JP7512695B2 - ポリエステルコポリマー - Google Patents

Description

本発明は、ポリエステルコポリマー、とりわけ、生分解性または生体吸収性を発現し得るポリエステルコポリマーに関する。

ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトンあるいはこれらの共重合体に代表される、エステル結合形成性モノマーから製造されるポリエステルは、生分解性あるいは生体吸収性ポリマーとして注目され、例えば、縫合糸等の医用材料、医薬、農薬、肥料等の徐放性材料等、多方面に利用されている。更に、生分解性汎用プラスチックとして容器やフィルム等の包装材料としても期待されている。このような用途に好適に使用するため、柔軟性を向上させた生分解性あるいは生体吸収性ポリマーが数多く報告されている。

例えば柔軟性を向上させる方法として、特許文献１には、カプロラクトンとグリコリド又はラクチドの成分比率を制御することで柔軟性を向上させる方法や、特許文献２にはモノマー配列のランダム性を制御することで柔軟性を向上させる方法が開示されている。

また特許文献３には、分子末端を修飾することで優れた機械強度に影響を与えることなく生分解性を向上させる方法や、特許文献４には、親水性セグメント含有量、分子運動性、結晶性を制御することで優れた生分解性と生体追従性を有するポリエステルコポリマーの合成法が開示されている。

特開平３－２６９０１３号公報 国際公開２０１９／０３５３５７号公報 特開２０００－１４３７８１号公報 国際公開２０１９／１８７５６９号公報

医療機器の中には体内に埋めたり皮膚に貼り付けたりするものもあり、その場合は生体の繰り返しの動きに対して、もとの形状を維持することが求められる。しかしながら特許文献１～４に記載の方法は、柔軟性や生分解性の向上については認められるものの、繰り返しの延伸に対する復元性については言及されておらず、医療用途として用いるためにはさらなる改良が必要であった。

そこで本発明は、繰り返しの延伸に対する優れた復元性を発揮するポリエステルコポリマーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、以下である。

２種類のエステル結合形成性モノマー残基を主構成単位とし、親水性セグメントを分子鎖中に含まないポリエステルコポリマーであって、
前記２種類のエステル結合形成性モノマーをそれぞれモノマーＡ、モノマーＢとした場合に、モノマーＡ由来の下式で表される結晶量変化率が０．３０～１０．００である、ポリエステルコポリマー
結晶量変化率＝破断直前まで延伸した時の結晶量／延伸前の結晶量

本発明により、低ヤング率・高引っ張り強度・生分解性または生体吸収性を有し、かつ復元性に優れ、医療用途やエラストマー用途に適したポリエステルコポリマーを得ることができる。

本発明のポリエステルコポリマーは、２種類のエステル結合形成性モノマー残基を主構成単位とするコポリマーである。本明細書においては、当該２種類のエステル結合形成性モノマーを、それぞれ「モノマーＡ」、「モノマーＢ」と表現することがある。

「エステル結合形成性モノマー」とは、重合後、モノマー単位がエステル結合で連結しているポリマー、すなわちポリエステルを生じるモノマーを言う。

エステル結合形成性モノマーとしては、ヒドロキシカルボン酸を用いることが好ましい。また、ヒドロキシカルボン酸のヒドロキシ基とカルボキシル基が分子内脱水縮合した環状化合物であるラクトンや、２分子のヒドロキシカルボン酸の互いのヒドロキシ基とカルボキシル基が脱水縮合した環状化合物であるラクチドも好ましく用いることができる。

ヒドロキシカルボン酸としては、脂肪族ヒドロキシカルボン酸を用いることが特に好ましい。脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等が挙げられ、特に、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。

乳酸としては、Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸、及びそれらの混合体を用いることができるが、得られるポリマーの物性や生体適合性の面からは、Ｌ－乳酸を用いることが好ましい。モノマーとして混合体を用いる場合、Ｌ体の含有率が８５％以上であることが好ましく、９５％以上である方がより好ましい。

ラクトンとしては、カプロラクトン、ジオキセパノン、エチレンオキザラート、ジオキサノン、１，４－ジオキサン－２，３－ジオン、トリメチレンカーボネート、β－プロピオラクトン、δ－バレロラクトン、β－プロピオラクトン、β－ブチロラクトン、γ－ブチロラクトン、ピバロラクトン等を用いることができ、特にカプロラクトン、δ－バレロラクトンが好ましい。

ラクチドとしては、乳酸２分子が脱水縮合したジラクチドや、グリコール酸２分子が脱水縮合したグリコリド、テトラメチルグリコリドを用いることができる。

エステル結合形成性モノマーとしては、以上例示したモノマーの誘導体を用いることもできる。

これらのなかでも本発明は、モノマーＡ及びモノマーＢが、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、カプロラクトン、ジオキセパノン、エチレンオキザラート、ジオキサノン、１，４－ジオキサン－２，３－ジオン、トリメチレンカーボネート、β－プロピオラクトン、δ－バレロラクトン、β－プロピオラクトン、β－ブチロラクトン、γ－ブチロラクトン、ピバロラクトン、ジラクチド、グリコリド、及びテトラメチルグリコリドからなる群より選ばれる化合物であることがより好ましい。そしてモノマーＡは、乳酸又はグリコール酸であることが特に好ましく、モノマーＢは、カプロラクトン又はδ－バレロラクトンであることが特に好ましい。

本明細書中では、２種類のエステル結合性モノマーのうち、そのモノマー残基のみで構成されるホモポリマーの結晶性が高いものをモノマーＡ、結晶性の低いものをモノマーＢとする。ホモポリマーの結晶性は、次のように示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定することができる。

ホモポリマーをアルミニウムＰＡＮに採取し、示差走査熱量計（ＥＸＴＡＲ ６０００；セイコーインスツル株式会社製）でＤＳＣ法により下記の条件Ａで測定し、融解熱を算出する。単位重量当たりの融解熱が高いほど、結晶性が高いことを意味する。例えばポリ乳酸の単位重量当たりの融解熱を上記方法で求めると、９３Ｊ／ｇである。
（条件Ａ）
機器名：ＥＸＳＴＡＲ ６０００（セイコーインスツル株式会社製）
温度条件：２５℃→２５０℃（１０℃／ｍｉｎ）
標準物質：α－アルミナ

本発明においては、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基の結晶化率がともに１４％未満であることが好ましい。当該結晶化率が１４％未満であれば、ヤング率の上昇が抑えられ、医療材料やエラストマー用途に適したポリエステルコポリマーを得ることができる。モノマーＡ残基とモノマーＢ残基結晶化率は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。

ここで言うモノマー残基の結晶化率とは、あるモノマー残基のみからなるホモポリマーの単位重量当たりの融解熱と本発明のポリエステルコポリマー中の当該モノマー残基の重量分率の積に対する、本発明のポリエステルコポリマー中の当該モノマー残基の単位重量当たりの融解熱の割合である。すなわち、モノマーＡ残基の結晶化率とは、モノマーＡのみからなるホモポリマーの単位重量あたりの融解熱と本発明のポリエステルコポリマー中のモノマーＡ残基の重量分率の積に対する、ポリエステルコポリマー中のモノマーＡ残基の単位重量当たりの融解熱の割合である。モノマーＡ残基およびモノマーＢ残基の結晶化率は、それぞれ本発明のポリエステルコポリマーのモノマーＡ残基もしくはモノマーＢ残基の中で結晶構造を形成している割合を示す。

