DE2656375A1 - MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF DENTAL AMALGAMS - Google Patents
MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF DENTAL AMALGAMSInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
Description
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Dr. Dieter K. Worf '5 . ^ Dezember 1976 Dr. Dieter K. Worf '5. ^ December 1976
Dr. Hans-A. Brauns cDr. Hans-A. Brauns c
ENGELHARD MINERALS & CHEMICALS CORPORATION Murray Hill, New Jersey 07974, V.St.A.ENGELHARD MINERALS & CHEMICALS CORPORATION Murray Hill, New Jersey 07974, V.St.A.
Mischung zur Herstellung von DentalamalgamenMixture for the production of dental amalgams
Die Erfindung betrifft neue Dentalamalgammischungen sowie deren Herstellung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein gleichmässiges Gemisch aus bestimmten Anteilen zweier gepulverter Legierungen, von denen die eine in Form von Kügelchen und die andere in Form von Flocken vorliegt. Solche Mischungen erfordern weniger Quecksilber für die Amalgamierung und weisen verbesserte physikalische Eigenschaften und ein verbessertes Hantierungsvermögen auf.The invention relates to new dental amalgam mixtures and their production. In particular, the invention relates to an even mixture of certain proportions of two powdered products Alloys, one in the form of spheres and the other in the form of flakes. Such mixtures require less mercury for amalgamation and have improved physical properties and properties improved handling.
Dentalamalgame werden durch inniges Mischen von Quecksilber mit Dentalamalgamlegierungen, wie einer Legierung aus 55 bis 75 Gew.% Silber, 20 bis 40 Gew.% Zinn, 0 bis 10 Gew.% Kupfer und 0 bis 2 Gew.% Zink, hergestellt. Bei der Umsetzung mit Quecksilber unter Anwendung zahnärztlich-klinischer Methoden bildet sich eine plastische Masse, die schnell zu einem harten, starren Körper erhärtet. Solange die Masse noch plastisch ist, kann sie in einen chirurgisch vorbereiteten Zahn gestopft und durch Meissein oder anderweitiges Bearbeiten in die gewünschte Form gebracht werden, so dass die«Anatomie und Funktion des Zahnes wiederhergestellt wird.Dental amalgams are made by intimately mixing mercury with dental amalgam alloys, such as an alloy of 55 bis 75% by weight silver, 20 to 40% by weight tin, 0 to 10% by weight copper and 0 to 2 wt.% zinc. When implementing with Using dental and clinical methods, mercury forms a plastic mass that quickly turns into a hard, rigid body hardened. As long as the mass is still plastic, it can be stuffed into a surgically prepared tooth and brought into the desired shape by machining or other processing, so that the «anatomy and function of the tooth is restored.
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Bisher bestanden solche Legierungen aus Pulver in Form von unregelmässig geformten Mikrokörnchen, Flocken ader Feilspänen oder aus Pulver in Form von sphäroidalen Teilchen. Die Tendenz zur Verwendung von Pulver aus sphäroidalen Teilchen entsprang dem Wunsch der Zahnärzte, den Stopf- oder Verdichtungsdruck zu vermindern und zum Amalgamieren des Pulvers eine möglichst geringe Menge Quecksilber anwenden zu müssen. Amalgame, die aus sphäroidalen Teilchen hergestellt sind, weisen ausserdem eine höhere QuerZugfestigkeit auf als Amalgame, die aus Mikrokörnchen, Flocken oder Feilspänen hergestellt sind, und erzeugen weniger ausgequetschtes Quecksilber vor dem Verlegen in einen Zahnhohlraum.So far, such alloys consisted of powder in the form of irregular shaped microgranules, flakes or filings or from powder in the form of spheroidal particles. The tendency to use powder from spheroidal particles arose the wish of the dentists to reduce the tamping or compression pressure and to amalgamate the powder as low as possible Amount of mercury to have to use. Amalgams made from spheroidal particles also have a higher transverse tensile strength than amalgams made from microgranules, flakes or filings less squeezed mercury before laying in a tooth cavity.
Aus Pulver mit sphäroidalen Teilchen hergestellte Amalgame weisen aber auch unerwünschte Eigenschaften auf. Wenn der Zahnarzt versucht, sie in einen Hohlraum zu stopfen,.neigt das Amalgam dazu, an den Wänden des Hohlraums emporzukriechen und sich nicht so fest stopfen zu lassen, wie Amalgame, die aus Feilspänen oder Mikrokörnchen hergestellt sind.However, amalgams made from powder with spheroidal particles also have undesirable properties. When the dentist tries to stuff it into a cavity, the amalgam tends to crawl up the walls of the cavity and not to be stuffed as tightly as amalgams made from filings or microgranules.
Es wird angenommen, dass die Produkte der Amalgamierungsreaktion ein Silber-Quecksilber-Reaktionsprodukt (AgoHg^). und ein Zinn-Quecksilber-Reaktionsprodukt (Sn7-8Hg) sind, die in der Technik als Gamma-1 bzw. Gamma-2 bezeichnet werden. Man weiss, dass Gamma-2 in Dentalamalgamen eine Quelle für die Korrosion in Salzlösungen ist. Es wird angenommen, dass der Korrosionsprozess wahrscheinlich Quecksilber als Reaktionsprodukt in Freiheit setzt, was zur Bildung von zusätzlichen Hohlräumen und zusätzlicher Porosität führt. Diese Hohlräume und Poren können sich bis weit unter die Oberfläche erstrecken, da die Gamma-2-phase in Dentalamalgamen zusammenhängt. Das überschüssige Quecksilber, die Hohlräume und die Porosität schwächen das Dentalamalgam besonders an den Rändern, die die Grenzflä-The product of the amalgamation reaction is believed to be a silver-mercury reaction product (AgoHg ^). and a tin-mercury reaction product (Sn 7-8 Hg), referred to in the art as gamma-1 and gamma-2, respectively. It is known that gamma-2 in dental amalgams is a source of corrosion in saline solutions. It is believed that the corrosion process likely releases mercury as a reaction product, which leads to the formation of additional voids and porosity. These cavities and pores can extend far below the surface, as the gamma-2 phase is related in dental amalgams. The excess mercury, the cavities and the porosity weaken the dental amalgam, especially at the edges that
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chen zwischen der Füllung und dem Zahn bilden. Infolge von normaler Okklusion können Spannungen, die an dem so geschwächten Rand entstehen, den Zusammenhalt zerstören, so dass Flüssigkeiten und Bakterien aus dem Mund eindringen können, wodurch der sekundäre Zerfall beschleunigt wird.between the filling and the tooth. As a result of normal occlusion there can be tension on the so weakened Edge arise, destroying the cohesion so that fluids and bacteria can penetrate from the mouth, whereby the secondary decay is accelerated.
