(57)【要約】  本発明は、融解物から粒子を製造する方法、ポリエチレングリコールミクロ粒子、ならびに化粧品および／または医薬品においての、瀉下薬としてのまたは錠剤製造もしくは溶融造粒における助剤としてのそれらの使用に関する。
2019520202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融物から粒子を製造する方法であって、
ａ）タワーコーンおよびタワーヘッドを備える少なくとも１つの溶融物分散装置に溶融物を送り、前記溶融物から噴霧を発生させるステップ、
ｂ）向流でガス流を使用することによって、前記噴霧を前記溶融物分散装置において冷却して粉体を得るステップ、
ｃ）前記タワーコーンで得られた前記粉体、および前記タワーヘッドで得られた前記粉体を有するステップｂ）の前記ガスを、取り出すステップ、
ｄ）前記タワーヘッドで得られた前記粉体を有するステップｃ）の前記ガスを分離器ユニットに供給するステップ、ならびに
ｅ）前記分離器ユニットにおいて前記粉体と前記ガスとを分離し、分離したガスを冷却するステップ
を含む方法。
【請求項２】
ステップｂ）における前記ガス流のガスは−３５〜−３℃の間の温度を有し、前記タワーヘッドで取り出された前記ガスは−５〜１５℃の間の温度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タワーコーンで得られた前記粉体および／または前記タワーヘッドで得られた前記粉体は製品粒子である、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記溶融物分散装置は噴霧乾燥機である、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
分離器ユニットがサイクロンである、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記溶融物はポリマー溶融物である、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記ガス流は窒素を含有する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
ステップｂ）における前記ガス流は−４５〜３０℃の間の温度を有する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記タワーコーンでの前記粉体は、
Ｂ１．１  １８〜３２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ１．２  ４５〜６５ｗｔ％は９０〜２００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．３  １３〜２６ｗｔ％は２００〜４００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．４  平均粒子直径ｄ５０は１００〜１４０μｍである、
平均粒度分布を有するか、
または
Ｂ２．１  ４〜１２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ２．２  ２５〜４２ｗｔ％は９０〜２００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．３  ４０〜５７ｗｔ％は２００〜４００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．４  ５〜１７ｗｔ％は４００〜６３０μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．５  平均粒子直径ｄ５０は２００〜２４０μｍである、
平均粒度分布を有するか、
または
Ｂ３．１  ５ｗｔ％未満は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ３．２  １２〜２３ｗｔ％は９０〜２００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．３  ４０〜６０ｗｔ％は２００〜４００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．４  ２０〜０ｗｔ％は４００〜６３０μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．５  平均粒子直径ｄ５０は２６０〜３００μｍである、
平均粒度分布を有する、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
ステップｅ）からの前記粉体を前記タワーコーンで得られた前記粉体と混合する、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記タワーコーンで得られた前記粉体、および／またはステップｅ）からの粉体と混合された前記タワーコーンで得られた前記粉体は、５００〜７００ｋｇ／ｍ３の範囲のかさ密度を有する、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
（ａ）タワーコーンおよびタワーヘッドを備える少なくとも１つの溶融物分散装置にポリエチレングリコール溶融物を送り、前記溶融物から噴霧を発生させるステップ、
（ｂ）向流でガス流を使用することによって、ポリエチレングリコールの前記噴霧を溶融物分散装置において冷却してポリエチレングリコールミクロ粒子を得るステップ、
（ｃ）前記タワーコーンで得られた前記ポリエチレングリコールミクロ粒子、および前記タワーヘッドで得られた前記ポリエチレングリコールミクロ粒子を有するステップ（ｂ）の前記ガスを、取り出すステップ、
（ｄ）前記ポリエチレングリコールミクロ粒子を有するステップ（ｃ）の前記ガスを分離器ユニットに供給するステップ、ならびに
（ｅ）前記分離器ユニットにおいて前記ポリエチレングリコールミクロ粒子と前記ガスとを分離し、分離したガスを冷却するステップ
によって得られる、ポリエチレングリコールミクロ粒子。
【請求項１３】
前記ポリエチレングリコールミクロ粒子は、
Ｂ１．１  １８〜３２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ１．２  ４５〜６５ｗｔ％は９０〜２００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．３  １３〜２６ｗｔ％は２００〜４００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．４  平均粒子直径ｄ５０は１００〜１４０μｍである、
平均粒度分布を有するか、
または
Ｂ２．１  ４〜１２ｗｔ％は、９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ２．２  ２５〜４２ｗｔ％は、９０〜２００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．３  ４０〜５７ｗｔ％は、２００〜４００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．４  ５〜１７ｗｔ％は４００〜６３０μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．５  平均粒子直径ｄ５０は２００〜２４０μｍである、
