KR20090119881A - 저연소성의 궐련용 권지 - Google Patents

Abstract

본 발명의 궐련용 권지는, 베이스 권지(12)와, 베이스 권지(12)의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역(14)을 구비하고, 연소 억제 영역(14)은, 900 이상의 중합도를 가지는 폴리비닐알코올, 또는 3중량% 수용액이 20℃에서 측정하여 5~30mPaㆍs의 점도를 나타내는 폴리비닐알코올을 도포하여 형성되어 있다.

Description

저연소성의 궐련용 권지{SLOW-BURN-EXTENSION CIGARETTE WRAPPING PAPER}

본 발명은, 저연소성의 궐련용 권지에 관한 것이다.

궐련이 끽연자의 부주의 등에 의해 마루 등에 낙하했을 경우, 그 불씨로부터 마루 등에 연소하기 어렵도록, 권지에 필름 형성 조성물을 밴드상으로 도포하고, 도포된 부분의 권지의 통기도를 저하시킨 궐련용 권지(일본 특허공표공보 2004-512849호 참조)가 제안되어 있다. 필름 형성 조성물로서는, 알기네이트, 펙틴, 실리케이트, 카르복시메틸셀룰로오스, 다른 셀룰로오스 유도체, 구아검(guar gum), 전분, 개질 전분, 폴리아세트산비닐, 및 폴리비닐알코올 등이 예시되어 있다.

그러나, 일본 특허공표공보 2004-512849호에서는, 필름 형성 조성물이 도포된 권지의 실제의 연소성은 측정되어 있지 않다.

발명의 개시

본 발명자들은, 여러 가지의 물질 중, 폴리비닐알코올에 관하여 권지의 실제의 연소성에 미치는 그 효과를 검토한 바, 폴리비닐알코올의 중합도 또는 점도에 의해, 동일한 연소성을 나타내기 위해서 필요로 하는 도포량이 다른 것을 발견했다.

즉, 본 발명은, 비교적 적은 도포량으로, 뛰어난 저연소 특성을 나타내는 궐련용 권지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 해결하기 위해서, 본 발명의 제1의 측면에 의하면, 베이스 권지와, 상기 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간(離間)하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비하고, 상기 연소 억제 영역은, 900 이상의 중합도를 가지는 폴리비닐알코올을 도포하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 저연소성의 궐련용 권지가 제공된다.

또한, 본 발명의 제2의 측면에 의하면, 베이스 권지와, 상기 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비하고, 상기 연소 억제 영역은, 3중량% 수용액이 20℃에서 측정하여 5~30mPaㆍs의 점도를 나타내는 폴리비닐알코올을 도포하여 형성된 것이고, ASTM E-2187-04에 따라서 측정하여 0~5%의 PFLB값을 나타내는 궐련을 제공하는 것을 특징으로 하는 저연소성의 궐련용 권지가 제공된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 궐련용 권지는, 베이스로 되는 권지(베이스 권지)에, 소정의 중합도 또는 점도를 가지는 폴리비닐알코올로 이루어지는 연소 억제제가 도포된 복수의 연소 억제 영역을 이간하여 설치된 것이다.

베이스 권지는, 통상의 아마 펄프 등의 펄프를 베이스로 하는 통상의 궐련 권지이다. 이러한 베이스 권지는, 탄산칼슘, 탄산칼륨 등의 탄산염, 수산화칼슘, 수산화마그네슘 등의 수산화물과 같은 일반적으로 사용되고 있는 충전재를 2g/㎡ 이상의 비율로 함유할 수 있다. 충전재는, 2~8g/㎡의 비율로 베이스 권지에 함유 될 수 있다. 또한, 베이스 권지는, 통상, 15~30g/㎡의 평량을 가진다. 평량은, 20~28g/㎡인 것이 바람직하다. 베이스 권지의 고유 통기도는, 통상, 30~60코레스터 단위이다.

베이스 권지에는, 시트르산 또는 그 염(나트륨염, 칼륨염) 등의 연소 조절제를 첨가할 수도 있다. 통상, 연소 조절제는, 이것을 배합하는 경우, 베이스 권지 중에 2중량% 이하의 비율로 이용된다.

베이스 권지의 한쪽의 표면에는, 연소 억제제(폴리비닐알코올)의 도포에 의해 각각 형성되는 복수의 연소 억제 영역이 이간하여 설치되어 있다. 당해 권지를 담배 로드에 권장했을 때, 연소 억제 영역은, 담배 로드의 긴 방향으로 연장하고, 담배 로드의 원주 방향으로 서로 이간하는 복수의 스트라이프의 형태로 설치할 수 있다. 혹은 연소 억제 영역은, 담배 로드의 원주 방향으로 늘어나서, 담배 로드의 긴 방향에 있어서 서로 이간하는 복수의 원환대(円環帶)의 형태로 설치할 수 있다.

