專利名稱：涂覆刀刃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用聚四氟乙烯(PTFE)涂覆刀刃，特別是剃刀刃的方法。
多年來，剃刀刃一直用PTFE涂覆，例如，一項關(guān)于應(yīng)用這類涂覆物質(zhì)的早期公開見英國說明書906005。這些涂覆物減小了修剪毛發(fā)時所需的力量，因而減小對剃刀經(jīng)過的剃須部位上的毛發(fā)的拉力，表明它們可改善刀片的剃須效果。
一段時間以來，人們已知，對絕大多數(shù)由PTFE涂覆的剃須刀片，使用新刀片所需力量(即第一次剃須力)用比其后幾次(即第二到第五次用同一刀片)所需的力量要大得多，假定此現(xiàn)象是由于刀片第一次使用中要刮磨掉許多PTFE涂層。刀片首次使用與其后第二到第五次使用時所需力量的差別代表刮磨掉“多余”的聚合物所需的力。
已經(jīng)描述在剃刀刃上形成PTFE涂層的許多工藝過程(例如，已提過的說明書906005)。已在商業(yè)上得到廣泛應(yīng)用的一種工藝過程包括，在氯氟碳中用1％(重量)的PTFE調(diào)聚物分散體(該調(diào)聚物分子量小于100,000，例如5000)噴涂刀刃，再對形成的PTFE涂層進行燒結(jié)。由于該過程可容易地形成連續(xù)操作的剃刀片生產(chǎn)線且產(chǎn)品質(zhì)量均一，作為一種生產(chǎn)工藝它是非常令人滿意的。但是工業(yè)生產(chǎn)中要求停止使用氯氟碳，可能的話，僅以水來作為分散體的載體。
在此，我們開發(fā)了一種用PTFE涂覆刀刃的方法，它不需使用氯氟碳或其它揮發(fā)性有機溶劑。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種在剃刀刃上形成PTFE涂層的方法，它包括，在刀刃上噴涂分子量至少為500,000的PTFE的水分散體以在刀刃上形成PTFE涂層；在含氧氣體存在下對所得的PTFE涂層進行電離輻射，輻射劑量直至約60兆拉德；然后燒結(jié)PTFE涂層。
可能通過本發(fā)明的方法制得PTFE涂層，該涂層不會發(fā)生上述的首次剃須所需力比第二到第五次剃須所需力要大得多的現(xiàn)象。
PTFE原料的分子量優(yōu)選為從1,000,000到2,000,000。PTFE原料通常由水溶液聚合作用而制得，常用于在器具如烹壬器皿上形成不粘涂層。值得一提的是，在生產(chǎn)本發(fā)明PTFE涂覆刀片的任何步驟，即無論是在PTFE聚合物的制造階段還是在形成PTFE涂層階段，都不必使用氯氟碳或其它揮發(fā)性有機溶劑。本工藝過程力圖在完全不用上述物料的情況下進行，因而它在環(huán)境上是完全可以接受的。然而，本發(fā)明并不排除上述物料的應(yīng)用。
在進行實際的涂覆過程以前，既無必要也不希望制得PTFE調(diào)聚物(分子量低于約100,000的聚合物)。
優(yōu)選用來形成初始涂層的水分散體含有0.15％至0.5％(重量)，更優(yōu)選約0.25％(重量)的PTFE。分散體可以含有一種或多種表面活性劑以助于PTFE顆粒的分散。
另外，PTFE涂層噴涂的操作可用與使用PTFE調(diào)聚物的氯氟碳分散體的常規(guī)方法相同的噴涂步驟進行。
給刀片涂層以后，對其進行輻射處理之前，我們優(yōu)選將刀片置于含氧氣氛中。因此，在涂覆操作與輻射處理的間隙里，將刀片貯存(或暴露)于空氣或其它含氧氣體中是有利的。
用于本發(fā)明方法的優(yōu)選電離輻射方式為電子束輻射和y射線輻射，更優(yōu)選前者。也可以應(yīng)用紫外線輻射。
本方法達到的有利效果(首次剃須力的減小)取決于輻射劑量而非其它輻射參數(shù)(例如輻射通量)。應(yīng)用高于60兆拉德的輻射劑量來處理并沒有獲得更好的效果。實際上，優(yōu)選使用比此值低得多的輻射劑量，例如輻射劑量在3至30兆拉德范圍內(nèi)，最優(yōu)選約18至22兆拉德。通常，劑量低于1兆拉德對實際應(yīng)用來說太低了。
輻射會使PTFE降解為較低分子量的物質(zhì)。要達到觀察到的改進，一個重要因素似乎在于，只應(yīng)使相當(dāng)少部分的PTFE降解至分子量低于，如100,000。因此，輻射劑量最好使刀刃涂層中大約10％(重量)PTFE的分子量減小到低于100,000。
輻射應(yīng)在含氧氣體中進行。含氧氣體可以是氧氣或富氧的空氣，但優(yōu)選空氣。
