水溶性延迟释放胶囊、相关方法和相关制品技术

本文公开了用于延迟释放包含于其中的活性成分的胶囊，尤其是用于延迟释放水敏性产气组合物到水性液体介质中的水溶性胶囊。该延迟释放胶囊包含一个或多个放气针孔，该放气针孔用于包含于胶囊中的产气水敏性组合物，例如预期用于在洗衣周期期间延迟释放到洗涤介质中的无机漂白剂或其它碱性组合物。由于暴露于环境水蒸气，所述针孔容许气体在胶囊内产生，以从胶囊内部逸出，防止在储存期间压力积聚和胶囊变形。所述针孔被设定大小从而在浸没于液体介质(例如，在水性液体介质中的液态水)中时防止或以其它方式基本上限制液体通过。还公开了用于递送与洗涤剂或其它洗衣组合物组合的胶囊的相关制品和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，在此要求2013年10月7日提交的美国临时专利申请第61/887,527号的权益，且其公开内容在此通过引用并入本文中。
本公开内容大体上涉及清洗组合物以及用于延迟释放包含于其中的活性成分的水溶性胶囊。更具体地，本公开内容涉及用于包含于胶囊中的产气水敏性组合物，例如用于希望在洗衣周期期间延迟释放到洗涤介质中的无机漂白剂或其它碱性组合物的包含一个或多个放气针孔的水溶性胶囊。
技术介绍
水溶性聚合物膜常用作包装材料以简单分配、倾倒、溶解和配给待递送的材料。例如，由水溶性膜制成的小包常用于包装家庭护理组合物，例如，含有衣物或碗碟洗涤剂的小袋。消费者可将小袋直接添加至诸如桶、槽或洗涤机的混合容器。这有利地提供准确配给，同时消除消费者测量组合物的需要。该小袋也可减少将与从容器中分配类似组合物，例如从瓶子中倾倒液体衣物洗涤剂相关的混乱。该小袋也隔离在其中的组合物与使用者的手接触。总之，包含预测量试剂的可溶性聚合物膜小包提供消费者在多种应用中使用的便利性。如果在例如延迟15至20分钟的第二阶段引入碱性活性剂(例如，漂白添加剂)，则可以增加某些洗衣活性剂(例如，酶)的功效。仍然需要在冷、温或热洗衣水中具有所需延迟释放特性、足够溶解度从而在洗涤周期结束时不会在洗涤负载上留下任何残余物、与洗衣活性剂的化学和物理相容性以及理想的机械性质(包括良好的可加工性)的水溶性递送媒介物。
技术实现思路
本公开大体上涉及用于延迟释放包含于其中的活性成分的胶囊，特别是用于延迟释放水敏性产气组合物到水性液体介质中的水溶性胶囊。用于延迟释放到水性介质中的各种活性材料自身为水敏性的，具有在与液态或气态水接触时产气的趋势。例如，适合在洗衣应用中作为无机漂白剂的过碳酸钠和碳酸钠的混合物在液态或气态水存在下，例如在潮湿(例如，80％相对湿度)和高温(例如，38℃)环境中产气。过碳酸钠和碳酸钠与水接触时直接产生过氧化氢气体，并且过氧化氢气体进一步分解成水和氧气。此类气体产生可聚集并在容纳水敏性组合物的密封容器(例如，胶囊)内导致不合需要的压力升高。由于胶囊被设计成在向水性液体介质(例如，在洗衣周期中的水性洗涤流体)添加胶囊之后经控制的延迟时间时释放其水敏性组合物，因此胶囊必须为水在该延迟时间内的屏障。然而，通过使胶囊不透水，胶囊也变得不透气，这在积极脱气的情况下导致胶囊中的危险的压力积聚，因为从外部环境通过胶囊壁扩散的水蒸气可产生在胶囊内捕获的气体。在诸如用于使用基于水溶性聚合物的胶囊系统(例如，由聚乙烯醇聚合物形成的胶囊中递送的过碳酸钠和碳酸钠)延迟释放无机漂白剂的洗衣特异性实施方式中，胶囊理想地缓慢溶解，并且在标称40℃下，保持功能完整且向水性液体介质添加后约15～20分钟内对大体积的水是不能穿透的。该延迟时间是理想的，因为如果在40℃的洗涤周期中延迟约15～20分钟的第二阶段引入更多的碱性活性剂(例如，无机漂白剂)，则可增加某些洗衣活性剂(例如，酶)的功效。除了在期望的最少时间内延迟溶解和活性成分释放之外，胶囊是理想地充分可溶的以在洗涤周期结束时防止残余物留在洗涤负载上，特别是持续约30分钟或45分钟至约60分钟或75分钟的洗涤周期(例如，其中洗涤周期可被定义为从引入水至第一次排水/旋转周期开始的时间)。胶囊也适当地与要被添加到洗涤介质中的任何其它衣物洗涤剂或组合物化学且物理相容，不论与胶囊分开或组合(例如，在包含两种组分的水溶性膜小袋中)。鉴于用于延迟释放水敏性活性成分的这些问题和期望特征，本公开内容涉及用于包含于胶囊中的产气水敏性组合物，特别是用于希望在洗衣周期期间延迟释放到洗涤介质中的无机漂白剂或其它碱性组合物的包含一个或多个放气针孔的胶囊。由于暴露于环境水蒸气，针孔容许气体在胶囊内产生，以从胶囊内部逸出，防止在储存期间压力积聚和胶囊变形。针孔被设定大小从而当浸没于液体介质(例如，在水性液体介质中的液态水)中时防止或以其它方式基本上限制液体通过。