JP2013536326A - 熱分解の際に高い拡散容量を有するシガレットペーパー - Google Patents

Abstract

熱分解の際に高い拡散容量を有するシガレットペーパー
本発明はシガレットペーパーに関し、該シガレットペーパーは、水溶性塩、好ましくは重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムまたは炭酸アンモニウムを含み、その結果、熱分解の際に高い拡散容量を有し、従ってシガレットの煙中の一酸化炭素が低下する。本発明は、特に、少なくとも一種の水溶性塩を含んでなるシガレットペーパーに関し、該塩は、２３０℃に加熱後、その初期の質量の１５％強を失う。本発明はさらに、シガレットペーパーから製造されたシガレット、該シガレットペーパーの製造方法及び該水溶性塩の使用に関する。

Description

本発明は、シガレットペーパーに関し、該シガレットペーパーは、水溶性塩、好ましくは重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムまたは炭酸アンモニウムを含み、その結果、熱分解の際に高い拡散容量を有し、従ってシガレットの煙中の一酸化炭素が低下する。

発明の背景

シガレットの煙が、特に一酸化炭素を始めとする多くの有害物質を含むことは常識である。従って、この業界では、有害物質の含有量が著しく少ない煙を出すシガレットを製造することが非常に重要である。そのような物質の量を減らすために、シガレットは、典型的には酢酸セルロースから製造されたフィルターを備えることが非常に多い。しかし、これらのフィルターは、酢酸セルロースが一酸化炭素を吸収できないので、シガレットの煙中に存在する一酸化炭素の量を減らすことができない。触媒をフィルターに加えて一酸化炭素を無害な二酸化炭素に転化する様々な提案は、一部は機能上の理由から、また一部は経済的な理由から、成功していない。

例えばチッピングペーパーに明けた穴を通して流れる空気により、シガレットから発生する煙を拡散することも公知である。この技術には、シガレットの煙中の一酸化炭素濃度を下げることができるという利点もあるが、シガレットの味を造り出す物質も希釈し、そのためにシガレットの味覚を損ない、顧客に受け入れられないという欠点もある。

さらに、シガレットペーパーを通るガスの拡散を増加させることにより、一酸化炭素が選択的に低下することが公知である。例えば適当なフィルター材料の粒子分布を選択することにより、シガレットペーパーの拡散定数を増加させる各種の試みが、先行技術で公知である。これらの試みは、初期の成功をおさめたが、一酸化炭素の実質的な低下を達成する程には、シガレットペーパーの拡散定数を増加させることはできない。

高い一酸化炭素値は、特に先行技術で公知の自己消火型シガレットで観察されている。そのようなシガレットは、標準化された試験（ＡＳＴＭ Ｅ２１８７−０４）で自己消火型として分類されるために、その上に難燃性の帯を有するシガレットペーパーを使用している。この試験は、例えば米国、カナダ、オーストラリア及びフィンランドで法律に取り入れられている。一酸化炭素値の増加は、一酸化炭素が難燃性の帯を通してシガレットから外に拡散し得ないために引き起こされる。従って、この業界では、この好ましくない副効果を相殺するシガレットペーパーを提供することに関心がある。

典型的なシガレットペーパーは、木材、アマの繊維または他の材料からなる。さらに、様々な起源のセルロース繊維の混合物が使用されている。シガレットペーパーは、典型的な坪量が１０ｇ／ｍ^２〜６０ｇ／ｍ^２であり、２０ｇ／ｍ^２〜３５ｇ／ｍ^２が一般的に好ましい。

シガレットペーパーは、無機、鉱物充填材を含み、この充填材は紙に１０％〜４０％の質量画分で加える。使用されることが多い充填材はチョーク（炭酸カルシウム）であるが、他の酸化物及び炭酸塩、例えば酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウム、も使用される。

