KR20210089221A - 흡수성 봉합사 섬유의 제조를 위한 신규한 압출 방법 - Google Patents

흡수성 봉합사 섬유의 제조를 위한 신규한 압출 방법 Download PDF

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Abstract

흡수성 글리콜라이드/락타이드 블록 공중합체를 다중필라멘트 봉합사 섬유로 압출하는 신규한 방법이 개시된다. 블록 공중합체는 바람직하게는 중심 세그먼트에서 약 50/50 몰%의 글리콜라이드/락타이드로 이루어지며, 공중합체의 전체 조성은 약 90/10 몰% 글리콜라이드/락타이드이다. 신규한 압출 방법은 압출 구역들 중 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개의 온도를 중합체 융점보다 약 5 내지 50℃ 낮은 범위로 유지하는 단계를 포함한다. A-B-A 유형(여기서, B-세그먼트는 약 50/50 글리콜라이드/락타이드의 몰비의 글리콜라이드 및 락타이드의 비결정질 예비중합체임)의 세그먼트화, 글리콜라이드-풍부, 폴리(글리콜라이드-코-락타이드) 공중합체로부터 본 발명의 방법으로 제조된 멀티필라멘트 봉합사는 이식 후 42일차에 예외적으로 높은 파단 강도 유지(BSR)를 나타낸다.

Description

흡수성 봉합사 섬유의 제조를 위한 신규한 압출 방법
본 발명은 반결정질 세그먼트화, 글리콜라이드-풍부, 폴리(글리콜라이드-코-락타이드) 블록 공중합체로부터 흡수성 멀티필라멘트 섬유를 제조하여, 초기 파단 강도가 높고 이식 후 파단 강도 유지(breaking strength retention)가 향상된 흡수성 편조 봉합사를 제조하기 위한 신규한 압출 방법에 관한 것이다.
합성 흡수성 폴리에스테르로부터 봉합사를 제조하기 위한 제조 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 흡수성 봉합사는 일반적으로 2가지 기본 형태, 즉 멀티필라멘트 브레이드(multifilament braid) 및 모노필라멘트(monofilament)이다. 글리콜라이드(Gly) 단일중합체 및 글리콜라이드/락타이드(Gly/Lac) 공중합체로부터 제조된 흡수성 멀티필라멘트 봉합사는 연조직 봉합을 위해 널리 사용되는 코팅된 VICRL™과 같이 구매가능하다.
상처 치유 과정 동안 적절히 지지되도록 보장하기 위해, 상처가 본질적으로 치유될 때까지(이는 상처 또는 환자의 유형에 따라 보통 약 3 내지 6주가 걸림) 흡수성 봉합사가 충분히 높은 초기 인장 강도 및 충분히 긴 파단 강도 유지(BSR; breaking strength retention)를 갖는 것이 중요하다.
흡수성 중합체의 조성 및/또는 화학 구조를 변화시킴으로써 BSR 또는 그의 프로파일(profile)이 변경될 수 있음이 당업자에게 알려져 있다. 사용되는 섬유의 총량은 브레이드 구성 및 주어진 봉합사 크기를 위한 봉합사 직경에 대한 미국 약전(USP; United States Pharmacopeia) 제한에 의해 국한되기 때문에 편조 봉합사의 초기 파단 강도는 주로 섬유 강인도(tenacity)에 따라 좌우되는 것으로 또한 알려져 있다. 강인도는 섬유 또는 멀티필라멘트 얀(yarn)의 강도의 통상적인 척도이다. 이는 보통 그램 단위의 최대 파단력(g로 약칭됨)을 데니어로 나눈 것으로서 정의된다. 데니어(d로 약칭됨)는 섬유의 선형 질량 밀도에 대한 측정 단위이며, 이는 섬유 또는 멀티필라멘트 얀 9000 미터당 질량(그램 단위)이다. 따라서, 섬유 또는 얀의 강인도 단위는 보통 [g/d]로 표시된다.
섬유 강인도, 따라서 봉합사 파단 강도의 개선을 돕기 위해, 미국 특허 제7,738,045호는 약 200℃의 융점을 갖는 90/10 몰% 글리콜라이드/락타이드 랜덤 공중합체에 대한 독특한 압출 온도 프로파일을 교시하였다. 종래 기술의 교시에 의하면, 3개의 압출기 구역(즉, 공급 구역, 전이 구역 및 계량 구역) 중 하나 이상의 온도는 비교적 낮게, 바람직하게는 중합체 융점보다 5℃ 이하로 높은 온도로 유지되어야 하고, 후속의 펌프 및 블록 구역의 온도는 점진적으로 증가되어야 하지만, 중합체 융점보다 40℃ 이하로 높아야 하고, 방사구(spinneret)의 온도는 중합체 융점보다 약 40 내지 60℃ 높은 온도로 신속하게 상승되어야 한다. 종래 기술에 따른 최적화된 온도 프로파일 하에서, 7.2 g/d를 초과하여 최대 7.9 g/d만큼 높은 섬유 강인도가 90/10 몰% Gly/Lac 랜덤 공중합체로부터 달성하였다.
글리콜라이드-풍부(약 90/10 몰%) Lac/Gly 랜덤 공중합체로부터 제조된 공지된 구매가능한 흡수성 멀티필라멘트 봉합사의 한 가지 단점은 이식 후 약 5주 만에 BSR이 본질적으로 0으로 떨어진다는 점이다. 더 긴 BSR을 갖는 봉합사는 당뇨병 환자, 노인 환자, 및 가능하게는 화학요법을 받는 환자와 같이, 치유가 더딘 환자의 상처를 폐쇄할 때 유익할 것이다.
장기간 흡수성 멀티필라멘트 봉합사가 또한 알려져 있으며 흡수되는 데 약 18 내지 30개월을 필요로 하는 락타이드-풍부 중합체, 예를 들어 95/5 Lac/Gly 공중합체로부터 제조되었다. 이러한 봉합사 재료는 최적의 기간(time frame) 내에 신체에 흡수되지 않는다. 따라서, 느린 상처 치유 응용을 위해 약 6주에 걸쳐 연장된 높은 초기 인장 강도, 긴 파단 강도 유지(BSR)를 나타내지만 비교적 짧은 시간, 바람직하게는 18주 이하 만에 흡수되는 흡수성 멀티필라멘트 봉합사에 대한 필요성이 존재한다.
본 출원인은 A-B-A 유형(여기서, B-세그먼트는 약 50/50 글리콜라이드/락타이드의 몰비의 글리콜라이드 및 락타이드의 비결정질 예비중합체임)의 반결정질 세그먼트화, 글리콜라이드-풍부, 폴리(글리콜라이드-코-락타이드) 공중합체(중합된 글리콜라이드의 총량은 상기 흡수성 공중합체의 약 88 내지 약 92 몰%임)로부터 제조된 멀티필라멘트 봉합사가 이식 후 42일차에 예외적으로 높은 BSR을 나타냄을 알아내었다.
