DE3108154C2

DE3108154C2 - Silber-Zinn-Kupfer-Legierung für Dentalzwecke

Info

Publication number: DE3108154C2
Application number: DE3108154A
Authority: DE
Inventors: Kamal Ann Arbor Mich. Asgar; Steven Hugh New Hartford N.Y. Reichman
Original assignee: Special Metals Corp
Current assignee: Special Metals Corp
Priority date: 1980-05-29
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1984-11-15
Also published as: AU6513280A; JPS5713135A; DE3108154A1; BR8100204A; NL191379C; AU533570B2; CA1174876A; AR224447A1; NL8006845A; GB2076854B; SE455159B; US4374085A; IT8147651A0; NL191379B; GB2076854A; SE8008579L; JPH0138860B2; FR2483466B1; IT8147651A1; IT1170660B

Abstract

Eine Silber-Zinn-Kupfer-Palladium-Legierung, enthaltend 30 bis 70 Gew.% Silber, 15 bis 37 Gew.% Zinn, wenigstens 1 Gew.% Kupfer sowie 0,05 bis 0,95 Gew.% Palladium, sowie ein daraus bestehendes Amalgam.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Silber-Zinn-Kupfer-Legierung für Dentalzwecke. Eine solche Legierung ist bereits aus der US-PS 39 75 192 bekannt. Diese bekannte amalgamierbare Dentallegierung besteht aus 46 bis 53% Silber, 18 bis 24% Kupfer sowie 29 bis 34% Zinn, wobei der Gehalt an Silber und/oder Kupfer auch bis zu 2% durch Zink ersetzt werden kann.

Aus der FR-PS 8 67 937 ist eine gegen Verfärbung beständige Dentallegierung auf Silberbasis bekannt, die aus 55 bis 85% Silber, bis zu 20% Kupfer, 5 bis 25% eines oder mehrerer unedler Metalle wie Zink, Cadmium und Zinn, welche die Anlaufbeständigkeit von Silber sowie Silber-Kupfer erhöhen, und 4 bis 15% Palladium besteht, wobei das Palladium teilweise durch Metalle der Platingruppe oder durch Gold ersetzt sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierung der aus der US-PS 39 75 192 bekannten Gattung so zu verbessern, daß eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Legierung gelöst.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich aus den in der nachfolgenden Tafel III zusammengestellten Versuchsergebnissen. Unterstrichen sei jedoch, daß überraschenderweise die günstigsten Korrosionswerte bei einem Palladiumgehalt vo:i weniger als 1 % erzielt werden. Dazu sei unterstrichen, daß bei der erfindungsgemäßen Legierung die Nachteile überwunden wurden, die sich aus unvermeidlichen hohen Kupfergehalten ergeben. Zu diesen Nachteilen zählen insbesondere durch Korrosionsvorgänge hervorgerufene Oxidationserscheinungen vor der Amalgamierung, welche die Handhabungs- oder Verarbeitungseigenschaften derartiger Legierungen für Dentalzwecka nachteilig beeinflussen. Ferner zeigen Füllungen oder Zahnersatz aus unter Verwendung derartiger kupferreicher Legierungen hergestellten Amalgamen eine Neigung zum Nachdunkeln und zum Verfärben bereits nach recht kurzen Zeitdauern.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Legierung nach der Erfindung besteht aus (Gew.-%) 30 bis 70% Silber, 15 bis 37% Zinn, 0,05 bis 0,95% Palladium, 0 bis 4% Zink, 0 bis 6% Indium, 0 bis 5% Mangan, 0 bis 2% Cadmium, 0 bis 2% Aluminium, 0 bis 5% Gallium, 0 bis 2% Ruthenium, 0 bis 3% Quecksilber, Rest wenigstens 1 Gew.-% Kupfer.

Der Kupfergehalt der Legierung nach der Erfindung beträgt normalerweise 8 bis 13%, da Kupfer einen günstigen Einfluß auf die Verminderung störender Zinn-Quecksilber-Phasen (^-Phase) ausübt. Der Silbergehalt beträgt üblicherweise 30 bis 60% und der Zinngehalt beträgt üblicherweise 20 bis 35%. Bevorzugte Silberund Zinnbereiche betragen 30 bis 55% bzw. 25 bis 32%. Palladium liegt üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 0,9% und vorzugsweise in Gehalten von 0,2 bis 0,8% vor. Die verschiedenen Gehaltsbereiche der vorstehend genannten Elemente üben sowohl individuelle als auch synergistische Einflüsse auf die Legierung aus, woraus sich viele bevorzugte Ausführungsformen dieser Legierung ergeben. Wahlweise Zusätze betragen selten mehr als 5%. Die Legierung hat als Grundkomponenten keine anderen Elemente als Silber, Zinn, Kupfer und Palladium, wobei die genannten Elemente im Normalfall wenigstens 95% der Legierung ausmachen. Zusätze wie Indium können die Legierung abdunkeln. Die Legierung liegt üblicherweise als zerstäubtes Pulver vor.

Palladium wird der erfindungsgemäßen Legierung zugesetzt, um deren Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Eine die Handhabungs- oder Verarbeitungseigenschaften der Legierung nachteilig beeinflussende Oxidation vor dem Amalgamieren tritt nach Palladiumzusatz nicht auf. In vergleichbarer Weise gelingt es durch Palladiumzusätze, die Neigung von Füllungen zum Nachdunkeln oder Verfärben nach bereits kurzer Zeitdauer zu überwinden.

Zusätzlich zum Erhöhen des edlen Charakters der Legierung hat Palladium sich als wirksam zum Verringern der Kriechneigung unter vorbestimmten Last- und Temperaturbedingungen erwiesen. Legierungen mit niedrigeren Kriechwerten verhalten sich im allgemeinen im Mund günstiger.

