Composiciones adhesivas degradables para artículos de fumar.

Artículo de fumar con filtro que comprende:

una varilla que contiene tabaco rodeada por un material de envoltura;

un elemento de filtro rodeado por una envoltura de tapón adyacente a la varilla que contiene tabaco; y

un material de emboquillado que asegura la varilla que contiene tabaco al elemento de filtro, estando el material de emboquillado sobre la envoltura de tapón del elemento de filtro y una porción del material de envoltura de la varilla que contiene tabaco,

en donde al menos uno de entre la envoltura de tapón, el material de emboquillado y el material de envoltura que rodea la varilla que contiene tabaco está asegurado por una composición adhesiva en forma de una dispersión acuosa que comprende un polímero de almidón termoplástico.

Composiciones adhesivas degradables para artículos de fumar

Campo de la invención La presente invención se refiere a productos hechos o derivados del tabaco o que incorporan de otra manera tabaco, y están destinados al consumo humano. La invención se dirige particularmente a componentes degradables para uso en composiciones adhesivas para materiales de envolver artículos de fumar.

Antecedentes de la invención Los artículos de fumar populares, tales como los cigarrillos, tienen una estructura sustancialmente en forma de varilla cilíndrica e incluyen una carga, rollo o columna de material fumable, tal como tabaco picado (por ejemplo, en forma de tripa cortada) , rodeado por una envoltura de papel, formando así una denominada “varilla fumable” o “varilla de tabaco”. Normalmente, un cigarrillo tiene un elemento de filtro cilíndrico alineado en una relación extremo con extremo con la varilla de tabaco. Típicamente, un elemento de filtro comprende estopa de acetato de celulosa plastificada circunscrita por un material de papel conocido como “envoltura de tapón”. Ciertos elementos de filtro pueden incorporar alcoholes polihídricos. Típicamente, el elemento de filtro se sujeta a un extremo de la varilla de tabaco utilizando un material de envoltura circundante conocido como “papel de emboquillado” Ha llegado a ser deseable perforar el material de emboquillado y la envoltura de tapón a fin de proporcionar la dilución de humo de la corriente principal aspirada con el aire ambiente. Descripciones de cigarrillos y de los diversos componentes de los mismos se exponen en Tobacco Production, Chemistr y and Technology, Davis et al. (Eds.) (1999) . Se emplea un cigarrillo por un fumador encendiendo un extremo del mismo y quemando la varilla de tabaco. El fumador recibe entonces humo de la corriente principal en su boca aspirando por el extremo opuesto (por ejemplo, el extremo del filtro) del cigarrillo.

La porción descartada de la varilla de cigarrillo está compuesta principalmente por el elemento de filtro, que consta típicamente de fibras de acetato de celulosa estrechamente compactadas y altamente rizadas unidas en sus puntos de contacto y rodeadas por envoltura de tapón y papel de emboquillado. La presencia de materiales de envoltura, la unión fibra con fibra y la naturaleza compactada de elementos de filtro convencionales tienen un efecto perjudicial sobre la tasa de degradación de filtros de cigarrillo en el ambiente. A menos que se desenvuelva el elemento de filtro y se separen las fibras para incrementar la exposición, la biodegradación del filtro puede llevar varios años.

Se han utilizado una pluralidad de enfoques en la técnica para promover una tasa incrementada de degradación de elementos de filtro. Un enfoque implica la incorporación de aditivos (por ejemplo, materiales de celulosa solubles en agua, agentes de pegado de fibra solubles en agua, pigmentos fotoactivos o ácido fosfórico) en el material de acetato de celulosa a fin de acelerar la descomposición del polímero. Véanse las patentes US Nos. 5.913.311 de Ito et al.; 5.947.126 de Wilson et al.; 5.970.988 de Buchanan et al.; y 6.571.802 de Yamashita. En algunos casos, se ha sustituido el acetato de celulosa convencional por otros materiales, tales como materiales laminares desintegrativos de la humedad, materiales de almidón extruidos o alcohol de polivinilo. Véanse las patentes US Nos. 5.709.227 de Arzonico et al; 5.911.224 de Berger; 6.062.228 de Loercks et al.; y 6.595.217 de Case et al. Se ha propuesto la incorporación de hendiduras en un elemento de filtro para mejorar la biodegradabilidad, tal como se describe en las patentes US. Nos. 5.947.126 de Wilson et al. y 7.435.208 de Garhaffner. Las patentes US No. 5.453.144 y US 5498224 de Kauffman et al. describen el uso de un adhesivo termofusible sensible al agua para adherir la envoltura de tapón a fin de mejorar la biodegradabilidad del elemento de filtro tras la exposición al agua. La patente US No.

