DE1805201B2 - Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Kupferjodid-Schicht - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Kupferjodid-SchichtInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Kupferjodid-Schicht bei dem
auf einen isolierenden Schichtträger Kupfer aufgedampft und durch Behandeln mit Jod in eine
Kupferjodid-Schicht umgewandelt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 18 00 653
bekanntgeworden. Bereits eine sehr geringfügige Oxidation der nach diesem bekannten Verfahren
aufgedampften Kupferschicht beeinflußt die Transparenz der gebildeten Kupferjodid-Schicht sehr nachteilig,
so daß bei diesem Verfahren eine besondere Maßnahme zur Entfernung des Oxids von der Oberfläche der
Kupferschicht ergriffen werden muß.
Es ist ferner bekannt (US-PS 31 48 083), Kupfer in einer Sauerstoffatmosphäre auf einen festen Träger
aufzudampfen und anschließend das Kupfer in Kupfersulfid umzuwandeln.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gegenüber dem Stand der Technik vereinfachtes
Verfahren anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kupferjodid-Schicht
ohne Zwischenbehandlung mit Hilfe einer — gegebenenfalls weitere Zusätze enthaltenden — Jodlösung in
die Kupferjodid-Schicht umgewandelt wird.
Neben der Vereinfachung des Verfahrens zur Herstellung der Kupferjodid-Schicht wird ferner eine
gleichmäßige Zusammensetzung und eine feste Haftung der Schicht auf dem Schichtträger erreicht.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine ein harzartiges Material enthaltende Jodlösung verwendet um einen harzartigen Decküberzug für die dünne
Kupferjodid-Schicht zu erreichen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.
Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben.
F i g. 1 ist eine stark vergrößerte Querschnittsansicht
einer dünnen Kupferjodidschicht, die auf einen Schichtträger aufgebracht ist
F i g. 2 ist eine sark vergrößerte Querschnittsansicht eines Films mit einer elektrisch leitfähigen dünnen
Kupferjodidschicht, die fest an einen Schichtträger gebunden ist und mit einem harzartigen Decküberzug,
der erfindungsgemäß über der dünnen Kupferjodidschicht aufgebracht ist
F i g. 3 ist eine graphische Darstellung des Oberflächenwiderstandes der abgeschiedenen Kupferschicht
(Kurve A) und der entsprechenden Kupferjodidschicht (Kurve B) als Funktion der Durchlässigkeil für weißes
Licht
Es wurde nun gefunden, daß ein Film mit einer dünnen elektrisch leitfähigen Kupferjodidschicht, die fest an
einer Oberfläche eines festen, inerten, isolierenden Schichtträgers haftet mittels eines Verfahrens hergestellt werden kann, das folgende Stufen umfaßt: Die
Oberfläche wird einer Atmosphäre aus Kupfermetalldampf ausgesetzt wobei eine dünne Schicht aus
metallischem Kupfer auf der Oberfläche gebildet wird; und die dünne Kupfermetallschicht wird mit einer
gelöstes Jod enthaltenden Lösung in Berührung gebracht wobei die dünne Kupfermetallschicht in eine
dünne Kupferjodidschicht umgewandelt wird.
Vor der genauen Beschreibung des Verfahrens wird ein Schichtaufbau, die mittels des Verfahrens hergestellt
worden ist, unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 beschrieben.
Die Bezugsziffer 10 bezeichnet einen Film im ganzen, der eine elektrisch leitfähige dünne Kupferjodidschicht
2 fest an einem Schichtträger 1 haftend aufweist. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet einen Film im ganzen, der
eine Unterlage 1, eine elektrisch leitfähige dünne Kupferjodidschicht 2 fest haftend an dem Schichtträger
1 und einen Decküberzug 3, der über der dünnen Kupferjodidschicht aufgebracht worden ist, aufweist.
Der Schichtträger 1 kann aus jedem festen Material hergestellt sein, das gegenüber der obengenannten,
gelöstes Jod enthaltenden Lösung inert ist. Keramik, Glas oder organische Polymerisate können als Materialien verwendet werden. Der bevorzugte Schichtträger
besteht aus einem dünnen Film aus einem filmbildenden Polymerisat wie z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Polyäthylenterephthalat, Polystyrol, regenerierter Cellulose,
Celluloseacetat, Cellulosenitrat oder Polymethylmethacrylat.
Der Schichtträger 1 wird mit Hilfe eines geeigneten Verfahrens mit einer dünnen Kupfermetallschicht 2
überzogen. Das Aufdampfen im Vakuum wird bevorzugt, weil die Kupfermetallschicht 2 auf diese Weise bei
Raumtemperatur gleichmäßig auf den Schichtträger 1
aufgebracht werden kann.
