(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒及び開始剤の存在下でｐ−ジオキサノンを開環重合するポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法であって、ｐ−ジオキサノンに対し、０℃において白色結晶を生じるジオクタン酸第１スズ０．００２〜０．００５モル％、及び脂肪族アルコール類、グリコール類、ヒドロキシカルボン酸類、フェノール類から選択される開始剤０．０１〜０．１モル％を添加し、８５〜１０５℃において攪拌下、ｐ−ジオキサノンの液相開環重合を開始し、攪拌負荷が初期負荷に対し１０〜１００％増加した時点で攪拌を停止し、且つ、重合温度を６５〜８５℃に低下して固相重合を行うことを特徴とするポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項２】
水分含有量が１５０ｐｐｍ以下のｐ−ジオキサノンを使用することを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項３】
ジオクタン酸第１スズの融点が−３℃以上であることを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項４】
ジオクタン酸第１スズが、市販品を蒸留精製した、０．２５〜０．３ｍｍＨｇ、塔頂温度１８０〜２００℃の条件における留出物であることを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項５】
攪拌負荷が初期負荷に対し２０〜８０％増加した時点で攪拌を停止することを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項６】
固相重合終了後、温度６０〜８０℃、圧力１０ｍｍＨｇ以下において不活性気体を通気して未反応ｐ−ジオキサノンを除去し、その含有量を０．５重量％以下に制御することを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項７】
ポリ（ｐ−ジオキサノン）への転化率が９５重量％以上に到達するまで重合反応を継続することを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項８】
ポリ（ｐ−ジオキサノン）の固有粘度が２５℃において１．８〜２．５ｄｌ／ｇであることを特徴とする請求項１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法。
【請求項９】
ポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントを製造する方法であって、請求項１〜８のいずれかに記載の方法によりポリ（ｐ−ジオキサノン）を製造し、次いで、（１）１２５〜１６５℃において、得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）を溶融紡糸する紡糸工程、（２）６０〜１１０℃において、延伸倍率３〜８で延伸する延伸工程、（３）６０〜１１０℃において、８０〜９０％緩和させる工程、（４）８０〜１００℃において、１〜２４時間熱処理する工程、を含むことを特徴とするポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントの製造方法。
【請求項１０】
延伸モノフィラメントの直径が４〜４０ミルであることを特徴とする請求項９記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントの製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法により得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントであって、１回結び引張強度が少なくとも３００００ｐｓｉ（２１．０９ｋｇ／ｍｍ２）、３７℃の生理食塩水に浸漬した後４週間後の該引張強度の保持率が５８％以上であるポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメント。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法により得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントであって、１回結び引張強度が少なくとも３００００ｐｓｉ（２１．０９ｋｇ／ｍｍ２）、３７℃の生理食塩水に浸漬した後４週間後の該引張強度の保持率が５８％以上であるポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメント。
【請求項１３】
モノフィラメントが手術用縫合糸である請求項１１記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメント。
【請求項１４】