包含适当大小的针孔容许使用用于延迟释放应用的胶囊递送媒介物。在洗衣应用中，这允许使用具有所选厚度的相对厚的胶囊壁(例如，相对于较薄的水溶性膜小袋)的冷水可溶性聚合物(例如，冷水可溶性聚乙烯醇级树脂)，以提供期望的用于延迟释放的时间。与热水可溶性聚合物膜配方(例如，热水可溶性聚乙烯醇)相比，冷水可溶性聚合物在没有残余物保留在衣物上的情况下以优异的方式进行。除了不必采用热水可溶性膜之外，在漂白剂上的保护涂层(例如，聚乙二醇)也是不需要的，因为厚胶囊壁的优异的屏障性质提供对其内容物的适当的环境保护。同样，因为漂白剂不需要保护涂层，其也没有必要是固体整块形式(例如，包括漂白剂和粘合剂的压制片)，因而允许使用粉末形式的漂白剂。本公开内容的一个方面涉及用于递送水敏性组合物的延迟释放胶囊，所述胶囊包括：(a)包含水溶性聚合物并限定内部胶囊容积的胶囊壳，其中：(i)所述胶囊壳具有约100μm至约5000μm的范围内的壁厚，且(ii)所述胶囊壳包括针孔，所述针孔被设定大小和形状从而(A)容许在内部胶囊容积和胶囊壳外部的环境之间气体流体相通，并且(B)限制在内部胶囊容积和外部环境之间液体流体相通；和(b)包含于内部胶囊容积中的水敏性组合物，所述水敏性组合物在与液态水和水蒸气中的至少一种接触时能够产气。本公开内容的另一方面涉及用于递送水敏性组合物的延迟释放胶囊，所述胶囊包括：(a)包含聚乙烯醇并限定内部胶囊容积的水溶性胶囊壳，其中：(i)所述胶囊壳具有约250μm至约3000μm的范围内的壁厚，且(ii)所述胶囊壳包括针孔，所述针孔被设定大小和形状从而(A)容许在内部胶囊容积和胶囊壳外部的环境之间气体流体相通，并且(B)限制在内部胶囊容积和外部环境之间液体流体相通；(b)包含于内部胶囊容积中的水敏性组合物，所述水敏性组合物(i)在与液态水和水蒸气中的至少一种接触时能够产生过氧化氢气体，并且(ii)包括选自碳酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐、过碳酸盐、过硼酸盐、过磷酸盐、过硫酸盐、过硅酸盐和它们的组合组成的组中的无机漂白剂；和可选地(c)包含于内部胶囊容积中的漂白活化剂和漂白催化剂中的至少一种。在各种胶囊实施方式的特定细化方案中，胶囊壳可具有基本均匀的壁厚。例如，所述胶囊壳壁可具有在基本上跨越整个胶囊壳的平均壁厚的约50％内的局部厚度。本公开内容的另一方面涉及一种制品，包括：(a)包括水溶性膜并限定(i)内部小袋容积和(ii)针孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于递送水敏性组合物的延迟释放胶囊，所述胶囊包含：(a)包含水溶性聚合物并限定内部胶囊容积的胶囊壳，其中(i)所述胶囊壳具有约100μm至约5000μm的范围内的壁厚；且(ii)所述胶囊壳包括针孔，所述针孔被设定大小和形状从而(A)容许在所述内部胶囊容积和所述胶囊壳外部的环境之间气体流体相通，并且(B)限制在所述内部胶囊容积和外部环境之间液体流体相通，以及(b)包含于所述内部胶囊容积的水敏性组合物，所述水敏性组合物在与液态水和水蒸气中的至少一种接触时能够产气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.07 US 61/887,5271.一种用于递送水敏性组合物的延迟释放胶囊，所述胶囊包含：
(a)包含水溶性聚合物并限定内部胶囊容积的胶囊壳，其中
(i)所述胶囊壳具有约100μm至约5000μm的范围内的壁厚；且
(ii)所述胶囊壳包括针孔，所述针孔被设定大小和形状从而(A)容许在所述内部
胶囊容积和所述胶囊壳外部的环境之间气体流体相通，并且(B)限制在所述内部胶囊容
积和外部环境之间液体流体相通，以及
(b)包含于所述内部胶囊容积的水敏性组合物，所述水敏性组合物在与液态水和水
蒸气中的至少一种接触时能够产气。
2.如权利要求1所述的胶囊，其中所述内部胶囊容积在约0.1ml至约100ml的
范围内。
3.如权利要求1或2中任一项所述的胶囊，其中所述壁厚在约250μm至约1500μm
的范围内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的胶囊，其中所述针孔具有在约10μm至约
1500μm的范围内的直径(D)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的胶囊，其中所述针孔具有长度(L)和直径(D)：
相应的L/D比在约0.01至约100的范围内。
