(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ・カラムと該タバコ・カラムを囲む包装体とを有する喫煙製品であって、前記喫煙製品は第１の端と、第２の端と、前記第１の端から前記第２の端まで伸びた長軸方向とを有し、前記包装体は喫煙製品の着火性を改善するための通気率が減少した離散的な領域を有し、前記通気率が減少した離散的な領域は膜形成溶液で処理された処理領域を有し、前記離散的な領域は前記長軸方向に沿って設けられた帯の形をしており、前記通気率が減少した離散的な領域における通気率減少は、最小ゼロ通気率減少から最大通気率減少に増加するように、前記長軸方向に段階的に減少する通気率のプロフィールを定めることを特徴とする喫煙製品。
【請求項２】
さらに、前記段階的に通気率が減少するプロフィールに続いて持続的最大通気率減少の領域をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の喫煙製品。
【請求項３】
前記通気率が減少した離散的な領域は、ランプ形状のプロフィールを有することを特徴とする請求項２に記載の喫煙製品。
【請求項４】
前記通気率が減少した離散的な領域は、さらに前記段階的に通気率が減少するプロフィールに続いて段階的に通気率が増大するプロフィールを有することを特徴とする請求項１に記載の喫煙製品。
【請求項５】
さらに、前記段階的に増加する通気率プロフィールと前記段階的に減少する通気率プロフィールとの間に持続的最大通気率減少の領域を有することを特徴とする請求項４に記載の喫煙製品。
【請求項６】
前記通気率が減少した離散的な領域は、増大するランプ・セクションと減少するランプ・セクションとを持つランプ形状のプロフィールを有することを特徴とする請求項５に記載の喫煙製品。
【請求項７】
前記処理領域は、膜形成水溶液によって処理された処理領域を有することを特徴とする請求項１に記載の喫煙製品。
【請求項８】
前記処理領域は、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性セルロース・ポリマーからなる非水溶液によって処理された処理領域を有することを特徴とする請求項１に記載の喫煙製品。
【請求項９】
前記非水溶液は、さらに粒子状の非反応性充填材料を有することを特徴とする請求項８に記載の喫煙製品。
【請求項１０】
前記通気率が減少した離散的な領域は、最大減少通気率が６ｍｌ／分／ｃｍ2 以下である領域を有することを特徴とする請求項１に記載の喫煙製品。
【請求項１１】
前記最大減少通気率の領域は、前記方向に長さが少なくとも４ｍｍであることを特徴とする請求項１０に記載の喫煙製品。
【請求項１２】
喫煙製品の着火性を制御するために通気率が減少した離散的な領域を有する喫煙製品用包装体であって、前記通気率が減少した離散的な領域は膜形成溶液で処理された処理領域を有し、前記離散的な領域は長軸方向に互いに離間して設けられた水平の帯の形をしており、前記通気性が減少した離散的な領域は、前記長軸方向にゼロ通気率減少から最大通気率減少に変化するように段階的に通気率が変化する少なくとも一つの通気率変化プロフィールが定められていることを特徴とする喫煙製品用包装体。
【請求項１３】
前記通気率変化プロフィールは、前記通気性が減少した離散的な領域における通気性の減少が前記長軸方向に沿ってゼロ通気率減少から最大通気率減少に変化するように段階的に通気率が減少する通気率変化プロフィールを有することを特徴とする請求項１２に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項１４】
前記段階的に通気率が減少する通気率変化プロフィールに続いて、持続的最大通気率減少の領域を有することを特徴とする請求項１３に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項１５】
前記離散的に通気率が減少した領域は、前記包装体の前記長軸方向に沿って段階的に通気率が減少するプロフィールに続いて段階的に通気率が増大するプロフィールをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項１６】
前記段階的に通気率が増大するプロフィールと前記段階的に通気率が減少するプロフィールとの間に持続的最大通気率減少の領域をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項１７】
前記通気率が減少した離散的な領域は、増大および減少ランプ・セクションを持つランプ形状のプロフィールを有することを特徴とする請求項１６に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項１８】
前記通気性が減少した離散的な領域は、ランプ形状のプロフィールを有することを特徴とする請求項１２に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項１９】
前記処理領域は、膜形成水溶液で処理された領域を有することを特徴とする請求項１６に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項２０】
前記処理領域は、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性セルロース・ポリマーからなる非水溶液によって処理された領域を有することを特徴とする請求項１２に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項２１】
前記非水溶液は、粒子状の非反応性充填材料をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項２２】
