DE19605881C2

DE19605881C2 - Method and device for preparing plastic for coatings, in particular precision optics, and for coating the plastic

Info

Publication number: DE19605881C2
Application number: DE19605881A
Authority: DE
Inventors: Bernd Heinz
Original assignee: OCLI OPTICAL COATING LAB GmbH
Current assignee: OCLI OPTICAL COATING LAB GmbH
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2016-02-20
Also published as: DE19605881A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 6 zum Vorbereiten von Kunststoff für Beschichtungen für insbesondere Präzisionsoptiken, und zum Beschichten des Kunststoffes.The present invention relates to a method according to the features of the preamble of claim 1 and a device accordingly the features of the preamble of claim 6 for preparing Plastic for coatings, especially for precision optics, and for Coating the plastic.

Seit Jahrzehnten haben sich Thermoplaste in der Herstellung von optischen Bau teilen bewährt. Besonders hervorzuheben ist neben anderen Aspekten im Ver gleich zu herkömmlichen Materialien, wie Glas, das geringe Gewicht, die hohe Bruchfestigkeit und die niedrig an Fertigungskosten die für die Herstellung op tischer Präzisionsbauteile vor allem aus PMMA, auch Plexiglas oder auch Acryl glas genannt, und PC, auch Polycarbonat genannt, oder SAN, auch Styrol Acryl nitril genannt, sprechen. Selbstverständlich sind diese Thermoplaste nur bei spielhaft genannt, weil sie sich besonders für den Einsatz im Bereich von CD Abspiel- und Lesegeräten eignen, die aufgrund des individuellen Anwendungs falls beschichtet werden müssen.Thermoplastics have been in the manufacture of optical construction for decades share proven. In addition to other aspects in the Ver equal to conventional materials such as glass, the low weight, the high Breaking strength and the low manufacturing costs required for manufacturing op precision components, mainly made of PMMA, also plexiglass or acrylic called glass, and PC, also called polycarbonate, or SAN, also styrene acrylic called nitrile. Of course, these thermoplastics are only included called playful because they are particularly suitable for use in the CD area Playback and reading devices are suitable due to the individual application if need to be coated.

Beschichtungen dienen in der Regel der Erzielung von optischen und anderen physikalischen Eigenschaften und sollen klimastabil und haftfest sein. Die Be schichtung selbst wird in der Regel in einem Vakuum aufgebracht. Geeignete Behandlungsmethoden für Substratoberflächen, z. B. aus Glas, sind Ultra schallwaschen und Abwischen per Hand außerhalb der Beschichtungsanlage so wie Glimmentladung und Heizung etc. innerhalb der Beschichtungsanlage. Diese für z. B. Glas bekannten Methoden scheiden jedoch für die eingangs genannten Thermoplaste aufgrund deren geringer Oberflächenhärte, chemischer Instabilität gegenüber Lösungsmitteln, Veränderungen der Thermoplaste insbesondere in Oberflächennähe durch Elektronenbeschuss und damit verbundener UV- Strahlung bei Glimmentladung sowie ionengestützter Beschichtung etc., geringer kritischer Service-/Belastungstemperaturen und ganz maßgeblich wegen der Wasserdampfabsorption insbesondere an der Oberfläche der Kunststoffe, aus. Coatings are usually used to achieve optical and others physical properties and should be climate stable and adherent. The Be Layering itself is usually applied in a vacuum. Suitable Treatment methods for substrate surfaces, e.g. B. made of glass, are ultra wash and wipe by hand outside the coating system such as glow discharge and heating etc. within the coating system. This for z. B. Glass known methods, however, for the aforementioned Thermoplastics due to their low surface hardness, chemical instability towards solvents, changes in thermoplastics, especially in Surface proximity through electron bombardment and the associated UV Radiation with glow discharge and ion-supported coating etc., less critical service / load temperatures and significantly because of the Water vapor absorption, especially on the surface of the plastics.

Eine saubere und wasserdampfarme, möglichst sogar wasserdampffreie zu be schichtende Kunststoffoberfläche ist jedoch Voraussetzung für eine sichere, haftfeste, klimastabile und langlebige Beschichtung.A clean and low-steam, possibly even steam-free layered plastic surface is a prerequisite for a safe, Non-stick, climate-stable and long-lasting coating.

Dies ist besonders wichtig für Beschichtungen, die der Entspiegelung bei spe ziellen Wellenlängen, z. B. 670 nm, dienen, wie sie bei Diodenlasern bei CD Ab spiel- und Lesegeräten verwendet werden. Es geht dabei vor allem um die Re flexionsverminderung, damit die verschiedenen Strahlen durch Störreflexionen das eigentliche Abspielergebnis nicht verschlechtern.This is particularly important for coatings that are anti-reflective particular wavelengths, e.g. B. 670 nm, as used in diode lasers with CD Ab game and reading devices are used. It is all about the Re reduction in flexion, so that the various rays due to interference reflections does not worsen the actual playback result.

