DE60209673T2

DE60209673T2 - Tablettenbeschichtung

Info

Publication number: DE60209673T2
Application number: DE60209673T
Authority: DE
Inventors: Francois Gauthier; Yves Duccini; Paul Francis Reeve; Johan Tatin
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: AU2003254725B2; JP4154310B2; AU2003254725A1; CA2444679C; DE60209673D1; EP1413624B1; US20040081690A1; US7138139B2; EP1413624A1; CN1315939C; JP2004182973A; CN1508182A; CA2444679A1; KR20040035584A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf chemische Zusammensetzungen, die in Beschichtungstabletten wirkungsvoll sind. Insbesondere umfassen die Beschichtungen filmbildende, wasserlösliche Polymere, die äußerlich auf die vorgeformten Tabletten aufgebracht werden.
Die schnelle Entwicklung von Reinigungstabletten, Wasserenthärtungstabletten und Reinigungsmittel-enthaltenden Tabletten, Weichspülern und einer Vielzahl von aktiven Inhaltsstoffen hat zu besonderen Anforderungen und Leistungsmerkmalen bei Beschichtungsmaterialien geführt, die in der Herstellung solcher Abgabeeinrichtungen verwendet werden. Ein wichtiges Leistungsmerkmal von Tablettenbeschichtungen bzw. eine wichtige Anforderung an diese umfaßt ein schnelles Auflösen bei Kontakt mit einem wäßrigen Wasch- und/oder Spülsystem, wodurch die optimale Abgabe und Auflösung der Tabletteninhalte erreicht wird. Tablettenbeschichtungen müssen jedoch genügend mechanische Festigkeit aufeisen, damit die Tabletten während der Herstellung, Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher ihre Gestalt und Form beibehalten und dabei die Integrität der Tabletteninhalte vor der Verwendung schützen und erhalten. Die Anforderung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit der Tablettenbeschichtung muß mit der Anforderung eines schnellen Auflösens im Gleichgewicht gehalten werden, damit ein angemessenes Löslichkeits-/Dispergierbarkeitsprofil erhalten werden kann. Häufig sind bei der Herstellung einer Beschichtung zwar beide erwünschten Merkmale aufgrund des Erhalts dieses Gleichgewichts enthalten, aber selten optimiert. Folglich werden Tabletten einzeln verpackt, damit die Tablettenbeschichtung während der Herstellung, Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher vor mechanischem Schaden geschützt ist.
Viele Tablettenbeschichtungen weisen daher eine Anzahl von Beschränkungen als Ergebnis der Kompromißleistungsmerkmale auf, zu denen die Neigung der Beschichtung, während der Lagerung, des Transports und der Handhabung Schaden zu nehmen, gehört, was zu einem physikalischen Abbau der Beschichtungszusammensetzung führt. Eine andere Einschränkung besteht in der Feuchtigkeitsempfindlichkeit gewisser Inhaltstoffe, die durch die Beschichtung eingekapselt sind, was zu Schaden oder katastrophalem Versagen der Beschichtung aufgrund mechanischer Kräfte führt, welche auf die Tablettenbeschichtungsoberfläche durch Quellen der Inhaltstoffe ausgeübt werden; deshalb müssen die beschichteten Tabletten einzeln verpackt oder in einer wasserundurchlässigen Hülle eingewickelt werden. Bei einigen Tablettenbeschichtungstypen müssen die Tabletten einzeln verpackt werden, um einen Kontakt zwischen Abrieb- oder Korrosionskomponenten der Beschichtungszusammensetzung oder den Kontakt, der in dem Tabletteninhalt und in empfindlichen Anwendungsumgebungen auftritt, zu verhindern (wie beispielsweise auf der Haut). Andere Tablettenbeschichtungen führen zu schlechten Löslichkeits-/Dispergierbarkeitsprofilen aufgrund des sich verzögernden Beschichtungszerfalls der Tabletteninhalte in eine wässerige Lösung, während andere Tablettenbeschichtungstypen undurchsichtig sind, wodurch der Tabletteninhalt für den Verbraucher nicht erkennbar ist.
