岩スラリーの製造方法
負の酸化還元電位を有する麦飯石岩スラリーを含む負の酸化還元電位を有する岩スラリーは、花崗斑岩や石英斑岩を用いて製造または生産される。得られる製品は、医療、健康および／または美容用途で有用である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は２００９年１月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／２０５，５２０号の§１１９（ｅ）による利益を主張するものであり、この仮出願はその全体が参照により本書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は一般に、岩スラリーの製造に関する。本開示は特に、花崗斑岩や石英斑岩を使用した負の酸化還元電位を含有する麦飯石岩スラリーを含む負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法に関する。
【０００３】
“麦飯石（バクハンセキ）”とは、麦とともに調理した米を意味する“麦飯（バクハン）”と岩または石を意味する“石（セキ）”とから成る記述的な日本の複合語である。麦飯石は一般に、外観が麦を混ぜて調理した米に似ている火成岩を指す。外観が“米”に似た部分は細粒の石基を含有している場合があり、外観が“麦”に似た部分は班晶としての粗結晶を含有している場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本書で用いる麦飯石は一般に、花崗斑岩や石英斑岩などの斑岩を指す。斑岩は、医療、健康、美容用途で有効であることが知られるレアアース元素を含有する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、前記ミリングチャンバに液体を加え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に前記液体に置き換え、ミリング装置を始動し、前記斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記ミリングチャンバに液体を加え、実質的にミリングチャンバ内の空気を前記液体で置き換える手順を有すると要約し得る。
【０００６】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、前記ミリングチャンバに液体を加え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に前記液体に置き換え、前記ミリング装置を始動し、前記斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記ミリング装置を停止し、前記ミリング装置の停止中に前記ミリングチャンバに液体を加え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に前記液体に置き換え、前記ミリング装置を再始動する手順を有すると要約し得る。
【０００７】
ミリング装置は、ミリングボールを具備したボールミル装置であり得る。ミリングボールは、セラミック製であり得る。
【０００８】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置を具備したミリングチャンバに斑岩を入れ、前記斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第１の量の液体に置き換え、前記斑岩をミリングし、さらに、前記斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記斑岩を継続的にミリングしつつ少なくても部分的にミリングされた斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第２の量の液体にさらに置き換える手順を有すると要約し得る。前記斑岩をミリングする手順は、ミリングボールで斑岩をミリングする手順を含み得る。前記斑岩をミリングする手順は、セラミック製ミリングボールで前記斑岩をミリングする手順を含み得る。
【０００９】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置を具備したミリングチャンバにある量の斑岩を供給し、前記供給された斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に液体に置き換え、前記斑岩を部分的にミリングし、前記部分的にミリングされた斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記斑岩の部分的なミリングを停止し、前記斑岩のミリングの停止中に前記部分的にミリングされた斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に液体にさらに置き換え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に液体にさらに置き換えた後に前記斑岩をさらにミリングする手順から成る。前記斑岩をミリングする手順は、ミリングボールで斑岩をミリングする手順を含み得る。前記斑岩をミリングする手順は、セラミック製ミリングボールで前記斑岩をミリングする手順を有し得る。
【００１０】
製品は、空気を実質的に液体に置き換えて斑岩をミリングすることにより生産された製品と要約し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本特許または出願のファイルは、カラーで作成された図面を少なくとも１枚含んでいる。カラー図面付きの本特許または特許出願公報の写しは、特許庁に要求して必要な費用を支払えば提供され得る。
【００１２】
図面において、同一の参照番号は同様の構成要素や動作を示している。図面の要素のサイズと相対的位置は、必ずしも縮尺通りには描いていない。例えば、様々な要素の形状と角度は縮尺通りには描かれておらず、これらの要素のいくつかは図面を見易くするために恣意的に拡大、位置決めしている。また、図示した特定の要素の形状は、その特定の要素の実際の形状に関する何らの情報も伝えることは意図されておらず、図における認識の容易化のためだけに選択されている。
【図１】図１は、実質的に気体がない環境で岩をミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位と気体を含む環境で岩をミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位との違いを示すグラフである。
【図２】図２は、気体を含む環境で継続的にミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位と実質的に気体がない環境でミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位との違いを示すグラフである。
