具有耐熱涂層的抗脫層玻璃容器的制造方法
【專利摘要】揭示了具有耐熱涂層的抗脫層玻璃容器。在一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面、外表面以及壁厚度,該壁厚度從該外表面延伸至該內表面。至少該玻璃主體的該內表面為抗脫層的。該玻璃容器可以進一步包括耐熱涂層,該耐熱涂層位于該玻璃主體的該外表面的至少一部分上。該耐熱涂層可以在大于或等于260℃的溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
【專利說明】具有耐熱涂層的抗脫層玻璃容器
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本說明書要求于2012年6月28日提出申請并且標題為"具抗熱涂層的抗脫層玻 璃容器(DelaminationResistantGlassContainerswithHeatResistantCoatings) " 的美國臨時專利申請第61/665, 682號、于2013年6月7日提出申請并且標題為"抗脫 層的玻璃容器(DelaminationResistantGlassContainers)"的美國專利申請序號 第13/912,457號、于2012年10月25日提出申請并且標題為"具有改進的化學和機械 耐久性的玻璃組合物(GlassCompositionsWithImprovedChemicalAndMechanical Durability) "的美國專利申請序號第13/660, 394號以及于2013年2月28日提出申請并 且標題為"具有低摩擦涂層的玻璃制品(GlassArticlesWithLowFrictionCoatings)" 的美國專利申請序號第13/780, 740號的優(yōu)先權,該申請中的每個以引用方式并入本文中。
[0003] 背景
[0004] 領域
[0005] 本說明書一般關于玻璃容器,更具體而言關于用于儲存易腐壞產(chǎn)品的玻璃容器, 該易腐壞產(chǎn)品包括但不限于藥物制劑。 技術背景
[0006] 歷史上,由于玻璃相對于其它的材料具有氣密性、光學透明性以及優(yōu)異的化學耐 久性,玻璃已被用來作為較佳的藥物包裝材料。具體來說,用于藥物包裝的玻璃必須具有足 夠的化學耐久性,以便不影響其中所容納的藥物制劑的穩(wěn)定性。具有適當化學耐久性的玻 璃包括那些在ASTM標準"類型1A"和"類型1B"玻璃組合物內的玻璃組合物,該玻璃組合 物具有經(jīng)過證明的化學耐久性歷史。
[0007] 雖然類型IA和類型IB的玻璃組合物常用于藥物包裝,但它們仍遭受一些不足之 處,包括藥物包裝的內表面在接觸藥物溶液之后脫落玻璃微?;?脫層"的傾向。
[0008] 另外,將玻璃使用于藥物包裝也可能會受到玻璃機械性能的限制。具體而言,當包 裝與加工設備、處理設備及/或其它包裝接觸時,用于制造和填充玻璃藥物包裝的高處理 速度可能會造成包裝表面上的機械損傷,例如擦傷。這種機械損傷明顯地降低玻璃藥物包 裝的強度,導致玻璃中發(fā)展裂縫的可能性增加,而可能會影響包裝中容納的藥物的無菌性。
[0009] 因此,對于用來作為具有改進的抗機械損傷性和表現(xiàn)降低的脫層傾向的藥物包裝 的替代玻璃容器存在需求。
[0010] 概述
[0011] 依據(jù)一個實施方式,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面和 外表面。至少該玻璃主體的該內表面可以在小于或等于450°C的溫度下具有小于或等于10 的脫層因子和大于約16ymVhr的臨界擴散率。耐熱涂層可以被粘合于該玻璃主體的該外 表面的至少一部分上。該耐熱涂層可以在至少260°C的溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
[0012] 在另一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面 和外表面。至少該玻璃主體的該內表面可以在小于或等于450°C的溫度下具有小于或等于 10的脫層因子和大于約16ym2/hr的臨界擴散率。耐熱涂層可以被粘合于該玻璃主體的該 外表面的至少一部分上。該玻璃主體具有該耐熱涂層的該外表面可以具有小于約0. 7的摩 擦系數(shù)。
[0013] 在另一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表 面和外表面。至少該玻璃主體的該內表面可以在小于或等于450°C的溫度下具有大于約 16ymVhr的臨界擴散率。內部區(qū)域可以延伸于該玻璃主體的該內表面和該玻璃主體的該 外表面之間。該內部區(qū)域可以具有持久層均勻性。耐熱涂層可以被粘合于該玻璃主體的該 外表面的至少一部分上。該耐熱涂層可以在至少260°C的溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
[0014] 在另一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面 和外表面。該內表面可以具有持久表面均勻性。至少該玻璃主體的該內表面在小于或等于 450°C的溫度下可以具有大于約16ym2/hr的臨界擴散率。耐熱涂層可以被粘合于該玻璃 主體的該外表面的至少一部分上。該耐熱涂層在至少260°C的溫度下可以熱穩(wěn)定30分鐘。
[0015] 在另一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面 和外表面。該玻璃主體可以由堿金屬錯娃酸鹽玻璃組合物所形成,該堿金屬錯娃酸鹽玻 璃組合物在小于或等于450°C的溫度下具有大于約16μm2/hr的臨界擴散率以及依據(jù)ISO 720的類型HGAl抗水解性。該玻璃組合物可以為基本上不含硼和硼化合物,使得至少該玻 璃主體的該內表面具有小于或等于10的脫層因子。耐熱涂層可以被粘合于該玻璃主體的 該外表面的至少一部分上。該耐熱涂層可以在至少260°C的溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
[0016] 在另一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面 和外表面。該玻璃主體可以由包含以下的玻璃組合物所形成:從約74摩爾%至約78摩爾% 的SiO2;從約4摩爾%至約8摩爾%的堿土金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含MgO和 CaO,并且(CaO(摩爾%V(CaO(摩爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0· 5 ;X摩爾% 的Al2O3,其中X大于或等于約4摩爾%并且小于或等于約8摩爾% ;以及Y摩爾%的堿金 屬氧化物,其中該堿金屬氧化物包含的Na2O量大于或等于約9摩爾%并且小于或等于約15 摩爾%,Y:X之比大于1。該玻璃主體可以具有小于或等于10的脫層因子。耐熱涂層可以 位于該玻璃主體的該外表面上,并包含低摩擦層和偶聯(lián)劑層,該低摩擦層包含聚合物化學 組合物,并且該偶聯(lián)劑層包含以下至少一種:第一硅烷化學組合物、該第一硅烷化學組合物 的水解產(chǎn)物或該第一硅烷化學組合物的低聚物和第二硅烷化學組合物、該第二硅烷化學組 合物的水解產(chǎn)物或該第二硅烷化學組合物的低聚物的混合物,其中該第一硅烷化學組合物 為芳香硅烷化學組合物,并且該第二硅烷化學組合物為脂族硅烷化學組合物;以及由至少 該第一硅烷化學組合物和該第二硅烷化學組合物的低聚作用形成的化學組合物。
[0017] 在另一個實施方式中,一種玻璃容器可以包括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面 和外表面。該玻璃主體可以由包含以下的玻璃組合物所形成:從約74摩爾%至約78摩 爾%的SiO2;包含CaO和MgO的堿土金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含的CaO量 大于或等于約〇. 1摩爾%并且小于或等于約1.0摩爾%,并且(CaO(摩爾% )ACaO(摩 爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0.5 ;Χ摩爾%的八1203,其中X大于或等于約2摩 爾%并且小于或等于約10摩爾% ;以及Y摩爾%的堿金屬氧化物,其中該堿金屬氧化物包 含從約0. 01摩爾%至約1. 0摩爾%的Κ20,并且Υ:X之比大于1,其中該玻璃主體具有小于 或等于10的脫層因子。耐熱涂層可以位于該玻璃主體的該外表面上,并包含低摩擦層和偶 聯(lián)劑層。該低摩擦層可以包括聚合物化學組合物,并且該偶聯(lián)劑層可以包括以下至少一種: 第一硅烷化學組合物、該第一硅烷化學組合物的水解產(chǎn)物或該第一硅烷化學組合物的低聚 物和第二硅烷化學組合物、該第二硅烷化學組合物的水解產(chǎn)物或該第二硅烷化學組合物的 低聚物的混合物,其中該第一硅烷化學組合物為芳香硅烷化學組合物,并且該第二硅烷化 學組合物為脂族硅烷化學組合物;以及由至少該第一硅烷化學組合物和該第二硅烷化學組 合物的低聚作用形成的化學組合物。
[0018] 將在以下的詳細描述中提出本文所述的玻璃容器實施方式的其它特征與優(yōu)點,包 括以下的詳述、權利要求書以及附圖,從該描述,有部分對于本領域技術人員而言將是顯而 易見的,或者可通過實施本文中所描述的實施方式而認可。
[0019] 將了解到的是,前述的一般性描述與以下的詳述兩者說明了各種實施方式,而且 意欲提供用以了解要求保護的主題的性質和特點的概觀或架構。附圖被涵括以提供對各種 實施方式的進一步了解,而且附圖被并入本說明書中并且構成本說明書的一部分。該圖示 說明本文中所描述的各種實施方式,而且該圖示與實施方式一起用來解釋要求保護的主題 的原理與操作。
[0020] 附圖簡述
[0021] 圖1示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的具有耐熱涂層 的玻璃容器的剖面圖;
[0022] 圖2示意性繪示圖1的玻璃容器的一部分側壁;
[0023] 圖3示意性繪示圖1的玻璃容器的一部分側壁;
[0024] 圖4示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的具有耐熱涂層 的玻璃容器的剖面圖,該耐熱涂層包含低摩擦涂層和偶聯(lián)劑層;
[0025] 圖5示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的具有耐熱涂層 的玻璃容器的剖面圖,該耐熱涂層包含低摩擦涂層、偶聯(lián)劑層以及界面層;
[0026] 圖6繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的二胺單體化學組合物 的實例;
[0027] 圖7繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的二胺單體化學組合物 的實例;
[0028] 圖8繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的可用于作為施加于玻 璃容器的聚酰亞胺涂層的單體的化學結構;
[0029] 圖9示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的硅烷鍵結于基 板的反應步驟;
[0030] 圖10示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的聚酰亞胺鍵結 于硅烷的反應步驟;
[0031] 圖11示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的用于確定兩個 表面之間的摩擦系數(shù)的測試夾具;
[0032] 圖12示意性繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的用于測試玻璃 容器的質量損失的設備;
[0033] 圖13通過圖表繪示依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式的經(jīng)涂覆和未 經(jīng)涂覆的玻璃瓶在從400-700nm的可見光光譜中量測的光透射數(shù)據(jù);
