SE191482C1 - Rakblad jämte förfarande för dess framställning - Google Patents

Description

KLASS INTERNATIONELLSVENSK B 26 b69:21/02 PATENT- OCH REGISTRERINGSVERKET Ans. 12 678/11160 inkom den 30/12 1960 utlagd den 27/1 1964 THE GILLETTE Co., BOSTON, MASS., USA Rakblad jamte fiirfarande for dess framstallning Upp finnare • I W Fisebbein Prioritet begard (ran den 31 december 1959 (USA) Foreliggande uppfinning avser rakblad med en eller tvh. eggar och avser sdrskilt ett rakblad, som Sr forbattrat genom att dess skaregg Sr forsedd med en vidhaftande belaggning, som innehaller ett fluorkolvate, vilket forbattrar bladets rakningsformaga. Uppfinningen avser dessutom ett forfarande for framstallning av sadana rakblad.

Brukliga stalrakblad, p0. vilka foreliggande uppfinning kan fillampas, ha en tjocklek av 0,075 till 0,375 mm och uppvisa kilformiga skareggar, vilkas vinkel, som inn:esluter materiakt, Sr storre fin 14° och mindre an 35°. Fasetterna eller sidorna av en del sadana skareggar stracka: sig, raknat frail framkanten och bakat, over en stracka av 2,5 mm och mer. Varje eggsida bestar icke nadvandigtvis av en enda oavbrutet forlapande plan fasett utan kan besta av tva eller fler fasetter, vilka astadkommits genom successiv slipning eller hening och vilka skara varandra langs zoner, som vanligen aro parallella till den egentliga eggkanten. Den sista fasetten, dvs. den fa-sett, som gransar omedelbart intill den egentliga eggkanten, kan ha en bredd, som i j amforelse med diameter. av ett skaggstra, vilken i genomsnitt uppgar till ungefar 0,10,125 mm, Sr ringa och uppgar till ungefar 0,0075 mm, medan tjockleken av den egentliga eggkanten sjalv vanligen Sr mindre an 0,6 /2 och foretradesvis mindre an 0,/L. Rakbladet framstalles antingen av kolstal eller av hardbart rostfritt sthl. I hada fallen hardas bladet genom en lamplig varmebehandling. Den grad, i vilken bladet kan upphettas efterat, Sr begransad, eftersom en upprepad, alai& kraftig upphettning leder till en hardhetsforlust. Sasom Oman regel galler, att de hardade metallbladeggarna icke fa utsattas far inverkan av en temperatur over 205° C langre an fern minuter, enar eljest &Wet an-lopes och blir mjukt, varfor vid en typ av Dupl. kl. 22 g: 7/01; 69: 25; 75 c: 5/01 fluorkolvate granser aro satta for mien och sattet av behandlingen. Belaggningen kan emellertid Sven piforas blad, vilkas skaregg bortsett frail sta.' eller rostfritt sta.]. besta. av andra metaller eller metallegeringar eller aro belagda med dessa, varvid den hogsta ternperatur, f6r vilken dessa andra metaller eller metallegeringar kunna utsattas utan namnyard andring av de fysikaliska egenskaperna, sasom bekant kan ligga mom ett brett intervall. &Isom bekant kunna de brukliga stalrakbladen trots sin skarpa endast anvandas under smartor och obehag for rakning av ett torrt skagg, Tad& i allmanhet ett skagguppmj ukningsmedel, exempelvis vatten och/cller en rakkram eller raktval maste anvandas. Obehaget och den vid torrakning fororsakade smartan, beror ph den alltfOr stora kraft, som erfordras for att draga bladets skaregg genom de icke uppmjukade skaggstrana, varvid derma kraft overfores till de nerver i huden, som ligga i narheten av de harsackar, ur vilka skaggstrana uttrada; sasom bekant kan den smarta, som astadkommes genom alltfor kraftig dragning i dessa stran, fortsatta ytterligare tamligen lange, sedan dragningen upphort.

