(57)【要約】【課題】カミソリ刃の刃先に潤滑性を与えるのに役立つ組成物、尖端部上に改良された外側被覆層を備えたカミソリ刃、改良カミソリ刃の製造法、及び改良カミソリ刃を含むひげ剃り用カミソリを提供する。【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
−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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
−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。
【請求項２２】
−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。
【請求項２３】
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。
【請求項２４】
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。
【請求項２５】
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。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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。
【請求項２９】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
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。
【背景技術】
【０００２】
カミソリ刃は、ステンレス鋼のような適切な基体材料で通常形成され、刃先は約２０から３０ｎｍのような約１００ｎｍ未満の半径を有する究極先端を伴う楔形の構成に形成される。ダイヤモンド、アモルファスダイヤモンド、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）材料、窒化物、炭化物、酸化物、又はセラミックのような硬質コーティングは、強度、耐食性、及びひげ剃り機能を改善し、より小さい切断力を使用するより薄い刃先を可能にしながら必要な強度を維持するために多くの場合に使用される。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）外側層を使用して摩擦低下を提供することができることは公知である。ニオブ又はクロム含有材料の中間層は、通常ステンレス鋼である基体とＤＬＣのような硬質カーボンコーティングの間の結合を改善するのを助けることができる。カミソリ刃の刃先構造及び製造工程の例は、米国特許第５、２９５、３０５号、第５、２３２、５６８号、第４、９３３、０５８号、第５、０３２、２４３号、第５、４９７、５５０号、第５、９４０、９７５号、第５、６６９、１４４号、ＥＰ０５９１３３４、及びＷＯ９２／０３３３０に説明されており、それらは引用により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
例えば、米国特許第３、７４３、５５１号、第３、８３８、５１２号、並びに欧州公開特許出願ＥＰ０８８４１４２及び０９５２９０４から、カミソリ刃のひげ剃り特性は、上部コーティングとしてポリテトラフルロエチレン・コーティングの付加によって改善することができることが当業技術で公知である。
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。
【０００４】
欧州特許出願ＥＰ１２５９３６１に対応する米国特許第６、６８４、５１３号は、尖端部と隣接ファセットによって形成される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。外側層は、Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＬＷ−１２００に基づく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。
【０００５】
米国特許第５、９８５、４５９号は、最初のひげ剃りの初期切断力を低減するために、粘着性ポリフルオロカーボン・コーティングを有する従来型のカミソリ刃の刃先を溶剤で処理してコーティングの一部を部分的に除去することを開示している。好ましい溶剤としては、溶剤内のポリフルオロカーボンのための溶解温度を超える臨界温度又は沸点を有するペルフルオロアルカン、ペルフルオロシクロアルカン、ペルフルオロポリエーテルが挙げられる。
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。
【０００６】
