JP2004250853A - 高強度生体吸収性縫合糸用繊維の製造方法及び縫合糸用繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた取扱い性、切断点伸び率及び吸収速度を保ったままで強度が著しく高く且つ生体内強度保持性が高い生体吸収性マルチフィラメント縫合糸を製造する方法を提供する。
【解決手段】７．２ｇ／デニール〜８．０ｇ／デニールの繊維テナシティ、約２２％〜３５％の繊維伸び率を備えたＰＧＡ／ＰＬＡコポリマー縫合糸用繊維が、コポリマーの融点よりも約２０℃高い温度からコポリマーの融点よりも約５℃高い温度に維持される少なくとも１つの加熱ゾーンと、コポリマーの融点よりも約４０℃以下の高い温度に維持される計量ポンプ及び加熱ブロックと、コポリマーの融点よりも約４０℃〜約６０℃高い温度に維持される紡糸口金と、紡糸口金から６インチ〜２０インチ（約１５．２ｃｍ〜５０．８ｃｍ）の距離にわたって延びていて、コポリマーの融点よりも少なくとも約６０℃高い温度に維持される細長い加熱スリーブとを有する押出装置を利用する方法によって製造される。
【選択図】 図１

Description

【技術分野】
【０００１】
優れた取扱い性、切断点伸び率及び吸収速度を保ったままで強度が著しく高く且つ生体内強度保持性が高い生体吸収性マルチフィラメント縫合糸を製造する方法及びこの方法により製造された縫合糸用繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体適合性且つ生体吸収性の縫合糸は、長年にわたり軟組織に近いものとして広く用いられている。患者の体内に植え込まれた場合における良好な生体適合性の要件に加え、外科医及び患者にとって非常に重要且つ必要不可欠な他の多くの特性がある。生体吸収性縫合糸にとっての最も重要な特性のうちの幾つかは、引張強さ、生体内切断強さ保持性、切断点伸び率、結節強さ、生体内吸収速度及び軟らかさであるが、これらには限定されない。
【０００３】
グリコリド（ＰＧＡ）及びラクチド（ＰＬＡ）を含むコポリマーから生体吸収性マルチフィラメント外科用縫合糸を製造するために溶融押出（溶融紡糸）及び延伸配向（即ち、紡糸及び編組）を含む種々の方法が現在用いられている。かかる方法は一般に所定範囲内の上述の特性のうち多く、特に比較的迅速な吸収速度（ほぼ完全な吸収に約６０日〜９０日かかる）を呈するＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸を製造するが、これら縫合糸は、非吸収性繊維、例えば、ナイロン又はポリエステルと比べて引張強さが比較的低い。
【０００４】
引張強さは、患者の体内への縫合糸ブレード（編組体）の植え込みに先立って、繊維又は縫合糸が切れる前に耐えることができる引張力の大きさの尺度である。繊維の引張強さを測定する場合、これは繊維テナシティ（ｔｅｎａｃｉｔｙ）と呼ばれている。ＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸を製造する方法により得られる繊維テナシティは典型的には、約６．０グラム／デニール（ｇ／ｄ）〜６．８グラム／デニール（ｇ／ｄ）であり、場合によっては、７．２ｇ／ｄになる。縫合糸の他の特性を劣化させないで達成できるこれらテナシティの値の増大は、重要且つ有用である。生体内強さの保持性は、縫合糸が患者の体内に植え込まれた後における縫合糸ブレードの備える強さの尺度である。切断点伸び率は、単に伸び率とも呼ばれ、これは、引張力を加えたときに切断前に縫合糸用繊維の伸びがどれくらい大きく生じるかについての尺度である。繊維伸び率を約２２％〜３５％に維持することが望ましい。
【０００５】
生体吸収性及び伸び率を含む他の所望の特性を好ましい範囲内に保ちながら、高い引張強さを備えたＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸を製造する種々の試みがなされている。例えば、或る縫合糸製造業者は、より多くの繊維を所与の縫合糸サイズのブレード中に入れる試みを行った。このようにすると、ブレード全体の高い引張強さを得ることができるが、結果的に得られる縫合糸は、非常に太目にならざるを得ず、或いは、ブレードをぎっしりと詰め込み状態にしなければならず、これにより、取扱い特性の低下した、例えば、剛性が高く且つ結節安全度が貧弱な縫合糸が生じる場合がある。
【０００６】
高い引張強さを備えたＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸を得る上で良好な方法は、繊維テナシティ（単位タイター当たりの力として測定される）を高め、これにより、ブレード中の繊維の総本数を増やす必要なく、ブレードの引張強さを高めることにある。例えば、特許文献１及び特許文献２は、マルチフィラメントヤーン延伸性及び９２．５：７．５モル比のポリ（グリコリド−コ−ラクチド）を含むコポリマーから作られた繊維の特性を向上させるためのプロセス援助手段としての可塑剤の使用法を開示している。可塑剤は、コポリマーの融点を下げるのに役立ち、それにより、比較的低温での溶融破壊（メルトフラクチャー）を生じさせないで押出を可能にすることができる。これら米国特許明細書に開示された方法により得られる最も高い引張強さは、７．２グラム／デニール（単位ｇ／ｄ）であったが、切断点伸び率は、２１％以下に低下した。この伸び率の低下が原因となって、ひどいフィラメントの切断及びファイバの下流側における加工の作用上の問題が生じる場合があり、かかる繊維の下流側における加工としては、繊維を互いに撚り合わせて編組し、それにより編組縫合糸又は他の外科用物品を作ることが挙げられる。縫合糸取扱い特性も又、繊維の切断点伸び率が低すぎると損なわれる場合がある。
