JP7274285B2 - 動物用排泄物処理剤 - Google Patents

Description

本発明は、尿等の水分を吸収して凝集する動物用排泄物処理剤に関する。より詳細には、本発明は、猫用のトイレ砂に関する。

猫等の動物用排泄物処理剤（トイレ砂）として、ベントナイトが使用されている。ベントナイトを用いた処理剤は、尿を吸収した部分（使用部分）だけが凝集・固化するので、使用部分（以下、「凝集固化物」とも記載する）を取り除きやすいという利点がある。

ベントナイトを用いた処理剤は、固化性と消臭性に優れるけれども、嵩密度が大きい。そのため、処理剤は重くなり、運搬性の点で改善が望まれている。このような観点に鑑み、軽量化した排泄物用処理材やリター組成物が提案されている（例えば、特許文献１～２参照）。

特開平０７－３２７５３６号公報 特表２０１７－５００８７４号公報

特許文献１の排泄物用処理材は、ベントナイト等の無機物にパルプを混合することで、軽量化を図っている。しかしながら、パルプの他、木粉、紙粉等をベントナイトに混合すると、粒状物に成形した際に脆くなる傾向がある。そのため、製品を運搬する際に、振動や衝撃により崩れて製品の一部が粉化する場合がある。製品の一部が粉化すると、使用時に飛散しやすくなり、動物用トイレの周囲が汚れる恐れがある。
また、パルプ、木粉、又は紙粉をベントナイトに混合すると、尿と触れた際に尿の吸収速度（以下、「吸尿速度」とも記載する）が低下する傾向や凝集固化物の崩れにくさである凝集性（固化性）が低下する傾向にある。吸尿速度が低下すると、トイレ砂の容器と尿が接触して汚染し、容器から悪臭が生じる原因となり得る。固化性が低下すると、凝集固化物が崩壊して取り除きにくくなる場合がある。加えて、凝集固化物の崩壊により、悪臭が生じる場合がある。

特許文献２のリター組成物は、トウモロコシ穂軸粒子等の粒子の外表面をベントナイト等で被覆することで、軽量化を図っている。しかしながら、当該リター組成物を用いた製品では、猫の砂かき行動や輸送時にこすれることにより、外表面を被覆する層（ベントナイト）が剥がれる場合がある。そのため、固化性が低下する場合がある。また、外表面の被覆層が剥がれることで、粒子が飛散し易くなり、動物用トイレの周囲が汚れやすくなる場合もある。

そのため、特許文献１～２の発明は、軽量化による運搬性の向上が可能である一方で、製品の使用性等に課題がある。

本発明の課題は、崩れにくい凝集固化物を形成し、吸尿性に優れ、強固で崩れにくいため使用性に優れるとともに、軽量であるため運搬性に優れた動物用排泄物処理剤を提供することである。

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、ベントナイトとトウモロコシ芯粉と結着剤の混合物の成形物を用いることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明者らは、下記の〔１〕～〔５〕を提供する。
〔１〕（Ａ１）成分：ベントナイト、（Ｂ１）成分：トウモロコシ芯粉、及び（Ｃ）成分：結着剤、を含む混合物の成形物である動物用排泄物処理剤。
〔２〕前記成形物が、押出成形物である上記〔１〕に記載の動物用排泄物処理剤。
〔３〕前記（Ｃ）成分が、水溶性多糖類及び水溶性セルロースエーテル類からなる群から選択される少なくとも１種である上記〔１〕又は〔２〕に記載の動物用排泄物処理剤。
〔４〕前記混合物が、（Ａ２）成分：ゼオライト、をさらに含む上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の動物用排泄物処理剤。
〔５〕前記混合物が、（Ｂ２）成分：木粉、をさらに含む上記〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の動物用排泄物処理剤。

本発明によれば、崩れにくい凝集固化物を形成し、吸尿性に優れ、強固で崩れにくいため使用性に優れるとともに、軽量であるため運搬性に優れた動物用排泄物処理剤を提供することができる。

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
なお、本明細書中、「混合物」とは、本発明を構成する各成分が均質ないし略均質に混合された集合物をいう。

［動物用排泄物処理剤］
本発明の動物用排泄物処理剤は、（Ａ１）成分：ベントナイト、（Ｂ１）成分：トウモロコシ芯粉、及び（Ｃ）成分：結着剤、を含む混合物の成形物である。
（Ａ１）成分を用いることにより、混合物を成形しやすい。加えて、崩れにくい凝集固化物を形成し得る。（Ｂ１）成分を用いることにより、本発明の動物用排泄物処理剤を軽量化し得る。（Ｃ）成分を用いることにより、凝集固化物が団子状に固化し得る。そのため、より崩れにくい凝集固化物を形成し得る。加えて、混合物の成形性を向上し得る。