刀片經(jīng)過輻射后，在對它燒結(jié)以前，優(yōu)選再將其貯存或暴露于空氣(或另一種含氧氣體)中，氧浸之后，將PTFE涂層燒結(jié)，此步驟可采用常規(guī)的燒結(jié)條件。優(yōu)選在從約305℃至約470℃的燒結(jié)溫度下，燒結(jié)約5至3000秒。輻射處理后應(yīng)盡快進行燒結(jié)。若拖延超過24小時，就可能得不到本發(fā)明的某些有益效果。用本發(fā)明的方法可能制得涂覆刀片，其使用時，首次剃須力并不明顯高于第二第五次剃須所需力。而且用本發(fā)明的方法涂覆的刀片與上述傳統(tǒng)涂覆方法(用PTFE調(diào)聚物的CFC分散體噴涂；同樣的燒結(jié)條件)制成的刀片所進行的剃刀試板對比實驗進一步表明，在許多情形下，不僅本發(fā)明的刀片所測得的首次剃須力比普通刀片低，而且第二至第五次的剃須力也比普通刀片的低。也就是說，與傳統(tǒng)的涂覆刀片相比，本發(fā)明的涂覆刀片在剃須性能上有顯著的總體改進。
為更充分地理解本發(fā)明，僅用詳述給出下述實施例。
實施例1將鋒利的不銹鋼刀片在爐中加熱至100℃，然后用分子量大于1MM(一百萬)的TE 3170 PTFE(由du Pont提供)的0.25％(重量)懸浮水溶液噴涂。在2毫升/秒/1000毫米2的速率下噴涂刀片。噴涂后的刀片再經(jīng)電子束輻射(4.5兆電子伏，20毫安)，輻射總劑量為3兆拉德。在空氣中輻射后，于340℃下燒結(jié)刀片25秒。所得的涂覆刀片具有低的首次剃須力和良好的聚合物粘著力。
實施例2用γ射線代替實施例1中的電子束。例如，可用鈷60輻射，劑量為50兆拉德，其后在400℃下于裂化氨中燒結(jié)20分鐘。優(yōu)選高分量(例如大于1MM)的PTFE。例如可用TE3170。
實施例3重復(fù)實施例1，但在噴涂和輻射之間以及輻射和燒結(jié)之間均間隔數(shù)小時。為了比較的目的，在這些間隔中，一些刀片在真空下貯存，而其它刀片則放置于空氣中。每種樣品均經(jīng)過從3至30兆拉德不同劑量的輻射處理。從最終刀片的剃須效果來看，在一段或兩段間隙里放置于空氣中的那些刀片效果最佳。優(yōu)選輻射劑量為18至22兆拉德。
權(quán)利要求
1.在剃刀刃上形成聚四氟乙烯(PTFE)涂層的方法，包括用分子量至少為500,000的PTFE的水分散體噴涂刀刃以在刀刃上形成PTFE涂層；在氧存在下對PTFE涂層進行電離輻射，輻射劑量直至50兆拉德；然后燒結(jié)PTFE涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，PTFE原料的分子量從1,000,000至2,000,000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，PTFE的水分散體含有0.15至0.5％(重量)的PTFE。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其中，在刀刃上形成PTFE涂層后，在對涂過的刀刃進行電離輻射前，將刀刃暴露于含氧氣氛中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何權(quán)項的方法，其中，電離輻射為電子束或γ輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任何權(quán)項的方法，其中，輻射劑量為從3至30兆拉德。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，輻射劑量為從18至22兆拉德。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任何權(quán)項的方法，其中，輻射劑量為使約10％(重量)的PTFE的分子量降低至低于100,000。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任何權(quán)項的方法，其中，對PTFE的輻射在空氣中進行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任何權(quán)項的方法，其中，對涂覆過的刀刃進行輻射后，在燒結(jié)涂層前，將刀片暴露于含氧氣氛中。
全文摘要
用PTFE涂覆刀刃，特別是剃刀刃。方法是，在刀刃上噴涂最小分子量為500,000的PTFE的水分散體；在氧存在下對涂覆過的刀刃進行電離輻射處理，輻射劑量直至50兆拉德；其后燒結(jié)涂層。
文檔編號B26B21/00GK1124469SQ94192269
公開日1996年6月12日 申請日期1994年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月28日
發(fā)明者B·E·考斯頓, E·L·格拉森 申請人:吉萊特公司