JPWO2010055806A1 - 低延焼性のシガレット用巻紙 - Google Patents

Abstract

低延焼性のシガレット用巻紙は、ベース巻紙と、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とを備える。燃焼抑制領域は、低メトキシルペクチンを塗布して形成されたものである。

Description

本発明は、低延焼性のシガレット用巻紙に関する。

喫煙に供されるシガレットは、通常の喫煙状態においては燃焼を継続する一方で、喫煙者の不注意等により床等に落下した場合、その火種から床等への延焼を起こしにくいことが望ましい。今日のこのような事情を踏まえて、例えば日本国特表２００４-５１２８４９号公報においては、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ることによって、着火状態のシガレットが落下した場合に延焼を防止する機能を持たせたシガレット用巻紙が提案されている。ここで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、カルボキシルメチルセルロース、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、特許文献１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。

一方で本発明者らは、種々の物質のうち、ペクチンを巻紙に塗布し、当該巻紙の実際の延焼性を検討したところ、塗布されたペクチンのエステル化度（ＤＥ値：ＤＥ = Degree of Esterification）の違いにより、同じ塗布量で比較した場合に発現する延焼抑制性能が異なることを見出した。

そこで、本発明の課題は、少ないペクチン塗布量で良好な延焼抑制効果を示すシガレット用巻紙を提供することである。

本発明によれば、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とを備え、前記燃焼抑制領域は、低メトキシルペクチン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。

本発明の1つの態様によれば、本発明のシガレット用巻紙は、ＡＳＴＭ Ｅ−２１８７−０４に従って測定して０〜２５％のＰＦＬＢ値を示すシガレットを提供する。

本発明の他の態様によれば、前記ベース巻紙は、１５〜３０ｇ／ｍ^２の坪量を有する。

本発明の他の態様によれば、前記低メトキシルペクチンは、塗布部の面積１ｍ^２あたり２．０ｇ以下の割合で塗布される。

本発明の他の態様によれば、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。

本発明の他の態様によれば、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出し、タバコロッドの長手方向で互いに離間する複数の円環帯の形態にある。

本発明によれば、低メトキシル（ＬＭ）ペクチンを燃焼抑制剤としてベース巻紙に塗布することによって、少ない塗布量で良好な延焼抑制効果を示す低延焼特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。 図２は、本発明の他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、ＬＭペクチン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、通常の亜麻パルプをベースとする通常のシガレット用巻紙である。かかるベース巻紙は、通常、炭酸カルシウム等の炭酸塩、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／ｍ^２以上の割合で含有する。充填材は、２〜８ｇ／ｍ^２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／ｍ^２の坪量を有する。坪量は、２０〜２８ｇ／ｍ^２であることが好ましい。ベース巻紙の固有通気度は、通常、１０〜８０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（ＬＭペクチン）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一方で、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もできる。

本発明では、ＬＭペクチンを燃焼抑制剤として用いる。ペクチンは、一般にα-Ｄ-ガラクツロン酸からなる多糖（ペクチン酸）と、ペクチン酸の一部がメチルエステル化されたペクチニン酸とからなる。ペクチン全体に占めるペクチニン酸の割合はエステル化度(ＤＥ = Degree of Esterification)と呼ばれ、５０％以上のＤＥを有するペクチンはＨＭ（高メトキシル）ペクチン、５０％未満のＤＥ値を有するペクチンはＬＭ（低メトキシル）ペクチンと呼ばれている。

ペクチンは植物組織の中ではセルロースなどと結合して水に不溶な成分として存在している。酸性溶液で抽出したペクチンは殆どがＨＭペクチンで、ＬＭペクチンを製造する場合はガラクツロン酸のＣ-６位の部分を酸、アルカリ、酵素あるいはアンモニアを用いて脱メチル化する。この脱メチル化の程度に対応する種々のＤＥを有するＬＭペクチンが市販されている。

また、ＨＭ、ＬＭペクチンともにゲル化能を持つが、両者のゲル化機構は異なっている。すなわちＨＭペクチンは約５５％以上の糖、ｐＨ３．５以下で熱不可逆性のゲルを形成する一方で、ＬＭペクチンは糖、ｐＨ、固形分の量には関係無く、カルシウム、マグネシウムなどの多価金属イオンの存在でゲル化する。ＬＭペクチンのゲル化機構は、多価金属イオン（例えばＣａ^２+）がペクチン分子のカルボキシル基間で架橋を形成するイオン結合によるもの、および孤立電子対と多価金属イオンの配位結合によるものと考えられている。

本発明において、ＬＭペクチンは、比較的濃厚な水溶液（１〜１２重量％濃度）の形態で、例えばグラビア印刷法により、ベース巻紙に塗布することができる。ＬＭペクチンの水溶液は酸性であるので、ベース巻紙に含有される水難溶性の充填材である炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムを溶解し、多価陽イオン（カルシウムイオン、マグネシウムイオン）を解離させることができる。解離した多価陽イオンは、上記ゲル化機構によりＬＭペクチンをゲル化させ、強固なＬＭペクチンゲルが生成する。これにより、比較的少ないＬＭペクチン量でも皮膜を形成することができる。上に述べたベース巻紙中の充填材の量は、かかるＬＭペクチンのゲル化に十分なものである。

