Стоматологическая выжигаемая фотополимерная композиция для 3D-печати Российский патент 2024 года по МПК A61K6/60 A61K6/62 A61K6/65 B29C64/00 C08F2/44 C08F2/48 C08F2/50 

Изобретение относится к области медицины и может использоваться для 3D-печати в стоматологии, последующего выжигания в опоке и литья металлических зубных имплантов.

Из уровня техники известен материал светоотверждаемый на основе полимеров, содержащий один или более уретанди- или мульти(мет)акрилтных производных 1,3-бис(изоцианометил)циклогексана, полимеризуемый (мет)акрилатный мономер, такой как трис(2-гидроксиэтил)изоцианурат триакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат или иные, и инициатор, приводимый в действие светом как в видимом, так и в УФ-диапазоне, или термическим воздйствием, такие как камфорохинон, различные ацилфосфиноксиды, в частности, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, бензоил пероксид, лауирил пероксид и иные, а также наполнителей включающих органические частицы, композитные частицы, неогранические частицы или их комбинации. Данный композит обладает выской прочностью - напряжение на изгиб составляет до 175 МПа, а модуль изгиба до 3900 МПа. Недостатком представленного композита является его высокая зольность при температуре до 450°С, что может негативно отразится на качестве отлитого металлического изделия, либо повредить опоку. (Патент US9937105B2 от 23.03.2015)

Известна композиция, имеющая в своем составе тиоловый мономер на базе силоксана, алкилтиол, гликольтиоловый эфир и пропантиоловый эфир, и отверждаемая по механизму тиол-ен присоединения под воздействием УФ-излучения. (Патент US20100304338A1 от 17.09.2008). Недостатком данного материала является то, что не он предназначен для 3D печати.

Также известен материал на основе метакрилатного или акрилатного мономера, таких метил(мет)акрилат, глициди(мет)акрилат, 1,4-бутандиолди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, 1,6-гександиолди(мет)акрилат, пентаэритритолтри(мет)акрилат и иных, в том числе содержащих (мет)акрилаты уретановых олигомеров, и содержащий органо-неорганический наполнитель с размером частиц от 0,005 до 0,3 мкм с различной степенью проницаемости для рентгеновского излучения. Фотоплимеризация данной композиции осуществляется преимущественно комбинацией сенсибилизатора, такого как камфорохинон, бензилдиэтилкеталь, 1-гидроксиантрахинон, 2,4-диметилтиоксантон и иные, и восстановителя, преимущественно, третичного амина, такого как диметиламиноэтилметакрилат, триэтанол амин, метил 4-диметиламинобензоат и иные. Недостатком данного материала является высокая зольность. (Патент US20080081849A1 от 20.09.2007)

Наиболее близким к заявленному материалу является светоотверждаемый стоматологический материал на основе композиции, содержащей активный акрилатный мономер 1,6-гександиолдиакрилат, растворитель камфору, наполнитель порошок оксид алюминия с размером частиц от 0,2 до 0,5 мкм, фотоинициатор, например, фенилбис(2,4,6-триметилбензоилфосфиноксид, 1-гидроксициклогесилфенилкетон, метилбензоилформиат или иные. Представленная композиция позволяет получить металлокерамические импланты, однако её недостатком является потребность в дорогостоящем оборудовании, необходимом для 3D печати, а также высокой температуры выжигания и сложном процессе получения итогового импланта. (Патент KR20210125659A от 08.04.2020)

Техническим результатом изобретения является разработка стоматологической выжигаемой фотополимерной композиции, предназначенной для 3D-печати, последующего выжигания в опоке и литья металлических зубных имплантов, обладающей низкой зольностью и полностью выгорающей при температуре до 300°С.

Технический результат изобретения достигается за счет состава стоматологического конструкционного материала для 3D-печати, содержащего в своем составе: олигоэфиракрилат, полиэтиленгликольдиметакрилат, бисацилофосфиноксид и дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олигоэфиракрилат 40-80

полиэтиленгликольдиметакрилат 15-60

бисацилофосфиноксид 1-3

дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид 1-3

краситель антрахиноновый ярко-синий 0,03.

Олигоэфиракрилат используется в составе в качестве высокомолекулярного олигомера, который является основным компонентом, определяющим свойства исходной смеси в жидком виде и готового изделия, полученного в результате 3D печати. За счет структуры и молекулярной массы обеспечивает сохранение размеров изделия при длительном хранении после печати, оптимальный режим выжигания и низкую зольность.

