DE60300832T2

DE60300832T2 - Monofilamentnahtmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60300832T2
Application number: DE60300832T
Authority: DE
Inventors: Jung Nam Im; Jang II Yuseong-gu Seo; Chong Taek Yuseong-gu Hong; Chaul Min Yuseong-gu Pai; Hye Sung Yuseong-gu Yoon
Original assignee: Samyang Corp
Current assignee: Samyang Biopharmaceuticals Corp
Priority date: 2002-03-30
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: ZA200407847B; MXPA04009439A; AU2002324358A1; BR0215669B1; WO2003083191A1; BR0215669A; KR100498201B1; CN1308507C; JP4071661B2; BR0215669B8; KR20030078669A; CN1623016A; DE60300832D1; US7070610B2; ES2240878T3; EP1348449B1; EP1348449A1; US20030187476A1; JP2003339849A; ATE297763T1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Monofilamentnahtmaterial, das eine ausgezeichnete Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Stand der Technik
Monofilamentnahtmaterialien weisen im Allgemeinen einen geringeren Gewebswiderstand auf und verursachen weniger Risse, da sie glättere Oberflächen aufweisen als geflochtene Multifilnahtmaterialien. Monofilnaht-materialien weisen im Allgemeinen nicht die Kapillarität auf, die Multifilnahtmaterialien zu Eigen ist, was zu einer geringeren Ausbreitung von Wundinfektionen durch Bakterien und dergleichen führt. Da Monofilamentnahtmaterialien jedoch eine einzelne Faser umfassen, bestehen die folgenden Nachteile: sie sind weniger biegbar als Multifilnahtmaterialien; mit ihnen kann nicht so leicht ein Knoten gebildet werden; und aufgrund einer schlechten Knotensicherheit ist die Gefahr größer, dass der gebildete Knoten sich wieder löst.
Monofilamentnahtmaterialien sind insbesondere weniger biegbar, was während chirurgischer Operationen zu Schwierigkeiten in der Handhabung und bei der Knotenbildung führt. Überdies beklagen sich die Patienten häufig über Schmerzen, da die Schlaufen des geknoteten Nahtmaterials, die im Körper verbleiben, die anliegenden Gewebe reizen können. Zudem geht der Knoten leicht auf, selbst wenn das verkaufte Monofilamentnahtmaterial relativ biegsam ist. Daher sind zusätzliche Umschlingungen während der Knotenbildung notwendig, um den Knoten zu sichern. Diese zusätzlichen Umschlingungen erhöhen die Menge an Nahtmaterial, das im Körper verbleibt, und erhöhen folglich die Reizung, die durch das Fremdmaterial in der Wunde hervorgerufen wird. Die erhöhte Menge an Fremdkörper kann selbst im Fall eines resorbierbaren Nahtmaterials mit einer guten Biokompatibilität in angrenzendem Gewebe eine Reizung hervorrufen, und daher die Wahrscheinlichkeit einer Entzündung erhöhen. Des Weiteren kann der Patient die Knoten oder die durch diese hervorgerufenen Reizungen fühlen. Je größer das Volumen der gebildeten Knoten ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich unerwünschte Symptome einstellen. Van Rijssel EJC, et al., Mechanical Performance of square knots und sliding knots in surgery: A comparative study, Am J Obstet Gynecol 1990; 162: 93–7, Van Rijssel EJC, et al.; Tissue reaction und surgical knots: the effect of suture size, knot configuration, and knot volume, Obstet Gynecol 1989; 74: 64–8; und Trimbos, J. B., Security of various knots commonly used in surgical practice, Obstet Gynecol., 64: 274–80, 1984.
Zur Überwindung der oben genannten Nachteile des Monofilamentnahtmaterials wurden bereits mehrere Verfahren zur Verbesserung der Biegbarkeit von Monofilamenten entwickelt. So ist zum Beispiel ein Verfahren zur Herstellung von Monofilamentnahtmaterialien durch die Modifikation eines Homopolymers (US-Patent Nr. 5,451,461) oder durch Verwendung eines Copolymers (Monocryl^® Nahtmaterial, ein neues ultrabiegsames resorbierbares Monofilamentnahtmaterial, Biomaterials, v16, 1995, pp 1141–1148) offenbart. Jedoch ist das Verfahren hinsichtlich der Verbesserung der Biegbarkeit des Nahtmaterial begrenzt. Zudem bleibt das Problem der schlechten Knotensicherheit, selbst wenn die Biegbarkeit verbessert ist. Werden zwei oder mehrere Polymere miteinander kombiniert, können die Nachteile eines Polymers durch die Vorteile des anderen ausgeglichen werden.
Die US-Patente Nr. 5,626,611; 5,641,501; 6,090,910; und 6,162,537 offenbaren Verfahren zur Herstellung eines Nahtmaterials unter Verwendung verschiedener Polymere. Diese betreffen jedoch Techniken zur Steuerung der Resorptionsgeschwindigkeit wenn resorbierbare Nahtmaterialien im Körper abgebaut werden. Die US-Patente Nr. 5,641,501 und Nr. 6,090,910 beziehen sich auf Nahtmaterialien, die hergestellt werden, indem zwei Polymerarten physikalisch vermischt werden. Werden zwei Polymere physikalisch vermischt und zu einem Garn gesponnen, sind die zwei Polymere nicht gleichmäßig übereinander verteilt und werden dadurch Phasen geschmolzener Polymere leicht getrennt. Daher ist es schwierig, die Polymere in ein Garn einzuspinnen, und es ist schwierig, Nahtmaterialien zu erzielen, die homogene physikalische Eigenschaften aufweisen.
Das US-Patent Nr. 5,626,611 betrifft ein Nahtmaterial, das durch Coextrudieren von Polymeren in der Hüll/Kern-Art hergestellt wurde, um die Resorptionsgeschwindigkeit des Nahtmaterials zu steuern. Das heißt, sie betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Resorptionsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Resorptionsgeschwindigkeit von jedem Polymer, das in dem Hüll- oder Kernabschnitt verwendet wird. Das US-Patent 6,162,537 betrifft ein Verfahren zum Coextrudieren eines nicht resorbierbaren Polymers und eines resorbierbaren Polymers zur Verbesserung der biologischen Antwort von nicht-resorbierbaren Polymeren im Körper.
Wie obenstehend beschrieben, wurden zur Verbesserung der Biegbarkeit und der Stärke von Nahtmaterialien sowie hinsichtlich Verfahren zur Steuerung der Resorptionsgeschwindigkeiten viele Untersuchungen durchgeführt. Jedoch waren die Forschungen hinsichtlich der Knotensicherheit als einer der wichtigen Anforderungen des Nahtmaterials nicht ausreichend. Aus diesem Grund stellt die vorliegenden Erfindung ein Nahtmaterial zur Verfügung, das eine ausgezeichnete Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist, mit dem die Nachteile der gegenwärtig auf dem Markt verkauften Monofilamentnahtmaterialien besser überwindet werden können.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Monofilamentnahtmaterial zur Verfügung, das eine ausgezeichnete Knotensicherheit, Biegbarkeit und/oder Knotenfestigkeit aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt zudem ein Verfahren zur Herstellung eines Nahtmaterials durch ein Coextrudierungsverfahren zur Verfügung, das die Spinnbarkeit verbessern kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Monofilamentnahtmaterial, das durch das Coextrudieren von Polymeren mit verschiedenen Youngschen Elastizitätsmoduli hergestellt wurde, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das Nahtmaterial der vorliegenden Erfindung weist eine ausgezeichnete Knotensicherheit und Biegbarkeit auf.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "Youngscher Elastizitätsmodul" beschreibt einen Wert, der durch Messung der Zugfestigkeit von Garnen, die durch Spinnen der Polymere unter geeigneten Bedingungen hergestellt wurden, und Ziehen derselben unter einem Ziehverhältnis von 3~12, erhalten wurde.
