KR920006865B1 - 입자나 액적을 피복하는 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

입자나 액적을 피복하는 방법과 장치

[도면의 간단한 설명]

본 발명의 상기 목적과 기타 목적, 특징 및 여러가지 부수되는 이점을 첨부도면과 연관된 다음의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해할 수 있으며, 여러 도면중 각개 도면의 유사부분은 동일한 번호로 표시된다.

제1도는 본 발명방법 수행에 이용될 수 있는 본 발명에 따르는 장치의 개략도이다.

제2도는 본 발명의 또다른 구체예의 개략도이다.

제3도는 본 발명에 따르는 또다른 구체예의 개략도이다.

제4도는 본 발명에 따라 사용되는 다른 구체예의 개략도이다.

제5도는 본 발명의 또다른 구체예의 개략도이다.

제6도는 본 발명에 따라 사용되는 경우 현탁액에 그의 효과를 나타내는 회전분리 요부의 개략입면도이다.

제7도는 제6도에 도시한 요부의 개략평면도이다.

제8도는 다른 형태의 회전 분리요부를 나타내는 제7도의 유사 도면이다.

제9도, 제10도 및 제11도는 피복된 입자를 포함하는 종래 제품(분무건조 방법으로부터의)의 개략도로서, 피복 공정의 연속단계를 나타내는 것이다.

제12도는 과량의 피복물질 액적으로부터 피복된 입자를 최종적으로 분리하기전의 본 발명 중간생성물을 나타내는 제9도의 유사 도면이다.

제13도 내지 제15도는 본 발명 수행에 유용한 선택적 회전 분리 기구의 개략도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명분야]

본 발명은 고체입자나 점성액적(液滴)을 피복 또는 미세캡슐화하는 방법과 장치에 관한 것이다. 더욱 상세히 말하면 본 발명은 종래 기술에서는 그 전례가 없었든 캡슐화 기술과 효과를 제공하는 방법과 장치의 개선에 관한 것이다.

[종래기술의 검토]

고체입자나 액적에 피복이나 캡슐화는 주위 효과로부터 피복 물질을 보호하고, 그리고/또는 방출시간을 조절하고, 그리고/또는 취급특성을 개선하기 위하여 널리 이용되고 있다. 피복되거나 미세캡슐화된 대표적인 제품으로서는 의약, 살충제, 염료등이 있다. 여러가지 피복 또는 미세캡슐과 방법이 종래에 이용되어 왔으며, 그들중 다수가 문헌(Encylopedia of Chemical Technology, 3rd Edition, Vol.15, P470-493, 1981, John Wiley and Sons.)에 기술되어 있다. 그러나 대체로 이들 방법은, 비용의 고가성 ;직경이 200마이크로미이터 이하인 입자의 피복불능성; 복잡성; 피복물질이 고화되기전 심부와 피복물질(피복제)간의 장기간 접촉성; 심부입자의 소요 피복제로의 습윤 및 피복불능성; 미사용된 피복제로부터 피복입자분리의 비효율성과 피복물질의 사용이나 폐기의 비효율성등을 포함하는, 하나 이상의 결점을 갖는다. 또한 여러가지 방법에 있어서 피복된 입자가 응집하는 경향과 벽물질의 제한된 선택성도 역시 중요하다. 대부분의 방법에 있어서는 심각한 가격상의 불리점이 있다. 왜냐하면 이들 방법은 상업적인 대규모로 수행하기 곤란하고 피복용 용제를 사용하여야 하며, 용제제거나 취급장치를 요하지 않는 용융 피복물질을 사용할 수 없기 때문이다.

상기한 결점이 없는 피복기술을 제공하고져 하는 여러가지 기도가 종래에도 이루어졌다. 예컨대 미국특허 4,386,895(Sodickson)에는 방사상으로 연장되는 도관을 가지며, 이 도관으로부터는 중공침(中空針)이 젤리상 물질의 용기내로 방사상으로 외향돌출하여 있는 회전장치가 기술되어 있다. 장치가 회전함에 따라 액상심부물질은 원심력에 의하여 모관과 침을 통과한다. 액상 심부물질은 침의 단부에서 액적으로 형성되며, 이 액적은 원심력으로 겔상물질층이 되게 배출되고 이 겔상물질층은 회전에 의하여 발생된 원심력에 따라 외용기벽상에 형성되는 것이다. 심부물질의 액적은 이와같이 겔상물질에 의하여 캡슐화한다. 이 방법은 그외 외도된 목적대로 잘 수행된다. 그러나 액체를 심부물질로서 사용함에는 한계가 있으며(즉 고체입자를 미세캡슐화 하는데 사용할 수 있다), 피복될 수 있는 최소 액적크기는 침의 내경에 의하여 좌우된다. 후자의 한계에 대하여 언급하면, 특히 점성의 심부액체가 통과 유통하여야 하는 경우 침의 최소크기에 대하여는 실제적인 한계가 있다. 미국특허 2,955,956(Baugh et al.)에는 피복제의 슬러리 조성물이 통과 공급되는 공급관하방에 회전 디스크나 테이블이 위치한다. 회전 디스크 표면에 슬러리를 살포하여 그 위에 피복물질의 얇은 필름을 형성한다. 고체 과립의 윤상 유동물을 원판 표면상의 필름과 충돌시키면 이 과립이 피복물질로 피복된다. 피복된 과립을 밀어내거나 회전 원판으로부터 낙하시키고, 낙하과립에 지향된, 가열된 건조가스로 고화시킨다. 과립의 제2윤상유등을 회전필름상에 지향시켜서 미사용된 필름을 제거하여 모든 필름이 완전히 이용되게 한다. 그러나 이 방법은 제한된 목적에만 만족스럽다. 즉 염과같은 과립을 첨가제로 피복할 수는 있으나 액적을 피복하는데에는 용이하게 이용할 수 없다. 더우기 최외윤상유동물의 스캐빈징(scavenging)에서 과립은 최내유동물중의 과립과 동일한 정도로 피복될 수 없기 때문에, 이 방법으로는 모든 입자를 균일하게 피복할 수 없다.

따라서 바우씨등의 방법(Baugh et al. techique)은 입자를 피복시킬 때 보다는 입자표면에 첨가제를 널리 분산시키는데 더욱 적당하다. 영국특허 No. 1,090,971(Wilson et al)은 고체 입자를 미세캡슐화하는 방법을 개발한 것인바, 이 방법은 휘발성 액체에 수지상 피복물질을 희석 용해시키고 이 희석 용액내의 입자 희석현탁액을 형성하고, 이 현탁액이 회전디스크상에 부딪치게함으로써 희석 현탁액을 분무 피복용액과 미세캡슐화된 입자 액적으로 구성된 분무물로서 분산시키고, 다음에 액적의 분무물을, 불필요한 액체용제를 휘발시키는 온도인 피복용제의 비점 이상의 온도에 있는 수증기에 노출시켜서 피복된 입자와 동일 크기의 순수피복물 입자가 남게하는 방법이다. 그러나 이 방법은 피복될 입자의 백분율 함량이 낮은 원료용액을 필요로하며, 휘발에 의 한 다량의 미사용된 원료액체의 고온 제거가 수반되며, 사이징에 의한 순수한 피복물질입자로부터 피복된 입자의 분리가 불가능하다.

[발명의 목적 및 개요]

본 발명의 목적은 고체입자와 점성 액적을 피복 또는 미세캡슐화하는 개선된 방법과 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 피복될 입자의 적어도 대부분을 집단적으로가 아니고 개별적으로 즉 따로따로 피복될 수 있게 하며, 동시에 피복된 입자로부터 부적당한, 미사용된 액체 피복물질을 분리시키는 개량된 기구를 제공하는 것이다. 더욱 상세히 말하면, 크기 분별에 의하여, 미사용된 액체 피복물질로부터 피복된 입자의 조절된 기계적 또는 물리적 분리를 포함하는 피복방법과 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이며, 따라서 이 방법은 고체 또는 점성 액체 입자를 액체용제 함유물질이나 용융된 피복액으로 피복함에 동일하게 사용할 수 있고, 또한 이에 따라 심부 입자나 액적의 피복물질에 의한 습윤성은 비교적 덜 중요하며 이 방법이 다양한 심부입자와 피복물질에 대하여 사용할 수 있게 한다.

본 발명의 또다른 목적은 고체입자와 점성액적을, 직경 200마이크로미이터 이하의 액적과 입자를 포함하는 광범위한 입자 및 액적크기로 피복 또는 미세캡슐화하는 방법과 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 그 위의 목적은 고체 입자나 점성의 액적을 종래 방법에서 가능하였던 것보다 덜 복잡하게, 연속적으로, 보다 빠른 속도로, 저렴한 비용으로 피복 또는 미세캡술화하고, 피복되는 입자의 응집문제를 극복할 수 있는 방법과 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 피복물질이 공정에 일차적으로 통과할 때 미사용되는 경우 이것을 공정에 용이하게 재순환시킬 수 있는 고체입자나 점성 액적을 피복 또는 미세캡슐화 하는 방법과 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 공정 매개변수중의 어느것을 조정함으로써 피복두께를 용이하게 조성할 수 있는 고체 입자나 점성액적의 피복 또는 미세캡슐화 방법과 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 그 위의 목적은 피복물질의 고회전 심부와 피복물질간의 접촉시간을, 가변성 물질의 열화를 방지하거나, 또는 이들 물질이 부분적으로나 전체적으로 혼화되는 경우 어느 한 물질이 다른 물질에 용해되는 것을 방지하기에, 충분히 단축시킬 수 있는 고체 입자나 점성액적의 피복 또는 미세캡슐화 방법과 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 입자를 액상피복으로 피복하는 공정에 있어서, 개별적으로 피복된 입자를 얻으며 동시에 입자가 현탁액으로 혼합되어 있는 과량의 피복액으로부터 피복된 입자의 제거를 용이하게 하는 방법을 제공하는바, 이 방법은 현탁액을 회전표면에 공급하여 이 현탁액을 표면으로부터 원주상으로 방출되는 피복된 입자와 분무된 액적으로 분리시키는 단계와, 불필요한 피복액 액적의 대부분이 피복입자의 크기보다 적은 예정된 크기를 갖게 하는 속도로 상기 표면을 회전시키는 단계로 구성된다. 따라서 본 발명에 따르면 피복될 심부물질의 고체입자나 액적은 우선 용융시키거나 용해된 피복물질내에 분산시켜 현탁액을 형성한다.