본 발명에서는, 폴리비닐알코올을 연소 억제제로서 이용한다. 본 발명의 하나의 태양에 있어서는, 중합도(모노머의 수)가 900 이상인 폴리비닐알코올을 이용한다. 이용하는 폴리비닐알코올의 중합도는, 3000~4000인 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 태양에 있어서는, 3중량% 수용액이 20℃에서 측정하여 5~30mPaㆍs의 점도를 나타내는 폴리비닐알코올을 이용한다. 폴리비닐알코올의 상기 점도는, 20~30mPaㆍs인 것이 바람직하다.

폴리비닐알코올의 중합도와, 점도는, 어느 정도 상관한다. 이와 같이 높은 중합도 또는 점도를 나타내는 폴리비닐알코올을 이용하는 것에 의해, 그 이외의 폴리비닐알코올을 이용했을 경우에 비해, 보다 소량의 도포량으로, 동일한 저연소성의 레벨을 달성할 수 있다.

본 발명의 궐련 권지는, 상기 폴리비닐알코올을 도포하는 것에 의해, ASTM E-2187-04에 따라서 측정하여 0~5%의 PFLB(percent full-length burn)값을 나타내는 궐련(상기 권지로 담배 충전재를 권장한 궐련)을 제공할 수 있다. 일반적으로, 폴리비닐알코올 연소 억제제의 도포량(건조 기준)은, 도포부의 면적 1㎡ 당 3g 미만인 것이 바람직하다. 도포량은, 0.2~2g/㎡로 충분한 저연소성을 달성할 수 있다.

본 발명의 저연소성 권지는, 담배살 등의 담배 충전재로 이루어지는 담배의 로드를 권장하는 것이고, 통상, 연소 억제제가 도포된 면을 담배 로드에 접한다.

도 1은, 연소 억제제가 원환대의 형태로 도포된 궐련용 권지로 권장된 궐련을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 궐련(10)은, 베이스 권지(12)에 의해 컬럼상으로 권장된 담배 충전재(13)로 이루어지는 담배 로드(11)를 가진다. 담배 로드(11)는, 통상, 17mm~26mm의 원주길이, 및 49mm~90mm의 길이를 가진다. 담배 로드(11)의 기단(基端)(즉, 흡인 방향 하류단)(11b)에는, 통상의 방법에 의해, 칩 페이퍼(17)를 이용하여 통상의 필터(18)를 부착할 수 있다.

베이스 권지(12)에는, 연소 억제제(폴리비닐알코올)가 도포된 원환대상(狀) 영역(14)이 복수 형성되고, 연소 억제 영역을 규정하고 있다. 이들 원환대상 연소 억제 영역(14)은, 담배 로드의 긴 방향에 있어서 서로 이간하여 형성되어 있다.

서로 이웃하는 원환대상 연소 억제 영역(14)의 사이에는 연소 조절제가 도포되어 있지 않은 통상 연소 영역(15)이 규정되어 있다. 이 영역(15)은, 베이스 권지(12)의 부분에 의해 구성되어 있으므로, 베이스 권지(12) 그 자체와 동일하게 통상의 끽연 상태로 연소할 수 있다. 따라서, 영역(15)은, 통상 연소 영역으로서 작용한다. 예를 들면, 원환대상 연소 억제 영역(14)은, 2개~3개 설치할 수 있다. 또한, 원환대상 연소 억제 영역(14)은, 긴 방향의 폭이 4mm~7mm일 수 있고, 두께는, 통상, 0.1~5㎛일 수 있다. 서로 이웃하는 연소 억제 영역(14)의 간격은, 18mm~25mm인 것이 바람직하다.

도 1에 나타내는 궐련에 있어서는, 그 선단으로부터 거리 d까지 도달하는 영역(16)에는, 연소 억제제가 도포되어 있지 않다. 이 선단부의 연소 억제제를 도포하고 있지 않은 부분도 통상 연소 영역(16)을 구성하고, 통상의 궐련의 1 퍼프 또는 2 퍼프로 연소하는 영역에 상당할 수 있다. 거리 d는, 담배 로드 선단(11a)으로부터 10mm~25mm로 할 수 있다. 칩 페이퍼(17)에 의해 덮인 권지(12)의 부분에 대응하는 권지 내면에는 연소 억제 영역(14)을 형성할 필요는 특별히 없다.