"Bioabbaubares Polymer" und "resorbierbares Polymer" bedeutet, dass das Polymer chemisch aufgeschlossen oder im Körper abgebaut werden kann, wobei es nicht-toxische Komponenten bildet.
Das Monofilamentnahtmaterial der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem das Polymer, das einen hohen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist (erstes Polymer), und das andere Polymer, das einen geringen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist (zweites Polymer), zu einer Form coextrudiert werden, bei der das erste Polymer das zweite Polymer umgibt.
Eine Nahtmaterialart, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist, ist ein Nahtmaterial der Meer/Insel-Art, wobei das erste Polymer, das einen hohen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, die Meerkomponente ist, und das zweite Polymer, das einen geringen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, die Inselkomponente ist. Eine weitere geeignete Art von erfindungsgemäßem Nahtmaterial ist ein Nahtmaterial der Hüll/Kern-Art, das aus einem ersten Polymer, das einen hohen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, als Hüllkomponente und einem zweiten Polymer, das einen geringen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, als Kernkomponente hergestellt wurde.
Die Polymerarten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind nicht beschränkt, so lange sie eine Form aufweisen, bei der das erste Polymer, das einen hohen Youngschen Modul aufweist, das zweiten Polymer, das einen niederen Youngschen Modul aufweist, umgibt. Das erste Polymer, oder das zweite Polymer, können ein Homopolymer oder ein Copolymer sein, und bevorzugt können sie ein bioresorbierbares Polymer sein. Bevorzugt ist das erste oder das zweite Polymer ein Homopolymer, das aus der Gruppe bestehend aus Glycolid, Glycolsäure, Lactid, Milchsäure, Caprolacton, Dioxanon, Trimethylencarbonat, Ethylenglykol, Derivate aus diesen oder Copolymeren aus diesen, hergestellt wurde. So können zum Beispiel Polycaprolacton und ein Copolymer daraus, Polydioxanon und ein Copolymer daraus, ein Copolymer aus Polyglycolsäure, ein Copolymer aus Polylactid, ein Copolymer aus Trimethylencarbonat und ähnliches, als zweites Polymer verwendet werden. Bevorzugt ist das erste Polymer eine Polyglykolsäure, ein Polydioxanon, ein Polylactid, oder ein Copolymer daraus, und das zweite Polymer ist Polycaprolacton, Trimethylencarbonat, ein Homopolymer aus DL-Polylactid oder ein Copolymer daraus. Alternativ kann ein Copolymer, das aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Caprolacton besteht, als zweites Polymer verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein gegebenes Polymer als erstes oder zweites Polymer verwendet werden. D.h., obwohl das selbe Polymer verwendet wird, hängt bei der Coextrusion die Position des Polymers von dem Youngschen Modul des anderen verwendeten Polymers ab. Insbesondere wenn ein Nahtmaterial der Meer/Insel-Art unter Verwendung von Polydioxanon und Polycaprolacton hergestellt wird, wird Polydioxanon als Meerkompontente (das erste Polymer) und Polycaprolacton als Inselkomponente (das zweite Polymer) verwendet, da der Youngsche Modul von Polydioxanon höher als derjenige von Polycaprolacton ist. Wenn jedoch Polydioxanon und Polyglycolsäure zu einer Meer/Insel-Art coextrudiert werden, muss Polydioxanon als die Inselkomponente (das zweite Polymer) und Polyglycolsäure als die Meerkompontente (das erste Polymer) verwendet werden, da das Youngsche Modul von Polydioxanon niedriger ist als dasjenige von Polyglycolsäure ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Coextrusion der Polymere zur Meer/Insel-Art wünschenswerter als die Coextrusion der Polymere zur Hüll/Kern-Art. Obwohl die Gehaltsverhältnisse der beiden verwendeten Polymere gleich sind, wird die Querschnittsform des durch die Meer/Insel-Art gebildeten Nahtmaterials durch eine Knotenbildung weitgehend verformt, wodurch die Oberflächenreibungskraft noch mehr erhöht wird. Aus diesem Grund erzeugt das Nahtmaterial, das durch Coextrusion der Polymere auf die erfindungsgemäße Meer/Insel-Art hergestellt wurde, eine ausgezeichnete Knotensicherheit.
Im Allgemeinen sind diejenigen Fasern biegbarer, deren Steifigkeit gering ist. Die Steifigkeit ändert sich mit der Querschnittsform der Fasern, selbst wenn sie dieselbe Querschnittsfläche aufweisen. Das Nahtmaterial der Meer/Insel-Art ist aufgrund der Querschnittsform des zweiten Polymers biegbarer als das Nahtmaterial der Hüll/Kern-Art. Es wird allgemein angenommen, dass die Steifigkeit des Nahtmaterials der Meer/Insel-Art gering ist. Jedoch können die physikalischen Eigenschaften von Nahtmaterialien mit denselben Verhältnissen an Bestandteilen je nach Anzahl an Inseln oder der Anordnung der Inseln variieren.
Bei der vorliegenden Erfindung weist das erste Polymer, das einen höheren Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, bevorzugt auch einen höheren Schmelzpunkt auf als das zweite Polymer. Bei der Coextrusion des ersten Polymers, dessen Youngscher Modul und Schmelzpunkt geringer sind als bei dem zweiten Polymer, ist das resultierende Nahtmaterial im Querschnitt nicht rund (vgl. 4b), und weist eine minderwertige Knotenfestigkeit auf. Aus diesem Grund ist es zur Verwendung als Nahtmaterial nicht geeignet. Wenn sich die Rundheit eines Nahtmaterials im Querschnitt verschlechtert, neigt das Nahtmaterial dazu, Zug am Gewebe zu verursachen und beim Anbringen an der Nadel Schwierigkeiten zu verursachen, und aus diesem Grund ist es als Nahtmaterial nicht geeignet.
Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge des ersten Polymers bevorzugt 10–90 Volumenprozent und die Menge des zweiten Polymers beträgt bevorzugt 10–90 Volumenprozent. Beträgt die Menge an jedem Polymer weniger als 10 Volumenprozent, unterscheidet ein Querschnitt des erhaltenen Nahtmaterials nicht eindeutig zwischen dem ersten und dem zweiten Polymer. Daher ist es bevorzugt, dass jedes Polymer in einer Menge von 10 Volumenprozent oder mehr verwendet wird. Mehr bevorzugt beträgt die Menge des ersten Polymers 50–90 Volumenprozent und die Menge des zweiten Polymers 10–50 Volumenprozent. Beträgt die Menge des zweiten Polymers 50% oder mehr, wird die Oberflächenschicht des ersten Polymers zu dünn. Daher liegt ein arbeitstechnisches Problem darin, dass das zweite Polymer nahe an die Oberfläche des Nahtmaterials gezogen wird und das resultierende Garn dazu tendiert, während des Herstellungsverfahrens zu brechen. Wenn ein Härtungsverfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Nahtmaterials durchgeführt wird, tendiert zudem das zweite Polymer, dessen Menge zu groß ist, dazu, außerhalb des ersten Polymers exponiert zu sein. Aus diesem Grund tendiert die Oberfläche des Nahtmaterials dazu, rau zu sein. Wenn die Oberfläche rau wird, ist es wahrscheinlich, dass das Nahtmaterial zu Schäden führt wie zum Beispiel zu Zug am Gewebe.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten ersten und zweiten Polymere sind Polymere, die einen Youngschen Elastizitätsmodul von 3,0 GPa oder weniger aufweisen. Beträgt das Youngsche Modul mehr als 3,0 GPa, ist das erhaltene Nahtmaterial nicht als Monofilamentnahtmaterial verwendbar, da es eine verminderte Biegbarkeit aufweist, obwohl die Polymere coextrudiert sind. Das erste Polymer weist bevorzugt einen Youngschen Elastizitätsmodul von 2,0 GPa oder weniger auf. Ist der Youngsche Modul des ersten Polymers hoch, kommt es leicht zu einer Verformung der Form des Monofils und zu einer unebenen Oberfläche und/oder zum Reißen des Knotens, wenn dieser festgezogen wird, was wiederum zu dem Vorteil führt, dass die Knotensicherheit verbessert ist. Wenn jedoch der Youngsche Modul des ersten Polymers zu hoch ist, d.h. 2,0 GPa oder mehr beträgt, ist die Biegbarkeit des Monofils verringert, selbst wenn die Monofile durch Coextrudieren hergestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung weist das zweite Polymer bevorzugt einen Youngschen Elastizitätsmodul von 1,5 GPa oder weniger auf, und das zweite Polymer weist mehr bevorzugt einen Youngschen Elastizitätsmodul von 1,2 GPa oder weniger auf. Die Nahtmaterialien werden biegbarer, wenn die Youngschen Module der Polymere niedriger sind.
Mehr bevorzugt wird ein Polymer, das einen Youngschen Elastizitätsmodul von 1,0~1,5 GPa aufweist, als das erste Polymer verwendet, wobei der Youngsche Modul des zweiten Polymers wenigstens 0,3 GPa niedriger ist als der Youngsche Modul des ersten Polymers.
Die durch Knotenbildung verursachte Unebenheit der Oberfläche ist höher, wenn der Unterschied der Youngschen Moduli des ersten Polymers und des zweiten Polymers höher ist. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass das zweite Polymer der vorliegenden Erfindung einen Youngschen Elastizitätsmodul von 0,4~1,2 GPa aufweist.
Das durch die vorliegende Erfindung erhaltene Nahtmaterial weist eine ausgezeichnete Knotensicherheit und Biegbarkeit auf. Aus diesem Grund kann es bei Weichteilgewebeflicken, chirurgischen Netzen, dünnen Folienverbänden, chirurgischen Filzen, künstlichen Blutgefäßen, Hilfsmaterialien zur Behandlung von Nerven, künstlicher Haut, Sternumtapes, Nahtmaterialien und ähnlichem verwendet werden.
Zusätzlich kann dem ersten oder dem zweiten Polymer eine geringe Menge an Arzneimittel zur Förderung der Wundheilung und/oder des Gewebewachstums hinzugefügt werden. Zudem kann einem der obenstehenden Polymere zur Verbesserung der Knotensicherheit und Biegbarkeit eine geringe Menge an verschiedenen Polymeren und/oder Additiven hinzugefügt werden. Aus diesem Grund umfasst die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zudem auch das Coextrudieren dieser Polymere mit dem ersten und zweiten Polymer der vorliegenden Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die 1a und 1b sind schematische perspektivische Darstellungen der Form des fertig gestellten Filaments, das durch die vorliegende Erfindung erhalten wird (1a: Meer/Insel-Art, 1b: Hüll/Kern-Art).
2 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung des Nahtmaterials, das durch die vorliegende Erfindung erhalten wird.
Die 3a und 3b zeigen schematisch eine Spinneinheit (Düseneinheit) (3a: Spinneinheit zur Herstellung der Meer/Insel-Art, 3b: Spinneinheit zur Herstellung der Hüll/Kern-Art).
4a ist eine SEM-Fotografie, die einen Querschnitt eines Nahtmaterials zeigt, das durch Coextrudieren eines Polymers mit einem hohen Youngschen Modul, das ein Polymer mit einem niederen Youngschen Modul umgibt, erhalten wird.
4b ist eine SEM-Fotografie, die einen Querschnitt des Nahtmaterials zeigt, das durch Coextrudieren eines Polymers mit einem niederen Youngschen Modul, das ein Polymer mit einem hohen Youngschen Modul umgibt, erhalten wird.
Die 5a und 5b sind SEM-Fotografien, die die Querschnitte von Knoten darstellen, die mit den erfindungsgemäß erhaltenen Nahtmaterialien gebildet sind.
6a stellt eine Knotenkonfiguration des Nahtmaterials dar, das durch Coextrudieren von Polydioxanon und Polycaprolacton in die Meer/Insel-Art erhalten wurde.
6b stellt die Knotenkonfiguration des Nahtmaterials dar, das durch Coextrudieren von Polylactid und Polycaprolacton erhalten wurde.
6c ist eine SEM-Fotografie, die die Knotenkonfiguration des Nahtmaterials zeigt, das nur aus Polydioxanon hergestellt wurde.
7 zeigt DIC-Fotografien, die zeigen, dass der Querschnitt je nach den Verhältnissen der Komponenten des monofilen Nahtmaterials, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, unterschiedlich ist (durch den Gehalt der See-Komponente, 7a: 70%, 7b: 50%, 7c: 20%).
BESTES VERFAHREN ZUR DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung ist nicht auf die speziellen Anordnungen, Verfahrensschritte und Materialien, die hierin offenbart sind, beschränkt, da solche Anordnungen, Verfahrensschritte und Materialien etwas variieren können.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung der besonderen Ausführungsformen und soll den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken, da der Umfang der vorliegenden Erfindung ausschließlich durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente eingeschränkt wird.
In dieser Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen beziehen die Singularformen „ein", „eine" und „der", „die", „das" die entsprechenden Pluralformen mit ein, außer der Zusammenhang schreibt eindeutig etwas anderes vor. Bei der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung wird die folgende Terminologie in Übereinstimmung mit den untenstehend gegebenen Definitionen verwendet.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Monofilamentnahtmaterialien durch Coextrusion von zwei bioabbaubaren Polymeren, die verschiedene Youngsche Moduli aufweisen und wird mit Blick auf die anhängenden Figuren wie folgt erklärt:
Die 1a und 1b stellen die Formen der fertig gestellten Filamente als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Monofilament 10 wird zur Meer/Insel-Art coextrudiert, wobei die Inselkomponente 11 von der Meerkomponente 12 umgeben ist. Ein Monofilament 13 wird auf Hüll/Kern-Art coextrudiert, wobei die Kernkomponente 14 von der Hüllkomponente 15 umgeben ist. Da die Komponenten, aus denen die Filamente und deren Nahtmaterialien gebildet werden, die physikalischen Eigenschaften beeinflussen, unterscheiden sich die Eigenschaften von jedem Filament 10, 13 von denen herkömmlich beschichteter Filamente.
