KR20020092924A - 면도기 면도날과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

면도기 면도날은, 첨예(尖銳) 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 가진 기부(substrate)와, 상기 절단 엣지(edge)에 하드 코팅 층과, 하드 코팅 층에 크롬 함유물로 이루어진 겉층(overcoat layer) 및, 상기 겉층 위에 PTFE(polytetrafluoroethylene) 코팅된 외층(outer layer)을 포함하는 것이다.

Description

면도기 면도날과 그 제조방법{RAZOR BLADE TECHNOLOGY}

면도날은 일반적으로 스테인리스강과 같은 적절한 기부재(substrate material)로 형성되고, 그리고 절단 엣지는 예를 들어 약200-300Å 정도로, 약1000Å보다 작은 반경을 가진 말단 선단부(ultimate tip)를 가진 쐐기형 구조로 형성된다. 일반적으로, 다이어몬드, 즉, 무정형 다이어몬드, DLC(diamond-like carbon)재, 질화물, 탄화물, 산화물 또는 세라믹과 같은 하드 코팅물이, 보다 낮은 절단력을 가진 보다 얇은 엣지의 사용을 허용하면서 필요한 강도를 유지하는, 강도, 내부식성 및 면도능력의 향상을 도모하는데 사용된다. 마찰감소를 제공하는데에는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 외층이 사용된다. 니오븀 또는 크롬 함유물로 이루어진 층간부(interlayers)는 일반적으로 스테인리스강의 기부와 DLC와 같은 하드 카본 코팅물 사이에 결합을 향상하는데 도움을 준다. 예를 들어, 본원에 참고로 기재된 미국특허 제5,295,305호, 제5,232,568호, 제4,933,058호, 제5,032,243호, 제5,497,550호, 제5,940,975호, 제5,669,144호, EP 0591334호 및, PCT92/03330호에 개시된 면도기 면도날 절단 엣지 구조와 그 제작법이 있다.

사용 시에, 하드 코팅된 PTFE외층의 엣지의 말단 선단부는 반복 실행되는 면도 동작 후에 더욱 라운드 되어서, 선단부 반경의 증가와 대체로 느껴지는 면도 성능의 저하가 이루어진다.

본 발명은 면도기와 면도날의 개량에 관한 것이다.

도1은 면도기 면도날의 절단 엣지부의 수직 단면도.

도2는 도1의 면도기 면도날을 구비하는 면도동작 면도기의 사시도.

본 발명의 특징의 일면에서, 일반적으로, 면도날은, 첨예(尖銳) 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 가진 기부(substrate)와, 하드 코팅된 층 위에 크롬 함유재로 이루어진 겉층(overcoat layer) 및 겉층 위에 PTFE코팅으로 이루어진 외층(outer layer)을 포함한다.

본 발명의 특징의 다른 면에서, 일반적으로, 면도기는, 첨예 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 가진 기부와, 절단 엣지 위에 하드 코팅된 층과, 하드 코팅된 층 위에 크롬 함유재로 이루어진 겉층 및, 겉층 위에 PTFE코팅으로 이루어진 외층을 구비하는 면도날을 가진 면도기 헤드와 손잡이를 구비한다.

본 발명의 특정 실시예는 다음과 같은 특징을 1개 이상 구비할 수 있는 것이다. 특정한 실시예에서, 하드 코팅재는 탄소 함유 물질(예, 다이아몬드, 무정형 다이어몬드 또는 DLC), 질화물, 산화물 또는 다른 세라믹으로 제조된다. 하드 코팅 층은 2,000Å 미만의 두께를 가진다. 겉층은 크롬 백금 합금과 같은 PTFE와 양립할 수 있는 크롬 또는 크롬함유 합금으로 제조된다. 겉층은 100과 500Å 사이에 두께로 이루어진다. 면도날은 하드 코팅된 층과 기부 사이에 층간부(interlayer)를 포함한다. 층간부는 니오븀 또는 크롬 함유물을 구비한다. PTFE는 DuPont에서 발매하는 Krytox LW1200 이다. PTFE외층은 100과 5000Å사이에 두께 이다.

다른 면에서, 본 발명의 특징은, 일반적으로, 첨예 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 기부에 제공하고, 절단 엣지에 하드 코팅된 층을 첨가하고, 하드 코팅된 층에 크롬 함유물로 이루어진 겉층을 첨가하고, 그리고 겉층 위에 PTFE 코팅된 외층을 첨가하여 면도기 면도날을 제조하는 것이다.

