本發(fā)明涉及改善的多氟烴涂覆的剃刀片刀刃及其新的制造方法。具體地，本發(fā)明涉及剃刀片刀刃，其具有薄的、粘附良好的多氟烴涂層和顯著改善的首次剃刮有益效果，該有益效果在隨后的剃刮期間被保持。

背景技術(shù)：

未涂覆涂層的剃刀片盡管鋒利，但不能用于剃刮干燥胡須而無太多不適感和疼痛，并且實際情況是必須同時使用胡須軟化劑如水和/或剃刮膏或肥皂。甚至在同時使用胡須軟化劑的情況下，用未涂覆涂層的刀片剃刮所產(chǎn)生的疼痛和刺激是由于拉動刀片的切割刃通過胡須所需的力過大，這種力被傳遞到鄰近胡須從中延伸的毛囊的皮膚內(nèi)神經(jīng)，并且熟知的是由于過度拉拔這些毛發(fā)產(chǎn)生的刺激在已經(jīng)停止拉拔后仍可持續(xù)很長一段時間。開發(fā)刀片涂層以解決這些缺點。然而，常規(guī)的剃刀片由于外部涂層磨損和粘合損耗，一般具有隨著使用而增大的切削力。

Fischbein，公布于1963年1月8日的美國專利3,071,86描述了碳氟化合物涂覆的刀片，尤其是聚四氟乙烯涂覆的刀片。該刀片可通過如下涂覆：(1)將刀刃置于靠近碳氟化合物源處并且隨后加熱刀片，(2)用碳氟化合物分散體噴涂刀片，(3)將刀片浸入碳氟化合物分散體中，或(4)使用電泳。隨后加熱所得刀片以將聚四氟乙烯燒結(jié)到刀刃上。

Fischbein，公布于1970年6月30日的美國專利3,518,110公開了改善的固體碳氟化合物調(diào)聚物，其用于涂覆安全剃刀片。碳氟聚合物在310℃和332℃之間熔融，并且在350℃具有0.005至約600克每十分鐘的熔體流。據(jù)信優(yōu)選的聚合物具有范圍為約25,000至約500,000克/摩爾的分子量。為了獲得最好的結(jié)果，將固體碳氟聚合物破碎成范圍為0.1至1微米的顆粒。將分散體靜電噴霧到不銹鋼刀片上。

Fish等人，公布于1972年4月25日的美國專利3,658,742公開了一種含水聚四氟乙烯(PTFE)分散體，其包含Triton X-100品牌的潤濕劑，其被靜電噴霧到刀刃上。含水分散體通過交換在購自E.I.DuPont，Wilmington，Del.的Vydax牌PTFE分散體(PTFE+Freon溶劑)中的Freon溶劑與異丙醇、并且隨后交換異丙醇與水進行制備。

Trankiem，公布于1993年11月23日的美國專利5,263,256公開了一種在剃刀片刀刃上形成多氟烴涂層的改善方法，該方法包括以下步驟：使具有至少約1,000,000克/摩爾分子量的碳氟聚合物經(jīng)受電離輻射以使平均分子量降低到約700至約700,000克/摩爾；將輻射過的碳氟聚合物分散在水溶液中；用分散體涂覆所述剃刀片刀刃；以及加熱所獲得的涂層以熔融、部分熔融或燒結(jié)碳氟聚合物。

Trankiem，公布于2001年5月8日的美國專利6,228,428公開了一種在剃刀片刀刃上形成多氟烴涂層的方法，該方法包括使具有至少1,000,000克/摩爾分子量的干粉形式的碳氟聚合物經(jīng)受電離輻射以降低該聚合物的分子量、在揮發(fā)性有機液體中形成輻射過的聚合物的分散體、將分散體噴霧到剃刀片刀刃上并且加熱所獲得的涂層以燒結(jié)多氟烴。多氟烴優(yōu)選地為聚四氟乙烯并且輻射優(yōu)選地是有效的以獲得具有約25,000克/摩爾的分子量的調(diào)聚物。

Kwiecien等人，公布于1999年11月16日的美國專利5,985,459描述了用溶劑處理多氟烴涂覆的剃刀片刀刃的方法，該方法制備與表現(xiàn)出高初始切削力的常規(guī)剃刀片刀刃相比表現(xiàn)出更低的初始切削力的刀刃，這種更低的初始切削力與更舒適的首次剃刮相關(guān)聯(lián)。

