BRPI1101803A2

BRPI1101803A2 - vidro livre de bário opaco aos raios -x e o uso do mesmo

Info

Publication number: BRPI1101803A2
Application number: BRPI1101803-8A
Authority: BR
Inventors: Oliver Hochrein; Simone Monika Ritter; Sabine Pichler-Wilhelm
Original assignee: Schott Ag
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2012-09-25
Also published as: US20110218268A1; GB2477843A; AU2011200570B2; AU2011200570A1; US8168693B2; CH702657A2; GB2477843B; CN102190438B; CN102190438A; JP4852664B2; DE102010007796B3; GB201101323D0; KR101056099B1; CH702657B1; JP2011162435A

Abstract

VIDRO LIVRE DE BáRIO OPACO AOS RAIOS-X E O USO DO MESMO A invenção. de refere a um vidro opaco aos raios-X livre de BaO e PbO contendo zircónio que tem um índice refrativo nd de 1,54 a 1,58 e uma alta opacidade a raios-X com uma densidade equivalente de alumínio de ao menos 500%. O vidro é baseado no sistema SiO2 - B2O3 - A12O3 - R2O- RO - La2O3 - ZrO2 com adições opcionais de SnO2. O vidro pode ser usado , em particular, como vidro dental ou como vidro ótico.

Description

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

A invenção refere-se a um vidro opaco ao raio-X livre de chumbo e bário e ao uso do mesmo.

As composições dentais plásticas vêm sendo usadas para restaurações dentais no setor dental. Estas composições dentais plásticas compreendem, usualmente, uma matriz de resinas orgânicas e vários preenchedores inorgânicos. Os preenchedores inorgânicos compreendem predominantemente pós de vidro, (vidro-) cerâmicas, quartzo ou outras substâncias cristalinas (por exemplo, YbF3) , materiais sol-gel ou Aerosils, e os mesmos são adicionados à composição plástica como material de preenchimento.

0 uso de composições dentais plásticas destina-se a evitar possíveis efeitos laterais prejudiciais de amálgama e para atingir uma impressão estética aprimorada. Dependendo das composições dentais plásticas selecionadas, as mesmas podem ser usadas para diferentes medidas de restauração dental, por exemplo, para obturações dentais e também para prender partes como coroas, pontes e incrustações, implantes, etc.

0 material de preenchimento per si destina-se a minimizar o encolhimento ocasionado pela polimerização da matriz de resina durante curagem. Por exemplo, se existe uma forte aderência entre a obturação e a parede do dente, o encolhimento da polimerização em excesso pode levar à quebra da parede do dente. Se a aderência for inadequada, o encolhimento da polimerização em excesso pode resultar a formação de vãos periféricos entre a obturação e a parede do dente, o que pode promover cáries secundárias. Mais

adicionalmente, são impostas aos preenchedores certas demandas químicas e físicas.

Deve ser possível processar o material de preenchimento para formar pós que sejam tão finos quanto possível. Quanto mais fino for o pó, mais homogênea é a aparência da obturação. Ao mesmo tempo, as propriedades de polimento da obturação são aprimoradas, que, em adição à redução da área de superfície disponível para atacar, também leva à resistência aprimorada à abrasão e, portanto, a uma obturação mais duradoura. Para fazer com que os pós sejam processados com sucesso, também é desejável que os pós não se aglomerem. Este efeito indesejável ocorre, em particular, com materiais de preenchimento produzidos com a ajuda de processos sol-gel.

Mais adicionalmente, é vantajoso se o preenchedor for revestido com silano funcionalizado, já que isto facilita a formulação da composição dental e aprimora as propriedades mecânicas. No presente documento, especialmente as superfícies das partículas do preenchedor são, ao menos, parcialmente, cobertas com silano funcionalizado. Mais adicionalmente, o índice refrativo e a cor da composição dental plástica em sua totalidade e, portanto, também do preenchedor deveriam corresponder de modo satisfatório o quanto possível ao material de dente natural, para que os mesmos sejam o mais indistinguíveis quanto possível do material de dente saudável circundante. 0 tamanho do grão do preenchedor pulverizado menor possível também exerce uma função nestes critérios estéticos.

Também é importante para a expansão térmica da composição dental plástica na faixa de uso, isto é, usualmente entre - 30°C e +70°C, para corresponder àquela do material de dente natural, a fim de assegurar que a medição da restauração dental seja suficientemente capaz de resistir a mudanças de temperatura. Um estresse excessivamente alto ocasionado por mudanças de temperatura também pode elevar a formação de vãos entre as composições dentais plásticas e o material de dente circundante que, por sua vez, pode formar pontos preferências de ataque para cáries secundárias. Em geral, os preenchedores com o menos coeficiente possível de expansão térmica são usados, a fim de compensar pela alta expansão térmica da resina de matriz.

Uma resistência térmica satisfatória do preenchedores em relação aos ácidos, álcalis e água e uma estabilidade mecânica satisfatória sob pressão, como, por exemplo, durante o movimento produzido pela mastigação, também podem contribuir para uma longa vida útil das medições de restauração dental.

Mais adicionalmente, para o tratamento de pacientes, é imperativo que as medições de restauração dental podem ser observadas em imagens de raios-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 necessária. Um preenchedor deste tipo que fornece absorção suficiente de radiação X é descrito como opaco ao raio-X.

