Procédé de fabrication d'une dent artificielle
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une dent artificielle.
Jusqu'ici, les dents artificielles étaient généralement faites en porcelaine ou en matière plastique.
Les propriétés physiques des porcelaines dentaires sont plus proches des propriétés des dents naturelles que le sont les propriétés des matières plastiques synthétiques. Plus spécialement, la dureté, la stabilité de la couleur, la résistance à l'écoulement, la résistance à l'abrasion et à l'usure, sont toutes très supérieures dans le cas de la porcelaine dentaire. Au contraire, les matières plastiques dentaires ne paraissent posséder que dans une faible mesure les facteurs de permanence à leur actif, et sont préférés pour certaines applications principalement du fait que leur faible dureté facilite leur façonnage par une meule de mécanicien-dentiste, lorsqu'il s'agit de les adapter à des cas particuliers individuels.
En outre, la nature des résines thermoplastiques utilisées en art dentaire est telle que des ancrages mécaniques ne sont pas nécessaires et que les dents faites de ces compositions plastiques peuvent s'unir parfaitement aux résines de composition analogue utilisées pour les bases de prothèses.
Pendant de nombreuses années, on a considéré comme désirable de produire une dent artificielle présentant à la fois les propriétés avantageuses de la porcelaine dentaire et des matières plastiques. Les tentatives antérieures, telles que celle faisant l'objet du brevet
USA No 2463549, ont complètement échoué du fait qu'elles utilisaient un mélange physique de ces deux matières et que les qualités du mélange étaient inférieures à celles de l'une ou l'autre de ces matières utilisées séparément pour la confection de dents. En effet, en raison d'une absence totale de liaison entre la porcelaine dentaire et la matière plastique, les deux composants de la dent tendaient à se dissocier l'un de l'autre, laissant ainsi une dent totalement inférieure, tant du point de vue de la fonction que du point de vue esthétique.
Divers perfectionnements ont été proposés, notamment une adaptation des propriétés thermiques et optiques des phases de porcelaine et de matière plastique pour une compatibilité améliorée et, bien que ces perfectionnements aient quelque peu amélioré la situation, ils sont loin de conférer les propriétés physiques optimum aux deux matières.
Le but de la présente invention est donc de procurer une dent artificielle possédant les propriétés optimum combinées de la porcelaine dentaire et des matières plastiques, c'est-à-dire une bonne dureté superficielle, la résistance mécanique, la résistance à l'abrasion, le fluage à froid, etc., tout en permettant un façonnage aisé par un mécanicien-dentiste, en ce qui concerne la modification de la forme, et une liaison parfaite avec une matière résineuse pour base de prothèse.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on forme un moulage poreux à partir de particules de porcelaine dentaire, les surfaces exposées de la porcelaine dans les pores étant revêtues d'un agent liant organo-silicique réactif, en ce que l'on remplit les pores du moulage avec une résine liquide durcissable et en ce que l'on fait durcir la résine, ledit agent liant étant apte à réagir avec la porcelaine et avec la résine.
Le dessin annexé représente deux dents artificielles résultant de mises en oeuvre préférées du procédé selon l'invention.
Dans le dessin:
La fig. 1 est une vue en élévation frontale de la première dent artificielle.
La fig. 2 est une coupe verticale labio-linguale de la même dent.
La fig. 3 est une vue agrandie de la partie entourée par un cercle de la coupe verticale labio-linguale de la fig. 2; et
la fig. 4 est une coupe verticale labio-linguale de la seconde dent artificielle.
La référence 1 désigne une dent artificielle vue de l'avant. Dans les fig. 2 à 4, les mêmes références désignent les mêmes matières.
Avec référence à la fig. 3, il a été trouvé qu'une dent composite excellente, possédant simultanément les pro prétés avantageuses de la porcelaine dentaire 3 et de la matière plastique synthétique dentaire 2, peut être préparée par incorporation dans le composite d'une quantité mineure d'un agent liant organo-silicique réactif, désigné par la référence 4. L'épaisseur de l'agent liant orglno-silicique 4 est exagérée pour le rendre plus visible. En réalité, il suffit d'une quantité nécessaire à la production d'un revêtement monomoléculaire pour l'ob Invention d'une liaison extrêmement solide.
