DE1805201C3

DE1805201C3 - Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Kupferjodid-Schicht

Info

Publication number: DE1805201C3
Application number: DE1805201A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Hayashi; Toichi Matsumura; Hiromi Sasaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1967-10-26
Filing date: 1968-10-22
Publication date: 1979-05-23
Also published as: FR1604392A; DE1805201A1; NL6815309A; DE1805201B2; GB1226783A; NL142514B; US3677816A

Description

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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 ^h' Verfahren anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kupferjodid-Schicht ohne Zwischenbehandiung mii Hiife 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.

Fig. 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 p. 3 ist eine graphische Darstellung des Oberflächenwiderstandes der abgeschiedenen Kupferschicht (Kurve A) und der entsprechenden Kupferjodidschicht (Kurve B) als Funktion der Durchlässigkeit 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 oes 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 !

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 1 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 Sprühbeschichtung, 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 Hc- Durchlässigkeit für weißes Licht und/oder des Haftvermögens der erhaltenen dünnen Kupferjodidschicht 2. Eine niedrigere Jodkonzentration macht eine lange Zeitdauer bis zum -ii Abschluß der Reaktion erforderlich. Eine bevorzugte Jodkonzentration liegt im Bereich von 0,3 bis 2 Gew.-%.

Jedes Lösungsmittel kann verwendet werden, 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. D. Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol, Diäthylbenzol, Tetralin und Decalin,

(2) aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. n-Hexan, n-Octan, Isooctan, Petroläther, Pertroleumbenzin, Ligroin, Gasolin, Kerosin, mineral spirit, und Cyclohexan, ho

(3) halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Äthylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Pentachloräthan, Trichloräthylen, 1,2-Dibromäthan, Monochlorbenzol, Brombenzol und Fluordichloräthan,

(4) Alkohole wie z. B. Methylalkohol, Äthylalkohol, 6"> n-Propylalkohol, n-Butylalkohol, ri-Amylalkohol, Diäthylcarbinol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, 3,5-Cyc!ohexanc>! 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, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Diäthylketon, Diacetonalkohol, Cyclohexanon und Acetophenon,

(7) Ester wie z. B. Äthylformiat n-Buiylformiat Methylacetat, Äthylacetat, n-Propylacetat, Benzylacetat Äthylbutylat, Äthylacetoacetat, 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 de^r Lösung aus. Das ausgefallene Jod wird in bekannter Weise aus der Lösung entfernt. Das Lösungsmittel löst das Jod in lonenform, Molckülform 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 10" Ω, wie mit Bezug auf Fig.3 bereits angegeben worden ist. Eine dünne Kupfermetallschicht mit einem Oberflächenwiderstand über 10'°Ω wird in eine dünne Kupferjodidschicht mit einem Oberflächenwiderstand von 10" bis 10¹²Ω umgewandelt, wie durch die dreieckigen Markierungspunkte in Fig.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 10³ bis 10*Ω, wie durch die kreisförmigen Kiarkierungspunkte 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 Kupfermetallschiiiit ir.it einer Durchlässigkeit für weißes Licht von mehr als 40% in eine dünne Kupferjodidschicht umgewandelt wird, die hinsichtlich des Haftvermögens am Si.'v:_hHräger überlegen ist. In Anbetracht des besseren Haftvermögens und des Oberflächenwiderstandes der erhaltenen dünnen Kupferjodidschicht werden dünne Kupfennetallschichten mit einer Durchlässigkeit für weißes Licht im Bereich von 40 bis 70% \c< 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 μηι 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 μτη aufweist.

Der aus drei Schichten bestehende Film 20 in Fi g. 2 kann leicht durch Verwendung einer gelöstes Jod enthaltenden Lösung, die außerdem ein harzartiges Materia! 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, Polymethylmethacryiat, 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 f>5 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 wärmeempfindlichci Harz ist, wie z.B. die in der US-Patentsehiüt 31 18 785 beschriebene Polyesterharzart oder ein Mischpolymerisat aus Butylmethacrylat und Styrol, wie es in der US-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 dreischkhtigen 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 enthaltend«* I Äsung 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 Photosensibiüsierungsmittei für eine darin gelöste organische photoleitfähige Substanz dienen. Wie in der deutschen Patentschrift 10 68115 beschrieben wird, bildet z. B. eine polymere photoleitfähige Substanz, nämlich Poly-N-vinylcarbazol. einen schwachen Ladungsübertragungskomplex mit Jod, wodurch seine Lichtempfindlichkeit verbessert wird.

