DE4223993C2 - Verwendung eines Werkstoffverbundes aus einer tiefgezogenen Polyacryltafel und einer darauf aufgebrachten Polyurethanverstärkungsschicht für die Herstellung eines muldenförmigen Sanitärgegenstandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Werkstoffverbundes aus einer tiefgezogenen Polyacryltafel und einer darauf aufgebrachten Polyurethanverstärkungs­ schicht für die Herstellung eines muldenförmigen Sanitärgegenstandes. Die Sanitärgegenstände sind insbe­ sondere für den Naß- oder Sanitärbereich in Häusern und Wohnungen bestimmt.

Die aus der Praxis bekannten, muldenförmigen Sanitärgegen­ stände des beschriebenen Aufbaus und der beschriebenen Zweckbestimmung, von denen die Erfindung ausgeht, besitzen Tiefziehformteile, die aus den verschiedensten thermo­ plastischen Kunststoffen geformt sind. Insbesondere sind solche Sanitärgegenstände bekannt, die aus einer handels­ üblichen Acrylharztafel geformt sind. Die Acrylharztafeln bestehen hier und im Rahmen der Erfindung z. B. aus Polymethacrylaten, insbesondere Polymethylmethacrylaten. Die Verstärkungsauflagen sind bei den aus der Praxis bekannten Sanitärgegenständen, von denen die Erfindung ausgeht, glasfaserverstärkte Polyestersysteme. Sie sind nur aufwendig aufzubringen. Die Verstärkungsauflagen werden aus Lösungen aufgebracht und verbinden sich nicht ohne weiteres ausreichend mit den Tiefziehformteilen. Um einen in stabilitätsmäßiger Hinsicht und in statischer Hinsicht ausreichenden Verbund zu erzielen, muß mit besonderen Haftvermittlern gearbeitet werden. Das bedingt einen besonderen Arbeitsgang, der die Herstellungskosten belastet. Das ist auch deshalb verbesserungsbedürftig, weil bei der Herstellung umweltbelastende Gase und Dämpfe frei werden, die zur Vermeidung von Gesundheitsbelastungen der Personen, die mit den entsprechenden Arbeiten betraut sind, sorgfältig und aufwendig abgesaugt werden müssen. Der Verbundwerkstoff, der im Rahmen der bekannten Maß­ nahmen entsteht, besteht in werkstoffmäßiger Hinsicht aus zwei Komponenten, nämlich aus dem Werkstoff des Tiefzieh­ formteils, welches z. B. aus einem geeigneten Polyacryl­ harz besteht, und der Verstärkungsauflage, die jedenfalls als glasfaserverstärktes Polyestersystem aufgebaut ist. Wird der Sanitärgegenstand ausgebaut, z. B. weil er erneuerungsbedürftig ist, so lassen sich die beiden Werkstoffe mit vernünftigem Aufwand nicht trennen. Die bekannten Behälter sind insoweit nicht geeignet, in einem Recyclingsystem verwendet zu werden. Recyclingsystem meint im Rahmen der Erfindung eine Rückführung in einen Ferti­ gungsprozeß, in dem die Werkstoffe als solche ohne störende und qualitätsbeeinträchtigende Vermischung und Verunreinigung durch beispielsweise Glasfasern wieder eingesetzt werden können, selbstverständlich mit der werk­ stoffüblichen Aufbereitung.

Die Feststellung, daß die Sanitärgegenstände nicht in ein Recyclingsystem integrierbar sind, gilt auch für Sanitärgegenstände, die anders aufgebaut sind und anders hergestellt sind als die vorstehend behandelten. So sind Sanitärgegenstände bekannt (DE 37 12 959), die eine Innen­ schicht aus einem Acrylharz, und eine Außenschicht aus Polyurethan aufweisen, die vorzugsweise geschäumt sind. Diese Sanitärgegenstände sind durch Injectionmoulding geformt. Das ist ein aufwendiges Fertigungsverfahren. Die Innenschicht und die Außenschicht sind Reaktionsgußteile, die in einer entsprechenden Form mit hohem Druck gleichsam aufeinander erzeugt werden. Dadurch entsteht zwar ein guter Verbund der Schichten, jedoch haben Untersuchungen gezeigt, daß diese Schichten im Zuge der Entsorgung, auch unter Anwendung von Wärme, nicht trennbar sind. Die insoweit bekannten Behälter sind daher zur Verwendung in einem Recyclingsystem nicht geeignet. Das gilt auch für ähnliche, durch Injectionmoulding hergestellte Sanitär­ gegenstände (GB 21 48 786 A), die eine Innenschale aus Acrylharz und eine Außenschicht aus vorzugsweise geschäumtem Polyurethan aufweisen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die vorstehend beschriebenen Materialien für muldenförmigen Sanitärgegenstände so anzuwenden, daß sowohl die Her­ stellung, auch in Kleinserien, als auch ein Recycling einfach und kostengünstig durchgeführt werden können.

