(57)【要約】  ステンレス鋼を含む基材と、ポリマーブラシを含む外部ポリマーコーティングと、を含む、剃毛物品を作製する方法であって、方法は、当該基材を提供する工程と、基材上の表面部分と化学的に反応するアンカー基と、重合開始剤基と、を含む開始種を提供する工程と、当該アンカー基を基材の当該表面部分と反応させる工程と、重合開始剤との重合に反応するモノマーを提供する工程と、モノマーを開始種の開始剤基と重合させる工程と、を含む。
2020508727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼を含む基材と、
ポリマーブラシを含むポリマーコーティングと、を含む、
剃毛物品を作製する方法であって、
ａ．前記基材を提供する工程と、
ｂ．前記基材上の表面部分と化学的に反応するアンカー基と、重合開始剤基と、を含む開始種を提供する工程と、
ｃ．前記アンカー基を前記基材の前記表面部分と反応させる工程と、
ｄ．前記重合開始剤との重合に反応するモノマーを提供する工程と、
ｅ．前記モノマーを前記開始種の前記開始剤基と重合させる工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
工程ａ．における前記基材が、ヒドロキシ基又はオキソ基、好ましくはヒドロキシ基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ｃ．の前にヒドロキシ基及び／又はオキソ基の表面密度を高めるために、好ましくはオゾン存在下におけるＵＶによる処理によって、前記基材を処理する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アンカー基が、ヒドロキシ基及び／又はオキソ基と反応性であり、好ましくは、前記アンカー基が、アクリレート基、ヒドロキシ基、シラン基、及びホスホン酸基からなる群から選択され、好ましくは、前記アンカー基が、アルコキシシラン基及びハロゲン化物シラン基からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記アンカー基が、式−Ｓｉ（ＯＲ）３を有するアルコキシシラン基であり、式中、Ｒは、低級アルキル基、好ましくはＣＨ３又はＣ２Ｈ５である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記重合開始剤基が、ハロゲン化アルキルであり、好ましくは、前記ハロゲン化物が、Ｂｒ及びＣｌからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記開始種が、２−ブロモ−２−メチル−Ｎ−（３−（トリエトキシシリル）プロピル）プロパンアミドを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
重合工程ｅ．が、原子移動ラジカル重合を伴う、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記モノマーが、フッ素化ポリマー、好ましくは、ペンタフルオロスチレン、ペンタフルオロプロピル（メタ−）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ−）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ−）アクリレート及び／又はこれらの混合物を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記モノマーが、ポリオキシアルキレン（メタ−）アクリレート、好ましくは、２−（２’−メトキシエトキシ）エチルメタクリレート、２−（２’−メトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−（（２’−メトキシエトキシ）エトキシ）エチルメタクリレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
工程ｄ．及びｅ．において、ブロックコポリマーが生成され、前記ブロックコポリマーが、好ましくは、近位疎水性ブロックと、遠位親水性ブロックとを有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得ることができる、剃毛物品。
【請求項１３】
ステンレス鋼を含む基材と、
前記基材からグラフト化されたポリマーブラシを含むポリマーコーティングと、を含む、
剃毛物品。
【請求項１４】
前記ポリマーブラシが、フッ素化モノマー、アルコキシル化モノマー、及び／又はこれらの混合物のいずれかを含む、請求項１３に記載の剃毛物品。
【請求項１５】
前記ポリマーブラシが、５ｎｍ〜２００ｎｍの平均長を有する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の剃毛物品。
【請求項１６】
前記ポリマーブラシのグラフト密度が、少なくとも０．０５ｃｈａｉｎ  ｎｍ−２であり、好ましくは最大で１ｃｈａｉｎ  ｎｍ−２である、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の剃毛物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、剃毛物品にポリマー層を適用する分野、及びポリマーコーティングを含む剃毛物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の湿式剃毛かみそりは、典型的には、かみそりカートリッジと、かみそりハンドルとを含む。
【０００３】
かみそりカートリッジ構成要素として、典型的に、毛の切断を実施するためにブレードエッジを有する１つ以上のかみそりブレード、潤滑体／ストリップ／リング、キャップ、ハウジング、フレーム、クリップ、ガード、カートリッジ連結構造、又は任意の数のこれらの各々若しくはこれらの組み合わせの要素が挙げられる。
【０００４】
かみそりハンドルは、ボタン、ハンドルグリップ、カートリッジ連結構造、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。典型的には、ハンドル構成要素は、エラストマー及び硬質プラスチック材料の何らかの組み合わせで形成されてもよい。かみそりハンドルはまた、金属部品、例えばステンレス鋼部品も含んでもよい。
【０００５】
かみそりカートリッジ構成要素は、外面を有し、これらの多くは剃毛中に使用者の肌に当接する。これらの肌との接触面の相互作用は、概して、かみそりの性能において重要な役割を果たすこともある。
【０００６】
ステンレス鋼の固有の表面特性は必ずしも、剃毛の作業に最適ではない。例えば、かみそりブレードは、コーティング等の層をその外面に追加することによって、それらの剃毛特性を改善することが既に知られているステンレス鋼基材を含む剃毛物品の典型例である。そのような層は、例えば、エッジ強度、先端形状、耐摩耗性、及び／又はブレードグライド（すなわち、潤滑特性又は低摩擦）等を最適化することに関連付けられてもよい。
【０００７】
使用者の皮膚又は毛髪との摩擦を低減する外部層は、例えば、物品の潤滑性を増加させることによって特定の利益がある。摩擦係数が低いかみそりブレードは、あごひげの毛又は他の種類の毛髪繊維に対して切断力の低減を示す。切断力の低減は、剃毛の属性（安全性、密接度、及び快適性）を顕著に改善することができる。切断力の概念は、ブレードが切断中にどの程度容易に毛幹を通過するかで概ね理解することができる。ブレードが毛髪を切断するのが容易であればあるほど、引っ張り及び刺激が少なくなることが一般に期待され得る。
【０００８】
かみそりブレードのための知られているコーティングは、硬度及び耐食性のため、ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）材料、窒化物、炭化物、酸化物、及びセラミックスなどの無機材料から一般になることができる。
【０００９】
他の既知のかみそりコーティングは、例えばポリマーを含む有機であってもよい。そのようなポリマーの１つがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であり、そのコーティングはコーティングされた物品に低い摩擦係数を提供することができる。
