一种矫治用自修复热压膜片的制作方法

本发明属于牙齿矫正技术领域，特别是涉及一种矫治用自修复热压膜片。

背景技术：

错颌畸形是由很多不确定因素导致的一种口腔常见病症，简单地讲，就是指某颗牙齿没有处于正确的位置，排列错位。牙齿排列是否整齐不仅影响口腔的功能和卫生状况，甚至影响面部容貌的保持。由于个体发育、演化等先天遗传及生长环境、替牙异常、饮食习惯等后天不良因素的影响，来自不同国家的不同年龄的人们，都有不同程度的牙齿畸形，且主要集中于青少年及儿童，在不同的地域，生活习性不同，错颌畸形也有差异。随着经济的发展及社会的进步，人们之间的联系越来越紧密，一排整齐洁白的牙齿往往能够在日常交流中，给人留下较高的主观印象，在促进人们的社会交往等方面发挥着重要作用，因此患者对于牙齿的矫治需求日益增大，现在普遍的矫治方法是使用金属托槽来实现的，但这种金属托槽不仅容易刮伤口腔、使牙齿变色、口腔难以清理和使牙龈发炎，而且佩戴起来不美观。随着计算机技术和新材料的发展，现在发展出了一类隐形矫治器，这种隐形矫治器具有佩戴方便、容易清理和隐形美观等优势，它是将透明热塑性高分子膜片加热软化成预设模型。例如专利cn207666718u采用不同硬度的tpu双层共挤制得热压模片，但此膜片矫治进展缓慢，佩戴舒适度有所欠缺，矫治精确度也不高，且需要频繁更新矫治器，浪费很多人力物力，成本较高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种矫治用自修复热压膜片，能够自动回复到预先设定的模型形状，根据牙齿的矫治程度产生对应大小的矫治力，实现自修复功能，提高佩戴舒适度。

本发明提供的一种矫治用自修复热压膜片，所述矫治用自修复热压膜片包括内层、中间层和外层，所述内层为软质高生物相容性热塑性高分子材料膜层，所述中间层为热塑性形状记忆材料膜层，所述外层为耐磨型热塑性高分子材料膜层。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述中间层为热致感应型热塑性形状记忆材料膜层、电致感应型热塑性形状记忆材料膜层、光致感应型热塑性形状记忆材料膜层或化学致感应型热塑性形状记忆材料膜层。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述中间层为聚降冰片烯层、苯乙烯-丁二烯共聚物层、反式-1，4-聚异戊二烯层、形状记忆聚氨酯层或交联聚乙烯层。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述内层的厚度范围为0.025mm至0.100mm。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述中间层的厚度范围为0.2mm至2.3mm。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述外层的厚度范围为0.025mm至0.100mm。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述内层为热塑性硅橡胶层、热塑性聚氨酯层、tpe层、tpv层、聚烯烃共混弹性体层或热塑性聚酰胺弹性体层。

优选的，在上述矫治用自修复热压膜片中，所述外层为聚乙烯层、聚丙烯层、聚苯乙烯层、聚甲基丙烯酸甲酯层、聚氯乙烯层、尼龙层、聚碳酸酯层、聚氨酯层、聚四氟乙烯层或聚对苯二甲酸乙二醇酯层。

通过上述描述可知，本发明提供的上述矫治用自修复热压膜片，由于所述矫治用自修复热压膜片包括内层、中间层和外层，中间层为热塑性形状记忆材料膜层，先将牙齿模型和这种自修复热压膜片放入热压成型设备中进行自修复热压膜片的初步成型，得到的自修复热压膜片的形状就是与这种想要达到的形态效果的牙齿模型相同，然后根据中间层材料的类型，在相应的引发条件下将该自修复热压膜片软化，将软化后的自修复热压膜片矫治器佩戴在患者口腔内，膜片在口腔环境下，失去了相应的引发条件，因此会根据形状记忆的原理，要恢复成原来的形状，从而产生矫治力，而这种矫治力会根据患者矫治效果自主调整，能够自动回复到预先设定的模型形状，根据牙齿的矫治程度产生对应大小的矫治力，也就是某个位置的牙齿形状与牙齿模型相差越大，产生的矫治力就越大，反之亦然，可见这样就能够实现自修复功能，提高佩戴舒适度，也无需中途更换矫治器，给患者带来了更多方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种矫治用自修复热压膜片的示意图；

