公开了改进的牙科器具和聚合物片材组合物。所述聚合物片材组合物用于制造具有外层和内部核心的牙科器具，所述外层由模量为约1,000MPA至2,500MPA(“硬”)的材料构成，并且所述内部核心由模量为约50MPa至500MPa(“软”)的一种或多种弹性体材料构成，所述牙科器具与现有可得材料和牙科器具相比表现出改善的柔性和强度、以及更好的耐污染性和耐撕裂性。以及更好的耐污染性和耐撕裂性。以及更好的耐污染性和耐撕裂性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双壳牙科器具和材料构造
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2019年12月18日提交的标题为“双壳牙科器具和材料构造”的美国非临时专利申请号16/719,256的优先权，该专利的全部内容通过引用并入本文。
[0003]公开了聚合物片材形式的组合物。该聚合物片材可用于例如牙科器具，并且由赋予用该片材制成的装置柔性和强度以及耐污染性的层构造而成。
技术介绍
[0004]需要改进的正畸和牙科器具，其能够促进正畸牙齿移动、稳定牙齿位置或保护牙齿免受潜在的外力损伤。现有的材料和产品由功能有限并且可能存在性能缺陷的单层材料、双层材料或三层材料构成。矫治器是安装在牙齿上的旨在向牙齿施加平移力或旋转力的塑料壳体。它们精确移动牙齿的能力受到它们的有效模量、弹性以及抵抗蠕变和应力松弛的能力的限制。另外，它们通常应当对污染和环境应力开裂有抗性。
[0005]用于保护牙齿的器具，例如运动护齿器和牙用夹板具有相互矛盾的需求。一方面，它们应当能够消散冲击力，另一方面，它们应当是薄的并且不干扰人的牙齿的自然咬合或不妨碍说话。
技术实现思路
[0006]在一方面，提供一种组合物，其由至少两个外层A和C以及中间层B构成。A和C层各自包含模量为约1,000MPa至2,500MPa并且玻璃化转变温度和/或熔点为约80℃至180℃的热塑性聚合物，并且中间B层由模量为约50MPa至约500MPa并且玻璃化转变温度和/或熔点中的一者或多者为约90℃至约220℃的至少一种弹性体构成。
[0007]在一个实施方案中，A和C层由以下的一种或多种构成：共聚酯、聚碳酸酯、聚酯聚碳酸酯共混物、聚氨酯、聚酰胺或聚烯烃。
[0008]在另一实施方案中，中间B层由以下的一种或多种构成：聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、聚酯弹性体、苯乙烯系弹性体、聚酰胺弹性体、环烯烃弹性体、丙烯酸系弹性体、芳香族或脂肪族聚醚和聚酯聚氨酯。
[0009]在仍另一实施方案中，中间B层材料在25℃下22小时后的压缩永久变形小于35％、30％、25％、20％或10％。
[0010]在仍另一实施方案中，A和B层在相对于彼此位移0.05mm至0.1mm时，具有小于100N(牛顿)/cm2、50N/cm2、25N/cm2、或10N/cm2的侧向恢复力。
[0011]在另一实施方案中，A和C层以及B层之间的层间剥离强度大于50N/2.5cm。
[0012]在一个实施方案中，A、B和C层的组合厚度为约250微米至约2,000微米，并且A和C层的组合厚度为25微米至750微米、50微米至1000微米、100微米至700微米、150微米至650微米、100微米至200微米、200微米至600微米、100微米、125微米、150微米、175微米、200微
米、225微米、250微米、275微米、或300微米。
[0013]在仍其它实施方案中，A和C层中的一者或多者包含微晶聚酰胺，所述微晶聚酰胺由50至100摩尔％的C6至C14脂肪族二酸部分、和约50至100摩尔％的4,4
’‑
亚甲基
‑
双(环己胺)(CAS[1761
‑
71
‑
3])构成，玻璃化转变在约100℃和180℃之间，熔化热小于20J/g和透光率大于80％。
[0014]在另一实施方案中，A和C层中的一者或多者包含由以下构成的共聚酯：(a)二羧酸组分，其包含70摩尔％至100摩尔％的对苯二甲酸残基，和(b)二醇组分，其包含：i)0至95％的乙二醇，ii)5摩尔％至50摩尔％的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇残基，和iii)50摩尔％至95摩尔％的1,4
‑
环己烷二甲醇残基，iiii)0至1％的具有三个以上的羟基的多元醇，其中二醇残基i)和ii)和iii)和iiii)的摩尔％之和总计为100摩尔％，并且该共聚酯表现出80℃至150℃的玻璃化转变温度Tg。
[0015]在另一实施方案中，中间B层包含芳香族聚醚聚氨酯，所述芳香族聚醚聚氨酯的肖氏硬度为约A90至D55、约A85至D60、或约A80至D65、和压缩永久变形为小于35％，其中A和C层与B层之间的层间剥离强度大于50N/2.5cm。
[0016]在一个实施方案中，A和C层中的一者或多者包含由以下构成的聚氨酯：(a)二异氰酸酯，其包含80摩尔％至100摩尔％的亚甲基二苯基二异氰酸酯残基和/或氢化亚甲基二苯基二异氰酸酯，和(b)二醇组分，其包含：i)0至100摩尔％的己二醇和ii)0至50摩尔％的1,4
‑
环己烷二甲醇，其中i)和ii)之和总计大于90摩尔％，并且该聚氨酯具有约85℃至约150℃的玻璃化转变温度Tg。
[0017]在另一方面，与一颗或多颗牙齿共形的牙科器具由如本文所述的组合物或聚合物片材制成。
[0018]在牙科器具的一个实施方案中，A、B和C层的组合厚度为约250微米至约2,000微米，并且A和C层的组合厚度为25微米至750微米、50微米至1000微米、100微米至700微米、150微米至650微米、100微米至200微米、或200微米至约600微米。
