JPH01200A

JPH01200A - 透明石鹸の製造法

Info

Publication number: JPH01200A
Application number: JP62-155127A
Authority: JP
Inventors: 樋口　久夫; 野口　夏生; 濱崎　司
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1989-01-05
Anticipated expiration: 2010-08-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は透明石鹸の製造法、とくに機械練りによって
透明性に優れた透明石鹸を得る方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、透明石鹸の製造法には大別して枠線りと機械練り
の二通りの方法が知られている。

このうち枠線り法は、殆ど処方が固まっており、たとえ
ば脂肪酸石鹸を基剤として、ショ糖、グリセリン、ソル
ビトール、プロピレングリコールあるいはその他のポリ
オール類などの透明化剤とエタノールと水などを加熱混
合したのち、枠に流して冷却固化し、２〜３ケ月間の熟
成乾燥後型打ちして製品とするものである。このような
枠線り法は、たとえば特公昭３６−７０３１号、特公昭
４５−１８９８４号、特公昭４７−７５５５号、特公昭
４８−４２９３５号、特公昭５０−３８６４２号公報な
どに開示されている。

この枠線り法による透明石鹸は、透明性にすぐれ、また
結晶形がいわゆるω型で水に溶解しにくいので、使用中
に透明性が損なわれにくいという長所がある反面、製造
に長時間を有して生産効率が劣る上に、熟成放置するた
めの広い場所が必要という短所がある。

これに対して、機械練り法は、脂肪酸石鹸基剤に枠線り
法と同様な透明化剤を加えたのち、エタノールなどの溶
媒を用いずに機械的な力で結晶を微細化して透明性を出
すというものであり、生産効率に優れるとともに熟成放
置が不要となる利点がある。

このような機械練り法としては、たとえば特開昭５８−
２０８３９９号公報などに特殊なキャビティ構造をもっ
た１軸混練押出機を用いる方法が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の機械練り法では、枠線り法による
ものと比較して商品価値が極めて低い半透明の商品しか
得られていないのが現状であり、また使用される混練押
出機が構造的に複雑で設備コストが高くつくという問題
があった。

この発明は、上述の情況に鑑みてなされたもので、機械
練りによって透明性に優れた透明石鹸を得る方法を提供
することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、透明化剤を含有する石鹸組成物（以下、透
明石鹸組成物という）を特定形状の多数のパドルが特定
の配置構成をなず混練ゾーンを有する２軸混練押出機を
用いて混練した場合、透明性が大幅に向上して商品価値
の高い製品が得られることを見い出し、この発明をなす
に至った。

すなわち、この発明は、２軸間で９０度の位相差の対を
なす軸断面凸レンズ形の多数のパドル、もしくは２軸間
で同位相の対をなす軸断面略三角形の多数のパドルが各
軸に固設された２軸混練押出機を用いて、透明石鹸組成
物を混練したのち、混練物を所要形状に成形することを
特徴とする透明石鹸の製造法に係る。

〔発明の構成・作用〕

この発明で使用する２軸混練押出機は、前記の如く、各
軸に固設された多数のパドルが、軸断面凸レンズ形であ
って２軸間で９０度の位相差の対をなすものＡと、軸断
面略三角形であって２軸間で同位相の対をなすものＢと
の２種がある。

第１〜３図は上記前者の２軸混練押出機Ａの一例を示す
ものである。

この押出機Ａは、一端側に押出口１ａを有するとともに
他端側の上部にホッパーｔｂを備えた横長筒状のトラフ
１内に、駆動装置２によって同方向に同期回転する２本
の回転軸３ａ、３ｂが水平方向に沿って平行配列され、
両回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ軸断面凸レンズ形の多数
のパドル４゜４・・・とホッパー１ｂ側つまり基端側に
位置したスクリュー５とが固設されてなる。

