KR20040077761A

KR20040077761A - 인화성 특성이 감소된 흡연 용품

Info

Publication number: KR20040077761A
Application number: KR10-2004-7011297A
Authority: KR
Inventors: 토마스 에이. 크라커
Original assignee: 슈바이쳐-모뒤 인터내셔널, 인크.
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-09-06
Also published as: US20040255966A1; CN1306886C; DE60326435C5; NZ532956A; EP1482815A1; ATE424122T2; US8863757B2; RU2313264C2; MXPA04007017A; RU2004125855A; CA2467767A1; EP1482815A4; US10028525B2; WO2003061410A1; US20180325168A1; JP2005514939A; EP1482815B9; US20030136420A1; US6779530B2; AU2003207620B2

Abstract

흡연 용품(10)의 구성에 사용된 종이 랩퍼(14)의 투과도 감소 방법을 개시한다. 종이 랩퍼(14)를 피막형성 조성물로 처리하여 랩퍼(14) 상에 처리된 불연속 영역들(18)을 형성한다. 처리된 불연속 영역(18)은 랩퍼(14)로 제조된 흡연 용품(10)의 인화성 특성을 감소시키기 충분한 소정의 범위 내의 투과도를 갖는다. 본 발명에 따르면, 피막형성 조성물은 피막형성 물질을 함유한다. 피막형성 물질은 비교적 낮은 점도를 갖는다. 이러한 방식으로, 피막형성 조성물은 비교적 높은 고형분 함량을 가질 수 있으면서 또한 종래의 기술을 사용하여, 예를 들면 그라비어 프린터를 사용하여 랩퍼에 도포될 수 있다.

Description

인화성 특성이 감소된 흡연 용품{SMOKING ARTICLES WITH REDUCED IGNITION PROCLIVITY CHARACTERISTICS}

흡연 용품의 인화성(ignition proclivity), 또는 불을 붙인 흡연 용품과 접촉하게 되는 표면을 발화시키는 흡연 용품의 경향을 감소시키는 랩퍼(wrapper)를 갖는 담배를 제조하기 위한 관심이 담배 산업에서 증대되고 있다. 가연 재료와 접촉하게 되는 연소중인 담배에 기인한 화재가 보고되어 왔다. 해당 산업 분야에서는 접촉시에 가구, 침구 등에 사용된 재료 및 표면을 발화시키는 담배 또는 다른 흡연 용품의 경향을 감소시키기 위한 타당한 관심이 존재한다.

따라서, 흡연 용품, 특히 담배의 바람직한 특징은 가연 재료 상에 떨어지거나 또는 자유 연소 상태에 놓여질 때 자기 소화되는 것이다.

담배 산업에서는, 담배 랩퍼가 담배의 연기나는 특성에 중요한 영향을 미친다는 사실이 오랫동안 인식되어 왔다. 이와 과련하여, 담배의 바람직한 자기 소화 경향을 달성하기 위하여, 또는 달리 말하면 담배의 인화성 특성을 감소시키기 위하여 담배 랩퍼를 변화 또는 개질시키려는 다양한 시도들이 당 업계에서 행해져 왔다.

선행 기술은 종이 투과도를 감소시키고 연소 속도를 조절하기 위해 담배 종이에 피막형성 용액을 도포하는 것을 설명한다. 이들 물질이 담배의 길이를 따라불연속 영역으로 도포되었을 때 담배는 감소된 기재 발화 경향을 나타내고, 자기 소화되기 쉽고, 보다 높은 담배흡입(puff) 횟수를 갖는 것으로 나타났다.

예를 들면, 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는 피터슨(Peterson)의 미국 특허 제5,878,753호 및 호탈링(Hotaling) 등의 미국 특허 제5,820,998호는 투과도를 감소시키기 위하여 피막형성 수용액으로 처리되는 흡연 용품 랩퍼를 설명한다. 역시 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는 피터슨의 미국 특허 제5,878,754호는 투과도를 감소시키기 위하여 비-수성 용액 중에 용해된 용매 가용성 중합체의 비-수성 용액으로 처리되는 흡연 용품 랩퍼를 설명한다.

비록 당 업계에서 어느 정도의 개선이 이루어졌지만, 인화성 성질이 감소된 담배 랩퍼를 제조하기 위한 개선된 방법에 대한 요구가 여전히 있다. 구체적으로, 특히 랩퍼가 초기에 고 다공성을 가질 때 랩퍼의 투과도를 소정의 범위로 감소시키기 위해 종이 랩퍼에 피막형성 용액을 불연속 영역으로 도포하는 개선된 방법에 대한 요구가 있다.

<발명의 요약>

본 발명은 일반적으로 인화성이 감소된 흡연 용품용 종이 랩퍼 및 이 랩퍼의 제조 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 한 실시태양에서 이 방법은 종이 웹으로부터 제조된 종이 랩퍼를 제공하는 단계들을 포함한다. 예를 들면, 종이 랩퍼는 아마 섬유, 연목 섬유, 경목 섬유 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다. 종이 랩퍼는 또한 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 양의 충전제, 예를 들면 탄산칼슘을 포함할 수도 있다.

