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Verfahren zur Beschichtung einer zusammengesetzten Bahn aus Kunststoff
mit einem Oberflächengestaltungs- oder Schutzfilm aus Kunststoff und nach diesem
Verfahren hergestellte Bahnen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung
einer Bahn, die aus einer mit einer Feinfolie aus Kunststoff verbundenen Grundlage
zusammengesetzt ist, durch haftendes Aufbringen eines-Films aus Pplyvinylchlorid,
der später von der Verbundfolienbahn getrenpt worden kann, welcher Film Oberflächenwirkungen
auf der Oberfläche der Feinfolie hervorruft und diese bei der Verarbeitung ued dem
Transport der Bahn. schützt.
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Die Erfindung ist ferner auf eine mit einem solchen Film beschichtete
Bahn sowie auf die Gegenstände gerichtet, welche
durch diesen Filmgeschützt
sind und aus einer solchen geschützten Bahn hergestellt sind.
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Bekanntlich werden die dekorierten Flächen von zusammenesetzten Kunststoffbahnen,
die eine mit einer Grundlage verbundene Edelfolie (film precieux) aufweisen, während
der Fandhabung und der Verarbeitung der Bahnen aüfeißanderfolgend Beschmutzungen
oder Beschädigungen beispielsweise beim Kontakt mit Werkzeugen, sowie Schleifwirkungen
und Stössen bei der Handhabung ausgesetzt.
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In der Tat weisen die Filme solcher Bahnen im allgemeinen einen aufgedruckten
Dekor, beispielsweise in Form einer Holzimitation, auf und haben infolge des Zustandes
ihrer Oberflächen ein Aussehen, das eine Behandlung, beispielsweise eine Lackierung,
imitiert. Ein solches Aussehen,das für die herkömmlichen Artikel durch Fertigbearbeitungsvorgänge
erzielt wird, ist besonders verletzlich.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen Bahnen
der erwähnten Art durch Polyäthylenhäute zu schützen, die auf der Oberfläche des
zu schützenden Films unter Anwendung: von Warmbesehi@Uchtungsverfahren zu befe4tigen,
durch welche das , Haffen der Haut aüs dem Film herbeigeführt wird.
| Die Plaatizität des [email protected] verändert sich --jedoch-
in |
| einem engen Temperaturbereich derart, däß unterhalb des Bereiches |
| "die Haftung zu schwach ist, um Kräften Widerstand.-zu leisten, |
| . irelche auf-die Bahn oder Folie beirr Transport und bei der
- |
| Bearbeitung aus4,-.°übt werdend wPhr°nd öberhalb--, d:es -erwähnten
-=_ |
| Bereiches die Haftung" zu- grof, ist, um eine zufriedenstellenäe |
| Trennlind der daut von der .Folie -zu .ermöglichen.
. |
| Ausserdem haben die auf dem F-Lrkt -befindlichen Filme aus-
mit |
| der Tierstellung und der Lagerung zusammenhängenden Gründen
der |
| JirtschaftliclI@eit Oberflwclzenausseher, welche auf die "rebräuch- |
| lichsten oder typischsten begrenzt sind-. Es ist .daher -manchmal |
| bedauerlich nicht die MS-lichkeit- zu haben, einen bestimmten |
| auf;i- ,e.druckten Dekor mit einem _ geww:zlten Oberflächenaussehen |
| zu koinbilieren:, |
| Schließlich bildet bei Folien aus thermoverforrnbaren Piaterialien |
| die Formebuizgstemperatur, auf welche diese Folien gebracht |
| werden- mtzssan:! ein Hindernis -für ihre Beschichtung .rrit
Poly- |
| ahu lenhäuten und kann für die-dekorativen Wirkungen nachteilig |
| sein, durch die Behandlung der Oberfläche ihrem Filme er- |
| halten vierden: |
| Die S,äh-vrarkuni-en der zum Formen solcher Folien erforderlichen |
| Teiapäraturf ii#:elche von der Diche der jElemente_der Folie,
-den |
Regelungenauigkeiten der Beheizungseinrichtung und von den Veränderungen.