【００１０】
かみそりブレードに加えて、他のかみそりカートリッジ構成要素（例えば、ブレードクリップ、フレーム、ハウジング、ガード、キャップ等）は、使用者の皮膚に接触し、かみそりの剃毛性能に役割を果たすステンレス鋼表面を含むことがあることが知られている。より低い摩擦係数を有する、ブレード保持クリップ、ハウジング、ガード、又はキャップなどは、使用者の皮膚全体でより快適に滑らせ、皮膚の引っ張りを低減させる、又は皮膚の触りを改善させることができる。
【００１１】
更に、かみそりハンドルは、使用者の皮膚（例えば、グリップ上の手）によって接触される複数の表面を有する。かみそりハンドル表面は、通常、より良好な把持のための滑り止め、ゴム又はエラストマー型の材料又はコーティングからなるが、ステンレス鋼表面も含むことができ、その固有の表面特性もまた最適化され得る。
【００１２】
かみそりブレードのため等の表面の潤滑性の向上という観点から、当該技術分野において、多種多様なＰＴＦＥコーティングプロセスが提案されている。例えば、水性分散液であるＰＴＦＥ（噴霧、スピンコーティング及び浸漬）、ＰＴＦＥの有機性分散液、及びスパッタリング又は化学気相成長法（ＣＶＤ）などの真空系プロセスが挙げられる。塗装、液滴蒸発、スプレーコーティング、スピンコーティング、及びディップコーティングなどの既知のコーティング技術は、物理的吸着に依存する。
【００１３】
かみそりブレード又は他の基材へのＰＴＦＥの適用は、複雑であり得る。これは、製造コスト、及び／又は要求に満たないコーティング効能につながり得る。加えて、要求に満たないコーティングの固着は、基材からのコーティングの早期損失又は剥離の結果につながり得る。後者は、ブレードの使用寿命を短縮する可能性、又は皮膚刺激をもたらす可能性がある。また、ＰＴＦＥは比較的不活性であり、結果として基材に対する接着性が低いために、表面には弱い物理的相互作用しか結合しない。したがって、そのようなコーティングは、層分解、表面摩耗、及び機械的破損を起こしやすい可能性がある。
【００１４】
水溶液として適用されたＰＴＦＥを有するかみそりの例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，８６６，８９４号に見出される。水溶液がブレードの表面に適用され、次いで、水溶液の固体を融解する温度まで加熱される。
【００１５】
他のコーティング技術が知られている。例えば、国際公開第２００８１２３９５７号は、表面改質のために、切断エッジへの有機リン化合物の接着を検討する。切断エッジ上の有機リン層は、自己集合単層（self-assembled monolayer）の形態である。また、国際公開第２０１４１９７６６７号は、かみそり構成要素の表面への液体注入表面材料（ＬＩＳＭ）の適用について論じている。ＬＩＳＭ層は、一般的に耐磨耗性、持続性、又は非浸食性であると言われ、滑り性、快適性、すすぎ性、及び清浄度等のシェービング性能を所望どおりに高めるとともに、製造プロセスを簡略することができる。国際公開第２０１５１６１９９６号には、高耐摩耗性の滑らかなコーティングを提供するために、そこに付着された共有結合ペンダント親水性ポリマー鎖を有する、その中に組み込まれた粒子を有するブレードのためのハードコーティングが記載されている。米国特許第２０１２００１５１３８号には、ポリマー層を下地にグラフト化するためのジアゾニウム塩担持開始剤の使用が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第６，８６６，８９４号
【特許文献２】国際公開第２００８１２３９５７号
【特許文献３】国際公開第２０１４１９７６６７号
【特許文献４】国際公開第２０１５１６１９９６号
【特許文献５】米国特許第２０１２００１５１３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記と同様に、剃毛物品のシェービング性能を改善又は向上させることが一般的に望ましい。先行技術と比較して、剃毛物品の性能を維持又は改善しながら、新しい、好ましくは最適化された、表面増強層及び／又はそのような層を（例えば、コーティングとして）適用する方法を求めることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、基材と外側ポリマーコーティングとを含む剃毛物品を提供し、基材はステンレス鋼を含み、外側ポリマーコーティングは、基材からグラフト化されたポリマーブラシを含む。
【００１９】
ポリマーコーティングは、物品の表面の一部又は全部に提供されてもよく、表面の全て又はその一部分のみに提供されてもよい。コーティングはまた、連続的又は不連続的であってもよい。任意の物品は、２つ以上の表面を有してもよく、表面の１つ、２つ以上、一部のみ、又は全てがコーティングされてもよい。好ましくは、ポリマーコーティングは外部である。
【００２０】
剃毛物品は非切断要素でも、又は切断要素でもよい。非切断要素としては、ウェットシェーバーのブレードクリップ、又は電気ドライシェーバーに設ける金属片の外面若しくは内面等、カートリッジ又はハンドル構成要素が挙げられる。切断要素としては、電気ドライシェーバーのカッター要素、又は湿式剃毛かみそりを含む湿式シェーバー製品内のかみそりブレードが挙げられる。具体的には、ポリマー層は、典型的な剃毛中に使用者の皮膚と接触するようになる構成要素、特に剃毛されている皮膚領域と接触するようになる剃毛カートリッジの構成要素に有効に適用される。本発明の好ましい剃毛物品は、切断要素、最も好ましくはかみそりブレードである。
【００２１】
かみそりブレードは、かみそりカートリッジの切断機能を実行する。本発明における用語「かみそりブレード」は、ブレード本体と少なくとも１つのフランクとを含むステンレス鋼からなる「基材」を意味する。本発明では、「基材」は、作用を受ける物質又は材料を意味する。望ましくは、かみそりブレードは、ブレードエッジを形成する２つのフランクと、ブレード本体とを含む。２つのフランクは、先、若しくは先端、又は多くの場合に最先端（ultimate tip）と呼ばれる位置で交差する。各フランクは、１つ、２つ、又はそれ以上の斜面を有することがある。ブレード本体は概ね、フランク又は斜面の下又は後方に位置するかみそりブレードの残りの領域である。鋭利なかみそりエッジは、典型的には、概して５００オングストローム未満の半径を有する最先端を有する。
【００２２】
ポリマーブラシは、一方の末端部で表面に固定され（すなわち、表面に末端が付着され）、表面から離れる方向に伸張する、ポリマー鎖である。ポリマーブラシは、隣接する鎖間の反発相互作用に起因してブラシ様構造内に伸張するポリマー鎖である。図６は、アンカー１１２を介してその上にグラフト化されたポリマー鎖１１０を有し、ブラシ構成を担う、すなわち、それぞれのブラシが、基材表面の固定点に概ね垂直かつそこから離れる方向に伸張する、基材表面１１４を模式的に示す。本願では、ブラシ構成内の多数のポリマー鎖内部の個々のポリマー鎖をポリマーブラシと呼ぶ。
【００２３】
基材の表面から化学的にグラフト化されたポリマーブラシの添加は、表面改質の効果的な方法であることが本発明者らによって見出されている。重要な点として、そのようなコーティングは、基材の表面への共有結合に起因して、非常に強力であると考えられ、一部の代替的なコーティング方法が実現するように、弱い物理的結合のみに依存しない化学的かつ機械的に安定した界面を確立する。
【００２４】
この様式では、ポリマーコーティングを用いて補足することで基材の特性を改質することができる便利な経路を提供することができる。ポリマー層の共有結合が基材へのポリマーコーティングの優れた固定を提供することで、コーティング及び剃毛物品の寿命及び／又は摩滅抵抗に寄与することができる。
【００２５】
本発明によれば、剃毛物品の表面にポリマーブラシの層を適用する方法も提供される。本方法は、コーティングされる表面からポリマーブラシをグラフト化することに関与する。
【００２６】
