DE2338602A1 - CUTTER, ESPECIALLY RAZOR BLADE - Google Patents

CUTTER, ESPECIALLY RAZOR BLADE

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DE2338602A1
DE2338602A1 DE19732338602 DE2338602A DE2338602A1 DE 2338602 A1 DE2338602 A1 DE 2338602A1 DE 19732338602 DE19732338602 DE 19732338602 DE 2338602 A DE2338602 A DE 2338602A DE 2338602 A1 DE2338602 A1 DE 2338602A1
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razor blade
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Humphrey Garth Bowden
William Leslie Cole
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B21/00—Razors of the open or knife type; Safety razors or other shaving implements of the planing type; Hair-trimming devices involving a razor-blade; Equipment therefor
    • B26B21/54—Razor-blades
    • B26B21/58—Razor-blades characterised by the material

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
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Description

D-4000 DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTED-4000 DÜSSELDORF 1 PATENT LAWYERS

Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGERMalkastenstrasse 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Dipl.-Ing. Heinz J. RingDipl.-Ing. Heinz J. Ring

Unser Zeichen: 14 ^86 Datum: 27. JuliOur reference: 14 ^ 86 Date: July 27th

WILKINSON SWORD LIMITED Sword House, Totterldge Road, High Wycombe, Buckinghamshire, England - WILKINSON SWORD LIMITED Sword House, Totterldge Road, High Wycombe, Buckinghamshire, England -

Schneidgerät, insbesondere RasierklingeCutting device, in particular razor blade

Die Erfindung betrifft Gegenstände mit einer Schneidkante und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung hat insbesondere Rasierklingen zum Gegenstand.The invention relates to articles having a cutting edge and methods for their manufacture. The invention has in particular Razor blades to the subject.

Erfindungsgemäß wird ein Gegenstand mit einer Schneidkante vorgeschlagen, auf der und/oder an der sich ein borhaltiger Überzug befindet.According to the invention, an object with a cutting edge is proposed on which and / or on which a boron-containing Coating is located.

Die Erfindung betrifft desweiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mit einer Schneidkante, bei dem erfindungsgemäß die Schneidkante und/oder die unmittelbar hieran angrenzenden Flächen mit einem Borüberzug versehen werden.The invention further relates to a method for producing an object with a cutting edge, in which, according to the invention the cutting edge and / or the surfaces immediately adjacent to it are provided with a boron coating.

Der borhaltige Überzug hat im allgemeinen eine Stärke von bis zu 600 Ängström, beispielsweise von 50 bis j55O Sngström und möglichst von 100 bis 200 Sngström. Dickere borhaltige Überzüge können verwendet werden, um die Kantenfestigkeit zu erhöhen, so z.B. Überzüge mit einer Dicke von 0,05 bis 5,0 Mikron, beispielsweise 0,05 bis 1,0 Mikron und möglichst von 0,1 bis 0,5 Mikron.The boron-containing coating generally has a thickness of up to 600 angstroms, for example from 50 to 150 Å angstroms and if possible from 100 to 200 sngstrom. Thicker coatings containing boron can be used to increase edge strength, e.g. coatings with a thickness of 0.05 to 5.0 microns, for example from 0.05 to 1.0 microns and preferably from 0.1 to 0.5 microns.

Der borhaltige Überzug kann durch bekannte Verfahren aufgebracht werden. Beispielsweise durch Hochfrequenzzerstäubung, durch Verdampfung mittels eines Elektronenstrahls oder durch Ablagerung chemischer Dämpfe. Im allgemeinen wird die Hochfrequenzzerstäubung bevorzugt, wobei hierfür im Handel erhält-The boron-containing coating can be applied by known methods will. For example by high-frequency atomization, by evaporation by means of an electron beam or by Deposition of chemical fumes. In general, high-frequency atomization is preferred, although commercially available

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Telefon (0211) 36 OS14 ■ Telegrammadresse: Dabspatent ■ Postscheckkonto Köln 227610Telephone (0211) 36 OS14 ■ Telegram address: Dabspatent ■ Postscheckkonto Cologne 227610

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Hohe Einrichtungen eingesetzt werden können.High facilities can be used.