본 발명의 특정한 실시예는 다음의 특징의 1개 이상을 구비하는 것이다. 특정한 실시예에서, 상기 층은 PVD(physical vapor deposition)법(예를 들면, 스퍼터링법) 또는 CVD(chemical vapor deposition)법으로 첨가된다. 양호하게는 크롬인 크롬 함유 층은 가압식 압축 코팅에서 생성되는 상태에서 증착되는 스퍼터(sputter) 이다. 크롬 함유물의 스퍼터 증착물은 -50볼트 보다 더 음성인, 양호하게는 -200볼트 보다 더 음성(negative)인 타겟에 DC바이어스를 적용하는 단계를 포함한다. 다르게는, 적절한 RF바이어스 스킴(bias scheme)이 등가 크롬층을 달성하는데 사용된다.

본 발명의 실시예는 다음의 특징을 1개 이상 구비하는 것이다. 크롬 함유 겉층의 사용은 하드 코팅층에 PTFE외층의 향상된 접착을 제공한다. 면도기 면도날은 하드 코팅에 의해 제공된 향상된 엣지 강도를 가지며, 반복 면도의 이행에 따른 감소된 선단부 라운드 작용을 가진다. 감소된 라운딩 선단부는 절단력에 증가를 최소로하여 우수한 면도 성능을 유지한다. 면도기 면도날은 처음 면도 전방(the first shave onwards)에서 우수한 면도 동작 특성을 가진다.

본 발명의 다른 특징 및 잇점은 이하에 기술되는 실시예를 통한 설명과 첨부 청구범위로 나타낸다.

도1은 기부(12), 층간부(14), 하드 코팅 층(16), 겉층(18), 및 외층(20)을 구비하는 면도기 면도날(10)을 나타낸 도면이다. 기부(12)는 일반적으로 스테인리스강(다른 기부가 이용될 수 있음)으로 제조되고 그리고, 1,000Å미만, 양호하게는 200 내지 300Å의 선단부 반경으로 첨예하게 이루어진 최종 엣지를 가지고, 그리고 선단부로부터 40미크론으로 측정된 15도와 30도 사이의 내각, 양호하게는 약 19도의 내각으로 측부 면(22)을 가진 외형을 구비한다.

층간부(14)는 기부로의 하드 코팅 층의 접합이 용이하게 하는데 사용된다. 적절한 층간재의 예로는 니오븀과 크롬 함유 물질이 있다. 특정한 층간부는 100Å보다 더 두꺼운 니오븀, 양호하게는 500Å 미만의 두께로 제조된다. PCT 92/03330은 니오븀 층간부의 사용을 개시하고 있다.

하드 코팅 층(16)은 향상된 강도, 내부식성 및 면도능력을 제공하며, 카본 함유재(예를 들면, 다이어몬드, 무정형 다이어몬드 또는 DLC), 질화물(예를 들면, 보론 니트라이드, 니오븀 니트라이드 또는 티타늄 니트라이드), 탄화물(예를 들면, 실리콘 카바이드), 산화물(예를 들면, 알루미나, 지르코니아) 또는 다른 세라믹재로 제조된다. 카본 함유물은 예를 들면 스퍼터링에 의한 적용 중에 타겟에 상기 첨가물을 함유하여 텅스텐, 티타늄 또는 크롬과 같은 다른 요소에 도프(dope) 된다. 또한, 상기 물질은 수소, 예를 들면 수소처리된 DLC와도 통합된다. 양호하게, 코팅 층(16)은 다이어몬드, 무정형 다이어몬드 또는 DLC로 제조 된다. 특정한 실시예는 2,000Å 미만의, 양호하게는 1,000Å 미만의 DLC를 함유한다. DLC층과 증착방법은 미국특허 제5,232,568호에 기술되어 있다. "PVD공정용 핸드북"에 기술된 바와 같이, DLC는 다이어몬드의 많은 소망 성능을 나타내면서 다이어몬드의 결정구조를 가지지 않는 무정형 카본재 이다.