【０００７】
特許文献３は、ＰＧＡ／ＰＬＡのブロックコポリマーを用いて縫合糸用繊維を作ることにより良好な生体内強さ保持性を達成できることを開示している。しかしながら、かかるブロックコポリマーから紡糸された繊維は、高い初期繊維強度及び縫合糸強度を備えてはいなかった。特許文献４は、ＰＧＡ／ＰＬＡコポリマーメルトが紡糸パック内に設けられた非常に細いチャネルを通過するようにすることにより縫合糸用繊維を製造する方法を開示している。上述の方法により、より一様な繊維の加熱を達成して良好な生産性及び良好な繊維特性を達成できると考えられた。しかしながら、ＰＧＡ／ＰＬＡコポリマーについての特許文献４に記載された方法により得られた最大繊維引張強さは、約６．０ｇ／ｄ〜６．４ｇ／ｄに過ぎなかった。特許文献５には、ＰＧＡから高い引張強さの繊維を製造する方法が開示されているが、ＰＧＡ繊維だけから作られた縫合糸は、吸収時間が著しく長く、これは、軟組織に近いことが必要である多くの場合には望ましくない特性である。
【特許文献１】
米国特許第５，５８５，０５６号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，００５，０１９号明細書
【特許文献３】
米国特許第６，２７７，９２７号明細書
【特許文献４】
ロシア国特許第２，０７３，０７４号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，２８８，５１６号明細書
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の装置及び方法は、吸収性縫合糸用繊維を製造するための既存の装置及び方法の欠点を解決している。
【０００９】
以下に詳細に説明するように、本発明は、公知の方法及び設備の機器構成、温度プロフィール及び熱保持性にを改良を加えている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、グリコリド（ＰＧＡ）及びラクチド（ＰＬＡ）含有コポリマーから作られていて、繊維テナシティが約７．２グラム／デニール〜８．０グラム／デニール及び繊維伸び率が約２２％〜３５％の縫合糸用繊維に関する。
【００１１】
本発明の方法は、かかる高強度縫合糸用繊維をもたらし、この方法は、複数の互いに連結された状態で連続的に配置された構成要素を備えた押出装置を用いる工程を有し、各構成要素は、各構成要素を所定の温度に維持する温度制御手段を備えている。押出装置の構成要素としては、１以上の加熱ゾーン、計量ポンプ、加熱ブロック、紡糸口金及び紡糸口金から延びる細長い加熱スリーブが挙げられる。押出装置は１つの加熱ゾーンを有している場合、本発明の方法は、この加熱ゾーンの温度をコポリマーの融点よりも約２０℃低い温度からコポリマーの融点よりも約５℃高い温度までの温度状態に維持する工程と、計量ポンプ及び加熱ブロックをコポリマーの融点以上の温度であってコポリマーの融点よりも少なくとも４０℃以下高い温度に維持する工程とを有し、それにより、コポリマーが計量ポンプを通って加熱ブロック内へ送り込まれているときにコポリマーを溶融させる。本発明の方法は、紡糸口金をコポリマーの融点よりも約４０℃〜約６０℃高い温度に維持する工程と、計量ポンプを作動させてコポリマーを押出機から加熱ブロックに移送する工程と、溶融状態のコポリマーを紡糸口金の複数の毛管オリフィス中へ押し込んでフィラメント状コポリマー繊維が形成されるようにする工程とを更に有する。
【００１２】
加熱スリーブは、コポリマーフィラメントが紡糸口金内での形成後に加熱スリーブを通過するように位置決めされており、本発明の方法では、加熱スリーブをコポリマーの融点よりも少なくとも約６０℃高い温度に維持し、コポリマー繊維がコポリマー融点よりも実質的に高い温度状態にある期間を延長するようにする。
【００１３】
押出装置が３つの加熱ゾーンを有している場合、第１の加熱ゾーンをコポリマーの融点よりも約２０℃低い温度からコポリマーの融点よりも約５℃高い温度までの温度状態に維持し、第２の加熱ゾーンを第１の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つコポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度に維持する。第３の加熱ゾーンを第２の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つコポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度に維持し、計量ポンプ及び加熱ブロックを第３の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つコポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度に維持する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法では、この方法に用いられる機器構成、温度プロフィール及び熱保持性が従来技術と比較して改良されており、その結果、優れた取扱い性、切断点伸び率及び吸収速度を保ったままで強度が著しく高く且つ生体内強度保持性が高い生体吸収性マルチフィラメント縫合糸用繊維が得られる。