피막형성 조성물은 특정 위치에서 종이 랩퍼에 도포된다. 피막형성 조성물의 다수개의 층들이 랩퍼 상에 처리된 불연속 영역들을 형성한다. 불연속 영역들은 미처리 영역들에 의해 떨어져 있다. 처리된 불연속 영역들은 인화성을 감소시키기에 충분한 소정의 범위 내의 투과도를 갖는다. 예를 들면, 처리된 영역들은 분탄(coal)이 연소되어 처리된 영역으로 진입할 때 흡연 용품의 연기나는 분탄으로 가는 산소를 감소시켜 인화성을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 피막형성 조성물은 피막형성 물질을 함유한다. 피막형성 물질은 전형적으로 보다 낮은 분자량을 나타내는 비교적 낮은 점도를 갖는다. 비교적 낮은 점도를 갖는 피막형성 물질을 사용함으로써, 피막형성 조성물은 보다 높은 고형분 함량을 가질 수 있고, 또한 그라비어 인쇄 방법에 사용되는 것과 같은 종래의 도포 기술에 사용될 수 있는 용액 점도를 가질 수 있다.

예를 들면, 조성물 내에 함유된 피막형성 물질은 25℃에서 3% 수용액으로 존재할 때 약 500 cP 미만의 점도를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 피막형성 물질은 상기 조건에서 약 250 cP 미만, 특히 상기 조건에서 약 100 cP 미만, 및 한 실시태양에서는 상기 조건에서 약 20-60 cP의 점도를 가질 수 있다.

피막형성 조성물의 고형분 함량은 6 중량% 이상, 특히 10 중량% 이상, 보다 구체적으로는 약 10 중량% 내재 약 20 중량%의 양일 수 있다. 피막형성 물질은 예를 들면, 알기네이트, 예를 들면 알긴산나트륨일 수 있다. 그러나, 각종의 다른 피막형성 물질이 사용될 수 있음은 물론이다. 본 발명에 유용한 것으로 생각되는 다른 피막형성 물질은 구아검, 펙틴, 폴리비닐 알콜, 셀룰로스 유도체, 예를 들면에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 전분 및 전분 유도체를 포함한다.

피막형성 조성물의 점도는 조성물이 종이 랩퍼에 도포되는 방식에 따라 변할 수 있다. 그러나 대부분의 용도의 경우, 피막형성 조성물의 점도는 250 cP 이상, 특히 500 cP 이상, 보다 구체적으로 800 cP 이상, 및 한 실시태양에서는 25℃에서 1000 cP 이상의 점도이어야 한다. 조성물은 약 8.0 이하, 예를 들면 약 7.5 이하의 pH를 가질 수 있다. 예를 들면, 조성물의 pH는 약 4 내지 약 7.5일 수 있다. 한 실시태양에서, 피막형성 조성물은 종이 랩퍼에 도포될 때 조성물의 점도를 저하시키기 위하여 가열될 수 있다.

피막형성 조성물은 다양한 방법에 따라 종이 랩퍼에 도포될 수 있다. 예를 들면, 조성물은 예를 들면 플렉소그래피, 직접 그라비어 인쇄 및 오프셋 그라비어 인쇄를 사용하여 종이 상에 인쇄될 수 있다.

한 실시태양에서, 피막형성 조성물에 의해 형성된 불연속 영역들은 흡연 용품을 따라 길이방향으로 배치된 원주형 밴드의 형태이다. 밴드는 약 3 mm 초과의 폭, 예를 들면 약 4 mm 내지 약 10 mm의 폭을 가질 수 있다. 밴드는 약 5 mm 내지 약 50 mm, 특히 약 10 mm 내지 약 40 mm의 거리로 서로 이격될 수 있다.

종이 랩퍼에 도포되는 피막형성 조성물의 양은 특정 용도 및 다양한 인자들에 의존한다. 예를 들면, 피막형성 조성물은 처리된 영역 내의 랩퍼의 중량에 기준하여 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로, 특히 약 2 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 랩퍼에 도포될 수 있다.

일단 종이 랩퍼에 도포되면, 처리된 영역들은 약 40 코레스타(Coresta) 미만, 특히 약 30 코레스타 미만, 보다 구체적으로 약 5 코레스타 내지 약 25 코레스타의 투과도를 가질 수 있다. 종이 랩퍼의 초기 투과도는 약 20 코레스타 내지 약 90 코레스타 또는 그 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 양상들이 이하 더욱 상세하게 논의된다.

당 업계의 통상의 숙련인에게 최상의 방식을 포함하는 본 발명의 모든 및 가능한 내용들이 하기 수반되는 도면을 참고로 한 설명을 포함하여 본 명세서의 나머지 부분에서 보다 구체적으로 기재된다.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 흡연 용품의 투시도이다.

도 2는 도 1에 예시된 흡연 용품의 분해도이다.

도 3은 본 발명에 따른 종이 랩퍼 처리 시스템이다.

본 명세서 및 도면에서 도면 부호가 반복적으로 사용되는 것은 본 발명의 동일하거나 또는 유사한 특징부 또는 요소들을 나타내기 위한 것이다.

