JP3910717B2 - 喫煙製品、喫煙製品用包装体および該包装体の製造方法 - Google Patents

喫煙製品、喫煙製品用包装体および該包装体の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、喫煙製品、該喫煙製品の着火傾向を顕著に抑える喫煙製品用包装体と、該喫煙製品用包装体の製造方法とに関する。本発明は特に改良されたタバコ巻紙に関するもので、シガレットを可燃性のものの上に放置または落とした場合に該可燃性のものに引火する前にそれ自身で火を消してしまう傾向にある。
【0002】
産業界で高まりつつある関心は、喫煙製品の着火性、別の言い方をすれば火のついた喫煙製品に接触する面の発火を引き起こす喫煙製品の傾向を抑えるような包装体を持つシガレットを生産することである。可燃性の材料に接触する燃焼しているシガレットによる火災についての報告がなされている。シガレットあるいは他の喫煙製品は、家具、寝具等に使用される材料やそれらの表面と接することで該材料あるいは表面を引火させるが、産業界ではこのような傾向を減少させるというあたりまえの関心が存在する。
【0003】
したがって、喫煙製品、特にシガレットに求められる特徴は、自由燃焼状態で可燃性の材料上に落下あるいは放置されている場合に自己消することである。
【0004】
タバコ巻紙はシガレットのくすぶりに対して顕著な影響を与えることが産業界において長い間認識されていた。この点に関して、自己消するのに求められるシガレットの特性や、シガレットの着火性を抑えるためにタバコ巻紙を変えたり、あるいは改良したりする試みが当業者によってなされてきた。
【0005】
例えば、タバコ巻紙の帯または他の領域を処理することで該処理された領域の通気率を抑えることが知られている。米国特許第4,452,259号によれば、自由燃焼条件下で喫煙製品を消させることが期待される該喫煙製品の包装体上の周面上の少なくとも一つの帯の範囲を定めることが知られている。この帯は、約100℃ないし200℃の温度範囲で液化する化合物または液状物質をタバコ巻紙に塗布することで形成される。この参照文献によれば、シガレットのバーニング・コーンが帯に接触すると、上記物質は該バーニング・コーンへの空気の流れを実質的に制限する液状の材料に変化することによって膜が形成される。
【0006】
米国特許第4,945,932号は、通気率が減少した領域を設ける別の方法を開示しており、この領域にシガレットのくすぶり、あるいは燃焼が達すると自己消が引き起こされる。さらに、この米国特許第4,945,932号はタバコ巻紙に模様が施された領域あるいはリング状の領域を、例えば型の媒介によってペーパの表面に浮き出しの模様を作るエンボシングカレンダによって形成することを教示している。
【0007】
米国特許第4,077,414号は、シガレットの燃焼速度を制御するためにタバコ巻紙上に材料の印刷された帯を使用することを開示している。しかし、この文献では特に着火性については対処されておらず、シガレットにそった相対的に狭く、かつわずかな空間率(porosity)の帯を提供することが教示されている。このような帯はペインティング、プリンティング、あるいは他のコーティング方法でもってゲル形成物質を塗布することで形成される。また、好ましいゲル形成物質としては、水でゲル化するような物質、例えばゼラチン、アルギナート、メチルセルロース、メチルエチルセルロース、およびガムが挙げられる。水に不溶な物質、例えばラッカーおよびワニスを有機溶媒に溶かして使用することも可能である。
【0008】
さらに米国特許第4,889,145号では、空間率を減少させる組成物からなる不連続な被覆を施すことによってシガレットに沿った空間率減少領域を提供することが示されている。この文献では、喫煙製品の着火性については特に関心が持たれているものではなく、喫煙製品の吹かし回数(パフ・カウント)やタール排出量を制御することに関心が持たれている。また、この文献によれば、包装体に燃焼促進剤を含有させることが示されており、それによって不連続被覆領域の効果を安定させる。
【0009】
例えば、米国特許第4,453,553号、米国特許第4,480,650号、米国特許第4,739,775号、米国特許第4,489,738号、米国特許第4,715,345号、米国特許第2,666,437号、米国特許第4,622,983号、および欧州特許出願第0 559 300 82号には、シガレットの着火性を抑える種々の方法が報告されている。
【0010】
しかし、上記の文献に示されるように、シガレットに沿った空間率あるいは通気率が減少した不連続な領域を定義することでシガレットの着火性を減少させる試みが当業者に知られている。従来技術では商業的規模でそのようなシガレットを生産する経済的に実現可能な方法が提供されていない。シガレットは、相対的に速度が早い市販のプロセスでもって製造され、また着火性を制御するためにタバコ巻紙の通気率を減少させるための任意のプロセスまたはシステムは該高速シガレット製造プロセスと互換性のあるものでなければならない。したがって、この点に関しては従来の方法および装置を許容することはできない。例えば、既知の方法は、高速な工業用の操作でタバコ巻紙に空間率を減少させる溶液を塗布する従来の高速プリント技術とは互換性がない。タバコ巻紙に水溶液を塗布する試みがなされてきたが、このような試みは全体として失敗している。水溶液はペーパの強度を顕著に減少させ、また被覆領域にしわまたはひだを生じさせる。このような巻紙が施されたシガレットは外面が不均一で、かつ魅力に欠けるものとなる。
【0011】
したがって、膜形成性非水溶液を従来の高速印刷技術を用いて離散的に、あるいは帯状に塗布する喫煙製品用包装体を製造するための方法(および該方法によって得られる製品)であって、溶液処理された領域の通気率が減少してシガレットの自己消が促進される一方でシガレットの味または品質に悪影響を及ぼさないような方法が求められている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、着火性が改善された喫煙製品、特にシガレットを提供することである。
【0013】
本発明の別の目的は、可燃性のものの上に落としたり、あるいは放置したりした場合に自己消を行うような喫煙製品、特にシガレットに用いられる包装体を提供することである。
