JPH06507571A - 顆粒化方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 顆粒化方法および装置 関連出願の引用 この発明は１９８７年３月４日出願の特願昭６２−５０１９２６号の発明に関連 する発明であって、原発明の内容をとくに明細書に引用しである。

発明の背景 技術分野 本発明は、粒子の迅速顆粒化方法および装置並びにその製品に関する。より詳細 には、本発明はより小さい粒子の供給原料から所望の範囲のより大きいサイズま たは塊りの顆粒または粒子の形成に関する。

従来技術 粒子の顆粒化に利用し得る多数の技術が存在する。現行の顆粒化方法の概要はフ エイド氏等により編集されかつニューヨークのノストランド・ラインホルト社に より１９８４年に刊行された「粉末科学および技術のハンドブック」の第７章に 見出すことができる。

小さい粒子または微細な粒子の比較的大きな緩衝剤の大きさの塊りへの凝集また は顆粒化は幾つかの理由のために望ましい。例えば、微細粒子のマイクロカプセ ル化またはコーティングが取り巻く媒体または環境へのまたはそれとのこれらの 粒子の解放または相互作用を制御する必要があるとき、合計の相互作用の表面積 を減少するように大きな大きさの塊りに圧縮成形させるかまたは密集させられた これらの微細粒子を有することが好都合である。他の状況において、材料は特定 の用途において許容されるかまたは使用することができるかまたはさらに他の処 理、例えば最初に合成されるような微細な粉末形状を取り扱うのが困難な薬学的 に活性な材料によるカプセル充填に容易に取り扱うことができる小さい粒子サイ ズにおいてのみ利用し得る。顆粒化のための他の理由は美学、流動学または安全 性、例えば毒性またはアレルギー性材料のほこり爆発または吸入の防止、搬送容 易性、固形化防止、容積密度の増加または減少、液体またはガスからの固体の容 易な除去、処理後のサイズ差による一方の種類の固体からの他方の種類の固体の 分離等に関連付けられ得る。

粉末材料のごとき微細な粒子の顆粒化または凝集および密集にこれまで使用され た方法または装置は幾つかの制限または欠点を有する。幾つかの装置、例えば、 タブレット成形機は下方サイズ限界（約１／８インチ）および生産速度に関する 制限（数千片７分）を有する。ロールプレスおよび押し出し成形は磨耗および引 き裂きを受ける高価な精密設備を要求する。この性質の装置はまたタブレット成 形機の制限と同様な生産サイズ制限を有する。攪拌方法はパンミキサ、パドルミ キサ、傾斜円板、回転ドラム等を含む。従来技術により使用されるようなこれら の方法はしばしば低い生産速度をこおむりかつ高い空間要件を有する。他方にお いて、噴霧乾燥を使用するそれらの方法は高いエネルギコストにより高価となる 傾向がありかつ代表的には直径１００ミクロン以下の顆粒を形成するのに使用さ れる。小球化は一般に溶融形状において安定な材料および直径１ｍｍ以上の粒子 に制限される。流動床顆粒化は高い空間要件を有しかつエネルギコストが高い。

特殊な関連については、容易に分解させられるかまたは低下させられ、または溶 融されかつ冷却後の時間周期で粘着性となる材料の粒子を顆粒化するような可能 性である。多くの材料が分解温度および溶融点双方を有する。

とくに取扱いが難しいのは分解するかまたは他の方法では溶融点近くでまたは溶 融点において温度により心身に有害に影響を及ぼす材料である。しかしながら、 一般にかかる分解が特別な温度に達するだけでなく、また一方の材料から他方の 材料へ非常に変化することができる特定の時間の長さにわたってその温度に維持 される結果を生じることが見出された。多くの従来技術の顆粒化技術は、材料が 過度の時間周期にわたって望ましくない温度に維持されるため好都合に利用し得 る技術により幾つかの材料を顆粒化することが出来ない結果を生じる、この重要 な概念を認めることに失敗する。例えば、供給材料はしばしばそれらの全体にお いて溶融されがっ次いで噴霧冷却におけるような遠心分散用の回転円板等に液体 として供給される。かかる技術から生じる製品はこれが「粘着性」であるかまた は他の方法ではさらに他の処理のために取扱いが困難であるか、または出発材料 の重要な特性がかかる処理により逆に作用するかも知れないために全体的に許容 し得ない。

したがって、改良された、効率的に簡単なかつコスト的に有効な顆粒化方法およ び装置の要求、とくに熱感知材料を処理することができるように十分に迅速な方 法の要求がある。この要求は少なくともある範囲までは、上述した従来技術につ いて一般的に改良する原発明の特許出願に開示されたような方法および装置によ り満たされる。