상기 세그먼트화 A-B-A 블록 Gly/Lac 공중합체를 R&D 압출기로 압출할 때, 최적화된 조건 하에서 약 8.0 g/d만큼 높은 평균 강인도가 용이하게 달성되었다. 그러나, 압출이 제조 플랜트에서 수행된 경우, 미국 특허 제7,738,045호에 교시된 바람직한 온도 프로파일의 교시를 사용하거나 당업계에 일반적으로 공지된 다른 압출 조건을 사용하여 5.6 g/d의 제안된 규정 하한(Lower Specified Limit, LSL)을 일관되게 충족하거나 6.0 g/d의 평균 강인도의 목표를 충족하는 개별 스풀 평균 강인도(individual spool average tenacity)를 갖는 섬유를 생성하는 데 있어서 몇 가지 어려움에 직면하였다.
R&D/실험실 환경에서는, 압출된 용융된 필라멘트가 보통 주위 공기에 의해 급랭되며, 이 경우에는 단지 몇 시간 동안 지속될 수 있는 실험을 위해 가동하는 단지 하나의 압출기만 있다. 방사구 표면으로부터 제1 테이크-업 고뎃(take-up godet)까지의 총 거리는 약 17 피트일 수 있으며, 이는 압출된 필라멘트가 수렴 및 권취되기 전에 응고되기에 충분히 긴 것으로 여겨진다. 생산 플랜트의 압출 공간에는, 1일 24시간, 1주 7일(24-7) 동시에 가동하는 10개 이상의 압출기가 있을 수 있다. 생산 압출기는 압출된 용융 필라멘트에 외란을 가할(disturb) 수 있는 바람직하지 않은 공기 운동을 최소화하기 위해 통상적으로 각각의 압출기 아래의 안전 인클로저(safety enclosure)에 의해 개별적으로 분리되며, 침니(chimney) 및 냉각 스택 내부의 용융된 필라멘트를 둘러싸는 주위 공기는 비교적 높은 농도의 증발된 글리콜라이드 및 락타이드 단량체를 함유할 수 있고, 이는 용융된 필라멘트의 냉각 효율을 둔화시키고/시키거나 중합체의 더 심각한 열분해를 유발할 수 있다. 게다가, 방사구로부터 제1 테이크-업 고뎃까지의 총 스택 거리가 제조 현장에서는 바닥 공간 제한으로 인해 단지 약 12 피트로 제한되는데, 이는 R&D 압출기에서보다 약 5 피트 더 짧다. 냉각 스택 거리의 차이는 냉각 및/또는 방사 장력 프로파일에 있어서 일부 추가적인 차이를 야기할 수 있으며, 이는 결국, 배향된 섬유에서 최상의 강인도를 달성하기 위해 최적화된 조건 하에서 R&D 압출기 설비(setup)로 제조된 것과는 다소 상이한 압출물 섬유 모폴로지(morphology)를 산출할 수 있다.
본 발명의 방법은 생산 플랜트에서 세그먼트화 글리콜라이드/락타이드 블록 공중합체로부터 흡수성 멀티필라멘트 봉합사 섬유를 제조하는 데 있어서 직면하게 되는 상기 문제점을 다룬다. 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명은 세그먼트화 글리콜라이드/락타이드 블록 공중합체로부터 흡수성 멀티필라멘트 봉합사 섬유를 제조하기 위한 압출 공정 단계들의 독특한 조합을 개시하며, 이는 이식 후 최대 42일의 장기간 동안 충분히 높은 섬유 강인도 및 예외적으로 높은 파단 강도 유지(BSR) 프로파일을 초래하였다.
제조 플랜트에서 흡수성 글리콜라이드/락타이드 공중합체를 높은 강인도를 갖는 다중필라멘트 봉합사 섬유로 압출하는 신규한 방법이 개시된다. 블록 공중합체는 바람직하게는 중심 세그먼트에서 약 50/50 몰%의 Gly/Lac로 이루어지며, 공중합체의 전체 조성은 약 90/10 몰% Gly/Lac이다. 신규한 압출 방법은 압출 구역들 중 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개의 온도를 중합체 융점보다 약 2 내지 50℃ 낮은 범위로 유지하는 단계를 포함한다.
본 출원인은, A-B-A 유형(여기서, B-세그먼트는 약 20/80 내지 약 70/30 글리콜라이드/락타이드의 몰비의 글리콜라이드 및 락타이드의 비결정질 예비중합체임)의 세그먼트화, 글리콜라이드-풍부, 폴리(글리콜라이드-코-락타이드) 공중합체로부터 본 발명의 방법으로 제조된 멀티필라멘트 봉합사가 이식 후 42일차에 예외적으로 높은 BSR를 나타냄을 알아내었다.
본 발명의 일 태양은, 5.6 g/d 이상의 스풀 평균 강인도를 갖는 흡수성 멀티필라멘트 섬유가 세그먼트화 Gly/Lac 블록 공중합체를 사용하여 제조 환경에서 용이하게 생성될 수 있다는 것이며, 여기서 중합체의 고유 점도(IV)는 약 1.2 내지 1.3 dL/g만큼 낮을 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 1.2 내지 1.6 dL/g의 비교적 넓은 범위의 세그먼트화 Gly/Lac 블록 공중합체로부터 제조되는 흡수성 멀티필라멘트 봉합사로서, 이식 후 42일차에 10% 이상의 BSR을 갖지만 비교적 짧은 시간, 대략 18주 이하 만에 흡수된다.
본 발명의 이들 및 다른 태양과 이점이 하기의 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1. 본 발명의 개략적인 압출 설비.
도 2. 융점(Tm) 대 전체 조성에서 약 90 몰% 글리콜라이드를 갖는 Gly/Lac 공중합체의 중심 블록에서의 락타이드의 몰%.
도 3. 시험 I 실시예의 섬유 강인도 대 1.31 dL/g의 IV를 갖는 50% 락타이드(PG910C50으로 표기됨) 블록 공중합체의 중심 블록을 갖는 90/10 Gly/Lac의 압출 조건.
도 4. 시험 II 실시예의 섬유 강인도 대 1.29 dL/g IV를 갖는 PG910C50 공중합체의 압출 조건.
도 5. 시험 III 실시예의 섬유 강인도 대 1.52 dL/g IV를 갖는 PG910C50 공중합체의 압출 조건.
본 발명을 더 잘 이해하기 위해, 첨부 도면과 관련하여 고려되는 본 발명의 바람직한 실시 형태의 하기의 상세한 설명이 참조된다. 도 1은 본 발명의 멀티필라멘트 섬유를 제조하는 데 이용되는 압출기 장치(10)의 개략도를 제공한다. 더욱 구체적으로, 압출기 장치(10)는 호퍼(13)와 같은 중합체 공급 수단, 및 호퍼(13) 아래에 실질적으로 수직으로 위치된 압출기 배럴(12)을 포함하는, 순차적으로 배열된 상호연결된 구성요소들을 갖는다. 호퍼(13)는 건조된 중합체 펠릿(14)을 수용하고 압출기 배럴(12) 내로 공급한다. 중합체가 공기로부터의 수분을 흡수하는 것을 방지하거나 최소화하기 위해 공급 호퍼는 보통 질소와 같은 불활성 기체로 충전된다. 또한, 중합체가 호퍼 내에서 예열/연화되지 않게 하기 위해 호퍼 공급 섹션의 외부 쉘을 통해 냉수를 흐르게 함으로써 호퍼를 차가운 상태로 유지할 수 있다.