【0014】
本発明のさらに別の目的は、商業的に実行可能な生産規模で改良された着火性を有する喫煙製品用包装体を生産するための方法を提供することである。
【0015】
本発明のさらに別の目的は、喫煙製品の味に悪影響を及ぼすことなく着火性が改善れた喫煙製品を提供することである。
【0016】
本発明のさらに別の目的は、喫煙製品の外観あるいは美的様相を変えることなく喫煙製品の着火性を改善する喫煙製品用包装体を提供することである。
【0017】
本発明のさらに別の目的は、喫煙製品の煙の放出または味に悪影響を及ぼすことなく着火性を改善する構造を持つ喫煙製品を提供することである。
【0018】
本発明のさらに別の目的は、喫煙特性に悪影響を及ぼすことなく喫煙製品を着火性を顕著に抑える喫煙製品用包装体を提供することである。
【0019】
本発明のさらなる目的および利益は、以下の記載中に見いだすことができ、また該記載から、あるいは本発明の実施を通じて明らかにすることができよう。本発明の目的および利益は特許請求の範囲で特に指摘した機器および組み合わせによって実現および達成できよう。
【0020】
本発明の目的を達成するために、また本発明の意図にもとづいて、本願で具体化され、かつ幅広く記述されているように、本発明の一実施形態例には、着火性が改善された喫煙製品が含まれる。また、喫煙製品は包装体に包まれたタバコ・カラムを有する。
【0021】
包装体は、外周面を限定するペーパ・ウエブを含む。この外周面上の離散した領域に対して、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性セルロース・ポリマーからなる非水溶液を処理する。また、この溶液には粒子状の非反応性充填剤が懸濁されたかたちで含有されている。処理され、かつ離散している上記領域(以下、処理領域ともいう)は、相対的に滑らかで平坦な触感を呈するもので、シガレットを可燃性のもの(flammable substrate) の上に落としたり、あるいは放置された場合に着火性が減少することが知られている所定の範囲内にある通気率を有する。処理領域は、燃えさし(coal)が処理領域に達することでくすぶっている燃えさしに対する酸素供給を減少させて着火性の改善(すなわち、着火することが少なくなる)がなされる。有効な通気率の範囲、すなわち着火性を減少させるのに十分な範囲の通気率は、6ml/分/cm2 以下、通常は2ないし6ml/分/cm2 の範囲内である。
【0022】
本発明の一実施形態例では、処理領域は、喫煙製品の円周方向に伸びる複数の帯からなり、該複数の帯は喫煙製品の長手方向に沿って所定の間隔でもって離間して設けられている。好ましくは、帯の幅は4mm以上であり、これによって喫煙製品が消するまでの間にくすぶっている燃えさしによって処理領域全体が燃焼してしまうようなことはない。複数の帯における隣接する帯間の離間距離は5ないし10mmとしてもよい。
【0023】
本発明の別の実施形態例によれば、喫煙製品の燃焼方向に進行する円周方向に沿った燃焼線によって、喫煙製品の喫煙長に沿った任意の位置における処理領域と未処理領域とが所定の比率で燃焼されるようにして処理領域が包装体上に定められている。これによって、未処理領域の少なくとも一部分が喫煙製品の全喫煙長(entire smoking length) に沿って燃焼し、処理領域による煙の放出または味に対する影響を緩和する。未処理領域に対する処理領域の比率は喫煙製品の喫煙長に沿って相対的に一定であるか、あるいは変化するものであってもよい。
【0024】
模様となった処理領域の特定の形態の一例として、喫煙製品の周面にジグザグ状の複数の帯を施すことができる。未処理領域の少なくとも一部分の少なくとも一つのジグザグ状の帯の少なくとも一部分でつねに円周方向に沿った燃焼線が遭遇するようにしてそれらの複数の帯は互いに離間し、かつ配列されている。それとは別に、処理領域を、喫煙製品の喫煙長の少なくとも一部分を覆う組み合わさった(interlocking)不規則な形状としてもよい。同様に、処理領域は、円形、方形、あるいは他の均一な繰り返し形状等の組み合わさった規則正しい形状とすることも可能である。また、処理領域を喫煙製品の喫煙長の少なくとも一部分を覆う組み合わさった不規則な形状としてもよい。不規則な形状は互いに離間し、未処理領域の少なくとも一部分の少なくとも一つの不規則な形状の処理領域の少なくとも一部分でつねに円周方向に沿った燃焼線が遭遇するようにしている。
【0025】
本発明の好ましい実施形態例の一つでは、溶媒可溶性セルロース・ポリマーは、溶液の重量で約15%ないし35%の濃度からなるエチル・セルロースによって構成される。この実施形態例の非水溶媒としては、アルコールとアセテートとの混合物、例えばイソプロピル・アルコールトアセテートとの50/50混合物が挙げられる。なお、本発明にもとづいて他のセルロース・ポリマーおよび溶媒を検討することが可能であり、それらは本発明の目的と精神の範囲内にある。
【0026】
上記溶液には、相対的に細かい粒子状の充填材料が懸濁されたかたちで含まれている。この充填材料は、非反応性の無機材料であり、乾燥プロセスでもって非水溶媒が除去されるとセルロース・ポリマーとともに包装体上に膜を形成する。適当な充填材料としては、チョーク、クレー、および酸化チタニウムが挙げられる。もちろん他にも適当な充填剤は存在するであろう。
【0027】
本発明が特に所望する態様は、相対的に高速な印刷方法、例えばグラビア印刷やフレキソ印刷の技術でもって包装体に塗布することができる。上記溶液はシングル・パスまたはマルチプル・パスで包装体のペーパに塗布することができる。溶液の粘度はパスの数に応じて調整される。
【0028】
本発明の別の目的によれば、着火性の制御に関する性質が改善されている喫煙製品用包装体が提供される。包装体はペーパ・ウエブから構成され、その外周面の離散した領域に非水溶液処理が施されている。非水溶液は、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性膜形成セルロース材料からなる。また、この溶液は粒子状の非反応性充填材料が含まれる。この包装体の特徴および実施形態は、本発明の喫煙製品に関係して既に述べられたことに含まれる。
