JP2006345830A - ペット用排泄物処理材 - Google Patents

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Abstract

【課題】 1ヶ月以上の長期使用をした場合にも、外観の変化が少なく、膨らんだり、崩壊したりしないという耐水性を有し、消臭性能を高度なレベルで持続するペット用排泄物処理材を提供する。
【解決手段】 植物由来の素材の粉砕物を主構成基材としたペット用排泄物処理材であって、1)植物由来の素材の粉砕物を70〜98.99質量%、2)合成樹脂を1〜20質量%、及び3)テクトケイ酸塩を0.01〜5質量%含むペット用排泄物処理材。テクトケイ酸塩は、好ましくはゼオライトである。またテクトケイ酸塩は、好ましくは比表面積が1m2/g以上70m2/g未
満である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、猫や犬等のペットの排泄物の処理に用いられるペット用排泄物処理材、特に、猫用トイレ本体を簀の子により上下に区画した場合に、上層部分に用いる排泄物処理材に関する。
猫や犬等のペットの排泄物を処理するためのペット用トイレとして、トイレ本体を多孔質部材である簀の子により上下に区画して、上層部分(上方部分)に排泄物処理材を敷設し、下層部分(下方部分)に例えば吸水性樹脂、植物性繊維、パルプ等からからなる尿吸収材を敷設してなるものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
これらのペット用トイレにおいては、上層部分に敷設された排泄物処理材は、ペットが排泄する尿を素早く通過させ、通過した尿を簀の子の透液孔を介して下層部分に落下させ、落下した尿を下層部分に配置された尿吸収マット等の尿吸収材に積極的に吸収させるものである。排泄物処理材としては、天然針葉樹のおが屑からなる挽素材を加熱圧縮してペレット状とし、水分の吸収によって自己崩壊するようにしたトイレ砂があるが(特許文献3参照)、これを上記ペット用トイレに使用すると、吸尿によって該トイレ砂が崩壊し、吸尿した状態にある崩壊物が前記多孔質部材の開口を通じて落下して、その下にある前記吸尿部材上に散乱してしまい、前記トイレ砂のみの取り替えに非常に手間がかかってしまう。また崩壊物の一部が前記多孔質部材上に残存して悪臭が発生する。更に、吸尿による崩壊の度に該トイレ砂を取り替えなければならず不経済である。
そこで、植物由来の素材の粉砕物と合成樹脂を組合せ、吸水しても崩壊しない程度の保型性を持たせることにより、当該問題を解決した技術がある(特許文献4参照)。これは、25℃の水中に5秒間浸漬したときの微粉発生率5%以下、吸水率10%以下とすることにより達成したものである。しかしながら、当該技術は、1週間〜1ヶ月程度の使用であれば性能が十分発揮されているが、1ヶ月以上長期使用する場合は、猫の尿によって膨潤した当該物品は消臭性能が低下してしまうのでこれを取り除き、新たに補給するという作業が必要であった。これらの飼い主負担を軽減するには、更に膨潤や崩壊しないという耐水性に加え、高度な消臭性を保証し、かつ、飼い主に物品の物性変化を認知させない程度の外観安定性が必要である。
一方、ゼオライトを結合剤を用いて円柱状に造粒したペットサンド用造粒体が開示されている(特許文献5参照)。この技術は、ゼオライトの微孔に臭気分子が吸着されることにより消臭効果を発現するものである。また、悪臭の消臭剤として、特定のアルミノシリケート粒子を用いた技術もある(特許文献6参照)。
特開平7−67489号公報 特開2003−180182号公報 特開平9−308403号公報 特開2002−84909号公報 特開昭57−129622号公報 国際公開第2005/014059号パンフレット
本発明は、例えば1ヶ月以上の長期使用をした場合にも、部分的な除去作業や補給作業を施さなくても使用できる、膨潤や崩壊しないという耐水性に加え、消臭性能を高度なレベルで持続するペット用排泄物処理材を提供することを目的とする。
