Brevet FR2939636A1 — publié le 20100618

Préforme de renforcement en forme de grille, et matériau composite à fibres préimprégnées pour prothèse dentaire, et procédé de fabrication de la grille. 10 Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un élément de renforcement préimprégné photo 15 polymérisable constituée d'un matériau composite à base de fibres et de particules, et destiné à renforcer les plaques bases des prothèses dentaires amovibles. État de la technique Le document US 2 755 552 décrit des renforts constitués de fibres pour renforcer des prothèses dentaires, des couronnes, des attelles de contention. Le document US 2 793 436 se rapporte à un système pour renforcer des 25 prothèses dentaires fixes ou amovibles, avec des fibres parallèles, croisées, ou toute autre texture de tissage, pouvant être incolore, transparente ou opalescente. Le document FR 2 588 181 divulgue l'usage de fibres en matériaux 30 composites pour renforcer des prothèses dentaires à base de résines 20 2 totalement ou partiellement polymérisées, fabriquées en pultrusion, injection, compression, moulage, ou transfert. Les renforts de prothèses connus sont généralement constitués de grilles 5 métalliques, ou de plaques bases métalliques. La résine injectée pénètre dans les mailles de la grille métallique. L'inconvénient des grilles métalliques reste l'effet d'électrocorrosion pouvant se déclencher dans le temps. Il est aussi connu de fabriquer en laboratoire des plaques bases de 10 prothèses amovibles en résine dentaire, obtenues par injection, pressage ou aspiration. Le problème à résoudre est de bien intégrer le renfort dans la résine pour constituer un seul stratifié en composite. Dans les renforts préimprégnés connus, les fibres de renfort sont entièrement incluses dans la résine. Une fois polymérisés sur un modèle, ils constituent une structure 15 pleine. Ils sont inclus en sandwich dans la résine de la prothèse, mais la résine ne peut pas pénétrer dans la structure dépourvue d'espaces libres. Le document US 6 010 337 divulgue une coque de support en matériau composite renforcé aux fibres, ladite coque étant constituée par formage sur un modèle d'une préforme photopolymérisable. La coque de support est 20 rigide, et sa surface pleine ne permet pas d'injecter de la résine. Objet de l'invention 25 Un premier objet de l'invention consiste à fournir une préforme en forme de grille pour usage dentaire, laquelle est préimprégnée et présentant une surface d'espaces libres entre les mailles d'au moins 25% de la surface du tissu sans fibres ni résine d'imprégnation. Les fils de trame croisent les fils de chaîne à intervalles réguliers, et ne peuvent pas glisser sur les fils de chaîne. 30 Les fils de chaîne et de trame sont eux- mêmes constitués de fibres tissées. Les fils sont sélectivement enrobés de résine éventuellement dopée avec 3 des particules en l'état d'avant polymérisation, et l'espace central de chaque maille ainsi constituée est vide de résine. Un deuxième objet de l'invention a pour but d'élaborer un procédé de formage d'un tel préimprégné sur un modèle de laboratoire, de façon à constituer, après polymérisation, une grille solide formée par un quadrillage de fils de chaîne et de fils de trame, l'espace central de la maille étant vide de fibres et de résine. io Les moyens de formage utilisés dans l'état de l'art utilisent des machines de formage sous pression ou sous vide. Dans le document US 6 010 337, une membrane transparente plaque le préimprégné sur un modèle, et le préimprégné est ensuite polymérisé en lumière visible. Cette technique a pour inconvénient d'écraser le préimprégné, et le composite final devient 15 compact, sans porosité, et rigide. Ce procédé interdit l'aménagement d'espaces sans fibres et sans résine permettant d'injecter une résine extemporanément. Le procédé de formage selon l'invention est caractérisé par les étapes 20 suivantes consistant à: - poser une préforme sur un modèle de laboratoire préalablement isolé par une première feuille isolante, ladite préforme étant constituée par un quadrillage de fils de trame (2) et de fils de chaîne (3) enrobés dans une résine d'imprégnation (6) pour former une grille en l'état d'avant 25 polymérisation, - poser sur la grille une deuxième feuille (17) isolante micronique, - recouvrir la deuxième feuille (17) isolante micronique au moyen d'une membrane thermoplastique (14), laquelle est chauffée et ramollie pour être appliquée par pression ou dépression sur la grille, le matériau 30 thermoplastique de la membrane ayant flué dans les espaces (8) entre les mailles, 4 - refroidir la membrane (14) pour constituer une coque rigide de support de la grille (1), - photopolymériser la grille (1) dans la coque support, - et détacher la grille (1) de