DE10161075C1 - UV radiation absorbing, antimicrobial, anti-inflammatory glass ceramics, process for their production and their uses - Google Patents
UV radiation absorbing, antimicrobial, anti-inflammatory glass ceramics, process for their production and their usesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Glaskeramik, wobei das Ausgangsglas DOLLAR A 40-60 Gew.-% SiO¶2¶ DOLLAR A 5-30 Gew.-% Na¶2¶O DOLLAR A 0-20 Gew.-% K¶2¶O DOLLAR A 5-30 Gew.-% CaO DOLLAR A 0-10 Gew.-% MgO DOLLAR A 0-5 Gew.-% Al¶2¶O¶3¶ DOLLAR A 2-10 Gew.-% P¶2¶O¶5¶ DOLLAR A 0-5 Gew.-% B¶2¶O¶3¶ DOLLAR A 0,1-10 Gew.-% TiO¶2¶ DOLLAR A umfaßt. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die kristallinen Hauptphasen Alkali-Erdalkali-Silicate umfassen.The invention relates to a glass ceramic, wherein the starting glass DOLLAR A 40-60 wt .-% SiO¶2¶ DOLLAR A 5-30 wt .-% Na¶2¶O DOLLAR A 0-20 wt .-% K¶2¶O DOLLAR A 5-30% by weight CaO DOLLAR A 0-10% by weight MgO DOLLAR A 0-5% by weight Al¶2¶O¶3¶ DOLLAR A 2-10% by weight P¶2¶ O¶5¶ DOLLAR A 0-5% by weight B¶2¶O¶3¶ DOLLAR A 0.1-10% by weight TiO¶2¶ DOLLAR A. DOLLAR A The invention is characterized in that the main crystalline phases comprise alkali-alkaline earth silicates.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Glaskeramik sowie ein Glaskeramikpulver,
umfassend als Ausgangsglas ein Ausgangsglas, das die nachfolgenden
Komponenten aufweist:
30-65 Gew.-% SiO2
5-30 Gew.-% Na2O
0-20 Gew.-% K2O
5-30 Gew.-% CaO
0-10 Gew.-% MgO
0-5 Gew.-% Al2O3
2-10 Gew.-% P2O5
0-5 Gew.-% B2O3
0.1-10 Gew.-% TiO2.The invention relates to a glass ceramic and a glass ceramic powder, comprising, as the starting glass, a starting glass which has the following components:
30-65 wt% SiO 2
5-30 wt% Na 2 O
0-20% by weight K 2 O
5-30 wt% CaO
0-10 wt% MgO
0-5 wt% Al 2 O 3
2-10 wt% P 2 O 5
0-5 wt% B 2 O 3
0.1-10% by weight of TiO 2 .
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ausgangsglas 35-55 Gew-% SiO2, besonders bevorzugt 40-47 Gew-% SiO2.In a preferred embodiment, the starting glass comprises 35-55% by weight SiO 2 , particularly preferably 40-47% by weight SiO 2 .
Gläser mit bioaktiver und teilweise auch antimikrobieller Wirkung werden in LL. Hensch, J. Wilson, An Introduction Bioceramics, World Scientific Publ., 1993 als Bioglas beschrieben. Sie zeichnen sich durch die Bildung von Hydroxyl- Apatitschichten in wässrigen Medien aus und werden als Biomaterialien verwendet. Schwermetallfreie Alkali-Erdalkali-Silicat-Gläser mit antimikrobiellen Eigenschaften werden in den Anmeldungen WO 01/04252 und WO 01/03650 beschrieben.Glasses with bioactive and sometimes also antimicrobial effects are used in LL. Hensch, J. Wilson, An Introduction Bioceramics, World Scientific Publ., 1993 as Bioglass described. They are characterized by the formation of hydroxyl Apatite layers in aqueous media and are called biomaterials used. Heavy metal-free alkali-alkaline earth silicate glasses with antimicrobial Properties are described in the applications WO 01/04252 and WO 01/03650 described.
Aus der US 5,676,720 ist eine Glaskeramik bekannt geworden, die aus einem Glaspulver mit 40-60 Gew.-% SiO2, 5-30 Gew.-% Na2O, 10-35 Gew.-% CaO, 0-12 Gew.-% P2O5 hergestellt wurde. A glass ceramic has become known from US Pat. No. 5,676,720, which consists of a glass powder with 40-60% by weight SiO 2 , 5-30% by weight Na 2 O, 10-35% by weight CaO, 0-12% by weight. -% P 2 O 5 was produced.