したがって、原出願に開示された発明によれば、心身に有害な作用なしに短い時 間周期で部分的にまたは完全に溶融させることができる微細な粒子形状において 顆粒化されるべき材料、または特別な溶融可能な結合剤と混合されて顆粒化され るべき特定の材料を包含する供給材料を供給する。該供給材料は散布機構の表面 の中央部分上に堆積され、少なくともその部分が供給材料中の溶融可能な成分の 溶融点にある温度またはそれ以上である温度に維持されている。散布機構は通常 の運転において中央部分から間隔が置かれる周辺部分を含みかっまたその中央部 分と周辺部分との間に傾斜側方部分を有する。散布機構は皿またはボウルのごと き凹状または截切された逆円錐回転部材に連結させることができる。方法の実施 において、供給材料はその回転により発生される遠心力により散布機構上で実質 上半径方向に外方に迅速に拡がりそして供給材料の少なくとも１部分が半径方向 に向って外方に動くとき散布機構の加熱表面と接触して供給材料のこの部分を維 持するように散布機構の表面の方向に速度成分を有し、その結果その供給材料部 分は散布機構の表面上の供給材料の溶融部分から液体の層を形成するように加熱 表面との接触のみで実質上溶融される。散布機構の表面に入力される材料および エネルギの供給量は供給材料の溶融可能な成分の少なくとも部分的な溶融に十分 な時間であるが顆粒化されている材料に心身に有害に作用するには不十分な時間 であるように散布機構の回転速度に沿って調整される。液体成分を包含する顆粒 化されている材料は、散布機構の周辺部分から溶融可能な成分の溶融点より冷た い雰囲気に放出され、その結果顆粒は供給の粒子サイズより大きい顆粒により冷 たい雰囲。

気中で固化される。

発明の概要 従来技術の方法において遭遇された問題の１つは結果として生じる顆粒化された 製品が「粘着性」になるかまたは他の方法ではさらに他の処理を取り扱うのが困 難となるか、または出発材料の重要な特性がかかる処理によって効果的に減少ま たは破壊されるということである。

本発明の目的はさらに、この観点において、　「粘着性」の製品を製造するよう な傾向を減することにおいて方法および装置の制御を改善することにより原出願 の方法および装置について改良し、より広範な製品により一般的に適用し得る方 法および装置を作り、かつより高い生産能力に要求される制御を備えることによ り方法および装置を高めることにある。

略述すれば、本発明は２つの別個の位置において回転散布機構上で顆粒化される べき材料を供給することにより原出願に開示された方法および装置について改良 する。

供給材料の第１の供給は、原出願におけるように、回転散布機構上に実質上その 中央に堆積され、その結果材料は散布機構を横切って外方に拡散し、その１部分 が溶融可能であるかまたは溶融可能な結合材料を含むならば前述のように溶融さ れる。この流体供給流はその溶融温度以上で安定ならば、または溶液または懸濁 液であるならば前述のように溶融され得、その場合に溶融のための加熱は要求さ れない。微細な粒子の供給材料の第２の供給は、散布機構上の減少された持続時 間により、より僅かな溶融許容性により、材料の第１供給と混合するように散布 機構の中央部分と周辺部分との間の中間位置において拡散している材料の第１供 給上に堆積され、一方材料の第１供給の溶融された材料または溶液と少なくとも 部分的に湿らされるように材料の第２供給からの粒子顆粒に十分な期間を提供す る。

本発明の好適な形状において、材料の第２供給は、例えば、羽根付き円板構成体 のごとき中心に配置された回転放出手段用の円形バンド内で散布機構上に放出さ れる。

材料の第１供給はコンベヤ管から中心にまたは散布機構上に堆積させることがで き、それが液体ならばまたは流れが微細な固形粒子等から構成されるならば下か らの中空軸はその周辺から散布機構内に半径方向に延在し、管はスプレッダの活 性面上に配置されている。

他のすべての観点において本発明による方法および装置は原出願に開示された方 法および装置とほぼ同様にすることができる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による顆粒化装置を略示する縦断側面図、 第２図は本装置に使用する回転供給分配器を拡大して示す一部縦断側面図、 第３図は第２図の３−３線に沿う断面図、第４ａ図ないし第４ｄ図は本発明に使 用する種々形状の散布機構を示す概略側面図、 第５ａ図ないし第５ｄ図は種々の形状の回転分配器を示す概略側面図、 第６ａ図は微細粒子を組み込んでいる被覆層によりコア粒子を被覆するのに使用 する第１図に示した装置の一部分の概略側面図、第６ｂ図は微細粒子を含有する 壁により被覆されるコア粒子を示す概略側面図、第７図は本発明による装置の変 形例を示す第１図と同様の概略側面図 第８ａ図ないし第８ｂ図は被覆の場合に懸濁液または乳状液からなる本発明によ る装置のさらに他の変形例を示す概略側面図。

第９ａ図および第９ｂ図は異なる形状の散布機構と、羽根付き分配器と散布機構 との間の異なる間隙を使用して得られた効果を示す概略側面図、 第１０図は多重散布面を組み込んでいる本装置のさらに他の変形例を示す概略側 面図である。

好適な実施例の説明 まず第１図には本発明による顆粒化装置が示されている。

図示の装置は一般には凹状の皿またはボウルの形状の回転散布機構１０を含み、 該散布機構１０は実質上平らな中央部分１０ａと、散布機構の中央部分１０ａか ら外側周辺部分１０ｃに延伸する傾斜側壁１０ｂとを有している。散布機構１０ は垂直軸１２により支持されかつ原発明におけるように適宜な速度制御を有する 通常の直流または交流のモータ１４により回転させることができる。

散布機構内、特にその上方凹面上の温度および全体的な環境を制御するために、 散布機構１０は筒状室の形状の下方加熱囲い板１６および実質上平らな円板状の 上方囲い板１８を備えている。下方囲い板１６は、例えば電気加熱ジャケット２ ｏによりおよび／またはその底壁に形成されている空気通路２４を通って室内に 熱気を循環させ得る熱気加熱ダクト２２により加熱させることができる。

上述した加熱機構は記載されたように散布機構上に供給される供給材料を迅速に 溶融するために原発明に示された方法において回転散布機構１０の上面の温度を 制御するものである。したがって、この点において、加熱制御は原発明に示され た加熱制御と同様にすることができ、温度感知装置２６等が下方囲い板１６内に 設けられている。

