분들의 온도는 60℃ 내지 250℃이며, 이는 사용자에게 허용 가능한 흡입 온도보다 높을 수 있다. 가열 휘발된 성분이 냉각 세그먼트(107, 307)를 통해 이동함에 따라, 이는 냉각될 것이고 일부 휘발된 성분들이 냉각 세그먼트(107, 307)의 내부 표면에서 응축될 것이다.

도 4 및 5에 제시된 물품(301)의 예들에서, 냉각 공기는 냉각 세그먼트(307)에 형성된 환기 구멍들(317)을 통해 냉각 세그먼트(307)로 진입할 수 있을 것이다. 이러한 냉각 공기는 가열 휘발된 성분들과 혼합되어 가열 휘발된 성분들에 추가 냉각을 제공할 것이다.

제조 방법

본 발명의 제4 양태는 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 재료의 제조 방법을 제공한다.

상기 방법은 (a) 무정형 고체 또는 이의 전구체들의 성분들을 포함하는 슬러리를 형성시키는 단계, (b) 슬러리의 층을 형성시키는 단계, (c) 슬러리를 응결시켜 겔을 형성시키는 단계 및 (d) 건조시켜 무정형 고체를 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.

슬러리의 층을 형성시키는 단계 (b)는, 예를 들어, 슬러리를 분무, 주조 또는 압출하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우들에, 층은 슬러리를 전기분무함으로써 형성된다. 일부 경우들에, 층은 슬러리를 주조함으로써 형성된다.

일부 경우들에, 슬러리는 담체에 적용된다.

일부 예들에, 슬러리는 46.5℃에서 약 10 내지 약 20 Pa·s, 예컨대, 46.5℃에서 약 14 내지 약 16 Pa·s의 점도를 갖는다.

일부 경우들에, 단계들 (b) 및/또는 (c) 및/또는 (d)는 적어도 부분적으로 동시에 발생할 수 있다(예를 들어, 전기분무 동안). 일부 경우들에, 이들 단계들은 순차적으로 발생할 수 있다.

겔 응결 단계 (c)는 슬러리에 응결제를 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬러리는 겔 전구체로서 소듐, 포타슘 또는 암모늄 알기네이트를 포함할 수 있고, 칼슘 공급원(예를 들어, 염화칼슘)을 포함하는 응결제를 슬러리에 첨가하여 칼슘 알기네이트 겔을 형성할 수 있다.

칼슘 공급원과 같은 응결제의 전체량은 0.5-5 wt%(건조 중량 기준으로 계산됨)일 수 있다. 본 발명자들은 너무 적은 응결제의 첨가가 무정형 고체 성분들을 안정화시키지 않는 무정형 고체를 생성시킬 수 있고, 이들 성분들이 무정형 고체로부터 떨어질 수 있음을 발견하였다. 본 발명자들은 너무 많은 응결제의 첨가가 매우 점착성이고 결과적으로 불량한 취급성을 갖는 무정형 고체를 발생시킨다는 것을 발견하였다.

알기네이트 염들은 알긴산의 유도체들이며, 전형적으로 고분자량 중합체들(10-600 kDa)이다. 알긴산은 다당류를 형성하기 위해 (1,4)-글리코시드 결합들과 함께 연결된 β-D-만누론산(M) 및 α-L-글루론산(G) 단위들(블록들)의 공중합체이다. 칼슘 양이온들의 첨가시, 알기네이트가 가교되어 겔을 형성한다. 본 발명자들은 높은 G 단량체 함량을 갖는 알기네이트 염들이 칼슘 공급원의 첨가시 겔을 더 용이하게 형성한다는 것을 결정하였다. 따라서, 일부 경우들에, 겔 전구체는 알기네이트 공중합체 내의 단량체 단위들의 적어도 약 40%, 45%, 50%, 55%, 60% 또는 70%가 α-L-글루론산(G) 단위들인 알기네이트 염을 포함할 수 있다.

건조 단계는 주조 재료 두께를 적어도 80%, 적합하게는 85% 또는 87% 감소되게 할 수 있다. 예를 들어, 슬러리는 2 mm의 두께에서 주조될 수 있고, 생성되는 건조된 무정형 고체 재료는 0.2 mm의 두께를 가질 수 있다.

