BRPI1000362A2 - vidro livre de bário opaco de raios-x e uso do mesmo - Google Patents

Abstract

VIDRO LIVRE DE BARIO OPACO DE RAIOS-X E USO DO MESMO A invenção refere-se a um vidro opaco de raios-X livre de BaO e PbO contendo zircónio tendo um índice retrativo fld de 1.518 a 1.533 e uma opacidade elevada a raios-X com uma espessura equivalente de alumínio de pelo menos 180%. O vidro se baseia no sistema SiO~2~ - Al~2~0~3~ - B~2~0~3~ com adições de K~2~0, ZrO~2~, La~2~O~3~ e/ou Cs~2~O. O vidro pode ser utilizado, em particular, como vidro dental ou como vidro óptico.

Description

VIDRO LIVRE DE BÂRIO OPACO DE RAIOS-X E USO DO MESMO

A invenção refere-se a um vidro opaco de raios-X sembário e chumbo e ao uso do mesmo.

Composições dentais de plástico estão sendo utilizadascada vez mais para restauração dentária no setor dental.Essas composições dentais de plástico compreendem,normalmente, uma matriz de resinas orgânicas, e váriosmateriais de enchimento inorgânicos. Os materiais deenchimento inorgânicos compreendem, predominantemente, pósde vidros, cerâmicas (de vidro), quartzo ou outrassubstâncias cristalinas (por exemplo, YbF3) , materiais desol-gel ou Aerosils, e são adicionados à composição deplástico como material de enchimento.

O uso de composições dentais de plástico pretendeevitar possíveis efeitos colaterais prejudiciais deamálgama e obter uma impressão estética aperfeiçoada.Dependendo das composições dentais de plásticoselecionadas, podem ser utilizadas para diferentes medidasde restauração dentária, por exemplo, para obturações dedentes e também para fixação de partes, como coroas, pontese obturações, restaurações metálicas, etc.

O material de obturação por si pretende minimizar oencolhimento causado pela polimerização da matriz de resinadurante cura. Por exemplo, se houver uma forte adesão entrea parede do dente e a obturação, encolhimento excessivo depolimerização pode levar à quebra da parede do dente. Se aadesão for inadequada, encolhimento excessivo depolimerização pode resultar na formação de folgasperiféricas entre a parede do dente e a obturação, o quepode promover cáries secundárias. Além disso, certasdemandas físicas e químicas são importas nos materiais deenchimento:

Deve ser possível processar o material de enchimentopara formar pós que sejam tão finos quanto possível. Quantomais fino o pó, mais homogênea a aparência da obturação. Aomesmo tempo, as propriedades de polimento da obturação sãoaperfeiçoadas, que além de reduzir a área superficialdisponível para ataque também leva à resistênciaaperfeiçoada à abrasão e, portanto a uma obturação deduração mais longa. Para permitir que os pós sejamprocessados com sucesso, também é desejável que os pós nãoaglomerem. Esse efeito indesejável ocorre em particular commateriais de obturação produzidos com o auxílio deprocessos de sol-gel.

Além disso, é vantajoso se o material de enchimentofor revestido com silano funcionalizado, uma vez que issofacilita a formulação da composição dental e melhora aspropriedades mecânicas. Aqui, especialmente as superfíciesdas partículas de material de enchimento são pelo menosparcialmente cobertas com silano funcionalizado.

Além disso, o índice refrativo e cor da composiçãodental de plástico em sua totalidade e, portanto também domaterial de enchimento deve combinar tanto quanto possívelcom o material natural do dente, de modo que seja o máximopossível não distinguível do material de dente saudável,vizinho. 0 tamanho de grão do material de enchimentopulverizado sendo tão pequeno quanto possível tambémdesempenha um papel nesse critério estético.

Também é importante que a expansão térmica dacomposição dental de plástico na faixa de uso, isto é,normalmente entre -30°C e +70°C, seja casada com aquela domaterial natural de dente, para assegurar que a medida derestauração dental seja suficientemente capaz de resistir aalterações de temperatura. Uma tensão excessivamenteelevada causada por alterações de temperatura também podeoriginar a formação de folgas entre as composições dentaisde plástico e o material de dente vizinho, que por sua vezpode formar pontos de ataque preferidos para cáriessecundárias. Em geral, materiais de enchimento com ocoeficiente mais baixo possível de expansão térmica sãoutilizados, para compensar a expansão térmica elevada damatriz de resina.

Uma boa resistência química dos materiais deenchimento com relação a ácidos, álcalis e água e boaestabilidade mecânica sob carga, como por exemplo, duranteo movimento produzido por mascar, também pode contribuirpara uma vida de serviço longa para as medidas derestauração dental.

Além disso, para o tratamento de pacientes, éimperativo que as medidas de restauração dental possam servistas em uma imagem de raios-X. Uma vez que a própriamatriz de resina é genericamente invisível em uma imagem deraios-X, os materiais de enchimento têm de fornecer aabsorção de raios-X exigida. Um material de enchimentodesse tipo que fornece absorção suficiente de radiação-X édescrito como opaco de raios-X. Constituintes do materialde enchimento, por exemplo, certos componentes de um vidro,ou substâncias adicionais, são genericamente responsáveispela opacidade de raios-X. Substâncias adicionais comoessas são também conhecidas como opacificadores de raios-X.Um opacificador de raios-X padrão é YbF3, que pode seradicionado ao material de enchimento em forma triturada,cristalina.

