DE2644476A1

DE2644476A1 - Verfahren zur herstellung von mit klebstoff vorbeschichtetem wandbekleidungsmaterial

Info

Publication number: DE2644476A1
Application number: DE19762644476
Authority: DE
Inventors: James G Sapak; Dalton Windham
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1977-08-25
Also published as: CA1075981A; JPS52103567A; GB1511110A; FR2341447B1; DE2644476C3; DE2644476B2; FR2341447A1; IT1070598B

Description

Patentanwalt·:
Dr. Ing. Ws.'ter AbIt₂

Dr. Dieter F. Mori '^-

Dr. Hans-A. Brauns

B Hlinchen 88, Pieiuenaaerstr. 28 1. Okt ob e Γ 1976

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THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY· Akron, Ohio 44329, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von mit Klebstoff vorbeschichtetem Wandbekleidurlgsmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Klebstoff vorbeschichtetem Wandbekleidungsmaterial aus Polyvinylchlorid (PVC).

Viele Erzeugnisse werden mit durch Feuchtigkeit aktivierbaren Klebstoffrückseiten hergestellt, wie z.B. Briefmarken, Umschläge, gummierte Etiketten,. Klebeband, Tapeten (auch mit PVC beschichtete und mit einem Baumwollgeweberücken versehene Papiertapeten) und andere Flächengebilde aus Cellulose. Offenbar lässt sich der durch Feuchtigkeit aktivierbare Klebstoff auf Papiererzeugnisse aufbringen, ohne deren Längen- und Breitenabmessungen zu beeinträchtigen. Jedoch scheint die Verwendung von Klebstoffen auf wässriger Basis für PaplererZeugnisse eine Kräuselung zur Folge zu haben; vgl. US-PSen 2 477 344, 3 200 091 und 3 425 968. Wandbekleidungsmaterial aus Polyvinylchlorid ist mit Klebstoffrückseite erhältlich, aber die-

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ser Klebstoff ist im allgemeinen ein druckempfindlicher (selbstklebendsr) Klebstoff. Versuche, wässrige Stärkelösungen auf mit einer BaumwolltextilrUckenschicht versehenes PVC-viandbeklei-lungsmaterial aufzubringen, haben zu einer ungleichmässigen Änderung in den Abmessungen des Materials geführt. Dies beruhte wahrscheinlich auf einer Schrumpfung der Baumwollrückenschicht, die eintrat, wenn der Baumwollgeweberücken mit der wässrigen Lösung getränkt und dann getrocknet wurde. Diese Ungleichmässigkeit in den Abmessungen des V/'andbekleidungsmaterials führt dazu, dass die Muster benachbarter Bögen (Folien) nicht zusammenpassen, wenn die Bögen an die Wände angeklebt werden, und auch dazu, dass die Ränder der Bögen sich nicht richtig berühren.

Gemäss der Erfindung werden in einer organischen Lösung eines polymeren Bindemittels suspendierte Stärketeilchen auf den Textilstoff rücken von PVC-Wandbekleidungsmaterial aufgebracht. Dann wird das Lösungsmittel entfernt, wobei die Stärke, einge~ bettet in eine Masse; aus einem organischen polymeren Bindemittel, hinterbleibt. Die Bindemittel-Einbettungsmasse hält die Stärketeilchsn sowohl in bezug auf einander als auch auf den Baumwollgeweberücken an Ort und Stelle fest. Wenn die die Stärketeilcheri enthaltende Einbettungsmasse mit Wasser in Berührung kommt, werden die Stärketeilchen benetzt und nehmen dadurch Haftvermögen an. Da der Textilstoffrücken mit einem nichtwässrigen Klebstoff beschichtet wird, schrumpft das so erhaltene PVC-Wandbekleidungsmaterial nicht, woraus sich bei der Verwendung eine gut übereinstimmende Lage der Muster ergibt. Ausserdem wird eine gute Randberührung erzielt. Das organische Lösungsmittel verursacht weder Schrumpfung noch Dehnung der Textilrückenschicht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.

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Fig.· 1 ist eine schematische Darstellung einer typischen Musteraufdruckmaschine für PVC-Wandbekleidungsmaterial, die eine zusätzliche Klebstoff auf ti-age stufe aufweist. Diese eine zusätzliche Stufe macht von einer Umkehrwalze und einer Klebstoff auf trage vorrichtung Gebrauch. Die Umkehrwalze kehrt das Wandbekleidungsmaterial, das zunächst mit der PVC-Seite nach unten gerichtet ist, so um, dass die Geweberückenschicht nach unten gerichtet ist, so dass die Klebstoffauftragewalze die suspendierte Stärke und das" in dem organischen Lösungsmittel gelöste Bindemittel auf die Geweberückenschicht auftragen kann. Die Trockenstufe der Vorrichtung ist an sich bekannt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Klebstoffauftrageteils der Maschine gemäss Fig. 1.

