JP2011241527A - 着色高強度ファイバーを生成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移植後の増加したストレスに耐えるために適した、より強い材料を提供すること。
【解決手段】本発明は、超高分子量ポリオレフィンの着色された高強度ファイバー、およびこの高強度ファイバーを染色する方法を提供する。本発明は、高強度ファイバーを染色する方法であって：エッチング剤とファイバーの少なくとも一部分を接触させる工程；およびエッチングされたファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程、を包含する、方法を提供する。
【選択図】なし

Description

（背景）
（技術分野）
本開示は、着色された高強度ファイバーを生成する方法に、そしてより特定すれば、超高分子量ポリオレフィンの着色された高強度ファイバーを生成する方法に関する。

（関連技術の背景）
外科医は、移植後の増加したストレスに耐えるために適した、より強い材料を絶えず求めている。これは、関節鏡検査法および腹腔鏡検査法、ならびに開放手順の分野で真実である。

最近、高強度、高弾性率ファイバーに成形され得る超高分子量ポリオレフィンが開発された。この開発とともに、それから、高強度および高弾性率のファイバーを生成する種々のプロセスが開発されている。さらに、この高強度ファイバーは、多くのマルチフィラメントデバイス中に取り込まれている。しかし、外科的手順の間にこれら高強度ファイバーを識別することにともなう困難さは、相当により弱いかも知れない容易に着色された高強度でないファイバーの追加を必要としている。これらの高強度でないファイバーがマルチフィラメントデバイス中に組み合わされ得るので、これらマルチフィラメントデバイスは、より強くなく、そして破壊を受けやすい可能性がある。

ポリオレフィン、そして特に超高分子量ポリオレフィンは疎水性であり、そして分散染料で染色することは困難であり得る。なぜなら、ポリオレフィンは、染料分子が付着するようになり得る染色部位を欠いているからである。ファンデルワールス力および水素結合は、染料が所定のポリマーに対する親和性を有するための理由として与えられ得る。また、ポリオレフィンは、酸性染料によっては染色可能でない可能性がある。なぜなら、ポリオレフィンは、この染料が塩結合を形成し得る塩基性部位を欠いているからである。ポリオレフィンファイバーを製造する当業者は、ポリオレフィンを首尾良く染色できない能力が、その成長、特に、高強度ファイバーが必要とされる、関節間軟骨修復、またはその他の腹腔鏡検査法もしくは関節鏡検査法における使用を制限していることを認識してきた可能性がある。

本発明の目的は、移植後の増加したストレスに耐えるために適した、より強い材料を提供することである。

本発明は、例えば以下を提供する。

（項目１）高強度ファイバーを染色する方法であって：
エッチング剤とファイバーの少なくとも一部分とを接触させる工程；および
エッチングされた前記ファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程、を包含する、方法。

（項目２）前記高強度ファイバーが超高分子量ポリオレフィンを含む、上記項目に記載の方法。

（項目３）前記高強度ファイバーが超高分子量ポリエチレンを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目４）前記ファイバーの少なくとも一部分を接触させる工程が、浸漬すること（ｄｉｐｐｉｎｇ）、圧延すること（ｒｏｌｌｉｎｇ）、浴すること（ｂａｔｈｉｎｇ）、噴霧すること（ｓｐｒａｙｉｎｇ）、ふき取ること（ｓｗａｂｂｉｎｇ）、ぬぐうこと（ｗｉｐｉｎｇ）、塗ること（ｐａｉｎｔｉｎｇ）、ブラッシングすること（ｂｒｕｓｈｉｎｇ）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目５）前記エッチング剤が、水酸化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される剤を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目６）前記エッチング剤が、水酸化ナトリウムを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目７）前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物、ＮＹＬＡＮＴＨＲＥＮＥ（登録商標）ＲＥＤ Ｂ−２ＢＳＡ、ＣＡＲＡＬＡＮ ＮＡＶＹＳ ＢＬＬ ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ ２８４、 ＩＮＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＢＬＵＥ ＢＧＬ−Ｎ、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ロッグウッド抽出物、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．９、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．５、［フタロシアニナト（２−）］銅、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．２、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｒｅｄ Ｎｏ．１７、Ｄ＆Ｃ Ｖｉｏｌｅｔ Ｎｏ．２およびそれらの組み合わせからなる群からなる染料を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目８）前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物から作製される生体適合性の青色色素を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目９）前記エッチングされたファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程の前に、該エッチングされたファイバーをリンスする工程をさらに包含する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１０）前記エッチングされたファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程の前に、リンスされたファイバーを乾燥する工程をさらに包含する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１１）超高分子ポリエチレンファイバーを染色する方法であって：
エッチング溶液とファイバーの少なくとも一部分とを接触させる工程、
該ファイバーをリンス剤でリンスする工程、
リンスされた該ファイバーを乾燥する工程、および
乾燥した該ファイバーに染料の溶液を付与する工程、を包含する、方法。

