DE2631906A1

DE2631906A1 - Metallpulvermischung fuer die herstellung von in der zahnheilkunde verwendbaren zahnamalgamen durch mischen mit quecksilber

Info

Publication number: DE2631906A1
Application number: DE19762631906
Authority: DE
Inventors: Kamal Asgar; Steven Hugh Reichman
Original assignee: Special Metals Corp
Current assignee: Special Metals Corp
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1976-07-15
Publication date: 1977-02-10
Also published as: SE433301B; SU697039A3; AU1575576A; NL7607835A; GB1540763A; DE2631906C2; CA1059795A; IT1062622B; BR7604611A; FR2317908A1; JPS5212795A; MX3993E; US3980472A; FR2317908B1; NL163715B; NL163715C; AU502241B2; SE7608169L

Description

Hew Hartford, New York 13413, V.St.A.

15. Juli 1976 P 10 645-60/

Metallpulvermischung für die Herstellung von. in der Zahnheilkunde verwendbaren Zahnamalgamen durch Mischen, mit

Quecksilber

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Metallpulvermischung, die für die Herstellung von in der Zahnheilkunde verwendbaren Zahnamalgamen, durch Mischen mit Quecksilber verwendet werden kann, sowie das durch Verwendung dieser Metallpulvermischung erhaltene verbesserte Dentalamalgam«

In der Regel enthalten die Legierungen auf Silberbasis, die sich nach den. Vorschriften der American. Dental^Association. für die Verwendung in der Zahnheilkunde, insbesondere für die Wiederherstellung von Zähnen, eignen, nominell etwa 26 bis etwa 28 % Zinn, etwa 1 bis etwa 2 % Zink, etwa 2 bis

6.09886/1050

TELEFON (Ο8Θ)

TELEX O5-293BO

TELEKOPIERER

etwa 4- % Kupfer.und als Rest im wesentlichen Silber. Legierungen dieses Typs liegen in Form eines feinteiligen Pulvers mit einer·durchschnittlichen Teilchengröße vor, die in der Regel weniger als etwa 100 Mikron beträgt, und sie können vom Zahnarzt mit etwa 40 bis zu etwa 60 % Quecksilber gemischt (zerrieben) werden, wobei die dabei auftretende Amalgamierungsreaktion eine Härtung der Mischung innerhalb einiger weniger Minuten bewirkt, wobei während dieser Zeit eine zusätzliche Formgebung, wie z.B..durch Bohren oder Schleifen, bis zu einem Zeitraum von bis zu etwa 15 Minuten durchgeführt werden kann, wobei die Amalgamierungsreaktion in der Regel innerhalb von -etwa 24 Stunden beendet ist. Dentalamalgame (Zabjnamalgame) des oben genannten Typs müssen beispielsweise die folgenden allgemeinen Bedingungen erfüllen: Sie müssen ihre Form, ihre Farbe und ihr Aussehen behalten, biologisch verträglich sein, dem damit behandelten Zahn seine ursprüngliche Funktion wieder verleihen und eine lange dauerhafte Gebrauchsdauer haben. Umfangreiche Untersuchungen und Tests, die mit Zahnwiederherstellungsmaterialien einschließlich Zahnamalgamen (Dentalamalgamen) durchgeführt worden sind, haben gezeigt, daß die Kriechfestigkeitiund die Druckfestigkeit besonders wichtige mechanische Eigenschaften sind, die direkt in bezug gesetzt werden können zu der Mög— lichkeit, daß diese Zahnwiederherstellungen versagen oder brechen. " _;

Eine Zusammensetzung mit verbesserten Randbrucheigenschaften und anderen mechanischen Eigenschaften ist in der US-Patentschrift 3 305 356 beschrieben, in der eine Dentallegierung mit einer verbesserten Druckfestigkeit und Abriebsbeständig— keit und einer verringerten Fließrate oder dynamischen Eriechdehnung beschrieben ist. Hach den Angaben in der genannten US-Patentschrift können die mechanischen Eigenschaften von konventionellen Dentallegierungen dadurch wesentlich

