JP2009543549A

JP2009543549A - 粒状の凝集性動物用トイレ砂材料及びその製造方法

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Publication number: JP2009543549A
Application number: JP2009519396A
Authority: JP
Inventors: ローヤンイボンヌマーガレッタニューウェンハイゼン−ファン; ピーターハーバートフェルセフェルト
Original assignee: Sivomatic BV
Current assignee: Sivomatic BV
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2009-12-10
Also published as: WO2008007963A1; EP2040534A1; US20090308323A1; EP2040534B1

Abstract

本発明は、ベントナイトダストと、フィラー材料と、任意選択で凝固剤とを含む粒状凝集性動物用トイレ砂材料であって、５０〜９５重量％のベントナイトダストを含み、粒子が、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有し、かさ密度が７００グラム／ｌ以下の粒状材料を提供する。本発明は、該生成物の製造方法をさらに提供する。該生成物は、軽量であるが、凝集性があり、且つ掻出し可能である。本発明による生成物は、臭気を速やかに除去するので、臭気を遮蔽するための化学薬品又は芳香剤を追加する必要がない。フィラー材料は、タンパク質系泡状物である。

Description

本発明は、粒子凝集性動物用トイレ砂（litter）材料及びその製造方法に関する。

１又は複数のペットを飼う家庭の数は益々増加している。ネコなどの飼育動物の排泄物（尿及び糞便）は、除去しなければならず、通常、トイレ砂で処理する。トイレ砂箱中のトイレ砂製品の性能は、その製品の特徴によって大きく変わる場合がある。ペットの所有者にとって重要であるトイレ砂製品の肝要な特性は、水分制御及び悪臭制御である。

元来、ネコ用トイレ砂製品は、比較的単純なものであり、今日知られているものは「非凝集性」と呼ばれるタイプのものであった。近年では、凝集性のネコ用トイレ砂が導入されている。両方のタイプにおいて、固形の排泄物は、トイレ砂箱から掻き出される。しかし、尿排泄物の取り扱いに、凝集性トイレ砂は大きな利点を提供する。非凝集性トイレ砂は、尿を吸収して、それを保持し、ついにはアンモニア性及び／又は硫化性の悪臭が広がる。その時点で、トイレ砂箱の全含有物を除去し、取り替える。これに対して、凝集性トイレ砂は、尿で濡れると凝集するように設計されており、その尿の浸漬した顆粒は集合して凝集体になるので、その機械強度により、固形廃棄物と同じ方法で除去するのに便利であり、新鮮で且つ尿を含まない残りのトイレ砂が後に残る。

トイレ砂製品は、天然基材又は人工基材を用いて作製されてきた。使用されてきた天然基材としては、通常は粘土種である鉱物、或いは、通常は農業副産物、木材製品、又は紙の誘導体である有機物が挙げられる。人工のトイレ砂粒子は、一般に、吸収性の数種の材料が組み合わさった砂粒を含み、結合剤と結合して粒子を形成する。こうした従来技術型の凝集した砂粒は、単一のコンポーネントからなり、その成分は全て混合されて１つの多かれ少なかれ均一な実体になっている。凝集性トイレ砂は、ベントナイトから作製される場合が多い。かかるトイレ砂では、良好な比較的長い臭気の制御を提供する。ベントナイトは、粘土のカテゴリーに入るモンモリロナイトをベースとした膨潤性鉱物であり、湿ると凝集し、粒状化する独特の能力を有するので、掻出し可能な凝集体を形成する。

ネコ用トイレ砂の市場は、鉱物系及び非鉱物系ネコ用トイレ砂に分類することができ、鉱物系ネコ用トイレ砂は、凝集性及び非凝集性ネコ用トイレ砂に分類することができる。非凝集性ネコ用トイレ砂は、セピオライト、アタパルジャイト、モラー粘土、イライト、オイル頁岩、又は類似の鉱物から製造される。こうした製品の平均密度は、５００〜７５０ｇ／ｌである。これは、凝集性ネコ用トイレ砂より明らかに低い。したがって、こうした製品は、軽量ネコ用トイレ砂とも呼ばれる。凝集性ネコ用トイレ砂は、通常、ナトリウム又はカルシウムベントナイトから製造され、９００〜１２００ｇ／ｌの平均密度を有する。こうした製品は、重質ネコ用トイレ砂とも呼ばれる。

凝集性トイレ砂の例は、米国特許出願第２００４／００７９２９３号明細書に記載されている。この文献には、特殊設計の透水性被膜でコーティングされたセルロース系コア粒子を含むセルロース系動物用凝集性トイレ砂製品が開示されている。動物用トイレ砂の別の例は、独国特許第１０３３６３８３号明細書に記載の木材系トイレ砂である。

米国特許出願第２００４／００７９２９３号明細書独国特許第１０３３６３８３号明細書

従来技術のネコ用トイレ砂など従来技術のトイレ砂の欠点は、例えば、かさ密度が比較的大きいこと、又は凝集強度が低い若しくは不十分であることである。

したがって、本発明の目的は、好ましくはかさ密度が比較的低い及び／又は凝集強度が十分若しくはより良好である、代替の凝集性動物用トイレ砂材料、特にペット用トイレ砂を提供することである。

本目的のために、本発明は、ベントナイトダストと、フィラー材料と、任意選択で凝固剤とを含む粒状凝集性動物用トイレ砂材料であって、５０〜９５重量％のベントナイトダストを含み、粒子が、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有し、かさ密度が７００グラム／ｌ以下であり、特にフィラー材料が、タンパク質系泡状物状物（a protein based foam）を含む粒状材料を提供する。

別の態様では、本発明は、
ａ．第１の出発材料と第２の出発材料を混合するステップであって、第１の出発材料が１ｍｍ以下の重量平均粒径を有するベントナイトダストと任意選択で凝固剤とを含み、第２の出発材料が、フィラー材料を含み、特にフィラー材料がタンパク質系泡状物を含むステップと、
ｂ．ステップａ）で得られた生成物を乾燥させるステップと、
ｃ．任意選択で、前記生成物を０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する動物用トイレ砂粒子にさらに加工するステップと
を含む粒状凝集性動物用トイレ砂材料の製造方法を提供する。

さらなる別の態様では、本発明は、軽量の粒状凝集性動物用トイレ砂材料の製造向けの、泡立て卵白（whisked egg white）及びベントナイトゲルからなる群から選択される１つ又は複数のフィラー材料の使用をさらに提供する。したがって、本発明は、軽量の粒状凝集性動物用トイレ砂材料の製造における泡状物、特にタンパク質系泡状物の使用を特に提供する。

本発明は、有利には、良好な凝集強度を有することができ、排泄物を吸着し、且つ顧客及び輸送中に有利であるように軽量である、代替の凝集性動物用トイレ砂材料を提供する。ベントナイトトイレ砂などの「重量（heavy weight）」トイレ砂は、凝集性が良好である（重量トイレ砂は、液体の吸着が良好である）ものの、当技術分野の従来の軽量トイレ砂は、凝集性が比較的不十分であった。本発明の粒状凝集性動物用トイレ砂材料は、軽量であり、且つ凝集性が良好である。重量動物用トイレ砂に対して軽量であるという利点を有するにも拘らず、本発明品は、重量動物用トイレ砂と同じ外観を有する。さらには、この動物用トイレ砂は、有利には、水性液体と接触すると、比較的丸い凝集体を形成することができる。

本発明は、粒状の凝集性動物用トイレ砂材料を提供する。本明細書では、かかる粒状の凝集性動物用トイレ砂材料は、「トイレ砂（litter）」又は「動物用トイレ砂(animal litter)」又は「粒状トイレ砂材料（particulate litter material）」としても表される。これは、詳細には、ペット用トイレ砂、より詳細には、ネコ用トイレ砂を指すが、このトイレ砂は、例えば、齧歯動物、イヌなどの箱又はその他の小屋（residence）においても使用することができる。トイレ砂は、例えば、ネコの糞便及び尿からの水分を吸収するために、ネコ用トイレ砂箱又はトレーで使用され、それにより、アンモニア及び硫化性の臭気などの悪臭を軽減する。本明細書では、「動物用トイレ砂」という用語は、当技術分野で知られているようにネコ用トイレ砂を特に指すが、齧歯動物、イヌ、小鳥などその他の動物の（箱などの）ために使用されるトイレ砂を指してもよい。本明細書では、一般には、「動物用トイレ砂」という用語を使用する。

