BRPI1003262A2 - vidro livre de bário opaco de raio-x e uso do mesmo - Google Patents
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Abstract
VIDRO LIVRE DE BáRIO OPACO DE RAIO-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 n~ d~ de 1,480 a 1,517 e uma alta opacidade de raio-X com uma espessura equivalente de alumínio de pelo menos 180%. O vidro é baseado no sistema SiO~ 2~ - B~ 2~O~ 3~ - Cs~ 2~O - K~ 2~O - La~ 2~O~ 3~ - com adições de Al~ 2~O, Li~ 2~O, Na~ 2~O e/ou ZrO~ 2~. O vidro pode ser usado, em particular, como vidro dentário ou como vidro ótico.
Description
VIDRO LIVRE DE BÁRIO OPACO DE RAIO-X E USO DO MESMO
A invenção relaciona-se a um vidro opaco de raio-X livre de chumbo e bário e ao uso do mesmo.
As composições dentárias plásticas estão crescentemente sendo usadas para restauração dentária no setor dentário. Estas composições dentárias plásticas geralmente compreendem uma matriz de resinas orgânicas e vários preenchedores orgânicos. Os preenchedores inorgânicos compreendem predominantemente pós de vidros, cerâmicas (vidro), quartzo ou outras substâncias cristalinas (por exemplo, YbF3), materiais sol-gel ou Aerosils, e são adicionados à composição plástica como material de preenchimento.
O uso de composições dentárias plásticas é pretendido para evitar efeitos colaterais danosos possíveis de amálgama e para conseguir uma impressão estética melhorada. Dependendo das composições dentárias plásticas selecionadas, podem ser usadas para medidas de restauração dentária diferentes, por exemplo, para preenchimentos de dentes também para prender peças, tais como coroas, pontes e inlays, onlays, etc.
0 material de preenchimento por si próprio é pretendido minimizar o encolhimento causado pela polimerização da matriz de resina durante a cura. Por exemplo, se há uma forte adesão entre a parede do dente e o preenchimento, o encolhimento de polimerização excessivo pode levar à quebra da parede do dente. Se a adesão é inadequada, o encolhimento de polimerização excessivo pode resultar na formação de espaços periféricos entre a parede do dente e o preenchimento, que pode promover cáries secundárias. Além disso, determinadas exigências químicas e físicas são impostas nos preenchedores:
Deve ser possível processar o material de preenchimento para formar pós que são tão finos quanto possíveis. Quanto mais fino o pó, mais homogênea a aparência do preenchimento. Ao mesmo tempo, as propriedades de polimento do preenchimento são melhoradas, o que além de reduzir a área de superfície disponível para ataque também conduz à resistência melhorada à abrasão e portanto a um preenchimento mais prolongado. Para permitir os pós a serem processados com sucesso, é também desejável para os pós não se aglomerar. Este efeito indesejável ocorre em particular com materiais de preenchimento produzidos com a ajuda de processos sol-gel.
Além disso, é vantajoso se o preenchedor é revestido com silano funcionalizado, já que isso facilita a formulação da composição dentária e melhora as propriedades mecânicas. Aqui, especialmente a superfície das partículas de preenchedor é pelo menos parcialmente coberta com o silano funcionalizado.
Além disso, o índice de refração e a cor da composição dentária plástica em sua totalidade e portanto também do preenchedor seria também combinado o quanto possível ao material de dente natural, de modo que é o mais indistinguível possível do material de dente saudável em torno. O tamanho de grão também tem um papel neste critério estético.
É também importante para a expansão térmica da composição dentária plástica na faixa de uso, isto é, geralmente entre -30°C e +70°C, ser combinada a do material de dente natural, a fim de garantir que a medida de restauração dentária seja suficientemente capaz de suportar mudanças de temperatura. Um estresse excessivamente alto causado pelas mudanças de temperatura pode também gerar a formação de espaços entre as composições dentárias de plástico e o material de dente em torno, que por sua vez forma pontos preferidos de ataque para cáries secundárias.
Em geral, os preenchedores com o coeficiente mais baixo possível de expansão térmica são usados, a fim de compensar para a expansão térmica da matriz de resina.
Uma boa resistência química dos preenchedores com relação aos ácidos, álcalis e água e boa estabilidade mecânica sob carga, tal como, por exemplo, durante o movimento produzido pela mastigação, pode também contribuir para uma longa vida de serviço para as medidas de restauração dentária.
Além disso, para o tratamento de pacientes, é imperativo que as medidas de restauração dentária possam ser vistas em uma imagem de raio-x. Já que a própria matriz de resina é geralmente invisível em uma imagem de raio-x, os preenchedores devem fornecer a absorção de raio-X requerida. Um preenchedor deste tipo que fornece absorção suficiente de radiação χ é descrito como opaco ao raio-x.