ペット用トイレにおいては、繰り返し排泄される尿に耐え得る性能を維持し続けることが要求される。例えば、猫用トイレに使用する猫砂は、単に撥水性を高めただけでは、表面に付着して残った尿が臭いを発生する。このため、表面に付着した尿は適時吸収し、消臭するという性能を持続させることが要求される。一方で、猫砂は尿を吸収するに従って消臭性能は低下する。従って、尿を吸収しつつ、かつ消臭性能を維持するという高度な性能が要求される。
本発明者は、当該課題について検討した結果、植物由来の素材の粉砕物が有する消臭機能を持続させるためには、植物由来の素材の粉砕物を使用して成形された排泄物処理材が、使用するに従って徐々に膨潤することにより、内部の消臭機能を有する新たな素材の表面を露出させることが有効であることを見出した。そして、植物由来の素材の粉砕物を主構成基材としたペット用排泄物処理材にテクトケイ酸塩を加えると、単にテクトケイ酸塩による消臭性能の向上のみならず、長期間使用した場合でも徐々に膨潤する特徴を有し、高度な消臭機能を持続することを見出した。また、その膨潤度合いは、崩壊しない程度に進行することが有効であり、その最適範囲も見出した。
従って、本発明は、植物由来の素材の粉砕物を主構成基材としたペット用排泄物処理材であって、1)植物由来の素材の粉砕物を70〜98.99質量%、2)合成樹脂を1〜20質量%、及び3)テクトケイ酸塩を0.01〜5質量%含むペット用排泄物処理材を提供することにより、上記目的を達成したものである。
本発明のペット用排泄物処理材によれば、例えば1ヶ月以上の長期使用をした場合にも、外観の変化が少なく(保型性)、膨らんだり、崩壊したりしないという耐水性(撥水性、膨潤防止性)を有し、消臭性能を高度なレベルで持続する(消臭効果持続性)、ペット用排泄物処理材を得ることができる。
本発明のペット用排泄物処理材(以下、単に排泄物処理材ともいう)は、植物由来の素材の粉砕物を70〜98.99質量%、合成樹脂を1〜20質量%、及びテクトケイ酸塩を0.01〜5質量%含むものであるが、所定形状に成形された成形物とすることが好ましい。排泄物処理材の形状の一例を図1に示す。図1に示す排泄物処理材1は、高さが直径よりもやや大きな円柱状の形状を
している。この直径は、3〜7mm、好ましくは4〜6mm程度であり、高さは3〜15mm、好ましくは7〜15mm程度である。
排泄物処理材1は、そのまま浅底のトレー等に敷き詰めて、いわゆる猫砂として用いることもできるが、好ましくは図1に示すペット用排泄物処理システム10において用いられる。ペット用排泄物処理システム10においては、トレー2内に板状又はシート状の排泄物吸収体3を敷設し、その上に透液性のすのこ4を載置し、該すのこ4上に排泄物処理材1が敷き詰められている。
本発明の排泄物処理材に使用する植物由来の素材としては、木本及び草本の何れを用いることもできる。これらの粉砕物としては、例えば木本の粉砕物(木質又は樹皮の粉砕物)、種子油残査、穀物外皮粉砕物、草本粉砕物などが挙げられる。特に、成形性、消臭効果の点から、木本の粉砕物、特にスギ科、マツ科又はヒノキ科などの針葉樹の粉砕物を用いることが好ましい。粉砕物の大きさは、0.01〜5mm、特に0.05〜2mm程度であることが成形性の点から好ましい。ペット用排泄物処理材中の含有量は、70〜98.99質量%であるが、更に85〜98.99質量%、特に88〜98.99質量%とすることが、消臭効果持続性、植物由来の素材特有の好ましい匂いを有する点から好ましい。