Ein mit Klebstoff vorbeschichtetes PVC-Wandbekleidungsmaterial mit Textilrücksnschicht wird hergestellt, indem ein Klebstoff auf die Textilrückenschicht aufgebracht wird. In der Form, in der der Klebstoff aufgetragen wird, enthält er eine mit Wasser aktivierbare, vorgelatinierte Stärke, die in einer organischen Lösung eines polymeren Bindemittels suspendiert ist, und ist praktisch frei von Wasser. Das Lösungsmittel hat praktisch die gleich.3 Flüchtigkeit wie das Lösungsmittel der Druckfarbe, mit der die PVC-Schicht bedruckt wird, so dass das Lösungsmittel des Bindemittels ungefähr gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit abgetrieben wird wie das Lösungsmittel der Druckfarbe. Unter den Begriff "vorgelatinierte Stärke" fallen auch mit Wasser aktivierbare Stärkeklebstoffe, die durch chemische Modifizierung von Stärke hergestellt werden, wobei die Modifizierung gewöhnlich auch eine Vorgelatinierung einschliesst. ■

Die zur Herstellung des Wandbekleidungsmaterials verwendete PVC-Folie ist von herkömmlicher Art. Sie besteht aus PoIy-

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vinylchlorid, das Weichmacher, Füllstoffe und andere übliche Mischungsbestandteile enthält. Die Folie hat eine Dicke von etwa 0_f13 bis 0,38 mm. Die Folie ist unmittelbar ohne Papierzwischenschicht mit einer Textilruckenschicht versehen. Die Textilruckenschicht ihrerseits ist für PVC-Wandbekleidungsmaterial ebenfalls an sich bekannt. Das PVC wird in bekannter . Weise unter dem Einfluss von Wärme und Druck auf die Textilruckenschicht aufkalandriert.

Die im Rahmen der Erfindung verwendete Textilrückenschicht kann aus offenmaschigem Baumwollgeweba oder aus Vliesstoff bestehen, der aus langen Fäden hergestellt wird. Unter langen Fäden sind hier Fäden mit einer mittleren Länge von mindestens 5 mm zu verstehen. Die bevorzugten Vliesstoffe bestehen aus Polyesterfäden. Diese Vliesstoffe sind an sich bekannt und werden allgemein zur Herstellung von PVC-Wandbekleidungsniaterial mit Textilrückenschicht verwendet. Die Probleme, die durch die Erfindung gelöst v/erden, beziehen sich jedoch in erster Linie auf Wandbekleidungamaterial mit Baumwollgeweberückenschicht, und daher wird für die Zwecke der Erfindung offenmaschiges Bausiwollgewebe als Textilrückenschicht bevorzugt.

Die Stärke, die zur Herstellung der Klebstoffschicht verwendet wird, ist eine mit Wasser aktivierbare Stärke und hat vorzugsweise eine Teilchengrösse von 'weniger als 250 p.m. Die untere Grenze der Teilchengrösse ist nicht ausschlaggebend; jedoch komrnt es bei zu kleinen Teilchen zur Staubbildung. Die bevorzugte Stärke ist eine vorgelatinierte Amiocastärke mit einer Amylopektinstruktur und einer Teilchengrösse von etwa 180 um. Man kann auch vorgelatinierte Stärken, wie diejenigen verwenden, die aus Mais, Weizen, Reis, Kartoffeln und Tapioka gewonnen werden. Ebenfalls verwendbar sind die bekannten, chemisch modifizierten Stärken, die in Klebstoffen verwendet

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•werden, wie Stärkeester und Stärkeäther. Beispiele dafür sind Stärksacetat, Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropvlstarke und Natriumcarboxyme'thylstärke. Die Stärke wird in einer Menge von 100 Teilen angewandt. Als "durch Feuchtigkeit aktivierbare" Stärke wird eine Stärke bezeichnet, die, wenn sie eine Minute bei Raumtemperatur mit Wasser in Berührung steht, Klebavermögen erlangt. An sich gehören hierzu auch Dextrine, diese warden jedoch nicht bevorzugt.