la coque pour être intégrée dans une plaque base d'une prothèse. Un tel procédé de formage conserve la configuration initiale du préimprégné, après formage. Le procédé a été formulé pour maintenir les espaces intermailles entre les fils de chaîne et les fils de trame, vides de fibres et de résine d'imprégnation. Le procédé empêche la résine d'imprégnation de fluer dans les espaces des mailles lors du formage sur le modèle de laboratoire dentaire, de manière à constituer une véritable grille après polymérisation. Il a été établi qu'une membrane thermoplastique était capable, après ramollissement par la chaleur et placage sur une grille en l'état d'avant polymérisation selon l'invention, d'investir les espaces des mailles libres de fibres et de résine. La membrane thermoplastique peut être une membrane en acétate d'éthyle vinyle ou n'importe quel autre produit thermoplastique. Après ramollissement et placage sur le modèle préalablement isolé, le matériau de la membrane investit les espaces libres de la grille et empêche la résine d'imprégnation de fluer dans les espaces libres de la grille. Après refroidissement, elle constitue une coque moulée sur le modèle de laboratoire dont la grille est maintenue provisoirement par la rétention que procure l'investissement des espaces libres entre les mailles de la grille par la membrane thermo plastique. L'ensemble est ensuite porté dans une enceinte à photopolymérisation de laboratoire, et la grille selon l'invention est durcie dans sa coque de formage. La coque est ensuite retirée, fournissant une grille en matériau composite renforcé aux fibres et particules entièrement polymérisée, avec une forte proportion d'espaces libres au moins égale à 25 % de la surface de la grille, les espaces libres de fibres et de résine étant au moins égaux à la largeur 5 des fils de trame et de chaîne. Un troisième objet de l'invention est de permettre l'injection, le pressage ou l'aspiration d'une résine dentaire, par exemple PMMA, constituant une base de prothèse mobile en acrylique, dans les espaces vides de fibres et de ~o résine d'imprégnation constitués entre les fils de chaîne et les fils de trame, de manière à constituer un stratifié à renfort de fibres. La résine dentaire est intégrée dans la grille, constituant en fin de processus un seul stratifié composite. La résine d'imprégnation des fils de chaîne et des fils de trame est 15 avantageusement de même nature chimique que la résine constituant la base de prothèse, elle est liée chimiquement. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : 25 La figure 1 est une vue schématique en plan d'une grille selon l'invention. - La figure 2 est une vue schématique d'une grille selon l'invention positionnée avant polymérisation sur un modèle de laboratoire. La figure 3 est une vue schématique d'une grille selon l'invention 30 polymérisée dans sa coque de support. 20 6 - La figure 4 est une vue schématique d'une grille selon l'invention dans sa coque de formage thermoplastique après refroidissement avec les espaces entre les mailles libres de fibres et de résine investis par le matériau thermoplastique, et portée dans une enceinte de laboratoire à photo polymériser les résines . - La figure 5 est une vue schématique du modèle de laboratoire sur lequel la grille polymérisée est repositionnée avec la membrane thermoplastique séparée, laissant libre de fibres et de résine les espaces entre les mailles. Description d'un mode préférentiel de l'invention En référence à la figure 1, une préforme est constituée par un quadrillage de fils de trame 2 et de fils de chaîne 3, les deux étant constitués par des fibres tressées 4 pour former une grille 1. Les fils de trame 2 sont fixés aux fils de chaîne 3 aux noeuds 5 du quadrillage, de manière à limiter leur glissement qui est toujours inférieur à leur section propre. Chaque fibre 4 est imprégnée par une résine d'imprégnation 6 éventuellement dopée avec des particules 7 de façon à lui conférer un état de gel avant polymérisation. L'espace 8 entre les mailles du quadrillage est vide de fibres et de résine, de manière à constituer la grille 1. L'espace 8 est supérieur à la section 9 des fils de trame 2 et de chaîne 3. La résine 6 peut être une résine méthacrylate pouvant se lier chimiquement à des fibres de verre après un traitement préalable de silanage. Sur la figure 2, un modèle de laboratoire 10 en plâtre est isolé avec une première feuille isolante 11, laquelle est ajourée en plusieurs endroits pour former des opercules 12, lesquels sont remplis de résine pour jouer le rôle de cales d'enfoncement 13. La feuille isolante 11 peut être une feuille de 7 cellophane, et la préforme en forme de grille 1 de la figure 1 est positionnée sur la feuille 11. Une deuxième feuille isolante 17 