2 zeigt schematisch das herkömmliche Herstellungsverfahren, das zur Erzeugung von coextrudierten Monofilamenten, die die Struktur der vorliegenden Erfindung aufweisen, verwendet wird. Insbesondere beim Coextrudierungsverfahren wird jedes Polymer separat durch zwei Extruder 21 geschmolzen. Die geschmolzenen Polymere fließen durch die Dosierungspumpen 22 in den gewünschten Mengen aus. Durch Steuerung der Durchflussmengen kann in den coextrudierten Polymeren das Verhältnis der Gehalte von jedem Polymer gesteuert werden.
Die geschmolzenen Polymere, die durch die Dosierungspumpe 22 herausflossen, werden auf die in den 3a und 3b dargestellte Art durch den Spinnblock 23 zu einem Filament vereinigt. Obwohl zur Vereinfachung in 2 ein einzelnes Filament gezeigt ist, ist klar, dass Spinndüsen, die eine beliebige erwünschte Anzahl an Auslassöffnungen aufweisen, verwendet werden können. Das geschmolzene Filament 24 wird im Abschreckbad 25 verfestigt. Die Luftstrecke ist die Distanz zwischen dem Ausgang der Spinndüse und dem Bad. Die Luftstrecke beträgt bevorzugt 0,5 bis 100 Zentimeter, und, besonders bevorzugt, etwa 1 bis 30 Zentimeter. Das verfestigte Garn 24 wird mit einem Zugsystem 26 gezogen, um die gewünschte Orientierung zu erzielen und die physikalischen Eigenschaften zu verbessern. Danach wird das fertig gestellte Monofilamentprodukt mit der Aufwickelvorrichtung 27 aufgewickelt. Alternativ wird das verfestigte Garn 24 nicht sofort gezogen, sondern in Form eines ungestreckten Garns (undrawn yarn, UDY) aufgewickelt, um die physikalischen Eigenschaften des Nahtmaterials zu verbessern. Es kann unter geeigneten Umständen gealtert werden, und wird erst dann durch ein Strecksystem gestreckt, um das gestreckte Garn herzustellen. Nach dem Streckverfahren kann das Monofilament 24 zur weiteren Verbesserung seiner Eigenschaften auch getempert werden.
Die 3a und 3b zeigen Beispiele einer Spinneinheit, die in der vorliegenden Erfindung als Spin-Block 23 verwendet werden kann, und die eine Düse, Verteilerplatten und ähnliches umfasst. Das erste Polymer und das zweite Polymer werden durch jeden Extruder geschmolzen, durch die Verteilerplatten 31 und 36 geleitet und fließen jeweils in eine Düse 32, wo die geschmolzenen Polymere zusammenkommen und daher eine durchgängige Polymerschmelze bilden.
Insbesondere 3a ist ein Beispiel einer Spinneinheit, mit der das Nahtmaterial der Meer/Insel-Art erhalten werden kann. Das erste Polymer und das zweite Polymer laufen durch die Verteilerplatten 31. Das zweite Polymer, das durch Fließkanäle 33 geleitet wird, wird die Inselkomponente, und das erste Polymer, das durch Fließkanäle 34 geleitet wird, wird die Meerkompontente, die das zweite Polymer umgibt.
Die Anzahl an Fließkanälen 33 ist je nach den erwünschten physikalischen Eigenschaften des fertig gestellten Filaments anders. Bei einem Fließkanal werden die Polymere zu einem coextrudierten Filament der Hüll/Kern-Art, wie in 3b gezeigt. 3b ist ein Beispiel für die Spinneinheit, die zur Herstellung eines Nahtmaterials der Hülle/Kern-Art verwendet wird. Das geschmolzene zweite Polymer, das zur Bildung der Kernkomponente verwendet wird, wird durch den mittleren Fließkanal 37 geleitet, und das geschmolzene erste Polymer, das durch den äußeren Fließkanal geleitet wird, wird an der Düse 32 in ein einzelnes Filament eingegliedert.
Bei dem Nahtmaterial, das durch das obenstehende Verfahren erhalten wurde, kann die Knotensicherheit, Biegbarkeit und Stärke des Nahtmaterials unter Verwendung von Polymeren, die unterschiedliche Youngsche Moduli, Stärken und Schmelzpunkte aufweisen, sowie durch die Steuerung des Verhältnisses der Gehalte von jedem Polymer gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung verbessert die Knotensicherheit und Biegbarkeit eines Nahtmaterials durch Coextrudieren von Polymeren, die verschiedene Youngsche Moduli aufweisen, zur Herstellung eines monofilamenten Nahtmaterials, in einer Form, bei der ein Polymer mit einem hohen Youngschen Modul ein Polymer mit einem geringen Youngschen Modul umgibt. Das durch die vorliegende Erfindung erhaltene Nahtmaterial kann als eine medizinische Anwendung wie zum Beispiel eine künstliche Sehne, ein Weichteilgewebeflicken, ein chirurgisches Netz, ein dünner Folienverband, ein chirurgischer Filz, ein künstliches Blutgefäß, eine künstliche Haut, ein Sternumtape und ähnliches, ebenso wie als ein Nahtmaterial, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele detailliert beschreiben. Diese Beispiele dienen jedoch lediglich der Darstellung der vorliegenden Erfindung und sollen deren Umfang keinesfalls auf die Beispiele beschränken.
Verfahren zur Messung der physikalischen Eigenschaften der Nahtmaterialien – Knotensicherheit
Die Knotensicherheit wurde im Hinblick auf das Knotenlöseverhältnis gemessen. Für das Knotenbildungsverfahren wurde ein Chirurgenknoten (2 = 1 = 1) ausgewählt. Die geknoteten Nahtmaterialien wurden auf einer Vorrichtung zum Testen der Zugfestigkeit angeordnet und auseinander gezogen, bis der Knoten brach oder bis der Knoten sich löste. Nach zehn Messungen ergibt das Verhältnis der Anzahl der aufgelösten Knoten zu der Gesamtanzahl an gebildeten Knoten das Knotenlöseverhältnis. Daher ist die Knotensicherheit des Nahtmaterials besser, je geringer dieses Verhältnis ist.
Verfahren zur Messung der physikalischen Eigenschaften von Nahtmaterialien – Biegbarkeit
Die meisten der beschriebenen Daten hinsichtlich der Biegbarkeit von Nahtmaterialien basieren auf Youngschen Moduli, die von Messungen der linearen Zugfestigkeit abgeleitet sind. Die von dem Youngschen Modul abgeleitete Biegbarkeit kann bei der Bewertung des Nahtmaterials irreführend sein, da die Biegbarkeit im Zugmodus dargestellt wird, die von der Biegesteifigkeit, die ein Nahtmaterial tatsächlich während des Schließens der Wunde erfährt, ziemlich abweichen kann. Daher wurde in der vorliegenden Erfindung die Biegesteifigkeit als ein Gradmesser der Biegbarkeit gemessen. Je geringer der Wert, desto flexibler ist das Nahtmaterial.
Die Verfahren zur Messung der physikalischen Eigenschaften des Nahtmaterials sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1 Verfahren zur Messung der physikalischen Eigenschaften des Nahtmaterials
Beispiel 1
In diesem Beispiel wurde Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,3 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) als das erste Polymer und Polycaprolacton mit einer relativen Viskosität von 1,7 dl/g (gemessen mit 0,2 g/dl Chloroformlösung bei 25°C) als das zweite Polymer verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen wie in Tabelle 2 untenstehend dargestellt, hergestellt. Durch das Verfahren zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften, wurden Durchmesser, Knotenfestigkeit, Steifigkeit und Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 2 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