[0034] 圖14通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的堿金屬氧化物對氧化鋁的比值 (X軸)與應變點、退火點以及軟化點(y軸)之間的關系;
[0035] 圖15通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的堿金屬氧化物對氧化鋁的比值 (X軸)與最大壓縮應力和應力變化(y軸)之間的關系;
[0036] 圖16通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的堿金屬氧化物對氧化鋁的比值 (X軸)與ISO720標準所測抗水解性(y軸)之間的關系;
[0037] 圖17通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的擴散率D(y軸)為(CaO/ (CaO+MgO))之比(X軸)的函數(shù);
[0038] 圖18通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的最大壓縮應力(y軸)為(CaO/ (CaO+MgO))之比(X軸)的函數(shù);
[0039] 圖19通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的擴散率D(y軸)為(B2O3/ (R2O-Al2O3))之比(X軸)的函數(shù);
[0040] 圖20通過圖表繪示發(fā)明的和比較的玻璃組合物的ISO720標準所測抗水解性(y 軸)為(B2CV(R2O-Al2O3))之比(X軸)的函數(shù);
[0041] 圖21通過圖表繪示與化學計量甲烷火焰處于平衡的傳統(tǒng)類型IA硼硅酸鹽玻璃的 玻璃組合物中各種物質的分壓(y軸)為溫度(X軸)的函數(shù);
[0042] 圖22通過圖表繪示與化學計量甲烷火焰處于平衡的傳統(tǒng)類型IB硼硅酸鹽玻璃的 玻璃組合物中各種物質的分壓(y軸)為溫度(X軸)的函數(shù);
[0043] 圖23通過圖表繪示與化學計量甲烷火焰處于平衡的特定含ZnO玻璃的玻璃組合 物中各種物質的分壓(y軸)為溫度(X軸)的函數(shù);
[0044] 圖24通過圖表繪示與化學計量甲烷火焰處于平衡的示例性堿金屬鋁硅酸鹽玻璃 的玻璃組合物中各種物質的分壓(y軸)為溫度(X軸)的函數(shù);
[0045] 圖25A通過圖表繪示由傳統(tǒng)類型IB硼硅酸鹽玻璃形成的玻璃瓶的根部及側壁部 分的硼濃度(y軸)為距離內表面的深度的函數(shù);
[0046] 圖25B通過圖表繪示由傳統(tǒng)類型IB硼硅酸鹽玻璃形成的玻璃瓶的根部及側壁部 分的鈉濃度(y軸)為距離內表面的深度的函數(shù);
[0047] 圖26通過圖表繪示由示例性無硼堿金屬鋁硅酸鹽玻璃形成的玻璃瓶的根部及側 壁部分的鈉濃度(y軸)為距離內表面的深度的函數(shù);
[0048] 圖27通過圖表繪示由顯示表面均勾性的示例性堿金屬錯娃酸鹽玻璃形成的玻璃 瓶的原子比率(y軸)為與內表面的距離(X軸)的函數(shù);
[0049] 圖28通過圖表繪示由顯示表面均勻性的傳統(tǒng)類型IB玻璃形成的玻璃瓶的原子比 率(y軸)為與內表面的距離(X軸)的函數(shù);
[0050] 圖29通過圖表繪示在1500°C下氣相中的硼的元素分數(shù)(y軸)為添加于與化學計 量甲烷火焰處于平衡的發(fā)明玻璃組合物的B2O3U軸)的函數(shù);
[0051] 圖30A為由易于脫層的玻璃組合物形成的玻璃瓶的脫層測試過程中逐漸產(chǎn)生的 薄片的光學顯微圖像;
[0052] 圖30B為由抗脫層的玻璃組合物形成的玻璃瓶的脫層測試過程中逐漸產(chǎn)生的薄 片的光學顯微圖像;
[0053] 圖31A為由易于脫層的玻璃組合物形成的離子交換玻璃瓶的脫層測試過程中逐 漸產(chǎn)生的薄片的光學顯微圖像;
[0054] 圖31B為由抗脫層的玻璃組合物形成的離子交換玻璃瓶的脫層測試過程中逐漸 產(chǎn)生的薄片的光學顯微圖像;
[0055] 圖32通過圖表繪示發(fā)明的玻璃組合物和傳統(tǒng)的類型IB玻璃組合物的鉀離子濃度 (y軸)為深度(X軸)的函數(shù);
[0056] 圖33通過圖表繪示由發(fā)明的玻璃組合物和傳統(tǒng)的類型IB玻璃組合物形成的玻璃 管的彎曲應力損壞可能性(y軸)為損壞應力(X軸)的函數(shù);
[0057] 圖34通過圖表繪示由發(fā)明的玻璃組合物和比較的玻璃組合物形成的經(jīng)涂覆玻璃 容器的水平壓縮損壞可能性(y軸)為損壞應力(X軸)的函數(shù);
[0058] 圖35依據(jù)本文所圖示和描述的一或更多個實施方式圖示在水平壓縮測試中玻璃 瓶的損壞機率為施加負載的函數(shù);
[0059] 圖36依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述負載與量測的摩擦 系數(shù)的表,該摩擦系數(shù)包含類型IB玻璃瓶的摩擦系數(shù)以及由參考玻璃組合物形成的、且經(jīng) 離子交換與經(jīng)涂覆的玻璃瓶的摩擦系數(shù);
[0060] 圖37依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示在管的四點彎曲測試中 損壞機率為施加應力的函數(shù),該管包括由參考玻璃組合物所形成且分別處于初接收狀態(tài)、 處于經(jīng)離子交換狀態(tài)(未經(jīng)涂覆的)、處于經(jīng)離子交換狀態(tài)(經(jīng)涂覆且經(jīng)磨損的)、處于經(jīng) 離子交換狀態(tài)(未經(jīng)涂覆且經(jīng)磨損的),以及由類型IB玻璃所形成且分別處于初接收狀態(tài) 和經(jīng)離子交換狀態(tài);
[0061] 圖38依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式繪示APS/N〇vastrat? 800 涂層的氣相層析質譜儀輸出數(shù)據(jù);
[0062] 圖39依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式繪示DC806A涂層的氣相層析 質譜儀輸出數(shù)據(jù);
[0063] 圖40依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述不同的耐熱涂層組 合物在凍干條件下進行測試的表;
[0064] 圖41依據(jù)本文所圖不與描述的一或更多個實施方式含有記述裸玻璃瓶和具有娃 氧烷樹脂涂層的玻璃瓶在玻璃瓶對玻璃瓶夾具中測試的摩擦系數(shù)的圖;
[0065] 圖42依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述涂覆有APS/Kapton 聚酰亞胺涂層在玻璃瓶對玻璃瓶夾具中在不同的施加負載下磨損多次的玻璃瓶的摩擦系 數(shù)的圖;
[0066] 圖43依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述涂覆有APS涂層在 玻璃瓶對玻璃瓶夾具中在不同的施加負載下磨損多次的玻璃瓶的摩擦系數(shù)的圖;
[0067] 圖44依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述在涂覆有APS/ Kapton聚酰亞胺涂層的玻璃瓶曝露于300°C12小時之后在玻璃瓶對玻璃瓶夾具中在不同 的施加負載下磨損多次的摩擦系數(shù)的圖;
[0068] 圖45依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述在涂覆有APS涂層 的玻璃瓶曝露于300°C12小時之后在玻璃瓶對玻璃瓶夾具中在不同的施加負載下磨損多 次的摩擦系數(shù)的圖;
[0069] 圖46依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式含有記述涂覆有Kapton聚酰 亞胺涂層的類型IB玻璃瓶在玻璃瓶對玻璃瓶夾具中在不同的施加負載下磨損多次的摩擦 系數(shù)的圖;
[0070] 圖47依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示在凍干之前和之后涂覆 APS/Novastrat? 800的玻璃瓶的摩擦系數(shù);
[0071] 圖48依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示在高壓釜處理之前和之 后涂覆APS/Novastrat? 800的玻璃瓶的摩擦系數(shù);
[0072] 圖49圖示經(jīng)涂覆的玻璃容器曝露于不同的溫度條件的摩擦系數(shù)和未經(jīng)涂覆的玻 璃容器的摩擦系數(shù);
[0073] 圖50依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示在水平壓縮測試中玻璃 瓶的損壞機率為施加負載的函數(shù);
[0074] 圖51含有說明如本文所述改變施加于玻璃容器的耐熱涂層的偶聯(lián)劑組成造成摩 擦系數(shù)改變的表;
[0075] 圖52圖示經(jīng)涂覆的玻璃容器在去熱源之前和之后的摩擦系數(shù)、施加力及摩擦力;
[0076] 圖53依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示經(jīng)涂覆的玻璃容器在去 熱源之前和之后的摩擦系數(shù)、施加力及摩擦力;
[0077] 圖54依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示在水平壓縮測試中玻璃 瓶的損壞機率為施加負載的函數(shù);
[0078] 圖55依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示經(jīng)涂覆的玻璃容器在去 熱源之前和之后的摩擦系數(shù)、施加力及摩擦力;
[0079] 圖56圖示經(jīng)涂覆的玻璃容器在不同的去熱源條件下的摩擦系數(shù)、施加力及摩擦 力;
[0080] 圖57依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示改變熱處理時間之后的 摩擦系數(shù);
[0081] 圖58依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示經(jīng)涂覆的玻璃瓶與未經(jīng) 涂覆的玻璃瓶在400-700nm的可見光光譜量測的光穿透率數(shù)據(jù)。
[0082] 圖59依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示經(jīng)涂覆的玻璃容器在去 熱源之前和之后的摩擦系數(shù)、施加力及摩擦力;
[0083] 圖60依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式圖示在水平壓縮測試中玻璃 瓶的損壞機率為施加負載的函數(shù);
[0084] 圖61依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式顯示涂層的掃描電子顯微鏡 影像;
[0085] 圖62依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式顯示涂層的掃描電子顯微鏡 影像;
[0086] 圖63依據(jù)本文所圖示與描述的一或更多個實施方式顯示涂層的掃描電子顯微鏡 影像;
[0087] 圖64顯示對于比較實施例的初涂覆的玻璃瓶,摩擦系數(shù)、刮痕滲透、施加法向力 及摩擦力(y坐標)為施加刮痕的長度(X坐標)的函數(shù);
[0088] 圖65顯示對于比較實施例的經(jīng)熱處理的玻璃瓶,摩擦系數(shù)、刮痕滲透、施加法向 力及摩擦力(y坐標)為施加刮痕的長度(X坐標)的函數(shù);
[0089] 圖66顯示對于比較實施例的初涂覆的玻璃瓶,摩擦系數(shù)、刮痕滲透、施加法向力 及摩擦力(y坐標)為施加刮痕的長度(X坐標)的函數(shù);以及
[0090] 圖67顯示對于比較實施例的經(jīng)熱處理的玻璃瓶,摩擦系數(shù)、刮痕滲透、施加法向 力及摩擦力(y坐標)為施加刮痕的長度(X坐標)的函數(shù)。
[0091] 詳述
