DE2540006A1 - Trockenuebertragungsmaterial - Google Patents

Description

Trockenübertragtingsmaterial

Die Erfindung betrifftein Trockenübertragungsmaterial, das eine durchsichtige oder durchscheinende Trägerfolie, auf der Trägerfolie befindliche Zeichen und einen die Zeichen bedeckenden und in den Zwischenräumen zwischen den Zeichen auf die Trägerfolie überlappenden Klebstoffüberzug umfaßt.

Es ist bekannt, trocken arbeitende Ubertragungsmate- rialien, z.B. Buchstaben und/oder andere Zeichen tragende Beschriftungsblätter, aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Kunststoffilm als Trägermaterial, auf dem Träger befindlichen, übertragbaren Zeichen und einem die Zeichen bedeckenden und auf die Trägerfolie überlappenden überzug aus einem im wesentlichen nicht klebrigen, druckempfindIi-

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chen Klebstoff auszubilden. Normalerweise werden die Zeichen durch Aufdrucken einer Druckfarbmasse gebildet, sie können aber auch auf photographischem Wege durch Belichten und Entwikkeln eines vorsensibilierten Materials erzeugt werden. Übertragungsmaterialien dieser Art mit aus Farbmasse gedruckten

rial ein Bild erzeugt, gewöhnlich in schwarzer Färbung, es können aber auch andere Farben herbeigeführt werden, je nach der Art des wärmeempfindlichen Materials. Kopiersysteme dieser Art befinden sich verbreitet auf dem Markt (insbesondere unter dem Warenzeichen Thermofax, 3M Company).

Ein wesentlicher Nachteil bisheriger handelsüblicher Trockenübertragungsmaterialien für die Herstellung von derartigem Bildwerk liegt darin, daß die auf das Bildwerk aufgebrachten Zeichen bei Verarbeitung nach dem Wärmekopierverfahren rasch zu Beschädigung oder nachteiliger Veränderung neigen. Meistens lösen sich die Zeichen unter dem Einfluß der Wärme von dem Bildwerk ab. Es kann dann zwar eine einzige Kopie ohne Schwierigkeit erzeugt werden, danach können aber infolge der Beschädigung oder Zerstörung des ursprünglichen Bildwerks keine oder keine einwandfreien weiteren Kopien gemacht werden. Andere häufig auftretende Schwierigkeiten sind Verzerrungen der Zeichen oder Riß und Bruchbildung in den Zeichen. All diese Mängel beschränken die Verwendung derartiger Ubertragungsmaterialien auf Einsatzgebiete, wo kein Wärmekopieren vorgenommen werden soll.

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die vorstehend erläuterten und ähnliche Mängel bisher bekannter Übertragungsmaterialien beseitigt und durch eine besondere Zusammenstellung der zur Bildung der Zeichen benutzten Substanz und des zum Ankleben der Zeichen an dem Substrat benutzten Klebstoffs Trockenübertragungsmaterialien erzeugt werden können, die sich gut für die Herstellung von Bildwerk eignen, das dann wärmekopiert werden soll; es kann von dem Original eine große Zahl von Kopien nach dem Wärmekopierverfahren ohne fehlerhafte Ergebnisse hergestellt werden.

Gegenstand der Erfindung ist hierzu ein Trockenüber-

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tragungsmaterial, das eine durchsichtige oder durchscheinende Trägerfolie, auf der Trägerfolie befindliche Zeichen und einen die Zeichen bedeckenden und in den Zwischenräumen zwischen den Zeichen auf die Trägerfolie überlappenden Klebstoffüberzug umfaßt, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zeichen aus einer Ruß enthaltenden Grundmasse auf Basis eines kreuzvernetzten Polymerisats in Form eines nicht thermoplastischen, wärmebeständigen Films bestehen und der Klebstoffüberzug ein Acry!polymerisat, das zu Kreuzvernetzung befähigte Gruppen aufweist, enthält.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Acrylpolymerisat um ein Mischpolymer auf Acrylesterbasis.