Forsok ha visserligen icke saknats att uppna en underlattning av rakningen och sSrskilt en minskning av denna dragning, icke endast genom en forbehandling av skaggstra.- na utan Sven genom pafiiring av belaggning7 ar av olika slag ph. bladet; de vid rakblad kanda belaggningarna medfora emellertid icke flagon namnvfird forbattring av rakbladets skaregenskaper. Belaggningar pa rakblad ha Sven tjanat andra andamal, sasom hojning av rostbestandigheten, bestfimning av bladets hrukstillstand, etc. Man kanner belaggningar av flytande, sarskilt oljeartade, material, tval, vax, kamfer, mjukningsme- 2— — delshaltiga plaster, sasom cellulosaderivat, grafit, alruminiumoxid, nickel, rodium, etc. Icke nagot av dessa belaggningsmaterial ha givit samma resultat som uppfinningen. Sfirskilt vid anvandning av grafit sasom belaggningsmaterial har man. utgatt fran att det uppvisar en mycket lag friktionskoefficient; mot forvantningarna ha emellertid fors& med belaggningar av_ grafit och andia ovan namnda material av mjukare och friktionsfriare natur visat, att de ge en. i jamforelse med belaggningen enligt uppfinningen endast ovasentlig eller joke nagon forbattring ails gentemot belaggningsfria blad.

Dot är kant, att det aven redan foreslagits att pafora skareggen en vidhaftande belaggfling av ett organiskt gel av kiseltyp, som är polymeriserat i overhettad anga. Gentemot delta forslag, att utga fran en sadan grundsubstans for belaggningen, som ãr forhallandevis mjuk (gelartad), utmarker sig uppfinningen, enligt vilken man anvander belaggningsforeningar av fasta fluorkolvatepolymerer, vilka sasom bekant aro harda och sega, bl. a. av en forenkling av framstallningssattet genom att polymerisationsbetingelserna firo mindre kritiska.

Uppfinningen avser ett rakblad med sardraget, att det uppvisar en till en skaregg vidhaftande belaggning av fasta fluorkolvatepolymerer, vilka innehalla en kedja av kolatomer med ett antal (—CF2—CF2—)-grupper.

Ett rakblad med en sadan skareggsbelfiggping i form av en fast fluorkolvatepolymer har helt overraskande en anmarkningsvart langre kvardrOjande, hOgre rakningsformaga an alla hittills kanda rakblad med skareggsbelfiggning. Denna forbattring gor sig bemarkt genom en minskning av dragningen, dvs. genom en minskning av den for avskarning av skaggstrana erforderliga kraften, varigenom rakningen sker lattare och behagligare, sa att om sa. Onskas den fore rakningen sedvanliga uppmjukningen av skagget kan avkortas, eftersom uppmjukningen av skagget liar icke fir av sadan betydelse som vid anvandning av vanliga rakblad. Bladen enligt uppfinningen ha vid undersokning under omsorgsfullt kontrollerade betingelser avskarning av med vatten uppmjukade stran erfordrat mycket mindre kraft an samma blad utan belaggning. Denna minskning av dragningen kan besta under flera pa varandra foljande rakningar men varar icke obegransat.

Belaggningar av fluorkolvaten och aven av sadana med ovan angiven struktur pa olika foremal, aven av metalliskt slag, aro redan. kanda. Man "[Inv emellertid harvid endast utnyttjat den lagre friktionskoefficienten, varmebestandigheten och egenskapen av dessa fluorkolvaten att icke Tara vidhaftande for att exempelvis sakerstalla, att mat icke fast branner vid koksredskap, far att vid sagar for klibbiga eller med klibbiga amnen impregnerade massor ininska fastklibbning av klibbigt *span pa tandernas och sagbladets sidoytor, f Or att mom bageritekniken bear-beta klibbigt sockerhaltigt material utan risk for fastklibbning vid arbetsredskapet, f Or att vid medicinska nalar underlatta instickandet i linden, for att belagga skalpeller, sa att icke nagot fasthaftar vid dessa, etc. mom bagerivasendet ha av fluorkolvatematerial helt bestaende, dvs. icke belagda knivar med rak eller rund egg anvfints for fordelning av sockermassa, deg eller andra klibbiga material. icke: mom nagot av forutnamnda anvandningsomraden är det fraga cm en forbattring av skaregenskaperna. Alla dessa kanda anvandningsoinraden skilja sig folj aktligen principiellt fan uppfinningen, som avser ett helt annat och egenartat problem, namligen att genom skarning avkorta en i endast en ande inspand tradbildning av den. typ, som ett skaggstra utgor och pa grund harav ger dessa kanda anvandningsformer joke lackmannen nagon ledning for losning av uppfinningsproblemet. Fackmannen kunde joke heller utlasa nagot ur de allmanna hfinvisningarna Over friktion hos och smorjning av fasta material i en larobok, som innehaller uppgifter om friktionskoefficienterna av olika icke metalliska substanser, hi. a. grafit och polymerforeningar av typen fluorkolvate, polyeten, polystyren, etc. Sasom redan angivits ovan, ha de jamforande forsOken med liknande substanser betraffande deras f Ormaga att forbattra ett rakblads rakningsegenskaper visat, att det icke foreligger nagra som heist synbara sammanhang mellan friktionskoeffieient och rakningsegenskaper. Dail& kunde fackmannen joke heller hamta nagon hanvisning ur de allmanna 151.0135ckerna, om att ett rakblad med den ovan angivna typen av belaggning av fluorkolvaten har extremt gynnsamma rakningsegenskap er.

