JP5037617B2 - 低延焼性のシガレット用巻紙 - Google Patents

Description

本発明は、低延焼性のシガレット用巻紙に関する。

シガレットが喫煙者の不注意等により床等に落下した場合、その火種から床等に延焼しにくいように、巻紙にフィルム形成組成物をバンド状に塗布し、塗布された部分の巻紙の通気度を低下させたシガレット用巻紙（特表２００４−５１２８４９号公報参照）が提案されている。フィルム形成組成物としては、アルギネート、ペクチン、シリケート、カルボキシメチルセルロース、他のセルロース誘導体、ガーゴム、デンプン、改質デンプン、ポリ酢酸ビニル、およびポリビニルアルコール等が例示されている。

しかしながら、特表２００４−５１２８４９号公報では、フィルム形成組成物が塗布された巻紙の実際の延焼性は測定されていない。

本発明者らは、種々の物質のうち、ポリビニルアルコールについて巻紙の実際の延焼性に及ぼすその効果を検討したところ、ポリビニルアルコールの重合度または粘度により、同じ延焼性を示すために要する塗布量が異なることを見いだした。

すなわち、本発明は、比較的少ない塗布量で、優れた低延焼特性を示すシガレット用巻紙を提供することを目的とする。

上記目的を解決するために、本発明の第１の側面によれば、ベース巻紙と、前記ベース巻紙の一方の表面に互いに離間して設けられた複数の燃焼抑制領域を備え、前記燃焼抑制領域は、９００以上の重合度を有するポリビニルアルコールを塗布して形成されたものであることを特徴とする低延焼性のシガレット用巻紙が提供される。

また、本発明の第２の側面によれば、ベース巻紙と、前記ベース巻紙の一方の表面に互いに離間して設けられた複数の燃焼抑制領域を備え、前記燃焼抑制領域は、３重量％水溶液が２０℃で測定して５〜３０ｍＰａ・ｓの粘度を示すポリビニルアルコールを塗布して形成されたものであり、ＡＳＴＭ Ｅ−２１８７−０４に従って測定して０〜５％のＰＦＬＢ値を示すシガレットを提供することを特徴とする低延焼性のシガレット用巻紙が提供される。

図１は、本発明の１つの態様に係るシガレット用巻紙により巻装されたシガレットの一例を示す一部破断概略斜視図である。

以下、本発明をより詳しく説明する。

本発明のシガレット用巻紙は、ベースとなる巻紙（ベース巻紙）に、所定の重合度または粘度を有するポリビニルアルコールからなる燃焼抑制剤が塗布された複数の燃焼抑制領域を離間して設けたものである。

ベース巻紙は、通常の亜麻パルプ等のパルプをベースとする通常のシガレット巻紙である。かかるベース巻紙は、炭酸カルシウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物のような一般に使用されている充填材を２ｇ／ｍ²以上の割合で含有することができる。充填材は、２〜８ｇ／ｍ²の割合でベース巻紙に含有され得る。また、ベース巻紙は、通常、１５〜３０ｇ／ｍ²の坪量を有する。坪量は、２０〜２８ｇ／ｍ²であることが好ましい。ベース巻紙の固有通気度は、通常、３０〜６０コレスタ単位である。

ベース巻紙には、クエン酸またはその塩（ナトリウム塩、カリウム塩）等の燃焼調節剤を添加することもできる。通常、燃焼調節剤は、これを配合する場合、ベース巻紙中に２重量％以下の割合で用いられる。

ベース巻紙の一方の表面には、燃焼抑制剤（ポリビニルアルコール）の塗布によりそれぞれ形成される複数の燃焼抑制領域が離間して設けられている。当該巻紙をタバコロッドに巻装したとき、燃焼抑制領域は、タバコロッドの長手方向に延出し、タバコロッドの円周方向で互いに離間する複数のストライプの形態で設けることができる。あるいは燃焼抑制領域は、タバコロッドの円周方向に延び、タバコロッドの長手方向において互いに離間する複数の円環帯の形態で設けることができる。