US-Patentanmeldung Seriennummer 09/667,696 offenbart Beschichtungsmaterialien für Pellets, die dadurch gekennzeichnet sind, daß entweder eins oder beide eines oder mehrerer Bindemittel und die Beschichtungsmaterialien ein oder mehrere Polymere mit einer Tg in dem Bereich von –85°C bis +35°C, einschließlich Mehrphasenpolymere, umfassen. Die Tablettenbeschichtung stellt ein Kügelchen mit verbesserter diametrischer Bruchfestigkeit unter herkömmlichen Verdichtungslasten bereit. Eine Einschränkung der Erfindung besteht darin, daß wasserunlösliche Polymere zum Herstellen der Pelletbeschichtungen bevorzugt werden, da solche Polymere in Wasser leicht dispergieren. Außerdem ist die Pelletbeschichtung ein Kompromiß zwischen dem erwünschten Leistungsmerkmal im Hinblick auf ein schnelles Auflösen in Wasser und der mechanischen Festigkeit, welche die Integrität der Pelletinhalte ausreichend schützt und erhält, jedoch einzelnes Verpacken zum Schutz der Tablettenbeschichtung vor Beschädigung erfordert.
US-Patent Nr. 5,916,866 lehrt, daß eine Reinigungstablette mit einer äußeren Beschichtung aus einem wasserlöslichen organischen Polymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Copolymer von Acryl-/Methacrylsäure und Maleinsäure/-anhydrid, Poly(ethylen)glykol (PEG) und einem Copolymer von Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, die Tablettenoberflächenbröckeligkeit mindert und die Abriebbeständigkeit der Tablette steigert. Außerdem hat die Außenbeschichtung keine schädliche Auswirkung auf den Zerfall der Tablette, wie anhand der Menge des verbleibenden Rückstands nach einer Wasserexponierungszeit gemessen. Tabletten, die nur eine Außenbeschichtung aus solchen Materialien aufweisen, neigen dazu, sich schnell aufzulösen, wenn sich die Beschichtung in einem Waschkreislauf auflöst, wodurch sich das Tablettenlöslichkeits-/Dispergierbarkeitsprofil auf schädliche Weise verändert, und solche Beschichtungen erzeugen gewöhnlich klebrige Oberflächen, die nach der Verarbeitung einzeln verpackt werden müssen. Daher ist es wünschenswert, alternative Typen von polymeren, wasserlöslichen Tablettenbeschichtungen herzustellen, die eine auseichende mechanische Festigkeit und Abriebbeständigkeit aufweisen, und dabei eine geringe Wirkung auf das Tablettenlöslichkeits-/Dispergierbarkeitsprofil aufweisen und den Verdichtungsdruck senken, der zum Formen der Tabletten nötig ist.
Die Erfinder haben unerwartet herausgefunden, daß eine chemische Modifizierung von wasserlöslichen Polymeren, die üblicherweise als Polymertablettenbindemittel verwendet werden, Tablettenbeschichtungen mit signifikantem Nutzen bereitstellen. Außerdem bildet eine solche wasserlösliche Polymerformulierung beim Aufbringen in flüssiger Form auf eine Tablettenoberfläche nach der Verdichtung unter Verwendung eines herkömmlichen Beschichtungsverfahrens und anschließendem Trocknen um die Tablette eine Schutzfilmbeschichtung mit verbesserter mechanischer Festigkeit und verbesserter Filmzerfallbeständigkeit bei der Herstellung, Lagerung, des Transports und der Handhabung der Tablette durch den Verbraucher; stellt eine Tablette mit verbessertem visuellem Aspekt bereit; stellt eine Tablette, die ohne Stauberzeugung hergestellt werden kann, wodurch eine Tablette mit erhöhter Sicherheit bei der Handhabung und geringerem Kontakt durch den Verbraucher mit Oxidationsmitteln und korrosiven Bestandteilen, einschließlich Alkalis, Bleichmitteln, Enzymen und oberflächenaktiven Mitteln, erhalten wird, bereit; stellt eine Tablette mit geringem Einfluß auf das Tablettenlöslichkeits-/Dispergierbarkeitsprofil sowie eine Verringerung des Verdichtungsdruckes, der zum Formen der Tablette benötigt wird, bereit. Das Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtungen auf Pellets oder Tabletten verhindert die obengenannten Einschränkungen von Tablettenbeschichtungen nach dem Stand der Technik. Außerdem erhalten die in den erfindungsgemäßen Tablettenbeschichtungen eingeschlossenen Farben durch eine größere optische Transparenz der wasserlöslichen Polymerzusammensetzungen größeren Glanz, wodurch sich der visuelle Aspekt der Tabletten weiter verbessert.
Entsprechend wird eine wasserlösliche Tablettenbeschichtung bereitgestellt, umfassend:

(a) mindestens ein filmbildendes Polymer mit sauren funktionellen Gruppen und einem Neutralisationsgrad im Bereich von 30 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polymers, und
(b) mindestens ein Filmmodifizierungsmittel.

Die vorliegende Erfindung stellt dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen einer wasserlöslichen Tablettenbeschichtung bereit, umfassend die Schritte:

(a) des Aufbringens eines filmbildenden Polymers in flüssiger Form auf eine Tablettenoberfläche und
(b) des Trocknens des Films, um eine Schutzfilmbeschichtung um die Tablette zu bilden, wobei die filmbildende Polymerformulierung mindestens ein filmbildendes Polymer mit sauren funktionellen Gruppen und einem Neutralisationsgrad im Bereich von 30 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polymers, und mindestens ein Filmmodifizierungsmittel umfaßt.

Tabletten beziehen sich auf irgendwelche verdichteten Verbund- oder Matrixfeststoffe, Teilchen, Halbfeststoffe, Feststoffe, die Flüssigkeiten und eingekapselte Flüssigkeiten in Form von festen Objekten enthalten, einschließlich Pellets, Tabletten, Ziegel, Stangen, Granulate, Bälle, Blöcke, Kapseln, Behälter und Kombinationen davon, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Matrix oder der Verbundstoff können heterogen oder homogen sein, wobei sie häufig sowohl chemisch als auch physikalisch heterogen sind. In einer heterogenen Tablette enthalten die Matrix oder der Verbundstoff Teilchen von unterschiedlicher Größe oder Morphologie, die visuell unterscheidbar sein können oder nicht. Der visuelle Kontrast kann in einer Tablette durch Zugabe gefärbter Teilchen oder eingekapselter Flüssigkeiten, die gefärbt sind, verbessert werden. Typische Teilchenzusammensetzungen, die zum Herstellen von Tabletten verdichtet werden, weisen eine Größe im Bereich von 100 bis 3.000 μm auf. Die Tablette kann eine Verteilung von Teilchen verschiedener Größen, einschließlich Teilchen mit einer Größe ≤ 200 μm, die als Feinteilchen bezeichnet werden, umfassen. Die Tablette kann ebenfalls beschichtete Teilchen enthalten, die durch Agglomeration, Mischen oder irgendeine andere geeignete physikalische/chemische Assoziation von Materialien unter Verwendung von Standardverarbeitungstechniken, umfassend Lösungsbeschichten, Tauchbeschichten, Sprühen, Sprühtrocknen, Fließbettmischen, Koazervation und Kombinationen davon, erhalten werden, aber nicht darauf beschränkt sind. Die verdichteten Teilchen können grundsätzlich irgendeine Schüttdichte aufweisen. Teilchen mit hohen Schüttdichten (≥ 300 g/l) werden aufgrund ihrer Neigung, Zerfalls- und Dispersionsprobleme aufzuweisen, in der vorliegenden Erfindung sinnvoll verwendet.
Tabletten, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfassen mindestens einen aktiven Bestandteil. Typische Beispiele für aktive Bestandteile umfassen Reinigungsmittel, Wasserenthärter, Weisspüler, Desinfektionsmittel, oberflächenaktive Bleichmittel, Wasseraufbereitungschemikalien, Dispersionsmittel, Desintegrationsmittel, Biozide, Agrochemikalien, Pharmazeutika und Kombinationen davon, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Verwendung von chemischen Zusammensetzungen in Tablettenform ist allgemein bekannt wie beispielsweise auf dem Gebiet der Medizin und Landwirtschaft und in letzter Zeit auch auf anderen Gebieten wie für Waschmittelanwendungen, wo diese zum Bereitstellen von Dosiereinheiten von Zusammensetzungen zur Verwendung beim Geschirrspülen, Textilwaschen oder bei anderer Textilpflege verwendet werden können. Alternativ können sie für verschiedene Arten der Abgabe von Desinfektionsmitteln oder Sterilisationsmitteln verwendet werden, umfassend Sauerstoff-freisetzende Tabletten oder formulierte Biozide für Anwendungen wie Wasseraufbereitung oder zum antimikrobiellen Schutz von Industrie-, Haushalt- oder städtischen Anlagen. Typische Beispiele für aktive Bestandteile und Zusatzstoffe, die eine Tablette umfassen, sind in US-Patent Nr. 5,916,866 beschrieben.
Tablettenbeschichtungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung sinnvoll verwendet werden, sind wasserlösliche filmbildende Polymere, die auf der Tablettenoberfläche eine kontinuierliche Schicht oder eine Vielzahl von Schichten bilden können. Die filmbildenden Eigenschaften des wasserlöslichen Polymers werden unter Verwendung eines oder mehrerer Filmmodifizierungsmittel verändert. Dementsprechend werden die Polymere aus hydrophilen und/oder hydrophoben Säure-enthaltenden Monomeren hergestellt. Die erhaltenen Polymere weisen eine Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von 35 bis 120°C und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 120.000 auf. Ein Polymer muß teilweise oder vollständig neutralisiert sein, damit es wasserlöslich sein kann. Die filmbildenden Polymere bilden wasserlösliche Beschichtungen, die glatt, kontinuierlich und nicht bröckelig sind und keine signifikante Klebrigkeit aufweisen.
