DE4005950A1 - Verfahren zur herstellung duenner schichten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten aus mindestens einer amphiphilen Verbindung, insbesondere Polyamiden, vorzugsweise Polyglutamaten auf einem Träger.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in einem Strömungskanal lateral geordnete Schichten amphiphiler Moleküle, d. h. eine erzwungene makroskopische Ordnung in der Grenzfläche, erzeugt, diese durch die Strömung komprimiert und nach dem Langmuir-Blodgett-Verfahren auf einen festen Träger übertragen.

Es ist bekannt, daß sich unlösliche, auf Flüssigkeitsoberflächen gespreitete Schichten aus amphiphilen Molekülen mit sogenannten Schubbarrieren mechanisch so komprimieren lassen, daß sich je nach Molekülsorte und Kompressionszustand des Oberflächenfilms beim Hindurchbewegen eines festen Trägers der Film auf diesen Träger übertragen läßt. Insbesondere ist die damit mögliche Mehrfachbeschichtung als sogenannte Langmuir- Blodgett-Technik bekannt und für verschiedene Anwendungen hochaktuell.

Dabei werden die Verbindungen meist in flüchtigen organischen Lösungsmitteln gelöst. Die Lösung wird auf der Oberfläche der polaren Flüssigkeit (fast immer Wasser) verteilt ("gespreitet") und dann das Lösungsmittel verdampft. Nur bei unlöslichen Molekülen lassen sich die für die Übertragung einer Schicht erforderlichen hohen Kompressionszustände durch Bewegen einer Barriere herstellen. Daher ist die Langmuir-Blodgett-Technik beschränkt auf Verbindungen, die in der Flüssigphase unlöslich sind.

Eine kontinuierliche Durchführung der Schichtübertragung ist äußerst aufwendig, da in diesem Fall auch die vorgelagerte Spreitung kontinuierlich erfolgen muß. Beschrieben wurde eine kontinuierliche Langmuir-Blodgett- Technik mit Hilfe eines mechanischen "Walzenverfahrens" durch A. Barraud et al. 1983 (Thin Solid Films, Bd. 99, 221).

Schichten aus amphiphilen Molekülen, die in der Flüssigphase löslich sind, sind bei der üblichen mechanischen Kompression im Langmuir-Trog nicht übertragbar, weil sie durch Desorption in die Subphase "ausweichen". Geeignete organische Polymere sowie Verfahren zur Herstellung dünner Schichten mit definierten Farbstoffkonzentrationen, wie sie auch in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommen, werden z. B. in der DE-OS 37 24 543.0 und der DE-OS 37 24 542.2 beschrieben.

Lateral geordnete Filme wurden bereits mehrfach beschrieben (G. Duda, A. J. Schouten, T. Arndt "Preparation of multilayers of preformed polymers", Thin Solid Films 159 (1988), 221-230). Experimente zur Orientierung von Molekülen in der Wasseroberfläche wurden bereits 1989 von Miyata (S. Miyata, 4th International Conference on Langmuir-Blodgett-Pilms, Tsukuba 1989, Preprints S. 24-25) durchgeführt. Bei diesem diskontinuierlichen Verfahren wird unter Verwendung einer speziellen Filmwaage mit beweglichen Seitenwänden ein Monofilm, der durch einen sich verengenden Kanal fließt, komprimiert, wobei die wäßrige Subphase nicht bewegt wird.