凝集性ネコ用トイレ砂の主たる特徴は、排泄物（尿及び／又は糞便）と接触すると凝集体を形成する性質である。この凝集体が、悪臭を閉じ込める。この凝集体は掻き出すことができるので、後に残った動物用トイレ砂トレーは、清潔なままである。トイレ砂トレー全体を清掃することは、まれにしか必要でない。したがって、凝集性動物用トイレ砂は非常に経済的である。従来技術の凝集性ネコ用トイレ砂の欠点は、その高いかさ密度にあり、この高いかさ密度のために、鉱山から市場に輸送し、顧客が運搬する際に非常に重かった。さらには、非凝集性ネコ用トイレ砂は、水分（尿）を吸収する。２〜３日から最大１週間後には、トイレ砂トレー全体を新しくしなければならない。したがって、この材料は、使用上、凝集性ネコ用トイレ砂より非経済的である。

鉱山から市場（小売商）までの輸送コストは、ネコ用トイレ砂の最も重要なコスト要素の１つである。ネコ用トイレ砂の輸送コストの重要な要因は、その重量、したがってその密度である。したがって、密度の低減によりコストが軽減するので、それは望ましい。加えて、顧客も相対的な低いかさ密度から利益を得る。顧客は、重量とは無関係に、一定の容積（層）でトイレ砂トレーを充填する。店から家庭に運ぶ際、トイレ砂トレーを充填する際、トイレ砂トレーを清掃する際、及び使用済み材料を廃棄する際に、重量／密度が小さいほどトイレ砂はより好適である。

ベントナイト及び膨潤性粘土
ベントナイトは、当業者に知られているように、膨潤性粘土、特にモンモリロナイトを含む鉱物である。ベントナイトは、例えば、米国、スペイン、ギリシャ、トルコ、ブルガリア、キプロス、及びインドで採れる。

粘土は、当技術分野で知られており、一般に、湿潤状態では可塑性であり、乾燥状態では硬質である非常に微粒の土壌を含む。本発明の動物用トイレ砂で使用される粘土は、好ましくは、バイデライト、モンモリロナイト、ノントロナイト、パイロフィライト、サポナイト、ソーコナイト、及びヘクトライトからなる群から選択される１つ又は複数の粘土などスメクタイト型膨潤性粘土を含む。スメクタイトは、当技術分野で知られており、例えば、Chemical Weathering of Silicate Minerals, F. C. Loughnan又はThe Industrial Minerals HandyBook, Peter W. Harber, Industrial Minerals Division, London, UK1992を参照されたい。スメクタイトは、水に曝露された場合、膨潤する傾向のある鉱物の一種である。好ましくは、スメクタイト粘土は、バイデライト、モンモリロナイト、ノントロナイト、サポナイト、及びヘクトライトからなる群から選択される１又は複数の粘土を含み、より好ましくは、膨潤性粘土は、モンモリロナイトを含む。当技術分野で知られているように、モンモリロナイトは、２つの四面体シリカシートと、アルミニウム及びマグネシウムが共有する八面体シートとからなる２：１層状構造を有するアルミニウムシリケート（スメクタイト）である。モンモリロナイトは、永久負電荷を有し、この負電荷が、各種の水和度で存在する層間カチオンを引きつけ、構造の膨張と崩壊（すなわち、収縮−膨張）を誘引する。スメクタイト粘土はまた、フラー土、ベントナイトなど他の名称でも知られている。フラー土は、鉱物であるモンモリロナイト若しくはパリゴルスカイト（アタパルジャイト）又はこの２つの混合物を含み；フラー土鉱床に存在しうるその他の鉱物のいくつかは、石灰石、ドロマイト、及び石英である。当技術分野で知られているように、ベントナイトは、スメクタイト群の鉱物を含む。ベントナイトは、主としてモンモリロナイト鉱物からなる粘土鉱物である。これは、新鮮な水に対する親和性が強く、水和した場合、その体積が、７倍超に増加することができる。本発明では、例えば、カルシウム（Ｃａ）ベントナイト及び／又はナトリウム（Ｎａ）ベントナイトを使用することができるが、好ましくは、Ｃａ−ベントナイトが使用される。別の好ましい実施形態では、Ｎａ−ベントナイトが使用される。特定の実施形態では、Ｎａ_２ＣＯ_３（ソーダ灰とも呼ばれる）などのナトリウム塩を含浸させたベントナイトが使用されるが、好ましくは、Ｎａ_２ＣＯ_３を含浸させた、又は少なくとも部分的にナトリウムイオンでイオン交換されたＣａ−ベントナイトが使用される。ベントナイトなどのスメクタイトの含浸又はイオン交換は、当技術分野で知られている。カオリン、海緑石、クロライト、バーミキュライト、ルボス土、フリードランダース粘土、長石、ウォラストナイト、軽石、トリポリ石、及びスレート粉からなる群から選択される１つ又は複数のものなどその他の鉱物もまた使用することができる。

本明細書では、「粘土鉱物」又は「粘土鉱物ダスト」は、それぞれ、「ベントナイト」又は「ベントナイトダスト」として表される。下記のように、ベントナイトは、上記の膨潤性粘土、好ましくは、モンモリロナイトのうちの１つ又は複数を含む。ベントナイト以外の他の鉱物を使用することもできる。特定の実施形態では、ベントナイト（ダスト）とは、一般に、少なくとも約３０重量％の膨潤性粘土、より好ましくは、少なくとも約４５重量％、さらにより好ましくは、少なくとも約６０重量％の膨潤性粘土を含む粘土鉱物（ダスト）を指す。好ましくは、膨潤性粘土は、モンモリロナイトを含む（さらに下記も参照されたい）。

第１の出発材料
上記のように、本発明の粒状凝集性動物用トイレ砂材料は、ベントナイトダストと任意選択で凝固剤とを含む（任意選択の凝固剤（以下も参照されたい）と混合されたベントナイトダストを第１の出発材料とする）。

ベントナイトダスト
レギュラーベントナイトネコ用トイレ砂を製造すると、約３０％のダストが発生する。本明細書では、「ベントナイトダスト」又は「ダスト」という用語は、１ｍｍ以下、より好ましくは０．２５ｍｍ以下のかさ重量平均粒径（a bulk weight averaged particle size）を有する粒状ベントナイト又は別の粒状膨潤性粘土を指す（以下の本文を参照されたい）。一部の製造業者は、例えば押出又は圧密によって、このダストを製造システムに再循環する。他の業者は、このダストを異なる用途向けに販売する。また他の業者は、このダストを廃棄品とみなし、廃棄するか、又は鉱山に戻す。全ての場合で、このダストはコスト要因である。本発明は、一実施形態において、ダスト残渣の付加価値用途、したがってコスト節減を提案する。

本発明による粒状動物用トイレ砂材料は、（動物用トイレ砂材料の全重量に対して）２０〜９５重量％、好ましくは、３５〜９５重量％、より好ましくは、約５０〜９５重量％のベントナイトダストを含む。さらに好ましくは、本発明による材料は、６０〜９５重量％のベントナイトダストを含む。本明細書では、重量％は、本発明によるトイレ砂材料の全重量に対するものである。上記のように、本ダストは、レギュラーネコ用トイレ砂の製造の副生成物であってよい。好ましくは、本ダストは、１ｍｍ以下、より好ましくは、０．２５ｍｍ以下のかさ重量平均粒径を有する。好ましくは、本ダストは、ダスト粒状材料の粒子の少なくとも８０重量％が、１ｍｍ以下、より好ましくは、０．２５ｍｍ以下の粒径を有する粒状材料を含む。より好ましくは、ダストの粒子の少なくとも９０重量％、さらにより好ましくは少なくとも９５重量％が、１ｍｍ以下、より好ましくは、０．２５ｍｍ以下の粒径を有する。好ましくは、ベントナイトダストの粒子の８０重量％、より好ましくは、少なくとも９０重量％が、０．００１〜１ｍｍの範囲、より好ましくは、０．００１〜０．２５ｍｍの範囲の粒径を有する。

例えば、膨潤性粘土を使用してのネコ用トイレ砂の製造又はその他の製造の際に得られるようなベントナイトダストは、好ましくは、（ダストの全重量に対して）約２〜２０重量％、好ましくは、約５〜１５重量％の水、より好ましくは、約７〜１２重量％の水分を含む。

好ましくは、用いられるベントナイトダストは、少なくとも３０重量％のスメクタイト群に属する膨潤性粘土、好ましくは、モンモリロナイトを含む。より好ましくは、ベントナイトダスト（第１の材料として使用される、以下も参照されたい）は、少なくとも４５重量％、好ましくは、少なくとも６０重量％のスメクタイト群に属する膨潤性粘土、好ましくは、モンモリロナイトを含む。８０重量％以上などの多量の含量の膨潤性粘土（好ましくは、モンモリロナイト）を含むベントナイトも使用することができる。９５重量％以上のモンモリロナイト含量を有するベントナイトが知られている。当業者には知られているように、ダスト系材料中に、セピオライト、アタパルジャイトなどの他の材料が混合されてもよく、又は天然に存在してもよい。好ましくは、ベントナイトダストは、それ自体の重量の少なくとも１倍量、より好ましくは、それ自体の重量の少なくとも２倍量まで膨潤可能である。このことは、第１の出発材料として使用される（任意選択で、凝固剤と組み合わせて、以下を参照されたい）ベントナイトダストが、それ自体の重量の少なくとも１００％、好ましくは、少なくとも１５０％を吸着することができることを意味する。好ましくは、ベントナイトダスト材料は、それ自体の重量の２〜４倍量、より好ましくは、それ自体の重量の２〜５倍量、さらにそれ以上まで膨潤可能である。

