JP2014519821A - シガレット包装具の交互パターン、喫煙物品、及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
延燃性又はIPは、全体を参照により本明細書に援用するASTM E2187−04「喫煙物品の着火強度を測定するための標準試験法」の記載に従って実行した標準試験である。延燃性は、喫煙物品が、燻らせて基板に載せた際に煙草ロッドの燻焼を維持するのに十分な熱を発生させる確率を測定したものである。低いIP値は、基板上に不注意で放置した際に燻焼している喫煙物品が基板で燃焼を起こす可能性の低下と相関するので、そのような値が望ましい。
本明細書中での自己消火性又はSEは、自由燃焼条件下での喫煙物品の燻焼特性を指すものである。SEを評価するには、実験室試験を23℃±3℃及び相対湿度55%±5%で実行し、これらの両方を温湿度記録計で監視すべきである。排気フード(単数又は複数)が、試験中に形成された燃焼生成物を除去する。試験前、試験対象の喫煙物品を55%±5%の相対湿度及び23℃±3℃で24時間調製する。試験の直前に、喫煙物品をガラスビーカーに入れて自由な空気アクセスを確保する。
・改善されたが異なるIP特性を有する隣接パターン要素。
・交互のパターン要素が25%未満のIP値を提供可能である。
・SE性能が向上する一方で規制IP性能基準が満たされる。
図1を参照すると、本開示は、シガレット等の喫煙物品120に関し、これは、煙草ロッド122と、煙草ロッド122のうちチップペーパー132を有する一端に取り付けたフィルタ132とを備えることが好ましい。好ましくは、煙草ロッド122は、煙草刻(「カットフィラー(cut filler)柱と、煙草刻柱の周りに配置した包装具123とを備え、包装具123は、以下の教示に従って構成される。煙草ロッド122は、点火可能端又は点火端124とチップ端130(フィルタなしのシガレットの場合はシガレット120の吸口端130と称する)とを有する。カットフィラー煙草は、業界標準の名称である。さらに、煙草ロッド122は、通常は概して円形の断面を有するが、楕円形断及び他の非円形も本開示の範囲内にある。包装具は、長手方向継目に沿ってシールされて煙草ロッド122を形成する。
図6等のパターン付き及び/又は帯付き紙の断面の描写は、単一塗布から作られたパターン状及び/又は帯状領域を有する紙ウェブの、またかかるパターン付き及び/又は帯付き紙を作製する塗布プロセスの、有用な概略図であると考えられる。しかしながら、かかる概略図は、最終パターン付き及び/又は帯付き紙製品におけるベースウェブ構造の断面の現実も、追加材料層を塗布したベースウェブ構造の断面の現実も、追加材料層の断面の現実も、正確には描写していない。
ここで図2を参照すると、喫煙物品用の包装具は、追加材料パターン126、126aをベースウェブ140に塗布することにより準備される。追加材料は、約25重量%〜約35重量%の範囲の澱粉を有する澱粉水溶液を含むことが好ましい。さらに、追加材料は、約60%〜約80%の範囲のチョーク(すなわち、炭酸カルシウム)と、約10%〜約30%の範囲の抗シワ剤とを含むことが好ましく、チョーク及び抗シワ剤のパーセンテージは、水溶液中で用いられる澱粉の重量のパーセンテージである。
・水溶液が包装具にシワ及び/又は折れを作る傾向に対する対策を提供すること、
・商業的に実現可能な印刷速度で追加水溶液系を用いた単一塗布での、ベースウェブの複雑なパターンの印刷を可能にすること、及び/又は
・より長い有効保存寿命を含む追加溶液の安定性を提供することで、印刷作業中の費用及び無駄を減らすこと。
澱粉水溶液をパターン付き及び/又は帯付き包装具の作製用の追加材料として用いて、かかるパターン付き及び/又は帯付き包装具を用いて製造される喫煙物品のIP性能を制御するという概念には、利点がある。しかしながら、ベースウェブへの澱粉水溶液の塗布には困難がある。例えば、澱粉水溶液は、ベースウェブ140(図2を参照)の不規則な粗い多孔質表面に浸透する傾向があり、パターン状及び/又は帯状領域の付近でベースウェブの横方向収縮を引き起こす傾向がある。最後の点に関して、澱粉水溶液をベースウェブに横方向寸法で約36インチ塗布すると、ウェブが乾燥時に0.50インチ〜0.75インチ収縮し得ることが観察された。この収縮度は、印刷及び他の変換作業を通した適切なウェブトラッキングの維持を妨げる。
