DE2444689A1

DE2444689A1 - Dickschichtpaste zur herstellung detergentien- und abreibresistenter strukturen

Info

Publication number: DE2444689A1
Application number: DE19742444689
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Leskovar; Arthur Ing Grad Weitze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-09-18
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1976-04-08
Also published as: DE2444689C2

Description

Dickschichtpaste zur Herstellung detergentien- und abreibresistenter Strukturen Die Erfindung betrifft eine Dickschichtpaste zur Herstellung elektrisch leitender detergentien- und abriebresistenter Strukturen auf Trägern aus Glas oder Keramik.
Waschautomaten mit Trockenprogramm werden zur Überwachung der Trocknung mit einer Trockenanzeige ausgestattet, die über entsprechende Elektrodenzuleitungen mit Elektroden des Wasch- und Trockenraumes verbunden is-t. Diese Elektroden und die zugehörigen Elektrodenzuleitungen werden in Dickschichttechnik auf die Innenseite des Sichtglases oder auf andere Träger aus Glas oder Keramik aufgebracht. An das Material derartiger Elektroden und Elektrodenzuleitungen werden hohe Anforderungen gestellt, da es der Einwirkung oberflächenaktiver Detergentien ausgesetzt ist und außerdem durch rotierende Textilien auf Verschleiß beansprucht wird. Die für elektror nische Anwendungen bekannten Dickschichtpasten genügen diesen Anforderungen nicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dickschichtpaste zu schaffen, die zur erstellung elektrisch leitender, detergentien- und abriebresistenter Strukturen auf Urägern aus Glas oder Keramik geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dickschichtpaste aus einer Suspension eines Pulvergemisches in einem organischen Trägermedium besteht und daß wenigstens 95 Ge.- des Pulvergemisches aus 4 bis 24 Gew.- Silber, 8 bis 55 Gew.-% Aluminium und 41 bis 74 Gew,- Glasfritte bestehen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Dickschichtpaste, deren festen Bestandteile zu wenigstens 95 Gew.-aus Silber, Aluminium und Glasfritte bestehen, eine hohe Detergentien- und Abriebresistenz aufweist, sofern diese drei Komponenten in den vorstehend genannten,ganz bestimmten, Mischungsverhältnissen vorliegen. Bis zu 5 Gew.-<0 der festen Bestandteile können aus bekannten Zusätzen bestehen, ohne daß die Detergentien- und Abriebresistenz wesentlich beeinträchtigt wird. Als Zusatz kann beispielsweise Bismutoxid (Bi203) Verwendung finden. Das Wismutoxid wirkt hierbei als Flußmittel, das eine bessere Benetzung und Haftung der Strukturen auf einer Unterlage herbeiführt.
Die hohe Detergentien- und Abriebresistenz der erfindungsgemäusen Dickschichtpaste ist nur zum Teil durch den relativ hohen Anteil an Glasfritte zu erklären. Da bekannte Dickschichtpasten, die als feste Bestandteile -Silber und Glasfritte enthalten, nicht detergentien- und abriebresistent sind, werden die erzielten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dickschichtpaste auf die Bildung von Reaktionsprodukten des Aluminiumpulvers mit der Glasfritte zurückgeführt. 3ie genaue Beschaffenheit dieser Reaktionsprodukte, die beim Brennen der Dickschichtpaste entstehen, ist nicht bekannt. Es wird jedoch angenommen, daß die Bildung dieser Reaktionsprodukte durch das Silber katalysiert wird. Das Einbrennen der Dickschichtpaste erfolgt in oxydierender Atmosphäre bei Spitzentemperaturen zwischen 520 und 58O0C, optimal jedoch bei 55O0C, wie später beschrieben wird.
Vorzugsweise werden die Mischungsverhältnisse derart festgelegt, daß wenigstens 95 Gew.-% des Pulvergemisches aus 4 bis 22 Gew.-% Silber, 8 bis 33 Gew.-% Aluminium der Korngröße 6/um, 5 bis 22 Gew.-% Aluminium der Korngröße 20/um und 41 bis 65 Gew.-% Glasfritte bestehen.
Bei dieser speziellen Zusammensetzung des Pulvergemisches wird eine besonders hohe Detergentien- und Abriebresistenz erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausfünrungsform der erfindungsgemäßen Dickschichtpaste betragen die Korngrößen des Silberpulvers und des Aluminiumpulvers mindestens 6 µm und höchstens 20 µm.
