JP5334959B2 - 皺防止剤でパターンが付けられた包装紙 - Google Patents

Description

本発明の開示は、一般的には、喫煙物品に関し、より詳細には、皺防止剤を組み込むシガレット製造に用いるための帯付き包装紙に関する。

従来的に、シガレット包装紙上の多層帯領域は、様々な権限によって課せられた着火傾向目標を満たすことができるように、原紙の公称透過率に対して透過率の局所的低下を達成するのに使用されている。これらの多層帯領域のために用いる材料は、様々な割合、被覆重量、及び組成で付加され、望ましい目的を達成している。往々にして、しかし、得られた包装紙は、隣接帯領域間の領域で皺を生じている。

米国特許出願出願番号第６０／９２４、６６６号

「喫煙物品の着火強度を測定するための標準試験法」、「ＡＳＴＭ Ｅ ２１８７−０４」

喫煙物品は、公称透過率を有するベースウェブから形成された包装紙を有するタバコロッドを含む。付加材料の区画が、好ましくは、区画がベースウェブの横方向に延びて、ベースウェブの縦方向に互いに離間するようにベースウェブに付加される。各区画は、澱粉又は澱粉及び炭酸カルシウムの混合物を含むことに加えて、好ましくは、皺防止剤を含む。
包装紙上の付加材料の区画への皺防止剤の追加は、その包装紙から作られた喫煙物品において、以下に限定されるものではないが、（１）満足できる着火傾向（ＩＰ）性能を維持しながらの自由燃焼自己消火（ＳＥ）の低減、（２）付加材料の区画を形成するのに用いる溶液に対する流動特性の改良、（３）皺防止剤が存在する場合の付加材料区画の品質改良（すなわち、より大きい可撓性、より少ない皺、その他）、（４）ベースウェブ内への付加材料の浸透の低下、（５）高コレスタ原紙に対する適用性、及び／又は（６）付加材料の単一通過印刷付加に対する適合性を含む改良をもたらす。
本発明の開示の多くの目的及び利点は、同じ参照番号が同じ要素に適用される添付図面を参照してこの明細書を読むと当業者には明らかであろう。

本発明の開示による喫煙物品の概略斜視図である。 本発明の開示の一実施形態による包装紙の概略図である。 本発明の開示の第２の実施形態による包装紙の概略図である。 本発明の開示の第３の実施形態による包装紙の概略図である。 本発明の開示の第４の実施形態による包装紙の概略図である。 図２の線６−６に沿って取った概略断面図である。 多層帯構成の図６に類似の概略断面図である。 例示的な多段印刷装置の概略図である。

本明細書によると、喫煙物品２０（図１参照）は、包装紙２３から形成されたタバコロッド２２を含むことができる。包装紙２３は、ほぼ円形に円筒形タバコロッド２２を作るようにある一定の量のタバコ２４を取り囲むが、タバコロッド２２は、長円形又は別の断面形状とすることができる。タバコロッド２２の一端２８は、着火可能であり、参照目的のために「着火端部」と呼ばれることもある。タバコロッド２２の第２の端部３０は、参照目的のために「先端形成端部」又は「唇側端部」と呼ばれることもある。必要に応じて、フィルタ３２は、タバコロッド２２の唇側端部３０に設けて、喫煙物品２０の喫煙中にタバコの煙からある成分を除去することができる。典型的には、フィルタ３２は、フィルタ３２を取り囲む先端紙３２によってタバコロッド２２に取り付けられる。

タバコロッド２２の第１及び第２の端部２８、３０の間に、包装紙２３は、付加材料の少なくとも１つの区画又は領域２６を有する。付加材料の区画２６は、好ましくは、軸３４に沿って１つ又はそれよりも多くの離間した位置において周方向に延び、喫煙物品２０のタバコロッド２２の周囲に延びている。付加材料の区画２６は、実質的にその周方向に連続的なものとして本発明の開示では描かれているが、付加材料のための他の構成は、本発明の開示の精神及び範囲内である。

本明細書の目的のために、付加材料の区画２６は、包装紙２３に付加され、満足できる又は改良された「着火傾向（ＩＰ）」特性を得て、同様に改良された「自己消火」（ＳＥ）」特性を得る。
「着火傾向」は、「喫煙物品の着火強度を測定するための標準試験法」という名称の「ＡＳＴＭ Ｅ ２１８７−０４」に記載されているように行われる標準試験であり、これは、引用よりその全体が本明細書に組み込まれている。着火傾向は、喫煙物品が、くすぶって、担体上に置かれた時に、タバコロッドのくすぶりを維持するのに十分な熱を発生させることになる確率を測定する。ＩＰに対する低値が望ましく、従って、この値は、くすぶっている喫煙物品が不注意に取り残された時に、下に重なる担体において燃焼を引き起こすことになる可能性の低下と相関性がある。

