JP2016508549A5

JP2016508549A5 -

Info

Publication number: JP2016508549A5
Application number: JP2015554180A
Authority: JP
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2017-03-02

Description

マルチフィラメント糸は、好ましくは、ポリオレフィン（ポリエチレンおよびポリプロピレンなど）、ポリエステル（ＰＥＴ、ベクトラン（ｖｅｃｔｒａｎ、登録商標）およびＰＬＡなど）、ポリアミド（ナイロンおよびアラミド（ａｒａｍｉｄｅ）など）からなる群から選択され、より好ましくは、マルチフィラメント糸はポリオレフィンである。本発明にしたがって使用されるポリオレフィンは、ポリプロピレンまたはポリエチレンであることが好ましく、より好ましくは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）である。 Multifilament yarn, preferably, a polyolefin (such as polyethylene and polypropylene), polyesters (PET, Vectran (Vectran, R) and PLA, etc.), is selected from the group consisting of polyamide (nylon and aramid (Aramide), etc.), more Preferably, the multifilament yarn is a polyolefin. The polyolefin used according to the invention is preferably polypropylene or polyethylene, more preferably ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE).

加撚後延伸とは、本明細書では、糸を少なくとも４回転／ｍだけ加撚した後、そして任意選択的に糸を糸構造体に変換する前に、少なくとも１．１倍だけ糸を延伸するプロセスを意味する。糸構造体の延伸（欧州特許第０３９８４３４号明細書に記載されているロープ構造体の延伸など）は、加撚後延伸とは本質的に異なるプロセスであることに注目すべきである。というのは、糸構造体の延伸では、構造体のフィラメントをクリープによって再編成するという本質的に異なる作用を実現し、糸構造体の１本のマルチフィラメント糸中の個々のフィラメント間の結束性（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）を改善しないからである。さらに、フィラメント束の結束性がもっと高まることに加えて、加撚後延伸の前に部分延伸マルチフィラメント糸を加撚すると、加撚後延伸の間にマルチフィラメント糸において熱および応力をいっそう分散させることができるように思われた。そのことも、フィラメントレベルでの均一延伸をいっそう可能にした。いっそう均一に延伸されると、得られるマルチフィラメント糸の加工性は向上し、さらに製造プロセスの収率が改善される。これは、いっそう均一に延伸されると、フィラメントの破断が減少することにつながると思われるからである。加撚後延伸により、糸構造体の延伸と比べて繊度がいっそう低下することにもなる。 Stretch after twisting as used herein refers to stretching the yarn by at least 1.1 times after twisting the yarn by at least 4 revolutions / m and optionally before converting the yarn to a yarn structure. Means the process to do. It should be noted that the drawing of the yarn structure (such as the drawing of the rope structure described in EP 0398434) is an essentially different process from the drawing after twisting. This is because the stretching of the yarn structure achieves an essentially different action of reorganizing the filaments of the structure by creep, and the cohesiveness between individual filaments in one multifilament yarn of the yarn structure. This is because (coherence) is not improved. Furthermore, in addition to further increasing the binding property of the filament bundle, twisting the partially drawn multifilament yarn before drawing after twisting further dissipates heat and stress in the multifilament yarn during drawing after twisting. Seemed to be able to. This also made it possible to uniformly stretch at the filament level. When more uniformly drawn, the processability of the resulting multifilament yarn is improved and the yield of the manufacturing process is further improved. This is because a more uniform drawing would lead to a reduction in filament breakage. By stretching after twisting, the fineness is further reduced as compared with the stretching of the yarn structure.