Ungeachtet dessen, ob diese Erklärung des Korrosionsprozesses durch die Anwesenheit von Gamma-2 zutrifft (die Erfindung ist nicht auf diese Erklärung beschränkt), wurde gefunden, dass die Korrosion durch Methoden vermindert werden kann, durch die die Bildung von Gamma-2 in Dentalamalgamzusammensetzungen beschränkt oder unterdrückt wird. So beschreibt z.B. die US-PS 3 305 356 die Herstellung von Dentalamalgamen durch maschinelles Dispergieren einer harten, festen Legierung aus Kupfer und Silber in einem herkömmlichen Amalgam in Form von sehr feinen Teilchen. Es bestehen Anzeichen dafür, dass in solchen Zusammensetzungen ein Teil des Kupfers aus der dispergierten Silber-Kupferlegierung sich mit Zinn verbindet, wodurch die Bildung von Gamma-2 unterdrückt wird. Diese Wirkung tritt jedoch nicht sofort ein, weil das Kupfer erst durch eine Reaktionszone diffundieren muss, die sich um die dispergierten Metallteilchen herum bildet. Vom Gesichtspunkt der Korrosion verschwindet das Gamma-2 erst im Verlaufe von Wochen nach dem anfänglichen Zusammenreiben und Verdichten.Regardless of whether this explanation of the corrosion process due to the presence of gamma-2 is correct (the invention is not limited to this explanation) it has been found that corrosion can be reduced by methods by which the formation of gamma-2 in dental amalgam compositions is restricted or suppressed. For example, the US-PS describes 3 305 356 the production of dental amalgams by machine dispersion of a hard, solid alloy of copper and Silver in a conventional amalgam in the form of very fine particles. There is evidence that in such compositions some of the copper from the dispersed silver-copper alloy combines with tin, thereby forming is suppressed by Gamma-2. This effect does not occur immediately, however, because the copper first diffuses through a reaction zone that forms around the dispersed metal particles. From the point of view of corrosion, that disappears Gamma-2 only over the course of weeks after initial rubbing and compaction.
Man hat auch versucht, die Bildung von Gamma-2 durch Verwendung von Silber-Zinnlegierungen zu unterdrücken, die etwa 5 % Gold enthalten. In solchen Legierungen kann die Bildung von Gamma-2 zwar etwas vermindert werden; die sich bildende Gold-Zinnphase wird aber ebenfalls durch Salzlösungen angegriffen. Ausserdem sind für die vollständige Entfernung von Gamma-2 so grosse Goldmengen erforderlich, dass die Dentalamalgame kostspielig werden.Attempts have also been made to suppress the formation of gamma-2 by using silver-tin alloys containing about 5 % gold. In such alloys, the formation of gamma-2 can be reduced somewhat; however, the gold-tin phase that forms is also attacked by salt solutions. In addition, so large amounts of gold are required for the complete removal of gamma-2 that the dental amalgams become expensive.
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Seit einer Reihe von Jahren haben einige Zahnärzte empirische Mengen von Kupfer-Quecksilber (Kupferamalgam) zu bereits zusammengeriebenem herkömmlichem Amalgam zugesetzt. Nach diesem Verfahren lässt sich ein gutes klinisches Amalgam herstellen, in dessen Struktur unmittelbar nach dem Zusammenreiben kaum Gamma-2-phase enthalten ist; der Nachteil dieser Methode ist aber der, dass das Kupferamalgam, vor dem Mischen erhitzt wird, bis Quecksilber an seiner Oberfläche erscheint. Dies bedeutet eine Gefahr der Quecksilbervergiftung für das zahnärztliche Personal und vielleicht auch für den Patienten.For a number of years, some dentists have added empirical amounts of copper mercury (copper amalgam) to what has already been rubbed together added to conventional amalgam. A good clinical amalgam can be produced using this process, in the structure of which there is hardly any gamma-2 phase immediately after rubbing together; the disadvantage of this method is but that the copper amalgam is heated before mixing, until mercury appears on its surface. This means a risk of mercury poisoning for the dental practitioner Staff and maybe also for the patient.
Andere Versuche zur Problemlösung, bei denen Zusammensetzungen von hohem Kupfergehalt verwendet werden können, sind in den US-PSen 2 281 991 und 3 871 876 beschrieben. Gemäss der erstgenannten Patentschrift wird ein Gemisch aus zwei zerkleinerten Legierungen verwendet, deren eine jedoch ein zuvor hergestelltes, gehärtetes Silberamalgam ist, welches reich an Silber und Quecksilber ist und besondere Hantierungsmethoden erfordert. Gemäss der letztgenannten Patentschrift sollen vorteilhafte Ergebnisse mit einem amalgamierbaren Silberlegierungspulver erzielt werden, bei dem jedes einzelne Teilchen sich in seiner Zusammensetzung von aussen nach innen hin ändert, ein Merkmal, das besondere Herstellungsmethoden erfordert .Other attempts to solve the problem where high copper compositions can be used are disclosed in US Pat U.S. Patents 2,281,991 and 3,871,876. According to the former Patent specification uses a mixture of two crushed alloys, one of which, however, is a previously produced, is hardened silver amalgam, which is rich in silver and mercury and requires special handling methods. According to the last-mentioned patent, advantageous results should be achieved with an amalgamable silver alloy powder can be achieved in which each individual particle changes in its composition from the outside to the inside, a feature that requires special manufacturing methods.