米国特許第５、２６３、２５６号は、少なくとも約１、０００、０００の分子量を有するフルオロカーボンポリマーに電離放射線を照射して平均分子量を約７００から約７００、０００に低下させる段階と、照射されたフルオロカーボンポリマーを水溶液内に分散させる段階と、分散剤でカミソリ刃の刃先を被覆する段階と、得られたコーティングを加熱してフルオロカーボンポリマーを溶融、部分溶融、又は焼結させる段階とを含む、カミソリ刃の刃先上にポリフルオロカーボン・コーティングを形成する方法を開示している。
【０００７】
ＧＢ１、２５１、８１４は、ＰＴＦＥのようなポリマーをカミソリ刃の被覆なし刃先又は金属被覆刃先上のいずれかに２０から２００ｎｍの厚みにスパッタリングすることもできることを開示している。
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。
【０００８】
【特許文献１】米国特許仮出願出願番号第６０／７４１、１４４号
【特許文献２】米国特許第５、２９５、３０５号
【特許文献３】米国特許第５、２３２、５６８号
【特許文献４】米国特許第４、９３３、０５８号
【特許文献５】米国特許第５、０３２、２４３号
【特許文献６】米国特許第５、４９７、５５０号
【特許文献７】米国特許第５、９４０、９７５号
【特許文献８】米国特許第５、６６９、１４４号
【特許文献９】ＥＰ０５９１３３４
【特許文献１０】公開国際特許出願ＷＯ９２／０３３３０
【特許文献１１】米国特許第３、７４３、５５１号
【特許文献１２】米国特許第３、８３８．５１２号
【特許文献１３】欧州公開特許出願ＥＰ０８８４１４２
【特許文献１４】欧州公開特許出願ＥＰ０９５２９０４
【特許文献１５】米国公開特許出願第２００３／０００９６０６号
【特許文献１６】米国公開特許出願第２００３／０１２１１５８号
【特許文献１７】ＥＰ１２５９３６１
【特許文献１８】米国特許第６、６８４、５１３号
【特許文献１９】米国特許第５、９８５、４５９号
【特許文献２０】ＷＯ２００５／０７０６２７
【特許文献２１】米国特許第５、２６３、２５６号
【特許文献２２】ＧＢ１、２５１、８１４
【特許文献２３】米国特許第５、１４２、７８５号
【特許文献２４】ＥＰ１４４０７７５
【特許文献２５】米国特許第５、９１８、３６９号
【発明の開示】
【０００９】
本発明の目的は、ＰＴＦＥコーティングのような薄いペルフルオロカーボン外側コーティングを形成するためにカミソリ刃基体の尖端部に付加される組成物を提供することである。この組成物に含有される溶剤は、高度に揮発性であり、溶剤の蒸発の後に均一なコーティングを残すべきである。組成物は、安定かつ好ましくは吹付け可能であるべきである。更に、組成物は、いかなる修正又は変更の必要もなく既存の加工機器で使用することができることが最も望ましい。組成物は、処理されるカミソリ刃に例えば腐食のようないかなる悪影響も有するべきではない。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、ＰＴＦＥ層のような外側ペルフルオロカーボン層をカミソリ刃基体の尖端部に形成する段階を含み、かつカミソリ刃基体のこの尖端部にこの外側コーティング層形成組成物を付加する段階とそれに続く次の乾燥及び／又は焼結段階とを伴うカミソリ刃の製造方法を提供することである。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、（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（１０１３ｍｂａｒ＝７６０ｔｏｒｒの大気圧での）を有する有機液体媒体を含む組成物に関する。この有機媒体は、室温（２０℃）で液体である。好ましくは、有機液体の沸点は、８０℃又はそれ未満である。有機媒体の好ましい最低沸点は、約４０℃である。有機媒体が水と相溶性であることが更に好ましく、それは、ここでは、水が室温で有機媒体と、水とこの有機媒体の混合物基準で２０重量％までの量で混合された時、別々の２つの相が形成しないことをいう。好ましい有機媒体は、低級（一価）アルコール、低級アルデヒド又は低級ケトン、及びそれらの混合物から成る群から選択される。好ましい例は、Ｃ2−Ｃ4アルデヒド、Ｃ3−Ｃ4ケトン、Ｃ1−Ｃ3アルコール、二級−ブタノール及び三級−ブタノール、並びにそれらの混合物で代表される。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−ブタノール及び三級−ブタノール、並びにそれらの混合物のような溶剤が特に好ましい。溶剤混合物の特定の例は、メタノール又はエタノールとイソプロパノールとの混合物である。本発明の一実施形態では、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であり、その混合物は、アルコール混合物基準で、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重量％又は７０重量％から約９０重量％のエタノールを含有する。好ましくは、本発明の組成物は、通常懸濁物の形態である。本発明を説明する目的のために、懸濁物及び分散剤の用語は、同じもの、すなわち、非常に小さい粒子が液体媒体内に均一に分散しているシステムを意味している。