本明細書の自己消火は、自由燃焼条件下で喫煙物品のくすぶっている特性を指す。ＳＥを評価するために、実験室試験は、２３℃±３℃の温度及び５５％±５％の相対湿度で行われ、これらの両方は、温湿度記録計の記録によってモニタすべきである。排気フードは、試験中に形成された燃焼生成物を除去する。試験前に、試験すべき喫煙物品は、２４時間５５％±５％の相対湿度及び２３℃±３℃に調整される。試験直前に、喫煙物品は、ガラスビーカーに置かれて、自由空気アクセスを保証する。

ＳＥ試験は、筐体又は試験ボックス内で行う。単一ポート喫煙機械又は電気ライターを用いて、試験のための喫煙物品に着火する。試験中に、装置又は「アングルホルダ」は、０°（水平）、４５°、及び／又は９０°（垂直）の角度で端部を保持することによって試験すべき喫煙物品を保持する。好ましくは、２０個（２０）の喫煙物品は、０°、４５°、及び９０°位置の各々で試験される。１つよりも多くの装置を用いる場合、装置は、好ましくは、喫煙物品の相互干渉を回避するために、互いにそむけるように位置決めされる。喫煙物品が、くすぶっている木炭の前線が先端紙に到達する前に消える場合、結果は、「自己消火」と評価され、他方、喫煙物品が、くすぶっている木炭の前線が先端紙に到達するまでくすぶり続ける場合、結果は、「非消火」と評価される。従って、例えば、９５％のＳＥ値は、試験された喫煙物品の９５％が自由燃焼条件下で自己消火を示すことを指すが、２０％のＳＥ値は、試験された喫煙物品の２０％のみがそのような自由燃焼条件下で自己消火を示すことを指す。

ＳＥ値は、「０°の自己消火値」、「４５°の自己消火値」、又は「９０°の自己消火値」の用語で呼ばれる場合があり、これらの各々は、特定の試験角度におけるＳＥ値を意味する。更に、ＳＥ値は、３つの角度位置の平均、すなわち、（ｉ）「０°の自己消火値」、（ｉｉ）「４５°の自己消火値」、及び（ｉｉｉ）「９０°の自己消火値」の平均を意味する「自己消火平均値」の用語で呼ばれる場合がある。「自己消火値」又は「ＳＥ値」に対する基準は、０°でのＳＥ、４５°でのＳＥ、９０°でのＳＥ、又はＳＥ平均値の間で区別せずに、これらのうちのいずれか１つを意味する場合がある。
本明細書で用いられる場合、語句「自由燃焼条件下で自己消火する」又は「自由燃焼条件下の自己消火」は、吸煙なしのくすぶっているシガレット、すなわち、自由燃焼条件の消火を意味する。

付加材料の区画２６は、喫煙物品２０のＩＰ及びＳＥ特性を判断して調節する。付加材料のこれらの区画２６は、包装紙２３のベースウェブ４０（図２参照）に付加されて、次に、従来のシガレット製造機器においてタバコロッドに形成される。ベースウェブ４０の公称透過率は、約２５から約１００コレスタの範囲とすることができる。現時点で、ベースウェブの好ましい公称透過率は、約３３から約６５コレスタの範囲にあり、最も好ましい公称透過率は、約３３から約６０である。ベースウェブ４０は、包装紙２３の長さに沿って延びる縦方向４２と、縦方向４２に対してほぼ垂直又は横方向になるように、包装紙２３の幅を横切って横に延びる横方向４４とを有する。

付加材料のこれらの区画２６は、好ましくは、印刷技術によってベースウェブ４０に付加することができる。１つ又はそれよりも多くの印刷技術（直接印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷、及びグラビア印刷などから成る群から選択される）を用いて区画２６に付加することができ、好ましくは、グラビア印刷工程が用いられることになる。グラビア印刷は、堆積速度、及び堆積パターンなどにわたって十分な制御をもたらし、ベースウェブ４０上で高速印刷するのに適切である。本発明の開示の目的のために、「高速」印刷は、ベースウェブ４０が約３００フィート／分よりも速い線速度で印刷工程を通して前進する印刷工程を意味する。シガレット製造目的のためには、４５０フィート／分よりも速いベースウェブ印刷速度が好ましく、５００フィート／分よりも速いか又はそれよりも大きい速度は、更に好ましい。この点で、付加材料に対する堆積の速度、並びに堆積した付加材料のパターンの品質は、高速印刷工程によって準備された包装紙を低速印刷工程によって準備された包装紙と比較した時に、かなり異なる場合がある。より高速の印刷操作は、望ましいＩＰ値（性能）及び望ましいＳＥ値（性能）の両方を達成することができる。

