[发明专利]具有改善的化学和机械耐久性的碱土金属铝硅酸盐玻璃组合物

说明书

本文公开了具有改善的化学和机械耐久性的碱土金属铝硅酸盐玻璃组合物，以及包括所述玻璃组合物的药物包装。在一种实施方式中，玻璃组合物包括从约67摩尔％到约75摩尔％SiO₂；从约6摩尔％到约10摩尔％Al₂O₃；从约5摩尔％到约12摩尔％碱金属氧化物；以及从约9摩尔％到约15摩尔％的碱土金属氧化物。所述碱金属氧化物至少包括Na₂O和K₂O。所述玻璃组合物不含硼和硼的化合物，且易于进行离子交换，由此促进玻璃的化学强化，从而改善机械耐久性。

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119要求于2011年10月25日提交的的美国临时申请登记No.61/551,133的优先权，本申请以该文为基础，且该文的全部内容通过引用纳入本申请。

背景

领域

本发明总体涉及玻璃组合物，具体来说，涉及不含硼和硼的化合物且适用于药物包装的化学耐久玻璃组合物。

技术背景

历史上，因为玻璃具有相对于其它材料的气密性、光学清晰度和优异的化学耐久性，已将玻璃用作药物包装的优选材料。具体来说，在药物包装中使用的玻璃必须具有足够的化学耐久性，从而不会影响药物包装中容纳的药物组合物的稳定性。具有合适的化学耐久性的玻璃，包括那些符合ASTM标准“1a型”和“1b型”的玻璃组合物，它们的化学耐久性久经考验。

尽管1a型和1b型玻璃组合物常用于药物包装中，它们的确遭受了一些不足。最严重的是这些玻璃进行相分离的趋势。具体来说，玻璃趋于在精细微观尺度上分离成碱土金属硼酸盐相和富二氧化硅相。这种相分离是在这种玻璃中报道的玻璃薄片和脱层现象的前体。

第二个不足是1a型和1b型玻璃组合物中的碱金属和氧化铝水平较低，导致只有极小的离子交换和强化这些玻璃的能力。因此，由1a型和1b型药物玻璃制成的药物包装，对来自如冲击和刮擦等机械事件的耐受性不良。

因此，存在对玻璃组合物的需求，所述玻璃组合物是化学耐久的且易于通过离子交换化学强化以用于药物包装和类似的应用。

概述

根据一种实施方式，玻璃组合物可包括：从约67摩尔％到约75摩尔％SiO₂；从约6摩尔％到约10摩尔％Al₂O₃；从约5摩尔％到约12摩尔％碱金属氧化物；以及从约9摩尔％到约15摩尔％碱土金属氧化物。碱金属氧化物至少包括Na₂O和K₂O。所述玻璃组合物不含硼和硼的化合物，且易于进行离子交换，由此促进玻璃的化学强化，从而改善机械耐久性。

在另一种实施方式中，玻璃组合物可包括从约67摩尔％到约75摩尔％SiO₂；从约6摩尔％到约10摩尔％Al₂O₃；从约5摩尔％到约12摩尔％碱金属氧化物；以及从约9摩尔％到约15摩尔％的碱土金属氧化物。所述碱土金属氧化物包括SrO和BaO中的至少一种。所述玻璃组合物不含硼和硼的化合物，且易于进行离子交换，由此促进玻璃的化学强化，从而改善机械耐久性。

还在另一种实施方式中，用于药物组合物的药物包装可包括玻璃组合物，该玻璃组合物可包括从约67摩尔％到约75摩尔％SiO₂；从约6摩尔％到约10摩尔％Al₂O₃；从约5摩尔％到约12摩尔％碱金属氧化物；以及从约9摩尔％到约15摩尔％的碱土金属氧化物。碱金属氧化物至少包括Na₂O和K₂O。所述组合物不含硼和硼的化合物，且至少具有根据DIN12116的S3级别的耐酸性；根据ISO695的A1级别耐碱性；以及根据ISO720的HGA1型耐水解性。为了改善包装的机械耐久性，药物包装可以是离子交换强化的。