（項目１２）前記ファイバーの少なくとも一部分を接触させる工程が、浸漬すること、圧延すること、浴すること、噴霧すること、ふき取ること、ぬぐうこと、塗ること、ブラッシングすること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１３）前記エッチング溶液が、水酸化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのエッチング剤を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１４）前記エッチング剤が、水酸化ナトリウムを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１５）前記エッチング溶液が、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、１，１，２−トリクロロエタン、トリフルオロエタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メタノール、酢酸、水、塩化メチレン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１６）前記染料の溶液が、少なくとも１つの染料を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１７）前記染料の溶液が、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、１，１，２−トリクロロエタン、トリフルオロエタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メタノール、酢酸、水、塩化メチレン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１８）前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物、ＮＹＬＡＮＴＨＲＥＮＥ（登録商標）ＲＥＤ Ｂ−２ＢＳＡ、ＣＡＲＡＬＡＮ ＮＡＶＹＳ ＢＬＬ ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ ２８４、 ＩＮＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＢＬＵＥ ＢＧＬ−Ｎ、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ロッグウッド抽出物、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．９、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．５、［フタロシアニナト（２−）］銅、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．２、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｒｅｄ Ｎｏ．１７、Ｄ＆Ｃ Ｖｉｏｌｅｔ Ｎｏ．２およびこれらの組み合わせからなる群からなる染料を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目１９）前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物から作製される生体適合性の青色色素を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目２０）前記リンス剤が、アルコール、生理食塩水、デキストロース、脱イオン水、滅菌水、静菌剤水、蒸留水、塩溶液、新鮮水、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目２１）前記リンス剤が、脱イオン水を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目２２）前記リンスされたファイバーを乾燥する工程が、該リンスされたファイバーに熱を加えることを包含する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目２３）前記ファイバーに染料の溶液を付与する工程がさらに、該染料の溶液を撹拌することを包含する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。

（項目２４）上記項目のうちのいずれかに記載の方法から得られる着色高強度ファイバー。

（摘要）
超高分子量ポリオレフィンの着色された高強度ファイバー、およびこの高強度ファイバーを染色する方法が、本明細書中に開示される。

（要約）
本開示は、着色された高強度ファイバーを生成するプロセスを記載している。この着色された高強度ファイバーは、少なくとも１つのエッチング剤と高強度ファイバーの少なくとも一部分を接触させること、次いで、この高強度ファイバーへの少なくとも１つの染料の付与により、超高分子量ポリオレフィンから、十分に大きな引張り強さおよび引張り係数を維持しながら生成され得る。実施形態では、エッチングされた高強度ファイバーは、リンス剤でリンスされてもよく、そして染料の付与の前に乾燥される。実施形態では、染料は液体形態で付与され得る。

超高分子量ポリエレチンの着色された高強度ファイバーを生成するプロセスがまた提供され、エッチング剤と超高分子量ポリエチレンファイバーの少なくとも一部分を接触する工程；エッチングされたファイバーを脱イオン水でリンスする工程；リンスされた超高分子量ポリエチレンを乾燥する工程；およびこの乾燥したファイバーに少なくとも１つの染料を付与し、着色された超高分子量ポリエチレンの高強度ファイバーを形成する工程を包含する。いくつかの実施形態では、上記少なくとも１つの染料は、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物のような生体適合性の青色色素であり得る。

本発明によって、超高分子量ポリオレフィンの着色された高強度ファイバー、およびこの高強度ファイバーを染色する方法が提供される。

（詳細な説明）
本開示は、着色された高強度ファイバーを記載する。本明細書で用いられるとき、「高強度」は、十分に大きい引張り強さおよび引張り係数を表すファイバーをいう。例えば、サイズ２／０の高強度ファイバーは、少なくとも１９０Ｎの引張り強さを表し得る。