凝固剤
本発明の粒状動物用トイレ砂材料は、凝固剤をさらに任意選択で含むことができる。凝固剤又は増粘剤を使用することによって膨潤性粘土のダスト粒子を凝固させることが好ましい。凝固剤は、例えば、当技術分野で知られているような天然若しくは合成の増粘剤、又は天然若しくは合成の乳化剤（Ｅ４００−Ｅ４１８、Ｅ４３０−Ｅ４３６、Ｅ４４０−Ｅ４４２、Ｅ４６０−４６６、Ｅ４７０−Ｅ４８４、Ｅ４９１−Ｅ４９５、Ｅ５４３−Ｅ５４６、Ｅ１０００、Ｅ１２００、Ｅ１２０１、Ｅ１４００−Ｅ１４０４、Ｅ１４１０−Ｅ１４１４、Ｅ１４２０−Ｅ１４２３、Ｅ１４４０−Ｅ１４４２、Ｅ１４５０、Ｅ１５２５などの）であってよい。好ましくは、凝固剤は、寒天、アラビヤゴム、カラギーナン、セルロース、セルロース誘導体、好ましくは、非イオン性で粘膜接着性のセルロース誘導体、特に好ましくは、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はその塩、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）又はメチルエチルセルロース（ＭＥＣ）、ポリビニルアルキルエーテル−コ−無水マレイン酸又はその塩、ゼラチン、ペクチン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、トラガカント、キサンタン、キトサン、塩化キトサン、アガロース、アルギネート、ポロキサマー、リン酸ナトリウム、ジャガイモデンプンなどのデンプン、デンプン誘導体、グアーガム、ガラクトマンナン、ゲランガム、ローカストビーンガム、ポリアクリレート、架橋アクリルポリマー、ポリ（ヒドロキシエチル）メタクリレート、ポリ（ヒドロキシルプロピル）メタクリレート及びポリ（ヒドロキシプロピルメチル）メタクリレート、ゼリー、ゼリー治療薬、カルボカーネルの粉、及び超吸収剤（ポリアクリレートなど、上記も参照されたい）からなる群から選択される１つ又は複数の材料を含む。好ましくは、凝固剤は、カラギーナン、セルロース、セルロース誘導体、好ましくは、非イオン性で粘膜接着性のセルロース誘導体、特に好ましくは、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はその塩、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）又はメチルエチルセルロース（ＭＥＣ）、ゼラチン、キサンタン、ジャガイモデンプンなどのデンプン、デンプン誘導体、カルボカーネルの粉、及び超吸収剤（ポリアクリレートなど、上記も参照されたい）からなる群から選択される１つ又は複数の材料を含む。好ましくは、メチルセルロース（Ｅ４６１）及び／又はカルボキシメチルセルロース（Ｅ４６６）が使用される。本明細書では、ベントナイトダストと任意選択の凝固剤の組合せも「第１の出発材料」として示されており、以下を参照されたい。凝固剤は、好ましくは、調製の際に粉末若しくはゲルとして提供され、又は調製の際に溶液若しくはゲルを形成する。

第２の出発材料
本発明による粒状凝集性動物用トイレ砂は、フィラー材料（第２の出発材料としても示される）をさらに含む。従来技術の材料は、通常、全てがベントナイトからなる粒子を含み、又はベントナイトダストでコーティングされたセルロース系コア（上記したように；例えば木材コア）を含む。本発明の動物用トイレ砂で使用されるフィラー材料は、好ましくは、本発明の粒状凝集性動物用トイレ砂材料のかさ密度を低減させるが、良好な粘稠性（consistency）及び良好な凝集強度を与える材料である（以下を参照されたい）。好ましくは、フィラー材料は、出発材料を加工する際の乾燥ステップ後でも、泡立て卵白又はゲルなどの「エアリー(airy)」構造を維持する（以下も参照されたい）。したがって、フィラーのエアリー構造は、好ましくは、熱不可逆的に形成され、エアリー構造は、加熱後、硬い（密実で、安定している）が、冷却しても実質的に弱く（軟らかく）ならない。

泡立て卵白などタンパク質系泡状物
一実施形態では、フィラー材料は、タンパク質系泡状物を含む。タンパク質系泡状物は、当技術分野で知られている。タンパク質系泡状物は、例えば、粉末などのタンパク質含有生成物と水とを泡立てることによって得ることができ、それによって、タンパク質系泡状物が提供される。タンパク質含有生成物は、例えば、全卵粉末を含んでもよい。

一実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、角、骨、及び血液からのタンパク質などの動物性タンパク質のみならず、例えば、チキンオボアルブミンなど卵からの家禽タンパク質等の動物性生成物由来のタンパク質も含む。さらなる別の実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、微生物及び油からのタンパク質などの合成タンパク質を含む。したがって、一実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、酵素を含む、すなわち、泡状物は、酵素含有泡状組成物を含む。かかる酵素含有泡状物は、特に、球形酵素をベースにしている。本明細書では、「酵素含有泡状組成物」という用語は、タンパク質が酵素を含むタンパク質系泡状物を指す。

一実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、動物性タンパク質及び植物性タンパク質からなる群から選択することができる。特定の実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、大豆、ジャガイモ、トウモロコシ、エンドウ豆、及びキビタンパク質（サトウキビなどの）タンパク質からなる群から選択される植物性タンパク質を含む。また、２以上の種類のタンパク質の組合せも使用することができる。別の実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、チキンオボアルブミンなどの家禽タンパク質を含む。また、１又は複数の種類の植物性タンパク質と１又は複数の種類の動物性タンパク質との組合せも使用することができる。好ましいタンパク質は、乳漿タンパク質又は家禽の卵に由来するタンパク質である、すなわち、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、チキンオボアルブミンなどの家禽卵のタンパク質を含む。タンパク質が、チキンオボアルブミンなどの家禽卵のタンパク質を含む又はそれからなるタンパク質系泡状物は、当業者に知られているように、特に泡立て卵白として示される（下記も参照されたい）。上記したように、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、球形酵素などの酵素も含むことができる。

特に良好な泡状物は、球形タンパク質をベースとして得られる。非変性ホエータンパク質などのホエータンパク質、Ｎａ又はＣａカゼイン塩及び特に部分的に加水分解されたカゼインなどのカゼイン、大豆タンパク質、エンドウ豆タンパク質、又はオボアルブミンなどのタンパク質が、タンパク質として適切である。

任意選択で、乳化剤を存在させてもよい、すなわち、タンパク質系泡状物を作製するための出発混合物は、（タンパク質系泡状物用の）全出発混合物に対して０．１〜５重量％の量で、水、タンパク質、及び任意選択で、乳化剤を含むことができる。ウシ血清アルブミン、α−ラクトアルブミン、β−ラクトグロブリン、免疫グロブリン、ラクトフェリン、トランスフェリンもタンパク質として使用することができる。

特に、（タンパク質系泡状物用の）出発混合物中の脂質量は、出発混合物全量に対して、約１．０重量％、好ましくは０．５重量％未満、より好ましくは約０．０５重量％未満である。

したがって、好ましい実施形態では、フィラー材料は、泡立て卵白（卵白：一般には卵内に含まれる透明な液体（アルブーメン又はオボアルブミン又はグレアとも呼ばれる）に対する通称）を含む。驚くべきことには、ベントナイトなどの膨潤性粘土粉末を泡立て卵白と混合すると、良好な粘稠性、良好な凝集性、及び良好な凝集強度を有する動物用トイレ砂粒子が得られる。泡立て卵白は、当技術分野で知られた方法を用いて得ることができる。

好ましくは、動物起源のタンパク質を使用し、より好ましくは、家禽卵白を使用し（すなわち、家禽卵から単離して）、さらに好ましくは、チキン卵白を使用する。

大豆タンパク質、ホエータンパク質、及び乳タンパク質など、強くかき混ぜることができる（すなわち、泡立てることができる）その他の材料も使用することができる。

「卵白(egg white)」という用語は、特に、当技術分野で知られ、上記定義したような卵白を指す。タンパク質含有生成物として、一実施形態では、卵黄、別の実施形態では、好ましくは、全卵粉末（粉末形態における卵白と卵黄の組合せ、好ましくは、スプレー乾燥で得られる）も使用することができる。

