KR20110069841A

KR20110069841A - 저연소성의 궐련용 권지

Info

Publication number: KR20110069841A
Application number: KR1020117010367A
Authority: KR
Inventors: 타카시 코미나미
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-06-23
Also published as: TW201026243A; TWI377915B; EP2348156B1; RU2466662C1; CA2742669A1; US20110209718A1; KR101342839B1; ES2638451T3; EP2348156A4; PL2348156T3; JP5228061B2; HK1219121A1; EP2348156A1; US9903071B2; JPWO2010055806A1; WO2010055806A1; CN102216526A; CN105297548A

Abstract

저연소성의 궐련용 권지는, 베이스 권지와, 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비한다. 연소 억제 영역은, 저메톡실펙틴을 도포하여 형성된 것이다.

Description

저연소성의 궐련용 권지{WRAPPING PAPER FOR LOW IGNITION PROPENSITY CIGARETTE}

본 발명은, 저연소성의 궐련용 권지에 관한 것이다.

흡연에 제공되는 궐련은, 통상의 흡연 상태에 있어서는 연소를 계속하는 한편, 흡연자의 부주의 등에 의해 마루 등에 낙하했을 경우, 그 불씨로부터 마루 등에의 연소를 일으키기 어려운 것이 바람직하다. 오늘의 이와 같은 사정을 근거로 하여, 예를 들면 일본국 특허공표공보 2004-512849호에 있어서는, 권지에 필름 형성 조성물을 밴드상으로 도포하고, 도포된 부분의 권지의 통기도를 저하시키는 것에 의해, 착화 상태의 궐련이 낙하했을 경우에 연소를 방지하는 기능을 갖게 한 궐련용 권지가 제안되어 있다. 여기에서 필름 형성 조성물로서는, 알기네이트, 펙틴, 실리케이트, 카르복실메틸셀룰로오스, 다른 셀룰로오스 유도체, 구아검(gua gum), 전분, 개질 전분, 폴리아세트산비닐, 및 폴리비닐알코올 등이 예시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에서는, 필름 형성 조성물이 도포된 권지의 실제의 연소성은 측정되어 있지 않다.

한편 본 발명자들은, 여러 가지의 물질 중, 펙틴을 권지에 도포하여, 당해 권지의 실제의 연소성을 검토한 바, 도포된 펙틴의 에스테르화도(DE값:DE:Degree of Esterification)의 차이에 의해, 동일한 도포량으로 비교했을 경우에 발현하는 연소 억제 성능이 다른 것을 발견했다.

따라서, 본 발명의 과제는, 적은 펙틴 도포량으로 양호한 연소 억제 효과를

나타내는 궐련용 권지를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 베이스 권지와, 상기 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비하고, 상기 연소 억제 영역은, 저메톡실펙틴을 도포하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 저연소성의 궐련용 권지가 제공된다.

본 발명의 하나의 태양에 의하면, 본 발명의 궐련용 권지는, ASTM E-2187-04에 따라서 측정하여 0~25%의 PFLB값을 나타내는 권련을 제공한다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 베이스 권지는, 15~30g/㎡의 평량을 가진다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 저메톡실펙틴은, 도포부의 면적

1㎡ 당 2.0g 이하의 비율로 도포된다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 연소 억제 영역은, 당해 권지를 담배 로드에 권장했을 때, 담배 로드의 긴 방향으로 연장하고, 담배 로드의 원주 방향으로 서로 이간하는 복수의 스트라이프의 형태에 있다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 연소 억제 영역은, 당해 권지를 담배 로드에 권장했을 때, 담배 로드의 원주 방향으로 연장하여, 담배 로드의 긴 방향으로 서로 이간하는 복수의 원환대의 형태에 있다

발명을 실시하기 위한 형태

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 궐련용 권지는, 베이스로 되는 권지(베이스 권지)에, LM펙틴으로 이루어지는 연소 억제제가 도포된, 복수의 연소 억제 영역을 이간하여 설치한 것이다.