Die unteren und oberen Grenzen der Korngrößen sind hierbei so gewahlt, daß einerseits beim Einbrennen der Dickschichtpaste keine unerwünschten Oxide entstehen und daß andererseits die Dickschichtpaste leicht zu verarbeiten ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
Beispiel 1 Ein Pulvergemisch aus 9,5 Gew.-O Silberpulver mit einer Korngröße unter 10/um, 27,0 Gew-.- Aluminiumpulver (Alcoa Typ 1401) mit Korngrößen zwischen 4/um und 6/um, 20,0 Gew.-% Aluminium pulver mit einer Korngröße unter 20/um und 43,5 Gew.-% Borosilikatglas-Pulver-mit einer Korngröße unter 30/um wurde mit einem organischen Trägermedium vermischt und anschließend auf einem Walzenstuhl homogenisiert. Als organisches Trägermedium wurde eine Lösung von 10 Vol.- Äthylcellulose in der pineol-Isomerengemisch verwendet. Das Verhältnis des Pulvergemisches zum organischen Trägermedium betrug etwa 3 : 1.
Beispiel 2 Ein Pulvergemisch aus 4 Gew.-% Silberpulver mit einer Korngröße unter 10/um, 33 Gew.-iO Aluminiumpulver (Alcoa Typ 1401) mit Korngrößen zwischen 4/um und 6/um, 22 Gew. - Aluminiumpulver mit einer Korngröße unter 20/um und 41 Gew.-% Borosilikatglas Pulver mit einer Korngröße unter 30/um wurde mit einem organischen Trägermedium vermischt und mittels eines Walzenstuhls homogenisiert. Die Zusammensetzung des organischen Trägexmediums war dieselbe wie bei Beispiel 1.
Die auf diese Weise hergestellte Dickschichtpaste war in ihrer Viskosität bereits so eingestellt, daß sie im Siebdruckverfahren verarbeitet werden konnte. Für den Einsatz in Waschautomaten mit Trockenprogramm wurden gemäß den Figuren 1 und 2 auf der Innenseite eines Sichtglases 1 detergentien- und abriebresistente Strukturen gebildet. Hierzu wurden SieRtroden 2 und 3 sowie Elektrodenzuleitungen 3 und 4 mit Hilfe einer entsprechenden Siebdruckschablone auf das Sichtglas 1 aufgebracht. Die Dicke der aufgebrachten Strukturen lag bei ca. 25 µm. Nach dem Trocknen der aufgedruckten Dickechichtpaste wurde das Sichtglas 1 in einen Brennofen eingebracht.
Zum Einbrennen der Dickschichtpaste wurde der Brennofen im Verlauf einer Stunde auf 550°C aufgeheizt, ca. 1/2 Stunde lang bei dieser Spitzentemperatur gehalten und anschließend in ca. drei Stunden abgekühlt. Während des gesamten Brennvoxganges wurde der Brennofen mit Luft gespült. Die auf diese Weise hergestellten Dickschichtstrukturen zeigten im Dauerversuch eine hervorragende Detergentien- und Abriebresistenz.
Beispiel 3 Ein Pulvergemisch aus 22 Gew.-% Silberpulver mit einer Korngröße unter 10/um, 8 Gew.-i> Aluminitunpulver mit Korngrößen zwischen 4 und 6/um, 5 Gew,- Aluminiumpulver mit einer Korngröße unter 20/um und 65 Gew. ffi Borosilikatglas-Pulver mit einer Korngröße unter 30/um wurde mit einem organischen Urägermedium vermischt und auf einem Walzenstuhl homogenisiert. Die Zusammensetzung des organischen lrägermediums war dieselbe xie bei Beispiel 1. Die Weiterverarbeitung der auf diese Weise hergestellten Dickschichtpaste kann wie bei Beispiel 2 erfolgen.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1Dickschichtpaste zur Herstellung elektrisch leitender detergentien- und abriebresistenter Strukturen auf Trägern aus Glas oder Keramik, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dickschichtpaste aus einer Suspension eines Pulvergemisches in einem organischen Trägermedium besteht und daß wenigstens 95 GSw.-% des Pulvergemisches aus 4 bis 24 Gelr.-% Silber, 8 bis 55 Gew.- Aluminium und 41 bis 74 Gew.-% Glasfritte bestehen.
2. Dickschichtpaste nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens 95 Gew.-% des Ptllvergemisches aus 4 bis 22 Gew.-% Silber, 8 bis 33 Gew. - Alu minium der Korngröße 6 um, 5 bis 22 Gew.-% Aluminium der Korngröße 20/um und 41 bis 65 Gew.-% Glasfritte bestehen.
3. Dickschichtpaste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Korngrößen des Silber pulvers und des Aluminiumpulvers mindestens 6 um und höchstens 20 µm be tragen.

L e e r s e i t e