モノフィラメントが手術用縫合糸である請求項１２記載のポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、ポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法、並びに、ポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメント及びその製造方法に関する。詳しくは、機械的特性の保持率が高く、手術用縫合糸として好適に用いられるポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメント及びその製造方法、並びに、モノフィラメントの原料として好適に使用し得るポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００３】
現在、ポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントの市販品としては、米国エチコン社製のＰＤＳＩＩ（商品名）があり、非常に優れた耐加水分解性を示すことが知られている。一方、他の化学合成モノフィラメント縫合糸としては、モノクリル（エチコン社製、商品名）、マクソン（ＡＣＣ社製、商品名）、バイオシン（Ｕ．Ｓ．サージカル社製、商品名）等が知られている。後者のモノフィラメントは、ＰＤＳＩＩに比べて加水分解が早く、より長い耐加水分解性を保持させるのに有効でなく、短期的な用途にのみ用いられる。さらに長い加水分解性を要する場合には、ポリカプロラクトンモノフィラメント等を使用する必要があった。しかし、実際には耐熱性が不足であり、加水分解性が遅すぎるため、使用実績はほとんど例がない。
【０００４】
近年、医療の進歩により、老人の高齢化が進んでいる。しかし、高齢であるが故に治癒、回復に長時間を要し、通常の分解性のモノフィラメント縫合糸では傷口が修復する前に強度が低下するため、結局抜糸を必要とする縫合糸が用いられている。モノフィラメント縫合糸としては、より加水分解しにくく、より安全なものが望まれていた。
【０００５】
ドッテイらは、ポリ（ｐ−ジオキサノン）による生体吸収性モノフィラメントを製造している。（例えば、特公昭６０−３６７８５号公報、ＵＳＰ−４，０５２，９８８号）。また、特開平１０−３１６７４５号公報には、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の狭い高分子量のポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法が開示されている。前者のポリ（ｐ−ジオキサノン）からなるモノフィラメントは、有機金属触媒の量とモノマー純度とにより分子量を制御して、テトラクロルエタン溶液の溶液粘度が少なくとも０．５ｄｌ／ｇ以上の縫合糸が記載されている。しかし、高分子量にするほど含有触媒量が多くなり、使用触媒を除去したとしても安全性の面から決して良好な方法とは言えない。後者のポリ（ｐ−ジオキサノン）に関しても同様に、ジオクタン酸スズの量により分子量の制御を行っており、本発明者の意図している触媒量とは程遠い。また、使用触媒を除去したとしても安全性の面から決して良好な方法とは言えない。
【０００６】
一方、特開平８−５２２０５号公報には、高い溶液粘度を有するポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法、及びヘキサフルオロイソプロパノール溶媒中で２．３〜８．０ｄｌ／ｇの溶液粘度を有する外科用モノフィラメントが開示されている。更に該公報には、高粘度を示すポリマーに適した反応機を用いる１段階重合、又は、低分子量のプレポリマーを２段階の固体状態で重合を行う２段階重合によりポリ（ｐ−ジオキサノン）を製造できることが記載されている。そして、重合を開始した後、ポリマーの粘度が１００〜５００ｃｐに到達した時点で反応槽の内容物を硬化用トレーに排出したことが記載されている。このような方法で製造されたポリマーは、確かに高分子量であり（固有粘度：２．６４ｄｌ／ｇ）、分子量を上げることにより、ある程度耐加水分解性を改善することを意図している。しかしながら、具体的なフィラメントの耐加水分解性を示した記載はなく、射出成形品で高分子量であることの効果を示しているに過ぎない。さらに、重合時における攪拌に基づくせん断によるポリマーの劣化等について何ら記載されておらず、液相攪拌重合と固相重合の併用は、むしろ移液時の効率化のためと考えられる。
【０００７】
