DE3825684C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines dünnen, flüssigen Filmes auf eine Oberfläche eines massiven Teiles aus Glas, Metall oder Kunststoff entweder in einem begrenzten Oberflächenbereich oder der gesamten Fläche, und betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Beschichtungs- oder Auftragverfahren ist zur Verwendung bei der Ausbildung einer dünnen Metalloxidschicht an einem relativ großen Substrat mit Hilfe eines Sol/Gel-Verfahrens unter Verwendung einer Metall-Alkoxid- Lösung geeignet.

Übliche Verfahren zum Naßauftrag von Schichten sind beispielsweise das Eintauch-Beschichtungsverfahren, bei dem das Substrat in eine Beschichtungsflüssigkeit eingetaucht und dann mit konstanter Geschwindigkeit herausgezogen wird, ein Fließbeschichtungsverfahren, bei dem ein flüssiges Beschichtungsmittel von einer Oberkante des Substrates herabfließt, um sich so über die Substratfläche zu verteilen, und ein Walzenauftrag- Beschichtungsverfahren, bei dem ein Substrat mindestens mit einer Walze eines Walzenpaares in Berührung ist, von dem eine immer mit der Beschichtungsflüssigkeit benetzt ist.

In vielen Fällen, und insbesondere dann, wenn relativ große Substrate beschichtet werden sollen, treten Schwierigkeiten oder Unbequemlichkeiten auf, eines der genannten üblichen Naßbeschichtungsverfahren anzuwenden. Bei dem Fließ-Beschichtungsverfahren oder bei dem Walzen-Auftragsverfahren muß ein Auftragen auf nur eine ausgewählte Fläche eines Substrates so durchgeführt werden, daß zuerst die Gesamtfläche des Substrates beschichtet wird und dann der Beschichtungsfilm in den unerwünschten Bereichen durch mühevolle Arbeitsgänge wie Ätzen entfernt wird, da es praktisch nicht möglich ist, Mas­ kierungsband oder dergleichen auf die unerwünschten Bereiche aufzubringen. Außerdem ist es bei jedem dieser Beschichtungs­ verfahren sehr schwierig, einen Beschichtungsfilm mit einer Stärke aufzubringen, die unter einem µm liegt und dabei gleichmäßig gesteuert wird.

Zur Ausbildung eines Beschichtungsfilmes mit weniger als 1 µm Stärke mit Hilfe eines Naßbeschichtungsverfahrens wird die Tauchbeschichtung allgemein bevorzugt. Das Beschichten großer Substrate mit diesem Verfahren erfordert jedoch große Einrichtungen zum Behandeln des Substrates beim Eintauchen in die Beschichtungsflüssigkeit und beim Herausziehen des Substrates aus dieser. Dabei treten häufig Querstreifen beim Beschichtungsfilm auf, da das Substrat unvermeidbar beim Herausziehen vibriert, wodurch periodische Dickenänderungen der Flüssigkeit erzeugt werden. Es ist sehr schwierig, mit diesem Verfahren einen breiten und gleichmäßig dünnen Beschichtungsfilm zu erzeugen.

Außerdem ist das Beschichten nur eines begrenzten Bereiches einer Substratfläche durch Eintauchbeschichten sehr langwierig und mühevoll, da es notwendig ist, nicht nur die unerwünschten Bereiche der Substratfläche, sondern auch noch die gesamte gegenüberliegende Fläche des Substrates zu maskieren oder zunächst die Gesamtfläche auf beiden Seiten zu beschichten und dann den Film in den unerwünschten Bereichen der vorderen Fläche und der gesamten hinteren Fläche zu beseitigen.