Weitere Versuche zur Lösung des Problems haben einen gewissen Erfolg hinsichtlich der Verminderung oder der Ausschaltung der Gamma-2-phase gehabt, jedoch mit unerwünschten Begleiterscheinungen. So erfordern z.B. einige sonst erfolgreiche Zusammensetzungen erhöhte Quecksilbermengen zum Amalgamieren der Legierung. Further attempts to solve the problem have had some success in reducing or eliminating the Had gamma-2 phase, but with undesirable side effects. For example, some require otherwise successful compositions increased amounts of mercury to amalgamate the alloy.
Der Erfindung liegt daher die Hauptaufgabe zugrunde, eine verbesserte Dentalamalgammischung zur Verfügung zu stellen, durchThe main object of the invention is therefore to provide an improved To provide dental amalgam mixture by
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die die obigen Schwierigkeiten, die sowohl bei Amalgamen aus sphäroidalen Teilchen als auch bei Amalgamen aus Mikrokörnchen, Flocken oder Feilspänen auftreten, bewältigt werden.the above difficulties encountered with both amalgams made of spheroidal particles and amalgams made of micrograins, Flakes or filings occur to be dealt with.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Amalgam zur
Verfügung zu stellen, das die vorteilhaften Eigenschaften sowohl der Amalgame mit sphäroidalen Teilchen als auch der aus
Mikrokörnchen, Flocken oder Feilspänen hergestellten Amalgame aufweist.Another object of the invention is to provide an amalgam
To provide that has the advantageous properties of both the amalgams with spheroidal particles and the amalgams made from microgranules, flakes or filings.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, amalgamierbare Dentalmischungen zur Verfügung zu stellen, die sich nach herkömmlichen Methoden herstellen lassen.Another object of the invention is to provide amalgamable To provide dental mixtures that can be produced by conventional methods.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dentalmischung zur Verfügung zu stellen, die zum Amalgamieren weniger Quecksilber erfordert, vor dem Verlegen in den Hohlraum eines Zahnes weniger ausgequetschtes Quecksilber erzeugt und die Anwendung eines geringeren Druckes zum Einstopfen ermöglicht.A particular object of the invention is to provide a dental mixture that is less prone to amalgamation Mercury requires less squeezed mercury to be produced and application in the cavity of a tooth before laying a lower pressure for tamping.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Dentalamalgam mit verbesserten physikalischen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, das keine Neigung zeigt, an den Wandungen eines Hohlraums emporzukriechen und sich nicht so fest einstopfen zu lassen, wie es,erforderlich ist.The invention is also based on the object of a dental amalgam with improved physical properties that shows no tendency to stick to the walls to crawl up a cavity and not allow itself to be plugged in as tightly as it takes to be.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung liegt darin, amalgamierbare
Dentalmischungen von hohem Kupfergehalt zur Verfügung zu
stellen, die vor dem Amalgamieren praktisch frei von Quecksilber sind und sich leicht amalgamieren lassen, ohne dass das
Personal einer übermässigen Einwirkung von Quecksilber ausgesetzt wird.A particular object of the invention is to provide amalgamable dental mixtures with a high copper content, which are practically free of mercury before amalgamation and can be easily amalgamated without this
Personnel are exposed to excessive exposure to mercury.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, neue Dentalamalgammischungen zur Verfügung zu stellen, die beim Amalgamieren mit Quecksilber keine Gamma-2-phase bilden sowie verbesserte mechanische und elektrochemische Eigenschaften aufweisen.The invention is also based on the object of providing new dental amalgam mixtures to make available that do not form a gamma-2 phase when amalgamated with mercury, as well as improved have mechanical and electrochemical properties.
Schliesslich ist es eine Aufgabe der Erfindung, Dentalamalgammischungen zur Verfügung zu stellen, die beim Amalgamieren mit Quecksilber praktisch sofort die Bildung von Gamma-2 unterdrücken, so dass das Amalgam praktisch frei von der Gamma-2-phase ist.Finally, it is an object of the invention to provide dental amalgam mixtures to make available that when amalgamating with mercury almost immediately suppress the formation of gamma-2, so that the amalgam is practically free from the gamma-2 phase.
Die neuen und verbesserten Dentalamalgammischungen gemäss der Erfindung bestehen aus einem praktisch gleichmässigen, zerkleinerten Gemisch aus einem überwiegenden Anteil der gewünschten Legierung in sphäroidaler Teilchenform und einem entsprechend geringeren Anteil der Legierung in Form von unregelmässig geformten Teilchen, wie Mikrokörnchen, Flocken oder Feilspänen. Als Legierung kann man jede von der American Dental Association für Dentalamalgame anerkannte oder noch anzuerkennende Legierung verwenden. Die Legierung kann z.B. die oben beschriebene Legierung aus Silber, Zinn, Kupfer und Zink sein, die etwa 55 bis 75 Gew.% Silber, etwa 20 bis 40 Gew.% Zinn, etwa 0 bis 10 Gew.% Kupfer und etwa 0 bis 2 Gew.% Zink enthält. Auch andere Legierungsbestandteile können anwesend sein, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen.The new and improved dental amalgam mixtures according to Invention consist of a practically uniform, crushed Mixture of a predominant proportion of the desired alloy in spheroidal particle form and a corresponding one lower proportion of the alloy in the form of irregularly shaped Particles such as microgranules, flakes or filings. The alloy can be any of the American Dental Association's approved or yet to be approved for dental amalgams Use alloy. The alloy can e.g. be the alloy of silver, tin, copper and zinc described above, which contains about 55 to 75% by weight of silver, about 20 to 40% by weight of tin, contains about 0 to 10 wt.% copper and about 0 to 2 wt.% zinc. Other alloy components can also be present in order to achieve certain properties.
