SU293322A1

SU293322A1 - PATENTKO-TEHYNCHE- ^ KAYABIBLIOTRNA

Info

Publication number: SU293322A1
Application number: SU1301740A
Authority: SU
Inventors: Джон Дональд Гэллигэн Энтони Макс Шварц Виль Свен Янгквист Ирвин Виль Фишбейн; штаты Америки Соединенные; фирма Иностранна; Жиллет Компани Дзе

Description

СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ БРЕЮЩИХ СВОЙСТВ ЛЕЗВИЙMETHOD OF IMPROVING THE HARDING PROPERTIES OF BLADES

Изобретение касаетс лезвий дл бритв, и в частности оно касаетс способа улучшени бреющих свойств лезвий за счет покрыти режущей кромки лезви твердым полиэфирным материалом.The invention relates to razor blades, and in particular, it relates to a method for improving the shaving properties of blades by covering the cutting edge of the blade with a solid polyester material.

Известно, что бреющие свойства лезвий дл бритв можно улучшить, покрыва режущую кромку полимерными материалами, например политетрафторэтиленом, политрифторхлорэтиленом , фторированным сополимером этилена и пропилена.It is known that the shaving properties of razor blades can be improved by covering the cutting edge with polymeric materials, such as polytetrafluoroethylene, polytrifluorochloroethylene, fluorinated copolymer of ethylene and propylene.

Обнаружено, что бреющие свойства лезвий дл бритв можно существенно повысить, если нанести на режущую кромку покрытие из полиэфира общей формулыIt has been found that the shaving properties of razor blades can be significantly improved by applying a polyester coating of the general formula to the cutting edge

(-R-O-)n,(-R-O-) n,

где R представл ет собой алкиленовую группу с 2-4 углеродными атомами или перфторалкиленовую группу с 2-3 углеродными атомами , а п вл етс числом повтор ющихс звеньев в полимере.where R is an alkylene group with 2-4 carbon atoms or a perfluoroalkylene group with 2-3 carbon atoms, and n is the number of repeating units in the polymer.

Улучшение бреющих свойств заключаетс в уменьшении усили , необходимого дл брить , что про вл етс в ослаблении нажима и значительного увеличеии удобства и легкости брить . Лезвие может быть изготовлено изImproving the shaving properties is to reduce the effort required to shave, which manifests itself in relieving pressure and greatly increasing the convenience and ease of shaving. The blade can be made of

ДЛЯ БРИТВFOR SHAVERS

углеродистой стали, закаленной нержавеющей стали и т. д. и в случае необходимости сталь может быть дополнительно покрыта другими металлами или сплавами, например хромом. Полиэфирное покрытие может простиратьс вдоль всей клиновидной поверхности режущей кромки или может покрывать только ту грань, котора непосредственно прилегает к острию. Последнее относитс к случаю, когда режущий край состоит из двух или более «граней, выполненных в процессе щлифовки или полировки и пересекающихс по линии, параллельиой острию. Толщину покрыти можно варьировать в определенных пределах.carbon steel, hardened stainless steel, etc., and if necessary, the steel may be further coated with other metals or alloys, such as chromium. The polyester coating may extend along the entire wedge-shaped surface of the cutting edge or may cover only the face that is directly adjacent to the tip. The latter refers to the case when the cutting edge consists of two or more "edges" made in the process of grinding or polishing and intersecting along a line parallel to the tip. Coating thickness can vary within certain limits.

Считаетс , что наиболее предпочтительными вл ютс покрыти толщиной, например, в случае мономолекул рного сло , до 1 мк, иричем эти покрыти вл ютс непрерывными и имеют хорошую адгезию к металлическомуCoatings are considered to be most preferred in thickness, for example, in the case of a monomolecular layer, up to 1 micron, iriche these coatings are continuous and have good adhesion to metallic

лезвию.the blade.