그런데, 궐련(10)을 궐련 로드(11)의 선단(11a)에서 착화(着火)하고, 흡인하여 궐련을 연소시키면, 통상 연소 영역(15)에서는, 통상의 궐련과 동일하게 연소할 수 있어, 끽미를 맛볼 수 있다. 그러나, 착화 상태에서 궐련(10)을 카페트, 다다미, 목제 제품, 옷감, 의복 등의 가연물 위에 두었을 경우, 연소 방향에 존재하는 연소 억제 영역(14)과 가연물에 의한 흡열이 서로 작용하여, 궐련(10)은 소화하고, 가연물의 연소가 억제된다.

도 1은, 본 발명의 하나의 태양에 관련되는 궐련용 권지에 의해 권장된 궐련의 일례를 나타내는 일부 파단 개략 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 그들의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1~4, 및 비교예 1~4

우선, 본 실시예 및 비교예에서 이용한 폴리비닐알코올의 중합도, 점도, 비누화도를 하기 표 1에 나타낸다. 사용한 폴리비닐알코올은 모두 와코순약제의 것이다.

표 1에 나타내는 점도는, 폴리비닐알코올의 3중량% 수용액 200g을 200mL 또는 300mL의 비이커에 넣고, 이 비이커를 항온 수조에 넣고, 수용액의 온도를 20±0.5℃로 유지하고, 기포가 들어가지 않도록 유리봉으로 조용하게 약 1분간 휘저어 뒤섞은 후, 10분간 정치하고 나서 B형 점도계로 측정한 결과이다.

다음에, 표 2에 나타내는 사양의 베이스 권지(폭 27mm, 길이 1.500m；충전재：탄산칼슘, 연소 조절제：시트르산나트륨)에, 연소 억제제(폴리비닐알코올)의 3중량% 수용액을 긴 방향으로 7mm의 일정 폭으로, 20mm의 일정 간격으로 호상(縞狀)으로 다이렉트 그라비아 방식으로 도포(인쇄)하여 합계 56개의 연소 억제제 도포 영역을 설치했다. 얻어진 권지에 관하여, 폴리비닐알코올의 총 도포량을 하기 수법에 의해 측정했다. 결과를 표 2에 병기한다.

<폴리비닐알코올의 총 도포량의 측정>

본 측정은, 폴리비닐알코올이 붕산과 콜로이드 화합물을 형성하고, 이 붕산-폴리비닐알코올 콜로이드가 청색을 나타내는 것에 근거한다.

상기 연소 억제제를 도포한 권지(폭 27mm, 길이 1.500m)(약 1.Og)를 1mm 각으로 절단한 후, 증류수 100mL를 가하고, 70℃의 항온조 중에서 충분히 추출했다. 추출액 5mL에, 미리 조제한 4중량% 붕산 수용액 15mL를 가하여 교반한 후, 요오드 수용액 3mL를 첨가하고, 그 혼합액이 50mL로 되도록 물을 가하여 측정 시료 용액을 조제했다. 이 측정 시료 용액에 관해서, 피크 파장을 690nm로 설정한 자외·가시 흡광 광도계에 의해 690nm에 있어서의 흡광도를 측정했다. 얻어진 흡광도는, 미리 제작한 흡광도-농도 검량선을 이용하여 농도로 환산하여, 그 권지의 총 도포량으로 했다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~4의 것은, 연소 억제제(폴리비닐알코올)가 도포된 부분의 면적 1㎡ 당 연소 억제제의 도포량이 1.0~2.7g이었다. 연소 억제제의 도포량을 권지 면적 당으로 환산하는 경우에는, 이 값에 7/27를 곱한다.

얻어진 권지를 이용하여 아메리칸 브렌드 살(필터를 붙이지 않은 경우의 타르량：19~20mg)으로 이루어지는 담배 로드를 권장하고, 궐련 연소 선단으로부터 5mm의 폭을 비워 제1의 도포 영역이 배치되도록 절단했다. 한 개 당의 궐련길이는 59mm이며, 연소 억제제 도포 영역은 2개이었다.

