不透Ｘ－射线的无钡玻璃及其应用制造技术

本发明专利技术涉及不透Ｘ－射线的无钡玻璃及其应用，涉及含有锆、不含ＢａＯ和ＰｂＯ的不透Ｘ－射线的玻璃，具有１．５１８到１．５３３的折射率ｎｄ，以及至少１８０％铝等效厚度的高Ｘ－射线不透性。该玻璃基于ＳｉＯ２－Ａ１２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系统，添加了Ｋ２Ｏ、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３和／或Ｃｓ２Ｏ。该玻璃可用作特别是牙科玻璃或光学玻璃。

【技术实现步骤摘要】
不透X-射线的无钡玻璃及其应用 本专利技术涉及无钡、无铅、不透X-射线的玻璃及其应用。塑性牙科用组合物正越来越多地用于牙科领域中的牙齿修复。这些塑性牙科用组 合物通常含有有机树脂基质和各种不同无机填充剂。无机填充剂主要包含玻璃、(玻璃)陶 瓷、石英或其它晶体物质(例如YbF3)的粉末，溶胶-凝胶材料或气相二氧化硅，它们作为 填充材料添加到塑性组合物中。塑性牙科用组合物的使用是为了避免汞齐可能的有害副作用，并获得改进的美感 印象。取决于所选的塑性牙科用组合物，它们可用于不同的牙齿修复手段中、例如用于牙齿 填充，也可用于固定部件，例如牙冠、牙桥、嵌体、高嵌体等。填充材料本身是意欲用于最小化固化过程中由树脂基质的聚合而引起的收缩。例 如，如果在牙齿壁与填充物之间存在强粘附，过度的的聚合收缩会引起牙齿壁的破裂。如果 粘附不足，过度的聚合收缩可能导致在牙齿壁和填充物之间形成外周缝隙，可能引起二次 龋齿。此外，对填充剂有特定的物理和化学要求必须可以对填充材料进行加工，以形成尽可能细的粉末。粉末越细，填充物的外观 越均勻。同时，填充物的抛光性能得到改进，这除了减小可供攻击的表面积之外，还导致对 磨损的抗性增加，从而产生了更经久耐用的填充物。为了使粉末能够被成功地加工，还希望 粉末不结块。尤其是利用溶胶_凝胶工艺产生的填充材料会发生这种不希望的现象。此外，如果填充剂包被有功能化的硅烷，将是有利的，因为这有助于牙科用组合物 的配制，并改进了机械性质。这里，特别是填充剂颗粒的表面至少部分被功能化的硅烷覆至 rm o此外，塑性牙科用组合物的整体(因此也是填充剂)的折射率和颜色，应该尽可能 好地与天然牙科材料匹配，使得它尽可能与周围的健康牙科材料无区别。粉状填充剂的粒 度尽可能小，也在这种美观标准中发挥作用。此外，塑性牙科用组合物在使用的温度范围内、即通常在-30°C到+70°C内的热膨 胀与天然牙科材料的热膨胀相匹配，也是重要的，以便确保牙齿修复手段足以能够抵抗温 度变化。由温度变化引起的过高的应力，也会导致在塑性牙科用组合物与周围的牙科材料 之间形成缝隙，这反过来可以形成优选的攻击位点，造成二次龋齿。一般来说，使用具有可 能的最低热膨胀系数的填充剂，以补偿树脂基质的高热膨胀率。填充剂对酸、碱和水的良好化学抗性，以及在负载下、例如在通过咀嚼产生的运动 过程中的良好机械稳定性，也能有助于延长牙齿修复手段的使用寿命。此外，为了治疗患者，必须要求牙齿修复手段可以在X-射线图像中看见。因为树 脂基质本身一般在X-射线图像中是不可见的，因此填充剂必须提供所需的X-射线吸收。这 种类型的提供了对X-辐射的足够吸收的填充剂，被描述为不透X-射线的。一般来说，填充 剂的组成成分，例如玻璃的某些成分或附加物质，造成了 X-射线不透性。这样的附加物质 也被称为X-射线遮光剂。标准的X-射线遮光剂是YbF3，它可以以晶体、磨碎的形式添加到 填充剂中。根据DIN ISO 4049，牙科玻璃或材料的X-射线不透性相对于铝的X-射线吸收表示为铝等效厚度(ALET)。ALET是与2mm厚的待测试材料样品具有同样吸收的铝样品的厚 度。因此，200%的ALET意味着具有平面平行表面、厚度为2mm的小玻璃板，与厚度为4mm 的小铝板具有同样的X-射线衰减作用。类似地，150%的ALET意味着具有平面平行表面、 厚度为2mm的小玻璃板，与厚度为3mm的小铝板具有同样的X-射线衰减作用。因为塑性牙科用组合物在使用中通常从药筒导入龋孔中，然后在龋孔中造型，因 此通常认为它在未固化状态下应该是触变性的。这意味着当施加压力时它的粘度降低，而 没有压力作用下，它是形稳的。在塑性牙科用组合物中，还需要注意区分牙科粘固剂(dentalcements)与复合材 料。在牙科粘固剂的情况下，所述牙科粘固剂也被称为玻璃离子交联聚合物粘固剂，填充剂 与树脂基质的化学反应导致牙科用组合物的固化，因此牙科用组合物的固化性质、以及因 此它们的操作性能，受到填充剂反应性的影响。