在剃刀片刀刃上的聚四氟乙烯涂層是本領(lǐng)域明確已知的。此外，看起來在聚四氟乙烯的文獻中已經(jīng)提出了多種溶劑體系。

然而，本領(lǐng)域未曾認識到薄PTFE涂層的重要性，該涂層在初次或首次剃刮期間保持，但是也用于隨后的大部分剃刮。此外，本領(lǐng)域未曾提出從剃刀片刀刃上選擇性去除聚四氟乙烯，隨后用聚四氟乙烯進行另外的涂覆。

本發(fā)明的目的在于提供具有薄的、粘附良好的涂層的剃刀片刀刃，其提供與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著改善的切削力效果，該效果也在使用期間保持。這種切削力的改善轉(zhuǎn)化為改善的首次剃刮和改善的后續(xù)剃刮。

本發(fā)明的目的也在于提供引起較少的切口、改善舒適度、和/或改善貼面性的剃刀片。

此外，本發(fā)明的目的在于提供制備這些改善刀片的方法。該方法利用新的加工步驟。

這些目的以及其它目的將通過下面的公開內(nèi)容而變得顯而易見。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供在剃刀片刀刃上形成多氟烴涂層的方法，該方法包括以下步驟：(a)用在分散介質(zhì)中的多氟烴的第一分散體涂覆剃刀片刀刃；(b)加熱涂層以將多氟烴粘附到刀刃上；(c)用第一溶劑處理剃刀片刀刃以部分地去除第一涂層；(d)用在分散介質(zhì)中的多氟烴的第二分散體涂覆刀刃；以及(e)加熱步驟(d)的涂層以將第二多氟烴粘附到刀刃上。

本發(fā)明提供在剃刀片刀刃上形成多氟烴涂層的方法，該方法還包括以下步驟：(f)用第二溶劑處理步驟(e)的刀刃以部分地去除步驟(d)的第二涂層。

本發(fā)明提供在剃刀片刀刃上形成多氟烴涂層的方法，其中第一溶劑和第二溶劑的臨界溫度或沸點分別高于第一多氟烴和第二多氟烴在第一溶劑和第二溶劑中的溶解溫度，并且其中刀片處理步驟(c)或步驟(f)在工藝溫度分別低于第一溶劑和第二溶劑的沸點或臨界溫度，并且分別高于第一多氟烴和第二多氟烴在第一溶劑和第二溶劑中的溶解溫度的情況下進行。

第一溶劑和第二溶劑選自全氟烷烴、全氟環(huán)烷烴、全氟芳族化合物以及它們的低聚物。

多氟烴是具有約700至約4,000,000克/摩爾的平均分子量的聚四氟乙烯。聚四氟乙烯優(yōu)選地具有約22,000至約200,000克/摩爾的平均分子量。

本發(fā)明提供步驟(a)的多氟烴，其是具有平均分子量和分子量分布的聚四氟乙烯，并且提供步驟(d)的多氟烴，其是具有與步驟(a)的多氟烴不同的平均分子量和/或分子量分布的聚四氟乙烯。

本發(fā)明提供步驟(a)的聚四氟乙烯，其具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量，并且提供步驟(d)的聚四氟乙烯，其具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量。

本發(fā)明提供步驟(a)的聚四氟乙烯，其具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量，并且提供步驟(d)的聚四氟乙烯，其具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量。

本發(fā)明提供步驟(a)的多氟烴，其是具有平均分子量和分子量分布的聚四氟乙烯，并且提供步驟(d)的多氟烴，其是具有基本上與步驟(a)的多氟烴相同的平均分子量和/或分子量分布的聚四氟乙烯。

本發(fā)明提供步驟(a)的多氟烴，其是具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量的聚四氟乙烯，并且提供步驟(d)的多氟烴，其是具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量的聚四氟乙烯。

本發(fā)明提供步驟(a)的多氟烴，其是具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量的聚四氟乙烯，并且提供步驟(d)的多氟烴，其是具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量的聚四氟乙烯。

本發(fā)明提供步驟(c)的第一溶劑和步驟(f)的第二溶劑，它們的組成、溫度、和/或施用方法均不同。

本發(fā)明提供第一溶劑和/或第二溶劑，它們選自：十二氟代環(huán)己烷(C₆F₁₂)、八氟萘(C₁₀F₈)、全氟二十四烷(n-C₂₄F₅₀)、全氟全氫菲(C₁₄F₂₄)、全氟全氫芐基萘的異構(gòu)體(C₁₇F₃₀)、在制造全氟全氫菲(C₁₄F₂₄)中的高沸點低聚副產(chǎn)物、全氟聚醚、或它們的任何組合。

