TW201201719A - Disintegratable plug wraps and their applications - Google Patents

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Thomas J Gannon
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Description

201201719 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於可分解性栓塞外包裝及其應用。 【先前技術】 菸品’例如香菸’ 一般而言具有實質上爲圓柱棒狀的 結構’其通常包括一捲或一管可抽吸的材料，例如由外包 裝紙圍繞的菸絲。許多類型的香菸具有圓柱形的濾嘴段， 該圓柱形的濾嘴段相對於菸草棒以端點對端點的關係排列 (「有濾嘴的菸品」）。該濾嘴段可包含一或多個栓塞，係 由稱爲「栓塞外包裝」的紙材料包圍過濾材料例如乙酸纖 維素酯的麻纖形成，因而形成「濾嘴栓塞」。該栓塞外包 裝的相反端可利用栓塞外包裝黏著劑固定在一起。通常， 該爐嘴段可使用稱爲「濾嘴紙（tippingpaper)」的周圍外包 裝材料附著到該菸草棒的一端。該濾嘴紙及栓塞外包裝可 經由「錨定黏著劑（anchoring adhesive)」而彼此結合在一 起。 當該帶有濾嘴的菸品使用後，其係被丟棄。將該濾嘴 栓塞外包裝黏著到菸品的濾嘴棒時，尤其使用非水溶性黏 著劑時，可能會延遲該過濾材料暴露於環境並且減緩該瀘 嘴分解，因而對於環境造成雜亂。爲了減輕丟棄的有濾嘴 的菸品對於環境的負荷，開發具有改良的降解速率的香菸 濾嘴栓塞受到關注。 【發明内容】 本發明的第1態樣提供一種菸品用濾嘴棒，係包含： 201201719 (a)濾材棒，及（b)栓塞外包裝，係圍繞該濾材棒，而該栓塞 外包裝之重疊的側邊係利用栓塞外包裝黏著劑而固定在~ 起；其中，該栓塞外包裝黏著劑包含分解加速劑。 本發明的第2態樣提供一種菸品用濾嘴棒，係包含： (a)濾材棒，及（b)栓塞外包裝，係圍繞該濾材棒，而該栓塞 外包裝之重疊的側邊係利用栓塞外包裝黏著劑而固定在一 起；其中，該栓塞外包裝具有齒孔。 本發明亦提供一種菸品用濾嘴棒，係包含：U)濾材 棒’及（b)栓塞外包裝，係圍繞該濾材棒，而該栓塞外包裝 之重疊的側邊係利用栓塞外包裝黏著劑而固定在一起；其 中，該栓塞外包裝黏著劑具有分解加速劑並具有齒孔》 本發明亦提供一種菸品，例如香菸，係包含：（a)菸草 棒；及（b)濾嘴段，係附著於該菸草棒的一端，其中該濾嘴 段包含本發明第1態樣或第2態樣或兩態樣的濾嘴棒的區 段。 【實施方式】 此處使用的用語「分解加速劑」意指能夠改善一材料 例如紙於既定條件下的降解速率（或加速分解）的試劑。例 如，一分解加速劑可倂入到栓塞外包裝黏著劑中，該栓塞 外包裝黏著劑當做分解加速劑的擔體’於活化時，該分解 加速劑可以加速該栓塞外包裝的分解’因而有助於該過濾 材料暴露於環境以進一步分解。 此處使用的用語「菸品」意指含有裝入吸菸組合物成' 爲棒狀或圓柱狀的物品，且可視情形以外包裝料圍繞’該 201201719 外包裝料有助於支持該棒的形狀並且使該吸菸組合物包含 在該菸品中。該吸菸材料之棒或其外包裝，或兩者，可在 吸菸條件下使用該菸品時燃燒或加熱·。吸菸材料也可含有 一或更多濾嘴栓塞，該濾嘴栓塞可具有移除目標組分並對 吸菸者提供美好宜人品質的功能。用語「菸品」意欲包含 香菸、雪茄等。香菸包括傳統香菸以及非傳統香菸。 此處使用的用語「傳統香菸」意指可藉由點燃吸菸組 合物的有外包裝的棒或圓柱的一端並且藉由在該香菸口部 端抽吸而主要經由點燃端抽走空氣而抽吸者。 