*Verteiler – Verbindungsstelle zwischen Extruder und Dosierungspumpe

Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde ein Copolymer aus Glycolsäure und Caprolacton in einem Verhältnis von 75/25, das eine relative Viskosität von 1,4 dl/g aufweist (gemessen mit 0,5 g/dl HFIP Lösung bei 25°C), als erstes Polymer verwendet, und Polycaprolacton, das eine relative Viskosität von 1,5 dl/g (gemessen mit 0,2 g/dl Chloroformlösung bei 25°C) aufweist, wurde als zweites Polymer verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den untenstehend in Tabelle 3 dargestellten Parametern, Bedingungen und Konditionen hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 3 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

* Copolymer aus Glycolsäure und Caprolacton

Beispiel 3
In diesem Beispiel wurde Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,3 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) als das erste Polymer verwendet und ein Copolymer aus Lactid und Caprolacton im Verhältnis von 90/10 mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 200.000 (gemessen durch GPC) wurde als das zweite Polymer verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 4 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 4 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

* Copolymer aus Lactid und Caprolacton

Beispiel 4
In diesem Beispiel wurde Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,6 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) als das erste Polymer verwendet, und ein Blockterpolymer aus Dioxanon, Trimethlyencarbonat und Caprolacton, mit einer relativen Viskosität von 2,2 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) wurde als das zweite Polymer verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 5 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 5 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

* Blockterpolymer bestehend aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Caprolacton

Beispiel 5
In diesem Beispiel wurde Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,4 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) als erstes Polymer verwendet und ein Polycaprolacton mit einer relativen Viskosität von 1,7 dl/g (gemessen mit 0,2 g/dl Chloroformlösung bei 25°C) wurden als zweites Polymer verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Hüll/Kern-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 6 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen.
Tabelle 6 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Hüll/Kern-Art
Vergleichsbeispiel 1
In diesem Beispiel wurde Polycaprolacton mit einer relativen Viskosität von 1,7 dl/g (gemessen mit 0,2 g/dl Chloroformlösung bei 25°C) als Meerkompontente verwendet, und Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,3 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl Chloroformlösung bei 25°C) wurde als Inselkomponente verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 7 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen.
Tabelle 7 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art
Vergleichsbeispiel 2
In diesem Beispiel wurde Polycaprolacton mit einer relativen Viskosität von 1,7 dl/g (gemessen mit 0,2 g/dl Chloroform-Lösung bei 25°C) als Meerkomponente verwendet, und ein Copolymer aus Glycolsäure und Caprolacton in einem Verhältnis von 75/25 mit einer relativen Viskosität von 1,5 dl/g (gemessen mit 0,5 g/dl Chloroform-Lösung bei 25°C) wurde als Inselkomponente verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 8 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 8 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

* Copolymer aus Glycolsäure und Caprolacton

Vergleichsbeispiel 3
In diesem Beispiel wurde ein Copolymer aus Lactid und Caprolacton mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 200.000 (gemessen durch GPC) als Meerkomponente verwendet und ein Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,3 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) wurde als Inselkomponente verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 9 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 9 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

* Copolymer aus Lactid und Caprolacton

Vergleichsbeispiel 4
In diesem Beispiel wurde ein Blockterpolymer, das aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Caprolacton in einem Verhältnis von 90/9/1 besteht, und eine relative Viskosität von 2,2 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) aufweist, als Meerkomponente verwendet und ein Polydioxanon mit einer relativen Viskosität von 2,6 dl/g (gemessen mit 0,1 g/dl HFIP Lösung bei 25°C) wurde als Inselkomponente verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 10 dargestellt sind, hergestellt. Unter Verwendung des Verfahrens zur Messung der obenstehend erläuterten physikalischen Eigenschaften wurde der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis des hergestellten Nahtmaterials gemessen. Tabelle 10 Bedingungen zur Herstellung des coextrudierten Nahtmaterials der Meer/Insel-Art

* Blockterpolymer bestehend aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Caprolacton

