JP2020520341A - 多糖組成物およびそれが被覆された粒状材料 - Google Patents

多糖組成物およびそれが被覆された粒状材料 Download PDF

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Abstract

ばらばらの粒状材料は、種々の態様において問題となり得る。例えば、ばらばらの粒状材料は、ダストを発生させるか、または固結させることが困難であり得る。ばらばらの粒状材料中の微粉も問題となり得る。被覆粒状物は、前述の問題のいくつかを軽減することができる。好適な被覆粒状物には、砂またはセラミックを含む粒状材料と、粒状材料上に被覆された多糖組成物とを含ませることができ、多糖組成物は官能化多糖を含む。木材チップおよび動物用リター粒状物などの他の粒状材料を官能化多糖で被覆して、同様の利点を達成することができる。【選択図】なし

Description

[0001] 本出願は２０１７年３月７日に出願された米国仮特許出願第６２／４６８，１４２号（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）からの３５ＵＳＣ．§１１９に基づく優先権の利益を主張する。
[0003]粒状材料の操作および使用は、多くの場合、全体としてより大きな平均サイズを有する複数の粒状物内に微粒子（「微粉」）が存在することによって複雑になる可能性がある。微粉は機能的な観点から時に問題となることがあるが、必ずしも、より大きなサイズの粒状材料の全体的な動作性能を損なうわけではない。しかし、微粉は粒状材料を操作する際に安全性および／または不快さの問題を引き起こす可能性がある。具体的には、微粉は「ダスト」粒子として煙霧化する可能性があり、これは非常に望ましくない可能性がある。煙霧化されたダスト粒子は有意な吸入および／または火災の危険を示す可能性があり、これは特に大規模な操作について有意な工学的課題を提示し得る。
[0004]粒状材料は、微粉を除去するために、または微粉の量を制限するために選別することができるが、選別または寸法調整(sizing)は複雑で高価なプロセスである場合がある。さらに、場合によっては、微粉はより大きなサイズの粒状材料の動作性能を望ましく改善することがある。例えば、微粉は、より大きなサイズの粒状材料の間の空隙空間を少なくとも部分的に充填することができ、これは、特定の例では望ましいことがある。微粉が前述のもののような望ましい機能を果たす場合でさえ、微粉は上記の理由のために、依然として操作上困難であり得る。したがって、広範な消費者製品および工業製品は、微粉の軽減によって利益を得ることができる。
[0005]微粉の存在を軽減するための１つのアプローチは、被覆を粒状材料に適用し、それによって微粉が煙霧化する能力を軽減することを含む。しかし、ある種の被覆材料は特に環境に優しくなく、あるものはより大きなサイズの粒状材料の動作性能を損なう可能性がある。被覆材料の追加の費用も、特定の状況では懸念され得る。
[0007]本発明は一般に、被覆粒状物、より具体的には、その操作および使用を容易にする被覆を有する粒状材料を記載する。
[0008]上述したように、粒状材料中の微粉は粒状物の操作および使用中に煙霧の形成を起こし、それによって、不快なダストの形成および／または他の安全上の危険性を引き起こす可能性がある。微粉の煙霧形成および他の有害な影響に対処するための１つのアプローチは、微粉およびより大きなサイズの粒状物の両方を含む粒状材料に被覆を適用することを含む。しかし、被覆は、時には粒状材料の動作性能に望ましくない影響を及ぼすことがある。さらに、いくつかの被覆は高価であり得、および／または望ましくない環境プロファイルを有し得る。
[0009]本発明は、上述の問題の少なくともいくつかを軽減し得る粒状材料のための被覆組成物を提供する。より詳細には、本発明は、種々のタイプの粒状材料のための被覆物質として官能化多糖を含有する多糖組成物を提供する。多糖組成物は、微粉の存在を軽減すること、および／または粒状物を互いに結合することを含む、種々の機能を果たすことができる。有利には、非毒性の生物学的供給源に由来する官能化多糖は、比較的良性の環境プロファイルを有し得、それによって、他のタイプの被覆組成物が問題であるかまたは望ましくない用途におけるそれらの使用を可能にする。
[0010]微粉の存在を軽減するのに役立つことに加えて、官能化多糖は、それ自体、種々のタイプの用途のために望ましい特性を有することができる。例えば、本発明の官能化多糖は、金属キレート化、摩擦低減、界面活性剤安定化、表面張力低減、クレイ膨潤性低減などのような望ましい特性を系に独立して付与することができる。場合によっては粒状材料は官能化多糖を所望の場所に輸送するための担体として働かせることができ、ここで、それらの特性は粒状物を直接取り囲む環境中に存在する局所条件に依存して、特定の方法で表され得る。
[0011]さらに、いくつかの構成では、本発明の多糖組成物は官能化多糖に加えてさらなる成分を含み得るバインダー組成物として配合することができる。微粉の存在を軽減することに加えて、さらなる成分は個々の粒状物を一緒に固着または付着させること、および／または個々の粒状物の機械的強度を増大させることを助け得、これは、例えば増大した機械的堅牢性が望ましい用途において望ましいことがある。機械的堅牢性が望ましいことがある用途としては、例えば、セメントブレンドおよび鉱物ペレット化が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態においては、好適なさらなる成分として、ベントナイトクレイなどのクレイ材料を挙げることができる。クレイ材料の使用は、本明細書に開示される多糖組成物の望ましい環境プロファイルに好ましくない影響を及ぼすとは考えられない。
[0012]本明細書に開示される多糖組成物は、粒状材料が使用される広範な用途、特に、微粉に関連するダストの制御および他の問題の軽減が望ましい用途において有利に使用することができる。さらに、官能化された多糖自体によって与えられる望ましい特性は、特定のタイプの用途も同様にさらに向上させることができる。本発明の多糖組成物を粒状材料のための被覆として使用して有利に実施することができるいくつかの例示的な用途を以下に簡単に説明する。
[0013]本発明の多糖組成物が特定の利益を提供し得る１つの用途は、坑井によって貫通される地下層の破砕勾配圧力より高い圧力で行われる破砕作業の間などの、地下坑井作業の間である。地下坑井内に配置すると、官能化多糖は、例えば摩擦の低減および／または貯水槽の水化学管理の改善を助けることができる。有利には、多糖組成物を本発明の特定の実施形態に従ってその上に被覆したプロパント粒状物は、官能化多糖を坑井内の所望の位置、例えば地下層中の破砕ネットワーク内に運ぶための堅牢な担体として働かせることができる。破砕後のその後の時点で処理化学物質を地下層と接触させる従来の地下坑井作業とは対照的に、本発明の多糖組成物で被覆されたプロパント粒状物は、プロパント粒状物が破砕ネットワーク内に分布するようになると同時に処理（すなわち、地下表面の化学修飾）を開始することができる。このように、官能化多糖は、別個の坑井作業において可能であるよりも、より迅速に、より正確な局在化を伴って、地下層に対してそれらの望ましい特性を発揮することができる。例えば、流体損失制御操作などの、粒状材料が使用される地下坑井作業の他のタイプは、本明細書に開示される多糖組成物で被覆された粒状材料の利用によって同様に利益を得ることができる。現在開示されている多糖組成物をこれらの他のタイプの坑井粒状材料上の被覆として使用することによる煙霧の形成の制御もまた、非常に望ましい場合がある。
