CH624145A5

CH624145A5 -

Info

Publication number: CH624145A5
Application number: CH382776A
Authority: CH
Inventors: Harold H Simpson
Original assignee: Sybron Corp
Priority date: 1975-03-28
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1981-07-15
Also published as: IT1053886B; JPS5921378B2; AU1153476A; US3985558A; DE2612715A1; JPS51120928A; FR2305504A1; AU502046B2; DE2612715C2; CA1067316A; MX3789E; SE7602083L; FR2305504B1; BR7601332A; GB1525052A; SE420424B

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Dental-Legierung und die Verwendung derselben zur Herstellung von Dentalamalgam, welches zur Instandsetzung verfaulter Zahnstrukturen verwendbar ist.

Dentalamalgame werden seit der Jahrhundertwende hergestellt, indem eine Silber-Zinn-Kupfer-Legierung mit Quecksilber feingemahlen wird, um eine zusammenhängende, plastische Masse zu bilden, die sich innerhalb weniger Minuten verfestigt. Inmitten der heutzutags schnell fortschreitenden Technik im Bereich der Gesundheit verbleibt die Verwendung von Dentalamalgam die Sache des Auswählens durch den Zahnarzt beim Instandstellen angefaulter Zahnstrukturen.

Grundlegend sind herkömmliche Dentalamalgam-Legierungen zusammengesetzt aus einer Silber-Zinn-Legierung-Zusammensetzung, die ungefähr 74 Gew.-% Silber und 26 Gew.-% Zinn aufweist, mit kleineren Zusätzen von Kupfer und Zink, die wahlweise Silber und Zinn ersetzen können. Wenn diese Legierung amalgamiert ist, ist sie nicht vollständig zweckdienlich, weil sie in bezug auf Festigkeitseigenschaften, Korrosionswiderstand und statisches Fliessen und Kriechen Unzulänglichkeiten aufweist.

Das Emporkommen von Amalgam-Legierungen aus feingepulverten balligen Teilchen brachte eine beträchtliche Verbesserung der Stärke dentaler Amalgame, jedoch verblieben immer noch Mängel in bezug auf den Widerstand gegen Korrosion, auf statisches Fliessen und Kriechen dieser Legierungen.

Die erhältlichen Dentallegierungen, welche den grössten Widerstand gegen Korrosion und statisches Kriechen aufweisen, sind eine Mischung von zwei Legierungen. Die Legierung, die den grösseren Teil ausmacht, weist die vorher erwähnte herkömmliche chemische Zusammensetzung auf, und die Legierung, die den kleineren Teil ausnacht, weist Silber mit einer hohen Konzentration von Kupfer und wenig oder keinen Zinn auf. Diese gemischten Legierungen weisen einen guten Widerstand gegen Korrosion und gegen statisches Kriechen auf, sind jedoch in bezug auf andere physikalische und mechanische Eigenschaften mangelhaft und zeigen von Herstellungsposten zu Herstellungsposten breite Unterschiede in physikalischen und mechanischen Eigenschaften sowie Handhabungseigenschaften auf. Im allgemeinen weisen die vorerwähnten Legierungen einen Silbergehalt von 70 oder mehr Gew.- % auf, und sind daher aufgrund des hohen Anteils von Silber teure Legierungen, welches Silber das teuerste in der Legierung vorhandene Element ist.

Obwohl die oben beschriebenen Dentalamalgam-Legierungen bei der Verwendung angefaulter Zahnstrukturen befriedigend gewesen sind, ist es aus der Beschreibung einiger ihrer Begrenzungen offensichtlich, dass es im Zahnarztberuf notwendig ist, verbesserte Amalgamausbildungen zu erhalten, welche eine Verbesserung über bestehende Werkstoffe sind.

Daher ist es ein Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte Dentallegierung zu schaffen, welche zur Amalgamation mit Quecksilber zweckdienlich ist und überragende physikalische und mechanische Eigenschaften und Handhabungseigenschaften aufweist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein dentales Amalgam zu schaffen, welches überragende physikalische und mechanische Eigenschaften und Handhabungseigenschaften aufweist.