Es ist damit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Auftragen eines dünnen Flüssigfilmes auf eine Fläche eines massiven Elementes aus Glas, Metall oder Kunststoff zu schaffen, mit dem eine gleichmäßige gute Beschichtung von gewünschter Dicke leicht und wirksam auch dann erhalten werden kann, wenn die Oberfläche des massiven Körpers sehr groß und breit ist und/oder nur in begrenzten Flächenbereichen beschichtet werden soll, und eine Vorrichtung für die Durchführung dieses Verfahrens zu schaf­ fen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen einer Flüssigbeschichtung auf eine Oberfläche eines festen Elemen­ tes wird ein mit einer Seitenöffnung versehener sozusagen unvollständiger Flüssigkeitsbehälter benutzt, dessen Öffnung eine zur Form der zu beschichtenden Fläche des massiven Ele­ mentes komplementäre Form besitzt, und dabei wird

• a) das massive Element mit dem Behälter so in enge Berührung gebracht, daß die Öffnung des Behälters durch die zu be­ schichtende Fläche abgedichtet wird,
• b) es wird eine Beschichtungsflüssigkeit in den Behälter ein­ gebracht, bis der Flüssigkeitspegel im Behälter eine vor­ bestimmte Höhe erreicht, und
• c) es wird die Beschichtungsflüssigkeit aus dem Behälter ent­ lassen, um so den Flüssigkeitsstand im Behälter mit vorbe­ stimmter Rate abzusenken, während das massive Element und der Behälter stationär gehalten werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren entspricht der Schritt (b) des Einführens der Beschichtungsflüssigkeit in den Behälter, dessen Öffnung durch das Substrat verschlos­ sen ist, dem Eintauchen bei einem üblichen Eintauch-Beschich­ tungsverfahren. Mit Beendigung dieses Schrittes ist die zu beschichtende Fläche des massiven Elementes mit der Beschich­ tungsflüssigkeit benetzt. Im Schritt (c), der nach Stabili­ sierung des Flüssigkeitspegels im Behälter ausgeführt wird, wird die Beschichtungsflüssigkeit mit konstanter Rate aus dem Behälter entnommen. Damit entspricht dieser Schritt in seiner Auswirkung dem Herausziehen bei einem üblichen Ein­ tauch-Beschichtungsverfahren.

Erfindungsgemäß wird das Aufbringen eines Flüssigkeitsfilmes auf eine Oberfläche eines massiven Körpers ohne Bewegen dieses Körpers durchgeführt, und die Filmstärke wird durch die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit und die Absenkra­ te des Flüssigkeitsstandes im Behälter bestimmt. Damit ist es leicht, die Stärke des Beschichtungsfilmes zu steuern, und es ist praktisch ausführbar, eine Beschichtung mit einer Stärke von weniger als einem µm mit gleichförmiger Stärke auch dann zu bilden, wenn ein Massivkörper mit großer Ober­ fläche zu beschichten ist. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch leicht, eine Beschichtung nur in einem ausge­ wählten Flächenbereich der Oberfläche eines massiven Körpers aufzubringen, da die Größe und Form des Beschichtungsfilmes durch die Seitenöffnung des nicht geschlossenen Behälters be­ stimmt wird. Es ist nicht notwendig, die unerwünschten Berei­ che der Oberfläche zu maskieren oder einen großen Anteil der Beschichtung wieder zu entfernen.

Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ist für die teil­ weise Beschichtung einer massiven Fläche sehr geeignet, und es ist auch möglich, eine Beschichtung auf der gesamten Ober­ fläche auszubilden, beispielsweise einer Oberfläche einer Platte, indem der verwendete offene Behälter entsprechend groß mit entsprechend großer Seitenöffnung gemacht wird. Die Erfindung kann weithin angewendet werden und ist außerordent­ lich gut geeignet für die Herstellung z. B. verschiedener Reflektoren, Ornamental-Flächen oder für Kombinationsplatten bei projizierten Frontscheibenanzeigen (head-up displays).