[0092] 現(xiàn)在將詳細提出玻璃容器的實施方式,其實例顯示于附圖中。只要有可能,將在整 個附圖中使用相同的附圖標記來指稱相同或類似的部件。在一個實施方式中,玻璃容器包 括玻璃主體,該玻璃主體具有內表面、外表面以及壁厚度,該壁厚度從該內表面延伸至該外 表面。至少該玻璃主體的該內表面為抗脫層的。耐熱涂層可以位于該玻璃主體的該外表面 上。該耐熱涂層可以包括與該玻璃主體的該外表面直接接觸的偶聯(lián)劑層。該偶聯(lián)劑層可以 包括至少一硅烷組合物。該耐熱涂層還可以包括與該偶聯(lián)劑層直接接觸的摩擦涂層。該耐 熱涂層在大于或等于260°C的溫度下可以是熱穩(wěn)定的。在一些實施方式中,該耐熱涂層在 小于或等于400°C的溫度下可以是熱穩(wěn)定的。該玻璃主體具有該耐熱涂層的該外表面相對 于具有相同耐熱涂層的第二藥物容器可以具有小于約〇. 7的摩擦系數(shù)。該玻璃容器尤其適 用于藥物制劑的包裝。將在本文中具體參照附圖來更詳細地描述玻璃容器和玻璃容器的性 質。
[0093] 在本文所描述的玻璃容器之實施方式中,將形成玻璃容器的玻璃組合物的構成成 分(例如Si02、A1203、B2O3等)的濃度指定為在氧化物基礎上的摩爾百分比(摩爾% ),除 非另有指定。
[0094] 術語"基本上不含"當用于描述特定構成成分在玻璃組合物中的濃度及/或不存 在時,意指并非有意將該構成成分添加至該玻璃組合物。然而,該玻璃組合物可能含有微量 的該構成成分作為污染物或量少于〇. 05摩爾%的雜質。
[0095] 本文中使用的術語"化學耐久性"指該玻璃組合物在接觸指定的化學條件后抗降 解的能力。具體而言,本文所描述的玻璃組合物的化學耐久性依據(jù)3個建立的材料測試標 準來評估:DIN12116,日期為2001年3月,標題為"玻璃的測試-通過煮沸鹽酸水溶液來抗 攻擊-測試和分類的方法";ISO695:1991,標題為"玻璃一通過煮沸混合堿金屬的水溶液 來抗攻擊一測試和分類的方法";ISO720:1985,標題為"玻璃一玻璃晶粒在121°C的抗水 解性一測試和分類的方法";以及ISO719:1985"玻璃一玻璃晶粒在98°C的抗水解性-測 試和分類的方法"。在本文中會進一步詳細描述每個標準和在每個標準內的分類?;蛘?,可 以依據(jù)USP〈660>標題為"表面玻璃測試"及/或歐洲藥典3. 2. 1標題為"用于藥物使用的 玻璃容器"(其評估玻璃表面的耐久性)評估玻璃組合物的化學耐久性。
[0096] 本文中使用的術語"軟化點"指玻璃組合物的粘度為IxlO7 6泊的溫度。
[0097] 本文中使用的術語"退火點"指玻璃組合物的粘度為IxlO13泊的溫度。
[0098] 本文中使用的術語"應變點"和"Ts$ "指玻璃組合物的粘度為3xl014泊的溫度。
[0099] 本文中使用的術語"CTE"指玻璃組合物在從約室溫(RT)至約300°C的溫度范圍中 的熱膨脹系數(shù)。
[0100] 傳統(tǒng)用于容納藥物組合物的玻璃容器或玻璃包裝一般是由習知表現(xiàn)出化學耐久 性和低的熱膨脹的玻璃組合物所形成,該玻璃組合物例如堿金屬硼硅酸鹽玻璃。雖然堿金 屬硼硅酸鹽玻璃表現(xiàn)出良好的化學耐久性,但容器制造商已經(jīng)觀察到,富含二氧化硅的玻 璃薄片分散在玻璃容器容納的溶液中。這種現(xiàn)象被稱為脫層。脫層會發(fā)生在特別是溶液已 被儲存于直接接觸玻璃表面持續(xù)很長的時間(數(shù)月至數(shù)年)。因此,表現(xiàn)出良好化學耐久性 的玻璃可能不一定是抗脫層的。
[0101] 脫層是指一種現(xiàn)象,其中在一系列的浸出、腐蝕及/或氣候性反應之后,玻璃顆粒 被從玻璃表面釋放出。一般來說,玻璃顆粒是富含二氧化硅的玻璃薄片,玻璃顆粒源自包裝 的內表面,是改性劑離子浸出而進入包裝內容納的溶液的結果。這些薄片通??梢詮募s1 納米(nm)至約2微米(μm)厚,且寬度大于約50μm。由于這些薄片主要是由二氧化娃所 構成的,故薄片從玻璃表面被釋放之后通常不會再進一步降解。
[0102] 迄今已假設,脫層是由于玻璃曝露于用于將玻璃再成形為容器形狀的高溫時,堿 金屬硼硅酸鹽玻璃中發(fā)生的相分離。
[0103] 然而,現(xiàn)今據(jù)信,富含二氧化硅的玻璃薄片從玻璃容器的內表面脫層是由于玻璃 容器的組成特性處于其初形成的狀態(tài)。具體而言,堿金屬硼硅酸鹽玻璃的高二氧化硅含量 會導致玻璃具有較高的熔化和成形溫度。然而,在玻璃組合物中的堿金屬和硼酸鹽成分會 在低得多的溫度下熔化及/或蒸發(fā)。特別是,在玻璃中的硼酸鹽物質是高揮發(fā)性的,并且會 在玻璃形成和再成形所需的高溫下從玻璃表面蒸發(fā)。
[0104] 具體來說,玻璃原料是在高溫和直接的火焰下被再成形為玻璃容器。在較高的設 備速度下需要的高溫會導致更易揮發(fā)的硼酸鹽物質從部分的玻璃表面蒸發(fā)。當這種蒸發(fā) 發(fā)生在玻璃容器的內部容積內時,揮發(fā)的硼酸鹽物質會重新沉積在玻璃容器表面的其它區(qū) 域,而在玻璃容器表面產(chǎn)生組成的非均勻性,特別是對于玻璃容器內部的近表面區(qū)域(即 在玻璃容器內表面的那些區(qū)域或直接相鄰處)。舉例來說,由于玻璃管的一端被封閉來形 成容器的底或底部,硼酸鹽物質可能會從管的底部分蒸發(fā),并重新沉積在管的其它地方。從 容器的根部和底部部分蒸發(fā)的材料特別明顯,因為容器的這些區(qū)域進行最大規(guī)模的重新成 形,因而接觸到的溫度最高。結果,容器接觸到較高溫度的區(qū)域可能具有富含二氧化硅的表 面。容器上其它順應硼沉積的區(qū)域可能在表面上具有富含硼的層。順應硼沉積的區(qū)域(其 溫度高于玻璃組合物的退火點但低于玻璃再成形期間所處的最熱溫度)可能會造成硼在 玻璃表面上并入。容器中容納的溶液可能會從富含硼的層浸出硼。由于富含硼的層被從玻 璃浸出,保持的高二氧化硅玻璃網(wǎng)絡(凝膠)會在水合過程中膨脹和拉伸,并且最終從表面 剝落。
[0105] 傳統(tǒng)解決脫層的一種方案是在玻璃容器主體的內表面涂覆無機涂層,例如Si02。 這種涂層可以具有從約IOOnm到200nm的厚度,并防止容器的內容物接觸主體的內表面而 造成脫層。然而,施加這樣的涂層可能是困難的,而且需要額外的制造及/或檢視步驟,從 而提高了容器制造的整體成本。此外,假使容器的內容物滲入涂層而與主體的內表面接觸, 例如經(jīng)由涂層中的不連續(xù),則產(chǎn)生的玻璃主體脫層可能會導致部分的涂層從主體的內表面 脫離。
[0106] 本文中所描述的玻璃容器為化學上耐久的并抗降解的,如通過DIN12116標準、 ISO695標準、ISO719標準以及ISO720標準所測定。此外,本文中所描述的玻璃容器在 初形成的狀態(tài)中具有均勻的組成特性,因此表現(xiàn)出改進的抗脫層性,而不需要任何額外的 處理。另外,本文中所描述的玻璃容器還包括施加于玻璃容器的外表面的高溫涂層,該高溫 涂層改進玻璃容器的抗摩擦損傷性,而且在高溫下也是熱穩(wěn)定的。本文中所描述的玻璃容 器也適于通過離子交換強化,離子交換強化進一步增強玻璃容器的機械耐久性。
[0107] 現(xiàn)在參照圖1,圖1示意性繪示用于儲存易腐壞產(chǎn)品的玻璃容器100的剖面圖,該 易腐壞產(chǎn)品例如藥物制劑、生物制品、疫苗、食品等。玻璃容器100通常包含玻璃主體102。 玻璃主體102延伸于內表面104和外表面106之間,并且通常包圍內部容積108。在圖1圖 示的玻璃容器100額實施方式中,玻璃主體102通常包含壁部分110和第二壁部分(例如 底部部分112)。壁部分110可以經(jīng)由根部部分114過渡進入該第二壁部分(例如底部部分 112)。玻璃主體102具有壁厚度Tw,壁厚度心從內表面104延伸至外表面106。玻璃容器 100還包括耐熱涂層120,耐熱涂層120位于玻璃主體102的外表面上。該耐熱涂層為熱穩(wěn) 定的。當用于描述有機涂層時,詞組"熱穩(wěn)定的"指涂層在曝露于高溫持續(xù)一段預定時間之 后保持粘附于玻璃容器的能力,以及涂層在曝露于高溫持續(xù)一段預定時間之后保持其物理 性質的能力,如本文中將進一步詳細描述的。耐熱涂層120可以覆蓋玻璃主體102的整個 外表面106,或是替代地,耐熱涂層120可以覆蓋玻璃主體102的一部分外表面106。在本 文所描述的實施方式中,玻璃容器的內表面104可以是未經(jīng)涂覆的。本文中使用的術語"未 經(jīng)涂覆的"意指表面無無機涂層、有機涂層或包括無機成分和無機成分的組合的涂層,使得 儲存在玻璃容器100的內部容積108中的內容物直接與形成玻璃容器100的玻璃接觸。
[0108] 雖然在圖1中將玻璃容器100繪示為具有特定形狀的形式(即玻璃瓶),但應該了 解的是,玻璃容器100可以具有其它形狀的形式,包括但不限于真空采血管、墨盒、注射器、 針筒、安瓿、瓶、燒瓶、小玻璃瓶、管、燒杯等。
[0109] 玻璃容器100的玻璃主體102由抗脫層的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組合物所形成,使 得至少玻璃容器100的內表面104為抗脫層的。詞組"抗脫層的"意指玻璃表面在特定條 件下曝露于特定溶液并與特定溶液緊密接觸之后具有降低的降解和玻璃薄片脫落傾向。在 本文所述的實施方式中,玻璃容器的抗脫層性可以就脫層因子方面特征化,如本文中進一 步詳細描述的。
[0110] 在一些實施方式中,玻璃容器的整個玻璃主體102由抗脫層的玻璃組合物所形 成。然而,在其它實施方式中,可以只有玻璃主體102的內表面是由抗脫層的玻璃組合 物所形成,例如當玻璃主體具有層壓的構造時。適當玻璃組合物的實施方式包括2012 年10月25日提出申請并且標題為"具有改進的化學和機械耐久性的玻璃組合物(Glass CompositionsWithImprovedChemicalAndMechanicalDurability) " 的美國專利申請 序號第13/660, 394號中描述的堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組合物,以引用方式將該申請的全部 內容并入本文中。該堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組合物通常包括SiO2和一或更多個堿金屬氧化 物(例如Na2O及/或1(20)的組合。該玻璃組合物還可以包括Al2O3和至少一堿土金屬氧化 物。在一些實施方式中,該玻璃組合物可以無硼且無含硼化合物。該玻璃組合物是抗化學 降解的,而且還適合通過離子交換來進行化學強化。在一些實施方式中,該玻璃組合物可以 進一步包含少量的、一或更多個添加的氧化物,例如311〇 2、21〇2、211〇、110238203等。這些成 分可以作為澄清劑添加及/或進一步增強玻璃組合物的化學耐久性。
[0111] 在本文描述的玻璃容器100的實施方式中,SiO2 (二氧化硅)是形成該玻璃容器的 玻璃組合物中最大的組合物組分,并且因此是產(chǎn)生的玻璃網(wǎng)絡的主要組分。SiC^I強玻璃 的化學耐久性,特別是玻璃組合物在酸中的抗分解性和玻璃組合物在水中的抗分解性。因 此,通常需要高的二氧化硅濃度。然而,假使SiO2的含量過高,則可能降低玻璃的成形性,因 為較高的SiO2濃度會提高熔化玻璃的難度,進而不利地影響玻璃的成形性。在本文所描述 的實施方式中,該玻璃組合物通常包含量大于或等于約67摩爾%并且小于或等于約80摩 爾%或甚至小于或等于約78摩爾%的SiO2。在一些實施方式中,該玻璃組合物中的5102量 可以大于約68摩爾%、大于約69摩爾%或甚至大于約70摩爾%。在一些其它的實施方式 中,該玻璃組合物中的SiO2量可以大于72摩爾%、大于73摩爾%或甚至大于74摩爾%。 舉例來說,在一些實施方式中,該玻璃組合物可以包括從約68摩爾%至約80摩爾%或甚至 至約78摩爾%的SiO2。在一些其它的實施方式中,該玻璃組合物可以包括從約69摩爾% 至約80摩爾%或甚至至約78摩爾%的SiO2。在一些其它的實施方式中,該玻璃組合物可 以包括從約70摩爾%至約80摩爾%或甚至至約78摩爾%的SiO2。在仍其它的實施方式 中,該玻璃組合物包含的SiO2量大于或等于70摩爾%并且小于或等于78摩爾%。在一些 實施方式中,該玻璃組合物中可以存在的SiO2量從約72摩爾%至約78摩爾%。在一些其 它的實施方式中,該玻璃組合物中可以存在的SiO2量從約73摩爾%至約78摩爾%。在其 它的實施方式中,該玻璃組合物中可以存在的SiO2量從約74摩爾%至約78摩爾%。在其 它的實施方式中,該玻璃組合物中可以存在的SiO2量從約70摩爾%至約76摩爾%。