Ausser der Stärke enthält der Klebstoff 10 bis 35 Teile organisches Polymeres. Die erfindungsgemäss verwendbaren organischen Polymeren sind diejenigen, die an Polyvinylchlorid anhaften, im lösungsmittelfreien Zustand klebfrei sind und biegsam sind, damit sich das beschichtete Wandbekleidungsmaterial aufrollen lässt. Die Polymeren haben einen Biegeelastizitäts-Tangentenmodul bei bis zu 5-prozentiger Biegung von 10 bis 3000 MPa (Megapascal). Der Modul wird nach der ASTM-Prüfnorm D 790-71 bestimmt. Die Bestimmung wird bei Raumtemperatur (15 bis 25 C) durchgeführt. Das Polymere ist vorzugsweise ein Acrylpolymeres, wie ein Copolymerisat aus Acrylsäure- und Methacrylsäureäthylester oder ein Copolymerisat aus Methacrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester und Acrylsäure oder Methacrylsäure. Auch kautschukartige Copolymerisate, wie diejenigen aus Butadien und Styrol, sowie Gemische aus solchen Polymerisaten können verwendet werden.

Das Lösungsmittel für das organische Polymere, das gleichzeitig ein nichtlösendes Suspendiermittel für die vorgelatinierte Stärke ist, hat einen Siedepunkt von 45 bis 150 C, vorzugsweise von 55 bis 120° C. Die bevorzugten Lösungsmittel sind Methyläthylketon, Methylisobutylketon und Gemische aus einem oder mehreren dieser Ketone mit 1 bis 10 Gewichtsprozent Isopropylalkohol, bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge des Lösungsmittels. Andere Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol,

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Isopropanol, Toluol, Xylol, Benzol und Gemische derselben, können ebenfalls verwendet werden. Normalerweise enthält das Gemisch Alkohol, um das wachsartige Trennmittel in Lösung zu bringen.

Celluloseverbindungen können als "Gleitmittel" verwendet werden, um das Verschieben der Wandbekleidung an die richtige Stelle auf der zu bekleidenden Oberfläche zu erleichtern. Zu diesem Zweck kann man Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und den Methyläther der Cellulose bei entsprechend ge- ringen Einregelungen in der Zusammensetzung verwenden.

Wenn die bevorzugte Kombination von Bestandteilen verwendet wird, lässt sich das befeuchtete Wandbekleidungsmaterial bis zu einer Zeitspanne von 10 Minuten nach dem Aufbringen in seiner Lage auf der Wand verschieben. Das Gleitmittel ist in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20, Teilen in dem Gemisch enthalten.

Bioeide können in Mengen von 0,1 bis 10,0 Teilen, vorzugsweise von 1 bis 5 Teilen, zugesetzt werden. Hierbei handelt es sich um bekannte Zusätze für Klebstoffe auf Stärkebasis. Zu ihnen gehören unter anderem Arsenverbindungen, Quecksilberverbindungen und Phenole. Bioeide, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind z.B. Tributylzinnoxid., Phenylquecksilberacetat, N-Trichlormethylthio-4-cyclohexen-i,2-dicarboximid, p-Chlor-m-kresol, 3,5-Dimethyltetrahydro-1,3,5-2-H-thiadiazin-2-thion, Dodecylguanidin-hydrochlorid, Dimethoxan, Pentachlorphenol und 1-(3-Chlorallyl)-3,5,7-triaza-1-azonia-adamantanchlorid.

Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten ausserdsm ein Trennmittel, damit sich die Wandbekleidung von der Wand abneh-

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men lässt, wenn sie nicht mehr gewünscht wird. Solche Trennmittel sind in dem Gemisch in Mengen von 0,1 bis 10 Teilen, vorzugsweise von 1 bis 5 Teilen, enthalten. Zu ihnen gehören Kohlenwasserstoffwachse, wie Trennmittel auf das Basis von Polyäthylenwachs ("Carbowax"), sowie andere bekannte Trennmittel ·

Der Klebstoff wird auf die Textilrückenschicht des PVC-V/andbekleidungsmaterials in einer Flächendichte von etwa 5 bis 40 g/m aufgetragen. Die bevorzugte Auftragemethode macht von einer dreispiraligen Auftragewalze mit 14 bis 24 Linien je cm Gebrauch. Um eine gleichmässige Klebstoffschicht zu erhalten, befindet sich über der ΐ/alze eins Rakel.

In den folgenden Beispielen beziehen sich Teile und Prozentwerte, falls nichts anderes angegeben ist,, auf das Gewicht.