Constituintes do preenchedor, por exemplo, determinados componentes de um vidro, ou substâncias adicionais, são geralmente responsáveis para opacidade ao raio-X. As substâncias adicionais como estas também são conhecidas como opacificadores de raio-X. Um opacificador padrão de raio-X é YbF3, que pode ser adicionado sob a forma moída cristalina.

De acordo com ISSO DIN 4 049, a opacidade ao raio-X de materiais e vidros dentais é cotada em relação à absorção de raio-X de alumínio como espessura equivalente de alumínio (ALET) . A ALET é a espessura de uma amostra de alumínio que tem a mesma absorção como uma amostra de 2 mm de espessura di material a ser testado. Uma ALET de 200% significa, portanto, que uma pequena placa de vidro que tem superfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2 mm produz a mesma atenuação de raio-X que uma pequena placa de alumínio com uma espessura de 4 mm. Analogamente, uma ALET de 500% significa que uma pequena placa de vidro que tem superfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2 mm produz a mesma atenuação de raio-X que uma pequena placa de alumínio com uma espessura de 10 mm.

Devido ao fato de que a composição dental plástica em uso é usualmente introduzida em cavidades a partir de cartuchos e, então, modelada nas cavidades, se supõe freqüentemente que as mesmas sejam tixotrópicas no estado não curado. Isto significa que sua viscosidade diminui quando a pressão é exercida, enquanto que isto é dimensionalmente estável sem a ação de pressão.

Dentre as composições dentais plásticas, necessita-se esboçar uma distinção entre compósitos e cimentos dentais. No caso de cimentos dentais, por exemplo, também conhecidos como cimentos de ionômeros de vidro, a reação química dos preenchedores com a matriz orgânica leva à curagem da composição dental e, consequentemente, as propriedades de curagem da composição dental e, portanto, seu manuseio é influenciado pela reatividade dos preenchedores. Isto freqüentemente envolve um processo de configuração que pode ser precedido por uma curagem radical de superfície, por exemplo, sob a ação de luz UV. Os compósitos, também referidos como compósitos de preenchimento, contêm , em contraste, preenchedores que são tão inertes quimicamente quanto possível, já que suas propriedades de curagem são determinadas por constituintes da própria matriz de resina e uma reação química dos preenchedores é, freqüentemente, disruptiva para isto. Devido ao fato de que os vidros, por causa de suas diferentes composições, representarem uma classe de materiais com uma ampla faixa de propriedades, os mesmos são freqüentemente usados como preenchedores para composições dentais de plástico. Outras aplicações como material dental, ou sob a forma pura ou como um componente de uma mistura de material, também são possíveis, por exemplos, para incrustações, implantes, materiais voltados para coroas e pontes, material para dentes artificiais ou outro material para tratamento dental preventivo, preservativo e/ou protético. Os vidros deste tipo, que são usados como material dental, são geralmente referidos como vidros dentais.

Em adição às propriedades de vidro dental descritas acima, também é desejável para que os vidros dentais sejam livre de óxido de bário (BaO) , que é classificado como prejudicial à saúde, e de óxido de chumbo tóxico (PbO).

Em adição, também é desejável para que um componente dos vidros dentais seja óxido de zircônio (ZrO2) . 0 ZrO2 é um material amplamente usado nos campos técnicos da odontologia e óptica. 0 ZrO2 é prontamente biocompatível e é distinguido por sua insensibilidade a flutuações de temperatura. 0 mesmo é usado para muitos suprimentos dentais sob a forma de coroas, pontes, incrustações, implantes e trabalho de fixação.

Portanto, os vidros dentais representam vidros de qualidade particularmente alta. Os vidros deste tipo também podem ser usados em aplicações ópticas, particularmente se a aplicação se beneficia da opacidade ao raio-X do vidro. Já que a opacidade ao raio-X significa que o vidro absorve radiação eletromagnética na região do espectro, os vidros correspondentes atuam simultaneamente como filtros para radiação X. Os componentes eletrônicos sensíveis podem ser danificados através da 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 indesejado que pode ser percebido, por exemplo, como distúrbio de imagem e/ou pixel de imagem. Para aplicações especificas, é necessário, portanto, ou ao menos vantajoso proteger os componentes eletrônicos contra a radiação X através do uso de vidros correspondentes para filtrar os ditos componentes para fora do espectro da radiação incidente.

Inúmeros vidros dentais e outros vidros ópticos com uma posição óptica similar ou composição química comparável estão descritos na técnica anterior, porém estes vidros exibem desvantagens consideráveis na produção e/ou aplicação. Em particular, muitos dos vidros têm teores relativamente amplos de fluoretos e/ou LiO2, que evapora muito rapidamente durante a operação de fusão (inicial), dificultando a configuração precisa da composição do vidro. O documento DE 60315684 T2 descreve um material preenchedor de vidro para sistemas de epóxi e a produção do mesmo. As partículas desejadas têm um tamanho de partícula de 0,1 μm até 20 μm e compreendem uma zona externa e uma interna que têm diferentes concentrações de metal alcalino e nas quais os íons metálicos alcalinos da camada interna não migram para a camada externa durante o período de uso. A depleção da camada externa toma lugar em uma etapa adicional, após o vidro fundido ter sido moído, através da adição de um ácido inorgânico ou orgânico que é subseqüentemente lavado novamente. De acordo com a invenção, o pó de vidro produzido deste modo tem um índice refrativo (nd) de 1,4 9 a 1,55. A fim de que os íons metálicos alcalinos sejam lixiviado, o vidro fundido deve ter uma baixa resistência química.