本発明の排泄物処理材に使用する合成樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリアミド類、ビニル系樹脂類などが挙げられる。接着材としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体などの木材との親和性が高いものが望ましく、また、メルトフローレート(以下、「MFR」と記載する)が0.1〜200g/10mim.、更に0.2〜50g/10mim.、特に2〜15g/10mim.のものを用いることが、保型性、膨潤性、消臭効果の持続性の点から好ましい。MFRは、JIS K7210−1999(ISO1133−1997)に従い測定される。ペット用排泄物処理材中の含有量は、1〜20質量%であるが、更に5〜15質量%、特に8〜12質量%とすることが、長期使用をした場合にも保型性、撥水性、膨潤防止性を有し、消臭効果持続性が高い点から好ましい。
更に、本発明の排泄物処理材に使用する合成樹脂は、MFRが0.1〜100g/10mim.、好ましくは0.2〜50g/10mim.で引張弾性率が100MPa以下、好ましくは70MPa以下のものと、MFRが0.1〜200g/10mim.、好ましくは2〜50g/10mim.で引張弾性率が100〜700Mpa、好ましくは100〜300MPaのものを1/9〜9/1の質量比で混合したものを用いることが好ましい。配合比率は、更に3/7〜7/3、特に3/7〜5/5であることが、保型性、膨潤性、消臭効果の持続性の点から好ましい。MFRが低く、かつ引張弾性率が低い樹脂に、MFRが高く、かつ引張弾性率が高い樹脂を混ぜることにより、木材と合成樹脂が十分に結合し、かつ剛性が十分となり、水の浸潤性が過度にならず、結合部の破壊が進まず、撥水性を高めなくても適度な耐水性を確保できるため、消臭効果持続性の点から好ましい。
本発明の排泄物処理材に使用するテクトケイ酸塩は、文献 鉱物化学II(著者:須藤俊男、発
行:共立出版株式会社)P.259〜P.263に記載されているものが挙げられる。ペット用排泄物処理材中の含有量は、0.01〜5質量%であるが、更に0.01〜3質量%、特に0.01〜2質量%とすることが、長期使用をした場合にも保型性、撥水性、膨潤防止性を有し、消臭効果持続性が高い点、植物由来の素材特有の匂いに影響を与えない点から好ましい。テクトケイ酸塩の中でも、特に、ゼオライト(沸石群)が好ましい。ゼオライトはその単位格子組成からタイプA、X、L等が知られているが、特に限定されない。
また、テクトケイ酸塩の組成は、sM(1)xOy・tM(2)2O・Al2O3・uSiO2・vRmQn・wH2O
(式中、M(1)はAg、Cu、Zn及びFeからなる群より選ばれる1種又は2種以上、M(2)はNa、K及びHからなる群より選ばれる1種又は2種以上、RはNa、K、Ca及びMgからなる群より選ばれる1種又は2種以上、QはCO3、SO4、NO3、OH及びClからなる群より選ばれる1種又は2種以上、sは0<s≦3 、tは0≦t≦3、但し、s+t=0.5〜3、uは0.5≦u≦6、vは0<v≦2、wはw≧0、xは1≦x≦2、yは1≦y≦3、mは1≦m≦2、nは1≦n≦3を満たす)であることが長期使用をした場合にも保型性、撥水性、膨潤防止性を有し、消臭効果持続性が高い点から好ましい。更に、テクトケイ酸塩は、比表面積が1m2/g以上70m2/g未満、更に1〜
65m2/g、特に30〜65m2/gであることが、高度な消臭効果を有する点から好ましい。従
来、上記組成を有するテクトケイ酸塩は、それ自体は悪臭の消臭剤として知られているが、その特定量を植物由来の素材の粉砕物及び合成樹脂と組み合わせ、ペット用排泄物処理材とした場合には、排泄物処理材の物性を変え、保型性、撥水性、膨潤防止性を付与することにより消臭効果の持続性を向上させる特性を有することは意外であった。
上記組成を有するテクトケイ酸塩の形態は、針状、板状、柱状等が挙げられるが、ペット用排泄物処理材の保型性、膨潤防止性等の点から、カンクリナイト様の形態を有するものが好ましい。また、カンクリナイト様の形態には、ウニ型、テトラポッド型があるが、ペット用排泄物処理材の保型性、撥水性、膨潤防止性等の点からウニ型が好ましい。また、製造条件にもよるが、針状、板状、柱状等の集合体でもよく、これらが更に集合して球状、塊状となっていても良い。更に、非晶質、結晶質のいずれでも良いが、ペット用排泄物処理材の保型性、撥水性、膨潤防止性等の点から結晶質であることが好ましい。
