(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の工程を含んでなる、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
（ａ）ポリフルオロカーボンを分散媒体中に入れた分散液で剃刀刃を被覆する工程、
（ｂ）被覆を十分に加熱し、ポリフルオロカーボンを前記刃に密着させる工程、および
（ｃ）前記刃を溶剤で処理し、前記被覆を部分的に除去する工程。
【請求項２】
前記溶剤の臨界温度および工程（ｃ）時における沸点の両方が、前記ポリフルオロカーボンを前記溶剤中に溶解させる温度よりも高く、刃の処理工程（ｃ）を、溶剤の工程（ｃ）時における沸点および臨界温度のいずれよりも低く、前記ポリフルオロカーボンを前記溶剤中に溶解させる温度よりも高い処理温度で行なう、請求項１に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【請求項３】
前記溶剤が、ペルフルオロアルカン、ペルフルオロシクロアルカン、ペルフルオロ芳香族化合物およびそれらのオリゴマーからなる群から選択される、請求項２に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【請求項４】
前記ポリフルオロカーボンが、７００〜３，０００，０００の分子量を有するポリテトラフルオロエチレンである、請求項３に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【請求項５】
前記ポリテトラフルオロエチレンの分子量が２５，０００〜３，０００，０００である、請求項４に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【請求項６】
前記溶剤が、下記のものからなる群から選択される、請求項６に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
ドデカフルオロシクロヘキサン（Ｃ6Ｆ12）、
オクタフルオロナフタレン（Ｃ10Ｆ8）、
ペルフルオロテトラコサン（ｎ−Ｃ24Ｆ50）、
ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン（Ｃ14Ｆ24）、
ペルフルオロペルヒドロベンジルナフタレン（Ｃ17Ｆ30）の異性体、
ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン（Ｃ14Ｆ24）製造中の高沸点
オリゴマー状副生成物、ペルフルオロポリエーテル、
およびそれらの組合せ。
【請求項７】
前記溶剤が、下記一般式を有するペルフルオロペルヒドロフェナントレンオリゴマーを含んでなる、請求項６に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
Ｃ14Ｆ23（Ｃ14Ｆ22）nＣ14Ｆ23
（式中、ｎ＝０、１および２）
【請求項８】
過剰の溶剤を除去するための後処理工程（ｄ）をさらに含んでなる、請求項７に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【請求項９】
後処理工程（ｄ）が、刃を洗浄溶液中に、洗浄溶液の沸点で浸漬することを含んでなる、請求項８に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【請求項１０】
前記洗浄溶液がペルフルオロ（２−ｎ−ブチルヒドロフラン）を含んでなる、請求項９に記載の、剃刀刃の上にポリフルオロカーボン被覆を形成させる方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリフルオロカーボン被覆された改良された剃刀刃(razor blade cutting edge)およびその新規な製造法に関する。特に、本発明は薄いポリフルオロカーボン被覆を有する剃刀刃に関する。本発明の被覆は、刃との密着性が良く、最初の髭剃り特性が著しく改良されている。
本発明は、ポリフルオロカーボン被覆された剃刀刃、特にポリテトラフルオロエチレン被覆された剃刀刃、の新規な処理方法に関する。