Ein kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schichten nach dem Langmuir-Blodgett- Verfahren, die eine Vorzugsrichtung in der Filmebene besitzen, wird in der deutschen, nicht vorveröffentlichten Anmeldungen Aktenzeichen P 38 28 836.2 beschrieben.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, bei dem sich sowohl lösliche wie unlösliche amphiphile Moleküle kontinuierlich auf der Oberfläche der Subphase anreichern und komprimieren lassen, wobei bereits im Monofilm auf der Wasseroberfläche eine Vororientierung erzwungen wird und das dichroitische Verhältnis derartiger Monoschichten gesteigert werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Herstellung einer dünnen Schicht organischer Polymerer mit langkettigen Seitengruppen, vorzugsweise Polyglutamaten und gegebenenfalls gleichzeitig aufgebrachten Farbstoffmolekülen auf einem festen Schichtträger, wobei man durch Kompression und gegebenenfalls vorheriger Spreitung eine mindestens teilweise ausgerichtete Schicht der Moleküle der amphiphilen Verbindung an der Grenzfläche zwischen einem Fluid und einer polaren Flüssigkeit herstellt und einen festen Träger durch die Schicht bewegt und dabei die Schicht auf ihn überträgt. Hierbei wird eine gerichtete Strömung der polaren Flüssigkeit, die amphiphile Moleküle gelöst oder als unlösliche Moleküle an der Oberfläche in gespreiteter Form enthält, in einem etwa horizontal gelagertem Kanal erzeugt, die Strömung an einer im Kanal an der Grenzfläche Fluid/polare Flüssigkeit angeordneten Barriere gestaut, die Strömungsgeschwindigkeit und gegebenenfalls die Konzentration der amphiphilen Moleküle so gewählt, daß vor der Barriere an der Phasengrenze von Fluid/polarer Flüssigkeit laufend durch Kompression eine Schicht aus amphiphilen Molekülen gebildet wird und man den Träger durch diese Kompressionszone bewegt.

Die Übertragung der Schicht selbst kann bei dem in der Deutschen Anmeldung P 38 28 836.2 beschriebenen Verfahren in an sich bekannter Weise nach der von Langmuir-Blodgett angegebenen diskontinuierlichen Technik erfolgen. Durch wiederholtes Eintauchen und Herausziehen des zu beschichtenden Trägers lassen sich viele Schichten übereinander erzeugen. Dabei werden meist (Eintauchen und Austauchen) Doppelschichten übertragen. Jedoch ist auch eine kontinuierliche Übertragung möglich. Beispielsweise läßt sich ein Polyester-Draht oder eine Polyester-Folie mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in die polare Flüssigkeit an geeigneter Stelle außerhalb der Stauzone eintauchen, durch Rollen umlenken und an der Stelle der rigiden Grenzschicht wieder aus der Flüssigkeit herausziehen. Dabei wird er kontinuierlich mit einer monomolekularen Lage aus amphiphilen Molekülen überzogen.

Die auf den Träger aufgetragene dünne Schicht stellt zunächst einen monomolekularen Film dar. Durch Wiederholung des Verfahrens können jedoch mehrere Schichten übereinander aufgetragen werden. Wie beim LB-Verfahren können Filme aus reinen amphiphilen Verbindungen oder Filme, die aus einem Gemisch amphiphiler Verbindungen bestehen, auf einen Träger übertragen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die amphiphilen Moleküle, insbesondere Polyglutamate, auf der Flüssigkeitsoberfläche mit der Molekülachse senkrecht zur Strömungsrichtung ordnen, so daß die Monofilme bereits vor dem Aufbringen auf einen festen Schichtträger vororientiert werden. Durch Aufspreitung von Polyglutamaten und gegebenenfalls gleichzeitig aufgespreiteten Farbstoffmolekülen lassen sich so hohe dichroitische Verhältnisse erreichen und auf diese Weise im linear polarisierten Licht sichtbar machen.

Die Anordnung der Farbstoffmoleküle wird durch die Anordnung der monomolekularen Schicht erzwungen, so daß sich durch diese die Schichtordnung der monomolekularen Schicht auf der Wasseroberfläche abbilden läßt.

Das verwendete Fluid kann ein Gas oder eine unpolare Flüssigkeit darstellen, die in der polaren Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, nicht löslich ist. Falls man mit zwei flüssigen Phasen arbeitet, kann die polare Flüssigkeit die obere oder die untere Phase (Beispiel: Grenzfläche Toluol/Wasser enthaltend das Amphiphil γ-Octadecyl-L-glutamat oder γ-Methyl-L-glutamat) darstellen. Auch die unpolare Flüssigkeit nimmt an der gerichteten Strömung teil.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Polyamide, vorzugsweise Polyglutamate mit annähernd stäbchenförmiger Gestalt, als amphiphile Verbindungen eingesetzt, insbesondere solche, die in γ-Stellung unterschiedliche Estergruppierungen enthalten, um lateral geordnete Monoschichten auf der Flüssigkeitsoberfläche zu erhalten.

