具体实施方式

本发明涉及包括至少两个可溶解层的可溶解组合物及其制备方法。参见图1。本发明的可溶解组合物100包括第一可溶解层110和第二可溶解层120，其中各层的溶解曲线是不同的。

每一层可以包括活性成分或非活性成分。在这方面，印刷组合物可以包括活性成分，如一种或多种补充剂。例如，活性成分可以选自：维生素、矿物质、蛋白质、益生菌、纤维、氨基酸、膳食补充剂、药物成分、营养补充剂、调味料、香料、着色剂及其组合。在某些实施例中，可溶解组合物包括大麻产品，如THC、CBD及其组合。

可溶解组合物可以包括附加组分以改变组合物的性质。这类性质可以包括以下性质：可溶解组合物的结构支撑；当其溶解和/或分散时，来自可溶解组合物的活性成分(如补充剂)的释放控制；活性成分的储存稳定性；在制造过程中对可溶解组合物的操纵；可溶性组合物的外观；以及可溶解组合物的味道。

例如，可溶解组合物可以构造成使得活性成分或补充剂在可溶解组合物中的溶解或分散可以在一段时间内被释放。例如，可将淀粉等附加组分与聚乙烯醇混合，并混入用于生成补充剂(如角叉菜胶、黄原胶、瓜尔胶等)的材料之一中。可基于淀粉的量调节溶解或分散的时间，如当使用更多的淀粉时，溶解或分散的时间更慢，并且当使用更少的淀粉时，溶解或分散更快(反之亦然)。在某些情况下，可以将粘合剂添加到可溶解组合物以维持其中的物质的结构完整性。

其他的附加组分可以包括聚合物、消泡剂、助流剂、增味剂、流变改性剂、湿润剂、蜡等以及用于用油墨(如染料、颜料等)来印刷层的其他组分中的一种或多种。在某些实施例中，可溶解组合物可以包括藻酸钠、果胶和/或多糖。示例性的聚合物可以是水溶性的、水溶胀性的或水不溶性的。聚合物可以包括但不限于乙基纤维素、聚丙烯酸、甲基纤维素、聚环氧乙烷、瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶、聚乙烯醇、海藻酸钠、水溶性羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、黄原胶、各种淀粉如玉米淀粉、大米淀粉等。消泡剂可以包括但不限于醇或在水和醇中的聚硅氧烷类消泡剂。助流剂可含有食品级二醇和聚二醇、木糖醇、甘油。蜡可以包括但不限于石蜡或巴西棕榈蜡。湿润剂可以包括但不限于所有分子量的聚乙二醇和丙二醇、木糖醇、甘油糖和淀粉。流变改性剂可以包括但不限于丙烯酸聚合物的钠盐、各种淀粉和树胶。着色剂也可以用于将可溶解组合物着色成特定的颜色。在这方面，每一层可以包括其自身的颜色或相同的颜色。调味剂可以用于将风味赋予可溶解组合物，这可以将特定的味道或气味添加到可溶解组合物。

可以根据应用的特定需要来定制每一层。例如，除了一种或多种补充剂之外，自支撑的层(例如如图1所示)可以包括高Tg PVOH或PVA和/或蜡和/或淀粉等组分，其是刚性的，但在与预定量的水分接触时(如在与液体或其他溶剂接触时)将快速溶解。

活性成分可以包括补充剂，并且补充剂可以包括适于营养、风味增强和/或可以被摄取的药用目的的那些补充剂。营养补充剂可以包括维生素、矿物质、蛋白质、益生菌、纤维、氨基酸和其他膳食补充剂。例如，维生素可以包括可以被摄取的任何合适的维生素，例如在典型的非处方复合维生素中发现的维生素A、B、C、D、E、B12等。矿物质可以包括在典型的非处方复合维生素中发现的铁、镁、钾等。蛋白质可以包括乳清蛋白质或基于植物的蛋白质。在某些情况下，活性成分和非活性成分可以包括药物以及饮料和食品。大麻产品可以包括THC、CBD、其他大麻素等。

为了将活性成分掺入到可溶解组合物中，可将活性成分(如角叉菜胶、黄原胶、瓜尔胶或其他这样的材料)微囊化、分散、悬浮和/或溶解在组合物中。在某些情况下，组合物中可以包括少量的防腐剂，如抗坏血酸。在其他实施例中，可以将调味剂、萜烯和/或其他树脂添加到可溶解组合物以提供所需的香味和/或风味。在某些实施例中，可溶解组合物包括粉末状糊精、甘油、乳化剂、吸湿性材料等。