Os constituintes do preenchedor, por exemplo, determinados componentes de um vidro, ou substâncias adicionais, são geralmente responsáveis pela opacidade de raio-x. Substâncias adicionais tais como essas são também conhecidas como opacificadores de raio-x. Um opacificador de raio-X padrão é YbF3, o qual pode ser adicionado ao preenchedor na forma moída, cristalina. De acordo com DIN ISSO 4 049, a opacidade de raio-X de vidros ou materiais dentários é citada em relação à absorção de raio-X de alumínio como espessura equivalente de alumínio (ALET). 0 ALET é a espessura de uma amostra de alumínio que tem a mesma absorção como uma amostra de 2 mm de espessura do material a ser testado. Um ALET de 200% portanto significa que uma placa de vidro pequena tendo superfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2 mm produz a mesma atenuação de raio-X que uma placa de alumínio pequena com uma espessura de 4 mm. Analogamente, um ALET de 150% significa que uma placa de vidro pequena tendo superfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2 mm produz a mesma atenuação de raio-X que uma placa de alumínio pequena com uma espessura de 3 mm.
Devido à composição dentária plástica em uso ser geralmente introduzida em cavidades dos cartuchos e é então modelada nas cavidades, é freqüentemente suposta ser tixotrópica no estado não curado. Isto significa que sua viscosidade diminui quando a pressão é exercida, visto que é dimensionalmente estável sem a ação da pressão.
Dentre as composições dentárias plásticas, uma distinção também precisa ser projetada entre os compósitos e cimentos dentários. No caso de cimentos dentários, também conhecidos como cimentos de ionômero de vidro, a reação química dos preenchedores com a matriz de resina conduz à cura da composição dentária, e consequentemente as propriedades de cura da composição dentária e portanto sua capacidade de trabalho é influenciada pela reatividade dos preenchedores. Isto freqüentemente envolve um processo de endurecimento que é precedido por uma cura de superfície radical, por exemplo, sob a ação de luz UV. Os compósitos, também referidos como compósitos preenchedores, contêm, por contraste, preenchedores que são tão quimicamente inertes quanto possível, já que suas propriedades de cura são determinadas por constituintes da própria matriz de resina e uma reação química dos preenchedores é freqüentemente disruptiva para isso.
Devido aos vidros, em relação as suas composições diferentes, representam uma classe de materiais com uma ampla variedade de propriedades, são freqüentemente usados como preenchedores para composições dentárias plásticas. Outras aplicações como material dentário, na forma pura ou como um componente de uma mistura de material, são também possíveis, por exemplo, para inlays, onlays, material de facetas para coroas e pontes, material para dentes artificiais ou outro material para tratamento dentário preventivo e/ou conservante, protético. Os vidros deste tipo sendo usados como material dentário são geralmente referidos como vidros dentários.
Além das propriedades de vidro dentário descritas acima, é também desejável para este vidro estar livre de bário e/ou óxido de bário (BaO), que são classificados como prejudiciais à saúde, e também de chumbo e/ou óxido de chumbo (PbO).
Além disso, é também desejável para um componente dos vidros dentários ser de óxido de zircônio (ZrO2). ZrO2 é um material amplamente usado nos campos técnicos de química e ótica. ZrO2 é prontamente biocompatível e é distinguido por sua insensibilidade às flutuações de temperatura. É usado para todas as fontes dentárias na forma de coroas, pontes, inlays, trabalho de fixação e implantes.
Os vidros dentários portanto representam vidros de qualidade particularmente alta. Os vidros deste tipo podem também ser usados em aplicações óticas, particularmente se a aplicação se beneficia da opacidade de raio-X do vidro. Já que a opacidade de raio-X significa que o vidro absorve a radiação eletromagnética na região do espectro de raio-x, vidros correspondentes agem simultaneamente como filtros para a radiação-x. Os componentes eletrônicos sensíveis podem ser danificados por radiação-x. No caso de sensores de imagem eletrônica, por exemplo, a passagem de um quantum de raio-X pode danificar a região correspondente do sensor ou resultar em um sinal de sensor indesejável que pode ser percebido, por exemplo, como um distúrbio de imagem e/ou distúrbio de pixels. Para aplicações específicas, é portanto necessário ou pelo menos vantajoso proteger os componentes eletrônicos contra a radiação-X usando vidros correspondentes para filtrar os referidos componentes do espectro da radiação incidente.
Numerosos vidros dentários e outros vidros óticos são conhecidos do estado da técnica.