Wie bereits erwähnt, hat der Kunststoff die Eigenschaft, nach seiner Herstellung zeitabhängig immer mehr Wasserdampf aufzunehmen, was die Haftung der Be schichtung beeinträchtigt. Beim Aufbringen der entsprechenden Beschichtung auf die Kunststoffe kann dieser Wasserdampf auch nicht einfach durch be liebiges Aufheizen des Kunststoffes entfernt werden, da die Kunststoffe nicht überhitzt werden dürfen. So liegt die kritische Temperatur von PMMA etwa bei 90 °C und PC etwa bei 120°C. Das bedeutet, dass sich in dem Kunststoff insbe sondere in seiner Oberfläche auch nach der begrenzt möglichen Erhitzung Was serdampf in geringem Umfang aufhält, der die Haftvermittlung der beispielsweise aufzubringenden Entspiegelungsbeschichtung in dramatischer Weise gefährdet, was zu voraussehbaren mittelfristigen Schäden an den vielleicht millionenfach erzeugten Beschichtungen führt.As already mentioned, the plastic has the property after its manufacture time-dependent to absorb more and more water vapor, which increases the liability of the Be stratification impaired. When applying the appropriate coating on the plastics this water vapor can not simply be any heating of the plastic can be removed, since the plastic is not may be overheated. The critical temperature of PMMA is around 90 ° C and PC around 120 ° C. This means that the plastic is particularly especially in its surface even after the limited possible heating What Serdampf stops to a small extent, which is the mediation of the example anti-reflective coating to be applied is dramatically endangered, resulting in foreseeable medium-term damage to the millions of times generated coatings leads.

Vor einer Verspiegelung von PC konnten außerdem auf dem optisch wirksamen Flächen streuende und damit störende Bereiche erkannt werden, die ebenfalls von einer Wasserdampfaufnahme herrühren.Before a mirroring of PC could also on the optically effective Scattering and thus distracting areas are recognized, which also stem from water vapor absorption.

Zur Vorbereitung des Kunststoffes für entsprechende Beschichtungen, um die sen Wasserdampf vor dem Auftragen der Beschichtung zu entfernen, mindes tens aber drastisch zu reduzieren, sind im Stand der Technik bisher nur zwei Verfahren bekannt. Nach einem ersten Verfahren wird der Kunststoff unmittelbar vor seiner Beschichtung hergestellt, also möglichst bevor sich überhaupt Was serdampf in ihm anlagern könnte. D. h., die Beschichtung wird auf kürzestem Weg nach der Herstellung des Kunststoffes ohne Reinigung durchgeführt. Dies garantiert zwar ein Minimum an aufgenommenem Wasserdampf, allerdings kann auch in kürzester Zeit verhältnismäßig viel Wasserdampf vom Kunststoff aufgenommen werden, da die Aufnahmebereitschaft des Kunststoffes nach seiner Herstellung am größten ist und somit u. U. bereits Minuten ausreichen, um unerwünscht viel Wasserdampf in den Kunststoff gelangen zu lassen. Auch ist es häufig nicht möglich, direkt nach der Herstellung zu beschichten, da es sich gerade im Bereich von CD Lesegeräten um sehr spezielle Kunststoffteile handelt, die nicht nur kunststoffbeschichtet, sondern auch auf andere Weise bearbeitet werden müssen, was häufig eine Verbringung in ganz andere Anlagen, ja sogar in andere Fertigungsbetriebe erforderlich macht.To prepare the plastic for appropriate coatings to the Remove any water vapor before applying the coating, min To date, however, drastically reducing are only two in the prior art Process known. After a first process, the plastic becomes immediate made before coating, so if possible before what could accumulate in it. That is, the coating is on the shortest Way done after making the plastic without cleaning. This guarantees a minimum of absorbed water vapor, but can even a relatively large amount of water vapor from the plastic in the shortest possible time to be included, since the willingness to absorb the plastic after its manufacture is largest and therefore u. Minutes may be sufficient in order to let undesired water vapor get into the plastic. Also it is often not possible to coat directly after manufacture, as it is particularly in the area of CD readers around very special plastic parts is not only plastic-coated, but also in a different way need to be processed, which is often a shipment to quite another Plants, even in other manufacturing plants.

Alternativ hierzu wird deshalb ein zweiter relativ teurer und gleichwohl nicht im mer ganz befriedigender Weg eingeschlagen, bei dem die Kunststoffe mit ihrer empfindlichen Oberfläche in Vakuumanlagen gelagert oder die ganze Zeit bis zur Beschichtung auf einer Temperatur von 60 bis 70°C gehalten werden. Dies erfordert jedoch einen hohen Energieaufwand und führt wegen der Begrenzung der Heiztemperatur nicht zur vollständigen Beseitigung des Wasserdampfes im Kunststoff.As an alternative to this, a second will therefore be relatively more expensive and nevertheless not in the a very satisfactory path in which the plastics with their sensitive surface stored in vacuum systems or all the time until Coating can be kept at a temperature of 60 to 70 ° C. This however, requires a lot of energy and leads because of the limitation the heating temperature not to completely remove the water vapor in the Plastic.