Die physikalischen Eigenschaften der Nahtmaterialien, die gemäß der obenstehenden Beispiele hergestellt wurden, sind untenstehend in Tabelle 11 dargestellt.
Tabelle 11 Physikalische Eigenschaften von Nahtmaterialien
Wie in Tabelle 11 gezeigt, weisen die physikalischen Eigenschaften der Nahtmaterialien, die gemäß der vorliegenden Erfindung durch Verwendung des Polymers mit einem hohen Youngschen Modul als erstes Polymer hergestellt wurden, eine ausgezeichnete Knotensicherheit und Biegbarkeit auf. Zudem können auch Monofilamentnahtmaterialien mit einer ausgezeichneten Knotenfestigkeit erhalten werden.
Insbesondere die Nahtmaterialien, die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurden und die unter Verwendung von Polydioxanon und Polycaprolacton coextrudiert wurden, weisen beide die Größe EP 4 sowie ähnliche Durchmesser auf. Obwohl sie ähnliche Durchmesser haben, weist das Nahtmaterial des Beispiels 1, bei dem ein Polydioxanon mit einem hohen Youngschen Modul als erstes Polymer verwendet wird, jedoch eine geringere Steifigkeit auf als dasjenige des Vergleichsbeispiels 1. Daher wurde gezeigt, dass bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Nahtmaterialien die biegbareren Nahtmaterialien erhalten werden können.
Zudem beträgt das Knotenlöseverhältnis bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Monofilamentnahtmaterialien 0%, was bedeutet, dass sich der gebildete Knoten nicht löst. Wenn jedoch das Nahtmaterial in einer Form gebildet wird, bei der das Polymer mit einem geringen Youngschen Modul das Polymer mit einem hohen Youngschen Modul umgibt, wie bei den Vergleichsbeispielen, ist seine Knotenfestigkeit verringert. Auch wenn das Nahtmaterial in einer Form hergestellt wird, bei der das Polymer mit einem geringen Youngschen Modul das Polymer mit einem hohen Youngschen Modul umgibt, ist die Knotenfestigkeit, wie in Vergleichsbeispiel 1, wesentlich verringert.
Zur Erhöhung der Knotenfestigkeit des Nahtmaterials ist Rundheit für ein Nahtmaterial im Falle der Erhöhung des Streckverhältnisses keine geeignete Form, wie in 4b gezeigt. Als Grund wird folgendes angenommen Wird während des Streckverfahrens auf das Polymer, das einen geringen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, und das als das umgebende Polymer verwendet wird, eine Zugkraft ausgeübt, verändert sich leicht die Form des Polymers.
Experimentalbeispiel 1
Um das Nahtmaterial der Meer/Insel-Art mit dem Nahtmaterial der Hülle/Kern-Art zu vergleichen, wurden die Nahtmaterialien durch Extrudieren von Polydioxanon als das erste Polymer und Polycaprolacton als das zweite Polymer und durch Ziehen des Extrudats hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt betrug im Falle der Meer/Insel-Art die Anzahl der Inselkomponenten 7. Die physikalischen Eigenschaften der Nahtmaterialien wurden gemessen.
Tabelle 12 Vergleich des Nahtmaterials der Meer/Insel-Art mit dem Nahtmaterial der Hülle/Kern-Art hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften
Wie in Tabelle 12 gezeigt, ist die Knotenfestigkeit des Nahtmaterials, das durch Coextrudieren der Polymere zur Bildung der Meer/Insel-Art hergestellt wurde, besser als diejenige des Nahtmaterials, das durch Coextrudieren der Polymere zur Bildung der Hüll/Kern-Art hergestellt wurde. Zudem ist die Biegbarkeit des Nahtmaterials der Meer/Insel-Art ausgezeichnet, da es weniger steif ist.
Experimentalbeispiel 2
Wird ein Monofilamentnahtmaterial in einer Form hergestellt, bei der das Polymer, das einen geringen Youngschen Elastizitätsmodul und einen geringen Schmelzpunkt aufweist, das Polymer umgibt, das einen hohen Youngschen Elastizitätsmodul und einen hohen Schmelzpunkt aufweist, ist die Rundheit des Nahtmaterials während dem Ziehverfahren vermutlich geringer. 4a ist eine fotographische Aufnahe, die einen Querschnitt eines Nahtmaterials zeigt, das durch Verwenden von Polydioxanon, das einen hohen Youngschen Elastizitätsmodul und einen hohen Schmelzpunkt aufweist, als Meerkomponente, und Polycaprolacton, das ein geringes Youngschen Elastizitätsmodul und einen geringen Schmelzpunkt aufweist, als Inselkomponente, hergestellt wurde. Das Nahtmaterial wurde unter den Bedingungen, die in Beispiel 1 gezeigt sind, hergestellt, und zeigt, dass die Rundheit eines Querschnittes des Nahtmaterials gut ist und die Form stabil ist. 4b ist eine fotographische Aufnahe, die einen Querschnitt eines Nahtmaterials zeigt, das unter Verwendung von Polycaprolacton als Meerkomponente und Polydioxanon als Inselkomponente hergestellt wurde, wie in Vergleichsbeispiel 1. Die Ergebnisse zeigen, dass die resultierende Form nicht zur Verwendung als ein Nahtmaterial geeignet ist, da der Querschnitt eine wesentlich geringere Rundheit aufweist. Weist das Nahtmaterial einen Querschnitt auf, wie denjenigen, der in 4b zu sehen ist, ist die Befestigung des Fadens an der Nadel schwierig. Bei der Verwendung in der Praxis führt ein Nahtmaterial, das eine fast planare Querschnittsform wie in 4b aufweist, voraussichtlich zu Zug am Gewebe.
Experimentalbeispiel 3
Zur Darstellung der vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung, wurde das Nahtmaterial der vorliegenden Erfindung mit Nahtmaterialien verglichen, bei deren Herstellung lediglich Polydioxanon und Polycaprolacton verwendet wurden, ebenso wie ein Copolymer (MONOCRYL^TM), das eine verbesserte Biegbarkeit aufweist. Die Ergebnisse sind untenstehend in Tabelle 13 dargestellt.
Tabelle 13 Vergleich der physikalischen Eigenschaften in Übereinstimmung mit dem Verfahren zur Herstellung eines Nahtmaterials (Größe EP 4)
Wie in Tabelle 13 gezeigt, können Nahtmaterialien, die durch Coextrudieren eines Polymers mit Polycaprolacton oder Copolymeren davon, hergestellt werden, eine wesentlich verbesserte Biegbarkeit aufweisen, im Vergleich zu denjenigen Nahtmaterialien, die durch ein Verfahren, bei dem einzig Polydioxanon extrudiert wird, hergestellt werden. Obwohl sie eine ähnliche Steifigkeit aufweisen, variiert jedoch das Knotenlösungsverhältnis, als ein Gradmesser der Knotensicherheit, je nach dem Verfahren, das zur Herstellung des Nahtmaterials verwendet wird. Wurden Polydioxanon und Polycaprolacton coextrudiert, löste sich der Knoten gar nicht, was ein Knotenlöseverhältnis von 0% darstellte. Die einzelne Extrusion eines Homopolymers aus Polydioxanon, eines Homopolymers aus Polycaprolacton, und des Copolymers aus Glycolid und Caprolacton zeigte jedoch ein Knotenlöseverhältnis von 50% oder mehr.