この高強度ファイバーは、任意の適切な生体適合性材料を用いて形成され得る。いくつかの実施形態では、この高強度ファイバーは、少なくとも１つのポリオレフィン（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）から形成され得る。特定の実施形態では、この高強度ファイバーは、超高分子量ポリオレフィンから形成され得る。このような超高分子量ポリオレフィンの例は、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセンなどの結晶ホモポリマーまたはコポリマーを含む。それらの中で特に有用なのは、超高分子量ポリエチレンであり得る。

本明細書で用いられるとき、用語「超高分子量ポリエチレン」は、エチレンホモポリマー、およびエチレンと、その他の共重合可能なモノマー（例えば、α−オレフィン（例えば、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、４−メチルペンテン、オクテン）およびアクリル酸エステル（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロロアクリル酸のエステル））との任意のコポリマーをいう。また、エレチンホモポリマーとこのタイプの任意のコポリマーとのブレンドも挙げられる。その粘度平均分子量は、通常少なくとも５００，０００、好ましくは少なくとも１，０００，０００、そしてより好ましくは少なくとも１，５００，０００である。より小さい分子量は、高強度の開発には不利であり得る。

高強度ファイバーを作製する方法は、当業者の知識の範囲内である。いくつかの例は、制限されないで、押出しプロセス、成形プロセス、湿潤スピニングプロセス、ゲル−スピニングプロセスなどを含む。本明細書で用いられるとき、高強度ファイバーは、ファイバー強度に有意に影響することなく成形後着色され得る。さらに、これらのファイバーはさらに加工されてブレード（ｂｒａｉｄ）、ヤーン（ｙａｒｎ）などを形成し得、そして代替の実施形態では、カレンダー処理されるか、またはさらに加工されてファイバーの空隙率および／または表面積を改善し得る。

本開示は、着色された高強度ファイバーを生成するためのプロセスを記載している。この着色された高強度ファイバーは、エッチングされたファイバーに染料を付与する前に、少なくとも１つのエッチング剤と高強度ファイバーの少なくとも一部分を前処理することにより、超高分子量ポリオレフィンから、十分に大きな引張り強さおよび引張り係数を維持しながら生成され得る。

この高強度ファイバーの任意の部分は、エッチング剤によって前処理され得る。少なくとも１つのエッチング剤での高強度ファイバーの前処理は、ファイバーの表面積または粗さを増大させ得る。さらに、ファイバーの疎水性もまた、このエッチング剤によって増大し得る。

上記エッチング剤は、任意の適切なアルカリ性物質または酸性物質を含み得る。多くの異なるアルカリ性剤および酸性剤、ならびにそれらの塩が、本明細書中に記載される着色された高強度ファイバーを形成する際に使用され得る。これらエッチング剤は非毒性であり得、そして生体適合性ポリマーとの組み合わせに適する。例として、ファイバーを着色するプロセスで用いられ得る適切なエッチング剤は、次亜塩素酸ナトリウム、ヒドロキシアパタイトカルシウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化セシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、中性アミン、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、オキシ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウムおよび／またはこれら物質の塩が挙げられる。さらに、これらとその他のアルカリ性物質またはそれらの塩との任意の組み合わせが用いられ得る。いくつかの特定の実施形態では、アルカリ性剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび次亜塩素酸ナトリウムから選択され得る。

上記エッチング剤は、固体、液体またはこれらの組み合わせとしてファイバーに付与され得る。特定の実施形態では、エッチング剤は、適切な溶媒と組み合わされてエッチング溶液を形成し得る。溶液という用語は、溶液、および懸濁液、エマルジョン、分散物などを含むことが意図される。エッチング剤のために適切な溶媒のいくつかの例は、制限されないで、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、１，１，２−トリクロロエタン、トリフルオロエタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メタノール、酢酸、水、塩化メチレン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタンおよびこれらの組み合わせを含む。

実施形態では、エッチング剤の濃度は、約０．０１Ｍ〜約１０Ｍの溶液；実施形態では、約０．０５Ｍ〜約０．１Ｍを提示し得る。

上記エッチング剤は、少なくとも１つの染料と相互作用する高強度ファイバーの能力を増大させるのに適切な十分な長さの時間にわたって、ファイバーと接触したままであり得る。このような十分な時間の長さは、特定のエッチング剤、エッチング剤の濃度および／または特定の材料（この特定の材料から高強度ファイバーが作製される）に依存して変わり得る。

いくつかの実施形態では、エッチング剤は高強度ファイバーと、約１秒〜約２４時間接触し得る。その他の実施形態では、エッチング剤は、約５分〜約５時間接触したままであり得る。