【0029】
また、本発明には着火性を制御する性質が改善された喫煙製品用包装体を生産するための方法が含まれる。この方法は、膜形成セルロース・ポリマーと非水溶媒とからなり、かつ粒子状の無機充填剤が添加された非水溶液を離散した処理領域として喫煙製品のペーパ上に塗布する工程を有する。熱風等によって処理領域を乾燥させ、非水溶媒全体を実質的に除去して処理領域としてペーパ上にセルロース材料と充填材料とからなる膜を残す。また、この方法には、非水溶液を塗布することで乾燥した処理領域の通気率が6ml/分/cm2 以下、好ましくは2ないし6ml/分/cm2 の範囲内となるようにする。これによって、可燃性のものに対して落下または放置された場合に喫煙製品が処理領域まで燃焼すると該喫煙製品に対する酸素供給が減少する。
【0030】
上記方法では、さらに非水溶液をペーパに塗布して該ペーパの横方向に離散した複数の帯を形成し、該複数の帯の隣接帯間の離間距離を5ないし10mmとする工程も含まれる。この帯は、好ましくは幅が最低で4mmとする。
【0031】
上記方法では、さらに非水溶液をペーパに塗布する際に、喫煙製品の煙送出および味に対する影響が最小限となるような模様となるように塗布する工程が含まれる。模様は規則正しい繰り返し形状または不規則な形状のいずれのものであってもよく、また未処理領域および処理領域のすくなくともある部分で喫煙製品の長さ方向に前進する円周方向に延びた燃焼線がいつも燃えているように設計される。
【0032】
上記方法は、好ましくは市販の高速な印刷方法、例えばフレキソ印刷またはグラビア印刷でもって処理領域を印刷する工程を含む。これらの領域はそのような印刷方法でもって、シングル・パスまたはマルチプル・パスで塗布することができよう。
【0033】
添付した図面は、本明細書に取り込まれるとともに本明細書一部をなすものであり、本発明の実施形態例を発明の詳細な説明とともに説明するもので、本発明の原理を説明する役割を果たす。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態例を図面を参照しながら詳細に説明する。各実施形態例は本発明を説明するために用いられるものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明の種々の変更および修飾が可能であることを当業者は容易に理解されよう。例えば、ある実施形態例の一部として描かれた、あるいは説明された構成を他の実施形態例に適用してさらに別の実施形態を作り出すことができよう。したがって、そのような変更および修飾が特許請求の範囲およびそれに等価なものの範囲内に含まれることから本発明の一部としてみなされる。
【0035】
本発明の説明を容易にするために、以下の記述ではシガレットを例にして本発明の実施形態例および原理を説明する。しかし、このことは本発明を説明するためのものであって、本発明がシガレットのみに適用されるものではないこと意味する。喫煙製品のいかなる種類も本発明の範囲および精神に含まれる。
【0036】
本発明は、着火性を制御する特性が改善された喫煙製品、該喫煙製品用包装体に関する。ここで、「着火性(ignition proclivity) 」とは、燃焼している喫煙製品またはシガレットが可燃性のもの(flammable substrate) に落下または置かれた場合に該喫煙製品またはシガレットがその可燃性のものに火をつけてしまう傾向の度合いを示すものである。シガレットの着火性についての試験は、NIST(national Information System for Science and Technology:全国科学技術情報システム)によって確立されている。この試験では、くすぶっているシガレットを可燃性試験布上に置き、該シガレットによる試験布への着火、該布の炭化ラインを越える該試験布の燃焼、該布を着火させることなく全長にわたるシガレットの燃焼、あるいは試験布への着火前または全長にわたるシガレットの燃焼前における自己消のいずれかを記録する。
【0037】
本発明の好ましい一実施形態例の概略的構成を図1および図2に示す。参照符号10で示される喫煙製品(シガレット)は、着火性が改善された包装体(タバコ巻紙)14に覆われたタバコ・カラム12とを有する。また、喫煙製品10はフィルタ26を有するものであってもよい。さらに、包装体(以下、ペーパ・ウェブ)14は商業的に入手可能な任意の種類のタバコ巻紙であってもよく、例えばキムバリー・クラーク・コーポレーション(Kimberly-Clark Corporation)のKCグレート603ぺーパが挙げられる。もちろん、他の種類のペーパを使用することも可能である。
【0038】
ペーパ・ウエブ14は、タバコ・カラム14に巻かれた際に外側の周面を定める。外周面16の離散した領域18は非水溶液処理されている。この非水溶液には、非水溶媒中に溶けた溶媒可溶性セルロース・ポリマーが含まれる。また、この非水溶液は該溶液中に分散または懸濁した粒子状の非反応性無機充填材を含むもので、この点については後述する。なお、非水溶液処理された領域18を包装体18の内面に設けることも可能であることを理解しておくべきである。言い換えれば、包装体14をタバコ・カラム12に巻き、非水溶液処理された領域18がタバコに隣接するようにする。
【0039】
図1および図2に示す実施形態例では、非水溶液処理された領域18は円周の幅方向に延びる複数の帯24として定められる。これらの帯24は、シガレット10の長手方向に沿って互いに離間して設けられている。ここで理解しておくべきことは、これらの処理された領域は図1に示すように完成したシガレットでは本質的に見えないようになっている。言い換えれば、喫煙者は包装体14が離散した領域18で処理されていることを示す任意の外側のしるしを識別することはできない。この点について、非水溶液処理された領域18は未処理の領域と本質的に同じような滑らかで平坦な質感を呈している。
【0040】
帯24の幅および間隔は、いくつかの変数、例えば包装体14の初期通気率やタバコ・カラムを構成するタバコの密度に依存する。帯24は、燃えさしが消えるまでに十分な時間または長さを確保するだけの酸素が燃えさし(burning coal)に供給される程度の幅を有する。別の言い方をすれば、帯24の幅があまりにも狭ければ、燃えさしは自己消する前に帯24全体を燃やしてしまう。試験したシガレットについて調べたところ、最小でも4mmの帯幅が必要である。