O documento JP 62012633 descreve um vidro de íon trocável para produtos que têm um índice refrativo graduado. Em contraste ao vidro de acordo com a invenção, no entanto, o vidro descrito deve ter altos teores de ZnO. Tal sistema de vidro não teria opacidade suficientemente alta.

O documento U.S 2003/050173 Al descreve um substrato de vidro para filtros de interferência que têm um coeficiente relativamente alto de expansão térmica. Este coeficiente adaptado de expansão térmica significa que SiO2 é limitado a no máximo 66% de mol. 0 SiO2 atua como um formador de rede e viabiliza uma redução no coeficiente de expansão. No entanto, os vidros com pequenos teores de SiO2 têm, geralmente, baixas resistências químicas, e é por isso que os mesmos não podem ser usados como vidros dentais, por exemplo.

0 documento JP 2007-290899 A descreve vidros de proteção contra radiação técnica que têm pequeno teor de SiO2 e contêm imperativamente fluoretos como AlF3 ou LaF3.

Durante a fusão do vidro, no entanto, os fluoretos tendem, prontamente, a evaporar, o que dificulta a configuração precisa da composição do vidro e leva a não homogeneidade.

Os documentos U.S 5.976.999 e U.S 5.827.790 referem-se às composições de cerâmica similares ao vidro usadas, inter alia, para porcelana dental. 0 CaO e LiO2 devem estar presentes em quantidades de ao menos 0,5% em peso e 0,1% em peso, respectivamente. Em adição aos dois componentes adicionais principais do grupo que consiste em ZrO2, SnO2 e Ti02, um teor de CaO nos mesmos de ao menos 0,5% em peso parece ser essencial. Estes componentes viabilizam um índice refrativo aumentado nd e apenas opacidade ao raio-X parcial. Os vidros nestes dois documentos também devem conter ao menos 10% em peso de B2O3. 0 alto teor de B2O3 em combinação com os teores de metal alcalino de ao menos 5% em peso ou ao menos 10% em peso tem que efeito que a resistência química do vidro é inaceitavelmente danificada e estes vidros são, portanto, inadequados para vidros dentais.

Os vidros dentais quimicamente inertes para uso como preenchedor em compósitos formam o assunto do documento DE 198 49 388 Al. Os vidros propostos no mesmo devem ter teores significantes de ZnO e F. Estes podem levar às reações com a matriz de resina, que pode, por sua vez, ter efeitos sobre suas propriedades de polimerização. Em adição, o teor de SiO2 é limitado entre 20 a 45% em peso de modo que o vidro descrito possa conter F e opacificador de raio-X suficientes.

O documento W02005/060921 Al descreve um preenchedor de vidro que, em particular, destina-se a ser adequado para compósitos dentais. No entanto, este preenchedor de vidro deve conter apenas 0,05 a 4% de mol de óxidos metálicos alcalinos. Este baixo teor de oxido metálico alcalino na combinação dos óxidos metálicos, em particular, na combinação com ZrO2, faz com que o vidro dental seja mais inclinado a segregar. As regiões segregadas atuam como centros para luz de espalhamento que atravessa, analogamente ao efeito Tyndall; isto pode ter conseqüências desfavoráveis para as propriedades ópticas do vidro dental e a estética das composições dentais plásticas produzidas com vidros dentais segregados não pode, portanto, atender a demandas relativamente altas.

0 documento EP 0885606 Bl descreve um vidro de silicato metálico alcalino que serve como material de preenchimento para material dental. 0 teor limitado de B2O3 de 0,2 a 10% em peso dificulta a fusão do vidro com um alto teor de SiO2, e que torna isto dispendioso e não econômico para produzir o dito vidro. Mais adicionalmente, os vidros devem conter flúor. Durante a fusão do vidro, no entanto, os fluoretos tendem prontamente a evaporar, o que dificulta a configuração precisa da composição do vidro e leva a não homogeneidade. Em adição, o teor de CaO do componente, que confere opacidade ao raio-X ao vidro, é muito baixo, a 0,5 a 3% em peso, para alcançar a opacidade ao raio-X necessária com uma ALET de ao menos 500%. Os componentes adicionais, que asseguram a opacidade ao raio-x do vidro, não estão presentes.

O documento DE 4443173 Al compreende um vidro que tem um alto teor de zircônio, tem um teor de ZrO2 maior que 12% em peso e contém outros óxidos. Os preenchedores como estes são muito reativos, em particular, para as composições dentais com base de epóxi mais modernas nas quais a curagem descontrolada excessivamente rápida pode ocorrer. 0 óxido de zircônio nesta quantidade tende a se tornar devitrifiçado. Isto viabiliza a segregação de fase, possivelmente com nucleação e cristalização subsequente. Em adição ao ZrO2, o vidro descrito no dito documento não contém componentes adicionais que poderiam realizar uma alta opacidade ao raio-X com uma ALET de ao menos 500% (como no vidro de acordo com a invenção). Mesmo se a quantidade máxima de 30% em peso de ZrO2 estiver presente, esta opacidade ao raio-X de ao menos 500% não é alcançada neste sistema de vidro.