[0014]別の例示的な用途においては、本明細書に開示される多糖組成物の被覆を有する鋳物砂もまた、特に有利であり得る。鋳物砂は、例えば溶融鉄または溶融アルミニウムなどの溶融金属を鋳造するための成形材料として使用される。有利には、本発明の多糖組成物は、鋳型内で鋳物砂粒子を一緒に保持するのを助け、それによって鋳型の組み立てを容易にし、その堅牢性を増大させることができる。さらに、本発明の多糖組成物は、（有利にはダスト形成を促進することなく）被覆された粒状材料中に微粉を保持することを可能にするので、被覆された鋳物砂からの微粉は、鋳型を形成する際により大きな被覆粒子間の空隙空間内に沈降させることができる。したがって、被覆された微粉は、鋳型の密度を増大させ、鋳型の多孔質部分を通る溶融金属の漏れを防止するのを助けることができる。クレイ材料または高温処理条件に適合する他の好適なバインダー物質を含む多糖組成物は、鋳物砂を被覆するための官能化多糖と共に使用するのに特に望ましい場合がある。本発明のいくつかの実施形態によれば、鋳造プロセス中に鋳物砂粒子から「焼失した」官能化多糖は、新たに容易に再適用して、その後の鋳造プロセスのための粒子再形成に作用させることができる。さらに、本発明の多糖組成物は、鋳物砂のための伝統的なバインダー材料よりも少ない量で使用して、それによって、成形プロセスの間に鋳物砂から形成されるスラグの量を減少させることができる。
[0015]被覆されたプロパント粒状物および被覆された鋳物砂の特定の利点を上記に記載したが、本発明の多糖組成物は他のタイプの粒状材料を被覆するためにも同様に有利であり得ることが理解されるべきである。例えば、本発明の多糖組成物は、操作または使用中に不快なダストの形成を起こしやすい他のタイプの粒状材料を処理または被覆するのに有利であり得る。本明細書中に開示される多糖組成物の適用された被覆の利益を享受しうる例示的な材料としては、例えば、動物用リターおよび木材製品が挙げられる。動物用リター粒状物を多糖被覆で被覆すると、リターボックス付近の不快なダストを有利に低減することができる。木炭などの改質木材製品を含む木材製品中に微粉を一緒に保持することによって、家庭用暖房および屋外グリル用途などのために木材粒状物を一緒に圧縮する際にペレット密度を有利に増加させ、それによって木材製品の単位重量当たりに放出される全体的な熱を増加させ、さらに不快なダストを軽減することができる。本発明の多糖組成物はまた、例えば、鉱物ペレット化およびコンクリートブレンド用途に関して使用するのに有利であり得、ここでは、それらは、その中の種々の粒状材料を被覆して、それらの特性を潜在的に変化させることができる。
[0016]いくつかの実施形態においては、本発明の被覆粒状物には、砂またはセラミックを含む粒状材料と、粒状材料上に被覆された多糖組成物とを含ませることができ、ここで多糖組成物は官能化多糖を含む。本発明における使用のための好適な官能化多糖を、以下により詳細に記載する。
[0017]本明細書に開示される多糖組成物を含む被覆は、個々の粒状物の外表面上で連続または不連続であってよい。したがって、多糖組成物の被覆は、所与の粒状材料上で完全または部分的であってよい。さらに、複数の粒状物においては、本明細書に記載される利点を実現するために、全ての粒状物が多糖組成物で被覆される必要は必ずしもない。
[0018]砂またはセラミックを含む好適な粒状物は、特に限定されるとは考えられない。砂またはセラミックは、任意のグレード、粒径、および／または純度のものであってよく、微粉はいずれのタイプの粒状物中にも存在する可能性がある。本発明のいくつかのより具体的な実施形態によれば、鋳物砂が粒状材料であってよい。本発明の目的のために、「セラミック」という用語は、炭化物、ホウ化物、窒化物、および／またはケイ化物などのセラミックであると考えられる１つまたは複数の金属酸化物、および／または１つまたは複数の非酸化物を指す。したがって、「セラミック」という用語は、ガラス材料、酸化物セラミック材料、および／または非酸化物セラミック材料を含む。好適なセラミックは、形態が非結晶質、結晶質、および／または部分的に結晶質であってよい。
[0019]したがって、鋳型もまた、本発明によって想定される。鋳型内の鋳物砂内に成形パターンが画定される鋳型に、本明細書に記載の鋳物砂を含ませることができる。好適な成形パターンは、特に限定されるとは考えられない。鋳物砂は、溶融金属を鋳型に適用することを可能にするのに適した保持ケース内にさらに保持することができる。保持ケースは、鋳造物品の取り出しを可能にするために、および／または鋳物砂のリサイクルまたは再生を行うために、取り外すことができる。
[0020]他の種々の実施形態によれば、砂およびセラミック以外の粒状材料を、本発明の多糖組成物で被覆することができる。いくつかの実施形態においては、好適な粒状材料は、例えば、バーミキュライト、モンモリロナイト、またはベントナイトを含むクレイ材料であってよい。さらに他の種々の実施形態においては、好適な粒状材料は、削り屑、おがくず、樹皮、チップなどを含む木材製品を含むことができ、そのうちの１つ以上はいくつかの用途においてはペレットに一緒に圧縮することができる。いくつかの実施形態によれば、例えば木炭粒状物などの加工木材粒状材料も、本明細書に開示される多糖組成物と併せて好適に使用することができる。本発明のいくつかの実施形態によれば、任意のこれらの被覆された粒状材料は、動物用リター製品またはその一部を構成することができる。
[0021]本発明の種々の実施形態において使用するのに適した多糖および官能化多糖は、環境的に安全であり、それを用いて作業するのに実質的に有害でなく、一般に生体適合性である。例えば、デキストラン、レバンおよびグアーのような多糖、ならびにそれらの官能化形態もまた、生分解性であり、そして本明細書中に開示される多糖組成物中において高濃度で使用される場合でさえ、環境に対してほとんどまたは全く脅威を与えない。加えて、これらの多糖は、比較的低コストで供給または製造することができる。
[0022]以下に記載される種々の多糖組成物は、例えば、木材製品（木炭粒状物を含む）、砂、鋳物砂、クレイ粒状物、動物用リター粒状物、鉱物粒状物、コンクリート骨材粒状物などを含む、本明細書に記載される任意の粒状材料と併せて使用することができる。多糖組成物の特定の配合は、被覆される粒状材料の所与のタイプ、ならびに被覆された粒状物の意図される用途に応じて選択することができることが理解されるべきである。例えば、官能化多糖と粒状材料との間、または被覆された粒状材料を取り囲む環境との間で、より強い化学結合相互作用が所望される場合には、アミノ基またはカルボン酸基などのヘテロ原子官能基を含む官能化多糖がより望ましい場合がある。例えば隣接する粒状物間のより強力な物理的相互作用がより望ましい場合には、クレイ材料または他のバインダー材料を含むものなどの、結合を促進するように配合された多糖組成物を利用することができる。さらに、架橋された、特に分子間架橋された官能化多糖を含む多糖組成物は、機械的堅牢性が必要とされる場合に望ましい場合がある。
