DE2228248A1

DE2228248A1 - Thermographische flachdruckplatte

Info

Publication number: DE2228248A1
Application number: DE2228248A
Authority: DE
Inventors: Douglas Alexander Newman
Original assignee: Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing Co Inc
Current assignee: Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing Co Inc
Priority date: 1971-07-12
Filing date: 1972-06-09
Publication date: 1973-01-25
Also published as: CA973359A; GB1315288A; US3736873A

Description

COLUMBIA RIBBON AND CARBON
MANUFACTURING CO., INC.

527 Herbhill Road

Glen Cove, N.Y./V.St.A.

Unser Zeichen; C 2920

Thermographische Flachdruckplatte

Dr.Ha/Kü

Thermographische Flachdrucksätze und Zubehör wurden bereits vorgeschlagen, haben bisher jedoch keine verbreitete technische Anwendung oder Erfolg gefunden. Vorgeschlagene Flachdrucksätze bestehen aus einem halbdurch-.scheinenden Basisfilm und einem durchscheinenden oleophilen Übertragungsblatt und sie sind in der britischen Patentschrift 958 485 beschrieben. Solche Flachdruckplat ten auf Filmbasis besitzen einen Trägerfilm, zum Beispiel aus Mylar (Polyäthylenterephthalat-Polyester) , Celluloseacetat oder dergl., der eine übliche dünne Flachdruckschicht trägt, die einen hydrophilen Binder und einen undurchsichtigen Füllstoff enthält. Auf dem Übertragungsbogen befindet sich eine oleophile, bilderzeugende Wachsschicht, die bei der thermographischen

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ORIGINAL INSPECTED

Übertragung wärmeschmelzbar ist und gefärbt sein kann, um ein Korrekturlesen zu ermöglichen.

Solche Sätze erwiesen sich zur Herstellung hochwertiger Kopien als unannehmbar, da sie nicht in reproduzierbarer Weise eine gute Kopie des beschrifteten Originals bei der Reflexthermographie ergeben. Die Reflexbelichtung ist jedoch zum Kopieren der meisten Originalbögen notwendig, da solche Bögen halb-durchsichtig sind und/oder auf beiden Oberflächen Beschriftungen tragen. Solche Originale müssen von der Strahlungsquelle am weitesten weg sein und der Plattensatz muß sich zwischen dem Original und der Strahlungsquelle befinden.

Frühere Sätze eignen sich nicht für das mit Reflexbelichtung arbeitende Verfahren. Sie besitzen einen sehr engen Betriebstemperaturbereich, unterhalb dessen sie nur teilweise oder fleckig auf der Plattenoberfläche abbilden und oberhalb dessen sie zu stark schmelzen, wodurch die auf der Plattenoberfläche gebildeten Bildstellen verlaufen und sich ausfüllen. Die Wahl der richtigen Temperatur ist schwierig, da die Belichtungsmaschine während einer wiederholten Verwendung Wärme speichert, so daß die Geschwindigkeit, mit welcher der Flachdrucksatz durch die Maschine läuft, allmählich erhöht werden muss, um eine gleichmäßige Belichtungstemperatur zu gewährleisten, wenn viele aufeinanderfolgende Sätze beschriftet werden.

Frühere Flachdruckplatten auf Filmbasis besitzen auch schwerwiegende Nachteile, da sie sich einrollen, so daß

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sie nur schwer durch eine Wärmekopiermaschine gegeben werden können und sich kaum auf einer Flachdruckmaschine montieren lassen und durch diese hindurchlaufen.

Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung von thermographischen Flachdrucksätzen mit einem weiten Betriebstemperaturbereich, so daß sie in reproduzierbarer Weise scharfe und klare Bildstellen auf der Plattenoberfläche erzeugen, deren Qualität derjenigen der Originalbildstellen angenähert ist, wobei ein weiter Bereich der Belichtungstemperaturen und der Geschwindigkeiten in thermographischen Kopiermaschinen zur Anwendung kommen kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung überzogener thermographischer Flachdruckplatten, die durchscheinend und sogar durchsichtig sind und trotzdem für wärmeübertragene Bildstellen eine ausgezeichnete Aufnahmefähigkeit besitzen und diese in ausgezeichneter Weise während des Flachdruckvorgangs festhalten.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhält man verbesserte überzogene Flachdruckplatten mit nur geringer oder gar keiner Neigung sich einzurollen, die daher unter Beschriftungs-und Vervielfältigungsbedingungen abmessungsstabil sind.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht im vergrößerten Maßstab durch einen erfindungsgemäßen Flachdrucksatz zur Erläuterung des thermographischen Reflexverfahrens und