平均粒度分布を有するか、
または
Ｂ３．１  ５ｗｔ％未満は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ３．２  １２〜２３ｗｔ％は９０〜２００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．３  ４０〜６０ｗｔ％は、２００〜４００μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．４  ２０〜０ｗｔ％は４００〜６３０μｍの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．５  平均粒子直径ｄ５０は２６０〜３００μｍである、
平均粒度分布を有する、
請求項１２に記載のポリエチレングリコールミクロ粒子。
【請求項１４】
化粧品および／または医薬品における、請求項１２または１３に記載のポリエチレングリコールミクロ粒子の使用。
【請求項１５】
瀉下薬としての、請求項１２または１３に記載のポリエチレングリコールミクロ粒子の使用。
【請求項１６】
錠剤製造または溶融造粒における助剤としての、請求項１２または１３に記載のポリエチレングリコールミクロ粒子の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融体から粒子を製造する方法、ポリエチレングリコールミクロ粒子、ならびに化粧品および／または医薬品においての、瀉下薬（ｌａｘａｔｉｖｅ）としてまたは錠剤製造もしくは溶融造粒における助剤としてのそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬、ヘルスケア、農業、パーソナルケア、殺生物剤および工業用途を含む多くの産業において、粒子特性の選択的カスタマイズによって、生産プロセスおよび活性物質送達について興味深い機会を提供することが可能である。個々の粒子の形態が、密度、残留溶媒含有量および流動性などのバルク粉体特性に直接影響を及ぼすので、粒子の形態はこの探求において中心的な役割を演じる。
【０００３】
加えて、粒子の形状と内部構造を改変する技法によって、活性物質の装填、結晶性、放出速度、溶解性および生物学的利用率などの製品特性に多大な影響を与えることが可能である。したがって、粒子形態を設計する能力は、生産プロセスおよび製品属性にとって重大な意味合いを有する。
【０００４】
噴霧乾燥は、医薬品、食品、化粧品、肥料、染料および研磨剤を含めた多くの用途向けの粒子の製造において通常に使用されている。噴霧乾燥は、ミクロ粒子を含めて、広範なスペクトルの粒径を作り出すように調整することができる。噴霧乾燥された粒子は、治療薬および診断薬の送達などの、種々の生物医学用途および医薬用途で有用である。
【０００５】
噴霧乾燥装置の通常用途は、溶融物を急速冷却（噴霧冷却または噴霧凝固）するための、液体溶液、懸濁液（噴霧乾燥）またはペースト状混合物の短期乾燥である。一般に、湿潤材または溶融物は噴霧タワーに分散され、噴霧タワーから必要な部分だけ取り出されて固体粒子を形成する。
【０００６】
噴霧乾燥器の操作は、粒子の特徴に影響を与える。湿潤材を乾燥させることに関して、霧状球体からの溶媒蒸発は３段階を経て進行することが知られている：最初に、小滴表面が溶媒で飽和している場合、蒸発は一定速度で進行し、乾燥の第一段階と呼ばれる。表面上での乾燥固体の形成に起因して、さらなる乾燥を伴いながら、乾燥速度の変化が認められる。この臨界点において、表面は溶媒で自由に飽和しているとはもはやみなされない。小滴からのさらなる溶媒蒸発は、より遅い速度で進行し、固体表面層を通しての拡散または毛管作用を必要とする。この乾燥段階では、できるだけ多くの溶媒を除去し、小滴が膨張することおよび低密度粉体が生成することを回避するために、噴霧乾燥器を注意深く操作することが望ましい。入口温度および出口温度ならびに乾燥ガスの流動様相を制御する必要がある。
【０００７】
溶融物の冷却に関して、内部空間を有する容器内において、ノズル装置を内部空間の上部領域に配置することが知られている。熱溶融物はノズル装置によって供給される。融解した材料は、重力によって落下する小滴または細糸の形態でノズル装置から出る。極低温ガスの送り装置が内部空間に配置されており、溶融物のそうした小滴と接触する。小滴は極低温ガスと接触することにより冷却され、その結果、その表面はもはや粘着性ではなくなり、粉体を得ることができる。
【０００８】
冷却のために噴霧タワーを操作する場合、循環路内で熱交換器を通してガス流を移動させること、すなわちガスを適切に冷却した後に噴霧タワー内に導通させることが通常である。これは、主に不活性系で行なわれている（例えば、ＧＭＦ−Ｇｏｕｄａ社（Ｗａｄｄｉｎｘｖｅｅｎ、オランダ）の会社パンフレットの「閉ループ系」を参照されたい）。不活性系には窒素が強く推奨されている。
【０００９】
従来技術によれば、分離器ユニットが、噴霧タワーとガス流のための熱交換器との間に配置されている。この分離器ユニットは、熱交換器を汚染から保護するのに使用される。ほとんどの場合、これらは、Ｓｃｈｕｂｅｒｔ，  Ｈ．（編）、Ｈａｎｄｂｕｃｈ  ｄｅｒ  ｍｅｃｈａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｖｅｒｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎｉｋ、２巻、Ｗｉｌｅｙ  ＶＣＨ、２００２、８８３頁（非特許文献１）にあるもののようなサイクロンである。
【００１０】
このように、この技術は長らく知られており、経済的で信頼性のある操作モードであると一般にみなされている。
【００１１】
しかし、循環ガス中で噴霧タワーと熱交換器との間でかかる分離ユニットを使用すると、圧力損失が増大する可能性がある。これによって、ガス流量が減少するので、冷却力が低下する。
【００１２】
サイクロンを使用する場合、螺旋様の流れは、ガス流内の流れプロフィルにおいて強力かつ持続的な変化を引き起こし、この場合、明確に定めた再現可能な条件が困難であり、またサイクロン内部の変化も全プロセスに直接的な影響を及ぼす。
【００１３】
さらに、熱交換器が皮殻で覆われてしまうことから、これを比較的短期間の後に清掃する必要があったので、噴霧乾燥材料を製造するための上記プロセスは、それらの使用寿命において非効率であることがわかった。
【００１４】
残念なことに、得られるミクロ粒子は、不規則な形状ならびに空洞を呈する。これにより、かさ密度の低下という結果がもたらされる。
【００１５】
ＤＥ１０２００４００４９６８Ａ１（特許文献１）には、噴霧タワー内で噴霧乾燥材料を製造する方法が開示されており、この方法では、タワーに送られた溶融物をガスの逆流で冷却し、次いでタワーから放出しながら、一方で、ガス流を取り出し熱交換器に直接移してガスの温度を低下または上昇させる。
【００１６】