On a trouvé qu'une propriété de type synergétique est conférée par un composé de silicium, utilisé comme agent liant, lorsque ce dernier contient un premier groupe fonctionnel réactif avec les groupes d'aluminol ou de silanol qui se trouvent sur et sous la surface des particules de porcelaine présentes (c'est-à-dire des groupes OH directement liés à Al, respectivement à Si) dans la phase de porcelaine contiguë 3. Cet agent liant contient également un autre groupe fonctionnel qui est susceptible de réagir chimiquement d'une manière ou d'une autre, par exemple par copolymérisation, avec la matière plastique synthétique de la charge 2.
Les liaisons chimiques formées entre l'agent liant et les deux composants opposés exercent donc un effet double en créant simultanément une adhérence de type classique et une réaction chimique, unissant les deux composants en permanence.
Les composés du silicium qui se sont avérés produire efficacement la structure composite résistante de la présente invention sont ceux de formules générales RSiX3, R2SiX. et R3SiX dans lesquelles X est un halogène ou un groupe alcoxy ou hydroxyle ou un autre groupe réactif avec les groupes de silanols, et dans lesquelles R est un groupe vinyle, méthacrylate, allyle, méthallyle, itaconate. maléate, acrylate, aconitate, fumarate, alcoyle, aryle, alcényle, crotonate, cinnamate et citraconate, sorbate ou glycidyle.
Comme exemples de composés utilisables, on peut citer les suivants: vinyl diméthyl chlorosilane, vinyl diméthyl méthoxy silane, divinyl chloro méthyl silane, vinyl trichlorosilane. vinyl dichloro méthyl silane, méthacrylate ou cinnamate de 3-(triméthoxy silyl) propyle, 3-(glycidoxy propyl)triméthoxy silane, bisglycidoxy propyl diméthyl disiloxane, triméthoxy vinyl silane, tri-méthoxy-éthoxy)vinyl silane, triéthoxy vinyl silane, triacétate de vinyl silyle, gamma-(méthacryloxy propyl)triméthoxy silane, triméthoxy allyl silane, diallyl diéthoxy silane, allyl triéthoxy silane, fumarate de 3 (méthoxy diméthyl silyl)propyl allyle, méthacrylage de 3-(chloro diméthyl silyl) propyle et maléate, fumarate, itaconate ou sorbate de 3-(triméthoxy silyl)propyl allyle, vioyl-tris(p-méthoxyéthoxy)silane, p(3,4 époxy cyclohexyl)éthyl triéthoxysilane,
diphényl diéthoxy silane, amyl triéthoxysilane, acrylato tris méthoxy silane.
Au lieu d'utiliser les silanes ou disiloxanes simples énumérés ci-dessus, on peut également utiliser des polysiloxanes substitués de façon appropriée. Suivant la nature de ce polysiloxane, la liaison adhésive peut avoir un caractère élastomère.
Dans une forme d'exécution de l'invention où un alcoxy alcényl silane est utilisé comme agent liant, il est préférable qu'au moins l'un des groupes substitués soit un radical alcényle terminal. Contrairement à certains des autres agents liants mentionnés dans cet exposé, les alcoxy alcényl silanes se sont avérés rester moins réactifs dans les solvants organiques anhydres.
Bien que l'on ait indiqué que seuls les silanes qui sont monofonctionnels pour la surface de porcelaine conviennent, il est évident que le nombre de groupes du silane qui peuvent réagir avec la porcelaine peut être de 1, 2 ou 3. Il est non moins évident que l'on peut éga- lement utiliser, par exemple, un agent liant comprenant du vinyl trichloro silane, du vinyl dichloro méthyl silane ou du vinyl diméthyl chloro silane. On peut similairement utiliser un mono, di ou tri-alcoxy alcényl silane.
L'emploi d'un silane ayant une fonctionnalité multiple, tel que le vinyl trichloro silane ou un acrylate de trialcoxy silane, sert manifestement à augmenter le nombre de liaisons de covalence entre le silane et la surface de porcelaine, et accroître ainsi l'adhérence interfaciale globale entre ces matières. On peut de même avoir une fonctionnalité non saturée multiple qui sert à augmenter le nombre de liaisons de covalence entre le silane et la matière plastique.