特に、モノマーＡ残基が乳酸残基、モノマーＢ残基がカプロラクトン残基である場合には、乳酸残基、カプロラクトン残基の結晶化率は１４％未満であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。結晶化率は、具体的に下記の方法で求めるものとする。

ポリエステルコポリマーを濃度が５重量％になるようにクロロホルムに溶解させ、その溶液を“テフロン（登録商標）”製シャーレ上に移して、常圧、室温下で１昼夜乾燥させる。これを減圧乾燥させて、ポリエステルコポリマーフィルムを得た。得られたポリエステルコポリマーフィルムをアルミナＰＡＮに採取し、示差走査熱量計でＤＳＣ法により下記の条件で測定し、温度条件（Ｄ）から（Ｅ）の測定結果から融解熱を算出する。結晶化率は下記式から算出する。

乳酸残基の結晶化率＝（ポリエステルコポリマーの乳酸残基の単位重量当たりの融解熱）／｛（乳酸残基のみからなるホモポリマーの単位重量当たり融解熱）×（ポリエステルコポリマー中の乳酸残基の重量分率）｝×１００（％）
カプロラクトン残基の結晶化率＝（ポリエステルコポリマーのカプロラクトン残基の単位重量当たりの融解熱）／｛（カプロラクトン残基のみからなるホモポリマーの単位重量当たり融解熱）×（ポリエステルコポリマー中のカプロラクトン残基の重量分率）｝×１００（％）
機器名：ＥＸＳＴＡＲ ６０００（セイコーインスツル株式会社製）
温度条件：（Ａ）２５℃→（Ｂ）２５０℃（１０℃／ｍｉｎ）→（Ｃ）２５０℃（５ｍｉｎ）→（Ｄ）－７０℃（１０℃／ｍｉｎ）→（Ｅ）２５０℃（１０℃／ｍｉｎ）→（Ｆ）２５０℃（５ｍｉｎ）→（Ｇ）２５℃（１００℃／ｍｉｎ）
標準物質：アルミナ

本明細書において、「モノマー残基」とは、原則として、当該モノマーを含む２種以上のモノマーを重合して得られたコポリマーの化学構造中における、当該モノマーに由来する化学構造の反復単位を言う。例えば、乳酸（ＣＨ_３ＣＨ（ＯＨ）ＣＯＯＨ）と、カプロラクトン（ε-カプロラクトン：下記式）

とを重合して、乳酸とカプロラクトンのコポリマーとした場合、

が乳酸モノマー残基であり、下記式で表される単位がカプロラクトンモノマー残基である。

なお、例外として、モノマーとしてラクチド等の２量体を用いる場合には、「モノマー残基」は当該２量体に由来する２回繰り返し構造のうちの１つを意味するものとする。例えば、ジラクチド（Ｌ－（－）－ラクチド：下記式）

とカプロラクトンとを重合した場合、コポリマーの化学構造には、ジラクチド残基として上記式（Ｒ１）に示される構造が２回繰り返された構造が形成されるが、この場合にはそのうち１つの乳酸単位を「モノマー残基」と捉え、ジラクチドに由来して「モノマー残基」、すなわち乳酸残基が２つ形成されたと考えるものとする。

２種類のモノマー残基を「主構成単位」とする、とは、当該２種類のモノマー残基数の和が、その他のモノマー残基を含めたポリマー全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に５０モル％以上であり、かつそれぞれの残基が、ポリマー全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に２０モル％以上であることを意味する。例えば、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基とを主構成単位とする、とは、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基の残基数の和が、ポリマー全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に５０モル％以上であり、かつモノマーＡ残基が２０モル％以上であり、かつモノマーＢ残基が２０モル％以上であることを意味する。ここで、モノマーＡ残基、モノマーＢ残基、その他の残基のモル分率は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定により、それぞれの残基に由来するシグナルの面積値より決定できる。例えば、モノマーＡ残基が乳酸残基、モノマーＢ残基がカプロラクトン残基である場合には、後述する測定例１に記載の方法で測定することができる。

モノマーＡ残基とモノマーＢ残基の和は、前述の定義から、その他のモノマー残基を含めたポリマー全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に５０モル％以上であり、７５モル％以上であることが好ましく、９０モル％以上であることがより好ましい。また、モノマーＡ残基およびモノマーＢ残基は、同じく前述の定義からそれぞれ２０モル％以上であり、３０モル％以上であることが好ましく、４０モル％以上であることがより好ましい。モノマーＡ残基およびモノマーＢ残基の和がポリマー全体の１００％である、すなわちモノマーＡおよびモノマーＢのみからなるポリマーは、特に好ましい態様として挙げられる。

なお、本発明の効果を損なわない限りにおいて、主構成単位を構成する２種類のエステル結合形成性モノマーと共重合し得る別のモノマーを更に共重合させることもできる。このようなモノマーとしては、前述のエステル結合形成性モノマーのうちのさらに別のものを用いることができる。

また、リンカーとして機能するモノマーを共重合させることも好ましい態様である。リンカーとして機能するモノマーとしては、主構成単位を構成する２種類のエステル結合形成性モノマーとは別のヒドロキシカルボン酸や、ジアルコール、ジカルボン酸、アミノ酸、ジアミン、ジイソシアネート、ジエポキシド等が挙げられる。

なお、本明細書においては、エステル結合形成性モノマー以外のモノマーを構成単位に含むことにより、一部にエステル結合以外の結合で連結された構成単位を含むコポリマーも含めて「ポリエステルコポリマー」と表記するものとする。

本発明のポリエステルコポリマーは、生分解性あるいは生体吸収性を有することが好ましい。当業者は、上記例示したモノマーを適宜組み合わせ、また本発明に規定する範囲内においてモノマーの量比を調整することにより、用途に応じて適当な生分解性あるいは生体吸収性を発現するコポリマーを合成することができるであろう。

本発明のポリエステルコポリマーは、親水性セグメントを分子鎖中に含まない。ここでセグメントとは、１種類のモノマー残基が連続して２以上連結した部分を指す。また親水性セグメントとは、セグメントを構成するモノマー残基からなるホモポリマーが水溶性であることを指す。また親水性セグメントを形成するモノマー残基を、親水性モノマー残基という。そのため、本発明のポリエステルコポリマーは、親水性セグメントは分子鎖中に含まないものの、親水性モノマー残基は分子鎖中に含みうる。つまり親水性モノマー残基を含む本発明のポリエステルコポリマーとは、親水性モノマー残基が分子鎖中に存在するものの、それらが隣り合って並ぶことなく分子鎖中に存在する態様を意味する。

ポリエステルコポリマーの全質量１００％に対する、親水性モノマー残基の質量比率は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、０％であることが最も好ましい。

本発明のポリエステルコポリマーは、下式で表されるモノマーＡ由来の結晶量変化率が０．３０～１０．００である。

結晶量変化率＝破断直前まで延伸した時の結晶量／延伸前の結晶量
ここで破断直前まで延伸とは、破断伸度に安全係数０．８をかけた伸度までの延伸を指す。破断伸度は引っ張り試験機を用いて、測定例４に記載の方法で求めることができる。