本明細書中の教示と一致するようにパターン付き及び/又は帯付き包装具を作製するのに用いる澱粉水溶液に抗シワ剤(好ましくは、プロピレングリコール等)を含むことで、横方向収縮を動作管理可能なレベルに減らし、顕著なシワを軽減し、且つ最初に現れた折れ問題を本質的になくすことができる。抗シワ剤を含むことにさらに他の利益もあることが分かった。例えば、抗シワ剤を澱粉水溶液に組み込む場合、抗シワ剤は、乾燥プロセス中及び完成紙において澱粉の弾性がより高くなるように可塑剤として機能する。パターン状及び/又は帯状領域におけるクラッキング及びフレーキングが軽減された。さらに、抗シワ剤の存在は、澱粉溶液をベースウェブの表面上により多く留まらせてその材料により少なく浸透させることで、成膜を改善すると思われる。抗シワ剤を含む澱粉水溶液から形成したパターン状及び/又は帯状領域の付近の包装具の収縮は、36インチ幅のベースウェブで約0.0625インチ〜0.125インチの範囲、つまり折れも過度の波打ちも招かない範囲にあることが観察された。さらに、澱粉水溶液に抗シワ剤を含むことで、塗布すべき追加材料を単一の塗布、印刷パス等でベースウェブに塗布することが可能となることが分かったが、これは、十分な乾燥能力がこのような実施で確立される場合に限る。さらに、パターン状に塗布すべき澱粉水溶液に抗シワ剤を含むと、複数の印刷ステーションを用いる場合に印刷見当(print registration)をより正確に維持できるので、ベタ帯領域よりも複雑さが示され得る。さらに、澱粉水溶液のポットライフは、本明細書に開示した抗シワ剤を含むことにより実質的に改善される。
以下の例示的且つ非限定的な実施例は、さらなる説明を提供するためのものである。表I及びIIに示す結果は、抗シワ添加剤(anti-wrinkling agent additive)を含まない印刷溶液の初期粘度及び時間安定性と、抗シワ添加剤を含む印刷溶液の初期粘度及び時間安定性とを比較したものである。表I(1,2プロピレングリコールに関する)及び表II(グリセリンに関する)に記録された観察記録は、1,2プロピレングリコール又はグリセリン等の抗シワ剤を含有する印刷溶液が、はるかに長期間にわたり低い粘度を有するという点で、初期粘度がより低くより安定していることを示す。
2CaCO3を24%乾燥澱粉の水溶液に添加し、溶液中に存在する添加した1,2プロピレングリコール対添加したCaCO3対乾燥澱粉の重量比は、1.0:0.8:1.0である。
2CaCO3及びグリセリンを20%乾燥澱粉の水溶液に添加し、溶液中に存在する添加したグリセリン対添加したCaCO3対乾燥澱粉の重量比は、1:5:5である。
炭酸カルシウム又はチョークを、抗シワ剤に加えて公称澱粉溶液に添加することが好ましく、チョークの重量は、公称溶液中の澱粉の重量の約30%〜約80%の範囲にあり得る。33コレスタの紙を用いる場合、約60%の炭酸カルシウムの添加が目下好ましい。46コレスタ〜60コレスタの紙を用いる場合、約80%の炭酸カルシウムの添加が目下好ましい。チョークを公称澱粉溶液に添加して、未被覆ベースウェブ材料の反射度に匹敵するように得られる追加材料の反射度を調整することができる。かかる反射度では、追加材料から構成したパターン状及び/又は帯状領域は、注意深く見なければあまり見えない。
本開示のパターン状及び/又は帯状領域は、澱粉、チョーク又はCaCO3、及び抗シワ剤を含有する水溶液を含むことが好ましい。多くのタイプの澱粉が考えられるが、タピオカ澱粉が層の澱粉成分として目下好ましい。適当な市販の澱粉は、Corn Products Internationalの子会社であるNational Starchから入手可能なFLO−MAX8である。
