JP6810104B2

JP6810104B2 - アルミニウム不含ホウケイ酸ガラス

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Publication number: JP6810104B2
Application number: JP2018135956A
Authority: JP
Inventors: クリストフ　カス; カスクリストフ
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Filing date: 2018-07-19
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Description

本発明は、アルミニウム不含のホウケイ酸ガラス、およびその使用に関する。

背景技術
ガラスは、その特別な特性、特に優れた機械的強度、光学特性、および化学薬品に対する耐久性に基づき、世界的にとてもよく使用される材料の１つであり、加えてさらにまた、比較的コスト的に有利に製造できる。ガラスは今日、多くの適用で、例えば土木建築、電気領域、輸送、日常必需品、医療分野、実験室用途、研究設備などで見られる。

ガラスが比較的重要な役割を果たす分野は、例えば医薬分野であり、ここでは薬がガラス容器、例えば瓶、アンプル、カートリッジ、または注射器内に包装されている。ガラスの特別な材料特性、特に高い透明性、良好に殺菌可能なこと、機械的耐性、高い耐薬品性と関連する僅かな透過性および浸透性は、この分野において特に良好な適性をもたらす。

医薬目的で使用可能なガラス組成物は、高度の要求を満たさなければならない。それと言うのもガラスは通常、含まれる薬品と直接接触するからである。その際にガラスは、直接接触することによって、必要とされる境界値を超えるように内容物の品質を変えてはならない。すなわちガラス材料は、含まれる薬品の作用および安定性を損なうか、またはそれどころか有毒に変える量で何らかの物質を放出してはならない。

医薬分野でしばしば使用されるガラスは、主構成成分として酸化ケイ素および酸化ホウ素を有するホウケイ酸ガラス（いわゆる中性ガラス）であり、これは通常、酸化アルミニウム、アルカリ金属酸化物、およびアルカリ土類金属酸化物も含有し、医薬分野でしばしば使用されるガラスはまた、強化されたまたは強化されていないソーダ石灰−ケイ酸ガラスであり、これはアルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物、基本的に酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムを含有する。

特にホウケイ酸ガラスは、ガラスマトリックス中での例えば１０〜２０質量％という比較的高いＢ₂Ｏ₃含分によって、酸およびアルカリ溶液に対する化学的な耐性が比較的悪く、また耐加水分解性が低い。このためガラスは通常、良好な耐加水分解性を得るため、また結晶化特性を改善するために、酸化アルミニウムを含有する。しかしながら、このようなガラスはアルミニウムイオンを放出し、このことは、特定の適用にとって不利になり得る。今日では例えば、アルミニウムイオンが、相応する素因を有する人間において、健康問題を引き起こし得ると推測されている。よってアルミニウム含有ガラスは、ガラス製の慣用の医薬品一次包装材にとっては、液状薬品物質を保管するためには、本来適していない。

特性を改良および改善させるため、そして所望の適用により良好に適合させるために、ガラス組成を変えることおよび改善することは、常に当業者の関心事である。しかしながらこの関連で問題なのは、１つの成分割合を低下または上昇させることが、すでに多くの効果を引き起こし得るということであり、このことは他のガラス成分に多様な影響を与え、これによってまたガラス特性にも影響を与える。よって、１つのガラス組成において複数の成分を交換または変更する場合の過程および作用は、さらにより複雑であり、しばしば非常に限定的にしか、またはそれどころか全く予見できない。よって、特定の用途のためにオーダーメイドのガラス組成を提供することは、比較的困難である。このため、酸化アルミニウムによって影響を受ける物理的およびガラス工業的特性を達成するために、１種以上の他の成分で酸化アルミニウムを単純に置き換えることは、うまくいかない。むしろ、完全に新たな開発、またはガラス組成における広範な変更が必要である。

さらに、従来技術からは数多くの提案が、ホウケイ酸ガラスについて知られている。以下に、幾つかのガラス組成を記載する。

独国特許発明第４４３０７１０明細書（DE 44 30 710 C1）は例えば、高い化学的耐性を有するホウ酸が少ないホウケイ酸ガラス、およびその使用を記載している。化学的耐性が高いホウケイ酸ガラスは、酸化物を基準とした質量％で、以下の組成によって特徴付けられている：