Beispiele für korrosionsbeständige Kombinationen von Legierungen sind andere, einzeln an sich bekannte Legierungen, die jedoch erfindungsgemäss in einer Kombination verwendet werden, in der die in Form sphäroidaler Teilchen vorliegende Legierung nachstehend als Legierung Nr. 1 und die in Form von unregelmässigen, flockenförmigen Teilchen vorliegende Legierung nachstehend aus Legierung Nr. 2 bezeichnet wird.Examples of corrosion-resistant combinations of alloys are other alloys known individually per se, but which be used according to the invention in a combination, in which the alloy present in the form of spheroidal particles is hereinafter referred to as alloy No. 1 and that in the form of irregular, flake-shaped particles present alloy is hereinafter referred to as alloy No. 2.
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Legierung Nr. 1 kann aus Silber, Zinn und Kupfer bestehen und einen Silbergehalt von etwa 40 bis 70 Gew.%, einen Zinngehalt von etwa 10 bis 30 Gew.% sowie einen Kupfergehalt von etwa 20 bis 40 Gew.% aufweisen. Die Legierung Nr. 2 kann aus Silber, Zinn, Kupfer und Zink bestehen und einen Silbergehalt von etwa 55 bis 75 Gew.%, einen Zinngehalt von etwa 20 bis 40 Gew.%, einen Kupfergehalt von etwa O,05'bis 10 Gew.% sowie einen Zinkgehalt von etwa 0,1 bis 2,0 Gew.% aufweisen.Alloy No. 1 can consist of silver, tin and copper and have a silver content of about 40 to 70% by weight, a tin content of about 10 to 30% by weight and a copper content of about 20 to 40% by weight. Alloy No. 2 can be made of silver, Tin, copper and zinc consist and a silver content of about 55 to 75 wt.%, A tin content of about 20 to 40 wt.%, a copper content of about 0.05 'to 10% by weight and one Zinc content of about 0.1 to 2.0 wt.% Have.
Die Legierung Nr. 1 kann auch aus sphäroidalen Teilchen bestehen, deren Zusammensetzung sich von der Oberfläche zum Kern oder zur Mitte eines jeden Teilchens hin ändert, wie es in der US-PS 3 871 876 beschrieben ist, nämlich aus Silber, Zinn und Kupfer mit einem Silbergehalt von etwa 47 bis 70 Gew.%, einem Zinngehalt von etwa 20 bis 32 Gew.% und einem Kupfergehalt von etwa 7 bis 27 Gew.%; gegebenenfalls kann die Legierung ausserdem Zink in Mengen bis etwa 2 Gew.% enthalten; alle diese Prozentgehalte entsprechen den in der genannten Patentschrift beschriebenen Zusammensetzungen. Die Legierung Nr. 2 kann aus unregelmässig geformten Mikrokörnchen, Flocken oder Feilspänen bestehen und im wesentlichen aus Silber, Zinn oder Kupfer mit einem Silbergehalt von etwa 40 bis 70 Gew.%, einem Zinngehalt von etwa 10 bis 30 Gew.% und einem Kupfergehalt von etwa 20 bis 40 Gew.% zusammengesetzt sein.Alloy No. 1 can also consist of spheroidal particles, the composition of which varies from the surface to the core or changes toward the center of each particle as described in US Pat. No. 3,871,876, namely from silver, tin and Copper with a silver content of about 47 to 70% by weight, a tin content of about 20 to 32% by weight and a copper content of about 7 to 27 wt%; if necessary, the alloy can also Contain zinc in amounts up to about 2% by weight; all of these percentages correspond to those described in the cited patent Compositions. Alloy No. 2 can consist of irregularly shaped microgranules, flakes or filings consist and essentially of silver, tin or copper with a silver content of about 40 to 70 wt.%, a tin content of about 10 to 30% by weight and a copper content of about 20 to 40% by weight.
