JP2020525299A5

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Publication number: JP2020525299A5
Application number: JP2019572657A
Authority: JP
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2021-08-12
Anticipated expiration: 2038-06-28

Claims

成形材料混合物を製造するための、または成形材料混合物およびその成形体を製造するための方法であって、成形材料混合物が、
（Ｍ１）モールドベース材料
および
（Ｍ２）１．６〜３．５の範囲のＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比を有し、
Ｍ₂Ｏ内のＬｉ₂Ｏのモル分率が、０．０５〜０．６０の範囲である、
リチウム含有水ガラスを含む溶液または分散液
を含み、
以下のステップ
（１）以下の別々の成分：
（Ｋ１）ＳｉＯ₂含量が、溶液または分散液の総質量を基準にして２０〜３４質量％の範囲であり、および／またはＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比が、製造される成形材料混合物中のリチウム含有水ガラスのモル比より大きい、
水ガラスを含む水溶液または分散液、
および
（Ｋ２ａ）リチウムイオンの濃度が、０．３〜５．３ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲である、
水に溶解したリチウムイオンを含む、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液
を少なくとも含むキットを製造または提供するステップを含み、
Ｍ₂Ｏは、各場合に、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの総量を表す、方法。
（２）モールドベース材料（Ｍ１）と成分（Ｋ１）の一部とのおよびまた成分（Ｋ２ａ）の一部との混合物を製造し、使用するキットの成分を一緒に混合することにより、溶液または分散液（Ｍ２）が形成されるステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
ステップ（１）で製造または提供されるキットが、以下の別々の成分：
（Ｋ２ｂ）リチウムイオンの濃度が、成分（Ｋ２ａ）の場合より低く、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
成分（Ｋ２ｂ）のリチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、成分（Ｋ２ａ）中のリチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度と２０％以下異なる、
水に溶解したアルカリ金属イオンを含む、第２の水ガラスを含まない溶液または分散液
をさらに含み、
以下のステップ
（２）モールドベース材料（Ｍ１）と成分（Ｋ１）の一部との、およびまた成分（Ｋ２ａ）の一部との混合物、および成分（Ｋ２ｂ）の一部も含んでいてもよい混合物を製造し、使用するキットの成分を一緒に混合することにより溶液または分散液（Ｍ２）が形成されるステップ
を含む、
成形材料混合物およびその成形体を製造するための請求項１または２に記載の方法。
成形材料混合物が、
（Ｍ１）モールドベース材料
および
（Ｍ２）１．６〜３．５の範囲のＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比を有し、
Ｍ₂Ｏ内のＬｉ₂Ｏのモル分率が、０．０５〜０．６０の範囲である、
リチウム含有水ガラスを含む溶液または分散液
を含み、
以下のステップ
（１）以下の別々の成分：
（Ｋ１）ＳｉＯ₂含量が、溶液または分散液の総質量を基準にして２０〜３４質量％の範囲であり、および／またはＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比が、製造される成形材料混合物中のリチウム含有水ガラスのモル比より大きい、
水ガラスを含む水溶液または分散液、
（Ｋ２ａ）リチウムイオンの濃度が、０．３〜５．３ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲である、
水に溶解したリチウムイオンを含む、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液、
および
（Ｋ２ｂ）リチウムイオンの濃度が、成分（Ｋ２ａ）の場合より低く、０．１〜５．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、成分（Ｋ２ａ）中のリチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度と２０％以下異なる、
水に溶解したリチウムイオンを含む、第２の水ガラスを含まない溶液または分散液
を少なくとも含むキットを製造または提供するステップ、
および、その後
（２）モールドベース材料（Ｍ１）と成分（Ｋ１）の一部との、およびまた成分（Ｋ２ａ）の一部との、および成分（Ｋ２ｂ）の一部との混合物を製造し、使用するキットの成分を一緒に混合することにより、溶液または分散液（Ｍ２）が形成されるステップ
を含み、
Ｍ₂Ｏは、各場合に酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの総量を表す、
請求項１〜３のいずれか1項に記載の方法。
追加のステップ
− 成形体の製造の間の周囲温度、成形体の製造の間の相対湿度、成形体の貯蔵の間の温度、成形体の貯蔵の間の相対湿度、成形体の製造の間の絶対湿度、成形体の貯蔵の間の絶対湿度、および成形体の貯蔵期間からなる群から選択される１つまたは複数のパラメータを確立、決定または推定するステップ、