Die Bedingungen bei den genannten Verfahren zur Aufbereitung sind überdies nicht ausreichend reproduzierbar und können somit die der vorliegenden Erfin dung zugrundeliegende Aufgabe nicht befriedigend lösen. Dies gilt insbeson dere auch für einen im Abschnitt "Die Mikrowellenerwärmung als Spezialfall der dielektrischen Erwärmung" auf Seite 71 in der 'Technischen Rundschau", Heft 19/89, von H. Lienhard veröffentlichten Aufsatz mit dem Titel "Möglichkeiten und Verfahren der industriellen Elektrowärmetechnik", in dem u. a. die Möglichkeit andiskutiert wird, einen Trocknungsofen mit Frequenzen von einigen Gigahertz zu betreiben, und ferner für das aus der WO 91/14 144 bekannte Verfahren mit Vorrichtung zur Trocknung von Klebstoffen auf Wasserbasis in einer mit einem Abzug versehenen Kammer, in der die zu verklebenden Elemente zum Zwecke der Trocknung angeordnet werden. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann weder mit der aus dem Aufsatz bekannten Er kenntnis einer Trocknung durch Mikrowellenenergie noch durch die Lehre der WO 91/14 144 gelöst werden, die neben des Einsatzes von Mikrowellenenergie einen völlig anderen Gegenstand betreffen.The conditions for the processing methods mentioned are also not sufficiently reproducible and can therefore be the one of the present inventions not satisfactorily solve the underlying task. This applies in particular also for one in the section "Microwave heating as a special case of dielectric heating "on page 71 in the 'Technischen Rundschau", booklet 19/89, article by H. Lienhard entitled "Possibilities and Process of industrial electrical engineering ", in which, inter alia, the possibility is discussed, a drying oven with frequencies of a few gigahertz to operate, and also for the method known from WO 91/14 144 Device for drying water-based adhesives in one with a Deduction chamber in which the elements to be glued for the purpose arranged for drying. The present invention underlying task can neither with the known from the essay Er knowledge of drying by microwave energy still through the teaching of WO 91/14 144 can be solved in addition to the use of microwave energy a completely different object.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorbereiten von Kunststoff für Beschichtungen für insbesondere Präzisi onsoptiken und das Beschichten zu schaffen, das bzw. die einfach in Beschichtungsabläufe integrierbar ist und ein gezieltes, quasi vollständiges Entfernen des Wasserdampfes im Kunststoff bei geringer Erwärmung desselben gewährleistet.The object of the present invention is a method and an apparatus for preparing plastic for coatings, in particular precision ons optics and coating to create that simply in Coating processes can be integrated and a targeted, almost complete Removing the water vapor in the plastic with little warming of the same guaranteed.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 6 gelöst.With regard to the method, this task is characterized by the Features of claim 1 and with respect to the device by the characterizing features of claim 6 solved.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine auch von den Fachleuten bis her völlig unbeachtete Möglichkeit zur Beseitigung des unerwünschten Wasser dampfes mit bestem Erfolg ausgenutzt werden kann, die rückwirkend betrachtet völlig logisch erscheint und sich in Versuchen als geradezu phänomenal wirksam herausgestellt hat. Erfindungsgemäß werden die wasserdampfenthaltenden Kunststoffe unmittelbar vor einer Beschichtung mit Mikrowellenstrahlungsenergie beaufschlagt. Wie sich verblüffenderweise ferner gezeigt hat, ist sogar ein normales Haushaltsmikrowellengerät geradezu optimal, da dessen Mikrowellen strahlung, also die darin verwendete Mikrowellenfrequenz und einstellbare Zeit direkt und selektiv auf die Dipole des Wassers (dort natürlich in Nahrungsmitteln) ausgerichtet ist, wodurch der Kunststoff im vorliegenden Fall selbst kaum erwärmt wird. Wird bereits während der Beaufschlagung mit Mikro wellenstrahlenenergie oder sofort im Anschluss daran der nun in der umgeben den Luft gelöste Wasserdampf (bzw. die dissoziierten oder angeregten Wasser dampfmoleküle) abgesaugt, dann kann auf einfache Weise eine quasi vollstän dige Trocknung des Kunststoffes erreicht werden.Surprisingly, it has been shown that one of the experts up to completely ignored way to remove the unwanted water steam can be used with best success, which is viewed retrospectively appears to be completely logical and has been shown to be phenomenally effective in experiments has highlighted. According to the invention, those containing water vapor Plastics immediately before coating with microwave radiation energy acted upon. Surprisingly, it has also been shown that there is even a normal household microwave oven almost optimal, because its microwaves radiation, i.e. the microwave frequency used and the adjustable time directly and selectively on the dipoles of water (there of course in food) is aligned, whereby the plastic itself hardly in the present case is heated. Is already during the exposure to micro wave radiation energy or immediately afterwards the now surrounded in the the water dissolved in the air (or the dissociated or excited water vapor molecules) suctioned off, then a quasi complete in a simple way drying of the plastic can be achieved.