【００１５】
本発明の内容をより深く理解するため、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、合格レベルの伸び率範囲を保ったまま平均テナシティの向上した生体吸収性マルチフィラメント縫合糸を製造する本発明の方法を実施する際に用いられる押出装置１０の略図である。より詳細には、押出装置１０は、多数の直列に配置された状態で相互に連結された構成要素を有し、かかる構成要素としては、供給手段、例えば、ホッパ１３及びホッパ１３の下に実質的に垂直方向に配置された押出機バレル１２が挙げられる。ホッパ１３は、マルチフィラメント縫合糸を製造するもとになるタイプの乾燥状態のコポリマーペレット１４を保持し、これらを押出機バレル１２内へ送り込む。コポリマーペレット１４のコポリマー融点（ＣＭＰ）は、コポリマーペレット１４のサンプルを従来の標準型示差走査熱量計（ＤＳＣ）で検査し、ＤＳＣピーク溶融温度をコポリマー融点（ＣＭＰ）として選択することにより求められる。
【００１７】
押出機バレル１２は、本発明の方法と関連して以下に詳細に説明するように、コポリマーペレット１４をコポリマーメルト１４'の状態に溶融するため温度が次第に高くなる状態に維持されている３つの連続して配置された加熱域又はゾーン１６，１８，２０を有している。計量ポンプ２２が、押出機バレル１２の下流側端部のところ又はその近くに配置されている。加熱ブロック２４が、計量ポンプ２２に連結されている。計量ポンプ２２は、ブロック２４内へのコポリマーメルト１４'の圧送速度を制御する。押出機バレル１２と計量ポンプ２２を、互いに隣接して垂直方向又は水平方向に、或いは、コポリマーの流れを押し出して計量するのに適した任意の方法で位置決めすればよい。
【００１８】
紡糸口金２６が、ブロック２４の下に実質的に垂直方向に配置されており、この紡糸口金は、複数の毛管オリフィス（図示せず）を有している。コポリマーメルト１４'をブロック２４内で高圧下において紡糸口金２６を通って圧送して多くのコポリマーフィラメント２８を形成するが、これについては以下に説明する。ブロック２４は、紡糸口金２６を通るコポリマーメルト１４'の圧送を容易にするコポリマーメルト１４'のコンシステンシー（稠度）を達成してこれを維持する一連の細目スクリーンフィルタ及びブレーカプレート（図示せず）を有するのがよい。
【００１９】
引き続き図１を参照すると、加熱スリーブ３０が、紡糸口金２６の下に実質的に垂直方向に延びる状態でこれに取り付けられている。その目的は、押出されたフィラメント２８の高い温度状態を維持し、それにより、急冷ステージ３２のところでのフィラメント２８の急冷を幾分遅らせることにある。紡糸仕上剤アプリケータ３４が、急冷ステージ３２の後に位置決めされており、この紡糸仕上剤アプリケータは、潤滑紡糸仕上剤（図示せず）を急冷状態のフィラメント２８'に塗布し、その後、急冷フィラメント２８'は、集束されて束３６の状態になる。束になったフィラメント３６は、巻取りゴデットロール３８，４０に通され、巻取機（図示せず）によって巻き取られる。次に、かかるフィラメント束は、次の加工（かかる加工としては、従来型延伸装置（図示せず）による延伸と配向が挙げられるが、これらには限定されない）、最終的に、編組されて最終縫合糸製品（図示せず）が得られる。
【００２０】
マルチフィラメント生体吸収性ＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸を製造する従来方法で用いられた設備と比べた場合の上述の押出装置１０の新規な特徴は、長尺の加熱スリーブ３０を設けたことにある。加熱スリーブ３０は、用いられるコポリマーの種類及び所望のヤーン総デニール（直線密度）に応じて、約６インチ〜２０インチ（即ち、１５．２センチメートル〜５０．８センチメートル（ｃｍ））の長さを有している。例えば、８０モル％〜９５モル％ＰＧＡ及び２０モル％〜５モル％ＰＬＡのコポリマーを用いて約８０デニール（デニールは、即ち、９，０００メートル当たりのグラム数、即ち、ｇ／９０００ｍ）未満の繊度を有するフィラメントヤーンを製造する場合、本発明の加熱スリーブ３０は、長さが約６インチ〜１８インチ（即ち、約１５．２ｃｍ〜４５．７ｃｍ）、より好ましくは、８インチ〜１６インチ（即ち、約２０．３ｃｍ〜４０．６ｃｍ）、最も好ましくは、約１０インチ（即ち、約２５．４ｃｍ）であることが必要である。繊度が約８０デニール以上のフィラメントを製造するのに用いられる同一コポリマーに関し、本発明の加熱スリーブ３０は、長さが約１０インチ〜２０インチ（即ち、約２５．４ｃｍ〜５０．８ｃｍ）、より好ましくは、１２インチ〜１８インチ（即ち、約３０．５ｃｍ〜４５．７ｃｍ）、最も好ましくは、約１４インチ（即ち、約３５．５６ｃｍ）であることが必要である。比較すると、加熱スリーブが従来方法で用いられた場合、これら加熱スリーブの長さは、繊度が８０デニール未満のＰＧＡ／ＰＬＡフィラメントヤーンを製造するには約３インチ（即ち、約７．６ｃｍ）であり、繊度が約８０デニール以上のＰＧＡ／ＰＬＡフィラメントを製造するには約１０インチ（即ち、約２５．４ｃｍ）であった。