De acordo com DIN ISSO 4 049, a opacidade de raios-X demateriais ou vidros dentais é citada em relação à absorçãode raios-X de alumínio como espessura equivalente dealumínio (ALET). A ALET é a espessura de uma amostra dealumínio que tem a mesma absorção como uma amostra com 2 mmde espessura do material a ser testado. Uma ALET de 200%significa, portanto, que uma placa de vidro pequena tendosuperfícies paralelo-planas e uma espessura de 2 mm produza mesma atenuação de raios-X que uma placa de alumíniopequena com uma espessura de 4 mm. Analogamente, uma ALETde 150% significa que uma placa de vidro pequena tendosuperfícies paralelo-planas e uma espessura de 2 mm produza mesma atenuação de raios-X como uma placa de alumíniopequena com uma espessura de 3 mm.

Como a composição dental de plástico em uso énormalmente introduzida em cavidades de cartuchos e, então,é modelada nas cavidades, supõe-se freqüentemente que sejatixotrópica no estado não curado. Isso significa que suaviscosidade diminui quando a pressão é exercida, emboraseja dimensionalmente estável sem a ação de pressão.

Entre as composições dentais de plástico, umadistinção também necessita ser traçada entre cimentosdentais e compõsitos. No caso de cimentos dentais, tambémconhecidos como cimentos de ionômero de vidro, a reaçãoquímica dos materiais de enchimento com a matriz de resinaleva à cura da composição dental, e consequentemente aspropriedades de cura da composição dental e, portanto suacapacidade de trabalho é influenciada pela reatividade dosmateriais de enchimento. Isso envolve freqüentemente umprocesso de endurecimento que é precedido por uma cura desuperfície radial, por exemplo, sob a ação de luz UV.

Compósitos, também mencionados como compósitos deobturação, contêm, ao contrário, materiais de enchimentoque são tão quimicamente inertes quanto possível, uma vezque suas propriedades de cura são determinadas porconstituintes da própria matriz de resina e uma reaçãoquímica dos materiais de enchimento é freqüentementedisruptiva para isso.

Como vidros, devido a suas composições diferentes,representam uma classe de materiais com uma ampla gama depropriedades, são freqüentemente utilizados como materiaisde enchimento para composições dentais de plástico. Outrasaplicações como material dental, na forma pura ou comocomponente de uma mistura de materiais, são tambémpossíveis, por exemplo, para obturações, restauraçõesmetálicas, material de revestimento para coroas e pontes,materiais para dentes artificiais ou outro material paratratamento dental prostético, de preservação e/ouprevenção. Os vidros desse tipo; os quais são utilizadoscomo material dental; geralmente são mencionados comovidros dentais.

Além das propriedades de vidro dental descritas acima,também é desejável que esse vidro seja livre de bário e/ouoxido de bário (BaO) , que são classificados comoprejudiciais à saúde, e também de chumbo e/ou óxido dechumbo (PbO) e de outros compostos de bário e chumbo.

Além disso, também é desejável que um componente dosvidros dentais seja óxido de zircônio (ZrO2) . ZrO2 é ummaterial amplamente utilizado nos campos técnicas deodontologia e óptica. ZrO2 é prontamente biocompativel e édistinguido por sua insensibilidade a flutuações detemperatura. É utilizado para todos os suprimentos dentaisna forma de coroas, pontes, obturações, trabalho de fixaçãoe implantes.

Vidros dentais representam, portanto, vidros dequalidade particularmente elevada. Vidros desse tipo tambémpodem ser utilizados em aplicações ópticas, particularmentese a aplicação beneficia de opacidade de raios-X do vidro.

Uma vez que a opacidade de raios-X significa que o vidroabsorve radiação eletromagnética na região do espectro deraios-X, vidros correspondentes atuam simultaneamente comofiltros para radiação-X. Componentes eletrônicos sensíveispodem ser danificados por radiação-X. No caso de sensoresde imagem eletrônicos, por exemplo, a passagem de umquantum de raios-X pode danificar a região correspondentedo sensor ou resultar em um sinal indesejável de sensor quepode ser percebido, por exemplo, como distúrbio de imageme/ou pixels de distúrbio. Para aplicações específicas,portanto, é necessário ou pelo menos vantajoso proteger oscomponentes eletrônicos contra a radiação-X por utilizarvidros correspondentes para filtrar os componentes doespectro da radiação incidente.

Inúmeros vidros dentais e outros vidros ópticos sãoconhecidos da técnica anterior.

WO 2005/060921 Al descreve um material de enchimento devidro que, em particular, pretende ser apropriado paracompósitos dentais. Entretanto, esse material de enchimentode vidro deve conter somente 0,05 a 4% mol de óxidos demetal alcalino. Esse baixo teor de óxido de metal alcalinona combinação dos óxidos de metal, em particular emcombinação com ZrO2, torna o vidro dental mais inclinado àsegregação. As regiões segregadas atuam como centros paradispersar luz que passa através, analogamente ao efeitoTyndall, isso pode ter conseqüências desfavoráveis para aspropriedades ópticas do vidro dental e a estética dascomposições dentais de plástico produzidas com vidrosdentais segregados não pode, portanto, satisfazer ademandas relativamente elevadas.

