BRPI1000971A2

BRPI1000971A2 - vidro livre de bário opaco de raios-x e uso do mesmo

Info

Publication number: BRPI1000971A2
Application number: BRPI1000971-0A
Authority: BR
Inventors: Simone Monika Ritter; Oliver Hochrein; Sabine Pichler-Wilhelm
Original assignee: Schott Ag
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2010-02-11
Publication date: 2011-03-22
Also published as: KR101079941B1; GB0922104D0; AU2010200124A1; CH700386A2; KR20100092890A; CH700386B1; DE102009008953A1; JP2010189263A; GB2467824A; CN101805121A; AU2010200124B2; DE102009008953B4; GB2467824B; CN101805121B; US8268739B2; US20100210755A1; JP4861486B2

Abstract

VIDRO LIVRE DE BáRIO OPACO DE RAIOS-X E USO DO MESMO A invenção relaciona-se a um vidro opaco de raio-x livre de BaO e PbO, contendo zircónio tendo um índice de refração na de 1,57 a 1,61 e uma opacidade de raio-x com uma espessura equivalente de alumínio de pelo menos 400%. O vidro é baseado no sistema SiO~2~ - A1~2~0 - La~2~O~3~ - ZrO~2~ - Cs~2~O com adições de LI~2~O, Na~2~O, ZnO e/ou Ta~2~O~5~. O vidro pode ser usado, em particular, como vidro dentário ou como vidro ótico.

Description

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

A invenção relaciona-se a um vidro opaco de raio-xlivre de chumbo e bário e ao uso do mesmo.

As composições dentárias plásticas estãocrescentemente sendo usadas para restauração dentária nosetor dentário. Estas composições dentárias plásticasgeralmente compreendem uma matriz de resinas orgânicas evários preenchedores orgânicos. Os preenchedores orgânicoscompreendem predominantemente pós de vidros, cerâmicas(vidro), quartzo ou outras substâncias cristalinas (porexemplo, YbF3) , materiais sol-gel ou Aerosils, e sãoadicionados à composição plástica como material depreenchimento.

O uso de composições dentárias plásticas é pretendidoevitar efeitos colaterais danosos possíveis de amálgama epara conseguir uma impressão estética melhorada. Dependendodas composições dentárias plásticas selecionadas, podem serusadas para medidas de restauração dentária diferentes, porexemplo, para preenchimentos de dentes também para prenderpeças, tais como coroas, pontes e inlays, onlays, etc.

O material de preenchimento por si próprio épretendido minimizar o encolhimento causado pelapolimerização da matriz de resina durante a cura. Porexemplo, se há uma forte adesão entre a parede do dente e opreenchimento, o encolhimento de polimerização excessivopode levar à quebra da parede do dente. Se a adesão éinadequada, o encolhimento de polimerização excessivo poderesultar na formação de espaços periféricos entre a parededo dente e o preenchimento, que pode promover cáriessecundárias. Além disso, nos preenchedores:Deve ser possível processar o material depreenchimento para forma de pós que são tão finos quantopossível. Quanto mais fino o pó, mais homogênea a aparênciado preenchimento. Ao mesmo tempo, as propriedades depolimento do material são melhoradas, o que além de reduzira área de superfície disponível para ataque também conduz àresistência melhorada à abrasão e portanto a umpreenchimento mais prolongado. Para permitir os pós não seaglomerar. Este efeito indesejável ocorre em particular commateriais de preenchimento produzidos com a ajuda deprocessos sol-gel.

Além disso, é vantajoso se o preenchedor é revestidocom silano funcionalizado, já que isso facilita aformulação da composição dentária e melhora as propriedadesmecânicas. Aqui, especialmente a superfície das partículasde preenchedor é pelo menos parcialmente coberta com osilano funcionalizado.

Além disso, o índice de refração e a cor da composiçãodentária plástica em sua totalidade e portanto também dopreenchedor seria também combinado o quanto possível aomaterial de dente natural, de modo que é o maisindistinguível possível do material de dente saudável emtorno. O tamanho de grão também tem um papel neste critérioestético.

É também importante para a expansão térmica dacomposição dentária plástica na faixa de uso, isto é,geralmente entre -30°C e +70°C, ser combinada a do materialde dente natural, a fim de garantir que a medida derestauração dentária seja suficientemente capaz de suportarmudanças de temperatura. Um estresse excessivamente altocausado pelas mudanças de temperatura pode também gerar aformação de espaços entre as composições dentárias deplástico e o material de dente em torno, que por sua vezforma pontos preferidos de ataque para cáries secundárias.Em geral, os preenchedores com o coeficiente mais baixopossível de expansão térmica são usados, a fim de compensarpara a expansão térmica da matriz de resina.