Die in der Erfindung sinnvoll verwendeten Polymere sind im Europäischen Pat. Nr. EP 0 812 905 A2 beschrieben. Die Polymere werden durch herkömmliche Emulsionspolymerisation erzeugt und weisen Säure-funktionelle Gruppen auf, die unter Verwendung einer oder mehrerer Basen entweder teilweise oder vollständig neutralisiert werden, um ihnen verschiedene Grade an Wasserlöslichkeit zu verleihen. Der Neutralisationsgrad ist einer der Parameter, welche die Wasserlöslichkeit des erhaltenen Films beeinflussen. Der Neutralisationsgrad der Polymere liegt im Bereich von 30 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polymers. Säure-funktionelle Gruppen umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und Hydroxyalkyl(meth)acrylsäure, und Maleinsäure, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Menge an Säurefunktionalitäten in dem Polymer beträgt 5 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%. Der Rest der Zusammensetzung umfaßt geeignete Monomere, um den Film mit einem Gleichgewicht der Filmintegrität, -starrheit und -hydrophilie zu versehen, und wird aus einem oder mehreren der folgenden ausgewählt: C₁-C₁₈-Alkyl(meth)acrylaten, C₁-C₁₈-Hydroxyalkyl(meth)acrylaten und Styrol. Der Begriff (Meth)acrylat bezieht sich auf Acrylat oder Methacrylat.
Basen werden zur teilweisen oder vollständigen Neutralisation des Polymers vor dem Auftragen auf die Tablette verwendet. Gewöhnlich beträgt der Neutralisationsgrad des Polymers zwischen 30 und 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polymers. Der bevorzugte Neutralisationsgrad des Polymers beträgt zwischen 50 und 80 Gew.-%.
In einer separaten Ausführungsform der Erfindung ist ein Überschuß an Base für die wasserlöslichen Polymere, die zum Beschichten von Brausetabletten verwendet werden, erforderlich. Brausetabletten beziehen sich auf Tabletten mit einem Sprudelmittel als aktiven Inhaltsstoff, deren Blasenbildung durch die Wirkung einer Säure oder von Säuren-funktionellen Gruppen eines Polymers in wässeriger Lösung ausgelöst wird. Typische Sprudelmittel umfassen beispielsweise Carbonatsalze, Bicarbonatsalze und Kombinationen davon. Die wasserlösliche Polymerbeschichtung wird bevorzugt übermäßig neutralisiert, so daß ein Überschuß an neutralisierender Base zu dem Säure-enthaltenden Polymer zusätzlich zu der stöchiometrischen Menge zugegeben wird, die für eine vollständige Neutralisation des Säure-enthaltenden Polymers erforderlich ist. Eine übermäßige Neutralisation inhibiert die lokalisierte chemische Reaktion der Säure-funktionellen Gruppen des Polymers an dem Carbonat/Bicarbonat in dem Bereich, wo die wasserlösliche Beschichtung auf die Tablette aufgebracht wird, wodurch beim Beschichten solcher Tabletten die Blasenbildung inhibiert wird.
Geeignete neutralisierende Basen umfassen Alkalimetallhydroxide wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, primäre Amine wie Ethanolamine, Monoethanolamin, Monoisopropanolamin, sekundäre Amine wie Aminomethylpropanol, und tertiäre Amine wie Triethanolamin, sind aber nicht darauf beschränkt.
Die neutralisierte Polymerzusammensetzung sollte derart eingestellt werden, daß die Viskosität der erhaltenen Lösung zum Bilden dünner, kohärenter Filme niedrig genug ist. Die Viskositäten sollten bei der dem Aufbringungsverfahren entsprechenden Schergeschwindigkeit weniger als 1.000 mPa·s, vorzugsweise weniger als 500 mPa·s und am stärksten bevorzugt weniger als 200 mPa·s betragen. Dies kann durch die üblichen Mittel zum Einstellen des Feststoffgehalts oder durch Zugabe von Mitteln zur Viskositätssteuerung wie Alkoholen, hydrotropen Verbindungen oder anderen geeigneten Zusatzstoffen erzielt werden. Hydrotrope Verbindungen beziehen sich auf gewisse organische Salze, die oberflächenaktive Mittel stabilisieren, damit diese löslich bleiben können. Typische hydrotrope Verbindungen umfassen beispielsweise Alkyl- und Arylcarboxylatsalze.
Gemäß dieser Erfindung wird/werden ein oder mehrere Filmmodifizierungsmittel zu dem wasserlöslichen Polymer zugegeben, um die resultierende Beschichtung, die auf die Tablette aufgebracht wird, bereitzustellen. Die Filmmodifizierungsmittel werden zum Verändern der chemischen/physikalischen Eigenschaften der Tablettenbeschichtungen und/oder der Bedingungen, unter welchen die Tablettenbeschichtungen aus der Polymeremulsion gebildet werden, verwendet. Typische Filmmodifizierungsmittel umfassen Koaleszenzmittel, Weichmacher, Dispersionsmittel und Kombinationen davon, sind aber nicht darauf beschränkt. Durch die Zugabe von Weichmachern zu den neutralisierten Polymeren werden Filme und Beschichtungen, die geschmeidiger, flexibler und nicht bröckelig sind, erhalten. Die Verwendung von nicht weich gemachten Filmen hat starrere und sprödere Beschichtungen zur Folge. Ein größerer Flexibilitätsgrad kann dem Beschichtungsmaterial durch Einschluß kleiner Mengen an Weichmachern verliehen werden. Typische Beispiele für Weichmacher umfassen beispielsweise Alkylenglykole wie Ethylenglykol, Propylenglykol und Dipropylengykol, Ester von Alkylenglykolen, nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, Texanol und Kombinationen davon. Koaleszentmittel werden zu den neutralisierten Polymeren zugegeben, damit Filme und Beschichtungen bei niedrigeren Temperaturen gebildet werden können. Durch eine Anzahl der erfindungsgemäßen Koaleszenzmittel wird den Polymerfilmen und -beschichtungen auch eine größere Plastizität verliehen. Manche in der Erfindung verwendeten Weichmacher dienen ebenfalls als Koaleszenzmittel. Typische Koaleszenzmittel umfassen beispielsweise Alkylcitrate wie Triethylcitrat, Alkylalkoxylate und deren entsprechende Ester, Alkyllactate wie Ethyllactat, Alkylgluconate, Fettsäurealkohole, Fettsäurealkoholderivate, Polyalkylenglykoladdukte von hydrophoben Verbindungen, Peramin SRA^® (erhältlich von Perstorp) und Kombinationen davon. Dispersionsmittel bezeichnen wasserlösliche organische Verbindungen mit einer oder mehreren Alkoholfunktionen bzw. solchen Alkoholfunktionen, die unter Verwendung von wasserlöslichen monofunktionellen oder polyfunktionellen organischen Säuren teilweise oder vollständig verestert worden sind. Geeignete wasserlösliche Dispersionsmittel umfassen beispielsweise Trimethylolpropan, Neopentylglykol (Dimethyl-2,2-propandiol), Hexandiol und Kombinationen davon.
