NL8006845A

NL8006845A - Zilver-tin-koper-palladiumlegering en amalgaam daaruit.

Info

Publication number: NL8006845A
Application number: NL8006845A
Authority: NL
Original assignee: Special Metals Corp
Priority date: 1980-05-29
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1982-01-04
Also published as: JPS5713135A; JPH0138860B2; SE455159B; ZA812572B; FR2483466A1; GB2076854A; IT8147651A0; AU6513280A; AU533570B2; GB2076854B; US4374085A; AR224447A1; IT1170660B; DE3108154C2; SE8008579L; CA1174876A; BR8100204A; FR2483466B1; NL191379B; NL191379C

Description

W ‘ - .

Zilver-tin-koper-palladiumlegering en amalgaam daaruit

De uitvinding heeft betrekking op een legering in het bijzonder een amalgameerbare legering voor tandheelkundige doeleinden en op een uit een dergelijke legering gevormd amalgaam.

5 Amalgamen voor tandheelkundige doeleinden worden in een tandartsenpraktijk bereid door een amalgameerbare poedervormige legering te laten reageren met kwik. Een bekende legering van dit type bestaat uit zilver en tin. De reaktie-produkten zijn zilver-kwik, tin-kwik en wat onomgezet zilver-tin 10 poeder, welke produkten in deze kring van deskundigen bekend staan als en Y“^asen· Tin-kwik {y^) is de zwakste en minst tegen corrosie bestand zijnde van deze fasen.

Er zijn verschillende maatregelen voorgesteld en toegepast voor het verminderen of elimineren van γ^ in 15 amalgamen voor tandheelkundige doeleinden. Een mogelijkheid bestaat in het mengen van een poeder van eutectische zilver-koperlegering met een conventioneel zilver-tinpoeder. Een andere mogelijkheid bestaat in het toevoegen van koper aan de bekende produkten. Deze maatregelen worden besproken in de 20 volgende literatuurplaatsen: "Eight High-copper Amalgam Alloys and Six Conventional Alloys Compared", door W.B. Eames en J.F, MacNamara, Operative Density - Vol 1, No. 3, zomer 1976; "Relationship Between Microstructure, Creep, And Strength In Dental Amalgam", door Manohar L. Malhotra en Kamal Asgar, 25 lezing gehouden in 1977 op de Annual Meeting of the International

Association for Dental Research; Amerikaans octrooischrift 3.871.876 en Amerikaans octrooischrift 3.975*192.

Hoewel de toevoeging van koper aan zilver-tin-legeringen het voorkomen van y^ heeft geelimineerd of verminderd, 3Φ zijn er bezwaren aan verbonden. Men heeft oxydatieverschijnselen waargenomen in die legering voor het amalgameren, die een nadelige invloed hebben op de verwerkingseigenschappen van de 8006845 --- w 2 legeringen. Vullingen met amalgaam dat uit die legeringen is gevormd, verkleuren vaak na betrekkelijk korte tijd of worden dof.

Volgens de uitvinding wordt voorzien in een 5 legering waarmee de bezwaren van toevoegingen van koper worden ondervangen. Er worden kleine hoeveelheden palladium toegevoegd aan zilver-tin-koperlegeringen, waardoor hun "edelheid" wordt vergroot. Palladium wordt toegevoegd in hoeveelheden van 0,05 tot 0,95 Grotere hoeveelheden blijken de kostprijs van de 10 legeringen significant te verhogen, terwijl ze geen of slechts een minimale vergroting van de bestandheid tegen corrosie geven.

In geen van de hiervoor genoemde literatuurplaatsen wordt palladium oof maar genoemd.

Over palladium is wel sprake in het Amerikaanse 15 octrooischrift 3.676.112 en in een artikel getiteld "Cellular

Responses to the Dispersion Amalgams in vitro", door M. Nakamura and H. Kawahara, verschenen in het augustusnr. van het Journal of Dental Research, vol. 58, no. 8. 1780-1790. Het Amerikaanse octrooischrift 3.676.112 heeft betrekking op de 20 toevoeging van tin (II) hexafluorozirkonaat aan ongelijksoortige legeringen. Het vermeldt geen enkel voordeel van het gebruik van palladium en geeft ook geen enkel voorbeeld van een palladium-bevattend produkt. Het artikel heeft betrekking op een legering met een palladiumgehalte wat groter is dan volgens de uitvinding 25 wordt toegepast. Ook het Britse octrooischrift 1.032.272 openbaart het gebruik van 0,001 tot 19,9 % van hetzij palladium of platina in een poedervormige zilverlegering met een hoog zilvergehalte, in het bijzonder een zilvergehalte van 80 tot 99,5%· Die legering heeft een totaal gehalte aan koper plus tin van 30 ten hoogste 6 %.