結晶量は、ポリエステルコポリマーフィルムのＷＡＸＳ測定によって求めることができる。例えばモノマーＡが乳酸、モノマーＢがカプロラクトンからなるポリエステルコポリマーの場合、結晶量は測定例３に記載の方法で求めることができる。ポリエステルコポリマーのモノマーＡ由来の結晶量変化率は、復元性を好適な範囲に制御するため、０．３０～１０．００が好ましく、０．５０～８．００がより好ましく、１．００～５．００がさらに好ましい。

本発明のポリエステルコポリマーにおいて、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基のモル比は、一方のモノマーが過剰に存在するとホモポリマー様の性質に近づくことから、モノマーＡ残基と前記モノマーＢ残基の全モル数１００％に対する、モノマーＡ残基のモル比率が２０～８０％であることが好ましく、３０～７０％がより好ましく、４０～６０％がさらに好ましい。

本発明のポリエステルコポリマーは、前述の２種類のエステル結合形成性モノマーをそれぞれ「モノマーＡ」、「モノマーＢ」とした場合に下記式で表されるＲ値が０．４５以上０．９９以下である。

Ｒ＝［ＡＢ］／（２［Ａ］［Ｂ］）×１００
［Ａ］：ポリエステルコポリマー中の、モノマーＡ残基のモル分率（％）
［Ｂ］：ポリエステルコポリマー中の、モノマーＢ残基のモル分率（％）
［ＡＢ］：ポリエステルコポリマー中の、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基が隣り合った構造（Ａ－Ｂ、およびＢ－Ａ）のモル分率（％）
Ｒ値は、２種類のエステル結合形成性モノマー残基、すなわちモノマーＡ残基およびモノマーＢ残基を主構成単位とするコポリマーにおける、モノマー残基の配列のランダム性を示す指標として用いられる。例えば、完全にモノマー配列がランダムなランダムコポリマーでは、Ｒ値は１となる。また、ブロックコポリマーではＲ値は０～０．４４である。

Ｒ値は核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定によって、隣り合う二つのモノマーの組み合わせ（Ａ－Ａ、Ｂ－Ｂ、Ａ－Ｂ、Ｂ－Ａ）の割合を定量することで決定でき、具体的には後述する測定例１に記載の方法で測定するものとする。

Ｒ値が０．４５未満であると、結晶性が高く、コポリマーの成形品は硬くなりヤング率が上昇することがある。一方、Ｒ値が０．９９を超えると、コポリマー成形品は柔らかくなりすぎ粘着性を示すようになり、取扱性が低下することがある。同様の観点から、本発明において、ポリエステルコポリマーのＲ値は０．４５～０．８５または０．５０～０．９９が好ましく、０．４５～０．８０または０．５０～０．８５がより好ましく、０．５０～０．８０がさらに好ましい。

本発明のポリエステルコポリマーの重量平均分子量は、結晶変化率を好適な範囲に制御するため、１００，０００～１，０００，０００が好ましく１２０，０００～７５０，０００がより好ましく、１５０，０００～５００，０００がさらに好ましい。ポリエステルコポリマーの重量平均分子量は、例えば測定例２に記載の方法で測定することができる。

本発明のポリエステルコポリマーは、一例として、２種類のエステル結合形成性モノマーであるモノマーＡおよびモノマーＢを、重合完了時においてモノマーＡ残基とモノマーＢ残基の和が全残基の５０モル％以上、かつモノマーＡ残基とモノマーＢ残基がそれぞれ全残基の２０モル％以上となるよう配合して重合させるマクロマー合成工程；
前記マクロマー合成工程で得られたマクロマー同士を連結するか、あるいは前記マクロマー合成工程で得られたマクロマー溶液に前記モノマーＡおよび前記モノマーＢを追添加することによりマルチ化するマルチ化工程；
を有するポリエステルコポリマーの製造方法により製造することができる。

〔マクロマー合成工程〕
マクロマー合成工程では、モノマーＡとモノマーＢを、理論上重合完了時においてモノマーＡ残基とモノマーＢ残基の和が全残基の５０モル％以上、かつモノマーＡ残基とモノマーＢ残基がそれぞれ全残基の２０モル％以上となるよう配合して重合を行う。これにより、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基を主構成単位とするポリエステルコポリマーが得られるが、本製造方法においてはさらに後述するマルチ化工程を行うため、本明細書においては、本工程により得られるポリエステルコポリマーを「マクロマー」と表現する。

エステル結合形成性モノマーとしては、前述のものと同様のものを用いることができ、好ましい組み合わせ等についても前述の記載に準じる。

２種類のエステル結合形成性モノマー残基を主構成単位とするポリエステルコポリマーを構成するモノマー残基の分布のランダム性は、重合時のモノマーの反応性の違いにより変化する。すなわち、重合時に、当該２種類のモノマーのうち、一方のモノマーの後に、同じモノマーと他方のモノマーが同確率で結合すれば、モノマー残基が完全にランダムに分布したコポリマーが得られる。しかし、一方のモノマーの後にいずれかのモノマーが結合し易い傾向がある場合は、モノマー残基の分布に偏りのあるグラジエントコポリマーが得られる。得られたグラジエントコポリマーは、その分子鎖にそって重合開始末端から重合終了末端にかけてモノマー残基の組成が連続的に変化している。

ここで、モノマーＡをモノマーＢよりも初期重合速度が大きいモノマーであるとすると、マクロマー合成工程においてモノマーＡとモノマーＢとを共重合させた場合、モノマーＡの後にモノマーＡが結合し易い。そのため、合成されたマクロマーにおいては、重合開始末端から重合終了末端にかけてモノマーＡ単位の割合が徐々に減少する組成勾配をなすグラジエント構造が形成される。すなわち、本工程で得られるマクロマーは、モノマーＡとモノマーＢとの初期重合速度差により、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基とが骨格中で組成勾配をなすグラジエント構造を有するマクロマーとなる。すなわち、初期重合速度の異なるモノマーＡとモノマーＢを本工程で用いることにより、骨格中で組成勾配をなすグラジエント構造を有するマクロマーを得ることができる。このようなマクロマーを、本明細書においては「グラジエントマクロマー」と呼ぶ場合がある。

マクロマー合成工程においては、このようなグラジエント構造を実現するために、開始末端から一方向に起こる重合反応によりマクロマーを合成することが望ましい。このような合成反応としては、開環重合、リビング重合を利用することが好ましい例として挙げられる。

本工程で得られるマクロマーは、最終的に前述のＲ値を満たすポリエステルコポリマーを製造しやすくするため、ポリエステルコポリマーと同様のＲ値を有するもの、すなわち、下記式
Ｒ＝［ＡＢ］／（２［Ａ］［Ｂ］）×１００
［Ａ］：マクロマー中の、モノマーＡ残基のモル分率（％）
［Ｂ］：マクロマー中の、モノマーＢ残基のモル分率（％）
［ＡＢ］：マクロマー中の、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基が隣り合った構造（Ａ－Ｂ、およびＢ－Ａ）のモル分率（％）
で表されるＲ値が０．４５以上０．９９以下であることが好ましく、０．５０以上０．８０以下であることがより好ましい。