【図３】図３は、実験で使用した岩の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の記述では、種々の開示された実施形態の十分な理解を提供するために、ある特定の詳細が説明される。しかし、関連分野の当業者であれば、これらの特定の詳細の１以上が無くても実施形態を実施でき、また、他の方法、要素、材料などで実施形態を実施できることを認識するであろう。他の例では、実施形態の説明を不必要に曖昧にするのを避けるため、ミリング、スラリーの取扱およびバルブや導管などの液体の流れに関する周知の構造は詳細には図示または説明していない。
【００１４】
文脈により別の意味が必要とされない限り、本明細書およびそれに続く特許請求の範囲を通じ、“ｃｏｍｐｒｉｓｅ”（含む）という語句およびその派生形“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”や“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”は、オープンの包含的な意味、すなわち、“〜を含むがそれらに限定されるわけではない”として解釈されるべきである。
【００１５】
本明細書を通じ、“（１つの）実施形態”または“（ある）実施形態”と言う場合には、実施形態に関連して説明される特定の機能、構造または特徴が少なくても１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて様々な箇所に現われる“（１つの）実施形態”または“（ある）実施形態”という表現は、同一の実施形態に言及しているわけではない。また、特定の機能、構成または特徴は適宜、単数または複数の実施形態で組み合わされる場合もある。
【００１６】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形の“ａ”、“ａｎ”（１つの）および“ｔｈｅ”（その）は、文脈により明らかにそうでない場合を除き、複数の指示物を含む。 “または”は、本書において一般に、文脈により明らかにそうでない場合を除き、 “および／または”を含む意味で使用されている点にも留意されたい。
【００１７】
本書の見出しおよび開示の要約は便宜上のものであり、実施形態の範囲や意味を解釈するものではない。
【００１８】
本書で言う“岩”とは、負の酸化還元電位を含有するスラリーの生産に使用できる岩を意味する。その例には、花崗斑岩、石英斑岩、閃緑斑岩、モンゾニ斑岩、麦飯石が含まれる。スラリーの調製には、単数または複数の岩が使用され得る。また、調製されるスラリーが負の酸化還元電位を含有する限り、スラリーの調製に他の材料が使用され得る。
【００１９】
本書で言う“酸化還元電位”とは酸化還元反応システムにおいて電子を与えたり受けたりするときに生成される電位を意味し、電子を与えたり受けたりし易さを定量的に評価するための尺度である。
【００２０】
酸化還元電位測定値は、銀−塩化銀電極を参照電極として使用して求められる点に注意されたい。
【００２１】
本書で言う“ミリング装置”とは、液体中で岩をミリングするために使用できる密封型ミリングチャンバを具備した装置を意味する。ミリング装置の非限定的な例はミルである。
【００２２】
本書で言う“負の酸化還元電位”とは、岩スラリーが調製された直後に測定される岩スラリーの酸化還元電位の負の値を意味する。
【００２３】
本書で言う“液体”とは、常圧の室温においてある容積を有するが、規定された形状を持たない流体状の物質を意味する。生産される岩スラリーが負の酸化還元電位を含有する限り、液体は限定されない。適切な液体の例には、水、緩衝剤、有機溶媒、それらの混合物が含まれる。また、消毒剤などの添加剤を液体に加えることもできる。
【００２４】
本書で言う“実質的に気体がない環境”とは、気体を保持する空間の容積に対する気体の容積の比率が０．５％以下であることを意味する。
【００２５】
本書で岩スラリーについて言う“所望の平均粒径（粒子サイズ）”とは、岩スラリーの用途に応じて決定され得る。平均粒径は、粒径分布測定装置を用いて測定できる。
【００２６】
開示についての更なる詳細を提供するために、以下に、特定の例が記述される。しかし、この開示は、例に示された内容を限定しない。
【００２７】
岩スラリーが人体に接触して使用されるものである場合、岩スラリーの調製に使用するミリング装置および岩スラリーに接触する全部品には実質的に重金属が使用されないことが望ましいことであり得る。単数または複数の実施形態においてボールミルをミリング装置として使用でき、ボールミルのボールはセラミック材料であり得る。セラミック材料の例には、アルミナやジルコニアが含まれる。
【００２８】
［例１］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子６０ｋｇと脱イオン水４０ｋｇを準備した。
【００２９】
１５０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：１２０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：１５ｋｇ、Φ３０ｍｍ：１５ｋｇ、株式会社比良セラミックス製）をアルミナ中板が具備された５０ｋｇのボールミル（有限会社サトー機械工業所製）に投入した。
【００３０】
次に、花崗斑岩をミルに投入した。花崗斑岩粒子の間に形成された空間のために、当初、６０ｋｇの花崗斑岩の全部を投入することはできなかった。従って、花崗斑岩の一部と脱イオン水を交互にミルに投入し、ミルが一杯になった時点でミルのカバーを閉じた。その後、ミルを予備運転で約３分間運転した。
【００３１】
次に、ミルのカバーを開け、追加の花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入し、カバーを閉じ、再びミルを予備運転で運転した。実質的にすべての準備した花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入するまで、運転、停止、投入および再運転の手順を繰り返した。主運転を開始する前に、ミルからオーバーフローし、カバーを閉じるときにこぼれるまで過剰の脱イオン水を追加し、これにより、ミルに残る実質的にすべての気体を除去した。その後、ボールミルを５７ｒｐｍで２４時間運転した。
【００３２】
２４時間後にボールミルのカバーを開けたとき、気体がミルの中に残存しているのが分かったため、気体が占有していた空間を埋め、気体を除去するように追加の脱イオン水（約２ｋｇ）をミルに加えた。そして、ミルを合計で７０時間運転し、得られたスラリーを収集した。
【００３３】