[0023]本明細書中に開示される多糖組成物中において使用するための官能化を受け得る好適な多糖としては、例えば、レバン、デキストラン、グアー（グアーガム）、スクレログルカン、ウェラン、プルラン、キサンタン（キサンタンガム）、シゾフィラン、セルロース、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。デキストラン、レバンおよびグアーは、本明細書中に開示される種々の多糖組成物中における使用のために特に望ましい多糖であり得る。上記の多糖の誘導体形態も同様に使用することができ、そのような誘導体形態は、以下に記載するさらなるタイプの官能化にかけることができる。本発明の種々の実施形態での使用に適したグアー誘導体としては、例えば、グアーのカルボキシアルキルまたはヒドロキシアルキル誘導体、例えば、カルボキシメチルグアー、カルボキシメチルヒドロキシエチルグアー、ヒドロキシエチルグアー、カルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー、エチルカルボキシメチルグアー、およびヒドロキシプロピルメチルグアーを挙げることができる。また、好適なデキストランおよびレバン誘導体としては、同様に例えば、カルボキシメチルデキストラン（レバン）、カルボキシメチルヒドロキシエチルデキストラン（レバン）、ヒドロキシエチルデキストラン（レバン）、カルボキシメチルヒドロキシプロピルデキストラン（レバン）、エチルカルボキシメチルデキストラン（レバン）、およびヒドロキシプロピルメチルデキストラン（レバン）などの、デキストランまたはレバンのカルボキシアルキルまたはヒドロキシアルキル誘導体を挙げることができる。
[0024]本発明の実施形態での使用に適した多糖は、広範囲の分子量を包含し得る。例示的な実施形態においては、好適な多糖の分子量は、約１００万〜約５０００万ダルトンの範囲であってよい。より具体的な実施形態においては、多糖の分子量は、特にレバンについては、約１００万〜約５００万ダルトン、または約３００万〜約１０００万ダルトン、または５００万〜約１０００万ダルトン、または１０００万〜約２０００万ダルトン、または２０００万〜約３０００万ダルトン、または３０００万〜約４０００万ダルトン、または４０００万〜約５０００万ダルトンの範囲であってよい。
[0025]いくつかの実施形態においては、本発明の多糖組成物に部分酸化多糖を含ませることができる。このような部分酸化多糖は、グリコシド結合を介して一緒に重合されている複数の単糖環を含む親多糖から形成され得る。部分酸化多糖においては、単糖環の少なくとも一部は酸化開環され（すなわち、非環式形態になり）、グリコシド結合は元のままである。
[0026]例示的な実施形態において、部分酸化多糖は、単糖環上のビシナルジオールの非環式ジアルデヒドへの酸化によって形成され得る。例えば、過ヨウ素酸ナトリウムのような試薬は、ポリマー骨格に沿ってグリコシド結合を切断することなく、このような選択的酸化反応を行うのに適している可能性がある。次に、本発明の種々の実施形態によれば、ジアルデヒドは、還元的アミノ化によって第２級アミン官能基に転化させることができる。したがって、本発明での使用に適した部分酸化多糖は、種々の実施形態によれば、酸化開環部位において１つ以上のアミン基で官能化されてもよい。酸化開環部位のアミン基は第２級アミン基であってよいが、場合によっては第３級アミン基であってよい。
[0027]以下のスキーム１は、本発明の種々の実施形態による、単糖環を（例えば、過ヨウ素酸ナトリウム酸化によって）酸化開環し、次いで還元的アミノ化による（例えば、水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤の存在下でのジアルデヒドとアミンとの反応による）転化にかけることができるプロセスを示す。スキーム１に示される単糖環構造は例示的であり、非限定的であることが理解されるべきである。スキーム１のＲ基はヒドロカルビル基であり、置換されていても置換されていなくてもよく、線状または分枝状であってよく、環状、非環式、または芳香族であってよい。
Figure 2020520341
[0028]さらに、中間体ジアルデヒド中のアルデヒド基の両方が、スキーム１に示されるように必ずしもアミンへの転化を受ける必要はない。本発明の種々の実施形態によれば、部分酸化多糖中における酸化開環の部位は０〜２個のアミン基を含み得る。ジアルデヒドの両方のアルデヒドが還元的アミノ化を受ける場合、２つのアミン基が存在する。対照的に、ゼロまたは１つのアミン基が存在する場合、アルデヒド基の一方または両方は、アミンと反応するのではなく、その代わりに第１級アルコールに還元される。全体として、多糖中の単糖単位（酸化されていない単糖単位および酸化開環された単糖単位の両方を数える）の約１０パーセント以上が、アミン基に結合され得る。
[0029]より特定の実施形態においては、部分酸化多糖に結合されるアミン基は、第１級アルキルアミンの反応による還元的アミノ化の間に導入される第２級アルキルアミンであってよい。種々の実施形態によれば、モノアミン、ジアミン、トリアミン、テトラアミン、またはさらに高級のポリアミンのいずれも、酸化開環部位に結合させることができる。第１級アルキルアミンはヒドロカルビル基（スキーム１のＲに対応する）を含み得、これは官能化多糖内の第２級アミン基に結合するようになる。ヒドロカルビル基はまた、ジアミンおよびより高級のポリアミン化合物中の更なるアミン基に結合され得、ここで、更なるアミン基はヒドロカルビル基によって酸化開環部位に結合される。
[0030]下記の式１〜３は、本明細書中に開示される多糖組成物における使用に好適であり得る、酸化開環部位においてアミン基を有する部分酸化多糖の例示的な構造を示す。式１はアミン官能化部分酸化デキストランを示し、式２はアミン官能化部分酸化レバンを示し、式３はアミン官能化部分酸化グアーを示す。式１〜３に示される構造は例示的であり、非限定的であることを理解されたい。例えば、酸化開環を受ける単糖環、酸化開環の部位、酸化開環の程度、および組み込まれる特定のアミンは、示されるものとは異なり得る。さらに、式１〜３は１つのアミンが酸化開環部位に結合する（すなわち、ジアルデヒドの第２のアルデヒドが第１級アルコールに還元される）ようになることを示しているが、強制反応条件下では２つの結合アミンが存在し得ることを理解されたい。いくつかの実施形態によれば、酸化開環のいくつかの部位はアミン官能基を欠いていてよいことがさらに理解されるべきである。
Figure 2020520341
Figure 2020520341
Figure 2020520341
[0031]上記の部分酸化多糖は、本明細書に記載の多糖組成物のいくつかの実施形態においては、クレイ材料と組み合わせることができる。いくつかの実施形態においては、クレイ材料は、ベントナイトクレイ、モンモリロナイトクレイ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。存在させる場合、クレイ材料、特にベントナイトクレイは、約３０重量％以下、または約２５重量％以下、または約２０重量％以下、または約１５重量％以下、または約１０重量％以下、または約５重量％以下、または約２重量％以下である任意のゼロでない量で、本明細書に開示される多糖組成物中に存在させることができる。他の実施形態においては、クレイ材料は、約７０重量％以上、または約７５重量％以上、または約８０重量％以上、または約８５重量％以上、または約９０重量％以上、または約９５重量％以上、または約９７重量％以上の量で多糖組成物中に存在させることができる。多糖組成物中にブレンドされる特定の粒状材料は、含まれるクレイ材料の有効量の決定において役割を果たすことができる。