Fluorkolvatebelaggningen eller -tiverdraget kan stracka sig fran den egentliga skareggen och bakat Over hela den kilformiga ytan och annu langre eller endast tacka den i anslutning till den egentliga skareggen befintliga delen av slutfasetten. Belaggningens exakta tjocklek är synbarligen icke kritisk och en tunnare kontinuerligt fOrlopande, vidhaftande belaggning med en tjocklek av samma storleksordning, som ett skikt av orienterade molekyler, har visat sig effektiv for andamalet enligt fOreliggande uppfinning. Belaggningen behaver icke ha en en likformig tjoeklek Over hela sin. utstrackning.

De fluorkolvatematerial, som kunna anvandas enligt uppfinningen, utgora fasta amnen och omfatta olika fasta polymerer av tetrafluoreten, som innehalla en kedja av kolatomer med ett antal (—CF2—CF2—)- — —3 grupper. Dessa polymerers molekylvikt kan I den form, i vilken de paforas skareggen, ligga mom ett intervall fran 2000 och t. o. m. annu mindre upp till 2000000 och darover. Aven med polytetrafluoreten med mycket h8g molekylvikt i icke nedbruten form uppnas fordelar, nar de anvandas sasom belaggning pa rakblad av kolstal, aven om resultaten icke aro fullt sa tillfredsstallande, eftersom detta belaggningsmaterial lampar sig battre for blad, vilka framstallts av andra metaller eller metallegeringar. Andgrupperna i kolkedjorna kunna dessutom variera ph i och 'Br sig kfint satt, allt efter det vid framstallningen av polymeren anvanda forfarandet. Polymerer, som franastallts i vattenhaltiga medier uppvisa karboxiandgrupper, medan vid andra polymerer vate och/eller kloratomer aro bundna vid andkolatomerna i kedj an.

Vid anvandning av fluorkolvaten med hog molekylvikt paliires materialet pa bladets skaregg fOretradesvis pa sit salt, att skareggen placeras i narheten av ett forra.d av fluorkolvate, medan detta upphettas, varvid en belaggning av nedbrutet fluorkolvate utfalles pa skareggen genom sublimering. Elektrofores kan aven anvandas for utfallning ay ett material med hog molekylvikt ur laddade flytande dispersioner eller ocksa kan skareggen helt enkelt doppas ner i dispersionen och darefter lamnas att torka.

Fasta fluorkolvaten med forhallandevis lag molekylvikt kunna likaledes phforas skareggen pa sit salt, att denna neddoppas i en dispersion av det speciella fluorkolvatet, i ett flyktigt flytande medium eller att dispersionen sprutas pa skareggen eller palores med en pensel, varefter det flytande mediet avdunstas. Flyktiga, flytande anvandbara medier utgora hi. a. vatten och under handelsnamnet Freoner kanda foreningar, sasom diklordifluormetan, diklortetrafluoretan, triklortrifluoretan och deras blandningar.

Oberoende av det satt, pa vilket det fasta fluorkolvatet pafores skareggen, ma.ste bladet med det paforda fasta fluorkolvatet hardas vid en forhOjd temperatur am ungefar 90400° C, under en sa ling tidrymd, att fluorkolvatet blir fast vidhaftande vid underlaget. Mycket hogmolekyldra fluorkolvaten maste upphettas nastan till temperaturintervallets ovre grans, medan forhallandevis lagmolekylara fluorkolvaten icke erfordra sit hoga tem- peraturer. Tiden kan variera fran mindre an 2 minuter och upp till 48 timmar och &rover alit efter det anvanda speciella fluorkolvatet, underlagets art, hastigheten, med vilken det belagda bladet upphettas, och den uppnadda temperaturen. Stalblad fa icke upphettas langre an fern minuter vid en temperatur av hogst ungefar 205° C, sh att bladen, sasom redan namnts, icke skola anl5pas eller mjukna. Vid blad av vissa andra material, spe- ciellt av rostfritt stal, kan en begransad mjulming eller anlopning av bladen eftersom de darmed forbundna olagenheterna mer an val uppvagas av den forbattrade rakningseffekten, som astadkommes enligt uppfinningen. I allmanhet maste stalbladen upphettas minst N minuter vid 150-160° C, for att man skall erhalla de basta resultaten, aven om en langre tids uppvarmning icke skadar belaggningen. I nagra fall fir det att upphetta bladet fore eller under paforingen av det fasta fluorkolvatet, varigenom hardningen genomf Ores samtidigt med paforingen.

