DE2728266B2 - Fluoreszierendes anorganisches Pigment - Google Patents
Fluoreszierendes anorganisches PigmentInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein fluoreszierendes anorganisches Pigment, ein Verfahren zu seiner Herstellung und
seine Verwendung als fluoreszierender Zusatz zn Ktinstzähnen.
Natürliche Zähne zeigen bei UV-Licht eine gelblich
weiße Fluoreszenz. Es besteh! großes Interesse an Ziihnmassen und künstlichen Zähnen vergleichbarer
optischer Eigenschaften.
Aus diesem Grund fügt man diesen Produkten bereits seit längerer Zeit Uranverbindungen bei. Diese besitzen
jedoch den bekannten Nachteil, daß sie radioaktive Strahlung aussenden. Da eine derartige Strahlung zu
Gesundheitsschäden führen kann, besteht seit langem der Wunsch, ein für diesen Anwendungsbereich
geeignetes radioaktivitätsfreies Leuchtpigment zu finden.
to Ein derartiges Pigment muß im wesentlichen folgende Forderungen erfüllen: Es muß bei Einwirkung von
vornehmlich langwelliger UV-Strahlung eine weißgelbe Fluoreszenz aufweisen. Die Trübung und Farbe der
Zahnmasse darf durch derartige Zusätze nicht veränden
werden. Das Pigment selbst darf sich bei der Einarbeitung in die Zahnmasse hinsichtlich der Trübungs-
und Leuchteigenschaften nicht bzw r.ur geringfügig ändern.
Der Erfindung lag mithin die Aufgabe zugrunde, ein diesen Forderungen entsprechendes fluoreszierendes
anorganisches Pigment bereitzustellen.
Es wurde nunmehr gefunden, daß diese Bedingungen von einem anorganischen Pigment erfüllt werden, das
die in folgender allgemeiner Formel angegebene Zusammensetzung hat:
(X · SE + A ■ Ce + B ■ Tb + C ■ Mn)2O3 ■ SiO2
worin die Symbole folgende Bedeutungen haben:
worin die Symbole folgende Bedeutungen haben:
SE = Yttrium, Gadolinium oder Lanthan oder
eine Mischung dieser Elemente
A = 2-10 Mol-%
B = 2-10 Mol-%
C = 0,5-2,5 Mol-%
X= 100 (A+ B+ C) Mol-%
A = 2-10 Mol-%
B = 2-10 Mol-%
C = 0,5-2,5 Mol-%
X= 100 (A+ B+ C) Mol-%
SE kann Yttrium. Gadolinium oder Lanthan oder eine Mischung dieser emente. bevorzugt aber Yttrium sein.
Als Aktivatoren werden Cer, Terbium und Mangan verwendet.
«o Fluoreszierende Substanzen auf Basis von Terbiumaktiviertem
Yttriumoxid sind bekannt (JA 74-1 34 104). Auch die gemeinsame Aktivierung mit Cer und Terbium
ist bekannt bei Yttriumaluminiumoxid ()A 69-0 82 182) und bei Lanthanaluminiumoxid (DE-OS 23 57 811). Die
erhaltenen Leuchtpigmente lassen sich durch UV-. Elektronen- und Röntgenstrahlen anregen und fluoreszieren
mit grüner bzw. gelbgrüner Farbe. |edoch sind derartig zusammengesetzte Pigmente wegen der
spektralen Verteilung der Fluoreszenrstrahlung für den Einsatz in Kunstzähnen und Zahnmassen nicht geeignet.
Überraschend wurde nunmehr festgestellt, daß durch
Zusatz von für derartige Verbindungen überhaupt noch nicht als Aktivator in Betracht gezogenen Manganionen
ein Produkt erhalten wird, das hinsichtlich der Eigenfarbe im Tageslicht, der spektralen Verteilung des
Fluoreszenzlichtes, hinsichtlich der Verarbeitbarkeit und der Wirtschaftlichkeit den Ansprüchen an ein
Leuchtpigment für Zahnmassen und Kunstzähne in hohem Maße genügt.
m> Je nach dem Anteil der einzelnen Aktivatoren erhält
man eine blauweiße bis gelbweiöe Fluoreszenz bei der
Einwirkung von UV-Strahlung eines weiten Wellenlängenbereiches.
Für Zahnmassen und künstliche Zähne aus Porzellan
fir> eignet sich besonders eine Verbindung folgender
Zusammensetzung:
(Y.)i.;C"ej|Tbi.iMnn.<i)jOi ■ SiO;
Weitere Versuche zeigten, daß es nicht zweckmäßig ist, zur Herstellung eines derartigen Leuchtpigmentes
die Komponenten zu mischen und zu glühen. Ein Produkt mit besserer Lichtausbeute wird erhalten, wenn
man in einem ersten Glühvorgang ein Gemisch von
100 Mol-% SiO2,
bei einer Temperatur von oberhalb 10000C glüht, dieses
Vorprodukt anschließend mahlt und mit
B Mol-% Terbium-Verbindungen und
C Mol-% Mangan-Verbindungen
mischt, wobei SE, A, B, C und X die oben angegebenen
Bedeutungen haben, und diese Mischung bei einer Temperatur von oberhalb 10000C in einer reduzierenden Atmosphäre glüht und nach dem Abkühlen mahlt
Hinsichtlich der Mahlfeinheit zeigte sich, daß sich tin Produkt mit einc-ϊ Korngrößenverteilung nach Coulter
Counter Methode von
5%: 0,85-135 μπι;
50%: 2,4-4,1 μπι;
95%: 7,8- 18,0 μπι
am günstigsten in der Zahnmasse verteilen läßt und einen den natürlichen Verhältnissen ähnlichsten Farbeffekt ergibt. Es ist deshalb zweckmäßig, bei der
Herstellung eines für Zahnmassen und Kunstzähne bestimmten Leuchtpigmentes das Produkt nach dem
Mahlen durch Sich'.~n auf die angegebene Korngrößenverteilung einzustellen.