[0112] 形成玻璃容器100的玻璃組合物進一步包括氧化鋁(Al2O3)。Al2O3連同該玻璃組 合物中存在的堿金屬氧化物(例如Na2O等)可以改進玻璃對離子交換強化的敏感度。在 本文所描述的實施方式中,該玻璃組合物中存在的Al2O3為Xmol. %,而該玻璃組合物中存 在的堿金屬氧化物為Ymol. %。本文所描述的玻璃組合物中的Y:X比值大于約0. 9或甚 至大于或等于約1,以促進上述對離子交換強化的敏感度。具體而言,該玻璃組合物的擴散 系數(shù)或擴散率D與堿金屬離子在離子交換過程中滲入玻璃表面的速率相關。Υ:Χ比值大于 約0. 9或甚至大于約1的玻璃比Υ:X比值小于0. 9的玻璃具有更大的擴散率。對于給定的 離子交換時間和離子交換溫度,所含的堿金屬離子具有較大擴散率的玻璃可以獲得比所含 的堿金屬離子具有較小擴散率的玻璃更大的層深度。此外,當Υ:Χ比值增加時,玻璃的應變 點、退火點及軟化點降低,使得玻璃更容易成形。此外,對于給定的離子交換時間和離子交 換溫度,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,在Υ:Χ比值大于約0. 9并且小于或等于約2的玻璃中誘發(fā)的壓縮應 力通常大于Υ:Χ比值小于0. 9或大于2的玻璃中產(chǎn)生的壓縮應力。因此,在一些實施方式 中,Υ:Χ比值大于0. 9或甚至大于1。在一些實施方式中,Υ:Χ比值大于0. 9或甚至大于1, 并且小于或等于約2。在其它的實施方式中,Υ:Χ比值可以大于或等于約1. 3并且小于或等 于約2. 0,以在指定的離子交換時間和指定的離子交換溫度下最大化玻璃中誘發(fā)的壓縮應 力之量。
[0113] 然而,假使玻璃組合物中的Al2O3量過高,則會減少玻璃組合物的抗酸侵蝕性。因 此,本文所描述的玻璃組合物通常包括大于或等于約2摩爾%且小于或等于約10摩爾%的 Al2O3量。在一些實施方式中,該玻璃組合物中的Al203含量大于或等于約4摩爾%且小于 或等于約8摩爾%。在一些其它的實施方式中,該玻璃組合物中的Al2O3含量大于或等于約 5摩爾%至小于或等于約7摩爾%。在一些其它的實施方式中,該玻璃組合物中的Al2O3含 量大于或等于約6摩爾%至小于或等于約8摩爾%。在其它的實施方式中,該玻璃組合物 中的Al2O3含量大于或等于約5摩爾%至小于或等于約6摩爾%。
[0114] 形成玻璃容器100的玻璃組合物還包括一或更多種堿金屬氧化物,例如Na2O及/ 或1(2〇。該堿金屬氧化物促進玻璃組合物的離子可交換性,并因此促進玻璃的化學強化。該 堿金屬氧化物可以包括Na2O*K2O中的一或更多個。該玻璃組合物中存在的堿金屬氧化物 一般是在Y摩爾%的總濃度。在本文所描述的一些實施方式中,Y可以大于約2摩爾%且 小于或等于約18摩爾%。在一些其它的實施方式中,Y可以大于約8摩爾%、大于約9摩 爾%、大于約10摩爾%或甚至大于約11摩爾%。舉例來說,在本文描述的一些實施方式中, Y大于或等于約8摩爾%并且小于或等于約18摩爾%。在其它的實施方式中,Y可以大于 或等于約9摩爾%并且小于或等于約14摩爾%。
[0115] 玻璃容器100的離子可交換性主要是通過在該玻璃容器進行離子交換強化之前 最初存在于形成玻璃容器100的玻璃組合物中的堿金屬氧化物Na2O的含量來賦予玻璃容 器100。因此,在本文所描述的玻璃容器的實施方式中,存在于形成玻璃容器100的玻璃組 合物中的堿金屬氧化物至少包括Na20。具體而言,為了在離子交換強化之后在該玻璃容器 中實現(xiàn)所需的壓縮強度和層深度,形成玻璃容器100的玻璃組合物包括的Na2O量為從約 2摩爾%至約15摩爾%。在一些實施方式中,以該玻璃組合物的分子量為基礎,形成玻璃 容器100的玻璃組合物包括至少約8摩爾%的Na20。舉例來說,Na2O的濃度可以大于9摩 爾%、大于10摩爾%或甚至大于11摩爾%。在一些實施方式中,Na2O的濃度可以大于或等 于9摩爾%或甚至大于或等于10摩爾%。舉例來說,在一些實施方式中,該玻璃組合物可 以包括的Na2O含量大于或等于約9摩爾%并且小于或等于約15摩爾%或甚至大于或等于 約9摩爾%并小于或等于13摩爾%。
[0116] 如上所指出的,在形成玻璃容器100的玻璃組合物中的堿金屬氧化物可以進一步 包括K20。該玻璃組合物中存在的K2O量亦與該玻璃組合物的離子可交換性相關。具體來 說,當該玻璃組合物中存在的K2O量增加時,因為鉀和鈉離子交換的結果,可經(jīng)由離子交換 獲得的壓縮應力會降低。因此,理想的是限制玻璃組合物中存在的1( 20含量。在一些實施方 式中,K2O的量大于或等于0摩爾%,并且小于或等于3摩爾%。在一些實施方式中,K2O的 量小于或等于2摩爾%或甚至小于或等于I. 0摩爾%。在該玻璃組合物包括K2O的實施方 式中,可以存在的K2O的濃度大于或等于約0. 01摩爾%并且小于或等于約3. 0摩爾%或甚 至大于或等于約〇. 01摩爾%并且小于或等于約2. 0摩爾%。在一些實施方式中,存在于該 玻璃組合物中的K2O含量大于或等于約0. 01摩爾%并且小于或等于約1. 0摩爾%。因此, 應了解的是,K2O不需要存在該玻璃組合物中。然而,當該玻璃組合物中包括K2O時,以該玻 璃組合物的分子量為基礎,K2O的量通常為小于約3摩爾%。
[0117] 存在于形成玻璃容器100的組合物中的堿土金屬氧化物通常可以改進玻璃批料 的可熔性,并提高該玻璃組合物和玻璃容器100的化學耐久性。在本文所描述的玻璃容器 100的實施方式中,該玻璃組合物中存在的堿土金屬氧化物的總摩爾%通常小于該玻璃組 合物中存在的堿金屬氧化物的總摩爾%,以改進該玻璃組合物的離子可交換性。在本文所 描述的實施方式中,形成玻璃容器100的玻璃組合物通常包括從約3摩爾%至約13摩爾% 的堿土金屬氧化物。在這些實施方式的一些中,在該玻璃組合物中的堿土金屬氧化物的含 量可以從約4摩爾%至約8摩爾%,或甚至從約4摩爾%至約7摩爾%。
[0118] 在形成玻璃容器100的玻璃組合物中的堿土金屬氧化物可以包括氧化鎂(MgO)、 氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鋇(BaO)或其組合。在一些實施方式中,該堿土金屬氧化 物包括MgOXaO或MgO和CaO額組合。舉例來說,在本文描述的實施方式中,該堿土金屬氧 化物包括MgO。該玻璃組合物中存在的MgO量大于或等于約3摩爾%并且小于或等于約8 摩爾%。在一些實施方式中,以該玻璃組合物的分子量為基礎,該玻璃組合物中存在的MgO量可以大于或等于約3摩爾%并且小于或等于約7摩爾%,或甚至大于或等于約4摩爾% 并且小于或等于約7摩爾%。
[0119] 在一些實施方式中,該堿土金屬氧化物可以進一步包括氧化鈣(CaO)。在這些實施 方式中,以該玻璃組合物的分子量計,該玻璃組合物中存在的CaO量從約0摩爾%至小于或 等于6摩爾%。舉例來說,形成玻璃容器100的玻璃組合物中存在的CaO量可以小于或等 于5摩爾%、小于或等于4摩爾%、小于或等于3摩爾%或甚至小于或等于2摩爾%。在這 些實施方式的一些中,形成玻璃容器100的玻璃組合物中存在的CaO量可以大于或等于約 0. 1摩爾%并且小于或等于約1.0摩爾%。例如,該玻璃組合物中存在的CaO量可以大于或 等于約0. 2摩爾%并且小于或等于約0. 7摩爾%,或甚至CaO量可以大于或等于約0. 3摩 爾%并且小于或等于約0. 6摩爾%。
[0120] 在本文描述的實施方式中,形成玻璃容器100的玻璃組合物一般都是富含MgO的, (即該玻璃組合物中的MgO濃度大于該玻璃組合物中其它的堿土金屬氧化物的濃度,包括 但不限于CaO)。由富含MgO的玻璃組合物形成玻璃容器100可以改進得到的玻璃的抗水 解性,特別是在離子交換強化之后。此外,相對于富含其它堿土金屬氧化物的玻璃組合物而 言,富含MgO的玻璃組合物通常表現(xiàn)出改進的離子交換性能。具體而言,從富含MgO的玻璃 組合物形成的玻璃通常比富含其它堿土金屬氧化物(例如CaO)的玻璃組合物具有更大的 擴散率。較大的擴散率能夠在離子交換強化的過程中在玻璃中形成更深的層深度。與富含 其它堿土金屬氧化物(例如CaO)的玻璃組合物相比,富含氧化鎂的玻璃組合物還能夠在玻 璃的表面中實現(xiàn)更高的壓縮應力。此外,一般被了解的是,當進行離子交換過程并且堿金屬 離子滲入玻璃更深時,在玻璃表面實現(xiàn)的最大壓縮應力可能會隨時間而減小。然而,從富含 氧化鎂的玻璃組合物形成的玻璃比從富含氧化鈣或其它堿土金屬氧化物(即貧氧化鎂的 玻璃)的玻璃組合物形成的玻璃表現(xiàn)出較少的壓縮應力減小。因此,富含氧化鎂的玻璃組 合物能夠使玻璃在表面具有比富含其它堿土金屬氧化物的玻璃更大的壓縮應力和更大的 層?米度。
[0121] 為了充分實現(xiàn)本文所描述的玻璃組合物中MgO的效益,已經(jīng)確定的是,應最小化 CaO濃度對CaO濃度和MgO濃度(濃度單位皆為摩爾% )的總和之比(即(CaOACaO+MgO))。 具體而言,已經(jīng)確定的是,(CaCV(CaCHMgO))應小于或等于約0.5。在一些實施方式中, (CaCV(CaCHMgO))小于或等于0. 3或甚至小于或等于0. 2。在一些其它的實施方式中,(CaO/ (CaO+MgO))甚至可以小于或等于0. 1。
[0122] 三氧化二硼(B2O3)是一種助熔劑,在給定的溫度下(例如應變、退火和軟化溫度), 可以將氧化硼(B2O3)添加到形成玻璃容器100的玻璃組合物中來降低粘度,從而改進玻璃 的成形性。然而,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,添加硼明顯降低了玻璃組合物中的鈉和鉀離子的擴散率, 進而不利地影響所得到的玻璃的離子交換性能。特別是,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)到,相對于無硼的玻璃組 合物而言,添加硼明顯地增加了實現(xiàn)給定的層深度所需的時間。因此,在本文描述的一些實 施方式中,將添加到玻璃組合物的硼量最小化,以改進玻璃組合物的離子交換性能。
[0123] 舉例來說,已經(jīng)確定的是,可以通過控制B2O3濃度對堿金屬氧化物總濃度(即R20, 其中R為堿金屬)與氧化鋁之間的差異之比(即b2o3(摩爾%v(r2o(摩爾% )-ai2o3(摩 爾%))來減輕硼對玻璃組合物的離子交換性能的影響。特別是,已經(jīng)確定的是,當B2O3/ (R2O-Al2O3)的比值大于或等于約O并且小于約0. 3或甚至小于約0. 2時,堿金屬氧化物 在玻璃組合物中的擴散率并未降低,因此,得以維持玻璃組合物的離子交換性能。因此,在 一些實施方式中,B2CV(R2O-Al2O3)的比值為大于0且小于或等于0.3。在這些實施方式 的一些中,B2O3AR2O-Al2O3)的比值為大于0且小于或等于0.2。在一些實施方式中,B2O3/ (R2O-Al2O3)的比值為大于0且小于或等于0. 15或甚至小于或等于0. 1。在一些其它的實 施方式中,B2CV(R2O-Al2O3)的比值可以大于0且小于或等于0.05。將B2CV(R2O-Al2O3)的 比值保持在小于或等于〇. 3或甚至小于或等于0. 2可允許包含B2O3來降低玻璃組合物的應 變點、退火點和軟化點,且無B2O3對玻璃的離子交換性能的不利影響。
[0124] 在本文所描述的實施方式中,形成玻璃容器100的玻璃組合物中的B2O3濃度通常 為小于或等于約4摩爾%、小于或等于約3摩爾%、小于或等于約2摩爾%或甚至小于或等 于1摩爾%。舉例來說,在玻璃組合物中存在B2O3的實施方式中,B2O3的濃度可以大于約 0. 01摩爾%并且小于或等于4摩爾%。在這些實施方式的一些中,B2O3的濃度可以大于約 〇. 01摩爾%并且小于或等于3摩爾%。在一些實施方式中,B2O3的存在量可以大于或等于 約0. 01摩爾%并且小于或等于2摩爾%,或甚至小于或等于1. 5摩爾%?;蛘?,B2O3的存在 量可以大于或等于約1摩爾%并且小于或等于4摩爾%、B2O3的存在量可以大于或等于約 1摩爾%并且小于或等于3摩爾%或甚至B2O3的存在量可以大于或等于約1摩爾%并且小 于或等于2摩爾%。在這些實施方式的一些中,B2O3的濃度可以大于或等于約0. 1摩爾% 并且小于或等于1.0摩爾%。
[0125] 雖然在一些實施方式中將玻璃組合物中的B2O3濃度最小化以改善玻璃的成形性 質且不降低玻璃的離子交換性能,但在一些其它的實施方式中,玻璃組合物是無硼且無硼 化合物(例如B2O3)的。具體而言,已經(jīng)確定的是,形成無硼或硼化合物的玻璃組合物可通 過減少實現(xiàn)特定的壓縮應力值及/或層深度所需要的工藝時間及/或溫度,來改進玻璃組 合物的離子可交換性。