Uma boa resistência química dos preenchedores comrelação aos ácidos, alcalinos e água e boa estabilidademecânica sob carga, tal como, por exemplo, durante omovimento produzido pela mastigação, pode também contribuirpara uma longa vida de serviço para as medidas derestauração dentária.

Além disso, para o tratamento de pacientes, éimperativo que as medidas de restauração dentária possamser vistas em uma imagem de raio-x. Já que a própria metrizde resina é geralmente invisível em uma imagem de raio-x,os preenchedores devem fornecer a absorção de raio-xrequerida. Um preenchedor deste tipo que fornece absorçãosuficiente de radiação χ é descrito como opaco ao raio-x.Os constituintes do preenchedor, por exemplo, determinadoscomponentes de um vidro, ou substâncias adicionais, sãogeralmente responsáveis pela opacidade de raio-x.Substâncias adicionais tais como essas são tambémconhecidas como opacificadores de raio-x. Um opacificadorde raio-x padrão é YbF3, o qual pode ser adicionado aopreenchedor na forma moída, cristalina.

De acordo com DIN ISSO 4049, a opacidade de raio-x devidros ou materiais dentários é citado em relação àabsorção de raio-x de alumínio como espessante equivalentede alumínio (ALET). O ALET é a espessura de uma amostra dealumínio que tem a mesma absorção como uma amostra de 2 mmde espessura do material a ser testado. Um ALET de 200%portanto significa que uma placa de vidro pequena tendosuperfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2 mm paraproduzir a mesma atenuação de raio-x que uma placa dealumínio pequena com uma espessura de 4 mm. Analogamente,um ALET de 150% significa que uma placa de vidro pequenatendo superfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2mm produz a mesma atenuação de raio-x que uma placa dealumínio pequena com uma espessura de 3 mm.

Devido ã composição dentária plástica em uso sergeralmente introduzida em cavidades dos cartuchos e é entãomodelada nas cavidades, é freqüentemente suposta sertixotrópica no estado não curado. Isto significa que suaviscosidade diminui quando a pressão é exercida, visto queé dimensionalmente estável sem a ação da pressão.

Dentre as composições dentárias plásticas, umadistinção também precisa ser projetada entre os compósitose cimentos dentários. No caso de cimentos dentários, tambémconhecidos como cimentos de ionômero de vidro, a reaçãoquímica dos preenchedores com a matriz de resina conduz àcura da composição dentária, e consequentemente aspropriedades de cura da composição dentária e portanto suacapacidade de trabalho é influenciada pela reatividade dospreenchedores. Isto freqüentemente envolve um processo deendurecimento que é precedido por uma cura de superfícieradical, por exemplo, sob a ação de luz UV. Os compósitos,também referidos como compósitos preenchedores, contêm, porcontraste, preenchedores que são tão quimicamente inertesquanto possível, já que suas propriedades de cura sãodeterminadas por constituintes da própria matriz de resinae uma reação química dos preenchedores é freqüentementedisruptiva para isso.

Devido os vidros, em relação as suas composiçõesdiferentes, representam uma classe de materiais com umaampla variedade de propriedades, são freqüentemente usadoscomo preenchedores para composições dentárias plásticas.Outras aplicações como material dentário, na forma pura oucomo um componente de uma mistura de material, são tambémpossíveis, por exemplo, para inlays, onlays, material defacetas para coroas e pontes, material para dentesartificiais ou outro material para tratamento dentáriopreventivo e/ou conservante, protético. Os vidros destetipo sendo usados como material dentário são geralmentereferidos como vidros dentários.

Além das propriedades de vidro dentário descritasacima, é também desejável para este vidro estar livre debário e/ou oxido de bário (BaO), que são classificados comoprejudiciais à saúde, e também de chumbo e/ou óxido dechumbo (PbO).

Além disso, é também desejável para um componente dosvidros dentários ser de oxido de zircônio (ZrO2) . ZrO2 é ummaterial amplamente usado nos campos técnicos de química eótica. ZrO2 é prontamente biocompatível e é distinguido porsua insensibilidade às flutuações de temperatura. É usadopara todas as fontes dentárias na forma de coroas, pontes,inlays, trabalho de fixação e implantes.

Os vidros dentários, portanto representam vidros departicularmente alta qualidade. Os vidros deste tipo pdemtambém ser usados em aplicações óticas, particularmente sea aplicação se beneficia da opacidade de raio-x do vidro.Jã que a opacidade de raio-x significa que o vidro absorvea radiação eletromagnética na região do espectro de raio-x,vidros correspondentes agem simultaneamente como filtrospara a radiação-x. Os componentes eletrônicos sensíveispodem ser danificados por radiação-x. No caso de sensoresde imagem eletrônica, por exemplo, a passagem de um quantumde raio-x pode danificar a região correspondente do sensorou resultar em um sinal de sensor indesejável que pode serpercebido, por exemplo, como um distúrbio de imagem e/oudistúrbio de pixels. Para aplicações específicas, é,portanto necessário ou pelo menos vantajoso para protegeros componentes eletrônicos contra a radiação-x usandovidros correspondentes para filtrar os referidoscomponentes do espectro da radiação incidente.