ホウ酸の少ないホウケイ酸ガラスは、DIN 52322に準拠したクラス１の耐アルカリ溶液性を有する高い耐性、４．０〜５．３×１０^-6Ｋ^-1の熱膨張率α_20/300、４〜８のα’／α比率（Ｔ_gを上回る熱膨張係数（α’）の、Ｔ_gを下回る熱膨張係数（α）に対する比率）、５００℃〜６００℃のガラス転移温度、高い放射線透過性、および０〜７０％の紫外線透過性τ_250nm/1mmまたは０〜９１％のτ_300nm/1mmを特徴とする。これらのガラスは、＞７５質量％の高いＳｉＯ₂割合、およびＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＞８という質量比の関連でＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＞８３質量％を有し、これによってたしかに化学的な耐性は高くなるが、同様に高い加工温度にもつながる。

さらに独国特許出願公開第１０３３７３６２号明細書（DE 103 37 362 A1）、および米国特許出願公開第２００４／０１１３２３７号明細書（US 2004/0113237 A1）には、アルミニウム不含のホウケイ酸ガラスが記載されており、ここでガラスは、（酸化物を基準として質量％で）以下の組成を有する：

および場合によって通常の清澄剤、標準的な量。

さらに米国特許第７１４４８３５号明細書（US 7 144 835 B2）は、化学的な耐性を有し、かつ酸化物を基準として質量％で以下の組成を有するアルミニウム不含ホウケイ酸ガラスを記載している：

および場合によって少なくとも１種の清澄剤、標準的な量。

独国特許出願公開第１０３３７３６２号明細書（DE 103 37 362 A1）、米国特許出願公開第２００４／０１１３２３７号明細書（US 2004/0113237 A1）、および米国特許出願公開第７１４４８３５号明細書（US 7 144 835 B2）に記載された実施例組成Ａ１〜Ａ１１は総じて、比較的穏やかな結晶化特性しか示さない。このため、使用されるドロー法、および製造すべきガラス物品次第では、ガラスの不所望の結晶化につながることがある。

したがって本発明は、従来技術の上述の欠点を回避すること、および従来技術から公知のガラスに比べて、改善された結晶化特性をもたらし、したがって低い結晶化傾向を示すアルミニウム不含のホウケイ酸ガラスを提供するという課題に基づく。このホウケイ酸ガラスはさらにまた、医薬領域での使用にも適していること、および医薬品ガラスに課せられる高い要求を満たすことが望ましい。

本発明の説明
本発明によれば、本発明の課題は、（酸化物を基準として質量％で）以下のガラス組成を有する、または以下の組成から成るアルミニウム不含のホウケイ酸ガラスによって解決され：

ここでＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比は、１．２：１から１．４：１の範囲にある。

好ましい実施形態は、（酸化物を基準として質量％で）以下のガラス組成を有する、または以下の組成から成るアルミニウム不含のホウケイ酸ガラスであり：

したがって本発明の対象は、上記ガラス組成を有する、アルミニウム不含で結晶化度の低いホウケイ酸ガラスである。このガラスは、独国特許出願公開第１０３３７３６２号明細書（DE 103 37 362 A1）のガラスのさらなる発展形である。

公知のようにガラスは、良好な耐加水分解性を保つため、および結晶化特性を改善するために、酸化アルミニウムを含有する。本発明によるホウケイ酸ガラスは、酸化アルミニウム原料を使用することなく製造されるが、それでもなお意外なことに、非常に良好な耐性を有し、かつ優れた結晶化特性を有する。

「結晶化度の低い」ホウケイ酸ガラスという用語は、結晶化傾向が低いホウケイ酸ガラスがもたらされることを意味する。結晶化傾向は例えば、結晶化速度の高さ（μｍ／分）によって特定することができる。本発明による結晶化度の低いホウケイ酸ガラスは、好ましくは≦０．０５μｍ／分、好ましくは≦０．０４μｍ／分の最大結晶化速度（ＫＧ_max）を有する（７００〜１１１５℃の結晶化範囲、および≦１０００℃の温度Ｔ（ＫＧ_max）で測定）。これには、１時間の測定時間が当てはまる。