本発明の動物用排泄物処理剤は、（Ｂ１）成分を用いることで、吸尿性に優れ、崩れにくい凝集固化物を形成し、軽量化が可能な動物用排泄物処理剤を提供し得る。この理由は次のように推察される。
トウモロコシ芯粉は、水を吸収しても膨潤し難い。そのため、本発明の動物用排泄物処理剤の（Ｂ１）成分は、尿を吸収した際、（Ａ１）成分や（Ｃ）成分の結着作用に干渉しないと推察される。従って、吸尿性に優れ、崩れにくい団子状の凝集固化物を形成する。一方、軽量化を目的としたパルプ等の成分では、水を吸収して膨潤する。そのため、尿を吸収した際、パルプ等の成分が膨潤することにより、（Ａ１）成分や（Ｃ）成分の結着作用を阻害する。その結果、吸尿性は低下し、崩れやすい凝集固化物を形成すると推察される。

［混合物］
混合物は、（Ａ１）成分、（Ｂ１）成分、及び（Ｃ）成分、を含む。（Ｂ１）成分を含む混合物とすることで、軽量でありつつ、強固で崩れにくい成形物とし得る。また、上記の推察の通り、崩れにくい凝集固化物を形成する。
また、本発明の動物用排泄物処理剤は、混合物の成形物であり、混合物の押出成形物であることが好ましい。
本発明の動物用排泄物処理剤は混合物の成形物なので、サンプルの任意の部分での各成分の組成は、いずれもサンプル全体の成分の組成とほぼ等しい。そのため、本発明の動物用排泄物処理剤は、コア粒子を他の成分で被覆して製法したものとは明確に異なる。

本発明の動物用排泄物処理剤の嵩密度は、０．２８～０．６０ｇ／ｍＬが好ましく、０．３０～０．５５ｇ／ｍＬがより好ましく、０．３８～０．５０ｇ／ｍＬがさらに好ましい。０．２８ｇ／ｍＬ以上であると、使用時の飛散を防止し得る。０．６０ｇ／ｍＬ以下であると、本発明の動物用排泄物処理剤が軽量であるといえる。
本明細書中、嵩密度は、後述の実施例の測定方法で測定した値である。

本発明の動物用排泄物処理剤は、径が２．８～４．０ｍｍであり、長さが３～１０ｍｍの粒を８０重量％以上含有する成形品であることが好ましい。径が２．８ｍｍ未満であり、長さが３ｍｍ未満の粒が多いと、成形品が飛び散り易くなり、トイレの周囲が汚れ易くなる場合がある。径が４．１ｍｍ以上であり、長さが１０．１ｍｍ以上の粒が多いと、凝集固化物の固化性が低下する場合がある。

［（Ａ１）成分：ベントナイト］
（Ａ１）成分は、ベントナイトである。ベントナイトは、モンモリロナイトを主要成分とする粘土であり、ＳｉＯ_４四面体層－ＡｌＯ_６八面体層－ＳｉＯ_４四面体層から成る三層構造が数枚積層した構造をとる。この三層構造の層間に、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属、Ｃａ等のアルカリ土類金属の陽イオン；水素イオン；水素イオンに配位している水分子が存在する。そして、前記層間に存在する陽イオンに水が水和し、膨潤性や固化性を発揮する。このような膨潤性や固化性は、アルカリ金属イオン、特にナトリウムイオンの量が多いほど、高くなる。

本発明において、ベントナイトは、天然ベントナイト、カルシウム型ベントナイト、及び天然ベントナイトや酸性白土をアルカリ処理して製造されたナトリウム型ベントナイト等の活性ベントナイトを使用することができる。このうち、適度な吸水性となるために吸尿による凝集固化物がより小さくなる、即ち、吸尿能力が高いことから、天然ベントナイトやカルシウム型ベントナイトを使用することが好ましい。また、天然ベントナイトやカルシウム型ベントナイトに、ナトリウム型ベントナイトを混合して使用することもできる。但し、その場合は天然ベントナイトやカルシウム型ベントナイトを主成分として使用することが好ましい。