モノフィラメントの製造方法としては、特開平３−２０６１４３号公報、ＵＳ５２９４３９５号、及びＵＳ５４５１４６１号等に開示される製造方法が知られている。具体的には、紡糸後に行う未延伸糸の延伸は、融点以上の温度をかけてモノフィラメント表面層を熱暴露させて、外側と中心部分との結晶構造が異なる二層構造にするモノフィラメントの製造方法であり、一般にはゾーン延伸法と呼ばれるものであり、表面がやや溶けて軟らかさを付与させる一方で中心の高い結晶性を維持し、加水分解性を保つことを特徴としている。しかしながら、該方法では、熱分解を部分的に起こしているため、高い分子量のポリ（ｐ−ジオキサノン）を原料とする必要がある。また、工程の煩雑さ、及び特殊な設備を要する等、経済的見地を考慮すると決して優れているとは言い難い。更には、せっかくの耐加水分解性を犠牲にしていることが考えられる。上記理由と考え合わせると、ゾーン延伸を行うために高分子量のポリマーを製造する必要があることが読み取れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の観点に鑑み、ＰＤＳＩＩ等、従来公知のポリ（ｐ−ジオキサノン）のフィラメントに比べて、耐加水分解性に優れ、より安全なポリ（ｐ−ジオキサノン）のモノフィラメント及びその製造方法を提供すること、及びその原料として有用なポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、驚くべきことに、従来液体であると信じられていたジオクタン酸第１スズが、蒸留等により精製を行うと、低温下で固体を形成すること、また、重合触媒として、該精製した高純度のジオクタン酸第１スズを用いて、ｐ−ジオキサノンの液相開環重合を開始し、重合が進行して反応系の粘度（攪拌負荷）が特定値以上増加した時点で攪拌を停止し、重合温度を下げて固相重合に切り替える方法により、未精製のジオクタン酸第１スズを用いた場合と比較して、得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）の分子量が同一であるにもかかわらず、それを紡糸して得られるフィラメントが、耐加水分解性に優れていることを見出し、本発明に到った。
【００１０】
すなわち、本発明の第１発明は、触媒及び開始剤の存在下でｐ−ジオキサノンを開環重合するポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法であって、ｐ−ジオキサノンに対し、０℃において白色結晶を生じるジオクタン酸第１スズ０．００２〜０．００５モル％、及び開始剤０．０１〜０．１モル％を添加し、８５〜１０５℃において攪拌下、ｐ−ジオキサノンの液相開環重合を開始し、攪拌負荷が初期負荷に対し１０〜１００％増加した時点で攪拌を停止し、且つ、重合温度を６５〜８５℃に低下させて固相重合を行うことを特徴とするポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法である。
【００１１】
上記第１発明の好ましい態様として、固相重合終了後、温度６０〜８０℃、圧力１０ｍｍＨｇ以下において不活性気体を通気して未反応ｐ−ジオキサノンを除去し、その含有量を０．５重量％以下に制御する前記製造方法、及び、ポリ（ｐ−ジオキサノン）への転化率が９５重量％以上に到達するまで重合反応を継続する前記製造方法が挙げられる。いずれの製造方法においても、原料として、水分含有量が１５０ｐｐｍ以下のｐ−ジオキサノンを使用することが好ましい。特に、ジオクタン酸第１スズとして上記特性に加え、融点が−３℃以上であるものを用いること、更に、市販品を蒸留精製して、０．２５〜０．３ｍｍＨｇ、塔頂温度１８０〜２００℃の条件における留出物を用いることが好ましい。また、攪拌負荷が初期負荷に対し２０〜８０％増加した時点で攪拌を停止することが好ましい。上記方法で製造されるポリ（ｐ−ジオキサノン）の固有粘度は、開始剤の量を調節することにより変えることが可能であり、具体的には、２５℃において１．８〜２．５ｄｌ／ｇである。
尚、本発明におけるジオクタン酸スズの融点は、後述する実施例に記載した方法により測定することができる。
【００１２】
本発明の第２発明は、前記方法によりポリ（ｐ−ジオキサノン）を製造し、次いで、（１）１２５〜１６５℃において、得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）を溶融紡糸する紡糸工程、（２）６０〜１１０℃において、延伸倍率３〜８で延伸する延伸工程、（３）６０〜１１０℃において、８０〜９０％緩和させる工程、（４）８０〜１００℃において、１〜２４時間熱処理する工程、を含むことを特徴とするポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントの製造方法である。この方法で製造される延伸モノフィラメントの直径は４〜４０ミルである。
【００１３】
本発明の第３発明は、前記第２発明により製造されたポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントであって、１回結び引張強度が少なくとも３００００ｐｓｉであり、３７℃の生理食塩水に４週間浸漬した後の該引張強度の保持率が５８％以上のポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントである。本発明に係るモノフィラメントは、手術用縫合糸として好適に使用される。
【００１４】