Der KLebstoff kann so zusammengestellt werden, daß seine Klebkraft ausreicht, die Bindung zwischen der Trägerfolie und dem Zeichen allein durch seine Haftfestigkeit an der Aufnehmeroberfläche, auf die das Zeichen übertragen wird, zu lösen. Alternativ und vorzugsweise kann von der sogenannten Streckablösemethode Gebrauch gemacht werden, wie sie in der britischen Patentschrift 959 670 beschrieben ist, bei der die mechanischen Eigenschaften der Trägerfolie und der Zeichen so aufeinander abgestimmt werden, daß bei Einwirkung von Druck auf die rückseitige Oberfläche der Trägerfolie in dem Bereich eines Zeichens, mit einhergehender Streckung der Trägerfolie, die Bindung zwischen der Trägerfolie und dem Zeichen geschwächt oder gebrochen wird und der Klebstoff demgemäß nur die geschwächte oder gebrochene Bindung zu überwinden hat.

Nachstehend werden die verschiedenen Bestandteile des Übertragungsmaterials der Erfindung näher erläutert.

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Trägerfolien

Die Trägerfolie besteht zweckmäßig aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Kunststoff!Im, vorzugsweise von solcher Art und Dicke, daß sie sich etwas streckt, wenn man mit einem Stift o.dgl,, z.B. dem hinteren Ende eines Bleistifts, auf der Rückseite des fertigen tlbertragungsmaterials reibt. Bevorzugte Trägerfolien bestehen aus Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen-Propylen-Mischpolymeren, Polystyrol, Polystyrol-Butadien, Polyvinylchlorid und Polyäthylenterephthalat. Für die Praxis günstige Folienstärken liegen vornehmlich im Bereich von 0,5 bis 0,15 mm. Mit Polyäthylen überzogenes Papier oder Pflanzenpergament kann ebenfalls verwendet werden. Das Material der Trägerfolie sollte natürlich die verschiedenen Herstellungsgänge beschädigungsfrei vertragen und sich insbesondere unter dem Einfluß von Wärme bei Trocknungsvorgängen nicht kräuseln, rollen oder verzerren und ferner durch ein in der Druckfarbe benutztes Lösungsmittel nicht nachteilig beeinflußt werden.

Zeichen

Die Zeichen werden vorzugsweise durch Aufdrucken auf die Trägerfolie gebildet, wobei eine nach den Vorschriften der Erfindung zusammengestellte, filmbildende Druckfarbmasse verwendet wird. Die Druckfarbe sollte genügend Ruß oder gegebenenfalls anderes Pigment enthalten, um die Zeichen hinreichend lichtundurchlässig und demgemäß wärmeabeorptiv zu machen. Wärmekopiereinrichtungen arbeiten am besten bei hohem Kontrast zwischen dem zu kopierenden Material und dem helleren Hintergrund. Demgemäe sind stark lichtundurchlässige Zeichen anzustreben. Um angemessene Filmbildungs- und Lichtundurchlässigkeitseigenschaften zu gewährleisten, werden gedruckte Zeichen vorzugsweise durch Siebdruck aufgebracht.

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Wie bereits erwähnt, ist es erforderlich, daß die Zeichen aus einem fumbildenden Material auf Basis eines kreuzvernetzten Polymerisats bestehen. Vorzugsweise wird als Grundsubstanz für die Druckfarbmasse ein kreuzvernetzendes System auf der Basis einer Polyurethanbildung aus einem Polyisocyanat und einem Polyöl, zusammen mit einem oder mehreren anderen Harzen, die zur Umsetzung damit befähigte Hydroxygruppen enthalten, verwendet. Bevorzugte Harze für diesen Zweck sind Celluloseester, Cyclohexanonharze, Phenoxyharze, reaktive Acrylharze, reaktive Mischpolymerisate von Vinylchlorid und Vinylacetat, sowie Harze, wie Polyvinylbutyral, die unvermeidlich restliche -CSI Gruppen enthalten. Derartige Systeme sind selbsthärtend und brauchen nur kurz vor ihrer Verwendung endgültig gemischt zu werden. Sobald die endgültige Vermischung beginnt, setzt die Kreuzvernetzung ein, und das Drucken muß dann innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit durchgeführt werden; danach härten die gedruckten Zeichen unter Bildung zäher, kreuzvernetzter, filmförmiger Zeichen aus.