Die vorliegenden und weiteren Ziele werden gemäss der vorliegenden Erfindung erreicht, indem eine neue Dentallegierung zur Verfügung gestellt ist, mit 24 bis 45 Gew.- % Silber, 28 bis 42 Gew.- % Kupfer und 29 bis 34 Gew.- % Zinn, und in welcher der Anteil Atomprozent der Menge von Silber und Kupfer ungefähr drei Mal grösser ist als der Anteil Atomprozent Zinn, wobei Silber und/oder Kupfer durch Zink in einem Anteil von maximal 2 Gew.-% ersetzt sein kann. Die Dentallegierung kann durch Feinmahlen mit Quecksilber amalgamierbar sein und 40 Gew.-% Silber, 29 Gew.-% Kupfer und 31 Gew.-% Zinn aufweisen. Eine insbesonders bevorzugte Zusammensetzung, welche ausserordentliche physikalische, mechanische und Handhabungseigenschaften aufweist, weist ungefähr 40 Gew.-% Silber, 30 Gew.-% Kupfer und 30 Gew.-% Zinn auf.

Es ist gefunden worden, dass innerhalb der vorher erwähnten Anteilsbereiche ein entscheidendes Verhältnis in Atomprozenten zwischen dem insgesamten Atomprozentanteil von Silber und Kupfer in bezug auf den Anteil in Atomprozent von Zinn vorherrscht. Obwohl die Theorie oder der Mechanismus dieser Wirkung nicht vollständig, bekannt ist, ist es gefunden worden, dass, um überragende physikalische, mechanische und Handhabungseigenschaften der Legierung der vorliegenden Erfindung zu erzielen, der Anteil von Zinn in Atomprozenten innerhalb eines engen Bereiches von ungefähr 24 bis 25 Atomprozent des insgesamten Anteiles in Atomprozent von Silber, Kupfer und Zinngehalten sein muss. Anders ausgedrückt, muss das Verhältnis von Silber und Kupfer zu Zinn, in Atomprozenten gemessen, ungefähr 3:1 betragen.

Die oben beschriebene Legierung wird durch ein Feinmahlen mit Quecksilber amalgamiert, welches Quecksilber einen Anteil von ungefähr 40 bis 50 Gew.-% aufweist und der Rest des Amalgams die genannte Legierung aufweist.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen die vorliegende Erfindung insbesondere inbezug auf ein Herstellungsverfahren und Prüfung einer Silber-Zinn-Kupfer-Dentallegie-rung und eines diese Legierung verwendenden Amalgams auf. Die in der Offenbarung, den Beispielen und Ansprüchen angegebenen Prozente sind, wenn nichts anderes angegeben ist, Gewichtsprozente. Die nachstehenden Beispiele sind dazu bestimmt, verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen.

Beispiel 1

Eine Dental-Legierung, die 37,70 Gew.-% Silber (31,85 At.%), 31,80 Gew.-% Zinn (24,41 At.%) und 30,50 Gew.-% Kupfer (43,74 At.%) aufweist, wird hergestellt, indem zuerst eine geschmolzene Legierung mit den oben erwähnten Anteilungsbereichen hergestellt wird und diese Legierung bei einer Temperatur von ungefähr 1093 °C (2000 °F) zerstäubt wird. Die Zerstäubung wird in herkömmlicher Weise durchgeführt, wie es in der US-Patentschrift Nr. 3 305 356 in Spalte 2, Zeilen 9 bis 50 offenbart ist, und somit bekannt ist. Die Legierung wird dann gesammelt und mittels eines Siebes mit einer lichten Maschenweite von 0,043 mm (ASTM-Standard Ell-39 Siebnummer 325) aufgetrennt. Der durch

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das Sieb hindurchgedrungene Anteil wird als das Dentallegierungserzeugnis verwendet.

Beispiel II

Eine zweite Legierung, die 39,90 Gew.-% Silber (34,04 At.%), 31,30 Gew.-% Zinn (24,26 At.%) und 28,80 Gew.-% Kupfer (41,70 At.%) aufweist, ist gemäss dem in Beispiel I offenbarten Verfahren hergestellt.

Beispiel III

Eine dritte Legierung, die 24,00 Gew.-% Silber (19,02 At.%), 34,00 Gew.-% Zinn (24,49 At.%) und 42,00 Gew.-% Kupfer (56,49 At. %) aufweist, wird gemäss dem in Beispiel II offenbarten Verfahren hergestellt.

Um die physikalischen und mechanischen Eigenschaften und Handhabungseigenschaften dieser in den Beispielen I, II und III offenbarten Legierungen zu verbessern, wurden diese Legierungen in einem Vakuum, d. h. in einer Unterdruckumgebung bei einer Temperatur von 150°C bis 180°C während drei bis vier Stunden ausgeglüht.

Wahlweise kann die Unterdrucksumgebung mittels einer inerten, d. h. sich chemisch nicht umsetzenden Umgebung, wie beispielsweise in einem Edelgas wie Argon ersetzt werden. Falls kein Unterdruck oder keine chemisch sich nicht umsetzende Umgebung verwendet wird, könnte es notwendig sein, die Legierung mit Säure zu ätzen, um unerwünschte Oberflächenoxyde zu entfernen.

