[發明專利]用于固體自由形式制造口腔護理和醫療裝置及組件的熱塑性聚氨酯組合物

在審

• 申請號: 201780032723.1
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN109153765A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: J·格林;J·M·考克斯;J·J·小翁托西克;B·摩根
• 申請（專利權）人: 路博潤先進材料公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/66;C08G18/72;C08G18/08;C08G18/76
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;唐秀玲

本發明涉及用于口腔護理或醫療裝置，組件和應用的固體自由形式制造的組合物和方法，其中所述組合物包括特別適用于這種加工的熱塑性聚氨酯。有用的熱塑性聚氨酯衍生自(a)芳族二異氰酸酯組分，(b)擴鏈劑組分和任選的多元醇組分。

發明領域

本發明涉及用于口腔護理和醫療裝置、組件和應用的直接固體自由形式制造的組合物和方法。口腔護理和醫療裝置可由適于這種加工的生物相容性熱塑性聚氨酯形成。有用的熱塑性聚氨酯衍生自(a)芳族二異氰酸酯組分，(b)擴鏈劑組分，和(c)任選的多元醇組分。

背景技術

固體自由形式制造(SFF)，也稱為增材制造，是能夠通過添加物形成步驟直接從計算機數據制造任意形狀結構的技術。任何SFF系統的基本操作包括將三維計算機模型切成薄的橫截面，將結果轉換成二維位置數據并將數據饋送到以分層方式制造三維結構的控制設備。

固體自由形式制造涉及許多不同的方法，包括三維打印，電子束熔化，立體光刻，選擇性激光燒結，層壓物體制造，熔融沉積成型等。

這些方法之間的差異在于層被放置以形成組件的方式以及所使用的材料。一些方法，例如選擇性激光燒結(SLS)，熔融沉積成型(FDM)或熔融長絲制造(FFF)，熔化或軟化材料以產生層。其他方法，例如立體光刻(SLA)，固化液體材料。

通常，用于熱塑性塑料的增材制造使用兩種類型的打印方法。在稱為擠出型的第一種方法中，主題材料的長絲和/或樹脂(稱為“粒料打印”)被軟化或熔化，然后由機器分層沉積以形成所需物體。擠出型方法稱為熔融沉積成型(FDM)或熔融長絲制造(FFF)。在擠出方法中，將熱塑性樹脂或一股熱塑性長絲供應到噴嘴頭，該噴嘴頭加熱熱塑性塑料并打開和關閉流動。該組件通過擠出小的材料珠來構造，所述材料硬化以形成層。

第二種方法是粉末或顆粒類型，其中粉末沉積在顆粒床中，然后通過選擇性熔融或熔化熔合到前一層。該技術通常使用高功率激光來融合部分層。在處理每個橫截面后，降低粉末床。然后施加新的粉末材料層并重復這些步驟直到組件完全構造。通常，該機器設計為能夠將散裝粉末床材料預熱至略低于其熔點。這減少了激光器將所選區域的溫度升高到熔點的能量和時間。

與擠出方法不同，粒狀或粉末方法使用未熔融的介質來支撐正在生產的部件中的凸起或凸緣和薄壁。當正在構造工件時，這減少或消除了對臨時支撐的需要。具體方法包括選擇性激光燒結(SLS)，選擇性熱燒結(SHS)和選擇性激光熔化(SLM)。在SLM中，激光完全熔化粉末。這允許以分層方法形成部件，其具有與常規制造部件類似的機械性能。另一種粉末或顆粒方法使用噴墨打印系統。在該技術中，通過在粉末層頂部上使用類似噴墨的方法在部件的橫截面中打印粘合劑來逐層創建工件。再加入一層粉末，重復該過程，直到印出每一層。

用于口腔護理裝置和應用的當前固體自由形式制造已經集中在間接制造上，例如隨后用材料填充的模具的打印或者然后模制熱成型裝置的形式的打印；或者用于涉及可視化，演示和機械原型制作的醫學應用，例如，在基于3D打印原型執行程序之前可以對預期結果進行建模。因此，SFF有助于快速制造功能原型，而且對工具和勞動力的投資最小。這種快速原型設計縮短了產品開發周期，并通過向設計人員提供快速有效的反饋來改進設計過程。為了評估設計的各個方面，例如美學，貼合，組裝等，SFF還可以用于快速制造非功能部件，例如模型等。

用于口腔護理和醫學應用的增材制造中的當前材料通常包括ABS，尼龍，聚碳酸酯，聚己內酯，聚乳酸(PLA)，聚-L-乳酸(PLLA)和光聚合物/固化的液體材料。這些材料中的一些僅限于身體外的應用，例如原型，模具，手術計劃和解剖模型，因為它們缺乏生物相容性或長期生物耐久性。

考慮到熱塑性聚氨酯提供的有吸引力的性能組合，以及使用更常規的制造方法制造的各種制品，期望識別和/或開發非常適合口腔護理和醫療設備，組件和應用的直接固體自由形式制造的熱塑性聚氨酯。

概述