本発明のこの態様による清浄プロセスでは、このプロセスが加撚後延伸ステップをさらに含むことが非常に好ましい。特に、少なくとも１．１の延伸比ＤＲ_ｐｔでマルチフィラメント糸を加撚後延伸して、ＨＰＰＥマルチフィラメント糸を形成させるのが有利であることが見出された。より好ましくは、加撚後延伸の延伸比は、少なくとも１．５であり、さらにより好ましくは、ＤＲ_ｐｔが少なくとも２であり、もっとも好ましくはＤＲ _ｐｔが少なくとも３である。加撚後延伸比ＤＲ_ＰＴの上限は、部分延伸糸を加撚する前の糸の状態（例えば、ポリマーのタイプ、および部分延伸糸を加撚する前の延伸比、加撚後延伸の温度など）によって異なる。典型的には、加撚後延伸比（ＤＲ_ＰＴ）は、１０００未満であり、好ましくは、ＤＲ_ｐｔは１００以下であり、より好ましくは、ＤＲ_ＰＴは５０未満であり、より好ましくは、ＤＲ_ｐｔは２５以下であり、より好ましくは、ＤＲ_ＰＴは１０以下または１０未満である。 In the cleaning process according to this aspect of the invention, it is highly preferred that the process further comprises a post-twist drawing step. In particular, it has been found advantageous to twist and then draw the multifilament yarn at a draw ratio DR _pt of at least 1.1 to form an HPPE multifilament yarn. More preferably, the draw ratio of twisting the second drawing is at least 1.5, even more preferably, _{DR pt} is at least 2, most preferably DR _pt is at least 3. The upper limit of the stretch ratio DR _PT after twisting is the state of the yarn before twisting the partially stretched yarn (for example, the type of polymer, the stretch ratio before twisting the partially stretched yarn, the temperature of stretching after twisting, etc. ) Depends on. Typically, the post-twist stretch ratio (DR _PT ) is less than 1000, preferably the DR _pt is less than 100, more preferably the DR _PT is less than 50, more preferably the DR _pt Is 25 or less, more preferably, DR _PT is 10 or less or less than 10.

本発明による方法は、医療用途、医療用修復製品（ｍｅｄｉｃａｌｒｅｐａｉｒｐｒｏｄｕｃｔｓ）、インプラントおよび医療機器に使用されるポリエチレン糸の製造との関係で特に有利である。というのは、この方法により、紡糸仕上げ剤、特に有機紡糸仕上げ剤（この有機紡糸仕上げ剤は、典型的には、体内において望ましくないか、または体と接触すると望ましくないものである）を使用せずにポリエチレン糸を製造できるからである。医学用途の例には、医療用部品（例えば、人工血管）、関節形成術、整形外科用および脊柱用インプラント（例えば、半月インプラント（ｍｅｎｉｓｃｕｓｉｍｐｌａｎｔｓ））、縫合糸、メッシュ（例えば、ヘルニアメッシュ）、布帛、織物または不織布、布地、シート、テープ、リボン、バンド、人工関節、ケーブル（トラウマ固定ケーブル（ｔｒａｕｍａｆｉｘａｔｉｏｎｃａｂｌｅｓ）、胸骨閉鎖ケーブル（ｓｔｅｒｎｕｍｃｌｏｓｕｒｅｃａｂｌｅｓ）、予防用または人工関節周囲（ｐｅｒｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ）ケーブル、長骨骨折固定ケーブル（ｌｏｎｇｂｏｎｅｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎｃａｂｌｅｓ）、小骨骨折固定ケーブル（ｓｍａｌｌｂｏｎｅｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎｃａｂｌｅｓ）など）、管状製品（例えば、靱帯代替品）、エンドレスループ製品、バッグ状製品、バルーン状製品、植皮、ステント植皮、人工血管、Ｖ形状中空構造体、弁構造体（心臓弁および周辺弁（ｐｅｒｉｐｈｅｒｙｖａｌｖｅｓ）など）用スカート、および他の医療用部品がある。 The method according to the invention is particularly advantageous in the context of medical applications, the manufacture of polyethylene yarns used in medical repair products, implants and medical devices. This method allows the use of spin finishes, especially organic spin finishes, which are typically undesirable in the body or undesirable when in contact with the body. This is because a polyethylene thread can be manufactured without any further. Examples of medical applications include medical components (eg, artificial blood vessels), arthroplasty, orthopedic and spinal implants (eg, meniscus implants), sutures, meshes (eg, hernia mesh), Fabric, woven or non-woven fabric, fabric, sheet, tape, ribbon, band, artificial joint, cable (trauma fixation cables, sternum closure cables, prophylactic or per prosthetic cable Long bone fracture fixation cables, small bone fracture fixation cables, etc. ), Tube-shaped product (e.g., ligament replacements), endless loop products, bag-like product, balloon-like products, skin graft, stent graft, vascular graft, V-shaped hollow structure, the valve structure (a heart valve and surrounding valve (Periphery valves))) and other medical parts.