베이스 권지는, 통상의 아마 펄프를 베이스로 하는 통상의 궐련용 권지이다. 이러한 베이스 권지는, 통상, 탄산칼슘 등의 탄산염, 수산화칼슘, 수산화마그네슘 등의 수산화물과 같은, 일반적으로 사용되고 있는 충전재를 2g/㎡ 이상의 비율로 함유한다. 충전재는, 2~8g/㎡의 비율로 베이스 권지에 함유될 수 있다. 또한, 베이스 권지는, 통상, 15~30g/㎡의 평량을 가진다. 평량은, 20~28g/㎡인 것이 바람직하다. 베이스 권지의 고유 통기도는, 통상, 10~80코레스타 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(LM펙틴)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 있는 한편, 담배 로드의 원주 방향으로 연장하여, 담배 로드의 긴 방향에 있어서 서로 이간하는 복수의 원환대의 형태로 설치할 수 있다.

본 발명에서는, LM펙틴을 연소 억제제로서 이용한다. 펙틴은, 일반적으로 α-D-갈락트론산으로 이루어지는 다당(펙틴산)과, 펙틴산의 일부가 메틸에스테르화 된 펙티닌산으로 된다. 펙틴 전체에 차지하는 펙티닌산의 비율은 에스테르화도(DE:Degree of Esterification)라 불리우고, 50% 이상의 DE를 가지는 펙틴은 HM(고메톡실) 펙틴, 50% 미만의 DE값을 가지는 펙틴은 LM(저메톡실)펙틴이라 불리우고 있다.

펙틴은 식물 조직 중에서는 셀룰로오스 등과 결합하여 물에 불용인 성분으로서 존재하고 있다. 산성 용액으로 추출한 펙틴은 대부분이 HM펙틴으로, LM펙틴을 제조하는 경우는 갈락트론산의 C-6위치의 부분을 산, 알칼리, 효소 혹은 암모니아를 이용하여 탈메틸화한다. 이 탈메틸화의 정도에 대응하는 여러 가지의 DE를 가지는 LM펙틴이 시판되고 있다.

또한, HM, LM펙틴 모두 겔화능을 가지지만, 양자의 겔화 기구는 차이가 있다. 즉 HM펙틴은 약 55% 이상의 당, pH3.5 이하에서 열불가역성의 겔을 형성하는 한편, LM펙틴은 당, pH, 고형분의 양에는 관계 없고, 칼슘, 마그네슘 등의 다가 금속 이온의 존재에서 겔화한다. LM펙틴의 겔화 기구는, 다가 금속 이온(예를 들면 Ca²⁺)이 펙틴 분자의 카르보키실기간에 가교를 형성하는 이온 결합에 의한 것, 및 고립 전자쌍과 다가 금속 이온의 배위결합에 의하는 것이라고 생각되고 있다.

본 발명에 있어서, LM펙틴은, 비교적 농후한 수용액(1~12중량% 농도)의 형태로, 예를 들면 그라비아 인쇄법에 의해, 베이스 권지에 도포할 수 있다. LM펙틴의 수용액은 산성이므로, 베이스 권지에 함유되는 수난용성의 충전재인 탄산칼슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘을 용해하고, 다가 양이온(칼슘 이온, 마그네슘 이온)을 해리시킬 수 있다. 해리한 다가 양이온은, 상기 겔화 기구에 의해 LM펙틴을 겔화시켜, 강고한 LM펙틴 겔이 생성한다. 이것에 의해, 비교적 적은 LM펙틴량에서도 피막을 형성할 수 있다. 상술한 베이스 권지 중의 충전재의 양은, 이러한 LM펙틴의 겔화에 충분한 것이다.

본 발명의 궐련용 권지는, 상기 LM펙틴을 도포하는 것에 의해, ASTM E-2187-04에 따라서 측정하여 0~25%, 바람직하게는 0~5%의 PFLB(percent full-length burn)값을 나타내는 궐련(상기 권지로 담배 충전재를 권장한 궐련)을 제공할 수 있다. 일반적으로, LM펙틴의 도포량(건조 기준)은, 도포부의 면적 1㎡ 당 2g 이하인 것이 바람직하다.

LM펙틴은, 1.2g/㎡ 이상 2.0g/㎡ 이하의 도포량으로 거의 15% 이하의 PFLB값을 달성할 수 있다.

이하, 본 발명을 도 1 및 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 하나의 태양에 관련되는 스트라이프상 연소 억제 영역을 가지는 궐련용 권지로 권장된 궐련을 나타내는 일부 파단 개략 사시도이며, 도 2는, 본 발명의 다른 태양에 관련되는 원환대상 연소 억제 영역을 가지는 궐련용 권지로 권장된 궐련을 나타내는 일부 파단 개략 사시도이다.

