JP5856628B2 - 気泡固形セッケン - Google Patents

Description

本発明は気泡固形セッケンに関する。

低密度（１ｇ／ｃｍ^３未満）の固形セッケンは一般的に、溶融セッケン生地に空気を取込ませ該生地を凝固させることによって製造される。

適切な空気取込み量の気泡固形セッケンを得るのは概して困難である。その理由は、溶融セッケン生地が高粘度であるため溶融セッケン生地に所望の程度まで空気を取込ませることがときには難しいからである。他方で、溶融生地の粘度が低過ぎるときには固形製品が十分な機械的強度を有しない。気泡の大きさや動きも重要な役割を果たす。気泡が大きくなるほど固形製品の機械的強度は低下する。溶融セッケン生地の凝固に伴って気泡は上昇するがその速度は様々である。その結果として均一でない密度をもつ固形製品が形成されることになる。

ＵＳ２００４／１５７７５６Ａ（Ｋａｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）は、水、２０から６０重量％のセッケンと、０．１から５重量％の塩化ナトリウムと、０．１から５重量％の硫酸ナトリウムおよび５から３０％のポリオールを含有する型抜き固形セッケンを開示している。無機塩として塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムとを特定の割合で併用することで製造の際により迅速に凝固する型抜き固形製品を得ることが可能である。固形製品はより高い硬度および起泡性を有している。該出願は溶融セッケン生地に空気を取込ませることも開示している。該出願はまた、泡を滑らかにするために高重合度ポリエチレングリコール、カチオン性ポリマー、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、カルボキシメチルセルロースまたはメチルセルロースのような高分子量化合物、特に好ましくはポリエチレングリコールを０．００１から５重量％の量で添加し得ることを開示している。何らかの有益な効果を得るためにアクリレートを含有させるという示唆はなく、また、セルロースエーテルが摩耗やマッシュを減らし、密度を下げ、均一な空気取込みおよび空気保留の改善を実現することも示唆されていない。

米国特許出願公開第２００４／１５７７５６号明細書

気泡固形セッケンにアクリレートまたはセルロースエーテルを使用することで適格な摩耗率、マッシュ量およびより低密度の固形製品が得られることが確認された。当該セッケンはまた、より多くより均一な通気とより良好な空気保留を示す。

第一の態様によれば、本発明は、０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３の密度を有しており、気泡固形セッケンが、
（ｉ）２０から８０重量％のセッケン、
（ｉｉ）２から４０重量％のポリオール、
（ｉｉｉ）５から５０重量％の水、および、
（ｉｖ）０．５から５重量％の電解質、
を含み、前記気泡固形セッケンがアクリレートまたはセルロースエーテルから選択された０．１から５重量％のポリマーを含む、気泡固形セッケンを提供する。

第二の態様によれば、本発明は、
（ｉ）２０から８０部のセッケン、２から４０部のポリオール、５から５０部の水、０．５から５部の電解質、および、アクリレートまたはセルロースエーテルから選択された０．１から５部のポリマーを混合して混合物を調製する段階、
（ｉｉ）混合物を５０から９５℃に加熱して溶融セッケン生地を得る段階、
（ｉｉ）溶融セッケン生地に空気を取込ませる段階、および、
（ｉｖ）空気を取込ませた溶融セッケン生地を冷却して０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３の密度をもつ気泡固形セッケンを得る段階、
を含む気泡固形セッケンの製造方法を提供する。

“含む”という用語はその後に記述されたいかなる要素にも限定されることなく、機能的に多少とも重要な明記されない要素を含意する。言い換えると、列挙された段階、要素または選択肢が網羅的である必要はない。“含んでいる”または“有している”という語が使用されているときこれらの用語の意味は常に上記に定義した“含む”と等価である。

実施例および比較例におけるかまたは別段の明らかな指示がない限り、この明細書中の材料の量を示す数値はいずれも“約”という語で修飾されていると理解されたい。

濃度または量のいずれかの範囲が特定されている場合、いずれか特定の上限濃度がいずれか特定の下限濃度または量に対応できる。

重量パーセント、重量によるパーセント、重量％、ｗｔ％などの用語は同義であり、物質の重量を組成物の重量で除算し１００を乗算して得られた物質の濃度を表す。

この明細書および特許請求の範囲に使用した単数形の不定冠詞および定冠詞は、文中で別段の明らかな記述がない限りその指示対象が複数である場合を含む。したがってたとえば、“１つの化合物”という表現は２つ以上の化合物の混合物を含む。この明細書および特許請求の範囲に使用した用語“または”は文中で別段の明らかな記述がない限り一般的に“および／または”を含む意味で使用されている。