シガレットペーパーは、紙の燃焼速度を増加または減少させる、可燃塩を含むこともできる。紙質量の０〜５％の量で紙に加えるクエン酸三ナトリウム及び三カリウム及びそれらの混合物が使用されることが非常に多い。技術的に関連のある可燃塩の群は、クエン酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、酢酸塩、硝酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グリコール酸塩、乳酸塩、シュウ酸塩、サリチル酸塩、α−ヒドロキシカプリル酸塩及びリン酸塩をさらに含んでなる。紙は、例えばサイズプレスで、そのような可燃塩（ｂｕｒｎｉｎｇ ｓａｌｔ）の溶液または懸濁液で含浸するか、またはフィルムプレスで、溶液または懸濁液を紙の表面に塗布する。

技術的関連性の高いシガレットペーパーの典型的な特性は、紙の空気透過率である。これは、紙の両側間の圧力差により引き起こされる空気流に対する紙の透過率を意味する。従って、空気透過率は、単位時間あたり、単位面積あたり、及び圧力差あたりの紙を通して流れる空気の体積を表し、従って単位ｃｍ^３／（分ｃｍ^２ｋＰａ）を有する。これは、ＣＯＲＥＳＴＡ単位（ＣＯＲＥＳＴＡ単位、ＣＵ）と呼ばれることが多く、ここで１ＣＵ＝１ｃｍ^３／（分ｃｍ^２ｋＰａ）である。典型的なシガレットペーパーは、空気透過率が１０ＣＵ〜３００ＣＵであり、２０ＣＵ〜１２０ＣＵの範囲が好ましい。空気透過率は、例えばＩＳＯ ２９６５により測定できる。

シガレットペーパーのもう一つの重要な特性は、紙の拡散容量である。拡散容量は、移動係数であり、濃度差によって引き起こされるガス流に対するシガレットペーパーの透過率を意味する。従って、拡散容量は、単位時間あたり、単位面積あたり、及び濃度差あたりの紙を通して流れるガスの体積を示し、従って単位ｃｍ^３／（ｃｍ^２ｓ）＝ｃｍ／ｓを有する。シガレットペーパーのＣＯ_２に対する拡散容量は、例えばＳｏｄｉｍ社から市販のＣＯ_２ Ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ Ｍｅｔｅｒで測定することができる。典型的なシガレットペーパーは、拡散容量が、室温で０．１ｃｍ／ｓ〜３．５ ｃｍ／ｓであり、０．５ｃｍ／ｓ〜３．０ｃｍ／ｓの範囲が好ましい。

拡散容量は、紙を適切に調整した後、室温または標準条件下で、例えば温度２３℃及び相対空気湿度５０％で測定することができる。あるいは、特に高温により、紙を熱応力に露出した後、紙の拡散容量を測定することができる。

空気透過率及び拡散容量の両方は、シガレットペーパーの細孔構造により決定され、従って、これらの特性間にはある関係がある。製紙工程で紙の空気透過率から独立して、シガレットペーパーの拡散容量を調節することは技術的に困難である。特に、ほとんどの場合、空気透過率は、シガレットメーカーにより設定された規格の一部である、つまり、実際には、拡散容量は製紙方法により決定され、小さな範囲内でのみ変更することができる。従って、必要なときにのみ、すなわち、正確には、くすぶっているシガレットの先端が燃えて紙の温度が増加したときにのみ、拡散容量が増加する紙を見出すことが特に重要である。

シガレットの煙の中にある物質は、標準化された条件下でシガレットを喫煙する方法を使用して決定される、そのような方法の例はＩＳＯ ４３８７に記載されている。この方法では、最初の吸引（ｐｕｆｆ）の開始時にシガレットを点火し、次いで１分間ごとにシガレットの吸い口の所で一吸引分を採取するが、これは２秒間にわたり、体積が３５ｃｍ^３あり、正弦波の形で変化するプロファイルを有する。吸引を、シガレットの長さが標準により規定された長さ未満に低下するまで続ける。吸引中、シガレットの吸い口から流れ出る煙をＣａｍｂｒｉｄｇｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｐａｄで集め、その後、このフィルターを、フィルターが含む様々な物質、例えばニコチン、に関して化学分析する。吸引中にシガレットの吸い口から流れ出た気相をＣａｍｂｒｉｄｇｅフィルターパッドに集め、化学分析して、例えばシガレットの煙の中にある一酸化炭素の量を測定する。

