(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー性皮膜を有する少なくとも１つの洗剤バー型押表面を備えたダイを有する、洗剤バーの型押用装置であって、該皮膜に金属伝導性充填材が含有されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
ダイが、金属及びその合金、熱硬化性及び熱可塑性樹脂、硬質注型ポリウレタン、セラミックスから選択された硬質材料から構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
エラストマー性皮膜が、エラストマー又はゴム又はコポリマー及びこれらのブレンド物を含有する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
エラストマーが熱可塑性エラストマーを含有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
エラストマー性皮膜が１マイクロメートル〜１０ミリメートルの範囲内の厚さを有する、請求項１〜４の何れか１項に記載の装置。
【請求項６】
更に、ダイを冷却するための手段を備えた、請求項１〜５の何れか１項に記載の装置。
【請求項７】
エラストマー性皮膜が、０．１〜５０ＭＰａの範囲内の弾性率を有する、請求項１〜６の何れか１項に記載の装置。
【請求項８】
該ダイに、ダイの表面からのエラストマー性皮膜の引裂を遅延するためのエッジが含まれている、請求項１〜７の何れか１項に記載の装置。
【請求項９】
伝導性充填材がステンレススチール粉末である、請求項１〜８の何れか１項に記載の装置。
【請求項１０】
該エラストマー性皮膜がポリウレタンを含有する、請求項１〜９の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
（ｉ）ダイの少なくとも１個のバー型押表面の上に金属伝導性充填材を含有するエラストマー性皮膜を形成する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）のダイに、洗剤バー組成物を供給する工程、
（ｉｉｉ）前記組成物をダイの中に型押して、型押したバーを形成する工程、及び
（ｉｖ）バーをダイから剥離する工程
を含む、洗剤バーの型押方法。
【請求項１２】
更に、表面装飾を洗剤バーに適用できるように、バー型押表面の上にロゴを設ける工程を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ダイを環境温度に対して冷却する工程を含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、造形物品を成形するためにダイを使用して可塑性材料を型押するための方法及び装置に関する。特に、本発明は、洗剤バーを型押するための方法に関する。
【０００２】
「洗剤バー」によって、石鹸、合成洗剤活性物又はこれらの混合物を含有する界面活性剤のレベルが、バー基準で少なくとも２０重量％である、タブレット、ケーキ又はバーが意味される。
【０００３】
発明の背景
洗剤バーの製造に於いて、このバーの全成分を含有する予備成形された組成物が、典型的にノズルから押し出されて、連続的「ロッド」を形成し、これが、一般的に「ビレット」と呼ばれる所定の長さのより小さい片に切断される。次いで、これらの「ビレット」は、スタンパーに供給されるか、又はその代わりに、例えば、バー表面と同じ寸法のダイを使用して、１個又は２個以上の表面上に圧痕が与えられる。このバー表面には、例えば、ローラの形状の槌又はダイによって力が加えられる。
【０００４】
スタンパーは典型的に、それぞれが、型押操作の間にビレットと接触する表面を有する２個の半体で形成されたダイを有する。これらの表面は、設定された分離距離にまで近づくように適合され、それによって、ビレットをダイ半体の間で圧縮して、バーにその最終形状及び外観を与え、次いで分離する。過剰の組成物は、ダイ半体が閉じたときダイから絞り出される。これは一般的に「バリ」と呼ばれている。次いで、このバリは、「バリ取り板」内で穴を通してバーを移動させることによって、石鹸バーから分離される。
【０００５】