本發(fā)明提供第一溶劑和/或第二溶劑，它們包括全氟全氫菲。

本發(fā)明還可包括后處理步驟(g)以去除多余溶劑。

本發(fā)明提供了在步驟(f)后獲得的切削力比在步驟(c)后獲得的切削力減小了約5％至約15％。

本發(fā)明提供了在步驟(e)后獲得的切削力比在步驟(c)后獲得的切削力在刀片的使用壽命期間減小了約5％至約15％。

本發(fā)明提供了加熱步驟(b)和/或步驟(e)之后的多氟烴涂層厚度大于1.0微米。

本發(fā)明提供根據(jù)上述方法制備的剃刀片刀刃。

附圖說明

圖1是用于處理剃刀片刀刃的本發(fā)明示意流程圖。

圖1A是在執(zhí)行圖1的流程圖的每個步驟后，刀片切割刃的圖形表示。

圖2是剃刀片用于切穿羊毛氈所需的力對用現(xiàn)有技術(shù)方法制備的刀片和根據(jù)本發(fā)明制備的刀片反復(fù)穿過羊毛氈的次數(shù)繪制的實際曲線圖。

圖3A是現(xiàn)有技術(shù)方法的曲線圖，示出在羊毛氈中500次切割后的羊毛氈切削力(lb)。

圖3B是圖1方法的曲線圖，示出在羊毛氈中500次切割后的羊毛氈切削力(lb)。

圖4A、4B、4C和4D是在圖1的各個加工步驟的多氟烴涂覆刀刃的顯微照片，它們中的每個具有約50X的放大倍數(shù)。

圖5A和5B是在圖4B和4D的多氟烴涂覆刀刃的顯微照片，它們中的每個具有約50X的放大倍數(shù)，示出硅油液體的小珠。

具體實施方式

本發(fā)明涉及用于處理多氟烴涂覆的剃刀片刀刃、具體地講聚四氟乙烯涂覆的剃刀片刀刃的新方法。通過新方法制備的剃刀片刀刃可置于剃刀片架中，為使用者提供具有改善的剃刮性能的剃刀。

本發(fā)明涉及剃刀片刀刃以及制備這些剃刀片刀刃的方法，該剃刀片刀刃在首次切削(例如較低的切削力)和后續(xù)切削中表現(xiàn)出改善，這與刀片使用壽命期間的剃刮改善相關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)有技術(shù)的剃刀片刀刃表現(xiàn)出初始切削(或首次剃刮)改善。然而，根據(jù)本發(fā)明方法制備的剃刀片表現(xiàn)出顯著更低的初始切削力，它是從開始到刀片的整個使用壽命持續(xù)的并且與改善的剃刮性能相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的改善的刀片涉及用溶劑處理具有粘附多氟烴涂層的剃刀片刀刃以部分地去除涂層，隨后用多氟烴涂覆、燒結(jié)并用溶劑進一步處理。優(yōu)選的溶劑包括全氟烷烴、全氟環(huán)烷烴、全氟芳族化合物以及它們的低聚物，它們具有高于多氟烴在溶劑中的溶解溫度的臨界溫度或沸點。

除非另有指明，否則本文所述的所有百分比和比率均以重量計。

如本文所用，術(shù)語“剃刀片刀刃”包括切削點或最終的刀片末端以及刀片的刀面。整個刀刃可用本文所述的方式進行涂覆；然而；據(jù)信本文的包封涂層類型不是本發(fā)明必需的。根據(jù)本發(fā)明的剃刀片包括本領(lǐng)域已知的所有類型。例如，不銹鋼刀片是常用的。許多其它商用剃刀片也包括在鋼刀片和聚合物之間的鉻或鉻/鉑夾層。其它夾層也可以是可行的并且是本領(lǐng)域已知的。鉻夾層通常在聚合物涂層之前被噴涂到刀刃上。此外，可使用類似方法用其它材料涂覆刀片，例如但不限于類金剛石碳(Diamond Like Carbon，DLC)材料涂層，該涂層如以引用方式并入本文的美國專利5,142,785和5,232,568中所述，在外部聚合物涂層之前被涂覆。