【００１２】
本発明の組成物内に存在するペルフルオロポリアルキレン（ペルフルオロカーボンとも称する）は、ペルフルオロポリ（Ｃ2−Ｃ4）アルキレン類の群から好ましくは選択される。ペルフルオロポリアルキレンの例示的な実施形態は、ポリテトラフルオロエチレン（ポリ（四フッ化エチレン）、テトラフルオロエチレンポリマー、テトラエチレンエチレンホモポリマーとも呼ばれる）又はポリヘキサフルオロプロピレンで代表され、ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
【００１３】
典型的には、ＰＴＦＥのような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７５、０００の分子量を有する。有用な市販のＰＴＦＥ懸濁物は、約４０、０００から約４５、０００の分子量を有するＰＴＦＥを含有する。組成物が懸濁物の形態で存在する時、ＰＴＦＥのような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、０．３μｍ又はそれ未満、最も好ましくは、約０．２μｍ又はそれ未満の粒径を有する。
【００１４】
本発明の組成物は、組成物の合計重量基準で約０．１から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％のペルフルオロポリアルキレン化合物を含むことができる。組成物の合計重量基準で約０．５から４．０重量％、好ましくは、０．５から２．０重量％のポリテトラフルオロポリエチレンのようなペルフルオロポリアルキレン化合物を含む組成物は、あまり多くのペルフルオロカーボンを使用しないで優れた結果をもたらすことが示されている。
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。
【００１５】
本発明の組成物は、界面活性剤、すなわち、湿潤剤も更に含有することができる。これは、組成物内の水の含量が高い時に特に必要な場合がある。用いられる界面活性剤の含量は変えることができ、組成物の重量基準で約０．００１から約２重量％とすることができる。標準的な界面活性剤は、「Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ」が提供する「Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００」及び「Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１１４」、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｅが提供する「Ｉｐｅｇａｌ  ＣＯ−６１０」及び「Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ」が提供する「Ｔｅｒｇｉｔｏｌ  １２Ｐ１２」のような例えばアルキルフェニルポリアルキレンエーテルアルコールのような非イオン界面活性剤から選択される。標準的な例は、１２個のエチレンオキサイド基を包含するドデシルフェニルポリエチレンエーテルアルコールで代表される。上述の非イオン界面活性剤は、それらのＨＬＢ（親水親油均衡）数に関して特徴付けられる。単純なエトキシ化アルコールに関しては、ＨＬＢ数はＨＬＢ＝Ｅ／５で計算することができ、式中のＥは、この分子内のエチレンオキサイドの重量パーセントを表している。基本的には約１２．４から約１８、好ましくは、約１３．５から約１８．０の「親水親油均衡」数を有するいずれかの表面活性剤が利用することができる。
【００１６】
本発明の例示的な組成物は、メタノール、エタノール、又はそれらの混合物と、この組成物の合計重量基準で約０．１から約１０重量％、好ましくは、約０．１から約４重量％、最も好ましくは、約０．５から約２重量％のテトラフルオロポリエチレンと、この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％又は４重量％の水とを含む。有機媒体としては、アルコール混合物基準で約５０から約９０重量％、より好ましくは、約７０から９０重量％のエタノールを含有するエタノールとイソプロパノールの混合物と、組成物の合計重量基準で０．２から４重量％のテトラフルオロポリエチレンと、組成物の合計重量基準で約１から約５重量％の水とを含む組成物がより好ましい。
【００１７】
