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Glänzende, irisierende oder perlmutterfarbize Kunststoffe Die Herstellung
von Kunstperlmutter bzw. eines peilartigen Fabrikates gelang erstmalig unter Verwendung
von Fischsilber, das bekanntlich aus feinkristallinem Guanin besteht. Durch Einbetten
der Fischsilberkriställchen in Kunstmassen erhielt man schillernde Effekte, die
durch die stark lichtbrechende und reflektierende Wirkung des Fischsilbers hervorgerufen
wurden. Fischsilber ist aber ein sehr teueres Produkt, das überdies durch seine
umständliche Herstellungsweise aus Fischschuppen u. dgl. immer eine größere Menge
sehr unerwünschter Verunreinigungen enthält, was sich natürlich auch als nachteilig
für das damit hergestellte Kunstperlmutter erwies. Es ist darum häufig der Wunsch
nach einem anderen Kunstperlmutter geäußert worden, das sich preislich günstiger
stellen und in seinen Eigenschaften dem mit Fischsilber behandelten Kunstperlmutter
überlegen zeigen sollte.
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So beschreibt z. B. das amerikanische Patent r 8o9 449 die Herstellung
von Mercurochlorid und seine Verwendung als Fischsilberersatz. Ferner ist vorgeschlagen
worden, Wismutverbindungen, z. B. Wismutoxychlorid, für denselben Zweck zu verwenden.
Doch können die Produkte, wie nachstehend noch erläutert wird, den notwendigen hohen
Ansprüchen nicht gerecht werden. Die Natur der Kunstmassen und ihre mechanische
Verarbeitung verlangen eine bedeutende Widerstandsfähigkeit aller zugesetzten Farbstoffe,
wobei auch die in ihnen gegebenenfalls enthaltenen Verunreinigungen mit zu berücksichtigen
sind. So ist z. B. die Verwendung von Fischsilber nicht bloß zu teuer, sondern auch
auf die Herstellung von Kunstperlmutter auf Basis von Celloloid und Acetylcellulose
beschränkt, da z. B. in Phenol-Formaldehyd-Harz und Caseinkunsthorn das Guanin durch
den Formaldehydhärtungsprozeß eine tiefgreifende Veränderung erfährt, die mit einem
Verlust der kristallinen Struktur verbunden ist. Auch in Celluloid ergeben sich
für die Verwendung des Fischsilbers bedeutende Nachteile, da das Fischsilber immer
mit eiweißartigen und zahlreichen anderen Verunreinigungen vermischt ist, die in
den Fertigfabrikaten mit der Zeit sehr unerwünschte Gelb- und Rotverfärbungen hervorrufen.
Das Mercurochlorid konnte die gestellten Anforderungen ebensowenig befriedigen.
Seine leichte Reduzierbarkeit zu Quecksilbermetall bedingt Dunkelverfärbungen, die
in Proteinoplasten und Phenol-Tormaldehyd-Harz besonders augenfällig sind. Auch
das vorübergehend besonders in der Kunsthornindustrie verwendete Wismutoxychlorid
zeigte bedeutende Nachteile. Seine Lichtbeständigkeit läßt sehr zu wünschen übrig;
schon nach eintägigem Aufbewahren bei zerstreutem Tageslicht sind die mit Wismutoxychlorid
hergestellten Kunsthornplatten deutlich grau gefärbt, bei Sonnenlicht sind sie nur
wenige Minuten haltbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Kunststoff zu finden, der nicht bloß glänzend, irisierend oder perlmutterfarbig
ist; sondern auch in chemischer und physikalischer Hinsicht weitgehende Beständigkeit
aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe enthält der glänzende, irisierende oder perlinutterartige
Kunststoff gleichmäßig feinkristallines Bleiphosphat als Glanzpigment, das also
der Kunstmasse (beispielsweise Massen auf Basis von Celluloid, AcetvIcellulose und
Benzylcellulose, Phenol-Formaldehyd- und Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten,
Casein u. dgl.) in üblicher Weise beigemischt ist. Die Beimischung des feinkristallinen
Bleiphosphates bewirkt an der Kunstmasse eine durchweg gleichmäßige Lichtzerstreuung,
während die Beimischung von grobkristallinen Bleiphosphaten, deren Kristalle grob
sind und keine gleichmäßige Größe haben, all der Kunstmasse keine gleichmäßige Glanzwirkung
ergibt und ein unruhiges Aussehen der Kunstmasse hervorruft, da diese grobkristallinischen
Teilchen hinsichtlich der Lichtzerstreuung einzeln für sich zur Wirkung kommen.
Die mit der Verwendung des Fischsilbers und der anderen vorhin angegebenen Glanzpigmente
verbundenen Nachteile treten nicht auf, insbesondere auch nicht bei Kunstmassen
aus Phenol-Formaldellyd-Varz, Kunsthorn o. dgl., die einem Forinaldehydliärtungsprozeß
unterworfen werden.