已經(jīng)提出了多種方法用多氟烴涂覆剃刀片刀刃。

令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)當(dāng)涂覆有多氟烴分散體的刀片隨后加熱并用合適溶劑處理、并且有效地“變薄”、并且隨后再次涂覆并再次加熱時，所得刀刃具有改善的切削表面，與現(xiàn)有技術(shù)相比在刀片的使用壽命期間提供更好的剃刮特性。因此，將一個或多個第二涂層施加在已經(jīng)變薄的涂層上并且隨后加熱該涂層提供意料不到的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的刀片有益效果，諸如在刀片的整個使用壽命中的舒適度和減小的切削力。這可能是與直覺相反的，因為根據(jù)一般已知的，在刀刃上增加涂層或制備更厚的涂層可導(dǎo)致非期望的更高的切削力。

另外更令人驚訝的是，當(dāng)這種第二加熱涂層隨后用第二合適溶劑處理一次或多次時，所得刀刃具有比現(xiàn)有技術(shù)甚至更加增強的剃刮特性的表面，諸如改善的首次剃刮切削力以及隨后在刀片使用壽命中的大部分剃刮中保持的較低切削力。表現(xiàn)出的較低切削力是本領(lǐng)域的技術(shù)人員意料不到的，尤其是因為所得刀刃的外部聚合物層看起來類似于現(xiàn)有技術(shù)刀片的聚合物層。

有利地，本發(fā)明的方法步驟如圖1和圖1A所示進行。圖1A示出刀刃12a的一個示例的剖視圖，其經(jīng)過了圖1的方法。

本發(fā)明方法10如圖1所示，并且起始于將圖1的步驟12的刀片引入刀片聚合物涂覆方法。刀片具有刀刃12a(圖1A)。刀刃12a可具有一個或多個先前已經(jīng)沉積在其上的涂層。例如，在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中，如圖1A所示引入的刀片12a具有基材1如不銹鋼、夾層2如鈮、硬涂層3如金剛石或金剛石樣涂層、以及外覆層4如鉻。本發(fā)明還設(shè)想其它類型的層和層數(shù)。在圖1和1A的方法結(jié)束時，將形成在步驟18(或步驟19a)中的最終刀刃18a，其具有薄型均勻?qū)?，如圖1A所示。

圖1A中的第一多氟烴或聚合物涂層在圖1的步驟13中施加到刀刃，得到第一多氟烴涂覆的刀刃，在圖1A中的刀刃13a上示為涂層5。如圖所示，涂層5是不均勻的。接下來，該刀片在步驟14中加熱以制備刀片14a，其具有加熱涂層5a(圖1A)，并且隨后在圖1的步驟15中進行溶劑處理以去除一些多氟烴，但是留下薄型均勻多氟烴涂層，在圖1A中示為具有處理過的涂層6的刀片15a。

如本文所用，涂層的均勻度或“均勻的”涂層意指該涂層提供基本上完全覆蓋以及大體一致的深度和/或整體平坦的外形。

刀片15a隨后在圖1的步驟16中用第二多氟烴材料7再涂覆，形成刀刃16a(圖1A)。這個涂層在沉積時是不均勻的，利用圖1的步驟17中的第二加熱再加熱，制備在刀刃17a上的加熱涂層7a(圖1A)，并且任選但期望地，隨后可在步驟18中用溶劑處理以部分地去除多氟烴，在刀刃18a上留下均勻的薄涂層8。

本發(fā)明設(shè)想圖1的步驟16、17和18可進行一次或多次以實現(xiàn)期望的刀片性能。任選地，溶劑處理過的刀片最終經(jīng)受后處理步驟(在圖1的步驟19中示出)以去除任何多余溶劑。

本發(fā)明的方法產(chǎn)生多氟烴涂層，其一般來講可接近分子水平的厚度。

本發(fā)明方法可在進行到步驟19a獲得最終刀片之前省略步驟18和19或只省略步驟19，同時仍保持長期的剃刮特性有益效果。

本發(fā)明方法的這些步驟或階段中的每個在下文中進一步描述：

制備多氟烴涂覆的刀刃

根據(jù)本發(fā)明的多氟烴涂覆的刀刃可通過本領(lǐng)域已知的任何方法進行制備。優(yōu)選地，刀刃用多氟烴分散體涂覆。接下來加熱分散體涂覆的刀刃以驅(qū)散彌散的介質(zhì)并將多氟烴加熱到刀刃上。這些加工步驟如下進一步描述：

