CN102459553A

CN102459553A - 框制皂组合物

Info

Publication number: CN102459553A
Application number: CN2010800244152A
Authority: CN
Inventors: 森川利哉
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2012-05-16
Also published as: JP2011012258A; WO2010140380A1; JP5632202B2

Abstract

本发明的框制皂组合物含有以下的成分(A)、(B)、(C)和(D)：(A)30～60重量％的脂肪酸或者其盐，其为碳原子数为12～18的脂肪酸或者其盐，其中在全部脂肪酸成分中含有8～14重量％的不饱和脂肪酸，(B)10～30重量％的多元醇，(C)2～6重量％的无机盐，(D)余量的水，在肥皂内部含有气泡，每1立方厘米的表面积为400～10000cm²，并且比重为0.75～0.88。

Description

框制皂组合物

技术领域

本发明涉及框制皂组合物。

背景技术

框制皂是将皂基(Soap base)溶解，注入模具中，在冷却过程中使结晶成长并固化。因此，其存在制造时间非常长的问题。进一步，因为要注入模具成形，所以取出肥皂时，肥皂会附着在模具上，从而有难以完整成形的问题。在重视量产化的现代，大部分肥皂都换成了机械研制法。然而，这样的肥皂，例如浴用肥皂，就存在若进行使用则肥皂变小、气泡性降低、不易使用的问题。因此，在市场上就将其替换成液体清洁剂。

此外，如广泛用作浴用机械研制皂的一般肥皂，为了使其性状看上去好看，添加氧化钛等的白色剂。因此，具有成本变高的问题(专利文献1)。

对此，对框制皂的改良进行了一些探讨。为了改善框制皂的固化速度，公开有组合无机盐的方法，组合特定的两性表面活性剂、非离子表面活性剂、甘油、至少一种的甘油衍生物的方法(专利文献2、3)。此外，为了使肥皂的薄片不残存于成形容器内，公开有配合硅油的方法等(专利文献4)。

但是，在这些方法中存在没有充分解决肥皂的使用困难、改善生产性的问题。

因此，在专利文献5中，公开了通过使微小的气泡分散于肥皂内部，而不使用如二氧化钛这种的用于改善白色度的制剂等的添加剂，来制造白色的肥皂的技术。

此外，在专利文献6以及7中，公开了即使不使用非离子性表面活性剂，也可以成形进入了气泡的肥皂的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-134099号公报

专利文献2：日本特开2004-256805号公报

专利文献3：日本特开2004-352997号公报

专利文献4：日本特开2000-309795号公报

专利文献5：日本特开平4-218599号公报

专利文献6：日本特开2006-45437号公报

专利文献7：日本特开2006-45438号公报

发明内容

然而，在专利文献5～7中没有从若进行使用肥皂变小、起泡性降低的观点以及改善在制造过程中从成形模具中脱模的性能、提高生产性的观点进行探讨。

本发明为了解决以前的肥皂所存在的上述问题，提供即使在使用过程中肥皂变小其起泡性也很优异，并且从制造时所使用的成形容器脱模优异的框制皂组合物。

本发明者们发现，通过在以前的框制皂中组合具有特定构成的脂肪酸盐、多元醇、无机盐、水，并使肥皂内部含有微小的气泡，增大表面积，就可以解决这些问题。

即，提供了下述框制皂组合物，该组合物含有以下的成分(A)、(B)、(C)和(D)：

(A)脂肪酸或者其盐，其为碳原子数为12～18的脂肪酸或者其盐，其中，在全部脂肪酸成分中含有8～14重量％的不饱和脂肪酸：30～60重量％，

(B)多元醇：10～30重量％，

(C)无机盐：2～6重量％，

(D)水：余量，

在肥皂内部含有气泡，每1立方厘米的表面积为400～10000cm²，且比重为0.75～0.88。

本发明的框制皂，具有适当的硬度，即使持续使用其使用感也没有变化，起泡性优异，从制造时使用的成形容器中脱模优异。

具体实施方式

成分(A)脂肪酸或者其盐是碳原子数为12～18的脂肪酸或者其盐，在全部脂肪酸成分中，含有8～14重量％的不饱和脂肪酸。因此，一部分脂肪酸也可以是未中和的游离脂肪酸。此外，在合计脂肪酸盐中的脂肪酸以及游离脂肪酸的全部脂肪酸成分中，不饱和脂肪酸含有8～14重量％，优选含有11～13重量％。该不饱和脂肪酸是指油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸等具有1或2个以上不饱和基的脂肪酸。