Os recursos comuns aos vidros mencionados na técnica anterior são aqueles ou têm um alto índice refrativo nd, têm uma baixa resistência ao intemperismo e/ou não são opacos ao raio-X e, em adição, são freqüentemente difíceis ou dispendiosos de se produzir, ou contêm componentes que são prejudiciais ao meio ambiente e/ou à saúde.

0 objetivo da presente invenção é fornecer um vidro opaco ao raio-X livre de chumbo é bário que tem um índice refrativo relativamente baixo nd de 1,54 a 1,58. O vidro deveria ser adequado como vidro dental e como vidro óptico, deveria ter produção econômica, mas, apesar disso, ter uma alta qualidade e ser tolerado pelo corpo, deveria ser adequado para proteção ativa e passiva do dente e deveria ter excelentes propriedades em relação à capacidade de processamento, configuração de comportamento das matrizes plásticas circundantes, e resistência e estabilidade a longo termo. Em adição, um objetivo adicional da invenção é assegurar que o vidro de acordo com a invenção seja extremamente resistente ao intemperismo.

A matriz básica do vidro de acordo com a invenção também deveria ser livre de componentes que conferem cor como, por exemplo, Fe2O3, AgO, CuO, etc., a fim de permitir um lugar favorável de cor e, portanto, adaptação à cor do dente e/ou, no caso de aplicações ópticas, o espectro da radiação eletromagnética que atravessa. Em adição, o vidro deveria ser livre de uma segunda fase de vidro e/ou de partículas que conferem cor que levam ao espalhamento e, da mesma forma, altera a impressão da cor.

O objetivo é alcançado pelo vidro de acordo com as reivindicações independentes. As modalidades preferenciais e usos surgem das reivindicações dependentes.

0 vidro de acordo com a invenção tem um índice refrativo nd de 1,54 a 1,58. Corresponde, portanto, de maneira satisfatória às resinas epóxi e/ou plásticas dentais disponíveis nesta faixa de índice refrativo, como resultado de que isto cumpre de forma eficaz as demandas estéticas colocadas em um compósito de vidro/plástico dental em termos de aparência natural.

0 vidro de acordo com a invenção alcança as propriedades de vidros dentais que contêm chumbo e/ou bário em termos da absorção de raio-X necessária sem o uso de bário ou chumbo ou outras substâncias prejudiciais à saúde. A absorção de raio-X e, portanto, a opacidade ao raio-X são alcançadas principalmente pelo teor de SnO2 e/ou La2O3 e/ou CsO2; estes estão presentes no vidro de acordo com a invenção em combinação a uma medida de 19% em peso ou mais. Tanto CsO2 quanto La2O3 quanto SnO2 são considerados prejudiciais à saúde.

0 vidro de acordo com a invenção tem uma espessura equivalente de alumínio (ALET) de ao menos 500%. Isto significa que uma pequena placa de vidro é produzida a partir do vidro de acordo com a invenção e tem superfícies paralelas ao plano e uma espessura de 2 mm produz a mesma atenuação de raio-X que uma pequena placa de alumínio com uma espessura de 10 mm.

Como base, o vidro de acordo com a invenção contém SiO2 em uma proporção de 48 a 56% em peso que com um componente formador de vidro. Altos teores de SiO2 podem levar a altas temperaturas de fusão desvantajosas e a opacidade ao raio-X também não pode ser alcançada.

Uma modalidade preferencial do vidro de acordo com a invenção fornece um teor de SiO2 de 49 a 55% em peso e particularmente, de preferência, de 50 a 54,5% em peso. 0 limite mais baixo de 48% em peso reduz a inclinação em direção à devitrificação.

0 vidro de acordo com a invenção também deve conter ZrO2 em uma proporção de mais que 0,5 a no máximo 13% em peso. Este teor de zircônio aprimora as propriedades mecânicos e, neste caso em particular, a resistência compressiva e à tensão, e reduz a fragilidade do vidro. Em adição, o componente permite uma proporção da opacidade ao raio-X do vidro.

0 teor de ZrO2 é, de preferência, 1 a 12% em peso, particularmente, de preferência, 1 a 11% em peso.

Em adição, os inventores reconheceram que uma razão dos teores de SiO2 e ZrO2 maior que ou ao menos igual a 4 deveria ser mantida, já que ZrO2 é frugalmente solúvel em vidros silicato e, portanto, pode ocorrer facilmente a segregação. As regiões segregadas atuam como centros para luz de espalhamento que atravessa, analogamente ao efeito Tyndall. No caso de vidros dentais, estes centros de espalhamento prejudicam a impressão estética e, portanto, os vidros segregados não são aceitos para aplicação dental; em um vidro óptico, os centros de espalhamento têm, geralmente, um efeito adverso na transmissão e os vidros agregados desta forma também são indesejáveis na maioria das aplicações ópticas.

0 vidro de acordo com a invenção também deve conter Al2O3 na faixa de 0,5 a 4% em peso. Dentre outras coisas, Al2O3 fornece resistência química satisfatória. No entanto, um teor de Al2O3 de cerca de 4% em peso não deveria ser excedido a fim de evitar o aumento da viscosidade do vidro, particularmente, na faixa de processamento a quente, a tal medida que seja difícil fundir o vidro. Os teores mais elevados que 4% em peso também são desvantajosos para a fusão do vidro que contém ZrO2.

Um vidro de acordo com a invenção conte, de preferência, portanto, de 1 a 4% em peso em peso de Al2O3, particularmente, de preferência, 1 a 3,5% em peso.