A.多氟烴分散體

根據(jù)本發(fā)明，分散體由碳氟聚合物制備。優(yōu)選的碳氟聚合物(即，起始物質(zhì))是那些包含主要包括--CF₂--CF₂--基團的碳原子鏈的聚合物如四氟乙烯聚合物，包括共聚物如具有較小比例的那些，例如按重量計最多5％的六氟丙烯。這些聚合物在碳鏈末端具有末端基團，如所熟知的，它們的性質(zhì)根據(jù)制備聚合物的方法可改變。此類聚合物的常見末端基團為--H、--COOH、--Cl、--CCl₃、--CFClCF₂Cl、--CH₂OH、--CH₃等等。本發(fā)明的優(yōu)選聚合物具有范圍為約700至約4,000,000克/摩爾范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地約22,000至約200,000克/摩爾的平均分子量。

如本文所用，“平均分子量”一般是指用于制備涂層的多氟烴的數(shù)均分子量。它等于代表性樣本中的所有聚合物分子總重量除以代表性樣本中的聚合物分子總數(shù)。如本文所用，術(shù)語“分子量分布”是指產(chǎn)生代表性樣本的數(shù)均分子量的分子量分布。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可認識到兩種物質(zhì)的平均分子量可為相同的，但是它們各自的分子量分布可以相當(dāng)不同。

最優(yōu)選的碳氟聚合物(即，起始物質(zhì))是聚四氟乙烯(PTFE)。

本發(fā)明設(shè)想圖1的涂覆步驟13的多氟烴是聚四氟乙烯(PTFE)，其具有的平均分子量和/或分子量分布與圖1的涂覆步驟16的多氟烴相同、基本上相同、或在相同的總范圍內(nèi)。

例如，圖1的涂覆步驟13的多氟烴可具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量，并且圖1的涂覆步驟16的聚四氟乙烯也可具有與涂覆步驟13相同或基本上相同的平均分子量，或者它們在相同范圍內(nèi)，例如大于約200,000至約4,000,000克/摩爾。另選地，圖1的涂覆步驟13的多氟烴可具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量，并且圖1的涂覆步驟16的聚四氟乙烯也可具有與涂覆步驟13相同或基本上相同的平均分子量，或者它們在相同范圍內(nèi)，例如約3,000至約200,000克/摩爾。

此外，圖1的涂覆步驟13的多氟烴可為聚四氟乙烯，其具有的平均分子量和/或分子量分布不同于圖1的涂覆步驟16的多氟烴具有的平均分子量和/或分子量分布。

例如，圖1的涂覆步驟13的多氟烴可具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量，并且圖1的涂覆步驟16的聚四氟乙烯可具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量。或者另選地，圖1的涂覆步驟13的多氟烴可具有約3,000至約200,000克/摩爾的平均分子量，并且圖1的涂覆步驟16的聚四氟乙烯可具有大于約200,000至約4,000,000克/摩爾的平均分子量。

一般來講，在刀刃上具有第一平均分子量的第一涂層或PTFE層和隨后沉積在第一涂層或?qū)由系膯为毜牡诙繉踊騊TFE層(具有相似或不同的第二平均分子量)的有益效果是所得提高的覆蓋率、均勻性、和/或粘附力，導(dǎo)致更低的總體摩擦和/或切削力，這一般來講在更長時間內(nèi)提供更加改善的剃刮特性。

另外，本發(fā)明設(shè)想在步驟14和/或17后的所得多氟烴涂層包含聚四氟乙烯，其具有小于約0.5微米的所得厚度。

在一個另選的優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明設(shè)想在步驟14和/或17后的所得多氟烴涂層包含聚四氟乙烯，其所得厚度為大于約0.5微米，更優(yōu)選地接近或大于約1.0微米。具體地，加熱第二多氟烴涂層的刀刃顯著厚于現(xiàn)有技術(shù)的多氟烴涂覆的刀刃(例如美國專利5,985,459)，該刀刃在可能期望使用時的皮膚舒適度和/或切削力減小的情況下具有特定的應(yīng)用。

與本發(fā)明的粘附良好且溶劑處理過的第一PTFE涂層相比更厚的第二PTFE涂層是有利的，因為所得刀刃也可通過減小刀片與皮膚的相互作用而提供皮膚舒適度，同時還保持刀刃與毛發(fā)的接合與切削能力。

如下所述，本發(fā)明的第二涂層可在如圖1所示的步驟18中經(jīng)溶劑處理，進一步提高剃刮特性如減小切削力。另外，本發(fā)明設(shè)想在步驟15和/或18后的所得多氟烴涂層包含聚四氟乙烯，其具有小于或等于約0.2微米的所得厚度。