発明をより十分に理解するためには好ましい実施形態に関する以後の詳細な記載を参照するとよい。

１つの態様によれば、本発明は、０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３の密度を有しており、気泡固形セッケンが、
（ｉ）２０から８０重量％のセッケン、
（ｉｉ）２から４０重量％のポリオール、
（ｉｉｉ）５から５０重量％の水、および、
（ｉｖ）０．５から５重量％の電解質、
を含み、前記気泡固形セッケンがアクリレートまたはセルロースエーテルから選択された０．１から５重量％のポリマーを含む、気泡固形セッケンを提供する。

気泡固形セッケンは２０から８０重量％のセッケンを含有する。好ましい固形セッケンは３０から７０重量％のセッケン、より好ましくは３５から６５重量％のセッケンを含有する。最も好ましい気泡固形セッケンは４０から６０重量％のセッケンを含有する。

“セッケン”という用語は、脂肪酸の塩、好ましくは脂肪酸のアルカリ金属塩を意味する。セッケンは好ましくはＣ_８からＣ_２２のセッケン、より好ましくはＣ_１０からＣ_１８のセッケンである。Ｃ_１２からＣ_１４のセッケンが全セッケン量の少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも４０％、最も好ましくは少なくとも５０％であるのが特に好ましい。セッケンのカチオンは、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウムイオンであってもよい。好ましくはカチオンが、ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムから選択される。より好ましくはカチオンがナトリウムまたはカリウムである。セッケンは飽和でも不飽和でもよい。飽和セッケンのほうがより安定なので飽和セッケンが不飽和セッケンよりも好ましい。油または脂肪酸は植物由来でも動物由来でもよい。

セッケンは、油脂または脂肪酸のケン化によって得ることができる。セッケン製造に一般的に使用される油脂は、獣脂、獣脂ステアリン、パーム油、パームステアリン、ダイズ油、魚油、ヒマシ油、米ぬか油、ヒマワリ油、ココナッツ油、ババスー油およびパーム核油から選択することができる。脂肪酸は、ココナッツ油、米ぬか油、落花生油、獣脂、パーム油、パーム核油、綿実油、ダイズ油またはヒマシ油から選択された油脂を原料にできる。脂肪酸セッケンを合成することもできる（たとえば、石油の酸化によって、または、フィッシャー−トロプシュ法による一酸化炭素の水素化によって）。タル油中に存在するような樹脂酸を使用してもよい。また、ナフテン酸を使用してもよい。

獣脂脂肪酸は様々な動物資源から得ることができる。

獣脂は一般的に約１から８％のミリスチン酸、約２１から３２％のパルミチン酸、約１４から３１％のステアリン酸、約０から４％のパルミトレイン酸、約３６から５０％のオレイン酸および約０から５％のリノール酸を含む。パーム油から得られるもの、動物の獣脂およびラードから得られるもののような他の同様の混合物も使用することができる。

典型的な脂肪酸ブレンドは５から３０％のココナッツ脂肪酸と硬化米ぬか油から得られた７０から９５％の脂肪酸とを含有している。

この明細書に使用されている水溶性セッケンという用語は常に、２５℃で１００ｇの水に対して２ｇを上回る溶解度を有しているセッケンを意味する。好ましい固形セッケンは全セッケン量の少なくとも３０％、好ましくは少なくとも４０％、最も好ましくは少なくとも５０重量％の水溶性セッケンを含む。

好ましい固形セッケンは、市販されているナトリウムパームカーネレートとナトリウムパーメートとの２０：８０混合物を含む。混合物は約８２％のセッケンと１％の塩化ナトリウムと１７％の水（水分）とを含む。

好ましい固形セッケンはセッケンに加えてさらにある程度の脂肪酸を含む。脂肪酸はＣ_８からＣ_２２、より好ましくはＣ_１６からＣ_１８の炭素鎖長を有してもよい。好ましい固形製品は０．１から１０重量％、より好ましくは０．５から８重量％、最も好ましくは１から５重量％の脂肪酸を含む。脂肪酸の量が多くなるほど固形製品が軟質になり得る。これらの脂肪酸は通気段階後に添加するのが好ましい。脂肪酸は泡の量および質を向上させる。脂肪酸はまた、皮膚の柔軟化またはその他の皮膚感触特性の改善および余剰のアルカリ度の掃去などの皮膚緩和効果を与える。

脂肪酸は気泡固形製品を成形するために使用される高剪断混練段階の前または該段階と同時にセッケン混合物に添加してもよい。高剪断は気泡固形セッケン中の脂肪酸の均一分布を促進することができる。他の混練手段を使用するときには高剪断混練段階後に脂肪酸を添加してもよい。初期クラッチング（ｃｒｕｔｃｈｉｎｇ）段階中に溶融セッケン生地に脂肪酸を添加するのが好ましい。

あるいは、一般的に香料および他の添加剤が添加される通気段階の前または該段階中に脂肪酸を導入してもよい。また、セッケン製造工程中の不完全中和によって調製されるセッケンと脂肪酸との酸反応性混合物のようなセッケンと脂肪酸との調製混合物として脂肪酸を導入してもよい。