Beispiel 1

Filmunterlagen aus Polyäthylenterephthalat, die eine Dicke von 75 μίτι und eine Fläche von 5x5 cm² besaßen, wurden in ein glockenartiges Gefäß einer Vakuurn-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 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 ir eine Lösung eingetaucht, welche aus 14 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 70° C 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 10Ώ, vorzugsweise unter ΙΟ⁷ 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.

Beispiel 2

Filmunterlagen aus Polyäthylenterephthalat 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 Oberflächenwide:Stände βχΙ^Ω, 2x lO⁴^ 5χ10»Ω, 3 χ 10⁵ObZW. 8 χ 10⁵Q, 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.

B e i s ρ i e 1 3

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 10⁵Q, eine Durchlassigkeit 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

Beispiel 4

Ein Schichtträger aus einem 75 μπι dicken Polyäthylenterephthalatfilm 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 10⁵Il, 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 μπι ermittelt.

Beispiel 5

Ein aufgerollter Film aus Polyethylenterephthalat 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 Filmoberflache wurde stets hei 4O⁰C 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 10⁴Qbis 8 χ 10⁴ Ωund eine Durchlässigkeit für weißes Licht von mehr als 90%. Beim Klebebandtest ergab sich ein ausgezeichnetes Haftvermögen am Schichtträger, nämlich 100. Die Korngröße der Kupferjodidoberfläche wurde elektronenmikroskopisch zu weniger als 0,02 μπι ermittelt.

Beispiel 6

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 Methylethylketon 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 Polyvinylchloridunterlage, der dünnen Kupferjodidschicht und dem Polyvinylacetatdecküberzug; er zeigte eine Durchlässigkeit für weiBes Licht von 88% und besaß eine Dicke von 55 μητ. Für die dünne Kupferjodidschicht wurde ein Oberflächenwiderstand von 2 χ 10⁵Q gemessen, nachdem der Decküberzug mit Toluol entfernt worden war.

Beispiel 7

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, !Og 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 Kupfermetaiischicht haftete, wurde durch ein Abstreifmesser hinsichtlich der Dicke reguliert, und der Überzug wurde mittels heißer Luft von 80⁰C 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.

Beispiel 8

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

Rhodamin 6G

2-Methylanthrachinon

Toluol

Gew.-Teile

3 Jodierungsmittel
und Sensibilisierungsmittel
100 photoleitfähige

Grundmasse
50 Weichmacher für
Poly-N-vinylcarbazol
0,04 Sensibilisierungs-

mittel
10 Sensibilisierungs-

mittel
700 Lösungsmittel

	Gew.-Teile
Jod	1
Styrol-Methylmethacrylat-
Butadien-1,3-Mischpolymerisat
(vgl. Beispiel 1 der
USA-Patentschrift 31 18 787)	30
Benzol	100

Beispiel 9

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:

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 Styrol-Methylmethacrylat-Butadien-1,3-Mischpolymerisat und war 8 μπι dick. Der erhaltene dreischichtige Film konnte zufriedenstellend als »thermoplastischer Aufzeichnungsfilm« verwende! werden.

Beispiel 10

Eine durchsichtige, 75 μπι dicke Unterlage aus Polyäthylenterephthalat wurde in der in Beispiel 1 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

25
300

Jodierungsmittel

thermoplastisches
Bindemittel

photoleitfähige

Substanz

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 PoIy-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

Die Auftragstechnik für die obige Lösung war im wesentlichen ähnlich wie die in Beispiel 8 beschriebene. Der getrocknete Decküberzug bestand aus einer festen 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° Q

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

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Kupferjodid-Schicht, bei dem auf einen s 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine 0,3—2gewichtsprozentige Jodlösung verwendet wird. '⁵

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. ^o

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Jodlösung verwendet wird, die als weiteren Zusatz einen organischen Photoleiter enthält.

8. Verfahren nach Anspruch I, 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 eine so dünne ·*° Kupferjodid-Schicht aufgedampft wird, daß ihre Durchlässigkeit für weißes Licht 40—70% beträgt.