본 발명의 방법과 관련하여 이하에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 압출기 배럴(12)은 공중합체 펠릿(14)의 유동가능한 용융물 스트림(14')으로의 효율적인 가열, 공급 및 가압을 위해 소정의 바람직한 온도 프로파일로 유지되는 3개의 순차적으로 배열된 가열된 구역(16, 18, 20)을 포함한다. 계량 펌프(22)가 압출기(12)의 단부에 또는 그 부근에 위치된다. 가열된 블록(24)이 계량 펌프(22)에 연결된다. 계량 펌프(22)는 중합체 용융물 스트림(14')이 블록(24) 내로 펌핑되는 속도를 제어한다. 압출기 배럴 및 계량 펌프는 서로의 옆에 수직으로 또는 수평으로, 또는 중합체 유동을 압출 및 계량하기에 적합한 임의의 방식으로 위치될 수 있다.
방사구(26)가 블록(24) 아래에 실질적으로 수직으로 위치되며 복수의 모세관 오리피스(도시되지 않음)를 갖는다. 중합체 용융물(14')은, 이하에서 설명되는 바와 같이, 블록(24)에서 고압 하에서 방사구(26)를 통해 펌핑되어 다수의 용융된 필라멘트(28)를 형성한다. 블록(24)은 방사구(26)를 통해 압출되는 중합체 용융물(14')의 주도(consistency)를 달성 및 유지하기 위해 일련의 미세 스크린 필터 및 브레이커 플레이트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 주위 냉각 구역(ambient cooling zone, 32)으로 들어가기 전에 압출된 용융 필라멘트(28)의 냉각을 지연시키기 위해 약 6 내지 20 인치의 가열된 슬리브(30)가 방사구(26)에 부착되고 방사구(26) 아래에 실질적으로 수직으로 연장된다. 가열된 슬리브(30)는 보통 강 또는 알루미늄 튜브와 같은 고체 금속으로 제조되며, 이는 밴드 히터 또는 카트리지 히터에 의해 바람직한 온도로 가열된다. 가열된 슬리브는 가열된 슬리브(30)의 출구에서 보통 약간의 연기가 나오기 때문에 "침니"로도 지칭될 수 있다. 연기는, 중합 후에 건조된 중합체 내에 남아 있고/있거나 압출 동안 열분해로 인해 형성된 잔류 글리콜라이드 및/또는 락타이드 단량체의 증발에 의해 형성된다. 그 후, 침니를 빠져나가는 용융된 필라멘트는, 침니(30) 아래 약 0.5 인치로부터 피니시 어플리케이터(finish applicator, 34) 위 약 1 내지 2 피트까지 연장되는 금속 튜브 내에 한정된 주위 냉각 구역(32) 내의 주변 공기에 의해 자연적으로 냉각된다. 제조 환경에서는, 작업실 내의 바람직하지 않은 공기 이동을 최소화하기 위해 침니(30) 및 층간 튜브(inter-floor tube, 32)의 상부 부분을 둘러싸는 개방 가능한 안전 인클로저(도시되지 않음)가 보통 존재하는데, 그렇지 않으면 용융된 필라멘트의 바람직하지 않은 외란을 초래할 수 있다. 인클로저는 층간 튜브(32)의 상부로부터 기화된 단량체(연기)가 빠져나가게 하고 일부 주위 냉각 공기가 들어오게 하기 위해 일부 개방 가능한 슬롯 또는 천공부를 갖는 임의의 시트 금속으로 제조될 수 있다.
방사 피니시 어플리케이터(34)는 층간 튜브(32) 아래 약 1 내지 2 피트에 위치되며, 아마도 응고된 필라멘트(28')에 윤활 방사 피니시(lubricating spin finish)(도시되지 않음)를 도포하고, 그 후에 냉각된 필라멘트(28')가 번들(36)로 수렴된다. 번들링된 필라멘트(36)는 테이크-업 고뎃 롤(38, 40)을 통과하고, 권취기(winder)(도시되지 않음)에 의해 권취된다. 제조 압출기의 경우 방사구(26)부터 테이크-업 고뎃 롤(40)까지의 거리는 약 12 피트이다. 이어서, 상기 번들링된 필라멘트는 통상적인 연신(drawing) 장치(도시되지 않음)로 연신 및 배향하는 것을 포함하지만 이에 반드시 한정되지는 않는 추가의 가공을 거친다. 이어서, 배향된 멀티필라멘트 얀을 권취기로 다시 권취한다. 이어서, 배향된 섬유들의 스풀을 시험한 후, 편조하여 편조 봉합사를 제조한다.
도 1에 개략적으로 도시된 압출기 장치(10)의 모든 전술된 구성요소는 전형적으로 당업자에게 알려져 있고 임의의 공지된 상업적 공급처로부터 용이하게 입수가능한 일반적으로 통상적인 구성요소임에 유의한다. 더욱 구체적으로, 적합한 압출기 배럴(12) 및 적합한 가열된 블록(24)은 미국 코네티컷주 포카턱 소재의 데이비스-스탠다드(Davis-Standard)로부터 입수할 수 있다. 또한, 적합한 계량 펌프(22)는 미국 노스캐롤라이나주 샌포드 소재의 제니스 펌프 디비젼(Zenith Pump Division)으로부터 입수가능하다. 적합한 방사구(26) 및 가열된 슬리브(30)는 미국 48331 미시간주 파밍턴 힐스 소재의 오트란스 코포레이션(AUTRANS Corp.)으로부터 입수할 수 있다. 유사하게, 적합한 방사 피니시 어플리케이터(36)는 미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 슬랙 앤드 파르, 인크.(Slack & Parr, Inc.)로부터 입수할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 전술된 압출기 장치(10)는 적절한 가열 및 온도 제어 장치를 포함하여야 한다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 다양한 전술된 가열된 구성요소들의 각각을 원하는 온도로 가열하기 위해 가열 장치가 필요하다(이는 이하에서 상세히 논의될 것임). 온도 제어 장치는 구성요소들의 온도를 감지하고 본 발명에 따라 미리 결정된 원하는 범위 내로 유지하기 위해 필요하다. 그러한 가열 장치 및 온도 제어 장치는 또한 잘 알려져 있으며, 미국 펜실베이니아주 포트 워싱턴 소재의 허니웰 인크.(Honeywell Inc.)를 포함하지만 이로 한정되지 않는 상업적 공급처로부터 용이하게 입수가능하다.
