(57)【要約】  生物分解性ポリマーのブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスおよび方法を、本明細書で開示する。本ポリマーブレンドは、ポリマー鎖が軸に沿って配向している、連続相を含む。このようなポリマーブレンドは、医療デバイスでの使用に望ましい可能性がある、向上した靭性等の特性を呈することができる。
2011530331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスであって、前記ポリマーブレンドは、
連続相であり、かつ鎖を有する第一の生物分解性ポリマーを含み、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有する第一の相であって、前記第一の生物分解性ポリマーの前記鎖は、軸に沿って配向している第一の相と、
前記第一の連続相から分相され、かつ第二の生物分解性ポリマーを含み、少なくとも１５℃以下のガラス転移温度を有する第二の相と、
を含み、配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率は、前記第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪は、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である、
前記埋め込み型医療デバイス。
【請求項２】
生物分解性ポリマーブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスであって、前記ポリマーブレンドは、
連続相であり、かつ鎖を有する第一の生物分解性ポリマーを含み、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有する、第一の相であって、前記第一の生物分解性ポリマーの前記鎖は、軸に沿って配向している第一の相と、
前記第一の連続相から分相され、かつ第二の生物分解性ポリマーを含み、少なくとも１５℃以下のガラス転移温度を有する、第二の相と、
を含み、配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率は、前記第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪は、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも５重量％の前記第二の相を含む、
前記埋め込み型医療デバイス。
【請求項３】
生物分解性ポリマーブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスであって、前記ポリマーブレンドは、
連続相であり、かつ鎖を有する第一の生物分解性ポリマーを含み、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有する、第一の相であって、前記第一の生物分解性ポリマーの前記鎖は、軸に沿って配向している第一の相と、
前記第一の連続相から分相され、かつ第二の生物分解性ポリマーを含み、少なくとも１５℃以下のガラス転移温度を有する、第二の相と、
を含み、配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率は、前記第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪は、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の前記第二の相を含む、
前記埋め込み型医療デバイス。
【請求項４】
埋め込み型医療デバイスを調製する方法であって、前記方法は、
ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを含む成分をブレンドする工程、
延伸軸に沿って前記第一の生物分解性ポリマーの前記鎖を配向するのに有効な条件の下で、前記ポリマーブレンドを延伸する工程、及び
前記延伸ポリマーブレンドから医療デバイスを形成する工程、
を含み、前記ポリマーブレンドは、
鎖を有する前記第一の生物分解性ポリマーを含む第一の相であって、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有する第一の相と、
前記第二の生物分解性ポリマーを含み、前記第一の連続相から分相され、少なくとも１５℃以下のガラス転移温度を有する第二の相と、を含み、
前記延伸軸に平行な前記延伸ポリマーブレンドの弾性率は、前記第一のポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、
前記延伸軸に平行な前記延伸ポリマーブレンドの破壊歪は、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である、
前記方法。
【請求項５】
埋め込み型医療デバイスを調製する方法であって、前記方法は、
ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを含む成分をブレンドする工程、
延伸軸に沿って前記第一の生物分解性ポリマーの前記鎖を配向するのに有効な条件の下で、前記ポリマーブレンドを延伸する工程、及び
前記延伸ポリマーブレンドから医療デバイスを形成する工程、
を含み、前記ポリマーブレンドは、
鎖を有する前記第一の生物分解性ポリマーを含み、連続相であり、かつ少なくとも４０℃のガラス転移温度を有する第一の相と、
前記第二の生物分解性ポリマーを含み、前記第一の連続相から分相され、少なくとも１５℃以下のガラス転移温度を有する第二の相と、を含み、
前記延伸軸に平行な前記延伸ポリマーブレンドの弾性率は、前記第一のポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、
前記延伸軸に平行な前記延伸ポリマーブレンドの破壊歪は、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも５重量％の前記第二の相を含む、
前記方法。
【請求項６】
埋め込み型医療デバイスを調製する方法であって、前記方法は、
ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを含む成分をブレンドする工程、
延伸軸に沿って前記第一の生物分解性ポリマーの前記鎖を配向するのに有効な条件の下で、前記ポリマーブレンドを延伸する工程、及び
前記延伸ポリマーブレンドから医療デバイスを形成する工程、
を含み、前記ポリマーブレンドは、
鎖を有する前記第一の生物分解性ポリマーを含む第一の相であって、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有する第一の相と、
前記第二の生物分解性ポリマーを含み、前記第一の連続相から分相され、少なくとも１５℃以下のガラス転移温度を有する第二の相と、を含み
前記延伸軸に平行な前記延伸ポリマーブレンドの弾性率は、前記第一のポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、
前記延伸軸に平行な前記延伸ポリマーブレンドの破壊歪は、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の前記第二の相を含む、
前記方法。
【請求項７】
ブレンド工程が、溶融ブレンド、溶媒ブレンド、乾燥粉末混合、固体剪断粉砕、および／または超臨界二酸化炭素の中でのブレンドのうちの１つもしくは複数を含む、請求項４〜６のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
延伸が、溶融延伸および／または冷延伸を含む、請求項４〜７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
延伸を、ブレンドと同時に行う、請求項４〜８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
延伸を、ブレンドの後に行う、請求項４〜８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記延伸ポリマーブレンドを急冷することをさらに含む、請求項４〜１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第一の相が、少なくとも４１℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１３】
前記第一の相が、少なくとも４２℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１４】
前記第一の相が、少なくとも４３℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１５】
前記第一の相が、少なくとも４５℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１６】
前記第一の相が、少なくとも４７℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１７】
前記第一の相が、少なくとも４９℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１８】
前記第一の相が、少なくとも５０℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項１９】
前記第一の相が、少なくとも５５℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２０】
前記第一の相が、少なくとも６０℃のガラス転移温度を有する、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２１】
前記第二の相が、１４℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２２】
前記第二の相が、１３℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２３】
前記第二の相が、１２℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２４】
前記第二の相が、１１℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２５】
前記第二の相が、１０℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２６】
前記第二の相が、５℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２５のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２７】
前記第二の相が、０℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２８】
前記第二の相が、−５℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２７のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項２９】