および
− 成形体の製造の間の周囲温度、成形体の製造の間の相対湿度、成形体の貯蔵の間の温度、成形体の貯蔵の間の相対湿度、成形体の製造の間の絶対湿度、成形体の貯蔵の間の絶対湿度、および成形体の貯蔵期間からなる群から選択される確立、決定、または推定したパラメータ（単数）またはパラメータ（複数）の関数として、成分（Ｋ２ａ）および（Ｋ２ｂ）の使用すべき割合を制御するステップ
を含む、
および／または
方法が、いくつかの成形体の少なくとも部分的に連続式の製造として実施され、
成形体の製造の間の周囲温度、成形体の製造の間の相対湿度、成形体の貯蔵の間の温度、成形体の貯蔵の間の相対湿度、成形体の製造の間の絶対湿度、成形体の貯蔵の間の絶対湿度、および成形体の貯蔵期間からなる群から選択される１つまたは複数のパラメータが増加する場合、または増加すると予想される場合、
− 成形体の製造のために、成分（Ｋ２ａ）の使用する割合を増加させ、
および／または
− 成形体の製造のために、溶液または分散液（Ｍ２）中のＭ₂Ｏ内のＬｉ₂Ｏのモル分率を増加させる、
または
成形体の製造の間の周囲温度、成形体の製造の間の相対湿度、成形体の貯蔵の間の温度、成形体の貯蔵の間の相対湿度、成形体の製造の間の絶対湿度、成形体の貯蔵の間の絶対湿度、および成形体の貯蔵期間からなる群から選択される１つまたは複数のパラメータが減少する、もしくは低下する、または減少が予想される、もしくは低下が予想される場合、
− 成形体の製造のために使用する成分（Ｋ２ａ）の割合を減少させおよび／または成形体の製造のために用いられてもよい成分（Ｋ２ｂ）の割合を増加させ、
および／または
− 成形体の製造のために、溶液または分散液（Ｍ２）中のＭ ₂ Ｏ内のＬｉ ₂ Ｏのモル分率を減少させる、
成形材料混合物およびその成形体を製造するための請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
成形体の製造の間の周囲温度、成形体の製造の間の相対湿度、成形体の貯蔵の間の温度、成形体の貯蔵の間の相対湿度、成形体の製造の間の絶対湿度、成形体の貯蔵の間の絶対湿度、および成形体の貯蔵期間からなる群から選択される１つまたは複数のパラメータを確立、決定または推定するために、データ収集設備またはデータ処理設備が提供され、
確立、決定または推定したパラメータ（単数）またはパラメータ（複数）の関数として、成分（Ｋ２ａ）および（Ｋ２ｂ）の使用すべき割合を制御するために、制御設備が提供され、
データ収集設備またはデータ処理設備と制御設備の間に、パラメータデータを移動するためにデータ接続が設定される、
請求項４または５に記載の方法。
成形材料混合物の製造の間に、
（Ｍ３）粒子状、非晶質二酸化ケイ素；硫酸バリウム；炭水化物；リン化合物；表面活性化合物；酸化ホウ素化合物；金属酸化物；潤滑剤、エステルおよび離型剤
からなる群から選択される１つまたは複数の構成成分が、さらに添加される、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
それぞれの場合に、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液（Ｋ２ａ）が水に溶解した水酸化リチウムを含み、また第２の水ガラスを含まない溶液または分散液（Ｋ２ｂ）も水に溶解した水酸化リチウムを含んでいてもよい、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
− 水ガラスを含む水溶液または分散液（Ｋ１）が、１０．０〜１３．０の範囲のｐＨを有し、
および／または
− 水に溶解したリチウムイオンを含む、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液（Ｋ２ａ）が、８．０〜１４．０の範囲のｐＨを有し、
および／または
− 水に溶解したリチウムイオンを含む、第２の水ガラスを含まない溶液または分散液（Ｋ２ｂ）が、８．０〜１４．０の範囲のｐＨを有する、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
ステップ（２）で、モールドベース材料のないときには、最初に、使用するキットの成分を一緒に混合することにより、溶液または分散液（Ｍ２）が形成され、その後、モールドベース材料（Ｍ１）またはその一部と得られる溶液または分散液（Ｍ２）の一部または総量との混合物が形成され、
および／または
製造される溶液または分散液（Ｍ２）が、モールドベース材料（Ｍ１）との混合物の形成前に、目に見える析出物またはゲル部分を含まない、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
混合設備で、使用するキットの成分が、一緒に混合されて、溶液または分散液（Ｍ２）を形成し、混合設備が、計量容器または混合管である、請求項１０に記載の方法。
形成される溶液または分散液（Ｍ２）の一部または総量が、モールドベース材料（Ｍ１）またはその一部との混合物の形成前に、混合設備で７日間以下の期間貯蔵される、請求項１０または１１のいずれかに記載の方法。
以下の別々の成分：
（Ｋ１）ＳｉＯ₂含量が、溶液または分散液の総質量を基準にして２０〜３４質量％の範囲であり、および／またはＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比が、製造されるリチウム含有水ガラスのモル比より大きい、水ガラスを含む水溶液または分散液、
および
（Ｋ２ａ）リチウムイオンの濃度が、０．３〜５．３ｍｏｌ／Ｌの範囲であり
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲である、水に溶解したリチウムイオンを含む、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液