Aven om sasom redan namnts belaggningen pa skareggen av bladet, som ar fardigt att tagas i bruk, ar utomordentligt tunn, ar det for framstallningen av en sadan belaggning, onskvart att belaggningen vid hardningens pabOrjande ar avsevart tjockare. Alit det ph skareggen kvarvarande overflodiga materialet, som vid hardningen icke bindes vid underlaget foreligger i form av en los film, som latt kan avlagsnas genom borstning eller gnidning. Det ar emellertid joke vasentligt att avlagsna detta overskottsmaterial fore bladets anvandning.

Da det icke exakt gar att utrona det sktt pa vilket bildningen av belaggningen forsiggar, antages, utan att detta begransar uppfinningen, att en koalescens av minst nagra fasta fluorkolvatepartiklar sker och att en iimsesidig inverkan sker mellan fluorkolvatet och den underliggande ytan, exempelvis sta.- let, varvid en kraftig bindning astadkommes mellan fluorkolvatet och underlaget. Den resulterande tunna vidhaftande belaggningen, som mekaniskt bares upp i hela sin utstrackning av det underliggande bladet, minskar dragningen under rakningen och gOr att rakningen sker lattare och behagligare.

Uppfinningen itskitdliggOres narmare me-deist foljande exempel. Det bar visat sig, att alla de behandlade bladen vid verkliga rakningsprov ha anmarkningsvart forbattrade rakningsegenskaper i jamfOrelse med samma slags blad, som icke behandials enligt uppfinningen.

Exempel 1. 500 mg fast tetrafluoretenpolymer (i form av stycken, skurna ur en under handelsnamnet Teflon kand folic) fylldes ph ett med rostfritt stal fodrat keramikr5r (det rostfria stalskiktets tjocklek var 0,75 mm; keramikrorets langd var 50,8 mm, dess diameter 11,11 mm och dess vaggtjocklek 1,6 mm) Keramikroret upphettades genom att en. elektrisk strom bringades att passera genom en spiralformad volframtrad, med en tjocklek av 1 nun, vilken lindats omkring keramikroret med 30 vary per 50,8 mm. Ett rakblad av hardat kolstal med en tjocklek av 0,125 mm och som i forvag rengjorts genom tvattning med trikloretylen samt torkats, placerades med sin skfiregg mot den oppna 4— — anden av riiret pa ett avstand av 4- cm fran detta. Det hela placerades sedan i ett vakuumskap, som evakuerades till ett tryck av -4 mm Hg. Volframspolen upphettades darefter elektriskt, tills degeltemperaturen nadde 370 100° C. Strommen. reglerades sedan sa, att ett tryck av 3X-4 mm Hg upprattholls under upphettningen, vilken fortsattes fyra timmar. Bladet uttogs darefter och uppvisade ett utfallt skikt pa skareggen, vilket visade interferensfth-ger i ljusmikroskop. Bladet placerades sedan i en luftugn yid 160° C under 40 minuter.

Exempel 2. Ett rakblad av rostfritt stal, inkopt i Oppna marknaden, rengjordes omsorgsfullt genom tvattning med trikloretylen samt torkades. Dess skaregg neddoppades sedan i en kolloidal vattendispersion, innehallande 25 viktprocent finfordelad fast tetrafluoretenpolymer (Teflon Clear Finish, som forsaljes av E. I. DuPont de Nemours and Co., Inc., Wilmington, Delaware, A.f.s.). Vid uttagning ur dispersionen befann sig pa bladets skaregg en belaggning av vattendispersionen, som torkades en timme yid ungefar 50° C i luften, varefter belaggningen hardades sju minuter vid 400° C.

Exempel 3. En finfordelad fast fluorkolvatepolymer, som inneholl en kedja av kolatomer med ett antal (--CF2—CF2—)-grupper och aven ett mindre antal (ungefar 1 viktprocent) kloratomer och ett lika stort antal vateatomer samt bade ett smaltintervall av 265-295° C (Fluorowax TLT-17, Lot No. 2, flan den i exempel 2 angivna amerikanska firman) dispergerades i en bland-mug av Freon 12 (diklordifluormetan.) och Freon 114 (diklortetrafluoretan) i viktforhallandet 40:60, varvid en dispersion bildades, som innehOoll 1 viktprocent torrsubstans. Derma dispersion sprutades ur en tryekbehallare pa skareggen av ett rakblad av i exempel 1 beskrivet slag, vilket rakblad i forvag rengjorts pa i foregaende exempel beskrivet salt, varefter bladet hardades sju timmar i en luftugn vid en temperatur av 165° C.