Die US 5 981 412 beschreibt eine bioaktive Biokeramik für medizinische Anwendungen mit der kristallinen Phase Na2O.2CaO.3SiO2. Die Kristallitgröße liegt bei 13 µm. Die Keramisierung erfolgt mit Temperschritten für Keimbildung und Kristallisation. Schwerpunkt liegt auf den mechanischen Eigenschaften wie z. B. K1c. Der Kristallphasenanteil liegt zwischen 34 und 60 Volumen-%.US Pat. No. 5,981,412 describes a bioactive bioceramic for medical applications with the crystalline phase Na 2 O.2CaO.3SiO 2 . The crystallite size is 13 µm. The ceramization takes place with tempering steps for nucleation and crystallization. The focus is on the mechanical properties such. B. K 1c . The proportion of crystal phases is between 34 and 60% by volume.
Ein Nachteil des aus der US 5981412 oder US 5,676,720 bekannten Glases bzw. der Glaskeramik ist, daß UV-Strahlung nicht in ausreichendem Maße vermindert wurde.A disadvantage of the glass known from US 5981412 or US 5,676,720 or the glass ceramic is that UV radiation is not reduced to a sufficient extent has been.
Aus der EP 0 297 595 A2 ist ein glaskeramischer Sinterkörper bekannt geworden, der eine gute Biokompatibilität besitzt. Bei dem aus der EP 0 297 595 A2 bekannt gewordenen glaskeramischen Sinterkörper handelt es sich um eine Caliumphosphat-Glaskeramik.A glass ceramic sintered body has become known from EP 0 297 595 A2, who has good biocompatibility. In the known from EP 0 297 595 A2 glass ceramic sintered body is a Potassium phosphate glass-ceramic.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Glaskeramik und/oder ein Glaskeramikpulver anzugeben, das die zuvor aufgezeigten Nachteile vermeidet, insbesondere effizient UV-Strahlung blockt.The object of the invention is a glass ceramic and / or a glass ceramic powder specify that avoids the disadvantages indicated above, in particular efficiently blocks UV radiation.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß bei einer Glaskeramik gemäß dem Oberbegriff im Ausgangsglas 0.1-10 Gew.-% TiO2 enthalten sind und die kristallinen Hauptphasen auf Alkali-Erdalkali-Silicaten beruhen.This is achieved according to the invention in that, in the case of a glass ceramic according to the preamble, 0.1-10% by weight of TiO 2 is contained in the starting glass and the crystalline main phases are based on alkali-alkaline-earth silicates.
Durch Einbringen des Keimbildners TiO2, der auch im UV-Bereich absorbierend wirkt, in das Grundglas kann eine effektive Blockung der UV-Strahlung erreicht werden, wobei durch Zugabe unterschiedlicher Gehalte die UV-Kante definiert eingestellt werden kann.By introducing the nucleating agent TiO 2 , which also has an absorbing effect in the UV range, into the base glass, effective blocking of the UV radiation can be achieved, the UV edge being able to be set in a defined manner by adding different contents.
Durch Keramisierung des Grundglases mit definierter Kristallitgröße können die gewünschten Streu- bzw. Reflexionseffekte eingestellt werden. Hierbei kann die Steuerung durch Prozeßparameter, wie z. B. Kühlrate usw., aber auch durch die zugegebene Menge an Kristallbildner erfolgen.By ceramizing the base glass with a defined crystallite size, the desired scatter or reflection effects can be set. Here, the Control through process parameters, such as. B. cooling rate, etc., but also by the added amount of crystal formers take place.
Neben der Eigenschaft, daß die Glaskeramik bzw. das Glaskeramikpulver für UV- Strahlung undurchlässig ist bzw. die Transmission von UV-Strahlung vermindert, zeigt die Glaskeramik in einer bevorzugten Ausführungsform im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichtes einen definierten Streu- und Reflexionseffekt. Hierdurch kann beispielsweise die visuelle Erscheinung von Hautfalten vermindert werden.In addition to the property that the glass ceramic or the glass ceramic powder for UV Radiation is impermeable or the transmission of UV radiation reduced, shows the glass ceramic in a preferred embodiment in visible wavelength range of light a defined scatter and Reflection effect. This can, for example, the visual appearance be reduced by skin folds.