So werden z. B. Poly(γ-octadecyl-L-glutamate), deren Octadecylgruppen durch n-Alkylgruppen mit weniger als 18 Kohlenstoffatomen oder entsprechende verzweigte Alkylreste oder Kohlenwasserstoffreste mit C-C-Mehrfachbindungen ersetzt sind, bevorzugt. Als Beispiel für ein derartiges Polykondesat sei Poly(γ-methyl-L­ glutamat-co-γ-octadecyl-L-glutamat) genannt.

Die Herstellung derartiger Cokondensate kann durch polymeranaloge Umsetzung der polymeren Homokondensate, beispielsweise durch teilweise Umesterung des Poly-γ­ methyl-L-glutamats mit Stearylalkohol erfolgen (vgl. J. Watanabe, Y. Fukuda, R. Gehani, I. Nemalyn, Macromolecules 17 (1984), Seiten 1004 ff.).

Als lipophile Farbstoffkomponente eignen sich z. B. folgende Farbstoffe: Diazofarbstoffe, Cyanine, vorzugsweise β-Carotin oder jegliche Carotincarbonsäureester, wobei man das Mengenverhältnis lipophile Farbstoffkomponente/ Polyamid in weiten Grenzen variieren lassen kann.

So können z. B. je nach gewähltem Farbstoffsystem pro Mol Grundeinheit des Polymeren 0,1 bis 1 Mol lipophiler Farbstoff eingesetzt werden, beispielsweise 0,3 mol für β-Carotin und 0,13 mol für Ölrot.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch geringere Mengen Farbstoff eingesetzt werden, insbesondere 0,2 bis 0,4 mol pro Mol Polymergrundeinheit, vorzugsweise sind auch Farbstoffgemische verwendbar.

Die organischen Polymere, gegebenenfalls auch die Farbstoffkomponente werden wie bei Langmuir-Blodgett- Verfahren allgemein üblich in einem leichtflüchtigen organischen Lösungsmittel, wie z. B. Methylenchlorid, Chloroform, Toluol, Benzol, Ethylacetat oder Hexan gelöst. Die Konzentration sollte im allgemeinen zwischen 0,01 bis 1 Gew.-% betragen. Üblicherweise arbeitet man bei Temperaturen zwischen 0°T40°C, vorzugsweise 10 und 30°C.

Die verwendeten amphiphilen Verbindungen können löslich oder unlöslich sein. Unter "löslichen" amphiphilen Molekülen versteht man vorzugsweise Moleküle mit einer Löslichkeit in der polaren Flüssigkeit, die größer ist als die Löslichkeit von Hexadecansäure in Wasser. Bei sehr großer Löslichkeit, z. B. bei Essigsäure, lassen sich keine hoch komprimierten Schichten mehr erzeugen. Es lassen sich jedoch noch Schichten, die einfachen Ansprüchen genügen, erzeugen und übertragen. Gute Schichten lassen sich noch erzeugen, falls die Löslichkeit der Moleküle geringer ist als die von Hexansäure in Wasser.

Im Falle von löslichen amphiphilen Molekülen bildet sich ein stationäres Gleichgewicht zwischen sich in der Subphase wieder lösenden und durch die Strömung kontinuierlich nachgeführten Molekülen aus.

Die Barriere ist vorzugsweise so angeordnet, daß im wesentlichen nur die den Film tragende strömende Grenzfläche gestaut wird, weil auf diese Weise eine besonders gut definierte Strömung möglich ist.

Über die Barriere soll keine polare Flüssigkeit strömen.

Die Strömung im Kanal kann turbulent oder laminar sein. Es ist jedoch günstig, wenn sie zumindest kurz vor der Barriere laminar ist. Auf diese Weise läßt sich eine definierte Strömungsform erreichen, die wesentlich ist für die Gleichmäßigkeit der übertragenen Schichten.

Die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit hat den gleichen Effekt wie die Erhöhung des Drucksmittels der waagerechten Barriere bei der LB-Technik.