B2O3 está presente no vidro de acordo com a invenção na faixa de 3 a 8% em peso. B2O3 serve como um fluxo. Apesar de reduzir a temperatura de fusão, o uso de B2O3 aprimora simultaneamente a estabilidade de cristalização do vidro de acordo com a invenção. Os teores mais elevados que cerca de 8% em peso não são recomendados neste sistema a fim de evitar o dano à resistência química satisfatória. É preferível utilizar de 4 a 8% em peso e, particularmente, de preferência, de 4 a 7,5% em peso de B2O3.

Por um lado, a fim de facilitar a fusão do vidro, o total da soma de óxidos metálicos alcalinos no vidro de acordo com a invenção é ao menos 16% em peso a no máximo 21% em peso.

No entanto, os óxidos metálicos alcalinos podem reduzir a resistência química do vidro. 0 teor total de óxidos metálicos alcalinos é, de preferência, de 17 a 20% em peso, particularmente, de preferência, 17 a 19% em peso.

Individualmente, o teor de óxidos metálicos alcalinos, de acordo com a invenção, é de 0 a 5% em peso de LiO2, de 1 a 4% em peso de NaO2, de 2 a 7% em peso de K2O e de 10 a 16% em peso de Cs2O.

K2O pode contribuir a uma medida particular para a fusão aprimorada de um vidro que contém ZrO2 e SiO2. 0 vidro de acordo com a invenção contém, de preferência, de 2 a 6% em peso de K2O, particularmente, de preferência, de 2 a 5% em peso de K2O.

0 teor de Li2O é, de preferência, de 0 a 4% em peso, particularmente, de preferência, de 0 a 3% em peso e muito particularmente, de preferência, o vidro é livre de LiO2.

0 vidro de acordo com a invenção também é, de preferência, l ivre de CeO2 e TiO2.

Cs2O também contribui para um aprimoramento nas propriedades de fusão, mas simultaneamente serve para aumentar a opacidade ao raio-X e para configurar o índice refrativo. Um vidro de acordo com a invenção contém, de preferência, de 11 a 15% em peso de Cs2O, particularmente, de preferência, de 11 a 14% em peso. 0 metal alcalino Cs é mais imóvel em uma matriz de vidro comparado aos metais alcalinos Li, Na, K e Rb. É, portanto, precipitado para um grau inferior e, portanto, enfraquece a resistência química para uma medida menor que os metais alcalinos mencionados acima.

Conforme descrito anteriormente, é imperativo que a condição Cs2O + La2O3 + SnO2 a 19% em foi correspondida.

0 vidro de acordo com a invenção contém metais alcalinos terrosos do grupo que consiste em CaO e MgO. 0 teor de CaO é de 5 a 9% em peso, de preferência, 6 a 8% em peso. MgO é opcional e pode estar presente em uma quantidade de 0 a 5% em peso, de preferência, de 0 a 4% em peso e particularmente, de preferência, 0 a 3% em peso.

0 vidro de acordo com a invenção pode conter de 5 a < 12% em peso do próprio La2O3. Conforme descrito, La2O3, possivelmente junto com Cs2O e/ou ZrO2 e/ou SnO2, fornece opacidade ao raio-X do vidro.

0 teor de La2O3 é, de preferência, de 6 a 11% em peso, particularmente, de preferência, de 7 a 10% em peso.

Igualmente ao Cs2O e La2O3, SnO2 contribui para o fato que a alta opacidade ao raio-X com uma ALET de ao menos 500% é alcançada. Este componente tem a vantagem adicional de que não aumenta o índice refrativo para a mesma medida que Cs2O e/ou La2O3. Portanto, SnO2 também serve para configurar o baixo índice refrativo de 1,54 a 1,58 simultaneamente com alta opacidade ao raio-X. Isto pode, portanto, estar presente no vidro em uma quantidade de 0 a 4% em peso. Está, de preferência, presente em um vidro de acordo com a invenção na quantidade de 0,1 a 3% em peso e, particularmente, de preferência, de 0,5 a 3% em peso.

A fim de alcançar alta opacidade ao raio-X e valores particularmente altos correspondentes da espessura equivalente de alumínio, as modalidades preferenciais do vidro de acordo com a invenção fornecem o total da soma de Cs2 e/ou La2O3 e/ou SnO2 presente no vidro é de 19 a 31% em peso, de preferência, de 20 a 28% em peso, particularmente, de preferência, de 21 a 26% em peso.

WO3 e/ou Nb2O5 e/ou HfO2 e/ou Ta2O5 e/ou Sc2O3 e/ou Y2O3 pode, adicionalmente, estar presente individualmente ou em qualquer combinação desejada em uma quantidade de 0 a 3% em peso em cada caso.

Conforme descrito, o vidro de acordo com a invenção é livre dos componentes de BaO e, por exemplo, PbO, que são prejudiciais ao meio ambiente e prejudiciais à saúde. A adição de outras substâncias prejudiciais ao meio ambiente e/ou prejudiciais à saúde é, de preferência, evitada. Em particular, um vidro preferencial de acordo com a invenção também não contém qualquer teor de BaO e SrO devido ao fato de que isto não é aceito sob determinadas circunstâncias em aplicações relacionadas à saúde. 0 vidro é, igualmente, de preferência, livre de fluoretos, devido ao fato de que estes reduzem a resistência química e/ou pode levar a reações indesejáveis com plásticos na área circundante.

