JPH08173790A - 粉末及び微粒子のコーティング・造粒装置及びコーティング方法 - Google Patents

粉末及び微粒子のコーティング・造粒装置及びコーティング方法

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JPH08173790A
JPH08173790A JP6340098A JP34009894A JPH08173790A JP H08173790 A JPH08173790 A JP H08173790A JP 6340098 A JP6340098 A JP 6340098A JP 34009894 A JP34009894 A JP 34009894A JP H08173790 A JPH08173790 A JP H08173790A
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一幸 松井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スリットグリルの使用耐久性を向上させるこ
と(目詰まり防止)ができるとともにコーティング基材
の粉末や微粒子が小粒径化したとしても、一定以上の回
収率を確保できるコーティング・造粒装置並びにコーテ
ィング方法を提供する。 【構成】 流動層内に回転テーブルとスリットグリルと
を備え、加熱ガスを流動層のガス流入口からガス供給室
に流入させ、スリットグリルを介して回転テーブルの下
方から流動層内に噴出させて粉末や微粒子を撹拌するよ
うに構成した装置において、上記スリットグリルを多層
化構造とした装置並びに本装置を用いて、噴霧液滴をコ
ーティング基材の粉末や微粒子の進行方向と同一方向
に、且つ水平ラインに対して+5°〜−40°の範囲に
噴霧コーティングする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粉末や微粒子に樹脂溶液
を液滴噴霧して、その表面にコーティングを行なう装置
及びコーティング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、粉末や微粒子を製造するには混
合型造粒装置を用いる。この混合型造粒装置には、流動
層造粒装置と転動流動層造粒装置がある。流動層造粒装
置では、スリットグリルの下方から供給する加熱ガスに
より粉末を混合撹拌し、転動流動層造粒装置では造粒筒
内に設けた回転テーブルで発生する遠心力と、回転テー
ブルの外周側に設けたスリットグリルの下方から供給す
る加熱ガスとにより粉末を混合撹拌し、いずれの造粒装
置においても、混合撹拌中の粉末にコーティング剤(一
般的に樹脂溶液)を噴霧する。しかし、現在提案されて
いる混合型造粒装置(特公昭51−6023号、実公平
2−27886号、実公平3−1063号各公報)で
は、スリットグリルが1層構造であり、コーティング基
材の粉末や微粒子径が小さくなるとスリットグリルに粉
末や微粒子が詰まったり、粉末や微粒子の粒度によりス
リットグリルの耐久性が低下する(スリットグリルの破
損)。また、粉末や微粒子がスリットグリルを通過して
しまい、回収率の低下につながる。
【0003】一方、前記提案を含めたコーティング・造
粒装置は、一般的に噴霧方向が上部から噴霧するスプレ
ー方式(トップスプレー方式)を主として採用している
が、いくつかの問題を抱えている。その一つとして、噴
霧ノズルから噴霧された液滴が粉末や微粒子に到達する
までに距離があるため、噴霧直後と粉末及び微粒子表面
に到達した時の液滴の物性(液滴表面張力や粘度、粘着
力等)が変化し、所望のコート品質が得られないことが
ある。また、局部へ上部から噴霧するため、粉末や微粒
子以外(回転テーブル、層内壁面等)に多くのコーティ
ング物質が付着することも多々ある。そして、これら提
案(特公平2−56935号、特公平3−1063号、
特公平3−42028号、特公平3−42029号、特
公平3−135430号、特公平5−4128号、特公
平3−49901号、特公平5−11508号、特公平
6−186号、特開平5−192555号等の各公報)
は噴霧液滴径については、微粒化制御していないので、
粉末や微粒子との衝突時に多くの分裂反跳液滴を発生さ