der Umgebungstemperatur abhängiS sind, beeinflussen die filme in schwer kontrollierbarer
:leise. Letztere erhalten daher verschiedene Aussehen. Ausserdem ist die Foringebungstemperatur
fast immer so hoch, dag ein plastischer Zustand erreicht wird, durch welchen der
Oberflächenzustand der Filme verändert r.Jerden kann, vor allemhinsichtlich-der
sehr schwachen Reliefunebenheiten, so daß ein neues Aussehen erhalten wird, welches
von dem ursprüng,-liehen Aussehen verschieden ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile. Die Erfindung
ist daher auf ein Verfahren zur Beschichtung einer Schichtfolie, die durch einen
mit einer Grundlage innig verbundenen-Film-gebildet wird mit einer Schutduut aus
Polyvinylchlorid oder PVC, die mit dem erwähnten Film verträglich ist. Das erfindungsgemässe
Verfäzren ermöglicht das Erzielen einer ausreichend starken Haftung, um einen wirksamen
Schutz der erhaltenen Folie und der daraus hergestellten Gegenstände bei der Handhabung
und beim Transport sicherzustellen' welche Haftung jedoch ausreichend gering ist,
um ein leichtes Trennen der Schutzhaut des Gegenstandes durch einfaches Abschälen
zu ermäglichen.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin,'aaß
*die Schichtfolie und die PVC-Haut auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht
werden, um einen plastischen Zustand zu erreichen,_der für ein solches Haften unter
Berücksichtigung der chemischen Natur der Materialien des Films und der Haut . durch
Auflagerung aufeinander geeignet ist; die Haut auf dem Film ausgebreitet wird; das
so erhaltene Gebilde gekühlt wird.
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Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren gerichtet, welchesdie Herstellung
auf dem Film-eines-Oberflächenzustandes ermöglicht"-der einen bestimmten Fertigbearbeitungszuäand
der Oberfläche eines Materials imitiert, welches Verfahren'im -Falle vonithermoverformbaren
Folien, die zur Herstellung verschiedener Gegenstände bestimmt sind, besönderg Interessant
ist . . : -Erfindung gemäß werden die- Schichtfolie und, de. PVC-Haut durch . Erwärmen
in einen plastischen Zustand gebracht-": wöbei-das - -Verfahrendarin besteht, daß
die Beschichtungsfläche der Haut behandelt wird, -um ihr einen
Oberflächenzustand,
insbesondere feine Reliefunregelmässigkeiten, zu geben, der einen bestimmten Endbearbeitungszustand
imitiert; durch Formpressen auf dem Film der Oberflächenzustand der Haut, .vor allem-die
Reliefunregelmässigkeiten der Haut, reproduziert wird.
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Hierbei ist zu erwähnen, daß das Aussehen, das dem Film durch das
erfindunösgemässe Verfahren.ge;eben werden-kann, innerhalb eines sehr weiten Bereiches
liegen kann. Das Aussehen des Filmes. kann `glatt, matt oder glänzend sein verschiedene
Grade von Satinaäen aufweisen eine Prägung haben, welche beispielsweise geschliffenos
Holz -imitiert.- -Aus dem Vorangehenden ergibt sich,,daß der Schichtfolienfilm und
die aus den erwähnten Folien hergestellten Gegenstände -durch die.Schutzhaüt während
der verschiedenen Ilerstellungs" 'stufen oder während des Transports vor Verschmutzung
und/oder Abriebwirkungen geschützt sind.
| .Ferner ist ersichtlich, da.ß durch das erfindungsgemässe Ver- |
| fahren dem auf den Film einer bestimmten Folie aufgedruckten |
| Dekor ein Aussehen gegeben werden kann,., das innerhalb@des
weiten, |
| vorerwähnten Bereiches liEUt: |
| Darüber hinaus gewährleistet. die staut die Beibehaltung, vor |
| allem beins Lrirar?nen und bei der Thermoverformung, des Aussehens |
| der mit Hilfe der 1-laut herbeigefi.Ihrten Fertigrbearbeitungszustände. |
| Schlieglich sind GeE;enstand der Erfindung ächichtfolien, welche |
| durch das erfindungsgeruässe Verfahren mit einer Schutzhaut |
| aus PVC beschichtet-sind, das mit- der Art ihres-dekorierten |
| Films @verträ-lich ist, dessen Grundlage gebildet werden kann |
| entweder durch ein thermoplastisches Harz, wie ABC, PVC, |
| Polystyrols |
| oder durch ein hitzehärtbares Harz, wie =Bakelit, |
| oder schließlich durch herkömmliche Materiallen,-wie Holz, |
| Metalle in Folienform oder verschiedene Sinterstoffe in Form |
| von Folien oder Platten.- - |
| Ferner umfaßt.die Erfindung GegenstCnde, die vor allem
durch |
| Thermover formunj, aus solchen Folien erhalten und von einer |
Schutzhaut aus PVC beschichtet sind.