La porcelaine dentaire classique 3 qui forme la base de la structure de la dent composite peut être n'importe quelle porcelaine dentaire connue ayant les propriétés structurales et les qualités d'esthétique requises pour une dent artificielle. Des porcelaines appropriées peuvent, par exemple, être choisies parmi les porcelaines feldspathiques, à base de nephéline-syénite et synthétiques.
Il convient de relever que ces trois catégories de porcelaine dentaire se confondent dans une certaine mesure quant à leurs propriétés, notamment de résistance, et qu'il existe de nombreux points de ressemblance entre ces trois catégories, rendant difficile le tracé d'une ligne de démarcation exacte entre elles. Cependant, ces trois types de porcelaine dentaire sont définis ci-après avec l'intention que chaque catégorie présente des différenciations permettant de la classer de la manière ici décrite.
Il doit également être compris que les définitions suivantes montrent ce que l'on entend par porcelaine den taire , par opposition à certains des verres classiques et connus.
Les porcelaines feldspathiques dérivent du minéral naturel orthoclase (feldspath potassique, K2O. Au903.
6Si0;) qui se vitrifie par stades successifs et qui forme une phase vitreuse aux environs de 11200 C et une phase cristalline (leucite). Aux environs de 12880 C, la dernière trace de cette phase cristalline se dissout dans la masse en fusion et forme une matière visqueuse et transparente capable de supporter sa propre forme. Les porcelaines dentaires du type feldspathique contiennent généralement des modificateurs tels que la silice, le kaotiln et la cendre d'os, conférant les propriétés de dilatation thermique, de résistance, d'opacité et de plasticité nécessaires.
Certains des feldspaths pour usages dentaires contiennent également du spath sodique ou de l'air bite et peuvent nécessiter un frittage ou une fusion préliminaire, suivi d'une opération de broyage avant d'être moulés en forme de dent et vitrifiés.
La nephéline-syénite forme la base d'un autre type de porcelaine. Il s'agit d'un minéral naturel. Cette matière a une certaine analogie avec les feldspaths, car ses oxydes essentiels sont la potasse, la soude, l'alumine et la silice. Cependant, sa forme cristalline n'est pas telle qu'elle puisse être fondue depuis son état brut en un verre transparent et conservant sa forme, et elle nécessite une fusion préliminaire, un broyage spécial etlou une dilution par d'autres minéraux formeurs de verre.
Enfin, les matières désignées ci-dessus comme porcelaines synthétiques ont été développées ces dernières années à partir de verres synthétiques. Ces porcelaines sont néanmoins distinctes des verres normaux proprement dits, du fait qu'elles contiennent une première phase de particules de verre à haute température, dispersée dans une seconde phase de verre à basse température.
Dans ce système à plusieurs phases, les particules de verre réfractaire de la première phase agissent comme des cristaux, en accroissant la viscosité de la composition globale et son aptitude à conserver sa forme prémoulée pendant la vitrification. Ces deux phases ont également des corrélations compatibilité-incompatibilité thermiques et optiques similaires à celles des phases cristalline et vitreuse des compositions à base minérale et qui sont nécessaires à l'obtention de la translucidité, de la résistance mécanique, de la résistance aux chocs thermiques, etc.
Parmi les porcelaines utilisables en art dentaire existent également les porcelaines dites à base d'alumine.
Ce type de porcelaine dérive d'un minéral naturel, stéatite ou talc, ce dernier étant essentiellement un aluminosilicate de magnésium. La fusion de cette matière forme une porcelaine cristalline solide et opaque approximativement à la même température que les porcelaines du type feldspathique et nephéline-syénite. Comme on peut s'y attendre, la matière fondue possède un coefficient de dilatation thermique approprié et compatible. Ces porcelaines, bien qu'inutilisables telles quelles comme porcelaines esthétiques, peuvent avantageusement être employées comme noyau robuste, comme c'est le cas dans la forme d'exécution représentée par la fig. 4, dans laquelle un émail 5 de porcelaine esthétique est employé.
