[发明专利]用于直接制造正畸器械的低粘度可光固化树脂

说明书

本公开提供了一种低粘度树脂，其用于生产具有适于在诸如正畸器械(例如，校准器)的各种机械装置中使用的性质的聚合物。所述低粘度树脂可以是可光固化的，并且可以与直接制造方法和设备一起使用。在各种实施方案中，由本文所述的低粘度树脂制备的聚合物材料具有高韧性，同时保持抵抗应力松弛。与用于正畸器械中的传统材料(例如，具有高聚氨酯含量的材料)相比，本文所述的低粘度可光固化树脂具有降低的氢键合。

交叉引用

本申请要求2020年3月2日提交的美国临时专利申请号62/984,075的权益，其全部内容通过引用并入本文。

发明背景

低粘度树脂是常见的，并且便于使用常规3D打印机对聚合物进行3D打印。然而，低粘度树脂传统上不产生硬的、坚韧的并且抵抗应力松弛的聚合物。当生产诸如校准器的聚合物正畸器械时，理想的是，校准器的聚合物具有硬度、韧性和抵抗应力松弛的材料性质。因此，传统的低粘度树脂与正畸器械的生产不相容。

发明内容

本文提供了具有低粘度的可光固化树脂。此类树脂具有用于使用的应用，包括直接制造器械(例如，正畸器械)。本文还提供了使用该可光固化的低粘度树脂制造的物体、由该可光固化的低粘度树脂制成的材料以及使用该可光固化的低粘度树脂的方法。

在各个方面，本公开提供了一种可光固化树脂，其包含数均分子量大于3,000Da的低聚物；和引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于20wt％的氢键合单元并且在25℃具有小于或等于15,000cP的粘度。

在各个方面，本公开提供了一种可光固化树脂，其包含数均分子量大于3,000Da的低聚物；和光引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于10wt％的氢键合单元。

在一些方面，可光固化树脂包含小于15wt％、小于10wt％、小于9wt％、小于8wt％、小于7wt％、小于6wt％、小于5wt％、小于4wt％、小于3wt％、小于2wt％或小于1wt％的氢键合单元。在一些方面，由可光固化树脂形成的聚合物材料包含低于25wt％、低于20wt％、低于15wt％、低于10wt％、低于5wt％、低于4wt％、低于3wt％、低于2wt％、低于1wt％、低于0.5wt％、低于0.25wt％或低于0.1wt％的吸水率。在一些方面，低聚物的数均分子量为9kDa至20kDa。

在一些方面，低聚物包含多个单体，并且低聚物的平均链长为20至200个单体。在一些方面，可光固化树脂在打印温度下具有30cP至50,000cP的粘度。在一些方面，打印温度为20℃至150℃。在一些方面，引发剂包含光引发剂。在一些方面，引发剂包含热引发剂。在一些方面，热引发剂包含有机过氧化物。在一些方面，树脂进一步包含反应性稀释剂。在一些方面，树脂进一步包含交联改性剂、遮光剂、溶剂、玻璃化转变温度调节剂或其组合。在一些方面，可光固化树脂包含按重量计小于90％的溶剂。

在一些方面，低聚物包含脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。在一些方面，低聚物包含两个或更多个官能团。在一些方面，低聚物是双官能的。在一些方面，低聚物是单官能的。在一些方面，可光固化树脂包含多种低聚物，并且其中所述多种低聚物包含单官能低聚物、双官能低聚物、多官能低聚物或其组合。在一些方面，由低聚物形成的聚合物是疏水性的。在一些方面，由可光固化树脂形成的聚合物材料是疏水性的。

在一些方面，可光固化树脂包含0.5-99.5wt％的低聚物，1-99wt％的低聚物，10-95wt％的低聚物，20-90wt％的低聚物，25-60wt％的低聚物或35-50wt％的低聚物。在一些方面，可光固化树脂包含25-60wt％的低聚物。在一些方面，可光固化树脂包含99.5wt％或更少的低聚物。在一些方面，可光固化树脂包含10-75wt％的反应性稀释剂，15-60wt％的反应性稀释剂，20-50wt％的反应性稀释剂，25-45wt％的反应性稀释剂或30-40wt％的反应性稀释剂。在一些方面，可光固化树脂包含20-50wt％的反应性稀释剂。在一些方面，交联改性剂是反应性稀释剂。