Weiter schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Auftragen eines Flüssigkeitsfilmes auf eine Oberfläche eines massiven Elementes. Die Vorrichtung umfaßt Mittel zum Halten des mas­ siven Elementes, einen Flüssigkeitsbehälter mit einer Öff­ nung, deren Form der Form der zu beschichtenden Fläche des massiven Elementes komplementär ist, Mittel, um das massive Element und den Behälter so in enge Berührung zu bringen, daß die Seitenöffnung des Behälters durch die zu beschichten­ de Fläche des massiven Elementes dicht verschlossen wird und den Behälter mit dem massiven Element in dichter Berührung stationär zu halten, Mittel zum Einführen einer Beschich­ tungsflüssigkeit in den Behälter und Mittel zum Ablassen der Beschichtungsflüssigkeit aus dem Behälter mit vorbestimmter Rate.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Beschichtungsvorrich­ tung besteht das Mittel zum Abziehen der Beschichtungsflüs­ sigkeit aus einem Schlauch, der von einer Öffnung im Boden des Beschichtungs-Behälters zu einem Vorratsbehälter für die Beschichtungsflüssigkeit führt, und aus Einrichtungen, um die Vertikallage des Vorrats-Behälters zu verändern. Bei einer anderen bevorzugten Ausführung enthält das Mittel zum Abziehen der Beschichtungsflüssigkeit ein Rohr, das von einer Öffnung im Boden des Beschichtungs-Behälters nach unten verläuft und mit einem Ventil mit steuerbarem Öffnungs­ grad versehen ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird üblicherweise die Seiten­ Öffnung des mit Öffnung versehenen Behälters etwas breiter als die angestrebte Beschichtungsfläche der massiven Oberflä­ che gemacht, und zwar aus folgenden Gründen: Wenn ein Flüs­ sigkeitsfilm auf eine feste Oberfläche aufgetragen wird, läßt die Oberflächenspannung den Flüssigkeitsfilm in seinen Grenzbereichen leicht die jeweiligen Kanten überschreiten, so daß die Schicht ungleichmäßig wird. Soll die fertige Be­ schichtung einer optischen Funktion dienen, so können Ände­ rungen der optischen Eigenschaften in den Grenzbereichen der Schicht schädliche Auswirkungen besitzen. Es ist damit not­ wendig, einen Grenzbereich von etwa 5 bis 20 mm Breite ent­ lang jeder Kante der aufgetragenen Schicht zu entfernen. Es ist jedoch nicht unbedingt nötig, die Grenzbereiche des Be­ schichtungsfilmes dann zu entfernen, wenn leichte Ungleich­ heiten bei den Schichträndern keine Probleme hervorrufen, wie beispielsweise bei einer Schutzschicht aus SiO₂. In einem solchen Fall kann die Seitenöffnung des Behälters gleich breit wie die beabsichtigte Beschichtungsfläche auf der Oberfläche des festen Körpers gemacht werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfin­ dungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung der Grundfunktion der Be­ schichtungsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weite­ ren Ausführung einer erfindungsgemäßen Be­ schichtungsvorrichtung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Behäl­ ters zur Verwendung beim Aufbringen einer Flüssigkeitsschicht an einer halbzylindri­ schen massiven Fläche nach dem erfindungsge­ mäßen Verfahren, und

