DE2511194C3

DE2511194C3 - Legierungspulver-Mischung zur Herstellung von Dentalamalgamen

Info

Publication number: DE2511194C3
Application number: DE2511194A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Chem. Dr. 7530 Pforzheim Kropp
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1975-03-14
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2303863B1; FR2303863A1; GB1517309A; US4008073A; JPS51107221A; DE2511194B2; BR7601505A; CH603800A5; DE2511194A1

Description

Die Erfindung betrifft Legierungspulver zur Herstellung von Dentalamalgamen der Zusammensetzung 75 bis 92% Silber, 8 bis 23% Kupfer, 1 bis 10% Zinn und 0 bis 2% Zink, die nach der Anmischung mit Quecksilber eine plastische Paste ergeben, die zum Füllen von Kavitäten in Zähnen dient und nach dem Legen der Füllung im Munde erhärtet.

Bekannt sind durch Fräsen oder Verdüsen hergestellte Pulver mit einer Teilchengröße < 0,15 mm, die Silber-Gehalte zwischen 50 und 77%, Zinn-Gehalte zwischen 25 und 50%, Kupfer-Gehalte bis zu 6%, Zink-Gehalte bis 2% und Quecksilber-Gehalte bis zu 3% besitzen, und die sich seit langem in der Zahnheilkunde bewährt haben. Diese Legierungspulver haben jedoch den Nachteil, daß sich beim Erhärten der mit Quecksilber angemischten Paste neben einer Silber-Quecksilber-Phase auch eine praktisch silberfreie Phase der Zusammensetzung Sn7_₈Hg bildet, die in der Literatur mit γι bezeichnet wird. Diese zinnreiche Phase ist relativ korrosionsempfindlich und bestimmt das elektrochemische Potential der gesamten Amalgamfüllung, das dadurch etwa dem des reinen Zinns entspricht. Weiterhin werden auch die mechanischen Eigenschaften der Amalgamfüllung durch die >>2-Phase nachteilig beeinflußt. Es bestand daher schon seit langem das Bestreben, die Bildung der j<2-Phase durch Erhöhung des Silber-Gehalts und Erniedrigung des Zinn-Gehalts zu vermeiden. Legierungen mit Silber-Gehalten über 75% zeigen jedoch beim Erhärten mit Quecksilber Abbindeexpansionen, die wesentlich höher liegen als die maximal in den einschlägigen Spezifikationen zugelassenen 0,2%. Sie sind daher unbrauchbar.

Es ist bekannt, daß durch Zusatz von 2 bis 20% Palladium die Abbindeexpansion in den gewünschten niedrigen Bereich gebracht werden kann (DE-PS 12 15 865), durch den Palladiumzusatz wird aber die Legierung erheblich verteuert. Ein anderer Weg zu )>2-freien Amalgamen mit niedriger Abbindeexpansion führt über den Zusatz von bis zu 50% zinnfreiem Silber-Kupfer-Legierungspulver zu den gebräuchlichen, zinnhaltigen Pulvern (US-PS 33 05 356) oder über Mischungen von 50 bis 90% einer Pulversorte mit Kupfer-Gehalten über 15% mit 10 bis 50% einer Pulversorte aus den bisher gebräuchlichen Legierungen (US-PS 38 41860). In beiden Fällen wird aber die Erniedrigung des Zinn-Gehaltes nur durch eine Erhöhung des Kupfer-Gehalts erreicht, während der Silberanteil etwa unverändert bleibt. Erwünscht ist jedoch eine Legierung mit einem deutlich erhöhten Silber-Gehalt bei gleichzeitig entsprechend erniedrigtem Anteil der unedlen Zusätze, vor allem des Zinns, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.