作为成分(A)，从清洁时的起泡性的观点出发，在构成成分(A)的全部脂肪酸成分中，碳原子数为12和14的脂肪酸所占的比例(重量比率)优选为70～90重量％、更优选为75％以上80％以下。进一步，从得到质地细腻的乳脂状泡质和泡沫保持性的观点出发，碳原子数为12的脂肪酸和碳原子数为14的脂肪酸的重量比率((碳原子数为12的脂肪酸的重量)/(碳原子数为14的脂肪酸的重量))优选为0.8～1.3、更优选为0.85～1.26。

此外，从制造时的脱模性的观点出发，在构成成分(A)的全部脂肪酸成分中，碳原子数为14的脂肪酸和不饱和脂肪酸的重量比率((不饱和脂肪酸)/(碳原子数为14的脂肪酸))优选为0.2～0.5、更优选为0.25～0.40、更优选为0.27～0.33。

在本发明中，上述脂肪酸通过通常所用的碱变为中和盐。作为中和盐，例如可以列举碱金属盐、胺盐、烷醇胺盐、碱性氨基酸盐等。其中，优选钠盐或者钾盐等的碱金属盐，特别优选钠盐。作为在此使用的中和剂的添加量，优选作为脂肪酸的中和量为80％到100％被中和的量。

从肥皂的成形性、起泡性、强度(硬度)的观点出发，成分(A)的碳原子数为12～18的脂肪酸或者其盐，在本发明的肥皂组合物中，作为脂肪酸优选含有30～60重量％、更优选含有35～50重量％。

作为成分(B)的多元醇，可以列举二元醇类、甘油、糖类。作为二元醇类，可以列举异戊二醇(Isoprene glycol)、二丙二醇、1，3-丁二醇等。作为糖类，可以列举甘露糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇等的4～6个碳原子的单糖或者二糖的糖醇。成分(B)的多元醇可以提高肥皂的固化、提高肥皂强度。此外，从提高清洁时肥皂对水的溶解性的观点出发也是必要的。特别是，由于在肥皂制造过程中的中和工序中，糖类也具有难以通过焦糖反应产生着色的效果，因此更优选。在糖类中，从提高肥皂对水的溶解性的观点出发，特别优选山梨糖醇。这些多元醇可以1种单独使用或者2种以上组合使用。

从上述观点出发，成分(B)的多元醇在本发明的肥皂组合物中优选含有10～30重量％、更优选含有15～25重量％。此外，从提高肥皂的强度的观点出发，成分(A)(作为脂肪酸盐)和成分(B)的重量比(成分(A)/成分(B))优选为1.3～2.5、更优选为1.5～2.0、更优选为1.8～2.0。

成分(C)的无机盐在框制皂中由于显著加快了制造时的固化速度，因此显著提高了生产效率。作为无机盐，没有特别地限制，可以列举氯化钠、氯化钾、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠等，特别优选并用氯化钠和硫酸钠。在本发明的肥皂中，从发挥框制皂的固化速度的观点出发，成分(C)的无机盐的含量优选为含有2～6重量％、更优选为含有3～5重量％。

成分(D)水作为使其它成分成为均匀的熔融物的媒介是必要的。此外，肥皂生成后，为了赋予肥皂的溶解性和柔软性也是重要的。成分(D)的水在本发明的肥皂组成物中，形成成分(A)(B)(C)的余部，优选含有15～45重量％、更优选含有19～38重量％、更优选含有20～35重量％。

本发明的框制皂在肥皂内部含有气泡。

进入肥皂中的气泡的平均粒径为5～35μm，优选为10～30μm、更优选为15～25μm。此外，含有气泡外观的肥皂的比重优选为0.75～0.88。

此外，从肥皂的溶解性和后述的不易泡胀等的肥皂性能的观点出发，本发明的肥皂的表面积每1立方厘米的表面积优选为400～10000cm²、更优选为500cm²以上、更优选为600cm²以上，优选为3000cm²以下、更优选为1800cm²以下、更优选为1500cm²以下。

此外，通过如上述地设定气泡的平均粒径，进入肥皂内部的光发生漫反射，从而使皂基的白度提高，作为结果可以提高视觉上的美观。因此，不用像以前一样在肥皂中添加氧化钛等的白色剂，可以得到成本效益。