Wenn ein Knoten gebildet wird, wird eine normale Kraft in einer Richtung, die senkrecht zu der Längsrichtung des Filaments ist, ausgeübt. Wird als erstes Polymer ein Polymer mit einem hohen Youngschen Modul verwendet, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, tritt an der Stelle, die die Knotenbildungskraft aufnimmt, eine Unebenheit und/oder eine Rissbildung auf, wie in den 5a und 5b gezeigt, und die Form des Knotens wird leicht verformt. Aus diesem Grund ist die Knotensicherheit verbessert, da die Reibungskraft der Oberfläche steigt.
Die 6a und 6b sind SEM-Fotografien, die die Eigenschaften des Knotens, der durch die vorliegende Erfindung erhalten wurde, mit denjenigen eines herkömmlichen Nahtmaterials vergleichen. 6a stellt die Knotenkonfiguration des Monofilamentnahtmaterials der Meer/Insel-Art dar, das von Beispiel 1 erhalten wurde. 6b stellt die Knotenkonfiguration des Monofilamentnahtmaterials der Meer/Insel-Art dar, bei dem Polylactid und Polycaprolacton verwendet werden, erhalten aus dem Experimentalbeispiel 5. 6c stellt die Knotenkonfiguration des Monofilamentnahtmaterials dar, das durch die Verwendung von lediglich Polydioxanon hergestellt wurde. Wie in den 6a und 6b gezeigt, tritt die Deformation des durch die vorliegende Erfindung erhaltenen Nahtmaterials beim Bilden eines Knotens auf, so dass wenig Raum in dem Knoten verbleibt, wenn das Nahtmaterial fest zusammengeschnürt ist. Andererseits ist bei dem Knoten des Nahtmaterials der 6c viel Zwischenraum, und daher löst sich der gebildete Knoten leicht.
Experimentalbeispiel 4
Dieses Beispiel veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Gehalte des ersten Polymeres und des zweiten Polymeres und der Form eines Querschnittes des Nahtmaterials. Die Verfahren wurden unter den selben Bedingungen durchgeführt, wie in Beispiel 2 beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Anzahl der Inselkomponenten 7 betrug. Nach der Durchführung des Experiments sind die Formen der Querschnitte der Nahtmaterialien in 7 gezeigt. 7a stellt den Querschnitt eines Nahtmaterials dar, bei dem das erste Polymer in einer Menge von 70 Volumenprozent vorliegt. 7b stellt den Querschnitt des Nahtmaterials dar, bei dem das erste Polymer in einer Menge von 50 Volumenprozent vorliegt, und 7c stellt den Querschnitt eines Nahtmaterials dar, bei dem das erste Polymer in einer Menge von 20 Volumenprozent vorliegt.
Wie in 7c gezeigt, wird der Bereich, den das zweite Polymer einnimmt, größer, wenn die Menge des ersten Polymers 20 Volumenprozent beträgt. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Streckbarkeit bei der Herstellung dieses Nahtmaterials geringer ist, da die Dicke des ersten Polymers, das das zweite Polymer umgibt, geringer ist. Selbst bei der Herstellung des Nahtmaterial ist es wahrscheinlich, dass seine Form durch das Härtungsverfahren verändert wird, und daher neigt die Oberfläche des Nahtmaterials dazu, rau zu werden. Aus diesem Grund beträgt die Menge des ersten Polymers 20 Volumenprozent oder mehr, und besonders bevorzugt 50 Volumenprozent oder mehr, um ein Nahtmaterial herzustellen, das zum Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Experimentalbeispiel 5
Ein Polylactid mit einem Youngschen Modul von 2,7 GPa und einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 450.000 (gemessen durch GPC) wurde als erstes Polymer verwendet und Polycaprolacton wurde als zweites Polymer verwendet. Ein Monofilamentnahtmaterial der Meer/Insel-Art wurde durch Coextrudieren der Polymere in Übereinstimmung mit den Parametern, Bedingungen und Konditionen, die untenstehend in Tabelle 14 dargestellt sind, hergestellt.
Tabelle 14 Herstellungsbedingungen für das Nahtmaterial der Meer/Insel-Art
Zum Vergleich der physikalischen Eigenschaften wurden Polydioxanon mit einem Youngschen Modul von 1,3 GPa als erstes Polymer und Polycaprolacton als zweites Polymer unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 1 extrudiert, mit der Ausnahme, dass die Aufwickelgeschwindigkeit und die Streckungstemperatur anders waren.
Unter Verwendung der obenstehend erläuterten Methoden zur Messung der physikalischen Eigenschaften wurden der Durchmesser, die Knotenfestigkeit, die Steifigkeit und das Knotenlöseverhältnis der hergestellten Nahtmaterialien gemessen.
Tabelle 15: Vergleich der physikalischen Eigenschaften der Nahtmaterialien
Wie in Tabelle 15 angegeben, wiesen die beiden Monofilamentnahtmaterialien, die gemäß der vorliegenden Erfindung durch Coextrusion hergestellt wurden, eine ausgezeichnete Knotensicherheit mit Knotenlöseverhältnissen von 0% auf. Zudem ist das Nahtmaterial, das unter Verwendung von Polydioxanon als das erste Polymer hergestellt wurde, nicht steif, sondern sehr biegbar, und weist eine ausgezeichnete Knotensicherheit auf. Das Nahtmaterial, das unter Verwendung von Polylactid als erstes Polymer hergestellt wurde, weist jedoch eine geringe Biegbarkeit auf, was durch den hohen Youngschen Modul des Polylactids resultiert. Daher ist es zur Herstellung von Monofilamentnahtmaterialien, die eine ausgezeichnete Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweisen, bevorzugt, Polymere zu verwenden, die einen Youngschen Elastizitätsmodul von 2,0 GPa oder weniger aufweisen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die obige Beschreibung ermöglicht es dem Fachmann, ein Monofilamentnahtmaterial herzustellen, das eine verbesserte Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist. Die Nahtmaterialien der vorliegenden Erfindung werden durch Coextrudieren eines ersten resorbierbaren Polymers und eines zweiten resorbierbaren Polymers, das einen geringeren Youngschen Elastizitätsmodul aufweist als das erste Polymer, hergestellt, wobei das erste Polymer das zweite Polymer umgibt, wobei das Nahtmaterial eine verbesserte Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist. Obwohl das Monofilamentnahtmaterial der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, um seine Funktionalität darzustellen, sollen diese Beschreibungen die Erfindung nicht einschränken. Dem Fachmann wird sofort ersichtlich, dass verschiedene Veränderungen gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzukommen, welche lediglich durch die folgenden Ansprüche und deren funktionellen Äquivalenten eingeschränkt ist.