De legeringen volgens de uitvinding bestaan in hoofdzaak uit 30 tot 65 gew.% zilver, 15 tot 37 gew.% tin, 0,05 tot 0,95 gew.% palladium, ten hoogste U gew.% zink, ten hoogste 6 gew.% indium, ten hoogste 5 gew.% mangaan, ten 35 hoogste 2 gew.% cadmium, ten hoogste 2 gew.% aluminium, ten hoogs 8006845 é v* 3 hoogste 5 gew./5 gallium, ten hoogste 2 gev.% ruthenium, ten hoogste 3 gev.% kwik, rest in hoofdzaak koper. Koper is er aanwezig in hoeveelheid van tenminste 1 gev.%. Gewoon3ijk is koper aanwezig in een hoeveelheid van tenminste 8 gev.% en 5 bij voorkeur in een hoeveelheid van tenminste 13 gew.%, in verband met zijn effekt op het elimineren of verminderen van de schadelijke γ2 fase. Zilver en tin zijn gewoonlijk aanwezig in hoeveelheden van resp, 30 tot 60 gev.% en 20 tot 35 gev.%. Zilvergehalte en tingehalte waaraan de voorkeur wordt gegeven 10 zijn resp. 30 tot 55 gev.%> en 25 tot 32 gev.%. Palladium is gewoonlijk aanwezig in een hoeveelheid van 0,1 tot 0,9 gev.% en bij voorkeur in een hoeveelheid van 0,2 tot 0,8 gev.%.

De verschillende gehalten van de genoemde elementen hebben zowel een individuele als een synergistische invloed op de legering.

15 Componenten die eventueel aanwezig kunnen zijn zijn zelden aanwezig in hoeveelheden van meer dan 5 gev.%. De legering is niet afhankelijk van andere componenten dan zilver, tin, koper en palladium, welke elementen gewoonlijk tezamen aanwezig zijn in een hoeveelheid van tenminste 95 gev.%. Elementen die 20 eventueel toegevoegd kunnen worden zoals indium kunnen de legering donkerder maken, De legering bestaat gewoonlijk uit een fijn poeder, zoals door verstuiven kan worden verkregen.

Palladium wordt in de legering volgens de uitvinding opgenomen om de bestandheid tegen corrosie te vergroten.

25 Oxjrdatie die een nadelige invloed heeft op de verwerkingseigen- schappen van de legering voordat ze geamalgameerd zijn treedt niet een evidente mate op als er palladium in wordt opgenomen. Evenzo wordt met palladium de neiging van met de legeringen gevormde vullingen om na een betrekkelijk korte tijd donkerder 30 te worden en dof te worden, ondervangen.

Behalve dat het de "edelheid1' van de legeringen vergroot blijkt palladium ook de kruip onder een bepaalde belasting en bij een bepaalde temperatuur te verminderen.

Legeringen die een geringere kruipwaarde hebben gedragen zich 35 in het algemeen in de mond beter.

8 0 0 68 4 5 1+ v.

Het amalgaam volgens de uitvinding wordt gevormd door 30 tot 56 % kwik te wrijven met 1*1+ tot 70# van de legering voor tandheelkundige doeleinden volgens de uitvinding.

Het samenwrijven wordt uitgevoerd op de aan de deskundigen 5 onderhavige vakgebied bekende wijze. Gewoonlijk wordt een hoeveelheid kwik toegepast van 37 tot 1*8 .

De volgende voorbeelden illustreren de uitvinding aan de hand van verschillende uitvoeringsvormen.

Er werden zes legeringen (legeringen A t/m F) 10 bereid en tot fijne deeltjes verstoven, waarna de tot fijne deeltjes verstoven legering werd geamalgameerd. De samenstellingen van de legeringen zijn vermeld in tabel A.

