JP3838860B2

JP3838860B2 - 気泡入り石鹸の成形方法

Info

Publication number: JP3838860B2
Application number: JP2000312255A
Authority: JP
Inventors: 成敏島田; 恭典宮本; 学柴田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: JP2002121599A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面の仕上がり性に優れた気泡入り石鹸を得ることのできる気泡入り石鹸の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
気泡入り石鹸は、泡立ちがよく、また気泡内に閉じ込められた香料成分が使用時に揮散され、よい香りがする等の優れた効果を有するものである。
気泡入り石鹸の成形は、通常、気泡を含有していない石鹸の成形と同様に、溶融石鹸を成形型に充填し、冷却、固化後、脱型することにより行われている。
しかし、気泡入り石鹸は、気泡を含有していない石鹸に比べて脆いため、脱型時に表面剥離等の欠損が生じやすいとの問題がある。また、気泡入り石鹸の表面に文字や図柄等を付することは困難であり、また脱型時の石鹸の表面剥離による成形型の汚染（石鹸の成形型への付着）という問題も生じる。
【０００３】
従って、本発明は、脱型時に表面剥離等の欠損が生じることがなく、表面の仕上がり性に優れた気泡入り石鹸を得ることのできる気泡入り石鹸の成形方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、気泡入り溶融石鹸を冷却固化後、石鹸の表面温度を特定の温度範囲に昇温させてから脱型することが有効であることを見い出した。
本発明は、無数の気泡を分散含有する溶融石鹸を成形型に充填し、冷却、固化後、脱型する気泡入り石鹸の成形方法において、前記成形型として、内面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜３０μｍのものを用い、該成形型に前記溶融石鹸を、該溶融石鹸の充填体積が、製品である気泡入り石鹸の目標設定体積の１．０５倍以上となるように充填し、充填した前記溶融石鹸を、該溶融石鹸の表面温度が５〜３０℃になるまで冷却し、固化させ、固化した石鹸を、表面温度が冷却終了時の表面温度より２〜１５℃高い温度に昇温させた後、脱型することを特徴とする気泡入り石鹸の成形方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の気泡入り石鹸の成形方法の一実施形態の工程図を示す。図１に示す工程図の実施形態は、成形型として、型内に充填した溶融石鹸を圧縮し得る成形型を用い、気泡入り石鹸を連続して成形する例である。
図１に示すように、成形型２は、成形型としての下型２１及び上型２２を備えている。下型２１は金属等の剛体からなり、上部に向けて開口したキャビティ２３を有している。キャビティ２３は、製品である気泡入り石鹸の底部及び各側部の形状に合致した凹状形状となっている。一方、上型２２も金属等の剛体からなっている。上型２２は、蓋体２４、該蓋体２４の下面に取り付けられ且つその下面が気泡入り石鹸の上部の形状に合致している圧縮部２５、蓋体２４の上面に取り付けられた加圧部（図示せず）を備えている。
【０００６】
本実施形態においては、先ず、無数の気泡を分散含有する溶融石鹸を充填装置１のノズル１ａより、成形型２のキャビティ２３に充填する。
【０００７】
無数の気泡を分散含有する溶融石鹸としては、何ら制限されるものではなく、例えば本出願人の先に出願に係る特開平１１−４３６９９号公報の第２欄１５行〜第５欄１行に記載されている方法により調製された気泡入り溶融石鹸等を用いることができる。
溶融石鹸の発泡には各種気体を用いることができるが、特に不活性気体、とりわけ窒素ガス等の非酸化性の不活性ガスを用いることで、溶融石鹸の加熱に起因して、その配合成分が酸化分解することで発生する異臭等を効果的に防止することができる。発泡に不活性気体を用いることは、気泡入り石鹸の配合成分として、酸化分解し易い香料成分が配合されている場合に特に有効である。
