JPH0626573B2 - 喫煙用物品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タバコの煙に似たエアロゾルを発生しかつ最
少量以下の不完全燃焼もしくは熱分解生成物を含有する
喫煙用物品に使用する炭素質燃料とその製造法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

永年にわたり、特にこの２０〜３０年間にわたり、多く
の喫煙用物品が提案されているが、これら製品のいずれ
も産業上の成功を収めていない。

数１０年にわたる関心および努力にもかかわらず、著量
の不完全燃焼および熱分解生成物を供給せずに通常のタ
バコ喫煙に関連する作用及び利点を与えるような喫煙用
物品はまだ市販されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、エアロゾル形成材の顕著な熱分離なしにかつ
著量の熱分解若しくは不完全燃焼生成物の存在なしに、
好ましくは著量の副流煙を伴わずに、製品の初期及び使
用寿命の両者にわたり著量のエアロゾルを発生しうるよ
うな喫煙用物品を提供する炭素質燃料部材に関する。本
発明による喫煙用物品は、タバコを燃焼させることなく
タバコ喫煙の感覚を作用とを使用者に与えることができ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

これら及びその他の利点は本発明によれば、少なくとも
８０重量％の炭素含有量を有し、長さが３０ｍｍ未満
で、少なくとも一本の長手方向通路を有する炭素質燃料
部材により達成され、又（ａ）少なくとも８０重量％の
炭素含有量を有する、炭素及び有機結合剤の混合物を成
形して所定形状の成形体とし、次いで（ｂ）前記成形体
をを熱分解して前記結合剤を炭素に転化することよりな
る、喫煙用物品のための炭素質燃料部材の製造方法によ
り達成される。

着火すると、燃料部材は熱を発生してこれをエアロゾル
発生手段におけるエアロゾル形成物質を気化させるのに
使用される。次いで、これらの揮発性物質を、特に吸う
（paffing ）際に口側端部の方向へ吸引しかつ慣用のタ
バコの煙と同様に利用者の口内へ吸入する。本発明によ
ると、燃料部材は熱分解が少なく、副流煙を生じること
がなく、灰分の生成も少ない。しかも、燃料は全喫煙時
間の吸引期にエアロゾル形成材の気化に必要な熱を供給
する。好ましくは、燃料部材は長さ３０mm未満、より好
ましくは長さ１５mm未満であり、少なくとも０．５g/cc
の密度を有し、かつ１個若しくはそれ以上の長手通路が
設けられている。有利には、エアロゾル発生手段は１種
若しくはそれ以上のエアロゾル形成物質を含む、熱安定
性の支持体を有する。好ましくは、燃料部材とエアロゾ
ル発生手段との間の熱交換関係は、燃焼している燃料部
材からエアロゾル発生手段へ効率的に伝熱するたとえば
金属箔のような伝熱部材を設けることにより達成され
る。この伝熱部材は好ましくは燃料部材とエアロゾル発
生手段とに対しその周面の少なくとも１部の周りで接触
する。さらに、燃料部材の少なくとも１部には好ましく
はたとえば断熱性繊維のジャケットのような外周断熱部
材を設け、このジャケットは好ましくは弾力性であって
少なくとも０．５mmの厚さを有し、半径方向の熱損失を
減少させると共に、熱を保持しかつこの熱を燃料部材か
らエアロゾル発生手段の方向へ指向させるのに役立つ。
断熱部材は、好ましくは燃料部材の少なくとも１部かつ
有利にはエアロゾル発生手段の少なくとも１部を覆う。

好適な燃料部材は比較的短いので、熱い燃焼している火
錐部（fire cone ）は常にエアロゾル発生手段に近接し
てこれに対する伝熱を最大にすると共に、特に伝熱部材
を設けた実施例においては得られるエアロゾルの発生を
最大にする。短い燃料部材の極めて近傍にエアロゾル発
生手段として比較的短い小質量の支持体若しくはキャリ
ヤを好適に使用すれば、さらに支持体の熱降下（ heat
sink）を最小にすることによりエアロゾル発生が増大す
る。エアロゾル形成物質は燃料部材から物理的に分離し
ているので、これは燃焼している火錐部に存在するより
も相当低い温度に露呈され、それによりエアロゾル形成
材の熱分解の可能性を最小化させる。さらに特に好まし
くは、揮発性有機物質を実質的に含まない炭素質燃料部
材を使用すれば、著量の熱分解もしくは不完全燃焼生成
物の存在が排除されると共に、著量の副流煙の発生が排
除される。

本発明の喫煙用物品には一般に、エアロゾル発生手段に
より発生した揮発性物質を使用者に供給するための、た
とえば長手通路のような手段を備えた吸い口を設ける。
有利には、この物品は従来のタバコと同じ全体的寸法を
有し、その結果、吸い口とエアロゾル供給手段とは、一
般に物品の長さの半分以上にわたって延在する。或い
は、燃料部材とエアロゾル発生手段とは、別途の使い捨
て若しくは再使用しうる吸い口を付けて使用するよう、
組み込みの吸い口若しくはエアロゾル供給手段なしに作
成することもできる。

さらに本発明の喫煙用物品は、タバコ香料をエアロゾル
に添加するために使用しうるタバコの充填物又はプラグ
を含むこともできる。好ましくは、タバコはエアロゾル
発生手段の口側端部に設置し、或いはエアロゾル形成物
質用のキャリヤと混合することもできる。さらに、着香
剤を物品中に配合して、使用者に供給されるエアロゾル
を着香することもできる。

本発明の好適具体例は、湿潤な全粒状物質として測定し
てＦＩＣ喫煙条件下で喫煙した場合、最初の３服（puf
f）において少なくとも０．６mgのエアロゾルを供給す
ることができる。〔ＦＴＣ喫煙条件は、５８秒間のくす
ぶり時間により分離された２秒の吸い込み（全容量３５
ml）よりなっている〕。より好適な本発明の具体例は、
最初の３服において１５mg若しくはそれ以上のエアロゾ
ルを供給することができる。特に好ましくは本発明の具
体例は、ＦＴＣ喫煙条件下で喫煙した場合、最初の３服
において３mg若しくはそれ以上のエアロゾルを供給する
ことができる。さらに本発明の好適具体例は、ＦＴＣ喫
煙条件下において少なくとも約６服、好ましくは少なく
とも約１０服につき１服あたり平均して少なくとも約
０．８mgの湿潤な全粒状物質を供給する。

さらに本発明の喫煙用物品は、実質的に炭素の酸化物と
空気と水と所望の香料又はその他の所望の揮発性物質を
有するエアロゾルと微量のその他の物質とよりなる化学
的に簡単なエアロゾルを供給することができる。好まし
くは、このエアロゾルは後記するエイムズ試験により顕
著な突然変異誘発活性を持たない。さらに、この物品は
使用に際し使用者が灰を除去する必要がないように実質
的に無灰分とすることができる。

本明細書に使用する場合、単に説明の目的で「エアロゾ
ル」という用語は、目に見えるもの及び目に見えないも
の両者を含め、蒸気、気体、粒子など、特に燃焼してい
る燃料部材からの熱がエアロゾル発生手段内又はその他
の物品中に含有される物質に対し作用して発生する「煙
状物質」として使用者に感知されるような成分を包含す
るよう定義される。このように定義される「エアロゾ
ル」という用語は、さらにそれらが目に見えるエアロゾ
ルを発生するか否かに関係なく、揮発性着香剤及び（又
は）医薬若しくは生理活性剤をも包含する。

本明細書に使用する「伝熱交換関係」という用語は、燃
料部材のほぼ全燃焼期間にわたり、燃焼している燃焼部
材からエアロゾル発生手段へ熱を伝達するようなエアロ
ゾル発生手段と燃料部材との物理的配置として定義され
る。伝熱交換関係は、エアロゾル発生手段を燃料部材と
接触配置させかつ燃料部材の燃焼部分に対し極めて近傍
に配置することにより、かつ（又は）燃焼する燃料部材
からエアロゾル発生手段まで熱を運ぶ伝熱部材を使用す
ることにより達成される。好ましくは、これら両者の伝
熱方法が使用される。

