AT226394B

AT226394B - Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen Schicht auf einem Träger

Info

Publication number: AT226394B
Application number: AT346661A
Authority: AT
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1960-05-06
Filing date: 1961-05-03
Publication date: 1963-03-11

Description


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   Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen Schicht auf einem Träger 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen metallsulfid-und/ oder selenidhaltigen Schicht auf einem Träger. 



   Es ist bekannt, durchsichtige Schichten auf der Basis von   Bleisulfid   dadurch auf Glas aufzubringen, dass die Glasoberfläche mit einer warmen, stark alkalischen Lösung von Thioharnstoff, der auch frisch nieder- geschlagene Bleitartrat hinzugefügt ist, befeuchtet wird. Die Haftung einer auf diese Weise aufgebrachten Bleisulfidschicht ist schlecht und die Schicht ist auch nicht gegen Einwirkung von Chemikalien, wie z. B. Salzsäure, beständig. 



   Weiter ist ein Verfahren zur Herstellung durchsichtiger Schichten aus Kadmiumsulfid und/oder Selenid auf Glasoberflächen bekannt. Hiebei wird in einem evakuierten Raum bei einer Temperatur von etwa
8000C das CdS und/oder CdSe über die Dampfphase auf die Glasoberfläche aufgedampft. In diesem Fall muss dann ausserdem die zu bedeckende Oberfläche eine Temperatur von etwa 3500C aufweisen, um zu   verhüten, dass freies Kadmium   in der Schicht gebildet wird. 



   Nach der Erfindung bringt man auf einfache Weise eine durchsichtige Schicht aus in Wasser unlöslichen Metallsulfiden   und/oder     Seleniden auf einen Träger auf, wobei eine   der an sich bekannten Reaktionen zwischen einer Metallverbindung und einer   Schwefel- und/odereinerSelenverbindung   verwendet wird. Zu diesem Zweck lässt man auf der Trägeroberfläche die betreffende Metallverbindung in Anwesenheit eines Bindemittels mit einer   Schwefel- und/oder Selenverbindung   reagieren. 



   Die geeignete   Ausführungsform   des Verfahrens nach der Erfindung ist diejenige, bei der der Träger mit einer Lösung, die eine organische Schwefel-und/oder Selenverbindung, in welcher der Schwefel bzw. das Selen in zweiwertiger Form vorhanden ist, die Metallverbindung und das Bindemittel enthält, befeuchtet und auf eine Temperatur von wenigstens   1000C   erhitzt wird. Verbindungen, die zu diesem Zweck ausgezeichnet geeignet sind, sind unter anderem : Thioharnstoff, Thioacetamid, Thioessigsäure, Dithiooxamid oder Diphenyldithiokarbazon   (Dithizon)   und die entsprechenden Selenverbindungen. Das Metallsulfid und/oder Selenid entsteht erst bei Erhitzung und bildet dabei eine kolloidale Lösung in der sich zugleich bildenden Schicht des Bindemittels. 



   Es ist auch möglich, die durchsichtigen Schichten dadurch zu   erhalten, dass   zuerst die Oberfläche mit einer Lösung der Metallverbindung und des Bindemittels befeuchtet und darauf auf der Oberfläche eine 
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 ausgesetzt wird. Auch kann man nach der Befeuchtung die Oberfläche mit einer Lösung von Schwefelwasserstoffgas und/oder Selenwasserstoffgas oder einer alkalischen   Schwefel- und/oder   Selenverbindung in einem organischen Lösungsmittel in Berührung bringen. 



   Als Bindemittel kann man z. B. thermohärtende Kunstharze, Wasserglas, Silikonharze oder Borverbindungen verwenden. Das Metallsulfid und/oder Selenid bildet wahrscheinlich eine kolloidale Lösung im Bindemittel in der sich bildenden Schicht und hiebei wird eine gut haftende durchsichtige Schicht mit interessanten   Transmissionseigenschaften   erhalten. 



   Die günstigen Ergebnisse erhält man jedoch, besonders was die Haftung anbetrifft, wenn man als 

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 Bindemittel eine Verbindung von Kieselsäure, die durch Hydrolyse kolloidale Kieselsäure liefert, wie Äthylsilikat, verwendet und den Träger nach dem Aufbringen der Schicht auf eine Temperatur von wenigstens   1000C   erhitzt. 