Les porcelaines qui conviennent pour cet émail esthétique 5 sont les mêmes porcelaines dentaires classiques que décrit ci-dessus, c'est-à-dire les porcelaines feldspathiques, du type nephéline-syénite et synthétiques, par exemple.
Les matières plastiques synthétiques 2, utilisables pour imprégner la structure de porcelaine, peuvent être choisies parmi les matières plastiques dentaires connues.
Par exemple, ce peut être l'un quelconque des polymères classiques du type acrylate, tels que le polyméthacrylate de méthyle, le polyméthacrylate d'éthyle, le polyméthacrylate de butyle, ou une résine époxy, un polystyrène, un polyamide, une résine vinylique telle que le Lu- xène , un copolymère du chlorure de vinyle et de l'acétate de vinyle, et les mélanges de ces matières résineuses et avec des matières résineuses similaires. Des dérivés auto durcis bien connus de ces matières peuvent également être employés. II est seulement nécessaire que ces matières contiennent un monomère capable de se copolymériser ou de réagir d'une autre manière avec l'agent liant organo-silicique réactif 4, grâce à quoi une liaison chimique de solidité inattendue est réalisée.
Ces matières doivent également être compatibles avec la matière 6 de la base de prothèse et être copolymérisables avec cette matière ou pouvoir se combiner avec cette dernière d'une autre manière, par exemple par diffusion, afin qu'une liaison résistante soit produite entre la dent composite et la base de prothèse. Les matières appropriées pour la base de prothèse 6 sont essentiellement les mêmes que celles indiquées pour l'imprégnant plastique 2 ci-dessus. Les méthacrylates de méthyle et d'éthyle sont les matières préférées, tant pour la matière plastique imprégnante 2 que pour la base de prothèse 6.
Bien que la fig. 4 représente une forme proposée dans laquelle le composite formé par la matrice et l'imprégnant serve de noyau pour un émail de porcelaine esthétique, il est entendu que des noyaux proportionnellement plus petits ou plus grands peuvent être employés avantageusement lorsque cela est désirable pour des exigences particulières.
En outre, bien que la dent composite des fig. 2 et 4 ait une forme simple, une structure avec dégagement ou diatorique peut être employée pour améliorer la connexion physique et contribuer à l'union entre la dent et la matière de la base de prothèse.
En règle générale, pour la formation de la matrice imprégnée, la porcelaine correspond à de 50 à 90 %, de préférence de 65 à 87 % de la matrice imprégnée, tandis que l'imprégnant plastique correspond de 10 à 50 %, de préférence de 13 à 35 %, du composite en poids. La quantité de l'agent liant organo-silicique réactif peut être juste la quantité nécessaire à la production d'une couche de quelques molécules d'épaisseur sur les particules de porcelaine. Ordinairement, une quantité correspondant à de 0,1 à 10 %, de préférence de 2 à 4 % de la structure composite, est employée.
En général, on prépare les dents composites et les noyaux en revetant une porcelaine dentaire moulue avec une quantité suffisante d'agent liant organo-silicique pour produire une couche de quelques molécules d'épaisseur sur la surface des particules de porcelaine moulue.
On sèche la poudre ainsi revêtue et on la place dans un moule de métal classique et la soumet à une pression pour lui donner la forme de la dent artificielle ou du noyau. Le comprimé de porcelaine ainsi produit est dans un état qui représente une masse poreuse dans laquelle les particules solides sont en contact contigu les unes avec les autres et les interstices connecteurs constituent une structure ouverte et perméable dans toute la masse.
Un liquide pour la coulée d'une matière plastique, comprenant un monomère plus un polymère dissous, convenant pour la formation d'une matière plastique dentaire, peut être versé sur le comprimé poreux de poudres de porcelaine (encore dans le moule en métal) et l'attraction capillaire force ce liquide à pénétrer dans la masse poreuse rapidement et complètement. L'air contenu dans les interstices du comprimé de porcelaine poreuse enfermé dans le moule peut être évacué, ce qui améliore l'imprégnation par le liquide. En outre, la résine de coulée est limitée à la forme exacte du comprimé de porcelaine.