本発明によれば、２つの別個の供給装置が散布機構１０の上面に顆粒化用粉末材 料を導入するのに設けられている。粉末材料の第１供給装置はホッパ３２と温度 モータ３６により回転させられる送りねじ３４とを有するスクリュー供給装置３ ０から成り、該供給装置３０は散布機構のほぼ中央に配設されている。供給装置 ３０は要求されるようにホッパ３２に材料を供給する同様の補助供給装置４０か らそれ自体の材料を供給され得る。供給装置３０はそれらの間に間隔をもって散 布機構１０の一側で下方に成る角度で折り曲げられている。第１供給の流れが液 体であるならばそれは中空軸（以下でより詳細に記載されるような）を通って、 または第３図の送り装置３０と所定位置において同様な散布機構の側で下方に向 けられた管を通って下から供給させることができる。粉末供給材料の第２の供給 装置は符号５０により示した回転羽根付き分配器から成り、該分配器５０は外方 周辺部分１０ｃにほぼ近接する位置において散布機構上に導入されている。分配 器５０は適宜な支持体（図示せず）から散布機構１０に付設されかつ供給材料の 第２供給をホッパ５２から供給パイプ５４および５６を通して分配する作用をな す。羽根付き回転分配器５０はモータ６ｏにより回転させられる軸５８の底部に 支持されている。ホッパ５２は補助スクリュー供給装置６２から供給材料を供給 することができる。

回転分配器５０の構造は第２図及び第３図に詳細に示されており、該分配器５０ はそれらの間に半径方向の羽根６８を備えた１対の間隔を置いた平行の円板６４ および６６を有する羽根付き円板型装置から構成されている。

これらの構成体は一連のネジ７ｏによりともに支持されている。羽根６８は管５ ６から収容される材料のための中央供給空間７２を設けるように軸５８から一定 の間隔で配置されている。公知の型式の速度制御（図示せず）がモータ６０用に 設けられ、分配器５０の回転作用は中央部分１０ａと周辺部分１０ｃとの間の半 径方向位置において散布機構１０上の第１供給流れからのフィルムの内面に対し て水平面において実質上半径方向の外側に供給材料の第２供給を投入することに ある。第１供給流体が溶融可能であるならば、第２供給流体からの粉末は溶融さ れた第１供給流体又は部分的に溶融された第１供給流体上に突き当たる。

原発明におけるように、散布機構の加熱は材料が遠心力を介して散布機構１ｏの 中央部分１０ａから周辺部分１０ｃに向けて拡散するとき溶融されるような散布 機構１０のほぼ中心に供給装置３０から収容される供給材料の第１供給を生じ、 かくしてフィルムを散布機構１０上に形成する。対比すると、分配器５０から収 容された供給材料は散布機構１０上の滞在時間を著しく減少させるので、この材 料の溶融が著しく少なく、全体の作用は散布機構１０上に拡散している溶融材料 のフィルム上に分配器５ｏから受容された粒子を積層することにある。即ち実質 上等しい量の供給材料が別個の供給装置を介して供給させることができるか、ま たは供給流体の割合が別個の供給制御により独立して制御させることができる。

回転分配器５０からの材料が散布機構１ｏに落ち合う正確な位置は回転羽根付き 分配器５０の垂直位置と、その直径と、その回転速度とに依存することは明らか である。その回転の増大は放出された材料を水平面により密接に分配させる。散 布機構１０に材料を２段階に供給することは原発明により十分に示されたように 遅い再結晶化による「粘着性」の顆粒を製造する傾向がある物質にとくに有用で ある。

材料がその溶融点以上で分解することまたはその溶融点以上で加熱される場合に （多くの砂糖がそうであるように）かろうじて再結晶化することがしられている 時に、羽根付き分配器５ｏの位置は重要であり、下から供給されたすべての固体 が溶融したところの散布機構１ｏ上の高さで第２供給流れを放出するように選定 されねばならない。これは赤外線温度計により実験的に確認させることができる 。他の場合にこの位置は重要ではない。

重要な場合に、微細な供給が第１供給流れのフィルムに達しかつ空気伝送されず そしてフィルム上のいずれかに向けられかつ機械装置上に形成されないことを保 証するために羽根付き分配器５０の縁部と散布機構１０との間のクリヤランスを むしろ狭くするのが有益である。

本発明の利益を示す特別な実施例において、原発明の実施例４におけるように作 動されたときメトプロロルサシネート（ＭＰＳ）の乾燥と、非粘着性ビーズとを 発生させなかった装置が羽根付き分配器５０を備えてあり、該分配器５０は液体 フィルムが散布機構１０の回転ボウル上で上方に拡散したとき薄い溶融された液 体フィルム上にＭＰＳの微細に粉砕された結晶を放出するのに使用されていた。

この変化は非粘着性のビーズを発生した。

羽根付き分配器を通って供給された微細に粉砕された結晶の供給量は送りネジ３ ４を備えたボウルの中心に供給される結晶の量とほぼ同一であった。これは、原 発明において説明したような型式２Ｂおよび型式２Ｃの物質により、散布機構ｌ ｏ上の温度外観に対する感度が縁部に近接して微細に粉砕された結晶を供給する ことにより低減され得ることを示す。この実験は以下に示した実施例１において 詳細に説明する。