A DE102004026433 descreve vidro ou pós de vidro hendo um tamanho de partícula médio de < 1 μπκ Estes podem ser usados, inter alia, como vidros dentários. Entretanto, a faixa de composição muito amplamente reivindicada não reflete as características especiais do vidro de acordo com a invenção. A ampla faixa de composição também descreve vidros com baixa resistência química e baixa opacidade de raio-x. Nenhum dos exemplos na patente satisfaz as propriedades especiais em combinação. - DE3524605 C2 compreende vidros contendo flúor para guias de onda óticas produzidas por troca de íon. Para as razões já mencionadas, F é indesejavelmente em vidros dentários.
0 vidro pode também conter 0-2% mol de Cs2O. Este teor de Cs2O e opacificadores de raio-x, tais como BaO, SrO, PbO, que estão possivelmente presentes em uma quantidade de 0 a 1% mol significa que a opacidade de raio-X alta não pode ser conseguida neste sistema de vidro. Um teor de K2O de 6- 18% mol também significa que muito boa resistência não é conseguida.
DE4029230 descreve um material dentário tendo pelo menos três componentes, especificamente um aglutinante polimerizável, um preenchedor amorfo, tal como SiO2 e vidro ou cerâmica de vidro, e um opacificador de raio-x. Aqui, a opacidade de raio-X é conseguida pela adição de um assim chamado opacificador de raio-x, tal como trifluoreto de itérbio. No vidro de acordo com a invenção, o último pode ser dispensado com.
DE60315684 relaciona-se a um material preenchedor de vidro para uso em compósitos dentários e restauração dentária. 0 teor total dos metais alcalinos, em 0,05 a 4% mol, é muito baixo para garantir tal boa fusão que uma alta produção pode ser conseguida. Um alta produção ê primariamente importante para operação econômica.
A DE102005019958 reivindica vidros para usao como vidro de lâmpada de flash. 0 vidro de lâmpada de flash está preferivelmente livre de CsO2 e metais alcalinos, mas como resultado contém metais alcalinos terrosos (o teor total de MgO, CaO, SrO, BaO, 2-30% por peso). Os vidros de acordo com a invenção não contêm metais alcalinos terrosos, BaO e SrO, pelas razões mencionadas acima, e CaO e MgO a fim de fornecer o baixo índice de refração, além de componentes compulsórios Cs2O e La2O3 que ambos aumentam o índice de refração e, acima de tudo, garantem a opacidade de raio-x.
Além disso, mesmo quantidades pequenas de CaO melhoram as propriedades mecânicas, tais como, por exemplo, a dureza de Vickers. Entretanto, uma dureza de Vickers aumentada é desvantajoso no processo de maogem. Os corpos de moagem são submetidos à abrasão aumentada e o processo demora mais.
A DE102006012116 Al descreve cabos de fibra de vidro para transmissão de dados. Os vidros reivindicados na mesma são opacos de raio-X somente a um determinado grau. Um componente essencial para a opacidade de raio-X é meramente especificado como < 2% por peso La2O3. Entretanto, além de Cs2O, um teor de La2O3 maior do que 2% por peso é requerido.
US3529946 descreve um processo para curar a superfície por troca de íon. O vidro apropriado para este propósito deve conter, inter alia, TiO2, que não está presente no vidro de acordo com a invenção. TiO2 desloca a borda de UV do vidro na região de onda mais longa e assim desloca o local da cor do vidro em regiões indesejáveis. O vidro dentário deve ser branco.
Além disso, o Li2O deve estar presente em uma quantidade de 2,5 a 4% por peso a fim de garantir a troca de íon. Precisamente este efeito é indesejável no vidro dentário. 0 vidro deve ser estável com relação a qualquer lavagem. O vidro de acordo com a invenção preferivelmente não contém nenhum Li2O. Li2O é rapidamente lavado do vidro e, se o material dentário está presente, pode reduzir a resistência do mesmo. 0 vidro é adicionalmente desestabilizado pela própria lavagem e a transparência pode também ser adversamente afetada, e então a lavagem deveria também ser evitada para vidros óticos.
A US5132254 compreende um material compósito. 0 vidro ou matriz de cerâmica de vidro presente no mesmo deve conter > 25% de óxidos de metal alcalino terroso. Pelas razões mencionadas, o vidro de acordo com a invenção não contém óxidos de metal alcalino terroso. Veja também DE102005019958.
As características comuns aos vidros mencionados na técnica anterior são que têm tem baixa resistência ao tempo e/ou não são opacos ao raio-X e além de serem freqüentemente difíceis e caros para produzir, ou contêm componentes que são prejudiciais ao ambiente e/ou à saúde.
