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【発明の名称】 無機系抗菌剤を含有したペット用排泄物吸収材
【発明者】 【氏名】井上 直史
【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる金属イオンの内の少なくとも１種を含む無機系抗菌剤と吸収素材からなることを特徴とするペット用排泄物吸収材。
【請求項２】前記の無機系抗菌剤が酸化物および／あるいは水酸化物であることを特徴とする請求項１に記載されたペット用排泄物吸収材。
【請求項３】 無機系抗菌剤が顆粒状に成形されていて、その粒径が０．１〜５０mmであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載されたペット用排泄物吸収材。
【請求項４】 前記の無機系抗菌剤の表面が表面処理されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたペット用排泄物吸収材。
【請求項５】 前記吸収素材が可燃性であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたペット用排泄物吸収材。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は猫や犬等のペットのトイレの敷材として使用されるペット用排泄物吸収材及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ここで敷材とは、愛玩動物のトイレはもとより、愛玩動物の飼育箱、巣箱、籠などの底面に敷設するものを意味する。排泄物吸収材とは、このような敷材のうち、愛玩動物用のトイレ等に敷設しておき、愛玩動物の排泄した尿を吸収及び保持するための材料である。また愛玩動物とは、一般にペットとして飼育される猫や犬、その他の小動物である。
【０００３】これらのペットの排泄物を処理するために用いられるペット用排泄物吸収材には、その基本的性能として、ペットの排泄した尿を確実に吸収する尿吸収能力、尿を吸収した排泄物吸収材の相互が結合して団塊を形成する団塊生成力、尿の臭いを抑える脱臭・消臭能力等が要求されている。従来、抗菌剤が消臭剤として使われていたが、有機系抗菌剤は消臭効果が使用の初期には発揮されるが、ペットの尿がかかると消臭効果は急激に減少し、持続せず不十分であった。また、無機系抗菌剤でも銀系は消臭効果が不十分であり、かつ尿中の硫黄化合物により消臭効果を失う欠点があった。十分な吸収能、団塊生成力と消臭効果があり、その効果が持続する消臭剤を含有したペット用排泄物吸収材で、安価で廃棄が容易な環境負荷の小さく、人体にもペットにも害のないものが要望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】、消臭効果が大きく、安価で、廃棄が容易で、環境負荷の小さい、猫や犬等のペットのトイレの敷材として使用されるペット用排泄物吸収材を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明者はＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる金属イオンの内の少なくとも１種を含む無機系抗菌剤と吸収素材からなるペット用排泄物吸収材により上記の課題が達成されることを見出した。本発明では抗菌、殺菌という言葉を、抗菌、抗かび、消毒、殺菌、減菌、滅菌、消臭という概念を含む言葉として使用する。
【０００６】本発明で好ましい無機系抗菌剤について述べる。Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる金属イオンの内の少なくとも１種を含む無機系抗菌剤が好ましく。前記の金属イオンがＣｕおよびＺｎがさらに好ましく、Ｚｎが最も好ましい。また、これらの金属イオンの酸化物、水酸化物が好ましい。これらの無機系抗菌剤の該金属イオンの含有量が２〜８２重量％であることが好ましい。２０〜８２重量％であることがさらに好ましい。