マクロマー合成工程で合成されるマクロマーの重量平均分子量は、好ましくは１０，０００以上、より好ましくは２０，０００以上である。また、結晶性を抑え柔軟性を保つためには１５０，０００以下であることが好ましく、１００，０００以下であることがより好ましい。

〔マルチ化工程〕
マルチ化工程では、マクロマー合成工程で得られたマクロマー同士を連結するか、あるいはマクロマー合成工程で得られたマクロマー溶液にモノマーＡおよびモノマーＢを追添加することによりマルチ化する。本工程においては、一のマクロマー合成工程で得られたマクロマー同士を連結してもよいし、二以上のマクロマー合成工程で得られた複数のマクロマーを連結してもよい。なお、「マルチ化」とは、これらのいずれかの方法で、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基とが骨格中で組成勾配を有するグラジエント構造を有する分子鎖が複数繰り返される構造を形成することを意味する。

マルチ化するマクロマー単位の数は２以上であれば良いが、連結数が多いと分子鎖の絡み合いによる引っ張り強度の向上効果が出ることから、３以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましく、６以上であることがさらに好ましい。一方、結果的にポリエステルコポリマーの分子量が過度に増大すると、粘度上昇により成形性に悪影響を及ぼす懸念があるため、マクロマー単位の数は８０以下であることが好ましく、４０以下であることがより好ましく、２０以下であることがさらに好ましい。

マクロマー単位の連結数は、マルチ化行程において使用する触媒や反応時間によって調整することができる。マクロマー同士を連結させてマルチ化を行う場合、マクロマー単位の数は、最終的に得られたポリエステルコポリマーの重量平均分子量を、マクロマーの重量平均分子量で除して求めることができる。

本発明のポリエステルコポリマーは、マクロマー単位が直線状に連結した直鎖状ポリマーでも良いし、分岐して連結した分岐鎖状ポリマーであっても良い。

直鎖状のポリエステルコポリマーは、例えば、グラジエントマクロマーの両末端に同様のグラジエントマクロマーを１分子ずつ、末端同士を介して結合させてゆくことで合成できる。

グラジエントマクロマーがヒドロキシル基とカルボキシル基を各末端に有する場合は、末端同士を縮合剤により縮合させることで、マルチ化したポリエステルコポリマーが得られる。縮合剤としては、ｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウム、１－［３－（ジメチルアミノ）プロピル］－３－エチルカルボジイミド、塩酸１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’－カルボニルジイミダゾール、１，１’－カルボニルジ（１，２，４－トリアゾール）、４－（４，６－ジメトキシ－１，３，５－トリアジン－２－イル）－４－メチルモルホリニウム＝クロリドｎ水和物、トリフルオロメタンスルホン酸（４，６－ジメトキシ－１，３，５－トリアジン－２－イル）－（２－オクトキシ－２－オキソエチル）ジメチルアンモニウム、１Ｈ－ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロリン酸塩、１Ｈ－ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリピロリジノホスホ二ウムヘキサフルオロリン酸塩、（７－アザベンゾトリアゾール－１－イルオキシ）トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロリン酸塩、クロロトリピロリジノホスホ二ウムヘキサフルオロリン酸塩、ブロモトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロリン酸塩、３－（ジエトキシホスホリルオキシ）－１，２，３－ベンゾトリアジン－４（３Ｈ）－オン、Ｏ－（ベンゾトリアゾール－１－イル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩、Ｏ－（７－アザベンゾトリアゾール－１－イル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩、Ｏ－（Ｎ－スクシンイミジル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルウロニウムテトラフルオロホウ酸塩、Ｏ－（Ｎ－スクシンイミジル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩、Ｏ－（３，４－ジヒドロ－４－オキソ－１，２，３－ベンゾトリアジン－３－イル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルウロニウムテトラフルオロホウ酸塩、Ｓ－（１－オキシド－２－ピリジル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルチウロニウムテトラフルオロホウ酸塩、Ｏ－［２－オキソ－１（２Ｈ）－ピリジル］－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルウロニウムテトラフルオロホウ酸塩、｛｛［（１－シアノ－２－エトキシ－２－オキソエチリデン）アミノ］オキシ｝－４－モルホリノメチレン｝ジメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、２－クロロ－１，３－ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロリン酸塩、１－（クロロ－１－ピロリジニルメチレン）ピロリジニウムヘキサフルオロリン酸塩、２－フルオロ－１，３－ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロリン酸塩、フルオロ－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルホルムアミジニウムヘキサフルオロリン酸塩等が使用可能である。

また、重合反応がリビング性を有する場合、すなわち重合物の末端から連続して重合反応を開始しうる場合には、重合反応が終了した後のグラジエントマクロマー溶液にモノマーＡおよびモノマーＢを追添加する操作を繰り返すことで、マルチ化することができる。

あるいは、グラジエントマクロマー同士は、ポリマーの力学的特性に影響を与えない範囲においてリンカーを介してマルチ化しても良い。特に、複数のカルボキシル基および／または複数のヒドロキシ基を有するリンカー、例えば２，２－ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸を使用すると、リンカーが分岐点となった分岐鎖状のポリエステルコポリマーを合成することができる。

以上のような製造方法により得られるポリエステルコポリマーは、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基とが、骨格中で組成勾配を有するマクロマー単位が２つ以上連結した構造のコポリマーとなり、これは本発明のポリエステルコポリマーの好ましい態様である。本明細書においては、このような構造を便宜的に「マルチグラジエント」、マルチグラジエント構造を有するコポリマーを「マルチグラジエントコポリマー」と記載する場合がある。

つまり本発明のポリエステルコポリマーはマルチグラジエントコポリマーであることが好ましく、マルチグラジエントコポリマーとしては、モノマーＡ残基と前記モノマーＢ残基とが骨格中で組成勾配をなすグラジエント構造を有するマクロマー単位が２つ以上連結した構造を有することが好ましく、３つ以上連結した構造を有することがより好ましい。また、モノマーＡ残基と前記モノマーＢ残基とが骨格中で組成勾配をなすグラジエント構造を有するマクロマー単位の連結数の上限としては、８０以下であることが好ましく、４０以下がより好ましく、２０以下であることがさらに好ましい。

前述の通り、モノマーＡ残基が乳酸残基、モノマーＢ残基がカプロラクトン残基であるポリエステルコポリマーは、本発明の特に好ましい態様である。このようなポリエステルコポリマーは、下記のような製造方法により好ましく製造される。

まず、マクロマー合成工程において、触媒の存在下にてジラクチドとε－カプロラクトンを重合させる。ジラクチド、ε－カプロラクトン単量体は、使用前に不純物を取り除くために、好ましくは精製される。ジラクチドの精製は、たとえばナトリウムによって乾燥されたトルエンからの再結晶で可能である。ε－カプロラクトンは、たとえばＣａＨ_２からＮ_２雰囲気下で減圧蒸留によって精製される。