EP 0885606 Bl descreve um vidro de silicato de metalalcalino que serve como material de enchimento paramaterial dental. 0 teor de B2O3 limitado de 0,2 a 10% empeso torna mais difícil fundir o vidro com um teor elevadode SiO2, e isso torna caro e não econômico produzir ovidro.

US 5.976.999 e US 5.827.790 referem-se a composiçõescerâmicas semelhantes a vidro utilizadas, entre outras,para porcelana dental. CaO e LiO3 devem estar presentes emquantidades de pelo menos 0,5% em peso e 0,1% em peso,respectivamente. Além dos dois componentes adicionaisprincipais do grupo que consiste em ZrO2, SnO2 e TiO2, umteor de CaO no mesmo de pelo menos 0,5% em peso parece seressencial. Esses componentes ocasionam opacidade de raios-Xe um índice refrativo aumentado nd. Mesmo quantidadespequenas de CaO aumentam as propriedades mecânicas, comopor exemplo, a dureza Vickers. Entretanto, uma durezaVickers aumentada é desvantajosa durante o processo detrituração. Os corpos de trituração são submetidos àabrasão aumentada e a duração do processo aumenta.

Os vidros dentais quimicamente inertes para uso comomaterial de enchimento, em compósitos; formam a matéria deDE 198 49 388 Al. Os vidros propostos na mesma devem conterproporções significativas de ZnO e F. Esses podem levar areações com a matriz de resina, que por uma vez podem terefeitos sobre suas propriedades de polimerização. Alémdisso, o teor de SiO2 é limitado a 20 - 45% em peso de modoque o vidro descrito possa conter F e opacificador deraios-X suficientes.

DE 4443173 Al compreende um viro que tem elevado teorde zircônio, tem um teor de ZrO2 maior do que 12% em peso econtém outros õxidos. Materiais de enchimento como essessão demasiadamente reativos, em particular para ascomposições dentais baseadas em epóxi mais modernas nasquais pode ocorrer cura não controlada, excessivamenterápida. Õxido de zircônio nessa quantidade tende a setornar desvitrifiçado. Isso ocasiona segregação de fase,possivelmente com nucleação e cristalização subsequente.

WO 2005/080283 Al revela um vidro com gradiente deíndice refrativo para elementos ópticos. Entretanto, ovidro reivindicado contém 12 - 50% em peso de B2O3 queprejudica, indesejavelmente, a resistência química do vidroe é, portanto inadequado para vidros dentais.

US 2003/0161048 Al descreve um vidro (lente) comgradiente de índice refrativo. Isso é obtido pela difusãode prata. Para essa finalidade são obrigatórios pelo menos3% mol do Li2O facilmente permutável e um teor total deLi2O e Na2O de 3 a 65% mol. Como é fácil permutar Li2O, édesejável em vidros dentais e também outros vidrosresistentes a intempéries eliminar o componente de Li2O.Li2O é rapidamente lixiviado do vidro e, na presença dematerial de dente, pode reduzir a durabilidade do mesmo.Além disso, o próprio vidro é desestabilizado pelalixiviação e transparência também pode ser adversamenteafetada e, portanto, lixiviação também deve ser evitada nocaso de vidros ópticos.

DE 3501898 C2 revela vidro para guias de onda ópticos,porém esse vidro deve conter F. Pelos motivos jámencionados, F é indesejável em vidros dentais.

JP 2006-052125 A2 refere-se a um vidro de substrato desilicato para displays de painel plano que, para ajustarviscosidade, contém proporções consideráveis de óxidos demetal alcalino-terroso, isto é a soma total de MgO, CaO,SrO e BaO é 15 a 27% em peso. A curva de viscosidade dessevidro é muito íngreme, e isso significa que há somente umajanela de temperatura estreita para produzir o vidro, que,portanto torna essa produção mais complicada.

Características comuns aos vidros mencionados natécnica anterior são que os mesmos têm um elevado índicerefrativo nd, têm baixa resistência a intempéries e/ou nãosão opacos a raios-X e, além disso, freqüentemente sãodifíceis ou caros em termos de produção, ou contémcomponentes que são prejudiciais ao meio-ambiente e (ou) àsaúde.

O objetivo da invenção é fornecer um vidro opaco deraios-X sem bário e chumbo tendo um índice refrativo baixond de 1,518 a 1,533. 0 vidro deve ser apropriado como vidrodental e como vidro óptico, deve ser de produção barata,porém não obstante ter uma qualidade elevada e ser toleradopelo corpo deve ser apropriado para proteção passiva eativa dos dentes e deve ter excelentes propriedades comrelação à processabilidade, comportamento de endurecimentode matrizes de plástico vizinhas e estabilidade de longaduração e resistência. Além disso, um objetivo adicional dainvenção é aquele de assegurar que o vidro, de acordo com ainvenção seja extremamente resistente a intempéries.

A matriz básica do vidro, de acordo com a invenção,deve ser também livre de componentes de transmissão de corcomo, por exemplo, Fe2O3, AgO, CuO, etc., para permitir umlocal de cor ótima e, portanto adaptação à cor do dentee/ou, no caso de aplicações ópticas, o espectro da radiaçãoeletromagnética que passa através.

0 objetivo é obtido pelo vidro, de acordo com asreivindicações independentes. Modalidades preferidas e usossurgem das reivindicações dependentes.