せており、この液滴が装置内壁面や回転テーブル或いは
他の粉末や微粒子に付着し、凝集や内部付着を招いてい
る。
【0004】他方、液滴を側面から噴霧する方式(接線
スプレー方式)を採用した装置の提案・市販(フロイン
ト産業社製:スパイラフロー、グラニュレックス、パウ
レック:パウダープロセッサー等)がなされているが、
これら方法も問題を抱えている。その問題は2つあり、
1つは噴霧方式である。噴霧方式は接線スプレー方式を
採用しているが、噴霧方向が旋回流動する粉末及び微粒
子層の最外周部に噴霧コーティングされるため、粉末及
び微粒子に噴霧液滴が衝突した際、分裂反跳液滴が装置
内壁に多く付着する。もう1つの問題は、前述したが噴
霧液滴径を微粒化制御していないため、粉末や微粒子と
の衝突時に分裂反跳液滴が多く発生しやすい。(これ
は、コーティング基材である粉末及び微粒子の径との比
率も影響する。)そのため、粉末及び微粒子の表面の膜
厚が不安定な状態(膜厚がばらつく)になることや、コ
ーティングされた粉末及び微粒子同士の凝集が多発する
ことや、コーティングされた粉末及び微粒子の表面上に
コーティング材料のカスが発生し、電気特性、帯電特性
等の多くの品質への悪影響を与えることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のコーティング・造粒装置及びコーティング方法では、
コーティング基材の粉末及び微粒子の粒径が小さくなる
と、スリットグリルへの目詰まりによる凝集の発生、膜
厚のばらつき、スリットグリルの通過による回収率の低
下並びに噴霧液滴径の未制御、スプレー方式による凝集
の発生等の問題があった。従って、本発明はこれらの問
題点を解決しようとするものであって、スリットグリル
を積層化構造とすることで、回収率を一定以上にし、ス
リットグリルの耐久性を向上させ、更にスプレー方向を
変更することで、小粒径基材へのコーティングも凝集が
発生することなくできるコーティング・造粒装置並びに
コーティング方法を提供することをその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、流動層
内に回転テーブルとスリットグリルとを備え、加熱ガス
を流動層のガス流入口からガス供給室に流入させ、スリ
ットグリルを介して回転テーブルの下方から流動層内に
噴出させて粉末や微粒子を撹拌するように構成したコー
ティング・造粒装置において、上記スリットグリルを多
層化構造としたことを特徴とするコーティング・造粒装
置が提供される。
【0007】また、本発明によれば、好ましい態様とし
て、前記スリットグリルを3層化構造としたことを特徴
とするコーティング・造粒装置が提供され、更に前記ス
リットグリルにおいて、コーティング領域側を上層(1
層)とすると、上層(1層)が最も目開きが大きく、中
層(2層)が最も目開きが小さく、下層(3層)が上層
と中層の中間の目開きとなっていることを特徴とするコ
ーティング・造粒装置が提供される。
【0008】また、本発明によれば、前記のコーティン
グ・造粒装置を用い、噴霧液滴をコーティング基材の粉
末及び微粒子の進行方向と同一方向に、且つ水平ライン
に対して+5°〜−40°の範囲に噴霧コーティングす
ることを特徴とする粉末及び微粒子のコーティング方法
が提供される。
【0009】更に、本発明によれば、好ましい態様とし
て、前記コーティング基材の粉末及び微粒子の粒子径
(重量径)が10μm以上100μm以下であることを
特徴とする粉末及び微粒子のコーティング方法が提供さ
れ、また、前記噴霧液滴の径(重量径)を2μm以上3
0μm以下とすることを特徴とする粉末及び微粒子のコ
ーティング方法が提供される。
【0010】以下、まず本発明のコーティング・造粒装
置について詳しく説明する。本発明の粉末・微粒子のコ
ーティング・造粒装置は、前記したように、流動層内に
回転テーブルとスリットグリルとを備え、加熱ガスを流
動層のガス流入口からガス供給室に流入させ、スリット
グリルを介して回転テーブルの下方から流動層内に噴出
させる装置において、上記スリットグリルを多層化構造
としたことを特徴とする。このスリットグリルは、コー
ティング領域側を上層(1層)とすれば、上層(1層)