乳酸残基とカプロラクトン残基とを有するマクロマー合成工程の触媒としては、通常のゲルマニウム系、チタン系、アンチモン系、スズ系触媒等のポリエステルの重合触媒が使用可能である。このようなポリエステルの重合触媒の具体例としては、オクチル酸スズ、三フッ化アンチモン、亜鉛粉末、酸化ジブチルスズ、シュウ酸スズが挙げられる。触媒の反応系への添加方法は特に限定されるものではないが、好ましくは原料仕込み時に原料中に分散させた状態で、あるいは減圧開始時に分散処理した状態で添加する方法である。触媒の使用量は使用するモノマーの全量に対して金属原子換算で０．０１～３重量％、より好ましくは０．０５～１．５重量％である。

乳酸残基とカプロラクトン残基とを有するマクロマーは、ジラクチド、カプロラクトンおよび触媒を、撹拌機を備えた反応容器に入れ、１２０～２５０℃、窒素気流下で反応させることにより得ることができる。水を助開始剤として使用する場合は、重合反応に先立って、９０℃付近で助触媒反応を行うことが好ましい。反応時間としては２時間以上、好ましくは４時間以上、更には重合度を上げるためにはより長時間例えば８時間以上が好ましい。ただし、長時間反応を行いすぎるとポリマーの着色の問題が生じるため、３～３０時間が好ましい。

次に、マルチ化工程において、乳酸残基とカプロラクトン残基とを有するグラジエントマクロマーの末端同士を縮合反応により連結し、マルチ化する。縮合反応の反応温度は１０～１００℃が好ましく、更に好ましくは２０～５０℃である。反応時間としては１日以上、更に好ましくは２日以上が好ましい。ただし、長時間反応を行いすぎるとポリマーの着色の問題が生じるため、２～４日が好ましい。

本発明のポリエステルコポリマーは、マクロマー単位が２つ以上連結した構造を有する、ポリエステルコポリマーであって、モノマーＡ又はモノマーＢにおいて、初期重合速度の速い方の速度をＶ_Ｘ、初期重合速度の遅い方の速度をＶ_Ｙとした場合に、マクロマー単位は、１．１≦Ｖ_Ｘ／Ｖ_Ｙ≦４０を満たすモノマーＡ残基及びモノマーＢ残基を主構成単位とするポリエステルコポリマーであることが好ましい。１．１≦Ｖ_Ｘ／Ｖ_Ｙ≦４０を満たすモノマーＡ残基及びモノマーＢ残基を主構成単位とするポリエステルコポリマーからなるマクロマー単位を２つ以上連結した構造の本発明のポリエステルコポリマーとすることにより、グラジエント構造のマクロマー単位とすることができ、結果として本発明のポリエステルコポリマーがマルチグラジエント構造となるために好ましい。

本明細書中でマクロマーとは、上述のマクロマー合成工程で得られるポリエステルコポリマーを指し、マクロマー合成工程の後に上述のマルチ化工程に用いるためのポリエステルコポリマーであるため、マクロマーと表現する。マクロマー単位とは、ポリエステルコポリマーの分子鎖中において、１つのマクロモノマーからなる部分を指す。例えば、マクロマーが２つ連結してポリエステルコポリマーを形成している場合、そのポリエステルコポリマーはマクロマー単位が２つ連結した構造を有するポリエステルコポリマーである。

また、マクロマー単位における２種類のモノマー残基を「主構成単位」とする、とは、当該２種類のモノマー残基数の和が、その他のモノマー残基を含めたマクロマー単位全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に５０モル％以上であり、かつそれぞれの残基が、マクロマー単位全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に２０モル％以上であることを意味する。例えば、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基とを主構成単位とする、とは、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基の残基数の和が、マクロマー単位全体に含まれる全てのモノマー残基数の和を１００％とした場合に５０モル％以上であり、かつモノマーＡ残基が２０モル％以上であり、かつモノマーＢ残基が２０モル％以上であることを意味する。ここで、モノマーＡ残基、モノマーＢ残基、その他の残基のモル分率は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定により、それぞれの残基に由来するシグナルの面積値より決定できる。例えば、モノマーＡ残基が乳酸残基、モノマーＢ残基がカプロラクトン残基である場合には、後述する測定例１に記載の方法で測定することができる。

ここで、モノマーＡ又はモノマーＢにおいて、初期重合速度の速い方の速度であるＶ_Ｘ、初期重合速度の遅い方の速度であるＶ_Ｙは、以下の方法で求められる。モノマーＡとモノマーＢを等モル混合し、必要に応じて溶媒、触媒を添加し、最終的に合成された、あるいは合成しようとするポリエステルコポリマーにおける後述するＲ値と誤差１０％の範囲内で同じＲ値になるように温度等の条件を調整し重合反応を開始する。重合中の試料から定期的にサンプリングを行い、モノマーＡとモノマーＢの残量を測定する。残量は、例えば、クロマトグラフィーや核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定で測定する。仕込み量から残量を差し引くことで、重合反応に供されたモノマー量が求められる。サンプリング時間に対して重合反応に供されたモノマー量をプロットすると、その曲線の初期勾配がＶ_Ｘ、Ｖ_Ｙである。

このようなモノマーＡとモノマーＢとを反応させると、重合初期においてモノマーＡが重合中のポリマー末端に結合する確率が高い。一方、モノマーＡが消費され反応液中の濃度が減少する重合後期においては、モノマーＢが重合中のポリマー末端に結合する確率が高くなる。その結果、一方の末端からモノマーＡ残基の割合が徐々に減少するグラジエントポリマーが得られる。このようなグラジエントポリマーは、結晶性が低くなり、ヤング率上昇も抑えられる。こうしたグラジエント構造が形成されやすくするため、Ｖ_Ｘ／Ｖ_Ｙは、１．３以上であることがより好ましく、１．５以上であることがさらに好ましい。一方、モノマーＡとモノマーＢの重合速度の差が大きすぎると、モノマーＡのみが重合した後にモノマーＢが重合したブロックポリマーに近い構造となり、結晶性が高くなってヤング率の上昇を招く場合があることから、Ｖ_Ｘ／Ｖ_Ｙは３０以下であることがより好ましく、２０以下であることがさらに好ましく、１０以下であることが一層好ましい。

このようなモノマーＡとモノマーＢの好ましい組み合わせとしては、ジラクチドとε-カプロラクトン、グリコリドとε-カプロラクトン、グリコリドとジラクチド、ジラクチドとジオキセパノン、エチレンオキザラートとジラクチド、ジラクチドとδ-バレロラクトン、グリコリドとδ-バレロラクトンが挙げられる。

本発明のポリエステルコポリマーは、ヒステリシス損失変化率が８０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。ヒステリシス損失とは、測定例４のような引っ張り試験で得られる、変位―応力曲線において、延伸過程と収縮過程で囲まれた面積のことを指し、延伸により失われるエネルギーに相当する。ヒステリシス損失変化率は、測定例４のような引っ張り試験における、２サイクル目と３０サイクル目のヒステリシス損失の差を２サイクル目のヒステリシス損失で除した値と定義される。ヒステリシス損失変化率が小さい場合、繰り返しの延伸によるポリマー構造の変化が少ないことを表し、すなわちポリエステルコポリマーが耐久性に優れることを表す。