前記通気性が減少した離散的な領域は、最大減少通気率が６ｍｌ／分／ｃｍ2 以下である領域を有することを特徴とする請求項１２に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項２３】
前記最大減少通気率の領域は、長軸長さが少なくとも４ｍｍであることを特徴とする請求項２２に記載の喫煙製品用包装体。
【請求項２４】
前記帯は、前記喫煙用製品の円周を囲んで連続することを特徴とする請求項１に記載の喫煙製品。
【請求項２５】
前記帯は、前記包装体の十分な幅に伸びていることを特徴とする請求項１２に記載の喫煙製品用包装体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、喫煙製品の喫煙特性を損ねることなく着火傾向を顕著に抑える喫煙製品用包装体組成物、および該喫煙製品用包装体組成物の製造方法に関する。本発明は特に改良されたタバコ巻紙に関するもので、シガレットを可燃性のものの上に放置または落とした場合に該可燃性のものに引火する前にそれ自身で火を消してしまう傾向にある。
【０００２】
産業界で高まりつつある関心は、喫煙製品の着火性、別の言い方をすれば火のついた喫煙製品に接触する面の着火を引き起こす喫煙製品の傾向を抑えるような包装体を持つシガレットを生産することである。可燃性の材料に接触する燃焼しているシガレットによる火災についての報告がなされている。シガレットあるいは他の喫煙製品は、家具、寝具等に使用される材料やそれらの表面と接することで該材料あるいは表面を引火させるが、産業界ではこのような傾向を減少させるというあたりまえの関心が存在する。
【０００３】
したがって、喫煙製品、特にシガレットに求められる特徴は、自由燃焼状態で可燃性の材料上に落下あるいは放置されている場合に自己消火することである。
【０００４】
タバコ巻紙はシガレットのくすぶりに対して顕著な影響を与えることが産業界において長い間認識されていた。この点に関して、自己消火するのに求められるシガレットの特性や、シガレットの着火性を抑えるためにタバコ巻紙を変えたり、あるいは改良したりする試みが当業者によってなされてきた。
【０００５】
例えば、タバコ巻紙の帯または他の領域を処理することで該処理された領域の通気率を抑えることが知られている。米国特許第４，４５２，２５９号によれば、自由燃焼条件下で喫煙製品を消火させることが期待される該喫煙製品の包装体上の周面上の少なくとも一つの帯の範囲を定めることが知られている。この帯は、約１００℃ないし２００℃の温度範囲で液化する化合物または液状物質をタバコ巻紙に塗布することで形成される。この参照文献によれば、シガレットのバーニング・コーンが帯に接触すると、上記物質は該バーニング・コーンへの空気の流れを実質的に制限する液状の材料に変化することによって膜が形成される。
【０００６】
米国特許第４，９４５，９３２号は、通気率が減少した領域を設ける別の方法を開示しており、この領域にシガレットのくすぶり、あるいは燃焼が達すると自己消火が引き起こされる。さらに、この米国特許第４，９４５，９３２号はタバコ巻紙に模様が施された領域あるいはリング状の領域を、例えば型の媒介によってペーパの表面に浮き出しの模様を作るエンボシングカレンダによって形成することを教示している。
【０００７】
米国特許第４，０７７，４１４号は、シガレットの燃焼速度を制御するためにタバコ巻紙上に材料の印刷された帯を使用することを開示している。しかし、この文献では特に着火性については対処されておらず、シガレットにそった相対的に狭く、かつわずかな空間率(porosity)の帯を提供することが教示されている。このような帯はペインティング、プリンティング、あるいは他のコーティング方法でもってゲル形成物質を塗布することで形成される。また、好ましいゲル形成物質としては、水でゲル化するような物質、例えばゼラチン、アルギナート、メチルセルロース、メチルエチルセルロース、およびガムが挙げられる。水に不溶な物質、例えばラッカーおよびワニスを有機溶媒に溶かして使用することも可能である。
【０００８】
さらに米国特許第４，８８９，１４５号では、空間率を減少させる組成物からなる不連続な被覆を施すことによってシガレットに沿った空間率減少領域を提供することが示されている。この文献では、喫煙製品の着火性については特に関心が持たれているものではなく、喫煙製品の吹かし回数（パフ・カウント）やタール排出量を制御することに関心が持たれている。また、この文献によれば、包装体に燃焼促進剤を含有させることが示されており、それによって不連続被覆領域の効果を安定させる。
【０００９】
例えば、米国特許第４，４５３，５５３号、米国特許第４，４８０，６５０号、米国特許第４，７３９，７７５号、米国特許第４，４８９，７３８号、米国特許第４，７１５，３４５号、米国特許第２，６６６，４３７号、米国特許第４，６２２，９８３号、および欧州特許出願第０ ５５９ ３００ ８２号には、シガレットの着火性を抑える種々の方法が報告されている。
【００１０】