[0019]在另一方面，提供了一种可逆变形的牙科器具，其由如本文所述的组合物或聚合物片材构成，其中所述弹性体中间层和外层相对于彼此可逆地移动，并在相对于彼此位移0.05mm至0.1mm时，具有小于100N/cm2、50N/cm2、25N/cm2、或10N/cm2的侧向恢复力。
[0020]在一个实施方案中，弹性体中间层包含聚氨酯，所述聚氨酯的硬度为约A80至D75、A85至D65、或A90至D55、例如A95、A90、A85、A80、A75、D50、D55、D60、D65或D70。
[0021]在另一方面，提供了一种具有耐环境应力性的组合物、聚合物片材或牙科器具，其由至少两个外层和弹性体内层构成，其中外层中的一者或多者是模量为约1,000MPa至2,500MPa的聚酯或共聚酯，并且内层包含模量为约50MPa至约500MPa的弹性体，其中至少一个外层和弹性体之间的层间剥离强度大于约50N/英寸。
[0022]在另一方面，提供了可逆变形的牙科器具，其中外部A层的厚度为约175微米至约250微米，约100微米至约200微米，例如100微米、125微米、150微米、175微米、200微米、225微米或250微米，外部C层的厚度为约175微米至约250微米、100微米至200微米，例如100微米、125微米、150微米、175微米、200微米、225微米或250微米，并且中间B层的厚度为300至500微米，其中A、B和C层的组合厚度为850至1,000微米或600至800微米。
附图说明
[0023]图1A是具有简单ABC构造的三层片材的横截面示意图。层A和层C可以是相同或不同的材料，并且各层可以由一种或本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合物片材组合物，其包括：至少两个外层A和C以及弹性体内层B，其中外层A和C中的一者或两者各自包含弯曲模量为约1,000MPa至2,500Mpa的热塑性聚合物，并且所述内层B由硬度为约A60至D85的弹性体材料构成。2.根据权利要求1所述的聚合物片材组合物，其中所述聚合物片材组合物的A、B和C层的组合厚度为250微米至2,000微米和弯曲模量为500MPa至1,500MPa。3.根据权利要求2所述的聚合物片材组合物，其中所述外层A和C包含以下的一种或多种：聚酯，共聚酯，聚碳酸酯，聚酯聚碳酸酯共混物，聚氨酯，聚酰胺，聚烯烃，微晶聚酰胺，对苯二甲酸、环己烷二甲醇、和2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
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环丁二醇的共聚酯，对苯二甲酸、乙二醇和二甘醇的共聚酯，基于MDI和己二醇的芳香族聚氨酯，具有脂肪族二醇的芳香族聚氨酯，丙烯、乙烯和C4至C8α烯烃的共聚物，脂环族聚酰胺，(甲基)丙烯酸系聚合物，乙烯基聚合物如聚氯乙烯，和含氟聚合物。4.根据权利要求2所述的聚合物片材组合物，其中所述内层B包含以下的一种或多种：聚氨酯弹性体、芳香族聚醚聚氨酯、聚烯烃弹性体、聚酯弹性体、苯乙烯系弹性体、聚酰胺弹性体、聚醚聚酰胺(聚环氧丙烷系或聚环氧丁烷系)、环烯烃弹性体、丙烯酸系弹性体、芳香族或脂肪族聚醚、聚酯聚氨酯、硅氧烷弹性体、聚醚弹性体、聚烯烃弹性体、烯烃共聚物、和含氟弹性体。5.根据权利要求3所述的聚合物片材组合物，其中外层A和C中的一者或多者包含熔化热小于20J/g且透光率大于80％的微晶聚酰胺。6.根据权利要求4所述的聚合物片材组合物，其中所述内层B包含硬度为约A60至D50的酸酐官能化的苯乙烯系弹性体。7.根据权利要求2所述的聚合物片材组合物，其中所述A和C层中的一者或多者包含具有以下的共聚酯：(a)二羧酸组分，和(b)二醇组分，其中所述共聚酯表现出80℃至150℃的玻璃化转变温度(Tg)。8.根据权利要求2所述的聚合物片材组合物，其中所述A和C层中的一者或多者包含由以下构成的聚氨酯：(a)二异氰酸酯，和(b)二醇组分，其包含己二醇和环己烷二甲醇中的一种或多种其中所述聚氨酯的玻璃化转变温度Tg为约85℃至约150℃。9.根据权利要求2所述的聚合物片材组合物，其中所述内层B包含压缩永久变形小于35％的芳香族聚醚聚氨酯。10.根据权利要求2所述的聚合物片材组合物，其中所述内层B包含所述A和C层与B层之间的层间剥离强度大于50N/2.5cm的芳香族聚醚聚氨酯。11.一种聚合物片材组合物，其由至少两个刚性或硬质外层A和C、至少两个软内层B和B
’
、以及至少一个刚性或硬质内层D构成，其中所述刚性或硬质层A、C和D各自包含模量为约1,000MPa至2,500MPa的热塑性聚合物，并且所述软内层B和B
’
各自包含硬度为约A60至D85的弹性体材料。12.根据权利要求11所述的聚合物片材组合物，其中所述聚合物片材组合物的组合厚
度为250微米至2,000微米和弯曲模量为500MPa至1,500MPa。13.根据权利要求12所述的聚合物片材组合物，其中所述刚性或硬质层A、C和D各自包含以下的一种或多种：聚酯，共聚酯，聚碳酸酯，聚酯聚碳酸酯共混物，聚氨酯，...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷，
申请(专利权)人：巴伊材料公司，
类型：发明
国别省市：
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