6/1050

verbessert werden, daß man eine kontrollierte Menge von nicht amal°-araierbaren Legierungsteilchen innerhalb des konven-.tionelleit Amalgams dispergiert, so daß eine diskrete Dispersionsphase chemisch gebunden in einer im wesentlichen kontinuierlichen Matrix aus dem konventionellen Amalgam vorliegt. Obgleich die nach der genannten US-Patentschrift hergestellten Dentalamalgame verbesserte mechanische Eigenschaften, insbesondere eine höhere Druckfestigkeit aufweisen, so daß sie den beim Eauen auftretenden Kräften, denen sie ausgesetzt sind, besser standhalten, wurde festgestellt, daß die mechanischen Eigenschaften dieser Legierungen bei der Lagerung der Legierungsteilchen vor der Amalgamierung schlechter werden und daß diese Verschlechterung sich in einer beträchtlichen Herabsetzung der Druckfestigkeit des daraus hergestellten Amalgams äußert. Der Druckfestigkeitsverlust als Folge der Beeinträchtigung des Legierungspulvers vor der Amalgamierung- ist mindestens zum Teil auf die Anwesenheit von Hohlräumen oder Rissen in dem Amalgam entlang der Grenzflächen zwischen der dispergierten Phase und der kontinuierlichen Matrix- zurückzuführen, Das Vorhandensein dieser'Porosität in dem Amalgam führt gelegentlich zu einem vorzeitigen Bruch der daraus hergestellten Zahnnachbildungen (Dentalrestaurationen) nicht nur wegen der verminderten Druckfestigkeit, sondern auch wegen der geringen Zugfestigkeit solcher Nachbildungen, die als Folge des Einwirkens von Biegespannungen darauf währ ed des Eauens zerbrechen oder brechen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die bei den Dentalamalgaiaen des in der US-Patentschrift 3 305 356 beschriebenen Typs auftretenden Probleme und die damit verbundenen Nachteile zu- überwinden.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch eine Metallpulvermischung, die für die Herstellung von Dentalamalgamen verwendet werden kann, die eine verbesserte Haltbarkeit (Lager-

609886 / 1 OBO

„ Zj. -

fähigkeit) aufweist und während der Lagerung vor der Analgamierung nicht beeinträchtigt (abgebaut) wird, mit deren Hilfe es möglich ist, Zahnrestaurationen mit einer dauerhaften hohen Festigkeit und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften durchzuführen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Metallpulvermischung (Legierungspulvermischung), die sich für die Herstellung von Dentalamalgamen für die Verwendung in der Zahnheilkunde, insbesondere für die Verwendung für die Restauration (Wiederherstellung) von Zähnen und dgl. durch Vermischen (Zerreiben) mit etwa 4-0 bis etwa 60 % Quecksilber eignet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Pulverteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als etwa 100 Mikron, vorzugsweise von etwa 5 ^i^s etwa 4-0 Mikron, aufweisen und bei der es sich um eine mechanische Mischung handelt, die besteht aus

a) etwa 55 his etwa 90 % eines ersten Pulvers aus einer amal— gamierbaren Legierung auf Silberbasis, die im wesentlichen besteht aus etwa 75 % Silber und etwa 25 % Zinn, wobei die Silber-Zinn-Legierung durch bis zu etwa 5' % Kupfer und bis zu etwa 2 % Zink ersetzbar ist, und

b) zu etwa 4-5 bis etwa 10 % aus einem zweiten Pulver aus einer im wesentlichen nicht-amalganD3£basn> Silber enthaltenden Legierung_s die eine kontrollierte Menge Zinn, insbesondere etwa 1 bis etwa 20 % Zinn enthält, wobei der zweite Legierungsbestandteil jeweils ausgewählt wird aus der Gruppe von etwa 5 % Ms50% Gdjetwa 5 ^>is etwa 5° % Zink_s etwa 5 bis etwa ^O % Aluminium₉ Kupfer in einer solchen Menge, daß ein Silber:Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1 erhalten wixd, bis zu 30 % Indium in Kombination mit Kupfer in einer solchen Menge_? daß ein Silber:Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6Ά erzielt wird, wobei der Rest im wesentlichen aus Silber besteht_β