前記第二の相が、−１０℃以下のガラス転移温度を有する、請求項１〜２８のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３０】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１３０％である、請求項１〜２９のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３１】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１５０％である、請求項１〜３０のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３２】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも２００％である、請求項１〜３１のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３３】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも３００％である、請求項１〜３２のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３４】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも５００％である、請求項１〜３３のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３５】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１０００％である、請求項１〜３４のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３６】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪が、前記第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも２０００％である、請求項１〜３５のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３７】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率が、前記第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１０５％である、請求項１〜３６のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３８】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率が、前記第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１１０％である、請求項１〜３７のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項３９】
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率が、前記第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１２０％である、請求項１〜３８のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項４０】
生物分解性ポリマーブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスであって、前記ポリマーブレンドは、
連続相であり、かつ鎖を有するポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーを含む第一の相であって、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの前記鎖は、軸に沿って配向している第一の相と、
前記第一の連続相から分相され、かつポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマーを含む第二の相と、
を含み、前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である、
前記埋め込み型医療デバイス。
【請求項４１】
生物分解性ポリマーブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスであって、前記ポリマーブレンドは、
連続相であり、かつ鎖を有するポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーを含む第一の相であって、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの前記鎖は、軸に沿って配向している第一の相と、
前記第一の連続相から分相され、かつポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマーを含む、第二の相と、
を含み、前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも５重量％の前記第二の相を含む、
前記埋め込み型医療デバイス。
【請求項４２】
生物分解性ポリマーブレンドから構成される埋め込み型医療デバイスであって、前記ポリマーブレンドは、
連続相であり、かつ鎖を有するポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーを含む、第一の相であって、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの前記鎖は、軸に沿って配向している第一の相と、
前記第一の連続相から分相され、かつポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマーを含む、第二の相と、
を含み、前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの弾性率は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、
前記配向軸に平行な前記ポリマーブレンドの破壊歪は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の前記第二の相を含む、
前記埋め込み型医療デバイス。
【請求項４３】
埋め込み型医療デバイスを調製する方法であって、前記方法は、
ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、（ｉ）ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーと、（ｉｉ）ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマーとを含む成分を溶融ブレンドすることを含み、前記ポリマーブレンドは、
鎖を有する前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーを含み、連続相である、第一の相と、
前記ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される前記ポリマーを含み、前記第一の連続相から分相された、第二の相と、を含み、前記方法は、
延伸軸に沿って前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの前記鎖を配向するのに有効な条件の下で、前記ポリマーブレンドを溶融延伸することと、
前記溶融延伸ポリマーブレンドを急冷することと、
前記急冷ポリマーブレンドから医療デバイスを形成することと、
を含み、前記延伸軸に平行な前記急冷ポリマーブレンドの弾性率は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、
前記延伸軸に平行な前記急冷ポリマーブレンドの破壊歪は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である、
前記方法。
【請求項４４】
埋め込み型医療デバイスを調製する方法であって、前記方法は、
ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、（ｉ）ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーと、（ｉｉ）ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマーとを含む成分を溶融ブレンドすることを含み、前記ポリマーブレンドは、
鎖を有する前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーを含み、連続相である、第一の相と、
前記ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される前記ポリマーを含み、前記第一の連続相から分相された、第二の相と、を含み、前記方法は、
延伸軸に沿って前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの前記鎖を配向するのに有効な条件の下で、前記ポリマーブレンドを溶融延伸することと、
前記溶融延伸ポリマーブレンドを急冷することと、
前記急冷ポリマーブレンドから医療デバイスを形成することと、
を含み、前記延伸軸に平行な前記急冷ポリマーブレンドの弾性率は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、
前記延伸軸に平行な前記急冷ポリマーブレンドの破壊歪は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも５重量％の前記第二の相を含む、
前記方法。
【請求項４５】
埋め込み型医療デバイスを調製する方法であって、前記方法は、
ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、（ｉ）ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーと、（ｉｉ）ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマーとを含む成分を溶融ブレンドすることを含み、前記ポリマーブレンドは、
鎖を有する前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーを含み、連続相である、第一の相と、
前記ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される前記ポリマーを含み、前記第一の連続相から分相された、第二の相と、を含み、前記方法は、
延伸軸に沿って前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの前記鎖を配向するのに有効な条件の下で、前記ポリマーブレンドを溶融延伸することと、
前記溶融延伸ポリマーブレンドを急冷することと、
前記急冷ポリマーブレンドから医療デバイスを形成することと、
を含み、前記延伸軸に平行な前記急冷ポリマーブレンドの弾性率は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、
前記延伸軸に平行な前記急冷ポリマーブレンドの破壊歪は、前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、
前記ポリマーブレンドは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の前記第二の相を含む、
前記方法。
【請求項４６】
前記ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマーが、ポリ（Ｌ−ラクチド）（ＰＬＬＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド）（ＰＤＬＬＡ）、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−Ｄ，Ｌ−ラクチド）（ＰＬＤＬＬＡ）、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＤＬＧＡ）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−カプロラクトン）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−トリメチレンカーボネート）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−ヒドロキシブチレート）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−ジオキサン）、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項４０〜４５のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項４７】