Die so entstehende wasserdampffreie Kunststoffoberfläche wird nun gleich im Anschluss beschichtet, so dass eine Rückkondensation ausgeschlossen ist. The resulting water vapor-free plastic surface is now in the Connection coated so that back condensation is impossible.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mikrowellenstrahlungsenergie aus einem Produkt von Mikrowellenstrahlungs leistung und Zeit derart vorbestimmt wird, dass der Wasserdampf in die Luft ge löst und der Kunststoff auf eine Temperatur erwärmt wird, die weit unterhalb sei ner kritischen Temperatur liegt. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, dem Wasserdampf selektiv eine andere höhere Energieaufnahme zuzuordnen als dem Kunststoff, der damit nicht gefährdet, also nicht überhitzt wird.According to a special embodiment of the invention it is provided that the Microwave radiation energy from a product of microwave radiation power and time is predetermined in such a way that water vapor is released into the air dissolves and the plastic is heated to a temperature that is far below ner critical temperature. This makes it possible in a simple manner selectively assign a higher energy consumption to the water vapor than the plastic, which does not endanger it, i.e. does not overheat.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass eine selektiv für die Dipole des Wassers geeig nete Mikrowellenfrequenz von einigen GHz über eine Zeit von einigen Minuten verwendet wird. Wie bereits eingangs erwähnt, ist ein gängiges Haushaltsmi krowellengerät vorteilhaft, da es auf die Erhitzung der Dipole des Wassers in Nahrungsmitteln ausgelegt ist. Letzteres ist gerade bei der erfindungsgemäßen Aufbereitung des Kunststoffes ebenfalls nötig und funktioniert in gleicher Weise. Denn bei der Beaufschlagung mit Mikrowellenstrahlungsenergie werden die klei nen Wasserdampfbestandteile erstaunlich rasch angeregt und verdampfen, während der Kunststoff selbst gar nicht so schnell von der Erwärmung betroffen ist und weit unterhalb seiner kritischen Temperatur bleibt.It is advantageously provided that one suitable for the dipoles of the water Microwave frequency of a few GHz over a period of a few minutes is used. As already mentioned at the beginning, is a common household medium krowellengerät advantageous because it depends on the heating of the dipoles of the water Food is designed. The latter is precisely the case with the invention Preparation of the plastic is also necessary and works in the same way. Because when they are exposed to microwave radiation energy, they become small water vapor components are excited and evaporated surprisingly quickly, while the plastic itself is not affected by the heating so quickly is and remains well below its critical temperature.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kunststoff während der Beaufschlagung mit Mikrowellenstrahlungsenergie in nerhalb eines Rezipienten positioniert wird, in welchem gleichzeitig beim Ab saugen des Wasserdampfes aus der Luft ein Vakuum erzeugt wird, bevor in ei nem weiteren Bearbeitungsschritt die erste Beschichtung aufgebracht wird. Die erfindungsgemäße Aufbereitung des Kunststoffes mit Mikrowellenstrahlungs energie soll natürlich möglichst kurz vor der späteren Beschichtung erfolgen, um eine Wiedereinlagerung von Wasserdampf zu verhindern. Dabei ist es vorteil haft, da die Beschichtung ohnehin in einem Rezipienten und Vakuum erfolgt, die entsprechende Aufbereitung mit Mikrowellenstrahlungsenergie in dem gleichen Rezipienten stattfinden zu lassen, und zwar in vorteilhafterweise während des Herstellens des Vakuums. Das hat nämlich ferner den Vorteil, dass während des Herstellens des Vakuums auch gleich der verdampfte Wasserdampf mit ab gesaugt werden kann, und somit das Wiedereinlagern des Wasserdampfes auf einfache Weise verhindert wird. Gleichzeitig können Kühlfallen in Wirkung ge bracht werden.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the Plastic during exposure to microwave radiation energy in is positioned within a recipient in which at the same time when Ab sucking the water vapor from the air creates a vacuum before in egg In a further processing step, the first coating is applied. The Preparation of the plastic according to the invention with microwave radiation of course, energy should occur as soon as possible before the subsequent coating to prevent water vapor from being stored again. It is an advantage adherent, since the coating is done in a recipient and vacuum anyway corresponding processing with microwave radiation energy in the same To allow recipients to take place, advantageously during the Creating the vacuum. This also has the advantage that during the Establishing the vacuum also the evaporated water vapor can be sucked, and thus the re-storage of the water vapor is easily prevented. At the same time, cold traps can be effective be brought.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist zum Entfernen des Wasserdampfes ein Mikrowellengerät zur Beaufschlagung des Kunststoffes auf, welches eine vorbestimmbare Mikrowellenstrahlungsenergie hat und dem Kunststoff mindestens ein Abzug für den in Luft gelösten Wasser dampf zugeordnet ist. Durch diese einfache Vorrichtung kann dem eingelagerten Wasserdampf in kürzester Zeit soviel Energie zugeführt werden, dass eine fast vollständige Trocknung erreicht wird. Dies kann unmittelbar vor einer nach folgenden Beschichtung geschehen, da die mit Wasserdampf angereicherte Luft erfindungsgemäß mittels eines Abzuges aus der Umgebung des Kunststoffes entfernt wird. Hierdurch kann die Zeit bis zur Beschichtung tatsächlich minimiert werden.The inventive device for performing the method has Removing the water vapor using a microwave oven Plastic on which a predeterminable microwave radiation energy and the plastic has at least one drain for the water dissolved in air steam is assigned. This simple device allows the stored So much energy can be supplied in the shortest possible time that an almost complete drying is achieved. This can be done immediately before one after following coating happen because the air enriched with water vapor according to the invention by means of a deduction from the surroundings of the plastic Will get removed. This can actually minimize the time until coating become.