Um einen biegsamen und durchsichtigen Film 10 oder 20 herzustellen, muß die Dicke der Kupfermetallschicht
geregelt werden. Die direkte Messung dieser Dicke ist nicht einfach. Die Dicke kann auf bequeme Weise
anhand der Durchlässigkeit für weißes Licht bewertet werden. Eine dünne Kupfermetallschicht, die sich über
einer durchsichtigen Unterlage 1 befindet, wird durch Aufdampfen im Vakuum hergestellt und einer Prüfung
hinsichtlich der Durchlässigkeit für weißes Licht wird berechnet, indem man die Durchlässigkeit der Unterlage
1 von der tatsächlich festgestellten Durchlässigkeit des aus der Unterlage t und der dünnen Kupfermetallschicht
bestehenden Films subtrahiert Es ergab sich, daß ein im wesentlichen durchsichtiger Film 10 erhalten
wird, indem man eine dünne Kupfermetallschicht mit einer Durchlässigkeit von 45 bis 70% ausbildet
Unter Bezugnahme auf F i g. 3 zeigt eine Kurve A die Beziehung zwischen der Durchlässigkeit für weißes
Licht und dem Oberflächenwiderstand der dünnen Kupfermetallschicht Der Oberflächenwiderstand
nimmt mit einer Verminderung der Durchlässigkeit ab. Der Oberflächenwiderstand der .dünnen Kupfermetallschicht
variiert von 1 Ω bis 10" Ω mit einer Änderung
der Durchlässigkeit von 10 bis 80%.
Die dünne Kupfermetallschicht, die auf einen Schichtträger 1 aufgebracht worden ist, wird mit einer
gelöstes Jod enthaltenden Lösung unter Bildung einer dünnen Kupferjodidschicht 2, die fest an dem Schichtträger
1 haftet, erfindungsgemäß umgesetzt Ein Film mit einer darauf gebildeten dünnen Kupfermetallschicht
wird in die gelöstes Jod enthaltende Lösung eingetaucht. Die Eintauchzeit hängt von der Dicke der Kupfermetallschicht
und der Jodkonzentration in der Lösung ab. Die Reaktion kann ausgeführt werden, indem man die das
gelöste Jod enthaltende Lösung auf die Oberfläche der dünnen Kupfermetallschicht mittels bekannter Arbeitsweisen,
wie Sprükbeschichtung, Messerauftrag, Perlauftrag, Walzenauftrag oder Aufdrucken aufträgt.
Die Jodlösung enthält 0,1 bis 10 Gew.-% Jod, gelöst in einem Lösungsmittel. Eine höhere Konzentration an Jod
führt zu einer Verschlechterung der Durchlässigkeit für weißes Licht und/oder des Haftvermögens der erhaltenen
dünnen Kupferjodidschicht 2. Eine niedrigere Jodkonzentratton macht eine lange Zeitdauer bis zum
Abschluß der Reaktion erforderlich. Eine bevorzugte Jodkonzentration liegt im Bereich von 0,3 bis 2 Gew.-%.
Jedes Lösungsmittel kann verwendet werde·., das gegenüber einer Unterlage, einer dünnen Kupfermetallschicht
und der erhaltenen Kupferjodidschicht inert ist. Die zweckmäßig anzuwendenden Lösungsmittel für die
Jodierungslösung sind folgende:
(1) aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol, Diäthylbenzol, Tetralin
und Decalin,
(2) aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. n-Hexan,
n-Octan, Isooctan, Petroläther, Pertroieumbenzin, Ligroin, Gasolin, Kerosin, mineral spirit, und
Cyclohexan,
(3) halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Äthylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Pentachloräthan,
Trichlorethylen, 1,2-Dibromäthan, Monochlorbenzol, Brombenzol und Fluordichloräthan,
(4) Alkohole wie z. B. Methylalkohol, Äthylalkohol, n-Propylalkohol, n-Butylalkohol, n-Amylalkohol,
Diäthylcarbinol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol,
3,5-Cyclohexanol und Benzylalkohol,
(5) Äther und Acetale wie z. B. Äthyläther, sym-Dichloräthyläther,
Isopropyläther, n-Hexyläther, Furan, Furfural, Tetrahydrofuran und Tetrahydropyran,
(6) Ketone wie z. B. Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon,
Diäthylketon, Diacetonalkohol, Cyclohexanon und Acetophenon,
(7) Ester wie z. B. Äthylformiat, n-Butylformiat, Methylacetat,
Äthylacetat, π-Propyiacetat, Benzylace-
tat, Äthylbutylat, Äthyiacetoacetat, Methylbenzoat
und Diäthyloxalat,
(8) Mehrwertige Alkohole und deren Derivate, wie z. B. Äthylenglykol, Äthylenglykolmonomethyläther,
Äthylenglykolmonomethylätheracetat Diäthylenglykol, Diäthylenglykolmonomethyläther,
Carbitol, Triäthylenglykol, Trimethylenglykol, Glycerin und Glycerylmonoacetat
Um die Verdampfung des Lösungsmittels nach Abschluß der Reaktion zu fördern, wird vorzugsweise
ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 50 bis 1500C verwendet Im Hinblick auf niedrige Kosten,
Entflammbarkeit, hohe Flüchtigkeit und eine große Fähigkeit zur Lösung von Jod neben einer verbesserten
Durchlässigkeit und einem hohen Haftvermögen der erhaltenen dünnen Kupferjodidschicht wird vorzugsweise
eines der folgenden Lösungsmittel verwendet: Benzin, Kerosin, Benzol, Toluol, Tetrachlorkohlenstoff
oder Methyläthylketon.
