(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプおよび酸化チタンを填料として含むチップペーパーであって、
前記パルプの坪量（ｇｓｍ）をｘ、前記酸化チタンの坪量（ｇｓｍ）をｙとすると、ｘおよびｙは次式
３１≦ｘ＋ｙ＜３５
ただし、ｘ、ｙは２７≦ｘ＜３１，４≦ｙ＜８である、
を満たすチップペーパー。
【請求項２】
アルキルケテンダイマーをサイズ剤としてさらに含む請求項１記載のチップペーパー。
【請求項３】
サイズ度が５秒以下である請求項２記載のチップペーパー。
【請求項４】
請求項１記載のチップペーパーを備えるフィルター付きシガレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルター付きシガレットのフィルター部の最外層として捲かれる低坪量チップペーパーおよびこのチップペーパーを備えたフィルター付きシガレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルター付きシガレットは、シガレットロッドとフィルターとを突合せ、フィルターの外周面全体および突合せ部近傍のシガレットロッドの外周面部がチップペーパーで捲かれ、一体化されている。【０００３】
前記チップペーパーは、巻上時の要求品質である引張強度、巻上時、巻上品の外観要求品質である剛度、粉上がり隠蔽、デザイン上要求される不透明度およびフィルター近傍の適正燃焼を担保する難燃性等の機能特性を有すると共に、製造面、搬送時の軽量化から低坪量であることが望まれている。【０００４】
ところで、特許第２８７５１８４には酸化チタン、カオリンを填料として含むチップペーパーに用いられる難燃性原紙の発明が開示されている。しかしながら、この発明は填料の改良に関し、原紙は実施例に記載のように一般的な坪量（３７ｇｓｍ）に留まる。【０００５】
特開平１０−２１９５９９号公報には、特定の粒子サイズの炭酸カルシウムを含み、切断時の折断器具（刃など）の摩耗を低減したチッピングペーパーが開示されている。この公報の請求の範囲にはチッピングペーパーの坪量が３２ｇｓｍであることが記載されている。しかしながら、前記公報の発明は二酸化チタンをより安価なものに置換することを目的とし、その代替材料として特定の粒子サイズの炭酸カルシウムを用いているためチッピングペーパーとして要求される難燃性を犠牲にしている。【０００６】
したがって、前述したいずれの特許文献もチップペーパーの設計にあたり引張強度、剛度、不透明度および難燃性のようなチップペーパーの機能特性を満足しながら、低坪量領域を実現する記載は全くなく、その示唆もない。【０００７】
一方、坪量３１〜３５ｇｓｍのチップペーパー原紙も市場に流通しているのも事実である。しかしながら、これらの低坪量のチップペーパー原紙はパルプの配合や叩解度で引張強度を担保しているものの、柔らかく剛性に乏しいためにフィルター付きシガレットに適用する際の巻き上げ性、巻上品の品質が劣る。また、難燃性も不十分である。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、前述した課題を解決するためになされ、引張強度、剛度、不透明度および難燃性のようなチップペーパーの機能特性を満足しながら、低坪量を実現したチップペーパーおよびこのチップペーパーを備えたフィルター付きシガレットを提供する。
【０００９】
本発明の第１態様によると、パルプおよび填料としての酸化チタンを含むチップペーパーであって、
前記パルプの坪量（ｇｓｍ）をｘ、前記酸化チタンの坪量（ｇｓｍ）をｙとすると、ｘおよびｙは次式
３１≦ｘ＋ｙ＜３５
ただし、ｘ、ｙは２７≦ｘ＜３１，４≦ｙ＜８である、