無数の気泡を分散含有する溶融石鹸は、見掛け密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ³、特に０．６〜０．８ｇ／ｃｍ³であるものが好ましく、また気泡の大きさが、１〜３００μｍ、特に５〜２５０μｍの範囲内にあるものが好ましい。
【０００８】
気泡入り石鹸を構成する配合成分としては、脂肪酸石鹸、非イオン系界面活性剤、無機塩、ポリオール類、非石鹸系のアニオン界面活性剤、遊離脂肪酸、香料、水等が挙げられる。更に、抗菌剤、顔料、染料、油剤、植物エキス等の添加物を必要に応じて適宜配合してもよい。
【０００９】
溶融石鹸の充填量は、溶融石鹸の充填体積が、製品である気泡入り石鹸の目標設定体積の１．０５倍以上、好ましくは１．１倍以上にするとよい。溶融石鹸の充填体積をこのようにすることで、後述する溶融石鹸の圧縮と相俟って、溶融石鹸の冷却に起因する収縮やひけの発生が効果的に防止される。
【００１０】
溶融石鹸のキャビティ２３内への充填に際しては、溶融石鹸を温度５５〜８０℃、特に６０〜７０℃の条件下に充填することが、充填ノズル先端での溶融石鹸の固化防止、及び石鹸の酸化や香料の劣化防止の点から好ましい。
【００１１】
これに関連し、溶融石鹸のキャビティ２３内への充填に際しては、溶融石鹸をその融点よりも１〜２０℃、特に２〜５℃高い温度に加熱した条件下に充填することが、同様の理由から好ましい。
【００１２】
また、溶融石鹸のキャビティ２３内への充填に際しては、予め、成形型２を冷却水槽４内を通過させて成形型２の表面温度を２〜２５℃、特に２〜２０℃に冷却しておくことが、固化時間の短縮の点から好ましい。
【００１３】
また、成形型２としては、内面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜３０μｍ、特に０．２〜１０μｍのものを用いることが好ましい。成形型２の内面の表面粗さが良すぎると、脱型が困難となり、また表面粗さが悪すぎても、アンカー効果により離型性が低下する。
【００１４】
溶融石鹸の充填が完了したら、下型２１の上面を上型２２で閉塞し、キャビティ２３内を気密状態にする。次いで、上型２１に取り付けられている加圧部（図示せず）によって、キャビティ２３内の溶融石鹸を押圧し、製品である気泡入り石鹸の目標設定体積まで圧縮する。
【００１５】
溶融石鹸の圧縮の圧力は、溶融石鹸の充填体積が、気泡入り石鹸の目標設定体積の何倍位かによっても異なるが、一般に０．１０５〜０．２５ＭＰａ、特に０．１５〜０．２ＭＰａ程度となる。
【００１６】
次いで、溶融石鹸を圧縮状態下で成形型２を、冷却水槽３内を通過させて、溶融石鹸を冷却、固化させる。
溶融石鹸の冷却、固化は、該溶融石鹸の表面温度が５〜３０℃、好ましくは１０〜３０℃になるまで行う。溶融石鹸の表面温度が５℃より低い温度まで冷却、固化を行った場合は、固化時間が長くなり、生産性が低下し、また溶融石鹸の表面温度が３０℃より高い温度で冷却、固化を終了した場合は、石鹸内部の固化が不充分な状態となる。
また、冷却水槽３内の水温は、２〜２５℃、好ましくは２〜２０℃とすることが、固化時間の短縮の点から好ましい。
【００１７】
溶融石鹸の冷却、固化が完了したら、固化した石鹸を成形型２とともにそのまま放置し、該石鹸の表面温度を、冷却終了時の表面温度より２〜１５℃、好ましくは５〜１５℃、更に好ましくは１０〜１５℃高い温度に昇温させる。固化した石鹸の表面温度は、石鹸をそのまま放置することによって、石鹸の表面と内部との温度差により昇温する。
【００１８】
固化した石鹸の表面温度が前記温度範囲内に昇温したら、石鹸の圧縮状態を解除し、上型２２を取り外し、脱型し、気泡入り石鹸５を得る。
脱型に際しては、キャビティ２３の底部よりキャビティ内に空気等の気体を吹き込んで、気泡入り石鹸５の脱型を促進させるようにしてもよい。
このようにして得られた気泡入り石鹸５は、表面剥離等の欠損や冷却に起因する収縮及びひけのない、良好な外観を呈するものとなる。
【００１９】
本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、前記実施形態においては、溶融石鹸の冷却、固化完了後の石鹸の表面温度の昇温を、石鹸をそのまま放置して石鹸の表面と内部との温度差を利用して行ったが、温水槽等の加温手段を用いて石鹸の表面温度を昇温させてもよい。また、溶融石鹸の冷却、固化手段は、冷却水槽３を用いずに、自然冷却でもよい。また、成形型２として、加圧手段を備えていない通常の成形型を用い、大気圧下で成形を行ってもよい。