結晶化速度の特定は、本発明に従って勾配法により行った。このために、関係するガラスの顆粒状試料（０．５〜１．０ｍｍ）を、ASTM C 829〜81（２０１０年に再認証）に従って、勾配炉で温度処理する。引き続き、最も長い結晶をそれぞれ、顕微鏡で測定する。結晶成長速度（μｍ／分）はこうして、結晶の大きさと温度処理時間との商として得られる。

ホウケイ酸基礎ガラスは本発明の範囲において、好ましくは少なくとも７０質量％、好適には少なくとも７０．５質量％、さらに好ましくは少なくとも７１質量％、極めて特に好ましくは少なくとも７１．５質量％、ＳｉＯ₂を含有する。ＳｉＯ₂の最大量は、８０質量％、好ましくは７９．５質量％、さらに好ましくは７９、極めて特に好ましくは７８質量％である。ＳｉＯ₂含分の好ましい範囲は、７０〜７８質量％にある。意図するガラス適用に従って、ＳｉＯ₂含分を変えることができ、有利には所望の特性、例えば高い化学的耐性、特に高い耐酸性に影響を与えることができる。

Ｂ₂Ｏ₃は本発明によれば、ガラス中で８〜１４質量％、好ましくは８．５〜１３．５質量％、好ましくは８．７５〜１３．２５質量％、さらに好ましくは９〜１３質量％の範囲の量で存在する。Ｂ₂Ｏ₃は基本的に、熱膨張、加工温度、および溶融温度を低下させると同時に、化学的耐性、特に耐加水分解性を改善させるために用いられる。Ｂ₂Ｏ₃含分が１４質量％を超えることには、ガラス溶融物において特に酸化ホウ素の比較的高い割合が蒸発し、排気領域で堆積して問題になるという欠点がある。Ｂ₂Ｏ₃含分が８質量％を下回ることには、加工温度が上昇しすぎて、溶融特性が悪化するという欠点がある。

ガラスは不可避の不純物を除いて、Ａｌ₂Ｏ₃不含である。このことには、ガラスからのアルミニウムイオンの溶出を完全に回避でき、これによって不利な作用が抑制されるという利点がある。

本発明によるガラスについては、特定の境界において各アルカリ金属酸化物の割合が確認されており、これによって例えば耐加水分解性が、従来技術による公知のガラスと比べて改善される。

ガラスは不可避の不純物を除いて、Ｌｉ₂Ｏ不含である。意外なことに、酸化リチウムが結晶化速度を上昇させ、これによってガラスの結晶化特性が明らかに悪化することが確認された。この理由から、本発明によるガラスは一般的にリチウム不含である。

アルカリ金属酸化物のうちＮａ₂Ｏは、本発明によれば０〜４質量％、好ましくは０．３〜３質量％の量で存在している。またＮａ₂Ｏが、０．５〜３．０質量％、特に０．５〜２．８質量％の量で含有されている実施形態も好ましいことがある。極めて特に好ましい実施形態においてガラスは、Ｎａ₂Ｏを少なくとも０．７質量％、含有する。

Ｋ₂Ｏの含分は、３〜１０質量％、好ましくは３．５〜９．５質量％、好ましくは３．７５〜９質量％、さらに好ましくは４〜８．５質量％、特に４〜８質量％である。極めて特に好ましい実施形態においてガラスは、Ｋ₂Ｏを少なくとも４．５質量％、含有する。

それぞれ記載されたアルカリ金属酸化物含分を超えることには、ガラスの耐加水分解性が悪化するという欠点がある。各アルカリ金属酸化物含分を下回ることには、溶融性が悪化するという欠点がある。

Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏの合計は、本発明によるガラスにおいて３〜１４質量％、好ましくは３．８〜１２．５質量％、さらに好ましくは４．１５〜１２質量％、極めて特に好ましくは４．３〜１１質量％である。

