DE1118650B

DE1118650B - Sicherheitsrasierklinge und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1118650B
Application number: DEG27654A
Authority: DE
Inventors: Leon Edmund Granahan; Meyer Joseph Shnitzler; Edward Morrill Tuckerman
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 1958-11-25
Filing date: 1959-08-05
Publication date: 1961-11-30
Also published as: BE581496A; CY289A; NL242055A; CH420908A; LU37524A1; OA00172A; MY6400079A; US2937976A; GB891086A

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Verbesserung von ein- und zweischneidigen Sicherheitsklingen mit dem Ziel, die übermäßige Zugbeanspruchung der vom Messer angegriffenen Bartstoppeln zu vermindern, um die insbesondere beim Trockenrasieren auftretende Hautreizung zu vermeiden. Diese Aufgabe hat man bisher durch Vorbehandlung der Barthaare mit erweichenden Materialien oder durch Überziehen der Klingenschneidkante mit manchen Materialien zu lösen versucht.

Die Erfindung fußt auf diesem zweiten Lösungsweg und schafft dabei unter Verwendung eines in der Technik an sich bekannten Überzugsmaterials einen innig an der Klinge haftenden Schneidkantenüberzug mit Schichtstruktur, der ein besonders angenehmes und reibungsloses Rasieren ermöglicht. Dieser Überzug besteht aus einem passend gehärteten, siliziumhaltigen Organopolymer, das die Hersteller wegen seiner »abhäsiven« und wasserabstoßenden Eigenschaften seit langem als trockenes, nicht öliges Überzugsmaterial für manche anorganischen und organischen Grundlagen vorgeschlagen haben. Es wurde auch als Überzugsmaterial für Metallgrandlagen, darunter auch für technische Messer und Schneidkanten, vorgeschlagen, wo es ein Anhaften von klebrigern organischem Material verhindert und eine erleichterte Reinigung ermöglicht. Als Aushärtungsbedingung wurde dabei ein mehr oder weniger Minuten währendes Erhitzen auf 105 bis 150° C erwähnt.

Man hat ferner den Hausfrauen geraten, Kochtöpfe, Kochpfannen und sonstiges Küchenhandwerkzeug, darunter Messer, Gabeln, Spatem, Scheibenwender usw., dadurch gegen Hitzeverfärbung und Anbrennen von Speisebestandteilen zu schützen, daß man diese Gerätschaften mit einer Lösung eines nicht wärmeaushärtenden Silikons bestreicht. Ferner hat man auch Kochtöpfe und ähnliche metallische Kochgeräte innen und außen mit einem Überzug aus einer gehärteten, nicht viskosen, hochmolekularen, alkylierten Siloxyverbindung versehen, um insbesondere Back- und Bratfett einzusparen.

In der Medizin hat man neben manchen sonstigen Verwendungszwecken Silikonöle als Sterilisierungsflüssigkeit für zahnärztliche Handstücke und chirurgische Instramente an Stelle von Wasser verwendet, weil sie keine korrodierende, sondern im Gegenteil schützende Wirkung auf diese Metallteile aufweisen und gegen Stumpfwerden scharfer Instramente schützen.

Die Erfindung besteht nun in der Verwendung eines Überzugs aus einem siliziumhaltigen Organo-Sicherheitsrasierklinge
und Verfahren zu ihrer Herstellung

Anmelder:

The Gillette Company,
Boston, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. phil. G. Henkel,

Berlin-Schmargendorf, Auguste-Viktoria-Str. 63,

und Dr. rer. nat. W.-D. Henkel, München 9,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. November 1958 (Nr. 776 203)
und 22. Juni 1959 (Nr. 821 623)

Leon Edmund Granahan, Hingham, Mass.,

Meyer Joseph Shnitzler, Brookline, Mass.,

und Edward Morrill Tuckerman, Cohasset, Mass.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

polymer auf metallischen Schneidkanten zur Verbesserung der Rasiereigenschaften von Sicherheitsrasierklingen durch einen auf ihre Schneidkanten aufgebrachten und durch teilweise oder gänzliche Vernetzung des polymeren Materials auf der Klinge an den Seitenflächen der Schneidkanten besser haftenden Überzug. Die Erfindung besteht also nicht in der bloßen Anwendung eines Silikonüberzugs bei einem Schneidwerkzeug besonderer Art, wie es eine Rasierklinge darstellt, sondern lehrt darüber hinaus, wie man in dem vorliegenden, speziellen Anwendungsfall, bei dem im Gegensatz zu allen üblichen Arten der Benutzung einer Schneidklinge das Schneidobjekt aus einem einseitig eingespannten, also biegsam ausweichenden, fadenartigen Körper, nämlich einem Haar, besteht, das hierfür charakteristische Sonderproblem einer Verringerung des auf das Haar ausgeübten Zuges durch eine spezielle innere Struktur des an der Klinge haftenden Überzuges lösen kann. Diese erfindungsgemäß als entscheidend erkannte Schichtstruktur ist eine gelartige, wobei mit dem in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Ausdruck Gel ein Gefüge aus einem vernetzten

109 747/63

Polymer bezeichnet wird, das ein unlösliches, unschmelzbares, zusammenhängendes, dreidimensionales Netzwerk mit darin enthaltenem flüssigem Material von geringerem Molekulargewicht aufweist. Dieses Gefüge muß von einem harten, glasartigen Gefüge unterschieden werden. Die verwendete Materialform ist ein stabiles, weiches Gel, das an der darunterliegenden Stahlfläche haftet. Der Begriff »weiches Gel« soll dabei ausdrücken, daß das Gel im Gegensatz zu harten, glasartigen Materialien im Innern oder an der Oberfläche oder an beiden Stellen einen geringen Scherwiderstand aufweist. Der Ausdruck »stabil« andererseits bedeutet, daß eine mit dem weichen Gelmaterial bedeckte Klingenschneidkante auch dann noch bessere Rasiereigenschaften hat, wenn sie mindestens 3 Monate lang unter üblichen Marktbedingungen gelagert worden ist. Das Gel soll vorzugsweise in Wasser und den üblichen Rasierseifen oder -cremes unlöslich und soll ungiftig sein.

Im Rahmen der Erfindung wurde nun festgestellt, daß eine Stahlklinge, auf deren Schneidkante sich eine am darunterliegenden Stahl anhaftende Schicht des vorstehend definierten Gelmaterials befindet, sowohl ein erleichtertes Rasieren als auch eine merkliche Zugverringerung, nämlich eine Verringerung der zum Schneiden oder Durchtrennen der Barthaare erforderlichen Kraft, ergibt, die Wichtigkeit der bisher üblichen, vollständigen Barthaarerweichung verkleinert und dadurch die Zeitdauer des Bartanweichungsschrittes abzukürzen ermöglicht. Unter mechanisch kontrollierten Bedingungen von — nicht am Gesicht durchgeführten — Untersuchungen über die Schneidfähigkeit überzogener Klingen ergaben, daß die zum Schneiden von durch Wasser angeweichtem Haar erforderliche Kraft weitgehend verringert wird. Diese Zugverringerung und das leichtere Rasieren können über mehrere aufeinanderfolgende Rasuren mit der gleichen, mit Haftüberzug versehenen Klingenkante weiterbestehen, obwohl sie nicht unbegrenzte Zeit lang anhalten.