얻어진 궐련에 관해서, ASTM E-2187-04에 따라서 연소성 시험을 행하여, PFLB(percent full-length burn)값을 측정했다. 또한, 이들 궐련 시료에 관하여 이하의 수법에 의해, 궐련 시료 1개 당의 주류연 중의 CO량, 퍼프 회수 및 타르량을 측정했다. 더하여, 측정한 CO량과 타르량으로부터, CO/타르비(C/T비)를 산출했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

<CO량 및 퍼프 회수의 측정>

CO량의 측정에는, FILTRONA사제의 8개 걸이 리니어형 흡연기(SM342)를 이용하여, 담배연기를 포집했다. 궐련 시료의 연소는, ISO 기준에 근거하여, 35mL/2초의 흡인을 60초 간격으로 행하고, 유리 섬유 필터를 통과한 연기를 가스 백에 포집했다. 궐련 시료는, 기준의 연소길이(궐련의 착화단으로부터 51mm(권지와 칩페이퍼의 경계로부터 선단측 8mm))에 도달한 시점에서 흡인을 정지했다. 여기까지의 퍼프 회수를 기록했다. 연소 후, 궐련 시료 중에 잔존하는 가스를 포집하기 위하여, 불씨를 절제한 후, 3회의 빈 퍼프를 행했다. 이와 같이 하여, 궐련 시료의 가스를 가스 백에 포집하고, 전체 입상 물질(TPM)을 유리 섬유 필터에 포집했다.

포집한 가스 백을 이용하여, FILTRONA사제의 CO 측정 장치에 의해, 궐련 시료 1개 당의 CO량을 측정했다.

<타르량의 측정>

상기 CO량 측정 때, 유리 섬유 필터에 포집된 입자 성분으로부터 거친 타르량을 칭량한 후, 필터를 혈청병에 넣고, 2-프로파놀(와코순약사제 GC그레이드) 10mL와 함께 20분간 격렬하게 진탕했다. 추출액을 바이알병에 여과ㆍ주입했다. 이것을 가스 크로마토그래피에 걸고, 물 및 니코틴량을 측정했다. 정량은 내부 표준법으로 행하고, 거친 타르량으로부터 물 및 니코틴량을 뺀 값을 타르량으로 했다.

비교예 3 및 4의 결과를 보면, 폴리비닐알코올 P500을 이용했을 경우, 비교예 1~2의 경우에 비해, PFLB는 저하하지만, 도포량을 2.7g/㎡의 도포량까지 도포하여도 0~5%의 PFLB값은 달성할 수 없다. 이에 대해, 폴리비닐알코올 P1000 및 P3500을 이용한 실시예 1~4에서는 모두 0~5%의 PFLB값을 달성할 수 있다. 또한, 비교예 3과 실시예 1, 및 비교예 4와 실시예 2의 결과를 보면, 동일한 도포량으로 전자의 PFLB값이 40~60%인데 대해, 후자의 PFLB값이 0~5%이며, 동일한 0~5% 값을 달성하기 위해서, 본 발명의 쪽이 적은 도포량으로 해결되는 것이 시사된다. 또한 실시예 1~4의 결과를 보면, 동일한 0~5%의 PFLB값을 달성하기 위해서, 폴리비닐알코올 P1000을 이용했을 때보다도, 폴리비닐알코올 P3500을 이용한 쪽이 적은 도포량으로 해결되는 것을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 베이스 권지와, 상기 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비하고, 상기 연소 억제 영역은, 900 이상의 중합도를 가지는 폴리비닐알코올을 도포하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 저연소성의 궐련용 권지.
2. 베이스 권지와, 상기 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비하고, 상기 연소 억제 영역은, 3중량% 수용액이 20℃에서 측정하여 5~30mPaㆍs의 점도를 나타내는 폴리비닐알코올을 도포하여 형성된 것이고, ASTM E-2187-04에 따라서 측정하여 0~5%의 PFLB값을 나타내는 궐련을 제공하는 것을 특징으로 하는 저연소성의 궐련용 권지.
3. 제 1항에 있어서, 상기 베이스 권지가, 15~30g/㎡의 평량을 가지는 것을 특징으로 하는 궐련용 권지.
4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리비닐알코올이, 도포부의 면적 1㎡ 당 3g 미만의 비율로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 궐련용 권지.
5. 제 1항에 있어서, 상기 연소 억제 영역이, 당해 권지를 담배 로드에 권장했 을 때, 담배 로드의 긴 방향으로 연장하고, 담배 로드의 원주 방향으로 서로 이간하는 복수의 스트라이프의 형태에 있는 궐련용 권지.
6. 제 1항에 있어서, 상기 연소 억제 영역은, 당해 권지를 담배 로드에 권장했을 때, 담배 로드의 원주 방향으로 늘어나, 담배 로드의 긴 방향에 있어서 서로 이간하는 복수의 원환대의 형태에 있는 궐련용 권지.

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