De acordo com uma modalidade preferencial adicional da presente invenção, o vidro de acordo com a invenção é também preferivelmente livre de outros componentes não mencionados nas reivindicações e/ou na presente descrição, 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 do vidro como componentes individuais.

No entanto, a invenção também fornece para uso do vidro de acordo com a invenção como base para vidros adicionais, nos quais de até 5% por peso de componentes adicionais podem ser adicionados ao vidro descrito de acordo com a invenção. Em tais casos, de acordo com a invenção, o vidro consiste em uma extensão de ao menos 95% por peso do vidro descrito.

Todos os vidros de acordo com a invenção são notados por uma resistência química muito boa, e isto resulta em um alto grau de não-reatividade em cooperação com a matriz de resina e então em uma vida útil bastante longa de toda a composição dental.

Isto sem falar que também é possível adaptar a aparência de cor do vidro adicionando-se óxidos costumeiros para este propósito. Os óxidos adequados para dar cor aos vidros são conhecidos a uma pessoa versada na técnica; exemplos os quais podem ser mencionados são CuO e CoO os quais, para este propósito, podem preferivelmente ser adicionados em quantidades de 0 a 0,1% por peso.

A invenção também compreende pós de vidro fabricados a partir de vidros de acordo com a invenção. Os pós de vidro são produzidos por processos conhecidos, por exemplo, conforme descrito em DE 41 00 604 Cl. 0 pó de vidro de acordo com a invenção preferivelmente tem um tamanho de grão médio de até 20 pm. Um tamanho de grão médio de 0,1 pm pode ser alcançado como um limite mais baixo, tamanhos de grão menores de curso da mesma forma sendo englobados pela invenção. 0 pó de vidro anteriormente mencionado pode de forma geral servir como material de inicio para o uso de vidros de acordo com a invenção como enchimentos e/ou vidros dentais.

Em uma modalidade preferencial, a superfície do pó de vidro é silanizado com uso de métodos convencionais. A silanização permite a ligação de enchimentos inorgânicos à matriz plástica da composição dental plástica a ser aperfeiçoada.

Conforme descrito, o vidro de acordo com a invenção pode preferivelmente em compostos para restauração dental, particularmente preferível para enchimentos baseados em epóxi resina a qual requer substancialmente enchimentos inertes quimicamente. Está também no escopo da invenção para o vidro de acordo com a invenção ser usado como um opacificador de raios-X em composições dentais. O vidro é adequado para substituição de opacificadores de raios-X cristalinos de alto custo, tais como por exemplo YbF3.

Da mesma forma, o vidro de acordo com a invenção é preferivelmente usado para produção de um composto de vidro/plástico dental, em que o plástico dental é preferivelmente uma resina de UV curável baseada em acrilato, metacrilato, 2,2-bis [4-(3- metacriloxi-2- hidroxipropoxi) fenil]propano (bis-GMA), uretano metacrilato, alcanodiol dimetilcrilato ou cianoacrilato.

É, da mesma forma possível e fornecido, o uso do vidro de acordo com a invenção como opacificador de raios-X em composições dentais plásticas.

A invenção também compreende o uso do vidro de acordo com a invenção como um elemento óptico o qual contém o vidro de acordo com a invenção. Elementos ópticos são entendidos para serem todos objetos e, em particular, componentes os quais podem ser usados para aplicações ópticas. Estes podem ser componentes através dos quais a luz passa. Exemplos de tais componentes são elementos de vidros de cobertura e/ou lentes, mas também levam outros componentes tais como, por exemplo, espelhos e fibras de vidro.

Vidros de cobertura são preferivelmente usados para proteger componentes eletrônicos. Isto sem falar que estes também incluem componentes optoeletrônicos. Os vidros de cobertura estão comumente presentes na forma de placas de vidro tendo superfícies paralelamente planas e são preferivelmente instalados sobre o componente eletrônico, de tal forma que mais tarde este protegido contra efeitos ambientais enquanto permite radiação eletromagnética, por exemplo a luz, passe através do vidro de cobertura e interaja com o componente eletrônico. Exemplos de tais vidros de cobertura estão dentro de capas ópticas, para a proteção dos sensores de imagem eletrônicos, wafers (lâminas) de cobertura em acondicionamento de nível tipo wafer, vidros de cobertura para células fotovoltaicas e vidros protetores para componentes eletrônicos orgânicos. Aplicações adicionais para vidros de cobertura são bem conhecidas para uma pessoa versada na técnica. Também é possível para funções ópticas serem integradas no vidro de cobertura, por exemplo, quando o vidro de cobertura é provido ao menos em regiões com estruturas óticas as quais podem preferivelmente ser na forma de lentes. Os vidros de cobertura providos com microlentes são comumente usados como vidros de cobertura para sensores de imagem ou câmeras digitais, as microlentes comumente focam a luz passando obliquamente no sensor de imagem nos elementos de sensor individuais (pixels). Isto sem falar que também é possível usar o vidro de acordo com a invenção como vidro de substrato para componentes eletrônicos, em que os componentes eletrônicos são encaixados no vidro de substrato e/ou aplicados neste.