본 발명의 방법은, 이하에서 논의되는 바와 같이, 압출기 배럴(12)의 가열된 구역(16, 18, 20)으로부터 방사구(26)로의 그리고 가열된 슬리브(30)의 온도로의 온도 프로파일이 생성되도록 하는 전술된 압출기 장치(10)의 작동을 포함한다. 전술된 온도 프로파일의 논의와 예시를 용이하게 하기 위해, 압출기 장치(10)의 가열된 구성요소들의 각각의 온도는 이하에서 그의 참조 번호와 그 다음의 문자 "T"로 구성된 온도 라벨을 사용하여 지칭될 것이다. 예를 들어, 압출기 배럴(12)의 제1 가열된 구역(16)의 온도는 이하에서 온도 라벨 16T를 사용하여 지칭될 것이고, 방사구(26)의 온도는 이하에서 온도 라벨 26T를 사용하여 지칭될 것이다. 참고용으로 온도 라벨이 도 1에 언급되어 있다.
더욱이, 압출기 장치(10)의 가열된 구성요소들에 적합한 온도는 사용되는 중합체 펠릿(14)의 융점 온도에 따라 좌우될 것임에 유의한다. 따라서, 압출기 장치(10)의 가열된 구성요소에 적합한 온도는 중합체 펠릿(14)의 융점과 관련하여 논의될 것이다.
여전히 도 1을 참조하면, 섬유의 통상적인 용융 압출 공정에서, 공급(16)에서 방사구(26)까지의 압출 구역의 전형적인 온도는 비교적 편평하거나 증가하는 프로파일로 중합체의 융점 근처로 또는 그보다 보통 몇 도 이상 높게 설정된다. 대체로, 방사구 전의 또는 방사구에서의 공정 온도는 융점보다 약 50℃ 더 높다(문헌[page 215, Chris Rauwendaal, <<Polymer Extrusion>>, Second, Reprinted Ed., Hanser Publishers, 1990] 참조).
글리콜라이드/락타이드의 랜덤 공중합체가 멀티필라멘트 섬유로 압출되는 미국 특허 제7378045호에서, 펌프(22) 및 블록(24)의 온도를 0 내지 40℃의 범위로 유지하고 방사구(26)를 중합체 융점보다 40℃ 이상 높게 유지하면서 더 높은 강인도를 갖는 섬유를 얻기 위해서는, 3개의 압출기 구역 중 하나 이상을 중합체의 융점 부근으로 또는 심지어 그보다 몇 도 낮게 유지하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.
종래 기술의 교시의 바람직한 온도 프로파일은 90/10 몰% 랜덤 Gly/Lac 공중합체와 같은 일부 흡수성 중합체에 적합할 수 있지만, 본 발명자들은, 바람직한 평균 강인도 목표를 충족시킬 수 있고/있거나 A-B-A 유형 블록 공중합체(여기서, 중심 블록 B는 약 50/50 몰% 글리콜라이드/락타이드로 이루어지며, 전체 조성은 약 90/10 몰% Gly/Lac임)로부터의 제조 환경에서의 강인도에 대한 최소 제품 규격 한계를 일관되게 초과할 수 있는 봉합사 섬유를 생성하는 것은 어렵거나 때때로 불가능하다는 것을 알아내었다. 단순화를 위해, 이러한 블록 중합체는 이하에서 PG910C50으로 지칭될 수 있다.
본 발명을 통해, 본 발명자들은 놀랍게도 제조 환경에서 개별 섬유 스풀 평균 강인도에 대해 6.0 g/d의 제안된 평균 목표를 일관되게 충족하고/하거나 5.6 g/d의 규격 하한(LSL)을 초과할 수 있는, PG910C50으로부터의 흡수성 멀티필라멘트 섬유의 생산을 가능하게 할 수 있는 새로운 독특한 압출 온도 프로파일을 발견하였다. 본 발명에 따르면, 압출기 배럴(12)의 제1 가열된 구역(16)의 공급 온도(16T)는 바람직하게는 중합체의 융점보다 약 20 내지 50℃ 낮은 범위로 유지된다. 전이 구역(18), 계량 펌프(22) 및 블록(24) 내의 온도는 가능한 한 낮게 유지될 필요가 있다. 바람직하게는, 18T, 22T 및 24T의 3가지 온도 중 2개는 중합체 융점보다 3 내지 20℃ 낮은 범위로 유지된다. 압출기의 전이 구역(18) 또는 계량 구역(20) 내의 온도는 바람직하게는 중합체 융점으로부터 약 -5 내지 약 +5℃의 범위로 유지된다. 방사구(26)의 온도는 또한 비교적 낮게, 바람직하게는 중합체 융점으로부터 -10 내지 +10의 범위로 유지되어야 한다.
중합체 또는 필라멘트와 직접 접촉하지 않는 가열된 슬리브(30)의 온도는 중요하지 않지만, 바람직하게는 중합체 융점보다 약 50℃ 높게 설정되며, 이에 의해 압출된 용융 필라멘트(28)는 주위 냉각 공기에 노출되기 전에 세장화의 용이함을 위해 고온 환경에서 유지될 것이다. 상기에서 논의된 바와 같이, 가열된 침니(30)의 길이는 바람직하게는 대략 약 5 내지 20 인치이다. 필라멘트(28)는 가열된 슬리브(30)를 통과하여 그로부터 나온 후에, 적절한 인클로저 내에서 및/또는 층간 튜브를 통해 주변의 주위 공기에 의해 냉각되고 전술된 추가의 처리 단계를 거친다.
상기에 논의된 온도 프로파일을 생성하는 전술된 공정을 이용한 결과는 20 내지 100 데니어의 멀티필라멘트 얀으로 연신될 수 있는 PG910C50 블록 공중합체로부터의 흡수성 섬유의 생성이다. PG910C50 블록 공중합체를 사용하여 본 발명의 공정 조건 하에서 제조된 멀티필라멘트 얀은, 주어진 바람직한 압출 조건 세트 하에서 제조 로트(lot) 또는 샘플 세트에 대해 5.6 g/d 이상의 개별 섬유 스풀 평균 강인도 및 약 6.0 g/d 이상의 평균 강인도를 갖는다. 상기 멀티필라멘트 얀으로부터 제조된 편조 봉합사는 이식 후 42일차에 10% 이상의 파단 강도 유지율(BSR)을 갖지만 대략 18주 이하의 비교적 짧은 시간 내에 흡수된다.
본 발명의 방법은 약 1.20 내지 1.40 dL/g의 비교적 낮은 고유 점도의 흡수성 PG910C50 블록 공중합체로부터 멀티필라멘트 얀을 생성하기에 특히 적합하다. 고유 점도가 증가함에 따라, 중합체 용융물의 점도가 보통 증가한다. 이는 방사구 및/또는 다른 압출 구역에서 약간 더 높은 온도를 필요로 할 수 있다. 그러나, 2개 이상의 압출 구역, 바람직하게는 공급 구역 및 전이 구역의 온도를 1.4 내지 1.6 dL/g 범위의 비교적 높은 IV를 갖는 PG910C50 중합체의 융점보다 5 내지 30℃ 낮은 범위로 유지하고 방사구 온도를 융점보다 30℃를 초과하지 않게 유지하는 것이 여전히 바람직하다.