[0126] 在一些實施方式中,形成玻璃容器100的玻璃組合物是無磷且無含磷化合物(包 括但不限于P2O5)。具體而言,已經(jīng)確定的是,配制無磷或磷化合物的玻璃組合物可提高玻 璃容器的化學耐久性。
[0127] 除了Si02、Al2O3、堿金屬氧化物及堿土金屬氧化物之外,形成玻璃容器100的玻璃 組合物還可選擇性地進一步包含一或更多種澄清劑,例如Sn02、As203及/或C廠(來自NaCl 等)。當形成玻璃容器100的玻璃組合物中存在澄清劑時,該澄清劑的存在量可以小于或等 于約1摩爾%,或甚至小于或等于約0.4摩爾%。舉例來說,在一些實施方式中,該玻璃組 合物可以包括作為澄清劑的SnO2。在這些實施方式中,玻璃組合物中存在的511〇2量可以大 于約0摩爾%并且小于或等于約1摩爾%,或甚至SnO2量可以大于或等于約0. 01摩爾% 并且小于或等于約0. 30摩爾%。
[0128] 此外,本文所述的玻璃組合物可以包含一或更多個添加的金屬氧化物,以進一步 改進玻璃組合物的化學耐久性。舉例來說,該玻璃組合物可以進一步包括氧化鋅(ZnO)、二 氧化鈦(TiO2)或氧化鋯(ZrO2),其中的每一個皆進一步改進玻璃組合物的抗化學侵蝕性。 在這些實施方式中,該添加的金屬氧化物可以存在的量大于或等于約0摩爾%并且小于或 等于約2摩爾%。舉例來說,當該添加的金屬氧化物為ZnO時,ZnO的存在量可以大于或等 于1摩爾%并且小于或等于約2摩爾%。當該添加的金屬氧化物為21〇2或TiO2時,ZrO2或 TiO2的存在量可以小于或等于約1摩爾%。然而,應該了解的是,這些構成成分為選擇性的, 并且在一些實施方式中,可以不使用這些構成成分而形成玻璃組合物。舉例來說,在一些實 施方式中,該玻璃組合物可以為基本上無鋅及/或無含鋅化合物。同樣地,該玻璃組合物可 以為基本上無鈦及/或無含鈦化合物。類似地,該玻璃組合物可以為基本上無鋯石及/或 無含鋯石化合物。
[0129] 雖然本文中已經(jīng)描述玻璃組合物的構成成分的各種濃度范圍,但應當了解的是, 每個濃度范圍亦可應用于玻璃組合物的各種實施方式。在一個示例性實施方式中,玻璃組 合物可以包括從約67摩爾%至約78摩爾%的SiO2;從約3摩爾%至約13摩爾%的堿土 金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含的CaO量大于或等于0. 1摩爾%并且小于或等于 I. 0摩爾%,而且(CaO(摩爾%V(CaO(摩爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0· 5;X 摩爾%的Al2O3,其中X大于或等于2摩爾%并且小于或等于約10摩爾% ;以及Y摩爾%的 堿金屬氧化物,其中Y:X之比大于1。
[0130] 在另一個示例性實施方式中,玻璃組合物可以包括從約72摩爾%至約78摩爾% 的SiO2;從約4摩爾%至約8摩爾%的堿土金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含MgO和 CaO,而且(CaO(摩爾%V(CaO(摩爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0· 5 ;X摩爾% 的Al2O3,其中X大于或等于約4摩爾%并且小于或等于約8摩爾% ;以及Y摩爾%的堿金 屬氧化物,其中該堿金屬氧化物包含的Na2O量大于或等于約9摩爾%并且小于或等于約15 摩爾%,Y:X之比大于1。
[0131] 在另一個示例性實施方式中,玻璃組合物可以包括從約74摩爾%至約78摩爾% 的SiO2;從約4摩爾%至約8摩爾%的堿土金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含MgO和 CaO,而且(CaO(摩爾%V(CaO(摩爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0· 5 ;Χ摩爾% 的Al2O3,其中X大于或等于約2摩爾%并且小于或等于約10摩爾% ;以及Y摩爾%的堿金 屬氧化物,其中該堿金屬氧化物包含的Na2O量大于或等于約9摩爾%并且小于或等于約15 摩爾%,Υ:Χ之比大于1,而且該玻璃組合物不含硼和硼化合物。
[0132] 在另一個示例性實施方式中,該玻璃組合物可以包括從約74摩爾%至約78摩 爾%的SiO2;從約4摩爾%至約8摩爾%的堿土金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含 MgO和CaO,而且(CaO(摩爾%V(CaO(摩爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0.5;Χ 摩爾%的Al2O3,其中X大于或等于約4摩爾%并且小于或等于約8摩爾% ;以及Y摩爾% 的堿金屬氧化物,其中該堿金屬氧化物包含的Na2O量大于或等于約9摩爾%并且小于或等 于約15摩爾%,Υ:Χ之比大于1。
[0133] 在另一個示例性實施方式中,該玻璃組合物可以包括從約74摩爾%至約78摩 爾%的SiO2;包含CaO和MgO的堿土金屬氧化物,其中該堿土金屬氧化物包含的CaO量 大于或等于約〇. 1摩爾%并且小于或等于約1.0摩爾%,而且(CaO(摩爾% )ACaO(摩 爾% )+MgO(摩爾% )))之比小于或等于0.5 ;Χ摩爾%的八1203,其中X大于或等于約2摩 爾%并且小于或等于約10摩爾% ;以及Y摩爾%的堿金屬氧化物,其中該堿金屬氧化物包 含從約0. 01摩爾%至約1.0摩爾%的1(20,并且Υ:Χ之比大于1。
[0134] 此外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)到,形成玻璃容器的玻璃組合物的某些構成成分的物質在玻璃成 形和重新成形溫度下可能有揮發(fā)性,這接著可能導致玻璃容器的組成非均勻性和后續(xù)脫 層。玻璃組合物的成形和重新成形溫度一般是對應于玻璃組合物具有從約200泊至約20 千泊或甚至從約1千泊至約10千泊范圍中的粘度的溫度。因此,在一些實施方式中,形成 玻璃容器的玻璃組合物在對應于粘度在從約200泊至約50千泊范圍中的溫度下并無形成 揮發(fā)物質的構成成分。在其它的實施方式中,形成玻璃容器的玻璃組合物并無在對應于粘 度在從約1千泊至約10千泊范圍中的溫度下形成揮發(fā)物質的構成成分。
[0135] 本文中描述的玻璃組合物通過混合一批玻璃原料(例如Si02、Al2O3、堿金屬氧化 物、堿土金屬氧化物等的粉末)所形成,使得該批玻璃原料具有所需的組成。之后,加熱該 批玻璃原料,以形成熔化的玻璃組合物,隨后將該熔化的玻璃組合物冷卻并固化而形成該 玻璃組合物。在固化過程中(即當該玻璃組合物為可塑造變形時),可以使用標準的形成技 術來使該玻璃組合物成形,以使該玻璃組合物成形為最終所需的形狀。或者,可以使該玻璃 組合物成形為儲存的形式,例如片狀、管狀等,并于后續(xù)再加熱而成形為玻璃容器100。
[0136] 可以使本文中描述的玻璃組合物成形為各種形狀,例如片狀、管狀等。然而,給定 玻璃組合物的化學耐久性,本文中描述的玻璃組合物特別適用于形成用于容納藥物制劑的 藥物包裝,該藥物制劑例如液體、粉末等。舉例來說,可以使用本文中描述的玻璃組合物來 形成玻璃容器,例如玻璃瓶、安瓿、墨盒、注射器本體及/或任何其它用于儲存藥物制劑的 玻璃容器。此外,可以利用經(jīng)由離子交換化學強化玻璃組合物的能力來改進這種藥物包裝 的機械耐久性。因此,應當了解的是,在至少一個實施方式中,該玻璃組合物被并入藥物包 裝中,以改進該藥物包裝的化學耐久性及/或機械耐久性。
[0137] 仍參照圖1,形成玻璃容器100的玻璃組合物中存在的堿金屬氧化物通過離子交 換促進玻璃的化學強化。具體而言,堿金屬離子(例如鉀離子、鈉離子等)具有足夠的移動 性來促進離子交換。在一些實施方式中,玻璃組合物可進行離子交換來形成壓縮應力層,該 壓縮應力層的層深度大于或等于約3μπι并且高達約150μπι。舉例來說,在一些實施方式 中,玻璃組合物可進行離子交換來形成層深度大于或等于IOym的壓縮應力層。在一些實 施方式中,該層深度可以大于或等于約25μπι或甚至大于或等于約50μπι。在一些其它的實 施方式中,該層深度可以大于或等于75μm或甚至大于或等于100μπι。在其它的實施方式 中,該層深度可以大于或等于10μm并且小于或等于約100μm。在一些實施方式中,該層深 度可以大于或等于約30μπι并且小于或等于約150μπι。在一些實施方式中,該層深度可以 大于或等于約30μπι并且小于或等于約80μπι。在一些其它的實施方式中,該層深度可以大 于或等于約35μπι并且小于或等于約50μπι。在玻璃容器表面(即外表面106及/或內表 面104)的壓縮應力大于或等于約200MPa。舉例來說,在一些實施方式中,在進行離子交換 強化之后該壓縮應力可以大于或等于300MPa或甚至大于或等于約350MPa。在一些實施方 式中,玻璃容器表面的壓縮應力可以大于或等于約300MPa并且小于或等于約750MPa。在 一些其它的實施方式中,玻璃容器表面的壓縮應力可以大于或等于約400MPa并且小于或 等于約700MPa。在其它的實施方式中,玻璃容器表面的壓縮應力可以大于或等于約500MPa 并且小于或等于約650MPa。
[0138] 可以使用各種離子交換技術來于玻璃容器100中實現(xiàn)所需的壓縮應力和層深度。 舉例來說,在一些實施方式中,該玻璃容器的離子交換強化通過將該玻璃容器浸沒于熔融 鹽浴并將該玻璃容器以預定溫度保持在該鹽浴中持續(xù)一段預定的時間,以使該鹽浴中較大 的堿金屬離子與玻璃中較小的堿金屬離子交換,從而實現(xiàn)所需的層深度和壓縮應力。該鹽 浴可以包括100%的謂0 3或KNO3和NaNO3的混合物。舉例來說,在一個實施方式中,該熔融 鹽浴可以包括KNO3并具有上達約10%的NaNO3。該熔融鹽浴的溫度可以大于或等于350°C并且小于或等于500°C。在一些實施方式中,該熔融鹽浴的溫度可以大于或等于400°C并且 小于或等于500°C。在其它的實施方式中,該熔融鹽浴的溫度可以大于或等于450°C并且小 于或等于475°C。可以將該玻璃容器保持在該熔融鹽浴中持續(xù)從約大于或等于0. 5小時至 小于或等于約30小時或甚至小于或等于20小時,以實現(xiàn)所需的層深度和壓縮應力。舉例 來說,在一些實施方式中,可以將該玻璃容器保持在該熔融鹽浴中持續(xù)大于或等于4小時 并且小于或等于約12小時。在其它的實施方式中,可以將該玻璃容器保持在該熔融鹽浴中 持續(xù)大于或等于約5小時并且小于或等于約8小時。在一個示例性實施方式中,該玻璃容 器可以以大于或等于約400°C并且小于或等于約500°C的溫度在包含100% 1^03的熔融鹽 浴中進行離子交換持續(xù)一段大于或等于約5小時并且小于或等于約8小時的時間。
[0139] 本文所述的玻璃容器除了具有由于離子交換強化的改進機械特性之外,還可以具 有ISO719下的HGB2或甚至HGBl抗水解性及/或ISO720下的HGA2或甚至HGAl抗水解 性(如本文中進一步描述的)。在本文描述的一些實施方式中,玻璃制品可以具有從表面延 伸進入玻璃制品至大于或等于25μm或甚至大于或等于35μm的層深度的壓縮應力層。在 一些實施方式中,該層深度可以大于或等于40μm或甚至大于或等于50μm。玻璃制品的表 面壓縮應力可以大于或等于250MPa、大于或等于350MPa或甚至大于或等于400MPa。由于 本文中上述的玻璃組合物的增強堿金屬離子擴散率,本文所述的玻璃組合物有助于更快地 及/或在比傳統(tǒng)玻璃組合物更低的溫度下實現(xiàn)前述的層深度和表面壓縮應力。舉例來說, 層深度(即大于或等于25μm)和壓縮應力(即大于或等于250MPa)可以通過讓玻璃制品 在小于或等于500°C或甚至小于或等于450°C的溫度下在100%KNO3的熔融鹽?。ɑ騅NO3 和NaNOj^g合鹽?。┲羞M行離子交換持續(xù)小于或等于5小時或甚至小于或等于4. 5小時 來實現(xiàn)。在一些實施方式中,實現(xiàn)這些層深度和壓縮應力的時間可以小于或等于4小時或 甚至小于或等于3. 5小時。實現(xiàn)這些層深度和壓縮應力的溫度可以小于或等于400°C。