本明細書の１つの目的は、タバコロッド２２に形成された時に、２５％よりも大きくないＩＰ値及び５０％よりも大きくないＳＥ値を示す商業規模の高速で生成された包装紙２３（図２参照）を提供することである。従って、得られた印刷領域の堆積速度及び特性は、ここでは高速印刷の重要な特徴である。これらのＩＰ及びＳＥ値は、現時点では十分であると考えられ、同時に、更に好ましいのは、約１５％よりも大きくない得られた喫煙物品に対するＩＰ値であり、得られた喫煙物品に対する最も好ましいＩＰ値は、約１０％よりも大きくない。より低いＳＥ値も望ましい。これに関連して、より好ましいＳＥ値は、約２５％未満であり、同時に、最も好ましいＳＥ値は、約１０％未満である。

付加材料の区画に用いる材料は、本明細書で考察された包装紙を用いて製造される喫煙物品のＩＰ及びＳＥ性能において重要であると考えられる。一実施形態では、付加材料の区画は、皺防止剤を含む澱粉溶液で印刷することができる。水性澱粉溶液は、現在では、水性成分が容易に乾燥するので好ましく、一方、非水性澱粉溶液の使用も、本発明の開示の精神及び範囲内である。別の実施形態では、付加材料の区画は、炭酸カルシウム（又はチョーク）粒子、澱粉、及び皺防止剤の混合物を含む溶液で印刷することができる。澱粉及び皺防止剤溶液のように、炭酸カルシウム（又はチョーク）粒子、澱粉、及び皺防止剤の混合物を含む溶液は、好ましくは、水溶液として付加されるが、非水溶液も、本発明の開示の精神及び範囲に属する。

澱粉の多くのタイプが考えられているが、タピオカ澱粉は、現在では、澱粉成分として好ましい。適切な市販の澱粉は、ナショナル・スターチ・アンド・ケミカル・カンパニーから入手可能なＦＬＯ−ＭＡＸ８である。
同様に、炭酸カルシウム粒子の多くのタイプは、本発明の開示の精神及び範囲に属するものと考えられている。現在では、しかし、「ＳＯＣＡＬ ３１」としてソルベイ・ケミカルズ・インコーポレーテッドから入手可能な炭酸カルシウムは、適切な市販の炭酸カルシウムである。「ＳＯＣＡＬ ３１」は、約７０ｎｍ（ナノメートル）の平均粒子サイズを有する炭酸カルシウムの超微細な沈殿形態である。炭酸カルシウムのより大きな粒子は、少なくとも部分的には、より迅速に溶液から沈殿するより大きな粒子の傾向により、かつ少なくとも部分的には、本明細書で考察した有用な特性を獲得するためのより大量の必要性により、炭酸カルシウムの超微細な沈殿形態と比較して、この適用においても同様に機能しないことが観察されている。

本発明の開示は、様々な皺防止剤が、本明細書で説明する望ましい特性を獲得するのに適切であると考えている。より詳細には、皺防止剤は、グリセリン、プロピレングリコール、及び１、２プロピレングリコールから成る群から選択される。グリセリンは、皺防止剤群の好ましいメンバである。現在では、しかし、１、２プロピレングリコールは、皺防止剤群のうちの最も好ましいメンバである。
一般的に、本発明の開示は、（ｉ）皺防止剤、又は（ｉｉ）皺防止剤及び炭酸カルシウムの組合せのいずれかが、公称水性澱粉溶液に追加され、印刷するために用いるべき付加溶液を得ることになると考えている。本明細書に用いる公称水性澱粉溶液に対して、澱粉は、公称溶液の重量で約１０％から約２８％を構成することができる。好ましくは、澱粉は、公称溶液の重量で約２０％から約２４％を構成することができる。最も好ましくは、澱粉は、公称溶液の重量で約２２％を構成することができる。

皺防止剤は、好ましくは、公称澱粉溶液に追加され、皺防止剤の重量は、公称澱粉溶液中の澱粉の重量の約１０％から約１２０％の範囲内である。皺防止剤が、１、２プロピレングリコールである時に、皺防止剤の重量は、より好ましくは、公称澱粉溶液中の澱粉の重量の約５０％から約１２０％の範囲内、より好ましくは、約６０％から約１１０％の範囲内、及び最も好ましくは、約９０％から約１１０％の範囲内である。皺防止剤が、グリセリンである場合、皺防止剤の重量は、より好ましくは、公称澱粉溶液中の澱粉の重量の約１０％から約４５％の範囲内、より好ましくは、約２０％から約４０％の範囲内、及び最も好ましくは、約２０％から約３０％である。グリセリンが、約４０から約４５％で皺防止剤として用いられる場合、グリセリンは、付加溶液の乾燥品質に悪影響を及ぼすように見える。

炭酸カルシウム又はチョークが、皺防止剤に加えて公称澱粉溶液に追加される場合、チョークの重量は、公称溶液中の澱粉の重量の０％から約１００％の範囲内、好ましくは、約４０％から約１００％の範囲内、及び最も好ましくは、約６０％から約８０％未満の範囲にあると考えられる。チョークを公称澱粉溶液に追加して、被覆がない状態のベースウェブ材料の反射率と同等であるように、得られる付加材料の反射率を調節することができる。そのような反射率により、付加材料から成る帯領域は、無関心の観察者には見えにくい。