標準化された喫煙方法の際、シガレットは、このように２つの異なった流動状態にある。吸引中、シガレットペーパーの煙草に面した内側とシガレットペーパーの外側との間に、典型的には２００Ｐａ〜１５００Ｐａの範囲内の明らかな圧力差がある。この圧力差により、空気が、シガレットペーパーを通り、シガレットの煙草部分中に流れ込み、吸引中に発生する煙を希釈する。一吸引あたり２秒間かかるこの工程の際、希釈の程度は、紙の空気透過率により決定される。

しかし、吸引と吸引の間の時間は、シガレットは、シガレットの煙草部分の内側と環境との間に著しい圧力差なしにくすぶるので、ガス輸送は、煙草部分と環境との間のガス濃度差によって決定される。つまり、一酸化炭素は、煙草部分から、特に燃えている先端の区域から、シガレットペーパーを通り、外界空気の中に拡散し得る。吸引一回あたり５８秒間かかるこの工程では、拡散容量が、一酸化炭素を低下させる原因となるパラメーターである。

この様に、煙中の一酸化炭素の量を少なくするためには、シガレットペーパーの拡散容量を、特に燃えている先端区域で一酸化炭素が発生するために、高くすることが重要である。従って、燃えている先端が近づくことによりシガレットペーパーが高温に露出された時に、拡散容量が高いか、または急速に増加することが特に有利である。

シガレットを吸うとき、いわゆる「チヤーライン」が、燃えている先端区域に明らかに確認されるが、このチヤーラインは、実際完全に熱的に破壊されたシガレットペーパーを、なお実質的に無傷のシガレットペーパーから分離している。先行技術における測定は、いわゆる「チヤーライン」の温度が約４５０℃であることを示している。それに応じて、シガレットペーパーの拡散容量は、４５０℃よりかなり低い温度で、高いか、または急速に増加することが必要である。

本発明の目的は、シガレットの煙中にある一酸化炭素の低下を可能にする、拡散容量を増加させたシガレットを提供することである。

本発明は、この目的を、シガレットペーパーを一種以上の水溶性塩で含浸するか、または被覆することにより達成し、該塩は、比較的低い温度、すなわち４５０℃よりかなり低い温度で分解し、それによってこの紙から製造された、くすぶっているシガレット上の紙の細孔構造を開き、一酸化炭素をシガレットから外に著しく拡散し易くする。

特に、本発明の目的は、少なくとも一種の水溶性塩を含んでなるシガレットペーパーにより達成され、該塩は、２３０℃まで加熱した後、その初期質量の１５％強を失い、その際、温度３０℃で開始された加熱が、加熱速度５℃／分で、窒素流２５ｍｌ／分で行われる。

一実施態様では、水溶性塩は、その初期質量の２０％強、好ましくは２５％強、特に好ましくは３０％強、最も好ましくは３５％強を失う。

一実施態様では、水溶性塩は、無機塩または無期塩の混合物である。

一実施態様では、水溶性塩は、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩または重炭酸アンモニウム、または炭酸塩、好ましくは炭酸アンモニウムである。これらの塩の混合物も意図している。

好ましい実施態様では、水溶性塩またはアルカリ金属重炭酸塩のそれぞれは、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムである。これらの塩の両方の混合物も意図している。

特に好ましい実施態様では、水溶性塩またはアルカリ金属重炭酸塩のそれぞれは、重炭酸カリウムである。

一実施態様では、水溶性塩の量は、紙質量の０．１％〜１０％、好ましくは１％〜６％、特に好ましくは３％〜６％である。これらの量は、様々な水溶性塩の混合物によっても得られる。

