Brevet FR2559059A1 — publié le 19850809

La présente invention concerne d'une manière générale un matériau pour la réalisation d'appareils d'orthodontie et/ou pour application dentaire, ainsi que la composition et le procédé d'obtention de tels appareils. La fonction essentielle de cette composition réside principalement, mais non exclusivement, dans son application aux appareils d'orthodontie. De tels appareils d'orthodontie (attaches) adhérant par collage à la dent et offrant une liaison satisfaisante pour permettre un traitement orthodontique sont fabriqués essentiellement avec deux types de matériaux, métallique ou plastique. On trouve d'une part des attaches métalliques qui offrent les qualites mécaniques et de résistance idéales pour un traitement orthodontique, cependant ces attaches présentent un certain nombre d'inconvénients elles nécessitent d'être fixées par soudage sur une base de fixation qui sera collée à la surface de la dent, il en résulte un coût de revient unitaire élevé.Cette base de fixation métallique n'assure pas toujours une adhérence parfaite à la dent, cela entraine des décollements intempestifs en cours de traitement et un surcroît de travail important ; Par ailleurs, l'inconvénient majeur de telles attaches métalliques a trait à l'esthetique : lorsque toutes les attaches sont en place dans la bouche sur chacune des dents, cela donne un effet particulierement inesthétique ; D'autre part, des attaches en matière synthétique ou plastique qui adhèrent directement sur la dent et présentent une esthétique déjà améliorée. Toutefois, elles sont deformables sous l'effet des efforts appliqués et donc transmettent mal ces efforts, le traitement effectué avec de telles attaches n'est donc pas satisfaisant ; Par ailleurs, le bénéfice esthétique est modique car l'aspect de la matiere plastique se dégrade avec le port prolongé en bouche (vieillissement dû à la fermentation des aliments, à la salive,.. ), de même la réflection de la lumière sur la matiere plastique est préjudiciable à l'esthétique. Enfin, on connait également des attaches en alumine mais pratiquement pas utilisées. Leur couleur est semblable à celle de la dent et grâce à un évidement de leur base on peut les coller en prise directe avec la dent. Cependant, ces attaches ne sont pas répandues car leur résistance médiocre provoque de fréquentes ruptures. La presente invention a d'une manière générale pour objet une composition permettant d'éviter les inconvénients déjà cites des matériaux existants. De manière plus précise, l'invention concerne la réalisation d'un mate- riau en zircone partiellement stabilisée à l'yttrium, à la chaux ou à la magnésie, sa composition et son procédé d'obtention. L'invention concerne de manière plus particulière, à titre indicatif et non limitatif, une attache destinée à être collée directement sur la surface de la dent. Les avantages de notre invention resident en ce que nous obtenons grâce à cette composition un produit dont l'aspect et la couleur sont très proches de la dent et donc d'une esthétique améliorée. Ils résident aussi dans les caracteristiques particulières de résistance mecanique du produit obtenu. A titre d'exemple, ces qualités justifient une application orthodontique.En effet, la résistance mécanique du matériau permet de supporter les efforts appliqués par l'arc de redressement Ils résident encore dans la possibilité de mise en forme du matériau en des formes complexes, selon indifferemment toutes techniques de mise en forme, comme à titre d'exemples des techniques telles que coulage, moulage injection, pressage, pressage isostatique à chaud ou non et/ou usinage. Cette dernière qualité justifie encore son application dans le domaine orthodontique, on peut obtenir une attache présentant différentes angulations ou inclinaisons de la ou des gorges en fonction de la position des dents à redresser, on peut obtenir aussi des formes tres arrondies pour ne pas blesser la langue du patient et donc améliorer son confort. Un autre avantage de notre invention réside dans la meilleure liaison par collage du matériau et de la dent support. Selon un aspect de l'invention, celle-ci présente une base évidee assurant un collage plus efficace. Le pourtour de la base est tourmenté. Selon encore un dernier avantage, l'invention procure un prix de revient inférieur à, par exemple, celui d'un appareil orthodontique constitue d'attaches métalliques classiques. En conséquence, et dans l'application présentée de l'invention, les qualites esthétiques de l'attache obtenue sont nettement améliorées par rapport à celles d'une attache métallique De même, les qualités de resistance mécanique sont ameliorées par rapport aux attaches plastique ou en alumine. D'autres particularités et avantages ressortiront à la lecture de la description faite ci-après à titre indicatif mais non limitatif au dessin joint La figure 1, unique, est une vue en perspective d'une attache, selon un node de réalisation poss-ible de l'invention, montrant un arc de reglage en place Selon cette figure, l'attache en ceramique est d'une seule partie et se compose d'une base (1) destinée à venir en contact avec la surface de la dent Elle comporte