DE102011084501B3 - X-ray opaque barium-free glass and its use - Google Patents
X-ray opaque barium-free glass and its use Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011084501B3 DE102011084501B3 DE102011084501A DE102011084501A DE102011084501B3 DE 102011084501 B3 DE102011084501 B3 DE 102011084501B3 DE 102011084501 A DE102011084501 A DE 102011084501A DE 102011084501 A DE102011084501 A DE 102011084501A DE 102011084501 B3 DE102011084501 B3 DE 102011084501B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- zro
- glass according
- dental
- sro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 239
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 34
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 25
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000005548 dental material Substances 0.000 claims description 20
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003178 glass ionomer cement Substances 0.000 claims description 8
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 claims description 2
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 claims description 2
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 claims description 2
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 claims 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 31
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 abstract description 4
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 abstract description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 3
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- AMFGWXWBFGVCKG-UHFFFAOYSA-N Panavia opaque Chemical compound C1=CC(OCC(O)COC(=O)C(=C)C)=CC=C1C(C)(C)C1=CC=C(OCC(O)COC(=O)C(C)=C)C=C1 AMFGWXWBFGVCKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011538 cleaning material Substances 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 2
- 239000003479 dental cement Substances 0.000 description 2
- 239000011350 dental composite resin Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- MZGMQAMKOBOIDR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOCCO MZGMQAMKOBOIDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C(C)=C HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEKHZPDUBLCUHN-UHFFFAOYSA-N 2-[[3,5,5-trimethyl-6-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxycarbonylamino]hexyl]carbamoyloxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)NCCC(C)CC(C)(C)CNC(=O)OCCOC(=O)C(C)=C UEKHZPDUBLCUHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- -1 alkalis Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005356 container glass Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002670 dental porcelain Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- MHCLJIVVJQQNKQ-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CCOC(N)=O.CC(=C)C(O)=O MHCLJIVVJQQNKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000003605 opacifier Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002444 silanisation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/831—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising non-metallic elements or compounds thereof, e.g. carbon
- A61K6/836—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C5/00—Filling or capping teeth
- A61C5/70—Tooth crowns; Making thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/70—Preparations for dentistry comprising inorganic additives
- A61K6/71—Fillers
- A61K6/77—Glass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/884—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
- A61K6/887—Compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- A61K6/889—Polycarboxylate cements; Glass ionomer cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0007—Compositions for glass with special properties for biologically-compatible glass
- C03C4/0021—Compositions for glass with special properties for biologically-compatible glass for dental use
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
- C03C4/087—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for X-rays absorbing glass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C2201/00—Material properties
- A61C2201/005—Material properties using radio-opaque means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Plastic & Reconstructive Surgery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein bis auf höchstens Verunreinigungen BaO- und PbO-freies röntgenopakes Glas mit einem Brechungsindex nd von 1,50 bis 1,58 und einer hohen Röntgenopazität mit einer Aluminiumgleichwertdicke von mindestens 300%. Das Glas basiert auf dem System SiO2-Al2O3-SrO-R2O mit Zusätzen vom La2O3 und ZrO2. Das Glas weist eine sehr gute chemische Beständigkeit auf und kann insbesondere als Dentalglas oder als optisches Glas eingesetzt werden.The invention relates to a maximum impurities BaO and PbO-free radiopaque glass having a refractive index of 1.50 to 1.58 and a high X-ray opacity with a Aluminiumgleichwertdicke of at least 300%. The glass is based on the SiO2-Al2O3-SrO-R2O system with additions of La2O3 and ZrO2. The glass has a very good chemical resistance and can be used in particular as dental glass or as optical glass.
Description
Die Erfindung betrifft ein barium- und bleifreies röntgenopakes Glas und dessen Verwendung.The invention relates to a barium and lead-free radiopaque glass and its use.
Im Dentalbereich werden für die Zahnrestauration zunehmend Kunststoff-Dentalmassen eingesetzt. Diese Kunststoff-Dentalmassen bestehen üblicherweise aus einer Matrix aus organischen Harzen und verschiedenen anorganischen Füllstoffen. Die anorganischen Füllstoffe bestehen überwiegend aus Pulvern von Gläsern, (Glas-) Keramiken, Quarz oder anderen kristallinen Stoffen (z.B. YbF3), Sol-Gel-Materialien oder Aerosilen und werden der Kunststoffmasse als Füllmaterial zugegeben.In the dental field, plastic dental materials are increasingly being used for dental restorations. These plastic dental materials usually consist of a matrix of organic resins and various inorganic fillers. The inorganic fillers consist predominantly of powders of glasses, (glass) ceramics, quartz or other crystalline materials (eg YbF 3 ), sol-gel materials or aerosils and are added to the plastic composition as filler material.
Durch die Verwendung von Kunststoff-Dentalmassen sollen mögliche schädliche Nebenwirkungen von Amalgam vermieden sowie ein verbesserter ästhetischer Eindruck erzielt werden. Abhängig von der Auswahl der Kunststoff-Dentalmassen können sie für unterschiedliche Zahnrestaurationsmaßnahmen verwendet werden, beispielsweise für Zahnfüllungen und auch für Befestigungen wie Kronen, Brücken und Inlays, Onlays etc.. The use of plastic dental materials is intended to avoid possible harmful side effects of amalgam and to achieve an improved aesthetic impression. Depending on the choice of plastic dental materials, they can be used for a variety of dental restorations, for example for dental fillings and also for attachments such as crowns, bridges and inlays, onlays etc ..
Das Füllmaterial als solches soll beim Aushärten den durch die Polymerisation der Harzmatrix bedingten Schrumpf minimieren. Liegt beispielsweise eine starke Adhäsion zwischen Zahnwand und Füllung vor, kann ein zu großer Polymerisationsschrumpf zu einem Bruch der Zahnwand führen. Ist die Adhäsion hierfür nicht ausreichend, kann ein zu großer Polymerisationsschrumpf die Bildung von Randspalten zwischen Zahnwand und Füllung bewirken, welche Sekundärkaries fördern können. Darüber hinaus werden an die Füllstoffe bestimmte physikalische und chemische Anforderungen gestellt:
Das Füllmaterial muss zu möglichst feinen Pulvern zu verarbeiten sein. Je feiner das Pulver ist, desto homogener ist das Erscheinungsbild der Füllung. Gleichzeitig verbessert sich die Polierbarkeit der Füllung, was über die Verminderung der Angriffsfläche zu einer verbesserten Abrasionsfestigkeit und dadurch zu einer längeren Haltbarkeit der Füllung führt. Damit die Pulver gut zu verarbeiten sind, ist es darüber hinaus wünschenswert, wenn die Pulver nicht agglomerieren. Dieser unerwünschte Effekt tritt insbesondere bei Füllmaterialien auf, die mit Hilfe von Sol-Gel-Verfahren hergestellt wurden. The filler material as such is intended to minimize the shrinkage caused by the polymerization of the resin matrix during curing. For example, if there is a strong adhesion between the tooth wall and the filling, excessive polymerization shrinkage can lead to breakage of the tooth wall. If the adhesion is insufficient for this, too great a polymerization shrinkage can cause the formation of marginal gaps between the tooth wall and the filling, which can promote secondary caries. In addition, certain physical and chemical requirements are placed on the fillers:
The filling material must be processed to the finest possible powders. The finer the powder, the more homogeneous the appearance of the filling. At the same time, the polishability of the filling improves, which leads to an improved abrasion resistance via the reduction of the attack surface and thus to a longer durability of the filling. Moreover, in order for the powders to be easy to process, it is desirable for the powders not to agglomerate. This undesirable effect occurs in particular in filling materials which have been produced by means of sol-gel processes.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Füllstoff mit einem funktionalisierten Silan beschichtet wird, da dadurch die Formulierbarkeit der Dentalmasse erleichtert wird und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Dabei werden üblicherweise vornehmlich die Oberflächen der Füllstoffpartikel zumindest teilweise mit dem funktionalisierten Silan belegt.Furthermore, it is advantageous if the filler is coated with a functionalized silane, since thereby the formulability of the dental composition is facilitated and the mechanical properties are improved. In this case, the surfaces of the filler particles are usually at least partially coated with the functionalized silane.
Darüber hinaus sollen die Kunststoff-Dentalmasse in ihrer Gesamtheit und damit auch der Füllstoff hinsichtlich ihrer Brechzahl und Farbe möglichst gut an das natürliche Zahnmaterial angepaßt sein, damit sie möglichst wenig von dem umliegenden gesunden Zahnmaterial unterschieden werden können. Für dieses ästhetische Kriterium spielt ebenfalls eine möglichst kleine Korngröße des pulverisierten Füllstoffs eine Rolle.In addition, the plastic dental mass in its entirety and thus also the filler should be as well matched in terms of their refractive index and color to the natural tooth material, so that they can be distinguished as little as possible from the surrounding healthy tooth material. For this aesthetic criterion also a smallest possible particle size of the powdered filler plays a role.
Weiterhin wichtig ist, dass die thermische Ausdehnung des Gesamtsystems aus Kunststoff-Dentalmasse und des darin als Füllstoff enthaltenen Glasmaterials im Verwendungsbereich, d. h. üblicherweise zwischen –30 °C und +70 °C, derjenigen des natürlichen Zahnmaterials angepaßt ist, um eine ausreichende Temperatur-Wechselbeständigkeit der Zahnrestaurationsmaßnahme zu gewährleisten. Auch durch eine zu hohe thermische Wechselbelastung können Spalte zwischen den Kunststoff-Dentalmassen und dem umliegenden Zahnmaterial entstehen, die wiederum bevorzugte Angriffspunkte für Sekundärkaries darstellen können. In der Regel werden Füllstoffe mit einem möglichst geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet, um die große thermische Ausdehnung der Harzmatrix zu kompensieren.It is also important that the thermal expansion of the entire system of plastic dental material and the glass material contained therein as filler in the field of use, d. H. usually between -30 ° C and +70 ° C, which is adapted to that of the natural tooth material, in order to ensure a sufficient temperature change resistance of the tooth restoration measure. Also due to excessive thermal cycling gaps between the plastic dental materials and the surrounding tooth material may arise, which in turn may represent preferred targets for secondary caries. As a rule, fillers with the lowest possible coefficient of thermal expansion are used to compensate for the large thermal expansion of the resin matrix.
Eine gute chemische Beständigkeit der Füllstoffe gegenüber Säuren, Laugen und Wasser sowie eine gute mechanische Stabilität bei Belastungen wie z.B. aufgrund der Kaubewegung kann darüber hinaus zu einer langen Lebensdauer der Zahnrestaurationsmaßnahmen beitragen. Ebenso sollen die Füllstoffe beständig gegenüber Zahnbehandlungen mit Fluor sein.A good chemical resistance of the fillers to acids, alkalis and water as well as a good mechanical stability under loads such. In addition, the chewing motion can contribute to a long life of the dental restoration measures. Likewise, the fillers should be resistant to dental treatments with fluorine.