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestellt das nicht-amalgamierbare Pulver aus einer eutektischen Silber-Kupfer-Legierung mit einem SiIber:Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1, die etwa 2 bis etwa 10 % Zinn enthalte Beim Mischen (Zerreiben) mit Quecksilber in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60, vorzugsweise von etwa 46 bis. etwa 50 % Quecksilber erhält man ein Amalgam mit einer hohen Festigkeit, in dem die nicht-amalgamierbaren Teilchen im wesentlichen gleichmäßig innerhalb einer im wesentlichen kontinuierlichen Matrix dispergiert sind und darin chemisch gebunden sind unter Bildung einer integralen hochfesten Masse mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und den weiter unten angegebenen spezifischen. Beispielen hervor.

Die hier in % angegebenen Mengen und Mengenverhältnisse der einzelnen Legierungsbestandteile, welche die erfindungsgemäße Legierungspulvermischung sowie das daraus hergestellte resultierende Dentalamalgam aufbauen, beziehen sich) wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Das für die praktische Durchführung der Erfindung geeignete amalgamierbare Legierungspulver auf Silberbasis kann ein Minimum von etwa 65 % Silber, ein Maximum von etwa 6 %Kupfer₉ ein Maximum von etwa 2 % Zink und ein Minimum von etwa 25 % Zinn enthalten. Legierungen, die etwa 26 bis etwa 28 % Zinn, etwa 1 bis etwa 2 % Zink, etwa 2 bis etwa 4 % Kupfer und als Rest im wesentlichen Silber enthalten, sind" Besonders vorteilhaft. Kupfermengen von mehr als etwa 6 %₉ die gleichmäßig innerhalb der Pulverteilchen verteilt sind, sind unerwünscht, weil solche, derart große Mengen Kupfer enthaltende Dentalamalgame die Neigung haben₃ bei der Verwendung zu korro-

609886/1050

dieren und/oder sich, zu verfärben.

Bei dem nicht-amalgatrrierfcaren Pulver kann es sich um eine hochfeste, Silber enthaltende Legierung handeln, die vorzugsweise eine eutektische Mischung mit etwa 1 "bis etwa 2O₁ vorzugsweise etwa 2 bis ety/a 10 % Zinn ist. Ein Beispiel für eine solche Legierung ist eine eutektische SiIber-EupferLegierung aus 72 % Silber und 28 % Kupfer in Kombination mit dem Zinnlegierungsbestandteil, die ein Silber:Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1 aufweist. Die oben genannte eutektische Silber-Kupfer-Legierung kann zusätzlich in Kombination mit dem Zinnbestandteil außerdem hoch bis zu 30 % Indium enthalten. Weitere Legierungszusammensetzungen, die sich für die Herstellung des im wesentlichen nicht-amalgamLerbaren Pulverbestandteils eignen, sind Silber-Cadmium-Legierungen mit 5 bis 50 % Cadmium, Silber-Zink-Legierungen mit 5 bis 50 % Zink und Silber-Aluminium-Legierungen mit 5 ^is 50 % Aluminium, wobei gede der oben genannten Legierungen eine kontrollierte Menge Zinn in einer Menge von 2 bis zu 20 % enthält. Unter den oben ge-" nannten Legierungen ist die eutektische S über-Kupfer-Legierung (72 % Silber und 28 % Kupfer) mit 4 bis 10 % Zinn besonders vorteilhaft und stellt die bevorzugte nicht—amalga— mierbare Pulverzusammensetzung dar.

Die Pulverteilchen haben vorzugsweise eine kugelförmige Gestalt und eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 100 Mikron, wobei ein Größenbereich von etwa 5 bis etwa 4-5 Mikron besonders vorteilhaft ist. Die Pulverzusammensetzungen können leicht hergestellt Werden durch Mikrogießesx einer geschmolzenen Masse der Legierung, beispielsweise durch Flüssigkeitszerstäubung (Fluidzerstäubung), Gaszer-= stäubung5. luftloses Versprühen und Zentrifugenfragmentierung_s um so eine Unterteilung der geschmolzenen Masse in eins Yielzahl von feinen Plüssigkeitströpfchen zu erzielen_s die praktisch die gleiche Zusammensetzung haben= Ein Gasζerstäubungs—