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Nachfolgend wird.die Erfindung zum besseren Verständnis in Verbindung
mit der beiliegenden Zeichnung beispielsweise beschrieben und zwar zeigen: Fig.
1 in-schaubildlicher Ansicht eine nach dem erfindungsgemässen-Verfahren mit einer
Schutzhaut beschichtete Folien Fig. 2 in schematischer Darstellung und in Seitenansicht
eine Maschine zur -D'urchführung des erfindungsgemässen Verfahren.s ,# Fig. 3 in
schaubildlicher Ansicht einen durch Thermoverforinung . aus einer-Folie erhaltenen
Gegenstand, die -der in-, Fig: 1 dargestellten Folie ähnlich ist.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Haut bezeichnet, die haftend auf eine Folie
2 aufgebracht und von dieser durch Abschälen teilweise getrennt ist.
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Die Haut, 1 hat eine Dicke von einigen Zehntel Millimeter und wird
durch ein transparentes lPolyvinylchlorid oder PVC gebildet,
das
ausreichend weichgestellt worden-ist, so daß es eine zur Därqfung von Stössen geeignete
Nachgiebigkeit besitzt" die bei der Handhabung auftreten können, und daher die von
ihr bedeckte Folie 2 schützt.
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.Die Folie 2 wird von einer Grundlage aus Acrylnitrilbutadienstyrol
oder ABC gebildet, auf die ein sehr dünner Film 4 aus dekoriertem Pölyegter aufgeschweißt
ist, wie in dem französischen Patent ...: (französische Patentanmeldung P.V; 21.456
vom 18. Juni 1965) beschrieben: Die Haftung der Haut auf dem Film ist ausreichend_etark,
damit die Verbindung den Kräften Widerstand leisten kann, welche bei der Formgebung
an der Folie und deren Handhabungauftreten können, jedoch ausreichend schwach,:
damit ,ihre Trennung-ohne Beschädigung des Films durch einfaches:Ab=.. schälen Yon
Hand geschehen kann.
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Die Foli2 ist thermoverformbar und.-kann daher zur-,HerstellungIdurch
Warmverformung von: Gegenständen, insbesondere . des- in F g. 3 gezeigten Tabletts,
verwendet werden-.-Der Polyesterfilm 4 weist einen afgedruckten-Dekor auf, der ein
Edelholz imitiert und demj, wie nachfolgend erläutert wird, ein Dekor in
Foxm-eines sehr schwachen Reliefs Überlagert
ist, der die
Poren und die Nasxung einer zugeschnittenen und geschliffenen Holzlage reproduziert.-Das
Verfahren zur Beschichtung des Films 3 der Folie 2 mittels der plastischen Haut
1 ist wie folgt: Die PVC-Haut 1 -(Fig. 2) wird warm und unter Druck aus einer Spritzform
5 gespritzt, welche ein Mundstück aufweist, das den Breiten- und Dickenabmessungen
der Haut entspricht.
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Die Haut wird-zwiahen zwei Walzen 6a, 6b eingeführt, die von
einem Wärmeaustauschmedium, beispielsweise Wasser, durchströmt werden, um die Folie
auf einer gewünschten Temperatur zu halten.
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Hierbei ist zu erwähn=en, daß die Seitenfläche der Walze 6b einer
Schleif4ehandlung unterzogen wor4en ist, um feine.Unregelmässigketen in Reliefform
hervorzurufen, welche den Poren uAd der Maserung einer durch FertiSbearbeitungawerkzeuge,-beispielsweise
Schneidwerkzeuge,,Schabgwerkzeugeg Schleif Werkzeuge, behandelten Holzplatte entsgrechen.
'.-.
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Der Abstand der Walzen 6 ist ausserdewso eingestellt, daß.
der Druck auf die Haut, die sich im-plastischen Zustand be-
findet,
zur genauen Reproduktion in negativer Form der Oberfläche
der
Walze 6b auf der Haut 1 geeignet- ist.