이제 본 발명의 실시태양들을 상세하게 살펴보기로 하고, 그의 하나 이상의 예를 이하 기재한다. 각 예는 본 발명의 제한이 아닌, 본 발명의 설명으로 제공된다. 사실상, 본 발명의 범주 또는 본질에서 벗어나지 않고서 본 발명에 다양한 변형 및 변화를 만들 수 있음이 당 업계의 통상의 숙련인에게 자명할 것이다. 예를 들면, 한 실시태양의 일부분으로 예시되거나 또는 설명된 특징부가 다른 실시태양에 사용되어 또 다른 실시태양을 만들 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허 청구의 범위 및 그들의 등가물의 범주 내에 속하는 이러한 변형 및 변화들을 포함하기 위한 것이다.

본 발명을 설명하기 위하여, 본 발명의 실시태양 및 원리들을 담배에 관하여 논의하기로 한다. 그러나, 이것은 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 단지 담배로 한정하는 것을 의미하지는 않는다. 임의의 방식의 흡연 용품들이 본 발명의 범주 및 본질 내에 속한다.

본 발명은 흡연 용품, 및 개선된 인화성 조절 특성을 갖는, 흡연 용품용 랩퍼에 관한 것이다. "인화성"은 연소되는 담배가 이연성 기재 상에 떨어지거나 또는 다른 방식으로 놓여질 때 이연성 기재를 발화시키는 흡연 용품 또는 담배의 경향의 척도이다. 담배의 인화성에 대한 시험은 NIST(National Institute of Standards and Technology)에 의해 확립되어 있고, 일반적으로 "모크업(Mock-up) 발화 시험"으로 언급된다. 이 시험은 연기가 나는 담배를 이연성 시험 직물 상에 위치시키고 시험 직물을 발화시키거나, 직물의 보통의 목탄 라인(char line)을 넘어서 시험 직물을 연소시키거나, 직물을 발화시키지 않고서 그의 전체 길이가 연소되거나 또는 시험 직물을 발화시키기 전에 자기 소화되거나 또는 그의 전체 길이가 연소되는 담배의 경향을 기록하는 것을 포함한다.

인화성에 대한 다른 시험은 "담배 소화 시험"으로 언급된다. 담배 소화 시험에서는, 불을 붙인 담배를 1개 이상의 층의 여과지 상에 위치시킨다. 담배가 자기 소화되는 경우, 이 담배는 시험을 통과한다. 그러나, 담배가 필터 상에서 그의단부로까지 연소되는 경우, 담배는 시험을 통과하지 못한다. 본 발명에 따라 제조된 흡연 용품은 이들 시험 2가지 중 하나 또는 둘 모두를 통과하도록 디자인될 수 있다.

일반적으로, 포장지(wrapping paper)에 피막형성 조성물을 불연속 영역으로 도포함으로써 본 발명에 따라 감소된 인화성을 갖는 흡연 용품이 제조된다. 피막형성 조성물은 피막형성 물질을 함유한다. 본 발명에 따르면, 조성물이 보다 높은 고형분 함량을 함유할 수 있게 하고 또한 인쇄와 같은 종래의 기술을 통해 종이 랩퍼에 도포될 수 있게 만드는 비교적 낮은 점도의 피막형성 물질이 사용된다. 보다 높은 고형분 양의 보다 낮은 점도 물질을 사용함으로써, 균열 또는 다른 결함을 함유하지 않는 보다 연속적인 피막이 형성됨을 본 발명자들은 발견하였다. 궁극적으로, 본 발명에 따라 제조된 피막형성 조성물은 많은 종래의 제제보다 종이 랩퍼의 투과도를 감소시키는데 더 적합하다는 것을 발견하였다.

본 발명의 일반적인 원리는 피막형성 조성물을 제조하는데 있어서 임의의 적합한 피막형성 물질과 함께 사용될 수 있을 것으로 생각된다. 예를 들면, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 피막형성 물질은 알기네이트, 구아검, 펙틴, 폴리비닐 알콜, 셀룰로스 유도체, 예를 들면 에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 및 카르복시메틸 셀룰로스, 전분, 전분 유도체 등을 포함한다.

이제 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따라 제조된 제품을 특별히 알기네이트를 함유하는 피막형성 조성물의 사용을 참고로 하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나, 알기네이트의 사용에 관한 논의사항들은 단지 예시의 목적을 위한 것으로 많은 다른 상이한 유형의 피막형성 물질들이 본 발명의 방법에 포함될 수 있을 것으로 간주됨은 물론이다.

일반적으로, 알기네이트는 패오피시애(Phaeophyceae) 갈조류 내에 불용성 혼합 칼슘, 나트륨, 칼륨 및 마그네슘 염으로 발생되는 산성 다당류 또는 검의 유도체이다. 일반적으로 말하자면, 이들 유도체는 다양한 비율의 D-만누론산 및 L-굴루론산으로 구성된 고분자량 다당류의 칼슘, 나트륨, 칼륨 및(또는) 마그네슘 염이다. 예시적인 알긴산의 염 또는 유도체는 알긴산암모늄, 알긴산칼륨, 알긴산나트륨, 프로필렌 글리콜 알기네이트 및(또는) 이들의 혼합물을 포함한다.

과거에, 랩퍼를 포함하는 흡연 용품의 인화성 특성을 감소시키기 위하여 담배 포장지 상에 저 투과도 영역을 형성하는데 알기네이트를 사용하여 왔다. 그러나, 처리된 영역을 형성하는데 사용된 알기네이트 용액은 일반적으로 비교적 낮은 고형분 양의 알기네이트를 함유하였다. 그러나, 상기한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 보다 낮은 점도의 알기네이트를 보다 높은 고형분 양으로 사용하는 것에 관한 것이다.