本方法は、一方の末端部にアンカー基と、対抗する末端部に重合開始基とを有する１つ以上の開始種の層を用いて改質される表面を提供することを含むことができる。開始種の一方の末端部にあるアンカー基は、改質される物品表面上の表面部分との化学反応に適している。重合開始基は、開始種が基材表面上に固定されると、表面から離れる方向に伸張する末端部に提供される。
【００２７】
開始種のアンカー基は、改質される表面と反応し、アンカー基を介して開始種を表面に共有結合させる。したがって、開始種の層の強力な表面付着が基材上に提供されて、開始表面（initiated surface）を与える。
【００２８】
開始表面からポリマーブラシをグラフト化するために、モノマー又はモノマーの混合物が、表面結合開始種の開始基から重合される。したがって、ポリマーブラシは、基材表面から離れる方向に成長することができ、隣接するポリマー鎖又はブラシの層に構築する。
【００２９】
アンカー基
上述のように、開始種は、一方の末端部にアンカー基と、対抗する末端部に重合開始基とを含む。アンカー基は、改質される基材の表面上の部分と反応する部分を含む。
【００３０】
アンカー基の非限定的例としては、アクリレート基、ジアゾニウム塩、ヒドロキシ基、シラン基、及びホスホン酸基が挙げられる。好ましくは、アンカー基は、アクリレート基、ヒドロキシ基、シラン基、及びホスホン酸基、より好ましくはアルコキシシラン基及びハロゲン化物シラン基から選択される。
【００３１】
ジアゾニウム塩は、式Ｒ−Ｎ＋２Ｘ−を有し、式中、Ｒは任意の有機基であり得、Ｘは無機又は有機アニオンである。アニオンＸ−の具体例としては、テトラフルオロホウ酸塩が挙げられる。アクリレートアンカー基及びジアゾニウム塩アンカーは、エレクトログラフト化のために使用してもよい。
【００３２】
シラン基は、基材表面上の金属酸化物又はヒドロキシ基と反応させて、シロキサン結合を付与することができる。シランアンカー基の例としては、アルコキシシラン基及びハロゲン化物シラン基、特にクロロシラン基が挙げられる。
【００３３】
例示的なハロゲン化物塩基としては、クロロジアルキルシラン基、ジクロロシラン基、及びトリクロロシラン基が挙げられる。特に好ましい例は、クロロジメチルシラン、及びトリクロロシランである。特に好ましい化合物は、トリクロロシランをベースとするものである。
【００３４】
例示的なアルコキシシラン基は、式−Ｓｉ（ＯＲ）３を有し、式中、Ｒは、低級アルキル基、好ましくはＣＨ３又はＣ２Ｈ５である。
【００３５】
ホスホン酸基は、アルコキシ−及びクロロ−シランより有利であると考えられ、その理由として、前のものは求核置換に対して非感受性であり、ホモ縮合（Ｐ−Ｏ−Ｐ）よりもヘテロ縮合（金属−Ｏ−Ｐ結合形成）を選択するためである。これは、過縮合物であり得るオルガノシランと比較して、基材表面上により強力な単層を付与する有機ホスホン酸をもたらすことができる。例示的なホスホン酸基は、式−ＰＯ（ＯＨ）２及び−ＰＯ（ＯＲ）２であり、式中、Ｒはアルキル又はアリール基である。
【００３６】
ヒドロキシ基、シラン基、及びホスホン酸基は、アンカー基を含む試薬を含有する水性又は有機溶液中に基材を浸漬することにより、基材上に反応させることができる。
【００３７】
最も好ましくは、アンカー基は、表面ヒドロキシ基又はオキソ基と反応性であるように選択される。
【００３８】
開始種１分子当たり２つ以上のアンカー基が提供されてもよく、例えば、１種類のアンカー基の複数、又はアンカー基の組み合わせが、単一の開始種分子において使用されてもよい。
【００３９】
重合開始基
アンカー基に加えて、開始種は、対向する末端に重合開始基も含む。
【００４０】
固定された開始種からポリマーブラシをグラフト化するために、様々な重合反応機構を使用することができる。例としては、環開メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、可逆的付加フラグメント化連鎖移動重合（reversible addition fragmentation chain transfer polymerisation）（ＲＡＦＴ）、ニトロキシド介在重合（Nitroxide-mediated polymerization）（ＮＭＰ）、及び原子移動ラジカル重合（atom transfer radical polymerisation）（ＡＴＲＰ）が挙げられる。したがって、利用可能な開始基のプール（pool）は広範囲であり、開始剤基は、選択された重合反応に応じて選択することができる。
【００４１】
本発明において、好ましい重合技術はＡＴＲＰである。
【００４２】
ＡＴＲＰのための好ましい重合開始基としては、ハロゲン化アルキルが挙げられ、特にハロゲン化物はＢｒ及びＣｌからなる群から選択される。ハロゲン化物は、脱離基として作用することができ、重合が進行することを可能にする。
【００４３】
異なるアンカー基と開始種との組み合わせを使用することができるが、好ましい開始種としては、以下が挙げられる。
【００４４】
【化１】
2020508727.tif 000003
【００４５】
本発明者らは、シランをアンカー可能な開始剤種がステンレス鋼に特に適していることを見出した。特にアルコキシシラン基を有するものは、ステンレス鋼を腐食し得るクロロシラン基よりも好ましいことが見出されている。開始剤種２−ブロモ−２−メチル−Ｎ−（３−（トリ−エトキシシリル）プロピル）プロパンアミド（ＢＴＰＡｍ）は、ステンレス鋼の官能化に特に適合することが見出された。
【００４６】
様々な開始種は、開始種を含む溶液中の基材のディップコーティングによって、基材表面に結合することができる。開始種のアンカー基は、例えば、ヒドロキシ又はオキソ部分等の表面の反応部分との化学反応によって、基材表面上に固定される。ディップコーティング溶液は、開始種に応じて適切な水性又は非水性であってもよい。適した溶媒として、水、メタノール、エタノール、及びこれらの混合物が挙げられる。典型的には、７５％〜９５％、好ましくは８０％〜９０％の水と、５％〜２０％、好ましくは７％〜１２％のメタノール及び又はエタノールとを含む溶媒系が好ましい。乳濁液、分散液、ゲル、及び同様のものからの開始種の適用もまた想到されてもよい。
【００４７】
基材
本発明の基材は、ステンレス鋼を含み、好ましくはステンレス鋼のベース又はコア要素を含む。
【００４８】
開始種は、ステンレス鋼表面に直接的に固定されてもよく、又はステンレス鋼に接合された中間層を介して、ステンレス鋼に間接的に接合されてもよい。当該中間層は、それ自体が１つ以上の層を含んでもよい。次いで、開始種が中間層の外側表面に固定される。例えば、基材のステンレス鋼のベース又はコアは、ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）材料、窒化物、炭化物、酸化物、及び広くはセラミックス等、硬度及び耐食性のために無機材料の層でコーティングされてもよく、中間層の一部又は全部を形成することができ、その上にポリマーブラシが提供される。
【００４９】
開始種のアンカー基が固定される表面は、アンカー基と反応する官能基を含む。例示的な反応性表面基（reactive surface groups）としては、ヒドロキシ基及びオキソ基が挙げられる。これらの例示的な表面部分は、開始種のアンカー基と共有結合を形成することができる。
【００５０】
その表面上にそのような基を有する、又は環境、ＵＶ、オゾン又はプラズマ処理への暴露等の後続の処理によってそのような基を形成する基材の非限定的な例としては、鉄、ステンレス鋼を含む鋼、及び周囲環境に曝露すると酸化物コーティングを獲得する金属、例えばアルミニウム及びアルミニウム合金が挙げられる。周囲条件に暴露すると酸化物層を獲得することができる材料の追加例は、セラミック材料、例えば窒化ケイ素である。他の材料は、それらに付与される酸化物コーティング、例えば、スパッタリングによって基材に適用される酸化アルミニウム等の硬質金属酸化物を有してもよい。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態では、ステンレス鋼のベース又はコア要素は、セラミック材料の外層を備えてもよく、開始種はセラミック材料の外層に固定される。セラミック材料の層は、ステンレス鋼に直接的に接合されてもよく、又は更なる中間層を介してステンレス鋼に接合されてもよい。
【００５２】
