多层牙科矫治器制造技术

本发明专利技术公开了一种牙科矫治器，该牙科矫治器包括聚合物壳体，该聚合物壳体具有用于接纳一颗或多颗牙齿的多个腔，该聚合物壳体包括内部区域，该内部区域具有第一热塑性聚合物A的芯层，该第一热塑性聚合物A具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量，以及第二热塑性聚合物B的第一内层和第二内层，该第二热塑性聚合物B具有小于约0℃的玻璃化转变温度和小于约1GPa的挠曲模量；以及第三热塑性聚合物C的第一外层和第二外层，该第三塑性聚合物C具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量。聚合物壳体中的相邻层的任意相邻层之间的界面粘附力大于约150克/英寸。克/英寸。克/英寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层牙科矫治器

技术介绍

[0001]正畸处理涉及重新定位未对准的牙齿以及改善咬合构型，以改善外表外观和牙科功能。通过在延长的处理时间段内向患者的牙齿施加受控的力来实现重新定位牙齿。
[0002]可通过将牙科矫治器诸如聚合物增量位置调整矫治器(通常称为正畸对准器或正畸对准器托盘)放置在患者的牙齿上来重新定位牙齿。正畸对准托盘包括聚合物壳体，该聚合物壳体具有被构造用于接纳患者的一颗或多颗牙齿的多个腔。聚合物壳体中的各个腔被成形为对一颗或多颗牙齿施加力，以弹性地且递增地重新定位上颌或下颌中的所选择的牙齿或牙齿组。提供了一系列正畸对准器托盘以供患者在正畸处理的每个阶段期间顺序且交替地佩戴，从而将牙齿从未对准的牙齿布置结构逐渐重新定位到连续的较对准的牙齿布置结构，直到最终实现期望的牙齿对准条件。一旦实现期望的对准条件，对准器托盘或一系列对准器托盘可在患者的口中周期性地或连续地使用，以保持牙齿对准。此外，在初始正畸处理之后，正畸保持器托盘可以用于延长的时间段，以保持牙齿对准。
[0003]正畸处理的阶段可需要聚合物正畸保持器或对准器托盘在数天、数周或甚至数月的延长处理时间段内每天在患者的口中保持高达22小时。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及正畸牙科矫治器，该正畸牙科矫治器被构造成移动或保持患者的上颌或下颌中的牙齿的位置，诸如例如正畸对准器托盘或保持器托盘。由具有高挠曲模量的相对刚性的聚合物材料制成的正畸牙科矫治器可在牙科矫治器在延长的处理时间内重复地接触患者的口腔组织或舌时引起不适，该相对刚性的聚合物材料被选择用于将稳定且一致的重新定位力施加到患者的牙齿上，诸如例如聚酯和聚碳酸酯。这些高模量聚合物材料还可具有较差的应力保持性能，以提供期望的力持久性能水平。
[0005]橡胶弹性体具有优异的应力保持性能，在许多情况下可能太软而不能单独用于牙科矫治器中，从而不能在相当短的处理时间内有效地将牙齿移动到期望的对准条件中。
[0006]此外，口腔中的温暖和湿润环境可导致牙科矫治器中的聚合物材料吸收水分并溶胀，这可损害牙科矫治器的牙齿重新定位机械特性。这些受损的机械性能可降低牙齿重新定位效率并且不期望地延长激活期望的牙齿对准条件所需的处理时间。另外，在一些情况下，牙科矫治器的暴露表面抵靠患者的牙齿的重复接触可过早地磨损牙科矫治器的暴露表面并引起不适。
[0007]牙科矫治器诸如正畸对准器和保持器托盘可通过热成形聚合物膜以在其中提供多个牙齿保持腔来制造。在一些情况下，热成形工艺可使相对刚性的聚合物膜的区域减薄，该相对刚性的聚合物膜被选择用于在期望的处理时间内有效地施加牙齿重新定位力。当患者将牙科矫治器重复地放置在牙齿上时，这种不期望的减薄可引起热成形牙科矫治器的局部开裂。
[0008]通常，本公开涉及多层牙科矫治器，诸如例如正畸对准器托盘或保持器托盘，多层牙科矫治器包括多层高挠曲模量和低挠曲模量聚合物材料以改善患者舒适度，同时保持可
接受的力持久性水平。牙科矫治器中热塑性聚合物的组合还被选择用于在该牙科矫治器由多层聚合物膜热成形之后提供其他有益特性，诸如例如良好的抗污性、低光学雾度和良好的模具剥离特性。
[0009]在各种实施方案中，牙科矫治器包括至少5个聚合物层，其中较软的聚合物内层设置于较硬的聚合物芯层与两个较硬的聚合物外层之间。硬芯层可增强尺寸稳定性，然而靠近外表层定位的较软中间层可改善患者舒适度和应变恢复。
[0010]在各种实施方案中，软聚合物内层具有小于约1GPa的挠曲模量、小于约0℃的玻璃化转变温度和大于65℃的维卡软化温度。在各种实施方案中，硬聚合物芯层和外层具有大于1.3GPa的挠曲模量和约70℃至约145℃范围内的热转变温度。在各种实施方案中，该多层层合牙科矫治器具有在约0.8GPa至约1.5GPa范围内的有效挠曲模量以及大于约150克/英寸(6克/毫米)的优异界面粘附力。
[0011]在一些实施方案中，该多层牙科矫治器为透明或半透明的，并具有增强的抗开裂性和力持久性、良好的抗污性、改善的患者舒适度和改善的尺寸稳定性。
