CN207666718U - 一种隐形矫治专用tpu复合膜片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其从结构组成上看分为双层结构。第一层是表层A，为硬度肖氏硬度60D‑90D硬质透明热塑性聚氨酯(TPU)层；第二层是内层B，为肖氏硬度55A‑55D的软质透明热塑性聚氨酯(TPU)层。所述双层共挤复合TPU膜片的总厚度为0.10‑2.0mm，其中表层A厚度为0.05‑1.0mm，内层B厚度为0.05‑0.5mm。本实用新型采用双层共挤技术，制得的隐形矫治专用膜片舒适度高，透明性好，强度大，矫治效果好。
Description
技术领域
本发明属于牙齿隐形矫治材料领域，具体涉及一种隐形矫治专用TPU复合膜片。
背景技术
传统正畸是在牙齿上粘结称为“托槽”的小金属片，再将矫正弓丝结扎上去，使牙齿发生移动，从而达到矫治目的。这种钢丝托槽矫治器往往给人留下满嘴“铁齿钢牙”的印象，不仅影响美观，还易出现钢丝刮嘴、牙龈出血等状况，同时食物残渣难于清理，不便口腔卫生维护，还可能导致牙龈发炎、牙齿脱矿变色等问题。口腔正畸隐形矫治技术通过计算机三维重建及辅助软件设计，运用机械设备制得一些列连续的矫治装置，通过连续不断的较小范围和牙周组织移动最后达到矫治目的。与传统的矫治技术相比，隐形矫治技术具有透明美观、佩戴和摘除方便、卫生干净，便于清洁治疗结果可预测、舒适安全等优点。隐形矫治器通常是将透明的高分子膜片加热软化并在一定的机械外力或压力下在所需模具上成型。热压膜片的材料通常采用热塑性高分子材料，制成的矫治器需要符合自身的矫治特点才能保证口腔正畸的应用效果。用于制作无托槽隐形矫治的热压膜材料必须满足以下重要性能：透明性能、力学性能、热性能、耐老化性能和生物相容性。
目前隐形矫治专用膜片所用的材料主要有聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯(PETG)、聚碳酸酯(PC)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，通常用注塑或压延的方法制得。中国专利申请CN201210129701.6建议将PETG与TPU和PC的组合用作牙齿正畸矫治材料。然而，由该材料制成的牙齿正畸矫治材料的吸水率和应力松弛率仍旧需要进一步降低。中国专利CN 105315624A采用PETG、TPU、PC和纳米二氧化硅的共混物通过注塑的方法制得隐形矫正膜片。然而，当TPU用量在20％以下才能保证透明性，由于受制于透明度的要求，TPU用量较少，因而材料的弹性较差。另一方面，现有的膜片材料性能和舒适度存在矛盾，材料的硬度越大，强度越高，但是舒适度越差。
综上所述，现有技术虽然有隐形矫治膜片的存在，但是现有膜片舒适度差、透明度差，制成的隐形矫治器治疗效果不够理想。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有双层结构隐形矫治专用TPU复合膜片，所述膜片具有透明度高、舒适度好、生物安全性好、强度大、弹性好和韧性佳等优点。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其从材料组成上看分为双层结构。第一层是表层A，为肖氏硬度60D-90D硬质透明热塑性聚氨酯(TPU)层；第二层是内层B，为肖氏硬度55A-50D的软质透明热塑性聚氨酯(TPU)层。所述TPU复合膜片的总厚度为0.1-2.0mm，其中第一层厚度为0.05-1.0mm，第二层厚度为0.05-1.0mm。
优选的，所述第一层硬质TPU可以是肖氏硬度60D-90D的聚醚型或聚酯型TPU。对于TPU，它既可以通过本领域中的已知方法制备，也可以市购获得，例如德国科思创(拜 耳)公司的TeXin-RXT65D、DP3660DU、460、365、372、DP9665DU、DP9873D、DP3970D； 德国巴斯夫(BASF)公司的Elastollan S375D、S364DH-7N、S160D、5778、58091、58144、 ALR E65D-V、ALRE68D-V；美国路博润公司的Lubrizol2103-75DS、2103-65D、 5778-78D、58091-70D、58144-65D、2530、2510、2540；烟台万华公司的WHT-1264、 WHT-1172、WHT-1180、WHT-1185、WHT-1190等。本发明中所用的热塑性聚氨酯卫生等 级优选均为医疗级或食品级。有利的是，用于本发明的热塑性聚氨酯弹性体的重均分子量 为50000-300000，优选为100000-200000。