Für die Behandlung von Patienten ist es ferner unbedingt erforderlich, daß Zahnrestaurationsmaßnahmen im Röntgenbild sichtbar sind. Da die Harzmatrix im Röntgenbild in der Regel unsichtbar ist, müssen die Füllstoffe für die notwendige Röntgenabsorption sorgen. Ein solcher Füllstoff, der Röntgenstrahlung ausreichend absorbiert, wird röntgenopak genannt. Für die Röntgenopazität sind in der Regel Bestandteile des Füllstoffes, beispielsweise bestimmte Komponenten eines Glases, oder Zusatzstoffe verantwortlich. Solche Zusatzstoffe nennt man auch Röntgenopaker. Ein gebräuchlicher Röntgenopaker ist YbF3, welches in kristalliner, gemahlener Form zugesetzt werden kann.For the treatment of patients, it is also essential that dental restoration measures are visible in the radiograph. Since the resin matrix in the X-ray image is usually invisible, the fillers must provide the necessary X-ray absorption. Such a filler that sufficiently absorbs X-rays is called X-ray opaque. As a rule, constituents of the filler, for example certain components of a glass, or additives are responsible for the radiopacity. Such additives are also called radiopaque. A common radiopaque is YbF 3 , which can be added in crystalline, ground form.
Die Röntgenopazität von Dentalgläsern oder -materialien wird nach DIN ISO 4049 relativ zur Röntgenabsorption von Aluminium als Aluminiumgleichwertdicke (ALGWD) angegeben. Eine ALGWD von 200% bedeutet also, dass ein Glasplättchen mit planparallelen Oberflächen von 2 mm Dicke dieselbe Röntgenabschwächung bewirkt wie ein Aluminiumplättchen von 4 mm Dicke. Analog bedeutet eine ALGWD von 500%, dass ein Glasplättchen mit planparallelen Oberflächen von 2 mm Dicke dieselbe Röntgenabschwächung bewirkt wie ein Aluminiumplättchen von 10 mm Dicke. The radiopacity of dental glasses or materials is given in accordance with DIN ISO 4049 relative to the X-ray absorption of aluminum as aluminum equivalent thickness (ALGWD). An ALGWD of 200% thus means that a glass plate with plane-parallel surfaces of 2 mm thickness causes the same X-ray attenuation as an aluminum plate of 4 mm thickness. Analogously, an ALGWD of 500% means that a glass plate with plane-parallel surfaces of 2 mm thickness causes the same X-ray attenuation as an aluminum plate of 10 mm thickness.
Weil die Kunststoff-Dentalmasse in der Anwendung üblicherweise aus Kartuschen in Kavitäten eingefüllt und dort modelliert wird, soll sie häufig im nicht ausgehärteten Zustand thixotrop sein. Das heißt, dass ihre Viskosität beim Ausüben von Druck abnimmt, während sie ohne Druckeinwirkung formstabil ist. Because the plastic dental material in the application is usually filled from cartridges into cavities and modeled there, it should often be thixotropic in the uncured state. This means that their viscosity decreases when pressure is applied, while it is dimensionally stable without pressure.
Bei den Kunstsoff-Dentalmassen sind weiterhin Dentalzemente und Komposite zu unterscheiden. Bei Dentalzementen, beispielsweise auch Glasionomerzemente genannt, führt die chemische Reaktion der Füllstoffe mit der organischen Matrix zum Aushärten der Dentalmasse, weshalb durch die Reaktivität der Füllstoffe die Aushärtungseigenschaften der Dentalmasse und damit deren Bearbeitbarkeit beeinflußt wird. Es handelt sich hierbei oftmals um einen Abbindevorgang, dem ein radikalisches oberflächiges Aushärten, beispielsweise unter der Einwirkung von UV-Licht, vorausgehen kann. Das Glas kann dabei als Füllstoff dienen, welcher die chemische Reaktion auslöst oder an ihr beteiligt ist, oder aber als inerter Zuschlagstoff, der nicht an der Reaktion beteiligt ist. Die chemische Reaktion wird dann von weiteren ebenfalls in dem Glasionomerzement enthaltenen Füllstoffen bedingt. Dental cements and composites must continue to be differentiated in the Kunstsoff dental materials. In the case of dental cements, for example also called glass ionomer cements, the chemical reaction of the fillers with the organic matrix leads to the curing of the dental composition, which is why the reactivity of the fillers influences the curing properties of the dental material and thus its workability. This is often a setting process, which may be preceded by a radical surface hardening, for example under the action of UV light. The glass can serve as a filler which triggers or participates in the chemical reaction, or as an inert additive, which is not involved in the reaction. The chemical reaction is then caused by other fillers also contained in the glass ionomer cement.
Komposite, auch Füllungskomposite genannt, enthalten dahingegen weitergehende chemisch weitestgehend inerte Füllstoffe, da ihre Aushärteverhalten durch Bestandteile der Harzmatrix selbst und damit initial bestimmt werden und eine chemische Reaktion der Füll- und/oder Zuschlagstoffe hierfür oftmals störend ist. On the other hand, composites, also called filling composites, contain further chemically largely inert fillers, since their hardening behavior is determined by constituents of the resin matrix itself and thus initially, and a chemical reaction of the fillers and / or additives for this is often disturbing.
Weil Gläser aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzungen eine Werkstoffklasse mit vielfältigen Eigenschaften repräsentieren, werden sie häufig als Füllstoffe für Kunststoff-Dentalmassen eingesetzt. Andere Anwendungen als Dentalwerkstoff, entweder in reiner Form oder als Komponente eines Materialgemisches, sind ebenso möglich, beispielsweise für Inlays, Onlays, Verblendmaterial für Kronen und Brücken, Material für künstliche Zähne oder sonstiges Material für prothetische, konservierende und/oder präventive Zahnbehandlung. Solche Gläser in der Anwendung als Dentalwerkstoff werden allgemein Dentalgläser genannt. Because glasses represent a class of materials with diverse properties due to their different compositions, they are often used as fillers for plastic dental materials. Other applications as a dental material, either in pure form or as a component of a material mixture are also possible, for example for inlays, onlays, veneering material for crowns and bridges, material for artificial teeth or other material for prosthetic, preserving and / or preventive dental treatment. Such glasses in the application as dental material are generally called dental glasses.
Wünschenswert sind neben den oben beschriebenen Eigenschaften des Dentalglases auch die Freiheit von Bariumoxid (BaO) wegen möglicher gesundheitsschädlicher Nebenwirkungen und dem toxischen Bleioxid (PbO).In addition to the properties of the dental glass described above, the freedom from barium oxide (BaO) is also desirable because of possible harmful side effects and the toxic lead oxide (PbO).
Ferner ist es ebenfalls wünschenswert, dass die Dentalgläser als Komponente Zirkonoxid (ZrO2) enthalten. ZrO2ist in den technischen Anwendungsgebieten der Zahntechnik und der Optik ein verbreiteter Werkstoff. ZrO2 ist sehr gut biologisch verträglich und zeichnet sich durch Unempfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen aus. Es wird für viele Zahnversorgungen in Form von Kronen, Brücken, Inlays, Geschiebearbeiten und Implantaten eingesetzt.Further, it is also desirable that the dental glasses contain zirconia (ZrO 2 ) as a component. ZrO 2 is a common material in the technical fields of application of dental technology and optics. ZrO 2 is very well biocompatible and is characterized by insensitivity to temperature fluctuations. It is used for many dental restorations in the form of crowns, bridges, inlays, attachments and implants.
Dentalgläser stellen somit besonders hochwertige Gläser dar. Solche Gläser können ebenfalls in optischen Anwendungen eingesetzt werden, insbesondere, wenn die Anwendung von der Röntgenopazität des Glases profitiert. Da die Röntgenopazität bedeutet, dass das Glas elektromagnetische Strahlung im Bereich des Röntgenspektrums absorbiert, sind entsprechende Gläser gleichzeitig Filter für Röntgenstrahlung. Empfindliche elektronische Bauteile können durch Röntgenstrahlung geschädigt werden. Bei elektronischen Bildsensoren kann der Durchgang eines Röntgenquants beispielsweise den entsprechenden Bereich des Sensors beschädigen oder zu einem unerwünschten Sensorsignal führen, welches beispielsweise als Bildstörung und/oder Störpixel wahrnehmbar ist. Daher ist es für bestimmte Anwendungen erforderlich oder zumindest vorteilhaft, die elektronischen Bauteile vor der Röntgenstrahlung zu schützen, indem diese durch entsprechende Gläser aus dem Spektrum der einfallenden Strahlung herausgefiltert werden.Dental glasses thus represent particularly high-quality glasses. Such glasses can likewise be used in optical applications, in particular if the application benefits from the X-ray opacity of the glass. Since the X-ray opacity means that the glass absorbs electromagnetic radiation in the range of the X-ray spectrum, corresponding glasses are at the same time filters for X-radiation. Sensitive electronic components can be damaged by X-rays. In the case of electronic image sensors, the passage of an X-ray quantum may, for example, damage the corresponding region of the sensor or lead to an undesired sensor signal, which is perceptible, for example, as image interference and / or interference pixels. Therefore, it is necessary or at least advantageous for certain applications to protect the electronic components from the X-ray radiation by filtering them out of the spectrum of the incident radiation by means of appropriate glasses.
Zahlreiche Dentalgläser und andere optische Gläser mit ähnlicher optischer Lage oder vergleichbarer chemischer Zusammensetzung sind im Stand der Technik beschrieben, jedoch weisen diese Gläser erhebliche Nachteile bei der Herstellung und/oder Anwendung auf. Insbesondere enthalten viele der Gläser größere Anteile an Fluoriden und/oder Li2O, die sehr leicht während des Schmelz- und Aufschmelzvorgangs verdampfen, wodurch eine genaue Einstellung der Glaszusammensetzung erschwert ist.Numerous dental glasses and other optical glasses having a similar optical position or comparable chemical composition are described in the prior art, but these glasses have considerable disadvantages in the production and / or application. In particular, many of the glasses contain greater levels of fluorides and / or Li 2 O, which evaporate very easily during the melting and reflow processes, making accurate adjustment of the glass composition difficult.
Chemisch inerte Dentalgläser zur Verwendung als Füllstoff in Kompositen sind Gegenstand der
Die
Ziel dieser Schrift ist es, Glaspartikel zur Verfügung zu stellen, deren Alkaliionenkonzentration am Rand der Partikel niedriger ist als in deren Mitte. Dies bedeutet, dass die beschriebenen Gläser nicht chemisch beständig sein können, denn sonst wäre dieses Konzentrationsverhalten nicht zu erreichen. Es ist davon auszugehen, dass die erforderlich geringe chemische Beständigkeit durch die genannten Anteile der Alkalimetalle in dem Ausgangsglas erreicht wird. The aim of this document is to provide glass particles whose Alkaliionenkonzentration is lower at the edge of the particles than in the center. This means that the glasses described can not be chemically resistant, otherwise this concentration behavior would not be achieved. It can be assumed that the required low chemical resistance is achieved by the stated proportions of the alkali metals in the starting glass.