Die Zeichendruckfarbmasse besteht vorzugsweise aus einem Polymersystem der angegebenen Art zusammen mit einem zweckentsprechenden Lösungsmittel, wobei das ein organisches Lösungsmittel oder Wasser sein kann, Ruß und üblichen Additiven, z.B. oberflächenaktiven Stoffen und Schaumverhinderungsmitteln, um die Konsistenz der Druckfarbmasse den Erfordernissen des Siebdrucks anzupassen.

Für eine bequeme Verarbeitung ist es zweckmäßig, die Druckfarbmasse dabei so zusammenzustellen, daß sie rasch gedruckt und in heißer Luft getrocknet werden kann und somit in einer kurzen .Zeitspanne nach dem Drucken, z.B. innerhalb von 2 Minuten, trockene Zeichen ergibt.

Klebstoffe

Der Klebstoff enthält ein Acrylpolymer, vorzugsweise 609813/0742

ein Acrylmischpolymerharz mit kreuzvernetzbaren Gruppen. Derartige Klebstoffe haben hohe Klebkraft und sind häufig sehr klebrig.

Bevorzugte Substanzen sind die sogenannten reaktiven Acry!mischpolymerisate. Diese werden gebildet durch Mischpolymerisation eines Alkylacrylats oder -methacrylate mit einer geringen Menge, gewöhnlich nicht über 10 Gewichtsprozent, eines oder mehrerer Monomeren mit einem reaktiven Substituenten. Geeignete Monomere für diesen Zweck sind insbesondere Acrylsäure und Methacrylsäure, Itaconsäure, Acrylamid und Acrylatester, die Hydroxyäthyl-, Aminoäthyl- oder Glycidylgruppen enthalten. In den Klebstoff können zusätzliche kreuzvernetzende Substanzen eingebracht werden, z.B. ein Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat, oder es kann für den gleichen Zweck ein Säurekatalysator einverleibt werden, wenn methylolierte Amidgruppen oder Epoxygruppen anwesend sind. Derartige reaktive Mischpolymerisate härten zu zäh haftenden und klebkräftigen Filmen.

Um die Klebrigkeit des Klebstoffs auf ein annehmbares Maß zu verringern, so daß das Trockenübertragungsmaterial auf der Oberfläche, auf die die Zeichen aufgebracht werden sollen, vor der endgültigen übertragung leicht hin und her bewegt werden kann, können Klebrigkeitsabwandler in die Klebstoff masse eingebracht werden. Diese können aus mannigfaltigen, auf dem Fachgebiet für diesen Zweck bekannten Stoffen gewählt werden, beispielsweise kommen feinteiligesSiliciumdioxyd, Wachse und nichtklebrige Harze in Betracht.

Wegen der hohen inneren Klebkraft von Acrylpolymeren, die kreuzvernetzbare Gruppen enthalten, ist es erforderlich, eine angemessene Abscherung der KLebstoffschicht an den Rändern des Zeichens, wo die Klebstoffschicht auf die Trägerfolie überlappt, sicherzustellen. Zu Faktoren, die die Scherung beeinflussen, gehören die Scherfestigkeit des Klebstoffs

