-
Überzüge und Formkörper von perlmuttartigem Aussehen Die Erfindung
betrifft Überzüge und Formkörper von perlmuttartigem Aussehen und ist durch die
Verwendung eines bestimmten Perlmuttpigments gekennzeichnet, das. bei Einmengung
in einen geeigneten Träger in diesem den gewünschten Perlmutteffekt gibt.
-
Perlmuttartige Zusammensetzungen sind in verschiedenen. Formen und
für die verschiedensten Anwendungszwecke bekannt; sie dienen dazu, um verschiedenen
Gegenständen ein perlartiges oder perlmuttartiges Aussehen zu verleihen. So werden
beispielsweise bei der Herstellung unechter. Perlen Glas-oder Plastikkügelchen mit
einer Suspension von Perlmuttpigment in einem geeigneten Träger, wie beispielsweise
Cellulosenitratlack, überzogen. Bei der Herstellung von Messergriffen und Füllfederhaltern
mit Perlmuttimitation mengt man Perlmuttpigment in einen Kunststoff, wie beispielsweise
Celluloseacetat, ein, welchem dann die gewünschte Form gegeben wird. Perlplatten
werden durch Gießen von polymerisierbaren Harzen, wie beispielsweise von Acryl-
oder Polyesterharzen, hergestellt, in welchen Perlmuttpigmente suspendiert sind.
Die Platten können zur Herstellung von imitierten Perlmuttknöpfen in Scheiben geschnitten
werden.
-
Zur Erzielung des Perlmutteffektes derartiger Zusammensetzungen sind
verschiedene Perlmuttpigmente bekannt. Ein viel verwendetes Perlmuttpigment ist
Perl-Essenz (»Pearl-Essence«), das eine Suspension der plättchenförmigen Guaninkristalle
darstellt, die man aus bestimmten Fischschuppen gewinnt. Andere Perlmuttpigmente
bestehen aus Suspensionen von Kristallen von Bleihydrophosphat oder basischem Bleikarbonat
oder auch Glimmerplättchen in geeigneten Trägern.
-
Durch Einmengen derartiger Pigmentkristalle in ein lichtdurchlässiges
organisches Trägermaterial, insbesondere in Kunststoff bzw. Kunstharzmedien, wird
der charakteristische Perlglanz erzielt; hierfür ist es erforderlich, daß die Pigmentkristalle
in dem Trägermedium in parallele Schichten orientiert sind; die Orientierung wird
durch die Plättchenform der Kristalle ermöglicht. Der charakteristische Perlmuttglanz
kommt dadurch zustande, daß das Licht in eine vorgegebene Richtung gleichzeitig
von einer Vielzahl von Oberflächen reflektiert wird; da die Intensität der Reflexion
an der Grenzfläche zweier durchsichtiger Medien vom Unterschied der Brechungsindizes
abhängt, muß der Brechungsindex der Pigmentkristalle von dem des Trägermediums abweichen.
Des weiteren muß das verwendete Perlmuttpigment in Wasser und in den bei der Kunststoffverarbeitung
jeweils verwendeten organischen flüssigen Verbindungen verhältnismäßig unlöslich
sein; der Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt der jeweils verwendeten Pigmentsubstanz
soll hoch im Vergleich zu den bei der Kunststoffverarbeitung auftretenden Temperaturen
liegen.
-
In der Praxis haben die gemeinhin verwendeten Harze und Kunststoffe
Brechungsindizes etwa im Bereich von 1,5 bis 1,6 und die Perlmuttkristalle Brechungsindizes
von über .1,7. Die Brechungsindizes für Bleihydrophosphatkristalle betragen beispielsweise
1,86, 1,83 und 1,81, die für Kristalle aus basischem Bleikarbonat
2,09 und 1,94.