Vor dem Aufbringen des borhaltigen Überzugs werden die zu . beschichtende Schneidkante und/oder die hieran angrenzenden Flächen zweckmäßigerweise gesäubert. Zu den geeigneten Reinlgungsmethoden gehört die Verwendung eines Lösungsmittels, beispielsweise eines halogenierten Kohlenwasserstofflösungsmittels wie Trichloräthylen, vorzugsweise in Verbindung mit einer Ultraschallreinigung, Wärmebehandlung, Glimmentladung oder Zerstäubungsreinigung.Before the boron-containing coating is applied, they become too . coating cutting edge and / or the adjoining surfaces expediently cleaned. To the suitable cleaning methods includes the use of a solvent such as a halogenated hydrocarbon solvent such as trichlorethylene, preferably in connection with ultrasonic cleaning, heat treatment, glow discharge or atomization cleaning.

Zufriedenstellende borhaltige Überzüge können im allgemeinen durch Hochfrequenzzerstäubung mit einem Druck von 0,1 bis 10 Mikron Quecksilber aufgebracht werden. Die restliche Atmosphäre wahrend der Zerstäubung ist bevorzugt ein Schutzgas wie z.B. Helium oder Argon. Bei der Hochfrequenzzerstäubung von Bor ist es wünschenswert, eine Verunreinigung des aufgebrachten Überzugs z.B. durch Zerstäubung des Materials der Boraufnahmehalterungen zu vermeiden, da der Verunreiniger die Rasiereigenschaften einer nachträglich auf den borhaltigen Überzug aufgebrachten Polymerbeschichtung nachteilig beeinflussen kann.Satisfactory boron-containing coatings can generally be obtained by high frequency atomization at a pressure of 0.1-10 Microns of mercury are applied. The remaining atmosphere during the atomization is preferably a protective gas such as e.g. Helium or argon. In high frequency sputtering of boron, it is desirable to prevent contamination of the applied coating e.g. by atomizing the material of the boron mounting brackets, as the contaminant affects the shaving properties a polymer coating subsequently applied to the boron-containing coating can adversely affect it.

Im Falle dickerer Überzüge läßt sich die Leistung der Schneidkante durch eine Wärmebehandlung verbessern, durch welche eine Diffusion von Bor in die Unterlage und/oder eine Diffusion von Elementen der Unterlage in den Überzug bewirkt wird, wodurch der Überzug zu einem festen Bestandteil der Unterlage und die Haftung des Überzugs auf der Unterlage verbessert wird. Für den Fachmann ist offensichtlich, daß der Grad der Diffusion von verschiedenen Faktoren bei der Wärmebehandlung und insbesondere der hierfür gewählten Temperatur und Zeitdauer abhängt. Die Ausgangsdicke des borhaltigen Überzugs kann ebenfalls ein den Diffusionsgrad bestimmender Faktor sein.In the case of thicker coatings, the performance of the cutting edge can be reduced improve by a heat treatment through which a diffusion of boron into the substrate and / or a diffusion caused by elements of the base in the cover, whereby the cover becomes an integral part of the base and the adhesion of the coating to the substrate is improved. It is obvious to those skilled in the art that the degree of diffusion depends on various factors in the heat treatment and, in particular, on the temperature and duration selected for this. The initial thickness of the boron-containing coating can also be a factor which determines the degree of diffusion.

Die Wärmebehandlung kann z.B. durch Strukturumwandlungen im Material der Schneidkante bedingt durch die gefahrenen Temperaturen Beschränkungen unterliegen. Um eine bindende Hafung zu erreichen, ist generell eine Temperatur von mindestens 400°C erforderlich .The heat treatment can be carried out e.g. by structural changes in the The material of the cutting edge is subject to restrictions due to the temperatures used. To achieve a binding liability, a temperature of at least 400 ° C is generally required.

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Es kann mit Temperaturen von beispielsweise bis zu etwa 75O0C gearbeitet werden, doch kann das Material der Schneidkante die Anwendung einer niedrigtei Temperatur erforderlich machen. Bei 400°C benötigt man für die Wärmebehandlung im allgemeinen Tage, während bei 7500C eine Zeitdauer von Minuten generell ausreicht.It is possible to work at temperatures of for example up to about 75O 0 C, but the material of the cutting edge may require the application of a niedrigtei temperature. At 400 ° C is required for the heat treatment in general days while at 750 0 C for a period of minutes is sufficient in general.