［例２］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子６０ｋｇと脱イオン水４０ｋｇを準備した。
【００３４】
３５０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：２００ｋｇ、Φ１５ｍｍ：５０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：５０ｋｇ）を例１より大型の２００ｋｇのボールミルに投入した。
【００３５】
次に予備運転を数分間実施し、その後、気体（空気）層を窒素に置き換えた。その後、得られた花崗斑岩粒子が例１の粒子と実質的に同じ粒径分布になるまでミリングを実施し、得られたスラリーを収集した。
【００３６】
［例３］
粒径分布測定装置（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ ３０００ＩＩ、日機装株式会社製）に例１と例２で得られたスラリーを供給した。粒径を以下の条件で測定した。
【００３７】
溶媒：水
溶媒屈折率：１．３３３
屈折率：１．８１
分布表示：容積
粒子透明度：透明
粒子形状：非球形
測定数：２（２回の測定の平均粒径を採用）
測定時間：３０秒
サンプル処理：３分間の組込超音波（４０Ｗ）
【００３８】
さらに、堀場社製の９３００−１０Ｄ ＯＲＰ型電極を堀場社製のＤ−５２ ｐＨ／ＯＲＰ型メーターに接続することにより、得られた各スラリーの酸化還元電位を測定した。用いた具体的な測定方法は、各スラリーをポリプロピレン製のボトルに満たす手順とＯＲＰ電極をスラリーに挿入する手順を含む。ボトルから溢れたスラリーがあれば、拭き取った。測定中、空気がボトルに実質的に入らないようにボトルを密封した。測定は、１〜１０分の間隔で行った。
【００３９】
粒径分布測定の結果は表１に示され、時間に対する酸化還元電位の変化は図１にされている。
【００４０】
図１で、実線は実質的に気体がない環境で調整されたスラリーの酸化還元電位を表し、破線は気体を含む環境で調整されたスラリーの酸化還元電位を表している。縦座標は酸化還元電位（ｍＶ）を示し、横座標は測定開始からの経過時間を示す。
【表１】
【００４１】
表１に示されるように、実質的に同じ粒径分布のスラリーが得られる。しかし、図１は、気体を含む環境で調製されたスラリーの酸化還元電位は約−２００ｍＶより低くならないことを示す。
【００４２】
［例４］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子４５ｋｇと脱イオン水５１ｋｇを準備した。
【００４３】
１５０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：１２０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：１５ｋｇ、Φ３０ｍｍ：１５ｋｇ、株式会社比良セラミックス製）をアルミナ中板が具備された５０ｋｇのボールミル（有限会社サトー機械工業所製）に投入した。
【００４４】
次に、花崗斑岩をミルに投入した。花崗斑岩粒子の間に形成された空間のために、当初、合計４５ｋｇの花崗斑岩の全部を投入することはできなかった。従って、花崗斑岩の一部と脱イオン水を交互にミルに投入し、ミルが一杯になった時点でミルのカバーを閉じた。その後、ミルを予備運転で約３分間運転した。
【００４５】
次に、ミルのカバーを開け、追加の花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入し、カバーを閉じ、再びミルを予備運転で運転した。準備した花崗斑岩と脱イオン水の実質的にすべてがミルに投入されるまで、運転、停止、投入および再運転の手順を繰り返した。主運転を開始する前に、ミルからオーバーフローし、カバーを閉じるときにこぼれるまで過剰の脱イオン水を追加し、これにより、ミルに残る実質的にすべての気体を除去した。その後、ボールミルを５７ｒｐｍで２６時間運転した。
【００４６】
２６時間後にボールミルのカバーを開けたとき、気体がミルの中に残存しているのが分かったため、気体が占有していた空間を埋め、気体を除去するように追加の脱イオン水（約２ｋｇ）をミルに加えた。そして、ミルを合計４３時間運転し、得られたスラリーを収集した。
【００４７】
［例５］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子４５ｋｇと脱イオン水３５ｋｇを準備した。
【００４８】
１８０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：１５０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：１５ｋｇ、Φ３０ｍｍ：１５ｋｇ、株式会社比良セラミックス製）をアルミナ中板が具備された５０ｋｇのボールミル（有限会社サトー機械工業所製）に投入した。
【００４９】
次に、花崗斑岩をミルに投入した。花崗斑岩粒子の間に形成された空間のために、当初、４５ｋｇの花崗斑岩の全部を投入することはできなかった。従って、花崗斑岩の一部と脱イオン水を交互にミルに投入し、ミルが一杯になった時点でミルのカバーを閉じた。その後、ミルを予備運転で約３分間運転した。
【００５０】
次に、ミルのカバーを開け、追加の花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入し、カバーを閉じ、再びミルを予備運転で運転した。準備した花崗斑岩と脱イオン水の実質的にすべてがミルに投入されるまで、運転、停止、投入および再運転の手順を繰り返した。主運転を開始する前に、ミルからオーバーフローし、カバーを閉じるときにこぼれるまで過剰の脱イオン水を追加し、これにより、ミルに残る実質的にすべての気体を除去した。その後、運転中にイオン交換水を追加することなく、ボールミルを５７ｒｐｍで４８時間運転した。その後、得られたスラリーを収集したが、気体がミルの中に存在しているのが分かった。
【００５１】
［例６］
例３と同様の方法により、例４と例５で得られたスラリーの粒径分布測定と酸化還元電位測定を実施した。粒径分布測定の結果は表２に示す通りであり、酸化還元電位の変化は図２に示す通りである。
【００５２】
図２で、実線は実質的に気体がない環境で得られたスラリーの酸化還元電位を表し、破線は気体を含む環境で得られたスラリーの酸化還元電位を表している。縦座標は酸化還元電位（ｍＶ）を示し、横座標は測定開始からの経過時間を示す。
【表２】
【００５３】
表２に示すように、実質的に同じ粒径分布のスラリーが得られる。しかし、図２は、酸化還元電位に関する次の結果を示す。例５において気体を含む環境で調製したスラリーは当初の電位が約−５００ｍＶであったが、後に電位は上昇して約１２時間後には０ｍＶに達した。例５のスラリーは、負の酸化還元電位を維持できなかった。一方、例４において運転中に脱イオン水を加えることにより実質的に気体がない環境で調製されたスラリーは、調製後１２時間が経過しても−５００ｍＶ以下の電位を維持できた。