好ましい実施形態において、コーティングされる表面は、開始種を添加する前に処理される。この前処理は、開始種のアンカー基と反応する部分の数を増加させることができる。そのような前処理は、ＵＶ及びオゾンの処理を含んでもよい。例えば、基材表面には、オゾンの存在下において、例えば、ＵＶＯクリーナー内で、ＵＶ光にそれらを曝露することによって、ヒドロキシ基を提供するか、又は（反応部分の面密度を増加させるために）ヒドロキシ基を更に補足することができる。
【００５３】
基材表面上の反応部分の面密度を増加させると、表面上の開始種の表面密度の増加、最終的には高密度のポリマーブラシをもたらすことができる。すなわち、開始剤種を結合させることができる部位の数の増加が提供され、したがって、より高いブラシ密度が達成され得る。高いブラシ密度は、良好な表面被覆、ポリマーブラシ特性の良好な出現、良好な結合、及びポリマーブラシ鎖の伸張構造を達成するために、概して望ましい。
【００５４】
具体的には、ステンレス鋼表面の場合、オゾンの存在下でのＵＶ処理は、ヒドロキシ基の表面の面密度を増加させることができる。
【００５５】
ステンレス鋼は、他の合金元素の有無にかかわらず、１０％を超えるクロムを含有する鋼の等級を示すことができる用語である。したがって、それは主に鉄／クロム合金であるが、通常は炭素（０．２〜２．１％）及びニッケルが他の主要な含有物である。
【００５６】
ブラシの重合
開始種を表面に共有結合した後、１つ以上のモノマーが提供され、それらのモノマーの重合の工程は、表面に結合した開始種を用いて開始される。重合では、モノマーは、リビング重合において、物品の表面で開始種からｉｎ  ｓｉｔｕでグラフト化されたポリマー鎖を形成する。
【００５７】
上述のように、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）を含む、多種多様な重合反応機構を使用することができ、可逆的付加フラグメント化連鎖移動重合（ＲＡＦＴ）、ニトロキシド介在重合（ＮＭＰ）、及び原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）が挙げられる。ＡＴＲＰは、幅広いモノマーの種類と適合し、かなりの不純物耐性があり、軽度の反応条件を伴い、関連する触媒が再利用可能であり得ることから、本出願では好ましい方法である。ＡＴＲＰの場合、表面繋留開始種（surface tethered initiating species）上の重合開始基は、開始剤としてハロゲン化アルキルを含み、好ましくはハロゲン化物はＢｒ又はＣｌであるように選択される。ハロゲン化物は、ＡＴＲＰ機構の脱離基を形成する。
【００５８】
この方法は、高密度のポリマーブラシ被膜を生成する。高密度のブラシ被膜は、ポリマー鎖をその伸張された、すなわちブラシ構造内へ押し込むことを補助する。
【００５９】
ポリマーブラシの長さ及び分子量は、重合反応におけるモノマーの量、及び反応の終了を制御することによって制御することができる。
【００６０】
重合において、ホモポリマーは、単一のモノマーを提供することによって生成することができ、コポリマーは、モノマーの混合物を重合することによって生成することができ、ブロックコポリマーは、第１のモノマー又は第１のモノマー混合物を重合し、続いて第２のモノマー又はモノマー混合物を重合し、続いて、所望される場合は更なるブロックを提供するために繰り返すことによって生成することができる。グラジエントコポリマーは、モノマー混合物を重合し、重合中にモノマー混合物を徐々に調整することによって達成することができる。
【００６１】
改質の性質
ポリマーブラシによって基材に付与され得る利用可能な改変の性質は、広範囲であり、それにより、表面は、本来の基材表面よりも幅広い有益な特性を与えるように調整することができる。
【００６２】
これに沿って、ポリマーコーティングは、例えば、基材の摩耗及び湿潤特性、並びに／又は基材の一般的な機能性等、幅広い異なる改質特性のうちの任意の１つ以上を基材に付与することができる。例えば、ポリマーは、基材の、粗度、湿潤、表面電荷、表面エネルギー、接着性、反応性、及び摩擦特性を改質することができる。具体的には、コーティングは、潤滑性、親水性、疎水性、親油性、疎油性、両親媒性、非イオン性、アニオン性、カチオン性、双極性、又は両性であってもよい。
【００６３】
ポリマーコーティングによって提供される特性又は機能性は、例えば、ポリマーブラシを構成するモノマーの選択によって、調整又は微調整することができる。例えば、ポリマーブラシは、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、及び／又はグラジエントコポリマーを含むことができる。
【００６４】
ポリマーブラシの親水性は、ポリマーブラシ中に、非イオン性若しくはイオン親水性基、又は非イオン性及びイオン性親水性基の混合物を含めることによって達成することができる。
【００６５】
アニオン性基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、又はリン酸基が挙げられる。
【００６６】
カチオン性基としては、例えば、アミン基、ピリジニウム基、スルホニウム基、及びカチオン性第三級アミン基が挙げられる。
【００６７】
非イオン性親水性基としては、例えば、ポリオキシアルキレン（メタ−）アクリレート、特に２−（２'−メトキシエトキシ）エチルメタクリレート（「ＭＥＯ２ＭＡ」）、２−（２'−メトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−（（２'−メトキシエトキシ）エトキシ）エチルメタクリレート（「ＭＥＯ３ＭＡ」）が挙げられる。
【００６８】
疎水性は、親油性／疎水性基の使用によって組み込まれてもよい。例えば、ペンタフルオロスチレン、ペンタフルオロプロピル（メタ−）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ−）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ−）アクリレート等のフッ素化モノマーが使用されてもよい。
【００６９】
両親媒性コポリマーでは、親水性基と疎水性基と両方が含まれる。ポリマーブラシが両親媒性である場合、それらが親水性ブロック及び疎水性ブロックを含むブロックポリマーとして具体化されてもよい。
【００７０】
マルチブロックポリマーブラシは、好ましくはジ−、トリ−、又はテトラ−ブロックポリマー、最も好ましくは、ジ−ブロックポリマーである。ポリマーブロックは、モノマーの明確に画定されたブロックであってもよく、又はモノマーブロック間のオーバーラップ遷移ゾーン（overlapping transition zone）を有するグラジエントブロックであってもよい。
【００７１】
一般に、重合において使用するために適したエチレン性不飽和モノマーの例は、（メタ−）アクリルモノマーである。適したモノマーの別の例としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、及びα−メチルスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。更に更なる例としては、アセテートモノマーが挙げられる。
【００７２】