Obwohl die Arbeitstheorie über die Erfindung nicht völlig verständlich sein mag und die nachstehende Erläuterung auch nicht als verbindlich angesehen wird, wird angenommen, daß der verringerte Zug beim Rasieren hauptsächlich auf einem Abscheren des organosiliciumhaltigen Polymers während des Schneidvorganges beruht. Die beim Haarschnitt erforderliche Gesamtkraft besteht aus mindestens zwei Komponenten, von denen die eine aus der zum Durchstoßen der äußersten Schneidkante durch das Haar erforderlichen Kraft und die andere aus der Kraft besteht, die zur Überwindung der durch die Verklemmung und Haftung des zum Teil abgetrennten Haares an den Flanken der keilförmigen Schneidkante hervorgerufenen Reibung erforderlich ist. Diese zweitgenannte Kraft stellt wahrscheinlich die größere Komponente der für das Abtrennen des Haares erforderlichen Gesamtkraft dar. Beispielsweise wird im Falle einer in die Seite eines Baumes einschneidenden Axt die Klemmreibung an den Flanken der Schneidkante so groß, daß die Axt anhält, bevor sie weit in das Holz eindringt. Bisher wurden viele Anstrengungen zur Verbesserung des Rasierens auf die Vervollkommnung der Schneidkante und auf das Anweichen der zu schneidenden Haare gerichtet. Eine solche Zusammensetzung wird vorzugsweise dadurch erhalten, daß man auf der Schneide selbst ein ausgewähltes organosiliciumhaltiges Polymer vernetzt, das eine Mehrzahl von Siloxygruppen aufweist, bei dem also im Polymergefüge beispielsweise Silicium über Sauerstoff mit Silicium oder anderen Elementen verbunden ist. Dies ist beispielsweise bei einem Organosiloxan, bei einem Silylpolyester oder bei einem modifizierten Organosiloxan der Fall, bei dem ein kleiner Teil der Siliciumatome durch Atome eines anderen Materials ersetzt worden ist. Beispielsweise kann von 20 SiIiciumatomen jeweils eines durch ein Zinnatom ersetzt sein. Durch die Vernetzung wird ein Gefüge geschaffen, in dem ein Teil der Siliciumatome in den Polymerketten querverbunden ist und das Polymer an der darunter befindlichen Stahlklinge haftet. Das Vernetzen erfolgt vorzugsweise nach dem sogenannten Luft-Vernetzungsverfahren, d. h. durch Erhitzen in Heißluft, obwohl auch eine längere Bestrahlung beispielsweise mit Strahlen aus radioaktivem Material bei Raumtemperatur ebenfalls nützlich ist. Es ist dabei nicht wichtig, daß das Vernetzen völlig am Ort geschieht; das organosiliciumhaltige Polymer kann vielmehr im voraus teilvernetzt und dann auf der Klinge selbst fertig vernetzt werden.

Die Gelmaterialschicht kann sich über die gesamten Keilflächen von der äußersten Kante weg bis nach innen hin oder sogar noch über diese Flächen hinaus erstrecken oder nur das Gebiet der letzten, der äußersten Kante unmittelbar benachbarten Facette bedecken. Erfahrungsgemäß geben in manchen Fällen selbst ungeheuer dünne Schichten mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,03 μ oder noch weniger, die also so dünn sind, daß ihre Anwesenheit nur mit beträchtlicher Schwierigkeit entdeckt werden kann, noch erkennbare günstige Wirkung während der ersten Gesichtsrasur mit der Klinge. Für die Dicke des Haftüberzuges gibt es keine genaue obere Grenze, und erfahrungsgemäß geben in manchen Fällen auch noch Dicken, die viele Male größer als die vorerwähnte Dickengrößenordnung sind, brauchbare Ergebnisse. Die Dicke ist für gewöhnlich über die gesamte Schichtfläche hinweg nicht gleichförmig und braucht es auch nicht zu sein, sondern verringert sich nach den Rändern hin.

Ausgezeichnete Rasiereigenschaften haben beschichtete erfindungsgemäße Rasierklingen, die unter dem Interferenzmikroskop mehrhundertfacher Vergrößerung, lotrechter Beleuchtung mit weißem Licht und lotrechter Stellung der Prüffläche zur optischen Achse des Mikroskops ein Muster von spektralen Interferenzsäumen zeigen. Bei gewissen erfindungsgemäßen Klingen mit ausgezeichneten Rasiereigenschaften betrug die Gesamtzahl der Säume, die in dem von der äußersten Schneidkante bis 0,05 mm nach innen sich erstreckenden Gebiet beobachtet wurden, im Mittel zwölf. Das bedeutet, daß sich die Dicke des Überzuges, von der äußersten Kante ausgehend, allmählich auf eine mittlere Dicke von 2,5 μ im Abstand von 0,05 mm erhöht. Zur Erreichung dieser Werte wurde ein Brechungsindex von 1,5 und eine Halbwellenlänge für weißes Licht von 0,3 μ verwendet.

Erfahrungsgemäß kann man bei Verwendung von monochromatischer Beleuchtung, beispielsweise der gelben Natrium- oder der grünen Quecksilberlinie, je nach Dicke und Kontur des Films weit mehr Säume beobachten. Rasierseifen und -cremes haben nur geringe Wirkung bezüglich der Verringerung der zur Haartrennung erforderlichen Gesamtkraft, es sei denn, daß sie so lange angewandt werden, bis sie den

Bart durch Naßmachen erweichen. Die Erfindung verringert offensichtlich diese Kraft in neuartiger Weise, indem zwischen Klinge und Haar ein Material eingeschaltet wird, das während des gesamten Rasiervorganges fest an den Flanken der Schneidkante anhaftet, jedoch entweder in seinem Inneren oder an der Berührungsfläche mit dem Haar leicht abschert. Dieses Abscheren kann dabei von einem Auspressen von Flüssigkeit aus dem Material des Haftüberzuges begleitet sein.

Im Sinne dieser beschriebenen Arbeitstheorie bestehen für die Erzielung der genannten Vorteile gewisse Bedingungen. Die Adhäsion oder Bindung des Materials des Haftüberzuges an den der Klingenplötzliche Brüche aufweisen kann. Eine mit einem solchen Überzug versehene Klinge ist in bezug auf Rasiereigenschaften nicht besser und womöglich sogar schlechter als eine unbehandelte Klinge.

Klingen mit einem sehr dünnen Anfangsüberzug in der Größenordnung von 1 bis 2 μ Dicke aus dem gleichen Material zeigen bei wachsendem Vernetzungsgrad weitgehend gleichartiges Verhalten, nur hat dann, wie aus der Abwesenheit von Interferenzsäumen erkennbar ist, der nach Entfernung der aufliegenden Flüssigkeit oder des ganz weichen Gels unmittelbar am Metall verbleibende restliche Film eine Dicke von weniger als 0,2 μ.

Sehr dicke Überzüge aus dem gleichen Material,

über den vorstehend angegebenen Punkt hinaus vernetzt werden, bei dem die obere Überzugsschicht beim ersten Klingengebrauch abgestoßen wird.

Der brauchbare Vernetzungsbereich ist breit, jedoch nicht unbegrenzt und hängt von dem verwendeten speziellen organosiliciumhaltigen Polymer ab. Im Falle von Methyl-Wasserstoff-Siloxan ist dieser Bereich ziemlich breit, jedoch keinesfalls unbegrenzt.

kante benachbarten Facetten muß so groß sein, daß 15 die also eine vielfach größere Stärke als der weiter der Film während des Rasierens nicht vollständig von oben beschriebene ΙΟ-μ-Uberzug haben, sollten nicht der der Schneidkante benachbarten Facettenoberfläche entfernt wird. Die Kohäsion innerhalb des
Materials des Haftüberzuges oder seine Haftung am
Haar müssen kleiner als seine Haftung oder Bindung 20
an der Metalloberfläche sein, damit es ohne vollständige Entfernung vom Metall abgeschert werden
kann. Die für eine solche Abscherung erforderliche
Kraft andererseits muß so klein sein, daß die Gesamtkraft, die zum Haarschneiden mit einer behandelten 25 Sowohl zu schwaches als auch zu starkes Vernetzen Klinge erforderlich ist, geringer als die bei einer un- schafft Überzüge, die die Rasiereigenschaften der behandelten Klinge auftretende sein muß. Das Klingen nicht verbessern. Der Überzug aus organo-Material des Haftüberzuges muß fernerhin so viel siliciumhaltigem Polymer weist bei mangelnder oder Kompressionskraft aufweisen, daß kein Gesamt- zu geringer Vernetzung wenig oder gar keine Haftung kontakt zwischen Haar und Metall eintritt. Diese 30 an der Stahlklingenoberfläche auf. Wahrscheinlich Forderungen werden von einer behandelten Klinge beruht diese mangelnde Leistungsfähigkeit eines zu erfüllt und führen zu einer starken Verminderung des wenig vernetzten Überzugs auf diesem Fehlen einer Ziehens an den Haaren und der dadurch entstehen- ausreichenden Haftung an der Stahloberfläche, woden Rasierunbequemlichkeit. Da die Zahl der durch der Überzug bereits bei den ersten wenigen Rasiervorgänge, bei denen der genannte Materialeffekt 35 Strichen eines Rasiervorgangs von der Klinge aberhalten bleibt, auf einige Rasuren beschränkt ist, gewischt wird. Bei zu weitgehender Vernetzung scheint während der Benutzung ein gewisser Material- andererseits haftet zwar der Polymerübergang fest an abrieb aufzutreten. der Stahlklingenoberfläche, schert aber weder in sei-