Fig. 5 den Behälter aus Fig. 4, an einem halbzylin­ drischen zu beschichtenden Substrat ange­ bracht.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä­ ßen Beschichtungsvorrichtung. Diese Vorrichtung ist zum Auf­ bringen einer Flüssigkeitsschicht auf eine ausgewählte Fläche eines ebenen Substrates 10, beispielsweise einer Glassscheibe, geeignet. Das Substrat 10 wird vertikal an einem Stativ 12 gehalten, das auf einem Grundteil 14 sitzt. Ein deckelloser schachtelartiger Behälter 16 wird an einer (in Fig. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassenen) Stütze stationär gehalten. Der Behälter 16 ist oben und an einer seiner vier Seiten offen. Wie bereits erwähnt, besitzt die Öffnung 20 an einer Seitenwand des Behälters 16 gleichar­ tige Form wie die beabsichtigte Beschichtungsfläche an der Substratoberfläche, und normalerweise wird diese Öffnung ein wenig breiter als die beabsichtigte Beschichtungsfläche ge­ halten. Der Behälter 16 ist so aufgesetzt, daß die Öffnung 20 dem Substrat 10 zugewendet ist. Durch einen Luftzylinder 22 kann das Stativ, an dem das Substrat 10 gehalten ist, auf den Behälter 16 zu oder von ihm weg bewegt werden. Wird das Substrat 10 mit dem Behälter 16 in Berührung gebracht, so ist die Öffnung 20 vollständig durch das Substrat 10 ver­ schlossen und der Behälter kann gefüllt werden. Bei einer praktischen Ausführung besteht der Behälter 16 aus harten Kunststoffplatten, und es sind (nicht dargestellte) elasti­ sche Dichtungsauflagen längs der Kanten der Öffnung 20 ange­ bracht. Bei dieser Ausführung besitzt der Behälter 16 teil­ weise eine Doppelwandstruktur, so daß sich hohle Abschnitte 18 zu beiden Seiten der Öffnung 20 ergeben. Ein Rohr 24 ver­ bindet die hohlen Abschnitte 18 mit einer (nicht dargestell­ ten) Vakuumpumpe.

Die Beschichtungsvorrichtung enthält einen Vorratsbehälter 26 für Beschichtungsflüssigkeit, der an seinem Boden eine kleine Öffnung 28 besitzt. Auch der Behälter 16 ist mit einer kleinen Öffnung 17 in seinem Boden versehen. Diese beiden Öffnungen 17 und 28 sind durch einen Schlauch 32 mit­ einander verbunden, und, sobald die Öffnung 20 des Behälters 16 durch ein Substrat 10 verschlossen ist, kann durch Anhe­ ben des Behälters 16 die darin enthaltene Beschichtungsflüs­ sigkeit 30 in den Behälter 16 überführt werden.

Der Vorratsbehälter 26 für Beschichtungsflüssigkeit ist dazu mit einem Hebemechanismus 34 vertikal bewegbar angebracht. Dieser Hebemechanismus 34 enthält eine vertikalstehende Spin­ del 36, eine darauf aufgeschraubte Mutter 38, an der der Vor­ ratsbehälter 26 angebracht ist, einen Motor 40, der entweder starr mit der Spindel 36 verbunden oder, wie in der Figur dargestellt, mit horizontal liegender Welle angeordnet sein kann, wobei ein Schrägzahnrad 42 am Ende der Motorwelle die Drehung des Motors 40 auf ein Schrägzahnrad 44 am Ende der Spindel 36 überträgt. Vertikale Führungsschienen 50 und an dem Vorratsbehälter 26 angebrachte Gleitstücke 46 richten die Auf- bzw. Abbewegung des Vorratsbehälters 26.

Zum Betrieb der Beschichtungsvorrichtung wird anfangs der Vorratsbehälter 26 ausreichend tief gestellt, so daß, wie in Fig. 2 mit (A) bezeichnet, der Pegel 30a der Flüssigkeit 30 im Vorratsbehälter 26 unter dem Boden des Arbeitsbehälters 16 liegt. Die Vakuumpumpe, an der das Rohr 24 angeschlossen ist, wird eingeschaltet, um von den Hohlabschnitten 18 Luft abzusaugen und dadurch die Abdichtung zwischen Substrat 10 und Behälter 16 zu verbessern. Dann wird der Motor 40 einge­ schaltet, um den Vorratsbehälter 26 mit konstanter Geschwin­ digkeit bis zu der in Fig. 2 mit (B) bezeichneten Stellung anzuheben. Dadurch wird der Pegel 30b der Beschichtungsflüs­ sigkeit 30 im Behälter 16 mit konstanter Rate auf ein vorbe­ stimmtes Niveau erhöht. Wenn der Flüssigkeitspegel 30b im Be­ hälter 16 das erwünschte Niveau erreicht hat, wird der Motor 40 in umgekehrter Richtung angetrieben, um den Vorratsbehäl­ ter 26 mit konstanter Geschwindigkeit in die Anfangslage (A) zurückzuführen. Dadurch wird der Flüssigkeitspegel 30b im Be­ hälter 16 mit konstanter Geschwindigkeit abgesenkt, bis die Beschichtungsflüssigkeit 30 vollständig aus dem Behälter 16 ausgelaufen ist. Danach wird die Saugpumpe abgestellt, so daß die hohlen Abschnitte 18 des Behälters 16 wieder zu nor­ malem Druck kommen, und der Luftzylinder 22 wird so betä­ tigt, daß das Stativ 12 mit dem darauf befindlichen Substrat 10 vom Behälter 16 abgezogen wird. Das Substrat 10 wird vom Stativ 12 abgenommen und einem Trocknungs- und Erwär­ mungs-Vorgang unterzogen, um den darauf abgeschiedenen Flüs­ sigkeitsfilm in eine feste Beschichtung zu wandeln.