예를 들면, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 알기네이트는 25℃에서 3중량% 수용액으로 함유될 때 약 500 cP 미만의 점도를 갖는다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 알기네이트는 상기 조건에서 250 cP 미만, 특히 100 cP 미만, 및 한 실시태양에서는 약 20-60 cP의 점도를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 점도는 브룩필드(Brookfield) LVF 점도계(Viscometer)에 의해 측정된다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 시판되는 알기네이트는 켈진(KELGIN) RL, 마누콜(MANUCOL) LD 및 마누콜 LB를 포함하고, 이들은 모두 아이에스피 코포레이션(ISP Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능하다.

상기의 보다 낮은 점도 값에서, 알기네이트 조성물은 보다 높은 고형분 함량으로 형성될 수 있지만, 종래의 기술을 사용하여 종이 랩퍼에 조성물을 도포할 수 있게 하는 충분히 낮은 용액 점도로도 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따라 제조된 알기네이트 용액의 고형분 함량은 약 6 중량% 초과, 특히 약 10 중량% 초과, 보다 구체적으로는 약 10 중량% 내지 약 20 중량%일 수 있다.

상기 고형분 함량에서, 본 발명에 따라 사용된 알기네이트 조성물은 약 250 cP 초과, 특히 약 500 cP 초과, 보다 특히 약 800 cP 초과, 및 한 실시태양에서는 25℃에서 약 1,000 cP 초과의 용액 점도를 가질 수 있다. 일반적으로, 알기네이트 피막형성 조성물의 용액 점도는 조성물이 종이에 도포되는 방식에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 조성물의 용액 점도는 조성물이 종이 상에 분무되거나 또는 종이 상에 인쇄되는지 또는 그렇지 않은지의 여부에 따라 조절될 수 있다.

일반적으로, 본 발명에 따라 제조된 알기네이트 조성물은 알기네이트 및 물을 함유할 수 있다. 비록 필수적이지는 않지만, 다른 성분들도 또한 조성물 내에 포함될 수도 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서는, 충전제가 조성물 내에 함유될 수 있다. 충전제는 예를 들면, 탄산칼슘, 염화칼슘, 락트산칼슘, 글루콘산칼슘 등일 수 있다. 칼슘 화합물 외에, 유사한 마그네슘 화합물을 포함하여 다른 금속 화합물도 또한 포함될 수 있다. 한 실시태양에서, 충전제 중에 존재하는 금속 양이온은 알기네이트와 부분적으로 가교결합할 수 있다.

일단 알기네이트 조성물 또는 다른 피막형성 조성물이 배합되면, 조성물은 불연속 영역으로 종이 랩퍼에 도포된다. 조성물이 종이 랩퍼에 도포되는 방식은 변할 수 있다. 예를 들면, 조성물은 랩퍼 상에 분무, 브러슁 또는 인쇄될 수 있다. 처리된 영역을 형성하기 위하여, 조성물은 단일 패스로 또는 다중 패스 작업으로 도포될 수 있다. 예를 들면, 조성물은 종이 상에 감소된 인화성을 갖는 영역들을 형성하기 위하여 연속적인 단계로 포장지에 도포될 수 있다. 일반적으로, 다중 패스 방법 동안, 처리된 영역들은 약 2 내지 약 8회 패스 동안에 조성물을 도포함으로써 형성될 수 있다.

조성물의 각 연속적인 도포 동안에 포장지에 도포되는 조성물의 양도 또한 변할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 용도에서는, 조성물을 먼저 비교적 많은 양으로 포장지에 도포한다. 계속되는 단계들에서, 종이에 도포되는 조성물의 양은 감소된다. 그러나, 다른 용도에서는, 조성물이 처음에 적게 포장지에 도포된다. 초기 도포 후, 이어서 보다 많은 양의 조성물이 종이에 도포된다. 각 단계 동안에 포장지에 도포되는 양을 변화시킴으로써, 감소된 인화성을 갖는 영역들이 조절되는 특성들과 함께 랩퍼 상에 형성될 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 비교적 높은 고형분 함량을 갖는 피막형성 조성물은 담배 포장지 상에 인화성이 감소된 영역들을 형성하는데 매우 적합한 것으로 밝혀졌다. 단일 패스 작업으로 사용되거나 또는 다중 패스 작업으로 사용되는 경우, 조성물은 처리된 영역에서 종이 랩퍼의 투과도를 감소시키는데 있어서 및 랩퍼를 포함하는 흡연 용품의 인접한 표면들을 발화시킬 수 있는 능력을 감소시키는데 있어서 매우 효과적인 것으로 밝혀졌다. 특히 유리하게도, 본 발명에 따라 제조된 피막형성 조성물은 비교적 높은 초기 투과도를 갖는 종이 랩퍼, 예를 들면 60 코레스타 단위 이상의 투과도를 갖는 종이 랩퍼의 인화성 특성 및 투과도를 폐쇄하는데 매우 적합하다.

