Producing a continuous gum base with mixing restriction element

【発明の詳細な説明】 混合制限要素を使用した連続式ガムベースの製造 関連出願との相互引照本特許出願は、「高分配混合を利用した連続式ガムベースの製造」と題する、 1993年９月24日付けの特許出願第08/126,319号の一部継続出願である。 この特許出願の開示を本発明の参考とする。 発明の分野本発明は、チューイングガムベースの連続式製造法に関するものである。 発明の背景典型的なチューイングガムベースは、一種以上のエラストマー、一種以上のフィラー、一種以上のエラストマー溶媒、可塑剤、および随意成分としてのプラスチックポリマー、ワックス、乳化剤並びに種々の着色剤、香味料および酸化防止剤を含む。 主として、該エラストマーを溶融し、かつその他のガムベース成分中に均一に分散することの困難さのために、ガムベースの製造は、典型的には退屈な時間浪費のバッチ法であった。 例えば、このような公知法の一つは、前後のブレード速度比2:1 および約80-125℃の混合温度をもつ、シグマブレードバッチミキサーを使用している。 この公知法においては、エラストマーの初めの部分、エラストマー溶媒およびフィラーを、加熱した該シグマブレードミキサーに装入し、該エラストマーが溶融し、もしくは該可塑剤およびフィラーに練り込まれ、かつこれらと十分に混合されるまで混合する。 次いで、エラストマーの残りの部分、エラストマー溶媒可塑剤、フィラー、乳化剤およびその他の成分を順次段階的様式で添加し、しばしば各段階的添加に対して、更に原料を添加する前に完全に混合するのに十分な時間をかける。 特定のチューイングガムベースの組成、および特にエラストマーの量並びに型に依存して、各原料の十分な混合状態を保証するのに、かなりの忍耐を要する可能性がある。 公知のシグマブレードミキサーを使用した場合、大抵の場合１〜４時間に及ぶ全体としての混合時間が、１バッチのチューイングガムベースを作成するのに必要とされる可能性がある。 混合後、チューイングガム中で実際に使用する前に、該溶融ガムベースバッチを、該ミキサーから、被覆またはライニングされたパンに移すか、あるいは他の装置、例えば保存タンクまたは濾過装置にポンプ輸送し、次いで押出し、または所定形状に注型し、また冷却しかつ固化する必要がある。 この追加の加工および冷却のために、より一層多くの時間を要することとなる。 ガムベースの製造を単純化し、かつそれに要する時間を短縮するために、様々な努力が払われてきた。 ジェネラルフーズフランス(General Foods France)社による、欧州特許公開第0 273 809 号は、非粘着性チューイングガムベースの製法を開示しており、該方法は連続式ミル中で、エラストマーおよびフィラー成分を一緒に混合して、非粘着性プレミックスを生成し、該プレミックスを断片に分割し、粉末ミキサー中で、該プレミックス断片と少なくとも１種の他の非粘着性ガムベース成分とを一緒に混合する工程を含む。 また、該プレミックス断片と他のガムベース成分とを、他のチューイングガム成分と共に押出機に添加して、チューイングガムを直接的に製造することも可能である。 同様に、ジェネラルフーズフランスによる、フランス特許公開第2 635 441 号も、二軸スクリュー押出機を使用したガムベース濃厚物の製法を開示している。 この濃厚物は、所定の比率で高分子量エラストマーと可塑剤とを混合し、得られる混合物を該押出機に供給することにより調製される。 無機フィラーを、該エラストマー／可塑剤ブレンドの供給口の下流側で、該押出機に添加する。 得られるガムベース濃厚物は高濃度でエラストマーを含む。 次いで、この濃厚物を他のガムベース成分と混合して、完全なガムベースを得ることができる。 ダメリア(D'Amelia)等に付与された米国特許第4,968,511 号は、該エラストマー部分として、あるビニルポリマーを使用した場合に、チューイングガムが（中間的なガムベースを製造することなく）１−段階の配合工程で直接製造し得ることを開示している。 コッホ(Koch)等に付与された米国特許第4,187,320 号は、混合釜内でチューイングガムベースを製造する２−段階法を開示している。 デルエンジェル(del Angel)に付与された米国特許第4,305,962 号は、ガムベースに対するプリカーサとしての、エラストマー／樹脂マスターバッチの製法を開示している。 デトラ(DeTora)等に付与された米国特許第4,459,311 号は、２つの異なるミキサー、即ちフィラーの存在下で該エラストマーを予備−可塑化するための高強度ミキサーと、それに伴う全てのガムベース成分を一緒に最終的に混合するための中強度ミキサーとを使用したガムベースの製造を開示している。 