슬러리 자체는 또한 본 발명의 일부를 형성할 수 있다. 일부 경우들에, 슬러리 용매는 물을 필수구성으로 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 일부 경우들에, 슬러리는 약 50 wt%, 60 wt%, 70 wt%, 80 wt% 또는 90 wt%의 용매(WWB)를 포함할 수 있다.

용매가 물로 구성된 경우들에서, 슬러리의 건조 중량 함량은 무정형 고체의 건조 중량 함량과 일치할 수 있다. 따라서, 고체 조성물에 관한 본원의 논의는 본 발명의 슬러리 양태와 함께 명시적으로 개시된다.

예시적 구현예들

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 멘톨을 포함한다.

멘톨 함유 무정형 고체를 포함하는 특정 구현예들은 파쇄된 시트로서 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함시키기에 특히 적합할 수 있다. 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 20 wt% 내지 약 40 wt%, 또는 약 25 wt% 내지 35 wt%의 양의 겔화제(바람직하게는 알기네이트를 포함하고, 더욱 바람직하게는 알기네이트와 펙틴의 조합물을 포함함); 약 35 wt% 내지 약 60 wt%, 또는 약 40 wt% 내지 55 wt%의 양의 멘톨; 약 10 wt% 내지 약 30 wt%, 또는 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 양의 에어로졸 발생제(바람직하게는 글리세롤을 포함함)(DWB).

일 구현예에서, 무정형 고체는 약 32-33 wt%의 알기네이트/펙틴 겔화제 블렌드; 약 47-48 wt%의 멘톨 향미제; 및 약 19-20 wt%의 글리세롤 에어로졸 발생제(DWB)를 포함한다.

상기 기재된 바와 같이, 이들 구현예들의 무정형 고체는 파쇄된 시트로서 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함될 수 있다. 파쇄된 시트는 컷 담배(cut tobacco)와 블렌딩된 물품/어셈블리에 제공될 수 있다. 대안적으로, 무정형 고체는 파쇄되지 않은 시트로 제공될 수 있다. 적합하게는, 파쇄되거나 파쇄되지 않은 시트는 약 0.015 mm 내지 약 1 mm, 바람직하게는 약 0.02 mm 내지 약 0.07 mm의 두께를 갖는다.

멘톨 함유 무정형 고체의 특정 구현예들은 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 에어로졸화 가능 재료(예를 들어, 담배)의 로드를 둘러싸는 시트와 같은 시트로서 포함하기에 특히 적합할 수 있다. 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5 wt% 내지 약 40 wt%, 또는 약 10 wt% 내지 30 wt%의 양의 겔화제(바람직하게는 알기네이트를 포함하고, 더욱 바람직하게는 알기네이트와 펙틴의 조합물을 포함함); 약 10 wt% 내지 약 50 wt%, 또는 약 15 wt% 내지 40 wt%의 양의 멘톨; 약 5 wt% 내지 약 40 wt%, 또는 약 10 wt% 내지 약 35 wt%의 양의 에어로졸 발생제(바람직하게는 글리세롤을 포함함); 및 선택적으로 최대 60 wt%의 양, 예를 들어, 5 wt% 내지 20 wt%, 또는 약 40 wt% 내지 60 wt%의 양의 충전제(DWB).

이들 구현예들 중 하나에서, 무정형 고체는 약 11 wt%의 알기네이트/펙틴 겔화제 블렌드, 약 56 wt%의 목재 펄프 충전제, 약 18%의 멘톨 향미제 및 약 15 wt%의 글리세롤(DWB)을 포함한다.

또 다른 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 약 22 wt%의 알기네이트/펙틴 겔화제 블렌드, 약 12 wt%의 목재 펄프 충전제, 약 36%의 멘톨 향미제 및 약 30 wt%의 글리세롤(DWB)을 포함한다.

상기 기재된 바와 같이, 이들 구현예들의 무정형 고체는 시트로서 포함될 수 있다. 일 구현예에서, 시트는 종이를 포함하는 담체 상에 제공된다. 일 구현예에서, 시트는 금속 호일, 적합하게는 알루미늄 금속 호일을 포함하는 담체 상에 제공된다. 이러한 구현예에서, 무정형 고체는 금속 호일에 접할 수 있다.

일 구현예에서, 시트는 시트의 상부 및 하부 표면에 부착된 층(바람직하게는 페이퍼를 포함하는)을 갖는 라미네이트 재료의 부분을 형성시킨다. 적합하게는, 무정형 고체의 시트는 약 0.015 mm 내지 약 1 mm의 두께를 갖는다.