本発明の排泄物処理材に使用するテクトケイ酸塩の粒子径は、保型性、撥水性、膨潤防止性、成型性等の点から0.1〜1000μmであることが好ましい。
本発明の排泄物処理材には、前述の各成分に加えて、必要に応じ抗菌剤、着色剤等を含有させることもできる。これらの成分の量は、排泄物処理材1の質量に対して、それぞれ0.01〜0.5質量%とすることが好ましい。抗菌剤としては、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、ジデシルメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、ポリフェノール類、銀、銅等が挙げられる。
本発明の排泄物処理材は多孔質とし、ある程度の吸水性を有していることが好ましい。吸水性は、排泄物処理材1が多孔質であること、及び排泄物処理材1が植物由来の素材を含んでいることに由来している。ここで、排泄物処理材1はその吸水性が高いことは必須でなく、むしろ適度な吸水性を有し、かつ一旦吸水した後は徐々に膨潤し、新たに表面が露出することによって次に吸水する場合の吸水率が増大するものであることが好ましい。
ここで吸水率は、一定量の排泄物処理材を一定温度の水中に一定時間浸漬し、余分な水を拭き取った後、浸漬前の排泄物処理材の質量に対する浸漬後の質量増加分の割合を測定することにより求める等の方法により求めることができる。
排泄物処理材1の最初の吸水率は2〜9質量%、更に3〜8質量%、特に4〜7質量%であることが、排泄物処理材の保型性、撥水性、膨潤防止性、消臭効果持続性の点から好ましい。
本発明の排泄物処理材は、上記吸水率の測定方法にて測定した場合に、3回目の吸水率が1回目の吸水率よりも増加しており、かつ3回目の吸水率が3〜30質量%の範囲にあることが好ましい。また、3回目の吸水率は、好ましくは5〜20質量%、更に7〜12質量%であることが、消臭効果持続性の点から好ましい。3回目の吸水率を3〜30質量%の範囲とすることにより、長期間使用しても尿を適量吸収し、消臭効果持続性を有する点から好ましい。
更に、1回目から3回目の吸水率の増加率は、1.1〜6倍、更に1.2〜4倍、特に2〜3倍であることが、消臭効果持続性の点から好ましい。1回目から3回目の吸水率の増加率を1.1〜6倍の範囲とすることにより、長期間使用しても尿を適量吸収し、消臭効果持続性の点から好ましい。
本発明の排泄物処理材は、製造後、一度も吸水していない時点の比重が0.8〜1.2であることが好ましい。比重は、更に0.9〜1.1、特に0.98〜1.07とすることが好ましい。比重を0.8〜1.2の範囲とすることにより、長期使用をした場合にも保型性、撥水性、膨潤防止性を有し、消臭効果持続性を有する点から好ましい。
本発明の排泄物処理材の成形方法は、植物由来の素材の粉砕物、合成樹脂、及びテクトケイ酸塩を混合した後、合成樹脂の融点以上の温度にて圧縮押出成形造粒することが、保型性、膨潤防止性、消臭効果持続性の点から好ましい。また、圧縮押出成形造粒する際に、加熱保温することが保型性、撥水性、膨潤防止性を有し、消臭効果持続性を高くする点から好ましい。加熱保温の条件は、素材の構成、圧縮度によって異なる。