Die das gelöste Jod enthaltende Lösung wird hergestellt, indem man die oben angegebene Menge in
Gew.-% an kristallinem Jod zu dem genannten Lösungsmittel in an sich bekannter chemischer Arbeitsweise
hinzufügt und vermischt. Wenn die hinzugegebene Menge an Jod größer als die Löslichkeit in dem
entsprechenden Lösungsmittel ist, fällt das überschüssige Jod in der Lösung aus. Das ausgefallene Jod wird in
bekannter Weise aus der Lösung entfernt Das Lösungsmittel löst das Jod in Ionenform, Molekülform
und/oder in Form eines Ladungsübertragungskomplexes mit dem Lösungsmittel auf. Die Lösung besitzt
erfindungsgemäß ein Jodierungsvermögen für die Kupferschicht unabhängig von der Lösungsform des
Jods.
Der Oberflächenwiderstand der dünnen Kupfermetallschicht reicht über einen weiten Bereich von 1 bis
10πΩ, wie mit Bezug auf Fig.3 bereits angegeben
worden ist. Eine dünne Kupfermetallschicht mit einem Oberflächenwiderstand über 1010Ω wird in eine dünne
so Kupferjodidschicht mit einem Oberflächenwiderstand von 101' bis 10Ι2Ω umgewandelt, wie durch die
dreieckigen Markierungspunkte in F i g. 3 gezeigt wird. Wenn die dünne Kupfermetallschicht in eine Kupferjodidschicht
umgewandelt worden ist, beschränkt sich der Bereich des Oberflächenwiderstandes der dünnen
Kupferjodidschicht auf den engen Bereich von 5 χ X(P bis ΙΦΩ, wie durch die kreisförmigen Markierungspunkte gezeigt wird. Eine derartige Konvergenz des
Oberflächenwiderstandes einer dünnen Kupferjodidschicht ist für die Herstellung von Filmen mit
Oberflächenwiderständen mit geringen Abweichungen sehr geeignet
Die Durchlässigkeit für weißes Licht wird durch die Umwandlung des metallischen Kupfers in Kupferiodid
ebenfalls verbessert. Die dünne Kupfermetallschicht mit einer Durchlässigkeit für weißes Licht von 10 bis 70%
wird erfindungsgemäß in eine dünne Kupferjodidschicht mit einer Durchlässigkeit für weißes Licht von 80 bis
95% umgewandelt.
Es wurde gefunden, daß die dünne Kupfermetallschicht mit einer Durchlässigkeit für weißes Licht von
mehr als 40% in eine dünne Kupferjodidschicht umgewandelt wird, die hinsichtlich des Haftvermögens
am Schichtträger überlegen ist. In Anbetracht des besseren Haftvermögens und des Oberflächenwiderstandes
der erhaltenen dünnen Kupferjodidschicht werden dünne Kupfermetallschichten mit einer Durchlässigkeit
für weißes Licht im Bereich von 40 bis 70% bevorzugt
Das Haftvermögen wird folgendermaßen definiert: Die Oberfläche der dünnen Kupferjodidschicht, die auf
den Schichtträger aufgebracht worden ist, wird in einer Gitterform mit ca. 160 μπι pro cm2 unter Verwendung
eines scharfen Messers mit Einschnitten versehen. Ein Klebeband wird auf die gekerbte Oberfläche aufgebracht
und dann ruckartig abgezogen. Das Haftvermögen wird anhand der Anzahl von auf der Unterlage
verbliebenen Maschenbereiche bewertet.