良好な耐加水分解性、および特に良好な結晶化特性を得るため、ガラスはナトリウムおよびカリウムのアルカリ金属酸化物を、上記範囲に従って含有する。

好ましい実施形態によればさらに、Ｋ₂Ｏ：Ｎａ₂Ｏの質量比は、＞１．０：１、さらに好ましくは＞２．０：１に調整する。よって、Ｋ₂Ｏ：Ｎａ₂Ｏの質量比は、＞１：１、特に好ましくは＞１．５：１、極めて特に好ましくは＞２：１である。「＞１」または「１超」という用語は、例えば１．０１、またはそれより大きいことを意味し、「＞２」または「２超」という用語は例えば２．０１、またはそれより大きいことを意味する。言い換えると、所定量のＮａ₂Ｏの場合、Ｋ₂Ｏの量（質量％）は好ましくは、Ｎａ₂Ｏの量の１倍超、好ましくはＮａ₂Ｏの量の２倍超であるように定める。

ＺｒＯ₂は本発明によれば、ガラス中で３．６〜１４質量％、好ましくは３．８〜１３．３質量％、好ましくは４．５〜１２．６質量％、さらに好ましくは４．８〜１１．９質量％、極めて特に好ましくは４．８〜１１．２質量％の範囲の量で存在する。ＺｒＯ₂はガラス組成において、ガラスの耐加水分解性および耐アルカリ溶液性を改善させる。その割合が高すぎると加工温度が高くなり過ぎ、その際に化学的耐性は、もはや実質的に改善されない。

本発明によるガラスにおいてＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比は、１．２：１から１．４：１の範囲に調整する。言い換えると、二酸化ジルコニウムおよび酸化カリウムのそれぞれの量（質量％／質量％）は、ＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比＝１．２〜１．４：１であるように調整する。所定量のＫ₂Ｏの場合（質量％）、ＺｒＯ₂の量は、この量がＫ₂Ｏの量（質量％）の１．２倍〜１．４倍であるように選択する。

この条件を維持することによって意外なことに、ガラス組成物の極めて良好な結晶化特性が得られる。好ましい実施形態によれば、ＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの比（質量％／質量％）は、１．２２：１から１．４：１の範囲、好ましくは１．２３：１から１．３９：１の範囲、さらに好ましくは１．２４：１から１．３８：１の範囲、特に好ましくは１．２５：１から１．３７：１の範囲、最も好ましくは１．２５：１から１．３５：１の範囲に調整する。記載された範囲に保つことによって、本発明によるガラスの非常に良好な結晶化特性を保証することができる。

意想外なことに、前述のように２つの元素について規定した比は、結晶化特性を改善させる。ＺｒＯ₂およびＫ₂Ｏの質量比によって実際に、特に低い結晶化速度が達成される。組み合わせでのカリウムおよびジルコニウムの記載された含分はさらに、ガラスの良好な耐加水分解性をもたらす。

アルカリ土類金属酸化物であるカルシウム、バリウム、マグネシウム、およびストロンチウムを使用することができる。これらはそれぞれ、０〜１．０質量％、好ましくは０〜０．５質量％の範囲で使用し、特に好ましい実施形態によれば、これらのアルカリ土類金属酸化物は存在せず、特にアルカリ土類金属酸化物は、ガラス中に全く含有されていない。

よって全てのアルカリ土類金属酸化物の合計は、本発明によるガラス中で好ましくは０〜２質量％、好ましくは０〜１質量％である。特に好ましい実施形態によればガラス組成において、ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＢａＯの合計＝０（ゼロ）である。極めて特に好ましくは、ガラス組成は、不可避の不純物を除いて、完全にアルカリ土類金属不含、つまりＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＝０（ゼロ）である。ガラスは極めて特に好ましくは、アルカリ土類金属不含である。それと言うのも、既に比較的少ないアルカリ土類金属含分が、耐加水分解性の悪化につながり、結晶化特性の悪化を引き起こし得るからである。アルカリ土類金属の使用は、ガラス組成にとって何ら利点をもたらさないことが確認された。アルカリ土類金属を使用した場合にはむしろ、結晶化速度が上昇することが判明した。よって本発明によれば、アルカリ土類金属酸化物がそもそもガラス組成物中に存在しないことが、特に有利である。

ガラス中のＺｎＯ含分は、０〜１質量％、好ましくは０〜０．７５質量％、好ましくは０〜０．５質量％である。極めて特に好ましい実施形態においてガラスは、不可避の不純物を除いて、ＺｎＯを含有しない。これには、完成したガラスにおいてＺｎの不所望の放出が、あり得る内容物に対して起こり得ないという利点がある。