しかし、全く異なる粒度分布を有する複数の異なるＰＥＧ（ポリエチレングリコール）粉体を加工の前または間に一緒に混合することが、しばしば必要である。粒度分布の異なる固体の均一混合は、多大な努力が必要であり、または完全な均一性での均一混合が全くもって不可能であることは頻繁にある。
【００１７】
混合されるＰＥＧ粉体中において約１００マイクロメータ未満の粒径を有する細粒含有量が高すぎる場合には、粉塵爆発の危険があり、電荷を排除することができる包装材料および系またはその都度の加工量を制限するなどの、入念な追加手段が必要とされる。
【００１８】
これらの用途向けの市場では、ある特定の粒子形状でテーラーメードの結晶粒度を有する低コストで大量の粉体、およびテーラーメードのかさ密度を有する粉体の需要が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】ＤＥ１０２００４００４９６８Ａ１
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】Ｓｃｈｕｂｅｒｔ，  Ｈ．（編）、Ｈａｎｄｂｕｃｈ  ｄｅｒ  ｍｅｃｈａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｖｅｒｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎｉｋ、２巻、Ｗｉｌｅｙ  ＶＣＨ、２００２、８８３頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を提示しないミクロ粒子の製造方法を提供することである。具体的には、ミクロ粒子は、低コストかつテーラーメードで、好ましくは高いかさ密度および特定の粒度分布をもって、提供されることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本目的は、
ａ）タワーコーンおよびタワーヘッドを備える少なくとも１つの溶融物分散装置（ｍｅｌｔ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）に溶融物を送り、溶融物から噴霧を発生させるステップ、
ｂ）向流でガス流を使用することによって、噴霧を溶融物分散装置において冷却して粉体を得るステップ、
ｃ）タワーコーンで得られた粉体、およびタワーヘッドで得られた粉体を有するステップｂ）のガスを、取り出すステップ、
ｄ）タワーヘッドで得られた粉体を有するステップｃ）のガスを分離器ユニットに供給するステップ、ならびに
ｅ）分離器ユニットにおいて粉体およびガスを分離し、分離したガスを冷却するステップ、
を含む、溶融物から粒子を製造する方法によって解決される。
【００２３】
好ましくは、溶融物分散装置はタワー、タワーコーンおよびタワーヘッドを備える。
【００２４】
好ましくは、溶融物はポリマー溶融物である。溶融物は、懸濁液、エマルジョンまたは溶液ではないことが好ましい。さらなるポリマーの存在が、それらとポリマー溶融物の第１のポリマーとの相互作用によって、最終粒子形態に寄与する場合がある。
【００２５】
溶融物は、５０から２００℃までの範囲の温度を有するのが好ましく、特に好ましくは６０から１８０℃までの範囲の温度、とりわけ好ましくは８０から１５０℃までの範囲の温度を有する。
【００２６】
特定のポリマーには、限定されるものではないが、脂肪族ポリエステル（例えば、ポリＤ−ラクチド）、糖アルコール（例えば、ソルビトール、マルチトール、イソマルト）、カルボキシアルキルセルロース（例えば、カルボキシメチルセルロースおよび架橋カルボキシメチルセルロース）、アルキルセルロース（例えば、エチルセルロース）、ゼラチン、ヒドロキシアルキルセルロース（例えば、ヒドロキシメチルセルロース）、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース誘導体（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート）、ポリアミン（例えば、キトサン）、ポリエチレングリコール（例えば、ＰＥＧ８０００、ＰＥＧ２００００）、メタクリル酸ポリマーおよびコポリマー、Ｎ−ビニルピロリドンのホモおよびコポリマー（例えば、ポリビニルピロリドン、架橋ポリビニルピロリドンおよびポリビニルピロリドン−ｃｏ−ビニルアセテート）、ビニルラクタムのホモおよびコポリマー、デンプン（例えば、コーンスターチ、デンプングリコール酸ナトリウム）、多糖（例えば、アルギン酸）、ポリグリコール（例えば、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール）、ポリビニルエステル（例えば、ポリビニルアセテート）、シェラックが含まれる。
【００２７】
ポリマー溶融物用のポリマーとしては、ポリエチレングリコール（略称ＰＥＧ）が好ましい。一般式Ｈ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨを有するポリエチレングリコールが特に好ましく、式中、ｎは３２超であり、これは数平均分子量（Ｍｎ）１５００ｇ／ｍｏｌに対応し、粉体形態に変換（粉体状態に転化）するのに十分な固体である。興味深い特性により、これは多くの用途分野で採用されている。室温で固体であり、数平均分子量（Ｍｎ）１５００ｇ／ｍｏｌ超、好ましくは３０００から３００００ｇ／ｍｏｌまで、特に好ましくは３３５０から１００００ｇ／ｍｏｌまでを有する粉体形態のＰＥＧの１つの重要な用途分野は、化粧品および／または医薬品においての、瀉下薬としてまたは錠剤製造もしくは溶融造粒における助剤としての使用である。分子量は、ＤＩＮ５３２４０に準拠して滴定により決定された水酸基価から計算によって決定した。
【００２８】
ＰＥＧは、方法に応じて非常に異なる機能を請け負うことができる。ＰＥＧは、例えば潤滑剤および結合剤として作用することができる。選択された分子量に応じて、融点は非常に低くなり得るので、ＰＥＧは圧縮圧力下で溶融し、いわゆる焼結技法または圧縮技法を可能にする。これらの場合には、ＰＥＧはまた、成形剤として作用し、錠剤の形状を維持するのに助けともなる。その後の錠剤圧縮を伴う特定の溶融造粒の場合には、ＰＥＧはさらに担体物質、可溶化剤または有効成分の吸収促進剤としても働くことができる。多くの場合、上で詳述した様々な機能を同時に満たすことができるためには、非常に様々な粒径を有するＰＥＧが必要である。
【００２９】
ポリマーと有機材料とのブレンドも使用することができる。ブレンド中のポリマーの量は、ブレンドの、約１重量％から約９５重量％まで、より具体的には約５重量％から９０重量％までの範囲とすることができる。
【００３０】
粒子はまた、噴霧冷却材料の特性を改変することができるさらなる有機材料を含有してもよい。例えば、ある特定の有機物質を含めることにより、粒子形態／粒径、ならびに有効成分の溶解性、生物学的利用率および放出性を制御することができる。さらなる有機材料を含めることにより、活性物質の再結晶をさらに抑制し、活性物質濃度をさらに最大化し、かつ溶解速度をさらに強化／遅延／阻止することもできる。組み入れることが可能なさらなる有機材料は特に限定されない。本発明の一実施形態では、さらなる有機材料は高分子とすることができる。
【００３１】