在前述示例性的实施例中，各可溶解组合物的每一层在储存稳定性和/或机械稳定性方面可以是足够稳健的，使得层不需要支撑基材来改善或提供这些性质。换句话说，由具有足够刚性的膜和/或附加组分组成的层可以避免对支撑基材的需要。例如，在具有高Tg的层中的补充剂和/或附加组分可以允许更坚硬的活性层，该活性层具有足够的刚度以处理和/或口服摄取和/或置于饮料等食品，而不会下垂到难以处理的程度。

尽管上述实施例的支撑结构被示为完全围绕一个或多个层，但是可以将层沉积或以其他方式定位在支撑基材上，反之亦然。这样，可以仅将层的一部分或多部分设置在支撑结构上。参见例如图2A、图2B和图2C的可溶解组合物200A、200B、200C。此外，可以将层(例如第一层210A、210B或210C或第二层220A、220B或220C)围绕或设置在一个以上的支撑基材(例如基材230A、230B、230C)上。在某些实施例中，可以添加第二基材以将可溶解组合物夹在基材之间。在这种情况下，可以将可溶解组合物设置在支撑基材之间，即一个支撑基材在活性层的顶上并且另一个支撑基材在该层下方。

在某些实施例中，基材可以包括聚酯或由本领域技术人员已知的各种来源制成的离型纸。例如，基材可以包括羊皮纸或聚酯。在某些实施例中，基材可以是本领域技术人员已知的任何类型的纸，其具有施加到纸表面的离型涂料(如硅酮、特氟隆、硬脂酸等)，或能够充当屏障以确保可溶解组合物不溶解到纸表面中的任何物质。在某些实施例中，基材是可食用的，如米纸、糖纸等。在使用可食用基材的实施例中，基材在与溶剂结合时也可以溶解。

可溶解组合物可以布置成各种分配构造。例如，一种分配构造可以是具有或不具有穿孔的用于撕裂的连续带。在某些情况下，可以将可溶解组合物的连续带布置置于带分配器式装置中，其中条的一部分可以在切割刀片的帮助下被撕下。在该连续带布置中，离型纸等支撑基材可以支撑和/或包围一个或多个活性层。在某些实施例中，可溶解组合物与织物、聚合物或树脂结合。

在另一个示例性的实施例中，可以将可溶解组合物印刷在离型纸上。可以在制造之后或在消费者使用之前从离型纸上除去可溶解组合物。在可溶解组合物在支撑基材上形成的情况下，可以不需要离型纸。相反，可以将可溶解组合物储存在分配器中，如将可溶解组合物堆叠在彼此之上，如类似于来自Pez分配器的Pez，将可溶解组合物包装在小袋中或密封包装，如像单个邦迪创可贴(Band-Aid)，将可溶解组合物包装在分配器中，类似于用于分配李施德林条(Listerine Strips)的那些分配器，参见例如美国公开号2003/0121932，或者可以将每种可溶解组合物包装在密封的儿童防护包装中，该包装可以包括箔、塑料等。也可以将用于分配的包装印刷和/或个性化，例如带有人名、公司标志、贺词等。

在某些实施例中，支撑基材可以允许将多剂量(例如，活性成分的分配层)附着到支撑基材的一个片材上，以在一个片材上携带多剂量，而不是散装的单剂量。参见例如图2C。

可溶解组合物及其组分，如每一层和支撑基材，可以是适于所需应用的任何形状。例如，可溶解组合物可以是矩形条、立方体、球体、圆盘、椭圆形、星形、雪花、装饰设计等形式。可溶解组合物可以具有多层，其中一个或多个层是不同的形状。例如，圆形支撑基材可以具有设置在其上的一个或多个条形活性层。例如，可以定制可溶解组合物的形状以满足特定的设计需要，如可溶解组合物将被包括在内的物品的形状，或以获得所需的释放曲线。在某些情况下，可以使用一种或多种相同补充剂的多层来增加单一可溶解组合物的剂量。