Ein Alkali-Silikat-Glas, das als Füllstoff für Dentalmaterial dient, wird in
Die
Die
Die
Den in dem Stand der Technik genannten Gläsern ist gemeinsam, dass sie entweder wenig witterungsbeständig oder zu reaktiv sind und/oder nicht röntgenopak sind oder umwelt- und/oder gesundheitsschädliche Komponenten enthalten.The glasses mentioned in the prior art have in common that they are either less weather-resistant or too reactive and / or are not radiopaque or contain environmentally and / or harmful components.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein barium- und bleifreies röntgenopakes relativ niedrigbrechendes Glas mit der Brechzahl nd von 1,50 bis 1,58 bereit zu stellen. Das Glas soll als Dentalglas und als optisches Glas geeignet sein. Es soll dabei preiswert herzustellen sein und dennoch hochwertig und körperverträglich sowie zum passiven und aktiven Zahnschutz geeignet sein und hinsichtlich der Verarbeitbarkeit, des Abbindeverhaltens von umgebenden Kunststoffmatrizen sowie der Langzeitstabilität und der Festigkeit vorzügliche Eigenschaften aufweisen. Um die Anforderungen in der modernen Zahnbehandlung und Dentaltechnik zu erfüllen, muss das erfindungsgemäße Glas weiterhin eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit aufweisen. The object of the invention is to provide a barium- and lead-free X-ray opaque glass of relatively low refractive index n d of 1.50 to 1.58. The glass should be suitable as dental glass and as optical glass. It should be inexpensive to manufacture and yet be high quality and biocompatible and suitable for passive and active mouthguard and have excellent properties in terms of processability, the setting behavior of surrounding plastic matrices and the long-term stability and strength. In order to meet the requirements of modern dental treatment and dental technology, the glass according to the invention must furthermore have excellent chemical resistance.
Das erfindungsgemäße Glas soll in seiner Grundmatrix ferner bis auf höchstens Verunreinigungen frei von farbgebenden Komponenten wie z.B. Fe2O3, CoO, NiO, CuO etc. sein, um damit einen optimalen Ausgangsfarbort für mögliche Anpassungen an die Zahnfarbe und/oder bei optischen Anwendungen das durchtretende Spektrum der elektromagnetischen Strahlung zu ermöglichen. Außerdem soll es frei von einer zweiten Glasphase und/oder farbgebenden Partikeln sein, die zur Streuung führen und den Farbeindruck ebenfalls verändern. Eine oder mehrere weitere Glasphasen würde die Beständigkeit des Glases herabsetzen.In addition to at most impurities, the glass according to the invention should also be free of coloring components such as Fe 2 O 3 , CoO, NiO, CuO, etc. in order to provide an optimum starting color location for possible adjustments to the tooth color and / or optical applications permeating spectrum of electromagnetic radiation. In addition, it should be free from a second glass phase and / or coloring particles that lead to scattering and also change the color impression. One or more additional glass phases would reduce the durability of the glass.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Glas gemäß der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen und Anwendungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved by the glass according to the independent claims. Preferred embodiments and applications will be apparent from the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Glas weist einen Brechungsindex nd von 1,50 bis 1,58 auf. Es ist damit sehr gut an die zur Verfügung stehendem Dentalkunststoffe und/oder Epoxidharze in diesem Brechungsindexbereich angepasst, wodurch es die an ein Dentalglas-Kunststoff-Komposit gestellten ästhetischen Anforderungen nach einem natürlichen Aussehen hervorragend erfüllt.The glass according to the invention has a refractive index n d of 1.50 to 1.58. It is thus very well adapted to the available dental plastics and / or epoxy resins in this refractive index range, whereby it meets the aesthetic requirements placed on a dental glass-plastic composite for a natural appearance perfectly.
Das erfindungsgemäße Glas erreicht die Eigenschaften barium- und/oder bleihaltiger Dentalgläser bzgl. der geforderten Röntgenabsorption ohne Einsatz von Barium und Blei oder anderer gesundheitlich bedenklicher Substanzen. Dabei bedeutet der Begriff „frei von“ eine Freiheit dieser Substanzen bis auf höchstens nicht zu vermeidende Kontamination, die beispielsweise durch Luftverschmutzung und/oder Unreinheit von eingesetzten Rohstoffen bedingt werden kann. Aber selbst eine Kontamination des Glases mit den unerwünschten Stoffen darf in der Regel für Fe2O3 100 ppm, bevorzugt höchstens 50 ppm, für PbO 30 ppm, für As2O3 5 ppm, für Sb2O3 20 ppm und andere 100 ppm nicht überschreiten. BaO ist immer eng mit dem SrO im Rohstoff vergesellschaftet. Je nach Reinheit des SrO-Rohstoffes können bis zu 0,37 Gew.-% BaO in dem erfindungsgemäßen Glas enthalten sein. Diese Grenzen sind von der Formulierung „bis auf höchstens Verunreinigungen frei von“ umfasst. Besonders bevorzugt ist natürlich die vollkommene Freiheit der genannten unerwünschten Substanzen in dem erfindungsgemäßen Glas.The glass according to the invention achieves the properties of barium- and / or lead-containing dental glasses with regard to the required X-ray absorption without the use of barium and lead or other substances of health concern. The term "free from" means a freedom of these substances to maximum unavoidable contamination, which may be caused for example by air pollution and / or impurity of raw materials used. However, even contamination of the glass with the undesirable substances may usually for Fe 2 O 3 100 ppm, preferably at most 50 ppm, for PbO 30 ppm, for As 2 O 3 5 ppm 3 20 ppm and others for Sb 2 O 100 do not exceed ppm. BaO is always closely associated with the SrO in the commodity. Depending on the purity of the SrO raw material, up to 0.37% by weight of BaO may be present in the glass according to the invention. These limits are encompassed by the phrase "to at most impurities free of". Of course, particularly preferred is the complete freedom of said unwanted substances in the glass according to the invention.
Die Röntgenabsorption und somit die Röntgenopazität wird erfindungsgemäß hauptsächlich durch den Gehalt von SrO und den weiteren Komponenten Cs2O und/oder La2O3 und/oder SnO2 und/oder ZrO2 erreicht, welche in Kombination zu 10 Gew.-% oder mehr in dem erfindungsgemäßen Glas enthalten sind. Im Gegensatz zu früheren Dentalgläsern, welche die Röntgenopazität durch den hohen Gehalt möglichst einer hoch absorbierenden Komponente zu erreichen versuchten, wird die Röntgenopazität gemäß der Erfindung bevorzugt durch die geeignete Kombination dieser für die Röntgenopazität effektiven Komponenten erreicht. Auf diese Weise lassen sich die besonders strengen Anforderungen an die optischen Eigenschaften des Glases sowie die sehr gute chemische Beständigkeit erreichen. Bevorzugt für den Gehalt von SrO und den weiteren Komponenten Cs2O und/oder La2O3 und/oder SnO2 und/oder ZrO2 sind in Summe mindestens 11 Gew.-%, insbesondere 12 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 15 Gew.-%. The X-ray absorption and thus the X-ray opacity is achieved according to the invention mainly by the content of SrO and the other components Cs 2 O and / or La 2 O 3 and / or SnO 2 and / or ZrO 2 , which in combination to 10 wt .-% or are more contained in the glass according to the invention. In contrast to previous dental glasses, which attempted to achieve the radiopacity by the high content of a high-absorbing component as possible, the radiopacity according to the invention is preferably achieved by the appropriate combination of these effective for the radiopacity components. In this way, the particularly stringent requirements for the optical properties of the glass and the very good chemical resistance can be achieved. Preferred for the content of SrO and the other components Cs 2 O and / or La 2 O 3 and / or SnO 2 and / or ZrO 2 are in total at least 11 wt .-%, in particular 12 wt .-%, more preferably at least 15% by weight.
SrO ist dabei in dem erfindungsgemäßen Glas immer enthalten. Sein Gehalt beträgt 4 bis 17 Gew.-%. Bevorzugt ist der Bereich von 4 bis 16 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 bis 15 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 6 bis 14 Gew.-%. SrO sorgt erfindungsgemäß in Kombination mit anderen Röntgenopakern für die gute Röntgenopazität des Glases. Obwohl das Röntgenabsorptionsspektrum von SrO in Gläsern im Bereich der üblichen Wolfram-Röntgenröhren im Bereich einer Betriebsspannung von 65 keV einen suboptimalen Verlauf aufweist hat sich überraschend gezeigt, dass in der Kombination sehr gute Röntgenopazitäten zu erreichen sind.SrO is always present in the glass according to the invention. Its content is 4 to 17 wt .-%. Preferably, the range of 4 to 16 wt .-%, particularly preferably from 5 to 15 wt .-%, most preferably from 6 to 14 wt .-%. According to the invention, SrO, in combination with other X-ray opacifiers, ensures the good radiopacity of the glass. Although the X-ray absorption spectrum of SrO in glasses in the range of the usual tungsten X-ray tubes in the range of an operating voltage of 65 keV has a suboptimal course, it has surprisingly been found that very good X-ray opaqueness can be achieved in the combination.
Das erfindungsgemäße Glas weist unter anderem durch diese Maßnahmen eine Aluminiumgleichwertdicke (ALGWD) von mindestens 300% auf, bevorzugt mindestens 350%, besonders bevorzugt mindestens 390%. Dies bedeutet, dass ein Glasplättchen aus dem erfindungsgemäßen Glas mit planparallelen Oberflächen und einer Dicke von 2 mm wenigstens dieselbe Röntgenschwächung bewirkt wie ein Aluminiumplättchen von 6 mm Dicke.The glass according to the invention has inter alia by these measures an aluminum equivalent thickness (ALGWD) of at least 300%, preferably at least 350%, particularly preferably at least 390%. This means that a glass plate of the glass according to the invention with plane-parallel surfaces and a thickness of 2 mm causes at least the same X-ray attenuation as an aluminum plate of 6 mm thickness.
Als Basis beinhaltet das erfindungsgemäße Glas SiO2 mit einem Anteil von 55 bis 75 Gew.-% als glasbildende Komponente. Höhere Gehalte an SiO2 können zu unvorteilhaft hohen Schmelztemperaturen führen, während außerdem die geforderte Röntgenopazität nicht erreicht werden kann. Niedrigere Gehalte können sich negativ auf die chemische Beständigkeit auswirken. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Glases sieht einen Gehalt von 56 bis 74 Gew.-% und besonders bevorzugt von mehr als 59 bis 70 Gew.-% SiO2 vor. As a basis, the glass according to the invention contains SiO 2 with a proportion of 55 to 75 wt .-% as a glass-forming component. Higher levels of SiO 2 can lead to unfavorably high melting temperatures, while also the required radiopacity can not be achieved. Lower levels can negatively impact chemical resistance. A preferred embodiment of the glass according to the invention provides a content of 56 to 74 wt .-% and particularly preferably more than 59 to 70 wt .-% SiO 2 before.