Numerosos vidros dentários e outros vidros óticos sãoconhecidos do estado da técnica.

A DE10063939 descreve um vidro dentário que é usado,por exemplo, para composições de cimento dentário de auto-cura. O vidro reage com os ácidos e libera íons os quaisservem para acumular uma rede e assim para cura. Isto é umapropriedade indesejável para compósitos que são curadosusando luz UV. Além disso, o teor total de Y2O3, La2O3 eoutros lantanóides é 30 a 70% por peso, que fornece umíndice de refração maior do que 1,61. Este teor total éconsideravelmente inferior pelo teor de La2O3 de 13 a < 20%por peso no vidro de acordo com a invenção.

A EP1547572 descreve um material preenchedor de vidropara sistemas epóxi e a produção do mesmo. As partículasdesejadas têm um tamanho de partícula de 0,1 μπι até 20 μηι ecompreende uma zona interna e externa que tem concentraçõesde metal alcalino diferente e em que os xons de metalalcalino da camada interna não migram na camada externadurante o período de uso. A depleção da camada externaocorre em uma etapa adicional, após o vidro fundido tersido moído, adiciona-se um ácido orgânico ou inorgânico queé subseqüentemente lavado novamente. De acordo com ainvenção, o pó de vidro produzido nesta maneira tem umíndice de refração (nd) de 1,4 9 a 1,55.

A fim de que os íons de metal alcalino possam serlixiviados, o vidro fundido deve ter uma resistênciaquímica baixa. Isto não corresponde às exigências epropriedades da presente invenção que são distinguíveis porresistência química proeminente.

O W02007077680 descreve vidros de proteção à radiaçãotendo altos teores de lantanídeo de pelo menos 2 0% de mol,como resultado dos quais os índices de refração (nd) detodos os vidros obtidos nesta maneira estão além da faixade uso de materiais compósitos estéticos, os índices derefração máximos (nd) dos quais são aproximadamente 1,60.

A US20070042894 descreve um substrato para telasplanas que consiste de (60-80% mol) SiO2, (5-25% mol) Al2O3e (2-5% mol) elementos do grupo de óxidos terrosos raros.Além disso, o vidro pode conter até 15% mol de elementosmodificadores de rede do seguinte grupo: MgO, SrO, BaO, CaO,B2O3, Ta3O5, TiO2, ZrO2, HfO2, SnO2, P2O5, ZnO, sob, As2O3, ouSnO até 20% mol. 0 vidro descrito é distinguido portemperaturas de fusão particularmente altas a fim de tornarpossível alcançar altas temperaturas de processo de pelomenos 650°C.

O vidro de substrato descrito não contém quaisquerelementos do grupo de metais alcalinos (Li2O, Na2O, K2O,Rb2O, Cs2O) como é requerido na presente invenção a fim demanter a temperatura de fusão a mais baixa possível, a fimde conseguir a produção de baixo custo.

A US6816319 divulga uma composição relativamente amplade uma lente planar consistindo de um vidro de substratoplano no qual um componente de índice de refração crescentedifunde, o que resulta em um gradiente do índice derefração dentro da lente. Tal propriedade não é de modoalgum desejável na presente invenção já que um índice derefração não homogêneo teria desse modo um forte efeitonegativo na impressão ótica da restauração terminada.

A US667704 6 descreve uma cerâmica de vidro tendo umaampla composição como um substrato para telas de LCD.Entretanto, o material obtido deve conter uma fase beta dequartzo que é obtida por tratamento de calor subsequente. Apresente invenção deveria ser tão homogênea quanto possível,e portanto livre de quaisquer frações cristalinas já que asdiferenças no índice de refração da fase cristalina e dafase de vidro residual tornam possível produzir umpreenchimento altamente estético.

A US6716779 descreve um vidro de substrato parafiltros de interferência tendo um coeficiente relativamentealto de expansão térmica. Este coeficiente adaptado deexpansão térmica significa que Al2O3 é limitado ao máximo12% de mol. Particularmente em vidros livres de B2O3, querepresenta a maioria dos exemplos na US6716779, Al2O3 reduzo coeficiente de expansão. Entretanto, o vidro de acordocom a invenção contém mais de 12% mol de AL2O3 a fim deprimariamente garantir a resistência química.

A JP2000159540 se relaciona ao vidro de borosilicatode alumínio para substratos em tecnologia de armazenamentode informação. Entretanto, em contraste ao vidro de acordocom a invenção, o vidro reivindicado deve conter B2O3 quedá a resistência química do vidro a uma extensãoinaceitável e portanto não é apropriado para vidrosdentários.