可溶解组合物可以用于各种应用中。在某些实施例中，本发明的可溶解组合物基于与其结合的溶剂而溶解。本发明的可溶解组合物可以与能够溶解该组合物的任何溶剂结合。在某些实施例中，溶剂可以选自固体、液体或气体。在某些实施例中，可溶解组合物在与冰块或干冰等固体结合时可以传达信息。在其他实施例中，可溶解组合物在与饮料等液体或大量的水(如水池)结合时可以传达信息。

在某些方面，可溶解组合物300A和300B可以与溶剂810结合，如图3A和图3B所示。一旦与溶剂810结合，第一可溶解层310A或310B就可以首先溶解并且经由第二可溶解层320A或320B传达信息。在某些实施例中，第二可溶解层320A或320B可以首先溶解并且经由第一可溶解层310A或310B传达信息。

在某些方面，标记在与溶剂结合时传达信息。参见图4A和图4B。在某些实施例中，可溶解组合物400A的可溶解层420A可以首先溶解，通过溶剂810中的可溶解层410A留下可溶解层420A的标记的轮廓。例如，可溶解组合物可以说“生日快乐(Happy Birthday)”或“祝你好运(Good Luck)”。在某些方面，标记传达公司标志。

在某些方面，可溶解组合物能够包括一个以上具有标记的层。在某些方面，可溶解组合物可以包括一个以上包括标记的层。在这些方面，包括标记的一层可以首先溶解并且传达信息。一旦第一信息溶解，下一层就可以传达分开的信息。例如，第一信息可以传达“生日快乐！”，并且第二信息传达“我爱你！”参见图5的可溶解组合物500和溶剂810。当与溶剂结合时，第一可溶解层510提供标记。直到第一可溶解层510完全溶解，才能看到第二可溶解层520的标记。可以控制可溶解组合物的每一层的溶解速率。例如，可以将可溶解组合物定制为具有单独的时间释放曲线，其中每一层提供不同的释放曲线。第一可溶解层可以在暴露于溶剂的3秒内提供第一标记，并且这持续3秒至1分钟。一旦第一可溶解层完全溶解，第二可溶解层就传达第二标记。参见图5。第一可溶解层510传达信息“快乐(happy)”并且第二可溶解层520传达信息“生日(birthday)”。直到第一可溶解层510溶解，才显示第二可溶解层520的信息。

在一方面，可溶解组合物可以具有在约1秒至约12小时范围内的溶解速率。在一方面，当与具有在约0°F至约220°F之间的温度的溶剂结合时，可溶解组合物可以具有约1秒至约12小时的溶解速率。在一方面，当与具有在30°F-50°F之间的温度的溶剂结合时，可溶解组合物可以具有约1秒至约30分钟的溶解速率。在另一方面，当与具有在60°F-85°F之间的温度的溶剂结合时，可溶解组合物可具有约1秒至约30分钟的溶解速率。在又一方面，当与具有在160°F-200°F之间的温度的溶剂结合时，可溶解组合物可以具有约1秒至约30分钟的溶解速率。

在一方面，当与具有在约0°F至约220°F之间的温度的溶剂结合时，可溶解组合物中的一层可以具有约1秒至约30分钟的溶解速率。当溶剂具有在约0°F至约220°F之间的温度时，相邻层可以具有31秒至约60分钟的溶解速率。

在某些实施例中，溶解速率可以基于用于溶解可溶解组合物的溶剂类型而变化。例如，如果溶剂是包括盐的液体，则可溶解组合物的溶解速率可以比要是将可溶解组合物置于蒸馏水中更慢。在另一个示例中，如果溶剂是包括糖的液体，则可溶解组合物的溶解速率可以比要是将可溶解组合物置于包括盐的液体中更快。在某些实施例中，可以将可溶解组合物的溶解速率调节至比另一可溶解组合物慢至少5％的速率，或使可溶解组合物具有至少1小时的缓慢溶解速率。例如，如果可溶解组合物包括柠檬酸并且将可溶解组合物引入到包括泻盐的液体组合物中，则可溶解组合物可以保留在液体组合物的表面上，直到可溶解组合物完全溶解。换句话说，可溶解组合物不会从溶液中沉降出来且在液体组合物的底部形成沉淀物。

在某些实施例中，一个可溶解层可以掩盖或掩藏标记层，该标记层只有在第一层完全溶解之后才暴露。参见图6。第一可溶解层610在首先与溶剂810结合时掩盖可溶解层620的标记或信息。直到第一可溶解层610被溶剂810完全溶解，才能看到第二可溶解层620的标记。

