DE2615346C3

DE2615346C3 - Dental-Amalgam

Info

Publication number: DE2615346C3
Application number: DE2615346A
Authority: DE
Inventors: Gary Maurice El Cajon Calif. Weikel (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1980-12-04
Also published as: CA1059794A; US3954457A; JPS51130624A; DE2615346A1; FR2309646B1; FR2309646A1; GB1511446A; DE2615346B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dental-Amalgam der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.

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 1 57 140).

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% liegt, und an Zink so, daß der Gehalt bis zu 2% ausmacht (»Journal of the American Dental Association«, April 1934, Seite 660), wobei, sofern nichts anderes angegeben ist, die Prozentangaben im vorliegenden Zusammenhang Gewichtsprozentangaben bedeuten. Die physikalischen Eigenschaften von Legierungen für Dental-Amalgame sind auch schon vielfach diskutiert worden (US-PS 22 81 991; »Journal of the American Dental Association«, April 1929, Seite 591).

In jüngerer Zeit ist bekanntgeworden, der bekannten Silber-Zinn-Kupfer-Legierung und dem Quecksilber eine im wesentlichen nicht amalgamierbare Legierung zuzusetzen, die aus mindestens 50 Gew.-% Silber besteht und als weiteren Legierungspartner Kupfer aufweisen kann (US-PS 33 05 356). Auch ist es bekannt, ein Gemisch zweier Silber-Kupfer-Zinn-Legierungen zu verwenden, von denen eine kupferreicher ist (US-PS 38 41 860) bzw. der bekannten Silber-Zinn-Kupfer-Zink-Legierung Gal'ium zuzusetzen (US-PS 35 54 738).

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

Ag₃Sn + Hg -► Ag₃Sn+Ag₂Hg₃ + Sn₇ _₈Hg

reagiert. Das Ag₃Sn bleibt also teilweise unbeeinflußt und wird teilweise zersetzt, um Silber-Quecksilber und Zinn-Quecksilber zu bilden, welche Komponenten die Matrix darstellen, welche die Silber-Zinn-Teilchen bindet.

Die iniraorale Korrosion von Dental-Amalgamen ist gründlich untersucht worden. Dabei hat sich auch herausgestellt, daß die Silber-Quecksilber-Phase (Ag2Hg₃) edler als die Zinn-Quecksilber-Phase (Sn7_8Hg) ist, und daß in Mundflüssigkeiten der korrosive Angriff vorzugsweise in bzw. an der Zinn-Quecksilber-Phase stattfindet (US-PS 38 41 860).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dental-Amalgam mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit zu schaffen. Diese Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Amalgams ist im Anspruch 2 gekennzeichnet

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die klinische Amalgamzerstörung von der Menge vorhandener Zinn-Quecksilber-Phase abhängt, und daß sich ein verbessertes Dental-Amalgam erzielen läßt, wenn das Zinn in einer korrosionsbeständigeren Matrix 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 Struktur ausgeschlossen sind.

Das erfmdungsgemäße Dental-Amalgam korrodiert praktisch nicht. Insbesondere sind auch intraorale Korrosionen prakt.sch ausgeschlossen. Demzufolge ist auch die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Zerstörung auf Grund der beim Kauen zur Einwirkung kommenden Kräfte beträchtlich verbessert. Ferner behält das Dental-Amalgam 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 Amalgamieren, insbesondere derart, daß sich ein Gehalt von 0,1 bis 25, vorzugsweise von 7 bis 10% an elementarem bzw. .legiertem Kupfer (bezogen auf die Gewichtssumme der Mischung aus Dentallegierung und Zusatz an elementarem bzw. legiertem Kupfer) ergibt, das Zinn aus seiner normalen Matrix 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:

Ag₃Sn + [Cu] + Hg - AgiSn + Ag₂Hg₃ + Cu₆Sn₅.

Der Zusatz an elementarem oder legiertem Kupfer liegt mit einem Gehalt von 0,1 bis 25%, vorzugsweise von 7 bis etwa 10% vor, bezogen auf die Gewichtssumme aus der Silber-Zinn-Kupfer-Zink-Legierung und dem Zusatz. Vorzugsweise wird das Kupfer in Form einer Kupfer-Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt höher als 50% zugegeben. Besonders bevorzugt ist eine Kupfer-Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54% und einem Ag-Gehalt von 46%.

Der Zusatz wird mit der Silber-Zinn-Kupfer-Zink-Legierung vor der Amalgamierung 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 μπι aufweisen.