6.344.349 de Asai et al. propone sustituir los elementos de filtro de acetato de celulosa convencionales por un elemento de filtro que comprende un núcleo de un material de celulosa fibrosa o particulada revestido con un éster de celulosa para mejorar la biodegradabilidad. La publicación de solicitud de patente US No. 2009/0288669 de Hutchens sugiere la incorporación de materiales de fibra degradables en un elemento de filtro.

Sigue existiendo la necesidad en la técnica de un artículo de fumar con filtro que presente propiedades de degradación medioambiental mejoradas, particularmente en donde el artículo de fumar pueda fabricarse con solamente una modificación menor de un equipo de producción de artículos de fumar convencional.

Sumario de la invención En un aspecto, la presente invención se refiere a un artículo de fumar y, en particular, un artículo de fumar con filtro en forma de varilla (por ejemplo, un cigarrillo con filtro) . El artículo de fumar incluye un extremo de encendido (es decir, un extremo aguas arriba) y un extremo de la boca (es decir, un extremo aguas abajo) . Una pieza del extremo de la boca está localizada en el extremo de boca alejado del artículo de fumar, y la pieza del extremo de la boca permite que el artículo de fumar se coloque en la boca del fumador para que sea succionado. La pieza del extremo de la boca tiene la forma de un elemento de filtro que comprende típicamente un material de filtro de estopa fibroso. El artículo de fumar incluye también varios materiales de envoltura. En particular, el artículo de fumar incluye un material de envoltura que rodea la varilla que contiene tabaco y una envoltura de tapón que rodea el elemento de filtro. Todavía adicionalmente, un material de emboquillado asegura la varilla que contiene el tabaco al elemento de filtro adyacente, estando el material de emboquillado sobre la envoltura de tapón del elemento de filtro y una porción del material de envoltura de la varilla que contiene tabaco. Al menos uno de entre la envoltura de tapón, el material

de emboquillado y el material de emboquillado que rodea la varilla que contiene el tabaco está asegurado por una composición adhesiva en forma de una dispersión acuosa que comprende un polímero de almidón termoplástico. El uso de polímeros de almidón termoplásticos en las composiciones adhesivas utilizadas en los artículos de fumar puede mejorar la degradación del artículo de fumar al provocar una liberación relativamente rápida de los enlaces adhesivos después del desechado del artículo de fumar. A medida que se degradan los enlaces adhesivos en un material de envoltura, el material de envoltura se liberará de los componentes envueltos subyacentes del artículo de fumar, tal como el elemento de filtro, lo que puede facilitar una exposición mayor de los componentes subyacentes al ambiente.

En una realización, el polímero de almidón termoplástico comprende 30 a 95 por ciento en peso de almidón y 5 a 55 por ciento en peso de uno o más plastificantes. El polímero de almidón termoplástico puede comprender además hasta 20 por ciento en peso de uno o más aditivos adicionales seleccionados del grupo que comprende ayudas de dispersión y coloides. La cantidad de polímero de almidón termoplástico en la composición adhesiva puede variar, pero la composición adhesiva comprende típicamente al menos 35 por ciento en peso o al menos 45 por ciento en peso del polímero de almidón termoplástico sobre la base del peso total de la composición adhesiva.

Pueden utilizarse mezclas poliméricas en las composiciones adhesivas de la invención, incluyendo mezclas del polímero de almidón termoplástico y un segundo polímero biodegradable, tal como alcohol de polivinilo, poliésteres alifáticos, poliuretanos alifáticos, cis-poliisopreno, cis-polibutadieno, polihidroxialcanoatos, polianhídridos y copolímeros y mezclas de los mismos. La cantidad de mezcla de polímeros en la composición adhesiva puede variar, pero la composición adhesiva comprende típicamente al menos 40 por ciento en peso o al menos 55 por ciento en peso de la mezcla sobre la base del peso total de la composición adhesiva.