[0012]在一个方面，本公开涉及一种用于定位患者的牙齿的牙科矫治器，该牙科矫治器包括聚合物壳体，该聚合物壳体具有用于接纳一颗或多颗牙齿的多个腔。该聚合物壳体包括内部区域，该内部区域具有至少3个交替层：芯层，该芯层具有第一主表面和第二主表面，其中该芯层包含第一热塑性聚合物A，该第一热塑性聚合物A具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量；第一内层，该第一内层与芯层的第一主表面相邻；以及第二内层，该第二内层与芯层的第二主表面相邻；其中该第一内层和该第二内层可为相同或不同的，包含不同于第一热塑性聚合物A的第二热塑性聚合物B，其中该第二热塑性聚合物B具有小于约0℃的玻璃化转变温度和小于约1GPa的挠曲模量。聚合物壳体还包括外部区域，该外部区域包括：第一外层，该第一外层位于内部区域的第一侧上，以及第二外层，该第二外层位于内部区域的第二侧上，其中第一外层和第二外层可为相同或不同的，包含第三热塑性聚合物C，该第三热塑性聚合物C可与第一热塑性聚合物A相同或不同，具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量。聚合物壳体中的相邻层中的任意相邻层之间的界面粘附力大于约150克/英寸(6克/毫米)。
[0013]在另一方面，本公开涉及一种制备牙科矫治器的方法，该方法通过在多层聚合物膜中形成多个牙齿保持腔来进行。该多层聚合物膜包括内部区域，该内部区域具有至少3个交替层，其中该内部区域包括：芯层，该芯层具有第一主表面和第二主表面，其中该芯层包含第一热塑性聚合物A，该第一热塑性聚合物A具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量；第一内层，该第一内层与芯层的第一主表面相邻；以及第二内层，该第二内层与芯层的第二主表面相邻；其中该第一内层和该第二内层可为相同或不同的，包含不同于第一热塑性聚合物A的第二热塑性聚合物B，其中第二热塑性聚合物B具有小于约0℃的热玻璃温度和小于约1GPa的挠曲模量。该多层聚合物膜还包括外部区域，该外部区域包括第一外层，该第一外层位于该内部区域的第一侧上，以及第二外层，该第二外层位于该内部区域的第二侧上，其中该第一外层和该第二外层可为相同或不同的，包含第三热塑性聚合物C，该第三热塑性聚合物C可与该第一热塑性聚合物A相同或不同，具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量。多层膜中的相邻层中的任意相邻层之间的界面粘附力大于约150克/英寸(6克/毫米)。
[0014]在另一方面，本公开涉及一种正畸处理的方法，该方法包括将牙科矫治器定位在一颗或多颗牙齿周围，其中。牙科矫治器包括聚合物壳体，该聚合物壳体具有第一主表面，该第一主表面具有用于接纳一颗或多颗牙齿的多个腔，其中腔被成形为覆盖患者牙齿中的至少一些牙齿并向所述牙齿施加矫正力。该聚合物壳体包括内部区域，该内部区域具有至少3个交替层，其中该内部区域包括：芯层，该芯层具有第一主表面和第二主表面，其中该芯层包含第一热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于定位患者的牙齿的牙科矫治器，所述牙科矫治器包括：聚合物壳体，所述聚合物壳体包括用于接纳一颗或多颗牙齿的多个腔，其中所述聚合物壳体包括：(1)内部区域，所述内部区域具有至少3个交替层，其中所述内部区域包括：芯层，所述芯层具有第一主表面和第二主表面，其中所述芯层包含第一热塑性聚合物A，所述第一热塑性聚合物A具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量；第一内层，所述第一内层与所述芯层的所述第一主表面相邻；和第二内层，所述第二内层与所述芯层的所述第二主表面相邻；其中所述第一内层和所述第二内层可为相同或不同的，包含不同于所述第一热塑性聚合物A的第二热塑性聚合物B，其中所述第二热塑性聚合物B具有小于约0℃的玻璃化转变温度和小于约1GPa的挠曲模量；以及(2)外部区域，所述外部区域包括：第一外层，所述第一外层位于所述内部区域的第一侧上，和第二外层，所述第二外层位于所述内部区域的第二侧上，其中所述第一外层和所述第二外层可为相同或不同的，包含第三热塑性聚合物C，所述第三热塑性聚合物C可与所述第一热塑性聚合物A相同或不同，具有约70℃至约140℃的热转变温度和大于约1.3GPa的挠曲模量；并且其中所述聚合物壳体中的相邻层中的任意相邻层之间的界面粘附力大于约150克/英寸(6克/毫米)。2.根据权利要求1所述的牙科矫治器，其中所述第一外层和所述第二外层中的所述第三热塑性聚合物C与所述芯层中的所述第一热塑性聚合物A相同。3.根据权利要求2所述的牙科矫治器，其中所述第一内层和所述第二内层包含相同的热塑性聚合物B。