중합체의 고유 점도(IV)는 헥사플루오로아이소프로판올 중에서 25℃ 및 0.10 g/dL의 농도에서 측정될 수 있다. 중합체 융점은 10℃/min의 가열 속도로 제1 가열 스캔을 사용하여 시차 주사 열량법(DSC)에 의해 결정될 수 있다.
중합체 융점은 글리콜라이드/락타이드 공중합체 내의 글리콜라이드의 몰% 또는 조성에 강하게 의존한다는 것이 문헌에서 잘 알려져 있다. 예를 들어, 문헌[D.K. Gilding and A. M. Reed, biodegradable polymers for use in surgery-polyglycolic/poly (lactic acid) homo- and copolymers: 1. Polymer 1979 20 (12), 137-143]에 따르면, 90/10 몰% Gly/Lac 랜덤 공중합체의 융점은 약 200℃이며, 이는 미국 특허 제7,378,045호에 보고된 것과 일치한다.
그러나, 90/10 몰% Gly/Lac A-B-A 블록 공중합체의 주어진 전체 조성의 경우, 본 발명자들은 융점이 도 2에 도시된 중심 블록 B에서의 락타이드의 몰%에 의해 유의하게 영향을 받을 수 있음을 알아내었다.
퍼지 가스로서 건조 N2를 사용하여 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments)의 시차 주사 열량계, 모델 2910 MDSC로 도 2에 도시된 용융 데이터를 얻었다. 전형적으로, 약 5 내지 10 mg의 중합체 수지를 알루미늄 팬에 넣고, 뚜껑(커버)으로 고정하고, 기기의 오토샘플러 홀더 영역에 위치시켰다. 중합체 시편을 먼저 -40℃로 급랭시켰고, 이어서 10℃/min으로 260℃까지 일정한 가열 속도가 이어졌다. 압출 전의 건조된 중합체 수지의 "그대로의" 특성을 나타내는 제1 열 스캔 데이터의 피크 용융 온도를 도 2 및 본 발명에서 언급되는 모든 곳에서 사용된 중합체의 융점으로 간주하였다.
도 2의 회귀 공식에 기초하여, 90/10 Gly/Lac 블록 공중합체의 융점(Tm)은 중심 블록 B에서의 임의의 주어진 락타이드 몰%(X)에 대해 하기 식 1로 계산될 수 있다:
[식 1]
Figure pct00001
예를 들어, 중심 블록에서의 락타이드 몰%(X)가 50%인 경우, PG910C50의 융점은 215.1℃인 것으로 계산된다. 이러한 계산된 값은 다양한 중합 조건 하에서 합성된 다수의 PG910C50 중합체 샘플에 대해 시험된 214.8℃의 평균 융점에 매우 가깝다(융점의 표준 편차는 다양한 중합 조건 하에서 생성된 68개의 PG910C50 샘플에 대해 0.98℃였다). 이러한 관찰은 상기에 논의된 바와 같이 약 200℃인 90/10 Gly/Lac 랜덤 공중합체의 융점과 비교하여 90/10 Gly/Lac 블록 공중합체의 융점이 약 15℃만큼 증가될 수 있음을 시사하였다.
PG901C50 블록 공중합체의 융점은 중합 공정 변수, 예를 들어 단량체 대 촉매의 비, 또는 단량체 대 개시제의 비에 의해 거의 또는 유의하게 영향을 받지 않는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 단량체 대 개시제 비를 550:1에서 900:1로 변화시켜, 중합체 IV가 약 1.29에서 약 1.53 dL/g로 변화했을 때, DSC에 의해 측정된 융점은 식 1을 사용하여 계산된 약 215℃의 평균으로부터 거의 벗어나지 않았다. 이러한 관찰에 기초하여, PG910C50 블록 공중합체를 압출하기 위한 바람직한 온도 규격을 확립하기 위한 기준점으로서 215℃의 공칭 평균 융점이 이하에서 사용될 것이다.
본 발명에 따른, 바람직한 압출 온도 규격이 표 1 및 표 2에 요약되어 있다:
[표 1]
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
융점이 중합체의 IV에 의해 많이 영향을 받지는 않았지만, 중합체 IV가 증가할 때 용융 점도가 유의하게 증가함에 유의한다. 중합체 IV가 1.4 dL/g 이상을 초과할 때 압출 구역 중 하나 이상에서 온도를 10 내지 15℃만큼 증가시키는 것이 바람직하다.
생산 플랜트 내의 PG910C50 블록 공중합체의 스케일-업(scale-up) 중합 실행 동안, 중합체 로트의 대락 절반 이상이 약 1.3 ± 0.1 dL/g의 비교적 낮은 범위의 중합체 IV를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 표 1 및 표 2에 제안된 바람직한 압출 규격은, 하나는 대략 1.3 dL/g이고 다른 것은 대략 1.5 dL/g인 2개의 상이한 수준의 중합체 IV를 사용하는 실제 압출 실행에 기초하였으며, 이는 압출 시험 I, 압출 시험 II 및 압출 시험 III의 실시예들을 통해 이후에 상세히 설명될 것이다.
멀티필라멘트 압출물은 바람직하게는 약 1730 fpm의 고정 속도로 권취된다. 멀티필라멘트 압출물은 후속 단계에서 킬리온 연신 스탠드(Killion drawing stand)와 같은 통상적인 연신 장비에서 4 내지 6의 범위(더욱 바람직하게는 약 5.0X)의 총 연신비로 연신되었다. 연신된 섬유의 필라멘트당 데니어(dpf)는 바람직하게는 1.5 내지 2.5 dpf의 범위(더 바람직하게는 약 2.0 dpf)이다. 배향 롤(즉, 미연신 필라멘트를 공급하는 롤)의 온도는 바람직하게는 70 내지 90℃의 범위이고, 연신 롤(흔히 어닐링 롤로도 지칭됨)의 온도는 바람직하게는 90 내지 130℃의 범위이다. 얀 번들 내의 필라멘트의 수는 4개만큼 적은 것부터 50개만큼 많이 것까지 변화될 수 있다. 배향된 얀의 총 데니어는 8에서 100까지 다양할 수 있다. 흡수성 편조 봉합사를 제조하기 위한 멀티필라멘트 얀을 생성하기 위해 개별 섬유 스풀 평균 강인도에 대한 규격 하한(LSL)은 5.6 g/d이다. 섬유 스풀 평균 특성은 섬유의 동일한 스풀로부터 취한 15개의 얀 시편을 시험함으로써 얻어진다. 최소 강인도 요건을 충족하지 못하는 섬유의 제거로 인한 낭비를 최소화하기 위하여, 주어진 로트 또는 주어진 조건 세트 내에서 생성된 모든 샘플의 평균 강인도를 6.0 g/d 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.