Das Mikrowellengerät der erfindungsgemäßen Vorrichtung sendet vorteilhaft über eine Zeit von einigen Minuten eine selektiv für die Dipole des Wassers ge eignete Mikrowellenfrequenz von einigen Gigahertz mit einer Leistung aus, die alle Wasserdampfbestandteile im Kunststoff in Luft löst und den Kunststoff nur auf eine Temperatur erwärmt, die weit unterhalb dessen kritischer Temperatur liegt und die Mikrowellenstrahlungsenergie bestimmt. Wie bereits hinsichtlich des Verfahrens ausgeführt, ist es überraschenderweise möglich, gängige Haus haltsmikrowellengeräte hierzu zu verwenden, da gerade diese direkt und selektiv auf die Dipole des Wasser ausgerichtet sind, um diese üblicherweise bei der Erhitzung von Nahrungsmitteln gezielt anzuregen, während dessen der Kunst stoff gar nicht so schnell von der Erwärmung betroffen ist und weit unterhalb seiner kritischen Temperatur bleibt.The microwave device of the device according to the invention advantageously transmits over a period of a few minutes selectively for the dipoles of the water suitable microwave frequency of a few gigahertz with a power that dissolves all water vapor components in the plastic in air and only the plastic heated to a temperature well below its critical temperature lies and determines the microwave radiation energy. As already with regard to the Procedure carried out, it is surprisingly possible to common house to use microwave ovens for this, because they are direct and selective are aligned with the dipoles of the water, usually around the Target food heating, during which art fabric is not affected as quickly by the warming and far below its critical temperature remains.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung einen Rezipienten auf, in dem der Kunststoff während der Beaufschlagung mit Mikrowellenstrahlungsenergie angeordnet ist, welcher mindestens eine Glocke mit Ansatzrohr für eine Vakuumpumpe zur Herstellung eines Vakuums und zum Absaugen des in der Luft gelösten Wasserdampfes hat. Die erfindungsgemäße Vorbereitung kann somit direkt vor einer Beschichtung durchgeführt werden, und ist, da die Beschichtung im Vakuum stattfindet, bereits innerhalb des Rezipienten während des Pumpzyklusses zur Erzeugung des Vakuums möglich.According to a special embodiment of the invention, the device a recipient in which the plastic during the exposure with Microwave radiation energy is arranged, which has at least one bell with attachment pipe for a vacuum pump to create a vacuum and Suction of the water vapor dissolved in the air. The invention Preparation can thus be carried out directly before coating, and Since the coating takes place in a vacuum, it is already inside the recipient possible during the pumping cycle to create the vacuum.

Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ferner vorgesehen, dass der Rezipient gelösten Wasserdampf ausfrierende, mit Stickstoff oder Luft ge kühlte Kühlfallen aus Elementen hat. Diese zwar bekannten aber bevorzugt ein gesetzten Kühlfallen, die mit flüssigem Stickstoff und/oder mit flüssiger Luft ge kühlt werden, haben eine erhebliche Beschleunigung der Aufbereitung zur Folge, da an diesen Kühlfallen der Wasserdampf bevorzugt ausfriert.It is also advantageously provided in the device according to the invention that the recipient freezes out dissolved water vapor, with nitrogen or air has cooled cold traps from elements. These are known but preferred set cold traps, the ge with liquid nitrogen and / or with liquid air cooling, result in a considerable acceleration of the preparation, because the water vapor preferentially freezes out at these cold traps.