此外，本发明的框制皂可以含有两性表面活性剂。作为两性表面活性剂，可以列举烷基磺基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱等。两性表面活性剂不仅提高使用时的泡质，还具有提高肥皂的硬度的作用。本发明的框制皂中所含的两性表面活性剂，从上述观点出发，优选含有0.3～3重量％、更优选含有0.5～3重量％、更优选含有0.8～1.5重量％。

本发明的框制皂，肥皂为了得到良好的使用感，具有每1立方厘米的表面积为400～10000cm²的特征。通过增加肥皂的表面积，可以增加使用时的表面积，能够提高皂基的溶解性，从而得到高的气泡性。通常，开始使用的肥皂起泡性优良，但是用多变小时感觉到其起泡性变差。考虑到这也与肥皂的大小有关系，由于表面积的不同造成肥皂成分的溶解性的不同也是其中一个原因。但是通过这样提高表面积可以解决此问题。

这样的框制皂例如可以通过以下方式得到。

首先，将水、脂肪酸或者其盐、多元醇、无机盐以及根据需要添加的两性表面活性剂等混合，加热溶解。此时，通过混入气体、搅拌，可以使气泡进入溶液内部。此时，通过用搅拌器或者分散机等进行高速搅拌，可以得到气泡均匀分散了的皂基。将由此得到的皂基倒入模具中，在冷却过程中结晶生长，在气泡在内部均匀分散的状态下进行固化。每单位体积的表面积可以由进入内部的气泡的粒径和肥皂含有气泡的外观的比重进行调整。

另外，考虑到这样的气泡粒径的调整、比重的调整等在机械研制法的肥皂中难以进行，是只有框制皂才可以用的制法。作为发泡时使用的气体，为了抑制肥皂以及香料成分的氧化降解，优选氮气和空气。

此外，框制皂有必要注入模具进行成型。此时，肥皂表面与模具相粘结，产生脱模性差的问题。因此，有必要使模具与肥皂的接触点分散，调整肥皂的硬度，赋予韧性(不脆)。

对于使模具与肥皂的接触点分散，发现可以在肥皂内部含有气泡，并以适当的比例分散。其结果发现，将平均气泡直径设定为35μm以下，而且，框制皂中(体积)的气泡含有率为10％以上。另外，平均气泡直径是通过将肥皂切断，对截面中心部分的每单位面积上存在的气泡的水平方向直径进行测定。对该值进行个数平均，作为平均内部气泡粒径。

肥皂的硬度和韧性的调整，通过成分(A)的脂肪酸组成以及各成分的相互作用来决定。

一般的机械研制皂是将碳原子数为12～14的脂肪酸作为起泡性成分，碳原子数为16～18的脂肪酸作为赋形成分进行添加。但是，在本发明的框制皂中，碳原子数为16～18的脂肪酸的赋形性并不重要，而碳原子数为12～14的脂肪酸在冷却成型时生长的皂粒(Curd soap)(纤维状结晶)的性质具有高的硬度和赋形性，以及高的起泡性两方面的作用是重要的。因此，成分(C)的无机盐的存在变得重要，添加电解质，提高在溶液的聚集状态下的肥皂分子的堆积性能，皂粒变硬。

这样形成的皂粒因为通过电解质降低了水溶性，因而内部的水容易分离，容易变脆。因此优选添加成分(B)多元醇等的亲水性高的物质。因为成分(B)多元醇能够使皂粒的结构微细化，也有肥皂硬度方面，因此也优选。

考虑到成分(E)的两性表面活性剂进一步微细化皂粒的结构，具有增加网状结构的密度的效果。考虑到通过这些效果，在皂基的内部提高肥皂硬度。因此，在成分(A)(脂肪酸盐)和成分(E)的关系中，成分(E)/(成分(A)+成分(E))比0大，设定为0.05以下，优选设定为0.03以下。

此外，在肥皂内部有气泡的情况下，可知在气泡的表面能够形成脂肪酸盐整齐排列的硬的结晶结构。但是，考虑到硬的结晶结构具有脆的缺点。因此，考虑到通过含有液状的脂肪酸、不饱和脂肪酸，可以赋予柔韧性(韧性)。在本发明中，碳原子数为14的脂肪酸调整硬度，通过使碳原子数为14的脂肪酸和不饱和脂肪酸的重量比率((不饱和脂肪酸)/(碳原子数为14的脂肪酸))为0.2～0.5、优选为0.25～0.40，可以提高肥皂组合物的韧性，作为结果可以提高肥皂的脱模性。