そして、一方の回転軸３ａのパドル４は、軸最先端に位
置するものの配置角度を基準（０度）として先端側より
順に、０度２枚、４５度３枚、９０度４枚、１８０度（
０度）３枚、１３５度４枚というように、複数枚ずつ順
次異なる位相となるように密に配設されている。また他
方の回転軸３ｂのパドル４は、回転軸３ａの軸最先端に
位置するものの配置角度を基準（０度）として先端側よ
り順に、９０度２枚、１３５度３枚、０度４枚、９０度
３枚、４５度４枚というように、回転軸３ａとの間で隣
合うパドル４．４がそれぞれ９０度の位相差の対をなす
形で密に配設されている。なお、トラフ１の内壁と各パ
ドル４間ならびに各対のパドル４．４間は、両回転軸３
ａ、３ｂの同期回転動作において僅かなりリアランスを
保つように設定されている。

上記構成の押出機Ａにおいては、駆動装置２に内蔵され
るモーターあるいはこれとベルトやチェーンを介して両
回転軸３ａ、３ｂを同方向に同期回転させ、ホッパー１
ｂよりトラフｌ内に透明石鹸組成物を連続的に投入する
ことにより、この投入された組成物はスクリュー５，５
の押圧力によってパドル４．４・・・の配置された混練
ゾーンＺへ順次送られ、この混練ゾーンＺ内で混練され
つつ移動する過程で機械的な剪断力を受けて結晶が微細
化され、透明性に優れた混練物として最終的に押出口１
ａより棒状となって押出される。そして、この押出され
た混練物は型打ちなどによって成形して所要、形状の固
形石鹸製品とする。なお、押出口１ａは取外し可能であ
る。

ここで、混練ゾーンＺの断面は、両回転軸３ａ。

３ｂ間で対をなすパドル４，４が９０度の位相差を保持
して同期回転していることにより、第４図（ａ）〜（ｄ
）で示すように常時３つのゾーンＺ＋　＊　　Ｚｚ　ｒ
Ｚ、に分かれている。そして各ゾーンＺ、−２３の断面
積は、斜線を施したゾーンＺ１を例にとってみると、両
パドル４．４の回転に伴って第４図（ａ）から第４図ｆ
ｂｌに至る過程で拡大し、続いて第４図（ｅ）さらに第
４図＋ｄ）へ至る過程で縮小し、再び第４図（ａ）さら
に第４図（ｂ）へ至る過程で拡大するというように拡大
と縮小を反復する。したがって、混練ゾーンＺを移動す
る透明石鹸組成物は、この移動過程で圧縮・引延しの体
積変化を強制的に繰り返して受け、これによって結晶が
極めて微細化かつ均一化し、透明性が著しく向上する。

なお、回転軸３ａ、３ｂのそれぞれにおけるパドルの設
置数、軸方向で隣合うパドル４の位相差、各位相群のパ
ドル重合数などは種々設定可能であり、これらの組合せ
を工夫することによって混練効果を調整することができ
る。

また、パドル４とじては、第５図（ａ）で示すような両
面が同位相の通常のフラットパドル４ａのほかに第４図
（ｂｌの如き両面の位相がずれたヘリカルパドル４ｂを
使用することができる。すなわち、ヘリカルパドル４ｂ
は混練作用とともにその向きによって送り作用もしくは
戻し作用を発揮するため、混練ゾーンＺの要所にフラッ
トパドル４ａと組め合わせて配設することにより、混練
ゾーンＺ内で透明石鹸組成物が局所的に順送りあるいは
逆送りされて混練効果がさらに向上する。

なお、ヘリカルパドル４ｂの配置数、フラットバドル４
ａとの設置比率などは種々設定できる。

また両回転軸３ａ、３ｂ間のパドル対は、同じ向きのヘ
リカルパドル４ｂ、４ｂ同士、逆向きのヘリカルパドル
４ｂ、４ｂ同士、フラットパドル４ａ、４ａ同士などと
種々の組合せが可能である。

第６．７図は前記後者の２軸混練押出機Ｂの一例を示す
ものである。

この押出機Ｂにおいては、前記押出機Ａと同様のトラフ
１１内に平行配列された両回転軸１３ａ。

１３ｂに、それぞれ軸断面が略正三角形でその各辺が膨
出した所謂「三角おむすび形」の多数のパ）’ル１４．
１４・・・とスクリュー１５とが固設されている。なお
、このスクリュー１５は、押出機へのスクリュー５より
も高トルクの送り圧力を生じるように、ピッチが小さく
かつ谷底が浅く設定されている。