Die Legierung Nr. 1 bildet den überwiegenden Anteil der Pulvermischung, d.h. mehr als etwa 50 Gew.%, z.B. etwa 55 bis 90 Gew.%, optimal etwa 70 bis 80 Gew.%, während die Legierung Nr. 2 den entsprechend geringeren Anteil bildet, d.h. weniger als etwa 50 Gew.%, z.B. etwa 10 bis 45 Gew.%, optimal etwa 20 bis 30 Gew.%. Im günstigsten Fall besteht das Legierungspulver aus etwa 3 Gewichtsteilen Legierung Nr. 1 und etwa 1 Gewichtsteil Legierung Nr. 2. In diesem Sinne mischt man, um 100 Teile Legierungspulver zu erhalten, ungefähr 75 Teile LegierungAlloy No. 1 forms the predominant part of the powder mixture, i.e., greater than about 50 weight percent, e.g., about 55 to 90 weight percent, optimally about 70 to 80 weight percent, while the alloy No. 2 forms the correspondingly lower proportion, i.e. less than about 50% by weight, e.g. about 10 to 45% by weight, optimally about 20 up to 30% by weight. In the most favorable case, the alloy powder consists of about 3 parts by weight of alloy No. 1 and about 1 part by weight of alloy No. 2. In this sense, one mixes around 100 parts To obtain alloy powder, approximately 75 parts of alloy
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Nr. 1 mit ungefähr 25 Teilen Legierung Nr. 2No. 1 with approximately 25 parts of alloy No. 2
Der Ausdruck "sphäroidal", der zur Beschreibung der Form der Teilchen der Legierung Nr. 1 in der Mischung gemäss der Erfindung angewandt wird, bedeutet, dass die Einzelteilchen Kugeln sind oder die Form eines Sphäroids haben, d.h. die Teilchen sind annähernd kugelförmig und weisen gewöhnlich verhältnismässig glatte Oberflächen auf. Ein Teilchen ist ungefähr kugelförmig, wenn seine längste Abmessung nicht grosser als etwa 130 % seiner kürzesten Abmessung ist. Wie bereits erwähnt, sind Verfahren zur Herstellung der Legierung Nr. 1 in Form von sphäroidalen Teilchen mit dem gewünschten Unterschied in der Zusammensetzung zwischen dem Äusseren und dem Inneren eines jeden Teilchens in der US-PS 3 871 876 beschrieben. Der Ausdruck "sphäroidal" ist näher an Hand der Zeichnungen erläutert. The term "spheroidal", which is used to describe the shape of the particles of alloy No. 1 in the mixture according to the invention, means that the individual particles are spheres or have the shape of a spheroid, ie the particles are approximately spherical and usually have a shape relatively smooth surfaces. A particle is approximately spherical if its longest dimension is no greater than about 130 % of its shortest dimension. As previously mentioned, methods of making Alloy No. 1 in the form of spheroidal particles with the desired composition difference between the exterior and interior of each particle are described in U.S. Patent 3,871,876. The term "spheroidal" is explained in more detail with reference to the drawings.
Der Ausdruck "unregelmässig geformt" , der angewandt wird, um die Form der Teilchen der Legierung Nr. 2 zu beschreiben, bedeutet, dass die Einzelteilchen im wesentlichen vielseitig und allgemein eckig geformt oder geradlinig, wenn auch unregelmässig sind und gewöhnlich rauhe oder anderweitig verhältnismässig unglatte Oberflächen aufweisen. In typischer Weise haben sie die Form von Mikrospänen, Drehspänen, Plättchen oder Feilspänen. Um die unregelmässig geformten Teilchen zu erhalten, kann man sich der herkömmlichen Verfahren der MikroZerspanung, der Zerspanung mittels der Drehbank oder der Zerspanung mittels der Feile bedienen. Der Ausdruck "unregelmässig geformt" wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.The term "irregularly shaped" applied to Describing the shape of the particles of Alloy No. 2 means that the individual particles are essentially versatile and generally angular in shape or straight, though irregular and usually rough or otherwise proportionate have uneven surfaces. Typically they are in the form of micro-chips, turnings, platelets or filings. In order to obtain the irregularly shaped particles, one can use the conventional method of micro machining, the Operate the chipping with the lathe or the chipping with the file. The term "irregularly shaped" is used explained in more detail with reference to the drawings.
Die Teilchengrossenverteilung der Legierungen Nr. 1 und Nr. 2 liegt normalerweise im Bereich von etwa 1 bis 100 u, z.B. von etwa 2 bis 80 u, vorzugsweise von etwa 5 bis 40 u. Diese Bezeichnung des Teilchengrössenbereichs bedeutet, dass praktischThe particle size distribution of alloys No. 1 and No. 2 usually ranges from about 1 to 100µ, for example from about 2 to 80µ, preferably from about 5 to 40µ. This term of the particle size range means that practical
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alle Teilchen durch ein Sieb hindurchgehen, dessen Öffnungen der grösseren Teilchengrösse entsprechen, und praktisch alle Teilchen auf einem Sieb zurückgehalten werden, dessen Öffnungen der kleineren Teilchengrösse entsprechen. Die mittlere Teilchengrösse liegt typischerweise im Bereich von etwa 20 bis 30 u; die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt.all particles pass through a sieve, the openings of which correspond to the larger particle size, and practically all of them Particles are retained on a sieve, the openings of which correspond to the smaller particle size. The middle Particle size is typically in the range of about 20 to 30 microns; however, the invention is not restricted to this.
Um eine Dentalamalgammischung gemäss der Eriindung herzustellen, wird ein überwiegender Anteil von sphäroidalen Teilchen der Legierung Nr. 1 mit einem entsprechend geringeren Anteil von unregelmässig geformten Teilchen der Legierung Nr. 2 maschinell oder von Hand gemischt, so dass man ein gleichmässiges Gemisch erhält. Bei der bevorzugten maschinellen Ausführungsform werden die beiden Legierungen maschinell in einem herkömmlichen Mischer mindestens 15 Minuten, z.B. etwa 1/2 bis 1 1/2 Stunden, in typischer Weise etwa 1 Stunde, gemischt. Für die zahnärztliche Verwendung wird das vollständige Gemisch mit Quecksilber in einem Verhältnis von etwa 0,S bis 1,5 Gewichtsteilen Quecksilber je Gewichtsteil Legierun^spulver gemischt. Vorzugsweise arbeitet man mit einem Gewichtsverhältnis von Quecksilber zu Legierungspulver von etwa 0,9:1 bis 1,4:1, für den günstigsten Fall mit einem Verhältnis von etwa 1:1.To produce a dental amalgam mixture according to the invention, a predominant proportion of spheroidal particles of alloy no. 1 with a correspondingly lower proportion of irregularly shaped particles of alloy No. 2 or mixed by hand so that you get an even mixture. In the preferred machine embodiment the two alloys are machined in a conventional mixer for at least 15 minutes, e.g. about 1/2 to 1 1/2 hours, typically about 1 hour, mixed. For dental use, the complete mixture is made with Mercury mixed in a ratio of about 0.5 to 1.5 parts by weight of mercury per part by weight of alloy powder. It is preferable to work with a weight ratio of Mercury to alloy powder from about 0.9: 1 to 1.4: 1, for the best case with a ratio of about 1: 1.