Как уже указывалось, под термином полиэфиры следует понимать прелсде всего полиалкиленовые эфиры, алкиленова группа которых содержит от 2 до 4 атомов углерода, иAs already mentioned, the term polyesters should be understood in the preface of all polyalkylene ethers, the alkylene group of which contains from 2 to 4 carbon atoms, and

можно упом нуть этилен, -СНа-СН2-; 1,3-пропилен или триметилен, -СН2СН2СН2- и тетраметилен, -СН2СН2СН2СН2-. В качестве перфторалкиленовых групп можно упом нуть тетрафторэтилен, -СР2СР2- и 1,2-гексафторпропилен , (СРз)-. В полиэфирах , используемых в насто щем изобретении , группы R могут быть одинаковыми или различными. Следовательно, при известных обсто тельствах могут использоватьс сополимеры .ethylene, -CHa-CH2-; 1,3-propylene or trimethylene, -CH2CH2CH2- and tetramethylene, -CH2CH2CH2CH2-. As perfluoroalkylene groups, there are mentioned tetrafluoroethylene, -CP2CP2- and 1,2-hexafluoropropylene, (CP3) -. In the polyesters used in the present invention, the R groups may be the same or different. Therefore, under known circumstances, copolymers can be used.

Полиалкиленовые эфиры, используемые в предлагаемом способе, вл ютс , как правило , веществами с высоким молекул рным весом , что используетс дл получени на режущей кромке лезви водоотталкивающей, имеющей хорошую адгезию пленки, котора не смываетс водой и не сдвигаетс с режущей кромки в процессе брить . Обычно полиалкиленовые эфиры, содержащие 3 и более углеродных атома, в частности включающие триметиленовые или тетраметиленовые группы, можно получить в виде жестких водоотталкивающих полимеров. Однако, такие полиалкиленовые эфиры, как полиэтиленгликоли, получаютс обычно растворимыми в воде или чувствительными к действию воды и имеют незначительную когезию. Поэтому в случае использовани предлагаемых полиалкиленгликолевых эфиров последние подвергаютс линейному структурированию при вступлении в реакцию с концевыми гидроксигруппами бифункциональных соединений дл увеличени длины эфирной цепи. Особенно предпочтительным в данном случае вл етс то, что полиалкиленгликолевые эфиры подвергаютс линейному структурированию соединени ми, которые не только удлин ют полимерную цепочку , но и в результате реакции образуют другие реакционноспособные группы, в частности аминогруппы, которые предназначены дл поперечного сшивани полиэфиров и образовани на режущей кромке лезви водоотталкивающего и имеющего хорощую адгезию покрыти . Примерами такого рода соединений могут служить диизоцианаты. Эти диизоцианаты в результате реакции образуют вспомогательные аминогруппы, способные встуиать в реакцию с диизоцианатом, сшива таким образом полиэфиры на режущей кромке лезви .The polyalkylene esters used in the inventive method are generally high molecular weight substances that are used to produce water repellent on the cutting edge of the blade that has good film adhesion that is not washed off by water and does not move from the cutting edge during the shaving process. Usually polyalkylene ethers containing 3 or more carbon atoms, in particular including trimethylene or tetramethylene groups, can be obtained in the form of rigid water-repellent polymers. However, polyalkylene esters such as polyethylene glycols are usually soluble in water or sensitive to water and have a slight cohesion. Therefore, in the case of using the proposed polyalkylene glycol ethers, the latter are subjected to a linear structuring upon entering into reaction with terminal hydroxyl groups of bifunctional compounds to increase the length of the ether chain. Especially preferred in this case is that polyalkylene glycol ethers undergo a linear structuring with compounds that not only lengthen the polymer chain, but also form other reactive groups as a result of the reaction, in particular amino groups, which are intended for cross-linking of polyethers and formation on the cutting the edge of the blade is water repellent and having good adhesion of the coating. Examples of such compounds are diisocyanates. As a result of reaction, these diisocyanates form auxiliary amino groups capable of reacting with the diisocyanate, thus stitching polyesters on the cutting edge of the blade.

Установлено, что дл линейного структурировани полиалкиленовых эфиров предпочтительно использовать полиэфиры большого молекул рного веса, например, более 1540, что необходимо дл получени в результате линейного структурировани полимера, который по своим свойствам больще относитс к полиэфиру , чем к полиуретану. Если в качестве исходных соединений примен ют полиэтиленгликоли , то наилучшие результаты получают при использовании продуктов с молекул рным весом более 3000 и особенно с молекул рным BeqoM более 5000, например от 6000 до 20000.It has been found that for the linear structuring of polyalkylene ethers, it is preferable to use polyesters of high molecular weight, for example, more than 1540, which is necessary to obtain as a result of linear structuring of the polymer, which in its properties is more polyester than polyurethane. If polyethylene glycols are used as starting compounds, the best results are obtained when using products with a molecular weight of more than 3000 and especially with molecular BeqoM more than 5000, for example, from 6000 to 20000.

