[发明专利]使用增材制造方法制成的可辐射固化组合物和复合材料制品

说明书

本发明提供了一种可辐射固化组合物，所述可辐射固化组合物包含至少一种可辐射硬化组分、光引发剂和填料材料，所述填料材料包含按可打印组合物的重量计大于或等于50％的量的颗粒群体。所述颗粒群体表现出使用粒度测试方法测定的基于体积平均的大于或等于0.3微米的中值直径(D50)，并且所述可辐射固化组合物在使用粘度测试方法测量时表现出小于或等于150Pa·s的粘度。本发明还描述了通过使所述可辐射固化组合物的一部分选择性地经受光化辐射源处理，以至少部分地固化所述可辐射固化组合物的经受处理的部分，从而形成硬化层，优选地通过诸如立体光刻成型的增材制造方法，来制备复合材料制品的方法、设备和系统。所述复合材料制品可包括复合材料牙科修复体。

技术领域

本公开涉及复合材料制品和用于通过选择性地固化可辐射固化组合物来制备此类复合材料制品的增材制造方法。更具体地讲，该方法使用增材制造装置来选择性地固化可辐射固化组合物以形成复合材料牙科修复体。

背景技术

在牙科实践中使用各种牙科修复体，例如牙冠、牙桥、镶嵌物、高嵌体、镶面和桥体。预成形的牙科修复体(例如牙冠)可在工厂中制造，成套运输给牙科医生，并且被成型或以其它方式适用于诊疗椅边以产生定制的牙科修复体。金属诸如不锈钢和铝一直是用于此类修复体的有利材料，因为它们坚固但仍具延展性。具有150-200微米壁厚的薄壁不锈钢牙冠可以低成本大量制备，需要最小限度的牙齿结构去除，并且可由牙科医生在椅边修剪和弯曲以产生紧密配合和耐用的修复体。遗憾的是，用不锈钢通常不可能实现类似牙齿的美观性，并且试图用(共)聚合物(如聚碳酸酯)代替金属已经产生了耐久性显著小于钢牙冠的牙冠。

诸如氧化锆的陶瓷可另选地用于更美观的牙科修复体的加工成形，并且可被着色或上色以匹配牙齿颜色。这些材料通常表现出良好的耐久性、高强度，并且就氧化锆而言，可被工程化以经历转变韧化以降低脆性断裂的风险。由于陶瓷材料通常具有低延展性和高硬度，因此修复体的形状理想地定制成精确地匹配个体患者的牙列。

聚合物-陶瓷复合材料是用于修复牙齿的替代材料。这些材料可在牙科实验室中预成型或以允许在患者口中成形和固化修复体的形式递送给牙科医生。这些材料的固化形式提供比天然牙釉质低的强度，但掺入大量陶瓷填料可产生表现出与天然牙齿结构相当的耐磨性的修复体。

发明内容

技术人员不断地寻找用于制备牙科修复体的新方法和材料。因此，存在对新型(共)聚合物-陶瓷材料以及将此类材料加工成牙科修复体的新方法的需要。

简而言之，在一个方面，本公开描述了一种可辐射固化组合物，该可辐射固化组合物包含至少一种可辐射硬化组分、光引发剂和填料材料，该填料材料具有按可打印组合物的重量计大于或等于50％的量的颗粒群体。该颗粒群体表现出使用粒度测试方法(Particle Size Test Method)测定的基于体积平均的大于0.3微米的中值直径(D50)，并且该可辐射固化组合物在使用粘度测试方法测量时表现出小于150Pa·s的粘度。

在另一方面，本公开描述了一种用于制备复合材料制品的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供可辐射固化组合物，该可辐射固化组合物包含至少一种可辐射固化(例如，可辐射硬化)组分、光引发剂和填料材料，该填料材料具有按可打印组合物的重量计大于或等于50％的量的颗粒群体，其中该颗粒群体表现出使用粒度测试方法测定的基于体积平均的大于0.3微米的中值直径(D50)，另外其中该可辐射固化组合物在使用粘度测试方法测量时表现出小于150Pa·s的粘度，任选地，其中该可辐射固化组合物基本上不含有机溶剂；以及(b)使该可辐射固化组合物的一部分选择性地经受光化辐射源处理，以至少部分地固化可辐射固化组合物的经受处理的部分，从而形成硬化层，其中重复步骤(a)和(b)以形成近净形复合材料制品。复合材料制品可包括复合材料牙科修复体，例如牙冠、牙桥、镶嵌物、高嵌体、镶面、桥体或它们的组合物。