本方法によって、粒子状材料、粉体、粒状物、ビーズ、噴霧冷却材料、微粒子またはこれらに類似のものということもできる、（ミクロ）粒子（複数可）が製造される。簡潔にするために、本出願では、これらの（ミクロ）粒子は好ましくは粉体を指す。
【００３２】
好ましくは、粒子のジオメトリーは球形である。
【００３３】
これらの種類の粉体は、例えば、射出成形技法、合金の製造、焼結技法、接着材料、触媒、塗料およびラッカー、または発泡プラスチック製造において使用することができる。
【００３４】
本明細書で使用される用語「溶融物分散装置」とは、少なくとも１つの装置壁、少なくとも１つの溶融物給送装置、少なくとも１つの溶融物チャネル、少なくとも１つのタワーコーン、少なくとも１つのタワーヘッド、および１つまたは複数のホールを有する少なくとも１つの分配プレートを備えているのが好ましい。好ましくは、分配プレートはタワーヘッドにある。
好ましくは、溶融物チャンネル、噴霧冷却室または噴霧乾燥室は、タワー、好ましくは噴霧タワーということもできる。
【００３５】
好ましくは、溶融物分散装置は、噴霧タワーまたは噴霧乾燥機である。
【００３６】
好ましくは、ステップｂ）におけるガス流のガスは、−３５〜−３℃の間の温度を有し、タワーヘッドで取り出されたガスは−５〜１５℃の間の温度を有する。より好ましくは、ステップｂ）におけるガス流のガスは−３５〜−３℃の間の温度を有し、タワーヘッドで取り出されたガスは−５から９℃の間の温度を有する。温度は、ＥＮ６０７５１に準拠したＰＴ１００プラチナ電気抵抗温度センサーによって測定される。
【００３７】
粒子形態に対するさらなる影響は、ノズルに近い固化領域での温度プロフィルである。溶融物とガス（ガス出口温度）との間の大きな温度差、小滴サイズ分布、および混合された小滴とガスとの高乱流は、熱伝達が大きいことから急速な固化につながる可能性があり、したがって中空球状粒子または部分中空粒子をもたらす可能性がある。品質への影響は、中空球と全球の間で比較して、かさ密度が低下することである。より低いガス出口温度は、まだ粘着性であり十分に固化していない小滴と噴霧室内にまだ存在している粒子とによる凝集効果をもたらす可能性がある。したがって、噴霧ノズルにおいて生成するある特定の小滴サイズ分布でかさ密度を調整する場合、固化挙動および凝集効果によって、所定の品質（粒度分布、かさ密度）をもたらすある特定の粒子形態が得られる。
【００３８】
ステップｂ）におけるガス流の温度は、溶融物分散装置内のガスの入口温度に対応する。タワーヘッドで取り出されたガスの温度は、溶融物分散装置から外へのガスの出口温度に対応する。
【００３９】
好ましくは、タワーコーンで得られた粉体および／またはタワーヘッドで得られた粉体は製品粒子であり、すなわち、これらは溶融物から製造された粒子である。
【００４０】
本発明の方法で使用する噴霧乾燥機は、種々の市販の装置のいずれでもよい。具体的な噴霧乾燥装置の例には、Ｎｉｒｏ，Ｉｎｃ．製の噴霧乾燥機（例えばＳＢ−Ｍｉｃｒｏ（登録商標））、Ｍｉｎｉ  Ｓｐｒａｙ  Ｄｒｙｅｒ（Ｂｕｃｈｉ  Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ  ＡＧ）、Ｓｐｒａｙ  Ｄｒｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（例えばモデル３０、４８、７２）製およびＳＳＰ  Ｐｖｔ．Ｌｔｄ．製の噴霧乾燥機が含まれる。
【００４１】
噴霧乾燥方法および噴霧乾燥装置は、全体的に、Ｐｅｒｒｙ  Ｒ．  Ｈ．、Ｇｒｅｅｎ  Ｄ．、Ｐｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第６版、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏ．、１９８４、２０〜５７頁に記載されている。噴霧乾燥方法および装置に関するさらなる詳細については、Ｍａｒｓｈａｌｌ  Ｗ．  Ｒ．、「Ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｐｒａｙ  Ｄｒｙｉｎｇ」、Ｃｈｅｍ．  Ｅｎｇ．  Ｐｒｏｇ．  Ｍｏｎｏｇｒ．  Ｓｅｒｉｅｓ  ２、５０、１９５４によってレビューされている。これらの参考文献の内容は、参照により本明細書に組み込まれ、噴霧冷却にも使用することができる。
【００４２】
好ましくは、ガス流（乾燥ガスまたは冷却ガス）の温度および流量ならびに噴霧乾燥機（溶融物分散装置）の設計は、霧状小滴がタワーの壁に到達する時間までに十分に乾燥して本質的に固体であるように、かつ霧状小滴が粉体を形成し壁にくっつかないように、選択される。このレベルの乾燥を達成するための実際の時間の長さは、噴霧の小滴のサイズ、配合、および噴霧乾燥機によって異なる。固化に続いて、（固体）粉体は噴霧乾燥室（タワー）内に５〜６０秒間留まる場合もある。
【００４３】
本発明によるステップａ）では、タワーコーンおよびタワーヘッドを備える少なくとも１つの溶融物分散装置に溶融物を送り、溶融物から噴霧を発生させる。この文脈において、送ると供給するは同時に使用することができる。好ましくは、溶融物は分配プレートに、好ましくは小滴形成ノズルに送られ、後に粉体（粒子）に固化し得る噴霧を形成する小滴に変換される。小滴サイズによって、粉体の後の（粒子）サイズを決定することができる。小滴サイズは、一方では溶融物が小滴形成ノズルを通して押し出される圧力に、他方ではノズルのジオメトリーに左右される。
【００４４】
本発明のある特定の態様によるこのような加工された粒子形態のさらなる結果は、粉体のかさ密度が高まることである。粉体密度が高いことは、医薬品、ヘルスケア、パーソナルケア、農業、殺生物剤および工業用化学物質を含めた多くの用途にとって重要な属性である。溶融物がポリマーを含む場合、その崩壊の程度（および、したがって噴霧冷却粉体の特性に及ぼす正味の影響）は、ポリマーの化学構造および分子量などのポリマー因子、ガス（窒素）の流動速度、ならびにノズルを出る小滴のサイズに依存する。
【００４５】
溶融物を、６０〜１４０℃の間、好ましくは７０〜１２０℃の間、特に好ましくは８０〜１１０℃の間の温度でタワーに導入することができる。加熱ノズルの温度も同様にこれらの範囲内である。ノズルオリフィスの直径は、０．０５〜５ｍｍ、好ましくは０．１〜３ｍｍ、特に好ましくは０．５〜２ｍｍとすることができる。
【００４６】
溶融物がノズル装置を通して押し出される圧力は、粘度に頻繁に左右される。ポリマーの場合、これは、平均鎖長、すなわち固化するＰＥＧ（ポリエチレングリコール）の（数）平均分子量、および採用温度に依存する。
典型的に使用し得る圧力は、０．１から１００バールまで、好ましくは２から４５バールまで、特に好ましくは５から７０バールまでである。
【００４７】
例えば空気または窒素または二酸化炭素などの極低温ガスなどのあらゆる慣用の冷却剤を使用することによって、小滴を（粉体）粒子に固化することができる。
【００４８】
溶融物を噴霧および冷却する慣用の方法によって、例えばＥＰ０９４５１７３に記載の方法によって、または振動するノズルオリフィス・プレートを使用して溶融物を小滴化し冷却する慣用の方法によって、溶融物から、好ましくはポリエチレングリコール溶融物から、製造が可能である。