[0032]他の例示的な実施形態においては、本明細書に記載の多糖組成物中での使用に適した官能化多糖は、親多糖を部分的に酸化することなくアミン基が単糖環に導入された多糖を含んでいてよい。例示的な実施形態においては、このタイプの官能化多糖は、親多糖を、エポキシドまたはハロゲン化物脱離基などの反応性官能基と組み合わせてアミンまたはアミン前駆体を有する試薬と反応させることによって形成することができる。このような実施形態においては、親多糖の骨格（グリコシド結合）および側鎖構造は元のままであり、アミン基は、官能化多糖中のヒドロカルビルスペーサーを介してペンダントヒドロキシル基から形成されるエーテル結合によって結合される。このようにして組み込まれたアミンはいくつかの実施形態においてはヒドロカルビルスペーサーの末端に存在してもよく、または他の実施形態においてはヒドロカルビルスペーサーの内部であってもよい。組み込まれるアミンは、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミン、または第４級アミン（例えば、テトラアルキルアンモニウム塩）のいずれであってよい。いくつかの実施形態によれば、他のヘテロ原子官能基を同様にヒドロカルビルスペーサー内に存在させることができる。
[0033]以下の式４〜６は、アミン基がヒドロカルビルスペーサーを介してエーテル結合によって親多糖に結合されている、本明細書に開示される多糖組成物における使用に好適であり得る官能化多糖のいくつかの例示的な構造を示す。式４はアミン官能化デキストランを示し、式５はアミン官能化レバンを示し、式６はアミン官能化グアーを示す。このような構造において、単糖単位は元のままであり、ペンダントヒドロキシル基上で官能化を受ける。組み込まれたアミン基は、示されているペンダントヒドロキシル基から必ずしも伸びる必要はなく、また、結合の様式も示されているものに限定されないことが認識されるべきである。さらに、式４〜６はペンダントヒドロキシル基から形成される介在エーテル結合によって多糖に結合される１つのアミンを示しているが、他の場合には２つ以上のアミンが結合され得ることが理解されるべきである。
Figure 2020520341
Figure 2020520341
Figure 2020520341
[0034]非酸化親多糖上にアミン基を有する官能化多糖は同様に、本発明の特定の多糖組成物においてクレイ材料と組み合わせることができる。いくつかの実施形態においては、クレイ材料は、ベントナイトクレイ、モンモリロナイトクレイ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。クレイ材料は、部分酸化多糖について上記に列挙した量および／または比で官能化多糖と組み合わせることができる。したがって、存在させる場合、クレイ材料、特にベントナイトクレイは、約３０重量％以下、または約２５重量％以下、または約２０重量％以下、または約１５重量％以下、または約１０重量％以下、または約５重量％以下、または約２重量％以下である任意のゼロでない量で、本明細書に開示される多糖組成物中に存在させることができる。他の実施形態においては、クレイ材料は、約７０重量％以上、または約７５重量％以上、または約８０重量％以上、または約８５重量％以上、または約９０重量％以上、または約９５重量％以上、または約９７重量％以上の量で多糖組成物中に存在させることができる。
[0035]本発明のさらに他の例示的な実施形態によれば、多糖組成物に架橋多糖を含ませることができ、架橋多糖は、第１のエーテル結合を介して第１の多糖鎖に結合し、第２のエーテル結合を介して第２の多糖鎖に結合している少なくとも１つの架橋基を含んでいてよい（すなわち、分子間架橋）。架橋基ならびに第１および第２の多糖鎖間に架橋を形成するための技術に関するさらなる詳細を下記に与える。架橋はまた、いくつかの実施形態または他の実施形態によれば、分子内であってもよい。
[0036]例示的な実施形態においては、架橋多糖中の第１および第２の多糖鎖は、ビスエポキシドまたはハロヒドリン（例えば、エピクロロヒドリン）とのそれらの反応によって互いに架橋することができる。例示的な実施形態においては、架橋基は、第１および第２のエーテル結合を介して第１および第２の多糖鎖の間に延在する、場合によっては１つ以上の側鎖ヒドロキシル基または他の側鎖ヘテロ原子官能基を有するアルキル部分を含んでいてよい。種々の実施形態によれば、架橋基は、第１の多糖鎖と第２の多糖鎖との間に延在する２〜約１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であってよい。
[0037]より具体的な実施形態においては、架橋基はエピクロロヒドリンまたは類似のＣ３ハロヒドリンと、第１の多糖鎖および第２の多糖鎖との反応生成物を含んでいてよい。種々の実施形態において、エピクロロヒドリンの反応生成物は、側鎖ヒドロキシル基、具体的にはＣ３炭素鎖の中心炭素原子上に位置するヒドロキシル基を有するＣ３アルキル部分を含み得る。以下のスキーム２は、エピクロロヒドリンを用いて多糖架橋に作用させる一般的な反応スキームを示す。スキーム２は第１および第２の多糖鎖上に位置する第１級ヒドロキシル基の間で架橋が起こることを示しているが、場合によっては第2級ヒドロキシル基が架橋に関与し得ることを理解されたい。
Figure 2020520341
[0038]種々の実施形態においては、本発明の架橋多糖は、親多糖を塩基性溶液中で約５０℃〜１００℃の範囲の温度において数時間エピクロロヒドリンと反応させることによって製造することができる。このプロセスにおいて、親多糖中の利用可能なヒドロキシル基の約１パーセント〜約９０パーセントを官能化にかけて架橋を形成することができる。より具体的な実施形態においては、ヒドロキシル基の約１パーセント〜約２０パーセント、またはヒドロキシル基の約２０パーセント〜約５０パーセント、またはヒドロキシル基の約５０パーセント〜約７０パーセント、またはヒドロキシル基の約７０パーセント〜約９０パーセントを架橋反応にかけることができる。いくつかの実施形態においては、さらに大きな程度の架橋を起こして、利用可能なヒドロキシル基の実質的に１００パーセントまでを官能化にかけることができる。架橋の程度は、存在するエピクロロヒドリンの化学量論量によって決定することができる。さらに、架橋の程度を用いて、多糖組成物およびそれから形成される被覆粒状物の得られる特性を調整することができる。