Das Ausmaß der Überzugsabscherung hängt von nem Innern noch an der Berührungsfläche mit dem dem Vernetzungszustand ab. Wenn ein relativ dicker 40 Haar leicht genug ab. Wahrscheinlich beruht die Überzug, nämlich von 10 μ in 0,125 bis 0,15 mm Ab- mangelnde Leistungsfähigkeit eines zu stark verstand von der äußersten Kante, aus Methyl-Wasser- netzten Überzugs auf diesem hohen Scherwiderstand. stoff-Siloxan, wie es im späteren Beispiel 1 verwendet Es besteht also zwischen Unter- und Übervernetzung wird, kurzzeitig vernetzt wird, bleibt für gewöhnlich ein Gebiet brauchbarer Vernetzungsbedingungen, die die oberste Überzugsschicht flüssig, wird beim ersten 45 der Klinge die bisher niemals erreichten, besonderen Klingengebrauch entfernt und hinterläßt auf der Rasiereigenschaften erteilen.

Zu den benutzbaren organosiliciumhaltigen Polymeren gehören die Organosiloxane. Sie bestehen aus chemischen Verbindungen mit einem Netzwerk aus 50 einander abwechselnden Silicium- und Sauerstoffatomen, bei dem die meisten Siliciumatome durch Kohlenstoff-Silicium-Bindungen angeschlossene organische Substituenten tragen. Sie sind ihrer Natur nach polymere Substanzen in Form von Linearketten oder der darunterliegenden, unter 2 μ dicken Schicht in der 55 zyklischen Polymeren.

von der äußersten Klingenkante nach einwärts sich Während die Natur der verschiedenen substituie-

erstreckenden, etwa 0,05 bis 0,125 mm breiten Zone renden Gruppen sowohl die chemischen als auch phyabgeschert wird. Die zurückbleibende, fest am sikalischen Eigenschaften der Organosiloxane beeindarunterliegenden Metall haftende, dünne Schicht flüssen, wirkt die Kettenlänge und die bei irgendbleibt während einer größeren Anzahl von Rasier- 60 welcher Vernetzung auftretende Zahl der Querverbinvorgängen wirksam. düngen in erster Linie auf die physikalischen Eigen-

Metalloberfläche eine weniger als 1 μ dicke Schicht aus polymeren! Gel, die mindestens noch bei einer weiteren Rasur die erzielte weitgehende Verbesserung der Rasiercharakteristik schafft.

Wenn dieselbe Überzugsart etwas länger vernetzt wird, wandelt sich die gesamte Überzugsmasse in ein Gel um, das jedoch noch so weich und schwach ist, daß bei der ersten Rasur der oberste Schichtteil von

Der 10 μ dicke Überzug kann auch noch um so viel länger vernetzt werden, bis die gesamte Überzugsmasse steifer wird und trotzdem ihre Wirksamkeit behält.

Wenn jedoch ein Film aus gleichem Material und gleicher Dicke noch stärker vernetzt wird, bildet er einen harten, glasartigen Überzug, der gelegentliche,

schäften ein. Im allgemeinen wächst bei Organosiloxanen mit speziellen Alkylsubstituenten die Viskosität mit der Kettenlänge. Falls ein größerer Teil der Substituenten aus Wasserstoffatomen besteht, läßt sich das Organosiloxan leicht oxydativ vernetzen. Bei Vorhandensein aromatischer Substituenten, wie z. B. Phenylgruppen, ist es weniger oxydationsempfindlich.

Bei fehlender oder nur geringer Vernetzung sind die Dimethylsiloxane flüssig. Mit wachsender Kettenlänge des Siloxans nimmt die Viskosität der Flüssigkeit bis zum gummiartigen Zustand zu. Wenn ein flüssiges Dimethylsiloxan vernetzt wird, wandelt es sich in ein Gel um und wird mit zunehmender Vernetzung immer härter und brüchiger, bis es schließlich seinen Gelcharakter verliert und zu einem zunehmend harten und unbiegsamen harzartigen Material wird.

Ersichtlicherweise wird das Verhältnis der Gefügeeinheiten des Organosiloxans von seiner Zusammensetzung bestimmt, und daher wird seine mittlere Funktionsfähigkeit sowohl von der mittleren oder empirischen Zusammensetzung als auch von der Strukturformel angezeigt. Demgemäß entsprechen die mittleren Zusammensetzungen [(CH₃),, Si O]_n und [(CH₃)HSiO]_n Organosiloxanpolymeren aus bifunktionellen Einheiten, wie z. B. einer viskosen Flüssigkeit, einem Weichgummi oder einem Elastomer, während eine Kombination [C H₃ Si O₁^]_n einem Polymer entspricht, das aus Einheiten mit einem mittleren Funktionsvermögen von drei besteht und daher ein weitgehend vernetztes Siloxanharz darstellt. Da die Zusammensetzung CH₃SiO_1-5 in gleicher Weise entweder ein völlig aus

CH₃

— O — Si — O — Einheiten

zusammengesetztes Polymer oder ein solches darstellen kann, das aus der gleichen Anzahl von

CH₃ O

—O —Si—O und —O—Si—O — Einheiten

CH,

besteht, folgt, daß die mittlere Zusammensetzung der übliche Weg zur Beschreibung eines gegebenen SiI-oxanpolymers ist. Für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, daß sehr hohe Anteile an tri- oder tetrafunktionellen Einheiten selbst bei Kompensation durch eine entsprechende Anzahl monofunktioneller Einheiten beim Kondensationsprozeß stereochemische Störungen und dadurch eine Änderung der Vernetzungseigenschaften des Polymers hervorrufen können. Aus diesem praktischen Grunde muß bei jedem Organosiloxansystem und tatsächlich bei jedem organosiliciumhaltigen Polymersystem die Substitution mit trifunktionellen — oder tetrafunktionellen—plus entsprechenden monofunktionellen Einheiten auf ein Geringstmaß begrenzt werden, damit sie nicht bei der Vernetzung zu dem gewünschten, am Stahl haftenden weichen Gel stört.

Die zur Vernetzung auf der Klinge selbst verwendeten Organosiloxane können im Hinblick auf das in den vorangehenden Absätzen Gesagte im allgemeinen als anfänglich flüssige Polymere definiert werden, die aus Molekülen in Form einer Kette einander abwechselnder Silicium- und Sauerstoffatome zusammengesetzt sind, wobei je eines von ziemlich vielen Siliciumatomen innerhalb der Kette durch zwei Gruppen substituiert ist. Eine beträchtliche Anzahl dieser Gruppen muß entweder aus Methylgruppen oder aus Wasserstoffatomen bestehen, um eine Vernetzung zum gewünschten weichen Gel zu ermöglichen. Es können jedoch auch alle möglichen anderen Gruppen, wie z.B. Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, n-Amyl, Vinyl, Allyl oder Phenyl, vorhanden sein, sofern ihr

Anteil niedrig genug bleibt, um nicht bei der Vernetzung zu dem gewünschten, am Stahl haftenden weichen Gel zu stören. Im Falle von Wasserstoff als einzigem Substituenten neigt das flüssige Polymer zur zu starken Vernetzung bis zum unerwünschten har-

ten, glasartigen Zustand. Sowohl die untere als auch die obere Grenzzahl der durch andere Substituenten ersetzbaren Wasserstoffatome hängt von deren Natur ab. So können beispielsweise von den Wasserstoffatomen 40 bis 100 % durch Methylgruppen, jedoch nur etwa 40 bis 80% durch Äthylgruppen und sogar nur 40 bis 50% durch n-Propyl- oder n-Butylgruppen ersetzt werden. Obwohl zwar auch Organosiloxane mit noch höherem Anteil an Wasserstoffatomen als den vorstehend erwähnten auf Klingen aufgebracht

ao werden können und dann für kurze Zeit nach dem Vernetzen wirksam sind, zeigte die Erfahrung, daß solche Organosiloxane dazu neigen, bei der normal langen Lagerung zwischen Herstellung und Benutzung durch den Verbraucher zu stark zu vernetzen.

