DE10040013A1 - Sanitärgegenstand aus tiefgezogenem Kunststoff mit erhöhter Abriebsfähigkeit der Benutzeroberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sanitärgegenstand aus tiefgezogenem Kunststoff, mit einer nach Fertigstellung der Endform auf die Benutzeroberfläche aufgebrachten, gegen Kratzer widerstandsfähigen Beschichtung (5), die in gleichmäßiger Verteilung anorganische Hartstoffteilchen enthält, deren Größe im Nanometerbereich liegt.

Description

Sanitärgegenstände aus tiefgezogenem Kunststoff, insbesondere aus Sanitäracrylplatten tiefgezogene Sanitärgegenstände, wie Badewannen, Duschwannen und Waschbecken, weisen eine hoch­ glänzende Oberfläche auf, die aufgrund der geringen Härte des Sanitäracryls leicht verkratzt werden kann, so daß die Ober­ fläche nach längerem Gebrauch unansehnlich werden kann. Es ist zwar möglich, lokal begrenzte und/oder grobe Kratzer aus­ zupolieren. Bei einer großflächigen Verkratzung, wie dies insbesondere bei Bade- oder Duschwannen nach längerem Ge­ brauch der Fall sein kann, bereitet jedoch das Polieren einer eingebauten Wanne einige Mühe.

Man ist daher bemüht, der Benutzeroberfläche durch zusätzli­ che Maßnahmen bei der Herstellung eine erhöhte Widerstandsfä­ higkeit gegen Abrieb und Verkratzen zu geben.

Aus DE 197 22 559 ist es bekannt, bei der Herstellung von Sa­ nitärgegenständen durch Tiefziehen von Acrylplatten die Acrylplatten unmittelbar vor dem Tiefziehvorgang mit einem lackartigen Überzug zu versehen, der dispergierte organische Teilchen im Nanometerbereich enthält. Nach der Verfestigung der Beschichtung wird die beschichtete Acrylplatte tiefgezo­ gen. Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß zum einen durch den Tiefziehvorgang die sehr dünne Beschich­ tung in stark verformten Zonen "ausgereckt" wird und hier je nach Art der Beschichtung Risse oder Löcher entstehen oder aber die Beschichten so dünn wird, daß sie die gewünschte Er­ höhung der Kratzfestigkeit nicht mehr bewirkt. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß bei der Herstellung eines Sanitärgegenstandes aus einer derartigen, vor dem Tiefziehvorgang beschichteten Acrylplatte Verkratzun­ gen der Benutzeroberfläche sich nicht immer vermeiden lassen. Diese können bei der Endkontrolle nicht mehr auspoliert wer­ den. Eine nach dem bekannten Verfahren hergestellte Badewan­ ne, Duschwanne oder auch ein Waschbecken, muß dann als Aus­ schuß verworfen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sanitärgegen­ stand zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Nach­ teile vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Sani­ tärgegenstand aus tiefgezogenem Kunststoff mit einer nach Fertigstellung der Endform auf die Benutzeroberfläche aufge­ brachten, gegen Kratzer widerstandsfähigen Beschichtung, die in gleichmäßiger Verteilung anorganische Hartstoffteilchen enthält, deren Größe im Nanometerbereich liegt.

Sanitärgegenstand im Sinne der Erfindung sind Badewannen, Duschwannen, Waschbecken, aber auch durch Tiefziehen aus Kunststoff hergestellte Ablageschränke oder Türen für Ablage­ schränke, Ablagekonsolen oder dergl..