B e i s ρ i e 1.. 1

Ein mit einem Cov/les-Mischer ausgestatteter Behälter wird mit 171 Teilen Methylathylketon beschickt. Unter Rühren wird ein Copolymerisat aus Methacrylsäuremethylester und Acrylsäureäthylester zugesetzt. Das Monomsrenverhältnis beträgt 64 Mol Methacrylsäuremethylestereinhsiten auf 36 Mol Acrylsäureäthylestereiiiheiten. Der geschätzte Biegemodul beträgt 1400 M?a. Um das Copolymerisat in Lösung zu bringen, wird das Gsmisch 15 Minuten gerührt. Ein anderer Behälter wird mit 1,8 Teilen Isopropanol und 1,8 Teilen Methylathylketon beschickt. Dann setzt man 2,34 Teile Polyäthylenwachs ("Carbowax 2OM") zu und erhitzt das Gemisch auf 60 C, bis Lösung eingetreten ist. "Carbowax 2OM" ist ein Polyäthylenwachs mit einem Ge¹^ichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 2000, welches in diesem Falle als Trennmittel zugesetzt wird. Die Polyäthylenwachslösung wird dann zu der Acrylpolymerisatlösung

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in Methyläthylketon zugesetzt. Ferner setzt man unter Rühren 0,9 Te iIe N-Trichlormethylthio-4-cyclohexen-i,2-dicarboximid als Fungicid und 15 Teile Hydroxypropylmethylcellulose als Gleitmittel zu. Dann setzt man 100 Teile "Instant-Amioca"-Stärka zu und mischt weitere 15 Minuten. "Instant Amioca" ist ein vorgelatiniertes, langkettiges Kohlehydrat mit einer Amylopektinstruktur. Es wird aus wachshaltigen Maiskörnern gewonnen. Die Stärke hat eine Teilchengrösse von weniger als 180 um.

Der?, wie ohsn beschrieben, hergestellte Klebstoff wird auf die Baumvo llgeweberückenschicht eines PVC-tfandbekleidungsmaterials aufgetragen, wie es in den Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben ist.

Das mit Baumwollgeweberückenschicht versehene PVC-Wandbekleidungsa:.t fcerial 1 wird zwischen einer Raihe von herkömmlichen Druckwalzen 2a, 2b, 2c und 2d hindurchgeleitet, um ein Muster auf die PVC-Seite des Wandbekleidungsmaterials aufzudrucken. Dann läuft das Wandbekleidungsiaaterial 1 durch ein Umkehrwalzenaggregat 4,. wo der Klebstoff 6 des vorliegenden Beispiels auf dia Gswebeseite des Wandbekleidungsmaterials mit Hilfe der Kalanderwalze 5 aufgetragen wird. Die Kalanderwalze 5 wird aus dem Behälter 7 mit Klebstoff 6 gespeist. Die Rakel 8 begrenzt die Klebstoffmenge auf der Walze 5. Der Klebstoff wird in

einer Flächendichte von 20,7 g/m auf Trockenbasis aufgetragen. Dann läuft das Wandbekleidungsmaterial über eine erhitzte Walze 9 und durch einen Trockenofen 10, wo das Lösungsmittel von d^r bedruckten Oberfläche und von der Klebstoffoberfläche durch Heissluft abgetrieben wird. Der Klebstoff wird mit einem Gäsanitlösungsmittelgehalt von 45 % aufgetragen. Die zum Trocknen verwendete Luft wird zunächst im Erhitzer 12 erhitzt, dann v^n dem Gebläse 14 durch den Trockenofen 10 geblasen und

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schliesslich durch den Abzug 16 ausgetragen. Die Trockenvorrichtung ist an sich bekannt und daher nur schematisch dargestellt.

Das Wandbekleidungsmaterial wird auf eine neue, trockene. Wand aufgeklebt, um die Lagenhaftung zu bestimmen. Vor dem Aufkleben auf die Wand werden die Streifen· 30 Sekunden in Wasser getaucht und dann 30 Sekunden ablaufen gelassen. Für die Lagenhaftungsprüfung wird ein 5,16 cm breiter und 46,4 cm langer Streifen in den an die Wand geklebten Wandbelag eingeschnitten. Das Ende des Streifens wird von der Viand weggezogen und der Streifen dann mit einem Spannungsprüfgerät abgesogen. Es ist zweckmässig, hierbei eine in Gramm geeichte Skala zu verwenden. Die Prüfung wird in der Mitte sowie an der linken und an der rechten Seite durchgeführt. Die Ergebnisse werden als Mittelwert aus den drei Prüfungen angegeben.

Es werden folgende Lagenhaftungswerte in Kräfteinheiten ermittelt:

nach 16 Stunden nach 40 Stunden nach 1 Woche 340 g 556 g 545 g

Die Lagenhaftung auf mit Anstrichfarbe versehenem Gips beträgt nach 16 Stunden 22? _{g un}d nach einer Woche 113 g.