急冷することは、少なくとも３０℃／秒の速度で冷却することを含む、請求項４３〜４６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
ブレンドすることは、反応ブレンドに有効な条件の下で溶融ブレンドすることを含む、請求項４〜３９および４３〜４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４９】
前記第二の相が、不連続相である、請求項１〜４８のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項５０】
前記第二の相が、前記配向軸または延伸軸に沿って配向している、請求項１〜４９のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項５１】
前記配向された第二の相が、少なくとも１．１の縦横比を有する、請求項５０に記載のデバイスまたは方法。
【請求項５２】
前記ポリマーブレンドが、相容化剤、可塑剤、接合促進剤、およびそれらの組み合わせから成る群より選択される、付加的な成分をさらに含む、請求項１〜５１のいずれか１項に記載のデバイスまたは方法。
【請求項５３】
前記相容化剤が、コポリマーである、請求項５２に記載のデバイスまたは方法。
【請求項５４】
前記コポリマーが、追加成分である、請求項５３に記載のデバイスまたは方法。
【請求項５５】
前記コポリマーが、現場で生成される、請求項５３に記載の方法またはデバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
生物分解性ポリマーは、ごみ廃棄場の中で分解するゴミ袋から、体内で生物分解する埋め込み型医療デバイスにいたる様々な用途に使用されてきた。これらの用途の大部分は、そのようなポリマーが、生物分解を促進する最終的な使用条態にさらされる前に、好適な取り扱いおよび有用性を提供するように、十分な物理的特性および安定性を有することが必要とされる。さらに、しばしば、これらの同じポリマーは、そのような最終的な使用条態にさらされると、迅速または制御可能に生物分解することが好ましい。加えて、しばしば、埋め込み型医療デバイスのために使用される生物分解性ポリマーが、生理学的条件の下で、周辺組織を刺激しない、または損なわない材料に変換されることが所望される。当技術分野において公知の多くの生物分解性ポリマーは、特定の用途に対する必要性を満たすことが所望される、物理的および／または化学的な特性の組み合わせが不十分である。  例えば、ポリラクチドホモポリマー（例えば、ポリ−Ｌ−ラクチド；ＰＬＡ）およびコポリマー（例えばポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド；ＰＬＧＡ）は、再吸収可能である医療デバイス（例えば、血管ステント）を作製する際の使用が評価されてきた。その訳は、そのようなポリマーが、医療デバイスの埋め込みができるように体温で十分に高い張力特性（例えば、弾性率）を提供することができ、また、体内に埋め込まれた後に生物分解することができるからである。しかしながら、埋め込み型医療デバイスでのこのようなポリラクチドの使用は、実際には、それらの脆性によって限定される。
医療デバイスを作製するための有用な特性を有する、新しい材料および方法が引き続いて必要である。
【発明の概要】
【０００２】
脆性ポリマーは、時には、脆性を低減するように、使用温度でより軟かいポリマーとブレンドすることともできる。例えば、ポリラクチドホモポリマー（例えば、ポリ−Ｌ−ラクチド；ＰＬＡ）およびコポリマー（例えば、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド；ＰＬＧＡ）は、ポリラクチドに関連する脆性を低減するように、体温でよりやわらかい材料（例えば、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、および／またはポリヒドロキシブチレート）とブレンドすることができる。しかしながら、脆性の低減は、しばしば、低減された引張特性（例えば、弾性率）を犠牲にして成り立つ。
本開示は、ポリマーブレンド、および医療デバイスでの使用に好適である特性を有することができる、ポリマーブレンドの作製および使用方法を提供する。
一態様において、本開示は、ポリマーブレンドから構成される、埋め込み型医療デバイスを提供する。該ポリマーブレンドは、連続相である第一の相と、第一の連続相から分相された第二の相とを含む。第一の連続相は、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有し、かつ鎖を有する第一の生物分解性ポリマー（例えば、ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマー）を含む。第一の生物分解性ポリマーの鎖は、軸に沿って配向している第二の相は、１５℃以下のガラス転移温度を有し、第二の生物分解性ポリマー（例えばポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびそれらの組み合わせから成る群より選択されるポリマー）を含む。
【０００３】
いくつかの実施形態において、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である。
他の実施形態において、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、このポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の相の少なくとも５重量％を含む。
他のある実施形態において、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、このポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の相の少なくとも２０重量％を含む。
【０００４】
別の態様では、本開示は、埋め込み型医療デバイスを調整する方法を提供する。該方法は、ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、鎖を有する第一の生物分解性ポリマーと、第一の生物分解性ポリマーとを含む成分をブレンド（例えば、溶融ブレンド）することを含む。該ポリマーブレンドは、連続相である第一の相と、第一の連続相から分相された第二の相とを含む。第一の連続相は、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有し、かつ第一の生物分解性ポリマーを含む。第二の相は、１５℃以下のガラス転移温度を有し、かつ第二の生物分解性ポリマーを含む。該方法はさらに、延伸軸に沿って第一の生物分解性ポリマーの鎖を配向するのに有効な条件の下で、ポリマーブレンドを延伸（例えば、溶融延伸）することと、延伸したポリマーブレンドから医療デバイスを形成することとを含む。延伸したポリマーブレンドを急冷してもよい。
いくつかの実施形態において、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である。
【０００５】
他の実施形態において、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、このポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも第二の相の５重量％を含む。
他のある実施形態において、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、このポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の相の少なくとも２０重量％を含む。
医療デバイス、および開示されたデバイスを作製する方法は、少なくともいくつかの実施形態において、医療デバイスでの使用に好適であるものとして一般に受け入れられている、容易に入手可能なポリマーを使用して、所望の特性の組み合わせを得ることができるという点で有利なものとなり得る。所望の特性の組み合わせは、生物分解性、硬さ（例えば、弾性率）、強度（例えば、最大抗張力（tensile strength））、靭性（例えば、破壊歪）、およびそれらの組み合わせを含むことができる。
【０００６】
「備える（comprise）」という用語およびその変形物は、これらの用語が説明および特許請求の範囲に現れる場合、限定する意味を有しない。
本明細書で使用する場合、単数形（「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」）、「少なくとも１つの」、および「１つもしくは複数」は、代替可能に使用される。
本明細書で使用する場合、「または」という用語は、概して、文脈が他に明確に示していない限り、「および／または」を含むという意味で採用される。
また、本明細書では、端点による数値的範囲の列挙には、その範囲内に包含される全ての数字を含む（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５等を含む）。
【０００７】
本発明の上述の概要は、開示された本発明の各実施形態または全ての実施例を説明することを意図するものではない。以下の記述は、より具体的には、例示的実施形態を例証するものである。本出願の全体を通して複数の場所では、例示列挙により指針が提供され、それらの例示は、種々の組み合わせで使用することができる。各事例において、列挙された一覧は、代表的な群として役立つに過ぎず、排他的な一覧として解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】重量分率ＰＴＭＣ（ｘ軸）の関数として、未延伸ＰＬＧＡおよび各未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；左ｙ軸、黒四角）および破壊歪（％；右ｙ軸、白四角）を示す、グラフ図である。
【図２】延伸方向に平行な、種々の延伸（％）値での、ＰＬＧＡおよびＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；左ｙ軸、黒四角）および破壊歪（％；右ｙ軸、白四角）のグラフ図を含む。図２Ａは、ＰＬＧＡに対するものである。図２Ｂ〜２Ｈは、それぞれ、５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、および４０重量％のＰＴＭＣ含有量を有する、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対するものである。
【図３】種々の延伸（％）値（ｘ軸）での、ＰＴＭＣ（ｙ軸）の種々の重量分率を伴うＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドについて観察された、強靭化および補強をマッピングしたグラフ図である。輪で囲まれた領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａを超えるヤング率、および５０％を超える破壊歪を有する、ブレンドを表す。輪の外側の領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａ未満のヤング率、および５０％未満の破壊歪を有する、ブレンドを表す。
【図４】延伸方向に垂直な、種々の延伸（％）値での、ＰＬＧＡおよびＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（黒四角、左ｙ軸）および破壊歪（白四角、右ｙ軸）のグラフ図を含む。図４Ａは、ＰＬＧＡに対するものである。図４Ｂ〜４Ｈは、それぞれ、５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、および４０重量％のＰＴＭＣ含有量を有する、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対するものである。
