DE2612715A1

DE2612715A1 - Dental-silberlegierung und amalgam

Info

Publication number: DE2612715A1
Application number: DE19762612715
Authority: DE
Inventors: Harold H Simpson
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Kerr Manufacturing Co (ndgesdstaates Delaware) Romulu
Priority date: 1975-03-28
Filing date: 1976-03-25
Publication date: 1976-10-07
Also published as: JPS51120928A; FR2305504A1; SE7602083L; CA1067316A; MX3789E; AU1153476A; DE2612715C2; IT1053886B; AU502046B2; GB1525052A; US3985558A; BR7601332A; CH624145A5; JPS5921378B2; SE420424B; FR2305504B1

Description

Anmelder: Sybron Corporation, Rochester, N.Y., USA

Dental-Silberlegierung und Amalgam

Die Erfindung betrifft eine Dental-Silberlegierung und ein Amalgam zur Herstellung von Zahnfüllungen.

Es ist seit langem bekannt, Zinn und Kupfer enthaltende Silberlegierungen mit Quecksilber zu verreiben, um eine plastische Masse herzustellen, die in wenigen Minuten abbindet. Die Verwendung derartiger Dental-Amalgame ist auch heute noch von großem praktischem Interesse.

Übliche Legierungen dieser Art enthalten etwa 74 Gewichtsprozent Silber und 26 Gewichtsprozent Zinn und gegebenenfalls kleinere Mengen von Kupfer und Zink anstelle von Silber und Zinn, Daraus hergestelltes Amalgam ist jedoch nicht vollständig zufriedenstellend, weil nachteilige Eigenschaften im Hinblick auf Festigkeit, Korrosionswiderstand und statische Fließ- und Quelleigenschaften vorhanden sind.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Dental-Amalgamen bekannt, bei denen eine Zerstäubung in kugelförmige

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Teilchen erfolgt (US-PS 3 305 356). Derartige Amalgame besitzen eine wesentlich erhöhte Festigkeit. Aber auch bei diesen Dental-Amalgamen ist die Korrosionsbeständigkeit sowie das statische Fließ- und Quellverhalten noch nicht zufriedenstellend.

Bekannte Dental-Legierungen mit der besten Korrosionsbeständigkeit und dem besten statischen Quellverhalten bestehen aus einer Mischung von zwei Legierungen. Der Hauptbestandteil hat die erwähnte übliche chemische Zusammensetzung, während der Restbestandteil· aus Silber mit einer hohen Konzentration von Kupfer und wenig oder keinem Zinn besteht. Bei diesen Mischlegierungen sind jedoch noch Nachteile hinsichtlich anderer physikalischer und mechanischer Eigenschaften vorhanden. Sie zeigen außerdem große Unterschiede hinsichtlich des physikalischen und mechanischen Verhaltens und der Verarbeitungseigenschaften beim Vergleich unterschiedlicher Produktcha rgen. Die meisten Legierungen dieser Art haben einen Silbergeha^ von etwa 70 Gewichtsprozent oder mehr, weshalb diese Legierungen wegen des großen Silbergehalts verhältnismäßig teuer sind, zumal Silber das teuerste Legierungselement ist.

Obwohl also Amalgame der beschriebenen Art an sich für Zahnfüllungen zufriedenstellend verwendbar sind, ergibt sich aus den erwähnten Nachteilen, daß ein beträchtliches Bedürfnis zur Verbesserung der Eigenschaften derartiger Amalgame besteht.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Dental-Legierung und ein daraus herstellbares Amalgam anzugeben, welche verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften sowie verbesserte Verarbeitungseigenschaften aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einer Legierung der eingangs genannten Art, die mit Quecksilber zu einem Amaigam verrieben werden kann, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Legierung Silber in einer Konzentration von etwa 24 bis 45 Gewichtsprozent, Kupfer in einer Konzentration von etwa 28 bis 42 Gewichtsprozent

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und Zinn in einer Konzentration von etwa 29 bis 34 Gewichtsprozent enthält. Eine bevorzugte Zusammensetzung mit derartigen verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften und verbesserten Verarbeitungseigenschaften enthält etwa 40 Gewichtsprozent Silber, 30 Gewichtsprozent Kupfer und 30 Gewichtsprozent Zinn.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei den genannten Konzentrationsbereichen eine kritische Beziehung des Atomprozentsatzes zwischen dem gesamten Atomprozentsatz von Silber und Kupfer zu dem Atomprozentsatz von Zinn besteht. Obwohl eine exakte theoretische Begründung für diesen Effekt nicht angegeben werden kann, wurde durch Versuche festgestellt, daß zur Erzielung dieser vorteilhaften Eigenschaften der Atomprozentsatz von Zinn innerhalb eines kleinen Konzentrationsbereichs von etwa 24 bis 25 Atomprozent des gesamten Atomprozentsatzes von Silber, Kupfer und Zinn liegen muß. Dies besagt also, daß das Atomverhältnis von Silber plus Kupfer zu demjenigen von Zinn sich wie 3 : 1 verhalten muß.