しかし、上記の文献に示されるように、タバコ巻紙に空間率を減少させる材料からなる離散的な帯を適用するための種々の方法およびプロセスが知られているけれども、処理された帯にシガレットの燃えさし(burning coal)が燃え付きにくいのでシガレットの喫煙特性における顕著な変化が検出される。このことは、タバコ巻紙の処理領域と未処理領域との境界部分に燃えさしが達すると同時にシガレットを吹かした場合に顕著である。味および煙の放出における顕著な違いは、タバコ巻紙の処理領域および未処理領域の透過性の違いに応じて喫煙者によって認識される。したがって、求められていることは、喫煙者に対して味または品質の変化を感じさせないようにする一方で着火性を減少させるのに有効なタバコ巻紙を提供することである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基本的な目的は、着火性が改善された喫煙製品を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、煙の放出や味に影響を及ぼすことなく着火性を改善する機能を持つ喫煙製品を提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、煙の放出や味に影響を及ぼすことなく着火性を減少させる喫煙製品用包装体を提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的および利益は以下の記述に部分的に含まれるか、あるいは以下の記述から明らかになるであろうし、さらに本発明の実施を通じて知ることができよう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、また本発明の目的にもとづいて、本願で具現化され、かつ幅広く記載されているように、喫煙製品は、タバコ・カラムと該タバコ・カラムを囲む包装体とを有する喫煙製品として提供される。また、包装体は喫煙製品の着火性(ignition proclivity characteristics) を改善するための通気率(permeability)が減少した離散的な領域をする。通気率が減少した離散的な領域は、喫煙品の囲む幅（横）方向の帯として定義することもできる。通気性が減少した領域は、段階的に通気性が変化するプロフィールを有する。例えば、通気率が減少した領域の通気率変化がゼロ通気率減少(zero permeability reducition)から最大通気率減少(maximum permeability reduction)に喫煙製品の燃焼方向に沿って増加するようにして、プロフィールは喫煙製品の燃焼方向に沿って徐々に減少するものであってもよい。本発明にもとづく喫煙製品は、さらに燃焼方向に段階的に通気率が減少するプロフィールに続いて持続的最大通気率減少の領域をさらに有することもできる。また、段階的に増加する通気率プロフィールと段階的に減少する通気率プロフィールとの間の持続的最大通気率減少の領域を持つ喫煙製品の燃焼方向に沿って通気性が段階的に減少するプロフィールに続いて段階的に通気率が増大するプロフィールを有するものであってもよい。例えば、離散的な領域は登り坂的な傾斜路（ランプ・アップ・(ramped-up) ）および下り坂的な傾斜路（ランプ・ダウン(ramped-down) ）からなるプロフィールを採用するものであってもよい。
【００１６】
通気率が減少した離散的な領域は、膜形成溶液によって処理された処理領域を有するものであってもよく、これによって処理領域における喫煙製品用包装体の通気率を減少させる。膜形成溶液は任意の種類のものであり、乾燥した際に喫煙製品の通気率を着火性を減少させるのに必要なレベルまで、あるいは可燃性のものに喫煙製品が落ちたり、放置されたりした際に喫煙製品が自己消火するほどに通気率を減少させる膜を形成するものである。例えば、溶液は水溶液あるいは非水溶液である。非水溶液は非水溶媒に溶解した溶媒可溶性セルロース・ポリマーとすることができる。この溶液に、粒子状の非反応性充填材を加えることで、該溶液の膜形成能を強化あるいは改善することができる。
【００１７】
離散的な処理領域は、特に該領域がランプ形状の帯を有する実施形態例では、喫煙製品の燃えさしが処理領域に進行すると該喫煙製品が自己消火すること確実にするような幅を有するものでなければならない。処理領域の幅は、したがって、処理領域の通気性減少の関数である。処理領域の最大持続通気率減少にとっての所望の通気率範囲は、６ｍｌ／分／ｃｍ2 以下、一般には２ないし６ｍｌ／分／ｃｍ2 の範囲内である。この範囲内において、最大通気率の領域の長さは、少なくとも４ｍｍである。
【００１８】
また、本発明は喫煙製品用包装体、例えばタバコ巻紙に関するもので、該包装体は喫煙製品の着火性を改善するために通気率が減少した離散的な領域を有する。通気性が減少した領域は、本質的に本発明の喫煙製品に関してすでに述べたことと同様である。
【００１９】
なお、添付した図面は、本発明に取り込まれ、かつ本発明の一部を構成するもので、発明の詳細な説明とともに本発明の実施形態例を説明するものであり、本発明の原理について説くものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態例を図面を参照しながら詳細に説明する。各実施形態例は本発明を説明するために用いられるものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明の種々の変更および修飾が可能であることを当業者は容易に理解されよう。例えば、ある実施形態例の一部として描かれた、あるいは説明された構成を他の実施形態例に適用してさらに別の実施形態を作り出すことができよう。したがって、そのような変更および修飾が特許請求の範囲およびそれに等価なものの範囲内に含まれることから本発明の一部としてみなされる。
【００２１】
図１および図２、さらにこれらの図に関連した以下の記述は、喫煙製品用包装体の離散した領域を処理するための非水溶液の好ましい一例に関連する。該溶液によって処理された領域の通気率は、喫煙製品の燃えさし(burning coal)が該処理領域にまで進むことで喫煙製品の自己消火が引き起こされる程度にまで減少する。図１および図２に関連した議論は、本発明にとって特に適当な非水溶液に関係する。図１および図２では、処理領域は喫煙製品の長手方向（軸方向）に沿って複数の帯が離間して設けられるように塗布される。この例の複数の帯は、図３ないし図６にもとづく通気率の減少および増加プロフィールを取り込む必要なく、この点については後述する。しかし、図１および図２に関連して以下に述べる非水膜形成溶液は、各々の非水膜形成溶液が本発明にもとづく傾斜路（ランプ）形状(ramp-shaped) の帯を形成する上で好ましいという点で本発明に関係する。