본 발명을 묘사하고 설명하는데 도움을 주기 위하여, 본 발명의 한 실시태양을 도 1 및 2에 일반적으로 예시한다. 인화성 특성이 개선된, 일반적으로 (10)인 흡연 용품(담배)는 랩퍼(14) 내에 담배 컬럼(12)을 포함한다. 용품(10)은 필터(26)를 포함할 수 있다. 랩퍼(14)는 임의의 방식의 상업적으로 입수가능한 담배 랩퍼를 포함할 수 있다.

일반적으로, 포장지는 예를 들면 아마, 연목 또는 경목으로부터 얻어지는 셀룰로스계 섬유로부터 제조될 수 있다. 필요에 따라 종이의 성질을 변화시키기 위하여, 셀룰로스계 섬유들의 다양한 혼합물들이 사용될 수 있다. 섬유가 정련되는 정도도 또한 변화될 수 있다.

대부분의 용도의 경우, 종이 랩퍼는 충전제를 함유하게 된다. 충전제는 예를 들면 탄산칼슘, 산화마그네슘 또는 임의의 다른 적합한 물질일 수 있다. 종이 랩퍼에 첨가되는 전체 충전제 부하량은 약 10 중량% 내지 약 40 중량%일 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 흡연 용품용 종이 랩퍼의 투과도는 일반적으로 약 10 코레스타 단위 내지 약 200 코레스타 단위일 수 있다. 몇몇 용도의 경우, 투과도는 약 15 코레스타 단위 내지 약 55 코레스타 단위일 수 있다. 그러나, 본 발명의 한 실시태양에서, 종이 랩퍼의 초기 투과도는 비교적 높다. 예를 들면, 한 실시태양에서, 종이 랩퍼의 투과도는 약 60 코레스타 단위 내지 약 110 코레스타 단위, 특히 약 60 코레스타 단위 내지 약 90 코레스타 단위일 수 있다.

담배 포장지의 기초 중량은 일반적으로 약 18 gsm 내지 약 60 gsm, 보다 구체적으로는 약 15 gsm 내지 약 40 gsm이다. 본 발명에 따른 포장지는 임의의 이들 범위들 내이도록 제조될 수 있다.

포장지는 또한 연소 조절 첨가제로 처리될 수도 있고, 이것은 또한 재 컨디셔너(ash conditioner)로도 제공될 수 있다. 상기 연소 조절 첨가제는 예를 들면, 알칼리 금속 염, 아세테이트, 포스페이트 염 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 특히 바람직한 연소 조절 첨가제는 시트르산칼륨 및 시트르산나트륨의 혼합물이다. 연소 조절 첨가제는 약 0.3 중량% 내지 약 5 중량%, 보다 구체적으로는 약 0.3 중량% 내지 약 2.5 중량%의 양으로 종이에 첨가될 수 있다.

종이 웹(14)은 담배 컬럼(12) 주위에 랩핑될 때 외부의 원주 표면(16)을 형성한다. 외부 원주 표면(16)의 불연속 영역(18)들은 본 발명에 따라 제조된 피막형성 조성물, 예를 들면 알기네이트 조성물로 처리된다. 처리된 영역(18)이 또한 랩퍼(14)의 내부 표면 상에 배치될 수도 있음은 물론이다. 달리 말하면, 랩퍼(14)는 처리된 영역(18)이 담배에 인접하도록 담배 컬럼(12) 주위를 말 수 있다.

도 1 및 2에 예시된 실시태양에서는, 처리된 영역(18)은 원주형 횡단면 밴드(24)로서 형성된다. 밴드(24)는 담배(10)의 길이를 따라 길이방향으로 서로 이격된다. 밴드(24)는 도 2에 음영부분으로 표시된다. 그러나, 처리된 영역은 본질적으로는 도 1에 나타낸 바와 같이 형성된 담배 중에서는 보이지 않음은 물론이다.달리 말하면, 흡연자는 랩퍼(14)가 불연속 영역(18)으로 처리되었다는 임의의 바깥쪽 표시를 구별할 수 없다. 이와 관련하여, 처리된 영역(18)은 미처리 영역(28)과 본질적으로 동일한 평활하고 편평한 텍스쳐를 갖는다.

밴드(24)의 폭 및 간격은 랩퍼(14)의 초기 투과도, 담배 컬럼(12)의 밀도 등과 같은 많은 변수에 의존한다. 밴드(24)는 바람직하게는 분탄을 소화시킬 수 있는 충분한 길이 또는 기간의 시간 동안 연소되는 분탄으로 가는 산소를 제한시킬 수 있는 폭을 갖는다. 달리 말하면, 밴드(24)가 너무 좁을 경우, 연소되는 분탄은 자기 소화되기 전에 밴드(24) 전체를 연소하게 된다. 대부분의 용도의 경우, 3 mm의 최소 밴드 폭이 바람직하다. 예를 들면, 밴드 폭은 약 4 mm 내지 약 10 mm일 수 있다.

