DE2615346A1

DE2615346A1 - Amalgam fuer zahnaerztliche zwecke und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2615346A1
Application number: DE19762615346
Authority: DE
Inventors: Gary Maurice Weikel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1976-11-11
Also published as: JPS51130624A; GB1511446A; DE2615346B2; FR2309646B1; CA1059794A; DE2615346C3; US3954457A; FR2309646A1

Description

Amalgam für zahnärztliche Zwecke und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Amalgam der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung. Sie hat auch ein Verfahren zur Amalgamherstellung zum Gegenstand.

Es ist bekannt, Amalgame, also Lösungen von Metallen in Quecksilber oder Legierungen von Metallen mit Quecksilber, für zahnärztliche Zwecke zu verwenden, nämlich zur Herstellung von Zahnplomben oder Zahnfüllungen. Auch ist es seit langem bekannt, daß Legierungen von Silber und Zinn für die Verwendung bei solchen Amalgamen geeignet sind (US-PS 157 140).

Man hat schon verschiedene Verbesserungen für die Silber/Zinn-Legierung vorgeschlagen, so auch den Zusatz geringer Mengen an Kupfer, gewöhnlich derart, daß der Gehalt nicht oberhalb 6 Gew.% liegt, und an Zink so, daß der Gehalt bis zu 2 Gew.% ausmacht ("Journal of the American Dental Association", April 1934, Seite 660). Die physikalischen Eigenschaften von Legierungen für

609846/0639

Dentalamalgame sind auch, schon vielfach, diskutiert worden (US-PS 2 281 991; "Journal of the American Dental Association", April 1929, Seite 591).

In jüngerer Zeit ist bekannt geworden, eine im wesentlichen nicht amalgierbare Silberlegierung der bekannten Silber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung und dem Queck silber zuzusetzen (US-PS 3 305 356) bzw. ein Gemisch zweier Silber/Kupfer/Zinn-Legierungen zu verwenden, von denen eine kupferreicher ist (US-PS 3 84-1 860) bzw. der bekannten Silber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung Gallium zuzusetzen (US-PS 3 554 738).

Es ist bekannt, daß dann, wenn die übliche Silber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung mit einem Ag-Gehalt von etwa 65 Gew.%, einem Sn-Gehalt von etwa 29 Gew.%, einem Cu-Gehalt von etwa 6 Gew.% und einem Zn-Gehalt von etwa 2 Gew.% mit dem Quecksilber vor dem Einfüllen in die Zähne vermischt bzw. amalgamiert wird, diese Legierung gemäß der Formel

Ag_xSn + Hg->

reagiert. Das Ag^Sn bleibt also teilweise unbeeinflußt und wird teilweise zersetzt, um Silber/Quecksilber und Zinn/Quecksilber zu bilden, welche Komponenten als Matrix oder Grundmasse wirken, welche die Silber/Zinn-Teilchen bindet.

Die intraorale Korrosion dentaler Amalgame ist gründlich untersucht worden. Dabei hat sich auch herausgestellt, daß die Silber/Quecksilber-Phase (AgpHg,) edler als die Zinn/Quecksilber-Phase (Snn gHg) ist, und daß in

6 fl 9 ^4 S / Π r; '!

2 6 Ί b 3 4 Q

_ 3 —

Mundflüssigkeiten der korrosive Angriff vorzugsweise in bzw. an der Zinn/Quecksilber-Phase stattfindet (US-PS 3 84-1 860).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Dentalamalgam, also ein Amalgam für zahnärztliche Zwekke mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit, insbesondere im Mund, zu schaffen. Diese Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Vortei-T hafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Amalgams sind in den Ansprüchen 2 bis 4- gekennzeichnet, die erfindungsgemäße Herstellung im Anspruch 5·

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die klinische Amalgamzerstörung von der Menge vorhandener Zinn/Quecksilber-Phase abhängt, und daß sich ein verbessertes Dentalamalgam erzielen läßt, wenn das Zinn in einer korrosionsbeständigeren Matrix- oder Grundmassenform vorliegt.