幾つかの刊行物が、予め別の工程を利用してチューイングガムベースを製造した後、連続式押出機を使用して、最終的なチューイングガム製品を製造し得ることを開示している。 このような刊行物は、デガディー(Degady)等に付与された米国特許第5,135,760 号、レスコ(Lesko)等に付与された米国特許第5,045,325 号およびクラマー(Kramer)等に付与された米国特許第4,555,407 号を包含する。 上記のようなこれまでの努力にも拘らず、このチューイングガム工業においては、使用するエラストマーの型または性能を制限することなく、かつ該エラストマーの予備混合または他の予備処理を必要とすることなく、種々の完全なチューイングガムベースを製造するために、効果的かつ効率的に使用できる連続法に対する需要並びに要望がある。 連続式方法を利用して、ガムベース中に可塑剤としてのワックス、脂質および／または油を配合した高品位のチューイングガムベースを製造できることが特に有利である。 発明の概要本発明はチューイングガムベースの連続式製法に関わり、該方法は、任意の公知の量の、任意の公知のチューイングガムベースエラストマーについて、該エラストマーとあらゆる他の成分との予備混合または予備処理を必要とすることなしに使用するのに適している。 例えば、本発明は広範なガムベースの連続式製造に利用でき、該ガムベースは以下の成分の多くまたは全てを、以下に示す割合で含有する。 成分 範囲（重量％）エラストマー（１または複数） 5.0 - 95 エラストマー溶媒（１または複数） 0 - 50 可塑剤（１または複数） 0 - 75 ワックス（１または複数） 0 - 30 乳化剤（１または複数） 0.5 - 40 フィラー（１または複数） 1.0 - 65 着色剤（１または複数）/香味料（１または複数） 0 - 3.0 本発明は幾つかの異なる局面をもち、これらは一緒に、別々に、あるいは任意の組み合わせで利用できる。 これら全ての局面は、単一の連続式混合工程を使用して、順次一緒に実施でき、好ましくは二軸スクリュー押出機内で実施することができる。 本発明の第一の局面においては、該エラストマー、エラストマー溶媒およびフィラーを、高分散混合条件下で、一緒に連続式に混合する。 この「高分散混合」 なる用語は、該エラストマー、エラストマー溶媒およびフィラーが、相互に容易に分散し、かつ後にその他のガムベース成分中に実質上均一に分配し得る、極めて微細な粒子、液滴または「ドメイン(domains)」にまで破壊されることを意味する。 この分散混合段階は、分散が最も困難なガムベース成分に対するほぐしおよび「破壊」段階であると考えることができる。 この目的のために、現時点で好ましい態様の詳細な説明部分において以下で論ずるように、特殊な混合要素を使用する。 本発明の第二の局面においては、該チューイングガムベース成分を、ほぼ粘度の高い順に相当する順序で、連続式押出機に、その異なる位置において順次添加する。 比較的高粘度のチューイングガムベース成分（例えば、多くのエラストマー）を、最初にフィラーおよびエラストマー溶媒と共に、上流位置において、該押出機に添加し、一緒に混合する。 該フィラーおよびエラストマー溶媒は、該エラストマーの分散を助ける。 中間の粘度をもつガムベース成分（例えば、ポリ酢酸ビニル、低分子量エラストマーおよびエラストマー溶媒）を、２番目に該押出機の中間位置において添加し、前に添加した該高粘度成分と混合する。 比較的低粘度のガムベース成分（例えば、油、脂質およびワックス）を、３番目に該押出機の下流部分において添加し、前に添加された該高粘度および中間粘度成分と混合する。 本発明の第三の局面においては、該エラストマー、エラストマー溶媒、フィラー、任意の中間粘度成分（例えば、ポリ酢酸ビニル）および場合により低粘度成分（例えば、脂質、油およびワックス）を、高分配混合条件下で、一緒に連続式に混合する。 この「高分配混合」なる用語によって、該成分が相互に展開し、もしくは「分配され」て、実質的に均一なチューイングガムベースブレンドを形成することを意味する。 類推により、上記の「分散混合」段階は、該分散混合用加工助剤として該フィラーを使用して、該エラストマーの極めて微細な粒子、液滴またはドメインへの「分解」を生ずる。 該連続工程中の更に下流側で生ずる、該「分配混合」段階は、これらの極めて微細な粒子、液滴またはドメインの、残りのガムベース成分中への均一な分布をもたらす。 本発明の第四の局面においては、該ガムベース混合物の揮発性成分を、該押出工程中に連続的に除去する。 