可离子交换的硼硅酸盐玻璃组合物和由此形成的玻璃制品制造技术

玻璃制品可以包含：SiO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可离子交换的硼硅酸盐玻璃组合物和由此形成的玻璃制品相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§120，要求2018年8月13日提交的美国临时申请系列第62/718213号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。
本说明书一般地涉及玻璃组合物，更具体地，涉及可离子交换的硼硅酸盐玻璃组合物和由此形成的玻璃制品(例如，玻璃药物包装)。
技术介绍
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，已将其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ASTM标准“1A型”和“1B”型玻璃组合物中的那些玻璃组合物，它们具有久经考验的化学耐久性。药物制造商的一个考虑是从填充到运输和储存直到使用，维持包装内含物的无菌性。虽然玻璃容器优于许多替代材料，但是它们不是牢不可破的，并且有时在处理和运输时遭到损坏。由于此类破坏所导致的裂纹可能有损气密性以及内含物的无菌性，但是没有导致包装的灾难性失效。当被健康护理专业或患者在使用时检测到的话，此类裂纹可能导致召回，并且对于药物制造商会是昂贵成本。因此，存在对于用于玻璃制品(例如，玻璃药物包装和类似应用)的替代性玻璃组合物的需求。
技术实现思路
根据一个实施方式，玻璃制品可以包含：SiO2，Al2O3，B2O3，至少一种碱性氧化物，以及至少一种碱土氧化物。玻璃制品可以是能够通过离子交换进行强化的。玻璃制品具有厚度t。玻璃的构成组分的浓度可以使得：13≤0.0308543*(188.5+((23.84*Al2O3)+(-16.97*B2O3)+(69.10*Na2O)+(-213.3*K2O))+((Na2O-7.274)2*(-7.3628)+(Al2O3-2.863)*(K2O-0.520)*(321.5)+(B2O3-9.668)*(K2O-0.520)*(-39.74)))/T。根据另一个实施方式，玻璃制品可以包含：大于或等于72摩尔％且小于或等于82摩尔％SiO2，大于或等于1摩尔％且小于或等于6摩尔％Al2O3，大于或等于3摩尔％且小于或等于16摩尔％B2O3，大于或等于5摩尔％且小于或等于12摩尔％Na2O，大于或等于0.30摩尔％且小于或等于1.5摩尔％K2O，大于或等于0.10摩尔％且小于或等于6.00摩尔％MgO，以及大于或等于0.50摩尔％且小于或等于4.0摩尔％CaO。玻璃制品可以是能够通过离子交换强化的，并且可以具有厚度t。玻璃的构成组分的浓度可以使得：13≤0.0308543*(188.5+((23.84*Al2O3)+(-16.97*B2O3)+(69.10*Na2O)+(-213.3*K2O))+((Na2O-7.274)2*(-7.3628)+(Al2O3-2.863)*(K2O-0.520)*(321.5)+(B2O3-9.668)*(K2O-0.520)*(-39.74)))/t。在以下详细描述中给出了硼硅酸盐玻璃组合物和由此形成的玻璃制品的其他特征和优点，其中部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的实施方式而被认识。要理解的是，前述的一般性描述和下文的具体实施方式都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各个实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。附图说明图1的照片显示在玻璃药物包装没有发生灾难性失效情况下的现有技术玻璃药物包装中的裂纹；图2图示性显示在没有灾难性失效的情况下，具有裂纹的容器百分比(y轴)与中心张力(x轴)的函数关系；以及图3图示性显示在标称1mm(或1.1mm)壁厚情况下，现有技术铝硅酸盐玻璃组合物和两种现有技术硼硅酸盐玻璃组合物的压缩应力(y轴)、中心张力(轮廓线)和层深度(x轴)。具体实施方式现将具体参考硼硅酸盐玻璃组合物和由此形成的玻璃制品的实施方式，它们能够进行离子交换强化并且适合用作药物包装。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。根据一个实施方式，玻璃制品可以包含：SiO2，Al2O3，B2O3，至少一种碱性氧化物，以及至少一种碱土氧化物。玻璃制品可以是能够通过离子交换进行强化的。玻璃制品具有厚度t。玻璃的构成组分的浓度可以使得：13≤0.0308543*(188.5+((23.84*Al2O3)+(-16.97*B2O3)+(69.10*Na2O)+(-213.3*K2O))+((Na2O-7.274)2*(-7.3628)+(Al2O3-2.863)*(K2O-0.520)*(321.5)+(B2O3-9.668)*(K2O-0.520)*(-39.74)))/t。下面将具体结合附图更详细地描述硼硅酸盐玻璃组合物和由此形成的玻璃制品(例如，玻璃药物包装)的各种实施方式。本文中，范围可以表示为从“约”另一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地，当用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解具体数值构成了另一个实施方式。还会理解的是，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。本文所用的方向术语，例如上、下、右、左、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行，或者要求使任何设备具有特定取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序，或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据，包括：关于设置步骤、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑；由语法结构或标点获得的一般含义；以及说明书所述的实施方式的数量或种类。除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括复数指代。因此，例如，提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。如本文所用，术语“软化点”指的是玻璃组合物的粘度为1x107.6泊时的温度。如本文所用，术语“退火点”指的是玻璃组合物的粘度为1x1013泊时的温度。如本文所用，术语“应变点”和“T应变”指的是玻璃组合物的粘度为3x1014泊时的温度。如本文所使用，术语“CTE”指玻璃组合物在从约为室温(RT)到约300℃温度范围的热膨胀系数。通过基础应力计(FS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃制品，其包括：/nSiO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180813 US 62/718,2131.一种玻璃制品，其包括：
SiO2，Al2O3，B2O3，至少一种碱性氧化物，以及至少一种碱土氧化物，其中：
玻璃制品能够通过离子交换进行强化；
玻璃制品具有厚度t；以及
13≤0.0308543*(188.5+((23.84*Al2O3)+(-16.97*B2O3)+(69.10*Na2O)+(-213.3*K2O))+((Na2O-7.274)2*(-7.3628)+(Al2O3-2.863)*(K2O-0.520)*(321.5)+(B2O3-9.668)*(K2O-0.520)*(-39.74)))/t。


