PL169048B1

PL169048B1 - Ostrze zyletki i sposób wytwarzania ostrza zyletki PL

Info

Publication number: PL169048B1
Application number: PL92300470A
Authority: PL
Inventors: Hoang M Trankiem
Original assignee: Gillette Co
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1996-05-31
Also published as: EP0573600A1; EP0573600A4; ES2079863T3; DE69206260T2; CA2104463C; WO1992015431A1; US5101565A; TR26812A; DK0573600T3; EG19400A; MX9200861A; AU644959B2; EP0573600B1; BR9205695A; JPH06505410A; CA2104463A1; AU1586892A; ATE130538T1; DE69206260D1; GR3018574T3

Abstract

1. Ostrze zyletki, znamienne tym, ze ma powierzchnie krawedzi tnacych ze stala, spoista powloka utworzona przez nagrzanie mieszaniny polimeru fluoropochodnych weglowodorów i silanu dla stopienia polimeru. 7. Sposób wytwarzania ostrza zyletki, znamienny tym, ze osadza sie mieszanine polimeru fluoropochodnych weglowodorów i silanu na powierzchniach krawedzi tnacych ostrza i nagrzewa sie mieszanine do temperatury wystarczajacej do stopienia polimeru, przez co tworzy sie spoista powloke na powierzchniach krawedzi tnacych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest ostrze żyletki i sposób wytwarzania ostrza żyletki maszynki do golenia.

Znane jest, że charakterystyki pracy przy goleniu żyletkami można poprawić przez nałożenie cienkich, spoistych powłok z materiałów, takich jak organożele siloksanu i polimery fluoropochodnych węglowodorów, na powierzchnie krawędzi tnących ostrzy żyletek. Ostrza żyletek posiadających takie powłoki są przedstawione szczegółowo w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 937 967, 3 071 856 i 3 518 110. Szczególnie korzystne ostrza żyletek są przedstawione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 829 969 i 3 632 795.

169 048

Ostrze żyletki według wynalazku ma powierzchnie krawędzi tnących ze stałą, spoistą powłoką utworzoną przez nagrzanie mieszaniny polimeru fluoropochodnych węglowodorów i silanu dla stopienia polimeru.

Polimer fluoropochodnych węglowodorów ma temperaturę topnienia w zakresie od 310°C do 332°C oraz szybkość przepływu materiału stopionego w zakresie od 0,005 do 600 gramów na dziesięć minut przy temperaturze 350°C.

Polimer jest korzystnie fluorotelomerem mającym masę cząsteczkową około 25 000.

Korzystnie powierzchnie krawędzi tnących mają powłokę Cr/Pt i powłoka polimeru fluoropochodnych węglowodorów/silanu przylega do powłoki Cr/Pt.

Silan jest wybrany korzystnie spośród trójalkoksysilanu winylu i trójmetoksysilanu winylu.

W innym przykładzie wykonania silan jest wybrany spośród aminosilanu, N-/p-aminoetylo/-α-aminopropylotrój metoksysilanu, epoksysilanu, 3 -glicydoksypropylotrój metoksysilanu, merkaptosilanu i α-merkaptopropylotrójmetoksysilanu.

Sposób według wynalazku polega na tym, że osadza się mieszaninę polimeru fluoropochodnych węglowodorów i silanu na powierzchniach krawędzi tnących ostrza i nagrzewa się mieszaninę do temperatury wystarczającej do stopienia polimeru, przez co tworzy się spoista, powłokę na powierzchniach krawędzi tnących.

Stosuje się polimer fluoropochodnych węglowodorów o temperaturze topnienia w zakresie od 310°C do 332°C oraz szybkość przepływu materiału stopionego w zakresie od 0,005 do 600 gramów na dziesięć minut przy 350°C.

Korzystnie stosuje się jako polimer fluorotelomer mający masę cząsteczkową około 25 000.

Wybiera się silan korzystnie spośród trój alkoksysilanu winylu i trójmetoksysilanu winylu.

W innym przykładzie wykonania wybiera się silan spośród aminosilanu, N-/p-aminoetylo/-a-aminopropylotrójmetoksysilanu, epoksysilanu, 3-glicydoksypropylotrójmetoksysilanu, merkaptosilanu i α-merkaptopropylotrójmetoksysilanu.

Korzystnie na powierzchnie krawędzi tnących nanosi się powłokę Cr/Pt.