-
Aus den vorstehenden Überlegungen ergibt sich, daß die genannten Erfordernisse
(hinsichtlich des Brechungsindex, der Umlöslichkeit, des. Schmelz-oder Zersetzungspunktes
usw.) bei der bekannten Verwendung von Guanin- oder sonstigen anorganischen Kristallen
als Perlmuttpigment für die möglichen Kombinationen von Pigment und Trägermedium
sowie auch hinsichtlich der bei den Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren einzuhaltenden
Bedingungen verhältnismäßig enge Schranken setzen. Auch hinsichtlich des erzielbaren
Farbenspiels bestehen angesichts der Eigenfarbe der genannten anorganischen Kristalle
nur beschränkte Variationsmöglichkeiten. Und schließlich sind die genannten anorganischen
Kristallpigmente zum Teil verhältnismäßig teuer.
Die vorliegende
Erfindung geht somit von der bekannten Verwendung anorganischer Kristallplättchen
als Perlmuttpigment in lichtdurchlässigen Trägermedien aus; durch die Erfindung
sollen die erwähnten Nachteile und Beschränkungen, die sich bei Verwendung der bekannten
Perlmuttpigmente ergeben, nach Möglichkeit vermieden werden.
-
Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung die Verwendung von Glasplättchen
mit einer Dicke bis zu 2 Mikron und einem durchschnittlichen Verhältnis von Länge
zu Dicke von mindestens vier als Perlmuttpigment in einem lichtdurchlässigen organischen
Trägermaterial vorgesehen, wobei der Brechungsindex der Glasplättchen um mindestens
0,2 größer als der des Trägermaterials ist. Vorzugsweise werden Glasplättchen verwendet,
deren Länge im Bereich von 2 bis 100 Mikron liegt und deren Brechungsindex mindestens
1,7 beträgt.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich auch mit Glas,
d. h. einem nichtkristallinen Material, als Perlmuttpigment ein überraschend guter
Perlmutteffekt erzielen läßt, sofern die vorstehend genannten Bedingungen (hinsichtlich
Plättchenform, Plättchendicke und Brechungsindex des verwendeten Glases) erfüllt
sind. Gegenüber der bekannten Verwendung kristalliner Stoffe als Perlmuttpigment
bietet die Verwendung von Glasplättchen gemäß der Erfindung als Perlmuttpigment
eine Reihe von Vorteilen; das Glaspigment ist in den meisten Lösungsmitteln und
Chemikalien weniger löslich, bei höheren Temperaturen beständiger und bei der Verarbeitung
weniger empfindlich als die genannten kristallinen Pigmente. Hinzu kommt die Billigkeit
des Ausgangsmaterials für das Perlmuttpigment, die vielfältigen Variationsmöglichkeiten
hinsichtlich der Farbgebung sowie die Einfachheit des Herstellungsverfahrens für
das Pigment und die perlmuttartige Zusammensetzung.
-
Es ist bereits bekannt, in Preß- und Formteile aus Kunstharz Festkörperteilchen,
darunter unter anderem auch kleine Glassplitter, einzulagern; die Einbettung der
Glassplitter erfolgt hierbei jedoch nicht zum Zweck der Erzielung eines Perlmutteffekts,
sondern um den von Haus aus klar durchsichtigen Kunstharzkörper undurchsichtig zu
machen. Des weiteren ist es an sich bereits bekannt, Anstrichmitteln Glassehüppchen
einzumengen; auch hier sollen durch die Einmengung der Glasschüppchen jedoch wiederum
nicht irgendwelche visuellen Effekte erzielt werden, vielmehr sollen hierdurch lediglich
bestimmte physikalische Eigenschaften des Antriches, wie geringeres Wärmeleitvermögen,
verbesserte elektrische Isolierfähigkeit, erhöhte Streichfähigkeit des Anstrichmittels
sowie geringere .Neigung der Anstriche zu springen oder sich abzulösen, erreicht
werden. Schließlich hat man auch bereits angeregt, in eine Kunstharz- oder sonstige
Kunststoffmasse im halbflüssigen oder pastenförmigen Zustand zur Erzielung bestimmter
Irisier-, Perlmutt- oder Emaileffekte Pigmente wie Farbstoffe, Metallpulver oder
-kristalle sowie unter anderem auch Glas einzumengen. Soweit hierbei Glas in Frage
steht, sind hinsichtlich der Verwendung keinerlei nähere Angaben (hinsichtlich Form,
Abmessung und optischer Eigenschaften der Glasteilchen) gemacht.