被覆されていない剃刀刃は、鋭利であっても、過度の不快感および苦痛なしに乾いた顎鬚の髭剃りに使用することができず、実際問題として、顎鬚の軟化剤、例えば水および／または髭剃りクリームまたはセッケン、を使用しなければならない。被覆されていない刃で髭剃りすることにより苦痛および刺激が生じるのは、軟化していない髭を通して刃を引くのに過剰の力が必要になり、この力が、髭が伸びている毛嚢に隣接する皮膚中の神経に伝達されるためであり、良く知られている様に、これらの髭を過度に引っ張るために生じる刺激は、その引張りが終わった後にも長時間持続されることがある。刃の被覆は、これらの欠点を解決するために開発された。
Granahanらの米国特許第２，９３７，９７６号明細書、１９６０年５月２４日公布、には、髭剃りに要する力を少なくする「被覆された」刃が記載されている。この被覆材料はオルガノシリコン含有重合体からなり、これが部分的にゲルに硬化し、刃に密着して残る。これらの被覆された刃は商業的に非常に大きな成果を上げているが、被覆は永久的なものではなく、比較的急速に消耗する。
Fischbeinの米国特許第３，０７１，８５６号明細書、１９６３年１月８日公布、にはフルオロカーボン被覆された刃、特にポリテトラフルオロエチレン被覆された刃、が開示されている。これらの刃は、（１）刃をフルオロカーボンの供給部に非常に近い所に配置し、続いて刃を加熱するか、（２）刃にフルオロカーボン分散液をスプレーするか、（３）刃をフルオロカーボン分散液中に浸漬するか、または（４）電気泳動を使用することにより、被覆することができる。処理された刃を後で加熱し、刃の上にポリテトラフルオロエチレンを焼結させる。Fischbeinは、フルオロカーボン溶液の使用に関しては何も記載していない。
Fischbeinの米国特許第３，５１８，１１０号明細書、１９７０年６月３０日公布、には、安全剃刀刃の被覆に使用する改良された固体フルオロカーボンテロマーが開示されている。固体フルオロカーボン重合体は、融点が３１０℃〜３３２℃であり、メルトフローレートが３５０℃で０．００５〜６００グラム／１０分間である。分子量は２５，０００〜５００，０００であると推定される。最良の結果を得るには、固体フルオロカーボン重合体を０．１〜１ミクロン粒子に粉砕する。この分散液を静電気的にステンレス鋼製の刃の上にスプレーする。
Fishらの米国特許第３，６５８，７４２号明細書、１９７２年４月２５日公布、には、刃の上に静電気的にスプレーする、商品名Triton X-100の湿潤剤を含む水性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）分散液が開示されている。この水性分散液は、E.I. DuPont（米国デラウェア州ウェルミントン）により供給される商品名VydaxのＰＴＦＥ分散液（ＰＴＦＥ＋フレオン溶剤）中のフレオン溶剤をイソプロピルアルコールで交換し、次いでイソプロピルアルコールを水で交換することにより製造する。
Trankiemの米国特許第５，２６３，２５６号明細書、１９９３年１１月２３日公布（明細書番号７９５１）、には、剃刀刃上にポリフルオロカーボン被覆を形成させるための方法であって、分子量が少なくとも約１，０００，０００であるフルオロカーボン重合体をイオン化放射線にあて、平均分子量を約７００〜約７００，０００に下げる工程、照射したフルオロカーボン重合体を水溶液中に分散させる工程、この分散液で該剃刀刃を被覆する工程、および得られた被覆を加熱してフルオロカーボン重合体を融解、部分的に融解、または焼結させる工程を含んでなる、改良された方法が開示されている。
Trankiem、米国特許出願第０８／２３２，１９７号明細書、１９９４年４月２８日提出（明細書番号４２１０）、には、剃刀刃上にポリフルオロカーボン被覆を形成させるための方法であって、分子量が少なくとも約１，０００，０００であるフルオロカーボン重合体を乾燥粉末形態でイオン化放射線にあて、重合体の分子量を下げ、照射した重合体を揮発性有機液体中に分散させ、この分散液を剃刀刃の上にスプレーし、得られた被覆を加熱してポリフルオロカーボン焼結させる工程を含んでなる方法が開示されている。ポリフルオロカーボンは好ましくはポリテトラフルオロエチレンであり、照射は、好ましくは分子量が約２５，０００であるテロマーが得られる様に行なう。
Tuminelloらへの米国特許第５，３２８，９４６号明細書には、テトラフルオロエチレンを含む高融点重合体を溶解させるための過フッ化シクロアルカン溶剤が記載されている。これらの溶剤は、それまで公知の溶剤よりも、その様な重合体をより迅速に溶解させる、および／またはより安定していると言われている。重合体の溶解方法および得られる溶液も開示されている。これらの溶液は重合体被膜の形成、被覆および物体のカプセル収容に効果的である。