Im Falle löslicher amphiphiler Moleküle führt eine Erhöhung der Konzentration ebenfalls zu einer Erhöhung des Grenzflächendrucks und damit der Kompression.

Falls die verwendeten organischen Polymere, und gegebenenfalls die Farbstoffkomponente in der polaren Flüssigkeit unlöslich sind, gibt man sie in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel zu, das sich dann auf der Oberfläche der polaren Flüssigkeit verteilt (spreitet). Es ist günstig, diese Lösung kurz nach der Barriere zuzudosieren (etwa bis zu 10% der gesamten Strömungsstrecke), weil dann am meisten Zeit für die gleichmäßige Verteilung der amphiphilen Moleküle an der Oberfläche besteht. Vorteilhafterweise wird beim Spreiten der unlöslichen amphiphilen Verbindung eines der schon erwähnten flüchtigen organischen Lösungsmittel verwendet. Dadurch kann man erreichen, daß je nach Strömungsgeschwindigkeit und Länge des Kanals das flüchtige Lösemittel auf dem Strömungsweg von der Spreitungsstelle zur Staustelle vor der Barriere völlig verdampft ist. Das Verdampfen kann durch Aufblasen von Trägergas beschleunigt werden.

Falls die verwendete amphiphile Verbindung in der polaren Flüssigkeit löslich ist, ist der Ort und die Art der Zugabe der Verbindung nicht kritisch. Im Strömungskanal kommt es (in Strömungsrichtung) zu einem gleichmäßigen Aufbau der Grenzschicht der amphiphilen Moleküle. Dies läßt sich an dem gleichmäßigen Abfall der Grenzflächenspannung erkennen, die an der vorderen Kante der Barriere minimal wird. Jedoch ist in diesem Fall der brauchbare Bereich der Konzentration deutlich von den Adsorptionseigenschaften des Amphiphils abhängig.

Eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der polaren Flüssigkeit erhöht den Staudruck und beschleunigt die Ausbildung rigider, übertragbarer Schichten. Eine niedrige Geschwindigkeit erfordert für die Einstellung des gleichen Staudrucks eine Verlängerung der Staubahn (linearer Abschnitt des Kanals vor der Barriere) oder eine Erhöhung der Konzentration.

Der Querschnitt des Kanals, in dem die Strömung erzeugt wird, ist nicht kritisch. Verwendbar ist z. B. ein U-förmiger oder ein V-förmiger Querschnitt. Bevorzugt wird aus Herstellungsgründen ein rechteckiger Querschnitt.

Wenn die Barriere linear ausgebildet und senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnet ist und nicht die ganze Breite des Kanals einnimmt, so bildet sich nur längs einer relativ kurzen Zone ein rigider Film aus. Besser ist es, wenn die Barriere die gesamte Breite des Kanals einnimmt. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Barriere Bestandteil eines U-förmigen oder O-förmigen Rahmens ist, dessen Öffnung gegen die Strömungsrichtung auf der Grenzfläche Fluid/polare Flüssigkeit angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Einfluß der Randstörungen verringert. Der O-förmige Rahmen wird meist die Form eines Rechtecks einnehmen. Er ist gut für amphiphile Moleküle verwendbar, die in Wasser löslich sind.

Im einfachsten Fall ist es möglich, die strömende Flüssigkeit nur einmal zu verwerten. Es ist jedoch wirtschaftlich sinnvoll, die polare Flüssigkeit hinter der Barriere zu sammeln und, insbesondere kontinuierlich, zurückzuführen und erneut zur Schichtbildung zu verwenden. Die polare Flüssigkeit wird am besten unter dem Kanal oder seitlich des Kanals zurückgeführt.

Aus R. Ollenik und W. Nitsch, Bunsenges. Phys. Chem. 85 (1981), S. 901, ist bekannt, daß sich bei einer Kanalströmung zweier miteinander nicht mischbarer Flüssigkeiten die Grenzflächenströmung an einer eingebrachten Kante stauen läßt. Bei Anwesenheit von Amphiphilen werden mehr oder weniger ausgedehnte Staufilme gebildet. Da bei der beschriebenen Apparatur eine der strömenden flüssigen Phasen oberhalb der starren Grenzflächenschicht zurückgeführt wird, kann aus räumlichen Gründen kein Träger von außen in die Kanalströmung eingetaucht werden. Ferner wird nicht beschrieben, daß die beobachtete Grenzflächenschicht sich auf feste Träger übertragen läßt.