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 멘톨을 포함하지 않는 향미제를 포함한다. 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5 내지 약 40 wt%, 또는 약 10 wt% 내지 약 35 wt%, 또는 약 20 wt% 내지 약 35 wt%의 양의 겔화제(바람직하게는 알기네이트를 포함함); 약 0.1 wt% 내지 약 40 wt%, 또는 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 또는 약 1 wt% 내지 약 20 wt%, 또는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양의 향미제; 15 wt% 내지 75 wt%, 또는 약 30 wt% 내지 약 70 wt%, 또는 약 50 wt% 내지 약 65 wt%의 양의 에어로졸 발생제(바람직하게는 글리세롤을 포함함); 및 선택적으로 약 60 wt%, 또는 약 20 wt%, 또는 약 10 wt%, 또는 약 5 wt% 미만의 양의 충전제(적합하게는 목재 펄프)(바람직하게는 무정형 고체는 충전제를 포함하지 않음)(DWB).

이들 구현예들 중 하나에서, 무정형 고체는 약 27 wt%의 알기네이트 겔화제, 약 14 wt%의 향미제 및 약 57 wt%의 글리세롤 에어로졸 발생제(DWB)를 포함한다.

또 다른 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 약 29 wt%의 알기네이트 겔화제, 약 9 wt%의 향미제 및 약 60 wt%의 글리세롤(DWB)을 포함한다.

이들 구현예들의 무정형 고체는 선택적으로 컷 담배와 블렌딩된 파쇄된 시트로서 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함될 수 있다. 대안적으로, 이들 구현예들의 무정형 고체는 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 에어로졸화 가능 재료(예를 들어, 담배)의 로드를 둘러싸는 시트와 같은 시트로서 포함될 수 있다. 대안적으로, 이들 구현예들의 무정형 고체는 담체 상에 배치된 층 부분으로서 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함될 수 있다.

일부 구현예들에서, 무정형 고체는 담배 추출물을 포함한다. 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5 wt% 내지 약 40 wt%, 또는 약 10 wt% 내지 30 wt%, 또는 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 양의 겔화제(바람직하게는 알기네이트를 포함함); 약 30 wt% 내지 약 60 wt%, 또는 약 40 wt% 내지 55 wt%, 또는 약 45 wt% 내지 약 50 wt%의 양의 담배 추출물; 약 10 wt% 내지 약 50 wt%, 또는 약 20 wt% 내지 약 40 wt%, 또는 약 25 wt% 내지 약 35 wt%의 양의 에어로졸 발생제(바람직하게는 글리세롤을 포함함)(DWB).

일 구현예에서, 무정형 고체는 약 20 wt%의 알기네이트 겔화제, 약 48 wt%의 버지니아 담배(Virginia tobacco) 추출물 및 약 32 wt%의 글리세롤(DWB)을 포함한다.

이들 구현예들의 무정형 고체는 임의의 적합한 수분 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, 무정형 고체는 약 5 wt% 내지 약 15 wt%, 또는 약 7 wt% 내지 약 13 wt%, 또는 약 10 wt%의 수분 함량을 가질 수 있다.

이들 구현예들의 무정형 고체는 선택적으로 컷 담배와 블렌딩된 파쇄된 시트로서 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함될 수 있다. 대안적으로, 이들 구현예들의 무정형 고체는 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 에어로졸화 가능 재료(예를 들어, 담배)의 로드를 둘러싸는 시트와 같은 시트로서 포함될 수 있다. 대안적으로, 이들 구현예들의 무정형 고체는 담체 상에 배치된 층 부분으로서 에어로졸 발생 물품/어셈블리에 포함될 수 있다. 적합하게는, 임의의 이들 구현예들에서, 무정형 고체는 약 50 μm 내지 약 200 μm, 또는 약 50 μm 내지 약 100 μm, 또는 약 60 μm 내지 약 90 μm, 적합하게는 약 77 μm의 두께를 갖는다.

이러한 무정형 고체를 형성시키기 위한 슬러리는 또한 본 발명의 일부를 형성할 수 있다. 일부 경우들에, 슬러리는 약 5 내지 1200 Pa의 탄성 계수(저장 계수로도 지칭됨)를 가질 수 있으며; 일부 경우들에, 슬러리는 약 5 내지 600 Pa의 점성 계수(손실 계수로도 지칭됨)를 가질 수 있다.

