JP3838860B2 - 気泡入り石鹸の成形方法 - Google Patents
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Description
【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 (2)
- 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。
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