[0140] 當形成玻璃容器100的玻璃組合物在小于或等于450°C的溫度下具有大于約 16μm2/hr(平方微米/小時)或甚至在小于或等于450°C的溫度下具有大于或等于20μm2/ hr的臨界擴散率時,可以實現(xiàn)這些改進的離子交換特性。在一些實施方式中,在小于或等 于450°C的溫度下該臨界擴散率可以大于或等于約25ym2/hr,或甚至在小于或等于450°C 的溫度下該臨界擴散率可以為30ym2/hr。在一些其它的實施方式中,在小于或等于450°C 的溫度下該臨界擴散率可以大于或等于約35μm2/hr,或甚至在小于或等于450°C的溫度下 該臨界擴散率可以為40μm2/hr。在其它的實施方式中,在小于或等于450°C的溫度下該臨 界擴散率可以大于或等于約45μm2/hr,或甚至在小于或等于450°C的溫度下該臨界擴散率 可以為50ym2/hr。
[0141] 形成玻璃容器100的玻璃組合物通??梢跃哂写笥诨虻扔诩s525°C并且小于或等 于約650°C的應變點。該玻璃還可以具有大于或等于約560°C并且小于或等于約725°C的退 火點以及大于或等于約750°C并且小于或等于約960°C的軟化點。
[0142] 在本文所述的實施方式中,該玻璃組合物具有小于約70x101^或甚至小于約 ΘΟχΚΤΓ1的CTE。相對于具有較高CTE的玻璃組合物而言,這些較低的CTE值改善了玻璃 在熱循環(huán)或熱應力條件下的存活率。
[0143] 另外,可以形成玻璃容器100的玻璃組合物為化學上可耐久的并抗降解的,如通 過DIN12116標準、ISO695標準、ISO719標準以及ISO720標準所測定。
[0144]ISO695標準是量測玻璃在堿性溶液中的抗分解性。簡單地說,ISO695標準使用 稱重的拋光玻璃樣品,然后將該拋光玻璃樣品放在煮沸的IMNaOH+O. 5MNa2CO3溶液中持續(xù) 3小時。然后從該溶液中移出該樣品、干燥該樣品并再次對該樣品稱重。接觸該堿性溶液 過程中的玻璃質量損失用以量測該樣品的耐堿性,而且較少量的玻璃質量損失表示有較大 的耐堿性。如同DIN12116標準,以單位表面積的質量記述ISO695標準的結果,具體為毫 克/分米2 (mg/dm2)。ISO695標準被分成各個等級,等級Al表示重量損失上達75mg/dm2; 等級A2表示質量損失從75mg/dm2上達175mg/dm2;以及等級A3表示質量損失超過175mg/ dm2 〇
[0145]ISO720標準是量測玻璃在純化的、無二氧化碳(CO2)的水中的抗降解性。簡單地 說,ISO720標準協(xié)議利用粉碎的玻璃晶粒,并在高壓釜處理的條件(121 °C,2大氣壓)下使 粉碎的玻璃晶粒與該純化的、無CO2的水接觸持續(xù)30分鐘。然后用稀鹽酸將溶液比色滴定 至中性pH。然后將滴定至中性溶液所需的HCl量轉換為從玻璃提取的氧化鈉(Na2O)當量, 并以每單位玻璃重量中Na2O的微克(μg)量記述,且較小的值表示耐受性較高。ISO720 標準被分成各個類型。類型HGAl表示每克的測試玻璃有高達62μg的Na2O提取當量;類 型HGA2表示每克的測試玻璃有超過62μg和高達527μg的Na2O提取當量;以及類型HGA3 表示每克的測試玻璃有超過527μg和高達930μg的Na2O提取當量。
[0146] ISO719標準是量測玻璃在純化的、無CO2的水中的抗降解性。簡單地說,ISO719 標準協(xié)議利用粉碎的玻璃晶粒,并在1大氣壓和98°C的溫度下使粉碎的玻璃晶粒與該純化 的、無CO2的水接觸持續(xù)30分鐘。然后用稀鹽酸將溶液比色滴定至中性pH。然后將滴定至 中性溶液所需的HCl量轉換為從玻璃提取的Na2O當量,并以每單位玻璃重量中Na2O的微克 (Ug)量記述,且較小的值表示耐受性較高。ISO719標準被分成各個類型。類型HGBl表 示高達31μg的Na2O提取當量;類型HGB2表示超過31μg和高達62μg的Na2O提取當量; 類型HGB3表示超過62μg和高達264μg的Na2O提取當量;類型HGB4表示超過264μg和 高達620μg的Na2O提取當量;以及類型HGB5表示超過620μg和高達1085μg的Na2O提 取當量。本文所描述的玻璃組合物具有ISO719類型HGB2的抗水解性,或較佳地有一些實 施方式具有類型HGBl的抗水解性。
[0147] 本文中描述的玻璃組合物在離子交換強化之前和之后皆具有依據(jù)DIN12116至 少等級S3的抗酸性,而且一些實施方式在離子交換強化之后具有至少等級S2或甚至等級 Sl的抗酸性。在一些其它的實施方式中,該玻璃組合物在離子交換強化之前和之后皆可以 具有至少等級S2的抗酸性,而且一些實施方式在離子交換強化之后具有等級Sl的抗酸性。 另外,本文中描述的玻璃組合物在離子交換強化之前和之后具有依據(jù)ISO695至少等級A2 的抗堿性,而且一些實施方式至少在離子交換強化之后具有等級Al的抗堿性。本文中描述 的玻璃組合物還在離子交換強化之前和之后皆具有ISO720類型HGA2的抗水解性,并且一 些實施方式在離子交換強化之后具有類型HGAl的抗水解性,而且一些其它的實施方式在 離子交換強化之前和之后皆具有類型HGAl的抗水解性。本文中描述的玻璃組合物具有ISO 719類型HGB2或更佳的抗水解性,并且一些實施方式具有類型HGBl的抗水解性。應當了解 的是,當指稱以上依據(jù)DIN12116、ISO695、ISO720以及ISO719的參考分類時,具有"至 少"指定類別的玻璃組合物或玻璃制品意指該玻璃組合物的性能與該指定類別一樣好或比 該指定類別更好。舉例來說,具有DIN12116"至少等級S2"抗酸性的玻璃制品可以具有DIN12116 的Sl或S2 類別。
[0148] 對于USP〈660>測試及/或歐洲藥典(EuropeanPharmacopeia) 3. 2. 1測試,本文中 所描述的玻璃容器具有類型1化學耐久性。如上文所指出的,USP〈660>和歐洲藥典3. 2. 1 測試是在完整的玻璃容器上進行,而不是破碎的玻璃晶粒,因此,可以使用USP〈660>和歐 洲藥典3. 2. 1測試來直接評估玻璃容器的內表面的化學耐久性。
[0149] 除了具有通過DIN12116標準、ISO695標準、ISO719標準以及ISO720標準 測定的化學耐受性以及抗降解性之外,本文中描述的玻璃容器在初形成的狀態(tài)中具有均勻 的組成特性,如2013年6月7日提出申請并且標題為"抗脫層的玻璃容器(Delamination ResistantGlassContainers) "的美國專利申請序號第13/912, 457中所描述的,以引用方 式將該申請的全部內容并入本文中。因此,該玻璃容器表現(xiàn)出改進的抗脫層性。據(jù)信該玻 璃容器的改進抗脫層性是由于從基本上不含揮發(fā)性物質(例如由磷形成的物質)的玻璃組 合物形成該玻璃容器,進而在穿過該玻璃容器的厚度和該玻璃容器的內表面上皆產(chǎn)生更均 勻的組成分布。
[0150] 現(xiàn)在參照圖1和圖2,本文中所描述的玻璃容器在每個壁、根部及底部部分中具有 穿過玻璃主體102的厚度的均勻組成。具體而言,圖2示意性繪示玻璃容器100的壁部分 110的部分剖面。玻璃容器100的玻璃主體102具有內部區(qū)域160,內部區(qū)域160從玻璃 容器100的內表面104下方約IOnm處(在圖2中指示為Dm)延伸進入壁部分110的厚度 至距離玻璃容器的內表面104的深度Dui2處。由于實驗的人為因素,從內表面104下方約 IOnm處延伸的內部區(qū)域與表面下方最初5至IOnm中的組成會有差異。在DSIMS分析開始 時,未將最初的5-10nm包括在分析中是因為以下三個考慮:外來的碳造成來自表面的離子 的濺射速率易變化、部分由于易變?yōu)R射速率所建立的穩(wěn)態(tài)電荷以及在建立穩(wěn)態(tài)濺射條件時 物質的混合。結果,分析的前兩個數(shù)據(jù)點被排除,如圖25A、圖25B以及圖26的示例圖中所 圖示。因此,應當了解的是,內部區(qū)域160具有厚度Tui,厚度Tui等于Due-Dm。內部區(qū)域內 的玻璃組合物具有持久層均勻性,該持久層均勻性連同內部區(qū)域的厚度Tui即足以防止玻 璃主體在長期接觸玻璃容器的內部容積中容納的溶液之后脫層。在一些實施方式中,厚度 Tui為至少約100nm。在一些實施方式中,厚度Tui為至少約150nm。在一些其它的實施方式 中,厚度Tui為至少約200nm或甚至約250nm。在一些其它的實施方式中,厚度Tμ為至少約 300nm或甚至約350nm。在其它的實施方式中,厚度1^為至少約500nm。在一些實施方式 中,內部區(qū)域160可以延伸至至少約1μπι或甚至至少約2μπι的厚度?γκ。
[0151] 雖然本文中將內部區(qū)域描述為從玻璃容器100的內表面104下方IOnm處延伸進 入壁部分110的厚度至距離玻璃容器的內表面104的深度Due處,但應了解的是,其它實施 方式也是有可能的。舉例來說,不管上面提到的實驗人為因素,假設具有該持久層均勻性的 內部區(qū)域實際上可以從玻璃容器100的內表面104的表面延伸進入壁部分的厚度。因此, 在一些實施方式中,厚度Tui可以從內表面延伸至深度D^。在這些實施方式中,厚度Tui可 以為至少約l〇〇nm。在一些實施方式中,厚度1^為至少約150nm。在一些其它的實施方式 中,厚度Tui為至少約200nm或甚至約250nm。在一些其它的實施方式中,厚度Tμ為至少約 300nm或甚至約350nm。在其它的實施方式中,厚度1^為至少約500nm。在一些實施方式 中,內部區(qū)域160可以延伸至至少約1μπι或甚至至少約2μπι的厚度?γκ。
[0152] 在本文描述的實施方式中,詞組"持久層均勻性"意指在內部區(qū)域中的玻璃組合物 的構成成分(例如Si02、A1203、Na2O等)的濃度與玻璃主體的厚度中點處(即沿著在內表 面104和外表面106之間將玻璃主體平均地一分為二的中點線MP上的點處)相同構成成 分的濃度的差異量不會造成玻璃主體在長期接觸玻璃容器內容納的溶液之后脫層。在本文 所描述的實施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在玻璃主體的內部區(qū)域中的持 久層均勻性使得內部區(qū)域160中玻璃組合物的每個構成成分的層濃度極值(即最小或最 大)為大于或等于約80%且小于或等于約120%的在玻璃主體的厚度中點處的相同構成成 分的層濃度極值。在其它的實施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在玻璃主體的 內部區(qū)域中的持久層均勻性使得內部區(qū)域160中玻璃組合物的每個構成成分的層濃度極 值為大于或等于約90%且小于或等于約110%的在玻璃主體的厚度中點處的相同構成成 分的層濃度極值。在其它的實施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在玻璃主體的 內部區(qū)域中的持久層均勻性使得內部區(qū)域160中玻璃組合物的每個構成成分的層濃度極 值為大于或等于約92%并且小于或等于約108%的在玻璃主體的厚度中點處的相同構成 成分的層濃度極值。在一些實施方式中,該持久層均勻性排除存在量小于約2摩爾%的玻 璃組合物構成成分。
[0153] 如本文中所使用的,術語"初形成狀態(tài)"指在玻璃容器已經(jīng)從玻璃原料形成但在該 容器接觸到任何額外的處理步驟(例如離子交換強化、涂覆、硫酸銨處理等)之前玻璃容器 100的組成。在本文所描述的實施方式中,玻璃組合物中的構成成分的層濃度是通過收集穿 過在感興趣區(qū)域中的玻璃主體厚度的組合物樣品并使用動態(tài)二次離子質譜儀來測定。在本 文所描述的實施方式中,組成分布從玻璃主體102的內表面104區(qū)域采樣。采樣的區(qū)域具 有最大Imm2的面積。這種技術產(chǎn)出的玻璃中物質的組成分布為該采樣區(qū)域距離玻璃主體 之內表面的深度的函數(shù)。
[0154] 如上文所述形成具有持久層均勻性的玻璃容器通??梢愿倪M玻璃容器的抗脫層 性。具體而言,提供組成均勻(即在內部區(qū)域中構成成分的濃度極值為在玻璃主體的厚度 中點處的相同構成成分的濃度極值+/-20%內)的內部區(qū)域可避免易被浸出的玻璃組合物 的構成成分的濃度局部化,進而在這些構成成分從玻璃表面被浸出的事件中減少從玻璃容 器的內表面損失的玻璃顆粒。