[0039]本明細書に開示される架橋化学反応を使用して種々の多糖を架橋することができる。特定の多糖は特に限定されるとは考えられず、いくつかの実施形態においては、レバン、デキストラン、グアー、スクレログルカン、ウェラン、プルラン、キサンタン、シゾフィラン、セルロース、またはそれらの任意の組合せなどの多糖を挙げることができる。これらおよび類似の多糖の好適な誘導体形態を同様に架橋することができる。より特定の実施形態においては、架橋多糖は、架橋レバン、架橋デキストラン、架橋グアー、またはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。本明細書の開示による架橋または官能化に適したデキストランおよびレバンは、任意の供給者から入手することができ、または合成、発酵などを含む任意の技術によって調製することができる。
[0040]以下のスキーム３は、上記スキーム２で一般的に概説したのと同様の方法で、レバンをエピクロロヒドリン（ＥＰＣＨ）との架橋にかけることができる例示的な反応プロセスを示す。示されるように、エピクロロヒドリンとレバンとの反応生成物は、第１のエーテル結合を介して（すなわち、架橋基のＣ１炭素において）第１のレバン鎖に付加され、第２のエーテル結合を介して（すなわち、架橋基のＣ３炭素において）第２のレバン鎖に付加されたＣ３アルキル基を導入する。架橋基のＣ２炭素は、エポキシド環を開環することによって形成される第２級水酸基を有する。示されるように、架橋基は、主鎖に依存して分枝フルクトース単糖単位の間に延在する。しかし、これは、示された架橋化学反応の１つの可能な位置異性体に過ぎないことが認識されるべきである。例示的な実施形態においては、架橋基は主鎖単糖単位間、主鎖単糖単位と分岐単糖単位との間、分岐単糖単位間、またはそれらの任意の組合せに延在していてよい。したがって、スキーム３に示される特定の架橋モチーフは例示的であり、非限定的であると考えられるべきである。
Figure 2020520341
[0041]ビス−エポキシドおよびハロヒドリン以外の架橋剤を用いて、本発明のいくつかの実施形態において架橋に作用させることができることが理解されるべきである。好適な別の架橋剤としては、モノ−、ジ−、トリ−またはテトラ−エチレングリコールジアクリレート；モノ−、ジ−、トリ−またはテトラ−エチレングリコールジメタクリレート；およびメチレンビスアクリルアミドの誘導体を挙げることができるが、これらに限定されない。
[0042]上記の架橋多糖は、本発明の特定の多糖組成物においてクレイ材料と組み合わせることができる。いくつかの実施形態においては、クレイ材料は、ベントナイトクレイ、モンモリロナイトクレイ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。特定の実施形態においては、架橋多糖とベントナイトクレイとの組み合わせは、粒状材料を一緒に凝集させるのに適したバインダー組成物を形成することができる。さらにより特定の実施形態においては、架橋多糖は、架橋デキストラン、架橋レバン、架橋グアー、またはそれらの任意の組合せであってよい。
[0043]例示的な実施形態においては、架橋多糖を含む多糖組成物には、約４重量％〜約８５重量％の架橋多糖を含ませることができ、クレイ材料、特にベントナイトが多糖組成物の残りを構成する。より特定の実施形態においては、架橋多糖は、多糖組成物の約１０重量％〜約８０重量％、または約２０重量％〜約７０重量％、または約２５重量％〜約６０重量％、または約１５重量％〜約７５重量、または約１０重量％〜約８０重量％、または約４０重量％〜約５０重量％、または約２５重量％〜約５０重量％を構成することができる。他の例示的な実施形態においては、クレイ材料、特にベントナイトクレイは、約３０重量％以下、または約２５重量％以下、または約２０重量％以下、または約１５重量％以下、または約１０重量％以下、または約５重量％以下、または約２重量％以下である量で、本明細書に開示される多糖組成物中に存在させることができる。他の実施形態においては、クレイ材料は、約７０重量％以上、または約７５重量％以上、または約８０重量％以上、または約８５重量％以上、または約９０重量％以上、または約９５重量％以上、または約９７重量％以上の量で多糖組成物中に存在させることができる。
[0044]本明細書に開示される多糖組成物には、いくつかの実施形態によれば、好適な液体担体を更に配合することができる。液体担体は、いくつかの実施形態においては水または同様の水性流体であってよい。より具体的な実施形態においては、官能化多糖は、約１重量％〜約２５重量％、または約５重量％〜約２０重量％、または約５重量％〜約１５重量％、または約５重量％〜約１０重量％の範囲の液体担体中の濃度を有していてよい。
[0045]上記に加えて、本明細書中に開示される任意の多糖組成物には、さらなる成分を含ませることができる。特に、架橋多糖およびクレイ材料を含む多糖組成物中における好適なさらなる成分としては、例えば、糖蜜、ポリアクリルアミド、セルロース、合成セルロース誘導体、デンプン、変性デンプン、塩化物塩（例えば、ＮａＣｌ）、硫酸鉄、石灰、水酸化カルシウム、またはそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。好適な合成セルロース誘導体としては、例えばカルボキシメチルセルロースを挙げることができる。変性デンプン化合物も同様に利用することができる。任意のこれらのさらなる成分は、多糖組成物の１０重量％以下の量で存在させることができる。
[0046]いくつかのまたは他の実施形態においては、炭酸塩、重炭酸塩、またはナトリウム、リチウム、もしくはカリウムなどのアルカリ金属の可溶性水酸化物を、２０重量％以下の量で多糖組成物中に存在させることができる。より具体的な実施形態においては、多糖組成物に、約０．５重量％〜約２０重量％、または約５重量％〜約２０重量％、または約７重量％〜約２０重量％の多糖組成物を含ませることができる。
[0047]したがって、いくつかのより具体的な実施形態においては、本発明は、改善された不快なダストの制御機構を有する動物用リター製品を提供する。いくつかの実施形態においては、動物用リター製品には、粒状リター基材(particulate base litter material)と、粒状リター基材上に被覆された多糖組成物とを含ませることができ、ここで多糖組成物は架橋多糖を含む。他の実施形態においては、動物用リター製品には、粒状リター基材と、粒状リター基材上に被覆された多糖組成物とを含ませることができ、ここで、多糖組成物は、クレイ材料と、本発明の部分酸化多糖とを含む。好適な官能化多糖およびクレイ材料に関するさらなる詳細は、上記に与えられている。
[0048]好適な粒状リター基材としては、クレイ粒状物；牧草、乾草、またはアルファルファなどの植物性物質；木材チップ、削り屑、またはおがくずなどの木材粒子；または紙の１つ以上を挙げることができる。微粉は、粒状リター基材のいずれの中にも存在する可能性がある。本明細書中に開示される任意の動物用リター製品の中に存在させることができるさらなる成分としては、例えば、脱臭剤、香料、凝集剤、超吸収性ポリマー、酵素などが挙げられる。本発明の動物用リター製品中に好適に含ませることができるさらなる成分は、当業者によって認識されるであろう。
[0049]種々の実施形態によれば、多糖組成物は、粒状リター基材上に被覆する前に液体担体を配合することができる。多糖組成物は、約１ｍＬ／トン〜約１０００ｍＬ／トン、または約２０ｍＬ／トン〜約５００ｍＬ／トン、または約５０ｍＬ／トン〜約２５０ｍＬ／トン、または約７５ｍＬ／トン〜約１５０ｍＬ／トンの範囲の量で、粒状リター基材と混合することができる。