O objeto da invenção é fornecer um vidro opaco ao raio-X livre de chumbo e bário tendo um baixo índice de refração nd de 1,480 a 1,517. 0 vidro seria apropriado como vidro dentário e como vidro ótico, não seria caro para produzir, mas apesar disso tem uma alta qualidade e é tolerado pelo corpo, seria apropriado para proteção de dente ativa e passiva e teria excelentes propriedades com relação à processabilidade, comportamento de endurecimento de matrizes plásticas envolventes e estabilidade e resistência a longo prazo. Além disso, um objeto adicional da invenção é que garante que o vidro de acordo com a invenção seja extremamente resistente ao tempo.
A matriz básica do vidro de acordo com a invenção também estaria livre dos componentes doadores de cor, tais como, por exemplo, Fe2O3, TiO2, AgO, CuO, etc., a fim de permitir um lugar de cor ótimo e portanto adaptação à cor do dente e/ou, no caso de aplicações óticas, o espectro da radiação eletromagnética passando através.
O objeto é conseguido pelo vidro de acordo com as reivindicações independentes. As modalidades e usos preferidos emergem das reivindicações dependentes.
O vidro de acordo com a invenção tem um índice de refração na de 1,480 a 1,517. É portanto combinado muito bem aos plásticos dentários disponíveis e/ou resinas epóxi nesta faixa de índice de refração, como resultado do qual efetivamente satisfaz as necessidades estéticas colocadas em um vidro dentário/compósito plástico em termos de uma aparência natural.
O vidro de acordo com a invenção consegue as propriedades de vidros dentários contendo chumbo e/ou bário em termos da absorção de raio-X requerida sem o uso de bário e/ou chumbo ou outras substâncias prejudiciais à saúde. A absorção de raio-X e portanto a opacidade de raio- X são conseguidas principalmente pelo teor de CsO2 e/ou La2O3; estes estão presentes no vidro de acordo com a invenção individualmente ou em combinação a uma extensão de mais do que 8% por peso. Ambos CsO2 e La2O3 são relacionados como prejudiciais à saúde.
O vidro de acordo com a invenção tem uma espessura equivalente de alumínio (ALET) de pelo menos 180%. Isto significa que uma placa de vidro pequena que é feita do vidro de acordo com a invenção e tem superfícies paralelas planas e uma espessura de 2mm produz pelo menos a mesma atenuação de raio-X como uma placa de alumínio pequena com uma espessura de 3,6 mm. Como base, o vidro de acordo com a invenção contém SiO2 em uma proporção de 63 a 70% por peso como componente de formação de vidro. Os teores de SiO2 mais altos podem conduzir às temperaturas de fusão desvantajosamente altas, e a opacidade de raio-X não pode ser alcançada.
Uma modalidade preferida do vidro de acordo com a invenção fornece um teor de SiO2 de 64 a 69% por peso. Um teor de SiO2 de 64 a 68% por peso é particularmente preferido.
B2O3 está presente no vidro de acordo com a invenção na faixa de 12 a 16% por peso, preferivelmente de 12 a 15% por peso. B2O3 serve como um fluxo. Além de reduzir a temperatura de fusão, o uso de B2O3 simultaneamente melhora a estabilidade de cristalização do vidro de acordo com a invenção. Os teores maiores do que aproximadamente 16% por peso não são recomendados neste sistema a fim de evitar danificar a boa resistência química.
A fim de tornar mais fácil fundir o vidro, a soma total de óxidos de metal alcalino presentes no vidro de acordo com a invenção é pelo menos 11% por peso e no máximo 18% por peso.
Entretanto, os óxidos de metal alcalino podem reduzir a resistência química de um vidro. 0 teor total de óxidos de metal alcalino é preferivelmente de 11 a 17% por peso e particularmente preferivelmente de 12 a 16% por peso.
Individualmente, o teor dos óxidos de metal alcalino no vidro, de acordo com a invenção, é 2 a 7% por peso de K2O, 0 a 3% por peso de Na2O, 6 a 13% por peso de Cs2O e 0 a 1% por peso de Li2O.
K2O pode contribuir a uma extensão particular para fusão melhorada de um vidro contendo SiO2 e opcionalmente ZrO2. Portanto, um vidro de acordo com a invenção pref erivelmente contém 3 a 6% por peso de K2O, particularmente pref erivelmente 3,5 a 5,5% por peso de K2O.
O teor de Li2O é preferivelmente de 0 a 0,5% por peso, particularmente preferivelmente o vidro de acordo com a invenção está livre de Li2O.
O vidro de acordo com a invenção está preferivelmente também livre de CeO2 e TiO2.