本明細書では、当業者には知られているように、「泡立て卵白(whisked egg white)」という用語は、卵から取り出すことができ、次いでその液体を泡立て、それによってタンパク質系泡状物がもたらされる透明な液体を指す。かかるタンパク質系泡状物は、動物性タンパク質（家禽）を含む。

一実施形態では、タンパク質系泡状物におけるタンパク質は、約５５〜９０℃で変性するタンパク質を含む。

一実施形態では、泡立て卵白、より一般的には、タンパク質系泡状物は、約０．１〜３０部のタンパク質と７０〜９９．９部の水、より詳細には０．５〜３０部のタンパク質と７０〜９９．５部の水を含む。タンパク質系泡状物を、ベントナイトダストを含む他の出発材料に混合した後、その混合物を加熱し、（とりわけ）タンパク質系泡状物などのフィラー材料からの水の一部を蒸発させて、粒状凝集性動物用トイレ砂材料における本明細書に記載の量のフィラー材料、例えば、０．１〜３０重量％のフィラー材料を提供する。タンパク質系泡状物は、塩及び／又は上記の乳化剤などの添加剤をさらに任意選択で含むことができる。

一実施形態では、泡状物（すなわち、粒状凝集性動物用トイレ砂材料の他の成分と混合する前）は、約５００％より大きいオーバーラン、より好ましくは約１０００％より大きいオーバーランであり、例えば、５００〜２０００％オーバーラン、より好ましくは、６００〜１５００％オーバーランの範囲である。ここで、％オーバーランは、体積用語で、（（空気混入最終生成物の体積−泡立てる前の泡状物ミックスの体積）／泡立て前の泡状物ミックスの体積）^＊×１００％として定義される。

泡状物は、当技術分野で知られており、泡立て又はその他の方法によって（以下を参照されたい）作製することができる。タンパク質又はタンパク質含有生成物、及び水、及び任意選択のその他の成分を混合すると、タンパク質系泡状物、すなわちフィラー材料が得られる。フィラー材料のエアリー構造体、すなわち泡状物は、好ましくは、熱不可逆的に形成される：エアリー構造体は、加熱後、硬い（密実で、安定している）が、冷却しても実質的に弱く（軟らかく）ならない。

泡状物全般
特定の実施形態では、本発明は、ベントナイトダストと、フィラー材料と、任意選択で凝固剤とを含む粒子凝集性動物用トイレ砂材料であって、５０〜９５重量％のベントナイトダストを含み、粒子が、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有し、かさ密度が、７００グラム／ｌ以下であり、例えば、６５０グラム／ｌ未満、約６００グラム／ｌ未満、約５５０グラム／ｌ未満であり、特にフィラー材料が、泡状物を含む材料を提供する。上記のように、フィラー材料は、タンパク質系泡状物であってもよく、ベントナイトゲルであってもよいが、別の実施形態では、例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６９２１７７９号明細書に記載のポリウレタンの泡状物からなる群から選択される泡状物などの合成の泡状物であってもよい。その他の適切な泡状物は、例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６９８６９４１号明細書に記載のポリオレフィンの泡状物からなる群から選択される。さらなる適切な泡状物は、ポリスチレンの泡状物からなる群から選択される。さらなる適切な泡状物は、ポリイソシアネートの泡状物からなる群から選択される。さらなる適切な泡状物は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の泡状物からなる群から選択される。さらなる適切な泡状物は、酢酸セルロースの泡状物からなる群から選択される。さらなる適切な泡状物は、ポリイソシアヌレートの泡状物からなる群から選択される。さらなる適切な泡状物は、アクリル樹脂の泡状物からなる群から選択される。

さらには、アルキルスルホネート、アルキルベンゾールスルホネート、炭酸の誘導体、樹脂酸塩誘導体、及びオリゴペプチド、並びにタンパク質加水分解物に基づく泡状物に基づいたフィラー材料も使用することができる。こうしたシステムは、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、発泡剤Ｎｏ．１、プログレス、スルファノール−４０、３エタノールアミン（スルファノール−１）、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ケン化リグニン樹脂、グルーコロホニー発泡剤、ネオポール、及びユニポールの専門名又は商品名で知られている。

ベントナイトゲル
泡立て卵白の代わりに、又はそれに加えて、フィラー材料としてベントナイトゲルも使用することができる。ベントナイトダスト（上記を参照されたい）とベントナイトゲルの混合物を乾燥させても、良好な動物用トイレ砂が得られる。ベントナイトゲルをベースとした生成物は、乾燥され（以下を参照されたい）、それによりゲル特性を失うので、本発明による粒状凝集性動物用トイレ砂材料は実際には「ベントナイトゲル」を含んでいないことに留意されたい。したがって、本明細書では、フィラーとしてのベントナイトゲルをベースとした生成物からなるフィラー材料は、「ベントナイトゲルをベースとしたフィラー材料」とも呼ばれる。ベントナイトゲルは、当技術分野で知られており、例えば、ベントナイトダストを水と混合することによって調製することができる。好ましくは、（本発明の方法で使用するための）このゲルは、約５〜３０重量％のベントナイトダストを含み、残余は水であり、より好ましくは、このゲルは、約８〜２５重量％、さらに好ましくは、約８〜２０重量％のベントナイトダストを含み、残余は水である。

さらには、ゼラチンも使用することができるが、好ましくは、卵白及び／又はベントナイトゲルをフィラー材料として使用する。上記のように、（泡立て）卵白をベースとしたもの以外の泡状物も使用することができる。

フィラー材料としてその他のゲル化材料も使用できるが、泡立て卵白及びベントナイトゲルから選択されたフィラー材料が優れた動物用トイレ砂を提供すると考えられる。こうしたフィラー材料は、「エアリー」構造をそこに維持し、崩壊しないので（部分的には崩壊する）、望ましいかさ密度を有する生成物がもたらされる。さらには、タンパク質系泡状物は、非タンパク質系泡状物よりも凝集強度などの特性がより良好であると考えられる。

最終生成物
上記のように、ベントナイトダストと、フィラー材料と、任意選択で凝固剤とを含み、好ましくは、５０〜９５重量％のベントナイトダストを含む、本発明の粒状凝集性動物用トイレ砂材料が提供される。その他の５〜５０重量％には、フィラー材料、任意選択の凝固剤、及び芳香剤、抗菌剤、防腐剤（以下も参照されたい）などの任意選択の添加剤が含まれる。好ましくは、本発明による粒状凝集性動物用トイレ砂材料は、７００グラム／ｌ以下のかさ密度を有する。

本明細書では、別段の指定のない限り、及び水の量と関係しない限り、膨潤性粘土、フィラー材料、凝固剤などの量は、かかる材料の乾燥重量である。

本明細書では、「材料が５０〜９５重量％のベントナイトダストを含む場合」という表現、及び類似の表現は、出発材料としてのベントナイトダストに基づく完成品（ready product）中のベントナイト含量を指す。当業者には明らかであるように、出発材料のベントナイトダスト粒子が他の成分と一緒に造粒されて大粒になり、その粒子が所望の粒度範囲になるように加工される。したがって、「５０〜９５重量％のベントナイトダスト」という表現、及び類似の表現も「５０〜９５重量％のベントナイト」を指す。ベントナイト含量は、当技術分野で知られている（ＸＲＤなどの）方法に従って評価することができる。好ましくは、本発明による粒状動物用トイレ砂は、２０〜９５重量％、より好ましくは、３０〜８５重量％のモンモリロナイト（ベントナイトの好ましい主成分）を含む。

本発明の特定の実施形態では、粒状材料は、約５０〜９５重量％のベントナイトダストと、０．１〜３０重量％のフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。本発明の別の特定の実施形態では、粒状材料は、約５０〜９５重量％のベントナイトダストと、０．１〜２０重量％のフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。本発明の特定の実施形態では、粒状材料は、約５０〜９５重量％のベントナイトダストと、３〜３０重量％のフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。例えば、好ましい実施形態では、この材料は、約６０〜９５重量％のベントナイトダストと、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水と、３〜３０重量％のフィラー材料とを含む。量はかかる範囲内で可変である。異なる成分の個々の量の和は、１００％である。