を満たす低坪量チップペーパーが提供される。
【００１０】
本発明の第２態様によると、前記低坪量チップペーパーを備えたフィルター付きシガレットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、汎用原紙のパルプ量と引張強度および剛度の関係を示す図である。
【図２】図２は、特定量のパルプに炭酸カルシウムまたは酸化チタンを填料として添加したときの坪量と不透明度の関係を示す図である。
【図３】図３は、本発明のチップペーパーの低坪量化を実現する際のパルプ量と填料（酸化チタン）量の適正範囲を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るフィルターつきシガレットを示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る低坪量チップペーパーおよびフィルター付きシガレットを詳細に説明する。【００１３】
実施形態に係る低坪量チップペーパーは、パルプおよび填料としての酸化チタンを含むチップペーパーであって、前記パルプの坪量（ｇｓｍ）をｘ、前記酸化チタンの坪量（ｇｓｍ）をｙとすると、ｘおよびｙは次式：３１≦ｘ＋ｙ＜３５、ただし、ｘ、ｙは２７≦ｘ＜３１，４≦ｙ＜８である、を満たす。すなわち、実施形態に係るチップペーパーはパルプおよび酸化チタン（填料）を含み、坪量が３１ｇｓｍ以上３５ｇｓｍ未満で、パルプおよび酸化チタンの坪量がそれぞれ２７ｇｓｍ以上３１ｇｓｍ未満、４ｇｍｓ以上８ｇｍｓ未満である。【００１４】
パルプは、通常のチップペーパーに用いられているものであれば如何なるものでもよく、例えばＬ材（広葉樹）、Ｎ材（針葉樹）に分類される木材パルプや、バガス、亜麻、麻等の非木材パルプ、木材を単純に破砕した機械パルプ、化学処理により取り出したケミカルパルプを挙げることができる。【００１５】
酸化チタンは、平均粒径が０．３〜０．５μｍであることが好ましい。【００１６】
本発明者は、前述した低坪量のチップペーパーを次の知見に基づいて見出した。【００１７】
（１）低坪化における問題点
坪量３７ｇｓｍの汎用のチップペーパー原紙から組成等を何ら改良せずに、単純に３２ｇｓｍに低坪量化した場合における機能特性である引張強度、伸び、剛度、不透明度および白色度を調べた。その結果を下記表１に示す。なお、引張強度、伸び、剛度、不透明度および白色度は後述する実施例の測定方法によって測定した。
【表１】
0005608729.tif 000002
【００１８】
前記表１から明らかなように単純に３２ｇｓｍに低坪量化したチップペーパー原紙は引張強度の大きな減少が認められる。その上、剛度、不透明品質の低下が生じる。このため、単純な低秤量化はチップペーパー原紙として用いることができない。したがって、低坪量設計には引張強度、剛度、不透明度を担保するために、高度な設計検討が必要である。【００１９】
（２）引張強度および剛度の担保
試験的に汎用のチップペーパー原紙の組成を変更し、引張強度、剛度の関係について調査した。その結果を図１に示す。図１からチップペーパー原紙に配合されるパルプ量は十分な強度物性を担保するために最小限量必要であることを見出した。パルプ量は、剛度を担保するには２５ｇｓｍ以上、引張強度を担保するには２７ｇｓｍ以上であった。したがって、強度物性を満足するには２７ｇｓｍ以上のパルプ量が必要であることがわかった。言い換えれば、チップペーパー原紙として適正な強度物性を保つには坪量２７ｇｓｍが下限であることがわかった。【００２０】
一方、汎用のチップペーパー原紙のようにパルプ量が２７ｇｓｍに達しない場合、叩解度を上げて繊維密度を高める方法または繊維強度の強いＮ材を多用する方法もある。しかしながら、このようなチップペーパー原紙は後述する試験４，５のように剛度の低下を明らかに招く。【００２１】