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selbst, die Leichtigkeit, mit der sich Rißkerne bilden können, und die Haftfestigkeit der umgebenden Klebstoffschicht an der Trägerfolie. Das Abscheren des Klebstoffs am Rand des Zeichens kann gefördert werden, indem man den Klebstoff verhältnismäßig dünn aufzieht, so daß an den Rändern nur eine dünne Schicht abzuscheren braucht, und durch Einbringen von Substanzen in den KLebstoff, wie Siliciumdioxyd, die als Riß- oder Bruchkerne wirken. Eine angemessene Haftung am Trägerfolienmaterial in den Bereichen ausserhalb der Zeichen kann zum einen durch entsprechende Zusammenstellung des Klebstoffs im Rahmen der vorstehenden Vorschriften und zum anderen, sofern erforderlich, durch eine zusätzliche Behandlung der Trägerfolie sichergestellt werden. Eine Reihe von Trägerfolien, z.B. Trägerfolien aus Polypropylen und Polystyrol oder Polystyrol-Butadien,haften gut an Acrylklebstoffen der angegebenen Art, so daß bei derartigen Trägermaterialien in der Regel keine Behandlung erforderlich ist. Andererseits haftet Polyäthylen nur schlecht an Acrylklebstoffen. Um diese Schwierigkeit auszuräumen, wird es bei Verarbeitung von Polyäthylen- und ähnlichen Folien bevorzugt, die Folie nach Aufbringung der Zeichen aber vor Auftragung des Klebstoffs einer Behandlung zur Erhöhung der Haftkraft der zwischen den Zeichen befindlichen Bereiche zu unterziehen. Eine Koronaentladungsbehandlung wird hierfür bevorzugt. Eine derartige Behandlung, wie sie auf dem Gebiet der Polyäthylenfilme zur Verbesserung der Haftung von Druckfarben an Polyäthylen bekannt 1st, sollte vorzugsweise so durchgeführt werden, daß die Benetzungsspannung (gemessen nach der ASTM-Prüfmethode D-2578-67) auf etwa 50 Dyn/cm gesteigert wird. Eine solche Behandlung sollte nach und nicht vor dem Bedrucken durchgeführt werden, da bei Durchführung der Behandlung vor dem Bedrucken die Haftfestigkeit der aufgedruckten Zeichen an der Trägerfolie so weit zunehmen kann, daß eine Freigabe der Zeichen von der Trägerfolie unmöglich wird.

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Eine Koronaentladungsbehandlung ist auch vorteilhaft hinsichtlich der Herbeiführung einer guten Bindung zwischen der aufgetragenen Klebstoffschicht und der von der Trägerfolie abgewandten Oberfläche der Zeichen.

Bei einer Reihe von Trägerfolien, insbesondere aus Polystyrol und Polystyrol-Butadien, kann eine Arbeitsweise angewendet werden, wie sie in der britischen Patentschrift 954 459 beschrieben ist, bei der der Klebstoff in Verbindung mit einem Lösungsmittel aufgebracht wird, das die Oberfläche der Trägerfolie angreift und mit dem Material der Oberfläche beim Trocknen ein Gemisch aus Klebstoffkomponenten und Komponenten aus der Oberfläche der Trägerfolie bildet, das selbst nicht klebend ist.

Der Klebstoff wird vorzugsweise erst auf die Zeichen aufgebracht, nachdem die Zeichen in einem hinreichenden MaBe aushärten konnten. Bei den erfindungsgemäß für die Zeichen eingesetzten kreuzvernetzenden Grundmassen trocknet das Material der Zeichen häufig recht rasch, z.B. in weniger als 2 Minuten, jedoch werden beim überdrucken oder überziehen mit dem Klebstoff in diesem Zustand, wenngleich das grundsätzlich möglich ist, nicht immer zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Wenn man das die Zeichen bildende trockene Material länger aushärten läßt, z.B. 24 Stunden, und danach den Klebstoff aufbringt, werden gewöhnlich wesentlich bessere Ergebnisse erzielt·

Das Trockenübertragungematerial der Erfindung kann ohne weiteres in der üblichen Verarbeitungsweise zur Herstellung von Bildwerk ausgezeichneten Aussehens verwendet werden. Wenn derartig hergestelltes Bildwerk wärmekopiert wird, ist die Neigung zu Bewegung, Verzerrung oder Ablösung der Zeichen von dem Bildwerk sehr weitgehend verringert und es ist häufig möglich, das Original mehr als lOOmal durch ein Wärmekopier-

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gerät zu leiten, bevor eine sichtbare Qualitätsminderung des Zeichenbildes auf dem Bildwerk beobachtbar 1st. Eine Qualitätsminderung zeigt sich gewöhnlich zuerst durch Aufbrechen der Ränder der !eichen, d.h. Rückgang der Kantenschärfe.