Por conta de suas propriedades óticas, o vidro de acordo com a invenção pode também ser usado para aplicações óticas. Já que ele é substancialmente inerte quimicamente, é adequado para aplicações como vidro de substrato e/ou vidro de cobertura em células fotovoltaicas, por exemplo, para cobrir células fotovoltaicas baseadas em silicone e células fotovoltaicas orgânicas e/ou como material transportador de módulos fotovoltaicos de filme fino. A absorção de raios-X do vidro de acordo com a invenção tem, inter alia, vantagens particulares quando empregando módulos fotovoltaicos em viagem espacial, desde o último pode ser exposto à radiação-X particularmente intensa fora da atmosfera da Terra.

Por conta de suas propriedades, o vidro de acordo com a invenção pode, além disso, preferivelmente ser usado como vidro de cobertura e/ou vidro de substrato para OLEDs.

0 vidro de acordo com a invenção é também adequado para uso como vidro de cobertura e/ou vidro de substrato para aplicações bioquímicas, em particular para processos de varredura molecular.

Por conta de sua estabilidade térmica, o vidro de acordo com a invenção é também adequado como vidro de lâmpada, em particular para uso em lâmpadas de halogênio. Se os mecanismos de geração de luz na lâmpada produzem radiação-X, uma vantagem particular do vidro de acordo com a invenção é que ele pode manter a radiação-X longe dos arredores.

Adicionalmente, 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 físico (processos de PVD) são conhecidos por uma pessoa versada na técnica e são descritos, por exemplo, em DE 102 22 964 B4. Aqui, o vidro de acordo com a invenção serve como um alvo a ser evaporado em tais processos. A evaporação coberta de componentes com o vidro de acordo com a invenção pode beneficiar tanto a resistência química do vidro quanto a absorção de raios-X deste.

Também é possível para o vidro de acordo com a invenção ser usado como material de início para fibras de vidro. O termo "fibra de vidro" engloba todos os tipos de fibras de vidro, em particular fibras que compreendem somente um núcleo e assim chamadas fibras de concha-núcleo tendo um núcleo e ao menos uma concha a qual preferivelmente envolve completamente o núcleo ao longo da superfície circunferencial externa. O vidro de acordo com a invenção pode ser usado como vidro de núcleo e/ou como vidro de concha. Dentro do alcance de composição do vidro de acordo com a invenção, o índice refrativo nd do vidro pode ser ajustado de tal forma que um vidro de núcleo de acordo com a invenção tem um mais alto índice refrativo que um vidro de concha de acordo com a invenção, e assim uma assim chamada fibra de passo de índice na qual a luz é conduzida muito eficientemente por reflexão total na interface núcleo-concha é obtida.

Por conta de sua boa resistência química, no entanto, um campo de aplicação recomendado é, em particular, também o uso das fibras de vidro de acordo com a invenção como reforços em materiais compostos e/ou como reforços para concreto e/ou fibras óticas encaixadas em concreto.

A tabela 1 compreende 4 modalidades exemplificativas no alcance de composição preferencial. Todos os detalhes referentes à composição são dados em % por peso.

Todos os valores de ALET são determinados com referência ao DIN ISSO 4 049, mas com uso de uma ferramenta de raios-x digital. Os valores de escala de cinza obtidos no processo foram medidos por meio de um software de processamento de imagem e a absorção de raios-X foi determinada a partir daí.

Os vidros descritos nos exemplos foram produzidos como segue:

Os materiais crus para os óxidos são pesados sem agentes de refinação e então inteiramente misturados. 0 lote de vidro é fundido a cerca de 15500C em uma unidade de fusão em lote, então refinado e homogeneizado. 0 vidro pode ser vertido a uma temperatura de cerca de 1600°C como tiras, ou com outras dimensões desejadas, e processado. As temperaturas podem ser reduzidas por, ao menos, cerca de 100K (-173°C) em uma unidade contínua de grande volume.

Para processamento adicional, as tiras de vidro resfriado foram moidas, com ajuda do processo conhecido a partir de DE 41 00 604 Cl, para formar um pó de vidro com um tamanho de grão médio de no máximo 10 pm. As propriedades do vidro são determinadas com base nas porções de vidro as quais não foram moidas em pós. Todos os vidros têm uma excelente resistência química em relação a ácidos, alcalinos e água; além disso, são t6ão quimicamente inertes quanto possível.

A tabela 1 também lista os índices refrativos nd, os coeficientes de expansão térmica linear a(20-300°c) de 20 a 300°C e a(-30-70°C) de -30 a 70°C. O segundo é de particular interesse quando o vidro de acordo com a invenção é usado como vidro dental porque o alcance de temperatura de -30 a 70°C pode ocorres durante o uso.

A tabela também lista a densidade equivalente do alumínio (ALET) e a resistência química das variantes do vidro de acordo com a invenção. Aqui, SR representa a classe de resistência ácida de acordo com IS08424, AR representa a classe de resistência alcalina de acordo com IS010629 e HGB representa a classe de resistência hidrolítica de acordo com DIN IS0719.

Todos os vidros listados na Tabela 1 têm coeficientes de expansão térmica α na faixa de 20 a 300°C de menos que 8,10-6/K.

Os vidros mostrados na Tabela 1 têm uma opacidade de raios-X a qual é ao menos tão boa quanto à de vidros contendo BaO e/ou SrO. Nos exemplos mostrados, os valores de ALET de 513% e 619% são obtidos. Uma característica comum a todos os Exemplos do N° 1 ao N0 4 é que suas resistências químicas podem ser classificadas nas melhores classes 1 ou 1,0 de SR, AR e HGB, e esses exemplos são então excepcionalmente adequados para o uso mencionado.