本発明のシガレット用巻紙は、上記ＬＭペクチンを塗布することにより、ＡＳＴＭ Ｅ-２１８７-０４に従って測定して０〜２５％、好ましくは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、ＬＭペクチンの塗布量（乾燥基準）は、塗布部の面積１ｍ^２あたり２ｇ以下であることが好ましい。

ＬＭペクチンは、１．２ｇ／ｍ^２以上２．０ｇ／ｍ^２以下の塗布量でほぼ１５％以下のＰＦＬＢ値を達成することができる。

以下、本発明を図１および図２を参照してより詳しく説明する。

図１は、本発明の１つの態様に係るストライプ状燃焼抑制領域を有するシガレット用巻紙で巻装されたシガレットを示す一部破断概略斜視図であり、図２は、本発明の他の態様に係る円環帯状燃焼抑制領域を有するシガレット用巻紙で巻装されたシガレットを示す一部破断概略斜視図である。

図１を参照すると、シガレット１０は、本発明のシガレット用巻紙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、通常の方法により、チップペーパー１４を用いて通常のフィルター１５を取り付けることができる。

本発明の巻紙１２を構成するベース巻紙１２１の内面（タバコ充填材と接する面）には、先に説明したような燃焼抑制剤（ＬＭペクチン）が塗布されたストライプ状領域１２２が複数形成され、燃焼抑制領域を規定している。これらストライプ状燃焼抑制領域１２２は、タバコロッド１１の円周方向において互いに離間して形成されている。

相隣るストライプ状燃焼抑制領域１２２の間には、燃焼抑制剤が塗布されていない通常燃焼領域１２３が規定されている。この領域１２３は、ベース巻紙１２１の部分により構成されているので、ベース巻紙１２１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１２３は、通常燃焼領域として作用する。例えば、ストライプ状燃焼抑制領域１２２は、円周方向の幅が１ｍｍ〜６ｍｍであり得る。相隣る燃焼抑制領域１２２の間隔は、２ｍｍ〜２０ｍｍ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、ベース巻紙１２１の先端から距離ｄに至る領域に燃焼抑制剤が塗布されていない領域１２４を設けることもできる。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１４により覆われた巻紙１２１の部分に対応する巻紙内面には燃焼抑制領域１２２を形成する必要は特にない。

図２に示すシガレット２０は、タバコ充填材を巻装するシガレット用巻紙における燃焼抑制領域の構造が異なる以外は、図１に示すシガレット１０と同様の構造を有する。したがって、図２において、図１における構成要素と同様の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図２に示すシガレット２０において、タバコ充填材１３を巻装するシガレット用巻紙２１は、ベース巻紙１２１に、先に説明したような燃焼抑制剤（ＬＭペクチン）が塗布された円環帯状領域２１１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２１１は、タバコロッド１１の長手方向において互いに離間して形成されている。

相隣る円環帯状燃焼抑制領域２１１の間には、燃焼抑制剤が塗布されていない通常燃焼領域２１２が規定されている。この領域２１２は、ベース巻紙１２１の部分により構成されているので、ベース巻紙１２１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２１２は、図１における領域１２３と同様、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２１１は、長手方向の幅が４ｍｍ〜７ｍｍであり得る。相隣る燃焼抑制領域２４の間隔は、１８ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましい。

さて、シガレット１０、２０を先端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１２３，２１２では、通常のシガレットと同様に燃焼し得て、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、２０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、燃焼抑制領域１２２、２１１と可燃物による吸熱とが相俟って、シガレット１０、２０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、比較例
本実施例および比較例で用いたペクチンは、いずれもＣＰ ｋｅｌｃｏ社からの、それぞれについてＤＥ値が規定された製品である。これらのペクチンの製品名とＤＥ値を表１に示す。

次に、表２〜４に示す仕様のベース巻紙（いずれも幅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、ペクチンの３〜６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）してペクチン塗布領域を設けた。得られた巻紙について、ペクチンの総塗布量を下記手法により測定した。

＜ペクチン定量法＞
本測定は、ペクチン抽出液を濃硫酸とともに加熱した後にカルバゾールを加えることにより、ペクチンを構成するガラクツロン酸とカルバゾールとが赤紫色の発色を呈することに基づく。