Weiterhin weist das Ausgangsglas bzw. die Glaskeramik gegenüber Bakterien, Pilzen sowie Viren eine biozide, auf jeden Fall eine biostatische Wirkung auf, ist im Kontakt mit dem Menschen jedoch hautverträglich und toxikologisch unbedenklich.Furthermore, the starting glass or the glass ceramic faces Bacteria, fungi and viruses are biocidal, definitely biostatic Effect on, but is skin-friendly and in contact with humans toxicologically harmless.
Für bestimmte Anwendungen sollte die Belastung durch Schwermetalle möglichst gering sein. So liegen die Maximalkonzentrationen an Schwermetallen im Bereich kosmetischer Produkte für Pb < 20 ppm, Cd < 5 ppm, As < 5 ppm, Sb < 10 ppm, Hg < 1 ppm, Ni < 10 ppm.For certain applications, exposure to heavy metals be as low as possible. So the maximum concentrations are present Heavy metals in the area of cosmetic products for Pb <20 ppm, Cd < 5 ppm, As <5 ppm, Sb <10 ppm, Hg <1 ppm, Ni <10 ppm.
Da die Kristallite der Glaskeramik mit definierter Größe in der Grundglasmatrix erzeugt werden können, kann eine definiert einstellbare Lichtstreuung erzielt werden sowie der Durchgang von UV-Strahlung gezielt reduziert werden.Since the crystallites of the glass ceramic have a defined size in the Basic glass matrix can be generated, a defined adjustable Scattering of light can be achieved as well as the passage of UV radiation be reduced.
Das unkeramisierte Ausgangsglas enthält SiO2 als Netzwerkbildner zwischen 30-65 Gew.-%. Bei niedrigeren Konzentrationen nimmt die spontane Krstallisationsneigung stark zu und die chemische Beständigkeit stark ab. Bei höheren SiO2-Werten kann die Kristallisationsstabilität abnehmen und die Verarbeitungstemperatur wird deutlich erhöht, so daß sich die Heißformgebungseigenschaften verschlechtern. SiO2 ist außerdem Bestandteil der bei der Keramisierung entstehenden kristallinen Phasen.The unceramized starting glass contains SiO 2 as a network former between 30-65% by weight. At lower concentrations, the spontaneous tendency to install increases significantly and the chemical resistance decreases significantly. At higher SiO 2 values, the crystallization stability can decrease and the processing temperature is increased significantly, so that the hot forming properties deteriorate. SiO 2 is also a component of the crystalline phases formed during the ceramization.
Na2O wird als Flußmittel beim Schmelzen des Glases eingesetzt. Bei Konzentrationen kleiner 5% wird das Schmelzverhalten negativ beeinflußt. Natrium ist Bestandteil der sich bei der Keramisierung bildenden Phasen. Na 2 O is used as a flux when melting the glass. At concentrations less than 5%, the melting behavior is negatively influenced. Sodium is part of the phases that form during ceramization.
K2O wirkt als Flußmittel beim Schmelzen des Glases. Außerdem wird Kalium in wässrigen Systemen abgegeben.K 2 O acts as a flux when melting the glass. Potassium is also released in aqueous systems.
Über den P2O5-Gehalt wird die chemische Beständigkeit des Glases und damit die Ionenabgabe in wässrigen Medien eingestellt. Der P2O5-Gehalt liegt zwischen 2 und 10 Gew.-%. Bei höheren P2O5-Werten wird die hydrolytische Beständigkeit der Glaskeramik zu gering.The chemical resistance of the glass and thus the release of ions in aqueous media is adjusted via the P 2 O 5 content. The P 2 O 5 content is between 2 and 10% by weight. At higher P 2 O 5 values, the hydrolytic resistance of the glass ceramic becomes too low.
Um die Schmelzbarkeit zu verbessern, kann das Glas bis zu 5 Gew.-% B2O3 enthalten.To improve the meltability, the glass can contain up to 5% by weight of B 2 O 3 .
Die Menge an Al2O3 sollte kleiner 3 Gew.-% sein, um eine nicht zu hohe chemische Resistenz zu erreichen.The amount of Al 2 O 3 should be less than 3% by weight in order to achieve a chemical resistance that is not too high.