Daher können solche Organosiloxane nur unter besonderen Bedingungen, beispielsweise bei unmittelbar vor Benutzung erfolgendem Aufbringen auf die Schneidkanten, verwendet werden. Phenyl-, Isopropyl-, Vinyl-, Allyl- und n-Amylgruppen dürfen nur dann im Molekül vorhanden sein, wenn andere, zusätzliche Substituenten als Wasserstoff allein vorhanden sind.

Im Falle von Dimethylsiloxan können von den Methylgruppen ungefähr 15% durch Phenylgruppen, bis zu etwa 30% durch Isopropylgruppen, bis zu etwa 50% durch n-Propyl- oder n-Amylgruppen und bis zu etwa 70%' durch Äthylgruppen ersetzt werden, ohne daß dadurch die Leistungsfähigkeit des Materials des Haftüberzuges zerstört wird. Beim Methyl-Wasserstoff-Siloxan andererseits können von den Methylgruppen bis zu 40% durch Phenylgruppen und bis zu etwa 60% durch Isopropylgruppen ersetzt werden. Ferner kann im Dimethylsiloxan ein sehr kleiner Teil der Methylgruppen durch Vinyl- oder Allylgruppen ersetzt werden.

Die Polymere können zyklischer oder offenkettiger Natur sein, wobei im letzteren Falle die beiden Endgruppen der einzlenen Polymerketten für gewöhnlich aus Hydroxyl- oder aliphatischen oder aromatischen Gruppen bestehen.

Die gewünschten Organosiloxane können auch als ursprünglich flüssige Polymere mit einem Gefüge gemäß der Formel [(RR'—Si—O)]„ bezeichnet werden, in der R oder R' Wasserstoff oder organische Gruppen gemäß obiger Definition und η einen Mittelwert bis zu 5000 und darüber bedeuten.

Erfahrungsgemäß sind die Polymere mit niedrigen

.. «-Werten aus verschiedenen Gründen schwer verwendbar. Wenn ihre Siedepunkte zu niedrig liegen,

verdampfen sie und lassen sich nicht am Auftragsort vernetzen. Wenn sie nicht kondensierbare Endgruppen, wie z. B. Trimethylsiloxygruppen, und ein niedriges Molekulargewicht aufweisen, verdampfen sie zwar nicht, bilden aber nicht das gewünschte weiche Gel. In beiden Fällen jedoch kann durch die Anwesenheit eines sehr kleinen Anteils an höherem Polymermaterial im Gemisch ein brauchbarer Überzug entstehen. Niedrigmolekulare Materialien mit

kondensierbaren Endgruppen, wie z. B. Hydroxylgruppen, sind brauchbarer als solche mit nichtkondensierbaren Endgruppen. Im Falle linearer Dimethylsiloxane mit endständigen Hydroxylgruppen oder zyklischer Dimethylsiloxane, bei denen beim Aufbrechen des Ringes kondensierbare Endgruppen entstehen, läßt sich ein Polymer mit einem n-Wert von 7 oder darüber leicht verwenden. Vorzugsweise werden Schwierigkeiten durch Verwendung von Materialien mit viel höherem Molekulargewicht vermieden.

Ersichtlicherweise kann man auf die Klingenschneidkante auch ein Material aufbringen, das selbst nicht ein ursprünglich flüssiges Organosiloxan ist, sondern erst am Ort in ein Siloxyn verwandelt wird. Wenn man also beispielsweise Octamethylzyklotetrasilazan [(CH₃),,—Si—NH]₄ auf eine Rasierklingenschneidkante aufträgt und längere Zeit an der Luft stehenläßt, dann hydrolysiert es unter Bildung eines flüssigen Siloxane, das leicht in üblicher Weise vernetzt werden kann.

Die besten Ergebnisse werden mit denjenigen Organosiloxanen erzielt, in denen R aus Methyl und R' aus Wasserstoff oder Methyl besteht. Unter ihnen wiederum sind die flüssigen Methyl-Wasserstoff-Siloxane der Formel [(CH₃)HSiO]_n, in der η den obenerwähnten Mittelwert aufweist, besonders vorzuziehen, jedoch sind auch flüssige Dimethylsiloxane mit höherem mittlerem «-Wert noch sehr brauchbar. Ersichtlicherweise stellen die vorstehend angegebenen Zusammensetzungen nur solche mittlerer Art dar, und irgendein gegebenes Linearpolymermolekül braucht nicht aus einer Kette durchweg identischer Einheiten aufgebaut zu sein. Tatsächlich können auch Mischungen aus verschiedenen polymeren Molekülen, sofern sie die oben angegebene mittlere Zusammensetzung haben, angewandt werden. So kann z. B. Methyl-Wasserstoff-Siloxan aus einem Gemisch aus Polymermolekülen mit

CH₃

— Si — O — Gruppen

CH₃

und Polymermolekülen aus
H

•Si —O — Gruppen

sowie Polymermolekülen aus
CH₃

— Si — O — Gruppen

40

45

-50

55

60

bestehen.

Tatsächlich kann das Material auch Polymermoleküle enthalten, die je aus zwei oder sogar allen drei obenerwähnten Gruppentypen bestehen. Solche Gemische können beispielsweise durch gemeinsame Hydrolyse einer Kombination von Dimethyldichlorsilan, Methyldichlorsilan und Dichlorsilan gewonnen werden.

Selbstverständlich sind die optimalen Vernetzungsbedingungen für ein Polymer der Formel [(C H₃)₂Si O]_n andere als diefür ein solches der Formel [(C H₃)H Si O]_n, da die Silicium-Wasserstoff-Bindung bekanntlich leichter als die Silicium-Methyl-Bindung oxydiert. In ähnlicher Weise müssen die Vernetzungsbedingungen auf das Molekulargewicht der Siloxanzusammensetzung abgestimmt werden, da ein flüchtiges Polymer mit niedrigem Molekulargewicht bei zu hoher Temperatur bereits verdampft, bevor es durch Oxydation vernetzen kann.

Das ursprünglich flüssige Polymer wird vorzugsweise in irgendwie bekannter Art auf reine Flächen der Rasierklingenschneidkante aufgebracht, indem beispielsweise entweder die Klingenkante in das flüssige Polymer eingetaucht oder versenkt wird oder das flüssige Polymer auf die Schneidkante durch Aufsprühen, mittels Kapillare oder durch Abziehen der Klingen aufgebracht wird. Zwecks Erzielung bester Haftung oder Bindung des Polymers am darunterliegenden Klingenteil wird zweckmäßigerweise vor dem Polymerauftrag alles Fremdmaterial, wie z. B. organisches Fett oder Öl, von den Klingenflächen entfernt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Klinge mit einem flüchtigen Lösungsmittel, wie z. B. Benzol, Trichloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff, abwäscht und danach trocknet. Zur Erleichterung des Polymerauftrags auf die geschärfte Rasierklingenkante kann es erwünscht sein, das Polymer durch Zusatz eines geeigneten inerten, flüchtigen, organischen Lösungs- oder Verdünnungsmittels, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Hexamethyldisiloxan oder 1,4-Dioxan, zu verdünnen. Nach Überziehen einer Klingenschneidkante und Verdampfen irgendwelcher Lösungs- oder Verdünnungsmittel muß das flüssige Polymer am Antragsort zu einem Gelmaterial vernetzt werden.