本明細書において、「炭素質」という用語は、主として
炭素からなることを意味する。

本明細書において、「断熱手段」という用語は、主とし
て断熱材として作用する全ての材料を意味する。好まし
くは、これらの材料は使用に際し燃焼しないが、燃焼の
遅い炭素などの材料、並びに使用に際し融合するたとえ
ば低温度級のガラス繊維を包含する。これら断熱材はg/
cal(sec)(cm)(℃/cm)において約０．０５未満、好まし
くは約０．０２未満、特に好ましくは約０．００５未満
の伝熱性を有する〔ハックス・ケミカル・ディクショナ
リー、第３４頁（第４版、１９６９）及びランゲス・ハ
ンドブック・オブ・ケミストリー、第１０巻、第２７２
〜２７４頁（第１１版、１９７３）参照〕。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の喫煙用物品を実施例
につきより詳細に説明する。

第１図に示した好ましくは慣用のタバコの直径を有する
本発明の具体例は、短い燃焼性の炭素質燃料部材１０
と、隣接するエアロゾル発生手段１２と、箔ライニング
した紙チューブ１４とを備え、この紙チューブは物品の
吸い口１５を形成する。この具体例において、燃料部材
１０は「ブローパイプ」木炭、すなわち炭素化した木材
であって、これに５本の長手方向に延在する穴部１６を
設ける（第１Ａ図参照）。燃料部材１０は長さ約２０mm
であって、必要に応じタバコ巻き紙により包んで木炭燃
料の着火を改善することができる。この紙は、公知の燃
焼添加物で処理することができる。

エアロゾル発生手段１２は、たとえばグリセリンのよう
なエアロゾル形成物質で被覆した複数のガラス玉２０を
備える。これらガラス玉は多孔質円盤２２により所定位
置に保持され、この円盤は酢酸セルロースで作成するこ
とができる。この円盤いは、一連の周溝部２４を設け
て、円盤と箔ライニングチューブ１４との間に通路を形
成することができる。

物品の吸い口を形成する箔ライニングされた紙チューブ
１４は、エアロゾル発生手段１２と燃料部材１０の非着
火後端部とを包囲する。さらにチューブは、物品のエア
ロゾル発生手段１２と口側端部１５との間にエアロゾル
供給通路２６を形成する。

箔ライニングされたチューブ１４の存在は、燃料部材１
０の非着火端部をエアロゾル発生手段１２へ連結すると
共に、エアロゾル発生手段に対する熱伝導を増大させ
る。箔はさらに火錐部を消火するのに役立つ。極く少量
の未燃焼燃料が残存する場合、箔を介する熱損失は熱降
下として作用し、火錐部を消火するのに役立つ。

この物品に使用する箔は典型的には厚さ０．３５ミル
（０．００８９mm）のアルミニウム箔であるが、使用す
る金属の厚さ及び（又は）種類は所望程度の熱伝導を達
成するよう変化させることができる。たとえばユニオン
・カーバイド社から入手しうるグラホイルのような他の
種類の伝熱性部材も使用することができる。

さらに第１図に示した物品は、エアロゾルに対し香料を
付与するためのタバコ２８の塊若しくはプラグを所望に
応じて含む。このタバコ充填物２８は第１図に示すよう
に円盤２２の口側端部に設置することができ、或いはガ
ラス玉２０と円盤２２との間に設置することもできる。
さらに、これは通路２６内にエアロゾル発生手段１２か
ら離間した位置にて設置することもできる。

第２図に示した具体例において、短い燃料部材１０は長
さ約２０mmの圧縮した炭素棒若しくはプラグであり、こ
れに軸方向穴部１６を設ける。代案として、燃料は炭素
化した繊維から形成することもでき、好ましくは穴１６
に対応する軸方向通路を設ける。この具体例において、
エアロゾル発生手段１２はたとえば多孔質炭素のプラグ
のような熱安定性の伝熱性炭素質支持体３０を備え、こ
れにエアロゾル形成物質を含浸させる。この支持体に
は、第２図に示したように軸方向通路３２を必要に応じ
設ける。さらに、この具体例はタバコ２８の塊を含み、
これを好ましくは支持体３０の口側端部に設置する。外
観上の目的で、この物品はさらに必要に応じ高多孔度の
酢酸セルロースフィルタ３４を備え、これに周溝部３６
を設けてフィルタ３４と箔チューブ１４との間にエアロ
ゾル形成物質用の通路を形成することができる。第２Ａ
図に示したように、必要に応じ燃料部材の着火用端部１
１にテーパをつけて着火性を改善することもできる。

第３図に示した本発明の具体例は、伝熱棒９９及び箔ラ
イニングされた紙チューブ１４によりエアロゾル発生手
段１２に接続された短い燃焼性炭素質燃料部材１０を備
え、この紙チューブも物品の口側端部１５に達する。こ
の具体例において、燃料部材１０は、ブローパイプ木炭
又は圧縮若しくは押し出し炭素棒若しくはプラグ又はそ
の他の炭素質燃料源とすることができる。

エアロゾル発生手段１２はたとえば多孔質炭素プラグの
ような熱安定性炭素質支持体３０を備え、これにエアロ
ゾル形成物質を含浸させる。この具体例は、燃料部材１
０と支持体３０との間にボイド空間９７を有する。この
ボイド空間を包囲する箔ライニングチューブ１４の部分
は、複数の周穴部１００を備えて充分な圧力低下を生ぜ
しめるのに足る空気をボイド空間に流入させる。

第３図及び第３Ａ図に示したように、伝熱手段は伝熱棒
９９と箔ライニングされたチューブ１４とを備える。伝
熱棒９９は好ましくはアルミニウムで形成され、少なく
とも１個、好ましくは２〜５個の周溝部９６を備えて空
気を支持体に通過させる。第３図の物品は、ボイド空間
９７中へ導入された空気が燃焼している燃料を通して吸
引されないため、より少ない炭素酸化生成物を含有する
という利点を有する。

第４図に示した具体例は、たとえば炭素化した木綿又は
レーヨンのような繊維質の炭素燃料部材１０を備える。
この燃料部材は単一の軸方向孔部１６を備える、エアロ
ゾル発生手段の支持体３８は熱安定性の粒状炭素であ
る。タバコ２８の塊を支持体の直ぐ背後に配置する。こ
の物品には、前記具体例における箔ライニングされたチ
ューブの代りに酢酸セルロースチューブ４０を設ける。
このチューブ４０は、任意のプラスチック（たとえばポ
リプロピレン）チューブ４４を包囲した酢酸セルロース
束の環状セクション４２を備える。この部材の口側端部
１５には低効率の酢酸セルロースフィルタプラグ４５が
存在する。この物品の長さ全体をタバコ巻き紙４６に包
む。コルク又は白色インキ被覆４８を口側端部に使用し
てチップを模倣することができる。帯状箔５０を、紙の
内側に物品の燃料端部方向へ位置せしめる。この帯は、
好ましくは燃料部材の後部からタバコ充填物２８の口側
端部まで延在する。これを紙と一体化させ、或いは紙で
包む前に施こした別途のピースとすることができる。

第５図の具体例は第４図の具体例と同様である。この具
体例においては、エアロゾル発生手段１２をアルミニウ
ムマクロカプセル５２により形成し、これに粒状支持体
或いは図示したように粒状支持体５４とタバコ５６との
混合物を充填する。マクロカプセル５２を端部５８、６
０にて捲縮させて、材料を包封すると共にエアロゾル形
成材の移動を阻止する。燃料端部における捲縮端部５８
は、好ましくは燃料部材の後端部に接触して伝熱性を付
与する。さらに、端部５８により形成されたボイド空間
６２も、燃料部材へのエアロゾル形成材の移動を阻止す
るのに役立つ。長手通路５９および６１を設けて空気及
びエアロゾル形成物質の通過を可能にする。マクロカプ
セル５２と燃料部材１０とを図示したように慣用のタバ
コ巻紙４７により又は穴あきセラミック紙により又は帯
状箔により一体化させる。タバコ巻紙を使用する場合、
燃料の後端部近くの帯６４は、紙を消火させる珪酸ナト
リウム若しくはその他の公知物質でプリントし又は処理
せねばならない。この物品の長さ全体を慣用のタバコ巻
紙４６で包む。