さらに本発明は原発明の実施例８に記載されたように、茶色の色合いを有する１ ０％のビーズを有するアセトアミノフェン（バラセタモール）の変色を回避する ことができる。これらのビーズはそれゆえ有用でない。連続して溶融させること ができる新規の物質中で顆粒化されるのはサルファメタシン（サルファジミジ〉 ・）型式ＩＡ、およびフェニルエフニリン塩酸塩、型式２Ｂである。他の物質、 クロルフェニルアミンマレイン酸は溶融された顆粒化において非粘着性の球を形 成したが各球はその場合に幾つかの部片に粉砕された。焼き鈍し塔中のより遅い 冷却はこれを阻止することができ、クロルフェニルアミンマレイン酸は行った唯 一の物質であり、これは溶融顆粒化が全体的な有用性からなることを示す。

変色なしにアセトアミノフェンを顆粒化するために、散布機構１０はほぼ３００ ０ＲＰＭまで速度が上昇されかつ散布機構１０の温度が同時に増加した。ビーズ のサイズは１００ないし２００ミクロンの範囲に減少した。

熱い面とのより短い接触時間が変色を除去した。

球は直径はぼ１００ミクロンから約６００ミクロンに作られた。１００ミクロン のビーズは約３００ＯＲＰＭで回転される直径１１インチ２０度のボウルで作ら れた。

６００ミクロンのビーズは９００ＲＰＭで作られた。

粘性に依存する速度があり、それ以下でボウルはもう小滴を放出せずしかも大き な部片を放出する。比較的粘性の物質に関して速度は８インチの直径のボウルに 関して約７００ＲＰＭでありかっ７００ないし８００ミクロンに対応する。より 少ない粘性の物質に関して一定の大きさに作られる小滴は大きくないけれど、ボ ウルの制限速度は、低い。

高いボウル速度で、１００ミクロンより小さい粒子が作られることが可能である 。理想的な条件下で１０ミクロン程度に小さい粒子が作られる。大きな問題は熱 伝達である。粒子と散布機構表面との間の接触時間は減少しかつ空気に対する熱 損失はボウル速度の増加にしたがって増大する。

供給粒子のサイズはそれを溶融するために伝達させることを必要とする熱の量を 増大するので、熱が伝達されねばならない散布機構の表面接触区域がより迅速に 増大する。それゆえ、より小さい粒子は散布機構の表面上でより迅速に溶融する 。固体供給を粉砕するかまたは他の方法では所望の球状顆粒製品のサイズ以下に 十分に細分するのが有益である。溶融効率を改善する以外にまたそれは変換され ない供給粒子と顆粒状製品との間の分離を改善する。所望される顆粒より大きい 結晶を有する多数の物質が遭遇された。それゆえ、ふるい分けにより製品を分離 させるために供給材料を粉砕することが必要であった。

第２の流れの供給粒子サイズが第１供給流れからの散布機構上の液体フィルムの 厚さより実質上大きくかつ固体が溶融しない条件の場合に、それは他の固体粒子 との凝集により大きい粒子に顆粒化されるよりもむしろ米国特許第４，６７５， １４０号明細書にしたがって、液体なしに単一粒子として被覆されるようになる 。

微細な固体の第２供給流れはまた円板上でフィルムに非溶融固体を加えるのに使 用され得る。回転散布機構上の極端に短い接触時間により、非常に不安定な微細 な固体が液体流れに加えられるかまたは液体流れにより顆粒化される。これは顆 粒または例えば細胞、酵素および熱的に不安定な分子の包含を許容する。

微細な固体の第２供給流れはまた液体フィルム中に溶解し得るかまたはそれによ り溶融される材料からなる。

この場合に散布機構上の接触時間は固体が溶解されないかまたは散布機構円板上 で同時に完全に湿らされることができないように短いが、それらが不活性の部分 的に湿らされた固体であるとして作用する。これは独特の粒子の形成を許容する 。例えば、液体フィルムは流れの粘性が例えばヘビークリームの粘性と同様な水 より非常に高いような飽和ＫＣＬ溶液中のＫＣＬの微細な粒子のスラリであって も良い。微細なＫＣＬの追加２０％が大量にこの流れに加えられるならば、流れ は非流体ペーストとなる。しかしながら、追加のＫＣ，Ｌが本発明において第２ の固体供給流れとして追加されるならば、微細な固体は流体により部分的に湿ら されるような時間のみを有する。それゆえ薄いフィルム粘性は非常に短い時間周 期において微細な固体により認め得るほどには増加されない。

流体流れは散布機構を出て、微細な固体が表面上に載り、小滴が微細な固体を包 含して形成し、該固体が次いで半固体のペーストとして小滴を設定する幾つかの 場合において、完全に湿らされる。それゆえ、小滴は、安定湿潤において、小滴 を形成するように流動しない材料から形成されない。

本発明はまた溶融顆粒化方法における改良を付与する。

通常の方法において、溶融された結合剤の微細な固体のスラリか霧化されかつ小 滴は懸濁された微細な固体を含有する固体マトリクスを付与するように冷却した 。固体含量の限界は適切に霧化されることができるスラリの最大の粘性により設 定される。これはしばしば容量で２０〜３５％である。本発明において、かかる スラリは、フィルムに拡散する、第１供給流れとして散布機構に供給され得る。

しかしながら、追加の微細な固体は第２供給流れ、例えば回転羽根付き分配器５ ０からフィルムの頂部に付加される。第２供給流れからの固体の完全な湿潤には 散布機構上で不十分な時間があるので、この流れからの粒子は小滴を形成する散 布機構を出るときフィルム上に載置する。小滴形成において、液体スラリは次い で湿らされる固体を包囲する。小滴は固形化され１、通常の溶融顆粒化により形 成することができるより高い固体含量を備えた製品を付与する。これは高価な溶 融結合剤を使用して得ることができる固体含量の範囲を非常に延長する。