Wenn das Vernetzen durch Erhitzen der überzogenen Klingen in einem Heißluftofen durchgeführt wird, dann hängt das erforderliche Ausmaß von Zeit und Temperatur sowohl von dem Luftvolumen im Ofen und der Luftumlaufsgeschwindigkeit als auch von der Größe, Masse und Form der Einzelklingen und ihres Überzuges und von der Gesamtzahl der jeweils im Ofen gleichzeitig vorhandenen Klingen ab, weil von diesen Faktoren die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung auf den Überzug und dessen Aufheizungsgeschwindigkeit abhängt. Falls die Vernetzung so unzureichend bleibt, daß das organosiliciumhaltige Polymer im wesentlichen flüssig bleibt, ist es nicht viel wirksamer als andere Flüssigkeiten, wie z. B. Schmieröl, und vermag daher weder die scheinbare Schärfe der Klingen zu verbessern noch die er- . forderliche Durchziehkraft herabzusetzen. Aber auch bei zu langer Vernetzungsdauer treten nicht die gewünschten Resultate auf, und unter gewissen Umständen kann sogar eine zu starke Vernetzung insbesondere bei anfänglich ziemlich, dickem Überzug eine Klinge ergeben, die mangelhafter als die ursprüngliche, nicht überzogene Klinge ist. Zwecks Vermeidung einer solchen zu starken Vernetzung ist es in vielen Fällen zweckmäßig, die erhitzte Klinge schnell in einem Luftstrom abzukühlen.

Im Falle von Siloxanketten der Formel [(CH₃)HSiO]_n kann man eine wirkungsvolle Vernetzung dadurch erzielen, daß man die Klinge in Gegenwart von Luft etwa 15 Minuten lang auf etwa 150° C erhitzt. Ganz allgemein gesprochen wird eine

109 747/63

2 bis 15 Minuten lange Erhitzung auf 140 bis 170° C in Gegenwart von Luft bevorzugt. Eine wirkungsvolle Vernetzung kann man jedoch auch erreichen, wenn man die mit dem flüssigen Polymer überzogenen Klingen längere Zeit hindurch auf niedrigere Temperatur, also beispielsweise 2^lk Stunden lang auf etwa 95° C, oder andererseits kürzere Zeit lang auf höhere Temperaturen, beispielsweise 20 Sekunden lang auf 200⁰C, erhitzt. Gewünschtenfalls können auch Zusätze verwendet werden, die entweder chemisch inert oder wie bei den Beispielen 2 und 3 chemisch aktiv sind.

Die für den gewünschten Vernetzungsgrad erforderliche Zeit und Temperatur können dadurch herabgesetzt werden, daß man die flüssige Polymerzusammensetzung mit geeigneten, bekannten Katalysatoren versetzt, zu denen beispielsweise Cholinbikarbonat, Ammoniumhydroxyd, Piperidin, Dibutylzinndilaurat, Zinnlaurat und Zinknaphthenat gehören. Die kleinstmögliche Vemetzungszeit für irgendein gegebenes Ausgangsmaterial aus flüssigem, organosiliciumhaltigem Polymer hängt ferner von der Kettenlänge ab, wobei mit langer werdender Kette die erforderlichen Temperaturen niedriger und die erforderlichen Zeiten kürzer werden.

Wann das flüssige, organosiliciumhaltige Polymer den gewünschten Vernetzungsgrad erlangt hat, läßt sich durch einfache Untersuchungen feststellen. Wenn im Falle von flüssigen Siloxanen, deren Ketten gemäß Formel [(CH₃)HSiO]_n zusammengesetzt sind, das Material beim Abwischen mit Filz oder Tuch vollständig entfernt wird oder bei Raumtemperatur durch Tetrachlorkohlenstoff vollständig fortgelöst wird, dann liegt die Vernetzung unter dem erforderlichen Geringstwert. Eine der besten Untersuchungsarten besteht jedoch natürlich darin, mit behandelten und unbehandelten Klingen zu rasieren und die Resultate miteinander zu vergleichen.

In den nachstehenden Beispielen sind einige Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. In allen Fällen außer bei Beispiel 8 bestanden die angewandten Klingen aus gehärteten, lackierten, zweischneidigen Sicherheitsrasierklingen aus üblichem Kohlenstoffstahl von 0,152 mm Dicke, nämlich den unter dem Handelsnamen Gillette Blue Blades-Klingen bekannten Klingen. Bei allen Beispielen wurde durch tatsächliche Rasierteste die merkliche Verbesserung der Rasiereigenschaften der behandelten Klingen gegenüber einer gleichartigen, aber unbehandelten Klinge festgestellt.

Beispiel 1 . " "

Ein endloses Stahlförderband, das auf seiner oberen, waagerechten Fläche mit herausragenden Warzen versehen war, um Klingen mit ihren Kanten in Parallelstellung zur Vorschubrichtung zu halten, wurde so montiert, daß es die Klingen kontinuierlich in einen langgestreckten Heizofen hinein-, durch ihn hindurch- und aus ihm herausführte. Das Band war weniger als die halbe Klinge breit und 1,25 mm dick, und seine Haltewarzen waren so angeordnet, daß aufeinanderfolgende Klingen etwas weniger als 10 mm auseinanderstanden. Der Ofen bestand aus einem 0,9 m langen, im wesentlichen rechtwinkligen Aluminiumblock, der das Vielfache einer gleich langen Band- und Klingenlänge wog und einen inneren, mittig angeordneten Längskanal hatte, der im Querschnitt nur wenig größer als das Band nebst Klingen war. Auf Ober- und Unterseite des Ofens waren elektrische Widerstands-Heizbänder angeordnet, deren Temperatur durch in durchlaßnahen Bohrungen des Ofens angeordnete Thermoelemente geregelt wurde. Die Bandgeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß jede Klinge 3 Minuten für den Durchgang durch den auf 160° C aufgeheizten Ofen benötigte.

Die zu behandelnden Klingen wurden mit Trichloräthylen gewaschen, getrocknet, wieder auf das weiterwandernde Förderband aufgebracht und durch eine Auftragsstation hindurchgefördert, die etwa 1,1 m vor dem Ofeneingang angeordnet war. In dieser Auftragsstation wurde jede Klinge mit ihren beiden Schneidkanten in Längsrichtung durch seitlich offene, enge Kanäle hindurchgezogen, die mit einer 12volumprozentigen Lösung von Methyl-Wasserstoff-Siloxan in Tetrachlorkohlenstoff gespeist waren. Dieses Siloxan entsprach der Formel [(CH₃)HSiO]_n und hatte eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,08, gemessen mit Hilfe eines Ostwald-Cannon-Fenske-Viskometers ASTM Serie 50. Die Prüflösung bestand aus 5 ecm einer Xylollösung, die bei 27° C in 100 ecm Lösung 10 g des zu untersuchenden SiI-oxans enthielt. Jede Klinge erhielt dadurch auf beiden Schneidkanten einen Überzug aus dieser Lösung. Während der Weiterwanderung der Klingen nach dem Ofen hin verdampfte der Tetrachlorkohlenstoff. Nach einem einzigen Ofendurchgang ließ man die Klingen in Luft abkühlen. Die so behandelten Klingen wiesen auf ihren Schneidkanten einen Überzug aus weichem Gel auf, der am darunterliegenden Stahl haftete und in der an die äußerste Kante sich anschließenden 0,025 mm breiten Zone ein Muster von sieben Interferenzsäumen zeigte.

Beispiel 2

Das Verfahren war das gleiche wie beim Beispiel 1, als Überzugsmaterial wurde jedoch eine 12volumprozentige Lösung des gleichen Organosiloxans in doppelt destilliertem Hexamethyldisiloxan als Lösungsmittel verwendet, wobei die Lösung gleichzeitig noch 1 Gewichtsprozent disperses, feinverteiltes Molybdändisulfid enthielt, wie es unter der geschützten Warenbezeichnung Molykote Type GX im Handel ist. Die fertigen Klingen hatten auf ihren Schneidkanten einen Überzug aus einem am Stahl haftenden weichen GelmateriaLJDer Überzug zeigt kein Interferenzsaummuster, "hatte also in der an die äußerste Kante_sich anschließenden 0,025 mm breiten Zone eine-Dicke von weniger als 0,2 μ.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise war die gleiche wie beim Beispiel 2, das Molybdänsulfid wurde jedoch durch feinverteilte Kieselerde ersetzt, wie sie von der Firma Godfrey L. Cabot, Inc., unter der geschützten Warenbezeichnung Cab-o-sil Fluffy 2491 in den Handel gebracht wird. Der auf den Schneidkanten gebildete Überzug bestand aus einem am Stahl haftenden weichen Geigefüge und zeigte keine Interferenzsäume. Seine Dicke betrug daher in der an die äußerste Kante sich anschließenden 0,025 mm breiten Zone weniger als 0,2 μ.