Une polymérisation totale du liquide de coulée est ensuite réalisée de toute manière usuelle, par la chaleur, la pression et avec ou sans emploi d'accélérateurs.
En outre, la porcelaine et/ou la matière plastique peuvent être pigmentées de la façon usuelle. Des pigments inorganiques peuvent être incorporés aux poudres de porcelaine préliminaires au moment du frittage ou du broyage et, en plus, des pigments inorganiques ou des colorants organiques peuvent être incorporés à la résine de coulée avant son emploi pour l'imprégnation du biscuit. De toute façon, la nuance peut être légèrement opaque en raison du fait que la dent artificielle est un composite de plusieurs matières et que les indices de réfraction optique dissemblables tendent à interrompre la transmission de la lumière. Bien que la poudre de porcelaine et la matière résineuse de la matrice puis sent être choisies avec des indices de réfraction identiques, il est douteux que le meilleur agent liant silicique ait exactement le même indice de réfraction.
Par conséquent, un aspect légèrement laiteux, qui n'est pas prononcé au point de ne pouvoir être compensé par des pigments, est obtenu.
Après le durcissement final, on termine la dent artificielle composite moulée en éliminant les lignes de jonction éventuelles, les marques de moule indésirables, par exemple les orifices à travers lesquels la pression a été appliquée etc.
Dans le cas de la production d'un noyau composite à utiliser en combinaison avec un émail de porcelaine esthétique, I'émail de porcelaine peut être revêtu avec l'agent liant de silane actif avant d'être rempli de particules revêtues de silane, imprégnées de résine de coulée et avant le durcissement final.
Une autre technique de fabrication de dents composites à partir de particules de porcelaine et de matières imprégnantes résineuses est décrite ci-après:
Pour incorporer la quantité maximum possible de matière céramique et réduire le plus possible la quantité de matière résineuse et son effet défavorable sur les propriétés de dureté de l'article moulé composite, on applique les théories connues pour la densification vibratoire des particules de formes et de dimensions connues.
Diverses théories de tassement, en particulier le système tétragonal. ont été avancées et il a été prouvé que le tassement de grosses particules provoqué par les vibrations tombe dans un motif tétragonal systématique. De plus. si les grosses particules sont de formes et de dimensions régulières, les interstices qui subsistent sont également de formes et de dimensions connues et des particules céramiques d'une seconde grandeur peuvent être introduites en grandeur et en proportions calculées de manière à s'adapter exactement à ces interstices, ce qui accroît la densité du comprimé céramique.
Bien entendu, pour obtenir la densité optimum, on part des particules les plus grosses possibles et on les fait suivre par une succession de trois, quatre classes ou plus de particules successivement plus petites. Cependant, ce mode de faire se heurte à des limitations pratiques. car les plus grosses particules, qui normalement conféreraient la plus grande densité, conféreraient également une texture granuleuse indésirable à l'article terminé. Par conséquent, il s'est avéré que des particules ayant en moyenne 130 microns de diamètre constituent le maximum pratique. Si l'on admet que ces particules sont approximativement rondes. la particule plus petite suivante aura une dimension d'environ 30 microns.
Un troisième échelon de grosseur de particules peut être calculé mais, pratiquement, il a été constaté que cela n'ajoute que très peu de densité à la masse et cette étape supplémentaire ne se justifie pas.
Lorsque les particules de grosseurs variées ont été revêtues de l'agent liant silicique et séchées complètement. elles sont prêtes pour être mélangées dans les proportions correctes d'environ 4 parties en poids des particules grossières avec 1 partie en poids des particules fines. On peut faire varier ce rapport de 4:1 en fonction des dimensions exactes des particules mais, pratiquement, ce rapport sera généralement supérieur à 3 :1 et inférieur à 15: 1. Les rapports plus grands ou plus petits fourniraient un meilleur tassement et une meilleure den sité qu'une seule grosseur de particules mais la densité ne serait pas tout à fait aussi élevée que lorsque la proportion optimum a été maintenue.