【００２２】
しかし、独特な形状となった通気率が減少した領域あるいは帯に関連する本発明はここで議論される非水溶液に限定されるものではない。本発明は、非水溶液および水溶液を含む任意の種類の膜形成溶液によって形成することが可能な離散した領域の独特の形状または模様に関する。非水溶液に関連したここでの議論は本発明を説明するための手段として提供されるものであり、また特に有用な溶液の好ましい一実施形態例の説明として提供されることを理解していただきたい。また、いかなる種類の膜形成溶液もまた本発明の範囲および精神に含まれることを当業者は理解していただきたい。例えば、従来技術は繊維状のスラリーおよび／または任意の種類の膜形成溶液をタバコ巻紙に塗布して通気率を減少させて該シガレットの燃焼速度を制御することを記述している。有効であると認められた水溶液としては、アルギン酸塩、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、およびポリビニル・アルコールが挙げられる。水溶液から適用された繊維状スラリーもまた有効である。これらは、微結晶セルロース、セルロン・バクレリア・セルロース、および高度に精製された木材パルプ繊維が含まれる。また、非水溶液に可溶な天然ポリマーもまた有効である。任意の、あるいはすべてのそのような溶液はクレームされた本発明の範囲および精神に含まれる。
【００２３】
本発明を説明する目的で、本発明の実施形態例および原理をシガレットについて説明する。しかし、このことは本発明を説明することのみを目的としており、シガレットのみに本発明が限定されることを意味するものではない。いかなる種類の喫煙製品でも本発明の範囲および精神に含まれる。
【００２４】
本発明は、着火性を制御する特性が改善された喫煙製品、該喫煙製品用包装体に関する。ここで、「着火性(ignition proclivity) 」とは、燃焼している喫煙製品またはシガレットが可燃性のもの(flammable substrate) に落下または置かれた場合に該喫煙製品またはシガレットがその可燃性のものに火をつけてしまう傾向の度合いを示すものである。シガレットの着火性についての試験は、ＮＩＳＴ（national Information System for Science and Technology：全国科学技術情報システム）によって確立されている。この試験では、くすぶっているシガレットを可燃性試験布上に置き、該シガレットによる試験布への着火、該布の炭化ラインを越える該試験布の燃焼、該布を着火させることなく全長にわたるシガレットの燃焼、あるいは試験布への着火前または全長にわたるシガレットの燃焼前における自己消火のいずれかを記録する。
【００２５】
本発明の好ましい一実施形態例の概略的構成を図１および図２に示す。参照符号１０で示される喫煙製品（シガレット）は、着火性が改善された包装体（タバコ巻紙）１４に覆われたタバコ・カラム１２とを有する。また、喫煙製品１０はフィルタ２６を有するものであってもよい。さらに、包装体１４は商業的に入手可能な任意の種類のタバコ巻紙であってもよく、例えばキムバリー・クラーク・コーポレーション(kimberly-Clark Corporation)のＫＣグレート６０３ぺーパ(KC grade 603 paper)が挙げられる。もちろん、他の種類のペーパを使用することも可能である。
【００２６】
ペーパ・ウエブ１４は、タバコ・カラム１４に巻かれた際に外側の周面を定める。外周面１６の離散した領域１８は非水溶液処理されている。この非水溶液には、非水溶媒中に溶けた溶媒可溶性セルロース系ポリマーが含まれる。また、この非水溶液は該溶液中に分散または懸濁した粒子状の非反応性無機充填材を含むもので、この点については後述する。なお、非水溶液処理された領域１８を包装体１８の内面に設けることも可能であることを理解しておくべきである。言い換えれば、包装体１４をタバコ・カラム１２に巻き、非水溶液処理された領域１８がタバコに隣接するようにする。
【００２７】
図示した実施形態例では、非水溶液処理された領域１８は円周の幅方向に延びる複数の帯２４として定められる。これらの帯２４は、シガレット１０の長手方向に沿って互いに離間して設けられている。帯２４、および特に微粒子充填剤２２は図２のシルエットで示されている。ここで理解しておくべきことは、これらの処理された領域は図１に示すように完成したシガレットでは本質的に見えないようになっている。言い換えれば、喫煙者は包装体１４が離散した領域１８で処理されていることを示す任意の外側のしるしを識別することはできない。この点について、非水溶液処理された領域１８は未処理の領域と本質的に同じような滑らかで平坦な質感を呈している。
【００２８】
処理領域１８または帯２４は、シガレット１０を作る上で着火性にかかわる性質の改善が達成させることが知られている範囲内の通気率を有する。シガレット１０の燃えさしが処理領域１８に燃えて入るので、燃えさしが利用する酸素は処理領域における包装体１４の通気率が減少することによって実質的に減少する。酸素に対する通気率が減少することによって、可燃性のものに接した際に処理領域１８におけるシガレットの自己消火が生ずる。好ましい通気率は６ｍｌ／分／ｃｍ2 （ＣＯＲＴＥＳＡ）以下であり、一般には２ないし６ｍｌ／分／ｃｍ2 の範囲内である。この範囲では、処理領域にシガレットの燃えさしが入り込むので所望の自己消火が達成される。
【００２９】
帯２４の幅および間隔は、いくつかの変数、例えば包装体１４の初期通気率やタバコ・カラムの密度に依存する。帯２４は、燃えさしが消えるまでに十分な時間または長さを確保するだけの酸素が燃えさしに供給される程度の幅を有する。別の言い方をすれば、帯２４の幅があまりにも狭ければ、燃えさしは自己消火する前に帯２４全体を燃やしてしまう。試験したシガレットについて調べたところ、最小でも４ｍｍの帯幅が必要である。