Zaletą wynalazkujest zapewnienie ostrza żyletek o poprawionych charakterystykach pracy przy goleniu w wyniku nałożenia substancji rozproszonej, zawierającej mieszaninę polimeru fluoropochodnych węglowodorów i silanu, na powierzchnie krawędzi tnących ostrzy. Substancja rozproszona jest następnie ogrzewana dla dostarczenia skoagulowanego, litego, spoistego produktu powlekającego z ogrzanej mieszaniny fluoropochodnych węglowodorów/silanu na powierzchniach krawędzi tnących, a szczególnie na końcowej krawędzi ostrza lub wjej pobliżu. Podczas wytwarzania powłoki występuje oddziaływanie wzajemne pomiędzy polimerem i silanem, które powoduje powstanie lepszej powłoki i/lub lepszego wiązania powłoki z powierzchniami krawędzi tnących, zapewniając uzyskanie poprawionych charakterystyk pracy przy goleniu, mianowicie wygodę, gładkie i dokładne golenia przy zwiększonej trwałości.

Powierzchnie krawędzi tnących ostrzy są wykonane ze stali węglowej lub nierdzewnej i mogą choć nie muszą, być pokryte metalami lub stopami metali czy też innymi materiałami. Ostrza mają grubość na przykład w zakresie od 30 do 375 mikrometrów, przy czym obszary krawędzi tnących w kształcie klina biegną do tyłu od końcowej krawędzi na odległość około 0,025 cm lub nawet więcej. Powierzchnie krawędzi tnących można określić przez pojedyncze ścianki kryształu po przeciwległych stronach lub przez dwie lub więcej ścianek kryształu utworzonych po przeciwległych stronach w wyniku kolejnych operacji szlifowania lub gładzenia. Ścianki kryształu na powierzchniach krawędzi tnących w bezpośrednim sąsiedztwie końcowej krawędzi mają małą grubość, nawet około 20 mikrometrów, podczas gdy grubość samej końcowej krawędzi wynosi zwykle około 0,03 mikrometra i przeważnie nie więcej niż około 0,16 mikrometrów. Ostrza żyletek mają powierzchnie krawędzi tnących pokryte metalami lub innymi materiałami w celu poprawy wytrzymałości, twardości, trwałości, odporności na korozję lub podobnych własności powierzchni krawędzi tnących. Szczególnie korzystne ostrza żyletek mają powierzchnie tnące pokryte cienkimi powłokami chromu lub chromu i platyny /Cr/Pt/.

Materiały z polimerów fluoropochodnych węglowodorów, użyteczne przy realizacji wynalazku, są stałymi polimerami czterofluoroetylenu, zawierającymi łańcuchy mające wiele grup

169 048

-CF2-CF2. Masa cząsteczkowa polimerów czterofluoroetylenu może zmieniać się od około 2 000 lub mniej do około 2 000 000 lub więcej. Polimery fluoropochodnych węglowodorów zawierają łańcuch atomów węgla z większością grup -CF2-CF2 i temperaturami topnienia w zakresie od około 310°C do około 332°C oraz szybkością przepływu roztopionego materiału w zakresie od około 0,005 do około 600 gramów na dziesięć minut. Szczególnie korzystnym polimerem fluoropochodnych węglowodorów jest fluorotelomer mający masę cząsteczkową około 25 000 i temperaturę topnienia 325°C, o nazwie handlowej VYDAX 1000 przez E.I. Dupont de Nemours Inc.

Ogólnie silany uważane obecnie za właściwe do realizacji wynalazku są silanami, które mają następujący wzór strukturalny:

R-/CH₂/_n- Si -x² gdzie R jest wodorem lub R jest rodnikiem organicznym, na przykład rodnikiem alkilowym, rodnikiem alkenowym, rodnikiem winylowym, rodnikiem aminowym lub rodnikiem epoksydowym lub rodnikiem merkaptanowym, n jest równe 0, 1, 2 albo 3 oraz X¹, X² i X³reprezentują grupy hydrolityczne, na przykład grupy halogenowe, wodorotlenowe lub alkoksy. Szczególnie korzystnymi silanami sątrójalkoksysilany winylu, takiejak trój metoksysilan winylu i trójetoksysilan winylu. Trójmetoksysilan winylu stanowi szczególnie korzystny silan w przypadku użycia z polimerem fluoropochodnych węglowodorów.

Mieszanina polimeru fluoropochodnych węglowodoru/silanu może być nakładana na powierzchnie krawędzi tnących ostrza w postaci substancji rozproszonej. Korzystnie polimer i silan są rozpraszane w postaci bardzo drobnych cząstek w obojętnej, lotnej cieczy, takiej jak woda, alkohole lub etery. Rozproszony polimer/silan może być nakładany na powierzchnie krawędzi tnących w dowolny sposób, który zapewnia jednorodne pokrycie powierzchni krawędzi powłoką substancji rozproszonej. Właściwe sposoby nakładania to zanurzenie, natryskiwanie i naparowanie i inne. W razie potrzeby można zastosować nagrzanie wstępne ostrzy, które jest stosowane dla ułatwienia natryskiwania i zwiększania kondensacji silanu na krawędzi ostrza. Powierzchnie krawędzi tnących ostrzy można nagrzać wstępnie do temperatur bliskich temperaturze wrzenia cieczy rozpraszanej.