Примен емыеполиалкиленгликолевыеUsed polyalkylene glycol

эфиры могут быть получены конденсациейesters can be obtained by condensation

окиси этилена с этйленгликолем (получениеethylene oxide with ethylene glycol (obtaining

полиэтиленгликолевого эфира), нолимеризацией окиси 1,3-пропилена, -СН2СН2СН2-О-,polyethylene glycol ether), by the polymerization of 1,3-propylene oxide, —CH 2 CH 2 CH 2 —O—,

в присутствии катионного катализатора, в частности дигидрата трехфтористого бораin the presence of a cationic catalyst, in particular boron trifluoride dihydrate

(НРз-21 20) (получение политриметиленгликолей ), а также полимеризацией тетрагидрофурана в присутствии катализатора, например п тифтористой сурьмы или п тифтористого фосфора (получение политетраметиленгликолей ).(NRZ-21 20) (preparation of polytrimethylene glycols), as well as polymerization of tetrahydrofuran in the presence of a catalyst, for example, antimony pentafluoride or phosphorus pentafluoride (preparation of polytetramethylene glycols).

В качестве используемых дл линейного структурировани диизоцианатов примен ют толуилен-2,4-диизоцианат, нафтален-1,5-диизоцианат , метиленди-/г-фенилдиизоцианат,Toluene-2,4-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, methylenedi- / g-phenyl diisocyanate, toluene-2,4-diisocyanate, are used as linear structuring of diisocyanates.

3,3-диметокси-4,4-бифенилендиизоцианат и гексаметилен-1,6 - диизоцианат. Предпочтительно , однако, использовать первый и второй из вышеуказанных диизоцианатов.3,3-dimethoxy-4,4-biphenylene diisocyanate and hexamethylene-1,6 - diisocyanate. However, it is preferable to use the first and second of the above diisocyanates.

Реакци линейного структурировани может протекать в инертном растворителе, в котором может раствор тьс структурированный полимер, например в диоксане и толуоле. Если реакцию проводить при комнатной температуре , то это способствует образованию линейно структурированного полимера и сводит к минимуму возникновение в полимере поперечных св зей. Установлено, что при нроведении реакции нри комнатной температуре целесообразно поддерживать мол рное соотношение диизоцианата к гликолю более 3:1, предпочтительно 5-20:1. Реакци линейного структурировани доводитс внлоть до того момента, когда все гидроксигруппы гликол The linear crosslinking reaction can proceed in an inert solvent in which the structured polymer can be dissolved, for example dioxane and toluene. If the reaction is carried out at room temperature, this promotes the formation of a linearly structured polymer and minimizes the occurrence of crosslinks in the polymer. It has been established that when introducing a reaction at room temperature, it is advisable to maintain a molar ratio of diisocyanate to glycol more than 3: 1, preferably 5-20: 1. The linear structuring reaction is brought to the point when all the hydroxyl groups of the glycol

прореагировали. Как правило, реакци линейного структурировани завершаетс при комнатной температуре примерно через 15-30 дней. Однако реакцию можно значительно ускорить, использу катализатор, в частностиreacted. As a rule, the linear structuring reaction is completed at room temperature after about 15-30 days. However, the reaction can be significantly accelerated using a catalyst, in particular

М,Ы-диметилбензиламин. При использовании его все гидроксигруппы реагируют в течение 1-30 час при комнатной темнературе.M, N-dimethylbenzylamine. When used, all hydroxy groups react for 1-30 hours at room temperature.

Линейно структурированные полиалкиленовы эфиры можно наносить на режущую кромку непосредственно из растворов, в которых они получены. При этом присутствующий в них структурирующий агент может быть использован в качестве сщивающего агента приLinearly structured polyalkylene ethers can be applied to the cutting edge directly from the solutions in which they are obtained. At the same time, the structuring agent present in them can be used as a binding agent in case of

последующем нанесении раствора и соединении покрыти с металлической поверхностью без использовани дополнительных сшивающих средств. Нанес покрытие на режущую кромку, полиэфир можно подвергнуть желатинизации путем нагревани лезви до температуры 100-250°С, предпочтительно до температуры 160°С в течение 30 мин.the subsequent application of the solution and the joining of the coating to the metal surface without the use of additional crosslinking agents. By coating the cutting edge, the polyester can be gelled by heating the blade to a temperature of 100-250 ° C, preferably to a temperature of 160 ° C for 30 minutes.