エッチング剤は、浸漬すること、噴霧すること、ふき取ること、塗ること、ブラッシングすること、浴することを含む任意の適切な方法を用いてファイバーに付与され得ることが想定される。特定の実施形態では、エッチング剤は、周囲条件下でファイバーの一部分に付与され得るが、いくつかの実施形態では、ファイバーを取り囲む条件は、高強度ファイバーと相互作用するエッチング剤の能力をさらに増大させるために改変され得る。例えば、熱、圧力、撹拌および／または減圧の付加が、エッチング剤との接触の前、接触の間または接触の後にファイバーまたはエッチング剤に付与され得る。

いくつかの実施形態では、エッチングされた高強度ファイバーは、リンス剤でリンスされてもよく、少なくとも１つの染料の付与前にエッチング剤の大部分を除去し得る。リンスするプロセスは１回のみでもよく、または必要に応じて繰り返されてもよく、ファイバーの表面からエッチング剤を除去し得る。適切なリンス剤としては、アルコール、生理食塩水、デキストロース、および脱イオン水、滅菌水、静菌剤水、蒸留水、塩溶液、新鮮水などのような任意の種々の水が挙げられ得る。特に有用な実施形態では、リンス剤は脱イオン水であり得る。

リンス剤は、浸漬すること、噴霧すること、ふき取ること、塗ること、ブラッシングすること、浴することなどを含む任意の適切な方法を用いてエッチングされたファイバーに付与され得ることが想定される。特定の実施形態では、リンス剤はファイバーのエッチングされた部分のみに付与され得るが、リンス剤はまた、ファイバーのエッチングされていない部分にも同様に付与され得る。さらに、リンス剤は、周囲条件下でエッチングされたファイバーに付与されてもよく、またはいくつかの実施形態では、エッチングされたファイバーを取り囲む条件は改変されてもよく、高強度ファイバーの表面からエッチング剤を除去するリンス剤の能力を増大させ得る。例えば、熱、圧力、撹拌および／または減圧の付加が、リンス剤の付与前、付与中および／または付与後にファイバーまたはリンス剤に適用され得る。

いくつかの実施形態では、リンスされた高強度ファイバーは、染料材料の付与前に乾燥されてもよく、ファイバーの親水性および／または表面粗さをさらに増大させ得る。乾燥は室温下でおこなってもよく、または乾燥期間を短縮する条件下で実施されてもよい。例えば、リンスされたファイバーは、ファイバーの乾燥時間を変更するために温度が改変され得るオーブン内に位置決めされ得る。オーブンの温度は約２５℃から約１１０℃までの範囲であり得る。別の例では、リンスされたファイバーを取り囲む圧力が増加または低減されてもよく、リンスされた高強度ファイバーの乾燥時間を改変し得る。圧力は、約０Ｔｏｒｒから約７６０Ｔｏｒrの範囲であり得る。

エッチング剤でのファイバーの前処理の後、少なくとも１つの染料が高強度ファイバーに付与され得る。実施形態では、染料は、ファイバーがリンスおよび／または乾燥された後にファイバーに付与され得る。染料は、固体、液体またはこれらの組み合わせとしてファイバーに付与され得る。特定の実施形態では、染料は適切な溶媒と合わされ得、染料溶液を形成し得る。溶液という用語は、溶液、および懸濁物、エマルジョン、分散物などを含むことが意図される。任意の種々の溶媒が染料溶液を形成するのに適切であり得る。適切な溶媒の例は、制限されないで以下の少なくとも１つを含む：ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、１，１，２−トリクロロエタン、トリフルオロエタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メタノール、酢酸、水、塩化メチレン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタンおよびこれらの組み合わせ。

実施形態では、染料の濃度は、溶液の約０．１重量％〜約２０重量％；実施形態では、約２重量％〜約１０重量％を提示し得る。

染料は、高強度ファイバーの着色を増大させるのに適切な十分な長さの時間にわたって、ファイバーと接触したままであり得、そして特定の染料、染料の濃度および／または特定の材料（この特定の材料から高強度ファイバーが作製される）に依存して変わり得る。

いくつかの実施形態では、染料は高強度ファイバーと約０．１秒〜約２４時間接触し得る。その他の実施形態では、染料はファイバーと約１５分〜約３０分接触したままであり得る。