데니어는 미터 카운터(meter counter) 및 분석 저울을 갖는 임의의 통상적인 데니어 휠을 사용함으로써 결정될 수 있다. 게이지 길이가 50 cm이고 변형률(strain rate)이 72 cm/min인 텍스테크노 스타티매트(Textechno Statimat) ME 또는 ME+ 인장 시험기에서 멀티필라멘트 얀의 인장 특성을 시험할 수 있다.
본 발명의 바람직한 가공 조건 하에서 압출된 PG910C50 블록 공중합체의 섬유로부터 제조된 편조 봉합사는 놀랍게도 높은 시험관 내 파단 강도 유지율(%BSR)을 갖는 것으로 밝혀졌다. %BSR은 여전히 시험관 내에서 21일차에 약 80%만큼 높았고 42일차에 15% 이상이었다.
시험관 내 BSR 측정은 생리학적으로 관련된 시험관 내 조건에서 수행하였다: 37℃ 온도에서 유지된 7.27 pH 완충 용액. 이 데이터를 파운드 및 백분율 단위로 BSR 평가에 사용하였다. 명시된 시점에, 인스트론 재료 시험기를 사용하여 샘플의 인장 강도를 시험하였다. 시험 파라미터는 1.0 인치 게이지 길이 및 1.0 인치/분 크로스헤드 속도였다.
당업자가 본 명세서에 기재된 본 발명의 독특한 방법의 교시를 더 잘 이해하거나 실시하도록 하기 위해, 바람직한 섬유 강인도 및 높은 수준의 시험관 내 BSR을 갖는 편조 흡수성 봉합사를 제조하기 위한, PG910C50 블록 공중합체로부터 멀티필라멘트 얀을 제조하는 압출 방법의 설정점 또는 규격을 결정하는 방법의 예시로서 하기 실시예가 제공된다. 본 발명은 실시예에서 구현된 90/10 몰% Gly/Lac 블록 공중합체의 특정 조성으로 한정되지 않음에 유의하여야 한다. 본 발명의 신규한 압출 온도 프로파일은, 압출 단계 동안 중합체의 융점보다 높은 온도에서 용융되고 유지될 때 용이하게 열분해 및/또는 에스테르 교환될 수 있는 다른 유형의 흡수성 중합체의 압출을 위해 또한 사용될 수 있다.
압출 시험 I 실시예
IV가 1.31 dL/g이고 융점이 약 215℃인 PG910C50 블록 공중합체(즉, 약 50 몰% Gly/Lac의 중심 블록을 갖는 90/10 몰% Gly/Lac 블록 공중합체)를 1" 수직 압출기에서 압출하였다. 압출 설비가 도 1에 예시되어 있다. 상세한 압출 절차가 상기에 명시되어 있다. 온도 설정이 표 3 및 표 4에 나타나 있다.
[표 3]
Figure pct00004
[표 4]
Figure pct00005
이어서, 압출된 멀티필라멘트 얀을 제조 플랜트 내의 통상적인 킬리온 배향 스탠드에서 연신하였다. 압출된 필라멘트를 84 ± 5℃의 배향 롤 온도, 115 ± 10℃의 어닐링 롤 온도, 및 약 5.0의 총 연신비로 배향된 섬유로 인발하였다.
표 3 및 표 4에 열거된 압출 온도에 상응하는 각각의 샘플 세트에 대해 개별 스풀 평균 강인도가 도 3에 나타나 있다. 계량 구역에서 방사구 구역까지의 온도를 중합체 융점보다 약 15 내지 20℃ 높은 230 내지 235℃로 유지하는 제1 조건 세트 A의 경우, 섬유 강인도가 매우 낮았고; 절반 초과의 샘플이 5.6 g/d의 제안된 규격 하한(LSL)을 충족하지 못하는 개별 스풀 평균 강인도를 가졌고, 세트의 평균 강인도는 6.0 gpd의 바람직한 목표 평균보다 현저히 낮았다.
펌프, 블록 및 다이 온도가 중합체 융점보다 단지 몇 도(단지 약 4 내지 9℃) 높은 온도로 떨어지는 조건 B의 경우, 섬유 강인도가 많이 개선되는 것으로 보이지 않았고; 5개의 샘플 중 2개는 강인도 LSL을 만족시키지 못하였고 평균 강인도는 6.0 g/d의 제안된 최소 목표보다 훨씬 더 낮았다.
펌프 및 블록이 중합체 융점(Tm)과 거의 동일한 215℃로 떨어지고 다이가 Tm보다 단지 약 5℃ 더 높은 조건 C에서, 대부분(5개 중 4개)의 샘플이 5.6 g/d의 LSL을 초과하는 강인도를 나타내었으며, 하나의 강인도는 여전히 LSL 미만이었다. 평균 강인도는 6.0 gpd의 최소 목표 평균을 가까스로 충족하였다. 통상적인 섬유 압출 방법에서는, 중합체를 융점에서 또는 융점에 가까운 온도에서 압출하는 것이 일반적이지 않으며, 유용한 섬유를 연속적으로 제조하는 것이 매우 어렵거나 불가능할 수 있다.
그러나, 본 발명자들은, 펌프 및 블록 구역 내의 온도가 중합체 융점보다 5℃ 낮게 감소되고 다이 온도가 또한 중합체의 MP로부터 약 -1℃ 떨어진 조건 D의 경우, 중합체를 연속적으로 압출하고 1.31 dL/g의 비교적 낮은 IV를 갖는 PG910C50 블록 공중합체를 사용하여 양호한 품질의 멀티필라멘트 압출물을 생성하는 것이 여전히 가능하다는 것에 매우 놀랐다. 멀티필라멘트 압출물을 비정상적으로 차가운 압출 온도 하에서 생성할 때, 또는 압출물을 연신 스탠드에서 평소와 같이 5회 연신하였을 때 직면하게 되는 문제가 없었다. 배향된 섬유 스풀 모두가 5.6 g/d의 강인도 규정 하한에 합격하였다. 세트의 평균 강인도는 약 6.5에 도달하였으며, 6.0 g/d의 최소 목표 평균을 훨씬 초과하였다.
상기의 놀라운 발견에 따라, 본 발명자들은 펌프, 블록 및 방사구 구역의 온도를 조건 E에서 5도 만큼 더 떨어뜨렸으며, 이는 펌프 및 블록 구역에서 융점보다 약 10℃ 낮은 온도 그리고 방사구 구역에서 융점보다 약 5℃ 낮은 온도에 상응한다. 또 놀랍게도, 융점보다 5 내지 10 낮은 중합체를 압출하는 방법은 여전히 매우 안정하였다. 문제 없이 평소와 같이 5회 연신한 후에, 조건 E의 배향된 샘플의 강인도는 모두 5.6 gpd의 LSL에 합격하였고, 평균 강인도는 약 6.5 gpd로 유지되었다. 조건 F에서, 압출 온도 프로파일은 E에서와 동일하게 유지되었지만, 침니 온도가 285 내지 273℃의 일반적인 설정점으로부터 15℃ 감소되었다. 평균 강인도는 6.6 gpd로 약간 증가한 반면, 연신율 평균은 약 21%에서 20%로 떨어졌으며, 이는 여전히 15 내지 30%의 바람직한 규격 범위 내에 있다.
