(57)【要約】  一側面によるラッパは、パルプ層と、パルプ層の内部に均一に分布された金属粒子と、を含み、金属粒子は、金属フレークペーストを含む。
2021528042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ層と、
前記パルプ層の内部に均一に分布された金属粒子と、を含み、
前記金属粒子は、金属フレークペーストを含むラッパ。
【請求項２】
前記金属フレークペーストは、アルミニウム、鋼鉄、鉄、銅、または金属合金によって製造される、請求項１に記載のラッパ。
【請求項３】
前記金属フレークペーストは、
主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒において、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得る第１工程と、
前記第１工程で得られた前記アルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理し、かつペースト化する第２工程と、を含む方法によって製造される、請求項１または２に記載のラッパ。
【請求項４】
前記極性基を有する有機化合物は、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、及び脂肪酸と脂肪族アルコールからなるエステルからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項３に記載のラッパ。
【請求項５】
エアロゾル生成物質を含むタバコロッドと、
少なくとも１つのフィルタセグメントと、
前記タバコロッド及び前記少なくとも１つのフィルタセグメントのうち、少なくとも１つを包装するラッパと、を含み、
前記ラッパは、
パルプ層と、
前記パルプ層の内部に分布された少なくとも１つの金属粒子と、を含み、
前記金属粒子は、金属フレークペーストを含む、シガレット。
【請求項６】
前記金属フレークペーストは、アルミニウム、鋼鉄、鉄、銅、または金属合金によって製造される、請求項５に記載のシガレット。
【請求項７】
前記シガレット内に挿入された電気加熱式ヒータによって前記タバコロッドからエアロゾルが発生する、請求項５または６に記載のシガレット。
【請求項８】
主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒において、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得る第１工程と、
前記第１工程で得られた前記アルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理し、かつペースト化する第２工程と、を含む金属フレークペーストの製造方法。
【請求項９】
前記極性基を有する有機化合物は、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、及び脂肪酸と脂肪族アルコールからなるエステルからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粒子を含むラッパに係り、具体的に、金属粒子がパルプ層に均一に分布するラッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成する方法に関する需要が増加している。これにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする課題は、金属粒子を含むラッパを提供することである。本発明が解決しようとする技術的課題は、前述したような技術的課題に限定されず、さらに他の技術的課題が存在することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一側面によるラッパは、パルプ層と、前記パルプ層の内部に均一に分布された金属粒子と、を含み、前記金属粒子は、金属フレークペーストを含む。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、加熱式シガレットにおいて、シガレットの少なくとも一部を覆い包んでいるラッパの熱伝導性を増進させることができる。したがって、均一な熱伝達を通じて喫煙中にタバコロッドの温度が保持され、均一なタバコ味が具現される。また、ヒータによって供給される高温の空気がタバコロッドの周辺部を通じて混入される空気と接触してタバコロッドの強制対流熱伝達を最小化するか、無くす効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ホルダーにシガレットが挿入された一例を示す図面である。
【図２】シガレットの一例を示す構成図である。
【図３】金属フレークペーストを含むラッパの一例を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一側面によるラッパは、パルプ層と、前記パルプ層の内部に均一に分布された金属粒子と、を含み、前記金属粒子は、金属フレークペーストを含む。
【０００８】
上述したラッパにおいて、前記金属フレークペーストは、アルミニウム、鋼鉄、鉄、銅、または金属合金によって製造される。
【０００９】