ＣａＣＯ_３対澱粉比はまた、高速印刷によって準備された時に、本発明の開示の包装紙から作られた喫煙物品のＩＰ及びＳＥ性能を判断する上で重要な因子になる場合がある。ＣａＣＯ_３対澱粉比は、付加材料の区画に対して炭酸カルシウム対澱粉の重量による比率として判断される。より具体的には、約２５％未満のＩＰ及びＳＥ（０°において）性能を得るために、約０．８未満のＣａＣＯ_３対澱粉比が好ましい。

以上の説明及び添付の図面から、当業者は、喫煙物品のための帯付き包装紙を製造する方法を説明したことを理解するであろう。その工程では、付加材料の帯領域２６（図２参照）は、ベースウェブ２３の１つの表面上の離間した位置として確立される。これらの帯領域２６の間隔は、ベースウェブ４０の縦方向４２のこれらの帯領域２６の幅よりも実質的に大きくなるように選択することができる。帯領域２６の幅は、約５ｍｍから約１０ｍｍ（ミリメートル）の範囲にあるように選択することができ、これらの帯領域２６間の間隔（その間隔は、一方の帯領域の後縁から次の隣接帯領域の前縁までの距離として測定される）は、約１２ｍｍから約４０ｍｍの範囲内とすることができる。

帯領域２６を有するベースウェブ４０は、ロールとして供給することができ、ベースウェブ４０は、その縦方向に、タバコロッドの円周に接着シームの幅を加えたものに対応する横方向幅を有する部分に分割することができる。ウェブの個々の部分を分割した後に、これらの部分は、各々を対応するボビンに巻くことができる。シガレット製造機械のような従来の機器を用いて、ベースウェブ４０は、帯領域２６が得られたタバコロッド２２の内側の上に重なるように、帯領域２６が付加されている紙ウェブ４０の側面に沿ってカットタバコ充填物が堆積される機械にボビンから給送される。従来の方式においても、包装紙でカットタバコ充填物の周囲が包まれ、縦方向シームで密封されて、タバコロッド２２（図１参照）を形成する。
従って、帯付き紙を作る方法は、印刷ステーションでの付加溶液の供給を確立する段階と、印刷ステーションにおいてベースウェブの部分に繰返し溶液を付加しながらベースウェブを印刷ステーションに通過させる段階とを含む。付加溶液の供給を確立する段階は、皺防止剤を付加溶液に追加する段階を含む。

図８は、多段印刷装置の概略図である。図８は、紙のリール４１、第１のグラビア印刷ステーション４３、第２のグラビア印刷ステーション４５、第３のグラビア印刷ステーション４６、収集リール４８、ローラ５０、圧胴５２、バッキングローラ５４、ニップ５６、リザーバ５８、ポンプ６０、熱交換器６２、アプリケータ６４、浴槽６６、コレクタ６７、ドレーン６８、ドクターブレード７０、調節シリンダ７２、及び遊動ローラ７４を示している。図８では、第１のグラビア印刷ステーション４３の特徴は、接尾辞「ａ」を有する参照番号を含み、第２のグラビア印刷ステーション４５の対応する特徴は、接尾辞「ｂ」を有する同じ参照番号を含んで、第３のグラビア印刷ステーション４６の対応する特徴は、接尾辞「ｃ」を有する同じ参照番号を含む。付加材料の区画が単一通過で付加される時、１つの印刷ステーションのみが必要である。他の印刷ステーションは、しかし、指標付け又は参照マーク、及びロゴなどを付加するのに用いることができる。

典型的なリザーバ５８は、上述の包装紙上に帯領域を形成するための付加材料の混合物を収容する。リザーバ５８は、粘性付加材料を取扱うことができる適切なポンプ６０と連通している。付加材料は、次に、付加材料の粘性が印刷するのに適切なレベルまで調節されるように付加材料の温度が上昇する適切な熱交換器６２まで流すことができる。付加材料の粘性は、付加材料の粘性がもはや印刷するのに適切でないレベルまで時間と共に上昇する場合がある（例えば、リザーバ内に残って）。その流動特性により、付加材料は、有限の在庫保存期間又はポットライフを有し、その後材料は、その有用性を失う。しかし、付加材料調製への皺防止剤の追加は、（１）付加材料の初期粘性を低下させ、かつ（２）皺防止剤を有していない材料と比較して付加材料の在庫保存期間又はポットライフを増大させることを示している。