609886/1050

verfahren, das sich für diesen Zweck als besonders geeignet erwiesen hat, ist in der US-Patentschrift 3 253 785 beschrieben. Pulverteilchen einer unregelmäßigen Gestalt können auch auf mechanischem Wege, beispielsweise durch Zerspanen, Feilen, Abdrehen und dgl. eines Blockes der gewünschten Legierungszusammensetzung hergestellt werden, die anschließend gesiebt werden, . um Teilchen innerhalb des gewünschten Teilchengrößenbereiches zu gewinnen, wobei jedoch diese Methode weniger vorteilhaft ist.

In der Gaszerstäubungsvorrichtung, wie sie in der oben genannten US-Patentschrift näher beschrieben ist, entsteht ein geschmolzener Strom der Metallegierung, der als Folge des Aufpralls eines konisch geformten Gaswirbels zerstäubt wird, wobei anschließend die dabei erhaltenen Tröpfchen allmählich erstarren, wenn sie durch eine Kühl- und Sammelkammer nach unten fallen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zum Zerstäuben des Pulvers ein im wesentlichen inertes Gas, z.B. ein im wesentlichen trockenes Argon-, Stickstoffoder Heliumgas, verwendet und dieses wird auch als Kühlmedium innerhalb der Sammelkammer verwendet, um so die Bildung von unerwünschten Oxiden auf den Teilchenoberflächen zu verhindern oder minimal zu halten. Als Zerstäubungs- und Sammelmedium kann auch Luft verwendet werden, wobei es jedoch in der Regel bevorzugt ist, das dabei erhaltene Pulver einer Nachbehandlung zu unterziehen, bei der die Pulverteilchen in einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise in einer Wasserstoffatmosphäre, erhitzt werden, um die vorhandenen Oxide zu reduzieren. Die gesammelten Pulverteilchen werden einer Vorsiebung unterworfen, bei der Teilchen des gewünschten Teilchengrößenbereiches entfernt werden und der Rest im Kreislauf zurückgeführt wird.

Geeignete Mengenanteile des amälgamierbaren Pulvers und des nicht-amalgamierbaren Pulvers werden mechanisch miteinander ge-

609886/1 QSO

mischt unter Bildung einer im wesentlichen einheitlichen Mischung, in welcher der nicht-amalgamierbare Pulverbestandteil etwa 10 bis zu etwa 4-5 % ausmachen kann und "vorzugsweise so gesteuert wird, daß sein Anteil innerhalb eines Bereiches von etwa 25 bis etwa 35 % liegt. Mengen des nicht-amalgamierbaren Pulvers von weniger als etwa 10 % sind in der Hegel unerwünscht wegen der verhältnismäßig niedrigen Konzentration der diskreten Phasen_s die in dem dabei erhaltenen Dentalamalgam vorhanden sind, wodurch schlechtere als optimale mechanische Eigenschaften erzielt werden. Andererseits sind Mengen des nicht-amalgamierbaren Pulvers von mehr als etwa 45 % der Pulvermischung ebenfalls unerwünscht wegen der proportionalen Abnahme des Yolumens der kontinuierlichen Phase oder Matrix, die während der Amalgamierungsreaktion zwischen dem Quecksilber und dem amalgamierbaren Pulverbestandteil entsteht, wodurch ebenfalls die Erzielung von optimalen mechanischen Eigenschaften verhindert wird. Aus diesem Grunde wird der Mengenanteil des nicht-amalgamierbaren Pulvers so gesteuert, daß er innerhalb des oben genannten Bereiches liegt, unter gleichzeitiger Berücksichtigung der zum "Vermischen (Zerreiben) mit der Pulvermischung zu verwendenden Quecksilbermenge, wobei beste Ergebnisse in der Regel dann erzielt werden, wenn die Konzentration des nicht-amalgamierbaren Pulvers so eingestellt wird, daß sie innerhalb eines Bereiches von etwa 25 bis etwa 35 % <ier Pulvermischung liegt»