（３）不透明度の担保
不透明度を担保するには所定量の填料が必要である。前述した強度物性を担保するための前提であるパルプ２７ｇｓｍで、段階的に填料である炭酸カルシウムを添加し、坪量と不透明度の関係について調べた。その結果を図２に示す。【００２２】
図２の結果から一般に填料である炭酸カルシウムのみの使用において、不透明度の適正値８０％を達するためには、８ｇｓｍの炭酸カルシウムが必要である。したがって、８０％の不透明度のチップペーパー原紙を得るには、最低限の坪量が３５ｇｓｍ（炭酸カルシウム２３ｗｔ％））になる。【００２３】
発明者はさらに低坪量設計の可能性を検討するために、填料を全量酸化チタンに置き換えて同様の試験を行った。その結果を図２に併記する。図２から４ｇｍｓの酸化チタン（ＴｉＯ2）量、つまり炭酸カルシウムに比べて極めて少ない酸化チタン（ＴｉＯ2）量で不透明度の適正値８０％を達成でき、坪量３１ｇｓｍ（酸化チタン１３ｗｔ％）を下限とするチップペーパーを得ることができた。【００２４】
（４）実施形態に係るチップペーパーの組成
前述した（１）〜（３）の考察から強度物性を担保するためにパルプの下限量を２７ｇｓｍ、および填料としての酸化チタンの含有量を少なくとも４ｇｓｍ、にすることを究明した。この究明結果から図３に示すパルプ量（ｇｓｍ）と填料量（ｇｓｍ）の関係を描き、図３に示す斜線部領域の坪量、すなわちパルプおよび酸化チタンを含み、前記パルプの坪量（ｇｓｍ）をｘ、前記酸化チタンの坪量（ｇｓｍ）をｙとすると、ｘおよびｙは次式：３１≦ｘ＋ｙ＜３５、ただし、ｘ、ｙは２７≦ｘ＜３１，４≦ｙ＜８である、を満たすことによって低坪量（３１ｇｓｍ以上３５ｇｓｍ未満）のチップペーパーを実現した。【００２５】
このような実施形態の係る低坪量のチップペーパーは、前記表１に示す物性、機能の適正値を満たす。すなわち、引張強度、剛度、不透明度、難燃性およびインキ定着性は、それぞれ
・引張強度：２６．０Ｎ以上（巻上時の要求品質）、
・剛度：ループスティッフネス２．０以上（巻上品のシワ不良に影響）、
・不透明度：８０％以上（粉上がり隠蔽、デザイン上要求される外観品質）、
・難燃性：（フィルター近傍の適正燃焼を担保）、
・インキ定着性：汎用品と同等、
を示す。【００２６】
実施形態に係る低坪量のチップペーパーにおいて、サイズ度を５秒以下にすることによってコルク地のような広い面積の印刷にあたってのインキの定着性を向上することが可能になる。【００２７】
すなわち、一般に填料として使用される炭酸カルシウムは構造的にポーラスであるため、印刷インキの定着性に優れ、インキ落ちのような印刷上の問題は発生し難い。一方、填料を炭酸カルシウムから全量酸化チタンに変更する実施形態に係るチップペーパーは、インキの定着性が比較的劣る。このため、シガレット製造時に広い面積の印刷を行なった場合、インキが剥がれ易く、製品汚損および機械汚れの原因となる恐れがある。【００２８】
このようなことから、サイズ度を５秒間以下と通常のサイズ度（２０秒程度）に比べて低く設定することによって、チップペーパーに対するインキの浸透性を高めた。その結果、インキ処方を変更することなくインキの定着性を向上させることが可能になった。なお、サイズ剤は以下に説明するハーキュレーサイジングテスター値として求めることができる。実施形態のチップペーパーにおいて、サイズ度はゼロを含む。【００２９】
ハーキュレーサイジングテスター値