Bei einem etwa 0,15 Mikron dicken Borüberzug auf bzw. in unmittelbarer Nähe der Schneidkante einer Rasierklinge aus nichtrostendem Stahl z.B. ergab sich eine gute Haftung nach einer Stunde bei einer Temperatur- von 6000C. Um beispielsweise bei einer Rasierklinge aus nichtrostendem Stahl eine Eindiffundierung zu erreichen, genügt im allgemeinen eine Wärmebehandlungsdauer von bis zu einer Stunde bei einer Temperatur zwischen 5000C und 7000C.With a boron coating about 0.15 micron thick on or in the immediate vicinity of the cutting edge of a stainless steel razor blade, for example, good adhesion resulted after one hour at a temperature of 600 ° C. A heat treatment time of up to one hour at a temperature between 500 ° C. and 700 ° C. is generally sufficient.

Die Wärmebehandlung des Überzugs erfolgt zweckmäßigerweise unter Vakuum oder in einer nicht oxydierenden Atmosphäre. Die nicht oxydierende Atmosphäre kann z.B. ein Schutzgas wie Helium oder Argon oder Wasserstoff sein.The heat treatment of the coating is expedient under vacuum or in a non-oxidizing atmosphere. The non-oxidizing atmosphere can, for example, be a protective gas such as helium or argon or hydrogen.

Die Aufbringung des Bors kann direkt erfolgen, um eine schatfe Schneidkante herzustellen. Generell lassen sich scharfe Schneidkanten herstellen, wenn die mit dem Bor zu beschichtende Schneidkante selbst scharf ist. Eine scharfe Schneidkante kann im borhaltigen Überzug jedoch auch durch bekannte Verfahren wie Schleifen und Honen ausgebildet werden. Selbst wenn die mit dem Borüberzug zu versehene Schneidkante scharf ist, muß allgemein jedoch nach diesen Verfahren gearbeitet werden, sobald der aufgebrachte Überzug dicker als etwa 0,5 Mikron und insbesondere dicker als etwa 1,0 Mikron ist.The boron can be applied directly to a schatfe Manufacture cutting edge. In general, sharp cutting edges can be produced if the cutting edge to be coated with the boron itself is sharp. However, a sharp cutting edge can also be created in the boron-containing coating by known methods such as grinding and honing are trained. In general, however, even if the cutting edge to be provided with the boron coating is sharp This method can be used as soon as the applied coating is thicker than about 0.5 microns and in particular is thicker than about 1.0 micron.

Besonders -bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen sind Rasierklingen, wobei dann der borhaltige Überzug generell auf einen eisenhaltigen Werkstoff, beispielsweise einen Stahl, aufgebracht wird. Nichtrostender Stahl wird speziell für Rasierklingen als besonders vorteilhaft angesehen.Particularly preferred embodiments of the invention are Razor blades, the boron-containing coating then generally being applied to an iron-containing material, for example a steel will. Stainless steel is considered particularly beneficial for razor blades.

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Im Falle von Rasierklingen sind die Schneidkanten allgemein mit einer Polymerschicht versehen* durch wel-che die Rasiereigenschaften der Klingen verbessert werden. Zur Verbesserung der Rasiereigenschaften von Rasierklingen können alle bekannten Polymere verwendet und nach bekannten Verfahren aufgebracht werden. Zu den geeigneten Polymeren zählen beispielsweise PoIytetrafluorathylen und Mischpolymerisate von Tetrafluoräthylen und Thiokarbonylfluorid. Obwohl zur Herstellung einer Polymerbeschichtung im allgemeinen eine Wärmebehandlungsphase gehört, liegen die Temperaturen für die Wärmebehandlung der Polymere generell wesentlich niedriger (d.h. normalerweise bei nicht mehr als 400 C) als bei der für die Haftung erforderlichen Wärmebehandlung. Darüber hinaus wird die Wärmebehandlung zur Erzielung der gewünschten Haftung allgemein mit einer Temperatur durchgeführt, die zu hoch ist, als daß eine gleichzeitige Wärmebehandlung des borhaltigen Überzugs und des Polymers möglich wäre.In the case of razor blades, the cutting edges are general provided with a polymer layer * which enhances the shaving properties the blades are improved. All known can be used to improve the shaving properties of razor blades Polymers are used and applied by known methods. Suitable polymers include, for example, polytetrafluoroethylene and copolymers of tetrafluoroethylene and thiocarbonyl fluoride. Although for the production of a polymer coating generally includes a heat treatment phase, the temperatures are for the heat treatment of the polymers generally much lower (i.e. normally no more than 400 C) than the heat treatment required for adhesion. In addition, the heat treatment to achieve the desired adhesion is generally carried out with a temperature carried out which is too high to allow a simultaneous heat treatment the boron-containing coating and the polymer would be possible.