밴드(24)들 사이의 간격은 또한 많은 변수들 중의 한 인자이다. 간격은 분탄이 처리된 영역(18) 내로 타들어가기 전에 기재를 발화시키기 충분한 길이의 시간 동안 담배가 연소될 수 있을 정도로 커서는 안된다. 밴드들(24) 사이의 간격은 또한 연소되는 분탄의 열 불활동 또는 분탄이 자기 소화되지 않고서 처리된 밴드(24) 전체를 연소시킬 수 있는 능력에 영향을 미친다. 시험한 담배 중에서, 출원인들은 5 내지 50 mm 사이의 밴드 간격이 적절하고, 특히 약 10 mm 내지 40 mm 사이의 밴드 간격이 적절함을 발견하였다. 그러나, 밴드 간격이 많은 수의 변수들에 의해 결정되는 임의의 적합한 폭일 수 있음은 물론이다. 대부분의 용도의 경우, 흡연 용품은 상기 간격을 사용하여 1 내지 약 3 밴드들을 함유할 수 있다.

처리된 영역(18)은 담배(10)의 구성을 위해 개선된 인화성 특성을 제공하는것으로 공지된 범위 내의 투과도를 갖는다. 담배의 분탄이 처리된 영역918) 내로 타들어갈 때, 연소되는 분탄이 이용할 수 있는 산소는 처리된 영역 내의 랩퍼(14)의 감소된 투과도 때문에 실질적으로 감소된다. 산소의 감소는 바람직하게는 기재와 접촉시에 담배가 처리된 영역(18)에서 자기 소화될 수 있게 한다. 출원인들은 바람직한 투과도가 40 ml/분/cm²(코레스타(CORESTA)) 미만, 특히 30 ml/분/cm²미만, 및 일반적으로 5 내지 25 ml/분/cm²범위 내인 것으로 결정하였다. 출원인들은 이 범위가 담배의 분탄이 처리된 영역 내로 타들어갈 때 바람직한 자기 소화성 결과를 제공함을 발견하였다.

투과도 외에, 감소된 인화성 특성을 나타내는데 사용될 수 있는 다른 측정은 연소 방식 지수(Burn Mode Index)이다. 사실상, 종이 랩퍼의 연소 방식 지수는 종이의 투과도를 단순히 측정하는 것과는 대조적으로 종이의 연소 특성을 나타내는데 있어서 보다 정확할 수 있다. 연소 방식 지수를 측정하기 위한 시험은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는 햄플(Hampl)의 미국 특허 제4,739,775호에 설명되어 있다.

감소된 인화성 특성을 나타내기 위하여, 처리된 영역(18)의 연소 방식 지수("BMI")는 일반적으로 약 8 cm^-1미만, 특히 약 1 cm^-1내지 약 5 cm^-1일 수 이다. 예를 들면, 한 실시태양에서는, 처리된 영역(18)의 연소 방식 지수가 약 1 cm^-1내지 약 3 cm^-1일 수 있다.

처리된 영역(18) 내 랩퍼(14)에 도포된 조성물은 처리된 영역에서 감소된 투과도를 제공한다.

종이에 첨가되는 조성물의 양은 사용되는 조성물의 유형 및 원하는 결과를 포함하는 다양한 인자들에 의존하게 된다. 대부분의 용도의 경우, 피막형성 조성물은 밴드화 영역 내에서 종이의 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 특히 밴드가 형성되어 건조된 후에 밴드화 영역 내의 종이의 약 2 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 종이에 첨가될 수 있다. 비록 항상은 아니지만, 일반적으로 종이에 도포되는 조성물의 양은 일반적으로 종이의 투과도가 증가함에 따라 증가하게 된다. 예를 들면, 약 30 코레스타 단위 미만의 투과도를 갖는 포장지의 경우, 조성물은 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 종이에 도포될 수 있다. 한편, 약 60 코레스타 단위 초과의 투과도를 갖는 포장지의 경우, 조성물은 약 8 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 종이에 도포될 수 있다.

본 발명은 본질적으로 상기한 바와 같은 흡연 용품과 함께 사용하기 위한 흡연 용품 랩퍼, 뿐만 아니라 이 흡연 용품 랩퍼의 제조 방법에 관한 것이다.

상기한 바와 같이, 조성물은 랩퍼 상에 분무, 브러슁 또는 인쇄될 수 있다. 일반적으로, 임의의 적합한 인쇄 방법이 본 발명에 사용될 수 있다. 출원인들은 적합한 인쇄 기술이 그라비어 인쇄, 또는 플렉소그래픽 인쇄를 포함함을 발견하였다. 도 3에 예시한 바와 같은 한 실시태양에서는, 종이 층(14)이 공급 롤(40)으로부터 풀어져서 그와 관련된 화살표가 나타내는 방향으로 이동한다. 다르게는, 종이 층(14)이 하나 이상의 제지 공정에 의해 형성되어 먼저 공급 롤(40) 상에 보관되지 않고서 직접 공정(50)으로 갈 수 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 종이 층(14)은 역-S 경로로 S-롤 배치(42)를 갖는 닙을 통과한다. S-롤 배치(42)로부터, 종이 층(14)은 그라비어 인쇄 배치(44)로 전달된다. 그라비어 인쇄 방법은 직접 프린트 방법 또는 간접 프린트 방법, 예를 들면 오프셋 프린터의 사용에 의할 수 있다. 도 3은 간접 프린트 방법을 묘사한다.

그라비어 인쇄 배치는 조성물 탱크(46) 및 그라비어 롤(54)에 조성물을 도포하는데 사용되는 독터 블레이드(48)를 함유한다.