Kunststoff im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein tief­ ziehfähiger Kunststoff, insbesondere Sanitäracryl.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Sanitär­ gegenstandes aus tiefziehbarem Kunststoff mit einer gegen Verkratzung widerstandsfähigen Beschichtung ist erfindungsge­ mäß dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Rohform des Sa­ nitärgegenstandes durch Tiefziehen aus einer Platine erstellt wird, daß die Rohform aus der Tiefziehvorrichtung entnommen und in wenigstens einem weiteren Bearbeitungsschritt die End­ form erstellt wird und daß als letzter Bearbeitungsschritt zum Schluß des Fertigungsablaufs die gegen Verkratzung wider­ standsfähige, anorganische Hartstoffteilchen in Größen im Nanometerbereich enthaltende Beschichtung auf die Benut­ zeroberfläche aufgebracht und ausgehärtet wird. Da aus Sani­ täracryl durch Tiefziehen hergestellt Sanitärgegenstände, wie beispielsweise Badewannen, Duschwannen, Waschbecken oder ähn­ liche schalen- oder trogförmige Formkörper zunächst durch das Ausziehen und die damit in weiten Bereichen verbundene Redu­ zierung der Wandstärke eine nicht ausreichende Eigenständig­ keit aufweisen, werden in der Regel die der Benutzeroberflä­ che abgekehrten Außenflächen der Rohform des Sanitärgegen­ standes noch mit einer Verstärkungsschicht versehen. Hierzu wird die Rohform aus der Tiefziehvorrichtung herausgenommen und zu einer weiteren Station transportiert, in der die Ver­ stärkungsschicht durch Aufspritzen, Sprühen oder dergl. auf­ gebracht wird. Die Verstärkungsschicht besteht beispielsweise aus einem aufgespritzten glasfaserverstärkten Polyesterharz oder auch einer Schicht aus Polyurethanschaum. Da die Ver­ stärkungsschicht aushärten muß, ist es erforderlich, bei­ spielsweise bei einer aus glasfaserverstärkten Polyesterharz bestehenden Verstärkungsschicht die so verstärkte Rohform durch einen Aushärteofen zu führen. Anschließend erfolgt dann die Endbearbeitung, wobei der Ränder besäumt und ggf. auch die erforderlichen Bohrungen für eine Überlaufarmatur und für die Ablaufarmatur eingebracht werden. Die Notwendigkeit, die Rohform mehrfach zu transportieren und zu handhaben, beinhal­ tet auch das Risiko, daß hierbei die hochglänzende Benut­ zeroberfläche durch Kratzer in ihrer Optik beeinträchtigt wird. Diese Beeinträchtigung ist auch dann schon gegeben, wenn nur Schleifspuren mit sehr geringer Kratztiefe entste­ hen, die anschließend noch auspoliert werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet nun den Vorteil, daß die gegen Kratzer widerstandsfähige Beschichtung erst ganz zum Schluß des Fertigungsablaufs aufgebracht wird, so daß auch noch das vorstehend beschriebene Nachpolieren von etwai­ gen Schleifspuren vor der Beschichtung vorgenommen werden kann. Der besondere Vorteil besteht ferner darin, daß die wi­ derstandsfähige Beschichtung auf der Benutzeroberfläche des fertiggestellten Sanitärgegenstandes danach für die weitere Handhabung (Lagerung, Transport, Einbau) durch eine entspre­ chende Verpackung bis zur Aufstellung beim Endverbraucher ge­ schützt werden kann und so eine optisch einwandfreie Benut­ zeroberfläche erhalten bleibt.

Es ist gemäß einer Ausgestaltung möglich, besonders bean­ spruchte Flächenbereiche eines Sanitärgegenstandes, z. B. den Randbereich, insbesondere den Übergangsbereich vom Rand zur Trogwandung oder den Bodenbereich einer Badewanne mit einer bereichsweise dickeren Schichtdicke zu versehen. Dies ist beispielsweise durch eine mehrschichtige Beschichtung der be­ anspruchten Bereiche möglich. Zweckmäßig ist die Beschichtung vorzugsweise als lackartiger Überzug ausgebildet ist.

Zweckmäßig liegt die Größe der Hartstoffteilchen zwischen 10 und 110 Nanometer. Die Verteilungsdichte der Hartstoffteil­ chen je Flächeneinheit kann je nach Teilchengröße und je nach Beanspruchungsgrad sowie je nach Dicke der Beschichtung bis zu 60% betragen.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Be­ schichtung Hartstoffteilchen mit einer Kristallstruktur mit einer Mohs'schen Härte zwischen 7 und 9 enthält. Hierzu gehö­ ren beispielsweise Siliciumoxid (SiO₂) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder auch andere anorganische Teilchen mit ähnlicher Härte.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

fig. 1 eine Badewanne im Schnitt,

Fig. 2 schematisch den Fertigungsablauf einer Badewanne.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Querschnitt eine aus einer Acrylplatte tiefgezogene Wannenschale 1, die auf ihrer Außen­ seite mit einer Verstärkungsschicht 2, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, versehen ist. Die Benut­ zeroberfläche, d. h. die Wandungen des Trograumes 3 sowie die ebenfalls vom Benutzer berührten Randbereiche 4 sind mit ei­ ner Beschichtung 5 versehen, die in gleichmäßiger Verteilung anorganische Hartstoffteilchen, beispielsweise Siliciumdioxid enthält, wobei die Größe der Hartstoffteilchen im Nanometer­ bereich liegt. Die kritschen Übergangszonen 6 zwischen dem Randbereich 4 und den Wandungen des Trograumes 3 sind mit ei­ ner verstärkten Beschichtung 5.1 versehen, die beispielsweise durch eine zweite Beschichtung der erfindungsgemäßen Art be­ wirkt wird. Auch der Bodenbereich 7 kann in gleicher Weise mit einer zusätzlichen Beschichtung 5.2 versehen sein.

In fig. 2 ist in einzelnen Verfahrensschritten das Herstel­ lungsverfahren am Beispiel der Fertigung einer Badewanne schematisch dargestellt. Im Verfahrensschritt I wird in eine Tiefziehform 8 eine Platine 9 nach vorheriger Wärmeeinwirkung durch Anlegen eines Unterdrucks eingezogen. Im Verfahrens­ schritt II wird nach dem Abkühlen die durch Tiefziehen er­ zeugte Rohform 10 als Badewanne ausgeformt. Die Benutzerober­ fläche wird hierbei durch die Flächen des Wannentroges 11 so­ wie den angrenzenden Randbereich 12 gebildet.