が最も目開きが大きく、好ましくは42メッシュ〜12
0メッシュで、特に好ましくは60メッシュ〜80メッ
シュであり、メッシュの耐久性を向上することができ、
中層(2層)が最も目開きが小さく、好ましくは280
メッシュ〜650メッシュで、特に好ましくは350〜
400メッシュであり、目詰まりを防止できる。スリッ
トグリルを3層化した場合は、下層(3層)は好ましく
は280メッシュ以上で、特に好ましくは170メッシ
ュ〜200メッシュである。
【0011】すなわち、本発明のコーティング・造粒装
置は、スリットグリルを多層化構造とすることにより、
コーティング基材の粉末及び微粒子のスリットグリルへ
の目詰まり及びスリットグリルの通過を減らし、更にス
リットグリルの耐久性を向上させるものである。
【0012】前記上層(1層)が42メッシュ以上とな
ると、メッシュをフェライトが通過してしまい、スリッ
トグリルの耐久性の効果を果たすことができず、逆に1
20メッシュ以下とすると、目詰まりが発生してしま
う。中層(2層)が280メッシュ以上となると目詰ま
りが発生してしまい、650メッシュ以下にすると現行
のメッシュの標準外品となり、メッシュ張り替えコスト
が極端に上昇してしまう。下層(3層)が280メッシ
ュ以下となると、多層化の欠点である圧力損失が極端に
増加してしまう。
【0013】図1は、本発明のコーティング・造粒装置
の要部を示しており、回転テーブル1と、その下方外周
部に設けたスリットグリル2とにより、装置本体3の底
部(造粒操作部4)を形成する。スリットグリル2下方
の加熱ガス供給室5に加熱ガス流入口6を装置本体3の
接線方向に接続する。7は回転テーブル1を回転させる
ためのモーターである。スリットグリルの要部を図2に
示す。図2において、(a)はスリットグリルの一部平
面図、(b)はB−B´線拡大断面図、(c)はメッシ
ュを3層張りした状態を示す(b)のC−C´線拡大断
面図である。図中、201は密閉用ゴムリング装着溝、
202はメッシュ、203はスリットグリル固定用ネジ
穴、204は断面部であり、破線で表した222はスリ
ットグリル2が装着される際溝201に配置される密閉
用ゴムリングを示す。ゴムリング222を溝201に装
着することにより、流動層内から層外へ粉粒体が漏れる
のを防止することができる。
【0014】スリットグリルの積層数(より正確には、
メッシュ203の積層数)は、コーティング基材の粉末
及び微粒子の粒度分布の比(体積平均径:Dw/個数平
均径:Dp)が大きいほど多くする。また、スリットグ
リルの目開きは体積平均径に応じて各層毎に決定し、粒
径が大きいほど目開きを大きく設定する。スリットグリ
ルを3層化構造とした場合は、体積平均粒径30〜10
0μm、Dw/Dp=1.3〜1.6の粉末及び微粒子
の場合に一般に使用されるが、これらに限定されるもの
でない。
【0015】次に、本発明のコーティング方法につい
て、詳しく説明する。本発明の粉末及び微粒子のコーテ
ィング方法は、前記したように、本発明のコーティング
・造粒装置を用い、噴霧液滴をコーティング基材の粉末
及び微粒子の進行方向と同一方向に、且つ水平ラインに
対して+5°〜−40°の範囲に噴霧コーティングする
ことを特徴とする。即ち、このコーティング方法は、噴
霧液滴をコーティング基材の粉末及び微粒子の進行方向
と同方向に、しかも水平ラインに対して+5°〜−40
°の範囲、好ましくは−15°〜−30°に噴霧コーテ
ィングする方法である。このコーティング方法のイメー
ジ図を図3及び図4に示す。図3が側面図、図4が平面
図である。
【0016】水平−40°より低い噴霧方向となると、
スリットグリルへの樹脂コート溶液の付着があり、コー
ティング基材の粉末及び微粒子の流動を阻害する。ま
た、水平+5°を越える噴霧方向であると、流動エアー
とのバランスで噴霧液滴がコーティング基材にコートさ
れない。
【0017】上記コーティング方法は、装置胴体下内部
に水平+5°〜−40°方向に噴霧する。そして、粒子
径(重量径)が10μm以上100μm以下であるコー
ティング基材の粉末及び微粒子へスプレーノズルから2
μm以上30μm以下の液滴径で噴霧コーティングする
のが好ましい。噴霧液滴径は好ましくはコーティング基
材の粉末及び微粒子との比で1/10〜1/12であ
