WO2008012467A2 - Verre a base d'oxydes metalliques pour la fabrication de protheses dentaires ceramiques - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a glass based on metal oxides for the manufacture of ceramic dental prostheses and more specifically to a glass based on metal oxides for impregnating an open-pore sintered structure consisting of particles of less a metal oxide for the manufacture of ceramic dental prostheses.
- Document EP 0 241 384 B1 discloses a method of manufacturing ceramic dental prostheses.
- an open-pore sintered structure consisting of metal oxide particles, made on the surface of a tooth model, is impregnated with a glass consisting mainly of a mixture of oxides which, after solidification, is presented in the totally amorphous state by being transparent or in a more or less crystallized state while being opalescent.
- a glass consisting mainly of a mixture of oxides which, after solidification, is presented in the totally amorphous state by being transparent or in a more or less crystallized state while being opalescent.
- a more or less translucent prosthesis is obtained.
- the impregnation of the sintered framework is carried out with a glass comprising between 5 and 7% by weight of calcium oxide (CaO) and between 25 and 28% by weight of oxide of lanthanum (La 2 O 3 ).
- the present invention proposes to provide a glass based on metal oxides for the impregnation of an open-pore sintered structure consisting of particles of at least one metal oxide for the manufacture of ceramic dental prostheses having, by its composition, features that significantly improve the quality and appearance of the resulting dental prosthesis.
- the glass according to the present invention is essentially characterized by the fact that it mainly comprises from 40 to 50% by weight of lanthanum oxide (La 2 O 3 ), from 5 to 15% by weight of ytterbium oxide ( Yb 2 O 3 ) and from 35 to 55% by weight of other metal oxides, excluding calcium oxide (CaO).
- La 2 O 3 lanthanum oxide
- Yb 2 O 3 ytterbium oxide
- CaO calcium oxide
- the glass according to the invention does not comprise calcium oxide but on the other hand has a substantially higher content of lanthanum oxide.
- the glass according to the invention infiltrates in a much more homogeneous manner in the open-pore sintered structure and no demixing phenomenon is observed. Moreover, there is a noticeable decrease in the water solubility of the substructure after impregnation with the glass according to the invention.
- the refractive index is generally between 1.65 and 1.80.
- the ceramic prosthesis obtained is more translucent due to a substantially increased optical transmission coefficient in the visible.
- the ceramic prosthesis is fluorescent and its mechanical properties and fatigue resistance are improved.
- the glass according to the invention may comprise the following metal oxides:
- silica SiO 2
- alumina Al 2 O 3
- boron oxide B 2 O 3
- titanium oxide (TiO 2 ) preferably from 6 to 10% by weight and, optionally, from
- the glass according to the invention may be colored and comprises for this purpose one or more metal coloring oxides chosen from the group including cerium oxide (CeO 2 ), preferably up to 5% by weight, the oxide iron (Fe 2 O 3 ), preferably up to 2% by weight, nickel oxide (NiO), preferably up to 1% by weight, and cobalt oxide (CoO), preferably up to 1% by weight.
- CeO 2 cerium oxide
- Fe 2 O 3 oxide
- NiO nickel oxide
- CoO cobalt oxide
- the present invention also relates to a process for impregnating, using a glass, an open-pore fritted framework consisting of particles of at least one metal oxide for the manufacture of ceramic dental prostheses, essentially characterized by the that the infrastructure is brought into contact with a glass as defined above, in the liquid state at a temperature between 1000 0 C and 1250 0 C for a time between 20 'and 3 h, the glass s infiltrating the infrastructure that constitutes the skeleton of the prosthesis and occupies all the open pores that this infrastructure contains.
- the infrastructure according to the invention is advantageously composed of particles of pure alumina (Al 2 O 3 ) or particles of pure zirconia (ZrO 2 ) or a mixture thereof.
- the average particle size is preferably between 0.5 ⁇ m and 20 ⁇ m.
- sintered infrastructure is understood to mean an open-pore network formed of metal oxide particles bonded together by a slight solid-phase sintering, the sintering taking place without causing a significant shrinkage of the volume of the infrastructure. .