다음에 이 두물질의 현탁액을 회전 디스크, 테이블 또는 기타 회전요부의 표면에 공급한다. 공정 매개변수, 특히 디스크나 기타 회전요부의 회전속도는 디스크등에 의하여 현탁액에 부여되는 원심력이 현탁액으로 하여금 액상이 점차 희박하게 되면서 디스크 주변을 향하여 분산되게 하고, 현탁액을 (1)피복된 큰 입자와, (2)디스크등의 주변에서 액체 피복의 엷은 필름을 분무하여 형성된 상당히 적은 크기로 분무된 과량의 피복물질 액적으로 분산시킴으로써 피복된 입자로부터 과량의 피복물질 분리가 이루어지도록 조절한다. 이와같이 본 발명에 따르면, 디스크등은 개별적으로 피복된 입자로부터 과량의 피복액을 기계적으로 또는 물리적으로 분리하고, 분리된 액체를 피복된 입자보다 상당히 적은 크기의 분무 액적으로 분산시키는 기구로서 이용된다. 가장 중요한 것은 요구되는 분리와 분산이 이루어지게 하기 위하여 본 발명은 디스크의 회전속도를 얻어질 피복입자의 크기에 연관짓지 않고 디스크로부터 얻어질 과량의 액상피복물의 분무된 액적 소요크기에 연관짓는다. 이것은 피복입자를 분산시키기 위하여 회전휘일등을 사용하고, 휘일 속도를 피복된 입자 생성물의 소요크기에 연관시키는 공지된 기술로부터는 상당히 이탈된 것을 나타낸다. 실제로 비견될만한 크기를 갖는피복입자에 대하여 보면, 본 발명에서 회전디스크 속도는 종래방법에서 사용되는 것보다 상당히 초과된다. 과량의 피복액 분무액제에 요구되는 평균크기는 실제로 오염된 양, 즉 과량의 미사용 된 피복물질의 양에 의하여 결정되는 것으로 피복입자의 최종생성물에서 적당한 것이며, 이와같은 결정은 피복된 입자의 상대적 크기와 미사용된 피복액의 입도 분포특성과 관계되고, 회전속도, 액체공급속도, 습윤된 주변길이 및 회전 분무기형 장치내 점도에 관계된다. 대체로 본 발명에 따르면 분무액적의 평균크기는 피복된 입자크기의 약 20 내지 75%이다. 피복되는 물질은 고체(또는 점성 액체)임으로 이들은 분무되는 것이 아니며 단순히 이들이 첨지되어 있던 액체로 피복된 비교적 큰 입자로서 디스크로부터 방출된다.

회전디스크에 의하여 현탁액을 개별적으로 피복된 입자와 초과 피복 물질의 상당히 작은 액적으로 분리시키도록 하기 위한 공정매개 변수의 조절은 본 발명 방법을 분산된 고체의 슬러리가, 분무된 액적내에 존재하는 생성고체와 함께, 액체로서 분무되는 분무응결과 같은 종래 방법으로부터 완전히 구별시킨다. 분무응결에 있어서 분산된 고체는 충분히 미세하게 분할되어 있음으로 대부분의 분무화된 슬러리 생성물내에는 많은 고체 입자가 존재하며, 전체 생성물의 크기 분포는 분무상관성으로부터 예견된 것과 대략 동일하다. 분무응결에서는 현탁액이 분무화중액체로서 작용하고, 다음에 용제가 제거되지 않는 경우 현탁액내(따라서 생성물응결 액적내에서도 역시)고형분 용적 비율은 약 30%의 상한치를 가지며, 한편 본 발명에서는 회전 디스크상의 미사용된 피복액을 분리시키고, 이를 보다 적은 용이하게 제거된 입자로 분무화시킴에 따라 생성입자내 피복된 고체의 용적비율은 90%이상이다.

본 발명에 있어서 원료 슬러리내의 거의 모든 고체와 피복된 생성물 고체 모두는 이용된 공정조건에 대한 분무화 상관성으로부터 예견되는 것보다 큰 크기를 갖는다. 원료고형분, 생성물 고형분 및 생성된 분무화 피복물의 크기 분포는 실시예 7에 기재되어 있다.

본 발명은 현탁액을 분무화한 다음 냉각에 의하여 액적을 고화시키는 종래의 분무-냉각 방법과는 명백히 구별되며, 용제가 원래의 현탁액이나 용재에 존재하며, 다음에 제거되는 분무-건조와도 구별된다. 상기 공지된 두 방법에 있어서, 원료현탁액이나 용액은 액체로서 분무화되며, 공정의 제품은 고화된 액적이고 고형분을 함유하는 입자와 함유하지 않는 입자는 분리되지 않는다. 원칙적으로 원하는 액적을 생성하는 어떠한 분무기구도 사용할 수 있다.

본 발명에서는 이 공정 변수를 완전히 상이한 결과를 나타내도록 조정하여, 분무-냉각법이나 분무-건조법에서는 형성할 수 없는 생성물을 형성할 수 있다. 예컨대 분공정에 의하면 직경이 2㎜인 고체입자를 얇게 왁스피복하는 것이 관례적이다. 분무냉각에 있어서는 심부입자가 대표적인 노즐에서 그의 오리피스를 막히게 하기 때문에 가압 노즐이나 2-유체 노즐에 슬러리를 통과시키기가 불가능하다. 입자의 통과를 가능하게 하기 위하여 대단히 큰 노즐이 이용되는 경우 생성되는 거친 분무물은 심부가 없는 생성물입자(즉 피복제의 큰 액적)를 다수 함유하게 되고, 소수의 입자는 얇은 피복을 갖게 되며, 다수는 두껍게 피복되고 또한 단일 피복의 입자가 아닌 다수의 응결되어 피복된 입자가 생성된다. 이 현상은 이들 오리피스 기구내의 입자형성이 전체 슬러리를 단지 액체로서 분무화함으로써 이루어지며, 이 액체가 고체입자를 함유하게 되기 때문이다. 이와같은 큰 입자의 슬러리는 물론 막히게 하거나 유동을 중단 시키지 않고 회전-디스크 분무기에 통과할 수 있다. 그러나 이 디스크는 슬러리를 단순한 액체로서 처리하도록 작동되어 모든 분무화된 액적을 동일크기 범위에 있게 한다.

또한 이것은 피복물의 대부분이 피복입자와 같은 크기의 입자형태이며, 입자중 다수가 집합체 형태에 있다는 것을 의미한다. 이들 경우 미사용된 피복물의 대부분은 사별법(篩別法)과 같은 단순한 방법으로 피복된 입자로부터 분리되는 경우는 없고, 생성물은 주부분으로서 큰 비활성 피복입자를 함유한다. 이점은 대부분의 실제 경우 부적당한 것이다. 이와 대조적으로 본 발명에 있어서는 예컨대 500미크론의 심부입자와 평균직경이 600미크론인, 요구되는 피복 생성물 입자를 함유하는 원료 슬러리에 의함으로써 디스크 크기, 회전속도, 슬러리의 공급속도 및 피복점도를 조정하여 미사용된 모든 피복물이 보다 적은 크기(예컨대 약 250마이크로미이터의 직경을 의미한다)의 액적 형태가 되게 하며, 따라서 그의 대부분이 생성물로부터 용이하게 분리될 수 있게 하며, 생성물입자는 거의 모두가 50미크론의 평균 피복두께를 갖는 단일 피복 심부입자의 형태인 것이 대부분이다. 필요에 따라서는 필요한 제품을 제조하면서 미사용된 피복입자를 보다 적게 또는 약간 크게 제조할 수도 있다.

본 발명의 요지는 공정을 전형적인 분무-냉각 방법과는 다르게 수행한다는 것이다. 분무-냉각 공정에서는 모든 원료 슬러리를 액체로서 처리하여 원하는 크기범위로 액적을 제조하도록 분무화를 조정한다.

본 발명에서 모든 매개 변수는 미사용된 모든 입자를, 순수 피복 필름의 분무화로 형성된 비교적 적은 크기로 되도록 조정하며, 한편 큰 피복심부입자 생성물은 원하는 양의 잔류 액체로 포위된 디스크 밖으로 밀려진 다음 피복물로서 고화한다.

본 발명에 따르면 적은 피복물질 액적과, 디스크 조작으로부터 생성되는 피복-습윤 입자는 회전표면으로부터 밀려나거나 낙하하도록 강제되고, 대기나 가스의 건조 또는 냉각효과에 의하여 고화된다. 사별법이나 기타의 크기분별법을 이용하여 미사용된 피복물질의 대단히 적은 입자로부터 피복된 입자를 분리하며, 이 분리단계는 종래 방법에 비하여 용이화되어 있다. 그 이유는 피복된 입자와 본 발명으로 얻어진 과량 피복물질의 보다 작은 입자 사이에 크기 분별이 이루어지기 때문이다. 이와같이 수집된 피복물질입자는 공정에 재순환될 수 있다.

본 방법으로 피복될 수 있는 고체입자나 액적의 최소크기는 입자나 액적 자체의 크기와, 회전 디스크에 의하여 얻을 수 있는 과량 피복액 액적크기의 하한치(용제를 포함하는 지점도 피복에 의하여 디스크 고속에서 1∼5마이크로미이터의 건조입자)에 의하여서만 제한을 받는다. 피복물질을 회전표면과 접촉되게 위치시키기 전에 입자나 액적을 용융된 피복물질에 완전히 분산시킴으로서, 모든 입자를 유사한 형태로 피복할 수 있다. 분산된 입자의 크기가 균일할수록 피복된 입자내의 입자-대-입자 균일성이 있게 될 것이다. 이것은 보다 적은 분무화된 과량 피복물의 크기 분포에 대하여서는 별효과가 없다.