Les particules revêtues peuvent être pigmentées par les techniques céramiques normales (oxydes inorganiques tels que l'oxyde de zirconium, l'oxyde de fer, l'oxyde de vanadium, I'oxyde d'uranium, etc.) sans que cela perturbe sérieusement la corrélation de tassement, car la proportion de ces pigments inorganiques est extrêmement petite et leurs grains sont trop petits pour nuire à un tassement correct. Cependant, si certains pigments tendent à se séparer par gravité, on peut les fondre pré limiaairement ou les fritter dans le verre, ou on peut les introduire en suspension dans le sirop de coulée de ma tière plastique.
On confectionne un moule négatif ou femelle en une matière élastique, telle que le caoutchouc de silicone
RTV, capable de donner la conformation anatomique labiale et linguale désirée aux surfaces antérieure et postérieure de la dent moulée, et ce moule laisse un orifice ouvert à l'extrémité côté racine ou collet de la dent, à travers lequel les poudres fluides de porcelaine peuvent être introduites et l'article comprimé peut être retiré. Ce moule négatif élastique est placé sur une table vibrant verticalement et les poudres de porcelaine prémélangées, sèches ou en suspension dans l'eau, sont placées dans les cavités en forme de dent du moule élastique.
Une vibration lente produit un tassement progressif tandis que l'influence de la gravité transporte les particules les plus grosses et les plus denses à la base du moule et les couches subséquentes de grosses particules de porcelaine, s'adaptant exactement, se disposent d'elles-mêmes sur cette fondation. Simultanément et automatiquement, les particules plus petites remplissent les interstices de manière à donner à l'article la densité maximum que la gravité peut lui conférer. Des additions du mélange de poudres de porcelaine doivent être faites, car le tassement vibratoire réduit le volume apparent. Lorsque la densification est essentiellement complète, il peut y avoir un faible excès des particules les plus fines restant à la surface, et on peut les enlever en raclant, car elles ne sont pas nécessaires au remplissage des espaces intersticiels de la masse complète.
A ce moment. on prépare un liquide de coulée pour l'imprégnation du comprimé de porcelaine comme décrit précédemment.
Il n'est pas nécessaire de faire durcir complètement les dents dans le moule de caoutchouc, et on peut les retirer lorsqu'un durcissement partiel a été réalisé et on peut araser la colonne de matière en excès sur l'orifice de remplissage (dans la position de la racine de la dent) pour donner à la dent artificielle la forme désirée. Par la suite, on termine le durcissement et on peut procéder à un polissage supplémentaire ou à d'autres opérations de finition.
Une autre technique de fabrication consiste à utiliser des poudres de porcelaine classiques, non revêtues et des liants organiques, tels que pâte de farine, gomme adragante, etc. On les pigmente et on les moule en forme de dent sous pression et à chaud comme on le fait couramment. Ensuite, on cuit les biscuits moulés dans des fours jusqu'à une température suffisamment élevée pour oxyder les liants (qui s'éliminent sous forme de gaz du four) et juste amorcer la fusion ou la vitrification sur la surface des particules de porcelaine. Une formation de verre et une liaison superficielle débutant aux points de contact entre les particules et la masse de particules, grâce aux effets de tension superficielle, est capable de conserver sa forme et sa structure ouverte intermédiaire.
Après le refroidissement, on peut immerger les biscuits poreux dans des dilutions d'agents liants silaniques de façon à revêtir complètement toutes les surfaces interconnectantes. On sèche rapidement et complètement en mettant le biscuit poreux sous vide, et le vide améliore également l'imprégnation du biscuit par la bouillie de coulée.
Exemple I
On vitrifie à une température d'environ 12880 C pendant 15 mn une porcelaine dentaire classique, préparée par frittage de feldspath orthoclase et de silice, puis on trempe thermiquement la fritte résultante pour fragmenter la porcelaine et la rendre plus facile à moudre aux finesses appropriées pour le moulage. Ensuite, on broie et moud la porcelaine jusqu'à ce que les particules les plus grossières correspondent aux tamis de 32,5 à 39,5 mailles par cm et les particules les plus fines aux tamis d'environ 130 à 160 mailles par cm.