   Die Erhitzung des   Trägers kann auf Temperaturen   zwischen etwa 100 und 7000C stattfinden. Bei niedriger Temperatur erhält   man eine ziemlich hygroskopische Schicht, was   unbedenklich ist, wenn die Schicht sich in einem abgeschlossenen wasserdampffreien Raum befindet,   z. B.   auf der Innenwand des Kolbens einer Glühlampe. Wenn eine hygroskopische Schicht nicht erwünscht ist, so wird die Lösung bei einer höheren Temperatur, z. B. 5000C durchgeführt. 



   Die Erfindung wird an Hand einer Anzahl von Beispielen näher erläutert. 



     Beispiel l :   Eine Glasplatte wird nach Entfettung in eine Lösung in Methanol getaucht, die je 100 ml Methanol 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Kadmiumacetat,
<tb> 10 <SEP> ml <SEP> einer <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> teilweise <SEP> hydrolysiertem <SEP> Äthylsilikat, <SEP> welche <SEP> 750 <SEP> mg <SEP> SiO <SEP> entspricht <SEP> und
<tb> noch <SEP> 300 <SEP> mg <SEP> Borsäure <SEP> enthält, <SEP> und
<tb> l <SEP> g <SEP> Thioharnstoff
<tb> 
 enthält. 



   Dann wird die Platte 5 min auf eine Temperatur von 5000C erhitzt. Auf diese Weise wird eine gut haftende gelbe durchsichtige Schicht auf der Platte gebildet. Wenn man das Tauchen und das Erhitzen einige Male wiederholt, kann man die Stärke der Schicht vergrössern. Wenn noch zweimal getaucht und jedesmal erhitzt wird, erhält man eine   Schicht, die für Licht mit   der vorherrschenden Wellenlänge   (Xd)   5809   A   durchlässig ist und deren Sättigungsgrad 0, 937 und Durchlässigkeit   81, 70/0   beträgt. 



   Wenn man die Platte mit der genannten Lösung bespritzt, kann man auf einer Seite der Glasplatte eine gelbe Schicht erhalten. 



   Die optischen Eigenschaften der erhaltenen Schicht können noch dadurch beeinflusst werden, dass in der Lösung nach obiger Vorschrift die Kadmiumacetatmenge variiert wird, z. B. von 2 bis 40 g. 



   Beispiel 2 : Eine Glasplatte, wie in Beispiel 1 verwendet, wird in eine Lösung folgender Zusammensetzung getaucht : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 100 <SEP> ml <SEP> Methanol
<tb> 10 <SEP> ml <SEP> einer <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Äthylsilikat <SEP> in <SEP> Methanol,
<tb> 750 <SEP> mg <SEP> SiO <SEP> entsprechend
<tb> 300 <SEP> mg <SEP> Borsäure <SEP> und
<tb> 20 <SEP> g <SEP> Kadmium <SEP> acetat. <SEP> 
<tb> 
 



   Dann wird die Platte 5 min der Einwirkung einer Schwefelwasserstoffatmosphäre ausgesetzt und darauf auf eine Temperatur von 5000C erhitzt. 



   Auf diese Weise ist die Platte auf beiden Seiten mit einer gelben durchsichtigen Schicht versehen, mit Eigenschaften die denjenigen der Schicht aus Beispiel 1 entsprechen. 



     Beispiel 3 :   Eine Glasplatte wird in eine Lösung, wie in Beispiel 2 beschrieben, getaucht. Nach-   dem die Platte an der Luft getrocknet ist, wird sie in ein Bad getaucht, das aus mit Schwefelwasserstoffgas gesättigtem Aceton besteht. Nach Erhitzen auf eine Temperatur von 500 C erhält man wieder ein   demjenigen der vorherigen Beispiele entsprechendes Produkt. 



   Beispiel 4 : Eine Glasplatte wird in eine Lösung, wie in Beispiel 2 beschrieben, getaucht und dann einer Atmosphäre, die aus gleichen   Vol.-Teilen   Schwefelwasserstoffgas und Selenwasserstoffgas besteht, ausgesetzt. Nach fünfminutigem Eintauchen wird die Platte 5 min auf 5000C erhitzt. Auf diese Weise wird eine schöne   rotgefärbte   Schicht auf dem Glas erhalten. 



   Beispiel 5 : Eine durchsichtige rosafarbige Schicht wird durch Bespritzen mit einer Lösung, wie in Beispiel 1 beschrieben, in der jedoch das Cd-Acetat durch eine etwa gleich grosse Menge Manganchlorür ersetzt ist, auf eine Glasplatte aufgebracht. Statt des Äthylsilikats kann man   z.     B.   eine äquivalente Menge   SiCI. verwenden.   



