ALLOY POWDER MIXTURE FOR PREPARING DENTAL AMALGAM

Abstract: 1. Alloy powder mixture for preparing dental amalgam, consisting of a first silver-tin-copper component prepared by mechanical comminution and a second silver-copper component showing a higher copper content than the first component, prepared by melt spraying, characterized in that the first component is comprised of - 65 to 70% silver, - 29 to 26% tin, - 15 to 2% copper - 0 to 3% mercury and - 0 to 2% zinc, has a particle size up to 80 mu m and is present in an amount of 40 to 80%, whereas the second comonent is comprised of - 40 to 80% silver, - 20 to 60% copper, - 1 to 9% mercury and optionally - 1 to 8% tin and/or - 0 to 2% zinc and also has a particle size up to 80 mu m.

Description: Begierungspulvergemisch zur Dentalamalgam-Herstellung Die Erfindung betrifft Legierungspulvergemische aus zwei Komponenten zur Dentalamalgam-Herstellung, bei welchen die erste, durch mechanische Zerkleinerung hergestellte Komponente 65 % oder mehr Silber, 29 % oder weniger Zinn, 15 % oder weniger Kupfer, 0 bis 3 ja Quecksilber und 0 bis 2 % Zink enthält und die zweite, durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellte Komponente unabhängig von deren chemischen Zusammensetzung stets Quecksilber enthält. Es sind Einkomponenten-Legierungspulver zur Dentalamalgam Herstellung bekannt, deren chemische Zusammensetzung der DIN 13904 (1980) bzw. der ÖNORM K 2702 (1982) mit mindestens 65 % Silber, max. 29 % Zinn, max. 15 % Kupfer und max. 2 % Zink entspricht. Derartige Einkomponenten Legierungspulver haben sich seit langem in der Zahnheilkunde bewährt. Legierungspulver mit dieser Zusammensetzung weisen nach dem Anmischen mit Quecksilber und Erhärten folgende vier Phasen auf: 3 (&gamma;o), Ag3Hg4 (y1), Cu3Sn (E) und Sn7 8Hg (a2). Die y2-Phase ist die korrosionsanfälligste und mechanisch am wenigsten belastbare der vier Phasen. Das gesamte elektrochemische Potential einer Amalgamfüllung wird bei y2-Anwesenheit nachteilige beeinflusst. Lokale Expansion, Kantenbrüche und Sekundärkaries können die Folge sein (Mahler, Terkla, Eysden, Reisbick: Marginal fracture vs mechanical properties ofamalgam, J.Dent.Res. 49 (1970); Till, Wagner, Untersuchungen zur Löslichkeit der Bestandteile von Amalgamfüllungen während des Kau- und Trinkaktes, Zahnärztl. Welt/Reform 82 (1973); K. Dreyer, Jrgensen, Ehe mechanism of marginal fracture of amalgam fillings, Acta odont. scand. 23 (1965)). Es ist bekannt,dass durch Mischungen von 50 bis 90 % einer Pulversorte mit Kupfergehalten über 15 % mit 10 bis 50 % herkömmlicher Legierungen die nachteilige y2-Phase unterdrückt werden kann (US-A-3 841 860). Eine andere Möglich keit, y2-freie Amalgame herzustellen, wird in der US-A3 305 356 vorgeschlagen, wonach ein Zusatz von bis zu etwa 50 % zinnfreiem Silber- & pfer-Legierungspulver zu einem Silber-Zinn-Legierungspulver die y2-Abwesenheit im Amalgam bewirken soll. Weitere Zweikomponenten-Legierungspulver zur Dentalamalgam Herstellung sind aus der DE-A-3018 376, DE-A-26 15 346 und der GB-A-1 513 988 bekannt. Bei der Vorgangsweise nach den beiden US-Patentschriften wird erreicht, dass sich bei diesen Zweikomponentenmischun gen beim Abbinden mit Quecksilber anstelle der nachteiligen y2-Phase die korrosionschemisch edlere und mechanisch stabilere Cu6Sn5 (N')-Phase ring- bzw. schalenförmig um die kupferreiche Komponente ausbildet. Es hat sich bei Legierungspulvergemischen gemäss US-A3 841 860 bzw. US-A -3 305 356 als nachteilig herausgestellt, dass die kupferreiche Komponente, die sich dem Quecksilber gegenüber an sich reaktionsträge verhält, durch Umwelteinflüsse und/oder unzureichende Aktivierung der OberflÅachen, die bei 250 bis 3500C in reduzierender Atmosphäre erfolgt, zu Spaltbildungen zwischen kupferreicher und silberreicher Legierungskomponente Anlass geben kann In Fig. 1 der