以下の例示的な非限定的実施例は、更なる説明を提供することを意図している。表Ｉ及びＩＩに提供される結果は、皺防止剤の添加剤なしの印刷溶液の初期粘性及び時間安定性を皺防止剤の添加剤を有する印刷溶液の初期粘性及び時間安定性と比較する。表Ｉ（１、２プロピレングリコールに対して）及び表ＩＩ（グリセリンに対して）に記録された観察結果は、１、２プロピレングリコール又はグリセリンのような皺防止剤を含有する印刷溶液が、それが遥かに長い期間にわたってより低い粘性を有する点でより粘性が低く、かつより安定であることを示している。

（表Ｉ）

（表ＩＩ）

上述の表は、皺防止剤を用いた印刷溶液の有用な在庫保存期間が、その粘性によって測定されるように、基本的に皺防止剤のない印刷溶液の在庫保存期間の２倍になることを明らかにしている。付加区画に付加された材料における皺防止剤の追加は、従って、付加材料の区画を形成するのに用いる印刷溶液の流動特性を改良する。
付加材料が印刷技術で付加される時に、付加された材料の粘性は重要である。付加された材料の粘性が時間と共に増加する場合、付加材料は、有限在庫保存期間又はポットライフを有し、その後材料は、その有用性を失う。表Ｉが明らかにするように、付加された材料製剤への皺防止剤の追加により、付加材料の初期粘性は、約２０％だけ低下する可能性がある。更に、付加材料の在庫保存期間又はポットライフは、皺防止剤を有していない材料と比較して少なくとも２つ又はそれよりも多くの因子によって増加する。

表ＩＩＩ及びＩＶに提供される結果は、印刷溶液への皺防止剤の追加が、ＩＰに影響を及ぼすことなく、すなわち、許容ＩＰレベルを維持しながら、自由燃焼ＳＥを低下させることを示している。表ＩＩＩに示す情報の目的で、４０個のシガレットのバッチが試験されてＩＰ性能が得られ、一方、２０個のシガレットのバッチが各角度位置で試験されてＳＥ性能が得られた。

（表ＩＩＩ）

表ＩＩＩから、ある一定の結論を引き出すことができる。例えば、ＩＰは、７ｍｍ区画又は帯に対して十分２５％弱の目標値に留まった。更に、ＩＰは、ＣａＣＯ_３重量が澱粉重量の８０％未満である時に、十分２５％弱の目標値に留まった。更に、平均ＳＥ値は、ＣａＣＯ_３重量が澱粉重量の４０％よりも大きい時に、７０％未満か又はそれに等しくて、０°でのＳＥは、ＣａＣＯ_３重量が澱粉重量の４０％よりも大きい時に、２５未満か又はそれに等しかった。

表ＩＶに示す情報の目的で、シガレットのより小さな群、つまり５つの群が試験された。表ＩＶの結果に対して試験されたシガレットは、表ＩＶに示すように付加材料溶液を用いた２つの手磨きの帯を用いて調製された。

（表ＩＶ）

皺防止剤を含有する両溶液に対して、シガレットの全ては、木炭がＩＰ試験においてフィルタ線に到達する前に自己消火した。しかし、ＳＥ試験（０°での）では、皺防止剤なしの溶液に対して、シガレットの６０％は、フィルタ線の前に自己消火したのに対して、皺防止剤を含有する溶液に対して、シガレットの僅か２０％は、フィルタ線の前に自己消火した。自己消火は、従って、２５％の共通目標よりも低いままである。この着火傾向の性能は、優れており、得られた０％の値は、多くの場合、用いる１０％、１５％、又は２５％の目標値を遥かに下回っている。従って、付加材料の区画中の皺防止剤の追加又は包含は、着火傾向（ＩＰ）の性能に悪影響を及ぼすことなく自由燃焼自己消火（ＳＥ）を低下させる。

付加材料中の皺防止剤の包含も、得られた帯付き包装紙の特性を強化する。より詳細には、皺防止剤は、包装紙上で乾燥した時に、付加材料の可撓性を増大させる（すなわち、それは、可塑剤として作用する）ことが公知である。その結果、付加材料の帯は、皺防止剤が製剤に用いられない包装紙上の帯よりも取扱い及び使用中にベースウェブから分離する傾向が少ない。更に、上述のように、付加材料中への皺防止剤の組み入れは、皺防止剤を含む付加材料の帯を有する包装紙から製作されるが、ＩＰ性能の劣化のない喫煙物品のＳＥ性能の改良をもたらす。

澱粉溶液中の皺防止剤の働きは完全には理解されていないが、皺防止剤はまた、澱粉溶液中で可塑剤として機能すると思われる。可塑剤として同様に機能することができる皺防止剤なしの澱粉溶液は、紙構造の上面を浸透処理する傾向がある。更に、澱粉溶液は、それが乾燥する時に、収縮又は短縮する傾向がある。その収縮及び／又は短縮は、下に重なるウェブ、すなわち、帯領域の下に重なる区域も同じく収縮又は短縮させる。一例として、観察結果は、９１ｃｍ（３６インチ）幅の紙ウェブの幅が、帯領域の約１．３ｃｍから約１．９ｃｍ（約０．５インチから約０．７５インチ）、言い換えると約１から約２％だけ収縮することができることを示している。そのような収縮は、とりわけ多重通過印刷を用いる時に、複数の印刷ステーション間の適正な位置合わせを維持するなどにおいて困難をもたらす場合がある。

