DE1113303B

DE1113303B - Die Erzeugung von irisierenden Kunststofformkoerpern

Info

Publication number: DE1113303B
Application number: DER16817A
Authority: DE
Inventors: Sol Sobel
Original assignee: Rainbo-Cel Inc
Current assignee: Rainbo-Cel Inc
Priority date: 1955-06-08
Filing date: 1955-06-08
Publication date: 1961-08-31

Description

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.
Auch der Irisierungsgrad des Einwickelmaterials selbst ist ausgesprochen schlecht und genügt den Ansprüchen nicht.
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.
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.
Die erfindungsgemäß anzuwendenden Verbundkörper sind durch Zerschneiden eines irisierenden Materials in Form eines transparenten oder lichtdurchlässigen flachen Schichtkörpers zu Schuppen erhältlich.
Der damit hergestellte irisierende Kunststofformkörper enthält, in seiner gesamten Masse verteilt, eine einzelne Schuppe oder heterogene Bruchstücke.
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.
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.
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.
Wie bereits angegeben, kann die äußerste Schicht 7 weggelassen werden.
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.
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.
Wenn das Schichtmaterial mehrere solche Filme aufweist, kann deren Dicke von Schicht zu Schicht verZ ändert werden, um die verschiedensten irisierenden Effekte zu erzeugen.
Als Schichtmaterial kann man einen beliebigen Kunststoff verwenden, wie thermoplastische und hitzehärtbare Massen, natürliche und synthetische Harze.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung von Verbundkörpern, bestehend aus einer beidseitig mit einem metallischen Film überzogenen lichtdurchlässigen Kunstharzschicht, wobei mindestens eine dieser metallischen Schichten mit einer Schicht aus lichtdurchlässigem Kunststoff überzogen ist und einer der metallischen Filme lichtdurchlässig sein muß, als irisierendes Effektmaterial für Kunststofformkörper.
2. Verwendung von Verbundkörpern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtanordnung multipel ist.
3. Verwendung von Verbundkörpern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide metallische Filme lichtdurchlässig sind.
4. Verwendung von Verbundkörpern gemäß Anspruch2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden äußeren Kunststoffschichten opak ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 972 903, 959 410; schwedische Patentschrift Nr. 137 625; »Kunststoffe«, 1946, S. 113.