好ましい気泡固形セッケンは脂肪酸、より好ましくは５０℃よりも高い融点を有する脂肪酸を０．１から１０重量％の量で含有する。より好ましい固形製品は、５０℃よりも高い融点をもつ脂肪酸を１から３重量％の量で含有する。理論に制約されることを望んではいないが、このような脂肪酸はより低い融点をもつ脂肪酸に比べてより良好に空気を閉じ込めると考えられる。このような好ましい脂肪酸は、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸またはそれらの混合物を含む。

通常はＴＦＭという略号で表される全脂肪質という用語は、固形セッケン中に存在する脂肪酸およびトリグリセリド残基の重量パーセンテージを、帯同カチオンを考慮しないで表すために使用される。

１８個の炭素原子を有しているセッケンの場合、帯同ナトリウムカチオンは一般的に約８重量％に達することになる。

好ましい気泡固形セッケンのＴＦＭは４０から８０％である。

このようにして得られた最終セッケンの脂肪酸含量は全脂肪質（ＴＦＭ）として知られており、４０から８０％の範囲になり得る。遊離脂肪酸が存在するならば全脂肪質は遊離脂肪酸を含むことになる。

ポリオールという用語は多価アルコールを意味する。気泡固形製品は２から４０重量％、より好ましくは４から３０重量％、最も好ましくは５から３０重量％のポリオールを含有している。特に好ましい気泡固形製品は１０から３０重量％のポリオールを含有している。

好ましいポリオールは、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、アルキレングリコール、および、ポリエチレングリコールのようなポリアルキレングリコールを含む。ポリオールまたはその一部がポリアルキレングリコールであるとき、その分子量は５００から１００００ドルトンであるのが好ましい。グリセロール（グリセリンとしても知られる）およびソルビトールが特に好ましい。グリセロールが最も好ましい。ソルビトールはグリセロールの代わりに使用することができる。ポリオールは気泡固形製品の硬度を増す。ポリオールはセッケン生地をより良好に維持しそれらに確定した形状を与えることができると考えられる。ある種のポリオールはある程度の量の水を含有することができる。たとえば、市販のグリセロールおよびソルビトールはたしかに水を含有している。

気泡固形セッケンは０．５から５重量％の電解質を含有する。好ましい電解質は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物、硫酸塩およびリン酸塩を含む。理論に制約されることを望んではいないが、電解質は凝固した気泡セッケン生地の構造化を助け、また共通イオン効果によって溶融生地の粘度を増すと考えられる。電解質をまったく含まない比較気泡固形セッケンはもっと軟質であることが知見された。塩化ナトリウムが最も好ましい電解質であり、より好ましくは０．６から３．６重量％、最も好ましくは１．５から３．６重量％の量で存在する。

気泡固形セッケンは、５から５０重量％の水、好ましくは２０から５０重量％の水を含有する。より好ましい固形製品は２０から４０重量％の水を含有するが、最も好ましい固形製品は３０から４０重量％の水を含有する。全水分にはソルビトールのような原料中の水も算入される。

２０から８０重量％のセッケンに加えて、好ましい気泡固形セッケンは、アニオン性、非イオン性、カチオン性または双イオン性の界面活性剤から選択されたノンソープ界面活性剤を１から３０重量％、より好ましくは３から２５重量％、最も好ましくは５から２０重量％の量で含有する。より好ましい固形セッケンはアニオン性または非イオン性の界面活性剤を含有している。特に好ましい固形セッケンはアニオン性界面活性剤を含有している。ノンソープ界面活性剤は泡立ちをよくするためまたは刺激を少なくするために固形製品に含有させることができる。

ノンソープ界面活性剤の適例は、公知の参考図書“Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇｅｎｔｓ”，Ｖｏｌｕｍｅ Ｉ，Ｓｃｈｗａｒｔｚ ＆ Ｐｅｒｒｙ、および、“Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ”，Ｖｏｌｕｍｅ ＩＩ，Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｐｅｒｒｙ ＆ Ｂｅｒｃｈ、または、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ”，Ｍ．Ｒ．Ｐｏｒｔｅｒ，Ｂｌａｃｋｉｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９１に見出すことができる。

ラウリル硫酸ナトリウムが特に好ましいノンソープ界面活性剤である。

気泡固形セッケンは、アクリレートまたはセルロースエーテルから選択されたポリマーを０．１から５重量％の量で含有する。好ましいアクリレートは、架橋アクリレート、ポリアクリル酸またはポリアクリル酸ナトリウムを含む。好ましいセルロースエーテルは、カルボキシメチルセルロースまたはヒドロキシアルキルセルロースを含む。ポリマーの総量が５重量％を超過しないという条件付きでこれらのポリマーの組合せも使用することができる。