此外，非傳統香菸包括但不限定於電吸菸系統用的香 菸，如一般指定的 US 6026820、US 5988176、US 5915387、 US 5692526、 US 5692525、 US 5666976 及 US 5499636 所 述者。其他非傳統香薛包括在薛草棒中具有燃料要素者， 如 US4966171 所述。 此處使用的用語「多孔性」意指容許液體、蒸氣或氣 體通過的狀態。相反地，用語「非多孔性」意指不容許液 體、蒸氣或氣體通過的狀態。 依照一具體例，菸品用的濾嘴栓塞，係包括：濾嘴棒 以及圍繞該濾嘴棒的栓塞外包裝，該栓塞外包裝之重疊的 側邊係利用栓塞外包裝黏著劑而固定在一起；其中，該栓 塞外包裝黏著劑具有分解加速劑。 在此敘述的栓塞外包裝黏著劑用的黏著劑不特別限 定’且包含熱溶黏著劑或其他栓塞外包裝黏著劑。例如， 該栓塞外包裝黏著劑可包含水不溶性熱熔黏著劑。適當的 201201719 水不溶性熱熔黏著劑，例如包括但不限於聚乙烯基乙酸醋 等。在此敘述的栓塞外包裝黏著劑也可使用水溶性黏著 劑。適當的水溶性黏著劑，例如包括但不限於聚乙烯醇等。 當使用水溶性黏著劑當做栓塞外包裝黏著劑時，其可能會 由於環境中的水分而稀釋或溶解，因而減弱其結合能力。 結果，會加速該栓塞外包裝的開啓。然而，當採用水溶性 黏著劑時，在製造時可能需要減少其中的水量以能夠有效 黏著，此會造成製程延長並且複雜化。於一較佳具體例’ 該栓塞外包裝爲水不溶性熱熔黏著劑。 如此處所敘述，該栓塞外包裝黏著劑可當成分解加速 劑的擔體且於其接觸到足夠水分時使該分解加速劑以活性 形式釋放。例如，水分子可將該分解加速劑例如酵素再水 合及活化，使該酵素消化該栓塞外包裝。該弱化的栓塞外 包裝紙比起未消化的紙更易破裂。再者，存在水分能促進 該分解加速劑從黏著劑移動接觸到該栓塞外包裝。 在此敘述的分解加速劑較佳爲含有酵素，例如纖維素 酶等。該纖維素酶可來自各種有機體。適當的酵素例如包 括但不限於：來自綠木黴（7>icAorfe/-ma virirfe)'黑麵黴 {Aspergillus niger) 嗜熱側孢黴、S p o f o t r i c h u m thermophile) ' ^ Wi ® {Chaetomium co chliodes)^ 0¾ ^ 〇 併入的分解加速劑的量取決於多種因素，例如該分解 加速劑的本性（例如活性），以及希望在特定期間達成的分 解程度。於一具體例，可使用酵素的量爲每克栓塞外包裝 紙至多約l〇〇mg，範圍介於包括約lmg至約l〇mg，從約 201201719 10mg至約20mg，從約20mg至約30mg，從約30mg至約 40mg，從約40mg至約50mg，從約50mg至約60mg’從約 6〇mg至約70mg，從約70mg至約80mg，從約80mg至約 9 0 m g 〇 視情形，在此敘述的栓塞外包裝黏著劑可含有不會干 擾該分解加速劑的安定劑及/或抗氧化劑。適當的安定劑及 /或抗氧化劑例如可包括但不限於高分子量阻滯酚 (hindered phenol)及多官能酚。適當的阻滞酚例如可包括但 不限於I，3,5·三甲基- 2,4,6-參（3,5_二第三丁基-4_羥基苄基） 苯、肆-3(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基）丙酸季戊四醇酯、 3，5-二第三丁基-4-羥基苯酚）丙酸正十八酯、4，4’-亞甲基雙 (2,6-第三丁基苯酚）、4,4’-硫雙（6-第三丁基鄰甲酚）、2,6-二第三丁基苯酚、6-(4-羥基苯氧基）-2,4-雙（正辛基 硫）-1，3,5-三阱、二正十八基-3,5-二第三丁基-4-羥基苄基 膦酸酯、2-(正辛基硫）乙基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸 酯，及六[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基）丙酸山梨醇酯。 