従来技術においては、植物由来の素材の粉砕物と合成樹脂を混合した場合に、合成樹脂の比率を高くすると、撥水性が高くなり吸水率は低下するが、一方で成形の際に多孔質となることで比重が低くなること、内部に発生したガス等の圧力によって内部から破壊されること等により、膨潤し易く、保型性、消臭効果の持続性の点から好ましくなかった。従来の加工時の自然発熱を利用した方法(特許文献4)や、加熱成型(特許文献3)といった製法では、圧縮時に発生する内部のガス圧力により生じた抵抗力を利用して圧密化するが、ガス圧力に破壊されないように圧密化度合いを強めるために抵抗力を高める手段を施すと発熱量が大きくなる。すると、却ってガスの発生量が増加し、内部から破壊しようとする力が大きくなり、破壊されるという矛盾があった。合成樹脂の比率を多くすると合成樹脂が溶融している高温状態では剛性が弱くなり、内部のガス圧力に耐えられずに破壊され、比重が低下することとなる。以上の理由から、合成樹脂の比率を10質量%程度とすると、その比重は0.8程度となり、比率を増やすと更に比重が低下する。
そこで、本願発明の排泄物処理材においては、例えば圧縮成型前の原料を予備加熱(100〜170℃、好ましくは110〜130℃)し、高温で発生する水蒸気を含むガスを予め減少させる(植物由来の素材の水分率が8%以下になる程度)ことによって圧縮時の内部の圧力を下げ、更にガスの減少によって低下する押出穴内の抵抗力を高める(押出穴の長さを極端に長くしたり、入り口よりも高い圧力が内部でかかるように穴内部もしくは出口に押し出し力に対する抵抗力が最大となる狭い部分を設ける)等の手段を施すことにより、合成樹脂の比率を高めても比重を低下させないことが可能となった。
また、排泄物処理材の成形において、十分な合成樹脂の接着力を得るために、混合物を押出穴へ押し込む押し込みロールが隣接するように設置されている高圧押出が可能な押出成型機を用いて成形するのが好ましい。成形に該押出成型機を用いると、高圧力で上記混合物を成形穴に押し込むことが可能であり、押出穴が深く、押出穴内壁に発生する抵抗力を十分に高めることができる。高い押出抵抗力によって上記混合物を圧密化することができる。先ず、植物由来の素材の粉砕物、合成樹脂の粉末、及びテクトケイ酸塩、必要により殺菌剤、着色剤等を十分に混合する。該混合物を合成樹脂の融点以上に昇温された押出成型機内部に投入する。成型機内部では、昇温、攪拌された後に押出穴内にて圧縮されて混合物粒子が接着し、比重1程度に圧縮成形されることが好ましい。当該成形により、長期間において高い消臭性を維持することができる排泄物処理材を得ることができる。
上記成型機による成形においては、合成樹脂の融点以上に該混合物を昇温するのが好ましい。押出成型機内部の該混合物の圧縮、摩擦による自然発熱を利用しても良く、電熱ヒータ等の発熱体を利用しても良い。合成樹脂の溶融、固化によって、植物由来の素材の粉砕物が該接着材により接着されて所定の成形物が得られる。
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例1〜3、比較例1、2〕
排泄物処理材に使用する植物由来の素材として0.05〜2mmに粉砕した針葉樹の粉砕物、合成樹脂としてポリエチレン(MFR:25g/10min、引張弾性率:125Mpa)、又はエチレン・酢酸ビニル共重合体(MFR:2g/10min、引張弾性率:50Mpa)、テクトケイ酸塩として市販のゼオライト−A(トヨビルダー:東ソー(株)製)、又はテクトケイ酸塩(組成:0.05Ag2O・0.9Na2O3・Al2O3・2SiO2・0.4NaNO3・0.7H2O)を、表1に示す配合で混合し、実施例1〜3、比較例1、2の排泄物処理材を成形した。成形方法としては、押し込みロールが隣接するように設置されている高圧押出が可能な押出成型機((株)ダルトン社 ディスクペレッターF−5)を用い、当該押出成型機に針葉樹の粉砕物、合成樹脂、テクトケイ酸塩との混合物を投入した後、120℃の温度(合成樹脂の融点以上の温度)にて圧縮押出成形造粒した。
成形された実施例1〜3、比較例1、2の排泄物処理材について、下記の吸水率測定方法に従って、吸水率を3回測定し、また、下記評価基準に従い、吸水率(撥水性)、膨潤防止性、消臭性を評価した。結果を表1に示す。
Figure 2006345830
〔吸水率〕