【図５】種々の延伸（％）値（ｘ軸）での、ＰＴＭＣ（ｙ軸）の種々の重量分率を伴うＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドについて観察された、強靭化および補強をマッピングしたグラフ図である。上側の輪で囲まれた領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａを超えるヤング率を有し、延伸方向に垂直な、１．７ＧＰａ未満のヤング率を有し、また、両方向に５０％を超える破壊歪を有する、ブレンドを表す。下側の輪で囲まれた領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａを超えるヤング率を有し、延伸方向に垂直な、１．７ＧＰａを超えるヤング率を有し、また、両方向に５０％を超える破壊歪を有する、ブレンドを表す。
【図６】延伸方向に平行な、種々の延伸（％）値での、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；黒記号、左ｙ軸）および破壊歪（白記号、右ｙ軸）のグラフ図を含む。図６Ａは、種々のＰＴＭＣ分子量（ｋｇ／モル；ｘ軸）を示し、図６Ｂは、種々の混合時間（分；ｘ軸）を示す。図６Ｃおよび６Ｄは、延伸方向に平行な、２００％の延伸（％）値での、８５：１５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＤＬＬＡ：ＰＣＬブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；黒四角、左ｙ軸）および破壊歪（白四角、右ｙ軸）のグラフ図を含む。図６Ｃは、種々の延伸温度（℃；ｘ軸）を示し、図６Ｄは、種々の延伸速度（インチ／分；ｘ軸）を示す。
【図７】種々のＰＴＭＣ含有量に対する、未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの微細組織を示す、透過電子顕微鏡写真である。試料は、ＰＴＭＣ領域を暗色領域として示すように、ＲｕＯ4で着色した。図７Ａ〜７Ｄは、それぞれ、１０重量％、２０重量％、３０重量％、および４０重量％ＰＴＭＣに対するものである。
【図８】種々の延伸（％）値に対する、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの広角Ｘ線散乱の線図である。Ｘ線ビームは、延伸方向に垂直である。延伸（％）値に対する白色の斑点は、１００％を超える鎖配向を示した。
【図９】５００％の延伸（％）で垂直に延伸した後の、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの形態を示す、透過電子顕微鏡写真である。延伸前、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣ（８０：２０）ブレンドにおけるＰＴＭＣ領域は、図７Ｂに示されるような、ＰＬＧＡ連続相の中に分散した離散的な円形の粒子であった。図９に示されるように、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣ（８０：２０）ブレンドにおけるＰＴＭＣ領域は、延伸方向に細長い形状に延伸した。
【図１０】蛍光標識化ＰＴＭＣ：ＰＬＧＡブレンドに対する、種々の混合時間でのゲル浸透クロマトグラフィーの溶出容積プロットを示す図である。純粋な蛍光標識化ＰＴＭＣに対する溶出曲線は、０分の混合時間として標識化した。混合試料については、より低い溶出容積（より高い分子量）で第二のピークが観察され、それは混合時間が長くなるにつれて増大した。
【図１１】図１１（Ａ）溶媒ブレンドした、および図１１（Ｂ）２１５℃で溶融ブレンドを行った、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの断面の走査電子顕微鏡写真を示す図である。空洞は、溶媒ブレンド試料の中には明瞭に認められたが、溶融ブレンド試料の中には認められなかった。図１１Ｃおよび１１Ｄは、（Ｃ）延伸と平行に断面にした、および（Ｄ）延伸と垂直に断面にした、８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの透過電子顕微鏡写真を示す図である。
【図１２】図１２Ａは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期の分子量に正規化した分子量（ｙ軸）のグラフ図である。図１２Ｂは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期値に正規化した質量（ｙ軸）のグラフ図である。試験温度は、３７℃（ＬＧＴ３７）、５５℃（ＬＧＴ５５）、７０℃（ＬＧＴ７０）、および８５℃（ＬＧＴ８５）であった。
【図１３】図１３Ａは、種々の温度で得られた分解データ（例えば、図１２Ａ）を移行させることによって構築される、マスター分解曲線のグラフ図である。図１３Ｂは、１／（Ｔ−Ｔｃ）の関数として、移行係数の逆対数のグラフ図である。線形関係は、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの分解が、時間−温度の重ね合せ原理に従うことを示している。
【図１４】図１４Ａは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、１００％延伸した８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期分子量に正規化した分子量（ｙ軸）のグラフ図である。図１４Ｂは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、１００％延伸した８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期値に正規化した質量（ｙ軸）のグラフ図である。試験温度は、３７℃（ｓｔＬＧＴ３７）、５５℃（ｓｔＬＧＴ５５）、７０℃（ｓｔＬＧＴ７０）、および８５℃（ｓｔＬＧＴ８５）であった。
【図１５】未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンド（円）および延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンド（四角：平行方向、三角：垂直方向）に対する、種々の分解時間（週；ｘ軸）後の機械特性（ｙ軸）を示すグラフ図である。黒記号は、引張弾性率（ポンド／平方インチ、ＰＳＩ；左ｙ軸）を示し、白記号は、破壊歪（％；右ｙ軸）を示す。
【図１６】どちらも延伸（％）値の関数として、図１６（Ａ）延伸方向に平行な、および図１６（Ｂ）延伸方向に垂直な、８５：１５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＡ：ＰＣＬ（正方形）、８５：１５（ｗｔ：ｗｔ）ＰＬＡ：ＰＴＭＣ（菱形）、および８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）ＰＬＡ：ＰＴＭＣ（三角）ブレンドの、弾性率（ＧＰａ；黒記号、左ｙ軸）および破壊歪（％；白記号、右ｙ軸）を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、ポリマーブレンド、および医療デバイスでの使用に好適である特性を有することができる、ポリマーブレンドの作製および使用方法を提供する。このような特性は、例えば、生物分解性、硬さ（例えば、弾性率）、強度（例えば、最大抗張力）、靭性（例えば、破壊歪）、およびそれらの組み合わせのうちの１つもしくは複数を含むことができる。
【００１０】
一側面では、本開示は、ポリマーブレンドから構成される、埋め込み型医療デバイスを提供する。本明細書で使用する場合、「ポリマーブレンド」という用語は、一般的に顕微鏡的なレベルで均一である、少なくとも２つの密に混合したポリマーを指すことを意図する。
該ポリマーブレンドは、連続相である第一の相と、第一の連続相から分相された第二の相とを含む。本明細書で使用する場合、ポリマーブレンドの「相」は、顕微鏡レベルで実質的に均一、また好ましくは均一である材料（例えば、ホモポリマー、コポリマー、および／またはポリマーの混和性混合物）を含む、領域を指すことを意図する。より具体的には、「連続相」という用語は、相内の任意の点が、該相を出ることなく、該相内を他の任意の点から移動することによって到達することができる相を指すことを意図する（すなわち、点の間を移動する経路が、完全に該相内にある）。
それに応じて、連続相から「分相された」相は、１つまたは複数の他の相からの物理的境界を有する、領域を指すことを意図する。分相された相は、不連続相または別の連続相であり得る。本明細書で使用する場合、「不連続相」は、同じ組成物の複数の非接続領域を含む相を指すことを意図する。不連続相の領域は、対称的（例えば、球状）または非対称的（例えば、針状）であり得る。随意に、分相された相の非対称領域は、一方向もしくは多方向に配向することができる。ある実施形態において、分相された相は、少なくとも１．１の縦横比（すなわち、相の最大寸法を相の最小寸法で除算したもの）を有する領域をもたらすように、異方的で、１つの軸に沿って配向する（すなわち、一軸的に配向する）ことができる。他の実施形態において、分相された相は、２つの方向に配向することができる。
【００１１】
ポリマーブレンドは、一般的に、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の分相された相の少なくとも０．１重量％を、ある実施形態では、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の分相された相の０．５％、１％、２％、３％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、または５０重量％を含む。
第一の連続相は、第一の生物分解性ポリマー（例えば、ポリラクチドホモポリマーまたはコポリマー）を含む。本明細書で使用する場合「生物分解性」および「生体内分解性」は、代替可能に使用され、例えば、生理学的環境に露出した際に分解する傾向のあるものを含む材料を広く包含することを意図する。ある実施形態において、第一および第二のポリマーの一方または両方は、随意に、特定の医療デバイス用途での使用を考慮することを可能にするように、十分に高い速度で分解することができる、生物分解性ポリマーである。
【００１２】
一般的に、第一の生物分解性ポリマーを含む連続相は、特に、デバイスが作製され、埋め込まれ、および／または使用される高温度範囲（例えば、３７℃以上）で、デバイスの機械的安定性に寄与することができる。このように、一般的に、連続相は、少なくとも４０℃の、およびある実施形態では、少なくとも４１℃、４２℃、４３℃、４４℃、４５℃、４６℃、４７℃、４８℃、４９℃、５０℃、５５℃、または６０℃のガラス転移温度を有する。
ある実施形態において、連続相の中に含まれる鎖を有する第一の生物分解性ポリマーは、例えば、非結晶ガラス状材料であり得、そのガラス転移温度以下で、硬くかつ脆くなり得る。本明細書で使用する場合、「硬くなる」という用語は、材料が、関心の温度で０．５ＧＰａを超える弾性率（Ｅ）を有することを意味する。本明細書で使用する場合、「脆くなる」という用語は、材料が、１０％未満の破壊歪（ε）を有することを意味する。
【００１３】