Mit einer solchen Prüfung des Haftvermögens wurde bewiesen, daß mit der dünnen Kupferjodidschicht, die
hergestellt worden war, indem man eine dünne Kupfermetallschicht mit einer Durchlässigkeit für
weißes Licht von mehr als 40% mit einer gelöstes Jod enthaltenden Lösung, die 0,3 bis 2 Gew.-% gelöstes Jod
enthielt, erfindungsgemäß reagieren ließ, ein ausgezeichnetes Haftvermögen erhalten wird.
Es ist bekannt, daß die Durchlässigkeit für weißes Licht einer dünnen Kupferjodidschicht mit einem
Anstieg der Korngröße des Kupferjodids verschlechtert wird. Es ist daher zur Erzielung einer hohen
Durchlässigkeit für weißes Licht erwünscht, daß die Korngröße des Kupferjodids möglichst niedrig ist. Die
elektronenmikroskopische Beobachtung zeigt, daß die dünne Kupferjodidschicht eine mittlere Korngröße von
weniger als 0,02 μπι aufweist.
Der aus drei Schichten bestehende Film 20 in F i g. 2 kann leicht durch Verwendung einer gelöstes Jod
enthaltenden Lösung, die außerdem ein harzartiges Material in Lösung enthält, hergestellt werden. Jedes
harzartige Material, welches sich in der Jodlösung löst und im wesentlichen inert gegenüber dem gelösten Jod
und der gebildeten dünnen Kupferjodidschicht ist, kann angewendet werden.
Das bevorzugte harzartige Material ist ein Klebematerial für ein Klebeband, ein Farbträger oder ein Träger
für Druckfarbe, wie z. B. Polyvinylacetat, Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat,
Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat,
Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Mischpolymerisat,
Polymethylmethacrylat, ein durch Sieden erhaltenes öl aus ungesättigten Glyceriden, ein
Alkydharz, ein Epoxyharz, ein Polyurethanharz oder ein Siliconharz. Die Konzentration der harzartigen Materialien,
in der das gelöste Jod enthaltenden Lösung, variiert mit der gewünschten Dicke des Decküberzuges
3 in F i g. 2 und der Viskosität der erhaltenen, das gelöste Jod und das harzartige Material enthaltenden Lösung;
sie liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%.
Der genannte Film mit der dünnen Kupfermetallschicht wird mit der das gelöste Jod und das harzartige
Material enthaltenden Lödung in der oben erläuterten Weise reagieren gelassen.
Nach Abschluß der Reaktion wird der erhaltene Film in einer geeigneten und verfügbaren Verfahrensweise
getrocknet Nach dem Trocknen hat sich der aus drei Schichten bestehende Film 20 von F i g. 2 erfindungsgemäß
gebildet.
Wenn das harzartige Material ein wärmeempfindliches Harz ist, wie z. B. die in der USA-Patentschrift
3118 785 beschriebene Polyesterharzart oder ein Mischpolymerisat aus Butylmethacrylat und Styrol, wie
es in der USA-Patentschrift 31 18 787 zur Verwendung in »thermoplastischen Aufzeichnungsmitteln« beschrieben
wird, kann der aus drei Schichten bestehende Film 20 als »thermoplastischer Aufzeichnungsfilm« dienen.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für den dreischichtigen Film 20 besteht in einem biegsamen und durchsichtigen elektrophotographischen Film, wie er zum Beispiel in der USA-Patentschrift 3168 857 beschrieben wird. In diesem Falle besteht die das gelöste Jod enthaltende Lösung normalerweise aus mindestens 4 Komponenten, d.h. einem Lösungsmittel, dem gelösten Jod, einer gelösten organischen photoleitfähigen Substanz und einem gelösten Harzbindemittel. Die Verwendung einer solchen Lösung ergibt einen dreischichtigen Film 20 mit einem Decküberzug 3, der aus der photoleitfähigen organischen Substanz, gebunden durch das Harzbindemittel, besteht
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für den dreischichtigen Film 20 besteht in einem biegsamen und durchsichtigen elektrophotographischen Film, wie er zum Beispiel in der USA-Patentschrift 3168 857 beschrieben wird. In diesem Falle besteht die das gelöste Jod enthaltende Lösung normalerweise aus mindestens 4 Komponenten, d.h. einem Lösungsmittel, dem gelösten Jod, einer gelösten organischen photoleitfähigen Substanz und einem gelösten Harzbindemittel. Die Verwendung einer solchen Lösung ergibt einen dreischichtigen Film 20 mit einem Decküberzug 3, der aus der photoleitfähigen organischen Substanz, gebunden durch das Harzbindemittel, besteht
Wenn die photoleitfähige organische Substanz ein filmbildendes Polymerisat ist, muß nicht unbedingt ein
Harzbindemittel verwendet werden.