好ましい実施態様では、水溶性塩は、紙質量の少なくとも４％、好ましくは４％〜１０％、特に好ましくは４％〜６％の量の重炭酸ナトリウムである。

別の好ましい実施態様では、水溶性塩は、紙質量の少なくとも３％、好ましくは３％〜１０％、特に好ましくは３％〜６％の重炭酸ナトリウムである。

さらに別の好ましい実施態様では、水溶性塩は、紙質量の少なくとも４％、好ましくは４％〜１０％、特に好ましくは４％〜６％の炭酸アンモニウムである。

一実施態様では、水溶性塩は、シガレットペーパーの区域に、好ましくは分離した縞形状の区域に含まれる。

好ましい実施態様では、これらの区域は、このシガレットペーパーから製造されたシガレット上の、煙草ロッドの周方向における一つ以上の帯を形成するようにデザインされている。

これは、例えば、先行技術で公知のシガレットペーパーが、拡散容量を下げる、難燃性の縞ですでに処理されており、その紙から製造されたシガレットが、標準化された試験（ＡＳＴＭ Ｅ２１８７−０４）で自己消火型として分類される場合に有利なことがある。典型的には、これらの難燃性縞は、シガレット上の周方向に帯を形成するように配置される。そのようなシガレットは、難燃性の縞を通してシガレットから外に拡散し得る一酸化炭素が少ないので、高い一酸化炭素値を示す。この効果を相殺するために、本発明の塩をシガレットペーパーのまだ未処理の区域に、すなわち難燃性の縞同士の間にある区域に塗布し、シガレットペーパーが熱分解する際に、これらの区域で相殺する高い拡散容量が得られるようにする。

特に好ましい実施態様では、これらの区域が難燃性区域から、好ましくは難燃性の縞から分離されている。用語「分離されている」は、これらの区域が難燃性区域から分離されているが、例えば製造方法により引き起こされる場合がある一定のオーバーラップも含められる。

一実施態様では、シガレットペーパーは、水溶性塩で含浸する（浸漬する）。

別の実施態様では、シガレットペーパーは、片側または両側を水溶性塩で被覆する。

さらに、本発明の目的は、少なくとも一種の水溶性塩を含んでなるシガレットペーパーにより達成されるが、該少なくとも一種の水溶性塩は、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩、または重炭酸アンモニウム、もしくは炭酸塩、好ましくは炭酸アンモニウムである。これらの塩の混合物も意図している。

好ましい実施態様では、アルカリ金属重炭酸塩は、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸塩カリウムである。これらの塩の混合物も意図している。

特に好ましい実施態様では、アルカリ金属重炭酸塩は重炭酸カリウムである。

一実施態様では、上に規定する水溶性塩の量は、紙質量の０．１％〜１０％、好ましくは１％〜６％、特に好ましくは３％〜６％である。

好ましい実施態様では、上に規定する水溶性塩は、重炭酸塩ナトリウムであり、含有量は、紙質量の少なくとも４％、好ましくは４％〜１０％、特に好ましくは４％〜６％である。

別の好ましい実施態様では、上に規定する水溶性塩は重炭酸カリウムであり、紙質量の少なくとも３％、好ましくは３％〜１０％、特に好ましくは３％〜６％である。

さらに別の好ましい実施態様では、上に規定する水溶性塩は炭酸アンモニウムであり、紙質量の少なくとも４％、好ましくは４％〜１０％、特に好ましくは４％〜６％である。

一実施態様では、上に規定する水溶性塩は、シガレットペーパーの分離した区域に、好ましくは縞形状の区域に含まれる。

好ましい実施態様では、上に規定する水溶性塩を含む区域は、これらの区域が、この紙から製造されたシガレットの煙草ロッドの周方向にある一つ以上の帯を形成するようにデザインされている。

特に好ましい実施態様では、これらの区域は難燃性区域から分離している。

一実施態様では、シガレットペーパーは、上に規定する水溶性塩で含浸（浸漬）されている。

別の実施態様では、シガレットペーパーは、片側または両側を上に記載する水溶性塩で被覆されている。

本発明の目的は、本発明のシガレットペーパーを含んでなるシガレットによりさらに達成される。

シガレットは、このシガレットペーパーを使用して、さらに他の、場合により所望により使用する構成部品、例えば煙草、チッピングペーパー、フィルター、プラグラップペーパー及び接着剤、を使用して、通常のシガレット製造機械で製造することができる。