これらの揮発性成分は、望ましからぬ分解生成物、 例えば分解されたエラストマー、エラストマー溶媒または可塑剤を含み、これらは該混合工程から少量で生成される。 これらの揮発成分の除去は、該チューイングガムベースの香味料からの望ましからぬ異臭(off-notes)の除去を補助する。 これは、例えばポリ酢酸ビニルの添加を行う、押出機上流部で真空引きすることにより達成できる。 該分解生成物がポリ酢酸ビニルと混合してしまう場合には、 これらの除去は極めて困難となる。 本発明の第五の局面においては、低粘度および／または中間粘度の原料を、ポンプを使用して、加圧下で液体状態で注入する。 この液体状態は、原料、例えばポリ酢酸ビニルまたはワックスを予め溶融するか、あるいは１つ以上の加熱供給タンクを使用して、脂質または油の粘度を低下することにより達成できる。 この加圧下での液体の注入は、該低粘度および中間粘度原料の、より高精度の計量およびより良好な混合並びに分配を容易なものとする。 本発明の第六の局面においては、１種以上のエラストマーおよび１種以上の可塑剤を含有するチューイングガムベースを、該１種以上のエラストマーを第一の組み合わせた供給速度で、連続的にミキサーに添加し、該１種以上の可塑剤を、 少なくとも該第一の供給速度と等しい組み合わせた第二の供給速度にて該連続式ミキサーに連続的に添加し、該１種以上のエラストマーと該１種以上の可塑剤とを、混合制限要素に強制的に通し、かつその全てが進行中に、生成したチューイングガムベースを該ミキサーから連続的に取り出すことによって調製する。 本発明は種々の利点をもつ。 第一に、チューイングガムベースを連続的工程で製造する。 必要ならば、該生産物を、連続的チューイングガム生産ラインに供給するのに利用することもできる。 第二に、ガムベース成分の平均滞留時間は、時間単位から分単位に減じられる。 第三に、必要な添加並びに配合段階の全てを、 単一の連続式混合装置を使用して、順次実施することができる。 第四に、本発明の好ましい態様は、液体状態にある中間および低粘度ガムベース成分を加圧下で添加することにより、改善された該成分の計量並びに混合をもたらす。 第五に、 本発明は、種々のガムベースエラストマーを、種々のエラストマーの割合で含むガムベースの広範な組成に対して有効であり、該エラストマーの予備配合または他の予備処理を必要としない。 第六に、該ガムベースを必要に応じて生産でき、 完成されたガムベースの在庫を不要とする。 このことは、市場の要求および処方の変更に対して、最大限の許容度で対応することを可能とする。 第七に、高濃度の脂質、油および／または低融点ワックスを含有するガムベースを包含する、高品位のガムベースを、連続式に製造することを可能とする。 本発明の上記並びにその他の特徴並びに利点は、以下に記載する現時点において好ましい態様の詳細な説明および添付した実施例および図面を参照することによって、更に一層よく理解できるであろう。 図面の簡単な説明第１図は、本発明を実施する際に使用すべく組み立てた、二軸スクリュー押出機を模式的に示した図である。 第２図は、第１図に示された押出機において使用する、一組の剪断ディスクを示す図である。 第３図は、第１図に示された押出機において使用する、一組の歯車要素を示す図である。 第４図は、第１図に示された押出機において使用する、一組の混練ディスクを示す図である。 第５図は、混練ブロックを形成するように、螺旋形状で組み立てた、複数の混練ディスクを示す図である。 第６ａ〜６ｅ図は、混合工程中のガムベース成分を、模式的に連続して示した図である。 添付図および本発明の好ましい態様の詳細な説明本発明の方法によって作られるチューイングガムベースは、公知の方法によって製造したベースと同様であり、その後公知の方法によって、風船ガムを包含する公知のチューイングガムとすることができる。 このようなチューイングガムおよびその製法の詳細は周知であり、従ってここではこれを繰り返さない。 勿論、 特殊なチューイングガム、例えば非−粘着性チューイングガムおよび風船ガムでは、特殊なガムベース成分を使用するであろう。 しかしながら、これらのガムベース成分は、本明細書に記載する方法を利用して組み合わせることができる。 一般的に、チューイングガム組成物は、典型的には水溶性の増量部分、水−不溶性のチューイングガムベース部分および典型的には水−不溶性の香味料を含有する。 該水溶性部分は該香味料の一部と共に咀嚼中の期間全体に渡って消失していく。 該ガムベース部分は該咀嚼中ずっと口内に維持される。 該不溶性ガムベースは、一般的にエラストマー、エラストマー溶媒、可塑剤、 ワックス、乳化剤および無機フィラーをを含む。 幾分可塑剤としても機能する、 プラスチックポリマー、例えばポリ酢酸ビニルをもしばしば含まれる。 