そして、両回転軸１３ａ、１３ｂのそれぞれのパドル１
４は軸先端側から順次−枚ずつ６０度の位相差をなすよ
うに密に配設されており、かつ両回転軸１３ａ、１３ｂ
間で対をなす両パドル１４゜１４が同位相となるように
設定されている。また、トラフ１１の内壁と各パドル１
４間ならびに各対のパドル１４．１４間は、両回転軸１
３ａ、１３ｂの同期回転動作において僅かなりリアラン
スを保つように設定されている。

上記構成の混練押出機Ｂにおいては、押出機Ａと同様に
、駆動装置１２によって両回転軸１３ａ。

１３ｂを同方向に同期回転させ、ホッパー１１ｂよりト
ラフ１１内に透明石鹸組成物を連続的に投入することに
より、この投入された組成物はスクリュー１５．１５の
押圧力によって、パドル１４゜１４・・・の配置された
混練ゾーンＺへ順次送られ、この混練ゾーンＺ内で混練
されつつ移動する過程で機械的な剪断力を受けて結晶が
微細化され、透明性に優れた混練物として押出口１１ａ
より押出される。そして、押出された混練物は前記同様
に成形されて製品化される。なお、この押出機Ｂにおい
ても押出口１１ａは取外し可能である。

ここで、混練ゾーンＺの断面は両回転軸１３ａ。

１３ｂ間で対をなすパドル１４．１４が同位相を保持し
て同期回転していることにより、第８図（ａｌ〜（Ｃ１
で示すように常時５つのゾーンに分がれており、各ゾー
ンの断面積が斜線を施したゾーンを例にとると、両パド
ル１４．１４の回転に伴って第８図（ａｌから第８図（
ｂ）へ至る過程で拡大し、続いて第８図（Ｃ）に至る過
程で縮小し、さらに図示下側位置に至って再び拡大した
のち縮小するというように、拡大と縮小を反復する。し
たがって、混練ゾーンＺを移動する透明石鹸組成物は、
前記と同様に圧縮・引延しの体積変化を強制的に繰り返
して受け、これによって結晶が極めて微細化かつ均一化
し、透明性が著しく向上する。また、この押出機Ｂでは
、混練ゾーンＺの空間断面積が押出機Ａよりも狭く、次
位のパドル対との連絡通路断面積が小さいことから、ト
ラフ１１内で受ける剪断力は押出機へよりもさらに大き
くなる。したがって、この押出ｊａＢは透明石鹸組成物
およびその混練物が高粘性である場合の適用効果が大き
い。

なお、両回転軸１３ａ、１３ｂのパドル設置数や軸方向
で隣合うパドル１４．１４の位相差は種々設定可能であ
るが、とくに軸方向で隣合うパドル１４．１４を例示の
如く一枚ずつ６０度の位相差で配置することが望ましい
。

また、パドル１４としては、第９図＜８）で示す両面が
同位相のフラットパドル１４ａとともに第９図（ｂ）で
示す両面の位相がずれたヘリカルパドル１４ｂを、押出
機Ａのヘリカルパドル４ｂと同様目的で組合せ使用する
ことができる。またパドル対の組合せも押出機Ａの場合
と同様に種々設定できる。

この発明において使用する透明石鹸組成物としては、従
来の機械練り法に用いられるものと同様の組成物、たと
えば脂肪酸石鹸の基剤に透明化剤と水を混合したものを
使用できる。上記の基剤としては、牛脂脂肪酸ナトリウ
ム石鹸、ヤシ油脂肪酸ナトリウム石鹸、ヒマシ油硬化脂
肪酸ナトリウム石鹸など、従来より石鹸用基剤として知
られる種々の動物性および植物性脂肪酸のナトリウム石
鹸などを単独であるいは２種以上を混合して使用でき、
これらに少量の変性剤を加えたものでもよい。