【0041】
帯24間の間隔もまたいくつかの変数の一つである。間隔はあまり大きくならないようにする。すなわち、燃えさしが処理領域18に達する前に該燃えさしによって可燃性のものが着火してしまわない程度の長さまたは時間となるような間隔である。帯24間の幅もまた燃えさしの余熱、または自己消なしで処理領域24全体を燃やす燃えさしの能力に影響を及ぼす。別の言い方をすれば、帯24の間隔は燃えさしが各々の帯に達した際に一つの帯24を燃焼させてしまうほど熱く、かつ速く燃えない程度の大きさとすべきである。一方で、帯24の間隔は、シガレットが燃え尽きてしまったり、あるいは自由燃焼状態で自己消してしまうほど狭いものであってはならない。試験したシガレットでは、5ないし10mmの帯幅が適当なものであることがわかった。しかし、帯の間隔は任意の数の変数に応じて適当な幅が定められるということを理解しておくべきである。
【0042】
シガレットの通気率および着火性を抑えるのに通気率を減少させる領域の幅方向(CD)の帯が有効であるけれども、そのような帯によって喫煙者に対する煙の放出や味に望ましくない不連続的な影響が生ずる可能性もある。例えば、シガレットの処理領域と未処理領域との間における通気率の変化が相対的に大きいとするならば、喫煙者は味や煙の放出の違いを識別することができよう。したがって、本発明は喫煙者に対する煙の放出や味への悪影響を最小限にするために処理領域の独特なデザインまたはプロフィールにも関係する。処理領域に対する本発明の独特なデザインは、シガレットの全長にわたってよりいっそう均一な煙の放出を提供する。
【0043】
処理領域の好ましいデザインの例を図3ないし図5に示す。図示した例のすべてにおいて、処理領域18は、喫煙製品の燃焼方向、例えばフィルタ26に向かって進む円周方向に沿う燃焼線32(図3(B)および図4(B)を参照せよ)が喫煙製品の喫煙長に沿った任意の位置で処理領域18と未処理領域28とのある割合の全体を燃焼させる。例えば、図3(A)および図3(B)を特に見てみると、処理領域18は本質的にダイヤモンド模様48を形成する交差した帯24として定められる。燃焼線32について、該燃焼線32はシガレットの長手方向に沿って進むので、未処理領域28に対する処理領域18のある比率でいつも燃焼することがわかる。このようにして、未処理領域28の少なくともある部分はいつも燃焼していることになるため、喫煙者は処理領域のみを含んでいる領域を決して吹かすことはない。したがって、通気率の違いにもとづく味または煙の放出の変化を喫煙者によって認識されることは少なくなるであろう。喫煙者は喫煙製品の全長にわたって均一な味および煙の放出に遭遇するであろう。
【0044】
処理領域18の模様の別の実施形態例を図4(A)および図4(B)に示す。この実施形態例では、処理領域18はジグザグ模様34に配置された帯24を有する。特に図4(B)に認められるように、燃焼線32が常にジグザグ模様の少なくともある部分と未処理領域28の少なくともある部分とに遭遇するようにして、複数のジグザグ模様が互いに所定の間隔で離間して配列している。
【0045】
処理領域18のための模様としては、燃焼線32が未処理領域28に対して処理領域18が少なくともある割合で燃焼するような模様が含まれる。処理領域18と未処理領域28との割合は、例えば図5(B)、図5(C)、および図5(D)に示すように、シガレットの全長に対して一定のままである。
【0046】
処理領域18に対する独特の模様は、図5(A)の矩形42や図5(B)の円40のように、組み合った(interlocking)規則的な形状からなる模様38であってもよい。処理領域は、模様全体にわたって互いに接したり、あるいは重なり合うようにして組み合わさっている。あるいは、図5(E)に示すように、処理領域は組み合った不規則な形状からなる模様36であってもよい。あるいは、図5(C)および図5(D)に示すように、処理領域を組み合わさらない(non-interlocking)規則的な形状からなる模様46として定義してもよい。別の実施形態例として、処理領域を組み合わさらない不規則な形状からなる模様44とすることもでき、その場合の例を図5(F)に示す。処理領域に関するいかなる種類のデザインやプロフィールも本発明の目的および精神の範囲内に含まれよう。
【0047】
処理領域は、シガレット10を構成するために改善された着火性を与えることが知られている範囲内の通気率を有する。シガレット10の燃えさしが処理領域18に燃えて入るので、燃焼する燃えさしに利用される酸素は処理領域における包装体14の通気率が減少することによって実質的に減少する。酸素に対する通気率が減少することによって、サブストレートに接した際に処理領域18におけるシガレットの自己消が生ずる。好ましい通気率は6ml/分/cm2 (CORTESA)以下であり、一般には2ないし6ml/分/cm2 の範囲内である。この範囲では、処理領域にシガレットの燃えさしが焼き込むので所望の自己消が達成される。
【0048】
処理領域18において包装体14に塗布された溶液は処理領域の通気率を減少させる。粒子状の無機非反応性充填材が懸濁された溶媒可溶性セルロース・ポリマーが特に良好に作用する。非水溶媒はペーパ・ウエブの繊維間結合(例えば、水素結合)を壊さない傾向を示し、したがってぺーパ・ウエブの強度が顕著に減少するようなことはない。また、非水溶媒は該溶媒が乾燥した際にぺーパ・ウエブにしわやひだを生ずるようなことはない。このことは、包装体14が滑らかで、かつ美的に満足のいく外観が得られる。
【0049】
特に十分に適した非水溶媒は、アルコールとアセテートとの混合物であり、例えばイソプロピル・アルコールとエチル・アセテートとの50/50混合である。しかし、これはこのましい溶媒ではあるけれども、任意の適当な非水溶媒または溶媒混合物を利用することもできよう。例えば、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとの60/40混合もまた、特に良好に作用する。十分に適した溶媒可溶性セルロース・ポリマーはエチル・セルロースである。このエチル・セルロースは、一般に溶液の重量で約15%ないし35%、好ましくは約25%である。しかし、任意のセルロースを主成分とするポリマー、例えばヒドロキシプロピルセルロースもまた利用することができる。