好ましい固形製品は０．１から３％のアクリレートを含有する。より好ましい固形製品は０．１５から１％のアクリレートを含有する。アクリレートポリマーの例は、米国特許２７９８０５３に記載されているようなポリアリルスクロースで架橋されたアクリル酸のポリマーおよびコポリマーを含む。該特許は参照によって本明細書に組込まれる。他の例は、ポリアクリレート、アクリレートコポリマーまたはアルカリ膨潤性乳化アクリレートコポリマー（たとえば、ＡＣＵＬＹＮ（登録商標）３３，Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社；ＣＡＲＢＯＰＯＬ（登録商標）Ａｑｕａ ＳＦ−１，Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｉｎｃ．社）、疎水性に改質されたアルカリ膨潤性コポリマー（たとえば、ＡＣＵＬＹＮ（登録商標）２２、ＡＣＵＬＹＮ（登録商標）２８およびＡＣＵＬＹＮ（登録商標）３８，Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）を含む。市販の架橋アクリル酸ホモポリマーは、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｉｎｃ．から入手可能なカルボマーＣＡＲＢＯＰＯＬ（登録商標）９３４、９４０、９４１、９５６、９８０および９９６を含む。他の市販の架橋アクリル酸コポリマーは、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｉｎｃ．から入手可能なＣＡＲＢＯＰＯＬ（登録商標） Ｕｌｔｒｅｚ銘柄シリーズ（Ｕｌｔｒｅｚ（登録商標）１０、２０および２１）およびＥＴＤシリーズ（ＥＴＤ ２０２０および２０５０）を含む。

ＣＡＲＢＯＰＯＬ（登録商標）Ａｑｕａ ＳＦ−１が特に好ましいアクリレートである。この化合物はわずかに架橋したアルカリ膨潤性アクリレートコポリマーであり、３つの構造単位、すなわち、３から１０個の炭素原子を有している１つ以上のカルボン酸モノマー、１つ以上のビニルモノマー、および、１つ以上のモノ−またはポリ不飽和モノマーを有している。

好ましい固形製品は０．１から３重量％のセルロースエーテルを含有する。より好ましい固形製品は０．１から１％のセルロースエーテルを含有する。好ましいセルロースエーテルは、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースおよびカルボキシアルキルセルロースから選択される。より好ましい固形製品はヒドロキシアルキルセルロースまたはカルボキシアルキルセルロースを含有し、特に好ましい固形製品はカルボキシアルキルセルロースを含有している。

好ましいヒドロキシアルキルセルロースは、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およびエチルヒドロキシエチルセルロースを含む。好ましいカルボキシアルキルセルロースはカルボキシメチルセルロースを含む。カルボキシメチルセルロースがカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩の形態であるのが特に好ましい。

上記に記載した材料に加えて、好ましい気泡固形製品は以下の材料を１種類以上含有することができる。

好ましい気泡固形セッケンは、０．１から４０重量％の有機材料、より好ましくは５から２５重量％、最も好ましくは５から１５重量％の有機材料を含有することができる。材料は粒子状でも非粒子状でもよく、デンプン、セルロースまたはワックスから選択してもよい。粒子状材料はセルロースおよびデンプンを含む。非粒子状材料はワックスおよびポリアルキレングリコールを含む。

好ましい固形製品は０．１から５重量％のセルロースを含有する。より好ましい固形製品は０．１から２重量％のセルロースを含有し、最も好ましい固形製品は０．１から１重量％のセルロースを含有している。

微晶質セルロースが特に好ましい。好ましい市販の微晶質セルロースは、ＦＭＣ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ（Ｂｒａｚｉｌ）によって商品名ＡＶＩＣＥＬ（登録商標）ＧＰ １０３０で供給されているが、同様の特性値を有している他の市販材料も使用してよい。

セルロースに付加または代替して、好ましい気泡固形製品は５から３０重量％のデンプン、より好ましくは１５から３０重量％のデンプン、最も好ましくは１５から２０重量％のデンプンを含有することができる。天然の粗デンプンまたはプレゼラチン化デンプンを使用してもよい。粗デンプンが好ましい。

好ましいワックス材料はパラフィンワックスおよびミクロクリスタリンワックスを含む。ポリアルキレングリコールが使用されるとき、好ましい固形製品は０．０１から５重量％、より好ましくは０．０５から１重量％、最も好ましくは０．１から０．６重量％のポリアルキレングリコールを含有してもよい。適例は、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールを含む。好ましい市販製品はＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されているＰＯＬＹＯＸ（登録商標）である。

好ましい気泡固形製品はまた１から５０重量％の粒子状無機材料を含有してもよい。より好ましい固形製品は１から３５重量％、いっそう好ましい固形製品は１から４５重量％の粒子状無機材料を含有している。特に好ましい固形製品は５から３０重量％の粒子状無機材料を含有している。該材料は溶融セッケン生地中の空気をさらに安定化すると考えられている。