使用可能な他のプラスチックポリマーはポリビニルラウレート、ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドンを包含する。 エラストマーは、ポリイソブチレン、ブチルゴム（イソブチレン−イソプレンコポリマー）およびスチレンブタジエンゴム、並びにチクル等の天然ラテックスを含むことができる。 エラストマー溶媒は、しばしばテルペン樹脂等の樹脂である。 しばしば柔軟剤とも呼ばれる可塑剤は、典型的には油脂であり、牛脂、水添および部分水添植物油およびカカオバター等を包含する。 通常使用されるワックスはパラフィン、マイクロクリスタリンおよび天然ワックス、例えば蜜ロウおよびカルナウバロウを包含する。 パラフィンワックスは可塑剤であると考えることができる。 マイクロクリスタリンワックス、特に高い結晶性をもつものは、増粘剤または組織改質剤であると考えることができる。 該ガムベースは、また典型的にはフィラー成分をも含む。 このフィラー成分は炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、燐酸二カルシウム等であり得る。 このフィラーは、該ガムベースの約５〜約60重量％を構成することができる。 好ましくは、該フィラーは該ガムベースの約５〜約50重量％を構成する。 しばしば可塑特性をも有する乳化剤は、グリセロールモノステアレート、レシチンおよびグリセロール三酢酸を包含する。 更に、ガムベースは随意成分、例えば酸化防止剤、着色剤および香味料を含むこともできる。 高濃度で脂質、油および／または低融点ワックスを含むこれらガムベースが、 特に好ましい。 このようなガムベースは、典型的には一部のエラストマー対一部の可塑剤、および幾つかの場合には0.75部程度またはそれ以下のエラストマー対一部の可塑剤なる、エラストマー対可塑剤、特に脂質および油の比をもつであろう。 該不溶性ガムベースは、該ガムの約5〜約80重量％を構成することができる。 より典型的には、該不溶性ガムベースは該ガムの約10〜約50重量％および最もしばしば約20〜約35重量％を構成する。 本発明の好ましい方法は、第１図に模式的に示した如き二軸スクリュー押出機で実施する。 本発明の好ましい態様を実施するのに使用するこの二軸スクリュー押出機は、チューイングガムベース成分を添加することのできる、幾つかの異なる供給口位置をもつように組み立てられるであろう。 該押出機のバレル内部のスクリューは、その長さに沿って、種々の型の要素を備えている。 これらの異なる部分は、しばしば加工部分と呼ばれ、かつ該部分で使用される要素の型によって説明される。 該押出機のバレルは、典型的にはそれぞれ他のものとは独立に加熱または冷却することのできる帯域に分割できる。 これらの加熱帯域は、該バレル帯域部分の長さおよび加工部分における要素に依存して、該加工部分と一致していても、また一致していなくともよい。 様々な装置製造業者が種々の型の要素を製造しているが、最も一般的な型の要素は搬送要素、圧縮要素、逆搬送要素、剪断ディスクおよび歯車要素等の均質化要素、および混練ディスクおよびブロックを含む。 搬送要素は、一般的に該要素に沿って螺旋状に延びているネジ山を有し、該要素は該ネジ山間に幅広いギャップをもつ。 これらの要素は供給口部分で使用され、該押出機本体内に材料を迅速に移動させる。 圧縮要素はネジ山を有し、該ネジ山は該材料がこれらに沿って移動するにつれて、狭くなるピッチをもつ。 これは前進方向に圧縮および高い圧力を生じる。 この圧縮および高い圧力は、該材料を下流側に移動し、かつ該他の要素に強制的に通すのに必要とされる。 逆搬送要素は、該搬送要素とは逆の角度が与えられたネジ山をもつ。 該ネジ山は、該材料を上流側に強制的に移動する方向に回転する。 これら要素は高い背圧を与え、該押出機を通る該材料の動きを緩慢にする。 勿論、この押出された材料は、依然として該逆搬送要素を介して下流側に移動する該ネジ山とは反対方向に移動する。 混練ブロックの逆螺旋状の配置は同様な結果を達成できる。 その名が示すように、剪断ディスクは、該押出機内の該材料に高い剪断力を与え、結果として高分散混合をもたらす。 二軸スクリュー押出機において、該異なる２つのスクリュー上の、相互に対向する剪断ディスクは、第２図に示したように、近接嵌込みディスク／スロット要素をもつ。 第３図に示したように、歯車要素はギアー状の歯をもち、これらは他方のスクリュー上の円筒状のスペーサと対向している。 歯車要素は高分配混合を達成する。 しばしば、この歯車要素は、単一のユニットとしての円筒状シャフト部分と歯車部分とをもつ、整合性の組として作成される。 