【００３０】
帯２４間の間隔もまたいくつかの変数の一つである。間隔はあまり大きくならないようにする。すなわち、燃えさしが処理領域１８に達する前に該燃えさしによって可燃性のものが着火してしまわない程度の長さまたは時間となるような間隔である。帯２４間の幅もまた燃えさしの余熱、または自己消火なしで処理領域２４全体を燃やす燃えさしの能力に影響を及ぼす。別の言い方をすれば、帯２４の間隔は燃えさしが各々の帯に達した際に一つの帯２４を燃焼させてしまうほど熱く、かつ速く燃えない程度の大きさとすべきである。一方で、帯２４の間隔は、シガレットが燃え尽きてしまったり、あるいは自由燃焼状態で自己消火してしまうほど狭いものであってはならない。試験したシガレットでは、５ないし１０ｍｍの帯幅が適当なものであることがわかった。しかし、帯の間隔は任意の数の変数に応じて適当な幅が定められるということを理解しておくべきである。
【００３１】
処理領域１８において包装体１４に塗布された溶液は処理領域の通気率を減少させる。粒子状の無機非反応性充填材が懸濁された溶媒可溶性セルロース・ポリマーが特に良好に作用する。非水溶媒はペーパ・ウエブの繊維間結合（例えば、水素結合）を壊さない傾向を示し、したがってぺーパ・ウエブの強度が顕著に減少するようなことはない。また、非水溶媒は該溶媒が乾燥した際にぺーパ・ウエブにしわやひだを生ずるようなことはない。このことから、滑らかで、かつ美的に満足のいく外観の包装体１４が得られる。
【００３２】
特に十分に適した非水溶媒は、アルコールとアセテートとの混合物であり、例えばイソプロピル・アルコールとエチル・アセテートとの５０／５０混合である。しかし、これはこのましい溶媒ではあるけれども、任意の適当な非水溶媒または溶媒混合物を利用することもできよう。例えば、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとの６０／４０混合もまた、特に良好に作用する。十分に適した溶媒可溶性セルロース・ポリマーはエチル・セルロースである。このエチル・セルロースは、一般に溶液の重量で約１５％ないし３５％、好ましくは約２５％である。しかし、任意のセルロースを主成分とするポリマー、例えばヒドロキシ・プロピル・セルロースもまた利用することができる。
【００３３】
非反応性の粒子状無機充填材２２を溶媒に添加する。出願人は充填材２２によって処理領域１８が燃えさしを自己消火させる能力を著しく改善する。充填剤を含む溶液は、処理領域１８においてペーパ・ウエブの通気率を著しく減少させる点でよりいっそう高い効果を示す。無機充填剤２２が結合剤または「接着剤(glue)」として作用するエチル・セルロースにより包装体１４の表面上に層を形成するためであると思われる。また、充填剤粒子は包装体１６の孔に打ち込まれはせず、相対的に滑らかな面被覆を形成する。充填剤およびセルロース・ポリマーは凝集性（コヒーレント）かつ滑らかな面被覆を形成するもので、この面被覆は処理領域においてペーパ通気率を著しく減少させる。また、無機充填剤粒子を含む溶液は燃えているシガレットの熱によって影響を受けることは少ないので、被覆が損なわれることなく燃えさしへの酸素を制限する点で効果的となると考えられる。
【００３４】
任意の数の無機充填剤が本発明で好適であろう。非水溶液に均質的に分散されてセルロース・ポリマーを形成するとともに包装体の触感または外観を損なうことのない任意の充填剤材料が使用されよう。特に好適な充填剤はチョーク、クレー、および酸化チタニウムである。
【００３５】
また、本質的に上記したように、本発明は喫煙製品に使用される喫煙製品用包装体、同様に該喫煙製品用包装体の製造方法に関する。改善された着火性制御特性を持つ喫煙製品用包装体を製造するための創意に富む方法は、膜形成セルロース・ポリマーと粒子状無機充填剤が懸濁された非水溶媒とからなる非水溶液を離散的な処理領域１８に、例えば上記したような帯状に喫煙製品用包装体に塗布する。つぎに、処理した領域を乾燥させて、本質的にすべての非水溶媒を除去し、処理領域１８にセルロース材料と充填剤材料とからなる膜を残す。この方法は、乾燥した処理領域１８がシガレットの自己消火を引き起こす範囲内の、すなわち２ないし６ｍｌ／分／ｃｍ2 の通気率を有するものとなるように非水溶液を塗布することが含まれる。
【００３６】
この方法は、従来の高速印刷作業によって上記溶液を離散した領域のペーパ・ウエブ上に印刷することも含まれる。適当な印刷技術としては、グラビア印刷およびフレキソ印刷が含まれる。印刷作業において、処理領域はシングル・パスまたはマルチプル・パスのいずれかによって塗布される。溶液の粘性は高速印刷技術に合わせて制御される。所望の標的通気率範囲は従来の印刷機器によってマルチプル・パスでもって処理領域に溶液を塗布することによって容易に達成される。しかし、所望の通気率範囲をシングル・パスでもって溶液を塗布し、さらに塗布された溶液の粘性および量を制御することによって容易に達成することも可能である。
【００３７】
以下の実施形態例は本発明にもとづいて製造されるシガレットに関するもので、本発明をより詳細に説明するためのものである。各実施形態例において、中間乾燥なしに３回のパスでもって被覆の塗布を行った。ベースとなるペーパは、キンバリ・クラークのグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark grade 603 paper)であり、平均未処理通気率は３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。溶液について測定した粘性はザン２番カップ粘度計(Zahn #2 Cup Viscometer)を用いて４５秒であった。