本発明の組成物は、上述の有機媒体にポリテトラフルオロエチレンのようなペルフルオロポリアルキレン又はその水性分散剤を添加することによって調製することができる。例として、特定のポリテトラフルオロエチレン材料は、Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＬＷ−１２００又は同様に「ＤｕＰｏｎｔ  ＤｒｙＦｉｌｍ  ＬＷ−１２００」の商品名で販売されている水性ＰＴＦＥ分散剤であり、共にＤｕＰｏｎｔから入手可能である。両材料は、互換的に使用することができる。両材料は、安定な分散剤をもたらす微小粒子から成る不燃性で安定な乾性潤滑材の代表的なものである。それらは、約０．２μｍ未満の粒径を有し、約２０±１重量％、ｐＨ９から１０の水性分散剤として供給される。この分散剤は、約５％又はそれよりも多くの非イオン界面活性剤を含むことができる。微小な粒径は、吹付けを容易にする。界面活性剤は、水性溶媒内での微小粒子の懸濁を促進し凝集を防止する。ポリテトラフルオロエチレンポリマーは、３２３℃から３２８℃、好ましくは、約３２３℃から３２５℃の温度で溶融する。それは、約４０、０００（ＤｒｙＦｉｌｍ  ＬＷ−１２００）から約４５、０００（Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＬＷ−１２００）の分子量を有する。このポリマーは、５０から６５ジュール／グラムの可逆融解熱を有する。Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＬＷ−１２００と「ＤｒｙＦｉｌｍ  ＬＷ−１２００」との両方からのＰＴＦＥは、被覆表面を３４０−３６０℃の温度に約５から１０分間加熱することによって表面上に溶融被覆することができる。
【００１８】
すなわち、例えば、５０ｇ、１００ｇ、又は２００ｇの約２０重量％のＰＴＦＥを含有する上述の水性懸濁物を合計１０００ｇになるような量の有機媒体に添加することによって、１重量％、２重量％、又は４重量％のＰＴＦＥを含有する組成物が得られ、この組成物は、それぞれ、４重量％、８重量％、又は１６重量％の水を含有する。
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。
【００１９】
本発明によるカミソリ刃の製造方法は、尖端部と隣接ファセットとによって形成された刃先を基体に設ける段階と、この組成物をこの尖端部に付加して外側コーティング層を生成する段階とを含む。組成物は、吹付け、浸漬、又はブラッシングによって基体表面に付加することができる。本明細書で以下に説明するように、この基体は、例えば、鋼で製造されたコアによって代表することができ、これは、１つ又はそれよりも多くのコーティング層で任意的に被覆することができ、そのうちの外側の層に本発明によるコーティング組成物が付加される。
【００２０】
有機媒体及び任意的に少量の水を依然として含有するコーティングの付加の後に、コーティングは、風乾されるか又は溶融被覆することができる。この乾燥は、存在する水の量が少ないか又は基本的に水が存在しないために容易にされかつ円滑に進行する。有機溶剤は、より低温で容易に蒸発する。必要に応じて、被覆される基体、すなわち、カミソリ刃又はカミソリ刃のスタック又はコイルを加熱することができる。本発明の目的のために、基体は、約３５℃から７０℃、好ましくは、４５℃から６０℃の温度に維持することができ、言い換えれば、この温度は、水ベースのペルフルオロカーボンコーティング組成物に通常用いられる温度よりも低い。
【００２１】
標準的な手順において、本発明の組成物は、一般的に、同時に被覆される予熱した刃のスタック又はコイルである基体の露出刃先（ファセット領域）上に吹付けされる。スタック又はコイルは、次に、加熱炉内に置かれ、ペルフルオロカーボンの融点、すなわち、テトラフルオロポリエチレンについては３２５℃から３２９℃を超えてその温度が高められて、ペルフルオロカーボン材料が溶融して均等に拡がる。一般的に、加熱は、窒素又はアルゴンの不活性雰囲気又は窒素及び水素を含む還元性雰囲気内で行われる。
【００２２】
本発明の方法は、約５００ｎｍ未満、好ましくは、約１０ｎｍから約４００ｎｍ、最も好ましくは、約１００ｎｍから４００ｎｍの厚みを有する外側コーティング層を生成させる。被覆表面の試験によって、水性ＰＴＦＥ分散剤を使用する従来技術によって製造されたものに比較して、コーティングがより平滑かつより均一であることが見出された。これは、図１から図４で参照される。いかなる理論又は機構にも拘束されることは要しないが、この効果の理由は、水の表面張力であると想定され、それは、高温基体表面上の制御できない沸騰遅延（水性懸濁物が使用される時、通常約８０から１３０℃の温度範囲で発生する）の原因になり、それは、次に、不規則な表面ポリマーコーティングをもたらす。本発明の方法の結果、本発明の刃の切断力は、有意に低減され、その潤滑性が増大することが見出された。切断時の摩擦係数は、更に低減される。
【００２３】
本発明による典型的なカミソリ刃は、好ましくは、ステンレス鋼で製造され、１００ｎｍ、好ましくは、２０ｎｍから３０ｎｍの先端半径にまで尖った最終刃先を有する基体を含み、先端から４０μｍで測定された１５から３０度、好ましくは、約１９度の刃先角での側面ファセットを伴うプロフィールを有する。他の同等な基体材料を代替的に使用することができる。本発明のカミソリ刃は、中間層、硬質コーティング層、及び基体と本発明の組成物から形成される外側層との間に配置された保護膜層のうちの少なくとも１つの層も含むことができる。
【００２４】