帯領域間の下に重なるウェブは、収縮を受けないので、帯領域間の領域は、波形を示し、それらの波は、下に重なるウェブの縦方向に延びて、波の凹凸が下に重なるウェブの交差ウェブ方向又は横方向に生じる。下に重なるウェブがシガレットを製造する大きさにされた部分に縦方向に分割された後に、紙ウェブのこれらの縦方向部分の各々は、対応するボビンに緊密に巻かれる。従って、上述の凹凸は、紙がそれ自体の上に折り重なって、帯領域の収縮によって引き起こされた幅の縮小に適応する非帯領域に皺をもたらすこともある。包装紙のそのような皺は、一般的には、タバコロッド生成には受け入れられない。

従って、帯領域の収縮は、包装紙の非帯又は非印刷区域における皺の原因になると思われる。更に、機構は、完全には理解されていないが、澱粉溶液への皺防止剤の追加は、印刷層又は帯区画をより可撓性にさせると思われる。その可撓性は、より可撓性である印刷澱粉層に起因する場合がある。可撓性はまた、印刷層が更に紙ウェブの表面上にあるように紙構造への浸透の低下を有する印刷層に起因する場合がある。これらの機構、これらの機構の組合せ、又は何らかの他の機構が活動的であるか否かに関係なく、観察結果は、包装紙が曲がる時に、層又は帯区画の弾性の強化が、層又は帯区画が包装紙から分離することになる可能性を低下させることを示している。更に、層又は帯区画の弾性は、付加された溶液が乾燥する時に、層又は帯区画を下に重なる紙に寸法的に対応させると思われ、従って、帯領域の収縮は低下し、同時に、帯領域間の皺及び／又は縮みも減少する。従って、澱粉溶液中に皺防止剤を組み込むことは、上述の皺を相殺する。

開示された本明細書の皺防止剤の更に別の利点は、溶液のフィルム形成特質に関する。より詳細には、付加材料中の皺防止剤の含有は、付加材料を付加するベースウェブの表面に対して付加材料のフィルム形成特性を強化するように見える。そのフィルム形成特性の改良は、付加材料から成る帯付き包装紙のＩＰ性能を強化すると考えられる。更に、フィルム形成特性は、帯領域の透過率の望ましい低下が付加材料の単一印刷付加で達成することができるほど十分に層の望ましい閉鎖効果を強化し、それによって皺防止剤を有していない溶液を必要としていた場合がある多重通過付加を実質的に排除する。

一部の更に別の利点が、１、２プロピレングリコールが皺防止剤として用いられる時に観察されている。特に、１、２プロピレングリコールは、溶液中の１、２プロピレングリコール重量対澱粉重量の比率が約１００％である場合、有効に用いることができる。それに反して、グリセリンは、溶液中のグリセリン重量対澱粉重量の比率が、その比率において澱粉及び澱粉可塑剤溶液の乾燥時間が受け入れられなくなるので、４０％未満である時に有効に用いることができる。乾燥時間のその差は、グリセリンの沸点（２９０℃）及び１、２プロピレングリコールの沸点（１８７．３℃）の差から約１００℃を減算したものの差に起因する場合がある。１、２プロピレングリコールに対して、沸点は、グリセリンの沸点よりも水性溶媒の沸点に近い。

澱粉溶液への皺防止剤の追加により、帯領域の透過率は改良され、すなわち、透過率は、より均一であり、可塑剤を用いない帯の透過率よりも低い。この現象は、それが単一印刷段階において必要な量の澱粉溶液を付加するか又は印刷することを可能にするので重要である。当業者は、多重印刷段階が、典型的に、帯領域における必要な透過率の低下を達成するのに従来的に必要であったことを認めるであろう。勿論、他の理由で、多重印刷操作の使用を続けることは、依然として望ましいものになる。

表Ｖを参照すると、包装紙Ａは、約３．５ｘから約５．５ｘに及ぶ様々な区画における付加率を有する印刷帯領域の約６ｍｍの全幅に対して、約２ｍｍの３つの区画各々を有するスリット帯配列を含む。５．５ｘの付加率は、包装紙が約２６．５ｇ／ｍ^２の公称坪量を有する乾燥重量ベースで付加材料の約８ｇ／ｍ^２から約９ｇ／ｍ^２をもたらす。より低い付加率は、乾燥重量ベースで測定された付加材料の重量に対して比例的に調節された値を提供することが期待されると考えられる。帯領域の幅及び区画は、典型的には、縦方向で測定され、２７ｍｍ移相（すなわち、帯領域の前縁から次の又はその後の帯領域の前縁までの間隔）を有する。