세트 A부터 세트 F까지 처음 5개의 조건의 각각 하에서 2 내지 3시간 동안 압출 시험을 연속적으로 실행하였고 3 내지 5개의 배향된 섬유 스풀을 생성하였다 장기간에 걸친 공정 안정성을 입증하고 검증하기 위하여, 조건 D의 압출 온도를 침니 구역에서의 작은 변화(5℃ 더 낮음)를 가지고 세트 G에서 반복하였다. 8시간에 걸쳐 연속적으로 압출을 실행하였고 11개의 배향된 섬유 스풀을 생성하였다. 펌프 압력은 최대 7500 psi의 작동 한계보다 훨씬 낮은 2600 내지 2730 psi 범위에서 일정하게 유지되었다. 세트 G의 11개의 샘플의 평균 강인도는 또한 세트 D에서와 동일한 약 6.5 gpd이었다. 11개의 샘플 중 10개가 5.6 g/d의 강인도 LSL에 합격하거나 그를 능가하였고; 제조 공정에서는 드물지 않은, 가공 또는 시험 중 발생하는 약간의 알 수 없는 변동 또는 노이즈로 인해 단지 하나의 샘플만 불합격하였다.
압출 시험 II 실시예
시험 I에서와 동일한 압출 장비에서, 그러나 IV가 1.29 dL/g이고 융점이 약 215℃인 상이한 PG910C50 중합체 로트를 사용하여 압출 시험 II를 실행하였다. 시험 I 세트 G와 동일한 세트 A 조건으로 시험을 시작하였다. 이어서, 표 5 및 표 6에 열거된 바와 같은, 상이한 압출 조건의 4가지 다른 세트를 공정 적합성 및 생성된 섬유 특성에 대해 평가하였다. 배향 조건은 시험 I과 동일하였다. 각각의 압출 조건 세트에 대해 샘플의 개별 스풀 평균 강인도가 도 4에 나타나 있다.
[표 5]
Figure pct00006
[표 6]
Figure pct00007
이러한 시험은, 평균 강인도가 6.6 gpd에 도달하고 모든 개별 스풀 평균 강인도가 5.6 gpd의 최소 요건에 합격하기 때문에 비교적 낮은 IV의 중합체의 경우 세트 A의 온도 프로파일이 가장 바람직함을 나타내었다. 평균 강인도가 6.0 gpd의 바람직한 최소 목표 평균 이상이고 (세트 B에서 2개 및 세트 E에서 1개를 제외하고는) 개별 스풀 평균 강인도 데이터의 대부분이 5.6 gpd의 규격 하한에 합격하였기 때문에 B, D 및 E의 조건이 또한 허용가능하였다. 세트 C의 3개의 샘플 모두는 또한 5.6 gpd의 규정 하한을 초과하는 스풀 평균 강인도를 가졌지만, 평균 강인도는 6.0 gpd의 바람직한 목표 최소치보다 약간 더 낮았는데, 그 이유는 아마도 2개의 이전 구역, 즉 공급 및 전이 온도가 융점보다 30 내지 40℃ 더 낮은 온도로 훨씬 더 차갑다는 것을 고려할 때 융점보다 15℃ 낮은 계량 구역 온도는 조금은 너무 낮았기 때문이다. 중합체의 충분한 용융 및 유동성을 일으키기 위해 융점으로 또는 그보다 약간 높은 온도로 설정된 3개의 압출기 구역 중 하나, 바람직하게는 계량 구역을 갖는 것이 바람직하다. 계량 구역 후에, 비교적 낮은 IV를 갖는 PG910C50 블록 공중합체에 대한 에스테르 교환 및 열분해를 최소화하기 위해 펌프 및 블록 온도를 중합체 융점보다 5 내지 16℃ 낮게 유지하는 것이 바람직하다.
압출 시험 III 실시예
시험 I 및 시험 II에서와 동일한 제조 장비에서 그러나 1.52 dL/g의 비교적 높은 IV를 갖는 PG910C50 블록 공중합체를 사용하여 압출 시험 III을 수행하였다. 융점은 중합체의 IV에 의해 유의하게 영향을 받지는 않지만, 용융 점도는 중합체 IV에 따라 유의하게 증가된 것으로 보이며, 이는 압출 온도가 적절하게 조정되지 않은 경우 방사구를 통해 용융 유동을 밀어내는 데 필요한 펌프 압력의 상당한 증가에 의해 입증된다. 이러한 고려로 인해, 본 발명자들은 215℃의 중합체 융점보다 약 20℃ 높게 설정된 펌프 및 블록 온도 및 약 30℃ 높은 방사구 온도로 고 IV 중합체의 압출(표 7 및 표 8의 세트 A 및 세트 B)을 시작하였다. 펌프 압력을 약 2200 내지 2500 psi의 범위로 유지하였고, 24시간에 걸친 시험 실행 동안 압출 공정이 안정하였다.
[표 7]
Figure pct00008
[표 8]
Figure pct00009
도 5에 나타낸 바와 같이, A 조건 및 B 조건 둘 모두로 제조된 섬유 샘플의 (하나를 제외한) 대부분은 개별 스풀 평균 강인도가 5.6 gpd LSL을 충족하였고, 평균 강인도는 6.0 gpd의 목표 최소치에 근접하였으나 간신히 충족하였다. 조건 C에서 펌프, 블록 및 방사구 구역 내의 온도가 5℃ 떨어졌을 때, 모든 샘플의 개별 스풀 평균 강인도는 5.6 gpd LSL에 합격하였고, 평균 강인도는 6.0 gpd의 제안된 최소 목표 평균보다 유의하게 더 높은 약 6.6 gpd로 눈에 띄게 증가하였다.
시험 III의 결과는 PG910C50의 비교적 높은 IV의 블록 공중합체를 이용하더라도, 압출 구역들 중 적어도 2개의 온도를 중합체 융점보다 5℃ 이상 낮게 유지하는 것이 여전히 바람직함을 입증하였다. 계량 구역, 펌프 및 블록 구역은 중합체 융점보다 20℃ 이하, 더 바람직하게는 15℃ 이하로 높은 온도여야 한다. 방사구 온도는 바람직하게는 중합체 융점보다 30℃ 이하로 더 높은데, 이는 미국 특허 제7,378,045호에서 권장되는 바와 같은, 융점보다 40℃ 이상 더 높은 종래 기술의 교시와는 상반된다.
