DE102010029975B4 - Bor-armes Neutralglas mit Titan- und Zirkonoxid, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendungen - Google Patents

Bor-armes Neutralglas mit Titan- und Zirkonoxid, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendungen Download PDF

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Abstract

Neutralglas mit hoher hydrolytischer Beständigkeit mit einer Zusammensetzung umfassend in Gewichtsprozent:SiO2 70 bis 79 B2O3 0 bis < 5 Al2O3 1 bis < 5 ZrO2 0,5 bis < 5 TiO2 0,5 bis 6 Na2O 1 bis 6 K2O 3 bis 8 Li2O 0 bis 0,5 SiO2 + B2O3 kleiner 83.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Neutralglas mit hoher hydrolytischer Beständigkeit und einem geringen Anteil an Boroxid, dessen Herstellung und Verwendung.
  • Boroxid ist als fruchtschädigend eingestuft. Dies ist insbesondere für den Herstellungsprozess von Gläsern relevant, da beim Umgang mit Boroxid aufwändige Arbeitsschutzmaßnahmen erforderlich sind, welche die Herstellungskosten des Produktes in die Höhe treiben. Ferner können aus dem Glas herausgelöste Borkomponenten einen toxikologisch bedenklichen Einfluss auf Lebewesen haben.
  • Aufgrund seiner im Übrigen sehr vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere chemische und physikalische Resistenz betreffend, wird Borosilikatglas häufig in pharmazeutischen Primärverpackungen, wie beispielsweise Ampullen und Spritzen, eingesetzt.
  • Es ist wünschenswert, Gläser zur Verfügung zu haben, die einerseits die hervorragenden Eigenschaften, insbesondere hydrolytische Beständigkeit betreffend, von Borosilikatglas aufweisen und andererseits einen geringen Boroxidgehalt haben.
  • Dabei ist es ferner wünschenswert, dass die Verarbeitungstemperatur niedrig ist, damit die Herstellungskosten gering bleiben.
  • Im Stand der Technik (z. B. US 7,144,835 B2 ) wird die Verarbeitungstemperatur von Gläsern hoher Beständigkeit dadurch erniedrigt, dass eine verhältnismäßig große Menge an Boroxid zugesetzt wird, die einen Teil des SiO2 im Glas ersetzt.
  • Damit lassen sich Gläser produzieren, die hervorragende Beständigkeit bei guter Verarbeitungstemperatur aufweisen. Jedoch ist dieses Konzept aufgrund der Entdeckung der Gesundheitsschädlichkeit von Boroxid nicht mehr vertretbar. Wird nun statt Boroxid wieder mehr SiO2 verwendet, können die niedrigen Schmelztemperaturen nicht mehr erreicht werden.
  • Eine ähnliche Strategie wird auch in DE 44 30 710 C1 verfolgt. Hier wird versucht, den Boroxidgehalt einerseits durch Erhöhung der Anteile anderer Komponenten, wie Al2O3, und andererseits durch Anhebung des SiO2-Anteils abzusenken. Im Ergebnis werden Gläser mit einer mittelmäßigen Verarbeitungstemperatur erhalten, die nur bei hohem Gehalt an Boroxid von größer 8 Gewichtsprozent eine gute hydrolytische Beständigkeit machten.
  • DE 100 25 465 A1 beschreibt lithiumoxidarme Borosilicatgläser mit einem Boroxidanteil von wenigstens 5 Gew.-%. Die Gläser der vorliegenden Erfindung enthalten weniger Boroxid. Trotzdem haben die Gläser dieser Erfindung gute hydrolytische Beständigkeit.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Neutralglas mit hoher hydrolytischer Beständigkeit, niedriger Verarbeitungstemperatur und sehr geringem Boroxidgehalt bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Neutralglas mit einer Zusammensetzung umfassend in Gewichtsprozent:
    SiO2 70 bis 79
    B2O3 0 bis < 5
    Al2O3 1 bis < 5
    ZrO2 0,5 bis < 5
    TiO2 0,5 bis 6
    Na2O 1 bis 6
    K2O 3 bis 8
    Li2O 0 bis 0,5
    SiO2 + B2O3 kleiner 83
  • Vorzugsweise ist die Summe von SiO2 + B2O3 kleiner als 82 Gew.-%, weiter bevorzugt kleiner 81 Gew.-%, sogar kleiner als 80 Gew.-%. Die Summe von Al2O3 und ZrO2 ist kleiner als 10 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 8 Gew.-%, weiter bevorzugt kleiner als 6,5 Gew.-%.