上述したラッパにおいて、前記金属フレークペーストは、主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒において、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得る第１工程と、前記第１工程で得られた前記アルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理し、かつペースト化する第２工程と、を含む方法によって製造される。
【００１０】
上述したラッパにおいて、前記極性基を有する有機化合物は、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、及び脂肪酸と脂肪族アルコールからなるエステルからなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【００１１】
他の側面によるシガレットは、エアロゾル生成物質を含むタバコロッドと、少なくとも１つのフィルタセグメントと、前記タバコロッド及び前記少なくとも１つのフィルタセグメントのうち、少なくとも１つを包装するラッパと、を含み、前記ラッパは、パルプ層と、前記パルプ層の内部に分布された少なくとも１つの金属粒子と、を含み、前記金属粒子は、金属フレークペーストを含む。
【００１２】
上述したシガレットにおいて、前記金属フレークペーストは、アルミニウム、鋼鉄、鉄、銅、または金属合金によって製造される。
【００１３】
上述したシガレットにおいて、前記シガレット内に挿入された電気加熱式ヒータによって前記タバコロッドからエアロゾルが発生する。
【００１４】
さらに他の側面による金属フレークペーストの製造方法は、主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒において、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得る第１工程と、前記第１工程で得られた前記アルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理し、かつペースト化する第２工程と、を含む。
【００１５】
上述した製造方法において、前記極性基を有する有機化合物は、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、及び脂肪酸と脂肪族アルコールからなるエステルからなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【００１６】
実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野の技術者の意図、判例、または新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。
【００１７】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。
【００１８】
以下、添付した図面に基づいて本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態としても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、ホルダーにシガレットが挿入された一例を示す図面である。
【００２１】
図１を参照すれば、シガレット２は、ホルダー１に挿入される。シガレット２が挿入されれば、ヒータ１３０は、シガレット２の内部に位置される。したがって、加熱されたヒータ１３０によってシガレット２のエアロゾル生成物質が加熱され、それにより、エアロゾルが生成される。
【００２２】
シガレット２は、一般の燃焼型シガレットと類似した形状を有する。例えば、シガレット２は、エアロゾル生成物質を含む第１部分２１０とフィルタなどを含む第２部分２２０にも区分される。
【００２３】
ホルダー１の内部には、第１部分２１０全体が挿入され、第２部分２２０は、外部に露出されうる。または、ホルダー１の内部に第１部分２１０の一部だけ挿入されても、第１部分２１０及び第２部分２２０の一部が挿入されてもよい。
【００２４】
ユーザは、第２部分２２０を口にした状態でエアロゾルを吸い込むことができる。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分２１０を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分２２０を通過して、ユーザの口に伝達される。
【００２５】
外部空気は、ホルダー１に形成された少なくとも１つの空気通路を介しても流入される。または、外部空気は、シガレット２の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を通じて流入されてもよい。
【００２６】
図２は、シガレットの一例を示す構成図である。
【００２７】
図２を参照すれば、シガレット２は、タバコロッド２１０、第１フィルタセグメント２２１、冷却構造物２２２、及び第２フィルタセグメント２２３を含む。図１を参照して上述した第１部分は、タバコロッド２１０を含み、第２部分は、第１フィルタセグメント２２１、冷却構造物２２２、及び第２フィルタセグメント２２３を含む。
【００２８】