【００４９】
本発明によるステップｂ）では、噴霧への向流でガス流を使用することによって、噴霧を溶融物分散装置において冷却して粉体を得る。好ましくは、噴霧は重力によって落下する。好ましくは、溶融物分散装置は噴霧乾燥機である。好ましくは、噴霧乾燥機はタワー、タワーコーンおよびタワーヘッドを備える。特に好ましくは、タワーコーンおよびタワーヘッドはタワーの両端に配置されている。タワーは管状とすることができる。
【００５０】
好ましくは、ステップｂ）において噴霧を冷却する。言い換えれば、ステップｂ）において、溶融物から生じた噴霧を噴霧冷却する。用語「噴霧乾燥」および「噴霧冷却」とは、慣用的に使用されるものであり、好ましくは、容器（噴霧乾燥機）中で液体混合物を（小さい）小滴に分裂させるステップ、好ましくはそれに続いて乾燥するステップを含むプロセスを指す。小滴を形成する霧化技法としては、例えば圧力ノズルまたはロータリーアトマイザーが挙げられる。
【００５１】
好ましくは、単一物質ノズルは噴霧乾燥機のタワーヘッドにある。好ましくは、溶融物を回転させ、それによって溶融物の円環（ｈｏｌｌｏｗ  ｃｏｎｅ）がノズルオリフィスで形成される。好ましくは、この円環は溶融物を液滴に崩壊させ、噴霧が形成される。好ましくは、ガス流が、タワーコーンで形成され、この溶融物によって形成された噴霧に向流で流れる。好ましくは、噴霧は冷却されて粉体になる。有利には、粉体が溶融物分散装置の壁、言い換えると、噴霧乾燥機の内壁に付着しない。
【００５２】
好ましくは、ガス流は窒素を含有し、好ましくはガス流の全重量を基準として少なくとも５重量％の窒素、より好ましくはガス流の全重量に対して５０〜９９重量％の窒素を含有する。特に好ましくは、ガス流のガスは窒素からなる。
【００５３】
好ましくは、ステップｂ）におけるガス流は−４５〜３０℃の間の温度を有し、より好ましくは−３０〜−１０℃の間の温度を有する。好ましくは、タワーヘッドで取り出されたガスは−５〜９℃の間の温度を有し、より好ましくは−３〜４℃の間の温度を有する。温度は、ＥＮ６０７５１に準拠したＰＴ１００プラチナ電気抵抗温度センサーによって測定される。
【００５４】
好ましくは、ステップｂ）におけるガス流は、６００から１５００ｍ／ｈまで、より好ましくは７６３から１２７３ｍ／ｈまでの特定のガス流量を有する。
【００５５】
本発明によるステップｃ）では、タワーコーンで得られた粉体、およびタワーヘッドで得られた粉体を有するステップｂ）のガスを、取り出す。これは、タワーコーンで得られた粉体が取り出され、かつステップｂ）のガスがタワーヘッドで得られた粉体と一緒に取り出されることを意味する。好ましくは、粉体は回転弁を介してタワーコーンで取り出される。好ましくは、粉体を有するガスは少なくとも１つの出口接続部を介して取り出される。
【００５６】
本発明によるステップｄ）では、粉体を有するステップｃ）のガスを分離器ユニットに供給する。好ましくは、分離器ユニットはサイクロンである。
【００５７】
本発明によるステップｅ）では、分離器ユニットにおいて粉体とガスとを分離し、分離したガスをその後冷却する。分離したガスを濾過してより小さい粒子を取り出すことができる。好ましくは、フィルターによって精製されたガスには、２０ｍｇ／ｍ３までしか（微）粒子が含有さていない。好ましくは、フィルターは全自動バグフィルターである。
【００５８】
好ましくは、ステップｅ）からの粉体を、タワーコーンで得られた粉体と混合する。
【００５９】
好ましくは、ガスを、フィルターにより精製した後、冷却し大気中に放出してもよく、またはステップａ）において再び使用してもよい。
【００６０】
好ましくは、本発明の方法は以下のステップを含む：
ａ）噴霧タワーを備える少なくとも１つの噴霧乾燥機にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）溶融物を送るステップであり、噴霧タワー内の圧力は１０から９０ミリバールまでの範囲にあり、噴霧タワー内の温度は−３０から１０℃までの範囲にあり、ＰＥＧ溶融物は、圧力ノズルでのジェット分裂（ｊｅｔ  ｂｒｅａｋ−ｕｐ）によって、１０から２００バールまでの範囲の圧力で、１１０から１４０℃までの範囲の温度で、３．０７から６．６ｋｇ／（噴霧タワーの容積ｍ３・ｈ）までの範囲の比容積ベースでの固体処理量で、噴霧ノズル内で噴霧に分散される、ステップ、
ｂ）向流で窒素のガス流を使用することによって、ＰＥＧ噴霧を噴霧乾燥機において冷却して粉体を得るステップであり、１０から９０ミリバールまでの範囲の圧力と、−３０から−２．５℃まで、好ましくは−３０から−１０℃までの範囲の温度と、ガス分配器のリングを介して７６３から１２７３ｍ／ｈまでの噴霧タワー内の空塔速度とを有する窒素を、噴霧タワーの底部に送る、ステップ、
ｃ）タワーコーンで得られた粉体、および噴霧タワーヘッドでのガス出口を介してタワーヘッドで得られた粉体を有するステップｂ）の窒素を取り出すステップであり、タワーコーンで得られた粉体を回転弁を介して取り出す、ステップ、
ｄ）ガス中に存在する粒子を分離するために、粉体を有するステップｃ）の窒素をサイクロンに供給するステップ、
ｅ）サイクロンにおいて粉体と窒素とを分離するステップであり、サイクロンから引き出された窒素を、微粉塵を分離するためのフィルターバグを備える連続式バックフィルターに送り、残留粉塵含有量を２０ｍｇ／ｍ３未満に低下させ、フィルターバグを操作中に圧力ガスパルスによりパージし、フィルター内の微粉塵をフィルターの下にある粉塵収集パンから取り出し、分離した窒素をガス循環冷却器の冷却循環路中で冷却し噴霧タワーに再循環する、ステップ、ならびに
ｆ）サイクロン中で取り出された粉体は、回転弁を介して取り出された粉体と混合され、メッシュサイズ２ｍｍの篩で篩にかけられて、粗大粒子を分離する。
【００６１】
好ましくは、粉体、特にタワーコーンでの粉体は、平均粒度分布を有し、
Ｂ１．１  １８〜３２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ１．２  ４５〜６５ｗｔ％は９０から２００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．３  １３〜２６ｗｔ％は２００から４００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．４  平均粒子直径ｄ５０は１００〜１４０μｍ、好ましくは１１５〜１２５μｍであり、
または
Ｂ２．１  ４〜１２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ２．２  ２５〜４２ｗｔ％は９０から２００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．３  ４０〜５７ｗｔ％は２００から４００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．４  ５〜１７ｗｔ％は４００から６３０μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．５  平均粒子直径ｄ５０は２００〜２４０μｍ、好ましくは２１５〜２２５μｍであり、