정의들

본원에서 사용되는 활성 물질은 생리학적 반응을 달성하거나 향상시키기 위한 재료인 생리학적 활성 재료일 수 있다. 활성 물질은, 예를 들어, 뉴트라슈티컬들(nutraceuticals), 누트로픽들(nootropics), 정신작용제들(psychoactives)로부터 선택될 수 있다. 활성 물질은 천연 발생하거나 합성적으로 획득될 수 있다. 활성 물질은, 예를 들어, 니코틴, 카페인, 타우린, 테인, 비타민들, 예를 들어, B6 또는 B12 또는 C, 멜라토닌, 칸나비노이드들, 또는 이들의 구성성분들, 유도체들 또는 조합물들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 담배, 대마초 또는 또 다른 식물의 하나 이상의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 활성 물질은 니코틴을 포함한다.

일부 구현예들에서, 활성 물질은 카페인, 멜라토닌 또는 비타민 B12를 포함한다.

본원에 기재된 바와 같이, 활성 물질은 하나 이상의 칸나비노이드들 또는 테르펜들과 같은 대마초의 하나 이상의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다.

칸나비노이드들은 뇌에서 신경전달물질 방출을 억제하는 세포들의 칸나비노이드 수용체들(즉, CB1 및 CB2)에 작용하는 천연 또는 합성 화합물들의 한 부류이다. 칸나비노이드들은 대마초와 같은 식물들(식물칸나비노이드들), 동물들(엔도칸나비노이드들)로부터 천연 발생할 수 있거나, 인공적으로 제조(합성 칸나비노이드들)될 수 있다. 대마초 종은 적어도 85개의 상이한 식물칸나비노이드들을 발현하며, 칸나비게롤들(cannabigerols), 칸나비크로멘들(cannabichromenes), 칸나비디올들(cannabidiols), 테트라하이드로칸나비놀들(tetrahydrocannabinols), 칸나비놀들(cannabinols) 및 칸나비노디올들(cannabinodiols), 및 다른 칸나비노이드들(cannabinoids)을 포함하는 하위부류들로 나뉜다. 대마초에서 발견된 칸나비노이드들은 칸나비게롤(CBG), 칸나비크로멘(CBC), 칸나비디올(CBD), 테트라하이드로칸나비놀(THC), 칸나비놀(CBN), 칸나비노디올(CBDL), 칸나비사이클롤(CBL), 칸나비바린(CBV), 테트라하이드로칸나비바린(THCV), 칸나비디바린(CBDV), 칸나비크로메바린(CBCV), 칸나비게로바린(CBGV), 칸나비게롤 모노메틸 에테르(CBGM), 칸나비네롤산, 칸나비디올산(CBDA), 칸나비놀 프로필 변형(CBNV), 칸나비트리올(CBO), 테트라하이드로칸나브몰산(THCA), 및 테트라하이드로칸나비바린산(THCV A)을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.