第１の流れが溶融物、溶液、懸濁液またはエマルジョンである場合に、固体が小 滴形成の直前に液体流れに加えられる速度から１つの利点が生じる。固体が完全 に湿潤されるのに十分な時間がない（丁度第１流れ内の固体が全体的に溶融され ることができないような）。それゆえ、部分的に湿潤された固体は形成された小 滴中に包含される。その後それらは湿潤しかつ小滴の粘性が実質上増加する。そ れは次の乾燥または被覆作業等の取扱いを行うことができるように十分に固くす ることができる。

第２の供給流れに加えられた固体のすべてまたは１部分が溶解されるときゼラチ ンまたは粘性の大きな増加を生じることができ、その場合に小滴中の流体の粘性 は微細な固体を含有する形成後非常に増加する。例えば、第２流れ中の微細な固 体は微細に分割されたゼラチンでありかつ液体フィルムが水溶液、分散、エマル ジョンであるならば、小滴はゼラチンが溶解することができる前に形成する。し かしながら、小滴は空気を通って降下する一方ゼラチンは溶解し始め、次いで冷 却時ゲル化する。数秒内で、小滴は次の取扱いに十分な固体となる。第２流れ中 の固体は溶融可能または非溶融の溶解可能または溶解不能であっても良い。

散布機構は微細な固体の分散のために、平ら、羽根付き、ボウル形状、タービン 、段付き、鋭角端付きにすることができ、また散布機構上の流体フィルムの表面 に固体の所定の均一の分布を設ける他の形状の変化が可能である。

散布機構は液体フィルムと第２流れのフィルム固体との良好なまたはより長い接 触を設けるように形状において変更され得る。例えば水平との角度は良好な接触 を付与するように増加され得る。かくして、種々の形状の散布機構の実施例が第 ４ａ図ないし第４ｂ図に示されている。第４ａ図は散布機構として簡単な角度を 付けた円板を示し、第４ｂ図は多数の角度付き円板を示し、第４Ｃ図は凹状円板 を示し、そして第４ｄ図は中央カップを備えた角度付き円板を示す。

種々の回転分配器形状が第５ａ図ないし第５ｄ図に略示されている。第５ａ図は 羽根付き分配器を示し、第５ｂ図は管形状の羽根を備えた円鋸歯状分配器を示し 、第５ｃ図は焼却分配器を示し、そして第５ｄ図は散布機構の外観と適合させる ように角度付き外観を有する分配器を示す。

本発明はまた上述した米国特許に示された発明の変形例として大きなコア粒子の 被覆中に固体を配置するのに使用することができる。したがって、第６ａ図に示 したように、被覆液体８４中のコア粒子８２の供給懸濁液８０が、前述されたよ うに、散布機構１０の中心に、第１の流れとして供給させることができ、そして 分配器５０からの微細な固体８６が第２の流れとして散布機構に供給され得る。

第６ｂ図に拡大して示したような、散布機構から放出される結果として生じる製 品は包含された微細な粒子８６を有する液体８４の固形化された被覆中に埋め込 まれたコア粒子８２を有する。

散布機構の表面に対する羽根付き分配器または回転子の位置は該羽根付き回転子 により供給されるような固体の粒子サイズにより部分的に決定される。粒子が非 常に小さいならば、回転子周辺は微細な粒子がそれらの小さな質量のため回転子 によりそれらに付与される大きな運動量を有しないため散布機構の表面に非常に 近接すべきであり、それゆえ空気流れにより吹き飛ばされ、例えば１０〜１００ ミクロンに関してギャップは１／８インチ（３ｍｍ）より大きくしないように小 さくすべきである。

第５ａ図に示したるように、散布機構の形状に適合させた周辺形状を備えること が有益であり、すなわち、散布機構が角度が付けられるならば回転子の縁部は同 一角度に従って傾斜させるべきである。他方において、単に液体に接触する必要 がある大きな粒子が供給される場合に、例えば、大きな金属粒子を少量の潤滑剤 に接触させるため大きなギャップが考慮されねばならない。

その溶融点以上で分解する物質を顆粒化することが望まれかつ生産速度が最大に されるならば羽根付き回転子は温度が溶融点に丁度達する散布機構の中心から間 隔を置いて微細な結晶を供給すべきである。これは赤外線温度計の使用により実 験的に決定することができる。その点からそれらは散布機構の周辺全体に分配さ れるべきである。この用途は比較的小さい羽根付き回転子を必要としかつ回転子 と散布機構との間のギャップはそれほど重要でない。

散布機構上で跳ね返るような大きな重い粒子が考えられ、かくして液体との接触 が十分でない。この作用を小さくするのに採ることができる少なくとも３つの方 策がある。すなわち、１）羽根付き回転子の速度を減少すること、２）散布機構 上の角度を増加すること（跳ね返り現象は平らな円板上で最も悪く、最大角度、 すなわち６０度の円板上で最も少ない）、３）液体相の粘性を増加することであ る。

第７図に示したように、第１の流れは、液体、スラリまたはエマルジョンの形式 であるとき、回転分配器５０ａの軸５８ａを介して散布機構に供給させても良い 。軸５８ａは回転しない密封構成体９０の環状口８８から液体を収容するために 中央孔５８ｂを有する。