または
Ｂ３．１  ５ｗｔ％未満は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ３．２  １２〜２３ｗｔ％は９０から２００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．３  ４０〜６０ｗｔ％は２００から４００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．４  ２０〜０ｗｔ％は４００から６３０μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．５  平均粒子直径ｄ５０は２６０〜３００μｍ、好ましくは２７５〜２８５μｍである。
【００６２】
この粒径および粒度分布は、レーザー回折による技術水準の分析技法により、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＧｍｂＨ製のＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００または３０００などの分析装置により決定することができる。本発明の意味における粒度分布とは、Ｄ１０−、Ｄ５０−、およびＤ−９０値により特徴づけられる。Ｄ１０の定義は、試料の（粒子の）１０質量％がより小さな直径を有し、したがって残りの９０％はより粗い、その対応直径である。Ｄ５０およびＤ９０の定義も同様に導出することができる（ＨＯＲＩＢＡ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ａ  Ｇｕｉｄｅｂｏｏｋ  ｔｏ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、２０１４、６ページを参照されたい）。
【００６３】
好ましくは、タワーコーンで得られた粉体、および／またはステップｅ）からの粉体と混合されたタワーコーンで得られた粉体は、５００から７００ｋｇ／ｍ３まで、より好ましくは６５０から７３０ｋｇ／ｍ３までの範囲のかさ密度を有する。
【００６４】
本発明のさらなる一実施形態では、ポリエチレングリコールミクロ粒子が、
（ａ）タワーコーンおよびタワーヘッドを備える少なくとも１つの溶融物分散装置にポリエチレングリコール溶融物を送り、溶融物から噴霧を発生させるステップ、
（ｂ）向流でガス流を使用することによって、ポリエチレングリコールの噴霧を溶融物分散装置において冷却してポリエチレングリコールミクロ粒子を得るステップ、
（ｃ）タワーコーンで得られたポリエチレングリコールミクロ粒子、タワーヘッドで得られたポリエチレングリコールミクロ粒子を有するステップ（ｂ）のガスを、取り出すステップ、
（ｄ）ポリエチレングリコールミクロ粒子を有するステップ（ｃ）のガスを分離器ユニットに供給するステップ、ならびに
（ｅ）分離器ユニットにおいてポリエチレングリコールミクロ粒子とガスとを分離し、分離したガスを冷却するステップ、
によって得られる。
【００６５】
好ましくは、ステップ（ｅ）からのポリエチレングリコールミクロ粒子をタワーコーンで得られたポリエチレングリコールミクロ粒子と混合する。
ポリエチレングリコールミクロ粒子は、平均粒度分布を有するのが好ましく、
Ｂ１．１  １８〜３２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ１．２  ４５〜６５ｗｔ％は９０から２００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．３  １３〜２６ｗｔ％は２００から４００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ１．４  平均粒子直径ｄ５０は１００〜１４０μｍ、好ましくは１１５〜１２５μｍであり、
または
Ｂ２．１  ４〜１２ｗｔ％は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ２．２  ２５〜４２ｗｔ％は９０から２００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．３  ４０〜５７ｗｔ％は２００から４００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．４  ５〜１７ｗｔ％は４００から６３０μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ２．５  平均粒子直径ｄ５０は２００〜２４０μｍ、好ましくは２１５〜２２５μｍであり、
または
Ｂ３．１  ５ｗｔ％未満は９０μｍ未満の粒径を有し、
Ｂ３．２  １２〜２３ｗｔ％は９０から２００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．３  ４０〜６０ｗｔ％は２００から４００μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．４  ２０〜０ｗｔ％は４００から６３０μｍまでの範囲の粒径を有し、
Ｂ３．５  平均粒子直径ｄ５０は２６０〜３００μｍ、好ましくは２７５〜２８５μｍである。
【００６６】
本発明のさらなる一実施形態は、化粧品および／または医薬品における本発明のポリエチレングリコールミクロ粒子の使用である。
【００６７】
本発明のさらなる一実施形態は、瀉下薬としての本発明のポリエチレングリコールミクロ粒子の使用である。
【００６８】
本発明のさらなる一実施形態は、錠剤製造および／または溶融造粒における助剤としての本発明のポリエチレングリコールミクロ粒子の使用である。
【００６９】
本発明のミクロ粒子は、多種多様な産業で通常に使用されている多数の形態で提示することができる。例示的な提示形態は、粉体、顆粒、多粒子（ｍｕｌｔｉｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓ）である。これらの形態を直接使用してもよいし、さらに加工して錠剤、カプセルまたはピルを製造してもよいし、水または他の液体を添加して再構成し、その結果、ペースト、スラリー、懸濁液または溶液を形成してもよい。種々の添加剤を本発明のミクロ粒子とともに混合、磨砕または造粒して、上の製品形態に適切な材料を形成してもよい。
上に列記の「好ましくは」または「より好ましくは」で始まる全ての実施形態、好ましい実施形態および対象は、これが不可能であることが文脈から明白でない限り、互いに自在に組み合わせることが可能である。
【００７０】
用語「含む」とは、より限定的な用語「から本質的になる」および「からなる」を包含する。
【００７１】