従来のダイ型押機械には、一対の対向するダイ部材又はダイ半体が、圧縮工程の間に合体する「ピンダイ」形状機械及び一対の対向するダイ部材が、ボックスフレーム内の貫通開口の中に保持されたバーを型押するが、圧縮の間に合体せず、バーの周辺面がボックスフレームによって抑制されている「ボックスダイ」機械が含まれる。
【０００６】
このダイ半体には、しばしば、それぞれダイ又はエジェクターインサートが設けられている。これらは通常は、スプリングによってダイ半体の中に閉じ込められて保持されているが、圧縮空気又は機械的手段によって押し開かれ、ダイからバーを剥離するのを助ける。ダイ半体が閉じている間に、真空を適用して洗剤バーとダイ表面との間のダイキャビティ内に取り込まれた空気を除去することができ、そして回転ダイの場合に、この真空は回転の間にバーを所定の位置に保持するのを助ける。
【０００７】
ダイを使用する洗剤バーの型押は、バーに複製可能な形状、平滑な表面を与え及び／又はバーの表面の少なくとも一部分にロゴ、商標等々のようなデザインを刻印するように行われる。
【０００８】
しかしながら、ダイブロッキング、即ち、ダイを連続的に使用している間に形成される、ダイ半体の上に残った残留洗剤の量の結果として、バーはしばしば、その表面上に目に見える欠陥を有して形成されるか又はこれらはダイ表面から剥離することができない。洗剤バーの不完全な剥離は、より穏和な界面活性剤から製造された一層「粘着性の」組成物にとって特に問題である。
【０００９】
この問題に対する多数の解決方法が提案されてきた。一つの解決方法には、型押操作の間にダイ半体を冷却することが含まれている。他のものにはエラストマーを使用することが含まれていた。
【００１０】
Ｗａｔａｎａｂｅの米国特許第５，３３２，１９０号には、エラストマー積層物フィルムから構成され、その最も内側の層に充填材が含有されていないエラストマー性成形ダイが開示されている。
【００１１】
米国特許第５，２６９，９９７号に於いて、石鹸金型の２個のダイのそれぞれに、それらの表面に亘って延伸されたエラストマー性隔膜を設けることが提案されている。このようなシステムは、商業的製造のために必要な速度で使用することが複雑であり、薄いカバーは引き裂ける傾向があり、そしてロゴ複製は劣っていると予想される。
【００１２】
国際公開第ＷＯ９６／００２７８号には、ダイを備えた洗剤バーを型押するための装置であって、このダイが少なくとも１個のバー型押表面を有し、このバー型押表面にエラストマー性皮膜が設けられ、このエラストマー性皮膜の合計厚さが２００ミクロン未満である装置が開示されている。好ましい態様に於いて、このエラストマー性皮膜は、バー型押表面の単独のエラストマー性材料である。
【００１３】
他の解決方法は、ＥＰ第２７６，９７１号並びに米国特許第４，７９３，９５９号及び同第４，８２２，２７３号に提案されており、これらには、それぞれ非エラストマー性部分及びエラストマー性部分を含む２個のダイ部材を使用することが含まれている。型押工程の間に石鹸バーと接触するエラストマー性部分は、少なくとも２００ミクロンのエラストマー皮膜を備え、特定範囲内の弾性率を有する。
【００１４】
Ａｄａｍｓらの米国特許第４，８２２，２７３号は、エラストマーの対面層を有する、洗剤バーを型押するためのダイに指向している。実施例７では金属ダイの表面冷却に言及している。
【００１５】
Ａｄａｍｓらの米国特許第４，７９３，９５９号は、エラストマーの対面層を有するダイで型押された洗剤バーに指向している。実施例７では、冷却されたダイに言及している。
【００１６】
Ａｄａｍｓらの米国特許第５，２３６，６５４号は、液体冷却した皮膜ダイ部材を使用する洗剤バーの型押に指向している。約−２０℃の冷却剤を使用するダイ冷却に言及されている。工場技術者によって予め選択されたシステムによって、ダイ表面に亘る温度の広い分布で約１５℃の平均ダイ表面温度が達成されたと記載されている。
【００１７】
Ｋａｔａｏｋａの米国特許第４，６２９，６５０号は、成形すべき熱可塑性樹脂とは異なる熱可塑性樹脂を、ダイ表面と成形すべき熱可塑性樹脂との間のスキン層として、成形の間に介在させることによる、成形した熱可塑性樹脂の製造方法に指向している。
【００１８】
Ｕｅｍｕｒａらの米国特許第５，０３５，８４９号は、成形物品の製造方法に指向している。金型の表面は粉末成形用の離型剤で冷却されている。
【００１９】