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述聚合物壳体包括5个层，并且其中所述第一外层和所述第二外层中的所述第三热塑性聚合物C与所述芯层中的所述第一热塑性聚合物A相同，并且其中所述第一内层和所述第二内层包含相同的热塑性聚合物B。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述聚合物壳体中的任意两个相邻层之间的溶解度参数的差值不大于约2。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述聚合物壳体具有约0.8GPa至约1.5GPa的有效模量。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述第一外层和所述第二外层中的所述第三热塑性聚合物C包含聚酯或共聚酯，其中所述第三热塑性聚合物C选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETg)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCTg)、聚(1,4
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环己烷二甲醇)对苯二甲酸酯(PCTA)、2,2,4,4
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四甲基
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1,3
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环丁二醇改性的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚酯、共聚酯、以及它们的混合物和组合物。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述芯层中的所述第一热塑
性聚合物A包含聚酯或共聚酯，其中所述第一热塑性聚合物A选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETg)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCTg)、聚(1,4
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环己烷二甲醇)对苯二甲酸酯(PCTA)、2,2,4,4
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四甲基
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1,3
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环丁二醇改性的聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚酯、共聚酯、以及它们的混合物和组合物。9.根据权利要求8所述的牙科矫治器，其中所述第一热塑性聚合物A选自共聚酯，并且其中所述共聚酯不含乙二醇。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述第一内层和所述第二内层中的所述第二热塑性聚合物B独立地选自共聚酯醚弹性体、乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸丁酯、马来酸酐改性的聚烯烃共聚物、甲基丙烯酸改性的聚烯烃共聚物、乙烯乙烯醇(EVA)聚合物、苯乙烯嵌段共聚物、乙烯丙烯共聚物、以及热塑性聚氨酯(TPU)。11.根据权利要求10所述的牙科矫治器，其中所述第二热塑性聚合物B包含共聚酯醚弹性体和乙烯丙烯酸甲酯中的至少一种。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的牙科矫治器，其中所述第一外层和所述第二外层中的至少一者在其外主表面上包含聚合物阻湿层，所述聚合物阻湿层包含聚烯烃，其中所述聚烯烃选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(PMP)、环烯烃(COP)、具有选自乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯的部分的共聚烯烃、具有可聚合双键的C2
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C20烃单体、以及它们的混合物和组合物；以及烯烃杂化物，所述烯烃杂化物选自烯烃/酸酐、烯烃/酸、烯烃/苯乙烯、烯烃/丙烯酸酯、以...

【专利技术属性】
技术研发人员：余大华，蒂莫西，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：