Wenn die photoleitfähige Substanz in einem Decküberzug 3 durch Jod sensibilisiert wird, kann ein Teil des
Jods in der das gelöste Jod enthaltenden Lösung als Photosensibilisierungsmittel für eine darin gelöste
organische photoleitfähige Substanz dienen. Wie in der deutschen Patentschrift 10 68 115 beschrieben wird,
bildet z. B. eine polymere photoleitfähige Substanz, nämlich Poly-N-vinylcarbazol, einen schwachen Ladungsübertragungskomplex
mit Jod, wodurch seine Lichtempfindlichkeit verbessert wird.
Filmunterlagen aus Polyäthylenterephthalat, die eine
Dicke von 75 μπι und eine Fläche von 5x5 cm2
besaßen, wurden in ein glockenartiges Gefäß einer Vakuum-Aufdampfungsapparatur eingebracht Die Filme
wurden in einem Abstand von 40 cm von einem Wolfram-Heizelement angeordnet, welches 5 g elektrolytische
Kupferspäne mit einer Reinheit von 99,99% aufwies. Nach der Evakuierung bis zu einem Druck von
3 χ 10-5mmHg wurde das Wolframheizelement erwärmt,
um das Kupfermetall zu verdampfen. Die abgeschiedene Menge an Kupfermetall wurde durch
Regelung der Zeit kontrolliert, während der die Unterlage dem Kupferdampf ausgesetzt wurde. Die
so Unterlagen wurden stets bei 42° C oder darunter gehalten. Die mit den dünnen Kupfermetallschichten
erhaltenen Durchlässigkeitswerte für weißes Licht sind durch die offenen kreisförmigen und dreieckigen
Markierungspunkte in F i g. 3 dargestellt
Die Filme mit den Kupferschichten in verschiedenen Dicken wurden dann bei Raumtemperatur in eine
Lösung eingetaucht, welche aus 1,5 g Jod, gelöst in 100 g Benzol bestand. Die dünne Kupfermetallschicht entfärbte
sich innerhalb von etwa 20 Sekunden, selbst dann, wenn die Kupferschicht eine Durchlässigkeit für weißes
Licht von 10% oder weniger besaß. Die Filme mit dünnen Kupferjodidschichten von verschiedener Dicke
wurden aus der Lösung entnommen und mittels eines Heißluftstromes von 700C getrocknet, wobei Reste an
Jod und Benzol verflüchtigt wurden. Die Werte für die erhaltenen Kupferjodidschichten sind durch die ausgefüllten
Kreis- und Dreieckmarkierungspunkte in F i g. 3 dargestellt.
Es wurde gefunden, daß für den Verwendungszweck als Elektrode für den genannten »thermoplastischen
Aufzeichnungsfilm«, als elektrophotographischer Film und als photoplastischer Aufzeichnungsfilm der Oberflächenwiderstand
des Kupferjodids unbedingt niedriger als 109 Ω, vorzugsweise unter 107 Ω, liegen sollte und
daß das Haftvermögen beim Klebebandtest 100 betragen sollte. Geeignete Kupferjodidschichten für die
genannten Verwendungszwecke sind daher diejenigen, die durch Umwandlung aus Kupfermetallschichten mit
Durchlässigkeiten für weißes Licht zwischen 40 und 70% erhalten worden sind, wie in F i g. 3 gezeigt wird.
Aus den elektronenmikroskopischen Beobachtungen ergab sich, daß alle Oberflächen der Kupferjodidschichten
eine mittlere Korngröße unter 0,02 μ aufwiesen.
Filmunterlagen aus Polyethylenterephthalat mit dünnen
Kupfermetallschichten von verschiedenen Dicken, nämlich 18, 38, 42, 54 und 65% Durchlässigkeit für
weißes Licht, wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durch Aufdampfen des Kupfermetalles im
Vakuum erhalten. Die Filme wurden dann in eine Lösung eingetaucht, die aus 1,5 g gelöstem Jod und
100 g Tetrachlorkohlenstoff bestand. Die Jodierung war nach etwa 15 Sekunden abgeschlossen, selbst bei der
dickeren Schicht mit einer Durchlässigkeit für weißes Licht von 54%. Nach der Jodierung wurden die Reste an
Jod und Lösungsmittel durch Anwendung eines Heißluftstromes von 70° C entfernt.