une gorge longitudinale (2) qui aura des angles différents selon la position de la dent support et qui est destinée au passage de l'arc (3) maintenu en place par l'intermédiaire des ailettes de fixation (4) grâce à une ligature (5) D'autres particularités ressortiront à la lecture de la description, à titre indicatif et non limitatif, du mode suivant d'obtention de la composition et de sa préparation. Dans une première phase, il s'agit d'obtenir après malaxage un mélange homogene d'une matière organique (polymere tel que polyéthylène) et d'une poudre de composés ceramiques, à base de zircone et d'ajouts. Le mélange peut être obtenu par malaxage mais aussi par centrifugation, dispersion en phase liquide, agglomération ou extrusion, ou tout autre moyen. Les pourcentages d'ajouts destinés à stabiliser partiellement la zircone sont: pour la magnésie (MgO) de 10 à 30 % en poids, pour l'yttrium (Y203) de 5 à 15 % en poids et pour la chaux (CaO) de 5 à 30 % en poids. Les proportions pour le polymère sont de 10 à 30 Z du mélange final et celles de la poudre céramique de 70 à 90 %. Dans une deuxième phase, il s'agit d'obtenir un produit semi-fini ayant la forme finale et obtenu par exemple par moulage injection. Enfin dans une dernière phase, ce produit semi-fini est porté dans un four à haute température où il y a alors fritage de la poudre céramique et élimination du polymère. On assiste alors à un retrait homothétique de l'ordre de 15 c,Ó. Les températures d'elaboration de la céramique sont de l'ordre de 1400 à 1850 degrés celsius. A titre d'exemple voici les étapes de réalisation d'une préparation mélange de 20 Z de polyéthylène et de 80 Z de composé céramique. Composition du composé céramique : zircone plus ajouts de stabilisation à raison de 8 Z en poids d'yttrium. Moulage par injection puis frittage de la céramique et élimination du polyéthylène par cuisson à 1650 "C dans un four haute température. Les qualités du matériau obtenu sont, entre autres, une couleur très proche de l'ivoire dentaire et une résistance à la rupture de l'ordre de 1000 MPA. Les qualités de l'invention peuvent être valablement encore améliorées en utilisant d'autres techniques comme le pressage isostatique à chaud pour les qualités mécaniques et l'émaillage pour l'esthétique, ou toute autre technique. En effet, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations cidessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisations, sans pour cela sortir du cadre de l'invention REVENDICATIONS 1- Composition d'un matériau pour application dentaire caractérisée en ce que le dit matériau est de la zircone partiellement stabilisée à l'yttrium, la chaux ou à la magnésie. 2- Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que les pourcentages d'ajouts destinés à stabiliser partiellement la zircone sont de : 10 à 30% en poids pour la magnésie 5 à 15% en poids pour l'yttrium 5 à 30t en poids pour la chaux 3- Procedé de réalisation d'appareils mettant en oeuvre la composition du matériau selon l'une ou l'autre des revendications t ou 2 caractérisé en ce que l'on part d'un mélange de polymère et de poudres céramiques, le polymère chargé étant un polyethylene ou tout autre polymère compatible avec le mélange de poudres ceramiques. 4- Procédé selon la revendication 3 caractérise en ce que les proportions du mélange sont pour le polymere de 10 à 30% et pour la poudre de composés céramiques de 70 à 90%. 5- Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que dans le mélange de poudres céramiques, les pourcentages d'ajouts destinés à stabiliser partiellement la zircone sont de 10 à 30% en poids pour la magnésie 5 à 15% en poids pour l'yttrium 5 à 30% en poids pour la chaux 6- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que les températures d'élaboration du matériau sont comprises entre 1400 et 18500C selon le type d'ajout utilisé et sa proportion. 7- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 a 6 caractérisé en ce que la préparation de la composition nécessite au préalable un mélange du polymere et de la poudre de composés céramiques par malaxage, centrifugation, agglomération, extrusion, dispersion en phase liquide ou tout autre moyen. 8- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisé en ce que la mise en forme du produit s'effectue grâce à des techniques telles que : coulage, moulage injection, pressage isostatique à chaud ou non et/ou usinage, ou tout autre technique. 9- Application de la composition selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2 et préparée selon l'une quelconque des revendications 3 à 8 à la réalisation d'un élément de tenue de fil pour une utilisation dans le domaine de l'orthodontie destiné à être collé directement sur la surface d'une dent, realisé en une seule pièce, comportant une ou plusieurs gorges (2) destinées à recevoir un fil ou arc de redressement (3) et comportant des ailettes (4) permettant le maintien en place du fil par l'intermédiaire d'une ligature (5) cela la ou les gorges peuvent présenter différentes angula- tions et/ou inclinaisons ; la base (1) de cet élement présente un évidement en son centre et une partie annulaire comportant une surface tourmentée.