Beispiel 4

Das Verfahren war weitgehend das gleiche wie das im Beispiel 1 beschriebene. Das Überzugsmaterial be-

stand jedoch aus einer Mischung aus 1 Volumteil einer Lösung des Methyl-Wasserstoff-Siloxans gemäß Beispiel 1 in 1 Volumteil 1,4-Dioxan und dem gleichen Volumen einer unter heftigem Umrühren zugesetzten Mischung, die volumenmäßig je zur Hälfte aus einer 44gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Cholinbikarbonat und aus 1,4-Dioxan bestand. Das Gesamtgemisch wurde vor dem Auftragen auf die Klingen 15 Minuten lang bei Raumtemperatur stehengelassen. Außerdem wurde gegenüber dem Beispiel 1 die Laufgeschwindigkeit des Bandförderers so erhöht, daß jede Klinge nur 9,5 Sekunden für den Ofendurchlauf benötigte. Es wurde festgestellt, daß jede Klinge auf ihren Schneidkanten einen am darunter befindlichen Stahl haftenden weichen Gelüberzug aufwies, der in der an die äußerste Kante sich anschließenden 0,025 mm breite Zone fünf Interferenzsäume zeigte.

Beispiel 5

Ein hochmolekulares Dimethylsiloxan der Formel [(CHg)₂SiO]_n wurde durch katalytische Isomerisation und Polymerisation des zyklischen Tetramers gewonnen und hatte nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Meßverfahren eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,4, wobei jedoch die Prüflösung nicht 10 g, sondern nur 5 g Siloxan in 100 ecm Lösung enthielt. Der Auftrag erfolgte in ähnlicher Weise wie beim Beispiel 1, jedoch wurde eine 12volumprozentige Lösung dieses Siloxans in Tetrachlorkohlenstoff angewandt und das Förderband jeweils so lange angehalten, daß jede Klinge 30 Minuten lang im Ofen verblieb. Die so behandelten Klingen wiesen auf ihren Schneidkanten eine am Stahl haftende dünne Schicht aus weichem Gel auf, die in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone vier Interferenzsäume zeigte.

Beispiel 6

In diesem Falle wurde Äthyl-Wasserstoff-Siloxan der Formel [(C₂H₃)HSiO]_n und einer reduzierten, spezifischen Viskosität von 0,03, gemessen nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1, ohne jegliches Lösungsmittel als Überzugsmasse verwendet. Ein Stapel von ungefähr 50 Klingen, die zuvor mit Trichloräthylen gewaschen, getrocknet und mit ihren Flachseiten aufeinander sowie mit ihren Kanten parallel zueinander ausgerichtet angeordnet waren, wurden von Hand so weit in eine Schicht des flüssigen Siloxans eingetaucht, daß jede ihrer geschärften Kanten auf ganzer Länge gerade nur die Flüssigkeitsoberfläche berührte. Die so benetzten Klingen wurden dann auf Stahlspindelpaare aufmontiert, wobei jede Klinge zwecks gleichförmiger Aufheizung von der im Stapel darunterliegenden mit Hilfe eines Paares von etwa 14 mm weiten Zwischenringen in etwa 1 mm Abstand gehalten wurde. Sieben solcher Spindelpaare mit einem Gesamtlastgewicht von ungefähr 650 g wurden derart auf einem Träger angeordnet, daß die Kanten benachbarter Klingenstapel ungefähr 6 mm gegenseitigen Abstand hatten, in einen auf 160° C eingestellten Heißluftofen (Type Thelco Nr. 18-A-D-9 der Firma Precision Scientific Co.) eingebracht und 20 Minuten in ihm belassen. Danach entfernte man die Klingen und ließ sie sich in Luft abkühlen. Jede Klinge hatte auf ihren Schneidkanten eine am Stahl anhaftende dünne Schicht aus weichem Gelmaterial, die in der an die äußerste Kante sich anschließenden 0,025 mm breiten Zone fünf Beugungssäume zeigte.

Beispiel 7

Die bei diesem Beispiel verwendete Überzugsmasse bestand aus einer 50volumprozentigen Lösung von n-Propyl-Wasserstoff-Siloxan und wurde in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise auf die Klingen aufgebracht. Das Siloxan entsprach der Formel

ίο [(C₃H₇)HSiO]_n und hatte eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,03, gemessen nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode, wobei jedoch die Xylollösung 20 g Siloxan in 100 ecm Lösung enthielt.

Die Klingen wurden auf ihren Haltespindeln in einen auf 160° C eingestellten Heißluftofen (Blue-M-Modell OV-50 der Firma Blue M Electric Co.) eingebracht, in ihm 2V2 Stunden aufbewahrt und dann in Luft abgekühlt. Die fertigen Klingen hatten auf ihren Schneidkanten eine am Stahl haftende dünne

ao Schicht aus weichem Gelmaterial, die in der der äußersten Kante benachbarten, 0,025 mm breiten Zone drei Begrenzungssäume zeigte. Auch in diesem Fall waren die Säume sämtlich im hinteren Zonenabschnitt gruppiert, während im ersten, kantenbenachbarten Zonenviertel überhaupt keine Beugungssäume sichtbar waren.

Beispiel 8

Als Überzugsmasse wurde eine 12volumprozentige Lösung des Methyl-Wasserstoff-Siloxans gemäß Beispiel 1 in zweimal destilliertem Hexamethyldisiloxan als Lösungsmittel verwendet. Die Überzugsmasse wurde nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 auf im offenen Handel gekaufte doppelschneidige Sicherheitsrasierklingen aus rostfreiem Stahl aufgebracht. Die fertigen Klingen hatten auf ihren Schneidkanten einen am Stahl haftenden Überzug aus weichem Gel, der in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone drei Beugungssäume zeigte.

Beispiel 9

In der im Beispiel 6 beschriebenen Weise wurde auf die Klingenkanten flüssiges, lösungsmittelfreies Äthyl-Methyl-Wasserstoff-Siloxan aufgebracht. Das Siloxan hatte die Formel [RRSiO]_n, wobei die R-Gruppen zu 13"Vo aus Äthyl, zu 40 % aus Methyl und zu 47% aus Wasserstoff bestanden, und hatte eine spezifische Viskosität von 0,06 gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Untersuchungsmethode.

Nach dem Überziehen ihrer Kanten wurden die Klingen auf Spindeln gestapelt und 6 Minuten lang in einem Heißluftofen gemäß Beispiel 7 erhitzt. Nach dem Abkühlen in Luft hatten die Klingen auf ihren Schneidkanten einen am Stahl haftenden dünnen Überzug aus weichem Gelmaterial, der in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone sechs Interferenzsäume zeigte.