ポリマーブラシに適したモノマーの具体例としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、ビニルエステル、塩化ビニル、ハロゲン置換エチレン又はアルキレン、メタクリロニトリル、アクリロニトリル、メチル（メタ−）アクリレート、エチル（メタ−）アクリレート、プロピル（メタ−）アクリレート、プロピル（メタ−）アクリレートの異性体、ブチル（メタ−）アクリレート、ブチル（メタ−）アクリレートの異性体、ヘキシル（メタ−）アクリレート、２−エチルブチル（メタ−）アクリレート、クロチル（メタ−）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ−）アクリレート、イソボルニル（メタ−）アクリレート、イソアミル（メタ−）アクリレート、ベンジル（メタ−）アクリレート、フェニル（メタ−）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ−）アクリレート、３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ−）アクリレート、α−メチルスチレン、シクロヘキシル（メタ−）アクリレート、ステアリル（メタ−）アクリレート、ラウリル（メタ−）アクリレート、イソデシル（メタ−）アクリレート、グリシジル（メタ−）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ−）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ−）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ−）アクリレートの異性体、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ−）アクリレートの異性体、グリセロモノ（メタ−）アクリレート、（メタ−）アクリル酸、ジメチルアミノエチル（メタ−）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ−）アクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、２−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチル（メタ−）アクリレート、トリエチレングリコール（メタ−）アクリレート、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−エチロールメタクリルアミド、α−メチルビニル安息香酸（全ての異性体）、ジエチルアミノα−メチルスチレン、２−イソシアナトエチル（メタ−）アクリレート、ジエチルアミノα−メチルスチレンの異性体、トリメトキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、トリエトキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、（メタ−）アクリル酸、トリブトキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、ジメトキシメチルシリルプロピル（メタ−）アクリレート、ジイソプロポキシメチルシリルプロピル（メタ−）アクリレート、ジメトキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、ジエトキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、ジブトキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、ジイソプロポキシシリルプロピル（メタ−）アクリレート、イソブチレン、メトキシポリエチレングリコール（メタ−）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）（メタ−）アクリレート、ジ（エチレングリコール）（メタ−）アクリレート、トリ（エチレングリコール）（メタ−）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ−）アクリレート、２−（２'−メトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−（２'−メトキシエトキシ）エチルメタクリレート（「ＭＥＯ２ＭＡ」）、２−（２'メトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−（��２'−メトキシエトキシ）エトキシ）エチルメタクリレート（「ＭＥＯ３ＭＡ」）、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７３】
摩擦媒体
表面改質の特定の例としては、摩擦媒体を挙げることができる。剃毛される皮膚及び／又は毛髪の領域と接触させられる剃毛物品では一般に、剃毛条件下でのより低い摩擦係数が望ましい。摩擦低減は、あごひげの毛又は他の種類の毛髪繊維に対する切断力を最小限に抑制することができ、より低い切断力及び改善された剃毛属性をもたらす。そのようなブレードクリップ等の他の皮膚接触構成要素（skin-contacting component）の摩擦の低減は、皮膚の引っ張りを低減することによって、又は使用者の皮膚にわたる滑り性の認知を改善することによって、剃毛の快適性を改善することもできる。
【００７４】
摩擦低減のための有用なモノマーの例は、フッ素化モノマーである。それらは炭化水素主鎖及びフッ素化側基を有するポリマーを生成し、ＰＴＦＥと同様に、低摩擦係数を提供することができる。しかしながら、ＰＴＦＥコーティングと比較して、本発明の得られたポリマーは、基材表面に共有的に固定する。
【００７５】
摩擦低減モノマーの例としては、ペンタフルオロスチレン（ＰＦＳ）、ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＰＦＡ）、トリフルオロエチルアクリレート（ＴＦＡ）、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート（ＨＦＡ）、ペンタフルオロプロピルメタクリレート（ＰＦＡ）、トリフルオロエチルメタクリレート（ＴＦＡ）、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート（ＨＦＡ）、及びこれらの混合物等のフッ素化ポリマーが挙げられる。摩擦低減モノマーは、本明細書に列挙される他のモノマーを含めて、他のモノマーと組み合わせて使用されてもよい。
【００７６】
好ましい例では、ポリマーブラシは、基材表面に隣接する疎水性ブロックと、疎水性ブロックの外側の親水性ブロックとを含むコポリマーである。すなわち、好ましい例では、コポリマーは、近位疎水性ブロックと、遠位親水性ブロックとを含む。
【００７７】
そのような実施例では、基材に隣接する疎水性ブロックの存在は、基材が水環境で使用されるときに水のバリアとして作用することができ、表面から水を追い出し、ステンレス鋼基材の腐食の可能性を削減する。
【００７８】
親水性ポリマーブラシブロックは、湿式剃毛中に使用者の皮膚に沿って水性潤滑に作用することができる。
【００７９】
一実施例では、近位疎水性ブロックは、フッ素化モノマーを含む。
【００８０】
一実施例では、遠位親水性ブロックは、アルコキシ基を有するモノマーを含む。
【００８１】
好ましい実施例では、ポリマーブラシは、フッ素化（メタ）アクリレートモノマーを含む近位疎水性ブロックと、アルコキシ（メタ）アクリレートモノマーを含む遠位親水性ブロックとを含む。
【００８２】
好ましいジブロックコポリマーのブラシ構造は、ＭＥＯ２ＭＡを有するＰＦＡと、ＭＥＯ２ＭＡを有するＨＦＡのブロックコポリマーとを含む。
【００８３】
防汚性
表面改質の更なる例としては、改質表面、例えばブレード表面の微生物の生息環境（microbe habituation）に対抗することができる防汚性の提供を挙げることができる。これは、剃毛中のスキンブリーチ（skin breach）の事象において刺激及び可能性として感染を低減する上で有用であり得る。
【００８４】
防汚は、微生物及び／又はデトリタス（detritus）（微生物の栄養を形成する可能性がある）の表面への付着の防止を補助するタンパク質抗接着ポリマーブラシの提供によって達成することができる。あるいは、微生物損傷又は破壊特性が付与された抗菌ブラシが提供されてもよい。
【００８５】
抗接着ポリマーブラシの観点から、親水性鎖は一般に、疎水性表面とより好ましく結合する傾向があり得るため、生体分子の付着に抵抗することができる。ブラシに形成されるときにタンパク質に対する良好な抗接着性を有する例示的なポリマーとしては、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）及びポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）が挙げられる。
【００８６】