Zur Verstärkung der antibakteriellen Eigenschaften der Glaskeramik können antibakteriell wirkende Ionen wie z. B. Ag, Au, I, Ce, Cu, Zn in Konzentrationen kleiner 5 Gew.-% enthalten sein.To reinforce the antibacterial properties of the glass ceramic antibacterial ions such as B. Ag, Au, I, Ce, Cu, Zn in Concentrations less than 5 wt .-% may be included.
Weiterhin können Ionen wie z. B. Ag, Cu, Au, Li zur Einstellung der Hochtemperaturleitfähigkeit der Schmelze und damit zur verbesserten Schmelzbarkeit mit Hochfrequenz-Schmelzverfahren als Zusätze enthalten sein.Furthermore, ions such as B. Ag, Cu, Au, Li to adjust the High temperature conductivity of the melt and thus for improved Meltability with high frequency melting process included as additives his.
Farbgebende Ionen können einzeln oder kombiniert in einer Gesamtkonzentration kleiner 1 Gew.-% enthalten sein.Coloring ions can be used individually or combined in one Total concentration less than 1 wt .-% may be included.
Neben der Glaskeramik stellt die Erfindung auch ein Glaskeramikpulver umfassend eine derartige Glaskeramik zur Verfügung, wobei durch einen Mahlprozeß Partikelgrößen < 100 µm erhalten werden. Als zweckmäßig haben sich Partikelgrößen < 50 µm bzw. < 20 µm erwiesen. Besonders geeignet sind Partikelgrößen < 10 µm sowie kleiner 5 µm. Als ganz besonders geeignet haben sich Partikelgrößen < 1 µm herausgestellt. In addition to the glass ceramic, the invention also provides a glass ceramic powder comprising such a glass ceramic available, with a Milling process particle sizes <100 microns can be obtained. As appropriate particle sizes of <50 µm or <20 µm have been found. Especially particle sizes <10 µm and smaller than 5 µm are suitable. As a whole Particle sizes of <1 µm have proven particularly suitable.
Der Mahlprozeß kann sowohl trocken als auch mit wässrigen und nichtwässrigen Mahlmedien durchgeführt werden.The grinding process can be dry as well as aqueous and non-aqueous Grinding media are carried out.
Mischungen verschiedener Glaspulver aus dem Zusammensetzungsbereich mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Korngrößen sind möglich, um bestimmte Effekte zu kombinieren.Mixtures of different glass powders from the composition range different compositions and grain sizes are possible to to combine certain effects.
Die Glaskeramikpulver sind hervorragend geeignet, um im Bereich der kosmetischen Produkte eingesetzt zu werden. Dies können u. a. Produkte im Bereich Farbkosmetik sein.The glass ceramic powders are excellently suited to in the field of cosmetic products to be used. This can a. Products in Color cosmetics.
Die Keramisierung des Ausgangsglases kann im Glasblock bzw. als Ribbon oder aber mit Glaskeramikpulver, erfolgen.The ceramization of the starting glass can be in the glass block or as a ribbon or but with glass ceramic powder.
Um Glaskeramikpulver zu erhalten müssen nach der Keramisierung die Glaskeramikblöcke oder Glasbänder, die auch als Ribbons bezeichnet werden, zu Pulver gemahlen werden. Wird im Glasblock keramisiert, so liegen die Kristallitgrößen im Bereich größer 10 µm. Wurde ein Glaspulver keramisiert, so ist gegebenfalls ebenfalls eine erneute Mahlung erforderlich, um Agglomerate, die während des Keramisierungsschrittes entstanden sind zu entfernen.In order to obtain glass ceramic powder, the Glass ceramic blocks or glass ribbons, which are also referred to as ribbons Powder are ground. If ceramization is carried out in the glass block, they lie Crystallite sizes in the range larger than 10 µm. If a glass powder was ceramized, so is if necessary, a new grinding is also necessary to obtain agglomerates to be removed during the ceramization step.
Entscheidender Vorteil der Keramisierung in Pulverform ist eine sehr kleine Kristallitgröße bei trotzdem hohem Gesamtphasenanteil. Außerdem wachsen die Kristallite an Oberflächendefekten, die beim Mahlen erzeugt werden, von der Oberfläche.The decisive advantage of ceramization in powder form is a very small one Crystallite size with a high overall phase proportion. In addition, the grow Crystallites on surface defects, which are generated during grinding, from the Surface.