Fig. 2 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht einer gemäß Fig. 1 "beschrifteten Flachdruckplatte, die sich sowohl als Projektionsdiapositiv als auch als Druckplatte eignet.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß wärmeschrumpfbare Filme, die bishlang als unbefriedigend für Träger von Überzügen bei dem thermographischen Kopierverfahren angesehen wurden, nun überraschend gute Ergebnisse bei Verwendung als Trägerfilme für bestimmte Flachdrucküberzüge bei einem solchen Verfahren ergeben. Solche Filme besitzen ein gutes Rückhaltevermögen für solche Flachdruckschichten und/oder für solche Flachdruckschichten tragende Zwischenschichten, insbesondere unter Wärmeeinwirkung. Das dürfte darauf zurückzuführen sein, daß wärmeschrumpfbare Filme, die zwar orientiert, jedoch nicht wärmegehärtet sind, Oberflächeneigenschaften und physikalische Eigenschaften aufweisen, die von denen nicht-orientierter Filme oder orientierter, wärmegehärteter Filme verschieden und beim thermographischen Verfahren besonders vorteilhaft sind.

Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Oberflächenver-

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haftung zwischen der Trägerplatte und dem darauf befindlichen Überzug so, daß der normalerweise für Flachdrucküberzüge wesentliche Füllstoff vollständig weggelassen werden kann, vorausgesetzt, daß die Flachdruckmasse auf einer größeren Gewichtsmenge einer kolloidalen Kieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 40 bis 70 mu basiert. Da übliche Füllstoffe, von denen Ton der am häufigsten verwendete ist, undurchsichtig sind, ermöglicht das Weglassen solcher Füllstoffe die Herstellung von Flachdrucküberzügen, die entweder durchsichtig oder stärker durchscheinend sind als bisher bekannte thermographische Flachdruckschichten. Solche bekannten Schichten enthielten stets eine größere Menge undurchsichtigen Füllstoff und bedeuteten einen Kompromiß zwischen einer guten Haftung an dem Filmträger und einer hohen Lichtdurchlässigkeit. Die größeren Kieselsäureteilchen übernehmen die Funktion eines Füllstoffs bis zu einem gewissen Grad, indem sie die Oberfläche der Flachdruckschicht rauher und offener und aufnahmefähiger machen; auch ergeben sie eine stark durchscheinende Platte, die gegen Einrollen beständig ist.

Die Durchsichtigkeit oder Lichtdurchlässigkeit der erfindungsgemäßen Platten macht sie für die Verwendung .bei dem Reflexbelichtungsverfahren*gut geeignet und ergibt eine größere Breite in Bezug auf die Belichtungsdauer und -temperatur mit.Infrarotstrahlung. Die einzigen Beschränkungen, die· solche Platten und die damit verwendeten thermographischen Übertragungsbögen aufweisen, bestehen darin, daß die Belichtung ausreichen muss, um

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ein Erweichen oder Schmelzen der Übertragungsschicht zu bewirken, so daß diese an der Plattenoberfläche an den erhitzten Stellen haftet, ohne daß der wärmeschrumpfbare Film schrumpft oder sich in den erhitzten Stellen zusammenzieht.

Die für die erfindungsgemäßen Zwecke bevorzugt zu verwendende Flachdruckmasse ist eine Zusammensetzung aus einem hydrophilen Binder und kolloidaler Zieselsäure, wie sie zum Beispiel in der US-Patentschrift 3 055 beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß kolloidale Kieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße von über 40 mu verwendet und der Füllstoff weggelassen wird. Kleinere Mengen Ton oder anderer Füllstoffe können zugegen sein, dies ist jedoch weder erforderlich noch wünschenswert; die maximal zulässige Menge entspricht dem Trockengewicht des hydrophilen Binders. Der bevorzugte Binder ist Polyvinylalkohol und der bevorzugte Füllstoff ist Ton.

Im allgemeinen eignen sich übliche thermographische Übertragungsbögen für die Erfindung, vorausgesetzt, daß die Übertragungsmasse oleophil ist und eine Schmelztemperatur unterhalb der Temperatur besitzt, bei welcher sich der Trägerfilm zusammenzieht. Bevorzugte Übertragungsinas sen sind in der Wärme schmelzende auf Wachsbinderbasis, die eine kleine Menge gelösten Farbstoff enthalten, um ein Korrekturlesen oder eine Projektion zu ermöglichen.