Da durch den Tiefziehvorgang die Wandstärke der Rohform ge­ genüber der Dicke des Ausgangsmaterials reduziert wird, ist es erforderlich, der Rohform 10 in einem Verfahrensschritt III die notwendige Eigenstabilität zu geben. Dies erfolgt da­ durch, daß auf die den Benutzeroberflächen 11, 12 abgekehrten Außenflächen 13 die in Fig. 1 dargestellte Verstärkungs­ schicht 2, beispielsweise in Form eines glasfaserverstärkten Polyesterharzes durch Spritzen aufgebracht wird. Die Verstär­ kungsschicht wird dann in einem Verfahrensschritt IV durch Temperatureinwirkung in einem Wärmeofen ausgehärtet.

Im anschließenden Verfahrensschritt V wird der Rohform 10 durch Besäumen der durch die Notwendigkeiten des Herstel­ lungsprozesses noch breiten Randbereiche, Bohren der Abfluß- und Überlauflöcher etc., die Endform gegeben.

Nach einer Qualitätskontrolle, bei der die Benutzeroberfläche der Endform auf etwaige Kratzer oder Schleifspuren überprüft worden ist, wird dann in einem Verfahrensschritt VI auf die Benutzeroberfläche 11, 12 die widerstandsfähige Beschichtung aufgebracht, beispielsweise durch Aufsprühen oder Spritzen. Nach dem Aushärten der aufgebrachten Verstärkungsschicht, das je nach dem verwendeten Binder- und/oder Lösungsmittel auch unter Wärmeeinwirkung erfolgen kann, kann die erstellte fer­ tige Wanne durch eine Verpackung 14 gegen äußere Einwirkungen geschützt werden, so daß sie gelagert und transportiert wer­ den kann.

Die Hartstoffteilchen werden zweckmäßigerweise in einem durch ein Lösungsmittel verflüssigten Binder dispergiert, so daß nach dem Abdunsten des Lösungsmittels die Hartstoffteilchen in gleichmäßiger Verteilung in einer Bindermatrix gehalten werden. Der Binder und ggf. das Lösungsmittel müssen so gear­ tet sein, daß sie eine festhaftende Bindung mit der Acry­ loberfläche eingehen, ohne jedoch den Glanz zu beeinträchti­ gen. Zweckmäßig ist hierbei, wenn der mit Lösungsmittel ver­ setzte Binder nach Art eines Lacks konzipiert ist, so daß nach dem Aufbringen der Beschichtung das Lösungsmittel ggf. unter Zufuhr von Wärme abdampfen kann. Je nach Art des Bin­ ders kann dieser auch so gestaltet sein, daß er in Verbindung mit dem Abdampfen oder nach dem Abdampfen des Lösungsmittels ggf. unter Temperatureinwirkung oder durch Einwirkung von UV- Strahlung polymerisiert und aushärtet. Je nach Art des ver­ wendeten Binders kann es hierbei auch zweckmäßig sein, wenn durch entsprechende Maßnahmen die Beschichtung nachgehärtet wird.

Claims (6)

1. Sanitärgegenstand aus tiefgezogenem Kunststoff, mit einer nach Fertigstellung der Endform auf die Benutzeroberfläche aufgebrachten, gegen Kratzer widerstandsfähigen Beschichtung (5), die in gleichmäßiger Verteilung anorganische Hartstoff­ teilchen enthält, deren Größe im Nanometerbereich liegt.

2. Verfahren zur Herstellung eines Sanitärgegenstandes aus tiefziehbarem Kunststoff mit einer gegen Verkratzung wider­ standsfähigen Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zunächst eine Rohform des Sanutärgegenstandes durch Tiefziehen aus einer Platine erstellt wird, daß die Rohform auf der Tiefziehvorrichtung entnommen und in wenig­ stens einem weiteren Bearbeitungsschritt die Endform erstellt wird, und daß als letzter Bearbeitungsschritt zum Schluß des Fertigungsablaufs die gegen Verkratzung widerstandsfähige, anorganische Hartstoffteilchen mit Größen im Nanometerbereich enthaltende Beschichtung auf die Benutzeroberfläche aufge­ bracht und ausgehärtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung als lackartiger Überzug ausgebildet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße zwischen 10 und 110 Nanometer liegt.

5. Sanitärgegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verteilungsdichte der Hart­ stoffteilchen je Flächeneinheit bis zu 60% beträgt.

6. Sanitärgegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hartstoffteilchen eine Kri­ stallstruktur mit einer Mohs'schen Härte zwischen 7 und 9 aufweisen.