第２供給材料はスクリュー供給装置５４ａを有するホッパからその底部表面を通 って中実軸により駆動される羽根付き回転子の環状空間に供給される。羽根付き 回転子はこれが固体を収容するスロットを有する。軸より大きい直径の散布機構 １０の凹所９２がある。これは液体流れの良好な分配を得ることを助ける。

第８ａ図および第８ｂ図は材料の第１供給が第１実施例の軸１２に代えた中空軸 １２ａを通って散布機構１０の上方に供給させることができる装置を略示する。

軸１２ａは散布機構の中心に開口しかつ第７図に示したように構成体９０と同様 な固定密封構成体９２を通して液体、スラリまたはエマルジョンの形式において 第１材料を収容する中央孔１２ｂを有する。材料は混合器９６を有する保持タン ク９４から収容される。第８ａ図は材料が被覆液体中に懸濁された固体からなる 場合の装置を示し、固体はスクリュー供給装置１００によりタンク９４にかつポ ンプ９８を通って被覆液体に供給される。第８ｂ図は材料がそれぞれのポンプ１ ０２および１０４を通ってタンク９４に供給される２つの液体のエマルジョンで ある場合の装置を示す。

各図に示した懸濁液およびエマルジョンの製造に加えて、エマルジョンまたは懸 濁液はポンプにより流れるようにすることができる場合に、エマルジョン又は懸 濁液はラテックスまたは擬似ラテックス溶液またはペーストのごとく先に存在さ せることもできる。

第９ａ図および第９ｂ図に示したように、羽根付き分配器の近傍において、散布 機構の角度の傾斜が２０度から６０度に増加させることが可能である。いったん この領域を過ぎると傾斜は再び２０度（第９ａ図）に戻すことができるかまたは 水平と６０度において継続することができる（第９ｂ図）。これは粉末が冷却ま たは焼き入れされる前に液体と反応するために一定の接触時間を持たねばならな い場合に有益である。

第１０図に示した本発明の他の実施態様によれば、複数の積層された散布機構１ ０ｂないし１０ｄが共通軸１２ｂ上に設けることができ各散布機構は原発明にお けるように材料の単一供給を顆粒化するのに使用される。積層された散布機構は 非常に均一な粒子が所望されるとき溶融顆粒において重要である。単一散布機構 上への供給量の増加はより広いサイズ分布に至る。積層された散布機構は均一の 粒子のより高い生産を許容する。非常に均一な薬剤を有するような薬学的用途に おいて、生物学的利用性ならびに解放率が予測可能であるため粒子が好都合であ る。

積層された散布機構はまた生産が散布機構上への熱伝達率により制限されるとき 溶融顆粒化において重要である。溶融の熱は短時間に粒子に伝達されねばならず 、それは散布機構に属し、これは散布機構の温度が上限を有するので生産速度を 制限する。生産速度はその場合に散布機構の積層により増大させることができる 。また予測されることは、積層された散布機構は散布機構の１つまたはそれ以上 への第１および第２材料供給（前述されたように）による顆粒化を行うために有 用である。

それぞれのスクリュー供給装置３０ｂ〜３０ｄへのホッパ３２ｂ〜３２ｄが上方 からシュート４０ｂ〜４０ｄから間隔を置いて充填される。溶融顆粒化において 各散布機構は、例えば誘導加熱により独立して加熱され、コイルは散布機構のす ぐ下に据え付けられる。

実施例１ 種結晶の作用 装置は第１図におけると同様であった。予め粘着性のメトプロロルサシネートビ ーズのみで作ったシートアルミニウムからプレスされた１１インチ直径の２０度 のボウルが２つの供給装置を備え、その一方が固体をボウルの表面に対して平行 にしかもボウル表面上のほぼ１／４ないし３／８に傾斜された管を通ってボウル の中心近傍に供給される。第２供給装置はボウル表面上により高く微細に分割さ れた結晶を放出するように構成させた小さな羽根付き円板に供給した。羽根付き 円板は直径４インチ、全体高さ５／８であった。円板はその頂部面が１１インチ ボウルの頂部面より僅かだけ低いように位置決めされた。それゆえその底面はボ ウルの底面の上方１１／８インチであり、ボウルはその中心において２インチの 直径の平らな部分を除いて２０’の逆円錐であった。

羽根円板は６００　ＲＰＭにおいて回転した。顆粒化は羽根およびボウルが同一 方向に進むとき良好に作動する。

特別な例の配置はこれが供給パイプ用の空間をボウルの中心に有する必要がある ので各部品のジオメトリにより指示された。ボウルは１１０００ＲＰにおいて回 転しかつほぼ１８０’Ｃに加熱された。薬剤は円板の中心に１゜２　ｋ　ｇ　／ 　ｈ　ｒにおいてかつ羽根付き分配器を通って１゜２　ｋ　ｇ　／　ｈ　ｒにお いて供給された。直径２５０ミクロン近傍の非粘着性の球が製造された。

実施例２ アセトアミノフェンの顆粒化 粉末アセトアミノフェンが実施例１におけると同一の１１インチのボウルを使用 して顆粒化されたが、円板はアセトアミノフェンはその溶融点において数秒が望 ましくない暗さを生じるように熱的に不安定である。薬剤は中心軸のまわりの同 中心空間を通って供給された。１つの供給流れのみが必要であることが見出され た。ボウルの表面に対して平行であるカバーは軸線のまわりの同中心供給パイプ に固定された。カバーはボウルの表面から３／８ないし１／２離れかつ溶融過程 の効率を増加するためにボウル表面に近接して固体を保持するように構成された 。顆粒球は白色でかつ直径１００〜１２０ミクロンであった。

