專利名稱：交聯聚乙烯基吡咯烷酮在增加密實粒狀洗滌劑和清潔劑的碎裂速率中的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及交聯聚乙烯基吡咯烷酮作為密實粒狀洗滌劑和清潔劑的添加劑的應用，以便在其與水接觸時增加其碎裂速率，還涉及粒度為50～400μm的交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒、制備密實粒狀洗滌劑和清潔劑的方法、和密實粒狀洗滌劑和清潔劑本身。
制造致密或密實洗滌劑和清潔劑組合物的方法包括各種團聚、密實或造粒技術。在以如粒狀存在的密實洗滌劑和清潔劑產品情況下，難以實現在水的作用下適宜的強度性能和足夠快地溶解或碎裂之間的適當平衡。例如，置于洗滌機運轉室內的洗滌劑顆粒必須在其與水接觸之后1分鐘以內碎裂。當洗滌劑顆粒僅僅有微小的密實度時，可得到滿意的碎裂速率，但是，這在應用中經常以犧牲所要求的抗碎性或耐磨性為代價。如此制備的顆粒僅僅有低抗碎性，并且在運輸期間有粉碎和破碎傾向。另一方面，在生產洗滌劑顆粒時施加過度的密實或壓縮，會導致在使用中的洗滌劑顆粒的碎裂時間或溶解時間過長，以致達到不能令人滿意。
已知各種密實或超密實洗滌劑和清潔劑，參見EP-A 340,013、EP-A 0,518,888、DE-A19、649,560和DE-A 19,649,565。為了改善顆粒洗滌劑配方的溶解速度，使用增溶添加劑，它包括例如疏水和親水單體的共聚物，如苯乙烯和丙烯酸的共聚物，參見WO-A97/46657。按照WO-A 97/46529所述，顆粒洗滌配方的溶解速率是通過使用諸如環氧乙烷和/或環氧丙烷和多元醇的加成物達到的。
制造藥物片劑的方法展現了許多制備具有所要求的強度性能和碎裂時間的顆粒的可能途徑。使顆粒碎裂的主要作用機理可敘述為潤濕、毛細管作用(芯吸作用)和溶脹，參見“藥物研究及工業制藥”(Drug Development and Industrial Pharma)，卷6(5)511～536(1980)。在改進片劑可溶性的產品中，提及了化交聯溶脹產物，如微晶交聯、羧甲基纖維素、交聯羧甲基淀粉鈉或交聯聚乙烯基吡咯烷酮(參見，Volker Buehler，Kollidon-藥物工業用聚乙烯基吡咯烷酮)(Polyvingl pyrrolidone for the pharmaceutical industry，BASF， 993年8月，第156頁以下等)。
由于洗滌劑中非離子表面活性劑和其它低熔蠟狀可塑性變形組合物的原因，將由制藥已知的片劑碎裂劑加入到密實洗滌劑和清潔劑中很少成功，特別是在洗衣用的密實洗滌劑的情況下更是難以成功。
已知，當密實洗滌劑和清潔劑(具有洗滌劑和清潔劑作用的成形顆粒)含有特殊粒狀的、象制藥學中所知的那樣的、并能夠增加成形粒子孔隙度或毛細現象的和具有高吸水能力的碎裂劑時，其碎裂速率會增加。(參見DE 197 10 254 A1。)以這種方法制備的密實洗滌劑和清潔劑的碎裂速率的確有所增加，但是增加得還不夠高，特別是在密實洗滌劑和清潔劑是經受較高壓實壓力以增加其尺寸穩定性和耐破碎性的情況下。另外，這樣制備的密實洗滌劑和清潔劑還存在的缺點是，碎裂劑在壓實工序之前必須在加工工序中轉變成粒狀。
因此，本發明的目的是提供一種添加劑，它進一步增加密實粒狀洗滌劑和清潔劑的碎裂速率，而又沒有上述缺點。
在本發明中，通過使用交聯聚乙烯基吡咯烷酮作密實粒狀洗滌劑和清潔劑的添加劑以增加其在與水接觸時的碎裂速率達到了上述目的，交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒的粒度為50～400μm的。
所謂密實粒狀洗滌劑和清潔劑，在本發明是指具有洗滌劑或清潔劑作用的成形顆粒，特別是諸如洗滌劑顆粒、洗碗顆粒、漂白顆粒、除污斑顆粒或水軟化顆粒，特別是家用洗衣用洗滌劑顆粒，特別是機用洗滌劑顆粒。
術語“成形顆粒”并不限于球團粒。
在理論上，諸如顆粒、球、擠出物、環、條或片之類的任何三維形狀都是可能的，例如可借助包皮層使原料具有這些形狀。