Ｌｅｓｌｉｅの米国特許第５，２６９，９９７号は、石鹸半加工品（ｂｌａｎｋ）のような可塑性材料の半加工品を型押するための方法及び装置に指向している。エラストマー隔膜を、半加工品とダイ半体との間の各ダイ半体に亘って置いて、可塑性材料が型押の後でダイ半体に粘着することを防止することができる。
【００２０】
Ｍａｏの米国特許第３，７６１，０４７号は、タルクのような断熱粒子を有するフィルムに指向している。実施例１に於いて、３０体積％の約６０ミクロンの平均サイズを有するタルクが、ポリテトラフルオロエチレン樹脂溶液中に分散されている。
【００２１】
Ｂａｔｅｓらの米国特許第５，３７８，７３３号は、粉末化ステンレススチールを含有する充填材を有するポリウレタンを含有する音減衰ポリマー複合物に指向している。
【００２２】
エラストマー性皮膜又は冷却したダイを使用した場合でも、使用する洗剤が非常に穏和な界面活性剤であるか及び／又は洗剤バー組成物が軟質で粘着性であるとき問題に遭遇する。
【００２３】
発明の要約
非常に穏和な界面活性剤及び／又は特に粘着性で軟質の組成物を含有する洗剤バーを型押することに付随する問題点は、エラストマーが伝導性スチール粉末のような伝導性充填材を含有するエラストマー被覆ダイを使用することによって軽減できることが見出された。伝導性スチール粉末を含有するエラストマーを載せ、エラストマー配合を調節することによって、熱伝導性ポリマーを得ることができる。その結果、皮膜の通常の絶縁効果が低下し、ダイの冷却を容易にすることができる。石鹸バーに、熱伝導性添加物を含有するエラストマーを適用することによって、冷却された表面の表面品質を有する従来の絶縁エラストマーの剥離能力が得られる。
【００２４】
それで、本発明により、ダイを備え、このダイが少なくとも１個の、エラストマー性皮膜を有する可塑性材料型押表面を備えた、特に洗剤バーの型押用装置であって、該皮膜に伝導性充填材が含有されていることを特徴とする装置が提供される。
【００２５】
本発明の上記の及びその他の特徴及び利点のより完全な理解のために、下記の好ましい態様の詳細な説明及び添付する図面が参照される。
【００２６】
発明の詳細な説明
石鹸バーの型押に於いて厚いエラストマー性皮膜を使用することは、ＥＰ第２７６９７１号並びに米国特許第４，７９３，９５９号及び同第４，８２２，２７３号（これらの開示は、参照してここに組み込まれる）に記載されている。
【００２７】
米国特許第５，３７８，７３３号には、本発明のために適している充填材入りエラストマー材料が記載されている。’７３３号特許の開示は、参照してここに組み込まれる。
【００２８】
以下、「表面装飾」によって、均一な形状、平滑な表面、ロゴ、商標等々のようなデザインが意味される。
【００２９】
本発明による「エラストマー性」によって、ＩＳＯ（国際標準機構）１３８２で、「エラストマー」又は「ゴム」として定義されている材料が意味される。また、本発明による「エラストマー性」材料の定義には、熱可塑性エラストマー及びコポリマー並びにエラストマー、熱可塑性エラストマー及びゴムのブレンド物が含まれる。
【００３０】
エラストマーは、原材料中で独立であり、架橋結合を導入し架橋網目構造を形成する加硫剤又は架橋剤によって転位される、長い可撓性鎖を有するポリマーとして定義される。この網目構造は、巨大分子鎖分子の運動を抑え、その結果として、力によって変形させ、その力を解放した後に、ほぼその初期寸法及び形状まで急速に戻る。
【００３１】
温度を上昇させると、エラストマーは軟化した後ゴム相に移行し、その分解温度に到達するまでその弾性及び弾性率を保持する。
【００３２】
熱可塑性エラストマーは無定形相及び結晶性相を含有する。無定形相は、環境温度より低い軟化範囲を有し、それで弾性バネとして作用し、一方、軟化範囲が環境温度よりも高い結晶性セグメントは、架橋部位として作用する。
【００３３】
好ましくは、本発明によるエラストマー性材料は、
１．天然ゴム、例えば、標準マレーシアゴム；ブタジエン、例えば、ブナヴェケ・ヒュールス社（Ｂｕｎａｗｅｋｅ  Ｈｕｌｓ）からの「ブナ」型及びブタジエンアクリロニトリルコポリマー、例えば、バイエル社（Ｂａｙｅｒ）からの「ペルブナン（Ｐｅｒｂｕｎａｎ）」を含む不飽和炭素鎖エラストマー（Ｒクラス）、