本明細書では、ベントナイトダスト、フィラー材料、及び任意選択の凝固剤の量は、乾物量（dry matter weight）である。したがって、粒状材料は、０．１〜３０重量％の（本明細書で記載のと同様の）フィラー材料を含み、０．１〜３０重量％の乾物フィラー材料を含む。タンパク質系泡状物を使用する場合、そのフィラー材料は、したがって０．１〜３０重量％のタンパク質を含む。したがって、「泡状物を含むフィラー材料を含む」、「粒状材料が０．１〜３０重量％のフィラー材料を含む」という表現、及び類似の表現は、かかる泡状物をベースとした、又は（トイレ砂材料の全重量に対して）０．１〜３０重量％に基づく完成品としての粒状動物用トイレ砂材料を指す。「粒状材料は、０．１〜３０重量％のフィラー材料を含む」という表現、及び類似の表現は、０．１〜３０重量％（乾重量）のかかるフィラー材料を含む又は含有する完成品としての粒状動物用トイレ砂材料を指す。

本発明による粒状動物用トイレ砂のベントナイト含量は、好ましくは約６５〜９５重量％である。水の含量は、好ましくは約５〜１３重量％（すなわち、全生成物に対して５〜１３重量％の水分）、より好ましくは約７〜１０重量％である。詳細には約５〜１３重量％、より詳細には７〜１０重量％の水含量では、「ダストを発生」しない（すなわち、浮遊ダストが最小になる）粒子が提供される。さらには、一実施形態では、凝固剤の含量は、好ましくは約３〜１５重量％であり、フィラー材料は、好ましくは約３〜２５重量％、より好ましくは約５〜２０重量％である。

泡立て卵白又はその他のタンパク質系泡状物に基づくフィラーを含む最終生成物
特定の実施形態では、本発明による粒状材料は、約５０〜９５重量％のベントナイトダストと、０．１〜３０重量％のフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。

好ましい実施形態では、フィラー材料は泡立て卵白を含む。本発明の特定の実施形態では、粒状材料は、５０〜９０重量％のＣａベントナイト（任意選択で、ナトリウム塩が含浸されている）などのベントナイトダストと、３〜３０重量％の泡立て卵白と、１〜１５重量％のメチルセルロースなどの凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。例えば、好ましい実施形態では、この材料は、６０〜９０重量％のＣａベントナイトなどのベントナイトと、３〜１０重量％のメチルセルロースなどの凝固剤と、５〜１３重量％の水と、５〜２０重量％の泡立て卵白とを含む。好ましくは、本発明による粒状動物用トイレ砂は、フィラー材料としての泡立て卵白と、約６５〜８５重量％、より好ましくは、約７０〜８０重量％のベントナイトとを含む。

特に好ましい実施形態を以下の表に示す。

フィラー材料としての泡立て卵白を含む好ましい実施形態（重量％）：

別の実施形態では、フィラー材料は、酵素含有泡状物とも呼ばれる酵素含有泡状組成物を含む。かかる泡状物の一例は、リソフォーム（Lithoform）である。

フィラー材料としてのリソフォーム^１ＳＬ２００−Ｌを含む好ましい実施形態（重量％）

上記の実施形態では、フィラー材料（フィラー）は、酵素含有泡状組成物を含む。本発明の特定の実施形態では、粒状材料は、約５０〜９５重量％のベントナイトダストと、０．１〜２０重量％の酵素含有泡状物を含むフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。上記したように、ベントナイトダスト、フィラー材料、及び凝固剤の量は、これらの成分の乾重量に基づき、粒状材料の全重量に対するものである。

ベントナイトゲルに基づくフィラーを含む最終生成物
別の好ましい実施形態では、フィラー材料はベントナイトゲルをベースとしている。この実施形態では、粒状材料は、７０〜９５重量％のＣａベントナイト（任意選択で、ナトリウム塩が含浸されている）などのベントナイトと、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む。例えば、好ましい実施形態では、この材料は、７５〜９５重量％のＣａベントナイトなどのベントナイトと、３〜１０重量％のメチルセルロースなどの凝固剤と、５〜１３重量％の水とを含む。好ましくは、本発明による粒状動物用トイレ砂は、ベントナイトゲルをベースとするフィラー材料と、約７５〜９５重量％、より好ましくは約７８〜９０重量％のベントナイトとを含む。

特に好ましい実施形態を以下の表に示す。

ベントナイトゲルに基づくフィラー材料を含む好ましい実施形態（重量％）：

ベントナイトダストとベントナイトフィラーとを一緒にすると、以下の量が得られる（重量％）：

したがって、本発明の粒状トイレ砂粒子は、好ましくは、湿らせると造粒されて凝集体になるように設計される。本発明の吸収性が大きく、且つ軽量のトイレ砂により、トイレ砂箱の悪臭が実質的に低減し、従来の大きさの包装での製品の重量を実質的に低減することによって消費者の利便性が増大する。本発明による粒状凝集性動物用トイレ砂材料は、特に、ネコ用トイレ砂として使用することができる。本発明による粒状製品は、臭気を速やかに除去するので、当然のことながら臭気を遮蔽するための化学薬品又は芳香剤を追加する必要がない。但し、本発明の製品は、塩又は酸等の芳香剤、抗菌剤、防腐剤などの添加剤も含むことができる。好ましくは、塩（特に、ＮａＣｌ）を加える。というのは驚くべきことに、これも、泡立て卵白を安定化すると考えられるからである。さらには、クエン酸、酢酸、乳酸等の酸を、例えば、防腐剤又は抗菌剤として添加することができる。好ましくは、（卵白をフィラー材料として使用した場合）卵白を泡立てた後に、かかる酸を１又は複数加える。

本発明による製品はまた、安全且つ天然であり、摂取、ダスト、又はアレルギー問題について、実質的に心配しないで全年令のネコに使用することができる。この製品は、凝集性であり、掻出し可能であり、軽量である。凝集体は、速やかに臭気を吸収し、掻出しが容易である。砂粒は、ネコの尿及び糞便に直ちに付着する。このように、コンパクトな「凝集体（clumps）」が形成され、不快な臭気を直ちに吸収する。箱内の動物用トイレ砂の層が薄くなりすぎた場合には、簡単に上から追加することができる。後に残った砂粒は清潔なままであり、且つ乾燥しているので、ネコの箱全体を清掃する必要はほとんどない。

粒径
本発明による粒状動物用トイレ砂は、ベントナイトダストと、フィラー材料と、任意選択で凝固剤とを含む粒子を含む。粒状動物用トイレ砂の粒子は、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する。好ましくは、この粒子は、２〜６ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する。別の実施形態では、本発明による粒状動物用トイレ砂の粒径は、粒状材料の粒子の少なくとも８０重量％、より好ましくは、少なくとも９０重量％、さらに好ましくは、少なくとも９５重量％が、０．２５〜８ｍｍの範囲の粒径を有することを特徴とする。したがって、一実施形態によれば、粒状凝集性動物用トイレ砂材料の粒子の少なくとも８０重量％が、０．２５〜８ｍｍの範囲の粒径を有する粒子凝集性動物用トイレ砂材料が提供される。特定の実施形態では、粒状材料の粒子の少なくとも８０重量％、より好ましくは、少なくとも９５重量％が、０．２５〜８ｍｍの範囲の粒径を有する。好ましくは、粒状材料の粒子の少なくとも８０重量％、より好ましくは、少なくとも９５重量％が、０．２５〜６ｍｍの範囲の粒径を有する。

特定の実施形態では、粒状材料の粒子の少なくとも８０重量％、より好ましくは、少なくとも９５重量％が、０．２５〜３ｍｍの範囲の粒径を有する。さらなる別の特定の実施形態では、粒状材料の粒子の少なくとも８０重量％、より好ましくは、少なくとも９５重量％が、０．２５〜２．５ｍｍの範囲の粒径を有する。こうした実施形態では、重量平均粒径は、好ましくは、それぞれ、０．２５〜３ｍｍ及び０．２５〜２．５ｍｍの範囲である。

かさ密度
この材料のかさ密度は、好ましくは６５０グラム／ｌ以下等７００グラム／ｌ以下、より好ましくは６００グラム／ｌ以下、さらに好ましくは５５０グラム／ｌ以下、さらにより好ましくは５００グラム／ｌ以下である。したがって、粒状動物用トイレ砂材料のかさ密度は、好ましくは、約３５０〜７００グラム／ｌ、より好ましくは、約３５０〜６００グラム／ｌ、さらに好ましくは、約３５０〜５５０グラム／ｌ、さらにより好ましくは、約４００〜５５０グラム／ｌである。当業者に知られているように、この材料のかさ密度は、本発明の粒状動物用トイレ砂材料の所望の粒径である０．２５〜８ｍｍが得られるような材料の任意選択の処理（例えば、スクリーニング）後に評価することができる。測定されるかさ密度は、いわゆる「見かけのかさ密度」に関係する。同じ試料を数回測定すると、誤差は、約１０％（すなわち、約３５〜７０グラム／ｌ）以下であると考えられる。より微細な動物用トイレ砂（例えば、０．２５〜３ｃｍの粒径範囲）のかさ密度は、実質的に、粗い動物用トイレ砂（例えば、０．２５〜８ｃｍの粒径範囲）と異ならない。一実施形態では、かさ密度は、わずかに寸法を改変した漏斗及び計量カップを用いて、ＡＳＴＭＤ１８９５〜９６法又はＩＳＯ法Ｒ６０に従って求められる（以下を参照されたい）。粒状化ベントナイトダスト単独をベースとした動物用トイレ砂材料と、本発明による動物用トイレ砂材料（双方が、実施的に同じ粒径分布及び水分含量を有する）とを比較すると、後者のかさ密度は、少なくとも約２０％低い、より好ましくは少なくとも３０％低い、さらに好ましくは少なくとも約４０％低いと考えられる。