これは、１９７５年に紙パルプ技術に係わる協会：ＴＡＰＰＩで暫定法として扱われた、広く知られた方法（TAPPI Provisional method T530-PM83）である。本発明は数多いサイズ度測定法の中から本装置（Hercules Sizing Tester kc-294）による測定法を選定し、サイズ度の評価を行なった。概略すると、金属リングの壁面よりなるフォルダーにチップペーパーから裁断した評価紙片を底にして挟み込み、装置にセットし、その中にナフトールグリーンを主剤とした染料を流し込んだ。流し込みの直後に計測スイッチを起動する。紙片に固有の浸透時間を経て、紙片裏面が染色液の緑色となり、一定の反射率になるまでの時間をサイズ度（秒）として記録した。なお、この測定においては反射率を８０％に設定した。【００３０】
サイズ度の低減は、チップペーパーに添加されるサイズ剤の使用量を低く抑えることにより達成できる。サイズ剤の例は、エマルションロジンサイズ、ロジンソープサイズ、アルケニルコハク酸ソープ、脂肪酸系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、ロジンエステル系サイズ、アルケニルケテンダイマー、スチレン系高分子サイズを含む。これらのサイズ剤は、単独もしくは混合物の形態で用いることができる。サイズ剤の中でアルキルケテンダイマーが好ましい。【００３１】
以上説明した実施形態に係る低坪量（例えば３２ｇｓｍの坪量）のチップペーパーは、次のような効果を奏する。【００３２】
・チップペーパーの厚さは、汎用チップペーパー（坪量３７ｇｓｍ）に比べて１４％薄く（４３μｍ厚から３７μｍ厚に減少）することができる。このため、チップペーパーを捲回したボビンの外径が汎用チップペーパーのそれと同等にした場合、約１５％の長尺化（３０００ｍｍから３５００ｍｍの長さに増大）が可能となる。その結果、シガレット製造時に１つのボビンあたりのシガレットの生産本数を約１５％増大でき、生産性の向上を図ることができる。【００３３】
・チップペーパーの重量は汎用チップペーパー（坪量３７ｇｓｍ）に比べて１４％低減できるため、輸送に関わるエネルギーを減少して環境、輸送コスト面で有益である。【００３４】
・汎用チップペーパーからの変更により、大幅なコスト増を伴わずに前記有益性を享受しつつ難燃性の付与が可能になる。【００３５】
・坪量３７ｇｓｍの難燃性原紙から変更すれば、前記有益性を享受しつつ原紙コストを削減することが可能である。【００３６】
次に、実施形態に係るフィルター付きシガレットを説明する。【００３７】
実施形態に係るフィルター付きシガレットは、前述した低坪量チップペーパーを備える。【００３８】
具体的なフィルター付きシガレットを図４を参照して詳細に説明する。フィルター付きシガレットはシガレットロッド１とフィルター２を突合せ、フィルター２の外周面全体および突合せ近傍のシガレットロッド１の外周面部分をチップペーパー３で捲回してシガレットロッド１とフィルター２を一体化した構造を有する。シガレットロッド１は、たばこ刻み４を巻紙５で円柱状に捲回することにより形成される。フィルター２は、例えばアセテート繊維またはパルプの不織布を束ねたり、折畳んだりして成形したフィルター材（図示せず）と、このフィルター材を円柱状に捲くプラグーペーパー（成形紙）６とから形成されている。チップペーパー３はパルプおよび填料としての酸化チタンを含み、パルプの坪量（ｇｓｍ）をｘ、酸化チタンの坪量（ｇｓｍ）をｙとすると、ｘおよびｙは次式：３１≦ｘ＋ｙ＜３５、ただし、ｘ、ｙは２７≦ｘ＜３１，４≦ｙ＜８である、を満たす。【００３９】
このような実施形態に係るフィルター付きシガレットは、前述した低坪量チップペーパーの効果からその機能特性（引張強度、剛度、不透明度および難燃性）を維持しつつ低重量化、低コスト化を図ることができる。【００４０】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例ではパルプ材料はＬ材およびＮ材を適比に混合した木材パルプを用い、炭酸カルシウムは平均粒径５μｍ、酸化チタンは平均粒径０．４μｍ、を有するものを用いた。【００４１】