W innym przypadku silan może zostać rozpuszczony w mieszaninie wody i alkoholu, a następnie roztwór jest nakładany na ostrze. Ostrze może być nagrzewane przed nałożeniem roztworu silanu. Rozproszone fluoropochodne węglowodorów w alkoholu, na przykład izopropanol, są następnie nakładane na powierzchnie krawędzi tnących. Po nałożeniu rozproszonych fluoropochodnych węglowodorów na powierzchnie krawędzi tnących, ostrze jest nagrzewane w podwyższonej temperaturze, wyższej od temperatury topnienia polimeru fluoropochodnych węglowodorów, w celu utworzenia spoistej powłoki z mieszaniny polimer/silan. Czas nagrzewania zmienia się w zależności od takich czynników, jak rodzaj zastosowanej mieszaniny polimeru i silanu, rodzaj powierzchni krawędzi tnących, osiągana temperatura i rodzaj atmosfery, w której ostrze jest nagrzewane. Ostrza mogą być nagrzewane w powietrzu, a także w atmosferze gazu obojętnego, takiego jak argon, hel, azot i tym podobne. Nagrzewanie jest wystarczające do tego, że poszczególne cząstki polimeru i silanu koagulują, stapiają się i rozpływają się w ciągłą powłokę i skoagulowane pozostałości ściśle przylegają do materiału powierzchni krawędzi tnących.

Warunki nagrzewania, takie jak maksymalna temperatura, czas nagrzewania, atmosfera, są regulowane i sterowane, aby zapobiec rozkładowi lub degradacji polimeru i/lub silanu lub powłoki otrzymanej przez nagrzanie mieszaniny polimeru/silanu. Warunki nagrzewania muszą być wybrane i sterowane również, aby zapobiec nadmiernemu odpuszczaniu i/lub zmiękczaniu

169 048 metalu powierzchni krawędzi tnących. Temperatura nagrzewania nie powinna przekraczać 400°C.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony w oparciu o następujące przykłady.

Przykład I. Substancja rozproszona zawierająca 0,7% wagowych stałego polimeru fluoropochodnych węglowodorów VYDAX 1000 i 0,7% wagowych trójmetoksysilanu winylu w izopropanolu była przygotowywana i homogenizowana przy pomocy mieszadła ultradźwiękowego. Rozproszony polimer i silan były natryskiwane na ostrza żyletek mających powierzchnie krawędzi tnących, na które napylono katodowo powłokę 325A z Cr/Pt. Ostrza były nagrzewane do temperatury 100°C przed natryskiwaniem w celu zwiększenia kondensacji grup silanowych na powierzchniach metalu i usunięcia śladów metanolu z hydrolizy metoksysilanu. Po natryskiwaniu ostrza były nagrzewane w kąpieli piaskowej w atmosferze azotu w temperaturze 650°F przez 35 minut.

Przeprowadzono próbę golenia w celu porównania charakterystyk pracy przy goleniu ostrzami z przykładu I oraz kontrolnymi ostrzami żyletek, które były pokryte powłoką 325A z Cr/Pt i miały stałą, spoistąpowłokę jedynie VYDAX 1000 na powierzchniach krawędzi tnących. Ostrza żyletek z przykładu I okazały się lepsze pod względem całkowitych charakterystyk golenia niż ostrza kontrolne, szczególnie odnośnie wygody, gładkości i dokładności. Poza tym ostrza żyletek z przykładu I miały znacznie zwiększoną trwałość.

Przykład II. Ostrza żyletek były nagrzewane wstępnie w temperaturze 75°C przez 15 minut. Roztwór zawierający 5% N-/β-aminoetylo/-α-aminopropylotrójmetoksysilan w izopropanolu był natryskiwany na nagrzane wstępnie ostrza, których krawędzie tnące zostały pokryte warstwą 325A z Cr/Pt. Po natryskiwaniu ostrza były nagrzewane w temperaturze 75°C przez dodatkowych 15 minut w celu zwiększenia kondensacji grup silanolowych na powierzchniach metalu i usunięcia śladów metanolu z hydrolizy metoksysilanu. Substancja rozproszona zawierająca 0,7% wagowego stałego polimeru fluoropochodnych węglowodorów Vydax 1000 w izopropanolu była przygotowywana i homogenizowana przy pomocy mieszadła ultradźwiękowego. Rozproszony polimer był natryskiwany na ostrze pokryte silanem, a ostrza były nagrzewane w kąpieli piaskowej w atmosferze azotu w temperaturze 650°F przez 35 minut.