Ungeachtet der spezifischen Zusammensetzung des nicht-amalgamierbaren Legierungspulvers stellt der Zinnbestandteil ein kritisches Legierungselement für die Erzielung der Torteile der vorliegenden Erfindung dar= Zinnmengen von weniger als etwa 1 % sind im allgemeinen unerwünscht wegen der nur geringfügigen Verbesserung*, die in bezug auf die Beständigkeit gegen Beeinträchtigung (Abbau) der Pulvermischung bei der Lagerung über längere Zeiträume hinweg vor der Amalgamierung erzielt wird» Andererseits sind Zinnmengen von mehr als etwa · 20 % ebenfalls unerwünscht wegen der erhöhten Amalgarnierungsneigung der Pulverteilchen bei derart hohen Zinngehalten.

609886/ 1 QSO

Im allgemeinen erhält man durch Einstellung des Zinngehaltes auf einen Wert, innerhalb eines Bereiches -von etwa 2 bis etwa 10 % eine nahezu unbegrenzte Haltbarkeit (Lagerfähigkeit) .der Purvermischung ohne irgendeine feststellbare Beeinträchtigung (Abbau) und außerdem wird dadurch gewährleistet, daß hochfeste Bindungen zwischen den nicht-amalgamierbaren Teilchen und der amalgamierten Silber-Quecksilber-Matrix erzielt werden, ohne sichtbare Bildung von Hohlräumen, Hissen oder Poren in der Nähe der Oberflächen der nicht-amalgamierbaren Teilchen. Obgleich der spezielle Mechanismus, nach dem die kontrollierte Zugabe von Zinn zu dem nicht-amalgamierbaren Legierungspulver zu einer Verbesserung der Haltbarkeit (Lagerfähigkeit) der Pulvermischung und der daraus hergestellten Amalgame führt, derzeit noch nicht völlig geklärt ist, wird angenommen, daß die Zugabe von kontrollierten Mengen Zinn die Bindung oder Legierung der nicht-amalgamierbaren Teilchen an die kontinuierliche Matrix, die im wesentlichen aus einem Silber-Quecksilber-Amalgam besteht, unterstützt. Es wird auch angenommen, daß der Zinnbestandteil eine Beeinträchtigung (einen Abbau) der Pulverteilchen bei Lagerung über längere Zeiträume hinweg verhindert und daß aufgrund der größeren Löslichkeit desselben in Quecksilber im Vergleich zu Kupfer beispielsweise die chemische Bindung der diskreten Teilchenphasen an die im wesentlichen kontinuierliche Amalgammatrix weiter verbessert wird.

Das Vermischen (Z'erreiben) der Pulvermischung mit etwa 4-0 bis zu etwa 60, vorzugsweise etwa 4-6 bis etwa 5° % Quecksilber wird, auf eine Weise durchgeführt, wie sie in der Dentalpraxis an sich allgemein bekannt und anerkanab ist. Das dabei erhaltene Amalgam härtet innerhalb weniger Minuten aus und die Amalgamierungsreaktion ist nach einer Dauer von etwa 24- Stunden im wesentlichen beendet» Die dabei erhaltenen Amalgame erreichen ihre maximale Festigkeit nach etwa 7-tägiger Alterung„ :

Fach den vorstehenden Angaben erhält man durch Amalgamierung einei

8 098867I OSO ■ ' . ■

10 bis zu 4-5 % des nicht-amalgami er bar en Pulvers enthaltenden Mischung mit Quecksilber ein Amalgam, das aus etwa 40 bis zu etwa 60 % Quecksilber, etwa 22 bis etwa 5^- °/° des amalgam!erbaren Pulvers, das zusammen mit dem Quecksilberbestandteil eine kontinuierliche Matrix von intermetallischen Verbindungen von Quecksilber und Silber bildet und worin geringere Mengen an intermetallischen Verbindungen von Zinn, Kupfer und Zink, falls sie vorhanden sind, die kontinuierliche Amalgamphase bilden, und etwa 4 bis zu etwa 20 % nicht-amalgamierbaren Teilchen besteht, die innerhalb der kontinuierlichen Phase in Form von diskreten diskontinuierlichen Phasen aus den nicht-amalgamierbaren Pulverteilchen verteilt sind. Wenn der Quecksilbergehalt so eingestellt wird, daß er innerhalb des bevorzugten Bereiches von etwa 46 bis zu etwa 50 % des Amalgams liegt, liegt die Konzentration des amalgamierbaren Pulvers in Form der kontinuierlichen Amalgamphase innerhalb des Bereiches von etwa 2?j5 bis zu etwa 48,6 /<?, während die Konzentration der diskreten diskontinuierlichen Phase aus den nicht-amalgamierbaren Pulverteilchen innerhalb des Bereiches von etwa 5 bis zu etwa 24,5 % liegt.