Wahlweise können anstelle von Silber und/oder Kupfer bis zu 2 Gewichtsprozent Zink verwandt werden. In diesem Fall beträgt das Atomverhältnis von Silber, Kupfer und Zink zu demjenigen von Zinn ebenfalls etwa 3 : 1.

Die beschriebene Legierung wird durch Verreiben mit Quecksilber in einer Konzentration von etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent amalgamiert, wobei der Rest des Amalgams durch die Legierung gebildet wird.

Anhand der folgenden Beispiele, welche ein Verfahren zur Herstellung und Prüfung von Dentallegierungen und daraus hergestellten Amalgamen betreffen, soll die Erfindung näher erläutert werden. Die angegebenen Prozentsätze sind Gewichtsprozente, falls nichts anderes angegeben ist.

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Beispiel I

Eine Dental-Legierung mit 37,70 Gewichtsprozent Silber (31,85 Atomprozent), 31,80 Gewichtsprozent Zinn (24,41 Atomprozent) und 30,50 Gewichtsprozent Kupfer (43,74 Atomprozent) wurde zu einer Legierung in den angegebenen Konzentrationsbereichen geschmolzen und bei etwa l.O85°C (2.OOO°F) zerstäubt. Die Zerstäubung erfolgte in an sich bekannter Weise (ÜS-PS 3 305 356). Die Legierung wurde dann gesammelt und mit Hilfe eines Siebs mit O,044 mm lichter Maschenweite (325 mesh) klassifiziert. Die durch das Sieb hindurchtretende Fraktion wurde als Dental-Legierung verwandt.

Beispiel II

Eine zweite Legierung mit 39,90 Gewichtsprozent Sfl-ber (34,04 Atomprozent), 31,30 Gewichtsprozent Zinn (24,26 Atomprozent) und 28,80 Gewichtsprozent Kupfer (41,70 Atomprozent) wurde entsprechend dem Verfahren in Beispiel I hergestellt.

Beispiel III

Eine dritte Legierung mit 24,00 Gewichtsprozent Silber (19,O2 Atomprozent), 34,00 Gewichtsprozent Zinn (24,49 Atomprozent) und 42,00 Gewichtsprozent Kupfer (56,49 Atomprozent) wurde entsprechend dem Verfahren in Beispiel II hergestellt.

Um die physikalischen und mechanischen Eigenschaften sowie die Verarbeitungseigenschaften dieser Legierungen zu verbessern, erfolgte eine Wärmebehandlung im Vakuum bei einer Temperatur zwischen etwa 150°C und 180⁰C während 3 bis 4 Stunden.

Wahlweise kann die Behandlung in einer inerten Atmosphäre, beispielsweise in einer Argonatmosphäre, erfolgen. Wenn jedoch ein Vakuum oder eine inerte Atmosphäre nicht verwandt werden.

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kann es erforderlich werden. Legierungen einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um unerwünschte Oxide von der Oberfläche zu entfernen.

Beispiel IV

Unter Verwendung derartiger Legierungen hergestellte Amalgamproben wurden in folgender Weise zur Durchführung von Prüfungen behandelt:

Eine Probe mit einer der oben beschriebenen Legierungen wurde durch Verreiben von 45 Gewichtsprozent Quecksilber mit 55 Gewichtsprozent der betreffenden Legierung in einer Kerr/ McShirley-Mischeinrichtung vermischt, welche Mischeinrichtung während etwa 10 Sekunden betrieben wurde. Sechs bis acht Minuten Bearbeitungszeit vor dem Abbinden mit 45 Gewichtsprozent Quecksilber ist wünschenswert. Die resultierende kohärente plastische Masse aus nicht abgebundenem, verriebenem Amalgam wurde dann in einer ADA-Standardform angeordnet und mit einer statisehen Belastung von 140 kg/cm (2.030 psi) während 55 Sekunden verdichtet. Danach wurde die Probe sofort aus der Form ausgestoßen. Die Probe wurde dann vor dem Beginn der Prüfung bei 37°C gelagert. Die genauen Prüfbestimmungen sind der US-Specification No. 1 für Dental-Legierungen vom Juni 1970 zu entnehmen (Guide to Dental Material and Devices - 6th Ed. American Dental Association publication, 211 E Chicago Ave„ Chicago, III. 60611, S. 168-171) .