所謂交聯聚乙烯基吡咯烷酮，是優選系指在藥物工業中用作片劑碎裂劑的交聯聚乙烯基吡咯烷酮，例如Killidon CL或Luvicross(商品名，BASF股份有限公司，Ludwigshafen，參見，VolkerBuehler，Kollidon-藥物工業用聚乙烯基吡咯烷酮，BASF，1993年8月，第156頁以下等)。
所使用的交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒的粒度為50～400μm，優選為80～300μm。
按照本發明，特別優選使用交聯聚乙烯基吡咯烷酮，其粒度為50～400μm，優選其粒度為80～300μm，并且至少10％重量、優選15％(重量)、更優選25％(重量)的粒子的粒度在200μm以下。
為了得到這種優選的粒度分布，使通過諸如爆米花狀的聚合和干燥、以賦予寬粒度分布的已知方法生產的聚乙烯基吡咯烷酮固體(Kollidon CL或Luvicross)，經諸如過篩或氣動分級之類的適當分級方法直接進行粒度分級，而不需要為得到所要求的粒度分布而實施另外的造粒工序。干燥按已知方法進行，例如采用轉鼓干燥。
本發明還涉及含有0.5～20％(重量)、優選含有0.5～10％(重量)、更優選0.5～5％(重量)的上述交聯聚乙烯基吡咯烷酮的密實顆粒洗滌劑和清潔劑，以便其與水接觸時增加碎裂速率。
在一個優選的實施方案中，交聯聚乙烯基吡咯烷酮的顆粒，按其優選應用，粒度為50～400μm，并且至少10％(重量)的粒子的粒度在200μm以下。
上述已經說明了密實粒狀洗滌劑和清潔劑。所優選的密實顆粒洗滌劑和清潔劑是適用于水洗衣物的成形顆粒，也就是說它是一種除了含有本發明提出的交聯聚乙烯基吡咯烷酮之外，還含有各種用于洗滌衣物的洗滌劑的通用成分的密實顆粒洗滌劑和清潔劑。
本發明的密實粒狀洗滌劑和清潔劑是按已知方法通過將粉狀成分成形，特別是通過密實或壓縮，優選通過壓塊制成的，所謂的粉狀成分包括作為碎裂劑的交聯聚乙烯基吡咯烷酮和洗滌劑或清潔劑的通用成分、漂白劑和水軟化劑(″TablettierenStand der Technik″(制片法工藝現狀)，SFW-Journal，1996，第122年刊，P1016～1021)。
密實粒狀洗滌劑和清潔劑的普通成分是，例如離子、非離子、陽離子、兩性和兩性離子表面活性劑；無機和有機、水熔性或水不溶性助洗劑和共助洗劑；漂白劑，特別是過氧漂白劑，而且還有活性氯化合物，其有利的是被涂敷的漂白活化劑和漂白催化劑；酶和酶穩定劑；消泡劑；防灰化劑；染料傳遞抑制劑；光學增白劑；防止物再沉積在紡織品上的物質，即，防護劑；還有諸如硫酸鹽之類的通用無機鹽和諸如膦酸鹽的有機鹽；光學增白劑；著色劑和香料或阻蝕劑。
所優選的洗滌劑是含有至少一種表面活性劑和至少一種助洗劑作為其成分的所謂的密實洗滌劑。
為了制備本的密實粒狀洗滌劑和清潔劑，加入上述交聯聚乙烯基吡咯烷酮，以增加碎裂速率，其加入量按具有洗滌劑和清潔劑活性的成形粒子的重量計優選為0.5～20％(重量)，更優選為0.5～10％(重量)，最優選為0.5～5％(重量)，在最終密實或造粒之前將其加到通常的粉狀洗滌劑或清潔劑成分、漂白劑和水軟化劑或其粉狀前體或部分組分中。洗滌劑或清潔劑的通常的粉狀成分，漂白劑和水軟化劑、其前體或部分組分以諸如粉狀、粒狀或擠出物等形式存在。它們的粒度范圍為，例如，200μm～3mm，優選為250μm～2mm。
在將通常的粉狀洗滌劑或清潔劑成分、漂白劑和水軟化劑或其部分組分與按照本發明使用的交聯聚乙烯基吡咯烷酮混合之后，將所得混合物，還可在進一步的混合步驟之后，通過諸如擠壓或壓塊之類的手段加工，以形成團聚的密實的質量密度增加的成形塊體。如此制成了例如粒狀體、球狀體、擠出物、環狀體或片狀體。該混合物可以下述方式分割，即，例如，所得到的粒狀體或球狀體這樣的大小，即在洗滌機中一次洗滌僅需1～3個粒狀體或球狀體。從如此形成的混合物制的成形塊體的直徑為例如1～50mm，優選2～35mm。