第４図に示したような混練ディスクは楕円形状をもち、かつ該押出機を通過する該材料に混練作用を生ずる。 しばしば、複数の混練ディスクは、 第５図に示したような、混練ブロックと呼ばれる螺旋状の配列で、相互に隣接して配置されるであろう。 高分配混合は、また逆搬送要素を使用して達成することもでき、該要素は該ネジ山から逸脱して、圧縮方向とは逆の流れを可能とする部分を有する。 これらの逸脱部分は、該要素の長さに平行に切り込まれた該ネジ山を貫通する溝として配置することができる。 また、高い背圧を設定するための、逆搬送要素を伴う混練ブロックも、高分配混合を達成する。 混合−制限要素は、過度に処理量を制限することなしに、高い背圧と、幾分かの混合をもたらす。 このため、ノズルまたはオリフィスは、混合−制限要素として相応しくない。 上に述べた如く、逆搬送要素は背圧を与え、かつ結果として混合−制限要素となる。 第２図に示した如き剪断ディスクも、高い背圧を発生し、 かくして混合−制限要素のもう一つの例となる。 この高い背圧は重要であり、従って他の要素、例えば高分配混合または高分散混合を達成する要素等は、適当に機能し得るであろう。 かくして、本発明の好ましい態様においては、混合−制限要素を各混合帯域の背後で使用する。 該ガムベースが該押出機を出る直前に混合−制限要素を使用することが最も好ましい。 二軸スクリュー押出機において有用なこれら種々の型の要素並びにその他の要素は、当分野で周知であり、市販品として入手可能である。 これら要素は、しばしば通常入手できる種々の型の二軸スクリュー押出機に対して特別に設計され、 同時回転、逆回転、かみ合いおよび旋回(tangential)二軸スクリュー押出機を包含する。 同様な機能を意図した要素では、該意図する押出機の型に依存して、その設計は異なるであろう。 特定の品質の押出機に対する要素の特定の型の一つは、ファレル−ロックシュテット(Farrel-Rockstedt)同時回転二軸スクリュー押出機用の、ファレル社(Far rel Corporation)(25 メインストリート、アンソニア、コン 06401)により市販されている、非−かみ合い型の多角形要素である。 この非−かみ合い型の多角形要素は分散混合を達成すると考えられている。 本発明の好ましい態様において、該分散混合は、最小量の該エラストマーのポリマー鎖の分解を伴って、該エラストマーをほぐす。 かくして、分散混合は該ポリマーの分子量を不可避的に減じるであろうが、この分子量の減少を最小化するように、該分散混合操作を制御することが好ましい。 好ましくは、該平均分子量は、公知の方法を使用してガムベース中に混合された、同一のポリマーの平均分子量以下には低下されないであろう。 十分な分散混合は、検出し得るゴム塊を含まない、滑らかでゴム状の流体を生成するであろう。 ほんの僅かな量のゴム塊が存在する場合には、これらを篩別するか、あるいは後の混合工程中に分散させることができる。 しかしながら、塊の数またはサイズが過度である場合、あるいは該加工されたエラストマーおよびフィラーが凝集または凝集塊の状態にある場合には、適用された該分散混合は不十分となる。 この分配混合は、「湿った(sweating)」ように見える、あるいは大理石状またはスイスチーズ状の構造をもつ材料というよりも、寧ろ均一なガムベースを製造するのに十分であるべきである。 本発明の好ましい態様においては、この高分配混合は、可塑剤特に脂質、油およびワックスを、公知のチューイングガムベース製造工程におけるこれら可塑剤の配合と同程度に、配合するのに十分である。 第１図に示したように、本発明の第一の好ましい態様を実施するために、二軸スクリュー押出機10を、第一の加工部分21に隣接して第一の供給口12をもつように組み立てる。 該第一の加工部分21は、搬送要素31、搬送並びに圧縮要素32および圧縮要素35を備えている。 第二の加工部分23は、第３図に示した如き歯車要素33と、第２図に示した如き数組の剪断ディスク34との組み合わせを備えている。 該第二の加工部分23の端部において、該押出機10は真空源（図示せず）と接続されている開口16を備えている。 第三の加工部分24は、付随的な搬送要素31、搬送並びに圧縮要素32および圧縮要素35を含む。 第二の供給口13が、該第三の加工部分24に付随的なガムベース成分を供給するために、搬送要素31の第二の組と隣接して、該押出機内に設けられている。 供給口13は、ポンプ41からの、粉末成分並びに液状成分の添加を可能とする。 第四の加工部分25は、混練ディスク36を備えている。 第五の加工部分26の開始点において、該二軸スクリュー押出機10は、ポンプ43と接続したもう一つの入口15および側部フィーダー42と接続された開口形状の供給口14を有する。 