【０００７】これらの無機系抗菌剤として用いられる酸化物、水酸化物は下記式（１）〜（６）およびＺｎＯで表されるものがより好ましく、下記式（１）〜（６）がより好ましく、下記式（１）、（４）と（５）がさらに好ましく、下記式（４）と（５）がより好ましく、下記式（４）が最も好ましい。
ＭxＮ1-xＯ （１）
（式中、ＮはＭｇおよび／あるいはＣａを示し、ＭはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選ばれた金属イオンの少なくとも一種を示し、ｘは０.０２＜ｘ＜０．８である）
ＭｙＮ1-x（ＯＨ）2 （２）
（式中、Ｍ、Ｎ、ｘは式（１）と同じである）
（ＭＯ）・（Ｌ２Ｏ）ｙ （３）
（式中、Ｍ、は式（１）と同じで、Ｌはアルカリ金属イオンを表し、ｙは０.０００１＜ｙ＜０．１である）
（ＭＯ）・（Ａｌ2Ｏ3）ａ・（ＳｉＯ2）ｂ （４）
（式中、Ｍ、は式（１）と同じ。ａは０.００≦ａ＜５０で、ｂは０.００≦ｂ＜８０である。ただし、ａ＝０の場合、ｂは０.００１≦ｂ＜８０であり、ｂ＝０の場合、ａは０.００１≦ａ＜５０である。）
（ＭＯ）・（ＸＯ２）ｃ （５）
（式中、Ｍ、は式（１）と同じ。ＸはＴｉおよび／またはＺｒを表す。ｃは０.００１＜ｃ＜０．２を表す。）
（ＭＯ）・（ＮＯ）ｄ・（Ａｌ2Ｏ3）ｅ （６）
（式中、Ｍ、Ｎは式（１）と同じ。ｄは０.０５≦ｄ＜５で、ｂは０.０１≦ｂ＜５ある。）
上記式（１）〜（６）において、ＭはＣｕあるいはＺｎがより好ましく、Ｚｎがさらに好ましい。また、上記式（１）および（２）式のＮはＭｇがより好ましい。上記式（３）のＬはＮａ、Ｋが好ましい。また、上記式（４）のａ，ｂはより好ましくは、ａは０.００≦ａ＜２で、ｂは０.００≦ｂ＜５０である。ただし、ａ＝０の場合、ｂは０.００１≦ｂ＜５０であり、ｂ＝０の場合、ａは０.００１≦ａ＜２である。さらに好ましくはａは０.００≦ａ＜０．２で、ｂは０.００≦ｂ＜１である。ただし、ａ＝０の場合、ｂは０.００１≦ｂ＜１であり、ｂ＝０の場合、ａは０.００１≦ａ＜０．２である。）
【０００８】本発明の好ましい無機系抗菌剤の例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。 （ ）内の数字は順に、ＢET表面積（ｍ２／ｇ）、粒度Ｄ50%（μｍ）、ＺｎあるいはＣｕの含有量（重量％）を表す。表す。）
（１）式（Ａ−１）Ｚｎ0.14Ｍｇ0.86Ｏ（１５、０．５、１９．９）
（Ａ−２）Ｚｎ0.05Ｃａ0.95Ｏ（１２、０．６、１９．９）
（Ａ−３）Ｃｕ0.05Ｃａ0.95Ｏ（１８、０．２、５．７）
（Ａ−４）Ｃｕ0.14Ｍｇ0.86Ｏ（３０、０．３、１９．４）
（２）式（Ａ−５）Ｚｎ0.14Ｍｇ0.86（ＯＨ）２（１９、０．４、１９．６）
（３）式（Ａ−６）ＺｎＯ・（Ｋ2Ｏ）０．００５ （１２０、０．３、８０）
（Ａ−７）ＺｎＯ・（Ｎａ2Ｏ）０．００５ （９０、０．３、８０）
（４）式（Ａ−８）ＺｎＯ・（Ａｌ2Ｏ3）0.04 （３０、０．３、７６．５）
（Ａ−９）Ａ−８の表面をラウリン酸ナトリウムで修飾した抗菌剤（３０、０．３、７６．５）
（Ａ−１０）（ＣｕＯ）・（Ａｌ2Ｏ3）２．５・（ＳｉＯ2）４０・１２．５Ｈ2Ｏ（１５、０．２、２．３）
（Ａ−１１）ＺｎＯ・（ＳｉＯ２）０．０５ （２５、０．２、７７．５）
（５）式（Ａ−１２）ＺｎＯ・（ＴｉＯ２）０．０５ （１５、０．４、７６．６）
（６）式（Ａ−１３）ＺｎＯ・（ＭｇＯ）１．５・（Ａｌ2Ｏ3）１．２５（６０、０．３、２４．３）
その他（Ａ−１４）ＺｎＯ（３０、０．３、８０．３）
（Ａ−１５）Ａ−１４の表面をラウリン酸ナトリウムで修飾した抗菌剤（３０、０．３、８０．３）