【００３８】
実施形態例１
第１のシリーズでは、アングロ・アメリカン・クレー・コーポレーション(Anglo-American Clay Corporation) のアルファテックス（ＡＬＰＨＡＴＥＸ）クレー（無水チャイナクレー）を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が３．０ｇ／ｍ2 によって溶液の３％重量でクレーを添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、３．１ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。試験した３本のシガレットの３本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消火した。
【００３９】
実施形態例２
第２のシリーズでは、アングロ・アメリカン・クレー・コーポレーション(Anglo-American Clay Corporation) のアルファテックス（ＡＬＰＨＡＴＥＸ）クレー（無水チャイナクレー）を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。溶液の６％重量でクレーを添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、１．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。試験した４本のシガレットの４本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消火した。
【００４０】
実施形態例３
第３のシリーズでは、ＴｉＯ2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。ＴｉＯ2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約１０％のＴｉＯ2 である。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が３．４ｇ／ｍ2 によって溶液の０．５％重量でＴｉＯ2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、３．２ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。試験した４本のシガレットの４本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消火した。
【００４１】
実施形態例４
第４のシリーズでは、ＴｉＯ2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。ＴｉＯ2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約１０％のＴｉＯ2 である。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が４．２ｇ／ｍ2 によって溶液の１．０％重量でＴｉＯ2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、１．８ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。試験した４本のシガレットの４本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消火した。
【００４２】
実施形態例５
第５のシリーズでは、ＴｉＯ2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。ＴｉＯ2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約１０％のＴｉＯ2 である。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が４．７ｇ／ｍ2 によって溶液の１．２％重量でＴｉＯ2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、０．９１ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。試験した４本のシガレットの４本ともが被覆領域あるいはその近傍で自己消火した。
【００４３】
実施形態例６
第６のシリーズでは、ＴｉＯ2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。ＴｉＯ2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約１０％のＴｉＯ2 である。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が４．９ｇ／ｍ2 によって溶液の２．５％重量でＴｉＯ2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、０．７４ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。この組の通気率は実施形態例５の０．９１よりも低いので、着火性について試験する必要はなかった。組成物によって処理されたシガレットのいずれもが自己消火するものと思われる。
【００４４】
実施形態例７