ίο

Nach der US-PS 38 41 860 lassen sich aus den dort angegebenen Pulverkomponenten mit 60 bis 80% Silber, 15 bis 30% Kupfer und 2 bis 15% Zinn bzw. 68 bis 72% Silber, 1 bis 8% Kupfer und 22 bis 28% Zinn Legierungen der Bruttozusammensetzung von etwa 77% Silber, 13% Kupfer und 10% Zinn herstellen, doch zeigen diese Dentalamalgame immer noch eine zu hohe Abbindeexpansion und Korrosion.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, silberreiche und zinnarme Legierungspulver zur Herstellung von Dentalamagamen der Zusammensetzung 75 bis 92% Silber, 8 bis 23% Kupfer, 1 bis 10% Zinn und 0 bis 2% Zink zu finden, die keine y2-Phase ausbilden, deren Abbindeexpansion innerhalb der einschlägigen Spezifikationswerte liegen und deren mechanische und korrosionschemische Eigenschaften die der bisher verwendeten Legierungspulver zumindest erreichen.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die Verwendung zweier Pulverkomponenten gelöst, wobei die eine Komponente mit 60 bis 95% zugegen ist und aus 80 bis 92% Silber, 8 bis 20% Kupfer, 0 bis 8% Zinn und 0 bis 2% Zink besteht, während die andere Komponente aus 50 bis 75% Silber, 0 bis 25% Kupfer, 20 bis 50% Zinn und 0 bis 2% Zink besteht.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Dental-Legierungen aus den erfindungsgemäßen Legierungspulverkomponenten beim Abbinden mit Quecksilber keine überhöhte Abbindeexpansion zeigen. Die Herstellung solcher Legierungspulver kann durch Fräsen oder Abdrehen von gegossenen Barren oder durch Zerstäuben der Schmelze erfolgen. Die durch das erstgenannte Verfahren erhaltenen Späne können durch einen Mahlvorgang noch weiter zerkleinert werden.

Es wurde festgestellt, daß Amalgame, die aus den erfindungsgemäßen Pulvern hergestellt wurden, nicht nur frei von y₂-Phase sind, sondern auch ein extrem niedriges Kriechverhalten zeigen. Die plastische Verformung eines erhärteten Amalgams unter konstanter Belastung liegt bei den aus den erfindungsgemäßen Pulverkomponenten hergestellten Legierungen um eine ganze Zehnerpotenz niedriger als bei den gebräuchlichen Amalgamen mit höheren Zinn- und niedrigeren Silber-Gehalten. Dies hat den Vorteil, daß Füllungen aus einem mit dem erfindungsgemäßen Legierungspulver hergestellten Amalgam durch den ständigen Kaudruck im Munde im Laufe der Zeit wesentlich weniger deformiert werden können als Füllungen aus den bisher gebräuchlichen Amalgamen. Hierdurch wird die Gefahr von Abhebungen der marginalen Füllungsränder und deren anschließendem Bruch wesentlich vermindert. Auch die Abbindeexpansion dieser mit den erfindungsgemäßen Legierungspulvern hergestellten Amalgame liegt innerhalb der einschlägigen Spezifikationen.

Als Beispiele für Legierungen, die nach Mischung der erfindungsgemäßen Pulverkomponente, Anmischung mit Quecksilber und Erhärtung die genannten niedrigen Werte für die Abbindeexpansion und das Kriechen zeigen, seien folgende Zusammensetzungen genannt:

Tabelle I

Silber %	Kupfer %	Zinn %	Zink %
90	8	2	0
85	10	5	0
82	10	8	0
80	15	5	0
76	15	5	I

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß als Hauptbestandteil ein hoch silberhaltiges Pulver ohne oder mit nur wenig Zinn verwendet und als Zusatz ein kleinerer Anteil eines Pulvers mit höherem Zinngehalt gewählt wird. Die Hauptkomponente liegt im fertigen Amalgam zu einem großen Teil noch unumgesetzt vor.

Tabelle 2

wodurch die Eigenschaften dieser Komponente die Eigenschaften des fertigen Amalgams wesentlich prägen.

In Tabelle 2 sind einige Beispiele für solche Mischungen angeführt:

Komponente 1	) Zusammensetzung	Cu. %	Sn. %	Komponente!	ι	Ag, %	Cu, %	Sn, %	Zn, %
Anteil, <M	Ag, %	10	0	Anteil. ⁰A	70	5	25	0
	90	12	2		60	0	40	0
80	86	10	0	20	60	15	25	0
90	90	20	0	10	71	3	?6	0
70	80	10	0	30	60	5	33	2
66	90		34
90		10

Die Komponenten dieser Mischungen können beispielsweise durch Fräsen von entsprechend zusammengesetzten Barren oder durch Zerstäuben einer Schmelze hergestellt werden; es kann aber auch nur eine der Komponenten durch Fräsen und die andere durch Zerstäuben gewonnen werden.