粒子状無機材料はチクチクする感触またはザラザラする感触を与えてはならない。したがって好ましくは３００μｍ未満、より好ましくは１００μｍ未満、最も好ましくは５０μｍ未満の粒径を有していなければならない。好ましい粒子状無機材料は、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレーおよびそれらの混合物を含む。

チャイナクレーが特に好ましいクレーである。他の粒子状無機材料の例は、アルミノケイ酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、不溶性硫酸塩およびホウ酸塩を含む。

特に好ましい組合せはタルクとデンプンとの組合せであり、１：１から１：６の比がより好ましい。タルクとデンプンとを含有する好ましい気泡固形セッケンは特に優良な物理的特性を有している。

気泡固形セッケンは場合により１種以上の別の任意成分を含有することができる。これらは、ＤＣ３２２５Ｃ（商標）（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）のようなシリコーン界面活性剤および／またはシリコーン皮膚緩和剤などのシリコーン化合物を含む。シリコーンオイル（ＤＣ−２００（商標），Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社）を含有させてもよい。４−ｔｅｒｔ．ブチル−４’−メトキシジベンゾイルメタン（Ｇｉｖａｕｄａｎから商品名パルソール（登録商標）１７８９で入手可能）または２−エチルヘキシルメトキシケイ皮酸エステル（Ｇｉｖａｕｄａｎから商品名パルソール（登録商標）ＭＣＸで入手可能）のようなサンスクリーンまたは他のＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂサンスクリーンも使用してもよい。好ましい気泡固形セッケンはまた香料を含有してもよい。このような香料は、非希釈の油の形態でもよくまたはデンプンもしくはメラミンのような担体に封入されてもよい。このような封入された香料はＦｉｒｍｅｎｉｃｈ，ＩＦＦおよびＧｉｖａｕｄａｎのような香料商会から入手可能である。

気泡固形セッケンの密度は０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．３から０．９５ｇ／ｃｍ^３、最も好ましくは０．４から０．８ｇ／ｃｍ^３である。非気泡の固形セッケンの密度は１よりも大きいので、０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３の密度とするためには固形製品に空気を取込ませることが必須である。密度は公知の手段のいずれかによって測定することができる。

別の態様によれば、本発明は、
（ｉ）２０から８０部のセッケン、２から４０部のポリオール、５から５０部の水、０．５から５部の電解質、および、アクリレートまたはセルロースエーテルから選択された０．１から５部のポリマーを混合して混合物を調製する段階、
（ｉｉ）混合物を５０から９５℃に加熱して溶融セッケン生地を得る段階、
（ｉｉ）溶融セッケン生地に空気を取込ませる段階、および、
（ｉｖ）空気を取込ませた溶融セッケン生地を冷却して０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３の密度をもつ気泡固形セッケンを得る段階、
を含む、気泡固形セッケンの製造方法を提供する。

好ましい方法においては、溶融セッケン生地をコンテナに収容し、溶融セッケン生地の一部を汲み出して空気を取込ませる。いっそう好ましくは、空気を取込ませた溶融セッケン生地をホモジナイザーで混練し、同じコンテナまたは別のコンテナに戻す。

セッケンを加熱によって溶融し、次いでポリオール、水およびポリマーを添加するのが好ましい。あるいは、該完全組成物を加熱して溶融生地とすることもできる。

高温溶融生地の調製に使用される装置は典型的には平坦底部または皿型凹状底部をもつ適正な深さの円筒状容器である。加熱による材料の膨張を防ぐために容器が適当な上囲いを有しているのが好ましい。容器はまた、中央または側面に装着された回転性撹拌システム、好ましくは上方に回転するオーガースクリューまたは軸方向および半径方向の混練が可能な勾配ブレードタービンを有している。この撹拌機は乱流を防ぎ、これによりバルク中への過量の空気取込みを防ぐ。容器はまた、バルクの内部温度を調整するために、少なくとも１００℃までの温度上昇に対処できるジャケット付きの加熱冷却装置を有している。

ケン化に使用される典型的なセッケンクラッチャーはまた、気泡セッケン用メルトを調製するために通気に先立って全部の他成分を混練する容器として使用できる。

典型的な通気工程では、空気がスパージャーで溶融生地内部に散布されるが他の公知の空気導入手段を使用してもよい。スパージャー内の空気圧力は、空気が溶融セッケン生地バルクに侵入しバルク内部で混和するように好ましくは十分に高い値に維持されなければならない。溶融セッケン生地バルク中のセッケンの量は所望の密度が得られるように調整し得る。また、気泡が有意な寸法変化を伴うことなく均一に分布できるように空気を取込ませた溶融生地の剪断手段を有するのが好ましい。好ましい方法においては、バルクのいずれかの部分を冷却してその密度を測定したときに、該密度が所望値の±０．２ｇ／ｃｍ^３でなければならない。このような結果を得るためには、専用の高剪断均質混練装置を、インライン接続ですなわち溶融生地バルク内に配備するのが好ましい。