O vidro, de acordo com a invenção, tem um índicerefrativo nd de 1,518 a 1,533. Portanto, é combinado muitobem com o plástico dental disponível e/ou resinas de epóxinessa faixa de índice refrativo, como resultado do quesatisfaz eficazmente as demandas estéticas colocadas em umcompósito de plástico/vidro dental em termos de aparêncianatural.

O vidro, de acordo com a invenção, obtém aspropriedades de vidros dentais contendo bário e/ou chumboem termos da absorção de raios-X exigida sem o uso de bárioe/ou chumbo ou outras substâncias prejudiciais ã saúde. Aabsorção de raios-X e, portanto, a opacidade de raios-X sãoobtidas principalmente pelo teor de Cs2O e/ou La2O3; essesestão presentes no vidro de acordo com a invençãoindividualmente ou em combinação até um ponto maior do que0,5% em peso. Tanto Cs2O como La2O3 são considerados comoinofensivos à saúde.

O vidro, de acordo com a invenção, tem uma espessuraequivalente de alumínio (ALET) de pelo menos 18 0%. Issosignifica que uma placa de vidro pequena que é feita devidro de acordo com a invenção e tem superfícies paralelo-planas e uma espessura de 2 mm produz a mesma atenuação deraios-X que uma placa de alumínio pequena com uma espessurade 3 , 6 mm.

Como base, o vidro de acordo com a invenção contémSiO2 em uma proporção de 51 a menos de 58% em peso comocomponente de formação de vidro. Teores mais elevados deSiO2 podem levar a temperaturas de fusão desvantajosamenteelevadas, e a opacidade de raios-X não pode ser obtida.

Uma modalidade preferida do vidro, de acordo com ainvenção, provê um teor de SiO2 de 52 ou menos do que 58%em peso. 0 limite mais baixo de 52% em peso reduz ainclinação em direção à desvitrificação.

O vidro, de acordo com a invenção tem também de conterZrO2 em uma proporção maior do que 2 até no máximo 8% empeso. Esse teor de zircônio melhora as propriedadesmecânicas e, nesse caso em particular, a resistênciacompressiva e à tração, e reduz a fragilidade do vidro.Além disso, o componente fornece uma proporção da opacidadede raios-X do vidro.

O teor de ZrO2 é preferivelmente 2,1 a 8% em peso,particularmente preferivelmente 2,2 a 7% em peso.

Além disso, os inventores reconheceram que uma razãodos teores de SiO2 e ZrO2 maior ou pelo menos igual a 8deve ser mantida, uma vez que ZrO2 é pouco solúvel emvidros de silicato e, portanto a segregação pode ocorrerfacilmente. As regiões segregadas atuam como centros paradispersão de luz que passa através, analogamente ao efeitoTyndall. No caso de vidros dentais, esses centros dedispersão prejudicam a impressão estética, e, portantovidros segregados não são aceitos para aplicação dental; emum vidro óptico, os centros de dispersão têm genericamenteum efeito adverso sobre a transmissão, e assim vidrossegregados são também indesejáveis na maioria dasaplicações ópticas.

B2O3 está presente no vidro de acordo com a invençãona faixa de mais de 10 a menos de 12% em. peso. B2O3 servecomo fluxo. Além de reduzir a temperatura de fusão, o usode B2O3 melhora simultaneamente a estabilidade decristalização do vidro, de acordo com a invenção. Os teoresmais elevados do que aproximadamente 12% em peso não sãorecomendados nesse sistema para evitar prejudicar a boaresistência química.

O vidro, de acordo com a invenção, tem também deconter Al2O3 na faixa de 3 a menos do que 7% em peso. Entreoutras coisas, Al2O3 provê boa resistência química.

Entretanto, um teor de Al2O3 de aproximadamente 7% em pesonão deve ser excedido para evitar aumentar a viscosidade dovidro, particularmente na faixa de processamento quente,até tal ponto que é difícil fundir o vidro. Os teores maiselevados do que 7% em peso são também vantajosos para afusão do vidro que contém ZrO2.

Um vidro de acordo com a invenção contémpreferivelmente, portanto, de 3 a 6% em peso de Al2O3.Para tornar mais fácil fundir o vidro, a soma total deóxidos de metal alcalino presente no vidro de acordo com ainvenção é pelo menos 10,5% em peso até no máximo 25% empeso.

Entretanto, óxidos de metal alcalino podem reduzir aresistência química de um vidro. 0 teor total de óxidos demetal alcalino é preferivelmente de 11 a 24% em peso eparticularmente preferivelmente de 12 a 23% em peso.

Individualmente, o teor dos óxidos de metal alcalinono vidro, de acordo com a invenção, é de 10,5 a 20%, empeso, de K2O, de 0 a 3% em peso de Li2O, 0 a menos de 3% empeso de Na2O e de 0 a 9% em peso de Cs2O.

K2O contribui a um ponto específico para fusãoaperfeiçoada de um vidro que contém SiO2 e ZrO2. Portanto,o vidro de acordo com a invenção contém preferivelmente 11a 20% em peso de K2O, particularmente preferivelmente 11 a19% em peso de K2O.

0 teor de Li2O é preferivelmente de 0 a 2% em peso,particularmente preferivelmente de 0 a 1% em peso. 0 vidro,de acordo com a invenção é muito particularmentepreferivelmente livre de Li2O.

0 vidro de acordo com a invenção é preferivelmentetambém livre de CeO2.