適當的多官能苯酚例如包括但不限於含有硫及/或磷原子 的苯酌。 再者，也可包入其他添加劑至在此敘述的該熱熔黏著 劑以修飾某些性質。例如，可以少量例如少於約2 0重量％ 倂入著色劑例如二氧化鈦，及塡料例如滑石及黏土等。也 可添加其他熱塑性及/或親水性聚合物以提供可撓性、韌 性、強度及/或水敏感性。適當的熱塑性聚合物例如可包括 但不限於乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸、乙烯丙烯酸甲酯， 201201719 及乙烯丙烯酸正丁酯共聚物等。適當的親水性聚合物例如 可包括但不限於聚乙烯醇、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖 維素、聚乙烯基甲醚、聚（氧乙烯）、聚乙烯基吡咯啶酮等。 在此敘述的栓塞外包裝黏著劑可使用在該技術領域中 已知的技術配方。於一例示的程序中，係將分解加速劑與 黏著劑及其他添加劑於混合容器中混合，混合容器較佳爲 配備旋轉器的高載量混合器，藉此獲得平滑且均質的混合 物。視必要或需要，可在混合時加熱。 該濾嘴棒可由能當做添加劑擔體的材料製作。該濾材 可爲多孔性或非多孔性。適當的多孔性材料包括但不限 於：不織布材料、多孔發泡材、聚（β -羥基丁酸酯與卩，_羥 基戊酸酯）共聚物（PHBV)、乙酸纖維素酯（CA)纖維及其混合 物。適當的非多孔性材料例如包括但不限於水膨潤性聚合 物 '親水性聚合物及其混合物。適當的水膨潤性聚合物例 如包括但不限於羥基丙基甲基纖維素、低取代的羥基丙基 纖維素、羥基丙基纖維素及其混合物。又，適當的親水性 聚合物例如包括但不限於聚乙烯醇之酯，多醣 '海藻酸鹽、 果膠、明膨、經修飾的纖維素、澱粉、超吸收聚合物及其 混合物。較佳者，該濾嘴棒包含多孔材料。更佳者，該爐 嘴棒包含乙酸纖維素酯纖維。 可用在此處敘述的據嘴栓塞的栓塞外包裝不特別限 定’只要可提供該濾嘴栓塞所欲的完整性即可。較佳者， 該栓塞外包裝由水可分解性片材構成，例如不帶有濕強度 化學品的紙。於一具體例，該濃嘴栓塞包含纖維素系紙。 201201719 在此敘述的濾嘴栓塞可利用任何適當方法製造。於一 具體例，可在栓塞外包裝紙條帶的一側邊塗佈栓塞外包裝 黏著劑，然後將已處理黏著劑的栓塞外包裝紙包圍經擠壓 的濾材棒周圍包覆以將其包覆，因而黏附於該栓塞外包裝 紙的另一側邊。當需要加熱時，可以用任意便利的方法實 施，例如使用加熱噴嘴或直接經由窄輪或滾筒加熱。施用 的溫度至少部分係取決於使用的黏著材料。 依照其他具體例，爲一菸品用濾嘴栓塞，其包含濾嘴 棒以及圍繞於該濾嘴棒的栓塞外包裝，該栓塞外包裝的重 疊的側邊利用栓塞外包裝黏著劑固定在一起，其中該栓塞 外包裝包括齒孔。此外，該栓塞外包裝黏著劑可含有分解 加速劑。 該栓塞外包裝上的齒孔，可進一步促進該栓塞外包裝 丟棄於環境時的分解。此種齒孔可爲任意樣式，例如圓形、 三角形、線形等。於一具體例，該齒孔包括連續的切痕或 線，通常可爲垂直或縱形。 第1圖示意圖解具有齒孔的栓塞外包裝。於此實施例 中，該栓塞外包裝包括一條橫向的點線，其垂直於該栓塞 外包裝的長邊方向，並包括三條軸向的點線，其係沿著該 栓塞外包裝的長邊方向。 在該栓塞外包裝的齒孔的密度及尺寸可以操縱成保留 對於該濾嘴栓塞的完整性爲足夠的機械強度，而且可當做 容易快速打開該栓塞的減弱線，因此可使內部的濾材暴露 於環境。於一具體例中，該栓塞外包裝包括一或更多列齒 201201719 孔，每吋的線有約3 0至約1 2 0個孔（約1 〇至5 0個孔/線形 cm)。當該栓塞外包裝中有一或更多列齒孔是每吋線少於約 30個孔（約1〇個孔/cm線）’加速分解的效果極微。另一方 面，當該栓塞外包裝中有一或更多列齒孔是每線吋多於約 120個孔（約50個孔/cm線），該栓塞外包裝可能不具有足 夠的強度且容易分離，會使製程複雜化。