A GB2232988 se relaciona a um material de fibra devidro resistente ao álcali que contém pelo menos 8% de molde ZrO2. Este alto teor resulta em baixas propriedades defusão e uma tendência a formar um efeito Tyndall.

As características comuns aos vidros mencionados natécnica anterior são que tem um alto índice de refração nd,tem baixa resistência ao tempo e/ou não são opacos ao raio-x e além de serem freqüentemente difíceis e caros paraproduzir, ou contêm componentes que são prejudiciais aoambiente e/ou à saúde.

O objeto da invenção é fornecer um vidro opaco aoraio-x livre de chumbo e bário tendo um índice de refraçãorelativamente baixo nd de 1,57 a 1,61. 0 vidro seriaapropriado como vidro dentário e como vidro ótico, nãoseria caro para produzir, mas apesar disso tem uma altaqualidade e ser tolerado pelo corpo, seria apropriado paraproteção de dente ativa e passiva com relação àprocessabilidade, comportamento de endurecimento dematrizes plásticas envolventes e estabilidade e resistênciaa longo prazo. Além disso, um objeto adicional da invençãoque garante que o vidro de acordo com a invenção éextremamente resistente ao tempo.

A matriz básica do vidro de acordo com a invençãotambém estaria livre dos componentes doadores de cor, taiscomo, por exemplo, Fe2O3, AgO, CuO, etc., a fim de permitirum lugar de cor ótimo e portanto adaptação à cor do dentee/ou, no caso de aplicações óticas, o espectro da radiaçãoeletromagnética passando através.

O objeto é conseguido pelo vidro de acordo com asreivindicações independentes. As modalidades e usospreferidos emergem das reivindicações dependentes.

O vidro de' acordo com a invenção tem um índice derefração nd de 1,57 a 1,61. É portanto combinado muito bemaos plásticos dentários disponíveis e/ou resinas epóxinesta faixa de índice de ref ração, como resultado do qualefetivamente satisfaz as necessidades estéticas colocadasem um vidro dentário/compõsito plástico em termos de umaaparência natural.

O vidro de acordo com a invenção consegue aspropriedades de vidros dentários contendo chumbo e/ou bárioem termos da absorção de raio-x requerida sem o uso debário e/ou chumbo ou outras substâncias prejudiciais àsaúde ou classificado consequentemente. A absorção de raio-x e portanto a opacidade de raio-x são conseguidasprincipalmente pelo teor de CsO2 e/ou La2O3; estas estãopresentes no vidro de acordo com a invenção individualmenteou em combinação a uma extensão de mais do que 10% por peso.Ambos CsO2 e La2O3 são relacionados aos danos à saúde.

O vidro de acordo com a invenção tem uma espessuraequivalente de alumínio (ALET) de pelo menos 400%. Istosignifica que uma placa de vidro pequena que é feita dovidro de acordo com a invenção e tem superfícies paralelasplanas e uma espessura de 2mm produz a mesma atenuação deraio-x como uma placa de alumínio pequena com uma espessurade 8 mm.

Como base, o vidro de acordo com a invenção contémSiO2 em uma proporção de 43 a menos de 53% por peso comocomponente de formação de vidro. Os teores de SiO2 maisaltos podem conduzir às temperaturas de fusãodesvantajosamente altas, e a opacidade de raio-x não podeser alcançada.

Uma modalidade preferida do vidro de acordo com ainvenção fornece um teor de SiO2 de 44 a menos do que 52%por peso e particularmente preferivelmente de 44 a 51% porpeso. O limite inferior de 51% por peso reduz a inclinaçãoà desvitrificação.

O vidro de acordo com a invenção também tem que conterZrO2 em uma proporção de mais do que 3 no máximo 10% porpeso. Este teor de zircônio melhora as propriedadesmecânicas e, neste caso em particular, a força de tração ecompressiva, e reduz a friabilidade do vidro. Além disso, ocomponente suporta uma proporção da opacidade de raio-x dovidro.

O teor de ZrO2 é preferivelmente 3 a 9% por peso,particularmente preferivelmente 4 a 8% por peso.

Além disso, os inventores reconheceram que uma razãodos teores de SiO2 e ZrO2 de mais do que ou pelo menosigual a 7 deveria ser mantida, já que ZrO2 édeficientemente solúvel em vidros de silicato e portanto asegregação pode facilmente ocorrer. As regiões segregadasagem como centros para dispersar a luz que passa através,analogamente ao efeito Tyndall. No caso de vidros dentários,estes centros de dispersão são a impressão estética, eportanto vidros segregados não são aceitados para aplicaçãodentária, em um vidro ótico, os centros de dispersãogeralmente têm um efeito adverso na transmissão, e então osvidros segregados são também indesejáveis na maioria dasaplicações óticas.