Deeらへの米国特許第５，３６４，９２９号明細書には、テトラフルオロエチレン単位を含む高融点重合体を自溶(autogeneous)圧力よりも大きな圧力で溶解させる方法が開示されているが、この方法から得られる溶剤ではないことが多い、選択されたハロゲン化溶剤を使用している。得られる溶液は、これらの重合体から繊維および紙状のウェブを製造するのに有用であると言われている。
米国特許第４，３６０，３８８号明細書には、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロメチルデカリン、ペルフルオロジメチルデカリン、ペルフルオロメチルシクロヘキサンおよびペルフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘキサン）を含む、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）重合体用の特定の溶剤が記載されている。これらの溶剤はすべて、臨界温度が３４０℃未満であると考えられ、従ってＰＴＦＥ用の溶剤ではない。
B. Chuらは、一連の論文[Macromol., Vol.20, p.702-703(1987); Macromol., Vol. 21, p.397-402(1988); Macromol., Vol. 22, p.831-837(1989); J. Appl. Polym Sci., Appl. Polym. Sym., Vol. 45, p.243-260(1990)]で、溶液中のポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと呼ぶことがある）の分子量の測定を記載している。これらの研究で使用した溶剤は、ペルフルオロテトラコサンおよびポリ（クロロトリフルオロエチレン）のオリゴマーである。
P. SmithおよびK. Gardner、Macromol., Vol. 18, p.1222-1228(1985)は、ＰＴＦＥ溶解の実際的および理論的観点の両方を概観および考察している。彼等により報告されている様に、ＰＴＦＥはペルフルオロケロシンおよび過フッ化オイル、つまり過フッ化高分子量アルカンにのみ溶解している。彼等は、ＰＴＦＥがペルフルオロデカリン、オクタフルオロナフタレンまたはデカフルオロベンゾフェノンには溶解しないことを報告している。
米国特許第３，４６１，１２９号明細書には、例Ａで、４−エトキシ−２，２，５，５−テトラキス（トリフルオロメチル）−３−オキサゾリンが低融点（８３〜１４５℃）ＰＴＦＥを溶解させることが報告されている。高融点ＰＴＦＥの溶解は記載されていない。
剃刀刃上のポリテトラフルオロエチレン被覆は、この分野では良く知られている。さらに、文献中では様々な溶剤系がポリテトラフルオロエチレン用に提案されている。しかし、この分野では、薄いＰＴＦＥ被覆の、特に初期の、最初の髭剃りの際の重要性は認識されていない。さらに、剃刀刃からポリテトラフルオロエチレンを選択的に除去することも、この分野では開示されていない。
本発明の目的は、先行技術と比較して最初の切断力効果を著しく改良する、薄い、十分に密着した被覆を剃刀刃に施すことである。この切断力の改良により、最初の髭剃りが改善され、それに続く髭剃りも改善されることが多い。
切り傷が少なくなる、快適性を増す、および／またはきめ細かさを改善する剃刀刃を提供することも本発明の目的である。
さらに、これらの改良された刃の製造法を提供することも本発明の目的である。本方法は、新規な処理工程を使用する。
これらの、および他の目的は、下記の説明から明らかになるであろう。
本発明は、「最初の髭剃り」の切れ味を改善する剃刀刃に関する。従来の剃刀刃は、初期切断力が驚く程高い。本発明の方法により製造される剃刀刃は、初期切断力が著しく低く、そのために髭剃りがより快適になる。本発明の改良された刃では、ポリフルオロカーボン被覆が密着した従来の剃刀刃を溶剤で処理し、被覆の一部を部分的に除去する。好ましい溶剤には、溶剤中へのポリフルオロカーボンの溶解温度より高い臨界温度または沸点を有する、ペルフルオロアルカン、ペルフルオロシクロアルカン、ペルフルオロ芳香族化合物およびそれらのオリゴマーがある。本発明は、これらの剃刀刃の製造法にも関する。