ガラスは１０質量％まで、好適には６質量％まで、好ましくは５質量％まで、ＴｉＯ₂を含有することができる。約１質量％までの僅かなＴｉＯ₂含分は、ガラスのソラリゼーションを防止する。ＴｉＯ₂は、化学的な耐性、特に耐アルカリ溶液性を改善させる。特に好ましくは、ＴｉＯ₂含分は０〜１質量％である。特に好ましい実施形態においてガラスはまた、不可避の不純物を除いてＴｉＯ₂不含であり得る。

よって本発明によるホウケイ酸ガラス組成物は、不可避の不純物を除いて、酸化アルミニウム、アルカリ土類金属酸化物、酸化リチウム、酸化亜鉛、および酸化チタンを含有していない場合に、全体で特に有利であると判明している。

ガラスは、１種以上の清澄剤を含有することができる。これは既に言及したＣｅＯ₂に加えて、例えばフッ化物、例えばＮａ₂ＳｉＦ₆、塩化物、例えばＮａＣｌ、硫酸塩、例えばＮａ₂ＳＯ₄であってよく、これらは通常の量で存在し得る。すなわち、これらは清澄剤の量および使用される種類に応じて、例えば０．０１〜２質量％、好ましくは０．０１〜１質量％の範囲の量で、完成したガラス中に存在し得る。アンチモン不含、および砒素不含で清澄化することが適切であり得、このことは特に、医薬品一次包装材としての使用にとって有利である。

記載したガラス構成成分の他に、さらなる成分がガラス中に含有されていてよく、さらなる成分は、通常の量で存在し得る。しかしながら、これは好ましくない。それと言うのも、ガラス成分の記載した範囲は臨界的であり、ガラス組成を大きく変更し過ぎると、得られる特別な効果が失われることがあるからである。

ホウケイ酸ガラスの製造方法は、公知である。従来技術に記載される通常の製造方法を使用することができる。ガラス包装の品質は、選択されたガラス組成、ならびに含有される薬品調製物の種類および組成に加えて、ガラス包装のために使用される製造方法によっても定めることができるので、適切な製造方法を選択することが合理的である。

本発明のガラスは、医薬品一次包装材、例えばアンプル、カートリッジ、注射器などにさらに加工できるように、管状形態で製造するのが好ましい。しかしながら、ガラスはこれらに限定されない。ガラスからは、多様な別の形状、例えば平板ガラス、ロッドまたはガラスブロックなどを製造することができる。

結晶化傾向を有するガラスは公知のように、ドロー法では製造できない。それと言うのもこうしたガラスは、このようなドロー法にとっては結晶化が早過ぎるからである。ここで結晶化速度は、液相線温度と、ガラスの粘度が１０^6.5〜7.0ｄＰａ・ｓである温度とによって区切られる温度範囲で０．１μｍ／分の境界を超えないのが望ましい。液相線温度とは、その温度を超えると、材料が完全に溶融している温度である。実際には、結晶がもはや観察されない最大温度である。

本発明によるガラスはドロー法によって、例えばベロー（Vello）・ドロー法によって、問題なく製造できる。ベロー法についての失透限界は、既に言及したように経験則により、最大ＫＧ_max＝０．１μｍ／分の、失透結晶の結晶速度にある。これより高い値の場合、ガラスはベロー・ドロー法によっては、非常に限定的しか製造できない。本発明によるガラスは、≦０．０５μｍ／分の結晶化速度ＫＧ_maxを有するため、本発明によるガラスは問題なく使用できる。結晶化速度が低ければ低いほど、その分だけガラス管およびロッドの最大製造壁厚が大きくなり得る。これは、特定の適用領域において有利であり得る。

ガラスはまた、ダンナー（Danner）法によっても製造できる。ここで失透速度が、約０．０５μｍ／分以下であるのが望ましいという推奨が当てはまる。

ガラス組成のための適切な原材料、およびガラスを製造する際の方法条件、例えば溶融炉における雰囲気、溶融時間、および溶融温度などは公知であり、当業者であれば従来技術で容易に選択および提供できる。