Durch das Mahlen werden sehr viele Oberflächenkeime erzeugt, so daß gleichzeitig sehr viele Kristalle anfangen zu wachsen und damit eine extrem kleine Kristallitgröße bei trotzdem hohen kristallinen Phasenanteilen erreicht werden können. A large number of surface nuclei are generated by the grinding, so that at the same time, a lot of crystals start to grow, making them extremely small Crystallite size can be achieved with high crystalline phase proportions can.
Die Kristallisation läuft sehr schnell ab. Die Keramisierungstemperaturen liegen zwischen 50°C und 400°C oberhalb Tg, vorzugsweise 50°C-200°C oberhalb Tg.The crystallization takes place very quickly. The ceramization temperatures are between 50 ° C and 400 ° C above Tg, preferably 50 ° C-200 ° C above Tg.
Die Keramisierung kann hierbei auch in mehrstufigen thermischen Prozessen durchgeführt werden.The ceramization can also be carried out in multi-stage thermal Processes are carried out.
Bei relativ niedrigen Keramisierungstemperaturen bei Glasbändern < 700°C werden zunächst ein bis zwei Na-Ca-Silikate gebildet (Na2CaSi3O8/ Na2CaSiO4)/Na2Ca2(SiO3)3. Bei Temperaturen größer 700°C findet eine Umkristallisation statt.At relatively low ceramization temperatures for glass ribbons <700 ° C, one or two Na-Ca silicates are initially formed (Na 2 CaSi 3 O 8 / Na 2 CaSiO 4 ) / Na 2 Ca 2 (SiO 3 ) 3 . At temperatures above 700 ° C, recrystallization takes place.
Die kristallinen Phasen zeigen eine deutlich andere chemische Beständigkeit als die Glasphase.The crystalline phases show a distinctly different chemical Resistance than the glass phase.
Die Kristallisation ist primär oberflächengesteuert. Es wachsen nadelförmige Kristallite von den Oberflächen ins Glasinnere. Wenige Kristallite beginnen auch im Glasinneren zu wachsen. Sie sind sphärolitisch ausgeprägt. Bei der Keramisierung der Pulver entstehen wegen der hohen Oberfläche primär nadelförmige Kristalle. Die entstehenden kristallinen Phasen zeigen teilweise eine deutlich höhere Wasserlöslichkeit als die Glasphase. Durch das gezielte Einstellen der Phasenanteile kann somit die Ionenabgebe der Pulver sowie der pH-Wert in wässriger Lösung und damit auch ihre biologische Wirkung beeinflusst werden.The crystallization is primarily surface-controlled. Needle-shaped grow Crystallites from the surfaces into the glass interior. Few crystallites start also grow inside the glass. They are spherulitic. at The ceramization of the powder is due to the high surface primarily needle-shaped crystals. The resulting crystalline phases show sometimes a significantly higher solubility in water than the glass phase. By the targeted adjustment of the phase components can thus give off the ions Powder as well as the pH value in aqueous solution and therefore also theirs biological effects are influenced.
Je nach Einstellung der Prozeßparameter können auch Rutil-Kristallite erzeugt werden. Diese Kristallite können Größen von 5 nm bis 2000 nm, bevorzugt 10-100 nm erreichen.Depending on the setting of the process parameters, rutile crystallites can also be used be generated. These crystallites can have sizes from 5 nm to 2000 nm, preferably reach 10-100 nm.
Je nach Keramisierungstemperatur werden die keramisierten Pulver erneut aufgemahlen. Depending on the ceramization temperature, the ceramized powders are renewed ground up.
Wegen der antimikrobiellen und entzündungshemmenden Eigenschaften ist das Glaskeramikpulver auch für einen Einsatz im medizinischen Bereich bzw. als Implantatmaterial sowie im Bereich der Wundversorgung geeignet.Because of its antimicrobial and anti-inflammatory properties the glass ceramic powder also for use in the medical field or as an implant material and in the area of wound care.
Kristallhauptphasen sind Alkali-Silicate und/oder Alkali-Erdalkali-Silicate und/oder Erdalkali-Silicate, beispielsweise NaCa-Silicate und Ca-Silicate, wobei diese Phasenanteile durch die Keramisierung beeinflußt werden können.The main crystal phases are alkali silicates and / or alkali-alkaline earth silicates and / or alkaline earth silicates, for example NaCa silicates and Ca silicates, these phase components being influenced by the ceramization can.