Man kann herkömmliche Vorrichtungen und Methoden zum Zusammenreiben und Verdichten anwenden, wie z.B. die Verdichtungsmethode gemäss "American Dental Association Specification No. 1" für Dentalamalgame. In typischer Weis«? arbeitet man mit einer "one-spilltl-Zusammenreibezeit von c?twa 3 bis 12 Sekunden bei einer Amalgamatorgeschwindigkeit von etwa 3000 bis 5000 U/min, z.B. mit einer "one-spill"-Misch.-:eIt von etwa 5 Sekunden bei 3500 U/min.Conventional devices and methods for rubbing together and compacting can be used, such as the compaction method according to "American Dental Association Specification No. 1" for dental amalgams. In a typical way «? one works with a "one-spill tl rubbing-together time of about 3 to 12 seconds at an amalgamator speed of about 3000 to 5000 rpm, for example with a" one-spill "mixture .-: eIt of about 5 seconds at 3500 rpm.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.To further explain the invention, reference is made to the drawings.
Fig. 1 ist eine stark vergrösserte Darstellung der sphäroidalen Legierungsteilchen, die den überwiegenden Anteil der Dentalmischung gemäss der Erfindung bilden.Fig. 1 is a greatly enlarged view of the spheroidal alloy particles that make up the majority of the dental mixture form according to the invention.
Fig. 2 ist eine Darstellung der unregelmässig geformten Legierungs-Mikrokörnchen, die den entsprechend geringeren Anteil der Dentalmischung gemäss der Erfindung bilden.Fig. 2 is an illustration of the irregularly shaped alloy microgranules; which form the correspondingly lower proportion of the dental mixture according to the invention.
Fig. 3 zeigt in ähnlicher Darstellungsweise die Dentalmischung gemäss der Erfindung, die durch Mischen der in Fig. 1 und 2 dargestellten Teilchen erhalten wird.3 shows the dental mixture in a similar manner according to the invention obtained by mixing the particles shown in Figs.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass die sphäroidalen Teilchen ungefähr kugelförmig sind und oft eine verhältnismässig glatte Oberflächenstruktur aufweisen. Die Teilchen variieren in ihrer Grosse beträchtlich, fallen aber sämtlich in den Bereich von etwa 1 bis 100 u.From Fig. 1 it can be seen that the spheroidal particles approximately are spherical and often relatively smooth Have surface structure. The particles vary considerably in size, but all fall within the range of about 1 to 100 u.
Im Gegensatz dazu sind die Mikrokörnchen gemäss Fig. 2 unregelmässig geformt und eckig und weisen eine verhältnismässig rauhe Oberflächenstruktur auf. Die Einzelteilchen variieren in ihrer Grosse beträchtlich; die Schwankung ist jedoch nicht so ausgesprochen wie im Falle der in Fig. 1 dargestellten sphäroidalen Teilchen. Sämtliche Teilchen fallen ebenfalls in den Teilchengrossenbereich von etwa 1 bis 100 u, und im wesentlichen alle Teilchen fallen in den Bereich von etwa 2 bis 60 u.In contrast to this, the microgranules according to FIG. 2 are irregular shaped and angular and have a relatively rough surface structure. The individual particles vary in their size considerable; however, the fluctuation is not as pronounced as in the case of that shown in FIG spheroidal particles. All particles also fall in the particle size range of about 1 to 100 microns, and essentially all particles fall in the range of about 2 to 60 microns.
Wenn die Teilchen mit den in Fig. 1 und 2 dargestellten Formen gleichmässig in dem erfindungsgemäss vorgesehenen überwiegenden und entsprechenden geringeren Anteil gemischt werden, er-If the particles with the shapes shown in FIGS. 1 and 2 are uniformly predominant in the form provided according to the invention and a corresponding lower proportion are mixed,
- 10 -- 10 -
709827/0906709827/0906
hält man das in Fig. 3 dargestellte Gemisch. Die Mischung ist optimal, nämlich etwa 60 % der Teilchen sind sphäroidal und 40 % sind Mikrokörnchen. In Anbetracht der sehr starken Vergrösserung (z.B. etwa 300- bis 500-fach) und des kleinen Gesichtsfeldes ist die wesentliche Homogenität der Mischung aus Fig. 3 nicht ohne weiteres ersichtlich.the mixture shown in FIG. 3 is kept. The mixture is optimal, namely about 60 % of the particles are spheroidal and 40 % are microgranules. In view of the very high magnification (for example about 300 to 500 times) and the small field of view, the essential homogeneity of the mixture from FIG. 3 is not readily apparent.
Be i s ρ i e 1 1Be i s ρ i e 1 1
Eine besonders bevorzugte Ausführungsforra der Erfindung wird durch maschinelles Vermischen von 60 Gew.?6 sphäroidalen Teilchen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, und 40 Gew.% Mikrokörnchen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, hergestellt. Das Gemisch, das im wesentlichen der Fig. 3 entspricht, zeigt eine mittlere Teilchengrösse von etwa 24 bis 28 u und eine Teilchengrössenverteilung vorwiegend im Bereich von etwa 2 bis 60 u. Beide Legierungen haben die folgende ungefähre Zusammensetzung: A particularly preferred embodiment of the invention is obtained by mechanically mixing 60% by weight of spheroidal particles, as shown in Fig. 1 and 40% by weight of microgranules as shown in Fig. 2 were prepared. That Mixture, which essentially corresponds to FIG. 3, shows an average particle size of about 24 to 28 μm and a particle size distribution predominantly in the range from about 2 to 60 u. Both alloys have the following approximate composition:
Gew.%Weight%
Silber Zinn Kupfer ZinkSilver tin copper zinc
Die so erhaltene pulverförmige Dentalmischung wird in herkömmlicher Weise maschinell in etwa 5 bis 10 Sekunden mit 1 Gewichtsteil Quecksilber je Gewichtsteil Mischung zusammengerieben. Das so entstehende Amalgam zeigt die folgenden Kennwerte:The powdery dental mixture thus obtained is used in conventional Rubbed together mechanically in about 5 to 10 seconds with 1 part by weight of mercury per part by weight of the mixture. The resulting amalgam shows the following characteristics:
- 11 -- 11 -
709827/0906709827/0906
kg/emρ
kg / em
75-53/76/16275-53 / 76/162
Mittlere Querzugfestigkeit >
nach 15 minAverage transverse tensile strength>
after 15 min
Mittlere Druckfestigkeit
nach 1 hMedium compressive strength
after 1 h
Fliesstest (24 h)
Dimensionsänderung . nach 24 h.Flow test (24 h)
Dimensional change. after 24 h.