本発明に係るポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントは、公知の加水分解性ポリエステルフィラメント、例えば、ＰＤＳＩＩよりも加水分解が遅い。すなわち、生理食塩水中で加水分解処理しても、１回結び引張強度等の保持率が高く、耐加水分解性に優れている。そのため、治癒期間の長い外科手術用縫合糸として使用することのできる極めて有用な資材である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、ポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法について説明する。本発明に係わるポリ（ｐ−ジオキサノン）の製造方法は、触媒及び開始剤の存在下で、ｐ−ジオキサノンの開環重合を行うに際し、触媒として、０℃において白色結晶を生じるジオクタン酸第１スズを用い、特定の温度において攪拌しながら液相開環重合を開始し、反応系の粘度の増加を攪拌負荷で捕らえ、攪拌負荷が特定値以上増加した時点で攪拌を停止して、反応系に対する機械的せん断をなくすると共に、重合温度を低下させて固相開環重合を行う方法である。
【００１６】
本発明では触媒としてジオクタン酸第１スズを用いる。ジオクタン酸第１スズは、食品添加物として米国ＦＤＡで承認されている。本発明に用いるジオクタン酸第１スズは、０℃において白色結晶を生じるものである。好ましくは融点が−３℃以上のものである。これらの触媒は、市販品を蒸留精製等を行うことにより得られる。市販品としては、日本化学産業（株）製、商品名：ニッカオクチック錫２８％、が挙げられる。該品は、温度０℃において淡黄色の液体である。この市販品を蒸留精製して、圧力０．２５〜０．３ｍｍＨｇ、塔頂温度１８０〜２００℃における留出物を捕集することにより本発明の目的に合った純度を有する触媒が得られる。上記市販品を上記条件で蒸留すると、上記留出物の回収率は約８０重量％である。蒸留精製に際しては、塔頂温度１８０℃未満の留出物は初留分として除去し、２００℃を超えるものは缶出物として除去する。蒸留精製したジオクタン酸第１スズは、常温下、無色で粘性のある液体であり、更に窒素雰囲気下、０℃で白色の結晶であり、融点は−３℃である。更に、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲ測定結果より、蒸留初留物の大部分は、遊離のカルボン酸である。触媒の使用量は、ｐ−ジオキサノンの仕込み量に対して０. ００２〜０. ００５モル％の範囲が好ましい。
【００１７】
開始剤としては以下のものが挙げられる。脂肪族アルコール類、グリコール類、ヒドロキシカルボン酸類、フェノール類等が挙げられる。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール等の脂肪族飽和アルコール類、シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の脂環式アルコール類、ジエチレングリコール等のグリコール類、乳酸、グリコール酸等のヒドロキシカルボン酸類、アミノフェノール、アセトアミノフェン等のフェノール類等が挙げられる。これらの中で、ラウリルアルコールが好ましく使用される。開始剤の使用量は、後述するｐ−ジオキサノンの仕込量に対して０. ０１〜０. １モル％の範囲が好ましい。
【００１８】
本発明で使用するｐ−ジオキサノン（モノマー）は、蒸留したもの、或いは蒸留して精製したものでもよいが、水分の少ないものが好ましい。水分の許容範囲は、１５０ｐｐｍ以下が望ましい。水分の含有量が１５０ｐｐｍを超えると、水を開始剤としたポリマーの生成が優位となり、加水分解速度の速いポリ（ｐ−ジオキサノン）が多く生成する傾向にある。
【００１９】
本発明では重合系に染料を添加してもよい。添加する時期は重合開始時点が好ましい。使用できる染料としては、米国ＣＦＲ２１にて規制されているＤ＆Ｃ、Ｇｒｅｅｎ−Ｎｏ．６（ＣＡＳ番号：１２８−８０−３）、及び、Ｄ＆Ｃ、Ｖｉｏｌｅｔ−Ｎｏ．２（ＣＡＳ番号：８１−４８−１）を挙げることができる。染料の使用量は、モノマーの仕込量に対して、前者が０．２１重量％未満、後者が０．３重量％未満の範囲が好ましい。より好ましくは、前者が０．１５重量％未満、後者が０．２５重量％未満の範囲である。同一の粘度では、添加量が多いと重合時の攪拌によるせん断の影響を受けにくいが、反応時間が長くなり攪拌継続時間が長くなる。逆に少ないと、せん断の影響を受け易く耐加水分解性に良い影響を与えない。
【００２０】
本発明では、染料を添加しなくても耐加水分解性に優れたポリマー及びフィラメントが製造できる。即ち、上記の如き精製した触媒を用い、攪拌負荷制御を実施し、且つ、高温における液相反応と低温における固相反応を実施することにより、本発明の目的が達成される。
【００２１】
重合反応は、上記触媒、及び開始剤の存在下、必要に応じて、染料も添加した状態で、ｐ−ジオキサノンの開環重合を実施する。開環重合は、攪拌下、８５〜１０５℃、好ましくは９０〜１００℃において液相で反応を開始する。重合反応が進行し、ポリマーの生成が進むにつれて反応系の粘度が上昇する。本発明ではこの粘度上昇を攪拌負荷の増加で捕らえる。
【００２２】