Der Patentanspruch 1 löst dieses technische Problem. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Patentan­ sprüche 2 bis 4.

Grundsätzlich ist es bekannt (DEC 38 20 704 A1), unge­ schäumtes Polyurethan und geschäumtes Polyurethan für die verschiedensten Zwecke und auch für die Herstellung von Polyurethan-Formkörpern, die mit einer konturierten, mehr­ schichtigen Folie versehen sind, zu verwenden. Recycling­ probleme sind hier nicht angesprochen.

Die tiefgezogene Polyacryltafel ist selbständig nicht ausreichend tragfähig. Sie kann zwar als verlorene Schalung für das Aufbringen der Polyurethanschicht dienen bedarf dieser Polyurethanschicht jedoch als Verstärkungsschicht. Die Poly­ urethanverstärkungsschicht wird auf die der Innenseite des Sanitärgegenstandes abgewandte Oberfläche des Tiefzieh­ formteils aufgebracht. Sie wird mit Hilfe einer Düse und unter Anwendung von Druck aufgebracht, jedoch als ein noch fließfähiger, wenn auch zerflatterter, Strang oder Strahl, und nicht unter Beigabe von Zerstäubungsluft zerstäubt. Die so aufgebrachte Polyurethanverstärkungsschicht besteht nicht nur aus ungeschäumtem Polyurethan, sie ist auch von beim Auftragen entstehenden Poren praktisch frei. Überraschenderweise gehen das Tiefziehformteil und die Polyurethanverstärkungsschicht einen Verbund ein, der aus dem Verbundbauteil eine statische und stabilitätsmäßige Einheit macht. Darunter wird verstanden, daß der Übergangsbereich zwischen dem Werkstoff Acrylharz einerseits und dem ungeschäumten Polyurethan andererseits in dem Werkstoffverbund keine störende Singularität in bezug auf Festigkeit und Stabilität darstellt. Die Dicke der Polyurethanschicht kann entsprechend eingerichtet und gegebenenfalls zusätzlich mit Versteifungseinlagen ver­ sehen sein. Obgleich der beschriebene innige Verbund erreicht wird, ist der erfindungsgemäße Behälter in ein Recyclingsystem ohne weiteres integrierbar: Durch Anwendung von Wärme läßt sich überraschenderweise die Polyacrylschicht, die das Tiefziehformteil bildet, erweichen und von der Polyurethanverstärkungsschicht, gleichsam wie eine Haut, überraschend einfach, vollständig und sauber abziehen. Das gelingt z. B. bei einer Temperatur von 200°C. Sowohl der Werkstoff Polyacryl als auch der Werkstoff Polyurethan können daher in die Fertigung zurückgeführt werden.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 2 ist die Versteifungsplatte mit der Polyurethanschicht zumindest adhäsiv verbunden. Sie besteht nach Patentanspruch 3 ebenfalls aus ungeschäumtem Polyurethan und ist stoff­ schlüssig mit den beiden schon erwähnten Polyurethan­ schichten verbunden. Entsprechendes gilt für die Ausführungsform nach Patentanspruch 4. Als Werkstoff für die Versteifungsplatte bzw. als Versteifungswerkstoff für die Ausfüllung des U-förmigen Profils des Abschlußrandes kann ein ungeschäumtes Polyurethan eingesetzt werden, welches hauptsächlich aus bei der Fertigung des Behälters angefallenen, in den Herstellungsprozeß zurückgeführten Polyurethan besteht, welches sonst verworfen werden müßte. Infolge des Fehlens von Glasfasern sind glasfaserbedingte Kapillaren in der Polyurethanschicht nicht ausgebildet. Die Polyurethanschicht kann so eingestellt werden, daß im Bereich der Bohrungen, wo Armaturen, Fittings u. dgl. anzuschließen sind, besondere Dichtungen nicht erforder­ lich sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert: Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Sanitärgegenstand, ausschnittsweise,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Boden eines erfindungsgemäßen Sanitärgegenstandes und

Fig. 4 den wesentlichen vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 3.