Die Keramisierung kann im Glasblock oder aber nach dem Mahlen als Pulver durchgeführt werden. Bei der Keramisierung von Pulvern kann ein Nachmahlen notwendig werden, um die Partikelgrößen neu einzustellen. Durch die Partikelgröße der Pulver kann die Kristallitgröße eingestellt werden.The ceramization can be done in the glass block or after grinding Powder can be performed. When ceramizing powders, a Post-grinding may be necessary to reset the particle sizes. The crystallite size can be adjusted by the particle size of the powder become.
Durch die Phasen und Phasenanteile wird die chemische Reaktivität bzw. Ionenabgabe beeinflußt und kann somit eingestellt werden.The chemical reactivity or Ion release is influenced and can therefore be adjusted.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, sowohl die Hautverträglichkeit, den pH-Wert sowie antimikrobielle und entzündungshemmende Wirkung einzustellen.In this way, it is possible to both tolerate the skin pH value as well as antimicrobial and anti-inflammatory effects adjust.
Lichtstreueffekte, beispielsweise zur Erzielung von optischen Effekten wie Transparenz, Reflexion, Streuung etc. ergeben sich aus den unterschiedlichen Brechnungsindizes von Glasphase und Kristallphase.Light scattering effects, for example to achieve optical effects such as Transparency, reflection, scattering etc. result from the different refractive indices of glass phase and crystal phase.
Beim Auflösen der kristallinen Phase in Wasser oder wässrigen Lösungen bleiben wabenförmige Oberflächenstrukturen zurück, die insbesondere die optischen Eigenschaften (Transmission, Reflexion, Streuung) der Pulver in Formulierungen beeinflussen.When dissolving the crystalline phase in water or aqueous solutions remain honeycomb surface structures, in particular the optical properties (transmission, reflection, scattering) of the powder in Affect formulations.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnungen und den Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Es zeigen:The invention is based on the drawings and the Embodiments are described. Show it:
Fig. 1 den spektralen Transmissionsgrad eines undotierten, nicht keramisierten Glases im Vergleich zu den dotierten Gläsern gemäß Ausführungsbeispiel 1 und Ausführungsbeispiel 2 in Tabelle 1. Fig. 1 shows the spectral transmittance of an undoped, non-ceramicized glass as compared to the doped glasses according to Embodiment 1 and Embodiment 2 in Table 1.
In Fig. 1 ist der spektrale Transmissionsgrad eines undotierten, nicht keramisierten Glases, das mit den Bezugsziffern 1a und 1b belegt ist, im Vergleich mit TiO2 dotierten Glaskeramiken, die mit den Bezugsziffern 2a und 2b für das Ausführungsbeispiel 1 gemäß Tabelle 1 und 4 belegt sind, gezeigt. Die Dicke der untersuchten Proben betrug 0,2 mm für die mit den Bezugsziffern 1a und 2a bezeichneten Proben und 1,0 mm für die mit den. Bezugsziffern 1b und 2b bezeichneten Proben. Deutlich zu erkennen ist die Blockung von UV-Strahlung und UV-Bestrahlung durch die erfindungsgemäße Glaskeramiken.In Fig. 1 is the spectral transmittance of an undoped, non-ceramicized glass, which is given the reference numerals 1 a and 1 b, in comparison with TiO 2 doped glass ceramics, which are given the reference numerals 2 a and 2 b for the embodiment 1 according to the table 1 and 4 are shown. The thickness of the samples examined was 0.2 mm for the samples designated by the reference numerals 1 a and 2 a and 1.0 mm for those with the. Reference numbers 1 b and 2 b designated samples. The blocking of UV radiation and UV radiation by the glass ceramics according to the invention can be clearly seen.
Nachfolgend sollen Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Glaskeramik
gegeben werden:
Aus den Rohstoffen gemäß Tabelle 1 wurde ein Ausgangsglas erschmolzen, das
anschließend zu Glasbändern geformt wurde. Diese Glasblöcke bzw.
Glasbänder wurden entweder direkt keramisiert oder mittels Trockenmahlung zu
Pulver mit einer Partikelgröße d50 = 4 µm weiterverarbeitet.Exemplary embodiments of the glass ceramic according to the invention are given below:
A starting glass was melted from the raw materials according to Table 1 and was subsequently formed into glass strips. These glass blocks or glass strips were either ceramized directly or further processed into dry powder to form a powder with a particle size d50 = 4 µm.
