JP2009517540A - カミソリ刃及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】改良外側コーティング層を尖端部上に設けたカミソリ刃の刃先に潤滑性を付与するのに有用な組成物、改良カミソリ刃を製造する方法、及び改良カミソリ刃を含むひげ剃り用カミソリ。
【選択図】図2
Description
本出願は、2005年11月30日に出願され、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている米国特許仮出願出願番号第60/741、144号の恩典を請求するものである。
本発明は、カミソリ刃の刃先に潤滑性を与えるのに役立つ組成物と、尖端部上に改良された外側被覆層を備えたカミソリ刃と、改良カミソリ刃の製造法と、改良カミソリ刃を含むひげ剃り用カミソリとに関する。
米国公開特許出願第2003/0009606号及び第2003/0121158号の両方は、尖端部と隣接ファセットとによって形成された刃先を有する基体と、刃先上の硬質コーティングの層と、硬質カーボンコーティングの層上のクロム含有材料の保護膜層と、保護膜層を覆うポリテトラフルオロエチレン・コーティングの外側層とを含むカミソリ刃を開示している。同じく開示されているのは、尖端部と隣接ファセットによって形成された刃先を基体に設ける段階と、尖端部の上に約45、000の分子量を有するポリテトラフルオロエチレンのコーティングを含む水溶液を付加して外側層をもたらす段階とを含むカミソリ刃の製造方法である。外側層は、Krytox(登録商標)LW−1200の商標名で入手可能であるポリテトラフルオロエチレンの水性分散剤から形成される。
WO2005/070627は、粘着性ポリフルオロカーボンを被覆したカミソリ刃の刃先を処理する方法を開示している。被覆カミソリ刃先は、カミソリ刃先からコーティングを部分的に除去する溶剤で処理される。溶剤への酸化防止剤の添加は、処理の有効性を改善する。
外側ポリフルオロカーボン層の形成のために使用される水性システムは、水を蒸発させるために高温を必要とする。加えて、熱い表面に接触する時の水の挙動のために、形成されたポリフルオロカーボン・コーティングは、その表面形状及び厚みにおいてそれほど均一ではない。更に、水に起因して、刃の腐食が時に観察されている。
図面の全ての写真は、200xの倍率で撮られたものである。
更に別の目的は、切断力及び潤滑性において改良され、かつ本発明の方法によって取得可能なカミソリ刃の提供である。
最後に、本発明の目的は、本発明による改良されたカミソリ刃を含むひげ剃り用カミソリを提供することである。
本発明のこれら及び更に別の実施形態の詳細は、以下の説明に示している。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、この説明及び特許請求の範囲から明らかであろう。
更に、本発明の組成物は、組成物の合計重量基準で約20重量%まで、好ましくは、約0.5から約16重量%、最も好ましくは、約1から約8重量%の水を含むことができる。一実施形態では、この組成物は少しも水を含まない。
PTFEのような得られた懸濁物が、付加的な均質化なしに長い期間にわたって安定であり、かつそれらが通常の噴射装置を用いて吹付けすることができることが意外にも見出された。
本発明は、実施例を参照して詳細に更に説明する。しかし、本発明の範囲は、以下に説明する実施例に限定されない。
a)Krytox(登録商標)LW−1200又は「Dry Film LW−1200」の商標名でDuPontから市販されているポリテトラフルオロエチレン粒子(約0.1μm未満の粒径を有する)の約20重量%水性分散剤の80gが、エタノールのイソプロパノールとの混合物(エタノール対イソプロパノールの重量比が約4対1)1、520gに攪拌しながら添加された。得られた本発明の分散剤は安定であり、約1重量%のPTFEポリマー粒子と約3.75重量%の水とを含有する。アルコール混合物に対するPTFEの量を変化させることによって、2重量%及び4重量%のPTFE粒子(並びにそれぞれ7.5重量%及び11.5重量%の水)を含有する分散剤が同様に調製され、この実験に使用された。
b)1重量%のPTFEを含有する水性分散剤が、Krytox(登録商標)LW−1200を所定量の水で希釈することによって調製された。使用された水は、逆浸透によって精製された。得られた分散剤は、比較実験のために使用された。上述の分散剤を使用して従来型のカミソリ刃(コイル)が被覆された。カミソリ刃基体の外側層は、約300μmの厚みを有するアモルファスダイヤモンド層であった。露出刃先(ファセット領域)のコーティングは、従来型の噴射装置を用いて行われた。カミソリ刃は、60℃(アルコール性コーティング組成物)及び110℃(水性コーティング組成物)に予熱された。コーティングの後、刃のコイルは、加熱炉内に置かれ、それらは、そこで乾燥窒素/水素の不活性雰囲気の下で340℃から350℃の温度に12分間保たれた。その後、刃は、加熱炉から取り出されて放冷された。