[바람직한 구체예의 설명]

첨부도면중 특히 제1도를 참조하면 밀폐 분무실(10)(그의 정부벽(12)만이 제1도에 도시되어 있다)이 본발명 방법의 수행에 제공된다. 분무실(10)내에는 수평으로 위치될 수 있는 상부표면(13)을 갖는 회전 디스크 즉 테이블(11)이 위치되어 있다. 회전가능한 디스크(11)는 구동 샤프트(15)를 통하여 작용하는 속도가 변성 구동모우터(17)에 의하여 그의 중심수직축 주위로 회전 구동된다. 속도 조절유니트(19)는 디스크(11)의 회전속도를 조정 가능하게 한다. 속도 조절기(19)와 모우터(17)는 그의 특수용도에 따라 분무실(10)의 내, 외에 위치할 수 있다. 디스크는 공급관, 지지체등을 적당히 수정하여 모우터의 상부에 위치시키거나 모우터 하방에 현수시킬 수 있다. 용기(20)는 용융되었거나 또는 용해된 피복물질(21)을 담기에 적합하다. 용기(20)는 예컨데 용기 주변에 위치한 가열코일(23)에 의하여 가열되어 피복물질(21)을 용융 또는 용해된 상태로 유지시킨다. 이점에서 피복물질(21)은 용융상태로 용기에 공급되고 가열 코일에 의하여 그 상태에 유지될 수 있으며; 이와달리는 피복물질을 고체형태로 용기에 공급하고 가열코일(23)로부터 유도된 열로 용융시킬수도 있다.

이와 다른 경우 용기내의 용융된 피복물질(21)은 가동상태에 있다. 공급퍼넬(25)을 분무실(10)의 구공을 통해 연장되게 설치하여 심부물질(예컨대 심부물질의 고체입자)의 각개 물질성분(27)이 용기(20)에서 피복되게 할 수 있다. 심부물질이 점성 액적의 형태인 경우 퍼넬(25)을 유제등의 공급 기구인 액적-형성 관으로 대치시킬 수도 있다. 교반기 기구가 분무실(10)과 용기(20)내로 연장되어, 분무실(20)의 외부에 위치한 속도가변모우터(30)로 시동시킬 수 있다. 교반기(22)는 모우터(30)로 구동하는 경우 심부물질의 고체입자(27)(또는 액적)를 용융된 피복물질(21)내에 분산시키는 작용을 한다. 생성물은 용기(20)내에 위치하는 두 물질의 슬러리나 현탁액이다. 이 슬러리나 현탁액은 용기(20)의 저부로부터 연장되어 있는 중력-공급 통로(31)를 통하여 보올 밸브기구(33)에 이송된다. 보올밸브(33)는 이를 통하는 현탁물질의 유동속도를 조절하도록 시동로드(35)에 의하여 외부의 분무실(10)로부터 선택적으로 시동 가능하다. 가열 코일(23)은 현탁액이 통로(31)와 보올밸브(33)를 통과할 때 그를 가열하도록 위치되어 있으며, 이에 의하여 피복물질은 이 부재에 있는 동안 용융상태의 유지를 확실히 할 수 있다. 보올밸브(33)로부터의 출구 통로(37)는 디스크(11)의 회전축에 따라 실질적으로 현탁물질을 이송하도록 표면(13)의 중앙축의 직상부에 위치한다. 표면(13)의 상부공간은 예컨데 공업등급의 히이트 건(39)을 사용하여 가열하여 현탁액내 피복물질이 용융상태로 남아 있도록 표면(13)의 온도를 충분히 높게 유지시킨다.

예컨대 적외선 가열램프(40)를 사용하여 디스크(11)의 하축에서 부가적으로 가열한다. 가열은 예열공기, 증기, 방사에너지, 유도가열등과 같은 여러가지 방법으로 수행할 수 있다. 디스크(11)의 정부표면(13)은 평활 하게 하거나 또는 여기에 각을 두고 위치한 방사상으로 연장되는 홈(24)을 다수 마련하거나 또는 돌기된 핀(fin)를 마련하여 보올밸브(33)으로부터 표면(13)상에 위치한 물질에 대한 통로가 되게 할 수 있다. 피복될 입자가 적어서 예컨대 직경 200마이크로미이터 이하이고, 피복물질이 점성인 경우는 홈을 갖거나 또는 베인(vane)이 있는 표면이 유리하다. 왜냐하면 이들은 동일한 회전속도에서의 평활원판보다 더욱 미세한 미사용 액체피복을 입자를 생성할 수 있기 때문이다. 조작에 있어서는 액상이나 슬러리형의 피복물질(21)을 용기(20)에 위치시킨다. 피복물질(21)이 왁스인 경우 왁스는 가열로 용융시킨다. 중합체 피복물질이 사용되면 필요에 따라 이를 용제에 용해시킬 수 있다. 심부입자상의 최종병이나 피복에 유화된 또는 현탁된 입자가 요구되는 경우에는 이들을 피복액에 함유시킬 수 있다. 심부물질은 고체입자, 미세입자의 과립 집합체 또는 액체 피복물질(21)보다 점성이 큰 액적이어야 한다. 이들 입자나 액적(27)은 반드시 필요한 것은 아니지만 액적이나 입자를 피복물질(21)의 슬러리에 공급하는 경우 교반기(29)를 교반기 모우터(30)로 시동시켜 입자(27)를 피복물질(21)에 분산시킬 수 있다. 입자를 적절히 분산시킴으로써(이공정은 연속적일 수 있다) 디스크 드라이브 모우터(17)를 시동시키고 속도 조절기(19)에 의하여 원하는 속도로 조정한다. 원하는 속도는 후술하는 바와같이 제조될, 보다 작은 입도의 과량 피복입자에 주로 의존된다. 다음에 현탁액이 디스크(11)의 표면(13)상에 유동할 수 있도록 시동로드(39)를 사용하여 보올밸브(33)를 시동한다. 원하는 유동속도가 얻어질때까지 밸브(33)를 서서히 연다. 현탁물질이 표면(13)과 충돌할 때에 이에 작용하는 원심력이 이 물질로 하여금 표면이나 홈(24)상에서 방사상 외향으로 방출되게 한다.

이것은 현탁액을 피복액으로 습윤된 입자(27)와 심부입자(27)를 함유하지 않는 피복액의 적은 액적으로 분산시키는 효과를 갖는다. 디스크(11)를 포위하는 영역을 가열하여 피복물을 표면(13)상에서 액상으로 유지시킨다. 그러나 피복물질이 디스크(11)로부터 방출되거나 이로부터 낙하하는 경우, 이물질은 냉각 또는 건조에 의하여 피복물질을 고화시키는 건조, 냉각기공기를 낙하통과하게 된다. 과량 피복물질의 고화된 소액적과 고화된 피복물로 피복된 심부물질은 고화공정중 분무실의 저면에 낙하한다. 사별법 또는 기타의 분리방법을 이용하여 순수 피복물질의 소립자로부터 피복된 입자를 분리시킬 수 있다.

다음에 이와같이 물질부분을 용기(20)에 이송시켜서 소립자의 피복물질부분은 공정에 재순환시킬 수 있다. 원래의 현탁된 입자의 대부분은 분별되어 피복되고, 이와 유사하게 원래의 심부물질 입자(27)는 현탁액을 회전 디스크에 공급하기전에 피복물질내에 유의하여 분산된다는 사실에 의하여 이루어지는 특징이 있다. 피복두께는 주로 피복액의 점도를 변화시킴으로써 변화될 수 있으나, 또한 디스크에 대한 현탁액의 공급속도를 조정함으로써, 디스크의 회전속도를 변화시킴으로써, 디스크의 직경을 변화시킴으로써 또는 홈이나 베인의 수를 변화시킴에 의하여도 변화될 수 있다.

본 발명방법은 연속 기준으로 용기(20)에 피복액(21)과 입자(27)를 공급함으로써 수행하는 것도 가능하다. 분무실(10)바닥에 위치한 무단 컨베이어벨트는 입자를 수집하여 이들을 피복된 입자와 순수 피복물질의 소입자로 분별시키는 일련의 사(篩)에 공급한다. 후자의 순수피복물질은 직접 용기(20)에 이송되고, 한편 피복된 입자는 원하는 어떠한 방법으로도 분해될 수 있다. 이와는 달리, 보다 적은 과량 피복액적을 분리하여 재순환 시키도록 모든 입자를 압축공기에 의하여 사이클론, 사, 또는 백필터(bag filter)에 이송시킬 수 있다.

위에서 지적한 바와같이, 공정 매개 변수는 디스크에 의하여 현탁액을 피복된 입자(일반적으로 이들 피복 입자는 입자의 소부분이 2중 또는 3중으로 겹쳐서 남아 있을 정도록 아주 저속으로 조작되거나 또한 미세한 심부입자가 보다 큰 입자에 포위, 포함될 정도로 공급입자의 분포가 넓지 않은 경우, 개별적으로 피복된 입자를 의미한다)와, 피복입자보다 상당히 적은 크기의 과량 피복액적으로 분리시키도록, 다음에 기술하는 방법으로 특별히 조절된다. 현탁액 공급에 대한 회전 디스크에 효과는 제6도 내지 제8도에 명확히 설명되어 있다. 도면으로부터 알 수 있는 바와같이, 현탁액내 피복액(21)은 심부입자(27)로부터 점차적으로 밀려나서 현탁액이 중심으로부터 디스크 주변을 향해 운동함에 따라 디스크상에 액체 필름을 형성하여, 액체필름이나 쉬이트의 두께는 점차적으로 감소하여, 종국적으로 입자(27)로부터 과량액체를 분리시키고, 입자상에 피복층(27a)을 남기며 과량의 피복물질을 얇은 피복필름으로 형성된 적은 액적(21a)의 분무물로 분산시킨다. 제6도와 제7도는 평활한 상부표면을 갖는 디스크에 대한 효과를 나타내고, 제8도는 홈을 갖는 디스크에 의한 효과를 나타낸다. 과량 피복물의 분무화된 액적의 크기는 고체 피복입자 크기와는 별로 관계가 없고, 오히려 피복액단독의 필름 살포와 분무특성에 의한다. 이와 대조적으로 심부입자는 전체적으로 상이한 미캐니즘으로 운동하여, 필름으로 살포되는 것이 아니고 단지 피복 필름을 통하여 또는 이에 따라 방출되고 소량의 피복물질이 결합되어 디스크 주변으로부터 방출된다.