Die erhaltenen Kupferjodidschichten zeigten Oberflächenwiderstände
8x 103Q, 2x \0*Ω, 5 χ 10* Ω,
3 χ ΙΟ5 Ω bzw. 8 χ ΙΦΩ, Durchlässigkeiten für weißes
Licht von 81, 83, 87, 90 bzw. 92% und Werte für das Haftvermögen beim Klebebandtest von 84, 95,100, 100
bzw. 100. Aus den elektronenmikroskopischen Beobachtungen ergab sich, daß 5 Oberflächen der Kupferjodidschichten
mittlere Korngrößen unter 0,02 μ besaßen.
Ein durchlässiger Cellulosetriacetatfilm mit einer Dicke von 150 μπι wurde der Einwirkung von
Kupferdampf unter Bildung einer dünnen Kupfermetallschicht mit einer Durchlässigkeit für weißes Licht von
68% ausgesetzt. Der Film mit dieser dünnen Kupfermetallschicht wurde dann bei Raumtemperatur in eine
Lösung eingetaucht, die aus 0,5 g gelöstem Jod und 100 g Kerosin bestand. Die erhaltene Kupferjodidschicht
auf der Cellulosetriacetatunterlage zeigte einen Oberflächenwiderstand von 6 χ 105 Ω, eine Durchlässigkeit
für weißes Licht von 94% und beim Klebebandtest ein Haftvermögen an der Unterlage von 100. Die
Durchsichtigkeit des erhaltenen zweischichtigen Films hinsichtlich der Durchlässigkeit für weißes Licht betrug
88%. Die Korngröße der Kupferjodidoberfläche wurde elektronenmikroskopisch zu weniger als 0,02 μ ermittelt.
Ein Schichtträger aus einem 75 μπι dicken Polyäthylenterephthdatfilm
mit einer dünnen Kupfermetallschicht, die in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten
worden war, wobei die dünne Kupfermetallschicht eine Durchlässigkeit für weißes Licht von 68% aufwies,
wurde bei Raumtemperatur in eine Lösung eingetaucht, die aus 0,3 g gelöstem Jod und 100 g Toluol bestand. Die
Jodierungsreaktion war in 20 Sekunden abgeschlossen. Die Reste an Jod und Lösungsmittel wurden mittels
eines Heißluftstromes verflüchtigt. Die erhaltene Kupferjodidschicht zeigte einen Oberflächenwiderstand
von 5 χ ΙΟ'Ω, eine Durchlässigkeit für weißes Licht
von 91% und beim Klebebandtest ein Haftvermögen am Schichtträger von 100. Die Korngröße der
Kupferjodidoberfläche wurde elektronenmikroskopisch zu kleiner als 0,02 μΐη ermittelt.
Ein aufgerollter Film aus Polyäthylenterephathalat mit einer Dicke von 75 μπι wurde kontinuierlich
abgewickelt und in einer Vakuumkammer von 5 χ 10-5mmHg der Einwirkung von Kupferdampf
ausgesetzt und wieder aufgewickelt. Die Filmoberfläche wurde stets bei 40° C oder darunter gehalten. Der
aufgerollte Film besaß eine dünne Kupfermetallschicht, die eine Durchlässigkeit für weißes Licht von 58 bis 62%
zeigte. Der Film 11 wurde abgewickelt und bei Raumtemperatur durch Hindurchleiten durch ein Bad
mit einer gelöstes Jod enthaltenden Lösung mittels Perlbeschichtung jodiert. Die Lösung enthielt 1 g Jod in
100 g Tetrachlorkohlenstoff. Die Durchgangsgeschwindigkeit des Films betrug 1 m/min. Die auf der
Kupferoberfläche befindliche Lösung hatte das Kupfer vollständig entfärbt, als der Film das Bad passierte.