第６図は圧縮された炭素燃料プラグ１０を備えた他の具
体例を示している。この具体例において、燃料部材は着
火を容易にさせるためのテーパ付き着火用端部１１と、
チューブ状の包み箔６６中への装着を容易にするための
テーバ付き後端部９とを備える。燃料部材の後端部に接
して、中央穴部７０を有するアルミニウム円盤６８が存
在する。必要に応じ穴部７４を備えた第２のアルミニウ
ム円盤７２をエアロゾル発生手段１２の内側端部に設け
る。それらの間には粒状物質の帯域７６とタバコの帯域
７８とが存在する。燃料部材を装着する包み箔６６は第
２のアルミニウム円盤７２を越えて延在する。この実施
例も、内部ポリプロピレンチューブ４４を備えた中空の
酢酸セルロース棒４２と酢酸セルロースフィルタプラグ
４５とを備える。物品の長さ全体は、好ましくはタバコ
巻紙４６により包まれる。

第７図に示した具体例は、燃料部材１０における大きい
空胴部８２内に埋設された支持体８０の使用を例示して
いる。この具体例において、燃料部材は好ましくは押し
出し炭素から形成され、支持体８０は一般に比較的剛性
の多孔質材料である。物品の長さ全体を慣用のタバコ巻
紙４６で包む。この具体例はさらに帯状箔８４を備え
て、燃料部材１０を酢酸セルロースチューブ４０に連結
すると共に燃料を消火するよう作用させることができ
る。

第８図及び第９図に示した具体例は燃料部材７０の周囲
に非燃焼性の断熱ジャケット８６を備えて、断熱すると
共に熱を燃料部材に集中させる。これらの具体例も、燃
料火錐部の発火能力を減少させるよう作用する。

第８図に示した具体例において、燃料部材１０と支持体
３０との両者は、たとえばセラミック（たとえばガラ
ス）繊維のような断熱繊維の環状ジャケット又はチュー
ブ８６を内部に配置される。セラミック繊維の代りに、
非燃焼性炭素又は黒鉛繊維を使用することもできる。好
ましくは、燃料部材１０は穴部１６を有する押し出し炭
素プラグである。図示した具体例において、着火用端部
１１は着火を容易にさせるためにジャケット８６の端部
を僅かに越えて延在する。支持体３０は固体の多孔質炭
素材料であるが、他の種類の支持体も使用することがで
きる。支持体と燃料部材の後部とはアルミ箔８７の片に
より包囲される。図示したように、このジャケット付き
燃料部材／支持体単位は、たとえば図示したような細長
い酢酸セルロースチューブ４０のような吸い口へ慣用の
タバコ巻紙４６に包んで連結する。ジャケット８６は支
持体３０の口側端部まで延在するが、酢酸セルロース棒
４２で代用することもできる。

第９図に示した具体例においては、第５図に示した種類
のアルミニウムマクロカプセル５２を使用して粒状支持
体５２とタバコ５６とを包封する。このマクロカプセル
は、好ましくは、断熱ジャケット８６内の全体に配置さ
れる。さらに、燃料部材１０の着火用端部１１は、ジャ
ケット８６の前端部から突出しない。好ましくは、マク
ロカプセルと燃料部材の後部とを、第８図におけると同
様な方法でアルミニウム箔の片により包囲する。

代案として、支持体を包囲するアルミニウム箔５２は口
側端部においてのみ捲縮される。この具体例において
は、燃料部材の後端部を箔の１端部に挿入することがで
き、かつポリプロピレンチューブを箔の口側端部の周り
に装着し、或いはこれに接触して配置することができ
る。アセンブリ全体は、ガラス繊維により慣用のタバコ
の直径となるよう包まれる。

上気具体例のいずれにおいても着火すると、燃料部材は
燃焼して熱を発生し、この熱を使用してエアロゾル発生
手段に存在するエアロゾル形成物質を気化させる。次い
で、これら揮発性物質は特に吸い込みに際し口側端部の
方向に吸引され、かつ慣用のタバコの煙と同様に使用者
の口内に吸入される。

燃料部材は好ましくは比較的短いので、燃焼する熱い火
錐部が常にエアロゾル発生体に近接して、エアロゾル発
生手段に対する伝熱を最大化させ、特に好適な伝熱部材
を使用する場合にはエアロゾルの発生を最大化させる。
さらに、好適断熱部材は熱を直接遮断すると共に、この
熱を物品の中心コアの方向に集中することによりエアロ
ゾル形成物質に伝達される熱量を増大させる傾向を有す
る。

エアロゾル形成物質は燃料部材から物理的に分離してい
るので、燃焼火錐部におけるよりも相当低い温度に露出
される。これは、エアロゾル形成体の熱分解の可能性を
最小にする。さらにこれは、吸い込みに際しエアロゾル
の発生をもたらすが、くすぶりに際し殆んど又は全くエ
アロゾルを発生させない。さらに、好適な炭素質燃料部
材および物理的に分離したエアロゾル発生手段の使用に
より、著量の熱分解若しくは不完全燃焼生成物の存在が
排除されると共に、著量の副流煙の発生が防止される。

本発明に使用される好適炭素質燃料部材の小寸法と燃焼
特性とにより、一般に燃料部材はその露出長さの全体に
わたり数服内で燃焼を開始する。かくして、エアロゾル
発生手段に隣接する燃料部材の部分は急速に熱くなっ
て、特に初期及び中間の吸い込みに対しエアロゾル発生
手段に対する伝熱を著しく増大させる。好適燃料部材が
短いため、従来の熱エアロゾル物品に共通していた熱降
下として作用する非燃焼性燃料の長いセクションが決し
て存在しない。伝熱及びそれによるエアロゾル供給も、
燃料部材を貫通する穴部の使用により高められ、特に吸
い込みに際しエアロゾル発生体に対し熱空気を吸収す
る。

本発明の好適具体例において、短い炭素質燃料部材と伝
熱部材と断熱手段と燃料部材における通路とはエアロゾ
ル発生手段と連携して、ほぼ毎回の吸い込みに際し著量
のエアロゾルを発生しうる系を形成する。非錐部がエア
ロゾル発生体に極めて近接しているため、数服の後に断
熱手段と一緒になって、吸い込みの際及び各吸い込み間
の比較的長いくすぶり期間の際に高い熱供給をもたら
す。

理論により拘束されるものでないが、エアロゾル発生手
段は各吸い込み間で比較的高温度に維持され、かつ各吸
い込みの際に供給される燃料部材の穴部により著しく増
大される追加熱量は主としてエアロゾル形成物質を気化
させるために利用されると思われる。この増大した熱移
動は可使燃料エネルギの使用をより効果的にすると共
に、必要とされる燃料の量を減少させ、かつ速くエアロ
ゾルを供給するのに役立つ。さらに、本発明で使用され
る熱伝導は炭素燃料の燃焼温度を低下させると思われ、
これはさらに燃料により生成される燃焼生成物のＣＯ／
ＣＯ_２比を減少させると思われる。〔例えば、ジー・ハ
グ、ゼネラル・インオーガニック・ケミストリー、第５
９２頁（ジョン・ウィリー・アンド・サンズ社、１９６
９）〕。

さらに、燃料部材と断熱ジャケットと巻紙と伝熱手段と
を適切に選択することにより、燃料源の燃焼特性を調節
することができる。これは、エアロゾル発生体に対する
伝熱を調節する可能性を与え、吸い込み回数及び（又
は）使用者に供給されるエアロゾルの量を変化させる。

一般に、本発明を実施するのに使用しうる燃焼性燃料部
材は長さ約３０mm未満である。有利には、燃料部材は長
さ約２０mm若しくはそれ以下、好ましくは約１５mm若し
くはそれ以下である。有利には、燃料部材の直径は約３
〜８mm、好ましくは約４〜５mmである。ここに使用され
る燃料部材の密度は約０．５〜約１．５g/ccの範囲であ
る。好ましくは、密度は０．７g/ccより大、より好まし
くは０．８g/ccより大である。好ましくは、燃料部材に
は、たとえば第１図〜第５図に示した穴部１１のような
１つ若しくはそれ以上の長手方向に延在する穴部を設け
る。これら穴部は多孔性を与え、かつ支持体に達する熱
ガスの量を増大させることにより支持体に対する早朝の
熱移動を増大させる。

