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Die Erzeugung von irisierenden Kunststofformkörpern Es wurde bereits
vorgeschlagen, der Oberfläche von Einwickelmaterial auf Celluloidgrundlage oder
Filmen aus Cellulosederivaten oder Zellstoffpapieren, die mittels Harz transparent
gemacht wurden, dadurch ein irisierendes Aussehen zu geben, daß man auf diese eine
Wismut- oder Antimonverbindung aufbringt und diese Schicht mit einem Film aus stark
verdünnten Lösungen von Harzen oder Filmbildnern, z. B. einen Film aus flüssigem
Celluloid, überdeckt. Derartige Stoffe eignen sich zwar für Einwickelzwecke, sind
aber nicht zufriedenstellend, wenn sie zerschnitzelt und Trägern aus Kunststoff
einverleibt werden, um dekorativ wirkende Gegenstände, wie Kleiderschmuck, Spangen,
Knöpfe, Knäufe, herzustellen, da sie ihr irisierendes Aussehen schnell verlieren.
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Auch der Irisierungsgrad des Einwickelmaterials selbst ist ausgesprochen
schlecht und genügt den Ansprüchen nicht.
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Es wurde gefunden, daß man durch Einverleibung von Schuppen oder
Flittern aus Mehrschichtfllmen, die zumindest zwei metallische Filme aufweisen,
in eine Kunststoffgrundmasse ein irisierendes Produkt herstellen kann, das sehr
dekorativ wirkt und in dem gleichen Maße irisiert wie die Schuppe selbst.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. In ihnen zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform des irisierenden Materials gemäß der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform im Querschnitt, Fig. 3 einen Teil des Produktes
gemäß der Erfindung im Aufriß und Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Produktes
gemäß der Erfindung im Aufriß.
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Die erfindungsgemäß anzuwendenden Verbundkörper sind durch Zerschneiden
eines irisierenden Materials in Form eines transparenten oder lichtdurchlässigen
flachen Schichtkörpers zu Schuppen erhältlich.
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Der damit hergestellte irisierende Kunststofformkörper enthält, in
seiner gesamten Masse verteilt, eine einzelne Schuppe oder heterogene Bruchstücke.
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Unter »Kunststoff« sind jene synthetischen oder natürlichen polymeren
Stoffe zu verstehen, die in erweichte Zustand geformt und danach gehärtet werden
können. Unter »lichtdurchlässig« sind sowohl durchsichtige als auch durchscheinende
Stoffe zu verstehen.
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Nach Fig. 1 weist das irisierende Material eine Kunstharzschicht
1 und eine erste äußere Schicht 2 auf, die gleichfalls aus Kunststoff besteht. Die
Kunstharzschicht kann auch auf beiden Seiten mit je einer ersten äußeren-Schicht
versehen sein, ferner kann man eine zweite äußere Schicht 3 vorsehen, die gleichfalls
aus
Kunststoff besteht; diese Schicht kann aber, wenn gewünscht, auch weggelassen
werden. Zwischen der Kunstharzschicht 1 und der ersten Außenschicht 2 sowie auf
der Oberfläche von Schicht 2 bzw. zwischen den Schichten 2 und 3 sind dünne metallische
Filme 4 und 5 aus gleichem oder unterschiedlichem Material angeordnet. Der äußere
Film 5 muß lichtdurchlässig sein; der innere Film 4 jedoch kann, wenn gewünscht,
opak sein. Die einzelnen Schichten können aus dem gleichen oder aus verschiedenen
Kunststoffen bestehen.
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Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher vier metallische
Filme 4, 5, 8 und 9 verwendet werden, die zwischen Schichten 1, 2, 3, 6 und 7 angeordnet
sind.
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Wie bereits angegeben, kann die äußerste Schicht 7 weggelassen werden.
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Die dünnen metallischen Filme bestehen aus Metall und/oder Metallverbindungen.
Wenn eine Metallverbindung verwendet wird, z. B. ein Salz, so wird die Oberfläche
jeder Schicht mit dieser Metallverbindung poliert. Zum Beispiel können Wismutoxychiorid
oder andere Wismuthalogenide oder Verbindungen anderer Metalle verwendet werden.
Zumindest muß der äußerste metallische Film lichtdurchlässig sein. Man kann auch
reines Metall verwenden und dasselbe auf galvanischem Wege oder im Hochvakuum auf
die Kunststoffschichten aufbringen.
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Die irisierende Wirkung wird durch die Interferenz des Lichtes bewirkt,
das von der Vorder- und der Rückseite des dünnen Films reflektiert wird, sowie durch
die plastischen Schichten und die zwischen diesen befindlichen metallischen Filme.