図面の説明
図１は、剃刀刃を処理する本発明の方法を図式的に示す図である。
図２は、処理していない、ＰＴＦＥ被覆された剃刀刃の、倍率約９００Ｘの顕微鏡写真である。
図３は、図２のＰＴＦＥ被覆された剃刀刃の、本溶剤処理後の、倍率約９００Ｘの顕微鏡写真である。
図４は、図３における剃刀刃の、ウールフェルトを５００回通過させた後の、倍率約９００Ｘの顕微鏡写真である。液体の滴はシリコーン油であり、金属表面がなお十分なＰＴＦＥ被覆を保持していることを示している。
図５は、比較セットおよび本発明のセットに関して、剃刀刃がウールフェルトを切って通るのに必要な力を、ウールフェルトを通る反復回数に対してプロットした図である。
ここに記載する百分率および比率はすべて、他に指示がない限り、重量で表示する。
ここで使用する用語「剃刀刃」は、刃の切断点および面を含む。本発明者は、ここに記載する方法により刃全体を被覆できることも認めるが、その種類の包み込む被覆が本発明に不可欠であるとは考えられない。本発明の剃刀刃は、この分野で公知のすべての種類を含む。例えば、ステンレス鋼製の刃が一般的に使用されている。他の多くの市販されている剃刀刃は、鋼製の刃と重合体の間にクロム／白金の中間層も含む。この種の中間層は、重合体被覆を施す前に、刃の表面上にスパッタリングにより形成する。さらに、刃の材料は、ここに参考として含める米国特許第５，１４２，７８５号明細書および第５，２３２，５６８号明細書に記載されている様なダイアモンド状炭素（Diamond Like Carbon:ＤＬＣ）被覆を施してから重合体被覆を行なうことができる。
ポリフルオロカーボンで剃刀刃を被覆するための様々な方法が過去に提案されている。例えば、ここに参考として含めるTrankiemへの米国特許第５，２６３，２５６号明細書参照。これらの方法はすべて、比較的厚い重合体の初期被覆を有する刃を製造している。そのために、最初の髭剃りの際の切断力が著しく高くなることがある。
驚くべきことに我々は、焼結したポリフルオロカーボン分散液で被覆された刃を、続いて適当な溶剤で処理することにより、最初の髭剃り特性が優れた表面を有する刃が得られることを発見した。
本方法は、ポリフルオロカーボン被覆された刃から出発する。次に、その刃を溶剤で処理し、ポリフルオロカーボンの大部分を除去するが、均質な薄い被覆を残す。理論に縛られずに、本発明の方法により、分子レベルの厚さに近いポリフルオロカーボン被覆が得られると考えられる。所望により、溶剤処理した刃を最後に後処理工程にかけ、過剰の溶剤を除去する。本発明のこれらの工程のそれぞれを以下に詳細に説明する。
本発明のポリフルオロカーボン被覆された刃は、この分野で公知のどの方法によっても製造することができる。好ましくは、刃をポリフルオロカーボン分散液で被覆する。次に、分散液で被覆された刃を加熱して分散媒体を除去し、刃の上にポリフルオロカーボンを焼結させる。これらの処理工程を以下にさらに説明する。
Ａ．ポリフルオロカーボン分散液
本発明により、フルオロカーボン重合体から分散液を製造する。好ましいフルオロカーボン重合体（すなわち出発材料）は、圧倒的多数の−ＣＦ2−ＣＦ2−基を含む炭素原子の鎖を有する物質、例えばテトラフルオロエチレンの重合体（共重合体、例えば少量の、例えば５重量％までの、ヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、を含む）である。これらの重合体は炭素鎖の端に末端基を有するが、これらの末端基は、良く知られている様に、重合体の製造法に応じで性質が様々である。その様な重合体に共通した末端基としては、
−Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｃｌ、−ＣＣｌ3、−ＣＦＣｌＣＦ2Ｃｌ、
−ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ3
およびその他がある。好ましい重合体の正確な分子量および分子量分布は正確に分かっていないが、それらの分子量は約７００〜約３，０００，０００、好ましくは約２５，０００〜２００，０００、であると考えられる。２種類またはそれより多いフルオロカーボン重合体の混合物も使用できるが、ただし、その混合物を構成する個々の重合体はその様な特性を有していなくても、その混合物は、上記の融解およびメルトフローレート特性を有する必要がある。最も好ましい出発物質は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。