【００５４】
実施形態に関する上の説明は、要約の記述を含めて、網羅的であることも、開示されたそのままの形態に実施例を限定することも意図していない。本書には例示の目的で特定の実施形態を説明しているが、当業者が理解するように、本開示の精神と範囲から逸脱することなく様々な同等の変形が可能である。複数の実施形態に関する本書の教示は、本書に例として概要を説明した斑岩ミリングの方法と装置だけではなく、他の斑岩加工の方法と装置にも適用が可能である。
【００５５】
一般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、請求項を明細書と特許請求の範囲に開示された具体的な実施形態に限定するように解釈されるべきではなく、すべての可能な実施形態と請求項の権利が及ぶ均等の全範囲を包含するように解釈されるべきである。従って、特許請求の範囲は開示により限定されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】米国特許第４２６５４０７号明細書
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は２００９年１月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／２０５，５２０号の§１１９（ｅ）による利益を主張するものであり、この仮出願はその全体が参照により本書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は一般に、岩スラリーの製造に関する。本開示は特に、花崗斑岩や石英斑岩を使用した負の酸化還元電位を含有する麦飯石岩スラリーを含む負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法に関する。
【０００３】
“麦飯石（バクハンセキ）”とは、麦とともに調理した米を意味する“麦飯（バクハン）”と岩または石を意味する“石（セキ）”とから成る記述的な日本の複合語である。麦飯石は一般に、外観が麦を混ぜて調理した米に似ている火成岩を指す。外観が“米”に似た部分は細粒の石基を含有している場合があり、外観が“麦”に似た部分は班晶としての粗結晶を含有している場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本書で用いる麦飯石は一般に、花崗斑岩や石英斑岩などの斑岩を指す。斑岩は、医療、健康、美容用途で有効であることが知られるレアアース元素を含有する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、前記ミリングチャンバに液体を加え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に前記液体に置き換え、ミリング装置を始動し、前記斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記ミリングチャンバに液体を加え、実質的にミリングチャンバ内の空気を前記液体で置き換える手順を有すると要約し得る。
【０００６】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、前記ミリングチャンバに液体を加え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に前記液体に置き換え、前記ミリング装置を始動し、前記斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記ミリング装置を停止し、前記ミリング装置の停止中に前記ミリングチャンバに液体を加え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に前記液体に置き換え、前記ミリング装置を再始動する手順を有すると要約し得る。
【０００７】
ミリング装置は、ミリングボールを具備したボールミル装置であり得る。ミリングボールは、セラミック製であり得る。
【０００８】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置を具備したミリングチャンバに斑岩を入れ、前記斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第１の量の液体に置き換え、前記斑岩をミリングし、さらに、前記斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記斑岩を継続的にミリングしつつ少なくても部分的にミリングされた斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第２の量の液体にさらに置き換える手順を有すると要約し得る。前記斑岩をミリングする手順は、ミリングボールで斑岩をミリングする手順を含み得る。前記斑岩をミリングする手順は、セラミック製ミリングボールで前記斑岩をミリングする手順を含み得る。
【０００９】
負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法は、ミリング装置を具備したミリングチャンバにある量の斑岩を供給し、前記供給された斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に液体に置き換え、前記斑岩を部分的にミリングし、前記部分的にミリングされた斑岩の平均粒径が所望の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記斑岩の部分的なミリングを停止し、前記斑岩のミリングの停止中に前記部分的にミリングされた斑岩が入った前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に液体にさらに置き換え、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に液体にさらに置き換えた後に前記斑岩をさらにミリングする手順から成る。前記斑岩をミリングする手順は、ミリングボールで斑岩をミリングする手順を含み得る。前記斑岩をミリングする手順は、セラミック製ミリングボールで前記斑岩をミリングする手順を有し得る。
【００１０】
製品は、空気を実質的に液体に置き換えて斑岩をミリングすることにより生産された製品と要約し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本特許または出願のファイルは、カラーで作成された図面を少なくとも１枚含んでいる。カラー図面付きの本特許または特許出願公報の写しは、特許庁に要求して必要な費用を支払えば提供され得る。