B2O3 ist in dem erfindungsgemäßen Glas nur optional vorgesehen. Es kann im Bereich von 0 bis 9 Gew.-% enthalten sein. B2O3 dient als Flussmittel. Neben der erniedrigenden Wirkung auf die Schmelztemperatur führt der Einsatz von B2O3 gleichzeitig zur Verbesserung der Kristallisationsstabilität des erfindungsgemäßen Glases. Höhere Anteile als etwa 9 Gew.-% werden in diesem System nicht empfohlen, um die sehr gute chemische Beständigkeit nicht zu gefährden. Bevorzugt wird B2O3 von 0 bis 7 und besonders bevorzugt von 0 bis 4 Gew.-% eingesetzt. Ist B2O3 im erfindungsgemäßen Glas enthalten, ist es bevorzugt, dem Glas ebenfalls einen geringen Anteil von mehr als 0,5 Gew.-% Alkalioxide zuzuführen, um eine unerwünschte Streuung an entmischten Bereichen analog dem Tyndall-Effekt zu vermeiden. B 2 O 3 is only optionally provided in the glass according to the invention. It may be included in the range of 0 to 9 wt .-%. B 2 O 3 serves as a flux. In addition to the lowering effect on the melting temperature, the use of B 2 O 3 simultaneously leads to an improvement in the crystallization stability of the glass according to the invention. Higher levels than about 9% by weight are not recommended in this system in order not to endanger the very good chemical resistance. Preferably, B 2 O 3 is used from 0 to 7 and particularly preferably from 0 to 4 wt .-%. If B 2 O 3 is present in the glass according to the invention, it is preferable to also supply a small proportion of more than 0.5% by weight of alkali oxides to the glass, in order to avoid undesired scattering at segregated areas analogously to the Tyndall effect.
In dem erfindungsgemäßen Glas ist zwingend Al2O3 im Bereich von 0,5 bis 4 Gew.-% enthalten. Al2O3 ermöglicht u. a. eine gute chemische Resistenz. Allerdings sollte ein Al2O3-Gehalt von etwa 4 Gew.-% nicht überschritten werden, um die Viskosität des Glases vor allem im Heißverarbeitungsbereich nicht so weit zu erhöhen, dass das Glas schwer zu schmelzen ist. Bevorzugt beträgt die Obergrenze von Al2O3 3,5 Gew.-%, besonders bevorzugt sogar nur 3 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt sogar nur 2 Gew.-%.In the glass according to the invention Al 2 O 3 is necessarily contained in the range of 0.5 to 4 wt .-%. Al 2 O 3 allows inter alia a good chemical resistance. However, an Al 2 O 3 content of about 4 wt .-% should not be exceeded in order not to increase the viscosity of the glass, especially in the hot processing area so far that the glass is difficult to melt. The upper limit of Al 2 O 3 is preferably 3.5% by weight, more preferably even only 3% by weight, very particularly preferably only 2% by weight.
Alkalioxide können die chemische Beständigkeit eines Glases vermindern, können andererseits aber benötigt werden, um das Glas überhaupt aufschmelzen zu können. Erfindungsgemäß beträgt der Gesamtgehalt der Alkalioxide Li2O und/oder Na2O und/oder K2O in Summe von 0,5 bis 12 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 11 Gew.-%, besonders bevorzugt von 2 bis 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 3 bis 9 Gew.-%. Die Erfindung sieht eine Balance dieser Alkalimetalle in den genannten Bereichen vor. Insbesondere Alkalioxide aus der Gruppe Li2O und/oder Na2O und/oder K2O können in den erfindungsgemäßen Gläsern einer Entmischung der Glasmatrix und somit einer unerwünschten Streuung analog dem Tyndall-Effekt entgegenwirken. Es sind in Summe deshalb mindestens 0,5 Gew.-% der Alkalioxide enthalten. Außerdem erleichtern die Alkalioxide zusammen mit B2O3 das Aufschmelzen des Glases bei akzeptablen Temperaturen. Das Maximum von 12 Gew.-% der genannten Alkalioxide sollte jedoch nicht überschritten werden, um die sehr hohe Beständigkeit des erfindungsgemäßen Glases erreichen zu können.Alkali oxides can reduce the chemical resistance of a glass, but on the other hand may be needed to be able to melt the glass at all. According to the invention, the total content of alkali metal oxides Li 2 O and / or Na 2 O and / or K 2 O is in total from 0.5 to 12 wt .-%, preferably from 0.5 to 11 wt .-%, particularly preferably from 2 to 10 wt .-%, most preferably from 3 to 9 wt .-%. The invention provides for a balance of these alkali metals in the ranges mentioned. In particular, alkali metal oxides from the group Li 2 O and / or Na 2 O and / or K 2 O can counteract in the glasses according to the invention a separation of the glass matrix and thus an undesirable scattering analogous to the Tyndall effect. Therefore, in total, at least 0.5% by weight of the alkali oxides are contained. In addition, the alkali oxides together with B 2 O 3 facilitate the melting of the glass at acceptable temperatures. However, the maximum of 12% by weight of the alkali oxides mentioned should not be exceeded in order to be able to achieve the very high stability of the glass according to the invention.
Im Einzelnen beträgt der Gehalt dieser Alkalioxide erfindungsgemäß 0 bis 2 Gew.-% Li2O, bevorzugt 0 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis weniger als 1 Gew.-%. Die sehr geringen Anteile von Li2O helfen, die sehr gute chemische Beständigkeit zu erreichen. Daher ist ein ganz besonders bevorzugtes Glas auch bis auf höchstens Verunreinigungen frei von Li2O. In detail, the content of these alkali metal oxides is according to the invention 0 to 2 wt .-% Li 2 O, preferably 0 to 1 wt .-%, more preferably 0 to less than 1 wt .-%. The very low levels of Li 2 O help to achieve very good chemical resistance. Therefore, a very particularly preferred glass is also free of Li 2 O, except for at most impurities.
Der Gehalt an Na2O kann höher sein als der von Li2O. Erfindungsgemäß ist Na2O von 0 bis 7 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0 bis 4 und ganz besonders bevorzugt 0 bis 3 Gew.-%.The content of Na 2 O may be higher than that of Li 2 O. According to the invention, Na 2 O is from 0 to 7 wt .-%, preferably from 0 to 5 wt .-% and particularly preferably from 0 to 4 and very particularly preferably 0 to 3 wt .-%.
K2O kann von 0 bis 9 Gew.-% in dem erfindungsgemäßen Glas enthalten sein. Bevorzugt ist der Bereich von 0 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0 bis 7 und ganz besonders bevorzugt 0 bis 6 Gew.-%. Li2O, Na2O und K2O können im besonderen Maße zum besseren Schmelzen eines SiO2- und ZrO2-haltigen Glases beitragen.K 2 O may be contained from 0 to 9 wt .-% in the glass according to the invention. The range from 0 to 8 wt .-%, particularly preferably from 0 to 7 and very particularly preferably 0 to 6 wt .-% is preferred. Li 2 O, Na 2 O and K 2 O can contribute in particular to a better melting of a SiO 2 and ZrO 2 -containing glass.
Cs2O trägt ebenfalls zur Verbesserung der Schmelzbarkeit bei, dient aber erfindungsgemäß gleichzeitig zur Erhöhung der Röntgenopazität und Einstellung des Brechwertes. Erfindungsgemäß ist Cs2O von 0 bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 1 bis 14 Gew.-% und besonders bevorzugt von 2 bis 13 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 3 bis 12 Gew.-% in einem erfindungsgemäßen Glas enthalten. Das Alkalimetall Cs ist in einer Glasmatrix im Vergleich zu den Alkalien Li, Na, K und Rb immobiler. Es wird deshalb weniger stark ausgelöst und verschlechtert deshalb die chemische Beständigkeit weniger als die oben erwähnten Alkalimetalle. Cs 2 O also contributes to improve the meltability, but according to the invention serves simultaneously to increase the radiopacity and adjustment of the refractive value. According to the invention Cs 2 O from 0 to 15 wt .-%, preferably from 1 to 14 wt .-% and particularly preferably from 2 to 13 wt .-% and most preferably 3 to 12 wt .-% contained in a glass according to the invention , The alkali metal Cs is more immobile in a glass matrix compared to the alkalis Li, Na, K and Rb. Therefore, it is less likely to be triggered and therefore deteriorates the chemical resistance less than the above-mentioned alkali metals.
Das erfindungsgemäße Glas kann einen beschränkten Anteil von Erdalkalien aus der Gruppe CaO und MgO enthalten. Der Anteil von CaO beträgt 0 bis 11 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 0 bis 8 Gew.% und weiter bevorzugt 0 bis 7 Gew.-%. MgO ist ebenfalls optional und kann von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis weniger als 2 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0 bis weniger als 1 Gew.-% enthalten sein. Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das erfindungsgemäße Glas bis auf höchstens Verunreinigungen frei ist von MgO. Wie bereits beschrieben kann MgO nachteilig sein in Gläsern für Dentalanwendungen, die niedrige Brechwerte und gleichzeitig hohe Röntgenopazität aufweisen sollen. MgO erhöht nicht im selben Maße wie die anderen Erdalkalioxide CaO, SrO und BaO die Röntgenopazität, weil die Röntgenabsorptionskante von MgO weit unterhalb derer liegt und nur noch wenig Einfluss im Bereich der im medizinischen eingesetzten Wolfram-Röntgenröhre ausübt. MgO würde lediglich den Brechwert erhöhen und damit die Balance zwischen niedrigem Brechwert und hoher Röntgenopazität erschweren.The glass according to the invention may contain a limited proportion of alkaline earth metals from the group CaO and MgO. The proportion of CaO is 0 to 11 wt .-%, preferably 0 to 10 wt .-% and particularly preferably 0 to 8 wt.% And more preferably 0 to 7 wt .-%. MgO is also optional and may be included from 0 to less than 3 wt%, preferably from 0 to less than 2 wt%, and more preferably from 0 to less than 1 wt%. A very particularly preferred embodiment provides that the Glass according to the invention is free of MgO up to at most impurities. As already described, MgO may be detrimental in dental glasses which are said to have low refractive powers and high radiopacity simultaneously. MgO does not increase the X-ray opacity to the same extent as the other alkaline earth oxides CaO, SrO and BaO, because the X-ray absorption edge of MgO is far below that and exerts little influence in the area of the tungsten X-ray tube used in medicine. MgO would only increase the refractive power and thus make the balance between low refractive power and high radiopacity more difficult.
Das erfindungsgemäße Glas beinhaltet ferner zwingend ZrO2 mit einem Anteil von mehr als 1 bis höchstens weniger als 11 Gew.-%. Durch diesen Zirkongehalt werden die mechanischen Eigenschaften und hier besonders die Zug- und Druckfestigkeit verbessert, sowie die Sprödigkeit des Glases herabgesetzt. Außerdem leistet die Komponente einen ähnlichen Anteil an der Röntgenopazität wie der Anteil an SrO des Glases. Zu hohe Gehalte können allerdings dazu führen, dass das Glas reaktionsfreudig insbesondere in der Umgebung von Dentalkunststoffen wird. Das Glas soll dahingegen zumindest weitestgehend inert gegenüber Dentalkunststoffen, insbes. Kompositen, sein und beispielsweise deren Polymerisationsverhalten nicht stören. Bevorzugt ist ein ZrO2-Gehalt von 1 bis weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 9,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 2 bis 9 Gew.-%. The glass according to the invention also necessarily contains ZrO 2 with a proportion of more than 1 to at most less than 11 wt .-%. This zirconium content improves the mechanical properties and in particular the tensile and compressive strength, and reduces the brittleness of the glass. In addition, the component makes a similar contribution to the radiopacity as the proportion of SrO of the glass. However, too high contents can cause the glass to become reactive, especially in the environment of dental plastics. By contrast, the glass should be at least largely inert to dental plastics, especially composites, and should not interfere with their polymerization behavior, for example. A ZrO 2 content of from 1 to less than 10% by weight, more preferably from 2 to 9.5% by weight, very particularly preferably from 2 to 9% by weight, is preferred.