angeschlossenen Zeichnungist diese legierungsinterne Spaltbildung bei den bekannten, y2-freien Amalgamen deutlich zu erkennen (Elektronenstrahl-Mikroanalyse ESMA, BSE-Bild, Vergrösserung 600:1). Weiterhin haben vergleichende Ruhepotentialmessungen ergeben, dass diese auf eine unzureichende Reaktion der kupferreichen Komponente mit dem Quecksilber beim Anmischen und Erhärten des Amalgams zurückzuführenden Spaltbil dungeteine nachhaltige Verschlechterung des elektrochemischen Potentials der gesamten Amalgamfüllung bewirken. In den Fig. 2 und 3 ist der Potentialverlauf sowohl für ein konventionelles y2-freies Zweikomponenten-Amalgam (Kurve B) als auch für ein erfindungsgemässes Amalgam (Kurve A) aufgetragen. In Fig. 2 ist die logarithmische Ruhepotentialmessung (UO) während 24 h dargestellt, ausgedrückt in Millivolt mV (gegen Normalwasserstoffelektrode), aufgetragen über logT; Alter der Proben: 3 Stunden vor Messbeginn; Elektrolyt 0,2 M NaC1, pH 6,3. Figur 3 zeigt die Erfassung der Ruhepotentiale (UO) während 6 Tagen (Alter der Proben: 27 Stunden vor Messbeginn; Elektrolyt: 0,2 M IVaCl, pH 6,3; Prüfkörper: 4 mm pl nach DIN 13 904). Der %rfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Legierungspulvergemisch der oben genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die korrosionsanfällige y2-Phase vermieden wird, ohne dass Spaltbildungen zwischen der kupferreichen Komponente und der silberreichen Matrix auftreten, die trotz Abwesenheit der y2-Phase die Korrosionsbeständig keit einer Amalgam-Füllung wesentlich beeinträchtigen. Eine weitere Zielsetzung der Erfindung ist es, ein Legierungspulvergemisch aus zwei Pulverkomponenten herzustellen, deren kupferreiche Komponente gegenüber atmosphärischen Einflüssen so unempfindlich sein soll, dass auch bei langfristiger Lagerung keine Spaltbildung zwischen kupferreicher Komponente und silberreicher Matrix durch Passivierung der Oberfläche der kupferreichen Komponente auftreten kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Legierungspulvergemisch zur Herstellung von Dentalamalgam, bestehend aus einer durch mechanische Zerkleinerung hergestellten ersten Silber-Zinn-1ùpfer-Xomponente und einer zweiten, durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellten Silber-Kupfer-Komponente mit höherem Kupferanteil als die erste Komponente gelöst, welches Legierungspulvergemisch sich dadurch auszeichnet, dass sich die erste Komponente aus 65 % oder mehr Silber, 29 % oder weniger Zinn, 15 % oder weniger Kupfer, 0 bis 3 % Quecksilber und 0 bis 2 % Zink zusammensetzt, eine Teilchengrösse bis zu 80 yam aufweist und in einem Anteil von 40 bis 80 % vorliegt, während die zweite Komponente sich aus 40 bis 80 % Silber, 20 bis 60 % Kupfer, 1 bis 9 % Quecksilber und gegebenenfalls 1 bis 8 % Zinn und/oder 0 bis 2 % Zink zusammensetzt und gleichfalls eine Teilchengrösse bis zu 80/Um aufweist. Die kupferreiche zweite, durch Verdüsen aus der Schmelze erhaltene Komponente enthält somit, unabhängig von dere usammensetzung, stets Quecksilber. Es hat sich gezeigt, dass durch das erfindungsgemässe Einbringen von Quecksilber in die kupferreiche, durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellte zweite Komponente die Reaktion der kupferreichen Komponente mit dem Quecksilber beim Anmischen und Erhärten des Amalgams vollständig verläuft. Spaltbildungen zwischen kupferreicher Komponente und silberreicher Matrix sind auch bei langfristiger Lagerung unter ungünstigen Bedingungen nicht nachweisbar, vgl. Fig. 4, die die Spaltfreiheit eines erfindungsgemäss aufgebauten Amalgams zeigt (ESNA, B ild, Vergrösserung 600:1). Amalgame, die aus erfindungsgemässen Begierungs- pulvern hergestellt werden, sind frei von y2-Phase und verhalten sich, wie die Messungen des Ruhepotentials er gaben, elektrochemisch wesentlich positiver, da im Gegensatz zu den herkömmlichen