Vorteilhaft ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der beschichtbare Kunststoff Polymethylmethacrylat, kurz PMMA, mit einer kritischen Temperatur von ca. 90°C oder Polycarbonat, kurz PC, mit einer kritischen Temperatur von ca. 120° C oder Styrol Acrylnitril, kurz SAN, mit einer kritischen Temperatur von ca. 95°C oder ähnlicher Kunststoff ist. Wie Versuche ergeben haben, hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorbereitung besonders für die genannten schwer beherrschbaren Kunststoffe besonders gut geeignet ist.It is advantageously provided according to the invention that the coatable plastic Polymethyl methacrylate, PMMA for short, with a critical temperature of approx. 90 ° C or polycarbonate, PC for short, with a critical temperature of approx. 120 ° C or styrene acrylonitrile, SAN for short, with a critical temperature of approx. 95 ° C or similar plastic. Experiments have shown that that the preparation according to the invention is particularly difficult for the aforementioned controllable plastics is particularly well suited.

Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass der Rezi pient der Wasserdampfentfernung nachgeordnete Beschichtungselemente enthält und der damit beschichtete Kunststoff insbesondere eine reflexions vermindernde Beschichtung optimal trägt. D. h., dass der darin aufbereitete und direkt beschichtete Kunststoff aufgrund des fehlenden Wasserdampfes insbe sondere eine reflexionsvermindernde Beschichtung optimal trägt. Gerade für die eingangs genannten Präzisionsoptiken, die bei Diodenlasern in CD Abspiel- und Lesegeräten Verwendung finden, können sämtliche eingangs genannten Pro bleme inkl. der im Rahmen von Lohnbeschichtungen häufig auftretenden großen Zeiträume zwischen Herstellung und Beschichtung auf einfachste Weise gelöst werden. Furthermore, it is provided in the device according to the invention that the rec pient coating elements downstream of the water vapor removal contains and the plastic coated with it in particular a reflection reducing coating optimally. This means that the processed and directly coated plastic due to the lack of water vapor especially optimally wears a reflection-reducing coating. Especially for them Precision optics mentioned at the beginning, which are used in diode lasers in CD playback and Readers can be used, all Pro mentioned bleme including the large ones that often occur in the context of job coatings The easiest way to resolve the time between manufacture and coating become.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich hinsichtlich des Verfahrens aus den Unteransprüchen 2 bis 5 und hinsichtlich der Vorrichtung aus den Unteransprüchen 7 und 8.Further preferred refinements of the invention result from the Method from subclaims 2 to 5 and with regard to the device from subclaims 7 and 8.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird unter Bezug nahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung dient gleichzeitig der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the device according to the invention is with reference take explained in more detail on a drawing. The drawing also serves Explanation of the method according to the invention. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der zusammenwirkenden Elemente, und Fig. 1 is a schematic representation of the device according to the invention based on the interacting elements, and

Fig. 2 die Wasserdampfaufnahme des Kunststoffes anhand eines Was serdampf-/Zeitdiagramms für ausgewählte Kunststoffe. Fig. 2 shows the water vapor absorption of the plastic on the basis of a water vapor / time diagram for selected plastics.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Aufbereiten von Kunst stoff 11, der schematisch in Form einer kreisrunden, CD-ähnlichen Kunststoff platte dargestellt ist. Sie besteht aus Polymethylmethacrylat, kurz PMMA, Acryl glas oder Plexiglas genannt, oder Polycarbonat, kurz PC genannt, oder Styrol Acrylnitril, kurz SAN genannt oder ähnlichen Thermoplasten. Fig. 1 shows an inventive device 10 for processing plastic 11 , which is shown schematically in the form of a circular, CD-like plastic plate. It consists of polymethyl methacrylate, PMMA for short, acrylic glass or plexiglass, or polycarbonate, PC for short, or styrene acrylonitrile, SAN for short, or similar thermoplastics.

Die Vorrichtung 10 weist ein Mikrowellengerät 12 auf, in dessen Wirkungsbereich der Kunststoff 11 angeordnet ist. Ebenfalls ist dem Kunststoff 11 ein Abzug 13 zugeordnet, der in Pfeilrichtung A die um den Kunststoff 11 vorhandene Luft absaugt. Das Mikrowellengerät 12 kann an sich ein gängiges Haus haltsmikrowellengerät mit einer Mikrowellenfrequenz von ca. 2,45 GHz sein, das über eine Zeit von einigen Minuten eingeschaltet werden kann. Das Mikrowel lengerät 12 weist somit eine selektiv für die Dipole des Wassers geeignete Mikrowellenfrequenz von einigen GHz auf, die allen Wasserdampf 14 bezie hungsweise Wasserdampfbestandteile, angedeutet durch Punkte auf dem Kunststoff 11, in Luft löst und den Kunststoff 11 nur auf eine Temperatur er wärmt, die weit unterhalb dessen kritischer Temperatur liegt.The device 10 has a microwave device 12 , in the effective range of which the plastic 11 is arranged. The plastic 11 is associated with a trigger 13 as well, which sucks the existing around the plastic air 11 in the direction of arrow A. The microwave device 12 can in itself be a common household microwave device with a microwave frequency of approximately 2.45 GHz, which can be switched on over a period of a few minutes. The microwave device 12 thus has a microwave frequency of a few GHz, which is selectively suitable for the dipoles of water and which dissolves all water vapor 14 or water vapor components, indicated by points on the plastic 11 , in air and heats the plastic 11 only to a temperature, which is far below its critical temperature.