２．エチレン−プロピレン型、例えば、デュポン社（ＤｕＰｏｎｔ）からの「ノルデル（Ｎｏｒｄｅｌ）」及びフッ素含有型、例えば、デュポン社からの「ヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）」を含む飽和炭素鎖エラストマー（Ｍクラス）、
３．液体シリコーンラバー、例えば、ダウ・コーニング社（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）からのシラスチック（Ｓｉｌａｓｔｉｃ）９０５０／５０Ｐ（Ａ＋Ｂ）を含む置換シリコーンエラストマー（Ｑクラス）、
４．ポリウレタン、例えば、ベルゾナ社（Ｂｅｌｚｏｎａ）からのポリウレタンを含む、ポリマー鎖中に炭素、窒素及び酸素を含有するエラストマー（Ｕクラス）
を含む、アメリカ材料試験協会Ｄ１４１８に記載されているこれらの種類から選択される。
【００３４】
前記定義されたように、「エラストマー性」材料は、例えば、それをダイ表面上の皮膜として適用する前に、市販のエラストマーの溶液を形成することによって前処理することができる。エラストマー、ゴム及びコポリマー並びにこれらのブレンド物は、一般的に、ダイ表面上でインシトゥで硬化又は架橋させられる。例えば、ベースのエラストマー性材料、架橋剤及び促進剤のような他の材料を含む成分を、皮膜として適用する前に混合させることができる。ダイに適用されると、皮膜はインシトゥで硬化する。これは、熱又は他の促進方法、例えば、圧力、放射線若しくはＵＶ光を適用することによって補助することができる。
【００３５】
エラストマー性材料は、液体又は半固体として適用することができる。例えば、液体として適用するとき、ダイの２個の半体を所定の空間で離して保持し、エラストマーが２個の部品の間の空間を占めることができるようにする。好ましくは、ダイにエラストマーを圧力下で充填する。
【００３６】
ある場合には、材料を適切な溶媒で溶解し、ダイに適用し、続いて溶媒を除去することができる。
【００３７】
熱可塑性材料の場合には、これを溶融状態にまで加熱し、ダイに適用し、冷却し、そして再固化させることができる。
【００３８】
本発明に於いてエラストマー性皮膜として適している材料は、好ましくは、０．１〜５０ＭＰａ、更に好ましくは、１〜３５ＭＰａの範囲内の弾性率を有する。
【００３９】
エラストマー性皮膜の弾性率は、押込深さの関数として、皮膜を押し込むために必要な力を記録することによって測定することができる。典型的に、球形先端を有する圧子を使用することができ、力３／２に対する押込深さの関数としての力の勾配ｓが決定される。押込深さは、圧子が最初に皮膜の表面に接触した後の、皮膜の中への圧子の移動である。一般的に、測定された押込深さを、測定装置のコンプライアンスについて補正することが必要である。即ち、実際の押込深さｄは、下記の式：
ｄ＝ｄ’−（Ｆ・Ｃ）
（式中、Ｆは押込力である）
によって、測定した見掛け値ｄ’に関連付けられる。コンプライアンスＣは、圧子を硬い表面に対して押し付け、Ｃに等しい勾配を有する適用した力の関数としての見掛け変位を記録することによって決定される。弾性率Ｅは、下記の式：
Ｅ＝１／４  ｓ  １／（Ｒ）１／２  （１−ｂ２）
（式中、ｓ＝Ｆ／ｄ３／２であり、Ｒは、圧子の球形先端の半径であり、そしてｂは皮膜のポアソン比（これはエラストマーについて約０．５に等しい）である）
から計算される。
【００４０】
後で記載する一定の条件下では、上記の押込方法は、皮膜が適用された硬質材料の影響による弾性率の偽の大きい値を与えるであろう。この問題を安全に回避するためには、皮膜との圧子の接触半径が、皮膜の厚さの約１／１０を越えないことを確保することが必要である。接触半径ａは、下記の式：
ａ＝（ｄＲ）１／２
によって押込深さに関連付けられる。
【００４１】
２００μｍ未満の皮膜について、小さい半径を有する先端を有する圧子を使用して、小さい押込深さで押込力を測定することが可能なナノ圧子を使用することが推奨される。このような装置の例は、「ナノインデンターＩＩ（ＮａｎｏＩｎｄｅｎｔｅｒＩＩ）（ナノ・インスツルメンツ社（Ｎａｎｏ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ））である。代替方法は、インストロン試験機（例えば、モデル５５６６）のような一層一般的な測定装置を使用することができるように、厚い（２００μｍより厚い）試験皮膜を作ることである。
【００４２】