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Hierauf kommt die Haut mit ihrer nicht behandelten Fläche auf der@Walze
7b einer Beschichtungsvorrichtung zur Auflage, welch letztere eine zweite Walze
7a aufweist. Durch diese Beschichtungsvorrichtung wird die "behandelte" Fläche der
Haut auf die freie Fläche des Films 4 einer Folie 2 aufgebracht, die ihrerseits
zwischen den letzterwähnten beiden Walzen Mit einem Druck hindurchgeführt wird,
der von der Art der verwendeten Materialien und ihren Temperaturen abhängt, um die
gegenseitige Haftung zwischen Haut und Film sicherzustellen. -Selbstverständlich
ist die Antriebsgeschwindigkeit der Folie 2. mit der Geschwindigkeit der Haut 1
synchronisiert und sind die Walzen 7 ebenfalls von Wärmeaustauschmedien durchlaufen,
welche eine Regelung der Temperatur der Folien während des Bes:hichtungsvorgangs
ermöglichen: Ferner kann- eine Wärmeaustauschvorrichtung "R!" (Fig, 2) zur Regelung
der Temperatur der Folien-durch Wärmezufuhr oder Wärmeabsorption vorgesehen. sein,@da
die Haftung des PVC auf dem Polyester finit der Temperatur zunimmt und das Verschweissen
der beiden Aaterialien erreicht werden kann, Die erwähnte Haftung der Haut auf dem-Film,
welche durch die
Art und die Wärmeeigenschaften der beiden Stoffe
bedingt ist, muß ausreichend stark sein, um den Stössen, den Handhabungen -und den
Kräften Widerstand Idsten zu können, die örtlich durch .Werkzeuge oder Förmgebungsorgane
erzeugt werden, um den Schutz der Folie und der aus dieser hergestellten Gegenstände
bis zu ihrem Gebrauch sicherzustellen.
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Die erwähnte Haftung muß ausserdem ausreichend schwach sein, damit
die Haut vom film durch eine Abziehkraft gelöst werden kann, die dem-mechanischen
Widerstand der Haut bei gewöhnlicher Temperatur ohne die Gefahr einer Beschädigung
des Films angepaßt ist. Im Falle von weichem PVC wird durch einen Zug tatsächlich
ein Abschälen der Folie 2 (Pfeil f1, Fig. 1) erhalten.
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In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Wahl des PVC-Gemisches
der Haut durch die Art des Films der Schichtfolie einerseits und durch das zu reproduzierende
Relief der Dekors der Walze 6b andererseits diktiert werden kann.
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Der Film kann in der Tat aus einem PVC sein und das PVC der `Haut
kann frei von. einem Weichmacher und daher starr sein.' In diesem Falle ist es vorzuziehen,
Produkte zu verwenden, die eine ziemlich niedrige Viskositätszahl, "K-Wert" aufweisen,
oder Vinylchlbrid-Vinylacetat-Kopolymere oder schließlich Gemische-von Mischpolymerisaten
mit Homoplymerisaten. Das Gemisch
kann jedoch einen Plastizitätsgrad
haben, der zwischen dem letzterwähnten starren Zustand und dem früher erwähnten
. rechdiebigen Zustand liegt.
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Ausserdem kann das PVC der Hautgefärbt oder'mit inerten Stoffen beladen-sein,.jedoch
ist es mit Rücksicht auf die Dekors des Films und zur leichteren Qualit«tskontrolle
vorzuziehen, transparentes oder kristallines PVC zu verwenden.
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Schließlich sind unter den Faktoren, welche die Einstellung der Haftung
der Haut auf dem Film ermöglichen,-Trennmittel, wie Silikone oder mikrokristalline
Wachse, zu nenneni die dem PVC-Gemisch einverleibt werden können.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren ist die Herstellung der
Haut mittels einer Spritzform--vorgesehen,s obwohl-es auch möglicqh istg eine solche
PVC-Haut unter Verwendung eines herkömmlic4en Kalanders herzustellen, der in Abhängigkeit
von den verwendeten Produkten und Weichmachern auf eine Temperatur von 12o -
900 beheizt wird. Eine der Walzen des ICalanders. .kann däbeilin der gleichen
Weise behandelt worden sein wie 'die Walze dti, um auf der Haut ein Reliefdekor
zu erhalten:-Für diesen--Zweck können die erwähnten Reliefdekors-innerhalbeines
weiten Bereiches ein sehr verschiedenes Aussehenbaben...
welcher
Bereich sich von einem geprägten und geschliffenen Aussehen zu einem völlig glatten,
matten oderglänzenden Aussehen erstreckt und ein mehr oder weniger satiniertes -Aussehen
umfaßt. Dieses verschiedene Aussehen durch Modifizierungen des Zustandes der Oberfläche
hängt von den durch die Walzen ausgeübten-Behandlungen ab.und verändert sich je
nach der Art der Verteilung und der Wiederholungsfrequenz . der Oberflächenunebenheiten.