本発明を図１に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明による方法を概略的に例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１では、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）溶融物（１）はラインを介して噴霧乾燥機（３）にタワーヘッドで供給される。さらに、窒素（２）はさらなるラインを介して噴霧乾燥機（３）のタワーコーンに供給される。溶融ポリエチレングリコール（１）は噴霧（４）の形態で噴霧乾燥機（３）のノズル（示されていない）から出る。噴霧（４）は重力によって落下する。ラインを介して供給される窒素（２）は、噴霧（４）に向流で流れる。それによって、粉体（４ａ）が得られる（図示せず）。ラインを介して、窒素（２）およびポリエチレングリコールの粉体（４ａ）が取り出され、サイクロン（５）に供給される。サイクロン（５）では、粉体（４ａ）と窒素（２）とが分離される。粉体（４ａ）は、混合ユニット（６）へのラインを介してサイクロン（５）を出る。窒素（２）は連続式バックフィルター（７）へのラインを介して取り出される。バックフィルター（７）は、窒素中になお存在する粒子（ポリエチレングリコールの微粉塵）を分離する。精製窒素（２）はその後ラインを介して噴霧乾燥機（３）に供給される。バックフィルター（７）から来るラインは、タワーコーンに窒素（２）を供給するラインに連結している。あるいは、バックフィルター（７）から来るラインは噴霧乾燥機（３）に直接連結していてもよい（示されていない）。噴霧乾燥機（３）のタワーコーンで得られた粉体（４ａ）は、ラインを介して混合ユニット（６）に供給され、ラインを介して混合ユニット（６）に供給されるサイクロン（５）で得られた粉体（４ａ）と混合される。
【００７４】
本発明を、以下の例によってより詳細に説明する。
【００７５】
１  原料
ポリグリコール３３５０およびポリグリコール４０００。
【００７６】
１．１  滴点／粘度
ＰＥＧ３３５０溶融物の粘度は１２０℃で７０〜７５ｍＰａｓである。滴点は８０℃である。
ＰＥＧ３３５０  Ｏｐ  ０１／１１  試料１＝１２０℃で７１．７６ｍＰａｓ
ＰＥＧ３３５０  Ｏｐ  ０５／１１  試料１５＝１２０℃で７４．３７ｍＰａｓ
ＰＥＧ３３５０  Ｏｐ０７／１１  試料２＝１２０℃で７２．１５ｍＰａｓ
【００７７】
２  方法の原理
改造型噴霧乾燥機のパイロットプラントＦｒａｎｋｆｕｒｔにおける噴霧凝固方法で、改造型噴霧乾燥装置を使用する。噴霧タワーは向流モードで操作される。タワーヘッドおよびタワーコーンの改造が意味するところは、タワーがガス流の反転によって操作されることである。したがって、並流噴霧乾燥の代わりに、本方法は向流モードで操作する。
【００７８】
上記プラントは、霧化装置として単一物質用の円環圧力ノズルを使用している。タワーヘッドの改造により、窒素ガス流はタワーヘッドでタワーを出る。タワーコーンに改造型ガス入口を取り付けた結果として、タワーコーンで冷却ガスを送ることが可能である。
【００７９】
ＰＥＧ溶融物は、送り容器から高圧ヒートジャケット管を通ってタワーヘッドに向かって汲み上げられ、タワーヘッドで円環圧力ノズルによって噴霧される。圧力ノズルでは、液体溶融物はノズルオリフィスに到達する前に加速されかつ回転する。この回転により、液体は、規定の角度で円環噴霧でノズルを出る。霧化は、ノズルオリフィスを出る溶融物ジェット流の脱凝集によって起こり、噴霧の規定の小滴サイズ分布を形成する。溶融物の霧化のためのエネルギー供給は、主として圧力上昇のエネルギーから生じる。
【００８０】
冷却窒素ガスは、２．５バールでＮ２配管から注入弁によって噴霧タワーに進入する。窒素流を圧力に勝って３０ミリバールに減少させ、熱交換器中で冷却する。ガス流は、液滴の粉塵（噴霧）に対して向流モードでタワーコーンの１階でタワーに進入し、手段によって噴霧タワーの底部から上部へ均一に導通する。
【００８１】
噴霧タワー内では、霧状の溶融物小滴と冷却ガスとが激しく混合される。噴霧化小滴の巨大な表面および冷ガスのために、熱伝達は非常に高く、その結果、噴霧は、壁に到達しタワー壁に堆積し得る前に、十分な速度で固化する。
【００８２】
タワーコーンの下の底部で、（ポリマー粒子の）固化した粗い材料は、回転弁によって放出される。（ポリマー粒子の）微粒子が混じり込んだガスは、タワーヘッドでのガス取出しを介して横方向に次の分離器ユニットへ通り抜ける。
【００８３】
噴霧タワーの下流の分離器ユニットはサイクロンからなり、そこで、微粒子は冷却ガスから徹底的に取り出され、手動回転弁を介して放出される。
【００８４】
ノズルで形成された液滴サイズ分布、タワー内の粒子特性およびガス速度によって、サイクロンに向かう微粒子の混ざり込みは１％から５％まで変動する。粒子特性に依存するが、サイクロンから放出されるガス流の残留粉塵含有量は、排気中の粉塵含有量に関する許容値よりかなり高い。したがって、冷却ガスはサイクロンからフィルターへと通り抜け、そこで微粒子が分離され、残留粉塵含有量は２０ｍｇ／ｍ３より低い値に減少する。
【００８５】
フィルターは連続式の全自動バグフィルターで、このフィルターホースは操作中に圧力ガスパルスによってパージされる。
【００８６】
フィルター内の微粉塵は、フィルターの下にある集塵容器から手動バルブによって取り出される。
【００８７】
冷却ガスはファン（換気装置Ｖ０６７３）に進入し、屋根のそばでプラントから出る。生産規模では、ガスは循環ガス冷却器に再循環され、噴霧タワーに再導入されることになる。
【００８８】
回転弁によって放出されるタワー生成物（ポリマー粒子）は、サイクロンから放出された（ポリマー粒子の）微粒子と連続的に混合され、過大の生成物を避けるために篩いにかけられて包装される。フィルター上で分離される材料は廃物である。
【００８９】
生成物を分離するのに使用する各構成要素は、ガス経路ならびに生成物経路に添加することも、これらから取り除くこともできる。
向流モードでは、溶融物流は、ガス流の方向とは反対にタワーヘッドで注入される。生成物は上昇する冷却ガスと反対方向に落下し、タワーコーンで分離される。
【００９０】
２．１  プラントの説明
生産タワーの境界条件は、建物の最大高さのための最大円筒高さ＞６ｍ、円筒高さ＞４ｍ、およびある特定の直径である。粉体材料の質量流量は５０ｋｇ／ｈである。生産性は３ｋｇ／ｈｍ３以内と計算される。
【００９１】
２．２  冷却能力
ＰＥＧ溶融物を凝固するのに必要な冷却能力（ｋｇ溶融物／時）は、入口温度および出口温度ならびに冷却ガスの流量に依存する。
【００９２】
３  実験手順
３．１  噴霧溶融物の製造
ＰＥＧ３３５０（平均分子量２９３１〜３７６９ｇ／ｍｏｌ；Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標「ＣＡＲＢＯＷＡＸ（商標）ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）３３５０」）を、顆粒、小粒または粉体の形態で送給容器に供し、ジャケットによって蒸気で加熱する。
【００９３】
噴霧乾燥中、高圧ポンプを介して噴霧タワーのノズルに溶融物を連続的に供給する。ノズルタワーに到る管をジャケット管によって蒸気で加熱する。
【００９４】
３．２  噴霧乾燥／噴霧凝固
試運転の過程において、プロセスパラメータと霧化の質を溶融物の粘度と温度に適合させ、また、最低限必要な質量流量と体積流量を調べる。
【００９５】
開始時に、ステンレス鋼（Ｗ．−Ｎｒ．１．４５７１）製で規定の噴霧角度を有するオリフィス直径０．６ｍｍを有する円環圧力ノズルを使用する。これにより、小滴が乾燥機の壁に到達するまでの小滴の最大限可能な滞留時間で、コーンの可能な限り最高の被覆が達成される。壁の覆いの発生は、決して観察されない。