凝集強度
凝集強度は、デジタル力計を備えた自動装置を使用して測定する。図１ａ〜１ｃは、凝集強度を測定するための方法及び装置の略図である。図１ａ〜１ｃを参照すると、標準量１（例えば、１０ｍｌ）の液体（通常は水であるが、この実験では０．２５０ＭＮａＣｌ溶液を使用した）を、例えば、目盛り付きのフラスコ２を使用して、動物用トイレ砂５上の１点４上にシリンダ３から添加する。この動物用トイレ砂５は、箱６内に実質的に均等に分布し、箱６中で５〜７ｃｍの高さｈを有する。このように形成した凝集体を所定の時間（例えば５分間）硬くさせて（液体の吸収により）、自動装置（参照番号１０で示す）を使用して、硬化した凝集体７に力を加えて破壊させる。装置１０は、力ゲージ１１、例えばＣｈａｔｉｌｌｏｎ力ゲージＤＭＦ−１０を制御するＣｈａｔｉｌｌｏｎ式モータ駆動試験スタンドＬＴＣＭ−６（参照番号８）を備えたモータ駆動試験スタンドを備える。装置１０は、複数の設置用ホール及び通常より大きい作業面積を備え、装置の力ゲージ１１が容易に固定できるように設計されたアルミニウム基板９をさらに備える。スタンド８の前部上の回転式ダイアルを用いて、ラム速度は０．５〜１５インチ／分に調整することができる。この実験中は、速度を選定することによって９インチ／分にした。選定速度とともにゲージ１２が降下する。Ｋｇ及びピークに関してＤＦＭ−１０を調整して、凝集体を破壊するのに必要な最大の力を測定する。ＤＦＭ−１０のディスプレイ上の値が、凝集強度である。かかる装置１０では、従来技術の軽量及び重量トイレ砂の凝集強度と、本発明の軽量トイレ砂の凝集強度とを比較する目的で、異なる動物用トイレ砂の凝集強度を評価することができる。

凝集強度を測定するためのその他の方法も適用することができる。一般に、本発明の動物用トイレ砂の凝集強度は、完全にベントナイトをベースとし、本発明の方法に従って製造されていない凝集性動物用トイレ砂である従来技術の凝集性材料に匹敵するか、上回り、さらに非凝集性動物用トイレ砂に匹敵する。さらには、この凝集強度は、一般に、木材、紙、パルプをベースとした動物用トイレ砂、及びその他のセルロース系動物用トイレ砂よりも大きい。かかる従来技術のトイレ砂は、通常ほとんど凝集しないか、長時間（数時間から数日）かけた場合のみ凝集するのに対し、本発明による本凝集性動物用トイレ砂は、数分以内に凝集する。

方法
混合
本発明による粒状凝集性動物用トイレ砂材料は、粒状凝集性動物用トイレ砂材料を製造するための本発明による方法によって得ることができ、その方法は、
ａ．第１の出発材料と第２の出発材料を混合するステップであって、第１の出発材料が、ベントナイトダストと任意選択で凝固剤とを含み、ベントナイトダストが、１ｍｍ以下の重量平均粒径を有し、第２の出発材料が、フィラー材料を含み、フィラー材料が、特に、タンパク質系泡状物を含むステップと、
ｂ．ステップａ）で得られた生成物を乾燥させるステップと、
ｃ．任意選択で、前記生成物を、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する動物用トイレ砂粒子にさらに加工するステップとを含む。一実施形態では、第１の出発材料は、ベントナイトダストと凝固剤とを含む。第１の出発材料は、第２の出発材料と混合する前に、凝固剤とベントナイトダストとを混合することによって第１の出発材料を得る方法で作製することができる。混合は、当技術分野で知られた方法によって実施することができる。

第２の出発材料は、フィラー材料を含むか、又はフィラー材料である。一実施形態では、上記したように、第２の出発材料は、卵白を泡立てることによって得られる泡立て卵白を含み、別の実施形態では、第２の出発材料は、ベントナイトダストと水を混合することによって得られるベントナイトゲルを含む。フィラー材料としてベントナイトゲルを使用する場合、ベントナイトゲルは、好ましくは、（上記で定義したのと同様の）ベントナイトダストと水とを混合することによって得ることができる。上記したように、第２の出発材料は、水とタンパク質の混合物を泡立てることによって、又はその混合物を発泡させる他の方法によって得られる任意のタンパク質系泡状物であってよい。さらには、タンパク質系泡状物以外の泡状物も使用することができる。

特定の実施形態では、第１の出発材料を第２の出発材料と混合する。別の特定の実施形態では、第２の出発材料を第１の出発材料と混合する。混合は、例えば、強力ミキサーなどのミキサーを使用して行うことができる。好ましい実施形態では、例えば、Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co KG社（Eirich Intensivmischer Typ Rシリーズのミキサー等）によって提供されるような、回転混合パンと回転混合ツール（ロータ及び／又はせん断機）を備えた混合機を使用する。特定の実施形態では、ミキサー、好ましくは上記のような回転混合式パンミキサーと、卵白収容用の容器とを備えた装置が使用される。この容器は、泡立て卵白が形成されるように、加圧下で卵白が供給される開口部を有し、その開口部は回転混合式パンミキサー内に泡立て卵白を提供するように配置されている。ベントナイトダストをフィラー材料（第２の出発材料）として第１の出発材料に添加するために類似の装置を使用することができる。さらなる別の実施形態では、第１及び第２の出発材料の成分は、それぞれ、押出機中で混合される。特定の実施形態では、第１及び第２の出発材料は、押出機中で混合される。好ましくは、このようにして得られた混合物は、当業者に知られた方法を用いて、所望の粒径（上記を参照されたい）になるように押し出される。

混合後、ベントナイトゲル、凝固剤、及び卵白などの出発材料中に水が存在するために、水の含量が大きすぎる場合がある。したがって、ａ）で得られた混合生成物は、所望の水含量まで乾燥される。

本明細書では、「泡立て」という用語には、卵白などの液体から泡状物を形成するための任意の方法が含まれる。それは、泡立て器、又は、ホイッピング、ミキシング、スパージング、若しくは当業者に知られたその他の方法などの他の手段を用いた泡立てであってよい。この目的のためには、Haas-Mondomix若しくはIngenieurskontor Dr.Luca社製のもの、又はStroy Beton社製等の泡発生器も使用することができる。

乾燥
乾燥は、オーブン（回転式オーブン若しくは乾燥ベルト）による加熱、ＩＲ加熱、又は（例えば、マグネトロンを使用することによる）マイクロウエーブ加熱など、当業者に知られた方法を用いて行うことができる。オーブンを使用する場合、混合後に得られた材料は、好ましくは、約４０〜１２０℃、より好ましくは、約６０〜１１０℃で加熱され、さらに好ましくは、加熱温度は、約１１０℃未満、より好ましくは、約１００℃未満である。加熱時間は、所望の水含量になるように調整される。好ましくは、加熱時間は、８０分以下、好ましくは、約４０〜７０分である。特定の実施形態では、回転式オーブンで加熱することによって行われ、そのオーブンは、約５００〜７００℃、好ましくは、５５０〜６５０℃、より好ましくは約６００℃の温度で約２０〜３０分間維持される。乾燥生成物は、約１００℃でオーブンから取り出される。乾燥後、粒子凝集性動物用トイレ砂材料は、約１〜１５重量％の水を含む。

破砕
混合及び乾燥後に得られた粒子が、所望の粒径でない場合、こうして得られた生成物は、０．２５〜８ｍｍの範囲の粒径（好ましくは、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径）を有する動物用トイレ砂粒子になるまでさらに処理することができる。所望であれば、粒状トイレ砂材料の粒子の粒径は、粒子を破砕することによって小さくすることができる。所望の粒径及び／又は粒径分布を得るためには、破砕及び／又はスクリーニングステップ、例えば、粒子のスクリーニング、又はサイクロンを使用しての粒子のスクリーニングを導入することもできる。