本発明において成形体とは、目的に応じて従来の方法により種々の形状に成形した物体を指す。例えば、膜状体（メンブラン、フィルム、シート）、板状体（ボード）、棒状体（ロッド）、筒状体（パイプ、チューブ）、糸状体（フィラメント）、網状体（メッシュ）、袋状体、織布又は不織布等が挙げられる。また、医療用成形体とは、医療用途として用いられる上記の成形体である。医療用途としては、縫合糸、人工骨、人工皮膚、創傷被覆材、マイクロカプセル等のＤＤＳ分野、組織や臓器の再生用足場材料などが挙げられるが、これらに限定されない。本発明のポリエステルコポリマーは、医療用成形体として好適に用いることができる。つまり本発明の医療用成形体は、本発明のポリエステルコポリマーからなる成形体である。

本発明においてフィラメントとは、上述の通り糸状体、つまり糸状の成形体のことを指す。フィラメントは複数のフィラメントを撚り合わせて１本の糸とするマルチフィラメントや、１本のフィラメントを１本の糸とするモノフィラメントの状態で用いられる。そして本発明のフィラメントは、本発明のポリエステルコポリマーからなるフィラメントである。

また、本発明のポリエステルコポリマーは、３Ｄプリンター用途にも用いられる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（測定例１：核磁気共鳴（ＮＭＲ）による各残基のモル分率およびＲ値の測定）
精製したポリエステルコポリマーを重クロロホルムに溶解し、^１Ｈ－ＮＭＲにより測定してポリエステルコポリマー中の乳酸モノマー残基及びカプロラクトンモノマー残基の比率をそれぞれ算出した。また、^１Ｈホモスピンデカップリング法により、乳酸のメチン基（５．１０ｐｐｍ付近）、カプロラクトンのαメチレン基（２．３５ｐｐｍ付近）、εメチレン基（４．１０ｐｐｍ付近）について、隣り合うモノマー残基が乳酸もしくはカプロラクトンに由来するシグナルで分離し、それぞれのピーク面積を定量した。ε－カプロラクトンの代わりにδ－バレロラクトンを用いた場合、同様に乳酸のメチン基（５．１０ｐｐｍ付近）、バレロラクトンのαメチレン基（２．３５ｐｐｍ付近）、δメチレン基（４．１０ｐｐｍ付近）について、隣り合うモノマー残基が乳酸もしくはバレロラクトンに由来するシグナルで分離し、それぞれのピーク面積を定量した。

それぞれのピーク面積比から、式１の［ＡＢ］を計算しＲ値を算出した。ここで、［ＡＢ］は乳酸残基とカプロラクトン残基もしくはバレロラクトン残基が隣り合った構造のモル分率であり、具体的にはＡ－Ａ、Ａ－Ｂ、Ｂ－Ａ、Ｂ－Ｂの総数に対するＡ－Ｂ、Ｂ－Ａの数の割合である。結果を表１、２に示す。
機器名：ＪＮＭ－ＥＣＺ４００Ｒ（日本電子株式会社製）
^１Ｈホモスピンデカップリング照射位置：１．６６ｐｐｍ
溶媒：重クロロホルム
測定温度：室温

（測定例２：ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による重量平均分子量の測定）
機器名：Ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ（株式会社島津製作所製）
移動相：クロロホルム（ＨＰＬＣ用）（和光純薬工業株式会社製）
流速：１ｍＬ／ｍｉｎ
カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨＨＲ－Ｍ（φ７．８ｍｍＸ３００ｍｍ；東ソー株式会社製）
検出器：ＵＶ（２５４ｎｍ）、ＲＩ
カラム、検出器温度：３５℃
標準物質：ポリスチレン
精製したポリエステルコポリマーをクロロホルムに溶解し、０．４５μｍのシリンジフィルター（ＤＩＳＭＩＣ－１３ＨＰ；ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）を通過させて不純物等を除去した後にＧＰＣにより測定して、ポリエステルコポリマーの重量平均分子量を算出した。結果を表１、２に示す。

（測定例３：広角Ｘ線散乱（ＷＡＸＳ）による結晶量の測定）
精製ポリエステルコポリマーを減圧乾燥し、これを濃度が５重量％になるようにクロロホルムに溶解させ、その溶液を“テフロン（登録商標）”製シャーレ上に移して、常圧、室温下で１昼夜乾燥させた。これを５０℃で一昼夜減圧乾燥させて、ポリエステルコポリマーフィルムを得た。

得られたポリエステルコポリマーフィルム（厚さ約０．２ｍｍ）を短冊状（５０ｍｍ×５ｍｍ）に切り出し、下記条件でＷＡＸＳ測定を行った。なおフィルムの延伸はＡｃｒｏＥｄｇｅ社製の小型引っ張り試験機（Ｓｔｅｎｃｙ）を用いて行い、小型引っ張り試験機に設置された未延伸のフィルムと小型引っ張り試験機で破断直前まで延伸されたフィルムのＷＡＸＳ測定を行い、得られたデータを次のように解析し、モノマーＡ由来の結晶量を求めた。

得られた散乱像から横軸２θ、縦軸散乱強度のグラフを作成した。配向が見られる像については、もっとも強度が高い部分を含むようにしてグラフを作成した。得られたグラフについてフィッティング解析を行い、各ピークに分割し、モノマーＡ由来の結晶ピークの面積（強度の高いピークが複数ある場合は総和でも可）をモノマーＡ由来の結晶量とした。（ただし、同じサンプルを測定した場合でも２θの値はカメラ長によって異なるため、リファレンスサンプルとしてモノマーＡのみからなるホモポリマーのフィルムも測定しておいた方がよい。）例えばモノマーＡが乳酸の場合、最も強度の高い２θ＝１０付近のピーク面積を乳酸由来結晶量とした。

測定装置：ＢＬ０３ＸＵビームライン（Ｓｐｒｉｎｇ－８）
Ｘ線波長：０．１ｎｍ
得られた結晶量を用いて、下式からモノマーＡ由来の結晶量変化率を求めた。結果を表１、２に示す。

結晶量変化率＝破断直前まで延伸時の結晶量／延伸前の結晶量
（破断直前とは、破断伸度に安全係数０．８をかけた値とした。)

（測定例４：引っ張り試験による破断伸度、復元率、ヒステリシス損失変化率の測定）
精製ポリエステルコポリマーを減圧乾燥し、これを濃度が５重量％になるようにクロロホルムに溶解させ、その溶液を“テフロン（登録商標）”製シャーレ上に移して、常圧、室温下で１昼夜乾燥させた。これを５０℃で一昼夜減圧乾燥させて、ポリエステルコポリマーフィルムを得た。

得られたポリエステルコポリマーフィルム（厚さ約０．１ｍｍ）を短冊状（５０ｍｍ×５ｍｍ）に切り出し、ＪＩＳ Ｋ６２５１（２０１７）に従い下記条件で引っ張り試験を行い、破断伸度、復元率および、ヒステリシス損失変化率を求めた。なお復元率とヒステリシス損失変化率は、破断直前、すなわち破断伸度の０．８倍の伸度までの延伸を３０回繰り返し、下式から求めた。結果を表１、２に示す。

また試験片に標線をつける場合には、適切なマーカを用いて、２ 本の標線を試験片につけた。標線をつける際には、試験片は引っ張られていない状態とし、試験片の平行部分に対して直角に、かつ、試験片の中央から等距離に、正確、かつ、鮮明に付けた。