On expose la poudre ainsi préparée à l'eau bouillante pendant environ t h pour permettre l'hydrolyse des molécules de silice et d'alumine dans les surfaces des particules de porcelaine, puis on sèche la poudre pour éliminer l'excès d'humidité. Ensuite, on immerge la poudre dans une solution de Ici de méthacrylate de triméthoxy silyl propyle et 99 % d'hexane comme diluant, auquel a été ajouté 0,1 ßo d'acide acétique, et on agite longuement afin que toutes les surfaces soient touchées par l'agent liant silicique et réagissent et soient revêtues avec celui-ci. On sépare l'excédent de liquide par décantation et on élimine l'excès de diluant par séchage.
On place la poudre revêtue dans un moule en métal et on la soumet à une pression.
La masse comprimée peut ensuite être laissée dans le moule ou retirée de celui-ci, pour l'imprégnation par la matière plastique.
La composition de la matrice plastique consiste en une bouillie ou résine de coulée à base de méthacrylate de méthyle réticulé. On prépare la résine de coulée en combinant 87 % de méthacrylate de méthyle monomère, 9 % d'un monomère réticulant approprié. tel que le diméthacrylate d'éthylène-glycol, et 4 % d'un épaississant soluble, consistant en un polymère de méthacrylate de méthyle à bas poids moléculaire. On mélange intimement ces matières et on les agite pendant au moins 24 h pour assurer une dissolution complète du polymère dans les monomères. Lorsqu'une dissolution complète a été réalisée, on catalyse le liquide en lui ajoutant 0,5 % de peroxyde de benzoyle.
On verse alors le liquide de coulée sur le comprimé poreux de poudres de porcelaine et il pénètre dans la masse par attraction capillaire.
La polymérisation de la résine liquide s'effectue par chauffage progressif de l'extérieur, à températures croissantes en un laps de temps de 3 à 4h jusqu'à un maximum d'environ 74o C.
Après le durcissement final, on termine la dent artificielle composite moulée en éliminant les bourrelets ou les marques de moule indésirables éventuellement présentes.
Une dent artificielle ayant la composition approximative suivante est produite: 65 % de porcelaine et 35 % de matière plastique réticulée (y compris l'agent liant).
Cette matière s'avère posséder la dureté et la résistance à l'usure des porcelaines dentaires, en même temps que la facilité de façonnage par un mécanicien-dentiste en ce qui concerne la modification de la forme et une liaison parfaite avec une matière résineuse de base de prothèse. Ces dernières qualités se retrouvent ordinairement seulement sur les dents artificielles en matière plastique.
Exemple 2
On prépare un produit similaire à celui de l'exemple 1, sauf qu'un mélange de 1% de diméthyl vinyl chloro silane dans 99 % d'hexane est employé comme agent liant chimique. Ici, également, un produit ayant les propriétés combinées des porcelaines dentaires et des matières plastiques dentaires est obtenu. Ce produit a essentiellement les mêmes proportions que ci-dessus, car seule la composition du liant silanique varie.
Exemple 3
On répète l'exemple 1, sauf que l'on utilise comme agent liant chimique une solution de vinyl diméthyl silanol à 2 % dans l'hexane, acidifiée par addition de 1 % d'acide acétique. Ici également, une dent artificielle de qualité supérieure est produite.
Exemple 4
Des perles de verre, produites par Minnesota Mining and Manufacturing Company sous leur désignation
Super Brite No 110 et Super Brite No 380, sont revêtues par immersion dans une solution à 1% de méthacrylate de triméthoxy silyl propyle et 99 % d'hexane comme diluant, à laquelle 0,1 % d'acide acétique a été ajouté, en quantité suffisante pour produire un revêtement de quelques molécules d'épaisseur sur la surface des perles. Une hydrolyse préliminaire de la surface des perles n'est pas nécessaire, car l'humidité atmosphérique est suffisante pour la formation d'ions hydroxyles sur la surface des perles de verre.
Après que les perles de grosseurs variées ont été revêtues et séchées, on place les perles sèches dans des cavités en forme de dents d'un moule élastique placé sur une table vibrant verticalement. Après une vibration lente provoquant une densification progressive sous l'influence de la gravité, un comprimé de densité maximum est obtenu.