Der in den Figuren dargestellte, oben offene, zur Aufnahme von Brauchwasser bestimmte Sanitärgegenstand ist ein muldenförmiger Behälter 1 mit Behälterboden 2, Behälter­ seitenwänden 3 und Abschlußrand 4. Der Behälterboden 2, die Behälterseitenwände 3 und der Abschlußrand 4 sind als ein einteiliges Tiefziehformteil 5 aus Kunststoff mit behälteraußenseitiger Verstärkungsauflage 6 auf dem Behälterboden 2, den Behälterseitenwänden 3 und unter dem Abschlußrand 4 ausgeführt.

Das Tiefziehformteil 5 ist aus einer Acrylharztafel ge­ formt und bildet an sich und für sich ein instabiles Bauteil mit für die bestimmungsgemäße Benutzung unzureichender Festigkeit und Gestaltfestigkeit. Die Verstärkungsauflage 6 besteht aus ungeschäumtem Poly­ urethan. Die Verstärkungsauflage 6 ist als eine voll ausgehärtete einheitliche, ungeschäumte Polyurethanschicht auf dem Tiefziehformteil 5, welches dabei als verlorene Schalung funktionierte, aus den Ausgangsstoffen für die Polyurethanschicht gebildet worden. Sie ist dadurch gleichzeitig mit der Außenseite des Tiefziehformteils 5 in statischen und stabilitätsmäßigen Verbund gebracht worden, und zwar vorzugsweise ohne Einsatz eines Haftvermittlers oder eines sog. Primers. Die Dicke der Polyurethanschicht ist so gewählt, daß zumindest die Behälterseitenwände 3 des Behälters 1 ohne Fremdabstützung eine ausreichende, den aufzunehmenden Beanspruchungen bei bestimmungsgemäßem Gebrauch entsprechende Stabilität, Festigkeit und Gestaltfestigkeit aufweisen. Sie bildet eine Polyurethan­ verstärkungsschicht. Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sanitärgegenstandes in Form des Behälters 1, bei dem der Behälterboden 2 eine Versteifungsplatte 7 aufweist, die auf die mit dem Behälterboden 2 verbundene Polyurethanschicht 6 aufgelegt und von einer weiteren Polyurethanschicht 8 abgedeckt ist, die stoffschlüssig mit der erstgenannten Polyurethan­ schicht 6 verbunden ist. Die Versteifungsplatte 7 mag ihrerseits aus Polyurethan bestehen.

Man erkennt in den Fig. 2 und 4, daß die Verbindungs­ strukturen 9, die sich zwischen dem Tiefziehformteil 5 und der Polyurethanschicht 6 einstellen, eine sehr innige Verbindung darstellen, und zwar dergestalt, daß der Verbund zu einer statischen und stabilitätsmäßigen Einheit führt. Die Versteifungsplatte 7 mag ebenfalls aus ungeschäumtem Polyurethan bestehen. In der Fig. i erkennt man, daß der Abschlußrand 4 ein umgekehrt U-förmiges Profil aufweist, welches eine Profilkammer 10 bildet. Auch diese könnte mit einem Versteifungswerkstoff ausgefüllt sein, was nicht gezeichnet worden ist.

Claims (4)

1. Verwendung eines Werkstoffverbundes aus einer tiefge­ zogenen Polyacryltafel und einer darauf aufgebrachten Polyurethanverstärkungsschicht für die Herstellung eines muldenförmigen Sanitärgegenstandes, insbesondere Bade­ wanne, Duschtasse oder Waschbecken, von dem die Acryl­ schicht zum Zwecke der leichten Trennbarkeit durch Anwendung von Wärme dadurch abziehbar wird, daß eine einheitliche, ungeschäumte Polyurethanschicht auf das Tiefziehformteil ohne Verwendung von Zerstäubungsmitteln, wie Druckluft, aufgespritzt ist.

2. Verwendung des Werkstoffverbundes für einen mulden­ förmigen Sanitärgegenstand nach Patentanspruch 1, bei dem der Behälterboden eine Versteifungsplatte aufweist, die auf die mit dem Behälterboden verbundene Polyurethan­ schicht aufgelegt und von einer weiteren Polyurethan­ schicht abgedeckt ist.

3. Verwendung des Werkstoffverbundes für einen mulden­ förmigen Sanitärgegenstand nach Patentanspruch 2, bei dem die Versteifungsplatte aus ungeschäumtem Polyurethan be­ steht.

4. Verwendung des Werkstoffverbundes für einen mulden­ förmigen Sanitärgegenstand nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Abschlußrand ein U-förmiges Profil aufweist und diese so gebildete Profilkammer mit einem Ver­ steifungswerkstoff ausgefüllt ist.