本発明の目的は、本発明のシガレットペーパーを製造する方法により達成され、該方法は、下記の、
（１）シガレットペーパーまたは繊維−充填材懸濁液を用意する工程と、
該紙または繊維−充填材懸濁液は、紙の総質量または繊維−充填材懸濁液の総質量のそれぞれに対して、５０％未満、好ましくは３０％未満の水を含む、
（２）少なくとも一種の水溶性塩を含む水溶液を塗布する工程と
該溶液中の該水溶性塩の量は、該溶液の総質量に対して０．２％〜２０％、好ましくは２％〜１５％である、
を含んでなる。

本方法の一実施態様では、水溶性塩は無機塩である。水溶液中の無機塩の混合物も意図している。

本方法の一実施態様では、水溶液中の水溶性塩は、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩または重炭酸アンモニウムまたは炭酸アンモニウム、好ましくは炭酸アンモニウムである。水溶液中のこれらの塩の混合物も意図している。

本方法の好ましい実施態様では、水溶性塩またはアルカリ金属重炭酸塩は、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムである。水溶液中の２種類の塩の混合物も意図している。

特に好ましい実施態様では、水溶性塩またはアルカリ金属重炭酸塩は、それぞれ重炭酸カリウムである。

一実施態様では、少なくとも一種の水溶性塩の量は、この方法により製造されたシガレットペーパーの紙質量の０．１％〜１０％、好ましくは１％〜６％、特に好ましくは３％〜６％である。

一実施態様では、本方法の工程（２）で、水溶性塩は、シガレットペーパーの、好ましくは縞形状の区域に塗布する。

好ましい実施態様では、それらの区域は、この紙から製造されたシガレット上の煙草ロッドの周方向で一つ以上の帯を形成するように、デザインされる。

特に好ましい実施態様では、それらの区域は難燃性区域から分離されている。

一実施態様では、本方法の工程（２）で、水溶液は、サイズプレスまたはフィルムプレスを使用して塗布する。

製紙機械のサイズプレスまたはフィルムプレスでは、水溶液を紙の片側または両側の全面に塗布する。従って、紙は、溶液で実質的に含浸される。

別の実施態様では、本方法の工程（２）で、水溶液は、印刷またはスプレー技術を使用して塗布する。

印刷方法により、又はスプレーにより、水溶液を製紙機械中で、又は後に塗布することにより、溶液をより表面に、及び紙の片側にのみ塗布することができる。これは、溶液が紙の光学的特性を変化させる場合に、有利な場合がある。その場合、溶液は、紙の、後で煙草の方を向く側に塗布するのが好ましい。

水溶液を紙に塗布するための他の方法も意図している。しかし、シガレットペーパーが溶液を吸収し、繊維構造中に水溶性塩を実質的に固定する能力をすでに有する場合、製紙の最中または後の時点で、溶液を塗布することが重要である。製紙機械を通過する紙または繊維−充填材懸濁液の含水量が、それぞれ総紙質量に対して５０％未満、好ましくは総紙質量に対して３０％未満である時に当てはまり、これは、通常の製紙機械の、紙が圧縮部分を離れる時に当てはまる。例えば、水溶性炭酸塩または重炭酸塩、例えば充填材、を繊維−充填材懸濁液に、この懸濁液が製紙機械に到達する前に加えるのは、溶液中に存在する炭酸塩及び重炭酸塩が、製紙機械のワイヤ部分における脱水工程で大幅に失われるので、有利ではない。

本発明の目的は、少なくとも一種の水溶性塩、好ましくは無機塩、を使用し、熱分解の際にシガレットペーパーまたはシガレットペーパーの区域の拡散容量を、熱分解前の２３℃における拡散容量の初期値に対して、０．９ｃｍ／ｓ強、及び／又は５０％強増加させることによりさらに達成される。