Das in der Deutschen Anmeldung P 38 28 836.2 beschriebene Verfahren ist besonders leicht durchführbar, wenn nur eine flüssige Phase verwendet wird, d. h. das Fluid ein Gas, insbesondere Luft ist.

Es ist jedoch auch möglich, daß das Fluid eine unpolare Flüssigkeit darstellt, die im Kanal in gleicher Richtung strömt wie die polare Flüssigkeit. In diesem Fall ist es sinnvoll, auch die unpolare Flüssigkeit hinter der Barriere zu sammeln und insbesondere kontinuierlich unter oder seitlich des Kanals zurückzuführen. Bei Verwendung einer unpolaren Flüssigkeit als strömende Phase können auch die amphiphilen Moleküle in das System als Lösung in der unpolaren Flüssigkeit zudosiert werden.

Es zeigt sich, daß der Staudruck der Grenzfläche (Definition: Grenzflächenspannung der nicht mit Amphiphilen belegten Grenzfläche minus Grenzflächenspannung der belegten Oberfläche) in Strömungsrichtung zunimmt und am Wehr maximal wird.

Gemäß der Deutschen Anmeldung P 38 28 836.2 soll der Kanal einer solchen Vorrichtung eine Mindestlänge aufweisen, die von den Oberflächeneigenschaften des Amphiphilen, dessen Konzentration und der Strömungsgeschwindigkeit abhängt. Diese Mindestlänge kann durch Versuche leicht festgestellt werden. Je höher die Adsorbierbarkeit, die Konzentration und die Strömungsgeschwindigkeit, um so niedriger ist die Mindestlänge. Vorzugsweise ist das Verhältnis Länge des Kanals/Breite des Kanals größer als 1, insbesondere größer als 2.

Die Barriere erstreckt sich nach Möglichkeit nur an der Stelle der Grenzfläche Fluid/polare Flüssigkeit, soll also eine möglichst geringe Höhe aufweisen.

Auf diese Weise erzielt man eine laterale Vororientierung des Monofilms auf der Flüssigkeitsoberfläche, die durch eine Strömungskompression mit Hilfe der unter dem Monofilm fließenden Flüssigkeit herbeigeführt wird. Die hierbei erzielte Verbesserung der Orientierung der Schichten ist besonders gut durch ein gleichzeitiges Aufspreiten von Farbstoffmolekülen, deren Anordnung durch die makromolekulare Monoschichtanordnung erzwungen wird, zu dokumentieren.

Das dichroitische Verhältnis derartiger Filme zeigt im linear polarisierten Licht eine Vorzugsrichtung, während sich bei der "klassischen" Kompression im Langmuirtrog keine Vorzugsrichtung erkennen läßt.

So zeigen stofflich analoge Schichten (z. B. Polyglutamat/ β-Carotin) nach den klassischen Verfahren ein dichroitisches Verhältnis von 1, während im erfindungsgemäßen Fall dichroitische Verhältnisse bis zu 2,4 erreichbar sind.

Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit gegeben, eine unterschiedliche Orientierung der Moleküle dadurch herbeizuführen, daß man das Substrat mit der zu beschichtenden Fläche senkrecht oder parallel zur Strömungsrichtung ein- und austaucht und auf diese Weise unterschiedliche molekulare Vorzugsrichtungen in Strömungsrichtung erzeugt, während bei dem klassischen Verfahren, entsprechen der fehlenden Ordnung auf der Wasseroberfläche die Anordnung unabhängig von der Substratorientierung relativ zur Kompressionsrichtung ist.

Derartige strömungsgeordnete Schichten lassen sich in bekannter Weise auf getauchte Schichtträger übertragen.