겉층(18)은 하드 코팅된 엣지의 선단부 라운딩을 저하하고 양쪽의 이득을 아직은 유지하면서 하드 코팅부에 외층의 접합이 용이하도록 하는데 사용된다. 겉층(18)은 크롬 함유물, 예를 들면 CrPt와 같은 PTFE와 양립할 수 있는 크롬 또는 크롬 합금인 크롬 함유물로 양호하게 제조된다. 특정한 겉층은 약 100-200Å 두께의 크롬 이다. 면도날(10)은 겉층이 없는 것과 비교하여 반복 면도동작으로 덜 라운딩된 절단 엣지를 가진다.

외층(20)은 마모 감소를 이루도록 제공되며, PTFE를 함유하며 그리고 때때로 말단부로 언급된다. 특정한 PTFE물질은 DuPont사에서 발매하는 Krytox LW1200 이다. 이러한 물질은 안정적인 분산을 얻을 수 있는 소립자로 구성된 불연성의 안정적인 건윤활물(dry lubricant) 이다. 이것은 20중량% 솔리드의 수성 분산(aqueous dispersion)으로 공급되며, 딥핑(dipping), 스프레잉(spraying) 또는 브러싱(brushing)으로 적용되어, 공기건조 또는 용융 코팅 된다. 상기 층은 양호하게 5,000Å 미만이며, 일반적으론 1,500Å 내지 4,000Å이어야 하며, 100Å과 같이 얇은 두께로서 연속 코팅을 유지하여 제공된다. 연속 코팅을 달성하여 제공된,감소된 말단부 코팅 두께는 향상된 처음 면도의 결과를 제공한다. 본원에 참고로서 기재된 미국특허 제5,263,256호와 제5,985,459호는 적용된 말단부 층의 두께를 감소시키는데 사용될 수 있는 기술을 기재하고 있다.

면도기 면도날(10)은 상기 언급된 특허에서 기술된 공정에 따라서 일반적으로 만들어진다. 특정한 실시예는 니오븀 층간부(14), DLC 하드 코팅층(16), 크롬 겉층(18), 및 Krytox LW1200 PTFE 외부 코팅층(20)을 구비한다. 크롬 겉층(18)은 최소 100Å과 최대 500Å으로 증착된다. 이것은 DC바이어스(-50볼트보다 더 음성이며, 양호하게는 -200볼트 보다 더 음성)와, 약 2밀리토르 아르곤(millitorr argon)의 압력을 사용하는 스퍼터링으로 증착된다. 증가된 음성 바이어스는 양호한 면도 동작 성능을 유지하면서 선단부 라운딩에 대한 향상된 내성을 증진한다고 믿어지는 크롬 겉층에서의 압축 응력(인장 응력에 반대되는 응력)을 향상하는것으로 믿어진다. 면도날(10)은 양호하게, 겉층(18)을 적용한 후에 그리고 외층(20)을 첨가하기 전에 SEM에 의해 측정되는 약 200-400Å의 선단부 반경을 가진다.

도2는 면도날(10)이 손잡이(112)와 교체식 면도 카트릿지(114)를 구비하는 면도기(110)에 사용되는 것을 나타낸 도면이다. 카트릿지(14)는 3개 면도날(10)과 가드(120)와 캡(122)을 가진 하우징(116)을 구비한다. 면도날(10)은 예를 들어 본원에 참고로서 기재된 미국특허 제5,918,369호에 기술된 바와 같이 이동가능하게 장착된다. 카트릿지(114)는 또한 하우징(116)이 2개 아암(128)에 피봇식으로 장착된 상호접속부재(124)를 구비한다. 상호접속부재(124)는 손잡이(112)에 교체가능하게 접속된 베이스(127)를 구비한다. 다르게는, 면도날(10)은 1날, 2날 또는 3날이상의 이중 면도날을 가진 다른 면도기와, 카트릿지가 면도기 손잡이에 교체식으로 또는 영구적으로 부착된 이동식 면도날 또는 피봇동작 헤드를 가지지 않는 면도기에 사용될 수 있다.

사용 시에, 면도기 면도날(10)은 전방으로의 처음 면도로부터 우수한 면도동작 특성을 가진다. 면도날(10)은 하드 코팅에 의해 제공된 향상된 엣지 강도를 가지고, 우수한 면도 특성을 유지하면서 겉층에 의해 제공된 반복 면도동작으로 라운드 되는 감소된 선단부를 가진다.

