JP3582347B2

JP3582347B2 - ブロック共重合体並びにフィルム及び繊維

Info

Publication number: JP3582347B2
Application number: JP06272898A
Authority: JP
Inventors: 良晴木村; 哲二山岡; 隆之太田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: JPH11255873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規ブロック共重合体とその製法並びに該共重合体からなるフィルム及び繊維に関し、更に詳しくは、生体適合性及び生分解性に優れたブロック共重合体とその製法並びに該共重合体からなるフィルム及び繊維（例えば、生分解性フィルム、生分解性繊維、生分解性成形体、生体吸収性縫合糸、生体吸収性癒着防止膜、生体細胞培養床等）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、種々の生体適合性高分子化合物が開発され、手術用縫合糸、人工血管、代替骨等の医療用材料として利用されている。
手術用縫合糸の材料としては、ポリグリコリド、ポリグラクチン（乳酸−グリコール酸共重合体）、ポリグリコネート（グリコリド−トリメチレンカーボネート共重合体）、ポリジオキサノン、ポリグリカプロン（グリコリド−ε−カプロラクトン共重合体）等が用いられている。このうち、ポリグリコリドやポリグラクチンの場合、弾性に乏しいために個々のフィラメントを細くし、複数のフィラメントを編組して１本の編糸にして用いられているが、編糸では表面の凹凸が大きく、縫合の際に糸表面の凹凸により生体組織を損傷する恐れがある。又、ポリグリコネート、ポリジオキサノン、ポリグリカプロンの場合、モノフィラメント型の縫合糸が開発されているが、分解速度がやや遅く、そのため糸を細くすると強度が低下して、縫合強度が下がるという欠点がある。
【０００３】
又、ポリ−Ｌ−乳酸の利用が検討されているが、ポリ−Ｌ−乳酸は、分解吸収速度が遅いため、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールのようなポリエーテルとのブロック共重合体を形成させて、その物性制御を行うという試みもなされてきた。しかしながら、ポリエチレングリコールは親水性が、ポリプロピレングリコールは疎水性が高いため、ポリエチレングリコールとの共重合体においては含水率が高く繊維強度を保持しにくいとか、ポリプロピレングリコールとの共重合体においては吸水性の向上が見られない等により、生成するブロック共重合体の物性制御が困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたもので、従って、適度な吸水性と分解性を有し、モノフィラメントでも十分な柔軟性があり、縫合糸として使用でき、フィルムに成形した場合にも十分な強度を持つ生体適合性に優れたブロック共重合体とその製法並びに該共重合体からなるフィルム及び繊維を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体１〜４０モル％、脂肪族ジカルボン酸１〜４０モル％、及び、脂肪族オキシカルボン酸９８〜２０モル％とを直接に重縮合することにより得られたブロック共重合体であって、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体と脂肪族ジカルボン酸との重縮合体からなるポリエーテルエステルブロックと、脂肪族オキシカルボン酸の重縮合体からなるポリエステルブロックとからなるブロック共重合体、並びに該共重合体からなるフィルム及び繊維、を要旨とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のブロック共重合体を構成するポリエーテルエステルブロックにおけるジオール成分としてのエチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体としては、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとのジブロック、又は、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとポリエチレンオキシドとのトリブロック等のいずれでもよい。
【０００７】
又、本発明のブロック共重合体を構成するポリエーテルエステルブロックにおけるジカルボン酸成分としての脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、蓚酸、アジピン酸、１，１０−デカンジカルボン酸等が挙げられる。
又、本発明のブロック共重合体を構成するポリエステルブロックにおける脂肪族オキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、乳酸等が挙げられる。
【０００８】
本発明のブロック共重合体は、前記エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体と前記脂肪族ジカルボン酸との重縮合体からなるポリエーテルエステルブロック５〜９８モル％、好ましくは１０〜９５モル％と、前記脂肪族オキシカルボン酸の重縮合体からなるポリエステルブロック９５〜２モル％、好ましくは９０〜５モル％とからなる。
ポリエーテルエステルブロックの割合が前記範囲未満では、ブロック共重合体としての伸びがなくなり、又、前記範囲超過では、ブロック共重合体としての強度がなくなる。
【０００９】
又、本発明のブロック共重合体は、重量平均分子量が５００００〜１００００００であるのが好ましく、６００００〜８０００００であるのが更に好ましい。
【００１０】
本発明の前記ブロック共重合体は、前記エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体１〜４０モル％、前記脂肪族ジカルボン酸１〜４０モル％、及び、前記脂肪族オキシカルボン酸９８〜２０モル％とを直接に重縮合することにより製造することができる。
【００１１】