ここで、該フィーダーは一軸または二軸スクリュー押出機または高圧を発生できるギアーポンプであってもよい。 この第五の加工部分26 は、該ガムベース成分を強制的に第六および最終の加工部分28に送る、搬送要素31、搬送並びに圧縮要素32および圧縮要素35を備えている。 加工部分28は、二組の歯車要素33、それに伴う逆要素39および剪断ディスク34を含む。 該剪断ディスク34を通過した後、該ガムベース成分は該押出機10を出ていく。 幾つかの成分を加熱して、これらを溶融するか、あるいはその粘度を低下させることが好ましい場合がある。 第１図に示した如く、該押出機10は、この目的のためにそれぞれポンプ41および43に接続された加熱タンク44および45をもつように組み立てることができる。 他の通常使用される装置、例えば温度を監視する装置、および該押出機を加熱し、もしくは冷却する装置は、第１図には図示されていない。 この装置は、また造粒または粉末化された成分を連続的に計量し、かつ供給するための公知の装置を含むであろう。 該成分の全てを、定常状態で稼働するように制御された装置によって該押出機に供給することが好ましい。 しかしながら、運転の際には、幾つかの成分の供給を、他の成分の供給前に開始し、かつ定常状態での操作に対して望ましい割合とは異なる割合で該原料を供給することが好ましい場合がある。模式的表示としての第１図には、該押出機10を介して流動するという観点から、種々の要素がそのそれぞれの順序で示されていることを理解するであろう。典型的には、該スクリューは水平な並列配置で搭載されており、しかも供給口、特に入口12および13のように、大気に対して開放状態にあるものは、該スクリューの上方に垂直に配置されている。第１図の配置は、以下の実施例において概説する特定のガムベースに対しては好ましいが、他の配列が他のガムベースに対しては好ましい。第１図は、成分添加用の一般的な３つの領域と、６つの加工部分をもつ押出機を示している。幾つかのガムベースに対しては、２、４またはそれ以上の成分供給部分を、種々の数の加工部分と共に使用できる。第１図は、また第一の加工部分21中の各一組の、 長い搬送要素31、搬送並びに圧縮要素32および圧縮要素35の使用、加工部分24および26における短い一組の搬送並びに圧縮要素32の使用、および部分26における短い一組の搬送要素31および圧縮要素35の使用を示している。実際には、これらの部分において、１、２またはそれ以上の異なる型および長さの要素を使用することができる。第１図は、また部分23における一組の歯車要素33および３組の剪断ディスク34をも示しているが、これら部分において混合すべき該ガム成分および使用すべき押出機の型に依存して、異なる数のこれら要素または全体的に全く異なる要素を使用することができる。第6a図〜第6e図は、種々のガムベース成分をチューイングガムベースに配合する際の、該成分の状態を示す図である。第6a図に示すように、開始時点においては、高分子量エラストマー51および中間的分子量のエラストマー52は両者共に顆粒または粒子形状にあり、該形状において該エラストマー分子は一緒に密に結合されている。該フィラー53は粒状形態にあるが、該エラストマー51および52と均一に混合されない恐れがある。該エラストマー溶媒54は液滴形状で存在し得る。混合を開始すると、第6b図に示したように、該エラストマー溶媒54はエラストマー51および52と結合する。該フィラー53、エラストマー溶媒54および熱の存在により、該顆粒は個々のエラストマー分子に分離し始める。また、フィラー53はより一層均一に分布するようになり、かつ低下された粒径をもつ可能性がある。この工程を継続すると、該エラストマー51および52は、第6c図に示した如く、ほぐれてくる。このほぐれは該エラストマー51および52を高分散混合に付した結果である。この工程後に、該低粘度成分、例えばポリ酢酸ビニル55を、第6d図に示すように、添加することができる。初めに、この材料も別々の粒子状態にあるか、あるいは溶融するにつれて液滴となるであろう。更に、混合並びに更なる成分、例えばワックス56および乳化剤57の添加は、第6e図に示すように、分配混合に付される。高分配混合の継続により、均一なチューイングガムベースが生成され、そこで別々の粒子または液滴は、官能的知覚によっては検出されない。該エラストマーは、エラストマー溶媒、例えば樹脂および該フィラーと共に該第一の供給口12において添加することができる。しかしながら、特に低分子量エラストマーを、少なくとも部分的には第二の供給口13において添加できる。該フィラーの一部も、該第二の供給口13において添加できる。