好ましいポリフルオロカーボンは、乾燥粉末状態で分子量が少なくとも１，０００，０００であるフルオロカーボン重合体出発物質から製造され、これをイオン化照射にかけて重合体の平均分子量を約７００〜約７００，０００に、好ましくは約７００〜約５１，０００に、最も好ましくは約５０，０００に、下げる。この方法は、ここに参考として含める米国特許第５，２６３，２５６号明細書に記載されている。放射線量は、好ましくは２０〜８０Mradであり、イオン化放射線は好ましくはＣｏ60線源から得られるガンマ線により行なう。ポリフルオロカーボンは好ましくはポリテトラフルオロエチレンであり、照射は好ましくは平均分子量が約２５，０００であるテロマーが得られる様に行なう。
好ましい市販のポリフルオロカーボンには、DuPont製の商品名MP1100、MP1200、およびMP1600のポリテトラフルオロエチレン粉末がある。商品名MP1100およびMP1600のポリテトラフルオロエチレン粉末が最も好ましい。
本発明のポリフルオロカーボン分散液は、分散媒体中に分散させた０．０５〜５重量％、好ましくは０．７〜１．２重量％、のポリフルオロカーボンを含んでなる。重合体は、流れの中に導入するか、または攪拌している貯蔵部の中に直接混合し、次いで均質化することができる。流れの中に注入する場合、下流のスタティックミキサーが好ましい。
刃の上にスプレーする分散液を形成させるには、ポリフルオロカーボンは非常に小さな１ミクロン未満の粒子径を有しているべきである。粉末ポリフルオロカーボン出発材料は、通常、これより粗い材料として市販されており、その所望の細かさに粉砕することができる。
分散媒体は一般的にはフルオロカーボン（例えばDuPontからFreonの商品名で市販）、水、揮発性有機化合物（例えばイソプロピルアルコール）、および超臨界ＣＯ2からなる群から選択する。水が最も好ましい。
水性分散媒体を使用する場合、特に粒子径が大きい場合には、湿潤剤が必要になることが多い。一般的に、これらの湿潤剤は、水性重合体分散液用に市販されている各種の界面活性物質から選択することができる。その様な湿潤剤には、ジアルキルスルホサクシネートのアルカリ金属塩、高級脂肪酸のセッケン、脂肪アミン、脂肪酸のソルビタンモノ−およびジ−エステルおよびそれらのポリオキシアルキレンエーテル誘導体、アルキルアリールスルホネートのアルカリ金属塩、ポリアルキレンエーテルグリコール、および該グリコールのモノ−およびジ−脂肪酸エステルがある。本発明に好ましい湿潤剤は、非イオン系物質であり、より詳しくは、アルキルフェニルポリアルキレンエーテルアルコール、例えばUnion Carbideにより販売されているTriton X100およびTriton X114、Rhone-Poulencにより販売されているIgepal CO-610、およびUnion Carbide Companyにより販売されているTergitol 12P12である。特に好ましい結果は、１２個のエチレンオキシド基を含むドデシルフェニルポリエチレンエーテルアルコールであるTergitol 12P12で得られている。一般的に、使用する湿潤剤の量は変えることができる。通常、湿潤剤はフルオロカーボン重合体の少なくとも約１重量％、好ましくはフルオロカーボン重合体の少なくとも約３重量％の量で使用する。好ましい実施態様では、湿潤剤は重合体の約３〜約５０重量％の量で使用するが、湿潤剤は少量であるのが望ましい。約３％〜約６％を使用して特に良好な結果が得られている。
非イオン系界面活性剤は、それらのＨＬＢ（親水性−親油性バランス）値により特徴付けられることが多い。単純なアルコールエトキシレートでは、ＨＬＢ値は
ＨＬＢ＝Ｅ／５
から計算できるが、ここでＥは、分子中のエチレンオキシドの重量百分率である。
実質的に、親水性−親油性バランス値が約１２．４〜約１８、好ましくは約１３．５〜約１８．０、であるすべての湿潤剤を本発明で使用することができる。ＨＬＢ値に関しては、ここに参考として含めるKirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 22, pp.360-362、により詳細に記載されている。
Ｂ．分散液の塗布