도 1을 참조하면, 궐련(10)은, 본 발명의 궐련용 권지(12)에 의해 컬럼상으로 권장된 담배 충전재(13)로 이루어지는 담배 로드(11)를 갖는다. 담배 로드(11)은, 통상, 17mm~26mm의 원주길이, 및 49mm~90mm의 길이를 가진다. 담배 로드(11)의 기단(즉, 흡인방향 하류단)(11b)에는, 통상의 방법에 의해, 칩 페이퍼(14)를 이용하여 통상의 필터(15)를 부착할 수 있다.

본 발명의 권지(12)를 구성하는 베이스 권지(121)의 내면(담배 충전재와 접

하는 면)에는, 먼저 설명한 바와 같은 연소 억제제(LM펙틴)이 도포된 스트라이프상 영역(122)가 복수 형성되고, 연소 억제 영역을 규정하고 있다. 이들 스트라이프상 연소 억제 영역(122)는, 담배 로드(11)의 원주 방향에 있어서 서로 이간하여 형성되어 있다.

서로 인접하는 스트라이프상 연소 억제 영역(122)의 사이에는, 연소 억제제가 도포되어 있지 않은 통상 연소 영역(123)이 규정되어 있다. 이 영역(123)은, 베이스 권지(121)의 부분에 의해 구성되어 있으므로, 베이스 권지(121) 그 자체와 동일하게 통상의 흡연 상태로 연소할 수 있다. 따라서, 영역(123)은, 통상 연소 영역으로서 작용한다. 예를 들면, 스트라이프상 연소 억제 영역(122)는, 원주 방향의 폭이 1mm~6mm일 수 있다. 서로 인접하는 연소 억제 영역(122)의 간격은, 2mm~20mm인 것이 바람직하다.

도 1에 나타내는 궐련에 있어서는, 베이스 권지(121)의 선단으로부터 거리 d에 도달하는 영역에 연소 억제제가 도포되어 있지 않은 영역(124)를 설치할 수도 있다. 이 선단부의 연소 억제제를 도포하고 있지 않는 부분도 통상 연소 영역을 구성하고, 통상의 궐련의 1퍼프 또는 2퍼프로 연소하는 영역에 상당할 수 있다. 거리 d는, 담배 로드 선단(11a)로부터 10mm~25mm로 할 수 있다. 칩 페이퍼(14)에 의해 덮인 권지(121)의 부분에 대응하는 권지 내면에는 연소 억제 영역(122)를 형성할 필요는 특별히 없다.

도 2에 나타내는 궐련(20)은, 담배 충전재를 권장하는 궐련용 권지에 있어서의 연소 억제 영역의 구조가 다른 이외는, 도 1에 나타내는 궐련(10)과 동일한 구조를 가진다. 따라서, 도 2에 있어서, 도 1에 있어서의 구성요소와 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여서, 그 설명을 생략한다.

도 2에 나타내는 궐련(20)에 있어서, 담배 충전재(13)을 권장하는 궐련용 권지(21)은, 베이스 권지(121)에, 먼저 설명한 바와 같은 연소 억제제(LM펙틴)이 도포된 원환대상 영역(211)이 복수 형성되고, 연소 억제 영역을 규정하고 있다. 이들 원환대상 연소 억제 영역(211)은, 담배 로드(11)의 긴 방향에 대해 서로 이간하여 형성되어 있다.

서로 인접하는 원환대상 연소 억제 영역(211)의 사이에는, 연소 억제제가 도포되고 있지 않은 통상 연소 영역(212)가 규정되어 있다. 이 영역(212)는, 베이스 권지(121)의 부분에 의해 구성되어 있으므로, 베이스 권지(121) 그 자체와 동일하게 통상의 흡연 상태로 연소할 수 있다. 따라서, 영역(212)는, 도 1에 있어서의 영역(123)와 동일, 통상 연소 영역으로서 작용한다. 예를 들면, 원환대상 연소 억제 영역(211)은, 긴 방향의 폭이 4mm~7mm일 수 있다. 서로 인접하는 연소 억제 영역(24)의 간격은, 18mm~25mm인 것이 바람직하다.