ここに使用する好適な燃料部材は主として炭素質材料で
形成される。炭素質燃料部材は好ましくは長さ約５〜１
５mm、より好ましくは約８〜１２mmである。これらの特
性を有する炭素質燃料部材は、燃料を少なくとも約７〜
１０服にわたり供給するのに充分であり、通常の服数は
一般にＦＴＣ条件下で慣用のタバコを吸って得られる。

好ましくは、この種の燃料部材の炭素含有量は６０〜７
０重量％でも使用できるが、好ましい結果は少なくとも
約８０重量％若しくはそれ以上であるので本発明は約８
０重量％以上を要件とする。約８５重量％以上の炭素含
有量を有する燃料部材により優秀な結果が得られてい
る。高炭素含有量の燃料は、最少の熱分解及び不完全燃
焼生成物を形成し、殆んど又は全く目に見える副流煙を
発生せず、かつ最少量の灰を生成すると共に、高い熱容
量を有するので好適である。

好適燃料中に或いは好適燃料として使用する炭素質材料
は、当業者に知られた多数の実質上任意の炭素源から得
ることができる。好ましくは、炭素質材料は、たとえば
木材、綿、レーヨン、タバコ、柳子、紙などのセルロー
ス材料の熱分解又は炭化により得られるが、他の原料か
らの炭素質材料も使用することができる。

大抵の場合、炭素質燃料部材は酸化剤の使用なしに慣用
のタバコライターによって着火されうるものとすべきで
ある。この種の燃焼特性は一般に、不活性雰囲気中で又
は減圧下で約４００〜約１０００℃、好ましくは約５０
０〜約９５０℃の温度で予め、熱分解されたセルロース
材料から得ることができる。熱分解時間は熱分解物質の
中心温度が少なくとも数分間にわたり上気温度範囲に達
するものであれば、臨界的でないと思われる。しかしな
がら、数時間にわたり徐々に温度を上昇させる遅い熱分
解は、炭素収率の高いより均一な材料を生成すると思わ
れる。

大抵の場合望ましくないが、タバコライターにより着火
可能にするために酸化剤の添加を必要とするような炭素
質燃料部材も本発明の範囲内であり、同様に、赤熱阻止
剤又はその他の種類の燃焼改質剤の使用を必要とするよ
うな炭素質材料も含まれる。この種の燃焼改質剤は多く
の特許及び文献に開示されており、当業者に公知であ
る。

本発明を実施するのに使用される特に好適な炭素質燃料
部材は実質的に揮発性有機物質を含有しない。このこと
は、燃料部材には燃焼している燃料において分解しうる
ような、たとえば揮発性エアロゾル形成剤又は着香剤の
ような揮発性有機物質の著量を含浸させ、或いは混合す
ることを目的としないことを意味する。しかしながら、
燃料により自然に吸着されるような少量の水は存在して
もよい。同様に、少量のエアロゾル形成物質はエアロゾ
ル発生手段から移動し、その結果燃料部材中に存在して
もよい。

好適な炭素質燃料部材は、慣用の圧縮成形又は押し出し
技術により炭素と結合剤とから作成された圧縮若しくは
押し出し炭素材料である。この種の燃料部材のための好
適な活性炭はＰＣＢ−Ｇであり、かつ好適な非活性炭は
ＰＸＣであり、これらの両者はペンシルベニア州・フイ
ツバーグ在、カルゴン・カーボン・コーポレーション社
から入手できる。圧縮成形及び（又は）押し出し用のそ
の他の好適炭素は、熱分解された木綿又は熱分解された
紙から作成される。

この種の燃料部材を作成するのに使用しうる結合剤は当
業界で周知されている。好適結合剤は、好ましくは単独
で使用しうる、或いはたとえば塩化ナトリウム、バーミ
キュライト、ベントナイト、炭酸カルシウムなどの材料
と組み合せて使用しうるナトリウム カルボキシメチル
セルロース（ＳＣＭＣ）である。その他の有用な結合剤
は、たとえばグアヤガムのようなガム類並びにたとえば
メチルセルロース及びカルボキシメチルセルロース（Ｃ
ＭＣ）のようなその他のセルロース誘導体を包含する。

広範囲の結合剤濃度を使用することができる。好ましく
は、結合剤の量を制限して、結合剤が望ましくない燃焼
性成分になるのを最小化する。他方、充分量の結合剤を
含ませて、製造及び使用の際に燃料部材を保持せねばな
らない。したがって、使用量は燃料部材における炭素の
凝着性に依存する。

所望ならば、上記燃料部材を形成後にたとえば約６５０
℃にて２時間熱分解させて、結合剤を炭素に変換させ、
これによりほぼ１００％の炭素燃料部材を形成すること
ができる。

さらに本発明に使用する燃料部材は、燃焼を改善する１
種若しくはそれ以上の添加物を含有することもでき、た
とえばくすぶり特性を改善するため約５重量％までの塩
化ナトリウムや赤熱阻止剤を含有することもできる。さ
らに、５重量％まで、好ましくは１〜２重量％の炭酸カ
リウムを含ませて着火性を改善することもできる。たと
えば、粘度状カオリン、セルペンチン、アタパルジャイ
トなどの物理特性を改善する添加物も使用することがで
きる。

他の炭素質燃料部材は炭素繊維燃料であって、これはた
とえば木綿、レーヨン、紙、ポリアクリロニトリルなど
の繊維先駆体を炭化して作成することができる。一般
に、不活性雰囲気又は減圧下において約６５０〜１００
０℃、好ましくは約９５０℃にて約３０分間の熱分解
が、良好な燃焼特性を有する適する炭素繊維を形成する
のに充分である。さらに燃焼改質添加物をこれら繊維質
燃料に添加することもできる。

本発明を実施する際に使用するエアロゾル発生手段は燃
料部材から物理的に分離している。物理的に分離すると
いう用語は、エアロゾル形成物質を含有する支持体、容
器若しくはチャンバが燃焼燃料部材又はその１部と混合
されていないことを意味する。上記したように、この配
置はエアロゾル形成物質の熱分解及び副流煙の存在を減
少させ又は排除するのに役立つ。燃料の１部でないが、
エアロゾル発生手段は燃料部材に対し伝熱交換関係にあ
り、好ましくは燃料部材に接触し又は隣接する。

好ましくは、エアロゾル発生手段は１種若しくはそれ以
上のエアロゾル形成物質を有する１種若しくはそれ以上
の熱安定性材料を包含する。ここに使用する熱安定性物
質は、分解又は燃焼せずに燃料の近くに存在するたとえ
ば４００〜６００℃の高温度に耐えうるものである。こ
の種の材料の使用は、好適具体例におけるエイムズ活性
の欠如により証明されるように、エアロゾルの簡単な
「発煙」化学を維持するよう作用すると思われる。好適
ではないが、たとえば熱破壊性のマイクロカプセル又は
固体エアロゾル形成物質のような他のエアロゾル発生手
段も本発明の範囲内であるが、ただしこれらはタバコの
煙に充分に近似するのに充分なエアロゾル形成蒸気を放
出しうるものである。

エアロゾル形成物質用の支持体若しくはキャリヤとして
使用しうる熱安定性材料は当業者に周知されている。有
用な支持体は多孔質とすべきであり、使用していない
際、エアロゾル形成化合物を保持することができ、かつ
燃料部材による加熱に際し強力にエアロゾル形成蒸気を
放出しうるものでなければならない。

有用な熱安定性材料は、たとえば多孔質炭素、黒煙、活
性炭又は非活性炭などの熱安定性の吸着炭素を包含す
る。他の適する材料は、たとえばセラミック、ガラス、
アルミナ、バーミキュライト、粘土（たとえば、ベント
ナイト）などの無機固体を包含する。現在好適な支持体
材料は炭素フェルト、繊維及びマット、活性炭並びに多
孔質炭素、たとえばユニオン・カーバイド社から入手し
うるＰＣ−２５及びＰＧ−６０並びにカルゴン社から入
手しうるＳＧＬ炭素である。