【００２１】
図１に概略的に示された押出装置１０の上述の構成要素は全て、当業者には一般に知られ、市販されている全体として従来型の構成要素であることが分かる。具体的に説明すると、適当な押出機バレル１２及び適当な加熱ブロック２４は、コネチカット州パウカタック所在のデイビス−スタンダード社から入手できる。加うるに、適当な計量ポンプ２２は、ノースカロライナ州サンフォード所在のゼニス・ポンプ・デビジョンから入手できる。適当な紡糸口金２６及び加熱スリーブ３０は、ニューヨーク州ニューヨーク所在のニッショー−イワイ・アメリカン・コーポレイションから入手できる。これと同様に、適当な紡糸仕上剤アプリケータ３６は、ノースカロライナ州シャーロット所在のスラック・アンド・パリ・インコーポレイテッドから入手できる。最後に、本発明に使用するのに適したコポリマーペレット１４は、多くの販売元から入手でき、かかる販売元としては、ニューヨーク州ニューヨーク所在のメータ・バイオメド・カンパニー・リミテッドが挙げられるが、これには限定されない。
【００２２】
加うるに、図示していないが、上述の押出装置１０は、適当な加熱及び温度制御装置を備えなければならない。当業者には明らかなように、種々の上述の加熱構成要素の各々を所望温度に加熱するには加熱装置が必要である（これについては、以下に詳細に説明する）。温度制御装置は、本発明に従って構成要素の温度を検出し、これら温度を所定の所望範囲内に維持するのに必要である（これについては、以下に詳細に説明する）。かかる加熱及び温度制御装置も又周知であり、販売元（かかる販売元としては、ペンシルベニア州フォートワシントン所在のハニーウェル・インコーポレイテッドが挙げられるが、これには限定されない）から容易に入手できる。
【００２３】
引き続き図１を参照すると、溶融押出及び遠心配向の２つの基本的な工程を含む本発明の方法を上述の押出装置１０を利用して実施するものとして以下に詳細に説明する。溶融押出工程の間、乾燥状態のコポリマーペレット１４をホッパ１３から押出機バレル１２内へ送り込み、そして、押出機バレル１２の加熱ゾーン１６，１８，２０によりコポリマーメルト１４'の状態に加熱し、次に、このコポリマーメルトを計量ポンプ２２によって加熱ブロック２４内へ圧送する。次に、コポリマーメルト１４'をブロック２４内で高圧下で紡糸口金２６の多数のオリフィスを通って圧送し、それにより、複数の押出フィラメント２８を形成する。一度に４０本以上という多い本数のフィラメント３０をこのようにして作ることができる。フィラメント２８は紡糸口金２６から出ると、加熱スリーブ３０によって包囲され、この加熱スリーブは、新たに押出されたフィラメント２８の高温状態を維持する。次に、フィラメント２８を急冷して凝固させ、その後、これに潤滑紡糸仕上剤を紡糸仕上剤アプリケータ３４で塗布する。しかる後、フィラメントを集束して束３６の状態にし、これをゴデットロール３８，４０に通し、延伸し、配向させ、そして編組する。
【００２４】
本発明の方法は、以下に説明するように、加熱スリーブ３０の温度になるまで特定の温度プロフィールが押出機バレル１２の加熱ゾーン１６，１８，２０から紡糸口金２６まで形成されるような上述の押出装置１０の作動を含む。上述の温度プロフィールの説明を容易にするため、押出装置１０の加熱構成要素の各々の温度については、その構成要素の符号の後にアルファベット文字"Ｔ"を付けた温度ラベルを用いて言及する。例えば、押出機バレル１２の第１の加熱ゾーン１６の温度には、温度レベル１６Ｔを用いて以下言及し、紡糸口金２６の温度については、温度ラベル２６Ｔを用いて以下言及する。さらに、加熱スリーブ３０は、温度ラベル３０Ｔａ，３０Ｔｂを用いてそれぞれ言及される２つの温度ゾーンを有するのがよいことが分かる（図１参照）。参考までに、図１には温度ラベルが示されている。
【００２５】
さらに、押出装置１０の加熱状態の構成要素についての適当な温度は、用いられるコポリマーペレット１４の種類に応じた溶融温度で決まることになることが分かる。したがって、押出装置１０の加熱構成要素についての適当な温度をコポリマーペレット１４の融点に関して説明する。
【００２６】
依然として、最初に図１を参照すると、本発明の代表的な温度プロフィールは、押出機バレル１２の第１の加熱ゾーン１６の温度１６Ｔをできるだけ低く、好ましくは、コポリマーペレット１４の融点（以下、「コポリマー融点」又は「ＣＭＰ」という）よりも約２０℃以上低く且つコポリマーペレット１４の融点よりも５℃以下高い温度に保つことを含む。最も好ましくは、押出機バレル１２の第１の加熱ゾーン１６の温度１６Ｔは、ＣＭＰよりも約１５℃〜１８℃低い温度であることが必要である。次々に配置されたゾーン（かかるゾーンとしては、押出機バレル１２の第２のゾーン１８及び第３のゾーン２０、計量ポンプ２２及びブロック２４が挙げられる）の温度は、次第に且つ僅かに高くなるべきであるが、各温度１８Ｔ，２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔは、ＣＭＰよりも４０℃以下高い温度であることが必要である。より好ましくは、これら次々に配置されたゾーンの温度１８Ｔ，２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔはそれぞれ、ＣＭＰよりも２５℃以下高い温度であることが必要である。