染料は、浸漬すること、噴霧すること、ふき取ること、塗ること、ブラッシングすること、浴することなどを含む任意の適切な方法を用いてファイバーに付与され得ることが想定される。特定の実施形態では、染料は、周囲条件下でファイバーの一部分に付与され得るが、いくつかの実施形態では、ファイバーを取り囲む条件は、高強度ファイバーと相互作用する染料の能力をさらに増大させるために改変され得ることが想定される。例えば、熱、圧力、撹拌および／または減圧の付加が、染料との接触の前、接触の間または接触の後にファイバーまたは染料に適用され得る。特定の実施形態では、高強度ファイバーは、染料溶液内に位置決めされ得、ここで、ファイバーおよび溶液の少なくとも１つは撹拌されて、ファイバーと染料との間の相互作用はさらに増大する。

任意の適切な染料が高強度ファイバーを着色することで用いられ得、適切な染料のいくつかの非制限的な例は、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物（ＳＩＣＯＰＡＬ（登録商標）ＢＬＵＥ Ｋ６３１０ＢＡＳＦ）、ＮＹＬＡＮＴＨＲＥＮＥ（登録商標）ＲＥＤ Ｂ−２ＢＳＡ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ａｎｄ Ｋｎｏｗｌｅｓ Ｃｏｒｐによって製造される）、ＣＡＲＡＬＡＮ ＮＡＶＹＳ ＢＬＬ ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ ２８４（Ｃａｒｏｌｉｎａ Ｃｏｌｏｒ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造される）、ＩＮＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＢＬＵＥ ＢＧＬ−Ｎ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ａｎｄ Ｋｎｏｗｌｅｓ Ｃｏｒｐによって製造される）、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ロッグウッド抽出物、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．９、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．５、［フタロシアニナト（２−）］銅、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．２、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｒｅｄ Ｎｏ．１７、Ｄ＆Ｃ Ｖｉｏｌｅｔ Ｎｏ．２およびそれらの組み合わせを含む。

着色された高強度ファイバーは、任意の種類の移植可能な医療用デバイスを形成するために用いられ得る。例えば、ファイバーは、単一またはマルチフィラメントデバイスを形成するために用いられ得る。いくつかの実施形態では、着色されたファイバーは、縫合糸、ステープル、メッシュ、グラフト、閉塞デバイス、縫合糸アンカーおよび綿撒糸からなる群から選択される移植可能な医療用デバイスを形成するために用いられ得る。

着色された高強度ファイバーは、腹腔鏡検査法、関節鏡検査法において、そして開放外科的手順においてさえも使用に適切なマルチフィラメントデバイスを形成するために用いられ得る。マルチフィラメントの高強度ファイバーは本明細書に記載されるように着色され得るので、マルチフィラメントデバイスにおける着色された高強度でないファイバーの付加の必要性はもはや必要ではなく、それによってマルチフィラメントデバイスの高強度を維持し得る。

本明細書中に記載されるファイバーは、任意の形態で着色され得る。例えば、実施形態では、ファイバーは、ファイバーの長さ全体で１つの色を含み得、その他の実施形態では、ファイバーは、ファイバーの長さの少なくとも一部分に亘って１つ以上の色の縞模様パターンを含み得る。例えば、本明細書中に記載される着色されたファイバーは、交互するフォーメ−ションで２染料を含み得、ファイバー上に縞模様（ストライプ）または「キャンディ−ケ−ン（ｃａｎｄｙ−ｃａｎｅ）」効果をもたらし得る。なおその他の実施形態では、ファイバーの任意の部分が１つの染料で着色され得、その一方、ファイバーの残りの部分は第２の染料で着色され得る。複数の異なる色を含むデバイスは、手術の間でファイバーの異なる端部または縫合糸結び目の糸結びを識別するのに有用であり得る。いくつかの実施形態では、染料は、ストライプ、ドット、文字、数、単語などのような任意のパターンでファイバーに付与され得る。

（実施例１）
超高分子量ポリエチレンのサイズ２／０から形成されたファイバーを、低濃度水酸化ナトリウム溶液中に浸漬した。次いで、ファイバーを脱イオン水で洗浄し、そして減圧下室温で乾燥した。乾燥したファイバーを、次いで、絶えず撹拌された、メタノール（非常に低い表面張力を有する溶媒）中にＳＩＣＯＰＡＬ（登録商標）ＢＬＵＥ Ｋ６３１０ＢＡＳＦ（クロム−コバルト−アルミニウム酸化物）を含む染料懸濁液に浸漬した。