この重縮合は、通常のバルク重合法、又は、例えば、ジフェニルエーテル、アニソール等の溶媒を用いた溶液重合法等により、酸化錫、オクチル酸錫等の錫化合物、トリメチルアルミニウム−水、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウム化合物、ジエチル亜鉛−水等の亜鉛化合物、或いはイットリウムアルコキシド等の重縮合触媒を用い、通常１５０〜２５０℃、好ましくは１８０〜２２０℃の温度で、通常５〜２０時間反応させることによりなされる。
【００１２】
本発明の前記ブロック共重合体は、通常の成形方法により、フィルム、繊維、その他成形体等に成形され、例えば、生分解性フィルム、生分解性繊維、生分解性成形体、生体吸収性縫合糸、生体吸収性癒着防止膜、生体細胞培養床等に好適に使用される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
攪拌機及び油液分離器付き冷却管を備えたフラスコに、エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロック共重合体（数平均分子量８３５０、旭電化社製「プルロニックＦ６８」）９ｇ、１，１０−デカンジカルボン酸０．２４６ｇ、Ｌ−乳酸オリゴマー２１ｇ、酸化錫０．３ｇ、及びジフェニルエーテル３０ｇを仕込み、２時間かけて減圧し、１０ｍｍＨｇ、１８０℃で２０時間重合した。重合中は冷却水を６０℃にし、縮合水は系外へ排出し、溶媒は系内に戻した。
得られた重合溶液を、大量のメタノールに投入して再沈し、更にクロロホルムに溶解した後、再度大量のメタノールに投入する操作を繰り返すことにより、生成ポリマーを精製し、熱風乾燥機で乾燥して白色のブロック共重合体を得た。
【００１５】
得られたブロック共重合体の収率、図１に示す^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルより求めたポリエーテルエステルブロックとポリエステルブロックのモル比、ＧＰＣより求めた重量平均分子量、図３に示すＤＳＣの吸熱スペクトルより求めたガラス転移温度及び融点を、それぞれ表１に示した。
更に、得られたブロック共重合体のクロロホルム溶液からキャストフィルム（厚さ３０μｍ）を作製し、幅４ｍｍで長さ２０ｍｍに打ち抜いたサンプルについて、引張試験機を用いて引張速度５０ｍｍ／分で、初期弾性率、引張強度、及び伸びを測定し、結果を表１に示した。
【００１６】
実施例２〜６
エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロック共重合体、１，１０−デカンジカルボン酸、及びＬ−乳酸オリゴマーの仕込み重量を表１に示すように変更した外は、実施例１と同様の手順で直接重縮合を行いブロック共重合体を得た。尚、実施例１と同様に、酸化錫は、これら三者の合計重量の０．１％を用い、ジフェニルエーテルは、これら三者の合計重量と同量を用いた。
得られたブロック共重合体について、実施例１と同様の方法で、収率、ポリエーテルエステルブロックとポリエステルブロックのモル比、重量平均分子量、ガラス転移温度及び融点、更に、初期弾性率、引張強度、及び伸びを測定し、結果を表１に示した。
【００１７】
実施例７
実施例３で得られたブロック共重合体について、直径０．５ｍｍの単孔の紡糸口金を備えた押出機を用い、供給ゾーン温度１５０℃、溶融ゾーン温度１８０℃、口金温度１５０℃、スクリュー回転数７０ｒｐｍ、押出速度０．０８ｇ／分、引取速度０．７２ｍ／分の条件で、直径０．２１ｍｍのモノフィラメントを成形した。
得られたモノフィラメントを表２に示す条件で延伸し、得られた延伸モノフィラメントについて、引張試験機を用いて引張速度５０ｍｍ／分で、初期弾性率、引張強度、及び伸びを測定し、結果を表２に示した。
【００１８】
実施例８
実施例６で得られたブロック共重合体のキャストフィルムを用いて、以下の方法で癒着防止膜としての評価を実施した。
雌ラットの一方の卵管に傷をいれ縫合した後、予め紫外線で滅菌したキャストフィルムで傷の周りを覆った。この際、フィルムは膨潤しながら卵管に密着したためその固定は不要であった。一方、コントロールとして、同じラットのもう一方の卵管に同様に傷をいれ縫合したままとした。
１週間後に解剖したところ、フィルムを使用しなかったコントロールの方は、傷は治っていたが腹膜と癒着していた。一方、本発明のフィルムで覆った方は、癒着は認められず、炎症反応も認められず、癒着防止膜としての効果が確認された。
【００１９】
【表１】

【００２０】
【表２】

【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、適度な吸水性と分解性を有し、モノフィラメントでも十分な柔軟性があり、縫合糸として使用でき、フィルムに成形した場合にも十分な強度を持つ生体適合性に優れたブロック共重合体とその製法並びに該共重合体からなるフィルム及び繊維を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜３で製造したブロック共重合体の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】実施例４〜６で製造したブロック共重合体の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図３】実施例１〜６で製造したブロック共重合体のＤＳＣの吸熱スペクトルである。

Claims

エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体１〜４０モル％、脂肪族ジカルボン酸１〜４０モル％、及び、脂肪族オキシカルボン酸９８〜２０モル％とを直接に重縮合することにより得られたブロック共重合体であって、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体と脂肪族ジカルボン酸との重縮合体からなるポリエーテルエステルブロックと、脂肪族オキシカルボン酸の重縮合体からなるポリエステルブロックとからなることを特徴とするブロック共重合体。
重量平均分子量が５００００〜１００００００である請求項１に記載のブロック共重合体。
請求項１又は２に記載のブロック共重合体からなるフィルム。
請求項１又は２に記載のブロック共重合体からなる繊維。