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Es genügt für diesen Zweck, auf der Oberfläche der Walze Unebenheiten
durch Verfahren herbeizuführen, die auf anderen Gebieten der Technik an sich bekannt
sind (beispielsweise Sandstrahlen oder chemische Ätzung): Schließlich ist noch zu
erwähnen, daß die Haut 1 auf .die Folie 2 mit Hilfe einer-Walzenvorrichtung aufgebracht
werden kann, die der zur Vereinigung dea..Polyesterflms mit der Grundlage verwendeten
ähnlich ist, wie in dem voranstehend erwähnten französischen Patent beschrieben.
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Ausserdem ist der Schutz des Films 4 einer Schichtfolie durch eine
PVC-Haut 1 besonders :in dem Falle#Unteressarit, in welchem die Grundlage: 3 der
Folie durch ein thermoVerformbares Materials . -gebildet wird.
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In der Tat ist die Temperatur, äut welche die erwähnten Folien #''
zur
Herstellung.von Gegenständen durch Warmformgebung gebracht werden müssen, im allgemeinen
höher als die für die Schutzschicht erforderliche Temperatur.
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Die Kräfte, welche bei der Thermoverformungauf die Folie wirksam werden,
insbesondere in den Zonen beträchtlicher Dehnungen "X" (Fig, 3), haben das
Bestreben, das auf dem Film vorgesehene Relief auszuflachen. Darüber hinaus begünstigt
der für die Formgebung erforderliche plastische Zustand für sich selbst wieder@die
erwähnte Ausflachung bzw. Linehung durch Einsinken des Materials.
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Beim Fehlen der Haut 1 :im Falle von stark, geprägten Filmen wurde
festgestellt, dato durch die Formgebung im wesentlichen' -glatte Oberflächen erzielt
werden, die ein lackiertes Aussehen imitieren: Jedoch behält bei der Formgebung
unabhängig von der Temperatur und den KrGften, die_bei der Verformung-angewendet,
werden, das Haterial der Haut die Unebenheiten des Films bei und es läßt sich feststellen,
e nach der Formgebung und dem Abziehen der-Haut la (Pfeil f2» Fig. 3) das anfänglich
. auf der Oberfläche des Films vorgesehene Aussehen beibehalten wurde. - - -- .,
Das
erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht daher das Erzielen eines-sehr verschiedenen
Aussehens (glatt, matt oder glänzend, satiniert, geprägt, Imitation des Aussehens
wie bei Fertigbearbeitungswerkzeugen) ohne Beeinflussung, der notirend3,;en Erwärmung
bei der F ormvebung und infolgedessen des Arbeitsrhytnlus, der durch die :iaschinen
und die Werkzeuge bestimmt wird, welche von herkömmlicher Art sein können.
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Ausserdem ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren bei den verschiedenen
Stufen der Vertriebskreise den Schutz-der thermoverformbaren.'Folien und der aus
diesen hergestellten Gegenstände während der Handhabung, des Transports und der
Lagerun;. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß,zum Erzielen der erwähnten
Ergebnisse das PVC-Gemisch und die Temperaturen sorgfältig gewählt und geregelt
werden-müssen, da-die Verformungen, welche die Folie bei der Warmformgebung erleidet,
sehr günstig für die SprerWng der Schweißverbindung zwischen der Haut und dem Film
sind.
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Vorzugsweise werden für die thermoverformbare Folie weiche Polyvinylchloridegewählt,
die hoch bzw, sehr hoch polymerisiert sind. Die Nachgiebigkeit der Häute gewährleistet
einen wirksamen Schutz gegen Stösse infolge ihrer Elastizität
und
trägt dazu bei, das Trennen durch Abschälen von thermoverformten Gegenständen zu
erleichtern. - -Als Weichmacher sind offensichtlich die am wenigsten-flüchtigen
zu empfehlen, da die Dämpfe der herkömmlichen Weichmacher, beispielsweise von Dioctylphthalät,
das Bestreben haben, bei der Temperatur der Thermoverformung in Form@von Anfressüngen
die Oberfläche der Polyesterfilme anzugreifen.
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Schließlich muß das PVC-Gemisch der Haut durch geeignete _ Zusätze
stabilisiert wrden, um seine Zersetzung`bei der Thermoverformung zu vermeiden, da
das Freiwerden von gegebenenfalls entstehenden Gasen natürlich für die gegenseitige
Haftung zwischen der Haut und dem Film nachteilig sein würde, _ Die Erfindung ist
natürlich nicht auf die dargestellte fand besahriebei4e Ausführungsform beschr#nkt,.sondern.kann.innerhelb
ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren-.