（表Ｖ）

表Ｖでは、「帯領域構成」は、木炭が燃焼タバコロッド中を前進する方向で見た帯の部分の幅の簡単な説明である。従って、２．５−２−２．５構成は、全帯領域幅の第１の部分が、２．５ｍｍであり、全帯領域幅の第２の部分が、２ｍｍであり、全帯領域幅の第３の部分が、２．５ｍｍであることを意味する。ここで、第１の部分は、最初に、燃焼タバコロッドの前進木炭に遭遇すると考えられ、第２の部分は、次に、木炭前進に遭遇すると考えられて、第３の部分は、最後に、木炭前進に遭遇すると考えられる。

（表ＶＩ）

（表ＶＩＩ）

（表ＶＩＩＩ）

（表ＩＸ）

表ＶＩ−ＩＸは、多区画帯領域をこれらの表に示す付加率を有する単一通過の印刷操作で作ることができることを示している。包装紙ＡからＤの各々において、付加材料は、好ましくは、澱粉、チョーク又は炭酸カルシウム、及び１、２プロピレングリコールを含有する水溶液を含む。現在その水溶液に対する好ましい混合物は、重量パーセントで約１００（澱粉に対して）、約４０から約８０まで（チョークに対して）、約１００まで（１、２プロピレングリコールに対して）の重量比の澱粉、チョーク、及び１、２プロピレングリコールを含む。澱粉単独は、水溶液中に約２０％から約２４％の範囲内とすることができる。

付加材料の成分の相対的割合の一部の変化は、水溶液がベースウェブに付加されて乾燥する時に変化する場合がある点に注意されたい。例えば、１、２プロピレングリコールが皺防止剤として用いられる時に、溶液に追加されたプロピレングリコールの約５０％から約６０％は、それが紙ウェブ上で乾燥している時に付加材料中に残ることが観察されている。一部の重量損失も、乾燥工程中に他の皺防止剤において起こる場合がある。しかし、そのような重量損失は、乾燥工程中に付加材料の澱粉及び炭酸カルシウム成分に対しては観察されていない。

付加材料の区画２６は、図示のように（図２参照）実質的に紙ウェブの連続横方向にすることができ、又はタバコロッド（図４参照）のための包装紙に形成される時に、Ｃ字形区画を形成するために１つ又はそれよりも多くの縦方向に延びる分離を有することができ、又はタバコロッド２２（図５参照）の縦軸線３４に対して断面横方向に見た時に、タバコロッドの周囲にほぼ対称的に位置決めされたいくつかの弓形に成形された部分を有することができる。
加えて、包装紙２３上の付加材料の区画２６は、典型的には、タバコロッド２２の軸３４に対してほぼ平行な方向で測定した時に、リング２６の幅を超えない距離ｗだけ軸３４に沿って互いに離間した２つ又はそれよりも多くの実質的にリング状部分（図３参照）に分けることができる。そのような間隔特徴は、帯構造に「スリット」をもたらす。

包装紙２３上の区画２６は、タバコロッド２２の周囲に周方向に配置された複数のパッチ２７（図５参照）を含むことができ、隣接区画２６のパッチ２７’は、他の隣接区画２６のパッチから周方向に配置される。更に、パッチ２７、２７’は、本出願人による米国特許出願出願番号第６０／９２４、６６６号に教示するような所定のパターンで配列することができ、この特許の全体の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

付加材料の区画は、好ましくは、単層８０（図６参照）に付加される。図６のベースウェブ断面の表示は、概略図である点に注意すべきである。ベースウェブの実際の断面は、ベースウェブを形成する無数の繊維を通したスライスである。シガレット包装紙の場合には、その厚みは、約３０ミクロン（すなわち、３０ｘ１０^−６メートル又は３０μｍ）の程度とすることができる。付加材料の実際の厚みは、２μｍ≦であり、付加材料は、ベースウェブの繊維によって示された表面に浸透し、これに適合する傾向がある。その結果、付加材料の区画に蓄積された材料は、ボックスとして概略的に示すことができるが（図６及び７の場合と同様に）、実際には、肉眼では殆ど感じられない。これを受けて、複数の層を用いて付加材料の区画を形成する場合、得られる構造は、個々の層に分解するのは殆ど不可能であることが認められるであろう。個々又は別々の層へのその分解は、次の層が前の層を再濡れさせる傾向があり、チョークのような成分を前層の材料を通って定着させるので、水溶液が付加される時に更に複雑になる。

好ましい単層（図６参照）における材料の付加率は、約４ｘから約６ｘの範囲内とすることができる。これらの目的に対して、「ｘ」は、基本最小付加率に対して堆積されている材料の相対量を説明する従来からグラビア印刷で用いている公称値である。ベースウェブが、約３３の公称コレスタ値を有する場合、現在好ましい約５Ｘの付加率が適切であると考えられる。ベースウェブが、約６０の公称コレスタ値を有する場合、現在好ましい約５．５Ｘの付加率が適切であると考えられる。