CsO2 também contribui para uma melhoria nas propriedades de fusão, mas simultaneamente serve para aumentar a opacidade de raio-X e para estabelecer o índice de refração. Um vidro de acordo com a invenção pref erivelmente contém de 7 a 12% por peso de Cs2O, particularmente pref erivelmente de 8 a 12% por peso.
Conforme descrito, a condição a seguir tem ser alcançada: Cs2O + La2O3 > 8 % em peso a fim de produzir a opacidade de raio-X requerida.
O vidro de acordo com a invenção pode conter mais de 2 a 7% por peso do próprio La2O3. Como descrito, La2O3, junto com Cs2O e/ou ZrO2, fornece a opacidade de raio-X e serve para estabelecer o índice de refração do vidro.
Entretanto, o teor de La2O3 é preferivelmente de 2,5 a 6% por peso, particularmente preferivelmente de 3 a 5,5% por peso.
O vidro de acordo com a invenção pode também conter ZrO2 em uma proporção de 0 a 4% por peso. Este teor de zircônio melhora as propriedades mecânicas e, nesse caso em particular, a força à tração e compressiva, e reduz a friabilidade do vidro. Além disso, o componente suporta uma proporção da opacidade de raio-X do vidro.
0 teor de ZrO2 é preferivelmente 0 a 3% por peso, particularmente preferivelmente 0,5 a 3% por peso.
Devido à tendência do ZrO2 segregar em vidros de silicato, além de um aumento excessivo no índice de refração, o teor de ZrO2 máximo de 4% por peso não deve também ser excedido aqui. As regiões segregadas agem como centros para dispersar a luz que passa artavés, analogamente ao efeito Tyndall. No caso de vidros dentários, estes centros de dispersão danificam a impressão estética, e portanto os vidros segregados não são aceitos para aplicação dentária, em um vidro ótico, os centros de dispersão geralmente têm um efeito adverso na transmissão, e então os vidros segregados são também indesejáveis na maioria das aplicações óticas.
0 vidro de acordo com a invenção também pode conter Al2O3 na faixa de 0 a 4% por peso. Dentre outras coisas, Al2O3 fornece boa resistência química. Entretanto, um teor de Al2O3 de aproximadamente 4% por peso não deve ser excedido a fim de evitar o aumento da viscosidade do vidro, particularmente na faixa de processamento à quente, a tal extensão que é difícil fundir o vidro. Os teores mais altos do que <7% por peso são também desvantajosos para a fusão do vidro contendo ZrO2.
Um vidro de acordo com a invenção, portanto preferivelmente contém de 0,5 a 3% por peso e mais preferivelmente 1 a 3% por peso de Al2O3.
A fim de conseguir alta opacidade de raio-X e correspondentemente particularmente altos valores da espessura equivalente de alumínio, as modalidades preferidas do vidro de acordo a invenção fornecem para a soma total de Cs2O e/ou La2O3 presente no vidro como sendo de 9 a 18% por peso, preferivelmente de 9 a 17% por peso, particularmente pref erivelmente de 10 a 17% por peso.
É também possível, e englobado pela invenção, adicionar substâncias adicionais às substâncias mencionadas Portanto, é possível para um vidro de acordo com a invenção adicionalmente conter também ZnO, WO3 e/ou Nb2O5 e/ou HfO2 e/ou Ta2O5 e/ou Gd2O3 e/ou Sc2O3 e/ou Y2O3 individualmente ou em qualquer combinação desejada em uma proporção de até 2% por peso em cada caso.
De acordo com a invenção é também fornecido que de 0 a 2% por peso de SnO2 pode adicionalmente opcionalmente estar presente no vidro.
Como descrito, o vidro de acordo com a invenção está livre de compostos de bário e/ou óxido de bário (BaO) e o chumbo tóxico, compostos de chumbo e/ou óxido de chumbo (PbO) que são classificados como prejudiciais à saúde. A adição de outras substâncias prejudiciais ao ambiente e/ou à saúde é preferivelmente evitada. Em particular, um vidro preferido de acordo com a invenção também não contém qualquer SrO, pois isto também não é aceito em aplicações relacionando à saúde.
De acordo com uma modalidade preferida adicional da presente invenção, o vidro de acordo com a invenção está também preferivelmente livre de outros componentes não mencionados nas reivindicações e/ou no presente relatório descritivo, isto é, de acordo com tal modalidade, o vidro consiste essencialmente dos componentes mencionados. A expressão "consiste essencialmente de" aqui significa que outros componentes estão presentes, no máximo, como impurezas, mas não são deliberadamente adicionados à composição de vidro como componentes individuais.