Durch das folgende Beispiel und die darin enthaltenen Yergleichsdaten wird das erfindungsgemäße verbesserte Dentalamalgam näher erläutert, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist.

Beispiel

Drei Legierungspulver auf Silberbasis mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 25 Mikron wurden durch Gaszerstäubung hergestellt. Die nominelle Zusammensetzung dieser Pulver— proben, nachfolgend mit A, B und G bezeichnet, ist in der folgenden Tabelle I angegeben.

809886/1050

	Tabelle I	Zinn.	Kupfer
		27,0 0 4-₉4	2,5 28,0 26,6
Probe	Legierungspulverzus ainniens etzuhg
A" B C	Silber
70,5 72,0 69,0

Die Zusammensetzung der Probe A ist typisch für ein amalgamierbares Pulver. Die Zusammensetzung der Probe B ist typisch, für ein nicht-amalgamierbares Pulver gemäß dem Stand der Technik, Die Zusammensetzung der Probe G ist typisch für ein nicht-amalgamierbares Pulver, das eine kontrollierte Menge Zinn in einer eutektisch en Silber-Eupf er-Legierung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält«

Unter Verwendung von 2 Gew.-Teilen der Probe A und 1 Gew_a~Teil der Probe B wurde eine Pulvermischung hergestellt_s nachfolgend als Mischung D' bezeichnet_s die einer gemäß dem Stand der Technik, wie in der US-Patentschrift 3 305 356 angegeben^ hergestellten Pulvermischung entsprach« Unter Verwendung von 2 Gew.-Teilen der Probe A und 1 Gew.-Teil der Probe C wurde eine zweite Pulvermischung, nachfolgend als Mischung E bezeichnet, hergestellt, die der gemäß.den Lehren der vorliegenden Erfindung verbesserten Pulvermischung entsprach. Im neuen oder frischen Zustand wurden die PulvermischungenD und E mit 1 Teil Quecksilber pro Teil legiertem Pulver gemischt (zerrieben) und die dabei erhaltene Mischung wurde zu einem Testprobestück verformt und 7 Tage lang abbinden gelassen. Bei den dabei erhaltenen Testprobestücken wurde bei einer Testgeschwindigkeit von 0,0203 cm (0,008 inches) pro Minute die Druckfestigkeit bestimmt« Aliquote Anteile der Mischungen D'und E wurden 18 Monate lang unter lag erbe dingung en altern gelassen, wonach sie auf entsprechende Weise mit einer gleichen Menge Quecksilber gemischt (zerrieben), zu Testprobestücken

609 8 86/ 10 SO

verformt und nach 7~^s.gigem Abbindenlassen getestet wurden. Zu Vergleichsswecken wurde auch ein amalgamiertes Testprobe— stück hergestellt durch Verwendung von gleichen Mengen Quecksilber und des Pulvers der Probe A selbst· Die erhaltene Druckfestigkeit der verschiedenen Testprobestücke sowohl im neuen als auch im gealterten Zustand ist in der folgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II 7-Tage-Druckfestigkeit des amalgamierten Pulvers

Druckfestigkeit in Standardabkg/cm^ (psi) weichung

4010 (57 000) 141 ( 2 000)

4710 (67 000) 211 ( 3 000)

4730 (67 200) 105 ( 1 500)

4160 (59 200) 134 ( 1 900)

4710 (67 000) " 105 ( 1 500)

