DE2612716A1

DE2612716A1 - Dental-silberlegierung und silberamalgam

Info

Publication number: DE2612716A1
Application number: DE19762612716
Authority: DE
Inventors: Harold H Simpson
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Sybron Transition Corp
Priority date: 1975-03-28
Filing date: 1976-03-25
Publication date: 1976-10-07
Also published as: CH619004A5; SE7603337L; SE420425B; AU1153676A; IT1057359B; AU503649B2; FR2305170A1; JPS51120929A; AR208113A1; US3975192A; GB1523514A; CA1066924A; BR7601824A; FR2305170B1; MX3761E

Description

Anmelder: Sybron Corporation, Rochester, N.Y., USA

Dental-Silberlegierung und Silberamalgam

Die Erfindung betrifft als Zahnfüllung verwendbare Silberlegierungen und Silberamalgame.

Dental-Amalgame werden durch Verreiben einer Legierung aus Silber, Zinn und Kupfer mit Quecksilber hergestellt, um eine kohärente plastische Masse zu bilden, die in wenigen Minuten abbindet. Diese seit Jahrzehnten übliche Verwendung von Amalgam für zahnärztliche Zwecke ist auch heute noch von großer Bedeutung.

Übliche Amalgame enthalten etwa 74% Silber und 26% Zinn sowie kleinere Mengen von Kupfer und Zink, die den betreffenden Anteil von Silber bzw. Zinn ersetzen. Wenn eine derartige Silberlegierung amalgamiert wird, bereitet jedoch noch die Festigkeit, der Korrosion sw iderstand sowie die Fließfähigkeit und die Quellfähigkeit gewisse Schwierigkeiten.

Durch Zerstäuben von Amalgamlegierungen in kugelförmige Teilchen ergaben sich beträchtliche Verbesserungen hinsichtlich der Festigkeit der Amalgame, aber die Nachteile hinsichtlich Kor-

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rosionsbeständigkeit sowie statischer Fließfähigkeit und Quellfähigkeit dieser Legierungen konnten dadurch nicht verringert werden. Bekannte Dentallegierungen, welche die größte Korrosionsbeständigkeit sowie die besten statischen Quelleigenschaften besitzen, sind Mischungen von zwei Legierungen. Die hauptsächliche Legierung hat die erwähnte übliche chemische Zusammensetzung, und die zusätzliche Legierung enthält Silber mit einer hohen Konzentration von Kupfer und wenig oder keinem Zinn. Diese gemischten Legierungen zeigen eine gute Korrosionsbeständigkeit und gute statische Quelleigenschaften, besitzen aber andere Nachteile ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften sowie große Unterschiede der physikalischen und mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften bei nach dem gleichen Produktionsverfahren hergestellten Produktmengen. Im allgemeinen haben die meisten der erwähnten Legierungen einen Silbergehalt von etwa 70 Gewichtsprozent oder mehr und sind deshalb wegen des hohen Silbergehalts verhältnismäßig teuer, zumal Silber das teuerste in der Legierung enthaltene Element ist.

Obwohl die bekannten Amalgame zur Füllung kariöser Zähne an sich zufriedenstellend sind, geht insbesondere aus den erwähnten Schwierigkeiten hervor, daß ein beträchtliches Bedürfnis besteht, verbesserte Zusammensetzungen verfügbar zu machen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Dental-Legierung und ein verbessertes Dental-Amalgam anzugeben, welche Legierungen besondere physikalische und mechanische Eigenschaften sowie Verarbe itungse igenschaften aufwe isen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Silberlegierung gelöst, die durch Verreiben mit Quecksilber amalgiert werden kann und die etwa 46-53 Gewichtsprozent Silber, 18-24 Gewichtsprozent Kupfer sowie 29-34 Gewichtsprozent Zinn enthält. Eine bevorzugte Zusammensetzung, die besonders gute Eigenschaften der genannten Art besitzt, enthält etwa 51,5 Gewichtsprozent Silber, 19,0 Gewichtsprozent Kupfer und 29,5 Gewichtsprozent Zinn.