[0155] 如本文所指出的,處于初形成狀態(tài)的容器并無涂層(包括施加至玻璃主體的內表 面的無機及/或有機涂層)。因此,應當了解的是,玻璃容器的主體由基本上單一的組合物 所形成的,該單一組合物從主體的內表面延伸至至少250nm或甚至至少300nm的深度。術 語"單一組合物"所指的事實是,與施加于組成相同或不同的另一種材料的涂層材料相比, 從內表面延伸進入主體厚度至少250nm或甚至至少300nm深度的玻璃主體部分為單一組成 的材料。舉例來說,在一些實施方式中,容器的主體可能是由單一玻璃組合物所構成的。在 另一個實施方式中,容器的主體可以由層壓玻璃所構成,使得主體的內表面具有單一的組 合物,該單一組合物從內表面延伸至至少250nm或甚至至少300nm的深度。玻璃容器可以 包括從內表面或從內表面下方IOnm處延伸至深度至少IOOnm的內部區(qū)域,如上所指出的。 此內部區(qū)域可以具有持久層均勻性。
[0156] 現(xiàn)在參照圖1和圖3,本文所描述的玻璃容器也可以在玻璃主體102的內表面104 上具有均勻的表面組成,包括在壁、根部及底部部分中。圖3示意性繪示出玻璃容器100的 壁部分110的部分剖面。玻璃容器100具有延伸于玻璃容器的整個內表面上的表面區(qū)域 165。表面區(qū)域165具有深度Dsk,深度Dsk從玻璃容器100的內表面104朝向外表面延伸進 入玻璃主體的厚度。因此,應了解的是,表面區(qū)域165具有厚度Tsk,厚度Tsk等于深度DSK。在 一些實施方式中,該表面區(qū)域從玻璃容器100的內表面104延伸至至少約IOnm的深度DSK。 在一些其它的實施方式中,表面區(qū)域165可以延伸至至少約50nm的深度Dsk。在一些其它 的實施方式中,表面區(qū)域165可以延伸至從約IOnm至約50nm的深度Dsk。因此,應當了解 的是,表面區(qū)域165延伸至比內部區(qū)域160更淺的深度。表面區(qū)域的玻璃組合物具有持久 的表面均勻性,該持久的表面均勻性連同內部區(qū)域的深度Dsk即足以防止玻璃主體在長期 接觸玻璃容器的內部容積中容納的溶液之后脫層。
[0157] 在本文描述的實施方式中,詞組"持久的表面均勻性"意指在表面區(qū)域中離散點處 的玻璃組合物的構成成分(例如Si02、A1203、Na2O等)的濃度與在表面區(qū)域中任何第二離 散點處的相同構成成分的濃度的差異量不會造成玻璃主體在長期接觸玻璃容器內容納的 溶液之后脫層。在本文所描述的實施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在表面區(qū) 域的持久表面均勻性使得對于玻璃容器的內表面104上的離散點而言,在表面區(qū)域165中 離散點處的每個構成成分的表面濃度極值(即最小或最大值)大于或等于約70%且小于或 等于約130%的玻璃容器100內表面104上的表面區(qū)域165中任何第二離散點處的相同構 成成分的表面濃度極值。舉例來說,圖3繪示壁部分110的內表面104上的三個離散點(A、 B及C)。每個點都與相鄰的點間隔至少約3mm。在表面區(qū)域165中的點"A"處每個構成成 分的表面濃度極值大于或等于約70%且小于或等于約130%的在表面區(qū)域165中的點"B" 和"C"處相同構成成分的表面濃度極值。當指稱容器的根部部分時,離散點可以大約以根 部的頂點為中心,且相鄰的點沿著容器的底部部分及沿著容器的壁部分位于距離根部的頂 點至少3mm處,該點之間的距離由玻璃瓶的半徑和側壁的高度所限制(即側壁過渡到玻璃 瓶肩部的點)。
[0158] 在一些實施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在表面區(qū)域的持久表面 均勻性使得在玻璃容器100的內表面104上的表面區(qū)域165中任何離散點處,玻璃組合物 的每個構成成分的表面濃度極值大于或等于約75%且小于或等于約125%的玻璃容器100 內表面104上的表面區(qū)域165中任何第二離散點處的相同構成成分的表面濃度極值。在一 些其它的實施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在表面區(qū)域的持久表面均勻性 使得在玻璃容器100的內表面104上的表面區(qū)域165中任何離散點處,玻璃組合物的每個 構成成分的表面濃度極值大于或等于約80%且小于或等于約120%的玻璃容器100內表面 104上的表面區(qū)域165中任何第二離散點處的相同構成成分的表面濃度極值。在其它的實 施方式中,當玻璃容器100處于初形成狀態(tài)時,在表面區(qū)域的持久表面均勻性使得在玻璃 容器100的內表面104上的表面區(qū)域165中任何離散點處,玻璃組合物的每個構成成分的 表面濃度極值大于或等于約85%且小于或等于約115%的玻璃容器100內表面104上的表 面區(qū)域165中任何第二離散點處的相同構成成分的表面濃度極值。在本文所描述的實施方 式中,表面區(qū)域中玻璃組合物的構成成分的表面濃度由光電子能譜法量測。在一些實施方 式中,在表面區(qū)域中的持久表面均勻性排除存在量小于約2摩爾%的玻璃組合物的構成成 分。
[0159] 表面區(qū)域165中玻璃構成成分的表面濃度均勻性通常是玻璃組合物從玻璃容器 100的內表面104脫層和脫落玻璃顆粒的傾向的指標。當玻璃組合物在表面區(qū)域165中具 有持久的表面均勻性時(即當在內表面104上表面區(qū)域165中離散點處的玻璃構成成分的 表面濃度極值為在內表面104上表面區(qū)域165中任何第二離散點處的相同構成成分的表面 濃度極值+/-30%內時),則該玻璃組合物具有改進的抗脫層性。
[0160] 現(xiàn)在應當了解的是,本文中所描述的玻璃容器具有持久層均勻性及/或持久表面 均勻性,持久層均勻性及持久表面均勻性中每一個皆可改進玻璃容器對脫層的抗性。持久 性層均勻性及/或持久表面均勻性不僅存在于玻璃容器的側壁部分,而且也存在于玻璃容 器的根部和底部部分,使得界定內部容積的玻璃容器表面可抗脫層。
[0161] 如以上所指出的,脫層可能會導致在延長接觸溶液之后富含二氧化硅的玻璃薄片 釋放到玻璃容器內容納的溶液中。因此,抗脫層性可以以在特定條件下、接觸溶液之后玻璃 容器內容納的溶液中存在的玻璃微粒的數(shù)量為特征。為了評估玻璃容器的長期抗脫層性, 利用加速脫層測試。該測試是在經(jīng)離子交換和未經(jīng)離子交換的玻璃容器兩者上進行。該測 試包括在室溫下洗滌玻璃容器1分鐘,并在約320°C對該容器進行去熱源1小時。此后,將 20mM的甘氨酸在水中的溶液(pH為10)放在玻璃容器中、填充至80-90%滿、封閉玻璃容器 以及迅速加熱至KKTC,然后在壓力2大氣壓、升溫速率1度/分鐘下從KKTC加熱至121°C。 將玻璃容器和溶液保持在此溫度下持續(xù)60分鐘、以0. 5度/分鐘的速率冷卻至室溫以及重 復加熱循環(huán)和持溫。然后將玻璃容器加熱至50°C,并在高溫的狀態(tài)下保持10天或更多天。 加熱之后,讓玻璃容器從至少18"的距離掉落到堅固的表面上,例如層壓磚地,以逐出任何 微弱地粘附于玻璃容器內表面的薄片或顆粒。可以適當?shù)乜s放掉落的距離,以防止尺寸較 大的玻璃瓶在撞擊時破裂。
[0162] 之后,分析玻璃容器中容納的溶液,以確定每升的溶液中存在的玻璃顆粒數(shù)量。具 體而言,將來自玻璃容器的溶液直接倒入附接于真空吸引的MilliporeIsopore膜過濾器 (固持在裝配中并具有部件#AP1002500和#M000025A0的Millipore#ATTP02500)中心 上,以在10-15秒內經(jīng)由該過濾器抽取5毫升的該溶液。此后,使用另一個5ml的水沖洗, 以從過濾介質去除緩沖液殘余物。然后通過微分干涉對比顯微鏡(DIC)在反射模式中計 數(shù)顆粒薄片,如紐約威利-利斯的光學顯微鏡和數(shù)字成像的基礎(Fundamentalsoflight microscopyanddigitalimaging.NewYork:Wiley_Liss)第 153 - 168 頁的"微分干涉對 比(DIC)顯微鏡和調制對比顯微鏡"中所描述的。將視野設定為約1.5mmXI. 5mm,并且手 動計數(shù)大于50微米的顆粒。在每個過濾膜的中心以3X3的圖形進行9個這樣的測量,并且 圖像之間沒有重迭。假使分析較大面積的過濾介質,則可以將結果標準化為等效面積(即 20.25 平方毫米)。使用圖像分析程序(1^(11&〇5^61'1161:;[(3'8 11]1&區(qū)6?1'〇?1118版本6.1)檢 查從光學顯微鏡收集到的圖像,以量測和計數(shù)存在的玻璃薄片數(shù)量。此完成如下:將所有在 圖像內顯得比背景更喧的特征通過簡單的灰階分割醒目顯示;然后量測所有醒目顯示的特 征的長度、寬度、面積及周長中具有長度大于25微米的那些;然后從數(shù)據(jù)中去除任何明顯 非玻璃的顆粒;然后將量測數(shù)據(jù)匯出到電子表格。之后,提取和量測所有長度大于25微米 且比背景更亮的特征;測量所有具有長度大于25微米的醒目顯示特征的長度、寬度、面積、 周長及XY長寬比;從數(shù)據(jù)去除任何明顯非玻璃的顆粒;以及將量測數(shù)據(jù)附加于電子表格中 先前繪制的數(shù)據(jù)。然后依據(jù)特征長度將電子表格中的數(shù)據(jù)進行排序并依據(jù)大小區(qū)分成筐。 記述的結果是針對長度大于50微米的特征。然后計數(shù)這些組中的每一組,并記述每個樣品 的總數(shù)。
[0163] 測試最少100毫升的溶液。因此,可以集中來自多個小容器的溶液,而使溶液的總 量達到100mL。對于容積大于10毫升的容器,則重復10個由相同玻璃組合物在相同處理 條件下形成的容器的試驗測試,并且將10個容器的顆粒計數(shù)結果平均,以決定平均顆粒計 數(shù)。或者,在小容器的情況下,重復10個玻璃瓶的試驗測試,分析其中的每一個并將多個試 驗的顆粒計數(shù)平均,以決定每個試驗的平均顆粒計數(shù)。將多個容器的顆粒計數(shù)平均是考慮 個別容器的脫層行為中的潛在變化。表1總結了一些用于測試的樣品容積和容器數(shù)量的非 限制性實例:
[0164] 表1:不例性測試樣本的表
[0165]
【權利要求】
1. 一種玻璃容器,包含: 一玻璃主體,具有一內表面和一外表面,其中至少該玻璃主體的該內表面在小于或等 于450°C的一溫度下具有一小于或等于10的脫層因子和一大于約16 ymVhr的臨界擴散 率;以及 一耐熱涂層,粘合于該玻璃主體的該外表面的至少一部分上,其中該耐熱涂層在至少 260°C的一溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
2. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具該耐熱涂層的該外表面具有一小 于約0. 7的摩擦系數(shù)。
3. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中當從一溫度150°C以約10°C /分鐘的一升溫速 率加熱至350°C時,該耐熱涂層具有一小于約5%自身質量的質量損失。
4. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具有一內部區(qū)域,該內部區(qū)域延伸 于該玻璃主體的該內表面和該玻璃主體的該外表面之間,該內部區(qū)域具有一持久層均勻 性。
5. 如權利要求4所述的玻璃容器,其中該內部區(qū)域具有一至少約IOOnm的厚度T ^
6. 如權利要求4所述的玻璃容器,其中該內部區(qū)域從該玻璃主體的該內表面下方IOnm 處延伸并且具有一至少約IOOnm的厚度?γκ。
7. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體的該內表面具有一持久表面均勻 性。
8. 如權利要求7所述的玻璃容器,其中該持久表面均勻性延伸進入該玻璃主體的一壁 厚度至一距離該玻璃主體的該內表面從約IOnm至約50nm的深度。
9. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具有一表面區(qū)域,該表面區(qū)域從該 玻璃主體的該內表面延伸進入該玻璃主體的一壁厚度,該表面區(qū)域具有一持久表面均勻 性。
10. 如權利要求9所述的玻璃容器,其中該表面區(qū)域延伸進入該玻璃主體的一壁厚度 至一距離該玻璃主體的該內表面至少IOnm的深度。
11. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層包含一偶聯(lián)劑層。
12. 如權利要求11所述的玻璃容器,其中該偶聯(lián)劑層包含至少一硅烷化學組合物。