Falls das Substrat 10 eine Glasplatte ist, die als Einblend­ scheibe in einer Frontscheibenanzeige dient, wird die Größe des Beschichtungsfilmes an dem Substrat etwa 100 mm × 100 mm sein, so daß, wie erwähnt, die Öffnung 20 des Behälters 16 eine Größe von etwa 110 mm × 110 mm bekommt. Nachdem die in der beschriebenen Weise erzeugte Flüssigkeitsschicht mit der Größe von 110 mm × 110 mm an Luft getrocknet wurde, wird eine übliche Ätzbehandlung durchgeführt, um einen Grenzbe­ reich mit einer Breite von 5 mm des Beschichtungsfilmes an jeder Kante zu entfernen, um dadurch die Abmessungen des Be­ schichtungsbereiches auf 100 mm × 100 mm vor der Ab­ schluß-Wärmebehandlung einzustellen.

Ausführungsbeispiel 1

Unter Benutzung einer Beschichtungsvorrichtung nach Fig. 1 wurde eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer Lösung aus einem Titan-Alkoxid als Hauptbestandteil auf eine ausgewähl­ te Fläche einer Glasscheibe auftragen, wie es anhand der Fig. 1 und 2 vorstehend beschrieben wurde. Bei dem Beschich­ tungsvorgang wurde der Vorratsbehälter 26 von der angehobe­ nen Lage aus mit solcher Geschwindigkeit abgesenkt, daß der Flüssigkeitspegel 30b im Behälter 16 konstant mit 2 mm/s abnahm. Nach dem Beschichtungsvorgang wurde die Glasplatte von der Vorrichtung abgenommen und normal etwa 30 s an Luft belassen, dann wurde die Glasplatte in einem Elektroofen 5 min bei 550°C erhitzt. Es wurde auf diese Weise eine Schicht aus TiO₂ mit einer Dicke von circa 100 nm an der Glasplatte ausgebildet.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung. Ein ebenes Substrat 10, beispiels­ weise eine Glasplatte, wird an einem Stativ 12A geneigt ge­ halten, und dieses Stativ ist wiederum an einem Stand 52 an­ gebracht und kann in Richtung der Pfeile in Fig. 3 über eine nicht mit Bezugszeichen versehene Betätigungseinrich­ tung hin und her verschoben werden. Ein deckelloser schachtel­ artig aufgebauter Behälter 16A ist an einem Winkelhebel 54 an dem Grundteil 52 so befestigt, daß er mit gleicher Nei­ gung wie das Substrat 10 stationär steht. Wiederum ist der Behälter 16A an der Oberseite und an der dem Substrat 10 zu­ gewendeten Seite offen. An einer Stange 56, die an dem Grund­ teil 52 befestigt ist, wird ein Vorratsbehälter 26 für Be­ schichtungsflüssigkeit so gehalten, daß der Boden dieses Vor­ ratsbehälters 26 höher als die Oberseite des Behälters 16A liegt. Der Vorratsbehälter 26 besitzt in seinem Boden eine (nicht gezeigte) kleine Bohrung, und ein Schlauch 58 mit einem Ventil 60 reicht von dort zu der offenen Oberseite des Behälters 16A. Dieser besitzt ebenfalls in seinem Boden eine (nicht dargestellte) kleine Öffnung, von der ein Schlauch 62 mit einem darin befindlichen Ventil 64 nach unten zu einem Aufnahmegefäß 66 für die Beschichtungsflüssigkeit reicht.