（実施例１）
下記表２に示す組成を持つ４種のチップペーパーを用意した。なお、これらのチップペーパー（比較１、試験１〜３）はサイズ剤であるアルキルケタンダイマーの添加でサイズ度をそれぞれ２１秒、２３秒、２３秒、２３秒に調節した。各チップペーパーを以下の方法により引張強度、伸び、剛度、不透明度、白色度および厚さを測定した。その結果を下記表２に示す。【００４２】
１）引張強度
定速伸長型引張試験機（テンシロン型引張試験機）を用いた。チップペーパーから裁断した１５ｍｍ幅の紙片の長手方向の両端を測定器の可動つまみに固定した。可動部位を移動させ、一定速度で紙片が切れる直前の最大荷重を電気的に検出し、ニュートン単位で記録した（ＪＩＳ  Ｐ８１１３に準拠）。【００４３】
２）伸び
定速伸長型引張試験機（テンシロン型引張試験機）を用いた。チップペーパーから裁断した１５ｍｍ幅の紙片の長手方向の両端を測定器の可動つまみに固定した。可動部位を移動させ、一定速度で紙片が切れる直前の最大伸び量を電気的に検出し、％単位で記録した（ＪＩＳ  Ｐ８１１３に準拠）。【００４４】
３）剛度
ループスティフネステスター（株式会社東洋精機製作所製）を用いた。チップペーパーから裁断した１５ｍｍ幅の紙片の長手方向の両端を測定器の可動部位に固定した。その後、可動部位で両端の間隔を狭め、６２ｍｍ長の紙片で形成された紙片ループを作製した。紙片ループをセンサに当てたときの最大応力を信号で読み取り、ｇ単位で記録した。紙片ループに当てるセンサの可動量は紙片に当ててから２ｍｍに設定した。【００４５】
４）不透明度
フォトボルト方式の測定器を用い、チップペーパーから裁断した紙片を１枚毎に測定し、％単位で記録した。【００４６】
５）白色度
フォトボルト方式の測定器を用い、チップペーパーから裁断した紙片を光源からの光が透過しないように所定枚数重ねて測定し、％単位で記録した。【００４７】
６）厚さ
チップペーパーから裁断した紙片をデジタルマイクロメータで測定し、１枚毎にμｍ単位で記録した（ＪＩＳ  Ｐ８１１８に準拠）。
【表２】
0005608729.tif 000003
【００４８】
前記表２から明らかなように本発明の試験１〜３の低坪量（３２〜３４ｇｓｍ）チップペーパーは、坪量が３７ｇｓｍ、填料が炭酸カルシウムである汎用品の比較１のチップペーパーに遜色のない機能特性を有し、高い品質を持つことがわかる。【００４９】
（実施例２）
下記表３に示す２種のチップペーパーを用意した。これらのチップペーパー中のパルプは、本発明のパルプ下限量（２７ｇｓｍ）よりも少ない量にし、叩解度を極端に上げたものを用いた。これらのチップペーパーを実施例１と同様な方法により引張強度、伸び、剛度、不透明度、白色度および厚さを測定した。その結果を下記表３に示す。
【表３】
0005608729.tif 000004
【００５０】
前記表３から明らかなように試験４，５のチップペーパーは、低坪量（３１ｇｓｍ、３３ｇｓｍ）であるものの、パルプ量が本発明のパルプ下限量（２７ｇｓｍ）よりも少ない量（２３．０ｇｓｍ、２４．０ｇｓｍ）であるため、前述した高い叩解度により引張強度が担保されているが、剛度の低下が著しいことがわかる。【００５１】
（実施例３）
前記表２の比較１のチップペーパー（サイズ度：２１秒）、試験１のチップペーパー（サイズ度：２３秒）、および前記表２の試験１と同組成で、サイズ剤としてアルキルケテンダイマーの添加量を調節したサイズ度５秒の試験６のチップペーパーを用意した。これらチップペーパーを以下の方法によりインキ定着性を試験した。その結果を下記表４に示す。【００５２】