-
Vorzugsweise erfolgt die Verwendung der Glasplättchen gemäß der Erfindung
in Form einer pastenartigen Suspension in einer wässerigen oder organischen Flüssigkeit
zur Einarbeitung in das Trägermaterial. Insbesondere können die Glasplättchen gemäß
der Erfindung als Perlmuttpigment in einem harzartigen Trägermaterial mit einem
Brechungsindex von etwa 1,5 bis 1,6, vorzugsweise einem Kunstharz aus der Gruppe
der Acrylharze, Polyesterharze und Caseinharze verwendet werden.
-
Die Glasplättchen können gemäß der Erfindung als Perlmuttpigment in
einem Formkörper aus dem genannten Trägermaterial verwendet werden oder aber alternativ
auch als Perlmuttpigment in einem Lack, vorzugsweise einem Nitrocellulose-Butylacetat-Lack.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung.
-
Aus verschiedenen Glaszusammensetzungen werden Lamellen erzeugt, deren
Dimensionen mit denen der vorerwähnten permuttartigen Kristalle vergleichbar sind.
Mengt man diese Glasplättchen einer Trägersubstanz ein, so ergeben sie einen Perlglanz,
der dem der bekannten Perlmuttpigmente ähnlich ist. Die bekannten Perleffekte werden
entweder dadurch erzielt, daß man Oberflächen mit diesen Plättchen überzieht oder
daß man die Plättchen in durchsichtige Kunststoffzusammensetzungen einmengt.
-
Nach einem geeigneten Verfahren zur Erzeugung der Schuppen werden
zunächst äußerst dünne Filme aus dem geeigneten Glas geblasen. Die Filmstärke soll
2 Mikron oder weniger betragen und ist von der richtigen Größenordnung, wenn die
Filme Interferenzfarben zeigen, obwohl Filmstärken unmittelbar unter- und oberhalb
dieses Wertes noch in dem gewünschten Bereich liegen. Zur Herstellung von Plättchen
aus dem Film wird dieser in Wasser oder einer anderen Flüssigkeit suspendiert und
heftig hin-und herbewegt oder in einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer
Kugelmühle, zerrieben. Der Suspension werden in kurzen Abständen (von beispielsweise
nur 30 Sekunden) Proben entnommen und mikroskopisch zur Bestimmung der Größe der
gebrochenen Teilchen untersucht. Das Verfahren wird beendigt, sobald der Glasfilm
zu Plättchen zerkleinert ist, deren Längsabmessung vorzugsweise zwischen 2 und
100 Mikron beträgt. Es ist weiter wünschenswert, daß das Verhältnis von Länge
zu Stärke mindestens vier beträgt, d. h.. Teilchen von 2 Mikron Länge sind geeignet,
wenn ihre Dicke 0,5 Mikron oder weniger beträgt, Plättchen von 2 Mikron Dicke sollten
hingegen mindestens 8 Mikron lang sein. Obwohl Längen von 2 bis 100 Mikron optimalen
Glanz ergeben, sind auch Lamellen mit weniger als 2 Mikron Länge geeignet, wenn
sie dünn genug sind, wobei die Hauptbedingung bleibt, daß die Teilchen Plättchenform
behalten, was, wie oben angedeutet, dann als gegeben angesehen werden darf, wenn
das Verhältnis Länge/Dicke vier oder mehr beträgt. Entstehen während des Brechens
einige kleine Teilchen mit einem niedrigeren Verhältnis von Länge zu Dicke, so wird
dadurch der Perlmutteffekt der passend geformten Plättchen zwar abgeschwächt, aber
natürlich nicht ganz aufgehoben.