편조 봉합사 실시예
본 발명의 바람직한 공정 조건 하에서 생성된 시험 I, 시험 II 및 시험 III의 실시예로부터의 섬유를 사용하여, 동물 또는 인체에서 이식 후 생체 내 봉합사 강도 유지 프로파일을 예측하도록 설계 및 검증된 시험관 내 성능 시험을 위한 크기 2-0 편조 봉합사를 제조하였다.
기재된 바와 같은 어닐링된 2-0 브레이드를 37℃ 및 7.27의 중성 pH의 생리학적 조건을 모방하는 완충 용액에 넣었다. 0일차에 시작하여, 샘플을 7일마다 생리 용액으로부터 꺼내고, 인스트론(Instron) 인장 특성 검사를 수행하였다. 가수분해 시간의 함수로서 직선 인장 강도를 모니터링하였다. 인스트론 게이지 속도는 분당 1 인치였고 이때 게이지 길이는 1 인치였다. 100 lb의 로드 셀을 사용하였다. 영점 시간(time zero)에 대해서는, 인스트론 기계 상에서 강 표면(steel face)을 사용하였고, 모든 다른 가수분해 시간에 대해서는, 미끄럼 방지를 위해 고무 표면을 사용하였다. 완충제 조에서 샘플을 꺼낸 후에, 샘플을 실온에서 냉각시킬 수 있고(평형을 이루게 할 수 있고), 이어서 모두 습윤된 상태로 시험하였다.
시험관 내 시험을 포함하는 봉합사 특성이 표 9에 제공되어 있다. 연장된 지지를 필요로 하는 상처 폐쇄 응용의 경우, 크기 2-0 봉합사에 대한 재료 규격은 12.5 내지 13.5 밀 범위의 직경, 9.2 파운드의 최소 초기 인장 강도, 및 이식 후 42일차에 2.3 파운드의 최소 파단 강도 유지(BSR), 및/또는 이식 후 42일차에 초기 값으로부터 10%의 최소 파단 강도 유지를 포함한다.
[표 9]
Figure pct00010
표 9에 주어진 결과는, 바람직한 발명 조건 하에서 저 및 고 IV PG910C50 블록 공중합체 둘 모두로 제조된 봉합사 샘플이, 약 13 밀의 평균 직경을 갖는 USP 크기 2-0 봉합사에 대해 제안된 완성품 규격을 현저히 능가하는 초기 인장 강도 및 이식 후 42일차의 파단 강도 유지(BSR)를 산출하였음을 나타내었다.
본 발명이 본 발명의 상세한 실시 형태에 대해 도시되고 설명되었지만, 그 형태 및 상세 사항에 있어서의 다양한 변화가 청구되는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 융점을 갖는 흡수성 공중합체로부터 멀티필라멘트 섬유로의, 적어도 공급 구역, 전이 구역 및 계량 구역, 펌프 및 블록 섹션, 및 방사구(spinneret)를 갖는 압출기를 사용하는 멀티필라멘트 얀(multifilament yarn)의 제조 방법으로서,
    a. 상기 공급 구역, 상기 전이 구역 및 상기 계량 구역으로 이루어진 군으로부터 선택되는 3개의 압출 구역 중 적어도 2개를, 상기 공중합체의 상기 융점보다 약 50℃ 낮은 온도로부터 약 2℃ 낮은 온도까지의 작동 온도로 설정 및 유지하는 단계,
    b. 상기 펌프 및 블록 섹션을, 상기 공중합체의 상기 융점보다 약 15℃ 낮은 온도로부터 25℃ 이하로 높은 온도까지의 펌프 온도로 설정 및 유지하는 단계;
    c. 상기 방사구를, 상기 공중합체의 상기 융점보다 약 10℃ 낮은 온도로부터 30℃ 이하로 높은 온도까지의 방사 온도로 설정 및 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 3개의 압출 구역 중 적어도 2개는 상기 공중합체의 융점보다 적어도 5℃ 낮은 온도로 유지되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공중합체는 약 90/10 몰% 글리콜라이드/락타이드의 전체 조성을 갖는 흡수성 코폴리에스테르인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공중합체는, 중심 블록에서의 약 50/50 몰%의 글리콜라이드/락타이드 및 약 90/10 몰% 글리콜라이드/락타이드의 전체 조성을 갖는 블록 코폴리에스테르인, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 블록 코폴리에스테르 공중합체는 고유 점도(IV)가 1.4 내지 1.6 dL/g의 범위인, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 최종 배향 섬유는 개별 스풀 평균 강인도(individual spool average tenacity)가 적어도 5.6 g/d인, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 최종 배향 섬유는 로트 평균 강인도(lot mean tenacity)가 적어도 6.0 g/d인, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 최종 배향 섬유로부터 제조된 편조(braided) 멀티필라멘트 봉합사는, 이식 후 42일차에 파단 강도 유지율(breaking strength retention)이 적어도 10%인, 방법.
  9. 1.2 내지 1.4의 고유 점도(IV) 및 융점을 갖는 흡수성 공중합체로부터 멀티필라멘트 섬유로의, 적어도 공급 구역, 전이 구역 및 계량 구역, 펌프 및 블록 섹션, 및 방사구를 갖는 압출기를 사용하는 멀티필라멘트 얀의 제조 방법으로서,
    a. 공급 구역, 전이 구역 및 계량 구역으로 이루어진 군으로부터 선택되는 3개의 압출기 구역 중 적어도 2개를, 상기 공중합체의 융점보다 약 50℃ 낮은 온도로부터 약 2℃ 낮은 온도까지의 작동 온도로 설정 및 유지하는 단계,
    b. 상기 펌프 및 블록 섹션을, 상기 공중합체의 융점보다 약 15℃ 낮은 온도로부터 약 3℃ 낮은 온도까지의 펌프 온도로 설정 및 유지하는 단계;
    c. 상기 방사구를, 상기 공중합체의 융점보다 약 8℃ 낮은 온도로부터 약 10℃ 이하로 높은 온도까지의 다이 온도로 설정 및 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 3개 이상의 압출 구역은 상기 중합체의 융점보다 적어도 5℃ 낮은 온도로 유지되는, 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 공중합체는 약 90/10 몰% 글리콜라이드/락타이드의 전체 조성을 갖는 흡수성 코폴리에스테르인, 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 공중합체는, 예비중합체 또는 중심 블록에서의 약 50/50 몰%의 글리콜라이드/락타이드 및 약 90/10 몰% 글리콜라이드/락타이드의 전체 조성을 갖는 블록 코폴리에스테르인, 방법.
  13. 제9항에 있어서, 최종 배향 섬유는 개별 스풀 평균 강인도가 적어도 5.6 g/d인, 방법.
  14. 제9항에 있어서, 제9항에 기재된 방법으로 생성된 최종 배향 섬유는 로트 평균 강인도가 적어도 6.0 g/d인, 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 최종 배향 섬유로부터 제조된 편조 멀티필라멘트 봉합사는, 이식 후 42일차에 파단 강도 유지율이 적어도 10%인, 방법.
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