使用の一実施態様では、水溶性塩は重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩、または重炭酸アンモニウムもしくは炭酸塩、好ましくは炭酸アンモニウムである。

使用の一実施態様では、水溶性塩はアルカリ金属重炭酸塩である。

使用の好ましい実施態様では、アルカリ金属重炭酸塩は重炭酸カリウムである。

特に好ましい実施態様では、区域は、難燃性区域により分離されている。

本明細書及び特許請求項に開示する本発明の特徴は、本発明の実施に、その各種実施態様において、個別に、並びにいずれかの任意の組合せで、不可欠である。

本発明は、拡散容量を増加したシガレットペーパーは、比較的低い、すなわち４５０℃よりも著しく低い温度で分解し、それによってシガレットペーパーの細孔構造を開く、特殊な塩、ここに示すのは、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム及び炭酸アンモニウムである、を紙に含浸または塗布した場合に得られるという驚くべき発見に基づいている。熱分解の際のシガレットペーパーの拡散容量の増加は、場合により２倍強にもなることが分かった。そのような拡散容量の増加は、この紙から製造されたシガレットから出る煙中の、有害な一酸化炭素の減少に著しく貢献する。

発明の詳細な説明

ここで本発明を例及び添付の図面を参照しながら説明する。

図１は、熱重量分析で加熱する際の水溶性塩の重量損失を示す。質量損失を、初期質量の％として、温度との関係で示す。初期温度３０℃から温度６００℃までの加熱は、窒素ガス流２５ｍｌ／分の下で行なった。ＴＫＺ＝クエン酸三カリウム、ＴＮＺ＝クエン酸三ナトリウム。

例１ 重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムまたは炭酸アンモニウムによるシガレットペーパーの製造
木材パルプから製造した、紙質量の３２％が充填材としてのチョークからなり、坪量が２５ｇ／ｍ^２であり、空気透過率が３０ＣＵであり、拡散容量が１．７５ｃｍ／ｓであるシガレットペーパーを実験に使用した。この紙は通常のシガレットペーパーであり、従って他のシガレットペーパーと同等の結果が予想され、基本的に、例えば空気透過率、拡散容量、繊維及び充填材組成または坪量に関して、シガレットペーパーの選択に制限はない。

このシガレットペーパーに、重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）、重炭酸カリウム（ＫＨＣＯ_３）または炭酸アンモニウム（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３）を、サイズプレス中、様々な濃度で含浸させた。

サイズプレスで、クエン酸三ナトリウム（ＴＮＺ）またはクエン酸三ナトリウムとクエン酸三カリウム（ＴＮＺ／ＴＫＺ）の、質量で５０：５０混合物をそれぞれ含浸した同じシガレットペーパーを比較用として使用した。

例２ 製造したシガレットペーパーの拡散容量の測定
例１で製造したシガレットペーパーの拡散容量を、Ｓｏｄｉｍ社から市販のＣＯ_２Ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ Ｍｅｔｅｒで測定した。

２３℃及び５０％湿度における紙の拡散容量は、一定して約１．７５ｃｍ／ｓであった。温度２３０℃に３０分間紙を露出した後、紙を２３℃、５０％湿度で調整し、次いで拡散容量を測定した。絶対測定値を表１に示す。

表１は、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムまたは炭酸アンモニウムを含む紙の拡散容量が、紙質量の各濃度に関して、クエン酸三ナトリウムまたはクエン酸三ナトリウム／クエン酸三カリウムを含んでなる紙の拡散容量よりも高いことを示す。クエン酸塩で測定された最も高い拡散容量は、７％クエン酸三ナトリウム／クエン酸三カリウムによる２．６１６であった。２．６１６ｃｍ／ｓより高い値は、重炭酸ナトリウム及び炭酸アンモニウムで４％量、及び重炭酸カリウムでは３％量でも得られている。２．７ｃｍ／ｓ以上の拡散容量は、重炭酸ナトリウム（≧６％）、重炭酸カリウム（≧４％）または炭酸アンモニウム（≧５％）で得られているが、クエン酸塩では得られていない。