Weil ZrO2 in Silikatgläsern schwer löslich ist und es somit leicht zu einer Entmischung kommen kann, sollte der genannte Anteil an ZrO2 nicht überschritten werden. Entmischte Bereiche, die bei zu hohen ZrO2-Anteilen insbesondere bei gleichzeitig hohen Anteilen von SiO2 entstehen können, wirken als Streuzentren für durchtretendes Licht analog dem Tyndall-Effekt. Bei Dentalgläsern können diese Streuzentren den ästhetischen Eindruck stören, weshalb entmischte Gläser in der Dentalanwendung in der Regel unerwünscht sind, und in einem optischen Glas beeinflussen die Streuzentren die Transmission im allgemeinen auf negative Weise, so dass entmischte Gläser in den meisten optischen Anwendungen ebenfalls unerwünscht sind. Außerdem können entmischte Gläser aufgrund der verschieden zusammengesetzten Phasen und damit verschiedenen Auslaugeigenschaften zur Herabsetzung der Beständigkeit führen.Because ZrO 2 is poorly soluble in silicate glasses and thus it can easily lead to segregation, the said proportion of ZrO 2 should not be exceeded. Separated areas, which can be formed when the ZrO 2 content is too high, in particular when the proportion of SiO 2 is simultaneously high, act as scattering centers for transmitted light analogous to the Tyndall effect. In dental glasses, these scattering centers can interfere with the aesthetics, which is why segregated glasses are generally undesirable in the dental application, and in an optical glass, the scattering centers generally adversely affect transmission, so that demixed glasses are also undesirable in most optical applications , In addition, demixed glasses can lead to the reduction of the resistance due to the differently composed phases and thus different leaching properties.
La2O3 ist in dem erfindungsgemäßen Glas von 1 bis 10 Gew.-% enthalten. Wie beschrieben sorgt es, ggfls. zusammen mit SrO und ZrO2 und optional Cs2O und/oder optional SnO2 für die Röntgenopazität des Glases. Bevorzugt beträgt der Gehalt von La2O3 von 2 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt von 3 bis 7 und ganz besonders bevorzugt 3 bis 6 Gew.-%.La 2 O 3 is contained in the glass of the invention from 1 to 10 wt .-%. As described it provides, if necessary. together with SrO and ZrO 2 and optionally Cs 2 O and / or optionally SnO 2 for the radiopacity of the glass. Preferably, the content of La 2 O 3 is from 2 to 8 wt .-%, more preferably from 3 to 7 and most preferably 3 to 6 wt .-%.
SnO2 kann genau wie Cs2O als optionale Komponente zum Erreichen einer hohen Röntgenopazität mit einer ALGWD von mindestens 300% in dem erfindungsgemäßen Glas enthalten sein. Diese Komponente hat außerdem den Vorteil, dass es den Brechwert nicht in dem Maße wie La2O3 und/oder Ta2O5 erhöht. SnO2 dient also auch zum Einstellen des niedrigen Brechwertes von 1,50 bis 1,58 bei gleichzeitig hoher Röntgenopazität. Es kann deshalb von 0 bis 4 Gew.-% im Glas enthalten sein. Bevorzugt ist es von 0 bis 3 Gew.-% in einem erfindungsgemäßen Glas enthalten.SnO 2 , like Cs 2 O, may be included in the glass of the invention as an optional component for achieving high radiopacity with an ALGWD of at least 300%. This component also has the advantage of not increasing refractive power as much as La 2 O 3 and / or Ta 2 O 5 . SnO 2 thus also serves to set the low refractive power of 1.50 to 1.58 with high radiopacity. It can therefore be contained in the glass from 0 to 4 wt .-%. It is preferably contained from 0 to 3 wt .-% in a glass according to the invention.
Es ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Glas optional bis auf höchstens Verunreinigungen frei ist von CeO2 und TiO2. CeO2 und TiO2 verschieben aufgrund Ihrer Absorption im UV-Bereich die UV-Kante des Glases, so dass es eine unerwünschte gelbliche Färbung erhalten kann. It is envisaged that the glass according to the invention is optionally free of at most impurities of CeO 2 and TiO 2 . Due to their absorption in the UV range, CeO 2 and TiO 2 shift the UV edge of the glass so that it can get an undesirable yellowish color.
Um eine hohe Röntgenopazität und entsprechend besonders große Werte der Aluminiumgleichwertdicke zu erreichen sehen es bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Glases vor, dass SrO und Cs2O und La2O3 und ZrO2 und/oder SnO2 in Summe zu mehr als 18 Gew.-%, bevorzugt mehr als 20 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 21 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mehr als 22 Gew.-% in dem Glas enthalten sind.In order to achieve a high radiopacity and correspondingly particularly high values of the aluminum equivalent thickness, preferred embodiments of the glass according to the invention provide that SrO and Cs 2 O and La 2 O 3 and ZrO 2 and / or SnO 2 in total amount to more than 18% by weight. %, preferably more than 20 wt .-%, more preferably more than 21 wt .-%, most preferably more than 22 wt .-% are contained in the glass.
Um sicherzustellen, dass sich das Glas nicht entmischt, kann es bevorzugt sein, dass der Zahlenwert des Verhältnisses des Gehalts von SiO2 zu ZrO2 wenigstens 6,5, besonders bevorzugt mehr als 7 beträgt.To ensure that the glass does not separate, it may be preferred that the numerical value of the ratio of the content of SiO 2 to ZrO 2 is at least 6.5, more preferably more than 7.
WO3 und/oder Nb2O5 und/oder HfO2 und/oder Sc2O3 und/oder Y2O3 und/ oder Yb2O3 können bevorzugt und optional einzeln oder in beliebigen Kombinationen zu jeweils 0 bis 3 Gew.-% zusätzlich enthalten sein, Ta2O5 optional und in beliebiger Kombination zu 0 bis 5 Gew.-%.WO 3 and / or Nb 2 O 5 and / or HfO 2 and / or Sc 2 O 3 and / or Y 2 O 3 and / or Yb 2 O 3 may preferably and optionally individually or in any desired combination of 0 to 3 wt % additionally, Ta 2 O 5 is optional and in any combination to 0 to 5 wt .-%.
Die Erfindung sieht auch vor, dass das erfindungsgemäße Glas (bist auf höchstens nicht zu vermeidende Verunreinigungen) frei ist von B2O3. The invention also provides that the glass according to the invention (is at most unavoidable impurities) is free of B 2 O 3 .
Wie beschrieben ist das erfindungsgemäße Glas (bis auf höchstens die beschriebenen Verunreinigungen) frei von den unerwünschten Komponenten BaO und wie z.B. PbO. Auf die Zugabe anderer umweltschädlichen und/der gesundheitsschädlicher Substanzen wird bevorzugt verzichtet. As described, the glass according to the invention (except for at most the impurities described) is free of the undesired components BaO and, for example, PbO. The addition of other environmentally harmful and / or harmful substances is preferably omitted.
Um eine besonders gute Schmelzbarkeit des Glases zu gewährleisten sieht die Erfindung ebenfalls vor, dass die Summe der Gehalte an MgO und/oder CaO und/oder SrO weniger als 17 Gew.-% beträgt. Ist das Glas schlecht aufschmelzbar, werden die Schmelzaggregate über Gebühr belastet und das Glas lässt sich nur noch mit vergrößertem Aufwand schmelzen, der eine Produktion i. d. R. nicht mehr wirtschaftlich macht. In order to ensure a particularly good fusibility of the glass, the invention also provides that the sum of the contents of MgO and / or CaO and / or SrO is less than 17% by weight. If the glass is poorly melted, the melting units are charged excessively and the glass can be melted only with increased effort, the production i. d. R. no longer economical.
Die Glastransformationstemperatur Tg beträgt bei einem erfindungsgemäßen Glas bevorzugt mindestens 570 °C. Das Glas besitzt somit eine hohe Temperaturbeständigkeit, was es für andere insbesondere weiter unten beschriebene Anwendungsgebiete geeignet macht. The glass transition temperature T g in a glass according to the invention is preferably at least 570 ° C. The glass thus has a high temperature resistance, which makes it suitable for other applications described in particular below.
Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α(20-300) gemessen in dem Temperaturintervall von 20 °C bis 300 °C der erfindungsgemäßen Glases beträgt bevorzugt weniger als 7·10–6 K–1. Durch den geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind die erfindungsgemäßen Gläser insbesondere bei der Verwendung als Füllmaterial in Kunststoffen in der Lage, die naturgemäße starke thermische Ausdehnung der Kunststoffe auszugleichen, so dass die Kunststoff-Dentalmasse eine resultierende thermische Ausdehnung aufweist, welche besser an das natürliche Zahnmaterial angepasst ist.The linear thermal expansion coefficient α (20-300) measured in the temperature interval of 20 ° C to 300 ° C of the glasses of the present invention is preferably less than 7 × 10 -6 K -1 . Due to the low coefficient of thermal expansion, the glasses according to the invention, especially when used as filler material in plastics, are able to compensate for the inherent strong thermal expansion of the plastics, so that the plastic dental compound has a resulting thermal expansion, which is better adapted to the natural tooth material ,
Wie bereits beschrieben sind die erfindungsgemäßen Gläser besonders widerstandsfähig gegenüber chemischen Angriffen, d. h. sie sind chemisch besonders beständig. Bevorzugt erfüllen weisen sie eine Säurebeständigkeit S nach DIN 12116 der Klasse 2 oder besser auf, eine Laugenbeständigkeit L nach DIN ISO 695 der Klasse 1 und eine Wasserbeständigkeit HGB nach DIN ISO 719 der Klasse 2 oder besser. Die Tests der Laugenbeständigkeit L und Säurebeständigkeit S sind sehr viel anspruchsvoller als die bisherig verwendete Testnormen DIN ISO 10629 und ISO 8424, so dass die erfindungsgemäßen Gläser insbesondere eine verbesserte Laugen- und Säurebeständigkeit aufweisen. As already described, the glasses according to the invention are particularly resistant to chemical attack, d. H. they are chemically very stable. They preferably have an acid resistance S according to DIN 12116 of class 2 or better, a liquor resistance L according to DIN ISO 695 of class 1 and a water resistance HGB according to DIN ISO 719 of class 2 or better. The tests of alkali resistance L and acid resistance S are much more demanding than the previously used test standards DIN ISO 10629 and ISO 8424, so that the glasses according to the invention have in particular an improved alkali and acid resistance.