그런데, 궐련(10), (20)을 선단(11a)에 있어서 착화하고, 흡인하여 궐련을 연소시키면, 통상 연소 영역(123), (212)에서는, 통상의 궐련과 동일하게 연소할 수 있고, 끽미를 맛볼 수 있다. 그러나, 착화 상태로 궐련(10), (20)을 카페트, 다다미, 목제 제품, 옷감, 의복 등의 가연물상에 놓는 경우, 연소 억제 영역(122), (211)과 가연물에 의한 흡열이 더불어, 궐련(10), (20)은 소화하여, 가연물의 연소가 억제된다.

본 발명에 의하면, 저메톡실(LM) 펙틴을 연소 억제제로서 권지에 도포하는 것에 의해서, 적은 도포량으로 양호한 연소 억제 효과를 나타내는 저연소 특성의 궐련용 권지가 제공된다.

도 1은, 본 발명의 하나의 태양에 관한 궐련용 권지에 의해 권장된 궐련의 일례를 나타내는 일부 파단 개략 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 다른 태양에 관한 궐련용 권지에 의해 권장된 권련의 일례를 나타내는 일부 파단 개략 사시도이다.

실시예

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

실시예, 비교예

본 실시예 및 비교예에서 이용한 펙틴은, 모두 CP kelco사로부터의, 각각에 관하여 DE값이 규정된 제품이다. 이들의 펙틴의 제품명과 DE값을 표 1에 나타낸다.

다음에, 표 2~4에 나타내는 사양의 베이스 권지(모두 폭 27mm, 길이 1.500m；충전재:탄산칼슘, 연소 조절제:시트르산나트륨)에, 펙틴의 3~6중량% 수용액을 길이 방향으로 7mm의 일정 폭으로, 20mm의 일정 간격으로 호상으로 다이렉트 그라비아 방식으로 도포(인쇄)하여 펙틴 도포 영역을 설치했다. 얻어진 권지에 관하여, 펙틴의 총 도포량을 하기 수법에 의해 측정했다.

<펙틴 정량법>

본 측정은, 펙틴 추출액을 진한황산과 함께 가열한 후에 칼바졸을 더하는 것에 의해, 펙틴을 구성하는 갈락트론산과 칼바졸이 적자색의 발색을 나타내는 것에 근거한다.

본 측정은, 신식품분석법(페이지 232~235)에 기재되어 있는 칼바졸 비색법에 준거하여 행했다. 펙틴을 도포한 권지를, 길이 0.8m, 폭 27mm(약 0.5g)로 절단하고, 더욱이 이것을 5mm각으로 세단했다. 세단된 권지를 4중량% 농도의 헥사메타인산나트륨 수용액 30mL 중에 투입하고, 탕욕 중 70℃에서 30분간 가열한 후, 상등액을 추출했다. 추출 잔사에 관하여 동일한 추출 조작을 3회 반복하여 행하여, 동일하게 상등액을 추출했다. 얻어진 모든 상등액을 합병하고, 용매(4중량% 농도의 헥사메타인산나트륨 수용액)을 더하여 전체의 체적을 100mL로 하고, 이것을 시험 용액으로 했다. 펙틴 표준 용액 및 시험 용액 1mL에 진한황산 3mL를 첨가하고, 100℃에서 10분간 가열 환류했다. 그 후 유수로 냉각하고, 0.05중량% 농도의 칼바졸의 에탄올 용액을 0.25mL 첨가하고, 실온에서 1.5시간 정색 반응을 행했다. 그 용액을 520nm로 비색 정량하여, 펙틴 총 도포량을 산출했다. 이 총 도포량의 값을 권지 면적에서 제거해, 본 측정에 이용한 권지 면적 1㎡ 당의 펙틴의 도포량을 산출했다. 권지의 폭이 27mm로, 펙틴이 도포된 부분의 폭이 7mm이므로, 산출된 권지 면적 1㎡ 당의 펙틴의 도포량의 값에 27/7을 곱하고, 펙틴이 도포된 부분의 면적 1㎡ 당의 펙틴의 도포량의 값을 얻었다.