図２を参照すれば、シガレット２は、ラッパ２３１、２３２、２３３、２３４、２３５、２３６によっても包装される。例えば、タバコロッド２１０は、第１ラッパ２３１によって包装され、第１フィルタセグメント２２１は、第２ラッパ２３２によっても包装される。また、冷却構造物２２２は、第３ラッパ２３３によって包装され、第２フィルタセグメント２２３は、第４ラッパ２３４によっても包装される。
【００２９】
第５ラッパ２３５は、第１ラッパ２３１、第２ラッパ２３２及び第３ラッパ２３３の外郭に覆い包まれる。すなわち、シガレット２のタバコロッド２１０、第１フィルタセグメント２２１及び冷却構造物２２２は、第５ラッパ２３５によってさらに包装される。また、第６ラッパ２３６は、第５ラッパ２３５の少なくとも一部、及び第４ラッパ２３４の外郭に覆い包まれる。すなわち、シガレット２の冷却構造物２２２の少なくとも一部、及び第２フィルタセグメント２２３は、第６ラッパ２３６によってさらに包装される。
【００３０】
第１ラッパ２３１、第２ラッパ２３２、第５ラッパ２３５、及び第６ラッパ２３６は、一般的な巻紙によって作製される。例えば、第１ラッパ２３１、第２ラッパ２３２、第５ラッパ２３５、及び第６ラッパ２３６は、多孔質巻紙または無多孔質巻紙でもある。例えば、第１ラッパ２３１の厚さは、約６１μｍであり、気孔度は、約１５ＣＵであり、第２ラッパ２３２の厚さは、約６３μｍであり、気孔度は、約１５ＣＵでもあるが、それらに制限されない。また、第５ラッパ２３６の厚さは、約６６μｍであり、気孔度は、約１０ＣＵであり、第６ラッパ２３６の厚さは、６６μｍであり、気孔度は、約１７ＣＵでもあるが、それらに制限されない。
【００３１】
また、第１ラッパ２３１及び／または第２ラッパ２３２の内側面には、アルミニウムホイルがさらに含まれる。
【００３２】
第３ラッパ２３３及び第４ラッパ２３４は、ハード巻紙によっても作製される。例えば、第３ラッパ２３３の厚さは、約１５８μｍであり、気孔度は、約３３ＣＵであり、第４ラッパ２３４の厚さは、約１５５μｍであり、気孔度は、約４６ＣＵでもあるが、それらに制限されない。
【００３３】
第５ラッパ２３５及び第６ラッパ２３６は、所定の物質が内添されうる。ここで、所定の物質の例としては、シリコンが該当するが、それに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンではないとしても、上述した特性粒子を有する物質であれば、制限なしに第５ラッパ２３５及び第６ラッパ２３６に塗布（または、コーティング）されうる。
【００３４】
第５ラッパ２３５及び第６ラッパ２３６は、シガレット２が燃焼される現象を防止することができる。例えば、タバコロッド２１０がヒータ１３０によって加熱されれば、シガレット２が燃焼される可能性がある。具体的に、タバコロッド２１０に含まれた物質のうち、いずれか１つの発火点以上に温度が上昇する場合、シガレット２が燃焼されうる。そのような場合にも、第５ラッパ２３５及び第６ラッパ２３６は、不燃性物質を含むので、シガレット２が燃焼される現象が防止される。
【００３５】
また、第５ラッパ２３５は、シガレット２で生成される物質によるホルダー１の汚染を防止することができる。ユーザのパフによって、シガレット２内で液体物質が生成される。例えば、シガレット２で生成されたエアロゾルが外部空気によって冷却されることで、液体物質（例えば、水分など）が生成されうる。第５ラッパ２３５がタバコロッド２１０及び／または第１フィルタセグメント２２１を包装することにより、シガレット２内で生成された液体物質がシガレット２の外部に漏れることが防止される。したがって、ホルダー１の内部がシガレット２で生成された液体物質によって汚染される現象が防止される。
【００３６】
シガレット２の直径は、５ｍｍから９ｍｍの範囲以内であり、長さは、約４８ｍｍでもあるが、それに限定されない。例えば、タバコロッド２１０の長さは、約１２ｍｍ、第１フィルタセグメント２２１の長さは、約１０ｍｍ、冷却構造物２２２の長さは、約１４ｍｍ、第２フィルタセグメント２２３の長さは、約１２ｍｍでもあるが、それに限定されない。
【００３７】
図２に図示されたシガレット２の構造は、一例に過ぎず、一部構成が省略されてもよい。例えば、シガレット２には、第１フィルタセグメント２２１、冷却構造物２２２、及び第２フィルタセグメント２２３のうち、１つ以上が含まれないこともある。
【００３８】
タバコロッド２１０は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含む。
【００３９】
また、タバコロッド２１０は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含んでもよい。例えば、風味剤は、甘草、ショ糖、果糖シロップ、イソ甘味剤（isosweet）、ココア、ラベンダ、シナモン、カルダモン、セロリ、フェヌグリーク、カスカリラ、白檀、ベルガモット、ゼラニウム、蜂蜜エッセンス、ローズオイル、バニラ、レモンオイル、オレンジオイル、ミントオイル、桂皮、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、カモマイル、メントール、桂皮、イランイラン、サルビア、スペアミント、生姜、コリアンダー、またはコーヒーなどを含んでもよい。また、湿潤剤は、グリセリンまたはプロピレングリコールなどを含んでもよい。
【００４０】
一例として、タバコロッド２１０は、板状葉シート(reconstituent tobacco sheet)によっても充填される。