Die Muster- und Ränderanpassung der nach diesem Heispiel hergestellten PVC-Wandbekleidung ist ausgezeichnet.

Beispiel 2

Ein mit einem Cowles-Hischer ausgestatteter Behälter wird mit 138,5 Teilen Methyläthylketon beschickt. Das Methyläthylketon wird unter Rühren mit einem Copolymerisat aus Methacrylsäuremethylester und Acrylsäureäthylester in Forin eines trockenen

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Pulvers versetzt. Das Monomerenverh.altn.is beträgt 64 Mol Methacrylsäuremethylestereinheiten auf je 36 Mol Acrylsäureäthylestereinheiten in dem Copolymerisat. Der geschätzte Biegemodul beträgt 1400 MPa. Um das Copolymerisat in Lösung zu bringen, wird die Lösung 15 Minuten gerührt. Ein anderer Behälter wird mit 1,8 Teilen Isopropanol und 1,8 Teilen Methyläthylketon beschickt. Dann setzt man' 2,34 Teile des in Heispiel 1 als Gleitmittel verwendeten Polyäthylenwachses zu und bringt dieses durch Erhitzen auf 60 C in Lösung. Die Carbowaxlösung wird zu der Acrylpolymerisatlösung in Methyläthylketon zugesetzt. Ferner setzt man unter Rühren 0,9 Teile N-Trichlormethylthio-4-cyclohexen-i,2-dicarboximid als Fungicid und 15 Teile Hydroxypropylmethylcellulose als Gleitmittel zu. Dann werden 100 Teile aus gelbkörnigem Mais gewonnene vorgelatinierte, hydroxypropylierte Stärke mit einer Teilchengrösse von etwa 200 pm zugesetzt, und das Gemisch wird noch 15 Minuten gerührt.

Ein mit Baumwollgeweberücken versehenes PVC-Wandbekleidungsmaterial wird zwischen einer Reihe von herkömmlichen Druckwalzen 2a, 2b, 2c und 2d hindurchlaufen gelassen, um auf die PVC-Seite des Wandbekleidungsmaterials ein Muster aufzudrucken. Dann läuft das Wandbekleidungsmaterial 1 durch ein Umkehrwalzenaggregat, wo Klebstoff aufgetragen wird. Das Auftragen des Klebstoffs und das Trocknen erfolgen nach Beispiel 1. Der Klebstoff wird mit einem Gesamtlösungsmittelgehalt von 50 % aufgetragen. Wenn das Material einem Prägevorgang unterworfen wird, wird auf der Heizwalze und auf der Kautschukgegenwalze des Prägekalanders etwas Klebstoff abgetragen (pick off). Der Klebstoff wird in einer Flächendichte auf Trockenbasis von 22,4 g/m aufgetragen.

Das Wandbekleidungsmaterial wird an eine neue, trockene Wand angeklebt, um die Lagenhaftung nach Beispiel 1 zu bestimmen.

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Die Lagenhaftung in Krafteinheiten beträgt

nach 16 Stunden nach 40 Stunden nach 1 Woche 556 g 795 g 880 g

Die Lagenhaftung auf mit Anstrichfarbe versehenem Gips beträgt nach 16 Stunden 340 g und nach einer Woche 170 g.

Die Muster- und Ränderanpassung des nach diesem Beispiel hergestellten Pyc-Wandbelages ist ausgezeichnet.

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Claims

The General Tire & Rubber Company GT-898 Patentansprüche

1. Verfahren zur Korstellung von mit Klebstoff vorbeschichte-■tem Vandbekleidimgsmaterlal, das im wesentlichen aus biegsamer Polyvinylchloridfolie mit einer Textilrückenschicht besteht, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Textilrückenschicht eine Masse aufbringt, die 100 Teile einer mit Wasser aktivierbaren Stärke, 10 bis 35 Teile eines organischen Polymeren mit einem Blegeelastizitäts-Tangentenmodul bei 5-pro-entiger Biegung von 10 bis 3000 MPa und 100 bis 300 Teile einer organischen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 4 5 bis 150° C enthält, die das organische Polymere löst, die vorgelatinierte Stärke jedoch nicht löst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Stärke eine vorgelatinierte Amiocastärke verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische Flüssigkeit Methyläthylketon verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische Flüssigkeit Methylisobutylketon verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Flüssigkeit ein Gemisch aus einem Keton und einem Alkohol verwendest,

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Polymeres ein Copolymerisat aus Acrylsäureäthylester und Methacrylsäuremethylester verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als organisches Polymeres ein- Copolymerisat aus Acrylsäure äthyIester, Methacrylsäuremethylester und Acrylsäure verwendet.

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