[发明专利]用于增材制造三维物体的材料以及制造方法和用途

说明书

本发明涉及用于增材制造三维物体的材料以及制造方法和用途。本发明涉及可通过立体光刻方法打印、透明、弹性且生物相容的用于生成式制造的1K硅酮，其至少包含：25‑75重量％的基于硅酮或硅酮聚氨酯的单体或低聚二甲基丙烯酸酯，其粘度为<100Pa·s；20‑50重量％的一种或多种单体/低聚环状(甲基)丙烯酸酯，其粘度为<0.5Pa·s；1‑25重量％的硅油，其粘度为<1Pa·s；0.5‑20重量％的填料，其粒度为<100μm；0.1‑5重量％的一种光引发剂或多种光引发剂的组合，其吸收位于使用的激光束或辐射源的波长范围内。

技术领域

本发明涉及用于增材制造三维物体的弹性体材料以及制造方法和用途。

背景技术

“增材制造”也可理解为所谓的“立体光刻制造”。

对于用于增材制造三维物体（其逐层构建）的传统弹性材料，描述了类似硅酮的弹性材料，其包含小含量或不包含聚硅氧烷基团，不具有生物相容性，不透明和/或不能用已知的DLP方法（DLP = 数字光处理）打印。在DLP方法过程中的层形成是基于用光源，特别是波长为355nm至410nm的光源的辐射通过液体组分凝固来进行的。已知两种3D打印技术。首先描述的技术来自Hull在1984年的美国专利号5,236,637。其它已知的实例描述于M.Joyce的美国专利号7,438,846、美国专利号7,982,474，Y. Pan等人的美国专利申请2013/0292862，Y. Pan等人的美国专利申请2013/0295212和大量其它参考资料。通过DLP方法处理的材料通常是有限的，并且需要为各种产品类型提供不同材料性能的新型树脂，以充分利用三维制造的潜力。

这是本发明的目的。

该目的的解决方案描述在专利权利要求书中。

发明内容

本发明涉及辐射固化的、低粘度、透明且生物相容的1K硅酮树脂，其用于制造弹性三维医疗产品和医疗技术成型件。这里尤其是关注在耳科学领域中的耳朵适配器（耳模）和牙科应用（例如牙龈护罩和口腔护托）以及颌矫形应用（例如定位器和咬合板（Schiene）（例如阻鼾咬合板、校准器咬合板））。所述应用应视为实例，而并非排他性的。它优选由至少50％的聚硅氧烷基团、聚硅氧烷共聚物或至少一种包含聚硅氧烷基团的成分组成。其包含：a) 25-75重量％的基于聚硅氧烷或聚硅氧烷聚氨酯的单体或低聚二甲基丙烯酸酯，其粘度为<100Pa·s；b) 20-50重量％的一种或多种单体/低聚环状(甲基)丙烯酸酯，其粘度为<0.5Pa·s；根据权利要求3，最多20重量％的脂族或脂环族二甲基丙烯酸酯，其粘度为<10Pa·s；c) 1-25重量％的硅油，其粘度为<1Pa·s；d) 0.5-20重量％的填料，其粒度为<100μm；e) 0.1-5重量％的一种光引发剂或多种光引发剂的组合，其吸收位于使用的激光束或使用的辐射源的波长范围内；根据权利要求6，最多0.5重量％的一种或多种厌氧抑制剂；根据权利要求7，最多5重量％的着色剂；根据权利要求8，最多5重量％的常规添加剂如UV稳定剂、粘附性增强剂和流平添加剂，其中所有组分的含量共计100重量％。

在权利要求中详细描述了各组分的以重量％列出的数据以及光引发剂和添加剂的不同变体。该组合物的新颖性和创造性特别在于，它包含至少50％的末端(甲基)丙烯酸酯官能化的聚硅氧烷基团，并同时将透明性、弹性、生物相容性和可增材制造的性能汇集在一种1K材料中。如现有技术中所述，存在类似的材料，但这些材料中没有一个能够将所列出的性能汇集在一种材料中。末端官能化的聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯相对于其它末端(甲基)丙烯酸酯官能化的基团的优点在于，它们在生理学上被视为相容的，因此它们经常用于医疗产品领域中。其它的末端(甲基)丙烯酸酯可以是：脂族或脂环族的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、脂族或脂环族的(甲基)丙烯酸酯和n重乙氧基化的双酚A-二(甲基)丙烯酸酯。

特别地，本发明涉及可通过增材方法打印、透明、弹性且生物相容的用于生成式制造的1K硅酮。