Andere geeignete Beschichtungspolymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen polymerisierte Reste von einem oder mehreren der folgenden Monomere: (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylatester wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl-(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, iso-Butyl(meth)acrylat oder t-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, iso-Bornyl(meth)acrylat und (Meth)acrylatester der Alkylenglykole, Polyalkylenglykole und (C1-C30)Alkyl-substituierten Polyalkylenglykole, einschließlich Ester der Formel CH2=CR1-CO-O(CH2CHR3O)m(CH2CH2CHR3O)nR2, worin R1 = H oder Methyl, R2 = H oder C1-C30-Alkyl, R3 = H oder C1-C12-Alkyl, m = O-40, n = O-40 und m + n ≥ 1, wie beispielsweise Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat; C(1-30)-substituierte Acrylamide; Vinylsulfonat, Acrylamidopropansulfonat; Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, Alkylvinylether, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, N-Vinylpyrollidon, Allyl-enthaltende Monomere; aromatische Vinylverbindungen wie Styrol, substituierte Styrole; Butadien; Acrylnitril; Monomere, enthaltend Acetoacetoxy-funktionelle Gruppen, wie Acetoacetoxyethylmethacrylat; Vinylester von gesättigten Carbonsäuren, wie beispielsweise Acetat, Propionat, Neodecanoat; Säuren- oder Basen-enthaltende Monomere wie beispielsweise (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat; oder Kombinationen davon. Es können außerdem Vernetzungs- und Pfropfmonomere wie 1,4-Butylenglykolmethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Allylmethacrylat, Diallylphthalat, Divinylbenzol oder Kombinationen davon verwendet werden. Wie hierin verwendet, ist mit „(Meth)acrylat" oder „(Meth)acryl" entweder Acrylat oder Methacrylat für „(Meth)acrylat" und Acryl- oder Methacryl für „(Meth)acryl" gemeint.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymere können unter Verwendung bekannter Techniken wie beispielsweise Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation hergestellt werden. Bevorzugt können sie in fester Form beispielsweise durch Sprühtrocknen isoliert werden. Um dies zu erleichtern, können sie ein Mehrphasenpolymer umfassen, d. h. mindestens eine Phase aufweisen, die im Vergleich zu einer anderen Phase relativ hart ist. Alternativ kann ein Mehrphasenpolymer, das in Wasser aufgelöst oder dispergiert ist, verwendet werden.
Mit „Mehrphasenpolymer" sind Polymerteilchen mit mindestens einer inneren Phase oder „Kern-"phase und mindestens einer äußeren oder „Hüllen-„phase gemeint. Die Phasen der Polymere sind inkompatibel. „Inkompatibel" bedeutet, daß die innere und die äußere Phase unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Techniken unterscheidbar sind. Eine solche Technik ist beispielsweise die Verwendung von Rasterelektronenmikroskopie und Färbungstechniken zum Hervorheben der Unterschiede der Phasen.
Die morphologische Konfiguration der Phasen der Polymere kann beispielsweise Kern/Hülle; Kern/Hülle-Teilchen mit Hüllenphasen, die den Kern unvollständig einkapseln; Kern/Hülle mit einer Vielzahl von Kernen; oder durchdringende Netzwerkteilchen sein.
Die erste Phase kann ein „weiches" Polymer mit einer Tg im Bereich von 35 bis 120°C umfassen. Solche Polymere der inneren Phase können polymerisierte Reste von einem oder mehreren der folgenden Monomere umfassen: (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylatester wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, iso-Butyl(meth)acrylat oder t-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, iso-Bornyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat; (Meth)acrylatester, beispielsweise, worin die Estergruppe ein Polyalkylenoxid oder ein C(1-30)Alkoxylpolyalkylenoxid ist; C(1-30)-substuierte Acrylamide; Vinylsulfonat, Acrylamidopropansulfonat; Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, Alkylvinylether, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, N-Vinylpyrollidon, Allyl-enthaltende Monomere; aromatische Vinylverbindungen wie Styrol, substituierte Styrole; Butadien; Acrylnitril; Monomere, enthaltend Acetoacetoxy-funktionelle Gruppen wie Acetoacetoxyethylmethacrylat; Vinylester von gesättigten Carbonsäuren wie beispielsweise Acetat; Propionat, Neodecanoat; Säuren- oder Basen-enthaltende Monomere wie beispielsweise (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, N,N-Di methylaminoethylmethacrylat. Es können außerdem Vernetzungs- und Pfropfmonomere wie 1,4-Butylenglykolmethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Allylmethacrylat, Diallylphthalat, Divinylbenzol oder Kombinationen davon verwendet werden.
Die äußere Phase (manchmal als „Hülle" betrachtet, wenn sie die innere Phase einkapselt) des Mehrphasenpolymers kann eins der folgenden umfassen:

i) ein Polymer mit einem relativ hohen Tg-Wert, beispielsweise von +40 bis 160°C, durch den die äußere Phase relativ hart wird. Die äußere Phase kann polymerisierte Reste von einem oder mehreren der folgenden Monomere umfassen: (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylatester wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, iso-Butyl(meth)acrylat oder t-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, iso-Bornyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat; (Meth)acrylatester, beispielsweise worin die Estergruppe ein Polyalkylenoxid oder ein C(1-30)Alkoxylpolyalkylenoxid ist; C(1-30)Alkyl-substituierte Acrylamide; Vinylsulfonat, Acrylamidopropansulfonat; Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, Alkylvinylether, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, N-Vinylpyrollidon, Allyl-enthaltende Monomere, Sulfonate; aromatische Vinylverbindungen wie Styrol, substituierte Styrole; Butadien; Acrylnitril; Monomere, enthaltend Acetoacetoxy-funktionelle Gruppen wie Acetoacetoxyethylmethacrylat; Vinylester von gesättigten Carbonsäuren, wie beispielsweise Acetat, Propionat, Neodecanoat; Säuren- oder Basen-enthaltende Monomere wie beispielsweise (Meth)acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat; oder
ii) ein Polymer mit einem hohen Säuregehalt, wie beispielsweise ein Polymer mit 10 bis 60 Gew.-% des Polymers beispielsweise an (Meth)acrylsäure, vorzugsweise 10 bis 50% Methacrylsäure, und mit einer Tg im Bereich von –30 bis > 100°C. In einigen Fällen kann dadurch eine relativ weiche äußere Phase erhalten werden, wobei es sich dann streng genommen nicht um eine „Hülle" handelt. Geeignete Polymere der äußeren Phase dieses Typs sind in EP-A-576128 und US 4,916,171 beschrieben.
iii) Polyvinylalkohol. Bei der Verwendung dieses Alkohols als äußere Schicht hat es sich erwiesen, daß er verschiedene Copolymere mit Tgs im Bereich von 35 bis 120°C stabilisiert, wie beispielsweise Vinylacetathomopolymer; Vinylacetat/Ethylencopolymer; Vinylacetat/Ethylen/Acrylsäure oder Estercopolymer; Vinylacetat/Acryl säure oder Estercopolymer wie diejenigen, die in US 4921898 und US 3827996 offenbart sind, sind aber nicht darauf beschränkt.