本発明によるホウケイ酸ガラスは総じて、加水分解クラス１（ISO 720またはUSPに準拠）、耐酸性クラスＳ１（DIN 12 116に準拠）、および耐アルカリ溶液性クラスＡ１（ISO 695に準拠）に属する。

ISO 720に準拠した加水分解クラスHGA 1とは、１２１℃で３００〜４２５μｍの粒度を有するガラス粉末から、３０分後に水中に溶出されるＮａ₂Ｏ量が、ガラス粉末１ｇあたりＮａ₂Ｏ６２μｇ未満であることを意味する。しかしながらここでは、加水分解クラスを特定するために、米国薬局方（ＵＳＰ）からのガラス粒度試験を行った。これらの方法はほぼ同一であり、その結果は塩酸消費でのみ表され、ISO 720のようなＮａ₂Ｏ放出への換算は、行わない。

DIN 12 116に準拠した耐酸性クラスＳ１は、６規定度のＨＣｌでの沸騰加熱において６時間の加熱後に、表面損失が０．７ｍｇ／１００ｃｍ²未満であることを意味する。

ISO 695に準拠した耐アルカリ溶液性クラスＡ１とは、７５ｍｇ／ｄｍ²までの質量損失が存在することを意味する。すなわち、ガラスは僅かな攻撃しか受けない。

よってホウケイ酸ガラスは総じて、加水分解による酸の攻撃およびまたアルカリ溶液の攻撃に対して、優れた抵抗性を有する。

さらに、１〜１１のｐＨ範囲、好ましくは４〜９のｐＨ範囲、極めて特に好ましくは５〜７のｐＨ範囲に存在する液状内容物質、例えば作用物質溶液、溶剤、例えば緩衝系などと接触している本発明によるガラスは、優れた化学的耐性を示すこと、したがってこれらの内容物質を貯蔵または保管するために特に良好に適していることが判明している。

本発明の範囲において優れた化学的耐性とは、医薬分野に従ってガラスが液状内容物質の貯蔵および保管についての要求を高度に満たすこと、特にガラスが、ISO 720またはUSPに準拠した加水分解クラス１に従った耐加水分解性、DIN 12 116に準拠した耐酸性クラスＳ１に従った酸に対する耐性、およびISO 695に準拠したアルカリ溶液耐性クラスＡ１に従ったアルカリ溶液に対する耐性を有することを意味する。

よって本発明によるガラスは、内容物質と接触する医薬品容器を製造するために優れて適しており、したがって内容物質の収容および保管のために提供することができる。

使用可能な内容物質は例えば、総じて医薬分野で使用される固体状および液状の組成物である。

内容物質としては、例示的に以下のものを挙げるが、これらに限定されない：液状の薬品調製物、１種以上の作用物質および任意で助剤および添加剤を含有する溶液、あらゆる種類の緩衝系、例えば重炭酸ナトリウム緩衝液、例えば７．０〜８．５の範囲にｐＨ値を有する１モルの重炭酸ナトリウム溶液（ＮａＨＣＯ₃）８．４％；シトレート緩衝液、例えばＮａＣｌ１５０ｍｍｏｌおよび０．００５％のTween 20を有する、ｐＨ＝６の１０ｍｍｏｌのシトレート緩衝液；ホスフェート緩衝液、例えばＮａＣｌ１５０ｍｍｏｌおよび０．００５％のTween 20を有する、ｐＨ＝７．０の１０ｍｍｏｌのホスフェート緩衝液、または注射目的のための水、例えばザトリウス（Satorius）の高純度水、０．２μｍのフィルターによって洗浄され、１８．２ＭΩ×ｃｍの比抵抗を有するもの（０．０５５μＳ／ｃｍの導電性に相当）。当業者には、あり得るさらなる内容物質は、極めて慣用である。

ホウケイ酸ガラスの特性は、様々な使用のため、例えば医薬品一次包装材、例えばアンプルまたは薬瓶としての使用のために優れた適性をもたらす。それと言うのも、容器内に保管される物質、特に水溶液は、ガラスを顕著には攻撃せず、つまりガラスは、イオンを放出しないか、または非常に僅かなイオンのみを放出し、特にアルミニウムイオンを放出しない。