In Fig. 1 der Zeichnung befindet sich der erfindungsgemäße, aus der Filmbasis 20 und dem Wärmeübertragungs-

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"bogen 30 bestehende Elachdrucksatz über einem beschrifteten Originalbogen und wird mit einer an Infrarotstrahlung reichen Strahlungsquelle 40 belichtet. Das ist die Stellung der Bögen beim Reflexbelichtungsverfahren; die Bögen sind der Erläuterung halber außer Kontakt miteinander dargestellt.

Der Originalbogen 10 besteht aus einem Träger 11, z.B. aus Papier, mit Infrarotstrahlung absorbierenden Bildstellen 12, die der Strahlungsquelle 40 zugekehrt sind. Die Platte 20 besteht aus einem sich in der Wärme zusammenziehenden Trägerfilm 21, z.B. aus Polystyrol, und einer dünnen Flachdruckschicht 22 mit dem üblichen hydrophilen/ oleophilen Gleichgewicht. Der Übertragungsbogen 30 besteht aus einem dünnen Trägerfilm 31, z.B. aus Mylar, mit einer dünnen wärmeübertragbaren oleophilen Schicht 32r

Bei kurzer Belichtung mit Infrarotstrahlung werden die Bildstellen 12 heiß und erzeugen ein bildweises Wärmemuster, das zurück auf die oleophile Schicht 32 unter Erweichen entsprechender Stellen dieser Schicht geleitet wird, so dass diese Teile der Schicht 32 an der Oberfläche der Schicht 22 haften. Nach der Belichtung werden die Bögen getrennt und die an der Schicht 22 haftenden Teile der Schicht 32 bleiben damit in Eorm oleophiler Bildstellen verbunden, wie dies Eig.2 zeigt.

Die Haftung zwischen dem zusammenziehbaren EiIm 21 und der Schicht ?.2 genügt, daß die Schicht 22 das bilderzeugende Material von dem Übertragungsbogen abzieht. Auch .ist die Haftung zwischen der Elachdruckschicht 22 und den

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oleophilen Bildstellen 23 für diesen Zweck ausreichend und hält die Bildstellen 23 fest, wenn die beschriftete Platte für ein Flaehdruckverfahren verwendet wird. Bei einem solchen Verfahren wird die beschriftete Platte mit wässriger Ätzflüssigkeit angefeuchtet, die nur von den unbeschrifteten Oberflächenstellen der Schicht zurückgehalten wird. Dann wird die Platte mit öliger Farbe eingefärbt, die wiederum nur auf der Oberfläche der oleophilen Bildstellen 23 zurückgehalten und von den anderen Stellen abgestoßen wird. Die Farbe wird dann auf eine Walze und von dort zurück auf einen Kopierbogen unter Bildung einer Kopie der Platte übertragen. Das wird mit mehreren Kopierbögen unter Erzeugung der gewünschten Anzahl von Kopien wiederholt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der erfindungsgemäße Druckplattensatz auch noch einen Trägerbogen, der entlang einer Kante an der Rückseite des Basisfilms befestigt ist. Der Trägerbogen macht die ganze Anordnung .starrer und somit leichter zu handhaben und erleichtert ihre Einführung in die Wärmekopiermaschine und die beschriftete Platte läßt sich leichter auf der Flachdruckmaschine befestigen. Bevorzugte Träger-.bögen sind schweres Papier von etwa 20 bis 30 Pfund pro Ries (3300 Fuß ). Der Trägerbogen wird entlang einer Kante an der Rückseite der Platte befestigt und ein beschriftetes Original wird nach dem Reflexverfahren kopiert, indem man es zwischen den Trägerbogen und die Rückseite der Platte einführt, wobei die Originalbildstellen der Platte zugewendet sind. Nach der Wärmebelichtung wird der beschriftete Originalbogen entfernt

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der Übertragungsbogen wdrd von der "beschrifteten Platte getrennt und die Kombination aus Trägerbogen und beschrifteter Platte wird für Kopierzwecke auf einer Flachdruckmaschine befestigt.

Die einzigartigen Flachdruckplatten gemäß der Erfindung besitzen einen klaren, sich in der Wärme zusammenziehenden Kunststoffilm mit einer Dicke von bis zu etwa 3 Mil. Der bevorzugte Film besteht aus 1 Mil dickem platifiziertem Polystyrol, das mit einer sehr dünnen Basisschicht aus einem hydrophilen fumbildenden Material, z.B. Polyvinylalkohol, überzogen ist, um es hydrophiler und aufnahmefähiger für den Flachdrucküberzug zu machen. Diese Basisschicht kann in Form einer verdünnten lösung von Polyvinylalkohol in Wasser oder in einer Mischung aus Wasser und Äthanol aufgebracht und durch Verdampfung des lösungsmittels getrocknet werden, wie dies z.B. in der US-Patentschrift 3 146 883 beschrieben ist.