したがって、本発明によれば、驚くべきことには、粒状動物用軽量トイレ砂材料、特に凝集性動物用トイレ砂材料を製造するために、泡立て卵白又はベントナイトゲルを使用することができる。かかる動物用トイレ砂は、さらにはベントナイトダストをベースとすることができるが、特定の実施形態では、ベントナイトゲル又は泡立て卵白は、木材、紙、木材パルプ、又は紙パルプ、又はその２つ以上の組合せをベースとする粒状動物用トイレ砂材料を製造するのにも使用することができる。

本発明の別の態様によれば、（例えば、採掘されたままの）ベントナイト粘土は、水と混合することによってゲル、好ましくは、上記で規定したゲルが得られる。次いで、そのゲルは、（本明細書で記載された通り）所望の水含量まで乾燥され、（本明細書で記載された通りの）所望の粒子になるようにさらに処理される。こうした方法でも、本発明による粒状凝集性動物用トイレ砂を得ることができる。このトイレ砂もまた、５０〜９５重量％のベントナイトを含むことができ、やはり７００グラム／ｌ以下のかさ密度を有し得る。特定の実施形態では、ゲル自体は使用されないが、やはりフィラー材料として使用され、それは、本明細書で記載のように、第１の出発材料と混合される。例えば、第１の出発材料の層が提供され、その層の上面上にベントナイトゲルの層が提供され、次いで、このベントナイトゲル層上に第１の出発材料の第２の層が提供される（以下も参照されたい）。本明細書に記載されたように、混合、及び乾燥、並びに所望の粒径への任意選択の処理の後に、本発明の凝集性動物用トイレ砂が得られる。さらなる好ましい実施形態では、本明細書に記載のサンドイッチ法も上記の製造方法に対して適用される（以下の実施例も参照されたい）。

最終生成物を試験するのに用いられる方法
かさ密度
かさ密度を推定するために、漏斗（funnel）を使用することができる：
漏斗最上部のΦ：１８ｃｍ
漏斗底部のΦ：２．６ｃｍ
漏斗の高さ：１２．９ｃｍ
加えて、漏斗の底部開口部の下方に置かれる計量カップ：
計量カップのΦ：４．６ｃｍ
計量カップの高さ：７．５ｃｍ
計量カップの容積：１２４．６ｍｌ

材料の代表的な試料を選ぶ。代表的とは、その試料の粒径分布が、その試料が採取されたバッチの粒径分布を表す（例えば、０．２５〜８ｍｍの粒径範囲を有する粒子について）ことを意味する。得られた試料は、例えば０．２５〜８ｍｍなど所望の粒径範囲を有するいくつかの代表的な試料が得られるように「分割」することができる（分割は当技術分野で知られている）。統計的な理由のために、２以上の試料を測定してもよい。

漏斗の底部を（プラスチック）タブで覆う。漏斗に約２００グラムの試料を充填する。漏斗の底部のタブを取り除くと、計量カップを充填することができる。計量カップ内の生成物の表面を、計量カップの「頂部」全体にわたりタブを引くことによって計量カップ内の生成物の表面を平坦にすることができる。次いで、計量カップ内の生成物の重量を計量カップの容積で除することによって、生成物のかさ密度を計算する。したがって、粒状材料の少なくとも９０重量％の粒子が０．２５〜８ｍｍの範囲の粒径を有する（そして、重量平均粒径も０．２５〜８ｍｍの範囲である）ような所望の粒径分布を有する試料についてかさ密度を測定する。

かさ重量を求めるためのこの方法及び装置は、実質的に、ＡＳＴＭ規格：Ｄ１８９５−９６（Standard Test Methods for Apparent Density, Bulk Factor, and Pourability of Plastic Materials）（発行承認１９９６年４月１０日、印刷１９９６年）、試験方法Ａ、「見かけ密度」、４３３〜４３４頁と同じである。但し、本発明による粒状動物用トイレ砂を測定すること、並びに計量カップ及び漏斗の寸法を除く。これを図２に例示する。

図２は、かさ重量を求めるために使用される装置２０を示す略図であり、この装置は、以下を除いてＡＳＴＭＤ１８９５の４３４頁の図１に示されている装置と同じである。漏斗３０は、頂部内径ｄ１が１８ｃｍであり、上部３１の高さｈ３が１０．４ｃｍであり、その頂部内径ｄ１が１８ｃｍであり、下部内径ｄ２が２．６ｃｍであり、下部３２の下部内径ｄ２が２．６ｃｍであり、その高さｈ２が２．５ｃｍである。したがって、漏斗３０は、全高さがｈ１が１２．９ｃｍである。漏斗３０は、ステンレス鋼（又は類似物）製の一体物（下部３２と上部３１を備える）であってよい。漏斗３０は、高さｈ５が７．５ｃｍ、直径ｄ５が４．５ｃｍである計量カップ４０の上方に配置１で配置する。計量カップ４０の容積は１２４．６ｍｌである。漏斗３０の底部と計量カップ４０の頂部の間の距離は、ｈ４で示され、４．７ｃｍである。したがって、装置２０の全高さは２５ｃｍである。

粒径分布
粒径及び粒径分布を、ＡＳＴＭ篩を備えたRetsch AS 200シフティング機械を使用して評価する。

凝集強度
凝集強度を、上記のようなデジタル力計を備えた自動装置を使用して測定する。凝集強度を測定するのに使用する以下のパラメータ：
（上記で規定したような）所定の粒径範囲の粒子を含む、層厚５〜７ｃｍの動物用トイレ砂；
動物用トイレ砂材料を均一に分布させて、実質的に「平坦な」層を得る；
０．２５０ＭＮａＣｌ溶液（水中）１０ｍｌ；
凝集体の硬化時間：５分（周囲温度で）；
力ゲージの速度９インチ／分

水分含量
水分含量を１１０℃でMettler Toledo PB 153を用いて測定する。アルミニウム秤量皿を機械上に置き、その機械を閉じ、バランスをゼロにする。ふたたび開けてから、試料約１０グラムをアルミニウム秤量皿上に置く。機械を閉じ、水を蒸発させた後の試料の重量を、重量が安定してから測定することができる。出発重量及び最終重量を比較することによって、水分含量を評価することができる。本発明の粒子は、均一な外観を有する。
［実施例］

規格値
標準ベントナイトの規格値を以下の表に示す：

２．材料及び方法
以下のシリーズの試料を調査した：

フィラー材料として、卵白、又はベントナイトゲル系のＢＧ８〜９をベースとしたＥＷ１〜７試料、或いは、卵白系の泡状物（又はベントナイトゲルの泡状物）以外の泡状物に基づくＥＷ１９〜２３試料。本発明によるこうした試料の調製法を以下に記載する。

卵白（ＥＷ１〜７）及びその他のタンパク質系泡状物（ＥＷ１９〜２３）を用いた試料を調製するための方法
ａ．第１の出発材料と第２の出発材料を混合するステップ
試料ＥＷ３については、ベントナイトダスト４５０グラム及びメチルセルロース５０グラムを秤量することによって、９０重量％のベントナイトダスト（＜１．０ｍｍのブルガリアの）と１０重量％のメチルセルロース（Walcocel MKX 40000）からなるプレミックス（第１の出発材料）を作製した。成分を３分間混合することによって混合物を均質化した。卵白を卵から分け、卵白１７０ｇを混合（泡立て）して、安定な膨れた（泡立てした）泡状物を得た（第２の出発材料）。プレミックス（第１の出発材料）１００グラムを平板上に分散することによってこの出発材料の層を得た。泡立て卵白１７０ｇを第１の材料の層上に分散することによって「泡状物」層を形成した。次いで、第１の出発材料１００グラムを泡状物層上に分散した。こうした方法で、第１の出発材料−第２の出発材料−第１の出発材料という１種のサンドイッチ構造を得た。出発材料のミックスを作製した。混合することによって、より大きい粒子を形成した。この実験では、粒子の粒径が最大約１０ｍｍに達した時に混合を終了した。

ｂ．ステップａ）で得られた生成物を乾燥させるステップ
混合生成物をオーブンプレート上に分散し、予熱オーブン内に導入した。加熱温度は、約１００℃であり、加熱時間は、約６０分であった。加熱時間は、所望の水含量が得られるように（水分含量は約１０重量％である）、制御した。加熱後、粒子をオーブンから取り出し、室温まで冷却した。

ｃ．このようにして得られた生成物をさらに処理して、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する動物用トイレ砂粒子にするステップ