較佳者’該栓塞 外包裝中有一或更多列齒孔是每線吋約60至90個孔（約25 至約3 0個孔/cm線）。各孔可具有相同或不同的形狀及/或 大小。 較佳者，所有的孔爲實質上相同形狀及大小，以簡化 製程。於一具體例，該等齒孔包含實質上相同間距的橢圓。 該等橢圓較佳爲沿著該齒孔方向有一平均的長軸，範圍在 約0.13mm至約0.23mm，較佳爲約0.16mm至約0.20mm， 及垂直於該等齒孔方向的一平均的短軸，範圍在約0.10mm 至約0.20mm，較佳爲約0.13mm至約0.17mm。 第2圖顯示栓塞外包裝的一部分的照片，其具有一列 齒孔，爲60孔/吋（約25個孔/cm)，其中該實質上等距間隔 的橢圓平均長軸爲 0.19mm丸〇.〇2mm，平均短軸爲 0.16mm ：L〇 _〇2mm。 第3圖顯示栓塞外包裝的一部分的照片，其具有一列 齒孔’爲90孔/吋（約3 5個孔/cm)，其中該實質上等距間隔 的橢圓平均長軸爲 0.18mm ±_〇 .02mm，平均短軸爲 0 . 1 4 m m tO . 0 2 m m 〇 在栓塞外包裝中的齒孔可於形成該濾嘴栓塞前、期間 -10- 201201719 或之後利用機械性或熱能轉移（例如聚焦雷射束）、印刷、 壓花、縱向切開或其他相當的功能製作，參見例如 US 4404454 ' US 5341824、 US 5944278 及 US 2007-0049476» 在此敘述的栓塞外包裝可以倂入菸品中，該菸品包含 菸草棒及附著在該菸草棒一端的濾嘴段，其中，該濾嘴段 包含在此敘述的濾嘴棒的一區段。於一具體例，該菸品爲 香菸。 使用在此等傳統或非傳統香菸的菸草不特別限定。適 當形式的菸草材料例如包括但不限於已固化或非固化的菸 草，例如菸氣固化（flue-cured)的菸草、伯利菸草、馬里蘭 菸草、東方菸草、稀有菸草、特製菸草、重製菸草、凝聚 菸草細料、其調合物等。此等材料可個別使用或組合使用。 替代性或額外地，可使用非菸草吸菸材料。 又，該菸草材料可以用任何適當的形式提供。適當的 形式包括例如碎絲及/或菸草葉片的微粒、加工過的菸草材 料例如體積膨脹的或膨化的菸草、或磨碎的菸草' 加工過 的菸草莖例如切割滾製過（cut-rolled)的或切割膨化過 (cut-puffed)的莖、重製的菸草材料，其調合物等。也可使 用基因改造的菸草。 在此敘述的菸品可更包含圍繞該濾嘴段與該菸草棒的 濾嘴紙。較佳爲，該濾嘴紙及該栓塞外包裝利用含有此處 所述的分解加速劑的錨定黏著劑結合，其可促進廢棄的菸 品中的該濾嘴紙從該栓塞外包裝脫離，因而進一步加速其 分解。用於錨定黏著劑的分解加速劑可與該栓塞外包裝使 -11- 201201719 用者相同或不同。 在此敘述的濾嘴栓塞可增進該栓塞外包裝的分解，因 此加速該濾嘴栓塞的分解。因此，當丟棄時，可加速含有 此種濾嘴栓塞的菸品的分解，而減少對於環境的廢棄物。 雖然本發明已參照特定具體例敘述，但是在不偏離本 發明的精神與範疇之下仍可做變化及修飾。此等變化及修 飾被認爲是由附帶的申請專利範圍所定義的本發明的範圍 及範疇。 所有上述參考文獻在此完整納入當做參照，其範圍如 同各別的參考文獻特別且個別在此完整納入當做參照一 般。 【圖式簡單說明】 第1圖示意圖解具有齒孔的栓塞外包裝之例。 第2圖顯示由Zeiss Stereo光學顯微鏡拍攝的具有一 列齒孔（60個孔/吋，約25個孔/cm)的部分栓塞外包裝的照 片。 第3圖顯示由Zeiss Stereo光學顯微鏡拍攝的具有一 列齒孔（90個孔/吋，約35個孔/cm)的部分栓塞外包裝的照 片。 【主要元件符號說明】 無。 -12-

Claims (1)

