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