第７のシリーズでは、ＴｉＯ2 を、標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる６０／４０混合物に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。ＴｉＯ2 は白色インクのかたちで添加した。インクはニトロセルロース・バインダを有する約１０％のＴｉＯ2 である。溶液からなる１０ｍｍ帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC grade 603 paper) 上に３パス・プロセスでもって印刷した。処理領域の被覆重量が９．７ｇ／ｍ2 によって溶液の５．０％重量でＴｉＯ2 を添加した。この組のシガレットの通気率の平均値は、０．７４ｍｌ／分／ｃｍ2 であった。この組の通気率は実施形態例５の０．９１よりも低いので、着火性について試験する必要はなかった。組成物によって処理されたシガレットのいずれもが自己消火するものと思われる。
【００４５】
実施形態例８
別のシリーズでは、スペシャルティ・ミネラルズ社(Specialty Minerals, Inc.)のマルチフレックス（ＭＵＬＴＩＦＬＥＸ）チョーク（析出炭酸カルシウム）を標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる５０／５０溶媒に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）からなるベース溶液に添加した。チョークを溶液の９％重量で添加した。５ｍｍ幅方向帯を、初期平均間隙率が３２．６ｍｌ／分／ｃｍ2 であるベース・キンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC Grade 603 paper) 上に３パス・グラビア印刷でもって印刷した。処理領域の通気率の平均値は、２ｍｌ／分／ｃｍ2 未満であった。フィルムを下にして＃４ダック・マテリアル(duck material)に対して着火性試験を行った結果、試験した５本のシガレットのうち４本が自己消火し、１本がサブストレートに着火することなく全長にわたって燃えた。フィルムなしで＃６ダック・マテリアル(duck material) に対して着火性試験を行った結果、６本のシガレットのうち１本が自己消火した。この試験では、５ｍｍ帯幅はシガレットを消火するのには不十分であり、一方で１０ｍｍ幅間隔は着火を防ぐにはあまりにも大きいことが示された。
【００４６】
シガレットの通気率および着火性を抑えるのに通気率を減少させる領域の幅方向（ＣＤ）の帯が有効であるけれども、そのような帯によって喫煙者に対する煙の放出や味に望ましくない不連続的な影響が生ずる可能性もある。例えば、シガレットの処理領域と未処理領域との間における通気率の変化が相対的に大きいとするならば、喫煙者は味や煙の放出の違いを識別することができよう。したがって、本発明は喫煙者に対する煙の放出や味への悪影響を最小限にするために処理領域の独特なデザインまたはプロフィールにも関係する。処理領域に対する本発明の独特なデザインは、シガレットの全長にわたってよりいっそう均一な煙の放出を提供する。
【００４７】
本発明にもとづく喫煙製品１０を図３および図４に示す。ここでも喫煙製品１０はシガレットとして描かれている。しかし、このことは本発明を限定するものとして意味するものではない。喫煙製品１０は紙の包装体（タバコ巻紙）１４によって包まれたタバコ・カラム１２を含む。包装体１４は、喫煙製品の外周面１６を限定する。この外周面１６は、図１および図２に関して既に説明したように、包装体１４の通気率を減少させるために該外周面１６上に定められ、かつ離散して存在する複数の処理領域１８を有する。処理領域１８は、タバコに隣接するようにウエブ１４の内面に限定されてもよい。
【００４８】
一般に知られているように、使用に際して、喫煙者によって喫煙製品１０の一端１３に火が付けられると、その他端部に設けられたフィルタ２６に向けて、すなわち図中矢印の燃焼方向３２に沿って燃えていく。喫煙製品の燃えさしは燃焼方向３２へ進むので、最終的に処理領域１８または帯２４に遭遇する。処理領域１８は未処理領域２８によって分離あるいは離間されている。したがって、燃えさしは処理領域から未処理領域に移る。
【００４９】
したがって本発明は、通気率が減少した処理領域によって、燃焼方向３２に沿った漸進的な通気率減少のプロフィール３０が定められる。斬新的な通気率減少のプロフィール３０は、燃えさしは一度に帯２４全体の最大通気率減少にかかわらないが、最大通気率減少の領域に徐々に燃えていくように定められる。このようにして、喫煙者に対する味および煙の放出の変化が段階的な期間にわたって生じるので喫煙者が認識しずらい。
【００５０】
図４は、帯２４のプロフィールを特に説明するものである。シガレットの燃えさしが燃焼方向３２に沿って進むので、最初に段階的に通気率が減少する領域３０に遭遇する。別の言い方をすると、通気率を減少させる膜の厚さは、最小点３４から最大点３６にかけて増加する。膜の厚さが最小点３４と最大点３６との間で増大するので、紙の通気率もまた最小通気率に達するまで、あるいは点３６の最大通気率減少の領域に達するまで徐々に減少する。つぎに、燃えさしは持続最大減少の領域３８を燃やすか、あるいは該領域を通過する。
【００５１】
図４には２種類の帯が図示されている。破線で示される第１の帯は、任意の種類膜形成溶液、例えば水溶液、非水溶液、または他の溶液等によって形成された膜を示す。燃焼方向３２に示す第２の帯２４は、図１および図２において詳細に述べられたように、非水溶媒に溶解した溶媒可溶性セルロース・ポリマーからなり、粒子状の非反応性充填剤２２が懸濁された非水溶液によって形成された帯を示す。しかし、独特の段階的な通気率減少プロフィールは帯２４を形成するのに使用される溶液の種類にかかわらず実現化することができる。
【００５２】
