本公開內(nèi)容總體上涉及可固化組合物如光致固化(可光固化，photocurable)和熱致固化(可熱固化，thermocurable)組合物的制備和用途，以通過增材制造方法來制備可生物吸收的植入物。

背景技術(shù)：

1、立體光刻(sla)是一種相對良好開發(fā)的用于制備三維(3-d)對象的增材打印技術(shù)。在立體光刻方法中，諸如紫外光(uv)或可見光之類的光被用于以高準(zhǔn)確度和高精密度將液體材料光聚合為所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，如三維制品。連續(xù)的薄層例如在切片cad(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))模型的指導(dǎo)下通過uv或可見光發(fā)生光聚合。

2、sla通常使用液體光致聚合(可光聚合，photopolymerizable)的聚合物組合物，該聚合物組合物可以被稱為樹脂或油墨制劑。通過sla生產(chǎn)的制品的宏觀性能和降解曲線部分地取決于聚合物化學(xué)和加工技術(shù)。

3、本公開內(nèi)容提供可用于固化過程例如立體光刻(sla)的化合物和組合物，其相對于用于此目的的當(dāng)前已知化合物和組合物具有若干優(yōu)點(diǎn)。

4、在背景部分中討論的所有主題不必需地是現(xiàn)有技術(shù)，并且不應(yīng)僅由于其在背景部分中的討論而被認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)。沿著這些思路，除非明確指出是現(xiàn)有技術(shù)，否則不應(yīng)將在背景部分中討論的或與這樣的主題相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)中的任何問題視為現(xiàn)有技術(shù)。相反，背景部分中對任何主題的討論都應(yīng)視為發(fā)明人解決特定問題的方式的一部分，而這本身也可能是創(chuàng)造性的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、簡言之，在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了化合物和組合物，其可用于固化過程，比如光固化過程或者比如與光固化過程結(jié)合使用的熱固化過程。固化過程可用于制造制品，如醫(yī)療裝置和涂層。一種示例性的固化過程是立體光刻(sla)，其是一種增材制造方法，其中含有一種或多種光反應(yīng)性化合物(包括例如光反應(yīng)性大分子單體)的根據(jù)本公開內(nèi)容的可固化組合物在形成制造制品的過程期間發(fā)生光聚合(光固化)。另一種示例性的固化過程是涂覆方法，其中將本公開內(nèi)容的化合物和/或組合物放置在表面上，然后通過暴露于熱量發(fā)生固化(熱固化)和/或通過暴露于光化輻射發(fā)生固化(即光聚合或光固化)以在該表面上提供固體涂層。這些固化產(chǎn)物(即通過使如本文所公開的組合物固化形成的產(chǎn)物)在本文中通?？梢苑Q為制品、涂層、薄膜、材料等。因此，當(dāng)通過制備制品來舉例說明本公開內(nèi)容時(shí)，應(yīng)理解可以同樣地制備涂層或其他材料。在一個(gè)方面，制品、涂層等是可生物降解的。

2、在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了通過固化過程形成的可生物降解的聚合物材料。該材料可以用于生產(chǎn)具有有限壽命的制品，使得在一段時(shí)間之后，不再存在由該可生物降解材料形成的制品。例如，該材料可以是裝置如醫(yī)療裝置上的涂層，其中該涂層在一段時(shí)間后會(huì)降解。在另一個(gè)實(shí)例中，該材料可以用于制備醫(yī)療裝置，例如用于組織修復(fù)的網(wǎng)狀物，使得在一定時(shí)間之后，制品的一部分存在或制品全都不存在，并且完成組織修復(fù)。作為另一個(gè)實(shí)例，醫(yī)療裝置可以是組織粘合劑或密封劑，其中本公開內(nèi)容的可聚合組合物可以施用于需要粘合劑或密封劑的組織，然后將該組合物暴露于足以引起該組織上的組合物光聚合的光化輻射。

3、根據(jù)本公開內(nèi)容，在一個(gè)方面，使用例如如本文公開的化合物和組合物，可以利用立體光刻來制備這樣的材料和制品。本公開內(nèi)容解決了關(guān)于與活體接觸的熱-和光-固化材料如sla生產(chǎn)的制品的問題，包括關(guān)于所生產(chǎn)的制品的安全性和功效，特別是它們的生物相容性和細(xì)胞毒性的問題。

4、在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了聚合物組合物的制備和用途。聚合物組合物可以包含光致聚合聚合物或由光致聚合聚合物制成，該光致聚合聚合物包括均聚物、共聚物、嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、無規(guī)嵌段共聚物或其組合。聚合物組合物可以包含熱致固化聚合物或由熱致固化聚合物制成，該熱致固化聚合物包括均聚物、共聚物、嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、無規(guī)嵌段共聚物或其組合。在一個(gè)方面，聚合物組合物是雙網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)閮煞N化學(xué)上不同的聚合物以摻混物形式存在于組合物中，其中任選地該雙網(wǎng)絡(luò)聚合物組合物可以表征為是固體。在一個(gè)方面，聚合物組合物是單一網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)閱我痪酆衔锎嬖谟诮M合物中，其中任選地該單一網(wǎng)絡(luò)聚合物組合物可以表征為是固體。在一個(gè)方面，單一網(wǎng)絡(luò)包括交聯(lián)聚合物。在一個(gè)方面，雙網(wǎng)絡(luò)包括交聯(lián)聚合物。聚合物組合物可以用于例如通過增材制造方法來制備可生物吸收的植入物。