Beispiel 10

Als Überzugsmaterial wurde flüssiges Äthyl-Methyl-Wasserstoff-Siloxan der Formel [RRSiO]_n benutzt, in der die R-Gruppen zu 29% aus Äthyl, zu 23% aus Methyl und zu 48% aus Wasserstoff bestanden. Das Siloxan hatte gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Meßmethode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,02. Das Überzugsmaterial wurde von Hand in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise auf die Klingenkanten aufgebracht, und die

15 16

überzogenen Klingen wurden auf Spindeln gestapelt, Beispiel 14

10 Minuten lang in einem Ofen gemäß Beispiel 7 er- Als Überzugsmasse wurde flüssiges Phenyl-Methyl-

hitzt und danach in Luft auf Raumtemperatur abge- Siloxan der Formel [RRSiO]_n verwendet, in der die kühlt. Die fertigen Klingen tragen auf ihren Schneid- R-Gruppen zu 15"/O aus Phenyl und zu 85% aus kanten einen fest haftenden Überzug aus weichem 5 Methyl bestanden. Das Siloxan hatte nach der im Gelmaterial, der in der der äußersten Kante benach- Beispiel 1 beschriebenen Bestimmungsmethode eine harten 0,025 mm breiten Zone sechs Interferenz- reduzierte, spezifische Viskosität von 0,02. Die Masse säume zeigte. wurde nach dem im Beispiel 6 beschriebenen Verfah-

. . ren von Hand auf die Klingenkanten aufgebracht,

Beispiel 11 _{1Q und die} üt>_erzOg_enen Klingen wurden auf Spindeln

In diesem Falle wurde als Überzug lösungsmittel- gestapelt und 30 Minuten lang in dem gleichen Ofen freies, flüssiges Äthyl-Methyl-Siloxan der Formel wie bei Beispiel 7 erhitzt. Nach dem Abkühlen in [RRSiO]_n verwendet, in der die R-Gruppen zu 30°/» Luft auf Raumtemperatur hatten die fertigen Klingen aus Äthyl und zu 70% aus Methyl bestanden. Das eine am Stahl haftende Schicht aus Polymermaterial Siloxan hatte nach der im Beispiel 7 beschriebenen 15 in Form eines weichen Gelgefüges, die in der der Untersuchungsmethode eine reduzierte, spezifische äußersten Kante 0,025 mm breiten Zone zwölf InterViskosität von 0,09. Der Siloxanauftrag auf die ferenzsäume zeigte.
Klingenkanten wurde in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise von Hand vorgenommen, und die Klin- Beispiel 15
gen wurden auf Spindeln gestapelt, 5 Stunden lang in 20

einem Ofen gemäß Beispiel 7 erhitzt und schließlich Als Überzugsmasse wurde in diesem Falle eine

in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt. Die fertigen 20volumprozentige Lösung von modifiziertem Me-Klingen tragen auf ihren Schneidkanten eine Schicht thyl-Wasserstoff-Siloxan in doppelt destilliertem Hexaaus anhaftendem polymerem Material in Form eines methyl-Disiloxan als Lösungsmittel verwendet. Das weichen Gelgefüges, die in diesem Falle keine Inter- 25 Methyl-Wasserstoff-Siloxan hatte die mittlere Zusamferenzsäume zeigte, weil ihre Dicke in der der äußer- mensetzung [(CH₃)HSiO]_n, und seine Polymerketten sten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone endeten mit der Gruppe —OCH₂(CF₂)₃CF₂H. unter 0,2 μ lag. Das Polymer hatte nach der im Beispiel 12 beschrie-

. . _{1 1} benen Untersuchungsmethode eine reduzierte, spezi-

ßeispiel Ll _{30 fische} viskosität von 0,03. Die Masse wurde in der

Als Überzugsmasse wurde flüssiges n-Butyl-Wasser- im Beispiel 6 beschriebenen Weise auf die Klingenstoff-Siloxan der Formel [(C₄H₉)HSiO]_n verwendet, kanten aufgebracht, und die überzogenen Klingen das eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,14 wurden auf Spindeln gestapelt und 10 Minuten lang hatte. Die Viskositätsmessung erfolgte nach der im in dem gleichen Ofen wie bei Beispiel 7 erhitzt. Nach Beispiel 1 beschriebenen Methode, jedoch enthielt die 35 dem Abkühlen in Luft auf Raumtemperatur hatten Prüflösung nicht 10 g, sondern nur 2 g Siloxan auf die fertigen Klingen auf ihren Schneidkanten eine am 100 ecm Lösung. Das Material wurde in der im Bei- Stahl haftende Schicht aus weichem Geigefüge, die in spiel 6 beschriebenen Weise auf die Klingenkanten der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm aufgebracht, und die überzogenen Klingen blieben breiten Zone zwölf Interferenzsäume zeigte.
24 Stunden lang in dem im Beispiel 7 beschriebenen 40

Ofen und wurden danach in Luft gekühlt. Die ferti- Beispiel 16

gen Klingen tragen auf ihren Schneidkanten eine

Schicht aus anhaftendem polymerem Material in Als Überzugsmasse wurde flüssiges Methyl-Wasser-

Form eines weichen Gelgefüges, die in der der äußer- Stoff-Siloxan der Formel [(CH₃)HSiO]_n verwendet, sten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone 45 das nach der im Beispiel 1 beschriebenen Unterfünf Interferenzsäume zeigte. suchungsmethode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,08 hatte. Ungefähr 1000 Klingen wurden

Beispiel 13 zunächst mit Trichloräthylen gewaschen, getrocknet

und dann auf ihren Flachseiten mit aufeinander aus-

AIs Überzugsmasse wurde flüssiges Methyl-Was- 50 gerichteten Kanten gestapelt. Der Stapel wurde in serstoff-Siloxan mit einer reduzierten, spezifischen einen auf etwa 170° C erhitzten Heißluftofen (Type Viskosität von 0,08, gemessen nach der im Beispiel 1 Blue-M-Model OV-50 der Firma Blue M Electric Co.) beschriebenen Methode, verwendet. Das Material eingebracht und darin 26 Minuten lang belassen, wurde nach dem im Beispiel 6 beschriebenen Verfah- Während dieser Zeit erhitzten sich die Klingenkanten ren auf die Klingenkanten aufgebracht und vernetzt, 55 auf 160° C. Der so erhitzte Klingenstapel wurde nun wobei jedoch der Ofen eine Temperatur von 167° C 30 Sekunden lang aus dem Ofen herausgenommen an Stelle von 160° C aufwies und die Klingen in ihm und während dieser Zeit an den Kanten mit dem nur 3 Minuten blieben. oben beschriebenen Siloxan besprüht. Die so über-

Nach dem Abkühlen in Luft wurden dann die zogenen Klingen wurden anschließend weitere 10 Miüberzogenen Klingen 21 Stunden lang bei Rückfluß- 60 nuten lang im gleichen Ofen aufbewahrt, wieder temperatur in einem unter dem Namen Soxhletgerät herausgenommen und so lange in etwa 10° C kühler bekannten Gerät mit Benzol extrahiert. Hierbei wurde Luft aufbewahrt, bis sie sich auf ungefähr 35° C abein Teil des auf den Schneidkanten befindlichen Gel- gekühlt hatten. Die fertigen Klingen hatten auf ihren materials aufgelöst und vom Benzol mitgenommen. Schneidkanten eine am Stahl haftende dünne Schicht Die benzolextrahierten Klingen wurden anschließend 6g von weicher Gelstruktur. Der Überzug zeigte in bei Raumtemperatur in Luft getrocknet und zeigten diesem Falle keine Interferenzsäume, da er in der der in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten breiten Zone fünf Interferenzsäume. Zone weniger als 0,2 μ dick war.

Beispiel 17

In diesem Falle wurde als Überzugsmasse der flüssige Dimethyl-Süyl-Polyester des Äthylenglykols verwendet, der die mittlere Zusammensetzung

[(CHg)₂SiOCH₂CH₂O],,

und nach der im Beispiel 1 beschriebenen Untersuchungsmethode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,008 hatte. Das Material wurde in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise auf die Klingenkanten aufgebracht, und die überzogenen Klingen wurden 2 Stunden lang in dem gleichen Ofen wie bei Beispiel 7 erhitzt und danach in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt. Die fertigen Klingen trugen auf ihren Schneidkanten eine Schicht aus anhaftendem polymerem Material in Form eines weichen Gelgefüges. Der Überzug zeigte keine Interferenzsäume, da seine Dicke in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone weniger als 0,2 μ betrug.

Beispiel 18

Als Überzugsmasse wurde ein modifiziertes, flüssiges Dimethylsiloxan verwendet, bei dem die Siliciumatome teilweise durch Zinnatome ersetzt waren. Seine Zusammensetzung entsprach der Formel

[(CH₃)₂SiO(CH₃)₂SnO]_n

mit einem atomaren Verhältnis von etwa 19:1 zwischen Silicium und Zinn. Das flüssige Polymer hatte nach der Untersuchungsmethode gemäß Beispiel 12 eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,01. Die Masse wurde in der im Beispiel 6 beschriebenen Weise von Hand auf die Klingenkanten aufgebracht, 2 Stunden lang in dem gleichen Ofen wie bei Beispiel 7 erhitzt und schließlich in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt. Die fertigen Klingen hatten einen Überzug aus anhaftendem polymerem Material in Form eines weichen Gelgefüges. Der Überzug zeigte keine Interferenzsäume, da seine Dicke in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone weniger als 0,2 μ betrug.