【００４１】
他の例として、タバコロッド２１０は、刻みタバコによっても充填される。ここで、刻みタバコは、板状葉シートを細かく切断することで生成される。
【００４２】
さらに他の例として、タバコロッド２１０は、板状葉シートが細かく切られた複数のタバコストランドによっても充填される。例えば、タバコロッド２１０は、複数のタバコストランドが互いに同一方向（平行）に、またはランダムに合わせられて形成されうる。
【００４３】
例えば、板状葉シートは、下記のような過程によっても製造される。まず、タバコ原料を粉砕してエアロゾル生成物質（例えば、グリセリン、プロピレングリコールなど）、加香液、バインダ（例えば、グアガム、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ：carboxymethylcellulose）など）、水などが混合されたスラリーを作った後、スラリーを用いて板状葉シートを形成する。スラリーを作るとき、天然パルプまたはセルロースが添加され、１個以上のバインダが混合されて使用されうる。一方、乾燥した板状葉シートを切り刻んだり細切れにしたりすることにより、タバコストランドが生成される。
【００４４】
タバコ原料は、タバコ葉片、タバコ茎、及び／またはタバコ処理中に生じたタバコ微粉でもある。また、板状葉シートには、木材セルロース繊維のような他の添加剤が含有されてもよい。
【００４５】
スラリーには、エアロゾル生成物質が５％から４０％が添加され、板状葉シートには、エアロゾル生成物質が２％から３５％が残留される。望ましくは、板状葉シートには、エアロゾル生成物質が５％から３０％が残留される。
【００４６】
また、タバコロッド２１０が第１ラッパ２３１によって包装される過程以前に、メントールまたは保湿剤などの加香液をタバコロッド２１０の中央に噴射して添加してもよい。
【００４７】
第１フィルタセグメント２２１は、酢酸セルロースフィルタでもある。例えば、第１フィルタセグメント２２１は、内部に中空を含むチューブ状の構造物でもある。第１フィルタセグメント２２１の長さは、４ｍｍから３０ｍｍの範囲内で適切な長さが採用されるが、それに限定されない。望ましくは、第１フィルタセグメント２２１の長さは、１０ｍｍにもなるが、それに限定されない。
【００４８】
第１フィルタセグメント２２１に含まれた中空径は、２ｍｍから４．５ｍｍの範囲内で適切な直径が採用されるが、それに限定されない。
【００４９】
第１フィルタセグメント２２１の製造時に可塑剤の含量を調節することで、第１フィルタセグメント２２１の硬度が調整される。
【００５０】
また、第１フィルタセグメント２２１は、内部（例えば、中空）に同一であるか、異形の材質のフィルム、チューブなどの構造物を挿入して製造されうる。
【００５１】
第１フィルタセグメント２２１は、酢酸セルロースを用いて製造される。これにより、ヒータ１３０が挿入される場合、タバコロッド２１０の内部物質が後に押される現象を防止することができ、エアロゾルの冷却効果が発生しうる。
【００５２】
冷却構造物２２２は、ヒータ１３０がタバコロッド２１０を加熱することで生成されたエアロゾルを冷却させる。したがって、ユーザは、適当な温度に冷却されたエアロゾルを吸い込むことができる。
【００５３】
冷却構造物２２２の長さまたは直径は、シガレット２の形態によって多様に決定されうる。例えば、冷却構造物２２２の長さは、７ｍｍから２０ｍｍの範囲内で適切に採用されうる。望ましくは、冷却構造物２２２の長さは、約１４ｍｍにもなるが、それに限定されない。
【００５４】
冷却構造物２２２は、ポリマー繊維を製織して作製される。その場合、ポリマーによって製造された繊維に加香液を塗布してもよい。または、加香液が塗布された別途の繊維とポリマーによって製造された繊維を共に製織して冷却構造物２２２を作製してもよい。
【００５５】
または、冷却構造物２２２は、巻縮されたポリマーシートによって形成される。前記ポリマーは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）、ポーリ乳酸（ＰＬＡ）、酢酸セルロース（ＣＡ）及びアルミニウムホイルからなる群から選択された材料によっても作製される。
【００５６】
冷却構造物２２２が製織されたポリマー繊維または巻縮されたポリマーシートによって形成されることにより、冷却構造物２２２は、縦方向に延びる単数または複数のチャネルを含んでもよい。ここで、チャネルは、気体（例えば、空気または、エアロゾル）が通過する通路を意味する。
【００５７】
例えば、巻縮されたポリマーシートからなる冷却構造物２２２は、約５μｍと約５００μｍとの間、例えば、約１０μｍと約２５０μｍとの間の厚さを有する材料から形成される。また、冷却構造物２２２の全表面積は、約３００ｍｍ２／ｍｍと約１０００ｍｍ２／ｍｍとの間になる。また、エアロゾル冷却要素は、比表面積が約１０ｍｍ２／ｍｇと約１００ｍｍ２／ｍｇとの間の材料から形成されうる。
【００５８】
一方、冷却構造物２２２には、揮発性香味成分を含むスレッド(thread)が含まれる。ここで、揮発性香味成分は、メントールでもあるが、それに制限されない。例えば、スレッドには、１．５ｍｇ以上のメントールを冷却構造物２２２に提供するために、十分な量のメントールが充填されうる。
【００５９】