Durch heiße Luft von 80° C wurden in einer Trockenkammer die Reste an Jod und Lösungsmittel
vollständig verdampft, bevor der Film das Bad passierte. Der erhaltene, in F i g. 1 gezeigte zweischichtige Film 10
wurde fest um den Antriebsschaft 28 herum erneut aufgewickelt. Die Kupferjodidschicht des erhaltenen
zweischichtigen Films zeigte einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 3 χ 104 Ω bis 8 χ 104 Ω und eine
Durchlässigkeit für weißes Licht von mehr als 90%. Beim Klebebandtest ergab sich ein ausgezeichnetes
Haftvermögen am Schicht'.rager, nämlich 100. Die
Korngröße der Kupferjodidoberfläche wurde elektronenmikroskopisch zu weniger als 0,02 μπι ermittelt.
Eine durchsichtige Unterlage aus einem Polyvinylchloridfilm, der eine Dicke von 50 μπι besaß, wurde wie
in Beispiel 1 durch Aufdampfen im Vakuum mit Kupfermetall beschichtet. Die dünne Kupfermetallschicht
wies eine Durchlässigkeit für weißes Licht von 65% auf. Die Kupferoberfläche des Films wurde dann
bei Raumtemperatur mit einer viskosen Lösung überzogen, die aus 4 Komponenten bestand, nämlich
1,5 g gelöstem Jod, 15 g Polyvinylacetat mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 4200, 20 g Methyläthylketon
und 90 g Toluol. Die Lösung wurde mittels Messerauftrag aufgeschichtet. Nachdem sie mit dieser
Lösung überzogen worden war, wurde die dünne Kupfermetallschicht in eine dünne Kupferjodidschicht
umgewandelt. Der Film wurde dann durch Anwendung eines Heißluftstromes von 90°C in etwa 40 Sekunden
getrocknet.
Der erhaltene dreischichtige Film bestand von unten nach oben aus der Polyvinylchloridunterlajäe, der
dünnen Kupferjodidschicht und dem Polyvinylacetatdecküberzug; er zeigte eine Durchlässigkeit für weißes
Licht von 88% und besaß eine Dicke von 55 μπι. Für die
dünne Kupferjodidschicht wurde ein Oberflächenwiderstand von 2 χ angemessen,nachdem der Decküberzug
mit Toluol entfernt worden war.
Eine aufgerollte Bahn aus einer Polyäthylenterephthalatunterlage mit einer dünnen Kupfermetallschicht
wurde wie in Beispiel 5 erhalten. Die dünne Kupfermetallschicht besaß eine Durchlässigkeit für
weißes Licht im Bereich von 58 bis 62%. Die dünne Kupfermetallschicht wurde bei Raumtemperatur mit
einer viskosen Lösung jodiert, die aus 4 Komponenten bestand, nämlich 1,5 g gelöstem Jod, 10 g Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat,
30 g Methyläthylketon und 80 g Toluol. Das Aufschichten der Lösung wurde
jedoch in der Weise durchgeführt, daß die viskose Lösung, die an der Oberfläche der dünnen Kupfermetallschicht
haftete, wurde durch ein Abstreifmesser hinsichtlich der Dicke reguliert, und der Überzug wurde
mittels heißer Luft von 8O0C unter Bildung eines dreischichtigen Films getrocknet. Die Durchgangsgeschwindigkeit
des Films betrug 2 m/min. Die Dicke des getrockneten Decküberzuges betrug etwa 4 μπι. Der
durchsichtige Decküberzug bedeckte die in der Mitte befindliche Kupferjodidschicht gut. Die Durchlässigkeit
des erhaltenen dreischichtigen Films für weißes Licht betrug 87%, und das Haftvermögen an den zwei
Grenzflächen war ausgezeichnet, nämlich 100.
Eine aufgerollte Bahn aus einer Polyäthylenterephthalatunterlage
wurde in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise mit einer dünnen Kupfermetallschicht
überzogen. Die dünne Kupfermetallschicht wurde bei Raumtemperatur mit einer Lösung jodiert, die aus den
folgenden Besta Bestandteilen bestand:
Poly-N-vinylcarbazol
Diphenylchlorid
Diphenylchlorid
RhodaminöG
2-Methylanthrachinon 10
Toluol
Toluol
Gew.-Teile
3 Jodierungsmittel
und Sensibilisierungsmittel
100 photoleitfähige
und Sensibilisierungsmittel
100 photoleitfähige
Grundmasse
50 Weichmacher für
Poly-N-vinylcarbazol
50 Weichmacher für
Poly-N-vinylcarbazol
0,04 Sensibilisierungsmittel
Sensibilisierungsmittel
700 Lösungsmittel
700 Lösungsmittel
Die Auftragsarbeitsweise für die obige Lösung war im wesentlichen die gleiche wie in Beispiel 8. Der
getrocknete Deckügerzug bestand aus einer im wesentlichen durchsichtigen festen Lösung aus Poly-N-vinylcarbazol,
Diphenylchlorid, Rhodamin 6G, 2-Methylanthrachinon und einer Spur Jod und besaß eine
Dicke von etwa 13 μ. Der erhaltene dreischichtige Film besaß eine Durchlässigkeit für weißes Licht von 70%
und wurde zufriedenstellend als elektrophotographischer Bildaufzeichnungsfilm verwendet.