本測定は、新食品分析法（頁２３２〜２３５）に記載されているカルバゾール比色法に準拠して行った。ペクチンを塗布した巻紙を、長さ０．８ｍ、幅２７ｍｍ（約０．５ｇ）に切断し、さらにこれを５ｍｍ角に細断した。細断された巻紙を４重量％濃度のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液３０ｍＬ中に投入し、湯浴中７０℃で３０分間加熱した後、上澄み液を抽出した。抽出残渣について同様の抽出操作を３度繰返し行い、同様に上澄み液を抽出した。得られた全ての上澄み液を合併し、溶媒（４重量％濃度のヘキサメタりん酸ナトリウム水溶液）を加えて全体の体積を１００ｍＬとし、これを試験溶液とした。ペクチン標準溶液および試験溶液１ｍＬに濃硫酸３ｍＬを添加し、１００℃にて１０分間加熱還流した。その後流水で冷却し、０．０５重量％濃度のカルバゾールのエタノール溶液を０．２５ｍＬ添加し、室温にて１．５時間呈色反応を行った。その溶液を５２０ｎｍで比色定量し、ペクチンの総塗布量を算出した。この総塗布量の値を巻紙面積で除し、本測定に用いた巻紙面積１ｍ^２当たりのペクチンの塗布量を算出した。巻紙の幅が２７ｍｍで、ペクチンが塗布された部分の幅が７ｍｍであるので、算出された巻紙面積１ｍ^２当たりのペクチンの塗布量の値に２７／７を乗じ、ペクチンが塗布された部分の面積１ｍ^２当たりのペクチンの塗布量の値を得た。

＜延焼性試験＞
得られた巻紙を用いてアメリカンブレンド刻み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。各シガレットにおいて、シガレット長は５９ｍｍであり、ペクチン塗布領域は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。

ペクチンが塗布された部分の面積１ｍ^２あたりのペクチンの塗布量が１．５、２．０および２．５ｇの場合における、ペクチンのＤＥ値とＰＦＬＢ値との関係をそれぞれ表２、３および４に示す。

さらに、０％および２５％のＰＦＬＢ値を達成するために必要な最小の燃焼抑制剤（ペクチン）塗布量とペクチンのＤＥ値との関係をそれぞれ表５および表６に示す。

表２〜４からわかるように、同じ塗布量で比較した場合、ＨＭペクチンを用いた場合よりも、ＬＭペクチンを用いた方がより低いＰＦＬＢ値が得られた。すなわち１．５ｇ/ｍ^２の塗布量の場合、ＬＭペクチンを用いた実施例１-１、実施例１-２および実施例１-３においては１２％以下の良好なＰＦＬＢ値が得られたのに対し、ＨＭペクチンを用いた比較例１-１、比較例１-２および比較例１-３において得られたＰＦＬＢ値は４９％以上であった（表２）。また、２．０ｇ/ｍ^２の塗布量の場合、ＬＭペクチンを用いた実施例２-１、実施例２-２および実施例２-３においてはいずれも０％のＰＦＬＢ値が得られた（表３）。しかしながら２．５ｇ/ｍ^２の塗布量の場合は、ペクチンの塗布量自体が多いため、ＨＭペクチンとＬＭペクチンとの間で、ＰＦＬＢ値に有意な差は見られなかった（表４）。

一方で同じＰＦＬＢ値を得るためには、ＬＭペクチンを用いた方が塗布量を低く抑えることができることがわかった（表５および表６）。すなわち０％のＰＦＬＢ値を得るためには、ＬＭペクチンを用いた場合において１．５〜１．７ｇ/ｍ^２の最小塗布量で済むが、ＨＭペクチンの場合は２．３〜２．７ｇ/ｍ^２の最小塗布量を要した。また２５％のＰＦＬＢ値を得るためには、ＬＭペクチンを用いた場合において１．３〜１．５ｇ/ｍ^２の最小塗布量で済むが、ＨＭペクチンの場合は１．７〜２．５ｇ/ｍ^２の最小塗布量を要した。

１０、２０・・・シガレット
１１・・・タバコロッド
１１ａ、２１ａ・・・タバコロッドの先端
１１ｂ、２１ｂ・・・タバコロッドの基端
１２、２１・・・シガレット用巻紙
１２１・・・ベース巻紙
１２２、２１１・・・燃焼抑制領域
１２３、２１２・・・通常燃焼領域
１２４・・・先端部の通常燃焼領域
１３・・・タバコ充填材
１４・・・チップペーパー
１５・・・フィルター

Claims (6)

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とを備え、前記燃焼抑制領域は、低メトキシルペクチン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. ＡＳＴＭ Ｅ−２１８７−０４に従って測定して０〜２５％のＰＦＬＢ値を示すシガレットを提供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または２に記載のシガレット用巻紙。
4. 前記低メトキシルペクチンが、塗布部の面積１ｍ^２あたり２．０ｇ以下の割合で塗布されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシガレット用巻紙。
5. 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１〜４のいずれか１項に記載のシガレット用巻紙。
6. 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、タバコロッドの円周方向に延出し、タバコロッドの長手方向で互いに離間する複数の円環帯の形態にある請求項１〜４のいずれか１項に記載のシガレット用巻紙。

Images