Cs2O também contribui para um aperfeiçoamento naspropriedades de fusão, porém simultaneamente serve paraaumentar a opacidade de raios-X e definir o índicerefrativo. 0 vidro, de acordo com a invenção contém de 0 a9% em peso de Cs2O, preferivelmente de 0 a 8% em peso,particularmente preferivelmente d eO a 6% em peso, muitoparticularmente preferivelmente de 0 a 5% em peso.Como já descrito, as seguintes condições têm de seratendidas: Cs2O + La2O3 > 0,5% em peso. Isso significa quese o vidro, de acordo com a invenção, não contiver nenhumCs2O, tem de conter mais de 0,5% em peso de La2O3 paraproduzir a opacidade de raios-X exigida.

O vidro, de acordo com a invenção, pode conter de 0 a15% em peso do próprio La2O3. Como descrito, La2O3,possivelmente junto com Cs2O e/ou ZrO2, provê a opacidadede raios-X do vidro. Se nenhum La2O3 estiver presente, ovidro de acordo com a invenção tem de conter pelo menos0,5% em peso de Cs2O.

Entretanto, o teor de La2O3 é preferivelmente de 0,5 a14% em peso, particularmente pref erivelmente de 2 a 13% empeso.

CaO pode ser utilizado para definir otimamente oíndice refrativo e/ou opacidade de raios-X, porém quandopresente em quantidades maiores reduz a resistência químicado vidro. O vidro, de acordo com a invenção, pode conter de0 a menos de 0,5% em peso de CaO. Entretanto, o limitesuperior para CaO é pref erivelmente menor do que 0,4% empeso, particularmente preferivelmente menor do que 0,3% empeso.

Para obter opacidade de raios-X elevada e valorescorrespondentemente particularmente elevados da espessuraequivalente de alumínio, modalidades preferidas do vidro deacordo com a invenção, prevêem a soma total de Cs2O e/ouLa2O3 presente no vidro como sendo de 1 a 21% em peso,preferivelmente de 2 a 19% em peso, particularmentepref erivelmente de 2 a 17% em peso, especialmentepreferivelmente de 2 a 16% em peso, muito particularmentepreferivelmente de 3 a 15% em peso e extraordinariamentepreferivelmente de 3 a 14% em peso.

Também é possível, e abrangido pela invenção,adicionar substâncias extras às substâncias mencionadas.

Portanto, é possível para um vidro de acordo com a invençãoconter, adicionalmente, o óxido de metal alcalino terrosoMgO e/ou ZnO em uma quantidade de até 2% em peso em cadacaso.

WO3 e/ou Nb2O5 e/ou HfO2 e/ou Ta2O5 e/ou Gd2O3 e/ou Sc2O3e/ou Y2O3 podem estar adicionalmente presentesindividualmente ou em qualquer combinação desejada em umaquantidade de 0 a 3% em peso em cada caso. De acordo com ainvenção, também é previsto que de 0 a 2% em peso de SnO2pode estar adicionalmente presente no vidro.

Como descrito, o vidro de acordo com a invenção élivre de BaO e o PbO tóxico que são classificados comoprejudiciais à saúde. A adição de outras substânciasprejudiciais ao meio-ambiente e/ou à saúde épreferivelmente evitada. Em particular, um vidro preferidode acordo com a invenção também não contém nenhum SrOporque isso também não é aceito em aplicações referentes àsaúde.

De acordo com uma modalidade preferida adicional dapresente invenção, o vidro de acordo com a invenção tambémé preferivelmente isenta de outros componentes nãomencionados nas reivindicações e/ou na presente descrição,isto é, de acordo com tal modalidade, o vidro consisteessencialmente dos componentes mencionados. A expressão"consiste essencialmente em" aqui significa que outroscomponentes estão presentes, no máximo, como impurezas,porém não são deliberadamente adicionados à composição devidro como componentes individuais.

Entretanto, a invenção também provê o uso do vidro deacordo com a invenção como base para vidros adicionais, nosquais até 5% em peso de componentes adicionais podem seradicionados ao vidro descrito, de acordo com a invenção. Emtal caso, o vidro consiste até um ponto de pelo menos 95%em peso do vidro descrito de acordo com a invenção.

Todos os vidros, de acordo com a invenção sãoobservados em relação à resistência química muito boa, eisso resulta em alto grau de não reatividade em cooperaçãocom a matriz de resina e, portanto em uma vida em serviçomuito longa da composição dental inteira.

É desnecessário dizer que também é possível adaptar aaparência da cor do vidro por adicionar óxidos costumeirospara essa finalidade. Óxidos apropriados para transmitircor a vidros são conhecidos por uma pessoa versada natécnica; os exemplos que podem ser mencionados são CuO eCoO que, para essa finalidade, podem ser preferivelmenteadicionados em quantidades de 0 a 0,1% em peso.

A invenção também compreende pós de vidro feitos dosvidros de acordo com a invenção. Os pós de vidro sãoproduzidos por processos conhecidos, por exemplo, comodescrito em DE 41 00 604 Cl. 0 pó de vidro de acordo com ainvenção tem, preferivelmente, um tamanho médio de grão deaté 4 0 μπι. Dá-se preferência aos tamanhos médios de grão deaté 20 μπι para uso como pós de vidro dental ou de 0,4 a 4μπι, porém também a nanopós tendo tamanhos médios de grão de50 a 4 00 nm. Outros tamanhos de grão e/ou distribuições detamanho de grão abaixo de 4 0 μτη são, evidentemente, tambémabrangidas pela invenção. 0 pó de vidro acima mencionadopode servir, genericamente como material de partida para ouso dos vidros de acordo com a invenção como materiais deenchimento e/ou vidros dentais.