Beispiel IV

Amalgamprüflinge, welche die in den Beispielen I,

II und III offenbarte Legierungen aufweisen, werden wie folgt hergestellt:

Ein Prüfling, der die oben offenbarte Legierung aufweist, wird hergestellt indem 45 Gew.- % Quecksilber und 55 Gew.- % der entsprechenden Legierung in einer Amalgamationstonne auf einem Kerr/McShirley-mechanischem Mischer feingemahlen, welcher Mischer während einer Zeitdauer von ungefähr 10 Sekunden betrieben wird. Üblicherweise ist es erwünscht, dass mit einem Anteil von 45 Gew.- % Quecksilber eine Zeitspanne von 6 bis 8 Minuten verläuft bis das Gemisch sich verfestigt. Die sich daraus ergebende zusammenhängende, d. h. kohärente, plastische Masse und verfestigten, feingemahlenen Amalgams wird dann in eine ADA-Norm-Gussform gebracht und verdichtet, indem während 55 Sekunden eine statische Last von 141,8090 kg/cm2 (2030 psi) ausgeübt wird. Dann wird die Last entfernt und der Prüfling sofort aus der Gussform entfernt. Der Prüfling wird dann bei einer Temperatur von 37 °C gelagert bis die Prüfung durchgeführt wird. Die genauen Einzelheiten der Prüfungen können unter Zuhilfenahme der American Dental

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Association Spécification No. 1 für Legierungen für Dentalamalgam-Revision, Juni 1970 (siehe Guide to Dental Material and Devices — 6th Ed. American Dental Association publication, 211 E Chicago Ave., Chicago III., 60611, pp 168—171) ermittelt werden.

Die Zugfestigkeit-Messungen werden nach 15 Minuten, die Kriechmessungen nach 3 bis 24 Stunden und die Messungen bezüglich Änderungen von Abmessungen nach 5 Minuten bis 24 Stunden gemäss den oben beschriebenen ADA-Spezifikationen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind nachfolgend in der Tafel I aufgeführt.

Tafel I

Zugfestigkeit in kg/cm2 mit einer Geschwindigkeit des Zugankers von 0,508 mm/Min.

ADA- Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

Standard

15 Min. 20,3870 58,9817 65,7305 69,8079 24 Std. - 572,7341 571,9608 358,0379

Druckfestigkeit in kg/cm2 mit einer Geschwindigkeit des Zugankers von 815,4800 1 Std. 2307,4569* 5601,7759 2983,6023 24 Std. - 5855,8694 5828,8542 3783,6163

Änderungen der Abmessungen in Prozent ±0,2 -0,071 -0,06 -0,038

Fliessen in Prozent 3,0 0,095 0,094 0,088

Kriechen in Prozent 5,0* 0,035 0,032 0,046

Korrosions-Beständigkeit gut gut gut

* vorgeschlagen

Aus den in der Tafel I angegebenen Angaben ist es ersichtlich, dass die Amalgame, welche die Legierung der vorliegenden Erfindung enthalten, gute Eigenschaften aufweisen, welche die ADA-Standarde übersteigen. Zusätzlich weisen diese Amalgame überragende Handhabungseigenschaften in bezug auf Bearbeitungszeit, Verdichtung, Aus-schrammung, Seitenhaftung und Glanz auf. Wenn von den Anteilbereichen und Verhältnissen, in At.% gemessen, die oben offenbart wurden, abgegangen wird, erleiden die Handhabungseigenschaften der Legierung eine spürbare Verschlechterung.

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B

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Dentallegierung mit 24 bis 45 Gew.-% Silber,

28 bis 42 Gew.-% Kupfer und 29 bis 34 Gew.-% Zinn,

und in welcher der Anteil Atomprozent der Menge von Silber und Kupfer ungefähr drei Mal grösser ist als der Anteil Atomprozent Zinn, wobei Silber und/oder Kupfer durch Zink in einem Anteil von maximal 2 Gew.-% ersetzt sein kann.
2. Dentallegierung nach Anspruch 1, die durch Feinmahlen mit Quecksilber amalgamierbar ist, mit 40 Gew.-% Silber, 29 Gew.- % Kupfer und 31 Gew.- % Zinn.
3. Dentallegierung nach Anspruch 1, in welcher der Anteil Atomprozent der gesamten Menge Silber und Kupfer 75 bis 76 Prozent und der Anteil Atomprozent Zinn 24 bis 25 Prozent ist.