Obwohl die anfänglichen, mechanischen Eigenschaften des Amalgams, also Festigkeit, Härte und Fließfähigkeit, durch Beseitigung der mechanisch schwächeren Zinn/Quecksilber-Phase verbessert werden können, ist die hauptsächliche Verbesserung darin zu sehen, daß die Korrosionsbeständigkeit beträchtlich erhöht ist, was auch zur Folge hat, daß spätere, mechanische Schwächungen wegen der im wesentlichen unverändert bleibenden, intakten Struktur ausgeschlossen sind.

Das erfindungsgemäße bzw. erfindungsgemäß hergestellte Amalgam für zahnärztliche Zwecke korrodiert praktisch nicht. Insbesondere sind auch intraorale Kor-

R Π Q η R / Π i; ^ q

rosionen praktisch ausgeschlossen. Demzufolge ist auch die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Zerstörung auf Grund der beim Kauen zur Einwirkung kommenden Kräfte beträchtlich verbessert. Ferner behält das Dentalamalgam seine physikalischen Eigenschaften und den Glanz in größerem Ausmaß bei. Es läßt sich auch leicht verarbeiten.

Es wurde gefunden, daß das Vermischen von elementarem oder legiertem Kupfer mit einer herkömmlichen Dentallegierung vor dem Amagalmieren, insbesondere derart, daß sich ein Gehalt von etwa 0,1 bis etwa 25, vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 10 Gew. % (bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung aus Dentallegierung und Zusatz aus elementarem bzw. legiertem Kupfer) ergibt, das Zinn aus seiner normalen Matrix- oder Grundmassenphase entfernt und seine Verbindung mit dem Zusatz bewirkt, so daß sich ein korrosionsbeständigeres Amalgam ergibt. Das Kupfer bzw. die Kupferlegierung muß dabei in einer solchen Form vorliegen, daß die Verbindung mit dem Zinn möglich ist und die oben angegebene Reaktion folgendermaßen abläuft:

AgjSn + Γ Cu Ι +Hg —^ Ag^Sn+Ag₂Hg^+0u₆ Sn^.

Beim erfindungsgemäßen Dentalamalgam ist somit folgende Zusammensetzung wesentlich:

a) Herkömmliche Silber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung mit einem Ag-Gehalt von etwa 65 Gew. %, einem Sn-Gehalt von etwa 29 Gew. %, einem Cu-Gehalt von bis zu etwa 6 Gew. % und einem Zn-Gehalt von bis zu etwa 2 Gew. %\

fi.js/,fi / η s ^ ο

2 6 Ί b 3 4 6

b) Zusatz an elementarem oder legiertem Kupfer;

c) Quecksilber.

Die Komponente (a) liegt dabei vorteilhafterweise mit einem Gehalt von etwa 75 bis etwa 99 ₅ 9 Gew. % und die Komponente (b) mit einem Gehalt von etwa 0,1 bis etwa 25
Gew. %, vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 10 Gew. %, vor,
wobei die beiden Gehalte sich zu 100 Gew. % ergänzen. Die Komponente (c) liegt mit einem Gehalt von etwa 100 bis Gew. % vor, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten (a) und (b).

Vorzugsweise wird das Kupfer in For^ einer Kupfer/ Silber-Legierung mit einem Ou-Gehalt höher als 50 Gew. %
zugegeben. Besonders bevorzugt ist eine Kupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54- Gew. % und einem Ag-Gehalt von 46 Gew. %.