優(yōu)選的市售多氟烴包括DuPont^TM制造的材料，諸如DuPont^TM氟添加劑粉末和/或分散體(例如MP1100、MP1200、MP1600、和MPD1700)或DuPont^TM分散體，例如LW-2120或RA系列。

根據(jù)本發(fā)明的多氟烴分散體包含分散在分散劑介質(zhì)中的0.05至10％(重量)，優(yōu)選地0.5至2％(重量)的多氟烴?？蓪⒕酆衔锓稚Ⅲw直接引入流動料流或者可將聚合物粉末混入分散介質(zhì)并隨后在引入流動料流之前進行勻化。

為了形成旨在噴涂到切割刃上的分散體，多氟烴應(yīng)具有非常小的亞微米顆粒尺寸。

分散介質(zhì)通常選自氟碳化合物(例如DuPont生產(chǎn)的Freon品牌)、水、揮發(fā)性有機化合物(如異丙醇)和超臨界CO₂。水是最優(yōu)選的。

當(dāng)使用含水分散體介質(zhì)時，潤濕劑常常是必需的，尤其是當(dāng)顆粒尺寸大時。一般來講，這些潤濕劑可選自各種表面活性物質(zhì)，它們可用于含水聚合分散體中。用于本發(fā)明的優(yōu)選潤濕劑包括烷基苯基聚亞烷基醚醇如Dow Corporation銷售的Triton但是多種其它活性劑是本領(lǐng)域已知的。一般來講，使用的潤濕劑/分散劑的量可改變。潤濕劑/分散劑一般以范圍為按碳氟聚合物的重量計約2％至20％，優(yōu)選至少約10％的量使用。

B.施用分散體

分散體可通過任何合適的方式施用于切割刃以提供盡可能均勻的涂層，例如通過浸漬或噴涂；噴霧尤其優(yōu)選地用于涂覆切割刃，在這種情況可使用靜電場和噴霧器，用于提高沉積效率。為了進一步討論這種靜電噴霧技術(shù)，參見授予Fish的美國專利3,713,873，其公布于1973年1月30日，以引用方式并入本文?？赡芷谕A(yù)熱分散體以有利于噴涂，預(yù)熱程度取決于分散體的性質(zhì)。將刀片預(yù)熱至接近沸點的溫度或高于分散介質(zhì)沸點的溫度，也可為期望的。

C.將多氟烴加熱到刀片上

在任何情況下，在它們的切割刃上承載沉積聚合物顆粒的刀片必須在高溫下加熱以在切割刃上形成粘附涂層并驅(qū)除分散介質(zhì)。繼續(xù)加熱的時間段可變化很大，從短至數(shù)秒到長至幾小時，這取決于使用的特定聚合物特性、切割刃性質(zhì)、刀片升至期望溫度的速度、達到的溫度、和在其中加熱刀片的氣體的性質(zhì)。優(yōu)選的是刀片在惰性氣體如氦氣、氬氣、氮等氣體環(huán)境中加熱，或者在還原氣體如氫氣的氣體環(huán)境中加熱，或者在此類氣體的混合氣中加熱，或者在真空中加熱。加熱必須足以允許聚合物的單個顆粒至少被燒結(jié)。

優(yōu)選地，加熱應(yīng)足以允許聚合物鋪展成合適厚度的基本上連續(xù)的膜，并且使得它牢固地粘附到刀刃材料上。

因此，加熱涂層旨在使得聚合物粘附到刀片上。加熱操作能夠得到燒結(jié)的、部分熔融的或熔融的涂層。部分熔融或完全熔融的涂層是優(yōu)選的，因為它允許涂層鋪展并更徹底地覆蓋刀片。為了更詳細地討論熔融、部分熔融和燒結(jié)，參見McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology，第12卷，第5版，第437頁(1992)，其以引用方式并入本文。

加熱條件，即，最大溫度、加熱時長等等，明顯地必須經(jīng)調(diào)節(jié)以避免聚合物的大量降解和/或切割刃的金屬的過度回火。優(yōu)選地，DuPont制造的MP1100牌聚四氟乙烯的目標加工溫度為約650℉，并且一般應(yīng)不超過750℉。

如本文所述，本發(fā)明方法需要兩個加熱步驟，在圖1的步驟14和隨后的步驟17中。圖1的第二加熱步驟17可期望在以下步驟之后進行：步驟13的第一多氟烴涂覆、步驟14的第一加熱步驟、步驟15的第一溶劑處理步驟和步驟16的第二多氟烴涂覆步驟。