Claims

− 部分延伸フィラメントを含む部分延伸マルチフィラメント糸を用意するステップと、
− 前記部分延伸マルチフィラメント糸を４回転／ｍ〜６００回転／ｍの部分延伸加撚レベルまで加撚し、好ましくは前記部分延伸糸を１０回転／ｍ〜５００回転／ｍの部分延伸加撚レベルまで加撚し、より好ましくは前記部分延伸糸を１２〜２００回転／ｍの部分延伸加撚レベルまで加撚して、部分延伸マルチフィラメント撚糸を形成させるステップと、
− 前記部分延伸マルチフィラメント撚糸を、少なくとも１．１の延伸比ＤＲ_ｐｔで加撚後延伸し、好ましくは少なくとも１．５のＤＲ_ｐｔで加撚後延伸し、より好ましくは少なくとも２のＤＲ_ｐｔで加撚後延伸し、もっとも好ましくは少なくとも３のＤＲ_ｐｔで加撚後延伸するステップと
を含む、マルチフィラメント糸の製造方法。 -Providing a partially drawn multifilament yarn comprising partially drawn filaments;
-Twist the partially drawn multifilament yarn to a partially drawn twist level of 4 to 600 revolutions / m, preferably the partially drawn yarn to a partially drawn twist level of 10 to 500 revolutions / m. Twisting the partially drawn yarn to a partially drawn twist level of 12 to 200 revolutions / m to form a partially drawn multifilament twisted yarn,
The partially drawn multifilament twisted yarn is drawn after twisting with a draw ratio DR _pt of at least 1.1, preferably drawn after twisting with a DR _pt of at least 1.5, more preferably with a DR _pt of at least 2; Stretching after twisting, and most preferably stretching after twisting with at least 3 DR _pt .

前記部分延伸加撚レベル／ＤＲ_ｐｔが２回転／ｍから２５０回転／ｍの間、好ましくは前記部分延伸加撚レベル／ＤＲ_ｐｔが２回転／ｍ〜１２０回転／ｍの間である、請求項１に記載の方法。 The partial stretch twist level / DR _pt is between 2 revolutions / m and 250 revolutions / m, preferably the partial stretch twist level / DR _pt is between 2 revolutions / m and 120 revolutions / m. The method according to 1.

前記部分延伸マルチフィラメント糸のフィラメントの少なくとも１本が、（着色）ポリエステルフィラメント、ＨＤポリエチレンフィラメント、ＵＨＭＷＰＥフィラメント、ポリプロピレンフィラメントからなる群から選択され；好ましくは、前記部分延伸マルチフィラメント糸が本数の割合で少なくとも７５％のＵＨＭＷＰＥフィラメントを含み、より好ましくは前記部分延伸マルチフィラメント糸が本数の割合で少なくとも９０％のＵＨＭＷＰＥフィラメントを含み、もっとも好ましくは、前記部分延伸マルチフィラメント糸のフィラメントがＵＨＭＷＰＥフィラメントから構成される、請求項１または２に記載の方法。 At least one of the filaments of the partially drawn multifilament yarn is selected from the group consisting of (colored) polyester filaments, HD polyethylene filaments, UHMWPE filaments, polypropylene filaments; preferably, the partially drawn multifilament yarns are in proportions Comprising at least 75% UHMWPE filaments, more preferably the partially drawn multifilament yarns comprise at least 90% UHMWPE filaments in a number ratio, most preferably the filaments of the partially drawn multifilament yarns are composed of UHMWPE filaments. The method according to claim 1 or 2.

前記部分延伸マルチフィラメント糸の加撚は、延伸ステップに対してインラインで行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the twisting of the partially drawn multifilament yarn is performed in-line with respect to the drawing step.

前記部分延伸マルチフィラメント糸の加撚ステップおよび加撚後延伸するステップをインラインで実施する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。 Implementing the step of stretching the rear twist twisting step and addition of the partially oriented multifilament yarn in-line method according to any one of claims 1 to 3.

前記部分延伸糸の加撚をＵｓｔｅｒ加撚システムで実施する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 Carried by said partially oriented yarn twist the Uster twisting system, the method according to any one of claims 1-5.