よって本発明の対象はまた、医薬品一次包装材としての、例えば瓶、例えば大瓶もしくは小瓶としての、特に薬瓶としての、例えば注射用薬瓶（バイアル）、アンプル、カートリッジ、または注射器としての、本発明によるホウケイ酸ガラスの使用である。ここで「医薬品一次包装材」とは、薬品と直接接触する、ガラス製の包装材と理解される。ここで包装材は、薬品を周囲の影響から保護し、その処方に従った薬品物質を、患者が使用するまで確実に保つ。

本発明は、半製品の形態で管状ガラスを製造するための、特に医薬品一次包装材へとさらに加工するための、ホウケイ酸ガラスの使用に関する。

本発明の対象はまた、本発明によるホウケイ酸ガラスから成る医薬品一次包装材である。医薬品一次包装材は好ましくは、瓶、例えば大瓶もしくは小瓶、特に薬瓶、例えば注射用薬瓶もしくはバイアル、アンプル、カートリッジ、または注射器から選択される。

本発明はまた、１〜１１の範囲、好ましくは４〜９の範囲、極めて特に好ましくは５〜７の範囲にあるｐＨ値を有する液状内容物質を収容および保管するための医薬品一次包装材としての、ホウケイ酸ガラスの使用に関し、ここで液状内容物質は、好ましくは作用物質溶液、緩衝溶液、または注射目的のための水から選択されている。

本発明はまた、１〜１１の範囲、好ましくは４〜９の範囲、極めて特に好ましくは５〜７の範囲にあるｐＨを有する液状内容物質を含有する医薬品一次包装材を有する医薬品組み合わせ物にも関し、ここで液状内容物質は好ましくは、作用物質溶液、緩衝溶液、または注射目的のための水から選択されている。

本発明はまた、本発明のホウケイ酸ガラスから成る半製品の形態の管状ガラスに関する。

以下では本発明を、本発明による教示を明確化する実施例により説明するが、本発明がこれに制限されるべきではない。

実施例：
比較例１〜１１
独国特許出願公開第１０３３７３６２号明細書（DE 103 37 362 A1）に従った従来技術からのガラスを、結晶化特性の観点でその適性について試験した。記載した実施例Ａ１〜Ａ１１からのガラスを、以下に挙げる：

ガラスＡ１〜Ａ１１は、Ｌｉ₂Ｏを含有する。さらに、これらのガラスのいずれも、ＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比が、１．２から１．４：１の範囲にあるべきであるという前提を満たさない。これらのガラスは実際に、本発明によるホウケイ酸ガラスと比較して、より悪い結晶化特性を示す。

実施例Ａ１２〜Ａ１４、および比較例Ｖ１〜Ｖ４
さらに、本発明によるガラスのための実施例Ａ１２〜Ａ１４、および比較例としての比較用ガラスＶ１〜Ｖ４を製造し、これらの特性を調査した。以下の表２および３には、その組成および特性が記載されている。

**USP・・・米国薬局方
比較例Ｖ１：このガラスは、ＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏ＝１．２から１．４：１という、本発明による質量比に相当しない。
比較例Ｖ２：このガラスは、Ｌｉ₂Ｏを含有する。
比較例Ｖ３：このガラスは、Ｌｉ₂Ｏおよびアルカリ土類金属酸化物を含有する。
比較例Ｖ４：このガラスは、Ｌｉ₂Ｏを含有する。

上記比較用ガラスＶ１〜Ｖ４は、ＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの本発明による比率が、臨界的な比であることを示している。本発明により規定される範囲が保たれない場合、所望の良好な結晶化特性は、達成できない。比較例では、ガラス組成に関して本発明による条件が満たされないので、例えば本発明による教示から逸脱してＬｉ₂Ｏが存在する場合、比較例では規則的にガラス組成物の特性が悪化する。すなわち、耐加水分解性が悪化し、結晶化速度は明らかに上昇する。アルカリ土類金属酸化物はさらに、既に比較的少量の含分で、ガラス特性の悪化を示す。