［（Ｂ１）成分：トウモロコシ芯粉］
（Ｂ１）成分は、トウモロコシ芯粉である。トウモロコシ芯粉とは、トウモロコシの実を取った後に残る穂軸を乾燥し、粉砕・整粒したものである。化粧品原料基準外成分規格にもトウモロコシ穂軸粒として収載されている。トウモロコシ芯粉は、通常、洗浄剤等に配合し、スクラブ剤として使用される。このトウモロコシ芯粉は、通常、白色～茶褐色、赤褐色で無臭或いはわずかに特有のにおいを有する粒状物であり、その粒径は所望のものが得られる。

トウモロコシ芯粉の粒径は、１０μｍ～５００μｍが好ましく、１０μｍ～４００μｍがより好ましい。粒径が前記範囲内であると、混合物を押出成形して成形物を製造した際、成形物が飛び散りにくくなるため、トイレの周囲を汚れにくくし得る。加えて、崩れにくい凝集固形物を形成し得る動物用排泄物処理剤を製造し得る。
トウモロコシ芯粉の粒径は、対応する目開きの篩により篩い分けることにより測定した値である。

［（Ｃ）成分：結着剤］
（Ｃ）成分としては、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、キサンタンガム、カゼインナトリウム、アラビアゴム、グアガム、タマリンドシードガム等の水溶性多糖類；カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の水溶性セルロースエーテル類；各種でんぷん等が挙げられる。中でも、水溶性多糖類、水溶性セルロースエーテル類が好ましく、グアガム、カルボキシメチルセルロースがより好ましい。

（Ｃ）成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。２種以上を併用して用いる場合、水溶性多糖類及び水溶性セルロースエーテル類を少なくとも１種ずつ組み合わせて用いることが好ましく、水溶性多糖類としてグアガムを、水溶性セルロースエーテル類としてカルボキシメチルセルロースを組合せて用いることがさらに好ましい。
水溶性多糖類と水溶性セルロースエーテル類を組合せて用いると、数ヶ月～数年の長期保存したときでも動物用排泄物処理剤の凝集固化性の低下を抑制することができる。この場合、比率（水溶性多糖類／水溶性セルロースエーテル類）は、３／１～８／１が好ましい。特にグアガムとカルボキシメチルセルロースを組合せて用いことが好ましく、この場合も比率（グアガム／カルボキシメチルセルロース）は、３／１～８／１が好ましい。
なお、本明細書中、「凝集固化性」とは、吸尿性と凝集固化物の固化性の両性質を包括する性質をいう。

［任意成分］
本発明の動物用排泄物処理剤は、本発明の効果を阻害しない限り、他の公知の任意成分を使用してもよい。
任意成分としては、香料；活性炭；有機酸等の消臭機能を有する基材；ゼオライト、ケイソウ土、シリカゲル、タルク、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸銅、硝酸銀等の無機材料；紙粉、木粉、パルプ等が挙げられる。中でも、ゼオライト、木粉を用いることが好ましい。

（Ａ２）成分：ゼオライトを用いる場合、（Ａ１）成分であるベントナイトの一部を置き換えて使用する。（Ａ２）成分を用いる場合、（Ａ１）成分との比率（（Ａ１）／（Ａ２））は、３／２～３／１が好ましい。斯かる範囲内にあることで、成形物の崩れにくさ、凝集固化物の固化性、及び吸尿速度を維持したまま、消臭力を向上し得るので好ましい。（Ａ２）成分の割合が少なすぎると、消臭力の向上効果が達成できない場合がある。一方、（Ａ２）成分の割合が多すぎると、吸尿速度が低下したり、凝集固化物の固化性が低下したりする場合がある。
以下、（Ａ）成分の表記は、（Ａ２）成分を使用しない場合は、（Ａ１）成分の含有量のみを意味する。（Ａ２）成分を使用する場合は、（Ａ１）成分と（Ａ２）成分の合計の含有量を意味する。

（Ｂ２）成分：木粉を用いる場合、（Ｂ１）成分であるトウモロコシ芯粉の一部を置き換えて使用する。（Ｂ２）成分を用いる場合、（Ｂ１）成分との比率（（Ｂ１）／（Ｂ２））は、５～８が好ましい。斯かる範囲内にあることで、成形物の崩れにくさ、凝集固化物の固化性、及び吸尿速度を維持したまま、製造コストを削減し得るので好ましい。（Ｂ２）成分の割合が少なすぎると、製造コストの削減効果が達成できない場合がある。一方、（Ｂ２）成分の割合が多すぎると、吸尿速度が低下したり、凝集固化物の固化性が低下したりする場合がある。
以下、（Ｂ）成分の表記は、（Ｂ２）成分を使用しない場合は、（Ｂ１）成分の含有量のみを意味する。（Ｂ２）成分を使用する場合は、（Ｂ１）成分と（Ｂ２）成分の合計の含有量を意味する。