본원에 기재된 바와 같이, 활성 물질은 하나 이상의 식물들 또는 이의 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 유래될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "식물"은 추출물들, 잎들, 나무껍질, 섬유들, 줄기들, 뿌리들, 종자들, 꽃들, 과일들, 화분, 껍질(husk), 껍질들(shells) 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는 식물들로부터 유래된 임의의 재료를 포함한다. 대안적으로, 재료는 합성으로 획득된 식물에 천연적으로 존재하는 활성 화합물을 포함할 수 있다. 재료는 액체, 기체, 고체, 분말, 먼지, 분쇄된 입자들, 과립들, 펠렛들, 파쇄물들, 스트립들, 시트들 등의 형태일 수 있다. 예시적 식물들은 담배, 유칼립투스(eucalyptus), 스타 아니스(star anise), 대마(hemp), 코코아(cocoa), 대마초, 회향풀(fennel), 레몬그라스(lemongrass), 페퍼민트(peppermint), 스피어민트(spearmint), 루이보스(rooibos), 카모마일(chamomile), 아마(flax), 생강(ginger), 은행나무(ginkgo biloba), 개암(hazel), 히비스커스(hibiscus), 월계수(laurel), 감초(licorice)(감초(liquorice)), 말차(matcha), 마테(mate), 오렌지 껍질, 파파야(papaya), 장미, 세이지(sage), 차, 예를 들어, 녹차 또는 홍차, 타임(thyme), 정향(clove), 시나몬(cinnamon), 커피, 아니스열매(aniseed)(아니스(anise)), 바질(basil), 월계수 잎들(bay leaves), 카다몬(cardamom), 고수(coriander), 커민(cumin), 육두구(nutmeg), 오레가노(oregano), 파프리카(paprika), 로즈마리(rosemary), 샤프란(saffron), 라벤더(lavender), 레몬 껍질, 민트(mint), 주니퍼(juniper), 엘더플라워(elderflower), 바닐라(vanilla), 윈터그린(wintergreen), 뷔프스테이크 식물(beefsteak plant), 강황(curcuma), 심황(turmeric), 백단유(sandalwood), 고수풀(cilantro), 베르가못(bergamot), 오렌지 블로섬(orange blossom), 도금양(myrtle), 카시스(cassis), 발레리안(valerian), 피멘토(pimento), 메이스(mace), 데미안(damien), 마요라나(marjoram), 올리브(olive), 레몬 밤(lemon balm), 레몬 바질(lemon basil), 골파(chive), 카르비(carvi), 버베나(verbena), 타라곤(tarragon), 제라늄(geranium), 뽕나무(mulberry), 인삼(ginseng), 테아닌(theanine), 테아크린(theacrine), 마카(maca), 아쉬와간다(ashwagandha), 다미아나(damiana), 과라나(guarana), 엽록소(chlorophyll), 바오밥(baobab) 또는 이들의 임의의 조합물이다. 민트는 멘타 아르벤시스(Mentha arvensis), 멘타 c.v.(Mentha c.v.), 멘타 닐리아카(Mentha niliaca), 멘타 피페리타(Mentha piperita), 멘타 피페리타 시트라타 c.v.(Mentha piperita citrata c.v.), 멘타 피페리타 c.v.(Mentha piperita c.v.), 멘타 스피카타 크리스파(Mentha spicata crispa), 멘타 코르디폴리아(Mentha cordifolia), 멘타 롱기폴리아(Mentha longifolia), 멘타 수아베올렌스 바리에가타(Mentha suaveolens variegata), 멘타 풀레기움(Mentha pulegium), 멘타 스피카타 c.v.(Mentha spicata c.v.) 및 멘타 수아베올렌스(Mentha suaveolens)의 민트 품종으로부터 선택될 수 있다.

일부 구현예들에서, 식물은 유칼립투스, 스타 아니스, 코코아 및 대마로부터 선택된다.

일부 구현예들에서, 식물은 루이보스 및 회향풀로부터 선택된다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "향미" 및 "향미제"는, 지역 규제들(local regulations)이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위해 제품에 원하는 맛, 향 또는 기타 체성감각적 감각을 생성하는데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 이들은 천연 발생 향미 재료들, 식물들, 식물 추출물들, 합성적으로 획득되는 재료들 또는 이들의 조합물들(예를 들어, 담배, 대마초, 감초(licorice)(감초(liquorice)), 수국(hydrangea), 유게놀(eugenol), 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일, 호로파(fenugreek), 정향, 단풍(maple), 말차, 멘톨, 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(아니스), 시나몬, 심황, 인도 향신료(Indian spices), 아시아 향신료(Asian spices), 허브(herb), 윈터그린, 체리(cherry), 베리(berry), 레드 베리(red berry), 크랜베리(cranberry), 복숭아, 사과, 오렌지, 망고, 클레멘타인(clementine), 레몬, 라임, 열대 과일, 파파야, 대황(rhubarb), 포도, 두리안, 용과(dragon fruit), 오이, 블루베리, 뽕나무, 감귤류(citrus fruits), 드람부이(Drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 진(gin), 데킬라(tequila), 럼(rum), 스피어민트, 페퍼민트, 라벤더, 알로에 베라(aloe vera), 카다몬, 셀러리(celery), 카스카릴라(cascarilla), 육두구, 백단유, 베르가못, 제라늄, 카트(khat), 나스와르(naswar), 베텔(betel), 시샤(shisha), 소나무, 허니 에센스(honey essence), 장미 오일(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬 오일(lemon oil), 오렌지 오일(orange oil), 오렌지 블로섬, 벚꽃(cherry blossom), 카시아(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지, 회향풀, 와사비(wasabi), 피망, 생강, 고수, 커피, 대마, 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종으로부터의 민트 오일(mint oil), 유칼립투스, 스타 아니스, 코코아, 레몬그라스, 루이보스, 아마, 은행나무, 개암, 히비스커스, 월계수, 마테, 오렌지 껍질, 장미, 차, 예를 들어, 녹차 또는 홍차, 타임, 주니퍼, 엘더플라워, 바질, 월계수 잎들, 커민, 오레가노, 파프리카, 로즈마리, 샤프란, 레몬 껍질, 민트, 뷔프스테이크 식물, 강황, 고수풀, 도금양, 카시스, 발레리안, 피멘토, 메이스, 데미안, 마요라나, 올리브, 레몬 밤, 레몬 바질, 골파, 카르비, 버베나, 타라곤, 리모넨(limonene), 티몰(thymol), 캄펜(camphene)), 향미 증강제들, 쓴맛 수용체 부위 차단제들, 감각 수용체 부위 활성화제들 또는 자극제들, 당들 및/또는 당 대체물들(예를 들어, 수크랄로스, 아세설팜 포타슘, 아스파탐, 사카린, 사이클라메이트들, 락토스, 수크로스, 글루코스, 프룩토스, 소르비톨, 또는 만니톨), 및 다른 첨가제들, 예를 들어, 숯, 엽록소, 미네랄들, 식물들, 또는 구취제거제들(breath freshening agents)을 포함할 수 있다. 이들은 모조, 합성 또는 천연 성분들 또는 이들의 블렌드들일 수 있다. 이들은, 예를 들어, 오일과 같은 액체, 분말과 같은 고체, 또는 기체와 같은 임의의 적합한 형태일 수 있다.