- the impregnation of the infrastructure using glass based on metal oxides can be carried out under vacuum or in the open air.
- the impregnation can for example be carried out by placing in a cup a bed of glass powder on which the infrastructure is placed and then the whole is brought to the desired temperature.
- the molten glass penetrates capillary into the pores of the structure until it occupies all the pores of the infrastructure.
- the infrastructure can be realized by different methods.
- the infrastructure may also for example be manufactured by uniaxial or isostatic compression of a powder, followed by partial sintering of the block of agglomerated powder, and finally by machining the block in particular by a digital milling machine.
- Impregnation of a pure alumina (Al 2 O 3 ) sintered structure was made by contacting it under vacuum with an uncoloured glass at a temperature of 1150 ° C. and for a time of 20 ', the glass presenting the following composition by weight:
- Example 2 The impregnation of a sintered framework comprising by weight 66% of pure alumina (Al 2 O 3) and 34% of pure zirconia (ZrO 2 ) was carried out by contacting it under vacuum with an uncoloured glass at a temperature of 1100.degree. 0 C and for a time of 40 ', the glass having the following composition by weight:
- Example 2 The impregnation of the same infrastructure as that of Example 2 was carried out by putting it in contact with air with a colored glass at a temperature of 1130 ° C. for a time of 3 hours, the glass having the composition of following weight:
- NiO nickel oxide
- Impregnation of a pure zirconia (ZrO 2 ) sintered structure was made by contacting it with air with a colored glass at a temperature of 1180 ° C. for a time of 1 h, the glass having the composition in following weight:
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Abstract
La présente invention concerne un verre à base d'oxydes métalliques pour l'imprégnation d'une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'au moins un oxyde métallique pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques, caractérisé par le fait qu'il comprend principalement de 40 à 50 % en poids d'oxyde de lanthane (La2O3), de 5 à 15 % en poids d'oxyde d'ytterbium (Yb2O3), et de 35 à 55 % en poids d'autres oxydes métalliques, à l'exclusion de l'oxyde de calcium (CaO).
Description
Verre à base d'oxydes métalliques pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques
La présente invention est relative à un verre à base d'oxydes métalliques pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques et plus précisément un verre à base d'oxydes métalliques pour l'imprégnation d'une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'au moins un oxyde métallique pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques.
On connaît par le document EP 0 241 384 Bl un procédé de fabrication de prothèses dentaires céramiques.
Dans ce procédé, une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'oxydes métalliques, réalisée sur la surface d'un modèle de dent, est imprégnée d'un verre constitué principalement par un mélange d'oxydes qui, après solidification, se présente à l'état totalement amorphe en étant transparent ou à l'état plus ou moins cristallisé en étant opalescent. Selon l'indice de réfraction du verre on obtient une prothèse plus ou moins translucide.
Dans les exemples décrits dans le document antérieur, l'imprégnation de l'infrastructure frittée s'effectue avec un verre comprenant entre 5 et 7 % en poids d'oxyde de calcium (CaO) et entre 25 et 28 % en poids d'oxyde de lanthane (La2O3).
La présente invention se propose de fournir un verre à base d'oxydes métalliques pour l'imprégnation d'une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'au moins un oxyde métallique pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques présentant de par sa composition des caractéristiques permettant d'améliorer sensiblement la qualité et l'aspect de la prothèse dentaire obtenue.
Le verre selon la présente invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend principalement de 40 à 50 % en poids d'oxyde de lanthane (La2O3), de 5 à 15 % en poids d'oxyde d'ytterbium (Yb2O3) et de 35 à 55 % en poids d'autres oxydes métalliques, à l'exclusion de l'oxyde de calcium (CaO).
Contrairement au verre décrit dans le document antérieur mentionné ci-dessus, le verre selon l'invention ne comporte pas d'oxyde de calcium mais par contre comporte une teneur sensiblement plus élevée en oxyde de lanthane.
Le verre selon l'invention s'infiltre de manière beaucoup plus homogène dans l'infrastructure frittée à pores ouverts et on ne constate pas de phénomène de démixtion.