Für andere Verwendungszwecke können jedoch andere Korngrößenverteilungen zweckmäßiger sein.
Bei der Herstellung hat es sich jIs zweckmäßig
erwiesen, Cer in Form einer Verbindung, die Ce vierwertig gebunden enthält, Terbium in Form von
Tb4O7 und Mangan als zweiwertiges Salz zu verwenden
und den zweistufigen Glühvorgang unter reduzierenden Bedingungen vorzunehmen. Das kann beispielsweise
dadurch geschehen, daß man den Tiegel mit dem Glühgut in einen mit Kehle gefüllten größeren Tiegel
stellt. Es bildet sich unter den Glühbedingungen eine Atmosphäre von CO über dem Glühgut, die reduzierend
wirkt
Selbst wenn man die Aktivatoren Cer, Terbium und Mangan in dreiwertiger Form zusetzt, empfiehlt es sich,,
den zweiten Glühvorgang unter reduzierenden Bedingungen vorzunehmen, weil so der Einbau von
Aktivatoren in unerwünschter höherwertiger Form auf jeden Fall vermieden wird.
600 g Y2Oj werden mit 170 g SiO2 und 40 g Ce^SO4);.
in ι ;.ner Kugelmühle '/2 bis 2 Stunden lang vermählen.
Diese Mischung wird in ein für Temperaturen bis; 1300°C geeignetes Gefäß, z.B. einen Glühtiegel aus;
Sinterkorund, gefüllt und in einem Elektroofen A-Stunden lang bei 13000C geglüht Nach dem Abkühlen
wird das Produkt in eine Kugelmühle gegeben und nach Zusatz von 35 g TbS4O7 und 8 g MnSO4 nochmals
vermählen. Das so erhaltene Mahlgut wird wieder in
den Glühtiegel gefüllt und einer weiteren Glühung von 2 Stunden Dauer bei 13000C in reduzierender Atmosphäre unterworfen. Dazu wird der Tiegel mit dem Glühgut
in einen größeren Tiegel eingestellt und der Zwischenraum zwischen den beiden Tiegeln mit Kohle ausgefüllt.
Nach dem Abkühlen wird das Produkt erneut in einer
Kugelmühle vermählen und danach in einem Windsichter eine Fraktion abgetrennt, die eine Korngrößenverteilung nach Coulter Counter Methode von
5%: 0,85-1,35 μπι;
50% : 2,4-4,1 μΐη;
95%: 7,8- 18,0 μπι
liefert.
Das erhaltene Produkt ergibt bei Verwendung in Kunstzähnen einen Zahnersatz, der sich hinsichtlich des
optischen Verhaltens im sichtbaren unH UV-Licht nicht
von natürlichen Zähnen unterscheidet.
Claims (4)
1. Fluoreszierendes anorganisches Pigment der Zusammensetzung
(X · SE+A - Ce+B · Tb+C · Mn)2O3 · SiO2
worin die Symbole folgende Bedeutungen haben:
worin die Symbole folgende Bedeutungen haben:
SE = Yttrium, Gadolinium oder Lanthan oder
eine Mischung dieser Elemente
A = 2-10Mol-%
B = 2-10MoI-%
C = 0,5-2,5 Mol-%
X = 100-(A+ B+C) MoI-0Zb.
A = 2-10Mol-%
B = 2-10MoI-%
C = 0,5-2,5 Mol-%
X = 100-(A+ B+C) MoI-0Zb.
2. Verfahren zur Herstellung eines fluoreszierenden anorganischen Pigmentes gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Glühvorgang ein Gemisch von
X Mol-% SE-Verbindungen
A Mol-% Cer-Verbindungen und
100 Mol-% SiO2
bei einer Temperatur von oberhalb 10000C geglüht
wird, dieses Vorprodukt anschließend gemahlen und mit
B Mol-% Terbium-Verbindungen und
C Mol-% Mangan-Verbindungen
C Mol-% Mangan-Verbindungen
gemischt wird, wobei SE, A, B. C und X die oben angegebenen Bedeutungen haben, und diese Mischung
bei einer Temperatur von oberhalb 10000C in einer reduzierenden Atmosphäre geglüht und
nach dem Abkühlen gemahlen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt nach dem Mahlen durch
Sichten auf eine Korngrößenverteilung nach Coulter Counter Methode von
5% : 0,85-1.35 μπι;
50% : 2,4-4,1 μπί;
95% : 7,8- 18,0 μπι
50% : 2,4-4,1 μπί;
95% : 7,8- 18,0 μπι
eingestellt wird.
4. Verwendung eines fluoreszierenden anorgani
sehen Pigmentes nach Anspruch I mit
A = 2,1 Mol-%.
B = 33 Mol-% und
C = 0,9 Mol-%
B = 33 Mol-% und
C = 0,9 Mol-%
und einer Korngrößenverteilung gemäß Coulter
Counter Methode von
5% : 0,85- 1,35 μπι;
50% : 2,4-4,1 μπι;
95% : 7.8- 18,0 μπι
50% : 2,4-4,1 μπι;
95% : 7.8- 18,0 μπι
als fluoreszierender Zusatz für Zahnmassen und Kunstzähne.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2728266C3 DE2728266C3 (de) | 1980-10-02 |
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ID=6012172
Family Applications (1)
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GB (1) | GB2000174B (de) |
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- 1978-06-20 CH CH670678A patent/CH636120A5/de not_active IP Right Cessation
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- 1978-06-23 GB GB7827712A patent/GB2000174B/en not_active Expired
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