Eine aufgerollte Bahn einer Filmunterlage aus Polyäthylenterephthalat mit einer dünnen Kupfermetallschicht
wurde in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise behandelt, und die dünne Kupfermetallschicht
wurde bei Raumtemperatur mit Hilfe einer Lösung jodiert, die aus den folgenden Komponenten bestand:
10 | Jod | Gew.-Teile |
Siyrol-Methylmethacrylat- | 1 | |
Butadien-1,3-Mischpolymerisat | ||
(vgl. Beispiel 1 der | ||
15 USA-Patentschrift 31 18 787) | ||
Benzol | 30 , | |
100 |
Die Arbeitsweisen hinsichtlich der Beschichtung und Trocknung der obigen Lösung waren im wesentlichen
die gleichen, wie die in Beispiel 8 beschriebenen. Der getrocknete Deckügerzug bestand aus einem durchsichtigen
Film aus dem Styi oI-Methylmethacrylat-Butadien-1,3-Mischpolymerisat
und war 8 μπι dick. Der erhaltene dreischichtige Film konnte zufriedenstellend als »thermoplastischer
Aufzeichnungsfilm« verwendet werden.
Beispiel 10
Eine durchsichtige, 75 μσι dicke Unterlage aus
Polyäthylenterephthalat wurde in der in Beispiel 1
.το beschriebenen Weise mit einer dünnen Kupfermetallschicht
versehen. Die Durchlässigkeit dieser dünnen Kupfermetallschicht für weißes Licht betrug 49%. Die
Oberfläche der dünnen Kupfermetallschicht wurde mit einer aus den folgenden Komponenten bestehenden
Lösung überzogen:
Jod
Styrol-Butadien-Mischpolymerisat
Bis-(4,4'-dimethylaminophenyl)-phenylmethan
Methyläthylketon
Gew.-Teile
2
2
25
300
300
Jodierungsmittel
thermoplastisches
Bindemittel
Bindemittel
photoleitfähige
Substanz
Lösungsmittel
Die Auftragstechnik für die obige Lösung war im wesentlichen ähnlich wie die in Beispiel 8 beschriebene.
Der getrocknete Decküberzug bestand aus einer festen
so Lösung aus dem Styrol-Butadien-Mischpolymerisat und Bis-(4,4'-dimethylaminophenyl)-phenylmethan. Die Dikke
des Decküberzuges betrug etwa 3 μπι. Der Erweichungspunkt des Decküberzuges lag bei etwa
55° C.
Der erhaltene dreischichtige Film besaß eine Durchlässigkeit für weißes Licht von 75% und konnte
zufriedenstellend als elektrophotographischer Bildaufzeichnungsfilm und als photoplastischer Aufzeichnungsfilm, wie sie oben erläutert worden sind, verwendet
werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Kupferjodid-Schicht bei dem auf einen
isolierenden Schichtträger Kupfer aufgedampft und durch Behandeln mit Jod in eine Kupferjodid-Schicht umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferjodid-Schicht ohne
Zwischenbehandlung mit Hilfe einer — gegebenenfalls weitere Zusätze enthaltenden — Jodlösung in
die Kupferjodid-Schicht umgewandelt wird.
Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine 0,3—2gewichtsprozentige Jodlösung verwendet wird
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Jodlösung verwendet wird, deren
Lösungsmittel einen Siedepunkt von 50—150° C aufweist
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Jodlösung verwendet wird, deren
Lösungsmittel aus Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Toluol und/oder einer Erdölfraktion besteht
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Jodlösung verwendet wird, die als
weiteren Zusatz ein harzartiges Material enthält
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Jodlösung verwendet wird, die als
harzartiges Material einen thermoplastischen Kunststoff enthält
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Jodlösung verwendet wird, die als
weiteren Zusatz einen organischen Photoleiter enthält
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Schichtträger beim Aufdampfen
des Kupfers und bei der Umwandlung in das Kupferjodid auf Raumtemperatur gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schichtträger eins so dünne «o
Kupferjodid-Schicht aufgedampft wird, daß ihre Durchlässigkeit für weißes Licht 40—70% beträgt
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