Andere geeignete, sich in der Wärme zusammenziehende Filme sind Polyvinylidenchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Styrol-Acrylnitril und dergl. Bevorzugt wird der Film zum Beispiel durch Corona-Entladung, Überziehen oder dergl. vorbehandelt, um ihn hydrophiler.zu machen.

Die Zusammensetzung des Flachdrucküberzugs ist etwa 1 Gew.Teil eines hydrophilen kolloiden Binders, vorzugsweise Polyvinylalkohol, 2 bis 5 Gew.Teile kolloide Kieselsäure mit einer Teilchengröße von 40 bis 70 mu und 0 bis 1 Gew.Teil poröser Füllstoff, z.B. Ton.' Flachdruckschichten mit dieser Zusammensetzung, die ein Gewicht von etwa 1 bis 4 Pfund pro Ries (3300 Fuß²) aufweisen, sind infolge des Fehlens oder eines nur geringen Füllstoffgehalts

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durchsichtig oder stark durchscheinend. Das Weglassen oder die Beschränkung des Füllstoffgehalts wird durch die Verwendung der großen Kieselsäureteilchen ermöglicht, welche dazu neigen, die Flachdruckoberfläche rauher und offener zu machen als bei entsprechenden Flachdruckschichten, die auf den üblicheren kolloidalen Kieselsäurteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von
7 bis 30 mn basieren. Diese Funktionen wurden bisher von dem porösen Füllstoff erfüllt, welcher der Flachdruckschicht gute Farbtrocknungseigenschaften gab und sie für wärmeübertragene und unter Druck aufgebrachte Bildstellen aufnahmefähig und haftend machte. Die groben Kieselsäureteilchen ermöglichen somit das Weglassen
des porösen Füllstoffs oder mindestens eine beträchtliche Verringerung seiner Menge bis zu dem Punkt, daß seine undurchsichtigmachenden Eigenschaften die Lichtdurchlässigkeit und die Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung der Flachdruckschicht nicht stören. Die erfindungsgemäßen Druckplatten besitzen auch keine oder nur eine geringe Neigung sich einzurollen und zwar infolge der größeren Abmessungen der Kieselsäureteilchen und/oder des Fehlens großer Mengen porösen Füllstoffs, z.B. Ton.

.Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung und
die Verwendung einer Flachdruckeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Platte wird auf folgende Weise hergestellt:

Ein 1,0 Mil dicker Film aus plastifiziertem Polystyrol,

der sich bei einer Temperatur von etwa 90° C zusammenzieht,

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saf einer Seite mit einer BasisscMcht aus 9:5 #

Polyvinylalkohol in Form einer selar A.ufsipu'lung bestehend aus einer 30 $igen lösung im einer 3.5 4 Mischung aus Wasser und 'Äthanol überzogen.» Die lösungsmittel werden verdampft und zurück bleibt eine "kaum wahrnehmbare dünne hydrophile Polyvinyl alkoholbasisschicht auf dem Polystyrolfilm.

Bann wird die im folgenden angegebene Flaehdruckmasse ■asttf 4*er hydrophilen Basis schicht als gleichförmiger -zusammenhängender Überzug aufgebracht.

Gewichtsteile

Polyvinylalkohol (8$ wässrig) (8 Wasser ( 92

Kolloidale Kieselsäure (50^ wässrig) ( 25 Wasser ( 25

Glyoxal (4Ö% wässrig) ( 0,8

Wasser ( 1,2

Essigsäure 2

©titanol 3

Die verwendete pOlyvinylalkohollösung ist unter dem , Warenzeichen. Elvanol 71-3-0 erhältlich und ist wahr sehe in- , lieh zu 98 % hydrolysiert. Die verwendete kolloidale Kiesel—| säurediespe3rsion ist unter dem Warenzeichen Halooag 1060 terhältlich und besitzt eine mittlere Teilchengröße von 40 bis 60 mu. Das Glyoxal und die Kieselsäure wirken als unlöslich machende Mittel für den Polyvinylalkohol.

Der Flachdrucküberzug wird getrocknet und durch Verdampfung des Wassers und Butanols unter Bildung einer " Flachdruckschicht mit einem Gewicht von etwa 1 bis 2 Pfund

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pro Ries ( 3300 Fuß Film) unlöslich gemacht. Die Druckschicht ist sehr stark durchscheinend, fast durchsichtig und die Druckplatte liegt flach und besitzt keine Neigung, sich unter den Umgebungsbedingungen einzurollen.