る。
【0018】噴霧液滴径が30μmを超えると、固体粒
子表面上に形成された乾燥後の膜が大きな凹凸として存
在するため不均一なコート膜となる。また、突起膜部分
では乾燥しにくくなるため、他コーティング基材を接触
時に接合して凝集体となる。また、噴霧液滴径が大きい
ため、所望のコーティング膜厚が得られなかったり、膜
厚のばらつきが生じることもある。一方、噴霧液滴径が
2μm未満になると、噴霧後液滴中の溶媒分が瞬時に蒸
発して(乾燥速度の増大による)固形化し、膜化しにく
くなる。このため、コート液中の樹脂分が乾燥粒子とな
り、飛散物或いはカスとして内壁部へ付着したり、排気
側へ飛び、回収率低下の原因となることもある。なお、
本発明のコーティング造粒装置の概要図を図5に、従来
法によるコーティング造粒装置の概要図を図6に示す。
【0019】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。まず、各実施例に共通の固定条件を示すと、以下
の通りである。 コーティング・造粒装置:(株)岡田精工社製「スピ
ラコーターSP−40」 使用コート液:20%の樹脂溶液(溶媒はトルエン、
メタノール等の溶剤) 処理量(1回/バッチ):5kg その他:回転テーブルの回転数は200rpmとす
る。コーティング基材はフェライトとする。
【0020】実施例1 本発明の装置を使用し、前記固定条件にてコート液をフ
ェライト表面(平均粒径50μm、粒径分布範囲30〜
100μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリアを
得た。スリットグリルは3層化構造として、上層を70
メッシュ、中層を400メッシュ、下層を200メッシ
ュとし、スプレー方式は接線スプレー式とした(方向:
水平−10°)。コート層は膜厚0.8μmを目標とし
てX線にて膜厚を計測した。凝集発生量は0%を目標と
し、スリットグリルの耐久性(目詰まり)は同条件連続
10バッチ処理後のスリットグリル下部の圧力損失で比
較した。また、噴射液滴径は5μmとした。
【0021】実施例2 本発明の装置を使用し、前記固定条件にてコート液をフ
ェライト表面(平均粒径90μm、粒径分布範囲70〜
110μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリアを
得た。スリットグリルは2層化構造として、上層を70
メッシュ、下層を245メッシュとし、スプレー方式は
接線スプレー式とした(方向:+5°)。コート層は膜
厚0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測した。凝
集発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐久性
(目詰まり)は同条件連続10バッチ処理後のスリット
グリル下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径は
30μmとした。
【0022】実施例3 本発明の装置を使用し、前記固定条件にてコート液をフ
ェライト表面(平均粒径30μm、粒径分布範囲15〜
60μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリアを得
た。スリットグリルは3層化構造として、上層を80メ
ッシュ、中層を650メッシュ、下層を245メッシュ
とし、スプレー方式は接線スプレー式とした(方向:−
30°)。コート層は膜厚0.8μmを目標としてX線
にて膜厚を計測した。凝集発生量は0%を目標とし、ス
リットグリルの耐久性(目詰まり)は同条件連続10バ
ッチ処理後のスリットグリル下部の圧力損失で比較し
た。また、噴射液滴径は2μmとした。
【0023】実施例4 本発明の装置を使用し、前記固定条件にてコート液をフ
ェライト表面(平均粒径50μm、粒径分布範囲40〜
60μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリアを得
た。スリットグリルは2層化構造として、上層を70メ
ッシュ、下層を400メッシュ、スプレー方式は接線ス
プレー式とした(方向:+5°)。コート層は膜厚0.