３００ｍｌの反応器（内径：８７ｍｍ、深さ：１７０ｍｍ）を用いて、反応液の液深を９０％、反応器内径（Ｄ）に対する攪拌羽の長さ（Ｌ）の比、Ｌ／Ｄ：０．６〜０．７の攪拌羽根を用いた場合を例として、攪拌負荷について説明する。反応開始時の攪拌負荷が０．００６Ｖ（攪拌機の最高負荷：５Ｖ、その時のトルク：１０ｋｇｆ・ｃｍ）で攪拌を開始して、攪拌負荷が例えば０．００８Ｖを超えた時点を粘性が発生した時点、即ち、攪拌負荷が増加した時点と定義づける。この時の負荷増加分は、０．００２Ｖであり、初期負荷に比べて３３％増加したこととなる。この時の重合温度は８５〜１０５℃である。好ましくは９０〜１００℃の範囲である。
【００２３】
本発明では、開環重合を開始し、粘性が発生して攪拌負荷が特定値増加した後、攪拌を停止する。同時に重合温度を低下して固相重合へ切り替える。固相重合へ切り替える際の攪拌負荷の増加度合いの目途は、初期の攪拌負荷に対して１０〜１００％増加した時点である。好ましくは２０〜８０％増加した時点である。
固相重合の重合温度は、６５〜８５℃である。好ましくは７０〜８０℃の範囲である。
【００２４】
重合反応は、モノマーの転化率が９５重量％以上に達するまで継続することが好ましい。重合時間は、温度、触媒量及び開始剤量により変化するが、通常、攪拌下の液相反応の反応時間は２〜２４時間程度であることが好ましい。より好ましくは６〜１２時間程度である。この間、粘性が発生し攪拌負荷の増加を自動的に検知して、自動的に攪拌を停止し、且つ、自動的に固相重合へ切り替える制御システムを組み込むことにより作業性を大幅に改善することができる。固相重合の重合時間は３〜６日間程度であることが好ましい。それ以上の日数では、作業性及び経済的見地より効率が低く、且つ３日未満では、目的とする転化率に到達しないことがあり、ポリ（ｐ−ジオキサノン）ポリマーを紡糸して所望の特性を有するモノフィラメントを得ることが困難となる。また、加熱媒体は限定されず、オイル浴でも乾燥機でも良いが、効率的な方法を考慮すると、乾燥機が好ましい。
【００２５】
上記方法により製造されるポリ（ｐ−ジオキサノン）の固有粘度は、２５℃において１．８〜２．５ｄｌ／ｇである。好ましくは約１．９〜２．４ｄｌ／ｇの範囲である。１. ８ｄｌ／ｇ未満の場合は、成形する際の溶融粘度が低くなり、形状のよいフィラメントが得難くなる。また、２．５ｄｌ／ｇを超える場合は、成形時に溶融粘度が高くなり過ぎ、良好な成形性が得難くなる。更には紡糸時の温度を上げる必要があり、良好な耐加水分解性を保持できなくなる。
【００２６】
触媒の純度に関しては、市販品を精製せずそのまま用いた場合に比べて、精製した触媒を用いることにより開始剤に対するモノマーのモル比（以下、Ｍ／Ｉという）が同じ値であっても、固有粘度の高い、すなわち高分子量のポリ（ｐ−ジオキサノン）が得られる（実施例１及び２と比較例１との比較又は比較例４と比較例２との比較）。さらに、市販品を精製せずそのまま用いた場合に比べて、精製した触媒を用いて得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）を紡糸して得られるフィラメントは、ポリ（ｐ−ジオキサノン）の固有粘度が同じであっても、耐加水分解性に優れている。また、攪拌負荷制御に関しては、Ｍ／Ｉが同じであり、且つ、蒸留精製した触媒を用いた場合において、攪拌負荷が所定値増加した時点で攪拌を停止し、且つ、重合温度を所定値まで下げて重合を実施したものの方が、固有粘度の高い高分子量のポリ（ｐ−ジオキサノン）が得られる（実施例１〜３と比較例３、４との比較）。
【００２７】
また、染料の添加効果については、攪拌負荷制御を実施せずに、Ｍ／Ｉ値を同条件とした場合について比較すると、得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）の固有粘度の差はほとんど認められなかった（比較例３と比較例４参照）。染料添加によるゲル化防止等の可塑化効果が認められる。
【００２８】
本発明において、分子量の制御は、開始剤等の添加量により一義的に決定される。ここで、開始剤等とは、水分及開始剤を意味する。モノマーの全モル数を開始剤等のモル数で除したＭ／Ｉ値をその指標とする。モノマーの水分を測定した後、あらかじめ作成した検量線から、加えるべき開始剤の量を決定する。
次いで、上記方法により製造されたポリ（ｐ−ジオキサノン）を用いる、ポリ（ｐ−ジオキサノン）モノフィラメントの製造方法について説明する。フィラメントを紡糸する前にポリマー中に含まれるモノマーの除去、及びポリマー乾燥を行う。ポリ（ｐ−ジオキサノン）は、できる限り不純物を除去したものが望ましい。即ち、水分及びモノマー等加水分解を助長する物質を極力少なくすることが好ましい。ポリ（ｐ−ジオキサノン）中のモノマーの含有量は０．５重量％以下、より好ましくは０．１％以下が望ましい。
【００２９】