제12도는 본 발명에 따르는 대표적인 생성물이 회전표면으로부터 분무되거나 제거될 때의 것을 도시한 것이다. 그로부터 명확한 바와같이 생성물은 모두가 대체로 유사한 크기인, 액상 피복층을 갖는 심부입자(27)와, 피복입자보다는 상당히 적은 크기를 갖고, 순수한 피복액을 단지 분무화될 때 기대되는 전형적인 입도분포를 갖는 과량의 미사용된 피복물질(21)의 액적(21a)으로 구성되어 있다. 제12도에 도시한 생성물은, 현탁된 입자를 분산시키기 위하여 회전 휘일등을 사용하는 종래 공정의 대표적인 생성물과는 확실히 대조적이다.

이와같이 제9도 내지 제11도는 액체내에 입자 슬러리를 형성시키고, 이 슬러리를 회전 휘일등에 공급하여 슬러리 액적을 형성시킴으로써, 입자가 용제를 함유하는 액적내에 매몰되는 전형적인 종래방법(분무건조)의 제품을 도시하는 것이다. 제9도에 도시된 바와같이 휘일을 이탈할 때의 생성물은 액체 피복물(127a)로 피복된 입자(127)와, 분리된 과량 피복물 액적(121)을 함유한다. 그러나 본 발명의 제품에서와 같이 피복된 입자(대체로는 덩어리져서 피복되고, 그중 몇은 단독으로 피복된것)의 과량 피복물 액적사이에는 본 발명생성물에서와 같이 정확한 크기 분별은 이루어지지 않을 것이 명백하다. 이에 따라 대부분의 액적이 피복된 입자보다 상당히 적고 대부분의 큰입자가 단독으로 피복되는 본 발명의 제품과는 반대로 크기가 피복입자와 비등한 액적(121)이 상당수 있게 된다. 따라서 종래 방법의 생성물에 비교하여, 본 발명에 따르는 생성물에 의하면, 사별법 또는 원심분리등에 의해 과량피복물 액적의 후차적인 제거가 용이하다. 제10도는 용제 제거후의 제9도에서의 종래 생성물을 도시한 것이고, 제11도는 예컨대 사별법에 의하여 과량 피복물의 보다 적은 액적을 제거한 후의 생성물을 도시한 것으로, 이것은 피복된 입자로부터 제거되지 않은 높은 백분율의 미사용 피복물(이들의 보다 큰 액체)을 나타내고 있다.

이와같은 종래 방법에 의하면 심부가 50%이상 피복된 생성물 입자를 생성시키는것과, 과량의 피복물을 제거하는 것과 높은 입자-대-균일성을 갖기 불가능하다. 달리 관찰하건데, 본 발명은 대부분이 개별적으로 피복된, 비교적 큰 입자와, 대부분이 피복된 입자보다 크기가 상당히 적은 미피복된 액적으로 구성된 생성물을 제공하는 반면, 종래 제품은 대부분이, 개별적물질 성분의 피복된 입자와 심부 입자자체가 최종 입자에 비하여 비교적 적은, 대체로 유사한 크기의 미피복액적과의 혼합물이다. 피복된 입자와 과량 피복액적 사이의 뚜렷한 크기분별이 이루어진 제품을 얻기 위하여, 본 발명에 따르는 공정 매개변수는 특수한 방법으로 조절된다.

특히 본 발명에 따르면, 디스크등의 회전속도가 피복 입자에 요구되는 평균크기에 관련되기 보다는 디스크등의 회전속도가 액적(21a)(다음에 상세히 기술되는 바와같이)에 요구되는 평균입도에 연관된다. 이와 대조적으로 종래방법에 있어서는 회전휘일등의 속도는 액적이 심부입자를 함유하는가의 여부에 상관없이 형성된 액적에 요구되는 크기에 관계된다. 따라서 본 발명에서는 디스크등이 종래방법의 입자에 유사한 크기를 갖는 피복 심부입자를 생성시키는 종래방법에서 보다 디스크등이 의외로 고속 작동한다.

위에서 지적된 바와같이 본 발명을 수행함에 있어서 디스크의 회전속도는 피복입자의 소요 크기보다는 과량 피복물에 요구되는 평균 액적크기에 관계되며, 이 방법에서 디스크 속도의 변화는 큰 심부입자의 피복두께에 대하여 그렇게 상당한 효과를 갖는 것은 아니다. 회전 디스크는형 분무기를 이용하는 공업적 분부공정과, 분무냉각법에서 잘 공지된 바로는 디스크속도와 디스크로부터 방출된 평균 액적크기 사이에는 수학적으로 상관성이 있다는 것이다(179∼184페이지, "Spray Drying Handbook" by K. Masters. 3rd Edition John Wiley ＆ Sons, New York (1979), 참조) 과량 피복액에 대하여 요구되는 평균액적크기가 일단 결정된 경우 본 발명에 요구되는 디스크속도를 측정하기 위하여 이들 상관성을 이용할 수 있다(제3도와 제4도에서와 같이 가열된 공기유동의 효과를 보정하기 위하여 이 상관관계에 점도 보정인자를 합칠수 있다.) 이와같이 요구되는 평균 액적크기는 공지된 액적 크기 평가법, 예를들면 대수-확율 그라프(위에서도 참고로 논의 된것)를 이용하고, 최종 생성물의 허용 오염 백분율, 즉 피복된 입자로부터의 분리를 불가능하게 하는 크기의 사용가능한 과량 피복액적 백분율에 평가된 액적크기 분포를 연관시키는 법등으로부터 결정될 수 있다.

또한 요구되는 액적크기에 연관시켜 디스크 속도를 평가하고, 액적크기 분포를 평가하는 방법이 공지되어 있으나, 이들 방법은 현재의 방법으로서는 이미 사용되고 있지않으며, 따라서 실제로 피복공정 즉 디스크속도는 피복된 생성물 자체에 요구되는 크기에 관련되기 보다는 과량 피복액적에 요구되는 예정된 크기에 관련된다는 것이 강조되어야 한다. 요구되는 디스크속도를 결정하기 위하여 위에서 언급한 상관관계는 평가 목적으로 사용될 수 있으며, 실제로는 디스크 속도를 경험적으로 조정하는 것이 어느정도 바람직하다.

본 발명에 따르는 공정에서 사용된 회전속도를 종래 공정에서의 것과 비교하여 그의 상당한 차이를 설명하기 위하여 전형적인 분무 냉각형의 입자 매몰공정에서 이용된 여러가지 매개 변수를 유사입자를 유시 피복액으로 피복시키는, 본 발명에 따르는 공정에서 사용된 매개 변수와 비교할 수 있다.

따라서 예컨대 사별분획이 53 내지 106 미크론인 이온교환수지구(樹脂球)를 전형적인 종래방법에 따라 분무냉각공정으로 9/1 파라핀왁스/엘박스 420(Elvax 420, Dupont 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 용융지수150)피복물로 피복할 필요가 있는 경우, 분무된 슬러리의 평균 유체 액적이 최대심부입자를 함유하는 것과 꼭같은 크기에 접근하게 하기 위하여 50cps의 피복 점도로, 심부입자에 대한 피복물 비율이 2/1중량 비율인 슬러리의 공급속도 4.5㎏/hr에 대하여, 8-인치 직경(0.2m)의 디스크형 분무기의 회전속도는 대체로 약 3,000r.p.m.에 조정된다.

최종 미세캡슐에서 70%가 피복된 최대 단일 심부입자에 대하여 상기 액적크기는 12 미크론이며, 회전속도를 3,000r.p.m.으로 조정하면 상기한 상관 관계로부터 평균 액적크기는 약 118 미크론이 될 것이다. 그러나 이것은 심부물질을 함유하는 입자와 또한 과량의 순수 피복물의 액적 양자에 대한 분무된 슬러리내의 평균입도가 될 것이다.

상기와 같은 조건으로 상기 종래방법으로부터 얻은 생성물은 피복된 입자와 미사용된 피복액적의 입도 분포가 실질적으로 중복되었으며, 따라서 입도에 따르는 분리의 수행은 실질적이지 못하였다. 이와 대조적으로 본 발명의 공정에서는 상기와 같은 구를 함유하는 최소 미세캡슐화된 생성물이 53 미크론 심부입자의 약 50% 피복에서 67 미크론의 직경을 갖는 경우, 미사용 피복액적의 평균 입경이 약 40미크론이 되게 하기위하여는 디스크의 회전속도가 예컨대 8,000r.p.m.으로 조작되도록 조정할 수 있다. 미세캡슐화된 생성물에 존재할 수 있는 미사용된 피복액적의 양을 산정하기 위하여는 상기한 바와같은 대수-확율 그라프를 이용할 수 있으며, 그결과 67 미크론으로 사별된 생성물에 대하여는 약 10%의 오염율이 산정된다. 8-인치의 날개를 갖는 디스크를 사용하여 상기 조건하에서 조작한바 약간 적은 액적의 과량 피복물이 얻어졌다. 53 미크론에서 사별후 피복된 입자를 계산하고 순수한 피복물입자를 남겨놓고 측정한 오염은 약 7%이었다.

표면을 이동하는 가열된 공기의 효과를 반영하도록 수정된 점도 항에 대한 상기의 상관 관계는 다음과 같다.

상기 식에서

n개의 베인이나 h 미이터높이의 홈을 갖는 디스크에 대하여는 nh를 사용

위에서 지적한 바와같이, 최종 피복된 입자의 피복물질 두께를 변화시키기 위하여 조정될 수 있는 매개변수중의 하나는 피복액의 점도이다. 이점에서 왁스가 피복물질로서 사용되는 경우 점도는 용이하게 낮출 수 있고, 이에 의하여 용융된 피복물질(21)에 응제를 가함으로써 최종의 피복된 입자상에 얇은 피복벽을 제공하게 된다.

중합체물질, 예를들면, 폴리에틸렌을 피복물에 함유시키는 것이 바람직한 경우, 실질적으로 낮은 점도의 혼화성물질, 예컨대 왁스를 가해줌으로 점도를 상당히 낮출 수 있다. 일반적으로 심부물질의 고체입자(27)는 액상피복물(21)에 불용성이어야하나; 피복물질이 고화하기전의 심부물질(27)과 피복물질(21)간의 접촉 시간이 충분히 짧은 경우, 이 고체는 이들이 용해되기전에 피복시킬 수 있다.