【０００９】 本発明の無機系抗菌剤は表面処理されることが好ましい。 表面処理剤として好ましく用いられるものを例示すれば次の通りである。ステアリン酸、エルカ酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘニン酸等の炭素数１０以上の高級脂肪酸類；前記高級脂肪酸のアルカリ金属塩；ステアリルアルコール、オレイルコール等の高級アルコールの硫酸エステル塩；ポリエチレングリコールエーテルの硫酸エステル塩、アミド結合硫酸エステル塩、エステル結合硫酸エステル塩、エステル結合スルホネート、アミド結合スルホン酸塩、エーテル結合スルホン酸塩、エーテル結合アルキルアリルスルホン酸塩、エステル結合アルキルアリルスルホン酸塩、アミド結合アルキルアリルスルホン酸塩等のアニオン系界面活性剤類；オルトリン酸とオレイルアルコール、ステアリルアルコール等のモノまたはジエステルまたは両者の混合物であって、それらの酸型またはアルカリ金属塩またはアミン塩等のリン酸エステル類；ビニルエトキシシラン、ビニル−トリス（２−メトキシーエトキシ）シラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ベーター（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤類；イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロフォスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等のチタネート系カップリング剤類；アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤類；グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート等の多価アルコールと脂肪酸のエステル類。この中でも、高級脂肪酸、アニオン系界面活性剤、リン酸エステル、カップリング剤（シラン系、チタネート系、アルミニウム系）および多価アルコールと脂肪酸のエステル類からなる群から選ばれた表面処理剤の内の少なくとも一種による表面処理が好ましく、さらにステアリン酸、エルカ酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘニン酸等の炭素数１０以上の高級脂肪酸類および前記高級脂肪酸のアルカリ金属塩が特に好ましい。表面処理は特開２００１−１２３０７１号の実施例１記載の方法に準じた方法で行うことができる。
【００１０】 本発明の無機系抗菌剤の粒度Ｄ５０％が０．０５〜２０μｍが好ましく、０．０５〜１０μｍがより好ましく、０．０５〜５μｍがさらに好ましい。粒子サイズは、５分間以上超音波で分散させられた後に、レーザー散乱法で測定した値である。抗菌剤のＢＥＴ表面積は重要な指標である。一般に抗菌効果を迅速に働かすためには、極めて大きいＢＥＴ表面積が好ましい。しかし、一方では抗菌効果を持続させるためにはある程度以下の値にする必要がある。そのため、ＢＥＴ表面積は１〜３００ｍ２／ｇが好ましく、５〜１５０ｍ２／ｇがより好ましく、１０〜１５０ｍ２／ｇがさらに好ましい。これらの無機系抗菌剤の製造方法としては、特開平６−７２８１６号、特開平６−６５０１１号、特開平８−２９１０１１号、特開平８−４８６０６号、特開平１１−１２３３８５号、特開平１１−１８０８０８号、特開平１１−２０９２５８号、特開２０００−６３２１９号記載の方法を用いることができる。
【００１１】本発明の無機系抗菌剤は単独で用いてもよく、また多孔質物質に担持されていてもよく、多孔質物質と焼結、接着等の手段で一体となっていてもよい。いずれの場合でも０．１〜５０mmの顆粒状に成形（あるいは造粒）されていることが好ましい。顆粒の粒径は０．５〜３０mmがより好ましく、１〜１５mmが最も好ましい。ある程度粒径が大きい方が、風等で飛散し難く好ましい。ただし、粒径があまり大きすぎると、抗菌剤が菌に触れる確率が減り、抗菌効果が減少する。すなわち、粒径が大きいほど抗菌効果の強さは弱まるが、抗菌効果の持続性が高まる。抗菌効果を最適に発揮させるため、この粒径は目的に応じて選ばれるべきである。