Beispiel 19

Als Überzugsmasse wurde flüssiges Vinyl-Methyl-Siloxan verwendet, das der Formel [RRSiO]_n entsprach, in der die R-Gruppen zu 0,5% aus Vinyl und zu 99,5% aus Methyl bestanden. Das Siloxan hatte nach der im Beispiel 5 beschriebenen Meßmethode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,009. Das Material wurd auf die Klingenkanten aufgebracht und in der im Beispiel 7 beschriebenen Weise, jedoch bei einer Aufenthaltszeit von 75 Minuten, im Ofen vernetzt. Naych dem Abkühlen in Luft auf Raumtemperatur hatten die Klingen auf ihren Schneidkanten einen am Stahl haftenden dünnen Überzug aus weichem Gelmaterial, der jedoch in diesem Falle keine Interferenzsäume zeigte, weil seine Dicke in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone weniger als 0,2 μ betrug.

Beispiel 20

Als Überzugsmasse wurde flüssiges Allyl-Methyl-Siloxan der Formel [RRSiO]_n verwendet, in der die R-Gruppen zu 0,5% aus Allyl und zu 99,5% aus Methyl bestanden. Das Siloxan hatte nach der im Beispiel 5 beschriebenen Meßmethode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,106. Das Material wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise auf die Klingenkanten aufgebracht und vernetzt, die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes durch den Ofen jedoch so eingestellt, daß jede Klinge 2 Minuten in ihm verblieb. Die so behandelten Klingen wiesen auf ihren Schneidkanten eine am Stahl haftende dünne Schicht aus weichem Gelmaterial auf, die in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breitenZone zehn Interferenzsäume zeigte.

Beispiel 21

Als Überzugsmaterial wurde ein flüssiges n-Amyl-Methyl-Siloxan der Formel [RRSiO]_n verwendet, in der die R-Gruppen zu 50% aus Amyl und zu 50% aus Methyl bestanden. Das Siloxan hatte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,015. Das Material wurde nach dem Aufbringen auf die Klingenkanten in der im Beispiel 7 beschriebenen Art vernetzt, wobei jedoch die Klingen 3 Stunden im Ofen verblieben. Nach dem Abkühlen in Luft auf Raumtemperatur hatten die Klingen auf ihren Schneidkanten einen am Stahl haftenden dünnen Überzug aus weichem GeI-material, der in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone sechs Interferenzsäume zeigte.

Beispiel 22

Als Überzugsmaterial wurde flüssiges Isopropyl-Methyl-Wasserstoff-Siloxan der Formel [RRSiO]_n verwendet, in der die R-Gruppen zu 30% aus Isopropyl, zu 20% aus Methyl und zu 50% aus Wasserstoff bestanden. Das Siloxan hatte nach der im Beispiel 1 beschriebenen Untersuchungsmethode eine reduzierte, spezifische Viskosität von 0,06. Das auf die Klingenkanten aufgebrachte Material wurde in der im Beispiel 7 beschriebenen Art vernetzt, wobei jedoch die Klingen 30 Minuten im Ofen verblieben. Nach dem Abkühlen in Luft auf Raumtemperatur hatten die Klingen auf ihren Schneidkanten einen am Stahl haftenden dünnen Überzug aus weichem Gelmaterial, der in der der äußersten Kante benachbarten 0,025 mm breiten Zone sechs Interferenzsäume zeigte.

Das Auftragen des Überzuges kann einen Arbeitsschritt während der Klingenherstellung darstellen. Beispielsweise kann ein dünnes Band aus hochkohligem Stahl in gewalztem Zustande, dessen Breite etwas größer als die der fertigen Rasierklingen ist, zunächst einer Loch- und Kerbstanzbehandlung unterworfen und danach gehärtet werden. Anschließend wird der Streifen auf einer Längskante oder beiden Längskanten angeschärft. Nach diesem Schärfungsvorgang kann der erfindungsgemäße Überzug auf die geschärften Kanten aufgebracht und vernetzt werden. Als nächster Schritt folgt das Aufteilen des Bandes in die einzelnen Klingen. Natürlich kann auch gewünschtenfalls der Überzug erst nach dem Bandaufteilungsvorgang aufgebracht werden. Selbstverständlich umfaßt der Ausdruck »Klingen« auch sehr lange, biegsame, bandförmige Klingen, wie sie in den Bandklingen-Rasierapparaten verwandt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verwendung eines Überzugs aus einem siliciumhaltigen Organopolymer auf metallischen

109 747/63

Schneidkanten zur Verbesserung der Rasiereigenschaften von Sicherheitsrasierklingen durch einen auf ihre Schneidkanten aufgebrachten und durch teilweise oder gänzliche Vernetzung des polymeren Materials auf der Klinge an den Seitenflächen der Schneidkanten besser haftenden Überzug.

2. Klinge unter Verwendung des Überzugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer eine Mehrzahl von Siloxygruppen enthält.

3. Klinge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dem Vernetzungsprodukt eines Polymers besteht, das eine Kette von abwechselnd Silicium- und Sauerstoffatomen aufweist, bei der an jedes von beträchtlich vielen Siliciumatomen je zwei Substituenten gebunden sind, von denen ein Teil aus Wasserstoff oder Methyl und der Rest aus Methyl, Äthyl, n-Propyl, η-Butyl und nur im Falle der Anwesenheit eines anderen Substituenten als Wasserstoff aus Isopropyl, n-Amyl, Vinyl, Allyl oder Phenyl besteht.

4. Klinge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substituenten aus Wasserstoff und Methyl bestehen.

5. Klinge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß etwa die Hälfte aller Substituenten aus Wasserstoff und der Rest aus Methyl besteht.

6. Klinge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Wasserstoff und Methyl substituierte Polymer einer 2 bis 15 Minuten langen Vernetzung in 140 bis 170° C heißer Luft unterworfen war.

7. Klinge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymersubstituenten zum geringeren Teil aus Allyl und Vinyl und im Rest aus Methyl bestehen.

8. Klinge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dem Vernetzungsprodukt eines Silylpolyesters, insbesondere eines Dimethylsilylpolyesters des Äthylenglykols, besteht.

9. Klinge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dem Vernetzungsprodukt eines Polymers besteht, das eine Kette von abwechselnd Silicium- und Sauerstoffatomen aufweist, wobei ein kleiner Teil, beispielsweise 5%, der Siliciumatome durch Zinn ersetzt ist und vorzugsweise an jedes Silicium- und Zinnatom je zwei Methylsubstituenten gebunden sind.

10. Klinge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Überzug nach seinem Rand hin verjüngt.

11. Klinge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge aus Stahl besteht.

12. Verfahren zur Herstellung einer überzogenen Sicherheitsrasierklinge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Klingenschneidkante ein Überzug aus polymerem Material aufgebracht und dieses zu einem an der Schneidkante anhaftenden Gel vernetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein organosiliciumhaltiges, polymeres Material, beispielsweise ein Organosiloxan, auf die Schneidkante aufgebracht und bei höherer Temperatur an der Luft zu einem weichen Gel vernetzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge vor dem Aufbringen des Überzugs auf höhere Temperatur erhitzt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug nach dem Härten einer Stahlklinge auf ihre Schneidkante aufgebracht wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante vor dem Aufbringen des Überzugs von Fremdmaterial gereinigt, beispielsweise mit einem flüchtigen Lösungsmittel gewaschen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Überziehen und Vernetzen als Abschnitte einer Folge von Bearbeitungsschritten durchgeführt werden, zu denen auch das Härten eines Bandes aus hochgekohltem Stahl, dasAnschärfen mindestens eines Bandlängsrandes und das Aufteilen des Bandes in Einzelklingen gehören.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2462242, 2470 593;
Zeitschrift: Military Medicine, Bd. 121 (Dezember

1957), S. 397 bis 402;
Prospekt 8-206 der Firma Dow Corning Corp.,

Midland Michigan, vom November 1953.

© 109 747/63 11.61