最初に部分延伸マルチフィラメント無撚糸を巻き取り、その後、加撚クリールシステムを用いて、前記部分延伸マルチフィラメント糸を巻き出すことによって前記部分延伸マルチフィラメント糸を加撚することにより、前記部分延伸糸の加撚を実施し、前記加撚クリールシステムは、好ましくは、前記加撚後延伸プロセスに対してインラインで巻出および加撚が行われるように配置し、前記加撚クリールシステムの巻出速度および回転速度を前記インライン加撚後延伸プロセスに合わせる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。 First, the partially drawn multifilament untwisted yarn is wound, and then the partially drawn multifilament yarn is twisted by unwinding the partially drawn multifilament yarn using a twisting creel system. The twisting creel system is preferably arranged to be unwound and twisted in-line with respect to the post-twisting drawing process, and the unwinding speed of the twisting creel system The method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the rotation speed is adjusted to the post-inline twisted drawing process.

前記部分延伸糸を加撚した後に、かつ前記部分延伸糸を加撚後延伸する前に引張ステーションにおいて、前記マルチフィラメント糸を引っ張るステップをさらに含む、請求項６または７に記載の方法。 The method according to claim 6 or 7 , further comprising the step of pulling the multifilament yarn at a tensioning station after twisting the partially drawn yarn and before drawing the partially drawn yarn after twisting.

前記部分延伸マルチフィラメント糸を、最大１００の延伸比ＤＲ_ｐｔで、好ましくは最大２５のＤＲ_ｐｔで、より好ましくは最大１０のＤＲ_ｐｔで加撚後延伸してＨＰＰＥマルチフィラメント糸を形成させる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。 The partially drawn multifilament yarn is drawn after twisting with a draw ratio DR _pt of up to 100, preferably with a DR _pt of up to 25, more preferably with a DR _pt of up to 10 to form an HPPE multifilament yarn. Item 9. The method according to any one of Items 1 to 8 .

− ポリオレフィンフィラメントと紡糸溶剤とを含むマルチフィラメント糸を用意するステップと、
− 前記糸を１０〜６００回転／ｍの加撚レベルまで加撚するステップと、
− 前記糸を加撚した後に、前記マルチフィラメント糸から前記紡糸溶剤の少なくとも一部を除去するステップと
を含む、ゲル紡糸ポリオレフィンマルチフィラメント糸から紡糸溶剤を除去する方法。 -Providing a multifilament yarn comprising a polyolefin filament and a spinning solvent;
- a step of twisting the yarn to 10-6 00 twisting level of rotation / m,
-Removing the spinning solvent from the gel-spun polyolefin multifilament yarn, comprising twisting the yarn and then removing at least a portion of the spinning solvent from the multifilament yarn.

前記マルチフィラメント糸の加撚時に、前記マルチフィラメント糸の紡糸溶剤含量が、ポリエチレンおよび紡糸溶剤の重量を基準にして１０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは前記マルチフィラメント糸の紡糸溶剤含量がポリエチレンおよび紡糸溶剤の重量を基準にして２０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍである、請求項１０に記載の方法。 When the multifilament yarn is twisted, the spinning solvent content of the multifilament yarn is 10 ppm to 1000 ppm based on the weight of the polyethylene and the spinning solvent, preferably the spinning solvent content of the multifilament yarn is the weight of the polyethylene and the spinning solvent. The method according to claim 10 , wherein the concentration is from 20 ppm to 500 ppm.

前記マルチフィラメント糸の加撚時に、前記マルチフィラメント糸の紡糸溶剤含量が、ポリエチレンおよび紡糸溶剤の重量を基準にして少なくとも０．１重量％、好ましくは前記マルチフィラメント糸の紡糸溶剤含量が少なくとも０．５重量％、より好ましくは前記マルチフィラメント糸の紡糸溶剤含量が少なくとも２重量％、より好ましくは前記マルチフィラメント糸の紡糸溶剤含量が少なくとも１０重量％である、請求項１０に記載の方法。 When the multifilament yarn is twisted, the spinning solvent content of the multifilament yarn is at least 0.1% by weight based on the weight of polyethylene and spinning solvent, preferably the spinning solvent content of the multifilament yarn is at least 0. 11. The method of claim 10, wherein the multifilament yarn has a spinning solvent content of at least 2 wt%, more preferably the multifilament yarn has a spinning solvent content of at least 10 wt%.