【００１２】
図面において、同一の参照番号は同様の構成要素や動作を示している。図面の要素のサイズと相対的位置は、必ずしも縮尺通りには描いていない。例えば、様々な要素の形状と角度は縮尺通りには描かれておらず、これらの要素のいくつかは図面を見易くするために恣意的に拡大、位置決めしている。また、図示した特定の要素の形状は、その特定の要素の実際の形状に関する何らの情報も伝えることは意図されておらず、図における認識の容易化のためだけに選択されている。
【図１】図１は、実質的に気体がない環境で岩をミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位と気体を含む環境で岩をミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位との違いを示すグラフである。
【図２】図２は、気体を含む環境で継続的にミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位と実質的に気体がない環境でミリングすることにより得たスラリーの酸化還元電位との違いを示すグラフである。
【図３】図３は、実験で使用した岩の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の記述では、種々の開示された実施形態の十分な理解を提供するために、ある特定の詳細が説明される。しかし、関連分野の当業者であれば、これらの特定の詳細の１以上が無くても実施形態を実施でき、また、他の方法、要素、材料などで実施形態を実施できることを認識するであろう。他の例では、実施形態の説明を不必要に曖昧にするのを避けるため、ミリング、スラリーの取扱およびバルブや導管などの液体の流れに関する周知の構造は詳細には図示または説明していない。
【００１４】
文脈により別の意味が必要とされない限り、本明細書およびそれに続く特許請求の範囲を通じ、“ｃｏｍｐｒｉｓｅ”（含む）という語句およびその派生形“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”や“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”は、オープンの包含的な意味、すなわち、“〜を含むがそれらに限定されるわけではない”として解釈されるべきである。
【００１５】
本明細書を通じ、“（１つの）実施形態”または“（ある）実施形態”と言う場合には、実施形態に関連して説明される特定の機能、構造または特徴が少なくても１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて様々な箇所に現われる“（１つの）実施形態”または“（ある）実施形態”という表現は、同一の実施形態に言及しているわけではない。また、特定の機能、構成または特徴は適宜、単数または複数の実施形態で組み合わされる場合もある。
【００１６】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形の“ａ”、“ａｎ”（１つの）および“ｔｈｅ”（その）は、文脈により明らかにそうでない場合を除き、複数の指示物を含む。 “または”は、本書において一般に、文脈により明らかにそうでない場合を除き、 “および／または”を含む意味で使用されている点にも留意されたい。
【００１７】
本書の見出しおよび開示の要約は便宜上のものであり、実施形態の範囲や意味を解釈するものではない。
【００１８】
本書で言う“岩”とは、負の酸化還元電位を含有するスラリーの生産に使用できる岩を意味する。その例には、花崗斑岩、石英斑岩、閃緑斑岩、モンゾニ斑岩、麦飯石が含まれる。スラリーの調製には、単数または複数の岩が使用され得る。また、調製されるスラリーが負の酸化還元電位を含有する限り、スラリーの調製に他の材料が使用され得る。
【００１９】
本書で言う“酸化還元電位”とは酸化還元反応システムにおいて電子を与えたり受けたりするときに生成される電位を意味し、電子を与えたり受けたりし易さを定量的に評価するための尺度である。
【００２０】
酸化還元電位測定値は、銀−塩化銀電極を参照電極として使用して求められる点に注意されたい。
【００２１】
本書で言う“ミリング装置”とは、液体中で岩をミリングするために使用できる密封型ミリングチャンバを具備した装置を意味する。ミリング装置の非限定的な例はミルである。
【００２２】
本書で言う“負の酸化還元電位”とは、岩スラリーが調製された直後に測定される岩スラリーの酸化還元電位の負の値を意味する。
【００２３】
本書で言う“液体”とは、常圧の室温においてある容積を有するが、規定された形状を持たない流体状の物質を意味する。生産される岩スラリーが負の酸化還元電位を含有する限り、液体は限定されない。適切な液体の例には、水、緩衝剤、有機溶媒、それらの混合物が含まれる。また、消毒剤などの添加剤を液体に加えることもできる。
【００２４】
本書で言う“実質的に気体がない環境”とは、気体を保持する空間の容積に対する気体の容積の比率が０．５％以下であることを意味する。
【００２５】
本書で岩スラリーについて言う“所望の平均粒径（粒子サイズ）”とは、岩スラリーの用途に応じて決定され得る。平均粒径は、粒径分布測定装置を用いて測定できる。
【００２６】
開示についての更なる詳細を提供するために、以下に、特定の例が記述される。しかし、この開示は、例に示された内容を限定しない。
【００２７】
岩スラリーが人体に接触して使用されるものである場合、岩スラリーの調製に使用するミリング装置および岩スラリーに接触する全部品には実質的に重金属が使用されないことが望ましいことであり得る。単数または複数の実施形態においてボールミルをミリング装置として使用でき、ボールミルのボールはセラミック材料であり得る。セラミック材料の例には、アルミナやジルコニアが含まれる。
【００２８】
［例１］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子６０ｋｇと脱イオン水４０ｋｇを準備した。
【００２９】
１５０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：１２０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：１５ｋｇ、Φ３０ｍｍ：１５ｋｇ、株式会社比良セラミックス製）をアルミナ中板が具備された５０ｋｇのボールミル（有限会社サトー機械工業所製）に投入した。
【００３０】
次に、花崗斑岩をミルに投入した。花崗斑岩粒子の間に形成された空間のために、当初、６０ｋｇの花崗斑岩の全部を投入することはできなかった。従って、花崗斑岩の一部と脱イオン水を交互にミルに投入し、ミルが一杯になった時点でミルのカバーを閉じた。その後、ミルを予備運転で約３分間運転した。