Beim Betrieb dieser Beschichtungsvorrichtung wird zunächst das Stativ 12A so bewegt, daß das Substrat 10 fest an dem Be­ hälter 16A anliegt. Vorzugsweise, wenn auch nicht darge­ stellt, ist auch dieser Behälter 16A mit Doppelwand aufge­ baut, so daß hohle Bereiche vorhanden sind, die zur besseren Abdichtung evakuiert werden können. Wenn die Seitenöffnung 20A des Behälters 16A durch das Substrat 10 dicht verschlos­ sen ist, kann das Ventil 60 geöffnet werden, um Beschich­ tungsflüssigkeit 30 solange in den Behälter 16A einzulassen, bis ein vorbestimmter Flüssigkeitspegel erreicht ist. Dann wird das Ventil 60 geschlossen, und nachdem sich die Flüssigkeit im Behälter 16A beruhigt hat, wird das Ventil 64 zum Ablassen der Flüssigkeit mit vorbestimmter Rate geöffnet. Wenn der Behälter 16A leergelaufen ist, ist der Beschichtungsvorgang beendet, das Stativ 12A wird mit dem Substrat 10 abgezogen und das Substrat 10 in üblicher Weise getrocknet und wärmebehandelt.

Ausführungsbeispiel 2

Unter Verwendung einer Beschichtungsapparatur, wie in Fig. 3 gezeigt, wurde eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer Titan-Alkoxid-Lösung als Hauptbestandteil auf eine ausgewählte Fläche einer Glasscheibe aufgebracht. Bei der beschriebenen Naßbeschichtung wurde das Ventil 64 so geöffnet, daß der Flüssigkeitspegel im Behälter 16A mit einer konstanten Geschwindigkeit von circa 3 mm/s absank. Nach normalem Trocknen der Flüssigkeitsbeschichtung wurde die Glasscheibe in einem Elektroofen 5 min auf 550°C aufgeheizt. Damit wurde ein TiO₂-Film mit einer Dicke von circa 100 nm auf der Glasscheibe ausgebildet.

Die Erfindung ist nicht auf die bisher beschriebenen und dargestellten Ausführungen beschränkt. Außer TiO₂-Schichten können zum Beispiel SiO₂-, ZrO₂- und AL₂O₃-Filme für optische und andere Zwecke erzeugt werden, dichromatische Gelatine- Filme für Hologramme, und die Beschichtungsflüssigkeit kann aus verschiedenen Lösungen und Dispersionen bestehen. Es ist auch möglich, Pumpen oder andere derartige Vorrichtungen einzusetzen, um die Beschichtungsflüssigkeit in den Beschichtungsbehälter einzufüllen oder auch, um die Beschichtungsflüssigkeit aus diesem Behälter abzuziehen.

Der erfindungsgemäß mit einer Seitenöffnung versehene Behäl­ ter kann auf ganz verschiedene Weise entsprechend der Form der zu beschichtenden Fläche ausgelegt werden. So kann die massive Oberfläche auch eine gekrümmte Oberfläche sein. Ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt einen Behälter 70, der zum Beschichten einer halbzylindrischen massiven Fläche mit einem Flüssigkeitsfilm benutzt werden kann. Der Behälter 70 besitzt eine rechteckige Seitenwand 72 und einen halb­ kreisförmigen Boden 74, in dem sich eine kleine Öffnung 76 befindet. An den Kanten sind elastische Dichtstreifen 78 an­ gebracht. Fig. 5 zeigt, wie eine konkave Oberfläche eines halbzylindrischen Substrates 10A mit diesem Behälter 70 in Berührung gebracht und beschichtet wird. Damit wird der Be­ hälter 70 durch die halbzylindrische Wand vervollständigt. Die darin eingebrachte Beschichtungsflüssigkeit 30 berührt ebenso wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbei­ spielen die zu beschichtende Fläche des Substrates 10A.