Entretanto, a invenção também fornece o uso do vidro de acordo com a invenção como base para vidros adicionais, em que até 5% por peso de componentes adicionais pode ser adicionado ao vidro descrito de acordo com a invenção. Em tal caso, o vidro consiste de uma extensão de pelo menos 95% por peso do vidro descrito de acordo com a invenção.
Todos os tipo de vidro de acordo com a invenção são notados por muito boa resistência química, e isto resulta em um alto grau de não reatividade em cooperação com a matriz de resina e portanto em uma vida de serviço muito longa da composição dentária inteira.
Não é necessário dizer que é também possível adaptar a aparência de cor do vidro ao adicionar õxidos ordinários para este propósito. Os óxidos apropriados para fornecer cor aos vidros são conhecidos aos hábeis na técnica; os exemplos que podem ser mencionados são CuO e CoO que, para esta finalidade, podem preferivelmente ser adicionados em quantidades de 0 a 0,1% por peso.
A invenção também compreende pós de vidro feitos dos vidros de acordo com a invenção. Os pós de vidro são produzidos por processos conhecidos, por exemplo, como descrito na DE 4100604 C1. 0 pós de vidro de acordo com a invenção preferivelmente tem um tamanho de grão médio de até 40 pm ou até 20 pm. A preferência é dada em particular aos tamanhos de grão médio de 0,4 a 4 μm, mas também aos nanopós tendo tamanhos de grão médio de 50 a 400 nm. Outros tamanhos de grão são similarmente englobados pela invenção. O pós de vidro acima mencionado pode geralmente servir como material de partida para o uso dos vidros de acordo com a invenção como preenchedores e/ou vidros dentários.
Em uma modalidade preferida, a superfície do pó de vidro é silanizada usando os métodos convencionais. A silanização permite a ligação dos preenchedores inorgânicos à matriz de plástico da composição dentária plástica a ser melhorada.
A invenção também compreende elementos óticos que contêm o vidro de acordo com a invenção. Os elementos óticos são compreendidos por serem todos objetos e, em particular, componentes que podem ser usados para aplicações óticas. Estes podem ser componentes através dos quais a luz passa. Os exemplos de tais componentes são vidros cobertos e/ou elementos de lente, mas também veículos de outros componentes tais como, por exemplo, espelhos e fibras de vidro.
Os vidros de cobertura são preferivelmente usados para proteger componentes eletrônicos. Não é necessário dizer que isto também inclui componentes optoeletrônicos. Os vidros de cobertura estão geralmente presentes na forma de placas de vidro tendo superfícies paralelas planas e são preferivelmente ajustadas acima do componente eletrônico, tal que o último é protegido contra efeitos ambientais enquanto permite a radiação eletromagnética, por exemplo a luz, passar através do vidro de cobertura e interagir com o componente eletrônico. Os exemplos de tais vidros de cobertura são elementos de tampas óticas, elementos para a proteção de sensores de imagem eletrônica, recheios de cobertura em uma embalagem ao nível de recheio, vidros de cobertura para células fotovoltaicas e vidros protetores para componentes eletrônicos orgânicos. Aplicações adicionais para vidros de cobertura são bem conhecidas a uma pessoa hábil na técnica. É também possível para funções óticas serem integradas no vidro de cobertura, por exemplo, quando o vidro de cobertura é fornecido pelo menos em regiões com estruturas óticas que podem preferivelmente estar na forma de lentes. Os vidros de cobertura fornecidos com microlentes são geralmente usados como vidros de cobertura para sensores de imagem de câmeras digitais, as microlentes geralmente focando luz obliquamente convergente no sensor de imagem nos elementos de sensor individuais (pixels).
Conforme descrito, o vidro de acordo com a invenção pode ser preferencialmente usado como vidro dental. È preferencialmente empregado como um preenchedor em compósitos para restauração dentária, particularmente preferencialmente para preenchedores a base de resina de epóxido que requer substancialmente preenchedores quimicamente inertes. Também está dentro do escopo da invenção para o vidro de acordo com a invenção pra ser usado como um opacificante de raio-X em composições dentárias. O vidro é adequado para substituir opacificantes de raio-X cristalinos expansivos, tal como, por exemplo, YbF3.
Conformemente, o vidro de acordo com a invenção é preferencialmente usado para a produção de compósito plástico/ de vidro dentário o qual contém plástico dentário, em que o plástico dentário é preferencialmente uma resina curável à UV a base de acrilato, metacrilato, 2,2-bis[4-(3- metacriloxi-2-hidroxipropoxi)fenil]propano (bis-GMA, metacrilato de uretano, cianoacrilato ou dimetacrilato de alcanodiol.