Exempel 4. Den i exempel 3 beskrivna fluorkolvatepolymeren dispergerades i Freon 113 (triklortrifluoretan) till en dispersion med en halt av 1 viktprocent torrsubstans. Skareggen pa ett rakblad av i exempel 1 beskrivet slag, vilket rakblad rengjorts pa ovan beskrivet satt, neddoppades i denna dispersion och fick sedan torka i luften. Bladet upphettades darefter 10 timmar vid 160° C. Liknande resultat erh8llos aven vid anvandning av liknande dispersioner med en. halt av upp till 11 viktprocent fluorkolvatepolymer.

Exempel 5. Det i exempel 3 beskrivna fasta fluorkolvatet pafordes skareggen pa ett rakblad ay i exempel 1 angivet slag pa i samma exempel beskrivet satt med undantag for att degeltemperaturen holls vid ungefar 165° C och att upphettningen fortsattes 10 minuter. Bladet uttogs sedan ur vakuumskapet och visade interferensfarger pa skareggen. Liknande resultat kunna erhallas genom upphettning yid sá lag temperatur som ungefar 120° C under langre tidrymd. De enligt ett av dessa satt belagda bladen placerades sedan i en luftugn och forvarades 15 minuter i denna vid en temperatur av 160° C. Liknande resultat erhollos nar uppvirmningen genomfordes under 16 timmar vid samma temperatur i luftugnen.

Exempel 6. Det i exempel 1 beskrivna fasta fluorkolvatet upphettades I luft vid atmosfarstryck i en silikadegel till en temperatur av ungefar 2° G, tills en tjock vit rok kontinuerligt utvecklades ur degeln. Ett rakblad av i exempel 1 beskrivet slag, som rengjorts pa ovan beskrivet satt, h011s med sin egg i den vita riiken pa ett avstand av 75 mm fran degeln under 10 minuter. Pa grand av degelns narhet antog bladet en temperatur av ungefar 150° G under utfallningen av fluorkolvatet pa bladets skaregg, varigenom en ytterligare hardning var ono-dig.

Claims (12)

Patentansprik:

1. Rakblad, kanneteeknat av en vid en skaregg haftande belaggning av fasta fluorkolvatepolymerer, vilka innehalla en kolkedja med ett antal (—CF2—CF2—)-grupper.

2. Blad enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att belaggningen bestar av en fast tetrafluoretenpolymer.

3. Blad enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknat darav, att polymeren uppvisar andp-upper, vilka utgoras av karboxigrupper, vateatomer och kloratomer.

4. Blad enligt nagot av patentanspraken 1-3, kannetecknat darav, att rakbladet är framstallt av hardat stal.

5. Blad enligt nagot av patentanspraken 1-4, kannetecknat darav, att rakbladet ãr framstallt av rostfritt stal.

6. Forfarande for framstallning av ett rakblad enligt nagot av patentanspraken 1-5, kannetecknat darav, att det fasta fluorkolvatet paliires en hardad skaregg av bladet och att det upphettas under betingelser, vid vilka icke nagon alltfor stor forlust sker av bladets hardhet och varvid en vidhaftande belaggning bildas pa eggen.

7. Forfarande enligt patentanspraket 6, kannetecknat darav, att en dispersion ay enskilda partiklar av det fasta fluorkolvatet i en flyktig vatska pafores bladet, varefter vatskan avdunstas.

8. Forfarande enligt patentanspraket 7, kannetecknat darav, att den anvanda flyktiga vatskan utgores ay vatten.

9. Forfarande enligt patentanspraket 7, ka.nnetecknat darav, att den anvanda flyk- — — tiga vatskan utgores av diklordifluormetan, diklortetrafluoretan, triklortrifluoretan eller deras blandningar.

10. F8rfarande enligt patentanspraket 6, kannetecknat darav, att fluorkolvatet pal& res skareggen ph sa salt, att denna Mlles I angor av fluorkolvatet.

11. Forfarande enligt nagot av patentanspraken 6-10, kannetecknat darav, att upphettningen utfores under minst 30 minuter vid en temperatur av 150-160° C.

12. Forfarande enligt nagot av patentan spraken 6-11, kannetecknat darav, att upphettningen och paforingen av belaggningen utforas samtidigt. Anforda publikationer: Patentskrifter !ran USA 2 855 669.