-
Plättchen mit mehr als 100 Mikron Länge ergeben ebenfalls einen perlartigen
Glanz, sind jedoch aus vielerlei Gründen weniger erwünscht, weil einzelne Teilchen
vom Auge wahrgenommen werden können und so einen diskontinuierlichen optischen Effekt
hervorrufen.
Die so entstehende Suspension von Glasplättchen hat
das typisch seidenartige Aussehen perlmuttartiger Suspensionen. Sie ist sowohl hinsichtlich
der Plättchengröße als auch der Plättchenstärke uneinheitlich. Falls erwünscht,
kann man die Lamellen durch Absetzenlassen und Dekantieren oder durch Zentrifugieren
in Gruppen von einheitlicherer Größe fraktionieren. Die dünneren Teilchen, welche
bezogen auf das Glasgewicht den stärksten Glanz ergeben, da sie die größte Zahl
reflektierender Flächen bieten, sind besonders für Anwendung etwa zum Oberflächenüberzug
von unechten Perlen geeignet, während die etwas dickeren Plättchen bei der Formung
von Kunststoffen vorzuziehen sind, wobei die größere Festigkeit dieser Teilchen
verhindert, daß sie durch die Bewegung in dem viskosen, geschmolzenen Kunststoff
weiter gebrochen werden.
-
Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung der Plättchen wird aus
dem Glas mit Hilfe von inneren Blähmitteln ein Schaum mit äußerst dünnen Wandungen
erzeugt.
-
Das so hergestellte Schaumglas wird, wie oben beschrieben, gebrochen
und fraktioniert, um Teilchen der gewünschten Abmessungen zu erhalten. Bei anderen
Methoden zur Herstellung des dünnen Films werden die bekannten Auspreß- und Kalanderverfahren
angewandt.
-
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Glaslamellen gehen im einzelnen
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor. Beispiel 1 Ein
Flintglas mit der Zusammensetzung 35,4011/o SiO." 5,16% K.,0, 59,10% Pb0, 0,34%
ASZ03 und dem Brechungsindex nD = 1,70 wird in einen dünnen Film von weniger
als 2 Mikron Stärke geblasen. Der Film wird in Butylacetat dispergiert und dann
durch Bewegung gebrochen, so daß Teilchen mit einer durchschnittlichen Länge von
35 Mikron entstehen. Man läßt die Plättchen sich aus dem Butylacetat, das für weitere
Verwendung abgegossen wird, absetzen, wobei eine aus 25% Glas in Butylacetat bestehende
Paste zurückbleibt. Zu 4,0 Teilen dieser Paste werden 96,0 Teile eines aus 8,0°/o
Cellulosenitrat (15 bis 20 Sekunden) in Butylacetat bestehenden Lackes zugegeben.
Der so erhaltene Perllack dient zum Überziehen von Alabasterglasperlen im Tauchverfahren.
-
Bei diesem Beispiel ist zu bemerken, daß das Perlmuttpigment 25 Gewichtsprozent
der Pastenzusammensetzung ausmacht. In Wirklichkeit kann diese Zusammensetzung nach
den jeweiligen Bedürfnissen schwanken, so daß die gewünschte endgültige Pigmentkonzentration
in der eigentlichen, zur Herstellung des Überzugs dienenden Lösung im Bereich von
etwa 0,25 bis 5,0% liegt. Beispiel 2 Ein Glasfilm mit einer Dicke von 2 Mikron oder
weniger wird wie im Beispiel 1 hergestellt. Der Film wird in Wasser aufgenommen
und zu Teilchen mit einer durchschnittlichen Länge von 15 Mikron vermahlen. Man
läßt die Lamellen sich aus dem Wasser, das abgegossen wird, absetzen und trocknet
die entstehende Paste. 2 Teile der trockenen Perlplättchen werden mit 198 Teilen
Polymethyhnethacrylat-Pulver vermischt. Aus der Mischung wird dann im Strangpreßverfahren
ein Stab mit Perlmuttimitation hergestellt.