In Tabelle 2 sind die Kristallphasen eines Glaskeramikpulvers eines Ausgangsglases gemäß Ausführungsbeispiel 1 in Tabelle 1, das durch Kristallisation des Pulvers bzw. eines Glasblockes mit anschließender Mahlung erhalten wurde, gezeigt.In Table 2, the crystal phases of a glass ceramic powder are one Output glass according to embodiment 1 in Table 1, by Crystallization of the powder or a glass block with subsequent Milling was shown.
Durch Variation der Tempertemperatur und -zeit sowie der Partikelgröße des Grünkörpers, d. h. des Ausgangsglases, kann die Art der Kristallisation, d. h. Oberflächen- bzw. Volumen-Kristallisation, gezielt gesteuert werden. Weiterhin kann die Kristallitgröße gezielt variiert werden.By varying the tempering temperature and time as well as the particle size of the green body, d. H. of the starting glass, the type of crystallization, d. H. Surface or volume crystallization can be controlled in a targeted manner. Furthermore, the crystallite size can be varied in a targeted manner.
Aus Tabelle 3 ergibt sich die antibakterielle Wirkung der Pulver nach Europ. Pharmakopie (3. Auflage) für ein Ausgangsglas gemäß Ausführungsbeispiel 1 mit einer Korngröße von 4 µm.Table 3 shows the antibacterial effect of the powders according to Europ. Pharmacopoeia (3rd edition) for a starting glass according to the embodiment 1 with a grain size of 4 µm.
Bei Hautverträglichkeitstests wurden keinerlei Hautirritationen gefunden.No skin irritation was found in skin tolerance tests.
In Tabelle 4 sind die in den hergestellten Proben aufgefundenen kristallinen
Hauptphasen in tabellarischer Form detailliert angegeben, wobei die
allgemeine Formel
Table 4 details the main crystalline phases found in the samples produced in tabular form, the general formula
xNa2O.yCaO.zSiO2
xNa 2 O.yCaO.zSiO 2
zugrundegelegt wurde und die Zahlen für x, y und z angegeben werden. was used as a basis and the numbers for x, y and z are given.
Bei der erfindungsgemäßen Glaskeramik bzw. dem erfindungsgemäßen Glaskeramikpulver wird erstmals eine Glaskeramik bzw. ein Glaskeramikpulver angegeben, das sich sowohl durch eine antimikrobielle, entzündungshemmende und wundheilende Wirkung auszeichnet sowie durch eine effiziente Blockung von UV Strahlung.In the glass ceramic according to the invention or in the invention Glass ceramic powder becomes a glass ceramic for the first time Glass ceramic powder specified, which is both an antimicrobial, features anti-inflammatory and wound healing effects as well through an efficient blocking of UV radiation.
Claims (22)
35-65 Gew.-% SiO2
5-30 Gew.-% Na2O
0-20 Gew.-% K2O
5-30 Gew.-% CaO
0-10 Gew.-% MgO
0-5 Gew.-% Al2O3
2-10 Gew.-% P2O5
0-5 Gew.-% B2O3
0.1-10 Gew.-% TiO2
umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die kristallinen Hauptphasen Alkali-Erdalkali-Silicate und/oder Erdalkali- Silicate und/oder Alkali-Silicate umfassen.1. Glass ceramic, with the starting glass
35-65 wt% SiO 2
5-30 wt% Na 2 O
0-20% by weight K 2 O
5-30 wt% CaO
0-10 wt% MgO
0-5 wt% Al 2 O 3
2-10 wt% P 2 O 5
0-5 wt% B 2 O 3
0.1-10% by weight of TiO 2
comprises
characterized in that
the main crystalline phases comprise alkali-alkaline earth silicates and / or alkaline earth silicates and / or alkali silicates.
daß das Ausgangsglas des weiteren
0-40 Gew.% Li2O
umfaßt.4. Glass ceramic according to one of claims 1 to 3, characterized in
that the exit glass further
0-40 wt% Li 2 O
includes.
0-5 Gew.% ZnO
0-5 Gew.% Ag2O
umfaßt.5. Glass ceramic, with the starting glass further
0-5% by weight ZnO
0-5 wt% Ag 2 O
includes.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE2001161075 DE10161075C1 (en) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | UV radiation absorbing, antimicrobial, anti-inflammatory glass ceramics, process for their production and their uses |
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