【0050】
非反応性の粒子状無機充填材22を溶媒に添加する。出願人は充填材22によって処理領域18が燃えている燃えさしを自己消させる能力を著しく改善する。充填剤を含む溶液は、処理領域18においてペーパ・ウエブの通気率を著しく減少させる点でよりいっそう高い効果を示す。無機充填剤22が結合剤または「接着剤(glue)」として作用するエチル・セルロースにより包装体14の表面上に層を形成するためであると思われる。また、充填剤粒子は包装体16の孔に打ち込まれはせず、相対的に滑らかな面被覆を形成する。充填剤およびセルロース・ポリマーは凝集性(コヒーレント)を有し、かつ滑らかな面被覆を形成するもので、この面被覆は処理領域においてペーパ通気率を著しく減少させる。また、無機充填剤粒子を含む溶液は燃えているシガレットの熱によって影響を受けることは少ないので、被覆が損なわれることなく燃えている燃えさしへの酸素を制限する点で効果的となると考えられる。
【0051】
任意の数の無機充填剤が本発明で好適であろう。非水溶液に均質的に分散されてセルロース・ポリマーを形成するとともに包装体の触感または外観を損なうことのない任意の充填剤材料が使用されよう。特に好適な充填剤はチョーク、クレー、および酸化チタニウムである。
【0052】
また、本質的に上記したように、本発明は喫煙製品に使用される喫煙製品用包装体、同様に該喫煙製品用包装体の製造方法に関する。改善された着火性制御特性を持つ喫煙製品用包装体を製造するための創意に富む方法は、膜形成セルロース・ポリマーと粒子状無機充填剤が懸濁された非水溶媒とからなる非水溶液を離散的な処理領域18に、例えば上記したような帯状に喫煙製品用包装体に塗布する。つぎに、処理した領域を乾燥させて、本質的にすべての非水溶媒を除去し、処理領域18にセルロース材料と充填剤材料とからなる膜を残す。この方法は、乾燥した処理領域18がシガレットの自己消を引き起こす範囲内の、すなわち2ないし6ml/分/cm2 の通気率を有するものとなるように非水溶液を塗布することが含まれる。
【0053】
この方法は、従来の高速印刷作業によって上記溶液を離散した領域のペーパ・ウエブ上に印刷することも含まれる。適当な印刷技術としては、グラビア印刷およびフレキソ印刷が含まれる。印刷作業において、処理領域はシングル・パスまたはマルチプル・パスのいずれかによって塗布される。溶液の粘性は高速印刷技術に合わせて制御される。所望の標的通気率範囲は従来の印刷機器によってマルチプル・パスでもって処理領域に溶液を塗布することによって容易に達成される。しかし、所望の通気率範囲をシングル・パスでもって溶液を塗布し、さらに塗布された溶液の粘性および量を制御することによって容易に達成することも可能である。
【0054】
以下の実施形態例は本発明にもとづいて製造されるシガレットに関するもので、本発明をより詳細に説明するためのものである。各実施形態例において、中間乾燥なしに3回のパスでもって被覆の塗布を行った。ベースとなるペーパは、キンバリ・クラークのグレード603ペーパ(Kimberly-Clark grade 603 paper)であり、平均未処理通気率は32.6ml/分/cm2 であった。溶液について測定した粘性はザン2番カップ粘度計(Zahn #2 Cup Viscometer)を用いて45秒であった。
【0055】
実施形態例1
第1のシリーズでは、アングロ・アメリカン・クレー・コーポレーション(Anglo-American Clay Corporation) のアルファテックス(ALPHATEX)クレー(無水チャイナクレー)を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が3.0g/m2 によって溶液の3%重量でクレーを添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、3.1ml/分/cm2 であった。試験した3本のシガレットの3本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消した。
【0056】
実施形態例2
第2のシリーズでは、アングロ・アメリカン・クレー・コーポレーション(Anglo-American Clay Corporation) のアルファテックス(ALPHATEX)クレー(無水チャイナクレー)を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。溶液の6%重量でクレーを添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、1.6ml/分/cm2 であった。試験した4本のシガレットの4本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消した。
【0057】
実施形態例3
第3のシリーズでは、TiO2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。TiO2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約10%のTiO2 である。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が3.4g/m2 によって溶液の0.5%重量でTiO2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、3.2ml/分/cm2 であった。試験した4本のシガレットの4本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消した。
【0058】
実施形態例4