Die anliegende Zeichnung zeigt im Schnitt eine AusfUhrungsform des Übertragungsmaterials gemäß der Erfindung. Auf der Trägerfolie 1 befinden sich die Zeichen 2 in Form des Ruß enthaltenden, nicht thermoplastischen, wärmebeständigen Films auf Basis eines kreuzvernetzten Polymerisats. Die Zeichen sind überlappend von dem Klebstoffüberzug 3, der ein zu Kreuzvernetzung befähigte Gruppen aufweisendesAcry!polymerisat enthält, überdeckt. Auf de» Klebstoffüberzug liegt eine Abziehfolie 4, die das Trockenübertragungsmaterial bis zu seiner Verwendung schützt und vor der übertragung eines Zeichens entfernt wird.

Das nachstehende Beispiel dient zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung.

Beispiel

Die nachstehenden Bestandteile wurden in den angegebenen Mengen in einer Dreiwalzen-Mischeinrichtung bis zu homogenem Zustand vermischt:

Gewichtsteile

Ruß . 5,6

(Vulcan 3 fluffy, Cabot carbon)

Isocyanat-Vorpolymer 11,2

(Desmophen 1200, Bayer)

Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat-Misch-'

polymer, 3O gewichtsprozentige Lösung in

Xthylenglykolmonoäthylätheracetat 7,5

(Oxitolacetat)

(Vinylite V.R.O.H., Bakelite-Xylonite Ltd.)

Fließregeladditiv auf Wachsbasis 4,5

(Dehysol)

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Nach dem Vermählen wurden durch einfaches Einmischen weitere 33,7 Gewichtsteile Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat-Mischpolymer wie oben und 37,5 Gewichtsteile eines Polyols (Desmodur E1361, Bayer) zugesetzt. Nach Vermischung hatte die so gebildete schwarze Druckfarbmasse eine Gebrauchsdauer (Topflebensdauer) von etwa 5-6 Stunden. Diese Druckfarbe wurde benutzt, um im Siebdruck Großbuchstaben (36 pt.) auf eine O,1 mm dicke Polyäthylenbahn aufzudrucken. Nach dem Bedrucken wurde die Bahn durch einen mit Heißluftumwälzung arbeitenden Trockner bei 90°C geleitet, die Durchlaufzeit betrug 60 Sekunden,

Nach der Trocknungsbehandlung wurde die Bahn aufgewickelt und 24 Stunden gelagert, um eine teilweise Aushärtung der Druckfarbe eintreten zu lassen.

Die Bahn wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 25 m/Minute durch eine Koronaentladungsvorrichtung geleitet; dies erhöhte die Benetzungsspannung der Bahnoberfläche von 32 auf 52 Dyn/cm (ASTM-Prüfmethode D-2578-67).

Der Klebstoff wurde hergestellt, indem die nachstehenden Bestandteile in den angegebenen Mengen in einem Mischer hoher Scherung vermischt wurden:

Gewichtsteile

reaktives Acrylmischpolymer, 45,5 %

Feststoffe in anionisch wäßriger

Emulsion 50

(Revertex A272)

thermoplastisches Acrylpolymer, 50 %

Feststoffe in wäßriger Emulsion 17

(Revertex A39O)

Polyacrylatverdicker 5

(Texigel, Scott-Bader)

Entschäumungsmittel (Bevaloid) 0,5

Wasser 36

feinteiliges Siliciumdioxyd, 9 prozentige

Dispersion in Wasser (Aerosil 30O) 10 - 30

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Die Menge an Siliciumdioxyd wurde bei verschiedenen Ve rsuchsdurchführungen jeweils so angepaßt, daß sich beim überziehen von Proben eine trockene Klebstoffschicht von im wesentlichen nicht klebrigem Charakter ergab.

Die die aufgedruckten Zeichen tragende Bahn wurde dann mit diesem KLebstoff überzogen und durch einen Heißlufttrockner bei 9O°C geleitet, wobei die Verweilzeit etwa 30 Sekunden betrug. Das so überzogene Material wurde mit Blättern eines silikonbeschichteten Pflanzenpergamentpapiers'als Abziehfolie belegt und dann zu Bögen gewünschter Größe geschnitten. Diese wurden 5 Tage zur Alterung gelagert.