様々なポリマーを第一の生物分解性ポリマーとして使用することができるが、例示的なポリマーとしては、ポリラクチド（例えば、ホモポリマーおよび／またはコポリマー）があげられるが、これに限定されない。ポリラクチドホモポリマーおよびコポリマーとしては、例えば、ポリ（Ｌ−ラクチド）（ＰＬＬＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド）（ＰＤＬＬＡ）、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−Ｄ，Ｌ−ラクチド）（ＰＬＤＬＬＡ）、ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＤＬＧＡ）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−カプロラクトン）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−トリメチレンカーボネート）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−ヒドロキシブチレート）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−ジオキサン）、およびそれらの組み合わせがあげられる。
第一の生物分解性ポリマーの鎖は、軸に沿って配向している。本明細書で使用する場合、「配向した」は、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ方向での組立体の平均的な鎖の突出のうちの少なくとも１つが、残りの１つまたは複数の突出とは異なる、異方的な鎖配向を指すことを意図する。
【００１４】
ポリマーブレンドの第二の相は、第一の連続相から分相され、かつ、特に、デバイスが作製される、埋め込まれる、および／または使用される低温度範囲（例えば、２５℃以下）で、一般的に、第一の連続相よりも可撓性がある。このように、分相された相は、一般的に、１５℃以下の、およびある実施形態では、１４℃以下、１３℃以下、１２℃以下、１１℃以下、１０℃以下、５℃以下、０℃以下、−５℃以下、または−１０℃以下のガラス転移温度を有する。
【００１５】
ある実施形態において、第二の分相された相の中に含まれる第二の生物分解性ポリマーは、例えば、そのガラス転移温度以上ではゴム状である、非結晶ポリマーであり得る。本明細書で使用する場合、「ゴム状」という用語は、材料が、関心の温度で０．５ＧＰａ未満の弾性率（Ｅ）を有することを意味する。ある実施形態において、第二の生物分解性ポリマーは、例えば、室温でゴム状の材料であり得る。
様々なポリマーを第二の生物分解性ポリマーに使用することができるが、例示的なポリマーとしては、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、ポリジオキサン、およびそれらの組み合わせがあげられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である。
他の実施形態において、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、本ポリマーブレンドは、本ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の相の少なくとも５重量％を含む。
【００１６】
他のある実施形態において、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、本ポリマーブレンドは、本ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の相の少なくとも２０重量％を含む。
第一の生物分解性ポリマーの弾性率および破壊歪は、以下の方法によって特定することができる。十分に乾燥させた生物分解性ポリマーは、膜を形成するのに有効な時間にわたって、好適な温度でプレス成形することができる。一般的に、膜の厚さは、０．５ｍｍ〜１ｍｍである。一般的に、好適な温度は、ポリマーが流れるようにするには十分高いが、成形時間にわたってポリマーの実質的な分解を生じさせるほど高いものではない温度である。微小引張棒（ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８）は、膜からダイカッターで切断して、引張試験を行うことができる。
延伸され、ある実施形態では急冷した、配向軸に平行なポリマーブレンド膜の弾性率および破壊歪は、以下の方法によって決定することができる。一般的に、膜の厚さは、０．５ｍｍ〜１ｍｍである。微小引張棒（ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８）は、微小引張棒の長軸を、延伸方向に平行に整列させ、膜からダイカッターで切断することができる。次いで、微小引張棒は、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８に従って試験を行うことができる。
配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率は、一般的に、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも８０％、９０％、１００％、１１０％、または１２５％である。配向軸に平行なポリマーブレンドの破壊歪は、一般的に、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、２００％、３００％、５００％、１０００％、または２０００％である。
【００１７】
ある実施形態において、配向軸に垂直な方向のポリマーブレンドの弾性率および破壊歪は、配向軸に平行なポリマーブレンドの弾性率および破壊歪とは異なり得る（すなわち、本ポリマーブレンドは、異方特性を呈する）。ある実施形態において、少なくとも１つの配向軸に垂直な方向のポリマーブレンドの弾性率および破壊歪は、埋め込み型医療デバイスでの使用に十分であり得る。
延伸され、ある実施形態では急冷した、配向軸に垂直なポリマーブレンド膜の弾性率および破壊歪は、以下の方法によって決定することができる。一般的に、膜の厚さは、０．５ｍｍ〜１ｍｍである。微小引張棒（ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８）は、微小引張棒の長軸を、延伸方向に垂直に整列させ、膜からダイカッターで切断することができる、次いで、微小引張棒は、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８に従って試験を行うことができる。
配向軸に垂直な方向のポリマーブレンドの弾性率は、一般的に、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％である。配向軸に垂直な方向のポリマーブレンドの破壊歪は、一般的に、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１００％、２００％、３００％、５００％、１０００％、または２０００％である。
【００１８】
第一および第二の生物分解性ポリマーに加えて、本明細書で説明されるようなポリマーブレンドは、相容化剤（例えば、コポリマー）、可塑剤、接合促進剤、およびそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、他の更なる成分を含むことができる。
別の態様において、本開示は、埋め込み型医療デバイスを調製する方法を提供する。該方法は、ポリマーブレンドを形成するのに有効な条件の下で、鎖を有する第一の生物分解性ポリマーと、第一の生物分解性ポリマーとを含む成分をブレンド（例えば、溶融ブレンド）することを含む。該ポリマーブレンドは、連続相である第一の相と、第一の連続相から分相された第二の相とを含む。第一の連続相は、少なくとも４０℃のガラス転移温度を有し、かつ第一の生物分解性ポリマーを含む。第二の相は、１５℃以下のガラス転移温度を有し、かつ第二の生物分解性ポリマーを含む。該方法はさらに、延伸軸に沿って第一の生物分解性ポリマーの鎖を配向するのに有効な条件の下で、ポリマーブレンドを延伸（例えば、溶融延伸）することと、延伸したポリマーブレンドから医療デバイスを形成することとを含む。延伸ポリマーブレンドを急冷してもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態において、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも１００％であり、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％である。
他の実施形態において、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも９０％であり、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、本ポリマーブレンドは、本ポリマーブレンドの総重量に基づいて、少なくとも第二の相の５重量％を含む。
他のある実施形態において、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの弾性率は、第一の生物分解性ポリマーの弾性率の少なくとも８０％であり、延伸軸に平行な、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドの破壊歪は、第一の生物分解性ポリマーの破壊歪の少なくとも１２０％であり、本ポリマーブレンドは、本ポリマーブレンドの総重量に基づいて、第二の相の少なくとも２０重量％を含む。
【００２０】
第一および第二の生物分解性ポリマーに加えて、溶融ブレンドされる成分のうちの１つもしくは複数の成分は、例えば、様々な添加剤のうちの１つもしくは複数の添加剤、および、特に、例えば充填剤（例えば、粒子、繊維、および／または血小板材料を含む）、他のポリマー（例えば、より高い弾性率をもたらし得る、ポリテトラフルオロエチレン等のポリマー粒子状材料）、撮像粒子状材料（例えば、例えば蛍光X線透視法を使用して、材料配置を可視化するための硫酸バリウム）、生物学的に誘導された材料（例えば、骨粒子、軟骨、脱灰骨基質、血小板ゲル、およびそれらの組み合わせ）、およびそれらの組み合わせ等の、粒子状添加剤を含むことができる。他の添加剤としては、生物活性剤、疎水性表面に対する湿潤性を向上させるための湿潤剤、酸化安定性を向上させる酸化防止剤、色または放射線不透過性を付与する染料または顔料、可塑剤、溶媒、安定器、相容化剤（例えば、コポリマー）、および接合促進剤があげられるが、これらに限定されない。添加剤は、本ブレンド内に溶解、懸濁、および／または分散させることができる。粒子状の添加剤について、その添加剤を、一般的に本ブレンド内に分散させる。
第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを（本明細書で説明されるように）含む成分は、第一の生物分解性ポリマーを含む連続相と、第二の生物分解性ポリマーを含む分相された相とを形成するのに有効な条件の下でブレンドされる。例えば、溶融ブレンド、溶媒ブレンド、乾燥粉末混合、固体剪断粉砕、および／または超臨界二酸化炭素の中での混合を含む、様々なブレンド方法を使用することができる。
【００２１】
本明細書で使用する場合、「溶融ブレンド」という用語は、少なくとも１つの成分が溶融して、応力下で流れることができる温度での混合を含むことを意味する。溶融ブレンドは、例えば分散および／または分配を含む、様々な方法を使用して行うことができる。混合は、例えば、単純な剪断機、バンバリー混合機、シングルまたはツインスクリュー押出機、ヘリコーン混合機、多方向回転混合機、またはそれらの組み合わせを使用して行うことができる。
第一の生物分解性ポリマーを含む連続相と、第二の生物分解性ポリマーを含む分相された相とを形成するのに有効な、特定の溶融ブレンド条件は、混合のために選択される生物分解性ポリマーの特定の組み合わせに応じて変動する。しかしながら、有効な溶融ブレンド条件は、当技術分野において公知のブレンド条件に加えて、本開示の中に含まれる説明および実施例に照らして、当業者に明らかになるであろう。例えば、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ａｌｌｏｙｓ  ａｎｄ  Ｂｌｅｎｄｓ：Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ  ａｎｄ  Ｒｈｅｏｌｏｇｙ；Ｕｔｒａｃｋｉ，Ｅｄ．，Ｈａｎｓｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９９０）を参照されたい。
【００２２】