Ausführungsbeispiel 3

Nach derselben Arbeitsweise wie in Beispiel 1 wurde die Oberfläche einer transparenten Methacrylharzplatte mit einer Dicke von 5 mm mit einer Lösung beschichtet, welche als Hauptbestandteil ein Polysiloxan enthielt, welches durch partielle Hydrolyse/Kondensation von Methyltrialkoxysilan in einer Mischung aus Wasser und Alkohol hergestellt worden war. In der Lösung betrug die Konzentration des Polysiloxans etwa 20 Gew.-%. Bei dem Beschichtungsvorgang wurde der Flüssigkeitspegel 30b in dem Behälter 16 mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/sec abgesenkt. Nach dem Beschichtungsvorgang wurde die Kunstharzplatte aus der Beschichtungsapparatur entnommen und bei etwa 95°C für 2,5 h getrocknet. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Oberfläche der Kunststoffplatte mit einem harten und kratzfesten Film beschichtet war, der im wesentlichen aus SiO₂ gebildet wurde.

Ausführungsbeispiel 4

Nach derselben Arbeitsweise wie in Beispiel 1 wurde die Oberfläche einer Glasplatte mit einer Dicke von 4 mm mit einer Dichromat-Gelatine-Lösung beschichtet, welche durch Zugabe einer geringen Menge von Natriumdichromat zu einer wäßrigen 4%igen Gelatinelösung hergestellt worden war. Bei dem Beschichtungsvorgang wurde der Flüssigkeitspegel 30b in den Behälter 16 mit einer Geschwindigkeit von 0,5 mm/s abgesenkt. Durch Wärmebehandlung der mit dem Flüssigkeitsfilm beschichteten Glasplatte wurde ein Gelatinefilm auf der Glasoberfläche ausgebildet. Die beschichtete Glasplatte war als Gelatinetrockenplatte für Hologramme geeignet.

Claims (15)

1. Verfahren zum Aufbringen eines dünnen Flüssigkeitsfilmes auf eine Fläche eines massiven Teiles aus Glas, Metall oder Kunststoff, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das massive Teil (10, 10A) und ein mit Seitenöff­ nung (20, 20A) versehener Behälter (16, 16A, 70) dicht so aneinander angelegt werden, daß die Öffnung, deren Form und Größe der mit dem Film zu versehenden Fläche entspricht, durch die Oberfläche des massiven Teiles verschlossen ist,
• b) daß eine Beschichtungsflüssigkeit (30) in den Behäl­ ter eingefüllt wird, bis der Flüssigkeitsstand (30B) in dem Behälter einen vorbestimmten Pegel annimmt, und
• c) daß die Flüssigkeit von dem Behälter so abgelassen wird, daß der Flüssigkeitsstand im Behälter mit vorbe­ stimmter Rate absinkt, während das massive Teil und der Behälter miteinander stationär gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsflüssigkeit von dem Boden des Behäl­ ters ausgelassen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenöffnung (20, 20A) des Beschichtungsbehäl­ ters (16, 16A) kleiner als die Oberfläche des massiven Teiles ist, so daß nur ein ausgewählter Flächenbereich der Oberfläche beschichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenöffnung (20, 20A) des Beschichtungsbehäl­ ters (16, 16A) etwa gleich groß wie die Oberfläche des festen Teiles (10, 10A) ist, um den Flüssigkeitsfilm auf im wesentlichen die gesamte Oberfläche des massiven Teiles aufzubringen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des massiven Teiles (10) eine ebene Fläche ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende Fläche des massiven Teiles (10A) eine gekrümmte Fläche ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsflüssigkeit (30) eine Metall-Alko­ xyd-Lösung enthält.