   Beispiel 6 : Eine durchsichtige, braun-schwarz gefärbte Schicht auf einem Glasträger wird mittels einer derjenigen des Beispiels 1 entsprechenden Lösung erhalten, in der statt des Kadmiumacetats eine etwa gleich grosse Menge Kobaltnitrat verwendet ist. 



   Beispiel 7 : Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wird eine durchsichtige gelb gefärbte Schicht mittels einer Lösung folgender Zusammensetzung hergestellt : 

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 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Kadmiumacetat
<tb> 1 <SEP> g <SEP> Wasserglas
<tb> 1 <SEP> g <SEP> Thioharnstoff <SEP> in <SEP> 100 <SEP> ml <SEP> Wasser.
<tb> 
 



   Beispiel 8 : Eine durchsichtige gelbe Schicht wird ebenfalls auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise auf Glas erhalten mittels einer Lösung, die je 100 ml Methanol 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> g <SEP> KadII1iumacetat
<tb> 1 <SEP> g <SEP> Thioharnstoff <SEP> und
<tb> 20 <SEP> g <SEP> Silikonharz"MS <SEP> 840"von <SEP> Midland <SEP> Silicones <SEP> in <SEP> Michigan, <SEP> bestehend <SEP> aus <SEP> einem <SEP> Gemisch <SEP> von
<tb> Polymethylphenylsiloxanen,
<tb> 
 enthält, worauf der Träger nach dem Tauchen auf eine Temperatur von    200 C   erhitzt wird. 



   Beispiel 9 : Eine Lösung wird dadurch hergestellt, dass in 100 ml Methanol 
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> g <SEP> Kadmiumacetat
<tb> 1, <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Thioharnstoff <SEP> und
<tb> 2 <SEP> g <SEP> eines <SEP> wärmehärtenden <SEP> Epoxyharzes <SEP> Araldit-Giessharz <SEP> D"der <SEP> Firma <SEP> Ciba <SEP> in <SEP> Basel,
<tb> 
 gelöst wird. 



   In diese Lösung wird eine Glasplatte getaucht, die darauf 10 min auf eine Temperatur von 2000C erhitzt wird. Es wird wieder eine durchsichtige gelb gefärbte Schicht auf dem Glas erhalten. 



   Beispiel 10 : Eine orange bzw. gelb gefärbte durchsichtige Schicht auf einem Glasträger wird dadurch erhalten, dass im Gemisch nach Beispiel 1 das Kadmiumacetat durch eine gleich grosse Menge   Sb. O.   bzw.   As. O,, das   zuvor in einer kleinen Menge 6n-Salzsäure gelöst wird, ersetzt wird. Der Träger wird nach dem Tauchen in die betreffenden Lösungen auf eine Temperatur von 200 C erhitzt. 



   Beispiel 11 : Eine Glasplatte wird in eine Lösung getaucht, die 
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<tb> 
<tb> 5 <SEP> g <SEP> Borax <SEP> (Na <SEP> ; <SEP> B <SEP> . <SEP> lOH <SEP> O)
<tb> 5 <SEP> g <SEP> Kadmiumacetat <SEP> und
<tb> 1, <SEP> 2 <SEP> g <SEP> Thioharnstoff
<tb> 
 in 100 ml Methanol enthält und anschliessend auf eine Temperatur von 4000C erhitzt. Es wird wieder eine schöne gelb gefärbte durchsichtige Schicht erhalten. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen Schicht auf einem Träger, bei der ein wasserunlösliches Metallsulfid-und/oder-Selenid durch Reaktion zwischen einer Metallverbindung und einer   Schwefel- und/oder   Selenverbindung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass man auf der Trägeroberfläche die betreffende Metallverbindung in Anwesenheit eines Bindemittels mit der Schwefel-und/ oder Selenverbindung reagieren lässt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mit einer Lösung, die eine organische Schwefel- und/oder Selenverbindung, in der der Schwefel bzw. das Selen in zweiwertiger Form vorliegt, die Metallverbindung und das Bindemittel enthält, befeuchtet und auf eine Temperatur von wenigstens 100 C erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Trägeroberfläche mit einer Lösung der Metallverbindung und des Bindemittels befeuchtet und darauf auf dieser Oberfläche eine Reaktion mit einer Schwefel-und/oder Selenverbindung stattfinden lässt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel eine Verbindung von Kieselsäure, die durch Hydrolyse kolloidale Kieselsäure liefert, verwendet wird und dass der Träger nach dem Aufbringen der Schicht auf eine Temperatur von wenigstens 100 C erhitzt wird.