ある実施形態について、第一の成分は、１つもしくは複数のポリラクチドホモポリマーおよび／またはコポリマーを含み、第二の成分は、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびポリジオキサンのうちの１つもしくは複数を含む。そのようなある実施形態について、１つもしくは複数のポリラクチドホモポリマーおよび／またはコポリマーを含む連続相と、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびポリジオキサンを含む分相された相とを形成するのに有効な溶融ブレンド条件は、一般的に、６０℃〜２５０℃（およびある実施形態では、６０℃〜２３０℃）の温度、毎分１０回転（ｒｐｍ）〜３００ｒｐｍの混合速度（混合デバイスに依存する）、１分〜１時間にわたる時間を含む。
いくつかの実施形態において、第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを溶融ブレンドするために使用される条件は、反応ブレンドをもたらすのに有効になり得る。本明細書で使用する場合、「反応ブレンド」という用語は、混合中に１つもしくは複数の新しい成分が生成される方法を指すことを意図する。例えば、ポリ（メチルメタクリレート）およびビスフェノールＡポリカーボネートの反応ブレンドは、コポリマーの形成をもたらし得る。
【００２３】
ある実施形態において、ＰＬＧＡおよびＰＴＭＣを溶融ブレンドするために使用する条件は、ＰＬＧＡのエステル基とＰＴＭＣのカーボネート基との間に鎖セグメント交換をもたらす、エステル交換反応をもたらすのに有効であり得る。鎖セグメント交換は、ブロックコポリマーＰＬＧＡ：ＰＴＭＣの形成をもたらし得る。この反応は、鎖内にランダムに生る場合があるので、結果として生じるコポリマーは、ランダムな多重ブロックコポリマーになる場合がある。このようなコポリマーの現場（in situ）形成は、そのようなコポリマーを（例えば、相容化剤として）別々に調整する、潜在的に困難および／または高価な方法を、潜在的に回避することができるという点で有利であり得る。
第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを溶融ブレンドするために使用される条件が、第一のポリマーのセグメントおよび第二のポリマーのセグメントを有するコポリマーの形成に有効である実施形態について、該コポリマーは、第一のポリマーを含む領域と、第二のポリマーを含む領域との間の界面において、場所を選好することができる。このようなコポリマーは、領域間の界面で、場所を選好することができるので、コポリマーは、例えば、領域間の界面接合強度を増大させる、および／または分散領域サイズ、すなわちブレンドの靭性を向上させることができる効果を低減させる、界面活性剤に類似した形で作用することができる。
【００２４】
第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを（本明細書で説明されるように）含む成分はまた、溶融ブレンドによってブレンドすることができる。溶媒ブレンドは、一般的に、溶媒の中の各ポリマーを溶解または分散させ、次いで、ポリマーの溶液または分散液から溶媒を除去することを含む。一般的に、ブレンドされる各ポリマーを溶解または分散させるように、同じ溶媒が使用される。代替として、各ポリマーを溶解または分散させるように、異なる溶媒を使用してもよい。一般的に、各溶媒は、他の溶媒の中に少なくとも部分的に溶解する。一般的に、溶液または分散液は、各ポリマーの０．１％〜９９．９重量％を含む。例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）クロロホルム、塩化メチレン、およびそれらの組み合わせを含む、様々な溶媒を使用することができる。好ましくは、溶媒は、減圧下での除去を可能にするのに十分な揮発性を有する。
第一の生物分解性ポリマーおよび第二の生物分解性ポリマーを（本明細書で説明されるように）含む成分はまた、超臨界二酸化炭素を使用してブレンドすることができる。
連続相および（本明細書で説明されるように）分相された相を有するポリマーブレンドは、第一の生物分解性ポリマーの鎖を延伸軸に沿って配向するのに有効な条件の下で延伸することができる。延伸は、１つもしくは複数の溶融延伸、冷延伸、およびそれらの組み合わせを含むことができる。本明細書で使用する場合、「溶融延伸」という用語は、材料のＴｇの、またはそれを超える温度での材料の延伸を含むことを意味する。本明細書で使用する場合、「冷延伸」という用語は、材料のＴｇの、またはそれ未満の温度での材料の延伸を含むことを意味する。延伸は、ブレンドと同時および／またはその後に起こり得る。
【００２５】
延伸は、例えば、一軸延伸、二軸延伸、押出、射出成形、吹込成形、吹込膜、およびそれらの組み合わせを含む、様々な方法を使用して行うことができる。延伸軸に沿って第一の生物分解性ポリマーの鎖を配向するのに有効な延伸条件は、一般的に、１超〜１００の延伸率を含み、その延伸率は、延伸後の延伸軸に沿った長さを、延伸前の同じ軸に沿った長さで除算して定められる。延伸は、延伸（％）として好都合に報告することができ、（延伸率−１）の１００倍に等しい。延伸は、試料の破壊を回避するように選択された速度で実行される。一般的に、延伸速度（単位時間あたりの延伸率）は、最高で毎分２０、いくつかの実施形態では最高で毎分１０、そしてある実施形態では最高で毎分５である。ある実施形態において、延伸は、生物分解性ポリマーのうちの少なくとも１つのＴｇまたはそれを超える温度で行われる。一般的に、延伸は、室温（例えば、２５℃）またはそれを超える温度で行われる。延伸は、いくつかの実施形態では１８０℃以下の温度で、ある実施形態では１５０℃以下の温度で、そしていくつかの実施形態では１００℃以下の温度で実行される。
【００２６】
延伸ポリマーブレンドは、急冷してもよい。本明細書で使用する場合、「急冷する」という用語は、鎖配向が固定または凍結状態になる温度への試料の冷却を含むことを意味する。ある実施形態において、急冷は、第一の生物分解性ポリマーの鎖の延伸軸に沿った配向の保持を支援することができる。急冷は、例えば、流体（ガスまたは液体）との接触、固体との接触、液体への浸漬、およびそれらの組み合わせを含む、様々な方法を使用して行うことができる。
第一の生物分解性ポリマーの鎖の延伸軸に沿った配向を保持するのに有効な急冷条件は、一般的に、鎖配向が、緩和によって実質的に低下しない程度の、十分に高い冷却速度を含む。一般的な冷却速度は、５０℃／分〜１００℃／秒の速度を含む。
ある実施形態について、第一の成分は、１つもしくは複数ポリラクチドホモポリマーおよび／またはコポリマーを含み、第二の成分は、ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシブチレート、およびポリジオキサンのうちの１つもしくは複数を含む。そのようなある実施形態について、延伸軸に沿って不連続相を配向するのに有効な延伸条件は、一般的に、１．５〜５の延伸率を含み、その延伸率は、延伸後の延伸軸に沿った長さを、延伸前の同じ軸に沿った長さで除算して定められる。延伸は、延伸（％）として好都合に報告することができ、（延伸率−１）の１００倍に等しい。延伸は、試料の破壊を回避するように選択された速度で実行される。一般的に、延伸速度（単位時間あたりの延伸率）は、毎分１．１〜毎分１０である。ある実施形態において、延伸は、生物分解性ポリマーのうちの少なくとも１つのＴｇまたはそれを超える温度で行われる。一般的に、延伸は、６０℃〜１００℃の温度で行われる。そのようなある実施形態について、不連続相の配向の少なくとも一部を保持するのに有効な急冷条件は、一般的に、１０℃／秒〜１００℃／秒の冷却速度を含む。
【００２７】
ある実施形態において、（本明細書で説明されるように）延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドは、さらなる処理を伴わずに、医療デバイスを形成することができる。例えば、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドは、調製された通り、ステントの形態になり得る。代替として、医療デバイスを形成するように、付加的な処理ステップを使用してもよい。例えば、延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドは、例えばステント等の医療デバイスを形成するように、押出成形または吹込成形することができる。
ある実施形態において、（本明細書に開示されるように）延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドは、医療デバイス、好ましくは生物分解性医療デバイスを形成するように成形することができる。延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドは、圧縮形成、射出成形、鋳造、押出加工、ミリング、吹込成形、またはそれらの組み合わせを含む、当技術分野において公知の方法によって成形することができる。本明細書で使用する場合、「医療デバイス」は、それらの動作中に、組織、骨、血液、または他の体液と接触する表面を有し、流体は、その後に患者の体内で使用される、デバイスを含む。これは、例えば、その後に患者に戻される血液と接触する、血液酸素供給器、血液ポンプ、血液センサ、血液を運ぶために使用される管系等の、手術で使用する体外デバイスを含むことができる。これはまた、血管または心臓の中に埋め込まれる、血管グラフト、ステント、ペースメーカリード、心臓弁等の、ヒトまたは動物の体の中の血液との接触部の中に埋め込まれる内部プロテーゼを含むことができる。これはまた、監視または修復のために血管または心臓の中に配置される、カテーテル、案内ワイヤ等の、一時的な血管内使用のためのデバイスを含むことができる。
いくつかの実施形態において、（本明細書で説明されるように）延伸し、その後急冷してもよいポリマーブレンドは、ある医療デバイスに有用である、物理的特性（例えば、機械特性）を有する。
【００２８】
本発明は、以下の実施例によって示される。特定の実施例、材料、量、および手順は、本明細書に記載されるような本発明の範囲および趣旨に従って、広く解釈されるべきであることを理解されたい。
【００２９】
実施例
材料：特に明記しない限り、実施例における全ての部品、パーセンテージ、比率等は、重量を基準とする。Ｍｎは、数平均分子量を表し、Ｍｗは、重量平均分子量を表す。特に明記しない限り、全ての溶媒および試薬は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手したものである、または入手することができる。
ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−グリコリド）（ＰＬＧＡ；８５：１５の乳酸：グリコール酸のモル比；５〜７の固有粘度）は、ＲＥＳＯＭＥＲ  ＬＧ８５７の商品名で、Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ  Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ（Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した。ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−Ｄ，Ｌ−ラクチド）（ＰＬＤＬＬＡ；７０：３０のＬ−ラクチド：Ｄ，Ｌ−ラクチドのモル比；５．５〜６．５の固有粘度）は、ＲＥＳＯＭＥＲ  ＬＲ７０８の商品名で、Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ  Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ（Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した。ポリ（Ｌ−ラクチド−ｃｏ−ε−カプロラクトン）（ＰＬＣ；７０：３０のＬ−ラクチド：ε−カプロラクトンのモル比；１．２〜１．８の固有粘度）は、ＲＥＳＯＭＥＲ  ＬＣ７０３の商品名で、Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ  Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ（Ｉｎｇｅｌｈｅｉｍ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した。ポリカプロラクトン（ＰＣＬ；ＣＡＳ番号２４９８０−４１−４；８０，０００の平均Ｍｎ）は、製品Ｎｏ．４４０７４４として、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手した。ポリ（トリメチレンカーボネート）（ＰＴＭＣ；２００〜３００の平均Ｍｗ；１．５の多分散指数（ＰＤＩ））は、Ｚｈａｎｇ他のＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２６：２０８９−２０９４（２００５）で開示されているものに類似した方法によって調製した。