[0050]他のより具体的な実施形態においては、本発明は、改善された不快なダストの制御機構を有する木材製品を提供する。いくつかの実施形態においては、木材製品には、粒状木材基材(base wood particulates)（木炭粒状物などの加工木材粒状物を含む）と、木材基材上に被覆された多糖組成物とを含ませることができ、ここで多糖組成物は官能化多糖を含む。適当な粒状木材基材としては、例えば、削り屑、おがくず、樹皮、チップ、またはそれらの任意の組み合わせを挙げることができ、これらの任意のものはペレット化形態で一緒に圧縮することができる。多糖組成物は、ペレット化形態を一緒に保持するのを助けることができる。好適な官能化多糖、ならびに好適な多糖組成物に関するさらなる詳細は、上記に与えられている。粒状木材基材を構成する木材のタイプは、特に限定されるとは考えられない。
[0051]種々の実施形態によれば、多糖組成物は、粒状木材基材上に被覆する前に液体担体を配合することができる。多糖組成物は、約１ｍＬ／トン〜約１００００ｍＬ／トン、または約５ｍＬ／トン〜約５０００ｍＬ／トン、または約１０ｍＬ／トン〜約１０００ｍＬ／トン、または約２０ｍＬ／トン〜約５００ｍＬ／トン、または約５０ｍＬ／トン〜約２５０ｍＬ／トン、または約７５ｍＬ／トン〜約１５０ｍＬ／トン、または約２５０ｍＬ／トン〜約１５００ｍＬ／トン、または約５００ｍＬ／トン〜約１０００ｍＬ／トンの範囲の量で、粒状木材基材と混合することができる。
[0052]さらに他の実施形態によれば、本発明は、本明細書に開示される任意の多糖組成物で被覆されているプロパント粒状物を提供する。被覆されたプロパント粒状物は、坑井によって貫通された地下層の破砕勾配圧力より高い圧力で行われる破砕作業などの種々の坑井作業において利用することができる。同様に被覆された粒状材料を用いて破砕勾配圧力より低い圧力で実施される（例えば、酸性化または透過性改質操作と併せた流体損失制御または分流のための）坑井作業も同様に想定される。プロパント粒状物からのダスト形成を軽減することに加えて、本明細書に開示される多糖組成物は、複数のプロパント粒状物中の個々のプロパント粒状物間のより強い相互作用を促進することができる。したがって、多糖組成物は、複数のプロパント粒状物が破砕ネットワーク内に配置されると、プロパントパックの形成を促進することができる。さらに、プロパント粒状物自体はその上に被覆された多糖組成物のための担体として機能させることができ、これは、プロパント粒状物が配置されるようになる破砕ネットワーク内の地下表面などの坑井内の表面の処理を容易にすることができる。
[0053]種々の実施形態によれば、多糖組成物は、プロパント粒状物上に被覆する前に液体担体を配合することができる。多糖組成物は、約１ｍＬ／トン〜約１００００ｍＬ／トン、または約５ｍＬ／トン〜約５０００ｍＬ／トン、または約１０ｍＬ／トン〜約１０００ｍＬ／トン、または約２０ｍＬ／トン〜約５００ｍＬ／トン、または約５０ｍＬ／トン〜約２５０ｍＬ／トン、または約７５ｍＬ／トン〜約１５０ｍＬ／トン、または約２５０ｍＬ／トン〜約１５００ｍＬ／トン、または約５００ｍＬ／トン〜約１０００ｍＬ／トンの範囲の量でプロパント粒状物と混合することができる。
[0054]したがって、坑井作業において被覆粒状物を利用する方法もまた、本明細書に開示される。坑井作業は、より具体的な実施形態においては破砕作業であってよい。種々の実施形態においては、この方法には、砂またはセラミックを含み、その上に被覆された多糖組成物を有し、多糖組成物が官能化多糖を含むプロパント粒状物を用意すること；プロパント粒状物を坑井中に導入すること；官能化多糖を坑井内の表面、例えば複数の破砕部中の地層表面と相互作用させること；を含ませることができる。１つ以上の実施形態によれば、官能化多糖と坑井内の表面との間の相互作用は、化学的相互作用および／または物理的相互作用であってよい。いくつかの実施形態によれば、プロパント粒状物は、坑井によって貫通された地下層の破砕勾配圧力より高い圧力で坑井内に導入することができる。プロパント粒状物を破砕勾配圧力より高い圧力で導入する場合には、本方法には、破砕ネットワークを生成または延長させることをさらに含ませることができる。他の実施形態においては、プロパント粒状物、または同様に被覆された坑井粒状物を、流体損失制御、分流、酸性化、透過性改質などの他の種々のタイプの坑井作業において、破砕勾配圧力より低い圧力で坑井に導入することができる。
[0055]本明細書に開示される実施形態は以下を包含する：
[0056]Ａ．被覆粒状物。被覆粒状物は、砂またはセラミックを含む粒状材料；および、粒状材料上に被覆された多糖組成物；を含み、多糖組成物は官能化多糖を含む。
[0057]Ｂ．動物用リター製品。動物用リター製品は、粒状リター基材；および、粒状リター基材上に被覆された多糖組成物；を含み、多糖組成物は架橋多糖を含む。
[0058]Ｃ．動物用リター製品。動物用リター製品は、粒状リター基材；および、粒状リター基材上に被覆された多糖組成物；を含み、多糖組成物は、クレイ材料と、複数の単糖環を含む親多糖から形成されている部分酸化多糖とを含み、単糖環の少なくとも一部は、部分酸化多糖において酸化開環している。
[0059]Ｄ．木材製品。木材製品は、粒状木材基材と、粒状木材基材上に被覆された多糖組成物；を含み、多糖組成物は官能化多糖を含む。
[0060]Ｅ．破砕方法。破砕方法は、砂またはセラミックを含み、その上に被覆されている官能化多糖を含む多糖組成物を有するプロパント粒状物を用意すること；プロパント粒状物を坑井内に導入すること；および、官能化多糖を坑井内の表面と相互作用させること；を含む。
[0061]Ｆ．実施形態Ａの被覆された粒状物を被覆した鋳型。
[0062]実施形態Ａ〜Ｆは、以下の追加の構成要素の１つ以上を任意の組合せで有することができる。
[0063]要素１：官能化多糖は部分酸化多糖を含み、部分酸化多糖は複数の単糖環を含む親多糖から形成され、単糖環の少なくとも一部は部分酸化多糖において酸化開環している。
[0064]要素２：部分酸化多糖は、酸化開環部位において１つ以上のアミン基で官能化されている。
[0065]要素３：官能化多糖は、官能化デキストラン、官能化レバン、官能化グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
[0066]要素４：多糖組成物はクレイ材料をさらに含む。
[0067]要素５：クレイ材料はベントナイトを含む。
[0068]要素６：粒状材料は鋳物砂である。
[0069]要素７：官能化多糖は架橋多糖を含む。
[0070]要素８：架橋多糖は、架橋デキストラン、架橋レバン、架橋グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
[0071]要素９：粒子状基材リター材料はクレイ材料を含む。
[0072]要素１０：粒状木材基材は木炭粒状物を含む。
[0073]要素１１：プロパント粒状物は、坑井によって貫通された地下層の破砕勾配圧力よりも高い圧力で坑井内に導入される。
[0074]要素１２：プロパント粒状物は、坑井によって貫通された地下層内の複数の破砕部内に配置され、官能化多糖は複数の破砕部内の地層表面と相互作用する。