第２フィルタセグメント２２３は、酢酸セルロースフィルタでもある。第２フィルタセグメント２２３の長さは、４ｍｍから２０ｍｍの範囲内で適切に採用される。例えば、第２フィルタセグメント２２３の長さは、約１２ｍｍにもなるが、それに限定されない。
【００６０】
第２フィルタセグメント２２３を作製する過程で、第２フィルタセグメント２２３に加香液を噴射することで香味が発生するように作製されてもよい。または、加香液が塗布された別途の繊維を第２フィルタセグメント２２３の内部に挿入してもよい。タバコロッド２１０で生成されたエアロゾルは、冷却構造物２２２を通過することにより、冷却され、冷却されたエアロゾルが第２フィルタセグメント２２３を介してユーザに伝達される。したがって、第２フィルタセグメント２２３に加香要素が添加される場合、ユーザに伝達される香味の持続性が増進する効果が発生する。
【００６１】
第１ラッパ２３１から第６ラッパ２３６のうち、いずれか１つの内側面には、アルミニウムホイルがさらに含まれる。または、第１ラッパ２３１から第６ラッパ２３６のうち、いずれか１つの内側面には、紙がさらに含まれるか、または不燃性物質が塗布されてもよい。その場合、アルミニウムホイル、紙または不燃性物質の特性（すなわち、不燃性）によってシガレット２の点火が困難でもある。また、第１ラッパ２３１から第６ラッパ２３６のうち、いずれか１つにアルミニウムホイル、紙または不燃性の物質をさらに適用するには、追加的な設備をさらに導入する必要があって、ラッパの製造コストが上昇しうる。また、多様な理由によってラッパに適用されたアルミニウムホイルが損傷される場合、熱効率が低減するなどラッパの品質偏差が発生しうる。
【００６２】
一実施例によるラッパは、ラッパの製造工程において、ラッパのパルプ層に金属フレークペーストを分散させることにより、パルプ層に金属フレークペーストを均一に分布させることができる。したがって、パルプ層と金属層とが区分されて含まれたラッパで示される金属層が損傷される現象またはパルプ層から金属層が脱離（分離）される現象が防止される。したがって、ラッパの熱伝導効率が高くなりうる。以下、図３を参照して、金属フレークペーストが適用されたラッパの一例を説明する。
【００６３】
図３は、金属フレークペーストを含むラッパの一例を説明するための図面である。
【００６４】
図３に図示されたラッパ３００、３０１、３０２は、図２の第１ラッパ２３１から第６ラッパ２３６のうち、いずれか１つでもある。
【００６５】
図３の（a）を参照すれば、ラッパ３０１は、金属層３１０及びパルプ層３２０を含み、金属層３１０及びパルプ層３２０は、互いに区分されている。したがって、図３の（a）のラッパ３０１は、金属層３１０が損傷されるか、パルプ層３２０から金属層３１０が分離される現象が発生しうる。
【００６６】
図３の（ｂ）を参照すれば、ラッパ３０２は、パルプ層３４０内に分布された複数の金属粒子３３０を含む。ここで、図３の（a）のパルプ層３２０と図３の（ｂ）のパルプ層３４０は同一である。また、図３の（ｂ）の金属粒子３３０は、図２を参照して上述した金属フレークペーストを意味する。
【００６７】
ラッパ３０２の金属粒子３３０（すなわち、金属フレークペースト）は、パルプ層３４０の内部に均一に分布される。例えば、金属粒子３３０は、原紙の生産工程中にパルプ原料と金属粒子３３０を混合及びスプレイするか、生産ライン中に金属粒子３３０が含浸及びスプレイ噴射コーティングされうる。これにより、熱伝導性に優れたラッパが製造される。ここで、原紙を製造する方法は、当該技術分野での通常の知識を有する者に自明なので、具体的な説明は省略する。上述した混合過程において、金属粒子４２１を緻密に分散させるために、高速撹拌、超音波撹拌（ホモミキサー）などの方法が用いられる。また、金属粒子３３０の濃度を調節してラッパ３０２の熱伝導度を増加させることもできる。
【００６８】
例えば、ラッパ３０２の反射率(Reflectivity in %)は、６５〜９５％であり、平均放射率(Average Emittancer ε)は、０．２５〜０．０００５εでもあるが、それに制限されない。
【００６９】
以下では、金属粒子３３０（すなわち、金属フレークペースト）の製造工程について説明する。
【００７０】
金属フレークペーストの製造工程は、芳香族系炭化水素を含む有機溶媒において、金属粉末をフレーク化して金属フレークを得る第１工程及び第１工程で得られた金属フレークを極性基を有する有機化合物で処理し、ペースト化する第２工程を含む。
【００７１】
ここで、金属フレークペーストは、アルミニウム、鋼鉄、鉄、銅、または金属合金などによって製造されるが、金属フレークペーストの原材料は、上述した内容に限定されない。説明の便宜上、以下では、金属フレークペーストは、アルミニウムフレークペーストであると説明する。しかし、後述するアルミニウムフレークペーストの製造工程は、他の金属フレークペーストの製造工程で置き換えられる。
【００７２】
第１工程は、主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒において、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得る工程である。以下、第１工程で使用する原材料、及び第１工程の条件などについて説明する。
【００７３】