图2为共挤成型装置的示意图；

图3为挤出涂覆设备的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种矫治用自修复热压膜片，能够自动回复到预先设定的模型形状，根据牙齿的矫治程度产生对应大小的矫治力，实现自修复功能，提高佩戴舒适度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供的一种矫治用自修复热压膜片的实施例如图1所示，图1为本申请提供的一种矫治用自修复热压膜片的示意图，该矫治用自修复热压膜片包括内层、中间层和外层，内层为软质高生物相容性热塑性高分子材料膜层1，这里所谓的内层就是用于接触牙齿的那一层，因此选用高生物相容性材料，以实现与牙齿的柔和接触，避免对人体造成不适，中间层为热塑性形状记忆材料膜层2，采用了形状记忆材料，可以到达矫治精确的目的，避免频繁更换矫治器，节约材料、时间和人力成本，外层为耐磨型热塑性高分子材料膜层3，所谓外层就是暴露在外侧的一层，采用这种耐磨性材料能够较大程度的延长矫治器使用时间。

通过上述描述可知，本申请提供的上述矫治用自修复热压膜片，重点在于其中间层为热塑性形状记忆材料膜层，先将牙齿模型和这种自修复热压膜片放入热压成型设备中进行自修复热压膜片的初步成型，得到的自修复热压膜片的形状就是与这种想要达到的形态效果的牙齿模型相同，然后根据中间层材料的类型，在相应的引发条件下将该自修复热压膜片软化，将软化后的自修复热压膜片矫治器佩戴在患者口腔内，膜片在口腔环境下，失去了相应的引发条件，因此会根据形状记忆的原理，要恢复成原来的形状，从而产生矫治力，而这种矫治力会根据患者矫治效果自主调整，能够自动回复到预先设定的模型形状，根据牙齿的矫治程度产生对应大小的矫治力，也就是某个位置的牙齿形状与牙齿模型相差越大，产生的矫治力就越大，反之亦然，可见这样就能够实现自修复功能，提高佩戴舒适度，也无需中途更换矫治器，给患者带来了更多方便。

在一个矫治用自修复热压膜片的具体实施例中，中间层2可以选择为热致感应型热塑性形状记忆材料膜层、电致感应型热塑性形状记忆材料膜层、光致感应型热塑性形状记忆材料膜层或化学致感应型热塑性形状记忆材料膜层，需要说明的是，当中间层2选择为热致感应型热塑性形状记忆材料膜层时，当外界对其施加加热之类的影响时，就能够软化，从而便于放入人体的口腔内特定的位置，而当这种影响消失后，该膜层就会恢复至初始设置的位置，在这种实施例中，就是能够实现人体牙齿的矫治，也就是说当某颗牙齿与制作膜片时采用的牙齿模型的形状相差较大，那么与这颗牙齿紧邻的膜片部分就会对牙齿施加较大的矫治力，促使其矫正到与牙齿模型相同的位置，反之亦然，这样就能够根据牙齿不同的形状施加不同的矫治力，而且这种力会持续到牙齿矫治到正确位置为止，不需要更换膜片，节省生产成本和人力成本。当采用电致感应型热塑性形状记忆材料膜层、光致感应型热塑性形状记忆材料膜层、化学致感应型热塑性形状记忆材料膜层时，分别会在电、光和化学的外界影响下软化，失去这些影响之后会变回初始形状，实现了牙齿矫治，可以根据实际需要来选用相应的材料膜层，此处并不限制，当然还可以选用其他此处未列举的材料膜层，此处并不限制。

更具体的一个实施例中，中间层2可以为聚降冰片烯层、苯乙烯-丁二烯共聚物层、反式-1，4-聚异戊二烯层、形状记忆聚氨酯层或交联聚乙烯层，当然还可以是组合共混料，此处也不限制。更进一步的，该中间层可优选为日本三菱重工公司的sm3520，这种sm3520材料是一种形状记忆热塑性聚氨酯，也就是一种热致温敏材料，其玻璃化转变温度为35摄氏度，当环境温度在35摄氏度左右时，会产生形状记忆回复，这更符合人体口腔内的环境温度。