-
Beispiel 3 Ein Glas aus 90,8% Sb203 und 9,2% B203, nD = 1,95,
wird wie im vorigen Beispiel beschrieben, geblasen und gebrochen, wobei Styrol als
Mahlflüssigkeit dient. Die so entstehende Suspension hat Teilchen einer durchschnittlichen
Länge von 25 Mikron. Die Lamellen werden durch Absetzenlassen in zwei Teile fraktioniert,
von denen der eine hauptsächlich die dickeren Plättchen und der andere hauptsächlich
die dünneren Teilchen enthält. Eine Menge der Glasstyrolpaste, die 1,0 Teile Glas
aus der dünnen Fraktion enthält, wird mit Polyestergießharz auf insgesamt 100 Teile
verdünnt und die Mischung in Form einer Perlplatte gegossen, aus welcher Polyesterperlknöpfe
geschnitten werden können. Die gleiche Menge der dickeren Plättchen wird getrocknet
und das Glas dann zu 99 Teilen von Polystyrolpulver zugefügt, aus dem mittels Spritzguß
Polystyrolperlartikel hergestellt werden. Beispiel 4 Aus einem Glas der Zusammensetzung
11,71/o Si02, 1,7% Na 20, 86,6% Pb0 mit nD = 2,08 werden durch Schaumbildung Glaslamellen
hergestellt. Der Schaum wird gebrochen und zur Herstellung von Plättchen der oben
angegebenen Abmessungen vermahlen. Beispiel 5 Glaslamellen werden nach Beispiel
l aus einem Glas der Zusammensetzung 20,1% SiO2, 29,50/0 Na20, 50,4% Ti02 mit nD
= 1,80 hergestellt.
-
Die beschriebenen Glaslamellen haben vor den Kristallen, welche bisher
zur Erzeugung perlmuttartiger Effekte verwendet wurden, viele Vorteile. Sie sind
gegen saure Lösungen beständig und werden demnach von freier Säure im Polyester-Gießharz
nicht angegriffen, wie es dagegen beispielsweise bei basischem Bleikarbonat der
Fall sein kann. Obwohl Gläser durch alkalische Lösungen in mancher Weise angegriffen
werden, sind sie nichtsdestoweniger gegen Alkali beständiger als die bisher verwendeten
kristallinen Substanzen und können demnach in alkalische Melaminharz-Lösungen gegossen
werden. Die Verwendung der herkömmlichen perlmuttartigen Kristalle beim Einmengen
in Kunststoffpreßpulvermasse erfordert große Sorgfalt, um eine Überhitzung des Materials
mit folgender Zersetzung oder Entfärbung der Kristalle zu vermeiden. Die Erweichungstemperaturen
der Gläser liegen so hoch, daß sie bei Verarbeitungen dieser Art ohne Schwierigkeit
verwendet werden können.
-
Darüber hinaus ist es bis jetzt nicht möglich, die herkömmlichen perlmuttartigen
Pigmente in Form von trockenen Pulvern ohne Qualitätsverlust herzustellen, der üblicherweise
durch die Zusammenlagerung vieler Plättehen zu nicht definierten Klumpen verursacht
wird. Die beschriebenen Glasplättchen zeigen diese Neigung nicht und können daher
leicht als trockene Ausgangsstoffe für solche Anwendungen hergestellt werden, in
denen trockene Materialien zu bevorzugen sind. Dies ist im allgemeinen bei solchen
Anwendungen der Fall, bei
denen das perlmuttartige Material mit
Kunststoff-Preßpulvermasse gemischt wird.
-
Die Glasplättchen können auch in Caseinkunststoffen verwendet werden.
In diesem Fall ist die Anwesenheit organischer Lösungsmittel nicht erforderlich,
und es ist zweckmäßig, das perlmuttartige Pigment in Form einer wässerigen Paste
herzustellen. Im allgemeinen lassen sich die gewünschten Effekte erzielen, wenn
die Konzentration der Glaskristalle I!2 bis 5 Gewichtsprozent des Caseins beträgt.