実施例３ 除草剤の顆粒化 この顆粒化は自由な粉末を顆粒に結合するために成分の１つの溶融に依存する。

混合物は以下のようであった。

すなわちベンジメタリン、プロウル（商標、微小化された、１００ｇｍ）、：７ −ンスターチ４５ｇｍ、粉末砂糖４５ｇｍ、タモルｌｏｇｍ。円板温度は１０７ ないし１１７°Ｃ１円板速度は７５０ＲＰＭであった。これらの顆粒は丸くない がふわふわでかつ任意の形状からなった。

実施例４ サルファメタシン（サルファシミジン）の顆粒化１１インチのボウルが使用され かつボウル上のカバーはその表面に対して平行でかつそれに近接した。ボウルの 下で測定された温度は２５０’Ｃであった。ボウル速度が９００．１２００．お よび１７００ＲＰＭである３つの運転が連続して行われた。９００ＲＰＭ運転に より製品の８６．５％が４１７ないし５９０ミクロンの間であり、１２００ＲＰ Ｍ運転により製品の７２％が３００ないし４１７ミクロンの間でありモして１７ ００ＲＰＭ運転により製品の７９．２％が８８ないし３００ミクロンの間であっ た。顕微鏡写真は極めて均一な球状ビーズを示した。

実施例５ フェニレフリン塩酸塩の顆粒化 ボウルは直径１１インチでかつカバーは円板の頂部面に対して平行でかつそれに 近接した。円板の下の温度は１５０’Ｃであった。回転速度は２７５０ＲＰＭで あった。ビーズは直径２００ミクロンであった。それらは最初僅かに粘着性であ ったが容易に回収された。

実施例６ 安息香酸およびＰ−アミノ安息香酸の顆粒化装置は液体供給管が固体フィーダに 同中心的に付加される以外に原発明における実施例４の装置と同一であった。６ ｍｍの鋼管が直径はぼ４インチの円に屈曲されかつ６．５ｍｍの孔が規則的な間 隔に穿孔された。管の入口はポンプに接続された。管はカバーを通って入りかつ 固体フィーダ管と同中心的に取り付けられた。

ｐ−アミノ安息香酸（ｐ　ａ　ｂ　ａ）を顆粒化するために、固体ｐａｂａが固 体フィーダを通って供給されそして１００ｍ１エタノール当たり１０ｇｍｐａｂ ａの溶液が液体分配器に供給される。円板速度は１２００Ｒ，ＰＭであり、乾燥 供給装置は２０ＲＰＭで回転され、液体ポンピング速度は８．６ｍｌ／分であっ た。・円板の温度は６５°Ｃであった。２５０ミクロンより大きいビーズへの通 過当たりの変換は約６％であった。ビーズは比較的低い強度からなった。

安息香酸を顆粒化するためにｌｏｏｍｌのエタノール当たり４０ｇｍの溶液が使 用された。液体用循環分配器に代えて、互いに９０’間隔を置いた４本の管が中 央固体供給装置から等距離において使用される。容管はポンプに接続された。円 板速度および固体供給量はｐａｂａと同一であったが液体量は３．３ｍｌ／分の 合計に関して容管に０．８２ｍ１／分であった。顆粒（１５０ないし６００ミク ロン）への変換は安息香酸が受容されるように使用されかつそれが粉砕されると き７％であった。

ｐａｂａ安息香酸に対して顆粒化された安息香酸は直径６００ミクロンより大き い約２０％の粒子を得た。かかる粒子は６００ミクロンより小さい粒子のみを製 造することが所望されるならば破壊されかつ再循環される。安息香酸はｐａｂａ 粒子より強力である。

