DE10040013A1 - Deep drawn bathroom fittings, e.g. bath tubs and wash basins - Google Patents

Abstract

The bathroom fittings, of deep drawn plastics, have a cladding (5) applied on the surfaces which are subject to wear, after they have been shaped. The cladding contains an even distribution of hard inorganic particles such as silicon dioxide, of dimensions in the nanometer range. The cladding is applied to the surfaces as a paint, followed by heat to evaporate the solvent and leave the particles in place. The particle dimensions are 10-110 nm, in a 60% distribution over the surface, and with a Mohs' hardness scale rating of 7-9.

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.Sanitary articles made of deep-drawn plastic, in particular sanitary objects, such as Bathtubs, shower trays and sinks have a high glossy surface due to the low hardness of the Sanitary acrylics can be easily scratched so that the upper surface can become unsightly after prolonged use. It is possible, locally limited and / or rough scratches polish. With a large scratch like this especially with bathtubs or shower trays after a long period of use may be the case, but prepares to polish one built-in tub some trouble.

Man ist daher bemüht, der Benutzeroberfläche durch zusätzli­ che Maßnahmen bei der Herstellung eine erhöhte Widerstandsfä­ higkeit gegen Abrieb und Verkratzen zu geben.One tries therefore, the user interface by additional che measures in the manufacture of an increased resistance abrasion and scratching ability.

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.From DE 197 22 559 it is known in the manufacture of Sa nitary items by deep drawing acrylic sheets Acrylic sheets immediately before the deep-drawing process with a to provide varnish-like coating, the dispersed organic Contains particles in the nanometer range. After solidification the coated acrylic plate is deep drawn gen. The disadvantage of this procedure is that on the one hand, through the deep-drawing process, the very thin coating tion is "stretched" in strongly deformed zones and here ever Depending on the type of coating, cracks or holes arise or but the coating becomes so thin that it is the desired Er no longer increases the scratch resistance. Another Disadvantage of the known method is that Production of a sanitary article from such a  Before the deep-drawing process, the acrylic plate is coated with scratches cannot always be avoided due to the user interface. These can no longer be polished out during the final inspection the. A bathtub manufactured according to the known method ne, shower tray or a sink, must then be off shot be discarded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sanitärgegen­ stand zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Nach­ teile vermieden sind.The invention has for its object a sanitary counter was to create, in which the above described parts are avoided.

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.According to the invention, this object is achieved by a sani Object made of thermoformed plastic with an after Completion of the final shape on the user interface brought, scratch-resistant coating that in an even distribution of inorganic hard particles contains, whose size is in the nanometer range.

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..Sanitary articles in the sense of the invention are bathtubs, Shower trays, sinks, but also by deep drawing Storage cabinets made of plastic or doors for storage cupboards, storage consoles or the like ..

Kunststoff im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein tief­ ziehfähiger Kunststoff, insbesondere Sanitäracryl.Plastic in the sense of the present invention is a deep ductile plastic, especially sanitary acrylic.

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.The method according to the invention for producing a sanitary object made of thermoformed plastic with a counter Scratch resistant coating is fiction moderately characterized in that first a raw form of Sa nitarian object created by deep drawing from a board is that the raw form is removed from the deep-drawing device and in at least one further processing step, the end form is created and that as the last processing step at the end of the manufacturing process, the against scratches stable, inorganic hard particles in sizes in Coating containing nanometers on the user  surface is applied and cured. There from Sani täracryl manufactured by deep drawing sanitary ware, such as for example, bathtubs, shower trays, sinks or the like Liche bowl-shaped or trough-shaped body first through the Take off and the associated reduction in wide areas decorating the wall thickness an insufficient independent the user interface outside surfaces of the raw form of the sanitary counter still provided with a reinforcement layer. For this the raw form is removed from the deep-drawing device and transported to another station, in which the Ver strengthening layer by spraying, spraying or the like brought. The reinforcement layer is, for example made of a sprayed glass fiber reinforced polyester resin or a layer of polyurethane foam. Since the Ver must harden hardening layer, it is necessary at for example with a glass fiber reinforced polyester resin existing reinforcement layer the raw form thus reinforced through a curing oven. Then follows the finishing, whereby the edges are trimmed and possibly also the necessary holes for an overflow fitting and for the drain fitting can be inserted. The need for that Transporting and handling the raw form several times, including there is also the risk that the high-gloss finish The surface is affected by scratches in their appearance becomes. This impairment already exists if only grinding marks with a very shallow scratch depth would appear hen, which can then be polished out.

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.The method according to the invention now offers the advantage that the scratch-resistant coating completely is applied at the end of the manufacturing process, so that also the polishing of sthai described above grinding marks before coating can. The particular advantage is that the wi durable coating on the user interface of the finished sanitary ware afterwards for the further  Handling (storage, transport, installation) by a corresponding appropriate packaging up to installation at the end consumer can be protected and thus a visually perfect user surface remains intact.