如本领域技术人员将理解的，可溶解组合物可以在尺寸上变化。这种在尺寸上的变化可以取决于应用。在某些实施例中，各层的长度或直径的范围可以从约1mm×1mm至约12英寸×12英寸。在某些实施例中，可溶解组合物可以为圆形、矩形、三角形、正方形等形状。在某些实施例中，可溶解组合物的直径可以为0.5英寸至3英寸。在某些实施例中，可溶解组合物的直径为1英寸至2英寸。更大的长度或直径是可能的，例如，如当可溶解组合物用于大规模过程如食品或饮料的大量生产时。例如，更大尺寸的可溶解组合物可用于大型制茶机或大型工业咖啡机。这些可溶解组合物的尺寸的范围可以从1英寸×1英寸至6英尺×6英尺。在某些实施例中，大规模可溶解组合物可以在8英寸长至15英寸宽至15英寸长和8英寸宽之间。在某些实施例中，大规模可溶解组合物可以为6英尺长×4英尺宽。

在某些实施例中，各层的厚度的范围可以从约2微米至约20毫米，但是也可以考虑大于20毫米。在某些实施例中，可溶解层可以具有5-100微米之间的厚度。在某些实施例中，可溶解组合物可以具有在10微米至10毫米之间的厚度。

在某些实施例中，可溶解组合物可以仅包括一层。单层可以包括不同厚度的区域。在某些实施例中，层的较厚区域可以包括标记。在其他实施例中，层的较薄区域可以包括标记。当具有单层的可溶解组合物与溶剂结合时，较薄的区域将比较厚的区域溶解得更快。所提供的标记可以是区域的缺失，即首先溶解的含有标记的较薄部分。在其他实施例中，标记可以是在可溶解组合物的其他区域溶解后剩余的可溶解组合物的唯一部分，即标记位于可溶解组合物的较厚区域中。

可以使用多种技术来制备可溶解组合物。在某些实施例中，使用印刷技术(例如圆网印刷、平面丝网印刷、柔性版印刷、凹版胶印(offset gravure)、喷墨、气泡喷射、干墨粉、色带转移、粉末喷涂、喷涂、辊式涂布、逆辊式涂布、狭缝涂布、热和/或冷层压、刮涂、烧结、填充、幕式淋涂等)来制备可溶解组合物，在这方面，印刷技术应理解为覆盖涂布技术。

在某些实施例中，使用油墨(如本文所述的油墨)的印刷方法可以用于制备印刷的可溶解组合物的一个或多个层。油墨可以是水性的或溶剂型的。如前所述，油墨可以是紫外(UV)固化的、电子束(EB)固化的、热固化的、冷固化的、常温的或蒸发、常温催化的、常温交联的等。基于所需的应用，油墨可以是可食用的和/或可溶解的。油墨可以包括本文讨论的活性层、支撑基材和阻挡层的各种组分。

该方法可以根据所制备的可溶解组合物的类型而变化。在图7中描述了方法700。在710，提供了基材(例如230A)。在720，将可溶解材料沉积在基材上。在730，然后在支撑基材上形成第一可溶解层(例如210A)，如本文所述的那些。在740，将可溶解材料沉积在第一层的顶上。在750，在第一可溶解层的顶上形成第二可溶解层(例如220A)。可选地，可以将附加层(如活性层)或支撑基材添加到第二层的顶上，以获得所需的可溶解组合物。

在形成可溶解组合物的示例性过程中，生产可溶解组合物的液体根据本领域技术人员已知的标准惯例(包括其他浆料法或印刷油墨方法)来生产。例如，如果通过丝网印刷方法生产组合物，则所得的可溶解组合物可以具有更高的粘度，即大于10,000cps。在某些实施例中，将液体或“油墨”置于平面丝网或模版(stencil)中，并且将油墨刮过模版或丝网到离型纸或聚酯上。油墨穿过丝网或模版的开口区域到释放基材上，以留下特定的图案，然后将该图案加热干燥或空气干燥。一旦产品摸上去是干的，就可以切割并包装携带有印刷物的基材，或者可以将产品从释放片中取出，从而可以将其作为自支撑产品使用，而无需其他载体或支撑结构，然后进行包装。