这通常包括安装过程，首先是通过游离基表 面固化，例如在UV光的作用下。相反，复合材料、也被称为填充复合材料，包含尽可能化学 惰性的填充剂，因为它们的固化性质由树脂基质自身的组成成分所决定，填充剂的化学反 应通常对此具有破坏性。因为玻璃，由于它们的不同组成，代表了一类具有广泛性质的材料，因此它们通常 被用作塑性牙科用组合物的填充剂。其它以纯的形式或作为材料混合物的成分作为牙科 材料的应用，也是可能的，例如用于嵌体，高嵌体，牙冠和牙桥的覆面材料，用于人造牙齿的 材料，或用于假牙、保护性和/或预防性牙科治疗的其它材料。用作牙科材料这种类型的玻 璃，一般被称为牙科玻璃。除了上面描述的牙科玻璃的性质之外，对于这种玻璃来说，还需要不含被归类为 对健康有害的钡和/或氧化钡(BaO)，也不含铅和/或氧化铅(PbO)，并且不含其它的钡和 铅化合物。此外，对于牙科玻璃的成分来说，二氧化锆(Zr02)是理想的。&02是在牙科学和光 学
中广泛使用的材料。&02生物相容性好，并具有对温度波动不敏感的特点。它 以牙冠、牙桥、嵌体、附着件和植入物的形式用于所有牙科供应品中。因此，牙科玻璃代表了具有特别高质量的玻璃。这种类型的玻璃也可用于光学应 用中，特别是如果玻璃的X-射线不透性对所述应用有利的话。因为X-射线不透性意味着 玻璃吸收X-射线波谱区域中的电磁辐射，因此相应的玻璃同时可以用作X-辐射的过滤器。 灵敏的电子器件会受到X-辐射的破坏。例如，在电子成像传感器的情况下，X-射线量子的 通过可能破坏传感器的相应区域，或产生不理想的传感器信号，它们可能被捕捉成例如图 像干扰和/或扰乱的像素。因此，对于特定应用来说，通过使用相应的玻璃将所述部分从入 射辐射波谱中过滤掉，以保护所述电子器件免于被X-射线辐射，是有必要的或至少是有利 的。大量的牙科玻璃和其它光学玻璃在现有技术中是已知的。WO 2005/060921A1描述了一种玻璃填充剂，它具体来说意欲适用于牙科复合材 料。但是，这种玻璃填充剂必须只含有0. 05到4mol%的碱金属氧化物。这种低的碱金属氧 化物含量与金属氧化物的组合、特别是与&02的组合，导致牙科玻璃更容易分凝。分凝的 区域作为中心使通过的光散射，类似于丁铎尔效应(Tyndall effect)；这对于牙科玻璃的 光学性质以及由分凝的牙科玻璃生产的塑性牙科用组合物的美观性来说，可能具有不利的结果，因此不能满足相对高的要求。EP 0885606 B1描述了用作牙科材料的填充材料的碱金属硅酸盐玻璃。0. 2到 10衬％的有限的B203含量，使得难以熔化具有较高Si02含量的玻璃，使得生产所述玻璃昂 贵且不经济。US 5，976，999和US 5，827，790涉及用于尤其是牙科瓷的玻璃状陶瓷组合物。CaO 和Li02必须分别以至少0. 5 丨％和0. lwt%的量存在。除了选自&02、Sn02和Ti02的两 种主要添加成分之外，其中至少0. 5衬％的CaO含量似乎是必需的。这些成分产生了 X-射 线不透性，增加了折射率nd。即使少量的CaO也增加了机械性质，例如维氏硬度(Vickers 本文档来自技高网...

【技术保护点】
不含ＢａＯ和／或ＰｂＯ的不透Ｘ－射线的玻璃，具有１．５１８至１．５３３的折射率ｎｄ，以及至少１８０％的铝等效厚度，含有（基于氧化物以ｗｔ％计）　　ＳｉＯ↓［２］　５１－＜５８　　Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］　＞１０－＜１２　　Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］３－＜７　　Ｌｉ↓［２］Ｏ　０－３　　Ｎａ↓［２］Ｏ　０－＜３　　Ｋ↓［２］Ｏ　１０．５－２０　　Ｃｓ↓［２］Ｏ　０－９　　ＺｒＯ↓［２］　＞２－８　　Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］　０－１５　　ＣａＯ　０－＜０．５　　∑碱金属氧化物　１０．５－２５　　ＣｓＯ↓［２］＋Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］　＞０．５

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙莫尼卡里特尔，奥利弗霍赫赖因，赛宾皮希勒威廉，
申请(专利权)人：肖特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]