그라비어 롤(54)은 각 밴드 사이에 가인되지 않은 영역들이 있는 일정 폭의 롤을 가로지르는 평행한 밴드들로 배열된 종래의 연속 셀 패턴(예를 들면, 사변형 셀 패턴)으로 조각될 수 있다. 각 그라비어 셀은 고무 어플리케이터 롤(56) 상으로 일정 패턴으로 방출되는 소량의 조성물을 보유한다. 종이 층(14)은 고무 어플리케이터 롤(56)과 협동하는 백업 롤(58) 사이의 닙을 통과한다. 조성물은 어플리케이터 롤(56)로부터 종이 층(14)의 표면으로 전달되어, 코팅된 종이(60)를 형성한다. 그라비어 롤(54) 및 어플리케이터 롤(58)의 속도는 이들이 동일하거나, 또는 조성물의 도포에 영향을 미치는 소량으로 상이하도록 조절될 수 있다. 조성물이 종이 층(14)에 일단 도포되면, 종이 층은 경우에 따라 건조될 수 있다.

예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 그라비어 인쇄 배치(44)를 떠나간 후에, 종이 웹(14)은 건조 작업(62)을 거친다. 건조 작업(62) 동안, 처리된 종이는 다양한 장치 및 방법을 사용하여 건조될 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서는,건조 작업(62)은 종이 웹 위로 공기와 같은 고온 기체를 통과시키는 건조 장치를 포함한다. 공기의 온도는 약 100℉ 내지 약 600℉ 범위일 수 있다. 별법의 실시태양에서, 건조 장치는 스팀 캔(steam can)일 수 있다. 그라비어 인쇄 장치에 의해 조성물로 처리된 후, 종이 웹은 조성물을 건조시키기 위하여 스팀 캠과 접촉하도록 놓여질 수 있다.

고온 기체 스트림으로 또는 스팀 캔으로 종이를 건조시키는 것 외에, 본 발명의 다른 실시태양에서는, 종이를 적외선과 접촉시킴으로써 종이를 건조시킬 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서는, 종이가 적외선 가열 램프 아래를 통과할 수 있다.

본 발명의 또 다른 별법의 실시태양에서는, 종이 웹(14)이 건조 작업(62) 동안에 간단히 공기 건조될 수 있다.

도 3에 예시된 방법은 단지 조성물을 종이 랩퍼에 도포하는 한 실시태양을 나타내는 것임은 물론이다. 예를 들면, 보다 많은 양의 인쇄 스테이션들이 조성물을 다중 패스 방법으로 도포하기 위하여 임의의 위치에 포함될 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 변형 및 변화들이 당 업계의 통상의 숙련인에 의해 본 발명의 본질 및 범주에서 벗어나지 않고서 실시될 수 있다. 또한, 각종 실시태양들의 측면들이 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수 있음은 물론이다. 게다가, 당 업계의 통상의 숙련인은, 상기한 설명이 단지 예일 뿐, 본 발명을 제한하려는 것이 아님을 알 수 있을 것이다.

Claims

흡연가능한 담배를 포함하는 컬럼, 및

피막형성 조성물로 처리된 불연속 영역들을 포함하고, 처리된 영역들은 미처리 영역들에 의해 떨어져 있고, 처리된 영역들은 인화성을 감소시키기 충분한 범위 내의 투과도를 갖고, 종이 랩퍼에 도포되는 피막형성 조성물은 용액이 6 중량% 이상의 고형분 함량을 갖기 충분한 양으로 용액 중에 함유된 피막형성 물질을 포함하고, 피막형성 물질은 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 500 cP 미만의 점도를 갖는, 흡연가능한 담배의 컬럼을 둘러싸는 종이 랩퍼

를 포함하는 인화성 특성이 감소된 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 알기네이트를 포함하는 흡연 용품.
제2항에 있어서, 상기 알기네이트가 알긴산나트륨인 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 용액이 10 중량% 이상의 고형분 함량을 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 250 cP 미만의 점도를 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 100 cP 미만의 점도를 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 처리된 영역이 약 40 코레스타 미만의 투과도를 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 구아검, 펙틴, 폴리비닐 알콜, 셀룰로스 유도체, 전분, 전분 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 처리된 영역이 약 1 cm^-1내지 약 5 cm^-1의 BMI를 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 처리된 영역이 종이 랩퍼 상에 인쇄된 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 종이 랩퍼의 미처리 영역이 약 60 코레스타 초과의 투과도를 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 처리된 영역이 흡연 용품을 따라 길이방향으로 배치된 다수개의 불연속 원주형 밴드들을 포함하는 흡연 용품.
제12항에 있어서, 상기 밴드들이 약 5 mm 내지 약 50 mm의 거리로 서로 이격되어 있고, 밴드들이 약 3 mm 초과의 폭을 갖는 흡연 용품.
제1항에 있어서, 상기 처리된 영역이 시트레이트를 추가로 포함하고, 이 시트레이트가 랩퍼의 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로 밴드 내에 존재하는 흡연 용품.
피막형성 조성물로 처리된 불연속 영역들을 포함하고, 처리된 영역들은 미처리 영역들에 의해 떨어져 있고, 처리된 영역들은 랩퍼를 포함하는 흡연 용품의 인화성을 감소시키기 충분한 범위 내의 투과도를 갖고, 종이 랩퍼에 도포되는 피막형성 조성물은 용액이 6 중량% 이상의 고형분 함량을 갖기 충분한 양으로 용액 중에 함유된 피막형성 물질을 포함하고, 피막형성 물질은 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 500 cP 미만의 점도를 갖는, 흡연가능한 충전제를 둘러싸도록 디자인된 종이 웹