原料アルミニウム粉末のフレーク化には、磨砕メディアを有する磨砕装置が使用される。ここで、「フレーク化」とは、粒子状の粉末を磨砕装置などを使用してフレーク状（鱗片状）に成形することを意味する。本発明で使用する磨砕装置については、特に種類は限定されず、従来公知された磨砕装置を好適に使用することができる。例えば、内部に回転アームを備えたアトライタ型の磨砕装置、または円筒状のボールミルなどを望ましく使用することができる。前記磨砕装置の中でも、円筒状のボールミルは、さらに高輝度のアルミニウムフレークが得られるので、特に望ましい。
【００７４】
また、本発明の製造方法において、ボールミルを使用する場合には、ボールミルの回転数を臨界回転数の９５％以下にすることが望ましい。ここで、臨界回転数とは、それ以上回転数を上げれば、ボール（磨砕メディア）がボールミル内壁に遠心力によって固定される回転数を言い、下記数式１で示す。
【００７５】
【数１】
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上述した数式１において、ｎは、回転数(rpm)、ｇは、重力加速度（3528000ｃｍ/min２）、ｒは、ボールミル半径（ｃｍ）を示す。
【００７６】
ボールミルの回転数が臨界回転数の９５％を超過する場合には、磨砕効果より粉砕効果が強くなって、十分なフレーク化ができず、逆に、大きなフレーク粒子が分断されて極微細粒子が生じるので、アルミニウムフレークペーストを含む塗膜の輝度が低下する傾向を示す。また、特に、直径１ｍｍ以下の鋼球の磨砕メディアを使用する場合には、ボールミルの回転数が臨界回転数に近くなれば、磨砕メディア間の衝突による衝撃力が大きくなるので、磨砕メディアの寿命が短くなり、連続使用が困難になる傾向がある。その原因は、直径１ｍｍ以下の鋼球の磨砕メディアには、通常、当該表面に硬化処理被膜が形成されていないからである。ボールミルの回転数を臨界回転数の９５％以下に保持することで、磨砕メディアの寿命を延ばしうる。
【００７７】
磨砕時間は、特に限定されず、磨砕メディアの直径、磨砕メディアの質量、磨砕溶剤の量及び回転数などによって適切に決定されれば良く、通常、約３〜４８時間である。
【００７８】
磨砕メディアとしては、特に限定されず、鋼球、ステンレス球、ガラス球、セラミック球などさまざまな材質のものを使用することができるが、比重と経済性との観点で、鋼を含む材質からなる球状メディアが望ましい。
【００７９】
また、使用する磨砕メディアは、球状であるのが望ましいが、必ずしも真円状の磨砕メディアである必要はなく、実質的に球状の磨砕メディアであれば、十分である。また、磨砕メディアの大きさは、最終的に得ようとするアルミニウムフレークによって適切に選択すれば良いが、例えば、直径０．３ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲であることが望ましい。また、磨砕メディアとしては、互いに異なる直径の２種以上の磨砕メディアを混合して使用しても良い。また、直径１．０ｍｍを超える磨砕メディアが、本発明に使用する磨砕装置中に含まれていても良い。磨砕メディアの量は、後述するように、磨砕装置に投入する原料粉末（例えば、アルミニウム粉末）の量によって変化させれば良い。
【００８０】
例えば、アルミニウムフレークペーストの原料となる原料アルミニウム粉末は、特に限定されず、その組成は、アルミニウムだけで構成されていても良く、アルミニウム基合金で構成されていても良く、アルミニウムの純度は、特に限定されない。塗膜及び印刷物の光沢をさらに高くするには、通常、純粋なアルミニウムの使用が望ましく、純度９９．９質量％以上のアルミニウムであれば、さらに望ましい。
【００８１】
第１工程では、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得た後、アルミニウムフレークを取出すために、ろ過操作またはスクリーン操作などの固液分離操作を実施しても良い。例えば、フレーク化（磨砕）後に、ボールミル内のアルミニウムフレークを含むスラリーをミネラルスピリットで洗浄して振動スクリーンに乗せ、通過したスラリーをファンフィルタで固液分離し、アルミニウムフレーク（但し、フィルタケーキとして）を得る操作を実施することができる。ここで、「フィルタケーキ」とは、芳香族系炭化水素を含む有機溶媒を除去して残った半固形物質を言う。ろ過操作またはスクリーン操作において、芳香族系炭化水素を含む有機溶媒中から磨砕メディアを除去してもよい。
【００８２】
また、ろ過操作またはスクリーン操作は、第１工程中に限らず、後述する各工程において適切に実施してもよい。
【００８３】
第１工程では、原料アルミニウム粉末をフレーク化してアルミニウムフレークを得た後、溶媒置換または溶媒添加によって、主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒を、互いに異なる溶媒に変更してもよい。この際、主成分として、芳香族系炭化水素を含む有機溶媒を後述する「極性基を有する有機化合物」に対する溶解性がさらに低い溶媒に変更してもよい。これにより、後述する第２工程において、溶媒に対する極性基を有する有機化合物の溶解をさらに抑制することができる。後述するように、極性基を有する有機化合物は、アルミニウムフレーク表面に付着されていても、溶媒中に含まれていても、アルミニウムフレークペーストの保存安定性を向上させる効果を有するが、アルミニウムフレーク表面に付着された状態にあることが、保存安定性を向上させるという側面で、さらに望ましい。そのために、溶媒の変更を実施することで、極性基を有する有機化合物の溶媒中での溶解を抑制し、アルミニウムフレーク表面への付着量を高めて、アルミニウムフレーク表面を保護する効果を向上させうる。