향미는 적합하게는 하나 이상의 민트 향미들, 적합하게는 멘타 속의 임의의 종으로부터의 민트 오일을 포함할 수 있다. 향미는 적합하게는 멘톨을 포함하거나, 이를 필수구성으로 포함하거나, 이로 구성될 수 있다.

일부 구현예들에서, 향미는 멘톨, 스피어민트 및/또는 페퍼민트를 포함한다.

일부 구현예들에서, 향미는 오이, 블루베리, 감귤류 및/또는 레드베리의 향미 성분들을 포함한다.

일부 구현예들에서, 향미는 유게놀을 포함한다.

일부 구현예들에서, 향미는 담배로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다.

일부 구현예들에서, 향미는 대마초로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다.

일부 구현예들에서, 향미는 향 또는 미각 신경들에 추가로 또는 대신에 제5 뇌신경(삼차 신경)의 자극에 의해 일반적으로 화학적으로 유도되고 인지되는 체성감각적 감각을 달성하도록 의도된 감각을 포함할 수 있으며, 이들은 가열, 냉각, 저림, 마비 효과를 제공하는 제제들을 포함할 수 있다. 적합한 열 효과 제제는 바닐릴 에틸 에테르일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 적합한 냉각제는 유칼립톨, WS-3일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.

본원에서 사용되는 용어 "에어로졸 발생제"는 에어로졸의 발생을 촉진하는 제제를 지칭한다. 에어로졸 발생제는 초기 기화 및/또는 기체의 흡입 가능한 고체 및/또는 액체 에어로졸로의 응축을 촉진함으로써 에어로졸의 발생을 촉진할 수 있다.

적합한 에어로졸 발생제들은 폴리올, 예를 들어, 에리트리톨, 소르비톨, 글리세롤, 및 글리콜들, 예를 들어, 프로필렌 글리콜 또는 트리에틸렌 글리콜; 비-폴리올, 예를 들어, 1가 알콜들, 고 비등점 탄화수소들, 산들, 예를 들어, 락트산, 글리세롤 유도체들, 에스테르들, 예를 들어, 디아세틴, 트리아세틴, 트리에틸렌 글리콜 디아세테이트, 트리에틸 시트레이트 또는 미리스테이트들, 예를 들어, 에틸 미리스테이트 및 이소프로필 미리스테이트 및 지방족 카르복실산 에스테르들, 예를 들어, 메틸 스테아레이트, 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 에어로졸 발생제는 적합하게는 멘톨을 용해하지 않는 조성을 가질 수 있다. 에어로졸 발생제는 적합하게는 글리세롤을 포함하거나, 이를 필수구성으로 포함하거나, 이로 구성될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "담배 재료"는 따라서 담배 또는 유도체들을 포함하는 임의의 재료를 지칭한다. 용어 "담배 재료"는 담배, 담배 유도체들, 팽화 담배, 재생 담배 또는 담배 대용품들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배(ground tobacco), 담배 섬유, 컷 담배, 압출 담배(extruded tobacco), 담배 줄기(tobacco stem), 재생 담배 및/또는 담배 추출물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