モノマーを除去する方法としては、以下の方法が挙げられるが、加熱媒体を通気させて減圧下に充填容器を加熱しうるもので有れば何ら問題ない。▲１▼容器表面を加熱した充填塔カラムにポリ（ｐ−ジオキサノン）を充填し、減圧吸引下、カラム下部方向より加熱乾燥窒素等を用いてストリッピングを行う方法。▲２▼減圧吸引下、容器表面を加熱した回転型コニカルドライヤーにて、加熱乾燥窒素等を通気させながらストリッピングを行う方法等が挙げられる。スケールが小さい場合は、▲１▼の方法が効果的で便利である。５ｋｇ以上のスケールの場合は、▲２▼の方法を用いることが効果的である。これらの方法により、モノマーを除去したポリ（ｐ−ジオキサノン）を得ることができる。加熱温度は６０〜８０℃の範囲で実施される。より好ましくは６０〜７０℃の範囲である。窒素等の不活性気体の流量は、真空ポンプの排気能力及び容器の大きさによるが、余り流量が大きいと真空度が上がらず、初期の目標を達成することが出来ない。好ましくは０．５リットル／ｍｉｎ以下の流量で行う。より好ましくは０．３リットル／ｍｉｎ．程度で行うことが望ましい。減圧・吸引時の圧力は１０ｍｍＨｇ以下が好ましい。かくして得られたモノマー除去したポリ（ｐ−ジオキサノン）は、紡糸原料として好ましく供することができる。
【００３０】
本発明に係るモノフィラメントは、上述のポリ（ｐ−ジオキサノン）を紡糸し、更に、延伸することにより製造される。紡糸には、公知の紡糸方法を採用することができる。また、延伸についても同様である。溶融紡糸によりモノフィラメントを製造する場合、紡糸温度は１２５〜１６５℃であることが好ましい。１２５℃未満では、ポリ（ｐ−ジオキサノン）の溶融粘度が高すぎて、紡糸が困難である。また、１６５℃を超えると、ポリ（ｐ−ジオキサノン）が分解し、得られるモノフィラメントの強度が低下する。ポリ（ｐ−ジオキサノン）の溶液を調製し、溶液紡糸することも可能である。その場合、溶媒にはテトラクロルエタン等の溶媒が使用できる。この場合には溶媒の沸点以下の温度にて紡糸を行う。溶液濃度は通常１０〜３０重量％が好ましい。しかしながら、経済的見地を考慮すると前者の溶融紡糸法が好ましい。
【００３１】
紡糸により未延伸糸を製造し、得られた未延伸糸を延伸することにより、直線引張り強度５０, ０００ｐｓｉ以上の強度を有するモノフィラメントが得られる。好ましい延伸条件は、延伸温度６０〜１１０℃、延伸倍率３〜８倍の範囲である。延伸方法は２段延伸が好ましい。その場合、１段延伸及び２段延伸の合計延伸倍率が上記範囲となるように延伸する。延伸倍率が３倍未満の場合、十分な引張強度が得られない。また、８倍を超えると、延伸の際に白化現象が発生して充分な強度を引き出すことができない。更には延伸の際に、モノフィラメントが切れることがあり好ましくない。
【００３２】
本発明に係るモノフィラメントは、上記条件で延伸した後、６０〜１１０℃において、８０〜９０％緩和される。次いで、熱処理される。熱処理温度は、８０℃〜ポリ（ｐ−ジオキサノン）の融点未満の温度範囲が好ましい。具体的には、８０〜１００℃程度である。処理時間は１〜２４時間程度が好ましい。通常、例えば、ボビン等に巻き付けた状態で適度の緊張下で実施する。上記条件で得られたモノフィラメントは、加水分解試験に供される。染料添加したモノフィラメントは、同じ固有粘度有するエチコン社製のモノフィラメント（商品名：ＰＤＳＩＩ）と比較すると明らかに耐加水分解性が優れていることが示される。
【００３３】
本発明に係るモノフィラメントは、直線引張り強度が５０, ０００ｐｓｉ以上、好ましくは６０, ０００ｐｓｉ以上である。１回結び引張り強度は３０, ０００ｐｓｉ以上、好ましくは４０, ０００ｐｓｉ以上である。ヤング率は２９０, ０００ｐｓｉ以下、好ましくは２２０, ０００ｐｓｉ以下である。伸長率は６０％以下、好ましくは４０％以下である。また、モノフィラメントの径は４〜４０ミルである。３７℃の生理食塩水に浸漬した場合の１回結び引張り強度の４週間後の保持率は５８％以上である。かかる特性を有するモノフィラメントは、例えば、生体吸収性の外科手術用縫合糸、特に治癒期間が長期の傷口修復手術用縫合糸として好適に用いることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれら実施例には限定されない。また、実施例に記載した物性値は、以下の方法により測定した。
【００３５】
１．残存モノマー量（重量％）
あらかじめ、濃度既知のモノマーの検量線を作成した後、得られた共重合体０．３ｇをヘキサフルオルイソプロパノール（以下、ＨＦＩＰと称する）１０ｍｌに溶解し、ガスクロマトグラフィー〔（株）日立製作所製、１６３型ガスクロ装置、キャピラリーカラム：ｃｐ−ｓｉｌ  ５ＣＢ、５０ｍ×０. ３２ｍｍφ、カラム温度：１７０℃）を用いて、残存モノマーを定量する。
【００３６】
２．固有粘度（ｄｌ／ｇ）
得られた共重合体０. ０２５ｇをＨＦＩＰ２５ｍｌに溶解し、０. １ｇ／ｄｌのＨＦＩＰ溶液を調製した後、ウベローデ（１Ｂ型）粘度計を用いて、２５℃にて溶液粘度を測定し、固有粘度（η：ｄｌ／ｇ）を下記数式（１）
η＝（ｌｎｔ／ｔo）／Ｃ ・・・（１）
（但し、式中、ｔはポリマー溶液の落下時間〔ｓ〕、ｔo は溶媒の落下時間〔ｓ〕、Ｃは溶液濃度〔ｇ／ｄｌ〕である）により算出する。
【００３７】
３．引張強度及び一回結び引張強度（ｋｐｓｉ）