Die zuvor genannten wasserlöslichen Polymere können auf Tabletten durch irgendein geeignetes Mittel, umfassend Techniken wie Lösungsbeschichten, Sprühen, Eintauchen und Streichen, aufgebracht werden, um einheitliche Kohäsionsfilme zu erhalten, die wasserlöslich sind und somit das Pellets beim Transport und der Handhabung abreibbeständig machen, indem sie eine größere Kohäsion und mechanische Festigkeit bereitstellen sowie zum Schutz vor Verschleiß durch Feuchtigkeitsaufnahme beitragen. Die erhaltenen Filmpellets haben bei fachgemäßer Formulierung des Films und aufgrund der starken Löslichkeit des erhaltenen Films in der Verwendungsumgebung nur einen geringen Einfluß auf die Lösungsgeschwindigkeit des Pellets. Um die erwünschte Leistung und Löslichkeit zu erhalten, sollte das Polymer teilweise oder vollständig neutralisiert werden.
In einer Ausführungsform haben die Erfinder festgestellt, daß geeignete Beschichtungen aus auf zwei oder mehreren Monomeren basierenden Polymeren hergestellt werden können, umfassend (Meth)acrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Hydroxyalkyl(meth)acrylsäure, Alkyl(meth)acrylsäure, die den Tabletten die erwünschten mechanischen Eigenschaften verleihen, aber sich anschließend schnell auflösen, wenn sich die Pellets einmal in ihrer Verwendungsumgebung befinden (z. B. im wässerigen Waschbad). Die erfindungsgemäße Beschichtung stellt eine Tablette mit einem verbesserten visuellen Aspekt bereit; sie stellt eine Tablette bereit, die ohne Stauberzeugung hergestellt werden kann, wodurch eine Tablette mit erhöhter Sicherheit bei der Handhabung und geringerem Kontakt durch den Verbraucher mit Oxidationsmitteln und korrosiven Bestandteilen, einschließlich Alkalis, Bleichmitteln, Enzymen und oberflächenaktiven Mitteln, erhalten wird; die erfindungsgemäße Beschichtung stellt eine Tablette mit geringem Einfluß auf das Tablettenlöslichkeits-/Dispergierbarkeitsprofil sowie eine Verringerung des Verdichtungsdruckes, der zum Bilden der Tablette benötigt wird, bereit. Das Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtungen auf Pellets oder Tabletten verhindert die obengenannten Einschränkungen von Tablettenbeschichtungen nach dem Stand der Technik. Außerdem erhalten die in den erfindungsgemäßen Tablettenbeschichtungen eingeschlossenen Farben durch eine größere optische Transparenz der wasserlöslichen Polymerzusammensetzungen größeren Glanz, wodurch sich der visuelle Aspekt der Tabletten weiter verbessert.
In einer bevorzugten Ausführungsform erweisen sich die Tablettenbeschichtungen in solchen Tabletten als nützlich, die ein Wasch- oder Geschirrspülmittel und/oder ein Reinigungsmittel für harte Oberflächen enthalten, die zusammen als waschaktive Verbindungen bezeichnet werden. Die Gesamtmenge an Bindemittel kann 0,1 bis 25 Gew.-% des Pellets, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% des Pelltes betragen. Solche Pellets enthalten gewöhnlich ebenfalls einen oder mehrere weitere Inhaltsstoffe, umfassend Aufbaustoffe, geeigneterweise in einer Menge von 5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 80 Gew.-%; Bleichmittel; Verarbeitungshilfsmittel; Zusatzmittel; Enzyme; Kesselsteininhibitoren; Emulgatoren; oberflächenaktive Mittel; Seifen; Dispergiermittel; Zeolithe; Entfettungsmittel; Antischaummittel; Phosphate; Phosphonate; optische Aufheller; Füllmittel; Streckmittel; Schmutzentferner; Entflockungsmittel; gerinnungshemmende Mittel; Antiverlaufsmittel; Desintegrationsmittel, einschließlich beispielsweise in Wasser quellbare Polymere; Wasserschleppmittel, wie Cellulose; Weichmacher oder Koaleszenzmittel, beispielsweise Alkylenglykolalkylether, aromatische Glykolether, Alkylpolyglucoside, Polysiloxane, Alkohole und Alkylesteracetate; Verdünner und Trägerstoffe. Einige dieser Inhaltsstoffe sind ebenfalls in Nichtwaschmittelpellets anwendbar.
Das eine oder mehrere Beschichtungsmaterial(ien) werden nach der Verdichtung der Tablette durch irgendein geeignetes Verfahren auf die Tablettenoberfläche aufgebracht. Typische Verdichtungslasten für handelsübliche Pellets ohne die Bindemittel der vorliegenden Erfindung können bis zu 5.000 Pfund betragen. Mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln können die gleichen Ppelletformulierungen unter Verwendung geringerer Verdichtungslasten gebildet werden. Die tatsächlich erforderliche Verdichtungslast variiert je nach Teilchengröße und Zusammensetzung der anorganischen Komponenten des Pellets.
Die Beschichtungsmaterialien werden auf die äußere Oberfläche der Pellets durch irgendein bekanntes Verfahren aufgebracht, wie beispielsweise durch Beschichten mit Schmelzgut oder Beschichten mit einer Lösung des Beschichtungsmaterials, durch Eintauchen, Sprühen oder Anstreichen. Eine verbesserte Pelletfestigkeit wird dadurch erreicht, daß das Beschichtungsmaterial ebenfalls eine Dicarbonsäure umfaßt, wie beispielsweise Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandisäure, Dodecandisäure, Tridecandisäure und Gemische davon.
Gewöhnlich beträgt die Menge des auf das Pellets aufgebrachten Beschichtungsmaterials 0,1 bis 25 Gew.-% des Pellets, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt < 5 Gew.-% des Pellets.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben.
Beispiele für aus formulierten Polymeren hergestellte Tablettenbeschichtungen