Verarbeitungszeit
(working time),processing time
(working time),
B'earbeitungszeitProcessing time
(carving time), min·(carving time), min
Die QuerZugfestigkeit des Amalgams nach 15 Minuten ist um mindestens 20 % hoher als die Festigkeit eines nur aus Mikrokörnchen hergestellten Amalgams. Das Amalgam lässt sich fest einstopfen, wobei der Rand einen ausgezeichneten Zusammenhalt aufweist, und lässt sich leicht bearbeiten. Durch die Kombination von Kügelchen und Mikrokörnchen wird das Amalgam fest an Ort und Stelle verankert, so dass das Abrollen in Form von Klumpen (cluster roll-off) vermieden wird.The transverse tensile strength of the amalgam after 15 minutes is at least 20 % higher than the strength of an amalgam made only from microgranules. The amalgam can be plugged in tightly, with the edge exhibiting excellent cohesion, and is easy to work with. The combination of beads and micro-granules firmly anchors the amalgam in place so that it does not roll off in the form of clusters (cluster roll-off).
Eine Dentalmischung gemäss der Erfindung wird durch maschinelles Vermischen von 3 Gewichtsteilen einer Legierung aus 50 Gew.% Silber, 30 Gew.% Kupfer und 20 Gew.% Zinn in Form von sphäroidalen Teilchen mit einer Teilchengrössenverteilung im Bereich von etwa 1 bis 100 u mit 1 Gewichtsteil einer Legierung aus 68 Gew.% Silber, 27 Gew.% Zinn, 4,4 Gew.% Kupfer und 0,6 Gew.% Zink in Form von Flocken, ebenfalls mit einer Teilchengrössenverteilung im Bereich von etwa 1 bis 100 u, hergestellt. Das maschinelle Vermischen der beiden pulverförmigen Legierungen erfolgt derart, dass man ein im wesentlichen gleichmässiges Gemisch erhält. Diese pulverförmige Dentalmischung wird in herkömmlicher Weise nach dem Verdichtungsverfahren gemäss "American Dental Association Specification No.1"A dental mixture according to the invention is made by machine Mixing 3 parts by weight of an alloy of 50% by weight of silver, 30% by weight of copper and 20% by weight of tin in the form of spheroidal particles with a particle size distribution in the range of about 1 to 100µ with 1 part by weight of an alloy of 68% by weight of silver, 27% by weight of tin, 4.4% by weight of copper and 0.6% by weight zinc in the form of flakes, also with a particle size distribution in the range of about 1 to 100 µ. The mechanical mixing of the two powdery Alloys are made in such a way that an essentially uniform mixture is obtained. This powdery dental mixture is conventionally after the compaction process according to "American Dental Association Specification No.1"
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für Dentalamalgame mit Quecksilber im Gewichtsverhältnis von Quecksilber zu Legierungspulver von 0,9:1 zusammengerieben.for dental amalgams with mercury in a weight ratio of Mercury rubbed together to form alloy powder of 0.9: 1.
Das so erhaltene Dentalamalgam wird auf seine physikalischen Eigenschaften, wie Verarbeitungszeit, QuerZugfestigkeit, Fliesseigenschaften und Dimensionsänderungen, mit den folgenden Ergebnissen untersucht:The resulting dental amalgam is tested for its physical properties, such as processing time, transverse tensile strength, Flow properties and dimensional changes, examined with the following results:
Verarbeitungszeit, min 4Processing time, min 4
QuerZugfestigkeit nach 15 min, kg/cm 32Transverse tensile strength after 15 min, kg / cm 32
2 QuerZugfestigkeit nach 1 h, kg/cm 2802 Transverse tensile strength after 1 h, kg / cm 280
Fliesstest, % 0,08Flow test, % 0.08
Dimensionsänderung nach 24 h, μ/cm +11,7Dimensional change after 24 h, μ / cm +11.7
Das Amalgam wird auf die Anwesenheit der Gamma-2-phase untersucht. Dies erfolgt durch anodische Polarisationsmessungen in Kochsalzlösung etwa 24 Stunden nach dem Zusammenreiben und Verdichten, und die Ergebnisse werden in Form eines anodischen Polarisationsdiagramms aufgetragen. Diese Methode und die Anfertigung eines solchen Diagramms bietet eine Möglichkeit, um Gamma-2 nachzuweisen; dabei zeigt ein Stromdichtemaximum bei etwa -250 mV (SCE) die Bildung von Zinnoxid oder Zinnojcychlorid an. Diese Methode ist mindestens so empfindlich wie die Röntgeribeugung zum Nachweis von Gamma-2 und ist im einzelnen im Schrifttum beschrieben; vgl. z.B. "Journal of Dental Research", Band 51, Nr. 6, November-Dezember 1972, Seite 1675 (Verlagsrecht der International Association for Dental Research). Das anodische Polarisationsdiagramm des Amalgams dieses Beispiels zeigt kein Stromdichtemaximum bei -250 mV, woraus sich die Widerstandsfähigkeit gegen die Gamma-2-korrosion ergibt.The amalgam is examined for the presence of the gamma-2 phase. This is done by anodic polarization measurements in saline solution about 24 hours after rubbing together and Compress and plot the results in the form of an anodic polarization diagram. This method and the production such a diagram offers a possibility to detect gamma-2; shows a current density maximum at about -250 mV (SCE) the formation of tin oxide or Zinnojcychlorid at. This method is at least as sensitive as X-ray diffraction for the detection of gamma-2 and is detailed described in literature; See, for example, Journal of Dental Research, Volume 51, No. 6, November-December 1972, page 1675 (Publishing law of the International Association for Dental Research). The anodic polarization diagram of the amalgam This example does not show a current density maximum at -250 mV, from which the resistance to gamma-2 corrosion is evident results.