6.如权利要求1至5中任一项所述的胶囊，其中所述胶囊壳具有基本均匀的壁厚。
7.如权利要求6所述的胶囊，其中所述胶囊壳壁具有基本上跨越整个胶囊壳的平
均壁厚的约50％内的局部厚度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的胶囊，其中：
(i)所述胶囊壳包含两个或更多个一起配合以共同限定所述胶囊壳和所述内部胶囊
容积的胶囊壳元件；
(ii)每个胶囊壳元件包含所述水溶性聚合物；并且
(iii)至少一个胶囊壳元件包含所述针孔。
9.如权利要求1至8中任一项所述的胶囊，其中所述水溶性聚合物是热成形的。
10.如权利要求1至9中任一项所述的胶囊，其中所述水溶性聚合物在20℃下具
有约4cP至约23cP的范围内的4％溶液粘度。
11.如权利要求1至10中任一项所述的胶囊，其中所述水溶性聚合物选自由聚乙
烯醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧烷、聚丙烯酰胺、纤维素醚、纤维素
酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素及其盐、

\t糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糊精、它们的共聚物、
它们的共混物和它们的组合组成的组中。
12.如权利要求1至10中任一项所述的胶囊，其中所述水溶性聚合物包含聚乙烯
醇。
13.如权利要求12所述的胶囊，其中所述聚乙烯醇具有约75％至约99％的范围
内的水解度。
14.如权利要求12所述的胶囊，其中所述聚乙烯醇包含基本上由乙烯醇单体重复
单元和乙酸乙烯酯单体重复单元组成的聚乙烯醇共聚物。
15.如权利要求12所述的胶囊，其中所述聚乙烯醇包含含有乙烯醇单体重复单元、
乙酸乙烯酯单体重复单元和至少一种其它类型的单体重复单元的聚乙烯醇共聚物。
16.如权利要求1至15中任一项所述的胶囊，其中，如通过漂白剂相容性方法A
所测量，所形成的胶囊壳在浸没于加热到约40℃的温度的水中时保持完整至少约8分
钟。
17.如权利要求1至15中任一项所述的胶囊，其中，如通过漂白剂相容性方法A
所测量，所形成的胶囊壳在浸没于加热到约40℃的温度的水中时保持完整至少约12
分钟。
18.如权利要求1至17中任一项所述的胶囊，其中，如通过漂白剂相容性方法B
所测量，所形成的胶囊壳在浸没于加热到约40℃的温度的水中时保持完整至少约15
分钟。
19.如权利要求1至18中任一项所述的胶囊，其中，当所述胶囊在约20℃至约
25℃的范围内的温度下在未加热的洗涤周期中与衣物一起洗涤61分钟时未在衣物上
留下可见的残余物。
20.如权利要求1至18中任一项所述的胶囊，其中，当所述胶囊(i)在约20℃至
约25℃的范围内的温度下在未加热的洗涤周期中与衣物一起洗涤61分钟，然后(ii)在
约20℃至约25℃的范围内的温度下与衣物一起漂洗36分钟时，未在衣物上留下可见
的残余物。
21.如权利要求1至20中任一项所述的胶囊，其中所述水敏性组合物在与液态水
和水蒸气中的至少一种接触时能够产生氧气。
22.如权利要求1至21中任一项所述的胶囊，其中所述水敏性组合物在与80％
相对湿度和38℃下的控制的空气环境接触时产气。
23.如权利要求1至21中任一项所述的胶囊，其中：
(i)所述水敏性组合物在与80％相对湿度和38℃下的控制的空气环境接触4周的测

\t试期时产气；并且
(ii)所述胶囊壳在测试期期间基本上不变形。
24.如权利要求1至23中任一项所述的胶囊，其中所述水敏性组合物为碱性的。
25.如权利要求1至24中任一项所述的胶囊，其中所述水敏性组合物包含选自由
碳酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐、过碳酸盐、过硼酸盐、过磷酸盐、过硫
酸盐、过硅酸盐和它们的组合组成的组中的无机漂白剂。
26.如权利要求25所述的胶囊，其中所述无机漂白剂的组合物包含过碳酸钠和碳
酸钠。
27.如权利要求25至26中任一项所述的胶囊，其中所述水敏性组合物进一步包
含漂白活化剂和漂白催化剂中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·布洛克，P·布罗姆比二世，詹妮弗·L·奇尔德斯，乔纳森·奈特，大卫·M·李，S·库马尔，尼古拉斯·塞斯，
申请(专利权)人：蒙诺苏尔有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US