  • Bevorzugt besteht das erfindungsgemäße Glas zu wenigstens 90 Gewichtsprozent und weiter bevorzugt zu wenigstens 95 Gewichtsprozent aus den oben genannten Komponenten. Gemäß weiter bevorzugten Ausführungsformen ist das Glas frei von anderen Komponenten, was bedeutet, dass diese nicht dem Ausgangsgemisch beigemengt werden. Verunreinigungen können im Glas vorliegen.
  • Das erfindungsgemäße Neutralglas ist der hydrolytischen Klasse 1 zuzuordnen. Seine Verarbeitungstemperatur (VA) liegt bei weniger als 1260°C. Die Verarbeitungstemperatur ist die Temperatur, bei der das Glas eine für die Verarbeitung geeignete Viskosität aufweist. Eine solche Viskosität ist in etwa bei 104 dPas gegeben. Bevorzugt liegt die Verarbeitungstemperatur des Glases bei kleiner 1220°C.
  • Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Anteilsangaben auf die fertige Glaszusammensetzungen in Gewichtsprozent basierend auf den jeweiligen Oxiden.
  • Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Eigenschaft der guten hydrolytischen Beständigkeit und niedriger Viskosität umfassen die erfindungsgemäßen Neutralgläser sowohl TiO2 als auch ZrO2.
  • Titandioxid erniedrigt die Viskosität (Verarbeitungstemperatur) des Neutralglases. Zudem bietet es Schutz vor UV-Strahlung und verhindert Solarisation (Nachdunkeln durch Lichteinwirkung). Es hat sich gezeigt, dass diese vorteilhaften Eigenschaften ab einem Anteil von 0,5 Gew.-% zum Tragen kommen. Allerdings sollte der Gehalt an Titandioxid 6 Gew.-% nicht überschreiten, da sich andernfalls die Entglasungseigenschaften des resultierenden Glases verschlechtern würden. Wird der angegebene Wert von mindestens 0,5 Gew.-% unterschritten, erhöht sich die Viskosität des Glases zu sehr. Bevorzugt sollte der Mindestgehalt an TiO2 sogar bei 1 Gewichtsprozent liegen.
  • ZrO2 fördert in Kombination mit TiO2 die hydrolytische Stabilität der erfindungsgemäßen Gläser. Daher ist es in dem Neutralglas in einem Gehalt von wenigstens 0,5 Gewichtsprozent enthalten. Bevorzugte Ausführungsformen umfassen sogar mindestens 1 Gewichtsprozent. Bei geringeren Anteilen kann der Effekt nicht beobachtet werden. Ein Maximalanteil von kleiner 5 Gewichtsprozent sollte nicht überschritten werden. Dies deshalb, weil bei höheren Gehalten die Viskosität des Glases erhöht wird.
  • Folglich betrifft eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein Neutralglas bei dem die Anteile der folgenden Komponenten in Gewichtsprozent wie folgt definiert sind:
    ZrO2 1 bis < 5
    TiO2 1 bis 6
  • ZrO2 kann ebenfalls in Mengen von 2 bis < 5 Gew.-% sowie in Mengen von 3 bis 4,5 Gew.-% vorhanden sein.
  • Geeignete Mengen an TiO2 sind ebenfalls 1,5 bis 5 Gew.-% sowie 1,5 bis 4,0 Gew.-%.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Masseverhältnis der Komponenten ZrO2 zu TiO2 in einem Bereich von zwischen 1,5:1 und 0,6:1 einzustellen. Durch Einhaltung dieses Masseverhältnisses wird eine besonders vorteilhafte hydrolytische Beständigkeit erreicht. Die Summe der beiden Komponenten sollte aber 10 Gewichtsprozent nicht überschreiten, da andernfalls erneut die hydrolytische Stabilität beeinträchtigt wird. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist die Summe der Anteile von ZrO2 und TiO2 zusammen größer als 2,5 Gewichtsprozent. In ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen wird eine außerordentlich gute Stabilität des Neutralglases bei Anteilen an ZrO2 und TiO2 von jeweils mindestens 2,5 Gewichtsprozent verwirklicht.
  • Das Neutralglas der vorliegenden Erfindung ist erfindungsgemäß arm an Boroxid. Boroxid ist gesundheitlich nicht unbedenklich, so dass sein Einsatz, insbesondere bei Gläsern für pharmazeutische Primärverpackungen, stark eingeschränkt werden muss. Aus diesem Grund ist der maximale Anteil an B2O3 am erfindungsgemäßen Neutralglas auf < 5 Gewichtsprozent und bevorzugt 4,5 Gewichtsprozent beschränkt. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind sogar frei von Boroxid.