抗菌特性の観点から、抗菌特性を提供する例示的なポリマーブラシとしては、ｔＢＡＥＭＡ及びＰＤＭＡＥＭＡが挙げられる。
【００８７】
更なる実施形態では、ポリマーブラシは、タンパク質付着と抗菌活性に対する耐性の両方の利益を与えるために、抗接着性モノマーと抗菌性モノマーの両方を有するコポリマーを含むことができる。
【００８８】
防食特性
表面改質の更なる例は、防食特性の提供を含むことが可能である。例えば、ステンレス鋼に適用された疎水性ポリマーブラシの使用は、表面から水を追い出すことによってステンレス鋼基材の腐食の低減を補助することができる。例えば、ポリマーブラシ内に非極性モノマーを含めることは、表面の腐食に寄与し得る極性液体との接触を防ぐことを補助することが可能である。
【００８９】
Ｐ（ＨＦＡ）は、基底の金属基材と溶液中のイオンとの間により良好なバリアを提供することができる。
【００９０】
刺激応答特性
表面改質の更なる例は、刺激応答性表面の提供を含むことが可能である。例えば、ポリマーブラシは、刺激可変特性を提供するように構築されてもよい。例示的な刺激としては、極性又は非極性溶媒系の温度、ｐＨ、電位、及び／又は浸漬を挙げることができる。そのような刺激応答性の変化は、典型的には可逆的である。
【００９１】
刺激応答の例としては、熱応答ブラシが挙げられる。これらは、使用範囲内で温度に依存する構造を有するポリマーブラシである。例えば、剃毛物品は、典型的には室温（２５℃）以下で保管される可能性があるが、剃毛物品は、剃毛使用中に室温を超える温度まで上昇する可能性がある。熱反応性ポリマーブラシは、異なる温度範囲において異なる特性を与えるために、冷温構造から高温構造へと変化してもよい。例えば、ポリマーブラシは、２５℃を超える温度、好ましくは３０℃以上の温度、より好ましくは３５℃以上の温度で高温構造に遷移してもよい。
【００９２】
ポリマーブラシに含まれ得る熱応答性ポリマーの例としては、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＭ）が挙げられる。ＰＮＩＰＡＭは、温度応答性ポリマーである。３２℃未満では、それはブラシ形態をとる伸張構造であり、親水性表面を呈する。３２℃を超える温度では、それは球状形態（その臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）が低い）に崩壊し、より高い疎水性の表面を呈する。これは、この温度未満の外部水分子との水素結合を好む鎖に起因すると考えられ、側基がその上に分子内水素結合を形成することが好ましい。
【００９３】
刺激応答性ポリマーブラシの別の例としては、マルチブロック刺激応答性ポリマーブラシが挙げられる。マルチブロック共重合体は、２つ以上の層のポリマーブラシ鎖を含み、それぞれの層のそれぞれ個々の鎖は、一端で前の層に繋留される。異なる特性を有するモノマーブロックを使用することにより、ポリマーブラシは、様々な条件下で異なって挙動するように操作することができる。例えば、モノマーブロックは、溶媒反応性であり得る。
【００９４】
ジブロックコポリマーの実施例は、半フッ素化モノマー遠位ブロック及び炭化水素モノマー近位ブロックの使用を伴う。次いで、様々なフッ素化及び有機溶媒の適用は、フルオロポリマーが伸張したときの超疎水性と、崩壊したときのはるかに低い疎水性との間で再配置を誘導するために使用することができる。
【００９５】
ブラシの特性
ポリマーブラシのモノマー構成に加えて、ポリマーブラシの特性は、ブラシ間の間隔に関連する、表面上のポリマーブラシの表面の面密度（グラフト密度）によって影響され得る。更に、ポリマーブラシの鎖長／分子量は、関連する因子であり得る。
【００９６】
ブラシの厚さに寄与する鎖長は、反応が完了することを許されるときに、モノマーの初期量によって制御することができる。あるいは、多量のモノマーが添加され、反応時間は活性反応終了によって制御することができる。
【００９７】
有用な特性は、例えば、ブラシの長さ（高さとも呼ばれる）Ｌ、及び表面上にグラフト化されたブラシ間の間隔Ｓ（隣接するブラシ間の距離）が最適範囲であるときに、達成される。
【００９８】
ブラシの長さは、好ましくは少なくとも５ｎｍ、より好ましくは少なくとも１０ｎｍ、最も好ましくは少なくとも２０ｎｍである。ブラシの最小の長さは、十分なポリマーの機能性が提供されること、例えば、上述の機能性又は特性、例えば親水性、疎水性等を達成するためにポリマーブラシとともに、良好な量の機能性モノマーが含まれることを確実にするために役立てることができる。
【００９９】
ブラシの長さは、好ましくは最大２００ｎｍ、より好ましくは最大１５０ｎｍ、更により好ましくは１００ｎｍ、最も好ましくは最大５０ｎｍである。ブラシの最大の長さは、ポリマーブラシの効率的な適用、及び特に物品がかみそりブレードであり、１０〜３００ｎｍの領域内の最先端の半径を有することができる場合はポリマーコーティングされた物品の幾何学的形状の維持と関連付けることができる。
【０１００】
ブラシ層の厚さは、好ましくは５〜２００ｎｍ、最も好ましくは２０〜１００ｎｍである。層の厚さは、コーティングされていない基材と比較して、コーティングされた基材の断面を調べるために、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を使用して決定することができる。
【０１０１】
ブラシ間の間隔は、ポリマー鎖が密集し、伸張構造内へ相互に押し込むように、比較的小さいことが好ましい。具体的には、ポリマー鎖の好ましいグラフト密度は、表面からグラフト化されるポリマー鎖の長さに関係する。ポリマーブラシ構造の好ましい安定性を達成するために、鎖間の間隔は、ポリマーの回転半径（ｒｇ）の２倍未満である。
【０１０２】
平均ブラシ間間隔は、好ましくは少なくとも１ｎｍ、より好ましくは少なくとも２ｎｍ、より好ましくは少なくとも３ｎｍである。平均ブラシ間間隔は、好ましくは最大７ｎｍ、より好ましくは最大６ｎｍ、より好ましくは最大５ｎｍである。平均ブラシ間間隔は、好ましくは１〜７ｎｍ、より好ましくは２〜６ｎｍ、最も好ましくは３〜５ｎｍである。ブラシ間間隔は、表面での開始部分の平均密度（例えば、ハロゲン化物）から決定することができ、Ｘ線光電子分光法を用いて測定することができる。
【０１０３】
ブラシ間間隔はまた、グラフト密度の逆数、すなわち、ポリマーブラシの本数ｎｍ−２で記載されてもよい。より低いブラシ間間隔は、より高いグラフト密度を与える。グラフト密度は、好ましくは少なくとも１ｂｒｕｓｈ  １０ｎｍ２、好ましくは少なくとも１ｂｒｕｓｈ  ４ｎｍ２、又は１０１１ｂｒｕｓｈ  ｍｍ−２である。より好ましくは、グラフト密度は、０．０５〜２ｃｈａｉｎ  ｎｍ−２、より好ましくは０．０５〜１ｃｈａｉｎ  ｎｍ−２の範囲である。
【０１０４】
好ましい実施形態では、基材は鋭利なブレードであり、ポリマーは潤滑性である。これは、有利に、ブレードの外部表面での低減された摩擦係数を提供することができる。
【０１０５】
シェービング補助剤との組み合わせ
本発明の更なる態様では、剃毛物品は、パーソナルケア組成物との組み合わせに適合されてもよい。
【０１０６】
この態様では、ポリマーブラシは、帯電した側基を有する荷電モノマーで提供されてもよく、好ましくは、高分子電解質ブラシである。対イオンを含むパーソナルケア組成物と組み合わせて提供されるとき、特に良好な摩擦媒体が達成され得る。これは、表面が一緒に押されるときに、負荷の一部を支持すると同時に、イオン反発に起因して相互嵌合を妨げる対イオンが原因であると考えられる。
【０１０７】
これに沿って、本発明の一態様において、
・基材と外側ポリマーコーティングとを含み、基材がステンレス鋼を含み、外側ポリマーコーティングが基材に共有結合されたポリマーブラシを含み、当該ポリマーブラシが荷電基を含む、剃毛物品と、
・ポリマーブラシの荷電基への対イオンを含む皮膚科学的に許容可能な（局所的に適用可能な）シェービング組成物と、を含む部品キットを提供することができる。
【０１０８】
本発明のこの態様は、
ｉ）基材と外側ポリマーコーティングとを含むかみそりブレードを提供し、基材がステンレス鋼を含み、外側ポリマーコーティングが、基材に共有結合されたポリマーブラシを含み、当該ポリマーブラシが荷電基を含む、ことと、