13. 如權利要求11所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層包含一低摩擦層,該低摩擦層接 觸該偶聯(lián)劑層。
14. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層包含一低摩擦層,該低摩擦層包含 一聚合物化學組合物。
15. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中對于從約400nm至約700nm的波長,穿過該玻 璃容器的一涂覆部分的一光透射大于或等于約55%的穿過一未涂覆的玻璃制品的一光透 射。
16. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體至少具有一依據(jù)DIN 12116的等級 S3抗酸性。
17. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體至少具有一依據(jù)ISO 695的等級 A2抗堿性。
18. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體至少具有一依據(jù)ISO 719的類型 HgB2抗水解性。
19. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體至少具有一依據(jù)ISO 720的類型 HgA2抗水解性。
20. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃容器為一藥物包裝。
21. 如權利要求1所述的玻璃容器,其中該玻璃主體至少在該玻璃主體的該外表面上 具有一大于或等于300MPa的壓縮應力,并具有一至少30 μ m的層深度。
22. -種玻璃容器,包含: 一玻璃主體,具有一內表面和一外表面,其中至少該玻璃主體的該內表面在小于或等 于450°C的一溫度下具有一小于或等于10的脫層因子和一大于約16 ymVhr的臨界擴散 率;以及 一耐熱涂層,粘合于該玻璃主體的該外表面之至少一部分上,其中該玻璃主體具該耐 熱涂層的該外表面具有一小于約0. 7的摩擦系數(shù)。
23. 如權利要求22所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層在至少260°C的溫度下熱穩(wěn)定30 分鐘。
24. 如權利要求22所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層在至少320°C的溫度下熱穩(wěn)定30 分鐘。
25. 如權利要求22所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具有一內部區(qū)域,該內部區(qū)域從 該玻璃主體的該內表面下方延伸進入該玻璃主體的一壁厚度,該內部區(qū)域具有一持久層均 勻性。
26. 如權利要求25所述的玻璃容器,其中該內部區(qū)域從該玻璃主體的該內表面下方 IOnm處延伸并且具有一至少約IOOnm的厚度Tujtj
27. 如權利要求22所述的玻璃容器,其中該玻璃主體的該內表面具有一持久表面均勻 性。
28. 如權利要求27所述的玻璃容器,其中該持久表面均勻性延伸進入該玻璃主體的一 壁厚度至一距離該玻璃主體的該內表面從約IOnm至約50nm的深度。
29. 如權利要求22所述的玻璃容器,其中該玻璃主體包含一堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組合 物。
30. 如權利要求22所述的玻璃容器,其中該玻璃主體基本上無硼且無含硼化合物。
31. -種玻璃容器,包含: 一玻璃主體,具有一內表面和一外表面,其中至少該玻璃主體的該內表面在小于或等 于450°C的一溫度下具有一大于約16 ym2/hr的臨界擴散率; 一內部區(qū)域,延伸于該玻璃主體的該內表面和該玻璃主體的該外表面之間,該內部區(qū) 域具有一持久層均勻性;以及 一耐熱涂層,粘合于該玻璃主體的該外表面的至少一部分上,其中該耐熱涂層在至少 260°C的一溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
32. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該內部區(qū)域具有一至少約IOOnm的厚度T ^
33. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該內部區(qū)域從該玻璃主體的該內表面下方 IOnm處延伸并且具有一至少約IOOnm的厚度Tujtj
34. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該玻璃主體的該內表面具有一持久表面均勻 性。
35. 如權利要求34所述的玻璃容器,其中該持久表面均勻性延伸進入該玻璃主體的一 壁厚度至一距離該玻璃主體的該內表面至少IOnm的深度。
36. 如權利要求35所述的玻璃容器,其中該持久表面均勻性的該深度小于或等于 50nm〇
37. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層在至少320°C的一溫度下熱穩(wěn)定 30分鐘。
38. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具有該耐熱涂層的該外表面具有 一小于約0. 7的摩擦系數(shù)。
39. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該玻璃主體包含一堿金屬鋁硅酸鹽玻璃。
40. 如權利要求31所述的玻璃容器,其中該玻璃主體基本上無硼且無含硼化合物。
41. 一種玻璃容器,包含: 一玻璃主體,具有一內表面和一外表面,其中該內表面具有一持久表面均勾性,并且至 少該玻璃主體的該內表面在小于或等于450°C的一溫度下具有一大于約16 μm2/hr的臨界 擴散率;以及 一耐熱涂層,粘合于該玻璃主體的該外表面的至少一部分上,其中該耐熱涂層在至少 260°C的溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
42. 如權利要求41所述的玻璃容器,其中該持久表面均勻性延伸進入該玻璃主體的一 壁厚度至一距離該玻璃主體的該內表面至少IOnm的深度。
43. 如權利要求42所述的玻璃容器,其中該持久表面均勻性的該深度小于或等于 50nm〇
44. 如權利要求42所述的玻璃容器,其中: 該玻璃主體具有一表面區(qū)域,該表面區(qū)域從該玻璃主體的該內表面延伸進入該玻璃主 體的一壁厚度至一深度Dsk;以及 該持久表面均勻性在該表面區(qū)域各處延伸至該表面區(qū)域的該深度DSK。
45. 如權利要求44所述的玻璃容器,其中該表面區(qū)域的該深度D SK距離該玻璃主體的 該內表面至少IOnm0
46. 如權利要求41所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層在至少320°C的一溫度下熱穩(wěn)定 30分鐘。
47. 如權利要求41所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具有該耐熱涂層的該外表面具有 一小于約0. 7的摩擦系數(shù)。
48. -種玻璃容器,包含: 一玻璃主體,具有一內表面和一外表面,其中該玻璃主體由一堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組 合物所形成,該堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組合物在小于或等于450°C的一溫度下具有一大于約 16 μm2/hr的臨界擴散率、具有一依據(jù)ISO 720的類型HGAl抗水解性以及基本上不含硼和 硼化合物,使得至少該玻璃主體的該內表面具有一小于或等于10的脫層因子;以及 一耐熱涂層,粘合于該玻璃主體的該外表面的至少一部分上,其中該耐熱涂層在至少 260°C的一溫度下熱穩(wěn)定30分鐘。
49. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該堿金屬鋁硅酸鹽玻璃組合物基本上無磷且 無含磷化合物。
50. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層在至少320°C的溫度下熱穩(wěn)定30 分鐘。
51. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具該耐熱涂層的該外表面具有一 小于約0. 7的摩擦系數(shù)。
52. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該玻璃主體經(jīng)離子交換強化。
53. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該玻璃主體具有一壓縮應力及一層深度,在 至少該玻璃主體的該外表面中該壓縮應力大于或等于300MPa,該層深度為至少3 μ m。
54. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層包含一偶聯(lián)劑層,該偶聯(lián)劑層包 含以下至少一種: 一第一硅烷化學組合物、該第一硅烷化學組合物的一水解產(chǎn)物或該第一硅烷化學組合 物的一低聚物;以及 一由至少該第一硅烷化學組合物和一第二硅烷化學組合物的低聚作用形成的化學組 合物,其中該第一硅烷化學組合物和該第二硅烷化學組合物為不同的化學組合物。
55. 如權利要求54所述的玻璃容器,其中該第一硅烷化學組合物為一芳香硅烷化學組 合物。
56. 如權利要求55所述的玻璃容器,其中該第一硅烷化學組合物包含至少一胺部分。
57. 如權利要求55所述的玻璃容器,其中該第一硅烷化學組合物為一芳香烷氧硅烷化 學組合物、一芳香酰氧硅烷化學組合物、一芳香齒素硅烷化學組合物或一芳香氨基硅烷化 學組合物。
58. 如權利要求55所述的玻璃容器,其中該偶聯(lián)劑層包含以下至少一種: 該第一硅烷化學組合物和該第二硅烷化學組合物的一混合物,其中該第二硅烷化學組 合物為一脂族硅烷化學組合物;以及 一由至少該第一硅烷化學組合物和該第二硅烷化學組合物的低聚作用形成的化學組 合物。
59. 如權利要求58所述的玻璃容器,其中該第一硅烷化學組合物為一包含至少一胺部 分的芳香烷氧硅烷化學組合物,并且該第二硅烷化學組合物為一包含至少一胺部分的脂族 烷氧硅烷化學組合物。
60. 如權利要求58所述的玻璃容器,其中該第一娃燒化學組合物選自下組:氨基苯 基、3_(間-氨基苯氧基)丙基、N-苯基氨基丙基或(氯甲基)苯基取代的烷氧、酰氧、鹵 素或氨基硅烷、其水解產(chǎn)物或其低聚物,并且該第二硅烷化學組合物選自下組:3_氨基丙 基、N_(2_氛基乙基)_3_氛基丙基、乙條基、甲基、N-苯基氛基丙基、(N-苯基氛基)甲基、 N-(2-乙烯基芐基氨基乙基)-3-氨基丙基取代的烷氧、酰氧、鹵素或氨基硅烷、其水解產(chǎn)物 或其低聚物。
61. 如權利要求58所述的玻璃容器,其中該第一硅烷化學組合物為氨基苯基三甲氧硅 烷,并且該第二硅烷化學組合物為3-氨基丙基三甲氧硅烷。
62. 如權利要求55所述的玻璃容器,其中該耐熱涂層進一步包含一低摩擦層,該低摩 擦層包含一聚合物化學組合物。
63. 如權利要求62所述的玻璃容器,其中該聚合物化學組合物為一聚酰亞胺化學組合 物。
64. 如權利要求63所述的玻璃容器,其中該聚酰亞胺化學組合物由以下的聚合作用所 形成: 至少一包含至少二個胺部分的單體化學組合物;以及 至少一包含至少二個酐部分并具有二苯甲酮結構的單體化學組合物。
65. 如權利要求48所述的玻璃容器,其中該玻璃容器為一用于容納一藥物制劑的藥物 包裝。
【文檔編號】B32B17/06GK104520248SQ201380034227
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權日:2012年6月28日
【發(fā)明者】K·阿迪比, D·C·布克班德, T·常, P·S·丹尼爾森, S·E·德馬蒂諾, M·A·德拉克, A·G·法蒂夫, J·P·漢密爾頓, R·M·莫倫納, S·帕爾, J·S·皮納斯基, C·K·薩哈, R·A·紹特, S·L·希費爾貝因, C·L·蒂蒙斯 申請人:康寧股份有限公司