一つの態様に於いて、皮膜は１ミクロン〜１０ｍｍ、好ましくは２００〜２０００ミクロンの厚さを有する。また、皮膜は２００ミクロンより薄い厚さのものであってよい。
【００４３】
好ましくは、ダイは、金属及びその合金、例えば真鍮及び他の銅合金、アルミニウム並びに炭素を含有するスチール及びステンレススチール；並びに熱硬化性及び熱可塑性樹脂、例えば、ポリエステル、エポキシ樹脂、フラン樹脂のような他の非エラストマー性材料；硬質注型ポリウレタン；セラミックス；複合物並びに積層物から選択された硬質材料を含む。
【００４４】
本発明に従って、エラストマー性皮膜には、粉末化ステンレススチールのような伝導性充填材が含有されている。更に、粉末化ステンレススチール又は他の伝導性充填材を含有する混合物を使用することができる。使用することができる他の充填材には、銅、チタン、金、銀及び白金が含まれる。好ましくは、伝導性充填材は金属である。
【００４５】
添加された充填材、例えば、ステンレススチールは、皮膜の見掛け硬度を、４５ショアーＡ付近から７０ショアーＡまで上昇させる。この硬度は他の点では剥離特性を低下させるが、各粒子はエラストマーによって取り囲まれており、それで石鹸はなお低硬度材料と接触している。１〜２０ミクロン厚さの皮膜が、適切な状況下で良好な剥離を与える。硬度は５５ショアーＡよりも大きく、６５ショアーＡよりも大きいが、剥離はなお良好である。
【００４６】
伝導性充填材は、好ましくは０．５〜８５重量％、特に５〜７５重量％でエラストマーに含有される。
【００４７】
本発明の充填材は、好ましくは粒子である。
【００４８】
本明細書に於いて「伝導性」によって、充填材が熱的に伝導性であることが意味される。エラストマーを冷却することの主な利点は、下記のものである。
【００４９】
１．バー表面品質の向上−より硬い見掛け特性によって、良好なロゴ描写が可能になる。
２．石鹸表面及び嵩がより冷たく、それでより硬く、そして充填ラインの残りに沿って損傷され難いための、一般的なバー品質の向上。
３．二つの技術、即ちエラストマーと冷却されたダイ表面との組み合わせ効果に基因する減少した接着。
【００５０】
付加的な利点は、充填材が圧縮性を減少させ、そうして、石鹸硬度が従来のエラストマーと共に変化したとき生じるかもしれない重量変化を減少させることである。
【００５１】
増加した伝導性の利点を得るために、スチール充填材が使用されてきた。勿論、銅、アルミニウムのような全ての伝導性粉末を使用することができる。非金属充填材も、冷却の効率は低下するが、利点を与えるであろう。スチールを使用することによって、充填材無しよりも３〜５度低い温度が得られた。
【００５２】
本発明の皮膜中に、約１重量％〜約８０重量％、特に１％〜２０％の伝導性充填材を使用することが一般的に好ましい。この伝導性充填材は、充填材が、硬化の前にエラストマー全体に均一に分布される限りどのような形状のものであってもよい。例えば、充填材は、約５９０〜３４μｍ（３０〜４３０メッシュ）、好ましくは４９〜４０μｍ（３００〜３５０メッシュ）のメッシュサイズを有する粉末又はフレークの形状であってよい。
【００５３】
伝導性充填材は、硬化の前にエラストマー中の成分の一つ又は混合物に添加することができる。全ての成分を存在させて、材料を混合し、次いで硬化させる。エラストマーは、Ｂａｔｅｓの米国特許第５，３７８，７３３号に記載されているようにして製造することができる。
【００５４】
他の成分と混合することに加えて、充填材を、例えば、混合の後であるが硬化の前に、エラストマーの表面上に充填材を散布することによって、エラストマーの１個又は２個以上の表面に接着させることによって、エラストマーに含有させることができる。
【００５５】
本発明による被覆したダイを冷却器と組み合わせることが特に好ましい。好ましくはそれ自体が伝導性であるダイの温度を低下させることは、伝導性充填材粒子が存在するためにエラストマーのためのより低い温度に反映されるであろう。これは、洗剤バー材料が、軟質な及び／又は粘着性の及び／又は非常に穏和な界面活性剤から製造されたときでも、洗剤バー材料のダイからの分離を容易にする傾向があろう。
【００５６】