【００３０】
ブレンドの調製：小規模なＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンド（わずか５０ｃｍ３）は、ＲＨＥＯＭＩＸ  ６００Ｐの商品名でＴｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｗａｌｔｈｅｒ，ＭＡ）から入手でき、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ型ブレードを備えた、Ｈａａｋｅ  ＰｏｌｙＬａｂバッチ混合機で作製した。これらのブレンドは、機械特性および分解特性を研究するために使用した。乾燥成分は、５７℃で１８時間、乾燥剤乾燥機で予備混合した。この予備混合物は、該混合機の中に送給し、１８０℃〜２１５℃で７〜８分間、毎分５０〜１００の回転数（ｒｐｍ）のブレード回転速度で溶融混合した。試料は、該混合機から取り込み、水分への露出を回避するように、密閉容器の中で周囲温度に冷却できるようにした。
大規模なＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンド（３ｋｇ超）は、ＲＨＥＯＭＥＸ  ＰＴＷ２５の商品名でＴｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｗａｌｔｈｅｒ，ＭＡ）から入手できる、Ｈａａｋｅ  ＰｏｌｙＬａｂツインスクリュー押出機で作製した。スクリューの直径（Ｄ）は、２５ｍｍであり、スクリューの長さ／バレル直径（Ｌ／Ｄ比）は、４０であった。
【００３１】
試験手順：ブレンド試料は、熱間プレス機（Ｗａｂａｓａ、ＵＳＡ）を使用して、シート状に圧縮した。試料（２０グラム）は、正方形の金属フレーム上の２つのポリテトラフルオロエチレン膜（１５ｃｍ×１５ｃｍ×０．１ｃｍ）の間に配置し、そして予熱した熱間プレス機（２２５℃）に転送して、２分間加温した。次いで、圧縮力（７ＭＰａの圧力に相当）をさらに２分間印加して、該圧縮力を解放し、そしてこれらの試料をプレス機で室温まで急冷し、複数のシートを得た。
これらのシートは、長方形の断片（５ｃｍ×３．８ｃｍ）に切断した。いくつかの試料は、未延伸試料の機械試験のために直接使用した。他の試料は、引張試験機器（ＭＴＳ、ＭＮ）の中に装填した。グリップおよび試料は、加熱室に収容して、７５℃で平衡に到達するまで１０分間加熱した。２つのグリップ間のゲージ長さは、２．５ｃｍに設定し、装填した試料は、２５．４ｃｍ／分の速度で、所望の延伸率に延伸した。これらの試料は、次いで、水浸漬によって、または水に浸した紙との接触によって直ちに急冷し、延伸して急冷した試料を得た。
【００３２】
微小引張棒（ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８）は、延伸方向に平行および垂直の両方向において、延伸して急冷したシートからダイカッターで切断した。引張試験は、室温で、ＭＴＳ引張機器によって２．５４ｃｍ／分のクロスヘッド速度で行った。降伏点は、最大弾性率の後の２％歪みとして決定した。
ブレンド試料の微細組織の形態は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｊｅｏｌ５９００）および透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、Ｊｅｏｌ１２１０）の両方によって評価した。走査型電子顕微鏡について、形態は、試料の破面から特定した。破砕は、剪断変形を防止するように、液体窒素の中で行った。試料表面は、静電気を防止するように、５ｎｍの金の層で被覆した。透過型電子顕微鏡について、試料は、厚さ５０ｎｍに薄切りにした（Ｌｅｉｃａ）。これらの薄片は、２０分間、閉じた瓶の中で、０．５重量％のＲｕＯ４水溶液の上に薄片を懸下することによって、ＲｕＯ４蒸気で染色した。
【００３３】
鎖配向は、Ｘ線散乱試験によって評価した。評価には、０．８ｍｍのビームコリメータを伴うＢｒｕｋｅｒ−ＡＸＳ  Ｍｉｃｒｏｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ、および１５．１ｃｍの試料〜検出器の距離を使用した。データは、３０°の２θ範囲で、０°〜３０°の２θ値に中心があり、また６０秒の露出時間を伴う、領域検出器を使用して得た。
試料の熱転移特性は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）（Ｐｙｒｉｓ１、ＰｅｋｉｎＥｌｍｅｒ）を使用して評価した。試料は、一般的に、４０℃／分で２回走査した。第二の走査は、信号対ノイズ比を向上させるために使用した。
材料分解試験は、熱間プレスした膜から切断した円板試料（直径１２．５ｍｍおよび厚さ０．７５ｍｍ）で行った。個々の円板は、３７℃で、リン酸緩衝水溶液（ＰＢＳ、ｐＨ７．４）に浸漬した。固体試料に対する試験溶液の容積比は、少なくとも５０であった。ＰＢＳ溶液は、試験中に溶液のｐＨ値（７）が変化しないことを保証するために、週１回〜月１回新しくした。試料は、移動相としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を使用して、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（５ミクロンカラムのＰｈｅｎｏｇｅｌを備えたＡｇｉｌｅｎｔ１１００ユニット）を使用した分子量測定のために、所望の時に溶液から取り込んだ。絶対分子量は、連結光散乱（Ｄａｗｎ  ＥＯＳ、Ｗｙａｔｔで、１８の角度で測定）、および屈折率検出（Ｏｐｔｉｌａｂ  ＤＳＰ、Ｗｙａｔｔ）に基づいて、全ての試料について得た。
【００３４】
試験結果：０重量％〜４０重量％の間で変動するＰＴＭＣ含有量を伴う未延伸試料の機械特性を測定し、そして各試料に対するヤング率を計算した。図１は、重量分率ＰＴＭＣ（ｘ軸）の関数として、ＰＬＧＡおよび各未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；左ｙ軸、黒四角）および破壊歪（％；右ｙ軸、白四角）を示す。エラーバーは、３つの反復測定値から計算した標準偏差を表す。ＰＴＭＣ装填の増大に伴う、ＰＬＧＡに対する破壊歪の５％からほぼ２５０％への増大は、ブレンドに対する靭性の実質的な増大を示す。しかしながら、靭性が増大するにつれて、対応するヤング率の減少が観察された。
ブレンドは、シート状に圧縮して、２５．４ｃｍ／分の速度および７５℃で、ＭＴＳ引張機器で延伸した。延伸後、これらの試料は、氷水で直ちに室温まで急冷した（氷水に浸漬した湿紙を使用）。機械特性は、延伸方向に平行および垂直な両方向での引張試験によって評価した。図２は、延伸方向に平行な、種々の延伸（％）値での、ＰＬＧＡおよびＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；左ｙ軸、黒四角）および破壊歪（％；右ｙ軸、白四角）のグラフ図を含む。図２Ａは、ＰＬＧＡに対するものである。図２Ｂ〜２Ｈは、それぞれ、５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、および４０重量％のＰＴＭＣ含有量を有する、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対するものである。エラーバーは、３つの反復測定値から計算した標準偏差を表す。全てのブレンドは、延伸（％）が増大するにつれて、延伸方向において次第に硬くなった。さらに、延伸（％）が増大するにつれて、破壊歪は、減少した。しかしながら、延伸方向に平行な弾性率および破壊歪の両方が、未延伸の純粋なＰＬＧＡのそれ（２．３ＧＰａの弾性率および５％の破壊歪）よりもはるかに高い、広範囲のＰＴＭＣ含有量および延伸（％）値が存在する。
【００３５】
結果は、種々の延伸（％）値および重量分率ＰＴＭＣに対する引張弾性率および破壊歪のマップに要約した。図３は、種々の延伸（％）値（ｘ軸）での、ＰＴＭＣ（ｙ軸）の種々の重量分率を伴うＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドについて観察された、強靭化および補強をマッピングしたグラフ図である。輪で囲まれた領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａを超えるヤング率、および５０％を超える破壊歪を有する、ブレンドを表す。図３は、ＰＬＧＡが、ブレンドおよび延伸を組み合わせることによって、強靭化および補強を同時に行うことができることを示す。
引張試験はまた、延伸方向に垂直な方向に行われ、その結果を図４に示す。図４は、延伸方向に垂直な、種々の延伸（％）値での、ＰＬＧＡおよびＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；左ｙ軸、黒四角）および破壊歪（％、右ｙ軸、白四角）のグラフ図を含む。図４Ａは、ＰＬＧＡに対するものである。図４Ｂ〜４Ｈは、それぞれ、５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、および４０重量％のＰＴＭＣ含有量を有する、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対するものである。エラーバーは、３つの反復測定値から計算した標準偏差を表す。図４に示されるように、全てのブレンドの破壊歪は、未延伸の純粋なＰＬＧＡ（５％の破壊歪）と比較してかなり増大したが、弾性率は減少した。しかしながら、全てのブレンドの弾性率および破壊歪はどちらも、ＰＴＭＣ含有量および延伸（％）が変動するにつれて、極めてわずか変化し、これは、延伸（％）が増大するにつれて弾性率が実質的に増大する、延伸方向に平行な特性とは異なる。
【００３６】
延伸に平行および垂直な方向での引張試験は、図５に示されるように組み合わせた。図５は、種々の延伸（％）値（ｘ軸）での、ＰＴＭＣ（ｙ軸）の種々の重量分率を伴うＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドについて観察された、強靭化および補強をマッピングしたグラフ図である。上側の輪で囲まれた領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａを超えるヤング率を有し、延伸方向に垂直な、１．７ＧＰａ未満のヤング率を有し、また、両方向に５０％を超える破壊歪を有する、ブレンドを表す。下側の輪で囲まれた領域は、延伸方向に平行な、２ＧＰａを超えるヤング率を有し、延伸方向に垂直な、１．７ＧＰａを超えるヤング率を有し、また、両方向に５０％を超える破壊歪を有する、ブレンドを表す。下部の輪の中の点は、延伸方向に平行な、２．２ＧＰａのヤング率および１２８％の破壊歪を有する、および延伸方向に垂直な、１．８ＧＰａのヤング率および２４７％の破壊歪を有するブレンドを表す。このマップは、ＰＬＧＡが、ブレンドおよび延伸を組み合わせることによって、強靭化および補強を同時に行うことができることを示す。