また透明化剤としては、ショ糖、グリセリン、ソルビト
ール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール
あるいはその他のポリオール類など、従来より使用され
ている各種化合物をいずれも単独であるいは２種以上を
混合して使用可能である。この透明化剤の配合量は基剤
１００重量部に対して３〜２５重量部、好ましくは５〜
１５重量部程警部するのがよい。

なお、上記組成物中には必要に応じて、キレート剤、保
湿剤、染料、香料などの種々の添加剤を適宜配合しても
よい。

このような透明石鹸組成物を２軸混練押出機Ａ。

Ｂに送り込む場合、上記組成物を適宜手段でニートソー
ブにして乾燥したものを直接送り込んでもよいし、ある
いは通常の化粧石鹸製造装置であるロールやブロツダー
（スクリュー）を通して乾燥や予備混練を行ったのちに
送り込んでもよい。

また、混練物を成形加工に適した押出物とするためには
、例示した混練押出機Ａ、Ｂではその押出口１ａ、ｌｌ
ａを利用すればよいが、この押出口ｔａ、１１ａを有さ
ず他の構成が例示した押出機Ａ、Ｂと同様構成である２
軸混練押出機を用いて得た混練物を、さらに別のブロツ
ダー（コーン）部を備えた押出機で押出すようにしても
よい。

なお、透明度をより高めるには、上記押出物とする場合
の押出口の温度を４０〜６０℃の範囲に設定することが
望ましい。この温度設定には、押出機Ａ、Ｂのトラフ１
，１１あるいは別に使用する押出機の筒体の周囲に熱媒
あるいは冷媒を通す加熱・冷却用ジャケットを取付けれ
ばよい。

この発明方法によれば、２軸混練押出機Ａ、　Ｂのパド
ル４．１４の組合せや混練ゾーンＺの長さを適当に設定
することにより、透明石鹸組成物を混練ゾーンＺに一回
通すだけで透明性にすぐれた透明石鹸を製造できるが、
必要に応じて２回あるいはそれ以上通過させてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明方法によれば、透明石鹸組成物
を特定形状の多数のパドルが特定の配置構成をなす混練
ゾーンを有する２軸混練押出機を用いて混練することに
より、従来の機械練り法では側底達成されない高い透明
性を備えた透明石鹸が熟成放置を要することなく高い生
産効率で得られる。また、上記混練押出機は構造的に簡
素であることから設備コストが少なくて済むと゛ともに
、パドルの組合せ仕様を透明石鹸組成物の性状や要求さ
れる製品の品種に応じて簡単に種々設計変更できる利点
がある。

［実施例〕以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。以下において、部とあるは重量部を・ＭＷとある
は平均分子量を、それぞれ意味する。なお、実施例では
２軸混練押出機Ａ、Ｂとして栗本鉄工所製のコンティニ
ュアス・ニーグーを用いた。

実施例１第１〜３図に示す２軸混練押出機Ａにおいて、トラフの
長さ４４０■重、一方の回転軸３ａにパドル径５０　ｍ
ｍの軸断面凸レンズ形のパドル４が、ヘリカルパドル４
ｂ８枚とフラツトパドル４ａ１６枚との組合わせで計２
４枚密に配設固着され、他方の回転軸３ｂに回転軸３ａ
の各パドル４と９０度の位相差で対をなす同径および同
数のパドル４が固着されてなるものを使用し、両回転軸
３ａ。

３ｂを回転数９Ｏｒｐｍで同方向に同期回転させながら
、ホッパー１ｂより下記透明石鹸組成物；牛脂脂肪酸ナ
トリウム石鹸　　　　６０部ヤシ油脂肪酸ナトリウム石
鹸　　　１５部グリセリン　　　　　　　　　　　４部
ショ糖　　　　　　　　　　　　　　　３部プロピレン
グリコール　　　　　　　２部水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　残り合　　計　　　　　　　　　　　
　　　　１００部１、０００　ｇを投入し、出口温度を
５０℃に設定して直径２０鶴の棒状に押出したものをそ
のまま縦６０１１１、横４０重−１厚さ２Ｑｍｍの固形
石鹸に型打ちして成形した。透明石鹸組成物の２軸混練
押出機における滞留時間は約２０分であった。