5、在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了一種組合物，其包含(1)具有多個(gè)光致聚合基團(tuán)的化合物，在本文中稱為polyhv，和(2)彼此是熱反應(yīng)性(可熱固化)以形成聚合物的兩種化合物的混合物，其中該兩種化合物在本文中可以稱為polyδ1和polyδ2或統(tǒng)稱為polyδ(即polyδ是指polyδ1和polyδ2的混合物)。在一個(gè)方面，該組合物另外包含光引發(fā)劑。在一個(gè)方面，該組合物另外包含穩(wěn)定劑。在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了一種固化的和任選交聯(lián)的組合物，該組合物由包含光引發(fā)劑、polyhv和polyδ的組合物的光聚合產(chǎn)生，其中這種固化的(例如，交聯(lián)的)組合物可以說成具有單一網(wǎng)絡(luò)，其是指由與自身反應(yīng)的polyhv形成的網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了由polyhv的光聚合以及polyδ1與polyδ2的熱聚合產(chǎn)生的雙網(wǎng)絡(luò)組合物，其中polyhv和polyδ中的每一種形成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，其中之一或兩者任選地為交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。這兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)一起形成一個(gè)互穿的雙網(wǎng)絡(luò)。因此雙網(wǎng)絡(luò)通過熱固化和光固化具有熱反應(yīng)性組分(polyδ1和polyδ2)和至少一種光反應(yīng)性組分(polyhv)的組合物而形成。在一個(gè)方面，光固化先于熱固化。在一個(gè)方面，熱固化先于光固化。

6、在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了一種組合物，其包含1)具有多個(gè)光致聚合硫醇基團(tuán)的化合物，本文稱為polysh，和2)具有多個(gè)光致聚合烯鍵式不飽和基團(tuán)的化合物，本文稱為polyeu，其中polysh和polyeu彼此是光反應(yīng)性的。在一個(gè)方面，該組合物另外包含光引發(fā)劑。在一個(gè)方面，該組合物另外包含穩(wěn)定劑。在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了一種由包含光引發(fā)劑、polysh和polyeu的組合物的光固化(光聚合)產(chǎn)生的單一網(wǎng)絡(luò)聚合物組合物。在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了由包含光引發(fā)劑、polysh和polyeu的組合物的光固化(光聚合)產(chǎn)生的單一網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)組合物。在另一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了由包含光引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、polysh和polyeu的組合物的光固化(光聚合)產(chǎn)生的單一網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)組合物。示例性的eu基團(tuán)是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和降冰片烯基，其中polyeu是指包含多個(gè)eu基團(tuán)(任選地兩個(gè)eu基團(tuán)或三個(gè)eu基團(tuán)或四個(gè)eu基團(tuán))的化合物。

7、在一個(gè)方面，本文公開了用于固化過程如3-d打印以及用于制備和使用所得的固化制品的方法和組合物。例如，本公開內(nèi)容提供了一種用于光聚合打印制品的方法，該方法包括：a)將光致聚合組合物暴露于合適波長的光持續(xù)一段時(shí)間，該光致聚合組合物包含如本文所公開的polyeu大分子單體和polysh；任選地與一種或多種其他組分如至少一種光引發(fā)劑組分和/或至少一種懸浮在組合物中的光反射性材料組分(包含光反射性材料)和/或至少一種穩(wěn)定劑組合；以及形成包含光致聚合組合物的聚合產(chǎn)物的打印制品。在另一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供一種用于光聚合打印制品的方法，其包括：a)將包含polyhv、polyδ1和polyδ2的光致聚合組合物暴露于合適波長的光持續(xù)一段時(shí)間；和b)使polyδ1與polyδ2熱聚合；任選地與一種或多種其他組分如至少一種光引發(fā)劑組分和/或至少一種懸浮在組合物中的光反射性材料組分(包含光反射性材料)和/或至少一種穩(wěn)定劑組合；以及形成包含光致聚合組合物的聚合產(chǎn)物的打印制品。

8、在一個(gè)方面，本文公開了用于光聚合過程如包括涂覆過程的成膜過程以及用于制備和使用這樣光聚合材料的方法和組合物。例如，本公開內(nèi)容提供了一種用于制品的光聚合涂層的方法，該方法包括：a)將本公開內(nèi)容的光致聚合組合物施加至表面，b)將光致聚合組合物暴露于合適波長的光持續(xù)一段時(shí)間，該光致聚合組合物包含如本文所公開的polyeu大分子單體和polysh；任選地與一種或多種其他組分如至少一種光引發(fā)劑組分和/或至少一種懸浮在組合物中的光反射性材料組分(包含光反射性材料)和/或至少一種穩(wěn)定劑組合；以及形成包含光致聚合組合物的聚合產(chǎn)物的固體涂層。

