DE2612715C2

DE2612715C2 - Dental-Silberlegierung und Amalgam

Info

Publication number: DE2612715C2
Application number: DE2612715A
Authority: DE
Inventors: Harold H. Fraser Mich. 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: 1986-12-11
Also published as: US3985558A; SE7602083L; JPS5921378B2; AU502046B2; FR2305504A1; CH624145A5; BR7601332A; CA1067316A; AU1153476A; IT1053886B; JPS51120928A; DE2612715A1; MX3789E; FR2305504B1; SE420424B; GB1525052A

Description

Beschreibung

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-Amalgam bekannt, bei denen eine Zerstäubung in kugelförmige Teilchen erfolgt (US-PS 33 05 356). 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 Produktchargen. Die meisten Legierungen dieser Art haben einen Silbergehalt 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 derartige 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 Amalgam verrieben werden kann, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Legierung aus 24 bis 43 Gewichtsprozent Silber, 28 bis 42 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn besteht. Eine bevorzugte Zusammensetzung mit derartigen verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften und verbesserten Verarbeitungseigenschaften besteht aus 40 Gewichtsprozent Silber, 29 Gewichtsprozent Kupfer und 31

so Gewichtsprozent Zinn.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der genannten Zusammensetzung eine kritische Beziehung zwischen dem gesamten Atomprozentgehalt von Silber und Kupfer und dem Atomprozentgehalt 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 Atomprozentgehalt von Zinn innerhalb eines kleinen Konzentrationsbereichs von 24 bis 25 Atomprozent des gesamten Atomprozentgehaltes 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 Dentallegierungen und daraus hergestellte Amalgame betreffen, soll die Erfindung näher erläutert werden. Die angegebenen Prozentsätze sind Gewichtsprozente, falls nichts anderes angegeben ist.

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 1085⁰C zerstäubt Die Zerstäubung erfolgte in an sich bekannter Weise (US-PS 33 05 356). Die Legierung wurde dann gesammelt und mit Hilfe eines Siebs mit 0,044 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 Silber(34,04 Atomprozent), 3130 Gewichtsprozent Zinn (24,26 Atomprozent) und 28,80 Gewichtsprozent Kupfer (41,70 Atomprozent) wurde entsprechend dem Verfahren in Beispiel I hergestellt .

Beispiel HI

Eine dritte Legierung mit 24,00 Gewichtsprozent Silber (19,02 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 Verarbeitungseifjenschaften dieser Legierungen zu verbessern, erfolgte eine Wärmebehandlung im Vakuum bei einer Temperatur zwischen etwa 150⁰C und 180¹C 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, 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 statischen Belastung von 14 N/mm² 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. 60 611, 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.

Tabelle I
Zugfestigkeit N/mm² bei Kreuzkopf-Geschwindigkeit 0,5 mm/min

ADA Std Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

15 Minuten 290 5,9 6,6 7,0

24 Stunden 57 57 36

Druckfestigkeit N/mm² bei Kreuzkopf-Geschwindigkeit 0,25 mm/min

1 Stunde 11600*) 230 310 300

24 Stunden 595 585 380

Änderung der Abmessungen (%) ±0,2 -0,071 -0,06 -0,038

3,0

Qllg (%)

5,0»)

Korrosionsbeständigkeit

gut gut gut

*) Vorschlag

Fließen (%)	0,094	0,088
0,095
Quellung (%)	0,032	0,046
0,035

Aus den in Tabelle I enthaltenen Daten ist ersichtlich, daß 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.

Claims

Patentansprüche

1. Silberhaltige Dentallegierung, bestehend aus 24 bis 43 Gewichtsprozent Silber, 28 bis 42 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn, mit einem Atomprozentgehalt der Gesamtmenge von Silber plus Kupfer, der er«Y a dreimal größer als der Atomprozentgehalt von Zinn ist

2. Dentallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kupfer und/oder Silber durch maximal 2 Gewichtsprozent Zink ersetzt ist

3. Dentallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 40 Gewichtsprozent Silber, 29 Gewichtsprozent Kupfer und 31 Gewichtsprozent Zinn besteht

ίο

4. Dentallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Atomprozentgehalt der gesamten

Menge von Silber plus Kupfer 75 bis 76% und der Atomprozentgehalt von Zinn 24 bis 25% beträgt

5. Dental-Amalgam mit einer Dentallegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß es aus 40 bis 50 Gewichtsprozent Quecksilber und 50 bis 60 Gewichtsprozent der Dentaliegierung besteht