【００２７】
紡糸口金２６の温度２６Ｔは、ブロック２４の温度よりも２０℃〜４０℃高く且つＣＭＰよりも４０℃〜６０℃高い温度であることが必要であり、したがって、コポリマーメルト１４'がまさに紡糸口金２６の毛管に入ろうとするとき、コポリマーメルト１４'は迅速に加熱されるようになる。加熱状態のスリーブ３０内の温度は、ＣＭＰよりも少なくとも６０℃高い温度であることが必要であり、したがって、コポリマーメルト１４'を紡糸口金２６から押出した後、新たに押出されるフィラメント２８は加熱スリーブ３０の長さ全体にわたり高温環境内に維持されるようになる。上述したように、加熱スリーブ３０の長さは、用いられるコポリマーの種類及び所望のヤーン総デニール（直線密度）に応じて、約６インチ〜２０インチ（即ち、１５．２ｃｍ〜５０．８ｃｍ）の長さを有している。さらに、加熱スリーブ３０は、多数の温度ゾーンを有する必要はないが、２以上のゾーンが存在している場合、２つの垂直方向に隣接したゾーン相互間の温度差（即ち、温度３０Ｔａ，３０Ｔｂで特徴づけられる）は、約３０℃以上離れるべきではなく、紡糸口金２６に近いところに位置するゾーンの温度３０Ｔａは、紡糸口金２６から見てより遠くに位置するゾーンの温度３０Ｔｂよりも高いことが必要である。フィラメント２８が加熱スリーブ３０を通ってこれから出た後、フィラメントは、周囲空気又は任意公知の適当な急冷媒体によって急冷され、そして、上述した次の加工工程を受ける。
【００２８】
図２は本発明の方法の代表的な温度プロフィール（Ａ）、本発明の改良例である９０モル％／１０モル％のＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸フィラメントを作るために現在用いられている既存の方法（Ｂ）、及び或る従来技術文献に開示されている方法（Ｃ）の比較グラフ図である。より詳細に説明すると、図２で理解できるように、本発明の方法の代表的な温度プロフィール（Ａ）は、ＣＭＰよりも数℃低い温度で始まる（押出機バレル１２の第１の加熱ゾーン１６のところで）。これとは対照的に、既存の方法の温度プロフィール（Ｂ）及び従来方法の温度プロフィール（Ｃ）はそれぞれ、ＣＭＰよりも相当高い温度で始まる。さらに、本発明の方法の温度プロフィール（Ａ）は、紡糸口金２６の直前で加熱ブロック２４内においてＣＭＰよりも約２５℃〜４０℃高い温度まで次第に高くなるに過ぎない。既存の方法の温度プロフィール（Ｂ）は、加熱ブロック２４内においてＣＭＰよりも４０℃以上高い温度まで上昇する。従来方法の温度プロフィール（Ｃ）は本発明の温度プロフィール（Ａ）と同様、次第に上昇するが、一般に、他の２つのプロフィール（Ａ），（Ｂ）の何れとも同程度には高く上昇しない。
【００２９】
図２は、本発明の方法の温度プロフィール（Ａ）が、紡糸口金２６のところで劇的に上昇し、これに対し、他のプロフィール（Ｂ），（Ｃ）が何れも、紡糸口金２６のところで突然の温度上昇を示していないことを示している。事実、既存の方法の温度プロフィール（Ｂ）は、紡糸口金２６の直前で最も高い温度に達しつつある。加うるに、図２のプロフィール（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の方法により紡糸口金２６内で達成される温度は、フィラメント２８が紡糸口金２６を出た後、相当な長さについて維持されるが、既存の方法（Ｂ）において紡糸口金内で達成される温度は、フィラメントが紡糸口金を出た後短い距離にわたって維持されるに過ぎないことを示している。さらに、従来方法の温度プロフィール（Ｃ）は一般に、フィラメントが紡糸口金２６を出た直後、低い温度まで大幅に減少する。
【００３０】
上述の温度プロフィール（Ａ）を生じさせる上述の方法の利用の結果として、約８０モル％〜９０モル％ＰＧＡ及び約５モル％〜２０モル％ＰＬＡを含む２０デニール〜１００デニールのマルチフィラメントヤーンの状態に延伸できるＰＧＡ／ＰＬＡ縫合糸用繊維が作られる。さらに、驚くべきことに、このマルチフィラメントヤーンは、少なくとも７．２ｇ／ｄの平均テナシティ（これは、既存の方法及び従来方法と比べて大幅に改良されている）と約２２％〜３５％の伸び率（これは、生体吸収性縫合糸について許容可能な範囲内に十分収まっている）とのユニークな組合せを有する。繊維テナシティとヤーンの伸び率の両方は、スタチマット（Ｓｔａｔｉｍａｔ）検査機（ドイツ国モンチェングラッドバック所在のテックステクノ・ヘルベルト・スタイン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・カンパニー・ケーゲーから入手できるモデルＭ又はモデルＭＥの何れか）を用いて測定され、ゲージ長さは、５００ミリメートル（ｍｍ）であり、歪み速度は、毎分７２０ｍｍであった。加うるに、このテナシティの高いマルチフィラメントヤーンで作られた縫合糸は、既存の方法又は従来方法で製造されたヤーンから作られた縫合糸よりも、包装外又は包装無し（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐａｃｋａｇｅ）引張強さが著しく高く、試験管内及び生体内切断強さが高く、しかも、切断強さ保持性（％ＢＳＲ）が高い（即ち、２１日目又は２８日目における％ＢＳＲ）。