機器名：ＥＺ－１ｋＮＬＸ（島津アクセス製）
試験前の標線間距離：１０ｍｍ
つかみ具間距離：１０ｍｍ（標線の位置をつかんだ）
引っ張り速度：５００ｍｍ／ｍｉｎ
ロードセル：５０Ｎ
さらに復元性は、５００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で、破断直前まで延伸し、引張ひずみを生じさせた（操作１）。そして操作１の後、ただちに（すなわち形状保持時間を０秒として）、５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張ひずみを緩和させて、つかみ具間距離を１０ｍｍに戻した（操作２）。操作２の後、ただちに（すなわち形状保持時間を０秒として）、前述の操作１及び操作２を再度行った。これを繰り返し、操作１及び操作２を合計で３０回行った後、得られたＬ１、Ｌ２の値を用いて、下式から復元性を求めた。結果を表１に示す。

復元率（％）＝（Ｌ１―Ｌ２）／（Ｌ１－Ｌ０）×１００
Ｌ０：初期長（試験前の標線間距離）
Ｌ１：破断直前まで延伸時のフィルム長（破断直前まで延伸時の標線間距離）
Ｌ２：３０回延伸を繰り返した後のフィルム長（試験後の標線間距離）
ヒステリシス損失変化率（％）＝ΔＤ／Ｄ
Ｄ：２サイクル目のヒステリシス損失
ΔＤ：２サイクル目と３０サイクル目のヒステリシス損失の差

＜実施例１＞
５０．０ｇのＬ－ラクチド（ＰＵＲＡＳＯＲＢ Ｌ；ＰＵＲＡＣ社製）と、３９．６ｇのεーカプロラクトン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）とを、モノマーとして、０．４６ｇのヒドロキシピバル酸を開始剤として、セパラブルフラスコに採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、５．８ｍＬのトルエン（超脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解した触媒である０．２７ｇのオクチル酸スズ（ＩＩ）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を加え、１４０℃で９．５時間反応させ、粗コポリマーを得た。

得られた粗コポリマーを２００ｍＬのクロロホルムに溶解し、攪拌状態にある３０００ｍＬのヘキサンに滴下して、沈殿物を得た。沈殿物を５０℃で減圧乾燥してマクロマーを得た。

当該マクロマー５０ｇと、触媒である２．９ｇのｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウム（合成品）と、１．２ｇの４，４－ジメチルアミノピリジン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、２００ｍＬのジクロロメタン（脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解し、縮合剤である２．４ｍＬのジイソプロピルカルボジイミド（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を添加し、室温で終夜縮合重合させた。

反応混合物を２２０ｍＬのクロロホルムで希釈し、４７０ｍＬの０．５Ｍ塩酸を添加した後３０分間攪拌し、デカンテーションで水層を除去した。その後４７０ｍＬのイオン交換水を加え、１０分間攪拌し、デカンテーションで水層を除去する工程を除去した水層のｐＨが７になるまで繰り返した。残った有機層を攪拌状態にある２２００ｍＬのメタノールに滴下して、沈殿物を得た。この沈殿物を５０℃で減圧乾燥して実施例１の精製ポリエステルコポリマーを得た。

＜実施例２＞
６０．０ｇのＬ－ラクチド（ＰＵＲＡＳＯＲＢ Ｌ；ＰＵＲＡＣ社製）と、３１．７ｇのεーカプロラクトン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）とを、モノマーとして、０．４６ｇのヒドロキシピバル酸を開始剤として、セパラブルフラスコに採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、５．８ｍＬのトルエン（超脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解した触媒である０．２７ｇのオクチル酸スズ（ＩＩ）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を加え、１４０℃で９．５時間反応させ、粗コポリマーを得た。

得られた粗コポリマーを２００ｍＬのクロロホルムに溶解し、攪拌状態にある３０００ｍＬのヘキサンに滴下して、沈殿物を得た。沈殿物を５０℃で減圧乾燥してマクロマーを得た。

当該マクロマー５０ｇと、触媒である２．１ｇのｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウム（合成品）と、０．８７ｇの４，４－ジメチルアミノピリジン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、２００ｍＬのジクロロメタン（脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解し、縮合剤である１．７ｍＬのジイソプロピルカルボジイミド（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を添加し、室温で終夜縮合重合させた。

反応混合物を２２０ｍＬのクロロホルムで希釈し、４７０ｍＬの０．５Ｍ塩酸を添加した後３０分間攪拌し、デカンテーションで水層を除去した。その後４７０ｍＬのイオン交換水を加え、１０分間攪拌し、デカンテーションで水層を除去する工程を除去した水層のｐＨが７になるまで繰り返した。残った有機層を攪拌状態にある２２００ｍＬのメタノールに滴下して、沈殿物を得た。この沈殿物を５０℃で減圧乾燥して実施例２の精製ポリエステルコポリマーを得た。

＜実施例３＞
ヒドロキシピバル酸の量を０．１７ｇ、ｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウムの量を３．６ｇ、４，４－ジメチルアミノピリジンの量を０．３７ｇ、ジイソプロピルカルボジイミドの量を１．４ｍＬに変更した以外は、実施例１と同様の方法で合成を行い、実施例３の精製ポリエステルコポリマーを得た。

＜実施例４＞
ヒドロキシピバル酸の量を０．４５ｇ、粗コポリマーを得るための反応温度を１５０℃、ｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウムの量を２．１ｇ、４，４－ジメチルアミノピリジンの量を０．８７ｇ、ジイソプロピルカルボジイミドの量を１．７ｍＬに変更した以外は、実施例１と同様の方法で合成を行い、実施例４の精製ポリエステルコポリマーを得た。

＜比較例１＞
５０．０ｇのＬ－ラクチド（ＰＵＲＡＳＯＲＢ Ｌ；ＰＵＲＡＣ社製）と、３９．６ｇのεーカプロラクトン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）とを、モノマーとして、０．０３６ｇのオクタノールを開始剤として、セパラブルフラスコに採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、５．８ｍＬのトルエン（超脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解した触媒である０．２７ｇのオクチル酸スズ（ＩＩ）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を加え、１４０℃で２４時間反応させ、粗コポリマーを得た。

得られた粗コポリマーを２００ｍＬのクロロホルムに溶解し、攪拌状態にある３０００ｍＬのヘキサンに滴下して、沈殿物を得た。沈殿物を５０℃で減圧乾燥して比較例１のポリエステルコポリマーを得た。

＜比較例２＞
ｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウムの量を１．５ｇ、ジイソプロピルカルボジイミドの量を１．２ｍＬに変更した以外は、実施例１と同様の方法で合成を行い、比較例２の精製ポリエステルコポリマーを得た。

＜比較例３＞
１００．０ｇのＬ－ラクチド（ＰＵＲＡＳＯＲＢ Ｌ；ＰＵＲＡＣ社製）を、モノマーとして、０．４６ｇのヒドロキシピバル酸を開始剤として、セパラブルフラスコに採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、５．８ｍＬのトルエン（超脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解した触媒である０．２７ｇのオクチル酸スズ（ＩＩ）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を加え、１４０℃で９．５時間反応させ、粗コポリマーを得た。