中間層は、基体への硬質コーティング層の結合を容易にするために使用することができる。適切な中間層材料の例は、ニオブ、クロム、及びチタンである。更に、窒化クロム、窒化チタン、又は炭化チタンのようなこれらの金属の窒化物又は炭化物を使用することができる。特定の中間層は、厚みが約１０ｎｍよりも厚く、好ましくは、５０ｎｍよりも薄いニオブでできている。例えば、その開示内容が引用によって本明細書に組み込まれている公開国際特許出願ＷＯ９２／０３３３０には、ニオブ中間層の使用が説明されている。
【００２５】
硬質コーティング層は、改善した強度、耐食性、及びひげ剃り機能を提供し、カーボン含有材料（例えば、ダイヤモンド、アモルファスダイヤモンド、又はダイヤモンド状コーティング（ＤＬＣ）のような）、窒化物（例えば、窒化ホウ素、窒化ニオブ、又は窒化チタンのような）、炭化物（例えば、炭化珪素又は炭化チタンのような）、酸化物（例えば、アルミナ、ジルコニアのような）、又は他のセラミック材料で製造することができる。カーボン含有材料は、タングステン、チタン、又はクロムのような他の元素でドープすることができ、それは、例えば、スパッタリング付加の時にターゲットにそれらの添加剤を含有させることによって為される。この材料は、例えば、水素化ＤＬＣのように水素を取り込むことができる。好ましくは、硬質コーティング層は、ダイヤモンド、アモルファスダイヤモンド、又はＤＬＣで製造される。特定的な実施形態は、２００ｎｍ未満、好ましくは、１００ｎｍ未満のＤＬＣを含む。ＤＬＣ層及び堆積の方法は、米国特許第５、２３２、５６８号及び第５、１４２、７８５号に説明されており、それらの開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。「物理的気相成長法（ＰＶＤ）処理のハンドブック」に説明されているように、ＤＬＣは、ダイヤモンドの好ましい性質の多くを示すが、ダイヤモンドの結晶構造を持たないアモルファスカーボン材料である。刃の先端上にダイヤモンドコーティング及びアモルファスダイヤモンドコーティングを付加する更に別の方法は、欧州公開特許出願ＥＰ１４４０７７５及びそこに引用された従来技術の参考文献に開示され、その全ては、引用によって本明細書に組み込まれている。
【００２６】
保護膜層は、硬質被覆された刃先の先端鈍化を軽減させ、両方の利点を維持しながら硬質コーティングへの外側コーティングへの結合を容易にするために使用することができる。保護膜層は、ポリテトラフルオロエチレンのようなペルフルオロポリアルキレンと適合するクロム又はクロム合金のようなクロム含有材料、例えばＣｒＰｔで好ましくは製造される。特定の保護膜層は、約１０ｎｍから２０ｎｍの厚みのクロムである。
【００２７】
カミソリ刃は、例えば、米国特許第５、６６９、１４４号のような先に引用した特許に説明した工程に概略的に従って製造される。特定的な実施形態は、ニオブ中間層と、ＤＬＣ硬質コーティング層と、クロム保護膜層と、例えば、ポリテトラフルオロエチレン外側コート層であるペルフルオロポリアルキレンの外側コーティング層とを含む。クロム保護膜層は、最小１０ｎｍかつ最大５０ｎｍに堆積させる。この層は、ＤＣバイアス（マイナス２０又はマイナス５０ボルトよりも負かつ好ましくはマイナス２００ボルトより負の）及び約０．２６７Ｐａ（２Ｔｏｒｒ）のアルゴン圧力を用いるスパッタリングによって堆積させる。この大きい負バイアスは、クロム保護膜層内の圧縮応力（引張応力ではなく）を増大させると考えられ、それは、先端鈍化に対する改善した抵抗性を推進させ、良好なひげ剃り機能を維持すると考えられる。本発明による刃は、好ましくは、保護膜層の付加後かつ外側ポリマーコーティング層の付加前にＳＥＭによって測定された約２０ｎｍから約４０ｎｍの先端半径を有する。
【００２８】
カミソリ刃は、ハンドル及び替え刃式ひげ剃りカートリッジを通常含むひげ剃り用カミソリに使用することができる。カートリッジは、２枚から４枚、通常３枚から４枚の刃を保持するハウジングを含む。そのようなカミソリの標準的な図は、その開示内容が引用によって本明細書に完全に組み込まれている米国特許第６、６８４、５１３号のような上述の特許及び特許出願から明らかである。この刃は、例えば、米国特許第５、９１８、３６９号に説明するように可動的に取り付けられ、この特許は引用によって組み込まれている。このカートリッジは、ハウジングが２つの腕部で回転可能に取り付けられた相互接続部材も含む。相互接続部材は、ハンドルに互換的に接続される基部を含むことができる。代替的に、この刃は、１枚刃、２枚から４枚刃、両刃を有する他のカミソリ及び可動刃又は回転ヘッドを持たないカミソリに使用することができ、カートリッジは、互換的であるか又はカミソリのハンドルに永続的に取り付けられる。
【００２９】
使用する時、本発明のカミソリ刃は、必要な切断力及び潤滑性に関して改良されたひげ剃り特性を示している。本発明の工程に従って付加された例えばポリテトラフルオロエチレンコーティングであるペルフルオロポリアルキレン外側コーティングは、切断時に低い摩擦係数を与える。
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。
【実施例１】
【００３０】
コーティング組成物