【００１２】本発明の吸収素材としては砂、クレー、ゼオライト、ベントナイト等の鉱物質粉粒体、石炭、木炭、モミ殻炭、やし殻炭、コークス等の炭化材料、セルロース、木質、木粉、パルプ粉、綿粉、紙類の粒、合成繊維、天然繊維、木のチップ、おがくず、トウモロコシの芯のチップ、コーヒー豆の粕、オカラ、脱脂大豆、ビール粕、酒粕、焼酎粕、しょうゆ粕が好ましい。これらの中では可燃性の石炭、木炭、モミ殻炭、やし殻炭、コークス等の炭化材料、セルロース、木質、木粉、パルプ粉、綿粉、紙類の粒、合成繊維、天然繊維、木のチップ、おがくず、トウモロコシの芯のチップ、コーヒー豆の粕、オカラ、脱脂大豆、ビール粕、酒粕、焼酎粕、しょうゆ粕が特に好ましい。これらは必要に応じてバインダーと混合し造粒して、適度なサイズの粒体とすることもできる。バインダーとしては、でんぷん、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ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、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、ビーンガム、カラーギンナン、グルテン等を単独あるいは併用して用いることができ、その粒径は１〜３０ｍｍが好ましい。また、天然有機質系廃棄物の核粒体の表面に天然有機質系の排泄物吸収素材を主材とする被覆層を形成してなる粒体状のペット用排泄物吸収素材も特に好ましい。
【００１３】また、本発明の無機系抗菌剤と多孔質の物質（吸着剤）を併用することは好ましい。これは多孔質の物質が細菌、有害なガス等を吸着し、そのそばにある抗菌剤がこれらの細菌、ガスを分解するためと思われる。
【００１４】本発明で用いられる多孔質の物質として好ましいものは、活性炭、木炭、カーボンナノチューブ等の炭素系、シリカゲル、アエロジル、ホワイトカーボン、高シリカ粘土、シリカゾル、多孔質ガラス、シリカ繊維、けいそう土、ケイ酸カルソウム等のコロイダルシリカ系、天然ゼオライト、合成ゼオライト等のゼオライト系、賦活アルミナ、アルミナ等のアルミナ系、骨炭、天然アパタイト、合成アパタイト等のアパタイト系、フラースアース、活性白土、活性ボーキサイト、活性酸化マグネシウム、等がある。これらの多孔質物質は「吸着の科学」（近藤精一著、丸善出版、２００１年２月発行）１８３〜２１７頁、「吸着剤・吸着操作の設計」（柳井弘著、技報堂出版、１９８２年１月発行）４８〜５３頁に記載されている。中でも、多孔質ガラス、天然ゼオライト、合成ゼオライト等のゼオライト系、鉱滓、賦活アルミナ、アルミナ等のアルミナ系が好ましい。これらのなかではゼオライト、鉱滓が最も好ましい。
【００１５】多孔質物質のＢＥＴ表面積は１０ｍ２／ｇ以上が好ましく、１００ｍ２／ｇ以上がより好ましく、２００ｍ２／ｇ以上がさらに好ましく、６００ｍ２／ｇ以上が最も好ましい。多孔質物質の平均サイズは０．０１〜１００μｍが好ましく、０．０５〜３０μｍがより好ましく、０．１〜１０μｍが最も好ましい。
【００１６】これらの多孔質物質は球状、板状等のいずれの形の粒子でもよく、またある大きさの形に焼結で形成されたものが好ましい。これらの多孔質物質、特にゼオライトに抗菌剤を担持させる場合は、特開平１１−２４６３２２号の参考例１に準じた方法で行うことができる。また、特開平６−７２８１６号、特開平６−６５０１１号、特開平８−２９１０１１号、特開平８−４８６０６号、特開平１１−１２３３８５号、特開平１１−１８０８０８号、特開平１１−２０９２５８号、特開２０００−６３２１９号記載の抗菌剤の方法において合成時に担持体を共存させる方法で担持させることも好ましい。
【００１７】 以下に本発明の具体例を説明する。
【実施例１】 合成ゼオライト（粒子サイズ０．８ｍｍ、ＢＥＴ表面積７００ｍ２／ｇ）と無機系抗菌剤Ａ−８を混合し（Ａ−８は４０重量％）６００℃で焼成した（本発明ではこれを多孔質物質と一体化した、もしくは担持したと称する）。焼成物の粒径は３ｍｍであった。次に吸収素材の作成について述べる。紙の粉とメチルセルロース水溶液を上記攪拌機中の核粒体に加えて３〜５分間攪拌した。これに晒しパルプ粉 ３５重量部、木粉 １５重量部、メチルセルロース １０重量部を加え攪拌機で撹拌し吸収素材を作成した。この吸収素材に、上記の抗菌剤Ａ−８を含有した焼成物を固形物全量の３重量％になるよう添加し、撹拌した。粒径が３〜６ｍｍの排泄物吸収材を得た（Ｈ１−１）。