分散液はいずれかの適当な方法で、例えば浸漬またはスプレーにより、刃にできるだけ一様な被覆として塗布することができるが、刃を被覆するには噴霧が特に好ましく、その場合、堆積効率を高めるために、静電界を噴霧装置と共に使用するのが好ましい。静電気スプレー技術の詳細に関しては、ここに参考として含めるFishの米国特許第３，７１３，８７３号明細書、１９７３年１月３０日公布、参照。スプレーを容易にするために、分散液の予備加熱が望ましいことがあるが、予備加熱の程度は、分散液の性質により異なる。刃を分散媒体の沸点に近い温度まで加熱することも好ましい場合がある。
Ｃ．ポリフルオロカーボンを刃の上に焼結させる
いずれの場合も、切断刃の上に堆積した重合体粒子を有する刃は、高温に加熱して刃の上に密着した被覆を形成させ、分散媒体を除去しなければならない。加熱を続ける時間は、使用する特定の重合体の種類、切断刃の性格、刃を所望の温度に加熱する迅速性、到達する温度、および刃が加熱される雰囲気の性質に応じて、短くは数秒間〜長くは数時間まで、広く変えることができる。不活性ガス、例えばヘリウム、アルゴン、窒素、等の雰囲気、または還元性ガス、例えば水素、の様な雰囲気、またはその様なガスの混合物中、または真空中で刃を加熱するのが好ましい。加熱は、個々の重合体粒子が少なくとも焼結するのに十分でなければならない。好ましくは、加熱は重合体が適当な厚さの実質的に連続的な被膜に広がり、刃の材料に堅く密着するのに十分でなければならない。
被覆の加熱は、重合体を刃に密着させるために行なう。加熱操作により、被覆を焼結、部分的に融解、または融解させることができる。被覆の部分的な融解または完全な融解が、被覆を広げ、刃をより十分に覆うので好ましい。融解、部分的融解および焼結の詳細に関しては、McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, １２巻、第５版、４３７頁（１９９２）参照。
無論、重合体のかなりの分解および／または刃の金属の過度の焼戻しを避けるために、加熱条件、すなわち最高温度、時間の長さ、等を調整しなければならない。好ましくは、温度は７５０°Ｆを超えるべきではない。DuPont製の商品名MP1100のポリテトラフルオロエチレンに対する典型的な処理温度は約６５０°Ｆである。
溶剤処理
本発明の第一の特徴では、上記の様なポリフルオロカーボン刃を溶剤で処理し、ポリフルオロカーボン被覆を実質的に「薄くする」。得られる刃は、切断表面に沿って均一な薄い被覆を有する。
溶剤は下記のパラメータに基づいて選択する。
（１）ポリフルオロカーボン溶解力
融点降下を利用して溶解力を確認する。重合体の融点および溶剤中の融点降下は、Seiko Instrument DSC-220示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）で、窒素中、加熱速度１０℃／分で測定する。融点は融解吸熱曲線の最小ピークである。融点降下試験は、密閉アルミニウムまたはステンレス鋼製パンまたはガラスアンプル中の約５mgのＰＴＦＥ／溶剤を使用した。ＰＴＦＥ融点降下を示す液体は溶剤であると考える。融点降下は低い範囲の溶解温度を決定する。
（２）溶剤は溶解温度で液体でなければならない
溶剤は溶解温度で液体である必要がある。つまり、溶剤は、処理温度より高い沸点および溶解温度より低い融点を有していなければならない。無論、これは処理圧力を変えることにより、操作することができるが、常圧が好ましい。高圧で処理する場合、溶剤は処理温度より高い臨界温度を有する必要がある。
（３）低い極性
極性分子は、本発明では一般的に良い溶剤ではない。極性官能基の少ない、または、より好ましくは極性官能基が無い分子が最も好ましい。最も好ましい分子は非極性の脂肪族、環状、または芳香族ペルフルオロカーボンであるが、低分子量（ＬＭＷ）の、フッ素末端キャッピングされた、ヘキサフルオロプロピレンエポキシドの単独重合体もある程度使用できる。
ポリフルオロカーボン被覆された刃の溶剤処理工程は、重合体の溶解に必要な温度で、すなわち上記の溶解温度範囲内で行なう。一般的に、融点の低い重合体程、低い温度が必要であり、ＰＴＦＥの様な融点の高い重合体程、高い温度を必要とする。効果的な温度は例に示すが、溶剤の大気圧における沸点より高いことがあり、溶剤の沸騰を避けるために耐圧容器が必要になることもある。処理温度は、溶剤の臨界温度または沸点を超えてはならないので、溶剤の臨界温度は溶解温度より上でなければならない。多くの化合物の臨界温度は標準的な文献中に見られ、当業者には公知の方法により測定することができる。