実施例２第１〜３図に示す２軸混練押出機Ａにおいて、トラフの
長さ１，０００ｇｍ、一方の回転軸３ａにパドル径１０
０ｍｍの軸断面凸レンズ形のパドル４が、ヘリカルパド
ル４ｂ１２枚とフラットパドル４３１６枚との組み合わ
せで計２８枚密に配設固着され、他方の回転軸３ｂに回
転軸３ａの各パドル４ょ。。度（Ｄ　位相差で対をなす
同径および同数のパドル４が固着されてなるものを使用
し、両回転軸３ａ、３ｂを回転数（ｉＱｒｐｍで同方向
に同期回転サセｆｔ　７！Ｊ＜ら、ホッパー１ｂより下
記透明石鹸組成物；牛脂脂肪酸すｌ−ＩＪウム石鹸　　　　５８部ヤシ油脂
肪酸ナトリウム石鹸　　　１４部ヒマシ硬化脂肪酸ナト
リウム石鹸　　３部グリセリン　　　　　　　　　　　
５部プロピレングリコール　　　　　　　３部ＥＤＴＡ
　　　　　　　　　　Ｏ，０５部水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　残り合　　　計　　　　　　　　　
　　　　　　１００部５．０００ｇを投入し、押出口を
取り外して１回混練してチップ状のものを得た。

これを再度押出口１ａを取り付けた上記の２軸混練押出
機Ａのホッパーから投入し、出口温度を５２℃に設定し
て直径２０鰭の棒状に押出したものを実施例１と同様に
固形石鹸に型打ちして成形した。なお、２軸混練押出機
における１回当りの滞留時間は約３０分であった。

実施例３以下の透明石鹸組成物；牛脂脂肪酸ナトリウム石鹸　　　　５６部ヤシ油脂肪酸
ナトリウム石鹸　　　１４部ヒマシ硬化脂肪酸ナトリウ
ム石＊３部ソルビトール　　　　　　　　　　　６部プロピレング
リコール　　　　　　　４部ＥＤＴＡ　　　　　　　　
　　０．０５部　　　　′水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　残り合　　計　　　　　　　　　　　　　
　　１００部２．０００ｇをロール回転数２Ｏｒｐｍ、
４８ｒｐｍおよび１１０７ｒｐの三本ロールを用いて３
０℃にて約５分間予備混練した。

つぎに、第１〜３図に示す２軸混練押出機Ａにおいて、
トラフの長さ６６０龍、一方の回転軸３ａにパドル径５
０龍の軸断面凸レンズ形パドル４が、ヘリカルパドル４
ｂ１８枚とフラツトパドル４ａｌａ枚との組み合わせで
計３６枚密に配設固着され、他方の回転軸３ｂに回転軸
３ａの各パドル４と９０度の位相差で対をなす同径およ
び同数のパドル４が固着されてなるものを使用し、両回
転軸３ａ、３ｂを回転数１８Ｏｒｐｍで同方向に同期回
転させながら、ホッパー１ｂより上記の予備混練した透
明石鹸組成物を投入し、出口温度を４８℃に設定して直
径２０１１の棒状に押出したものを実施例１と同様に固
形石鹸に型打ちして成形した。２軸混練押出機における
滞留時間は約１５分であった。