[0075]非限定的な例として、Ａ、ＥおよびＦに適用可能な例示的な組み合わせとしては、１および２；１および３；１および４；１、４および５；１、２および７；１および６；３および４；３、４および５；３および６；４および６；７および８；４および７；４、５および７；６および７；が挙げられる。Ｂに適用可能な例示的な組合せとしては、４および９；５および９；４、５および９；ならびに８および９；が挙げられる。Ｃに適用可能な例示的な組合せとしては、２および３；２および５；２および９；ならびに５および９；が挙げられる。Ｄに適用可能な例示的な組み合わせとしては、１および２；１および３；１および４；１、４および５；１、２および７；３および４；３、４および５；７および８；４および７；４、５および７；１および１０；１、２および１０；３および１０；４および１０；４、５および１０；７および１０；ならびに７、８および１０が挙げられる。
[0076]本明細書に記載される実施形態のより良い理解を容易にするために、種々の代表的な実施形態の以下の実施例を与える。以下の実施例は、本発明の範囲を限定するかまたは規定すると決して解釈されるべきではない。
[0077]デキストランを室温（約２０℃〜２２℃）で水中の過ヨウ素酸ナトリウムと反応させて、ポリマー鎖中の単糖単位の部分酸化を生起させた。次いで、得られたジアルデヒドに、水中のエチレンジアミンを室温で添加し、次いで、中間体イミンを水素化ホウ素ナトリウムと、再び水中において室温で反応させた。この反応シーケンスにおいて、上記の式１に示したものと同様の化合物が形成された。レバン及びグアーを同様に官能化して、上記の式２および３に示されるものと同様の化合物を形成した。
[0078]他に示さない限りにおいて、本明細書および関連する特許請求の範囲における量などを表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されているものと理解されるべきである したがって、反対に示していない限りにおいては、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に示される数値パラメータは、本発明の実施形態によって得ることが求められる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効桁の数を考慮して通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。
[0079]本明細書では、種々の特徴を組み込んだ１つ以上の例示的な実施形態を提示する。明確にするために、物理的な実施のすべての特徴を本出願において記載または示してはいない。本発明の実施形態を組み込んだ物理的な実施形態の開発においては、システム関連、ビジネス関連、政府関連、および他の制約（これらは、実施によって、および時々変化する）の順守などの開発者の目標を達成するために、多数の実施に特有の決定が行われなければならないことが理解される。開発者の努力は時間がかかる場合があるが、それにもかかわらず、そのような努力は当業者にとって日常的な作業であり、本発明の利益を有する。
[0080]種々の系、手段、および方法は、本明細書においては、種々の構成要素または工程を「含む」という用語で記載されているが、この系、手段、および方法は種々の構成要素および工程から「本質的に構成する」か、または「構成する」こともできる。
[0081]本明細書で使用される任意の項目を分離する用語の「および」あるいは「または」とともに、一連の項目に先行する語句の「〜の少なくとも１つ」は、リストの各構成要素（すなわち、各項目）ではなく、リストを全体として修飾する。「〜の少なくとも１つ」という語句は、項目のいずれかの少なくとも１つ、および／または項目の任意の組合せの少なくとも１つ、および／または項目のそれぞれの少なくとも１つを含む意味を可能にする。例として、句「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」または「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」はそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、またはＣのみ；Ａ、Ｂ、およびＣの任意の組合せ；および／またはＡ、Ｂ、およびＣのそれぞれの少なくとも１つを指す。
[0082]したがって、開示された系、手段、および方法は、言及された目的および利点、ならびにそれにおいて固有のものを達成するように十分に適合される。本発明の教示は本明細書中の教示の利益を有する当業者に明らかな、異なるが同等の方法で修正および実施され得るので、上記で開示された特定の実施形態は例示に過ぎない。さらに、下記の特許請求の範囲に記載されている以外に、本明細書に示された構造又はデザインの詳細に限定する意図はない。したがって、上記で開示した特定の例示的な実施形態は、変更、組み合わせ、または修正することができ、すべてのそのような変形形態は、本発明の範囲内であると考えられることが明らかである。本明細書に例示的に開示された系、手段、および方法は、本明細書に具体的に開示されていない任意の構成要素および／または本明細書に開示された随意的な構成要素の不存在下で好適に実施することができる。系、手段、および方法は、種々の構成要素または工程を「含む」、「含有する」、または「包含する」という用語で記載されているが、系、手段、および方法は、種々の構成要素および工程から「本質的に構成する」または「構成する」こともできる。上記に開示された全ての数および範囲は、多少の量だけ変化し得る。下限および上限を有する数値範囲が開示されているときはいつでも、その範囲内に含まれる任意の数および任意の含まれている範囲が具体的に開示されている。特に、本明細書に開示される（「約ａから約ｂまで」、または同等に「約ａからｂまで」、または同等に「約ａ〜ｂ」の形態の）値の全ての範囲は、値のより広い範囲内に包含される全ての数および範囲を示すと理解されるべきである。また、特許請求の範囲における用語は、特許権者によって明示的かつ明確に定義されない限り、それらの明らかな通常の意味を有する。さらに、特許請求の範囲で使用される不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、本明細書においては、それが導入する構成要素の１つまたは１つより多くを意味するように定義される。本明細書中の単語または用語、ならびに本明細書中に参照として援用することができる１つ以上の特許または他の文書の使用において何らかの矛盾が存在する場合、本明細書と一致する定義が採用されるべきである。

Claims (47)

  1. 被覆粒状物であって、
    砂またはセラミックを含む粒状材料；および
    前記粒状材料上に被覆されている、官能化多糖を含む多糖組成物；
    を含む上記被覆粒状物。
  2. 前記官能化多糖が部分酸化多糖を含み；
    前記部分酸化多糖は複数の単糖環を含む親多糖から形成され、前記単糖環の少なくとも一部は前記部分酸化多糖において酸化開環されている、請求項１に記載の被覆粒状物。
  3. 前記部分酸化多糖が、酸化開環部位において１つ以上のアミン基で官能化されている、請求項２に記載の被覆粒状物。