引張試験機（オリエンテック（株）製、形式；テンシロンＲＴＡ−１００）を用いて、EUROPEAN PHARMACOPOEIA COMMISSIONに規定される方法に従い、チャック幅１３０ｍｍ、クロスヘッドスピード２５０ｍｍ／分で測定する。１回結び引張強度は、フィラメントに１回結びを形成した後、その結び目がクランプの中央に位置するように取り付け、それを試料とする。ヤング率は得られた応力−ひずみ曲線の初期直線的弾性領域の勾配より次式により算出する。測定より得られた引張強度及びヤング率の単位は、〔ｋｇ／ｍｍ２〕であるが、〔ｋｐｓｉ〕に換算した値を示す。
ヤング率＝（ｔａｎθ×Ｌ×Ｃ×Ｓ）／（Ｈ×Ａ）
上記数式において、θ：応力−ひずみ曲線の初期直線とｘ軸（ひずみ軸）との角度〔度〕、Ｌ：チャック間距離〔ｍｍ〕、Ｃ：チャートスピード〔ｍｍ／分〕、Ｓ：ｙ軸（応力軸）１目盛り当たりの荷重〔ｋｇ／ｍｍ〕、Ｈ：クロスヘッドスピード〔ｍｍ／分〕、Ａ：フィラメントの初期断面積〔ｍｍ２〕を示す。
【００３８】
４．１回結び引張強度の保持率（％）
３７℃の生理食塩溶液（塩化ナトリウム９．０ｇを蒸留水に溶解し、全量を１０００ｍｌにした溶液）に試料を７、１４、２１、２８日間それぞれ浸漬し、前項記載の方法により１回結び引張強度を測定し、未浸漬試料に対する保持率を算出する。
【００３９】
５．触媒の融点（℃）
アルミパンに試料６．８〜７．０ｍｇを秤量して包装し、−５℃の冷凍庫に１昼夜静置する。ＤＳＣ（ＲＩＧＡＫＵ（株）製、形式：ＤＳＣ−８２３０）の最初の温度を−６７℃に設定して試料を入れ測定を開始する。昇温速度５℃／ｍｉｎで−６７〜１００℃まで測定する。融解ピークトップが現れる温度を融点とする。尚、標準物質としてＡｌ２Ｏ３を用いる。
【００４０】
調製例１＜ジオクタン酸第１スズの蒸留精製＞
温度計サック及び窒素導入キャピラリーの付いた１００ｍｌの四つ口フラスコに１０９ｇの市販のジオクタン酸第１スズ（日本化学産業（株）製、商品名：ニッカオクチック錫２８％）を入れ、減圧下、単蒸留にて蒸留を実施した。減圧度は０．２５〜０．３ｍｍＨｇとした。塔頂温度、留出量及びその重量％は以下の通りである。第１留分：９３〜９５℃、９．５ｇ、８．７重量％、第２留分：１８０〜２００℃、８８．２ｇ、８０．９重量％、釜残分：７．０ｇ、６．４重量％。第２留分は０℃において白色結晶を生じた。また、上記方法により融点を測定した結果、融点は−３℃であった。以下、第２留分を精製触媒という。
【００４１】
実施例１
蒸留して水分２７．７ｐｐｍのｐ−ジオキサノン（以下、ＰＤＯという）２９８．２ｇ（２．９２１モル）を３００ｍｌの反応フラスコに水分が更に混入しないように両末端カット注射針にて窒素雰囲気下に加え、精製触媒０. ００４モル％（０．６ｇの精製触媒を高速液体クロマトグラフ用トルエン（和光純薬製）２ｍｌに加えた溶液０．２１ｍｌ）、ラウリルアルコール０. ０６８モル％（水分のモル数を考慮、Ｍ／Ｉ＝１２００に相当）を添加した。攪拌機付反応フラスコ（攪拌機：ＥＹＥＬＡ製、形式：ＭＡＺＥＬＡ  Ｚ−１３１０、攪拌最大負荷：１０ｋｇf・ｃｍ）を室温にて、回転数６０ｒｐｍで攪拌させながら、圧力１ｍｍＨｇ以下で６０分放置した。その後、減圧下、室温〜６０℃まで昇温させた後、減圧を解除した。窒素雰囲気下、同回転数にて攪拌しながら、さらに昇温を９５℃まで行い、攪拌の回転数を５ｒｐｍに切り替えて重合を開始させた。内温を室温〜９５℃まで上げるのに２時間を要した。この時記録計（横河電機製、型式μＲ１００）の攪拌初期の負荷値は０．００６Ｖであった（５Ｖで１０ｋｇf・ｃｍの値に相当）。粘性による負荷上限値を０．００８Ｖ（初期負荷の３３％増加）に設定し、これ以上の負荷が発生したときには攪拌を停止させるように制御した。更に、温度調節計（理科学工業（株）製、形式：ＲＥＸ−Ｐ１００）にて攪拌停止信号発生時に次の設定パターンに置き換わる様切替制御した自動制御にて重合温度を管理した。９５℃に到達した時点を重合開始時とし、重合開始時点から４時間後に攪拌を停止した。攪拌を停止した状態で、更に、８０℃にて固相重合を６日間行い重合を終了させた。
【００４２】
その後、液体窒素にて急冷して反応器からポリ（ｐ−ジオキサノン）を取り出し、森田式粉砕機（ＪＣ−２型）で冷凍粉砕した。真空乾燥機で１２時間、室温下乾燥して粉砕品２９０ｇを得た。更に、脱モノマー操作を以下の方法で実施した。粉砕品を容積４００ｍｌのカラムに装入して、８ｍｍＨｇの減圧下、温度６３℃でカラムを加熱保温し、同温度にて加熱窒素を２００ｍｌ／分流して脱モノマー操作を３６時間実施した。脱モノマー実施後の未反応モノマーの含有量は０．１重量％以下であった。得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）の固有粘度（η）は２．３１〔ｄｌ／ｇ〕であった。得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）の量は２８０ｇであった。釜付着物、粉砕及び後処理時等のポリマーロス分は１２．３ｇであり、ポリマーへの転化率は９８重量％であった。ポリマーの融点は１１５℃であった。
【００４３】
実施例２
ＰＤＯ、ＬＡＯＨ及び精製触媒の装入量、並びに、ＰＤＯの水分を表−１（表１）に記載した通りに代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。再現性を確認した。
【００４４】
実施例３