D. h. die Vorrichtung 10 ist hierdurch geeignet, den im Kunststoff 11 enthaltenen Wasserdampf 14 selektiv erstaunlich rasch anzuregen und zu verdampfen, wäh rend der Kunststoff 11 selbst nicht so schnell oder überhaupt nicht von der Erwärmung betroffen ist, jedenfalls weit unterhalb der kritischen Temperatur bleibt. Diese Aufbereitung mit Mikrowellenstrahlungsenergie sollte natürlich mög lichst kurz vor der späteren Beschichtung des Kunststoffes 11 erfolgen, um eine Wiedereinlagerung von Wasserdampf 14 zu verhindern.That is, The device 10 is hereby suitable to selectively excite and evaporate the water vapor 14 contained in the plastic 11 surprisingly quickly, while the plastic 11 itself is not affected as quickly or not at all by the heating, in any case remains well below the critical temperature. This processing with microwave radiation energy should, of course, take place shortly before the later coating of the plastic 11 , in order to prevent re-storage of water vapor 14 .

Das Wiedereinlagern von Wasserdampf 14 in den Kunststoff 11 in der Zeit zwischen der Beaufschlagung mit Mikrowellenstrahlungsenergie und der Be schichtung kann durch den Abzug 13 erheblich herabgesetzt werden, in dem dieser die den Kunststoff 11 umgebende Luft mit gelöstem Wasserdampf 14 in Richtung des Pfeils A absaugt. Die Mikrowellenstrahlung ist mit Wellenlinien 15 angedeutet. Um die Wiedereinlagerung noch wirksamer zu verhindern, ist ferner vorgesehen, da die Beschichtung ohnehin in einem Rezipienten 16 unter Vakuum 17 erfolgt, die entsprechende Aufbereitung mit der Mikrowellenstrah lungsenergie innerhalb dieses Rezipienten 16 stattfinden zu lassen, und zwar zeitlich während des Herstellens des Vakuums 17. Das hat nämlich den Vorteil, dass während des Herstellens des Vakuums 17 auch gleich der verdampfte Wasserdampf mit abgesaugt werden kann und somit dessen Wiedereinlagerung auf geschickte Weise verhindert wird.The re-storage of water vapor 14 in the plastic 11 in the time between the exposure to microwave radiation energy and the coating can be significantly reduced by the trigger 13 in which this sucks the air surrounding the plastic 11 with dissolved water vapor 14 in the direction of arrow A. The microwave radiation is indicated by wavy lines 15 . In order to prevent the re-storage even more effectively, it is further provided, since the coating takes place in a recipient 16 under vacuum 17 anyway, to allow the corresponding processing with the microwave radiation energy to take place within this recipient 16 , specifically during the creation of the vacuum 17 . This is because it has the advantage that the vaporized water vapor can also be sucked off during the production of the vacuum 17 , and thus its re-storage is cleverly prevented.

Hierzu weist der Rezipient 16 eine Glocke 18, oft aus Glas, auf, die ferner ein Ansatzrohr 19 für eine nicht weiter dargestellte Vakuumpumpe hat, die zur Her stellung des Vakuums 17 in gleicher Richtung wie der Abzug 13 fördert und die sen dann ersetzt.For this purpose, the recipient 16 has a bell 18 , often made of glass, which also has an extension pipe 19 for a vacuum pump, not shown, which promotes the manufacture of the vacuum 17 in the same direction as the trigger 13 and which then replaces it.

Obgleich hierdurch bereits ein sicheres Entfernen des Wasserdampfes 14 auch aus der Umgebung des Kunststoffes 11 nach Austrocknung desselben sichergestellt ist, kann dies noch durch Kühlfallen 20 beschleunigt werden. Bevorzugt werden dabei Kühlfallen 20 herkömmlicher Art eingesetzt, die gekühlte Elemente 25 aufweisen, die mit flüssigem Stickstoff oder flüssiger Luft gekühlt werden. Der Wasserdampf 14 wird dann bevorzugt in direkter Umgebung des Kunststoffes 11 ausgefroren, wodurch der Wasserdampf 14 noch beschleunigt entfernt wird. Although this already ensures that the water vapor 14 is safely removed from the surroundings of the plastic 11 after it has dried out, this can still be accelerated by cold traps 20 . Cold traps 20 of conventional type are preferably used, which have cooled elements 25 which are cooled with liquid nitrogen or liquid air. The water vapor 14 is then preferably frozen out in the direct vicinity of the plastic 11 , as a result of which the water vapor 14 is removed more quickly.