冷却されたダイは当該技術分野で公知である。ダイ冷却は、例えば、液体のような冷却流体をダイに隣接させて通過させることによって行うことができる。例えば、Ａｄａｍｓの米国特許第５，２３６，６５４号には、液体冷却剤が、ダイ部材の中に形成された２〜２０ｍｍの範囲内の直径を有するチューブを通って循環しているダイ部材を使用する石鹸及び／又は洗剤バーの型押方法であって、液体が乱流条件下で循環していることを特徴とする方法が記載されている。Ａｄａｍｓ配置又は他の冷却配置を、本発明で使用することができる。好ましくは、エラストマー性皮膜が−３５℃〜１５℃、特に−１０℃〜＋１０℃、最も好ましくは−５℃〜＋５℃の範囲内の表面温度に達するように、ダイが冷却される。
【００５７】
追加の材料、例えば他の充填材を、エラストマー性材料に添加して、その機械的特性及び加工特性を修正することができる。充填材添加の効果は、エラストマー材料と充填材との間の機械的及び化学的相互作用に依存する。
【００５８】
望ましい特性、例えば、耐引裂性を達成できるように、エラストマー性材料を変性するために、充填材を使用することができる。適切なこのような充填材には、カーボンブラック、シリカ、ケイ酸塩及びスチレン樹脂又はフェノール樹脂のような有機充填材が含まれる。
【００５９】
他の任意の添加物には、摩擦変性剤及び酸化防止剤が含まれる。
【００６０】
型押の間にエラストマー性皮膜が付される応力は、フランジのエッジ、特にその一つがそれ自体エラストマーで同様に被覆されているものを使用することによって低下させることができる。好ましくは、フランジのエッジは、金属又はその他の硬い又は堅い材料から作られる。金属エッジを使用すると、それが付される応力を低下させることによって、エラストマーの減少した引裂になる。このエッジはエラストマーのリードエッジ（ｌｅａｄｉｎｇ  ｅｄｇｅ）を越えて延びており、それによって、型押の間に適用された応力からエラストマーが保護される。これによって、エラストマー被覆ダイの有効寿命がかなりの程度改良され、極端に短い有効寿命という欠点無しに、被覆ダイの利点を享受することが可能になる。
【００６１】
ダイと同じ材料のエッジを作ることは容易であるが、これは必須のことではない。
【００６２】
このフランジのエッジは、プラスチックスウレタン及び複合物を含む多数の材料から作ることができる。このエッジは、エラストマーが傘の上部の下で保護されている「Ｔ字形」又は傘形状構造に設けられている。
【００６３】
このエッジは、バーの長軸に対して一般的に垂直に延びている側壁を有する洗剤バー、即ち「バンド巻きバー」を製造するために使用されるダイのために特に有用である。バンド巻きバーのためのエラストマー性ダイは、垂直側壁を欠いた又は垂直側壁がバーの高さの短いパーセントのみで延びているバーのためのエラストマー性ダイよりも高い応力を受けると考えられる。
【００６４】
フランジのエッジは、ダイ壁から、キャビティ皮膜の厚さ、好ましくはキャビティの外側の皮膜の厚さをカバーするまで延びていなくてはならない。それで、最適性能のためのエッジの寸法は、所望の皮膜厚さによって決定される。
【００６５】
エラストマー性皮膜の厚さ及び硬度は、所望の結果、例えば、ダイからの洗剤バーの良好な剥離を達成するために、洗剤バー組成、加工温度並びに／又はダイ半体中のキャビティの形状、型押装置の速度及びダイ半体の分離距離のようなプロセスパラメーターに従って変化させることができる。より複雑なロゴ保有ダイ又はより複雑なダイ形状のために、許容されるダイ剥離は、より厚い皮膜及びより低いモジュラスを使用することによって有利になる。同様に、本来型押することが一層困難であるバー組成物のために、許容されるダイ剥離は、より厚いエラストマー性皮膜及び／又はより低い弾性率を有するもので達成することができる。
【００６６】
本発明による装置は、実質的に石鹸若しくは合成洗剤又は石鹸と合成洗剤との混合物を含有する界面活性剤を含有する洗剤バーを型押するために使用することができる。これは、軟質の及び／若しくは粘着性の洗剤並びに／又は合成界面活性剤を含有する穏和なバー、例えば、全バー重量に対して６３〜７８重量％の範囲内の減少した脂肪物質含有量を有する半透明及び透明石鹸バー並びに湿潤剤、ポリオール、オイル、脂肪酸及び脂肪アルコールのような皮膚保護剤（ｓｋｉｎ  ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ  ａｇｅｎｔ）を含有するこれらのバーの型押に特別の用途を見出す。
【００６７】
本発明の別の局面により、