最終段階では空気を取込ませた溶融セッケン生地を冷却する。いずれか適当な冷却手段を使用することができる。空気を取込ませた溶融セッケン生地を押し広げて表面積を拡大し、対流または伝導によって冷却する。対流冷却は生地の露出表面に沿って空気を流すことによって行うことができる。温度が低いほど、たとえば０から１０℃で冷却工程が促進される。周囲温度を使用してもよい。伝導を使用するときは、空気を取込ませた溶融セッケン生地を金属などの伝導性表面に流し込む。冷却媒体たとえば約１０℃の水が生地の反対側の伝導性表面に接触して流れる。

最後に固形セッケンを４０℃よりも低温に冷却して凝固させる。

固形セッケン内部の気泡の分布は走査型電子顕微鏡によって観察し得る。その場合には、固形製品の微細構造の損傷ができるだけ少なくなるように慎重にサンプルを準備しなければならない。損傷を少なくするために液体窒素を使用することができる。

次に発明を非限定実施例によって説明する。

［実施例１］
好ましい気泡固形セッケンの製造
好ましい気泡固形セッケンの配合組成を表１に示す。

製造方法を以下に示す。

頂部に装着されたオーガースクリュー混練ヘッドを備えた皿型凹状端をもつ処理能力１００ｋｇの円筒状混練容器にセッケンを充填した。蒸気で容器を加熱し生地の温度が８５℃よりも高温に維持されるように調整した。圧縮し濾過した空気の圧力は３バールであった。

空気の流量は、容積流量約１００ｃｍ^３／時のセッケン生地の流量に適合させた。

撹拌システムを起動し、４０部のセッケンを容器に充填した。セッケンがほぼ８５℃の温度に達するように容器のジャケットに蒸気を循環させた。これによって溶融セッケン生地が得られた。これを約１時間混練した。次に３０部の水を添加し、含水した生地を５分間混練した。混合物の温度を８５℃に維持した。その後、１４部のグリセロールを溶融セッケン生地に添加し、５分間混練した。溶融セッケン生地の温度を８５℃に維持し、４部の粉末ラウリル硫酸ナトリウムを添加した。溶融生地を１０分間混練した。その後、５部のタルクを添加し、混合物を５分間撹拌し、次いで１．５部の塩化ナトリウムを加えた。溶融生地をさらに２分間混練した。最後に０．５部の香料と０．１部のＣＡＲＢＯＰＯＬ（登録商標）Ａｑｕａ ＳＦを加えた。溶融生地を２分間混練し、混練を終了した。

生地を深さ５ｃｍの金属トレーに押し広げた。次に溶融セッケン生地を周囲条件下で放冷した。次いで凝固したバルクから長方形の固形セッケンを裁断した。

固形セッケンの密度は０．８ｇ／ｃｍ^３であった。

表１の好ましい気泡固形セッケンの機械的強度および他の物理的特性を試験した。試験方法は以下の通りである。

摩耗率試験
予め計量した４つの固形セッケンをセッケントレーに載せた。２種類のセッケントレーを使用した。一方のトレーは、固形製品に付いた水が切れるように水切りすなわち浮出し格子を有していた。他方のトレーは水がトレーに溜まって固形製品が“水浸し”になるように水切りを有していなかった。双方の種類のトレーを用いて摩耗率測定手順を続けた。

２５℃の蒸留水１０ｍｌを水切りしないトレーに加えた。洗浄ボウルに２５℃の水５リットルを満たした。鑑定がし易いように固形セッケンの上面にマークを付けた。固形製品を水に浸漬させ、１５回反転（毎回１８０度ずつ）させた。この処置を繰り返した。残っている泡を完全に除去するために固形製品をもうしばらく水に浸漬させた。次に各固形製品を反対側の面（すなわちマークのない面）が必ず上向きになるようにしてそのセッケントレーに戻した。

上記の処置を、どの日も均等な時間間隔で１日６回ずつ４日間連続して行った。毎回の洗浄後に各固形セッケンの面を交互に下向き（トレーの底に面する）に配置した。洗浄の合間にはセッケントレーを蓋のない作業台または水切り板に載せて周囲条件下に放置した。洗浄後の乾燥条件のばらつきを最小にするために各セッケントレー／固形セッケンの位置を各洗浄サイクル毎に置き換えた。水切り付きセッケントレーの各々は毎日の終わりに濯いで乾燥させた。水切りのないセッケントレーには再度１０ｍｌの蒸留水を満たした。最終洗浄（４日目）後に全部のセッケントレーを濯いで乾燥させた。洗浄済みの固形製品のおのおのをそのトレーに載せ、９日間の期間まで乾燥させた。固形製品の両面が乾くように５日目の午後にサンプルを反転させた。８日目に各タブレットを計量した。