Полиэтиленгликольдиметакрилат используется в составе в качестве бифункционального мономера. За счет структуры и молекулярной массы модифицируется вязкость смеси, реактивность, и степень детализации изделия, получаемого в результате 3D печати. При использовании в диапазоне 15-60% обеспечивается реактивность, приемлемая вязкость системы, а также качество изделия, полученного в результате 3D печати

Дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид и бисацилофосфиноксид в составе материала играют роль фотоинициаторов полимеризации свободнорадикальных фотополимеризуемых композиций при облучении светом в диапазоне от 350 нм до 405 нм. Данная система фотоинициаторов, является наиболее подходящей для инициирования полимеризации системы при добавлении их суммарно в концентрации 1-3%, при этом обеспечивается оптимальное качество печати. В случае использования в составе концентрации менее 1% или более 3% происходит ухудшение скорости и качества печати.

Краситель антрахиноновый ярко-синий применяется для повышения степени детализации изделия, получаемого в результате 3D печати. В случае использования в составе концентрации более 0,03% может поглощать значительную часть УФ-излучения, что может привести к заметному ухудшению скорости и качества печати.

Заявленный материал получают посредством интенсивного перемешивания на диссольвере при нагревании смеси олигомера и мономера до не менее 60°C с добавлением фотоинициаторов и красителя до достижения однородности.

Пример 1.

Для получения стоматологического материала для 3D-печати, предназначенного для литья металлических зубных имплантов смешивают компоненты в следующих пропорциях, мас.%:

олигоэфиракрилат - 80,

полиэтиленгликольдиметакрилат -14-17,

бисацилофосфиноксид 1-3

дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид 1-3.

При этом материал получают посредством интенсивного перемешивания на диссольвере при нагревании смеси всех компонентов до однородности.

Данная композиция позволяет получать отпечатки с точностью одного слоя от 50 мкм. Полученное после 3D печати изделие помещается в гипсовую опоку и выжигается по заданной программе с зольностью менее 0,1 мас.%, поверхность отлитых в металле изделий не обладает видимыми дефектами.

Пример 2.

Для получения стоматологического материала для 3D-печати, предназначенного для литья металлических зубных имплантов смешивают компоненты в следующих пропорциях, мас.%:

олигоэфиракрилат - 40,

полиэтиленгликольдиметакрилат -54-57,

бисацилофосфиноксид 1-3

дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид 1-3.

При этом материал получают посредством интенсивного перемешивания на диссольвере при нагревании смеси всех компонентов до однородности.

Данная композиция позволяет получать отпечатки с точностью одного слоя от 35 мкм. Полученное после 3D печати изделие помещается в гипсовую опоку и выжигается по заданной программе с зольностью менее 0,1 мас.%, поверхность отлитых в металле изделий не обладает видимыми дефектами.

Пример 3.

Для получения стоматологического материала для 3D-печати, предназначенного для литья металлических зубных имплантов смешивают компоненты в следующих пропорциях, мас.%:

олигоэфиракрилат - 60,

полиэтиленгликольдиметакрилат -34-37,

бисацилофосфиноксид 1-3

дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид 1-3

краситель антрахиноновый ярко-синий 0,03.

При этом материал получают посредством интенсивного перемешивания на диссольвере при нагревании смеси всех компонентов до однородности.

Данная композиция позволяет получать отпечатки с точностью одного слоя от 25 мкм. Полученное после 3D печати изделие помещается в гипсовую опоку и выжигается по заданной программе с зольностью менее 0,1 мас.%, поверхность отлитых в металле изделий не обладает видимыми дефектами.

Изобретение относится к области медицины и может использоваться для 3D-печати в стоматологии, последующего выжигания в опоке и литья металлических зубных имплантов. Предлагаемая стоматологическая выжигаемая фотополимерная композиция для 3D-печати содержит в своем составе: олигоэфиракрилат, полиэтиленгликольдиметакрилат, бисацилофосфиноксид и дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид при следующем соотношении компонентов, мас.%: олигоэфиракрилат 40-80, полиэтиленгликольдиметакрилат 15-55, бисацилофосфиноксид 1-3, дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид 1-3, краситель антрахиноновый ярко-синий 0,03. Технический результат: разработка стоматологической выжигаемой фотополимерной композиции, предназначенной для 3D-печати, последующего выжигания в опоке и литья металлических зубных имплантов, обладающей низкой зольностью и полностью выгорающей при температуре до 300°С. 3 пр.

Стоматологическая выжигаемая фотополимерная композиция для 3D-печати, содержащая в своем составе: олигоэфиракрилат, полиэтиленгликольдиметакрилат, асацилофосфиноксид и дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

олигоэфиракрилат 40-80 полиэтиленгликольдиметакрилат 15-55 бисацилофосфиноксид 1-3 дифенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид 1-3 краситель антрахиноновый ярко-синий 0,03