Erfindungsgemäße Ausführungsformen von Rasierklingen können mit einem weiteren Überzug aus einem Material versehen werden, das den Einfluß einer Polymerbeschichtung auf die Rasiereigenschaften noch verbessert oder fördert. Der borhaltige Überzug als solcher kann dazu dienen, die Wirkung einer Polymerbeschichtung zu verstärken, vor allem dann, wenn eine Wärmebehandlung der mit Überzug versehenen Rasierklinge zu keiner wesentlichen Diffusion des Materials der Rasierklinge in den borhaltigen Überzug geführt hat, und zwar insbesondere in einem Oberflächenbereich desselben. Zu den Beispielen von Materialien, die für einen weiteren Überzug verwendet werden können, gehören Metalle wie Chrom, Legierungen wie Chromlegierungen, z.B. Eisen/Chromlegierungen, und feuerfeste Materialien wie Chromnitrid. Nichtrostender Stahl ist ein Beispiel einer verwendbaren Eisen/Chromlegierung. Im. allgemeinen liegen die v/eiteren Überzüge im Dickenbereich von 50 bis 500 Sngström und haben vorzugsweise eine Dicke von weniger als 200 Angstrom. Die zusätzlichen Überzüge können nach bekannten Verfahren aufgebracht werden.Embodiments of the invention of razor blades can be provided with a further coating of a material that has the influence of a polymer coating on the shaving properties still improves or promotes. The boron-containing coating as such can serve to enhance the effect of a polymer coating to reinforce, especially when heat treatment of the coated razor blade is not essential Diffusion of the material of the razor blade has led into the boron-containing coating, in particular in a surface area same. Examples of materials that can be used for further coating include metals such as chromium, alloys such as chromium alloys, e.g. iron / chromium alloys, and refractory materials such as chromium nitride. More stainless Steel is an example of a useful iron / chromium alloy. In general, the outer coatings are in the Thicknesses range from 50 to 500 angstroms and are preferably less than 200 angstroms thick. The additional coatings can be applied by known methods.

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Claims (1)