Claims (30)

1. 첨예 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 가진 기부와,

   상기 절단 엣지에 하드 코팅 층과,

   하드 코팅 층에 크롬 함유물로 이루어진 겉층 및,

   상기 겉층 위에 PTFE(polytetrafluoroethylene) 코팅된 외층을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
2. 제1항에 있어서, 상기 하드 코팅은 카본 함유물로 제조되는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
3. 제2항에 있어서, 상기 카본 함유물은 다이어몬드를 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
4. 제2항에 있어서, 상기 하드 카본 코팅은 DLC(diamond-like carbon)재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
5. 제2항에 있어서, 상기 하드 카본 코팅은 무정형 다이어몬드재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
6. 제1항에 있어서, 상기 겉층은 크롬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
7. 제1항에 있어서, 상기 겉층은 PTFE와 양립할 수 있는 크롬 함유 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
8. 제4항에 있어서, 상기 겉층은 크롬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
9. 제7항에 있어서, 상기 합금은 크롬 백금합금인 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
10. 제1항에 있어서, 상기 하드 카본 코팅의 층과 기부와의 사이에 층간부를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
11. 제10항에 있어서, 상기 층간부는 니오븀을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
12. 제10항에 있어서, 상기 층간부는 크롬 함유물을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
13. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 겉층은 압축 응력을 받는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
14. 제1항에 있어서, 상기 PTFE는 Krytox LW1200인 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
15. 제4항에 있어서, 상기 하드 코팅과 상기 기부 사이에 니오븀 층간부를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
16. 제8항에 있어서, 상기 PTFE는 Krytox LW1200인 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
17. 제1항에 있어서, 상기 하드 코팅 층은 2,000Å보다 작은 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
18. 제1항에 있어서, 상기 겉층은 100과 500Å 사이에 두께인 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
19. 제1항에 있어서, 상기 외층은 100과 5,000Å 사이에 두께인 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
20. 제1항, 제8항, 제16항, 또는 제17항에 있어서, 상기 면도날은 겉층이 없이 이루어진 엣지에 비해서 반복 면도 동작에서 덜 라운딩되는 절단 엣지를 구비하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날.
21. 손잡이와,

    상기 손잡이에 접속된 하우징과,

    상기 하우징에 장착된 적어도 일 면도기 면도날을 포함하는 면도기에 있어서, 상기 면도날은:

    첨예 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 가진 기부와,

    상기 절단 엣지에 하드 코팅 층과,

    하드 코팅 층에 크롬 함유물로 이루어진 겉층 및,

    상기 겉층 위에 PTFE(polytetrafluoroethylene) 코팅된 외층을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기.
22. 제21항에 있어서, 상기 하드 코팅은 카본 함유물로 제조되는 것을 특징으로 하는 면도기.
23. 제22항에 있어서, 상기 하드 코팅과 상기 기부 사이에 니오븀 층간부를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기.
24. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 겉층은 크롬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 면도기.
25. 면도기 면도날 제조방법에 있어서, 상기 방법은:

    첨예 선단부와 인접 면으로 형성된 절단 엣지를 가진 기부를 제공하는 단계,

    상기 절단 엣지에 하드 코팅 층을 더하는 단계,

    하드 코팅 층에 크롬 함유물로 이루어진 겉층을 더하는 단계 및,

    상기 겉층 위에 PTFE(polytetrafluoroethylene) 코팅된 외층을 더하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날 제조방법.
26. 제25항에 있어서, 하드 코팅 층을 더하는 단계는 카본 함유물을 증기 증착(vapor depositing)하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날 제조방법.
27. 제25항에 있어서, 크롬 함유물로 이루어진 층을 더하는 단계는 크롬 함유물을 증기 증착하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날 제조방법.
28. 제27항에 있어서, 크롬 함유물로 이루어진 층을 더하는 단계는 압축 응력된 물질로 발생되는 상태하에서 스퍼터 증착동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날 제조방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 스퍼터 동작은 등가 RF바이어스 스킴 또는 -50볼트보다 더한 음성으로 있는 타겟에 DC바이어스를 가하는 동작을 구비하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날 제조방법.
30. 제28항에 있어서, 상기 스퍼터 동작은 등가 RF바이어스 스킴 또는 -200볼트보다 더한 음성으로 있는 타겟에 DC바이어스를 가하는 동작을 구비하는 것을 특징으로 하는 면도기 면도날 제조방법.