On constate par ailleurs une diminution sensible de la solubilité en milieu hydrique de l'infrastructure après imprégnation avec le verre selon l'invention.
L'indice de réfraction est en général compris entre 1,65 et 1,80.
La prothèse céramique obtenue est plus translucide du fait d'un coefficient optique de transmission dans le visible sensiblement augmenté.
La prothèse céramique est fluorescente et ses propriétés mécaniques et de résistance à la fatigue sont améliorées.
Le verre selon l'invention peut comprendre les oxydes métalliques suivants :
- silice (SiO2), de préférence entre 10 et 15 % en poids, alumine (Al2O3), de préférence de 8 à 15 % en poids, oxyde de bore (B2O3), de préférence de 10 à 15 % en poids,
- oxyde de titane (TiO2), de préférence de 6 à 10 % en poids et, facultativement, de la
- zircone (ZrO2), de préférence jusqu'à 10 % en poids. Facultativement, le verre selon l'invention peut être coloré et comprend à cet effet un ou plusieurs oxydes métalliques colorants choisis dans le groupe incluant l'oxyde de cérium (CeO2), de préférence jusqu'à 5 % en poids, l'oxyde de fer ((Fe2O3), de préférence jusqu'à 2 % en poids, l'oxyde de nickel (NiO), de préférence jusqu'à 1 % en poids, et l'oxyde de cobalt (CoO), de préférence jusqu'à 1 % en poids.
La présente invention est également relative à un procédé d'imprégnation à l'aide d'un verre d'une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'au moins un oxyde métallique pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques, essentiellement caractérisé par le fait que l'on met en contact l'infrastructure avec un verre tel que défini précédemment, à l'état liquide à une température comprise entre 1000 0C et 1250 0C pendant un temps compris entre 20' et 3 h, le verre s'infiltrant dans l'infrastructure qui constitue le squelette de la prothèse et occupant la totalité des pores ouverts que cette infrastructure comporte.
L'infrastructure selon l'invention est avantageusement constituée de particules d'alumine pure (Al2O3) ou de particules de zircone pure (ZrO2) ou d'un mélange de celles- ci.
La dimension moyenne des particules est de préférence comprise entre 0,5 μm et 20 μm.
Par infrastructure frittée au sens de la présente invention, on entend un réseau à pores ouverts formé de particules d'oxydes métalliques liées entre elles par un léger frittage en phase solide, le frittage ayant lieu sans provoquer un retrait notable du volume de l'infrastructure.
Selon l'invention, l'imprégnation de l'infrastructure à l'aide du verre à base d'oxydes métalliques peut être mise en œuvre sous vide ou à l'air libre.
L'imprégnation peut par exemple s'effectuer en disposant dans une coupelle un lit de poudre de verre sur lequel on pose l'infrastructure puis on porte l'ensemble à la température désirée. Le verre fondu pénètre par capillarité dans les pores de la structure jusqu'à occuper la totalité des pores de l'infrastructure.
L'infrastructure peut être réalisée par différents procédés.
On peut en particulier mettre en œuvre celui décrit dans le document EP 0 241 384 ou une variante de celui-ci dans laquelle le dépôt de l'infrastructure sur un modèle en plâtre de la dent peut s'effectuer par électrophorèse.
L'infrastructure peut également par exemple être fabriquée par compression uniaxiale ou isostatique d'une poudre, suivie d'un frittage partiel du bloc de poudre agglomérée, et enfin par usinage du bloc notamment par une fraiseuse numérique.
On va maintenant décrire quelques exemples nullement limitatifs de mise en œuvre de l'invention.