ｉ）ダイの上に伝導性充填材を含有するエラストマー性皮膜を形成する工程、
ｉｉ）工程ｉのダイに、洗剤バー組成物を供給する工程、
ｉｉｉ）この組成物をダイの中に型押して、型押したバーを形成する工程、及び
ｉｖ）好ましくは、容易に複製可能な方式で、表面装飾がこのバーに適用されるように、バーをダイから剥離する工程
を含む、洗剤バーの型押方法が提供される。
【００６８】
好ましくは、エラストマー性皮膜を、ダイと皮膜との間の接着強度を増加させるための機械的及び／又は化学的手段によって、ダイ型押表面に結合させる。
【００６９】
エラストマー性皮膜への応力を軽減させるために使用されるエッジ自体も、エラストマー性皮膜で部分的に被覆されていることが特に好ましい。有利には、エッジ上の皮膜は、ダイのバー型押表面上に存在するものよりも薄い。例えば、これは、１〜２００ミクロン、特に１０〜５０ミクロンの範囲であってよい。
【００７０】
詳細に図面を参照する。図１は、個々のダイ１２を備えたダイ半体１０を示す。それぞれのダイ半体には、バー型押表面１４の上に、伝導性充填材が充填されたエラストマー性皮膜１６が設けられている（図４）。エラストマー性皮膜はまた、ダイ半体の非型押表面１８の上にも設けられている。一方のダイ半体には、バー型押表面上にロゴ２０が設けられている。（ある場合には、両方のダイ半体にロゴが含まれる）。これもエラストマー性皮膜で被覆されている。
【００７１】
ダイ１２には、洗剤バーキャビティ３２の上部周辺から内側に突出している金属エッジ３０が含まれる。図４に見られるように、エッジ３０は、皮膜１６の全体的に垂直に上昇している部分の上部エッジを覆っている。好ましくは、キャビティ３２に面しているエッジ３０の表面３４は、同様にキャビティ３２に面しているエラストマー１６の表面３６と少なくとも同一平面を成している。金属エッジ３０のエッジ３４が、皮膜１６の表面３６を僅かに越えて延びている形状が、より一層好ましい。冷却器（図示せず）を、冷却液体をダイと接触させて循環させることによって、ダイ１２の温度を下げるために用いてもよい。
【００７２】
本発明のフランジのエッジを使用して、ダイは、ダイが石鹸の中に食い込んだとき、カッティングエッジ付近の軟質エラストマーが損傷されないように構成されている。これは、ダイエッジ付近の軟質エラストマーを、硬質のより強い材料で保護することによって達成される。この保護は、好ましくは約０．００２５４ｃｍ（０．００１インチ）〜０．０３８１ｃｍ（０．０１５インチ）ほど軟質エラストマーと僅かに重なっているダイエッジの周りの傘と同様に作用する。これによって、軟質材料への損傷を加速し、ダイを操作不能にする、剪断及び引張に於ける過剰の力から軟質材料が保護される。
【００７３】
ダイの応力軽減エッジを金属であるとして説明したが、これは一般的にダイが製造された材料に依存している。典型的に、このエッジは、ダイが製造された材料と同じである。しかしながら、このエッジは典型的に、エラストマーを保護するためにかなり硬いであろう。
【００７４】
本発明は、ビナッチ（Ｂｉｎａｃｃｈｉ）ＵＳＮ１００のような従来の型押装置で使用することができる。
【００７５】
好ましくは、このエッジは下が切られており、より大きい機械的要点を与えるであろう。
【００７６】
実施例
ある範囲のダイ半体を炭素鋼で製作し、ある範囲の表面粗さ値（Ｒａ）まで放電加工し、アセトンで脱脂し、プライマーで処理し、次いである範囲のエラストマー性材料で被覆する。
【００７７】
実施例で、一連の真鍮ダイ半体も使用する。同様に、これらをアセトンで脱脂し、プライマーで処理し、次いで被覆する。
【００７８】
エラストマー塗料は、ポリウレタンから形成させる。このポリウレタンは、
ａ）アンデュール（Ａｎｄｕｒ）８０−５ＡＰ−ポリエーテルベースの液体イソシアナート化末端プレポリマー、
メーカー：アンダーソン・デベロップメント社（Ａｎｄｅｒｓｏｎ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｃｏ．）、ミシガン州４９２２１−３４９９、アドリアン、ミシガン・ストリート１４１５Ｅ（１４１５  Ｅ  Ｍｉｃｈｉｇａｎ  Ｓｔｒｅｅｔ  Ａｄｒｉａｎ，  ＭＩ  ４９２２１−３４９９）
から出発して製造し、そして（全エラストマー基準で）３５重量％の３２５のメッシュサイズを有する３０４Ｌ粉末化ステンレススチールを添加した後、