Legierungspulvergemischen keinerlei Spaltbildungen zwischen kupferreicher Komponente und silberreicher Matrix auftreten. Die bei konventionellen Amalgamen gegebene Korrosionsgefahr kann somit mit den erfindungsgemäss ausgebildeten Amalgamen vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich wie durch Untersuchungen mittels Elektronenstrahl Mikroanalyse nachgewiesen werden konnte - durch das in der kupferreichen Komponente bereits enthaltene Quecksilber und der damit verbundenen Reaktionsfähigkeit auch bei hohen Kupfergehalten der durch Verdüsen aus der Schmelze gewonnenen Komponente die für die Unterdrückung der y2-Phase notwendige < '-Phase rascher ausbildet. Beispiel 1: 67 % einer Komponente 1 mit der chemischen Zusammensetzung 70 % Silber, 27 % Zinn und 3 s Kupfer werden mechanisch zerkleinert und auf eine Teilchengrösse #60 m ausgesiebt und mit 33 % einer durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellten Komponente 2 mit der chemischer Zusammensetzung 68 % Silber, 27 % Kupfer und 5 -,0 Quecksilber und einer Teilchengrösse 40 kr vermischt. Die elektrochemischen Eigenschaften eines aus diesem Legierungspulvergemisch hergestellten Amalgams sind in Fig. 2 und 3, Kurven A, veranschaulicht Beispiel 2: 70 % einer Komponente 1 mit der chemischen Zusammensetzung 69,5 % Silber, 26 % Zinn, 3 % Kupfer und 1,5 % Quecksilber werden mechanisch zerkleinert und auf eine Teilchengro'sse #80 m ausgesiebt und mit 30 % einer durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellten Komponente 2 mit der chemischen Zusammensetzung 60 % Silber, 33 % Kupfer, 1 % Zinn und 6 % Quecksilber und einer Eeilchen- grösse 33/iiti vermischt. Beispiel 3: 50 % einer Komponente 1 mit der chemischen Zusammensetzung 70 % Silber, 27 % Zinn, 2 % Kupfer und 1 % Queck- silber werden mechanisch zerkleinert und auf eine Teil- chengrösse von 480 P ausgesiebt und mit 50 % einer durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellte Komponente 2 mit der chemischen Zusammensetzung 70 0% Silber, 26 /0 Kupfer und 4 % Quecksilber mit einer Teilchengrösse #60 m vermischt. Die als Beispiele angeführten Mischungen ergeben Amalgame guter Konsistenz und Stopfbarkeit, sie sind frei von Y2 Phase und weisen auch nach langfristiger Lagerung des Legierungspulvers keinerlep keinerlei die Korrosionsbeständigkeit be- einträchtigenden Spaltbildungen auf. In ihrer chemischen Zusammensetzung entsprechen die als Beispiel angeführten Mischungen ebenso wie in ihren physikalischen Eigenschaften der DIN 13 904 (1980) bzw. der ENORM K 2702 (1982). Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können auch Legierungspulvergemische hergestellt werden, deren chemische Zusammensetzung von den in den einschlägigen Normen geforderten Sollwerten abweicht.

Claims: Patentanspruch: Legierungspulvergemisch zur Herstellung von Dentalamalgam, bestehend aus einer durch mechanische Zerkleinerung hergestellten ersten Silber-Zinn-Kupfer Komponente und einer zweiten, durch Verdüsen aus der Schmelze hergestellten Silber-Eupfer-Komponente mit höherem Kupferanteil als die erste Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Komponente aus 65 % oder mehr Silber, 29 % oder weniger Zinn, 15 % oder weniger Kupfer, 0 bis 3 % Quecksilber und 0 bis 2 % Zink zusammensetzt, eine Teilchengrösse bis zu 80 aufweist und in einem Anteil von 40 bis 80 % vorliegt, während die zweite Komponente sich aus 40 bis 80 % Silber, 20 bis 60 % Kupfer, 1 bis 9 cXÓ Quecksilber und gegebenenfalls 1 bis 8 6/0 Zinn und/oder 0 bis 2 % Zink zusammensetzt und gleichfalls eine Teilchengrösse bis zu 80 pm aufweist.

Inventors: GRATZER, GERHARD, STAMPACH, ALFRED, DIPL.-ING.
Applicants: OGUSSA OSTERREICHISCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT SCHEID UND ROESSLER GESELLSCHAFT M.B.H. & CO. KG.
Application year: 1984
Main classification: A61K6
IPC codes: A61K6