ブレンドの特性が、処理条件の変化に対してどれくらい敏感であるのかを特定するために、数多くの処理パラメータを変化させた。ある実施形態について、品質および処理制御には、鈍感な応答または頑健性が好まれる可能性がある。結果を図６に示す。図６Ａおよび６Ｂは、延伸方向に平行な、種々の延伸（％）値での、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；黒記号、左ｙ軸）および破壊歪（％；白記号、右ｙ軸）のグラフ図を含む。図６Ａは、種々のＰＴＭＣ分子量（ｋｇ／モル；ｘ軸）を示し、図６Ｂは、種々の混合時間（分；ｘ軸）を示す。図６Ｃおよび６Ｄは、延伸方向に平行な、２００％の延伸（％）値での、８５：１５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＤＬＬＡ：ＰＣＬブレンドに対する、ヤング率（ＧＰａ；左ｙ軸、黒四角）および破壊歪（％；右ｙ軸、白四角）のグラフ図を含む。図６Ｃは、種々の延伸温度（℃；ｘ軸）を示し、図６Ｄは、種々の延伸速度（インチ／分；ｘ軸）を示す。エラーバーは、３つの反復測定値から計算した標準偏差を表す。冷却速度を除いて、ブレンドの特性は、研究した処理パラメータに対してあまり敏感ではなかった。急冷は、より高い弾性率（硬さ）に好都合であると思われる。２００％に延伸したＰＬＤＬＬＡ：ＰＣＬブレンドの弾性率は、水で冷却（急冷）した場合、３．１ＧＰａであった。空気で冷却（より遅い冷却）した場合、その弾性率は、１．８ＧＰａであった。
【００３７】
図７は、種々のＰＴＭＣ含有量に対する、未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの微細組織を示す、透過電子顕微鏡写真を表す。試料は、ＰＴＭＣ領域を暗色領域として示すために、ＲｕＯ４で着色した。図７Ａ〜７Ｄは、それぞれ、１０重量％、２０重量％、３０重量％、および４０重量％ＰＴＭＣに対するものである。低ＰＴＭＣ含有量（例えば、１０重量％）で、ＰＴＭＣ領域は、不連続相として存在した。高ＰＴＭＣ含有量（例えば、４０重量％）で、ＰＴＭＣ相およびＰＬＧＡ相は、共連続に近づいた。
これらのブレンドが延伸された後に、２つ変化が起きた。第一の変化は、Ｘ線広角散乱から明示されるように、鎖配向であった。図８は、種々の延伸（％）値に対する、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの広角Ｘ線散乱の線図である。Ｘ線ビームは、延伸方向に垂直である。非結晶ブレンド（延伸前）は、分散的な散乱リングを有する。延伸（％）が増大するにつれて、少数の散乱スポットが現れた。延伸（％）に対する白色の斑点は、１００％を超える鎖配向を示した。散乱スポットの強度は、延伸（％）とともに増大したが、これは、延伸で誘導されたブレンド内の鎖配向を示す。鎖配向は、１次元秩序構造である。Ｘ線放射は、白色スポットの出現を導く好ましい方向で散乱させた。
【００３８】
マイクロメートル規模の構造変化も生じる。図９は、５００％の延伸（％）で垂直に延伸した後の、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドに対する形態を示す、透過電子顕微鏡写真を示す。延伸前、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣ（８０：２０）ブレンドにおけるＰＴＭＣ領域は、図７Ｂに示されるような、ＰＬＧＡ連続相の中に分散した離散的な円形の粒子であった。図９に示されるように、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣ（８０：２０）ブレンド内のＰＴＭＣ領域は、延伸方向に細長い形状に延伸した。この領域延伸は、ＰＴＭＣ相の縦横比を増大させた。より高い縦横比を伴う分散相は、強靭化効果につながる可能性がある。
【００３９】
反応ブレンド実験：第一の実験では、低分子量（ほぼ１２ｋｇ／モル）のＰＴＭＣ試料を誘導して、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）とともに使用される蛍光検出器によって検出することができる、標識化ＰＴＭＣを与えるように、蛍光活性化合物（９−アントラセンメタノール）を使用した。その標識化ＰＴＭＣは、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣの比率で、ＰＬＧＡ試料（ＬＧ８５７、Ｂ１、ほぼ６００ｋｇ／モル）とブレンドさせた。そのブレンドは、ゲル浸透クロマトグラフィーで解析した。図１０は、種々の時間にわたって混合した蛍光標識化ＰＴＭＣ：ＰＬＧＡブレンドの、ゲル浸透クロマトグラフィーの溶出容積曲線を示す。純粋な蛍光標識化ＰＴＭＣに対する溶出曲線は、０分の混合時間として標識化した。混合試料については、（より低い溶出容積、より高い分子量）での第二のピークを観察したが、混合時間が長くなるにつれて増大した。結果は、新しい材料（例えば、ＰＴＭＣ：ＰＬＧＡコポリマー）が形成されたことを示唆している。
第二の実験は、溶融混合したブレンドおよび周囲温度で溶媒ブレンドしたブレンドの、ＰＴＭＣ相とＰＬＧＡ相との間の接合強度の比較を行った。図１１は、（Ａ）溶媒ブレンドした、および（Ｂ）２１５℃で溶融ブレンドした、８０：２０（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの断面の走査電子顕微鏡写真を示す図である。空洞は、溶媒ブレンド試料に明らかで、溶融ブレンド試料には明らではなかったが、これは、溶融混合したブレンドにおけるＰＴＭＣ相とＰＬＧＡ相との間のより高い接合強度と一致する。図１１Ｃおよび１１Ｄは、（Ｃ）延伸と平行に断面にした、および（Ｄ）延伸と垂直に断面にした、８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの透過電子顕微鏡写真を示す図である。溶融ブレンド試料内の相間のより高い接合強度は、例えばエステル交換反応を通した、例えば、新しい材料（例えば、ＰＴＭＣ：ＰＬＧＡコポリマー）の形成に起因し得る。特に、エステル交換反応は、低温で溶媒ブレンドした試料の中に容易に生じるとは予測されていなかった。
【００４０】
分解試験：分解試験のための試料は、純粋なＰＬＧＡ（未延伸）、純粋なＰＴＭＣ（未延伸）、未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣ（８２．５：１７．５）ブレンド、および１軸延伸したＰＬＧＡ：ＰＴＭＣ（８２．５：１７．５）ブレンド（延伸（％）＝１００％）を含めた。円板試料は、ＰＢＳ溶液（ｐＨ７．４）の中に配置し、そして３７℃で種々の時間にわたってインキュベートした。分解媒体は、一定のｐＨを保つように、必要に応じて新しくした。全ての円板は、最初に計量し、紙タオルで表面の水分を吸収することによって除去し、種々の時間にわたる試験の後に計量し、そして、真空オーブンの中で、５５℃で２４時間乾燥した後に計量した。未延伸ブレンド試料はまた、加速劣化研究のために、５５℃、７０℃、および８５℃でインキュベートした。
種々の温度での未延伸ブレンドの分解を図１２に示す。図１２Ａは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期の分子量に正規化した分子量（ｙ軸）のグラフ図である。図１２Ｂは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期値に正規化した質量（ｙ軸）のグラフ図である。試験温度は、３７℃（ＬＧＴ３７）、５５℃（ＬＧＴ５５）、７０℃（ＬＧＴ７０）、および８５℃（ＬＧＴ８５）であった。Ｍｎおよび質量の測定値のより高速な変化によって示されるように、分解は、温度が高いほど高速であった。
【００４１】
図１３Ａは、種々の温度で得られた分解データ（例えば図１２Ａ）を移行させることによって構築される、マスター分解曲線のグラフ図である。このデータ移行が、物理的に有意義であることを確認するために、移行係数（ａＴ）の対数の逆数を、図１３に、１／（Ｔ−Ｔｃ）の関数としてプロットした。基準温度Ｔｃは、３７℃とした。直線関係は、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの分解が、時間−温度の重ね合せ原理に従うことを示し、高温で短時間にわたるそのポリマーの運動プロセスは、以下の方程式に従って、低温で長時間にわたる挙動に等しいと言える。
【００４２】
【数１】
2011530331.tif 000003
【００４３】
方程式中、Ｃ１およびＣ２は、材料固有のパラメータであり、Ｔｃは、基準温度（本事例については３７℃）である。方程式１は、次の一次形式に再編成することができる。
【００４４】
【数２】
2011530331.tif 000004
【００４５】
データフィッティングは、Ｃ１＝９．５およびＣ２＝３５．１を与えた。図１３Ａのマスター曲線は、分解が完了するために、１０００日程度かかり得ることを予測している。
延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドは、未延伸ブレンドの分解挙動に非常に類似した分解挙動を有した。図１４Ａは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、１００％延伸した８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期分子量に正規化した分子量（ｙ軸）のグラフ図である。図１４Ｂは、種々の試験温度での分解時間（日；ｘ軸）の関数として、１００％延伸した８２．５：１７．５（ｗｔ：ｗｔ）のＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの初期値に正規化した質量（ｙ軸）のグラフ図である。試験温度は、３７℃（ｓｔＬＧＴ３７）、５５℃（ｓｔＬＧＴ５５）、７０℃（ｓｔＬＧＴ７０）、および８５℃（ｓｔＬＧＴ８５）であった。
【００４６】
分解が誘導した延伸および未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの機械特性の変化について、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８に従って試験を行った。試料は、種々の時点で分解試験から採取し、３７℃で、水バッチ（ＭＴＳに装着）の中で引張試験を行った。図１５は、未延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンド（円）および延伸ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンド（四角：平行方向、三角：垂直方向）に対する、種々の分解時間（週；ｘ軸）後の機械特性（ｙ軸）を示すグラフ図である。黒記号は、引張弾性率（ポンド／平方インチ、ＰＳＩ；左ｙ軸）を示し、白記号は、破壊歪（％；右ｙ軸）を示す。最初のうちは、延伸方向に平行な延伸試料の弾性率が、延伸方向に垂直に試験を行った弾性率および未延伸の弾性率のどちらよりも高かった。分解が進行しても、未延伸試料の弾性率は、類似したままであった。延伸試料の弾性率は、急速に減少したが、両タイプの試料の分子量および質量の損失は、非常に類似していた（例えば、図１２、および図１４）。全ての試料の破壊歪は、実質的に５ヵ月以内に変化しなかった。
組み合わせ補強および強靭化手法はまた、ＰＬＡ：ＰＣＬブレンド（８５：１５、ｗｔ：ｗｔ）およびＰＬＡ：ＰＴＭＣブレンド（８５：１５および８０：２０、ｗｔ：ｗｔ）に適用した。図１６は、どちらも延伸（％）の関数として、（Ａ）延伸方向に平行な、および（Ｂ）延伸方向に垂直な、弾性率（ＧＰａ；黒記号、左ｙ軸）および破壊歪（％；白記号、右ｙ軸）を示す。結果は、ＰＬＧＡ：ＰＴＭＣブレンドの結果に類似していた。
【００４７】
本明細書で引用される全ての特許、特許出願、および出版物、ならびに電子的に利用可能な材料の完全な開示は、本明細書に含まれるものとする。上述の説明および実施例は、理解を明確にするためにのみ与えられたものに過ぎない。そこからいかなる不要な限定も導かれない。当業者に対して明らかな変形が特許請求の範囲によって定義された本発明内に含まれるので、本発明は、示し、説明した厳密な詳細に限定されない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【国際調査報告】
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