【００３１】
本発明の方法は、ＣＭＰが約２００℃であって、標準型ＤＳＣ法によって測定して約９０モル％ＰＧＡ及び約１０モル％ＰＬＡから成るコポリマーからのフィラメントの製造に特に適している。本発明の方法のかかる好ましい用途では、温度プロフィールは、第１の加熱ゾーン１８のところに２００℃以下の初期温度Ｔ１６を含むことが必要である。
【００３２】
次々に配置されたゾーン（かかるゾーンとしては、押出機バレル１２の第２のゾーン１８及び第３のゾーン２０、計量ポンプ２２及びブロック２４が挙げられる）の温度は、次第に且つ僅かに高くなるべきであるが、各温度１８Ｔ，２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔは、２４０℃以下であり、好ましくは２３０℃以下である。紡糸口金２６の温度２６Ｔは、少なくとも２４０℃であり、何れにせよ、ポンプ２２及び加熱ブロック２４の温度よりも少なくとも２０℃高い温度であることが必要である。好ましくは、紡糸口金２６の温度２６Ｔは、約２４５℃〜２６５℃であることが必要である。
【００３３】
実験例
本発明の方法の８つの実験例及び既存の方法の４つの比較実験例（上述した）を行ったが、これらについて以下に説明する。
【００３４】
最初に述べると、上記１２全ての実験例（以下、実験番号を「実験例１」、「実施例２」等という）に関し、ＣＭＰが約２００℃の約９０モル％ＰＧＡ及び約１０モル％ＰＬＡのコポリマーを用いてフィラメントを製造し、しかる後、生体吸収性マルチフィラメント縫合糸を製造したことが分かる。ＣＭＰを窒素中で毎分２０℃の加熱速度において上述の標準型ＤＳＣ法を用い、そしてサイズが約５ｍｇ〜１０ｍｇのサンプルを用いて測定した。加うるに、加熱スリーブ３０及び種々の温度１６Ｔ，１８Ｔ，２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔ，２６Ｔ，３０Ｔａ，３０Ｔｂを除き、押出装置１０及び加工条件は、実質的に１２全ての実験例について同一であった。例えば、紡糸口金２６の毛管の直径は０．３０５ミリメートルであり、Ｌ／Ｄ比が７：１であった。
【００３５】
紡糸されたままのフィラメントについての巻取り速度は、毎分５２８メートルに固定された。本発明の方法の実験例のうちの１つ（即ち、実験例２）を除き、残りの１１の実験例についての延伸条件は、ロール送り速度が毎分約２００フィート（約６０．９６メートル）、ロール延伸速度が毎分約９９８フィート（約３０４．２メートル）、巻出し速度が毎分約１，０００フィート（約３０４．８メートル）であった。実験例２のものを速度が遅い（他のサンプルの半分）であることを除き、同一延伸比で延伸させた。なお、これによる繊維特性に関する差異は無かった。１２全ての実験例についてのロール送り温度は、約８０℃〜８８℃、ロール延伸温度は、約９０℃〜１００℃であった。
【００３６】
加熱スリーブ３０の長さに関し、既存の方法についての実験例（実験例９Ｃ〜実験例１２Ｃ）の各々を実施するのに用いた加熱スリーブ３０は、たった１つの温度ゾーンに関し長さが約３インチ（即ち、約７．６ｃｍ）であったことが分かる。本発明についての８つの実験例（実験例１〜実験例７）のうち７つを実施するのに用いた加熱スリーブ３０の長さは、約１０インチ（即ち、約２５．４ｃｍ）であり、実験例８について用いた加熱スリーブ３０の長さは、約１４インチ（即ち、約３５．５ｃｍ）であった。
【００３７】
以下の表１は、本発明の方法の８つの実験例（即ち、実験例１〜実験例８）についての温度１６Ｔ，１８Ｔ，２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔ，２６Ｔ，３０Ｔａ，３０Ｔｂを記載し、既存の方法の４つの比較実験例（実験例９Ｃ〜実験例１２Ｃ）について温度１６Ｔ，１８Ｔ，２０Ｔ，２２Ｔ，２４Ｔ，２６Ｔ，３０Ｔａを記載している。
【００３８】
【表１】

表１に関し、本発明の方法の実験例１〜実験例８の各々において、表１に掲載したデータにより表される温度プロフィールは全体として、図２に示す本発明の方法の代表的な温度プロフィール（Ａ）に一致していることが分かる。より詳細には、実験例１〜実験例８の各々についての温度プロフィールは、ＣＭＰ（即ち、２００℃以下）のところ又はそれよりも低い温度で始まり、次第に上昇し、ついには、加熱ブロック２４のところでの温度２４Ｔに達し、この温度は、ＣＭＰを基準としてこれよりも４０℃以下高い温度（即ち、２４０℃以下であり）、この時点で、温度プロフィールは、紡糸口金２６内で迅速に上昇し、この紡糸口金において、温度Ｔ２６は、少なくとも２４０℃であり、各場合において、ブロック２４の温度２４Ｔを基準としてこれよりも２０℃以上高い。これと同様に、注目されることとして、既存の方法についての比較実験例９Ｃ〜比較実験例１２Ｃの各々において、表１に掲載されたデータにより表される温度プロフィールは全体として、図２に示す既存の方法の代表的な温度プロフィール（Ｂ）に一致している。
【００３９】
以下の表２は、１２の実験例の各々についての結果的に得られたマルチフィラメントヤーンの特性に関するデータを記載しており、かかる特性としては、フィラメントの本数、テナシティ、伸び率及び靱性が挙げられる。
【００４０】
【表２】