Die Erfindung sieht ebenfalls vor, dass die erfindungsgemäßen Gläser eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Angriffen von NaF aufweisen. Das Testverfahren wird weiter unten in diesem Text im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dieser Test zielt darauf ab, die Beständigkeit der Gläser gegenüber Fluor und/oder Fluoriden zu prüfen. Diese Stoffe können Glas stark angreifen, werden aber oft in Zahnreinigungsmaterialien und/oder zur Fluorierung und/oder Stärkung der gesunden Zahnmaterials u. a. durch den Zahnarzt eingesetzt. The invention also provides that the glasses according to the invention have a very good resistance to attack by NaF. The test method will be explained in more detail later in this text in connection with the embodiments. This test aims to test the resistance of the glasses to fluorine and / or fluorides. These substances can strongly attack glass, but are often used in dental cleaning materials and / or for fluorinating and / or strengthening healthy tooth material and the like. a. used by the dentist.
Die erfindungsgemäßen Gläser zeichnen sich also allesamt durch eine sehr gute chemische Beständigkeit aus, was zu einer großen Reaktionsträgheit im Zusammenspiel mit der Harzmatrix und damit mit einer sehr guten Langlebigkeit der gesamten Dentalmasse führt. The glasses according to the invention are therefore all characterized by a very good chemical resistance, which leads to a high inertness of reaction in interaction with the resin matrix and thus with a very good longevity of the entire dental material.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Glas auch vorzugsweise frei von anderen, in den Ansprüchen und/oder dieser Beschreibung nicht genannten Komponenten. Dies bedeutet, dass gemäß einer derartigen Ausführungsform das Glas im Wesentlichen aus den genannten Komponenten besteht. Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehen aus“ bedeutet dabei, dass andere Komponenten höchstens als Verunreinigungen vorliegen, jedoch der Glaszusammensetzung nicht als einzelne Komponente beabsichtigt zugegeben werden. According to a further preferred embodiment of the present invention, the glass according to the invention is also preferably free of other components not mentioned in the claims and / or this description. This means that according to such an embodiment, the glass consists essentially of the said components. The term "consisting essentially of" means that other components are present at most as impurities but are not intentionally added to the glass composition as a single component.
Allerdings sieht es die Erfindung auch vor, das erfindungsgemäße Glas als Basis weiterer Gläser zu verwenden, bei denen dem beschriebenen erfindungsgemäßen Glas bis zu 5 Gew.-% weiterer Komponenten zugegeben werden können. In einem solchen Fall besteht das Glas erfindungsgemäß zu mindestens 95 Gew.-% aus dem beschriebenen Glas.However, the invention also provides for the glass according to the invention to be used as the basis for further glasses in which up to 5% by weight of further components can be added to the described glass according to the invention. In such a case, according to the invention, the glass consists of at least 95% by weight of the described glass.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Farberscheinung des Glases durch die Zugabe von dazu gebräuchlichen Oxiden anzupassen. Zur Färbung von Gläsern geeignete Oxide sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise seien CuO und CoO genannt, die für diese Zwecke bevorzugt von 0 bis 0,5 Gew.-% zugesetzt werden können. Außerdem kann dem Glas durch Zusätze von z.B. Ag2O von 0 bis 3 Gew.-% eine antiseptische Funktion verliehen werden.It is of course also possible to adjust the color appearance of the glass by the addition of customary oxides. Oxides suitable for coloring glasses are known to the person skilled in the art, for example CuO and CoO may be mentioned, which may preferably be added for these purposes from 0 to 0.5% by weight. In addition, the glass may be given an antiseptic function by addition of eg Ag 2 O from 0 to 3% by weight.
Die Erfindung umfasst darüber hinaus Glaspulver aus den erfindungsgemäßen Gläsern. Die Glaspulver werden durch bekannte Verfahren erzeugt, wie beispielsweise in der
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche des Glaspulvers mit den gebräuchlichen Methoden silanisiert. Durch die Silanisierung kann erreicht werden, dass die Bindung der anorganischen Füllstoffe an die Kunststoffmatrix der Kunststoff-Dentalmasse verbessert wird.In a preferred embodiment, the surface of the glass powder is silanized by the conventional methods. By silanization can be achieved that the binding of the inorganic fillers is improved to the plastic matrix of the plastic dental material.
Das erfindungsgemäße Glas kann wie beschrieben bevorzugt als Dentalglas eingesetzt werden. Bevorzugt findet es Anwendung als Füllstoff in Kompositen für die Zahnrestauration, besonders bevorzugt für auf Epoxydharz basierende Füllstoffe, die weitgehend chemisch inerte Füllstoffe erfordern. Ebenfalls im Sinne der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Glases als Röntgenopaker in Dentalmassen, insbesondere Kunststoff-Dentalmassen. Das erfindungsgemäße Glas ist geeignet, teure kristalline Röntgenopaker wie beispielsweise YbF3 zu ersetzen. Ebenso ist das erfindungsgemäße Glas geeignet und dafür vorgesehen, als Füllstoff in Glasionomerzementen eingesetzt zu werden. Ebenso möglich ist es, das erfindungsgemäße Glas als inerten Zuschlagstoff in Glasionomerzementen zu verwenden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung als inerter Zuschlagstoff in kunststoffverstärkten Glasionomerzementen. Bei den kunststoffverstärkten Glasionomerzementen handelt es sich um eine seit wenigen Jahren verfügbare Materialklasse, die an sich die Aushärtereaktion eines Zementes zeigen, die sehr lange dauern kann, aber auch eine Harzmatrix wie die zuvor beschriebenen Komposite enthalten, um initial härtbar zu sein.As described, the glass according to the invention can preferably be used as dental glass. It is preferably used as a filler in composites for the dental restoration, particularly preferably for epoxy resin-based fillers which require largely chemically inert fillers. Also within the meaning of the invention is the use of the glass according to the invention as a radiopaque in dental materials, in particular plastic dental materials. The glass according to the invention is suitable for replacing expensive crystalline X-ray opaques such as, for example, YbF 3 . Likewise, the glass according to the invention is suitable and intended to be used as a filler in glass ionomer cements. It is also possible to use the glass according to the invention as an inert additive in glass ionomer cements. Particularly preferred is the use as an inert additive in plastic-reinforced glass ionomer cements. The plastic-reinforced glass ionomer cements are a class of materials that has been available for a few years, which in themselves show the curing reaction of a cement that can take a long time, but also contain a resin matrix such as the composites described above to be initially curable.
Entsprechend wird das erfindungsgemäße Glas bevorzugt verwendet zur Herstellung eines Dentalkunststoff enthaltenden Dentalglas-Kunststoff-Komposits, wobei der Dentalkunststoff bevorzugt ein UV-härtbares Harz auf Acrylat-, Methacrylat-, 2,2-Bis-[4-(3-Methacryloxy-2-hydroxypropoxy)-phenyl]-propan-(Bis-GMA), Triethylenglycol-Methacrylat (TEGDMA), Urethan-Methacrylat(UDMA), Alcandioldimethacrylat- oder Cyanacrylatbasis ist.Accordingly, the glass according to the invention is preferably used for producing a dental plastic-containing dental glass-plastic composite, wherein the dental plastic preferably a UV-curable resin on acrylate, methacrylate, 2,2-bis [4- (3-methacryloxy-2- hydroxypropoxy) -phenyl] -propane (bis-GMA), triethylene glycol methacrylate (TEGDMA), urethane-methacrylate (UDMA), alcandioldimethacrylate or cyanoacrylate base.
Von der Erfindung umfasst ist ebenfalls der Einsatz des erfindungsgemäßen Glases als optisches Element, welches das erfindungsgemäße Glas enthält. Als optische Elemente werden alle Gegenstände und insbesondere Bauteile verstanden, welche für optische Anwendungen eingesetzt werden können. Dies können Bauteile sein, durch die Licht hindurchtritt. Beispiele solcher Bauteile sind Abdeckgläser und/oder Linsenelemente, aber auch Träger anderer Bauteile, wie beispielsweise Spiegel und Glasfasern. The invention also encompasses the use of the glass according to the invention as an optical element which contains the glass according to the invention. As optical elements, all objects and in particular components are understood, which can be used for optical applications. These may be components through which light passes. Examples of such components are cover glasses and / or lens elements, but also carriers of other components, such as mirrors and glass fibers.
Abdeckgläser werden bevorzugt zum Schutz von elektronischen Bauteilen eingesetzt. Diese umfassen selbstverständlich ebenso optoelektronische Bauteile. Die Abdeckgläser liegen üblicherweise in Form von Glasplatten mit planparallelen Oberflächen vor und werden bevorzugt oberhalb des elektronischen Bauelements angebracht, so dass dieses vor Umwelteinflüssen geschützt ist, aber elektromagnetische Strahlung wie beispielsweise Licht durch das Abdeckglas hindurchtreten und mit dem elektronischen Bauteil in Wechselwirkung treten kann. Beispiel solcher Abdeckgläser sind innerhalb von Optokappen, zum Schutz von elektronischen Bildsensoren, Abdeckwafer im Wafer Level Packaging, Abdeckgläser von Photovoltaischen Zellen und Schutzgläser für organische Elektroniken. Dem Fachmann sind weitere Anwendungen von Abdeckgläsern hinlänglich bekannt. Ebenso möglich ist es, dass optische Funktionen in dem Abdeckglas integriert werden, beispielsweise wenn es zumindest in Bereichen mit optischen Strukturen versehen ist, die bevorzugt die Form von Linsen aufweisen können. Mit Mikrolinsen versehene Abdeckgläser werden üblicherweise für als Abdeckgläser von Bildsensoren von Digitalkameras eingesetzt, wobei die Mikrolinsen üblicherweise schräg auf den Bildsensor auftreffendes Licht auf die einzelnen Sensorelemente (Pixel) fokussieren. Es ist selbstverständlich auch möglich, das erfindungsgemäße Glas als Substratglas von elektronischen Komponenten zu verwenden, bei dem die elektronischen Komponenten in das Substratgleis eingebettet und/oder auf diesem aufgebracht werden. Cover glasses are preferably used for the protection of electronic components. Of course, these also include optoelectronic components. The cover glasses are usually in the form of glass plates with plane-parallel surfaces and are preferably mounted above the electronic component, so that it is protected from environmental influences, but electromagnetic radiation such as light can pass through the cover glass and interact with the electronic component. Examples of such coverslips are within optical caps, for the protection of electronic image sensors, wafer level packaging wafers, photovoltaic cell coverslips, and protective glasses for organic electronics. The skilled worker is well known for further applications of cover glasses. It is also possible that optical functions are integrated in the cover glass, for example, if it is provided at least in areas with optical structures, which may preferably have the form of lenses. Coating lenses provided with microlenses are commonly used as cover glasses of image sensors of digital cameras, wherein the microlenses usually obliquely focus on the image sensor incident light to the individual sensor elements (pixels). It is of course also possible to use the glass according to the invention as a substrate glass of electronic components, in which the electronic components embedded in the substrate track and / or applied thereto.