を少なくとも含み、
Ｍ ₂ Ｏは、各場合に、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの総量を表す、リチウム含有水ガラスを含む溶液または分散液を製造するためのキット。
さらなる別々の成分として、
（Ｋ２ｂ）リチウムイオンの濃度が、成分（Ｋ２ａ）の場合より低く、０〜５．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、成分（Ｋ２ａ）中のリチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度と２０％以下異なる、
水に溶解したアルカリ金属イオンを含む、第２の水ガラスを含まない溶液または分散液
をさらに含む、請求項１３に記載のキット。
以下の別々の成分：
（Ｋ１）ＳｉＯ₂含量が、溶液または分散液の総質量を基準にして２０〜３４質量％の範囲であり、および／またはＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比が、製造中のリチウム含有水ガラスのモル比より大きい、
水ガラスを含む水溶液または分散液、
（Ｋ２ａ）リチウムイオンの濃度が、０．３〜５．３ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲である、
水に溶解したリチウムイオンを含む、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液、
および
（Ｋ２ｂ）リチウムイオンの濃度が、成分（Ｋ２ａ）の場合より低く、０．１〜５．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、成分（Ｋ２ａ）中のリチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度と２０％以下異なる、
水に溶解したリチウムイオンを含む、第２の水ガラスを含まない溶液または分散液
を少なくとも含む、リチウム含有水ガラスを含む溶液または分散液を製造するための請求項１３または１４に記載のキット。
請求項１３から１５のいずれか１項に記載のキットを提供することを含む、成形材料混合物を製造するための、または成形材料混合物およびその成形体を製造する方法であって、
成形材料混合物が、
（Ｍ１）モールドベース材料
および
（Ｍ２）１．６〜３．５の範囲のＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比を有し、
Ｍ₂Ｏ内のＬｉ₂Ｏのモル分率が、０．０５〜０．６０の範囲である、
リチウム含有水ガラスを含む溶液または分散液
を含む、
前記方法。
成形材料混合物の製造における使用のための、または成形材料混合物およびその成形体を製造するための装置であって、
−装置が、
− 第１の成分として、ＳｉＯ₂含量が、溶液または分散液の総質量を基準にして２０〜３４質量％の範囲であり、および／またはＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比が、製造中の成形材料混合物中のリチウム含有水ガラスのモル比より大きい、水ガラスを含む水溶液または分散液（Ｋ１）を含有する第１の貯蔵タンク（Ｚ１）、
− 第２の成分として、
〇リチウムイオンの濃度が、０．３〜５．３ｍｏｌ／Ｌの範囲であり
および
〇リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲である、
水に溶解したリチウムイオンを含み、第１の水ガラスを含まない溶液または分散液（Ｋ２ａ）を含有する、第２の貯蔵タンク（Ｚ２）、
− 少なくとも第１および第２の成分を混合して、中間体溶液または分散液を製造するための、混合設備（Ｚ３）
を含み、
− 少なくとも第１および第２の貯蔵タンク（Ｚ１、Ｚ２）が、各場合に１つまたは複数のライン（Ｚ４）により、混合設備（Ｚ３）に接続されており、
Ｍ₂Ｏは、各場合に酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの総量を表し、
および／または
− 中間体溶液または分散液中のリチウム含有水ガラスが、１．６〜３．５の範囲のＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏモル比を有し、および／またはＭ₂Ｏ内のＬｉ₂Ｏのモル分率が、０．０５〜０．６０の範囲であり、Ｍ₂Ｏは、各場合に酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの総量を表し、
および／または
− 使用が、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法において行われる、
装置。
〇リチウムイオンの濃度が、成分（Ｋ２ａ）の場合より低く、０〜５．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
および
〇リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、０．３〜２８．０ｍｏｌ／Ｌの範囲であり、
〇リチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度が、成分（Ｋ２ａ）中のリチウム、ナトリウムおよびカリウムイオンの総濃度と２０％以下異なり、
少なくとも第１、第２、および第３の成分を混合するために、混合設備（Ｚ３）を実施して、中間体溶液または分散液を製造し、
少なくとも第１、第２、および第３の貯蔵タンクが、各場合に１つまたは複数のライン（Ｚ４）により混合設備（Ｚ３）に接続されている、
水に溶解したアルカリ金属イオンを含む、第２の水ガラスを含まない溶液または分散液（Ｋ２ｂ）を含有する、第３の貯蔵タンク（Ｚ５）をさらに含む、請求項１７に記載の装置。