表２を参照すると、注目されることとして、本発明の方法（即ち、実験例１〜実験例８）の結果として、驚くべきことに、既存の方法（即ち、約６．４ｇ／ｄ〜６．５ｇ／ｄの繊維テナシティ）と比較して、約２３％〜約２６％の伸び率を保ったまま（実質的に、既存の方法の実験例９Ｃ〜実験例１２Ｃの場合と同一の範囲）、約７．２ｇ／ｄ〜７．９ｇ／ｄの著しく向上した繊維テナシティを有するマルチフィラメントヤーンが得られた。ヤーンの引張特性（繊維テナシティ及び伸び率を含む）を、上述のスタチマット検査機（モデルＭとモデルＭＥスタチマットの両方がこれら実験例と関連して用いられた）を用いて測定したところ、ゲージ長が５００ｍｍ、歪み速度が毎分７２０ｍｍであった。特に、テナシティを応力−歪み曲線の下の面積を計算することにより求めた。なお、その測定単位は、１デニール当たりのグラム−センチメートル（ｇ−ｃｍ／ｄ）である。
【００４１】
加うるに、ＵＳＰサイズ５／０−１の編組縫合糸を、実験例１〜実験例８から結果的に得たマルチフィラメントヤーンを用いて調製し、これら縫合糸は、同一量の材料を用いた対照サンプルよりも１２％高い初期直線引張強さ及び１１％高い結節強さを示した。さらに、２１日目及び２８日目でのそれぞれの生体内切断強さ保持性は、既存の方法を用いて製造した対照例よりも約５％〜１０％高かった。本発明の方法を用いて製造した縫合糸は、優れた取扱い性能を備え、本質的に全て生体内に約７０日以内に吸収された。
【００４２】
プロセス温度が高いと、ポリマーが熱で劣化しがちになり、従って、プロセス温度が高いために、特性（繊維自由性、伸び率及び生体内切断強さを含む）の低下したフィラメントが製造されることが知られているが、プロセス温度は、適正な押出を得るためには製造法の押出工程の大部分の間、ポリマーの融点よりもかなり高くなければならないということが従来考えられていた（例えば、図２の温度プロフィール（Ｂ）及び（Ｃ）を参照されたい）。しかしながら、本発明と関連して発見されたことは、ポリマーの融点の近く又はそれよりも僅かに低い温度で始まり（第１の加熱ゾーン１６）、そして、押出工程の終わりにおいて、フィラメントが（紡糸口金２６及び細長い加熱スリーブ３０内において）融点よりもかなり高い温度にさらされる期間を延長することが有利であるということであった。この温度プロフィールは、押出機バレル１２、ポンプ２２及びブロック２４内の温度をポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度まで次第に上げ、次に、この温度を、紡糸口金領域２６内においては融点よりも少なくとも約４０℃高い温度に、そして、加熱スリーブ３０内においては融点よりも少なくとも６０℃高い温度に迅速に上げることにより得られる。
【００４３】
本明細書に記載した実施形態は例示に過ぎず、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの変形例及び改造例（上述した変形例及び改造例には限定されない）を想到できることは理解されよう。かかる変形例及び改造例は全て、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるものである。
【００４４】
本発明の具体的な実施形態は、次の通りである。
（１）加熱スリーブは、コポリマーフィラメントが紡糸口金内での形成後に加熱スリーブを通過するように位置決めされており、前記方法は、加熱スリーブをコポリマーの融点よりも少なくとも約６０℃高い温度に維持し、コポリマー繊維がコポリマー融点よりも実質的に高い温度状態にある期間を延長するようにする工程を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
（２）加熱スリーブの長さは、約６インチ〜１８インチ（約１５．２ｃｍ〜４５．７ｃｍ）であることを特徴とする実施態様（１）記載の方法。
（３）加熱スリーブの長さは、約１０インチ（約２５．４ｃｍ）であることを特徴とする実施態様（２）記載の方法。
（４）加熱スリーブの長さは、約１４インチ（約３５．６ｃｍ）であることを特徴とする実施態様（２）記載の方法。
（５）押出機は、３つの加熱ゾーンを有し、前記方法は、第２の加熱ゾーンを第１の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つコポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度に維持する工程と、第３の加熱ゾーンを第２の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つコポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度に維持する工程と、計量ポンプ及び加熱ブロックを第３の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つコポリマーの融点よりも約４０℃以下高い温度に維持する工程とを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【００４５】
（６）第１の加熱ゾーンは、コポリマーの融点よりも約１５℃〜１８℃低い温度からコポリマーの融点よりも約５℃以下高い温度に維持されることを特徴とする実施態様（５）記載の方法。