得られた粗コポリマーを２００ｍＬのクロロホルムに溶解し、攪拌状態にある３０００ｍＬのヘキサンに滴下して、沈殿物を得た。沈殿物を５０℃で減圧乾燥してＰＬＡマクロマーを得た。

さらに７９．２ｇのεーカプロラクトン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を、モノマーとして、０．４６ｇのヒドロキシピバル酸を開始剤として、セパラブルフラスコに採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、５．８ｍＬのトルエン（超脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解した触媒である０．２７ｇのオクチル酸スズ（ＩＩ）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を加え、１４０℃で９．５時間反応させ、粗コポリマーを得た。

得られた粗コポリマーを２００ｍＬのクロロホルムに溶解し、攪拌状態にある３０００ｍＬのヘキサンに滴下して、沈殿物を得た。沈殿物を５０℃で減圧乾燥してＰＣＬマクロマーを得た。
当該ＰＬＡマクロマー２７．９ｇと、ＰＣＬマクロマー２２．１ｇと、触媒である２．９ｇのｐ－トルエンスルホン酸４，４－ジメチルアミノピリジニウム（合成品）と、１．２ｇの４，４－ジメチルアミノピリジン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、２００ｍＬのジクロロメタン（脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解し、縮合剤である２．４ｍＬのジイソプロピルカルボジイミド（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を添加し、室温で終夜縮合重合させた。

反応混合物を２２０ｍＬのクロロホルムで希釈し、４７０ｍＬの０．５Ｍ塩酸を添加した後３０分間攪拌し、デカンテーションで水層を除去した。その後４７０ｍＬのイオン交換水を加え、１０分間攪拌し、デカンテーションで水層を除去する工程を除去した水層のｐＨが７になるまで繰り返した。残った有機層を攪拌状態にある２２００ｍＬのメタノールに滴下して、沈殿物を得た。この沈殿物を５０℃で減圧乾燥して比較例３の精製ポリエステルコポリマーを得た。

＜比較例４＞
５０．０ｇのＬ－ラクチド（ＰＵＲＡＳＯＲＢ Ｌ；ＰＵＲＡＣ社製）と、３９．６ｇのεーカプロラクトン（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）とを、モノマーとして、０．４６ｇのヒドロキシピバル酸を開始剤として、セパラブルフラスコに採取した。これらをアルゴン雰囲気下とし、５．８ｍＬのトルエン（超脱水）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）に溶解した触媒である０．２７ｇのオクチル酸スズ（ＩＩ）（富士フイルム和光純薬工業株式会社製）を加え、１４０℃で９．５時間反応させ、粗コポリマーを得た。

得られた粗コポリマーを２００ｍＬのクロロホルムに溶解し、攪拌状態にある３０００ｍＬのヘキサンに滴下して、沈殿物を得た。沈殿物を５０℃で減圧乾燥してマクロマーを得た。このマクロマーを比較例４の精製ポリエステルコポリマーとした。

実施例１～４及び比較例１～４で得られたポリエステルコポリマーの各種測定結果を表１、２に示す。

なお、表中のモノマーＡ残基比率とは、モノマーＡ残基とモノマーＢ残基の全モル数１００％に対する、モノマーＡ残基のモル比率を示す。

本発明のポリエステルコポリマーの具体的な用途としては、繊維では不織布等、容器としては使い捨てのトイレタリー製品や化粧品、フィルムとしては包装用フィルム、農業用マルチフィルム、テープ類等の利用が考えられる。他にも医療用途として、縫合糸、人工骨、人工皮膚、創傷被覆材、マイクロカプセル等のＤＤＳ分野、組織や臓器の再生用足場材料などが考えられる。さらに、その他トナーや熱転写用インキのバインダー等の利用が考えられるが、これらに限定されるものではない。

Claims (11)

1. ２種類のエステル結合形成性モノマー残基を主構成単位とし、親水性セグメントを分子鎖中に含まないポリエステルコポリマーであって、
   重量平均分子量が４４０，１０３～１，０００，０００であり、
   前記２種類のエステル結合形成性モノマーをそれぞれモノマーＡ、モノマーＢとした場合に、モノマーＡ由来の下式で表される結晶量変化率が０．３０～１０．００である、ポリエステルコポリマー。
   結晶量変化率＝破断直前まで延伸した時のポリエステルコポリマーのフィルムの広角Ｘ線散乱（ＷＡＸＳ）により得られた散乱像から横軸２θ、縦軸散乱強度のグラフを作成した際のモノマーＡ由来の結晶ピークの面積／延伸前のポリエステルコポリマーのフィルムの広角Ｘ線散乱（ＷＡＸＳ）により得られた散乱像から横軸２θ、縦軸散乱強度のグラフを作成した際のモノマーＡ由来の結晶ピークの面積
2. 前記モノマーＡ、モノマーＢが、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、カプロラクトン、ジオキセパノン、エチレンオキザラート、ジオキサノン、１，４－ジオキサン－２，３－ジオン、トリメチレンカーボネート、β－プロピオラクトン、δ－バレロラクトン、β－プロピオラクトン、β－ブチロラクトン、γ－ブチロラクトン、ピバロラクトン、ジラクチド、グリコリド、及びテトラメチルグリコリドからなる群より選ばれる化合物である、請求項１記載のポリエステルコポリマー。
3. 前記モノマーＡが、乳酸又はグリコール酸である、請求項１又は２記載のポリエステルコポリマー。
4. 前記モノマーＢが、カプロラクトン又はδ－バレロラクトンである、請求項１～３のいずれかに記載のポリエステルコポリマー。
5. ポリエステルコポリマーの全質量１００％に対する、親水性モノマー残基の質量比率が５％以下である、請求項１～４のいずれかに記載のポリエステルコポリマー。
6. 前記モノマーＡ残基と前記モノマーＢ残基のみからなる、請求項１～５のいずれかに記載のポリエステルコポリマー。
7. マクロマー単位が２つ以上連結した構造を有する、ポリエステルコポリマーであって、
   前記モノマーＡ又は前記モノマーＢにおいて、初期重合速度の速い方の速度をＶＸ、初期重合速度の遅い方の速度をＶＹとした場合に、前記マクロマー単位は、１．１≦ＶＸ／ＶＹ≦４０を満たすモノマーＡ残基及びモノマーＢ残基を主構成単位とする、請求項１～６のいずれかに記載のポリエステルコポリマー。
8. 前記モノマーＡ残基と前記モノマーＢ残基の全モル数１００％に対する、モノマーＡ残基のモル比率が２０～８０％である、請求項１～７のいずれかに記載のポリエステルコポリマー。
9. 下記式で表されるＲ値が０．４５～０．９９である、請求項１～８のいずれかに記載のポリエステルコポリマー。
   Ｒ＝［ＡＢ］／２［Ａ］［Ｂ］×１００
   ［Ａ］：モノマーＡ残基のモル分率（％）
   ［Ｂ］：モノマーＢ残基のモル分率（％）
   ［ＡＢ］：モノマーＡ残基とモノマーＢ残基が隣り合った構造（Ａ－Ｂ、およびＢ－Ａ）のモル分率（％）
10. 請求項１～９のいずれかに記載のポリエステルコポリマーからなる医療用成形体。
11. 請求項１～９のいずれかに記載のポリエステルコポリマーからなるフィラメント。