Es ist wichtig, daß das Dental-Amalgam auch mit diesen Zusätzen die normalen Laboreigenschaften beibehält Um nachzuweisen, daß dies der FaI! ist, wurden entsprechende Untersuchungen durchgeführt, wobei die Proben gemäß der Spezifikation Nr. 1 für

Tabelle I

Dental-Amalgam der American Dental Association hergestellt worden sind.

Die folgende Tabelle I veranschaulicht die Druckfestigkeit von Amalgamen wobei eine Kupfer-Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54% und einem Ag-Gehalt von 46% zugesetzt wurde, und zwar in unterschiedlichen Anteilen, wie in Tabelle I angegeben.

Amalgam

Zusammensetzung

Druckfestigkeit (N/mm²)

Herkömmliches 100% übliche Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung 41,2

Amalgam + 100% Hg

Herkömmliches 30% Cu-Ag-Legierung 42,4

Amalgam mit + 70% übliche Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung

30% Zusatz + 100% Hg

Herkömmliches 20% Cu-Ag-Legierung 42,6

Amalgam mit + 80% übliche. Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung 20% Zusatz + 100% Hg

Herkömmliches 10% Cu-Ag-Legierung 43,0

Amalgam mit + 90% übliche Ag-Sn-Cu-Zn-Legiorung 10% Zusatz + 100% Hg

Tabelle Il zeigt den Prozentsatz, mit welchem die SnHg-Phase vorliegt, wenn verschiedene Mengen der Kupfer-Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54% und einem Ag-Gehalt von 46% den herkömmlichen Amalgamen zugesetzt werden.

Tabelle II

Zusatzgehalt*)

10

20

10
2
1
0,01

*) % Cu-Ag-Legierung; ergeben mit den % an üb'icher Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung 100%. Weiterhin weist das jeweilige Amalgam 100% Ug auf.

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

Tabelle III

Zugesetzte Legierung

KupFer-Silber-Legierung (Cu-Gehalt = 54%, Ag-Gehalt = 46%)

Kupler-Silber-Legierung (Cu-Gehalt = 75%, Ag-Gehalt = 25%)

Kupfer-Silber-Legierung (Cu-Gehalt = 90%, Ag-Gehalt = 10%)

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

Zusatz	Zug
gehalt*)	festigkeit
	(N/mm²)
28	55,8
22,7	56,2
19	56,5
15	57,0
11	58,9
21	55,8
16,5	56,5
12,5	58,02
11	59,9
15,8	55,8
12,75	56,9
11	58,2
9	59,9

Es zeigt sich, daß die Zugfestigkeit wächst, wenn der Mengenanteil an Zusatz bis auf etwa 10% vermindert wird. Weiterhin zeigt sich, daß bei kupferreicheren Zusätzen geringere Zusatzanteile erforderlich sind. So sind beispielsweise für Zugfestigkeiten von etwa 56,9 M/mm² ein Gehalt von 15Vo (bezogen auf die Gewichtssumme aus Zusatz und üblicher Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung) an Kupfer-Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 54% und einem Ag-Gehalt von 46% bzw. ein Gehalt von 12,5% (bezogen auf die Gewichtssumme aus Zusatz und üblicher Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung) an Kupfer-Silber-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 75% und einem Ag-Gehalt von 25% bzw. lediglich ein Gehalt von 11% (bezogen auf die Gewichtssumme aus Zusatz und üblicher Ag-Sn-Cu-Zn-Legierung) an Kupfer-Silbei-Legierung mit einem Cu-Gehalt von 90% und einem Ag-Gehalt von 10% erforderlich. Steht also das Erzielen einer erhöhten Zugfestigkeit im Vordergrund, dann sind die kupferreicheren Zusätze bevorzugt, während die silberreicheren Zusätze dann vorgezogen werden, wenn die Korrosionsbeständigkeit von Bedeutung ist und erhöht werden soll.

Claims

Patentansprüche:

1. Dental-Amalgam, bestehend aus

a) 75 bis 99,9% einer Legierung aus 65% Silber, 29% Zinn, bis zu 6% Kupfer und bis zu 2% Zink,

b) 25 bis 0,1 % eines 2!usatzes und

c) 100 bis 104% Quecksilber,

wobei die Anteile a), b) und c) jeweils auf die Gewichtssumme aus der Legierung und dem Zusatz bezogen sind, gekennzeichnet durch elementares Kupfer oder eine Kupfer-Legierung als Zusatz.

2. Dental-Amalgam nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupfer-Legierung aus 54% Kupfer und 46% Silber besteht