Tabel A

Samenstelling (gew, %) 15 legering Ag Sn Cu Pd Eu A. 50 30 20 - B. 1*9,8 30 20 0,2 C. 1*9,2 30 20 0,2 0,5 D. 1*9,5 30 20 0,5 20 E. 50 28,75 20 1,25 - F. 1*8,5 30 20 1,5 -

De fysische eigenschappen, dat wil zeggen de druksterkte, van uit de bovengenoemde legeringen gevormde amalgamen die 1*0 tot 1+3,8 % kwik bevatten zijn vermeld in 25 tabel B. Opgemerkt wordt dat de kruip-gegevens (zie tabel D) en de gegevens over de druksterkte die hierna zijn vermeld naar gemeend wordt een voor vergelijking geschikte iidicatie geven van het gedrag van legeringen voor tandheelkundige doeleinden bij klinisch gebruik.

8 0 0 68 4 5 5

Tabel B

Druksterkte (MPa) legering na 1 uur na 1 das A. 238 368 5 B. 282 k55 C. 276 k62 D. 327 517 E. 276 ^82 F. 33¾ 506 10 Er werd een onderzoek gedaan naar de optredende stroom bij elektrische spanningen om de bestandheid tegen corrosie na te gaan van de amalgamen die bO tot ^3,8 % kwik bevatten. Er geldt dat voor elke gegeven potentiaal (spanning) een hogere stroom die door amalgaam gaat correspondeert met 15 een grotere corrosiesnelheid. De resultaten voor een 2b h durende proef met elk amalgaam zijn vermeld in tabel G.

Tabel C

amalgaam geïntegreerde anodestroomdichtheid (A/cm2) bij 0,0V (SCE)in %'s NaCl oplossing bij 37°C__ 20 A. 10,3 B. 5,¾ C. 5,¾ D. 2,5 E 1,7 25 E. 2,2

Uit de tabel ziet men de duidelijk lagere elektrische stroom die loopt bij de palladiumbevattende amalgamen (B-F) in vergelijking met het palladiumvrije amalgaam (A) en de dienovereenkomstig veel betere bestandheid tegen corrosie 30 van de betreffende amalgamen. Een grafiek waarin deze waarden zijn uitgezet op een logarithmische schaal laat zien dat de bestandheid tegen corrosie een piek vertoont bij een palladium-gehalte van circa 0,95 gew./S en daarna weer daalt bij stijgende palladiumgehalten.

35 Verdere monsters van de amalgamen A t/m F werden 8005845 |. ?*r.3 - ^ » 6 onderzocht ter bepaling van hun kruipeigenschappen. De monsters werden, na 7 dagen verouderen beproefd onder een drukspanning van circa 3^»5 MPa bij een temperatuur van 37°C (lichaamstemperatuur). De proef duurde b h waarbij veranderingen in het 5 eerste uur buiten beschouwing werden gelaten. Het percentage vermindering in hoogte van de monsters werd genoteerd in tabel D vermeld.

Tabel D

Amalgaam percent hoogtevermindering

10 A. 0,U

B. 0,1U

C. 0,15 D. 0,2

E. 0,0U

15 F. 0,08

Men ziet dat het percentage hoogtevermindering voor de amalgamen B t/m F aanzienlijk kleiner is dan het percentage hoogtevermindering voor het amalgaam uit legering A. Zoals hiervoor werd aangegevenbevatten de amalgamen B t/m F 20 alle palladium terwijl amalgaam A geen palladium bevatte.

Amalgaam A werd gevormd uit een gering zonder palladium.

Het zal aan deskundigen duidelijk zijn dat het nieuwe principe volgens de uitvinding niet slechts tot zijn recht komt bij legeringen zoals expliciet in de voorbeelden 25 zijn beschreven, maar dat ook allerlei variaties en modificaties mogelijk zijn zonder buiten het kader van de uitvinding te komen.

30 8006845

Claims

1. Legering, gekenmerkt doordat hij bevat 30 tot 70 'gew.% zilver, 15 tot 37 gew.% tin, 0,05 tot 0,95 gew,$? palladium, ten hoogste 4 gew.% zink, ten hoogste 6 gew.% 5 indium, ten hoogste 5 gew.% mangaan, ten hoogste 2 gew.JÏ cadmium, ten hoogste 2 gew.% aluminium, ten hoogste 5 gew.% gallium, ten hoogste 2 gew.% ruthenium, ten hoogste 3 gew.% kwik en voor de rest in hoofdzaak uit koper bestaat, met dien verstande dat de legering tenminste 1 gew.% koper bevat.