本発明では、ポリビニルアルコールを燃焼抑制剤として用いる。本発明の１つの態様においては、重合度（モノマーの数）が９００以上のポリビニルアルコールを用いる。用いるポリビニルアルコールの重合度は、３０００〜４０００であることが好ましい。本発明の別の態様においては、３重量％水溶液が２０℃で測定して５〜３０ｍＰａ・ｓの粘度を示すポリビニルアルコールを用いる。ポリビニルアルコールの上記粘度は、２０〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

ポリビニルアルコールの重合度と、粘度は、ある程度相関する。このように高い重合度または粘度を示すポリビニルアルコールを用いることにより、それ以外のポリビニルアルコールを用いた場合に比べ、より少量の塗布量で、同じ低延焼性のレベルを達成することができる。

本発明のシガレット巻紙は、上記ポリビニルアルコールを塗布することにより、ＡＳＴＭ Ｅ−２１８７−０４に従って測定して０〜５％のＰＦＬＢ（percent full-length burn）値を示すシガレット（該巻紙でタバコ充填材を巻装したシガレット）を提供し得る。一般的に、ポリビニルアルコール燃焼抑制剤の塗布量（乾燥基準）は、塗布部の面積１ｍ²当たり３ｇ未満であることが好ましい。塗布量は、０．２〜２ｇ／ｍ²で十分な低延焼性を達成することができる。

本発明の低延焼性巻紙は、タバコ刻み等のタバコ充填材からなるタバコのロッドを巻装するものであり、通常、燃焼抑制剤が塗布された面をタバコロッドに接する。

図１は、燃焼抑制剤が円環帯の形態で塗布されたシガレット用巻紙で巻装されたシガレットを示す。

図１を参照すると、シガレット１０は、ベース巻紙１２によりカラム状に巻装されたタバコ充填材１３からなるタバコロッド１１を有する。タバコロッド１１は、通常、１７ｍｍ〜２６ｍｍの円周長、および４９ｍｍ〜９０ｍｍの長さを有する。タバコロッド１１の基端（すなわち、吸引方向下流端）１１ｂには、常法により、チップペーパー１７を用いて通常のフィルター１８を取り付けることができる。

ベース巻紙１２には、燃焼抑制剤（ポリビニルアルコール）が塗布された円環帯状領域１４が複数形成され、燃焼抑制領域を規定している。これら円環帯状燃焼抑制領域１４は、タバコロッドの長手方向において互いに離間して形成されている。

隣り合う円環帯状燃焼抑制領域１４の間には燃焼調節剤が塗布されていない通常燃焼領域１５が規定されている。この領域１５は、ベース巻紙１２の部分により構成されているので、ベース巻紙１２それ自体と同様に通常の喫煙状態で燃焼し得る。したがって、領域１５は、通常燃焼領域として作用する。例えば、円環帯状燃焼抑制領域１４は、２個〜３個設けることができる。また、円環帯状燃焼抑制領域１４は、長手方向の幅が４ｍｍ〜７ｍｍであり得、厚さは、通常、０．１〜５μｍであり得る。隣り合う燃焼抑制領域１４の間隔は、１８ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましい。

図１に示すシガレットにおいては、その先端から距離ｄまでに至る領域１６には、燃焼抑制剤が塗布されていない。この先端部の燃焼抑制剤を塗布していない部分も通常燃焼領域１６を構成し、通常のシガレットの１パフまたは２パフで燃焼する領域に相当し得る。距離ｄは、タバコロッド先端１１ａから１０ｍｍ〜２５ｍｍとすることができる。チップペーパー１７により覆われた巻紙１２の部分に対応する巻紙内面には燃焼抑制領域１４を形成する必要は特にない。

さて、シガレット１０をシガレットロッド１１の先端１１ａにおいて着火し、吸引しシガレットを燃焼させると、通常燃焼領域１５では、通常のシガレットと同様に燃焼し得、喫味を味わうことができる。しかし、着火状態でシガレット１０をカーペット、畳、木製製品、布、衣服等の可燃物上に置いた場合、燃焼方向に存在する燃焼抑制領域１４と可燃物による吸熱とが相俟って、シガレット１０は消火し、可燃物の延焼が抑制される。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はそれらの実施例により限定されるものではない。