-Ср2--Ср2- И СРз-CF-CF, в присутст- О-Ср2 - Ср2- AND СРз-CF-CF, in the presence of

ВИИ подход щего катализатора, например активированного древесного угл или фтор ангидрида . Полученные полимеры могут быть представлены по существу следующей формулой:VII of a suitable catalyst, for example activated charcoal or fluoride anhydride. The resulting polymers can be represented essentially by the following formula:

(CFR(-CF2-0-)«(CFR (-CF2-0-) "

где RI представл ет собой фтор- или трифторметильный радикал, а п вл етс числом повтор ющихс звеньев в полимере. Эфиры, как правило, содержат в качестве одной концевой группы перфторалкиленовую группу, а в качестве другой - перфторкислотный фторидный радикал, например -CF-С-F илиwhere RI is a fluoro or trifluoromethyl radical, and n is the number of repeating units in the polymer. Esters usually contain a perfluoroalkylene group as one end group and a perfluoroacid fluoride radical as the other, for example —CF – C – F or

1one

-CF(CF3)-С-F. При известных обсто II О-CF (CF3) -C-F. With known circumstances II Oh

тельствах фторкислотна концева группа может быть с помощью известных реакций переведена в соответствующую карбоновую кислоту , соль карбоновой кислоты, сложный эфир, амид и т. д. Наиболее пригодны такие перфторкарбоновые эфиры, у которых значение п настолько велико, что обеспечивает жесткость полимера. Особенно хорошие результаты достигнуты при использовании твердых тетрафторэтиленовых полиэфиров.Fluoric acid terminal group can be converted by using known reactions to the corresponding carboxylic acid, carboxylic acid salt, ester, amide, etc. Such perfluorocarboxylic esters are most suitable for which n is so large that it provides the rigidity of the polymer. Particularly good results have been achieved using solid tetrafluoroethylene polyesters.

Полиперфторкарбоновые полиэфиры обычно имеют низкую температуру плавлени (меньще 100°С) и раствор ютс в таких растворител х , как 2-н-перфторпропилоксациклоперфторгексан . Это свойство отличает данные соединени от перфторкарбоновых полимеров , например политетрафторэтилена, которые имеют высокие температуры плавлени (более 300°С) и не раствор ютс в известных растворител х. Растворимость перфторкарбоновых полиэфиров, а также их хороша смачивающа способность обеспечивают довольно легкое нанесение сплошной пленки полиэфира на режущую кромку. Концентрацию раствора можно измен ть в зависимости от специфики применени полимеров, однако обычно эта концентраци составл ет от 1 до 10%.Polyperfluorocarbon polyethers usually have a low melting point (less than 100 ° C) and dissolve in solvents such as 2-n-perfluoropropyloxycycloperfluorohexane. This property distinguishes these compounds from perfluorocarboxylic polymers, for example polytetrafluoroethylene, which have high melting points (> 300 ° C) and do not dissolve in known solvents. The solubility of perfluorocarboxylic polyesters, as well as their good wetting ability, provide a fairly easy application of a continuous film of polyester to the cutting edge. The concentration of the solution can be varied depending on the specific application of the polymers, however usually this concentration is from 1 to 10%.

Несмотр на то что перфторкарбоновые полиэфиры можно наносить иа режущие кромки в виде сплощного сло без их нагревани до температуры плавлени , что необходимо дл создани хорошего сцеплени с подложкой, установлено, что лучщие результаты достигаютс при нагревании нанесенного сло до температур, несколько превышающих температуры их плавлени . При этом при температуре выше 160°С происходит процесс, называемый в данном способе процессом поперечного сщивани . Верхний предел температур дл протекани процесса поперечного сшивани определ етс температурами, которые может выдержать само лезвие без существенного разм гчени , т. е. температурой около 427°С дл лезвий из нержавеющей стали. Предпочтительно, однако, нагревать лезви с нанесенным покрытием из перфторкарбоновых полиэфиров в печи при температуре от 287 до 371 °С в течение 30 мин. Желательно, чтобы окончательный процесс поперечного сшивани проходил в защитной атмосфере, например в вакууме, в восстановительном газе , например водороде или крекированном аммиаке , в инертном газе, например азоте или аргоне, или в слегка окисленной атмосфере. Применение атмосферы из аргона вл етс наиболее предпочтительным.Although perfluorocarbon polyethers can be applied to the cutting edges as a flat layer without heating them to the melting temperature, which is necessary to create good adhesion to the substrate, it has been found that the best results are achieved by heating the applied layer to temperatures slightly above their melting temperature. At the same time, at a temperature above 160 ° C, a process called in this method a transverse process occurs. The upper temperature limit for the cross-linking process is determined by the temperatures that the blade itself can withstand without substantial softening, i.e., a temperature of about 427 ° C for stainless steel blades. However, it is preferable to heat the blades coated with perfluorocarbon polyesters in a furnace at a temperature of 287 to 371 ° C for 30 minutes. It is desirable that the final cross-linking process takes place in a protective atmosphere, for example in a vacuum, in a reducing gas, for example hydrogen or cracked ammonia, in an inert gas, for example nitrogen or argon, or in a slightly oxidized atmosphere. The use of argon atmosphere is most preferred.