［構成比率］
本発明の動物用排泄物処理剤中の（Ａ）成分の含有量は、２６～４９質量％が好ましく、３０～４５質量％がより好ましく、３４～４５質量％がさらに好ましい。２６質量％以上であると、混合物を成形しやすい。加えて、崩れにくい凝集固化物を形成し得る。４９質量％以下であると、軽量化を図り得る。

本発明の動物用排泄物処理剤中の（Ｂ）成分の含有量は、４３～６０質量％が好ましく、４８～５６質量％がより好ましい。４３質量％以上であると、軽量化を図り得る。６０質量％以下であると、摩擦により混合物が成形機内で固まることを防止し得る。また、混合物を押出成形して成形物を製造した際、成形物が飛び散りにくくなるため、トイレの周囲を汚れにくくし得る。さらに、凝集固化性に優れる動物用排泄物処理剤を製造し得る。

本発明の動物用排泄物処理剤中の（Ｃ）成分の含有量は、６～１０質量％が好ましい。６質量％以上であると、吸尿により団子状の凝集固化物を形成し得る。即ち、崩れにくい凝集固化物とし得る。また、混合物の成形性を向上し得る。１０質量％以下であると、吸尿前の動物用排泄物処理剤がべとつくことを防止し得る。

（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の含有量の合計に対する（Ａ）成分の含有量の比率（（Ａ）成分／（（Ｂ）成分＋（Ｃ）成分））は、４９質量％以下が好ましく、４５質量％以下がより好ましい。４９質量％以下であると、動物用排泄物処理剤の軽量化効果がより明確に発揮される。４５質量％以下であると、不燃物である（Ａ）成分の量が少なく、凝集固化物を燃えるごみとして廃棄し得る。

本発明の動物用排泄物処理剤は、混合物の成形物であり、混合物の押出成形物が好ましい。押出成形物としては、ペレット状とし得る。ここで、ペレットとは、成形機で固めたものをいう。ペレットの形状は特に限定されないが、製造のし易さ、使用性の面から、円柱状が好ましい。

本発明の動物用排泄物処理剤は、上記の各成分の混合物を成形機で固めることにより製造し得る。また、成形機で固めたものをさらに粉砕してもよい。成形機としては、例えば、押出成形機、転動造粒機が挙げられる。
上記の各成分の混合は、粉体混合で行ってもよく、水等の液体成分を添加して行ってもよい。成形性（ペレットの形を整えやすい）の点で、混合時に水を添加することが好ましい。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を好適に説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。なお、物性値等の測定方法は、別途記載がない限り、上記に記載した測定方法である。「部」は、特に断りがない限り、重量部である。

［嵩密度（ｇ／ｍＬ）］：１Ｌステンレス製容器に、試料を静かに山盛りになるように入れ、上面を水平にすりきる。その試料の重量を測定することで、嵩密度を求めた。
嵩密度の値が小さいほど、動物用排泄物処理剤が軽量である。

［粉化性試験］：容量９５０ｍＬの陶器製ポットミルに試料５００ｍＬを投入し、ポットミル回転台上、回転数８０ｒｐｍで３０分間回転した。取り出した試料をＪＩＳ試験篩、公称目開き１ｍｍで篩にかけ、篩を通過した試料の重量割合を求めた。試料の重量割合の値が小さいほど、崩れにくい成形物といえる。
造粒物の粉化性（重量％）＝篩を通過した試料重量／ポットミルに投入した試料重量×１００

［固化性試験］：内直径８２ｍｍの５００ｍＬガラス製ビーカーに試料４００ｍＬを入れた。１％ＮａＣｌ水溶液を２０ｍＬ加えて１分後に固まり（凝集固化物）を取り出した。取り出した固まりを１０分間放置し、固まりの重量及び長さを測定した。長さはビーカーの深さ方向に当たる長さとした。その後、固まりを２０ｃｍの高さからプラスチック製のトレー（ポリプロピレン製の猫砂用トイレ、長４７５ｍｍ×幅３９０ｍｍ×高９０ｍｍ）に落とした。落とした後の固まりの重量を測定し、落とす前の重量からの保持率を求めた。
保持率（重量％）＝落とした後の固まりの重量／落とす前の固まりの重量×１００
保持率の値が大きいほど、崩れにくい凝集固化物といえる。また、長さは短い方が、吸尿速度が速いといえる。さらに、嵩密度が同程度にも関わらず、固まりの重量が軽いということは、吸尿に要する動物用排泄物処理剤の使用量が少ないこと、即ち吸尿能力に優れることを意味する。