Em uma modalidade preferida, a superfície do pó devidro é silanizado utilizando os métodos convencionais. Asilanização permite que a ligação dos materiais deenchimento inorgânicos com, a matriz de plástico dacomposição dental de plástico seja aperfeiçoada.

A invenção também compreende compósitos deplástico/vidro dental que contêm o vidro, de acordo com ainvenção, na forma de vidro dental, preferivelmente naforma dos pós de vidro mencionados acima. Os plásticospodem todos ser plásticos e/ou misturas de plásticosapropriadas para aplicações dentais.

Além disso, a invenção também compreende elementosópticos que contêm o vidro, de acordo com a invenção.Elementos ópticos são entendidos como sendo todos osobjetos e, em particular, os componentes que podem serutilizados para aplicações ópticos. Esses podem sercomponentes através dos quais a luz passa. Os exemplos detais componentes são vidros de cobertura e/ou elementos delente, como também portadores de outros componentes como,por exemplo, espelhos e fibras de vidro.

Vidros de cobertura são preferivelmente utilizadospara proteger componentes eletrônicos. Desnecessário dizerque esses também incluem componentes optoeletrônicos. Osvidros de coberturas estão normalmente presentes na formade placas de vidro tendo superfícies paralelo-planas e sãopreferivelmente encaixados acima do componente eletrônico,de tal modo que o último esteja protegido contra efeitosambientais enquanto permite que radiação eletromagnética,por exemplo, luz, passe através do vidro de cobertura einteraja com o componente eletrônico. Os exemplos de taisvidros de cobertura estão compreendidos em tampas ópticas,para a proteção de sensores de imagem eletrônicos,pastilhas de cobertura em embalagem de nivel de pastilha,vidros de cobertura para células fotovoltaicas e vidros deproteção para componentes eletrônicos orgânicos. Aplicaçõesadicionais para vidros de cobertura são bem conhecidos poruma pessoa versada na técnica. Também é possível quefunções ópticas sejam integradas no vidro de cobertura, porexemplo, quando o vidro de cobertura é dotado pelo menos emregiões com estruturas ópticas que podem estarpreferivelmente na forma de lentes. Vidros de coberturadotados de microlentes são normalmente utilizados comovidros de cobertura para sensores de imagem de câmerasdigitais, as microlentes normalmente focalizando luz queincide obliquamente no sensor de imagem, sobre os elementossensores individuais (pixels).

Como descrito, o vidro de acordo com a invenção podeser preferivelmente utilizado como vidro dental. Épreferivelmente empregado como material de enchimento emcompósitos para restauração dentária, particularmentepreferivelmente para materiais de enchimento com base emresina de epóxi que exigem materiais de enchimentosubstancialmente quimicamente inertes. Também estácompreendido no escopo da invenção que o vidro, de acordocom a invenção, seja utilizado como opacificador de raios-Xem composições dentais. O vidro é apropriado parasubstituir opacificadores de raios-X cristalinos, caros,como por exemplo, YbF3.

Por conseguinte, o vidro de acordo com a invenção épreferivelmente utilizado para produzir um compósito deplástico/vidro dental que contém plástico dental, em que oplástico dental é preferivelmente uma resina curável por UVbaseada em acrilato, metacrilato, 2,2-bis-[4-(3-metacrilóxi-2-hidróxi propóxi) fenila] propano (bis-GMA),metacrilato de uretano, dimetacrilato de alcanodiol oucianoacrilato.

Devido a suas propriedades ópticas, o vidro de acordocom a invenção também pode ser utilizado para aplicaçõesópticas. Uma vez que é substancialmente quimicamenteinerte, é apropriado para aplicações como vidro desubstrato em fotovoltaico, tanto para cobrir célulasfotovoltaicas baseadas em silício como célulasfotovoltaicas orgânicas e como material portador de módulosfotovoltaicos de filme fino. A absorção de raios-X dovidro, de acordo com a invenção tem, entre outras coisas,vantagens específicas ao empregar módulos fotovoltaicos emdeslocamento de espaço, uma vez que os últimos podem serexpostos à radiação-X particularmente intensa fora daatmosfera da Terra.

O vidro, de acordo com a invenção, também é apropriadopara uso como vidro de substrato para aplicaçõesbioquímicas, em particular para processos de peneiraçãomolecular.

Devido à sua elevada estabilidade térmica, o vidro deacordo com a invenção também é apropriado como vidro delâmpada, em particular para uso em lâmpadas de halogênio.Se os mecanismos de geração de luz, na lâmpada, produziremradiação-X, uma vantagem especifica do vidro de acordo coma invenção é que pode manter a radiação-X longe do ambienteem volta.

Além disso, a invenção compreende a evaporação dovidro de acordo com a invenção por intermédio de processosfísicos e o depósito do vidro evaporado em componentes.Tais processos de depósito a vapor (processos PVD) sãoconhecidos por uma pessoa versada na técnica e sãodescritos, por exemplo, em DE 102 22 964 B4. Aqui, o vidrode acordo com a invenção serve como alvo a ser evaporado emtais processos. Os componentes revestidos por evaporaçãocom o vidro de acordo com a invenção podem beneficiar tantoda resistência química do vidro como da absorção de raios-Xdo mesmo.