Wie erwähnt, wird der Zusatz mit der Silber/Zinn/ Kupfer/Zink-Legierung vor der Amagalmierung vermischt. Es wird ein teilchenförmiger Zusatz verwendet, wobei die Zusatzteilchen eine span- oder kugelförmige Gestalt aufweisen können. Im Hinblick auf mechanische Eigenschaften und die Handhabung ist ein pulverförmiger Zusatz besonders bevorzugt, wobei die Pulverteilchen Abmessungen zwischen 1
und 40 oder sogar zwischen 0,001 und 40 Mikron aufweisen.

Es ist wichtig, daß das Dentalamalgam auch mit
diesen Zusätzen die normalen Laboreigenschaften beibehält. Um nachzuweisen, daß dies der Fall ist, wurden en bsprechende Untersuchungen durchgeführt, wobei die Proben
gemäß der Spezifikation Ur. 1 für Dentalamalgam der American Dental Association hergestellt worden sind.

\ 9

26 1 b3AB

Die folgende Tabelle I veranschaulicht die Druckfestigkeit von Amalgamen, wobei eine Eupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54· Gew. % -und einem Ag-Gehalt von 4-6 Gew. % zugesetzt wurde, und zwar in unterschiedlichen, anteiligen Mengen, wie in Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Zusammensetzung

Amalgam

Druckfestigkeit (kg / mm )

Herkömmliches -:
Amalgam

100 Gewichtsteile übliche Ag/Sn/Gu/ Zn-Legierung + Gewichtsteile Hg 40,194·

Herkömmliches
Amalgam mit
% Zusatz

30 Gewichtsteile Cu/Ag-Legierung + 70 Gewichtsteile übliche Ag/Sn/Cu/ Zn-Legierung + Gewichtsteile Hg 4-3,258

Herkömmliches
Amalgam mit
% Zusatz

20 Gewichtsteile Cu/Ag-Legierung + 80 Gewichtsteile übliche Ag/Sn/Cu/ Zn-Legierung + Gewichtsteile Hg 4-3,344-

Herkömmliches
Amalgam mit
% Zusatz

10 Gewichtsteile Cu/Ag-Legierung + 90 Gewichtsteile übliche Ag/Sn/Cu/ Zn-Legierung + Gewicht;steile Hg 4-3,796

R .' I 9 3 L η / Γι ~ 3 9

2 6 1 b 3 4 6

Tabelle II zeigt den Prozentsatz, mit welchem die SnHg-Phase vorliegt, wenn verschiedene Mengen der Kupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54- Gew. % und einem Ag-Gehalt von 4-6 Gew. % den herkömmlichen Amalgamen zugesetzt werden.

Tabelle II

Zusatzgehalt

Sn_?_₈Hg ( % )

* Gewichtsteile an Gu/Ag-Legierung; ergeben mit den Gewichtsteilen an üblichei? Ag/Sn/Cu/Zn-Legierung 100 Gewichtsteile. Weiterhin weist das jeweilige Amalgam 100 Gewichtsteile Hg auf.

Tabelle III veranschaulicht die Zugfestigkeiten, welche mit dem Zusatz verschiedener Kupfer/Silber-Legierungen erzielt werden.

Π μ

* -■/ Π

Tabelle	III	i ! Zugfestigkeit -
} Zugesetzte I	Zusatz	(kg / mm )
Legierung	gehalt *	5,695
Kupfer/Silber-Legierung	28	5,730 5,765
(Cu-Gehalt - 54 Gew. %,	22,7 19	5,818
Ag-Gehalt « 46 Gew. %)	15	6,011
	11	5,695
Kupfer/Silber-Legierung	21	5,765 5,941
(Cu-Gehalt » 75 Gew. %,	16,5 12,5	6,117
Ag-Gehalt - 25 Gew. %) '	11	5,695
Kupfer/Silber-Legierung {	15,8	5,800 5,941
(Cu-Gehalt » 90 Gew. %,	12,75 11	6,117
Ag-Gehalt - 10 Gew. %)	9

* Gewichtsteile an Cu/Ag-Legierung; ergeben mit den Gewichtsteilen an üblicher Ag/Sn/Cu/Zn-Legierung 100 Gewichtsteile. Weiterhin weist das jeweilige Amalgam 100 Gewichtsteile Hg auf.

