DE2615346C3 - Dental-Amalgam - Google Patents
Dental-AmalgamInfo
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- C22C7/00—Alloys based on mercury
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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.
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
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.
Zusatzgehalt*)
10
20
10
2
1
0,01
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.
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 (2)
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
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