La composición adhesiva puede incluir otros ingredientes, además del polímero de almidón termoplástico y cualesquiera compañeros de mezclado de polímero discutidos anteriormente y otros ingredientes a modo de ejemplo incluyen resinas pegajosas, ceras, antioxidantes, estabilizadores de UV, pigmentos, tintes, biocidas, retardantes de llama, agentes antiestáticos, cargas, agentes tensioactivos, agentes antiespumantes y combinaciones de los mismos.

La composición adhesiva asegura el material de emboquillado y tiene la forma de una dispersión acuosa, en donde la dispersión acuosa comprende... [Seguir leyendo]

1. Artículo de fumar con filtro que comprende:

una varilla que contiene tabaco rodeada por un material de envoltura;

un elemento de filtro rodeado por una envoltura de tapón adyacente a la varilla que contiene tabaco; y

un material de emboquillado que asegura la varilla que contiene tabaco al elemento de filtro, estando el material de emboquillado sobre la envoltura de tapón del elemento de filtro y una porción del material de envoltura de la varilla que contiene tabaco,

en donde al menos uno de entre la envoltura de tapón, el material de emboquillado y el material de envoltura que rodea la varilla que contiene tabaco está asegurado por una composición adhesiva en forma de una dispersión acuosa que comprende un polímero de almidón termoplástico.

2. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 1, en el que el polímero de almidón termoplástico comprende 30 a 95 por ciento en peso de almidón y 5 a 55 por ciento en peso de uno o más plastificantes.

3. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 2, en el que el polímero de almidón termoplástico comprende además hasta 20 por ciento en peso de uno o más aditivos adicionales seleccionados del grupo que consta de ayudas de dispersión y coloides.

4. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 1, en el que la composición adhesiva comprende al menos 35 por ciento en peso del polímero de almidón termoplástico o al menos 45 por ciento en peso del polímero de almidón termoplástico, sobre la base del peso total de la composición adhesiva.

5. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 1, que comprende además una composición adhesiva que asegura la envoltura de tapón, teniendo la composición adhesiva la forma de un adhesivo termofusible que comprende al menos 35 por ciento en peso de un polímero de almidón termoplástico.

6. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 1, en el que la composición adhesiva asegura el material de emboquillado y en el que la dispersión acuosa comprende al menos 35 por ciento en peso del polímero de almidón termoplástico.

7. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 1, en el que tanto la envoltura de tapón como el material de emboquillado están asegurados por una composición adhesiva que comprende al menos 35 por ciento en peso de un polímero de almidón termoplástico.

8. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 7, en el que el polímero de almidón termoplástico comprende 30 a 95 por ciento en peso de almidón y 5 a 55 por ciento en peso de uno o más plastificantes.

9. Artículo de fumar con filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la composición adhesiva comprende uno o más aditivos seleccionados del grupo que consta de resinas pegajosas, ceras, antioxidantes, estabilizadores de UV, pigmentos, tintes, biocidas, retardantes de llama, agentes antiestáticos, cargas, agentes tensioactivos, agente antiespumantes y combinaciones de los mismos.

10. Artículo de fumar con filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el artículo de fumar tiene la forma de un cigarrillo o un artículo de fumar generador de aerosol que no quema tabaco.

11. Artículo de fumar con filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la composición adhesiva en forma de dispersión acuosa tiene una temperatura de activación de 60ºC a 150ºC.

12. Artículo de fumar con filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la composición adhesiva en forma de una dispersión acuosa tiene una viscosidad de 100 cP a 10.000 cP.

13. Artículo de fumar con filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la composición adhesiva en forma de una dispersión acuosa tiene un porcentaje de sólidos de 25% a 60% de sólidos.

14. Artículo de fumar con filtro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la composición adhesiva comprende una mezcla del polímero de almidón termoplástico y un segundo polímero biodegradable.

15. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 14, en el que el segundo polímero biodegradable se selecciona del grupo que consta de alcohol de polivinilo, poliésteres alifáticos, poliuretanos alifáticos, cispoliisopreno, cis-polibutadieno, polihidroxialcanoatos, polianhídridos y copolímeros y mezclas de los mismos.

16. Artículo de fumar con filtro según la reivindicación 14, en el que la composición adhesiva comprende al menos 40 por ciento en peso de la mezcla o al menos 55 por ciento en peso de la mezcla sobre la base del peso total de la composición adhesiva.