実施例４第６．７図に示す２軸混練押出機Ｂにおいて、トラフの
長さ６６０ｆｉ、両回転軸１３ａ、１３ｂにそれぞれパ
ドル径５０ｍの軸断面略三角形状のパドル１４が先端側
から順次−枚ずつ６０度の位相差をなして各軸ヘリカル
パドル１４ｂｌＢ枚とフラットバ・ドル１４ａ１４枚と
の組み合わせで計３２枚密にかつ両軸１３ａ、１３ｂ間
で同位相の対をなすように配設固定されてなるものを使
用し、両回転軸１３ａ、１３ｂを回転数１５０ｒｐｍで
同方向に同期回転させながら、ホッパー１１ｂより下記
透明石鹸組成物；牛脂脂肪酸すｌ−ＩＪウム石鹸　　　　５８部ヤシ油脂
肪酸ナトリウム石鹸　　　１４部ロジン　　　　　　　
　　　　　　　４部グリセリン　　　　　　　　　　　
２部ショ糖　　　　　　　　　　　　　　３部プロピレ
ングリコール　　　　　　　２部ＥＤＴＡ　　　　　　
　　　　０．０５部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　残り合　　計　　　　　　　　　　　　　　　１
００部１．５００ｇを投入し、押出口１１ａを取り外し
て２回繰り返し混練してチップ状のものを得た。なお、
出口温度は５５℃、１回当りの滞留時間は約２５分であ
った。

ツキｔ、＝、このチップ状の混練物を通常の化粧石鹸の
製造に使用される押出機（スクリュー；直径８０１、長
さ４００１１１１、コーン：出口の直径２０工、長さ１
５０工）を用い、出口の温度４６℃で押出したのち、実
施例１と同様に固形石鹸に型打ちして成形した。

比較例実施例１で用いたものと同じ透明石鹸組成物を用い、実
施例３と同じ三本ロールを用いて３０℃で２回混練し、
さらに実施例４で用いた通常の押出機をコーン部を取り
外して用いて４回くり返し混練し′たものを再度コーン
部を取り付けて直径２０龍の棒状に押出し、この押し出
された混練物を実施例１と同様に固形石鹸に型打ちして
成形した。

なお、押出機の出口の温度は５０℃に設定し、押出機に
おける滞留時間は１回当り約５分であった。

これらの固形石鹸を用いて、つぎの透明性試験を行い、
透明石鹸としての性能評価を行った。

く透明性試験〉型打ちした固形石鹸を用い、白紙に描いた幅５嘗■、長
さが１５鶴の黒の十文字の上に石鹸を置い−て、十文字
が識別できるものを○、十文字は識別できないが文字が
あることがわかるものをΔ、まったく文字があることが
わからないものを×と判定した。この結果を下表に示す
。

上表から明らかなように、この発明方法（実施例１〜４
）によって特定の混練ゾーンを有する２軸混練押出機Ａ
、Ｂを用いて混練した透明石鹸は透明性が極めてすぐれ
ているが、通常の混練押出機を用いた比較例方法による
透明石鹸では透明性に劣ることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で使用する２軸混練押出機の−例を示
す縦断側面図、第２図は同上の横断平面図、第３図は第
２図のｍ−ｍ線の断面矢視図、第４図（ａ）〜（ｄ）は
同上の押出機の混練動作を順に示す模式断面図、第５図
（ａ）、　（ｂ）は同上の押出機に使用されるパドルの
斜視図、第６図はこの発明で使用する２軸混練押出機の
他の例を示す縦断側面図、第７図は第６図の■−■線の
断面矢視図、第８図（ａ）〜（Ｃ）は同上の押出機の混
練動作を順に示す模式断面図、第９図（ａ）、　（ｂｌ
は同上の押出機に使用されるパドルの斜視図である。Ａ、　Ｂ・・・２軸混練押出機、３ａ、３ｂ・・・回転
軸、４・・・軸断面凸レンズ形のパドル、１３ａ。１３ｂ・・・回転軸、１４・・・軸断面略三角形のパド
ル第１図１２図第５図（ａ）　　　　　　　（ｂ）第７図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２軸間で９０度の位相差の対をなす軸断面凸レン
ズ形の多数のパドル、もしくは２軸間で同位相の対をな
す軸断面略三角形の多数のパドルが各軸に固設された２
軸混練押出機を用いて、透明化剤を含有する石鹸組成物
を混練したのち、押出された混練物を所要形状に成形す
ることを特徴とする透明石鹸の製造法。
（２）２軸混練押出機の２軸を同方向に回転させて混練
する特許請求の範囲第（１）項記載の透明石鹸の製造法
。