При нанесении полиэфирного покрыти лезви заостр ют обычным способом, а затем промывают при повышенной температуре в подход щем растворителе, служащем дл удалени маслообразных продуктов. В качестве растворител дл этой цели можно использовать тетрагидронафталин, декагидронафталин , бензилдиметиламин, 2,2 - дихлорэтиловый эфир, а также Ы,М-диметилформамид , который следует считать наиболее удачным растворителем. Покрытие может быть нанесено на режущую кромку любым известным способом, например погружением в полиэфир , распылением и т. п. Лучше наносить покрыти из растворов в соответствующихWhen the polyester coating is applied, the blades are sharpened in the usual way, and then washed at elevated temperature in a suitable solvent that serves to remove oily products. Tetrahydronaphthalene, decahydronaphthalene, benzyldimethylamine, 2,2-dichloroethyl ether, and also S, M-dimethylformamide, which should be considered the most successful solvent, can be used as a solvent for this purpose. The coating may be applied to the cutting edge by any known method, for example by immersion in polyester, spraying, etc. It is better to apply coatings from solutions in appropriate

растворител х, которые удал ют затем при комнатной или повышенной температуре, что завпсит от типа примен емого растворител . Желательно, чтобы термическа обработка покрытий проводилась в закрытых камерах, атмосфера и температура которых поддаютс точному регулированию.solvents that are then removed at room or elevated temperature, which depends on the type of solvent used. It is desirable that the thermal treatment of the coatings be carried out in closed chambers, the atmosphere and temperature of which are precisely controlled.

Пример 1. Раствор, содержащий 5% полиэтиленгликол (мол. вес 6000), 1,5% 2,4-толуилендиизоцианата (соотношение диизоциапата к гликолю 10 : 1) и 0,08% бензилдиметиламина в диоксане, подвергают взаимодействию при комнатной температуре в течение 1 час. Несколько лезвий из углеродистой стали, предварительно промытых диметилформамидом , опускают в раствор и нагревают в печи с нагнетаемым воздухом при температуре 160°С в течение 30 мин. После этого лезви подвергают испытанию на стенде в сравнении с непокрытыми лезви ми. Покрытые лезВИЯ признаны значительно более удобными большинством датчиков.Example 1. A solution containing 5% polyethylene glycol (mol. Weight 6000), 1.5% of 2,4-toluene diisocyanate (10: 1 ratio of diisocyanato to glycol) and 0.08% of benzyldimethylamine in dioxane, is reacted at room temperature for 1 hour. Several carbon steel blades, prewashed with dimethylformamide, are immersed in the solution and heated in a furnace with forced air at 160 ° C for 30 minutes. Thereafter, the blades are tested on a bench versus uncoated blades. Covered blades are recognized as significantly more comfortable by most sensors.

П р и .м е р 2. Раствор покрыти приготовлен так же, как и в примере 1, с той разницей , что молекул рное соотношение диизоцианата к гликолю составл ет 7:1. Раствор разливают на отдельные части и реакци протекает (у каждой части по разному) от 5 до 24 час при комнатной температуре. ГруппыExample 2: The coating solution was prepared in the same manner as in Example 1, with the difference that the molecular ratio of diisocyanate to glycol was 7: 1. The solution is poured into separate parts and the reaction proceeds (for each part differently) from 5 to 24 hours at room temperature. Groups

лезвий из углеродистой стали покрывают различными растворами и нагревают до температуры 160°С в течение 30 мин. Когда эти лезви были сопоставлены с непокрытыми лезви ми , оказалось, что лезви с покрытиемThe carbon steel blades are coated with various solutions and heated to a temperature of 160 ° C for 30 minutes. When these blades were matched with uncovered blades, it turned out that coated blades