上述のように、政府の要件を満たし且つ好ましくは上回るIP性能を達成することが望ましい。これは、図7を参照して説明したもの等のベタ帯構成で達成可能である。さらに、同じく前述のように、IP性能の向上は、喫煙物品のSE性能に悪影響を及ぼし得る。換言すれば、IP性能が政府の要件を満たすか又は上回り得る一方で、当該IP性能は、喫煙者が手に持つと自己消火する(self extinguish when hand held by a smoker)喫煙物品、つまり100%のSEに通常は関連する。喫煙者は、普通は喫煙物品に再点火する必要がないことを望むので、IP性能を維持する一方でのSE性能の向上は、改良包装具に非常に望ましい特徴となる。本出願人らは、IP性能を維持する一方でこのようなSE性能の向上を提供する包装具上のパターン状及び/又は帯状領域の配置を発見した。例えば、図7を参照して説明した実施形態におけるチョーク含有量の含入は、属性の中でも特にSE性能の向上に寄与する。
追加材料領域の他のパターンも、当然ながら本開示の範囲内にある。さらに、パターン状及び/又は帯状領域の形成に用いる水溶液に抗シワ剤を含むことで、複雑なパターンを得ることができる。
以下の実施例は、非限定的であり例示的なものにすぎないことが意図される。5つの異なる包装具(すなわち、5つの異なるパターン状及び/又は帯状領域構成を有する包装具)を備えたシガレットを、延燃性(「IP」)及び0°(水平)での自己消火性(「SE」)に関して試験した。各包装具のベースウェブは、通気度33コレスタ及び秤量25gsmを有するものとした。
好ましくは、パターン状及び/又は帯状領域は、グラビア印刷プロセスを用いて包装具に塗布する。グラビア印刷プロセスは、製紙直後に、すなわち抄紙機の端付近の場所における印刷ステーションで用いることができる。代替的に、グラビア印刷プロセスは、パターン状及び/又は帯状領域を印刷される包装具を運ぶリールに関連して用いることができる。例えば、選択された通気度及び選択された坪量を有する包装具のリールを、包装具が連続したベースウェブとしてリールから繰り出されるよう取り付ける。
シガレット包装具へのパターン状領域のシングルパス印刷に用いる溶液の以下の例は、ここで得られる結果の意義を説明するためのさらなる基礎及び背景を提供する。
Claims (30)
- 喫煙物品用の包装紙を作製するプロセスであって、
ベースウェブを供給するステップと、
印刷組成物を調製するステップと、
該印刷組成物を前記ベースウェブに交互の第1パターン要素及び第2パターン要素で印刷により塗布するステップと、
前記印刷組成物の所定塗布で前記第1パターン要素を形成するステップと、
前記印刷組成物の異なる所定塗布で前記第2パターン要素を形成するステップと
を含むプロセス。 - 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記印刷組成物はセルロース組成物であるプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記印刷組成物は溶剤系組成物であるプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記印刷組成物は澱粉溶液であるプロセス。
- 請求項4に記載のプロセスにおいて、前記澱粉溶液は、約18重量%〜約23重量%の澱粉、溶液の約7%重量〜約10重量%の抗シワ剤、溶液の約9重量%〜約13重量%のチョークを含有する澱粉水溶液であるプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記異なる所定塗布の量を、前記印刷組成物の1つ又は複数の成分を変えることにより達成するプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記印刷を単一の印刷ステーションで行うプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記印刷を2つの印刷ステーションで行い、第1印刷ステーションは前記第1パターン要素を形成し、第2印刷ステーションは前記第2パターン要素を形成するプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記第1印刷ステーションにおける前記印刷組成物の濃度は、前記第2印刷ステーションにおける前記印刷組成物の濃度と異なるプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記第1印刷ステーションにおける前記印刷組成物は、前記第2印刷ステーションにおける前記印刷組成物とは異なるチョーク濃度を有するプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、前記第1印刷ステーションにおける前記印刷組成物は、前記第2印刷ステーションにおける前記印刷組成物とは異なる含水量を有するプロセス。