ｉｉ）ポリマーブラシの荷電基への対イオンを含む皮膚科学的に許容可能な（局所的に適用可能な）シェービング組成物を皮膚の領域に適用することと、
ｉｉｉ）当該皮膚領域をかみそりブレードを用いて剃毛することと、を含む方法も提供することができる。
【０１０９】
荷電側基は、カルボン酸基、スルホン酸基、若しくはリン酸基などのアニオン性基、並びに／又はアミン基、ピリジニウム基、スルホニウム基、及びカチオン性第三級アミン基などのカチオン基を含んでもよい。
【０１１０】
皮膚科学的に許容可能なシェービング組成物は、シェービング溶液、乳濁液（油中の水又は水中の油の乳濁液等）、ゲル、発泡体、又は同様のもののいずれかである。シェービング組成物は、洗浄性界面活性剤、水、ｐＨ調整剤、保湿剤、パーソナルケア有益剤、噴射剤、及び一般に使用される成分を含んでもよい。
【０１１１】
一実施形態では、ポリマーブラシは双性イオンであり、好ましくは双性イオン性側基を含む。そのような実施形態では、摩擦媒体は、アニオン性又はカチオン性のブラシポリマーの場合と同様に、摩擦媒体を補助するために、対イオンが必要とされない可能性があるため、水だけを用いて達成することができる。ブラシと皮膚及び／又は毛髪補助潤滑との間の水層。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
本発明の特徴及び利点は、以下の図面を参照すると理解されるであろう。
【図１】多種多様なコーティングされたかみそりブレードと関連する切断力の図である。
【図２】切断サイクル中の鋼ブレードの摩擦係数の展開（coefficient of friction development）の図である。
【図３】カートリッジユニット及びハンドルを有する湿式かみそりの正面概略図である。
【図３ａ】請求項１の湿式かみそりの背面概略図である。
【図４】本発明のブレードエッジの要素の拡大概略図である。
【図５】その上にグラフト化されたポリマーブラシ層を有する図３のブレードの拡大概略図である。
【図６】そこからグラフト化されたポリマーブラシを有する基材の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１３】
以下に、あくまでも例として、図面を参照して、本発明の態様及び特徴を説明する。
【実施例】
【０１１４】
以下の実施例は、例示のみとして、ステンレス鋼基材からグラフト化されたポリマーブラシシステムを示す。
【０１１５】
ステンレス鋼基材は、１０×１０ｍｍの正方形にレーザー切断されたステンレス鋼シート（厚さ５ｍｍ、Ｆｅ／Ｃｒ−１３、ＡＥＢ−Ｌグレード）であった。
【０１１６】
以下の実施例１、２及び３では、ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＰＦＡ）、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート（ＨＦＡ）、及び２−（２−メトキシエトキシ）エチルメタクリレート（ＭＥＯ２ＭＡ）のモノマーを組み入れているポリマーブラシが示される。
【０１１７】
実施例４及び５では、二層のコポリマーブラシの添加は、実施例１及び２の生成物から２−（２−メトキシエトキシ）エチルメタクリレート（ＭＥＯ２ＭＡ）をグラフト化することによって示されている。
【０１１８】
基材の調製
１０×１０×５ｍｍのステンレス鋼ブロック４枚を研磨し、洗浄した。次いで、ＵＶ−オゾンクリーナー内で２５分間曝露して、炭化水素汚染物質を除去し、表面のヒドロキシ基濃度を増加させ、その後これに開始剤種を反応させることができる。
【０１１９】
その後、ステンレス鋼サンプルは、以下のようにＢＴＰＡｍ開始剤で機能付与した。３体積部の開始剤を１０体積部のメタノールに添加し、２分間撹拌して分散させた後、８７体積部の脱イオン水を添加した。この混合物を４０℃で、濁った溶液が透明になるまで撹拌した（約１時間）。次いで、この透明になった溶液を室温まで冷却した。
【０１２０】
次いで、十分に洗浄したステンレス鋼基材を、開始剤溶液中に周囲温度で３０分間浸漬して、開始剤を固定した。ステンレス鋼基材を開始剤溶液から取り出し、Ｎ２の加圧流下で乾燥させ、続いてオーブン内で６０℃で６０分間硬化させた。硬化後、サンプルは、メタノール及び水ですすぎ、Ｎ２で乾燥させた。
【０１２１】
実施例１−Ｐ（ＨＦＡ）ブラシの合成
５０ｍｌのフラスコに撹拌棒を入れて、フラスコにモノマーのヘプタデカフルオロデシルアクリレート（ＨＦＡ）（６ｍｌ、９．８２ｇ、１９．０ｍｍｏｌ）を計測して入れた。これに、１８ｍｌのＤＭＦをＴＤＡ配位子（０．３０１ｍｌ、３０４．５ｍｇ、０．９４ｍｍｏｌ）とともに添加した。１分間前後ＦｅＢｒ３（１１．９ｍｇ、０．０４ｍｍｏｌ）を撹拌した後にこれが完全に分散したら、不活性化剤を挿入した。フラスコを密封し、１１０℃で撹拌し、窒素で３０分間パージした。３０分後、ＦｅＢｒ２（６５．７ｍｇ、０．３０５ｍｍｏｌ）をフラスコに加えた後、フラスコは次いで再密閉し、更に３０分間パージさせた。
【０１２２】
試薬の脱気中、ＢＴＰＡｍ官能基化基材を試験管に入れて、研磨され、官能化された側が上向きであることを確認した。これらの管は密封し、反応ステーションに入れた。排気及び窒素再充填サイクルを複数回実施し、最終的に窒素下に管を置いたままにし、全ての管が不活性雰囲気を含有することを確実にした。
【０１２３】
脱気したら、加熱した試薬混合液を窒素でパージしたシリンジに回収し、２ｍｌを、反応が開始した基材を含有する各管に注意深く注入し、１１０℃での熱を加えた。
【０１２４】
重合後、管から蓋を開けて、溶液を慎重に出して反応を停止させ、サンプルを除いて、上方向に向かってグラフト化された表面との最小限の接触を確実にした。
【０１２５】
各サンプルは高温のααα−トリフルオロトルエンで十分にすすいで超音波処理してから、Ｎ２流下で吹込乾燥させた。
【０１２６】
このようにして、半フッ素化層を基材への添加に成功して、ＰＴＦＥコーティングを付与し、金属表面から水を追い出すように作用する耐食性層を形成した。
【０１２７】
実施例２−Ｐ（ＰＦＡ）ブラシの合成
モノマー及び溶媒の体積をそれぞれ以下のように変えたことを除いて、実施例１Ｐ（ＨＦＡ）と同様に合成反応を実施した。ペンタフルオロプロピルアクリレート（ＰＦＡ）（２．９１ｍｌ、３．８４ｇ、１９．０ｍｍｏｌ）及びＤＭＦ（２１．０９ｍｌ）。
【０１２８】
このようにして、半フッ素化層を基材への添加に成功して、ＰＴＦＥコーティングを付与し、金属表面から水を追い出すように作用する耐食性層を形成した。
【０１２９】
実施例３−Ｐ（ＭＥＯ２ＭＡ）ブラシの合成
Ｐ（ＭＥＯ２ＭＡ）ポリマー鎖の添加は、実施例１及び２と同じ手順を用いて実施した。
【０１３０】
これは、摩擦の低減につながる高い耐荷重特性をもたらすと考えられる親水性の水膨潤性層として使用された。
【０１３１】
実施例４−Ｐ（ＰＦＡ−ｂ−ＭＥＯ２ＭＡ）ブロックコポリマーブラシの合成
実施例１と同様に、Ｐ（ＰＦＡ）を用いて基材を予めグラフト化したことを除いて、実施例３の単一ブロック合成と同じ手順を用いて、Ｐ（ＭＥＯ２ＭＡ）を含む第２のポリマーブロックの添加を実行した。
【０１３２】
実施例５−Ｐ（ＨＦＡ−ｂ−ＭＥＯ２ＭＡ）ブロックコポリマーブラシの合成
実施例２と同様にＰ（ＨＦＡ）を用いて基材を予めグラフト化したことを除いて、実施例３の単一ブロック合成と同じ手順を用いて、Ｐ（ＭＥＯ２ＭＡ）を含む第２のポリマーブロックの添加を実行した。
【０１３３】
比較例−ＳＳ上のグラフト化されたフッ素化層を工業規格のＰＴＦＥコーティングと比較するために、ステンレス鋼基材は、同じ前機能付与した手順を使用して調製し、ＰＴＦＥを使用してコーティングした。研磨したステンレス鋼ブロックに、ＰＴＦＥの水性分散液を噴霧した。これによって、酸素の存在下でイオン化放射にさらして、過剰なＰＴＦＥを除去した。次いで、層を３０５℃〜４７０℃で焼結した。
【０１３４】
静滴法を用いて、改質した基材の接触角の測定を行った。接触角の測定は、表１に示すように、表面の改質の成功を示した。
【０１３５】
【表１】
2020508727.tif 000004
ＳＳ＝ステンレス鋼
【０１３６】