Aufgrund seiner optischen Eigenschaften kann das erfindungsgemäße Glas ebenfalls für optische Anwendungen verwendet werden. Da es weitgehend chemisch inert ist, eignet es sich für Anwendungen als Substrat- und/oder Abdeckglas in der Photovoltaik, beispielsweise für die Abdeckung von Photovoltaikzellen auf Siliziumbasis, von organischen Photovoltaikzellen und/oder als Trägermaterial von Dünnschicht-Photovoltaikmodulen. Die Röntgenabsorption des erfindungsgemäßen Glases hat unter anderem besondere Vorteile bei dem Einsatz von Photovoltaikmodulen in Raumfahrtanwendungen, da diese außerhalb der Erdatmosphäre besonders intensiver Röntgenstrahlung ausgesetzt sein können. Die Eigenschaft der hohen Röntgenabsorption erlaubt außerdem die Anwendung ganz allgemein als Röntgenschutzglas.Due to its optical properties, the glass according to the invention can also be used for optical applications. Since it is largely chemically inert, it is suitable for applications as a substrate and / or cover glass in photovoltaics, for example, for the coverage of silicon-based photovoltaic cells, organic photovoltaic cells and / or as a support material of thin-film photovoltaic modules. The X-ray absorption of the glass according to the invention has, inter alia, particular advantages in the use of photovoltaic modules in space applications, since they may be exposed to particularly intense X-radiation outside of the earth's atmosphere. The property of high X-ray absorption also allows the application in general as X-ray protective glass.
Als Abdeck- und/oder Substratglas von OLEDs hat das erfindungsgemäße Glas weiterhin aufgrund seiner Eigenschaften ein vorzügliches Anwendungsgebiet. As a cover and / or substrate glass of OLEDs, the glass according to the invention also has an excellent field of application due to its properties.
Das erfindungsgemäße Glas eignet sich ferner für den Einsatz als Abdeck- und/oder Substratglas für biochemische Anwendungen, insbesondere für molekulare Screeningverfahren. The glass according to the invention is also suitable for use as a cover and / or substrate glass for biochemical applications, in particular for molecular screening methods.
Aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit eignet sich das erfindungsgemäße Glas auch als Lampenglas, insbesondere für den Einsatz in Halogenlampen und/oder Leuchtstoffröhren und deren verwandte Bauformen. Entsteht durch die Mechanismen der Lichterzeugung in der Lampe Röntgenstrahlung, ist es ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Glases, dass es diese von der Umgebung fernhalten kann. Due to its high temperature resistance, the glass according to the invention is also suitable as a lamp glass, in particular for use in halogen lamps and / or fluorescent tubes and their related designs. If x-ray radiation is generated by the mechanisms of light generation in the lamp, it is a particular advantage of the glass according to the invention that it can keep it away from the environment.
Darüber hinaus ist es von der Erfindung umfasst, das erfindungsgemäße Glas durch physikalische Verfahren zu verdampfen und das verdampfte Glas auf Bauteilen niederzuschlagen. Solche physikalischen Dampfabscheideverfahren, auch Physical Vapor Deposition oder kurz PVD-Verfahren genannt, sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in der
Es ist ebenfalls möglich, das erfindungsgemäße Glas als Ausgangsmaterial für Glasfasern zu verwenden. Der Begriff Glasfaser umfasst dabei alle Arten von Glasfasern, insbesondere Fasern, die nur aus einem Kern bestehen, und sogenannten Kern-Mantelfasern, die einen Kern und mindestens einen den Kern entlang der Außenumfangsfläche vorzugsweise vollständig umgebenden Mantel aufweisen. Das erfindungsgemäße Glas kann dabei als Kernglas und/oder als Mantelglas eingesetzt werden. Innerhalb des Zusammensetzungsbereichs des erfindungsgemäßen Glases kann der Brechungsindex nd des Glases so eingestellt werden, dass ein erfindungsgemäßes Kernglas einen höheren Brechungsindex als ein erfindungsgemäßes Mantelglas aufweist, so dass eine sogenannten Stufenindexfaser erhalten wird, bei der die Lichtleitung sehr effizient durch Totalreflektion an der Grenzfläche von Kern und Mantel erfolgt. Der Begriff umfasst ebenso seitenemittierende Fasern wie beispielsweise in der
Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Gläser aufgrund Ihrer hohen Beständigkeit ebenfalls als Matrixmaterial für die sichere Zwischen- und/oder Endlagerung von radioaktiven Abfällen, sowie zur Einbettung von radioaktiven Materialien geeignet.In addition, because of their high resistance, the glasses according to the invention are likewise suitable as matrix material for the safe interim and / or final disposal of radioactive waste, as well as for the embedding of radioactive materials.
Auch in der Anwendung als Behälterglas oder Verpackung von pharmazeutischen Produkten zeigt dieses Glas Vorteile. Aufgrund der hohen Beständigkeit zu umgebenden Medien können Wechselwirkungen mit Inhaltstoffen nahezu ausgeschlossen werden.Also in the application as container glass or packaging of pharmaceutical products, this glass shows advantages. Due to the high resistance to surrounding media interactions with ingredients can be almost excluded.
Aufgrund seiner guten chemischen Beständigkeit bietet sich als Anwendungsgebiet aber insbesondere auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Glasfasern als Verstärkungen in Verbundwerkstoffen und/oder als Betonverstärkungen und/oder als Lichtleitfasern eingebettet in Beton an.On account of its good chemical resistance, the use of the glass fibers according to the invention as reinforcements in composite materials and / or as concrete reinforcements and / or as optical fibers embedded in concrete is particularly suitable.
Tabelle 1 umfasst Ausführungsbeispiele von im bevorzugten Zusammensetzungsbereich. Alle Angaben bzgl. der Zusammensetzung sind in Gew.-% aufgeführt.Table 1 includes embodiments of the preferred composition range. All information regarding the composition are listed in% by weight.
Sämtliche Werte der ALGWD wurden in Anlehnung an die DIN ISO 4049 ermittelt, jedoch unter Verwendung eines digitalen Röntgengerätes. Die dabei erhaltenen Grauwerte wurden mittels einer Bildbearbeitungssoftware vermessen und daraus die Röntgenabsorption bestimmt. All values of the ALGWD were determined on the basis of DIN ISO 4049, but using a digital X-ray machine. The gray values obtained were measured by means of image processing software and the X-ray absorption was determined therefrom.
Die in den Beispielen beschriebenen Gläser wurden folgendermaßen hergestellt:
Die Rohstoffe für die Oxide werden ohne Läutermittel abgewogen und anschließend gut gemischt. Das Glasgemenge wird bei etwa 1580°C in einem diskontinuierlichen Schmelzaggregat eingeschmolzen, danach geläutert und homogenisiert. Bei einer Gusstemperatur von etwa 1600°C kann das Glas als Ribbons oder anderen gewünschten Abmessungen gegossen und verarbeitet werden. In einem großvolumigen, kontinuierlichen Aggregat können die Temperaturen um mindestens etwa 100 K abgesenkt werden.The glasses described in the examples were prepared as follows:
The raw materials for the oxides are weighed without refining agent and then mixed well. The glass batch is melted at about 1580 ° C in a batch melter, then refined and homogenized. At a casting temperature of about 1600 ° C, the glass can be cast and processed as ribbons or other desired dimensions. In a large volume, continuous unit, temperatures can be lowered by at least about 100K.
Zur Weiterverarbeitung wurden die erkalteten Glasribbons mit Hilfe des aus der
In Tabelle 1 sind ferner die Brechungsindices nd, die Glastransformationstemperatur Tg sowie die linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α(20-300) von 0 bis 300 °C und α(–30-70) von –30 bis 70 °C aufgeführt. Letzterer ist von besonderem Interesse für die Anwendung des erfindungsgemäßen Glases als Dentalglas, weil der Temperaturbereich von –30 bis 70 °C in der Anwendung auftreten kann.Also shown in Table 1 are the refractive indices n d , the glass transition temperature T g and the linear thermal expansion coefficients α (20-300) of 0 to 300 ° C and α (-30-70) of -30 to 70 ° C. The latter is of particular interest for the application of the glass according to the invention as a dental glass, because the temperature range of -30 to 70 ° C may occur in the application.
Ferner aufgeführt ist die chemische Beständigkeit der Varianten des erfindungsgemäßen Glases, die durch die erreichten Werte der Säure-, Laugen- und Wasserbeständigkeit qualifiziert wird. Dabei steht S für die Säurebeständigkeitsklasse nach DIN 12116, L für die Alkalibeständigkeitsklasse nach DIN ISO 695 und HGB für die Wasserbeständigkeitsklasse nach DIN ISO 719. Further listed is the chemical resistance of the variants of the glass according to the invention, which is qualified by the achieved values of acid, alkali and water resistance. S stands for the acid resistance class according to DIN 12116, L for the alkali resistance class according to DIN ISO 695 and HGB for the water resistance class according to DIN ISO 719.
Um die herausragende chemische Beständigkeit der erfindungsgemäßen Gläser weiter zu qualifizieren wurde ein nochmals strengerer Test durchgeführt, der insbesondere die Beständigkeit gegenüber Fluor und/oder Fluoriden prüft. Die Beständigkeit gegenüber fluorhaltigen Komponenten, wie sie oft in Zahnreinigungsmaterialien vorkommen und zur Fluorierung und/oder Stärkung der gesunden Zahnmaterials dienen, wurde mit Hilfe einer NaF-Lösung und einer NaF-Essigsäurelösung wie folgt geprüft: Herstellung eines Komposites aus 50% Monomer und 50% silanisiertem Glaspulver, mit einer mittleren Korngröße (d50) von 3 µm, gemessen mittels Laserbeugung (Gerät CILAS 1064L). Die Probenkörper sind beidseitig poliert und werden 16 Stunden bei einer Temperatur von 37 °C und 100 °C in einer 0,001 molaren NaF-Lösung und einer 0,001 molaren NaF-Lösung und 4% Essigsäure ausgesetzt. Die Oberfläche der polierten Proben wird vor und nach dem Beständigkeitstest mittels SEM untersucht. In order to further qualify the outstanding chemical resistance of the glasses according to the invention, a further stricter test was carried out which in particular tests the resistance to fluorine and / or fluorides. The resistance to fluorine-containing components, which are often found in dental cleaning materials and used to fluorinate and / or strengthen the healthy tooth material, was tested with the aid of a NaF solution and a NaF-acetic acid solution as follows: Preparation of a composite of 50% monomer and 50% Silanized glass powder, with a mean particle size (d 50 ) of 3 microns, measured by laser diffraction (device CILAS 1064L). The specimens are polished on both sides and are exposed for 16 hours at a temperature of 37 ° C and 100 ° C in a 0.001 molar NaF solution and a 0.001 molar NaF solution and 4% acetic acid. The surface of the polished samples is examined by SEM before and after the durability test.