Considerando suas propriedades óticas, o vidro de acordo com a invenção pode ser também usado para aplicações óticas. Desde que ele seja substancialmente quimicamente inerte, ele é adequado para aplicações como vidro de substrato em células fotovoltaicas, tanto para o recobrimento de células fotovoltaicas a base de silicone quanto para células fotovoltaicas orgânicas e como material carreador de módulos de células fotovoltaicas de película fina. A Absorção de raio-X do vidro de acordo com a invenção tem, inter alia, vantagens particulares quando se emprega módulos fotovoltaicos em viagem espacial, já que a última pode ser exposta particularmente ã radiação X intensa fora a atmosfera terrestre.
O vidro de acordo com a invenção também é adequado para uso como vidro de substrato para aplicações bioquímicas, em particular para processos de varredura molecular.
Considerando sua alta estabilidade térmica, o vidro de acordo com a invenção é também apropriado como vidro de lâmpada, em particular para uso em lâmpadas de halogênio. Se os mecanismos de geração de luz na luz produzem radiação-x, uma vantagem particular do vidro de acordo com a invenção é que pode manter a radiação-X longe do ambiente vizinho.
Além disso, a invenção compreende a evaporação do vidro de acordo com a invenção por meio de processos físicos 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 são descritos, por exemplo, na DE 102 22 964 B4. Aqui, o vidro de acordo com a invenção serve como alvo a ser evaporado em tais processos. Os componentes revestidos de evaporação com o vidro de acordo com a invenção podem se beneficiar da resistência química do vidro e da absorção de raio-X do mesmo.
É também possível para o vidro de acordo com a invenção ser usado como material de partida para fibras de vidro. O termo "fibra de vidro" engloba todos os tipos de fibras de vidro, em particular fibras compreendendo somente um núcleo, e assim chamadas fibras de revestimento-núcleo tendo um núcleo e pelo menos um revestimento que preferivelmente completamente envolve o núcleo ao longo da superfície circunferencial exterior. O vidro de acordo com a invenção pode ser usado como vidro de núcleo e/ou vidro de revestimento. Dentro da faixa de composição do vidro de acordo com a invenção, o índice de refração na do vidro pode ser ajustado tal que um vidro de núcleo de acordo com a invenção tem um índice de refração maior do que um vidro de revestimento de acordo com a invenção, e então uma chamada fibra de índice em etapa em que a luz é conduzida muito eficientemente pela reflexão total na interface núcleo-revestimento é obtida.
Considerando sua boa resistência química, entretanto, um campo de aplicação recomendado é em particular também o uso das fibras de vidro de acordo com a invenção como reforços em materiais de compósito e/ou como reforços para concreto e/ou como fibras óticas integradas em concreto. A Tabela 1 compreende 6 modalidades de exemplo na faixa de composição preferida. Todos os detalhes relacionando à composição são dados em % por peso.
Os vidros descritos nos exemplos foram produzidos como segue:
Os materiais brutos para os óxidos são pesados sem agentes de refinamento e então misturados completamente. A batelada de vidro é fundida em aproximadamente 1580°C em uma unidade de fusão descontínua, então refinada e homogeneizada. 0 vidro pode ser despejado em uma temperatura de aproximadamente 164O0C como fitas ou com outras dimensões desejadas, e processado. As temperaturas podem ser reduzidas por pelo menos aproximadamente 100 K em uma unidade contínua de grande volume.
Para processamento adicional, as fitas de vidro resfriadas foram moídas, com a ajuda do processo conhecido da DE 41 00 604 Cl, para formar um pó de vidro com um tamanho de grão médio de no máximo 10 μπι. As propriedades de vidro foram determinadas na base de gotas de vidro que ainda não foram moídas em pós. Todos os vidros têm uma excelente resistência química com relação aos ácidos, álcalis e água; além disso, são quimicamente inertes quanto possíveis.
A Tabela 1 também lista os índices de refração nd, os coeficientes de expansao térmica linear Q(20-300°c) de 20 a 300°C e a.(-30-70°c) de -30 a 10°C. O último é de particular interesse quando o vidro de acordo com a invenção é usado como vidro dentário, pois a faixa de temperatura de -30 a 70°C pode ocorrer durante o uso.
A tabela também lista a espessura equivalente de alumínio (ALET) e a resistência química das variantes do vidro de acordo com a invenção. Aqui, SR representa a classe de resistência ao ácido de acordo com a IS8424, AR representa a classe de resistência ao álcali de acordo com IS010629 e HGB representa a classe de resistência hidrolítica de acordo com DIN IS0719.
Todas as classes listadas na Tabela 1 têm coeficientes de expansão térmica α na faixa de 20 a 300°C de menos de 6x10"6/K.
