本发明专利技术公开一种玻璃，其特别适于作为医药用包装介质和化学钢化玻璃，该化学钢化玻璃包括至少以下成分(基于氧化物以mol‑％计)：64‑77的SiO2，5‑14的Al2O3，4‑12的Na2O，1‑12的CaO，0‑14的MgO，0‑2的ZrO2，0‑4.5的TiO2，其中比值Al2O3/CaO≥1，其中比值Al2O3/CaO≥1.5并且其中SiO2+Al2O3的总含量<82mol‑％。优选地，获得小于1350℃的工作温度T4和根据DIN ISO 719 HGB1和ISO 720 HGA的抗水解性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特别适于用作医药行业中的初级包装材料的玻璃。这种玻璃在耐化学性方面具有很高要求。此外，这些玻璃不应发生层离，即在使用时不应有任何层从玻璃脱离，这种层离使被包装的药剂受到污染。
技术介绍
但是，除了非常好的耐化学性之外，适于用作医药行业中的初级包装材料的那些玻璃具有其他要求。因此，该玻璃必须能在普通的熔融装置中生产，即熔融物的粘性必须不能太高，如果可能的话，工作温度(该温度也表示为VA或T4，在该温度下，粘性为104dPas)不应超过1350℃的最大值。对于节能生产来说，T4应尽可能低。此外，该玻璃应优选不含氧化硼。最近欧盟已经将硼酸、三氧化二硼、四硼酸二钠(disodiumtetraborate)、酐(anhydride)、十水四硼酸二钠和五水四硼酸二钠认作在生产中是有毒的。这导致以下结果：在生产过程中，必须满足特定的边界条件，并且在使用这些原材料时必须分别采取特定的预防措施。由于含硼原材料的成本较高、可预见缺少合适质量的缺点、以及对于硼化合物的毒性的重新评估的当前的讨论，无硼玻璃是令人感兴趣的。最后，该玻璃应优选是能化学钢化的。在化学钢化时，钠离子的特定部分被钾离子替换，由于钾离子更大，这导致玻璃内的压缩应力。为了允许有效的化学钢化，必须满足一些边界条件。根据US8753994B2和DE202012013126U1，已知铝硅酸盐玻璃具有改进的耐化学性。SiO2含量为70至78mol-％(摩尔％)，Al2O3含量为4至9mol-％，MgO含量为0至7mol-％，并且CaO含量为0至6mol-％。但是，在实践中，这些玻璃的抗水解性是不够的。RO83460A公开了一种铝硅酸盐玻璃，其具有：70和73wt.-％(重量％)之间的SiO2含量、3至6wt.-％的Al2O3含量、具有最高达2wt.-％的BaO的部分附加物的3至9wt.-％的CaO含量、以及部分具有K2O少量添加物的11至14wt.-％的Na2O含量。该玻璃的耐化学性是不够的。根据EP2876092A1，具有50-80mol-％的SiO2、5-30mol-％的Al2O3、0-2mol-％的Li2O、和5-25mol-％的Na2O的医药用玻璃是已知的。但是，在该文献中没有关于耐化学性的说明。然而，必须认为耐化学性是较差的。根据WO2014/196655A1，另一种医药用玻璃是已知的，其包括69至81mol-％的SiO2、4至12mol-％的Al2O3、0至5mol-％的B2O3、5至20mol-％的总碱含量、0.1至12mol-％的Li2O、0至10mol-％的MgO+CaO+SrO+BaO的总含量。虽然这些玻璃具有非常低的工作温度，但是它们必须被看作没有足够的耐化学性。根据DE102013114225A1，已知化学钢化玻璃，其包括56-70mol-％的SiO2、10.5-16mol-％的Al2O3、10-15mol-％的Na2O、可选的添加物B2O3、P2O5、K2O、MgO、ZnO、TiO2、SnO2、以及0.001-5mol-％的F。由于其化学成分，该玻璃可能没有足够的耐化学性。最后，根据DE102009051852B4，已知不含氧化硼的中性玻璃，其包括65-70wt.-％的SiO2、11-17wt.-％的Al2O3、2-8wt.-％的Na2O、3-8wt.-％的MgO、4-12wt.-％的CaO、和0-10wt.-％的ZnO，其中重量比CaO/MgO为1.4至1.8，并且获得很好的耐化学性。但是，这些玻璃在好的化学钢化方面不是最佳的。此外，工作温度太高。而且，由于网络改性剂的含量低，存在结晶行为的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种具有足够的耐化学性以便适于作为医药行业中的初级包装材料的不含氧化硼的玻璃，该玻璃能在普通的熔融装置中在不是很高的熔融温度下生产。此外，该玻璃应非常适合于化学钢化。通过包括至少以下组分的玻璃实现本专利技术的目的(基于氧化物mol-％)：其中比值Al2O3/Na2O≥1；其中比值Al2O3/CaO≥1.5；其中SiO2+Al2O3的总含量＜82mol-％。以这种方式完全实现了本专利技术的目的。具体实施方式就本申请而言，成分以以下形式给出，即，其中含有特定组分或它们包括特定组分，然后这些成分总被理解为任何其他组分均可被包含在其中(开放式成分)。但是，在本专利技术的其他配置中，给出的成分也被理解为各给出的组分被包含在其中(封闭式成分)，然而条件是源于玻璃制造的本质而不可避免的污染物也可被包含在其中。根据使用的原材料的纯度，这些不可避免的污染物被限制为最多1mol-％，优选0.5mol-％，更优选0.1mol-％，或者甚至为0.05mol-％。就本申请范围而言，以下列方式给出成分，即，它们能由特定组分构成，这些成分总被理解为仅给出的组分被包含在其中(封闭式成分)，但件是源于玻璃制造的本质而不可避免的污染物可被包含在其中。根据使用的原材料的纯度，这些不可避免的污染物被限制为最多1mol-％，优选0.5mol-％，更优选0.1mol-％，或者甚至为0.05mol-％。