<연소성 시험>

얻어진 권지를 이용하여 아메리칸 브랜드살로 이루어지는 담배 로드를 권장하고, 궐련 연소 선단으로부터 5mm의 폭을 비워 제 1의 도포 영역이 배치되도록 절단했다. 각 궐련에 있어서, 궐련 길이는 59mm이고, 펙틴 도포 영역은 2개였다. 얻어진 궐련에 관하여, ASTM E-2187-04에 따라서 연소성 시험을 행하고, PFLB(percent full-length burn) 값을 측정했다.

펙틴이 도포된 부분의 면적 1㎡ 당의 펙틴의 도포량이 1.5, 2.0 및 2.5g의 경우에 있어서의, 펙틴의 DE값과 PFLB값과의 관계를 각각 표 2, 3 및 4에 나타낸다.

더욱이, 0% 및 25%의 PFLB값을 달성하기 위해서 필요한 최소의 연소 억제제(펙틴) 도포량과 펙틴의 DE값과의 관계를 각각 표 5 및 표 6에 나타낸다.

표 2~4로부터 알 수 있는 바와 같이, 동일한 도포량으로 비교했을 경우, HM펙틴을 이용했을 경우보다도, LM펙틴을 이용하는 쪽이 보다 낮은 PFLB값이 얻어졌다. 즉 1.5g/㎡의 도포량의 경우, LM펙틴을 이용한 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3에 있어서는 12% 이하의 양호한 PFLB값이 얻어진 것에 대해서, HM펙틴을 이용한 비교예 1-1, 비교예 1-2 및 비교예 1-3에 있어서 얻어진 PFLB값은 49% 이상이었다(표 2). 또한, 2.0g/㎡의 도포량의 경우, LM펙틴을 이용한 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 실시예 2-3에 있어서는 모두 0%의 PFLB값이 얻어졌다(표 3). 그러나 2.5g/㎡의 도포량의 경우는, 펙틴의 도포량 자체가 많기 때문에, HM펙틴과 LM펙틴과의 사이에서, PFLB값에 유의한 차이는 볼 수 없었다(표 4).

한편 동일한 PFLB값을 얻기 위해서는, LM펙틴을 이용하는 쪽이 도포량을 낮게 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다(표 5 및 표 6). 즉 0%의 PFLB값을 얻기 위해서는, LM펙틴을 이용했을 경우에 있어서 1.5~1.7g/㎡의 최소 도포량으로 마무리 되지만, HM펙틴의 경우는 2.3~2.7g/㎡의 최소 도포량을 필요로 했다. 또한 25%의 PFLB값을 얻기 위해서는, LM펙틴을 이용했을 경우에 있어서 1.3~1.5g/㎡의 최소 도포량으로 마무리 되지만, HM펙틴의 경우는 1.7~2.5g/㎡의 최소 도포량을 필요로 했다.

10, 20 … 궐련
11 … 담배 로드
11a, 21a … 담배 로드의 선단
11b, 21b … 담배 로드의 기단
12, 21 … 권련용 권지
121 … 베이스 권지
122, 211 … 연소 억제 영역
123, 212 … 통상 연소 영역
124 … 선단부의 통상 연소 영역
13 … 담배 충전재
14 … 칩 페이퍼
15 … 필터

Claims

베이스 권지와, 상기 베이스 권지의 한쪽의 표면에 서로 이간하여 설치된 복수의 연소 억제 영역을 구비하고, 상기 연소 억제 영역은, 저메톡실펙틴을 도포하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 저연소성의 궐련용 권지.
제 1항에 있어서, ASTM E-2187-04에 따라서 측정하여 0~25%의 PFLB값을 나타내는 궐련을 제공하는 것을 특징으로 하는 궐련용 권지.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 베이스 권지가, 15~30g/㎡의 평량을 가지는 것을 특징으로 하는 궐련용 권지.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저메톡실펙틴이, 도포부의 면적 1㎡ 당 2.0g 이하의 비율로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 궐련용 권지.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연소 억제 영역이, 당해 권지를 담배 로드에 권장했을 때, 담배 로드의 길이 방향으로 연장하고, 담배 로드의 원주 방향으로 서로 이간하는 복수의 스트라이프의 형태에 있는 궐련용 권지.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연소 억제 영역이, 당해 권지를 담배 로드에 권장했을 때, 담배 로드의 원주 방향으로 연장하고, 담배 로드의 긴 방향으로 서로 이간하는 복수의 원환대의 형태에 있는 궐련용 권지.