1.カミソリ刃ユニットを保持する取付具。
2.取付具は、上下に移動することができるアームに搭載され、アームは、正確に一定の速度及び一定の方法での切断基体の表面と直角方向のその媒体内への移動を可能にするサーボモータによって制御される。
3.切断基体は、基体の影響をできるだけなくすために、一定かつ高度に再現性のある材料で製造される必要がある。クロマトグラフ紙は、適切な方式でこの要求を満たす好ましい媒体であることが見出されている。
4.可動アーム上の取付具は、刃先を基体内に移動させるのに必要な力を記録することができるロードセルに接続される。ロードセルは、生成したデータをこのデータの解析を可能にする特定のフォーマットで転送するようにプログラムされたコンピュータに接続されている。
5.この特定の実験において、試験されるカミソリ刃は、カミソリ刃に対して完全に直角に取り付けられたクロマトグラフ紙(等級17CHROMA、サイズ220×25mm、英国の「Whatman plc」提供)内に移動された。切断速度は、15mm/minであった。
1.カミソリ刃ユニットを保持し、一定荷重を生じさせる取付具(スレッド部)。
2.取付具は、ロードセルと接触する。基体は、ファセットの接触部分と殆ど平行に接触刃先の下を移動する。ロードセルは、生成したデータをこのデータの解析を可能にする特定のフォーマットで転送するようにプログラムされたコンピュータに接続されている。
3.基体は、基体の影響をできるだけなくすために、一定かつ高度に再現性のある材料で製造されるべきである。クロマトグラフ紙は、適切な方式でこの要求を満たす好ましい媒体であることが見出されている。
開始力:ポリマーの凝集駆動層間剥離の開始を測定する。
ピーク力:トレースの最大力、バルクポリマーの付着及び凝集を測定する。
レベル力:定常状態に達した時の力レベル(ポリマーの滑り摩擦)。
終了力:定められた移動距離の後の力レベル。
ライズ力:最終力とレベル力の差、適正PTFE(単層)付着を保証するためには、ゼロよりも小さいか又はゼロでなければならない。
一般的に、2つの値、すなわち、ポリマーの摩擦特性を説明する「レベル」及び基体のポリマーの付着の尺度である「ライズ」に特別な注意が払われる。
次表は、LW−1200アルコールベース媒体(様々な濃度での)とLW−1200水ベース媒体との懸濁物を吹付けした刃先の物理的特性を要約している。
Claims (29)
- (i)ペルフルオロポリアルキレン化合物、及び
(ii)約100℃又はそれ未満の沸点を有する有機液体媒体、
を含むことを特徴とする組成物。 - 懸濁物の形態であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ペルフルオロポリアルキレンは、ペルフルオロポリ(C2−C4)アルキレンの群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ペルフルオロポリアルキレンは、ポリテトラフルオロエチレン又はポリヘキサフルオロプロピレンから成る群から選択されることを特徴とする請求項3に記載の組成物。
- 前記有機媒体は、C2−C4アルデヒド、C3−C4ケトン、C1−C3アルコール、及びそれらの混合物から成る群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記有機媒体は、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブタンアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、二級−ブタノール、三級−ブタノール、及びそれらの混合物から成る群から選択されることを特徴とする請求項5に記載の組成物。
- 前記有機媒体は、エタノールとイソプロパノールのアルコール混合物を含み、該アルコール混合物は、該アルコール混合物に基づいて約10から約95重量%、好ましくは、約30から約90重量%、最も好ましくは、約60から約90重量%のエタノールを含有することを特徴とする請求項6に記載の組成物。