就本申请范围而言，通过列出特定组分以示例的方式给出成分，这些说明被理解为封闭式成分，但条件是源于玻璃制造的本质而不可避免的污染物可被包含在其中。根据使用的原材料的纯度，这些不可避免的污染物被限制为最多1mol-％，优选0.5mol-％，更优选0.1mol-％，或者甚至为0.05mol-％。对于好的耐化学性来说，最小含量为64mol-％的SiO2是必须的。具有大于77mol-％的SiO2含量的情况下，工作温度升高得太多，以至于在标准化的熔融设备中进行加工是不再可能的。Al2O3的最小含量为至少5mol-％，优选至少9mol-％，更优选至少10.3mol-％。最小含量被选择为有益于玻璃结构，即，实现更好的网络形成和优良的抗水解性。此外，Al2O3添加物特别改进了在6-14的PH值内的耐化学性。特别地，在8-14的PH区域中纯硅质玻璃(purelysiliciousglass)的耐化学性的缺点被很大程度地克服。Al2O3的最大含量为14mol-％，优选12.5mol-％。SiO2+Al2O3以及也优选的ZrO2的总含量的最大值应＜82mol-％，以避免工作温度升高超过1350℃，并因而避免结晶倾向增大和生产成本的增加。由于除了不可避免的污染物之外根据本专利技术的玻璃是不含氧化硼的，避免了层离的风险。为了获得好的化学钢化行为(在转变温度以下的离子交换)，如果在离子交换(钾离子替换钠离子)之后获得的两种碱性氧化物的混合碱比相对于彼此处于平衡比。优选地，Na2O与K2O的摩尔比应在3：1至5：1的固定范围中。这有助于玻璃的抗水解性增大到至少HGB1(根据ISO719)。此外，化学钢化玻璃具有抗破裂和抗划伤性提高的优点。该玻璃能用于医药容器而没有离子交换，但也可以有离子交换。通过调节比值Al2O3/Na2O≥1以及比值Al2O3/CaO≥1.5，在根据ISO720的蒸压试验内的抗性方面，好的耐化学性得到支持。给定的4至12mol-％的范围中的钠含量、优选与没有氧化锂相结合有益于化学钢化能力。特别地，比值Al2O3/Na2O被选择为根据ISO720抗水解本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包括至少以下组分的玻璃，其中的组分基于氧化物以mol‑％计：其中比值Al2O3/Na2O≥1；其中比值Al2O3/CaO≥1.5；其中SiO2+Al2O3的总含量＜82mol‑％
【技术特征摘要】
2015.09.23 DE 102015116097.8;2016.08.29 EP 16186171.一种包括至少以下组分的玻璃，其中的组分基于氧化物以mol-％计：其中比值Al2O3/Na2O≥1；其中比值Al2O3/CaO≥1.5；其中SiO2+Al2O3的总含量＜82mol-％2.根据权利要求1所述的玻璃，除了不可避免的污染物之外，其不含有B2O3。3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其还包括最高达3mol-％的K2O，优选0.5mol-％＜K2O<2.5mol-％。4.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其还包括最高达3.5mol-％的SrO。5.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其还包括至少0.1mol-％、优选至少0.5mol-％的SrO。6.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中SiO2+Al2O3+ZrO2的总含量<82mol-％。7.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中Al2O3的含量为至少9mol-％，优选至少10.3mol-％，优选最大12.5mol-％。8.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其包括最高达3mol-％的Li2O，优选除了不可避免的杂物之外不包括Li2O。9.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，除了不可避免的杂物之外，其不含有ZnO。10.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中氧化镁的含量为最大4mol-％。11.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中根据DINISO719，抗水解性为HGB1.12.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中根据DINISO720抗水解性为HGA1.13.根据上述权利要求中任一项所述的玻璃，其具有小于1350℃的工作温度T4。14.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其还包括至少0.1mol-％、优选至少0.5mol-％、优选最大4.5mol-％的ZrO2。15.根据前述权利要求中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·施瓦尔，E·帕夫洛夫斯基，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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