ＦＩＧ、６ａ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ａ ＦＩＧ、８ｂ ＦＩＧ、９ａ ＦＩＧ、９ｂ フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号Ｃ０７Ｃ６３１０６ ２１５／６０　７４５７−４Ｈ ２３３／２５　７１０６−４Ｈ Ｃｏ　７Ｄ　２３９／４２　Ｈ８６１５−４Ｃ（７２）発明者　センター　ミッ チェルアメリカ合衆国、ミズーリ州　６３１４６　、セントルイス、メドウサイ ド　ドライブ Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）材料が該材料の部分的または全体的溶融により送り出される散布機構の表面 の周辺領域に向かう内側領域からの遠心力により該表面を横切る移動および別個 の顆粒として表面の周辺部分からその放出のために溶融された材料による非溶融 粒子の被覆のために加熱回転散布機構の表面上に放出される粉末材料の顆粒化方 法において、材料をそれぞれ散布機構の回転の中心に近接しかつさらに中心から 離れる第１および第２位置において散布機構の表面上に供給させることを特徴と する粉末材料の顆粒化方法。 ２）円板に供給させる粉末材料の量は実質上それぞれの第１および第２位置にお いて等しいことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の粉末材料の顆粒化方法。 ３）第１位置が散布機構の回転中心にありかつ第２位置が散布機構の周部に隣接 していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の粉末材料の顆粒化方法。 ４）散布機構の表面が実質上凹状であることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の粉末材料の顆粒化方法。 ５）第１位置が実質上散布機構の回転中心にありかつ第２位置が散布機構の周部 に隣接していることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の粉末材料の顆粒化方 法。 ６）粉末材料が散布機構内に配置された回転分配器から第２位置において散布機 構の表面上に半径方向に放出させることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の 粉末材料の顆粒化方法。 ７）分配器の回転速度が散布機構の表面上の第２位置の位置を制御するように制 御させることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の粉末材料の顆粒化方法。 ８）粉末材料が第１位置において重量により散布機構の表面上に供給させること を特徴とする請求の範囲第６項に記載の粉末材料の顆粒化方法。 ９）散布機構が逆円錐または凹状ボウルでありそして供給材料がボウルの周部か ら実質上その中心に延びかつ散布機構の表面の上方に間隔が置かれる機械的な供 給装置により第１位置において散布機構の表面上に供給させることを特徴とする 請求の範囲第８項に記載の粉末材料の顆粒化方法。 １０）散布機構が中空回転軸の頂上に支持された逆円錐または凹状ボウルであり 、そして液体中にに収容された供給材料が軸を通って液体の上方通路により第１ 位置において表面に供給させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の粉末 材料の顆粒化方法。 １１）散布機構の表面が実質上凹状であることを特徴とする請求の範囲第１０項 に記載の粉末材料の顆粒化方法。 １２）散布機構の表面が実質上平らな中央部分および該中央部分から散布機構の 周部に延びる傾斜部分を有することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の粉 末材料の顆粒化方法。 １３）顆粒化されるべき供給材料を収容するための上面を有する散布機構と、回 転軸線のまわりに散布機構を回転させるための手段と、材料が散布機構の周辺部 分に向かって遠心力により移動するとき表面上に堆積された粉末材料を少なくと も部分的に溶融するように散布機構の表面を加熱するための手段と、第１位置に おいて散布機構上に材料を堆積するための第１供給手段と、第１位置より散布機 構の周部に近接している第２位置において散布機構の表面上に材料を堆積するた めの第２供給手段とからなる粉末材料の溶融顆粒化装置において、第１供給手段 が散布機構の部分に材料を供給するために配置されかつ第２供給手段がその周部 に隣接して散布機構の部分に材料を供給するために配置されそして第２供給手段 が第２位置において散布機構の表面上に粉末材料を半径方向に放出するために散 布機構内に配置させた回転分配器からなることを特徴とする粉末材料の溶融顆粒 化装置。 １４）回転分配器の回転速度を制御するための手段を含み、それにより第２位置 の正確な位置を制御することを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の粉末材料 の溶融顆粒化装置。 １５）顆粒化されるべき供給材料を収容するための上面を有する散布機構と、回 転軸線のまわりに散布機構を回転させるための手段と、材料が散布機構の周辺部 分に向かって遠心力により移動するとき表面上に堆積された粉末材料を少なくと も部分的に溶融するように散布機構の表面を加熱するための手段と、第１位置に おいて散布機構上に材料を堆積するための第１供給手段と、第１位置より散布機 構の周部に近接している第２位置において散布機構の表面上に材料を堆積するた めの第２供給手段とからなる粉末材料の溶融顆粒化装置において、第１供給手段 を散布機構の実質上中央部分に材料を供給するために配置させ、第２供給手段を その周部に隣接して散布機構の部分に材料を供給するために配置させ、第１供給 手段には第１位置において材料を堆積するために散布機構の表面の上方に散布機 構の周部から実質上その中央部分に延伸する供給装置を含むことを特徴とする粉 末材料の溶融顆粒化装置。 １６）供給装置がスクリユー供給装置であることを特徴とする請求の範囲第１５ 項に記載の粉末材料の溶融顆粒化装置。 １７）顆粒化されるべき供給材料を収容するための上面を有する散布機構と、回 転軸線のまわりに散布機構を回転させるための手段と、材料が散布機構の周辺部 分に向かって遠心力により移動するとき表面上に堆積された粉末材料を少なくと も部分的に溶融するように散布機構の表面を加熱するための手段と、第１位置に おいて散布機構上に材料を堆積するための第１供給手段と、第１位置より散布機 構の周部に近接している第２位置において散布機構の表面上に材料を堆積するた めの第２供給手段とからなる粉末材料の溶融顆粒化装置において、散布機構を中 空回転軸の頂上に支持し、第１供給手段を中空軸を通って表面の中心に液体中に 含まれる材料を供給するための手段から構成したことを特徴とする粉末材料の溶 融顆粒化装置。 １８）回転分配器を中空軸上に吊下し、第２供給手段を中空軸を通って分配器に 液体中に含まれる材料を供給するための手段から構成したことを特徴とする請求 の範囲第１７項に記載の粉末材料の溶融顆粒化装置。 １９）各々顆粒化されるべき材料を収容するための上面を有する少なくとも２つ の積層された回転散布機構と、散布機構を回転させるための手段と、それぞれの 散布機構の表面を加熱するための手段と、材料の溶融顆粒化により加えられた散 布機構の周部に向かって遠心力により材料の移動のために散布機構のそれぞれの 表面上に材料を供給するための各散布機構用供給手段とからなることを特徴とす る粉末材料の溶融顆粒化装置。 ２０）散布機構を共通回転軸線のまわりに回転のために取り付けることを特徴と する請求の範囲第１９項に記載の粉末材料の溶融顆粒化装置。 ２１）各散布機構を共通軸に回転のために取り付けることを特徴とする請求の範 囲第２０項に記載の粉末材料の溶融顆粒化装置。 ２２）各散布機構を実質上ボウル形状にし、供給手段を実質上それぞれの散布機 構の中央分配部材に材料を供給するために位置決めさせたことを特徴とする請求 の範囲第１９項に記載の粉末材料の溶融顆粒化装置。