优选的，所述第二层软质TPU可以是肖氏硬度55A-50D的聚醚型或聚酯型TPU。对于TPU，它既可以通过本领域中的已知方法制备，也可以市购获得，例如德国科思创(拜 耳)公司的TeXin-RXT50D、TeXin-RXT85A、TeXin-RXT90、DP1060A、DP1485A、DP2586A、 DP3070A、DP3080A、5377A、DP5080A、DP6386A、DP6045D、DP1350D、DP9370A、 DP9380A、DP9585A、DP9392A、WDP89043D；德国巴斯夫(BASF)公司的Elastollan 1195A、 1185A、1180A、1190A、1198A；美国路博润公司的Lubrizol 54640、Lubrizol 355、 2102、2103、5712、5719、日胜公司的BTP-85A；烟台万华公司的WHT-8170、WHT-8180、 WHT-8185、WHT-8190、WHT-8195、WHT-8264、WHT-8280、WHT-8285、WHT-8290、 WHT-1164、WHT-1290、WHT-1295、WHT-1298等。本发明中所用的热塑性聚氨酯卫生等 级优选均为医疗级或食品级。有利的是，用于本发明的热塑性聚氨酯弹性体的重均分子量 为50000-300000，优选为100000-200000。
本实用新型工作原理是：本实用新型的一种隐形矫治专用TPU复合膜片，具有双层结 构，表层硬质TPU提供了隐形矫治所需的强度、弹性，内层软质的TPU提供了舒适度和 韧性，从而解决了现有膜片舒适度和材料性能的矛盾。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型内层材料采用软质TPU，改善患者的体验，软质的TPU层大幅度提高了患者佩戴的舒适度。本实用新型的表层采用硬质的TPU材料具有优异的拉伸强度、撕裂性能、弹性和韧性。总结而言，本发明采用双层共挤工艺技术，制得的隐形矫治专用膜片舒适度高，透明性好，强度大，矫治效果好，生物安全性高。
附图说明
附图1为本实用新型隐形矫治专用TPU复合膜片的结构示意图，以上附图中：A、硬质TPU表层；B、软质TPU内层。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
如图1所示为本实用新型的一种隐形矫治专用TPU复合膜片结构示意图，所述膜片为直径100-150mm、厚度0.1-2.0mm的圆片，具有双层结构，表层A为肖氏硬度60D-90D硬质透明热塑性聚氨酯(TPU)层；内层B为肖氏硬度55A-50D的软质透明热塑性聚氨酯(TPU)层。表层A的厚度为0.05-1.0mm，内层B的厚度为0.05-1.0mm。
实施例1
本实施例提供隐形矫治专用TPU复合膜片，具有双层结构，表层A为厚度0.5mm硬度73D的德国科思创(拜耳)公司的DP9873D TPU，内层B为厚度0.25mm硬度95A的德国巴斯夫(BASF)公司的Elastollan 1195A TPU。
隐形矫治专用TPU复合膜片的制备工艺方法具体如下：
(a)干燥：将Elastollan 1195A TPU在110℃干燥处理3h备用，将DP9873D TPU在120℃干燥处理3h备用；
(b)挤出：将干燥后的Elastollan1195A TPU、DP9873D TPU分别加入两台双螺杆挤出机在指定温度下挤出。所述的Elastollan 1195A TPU双螺杆挤出机的加工温度为180℃、190℃、200℃、200℃、210℃、210℃、200℃、200℃，主机转速为170rpm。所述的DP9873DTPU双螺杆挤出机的加工温度为190℃、200℃、210℃、210℃、220℃、220℃、210℃、210℃，主机转速为200rpm。所述双螺杆挤出机的螺杆的长径比为32。
(c)压延冷却：将两台挤出机通过双层共挤T型模具共挤出形成双层结构，模具温度为210℃，然后通过三辊压延制成片材，三辊的温度分别为：120℃、100℃、80℃。挤出的片材经过6个冷却辊进行冷却。
(d)定厚牵引：测量厚度，调节至所需厚度。
(e)裁切收卷：裁去两边多余的宽度，用收卷机进行收卷打包。
(f)冲压成片：将上述片材用冲压刀冲压成直径125mm的圆片。
本例的膜片经检测，透光率为89.1％，拉伸强度为59.5MPa、断裂伸长率为238％，撕裂强度为115N/mm。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其特征在于：从材料组成上看分为双层结构，第一层是表面层，为硬质透明热塑性聚氨酯(TPU)层；第二层内层，为软质透明热塑性聚氨酯(TPU)层。
2.根据权利要求1所述一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其特征在于：所述TPU复合膜片总厚度为0.1-2.0mm，其中第一层厚度为0.05-1.0mm，第二层厚度为0.05-1.0mm。
3.根据权利要求1所述一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其特征在于：所述TPU复合膜片为直径100mm-150mm的圆片。
4.根据权利要求1所述一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其特征在于：所述的第一层为肖氏硬度60D-90D透明聚醚型或聚酯型热塑性聚氨酯，其重均分子量为100000-200000。
5.根据权利要求1所述一种隐形矫治专用TPU复合膜片，其特征在于：所述的第二层为肖氏硬度55A-50D的软质透明聚醚型或聚酯型热塑性聚氨酯，其重均分子量为100000-200000。
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