したがって本発明によれば、特に良好な結晶化特性を有し、同時に高い耐加水分解性を有するアルミニウム不含のホウケイ酸ガラスが、提供される。

Claims

（酸化物を基準とした質量％で）以下のガラス組成を有するか、または以下のガラス組成から成る：

アルミニウム不含のホウケイ酸ガラスであって、
ここでＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比は、１．２：１から１．４：１の範囲にあるホウケイ酸ガラス。
前記ホウケイ酸ガラスが、（酸化物を基準とした質量％で）以下のガラス組成を有するか、または以下のガラス組成から成る：

ことを特徴とし、ここでＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比は、１．２：１から１．４：１の範囲にある、請求項１記載のホウケイ酸ガラス。
ＺｒＯ₂：Ｋ₂Ｏの質量比が、１．２２から１．４：１の範囲、好ましくは１．２３から１．３９：１の範囲、さらに好ましくは１．２４から１．３８：１の範囲、特に好ましくは１．２５から１．３７：１の範囲、最も好ましくは１．２５から１．３５：１の範囲にあることを特徴とする、請求項１または２記載のホウケイ酸ガラス。
Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏの合計が、３．８〜１２．５質量％、さらに好ましくは４．１５〜１２質量％、極めて特に好ましくは４．３〜１１質量％の範囲にあることを特徴とする、請求項１記載のホウケイ酸ガラス。
Ｋ₂Ｏ：Ｎａ₂Ｏの質量比が、＞１．０：１、さらに好ましくは＞１．５：１、極めて特に好ましくは＞２．０：１であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラス。
前記ガラス組成が、不可避の不純物を除いて、アルカリ土類金属不含であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラス。
前記ガラス組成が、不可避の不純物を除いて、酸化アルミニウム、アルカリ土類金属酸化物、酸化リチウム、酸化亜鉛、および酸化チタンを含有しないことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラス。
前記ガラスが、７００〜１１１５℃の結晶化範囲、および＜１０００℃の温度Ｔ（ＫＧ_max）で測定して、≦０．０５μｍ／分、好ましくは≦０．０４μｍ／分の最大結晶化速度（ＫＧ_max）を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラス。
前記ガラスが、ISO 720またはUSPに準拠して加水分解クラス１に従った耐加水分解性、DIN 12 116に準拠して耐酸性クラスＳ１に従った酸に対する耐性、およびISO 695に準拠して耐アルカリ溶液性クラスＡ１に従ったアルカリ溶液に対する耐性を有することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラス。
医薬品一次包装材としての、特に、好ましくは瓶、例えば大瓶もしくは小瓶、特に薬瓶、例えば注射用薬瓶もしくはバイアル、アンプル、カートリッジ、または注射器から選択
される医薬品製品のための容器としての、請求項１から９までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラスの使用。
１〜１１の範囲、好ましくは４〜９の範囲、極めて特に好ましくは５〜７の範囲にあるｐＨ値を有する液状内容物質を収容および保管するための医薬品一次包装材としての、請求項１０記載のホウケイ酸ガラスの使用であって、前記液状内容物質が、好ましくは作用物質溶液、緩衝溶液、または注射目的のための水から選択されている使用。
特に医薬品一次包装材へとさらに加工するための半製品の形態で管状ガラスを製造するための、請求項１から９までのいずれか１項記載のホウケイ酸ガラスの使用。
請求項１から９までのいずれか１項記載のアルミニウム不含ホウケイ酸ガラスから成る、医薬品一次包装材。
瓶、例えば大瓶もしくは小瓶、特に薬瓶、例えば注射用薬瓶もしくはバイアル、アンプル、カートリッジ、または注射器から選択されていることを特徴とする、請求項１３記載の医薬品一次包装材。
１〜１１の範囲、好ましくは４〜９の範囲、極めて特に好ましくは５〜７の範囲にあるｐＨ値を有する液状内容物質を含有する請求項１３または１４記載の医薬品一次包装材を有する、医薬品組み合わせ物であって、ここで前記液状内容物質は好ましくは、作用物質溶液、緩衝溶液、または注射目的のための水から選択されている医薬品組み合わせ物。
請求項１から９までのいずれか１項記載のアルミニウム不含のホウケイ酸ガラスから成る、半製品の形態の管状ガラス。