을 포함하는 인화성 특성이 감소된 흡연 용품을 제공하는 흡연 용품용 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 알기네이트를 포함하는 종이 랩퍼.
제16항에 있어서, 상기 알기네이트가 알긴산나트륨인 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 용액이 10 중량% 이상의 고형분 함량을 갖는 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 250 cP 미만의 점도를 갖는 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 100 cP 미만의 점도를 갖는 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 구아검, 펙틴, 폴리비닐 알콜, 셀룰로스 유도체, 전분, 전분 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 처리된 영역이 종이 랩퍼 상에 인쇄된 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 종이 랩퍼의 미처리 영역이 약 60 코레스타 초과의 투과도를 갖는 종이 랩퍼.
제15항에 있어서, 상기 처리된 영역이 흡연 용품을 따라 길이방향으로 배치된 다수개의 불연속 원주형 밴드들을 포함하고, 상기 밴드들이 약 3 mm 초과의 폭을 갖고, 밴드들이 약 5 mm 내지 약 50 mm의 거리로 서로 이격되어 있는 종이 랩퍼.
종이 웹으로 구성되는 종이 랩퍼를 제공하는 단계, 및

피막형성 조성물을 특정 위치에서 상기 종이 랩퍼에 도포하는 단계

를 포함하고,

여기서 상기 피막형성 조성물은 상기 랩퍼 상에 처리된 불연속 영역들을 형성하고, 처리된 영역들은 미처리 영역들에 의해 떨어져 있고, 처리된 영역들은 인화성을 감소시키기 충분한 범위 내의 투과도를 갖고, 피막형성 조성물은 용액이 6 중량% 이상의 고형분 함량을 갖기 충분한 양으로 용액 중에 함유된 피막형성 물질을 포함하고, 피막형성 물질은 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 500 cP 미만의 점도를 갖는 것인,

흡연 용품 내에 혼입될 때 감소된 인화성 특성을 갖는 종이 랩퍼의 제조 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 알기네이트를 포함하는 방법.
제26항에 있어서, 상기 알기네이트가 알긴산나트륨인 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 물질이, 용액이 15 중량% 이상의 고형분 함량을 갖도록 용액 중에 존재하는 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 250 cP 미만의 점도를 갖는 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 100 cP 미만의 점도를 갖는 방법.
제25항에 있어서, 상기 처리된 영역이 약 40 코레스타 미만의 투과도를 갖는 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 물질이 구아검, 펙틴, 폴리비닐 알콜, 셀룰로스 유도체, 전분, 전분 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질인 방법.
제25항에 있어서, 상기 처리된 영역이 약 1 cm^-1내지 약 5 cm^-1의 BMI를 갖는 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 조성물이 종이 랩퍼 상에 인쇄되는 방법.
제34항에 있어서, 상기 피막형성 조성물이 다중-패스 작업으로 종이 랩퍼 상에 인쇄되는 방법.
제25항에 있어서, 상기 처리된 영역이 흡연 용품을 따라 길이방향으로 배치된 다수개의 불연속 원주형 밴드들을 포함하고, 상기 밴드들이 3 mm 초과의 폭을 갖고, 밴드들이 약 4 mm 내지 약 30 mm의 거리로 서로 이격되어 있는 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 조성물이 그라비어 인쇄를 사용하여 종이 랩퍼에 도포되는 방법.
제25항에 있어서, 상기 피막형성 조성물이 종이 랩퍼의 중량을 기준하여 약 30 중량% 이하의 양으로 처리된 불연속 영역으로 종이 랩퍼에 도포되는 방법.
충전제를 함유하는 종이 웹으로 구성되는 종이 랩퍼를 제공하는 단계, 및

피막형성 조성물을 특정 위치에서 상기 종이 랩퍼에 인쇄하여 랩퍼 상에 처리된 불연속 영역들을 형성하는 단계

를 포함하고,

여기서 상기 처리된 영역들은 미처리 영역들에 의해 떨어져 있고, 처리된 영역들은 흡연 용품이 자유 연소 상태에서 자기 소화되지 않으면서 흡연 용품의 인화성을 감소시키기 충분한 범위 내의 투과도를 갖고, 피막형성 조성물은 알기네이트를 함유하는 수용액을 포함하고, 이 용액은 8 중량% 이상의 고형분 함량을 갖도록 하는 양으로 알기네이트를 함유하고, 알기네이트는 25℃에서 3 중량% 용액으로 존재할 때 약 250 cP 미만의 점도를 갖고, 처리된 영역들은 흡연 용품 내로 혼입될 때 종이 랩퍼의 길이를 따라 원주형 밴드들을 형성하고, 처리된 영역들은 약 30 코레스타 미만의 투과도 및 약 5 cm^-1미만의 BMI를 갖고, 피막형성 조성물은 랩퍼의 중량을 기준하여 약 2 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 처리된 영역 내의 종이 랩퍼에 도포되는 것인,

흡연 용품 내에 혼입될 때 감소된 인화성 특성을 갖는 종이 랩퍼의 제조 방법.