室温における初期値１．７５ｃｍ／ｓと比較した、ｃｍ／ｓで表した拡散容量の増加を、この初期値に対する百分率としての相対的な増加を、表２に示す。

表２は、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウム、もしくは炭酸アンモニウムの使用により、熱分解の際にシガレットペーパーの拡散容量の増加が、場合により、通常の可燃塩としてのクエン酸塩と比較して、２倍強増加することを明瞭に示している。

これらの例は、拡散容量が、この場合２３℃における初期値１．７５ｃｍ／ｓから出発して０．９ｃｍ／ｓ強増加すること、または拡散容量の百分率増加が、同様に２３℃における初期値に対して、５０％強増加することが、通常の可燃塩であるクエン酸塩では不可能であるが、使用した無機塩では可能であることもさらに示している。このためには、少なくとも４％の重炭酸ナトリウムまたは少なくとも３％の重炭酸カリウムまたは少なくとも４％の炭酸アンモニウムを使用する必要がある。

これらの例は、重炭酸ナトリウムの量を６％を超えて増加してもさらなる改良は達成できないので、紙質量に対して最大６％の含有量が好ましいことも示している。しかし、重炭酸カリウムでは、さらに６％を超える含有量がさらに顕著な改良を達成するので、重炭酸カリウムの妥当な使用に対する上限を実験に基づいて設定することはできないが、代わりに、この紙から製造されたシガレットの味覚の理由から、含有量は約１０％までに制限するべきである。炭酸アンモニウムに関しては、６％を超える含有量で達成できる改良は減少すると思われるが、８％までの含有量で止めることはないので、やはり有用な上限は約１０％であろう。まとめると、本発明の効果に関して、重炭酸カリウムは、重炭酸ナトリウムまたは炭酸アンモニウムより優れており、重炭酸カリウムの使用が特に好ましい。

観察される効果の原因は、恐らく、重炭酸ナトリウム及び重炭酸カリウムが通常使用される可燃塩よりも低い温度、すなわち約５０℃で分解することによるものである。重炭酸アンモニウム及び炭酸アンモニウムも、温度約６０℃で分解し、従ってどちらも１５０℃でのみ分解し始めるクエン酸三ナトリウムまたはクエン酸三カリウムよりもかなり低い温度で分解する。表１で紙に塗布するために使用した重炭酸ナトリウム及び重炭酸カリウムを２５ｍｌ／分の窒素気流中、５℃／分の速度で３０℃〜６００℃に加熱する熱重量分析は、比較的低い温度における質量の急速な損失が、拡散容量の増加の原因であることを示している。結果を図１に示す。温度２３０℃に達した時、質量損失は、重炭酸ナトリウムの場合、その初期の質量の約３５％であり、重炭酸カリウムの場合、その初期質量の約３０％である。図は、重炭酸ナトリウム及び重炭酸カリウムは、表１に示すように、拡散容量の増加につながるのみならず、約１３０℃〜２３０℃の範囲内にある通常の可燃塩よりも高いことを示している。

従って、この分析方法条件下では、選択された無機塩が、温度２３０℃における初期質量の３０％〜３５％、恐らくはより小さな画分、例えば１５％〜２５％を失った場合に、観察された効果が期待されると推定される。

好ましい実施態様では、水溶性塩またはアルカリ金属重炭酸塩のそれぞれは、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムである。これらの塩の両方の混合物も意図している。欧州特許出願公開第０７５８５３２Ａ２号は、フィルタープラグラップまたはチッピングペーパーをアルカリ金属重炭酸塩で処理することを記載しているが、通常の意味における「シガレットペーパー」、すなわちシガレットの煙草ロッドを包むシガレットペーパー、の処理ではない。この処理の目的は、雨水中で、散乱したフィルターが自然環境中でより崩壊し易くなるように、フィルタープラグラップの水分散性を高めることである。しかし、この開示は、増加した水分散性の問題が当てはまらないのと同様に、シガレットラッパーペーパーを処理することは示唆していない。さらに、この文書は、アルカリ金属重炭酸塩が比較的低い温度で分解し、従ってくすぶっているシガレット上の紙の細孔構造を開き、一酸化炭素をシガレットの外に拡散し易くするのに適していることは開示していない。