粒子を所望の粒径まで破砕した。例えば、Ottevanger Crusher（type BR 250/520）を使用することができる。実験室の実験では、簡単な氷破砕機を使用した。粗いベントナイトを得るために、粒子を粒径７ｍｍまで破壊した。微細なベントナイト（超微）を得るために、粒子を３ｍｍまで破砕した。篩い分けステップを適用することによって所望の粒径分布を得ることができた。例えば、所望の粒径範囲は、０．２５〜８ｍｍ（粗）であり、トイレ砂材料の粒子の少なくとも９５重量％は、この範囲の粒径を有する。別の実施形態（ＥＷ５）では、所望の粒径範囲は、０．２５〜３ｍｍ（超微）であり、トイレ砂材料の粒子の少なくとも９５重量％は、この範囲の粒径を有する。

表３に指定されたような量を使用して、シリーズＥＷ１〜７の大部分の試料を同様に調製した。

ベントナイトゲル（ＢＧ８〜９）を用いた試料を調製するための方法
ａ．第１の出発材料と第２の出発材料を混合するステップ
試料ＢＧ９については、ベントナイトダスト４５０グラム及びメチルセルロース５０グラムを秤量することによって、９０重量％のベントナイトダスト（＜１．０ｍｍのブルガリアの）と１０重量％のメチルセルロース（Walcocel MKX 40000）からなるプレミックス（第１の出発材料）を作製した。成分を３分間混合することによって混合物を均質化した。水道水（室温）４５０ｇとベントナイトダスト５０ｇを秤量し、これらの成分（ベントナイトゲルに基づくフィラー材料）を混合することによって第２の出発材料を作製した。撹拌しながらベントナイトを徐々に水に添加することによって均一なゲルを得た。均一なゲルを得た後、そのゲルを約１５分間安定化させた。プレミックス（第１の出発材料）１００グラムを平板上に分散することによってこの出発材料の層を得た。ゲル２７０ｇを第１の材料の層上に分散した。次いで、第１の出発材料１００グラムをゲル層上に分散した。こうした方法で、第１の出発材料−第２の出発材料−第１の出発材料という１種のサンドイッチ構造を得た。出発材料のミックスを作製した。混合することによって、より大きい粒子を形成した。この実験では、粒子の粒径が最大約１０ｍｍに達した時に混合を終了した。

ｂ．ステップａ）で得られた生成物を乾燥させるステップ
混合生成物をオーブンプレート上に分散し、予熱オーブン内に導入した。加熱温度は、約１００℃であり、加熱時間は、約７５分であった。加熱時間は、所望の水含量が得られるように（水分含量は約１０重量％である）、制御した。加熱後、粒子をオーブンから取り出し、室温まで冷却した。

ｃ．このようにして得られた生成物をさらに処理して、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する動物用トイレ砂粒子にするステップ。
粒子を所望の粒径まで破砕した（上記を参照されたい）。粗いベントナイトを得るためには、粒子を粒径６ｍｍまで破砕した。微細なベントナイトを得るためには、粒子を３ｍｍまで破砕した。篩い分けステップを追加することによって所望の粒径分布を得ることができた（やはり、上記を参照されたい）。

表４に指定されたような量を使用して、シリーズＢＧ８〜９のその他の試料を同様に調製した。

以下の表で３つの試料をより詳細に議論する。

最終生成物では、水の重量％を１０重量％と仮定すると、以下の含量が観察されることになる。

ＢＧ９についても同様である：

ＥＷ２３についても同様である：

３．結果

セピオライトを用いた比較例
Benesa社製のセピオライトを用い、約１ｍｍ以下の大きさを有する木材粒子の形態の木材を用いて実施例ＥＷ３を反復した。軽量材料が得られるが、水と接触した際にこの生成物は、一緒に凝集しない。

大豆タンパク質を用いた実施例
Kerry Bio Science社製の大豆卵タンパク質、Versawhip 800を用いて実施例ＥＷ３を繰り返した。約４４４ｇ／ｌのかさ密度、及び約３８２ｋｇ／ｃｍ^２の凝集強度を有する粒子凝集性動物用トイレ砂が得られた。

カゼイン酸塩又はチキンオボアルブミンを用いた実施例
５０重量％のカゼイン酸ナトリウムと５０重量％の水からなる組成物が得られるようにカゼイン酸ナトリウムと水の出発混合物を作製し、次いで、泡立てる（フィラー材料１）。同様に、５０重量％のチキンオボアルブミンと５０重量％の水からなる組成物が得られるようにチキンオボアルブミンと水の出発混合物を作製し、次いで、泡立てる（フィラー材料２）。

それぞれのフィラー材料（タンパク質系泡状物）をベントナイトダストと混合する。この混合物を乾燥する。この乾燥混合物をさらに処理することによって、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する動物用トイレ砂粒子を得る。

一般に、本発明の試料は、当技術分野で知られている凝集性ネコ用軽量トイレ砂と比較して、かさ密度が小さく、凝集強度が良好である。

上記の実施形態は、本発明を限定するものではなく例示するものであり、当業者であれば、添付の特許請求の範囲の範囲を逸脱することなく、多数の代替実施形態を設計することが可能であることに留意されたい。動詞「含む（comprise）」及びその活用形の使用によって、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在が排除されるものではない。ある要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数の当該要素の存在を排除するものではない。ある種の手段が、相互に異なる従属請求項に記載されたという事実のみにより、これらの手段の組合せを有利に使用できないということが意味されるものではない。一実施形態では、「含む（comprise）」という用語は、具体的に、「からなる（consist）」を指す。

Claims

ベントナイトダストと、フィラー材料と、任意選択で凝固剤とを含む粒状の凝集性動物用トイレ砂材料であって、５０〜９５重量％のベントナイトダストを含み、粒子が、０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有し、かさ密度が７００グラム／ｌ以下であり、フィラー材料がタンパク質系泡状物を含む、粒状材料。
５５０グラム／ｌ以下のかさ密度を有する、請求項１に記載の粒状材料。
ベントナイトダストが、バイデライト、モンモリロナイト、ノントロナイト、サポナイト、パイロフィライト、ソーコナイト、及びヘクトライトからなるスメクタイト群から選択される１つ又は複数の粘土、好ましくはモンモリロナイトを含む、請求項１又は２に記載の粒状材料。
ベントナイトダストがＣａ−ベントナイトを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の粒状材料。
５０〜９５重量％のベントナイトダストと、０．１〜３０重量％のフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の粒状材料。
５０〜９５重量％のベントナイトダストと、３〜３０重量％のフィラー材料と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の粒状材料。
タンパク質系泡状物のタンパク質が、動物性タンパク質及び植物性タンパク質からなる群から選択される、請求項１〜６のいずれかに記載の粒状材料。
タンパク質系泡状物のタンパク質が、大豆、ジャガイモ、トウモロコシ、エンドウ豆、及びサトウキビタンパク質からなる群から選択される植物性タンパク質、特に大豆タンパク質である、請求項１〜７のいずれかに記載の粒状材料。
タンパク質系泡状物のタンパク質が、チキンオボアルブミンなどの家禽卵タンパク質を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の粒状材料。
タンパク質系泡状物のタンパク質が、酵素、特に球状酵素を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の粒状材料。
フィラー材料が泡立てた卵白を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の粒状材料。
凝固剤が、メチルセルロース（ＭＣ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、又はその塩からなる群から選択される１つ又は複数の材料を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の粒状材料。
５０〜９０重量％のベントナイトダストと、３〜３０重量％の泡立て卵白と、１〜１５重量％の凝固剤と、１〜１５重量％の水とを含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の粒状材料。
ａ．第１の出発材料と第２の出発材料を混合するステップであって、第１の出発材料が、ベントナイトダストと任意選択で凝固剤とを含み、ベントナイトダストが、１ｍｍ以下の重量平均粒径を有し、第２の出発材料がフィラー材料を含み、フィラー材料がタンパク質系泡状物を含むステップと、
ｂ．ステップａ）で得られた生成物を乾燥させるステップと、
ｃ．任意選択で、前記生成物を０．２５〜８ｍｍの範囲の重量平均粒径を有する動物用トイレ砂粒子にさらに加工するステップと
を含む、粒状の凝集性動物用トイレ砂材料の製造方法。
第２の出発材料が、卵白を泡立てることによって得られる、請求項１４に記載の方法。
タンパク質系泡状物が、動物性タンパク質、特に卵白の泡を含む、請求項１４に記載の方法。
タンパク質系泡状物が、植物性タンパク質、特に大豆タンパク質を含む、請求項１４に記載の方法。
タンパク質系泡状物のタンパク質が酵素を含む、請求項１４〜１７のいずれかに記載の方法。
粒状の凝集性動物用トイレ砂材料が、１〜１５重量％の水を含む、請求項１４〜１８のいずれかに記載の方法。
請求項１４〜１９のいずれかに記載の方法によって得られる粒状の凝集性動物用トイレ砂材料。
粒状の凝集性動物用軽量トイレ砂材料の製造におけるフォームの使用。
泡状物が、タンパク質系泡状物、特に泡立て卵白を含む、請求項２１に記載の使用。