按照本發明使用交聯聚乙烯基吡咯烷酮作為密實粒狀洗滌劑和清潔劑的添加劑，致使該密實顆粒洗滌劑和清潔劑在與水接觸時，其碎裂速率顯著增加。甚至這種碎裂、強壓縮成形的塊體在幾秒鐘內碎裂。這樣不僅能夠借助定量給料設備將該密實粒狀洗滌劑和清潔劑直接加到機械法水成液中，而且也能夠把該密粒粒狀洗滌劑和清潔劑直接置于市售家用機特別是洗滌設備的水槽中。
下面參見如下實施例，敘述本發明。
實施例1～4在混合器中加工如下所給的粉狀顆粒洗滌劑組合物A(堆積密度約770g/L)和交聯聚乙烯基吡咯烷酮(實施例1和2粒度80～400μm，實施例3和4粒度小于100μm)，得到均勻共混物；采用普通偏心式壓機(Korsch出售，EK O DMS型)在表中所敘條件下將共混物壓制成顆粒，所得顆粒重約3g(直徑20mm)所有混合物均含有按照本發明使用的5％的交聯聚乙烯基吡咯烷酮。檢驗顆粒，測定其在水中的碎裂特性(見表)。
借助購自Kraemer公司(Darmstadt)的顆粒檢測儀測定顆粒硬度。該儀器測定使顆粒破碎所必須的水平力。
為測定溶解性，采用購自Erweka公司的碎裂計時器。為此，將顆粒置于具有篩底的碎裂籠檢測器中，并在溫控水浴中受到攪拌(往復運動速率每分鐘上下運動30次，距離20mm)。測定從篩子除去所有微量洗滌劑所需要的時間。結果列于下表。
洗滌劑組合物A(均為重量百分數)烷基苯磺酸鹽 8鉀椰子皂 1.2非離子表面活性劑 6(1mol C13～C15脂肪醇與7mol環氧乙烷反應)沸石A 35碳酸鈉8硅酸鈉×5.5H2O 6檸檬酸鈉 4過碳酸鈉 18四乙酰乙二胺(TAED)5配位劑0.3(乙二胺四亞甲基膦酸酯)聚(丙烯酸-共-馬來酸)70∶30，分子量70,000 4硫酸鈉3其它組分 2.5(香料，消泡劑，酶、光學增白劑)堆積密度 約770g/l粒度 約700～1000μm比較實例1和2為了進行比較，從粉狀洗滌劑A制取重約3g直徑為20mm的粒狀體，并進行測試評定其在水中的碎裂性能(見下表)。象實施例1～4所述進行讀數。
洗滌劑顆粒性能
>顯而易見，在本發明中加入直徑為80～400μm的粒狀交聯聚乙烯基吡咯烷酮，致使洗滌劑顆粒的碎裂顯然進行得更快，并且其耐破裂性顯然更高。
權利要求
1.一種使用交聯聚乙烯基吡咯烷酮作為密實粒狀洗滌劑和清潔劑的添加劑的方法，以便使其與水接觸時增加其碎裂速率，其中交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒的粒度為50～400μm。
2.權利要求1的方法，其中至少10％(重量)的交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒的粒度為200μm以下。
3.權利要求1或權利要求2的方法，其中顆粒是通過將聚合和干燥制備的聚乙烯基吡咯烷酮固體經直接分級得到的。
4.一種密實粒狀洗滌劑或清潔劑，其含有0.5～20％(重量)的交聯聚乙烯基吡咯烷酮，以便在使其與水接觸時增加其碎裂速率，交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒的粒度為50～400μm，而至少10％(重量)的所述顆粒的粒度小于200μm。
5.一種制造含有以交聯聚乙烯基吡咯烷酮作碎裂劑的密實粒狀洗滌劑或清潔劑的方法，其中交聯聚乙烯基吡咯烷酮以0.5～20％(重量)的含量與粉狀洗滌劑成分混合，交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒的粒度為50～400μm，而至少10％(重量)的所述顆粒的粒度為200μm以下，在混合之后，壓縮該混合物使其成為密實狀。
全文摘要
本發明涉及交聯聚乙烯基吡咯烷酮作為密實粒狀洗滌劑和清潔劑的添加劑的應用,以便在其與水接觸時增加其碎裂速率,還涉及粒度為50～400μm的交聯聚乙烯基吡咯烷酮顆粒、制備密實粒狀洗滌劑和清潔劑的方法、和密實粒狀洗滌劑和清潔劑本身。
文檔編號C11D17/06GK1267715SQ0010432
公開日2000年9月27日 申請日期2000年3月17日 優先權日1999年3月17日
發明者W·貝爾特勒夫, F·魯查茨, R·鮑爾, R·海恩茲, P·帕爾姆 申請人:Basf公司