実施例１〜４、および比較例１〜４
まず、本実施例および比較例で用いたポリビニルアルコールの重合度、粘度、けん化度を下記表１に示す。使用したポリビニルアルコールはいずれも和光純薬製のものである。

表１に示す粘度は、ポリビニルアルコールの３重量％水溶液２００ｇを２００ｍＬまたは３００ｍＬのビーカーに入れ、このビーカーを恒温水槽に入れ、水溶液の温度を２０±０．５℃に保ち、気泡が入らないようにガラス棒で静かに約１分間かき混ぜた後、１０分間静置してからＢ型粘度計で測定した結果である。

次に、表２に示す仕様のベース巻紙（幅２７ｍｍ、長さ１．５００ｍ；充填材：炭酸カルシウム、燃焼調節剤：クエン酸ナトリウム）に、燃焼抑制剤（ポリビニルアルコール）の３重量％水溶液を長手方向に７ｍｍの一定幅で、２０ｍｍの一定間隔で縞状にダイレクトグラビア方式で塗布（印刷）して合計５６個の燃焼抑制剤塗布領域を設けた。得られた巻紙について、ポリビニルアルコールの総塗布量を下記手法により測定した。結果を表２に併記する。

＜ポリビニルアルコールの総塗布量の測定＞
本測定は、ポリビニルアルコールがホウ酸とコロイド化合物を形成し、このホウ酸−ポリビニルアルコールコロイドが青色を呈することに基づく。

上記燃焼抑制剤を塗布した巻紙（幅２７ｍｍ、長さ１．５００ｍ）（約１．０ｇ）を１ｍｍ角に切断した後、蒸留水１００ｍＬを加え、７０℃の恒温槽中で十分に抽出した。抽出液５ｍＬに、予め調製した４重量％ホウ酸水溶液１５ｍＬを加えて攪拌した後、ヨウ素水溶液３ｍＬを添加し、その混合液が５０ｍＬとなるように水を加えて測定試料溶液を調製した。この測定試料溶液について、ピーク波長を６９０ｎｍに設定した紫外・可視吸光光度計により６９０ｎｍにおける吸光度を測定した。得られた吸光度は、予め作製した吸光度−濃度検量線を用いて濃度に換算し、その巻紙の総塗布量とした。

表２に示すように、実施例１〜４のものは、燃焼抑制剤（ポリビニルアルコール）が塗布された部分の面積１ｍ²当たり燃焼抑制剤の塗布量が１．０〜２．７ｇであった。燃焼抑制剤の塗布量を巻紙面積当たりに換算する場合には、この値に７／２７を乗ずる。

得られた巻紙を用いてアメリカンブレンド刻み（フィルターをつけない場合のタール量：１９〜２０ｍｇ）からなるタバコロッドを巻装し、シガレット燃焼先端から５ｍｍの幅を空けて第１の塗布領域が配置されるように切断した。一本当たりのシガレット長は５９ｍｍであり、燃焼抑制剤塗布領域は２個であった。

得られたシガレットについて、ＡＳＴＭ Ｅ−２１８７−０４に従って延焼性試験を行い、ＰＦＬＢ（percent full-length burn）値を測定した。また、これらシガレット試料について以下の手法により、シガレット試料１本当たりの主流煙中のＣＯ量、パフ回数およびタール量を測定した。加えて、測定したＣＯ量とタール量から、ＣＯ／タール比（Ｃ／Ｔ比）を算出した。結果を表３に示す。