本發(fā)明的第二加熱步驟17有助于將第一多氟烴和/或第二多氟烴(例如聚合物如PTFE調(diào)聚物)涂層充分粘附到刀刃表面上，并且具體地(當(dāng)存在時)粘附到刀刃表面上的任何“活性位點”上。活性位點在本文一般是指在刀刃表面上多氟烴能夠經(jīng)久粘結(jié)的區(qū)域。這些區(qū)域一般可存在于刀刃表面上，因為它們在進行第一涂覆步驟13后未被合適地涂覆或覆蓋，或者因為它們在本發(fā)明的第一加熱步驟14和/或溶劑處理步驟15后產(chǎn)生或被暴露。

如上所述，本發(fā)明設(shè)想處理刀片切割刃的方法可在完成圖1的步驟17的第二加熱步驟后(圖1A的刀片17a)完成。然而，優(yōu)選地圖1的第二溶劑處理步驟18也可期望被進行以制備最終的刀片切割刃，例如如圖1A所示的刀刃18a。

溶劑處理

如上文所述的那些，本發(fā)明的主要特征涉及用溶劑處理多氟烴涂覆的刀片以基本上使多氟烴涂層“變薄”。溶劑處理部分地去除初始沉積并加熱在刀刃表面上的多氟烴涂層。去除的部分多氟烴涂層一般可稱為“非粘附的”可溶解聚合物分子涂層。

第二溶劑處理(例如圖1的步驟18)可期望在第二涂覆步驟16后進行，并且已經(jīng)執(zhí)行了圖1的第二加熱步驟17。所得刀片具有沿切割刃表面基本上均勻的薄涂層。

應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明設(shè)想第一溶劑處理步驟和第二溶劑處理步驟可利用相同的溶劑或者在組成、溫度、和/或施用方法方面不同的溶劑，以便優(yōu)化或定制刀片涂層和所得刀片特性。

溶劑一般基于它們的多氟烴溶解力、在溶解溫度下是液體、和/或具有低極性進行選擇。這些參數(shù)描述于美國專利5,985,459中，該專利以引用方式并入本文。

后處理

在刀刃已經(jīng)如上所述進行溶劑處理后，刀片可另外經(jīng)處理以去除任何多余溶劑。這可通過將刀刃浸入溶劑的洗滌溶液中來完成。優(yōu)選地，洗滌溶液應(yīng)容易與溶劑分離。

以下實施例大體上示出了本發(fā)明的實質(zhì)，本發(fā)明改善了首次剃刮和隨后剃刮的質(zhì)量。

刀片制備實施例

一批刀片如下進行噴涂、加熱、和溶劑處理，隨后進行再次噴涂、再次加熱、和再次溶劑處理：

1.將固定刀片的夾具設(shè)置在支架上。

將刀片夾具預(yù)熱到大于約212℉并且隨后噴涂約1％(w/w)的PTFE/水分散體。夾具隨后通過大于約650℉的烘箱，其中加熱PTFE涂層以確保其粘附到刀刃上。刀刃隨后在大于約500℉，在約60PSI或更高的壓力下，在全氟全氫菲中溶劑處理至少約1分鐘。

2.收集刀片樣本。

在步驟1中處理的一批刀片在與上述條件相同的條件下進行噴涂、加熱、和溶劑處理，并且收集另外的樣本以用于評估目的。

切削力測定

為了展示本發(fā)明在能夠影響刀片使用壽命的首次剃刮和隨后剃刮方面的改善，通過測量切穿安裝在羊毛氈切割器中的羊毛氈所需的力來測定每個刀片樣本的切削力。一般使每個刀片首先劃過羊毛氈切割器5次，記錄這些次切割的力，并且獲得初始切削力。使每個刀片隨后劃過羊毛氈切割器500次以模擬剃刮并記錄切削力。在500次羊毛氈切割后，測量另外三次切割的力并進行平均(Avg.3)。

本發(fā)明刀刃的實際切削力的曲線圖20存在于圖2中。從圖2的曲線圖中可見，相比于通過美國專利5,985,459的現(xiàn)有技術(shù)方法制備的剃刀片，如圖20上的線22所示，已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明方法制備的剃刀刀刃在首次或初始切割以及總計約500次切割中表現(xiàn)出更低的切削力，如線24所示，表明從一開始就獲得了更低的切削力，并且保持了至少500次羊毛氈切割。在這兩種方法中利用的多氟烴類型為Dupont LW-2120。將三次初始切割進行平均并且隨后每經(jīng)100次切割后，取3次切割的平均值。用這種方法，精確表示切削力數(shù)據(jù)。