本開示を読んだ当業者は、本明細書中に記載される着色された高強度ファイバーのその他の使用を容易に想定する。

種々の改変が本明細書中に開示される実施形態になされ得ることが理解される。従って、上記の記載は、制限的であると解釈されるべきではなく、本明細書に添付された請求項の範囲および思想内の単なる例示として解釈されるべきである。

Claims (24)

1. 高強度ファイバーを染色する方法であって：
   エッチング剤とファイバーの少なくとも一部分とを接触させる工程；および
   エッチングされた該ファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程、を包含する、方法。
2. 前記高強度ファイバーが超高分子量ポリオレフィンを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記高強度ファイバーが超高分子量ポリエチレンを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記ファイバーの少なくとも一部分を接触させる工程が、浸漬すること、圧延すること、浴すること、噴霧すること、ふき取ること、ぬぐうこと、塗ること、ブラッシングすること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
5. 前記エッチング剤が、水酸化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される剤を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記エッチング剤が、水酸化ナトリウムを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物、ＮＹＬＡＮＴＨＲＥＮＥ（登録商標）ＲＥＤ Ｂ−２ＢＳＡ、ＣＡＲＡＬＡＮ ＮＡＶＹＳ ＢＬＬ ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ ２８４、 ＩＮＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＢＬＵＥ ＢＧＬ−Ｎ、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ロッグウッド抽出物、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．９、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．５、［フタロシアニナト（２−）］銅、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．２、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｒｅｄ Ｎｏ．１７、Ｄ＆Ｃ Ｖｉｏｌｅｔ Ｎｏ．２およびそれらの組み合わせからなる群からなる染料を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物から作製される生体適合性の青色色素を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記エッチングされたファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程の前に、該エッチングされたファイバーをリンスする工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
10. 前記エッチングされたファイバーに少なくとも１つの染料を付与する工程の前に、リンスされた前記ファイバーを乾燥する工程をさらに包含する、請求項９に記載の方法。
11. 超高分子ポリエチレンファイバーを染色する方法であって：
    エッチング溶液とファイバーの少なくとも一部分とを接触させる工程、
    該ファイバーをリンス剤でリンスする工程、
    リンスされた該ファイバーを乾燥する工程、および
    乾燥した該ファイバーに染料の溶液を付与する工程、を包含する、方法。
12. 前記ファイバーの少なくとも一部分を接触させる工程が、浸漬すること、圧延すること、浴すること、噴霧すること、ふき取ること、ぬぐうこと、塗ること、ブラッシングすること、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記エッチング溶液が、水酸化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのエッチング剤を含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記エッチング剤が、水酸化ナトリウムを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記エッチング溶液が、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、１，１，２−トリクロロエタン、トリフルオロエタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メタノール、酢酸、水、塩化メチレン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、請求項１１に記載の方法。
16. 前記染料の溶液が、少なくとも１つの染料を含む、請求項１１に記載の方法。
17. 前記染料の溶液が、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、１，１，２−トリクロロエタン、トリフルオロエタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メタノール、酢酸、水、塩化メチレン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、１，３−ジフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−メチル−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、ニトロエタンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、請求項１１に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物、ＮＹＬＡＮＴＨＲＥＮＥ（登録商標）ＲＥＤ Ｂ−２ＢＳＡ、ＣＡＲＡＬＡＮ ＮＡＶＹＳ ＢＬＬ ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ ２８４、 ＩＮＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＢＬＵＥ ＢＧＬ−Ｎ、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ロッグウッド抽出物、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．９、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．５、［フタロシアニナト（２−）］銅、ＦＤ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．２、Ｄ＆Ｃ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ Ｒｅｄ Ｎｏ．１７、Ｄ＆Ｃ Ｖｉｏｌｅｔ Ｎｏ．２およびこれらの組み合わせからなる群からなる染料を含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記少なくとも１つの染料が、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物から作製される生体適合性の青色色素を含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記リンス剤が、アルコール、生理食塩水、デキストロース、脱イオン水、滅菌水、静菌剤水、蒸留水、塩溶液、新鮮水、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
21. 前記リンス剤が、脱イオン水を含む、請求項１１に記載の方法。
22. 前記リンスされたファイバーを乾燥する工程が、該リンスされたファイバーに熱を加えることを包含する、請求項１１に記載の方法。
23. 前記ファイバーに染料の溶液を付与する工程がさらに、該染料の溶液を撹拌することを包含する、請求項１１に記載の方法。
24. 請求項１に記載の方法から得られる着色高強度ファイバー。