摩耗率は以下のように減量百分率として定義される（水切りしたトレーと水切り付きトレーとの平均）

固形製品のマッシュ試験
マッシュは固形セッケンがたとえばセッケン箱の中で水に接触したまま放置されたときに形成されるセッケンと水とのペーストまたはジェルである。セッケンの可溶成分が溶解し、残りの固形セッケンに水が吸収されて膨潤が生じ、また、大抵のセッケンでは再結晶化も生じる。

マッシュの性質はこれらの溶解作用および吸収作用のバランスに左右される。マッシュが多量に存在することは、セッケンに不快な感触および外観を与えるだけでなく、特にマッシュが固形製品から分離して洗面盤に汚れを残すという理由から好ましくない。残留マッシュまたはセッケン残渣は消費者にとって周知のマイナス要因である。

マッシュ浸漬試験は固形製品に形成されたマッシュの量的数値を与える。試験は以下の手順で行われる。

適当な寸法の長方形固形製品を用意する。各固形製品の幅および長さを正確に計測する。固形製品の底部から５ｃｍの高さに固形製品を横断する線を引く。この線は浸漬の深さを表す。固形製品をサンプルホルダーに取り付け、空のビーカー内に吊下げる。２０℃の脱イオン水（または蒸留水）を水位が固形製品の５ｃｍマークに達するまでビーカーに加える。ビーカーを２０℃の水浴に入れ、２時間静置する。

セッケンホルダーと固形製品とを取り出し、ビーカーの水を空け、余剰の水が切れるようにセッケンホルダーと固形製品とをビーカーに戻して１分間置く。余剰の水を振り落とし、固形製品をセッケンホルダーから取り出し、乾燥端を下にして直立させた固形製品の重量（Ｗ_Ｍ）を記録する。

固形製品の５つの面の全部からマッシュを丁寧に掻き取って、残った微量のマッシュはティッシューで軽く拭って取り除く。掻き取り後５分以内に固形製品の重量（Ｗ_ｒ）を記録する。

定量的なマッシュ量は以下のようにして算出される。

Ａは、最初に浸漬して水に接触した固形製品の表面積である。

空気取込み試験
これは１から５の段階で評価し、得点が高いほど良好または容易な空気取込みを示す。段階は、処理中に溶融生地の体積を増加させるために要した時間を表す。得点の内容は表２に説明した。

空気保留試験
空気保留は１から５の段階で評価し、得点が高いほど溶融生地中の良好な空気保留を示す。通気の結果として溶融生地の体積が増加する。空気を取込ませた溶融生地の体積を最初（ｔ＝１分）および最後（ｔ＝１０分後）に測定する。空気保留パーセンテージは以下のように算出する。

得点の内容は表３に説明した。

［実施例２］
アクリレートポリマーの効果
基本（対照）固形セッケンを既述の方法によって製造した。対照固形製品がＣＡＲＢＯＰＯＬ（商標） Ａｑｕａ ＳＦを含有していなかった以外は対照固形製品の配合組成は表１の配合組成に等しかった。ＣＡＲＢＯＰＯＬ（商標） Ａｑｕａ ＳＦの量を変更して様々な好ましい気泡固形セッケンを製造した。これは水の量を適宜変更することによって調整した。これらの固形製品の摩耗率、マッシュ量、空気取込み、空気保留および密度を測定した。結果を表４に示す。

表４のデータは、０．１５から３０重量％のＣＡＲＢＯＰＯＬ（商標） Ａｑｕａ ＳＦを含有する好ましい気泡固形セッケンが、より良好な空気保留およびより低い密度を有していたことを示す。空気取込みおよび摩耗率はポリマーが１から３重量％であるときに特に良好であった。またマッシュ量はポリマーが０．１５から１重量％であるときに減少していた。

［実施例３］
ポリオールの効果
基本（対照）固形セッケンを既述の方法によって製造した。対照固形製品がポリオールをまったく含有していなかった以外は対照固形製品の配合組成は表１の配合組成に等しかった。グリセロールの量を変更して様々な好ましい気泡固形セッケンを製造した。

これは水の量を適宜変更することによって調整した。１つの好ましい固形セッケンは１５％グリセロールに代えて１５％ソルビトールを使用して製造した。これらの固形製品の摩耗率、マッシュ量、空気取込み、空気保留および密度を測定した。結果を表５に示す。

表５のデータは、ポリオール（グリセロールまたはソルビトール）が空気取込み、空気保留、マッシュ化および摩耗率を改善することを示す。４０重量％未満のポリオールは空気取込みを改善し、もっと少ない配合量でも空気保留を改善する。

［実施例４］
水の効果
セッケンおよびポリオールを変更することによって水の配合量を調整した。これらの固形製品の摩耗率、マッシュ量、空気取込み、空気保留および密度を測定した。結果を表６に示す。