이와같은 방법으로 수용성이거나 수분에 민감한 고체를 수용액으로 피복할 수 있다. 이와 유사하게 점성 액적[즉 피복물질(21)보다 상당히 큰 점도를 갖는것]도 역시 피복시킬 수 있다.

어떤 용도에서는 피복물질(21)이 공정중 고화되기전에 이들의 접합점에서 최초 고체벽을 형성케 하기위하여 고체심부물질(27)이 피복액(21)과 반응하도록 물질을 선택할 수 있다. 따라서 심부물질(27)은 다관능성산염화물 또는 이소시아네이트를 함유할 수 있으며, 액체물질(21)은 폴리아민아나 폴리올을 함유할 수 있다. 두 물질간의 화학반응으로 형성된 최초의 벽 즉각(殼)은 심부물질이 피복물질내로 흡수되거나 분산되는 것이나 또는 피복물질이 고화되기전 심부물질이 응집되는 것을 방지하기 때문에 이 방법은 액체를 피복하는데에도 유용하다.

슬러리 피복물질은 심부입자를 현탁시키기전이나 현탁시킴과 동시에 피복액에 필요한 고체를 현탁시켜 조제한다. 피복물질에 현탁된 고체는 피복물질과의 접촉시간이 용해가 이루어질 정도로 충분하면 피복물질 내에 용해될 수 있다.

액체도 역시 이를 분산시켜 피복액내의 현탁액이나 유탁액을 형성시킬 수 있다. 이 액체의 분산과 후자의 소액적으로의 분무화가 피복액내에서 주로 이루어지도록 심부액은 피복액보다 높은 점도를 가져야 한다. 액상 심부물질도 역시 고체상부나 내부에 흡수된 다음에 피복시킬 수 있다.

피복된 입자는 분말층상에, 또는 부가된 용제를 추출로 제거하거나, 또는 화학적 경화반응이 일어나는 경화욕이나 추출욕에서 수집하는 것도 가능하다. 후자의 예로는 피복물질이나 벽물질을 경화시키고 벽의 침투성을 대폭 감소시키는 글루타르알데히드 함유욕에 수집되는 젤라틴-피복 입자의 형성을 들수 있다.

중합체를 수성 라텍스 현탁액의 형태로 이용할 수 있는 경우 모든, 또는 거의 모든 용제에 가용성인 중합체벡을 생성시키도록 생성시키도록 본 발명을 이용할 수 있다. 그의 예로는 아크릴, 고무, 합성고무, 폴리염화비닐덴등이 있다. 고체나 액적 심부입자를 라텍스에 현탁시키고, 이 현탁액을 본 발명에 따르는 회전 요부에 공급한다. 라텍스가 건조되고, 디스크상에 응집되지 않게 하기 위하여 마련한 디스크표면이나 기타 기구상에 습윤공기를 송풍해 주어야 한다. 피복된 입자와 보다 적은 입도의 과량 순수 라텍스입자가 디스크를 이탈한후, 이들을 예를들면 불포화 공기가 가스가 통과하는 건조실에 낙하통과하게 하는 방법으로 건조시킨다. 수분이 라텍스로부터 제거됨에 따라 중합체 입자는 불용성필름으로 응집한다. 필름을 건조시키면 피복은 중합체에 대한 용제에 의하여서만 이루어진 단단한 장벽이 된다.

본 발명의 또 다른 구체예가 제2도에서 도시되어 있는바, 이를 참고로하여 기술하고져 한다. 홈을 갖는 정부표면(13)이 있는 회전디스크(11)와 그의 구동모우터(17)는 제1도 구체예에 도시된 유사부분과 같다. 적외선 가열 램프(40)를 사용하여 디스크(11)상부 중간을 가열하고, VARIAC 41에 의하여 속도를 조절하는 교반기 모우터(30)가 피복물질과 심부물질을 교반하여 필요한 현탁액을 제공하게 된다. 가열된 페낼(45)이 3개의 나사진 수직 지지로드(49)에 따라 선택적으로 상승 및 하강되는바, 지지로드 두 개만이 제2도에 도시되어 있다. 교반기(50)는 퍼넬(45)내에 위치하여, 교반기 모우터(30)에 연결된 구동축(47)에 의하여 회전된다. 축(47)의 말단은 플럭(51)에 형이며, 이 플럭은 지지로드(49)상의 퍼넬(45)높이에 따라 저부퍼넬 구공을 통하여 돌출하여 퍼넬로부터 디스크(11)로 향하는 유출을 차단할 수 있다. 이 구체예는 보올밸브가 없고, 축(49)상의 퍼넬을 상승 및 하강 시키기나 또는 모우터를 상승 및 하강시킴으로써 유동조절을 한다. 본 분야의 숙련자에게는 더욱 많은 공급 방법이 명확할 것이다.

본 발명의 또다른 구체예가 제3도에 도시되어 있는바, 이를 기준으로 상세히 설명하고져 한다. 평활한 상부표면(57)을 갖는 회전 디스크(55)가 두개의 수평벽(59)와 (60)사이에 수평으로 위치한다. 퍼넬(61)은, 교반된 퍼넬에 동시에 가해진 액상 피복물질에 고체입자를 현탁시키기 위하여 위치시킨 교반기(63)를 갖는다. 퍼넬(61)의 저부구공이 퍼넬 내용물로 하여금 디스크의 회전축과 정열되어 디스크표면(57)상에 낙하할 수 있게 위치되도록 퍼넬(61)의 저단부는 상부벽(59)내에 적당히 마련된 구공(65)를 통하여 연장된다. 분배 원추(67)는 하향으로 넓어지고, 퍼넬측 주위에 실질적으로 등심으로 위치하며, 따라서 슬러리 물질이 퍼넬로부터 디스크표면으로 날아가는 것을 방지한다.

가열된 공기는 플레이트(59)와 (60)에 있는 적당한 구공과 소통되는 적당한 가열공기도관(69)에 의하여, 디스크(55)의 상, 하부에 있는 플레이트(59)와 (60)사이의 대역을 통과한다. 도관(69)를 통하여 이송된 공기의 온도는 피복물질이 플레이트(59)와(60)사이의 대역에 위치했을때 그를 용융형태로 유지하기에 충분하다. 공기유동조절을 보조하는 플레이트들은 평행할 필요가 없다는 것이 명확하다. 예를들면 회전디스크 주변에서의 보다 고온인 공기속도는 플레이트와, 회전디스크사이의 간극을 반경이 증가함에 따라 감소시킴으로써 이룰 수 있다. 플레이트는 일반적으로 디스크와 함께 회전할 수 있음도 명백하다.

제3도의 구체예에서 퍼넬(61)은, 고체입자나 심부물질의 액적을 피복액에 분산시키는 용기로서의 역할을 한다. 또한 퍼넬로부터 디스크표면(57)에 공급되는 생성현탁액의 공급속도는 퍼넬출구 밸브기구에 의하여서 보다는 퍼넬이 담겨진 현탁액 수준에 의하여 조절된다.

제4도의 구체예는 현탁액 공급 매타니즘과, 디스크가 경사된 것, 즉 수평에 대하여 45°의 각으로 경사되어 있는 것을 제외하고는 여러점에서 제3도의 구체예에 유사하다. 피복물의 현탁액과 심부물질은 교반기(71)를 갖는 용기(70)에 위치한다. 용기(70)의 저부 모서리부분은 디스크(55)의 정부표면(57)에 현탁물질을 조절하여 공급할 수 있도록 선택적으로 개방할 수 있다. 제4도는 디스크를 실질적으로 어떠한 필요각도로 배치시킬 수 있고, 제1도 내지 3도에 도시한 바와같이 수평이될 필요가 없음을 도시하고져 한 것이다.

제5도의 구체예는 디스크와, 퍼넬의 저단부 사이의 위치로 점차 좁혀지도록 디스크(75)의 정부 표면 상부에 위치한 대체로 원추형인 망 스크린(77)의 사응을 개략적으로 나타낸 것이다. 이 퍼넬은 제1도 내지 제3도는 구체예에 관련하여 위에서 설명한 방법으로 디스크(75)로 향하여 현탁물질을 이송한다. 그러나 스크린을 통하여 피복물질의 배출구에 의하여 평균 피복두께 조절을 돕기 위하여 디스크(75)와 함께 회전하는 망스크린(77)이 마련되어 있다.

본 발명에 사응될 수 있는 회전 디스크(90), (92), (94)와 그의 형태가 제13도 내지 제15도에 도시되어 있다. 또한 다수-타이어(tier) 회전디스크, 베인을 갖는 휘일, 홈이 있는 디스크 및 방사상 튜우브를 사용할 수 있다.

상기에 설명한 본 발명은 실제로 어떠한 형태의 입자를 피복시킴에도 적당하나, 가장 균일한 피복은 구형입자에 의하여 얻는다. 입도는 10 미크론 내지 10㎜범위로 다양하나 특수한 형태나 조건하에서는 상기 범위밖의 입자를 이용할 수 있다. 대체로 구형인 입자는 분무건조나 프릴링(Prilling)과 같은 종래에 잘 공지된 방법, 금형에서의 압출이나 압착 또는 액상의 결합제 그리고/또는 열을 이용하는 회전 드럼내에서의 미세분말의 응집등에 의하여 용이하게 형성시킬 수 있다. 구형에 접근하는 조밀한 결정은 결정화, 과정중의 마쇄에 의함으로써 얻을 수 있다는 것도 공지되어 있다.

공정 비용을 최소로 절감시키는데 바람직한 피복물질은 피복온도에서 액체이어야 하고, 냉각시킬 때 용제의 증발이나 화학반응을 요하지 않고 고화하는 것이어야 한다. 피복물질의 점도는 0.5내지 100,000cps 범위에 있을 수 있으며, 바람직한 점도는 1 내지 5000cps이다. 바람직한 피복액은 폴리올레핀, 에틸렌-아세테산 비닐 공중합체 및 왁스의 여러가지 혼합물이다. 대표적인 피복액 조성은 밀도 0.92, 용융지수 250인 폴리에틸렌 50중량%와 융점이 60℃인 파라핀 왁스 50%이다. 가용성인 심부는 분무 및 고화전의 피복물과의 접촉시간이 충분히 짧아서 용해를 방지할 수 있는 경우 피복이 가능하나, 심부물질은 피복온도에서 피복액에 불용성인 것이 바람직하다.