此外，可知在肥皂内部具有气泡的情况下，肥皂进行上述气泡表面的结晶结构和皂粒的构造化，还变得难以泡胀，从而难以变质。认为该结果可以抑制由于肥皂的过多使用引起的起泡性变差、得到直至最后使用感不发生变化的肥皂。

本发明的框制皂，除了上述成分之外，可以含有在以前的框制皂中使用的成分，例如，抗菌剂、香料、颜料、染料、油剂、低刺激剂等。在此，作为抗菌剂，可以列举三氯生、三氯碳酰替苯胺(trichlorocarbanilide)等，其含量通常为0.01～2重量％。此外，香料、颜料或者染料等的含量通常为0.02～5重量％。作为油剂，可以列举羊毛脂、石蜡、凡士林、肉豆蔻酸异丙酯等，一般为0.05～5重量％的含量。

本发明的框制皂组合物，具体来说如以下所述得到。

将脂肪酸加热至比熔点高的温度成为液体状态之后，加入抗氧化剂，搅拌至其均匀地溶解。抗氧化剂溶解后在脂肪酸中慢慢加入用水经过稀释的碱剂来进行中和。中和之后，在脂肪酸中和液中添加均匀混合了多元醇、盐、两性表面活性剂、螯合剂、其他水溶性成分的混合液，搅拌至均匀。最后加入香料、植物提取物等混合均匀。

对通过上述方法制备的肥皂液(纯皂Neat soap)用食品用搅拌机(HMF KRAMPE & Co EUROMIX)吹入气体同时进行剪切搅拌，得到气泡均匀分散的纯皂。气泡的粒径通过改变转速来进行调整，比重可以通过改变纯皂和气体的比率来进行调整。

将分散了气泡的纯皂填充到用于肥皂成型的金属模具中，冷却至室温。之后将肥皂从该模具中取出，得到本发明的肥皂。

实施例

以下，针对本发明参照实施例以及比较例进行说明，但是本发明不限定于此。

(实施例1～9、比较例1～7)

按照以下的顺序，制造框制皂组合物。

1)油相的调制

按照表1所示的配方，在100升的不锈钢釜中，投入脂肪酸，在80℃温度下使之熔融。熔融之后，加入表1所示的抗氧化剂(二丁基羟基甲苯：BHT)，用螺旋桨翼以100rpm的转速进行搅拌。

2)水相的调制

在50升的不锈钢桶中，按表1所示的配方添加糖或者多元醇、无机盐、两性表面活性剂(甜菜碱)、螯合剂、纯净水，搅拌至无机盐完全溶解。

3)碱的调制

调制48％的NaOH。

4)向加热至80℃的油相中加入水相，再加热至80℃。

5)将转速提高至200rpm，每次少量添加48％的NaOH。添加结束之后，持续搅拌约30分钟，直至中和物的块体溶解。如果添加NaOH的话会由于中和热使温度暂时上升，但是在搅拌过程中要保温使温度不会降到80℃以下。

6)添加香料，通过搅拌混合均匀。

7)用食品用搅拌机(HMF KRAMPE & Co EUROMIX)吹入氮气，进行发泡，使微细的气泡均匀地分散于肥皂溶液的内部。为了改变肥皂内部的气泡表面积可以通过改变搅拌机的转速来进行。为了得到微细的气泡可以将搅拌机提高到高转速，要得到大的气泡可以降低转速。为了改变肥皂的比重，可以通过改变肥皂的流量和气体流量的比例来进行。

8)在120cm³的附有标识的金属模具中注入发泡后的肥皂溶液，对金属模具的外侧用5℃的水冷却10分钟。

9)冷却后，从金属模具中取出肥皂。

(评价方法)

对各实施例、比较例中得到的肥皂，进行以下的评价。结果表示于表1中。

(气泡平均粒径的测定方法)

将肥皂切断为2等分，进一步切片成1mm的厚度使之能放置于测定台上之后，用KEYENCE制造的显微镜VHX-100对横截面的中心部分附近进行测定。设定倍率使画面视野约为600μm×400μm，分别测定200个在此画面中存在的气泡的水平方向直径，将其直径总和除以200作为平均内部气泡粒径。

(表观比重的测定方法)

通过测定注入到体积为120cm³的金属模具中成形的肥皂的重量、再除以120来计算表观比重。

(每1cm³的表面积的计算方法)