データは、２０％超で５０％未満の水を含有する固形製品の空気保留および空気取込みが改善されたことを示す。５０重量％を上回る水を含有する固形製品は溶融生地が極めて低い粘度になるので製造できなかった。

［実施例５］
電解質の効果
表１の配合組成の塩化ナトリウムの量を変更することによって好ましい気泡固形セッケンを製造した。塩化ナトリウムの配合量は水分量を変更することによって調整した。これらの固形製品の摩耗率、マッシュ量、空気取込み、空気保留および密度を測定した。結果を表７に示す。

電解質を使用しないとき固形製品を形成することはできなかった。

表７のデータは、固形製品を形成するために電解質が必須であることを示す。特に、０．６％よりも多い電解質は、より低い密度で空気保留および空気取込みの向上、摩耗率の低下を実現する。

［実施例６］
有機材料および粒子状無機材料の効果
タルクおよびデンプンを様々な配合量で含有する好ましい気泡固形セッケンを製造した。配合組成はセッケンおよび水の量を変更することによって釣り合わせた。これらの固形製品の摩耗率、マッシュ量、空気取込み、空気保留および密度を測定した。結果を表８に示す。

表８のデータは、タルクおよびデンプンが、空気取込みに不利な影響を及ぼすことなくマッシュ化を改善することを示す。特に、タルクおよびデンプンの比が１：１から１：６は空気保留を改善する。固形製品の空気保留が多いほどマッシュ量が顕著に少なくなっていた。

［実施例７］
セルロースエーテルを含有する好ましい気泡固形セッケン
アクリレートポリマーの代わりにセルロースエーテル（カルボキシメチルセルロースナトリウム）を含有する好ましい気泡固形セッケンを製造した。これらの固形製品の配合組成を表９に示す。

気泡固形セッケンは、より良好な空気保留、より低い密度、より高い空気取込成績、より低い摩耗率を有することが知見された。固形製品の密度は０．８ｇ／ｃｍ^３であった。

第三の態様において本発明は第一態様の気泡固形セッケンの使用を提案する。

例示した実施例がアクリレートまたはセルロースエーテルを含有する気泡固形セッケンを提供することは理解されよう。固形製品は、より低い摩耗率、より少ないマッシュ、より低い密度、より高い空気取込みおよび空気保留などの特性を有している。

本明細書に例示して説明した本発明の具体的形態は単なる代表例であり、開示された明らかな教示から逸脱することなくいくつかの変更が可能であることは理解される。

具体的実施形態に関して本発明を記載してきたが、本発明が多くの別の形態で具体化され得ることを当業者は理解される。

Claims (11)

1. ０．２から０．９９ｇ／ｃｍ^３の密度を有する気泡固形セッケンが、
   （ｉ）２０から８０重量％のセッケン、
   （ｉｉ）２から４０重量％のポリオール、
   （ｉｉｉ）５から５０重量％の水、および、
   （ｉｖ）０．５から５重量％の電解質、
   を含み、前記気泡固形セッケンが０．１から５重量％のアクリレートを含む、気泡固形セッケン。
2. １から５０重量％の粒子状無機材料を含み、前記粒子状無機材料が、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレーおよびこれらの混合物から選択される、請求項１に記載の気泡固形セッケン。
3. デンプン、セルロースまたはワックスから選択された有機材料を０．１から４０重量％の量で含有する、請求項１または２に記載の気泡固形セッケン。
4. 前記気泡固形セッケンがタルクおよびデンプンを含有する、請求項３に記載の気泡固形セッケン。
5. タルク対デンプンの比が１：１から１：６である、請求項４に記載の気泡固形セッケン。
6. ０．１から１０重量％の脂肪酸を含有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の気泡固形セッケン。
7. 非イオン性、アニオン性、カチオン性または双イオン性の界面活性剤またはこれらの混合物から選択されたノンソープ界面活性剤を１から３０重量％の量で含有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の気泡固形セッケン。
8. （ｉ）２０から８０部のセッケン、２から４０部のポリオール、５から５０部の水、０．５から５部の電解質、および、０．１から５部のアクリレートを混合して混合物を調製する段階、
   （ｉｉ）前記混合物を５０から９５℃に加熱して溶融セッケン生地を得る段階、
   （ｉｉ）前記溶融セッケン生地に空気を取込ませる段階、および、
   （ｉｖ）空気を取込ませた前記溶融セッケン生地を冷却して０．２から０．９９ｇ／ｃｍ
   ^３の密度をもつ気泡固形セッケンを得る段階、
   を含む気泡固形セッケンの製造方法。
9. 前記溶融セッケン生地をコンテナに収容し、前記溶融セッケン生地の一部を汲み出して空気を取込ませる、請求項８に記載の方法。
10. 空気を取込ませた前記溶融セッケン生地をホモジナイザーで混練し、同じコンテナまたは別のコンテナに戻す、請求項９に記載の方法。
11. 請求項１に記載の気泡固形セッケンの使用。