Ansprüche :Expectations : J Gegenstand mit einer Schneidkante, "dadurch gekennzeichnet., daß auf der Schneidkante und/oder an der Schneidkante ein borhaltiger Überzug ausgebildet ist.J Object with a cutting edge "characterized. That on the cutting edge and / or on the cutting edge a boron-containing coating is formed. 2. Rasierklinge, gekennzeichnet durch einen borhaltigen Überzug auf und/oder in unmittelbarer Nähe einer Schneidkante.2. Razor blade, characterized by a boron-containing coating on and / or in the immediate vicinity of a cutting edge. 5. Gegenstand oder Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eine Dicke von bis zu 6OO Ängström hat. 5. object or razor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the coating has a thickness of up to 600 angstroms. 4. Gegenstand oder Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug zwischen 50 und 250 Sngström dick ist.4. object or razor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the coating between 50 and 250 sngström thick. 5. Gegenstand oder Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug zwischen 100 und . 200 Angstrom dick ist.5. object or razor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the coating between 100 and. 200 angstroms thick. 6. Gegenstand oder Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug zwischen 0,05 und 5,0 Mikron dick ist.6. object or razor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the coating between 0.05 and 5.0 microns thick. 7· Gegenstand oder Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der Überzug zwischen 0,05 und 1,0 Mikron dick ist.7 · Object or razor blade according to claim 1 or 2, there characterized in that the coating is between 0.05 and 1.0 microns thick. 8. Gegenstand oder Rasierklinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug zwischen 0,1 und 0, Mikron dick ist.8. object or razor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the coating is between 0.1 and 0, Microns thick. y. Gegenstand oder Rasierklinge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorhaltige Überzug durch eine Wärmebehandlung zu einem festen Bestand teil des Gegenstands bzw. der Rasierklinge geworden ist.y. Article or razor blade according to any of the preceding Claims, characterized in that the existing coating is made into a solid structure by means of a heat treatment has become part of the object or the razor blade. 409809/0ΑΊ8409809 / 0ΑΊ8 10. Gegenstand oder Rasierklinge nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Polymerbeschichtung auf dem borhaltigen Überzug.10. Object or razor blade according to one of the preceding Claims, characterized by a polymer coating on the boron-containing coating. 11. Gegenstand oder Rasierklinge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der borhaltige Überzug von einer Beschichtung aus Polytetrafluoräthylen oder aus einem Mischpolymer von Tetrafluoräthylen und Thiokarbonylfluorid überlagert ist.11. Object or razor blade according to one of the preceding claims, characterized in that the boron-containing coating is overlaid by a coating of polytetrafluoroethylene or a mixed polymer of tetrafluoroethylene and thiocarbonyl fluoride. 12. Gegenstand oder Rasierklinge nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch einen weiteren Überzug aus einem Material, das die durch die Polymerbeschichtung verliehenen Rasiereieenschaften fördert.12. Object or razor blade according to one of claims 10 or 11, characterized by a further coating of a material which is imparted by the polymer coating Promotes shaving skills. -QV-QV 15· Gegenstand oder Rasierklinge nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Überzug aus einem Metall, einer Legierung oder einem feuerfesten Material. 15 · Object or razor blade according to any of the preceding Claims, characterized by a further coating made of a metal, an alloy or a refractory material. 14. Gegenstand oder Rasierklinge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen weiteren Überzug aus Chromnitrid.14. Object or razor blade according to one of claims 1 to 11, characterized by a further coating Chromium nitride. 15· Gegenstand nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Überzug eine Dicke zwischen 50 und 500 Sngström hat.15 · Object according to one of the preceding claims 12 to 14, characterized in that the further coating is a Thickness between 50 and 500 Sngström. 16. Gegenstand nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß derveitere Überzug eine Dicke von weniger als 200 Sngström aufweist.16. Object according to one of claims 12 to 14, characterized in that that the further coating has a thickness of less than 200 Sngstrom. 17. Gegenstand mit einer Schneidkante im wesentlichen wie hierin beschrieben ausgebildet.17. Article having a cutting edge substantially as herein described trained. 18. Raslerklingen im wesentlichen wie hierin beschrieben ausgebildet. 18. Razor blades formed substantially as described herein. 409809/0418409809/0418 19· Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einer Schneidkante, dadurch gekennzeichnet, daß ein Borüberzug auf die Schneidkante und/oder die daran angrenzenden Flächen aufgebracht wird.19 · Method for producing an object with a cutting edge, characterized in that a boron coating is applied to the cutting edge and / or the adjacent surfaces. 20. Verfahren zur Herstellung einer Rasierklinge, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Schneidkante und/oder daran angrenzend ein Borüberzug aufgebracht wird.20. A method for producing a razor blade, characterized in that on a cutting edge and / or thereon a boron coating is applied adjacent. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche IS oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Bor durch Hochfrequenzzerstäubung aufgebracht wird.21. The method according to any one of claims IS or 20, characterized characterized in that the boron is applied by high frequency sputtering. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche Iy oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Bor durch Verdampfung oder durch Ablagerung chemischer Dämpfe aufgetragen wird.22. The method according to any one of claims Iy or 20, characterized characterized in that the boron is applied by evaporation or by deposition of chemical vapors. 2j). Verfahren nach einem der Ansprüche Iy bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Borüberzug durch Wärmebehandlung, zu einem festen Bestandteil des Gegenstands gemacht wird.2j). Method according to one of Claims Iy to 22, characterized characterized in that the boron coating is made an integral part of the article by heat treatment. 24. Verfahren nach Anspruch 27), dadurch gekennzeichnet,· daß die Wärmebehandlun
durchgeführt wird.24. The method according to claim 27, characterized in that the heat treatment
is carried out. die Wärmebehandlung mit einer Temperatur von bis zu 73O0Cthe heat treatment at a temperature of up to 73O 0 C 25. Verfahren nach einem der Ansprüche Iy bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante nach Ausbildung des borhaltigen Überzugs einer Schärfbehandlung unterzogen wird.25. The method according to any one of claims Iy to 24, characterized in that that the cutting edge is subjected to a sharpening treatment after the boron-containing coating has been formed will. 2o. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit einer Schneidkante im wesentlichen wie hierin beschrieben.2o. Process for the manufacture of objects with a cutting edge essentially as described herein. 27. Verfahren zur Herstellung von Rasierklingen im wesentliehen wie hierin beschrieben.27. Process for the manufacture of razor blades essentially as described herein. 409809/Q418409809 / Q418
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DE3047888A1 (en) * 1980-12-19 1982-07-15 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Cutting tools, esp. razor blades - where CVD activated by plasma is used to coat tool with carbon possessing structure similar to diamond

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