持続的に通気率が減少される領域３８は、好ましくは可燃性のものに落としたり、あるいは放置された場合にシガレットが自己消火するのに十分なほど大きい幅を有する。領域３８の幅はいくつかの変数に依存しており、処置領域の通気率、ベースとなる紙の種類、帯間の間隔等に依存する。したがって、帯２４の幅や複数の帯間の間隔２８の幅を変えることができる。もし通気率の減少が最大となる領域が２ないし６ｍｌ／分／ｃｍ2 の範囲内にあれば、領域３８の幅は少なくとも４ｍｍとする。また、図１および図２に関して詳細に説明したように、帯間の間隔もまた重要な問題である。燃えさしが自己消火前に処理領域を燃やしてしまうのに十分な余熱を生ずるほど上記間隔を大きくすべきではない。
【００５３】
図４および図５に示すように、帯２４もまたシガレットの燃焼領域３２に沿って領域３０および３８に続いて領域４０を設けることができる。通気率が徐々に増加する領域４０は、煙の放出あるいは味の急峻な変化を生ずることなく未処理領域２８に進行する燃えさしが徐々に燃え入ることを可能とする。
【００５４】
図６（Ａ）は、シガレットの燃焼方向３２に沿って通気率が徐々に減少する領域のみが含まれる帯２４を有する実施形態例が示されている。同様に、図６（Ｂ）は通気率が増大する領域４０のみが含まれる帯２４を有する実施形態例が示されている。
【００５５】
通気率を変える領域３０、４０は、相対的に滑らかな、あるいは平坦なプロフィールを有するもので、その例が図面に図示されており、帯２４はランプ・アップ(ramp up) および／またはランプ・ダウン(ramp down) プロフィールを有する。この種のｐ路フィール歯、直接的な市販の印刷技術、例えばフレキソ印刷あるいはグラビア印刷によって包装体１４に直接適用することができる。処理領域は、塗布する溶液の量および溶液の粘度に依存してマルチプル・パスまたはシングル・パスで塗布することができる。
【００５６】
別の実施形態例では、図には示していないが、通気率の増加および減少する領域３０、４０はステップ・アップ(step-up) および／またはステップ・ダウン(step-down) プロフィールから構成することができる。別の言い方をすれば、帯２４は連続的に減少する幅を持つ層によって形成させることができる。この種の帯は、マルチプル・パス・グラビア印刷またはフレキソ印刷操作で塗布することができよう。
【００５７】
本発明にもとづいて形成されるＣＤ帯を有するシガレットに関する以下の実施形態例は、本発明を図示し、かつ説明する目的のために提供される。
【００５８】
実施形態例９このシリーズでは、ランプ・パターンＣＤ帯をキンバリ・クラーク・ＫＣグレード６０３ペーパ(Kimberly-Clark KC Grade 603 paper) 上に印刷した。ランプ・パターンは、０％から１００％に徐々に増加する有効範囲を持つ２．５ｍｍランプ・アップ領域からなる。最大１００％有効範囲の５ｍｍ領域がランプ・アップ領域に続く。１００％から０％に減少する有効範囲を有する２．５ｍｍのランプ・ダウン領域がこの持続的最大有効範囲の５ｍｍ領域に続く。ランプ・パターンをグラビア印刷用ロール上に食刻し、市販のグラビア印刷機で３パス・プロセスによってタバコ巻紙上に印刷するのに使用した。使用した溶液は標準プロピル・アセテートと標準プロピル・アルコールとからなる５０／５０溶媒に溶解したエチル・セルロース（溶液の重量で約２５％）にマルチフレックス・チョークを溶液の重量で９％添加したものを用いた。マルチフレックス・チョーク充填剤によって、溶液の粘度は３９カップ秒であった。帯は１０ｍｍの間隔で印刷した。膜が下にある＃４コットン・ダック・マテリアルに対して実施された着火性の試験では、６本のシガレットのすべてが自己消火した。この試験では、１０ｍｍ帯間隔は上記シガレットのうち３本の着火を防ぐにはあまりにも大きかった。当業者に容易に理解されるように、本発明の範囲または精神から逸脱することなく種々の修飾および変形が可能であることは言うまでもない。例えば、ランプ・アップおよびランプ・ダウン・セクションの寸法や通気率の減少が最大となる領域を変えることで、所望の結果を得ることが可能である。また、処理領域は任意の種類の溶液によって形成することができ、水性あるいは非水性の溶液を挙げることができる。したがって、本発明に対する修飾および変形は、特許請求の範囲およびそれに等しいものの範囲内に含まれよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にもとづく喫煙製品、特にシガレットの斜視図である。
【図２】  図１に示す喫煙製品の分解斜視図であって、特に該喫煙製品に適用される包装体（タバコ巻紙）の処理領域を示す。
【図３】  本発明にもとづく喫煙製品の一例を示す斜視図であって、特に傾斜路（ランプ）が形成された処理領域を示す。
【図４】  図３に示す喫煙製品に適用される包装体のランプ形状プロフィールを説明するための斜視図である。
【図５】  図４に示す包装体の５−５線に沿う断面図である。
【図６】  ランプ形状プロフィールを有する包装体の断面図であって、（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ異なるランプ形状プロフィールを有する。
【符号の説明】
１０  喫煙製品（シガレット）
１２  タバコ・カラム
１４  包装体（タバコ巻紙）
１６  外周面
１８  離散した領域（非水溶液処理された領域、単に処理領域とも呼ぶ）
２２  充填剤
２４  帯
２６  フィルタ
２８  未処理領域
３０  通気率を変える領域
３２  燃焼方向
３４  点
３６  点
３８  持続的に通気率が減少される領域
４０  通気率を変える領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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