ここに使用される粒状エアロゾル活性手段に応じて、そ
の組成及び形状は一般に粒状、繊維状、多孔質のブロッ
ク、１個若しくはそれ以上の軸方向に貫通する通路を備
えた固体ブロックなどから選択することができる。支持
体、特に粒状支持体は、好ましくは金属箔から形成され
た容器内に入れることができる。

本発明に使用するエアロゾル発生手段は一般に、燃料部
材の着火用端部から約６０mm以下、好ましくは約３０mm
以下、特に好ましくは１５mmの位置に配置される。エア
ロゾル発生手段は長さ約２〜約６０mm、好ましくは約５
〜４０mm、特に好ましくは約２０〜３５mmの範囲で変化
することができる。非粒状支持体を使用する場合、これ
には１個もしくはそれ以上の穴部を設けて支持体の表面
積を増大させると共に、空気流及び熱移動を増大させる
ことができる。

本発明に使用するエアロゾル形成物質は、燃焼する燃料
部材により加熱された際、エアロゾル発生手段に存在す
る温度にてエアロゾルを形成できねばならない。好まし
くは、この種の物質は炭素と水素と酸素とで構成される
が、他の物質を含むこともある。エアロゾル形成物質は
固体、半固体又は液状とすることができる。この物質及
び（又は）物質の混合物の沸点は約５００℃までの範囲
である。これらの特性を有する物質は多価アルコール、
たとえばグリセリン及びプロピレングリコール並びにモ
ノ−、ジ−若しくはポリ−カルボン酸の脂肪族エステ
ル、たとえばメチルステアレート、ドデカンジオエー
ト、ジメチルテトラドデカンジオエートなどを包含す
る。

好ましくは、エアロゾル形成物質は高沸点の低蒸気圧物
質と低沸点の高蒸気圧物質との混合物を包含する。すな
わち、初めの何服かにおいて低沸点の物質が最初のエア
ロゾルの殆んど供給する一方、エアロゾル発生手段にお
ける温度が上昇すると高沸点物質が殆んどのエアロゾル
を供給する。

好適なエアロゾル形成物質は多価アルコール又は多価ア
ルコールの混合物である。特に好適なエアロゾル形成物
質はグリセリン、プロピレングリコール、トリエチレン
グリコール又はその混合物から選択される。

エアロゾル形成物質はエアロゾル発生手段の上に又はそ
の内部に支持体、キャリヤ若しくは容器に浸透し又はこ
れらを被覆するのに充分な濃度で分散させることができ
る。たとえば、エアロゾル形成物質は浸漬、噴霧、蒸着
などの技術によって充分な濃度で或いは希釈溶液として
施こすことができる。固体のエアロゾル形成成分は支持
体と混合して全体的に均一に分配した後に形成すること
ができる。

エアロゾル形成物質の充填はキャリヤ毎及びエアロゾル
形成物質毎に変化するが、液体のエアロゾル形成物質の
量は一般に約２０〜約１２０mg、好ましくは約３５〜約
８５mg、特に好ましくは約４５〜約６５mgの範囲で変化
することができる。エアロゾル発生手段に担持されたで
きるだけ多量のエアロゾル形成物質をＷＴＰＭとして使
用者へ供給すべきである。好ましくは、エアロゾル発生
手段に担持された約２重量％以上、より好ましくは１５
重量％以上、特に好ましくは約２０重量％以上のエアロ
ゾル形成物質をＷＴＰＭとして使用者に供給する。

さらに、エアロゾル発生手段は１種若しくはそれ以上の
揮発性着香剤、たとえばメントール、バニリン、人造コ
ーヒ、タバコ抽出物、ニコチン、カフェイン、リカーな
どの着香剤を含んで、香料をエアロゾルに付与すること
もできる。さらに、その他任意の所望の揮発性固体若し
くは液体物質を含むこともできる。

上記したように、本発明の喫煙用物品は、さらにエアロ
ゾルに対しタバコ香料を加えるために使用しうるタバコ
充填物若しくはプラグを含むこともできる。好ましく
は、タバコはエアロゾル発生手段の口側端部に設置し、
或いはエアロゾル形成物質用のキャリヤと混合すること
もできる。さらに着香剤を物品中に配合して、使用者に
供給されるエアロゾルを着香することもできる。

タバコ充填物を使用する場合、熱蒸気がタバコの床を通
過して、タバコ燃焼の必要なしにタバコ中の揮発成分を
抽出しかつ気化させる。かくして、この喫煙用物品の使
用者は、慣用のタバコにより発生する燃焼生成物なしに
天然タバコの品質及び香料を含んだエアロゾルを吸い込
む。

代案として、これらの任意成分はエアロゾル発生手段と
口側端部との間、たとえばエアロゾル発生手段から口側
端部に到る通路内の別途の支持体若しくはチャンバ、或
いは任意のタバコ充填物に設置することもできる。所望
ならば、エアロゾル形成物質の１部若しくは全部の代り
にこれら揮発物質を使用して、物品が非エアロゾル香料
などの物質を使用者などへ供給することもできる。

本明細書に開示した種類の物品は、薬剤供給物品として
使用し又は改変して、たとえばエフェドリン、メタプロ
テレノール、テルブタリンなどの薬理学上又は生理学上
活性な揮発物質を供給することもできる。

本発明を実施する際に好適に使用される伝熱部材は典型
的にはたとえばアルミニウム箔のような金属箔であっ
て、約０．０１mm以下から約０．１mm以上までの厚さで
変化する。伝熱材料の厚さ及び（又は）種類は、ほぼ任
意の所望程度の伝熱を得るように変化させることができ
る。図示した具体例に示されるように、伝熱部材は好ま
しくは燃料部材及びエアロゾル発生手段の１部と接触し
又は重なり合って、エアロゾル形成物質を包封する容器
を形成することができる。

本発明により使用しうる断熱部材は一般に、無機若しく
は有機の繊維、たとえばガラス、アルミニウム、シリ
カ、ガラス質材料、鉱物繊維、炭素、珪素、硼素、有機
重合体、セルロース質など、或いはこれら物質の混合物
から作成されたものからなっている。たとえばシリカエ
アロゲル、パーライト、ガラスなどのようなマット状、
帯状又はその他の形状に形成された非繊維質断熱材料も
使用することができる。好適な断熱部材は弾力性であっ
て、慣用のシガレットの感じを模倣するのに役立つ。こ
れら材料は主として断熱ジャケットとして作用し、燃焼
する燃料部材により発生した相当部分の熱を保持すると
共に、これをエアロゾル発生手段へ指向させる。断熱ジ
ャケットは燃焼する燃料部材の近傍で或る程度熱くなる
ので、この熱をさらにエアロゾル発生手段の方向へ移動
することもできる。

現在好適な断熱材料は、たとえばガラス繊維のようなセ
ラミック繊維を包含する。２種の特に好適なガラス繊維
は、マニグラス１０００及びマニグラス１２００の名称
でマニング・ペーパー・カンパニー・オブ・トロイ社
（ニューヨーク）から入手できる。一般に、断熱用繊維
は燃料部材の少なくとも１部及びその他任意の所望の物
品部分を最終直径約７〜８mmまで包む。たとえば、断熱
層の好適厚さは約０．５〜２．５mm、好ましくは約１〜
２mmである。可能であれば、たとえば約６５０℃以下の
低軟化点を有するガラス繊維材料が好適である。

断熱手段が繊維質である場合、好ましくは物品の口側端
部にバリヤ手段を使用する。この種の１種のバリヤ手段
は高密度の酢酸セルロース束の環状部材からなり、繊維
質断熱手段と接触すると共に、好ましくは口側端部にて
たとえば接着剤によりシールされて束を通過する空気流
を阻止する。

本発明の殆んどの具体例において、燃料／エアロゾル発
生手段の組合せ体は図示したたとえば箔ライニング紙又
は酢酸セルロース／プラスチックチューブのような吸い
口に取り付けられるが、吸い口をたとえばシガレットホ
ルダーの形態で別途に設けることもできる。本物品のこ
の部材は、気化したエアロゾル形成物質を使用者の口内
に運ぶ通路を形成する。その長さ（好ましくは約５０〜
６０mm若しくはそれ以上）のため、これは熱い火錐部を
使用者の口及び指からも離間させる。