Die Festigkeitsmessungen erfolgten während 15 Minuten, die Fließmessungen während 3 bis 24 Stunden und die Messung der Änderungen der Abmessungen während 5 Minuten bis 24 Stunden, entsprechend der erwähnten ADA-Spezifikation. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle I enthalten.

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23. März 1976 S-3873

	I	Beispiel	1	Beispiel	2	O,O94	02 in/min)
Tabelle		839 935 8147 8136 bei Kreuzkopf-Geschwindigkeit		Beispiel 3
	32823 43553 83298 82914 Änderung der Abmessungen (%)		993 5093 0,01 in/min)
Zugfestigkeit (psi bei Kreuzkopf-Geschwindigkeit 0,	-0,O71 -O₁ 06 Fließen (%)		42441 53821
ADA Std	0,095	-0,038
15 Minuten 290 24 Stunden Druckfestigkeit (psi		0,088
1 Stunde 11600+) 24 Stunden
+ 0,2
3,0

5,0+)

Quellung (%) 0,035 0,032

0,046

Korrosion sbeständigke it

gut gut gut

+) Vorschlag

Aus den in Tabelle I enthaltenen Daten ist ersichtlich, da/3 Amalgame mit einer Legierung gemäß der Erfindung Eigenschaften aufweisen, die besser als die geforderten ADA-Standardeigenschaften sind. Ferner besitzen derartige Amalgame wesentlich verbesserte Verarbeitungseigenschaften hinsichtlich Verarbeitungszeit. Verdichtung, Ausarbeitung, Grenzanpassung und Politur. Bei Abweichungen von dem oben angegebenen Bereich der Zusammensetzung und des Atomverhältnisses zeigt sich eine beträchtliche Verschlechterung der Eigenschaften der Legierungen.

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Claims

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S-3873

Patentansprüche

Ii. Dental-Silberlegierung, bestehend aus 24 bis 45 Gewichtsprozent Silber, 28 bis 42 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn, mit einem Atomprozentsatz der Gesamtmenge von Silber plus Kupfer, der etwa 3 mal größer als der Atomprozentsatz von Zinn ist.
2. Dental-Silberlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Silber und/oder Kupfer durch maximal 2 Gewichtsprozent Zink ersetzt sind.
3. Dental-Silberlegierung nach Anspruch 1 oder 2, die mit Quecksilber zu einem Amalgam verrieben werden kann, dadurch gekennze ichnet, daß sie etwa 40 Gewichtsprozent Silber, 29 Gewichtsprozent Kupfer und 31 Gewichtsprozent Zinn enthält.
4. Dental-Amalgam mit einer Silberlegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennze ichne t durch etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Quecksilber und etwa 50 bis 6O Gewichtsprozent einer Silberlegierung, die 24 bis 45 Gewichtsprozent Silber, 28 bis 42 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn enthält, und durch einen Atomprozentsatz der gesamten Menge von Silber plus Kupfer, der etwa 3 mal größer als der Atomprozentsatz von Zinn ist.
5. Dental-Amalgam nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung etwa 40 Gewichtsprozent Silber, 29 Gewichtsprozent Kupfer und 31 Gewichtsprozent Zinn enthält.
6. Dental-Silberlegierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 24 bis 45 Gewichtsprozent Silber, 28 bis 42 Ge-

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wichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn, wobei der Atomprozentsatz der gesamten Menge von Silber plus Kupfer etwa 75 bis 76% und der Atomprozentsatz von Zinn etwa 24 bis 25% beträgt.
7. Dental-Amalgam nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Quecksilber und etwa 50 bis 60 Gewichtsprozent einer Legierung, die 24 bis 45 Gewichtsprozent Silber, 28 bis 42 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn enthält, wobei der Atomprozentsatz der gesamten Menge von Silber plus Kupfer etwa 75 bis 76% und der Atomprozentsatz von Zinn etwa 24 bis 25% beträgt.

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