O vidro de acordo com a invenção também tem que conterAl2O3 na faixa de 15 a menos de 21% por peso. Dentre outrascoisas, Al2O3 fornece boa resistência química. Entretanto,um teor de Al2O3 de aproximadamente 21% por peso não deveser excedido a fim de evitar o aumento da viscosidade dovidro, particularmente na faixa de processamento a quente,a tal extensão que é difícil fundir o vidro. Os teores maisaltos do que 21% por peso são também desvantajosos para afusão do vidro contendo ZrO2.

Um vidro de acordo com a invenção, portantopref erivelmente contém de 16 a 20% por peso de Al2O3,particularmente preferivelmente 17 a 20% por peso.

O vidro pode conter 0 a 6% por peso de ZnO e 0 a 5%por peso de Ta2O5. ZnO reduz o coeficiente de expansãotérmica e tem um efeito positivo na resistência química àágua e ácidos. Portanto, preferivelmente 1 a 5% por peso,particularmente preferivelmente 2 a 4% por peso, ZnO éusado no vidro de acordo com a invenção. Ta2O5 serve paraotimizar o índice de refração e também suporta a opacidadede raio-x. Portanto, um vidro de acordo com a invençãopreferivelmente contém 1 a 4% por peso, particularmentepreferivelmente 1,5 a 3,5% por peso, Ta2O5.

A fim de tornar mais fácil fundir o vidro, a somatotal de óxidos de metal alcalino presentes no vidro deacordo com a invenção é pelo menos 3,5% por peso e nomáximo 9% por peso.

Entretanto, os óxidos de metal alcalino podem reduzira resistência química de um vidro. O teor total de óxidosde metal alcalino é preferivelmente de 3,5 a 8% por peso eparticularmente preferivelmente de 4 a 8% por peso.

Individualmente, o teor dos óxidos de metal alcalino,de acordo com a invenção, é 0 a 6% por peso de Li2O, 0 a 2%por peso de Na2O, 0 a 2% por peso de K2O e 0,5 a 7% porpeso de Cs2O.

K2O pode contribuir a uma extensão particular parafusão melhorada de um vidro contendo SiO2 e ZrO2. 0 vidrode acordo com a invenção preferivelmente contém 0 a 1,5%por peso K2O, particularmente preferivelmente 0 a 1% porpeso K2O.

O teor de Li2O é preferivelmente de 1 a 5% por peso,particularmente preferivelmente de 2 a 5% por peso.

O vidro de acordo com a invenção está preferivelmentelivre de CeO2.

CsO2 também contribui a uma melhoria nas propriedadesde fusão, mas simultaneamente serve para aumentar aopacidade de raio-x e para estabelecer o índice de refração.Um vidro de acordo com a invenção preferivelmente contém de1 a 6% por peso Cs2O, particularmente preferivelmente de 2a 5% por peso.

O vidro de acordo com a invenção pode conter de 13 a <20% por peso do próprio La2O3. Como descrito, La2O3,possivelmente junto com Cs2O e/ou ZrO2, fornece a opacidadede raio-x do vidro.O teor de La2O3 é preferivelmente de 13,5 a <20% porpeso, particularmente preferivelmente de 14 a 19% por peso.

A fim de conseguir alta opacidade de raio-x ecorrespondentemente particularmente altos valores daespessura equivalente de alumínio, as modalidadespreferidas do vidro de acordo a invenção fornecem para asoma total de Cs2O e/ou La2O3 presente no vidro como sendode 14 a 25% por peso, preferivelmente de 15 a 24% por peso,particularmente preferivelmente de 16 a 24% por peso.

WO3 e/ou Nb2O5 e/ou HfO2 e/ou Ta2O5 e/ou Gd2O3 e/ou Sc2O3e/ou Y2O3 e/ou SnO2 podem adicionalmente estar presenteindividualmente ou em qualquer combinação desejada em umaquantidade de 0 a 3% por peso em cada caso.

De acordo com a invenção é também fornecido que de 0 a2% por peso de SnO2 pode adicionalmente opcionalmente estarpresente no vidro.

Como descrito, o vidro de acordo com a invenção estálivre de bários e/ou chumbo e BaO e/ou PbO que sãoprejudiciais ao ambiente ou classificados como prejudiciaisà saúde. A adição de outras substâncias prejudiciais aoambiente e/ou classificadas como prejudiciais à saúde épreferivelmente evitado. Em particular, um vidro preferidode acordo com a invenção também não contém qualquer SrO,pois isto também não é aceito em aplicações relacionando àsaúde.