溶剤および重合体は処理温度で安定していなければならない。攪拌により、刃に沿った重合体の溶解速度が増加する。他の二つのファクターが溶解速度に影響する、すなわち（１）重合体と溶剤の間の界面の面積が大きい程、速度が高くなり、（２）分子量が高く、重合体濃度が高い程、溶解速度が遅くなる。溶解に必要な時間は、特定の重合体および選択した溶剤により、および上記の他のファクターにより異なる。溶剤処理の具体例を例に示す。
好ましい溶剤は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−芳香族化合物およびそれらのオリゴマーである。多くのペルフルオロポリエーテル（ＰＴＦＥ）を使用できる場合がある。ここで使用するペルフルオロシクロアルカンは、飽和環状化合物を指し、縮合または非縮合環を含むことができる。さらに、過フッ化シクロアルカンは、ペルフルオロアルキルおよびペルフルオロアルキレン基により置換されていてよい。ペルフルオロアルキル基とは、飽和の炭素分岐鎖または直鎖を意味する。ここで使用する「ペルフルオロアルキレン基」は、分岐鎖または直鎖であり、炭素環中の２個の異なった炭素原子に結合している。
脂肪族環構造および高い臨界温度を有する飽和ペルフルオロカーボンが、最も低い温度および圧力でＰＴＦＥを溶解させる好ましい溶剤であることが分かった。最も好ましい過フッ化溶剤は、PCR, Inc. （米国フロリダ州ゲインズヴィレ）から入手できる。ドデカフルオロシクロヘキサン（Ｃ6Ｆ12）、オクタフルオロナフタレン（Ｃ10Ｆ8）、およびペルフルオロテトラコサン（ｎ−Ｃ24Ｆ50）は、Aldrich Chemical Co.から入手した。ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレン（Ｃ14Ｆ24）はBNFL Fluorochemicals Ltd.（英国プレストンランカシャー）からFlutec PP11の商品名で入手でき、一般的にペルフルオロペルヒドロフェナントレンと呼ばれている。ペルフルオロペルヒドロベンジルナフタレン（Ｃ17Ｆ30）の異性体の、商品名Flutec PP25を有する混合物はRhone-Poulenc Co.のISC Division(RP-ISC)から入手した。Flutec PP11製造中の高沸点オリゴマー状副生成物（Ｃ14Ｆ23（Ｃ14Ｆ22）ｎＣ14Ｆ12、ここでｎ＝０、１および２）もDuPontから入手した。後者はペルフルオロカーボン全体の混合物であり、その一般化された構造は、例の中で主としてｎ＝０および１で示す。これらの成分のおおよその沸騰範囲は２８０〜４００℃である。MP1000、MP1600またはVydax商標のＰＴＦＥを刃から溶解させる場合、最適条件は３００〜３４０℃で、１０〜２００秒後に起こる。
ここで使用するペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）は、−（ＣＦ2−ＣＦＲ−Ｏ−）n結合を含み、Ｒ＝Ｆ、ＣＦ3である過フッ化化合物を指す。これらの化合物はペルフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡＥ）またはペルフルオロポリアルキルエーテル（ＰＦＰＡＥ）と呼ばれることがある。好ましくは、重合体鎖は完全に飽和し、炭素、酸素、およびフッ素の元素だけを含み、水素は存在しない。
最も好ましいＰＦＰＥ溶剤は、DuPont Specialty Chemicals製のKrytoxR商標のフッ素化油、およびMontedison UK Ltd.製のFomblinTM商標のフッ素化油である。Krytoxフッ素化油は一連の低分子量、フッ素末端キャッピングされた、ヘキサフルオロプロピレンエポキシドの単独重合体であり、下記の化学構造を有する。
0004086907.tif 000002
ここでｎ＝１０〜６０である。
重合体鎖は完全に飽和し、炭素、酸素、およびフッ素の元素だけを含み、水素は存在しない。重量で、典型的なKrytox油は炭素２１．６％、酸素９．４％、およびフッ素６９．０％を含む。
Krytoxフッ素化油のケミカルアブストラクトインデックス名はオキシラントリフルオロ（トリフルオロメチル）単独重合体であり、ＣＡＳ登録番号は６０１６４−５１−４である。