熱重量分析で加熱する際の水溶性塩の重量損失を示す図。

Claims (18)

1. 少なくとも一種の水溶性塩を含んでなるシガレットペーパーであって、前記水溶性塩が、２３０℃に加熱された後、前記塩の初期質量の１５％強、好ましくは２５％強が失われる塩であり、前記加熱が、温度３０℃で開始され、加熱速度５℃／分で、窒素流２５ｍｌ／分の下で行われる、シガレットペーパー。
2. 前記水溶性塩が、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩、または重炭酸アンモニウムもしくは炭酸アンモニウムである、請求項１に記載のシガレットペーパー。
3. 少なくとも一種の水溶性塩を含んでなるシガレットペーパーであって、前記水溶性塩が、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩、または重炭酸アンモニウムもしくは炭酸アンモニウムである、シガレットペーパー。
4. 前記アルカリ金属重炭酸塩が、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムである、請求項２または３に記載のシガレットペーパー。
5. 前記水溶性塩の量が、紙質量の０．１％〜１０％、好ましくは１％〜６％、特に好ましくは３％〜６％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシガレットペーパー。
6. 前記水溶性塩が、分離した区域に、好ましくは縞形状の区域に存在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシガレットペーパー。
7. 前記区域が、前記シガレットペーパーから製造されたシガレットの、煙草ロッドの周方向における一つ以上の帯を形成するようにデザインされている、請求項６に記載のシガレットペーパー。
8. 前記シガレットペーパーが、前記少なくとも一種の水溶性塩で含浸される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシガレットペーパー。
9. 前記シガレットペーパーの片側または両側が、前記少なくとも一種の水溶性塩で被覆される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシガレットペーパー。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のシガレットペーパーを含んでなるシガレット。
11. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のシガレットペーパーの製造方法または請求項１０に記載のシガレットの製造方法であって、前記方法が、下記の工程：
    （１）シガレットペーパーまたは繊維−充填材懸濁液を用意する工程であって、
    ここで前記紙または前記繊維−充填材懸濁液が、前記紙の総質量または前記繊維−充填材懸濁液の総質量のそれぞれに対して、５０％未満、好ましくは３０％未満の水を含み、
    （２）少なくとも一種の水溶性塩を含む水溶液を、製紙機械をそれぞれ通過する前記シガレットペーパーまたは前記繊維−充填材懸濁液に塗布する工程であって
    ここで前記溶液中の前記水溶性塩の量が、前記溶液の総質量に対して０．２％〜２０％、好ましくは２％〜１５％である、
    を含んでなる、方法。
12. 前記水溶性塩が、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩、または重炭酸アンモニウムもしくは炭酸塩、好ましくは炭酸アンモニウムである、請求項１１に記載の方法。
13. 前記アルカリ金属重炭酸塩が、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記水溶液が、サイズプレスまたはフィルムプレスを使用して塗布される、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記水溶液が、印刷またはスプレー技術を使用して塗布される、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
16. 少なくとも一種の水溶性塩の、熱分解の際にシガレットペーパーまたはシガレットペーパーの区域の拡散容量を、熱分解前の２３℃における拡散容量の初期値に対して、０．９ｃｍ／ｓ強、及び／又は５０％強増加させるための使用。
17. 前記水溶性塩が、重炭酸塩、好ましくはアルカリ金属重炭酸塩、または重炭酸アンモニウムもしくは炭酸塩、好ましくは炭酸アンモニウムである、請求項１６に記載の使用。
18. 前記アルカリ金属重炭酸塩が、重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムである、請求項１７に記載の使用。

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