ポリ酢酸ビニルは、該供給入口14において、粉末フィーダーまたは一軸スクリュー押出機42、または二軸スクリュー押出機またはギアーポンプを介して添加でき、一方で溶融された脂質およびワックス並びに油は最後の供給口15において添加される。これにより、 低粘度成分を添加する前に、まず該フィラー、エラストマーおよび可塑剤が高分配混合付されることとなる。供給口15後方の歯車要素38、逆搬送要素39および剪断ディスク40が、該低粘度ガムベース成分の全てと、その他のガムベース成分とを高分配混合することとなる。好ましい小規模押出機は、ドイツ国ニューレンベルグのライシュトリッツ(Lei stritz)から入手できるLSM 30.34 型の逆−回転、かみ合いかつ旋回二軸スクリュー押出機である。他の入手可能な二軸スクリュー押出機は、ジャパンスチールワークスモデル(Japan Steel Works Model)TEX30HSS32.5PW-2V かみ合い、同時かつ逆回転式二軸スクリュー押出機、またクロンプトン＆ノールズコーポレーション(Crompton & Knowles Corporation)により市販されている、デービススタンダード(Davis Standard)D-Texモデルとしても知られている、#1イクストルージョン(Extrusion)Dr.，パウカチュック(Pawcatuck)CT 06379、および663E．クレセントアベニュ、ラムゼイNJ． 07446のワーナー＆フライドラーコーポレーション(Werner & Pfleiderer Corporation)から入手できる、同時回転または逆回転式、かみ合い二軸スクリュー押出機を含む。長いバレル長さをもつものが好ましい。ワーナー＆フライドラーの同時回転式二軸スクリュー押出機は、長さ対直径比(L/D)を48まで上げることができる。該ジャパンスチールワークスモデルTEX30 HSS32.5PW-2V 押出機は、L/D 比58をもつように装備し得る。 実施例１以下の要素（第一供給口から押出機の出口端部に進む順序で与え、各要素に対してライシュトリッツのパーツ名を使用する）を使用して組み立てた、バレル径30.3mmを有する、ライシュトリッツ(Leistritz)モデルLSM 30.34 逆回転、かみ合いかつ旋回押出機を、かみ合いモードで使用して、連続的にガムベースを製造した。 FF-1-30-120 （搬送要素） KFD-1-30/20-120 （搬送並びに圧縮要素） FD-3-30-120 （圧縮要素） ZSS-2-R4 （歯車要素） KS （剪断ディスク） KS FF-1-30-120 KFD-1-30/20-120 FD-3-30-120 ZSS-2-R4 ZSS-2-R4 ZSS-2-R4 KS 該押出機端部におけるダイは１mmの孔を有していた。この押出機は２つの供給帯域を有し、その各々は該FF-1-30-120 搬送要素に隣接していた。 6:23:17 の比率の、粉砕されたブチルゴム、炭酸カルシウムおよびテルペン樹脂の粉末ブレンドは、該第一の供給帯域中に3kg/時の割合で供給された。 50-80℃にあるポリイソブチレンも、該第一の供給帯域において、0.39 kg/ 時の割合で供給された。 ５部のグリセロールモノステアレート、８部の水添綿実油、５部の水添大豆油、３部の高分子量ポリ酢酸ビニルおよび21部の低分子量ポリ酢酸ビニルを含む粉末ブレンドを、30℃に加熱され、かつ0.4kg/時の割合で供給される、３部の部分水添大豆油および３部のレシチンのブレンドと共に、2.74 kg/時の割合で該第二の供給帯域に供給した。エラストマー対油脂の比は0.75:1 であった。設定温度（ダイの温度を除く、これは温度制御しなかった）および稼働中の該押出機ハウジングの実際の温度は以下の通りであった。

この押出機を100rpmの速度で稼働し、かつ9ampsにて抜き出した。 チューイングガムベースが生成され、これはガム粒子または凝離油を含んでいなかった。 しかしながら、該ポリ酢酸ビニルの幾分かは、十分に配合されていなかった。 これは、該ベースをチューイングガムの製造に使用する際に配合されるか、あるいは必要ならば該ポリ酢酸ビニル用の側部フィーダー／予備溶融装置としての一軸スクリュー押出機を使用することにより排除することができた。