也可以通过柔版印刷、用模版印刷、铸造、丝网印刷、重沉积等来制备可溶性组合物。在柔版印刷中，所使用的液体或油墨组合物可具有小于10,000cps的粘度。柔版可以包括两种方法，柔版使用网纹辊来携带一定量油墨，油墨与印版接触并转移到基材上。这通常用于低沉积材料，其中材料可以具有较低的粘度。此外，在柔版印刷机上，可以通过圆网(rotary screen)而不是网纹辊来印刷组合物，以将较重量的油墨沉积到基材上，其中材料可以具有较高的粘度，即在10,000cps至约100,000cps之间。这将用于沉积更大量的活性成分，这将产生更厚和更重的可溶解组合物。

可以根据预期的用途修改各层的溶解曲线。在某些实施例中，第一层可以设计成在约3秒至约15秒内溶解，而第二层可以设计成在约20秒至约2分钟内溶解。在其他方面，第二层可以设计成在3秒至约15秒内溶解，而第一层可以设计成在约20秒至约2分钟内溶解。

溶解曲线可以基于溶剂的温度而变化。例如，如果将可溶解组合物置于热饮料中，则第一层可以在3秒至约30分钟内溶解，而第二层可以设计成在约20秒至约1小时内溶解，或者第二层可以设计成在3秒至约30分钟内溶解，而第一层可以设计成在约20秒至约1小时内溶解。如果将可溶解组合物置于冷饮料中，则第一层可以在3秒至约30分钟内溶解，而第二层可以设计成在约20秒至约1小时内溶解，或者第二层可以设计成在3秒至约30分钟内溶解，而第一层可以设计成在约20秒至约1小时内溶解。在某些实施例中，一层可以在3秒至约15分钟内溶解，而另一层可以在约20秒至约30分钟内溶解。在某些实施例中，一层可以在3秒至约5分钟内溶解，而另一层可以在约20秒至约15分钟内溶解。在某些实施例中，一层可以在3秒至约2分钟内溶解，而另一层可以在约20秒至约5分钟内溶解。如果将可溶解组合物置于更大量的液体(例如水池或湖)中，则第一层可以在3秒至约30分钟内溶解，而第二层可以设计成在约20秒至约12小时内溶解，或者第二层可以设计成在3秒至约15秒内溶解，而第一层可以设计成在约20秒至约2分钟内溶解。

可以基于与可溶解组合物结合的预期的溶剂的组成或预期的溶剂的温度来操纵或控制可溶解组合物的溶解曲线。例如，在某些实施例中，将可溶解组合物配制成在冰块上或在干冰上溶解。在某些实施例中，将可溶解组合物配制成在热饮料或冷饮料中溶解。在某些实施例中，将可溶解组合物配制成在水池或湖中溶解。

在某些实施例中，通过干燥膜的溶解度、干燥膜的厚度、溶剂的浊度、溶剂的组分、溶剂的厚度、可溶解组合物与包含溶解有可溶解组合物的溶剂的容器的内径的尺寸比、以及如何实际上将可溶解组合物与溶剂结合来控制可溶解组合物的溶解速率。例如，如果将可溶解组合物轻轻滴在液体的表面上，则可溶解组合物将按照上面列出的那些溶解速率溶解。然而，如果以将部分可溶解组合物浸没而不是适当地放置在表面上的方式将可溶解组合物置于容器中，则溶解速率可以变化。

示例

在本发明的一个实施例中，根据本发明的方法制备可溶解组合物。制备可溶解油墨以具有某些可溶和可分散成分。通过125目或约10微米的干燥膜印刷第一可溶解层。将第二层印刷在第一层的顶部上，使得第二层设计中的总沉积是第一层的两倍。这允许第一层比设计区域中的第一层和第二层的组合溶解得更快。

本领域技术人员将理解的是，尽管在上文中已经关于本发明的实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以在这些优选实施例中进行变化和修改。

除非另有说明，否则前述的可替代的示例并不是相互排斥的，而是可以以各种组合来实施，以实现独特的优点。由于在不脱离权利要求所限定的主题的情况下，可以利用在上文讨论的特征的这些和其他变化和组合，因此实施例的前述描述应当以示例的方式而不是以对权利要求所限定的主题限制的方式来进行。此外，本文所述的示例的提供，以及措辞为“如”、“包括”等的分句，不应被解释为将权利要求的主题限制为特定示例；相反，这些示例旨在说明许多可能的实施例中的仅仅一个。此外，不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。