【００８４】
第２工程は、第１工程で得られたアルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理し、かつペースト化する工程である。ここで、「極性基を有する有機化合物で処理」するということは、アルミニウムフレーク表面に極性基を有する有機化合物を付着させることを目的とする工程である。また、第２工程が、アルミニウムフレークにペースト化溶剤を添加した状態で実行される場合には、該極性基を有する有機化合物は、アルミニウムフレーク表面に付着されると共に、ペースト化溶剤中に含有されていてもよい。以下、第２工程で使用する原材料、条件などについて説明する。
【００８５】
第２工程では、第１工程で得られたアルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理する操作を実施する。
【００８６】
主成分として、芳香族系炭化水素を含む有機溶媒を磨砕溶剤として使用した場合には、脂肪族系炭化水素（代表的に、ミネラルスピリット）を磨砕溶剤として使用した場合と比較して、オレイン酸及びステアリン酸などの脂肪酸に対する溶解性が高くなる。オレイン酸及びステアリン酸などの脂肪酸は、フレーク化（磨砕）時に磨砕助剤として添加され、フレーク化後にアルミニウムフレーク表面に付着され、アルミニウムフレークの平行配列性の付与、凝集の抑制、アルミニウムフレーク表面の保護などの役割を果す。しかし、磨砕溶剤に対する溶解性が高くなれば、結果として、アルミニウムフレーク表面に付着される脂肪酸の量が減少する。そのために、経時的な凝集などが発生し、アルミニウムフレークペーストの保存安定性が低下してしまう。しかし、本発明の製造方法において、第１工程で得られたアルミニウムフレークを、極性基を有する有機化合物で処理することで、アルミニウムフレークペーストの保存安定性を向上させうる。
【００８７】
すなわち、本発明の製造方法は、保存安定性が良好なアルミニウムフレークペーストが得られるという優れた効果を示す。極性基を有する有機化合物で処理することで、アルミニウムフレークペースト中でのアルミニウムフレークの凝集の発生が抑制されるからである。
【００８８】
前述したように、極性基を有する有機化合物は、アルミニウムフレーク表面に付着されていても、ペースト化溶剤中に含まれていても、保存安定性を向上させる効果を有する。しかし、保存安定性の向上のためには、極性基を有する有機化合物がアルミニウムフレーク表面に付着された状態にあることがさらに望ましい。
【００８９】
本発明の製造方法において使用する極性基を有する有機化合物とは、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基（アミド結合）、エステル基（エステル結合）のような極性基を有する有機化合物であるが、その化学構造は、特に限定されない。望ましくは、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、及び脂肪酸と脂肪族アルコールからなるエステルからなる群から選択される少なくとも１種の有機化合物を使用しうる。極性基を有する有機化合物は、第１工程において、磨砕助剤として添加した化合物と同一であっても、異なっていてもよい。
【００９０】
例えば、脂肪酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、アラキドン酸、ベヘン酸などが挙げられる。また、脂肪族アミンとしては、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミンなどが挙げられる。また、脂肪酸アミドとしては、例えば、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミドなどが挙げられる。また、脂肪族アルコールとしては、例えば、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールなどが挙げられる。また、脂肪酸と脂肪族アルコールからなるエステルとしては、例えば、ラウリン酸メチル、オレイン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸オクチル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、オレイン酸オクチル、パルミチン酸イソプロピルなどが挙げられる。
【００９１】
第２工程において、「ペースト化する」とは、第１工程におけるアルミニウムフレークを含むスラリーの粘度を上昇させること（アルミニウムフレークをフィルタケーキとして得た場合には、それを高粘性流体とすること）を言う。この操作は、通常、ペースト化溶剤を添加することで実施されるが、アルミニウムフレークに極性基を有する有機化合物を添加して処理する際の混合系の粘度が高い場合には、その混合系を構成する溶媒をペースト化溶剤と見なして、別途ペースト化溶剤を添加する必要はない。アルミニウムフレークに極性基を有する有機化合物を添加して処理する際の混合系の粘度が低い場合、その混合系にペースト化溶剤を添加するか、混合系を構成する溶媒をペースト化溶剤に置換することで、混合系の粘度を上昇させうる。