（実施例１～６及び比較例１～３）
表１に示す組成の実施例１～６及び比較例１～３の動物用排泄物処理剤を調製した。より詳細には、表１に示す配合量の各成分に、水２５部を加えた後、リボンミキサーにより混合して混合物を調製した。調製した混合物を押出成形機により押出成形して各動物用排泄物処理剤を調製した。各動物用排泄物処理剤について、上記方法で嵩密度、粉化性試験、及び固化性試験を行った。結果を併せて表１に示す。但し、表１中、各成分の数字は配合量（部）である。
なお、ベントナイトは、粒径２００メッシュの天然ベントナイトを使用した。ゼオライトは、粒径２００メッシュの天然ゼオライトを使用した。トウモロコシ芯粉は、粒径６０メッシュのトウモロコシ芯を使用した。木粉は、杉、松、ポプラのおが屑を使用した。紙粉は、白色紙粉を使用した。

表１の結果からわかるように、実施例１～６の動物用排泄物処理剤は、嵩密度が０．３８～０．５０ｇ／ｍＬの範囲にあるため、使用時の飛散を防止し得るとともに、軽いといえる。また、固化性試験の保持率が９１．５％以上であり、凝集固化物は崩れにくいといえる。さらに、粉化性試験が４．３重量％以下であり、崩れにくい成形物であった。
これに対し、比較例１の動物用排泄物処理剤は、嵩密度が０．１８ｇ／ｍＬであり、粉化性試験が１０．２重量％と、崩れやすい成形物であった。そのため、使用時の飛散による汚れ等が懸念される。また、比較例２，３の動物用排泄物処理剤は、保持率がそれぞれ６５．２％、３４．３％と、凝集固化物が崩れやすいものであった。

表１から、次のことも言える。実施例１～６の固化性試験の長さは、３．５～６．７ｃｍであった。一方、比較例２，３の固化性試験の長さは、９．０～１０．０ｃｍであった。即ち、実施例１～６の動物用排泄物処理剤は、比較例２，３の動物用排泄物処理剤に比べて、吸尿速度が速い。
また、比較例２の固化性試験の重量は５６．７ｇであった。一方、同程度の嵩密度の値を有する実施例１、５の固化性試験の重量は、それぞれ３３．５ｇ、３９．８ｇであった。即ち、実施例１、５の動物用排泄物処理剤は、比較例２の動物用排泄物処理剤に比べて、吸尿能力に優れるといえる。

従って、本発明の動物用排泄物処理剤は、崩れにくい凝集固化物を形成し、吸尿性に優れ、強固で崩れにくいため使用性に優れるとともに、軽量であるため運搬性に優れている。

Claims (4)

1. （Ａ１）成分：ベントナイトであるか、又は（Ａ１）成分：ベントナイト及び（Ａ２）成分：ゼオライトである（Ａ）成分、
   （Ｂ１）成分：トウモロコシ芯粉及び（Ｂ２）成分：木粉である（Ｂ）成分、及び
   （Ｃ）成分：結着剤、を含む混合物の成形物であり、
   （Ａ）成分の含有量が２６～４９質量％であり、
   （Ｂ）成分の含有量が４３～６０質量％であり、
   （Ｃ）成分の含有量が６～１０質量％であり、
   （Ｂ１）成分の含有量の（Ｂ２）成分の含有量に対する比率（（Ｂ１）／（Ｂ２））が、５～８である、
   動物用排泄物処理剤。
2. 前記成形物が、押出成形物である請求項１に記載の動物用排泄物処理剤。
3. 前記（Ｃ）成分が、水溶性多糖類及び水溶性セルロースエーテル類からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１又は２に記載の動物用排泄物処理剤。
4. （Ａ）成分が（Ａ１）成分：ベントナイト及び（Ａ２）成分：ゼオライトであり、
   （Ａ１）成分の含有量の（Ａ２）成分の含有量に対する比率（（Ａ１）／（Ａ２））が、３／２～３／１である、請求項１～３のいずれか１項に記載の動物用排泄物処理剤。