De acordo com uma modalidade preferida adicional dapresente invenção, o vidro de acordo com a invenção estátambém preferivelmente livre de outros componentes nãomencionados nas reivindicações e/ou no presente relatóriodescritivo, isto é, de acordo com tal modalidade, o vidroconsiste essencialmente dos componentes mencionados.

A expressão "consiste essencialmente de" aquisignifica que outros componentes estão presentes, no máximo,como impurezas, mas não são deliberadamente adicionados àcomposição de vidro como componentes individuais.

Entretanto, a invenção também fornece o uso do vidrode acordo com a invenção como base para vidros adicionais,em que até 5% por peso de componentes adicionais pode seradicionado ao vidro descrito de acordo com a invenção. Emtal caso, o vidro consiste de uma extensão de pelo menos95% por peso do vidro descrito de acordo com a invenção.

Todos os tipo de vidro de acordo com a invenção sãonotados por muito boa resistência química, e isto resultaem um alto grau de não reatividade em cooperação com amatriz de resina e portanto em uma vida de serviço muitolonga da inteira composição dentária.

Não é necessário dizer que é também possível adaptar aaparência de cor do vidro ao adicionar óxidos ordináriospara este propósito. Os óxidos apropriados para fornecercor aos vidros são conhecidos aos hábeis na técnica,* osexemplos que podem ser mencionados são CuO e CoO que, paraesta finalidade, podem preferivelmente ser adicionados emquantidades de 0 a 0,1% por 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 na DE 4100604 Cl. 0 pós de vidro de acordo com ainvenção preferivelmente tem um tamanho de grão médio deaté 40 μπι, particularmente preferivelmente de até 20 μηι. Apreferência é dada em particular aos tamanhos de grão médiode 0,4 a 4 μπι, mas também aos nanopós tendo tamanhos degrão médio de 50 a 4 00 nm. Outros tamanhos de grão sãosimilarmente englobados pela invenção. O pós de vidro acimamencionado pode geralmente servir como material de partidapara o uso dos vidros de acordo com a invenção comopreenchedores e/ou vidros dentários.

Em uma modalidade preferida, a superfície do pó devidro é silanizada usando os métodos convencionais. Asilanização permite a ligação dos preenchedores inorgânicosà matriz de plástico da composição dentária plástica a sermelhorada.

A invenção também compreende elementos óticos quecontêm o vidro de acordo com a invenção. Os elementosóticos são compreendidos por serem todos objetos e, emparticular, componentes que podem ser usados paraaplicações óticas. Estes podem ser componentes através dosquais a luz passa. Os exemplos de tais componentes sãovidros cobertos e/ou elementos de lente, mas tambémveículos de outros componentes tais como, por exemplo,espelhos e fibras de vidro.

Os vidros de cobertura são preferivelmente usados paraproteger componentes eletrônicos. Não é necessário dizerque isto também inclui componentes optoeletrônicos. Osvidros de cobertura estão geralmente presentes na forma deplacas de vidro tendo superfícies paralelas planas e sãopreferivelmente ajustadas acima do componente eletrônico,tal que o último é protegido contra efeitos ambientaisenquanto permite a radiação eletromagnética, por exemploluz, passar através do vidro de cobertura e interagir com ocomponente eletrônico. Os exemplos de tais vidros decobertura estão dentro de tampas óticas, para a proteção desensores de imagem eletrônica, recheios de cobertura em umaembalagem ao nível de recheio, vidros de cobertura paracélulas fotovoltaicas e vidros protetores para componenteseletrônicos orgânicos. Aplicações adicionais para vidros decobertura são bem conhecidas a uma pessoa hábil na técnica.É também possível para funções óticas serem integradas novidro de cobertura, por exemplo, quando o vidro decobertura é fornecido pelo menos em regiões com estruturasóticas que podem preferivelmente estar na forma de lentes.Os vidros de cobertura fornecidos com microlentes sãogeralmente usados como vidros de cobertura para sensores deimagem de câmeras digitais, as microlentes geralmentefocando luz obliquamente convergente no sensor de imagemnos elementos de sensor individuais (pixels).

Como descrito, o vidro de acordo com a invenção podepreferivelmente ser usado como vidro dentário. Épreferivelmente empregado como um preenchedor em compôsitospara a restauração dentária, particularmentepreferivelmente para preenchedores baseados em resina epóxique requerem preenchedores substancialmente quimicamenteinertes. Está também dentro do escopo da invenção para ovidro de acordo com a invenção a ser usado como umopacificador de raio-x em composições dentárias. 0 vidro éapropriado para substituir opacificadores de raio-xcristalinos caros, tais como, por exemplo, YbF3.

Consequentemente, o vidro de acordo com a invenção épreferivelmente usado para produzir um vidrodentário/compósito plástico que contém plástico dentário,em que o plástico dentário é preferivelmente uma resinacurável por UV baseada em acrilato, metacrilato, 2,2-bis[4-(3-metacrilóxi-2-hidróxipropóxi)fenil]propano (bis-GMA),metacrilato de uretano, alcanodiol dimetacrilato oucianoacrilato.