d'épaisseur micronique recouvre ensuite la grille 1. Une membrane 14 en matériau thermoplastique, notamment en acétate d'éthyle vinyle, est superposée sur la préparation, qui peut finalement être insolée avec des moyens de chauffage et de placage 15. En référence à la figure 3, la membrane 14 thermoplastique préalablement ~o chauffée, est appliquée après ramolissement sur la préparation, et la grille 1 est formée sur le modèle 10 isolé. Les espaces intermailles 8, vides de résine et de fibres, sont investis par le matériau thermoplastique de la membrane 14, empêchant la résine 6 de fluer. La membrane 14 sert ainsi de coque de formage pour appliquer la grille 1 sur un modèle. Les cales 15 d'enfoncement 13 ménagent un espace entre la grille 1 et le modèle 10 après enlèvement de la première feuille isolante 11. Les cales 13 sont ainsi solidarisées à la grille 1. En référence à la figure 4, la grille 1 reste logée dans sa coque 20 thermoplastique durcie par refroidissement, puis est portée dans une enceinte de polymérisation 16 en lumière visible. En référence à la figure 5, la membrane 14 thermoplastique de la coque de formage est retirée, et la grille 1 est positionnée sur le modèle.de laboratoire 25 10. Revendications1. Préforme en matériau composite constituée de résine, de particules et de fibres en l'état d'avant polymérisation, destinée à être formée sur un modèle de laboratoire et à être intégrée dans une plaque base de prothèse dentaire, caractérisée en qu'elle comporte une grille (1) formée par un quadrillage de fils de trame (2) et de fils de chaîne (3) enrobés dans une résine d'imprégnation (6), l'espace (8) central entre les mailles étant exempt de fibres et de résine, et déterminant une surface d'espaces libres supérieure à io 25 % de la surface totale de la grille, et que les fils de trame (2) sont fixés sur les fils de traîne (3) aux noeuds du quadrillage, pour autoriser la manipulation de la préforme et son formage sur un modèle de laboratoire, sans fluage de la résine d'imprégnation (6) dans les espaces (8) des mailles. 15 2. Préforme selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une membrane (14) thermoplastique ramollie après chauffage est plaquée sur la grille (1) pour remplir les espaces (8) libres entre les mailles lors du formage sur un modèle de laboratoire (10). 20 3. Préforme selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de trame (2) sont maintenus par tricotage à égale distance les uns des autres sur les fils de chaîne (3), et que leur glissement sur la chaîne est inférieur à leur section. 25 4. Préforme selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les fils de chaîne (3) sont maintenus par tricotage à égale distance les uns des autres sur les fils de trame (2), et que leur glissement sur la trame est inférieur à leur section. 30 5. Préforme selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de trame (2) et les fils de chaîne (3) sont enrobés d'un gel de résine en l'état 8 9 d'avant polymérisation, et que les espaces (8) entre les mailles sont dépourvus de fibres et de résine. 6. Préforme selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque espace (8) libre est supérieur ou égal à la largeur propre des fils de trame (2) et de chaîne (3). 7. Procédé de formage d'une grille de renforcement de prothèse dentaire, caractérisé par les étapes suivantes : - poser une préforme sur un modèle de laboratoire préalablement isolé par une première feuille (11) isolante, ladite préforme étant constituée par un quadrillage de fils de trame (2) et de fils de chaîne (3) enrobés dans une résine d'imprégnation (6) pour former une grille en l'état d'avant polymérisation, - poser sur la grille une deuxième feuille (17) isolante micronique, - recouvrir la deuxième feuille (17) isolante micronique au moyen d'une membrane thermoplastique (14), laquelle est chauffée et ramollie pour être appliquée par pression ou dépression sur la grille, le matériau thermoplastique de la membrane ayant flué dans les espaces (8) entre les mailles, - refroidir la membrane (14) pour constituer une coque rigide de support de la grille (1), - photopolymériser la grille (1) dans la coque support, - et détacher la grille (1) de la coque pour être intégrée dans une plaque base d'une prothèse. 8. Procédé de formage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la membrane (14) thermoplastique est en acétate d'éthyle vinyle. 9. Procédé de formage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième feuille (17) isolante micronique est une feuille de cellophane. 10 10. Procédé de formage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première feuille (11) isolante est ajourée pour former des opercules (12) remplis de résine jouant le rôle de cales d'enfoncement (13).5