Exemple 1
On a réalisé l'imprégnation d'une infrastructure frittée en alumine (Al2O3) pure en la mettant au contact sous vide avec un verre non coloré à une température de 1150 0C et pendant un temps de 20', le verre présentant la composition en poids suivante :
- silice (SiO2) 10 % 10 %
- alumine (Al2O3) 9 %
- oxyde de bore (B2O3) 10 % oxyde de lanthane (La2O3) 50 % oxyde de titane (TiO2) 6 %
- oxyde d'ytterbium (Yb2O3) 15 %
Exemple 2
On a réalisé l'imprégnation d'une infrastructure frittée comportant en poids 66 % d'alumine (AI2O3) pure et 34 % de zircone (ZrO2) pure en la mettant au contact sous vide avec un verre non coloré à une température de 1100 0C et pendant un temps de 40', le verre présentant la composition en poids suivante :
- silice (SiO2) 15 %
- alumine (Al2O3) 15 %
- oxyde de bore (B2O3) 15 % oxyde de lanthane (La2O3) 40 %
- oxyde de titane (TiO2) 10 %
- oxyde d'ytterbium (Yb2O3) 5 %
Exemple 3
On a réalisé l'imprégnation de la même infrastructure que celle de l'exemple 2 en la mettant au contact à l'air avec un verre coloré à une température de 1130 0C pendant un temps de 3 h, le verre présentant la composition en poids suivante :
- silice (SiO2) 15 %
- alumine (Al2O3) 10 %
- oxyde de bore (B2O3) 15 % oxyde de lanthane (La2O3) 40 % oxyde de titane (TiO2) 6 %
- oxyde d'ytterbium (Yb2O3) 5 %
- zircone (ZrO2) 4 % oxyde de cérium (CeO2) 3 %
- oxyde de fer (Fe2O3) 1 %
- oxyde de nickel (NiO) 0,5 %
- oxyde de cobalt (CoO) 0,5 %
Exemple 4
On a réalisé l'imprégnation d'une infrastructure frittée en zircone (ZrO2) pure en la mettant au contact à l'air avec un verre coloré à une température de 1180 0C pendant un temps de 1 h, le verre présentant la composition en poids suivante :
- silice (SiO2) 11 %
- alumine (Al2O3) 8 %
- oxyde de bore (B2O3) 11 % oxyde de lanthane (La2O3) 40 % oxyde de titane (TiO2) 6 %
- oxyde d'ytterbium (Yb2O3) 5 %
- zircone (ZrO2) 10 % oxyde de cérium (CeO2) 5 %
- oxyde de fer (Fe2O2) 2 % oxyde de nickel (NiO) 1 %
- oxyde de cobalt (CoO) 1 %
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes variantes et modifications sans pour autant sortir de sa portée telle que définie dans les revendications suivantes.
Claims
1. Verre à base d'oxydes métalliques pour l'imprégnation d'une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'au moins un oxyde métallique pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques, caractérisé par le fait qu'il comprend principalement de 40 à 50 % en poids d'oxyde de lanthane (La2O3), de 5 à 15 % en poids d'oxyde d'ytterbium (Yb2O3), et de 35 à 55 % en poids d'autres oxydes métalliques, à l'exclusion de l'oxyde de calcium (CaO).
2. Verre selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend de 10 à 15 % en poids de silice (SiO2).
3. Verre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend de 8 à 15 % en poids d'alumine (Al2O3).
4. Verre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend de 10 à 15 % en poids d'oxyde de bore (B2O3).
5. Verre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend de 6 à 10 % en poids d'oxyde de titane (TiO2).
6. Verre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend facultativement jusqu'à 10 % en poids de zircone (ZrO2).
7. Verre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend facultativement un ou plusieurs oxydes métalliques colorants choisis dans le groupe incluant l'oxyde de cérium (CeO2), l'oxyde de fer (Fe2O3), l'oxyde de nickel (NiO) et l'oxyde de cobalt (CoO).
8. Procédé d'imprégnation à l'aide d'un verre d'une infrastructure frittée à pores ouverts constituée de particules d'au moins un oxyde métallique, pour la fabrication de prothèses dentaires céramiques, caractérisé par le fait que l'on met en contact ladite infrastructure avec un verre selon l'une quelconque des revendications précédentes à l'état liquide à une température comprise entre 1000 0C et 1250 0C pendant un temps compris entre 20' et 3 h, le verre s'infiltrant dans l'infrastructure et occupant la totalité des pores ouverts qu'elle comporte.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il est mis en œuvre sous vide ou à l'air libre.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que l'infrastructure est constituée de particules d'alumine pure (Al2O3) ou de particules de zircone pure (ZrO2), ou d'un mélange de celles-ci.
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