具有新型涂层的剃刀部件的制作方法_2

文档序号:9756422阅读:来源:国知局
刀部件表面可为或可不为具有多孔且固体特性的混合型表面。所得新型剃刀部件表面可为平滑的,并且在一定程度上为滑溜的和/或润湿的。所得新型表面可为剃刀部件的表面上的微观涂层。
[0038]施加于剃刀部件(诸如剃刀框架或顶盖和/或刀片主体或刀刃)上的新型表面材料的低摩擦特性可提供显著的有益效果,因为所述表面涂层可提高刀片性能属性诸如舒适度和滑移性。
[0039]本发明还设想到,剃刀部件可经由施加多个层(施加在彼此之上)而自身且自行地完全或部分地包含所述新型液体灌注的表面材料或仅由液体灌注的表面材料形成。这可潜在地通过消除工艺步骤或材料来简化这些剃刀部件的制造过程。
[0040]本发明的液体灌注的表面可施加于几乎任何类型的剃刀部件材料,包括但不限于聚合物、金属、陶瓷、或玻璃。
[0041 ] 一种已知的此类液体灌注的表面描述于2011年9月22日的期刊journal Nature中,其中提到了SLIPS(即滑溜的液体灌注的多孔表面)能够排斥水和油基液体,同时也防止细菌在表面上形成,这些均是有益于剃刀部件的表面或结构的属性。
[0042]SLIPS材料一般已知包含固体结构和液体结构。例如,其可包含功能化的多孔纹理化固体结构诸如用低表面能的化学惰性液体浸润或浸渍的纳米/微结构化基底以在基底的表面上形成物理上平滑的且化学上均匀的润滑膜。润滑流体从而被灌注并大致锁定在更结实的结构内。润滑流体可或可不完全保留在结构中,因为一些量的流体可渗出或滤去(例如,在剃刮使用期间)。由于液体膜为大致平滑的、自修复的且耐压的,因此可针对剃刮条件优化对液体膜的选择。所选择的用于本发明的剃刀部件的润滑流体可为全氟化流体,诸如DuPont Krytox 100和103以及3M Fluor inert?液体。固体结构可为特氟隆纳米纤维膜和/或晶须的无规结构或者有序结构(例如,周期性有序的基于环氧树脂的纳米结构化表面)。术语“流体”和“液体”在本文中可互换使用。
[0043]术语“液体灌注的表面(LIS)”或“液体灌注的表面材料(LISM)”或“滑溜的液体灌注的多孔表面(SLIPS)或“SLIPS层”或“液体灌注的表面层”或“基于SLIPS的”或“SLIPS样”或“LI S样”或“LI SM样”在本文中一般可互换使用,并且一般表示基体材料自身或所述材料的任何衍生物,诸如化学或光学蚀刻的表面。术语不具有添加剂组分的LISM有时可称为基料或基线材料,以将其与包含第二相或固溶体添加剂或其它元素的LISM材料区分。添加剂一般可包括但不限于诸如硅氧烷、植物油和天然油、以及聚环氧乙烷的组分。
[0044]虽然一些液体灌注的表面为合成的或基于化学的,但具有类似功能的其它类型的液体灌注的表面是已知的,它们一般是基于植物的,这两种类型均被设想用于本发明。
[0045]虽然也提供润滑性,但施加于剃刀部件的LISM材料可帮助防止细菌在剃刀部件表面上生长,从而通过不传播细菌和/或不使细菌感染皮肤来为消费者提供保护皮肤的有益效果,所述细菌一般存在于剃刀部件上,尤其在多次使用之后。剃刀柄部常常在温暖湿润的环境中使用许多年,并且刀片架包含血液以及皮肤和毛发碎片,从而为大量的细菌提供了滋生场所,所述细菌也可存在于管理托盘和刀片架分配器中。另外,LISM材料还可帮助防止碳酸钙沉积。
[0046]通过提供增强的滑移性和耐磨性,施加于剃刀部件诸如外壳或框架的LISM涂层在理论上可优于当前的不具有此类涂层的剃刀刀片架。LISM涂层也可施加于皮肤管理区域诸如防护件或顶盖区域,这可导致进一步优化的刀片架性能,诸如在剃刮期间的拉伸或滑移性。与当前剃刀部件或材料相比,包括LISM的剃刀部件可表现出意料不到的改进,因为如果设置在剃刀部件的外表面上,LISM涂层可更耐用,基本上免于磨蚀、侵蚀和磨损,从而为使用者提供更长时段的贴面的舒适剃刮。
[0047]这些LISM涂层一般具有独特优点,因为它们附着到范围广泛的材料,包括范围广泛的聚合物、弹性体和金属。这允许在单个步骤中将LISM材料施加于完全装配的产品,并且一般可在多部件和多材料剃刀上提供例如低摩擦涂层。
[0048]用于向剃刀部件的外表面施加合成型LISM涂层的方法一般可包括但不限于用低表面能的化学惰性液体浸润多孔固体以在基底的表面上形成物理上平滑的润滑膜。该膜一般可通过毛细管芯吸铺展并形成到整个基底上,其中可由所引入的流体体积来控制膜的厚度,因为待涂覆的表面积一般是已知的。固体-液体相互作用的概念可被认为是锁-钥型组合物,因为LISM的成分是小心匹配的。