第4のシリーズでは、TiO2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。TiO2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約10%のTiO2 である。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が4.2g/m2 によって溶液の1.0%重量でTiO2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、1.8ml/分/cm2 であった。試験した4本のシガレットの4本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消した。
【0059】
実施形態例5
第5のシリーズでは、TiO2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。TiO2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約10%のTiO2 である。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が4.7g/m2 によって溶液の1.2%重量でTiO2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、0.91ml/分/cm2 であった。試験した4本のシガレットの4本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消した。
【0060】
実施形態例6
第6のシリーズでは、TiO2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。TiO2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約10%のTiO2 である。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が4.9g/m2 によって溶液の2.5%重量でTiO2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、0.74ml/分/cm2 であった。この組の通気率は実施形態例5の0.91よりも低いので、着火性について試験する必要はなかった。組成物によって処理されたシガレットのいずれもが自己消するものと思われる。
【0061】
実施形態例7
のシリーズでは、TiO2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる60/40混合物に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。TiO2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約10%のTiO2 である。溶液からなる10mm帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に3パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が9.7g/m2 によって溶液の5.0%重量でTiO2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、0.74ml/分/cm2 であった。この組の通気率は実施形態例5の0.91よりも低いので、着火性について試験する必要はなかった。組成物によって処理されたシガレットのいずれもが自己消するものと思われる。
【0062】
実施形態例8
別のシリーズでは、スペシャルティ・ミネラルズ社(Specialty Minerals, Inc.)のマルチフレックス(MULTIFLEX)チョーク(析出炭酸カルシウム)を標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる50/50溶媒に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に添加した。チョークを溶液の9%重量で添加した。5mm幅方向帯を、初期平均間隙率が32.6ml/分/cm2 であるベース・キンバリ・クラーク・KCグレード603ペーパ(Kimberly-Clark KC Grade 603 paper) 上に3パス・グラビア印刷でもって印刷した。処理領域の通気率の平均値は、2ml/分/cm2 未満であった。フィルムを下にして#4ダック・マテリアル(duck material)に対して着火性試験を行った結果、試験した5本のシガレットのうち4本が自己消し、1本がサブストレートに着火することなく全長にわたって燃えた。フィルムなしで#6ダック・マテリアル(duck material) に対して着火性試験を行った結果、6本のシガレットのうち1本が自己消した。この試験では、5mm帯幅はシガレットを消するのには不十分であり、一方で10mm幅間隔は着火を防ぐにはあまりにも大きいことが示された。
【0063】
実施形態例9
このシリーズでは、正方形のクロスハッチ(斜交平行線模様)またはダイヤモンド模様をキンバリ・クラーク・グレード603ペーパ(Kimberly-Clark Grade603 paper)上に印刷した。模様は2mm幅帯のものであって、4mm間隔で、かつ45度の角度でもって配置された。この模様を3パス・プロセスで市販のグラビア印刷機でもって印刷した。使用した溶液は、マルチフレックス(MULTIFLEX)チョーク(析出炭酸カルシウム)を標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる50/50溶媒に溶解したエチル・セルロース(溶液の重量で約25%)からなるベース溶液に、該溶液の9%重量で添加した溶液である。マルチフレックス・チョークによって、溶液の粘度は39カップ秒であった。フィルムを下にした#4コットン・ダック・マテリアルに対してなされた着火性試験では、6本のシガレットのうち5本が自己消した。フィルムなしの#6コットン・ダック・マテリアルに対してなされた着火性試験では、6本のシガレットのうち4本が自己消した。
【0064】