【００２０】
尚、本明細書において、石鹸の見掛け密度、成形型の内面の表面粗さ（Ｒａ）、及び気泡体積分率は、以下の方法により測定したものである。
【００２１】
〔見掛け密度の測定〕
得られた石鹸から５０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍの長方体状の測定片を切り出し、その重量ｘ（ｇ）を測定し、次式に従って見掛け密度を求めた。
見掛け密度（ｇ／ｃｍ³)＝ｘ／２０
【００２２】
〔表面粗さ（Ｒａ）の測定〕
東京精密社製の触針式粗さ計(Surfcom 550A)を用い、以下の条件で測定した。
触針先端：５μｍＲダイヤモンド、測定長：４ｍｍ、駆動速度：０．３ｍｍ／秒、セットオフ：０．８ｍｍ。
【００２３】
〔気泡体積分率の測定〕
−１９６℃で急冷した気泡入り石鹸を−１５０℃で切断し、−１５０℃真空下にて切断面を電子顕微鏡観察した。電子顕微鏡としてJEOL HIGHTECH CO. LTD.社製のクライオSEM JSM-5410/CRUを用いた。加速電圧は２ｋＶ、検出信号として二次電子像を用いた。得られた５００倍の顕微鏡写真から気泡の径を測定し、測定された径から気泡体積分率を算出した。
【００２４】
【実施例】
実施例１
図１に示す工程図に従って次のようにして気泡入り石鹸を成形した。
下記に示す組成の気泡入り溶融石鹸〔温度６５℃、見掛け密度０．６５ｇ／ｃｍ³、気泡の大きさ５０〜２００μｍ、気泡（窒素ガス）の体積分率４０％〕１３８ｍｌを、表面温度が２２℃に冷却された成形型２のキャビティに充填装置１より充填した。前記成形型２に蓋をして密閉し、キャビティに充填した溶融石鹸を１２０ｍｌまで圧縮した。前記の成形型２としては、内面の表面粗さ（Ｒａ）が１μｍのものを用いた。圧縮状態下で前記成形型２を１１℃の冷却水槽３内を５分で通過させて前記溶融石鹸を冷却、固化させた。冷却水槽３内を通過して固化した石鹸の表面温度は、１３℃であった。固化した石鹸を成形型とともにそのまま放置し、該石鹸の表面温度が１８℃となったときに脱型し、気泡入り石鹸（見掛け密度０．７５ｇ／ｃｍ³、体積１２０ｍｌ）を得た。
得られた気泡入り石鹸は、表面の平滑性に優れたものであった。
〔気泡入り溶融石鹸の組成〕
ラウリン酸ナトリウム３０．０質量％、ココイルイセチオン酸ナトリウム２．０質量％、ラウロイル乳酸ナトリウム５．０質量％、ＰＯＥモノラウレート２．０質量％、ラウリン酸５．０質量％、グリセリン２０．０質量％、塩化ナトリウム１．５質量％、水３２．０質量％、香料１．５質量％、顔料１．０質量％。
【００２５】
実施例２
固化した石鹸を放置せずに、４０℃の温水槽で加温して、該石鹸の表面温度が２４℃となったときに脱型した以外は、実施例１と同様にして、気泡入り石鹸（見掛け密度０．７５ｇ／ｃｍ³、体積１２０ｍｌ）を得た。
この気泡入り石鹸も、表面の平滑性に優れたものであった。
【００２６】
比較例１
固化した石鹸を放置せずに、直ちに脱型した以外は、実施例１と同様にして、気泡入り石鹸（見掛け密度０．７５ｇ／ｃｍ³、体積１２０ｍｌ）を得た。
この気泡入り石鹸は、表面の一部が剥離していた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の気泡入り石鹸の成形方法によれば、脱型時に表面剥離等の欠損が生じることがなく、表面の仕上がり性に優れた気泡入り石鹸を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の気泡入り石鹸の成形方法の一実施形態の工程図である。
【符号の説明】
１充填装置
２成形型
３冷却水槽
４冷却水槽
５気泡入り石鹸

Claims

無数の気泡を分散含有する溶融石鹸を成形型に充填し、冷却、固化後、脱型する気泡入り石鹸の成形方法において、前記成形型として、内面の表面粗さ（Ｒａ）が０．１〜３０μｍのものを用い、該成形型に前記溶融石鹸を、該溶融石鹸の充填体積が、製品である気泡入り石鹸の目標設定体積の１．０５倍以上となるように充填し、充填した前記溶融石鹸を、該溶融石鹸の表面温度が５〜３０℃になるまで冷却し、固化させ、固化した石鹸を、表面温度が冷却終了時の表面温度より２〜１５℃高い温度に昇温させた後、脱型することを特徴とする気泡入り石鹸の成形方法。
前記溶融石鹸を表面温度が２〜２５℃の成形型に充填する請求項１記載の気泡入り石鹸の成形方法。