2.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，SiO2大于或等于72摩尔％且小于或等于82摩尔％。


3.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，SiO2大于或等于73摩尔％且小于或等于81摩尔％。


4.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，SiO2大于或等于74摩尔％且小于或等于81摩尔％。


5.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Na2O大于或等于5摩尔％且小于或等于12摩尔％。


6.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Na2O大于或等于8摩尔％且小于或等于11摩尔％。


7.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Na2O大于或等于5摩尔％且小于或等于10摩尔％。


8.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，K2O大于或等于0.3摩尔％且小于或等于1.5摩尔％。


9.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，K2O大于或等于0.3摩尔％且小于或等于1.0摩尔％。


10.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Al2O3大于或等于1摩尔％且小于或等于6摩尔％。


11.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Al2O3大于或等于3摩尔％且小于或等于6摩尔％。


12.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，Al2O3大于或等于1摩尔％且小于或等于5摩尔％。


13.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，B2O3大于或等于3摩尔％且小于或等于16摩尔％。


14.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，B2O3大于或等于4摩尔％且小于或等于11摩尔％。


15.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，B2O3大于或等于5摩尔％且小于或等于10摩尔％。


16.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，MgO大于或等于0.1摩尔％且小于或等于6.0摩尔％。


17.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，MgO大于或等于0.15摩尔％且小于或等于6.0摩尔％。


18.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，MgO大于或等于0.15摩尔％且小于或等于4.0摩尔％。


19.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，CaO大于或等于0摩尔％且小于或等于4摩尔％。


20.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，CaO大于或等于0.5摩尔％且小于或等于2摩尔％。


21.如权利要求1所述的玻璃制品，其中，CaO大于或等于0.5摩尔％且小于或等于3.5摩尔％。


22.如权利要求1所述的玻璃制品，其中：
1.5>225.3+((-2.237*SiO2)+(-1.935*Al2O3)+(-2.577*B2O3)+(-2.032*Na2O)+(-10.52*K2O)+(-2.600*MgO)+(-1.2308*BaO))+((Al2O3-2.892)2*(-0.1001)+(B2O3-9.623)2*(-0.2122)+(Al2O3-2.892)*(Na2O-7.153)*(-0.08707)+(Al2O3-2.892)*(K2O-0.5214)*(6.898)+(Na2O-7.153)*(K2O-0.5214)*(3.7587))。


23.如权利要求1所述的玻璃制品，其中：
0.7>225.3+((-2.237*SiO2)+(-1.935*Al2O3)+(-2.577*B2O3)+(-2.032*Na2O)+(-10.52*K2O)+(-2.600*MgO)+(-1.2308*BaO))+((Al2O3-2.892)2*(-0.1001)+(B2O3-9.623)2*(-0.2122)+(Al2O3-2.892)*(Na2O-7.153)*(-0.08707)+(Al2O3-2.892)*(K2O-0.5214)*(6.898)+(Na2O-7.153)*(K2O-0.5214)*(3.7587))。


24.如权利要求1所述的玻璃制品，其中：
175>-91.26+((1.049*SiO2)+(-8.270*Al2O3)+(-10.18*B2O3)+(4.745*Na2O)+(-3.051*MgO)+(SiO2-77.59)2*(-0.8365)+(Al2O3-2.912)*(B2O3-9.617)*(1.649)+(Al2O3-2.912)*(Na2O-7.294)*(3.573)+(B2O3-9.617)*(Na2O-7.294)*(2.789)+(Na2O-7.294)*(MgO-0.6991)*(2.294))。


25.如权利要求1所述的玻璃制品，其中：
0.10>-0.5963+((-0.1996*Al2O3)+(0.06393*B2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·绍特，W·P·小威克斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US