本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明の種々の変更および修飾が可能であることを当業者は容易に理解されよう。例えば、ある実施形態例の一部として描かれた、あるいは説明された構成を他の実施形態例に適用してさらに別の実施形態を作り出すことができよう。したがって、そのような変更および修飾が特許請求の範囲およびそれに等価なものの範囲内に含まれることから本発明の一部としてみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にもとづく喫煙製品の一実施形態例を示す斜視図である。
【図2】 図1に示す喫煙製品の分解斜視図であって、喫煙製品用包装体に設けられた処理領域を示す。
【図3】 独特の模様からなる処理領域が包装体に形成されている本発明にもとづく喫煙製品の別の実施形態例を示す図で、(A)は喫煙製品全体の斜視図、(B)は(A)の喫煙製品に適用される包装体の平面図である。
【図4】 独特の模様(ジグザグ模様)からなる処理領域が包装体に形成されている本発明にもとづく喫煙製品の別の実施形態例を示す図で、(A)は喫煙製品全体の斜視図、(B)は(A)の喫煙製品に適用される包装体の平面図である。
【図5】 独特の模様からなる処理領域が包装体に形成されている本発明にもとづく喫煙製品の別の実施形態例を説明するための図で、(A)ないし(F)は煙の放出および味に対して通気率を減少させる溶液の影響を最小とさせる処理領域の模様を説明するための喫煙製品用包装体の平面図である。
【符号の説明】
10 喫煙製品(シガレット)
12 タバコ・カラム
14 包装体(タバコ巻紙)
16 外周面
18 離散した領域(非水溶液処理された領域、単に処理領域とも呼ぶ)
22 充填剤
24 帯
26 フィルタ
28 未処理領域
32 燃焼線
34 ジグザグ模様
36 不規則な形状
38 規則的な形状
40 円
42 方形(矩形)
44 模様
46 模様

Claims (42)

  1. 改善された着火性を有する喫煙製品であって、包装体に包まれたタバコ・カラムを有し、該包装体は未処理領域と、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性セルロース・ポリマーからなり、かつ粒子状の非反応性無機充填剤が懸濁した非水溶液によって処理されることで前記包装体上に離散的に形成された処理領域とを有するペーパ・ウエブからなり、前記処理領域は平坦かつ滑らかな質感を有するとともに着火性を減少させるのに十分な所定の範囲内の通気率を持つもので、燃えさしが前記処理領域に達すると同時に、燃えさしへの酸素供給を前記処理領域が減少させることで前記着火性が減少することを特徴とする喫煙製品。
  2. 前記処理領域の通気率は、6ml/分/cm2 以下であることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  3. 前記処理領域は、円周方向に伸びる複数の帯からなり、該複数の帯は前記喫煙製品の長手方向に沿って所定の間隔でもって離間して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  4. 前記帯の幅は、4mm以上であることを特徴とする請求項3に記載の喫煙製品。
  5. 前記複数の帯における隣接する帯間の離間距離は5ないし10mmであることを特徴とする請求項3に記載の喫煙製品。
  6. 前記溶媒可溶性セルロース・ポリマーは、エチル・セルロースからなることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  7. 前記非水溶媒は、アルコールとアセテートとの混合物からなることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  8. 前記充填剤はチョーク、クレー、または酸化チタニウムの任意の組み合わせを含むことを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  9. 前記溶媒可溶性セルロース・ポリマーはエチルセルロースからなり、また前記非水溶媒はイソプロピル・アルコールとエチル・アセテートとの混合物からなり、さらに前記充填剤はチョーク、クレー、または酸化チタニウムの一つからなることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  10. 前記溶媒可溶性セルロース・ポリマーは、ヒドロキシプロピルセルロースからなることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  11. 前記処理領域は、ダイレクト・パス印刷技術によって設けられることを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  12. 前記処理領域は、フレキソ印刷、直接グラビア印刷、またはオフセット・グラビア印刷技術によって設けられることを特徴とする請求項11に記載の喫煙製品。
  13. 前記喫煙製品の燃焼方向に進行する円周方向に沿った燃焼線によって、前記喫煙製品の喫煙長に沿った任意の位置における前記処理領域と前記未処理領域とが所定の比率で燃焼されるようにして前記処理領域が前記包装体上に定められ、さらに、前記未処理領域の少なくとも一部分は、前記喫煙製品の前記喫煙長全体に沿って燃焼することを特徴とする請求項1に記載の喫煙製品。
  14. 前記未処理領域に対する前記処理領域の比率は、前記喫煙製品の前記喫煙長に沿って一定であることを特徴とする請求項13に記載の喫煙製品。
  15. 前記未処理領域に対する前記処理領域の比率は、前記喫煙製品の前記喫煙長に沿って変化することを特徴とする請求項13に記載の喫煙製品。
  16. 前記処理領域は、前記喫煙製品を前記喫煙長の少なくとも一部分上の組み合わさった不規則な形状として定められることを特徴とする請求項13に記載の喫煙製品。
  17. 前記処理領域は、前記喫煙製品を前記喫煙長の少なくとも一部分上の組み合わさった規則的な形状として定められることを特徴とする請求項13に記載の喫煙製品。
  18. 前記規則的な形状は、円形、方形、または他の均一な繰り返し形状の一つであることを特徴とする請求項17に記載の喫煙製品。