【比較例１】抗菌剤Ａ−８を用いなかった以外はＨ１−１と同様にして排泄物吸収材を作成した（Ｃ１−１）。抗菌剤Ａ−８とゼオライトとの焼成物の代わりに、オライト包摂銀系抗菌剤を３重量＆用いた以外はＨ１−１と同様にして排泄物吸収材を作成した（Ｃ１−２）。抗菌剤を含有しない排泄物吸収材Ｃ１−１に、有機系抗菌剤ベンズイミダゾール系抗菌剤（北興化学株式会社製、商品名「バイオカットＢＭ３０」）を含浸した（Ｃ１−３）。
【実施例２】無機系抗菌剤をＡ−１、Ａ−６、Ａ−９、Ａ−１２、Ａ−１４にした以外はＨ１−１を繰り返し、Ｈ２−１〜５を得た。
【実施例３】これらの排泄物吸収材Ｈ１−１、Ｈ２−１〜５、Ｃ１−１〜３に犬の尿をかけ、１日経過後に臭気を比較した。臭気の評価は、成人男女各３人の官能評価による。結果は、臭気が少なく好ましかった方から、Ｈ２−３＜Ｈ１−１＜Ｈ２−１、２、４＜Ｈ２−５＜＜Ｃ１−１，２，３であった。本発明の抗菌剤を含有したサンプル、Ｈ１−１、Ｈ２−１〜５は全て比較例より臭気が少なく好ましかった。特に表面処理をした無機系抗菌剤を用いたＨ２−３は特に臭気が少なく好ましかった。またＡ−８を用いたサンプルＨ１−１はその次に臭気がすくなく好ましかった。また、抗菌剤Ａ−１４を用いたサンプルＨ２−５は臭気が比較例よりはかなり少なかったが、本発明のサンプルの中では一番臭気が多かった。
【００１８】
【実施例４】 多孔質の鉱滓（粒子サイズ１ｍｍ、ＢＥＴ表面積３００ｍ２／ｇ）と無機系抗菌剤Ａ−８を混合し（Ａ−８は３０重量％）８００℃で焼成した。焼成物の粒径は２ｍｍであった。吸収素材を紙の粉の代わりに、綿粉を用いて作成した以外は実施例１と同様にして吸収素材を作成した。これに全固形分重量の４重量％の前記の鉱滓とＡ−８の焼成物を添加し、よく混合し撹拌し排泄物吸収材を得た（Ｈ４−１）。この吸収材の粒径は２〜４ｍｍであった。
【比較例２】抗菌剤Ａ−８と鉱滓との焼成物を用いなかった以外はＨ４−１と同様にして排泄物吸収材を作成した（Ｃ２−１）。抗菌剤Ａ−８と鉱滓との焼成物の代わりに、ゼオライト包摂銀系抗菌剤を３重量％用いた以外はＨ４−１と同様にして排泄物吸収材を作成した（Ｃ２−２）。抗菌剤を含有しない排泄物吸収材Ｃ２−１に、有機系抗菌剤２−クロロ−６−トリクロロメチルピリジンを含浸させた（Ｃ２−３）。
【実施例５】無機系抗菌剤をＡ−１、Ａ−６、Ａ−１２、Ａ−１４にした以外はＨ４−１を繰り返し、Ｈ５−１〜４を得た。
【実施例６】これらの排泄物吸収材Ｈ４−１、Ｈ５−１〜４、Ｃ２−１〜３に猫の尿をかけ、１日経過後に臭気を比較した。臭気の評価は、成人男女各３人の官能評価による。結果は、臭気が少なく好ましかった方から、Ｈ１−１＜Ｈ２−１、２、３＜Ｈ２−４＜＜Ｃ１−１，２，３であった。本発明の抗菌剤を含有したサンプル、Ｈ１−１、Ｈ２−１〜４は全て比較例より臭気が少なく好ましかった。特に表面処理をした無機系抗菌剤を用いたＨ１−１は特に臭気が少なく好ましかった。また、抗菌剤Ａ−１４を用いたサンプルＨ２−４は臭気が比較例よりはかなり少なかったが、本発明のサンプルの内では一番臭気が多かった。
【実施例７】抗菌剤をＡ−１４、１５にした以外は実施例１のＨ１−１を繰り返し排泄物吸収材を作成した（Ｈ７−１，２）。実施例６と同様にして臭気テストを行った。結果は臭気が少なく好ましい順からＨ７−２＜Ｈ７−１であった。この場合も、表面処理を行った方が消臭効果が大きく好ましかった。
【出願人】 【識別番号】５０１０１１８７５
【氏名又は名称】井 上 直 史
【出願日】 平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８）
【代理人】
【公開番号】 特開２００３−１５８９３１（Ｐ２００３−１５８９３１Ａ）
【公開日】 平成１５年６月３日（２００３．６．３）
【出願番号】 特願２００１−３６１９９９（Ｐ２００１−３６１９９９）