상기한 바와같이 전형적인 조작중 피복될 입자는 45용량% 까지의 전체 현탁슬러리로 구성될 수 있으나, 일반적으로 그의 용량%는 20내지 35%범위이다. 디스크 정부표면주위의 온도는 피복물질의 융점 이상이어야 한다. 대체로 그 범위는 순수한 왁스에 대하여는 60°내지 90℃이며 중합체/왁스 혼합물에 대하여는 120°내지 160℃일 수 있다.

디스크의 회전속도는 과량 피복물질이 피복된 입자보다 대단히 적은 구형 입자를 생성시키도록 선택된다. 디스크가 피복액에 대한 분무기로서 단순히 사용되는 경우 그 입자는 생성될 이들 소구형입자이다. 과량의 피복액물질은 보다 적은 액적을 형성하기 때문에 단위 물질당의 공기 역학적 견인력은 보다 큰 피복된 입자에 대한 것 보다높다. 때문에 이들 보다 적은 액적이 고화함에 따라 이들이 회전 디스크로부터 방출될 때 견인력에 의하여 더욱 신속히 감속된다. 따라서 이들 액적은 회전 디스크에 대단히 근접하여 낙하한다. 이들 미사용된 피복입자를 피복용기에 재순환시키기 위하여 용기를 디스크부근에 위치시켜 미사용 피복입자를 수집할 수 있다. 다른 방법으로는 미사용된 피복입자를 사별과 재순환용 저부원추용기 내부에 수집할 수 있다.

환(環)형으로 수집된 미사용 피복입자들이 피복된 입자의 환과 부분적으로 겹치는 경우, 이들 입자는 사별법으로 전체적으로 분리할 수 없다. 이와같은 현상이 일어나는 경우, 디스크의 회전속도를 증가시키면 입자를 더욱 멀리 방출하고, 미사용 피복입자가 디스크에 더욱 근접하여 낙하하도록 이의 입도를 감소시킴으로써 상기 환을 분리시킬 수 있다. 생성물입자 직경이 100 미크론 이하이면 생성물과 보다 적은 과량 피복액입자는 디스크로부터 수 피이트내에 낙하하며, 디스크의 반경에 따라 외향하는 송풍에 의하여 강한 영향을 받는다. 때문에 이들은 뚜렷한 환으로 명확히 분리되지 않는다. 그러나 이들은 사별법이나 원심력등에 의하여 용이하게 분리시킬 수 있다.

0.5㎜ 직경과 1.2의 밀도 범위의 입자에 대하여는 직경 8 인치인 디스크에서 회전속도가 1,000∼1,500rpm이면 대단히 큰 피복된 입자로부터 미세한 과량 왁스입자를 거리를 두고 양호하게 분리시킬수 있으며, 따라서 과량 입자를 분리수집할 수 있고 별도의 사별조작이 필요하지 않다.

피복될 입자는 생성현탁액을 디스크에 공급하기 직전에 용융된 피복물질과 혼합시킬 수 있다. 직경 8인치인 디스크에 대한 공급속도는 분당 100㎖ 내지 5ℓ정도인 것이 바람직하나 10㎖/분 내지 100ℓ/분의 범위에 있을수 있다. 실온 보다 실질적으로 높은 융점(예를들면 50℃)을 갖는 피복물질에 대하여는 피복된 입자가 디스크표면을 이탈한후 즉시 고화하여 즉시 수집될 수 있다. 용액이 피복물질로서 사용되는 경우는 다음에 주로 건조입자를 수집할 수 있기 전에 용제를 증발시켜야 한다.

상기한 구체예에는 홈이 있는 표면을 갖는 디스크와, 평활한 표면을 갖는 디스크와, 컵이나 원추-형상의 표면 및 용기(회전 또는 비회전하는) 상부에 위치한 각을 갖는 스크린 또는 다공판이 포함된다. 간격을 두고 각을 갖고 위치하는 다수의 베인을 갖는 디스크를 제공하는 것도 가능하다. 막힐 가능성이 있는 미세한 구공을 슬러리가 통과하여야 하지 않는한, 분무화에 사용될 수 있는 실제상 어떠한 회전기구도 본 발명에 사용될 수 있다. 스테인레스 강철스크린과 베인이 디스크 직경에 대하여 경사위치하는 디스크로 구성된 역원추형의 것을 대체물로서 사용할 수 있다.

본 발명을 이용하여, 본 발명자들은 다음의 물질을 성공적으로 피복시켰다; 인(12∼60 마이크로미터), (각이진 염화칼륨입자(25∼300미이크로미이터), 염화칼륨(500∼860, 250∼500, 120∼250 마이크로미이터의 대략 구형인 입자), 카르복시 메틸셀로오스가 농축된 물, 수크로오스 결정(1∼1.5㎜), 수크로오스구(1.4∼2㎜), 아스피린 분말(카르복시메틸 셀루로오스 용액과 함께 보유된), 아세트 아미노페논(180∼320 마이크로미이터구)등이다. 사용된 피복액에는 순수한 왁스, 용제를 함유한 왁스(예를들면 파라핀 왁스 20%, 폴리왁스 500 30%, 1,1,2 트리클로로에탄 50%), 왁스혼합물[폴리왁스 500 16%, 에틸렌 아세테산비닐 공중합체(Elvax 420, 18% 아세테산 비닐, Du Pont de Nemours, Ins,) 24% 및 파라핀 왁스 60%, 또는 파라핀 왁스 17%, 폴리왁스 500 33% 및 Elvax 420∼50%]폴리에틸렌왁스, 왁스 및 저밀도 폴리에틸렌(파라핀 50% 및 폴리에틸렌 50%), 우드 메탈(Woods metal, 50% 비스무트, 25% 납, 12.5% 카드뮴 및 12.5% 주석), 용제에 용해시킨 셀룰로오스 중합체 및 왁스와 폴리에틸렌과 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체의 혼합물을 방향족 및 지방족 탄화수소에 녹인 용액이 포함된다. 피복물질은 또한 평균 최종 피복두께 보다 적거나 큰 현탁된 불용성 고체를 37질량%까지 함유하는 슬러리의 형태로드 사용된다.

본 발명을 실시예에 의하여 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

이 실시예에서는 사별법으로 얻은 20∼32 멧쉬(500∼863 마이크로미이터)의 분별된 입자인, 거의 구형인 염화칼륨입자를 사용하였다. 장치는 디스크(11)의 정부 표면이 홈을 갖지 않고 평활한, 제1도에 도시한 것과 실질적으로 동일한 것이었다. 보올밸브에 배출구멍(37)은 디스크표면(13)의 상부 약 1/8 인치에 위치하였다. 모든 용기는 전기 테이프로 가열하였고, 열전쌍을 장치하였다. 공중상향 입자가 고체표면에 닿기 전에 고화될 수 있도록 그들 입자의 통로를 증가시키기 위하여 디스크를 수평에 대하여 약 45°경사시켰다(제4도의 구체예에서와 같이)(하향입자는 수집되지 않았다). 디스크조립체에는 2개의 가열램프에 부가하여 디스크상부에 3개, 그 하부에 2개의 히이트건을 장치하였다.

38gr의 파라핀왁스(Fisher P-22), 38gr의 폴리왁스-500(Bareco Division of Petrolite Inc.제조) 및 24g의 엘박스 420(Elvax 420, Du Pont)을 용융시켜 비이커에서 혼합하였다. 용융된 왁스와의 염화칼륨 입자를 가열혼합용기에서 혼합하였다. 모든 히이트건을 가동시켜서 디스크를 700rpm으로 회전되게 하였다. 현탁액이 디스크의 중심상에 유동하고, 그로부터 분산될 수 있도록 밸브를 열었다. 피복된 입자는 상향 궤도로 방출되어(수평에 대한 디스크의 각 때문에)디스크로부터 약 6피이트 수준바닥에 다달았다.

사별법으로 큰 입자를 3등분하였다. 28%는 직경이 860 마이크로미이터 이상이었고; 68%는 직경이 590 내지 860 마이크로미이터 이었고; 4%는 직경이 590 마이크로미이터이었다. 즉시 디스크를 포위한 적은 왁스입자는 회수되지 않았다.

소수의 미피복입자(n=15)에 대하여 측정한 평균직경은 521±44 마이크로미이터이었다. 피복된 입자는 759±74 마이크로미이터(N=15)의 평균 직경을 가졌다. 따라서 이들 측정치를 기준으로 한 평균벽(피복)두께는 119 마이크로미이터이었다.

860 마이크로미이터 이상의 직경을 갖는 분별물에서 모든 입자는 왁스보다 약 10% 높은 밀도를 갖는 액체(즉 1,047g/㎤의 밀도를 갖는 숙신산디에틸)에 가라 앉았다. 이것은 상기 모든 입자가 염화칼륨을 함유한다는 것을 나타내는 것이다. 590∼860 마이크로미이터 범위의 직경을 갖는 입자에서, 불규칙하게 선택한 입자 중 3개 입자가 액위에 떴으며, 이것은 이들이 순수한 왁스라는 것을 나타내는 것이다.(이와같은 크기범위에 있는 순수한 왁스입자의 분획은 디스크 속도를 낮추거나 피복점도를 낮춤으로서 감소시킬 수 있다). 물로 추출한 결과 860 마이크로미이터 이상의 직경을 갖는 분획은 54.7%의 염화칼륨과 45.3%의 왁스를 함유하였고, 590내지 860마이크로미이터 직경의 분획은 65%의 염화칼륨과 35%의 왁스를 함유하였다.