Es zeigt sich, daß die Zugfestigkeit wächst, wenn der Mengenanteil an Zusatz bis auf etwa 10 Gew. % vermindert wird. Weiterhin zeigt sich, daß bei kupferreicheren Zusätzen geringere Zusatzmengenanteile erforderlich sind. So sind beispielsweise für Zugfestigkeiten

von etwa 5,800 kg/mm ein Gehalt von 15 Gew. °/Ό (bezogen auf das Gesamtgewicht von Zusatz und üblicher Ag/Sn/Cu/

R 0 9 3 u R / Π .". ~ 9

261b34B

Zn-Legierung) an Kupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54· Gew. % und einem Ag-Gehalt von 46 Gew. % bzw. ein Gehalt von 12,5 Gew. % (bezogen auf das Gesamtgewicht von Zusatz und üblicher Ag/ßn/Cu/Zn-Legierung) an Kupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 75 Gew. % und einem Ag-Gehalt von 25 Gew. % bzw. lediglich ein Gehalt von 11 Gew. % (bezogen auf das Gesamtgewicht von Zusatz und üblicher Ag/Sn/Cu/Zn-Legierung) an Kupfer/ Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 90 Gew. % und einem Ag-Gehalt von 10 Gew. % erforderlich. Steht also das Erzielen einer erhöhten Zugfeptigkeit im Vordergrund, dann sind die kupferreicheren Zusätze bevorzugt, während die silberreicheres Zusätze dann vorgezogen werden, wenn die Korrosionsbeständigkeit von Bedeutung ist und erhöht werden soll.

Durch den erfindungsgemäßea Zusatz von Kupfer oder einer Kupferlegierung zu üblichen DentalIegierungen für Amalgame für zahnärztliche Zwecke, wobei die Zugabe vor der Bildung des Amalgams erfolgt, wird Zinn aus seiner normalen Matrix- oder Grundmassenphase entfernt, so daß man ein korrosionsbeständigeres, insbesondere intraoral korrosionsbeständigeres, und klinisch verbessertes Dentalamalgam erhält.

B Π q -A i, ■■-; / η :■- ■} Q

Claims

261b3A6 - 10 -

Ansprüche

M. Amalgam für zahnärztliche Zwecke, wobei das Quecksilber mit einer SiIber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung legiert ist, welche einen Ag-Gehalt von etwa 65 Gew. %, einen Sn-Gehalt von etwa 29 Gew. %, einen Cu-Gehalt von bis zu etwa 6 Gew. % und einen Zn-Gehalt von bis zu etwa 2 Gew. % aufweist und mit einem Zusatz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz elementares Kupfer oder eine Kupferlegierung vorgesehen ist.
2. Amalgam nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Silber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung von etwa 75 bis etwa 99 ₅ 9 Gew. %, einen Gehalt an Zusatz von etwa 25 bis etwa 0,1 Gew. %, vorzugsweise von etwa 10 Gew. %, und einen Gehalt an Quecksilber von etwa 100 bis etwa 104 Gew. %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht von Silber/Zinn/Kupfer/Zink-Legierung und Zusatz.
3. Amalgam nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz eine Kupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt höher als 50 Gew. % vorliegt, vorzugsweise eine Kupfer/Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von etwa 54- Gew. % und einem Ag-Gehalt von etwa 46 Gew. %.
4. Amalgam nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz als Pulver, vorzugsweise mit einer (Teilchengröße zwischen 0,001 und 40 hikron, vorliegt.

6 0 9 R U ß / Π i\ -? q
5. Verfallren zur Herstellung des Amalgams nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz mit der Silber/Zinn/ Kupfer/Zink-Legierung vor der Amalgamierung vermischt wird.
609846/0B39