2. Legering volgens conclusie 1, met het kenwprV dat het palladiumgehalte 0,1 tot 0,9 gew.J? is.

3. Legering volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het palladiumgehalte 0,2 tot 0,8 gew.% is. U. Legering volgens conclusie 1, met het kenmerk. 15 dat hij tenminste 8 gew.% koper bevat.

5. Legering volgens conclusie b, met het kenmerk, dat hij tenminste 13 gew.% koper bevat.

6. Legering volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat hij bevat 30 tot 60 gew.% zilver, 20 tot 35 gew.% tin, 20 0,1 tot 0,9 gew.% palladium, ten hoogste U gew.% zink, ten hoogste 6 gew.$ indium, ten hoogste 5 gew.% mangaan, ten hoogste 2 gew.% cadmium, ten hoogste 2 gew.^ aluminium, ten hoogste 5 gew.% gallium, ten hoogste 2 gew.% ruthenium, ten hoogste 3 gew.% kwik en voor de rest in hoofdzaak uit koper bestaat met dien 25' verstande dat de legering tenminste 8 gew.% koper bevat.

7. Legering volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het palladiumgehalte 0,2 tot 0,8 gew.% is.

8. Legering volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de legering tenminste 13 gew.% koper bevat.

9. Legering volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gehalte zilver plus tin plus palladium plus koper tenminste 95 gew.% is.

10. Legering volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk.dat hij Uo tot 55 gew.% zilver, 25 tot 32 gew.% 35 tin, 0,2 tot 0,8 gew.% palladium en voor de'rest in hoofdzaak 8006845 t koper bevat, met dien verstande dat de legering tenminste 13 gev.% koper bevat.

11. Amalgaam, gevormd uit 30 tot 56 gev.% kwik en UU tot 70 gev.% van een legering voor tandheelkundige 5 doeleinden, met het kenmerk, dat hij is gevormd met een legering voor tandheelkundige doeleinden die bestaat uit 30 tot 70 gev.% zilver, 15 tot 37 gev.% tin, 0,05 tot 0,95 gev.% palladium, ten hoogste *1 gev.% zink, ten hoogste 6 gev.% indium, ten hoogste 5 gev.% mangaan, ten hoogste 2 gev.% cadmium, ten hoogste 10 2 gev.% aluminium, ten hoogste 5 gev.% gallium, ten hoogste 2 gev.% ruthenium, ten hoogste 3 gev.% kwik, en voor de rest in hoofdzaak uit koper bestaat, waarbij deze legering tenminste 1 gev.% koper bevat.

12. Amalgaam volgens conclusie 11, met het kenmerk, 15 dat de legering voor tandheelkundige doeleinden 0,1 tot 0,9 gev.% palladium bevat.

13. Amalgaam volgens conclusie 12,met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden 0,2 tot 0,8 gev,% palladium bevat. 20 1U. Amalgaam volgens conclusie 11 ,met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden tenminste 8 gev.% kouer bevat.

15. Amalgaam volgens conclusie 1k,met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden tenminste 25 13 gev.% koper bevat.

16. Amalgaam volgens conclusie 11,met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden 30 tot 60 gev.% zilver, 20 tot 35 gev.% tin, 0,1 tot 0,9 gev.% palladium, ten hoogste U gev.% zink, ten hoogste 6 gev.% indium, ten 30 hoogste 5 gev.% mangaan, ten hoogste 2 gev.% cadmium, ten hoogste 2 gev.% aluminium, ten hoogste 5 gew.$ gallium, ten hoogste 2 gev.% ruthenium, ten hoogste 3 gev.% kwik bevat en voor de rest in hoofdzaak uit koper bestaat, met dien verstande dat de legering voor tandheelkundige doeleinden ten-35 minste 8 gev.% koper bevat. 8006845

17· Amalgaam volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden 0,2 tot 0,8 gev.% palladium bevat.

18. Amalgaam volgens conclusie 16, 5 met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden tenminste 13 gew.$ koper bevat.

19. Amalgaam volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden een gehalte aan zilver plus tin plus palladium plus 10 koper heeft van tenminste 95 gev.$.

20. Amalgaam volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de legering voor tandheelkundige doeleinden fco tot 55 g&r.% zilver, 25 tot 32 gev.% tin, 0,2 tot 0,8 gew.5 palladium, bevat en voor de rest in hoofdzaak 15 uit koper bestaat, met dien verstande dat de legering voor tand heelkundige doeleinden tenminste 13 gev.% koper bevat. 8006845