実施例２実施例１と同様に組み立てた押出機および同一の温度を使用して、連続的に別のチューイングガムベースを製造した。 15:31 の比率の粉砕したブチルゴムと炭酸カルシウムとの粉末ブレンドを、50-80℃に加熱され、かつ2.08kg／時の割合で供給されるポリイソブチレンと共に、３kg／時の割合でその第一の帯域に供給した。 22部の低分子量ポリ酢酸ビニル、13部の水添綿実油、３部のグリセロールモノステアレートおよび13部の水添大豆油を含む粉末ブレンドを、30-60℃に加熱され、かつ1.3 kg／時の割合で供給される部分水添大豆油と共に、6.63kg／時の割合で、該押出機の第二の供給口に供給した。 エラストマー対油脂の比は0.65 :1であった。 この押出機を100rpmの速度で稼働し、かつ7-8 ampsで抜き出した。 完全なチューイングガムベースが生成したが、実施例１のベース程には良好に混合されておらず、しかも該第二の供給帯域において材料が蓄積されるという困難が見られた。

実施例３以下の要素（左側の括弧内の数値は第１図の参照番号を表す）を使用して、第１図に示したような、ライシュトリッツ(Leistritz)モデル30.34 二軸スクリュー押出機を組み立てる。 (31) FF-1-30-120 (32) KFD-1-30/20-120 (35) FD-3-30-120 (33) ZSS-2-R4 (34) KS (34) KS (34) KS (31) FF-1-30-120 (32) KFD-1-30/20-60 (35) FD-3-30-120 (36) 18混練ディスク、２個のディスク２組および３個のディスク４ 組を積み重ね、各組間に90°の角を設定した。 (31) FF-1-30-60 (32) KFD-1-30/20-60 (35) FD-3-30-30 (33) ZSS-2-R4 (33) ZSS-2-R4 (39) FF-1-30-30（逆操作用に組み込んだ） (34) KS これら要素の全体としての長さは1060mmであり、これは約35なる、30.3mmのバレルに対するL/D比を与える。 以下の成分を、以下の比率で、押出機10の指定された位置において添加する。 以下の表に記載した比率は、定常状態での操作に対する値である。 全供給速度は25 lb/時である。 温度は、該混合物が約115-125℃となるように調節する。 エラストマー対油脂の比は0.92:1である。 以上の実施例は比較的小規模の操作について与えたが、本発明の方法の規模を拡大することは容易である。 二軸スクリュー押出機を使用する場合、規模の拡大は、例えば６インチの大きなバレル径および長い長さを使用し、しかも同一のL/ D 比を維持することにより達成される。 L/D 比45に対しては、６インチのバレルの長さは22.5フィートとなるであろう。 大きな装置が、容易に除去し得る以上に大量の熱を発生する場合には、該押出機の回転数 rpmを下げることが必要となるか、あるいは冷却したシャフトおよび混合要素を使用することができる。 該樹脂の幾分かを該第一の供給帯域において装入することによって、混合中に発生する該熱を除去すべきである。 実施例１に関連する実験を実施する際には、該ポリイソブチレンを、まず該第二の供給口において添加した。 これは、始動中に実施可能であるが、脂質とポリ酢酸ビニルとのブレンドをも添加した場合には、該脂質が溶融し、かつ該スクリューを潤滑させ、結果として最早ポリイソブチレン中には取り込まれなかった。 これが、実施例１において、該ポリイソブチレンを該第一の供給帯域において導入した理由である。 実施例１および２においては、該ブチルゴムを使用前に粉砕したので、該フィラーの一部と該粉砕したブチルゴムとを、予め混合（フィラー対ブチルゴムの比1:3にて）して、該粉砕ブチルゴムを、粉末ブレンドとして該押出機に供給することを可能とする形状に維持した。 このフィラーは、これら実施例において引用した全体としての比で含まれていた。 実施例１〜３で製造したもの等の、高濃度の油脂を含む高品位のチューイングガムベースが、本発明を利用することにより、連続的に首尾よく製造し得ることを見いだした。 実施例において使用した該混合−制限要素を伴う、該高分配混合操作は、該エラストマーおよびフィラー中に該油脂を配合するのに特に有用であることを理解すべきである。 本発明の方法は種々の態様のほんの幾つかを上に例示し、かつ説明したが、種々の態様として組み込むことができるものと理解すべきである。 本発明は、その精神並びに基本的特徴から逸脱することなしに、他の態様で実施することができる。 具体的には含めなかった幾つかの他の原料の添加、加工工程、材料または成分は、本発明に悪影響を与えるであろうことが理解されよう。 しかしながら、上記の態様は、あらゆる点に関して、例示的なものであって、限定的なものではなく、従って本発明の範囲は上記の説明によるのではなく、寧ろ添付の請求の範囲によって示されている。 請求の範囲に等価な意味および範囲内に入るあらゆる変更は、本発明の範囲内に含まれるべきものである。

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