8μmを目標としてX線にて膜厚を計測した。凝集発生
量は0%を目標とし、スリットグリルの耐久性(目詰ま
り)は同条件連続10バッチ処理後のスリットグリル下
部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径は10μm
とした。
【0024】実施例5 本発明の装置を使用し、前記固定条件にてコート液をフ
ェライト表面(平均粒径90μm、粒径分布範囲50〜
130μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリアを
得た。スリットグリルは3層化構造として、上層を70
メッシュ、中層を400メッシュ、下層を200メッシ
ュとし、スプレー方式は接線スプレー式とした(方向:
−40°)。コート層は膜厚0.8μmを目標としてX
線にて膜厚を計測した。凝集発生量は0%を目標とし、
スリットグリルの耐久性(目詰まり)は同条件連続10
バッチ処理後のスリットグリル下部の圧力損失で比較し
た。また、噴射液滴径は15μmとした。
【0025】実施例6 本発明の装置を使用し、前記固定条件にてコート液をフ
ェライト表面(平均粒径30μm、粒径分布範囲20〜
40μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリアを得
た。スリットグリルは2層化構造として、上層を80メ
ッシュ、下層を650メッシュ、スプレー方式は接線ス
プレー式とした(方向:−15°)。コート層は膜厚
0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測した。凝集
発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐久性(目
詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリットグリル
下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径は5μm
とした。
【0026】比較例1 スリットグリルが単層構造である点以外は、本発明の装
置と同型の装置を使用し、前記固定条件にてコート液を
フェライト表面(平均粒径50μm、粒径分布範囲30
〜100μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリア
を得た。スリットグリルのガイド部は単層200メッシ
ュとし、スプレー方式はトップスプレー式とした。コー
ト層は膜厚0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測
した。凝集発生量は0%を目標とし、スリットグリルの
耐久性(目詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリ
ットグリル下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴
径は35μmとした。
【0027】比較例2 比較例1と同じ装置を使用し、前記固定条件にてコート
液をフェライト表面(平均粒径90μm、粒径分布範囲
70〜110μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャ
リアを得た。スリットグリルは単層200メッシュと
し、スプレー方式はトップスプレー式とした。コート層
は膜厚0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測し
た。凝集発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐
久性(目詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリッ
トグリル下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径
は1μmとした。
【0028】比較例3 比較例1と同型の装置を使用し、前記固定条件にてコー
ト液をフェライト表面(平均粒径30μm、粒径分布範
囲15〜60μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャ
リアを得た。スリットグリルは単層280メッシュと
し、スプレー方式はトップスプレー式とした。コート層
は膜厚0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測し
た。凝集発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐
久性(目詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリッ
トグリル下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径
は32μmとした。
【0029】比較例4 比較例1と同じ装置を使用し、前記固定条件にてコート
液をフェライト表面(平均粒径50μm、粒径分布範囲
40〜60μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャリ
アを得た。スリットグリルは単層200メッシュ、スプ
レー方式はトップスプレー式とした。コート層は膜厚
0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測した。凝集
発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐久性(目
詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリットグリル
下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径は1μm
とした。
【0030】比較例5 比較例1と同じ装置を使用し、前記固定条件にてコート
液をフェライト表面(平均粒径90μm、粒径分布範囲
50〜130μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャ
リアを得た。スリットグリルは単層200メッシュと
し、スプレー方式はトップスプレー式とした。コート層
は膜厚0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測し
た。凝集発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐
久性(目詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリッ
トグリル下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径
は50μmとした。
【0031】比較例6 比較例1と同型の装置を使用し、前記固定条件にてコー
ト液をフェライト表面(平均粒径30μm、粒径分布範
囲20〜40μm)に塗布し、シリコーン樹脂被覆キャ
リアを得た。スリットグリルは単層280メッシュと
し、スプレー方式はトップスプレー式とした。コート層
は膜厚0.8μmを目標としてX線にて膜厚を計測し
た。凝集発生量は0%を目標とし、スリットグリルの耐
久性(目詰り)は同条件連続10バッチ処理後のスリッ
トグリル下部の圧力損失で比較した。また、噴射液滴径
は1μmとした。
【0032】以上の実施例1〜6及び比較例1〜6の結
果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明のコーティング・造粒装置及びコ
ーティング方法によれば、スリットグリルの使用耐久性
を向上させること(目詰まり防止)ができるとともにコ
ーティング基材の粉末や微粒子が小粒径化したとして
も、一定以上の回収率を確保できる。更に、粒径が大き
い場合と同等のコート品質を得られ、コート膜厚も均一
化し、付着効率も向上する。また、凝集もほとんど発生
しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコーティング・造粒装置の要部断面図
である。
【図2】スリットグリルの概略図であり、(a)が一部
平面図、(b)が(a)のB−B´線拡大断面図、
(c)が(b)のC−C´線拡大断面図である。
【図3】噴霧方式についての概略説明図である。
【図4】図3の平面図である。
【図5】本発明のコーティング・造粒装置の概略説明図
である。
【図6】従来のコーティング・造粒装置の概略説明図で
ある。
【符号の説明】
1 回転テーブル 2 スリットグリル 3 コーティング・造粒装置本体 4 造粒操作部 5 加熱ガス供給室 6 加熱ガス流入口 7 モーター 8 粉体流動層 9 液ポンプ 10 スプレーノズル 11 調湿装置 12 ブロワー 13 エアー供給管 14 排気管 15 サイクロン 201 密閉用ゴムリング装置溝 202 メッシュ 203 スリットグリル 204 断面図 222 密閉用ゴムリング

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流動層内に回転テーブルとスリットグリ
    ルとを備え、加熱ガスを流動層のガス流入口からガス供
    給室に流入させ、スリットグリルを介して回転テーブル
    の下方から流動層内に噴出させて粉末や微粒子を撹拌す
    るように構成したコーティング・造粒装置において、上
    記スリットグリルを多層化構造としたことを特徴とする
    コーティング・造粒装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のコーティング・造粒装置
    において、スリットグリルを3層化構造としたことを特
    徴とするコーティング・造粒装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のスリットグリルにおい
    て、コーティング領域側を上層(1層)とすると、上層
    (1層)が最も目開きが大きく、中層(2層)が最も目
    開きが小さく、下層(3層)が上層と中層の中間の目開
    きとなっていることを特徴とするコーティング・造粒装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のコーティング・造粒装置
    を用い、噴霧液滴をコーティング基材の粉末及び微粒子
    の進行方向と同一方向に、且つ水平ラインに対して+5
    °〜−40°の範囲に噴霧コーティングすることを特徴
    とする粉末及び微粒子のコーティング方法。
  5. 【請求項5】 請求項4のコーティング方法において、
    コーティング基材の粉末及び微粒子の粒子径(重量径)
    が10μm以上100μm以下であることを特徴とする
    粉末及び微粒子のコーティング方法。
  6. 【請求項6】 請求項4のコーティング方法において、
    噴霧液滴の径(重量径)を2μm以上30μm以下とす
    ることを特徴とする粉末及び微粒子のコーティング方
    法。
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