Die so erzeugten Legierungspulver zeigen hervorragende mechanische Eigenschaften und lassen sich sehr gut verarbeiten.

Die Überlegenheit der mit den erfindungsgemäßen Legierungspulvern hergestellten Dentalamalgamen gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere gegenüber Dentalamalgamen gemäß US-PS 38 41 860, zeigen die folgenden Beispiele:

Beispiel 1

Nach der US-PS 38 41 860 wird ein Dentalamalgam der Bruttozusammensetzung 75,6% Silber, 14,4% Kupfer und 10,0% Zinn aus 66,2% eines Pulvers mit 78% Silber, 20% Kupfer und 2% Zinn und 33,8% eines Puivers mit 71% Siiber, 3,3% Kupfer und 25,7% Zinn hergestellt. Die mechanischen und korrosionschemischen Eigenschaften dieses Amalgams zeigt Tabelle 3.

Beispiel 2

Ein weiteres Dentalamalgam der gleichen Bruttozusammensetzung wie Beispiel 1 wird erfindungsgemäß aus 68% eines Pulvers mit 83% Silber, 15% Kupfer und 2% Zinn und 32% eines Pulvers mit 60% Silber, 13% Kupfer und 27% Zinn hergestellt. Die Eigenschaften dieses Amalgams sind ebenfalls in Tabelle 3 enthalten.

Beispiel 3

Ein Dentalamalgam der Brultozusammensetzung 80,6% Silber, 12,7% Kupfer und 6,7% Zinn wird erfindungsgemäß aus 80% eines Pulvers mit 83% Silber, 15% Kupfer und 2% Zinn und 20% eines Pulvers mit 60% Silber, 13% Kupfer und 27% Zinn hergestellt. Auch die Eigenschaften dieses Amalgams sind in Tabelle 3 enthalten.

Tabelle 3

Korrosion von Amal- I

am-Prüfkörpern in Lösungen 2
1-4*), 10dbei37°C 3

Druckfestigkeit nach 7 d

Abbindeexpansion

Flow

Potential in En n/10 NaCl,
Prüfkörper 4 Wochen alt

Beispiel 3	2	1 (Vcrgleichsprobe)
— 3,51 μg/cm³	- 3,62 mg/cm-' -0,06 ±0,0 -9,2	- 4,93 mg/cm-' - 0,17 - 0,44 -15,0
454 N/mm²	435 N/mm'	369 N/mm³
+ 0,16%	+ 0,19%	+ 0,71%
0,21%	0,46%	0,97%
+ 130	+ 145	+ 90

bis +15OmV bis +15OmV bis +11OmV

·) Lösung 1: 50 g/l Zitronensäure + 2,5 g/l NaCI. Lösung 2: 10 g/l Zitronensäure +17 g Na-Citrat + 2,5 g NaCI + 0,25 g KSCN. Lösung 3: 25 g Na-Citrat + 2,5 g NaCl + 0,25 g KSCN. Lösung 4: HCI 1 +9.

Die Prüfkörper hatten einen Durchmesser von 4 mm (DIN 13 9041.

Claims

Patentanspruch:

Legierungspulver zur Herstellung von Dentalamalgamen der Zusammensetzung 75 bis 92% Silber, 8 bis 23% Kupfer, 1 bis 10% Zinn und 0 bis 2% Zink, das sich aus zwei Pulverkomponenten zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente mit 60 bis 95% zugegen ist und aus 80 bis 92% Silber, 8 bis 20% Kupfer, 0 bis 8% Zinn und 0 bis 2% Zink besteht, während die andere Komponente aus 50 bis 75% Silber, 0 bis 25% Kupfer, 20 bis 50% Zinn und 0 bis 2% Zink besteht