Die Dicke des Films bestimmt die ihm zugeordnete Farbe; auf diese
Weise
wechselt die Farbe des Films bei - Erhöhung seiner Dicke analog der Farbe der Newtonschen
Ringe.
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Wenn das Schichtmaterial mehrere solche Filme aufweist, kann deren
Dicke von Schicht zu Schicht verZ ändert werden, um die verschiedensten irisierenden
Effekte zu erzeugen.
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Als Schichtmaterial kann man einen beliebigen Kunststoff verwenden,
wie thermoplastische und hitzehärtbare Massen, natürliche und synthetische Harze.
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Zum Beispiel kann man die Thermoplaste, die Celluloseäther, wie Äthylcellulose,
Methylcellulose, Benzylcellulose oder Celluloseacetat, Nitrocellulose, Polystyrol,
Superpolyamide, Acrylatpolymeren, Styrolharze oder Mischungen derselben verwenden.
Beispiele für ;eeigntte hitzehärtbare Massen sind Phenolharze oder Phenolaldehydharze,
wie Phenolformaldehydharze, oder ungesättigte Polyesterharze oder Alkydharze, Allylesterharze,
Resorcinharze, Furanharze, Harnstoffharze, Silicone, Epoxyharze oder Mischungen
derselben.
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Fig. 3 zeigt eine Anwendungsform des irisierenden Materials gemäß
der Erfindung. Das irisierende Material 10, das in Schuppen verschiedenster Form,
wie Scheiben, dünnen Blättchen, Dreiecken, Bändern, vorliegt, ist in einem Trägermedium
11 verteilt, das die Form eines Stabes besitzt. Die Form des Trägers ist beliebig,
sie kann z. B. ein Regenschirmgestell, ein Brillenrahmen, ein Schmuckgegenstand,
ein Paneel sein oder von irgendeinem anderen Formkörper getragen werden. In Fig.
4 ist das Schuppenmaterial 12 in einen transparenten Träger 13 eingebettet, der
Kugelform hat und als Perle für Halsketten und Armbänder dienen kann.
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Das Produkt kann durch Gießen oder ein anderes Verformungsverfahren
hergestellt werden, d. h. durch Spritzgießen, Formpressen und Strangpressen. Die
obenerwähnten hitzehärtbaren Massen eignen sich in erster Linie als Träger für Gießen
und Formpressen, während stranggepreßte Produkte vorzugsweise aus thermoplastischen
Massen hergestellt werden. Das Schuppenmaterial kann bei allen für Thermoplaste
üblichen Verarbeitungsverfahren verwendet werden, d. h. beim Spritzguß oder bei
der Herstellung geschichteter Formteile.
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Beispiel 1 Ein Film aus Celluloseacetat (oder Nitrocellulose) von
etwa 0,05 mm Dicke wird auf eine glatte Fläche gelegt. Der Film wird dann poliert,
indem man beide Seiten mit einem mit Wismutoxychlorid eingestäubten feinen Tuch
abreibt, und zwar so lange und mit solchem Druck, daß auf die Oberfläche des Films
ein transparenter, stark reflektierender metallischer Film aufgebracht wird (man
kann auch Wismutoxyjodid verwenden, wobei ein stark reflektierender metallischer
Film mit einem Stich ins Rote erhalten wird). Danach entfernt man das überschüssige
Pulver durch Abwischen mit einem sauberen Tuch. Man stellt ferner eine Lösung von
Nitrocellulose in Amyl- und Butylacetat von einer Viskosität von etwa 0,50 P bei
25"C her (im Falle von Wismutoxyjodid bereitet man eine Lösung von Polystyrol in
monomerem Styrol) und überzieht den Film durch Eintauchen in die Lösung.
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Der Film wird dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 7,6 cm/min senkrecht
nach oben abgezogen. Nachdem der Überzug trocken ist und an dem Celluloseacetatfilm
festhaftet, wird er beidseitig mit Wismutoxychlorid oder Wismutoxyjodid poliert
und mit einem sauberen Tuch abgewischt, um überschüssiges Pulver
zu entfernen. Das
Material irisiert nun und wird auf die gewünschte Größe zerschnitzelt.
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Beispiel 2 Man schlägt auf einen Film aus regenerierter Cellulose
mit einem geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen im Hochvakuum einen Aluminiumfilm
nieder. Man stellt ferner eine Lösung von polymerisiertem Methylmethacrylat in seinem
Monomeren von einer Viskosität von etwa 0,50 P bei 25"C her. Der Film aus regenerierter
Cellulose wird dann in die Acrylatlösung getaucht und wie im Beispiel 1 abgezogen.
Wenn dieser Überzug trocken ist, wird er gemäß Beispiel 1 poliert, abgewischt und
zerschnitzelt.