Claims

Ein Monofilamentnahtmaterial, das hergestellt wird, indem ein erstes resorbierbares Polymer und ein zweites resorbierbares Polymer, das einen geringeren Youngschen Elastizitätsmodul aufweist als den Youngschen Elastizitätsmodul des ersten Polymers, coextrudiert werden, wobei das erste Polymer das zweite Polymer umgibt, so dass das Nahtmaterial eine verbesserte Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die Menge des ersten Polymers 10 bis 90 Volumenprozent beträgt und die Menge des zweiten Polymers 10 bis 90 Volumenprozent beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 2, wobei die Menge des ersten Polymers 50 bis 90 Volumenprozent, und die Menge des zweiten Polymers 10 bis 50 Volumenprozent beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 1, wobei das erste Polymer und das zweite Polymer Homopolymere sind oder Copolymere sind, die aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Glykolid, Glykolsäure, Lactid, Milchsäure, Caprolacton, Dioxanon, Trimethylencarbonat und Ethylenglykol ausgewählt sind, synthetisiert wurden.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 4, wobei das erste Polymer ein Homopolymer ist oder ein Copolymer ist, das aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Glykolid, Glykolsäure, Dioxanon und Lactid ausgewählt sind, synthetisiert wurde.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 4, wobei das zweite Polymer ein Homopolymer ist oder ein Copolymer ist, das aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Caprolacton, Trimethylencarbonat, DL-Lactid und Ethylenglykol ausgewählt sind, synthetisiert wurde.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 6, wobei das zweite Polymer ein Copolymer ist, das aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Caprolacton besteht.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 1, wobei der Schmelzpunkt des ersten Polymers höher ist als der Schmelzpunkt des zweiten Polymers.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 1, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers und des zweiten Polymers 3,0 GPa oder weniger beträgt, und wobei der Unterschied hinsichtlich des Youngschen Elastizitätsmodulsdes ersten Polymers und des zweiten Polymers 0,3 GPa oder mehr beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 9, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers 2,0 GPa oder weniger beträgt und der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 1,5 GPa oder weniger beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 10, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers 1,0~1,5 GPa und der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 1,2 GPa oder weniger beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 11, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 0,4~1,2 GPa beträgt.
Monofilamentnahtmaterial, das eine verbesserte Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist, hergestellt durch Coextrudieren eines ersten resorbierbaren Polymers und eines zweiten resorbierbaren Polymers, das einen geringeren Youngschen Elastizitätsmodul aufweist als den Youngschen Elastizitätsmodul des ersten Polymers, das ein Nahtmaterial der Art Meer/Insel bildet, wobei das erste Polymer die Meerkompontente darstellt und das zweite Polymer die Insel-Komponente darstellt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 13, wobei die Menge des ersten Polymers 10 bis 90 Volumenprozent und die Menge des zweiten Polymers 10 bis 90 Volumenprozent beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 14, wobei die Menge des ersten Polymers 50 bis 90 Volumenprozent und die Menge des zweiten Polymers 10 bis 50 Volumenprozent beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 13, wobei das erste Polymer und das zweite Polymer Homopolymere sind oder Copolymere sind, die aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Glykolid, Glykolsäure, Lactid, Milchsäure, Caprolacton, Dioxanon, Trimethylencarbonat und Ethylenglykol ausgewählt sind, synthetisiert wurden.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 16, wobei das erste Polymer ein Homopolymer ist oder ein Copolymer ist, das aus Monomeren aus der Gruppe bestehend aus Glykolid, Glykolsäure, Dioxanon und Lactid ausgewählt ist, synthetisiert wurde.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 16, wobei das zweite Polymer ein Homopolymer ist oder ein Copolymer ist, das aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Caprolacton, Trimethylencarbonat, DL-Lactid und Ethylenglykol ausgewählt sind, synthetisiert wurde.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 18, wobei das zweite Polymer ein Copolymer ist, das aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Carpolacton besteht.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 13, wobei der Schmelzpunkt des ersten Polymers höher als der Schmelzpunkt des zweiten Polymers ist.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 13, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers und des zweiten Polymers 3,0 GPa oder weniger beträgt und wobei der Unterschied zwischen dem Youngschen Elastizitätsmodul des ersten Polymers und des zweiten Polymers 0,3 GPa oder mehr beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 21, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers 2,0 GPa oder weniger beträgt und der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 1,5 GPa oder weniger beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 22, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers 1,0~1,5 GPa und der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 1,2 GPa oder weniger beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 23, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 0,4~1,2 GPa beträgt.
Monofilamentnahtmaterial, das eine verbesserte Knotensicherheit und Biegbarkeit aufweist, hergestellt durch Coextrudieren eines ersten resorbierbaren Polymers und eines zweiten resorbierbaren Polymers, das einen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, der geringer ist als der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers, das ein Nahtmaterial vom Typ Hüll/Kern bildet, wobei das erste Polymer die Hüllkomponente ist und das zweite Polymer die Kernkomponente ist.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 25, wobei die Menge des ersten Polymers 10 bis 90 Volumenprozent beträgt und die Menge des zweiten Polymers 10 bis 90 Volumenprozent beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 26, wobei die Menge des ersten Polymers 50 bis 90 Volumenprozent beträgt und die Menge des zweiten Polymers 10 bis 50 Volumenprozent beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 25, wobei das erste Polymer und das zweite Polymer Homopolymere sind oder Copolymere sind, die aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Glykolid, Glykolsäure, Lactid, Milchsäure, Caprolacton, Dioxanon, Trimethylencarbonat und Ethylenglykol ausgewählt sind, synthetisiert wurden.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 28, wobei das erste Polymer ein Homopolymer ist oder ein Copolymer ist, das aus Monomeren, die aus der Gruppe bestehend aus Glykolid, Glykolsäure, Dioxanon und Lactid ausgewählt sind, synthetisiert wurde.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 28, wobei das zweite Polymer ein Homopolymer ist oder ein Copolymer ist, das aus Monomeren aus der Gruppe bestehend aus Caprolacton, Trimethylencarbonat, DL-Lactid und Ethylenglykol ausgewählt sind, synthetisiert wurde.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 30, wobei das zweite Polymer ein Copolymer ist, das aus Dioxanon, Trimethylencarbonat und Caprolacton besteht.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 25, wobei der Schmelzpunkt des ersten Polymers höher als der Schmelzpunkt des zweiten Polymers ist.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 25, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers und des zweiten Polymers 3,0 GPa oder weniger beträgt und wobei der Unterschied zwischen dem Youngschen Elastizitätsmodul des ersten Polymers und des zweiten Polymers 0,3 GPa oder mehr beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 33, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers 2,0 GPa oder weniger beträgt und der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 1,5 GPa oder weniger beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 34, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers 1,0~1,5 GPa und der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 1,2 GPa oder weniger beträgt.
Monofilamentnahtmaterial gemäß Anspruch 35, wobei der Youngsche Elastizitätsmodul des zweiten Polymers 0,4~1,2 GPa beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Monofilamentnahtmaterials, das die folgenden Schritte umfasst: 1) Schmelzen eines ersten resorbierbaren Polymers und eines zweiten resorbierbaren Polymers, das einen Youngschen Elastizitätsmodul aufweist, der geringer ist als der Youngsche Elastizitätsmodul des ersten Polymers, 2) Coextrudieren des ersten Polymers als eine Meer- oder Hüllkomponente und des zweiten Polymers als eine Insel- oder Kernkomonente, und 3) Verfestigen, Kristallisieren und Ziehen des Garns, das aus Schritt 2) resultiert.
Verfahren zur Herstellung des Monofilamentfadens gemäß Anspruch 37, wobei der Schmelzpunkt des ersten Polymers höher als der Schmelzpunkt des zweiten Polymers ist.