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Zu bemerken ist noch, daß als Ersatz für Fischsilber auch ganz allgemein
Salze von Metallen mit hohem Atomgewicht und unter diesen auch Bleisalze vorgeschlagen
worden sind, worin natürlich bei der großen Anzahl derartiger Salze kein brauchbarer
Vorschlag zu erblicken ist. Unter den Bleisalzen wurde als Beispiel das Paraotybenzoat
des Bleies angegeben, dessen Anwendung aber die nachteilige Eigenschaft entgegenstellt,
daß es in heißem Wasser löslich ist. Die Kunsthornindustrie beispielsweise verlangt
völlige Unlöslichkeit für von ihr verwandte Pigmentfarbstoffe, weil alle Kunstliornansätze
nur unter Zusatz bedeutender Mengen Wasser hergestellt werden. Demgegenüber hat
Bleiphosphat ein Löslichkeitsprodukt der Größenordnung io-5, ist also als praktisch
völlig unlöslich zu bezeichnen. Damit wird in allen Fällen auch die bei der Verwendung
von Bleisalzen immer zu beachtende Vergiftungsgefahr beseitigt.
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Von den Kunststoffen sollen hier Anstrichstoffe und Anstriche ausgenommen
sein. Nachstehend sei in einigen Beispielen angegeben, wie sich feinkristallines
Bleiphosphat, das sich als Glanzpigment für Kunststoffe eignet, herstellen läßt.
Beispiel i Man stellt eine Mischung her von 2 1 einer ,Stammlösung, die aus einer
filtrierten Lösung von 3,8 kg Bleiazetat in io 1 destilliertem Wasser besteht, o,21
66°joiger Salpetersäure, io 1 destilliertem Wasser und 20 1 95°1oigem Alkohol. Hierzu
gibt man in einem Guß 2,21 einer Lösung von 12 kg Phosphorsäure (spezifisches Gewicht
1,32) in So 1 95 °joigem Alkohol. Man erhält einen feinkristallinen, glänzenden
Niederschlag von Bleiphosphat, ohne Zusatz der Salpetersäure dagegen ein so feinteiliges
Material, daß dieses fast amorph erscheint.
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Beispiel 2 1@Tan erhält ein Bleiphosphat, das den meisten Ansprüchen
genügt, durch Fällung einer 5o° warmen Lösung von 33 kg Bleinitrat in
2501 Wasser mit einer Lösung von 12 kg Phosphorsäure (85 °joig) in 35 1 Wasser.
Man läßt abkühlen und trennt das ausgeschiedene Phosphat durch Filtration oder Zentrifugieren
von der Flüssigkeit.
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Beispiel 3 An Stelle von Phosphorsäure kann man auch saure Phosphate
zum Ausfällen des Bleiphosphates benutzen, wobei es sich empfiehlt, kleine Mengen
einer starken Säure, z. B. Salpetersäure, zuzusetzen, um die Bildung von neutralem
Bleiphosphat sicher zu vermeiden. Zu einer heißen Lösung von 33 kg Bleinitrat und
250 1 Wasser und 41 Salpetersäure fügt man eine heiße Lösung von 35 kg kristallinem,
sekundärem Natriumphosphat unter gutem Umrühren hinzu. Nach dem Abkühlen und einigem
Stehenlassen verfährt man wie in Beispiel 2.
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Weiterhin seien nachstehend zwei Beispiele für die Herstellung eines
perlmutterartigen Kunststoffes unter Verwendung von feinkristallinem Bleiphosphat
angegeben.
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Beispiel q.
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Man mischt ioo Teile Casein mit 25 Teilen Wasser und 6 Teilen Bleiphosphat.
Nach erfolgter Durchmischung und mehrstündigem Stehenlassen wird der Ansatz, wie
üblich, durch die Strangpresse getrieben. Man erhält Stränge, in denen die Bleiphosphatteilchen
parallel zur Fließrichtung orientiert sind. Die Stränge werden in kleine Stücke
geschnitten und in der Rahmenpresse zu Platten verpreßt. Die fertigen Platten können
nach dem Härten und Trocknen mechanisch auf Knöpfe, Kämme, Schnallen mit perlmutterartigem
Aussehen verarbeitet werden.
. Beispiel Bei der Verarbeitung von
Bleiphosphat in. Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukteii empfiehlt es sich, ein
gut getrocknetes oder. aber mit Alkohol bzw. Glycerin angeteigtes Material zu verwenden.
Man verfährt im allgemeinen wie folgt: zoo Teile möglichst wasserhelles Gießharz
werden mit 3 Teilen einer 5o°1oigen Bleiphosphatglycerinpaste so lange verrührt,
bis die Bleiphosphatkriställchen völlig homogen verteilt sind. Die Masse wird dann
in Formen gegossen und in bekannter Weise je nach Größe der Formen einige Tage bis
mehrere Wochen bei etwa 8o° gehärtet. Man erhält perlmutterartige Stücke von sehr
schönem seidigem Glanz.