ＰＤＯ、ＬＡＯＨ及び精製触媒の装入量、並びに、ＰＤＯの水分を表−１（表１）に記載した通りに代え、且つ、染料〔Ｄ＆Ｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｎｏ．２（ＣＡＳＮｏ８１−４８−１）〕をＰＤＯに対して０．１３重量％添加した以外は、実施例１と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。
【００４５】
実施例４〜６
ＰＤＯ、ＬＡＯＨ及び精製触媒の装入量、並びに、ＰＤＯの水分を表−１（表１）に記載した通りに代えた以外は実施例３と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。
【００４６】
比較例１
市販のジオクタン酸第１錫（日本化学産業（株）製、商品名：ニッカオクチック錫２８％、以下、未精製触媒という）を用い、ＰＤＯ、ＬＡＯＨの装入量、及びＰＤＯの水分を表−２（表２）に記載した通りに替えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。
【００４７】
比較例２
未精製触媒を用い、ＰＤＯ、ＬＡＯＨの装入量、並びに、ＰＤＯの水分を表−２（表２）に記載した通りに替え、且つ、重合開始時から１２時間攪拌を継続し、その後攪拌を停止（攪拌負荷の増加率：３３００％）して重合温度を低下した以外は、実施例１と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。
【００４８】
比較例３
ＰＤＯ、ＬＡＯＨ及び精製触媒の装入量、並びに、ＰＤＯの水分を表−２（表２）に記載した通りに代え、且つ、重合温度及び攪拌負荷の制御（攪拌負荷の増加率：３５００％）を比較例２と同様に実施した以外は、実施例１と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。
【００４９】
比較例４
ＰＤＯ、ＬＡＯＨ、精製触媒、及び染料Ｄ＆Ｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｎｏ．２（ＣＡＳＮｏ８１−４８−１）の装入量、並びに、ＰＤＯの水分を表−２（表２）に記載した通りに替え、且つ、重合温度及び攪拌負荷の制御（攪拌負荷の増加率：２３００％）を比較例２と同様に実施した以外は、実施例３と同様の操作を行い、ポリ（ｐ−ジオキサノン）を得た。
実施例１〜６の結果を表−１（表１）、比較例１〜４の結果を表−２（表２）にそれぞれ示す。
【００５０】
【表１】
0004583566.tif 000002
【００５１】
【表２】
0004583566.tif 000003
【００５２】
実施例７
実施例１で得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）を押出温度１５５℃にて紡糸し、モノフィラメント未延伸糸を作成した。押出機のノズルの口径は１. ０ｍｍのものを用いた。得られた未延伸糸を延伸温度９０℃にて、延伸倍率４. ０倍に延伸し、更に１１０℃にて延伸倍率１．５倍延伸した。更に、得られた延伸糸を１１０℃にて９０％緩和を実施した後、９０℃で６時間熱処理を行った。熱処理後の延伸モノフィラメントの直線引張強度、１回結び引張強度、伸度、ヤング率を測定し表−３（表３、４）に示した。
【００５３】
実施例８〜９及び比較例５〜８
表−３（表３、４）に記載したポリ（ｐ−ジオキサノン）を用いた以外は、実施例１と同様の紡糸・延伸・緩和・熱処理操作を行った。得られた結果を表−３（表３、４）に示す。
【００５４】
比較例９〜１０
市販縫合糸であるＰＤＳＩＩ（エチコン社製、商品名、染料含有品）について、実施例１と同様にして物性を評価した。得られた結果を表−３（表３、４）示す。
【００５５】
比較例１１
市販縫合糸であるＰＤＳＩＩ（エチコン社製、商品名、染料を含まないｃｌｅａｒ品）について、実施例１と同様にして物性を評価した。得られた結果を表−３（表３、４）示す。
【００５６】
【表３】
0004583566.tif 000004
【００５７】
【表４】
0004583566.tif 000005
【００５８】
実施例９と比較例９を比較すると、フィラメントの固有粘度が殆ど同じ、つまり、殆どポリマーの分子量が変わらないにもかかわらず、実施例９のフィラメントの耐加水分解性が向上していることがわかる。
また、実施例７、８と比較例１１を比較すると、フィラメントの固有粘度が殆ど同じ、つまり、殆どポリマーの分子量が変わらないにもかかわらず、実施例７と８のフィラメントの耐加水分解性が向上していることがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係わる製造方法により得られたポリ（ｐ−ジオキサノン）を用いて紡糸・延伸して製造されるモノフィラメントは、既存のポリ（ｐ−ジオキサノン）のモノフィラメントよりも加水分解が遅く、治癒期間が長期の傷口修復手術用縫合糸として優れている。従って、本発明の製造方法で得られるポリ（ｐ−ジオキサノン）は、モノフィラメントの形態で生体吸収性の手術用縫合糸として極めて有用な資材である。