Também é possível que o vidro de acordo com a invençãoseja utilizado como material de partida para fibras devidro. 0 termo "fibra de vidro" abrange todos os tipos defibras de vidro, em particular fibras compreendendo somenteum núcleo, e as denominadas fibras de núcleo-invólucrotendo um núcleo e pelo menos um invólucro quepreferivelmente circunda totalmente o núcleo ao longo dasuperfície circunferencial externa. 0 vidro, de acordo coma invenção pode ser utilizado como vidro de núcleo e/oucomo vidro de invólucro. Na faixa de composição do vidro,de acordo com a invenção, o índice refrativo na do vidropode ser definido de tal modo que um vidro de núcleo deacordo com a invenção tenha um índice refrativo maiselevado do que um vidro de invólucro de acordo com ainvenção, e então uma denominada fibra de índice escalonadona qual luz é conduzida de forma muito eficiente porreflexão total na interface de núcleo-invólucro é obtida.

Devido a sua resistência química boa, entretanto, umcampo de aplicação recomendado é em particular também o usodas fibras de vidro de acordo com a invenção como reforçosem materiais compósitos e/ou como reforços para concretoe/ou como fibras ópticas incorporadas em concreto.

A Tabela 1 compreende 6 modalidades exemplares nafaixa de composição preferida. Todos os detalhes referentesà composição são fornecidos em % em peso.

Os vidros descritos nos exemplos foram produzidos comoa seguir:

As matérias primas para os óxidos são pesadas semagentes de refinação e então misturadas totalmente. AbateIada de vidro é fundida a aproximadamente 15500C em umaunidade de fusão em bateladas, a seguir refinada ehomogeneizada. O vidro pode ser derramado em umatemperatura de aproximadamente 1550°C, como fitas, ou comoutras dimensões desejadas; e processado. A temperaturapode ser reduzida em pelo menos aproximadamente 100 K emuma unidade contínua, de volume grande.

Para processamento adicional, as fitas de vidroresfriadas foram trituradas, com o auxílio do processoconhecido de DE 41 00 604 Cl, para formar um pó de vidrocom um tamanho médio de grão de no máximo 10 μπκ Aspropriedades de vidro foram determinadas com base em gobsde vidro que não tinham sido triturados em pós. Todos osvidros têm uma excelente resistência química com relação aácidos, álcalis e água; além disso, são tão quimicamenteinertes quanto possível.A Tabela 1 também lista os índices refrativos na, oscoeficientes de expansão térmica linear a(20-300°C) de 20 a300°C e a<-3o-7°C) de -30 a 70°C. 0 último é de interesseespecífico quando o vidro de acordo com a invenção éutilizado como vidro dental porque a faixa de temperaturade -30 a 70°C pode ocorrer durante uso.

A tabela também lista a espessura equivalente dealumínio (ALET) e a resistência química das variantes dovidro de acordo com a invenção. Aqui, SR representa aclasse de resistência ao ácido de acordo com IS08424, ARrepresenta a classe de resistência a álcali de acordo comIS010629 e HGB representa a classe de resistênciahidrolítica de acordo com DIN IS0719.

Todos os vidros listados na Tabela 1 têm coeficientesde expansão térmica α na faixa de 20 a 300°C menor do que8. 10"7/K.

Os vidros mostrados na Tabela 1 têm uma opacidade deraios-X que é pelo menos tão boa quanto aquela dos vidrosque contêm BaO e SrO. Nos exemplos mostrados, valores deALET de 255% a 472% são obtidos. Além do exemplo 10, oexemplo número 11 mostra um dos valores de absorção deraios-X mais elevado e o valor de ALET mais elevado. Esseexemplo contém não somente Cs2O e La2O3 como também SnO2 quefaz sua contribuição para a opacidade de raios-X. Aocontrário, o exemplo 11 contém um total máximo de 8,41% empeso de Cs2O e 4,38% em peso de La2O3. Por conseguinte, oíndice refrativo rid, do Exemplo no. 10, está entre o maiselevado, em 1.53028.

Também é interessante comparar o Exemplo 6 com oExemplo no. 3 que, com um índice refrativo nd = 1.5286, temsomente um índice refrativo levemente mais baixo do que oExemplo no. 6, porém, com um valor ALET de 270%, tem umaabsorção de raios-X que ainda é bom, porémsignificativamente mais baixo do que aquele do Exemplo no.6.0 exemplo no. 3 contém significativamente menos La2O3 doque o exemplo no. 6, porém mais ZrO2. ISSO SUGERE QUE La2O3contribui para absorção de raios-X mais forte do que ZrO2.

0 exemplo no. 5 não contém nenhum La2O3, porém,portanto contém 4,09% em peso de Cs2O. 0 índice refrativodo Exemplo no. 5, em nd = 1.52224, é menor do que aquele doexemplo no. 3, e o ALET é 276%. Isso demonstra as boaspropriedades de absorção de raios-x que podem ser obtidaspela adição de Cs2O no caso do vidro, de acordo com ainvenção.

Uma característica comum a todos os exemplos no. Iano. 11 é que sua resistência química pode ser classificadanas melhores classes SR, AR e HGB 1 ou 1,0, e essesexemplos são, portanto notavelmente apropriados para osusos mencionados.