유리 염화칼륨은 물에 넣었을때 수초내에 용해하는 반면, 3%이하의 피복된 염화칼륨(다른 크기의 분획)은 10분내에 용해하였다. 590∼860 마이크로미이터 분획으로부터는 16.2% 만이 70분내에 용해하였고, 직경이 860 마이크로미이터 이상인 분획으로부터는 30.9%가 70분내에 용해하였다. 590∼860 마이크로미이터 직경 범위의 분획으로 부터는 32%가 860 마이크로미이터 이상 범위의 직경을 갖는 분획으로부터는 62%가266분내에 용해되었다. 이것은 가용성 염화칼륨 입자가 잘 피폭되었음을 나타내는 것이다.

실시예 1에서 염화칼륨은 왁스 중합체 피복물로 잘 피복되었다. 이것은 유동층피복과 같은 방법에 의하여서는 곤란하다. 왜냐하면 왁스액적은 염화칼륨 표면을 잘 습윤시키지 않기 때문이다. 따라서, 피복물이 표면에 잘 퍼지지 않는다. 본 발명에서 입자는 피복물에 전체를 침지시킴으로써 시작되고, 이 공정은 피복물이 고화전 표면을 피복시키지 못할 정도의 충분한 시간을 갖지 않을 정도로 신속히 진행된다.

[실시예 2]

직경이 1.2 내지 2㎜ 범위에 있는 파레일(pareil)이 없는 설탕 구체(球體)를 걸프왁스(Gulfwax, 가정용 파라핀왁스) 38gr; 폴리왁스 500(Bareco) 38gr; 및 엘박스 420(Du pnt) 24gr의 조성을 갖는 왁스로 캡슐화 시켰다. 왁스를 104℃로 혼합용기에서 교반하면서 40gr의 비-파레일 구체를 가하고, 잘 혼합한 다음 분산액을 디스크상에 주가하고 이를 1140rpm으로 회전시켰다. 피복된 비-파레일상에 생성된 왁스피복은 추출로 측정하였을때 17 내지 25중량%범위에 있었다.

비피복된 비-파레일 구체는 그의 성분중 73.6%를 10분내에 방출시키고 91%를 30분내에 방출시켰다. 피복된 입자구가 10분내에 방출하는 양은 검지 불가능한 정도이었다(즉 1%미만), 30분후에는 1.1%가 방출되었고, 1시간후에는 2.6%가 방출되었다. 따라서 이 설탕은 잘 피복된 것이다.

[실시예 3]

20gr의 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(Eastman CAB 381-2)를 100㎖의 디클로로메탄과 10㎖의 아세톤과의 혼합물에 용해시켜서 용기(20)에 넣었다. 총중량이 28gr이고 500 미크론에는 통과하나 250 미크론체에는 걸리는 적색 설탕결정을 CAB 용액과 혼합하고, 이 현탁액을 가열하지 않고 1170rpm으로 회전하는 디스크에 공급하였다. 피복조작중 적색입자는 보다 적은 미착색된 중합체 액적으로부터 잘 분리되었다.

1㎜체는 통과하나 860 마이크로미이터 구공은 통과하지 않는 피복된 생성물분획(피복된 입자는 실험실 공기중에서 모든 용제를 증발시킬 수 없기 때문에 수납 표면상에서 응집하였다)은 65% 설탕과 32% 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 피복물로 되어 있었다. 물에 넣었을때 33%의 설탕이 10분내에, 65%가 90분내에 용해하였다.

[실시예 4]

용융점도가 높은 중합체 조성물(예를들면 폴리에틸렌)로 피복시키기 위하여는 공기온도를 회전디스크에 근접하게 조절할 필요가 있다. 이것은 덮개판(59)와 (60)이 이용되는 제3도와 제4도의 구체예를 이용하여 상당히 이루어졌다. 가열공기(예컨대 히이드 건으로부터)를 도관(69)를 통하여 디스크에 직접 도입시킨다.

100gr의 폴리에틸렌(용융지수=250)을 비이커에서 용융시켰다. 수평균 직경이 0.740㎜인 약간 수용성인 유기산의 구형과립 34gr을 용융된 폴리에틸렌과 혼합시켰다. 혼합물의 온도는 154℃이었다. 이것을 1140rpm으로 회전하는 디스크에 이송시켰다. 디스크에 면한 플레이트의 온도는 에러지점에서 130 내지 170℃범위이었다. 점성 현탁액을 5분간에 걸쳐 플레이트에 공급하였다. 외벽과 접촉하지 않은 물질 46gr을 회수하였으며, 다음과 같이 분포되어 있었다.

(낮은 피복 점도에서는 비-입자상 물질이 관찰되지 않았으나. 본실시예에서는 심부입자의 열적 불안정성 때문에 점도를 낮추기 위하여 고온을 이용할 수 없었다.)

비교를 목적으로, 비피복된 유기산 구체의 입도분포는 다음과 같았다.

590내지 1000마이크로미이터 크기 분획의 입자는 49%의 유기산을 함유하였다. 탈이온수에 넣었을때 2.4%의 유기산이 16시간후에, 7.1%가 72시간후에 방출되었다. 비피복된 대조표준에서 유기산은 약 30분후에 전적으로 용해하였다.

[실시예 5]

400gr의 우드메탈(Woods metal, Federated Metal Corp. of Newark, N. J.로부터 얻은것)을 비이커에 용융시켰다. 860미크론체에는 통과하나 500미크론체에는 걸리는 거의 구형인 KCl 50gr을 오븐에서 85℃가열하였다. 폭이 8인치이고 깊이가 1/16인치인 24개의 홈을 갖고, 60℃에 유지되며 수평에 대하여 28°로 경사된 8-인치 디스크를 6300rpm으로 회전시켰다. KCl입자의 액상 우드메탈내 현탁액을 형성시키고, 디스크상에 주가하였다.

입도분포는 다음과 같았다.

구체는 육안으로 관찰하였을때 금속으로 피복되었다. 그러나 염화칼륨은 용이하게 용해되었는바, 이것은 피복이 기공성이 있음을 나타내는 것이다. 현미경하에서 관찰 하였을때 피복은 다수의 적은 금속결정으로 구성된 것이 나타났으며, 결정 경계에서 누출되는 경향이 있었다.

[실시예 6]

50gr의 폴리에틸렌 USI(밀도=0.927, 용융지수=250)를 150℃에서 50gr의 걸프왁스파라핀에 용해시켰다. 평활한 8인치 직경의 디스크를 130℃에 유지시키고, 1800rpm으로 회전시켰다. 177∼250마이크로미이터인, 거의 구형의 아세트아미노페논 50gr을 중합체/왁스 용액과 함께 혼합시켰다. 177∼300마이크로미이터 생성물 분획은 대부분이 피복된 단일입자를 함유하였다.

[실시예 7]

거의 구형인 KCI을 피복함에는 제5도의 구체예와 같은 원추-스크린을 이용하였다. 전체 입자(즉 Payload에 대한 심부물질 %는 평평한 디스크를 사용하여 동일 조건하에 수행한 조작으로부터 얻은 생성물에서 증가되었다. 이것은 다공성원추가 심부입자로부터 배출되는 피복액의 양을 증가시킴으로써 외벽 두께를 조절하는 또다른 기구이며, 또한 회전장치 연변으로부터 분무된 과량 피복액 분획을 감소시키는 것임을 나타내는 것이다. 그러나 분별 피복된 입자의 수는 감소되었다.

피복물조성은 38중량%의 파라핀 왁스(Gulf), 38중량%의 폴리왁스 500, 바레코(Bareco) 및 24% 엘박스420(Du Pont)이었다. 원래의 입도범위는 0.50 내지 86㎜이었다. 129∼133℃에 유지한 플레이트사이의 공기에 의하여 116℃에 있는 디스크 즉 로우터에 슬러리를 공급하였다.

[% 전체입자]

동일 조건하에서 조작된 평활한 디스크에 대한 미피복 심부입자, 피복된 입자 및 분무된 과량 피복물의 크기 분포는 다음과 같았다.

[미피복된 KCl]

[생성물(회전장치 주위에 환형으로 수집된 것]

[피복된 KCl 입자(외측환)]

[분무된 과량 피복물(내측환)]

피복된 큰 KCl 입자(대부분이 단일 피복된 입자)와, 대부분이 분무된 순수피복물질인 적은 액적의 크기분포는 소부분만이 중첩되었다. 고체 KCl은 더욱 밀도가 크기 때문에 거의 모든 피복된 KCl 입자는 외측원에 있게 된다. 디스크가 보다 높은 회전속도로 조작되거나 또는 피복물의 점도가 증가하면 내측환내의 분무된 액적의 직경은 감소한다. 피복된 큰입자를 함유하는 환의 직경은, 회전속도가 증가되면, 증가할 것이며, 또는 속도를 동일하게 하고 점도를 감소시키면 피복이 얇아지기 때문에 그 직경은 약간 감소할 것이다.

본 발명자는 고체 입자나 점성 액적을 피복 또는 미세 캡슐화시키는, 광범위한 크기에 사용가능한, 개량된 방법과 장치를 기술하였다. 이 피복 방법은 유동화된 입자에 피복물을 분무하는 종래 방법이 부적당하거나 또는 전혀 불가능한, 20∼300마이크로미터 범위의 고체를 피복하는데 적당하다. 이 방법은 대체로, 대단히 신속하고 에너지와 공정제어를 별로 필요로 하지 않기 때문에 종래 방법보다 비용이 저렴하다. 피복물질과 심부물질 사이의 접촉시간은 극히 짧게 유지할 수 있다. 또한 분무피복 방법의 분무영역을 통과하는 여러 통로에 반하여, 본장치에서는 입자가 단지 한번만 취급될 필요가 있다.

본 발명은 또한 미세캡슐을 형성하는 다양한 기타 공정대신으로도 유용하다. 예컨대 본 발명 방법은 여러경우의 코아세트베이션(퇴괴) 및 용제 증발 미세캡슐화 공정에서 요구되는 조건에서의 시간 경과에 따른 변화와, 세심한 조절을 배제시킨다. 본 발명 방법은 이들 공정에서 종종 문제점이 되는 미세캡슐응집의 난점을 극복하게 한다.

본 발명 방법은 점성이 낮은 피복물질에 대하여 살포와 분무화 현상을 제한시키기 위하여 피복액보다 높은 점성을 갖도록한 분산된 심부액적에 대하여서도 유용하다. 이와 같은 방법으로 본 발명 방법은 환상-분사방법으로 형성한 것에 유사한 미세캡슐 형성에도 이용할 수 있다.