Levando em consideração suas propriedades óticas, ovidro de acordo com a invenção pode ser usado paraaplicações óticas. Já que é substancialmente quimicamenteinerte, é apropriado para aplicações como vidro desubstrato em fotovoltaicas, ambas para cobrir as célulasfotovoltaicas à base de silício e células fotovoltaicasorgânicas e como material veículo de módulos fotovoltaicosde filme fino. A absorção de raio-x do vidro de acordo coma invenção tem, inter alia, vantagens particulares quandoempregam módulos fotovoltaicos no espaço de trabalho, jáque o último pode ser exposto a particularmente radiação-xintensa fora da atmosfera da Terra.

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

Levando em consideração sua alta estabilidade térmica,o vidro de acordo com a invenção é também apropriado comovidro de lâmpada, em particular para uso em lâmpadas dehalogênio. Se os mecanismos de geração de luz na luzproduzem radiação-x, uma vantagem particular do vidro deacordo com a invenção é que pode manter a radiação-x longedo ambiente vizinho.

Além disso, a invenção compreende a evaporação dovidro de acordo com a invenção por meio de processosfísicos e a deposição do vidro evaporado em componentes.Tais processos de deposição de vapor física (processos PVD)são conhecidos a uma pessoa hábil na técnica e sãodescritos, por exemplo, na DE 102 22 964 B4. Aqui, o vidrode acordo com a invenção serve como alvo a ser evaporado emtais processos. Os componentes revestidos de evaporação como vidro de acordo com a invenção podem se beneficiar daresistência química do vidro e da absorção de raio-x domesmo.

É também possível para o vidro de acordo com ainvenção a ser usado como material de partida para fibrasde vidro. 0 termo "fibra de vidro" engloba todos os tiposde fibras de vidro, em particular fibras compreendendosomente um núcleo, e assim chamadas fibras de revestimento-núcleo tendo um núcleo e pelo menos um revestimento quepreferivelmente completamente envolve o núcleo ao longo dasuperfície circunferencial exterior. 0 vidro de acordo coma invenção pode ser usado como vidro de núcleo e/ou vidrode revestimento. Dentro da faixa de composição do vidro deacordo com a invenção, o índice de refração nd do vidropode ser ajustado tal que um vidro de núcleo de acordo coma invenção tem um índice de refração maior do que um vidrode revestimento de acordo com a invenção, e então umachamada fibra de índice em etapa em que a luz é conduzidamuito eficientemente pela reflexão total na interfacenúcleo-revestimento é obtida.

Considerando sua boa resistência química, entretanto,um campo de aplicação recomendado é em particular também ouso das fibras de vidro de acordo com a invenção comoreforços em materiais de compósito e/ou como reforços paraconcreto e/ou como fibras óticas integradas em concreto.A Tabela 1 compreende 4 modalidades de exemplo nafaixa de composição preferida. Todos os detalhesrelacionando à composição são dados em % por peso.

Os vidros descritos nos exemplos foram produzidos comosegue:

Os materiais brutos para os óxidos são pesados semagentes de refinamento e então misturados completamente. Abatelada de vidro é fundida em aproximadamente 1580°C emuma unidade de fusão descontínua, então refinada ehomogeneizada. O vidro pode ser despejado em umatemperatura de aproximadamente 1600°C como fitas ou comoutras dimensões desejadas, e processado. As temperaturaspodem ser reduzidas por pelo menos aproximadamente 100 K emuma unidade contínua em grande volume.

Para processamento adicional, as fitas de vidroresfriadas foram moídas, com a ajuda do processo conhecidoda DE 4100 604 Cl, para formar um pó de vidro com umtamanho de grão médio de no máximo 10 μπι. As propriedadesde vidro foram determinadas na base de gotas de vidro queainda não foram moídas em pós. Todos os vidros têm umaexcelente resistência química com relação aos ácidos,álcalis e água; além disso, são quimicamente inertes quantopossíveis.

A Tabela 1 também lista os índices de refração nd, oscoeficientes de expansão térmica linear α(20-300°α de 20 a300°C e ci(-30-7°C) de -30 a 70°C. O último é de particularinteresse quando o vidro de acordo com a invenção é usadovidro dentário, pois a faixa de temperatura de -30 a 70°Cpode ocorrer durante o 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 a IS8424, ARrepresenta a classe de resistência ao álcali de acordo comIS010629 e HGB representa a classe de resistênciahidrolítica de acordo com DIN IS0719.

Todas as classes listadas na Tabela 1 têm coeficientesde expansão térmica α na faixa de 20 a 300°C de menos de6xlO~6/K.