後処理
刃を上記の様に溶剤処理した後、刃を洗浄し、過剰の溶剤を除去することができる。これは、刃を溶剤のための洗浄溶液に浸漬することにより行なうことができる。好ましくは、洗浄溶液は溶剤から容易に分離でき、前の項で説明した溶剤に対して真の溶剤であるべきである。
好ましくは、刃は、3M製の商品名Fluorinert FC-75のペルフルオロ（２−ｎ−ブチルヒドロフラン）溶剤、またはDuPont製の商品名HFC-43の１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン、の洗浄溶液の沸点に近い温度で洗浄する。
別の好ましい後処理工程では、溶解したＰＴＦＥを溶剤から分離する。この分離により、溶剤を再使用することができ、ＰＴＦＥも再使用することができる。この分離は、蒸留またはこの分野で公知のいずれかの方法で達成できる。
下記の具体的な例は、本発明の本質を例示する。下記の各例の刃により得られる最初の髭剃りの品質は、その後に続く髭剃りで得られる品質と同等であるか、またはより優れており、各例の刃の場合で後に続く髭剃りによる品質の低下は、本発明の溶剤処理工程を行なわずに製造した、従来のフルオロカーボン重合体で被覆された刃の場合における品質の低下と同等であるか、またはそれより少ない。
例
材料
Fluorinert FC-75。主としてペルフルオロ（２−ｎ−ブチルヒドロフラン）、Ｃ8Ｆ12Ｏ、3M Company。
Flutec PP11オリゴマー。ペルフルオロペルヒドロフェナントレンオリゴマー、（Ｃ14Ｆ23（Ｃ14Ｆ22）nＣ14Ｆ23、ここでｎ＝０、１および２。
Flutec PP11オリゴマー（ｎ＝０、１、２）
商品名MP1600ポリテトラフルオロエチレン。−（Ｃ2Ｆ4）n−、DuPont Company、イソプロパノール中１％。
刃の製造
あるバッチの刃を、下記の様にスプレー被覆し、焼結した。刃のマガジンを含む装置をコンベヤベルト上に取り付ける。刃に１％（w/w）ＰＴＦＥ／イソプロパノール分散液をスプレーする。マガジン装置は加熱炉を通過し、そこでＰＴＦＥが刃に焼結される。
焼結させた刃のバッチを２つの群、すなわち（１）溶剤処理を行なわない、現在の市販の刃を代表する比較群、および（２）溶剤処理を行なう、本発明を代表する群、に分割する。
溶剤処理浸漬および洗浄の手順
Flutec PP11オリゴマーを５００ml二つ口丸底フラスコ中、窒素気流中で予備加熱する。手で保持している装置の一端に約３５〜５０枚の刃を積み重ね、Flutecオリゴマー中に３１０℃で２分間浸漬する。Flutecオリゴマーの後処理洗浄を行なうために、Fluorinert FC-75を含み、１０８℃に加熱したソックスレー抽出器中で刃を５回洗い流す。
切断力測定
本発明の「最初の髭剃り」改良を立証するために、各刃がウールフェルトを切り通すのに必要とする力を測定することにより、各刃の切断力を決定する。各刃をウールフェルトカッターに５００回通過させ、それぞれの切断力をレコーダーで測定する。各切断のカッター力のプロットを図６に示す。プロット図６から分かる様に、本発明により処理した剃刀刃は、最初の切断において、およびその近くで、より低い切断力を示している。本発明により製造された刃を市販の刃と比較する実際の髭剃り試験で、最初の髭剃りが改良されていることが観察された。
Flutecオリゴマーで処理した刃の特性
顕微鏡下で、処理していない刃がＰＴＦＥクリスタライトで覆われている（図２参照）のに対し、処理した刃では目に見えるＰＴＦＥ被覆は観察されない（図３参照）。それにも関わらず、５００回切断後に低い切断力値（Ｌ５００）が得られていること、および５００回切断後にシリコーン油を吹き付けた刃では、刃の上に均一な油の滴が生じる（図５参照）ことから確認される様に、処理した刃はすべて良好なＰＴＦＥ密着性を有する。［注：処理していない刃の上ではシリコーン油が広がり、滴を形成しない］さらに、これらの処理した刃の最初の切断（Ｌ１）値が低いことから、溶剤処理によりＰＴＦＥ被膜が効果的に除去され、薄い層（恐らく化学的に結合した層）になることが確認される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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