담배 재료를 생산하는 데 사용되는 담배는 버지니아(Virginia) 및/또는 벌리(Burley) 및/또는 오리엔탈(Oriental)을 포함하여 단일 등급들 또는 블렌드들, 컷 래그(cut rag) 또는 전체 잎과 같은 임의의 적합한 담배일 수 있다. 이는 또한 담배 입자 '미세물들(fines)' 또는 먼지, 팽화 담배, 줄기들, 팽화 줄기들, 및 다른 가공된 줄기 재료들, 예를 들어, 잘린 권취된 줄기들일 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배 또는 재생 담배 재료일 수 있다. 재생 담배 재료는 담배 섬유들을 포함할 수 있고, 주조, 담배 추출물을 다시 첨가하는 장망식 초지기(Fourdrinier) 기반 제지 유형 접근법, 또는 압출에 의해 형성될 수 있다.

본원에 기재된 모든 중량 백분율들(wt%로 표시됨)은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 건조 중량을 기준으로 계산된다. 모든 중량비들은 또한 건조 중량 기준으로 계산된다. 건조 중량 기준으로 인용된 중량은 물 이외의 추출물 또는 슬러리 또는 재료의 전체를 지칭하며, 글리세롤과 같이 그 자체로 실온 및 압력에서 액체인 성분들을 포함할 수 있다. 반대로, 습윤 중량 기준으로 인용된 중량 백분율은 물을 포함한 모든 성분들을 지칭한다.

의심의 여지를 피하기 위해, 본 명세서에서 용어 "포함하다"가 본 발명 또는 본 발명의 특징들을 정의하는 데 사용되는 경우, 본 발명 또는 특징이 "포함하다" 대신 용어들 "필수구성으로 포함하다" 또는 "구성되다"를 사용하여 정의될 수 있는 구현예들이 또한 개시된다. 특정한 특징들을 "포함하는" 재료에 대한 언급은 상기 특징들이 재료에 포함되거나, 함유되거나, 보유됨을 의미한다.

상기 구현예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 한다. 임의의 하나의 구현예와 관련하여 기재된 임의의 특징은 단독으로 또는 기재된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 임의의 다른 구현예들의 하나 이상의 특징들, 또는 임의의 다른 구현예들의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 상기 기재되지 않은 동등물들 및 변형들이 또한 첨부된 청구범위들에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 이용될 수 있다.

Claims

에어로졸 형성 층을 포함하는 에어로졸 발생 재료로서, 상기 에어로졸 형성 층이 무정형 고체를 포함하고, 상기 에어로졸 형성 층이 0.015 mm 내지 1.0 mm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 재료.
제1항에 있어서, 상기 무정형 고체가 위에 제공되는 담체를 포함하는, 에어로졸 발생 재료.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무정형 고체가 활성 물질, 에어로졸 발생제, 향미제 및 겔화제 중 하나 이상을 포함하는, 에어로졸 발생 재료.
제3항에 있어서, 상기 재료가 가교된 펙틴, 가교된 알기네이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된 겔화제를 포함하는, 에어로졸 발생 재료.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 재료가 에리트리톨, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 및 이들의 혼합물로부터 선택된 에어로졸 발생제를 포함하는, 에어로졸 발생 재료.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 재료 및 상기 에어로졸 발생 재료를 가열하지만 태우지 않도록 구성된 히터를 포함하는, 에어로졸 발생 어셈블리(assembly).
제6항에 있어서, 상기 어셈블리가 비연소식 가열(heat-not-burn) 디바이스인, 에어로졸 발생 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 어셈블리가 전자 담배 하이브리드 디바이스인, 에어로졸 발생 어셈블리.
에어로졸 발생 어셈블리에서 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 물품이 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 재료를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 방법이 (a) 상기 무정형 고체 또는 이의 전구체들의 성분들을 포함하는 슬러리를 형성시키는 단계, (b) 상기 슬러리의 층을 형성시키는 단계, 및 (c) 상기 슬러리를 응결시켜 겔을 형성시키는 단계 및 (d) 상기 겔을 건조시켜 무정형 고체를 형성시키는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 건조 단계가 주조 재료 두께를 적어도 80%, 적합하게는 85% 또는 87% 감소되게 하는, 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 단계 (c)가 상기 슬러리에 응결제를 첨가하는 것을 포함하는, 방법.