- 請求項5に記載のプロセスにおいて、前記抗シワ剤はプロピレングリコールであるプロセス。
- 請求項5に記載のプロセスにおいて、前記澱粉水溶液を約100゜F〜約140゜Fの範囲の温度に加熱するプロセス。
- 請求項5に記載のプロセスにおいて、前記パターンは少なくとも1つの帯状領域を含むプロセス。
- 請求項14に記載のプロセスにおいて、前記帯状領域は、約1ミリメートル〜約2ミリメートルのクロスウェブ不連続部を含むプロセス。
- 請求項14に記載のプロセスにおいて、前記帯状領域は、クロスウェブ方向に約1ミリメートル〜約2ミリメートルの少なくとも2つの不連続部を含むプロセス。
- 請求項16に記載のプロセスにおいて、前記不連続部どうしを約27ミリメートル未満の間隔で離間させるプロセス。
- 請求項5に記載のプロセスにおいて、前記単一印刷ステップはグラビア印刷ステップであるプロセス。
- 請求項1に記載のプロセスにおいて、
前記印刷組成物の前記第1所定塗布で前記第1パターン要素を2回以上連続で繰り返すステップと、
前記印刷組成物の前記第2所定塗布で前記第1パターン要素を2回以上連続で繰り返すステップと
を含むプロセス。 - 請求項19に記載のプロセスにおいて、統計的に改善した喫煙物品のためにSE及びIP性能が調和するように前記第1パターン要素を繰り返し且つ前記第2パターンを繰り返すステップを含むプロセス。
- 請求項5に記載のプロセスに従って調製した包装紙を含む喫煙物品。
- 喫煙物品用の包装紙を作製するプロセスであって、
公称横方向幅を有するベースウェブを供給するステップと、
溶液の約18重量%〜約23重量%の澱粉、溶液の約9重量%〜約13重量%のチョーク、及び有効量の抗シワ剤を含有する澱粉水溶液を調製するステップと、
前記澱粉水溶液を前記ベースウェブに交互の第1パターン要素及び第2パターン要素で単一印刷ステップにより塗布するステップと、
前記澱粉溶液及び前記ベースウェブを乾燥させるステップと
を含み、前記第1パターン要素の前記澱粉水溶液は、前記第2パターン要素の前記澱粉水溶液とは異なるプロセス。 - 請求項22に記載のプロセスにおいて、
前記第1澱粉水溶液で前記第1パターン要素を2回以上連続で繰り返すステップと、
前記第2澱粉水溶液で前記第2パターン要素を2回以上連続で繰り返すステップと
を含むプロセス。 - 請求項23に記載のプロセスにおいて、統計的に改善した喫煙物品のためにSE及びIP性能が調和するように前記第1パターン要素を繰り返し且つ前記第2パターンを繰り返すステップを含むプロセス。
- 請求項22に記載のプロセスにおいて、前記抗シワ剤はプロピレングリコールであるプロセス。
- 請求項22に記載のプロセスにおいて、前記澱粉水溶液を約100゜F〜約140゜Fの範囲の温度に加熱するプロセス。
- 請求項22に記載のプロセスにおいて、前記パターンは少なくとも1つの帯状領域を含むプロセス。
- 前記帯状領域は少なくとも1つのクロスウェブ不連続部を含むプロセス。
- 請求項22に記載のプロセスにおいて、前記単一印刷ステップはグラビア印刷ステップであるプロセス。
- 喫煙物品の試験集団のSE性能値及びIP性能値を改善する方法であって、
所定の第1レベルのSE及びIP性能を提供する第1パターンに従って前記試験集団の第1部分を製造するステップと、
第2レベルのSE及びIP性能を提供する第2パターンに従って前記試験集団の第2部分を製造するステップと
を含み、前記第1性能レベル及び前記第2性能レベルを調和させる方法。
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