＜ＣＯ量およびパフ回数の測定＞
ＣＯ量の測定には、FILTRONA社製の８本掛けリニア型喫煙器（ＳＭ３４２）を用い、タバコ煙を捕集した。シガレット試料の燃焼は、ＩＳＯ基準に基づき、３５ｍＬ／２秒の吸引を６０秒間隔で行い、ガラス繊維フィルターを通過した煙をガスバッグに捕集した。シガレット試料は、基準の燃焼長（シガレットの着火端から５１ｍｍ（巻紙とチップペーペーの境界から先端側８ｍｍ））に達した時点で吸引を停止した。ここまでのパフ回数を記録した。燃焼後、シガレット試料中に残存するガスを捕集するため、火種を切除した後、３回の空パフを行った。このようにして、シガレット試料のガスをガスバッグに捕集し、全粒状物質（ＴＰＭ）をガラス繊維フィルターに捕集した。

捕集したガスバッグを用い、FILTRONA社製のＣＯ測定装置により、シガレット試料１本当たりのＣＯ量を測定した。

＜タール量の測定＞
上記ＣＯ量測定の際、ガラス繊維フィルターに捕集された粒子成分から粗タール量を秤量した後、フィルターを血清瓶に入れ、２−プロパノール（和光純薬社製ＧＣグレード）１０ｍＬとともに２０分間激しく振盪した。抽出液をバイアル瓶にろ過・注入した。これをガスクロマトグラフに掛け、水およびニコチン量を測定した。定量は内部標準法で行い、粗タール量から水およびニコチン量を差し引いた値をタール量とした。

比較例３および４の結果を見ると、ポリビニルアルコールＰ５００を用いた場合、比較例１〜２の場合に比べ、ＰＦＬＢは低下するものの、塗布量を２．７ｇ／ｍ²の塗布量まで塗布しても０〜５％のＰＦＬＢ値は達成できない。これに対し、ポリビニルアルコールＰ１０００およびＰ３５００を用いた実施例１〜４ではいずれも０〜５％のＰＦＬＢ値を達成することができる。また、比較例３と実施例１、および比較例４と実施例２の結果を見ると、同じ塗布量で前者のＰＦＬＢ値が４０〜６０％であるのに対し、後者のＰＦＬＢ値が０〜５％であり、同じ０〜５％値を達成するために、本発明の方が少ない塗布量ですむことが示唆される。さらに、実施例１〜４の結果を見ると、同じ０〜５％のＰＦＬＢ値を達成するために、ポリビニルアルコールＰ１０００を用いたときよりも、ポリビニルアルコールＰ３５００を用いたほうが少ない塗布量ですむことがわかる。

Claims (8)

1. ベース巻紙と、前記ベース巻紙の一方の表面に互いに離間して設けられた複数の燃焼抑制領域を備え、前記燃焼抑制領域は、９００〜１１００の重合度および８６．０〜９０．０モル％のケン化度を有するポリビニルアルコールまたは３１００〜３９００の重合度および８６．０〜９０．０モル％のケン化度を有するポリビニルアルコールを塗布して形成されたものであることを特徴とする低延焼性のシガレット用巻紙。
2. 前記ベース巻紙が、１５〜３０ｇ／ｍ^２の坪量を有することを特徴とする請求項１に記載のシガレット用巻紙。
3. 前記ポリビニルアルコールが、塗布部の面積１ｍ^２当たり３ｇ未満の割合で塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のシガレット用巻紙。
4. 前記燃焼抑制領域が、当該巻紙をタバコロッドに巻装したとき、タバコロッドの長手方向に延出し、タバコロッドの円周方向で互いに離間する複数のストライプの形態にある請求項１に記載のシガレット用巻紙。
5. 前記燃焼抑制領域は、当該巻紙をタバコロッドに巻装したとき、タバコロッドの円周方向に延び、タバコロッドの長手方向において互いに離間する複数の円環帯の形態にある請求項１に記載のシガレット用巻紙。
6. 前記ポリビニルアルコールが、塗布部の面積１ｍ ^２ 当たり０．２〜２ｇの割合で塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のシガレット用巻紙。
7. ＡＳＴＭ Ｅ−２１８７−０４に従って測定して０〜５％のＰＦＬＢ値を示すシガレットを提供する請求項１に記載のシガレット用巻紙。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のシガレット用巻紙を含むシガレット。

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