Die in der vorstehenden Tabelle II angegebenen Daten basieren auf einer Reihe von Messungen und die Standardabweichung von den dabei erhaltenen Ergebnissen ist ebenfalls in der Tabelle II angegeben. Wie daraus hervorgeht, waren die Druckfestigkeit der Mischungen D und E im neuen Zustand praktisch identisch. Nach 18-monatiger Alterung nahm jedoch die Druckfestigkeit der dem Stand der Technik entsprechenden Mischung D um etwa 562 kg/cm² (8000 psi) ab und näherte sich somit der Druckfestigkeit _s die bei der Probe A gemessen wurde«, Dagegen wies die Mischung E auch nach 18-iaonatiger Alterung vor dem Amalgamieren eine Druckfestigkeit auf, die praktisch identisch mit derjenigen war, die unter Verwendung des gleichen Materials aus dem frisch hergestellten Amalgam erhalten wurde. Die vorstehend angegebenen Testdaten bestätigen eindeutig die verbesserte Haltbarkeit (Lagerfähigkeit) und Stabilität der

609888/1050

Probe	Zustand des Pulvers
A	—
D	neu
E	H
D	nach 18 Monaten
E	nach 18 Monaten

erfindungsgemäßen Legierungspulvermischungen.

Obgleich gezeigt wurde, daß die Zugfestigkeit der Amalgame nur eine geringe klinische Korrelation hat, ist die Zugfestigkeit dennoch ein guter Indikator für die Qualität der Bindung zwischen den diskreten Partikelphasen und der kontinuierlichen Matrxxphase. Vergleichszugfestigkeitsdaten von Amalgamen, die aus den Mischungen D und E sowohl im neuen als auch im gealterten Zustand hergestellt wurden, sind in der folgenden Tabelle III angegeben.

	III	Zustand des Pulvers	Zugfestigkeit in Kg/cm \psxy	(7 200) (8 100) (6 600) (7 900)	Standardab weichung
		neu ir nach 18 Monaten nach 18 Monaten	506 570 464	35,9 (510) 23,9 (340) 42,2 (600) 24,6 (350)
Tabelle	7-Tage-Zugfestigkeit von amalgamierten Pulverproben
Probe
D E D E

Die Testdaten der vorstehenden Tabelle III stellen einen Durchschnittswert von 5 Tests dar und die Standardabwei— chungen für die numerischen Werte sind in der letzten Spalte dieser Tabelle angegeben. Die Zugfestigkeit wurde bei einer Testgeschwindigkeit von 0,0203 cm (0,008 inches) pro Minute bei Testprobestücken gemessen, die 7 Tage lang abbinden (aushärten) gelassen wurden, um eine maximale Festigkeit zu erzielen«. Die höhere Zugfestigkeit des aus der Mischung E hergestellten Amalgams im Vergleich zu dem aus_der Mischung D hergestellten Amalgam im neuen Zustand zeigt eindeutig die verbesserte Bindung zwischen den diskreten Phasen und der kontinuierlichen Matrix des erfindungsgemäßen Amalgams. Dieser

609886/1050

Unterschied wird noch weiter verstärkt durch die Ergebnisse, die bei den Amalgamen erhalten wurden, die aus den gealterten Pulvermischungen hergestellt wurden, ein weiterer Beweis für die verbesserte Haltbarkeit (Lagerfähigkeit) und Beständigkeit gegen Beeinträchtigung (Abbau) der erfindungsgemäß hergestellten Pulvermischungen.

Erfindungsgemäß werden verbesserte lietallpulvermischungen und daraus hergestellte verbesserte Dentalamalgane geschaffen. Die erfindungsgemäßen iietallpulvermischungen sind gekennzeichnet dtirch ein mechanisches Gemisch, das geregelte Mengen eip.es amalgamierbaren Legierungspulvers auf Silberbasis und eines im wesentlichen nicht amalgamierbaren eutektischen Legierungspulvers mit einem geregelten Zinngehalt enthält. Beim Vermischen bzw. Zerreiben mit Quecksilber bildet sich eine im wesentlichen kontinuierliche Matrix, in der diskrete Phasen der nicht amalgamierbaren Pulverteilchen dispergiert sind. Hierdurch werden den daraus hergestellten Dentalrestaurationen verbesserte mechanische Eigenschaften verliehen.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