Als Materialien für derartige Schichtträger sind alle üblichen Substrate, wie z. B. Metalle, wie etwa Gold, Platin, Nickel, Tantal, Aluminium, Chrom, Palladium oder Stahl, oder unter anderem Kunststoffe, wie z. B. Polyester, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen etc. verwendbar.

Vorrichtungen zum geregelten langsamen Eintauchen und Austauchen eines festen Trägers in eine Flüssigkeit (z. B. Filmlift) sind von der LB-Technik her dem Fachmann bekannt.

Derartige molekular lateral hochgeordnete Schichten eignen sich insbesondere zur Herstellung für Filter für optische Materialien, zur Beschichtung von Halbleitern sowie zur Vergütung von Folien oder Textilien, ebenso aber auch für alle weiteren einschlägigen Anwendungsbereiche, insbesondere solche, bei denen hohe optische Anforderungen an die verwendeten Materialien gestellt werden.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Der Strömungskanal wurde mit einem Durchfluß von 2,4 l/min betrieben. Das entspricht einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit von 7,2 cm/s im Kanalmittelteil.

Eine Lösung von 2 mg Poly-γ-methyl(co-octadecyl)-L­ glutamat (Polymerisationsgrad 958) (PM_coOLG) in 10 ml Chloroform (0,02%) wurde mit einer Lösung von β-Carotin in Chloroform gemischt, das Mischungsverhältnis betrug 3 Mol Polymergrundeinheiten/l Mol Farbstoff.

Am "Kanaleingang" wurden 0,3 ml der Lösung gespreitet. Die Zeit für den Oberflächentransport vom "Kanaleingang" zum Kanalmittelteill betrug ca. 1 min, was als ausreichend für die weitgehende Verdampfung des Chloroform angesehen werden kann.

Das Absorptionsspektrum des Farbstoffes auf der Wasseroberfläche wurde mittels eines Dioden-Array- Photometers über einen Quarzlichtleiter gemessen, indem der Meßstrahl senkrecht an einem am Kanalboden liegenden Spiegel reflektiert wurde. Ein drehbarer Polarisator am Lichtleiterausgang erlaubte die Charakterisierung des Farbstoff-Dichroismus hinsichtlich der Strömungsrichtung.

Der lokale Filmdruck π am Übertragungsort betrug 23 mN/m. Der gestaute Film wurde auf silanisierte Quarzplättchen übertragen, die entweder senkrecht oder parallel zur Strömungsrichtung orientiert (bezüglich Plättchenfläche) eingetaucht wurden. Die Übertragungsgeschwindigkeit betrug ca. 2,4 cm²/min (Hubgeschwindigkeit des Filmlifts: ca. 1 cm/min). Die Anzahl der übertragenen Schichten betrug jeweils 16, das entsprach 4 Tauchvorgängen (2 Schichten pro Seite, Übertragung sowohl beim Eintauchen als auch beim Herausziehen).

Es wurde die π-π*-Bande bei 478 nm von β-Carotin gemessen. Die auf der Wasseroberfläche gemessenen, dichroitischen Verhältnisse lagen im Mittel bei über 1,5, im Idealfall sogar bei 2,4 (Messung senkrecht und parallel zur Strömungsrichtung). Leichte Schwankungen der Meßwerte können aufgrund von Inhomogenitäten im Strömungsfeld zustandekommen.

Messung der dichroitischen Verhältnisse nach Übertragung der Schichten auf die Substratoberfläche.

┴ = Orientierung senkrecht zur Übertragungsrichtung
∥ = Orientierung parallel zur Übertragungsrichtung

• a) Übertragung der Schicht mit der Plättchenfläche senkrecht zur Strömungsrichtung D_c (┴/∥) = 1,52
• b) Übertragung der Schicht mit der Plättchenfläche parallel zur Strömungsrichtung D_c (∥/┴) = 1,53

Beispiel 2

Es wurde die gleiche Apparatur wie in Beispiel 1 verwendet.

Eine Lösung von 2 mg Poly-γ-methyl(co-octadecyl)-L­ glutamat in 10 ml Chloroform (0,02%) wurde mit einer Lösung von Ölrot in Chloroform gemischt. Das Mischungsverhältnis betrug 0,13 Mol-Ölrot pro Mol Polymergrundeinheit.