【００９２】
ここで、「ペースト化溶剤」とは、ペースト化するために、アルミニウムフレークと混合される化合物を言う。ペースト化溶剤としては、第１工程で使用した主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒、または第２工程が溶媒を含む場合には、その溶媒をそのままペースト化溶剤としてもよく、前述したような溶媒添加または溶媒置換などによって他の溶媒をペースト化溶剤としてもよい。ペースト化溶剤の材料は、特に限定されないが、脂肪族系炭化水素（例えば、ミネラルスピリット）、主成分として芳香族系炭化水素を含む有機溶媒以外に、グリコールエーテル系溶媒などを使用してもよい。また、アルミニウムフレークペースト中でのペースト化溶剤の含有量は、特に限定されないが、１５質量％以上５０質量％以下の範囲であれば、保存安定性をさらに向上させ、かつ塗料化時に塗料中でのアルミニウムフレークの分散性を向上させうるという点で望ましい。２５質量％以上４０質量％以下の範囲であれば、さらに望ましい。
【００９３】
一方、上述した第１工程及び第２工程以外に、抗酸化剤を添加する工程がさらに含まれてもよい。アルミニウムフレーク表面に付着されている脂肪酸などの磨砕助剤または極性基を有する有機化合物中で、その構造中に不飽和二重結合を有していることは、ラジカル反応を起こして変性化したり、ポリマー化したりするという性質（変質化）を有している。この変質化によって、アルミニウムフレーク同士が凝集するか、アルミニウムフレークの平行配列に悪影響を与えて、輝度が低下する場合がある。
【００９４】
抗酸化剤を添加することで、これら変質化を停止または抑制することができる。抗酸化剤を添加する操作を製造工程のどの段階で実施するかは、アルミニウムフレークに添加した磨砕助剤及び極性基を有する有機化合物の種類によって適切に決定することができる。具体的には、不飽和脂肪酸など、その構造中に不飽和二重結合をもってラジカル反応を容易に起こすものを磨砕助剤として使用したときには、第１工程でのフレーク化中に抗酸化剤を添加すればよい。また、第２工程で極性基を有する有機化合物としてその構造中に不飽和二重結合をもってラジカル反応を容易に起こすものを使用したときには、当該第２工程中、または第２工程終了後に抗酸化剤を添加すればよい。
【００９５】
本発明で使用する抗酸化剤としては、前記不飽和脂肪酸などの変質化で発生するラジカルに対して電子あるいは水素原子を供給して、ラジカル連鎖反応を停止させる機能を有するものであれば、如何なる化合物も使用可能である。本発明において使用可能な代表的な抗酸化剤としては、フェノール化合物、カルボニル基とヒドロキシル基とを有する脂環式化合物、芳香族アミノ化合物、有機硫黄化合物、ホスファイト系化合物などの合成抗酸化剤及び天然抗酸化剤を有する。
【００９６】
また、第１工程と第２工程とを含む限り、様々な他の工程がさらに含まれてもよい。例えば、ろ過操作またはスクリーン操作などの固液分離工程などの工程が挙げられる。
【００９７】
アルミニウムフレークの組成は、上述したアルミニウムフレークペーストの製造方法における原料アルミニウム粉末の組成と同一である。すなわち、アルミニウムフレークの組成は、特に限定されないが、アルミニウムだけで構成されていても、アルミニウム基合金で構成されていてもよい。アルミニウムの純度に対しても、特に限定されないが、アルミニウムフレークペーストを含む塗膜及び印刷物の光沢をさらに高くするためには、通常、純粋なアルミニウムであることが望ましく、順度９９．９質量％以上の純粋なアルミニウムであれば、さらに望ましい。
【００９８】
アルミニウムフレークペーストにおけるアルミニウムフレークの含有量については、特に限定されないが、アルミニウムフレークペーストに対して５０質量％以上８５質量％以下であれば、保存安定性を向上させ、かつ塗料化時に塗料中でのアルミニウムフレークの分散性を向上可能であるという効果が得られて望ましい。また、６０質量％以上７５質量％以下であれば、さらに望ましい。
【００９９】
本発明のアルミニウムフレークは、表面積が２５０μｍ２以上のアルミニウムフレークを含む。
【０１００】
本発明のアルミニウムフレークペーストにおいては、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、さらに他の添加剤を含んでもよい。そのような添加剤は、アルミニウムフレークの表面に付着されていてもよく、またアルミニウムフレークペースト中に含有されていてもよい。
【０１０１】
そのような他の添加剤として、例えば、前記敍述したアルミニウムフレークペーストの製造方法において説明したように、抗酸化剤が挙げられると共に、耐水性、耐薬品性、耐候性を与えるためのさまざまな化合物が挙げられる。
【０１０２】
本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に具現されうるということを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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