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Es wurde festgestellt, daß bei Konzentrationsbereichen der angegebenen Art eine kritische Beziehung hinsichtlich des Atomprozentsatzes zwischen dem gesamten Atomprozentsatz von Silber und Kupfer und dem Atomprozentsatz von Zinn besteht. Obwohl Tee ine theoretische Begründung für diesen Ef feiet angegeben werden kann, haben Versuche gezeigt, daß zur Erzielung verbesserter physikalischer und mechanischer Eigenschaften und zur Verbesserung der Bearbeitungseigenschaften der Atomprozentsatz von Zinn innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Konzentrationsbereichs zwischen etwa 24 und 25 Atomprozent des gesamten Atomprozentsatzes von Silber, Kupfer und Zinn liegen muß. Dies besagt deshalb, daß das Atomverhältnis von Silber plus Kupfer zu Zinn etwa 3 : 1 betragen muß.

Wahlweise können Silber und/oder Kupfer bis zu 2 Gewichtsprozent durch Zink ersetzt werden, in diesem Fall beträgt das Atomverhältnis von Silber, Kupfer und Zink zu Zinn ebenfalls etwa 3 : 1.

Eine derartige Legierung wird durch Verreiben mit Quecksilber amalgamiert, mit einer Konzentration von etwa 40 bis 50 Volumenprozent Quecksilber, so daß der Rest des Amalgams aus der Legierung besteht.

Im folgenden soll die Erfindung mit Hilfe einiger Ausführung sbeispieIe näher erläutert werden, die ein Verfahren zur Herstellung und zur Prüfung derartiger Legierungen und Amalgame betreffen. Die angegebenen Prozentsätze sind jeweils Gewichtsprozente, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel I

Eine Dental-Legierung mit 51,50 Gewichtsprozent Silber (46,58 Atomprozent), 29,50 Gewichtsprozent Zinn (24,25 Atomprozent) und 19,00 Gewichtsprozent Kupfer (29,17 Atomprozent) wurde' als geschmolzene Legierung mit der oben genannten Konzentration

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hergestellt, die bei etwa l.O85°C (2.000°F) zerstäubt wurde. Die Zerstäubung erfolgte in an sich bekannter Weise (US-PS 3 305 356). Die Legierung wurde dann gesammelt und in einem Sieb mit 0,044 mm lichter Maschenweite (325 mesh) klassifiziert. Die durch das Sieb hindurchtretende Fraktion wurde als Dental-Legierung verwandt .

Beispiel II

Eine zweite Legierung mit 52,50 Gewichtsprozent Silber (47,79 Atomprozent), 29,50 Gewichtsprozent Zinn (24,40 Atomprozent) und 18,00 Gewichtsprozent Kupfer (27,81 Atomprozent) wurde entsprechend Beispiel I hergestellt.

Beispiel III

Eine dritte Legierung mit 46,OO Gewichtsprozent Silber (40,35 Atomprozent), 30,00 Gewichtsprozent Zinn (23,91 Atomprozent) und 24,00 Gewichtsprozent Kupfer (35,74 Atomprozent) wurde entsprechend Beispiel II hergestellt.

Um die mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowie die Verarbeitungseigenschaften dieser Legierungen zu verbessern, erfolgte eine Wärmebehandlung in Vakuum bei einer Temperatur zwischen etwa 150°C und 180°C während 3 bis 4 Stunden.

Wahlweise kann das Vakuum durch eine inerte Atmosphäre, beispielsweise durch Argon, ersetzt werden. Wenn ein Vakuum oder eine inerte Atmosphäre nicht verwandt werden, kann es erforderlich werden, die Legierungen mit einer Säure zu behandeln, um unerwünschte Oxide von deren Oberfläche zu entfernen.

Beispiel IV

Amalgam-Proben mit den Legierungen in den Beispielen I, II und III wurden in folgender Weise hergestellt:

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Eine Probe aus der beschriebenen Legierung wurde mit Quecksilber verrieben, wobei 45 Gewichtsprozent Quecksilber und 55 Gewichtsprozent der betreffenden Legierung einer Kerr/McShirley-Mischeinrichtung während etwa 10 Sekunden gemischt wurden. Zweckmäßigerweise wird eine Arbeitszeit vor dem Abbinden mit 45 Gewichtsprozent Quecksilber von 6 bis 8 Minuten eingehalten. Die resultierende kohärente plastische Masse des noch nicht abgebundenen zerriebenen Amalgams wird dann in eine ADA-Normform ge-

2 bracht und durch statische Belastung mit 140 kg/cm (2.030 psi) während 55 Sekunden kondensiert. Dann wird die Belastung aufgehoben und die Probe wird sofort aus der Form ausgestoßen. Die Probe wird dann bei 37 C vor dem Beginn der Prüfung gelagert. Die Prüfung erfolgte entsprechend der US-Specification No. 1 für Dental-Amalgam aus dem Jahre 1970 (Guide, to Dental Materials and Devices - 6th Ed. American Dental Association Publication, 211 E Chicago Ave, Chicago, III. 60611, S. 168-171).