【００３１】
次に、ミルのカバーを開け、追加の花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入し、カバーを閉じ、再びミルを予備運転で運転した。実質的にすべての準備した花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入するまで、運転、停止、投入および再運転の手順を繰り返した。主運転を開始する前に、ミルからオーバーフローし、カバーを閉じるときにこぼれるまで過剰の脱イオン水を追加し、これにより、ミルに残る実質的にすべての気体を除去した。その後、ボールミルを５７ｒｐｍで２４時間運転した。
【００３２】
２４時間後にボールミルのカバーを開けたとき、気体がミルの中に残存しているのが分かったため、気体が占有していた空間を埋め、気体を除去するように追加の脱イオン水（約２ｋｇ）をミルに加えた。そして、ミルを合計で７０時間運転し、得られたスラリーを収集した。
【００３３】
［例２］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子６０ｋｇと脱イオン水４０ｋｇを準備した。
【００３４】
３５０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：２００ｋｇ、Φ１５ｍｍ：５０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：５０ｋｇ）を例１より大型の２００ｋｇのボールミルに投入した。
【００３５】
次に予備運転を数分間実施し、その後、気体（空気）層を窒素に置き換えた。その後、得られた花崗斑岩粒子が例１の粒子と実質的に同じ粒径分布になるまでミリングを実施し、得られたスラリーを収集した。
【００３６】
［例３］
粒径分布測定装置（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ ３０００ＩＩ、日機装株式会社製）に例１と例２で得られたスラリーを供給した。粒径を以下の条件で測定した。
【００３７】
溶媒：水
溶媒屈折率：１．３３３
屈折率：１．８１
分布表示：容積
粒子透明度：透明
粒子形状：非球形
測定数：２（２回の測定の平均粒径を採用）
測定時間：３０秒
サンプル処理：３分間の組込超音波（４０Ｗ）
【００３８】
さらに、堀場社製の９３００−１０Ｄ ＯＲＰ型電極を堀場社製のＤ−５２ ｐＨ／ＯＲＰ型メーターに接続することにより、得られた各スラリーの酸化還元電位を測定した。用いた具体的な測定方法は、各スラリーをポリプロピレン製のボトルに満たす手順とＯＲＰ電極をスラリーに挿入する手順を含む。ボトルから溢れたスラリーがあれば、拭き取った。測定中、空気がボトルに実質的に入らないようにボトルを密封した。測定は、１〜１０分の間隔で行った。
【００３９】
粒径分布測定の結果は表１に示され、時間に対する酸化還元電位の変化は図１にされている。
【００４０】
図１で、実線は実質的に気体がない環境で調整されたスラリーの酸化還元電位を表し、破線は気体を含む環境で調整されたスラリーの酸化還元電位を表している。縦座標は酸化還元電位（ｍＶ）を示し、横座標は測定開始からの経過時間を示す。
【表１】
【００４１】
表１に示されるように、実質的に同じ粒径分布のスラリーが得られる。しかし、図１は、気体を含む環境で調製されたスラリーの酸化還元電位は約−２００ｍＶより低くならないことを示す。
【００４２】
［例４］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子４５ｋｇと脱イオン水５１ｋｇを準備した。
【００４３】
１５０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：１２０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：１５ｋｇ、Φ３０ｍｍ：１５ｋｇ、株式会社比良セラミックス製）をアルミナ中板が具備された５０ｋｇのボールミル（有限会社サトー機械工業所製）に投入した。
【００４４】
次に、花崗斑岩をミルに投入した。花崗斑岩粒子の間に形成された空間のために、当初、合計４５ｋｇの花崗斑岩の全部を投入することはできなかった。従って、花崗斑岩の一部と脱イオン水を交互にミルに投入し、ミルが一杯になった時点でミルのカバーを閉じた。その後、ミルを予備運転で約３分間運転した。
【００４５】
次に、ミルのカバーを開け、追加の花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入し、カバーを閉じ、再びミルを予備運転で運転した。準備した花崗斑岩と脱イオン水の実質的にすべてがミルに投入されるまで、運転、停止、投入および再運転の手順を繰り返した。主運転を開始する前に、ミルからオーバーフローし、カバーを閉じるときにこぼれるまで過剰の脱イオン水を追加し、これにより、ミルに残る実質的にすべての気体を除去した。その後、ボールミルを５７ｒｐｍで２６時間運転した。
【００４６】
２６時間後にボールミルのカバーを開けたとき、気体がミルの中に残存しているのが分かったため、気体が占有していた空間を埋め、気体を除去するように追加の脱イオン水（約２ｋｇ）をミルに加えた。そして、ミルを合計４３時間運転し、得られたスラリーを収集した。
【００４７】
［例５］
約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの花崗斑岩粒子４５ｋｇと脱イオン水３５ｋｇを準備した。
【００４８】
１８０ｋｇのアルミナミリングボール（Φ１０ｍｍ：１５０ｋｇ、Φ２０ｍｍ：１５ｋｇ、Φ３０ｍｍ：１５ｋｇ、株式会社比良セラミックス製）をアルミナ中板が具備された５０ｋｇのボールミル（有限会社サトー機械工業所製）に投入した。
【００４９】
次に、花崗斑岩をミルに投入した。花崗斑岩粒子の間に形成された空間のために、当初、４５ｋｇの花崗斑岩の全部を投入することはできなかった。従って、花崗斑岩の一部と脱イオン水を交互にミルに投入し、ミルが一杯になった時点でミルのカバーを閉じた。その後、ミルを予備運転で約３分間運転した。
【００５０】
次に、ミルのカバーを開け、追加の花崗斑岩と脱イオン水をミルに投入し、カバーを閉じ、再びミルを予備運転で運転した。準備した花崗斑岩と脱イオン水の実質的にすべてがミルに投入されるまで、運転、停止、投入および再運転の手順を繰り返した。主運転を開始する前に、ミルからオーバーフローし、カバーを閉じるときにこぼれるまで過剰の脱イオン水を追加し、これにより、ミルに残る実質的にすべての気体を除去した。その後、運転中にイオン交換水を追加することなく、ボールミルを５７ｒｐｍで４８時間運転した。その後、得られたスラリーを収集したが、気体がミルの中に存在しているのが分かった。
【００５１】
［例６］