9、在其他方面，本公開內(nèi)容提供大分子單體的聚合產(chǎn)物(其也可以稱為預(yù)聚物)，其中大分子單體已經(jīng)通過例如本文公開的一種或多種方法聚合。另外，本公開內(nèi)容提供了一種由本文所公開的光致聚合化合物或組合物生產(chǎn)的制品(其可以被稱為聚合物制品)，任選地通過本文所公開的一種或多種方法來生產(chǎn)。光聚合的大分子單體或制品可以是無毒的制品。另外，制品可以包含可生物降解的光聚合大分子單體，任選地處于與無毒量的光引發(fā)劑的摻混物中。任選地，制品可以包含可生物降解的光聚合大分子單體，任選地處于與無毒量的穩(wěn)定劑的摻混物中。任選地，制品可以包含可生物降解的光聚合大分子單體，任選地處于與無毒量的uv反射材料的摻混物中。在一個(gè)方面，聚合物制品在生理?xiàng)l件下全部或部分是可生物降解的。然而，在一個(gè)備選方面，聚合物制品在生理?xiàng)l件下不是可生物降解的。

10、另外，本公開內(nèi)容提供了一種光致聚合化合物(在本文中也稱為大分子單體)，其包括多軸中心核(cc)和2-4個(gè)從中心核延伸的式(a)-(b)或(b)-(a)的臂，其中這些臂中的至少一個(gè)包含光反應(yīng)性官能團(tuán)(q)，并且(a)是選自碳酸亞丙酯(在本文中也稱為t或tmc)和ε-己內(nèi)酯(在本文也稱為己內(nèi)酯或c或cap)中的單體的聚合產(chǎn)物，而(b)是選自乙交酯、丙交酯和對一-二氧環(huán)己酮中的單體的聚合產(chǎn)物。大分子單體可以是本文公開的組合物和方法中的光致聚合大分子單體組分，并且可以光聚合以提供制品。

11、任選地，本公開內(nèi)容的任何組合物在它們固化之前可以含有有效量的光引發(fā)劑，即，當(dāng)將組合物暴露于從光源發(fā)出的輻射時(shí)有效實(shí)現(xiàn)光致聚合化合物的聚合的量的光引發(fā)劑，該光源遞送適合激活光引發(fā)劑的所選波長的光。

12、在一個(gè)方面，本公開內(nèi)容提供了一種3d打印(也稱為增材打印，例如立體光刻)的方法，該方法包括：提供具有光致聚合化合物和光引發(fā)劑的本文所公開的可聚合組合物，和將該組合物暴露于有效激活光引發(fā)劑的光，以使可聚合組合物中的光致聚合化合物發(fā)生光聚合。在一個(gè)方面，將該組合物選擇性地暴露于光，使得該組合物的選定部分而不是全部經(jīng)歷光聚合。在一個(gè)方面，光致聚合化合物是包括一種或多種polyhv化合物(例如本文中表示為polyeu和polysh的兩種光致聚合化合物)的混合物。在一個(gè)方面，一種或多種光致聚合化合物與一種或多種熱反應(yīng)性化合物(例如本文中表示為polyδ1和polyδ2的兩種熱反應(yīng)性化合物)混合。

13、本公開內(nèi)容的上述和另外的特征以及獲得它們的方式將變得明顯，并且本公開內(nèi)容將通過參考以下更詳細(xì)的描述而得到最好的理解。本文公開的所有參考文獻(xiàn)均通過引用以其整體并入本文，就如同每個(gè)參考文獻(xiàn)單個(gè)地并入一樣。

14、提供該簡要概述是為了以簡化形式引入某些構(gòu)思，這些構(gòu)思將在下面的詳述中進(jìn)一步詳細(xì)描述。除非另有明確說明，否則該簡要概述并不意圖確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，也不意圖限制所要求保護(hù)的主題的范圍。

15、一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在以下描述中闡述。結(jié)合一個(gè)示例性實(shí)施方案示出或描述的特征可以與其他實(shí)施方案的特征組合。因此，本文描述的各種實(shí)施方案中的任何一個(gè)可以組合以提供進(jìn)一步的實(shí)施方案。如果需要采用如本文中所確定的各種專利、申請和出版物的構(gòu)思，則可以改變實(shí)施方案的方面，以提供其他實(shí)施方案。根據(jù)說明書、附圖和權(quán)利要求書，其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。

16、本公開內(nèi)容的上述和另外的特征以及獲得它們的方式將變得明顯，并且本公開內(nèi)容將通過參考以下更詳細(xì)的描述而得到最好的理解。本文公開的所有參考文獻(xiàn)均通過引用以其整體并入本文，就如同每個(gè)參考文獻(xiàn)單個(gè)地并入一樣。