A ce moment, on verse sur le comprimé un liquide de coulée de méthacrylate de cyclohexyl monomère auquel a été ajouté 5 % d'un monomère réticulant, du divinylbenzène, de facon à remplir les interstices par attraction capillaire. Le méthacrylate de cyclohexyl monomère a l'avantage de présenter un plus faible retrait à la polymérisation que l'ester méthylique, en sorte qu'il se polymérise relativement facilement sans laisser ou former des espaces vides qui affecteraient la densité complète de l'article moulé.
Le durcissement de la matière plastique liquide s'effectue dans le moule de caoutchouc jusqu'à ce qu'un durcissement partiel ait été effectué, après quoi on retire la dent et on termine le durcissement comme dans l'exemple 1.
On termine le composite moulé en le polissant.
Une dent artificielle ayant la composition suivante est produite: matière céramique 86 % et matière plastique réticulée 14 %.
Ici également, on constate que ce produit possède simultanément les propriétés avantageuses de la porcelaine dentaire et des produits en matière plastique dentaire.
Exemple 5
Une porcelaine dentaire classique, préparée à partir de nephéline-syénite ou de feldspath orthoclase et de pigments est frittée à une température de 13160 C jusqu'à ce qu'elle devienne sensiblement limpide ou translucide.
Ensuite, elle est broyée en particules de grosseurs moyennes correspondant aux tamis de 0,074mm d'ouverture et est mélangée avec de l'amidon, de la pâte de farine, de l'eau et des lubrifiants en quantités suffisantes pour la rendre plastique ou moulable. On place cette matière dans des moules ayant la forme et les striations de la dentition naturelle et on fait vibrer ces moules et on les presse fermés et les chauffe jusqu'à environ 2040 C pendant 3 à 5 mn pour faire durcir les liants.
On place les biscuits de dents ainsi formés sur des plateaux de terre réfractaire, que l'on fait ensuite traverser des fours-tunnels automatiques. Aux environs de 5380 C, les liants organiques se carbonisent, puis s'oxydent et les produits gazeux de combustion s'échappent par la cheminée du four, laissant un comprimé poreux et propre de particules de porcelaine en forme de dents.
On continue à chauffer jusqu'à environ 1121oC (ou même pas plus que 10300 C avec une durée de plusieurs heures de chauffage), puis on retire les biscuits et les refroidit. A ce stade, ils ne sont plus à l'état de comprimé . mais sont une masse poreuse avec une liaison vitreuse définie entre les particules et un système interconnecteur de canaux d'air. Ces biscuits possèdent toutes les caractéristiques externes d'anatomie, de dimen suions, de dureté. etc., mais sont insuffisants quant à la couleur (ils sont blancs), la densité et le pouvoir liant.
On les place dans un récipient, on évacue l'air ambiant et on introduit brièvement une solution à 3 % de méthacrylate de triméthoxy silyl propyle dans du toluène, suffisamment pour recouvrir les échantillons. On casse le vide, on enlève l'excédent de liquide par décantation et on sèche les échantillons à l'air pendant plusieurs minutes en agitant.
Ensuite, on remet la dent dans un récipient différent que l'on évacue à nouveau, et l'on ajoute une solution de 90 % de méthacrylate de méthyle monomère, 6 % de méthacrylate d'allyle, 4 % de méthacrylate de méthyle polymère (poids moléculaire 125 000) et des teintures et colorants appropriés. On casse le vide, on enlève le liquide par décantation et on essuie les dents superficiellement.
Ensuite, on place les dents dans un récipient à pres sion, dans lequel on peut les chauffer progressivement jusqu'à 1160 C sous une pression de 2,1 à 2,5kg/cm2.
Après durcissement et refroidissement, on les polit, les classe et les inspecte.
La composition usuelle produite est: matière céramique 72 % et matière plastique 28 %.
On peut concevoir que la phase d'imprégnation par la matière plastique soit seulement partiellement exécutée avec des matières de coulée ayant la couleur des dents, en laissant les surfaces gingivales des dents revêtues de silane mais poreuses et réceptives pour la matière plastique de couleur rose qui constitue la base de la prothèse.