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Eine Dentalmischung gemäss der Erfindung wird durch mechanisches Vermischen von 3 Gewichtsteilen einer Legierung aus 60 Gew.% Silber, 27 Gew.% Zinn und 13 Gew.% Kupfer in Form von sphäroidalen Teilchen mit einem Gefälle in der Zusammensetzung gemäss der US-PS 3 871 876 und mit einer Teilchengrössenverteilung im Bereich von etwa 1 bis 100 u mit 1 Gewichtsteil einer Legierung aus 50 Gew.% Silber, 20 Gew.% Zinn und 30 Gew.% Kupfer in Form von Flocken, ebenfalls mit einer Teilchengrossenverteilung im Bereich von etwa 1 bis 100 u, hergestellt. Das maschinelle Vermischen der beiden pulverförmigen Legierungen wird so durchgeführt, dass man ein im wesentlichen gleichmässiges Gemisch erhält. Diese pulverförmige Dentalmischung wird in herkömmlichler. Weise nach der Verdichtungsmethode der "American Dental Association Specification No. 1" für Dentalamalgame mit Quecksilber in einem Gewichtsverhältnis von Quecksilber zu Legierungsmischung von etwa 1:1 zusammengerieben. A dental mixture according to the invention is made by mechanical Mixing 3 parts by weight of an alloy of 60% by weight silver, 27% by weight tin and 13% by weight copper in the form of spheroidal particles with a gradient in composition according to US Pat. No. 3,871,876 and with a particle size distribution in the range of about 1 to 100 µ with 1 part by weight of an alloy of 50% by weight silver, 20% by weight tin and 30% by weight of copper in the form of flakes, also with a particle size distribution in the range of about 1 to 100 µ. The mechanical mixing of the two powdery Alloys is carried out in such a way that an essentially uniform mixture is obtained. This powdery dental mixture becomes more conventional. Way according to the compaction method of the "American Dental Association Specification No. 1" for Dental amalgams rubbed together with mercury in a weight ratio of mercury to alloy mixture of about 1: 1.
Das so erhaltene Dentalamalgam wird auf seine physikalischen Eigenschaften, z.B. Verarbeitungszeit, Querzugsfestigkeit, Fliesseigenschaften und Dimensionsänderung, mit den folgenden Ergebnissen untersucht:The dental amalgam obtained in this way is checked for its physical properties, e.g. processing time, transverse tensile strength, Flow properties and dimensional change, with the following Results examined:
Verarbeitungszeit, min 6Processing time, min 6
QuerZugfestigkeit nach 15 min, kg/cm 28Transverse tensile strength after 15 min, kg / cm 28
Querzugfestigkeit nach 1 h, kg/cm 420Transverse tensile strength after 1 hour, kg / cm 420
Fliesstest, % 0,05Flow test,% 0.05
DimensioDnsänderung nach 24 h, u/cm +5Dimensional change after 24 h, u / cm +5
Das Amalgam wird auf die Anwesenheit der Gamma-2-phase untersucht. Dies erfolgt durch anodische Polarisationsmessungen in Salzlösung etwa 24 Stunden nach dem Zusammenreiben und Ver-The amalgam is examined for the presence of the gamma-2 phase. This is done by anodic polarization measurements in saline solution about 24 hours after rubbing together and
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75-53/76/16275-53 / 76/162
" ty " ty
dichten, wobei die Ergebnisse in Form eines anodischen Polarisationsdiagramms dargestellt werden. Das anodische Polarisationsdiagramm für das Amalgam dieses Beispiels zeigt kein wesentliches Stromdichtemaximum bei -250 mV, woraus sich die Wxderstandsfähigkeit gegen die Gamma-2-korrosion ergibt.dense, with the results in the form of an anodic polarization diagram being represented. The anodic polarization diagram for the amalgam of this example shows no essential Current density maximum at -250 mV, from which the resistance to gamma-2 corrosion results.
Es ist zwar wesentlich, dass die Dentalmischung gemäss der Erfindung in Form eines Gemisches aus Teilchen der beiden Legierungen vorliegt, und sie kann dem Verbraucher in dieser Form zur Verfügung gestellt werden; für die Zwecke der Verteilung an den Verbraucher können die beiden Legierungen aber, auch als einzelne Pulver in den Handel gebracht werden, die erst vom Endverbraucher in den erforderlichen Mengenverhältnissen gemischt werden. Ebenso ist es möglich, die beiden, in den erforderlichen Mengenverhältnissen miteinander gemischten Legierungen zu Tabletten zu verpressen oder in Kapseln einzufüllen.It is essential that the dental mixture according to the invention is in the form of a mixture of particles of the two alloys, and it is available to the consumer in this form to provide; However, for the purpose of distribution to the consumer, the two alloys can also be used as individual powders are brought onto the market, which are only mixed by the end user in the required proportions will. It is also possible to use the two alloys mixed with one another in the required proportions to be compressed into tablets or to be filled into capsules.
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