Os vidros mostrados na Tabela 1 têm uma opacidade deraio-x que é pelo menos tão boa quanto a dos vidroscontendo BaO e SrO. Nos exemplos mostrados, os valores ALETde 597% a 801% são obtidos. 0 Exemplo n° 3 mostra o valorde absorção de raio-x mais alto e o valor ALET mais alto.Neste exemplo, 0 teor total de La2O3 e Cs2O é 26,23% porpeso, e é, portanto o mais alto.

Uma característica comum a todos os Exemplos de N0 1 a4 é que sua resistência química pode ser classificada nasmelhores classes SR, AR e HGB 1 ou 1,0, e estes exemplossão, portanto proeminentemente apropriados para os usosmencionados.

Os exemplos também demonstram que os índices derefração na do sistema de vidro de acordo com a invençãopodem ser adaptados à aplicação pretendida dentro de umafaixa apropriada de cerca de 1,6, sem adversamente afetar aresistência química proeminente. Como resultado, pode servantajosamente usado em particular como preenchedores emcomposições dentárias, mas também para outras aplicaçõesque impõem altas exigências inter alia na pureza e também aresistência química e estabilidade térmica. Podem serproduzidos em uma grande escala industrial em baixo custo.

Comparado ã técnica anterior, o vidro de acordo com ainvenção tem a vantagem adicional que liga a adaptabilidadedos índices de refração e coeficientes de expansão econstantemente muito boa estabilidade química com absorçãode raio-x eficiente.

Além disso, o vidro de acordo com a invenção érelativamente fácil de fundir e portanto pode ser produzidoem baixo custo.

Tabela 1: Composições do vidro opaco de raio-x em %por peso

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Claims

1. Vidro opaco de raio-x livre de BaO e/ou PbOcaracterizado pelo fato de que tem um índice de refração Iidde 1,57 a 1,61 e uma espessura equivalente de alumínio depelo menos 400%, contendo (em % por peso baseado no óxido)SiO2 43-53Al2O3 15-21Li2O 0-6Na2O 0-2K2O 0-2Cs2O 0,5-7ZnO 0-6ZrO2 3-10La2O3 13- < 20Ta2O5 0-5Σ óxidos de metal alcalino 3,5-9

2. Vidro opaco de raio-x, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém (em% por peso baseado em óxido)SiO2 44-52Al2O3 16-20Li2O 1-5K2O 0-1,5Cs2O 1-6ZnO 1-5ZrO2 3-9La2O3 13,5 - < 20Ta2O5 1-4Σ óxidos de metal alcalino 3,5-8

3. Vidro opaco de raio-x, de acordo com areivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que contém(em % por peso baseado em óxido)SiO2 44-51Al2O3 17-20Li2O 2-5K2O 0-1Cs2O 2-5ZnO 2-4ZrO2 4-8La2O3 14-19Ta2O5 1,5-3,5Σ óxidos de metal alcalino 4-8

4. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato deque a soma total dos teores de Cs2O e/ou La2O3 (em % porpeso baseado em óxido) é de 14 a 25, preferivelmente de 15a 24, particularmente preferivelmente de 16 a 24.

5. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato deque a razão dos teores SiO2 e ZrO2 é: Si02/Zr02 > 7.

6. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fatode que adicionalmente contém (em % por peso baseado emóxido)WO3 0-3Nb2O5 0-3HfO2 0-3Ta2O5 0-3Gd2O3 0-3Sc2O3 0-3Y2O3 0-3SnO2 0-3

7. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelofato de que está livre de SrO.

8. Vidro caracterizado pelo fato de que a uma extensãode pelo menos 95% (em % por peso baseado em oxido) do vidroopaco de raio-x de qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3,- 4, 5, 6 ou 7.

9. Pó de vidro caracterizado pelo fato de que contém ovidro opaco de rio-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 de um vidro opaco de raio-x dequalquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7.

11. Vidro dentário/compósito plástico caracterizadopelo fato de que contém, como vidro dentário, o pó de vidrode qualquer uma das reivindicações 9 ou 10.

12. Elemento ótico caracterizado pelo fato de quecontém o vidro opaco de raio-x de qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 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 dentário.

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

15. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1,- 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 caracterizado pelo fato de ser paraproduzir um vidro dentário/compósito plástico que contémplástico dentário, em que o plástico dentário épreferivelmente uma resina curável por UV baseado emacrilato, metacrilato, 2,2-bis[4-(3-metacrilóxi-2-hidróxipropóxi)fenil]propano (bis-GMA), metacrilato deuretano, dimetacrilato 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 comoum opacificador raio-x em composições dentárias plásticas.

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

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 ser emtecnologia de tela.

20. 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 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 por 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 revestimento de uma fibra devidro.