Os exemplos também demonstram que os índicesrefrativos nd do sistema de vidro, de acordo com ainvenção, podem ser adaptados à aplicação pretendida era umafaixa apropriada em torno de 1.525, sem afetar adversamentea resistência química notável. Como resultado, pode servantajosamente utilizado, particularmente, como material deenchimento em composições dentais, porém também para outrasaplicações que impõem demandas elevadas entre outras coisasna pureza e também resistência química e estabilidadetérmica. Pode ser produzido em uma escala industrial grandeem baixo custo.Em comparação com a técnica anterior, o vidro deacordo com a invenção tem a vantagem adicional de que ligaa adaptabilidade dos índices refrativos e coeficientes deexpansão e estabilidade química constantemente muito boacom eficiente absorção de raios-X.

Além disso, o vidro, de acordo com a invenção, érelativamente fácil de fundir e, portanto, pode serproduzido em baixo custo.<table>table see original document page 26</column></row><table><table>table see original document page 27</column></row><table>

Claims (25)

1. Vidro opaco de raios-X livre de BaO e/ou PbO tendoum índice refrativo nd de 1.518 a 1.533 e uma espessuraequivalente de alumínio de pelo menos 18 0%, caracterizadopelo fato de que contem (em % em peso com base em oxido)SiO2 51 - <B2O3 > 10 -Al2O3 3 - < 7Li2O 0-3Na2O 0 - < 3K2O 10,5 -Cs2O 0-9ZrO2 >2-8La2O3 0-15CaO 0 - < 0Σ óxidos de metal alcalino 10,5 - 25CsO2 + La2O3 > 0,5

2. Vidro opaco de raios-X, de acordo com areivindicação 1, caracterizado por conter (em % em peso combase em óxido)SiO2 52 - < 58B2O3 > 10 - < 12Al2O3 3-6Li2O 0-2Na2O 0-3K2O 11 - 20Cs2O 0-8ZrO2 2,1-8La2O3 2-14CaO 0 - < 0,4Σ óxidos de metal alcalino 11 - 24CsO2 + La2O3 2-22

3. Vidro opaco de raios-X, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 ou 2, caracterizado por conter (em %em peso com base em óxido)SiO2 52 - < 58B2O3 > 10 - < 12Al2O3 3-6Li2O 0-1Na2O 0-3K2O 11 - 19Cs2O 0-6ZrO2 2,2-7La2O3 2-13CaO 0 - < 0,3Σ óxidos de metal alcalino 12 - 23CsO2 + La2O3 2-19

4. Vidro opaco de raios-X, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato deque a soma total dos teores de Cs2O e/ou La203 (em % empeso com base em óxido) é de 2 - 17; preferivelmente 2 --16, em particular, preferivelmente de 3 - 15, muitoparticularmente preferivelmente 3 - 14.

5. Vidro opaco de raios-X, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato deque a razão dos teores de SiO2 e ZrO2 é: SiO2 / ZrO2 > 8.

6. Vidro opaco de raios-X, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fatode conter adicionalmente (em % em peso com base em óxido)ZnO2 0-2MgO 0 - 2WO3 0 - 3Nb2O5 0 - 3HfO2 0 - 3Ta2O5 0 - 3Gd2O3 0 - 3Sc2O3 0 - 3Y2O3 0 - 3SnO2 0 - 2

7. Vidro opaco de raios-X, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelofato de ser livre de SrO.

8. Vidro caracterizado pelo fato de consistir até umponto de pelo menos 95% (em % em peso com base em óxido) dovidro opaco de raios-X de qualquer uma das reivindicações-1, 2, 3, 4 , 5, 6 ou 7.

9. Pó de vidro caracterizado pelo fato de conter ovidro opaco de raios-X de qualquer uma das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7.

10. Pó de vidro, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que as superfícies dos grãos depó presentes são silanizadas a partir de um vidro opaco deraios-X de qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7.

11. Compósito de plástico /vidro dental, caracterizadopelo fato de conter como vidro dental, o pó de vidro deacordo com pelo menos uma das reivindicações 9 a 10.

12. Elemento óptico caracterizado pelo fato de contero vidro opaco de raios-X de acordo com pelo menos uma dasreivindicações 1 a 8.

13. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro dental.

14. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comoum material de enchimento em compósitos para restauraçãodentária.

15. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 caracterizado pelo fato de que é paraprodução de um compósito de plástico/vidro dental quecontém plástico dental, onde o plástico dental épreferivelmente uma resina curável por UV baseada emacrilato, metacrilato, 2,2-bis[4-(3-metacrilóxi-2-hidroxipropoxi) fenil] propano (bis-GMA), metacrilato deuretano, dimetacrilato de alcanodiol ou cianoacrilato.

16. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comoopacificador de raios-X em composições dentais de plástico.

17. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser paraaplicações ópticas.

18. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro de cobertura para componentes eletrônicos emparticular sensores.

19. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que é emtecnologia de display.

20. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações I7-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro de substrato em fotovoltaicos.

21. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro de substrato e/ou vidro de cobertura para OLEDs.

22. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro de lâmpada.

23. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro de substrato para aplicações bioquímicas.

24. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comomaterial alvo em processos de PVD.

25. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,-2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser comovidro de núcleo e/ou vidro de invólucro de uma fibra devidro.