【００９６】
さらなる実験では、ステンレス鋼（Ｗ．−Ｎｒ．１，４５７１）製の直径０．４〜０．７ｍｍのさらなる圧力ノズルを使用する。
【００９７】
冷却ガスの温度レベルおよび温度差によってプラントの定常操作が可能であることに注意すべきである。さらに確実に、限界温度まで十分な隔たりを保ち、溶融プロセスの変化による温度の変動が追加的に可能であるようにする。
【００９８】
排ガス中へ粒子が放出されるため、ガス流の速度は０．３ｍ／ｓ以下である。したがって、タワーへのガス入口の最低温度は−３０℃である。ガス出口の最高温度は６℃である。窒素冷却ガスは熱交換器を経る閉ループ内を循環する。
【００９９】
最高霧化温度は、各製品で８０から２００℃まで様々である。冷却ガス温度は、製品および達成可能な粒子品質に応じて−３０から６℃まで様々である。
【０１００】
さらに、入口温度および出口温度、ならびに制御技術を介してのそこへの送りポンプの結合力は変動する。さらに、ノズルの前方の圧力は、溶融物の処理量またはノズルサイズをそれぞれ変えることによって変動する。
【０１０１】
窒素で不活性化する場合、粉塵爆発能力は無視できる。霧化前の最大の粘度低下での最高溶融温度を決定するために、熱分解をＤＴＡおよびＤＳＣ測定によって決定する。
【０１０２】
４  向流モードでＰＥＧ３３５０仕様を有する粒子を得るための噴霧実験の結果
【０１０３】
全ての実験において球状のＰＥＧ粒子が製造されている。温度プロフィルと手順に依存して、ガス包有物または中空球が観察される。
【０１０４】
表１は所定の粒度分布を示し、粒子分布の所定のスパンは、かさ密度に大きな影響を与える。
【０１０５】
理論から、最も密な球充填での単峰形分布の球形粒子は、多孔度０．３を有する。したがって、所定の範囲でかさ密度を調整するには、さらなるパラメータによってこれが達成される。中空球体の粒子、部分的にガス巻込みを有する粒子または完全に密な球体の形態、および表面特性は、様々な粒度分布で粒子のかさ密度に影響を与える。
【０１０６】
いくつかのパイロット試験で述べられ示されている適切なプロセスパラメータを用いると（表１参照）、適切な温度プロフィルと流れの特徴、粒子の形態および様々な粒径でのかさ密度は、表１に示されている所定の仕様にしたがって調整することができる。
【０１０７】
【表１】
2019520202.tif 000003
【０１０８】
噴霧タワーの領域における非凝固ＰＥＧ小滴の堆積は観察されない。噴霧タワーの壁には微粒子が付着する。
【０１０９】
ノズルのすぐ近くではガス流が強く加速されているため、大量のガスが周辺領域から噴霧コーン内に引き込まれる。これは噴霧ノズルの領域でガスの循環をもたらし、この循環によって、既に凝固した個々のＰＥＧ粒子がＰＥＧ溶融物の噴霧コーン内に引き込まれる。このプロセスでは、造粒効果（ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ  ｅｆｆｅｃｔ）が観察され、これによって、生成している小滴の最大サイズよりもはるかに大きい粒子直径を有する粒子がもたらされる。
【０１１０】
５  比較例（従来技術）対本発明の例
ＤＥ１０２００４００４９６８に開示の方法をパイロットプラントで行った。本出願の表２に見られるように、ＤＥ１０２００４００４９６８に開示の方法は９６％までの範囲の収率をもたらす。かさ密度は、６３０から６４０ｋｇ／ｍ３までの範囲である。
【０１１１】
本出願の表２の１列目および２列目には、ＤＥ１０２００４００４９６８の比較例および発明例が例示されている。この文献には収率が一切記載されていないので、本発明者はこのプロセスをパイロットプラントで実施した（表２の第３列および第４列を参照されたい）。第３列は表２の比較例に対応し、第４列は表２の発明例に対応する。
【０１１２】
ノズルのすぐ近くではガス流が強く加速されているため、大量のガスが周辺領域から噴霧コーン内に引き込まれる。これは噴霧ノズルの領域でガスの循環をもたらし、この循環によって、既に凝固した個々のＰＥＧ粒子がＰＥＧ溶融物の噴霧コーン内に引き込まれる。このプロセスでは、望まれない造粒効果が観察され、これによって、生成している小滴の最大サイズよりもはるかに大きい粒子直径を有する粒子がもたらされる。出口温度が上昇すると、より高い凝集効果がもたらされ、これは、かさ密度および粒度分布（ｐｓｄ）に悪影響を及ぼす。粒子の凝集が増加すると、かさ密度は低下する。したがって、かさ密度＞６４０ｋｇ／ｍ３はもはや達成されない。
【０１１３】
この粒径および粒度分布は、レーザー回折による技術水準の分析技法により、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＧｍｂＨ製のＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００または３０００などの分析装置により決定することができる。本発明の意味における粒度分布とは、Ｄ１０−、Ｄ５０−、およびＤ−９０値により特徴づけられる。Ｄ１０の定義は、試料の（粒子の）１０質量％がより小さな直径を有し、したがって残りの９０％はより粗い、その対応直径である。Ｄ５０およびＤ９０の定義も同様に導出することができる（ＨＯＲＩＢＡ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ａ  Ｇｕｉｄｅｂｏｏｋ  ｔｏ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、２０１４、６ページを参照されたい）
【０１１４】
出口温度＞１０℃での試験中の全ての観察によれば、粒度分布（ｐｓｄ）およびかさ密度ならびに収率に強い悪影響が及ぼされた。したがって、出口温度＞１０℃では、所定の品質および操作性能にいたらないので、さらなる調査は行わなかった。
【０１１５】
凝集を減少させて所定の粒子形態に調整し、かつ高品質の製品を観察するために、出口温度を全てのパイロット試験において最大１０℃に制限した。出口温度を上昇させることで、タワーを出て管およびサイクロンの壁に堆積する、十分に固化していない粒子に起因して、収率はより低くなる。
【０１１６】
【表２】
2019520202.tif 000004
【０１１７】
表３に、本発明の方法の結果を開示する。ＤＥ１０２００４００４９６８についてパイロットプラントで行った方法より収率は高い。さらに、かさ密度はより高い。さらに、ｄ５０が２３０〜２４０μｍの範囲にある場合、かさ密度はより高い。
【０１１８】
【表３】
2019520202.tif 000005
【符号の説明】
【０１１９】
１  溶融物、とりわけポリエチレングリコール溶融物
２  ガス流、とりわけ窒素
３  溶融物分散装置、とりわけ噴霧乾燥機
４  噴霧
４ａ  粉体
５  分離器ユニット、とりわけサイクロン
６  混合ユニット
７  フィルター、とりわけ連続式バックフィルター
【図１】
2019520202.tif 000006
【国際調査報告】
2019520202.tif 000007
2019520202.tif 000008
2019520202.tif 000009