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。
【００３１】
切断力は、カミソリ刃を基体内に一定の速度（切断速度）で一定の深さ（切断深さ）にカミソリ刃を移動させるのに要する力を記録して解析することができる測定装置を用いて測定される。次の４要素が計器の一部である。
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。
【００３２】
複数の切断が基体内に行われた。各切断を表す力は、コンピュータに記憶され、次に回帰分析が行われた。回帰の結果として、２つの数学的従属値：切片及び勾配が得られた。切片値は、刃の鋭さに関連させることができ、勾配は、刃の稠度の情報を与える。稠度は、切断力試験の場合には刃先安定性及びＰＴＦＥ粘着性の両方を意味する。加えて、バルクＰＴＦＥ除去の後の切断力レベルが解析される。カミソリ刃については、鋭利で安定な刃を有することが望ましく、これは、ＰＴＦＥに関して良好な被覆と付着問題が発生しないことを意味する。従って、低切断力レベルに対応する低切片、及びゼロから負の勾配（切断の回数及び関連のデータ解析技術に依存する）を有することが望ましい。
【００３３】
潤滑性は、カミソリ刃を試験媒体の上で制御された接触荷重の下で明確に定めた接触角で移動させるのに要する力を記録して解析することができる測定装置を用いて測定された。接地及びＰＴＦＥ被覆ファセット（主として、１０°の第１及び最終ホーン角度の区域）のみが媒体と接触することが保証されるべきである。スレッド部（３９０ｇ、８３ｍｍ×５４ｍｍ×２８ｍｍステンレス鋼表面）の基体（ワットマン紙等級５４ＳＦＣ、３．８１ｃｍ×９１．４４ｍ）内への移動は、定められた速度（２０ミリメートル／秒）で行われた。
【００３４】
計器は、基本的に３つの部分を含む。
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。
【００３５】
一般的に、潤滑性試験は以下の値を与える。
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。
【００３６】
被覆カミソリ刃先端表面の光学的検査は、２００から５００の倍率で従来型の光学顕微鏡を用いて行われた。必要に応じて、光源は、偏光を使用するように変更することができ、偏光は、異なるコーティング厚みの区域の間のコントラストを強調する。本発明によるコーティング方法を用いて得られた結果は、水性ＰＴＦＥ分散を伴うＰＴＦＥコーティング工程と比較して、それぞれ、図１から図３及び図４に示されている。
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。
【００３７】
（表）
2009517540.tif 000003
【００３８】
特許法の要件に従って本発明を以上説明したが、当業者は、本発明をそれらの特定の要求又は条件に適合するように変更及び修正を行う方法を理解するであろう。こうした変更及び修正は、特許請求の範囲に示す本発明の範囲及び精神から逸脱することなく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の加工条件に従ってカミソリ刃がターゲット焼結され、写真が、最終ホーン及び最先端部から約１００μｍ離れた距離までのカミソリ刃ファセットの第１ホーン角度の約半分を覆う公称厚み及び幅の連続かつ最密なＰＴＦＥ層を示す、本発明により１重量％のＰＴＦＥアルコール性懸濁物を用いて被覆されたカミソリ刃の刃先を示す図である。
【図２】写真が、カミソリ刃先の上の満足できるコーティング層を示し、特に、写真が、最終ホーン及び先端から約５０μｍ離れた距離までのカミソリ刃ファセットの第１ホーン角度の約半分を覆う規格下限の厚み及び幅の連続かつ最密なＰＴＦＥ層を示す、本発明により２重量％のＰＴＦＥのアルコール性懸濁物を用いて被覆されたカミソリ刃の刃先を示す図である。
【図３】写真が、満足できるコーティング層を有するカミソリ刃先を示し、特に、写真が、最終ホーン及び先端から約１２０μｍ離れた距離までのカミソリ刃ファセットの第１ホーン角度の約２／３を覆う規格上限の厚み及び幅の連続かつ最密なＰＴＦＥ層を示す、本発明により４重量％のＰＴＦＥのアルコール性懸濁物を用いて被覆されたカミソリ刃の刃先を示す図である。
【図４】カミソリ刃先が、水性Ｋｒｙｔｏｘ（登録商標）ＬＷ−１２００の噴霧によってもたらされ、写真が、空隙を有する不連続なＰＴＦＥ層及び最終及び第１ホーンの区域の不完全なコーティング、及び更にひげ剃りには無関係であり、そこでのＰＴＦＥ被覆は望ましくない刃先から約２００μｍ離れた粗い砥石の領域内のＰＴＦＥ被覆の濃厚区域を形成する傾向を示す、比較の目的で１重量％のＰＴＦＥの水性懸濁物を用いたコーティングによって得られたカミソリ刃の刃先を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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