Wie bereits ausgeführt wurde, ist besonders vorteilhaft, wenn der Kunststoff 11 nach Austrocknung das Vakuum 17 bis zu seiner Beschichtung nicht mehr ver lassen muss. Um dies sicherzustellen, weist der Rezipient 18 in seinem Inneren ebenfalls die Beschichtungselemente 21 auf, so dass direkt im Vakuum nach dessen Erzeugung die mit Strichen teilweise angedeutete Beschichtung 22 auf gebracht werden kann.As already stated, it is particularly advantageous if the plastic 11 no longer has to leave the vacuum 17 until it is coated after it has dried out. To ensure this, the recipient 18 likewise has the coating elements 21 in its interior, so that the coating 22 , which is partially indicated by lines, can be applied directly in a vacuum after it has been generated.

Fig. 2 zeigt anhand eines Wasserdampf-/Zeitdiagrammes schematisch mittels einiger Messpunkte 24 den zeitlichen Anstieg des Wasserdampfes 14 im Kunst stoff 11, beginnend nach seiner Herstellung im Koordinatenursprung für ausge wählte Thermoplaste, nämlich PMMA, SAN und PC. Besonders deutlich ist bei allen diesen Thermoplasten der starke Anstieg der Wasserdampfkonzentration bereits in den ersten Minuten nach der Herstellung zu erkennen, wenn man be rücksichtigt, dass der dargestellte Zeitbereich 120 Stunden umfasst und die dar gestellte Wasserdampfkonzentration den Bereich von 0 bis 1,6 wt %, über spannt. wt % steht für den englischen Begriff "water content" und gibt den Was sergehalt in Gewichtsprozent an. Fig. 2 shows a water vapor / time diagram schematically by means of some measuring points 24, the temporal increase in water vapor 14 in the plastic 11 , starting after its production in the coordinate origin for selected thermoplastics, namely PMMA, SAN and PC. The strong increase in the water vapor concentration can be seen particularly clearly in the case of all these thermoplastics in the first minutes after production, if one takes into account that the time range shown comprises 120 hours and the water vapor concentration shown ranges from 0 to 1.6 wt% , spans. wt% stands for the English term "water content" and indicates the water content in percent by weight.

Es wird somit deutlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfin dungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sogar im Stande ist, auf einfache Weise eine Wasserdampfkonzentrion von quasi Null im Zeit punkt der Beschichtung zu gewährleisten.It is thus clear that the inventive method and the inventions device according to the invention for performing the method even in a position is, in a simple manner, a water vapor concentration of almost zero in time point of the coating.

Claims

1. A method for preparing plastic for coatings for special precision optics in particular, which has absorbed different amounts of water vapor depending on its manufacture, and for coating the plastic, characterized in that within one and the same vacuum cycle

- The plastic ( 11 ) for removing the water vapor ( 14 ) is subjected to a predetermined microwave radiation energy, which is suitable for selectively heating the dipoles of the water sufficiently,
- During the exposure to the microwave radiation energy, at least the air surrounding the plastic ( 11 ) and the water vapor ( 14 ) absorbing air is sucked off, in order to avoid recondensation (re-storage), and
- The plastic is coated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the microwave radiation energy from a product of microwaving power and time is predetermined such that the water vapor ( 14 ) is dissolved in air and the plastic ( 11 ) is heated to a temperature that is far below the critical temperature.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that a microwave frequency selectively suitable for dipoles of water of several gigahertz over a period of a few minutes.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plastic ( 11 ) during the exposure to microwave radiation energy is positioned within a recipient ( 16 ), in which a vacuum is simultaneously generated when the water vapor ( 14 ) is extracted from the air , before the first coating ( 22 ) is applied in a further processing step.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the coatable plastic ( 11 ) polymethyl methacrylate, PMMA for short, with a critical temperature of about 90 ° C or polycarbonate, PC for short, with a critical temperature of about 120 ° C or styrene acyl nitrile, or SAN for short, with a critical temperature of approx. 95 ° C or similar plastic.

6. An apparatus for performing the method for preparing plastic for coatings for in particular precision optics, which has taken up different amounts of water vapor depending on its production, and for coating the plastic according to one of the preceding claims, characterized in that for removing the water vapor ( 14 ) a microwave device ( 12 ) is provided to act upon the plastic ( 11 ), the micro wave device ( 12 ) has a predeterminable microwave radiation energy and the plastic ( 11 ) is assigned at least one extractor ( 13 ) for the water vapor ( 14 ) dissolved in air is, and that coating elements ( 21 ) are arranged in the same direction.

7. The device according to claim 6, characterized in that the plastic ( 11 ) is arranged during the exposure to microwave radiation energy within a recipient ( 16 ), the at least one bell ( 18 ) with an extension tube ( 19 ) for a vacuum pump for producing a vacuum and thus at the same time for sucking off the air together with the dissolved water vapor ( 14 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the recipient ( 16 ) has dissolved water vapor ( 14 ) freezing out, cooled with nitrogen or air cooling traps ( 20 ) from elements ( 25 ).