  1. 201201719 七、申請專利範圍： 1 . 一種菸品用的濾嘴棒，係包含： (a) 濾材棒；及 (b) 栓塞外包裝，其係圍繞該濾材棒，且該栓塞外包裝的 重疊的側邊以栓塞外包裝黏著劑固定在一起； 其中該栓塞外包裝黏著劑包含分解加速劑。 2 ·如申請專利範圍第1項之菸品用的濾嘴棒，其中該分解 加速劑包含酵素。 3 ·如申請專利範圍第2項之菸品用的濾嘴棒’其中該酵素 存在之量爲約每克栓塞外包裝約Img至約lOOmg。 4·如申請專利範Λ第2項之菸品用的濾嘴棒，其中該酵素 包含纖維素酶。 5 .如申請專利範圍第4項之菸品用的濾嘴棒，其中該纖維 素酶包含來自於綠木黴（rWcAodermfl Wrde)、黑麴黴 、嗜熱側孢黴 thermophile)、或 Chaetomium cocA/z.的酵素當中至 少1種。 6 .如申請專利範圍第1項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓塞 外包裝黏著劑包含熱熔黏著劑。 7 .如申請專利範圍第1項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓塞 外包裝黏著劑包含水溶性黏著劑。 8 .如申請專利範圍第〗項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓塞 外包裝黏著劑包含水不溶性黏著劑。 9 ·如申請專利範圍第1項之蘇品用的爐嘴棒，其中該濾材 -13- 201201719 爲多孔性或非多孔性。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之菸品用的濾嘴棒，其中該濾材 包含不織布材料例如：纖維素系紙、多孔發泡材、聚（β -羥基丁酸酯與β，-羥基戊酸酯）共聚物、乙酸纖維素酯纖 維或其混合物。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之菸品用的濾嘴棒’其中該濾 材包含乙酸纖維素酯纖維。 1 2 . —種菸品用的濾嘴棒，係包含： (a) 濾材棒；及 (b) 栓塞外包裝，其係圍繞該濾材棒，且該栓塞外包裝的 重疊的側邊以栓塞外包裝黏著劑固定在一起； 其中該栓塞外包裝黏著劑包含一或更多列齒孔。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓 塞外包裝包含一或更多列齒孔，齒孔爲每吋約30至約 120個孔（約10至約50個孔/ cm)。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓 塞外包裝包含一或更多列齒孔，齒孔爲每吋約60至約 90個孔（約25至約35個孔/cm)。 1 5 ·如申請專利範圍第1 2項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓 塞外包裝黏著劑包含分解加速劑。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之菸品用的濾嘴棒，其中該分 解加速劑包含酵素。 1 7 ·如申請專利範圍第1 2項之菸品用的濾嘴棒，其中該栓 塞外包裝黏著劑包含分解加速劑。 -14- 201201719 1 8 . —種薛品，係包含： (a) 菸草棒，及 (b) 附著於該菸草棒一端的濾嘴段；' 其中該濾嘴段包含如申請專利範圍第1至1 7項中任一 項之菸品用的濾嘴棒的區段。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之菸品，其中該菸品爲香菸 (cigarette)。 2 〇 .如申請專利範圍第1 8項之菸品，更包含： (c) 濾嘴紙，其圍繞該濾嘴段及該菸草棒。 21 .如申請專利範圍第20項之菸品，其中該濾嘴紙與該栓 塞外包裝係以包含分解加速劑的錨定黏著劑結合。 22.如申請專利範圍第21項之菸品，其中該分解加速劑包 含酵素。 -15-
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