  4. 前記官能化多糖が、官能化デキストラン、官能化レバン、官能化グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項２に記載の被覆粒状物。
  5. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項２に記載の被覆粒状物。
  6. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項５に記載の被覆粒状物。
  7. 前記粒状材料が鋳物砂である、請求項５に記載の被覆粒状物。
  8. 前記官能化多糖が架橋多糖を含む、請求項１に記載の被覆粒状物。
  9. 前記架橋多糖が、架橋デキストラン、架橋レバン、架橋グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項８に記載の被覆粒状物。
  10. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項８に記載の被覆粒状物。
  11. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項１０に記載の被覆粒子。
  12. 前記粒状材料が鋳物砂である、請求項１０に記載の被覆粒状物。
  13. 請求項７に記載の被覆粒状物を含む鋳型。
  14. 請求項１２に記載の被覆粒状物を含む鋳型。
  15. 動物用リター製品であって、
    粒状リター基材；および
    前記粒状リター基材上に被覆されている、架橋多糖を含む多糖組成物；
    を含む上記動物用リター製品。
  16. 前記粒状リター基材がクレイ材料を含む、請求項１５に記載の動物用リター製品。
  17. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項１５に記載の動物用リター製品。
  18. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項１７に記載の動物用リター製品。
  19. 前記架橋多糖が、架橋デキストラン、架橋レバン、架橋グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１５に記載の動物用リター製品。
  20. 動物用リター製品であって、
    粒状リター基材；および
    前記粒状リター基材上に被覆された多糖組成物であって、クレイ材料と、複数の単糖環を含む親多糖から形成された部分酸化多糖とを含み、前記単糖環の少なくとも一部は前記部分酸化多糖において酸化開環している上記多糖組成物；
    を含む上記動物用リター製品。
  21. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項２０に記載の動物用リター製品。
  22. 前記部分酸化多糖が、酸化開環部位において１つ以上のアミン基で官能化されている、請求項２０に記載の動物用リター製品。
  23. 前記官能化多糖が、官能化デキストラン、官能化レバン、官能化グアー、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項２０に記載の動物用リター製品。
  24. 前記粒状リター基材がクレイ材料を含む、請求項２０に記載の動物用リター製品。
  25. 木材製品であって、
    粒状木材基材；および
    前記粒状木材基材上に被覆されている、官能化多糖を含む多糖組成物；
    を含む上記木材製品。
  26. 前記官能化多糖が部分酸化多糖を含み；
    前記部分酸化多糖は複数の単糖環を含む親多糖から形成され、前記単糖環の少なくとも一部は前記部分酸化多糖において酸化開環されている、請求項２５に記載の木材製品。
  27. 前記部分酸化多糖が、酸化開環部位において１つ以上のアミン基で官能化されている、請求項２６に記載の木材製品。
  28. 前記官能化多糖が、官能化デキストラン、官能化レバン、官能化グアー、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項２６に記載の木材製品。
  29. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項２６に記載の木材製品。
  30. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項２７に記載の木材製品。
  31. 前記官能化多糖が架橋多糖を含む、請求項２５に記載の木材製品。
  32. 前記架橋多糖が、架橋デキストラン、架橋レバン、架橋グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項３１に記載の木材製品。
  33. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項３１に記載の木材製品。
  34. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項３３に記載の木材製品。
  35. 前記粒状木材基材が木炭粒状物を含む、請求項２５に記載の木材製品。
  36. 砂またはセラミックを含み、その上に被覆された多糖組成物を有するプロパント粒状物を用意すること、ここで前記多糖組成物は官能化多糖を含む;
    前記プロパント粒状物を坑井内に導入すること；および
    前記官能化多糖を前記坑井内の表面と相互作用させること；
    を含む方法。
  37. 前記プロパント粒状物を、坑井によって貫通された地下層の破砕勾配圧力よりも高い圧力で坑井内に導入する、請求項３６に記載の方法。
  38. 前記プロパント粒状物を坑井によって貫通された地下層内の複数の破砕部内に配置して、前記官能化多糖を前記複数の破砕部内の地層表面と相互作用させる、請求項３６に記載の方法。
  39. 前記官能化多糖が部分酸化多糖を含み；
    前記部分酸化多糖は複数の単糖環を含む親多糖から形成され、前記単糖環の少なくとも一部は前記部分酸化多糖において酸化開環されている、請求項３６に記載の方法。
  40. 前記部分酸化多糖が、酸化開環部位において１つ以上のアミン基で官能化されている、請求項３９に記載の方法。
  41. 前記官能化多糖が、官能化デキストラン、官能化レバン、官能化グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項３９に記載の方法。
  42. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
  43. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項４２に記載の方法。
  44. 前記官能化多糖が架橋多糖を含む、請求項３６に記載の方法。
  45. 前記架橋多糖が、架橋デキストラン、架橋レバン、架橋グアー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項４４に記載の方法。
  46. 前記多糖組成物がクレイ材料をさらに含む、請求項４４に記載の方法。
  47. 前記クレイ材料がベントナイトを含む、請求項４６に記載の方法。
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