９８．３°及び１１９．２°でそれぞれ測定された高度に疎水性の値に起因して、表面への付着Ｐ（ＰＦＡ）及びＰ（ＨＦＡ）が生じたことが明らかである。Ｐ（ＰＦＡ−ｂ−ＭＥＯ２ＭＡ）では２３．０°及びＰ（ＰＦＡ−ｂ−ＭＥＯ２ＭＡ）の４６．９°の接触角の減少は外部の親水性を示す。反応が開始したステンレス鋼上のＰ（ＭＥＯ２ＭＡ）の単一ブロックを有する実施例３は、５２．６°の接触角をもたらし、これも親水性であった。ＰＴＦＥでコーティングされたサンプルは、１１８．３°の接触角を示し、Ｐ（ＨＦＡ）（１１９．２°）が、ＰＴＦＥと同程度の疎水性を示すことが可能であることを示した。
【０１３７】
ブレードへの適用
上記実施例１〜５で検討した同じ技術を使用して、ポリマーブラシをステンレス鋼のかみそりブレード基材からグラフト化された。以下のポリマーブラシを有するかみそりブレードを試験した。ブロックコポリマーＴＦＡ及びＰＭＯ、ＰＦＡ及びＰＭＯ、ＰＦＳ及びＰＭＯ、ＨＦＡ−ＰＭＯ、ＰＭＯ、ＰＦＳ、ＰＦＡ、ＴＦＡ、及びＨＦＡ。
【０１３８】
図１は、コーティングされていないステンレス鋼基材及び工業規格適用のＰＴＦＥと比較して、処理されたかみそりの切断力の結果を示す。図から分かるように、全ての処理されたブレードは、コーティングされていないステンレス鋼と比較して減少した切断力を示し、ＨＦＡのポリマーブラシの性能は、標準的なＰＴＦＥと同程度に良好である。
【０１３９】
カッター力（cutter force）は、エッジを有するブレードを提供する工程と、繊維を保持するためのファイバマウントを提供する工程と、ファイバマウントに接続されたセンサを提供する工程と、ブレードを繊維に向かって移動させ、繊維を切断する工程と、センサを用いて繊維上の切断力を測定する工程とを含む方法によって、測定することができる。そのような試験は、米国特許出願公開第２０１１／０２１４４９３号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０１４０】
図２は、従来のＰＴＦＥコーティングでコーティングされたステンレス鋼基材、及びＰ（ＨＦＡ）のポリマーブラシでコーティングされたステンレス鋼基材に関して、湿潤中及び室温でマイクロトライボメトリを使用した持続摩擦試験の結果を示す。試験５０では、荷重及び除荷サイクルが基材上に課された。
【０１４１】
図２から分かるように、従来のＰＴＦＥでコーティングされた基材の摩擦係数は、各試験サイクルで潤滑性ＰＴＦＥコーティングへの推定損失又は損傷を急速に増加させる。これは、より多くの試験サイクル数で低い摩擦係数を維持するＳＳ−Ｐ（ＨＦＡ）基材とは対照的である。
【０１４２】
前述のように、本発明は剃毛物品に適用可能である。好ましい剃毛物品は、切断要素、具体的には湿式剃毛かみそりのかみそりブレード、又は電気ドライレザーのカッター要素であってもよい。他の好ましい剃毛物品は、非切断要素、具体的には湿式シェーバーのブレードクリップ、又は電気ドライシェーバーに設ける金属片の外側若しくは内側の表面であってもよい。
【０１４３】
図３を参照すると、湿式かみそり２０の正面図は一般的に、ハンドル２４に付設されたシェービング又はカートリッジユニット２２を含み、シェービングユニット２２は、それぞれが鋭利なエッジ２１ａを有し、ステンレス鋼を含む、１つ以上のブレード２１（例えば、図示された５つのブレード）を有する。キャップ２３及びガード２５もまたシェービングユニット２２に含まれてもよく、好ましくはキャップ２３は、その上に固着された潤滑ストリップ又はシェービング補助複合体２３ａを含む。更にシェービングユニット２２は、好ましくは硬質プラスチックで作製されたフレーム又はハウジング２６を含む。この特定のシェービングユニット２２において、シェービングユニット２２の周囲に設ける潤滑リング２８が更に存在する。潤滑リング２８は、一般的に水溶性及び非水溶性ポリマーからなってもよい。ブレードが鈍くなったときに、新しいカートリッジユニット２２をハンドルに連結することができるように、カートリッジユニット２２は、かみそりのハンドル２４との連結／取り外しに改造していてもよいし、又は、ブレードが鈍くなったときにかみそり１０全体が廃棄されるように、ハンドル２４と一体化されていてもよい。
【０１４４】
図３ａは、かみそり２０の反対側又は後ろ側を図示し、好ましくは個々のブレードを支持するために用いられる金属又はプラスチックユニットであり得るブレード支持体ユニット２７とともにフレーム２６の裏側を示す。ブレード支持体２７は、好ましくは、ブレード２１が内部に挿入され、支持体２７の両端部上の一対のクリップ２９によって保持された後に、フレーム２６の開口部内に設けてもよい。図２ａには、カートリッジユニット２２をハンドル２４に連結する構造である、カートリッジ連結構造３０も示される。構造３０は、ハンドル２４の一部であってもよく、又はカートリッジユニット２２の一部であってもよい。
【０１４５】
図３及び図３ａにおいて、かみそりの特定の実施形態が図示されるが、本発明では、任意のかみそり構造のタイプが想到される。
【０１４６】
本発明によれば、かみそりブレードエッジ２１ａ、かみそりブレード２１、ブレードクリップ２９、及び／又はブレード支持体２７は、ステンレス鋼基材と、本発明による、剃毛物品の表面の１つ以上の部分からグラフト化されたポリマーブラシのコーティングとを含む。
【０１４７】
図４を参照すると、かみそりブレードエッジ２１ａが存在する。かみそりブレードエッジ２１ａは、ブレード本体５１を含み、先端部５４で交差する２つのフランク５３のそれぞれの２つの斜面５６がブレードエッジ２１ａを形成する。
【０１４８】
図４には、ブレード領域６０又は鋭利な基材、並びに具体的にはブレード本体領域５１及び図３のブレードエッジ２１のブレードエッジ２１ａの概略図が示される。
【０１４９】
基材５２の本体５１及びフランク５３から、ポリマーブラシ層６２、６４がグラフト化される。図５では、ポリマーブラシ層６２、６４は、示されるように基材上に直接的に付与されてもよく、又は、１つ以上の中間層、１つ以上の接着層、及び／若しくは１つ以上の保護膜層等、基材２２上に既に付与された１つ以上の他の層の上に付与されてもよい（図示せず）。例えば、基材のステンレス鋼のベース又はコアは、ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）材料、窒化物、炭化物、酸化物、及び広くセラミックス等、硬度及び耐食性のために、無機材料の層でコーティングされてもよく、中間層の一部又は全部を形成することができ、その上にポリマーブラシ層が提供される。
【０１５０】
本発明は更に、ポリマーブラシが、かみそりブレードの表面に結合されることに加えて、又は代替的に、ブレードクリップ２９上等、任意の他のかみそり構成要素上にも提供されることを想到する。クリップ２９は、一般的に金属で作製される。金属はステンレス鋼からなることができるが、アルミニウムであってもよい。シェービング経路に沿った滑り性、快適性、清浄度等のシェービングに関する利益は、カートリッジの左側及び右側に一般に設けるクリップ２９の上面上にポリマーブラシ（例えば、潤滑性のポリマーブラシ又は抗菌性のブラシ）を追加することによって高めることができる。
【０１５１】
本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「４０ｍｍ」と開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。
【０１５２】
「発明を実施するための形態」の中で引用される文献は全て、関連部分において参照により本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。本文献における用語のいずれかの意味又は定義が、参照により組み込まれる文献における同じ用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいては、本文献においてその用語に割り当てられた意味又は定義が優先するものとする。
【０１５３】
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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