  19. 前記処理領域は、前記喫煙製品を前記喫煙長の少なくとも一部分上の組み合わさらない不規則な形状として定められ、さらに前記円周方向に沿った燃焼線が常に前記不規則な形状の処理領域の少なくとも一つの少なくとも一部分と前記未処理領域の少なくとも一部分とで常に前記円周方向に沿った燃焼線が遭遇するように前記不規則な形状が互いに離間していることを特徴とする請求項13に記載の喫煙製品。
  20. 前記処理領域は、前記喫煙製品に沿って配置されたクリス・クロスド帯として定めら得ることを特徴とする請求項13に記載の喫煙製品。
  21. 改善された着火性を有する喫煙製品用包装体であって、該包装体は未処理領域と、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性膜形成セルロース材料からなり、かつ粒子状の非反応性の充填材料が懸濁した非水溶液によって処理されることで前記包装体上に離散的に形成された処理領域とを有するペーパ・ウエブからなり、前記処理領域は平坦かつ滑らかな質感を有するとともに6ml/分/cm2 以下の通気率を有することを特徴とする喫煙製品用包装体。
  22. 前記処理領域は、前記包装体の幅方向に離間して設けられた複数の帯からなることを特徴とする請求項21に記載の喫煙製品用包装体。
  23. 前記帯の幅は4mm以上であることを特徴とする請求項22に記載の喫煙製品用包装体。
  24. 前記複数の帯は5ないし10mmの範囲内の距離で互いに離間していることを特徴とする請求項22に記載の喫煙製品用包装体。
  25. 前記膜形成セルロース材料はエチル・セルロースからなることを特徴とする請求項21に記載の喫煙製品用包装体。
  26. 前記非水溶媒は、アルコールとアセテートとの混合物からなることを特徴とする請求項21に記載の喫煙製品用包装体。
  27. 前記充填材料は、チョーク、クレー、または酸化チタニウムの一つからなることを特徴とする請求項21に記載の喫煙製品用包装体。
  28. 前記膜形成セルロース材料はヒドロキシプロピルセルロースからなることを特徴とする請求項21に記載の喫煙製品用包装体。
  29. 前記喫煙製品の燃焼方向に進行する円周方向に沿った燃焼線によって、前記喫煙製品の喫煙長に沿った任意の位置における前記処理領域と前記未処理領域とが所定の比率で燃焼されるようにして前記処理領域が前記包装体上に定められ、さらに、前記未処理領域の少なくとも一部分は、前記喫煙製品の前記喫煙長全体に沿って燃焼することを特徴とする請求項21に記載の喫煙製品用包装体。
  30. 前記未処理領域に対する前記処理領域の比率は、前記喫煙製品の前記喫煙長に沿って一定であることを特徴とする請求項29に記載の喫煙製品用包装体。
  31. 前記未処理領域に対する前記処理領域の比率は、前記喫煙製品の前記喫煙長に沿って変化することを特徴とする請求項29に記載の喫煙製品用包装体。
  32. 前記処理領域は、前記喫煙製品を前記喫煙長の少なくとも一部分上の組み合わさった不規則な形状として定められることを特徴とする請求項29に記載の喫煙製品用包装体。
  33. 前記処理領域は、前記喫煙製品を前記喫煙長の少なくとも一部分上の組み合わさった規則的な形状として定められることを特徴とする請求項29に記載の喫煙製品用包装体。
  34. 前記処理領域は、前記喫煙製品の少なくとも一部分上の組み合わさらない不規則な形状として定められ、さらに前記円周方向に沿った燃焼線が常に前記不規則な形状の処理領域の少なくとも一つの少なくとも一部分と前記未処理領域の少なくとも一部分とで常に前記円周方向に沿った燃焼線が遭遇するように前記不規則な形状が互いに離間していることを特徴とする請求項29に記載の喫煙製品用包装体。
  35. 改善された着火性制御特性を持つ喫煙製品用包装体を製造するための方法であって、
    膜形成セルロース・ポリマーと非水溶媒とからなり、かつ粒子状の無機充填材料が懸濁した溶液を喫煙製品のペーパの離散した領域に塗布して処理領域とする工程と、
    前記非水溶媒全体を取り除いて前記セルロース材料と前記充填材料とからなる膜を前記離散した処理領域の前記ペーパ上に残すようにして処理領域を乾燥させる工程と、
    前記乾燥した処理領域は6ml/分/cm2 以下の通気率を有するように前記非水溶液を塗布する工程とを有し、さらに、
    前記処理領域に前記喫煙製品が燃え入ると同時に喫煙製品に供給される酸素が減少することを特徴とする喫煙製品用包装体の製造方法。
  36. 前記膜形成セルロース・ポリマーと非水溶媒とからなる非水溶液を塗布する工程は、アルコールとアセテートとの混合物にエチルセルロースを溶解してなる溶液を塗布する工程が含まれることを特徴とする請求項35に記載の方法。
  37. さらに、非水溶媒で前記溶液を希釈して、グラビア印刷またはフレキソ印刷のプロセスにおいて前記溶液を塗布するのに適したカップ粘度を得ることを特徴とする請求項35に記載の方法。
  38. 前記離散した処理領域の前記ペーパへ前記非水溶液を塗布する工程は、前記溶液を前記ペーパ上に横方向に沿って離散した帯として塗布することを特徴とする請求項35に記載の方法。
  39. 前記離散した処理領域の前記ペーパへ前記非水溶液を塗布する工程は、前記喫煙製品の燃焼方向に進行する円周方向に沿った燃焼線によって、前記喫煙製品の喫煙長に沿った任意の位置における前記処理領域と前記未処理領域とが所定の比率で燃焼されるようにして前記溶液を塗布し、さらに前記未処理領域の少なくとも一部分は、前記喫煙製品の前記喫煙長全体に沿って燃焼することを特徴とする請求項35に記載の方法。
  40. フレキソ印刷またはグラビア印刷のプロセスによって前記処理領域を設けることを特徴とする請求項35に記載の方法。
  41. 印刷プロセスにおけるマルチ・パスによって前記処理域を設けることを特徴とする請求項40に記載の方法。
  42. 前記帯をワン・パス・フレキソ印刷またはグラビア印刷プロセスでもって設ける工程と、前記ワン・パス・プロセスでの前記非水溶液の量および粘度を調整して乾燥することで離散した処理領域の通気率を6ml/分/cm2 以下とするとともに滑らかで平坦な質感を持つようにする工程とを有することを特徴とする請求項40に記載の方法。
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