例３と同様の方法により、例４と例５で得られたスラリーの粒径分布測定と酸化還元電位測定を実施した。粒径分布測定の結果は表２に示す通りであり、酸化還元電位の変化は図２に示す通りである。
【００５２】
図２で、実線は実質的に気体がない環境で得られたスラリーの酸化還元電位を表し、破線は気体を含む環境で得られたスラリーの酸化還元電位を表している。縦座標は酸化還元電位（ｍＶ）を示し、横座標は測定開始からの経過時間を示す。
【表２】
【００５３】
表２に示すように、実質的に同じ粒径分布のスラリーが得られる。しかし、図２は、酸化還元電位に関する次の結果を示す。例５において気体を含む環境で調製したスラリーは当初の電位が約−５００ｍＶであったが、後に電位は上昇して約１２時間後には０ｍＶに達した。例５のスラリーは、負の酸化還元電位を維持できなかった。一方、例４において運転中に脱イオン水を加えることにより実質的に気体がない環境で調製されたスラリーは、調製後１２時間が経過しても−５００ｍＶ以下の電位を維持できた。
【００５４】
実施形態に関する上の説明は、要約の記述を含めて、網羅的であることも、開示されたそのままの形態に実施例を限定することも意図していない。本書には例示の目的で特定の実施形態を説明しているが、当業者が理解するように、本開示の精神と範囲から逸脱することなく様々な同等の変形が可能である。複数の実施形態に関する本書の教示は、本書に例として概要を説明した斑岩ミリングの方法と装置だけではなく、他の斑岩加工の方法と装置にも適用が可能である。
【００５５】
一般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、請求項を明細書と特許請求の範囲に開示された具体的な実施形態に限定するように解釈されるべきではなく、すべての可能な実施形態と請求項の権利が及ぶ均等の全範囲を包含するように解釈されるべきである。従って、特許請求の範囲は開示により限定されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】米国特許第４２６５４０７号明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、
前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第１の量の液体に置き換え、
前記ミリング装置を始動し、
前記斑岩の平均粒径が規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第２の量の液体に置き換える手順を有する、負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法。
【請求項２】
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換える前に、前記斑岩の平均粒径が前記規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときにミリング装置を停止し、
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換えた後に、前記ミリング装置を再始動する手順をさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れる手順が、ミリングボールを具備したボールミル装置の前記ミリングチャンバに斑岩を入れる手順を有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
セラミックミリングボールを具備した前記ミリングチャンバで斑岩をミリングする手順をさらに有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記ミリングチャンバ内の空気を第１の量の液体に置き換える手順が、前記第１の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記ミリングチャンバ内の空気を第２の量の液体に置き換える手順が、前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順をさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、ミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、セラミックミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、
前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第１の量の液体に置き換え、
前記ミリング装置を始動し、
前記斑岩の平均粒径が規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第２の量の液体に置き換える手順を有する方法により生産される製品。
【請求項１１】
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換える前に、前記斑岩の平均粒径が前記規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときにミリング装置を停止し、
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換えた後に、前記ミリング装置を再始動する手順をさらに有する方法により生産される請求項１０に記載の製品。
【請求項１２】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れる手順が、ミリングボールを具備したボールミル装置の前記ミリングチャンバに斑岩を入れる手順を含む請求項１０に記載の製品。
【請求項１３】
セラミックミリングボールを具備した前記ミリングチャンバで前記斑岩をミリングする手順をさらに有する方法により生産される請求項１０に記載の製品。
【請求項１４】
前記ミリングチャンバ内の空気を第１の量の液体に置き換える手順が、前記第１の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１０に記載の製品。
【請求項１５】
前記ミリングチャンバ内の空気を第２の量の液体に置き換える手順が、前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１０に記載の製品。
【請求項１６】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順をさらに有する方法により生産される請求項１５に記載の製品。
【請求項１７】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、ミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項１６に記載の製品。