[0049]虽然包含聚合物的外表面可为本发明的期望的基底(LISM材料可施加于其上),因为其为剃刀刀片架部件诸如外壳或框架的常用基底,但在剃刀刀片基底上使用LISM,无论是否包含不锈钢、其它金属、陶瓷、复合材料、塑料、玻璃、或它们的任何组合,也是本发明完全设想到的。用于加工具有LISM材料的剃刀刀片的设备可有利地包括现今所用的方法,具体地,常用于沉积聚四氟乙烯(PTFE)层的喷涂和烧结法。
[0050]在本发明中,许多非切割剃刀部件诸如外壳或防护件通过模塑技术形成,诸如注塑或双色注塑。
[0051 ]现在转向本发明的图1,其示出了包括至少一个LI SM层12的剃刀部件1的一部分。LI SM层12可有利地通过如下方式形成:用相容液体14浸渍沉积在基底13的表面13 ’上的多孔固体基质16。基底可包括两种不同的材料;如图1所示,金属18和聚合物15为部件基底13的一部分,LI SM层设置在该部件基底上。
[0052]在图1a所示的本发明的另一个实施例中,剃刀部件部分1a包括初始地且适当地修改基底13a的一个或多个表面13a’,从而产生多孔的经修改表面16a;以及通过将液体14a浸渍到多孔的经修改表面16a中来在其上形成LISM层12a。此处,如图1所示,部件1a的基底13a可包括金属18a和聚合物15a两者。
[0053]在图1或Ia的一个另选实施例中,在将液体浸渍到固体中的步骤之前,可活化多孔固体16或16a。该活化可用化学方式、热方式、光学方式或用任何其它可行方式来实现。在一些情况下,所活化的多孔固体16或16a—般可改善液体到多孔固体中的吸收或粘附。
[0054]也设想到被浸渍到多孔固体中的液体的性质或类型在一个实施例中可不同于本文所述的任何其它实施例的液体的性质或类型,并且一种类型的液体与另一种类型的液体(如果其存在于同一结构中)相比可提供增强的有益效果(例如,更好的磨损情况、较小的可侵蚀性)。
[0055]本发明中所形成的所述至少一个LISM层一般也可包含以下专利中所公开的制备方法和设备中的一者或多者:2013年2月7日公布的名称为LIQUID-頂PREGNATED SURFACES,METHODS OF MAKING,AND DEVICES INCORPORATING THE SAME的美国专利公布2013/0032316和/或2013年2月7 日公布的名称为ARTICLES FOR MANIPULATING IMPINGINGLIQUIDS AND METHODS OF MANUFACTURING SAME的美国专利公布2013/0032646,它们以引用方式并入本文。如现有技术所述,相比于气体浸渍的表面,液体浸渍的表面提供若干优点。一个此类优点是,液体浸渍的表面具有高得多的对刺穿的抗性,从而允许LI SM在冲击期间耐受较高的压力(例如,较高的压力速度)。在某些实施例中,液体浸渍的表面通过使用微米尺度表面纹理来阻抗刺穿,而不是使用气体浸渍的表面方法中所用的纳米尺度纹理。此夕卜,微米尺度纹理还比纳米尺度纹理廉价且易于制造。
[0056]通过正确地选择浸渍液体,本文所述的LISM层成为可易于定制的以适用于各种各样的应用。例如,通过使用油作为浸渍液体,可实现固体表面上的水阻力减小,因为水易于在油上滑动。油的使用也适用于防止霜和冰的形成(例如,霜和冰可形成于表面纹理的峰上,从而极大地减小了冰的形成速率和粘合强度)。具有包括特征结构基质的表面,所述特征结构充分靠近地间隔开以稳定地在两者间或与它们一起包含液体,这是LISM层的一个重要方面。液体在室温下的一般具有不大于约100cP(或cSt)、不大于约10cP(或cSt)、或不大于约50cP(或cSt)的粘度。液体在室温下的蒸气压力一般不大于约20mm Hg、不大于约ImmHg、或不大于约0.1mm Hg13LISM层特征结构一般可具有基本上均匀的高度,并且液体填充特征结构之间的空间并在特征结构之上将特征结构涂覆上一层至少约5nm的厚度。特征结构至特征结构间距可在约I微米至约100微米、或约5纳米至约I微米的范围内C3LISM层可包括具有微米尺度、纳米尺度、或它们的组合的分级的特征结构,诸如具有设置于其上的纳米尺度特征结构的微米尺度特征结构。
[0057]现在转向图2,湿式剃刀20的前视图一般包括附接到柄部24的剃刮单元或刀片架单元22,其中剃刮单元
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