[发明专利]多功能造粒粒料和方法

说明书

本发明是2000年9月22日递交的美国专利申请系列№09/667646的部分继续，后者要求1999年9月24日递交的美国临时专利申请系列№60/156080的优先权。

本发明涉及在水介质中迅速分解并具有足以在制造、储存、运输和使用过程中经受破裂的机械强度的粒料。更具体地说，本发明涉及用于制备粒料的多功能助剂。

术语“粒料”是指任何固体配方，包括(但不限于)片剂、砖、压块、棒、颗粒、颗粒、共颗粒、球、或块。粒料是医药、食品科学、农业、消费产品领域熟知的，最近它们正用于洗涤剂场合。粒料相对粒状组合物具有一定的优点。粒料不起尘，无需测量，占据空间较小，因为它们是压缩的且构成粒料的成分在运输和储存过程中不会分离。粒料还使得不相容成分在粒料体的不同层内分离，粒料一般通过压缩或压实一种包括一种或多种活性组分和各种添加剂或成分的固体组合物而制成。

一直涉及粒料的一个问题是，难以提供在压实时具有合适机械强度但在加入含水体系时仍迅速分解和溶解的粒料。一种方案是在粒料制备时使用添加剂。但该问题已因目前所用粒料与粒状组合物相比的相对溶解或分解速率而证明特别困难。通常，需要在粒料在使用时的分解速度与粒料在使用前的使用强度之间进行权衡。在该制造工艺中，粒料压实压力必须在两方面之间保持平衡，即一方面足够高以保证粒料成型良好且不会在运输和储存过程中破裂和/或破碎的，另一方面足够低以获得合适的溶解/分解分布。可加入构成粒料的成分中的单个材料或粒料助剂明显有用，尤其是当粒料助剂具有各种有用功能时，即多功能粒料助剂。本发明的术语多功能是指一种例如在整个固体材料中用作粘结剂、分解剂和成芯剂(wicking agent)的造粒聚合物造粒助剂。

美国专利5916866公开了一种制造压实洗涤剂片剂的方法，包括将水溶性有机聚合物粘结剂的涂料喷雾到包括洗涤剂活性物质和洗涤剂助洗剂的洗涤剂组合物颗粒的外部。欧洲专利出版物EP0896052A1公开了包含非胶凝粘结剂和涂层的具有改进使用强度和快速溶解性的洗涤剂片剂。非凝胶粘结剂的例子取自现有技术，但合适的涂布材料是二羧酸，例如选自草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸及其混合物。美国专利5883061提出了一种包含聚合形式的(甲基)丙烯酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯或苯乙烯单体的聚合物粘结剂片。该聚合物粘结剂的Tg为+40℃至+120℃且分子量为10000-120000。美国专利5360567公开了一种涂有聚合物粘结剂，即聚乙二醇的洗涤剂片剂，当该片剂浸在水中时，所述粘结剂也能够通过破坏片剂的结构而用作分解剂。但’567专利提出，用粘结剂/分解剂涂覆或包封洗涤剂基质颗粒非常有利，而不是简单地将它们进行混合。显然仍在寻求其它的粒料助剂，该粒料助剂具有一种以上的功能并得到改进了片剂强度和在水介质中的分解速率的粒料。有助于生产压实粒料的单个的多功能材料是明显有用的，所述粒料在水介质中分解迅速且具有足以在储存、运输和使用过程中经受破裂的机械强度。

本发明人已经发现一种惊人地在整个固体材料中用作粘结剂、分解剂和成芯剂的粒状聚合物造粒助剂。本发明提供了一种造粒组合物形式的新型粒料助剂，它可用于粒料的直接压缩处理。用这种固体组合物处理的粒料在使用和储存时具有足够的机械强度而不会破裂，但在接触水时仍溶解迅速。该粒料助剂可在粒料压实之前在造粒工艺的任何时候加入，任选地，该粒料助剂可与其它功能添加剂共造粒。

在本发明的第一方面，提供了一种作为粒料助剂以粘结一种或多种成分并随后压实成粒料的造粒组合物，该粒料具有足够的机械强度并在接触含水体系时迅速分解，所述组合物包括：(a)20-80％重量的一种或多种粘结剂，其中至少一种粘结剂是Tg为-20℃至+95℃的溶液、悬浮液或乳液聚合物；(b)0-40％重量的一种或多种无机固体；和(c)10-80％重量的一种或多种有机固体，其中所述造粒组合物的存在量为粒料总量的0.25-5％重量，所述颗粒的粒径范围为100-3000μm。

在本发明的第二方面，提供了一种制备多功能粒料助剂的方法，包括以下步骤：(a)将0-40％重量的一种或多种无机固体和10-80％重量的一种或多种有机固体进行预混；(b)将20-80％重量的Tg为-20℃至+95℃的一种或多种溶液、悬浮液或乳液聚合物喷雾到所述预混固体上，获得100-3000μm的粒径范围。