前記加撚時に存在する前記紡糸溶剤の少なくとも１０重量％を、前記マルチフィラメント糸の加撚後に除去し、好ましくは、前記加撚時に存在する前記紡糸溶剤の少なくとも９０重量％を、前記マルチフィラメント糸の加撚後に除去し、もっとも好ましくは前記加撚時に存在する前記紡糸溶剤の、加撚時の溶剤含量を基準にして少なくとも９９重量％を、前記マルチフィラメント糸の加撚後に除去する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。 At least 10% by weight of the spinning solvent present at the time of twisting is removed after twisting of the multifilament yarn, preferably at least 90% by weight of the spinning solvent present at the time of twisting is removed. Removing at least 99% by weight of the spinning solvent present at the time of twisting, based on the solvent content at the time of twisting, after the twisting of the multifilament yarn. The method according to any one of 10 to 12 .

− 少なくとも１．１の延伸比ＤＲ_ｐｔで、好ましくは少なくとも１．５のＤＲ_ｐｔで、より好ましくは少なくとも２のＤＲ_ｐｔで、もっとも好ましくは少なくとも３のＤＲ_ｐｔで、前記マルチフィラメント糸を加撚後延伸してＨＰＰＥマルチフィラメント糸を形成させるステップ
をさらに含む、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。 _-Twisting said multifilament yarn with a draw ratio DR _pt of at least 1.1, preferably at least 1.5 _pt , more preferably at least 2 _pt , most preferably at least 3 _{pt pt} The method according to any one of claims 10 to 13 , further comprising the step of post-drawing to form an HPPE multifilament yarn.

− 紡糸溶剤中に３〜２５重量％のＵＨＭＷＰＥを含む溶液（前記溶液中のＵＨＭＷＰＥおよび紡糸溶剤を基準にして）を用意するステップと、
− 少なくとも２つの紡糸孔を有する紡糸口金に前記溶液を通して紡糸し、急冷浴内で前記溶液を急冷して、部分延伸ＵＨＭＷＰＥフィラメントを含む固体マルチフィラメント糸を形成させるステップと、
− 前記固体マルチフィラメント糸から前記紡糸溶剤の少なくとも一部を除去するステップと、
− 前記固体マルチフィラメント糸を１０〜６００回転／ｍの加撚レベルまで加撚して部分延伸マルチフィラメント撚糸を形成させるステップと、
− 少なくとも１．１の延伸比ＤＲ_ｐｔで前記部分延伸マルチフィラメント撚糸を加撚後延伸してＨＰＰＥマルチフィラメント糸を形成させるステップと
を含み、
− 加撚する場合に、紡糸仕上げ剤を前記マルチフィラメント糸に加えずに、前記紡糸溶剤の除去および加撚後延伸を実施する、ゲル紡糸ＨＰＰＥマルチフィラメント糸の製造方法。 Providing a solution comprising 3 to 25% by weight of UHMWPE in the spinning solvent (based on UHMWPE and spinning solvent in said solution);
Spinning the solution through a spinneret having at least two spin holes and quenching the solution in a quench bath to form a solid multifilament yarn comprising partially drawn UHMWPE filaments;
-Removing at least a portion of the spinning solvent from the solid multifilament yarn;
-Twisting the solid multifilament yarn to a twist level of 10-600 revolutions / m to form a partially drawn multifilament twisted yarn;
_-Twisting said partially drawn multifilament twisted yarn at a draw ratio DR _pt of at least 1.1 to form a HPPE multifilament yarn by drawing after twisting;
-A method for producing a gel-spun HPPE multifilament yarn, in which, when twisting, the spinning solvent is removed and stretching after twisting is carried out without adding a spin finish to the multifilament yarn.

（前記溶液中の紡糸溶剤を基準にして）少なくとも９９．５重量％の前記紡糸溶剤を除去し、好ましくは少なくとも９９．９重量％の前記紡糸溶剤を除去し、より好ましくは少なくとも９９．９５重量％の前記紡糸溶剤を除去するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。 Remove at least 99.5% by weight of the spinning solvent (based on spinning solvent in the solution), preferably remove at least 99.9% by weight of the spinning solvent, more preferably at least 99.95% by weight. 16. The method of claim 15 , further comprising removing% of the spinning solvent.