고체입자나 또는 점성액적을 피복 또는 미세캡슐화하는, 본 발명에 따르는 개량된 새로운 방법과 장치에 대한 여러가지 구체예를 설명하였으나, 상기한 바의 관점에서 본 분야의 숙련자에게는 여러가지 수정과 변화 및 변조가 시사될 것이다. 따라서 이와 같은 모든 수정, 변화 및 변조는 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명 범위에 포함된다.

Claims (37)

1. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
2. 제1항에 있어서, 공정을 조절하는 단계가, 표면의 회전속도를 상기한 예정된 크기의 액적에 연관시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계; 상기 피복된 각개 물질성분을 순수한 피복물질로부터 분리하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과잉의 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과잉의 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계와; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
4. 제3항에 있어서, 분리단계가 비교적 적은 피복물질 액적으로부터 비교적 큰 피복된 각개 주성분을 분리시키기 위하여, 사별단계나 또는 원심력의 이용을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 분리단계가, 순수 피복물질의 액적이 피복된 각 주성분보다 충분히 작아서 이에 따라 상기 회전표면으로부터 분리되고 피복된 각개 주성분으로부터의 방사상 내향 지점에 낙하되도록 상기 회전표면을 충분히 높은 속도로 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 냉각 또는 용제제거 단계가, 상기 회전 표면으로부터 성분을 원심력으로 방출함으로써 피복된 주성분을 가열 또는 미가열된 대기나 가스중에 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복물질을 상기 회전표면에서 액상형태로 유지하기 위해 상기 회전표면의 대역을 가열하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
8. 제7항에 있어서, 가열단계가, 상기 회전표면의 단거리 상부와 하부에 위치한 플레이트 사이에 가열공기를 통과시키거나 상기 플레이트를 유도가열 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 분리단계가, 피복물질을 액상으로 유지시키기에 충분한 온도까지 상기 피복된 물질을 용기에서 가열하는 단계; 상기 심부물질의 각개 주성분을 상기 용기에서 상기 피복 물질에 분산시키는 단계; 상기 피복물질에 분배된 각개 주성분의 현탁액을 형성시키기 위하여 상기 용기의 내용물을 교반하는 단계; 들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 회전표면이 수평에 대하여 예각으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 상기 표면의 회전속도를 조정함으로써 상기 심부물질상의 피복물두께를 조절하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
12. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복액의 점도를 조정함으로써 상기 심부물질상의 피복액 두께를 조절하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
13. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 상기 현탁액의 공급단계에서 상기 회전표면상에 현탁액을 공급하는 속도를 조정함으로써, 상기 심부물질상의 피복물질두께를 조절하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 적은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
14. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 회전기구의 습윤표면을 조정함으로써 상기 심부물질상의 피복물질 두께를 조절하는 단계와; 피복물질을 과화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
15. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 수납표면상부에 거리를 두고 원추나 보울의 형태로 위치시킨 망덮개나 다공성 물질 또는 가공성 물질에 의하여 상기 회전표면에 유공성을 제공함으로써, 상기 회전표면에 상기 현탁액 부분으로서 공급된 상기 피복액의 일부를 배출하는 단계와; 주성분이 망덮개에 따라 이동할때 액상피복물질을 피복된 주성분으로부터 부분적으로 배출하면서 상기 망덮개의 간극이나 기공보다 큰 피복된 주성분을 망덮개에 따라 원심력으로 분산시키는 단계와; 망덮개에 상기 피복액을 통과시키면서 통과된 피복액 물질을 재순환시키는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
16. 고체입자나, 고립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 상기 피복액의 액적을 대기나 가스(피복물질의 용융물인지 용액인지 여하에 따라 가열 또는 비가열된)를 지나 상기 회전표면으로부터 원심력에 의해 방출시킴으로써 피복액을 고화시키는 단계와; 피복물의 고화된 액적을 수집하는 단계와; 수집된 피복물질 액적을 재순환시키는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
17. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질 보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 피복물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 상기 피복물질 액적을 고화시키는 단계와; 고화된 피복물질의 액적을 상기 현탁액에 복귀시켜 재순환시키는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 적은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
18. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 피복을 가능케하기 위해서 또는 피복된 주성분상의 피복물질 두께를 감소시키기 위해서 현탁액의 형성전이나 또는 도중에 피복물질을 용해시키기 위한 피복물질용 용제를 가하는 단계와; 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
19. 제1항에 있어서, 상기 심부물질이 상기 피복물질에 불용성인 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제1항에 있어서, 상기 심부물질이 상기 피복물질에 적어도 부분 가용성이며, 상기 심부와 피복물질간의 최초 접촉으로부터 상기 피복물질의 고화까지의 시간이 충분히 짧아서 상기 심부물질의 상기 피복물질내로의 상당한 용해를 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제1항에 있어서, 심부물질이나 그에 함유된 성분이 피복물질이나 그에 함유된 성분과 반응하여, 상기 피복물질이 고화되기 전에 각개 주성분의 외면에 최초의 고체벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제1항에 있어서, 상기 심부물질이 피복물질의 점도보다 높은 점도를 갖는 액적의 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
23. 고체입자나, 과립화로 형성된 집합체나 또는 액적의 형상을 갖는 심부물질의 각개 주성분을 심부물질보다 점성이 낮고 실온에서는 고체이나 상승된 피복 온도에서는 액체이거나 또는 피복공정중에는 용액의 형태인 피복물질로 피복하거나 또는 캡슐화하는 방법에 있어서, 상기 심부물질의 각개 주성분을 액상 피복물질내에 분배시켜 현탁액을 형성하는 단계와; 현탁액을 (1) 순수한 피복물질의 액적과, (2) 상기 피복물질로 피복된 상기 심부물질의 각개성분으로 원심력에 의하여 분리 및 분산시키는 회전표면에, 현탁액을 공급하는 단계와; 피복물질을 고화시키기 위하여 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나, 그로부터 용제를 제거하는 단계와; 피복된 주성분을 화학경화욕(浴)에 이송시킴으로써 이를 경화시키는 단계와; 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 공정을 조절하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 피복물질이 젤라틴이고, 상기 경화욕이 글루타르알데히드를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제23항에 있어서, 피복물은 젤라틴이고, 가열된 가스, 공기 또는 비-용제 액체는 젤라틴과 접촉되어 가교-결합과 불용화를 이루는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제22항에 있어서, 상기 각개 주성분은 10마이크로미터 내지 10㎜ 범위의 직경을 갖는 대체로 구형인 입자인 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제1항에 있어서, 피복액은 심부입자상의 피복물 부분이 되는 미세한 불용성 입자를 함유하는 현탁액이며, 과량 피복액에 동일하게 잘 분배되는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제1항에 있어서, 상기 현탁액이 상기 디스크 표면에 형성된, 방사상으로 연장되는 각을 두고 위치한 홈에서 디스크 표면에 따라 방사상 외향으로 방출되는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 입자가 현탁액에서 함께 혼합될 과량 피복액으로부터, 피복된 입자의 제거를 동시에 촉진하면서 개별적으로 피복된 입자를 얻는 방법인, 피복액으로 입자를 피복하는 공정에 있어서, 현탁액을 회전표면에 공급하여 현탁액을 피복된 입자와 표면으로부터 원주상으로 방출된 분무화된 액적으로 분리시키는 단계와, 순수한 과량 피복액적의 대부분이 피복된 입자의 크기보다 작은 예정된 크기를 갖도록 하는 속도로 상기 표면을 회전시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는, 피복액으로 입자를 피복하는 방법.
30. 제29항에 있어서, 현탁액중의 피복될 입자의 용량 백분율이 10∼35%에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 제29항에 있어서, 온도-불안정성 물질(화학약품, 효소, 생물세포)의 피복된 입자가 퇴화나 변성이 거의 또는 전연 일어나지 않을 정도로 신속하게 과량 피복물질의 작은 액적이 동시에 형성되면서, 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제29항에 있어서, 피복된 심부 주성분은 피복액에 의하여 충분히 습윤되지 않으나 (90이하의 습윤각)현탁액에 완전히 침지시킴으로써, 또한 액분산 공정과 입자방사통로를 이용함으로써 완전히 피복되고, 고화는 극히 신속히 이루어져서 심부의 미피복이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
33. (a) 고체입자, 과립화로 형성된 집합체 또는 액상심부물질로 피복되었거나 캡슐화된 액적의 형태를 갖는 심부물질의 각개 주성분과, (b) 피복된 주성분보다 상당히 적은 크기를 갖는 순수한 피복물질액의 액적으로 구성되는 상기 청구범위 1항의 방법으로 생성된 것을 특징으로 하는 생성물.
34. 고체입자, 과립화로 형성된 집합체 또는 액적의 형태를 갖는 심부물질의 각개 주성분을, 심부물질보다는 점성이 낮고, 실온에서는 고체이나 상승된 피복온도에서는 액체이거나, 또는 피복공정중에는 용액의 형태에 있는 피복물질로 피복 또는 캡슐화 하는 장치에 있어서; 심부물질의 각개 주성분과 현탁액 형태의 피복물질액을 수용하기 위한 용기기구와, 현탁액을 (1) 순수한 심부물질의 액적과 (2) 상기 피복 물질로 피복된 상기 심부물질의 각개 성분으로, 원심력으로 분리 및 분산시키기 위하여 현탁액을 용기기구로부터 회전표면에 공급하는 공급기구와, 피복된 각개 주성분을 냉각시키거나 또는 그로부터 용제를 제거하여 피복물질을 고화시키기 위한 냉각기구와, 과량 피복액 액적의 대부분을 피복된 각개 주성분의 크기보다 작은 예정된 크기의 액적으로서 생성하도록 장치를 조절하는 기구로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복 또는 캡슐화 장치.
35. 제34항에 있어서, 조절기구가, 표면의 회전속도를 액적의 예정된 크기에 연관시키는 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
36. 제34항에 있어서, 순수한 피복물의 액적으로부터 피복된 각개 주성분을 분리하는 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
37. 제34항에 있어서, 피복물질을 회전표면에서 액상으로 유지하기 위하여 상기 회전 표면의 대역을 가열하는 가열기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

Images