假设在1cm³肥皂所含空间部分只是由平均粒径的气泡构成，通过下述的计算式算出每1立方厘米的表面积。

表观比重为：ρ(g/cm³)、气泡平均粒子直径为：dp(cm)时，

计算式为：1cm³×(1-ρ)÷(4/3π(dp/2)^3)×4π(dp/2)^2＝3＊(1-ρ)/(dp/2)

(经过使用，肥皂变小时的起泡性的评价)

将肥皂切断为一边为3cm×3cm×2cm，用40℃的自来水浸渍1小时之后，在手中旋转10次，进行30秒钟的起泡。之后将肥皂表面残留的泡沫清洗干净，关掉水之后，在趋向室温的环境中(约25℃、50％RH)使之干燥24小时。

重复此操作5次，并用变小了的肥皂，同样进行第6次起泡评价，评价泡沫量。

(脱模性(残留在金属模具上的剥离面积))

将发泡后的肥皂溶液注入120cm³的带有标识的金属模具中，用5℃的水冷却金属模具的外侧10分钟。冷却之后，从金属模具中取出肥皂，测定在金属模具上残存的肥皂的薄皮部分的面积。

(泡沫保持性)

将样品溶解于40℃的自来水中，调制成2wt％100cc的溶液。将此溶液装入泵起泡容器(160ml、YF-9413(吉野工业社))中，按压一次使泡沫吐出于重叠了10张的滤纸上。60秒后使用平的刮刀去除残留的泡沫，测定滤纸所吸收的重量，测定吸收量相对于吐出量的比例。

(滤纸上吸收的重量)/(从泵起泡器吐出的重量)×100(％)

泡沫保持性差×：25％以上

泡沫保持性良好○：20％以上且小于25％

泡沫保持性非常良好◎：小于20％

(白度)

用刀具切断肥皂的底面，制作约φ2cm的测定面。用美能达(Minolta)色彩色差计CR-300对该部分进行测定，由Lab值计算白色度。

(肥皂的硬度)

用ASKER社制造的胶硬度计测定肥皂底面的3个位置，将其平均值作为肥皂硬度。

(泡胀性的测定法)

将肥皂切断成1cm×1cm×5cm，在25℃的自来水中浸渍3小时。之后，将肥皂捞起。通过从浸渍前后的重量测定浸渍后肥皂增加了多少重量，来判断泡胀性。

(肥皂的韧性)

将肥皂切断成1cm×1cm×5cm制成试验片。将折断试验用专用适配器37号和齿形推杆A12号组装于不动工业的RHEO METERNRM-2010J-CW。使支撑台的间隔为4cm，在其上放上试验片。此时，将推杆安放在试验片的中心。设定支撑台的上升速度为2cm/min，用推杆慢慢压住试验片，用肥皂试验片的断裂状态来测定肥皂的韧性。

○：在推杆部分压住的部分上弯折之后断裂

×：在推杆部分压住的部分上引入裂纹之后弯折断裂

[表1]

[表2]

[表1](续)

Claims

1.一种框制皂组合物，其含有以下的成分(A)、(B)、(C)和(D)：

(B)多元醇：10～30重量％，

(C)无机盐：2～6重量％，

(D)水：余量；

2.如权利要求1所述的框制皂组合物，其中，

还含有成分(E)两性表面活性剂。

3.如权利要求1或2所述的框制皂组合物，其中，

在构成成分(A)的脂肪酸中，含有70～90重量％的碳原子数为12以及碳原子数为14的脂肪酸。

4.如权利要求1～3中任一项所述的框制皂组合物，其中，

在构成成分(A)的脂肪酸中，碳原子数为12和碳原子数为14的脂肪酸的重量比(碳原子数为12的脂肪酸)/(碳原子数为14的脂肪酸)为0.8～1.3。

5.如权利要求1～4中任一项所述的框制皂组合物，其中，

在构成成分(A)的脂肪酸中，碳原子数为14的脂肪酸和不饱和脂肪酸的重量比率(碳原子数为14的脂肪酸)/(不饱和脂肪酸)为0.2～0.5。

6.如权利要求1～5中任一项所述的框制皂组合物，其中，

在成分(E)两性表面活性剂和成分(A)碳原子数为12～18的脂肪酸或者其盐中，重量比(成分(E)/(成分(A)+成分(E)))为0.05以下。

7.如权利要求1～6中任一项所述的框制皂组合物，其中，

成分(A)和成分(B)的重量比(成分(A)/成分(B))为1.3～2.5。