付加材料の区画は、好ましくは、単一の通過、付加、又は層で付加されるが、本明細書はまた、複数の付加段階又は層（図７参照）での付加材料の付加を考えている。この実施形態では、第１の層８０が、第１のグラビア印刷ステーション４３（図８参照）においてベースウェブ２３の表面に付加されて乾燥した後に、付加材料の第２の層８２（図７参照）を、例えば、第２の印刷ステーション４５（図８参照）において包装紙に付加することができる。必要に応じて、第３又はその後の層８４（図７参照）を別の印刷ステーション、例えば、４６（図８参照）において付加することができる。第２の層８２は、第１の層８０の上に置いて、これと実質的に同一の広がりになるように配列することができる。代替的に、第２の層８２は、第１の層８０の１つ又はそれよりも多くの部分のみを覆うことができる。層の相対的付加率は、同じである必要はなくて、異なることが好ましい。例えば、一方の層は、他方の層の厚みの少なくとも約１．５倍から約３倍とすることができる。

語句「重量比」が、澱粉溶液の澱粉成分に対して本明細書で用いられる時に、「重量比」は、澱粉溶液を調製するのに用いる澱粉の重量と比較した追加材料の重量の比率である。更に、本発明の開示の目的に対して、「Ｘ％澱粉溶液」への参照は、澱粉重量が溶液重量のＸ％（例えば、澱粉重量及び水性成分の重量の合計で割った澱粉の重量）である水性澱粉溶液を意味する。
「約」という語が数値に関連して本明細書で用いられる時、その意図は、その数値のみならず「約」という語に関連する正確な数値の±５％の公差又は範囲の値も含むことである。

この明細書は、新しい有用かつ非自明的な喫煙物品を説明することは当業者にはここで明らかであろう。多数の修正、変更、置換、及び均等物は、上述の詳細説明に説明されている喫煙物品の様々な態様に対して存在することも当業者には同様に明らかであろう。従って、特許請求の範囲によって定められる本発明の精神及び範囲に属する全てのそのような修正、変更、置換、及び均等物は、本発明に包含されることが明確に意図されている。

２３ 包装紙
２６ 帯領域

Claims (11)

1. 望ましい着火傾向及び自己消火特性を有する喫煙物品であって、
   ある一定の量のタバコと、
   前記量のタバコを取り囲み、１対の端部を有するタバコロッドを形成し、ベースウェブを有し、かつ該タバコロッドの該端部間に静的燃焼速度の低下した少なくとも１つの帯領域を含む包装紙と、
   を含み、
   前記少なくとも１つの帯領域は、澱粉と、
   前記少なくとも１つの帯領域に追加される材料中の澱粉に対するグリセリンの重量比が約１０％から４５％の範囲であるグリセリン、又は、前記少なくとも１つの帯領域に追加される材料中の澱粉に対するプロピレングリコールの重量比が約５０％から１２０％の範囲であるプロピレングリコールのいずれかの皺防止剤を含む、
   ことを特徴とする喫煙物品。
2. 皺防止剤を含まない少なくとも１つの帯領域を有する同等の喫煙物品と比較して、改善された自己消火性能特性を示すことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
3. 前記少なくとも１つの帯領域に追加された材料が、４０重量％から１００重量％の澱粉を含むことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
4. 前記帯領域に追加された材料が、４０重量％から６０重量％未満までの澱粉を含むことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
5. 前記帯領域は、炭酸カルシウムを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
6. 前記少なくとも１つの帯領域に追加された材料中の澱粉に対する炭酸カルシウムの重量比が、０．４から１．０の範囲にある、
   ことを特徴とする請求項５に記載の喫煙物品。
7. 澱粉に対する炭酸カルシウムの前記重量比は、０．８である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の喫煙物品。
8. ０°での平均「自己消火」が、２５％よりも大きくないことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
9. 望ましい着火傾向及び自己消火特性を有する喫煙物品のための包装紙であって、
   縦方向及び横方向を有し、かつ該縦方向に互いに離間されると共に該横方向に延びる複数の帯領域を含む紙のベースウェブ、
   を含み、
   前記複数の帯領域は、澱粉と、
   前記少なくとも１つの帯領域に追加される材料中の澱粉に対するグリセリンの重量比が約１０％から４５％の範囲であるグリセリン、又は、前記少なくとも１つの帯領域に追加される材料中の澱粉に対するプロピレングリコールの重量比が約５０％から１２０％の範囲であるプロピレングリコールのいずれかの皺防止剤を含む、
   ことを特徴とする包装紙。
10. 前記複数の帯領域は、澱粉を含むことを特徴とする請求項９に記載の包装紙。
11. 前記複数の帯領域は、炭酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項１０に記載の包装紙。

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