In dieser Weise hergestellte Trockenübertragung-Beschriftungsblätter wurden geprüft, indem eine Vielzahl von Buchstaben durch das erläuterte Reiben auf der Rückseite der

Trägerfolie auf ein geleimtes Papier von 80 g/m übertragen wurden. Nach der Reibübertragung wurden die Buchstaben glättend angepreßt, indem unter Zwischenftigung eines Stücks der Papierabziehfolie zur Verhinderung einer Beschädigung über die Zeichen gerieben wurde. Das Papier mit den nunmehr fertig übertragenen Zeichen wurde dann zusammen mit einem Blatt eines klaren Kopierfilms (ThermofaxTyp 127, 3M-Company) durch ein Wärmekopiergerät (Thermofax, Modell 45) geleitet. Es wurde eine ausgezeichnete Kopie der übertragenen Zeichen in dem klaren Film erzeugt. Dieser Kopiervorgang konnte etliche zehnmal wiederholt werden, bevor irgendeine Qualitätsminderung der Buchstaben oder der davon erzeugten Kopie feststellbar war. Die angewendete Prüfmethode stimmte überein mit den Empfehlungen des Kopiergerätherstellers (Thermofax), nämlich 10 Kopien herzustellen, dann das Gerät abkühlen zu lassen, bis sich der Ventilator abstellt, danach weitere 10 Kopien herzustellen und das Gerät dann wiederum abkühlen zu lassen, und so fort.

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Claims (8)

- 13 - 8. September 1975 L 867/75 Patentansprüche

1. Trockenübertragungsmaterial, das eine durchsichtige oder durchscheinende Trägerfolie, auf der Trägerfolie befindliche Zeichen und einen die Zeichen bedeckenden und in den Zwischenräumen zwischen den Zeichen auf die Trägerfolie überlappenden KlebstoffÜberzug umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (2) aus einer Ruß enthaltenden Grundmasse auf Basis eines kreuzvernetzten Polymerisats in Form eines nicht thermoplastischen, wärmebeständigen Films bestehen und der KlebstoffÜberzug (3) ein Acry!polymerisat, das zu Kreuzvernetzung befähigte Gruppen aufweist, enthält.

2. Trockenübertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoffüberzug (3) ein Mischpolymer auf Acrylesterbasis enthält.

3. Trockenübertragungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Eigenschaften der Zeichen (2) und der Trägerfolie (1) in an sich bekannter Weise so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Ausübung von Druck auf die rückseitige Oberfläche der Trägerfolie (1) im Bereich eines Zeichens (2), mit einhergehender Streckung der Trägerfolie (1), die Bindung zwischen der Trägerfolie (1) und dem Zeichen (2) geschwächt oder gebrochen wird.

4. Trockenübertragungsmaterial nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (2) aus einer Urethanbindungen enthaltenden Druckfarbmasse bestehen,

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5. Trockenübertragungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (2) aus einer Harzgrundmasse auf Basis eines kreuzvernetzten Polymerisats aus einem Polyisocyanat, einem Polyol und einem weiteren Harz aus der Gruppe der Celluloseester, Cyclohexanonharze, Phenoxyharze, reaktiven Acrylharze, reaktiven Mischpolymeren von Vinylchlorid und Vinylacetat, Polyvinylbutyral, gebildet sind.

6. Trockenübertragungsmaterial nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der KlebstoffÜberzug (3) ein reaktives Acry!mischpolymerisat enthält, das durch Mischpolymerisation eines Alkylacrylats oder -methacrylats mit bis zu 10 Gewichtsprozent eines Monomers aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Acrylamid und Acrylates tern, die Hydrcöcyäthyl-, Aminoäthyl- oder Glycidylgruppen enthalten, gebildet worden ist.

7. Trockenübertragungsmaterial nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der KlebstoffÜberzug (3) ein Wachs oder Siliciumdioxyd enthält.

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