Sehr gute Proben zeigten keine Veränderungen. Gute Proben zeigten nur geringe Randspalten zwischen dem Monomer und den Glaspulverpartikeln. Schlechte Proben zeigten, dass die Glaspartikel aus der Monomermatrix herausgelöst wurden. Aufgrund des Aufwands dieser Tests liegen die Ergebnisse dieses Tests noch nicht für alle Varianten des erfindungsgemäßen Glases vor.Very good samples showed no changes. Good samples showed only minor marginal gaps between the monomer and the glass powder particles. Poor samples showed that the glass particles were dissolved out of the monomer matrix. Due to the expense of these tests, the results of this test are not yet available for all variants of the glass according to the invention.
Alle in Tabelle 1 aufgeführten Gläser weisen thermische Ausdehnungskoeffizienten α(20-300) im Bereich von 20 bis 300°C von weniger als 7·10–6 K–1 auf und sind innerhalb der Messgrenzen der Analyse frei von BaO.All the glasses listed in Table 1 have coefficients of thermal expansion α (20-300) in the range of 20 to 300 ° C of less than 7 · 10 -6 K -1 and are free of BaO within the measurement limits of the analysis.
Gegenüber BaO-haltigen Gläsern weisen in Tabelle 1 dargestellten Gläser eine mindestens ebenso gute Röntgenopazität auf. In den dargestellten Beispielen werden Werte der ALGWD von 399% bis 763% erreicht. Compared to glasses containing BaO, glasses shown in Table 1 have at least as good an X-ray opacity. In the examples shown, values of ALGWD of 399% to 763% are achieved.
Die Beispiele belegen auch, dass die Brechungsindices nd des erfindungsgemäßen Glassystems insbesondere in einem Bereich von 1,53 bis 1,56 an den Anwendungszweck angepasst werden können, ohne dass die erforderliche ALGWD darunter leidet. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise insbesondere als Füllstoffe in Dentalmassen, aber auch für andere Anwendungen, welche hohe Anforderungen u. a. an die Reinheit sowie die chemische und die Temperaturbeständigkeit stellen, verwendet werden. Es kann kostengünstig großtechnisch hergestellt werden. The examples also show that the refractive indices n d of the glass system according to the invention, in particular in a range of 1.53 to 1.56 can be adapted to the application without the required ALGWD suffers. As a result, it is advantageously used in particular as fillers in dental materials, but also for other applications which make high demands, inter alia, on the purity as well as the chemical and the temperature resistance. It can be inexpensively manufactured on an industrial scale.
Gegenüber dem Stand der Technik hat das erfindungsgemäße Glas darüber hinaus den Vorteil, dass es die Anpassbarkeit der Brechungsindices und Ausdehnungskoeffizienten sowie eine gleichbleibend sehr gute chemische Stabilität mit einer effizienten Röntgenabsorption verbindet.Compared to the prior art, the glass according to the invention has the additional advantage that it combines the adaptability of the refractive indices and expansion coefficients as well as a consistently very good chemical stability with an efficient X-ray absorption.
Das erfindungsgemäße Glas ist darüber hinaus verhältnismäßig einfach zu schmelzen und daher effizient zu produzieren. Tabelle 1 Zusammensetzungen des röntgenopaken Glases in Gew.-%
Claims (14)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011084501A DE102011084501B3 (en) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | X-ray opaque barium-free glass and its use |
| CH01492/12A CH705618B1 (en) | 2011-10-14 | 2012-08-27 | Radiopaque barium-free glass and its uses. |
| GB1216096.6A GB2495587B (en) | 2011-10-14 | 2012-09-10 | X-ray-opaque barium-free glass and its use |
| CN2012103647669A CN103043906A (en) | 2011-10-14 | 2012-09-26 | X-ray opaque glass |
| JP2012227207A JP5805045B2 (en) | 2011-10-14 | 2012-10-12 | Barium-free radiopaque glass and use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011084501A DE102011084501B3 (en) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | X-ray opaque barium-free glass and its use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102011084501B3 true DE102011084501B3 (en) | 2013-03-21 |
Family
ID=47137177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102011084501A Active DE102011084501B3 (en) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | X-ray opaque barium-free glass and its use |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5805045B2 (en) |
| CN (1) | CN103043906A (en) |
| CH (1) | CH705618B1 (en) |
| DE (1) | DE102011084501B3 (en) |
| GB (1) | GB2495587B (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10301212B2 (en) | 2016-07-29 | 2019-05-28 | Schott Ag | Radiopaque glass and uses thereof |
| DE102018102301A1 (en) | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Schott Ag | X-ray opaque glass and its use |
| DE102018010246A1 (en) | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Schott Ag | X-ray opaque glass and its use |
| US11136260B2 (en) | 2016-07-29 | 2021-10-05 | Schott Ag | Radiopaque glass and use thereof |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104341105B (en) * | 2013-08-05 | 2017-04-19 | 成都光明光电股份有限公司 | Near-infrared light absorbing glass, element and light filter |
| US9937107B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-04-10 | Gc Corporation | Fluoroaluminosilicate glass powder |
| JP6896005B2 (en) * | 2018-02-01 | 2021-06-30 | ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ | X-ray opaque glass and its use |
| CN111943509A (en) * | 2020-08-17 | 2020-11-17 | 宿州竹梦光学科技有限公司 | Industrial control glass of Internet of things |
| CA3221037A1 (en) * | 2021-06-15 | 2022-12-22 | Hass Co., Ltd. | Dental bulk block, and method for manufacturing same |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4100604C1 (en) * | 1991-01-11 | 1992-02-27 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De | |
| DE4443173A1 (en) * | 1994-12-05 | 1996-07-04 | Schott Glaswerke | Barium-free dental glass with good X-ray absorption |
| US5827790A (en) * | 1993-02-13 | 1998-10-27 | Proceram | Unleaded transparent vitreous glass composition and articles |
| US5976999A (en) * | 1992-07-01 | 1999-11-02 | Proceram | Unleaded transparent vitreous ceramic compositions |
| DE19849388A1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-04 | Schott Glas | Barium-free radiopaque dental glass and dental glass-plastic composite and their use |
| DE19945517A1 (en) * | 1999-02-15 | 2000-08-31 | Schott Glas | High zirconia glass and its uses |
| EP0885606B1 (en) * | 1997-06-12 | 2003-07-30 | Ivoclar Vivadent AG | Alkali-silicate glass |
| JP2004002062A (en) * | 2002-05-29 | 2004-01-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass substrate for flat panel display unit |
| WO2005060921A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | 3M Espe Ag | Glass filler material and method of production |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4277286A (en) * | 1980-02-19 | 1981-07-07 | Corning Glass Works | Lead-free glasses of high x-ray absorption for cathode ray tubes |
| US5215944A (en) * | 1991-07-29 | 1993-06-01 | Ppg Industries, Inc. | X-ray absorbing glass compositions |
| JP5330754B2 (en) * | 2007-07-27 | 2013-10-30 | 株式会社松風 | Glass composition and dental composition using the same |
| DE102009008953B4 (en) * | 2009-02-13 | 2010-12-30 | Schott Ag | X-ray opaque barium-free glass and its use |
| DE102009008951B4 (en) * | 2009-02-13 | 2011-01-20 | Schott Ag | X-ray opaque barium-free glass and its use |
| DE102009008954B4 (en) * | 2009-02-13 | 2010-12-23 | Schott Ag | X-ray opaque barium-free glass and its use |
| DE102010007796B3 (en) * | 2010-02-12 | 2011-04-14 | Schott Ag | X-ray opaque barium-free glass and its use |
-
2011
- 2011-10-14 DE DE102011084501A patent/DE102011084501B3/en active Active
-
2012
- 2012-08-27 CH CH01492/12A patent/CH705618B1/en unknown
- 2012-09-10 GB GB1216096.6A patent/GB2495587B/en active Active
- 2012-09-26 CN CN2012103647669A patent/CN103043906A/en active Pending
- 2012-10-12 JP JP2012227207A patent/JP5805045B2/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4100604C1 (en) * | 1991-01-11 | 1992-02-27 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De | |
| US5976999A (en) * | 1992-07-01 | 1999-11-02 | Proceram | Unleaded transparent vitreous ceramic compositions |
| US5827790A (en) * | 1993-02-13 | 1998-10-27 | Proceram | Unleaded transparent vitreous glass composition and articles |
| DE4443173A1 (en) * | 1994-12-05 | 1996-07-04 | Schott Glaswerke | Barium-free dental glass with good X-ray absorption |
| EP0885606B1 (en) * | 1997-06-12 | 2003-07-30 | Ivoclar Vivadent AG | Alkali-silicate glass |
| DE19849388A1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-04 | Schott Glas | Barium-free radiopaque dental glass and dental glass-plastic composite and their use |
| DE19945517A1 (en) * | 1999-02-15 | 2000-08-31 | Schott Glas | High zirconia glass and its uses |
| JP2004002062A (en) * | 2002-05-29 | 2004-01-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass substrate for flat panel display unit |
| WO2005060921A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | 3M Espe Ag | Glass filler material and method of production |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10301212B2 (en) | 2016-07-29 | 2019-05-28 | Schott Ag | Radiopaque glass and uses thereof |
| US11136260B2 (en) | 2016-07-29 | 2021-10-05 | Schott Ag | Radiopaque glass and use thereof |
| DE102018102301A1 (en) | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Schott Ag | X-ray opaque glass and its use |
| DE102018010246A1 (en) | 2018-02-01 | 2019-08-01 | Schott Ag | X-ray opaque glass and its use |
| DE102018102301B4 (en) | 2018-02-01 | 2019-08-14 | Schott Ag | X-ray opaque glass and its use |
| DE102018010246B4 (en) | 2018-02-01 | 2024-05-16 | Schott Ag | X-ray opaque glass and its use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2495587B (en) | 2013-10-23 |
| CN103043906A (en) | 2013-04-17 |
| CH705618B1 (en) | 2016-08-31 |
| JP5805045B2 (en) | 2015-11-04 |
| JP2013087054A (en) | 2013-05-13 |
| GB201216096D0 (en) | 2012-10-24 |
| CH705618A2 (en) | 2013-04-15 |
| GB2495587A (en) | 2013-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102010007796B3 (en) | X-ray opaque barium-free glass and its use | |
| DE102011084501B3 (en) | X-ray opaque barium-free glass and its use | |
| DE102009008951B4 (en) | X-ray opaque barium-free glass and its use | |
| DE102009008953B4 (en) | X-ray opaque barium-free glass and its use | |
| DE102009008954B4 (en) | X-ray opaque barium-free glass and its use | |
| EP0997132B1 (en) | Barium-free radiopaque dental glass and polymer dental glass composite material | |
| US10301212B2 (en) | Radiopaque glass and uses thereof | |
| JP2010189263A5 (en) | ||
| JP2010189262A5 (en) | ||
| US20140106168A1 (en) | X-ray-opaque barium-free glass and uses thereof, especially in polymer-based dental compositions | |
| DE102018102301B4 (en) | X-ray opaque glass and its use | |
| DE102018010246B4 (en) | X-ray opaque glass and its use | |
| KR20190093512A (en) | Radiopaque glass and use thereof | |
| US11136260B2 (en) | Radiopaque glass and use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130622 |