8. Vorrichtung zum Auftragen einer dünnen Flüssigkeits­ schicht auf eine Oberfläche eines massiven Teiles aus Glas, Metall oder Kunststoff, gekennzeichnet durch:
Mittel (12, 14, 12A, 52), um das massive Teil (10, 10A) zu halten,
einen mit Seitenöffnung (20, 20A) versehenen Flüssig­ keitsbehälter (16, 16A, 70), wobei die Seitenöffnung eine der zu beschichtenden Fläche entsprechende Form und Größe besitzt,
Mittel (22, 18, 78), um das massive Teil und den Flüssig­ keitsbehälter in enge Berührung miteinander zu bringen, um so die Öffnung (20, 20A) des Behälters durch die Fläche des massiven Teiles (10, 10A) zu schließen, den Behälter abzudichten und den massiven Körper in dem dicht anliegenden Zustand zu halten,
Mittel (26, 32, 34; 26, 58, 60), um eine Beschichtungs­ flüssigkeit (30) in den mit dem massiven Teil in Berüh­ rung befindlichen Behälter (16, 16A, 70) einzuführen, und
Mittel (26, 32, 34; 62, 64, 66), um Beschichtungsflüssig­ keit aus dem in dichter Berührung mit dem massiven Teil gehaltenen Behälter (16, 16A) mit vorbestimmter Rate abzulassen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einführen der Beschichtungsflüssig­ keit (30) in den Behälter und die Mittel zum Ablassen der Beschichtungsflüssigkeit aus dem Behälter die glei­ chen sind und einen Vorratsbehälter (26) für die Be­ schichtungsflüssigkeit, einen Schlauch (32) zur Verbin­ dung zwischen dem Vorratsbehälter (26) und dem Behälter (16) und Mittel (40, 42, 44, 36, 38, 46, 50) zum Bewegen des Vorratsbehälters (26) umfassen, um so dessen Verti­ kallage bezüglich des Behälters (16) zu ändern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ablassen der Beschichtungsflüssigkeit ein Rohr oder einen Schlauch (62) umfassen, das bzw. der sich von einer Öffnung im Boden des Beschichtungsbehäl­ ters (16A) nach unten erstreckt, und ein Ventil (64) in dem Rohr bzw. Schlauch, mit dem die Abströmrate der Flüs­ sigkeit (30) beeinflußbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einführen der Beschichtungsflüssig­ keit (30) in den Beschichtungsbehälter (16A) einen Vor­ ratsbehälter (26) für Beschichtungsflüssigkeit umfassen, der in einer höheren Lage als der Beschichtungsbehälter (16A) gehalten ist, einen Zuführschlauch bzw. ein -rohr (58), das sich von dem Vorratsbehälter (30) zur Obersei­ te des Beschichtungsbehälters (16A) erstreckt, und ein Ventil (60), durch das die Strömung der Beschichtungs­ flüssigkeit durch den Schlauch bzw. das Rohr (58) steuer­ bar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenöffnung (20, 20A) des Beschichtungsbehäl­ ters (16, 16A) eine kleinere Fläche als die Oberfläche des massiven Teiles (10) besitzt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenöffnung (20) des Behälters annähernd gleich groß wie die Oberfläche des massiven Teiles (10) ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsbehälter (16, 16A) die Form eines rechtwinkligen Kastens besitzt, und daß die Oberfläche des massiven Teiles (10) eben ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsbehälter (70) aus einer annähernd halbkreisförmigen Bodenplatte (74) und einer längs einer Durchmesserkante der Bodenplatte angebrachten rechtwink­ ligen Seitenwand (72) besteht, und daß die Oberfläche des massiven Teiles (10A) eine konkave, annähernd halbzy­ lindrische Fläche ist.