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.According to one embodiment, it is possible, especially bean spoken surface areas of a sanitary object, z. B. the Border area, especially the transition area from the edge to Trough wall or the floor area of a bathtub with a to provide thicker layers in some areas. This is for example, by a multilayer coating of the be areas possible. The coating is useful is preferably designed as a lacquer-like coating.

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.The size of the hard material particles is expediently between 10 and 110 nanometers. The distribution density of the hard material part Chen per unit area can depend on the particle size and on Degree of stress and depending on the thickness of the coating up to Amount to 60%.

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.In an advantageous embodiment it is provided that the coating contains hard material particles with a crystal structure with a Mohs hardness between 7 and 9. These include, for example, silicon oxide (SiO ₂ ) or aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or other inorganic particles with a similar hardness.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:The invention is based on schematic drawings he purifies. Show it:

fig. 1 eine Badewanne im Schnitt,fig. 1 a bathtub in section,

Fig. 2 schematisch den Fertigungsablauf einer Badewanne. Fig. 2 shows schematically the manufacturing process of a bathtub.

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. Fig. 1 shows schematically in a cross section a deep drawn from an acrylic sheet tub 1 , which is provided on its outer side with a reinforcing layer 2 , for example made of glass fiber reinforced plastic. The user surface, ie the walls of the trough space 3 and the edge regions 4 which are also touched by the user, are provided with a coating 5 which contains inorganic hard material particles, for example silicon dioxide, in a uniform distribution, the size of the hard material particles being in the nanometer range. The critical transition zones 6 between the edge area 4 and the walls of the trough space 3 are provided with a reinforced coating 5.1 , which, for example, is effected by a second coating of the type according to the invention. The bottom area 7 can also be provided with an additional coating 5.2 in the same way.

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.In fig. 2, the manufacturing process is shown schematically in individual process steps using the example of manufacturing a bathtub. In process step I, a blank 9 is drawn into a deep-drawing mold 8 after exposure to heat by applying a negative pressure. In the process step II, after cooling, the raw mold 10 which he produced is formed as a bathtub. The user interface is formed by the surfaces of the tub 11 and the adjacent edge area 12 .

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.Since the wall thickness of the raw form is reduced compared to the thickness of the starting material by the deep-drawing process, it is necessary to give the raw form 10 the necessary inherent stability in a process step III. This is done by that on the user surfaces 11 , 12 facing away from the outer surfaces 13, the reinforcement layer 2 shown in Fig. 1, for example in the form of a glass fiber reinforced polyester resin is applied by spraying. The reinforcing layer is then cured in a process step IV by exposure to temperature in a heating oven.

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.In the subsequent process step V the unwrought 10 through trimming by the needs of the manufacturer still wide edge regions, drilling averaging process of the soil pipe and overflow holes, etc., given the final shape.

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.After a quality control, in which the user interface of the final shape has been checked for any scratches or traces of grinding, the resistant coating is then applied to the user interface 11 , 12 in a method step VI, for example by spraying or spraying. After curing of the applied reinforcing layer, which can also take place under the influence of heat, depending on the binder and / or solvent used, the finished tub can be protected by a packaging 14 against external influences, so that it can be stored and transported to anyone who can.

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.The hard material particles are expediently carried out in one go dispersed a solvent liquefied binder so that after the solvent has evaporated, the hard particles kept in a uniform distribution in a binder matrix become. The binder and possibly the solvent must be so be that they have a tight bond with the Acry oil surface without affecting the gloss It is useful here if the ver with solvent put Binder is designed like a varnish, so that after applying the coating, the solvent may can evaporate with the addition of heat. Depending on the type of bin it can also be designed so that it is connected with evaporation or after evaporation of the solvent if necessary under the influence of temperature or UV Radiation polymerizes and hardens. Depending on the type of ver it can also be useful here if the coating is cured by appropriate measures becomes.

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.1. Sanitary object made of thermoformed plastic, with a coating ( 5 ) which is applied to the user surface after the final shape has been produced and which is resistant to scratches and which contains inorganic hard particles in a uniform distribution, the size of which is in the nanometer range. 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.2. Process for the production of a sanitary object thermoformed plastic with a resistant to scratching stable coating according to claim 1, characterized records that initially a raw form of the sanitary object is created by deep drawing from a board that the Raw form taken on the deep-drawing device and in little at least one further processing step creates the final shape and that as the last processing step at the end of the Manufacturing process that is resistant to scratching, inorganic hard particles with sizes in the nanometer range containing coating applied to the user interface brought and cured. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung als lackartiger Überzug ausgebildet ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the Coating is formed as a varnish-like coating. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße zwischen 10 und 110 Nanometer liegt.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the particle size is between 10 and 110 nanometers. 5. Sanitärgegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verteilungsdichte der Hart­ stoffteilchen je Flächeneinheit bis zu 60% beträgt.5. Sanitary object according to one of claims 2 to 4, there characterized in that the distribution density of the Hart fabric particles per unit area is up to 60%. 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.6. Sanitary object according to one of claims 2 to 5, there characterized in that the hard material particles a Kri Stable structure with a Mohs hardness between 7 and 9 exhibit.