適する吸い口はエアロゾル形成物質に対し不活性とすべ
きであり、耐水性若しくは耐液性内部層を有し、凝縮若
しくは過によるエアロゾル損失を最少にすべきであ
り、さらに物品の他の部材との境界面における温度に耐
えうるものとすべきである。好適な吸い口は第１〜３図
に示した箔ライニングされたチューブおよび第４〜９図
の具体例に使用した酢酸セルロースチューブを包含す
る。他の適する吸い口は当業者に明らかである。

本発明における吸い口は、慣用のフィルタ付きタバコの
外観を物品に与えるよう使用される「フィルタ」チップ
を必要に応じ含むこともできる。この種のフィルタは低
密度酢酸セルロースフィルタ及び中空若しくはバフル
（baffled ）プラスチックフィルタ、たとえばポリプロ
ピレンから作成したものを包含する。さらに、物品の全
長さ或はその１部をタバコ巻紙で包むこともできる。

本発明の好適物品により発生するエアロゾルは化学的に
単純であって、実質的に空気と炭素の酸化物と所望の香
料若しくはその他の所望の揮発性物質を担持するエアロ
ゾルと水と微量の他の物質とからなっている。本発明の
好適物品により発生する湿潤な全粒状物質（ＷＴＰＭ）
はエイムズ試験により測定して突然変異誘発活性を持た
ない。すなわち、本発明のＷＴＰＭとこれら物質に露呈
された標準試験微生物に生ずる復帰突然変異体の個数と
の間には、有意な投与応答関係が存在しない。エイムズ
試験の提案者によれば、有意の投与依存性反応は、試験
した物品における突然変異誘発物質の存在を示す〔エイ
ムズ等、ムタゲネシス・リサーチ、第３１巻、第３４７
〜３６４頁（１９７５）；ナガス等、ムタゲネシス・リ
サーチ、第４２巻、第３３５頁（１９７７）〕。

〔発明の効果〕

本発明による喫煙用物品は、その使用初期及び使用寿命
の全体にわたり著量のエアロゾルを発生することがで
き、エアロゾル形成物質の顕著な熱分析を伴わずかつ著
量の熱分解若しくは不完全燃焼生成物或いは著量の副流
煙を伴わず、しかもタバコを燃焼させることなく使用者
に対しタバコ喫煙の感覚と作用とを与えることができ
る。

さらに本発明から得られる他の利点は、慣用のタバコか
ら生ずる灰分と比較して使用の際に生ずる灰が殆んど無
いことである。好適炭素燃料源を燃焼させれば、これは
殆んど灰を生じない炭素の酸化物まで実質的に変化する
ので、この物品を使用しながら灰を処分する必要がな
い。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の理解を助けるため実施例により本発明の
喫煙用物品を実施例につき説明するが、これらのみに限
定されない。ここに示す％は全て特記しない限り重量％
である。温度は全て摂氏として表わし、未修正である。
全ての場合、喫煙用物品は約７〜８mmの直径、すなわち
慣用のタバコ直径を有する。

実施例 １ 第１図の具体例にしたがって喫煙用物品を作成した。燃
料部材は長さ２５mmのブローパイプ木炭片とし、これに
No.６０番のドリルビットで作成した０．０４０インチ
（１．０２mm）の５本の長手通路を設けた。この木炭は
０．３７５ｇの重量とした。燃料部材を慣用の処理タバ
コ巻紙で包んだ。支持体は５００mgのガラス玉（平均直
径０．６４インチ（１．６３mm））であり、その表面を
２滴（約５０mg）のグリセリンで被覆した。チューブ内
へ充填した際、この支持体は長さ約６．５mmであった。
箔ライニングしたチューブは白色の螺旋状に巻回した紙
の４．２５ミル（０．１０８mm）の層の内側に０．３５
ミル（０．００８９mm）のアルミニウム箔の層として構
成した。このチューブにより燃料部材の後部５mmを包囲
した。周囲に４本の溝を有する短い（８mm）の酢酸セル
ロース片を使用して、ガラス玉を燃料源に当接させた。
さらに、長さ８mmの溝付き酢酸セルロースフィルタ片を
チューブの口側端部に追加挿入して、慣用のタバコの外
観を与えた。物品の全長は約７０mmであった。

この種のモデルは着火して吸う際に著量のエアロゾルを
供給し、２〜３服でエアロゾルの量が減少すると共に、
４〜９服でエアロゾルを良好に供給した。この種のモデ
ルは一般に、３５mmの吸い込み容量、２秒の吸い込み時
間及び６０秒の吸い込み頻度を有するＦＴＣ喫煙条件下
で機械喫煙した場合、約５〜７mgの湿潤な全粒状物質
（ＷＴＰＭ）を生じた。

実施例 ２ Ａ．長さ１０mmの圧縮炭素燃料部材とガラス玉支持体と
を有する４個の喫煙用物品を作成した。燃料部材は、約
５００ポンド（２２７３kg）の荷重を与えて９０％のＰ
ＣＢ−Ｇと１０％のＳＣＭＣとから形成し、これに第２
Ａ図に示したテーパー付き着火用端部を設けた。各部材
の中心には１個の０．０４０インチ（１．０２mm）の穴
を形成した。４個の燃料源のうち３個を８mm幅の慣用の
タバコ巻紙で包んだ。これら燃料部材を、実施例１に記
載した箔ライニングされたチューブの長さ７０mmのセク
ション中へ約２mm挿入した。下記表に示した量のグリセ
リンで被覆したガラス玉を、箔ライニングしたチューブ
の開放端部に挿入し、これを一連の長手方向に延在する
周溝部を備えた長さ５mmの発泡ポリプロピレンフィルタ
により燃料部材に当接させた。長さ５mmの低効率の酢酸
セルロースフィルタ片を各物品の口側端部に挿入した。
これら物品をＦＴＣ喫煙条件下で機械喫煙し、一連のケ
ンブリッジパッドの上に湿潤な全粒状物質（ＷＴＰＭ）
を集めた。これら実験の結果を第Ｉ表に示す。

Ｂ．実施例２Ａに記載したと同様な３個の喫煙用物品を
作成したが、この場合実施例１に記載した種類の長さ２
０mmのブローパイプ木炭燃料部材を設けた。これら物品
をＦＴＣ喫煙条件下で機械喫煙し、そしてＷＴＰＭを一
連のケンブリッジパッド上に集めた。これら試験の結果
を第II表に示す。

実施例 ３ Ａ．第２図に示したように４個の喫煙用物品を作成し、
これらに第２Ａ図に示したテーパ付き着火用端部を備え
る１０mmの圧縮炭素燃料部材を設けた。燃料部材は、約
５０００ポンド（２２７３kg）の荷重を加えて９０％の
ＰＣＢ−Ｇ炭素と１０％のＳＣＭＣとから作成した。部
材の中心には０．０４０インチ（１．０２mm）の穴を穿
設した。エアロゾル形成物質用の支持体をユニオン・カ
ーバイド・コーポレーション社（コネクチカット州、ダ
ンベリー在）により販売されるＰＣ−２５、すなわち多
孔質炭素から切り取り、機械加工して成形した。各物品
における支持体は長さ約２．５mmかつ直径約８mmとし
た。これに平均約２７mgの１：１プロピレングリコール
−グリセリン混合物を充填した。実施例１に使用したと
同じ種類の箔ライニングされたチューブ吸い口により、
燃料部材及び支持体の後部２mmを包封した。約１００mg
のバーレイ・タバコプラグを支持体の口側端部に当接さ
せた。短い長さ約５〜９mmのバッフルポリプロピレンフ
ィルタ片を、箔ライニングされたチューブの口側端部に
設置した。芯部に中空ポリプロピレンチューブを備えた
長さ３２mmの酢酸セルロースフィルタをタバコとフィル
タ片との間に設置した。各物品の全長は約７８mmであっ
た。