Przykład III. Został powtórzony przykład II, przy czym ostrza były nagrzewane wstępnie w temperaturze 100°C przez 20 minut przed natryskiwaniem substancji rozproszonej składającej się z 1% 3-glicydoksypropylotrójmetoksysilanu w 10% z 0,1% wodnego roztworu kwasu octowego i 89% izopropanolu. Po natryskiwaniu ostrza były nagrzewane w temperaturze 100°C przez 20 minut w celu zwiększenia kondensacji grup silanolowych na powierzchniach metalu i usunięcia śladów metanolu z hydrolizy metoksysilanu. Substancja rozproszona zawierająca 0,7% wagowego stałego polimeru fluoropochodnych węglowodorów Vydax 1000, była przygotowywana i homogenizowana przy pomocy mieszadła ultradźwiękowego. Rozproszony polimer był natryskiwany na ostrze pokryte silanem i ostrza były nagrzewane w kąpieli piaskowej w atmosferze azotu w temperaturze 650°F przez 35 minut.

Przykład IV. Został powtórzony przykład II, lecz wraz z substancją rozproszoną składającą się z 1,5% α-merkaptopropylotrójmetoksysilanu w 7,5% wody i 91% izopropanolu, przygotowywaną przez 17 godzin przed użyciem. Ostrza były nagrzewane wstępnie w temperaturze 100°C przez 20 minut i utrzymywane w temperaturze 100°C przez 20 minut po natryskiwaniu w celu zwiększenia kondensacji grup silanolowych na powierzchniach metalu i usunięcia śladów metanolu z hydrolizy metoksysilanu. Substancja rozproszona zawierająca 0,7% wagowego stałego polimeru fluoropochodnych węglowodorów Vydax 1000 była przygotowywana i homogenizowana przy pomocy mieszadła ultradźwiękowego. Rozproszony polimer był natryskiwany na ostrze pokryte powłoką silanu i ostrza były nagrzewane w kąpieli piaskowej w atmosferze azotu w temperaturze 650°F przez 35 minut.

169 048

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 150 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Ostrze żyletki, znamienne tym, że ma powierzchnie krawędzi tnących ze stałą, spoistą powłoką utworzoną przez nagrzanie mieszaniny polimeru fluoropochodnych węglowodorów i silanu dla stopienia polimeru.
2. Ostrze żyletki według zastrz. 1, znamienne tym, że polimer fluoropochodnych węglowodorów ma temperaturę topnienia w zakresie od 310°C do 332°C oraz szybkość przepływu materiału stopionego w zakresie od 0,005 do 600 gramów na dziesięć minut przy temperaturze 350°C.
3. Ostrze żyletki według zastrz. 2, znamienne tym, że polimer jest fluorotelomerem mającym masę cząsteczkową około 25 000.
4. Ostrze żyletki według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnie krawędzi tnących mają powłokę Cr/Pt i powłoka polimeru fluoropochodnych węglowodorów/silanu przylega do powłoki Cr/Pt.
5. Ostrze żyletki według zastrz. 1, znamienne tym, że silan jest wybrany spośród trój alkoksysilanu winylu i trójmetoksysilanu winylu.
6. Ostrze żyletki według zastrz. 1, znamienne tym, że silan jest wybrany spośród aminosilanu, N-/a-aminoetylo/-a-aminopropylotrójmetoksysilanu, epoksysilanu, 3-glicydoksypropylotrójmetoksysilanu, merkaptosilanu i α-merkaptopropylotrójmetoksysilanu.
7. Sposób wytwarzania ostrza żyletki, znamienny tym, że osadza się mieszaninę polimeru fluoropochodnych węglowodorów i silanu na powierzchniach krawędzi tnących ostrza i nagrzewa się mieszaninę do temperatury wystarczającej do stopienia polimeru, przez co tworzy się spoistą powłokę na powierzchniach krawędzi tnących.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się polimer fluoropochodnych węglowodorów o temperaturze topnienia w zakresie od 310°C do 332°C oraz szybkość przepływu materiału stopionego w zakresie od 0,005 do 600 gramów na dziesięć minut przy 350°C.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się jako polimer fluorotelomer mający masę cząsteczkową około 25 000.
10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wybiera się silan spośród trójalkoksysilanu winylu i trójmetoksysilanu winylu.
11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wybiera się silan spośród aminosilanu, N-/β-aminoetylo/-α-aminopropylotrójmetoksysilanu, epoksysilanu, 3-glicydoksypropylotrójmetoksysilanu, merkaptosilanu i a-merkaptopropylotrójmetoksysilanu.
12. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że na powierzchnie krawędzi tnących nanosi się powłokę Cr/Pt.