Os vidros mostrados na Tabela 1 têm uma opacidade de raio-X que é pelo menos tão boa quanto a dos vidros contendo BaO e SrO. Nos exemplos mostrados, os valores ALET de 344% a 383% são obtidos. O Exemplo n° 6 mostra o valor de absorção de raio-X mais alto e o valor ALET mais alto. Neste exemplo, o teor total de Cs2O e La2O3 é 16,85% por peso, e é, portanto o mais alto.
Uma característica comum a todos os Exemplos de N0 Ia 6 é que sua resistência química pode ser classificada nas melhores classes SR, AR e HGB 1 ou 1,0, e estes exemplos são, portanto proeminentemente apropriados para os usos mencionados.
Os exemplos também demonstram que os índices de refração nd do sistema de vidro de acordo com a invenção podem ser adaptados à aplicação pretendida dentro de uma faixa apropriada de cerca de 1,50, sem adversamente afetar a resistência química proeminente. Como resultado, pode ser vantajosamente usado em particular como preenchedores em composições dentárias, mas também para outras aplicações que impõem altas exigências inter alia na pureza e também a resistência química e estabilidade térmica. Podem ser produzidos em uma grande escala industrial em baixo custo.
Comparado à técnica anterior, o vidro de acordo com a invenção tem a vantagem adicional que liga a adaptabilidade dos índices de refração e coeficientes de expansão e constantemente muito boa estabilidade química com a absorção de raio-X eficiente.
Além disso, o vidro de acordo com a invenção é relativamente fácil de fundir e portanto pode ser produzido em baixo custo.
Tabela 1: Composições do vidro opaco de raio-X em % por peso
<table>table see original document page 23</column></row><table>1
Claims (24)
1. Vidro opaco de raio-X livre de BaO e/ou PbO caracterizado pelo fato de que tem um índice de refração rid de 1,480 a 1,517 e uma espessura equivalente de alumínio de pelo menos 18 0%, contendo (em % por peso baseado no óxido) <table>table see original document page 24</column></row><table>
2. Vidro opaco de raio-X, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém (em % por peso baseado em óxido) <table>table see original document page 24</column></row><table> <formula>formula see original document page 25</formula>
3. Vidro opaco de raio-x, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que contém (em % por peso baseado em oxido) <table>table see original document page 25</column></row><table>
4. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a soma total dos teores de Cs2O e/ou La2O3 (em % por peso baseado em óxido) é de 9 a 18, preferivelmente de 9 a -17, particularmente preferivelmente de 10 a 17.
5. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente contém (em % por peso baseado em óxido) <table>table see original document page 25</column></row><table> <table>table see original document page 26</column></row><table>
6. Vidro opaco de raio-x, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que é livre de SrO.
7. Vidro caracterizado pelo fato de que consiste a uma extensão de pelo menos 95% (em % por peso baseado em óxido) do vidro opaco de raio-X de qualquer uma das reivindicações - 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.
8. Pó de vidro caracterizado pelo fato de que contém o vidro opaco de rio-X das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.
9. Pó de vidro, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as superfícies dos grãos de pó presentes são silanizadas de um vidro opaco de raio-X das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.
10. Compósito dentário/compósito plástico caracterizado pelo fato de que contém, como vidro dentário, o pó de vidro das reivindicações 8 ou 9.
11. Elemento ótico caracterizado pelo fato de que contém o vidro opaco de raio-X das reivindicações 1, 2, 3, - 4, 5, 6 ou 7.
12. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, - 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro dentário.
13. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, - 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como um preenchedor em compósitos para restauração dentária.
14. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser para produzir um vidro dentário/compósito plástico que contém plástico dentário, em que o plástico dentário é preferivelmente uma resina curável por UV baseado em acrilato, metacrilato, 2,2-bis [4-(3-metacrilóxi-2- hidróxipropóxi)fenil]propano (bis-GMA), metacrilato de uretano, dimetacrilato alcanodiol ou cianoacrilato.
15. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como um opacificador raio-X em composições dentárias plásticas.
16. Uso do vidro das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 para aplicações óticas.
17. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro de cobertura para componentes eletrônicos, em particular sensores.
18. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser em tecnologia de tela.
19. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro de substrato em fotovoltaicos.
20. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro de substrato e/ou vidro de cobertura para OLEDs.
21. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro de lâmpada.
22. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, -2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro de substrato para aplicações bioquímicas.
23. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, - 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como material alvo em processos de PVD.
24. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações 1, - 2, 3, 4, 5, 6 ou 7 caracterizado pelo fato de ser como vidro de núcleo e/ou vidro de revestimento de uma fibra de vidro.
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