- 組成物の合計重量に基づいて約0.1から約10重量%、好ましくは、約0.1から約6重量%、最も好ましくは、約0.2から約4重量%の前記ペルフルオロポリアルキレン化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 組成物の合計重量に基づいて約20重量%まで、好ましくは、約0.5から約16重量%、最も好ましくは、約1から約8重量%の水を含有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ペルフルオロポリアルキレンは、約25、000から約2、500、000、好ましくは、約30、000から約100、000、最も好ましくは、約30、000から約60、000の分子量を有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ペルフルオロポリアルキレンは、約0.5μm又はそれ未満、好ましくは、約0.3μm又はそれ未満、最も好ましくは、0.2μm又はそれ未満の粒径を有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- −メタノール、エタノール、又はそれらの混合物から成る群から選択された有機液体媒体、
−組成物の合計重量に基づいて約0.1から約10重量%、好ましくは、約0.1から約5重量%、最も好ましくは、約0.2から約2重量%のテトラフルオロポリエチレン、及び
−組成物の合計重量に基づいて約20重量%まで、好ましくは、約0.5から約16重量%、最も好ましくは、約1から約8重量%の水、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。 - 前記有機液体媒体は、前記アルコール混合物に基づいて約50から90重量%のエタノールを含むエタノール/イソプロパノール混合物であることを特徴とする請求項12に記載の組成物。
- カミソリ刃を製造する方法であって、
尖端部及び隣接ファセットによって形成された刃先を基体に設ける段階と、
前記尖端部の上に請求項1に記載の組成物を付加して、外側コーティング層をもたらす段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記組成物は、吹付け、浸漬、又はブラッシングによって前記尖端部の表面に付加されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記外側コーティング層を風乾又は溶融する段階を更に含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記外側コーティング層を乾燥させる前記段階は、前記ペルフルオロポリアルキレンの融点を超える温度で行われることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記外側コーティング層を風乾又は溶融する前記段階は、窒素、アルゴン、又は窒素/水素の不活性雰囲気の下で行われることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記外側コーティング層の厚みは、約500nm未満、好ましくは、約10nmから約400nm、最も好ましくは、約100から400nmであることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- スタックの形態に配置された複数のカミソリ刃が、同時に被覆されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- −尖端部及び隣接ファセットによって形成された刃先を有する基体、及び
−外側コーティング層、
を含み、
請求項14に記載の方法によって取得可能である、
ことを特徴とするカミソリ刃。 - −中間層、
−硬質コーティング層、及び
−保護膜層、
のうちの少なくとも1つを含み、
前記層又は複数の層は、前記基体と前記外側コーティング層の間に配置される、
ことを特徴とする請求項21に記載のカミソリ刃。 - 前記外側コーティング層の厚みは、約500nm未満、好ましくは、約10nmから約400nm、最も好ましくは、約100から約400nmであることを特徴とする請求項21に記載のカミソリ刃。
- 前記中間層は、ニオブ、クロム、チタン、又はこれらの金属の窒化物又は炭化物を含むことを特徴とする請求項22のカミソリ刃。
- 前記硬質コーティング層は、ダイヤモンド又はダイヤモンド状材料を含むことを特徴とする請求項22に記載のカミソリ刃。
- 前記保護膜層は、クロム含有合金から成ることを特徴とする請求項22に記載のカミソリ刃。
- 前記基体上の前記層の順序は、前記中間層、前記硬質コーティング層、前記保護膜層、及び前記外側コーティング層であることを特徴とする請求項22に記載のカミソリ刃。
- ハンドルと、
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられた少なくとも1枚の請求項21に記載のカミソリ刃と、
を含むことを特徴とするひげ剃り用カミソリ。 - 前記ハウジングは、2枚から4枚のカミソリ刃を収容することを特徴とする請求項28に記載のひげ剃り用カミソリ。
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