Os exemplos também demostram que os índices refrativos nd dos sistemas de vidro de acordo com a invenção pode ser adaptado para a aplicação pretendida dentro de um alcance apropriado de cerca de 1,55, sem afetar de forma adversa a excepcional resistência química. Como resultado, podem vantajosamente ser usados, em particular, como enchimentos em composições dentais, mas também para outras aplicações as quais impõem altas demandas, inter alia, na pureza e também a resistência química e estabilidade térmica. Pode ser produzido em grande escala industrial a baixo custo.

Comparado com a técnica anterior, o vidro de acordo com a invenção tem a vantagem adicional de que este liga a adaptabi1idade dos índices refrativos e coeficientes de expansão e estabilidade química constantemente muito boa com absorção eficiente de raios-X.

Adicionalmente, o vidro de acordo com a invenção é relativamente fácil de fundir e então pode ser produzido a baixo custo.

Tabela 1: Composições de vidro opaco aos raios-X em % por peso

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Claims

1. Vidro opaco aos raios-X livre de BaO e PbO caracterizado pelo fato de possuir um índice refrativo nd de 1,54 a 1,58 e uma densidade equivalente de alumínio de ao menos 500%, que contém (em % por peso baseado em oxido) SiO2 48 - 56 B2O3 3-8 Al2O3 0,5-4 Li2O 0-5 Na2O 1-4 K2O 2-7 Cs2O 10 - 16 CaO 5-9 MgO 0-5 ZrO2 0,5 - 13 La2O3 5-12 SnO2 0-4 Σ óxidos de metal alcalino 16-21 Cs2O + La2O3 + SnO2 ≥ 19

2. Vidro opaco aos raios-X, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por (em % em oxido) SiO2 49 - - 55 B2O3 4 - 8 Al2O3 1 - 4 Li2O 0 - 4 Na2O 1 - 3 K2O 2 - 6 Cs2O 11 - - 15 CaO 6 - 8 MgO 0 - 4 ZrO2 1 - 12 La2O3 6 - 11 SnO2 0,1 - 3 Σ óxidos de metal alcalino 17 - 20 Cs2O + La2O3 + SnO2 ≥ 20

3. Vidro opaco aos raios-X,de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por (em % por peso baseado em óxido) SiO2 50 - 54,5 B2O3 4 - 7,5 Al2O3 1 - 3,5 Li2O 0-3 Na2O 1-3 K2O 2-5 Cs2O 11 - 14 CaO 6-8 MgO 0-3 ZrO2 1-11 La2O3 7-10 SnO2 0,5 - 3 Σ óxidos de metal alcalino 17 - 19 Cs2O + La2O3 + SnO2 ≥21

4. Vidro opaco aos raios -X, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a soma total dos teores de Cs20 e La203 e Sn02 (em % por peso baseado em oxido) ser 19 - 31, preferivelmente 20 - 28, particularmente preferível 21 - 26.

5. Vidro opaco aos raios-X, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a razão dos teores de Si02 e Zr02 ser: Si02 / Zr02 a 4.

6. Vidro opaco aos raios-X, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, adicionalmente caracterizado por (em % por peso baseado era oxido) WO3 0-3 Nb2O5 0-3 HfO2 0-3 Ta2O5 0-3 Sc2O3 0-3 Y2O3 0-3

7. Vidro opaco aos raios-X, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que é livre de SrO e/ou livre de Li20 e/ou livre de fluoretos e/ou contém < 5% por peso (baseado em oxido) de ZnO.

8. Vidro opaco aos raios-X caracterizado pelo fato de consistir em uma extensão de ao menos 95% (em % por peso baseado em óxido) de vidro de qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7.

9. Uso de um vidro opaco aos raios-X, de qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, como pó de vidro, caracterizado por preferivelmente ter um tamanho de grão médio s 20 μτη, particularmente preferível ≤ 10 μm w particularmente preferível 0,1 a 5 μm e/ou no qual as superfícies dos grãos de pó obtidos são preferivelmente silanizadas.

10. Uso, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado pelo fato de ser na classe dentária, em particular, como enchimento em compostos para restauração dental.

11. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que é para produzir um composto de vidro/plástico dental o qual contém plástico dental, em que o plástico dental é preferivelmente uma resina curável por UV baseada em acrilato, metacrilato, 2,2-bis[4-(3-matacriloxi-2- hidroxipropoxi)fenil]propano (bis-GMA), uretano metacrilato, alcanodiol dimetacrilato ou cianoacrilato.

12. Uso do vidro de qualquer uma das reivindicações -1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que é como - um opacificador de raios-X em composições dentais de plástico e/ou como - um elemento ótico e/ou como - vidro de cobertura e/ou vidro de substrato para componentes eletrônicos, em particular sensores, e/ou como vidro de cobertura e/ou vidro de substrato em tecnologia de exibição e/ou como - vidro de cobertura e/ou vidro de substrato em fotovoltaicos e/ou como - vidro de cobertura e/ou vidro de substrato para aplicações bioquímicas e/ou - vidro de lâmpada e/ou - material de alvo em processos de PVD e/ou como - vidro de núcleo e/ou vidro de concha de uma fibra de vidro.