Die Messung der Zugfestigkeit erfolgte bei 15 Minuten Fließen während 3 bis 24 Stunden, und die Änderungen der Abmessungen wurden in 5 Minuten bis 24 Stunden entsprechend den erwähnten ADA-Spezifikationen gemessen. Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle I enthalten.

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Tabelle I Zugfestigkeit (psi bei Kreuzkopf-Geschwindiqkeit 0,02 in/min)

ADA Std Beispie1 1 Beispiel 2 Beispiel

15 Minuten 290 1746 914 1689

24 Stunden 10297 7827 5093

Druckfestigkeit (psi bei Kreuzkopf-Geschwindiqkeit 0,01 in/min)

1 Stunde 11600+) 46976 39857 40664

24 Stunden 84760 82914 83171

Änderung der Abmessungen (%) +_ 0,2 -O,O72 -O,O97 -0,055

Fließen (%) 3,0 0,104 0,112 0,086

Quellung (%)

5,0+) 0,036 0,068 0,027

Korros ionsbeständigke it

gut gut gut

+) Vorschlag

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß Amalgame mit Legierungen gemäß der Erfindung im Vergleich zu den geforderten ADA-Standardeigenschaften wesentlich bessere Eigenschaften aufweisen. Ferner besitzen diese Amalgame besonders gute Verarbeitungseigenschaften hinsichtlich Arbeitszeit, Verdichtung, Ausarbeitung, Grenzanpassung und Politur. Bei Abweichungen von den angegebenen Bereichen der Zusammensetzung und des Atomverhältnisses ist eine beträchtliche Verschlechterung der Verarbeitungseigenschaften der Legierungen feststellbar.

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Claims

-7- 23. März 1976

S-3885

Patentansprüche

Dental-Süberlegierung, bestehend aus 46 bis 53 Gewichtsprozent Silber, 18 bis 24 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn, wobei der Atomprozentsatz der gesamten Menge von Silber plus Kupfer etwa 3 mal größer als der Atomprozentsatz von Zinn ist.
2. Dental-S über leg ie rung nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet, daß Silber und/oder Kupfer durch maximal 2 Gewichtsprozent Zink ersetzt sind.
3. Dental-Süterlegierung nach Anspruch 1 oder 2, die durch Verreiben mit Quecksilber amalgiert werden kann, dadurch g e kennze ichnet, daß sie etwa 51,5 Gewichtsprozent Silber, 19,0 Gewichtsprozent Kupfer und 29,5 Gewichtsprozent Zinn enthält.
4. Dental-Silberamalgam, bestehend aus etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Quecksilber und etwa 50 bis 60 Gewichtsprozent der Legierung nach Anspruch 1.
5. Dental-Süberamalgam nach Anspruch 4, dadurch gekennze ichnet, daß die Legierung etwa 51,5 Gewichtsprozent Silber, 19,0 Gewichtsprozent Kupfer und 29,5 Gewichtsprozent Zinn enthält.
6. Dental-Silberlegierung nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet, daß sie etwa 46 bis 53 Gewichtsprozent Silber, 18 bis 24 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn enthält, und daß der Atomprozentsatz der gesamten Menge von Silber plus Kupfer etwa 75 bis 76% und der Atomprozent-

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-8-satz von Zinn etwa 24 bis 25% beträgt.
7. Dental-S über amalgam nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch 40 bis 50 Gewichtsprozent Quecksilber und etwa 50 bis 60 Gewichtsprozent einer Silberlegierung, die 46 bis 53 Gewichtsprozent Silber, 18 bis 24 Gewichtsprozent Kupfer und 29 bis 34 Gewichtsprozent Zinn enthält, wobei der Atomprozentsatz der gesamten Menge von Silber plus Kupfer etwa 75 bis 76% und der Atomprozentsatz von Zinn zwischen etwa 24 und 25% beträgt.

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