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Beispiel 3 Man bringt auf einen Polyvinylalkoholfilm mit einem geringen
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen im Hochvakuum einen Goldfilm auf. Ferner wird
eine Lösung von Äthylcellulose von einer Viskosität von etwa 0,50 P bei 25° C hergestellt.
Der Polyvinylalkoholfilm wird in die Äthylcelluloselösung eingetaucht und wie im
Beispiel 1 abgezogen. Wenn dieser Überzug trocken ist, wird er wie im Beispiel 1
poliert, abgewischt und zerschnitzelt.
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Das irisierende schuppenartige Material, das nach den vorstehenden
Beispielen hergestellt ist, kann einem Träger aus Kunststoff einverleibt werden,
um das gewünschte Produkt herzustellen. Als Träger kann man jeden beliebigen Kunststoff
verwenden, wie Polyester, Phenolharze, Harnstoffharze, Melaminharze, Caseinharze,
Kunststoffe auf Cellulosebasis, Acryl- und Vinylpolymere usw. Die nachfolgenden
Beispiele erläutern die Herstellung eines solchen, das irisierende Material enthaltenden
Produktes.
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Beispiel 4 Ein Allylpolyesterharz wird unter Zusatz von 1 Gewichtsprozent
Benzoylperoxyd als Katalysator 1 bis 2 Stunden bis zum Gelieren auf etwa 75"C erhitzt.
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Ein solches Harz besitzt eine genügend hohe Viskosität, daß ihm vor
dem Gelieren eine Vielzahl irisierender Teilchen der nach Beispiel 1 erhaltenen
Art eingemischt und das Gemisch gerührt werden kann, bis die Schuppen gleichmäßig
verteilt sind. Das Gemisch wird dann in die gewünschte Form, z. B. einen Stab, vergossen.
Die Härtung tritt nach etwa 2 Stunden ein.
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Beispiel 5 Man setzt die Lösung eines ungesättigten Polyesters in
Styrol 5 Gewichtsprozent Benzolperoxyd als Katalysator zu und setzt der Masse vor
oder im Augenblick der Gelbildung irisierende Teilchen der im Beispiel 1 beschriebenen
Art zu, die aber mit einer Außenschicht von Phenolformaldehyd versehen sind. Die
Härtung tritt bei 93"C ein.
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Bei der Herstellung der irisierenden Kunststofformkörper muß darauf
geachtet werden, daß das Kunststoffmaterial der irisierenden Schuppen und jenes
des Trägers bei der verwendeten Temperatur und während der Kontaktzeit, wenn das
Trägermaterial weich oder flüssig ist, nicht ineinander löslich sind, da anderenfalls
keine scharf definierte Grenze zwischen dem dispergierten Medium und der Trägermasse
auftreten würde.
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Man muß aus diesem Grunde für jede Art des irisierenden Materials
einen Träger aus einem mit ihm vertäglichen Kunststoff wählen, und zwar so, daß
die für den Träger notwendige Temperatur nicht über der
erlaubten
Temperaturgrenze des irisierenden Materials liegt, so daß zwischen Träger und irisierendem
Material keine Lösungswirkung oder chemische Reaktion erfolgt. Es ist ferner wichtig
- insbesondere beim Gießen der hitzehärtbaren Harze und Monomeren -, daß die zu
dispergierenden Teilchen in die Trägermasse bei einer Viskosität eingebracht werden,
daß eine gleichmäßige Verteilung des dispergierten Mediums im gesamten Träger ohne
Absitzen während der Härtung möglich ist.
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Zur Formung von hitzehärtbaren Massen oder zur Pressung oder Ausstoßung
von Thermoplasten können die irisierenden Teilchen der Preßmasse auf jede geeignete
Weise eingebracht werden, z. B. auf Knetwalzen oder durch trocknes Vermischen mit
der Preßmasse. Die irisierenden Teilchen können gegebenenfalls dem Monomeren zugesetzt
werden.
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Die Rückseite des transparenten Körpers kann opak gehalten werden,
z. B. kann man einen schwarzgefärbten Kunststoff verwenden oder eine opake Fläche
aufbringen. Auch die Kunststoff-Grundschicht oder die erste Schicht der Schuppen
kann aus opakem Material bestehen, solange nur die Außenschicht lichtdurchlässig
ist.
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Es braucht also eine beidseitig mit Metallen überzogene Kunststoffschicht
nur einmalig mit einer weiteren lichtdurchlässigen Kunststoffschicht überzogen sein.
Das Produkt gemäß der Erfindung übt auf das Auge einen hohen Reiz aus, und zwar
nehmen im
wesentlichen alle der lose dispergierten Teilchen oder Schuppen im allgemeinen
an dem irisierenden Effekt teil, wodurch ein funkelndes Irisieren erzeugt wird,
das bisher nicht erzielt werden konnte.