７）インキの定着性
インキの定着性は、擦れに対する耐摩耗性と、剥がれに対する安定性の両方の評価が必要である。【００５３】
耐摩耗性は、学振式の摩擦堅牢度試験機を使用した。摩擦子は、半円柱状の摩擦子本体（寸法：底面部長さ２０ｍｍ×幅２０ｍｍ、曲率半径４５ｍｍ、重さ１５０ｇ）と、この摩擦子本体の上部曲面に取り付けられた２００ｇの円柱状錘（直径４５ｍｍ×高さ２４ｍｍ）とから構成されている。前記摩擦子の摩擦子本体の底面部にはその底面部と同じサイズのインキ落ち観察用白色試験紙を取り付けた。また、曲率半径２００ｍｍの半円柱状ステンレス盤の矩形状平坦面に印刷を施した試験片（印刷済み試験片）を固定した。耐摩耗性試験は、前記摩擦子を前記ステンレス盤の印刷済み試験片上に前記白色試験紙がその試験片に当接するように載せてセットし、摩擦子を印刷済み試験片上で５０往復摩擦した後、試験紙を観察して色落ち度合を評価した。【００５４】
安定性は、市販の粘着テープを前記印刷済み試験片に１００ｇの加重で貼り付けた後、直ちに剥がしたときの色落ち度合を観察した。【００５５】
このような試験によるインキ定着性は、白色の試験紙または粘着テープへの顕著なインキの転移が見られた場合を“不良”、僅かなインキの転移が見られた場合を“良好”、インキの転移が殆ど見られないか、粘着テープに紙が剥がれて紙層毎に剥離した場合を“非常に良好”と判定した。
【表４】
0005608729.tif 000005
【００５６】
前記表４から明らかなように本発明の試験１の低坪量（３２ｇｓｍ）チップペーパーはサイズ度が２３秒であっても良好なインキ定着性を有し、サイズ度を５秒にした本発明の試験６の低坪量（３２ｇｓｍ）チップペーパーはサイズ度が２１秒の汎用品である比較１のチップペーパー（坪量：３７ｇｓｍ）と同等で、より良好なインキ定着性を示すことがわかる。【００５７】
（実施例４）
前記表２の比較１、試験１、３のチップペーパーをフィルター付きシガレットである銘柄Ａおよび銘柄Ｂにそれぞれ適用した。これらの銘柄Ａ，Ｂについて以下の方法により難燃性を調べた。その結果を下記表５に示す。【００５８】
８）難燃性
自動喫煙機（ＢＯＲＧＷＡＬＤ社  ＲＭ２０／ＣＳ）にシガレットを水平に装着し、１回の喫煙により着火させた後、立ち消えするまで自然燃焼させた。燃焼が終了したシガレットを観察し、チップペーパーまで燃焼が進み、火種が落ちるものと、火種は落ちないもののチップペーパーまで燃焼が進んだものとの数をカウントし、それぞれの割合を求めた。なお、チップペーパーのシガレットロッド側の先端が僅かに焦げる程度で、明らかに燃焼が停止したものは難燃性ありとして前記カウントから外した。
【表５】
0005608729.tif 000006
【００５９】
前記表５から明らかなように試験１および試験３のチップペーパーを用いたフィルター付きシガレット（銘柄Ａ，Ｂ）は比較１のチップペーパーを用いたフィルター付きシガレット（銘柄Ａ，Ｂ）に比べて優れた難燃性を示すことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、フィルター付きシガレットの生産性の向上、低重量化による環境、輸送コストの改善、原紙コストの低減を達成したチップペーパー、並びにこのチップペーパーを備え、チップペーパーに要求される機能特性（引張強度、剛度、不透明度および難燃性）を維持しつつ低重量化、低コスト化を達成したフィルター付きシガレットを提供できる。
【図１】
0005608729.tif 000007
【図２】
0005608729.tif 000008
【図３】
0005608729.tif 000009
【図４】
0005608729.tif 000010