【請求項１８】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、セラミックミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項１６に記載の製品。
【請求項１】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、
前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第１の量の液体に置き換え、
前記ミリング装置を始動し、
前記斑岩の平均粒径が規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第２の量の液体に置き換える手順を有する、負の酸化還元電位を含有する岩スラリーの製造方法。
【請求項２】
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換える前に、前記斑岩の平均粒径が前記規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときにミリング装置を停止し、
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換えた後に、前記ミリング装置を再始動する手順をさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れる手順が、ミリングボールを具備したボールミル装置の前記ミリングチャンバに斑岩を入れる手順を有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
セラミックミリングボールを具備した前記ミリングチャンバで斑岩をミリングする手順をさらに有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記ミリングチャンバ内の空気を第１の量の液体に置き換える手順が、前記第１の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記ミリングチャンバ内の空気を第２の量の液体に置き換える手順が、前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順をさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、ミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、セラミックミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れ、
前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第１の量の液体に置き換え、
前記ミリング装置を始動し、
前記斑岩の平均粒径が規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときに、前記ミリングチャンバ内の空気を実質的に第２の量の液体に置き換える手順を有する方法により生産される製品。
【請求項１１】
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換える前に、前記斑岩の平均粒径が前記規定の最終平均粒径の実質的に半分以下になったときにミリング装置を停止し、
前記ミリングチャンバ内の空気を前記第２の量の液体に置き換えた後に、前記ミリング装置を再始動する手順をさらに有する方法により生産される請求項１０に記載の製品。
【請求項１２】
ミリング装置のミリングチャンバに斑岩を入れる手順が、ミリングボールを具備したボールミル装置の前記ミリングチャンバに斑岩を入れる手順を含む請求項１０に記載の製品。
【請求項１３】
セラミックミリングボールを具備した前記ミリングチャンバで前記斑岩をミリングする手順をさらに有する方法により生産される請求項１０に記載の製品。
【請求項１４】
前記ミリングチャンバ内の空気を第１の量の液体に置き換える手順が、前記第１の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１０に記載の製品。
【請求項１５】
前記ミリングチャンバ内の空気を第２の量の液体に置き換える手順が、前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加える手順を含む請求項１０に記載の製品。
【請求項１６】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順をさらに有する方法により生産される請求項１５に記載の製品。
【請求項１７】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、ミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項１６に記載の製品。
【請求項１８】
前記第２の量の液体を前記ミリングチャンバに加えつつ前記斑岩を継続的にミリングする手順が、セラミックミリングボールで前記斑岩を継続的にミリングする手順を含む請求項１６に記載の製品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１２−５１５７７７（Ｐ２０１２−５１５７７７Ａ）
【公表日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４８０７２（Ｐ２０１１−５４８０７２）
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２１５０９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９０８３６
【国際公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【出願人】（５０５０４６７７６）ＴＴＩ・エルビュー株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２１５０９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９０８３６
【国際公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【出願人】（５０５０４６７７６）ＴＴＩ・エルビュー株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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