底面に目開2.8mmのネットを配した直径80mm、高さ100mmの円筒内に、予め40℃の恒温槽に2時間保管して乾燥させた排泄物処理材を70±1g入れ、該排泄物処理材を該円筒ごと25℃±3℃の水に3秒間浸漬させる。水から引き上げた後、吸収シート〔キムタオル(商品名、クレシア社製、坪量30g/m2 )〕で容器に付着した水を拭き取った後、前記排泄物処理材を別の同円筒容器に移し替えて該排泄物処理材の質量を測定する。測定された吸水後の該排泄物処理材の質量から、水に浸漬させる前に予め測定しておいた該排泄物処理材の質量を差し引き、該排泄物処理材の吸水量を求め、次の式に従い、排泄物処理材の吸水率(%)とした。
吸水率(%)=〔(浸漬後の排泄物処理材質量−浸漬前の排泄物処理材質量)/(浸漬前の排泄物処理材質量)〕×100
〔膨潤防止性〕
吸水率を3回測定した後に2時間乾燥させた排泄物処理材、及び吸水率測定前の排泄物処理材について、それぞれ直径40mm、高さ60mmの容量75.4mlの円筒容器内に入れ、上面ですり切りしたものの質量を測定し、次式により嵩密度を求めた。
嵩密度(g/ml)=測定質量/75.4
更に、次式により体積膨張率を求め、「保型性」の評価を行った。
体積膨張率(%)=〔(吸水率測定前の嵩密度/吸水率3回測定後の嵩密度)−1〕×100
(保型性評価)
○:体積膨張率が50%以内
△:体積膨張率が50以上、100%未満
×:体積膨張率が100%以上
〔消臭性〕
目開2.8mmの網目を底面に配した直径80mm、高さ40mmの円筒容器に、充填高さ30mmに排泄物処理材を敷き、上方から20ccの猫尿をかけ、5分後に臭いを嗅ぐという方法を用い、「初回の消臭性」を評価した。また、同様の円筒容器を用い、吸水率を3回測定した後に2時間乾燥させた排泄物処理材を同量敷き、上方から20ccの猫尿を1日1回計7日間かけ、7日目の尿滴下5分後に臭いを嗅ぐという方法により評価した消臭性を、「使用1ヵ月後の消臭性」とみなして評価した。評価基準を下記に示した。なお、猫尿は、実際に猫が排泄した尿を1日1回採取し、冷凍保存しておいたものをその都度解凍し、40℃に調温したものを使用した。
○:「臭いがしない」、又は「尿臭と認識できない弱い臭いしか発生していない」
△:「尿臭と認識できるが弱い臭い」
×:「明らかに尿臭とわかり、不快感を感じる強い臭い」
表1に示す評価結果から、本発明に係る実施例1〜3の排泄物処理材は、例えば1ヶ月以上の長期使用をした場合にも、吸水性が高過ぎず、膨潤防止性があり、そのため保型性を有し、消臭性能を高度なレベルで持続できることが判明した。
本発明のペット用排泄物処理材の一実施形態及び一使用形態を示す模式図である。
符号の説明
1 ペット用排泄物処理材
2 トレー
3 排泄物吸収体
4 すのこ
10 ペット用排泄物処理システム

Claims (3)

  1. 植物由来の素材の粉砕物を主構成基材としたペット用排泄物処理材であって、1)植物由来の素材の粉砕物を70〜98.99質量%、2)合成樹脂を1〜20質量%、及び3)テクトケイ酸塩を0.01〜5質量%含むペット用排泄物処理材。
  2. テクトケイ酸塩がゼオライトである請求項1記載のペット用排泄物処理材。
  3. テクトケイ酸塩の組成が、sM(1)xOy・tM(2)2O・Al2O3・uSiO2・vRmQn・wH2O
    (式中、M(1)はAg、Cu、Zn及びFeからなる群より選ばれる1種又は2種以上、M(2)はNa、K及びHからなる群より選ばれる1種又は2種以上、RはNa、K、Ca及びMgからなる群より選ばれる1種又は2種以上、QはCO3、SO4、NO3、OH及びClからなる群より選ばれる1種又は2種以上、sは0<s≦3 、tは0≦t≦3、但し、s+t=0.5〜3、uは0.5≦u≦6、vは0<v≦2、wはw≧0、xは1≦x≦2、yは1≦y≦3、mは1≦m≦2、nは1≦n≦3を満たす)であり、かつ比表面積が1m2/g以上70m2/g未満である請求項1記載のペット用排泄物処理材

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