一般來講，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的切削力總體改善或減小了約5％至約15％。

應(yīng)當(dāng)指出的是，在如圖2所示的曲線圖類型中的切削力量值可由于羊毛氈自身、刀刃幾何形狀、沉積在刀刃上的涂層等的改變而改變，但是在常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)方法和本發(fā)明方法之間的差異一般預(yù)計為不受影響的或大約相同的。

圖3A是示出在美國專利5,985,459的現(xiàn)有技術(shù)方法500次切割后的羊毛氈切削力(lb)(在500次切割后取3次切割的平均值，標記為Avg.3)的剃刮模擬曲線圖，而圖3B是示出在圖1的本發(fā)明方法500次切割羊毛氈后的羊毛氈切削力(lb)(在500次切割后取3次切割的平均值，標記為Avg.3)的剃刮模擬曲線圖。

通過比較能夠看出，圖3A的平均切削力為約1.85lb，標準偏差為約0.13，而圖3B的平均切削力預(yù)期更低，為約1.62lb，標準偏差也低于約0.08。注意到圖3B中的所有刀片顯示改善。更明顯地，在進行圖1的加工步驟、尤其是加工步驟16-18后，存在于圖3A中曲線圖的刀片中的一般更高范圍的切削力預(yù)期在圖3B中曲線圖的刀片中降低。

圖4A示出在圖1的第一加熱步驟14后，在形成刀刃上的所得多氟烴涂層的顯微照片(放大倍數(shù)約50X)。圖4B示出在圖1的第一溶劑處理步驟15后，在形成刀刃上的所得多氟烴涂層的顯微照片(放大倍數(shù)約50X)。

圖4C示出在圖1的第二加熱步驟17后，在形成刀刃上的所得多氟烴涂層的顯微照片(放大倍數(shù)約50X)。圖4D示出在圖1的第二溶劑處理步驟18后，在形成刀刃上的所得多氟烴涂層的顯微照片(放大倍數(shù)約50X)。

在顯微鏡下，分別與包括一些PTFE晶粒的圖4A和4C相比，在圖4B和4D的溶劑處理過的刀片中不易看到可見的PTFE涂層。

圖5A和5B分別對應(yīng)于圖4B和4D(在圖1的步驟15和18后的顯微照片)，它們每個具有小液珠，示出噴涂在刀刃上的硅油。在刀刃上大體上均勻的圓形小油珠表明在第一溶劑和第二溶劑處理后的涂覆金屬表面保持足夠的PTFE涂層。應(yīng)當(dāng)指出的是，在未涂覆涂層的刀刃上，硅油鋪展但是不成小珠。在圖4B和4D中的刀片的切削力是低的，更證實了每次溶劑處理有效地去除了未粘附的PTFE涂層，產(chǎn)生薄的多氟烴層。

未能預(yù)測到的是，如上所述，盡管在圖4B的第一溶劑步驟后的涂層與在圖4D的第二溶劑步驟后的涂層相比無明顯差異，根據(jù)本發(fā)明制備的在圖4D中的刀片的切削力一般顯著低于圖4B的那些。

本發(fā)明方法可擴展到剃刀領(lǐng)域期望的涂層之外，涉及利用或能夠利用多氟烴涂層的其它裝置或產(chǎn)品。例如，低摩擦和耐磨涂層在工具中是期望的，例如切割工具包括刀具、外科手術(shù)刀、鋸等等，以及機械部件例如軸承表面、齒輪等等。潛在用途的其它方面包括非粘性和釋放涂層以及防水涂層。

本文所公開的量綱和值不應(yīng)理解為嚴格限于所引用的精確數(shù)值。相反，除非另外指明，否則每個這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。

除非明確排除或限制，將本文引用的每篇文獻，包括任何交叉引用或相關(guān)專利或?qū)＠暾?，全文以引用方式并入本文。任何文獻的引用不是對其相對于任何本發(fā)明所公開的或本文受權(quán)利要求書保護的現(xiàn)有技術(shù)的認可，或不是對其單獨地或以與任何其它參考文獻或多個參考文獻的組合提出、建議或公開了任何此類發(fā)明的認可。此外，如果此文獻中術(shù)語的任何含義或定義與以引用方式并入本文的文獻中相同術(shù)語的任何含義或定義相沖突，將以此文獻中賦予該術(shù)語的含義或定義為準。

雖然已經(jīng)舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實施方案，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下可做出多個其它改變和變型。因此，本文旨在于所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。