Ｂ．追加６個の物品を実施例３Ａにおけるとほぼ同様に
作成したが、この場合支持体長さを５mmまで増大させ、
かつ支持体中に０．０４０インチ（１．０２mm）の穴を
穿設した。さらに、これらの物品は酢酸セルロース／ポ
リプロピレンのチューブを含まなかった。約４２mgのプ
ロピレングリコール−グリセリン混合物を支持体に施こ
した。さらに、それぞれ約１００〜１５０mgの２個のバ
レーイタバコプラグを使用した。第１のものは支持体の
口側端部に当接させ、また第２のものはフィルタ片に当
接させた。

Ｃ．追加４個の物品を実施例３Ａにおけるとほぼ同様に
作成したが、ただし約６重量％の燐酸二アンモニウムを
含有する火力乾燥したタバコの約１００mgのプラグをバ
ーレイタバコプラグの代りに使用した。

Ｄ．標準エイムズ試験を用いて実施例３Ａ−Ｃからの喫
煙用物品を試験した〔エイムズ社等、ムタゲネシス・リ
サーチ、第３１巻、第３４７〜３６４頁（１９７５）、
ナガス等、ムタゲネシス・リサーチ、第４２巻、第３３
５頁（１９７７）及び第１１３巻、第１７３〜２１５頁
（１９８３）により改変〕。これら試料３Ａ及び３Ｃ
を、３５mmの吸い込み容量、２秒の吸い込み時間及び３
０秒の吸い込み頻度の条件を使用して慣用のタバコ喫煙
装置により１０服喫煙した。実施例３Ｂの喫煙用物品も
同様に喫煙したが、ただし６０秒の吸い込み頻度を使用
した。各群の物品には１個のみのフィルタパッドを使用
した。これにより、下記に示した群の物品につき下記す
る湿潤な全粒状物質（ＷＴＰＭ）が生じた。

集めたＷＴＰＭを含有する上記各実施例のフィルタバッ
ドをＤＭＳＯ中で３０分間振動とうして、ＷＴＰＭを溶
解させた。次いで、各試料を１mg／mlの濃度まで希釈
し、そのままでエイムズ試験に使用した。ナガス等、ム
タゲネシス・リサーチ、第４２巻、第３３５〜３４２頁
（１９７７）の手法を使用して、１mg／ml濃度のＷＴＰ
ＭをＳ−９活性化系及び標準エイムズ−バクテリヤ菌体
と混合し、３７℃にて２０分間培養した。このエイムズ
試験に使用したバクテリヤ菌株はサルモネラ・チフィム
リウム（Salmonella typhimurium、ＴＡ９８とした〔パ
ーチャス等、ネィチャー、第２６４巻、第６２４〜６２
７頁（１９７６）〕。次いで、寒天を混合物に添加し、
プレートを作成した。寒天プレートを３７℃で２日間培
養し、そして得られた培養物を計数した。各希釈物につ
き４枚のプレートを試験し、コロニーの標準偏差を純粋
なＤＭＳＯ比較培養物と対比した。第III表に示すよう
に、試験した全ての喫煙用物品から得られたＷＴＰＭに
より突然変異誘発活性は生じなかった。これは、１プレ
ート当りの復帰突然変異体の平均数と、対照（０μｇＷ
ＴＰＭ／プレート）から得られた復帰突然変異体の平均
数との比較により確認することができる。突然変異誘発
性試料の場合、１プレート当りの復帰突然変異体の平均
数は、投与量の増加と共に増大する。

実施例 ４ 第２図に示したような５個の喫煙用物品を作成した。各
物品は、実施例３Ａに記載したような１０mmの圧縮炭素
燃料源を有した。この燃料部材を、実施例１に記載した
種類のアルミニウム箔ライニングされた長さ７０mmのチ
ューブの１端部に３mm挿入した。ファイバー・マテリア
ルス・インコーポレーション社により販売されるレーヨ
ン炭素フェルトから切り取った長さ５mmの炭素フェルト
支持体を燃料源に当接させた。この支持体に平均約９７
mgのグリセリンとプロピレングリコールとの１：１混合
物、約３mgのニコチン及び約０．１mgの香料混合物を充
填した。配合タバコの長さ５mmセクションを支持体の口
側端部に当接させた。長さ５mmの酢酸セルロースフィル
タ片を、箔ライニングされたチューブの口側端部に設置
した。

これら物品をＦＴＣ条件下で機械喫煙した。これら物品
から発生したエアロゾルを単一のケンブリッジ・バッド
に集め（１３３．３mgＷＴＰＭ）、ＤＭＳＯ中に１mgＷ
ＴＰＭの最終濃度まで希釈し、そして次の各菌株を使用
して実施例３Ｄに記載したようにエイムズ活性につき試
験した： サルモネラ・チフィムリウムＴＡ１５３５、１５３７、
１５３８、９８及び１００。第IV表に示したように、試
験した物品から集められたＷＴＰＭにより突然変異誘発
活性は生じなかった。

実施例 ５ 第２図に示したような喫煙用物品を作成し、これに第２
Ａ図に示したような形状を有するがタバコを含まない長
さ１０mmの圧縮炭素燃料プラグを設けた。燃料部材は、
約５０００ポンド（２２７３kg）の荷重を加えて９０％
のＰＣＢ−Ｇ活性炭と結合剤としての１０％のＳＣＭＣ
との混合物から作成した。燃料部材には０．０４０イン
チ（１．０２mm）の長手通路を設けた。支持体は、ユニ
オン・カーバイトＰＣ−２５から作成した長さ１０mmの
多孔質炭素プラグとした。これに０．０２９インチ
（０．７４mm）の軸方向穿設穴部を設け、４０mgのプロ
ピレングリコールとグリセリンとの（１：１）混合物を
充填した。実施例１におけると同様な箔ライニングされ
たチューブにより燃料部材の後部２mmを囲んで、吸い口
片を形成した。この物品はフィルタチップを備えなかっ
たが、慣用のタバコ巻紙を包んだ。物品の全長は８０mm
であった。

この物品の平均ピーク温度を、第１０図における「吸い
込み」及び「くすぶり」の両者につき示す。図示したよ
うに、温度は燃料部材の後端部と口側端部との間で確実
に低下した。これは、本発明の物品を使用する際、使用
者に対し不快な燃焼感覚を与えないことを保証する。

実施例 ６ 第３図の具体例にしたがって喫煙用物品を作成した。燃
料部材は長手通路を持たない長さ１９mmのブローパイプ
木炭片とした。この燃料部材中へ直径1/8 インチ（３．
２mm）かつ長さ２８mmのアルミニウム棒を１５mm挿入し
た。９０゜間隔で離間させた４つの９mm×０．０２５イ
ンチ（０．６４mm）の周溝部を、支持体に貫通するアル
ミニウム棒の部分に切り込んだ。支持体は長さ８mmのユ
ニオン・カーバイドＰＣ−２５炭素とした。アルミニウ
ム棒における溝部は支持体の端部を越えて燃料の方向へ
約０．５mm延在した。支持体には１５０mgのグリセリン
を充填した。実施例１におけると同じ箔ライニングされ
たチューブにより、燃料部材における後部の１部を封入
した。燃料部材の非燃焼端部と支持体との間に空隙部を
残した。この空隙領域において箔ライニングされたチュ
ーブに一連の穴部を穿設した、空気流を生ぜしめた。同
様な喫煙用物品を圧縮炭素燃料プラグを用いて作成し
た。