（７）第２の加熱ゾーン、第３の加熱ゾーン、計量ポンプ及び加熱ブロックはそれぞれ、コポリマーの融点よりも約２５℃以下高い温度に維持されることを特徴とする実施態様（５）記載の方法。
（８）紡糸口金は、計量ポンプ及び加熱ブロックの温度よりも約２０℃〜４０℃高い温度に維持されることを特徴とする実施態様（５）記載の方法。
（９）加熱スリーブは、紡糸口金の近くに位置した第１の加熱ゾーン及び紡糸口金から見て遠くに位置した第２の加熱ゾーンを有し、前記加熱ゾーンは各々、約３０℃以上は離れていない温度に維持され、紡糸口金の近くの加熱ゾーンの温度は、紡糸口金から見て遠くの加熱ゾーンの温度よりも高いことを特徴とする実施態様（５）記載の方法。
（１０）コポリマーは、全体で１００モル％に対し、約８０モル％〜９５モル％のグリコリド及び約５モル％〜２０モル％のラクチドを含み、コポリマー融点が約２００℃であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【００４６】
（１１）コポリマーは、全体で１００モル％に対し、約８５モル％〜９５モル％のグリコリド及び約５モル％〜１５モル％のラクチドを含むことを特徴とする実施態様（１０）記載の方法。
（１２）コポリマーは、全体で１００モル％に対し、約８０モル％〜９５モル％のグリコリド及び約５モル％〜２０モル％のラクチドを含み、コポリマー融点が約２００℃であることを特徴とする実施態様（５）記載の方法。
（１３）紡糸口金は、少なくとも約２４０℃の温度であって、計量ポンプ及び加熱ブロックの温度よりも少なくとも約２０℃高い温度に維持されることを特徴とする実施態様（１２）記載の方法。
（１４）紡糸口金は、約２４５℃〜２６５℃の温度に維持されることを特徴とする実施態様（１３）記載の方法。
（１５）第１の加熱ゾーンは、約１８０℃〜２０５℃の温度に維持され、第２の加熱ゾーンは、第１の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つ約２４０℃以下の温度に維持され、第３の加熱ゾーンは、第２の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つ約２４０℃以下の温度に維持され、計量ポンプ及び加熱ブロックはそれぞれ、第３の加熱ゾーンの温度に少なくともほぼ等しく且つ約２４０℃以下の温度に維持されることを特徴とする実施態様（１４）記載の方法。
【００４７】
（１６）加熱スリーブは、コポリマーの融点よりも少なくとも約６０℃高い温度に維持されることを特徴とする実施態様（１５）記載の方法。
（１７）前記繊維の繊維テナシティは、約７．３グラム／デニール〜７．９グラム／デニールであり、繊維伸び率は、約２３．１％〜２６．２％であることを特徴とする請求項２記載の縫合糸用繊維。
（１８）前記繊維は、約７０日以内で生体内に本質的に完全に吸収可能であることを特徴とする請求項２記載の縫合糸用繊維。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の縫合糸製造設備の概略側面図である。
【図２】本発明の方法と或る従来方法の温度プロフィールを示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 押出装置
１２ 押出機バレル
１３ ホッパ
１４ コポリマーペレット
１６，１８，２０ 加熱ゾーン
２２ 計量ポンプ
２４ 加熱ブロック
２６ 紡糸口金
２８ コポリマーフィラメント
３０ 加熱スリーブ
３２ 急冷ステージ
３４ 紡糸仕上剤アプリケータ
３８，４０ ゴデットロール

Claims (2)

1. 少なくとも１つの加熱ゾーンを備えた押出機と、計量ポンプと、加熱ブロックと、複数の毛管オリフィスを備えていて、加熱ブロックの下に実質的に垂直方向に設けられた紡糸口金と、実質的に紡糸口金の下に設けられた加熱スリーブとを含む複数の相互に連結された状態で連続して配置された構成要素から成る押出装置でグリコリド及びラクチド含有コポリマーで作られた縫合糸用繊維を製造する方法であって、各構成要素について、各構成要素を所定の温度に維持する温度制御手段が設けられており、前記方法は、コポリマーのＤＳＣピーク溶融温度として定められたコポリマー融点を持つコポリマーを押出機に送る工程と、押出機の少なくとも１つの加熱ゾーンをコポリマーの融点よりも約２０℃低い温度からコポリマーの融点よりも約５℃高い温度までの温度状態に維持する工程と、計量ポンプ及び加熱ブロックをコポリマーの融点以上の温度であってコポリマーの融点よりも少なくとも４０℃以下高い温度に維持する工程と、紡糸口金をコポリマーの融点よりも約４０℃〜約６０℃高い温度に維持する工程と、計量ポンプを作動させてコポリマーを押出機から加熱ブロックに移送し、次に、コポリマーが実質的に溶融されるようにする工程と、実質的に溶融状態のコポリマーを紡糸口金の複数の毛管オリフィス中へ押し込んでフィラメント状コポリマー繊維が形成されるようにする工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記繊維の繊維テナシティは、約７．２グラム／デニール〜８．０グラム／デニールであり、その繊維伸び率は、約２２％〜３５％であることを特徴とする請求項１記載の方法によって製造された縫合糸用繊維。

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