AMP:

Aminomethylpropanol

NaOH:

Natriumhydroxid

NI:

nicht-ionische Verbindung wie C13/C15 + 7 EO

TEC:

Triethylcitrat

DPG:

Dipropylenglykol

Beispiel 1: Geschirrspültabletten
Geschirrspültabletten weisen eine Zweischichtstruktur auf, wobei zum Erhalt spezieller Inhaltsstoffe während des Spülens ein rundes Pellets mit verzögerter Freisetzung in eine Schicht eingeführt wird. Alle Tests wurden mit einem wasserlöslichen Acrylpolymer (47MMA/25BA18MAA/10HEMA) und verschiedenen Weichmachern und Neutralisationsmitteln in unterschiedlichen Mengen durchgeführt. Die Auflösung wurde in einem Geschirrspüler mit Frontfenster bewertet.
Die Testergebnisse zeigen, daß durch die Verwendung von AMP als Neutralisationsmittel Filme mit besserer Qualität erhalten werden. Die Verwendung des Weichmachers TEC verbessert die Trocknungsfähigkeit und den Zerfall gegenüber NI. Eine Verdünnung ermöglicht eine bessere Kontrolle der Filmdicke und beeinflußt somit positiv die Zerfallsgeschwindigkeit.
Beispiel 2: Bleichtabletten
Diese Tabletten, die auf einem Chlorfreisetzungsmittel (Calciumhypochlorit, Dichlor- oder Trichlorisocyanursäure und -salzen) beruhen, können im Vergleich zu Waschtabletten, insbesondere jenen, die zum Reinigen von Schwimmbädern verwendet werden, viel größer sein.
Beispiel 3: Brausetabletten
Diese Tabletten zeigen eine schnelle Sprudelwirkung, wenn sie in Kontakt mit Wasser gebracht werden, um eine schnelle Freisetzung der aktiven Inhaltsstoffe zu erhalten. Typische Anwendungen sind Fleckenentferner, Bleichaktivierungsmittel oder Wasserenthärter.
Die Ergebnisse zeigen, daß ein gewisses Niveau an übermäßiger Neutralisation zum Beenden des Sprudelphänomens nötig war, wodurch die Bildung einer Beschicht ermöglicht wurde.
Beispiel 4: Reinigungstabletten
Reinigungstabletten haben eine Zweischichtstruktur und weisen einen raschen Zerfall auf, wodurch die Auflösung und Verfügbarkeit der aktiven Inhaltsstoffe in der frühen Phase des Waschgangs gewährleistet wird.
Die Ergebnisse zeigen, daß die Verwendung eines Neutralisationsmittels allein zu Schwierigkeiten beim Aufbringen der Beschichtung oder beim Trocknen des Films führt und daß insgesamt AMP dem NaOH vorgezogen wird, sowohl im Hinblick auf die Trocknungsfähigkeit als auch die Rißbildungsbeständigkeit der Filme und Beschichtungen. Es wurde ebenfalls beobachtet, daß im Vergleich zu NI oder DPG die Verwendung des Weichmachers TEC im Hinblick auf die Trocknungs- und Zerfallsgeschwindigkeit einen besseren Film ermöglicht und daß ein Verdünnen dem Verbraucher ermöglicht, dünnere Filme zu erzeugen, die nicht den Zerfall verzögern oder gefährden.

Claims

Wasserlösliche Tablettenbeschichtung, umfassend: (a) mindestens ein filmbildendes Polymer mit sauren funktionellen Gruppen und einem Neutralisationsgrad im Bereich von 30 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polymers, und (b) mindestens ein Filmmodifizierungsmittel.
Wasserlösliche Tablettenbeschichtung nach Anspruch 1, wobei das filmbildende Polymer aus einem oder mehreren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und Hydroxyalkyl(meth)acrylsäure, Maleinsäure, Alkyl(meth)acrylaten, Hydroxyalkyl(meth)acrylaten und Styrol, hergestellt ist.
Wasserlösliche Tablettenbeschichtung nach Anspruch 1, wobei die Tg des filmbildenden Polymers in dem Bereich von 35 bis 120°C liegt.
Wasserlösliche Tablettenbeschichtung nach Anspruch 1, wobei das Filmmodifizierungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Weichmacher, einem Koaleszenzmittel, einem Dispersionsmittel und Kombinationen davon, ausgewählt ist.
Wasserlösliche Tablettenbeschichtung nach Anspruch 1, wobei das Filmmodifizierungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus: Triethylcitrat, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Dipropylenglycol, Estern von Polyalkylenglykolen, Polyalkylenglykol-Addukten von hydrophoben Verbindungen, Fettalkoholen, Fettalkoholderivaten, Alkylphenolen, Trimethylolpropan, Neopentylglycol, Hexandiol, Alkyllactaten, Ethyllactat, Alkylcitraten, Alkylgluconaten Peramin SRA und Kombi nationen davon, ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen einer wasserlöslichen Tablettenbeschichtung, umfassend die Schritte: (a) des Aufbringens eines filmbildenden Polymers in flüssiger Form auf eine Tablettenoberfläche und (b) des Trocknens des Films, um eine Schutzfilmbeschichtung um die Tablette zu bilden, wobei die filmbildende Polymerformulierung mindestens ein wasserlösliches, filmbildendes Polymer mit sauren funktionellen Gruppen und einem Neutralisationgrad im Bereich von 30 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polymers, und mindestens ein Filmmodifizierungsmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das filmbildende Polymer aus einem oder mehreren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und Hydroxyalkyl(meth)acrylsäure, Maleinsäure, Alkyl(meth)acrylaten, Hydroxyalkyl(meth)acrylaten und Styrol, hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Überschuss an neutralisierender Base für die wasserlöslichen Polymere, die zum Beschichten der Brausetabletten verwendet werden, erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Filmmodifizierungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Weichmacher, einem Koaleszenzmittel, einem Dispersionsmittel und Kombinationen davon, ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Weichmacher aus der Gruppe, bestehend aus: Triethylcitrat, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Dipropylenglycol, Estern von Polyalkylenglykolen, Polyalkylenglykol-Addukten von hydrophoben Verbindungen, Fettalkoholen, Fettalkoholderivaten, Alkylphenolen, Trimethylolpropan, Neopentylglycol, Hexandiol, Alkyllactaten, Ethyllactat, Alkylcitraten, Alkylgluconaten Peramin SRA und Kombinationen davon, ausgewählt ist.