Das Amalgam nach der Erfindung wird hergestellt durch Zerreiben von 30 bis 56% Quecksilber mit 44 bis 70% der erfindungsgemäßen Dentallegierung. Das Zerreiben (Feinmahlen) erfolgt auf dem Fachmann vertraute Weise. Quecksilber liegt üblicherweise in Mengen von 37 bis 48% vor.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Sechs Legierungen (die Legierungen A bis F) wurden zerstäubt und amalgamiert. Die Zusammensetzungen der Legierungen sind in der folgenden Tafel I zusammengestellt.

Tafel I

Zusammensetzung (Gew.-%) Legierung Ag

Sn

Cu

Pd

Ru

50

49,8

49,2

50 484

28,75

20 20 20 20 20 20

0,2

04

1,25

14

04

Die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Druckfestigkeit der Amalgame aus den vorstehenden 40 bis-43,8 Gew.-% Quecksilber enthaltenden Legierungen sind in der Tafel il zusammengestellt Es sei unterstrichen, daß das Kriechverhalten (vgl. Tafel IV) sowie die unten angegebenen Druckfestigkeitswerte zuverlässige Hinweise auf das klinische Verhalten von Dentallegierungen erlauben.

Tafel II

untersucht, um die Kriecheigenschaften zu ermitteln. Diese Proben wurden nach einer siebentägigen Alterung und unter eine Drucklast von etwa 34,47 χ 10³ MPA und einer Temperatur von 37° C (Körpertemperatur) geprüft. Die Prüfung dauerte 4 Stunden, wobei Veränderungen während der ersten Stunde außer Betracht blieben. Die prozentuale Höhenverminderung der Proben ist in der folgenden Tafel IV angegeben.

Tafel IV

Amalgam	Verminderung (%)
A.	0,4
B.	0,14
C.	0,15
D.	0,2
E.	0,04
F.	0,08

	Druckfestigkeit	ITag
	6,89 MPa	53,4
Legierung	IStd.	66
A.	344	67
B.	41	75
C	40	70
D.	474	73,4
E.	40
F.	48,5

Untersuchungen hinsichtlich des Elektropotentials wurden durchgeführt, um die Korrosionsbeständigkeit der 40 bis 43,8% Quecksilber enthaltenden Amalgame zu überprüfen. Unter einem vorgegebenen Potential (Spannung) gilt, daß die Korrosion um so rascher erfolgt, je höher der von einem Amalgam transportierte Strom ist Ergebnisse eines 24-Stunden-Versuches an jedem Amalgam sind in der folgenden Tafel HI zusammengestellt

Zu beachten ist, daß die prozentuale Verminderung der Amalgame B bis F wesentlich geringer ist als diejenige der Legierung A. Wie bereits erwähnt, sind die Amalgame B bis F palladiumhaltig, wohingegen das Amalgam A palladiumfrei ist Das Amalgam A wurde aus einer kein Palladium enthaltenden Legierung hergestellt.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, da diese lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienen. Innerhalb dieses Erfindungsgedankens werden dem Fachmann mannigfaltige Modifikationen möglich.

Tafel III

Amalgam Integrierte anodische Stromdichte

(A/cm²) bei 0,0 V (SCE) in 1 °/o NaCl bei 37° C

103

5,4 5,4 2,5 1,7

Hinzuweisen ist auf den von dem palladiumhaltigen Amalgamen (B-F) geführten Strom im Vergleich zu dem palladiumfreien Amalgam (A) und auf die dementsprechenden höheren Korrosionsbeständigkeiten der palladiumhaltigen Amalgame. Eine logarithmische Darstellung dieser Werte zeigt, daß die Spitzenwerte der Korrosionsbeständigkeit bei Palladiumgehalten von etwa 0,95% liegen, während steigende Palladiumgehalte zu herabgesetzten Korrosionsbeständigkeiten führen.

Zusätzliche Proben der Amalgame A bis F wurden

Claims

Patentansprüche:

1. Silber-Zinn-Kupfer-Legierung für Dentalzwekke, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 30 bis 70 Gew.-% Silber, 15 bis 37 Gew.-% Zinn, 0,05 bis 0,95 Gew.-% Palladium, 0 bis 4 Gew.-% Zink, 0 bis 6 Gew.-% Indium, 0 bis 5 Gew.-% Mangan, 0 bis 2 Gew.-% Kadmium, 0 bis 2 Gew.-% Aluminium, 0 bis 5 Gew.-% Gallium, 0 bis 2 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 3Gew.-% Quecksilber, Rest wenigstens 1 Gew.-% Kupfer besteht

2. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Silbergehalt von 30 bis 60 Gew.-%, einen Zinngehalt von 20 bis 35 Gew.-% und einen Palladiumgehalt von 0,1 bis 0,9 Gew.-%, wobei die Legierung wenigstens 8 Gew.-% Kupfer enthält

3. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Silbergehalt von 40 bis 55 Gew.-%, einen Zinngehalt von 25 bis 32 Gew.-°/o und einen Palladiumgehalt von 0,2 bis 0,8 Gew.-%, wobei die Legierung wenigstens 13 Gew.-% Kupfer enthält

4. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Palladiumgehalt von 0,1 bis 0,9 Gew.-%.

5. Legierung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Palladiumgehalt von 0,2 bis 0,8 Gew.-%.

6. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kupfergehalt von wenigstens 8 Gew.-%.

7. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Kupfergehalt von wenigstens 13 Gew.-%.

8. Legierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Gesamtgehalt an Silber, Zinn, Palladium und Kupfer von wenigstens 95 Gew.-%.

9. Amalgam, bestehend aus 30 bis 56Gew.-°/o Quecksilber und 44 bis 7OGew.-°/o der Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.