ｂ）ボロナール（Ｖｏｒｏｎａｌ）２３４−６３０硬化剤−トリオール、
メーカー：ダウ・ケミカル社（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ）、ミシガン州４８６７４、ミッドランド、ダウセンター２０４０（２０４０  Ｄｏｗ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｍｉｄｌａｎｄ，  ＭＩ  ４８６７４）
を使用して硬化させる。
【００７９】
実施例で使用したバー組成物は下記の通りである。
配合物Ａ                                          重量％
無水獣脂石鹸                                      ５２．３
無水ヤシ石鹸                                      ２９．９
ヤシ油脂肪酸                                      ５．２
水及び少量物                                      １００に
配合物Ｂ                                          重量％
コシル（ｃｏｃｙｌ）イセチオン酸ナトリウム        ２７．００
ココアミドプロピルベタイン                        ５．００
ポリエチレングリコール、Ｍ．Ｗｔ．                ３３．１２
脂肪酸                                            １１．００
ステアリン酸ナトリウム                            ５．００
水＋少量物                                        １００に
配合物Ｃ                                          重量％
コシルイセチオン酸ナトリウム                      ４９．７８
８２／１８石鹸                                    ８．３１
ステアリン酸ナトリウム                            ２．９８
アルキルベンゼンスルホン酸塩                      ２．０２
ステアリン酸                                      ２０．１５
ヤシ油脂肪酸                                      ３．０８
イセチオン酸ナトリウム                            ４．６８
水＋少量物                                        １００に
このダイには、図４に於いて３４で示されるような金属エッジが含まれている。このダイを、直径が２〜２０ｍｍの範囲内のチューブを通して循環している、−２０℃の温度の冷却流体を使用して冷却する。
【００８０】
勿論、本明細書に例示し、説明した本発明の特別の形態は、一定の変更を、開示の明瞭な教示から逸脱することなくその中で行うことができるので、代表的なものであることのみを意図していることが理解されるべきである。従って、本明細書に定義したようなエラストマー性皮膜には、ダイの部分的な及び完全な皮膜が包含される。更に、本発明の全範囲を決定する際に、特許請求の範囲を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるダイの透視図である。
【図２】  エラストマー性皮膜を適用する前の、ダイの断面側面図である。
【図３】  エラストマー性皮膜を適用する前の、ダイの断面正面図である。
【図４】  ダイをエラストマー性皮膜で被覆した、図３によるダイの断面図である。
【符号の説明】
１０  ダイ半体
１２  個々のダイ
１４  バー型押表面
１６  エラストマー性皮膜
１８  非型押表面
２０  ロゴ
３０  エッジ
３２  洗剤バーキャビティ
３４  エッジ表面
３６  エラストマー表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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