実施例 ７ 炭化した木綿繊維の燃料源を有する第４図に示したよう
な喫煙用物品を作成した。４本の木綿スライバーを木綿
糸と一緒にしっかり編んで、直径約０．４インチ（１
０．２mm）のローブを作成した。この材料を窒素雰囲気
の炉内に入れて９５０℃まで加熱した。この温度に達す
るには約１．５時間を要し、次いでこの温度に０．５時
間保った。この熱分解した材料から燃料部材として使用
するための１６mm片を切り取った。試料を有するこの部
材に２mmの軸方向穴部１６を貫通させた。燃料部材を、
実施例１に記載した種類の箔ライニングされた長さ２０
mmのチューブに２mm挿入した。６０mgの１：１プロピレ
ングリコール−グリセリン混合物を含有する粒状のユニ
オンカーバイドＰＣ−２５の１００mgを箔ライニングさ
れたチューブ中に挿入した。長さ５mmのタバコプラグ約
６０mgを箔ライニングされたチューブにおける粒状支持
体の直後に位置せしめた。内径４．５mmのポリプロピレ
ンチューブを備えた長さ４８mmの環状酢酸セルロースチ
ューブを、箔ライニングされたチューブ中へ約３mm挿入
した。第２の長さ５０mmの箔ライニングされたチューブ
を、長さ２０mmの箔ライニングチューブに当接するまで
酢酸セルロースチューブに被嵌させた。長さ５mmの酢酸
セルロースフィルタプラグを、この第２の箔ライニング
されたチューブの端部に挿入した。全長は８４mmであっ
た。着火すると、この物品は最初の６服にわたりタバコ
香料を有する著量のエアロゾルを発生した。

実施例 ８ 実施例７に記載したとほぼ同様な長さ１５mmの繊維質燃
料部材を有する喫煙用物品を第５図に示したように作成
した。マクロカプセル５２を厚さ４ミル（０．１０mm）
のアルミニウム箔の長さ１５mm片から形成し、これを捲
縮して長さ１２mmのカプセルを作成した。このマクロカ
プセルに、ユニオン・カーバイド社から入手した１００
mgの粒状ＰＣ−６０炭素と５０mgの配合タバコとをゆる
く充填した。粒状炭素には６０mgのプロピレングリコー
ルとグリセリンとの１：１混合物を含浸させた。マクロ
カプセルと燃料部材と吸い口とを慣用のタバコ巻紙の長
さ８５mm片で一体化させた。

実施例 ９ ９０％のＰＸＣ炭素と１０％のＳＣＭＣとを含有する長
さ７mmの圧縮炭素燃料部材を有する喫煙用物品を第６図
の具体例にしたがって作成した。長手通路は直径０．０
４０インチ（１．０２mm）とした。この燃料プラグを長
さ１７mmのアルミニウム箔ライニングされたチューブ中
へ、燃料部材の３mmがチューブ内側に来るように挿入し
た。厚さ３．５ミル（０．０８９mm）のアルミニウム箔
よりなり直径０．０４９インチ（１．２４mm）の中心穴
部を有する直径８mmの円盤を、チューブの他端部に挿入
して、これを燃料源の端部に当接させた。

ユニオン・カーバイドＰＧ−６０炭素を粒状化させかつ
−６〜＋１０メッシュの粒子寸法まで篩分けした。８０
mgのこの材料を支持体として使用し、かつグリセリンと
プロピレングリコールとの１：１混合物８０mgとをこの
支持体に充填した。含浸された粒状物を箔チューブ中へ
挿入し、燃料源の端部における箔円盤に当接させた。５
０mgの配合タバコを粒状支持体にゆるく当接させた。さ
らに、０．０４９インチ（１．２４mm）の中心穴部を有
する箔円盤を、タバコの口側端部における箔チューブ中
へ追加挿入した。実施例７に記載したような中空ポリプ
ロピレンチューブを有する長い中空酢酸セルロース棒
を、箔ライニングされたチューブ中へ３mm挿入した。第
２の箔ライニングされたチューブを酢酸セルロース棒に
被嵌させて、長さ１７mmの箔ライニングされたチューブ
の末端に当接させた。

このモデルは、ＦＴＣ条件下で喫煙した場合、最初の３
服で１１．０mgのエアロゾルを供給した。９服に対する
全エアロゾル供給量は２４．９mgであった。

実施例 １０ 第７図の燃料部材及び支持体の形状を有する喫煙用物品
を、内径約４mmかつ外径約８mmである長さ１５mmの環状
圧縮炭素燃料部材を用いて作成した。燃料は９０％のＰ
ＣＢ−Ｇ活性炭と１０％のＳＣＭＣとから作成した。支
持体はユニオン・カーバイドＰＣ−２５炭素で作成され
た外径約４mmを有する長さ１０mmの片とした。５５mmの
１：１グリセリン／プロピレングリコール混合物が充填
された支持体を、物品の口側端部に近い燃料の端部に挿
入した。この燃料／支持体の組み合せ物を、口側端部に
短い酢酸セルロースフィルタを有する７０mmの箔ライニ
ングされたチューブ中へ７mm挿入した。物品の長さは約
７７mmであった。

この物品は最初の３服及び燃料部材の使用寿命にわたり
著量のエアロゾルを供給した。

実施例 １１ 第９図の改変した種類の喫煙用物品を次のようにして作
成した：直径１mmの長手通路を有する直径４．５mmかつ
長さ９．５mmの炭素燃料源を、１０％のＳＣＭＣと５％
の炭酸カリウムと８５％の炭化した紙とを１０％の水と
混合して得た混合物から押し出した。この混合物はドウ
状のコンシステンシーを有し、これを押出機に供給し
た。押し出された材料を８０℃で１晩乾燥した後に所定
長さに切断した。マイクロカプセルを、内径４．５mmの
円筒体に形成した厚さ０．００８９mmのアルミニウムよ
りなる長さ２２mm片から作成した。このマクロカプセル
に、(a) ５０mgのプロピレングリコールとグリセリンと
の１：１混合物を含有する７０mgのバーミキュライト、
及び(b) ６％のグリセリンと６％のプロピレングリコー
ルとが添加されている３０mgのバーレイタバコを充填し
た。燃料源とマクロカプセルとを、マクロカプセルの端
部中へ燃料源を約２mm挿入することにより結合させた。
内径４．５mmかつ長さ３５mmのポリプロピレンチューブ
をマクロカプセルの他端部に挿入した。かくして、燃料
源とマクロカプセルとポリプロピレンチューブとを結合
させて、長さ６５mmかつ直径４．５mmの断片を形成し
た。この断片をマニング・ペーパー・カンパニー社から
のマニグラス１０００の数層により外周２４．７mmに達
するまで包んだ。次いで、このユニットを長さ５mmの酢
酸セルロースフィルタと組み合せ、タバコ巻紙で包ん
だ。ＦＴＣ条件下で喫煙すると、この物品は最初の３服
で８mgのＷＴＰＭを供給し、４〜６服で７mgのＷＴＰＭ
を供給し、かつ７〜９服で５mgのＷＴＰＭを供給した。
９服にわたる全エアロゾル供給量は２０mgであった。テ
ィシュー紙の上に水平設置すると、この物品はティシュ
紙に着火せず、こがしもなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明による各種の実施例の縦断面図
であり、 第１Ａ図は第１図の１Ａ−１Ａ線断面図であり、 第２Ａ図は第２図のテーパ付き改変燃料部材の縦断面図
であり、 第３Ａ図は第３図の３Ａ−３Ａ線断面図であり、 第１０図は使用時における後記実施例５の喫煙用物品の
平均ピーク温度特性曲線図である。 １０……燃料部材 １２……エアロゾル発生手段 １４……チューブ １５……吸い口 ２０……ガラス玉 ２２……円盤 ２８……タバコ充填物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ヒューズ・レノルズ・ザ・フォー ス 米国ノースカロライナ州ウィンストン・セ イレム、ピュリタン・レイン5901 (72)発明者 マイケル・デイビッド・シャノン 米国ノースカロライナ州ウィンストン・セ イレム、アシュローン・コート3735ビー (72)発明者 チャンドラ・クマル・バネルジェー 米国ノースカロライナ州プファフタウン、 キーバー・ドライブ4430 (72)発明者 アーネスト・ギルバート・ファリアー 米国ノースカロライナ州ウィンストン・セ イレム、ペルハム・プレイス2820ビー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも８０重量％の炭素含有量を有
   し、長さが３０ｍｍ未満で、少なくとも一本の長手方向
   通路を有する、喫煙用物品のための炭素質燃料部材。
2. 【請求項２】（ａ）少なくとも８０重量％の炭素含有量
   を有する、炭素及び有機結合剤の混合物を成形して所定
   形状の成形体とし、次いで（ｂ）前記成形体をを熱分解
   して前記結合剤を炭素に転化することよりなる、喫煙用
   物品のための炭素質燃料部材の製造方法。