Aufgrund der geringen Absorption der Monoschicht konnten keine Messungen an der Wasseroberfläche durchgeführt werden. Die Übertragung der Schicht wurde analog zu Beispiel 1 durchgeführt und danach die dichroitischen Verhältnisse auf der Substratoberfläche gemessen (bei Ölrot Messung der π-π*-Bande bei 522 nm).

• a) Übertragung der Schicht mit der Plättchenfläche senkrecht zur Strömungsrichtung D_c (┴/∥) = 1,3
• b) Übertragung der Schicht mit der Plättchenfläche parallel zur Strömungsrichtung D_c (∥/┴) = 1,2

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus mindestens einer amphiphilen Verbindung auf einem Träger, bei dem man eine gerichtete Strömung der polaren Flüssigkeit, die amphiphile Moleküle gelöst oder als unlösliche Moleküle an der Oberfläche in gespreiteter Form enthält, in einem etwa horizontal gelagertem Kanal erzeugt, man die Strömung an einer im Kanal an der Grenzfläche Fluid/polare Flüssigkeit horizontal angeordneten Barriere staut, man die Strömungsgeschwindigkeit und gegebenenfalls die Konzentration der amphiphilen Moleküle so wählt, daß vor der Barriere an der Phasengrenze von Fluid/polare Flüssigkeit laufend durch Kompression eine Schicht aus amphiphilen Molekülen gebildet wird und man den Träger durch diese Kompressionszone bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß man als amphiphile Verbindungen Polyamide, vorzugsweise Polyglutamate, einsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als amphiphile Verbindungen Polykondensate aus in γ-Stellung unterschiedlich alkylsubstituierten Copolyglutamaten eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als amphiphile Verbindung ein Copolykondensat aus γ-Alkyl-L-glutamat und γ-Alkyl′L-glutamat, worin Alkyl für einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und Alkyl′ für einen Alkylrest mit 12 bis 36 Kohlenstoffatomen stehen, eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als amphiphile Verbindung ein Copolykondensat aus γ-Methyl-L-glutamat und γ-Octadecyl-L-glutamat eingesetzt wird.

5. Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus mindestens einer amphiphilen Verbindung und einem lipophilen Farbstoff oder einem Farbstoffgemisch, bei dem der Farbstoff in einem organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst ist und mit der amphiphilen Verbindung auf einen Träger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine gerichtete Strömung der polaren Flüssigkeit, die die amphiphilen Moleküle gelöst oder als unlösliche Moleküle sowie die Farbstoffmoleküle an der Oberfläche in gespreiteter Form erhält, in einem etwa horizontal gelagerten Kanal erzeugt, man die Strömung an einer im Kanal an der Grenzfläche Fluid/polare Flüssigkeit horizontal angeordneten Barriere staut, man die Strömungsgeschwindigkeit und gegebenenfalls die Konzentration der amphiphilen Moleküle und der Farbstoffkomponente so wänlt, daß vor der Barriere an der Phasengrenze von Fluid/polare Flüssigkeit laufend durch Kompression eine Schicht aus amphiphilen Molekülen und Farbstoffkomponente gebildet wird und man den Träger durch diese Kompressionszone bewegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffe eine annähernd stäbchenförmige Gestalt besitzen und vorzugsweise Diazofarbstoffe, Cyanine oder Carotinoide verwendet werden.

7. Monomolekulare Schicht aus mindestens einer amphiphilen Verbindung und einer Farbstoffkomponente auf einer Wasseroberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem Verfahren gemäß Anspruch 5 erzeugt wurde und ein dichroitisches Verhältnis größer 1,0, vorzugsweise größer 2,0 aufweist.

8. Monomolekulare Schicht aus einer amphiphilen Verbindung und einer Farbstoffkomponente gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die amphiphile Verbindung annähernd stäbchenförmig ist.

9. Monomolekulare Schicht aus einer amphiphilen Verbindung und einer Farbstoffkomponente gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die amphiphile Verbindung ein Polyamid, vorzugsweise ein Polyglutamat ist.