609886/1050

Claims

Patent ansprüche

Μ·. Metallpulve:mischung,. insbesondere für die Herstellung von dnce Zahnheilkunde verwendbaren Dentalamalgamen durch Mischen (Zerreiben) mit Quecksilber, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um eine mechanische Mischung handelt, die besteht aus

a) etwa 55 bis etwa 90 % eines ersten Pulvers aus einer amalgamierbaren Legierung auf Silberbasis, die im wesentlichen besteht aus mindestens etwa 65 % Silber, bis zu etwa 6 % Kupfer, bis zu etwa 2 % Zink und mindestens etwa 25 % Zinn, und

b) zu etwa 4-5 bis etwa 10 % aus einem zweiten Pulver aus einer im wesentlichen nicht-amalgamierbaren, Silber enthaltenden Legierung, die im wesentlichen aus etwa 1 bis etwa 20 % Zinn, Silber als Hauptlegierungskompanente und einer~—-~ dritten Legierungskomponente besteht, die einzeln ausgewählt wird aus der Gruppe 5 bis 50 % Cadmium, 5 bis 50 % Zinks 5 bis 50 % Aluminium, Kupfer in einer solchen Menge, daß ein Silber: Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1 erhalten wird₉ bis zu 30 % Indium, in Kombination mit Kupfer in einer solchen Menge, daß ein Silber^Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1 erzielt wird, -

wobei die durchschnittliche Teilchengröße des ersten und des zweiten Pulvers weniger als etwa 100 Mikron beträgt«
2. Metallpulvermischung nach Anspruch I₉ dadurch gekenn-. zeichnet, daß die mechanische Mischung 65 bis 75 % des ersten Pulvers und 35 bis 25 % des zweiten P_ulvers enthält.

609886/1050
3. Metallpulvermischung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Pulver und das zweite Pulver eine durchschnittliche Teilchengröße innerhalb des Bereiches von etwa 5 bis etwa 45 Mikron haben.
4. Metallpulvermischung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinngehalb des zweiten Pulvers innerhalb des Bereiches von etwa 2 bis etwa 10 % liegt. _r
5. Metallpulvermischung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadruch gekennzeichnet, daß das zweite Pulver ώα wesentlichen aus einer eutektischen Silber-Kupfer-Legierüng; mit einem Silber:Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1 besteht, die 2 bis zu 20 % Zinn enthält. '
6. Metallpulvermischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinngehait des zweiten Pulvers innerhalb des Bereiches von etwa 2 bis etwa 10 % liegt.
7. Dentalamalgam, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen besteht aus einer kontinuierlichen Matrix, die aus einem Amalgam mit einer darin dispergierten Vielzahl von diskreten Phasen besteht, die innerhalb der kontinuierlichen Matrix chemisch gebunden sind, wobei das Amalgam etwa 40 bis etwa 60 % Quecksilberund etwa 22 bis etwa 54 % eines amalgamierbaren LegierungspuTvers mit mindestens etwa 65 % Silber,, bis zu etwa 6 % Kupfer, bis zu etwa 2 % Zink und mehr als etwa 25 % . Zinn enthält,und die diskreten Phasen, die etwa 4 bis etwa 27 % des Amalgams ausmachen, im wesentlichen aus einer Silber enthaltenden Legierung nrifcetwal bis etwa 20 % Zinn und zum Rest aus einem Legierungsbestandteil bestehen, der einzeln ausgewählt wird aus der Gruppe 5 bis 50 % Cadmium, 5 bis 50 % Zink, 5 bis 50 % Aluminium, Kupfer in einer solchen Menge, daß ein Silber:Kupfer-Verhältnis von etwa 2,6:1 erzielt wird, bis zu 30 % Indium in Kombination mit Kupfer, wobei letzteres in . einer solchen Menge vorhanden ist, daß ein SilbertKupfer-Verhält-

609886/1050

-V 26319D6

nis von etwa 2,6:1 erzielt wird, wobei die diskreten sen eine Größe von weniger als etwa 100 Mikron aufweisen.

609886/1050

■ ■■ ■":■: i

ORIGINAL INSPECTED