在一个优选的实施例中，内层1的厚度范围可以为0.025mm至0.100mm，另外，中间层的厚度范围可以为0.2mm至2.3mm，外层的厚度范围可以为0.025mm至0.100mm，可以通过三层共挤或者挤出涂覆工艺加工成复合膜片，制得自修复热压模片，此膜片的总厚度范围可以优选为0.25mm-2.5mm。

在另一个具体的实施例中，内层1可以为热塑性硅橡胶层、热塑性聚氨酯层、tpe层、tpv层、聚烯烃共混弹性体层或热塑性聚酰胺弹性体层，或其组合共混材料等具有高生物相容性的热塑性材料，当然还可以是组合共混料，此处也不限制。

在又一个具体的实施例中，外层3可以为聚乙烯层、聚丙烯层、聚苯乙烯层、聚甲基丙烯酸甲酯层、聚氯乙烯层、尼龙层、聚碳酸酯层、聚氨酯层、聚四氟乙烯层或聚对苯二甲酸乙二醇酯层，当然还可以是组合共混料，此处也不限制。

上述实施例提供的矫治用自修复热压膜片的制作工艺可以有两种，第一种是三层共挤工艺，参考图2，图2为共挤成型装置的示意图，其中包括双螺杆挤出机201、共挤出成型机头202、三辊压光机组203、冷却导辊204、牵引剪切部件205和成品卷取部件206，首先将三层材料通过干燥系统干燥，然后将三种材料分别加入三台双螺杆挤出机201在指定温度下挤出，内层材料双螺杆挤出机的加工温度为180至220℃，主机转速为150至500rpm，中间层材料双螺杆挤出机的加工温度为240至290℃，主机转速为150至500rpm，外层材料双螺杆挤出机的加工温度为190至230℃，主机转速为150至500rpm，双螺杆挤出机的螺杆的长径比优选32至40；然后将三台挤出机通过三层共挤t型模具共挤出形成三层结构，模具温度为220至270℃，然后通过三辊压光机组203压延制成片材，三辊的温度为70至160℃，挤出压延的片材经过6个冷却导辊204进行冷却，冷却辊温度为室温至50℃，再调整厚度，最后用牵引剪切部件205和成品卷取部件206裁剪收卷。

第二种是挤出涂覆工艺，参考图3，图3为挤出涂覆设备的示意图，该设备包括内层颗粒挤出机301、内层熔融料302、对称式双层复合膜头303、中间层基材304、外层熔融料305和外层颗粒挤出机306，首先将高生物相容性颗粒料进行干燥，干燥温度70至90℃，干燥时间2至6h，干燥设备为带有除湿机的烘箱，含水量要求在0.05％以下，然后进行基材预热，中间层材料作为基材，用明火或带式加热器或金属加热鼓为基材进行预热，预热温度120℃至190℃，基材预热可改善涂层粘合效果，然后进行热塑性耐磨高分子颗粒料干燥，干燥温度70至90℃，干燥时间2至6h，干燥设备为带有除湿机的烘箱，含水量要求在0.05％以下，再进行挤出复合，将内层和外层材料通过挤出机301和306熔融复合到中间层基材304上，挤出机加工温度为180至290℃，主机转速150至500rpm，挤出机长径比优选32至40，最后进行冷却成型，复合膜片采用冷却机组进行冷却成型，冷却精度控制在2℃以内，调节压力，使复合膜各层复合更牢固。还需说明的是，在将膜片放入热压成型设备之前，可以对膜片及牙齿模型进行一些预处理，比如在牙齿模型上喷洒一些分离剂，以便于制备完成后能够轻松地将矫治器从牙颂模型上摘下，膜片在放入热压成型设备之前，需要提前将其表面的擦拭干净，以免热压成型时将一些杂质留在矫治器上。

综上所述，本申请提供的上述膜片具有持续矫治、智能调整矫治力、高透明度、生物相容性好、佩戴安全舒适和矫治精确的优点，

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。