Der zusammen mit der Druckplatte zu verwendende Wärmeübertragung sbogen wird auf folgende Weise hergestellt. Ein 0,5 Mil dicker Film aus Polyäthylenterephthalatpoly* ester wird auf einer Seite mit 1 bis 3 Punkten der folgenden wärmeschmelzbaren Zusammensetzung Überzogen ( 1 Punkt = 0,0001 Zoll).

Bestandteile Gewichtsteile

Carnaubawachs 50

Paraffinwachs 40

Polyäthylen AC 10

100

Die wärmeempfindliche Übertragungsschicht ist oleophil und wird bei einer Temperatur von 60 bis 80° C auf die Flachdruckschicht übertragen, d.h. wesentlich unterhalb der Temperatur, bei welcher sich der Polystyrolträger-,film der Platte zusammenzieht.

I₁₁ Fig. 1 der Zeichnung sind die Platte 20 und der Übertragungsbogen 30 so angeordnet, daß die Übertragungsschicht 32 der Druckschicht 22 gegenüberliegt. Die Bögen können entlang einer Kante unter Bildung einer Einheit, z.B. mittels einer schwachen Kleblinie, miteinander verbunden sein. Diese Einheit kann auch einen halbstarren,

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die Rückseite bildenden Bogen enthalten, welcher entlang einer Kante der Rückseite der Platte, wie vorstehend besprochen, befestigt ist.

Die Erfindung kann weitgehende Abänderungen erfahren, ohne daß dadurch ihr Rahmen verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Thermographischer Flachdruckplattensatz, "bestehend

aus einem Übertragungsbogen mit einem Kunststoffträgerfilm mit einer Schicht aus einer wärmeübertragbaren, oleophllen, biiderzeugenden Masse und einer Flachdruckplatte, die wiederum aus einem Kunststoffträgerfilm mit einer durchscheinenden Flachdruckschicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffträgerfilm der Platte sich unter Wärmeeinfluß bei einer Temperatur oberhalb der Wärmeübergangstemperatur der oleophilen bilderzeugenden Masse zusammenzieht und daß die Flachdruckschicht 1 Gew.Teil hydrophilen, kolloidalen Binder, ein unlöslichmachendes Mittel dafür und 2-5 Gew.Teile kolloidale Kieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße zwischen etwa 40 und 70 rau enthält.

2. Flachdrucksatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachdruckmasse noch bis zu 1 Gew.Teil eines porösen Füllstoffs enthält.

3. Flachdrucksatz nach Anspruch 1, dadurch gekenneelehnet, daß die Flachdruckmasse Polyvinylalkohol als Binder enthält.

4. Flachdrucksatz nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der sich unter Wärmeeinfluß zusammenziehende Trägerfilm eine dünne hydrophile Binderschicht trägt, auf welche die Druckschicht aufgebracht ist.

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5. Flachdrucksatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückseite des unter Wärme sich zusammenziehenden Trägerfilms ein Trägerbogen angeordnet ist.

6. Flachdrucksatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sich unter Wärme zusammenziehende Trägerfilm aus Polystyrol besteht.

7. Verfahren zur Herstellung einer Kopie eines "beschrifteten Originalbogens auf einer Flachdruckplatte mittels Infrarotstrahlung, wobei der Originalbogen an eine aus einer Flachdruckplatte mit einem durchscheinenden Trägerfilm und einem tibertragungsbogen auf Filmbasis mit einer wärmeübertragbaren oleophilen Schicht bestehende Anordnung angelegt und Infrarotstrahlung zur Erhitzung der Originalbildstellen unter Übergang entsprechender Stellen der oleophilen Schicht auf die Druckplatte zur Einwirkung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die.Druckplatte aus einem sich unter Wärmeeinwirkung zusammenziehenden Trägerfilm mit einer Flachdruckschicht besteht, die 1 Gew.Teil eines hydrophilen kolloidalen Binders, ein unlöslichmachendes Mittel dafür und 2 -₃5 Gew.Teile kolloidale Kieselsäure mit einer mittleren

. Teilchengröße zwischen etwa 40 und 70 mu enthält, und weiter gekennzeichnet dadurch, daß die oleophile Schicht unter Wärmeeinwirkung bei einer Temperatur übergeht, die unter der Temperatur liegt, bei welcher sich der Plattenträger zusammenzieht.

8.Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmekontraktionstemperatur des sich in der Wärme zusammenziehenden Films zwischen etwa 80 und 120° C liegt.

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9· Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in der Wärme zusammenziehende Film aus Polystyrol besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oleophile Schicht eine wärmeschmelzbare Wachsmasse mit eine: enthält.

mit einer Wärmeübergangstemperatur unter etwa 90° C

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