  • Auch PbO ist gesundheitlich bedenklich, so dass das erfindungsgemäße Glas bevorzugt von dieser Komponente frei ist. Gleiches gilt bevorzugt für weitere Schwermetalle. Schwermetalle im Sinne dieser Erfindung umfassen Blei, Chrom, Eisen, Cobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Nickel und Vanadium; bevorzugt auch Zink und Zinn.
  • Das erfindungsgemäße Neutralglas umfasst SiO2 in Mengen von wenigstens 70 und höchstens 79 Gewichtsprozent. Geeignete Mengen dieser Komponenten sind beispielsweise ebenfalls 72, 75 oder 77 Gew.-%. Dadurch wird erreicht, dass das Glas ausreichend stabil ist und gleichzeitig eine niedrige Schmelztemperatur aufweist. Durch höhere Anteile an SiO2 würde die Verarbeitungstemperatur des Glases erhöht, während kleinere Mengen die hydrolytische Stabilität des Glases beeinträchtigen würden. Das SiO2 wird in bestimmten Ausführungsformen als Glasbildner von einer kleinen Menge B2O3 unterstützt. Wie oben erwähnt, kann Boroxid einen Teil des Siliciumdioxids ersetzen, um die Stabilität bei akzeptablem Schmelzpunkt zu erhalten. Es hat sich gezeigt, dass die Summe der beiden Komponenten SiO2 und B2O3 kleiner als 83 Gewichtsprozent sein muss, damit die erfindungsgemäßen Eigenschaften erzielt werden können. Geeignete Mengen für die Summe dieser beiden Komponenten können ebenfalls 81, 80 oder 79,5 Gew.-% sein. Insbesondere ist es bei einer höheren Summe dieser Komponenten nicht mehr möglich eine Verarbeitungstemperatur von bevorzugt kleiner als 1260°C einzustellen, ohne einen zu hohen Boroxid-Gehalt zu wählen. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Summe aus SiO2 und B2O3 sogar kleiner als 78,1 Gewichtsprozent.
  • Als Glasbildner werden SiO2 und optional B2O3 ferner von Al2O3 unterstützt. Aluminiumoxid ist im erfindungsgemäßen Glas zu mindestens einem Gewichtsprozent enthalten. Bevorzugte Ausführungsformen umfassen mindestens 2,5 Gewichtsprozent an Al2O3. Es ermöglicht den erfindungsgemäß hohen Gehalt an Alkalimetalloxiden durch seine Eigenschaft, die Alkalien fester einzubinden. Bei einem zu hohen Gehalt von 5 Gewichtsprozent oder mehr wird allerdings die Viskosität des Glases zu sehr erhöht.
  • Das erfindungsgemäße Neutralglas weist bevorzugt eine hydrolytische Beständigkeit nach ISO 719 von höchstens 15 μg/g auf.
  • Das erfindungsgemäße Neutralglas hat eine Verarbeitungstemperatur von höchstens 1260°C und bevorzugt höchstens 1220°C.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Neutralglas mit hoher hydrolytischer Beständigkeit, das eine Zusammensetzung aufweist, die in Gew.-% umfasst:
    SiO2 70 bis 79
    B2O3 0 bis < 5
    Al2O3 1 bis < 5
    ZrO2 0,5 bis < 5
    TiO2 0,5 bis 6
    Na2O 1 bis 6
    K2O 3 bis 8
    Li2O 0 bis 0,5
    wobei die Summe der Alkalimetalloxide im Glas zwischen > 9 Gewichtsprozent und 14 Gewichtsprozent liegt, die Summe der Anteile von SiO2 und B2O3 kleiner als 83 Gewichtsprozent ist und die Summe der Anteile von ZrO2 und TiO2 zusammen zwischen 1 Gewichtsprozent und 10 Gewichtsprozent liegt.
  • Das Neutralglas gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Kaliumoxid und Zirkonoxid in Kombination. Diese Kombination bewirkt eine gute hydrolytische Beständigkeit. Zirkonoxid verbessert zusätzlich die Laugenbeständigkeit des Glases. Kaliumoxid verbessert zudem die Entglasungseigenschaften. Die Gehalte an ZrO2 und K2O betragen mindestens 0,5 Gew.-% bzw. 3 Gew.-%. Die Maximalanteile an ZrO2 und K2O betragen < 5 Gew.-% bzw. < 8 Gew.-%. Werden diese Maximalwerte überschritten, so verschlechtert sich die chemische Beständigkeit bzw. erhöht sich die Viskosität des Glases. Aufgrund des synergistischen Effektes der Kombinationspartner ZrO2 und K2O sind diese Komponenten in Summe in einem Anteil von bevorzugt mindestens 8 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt von mindestens 9 Gewichtsprozent im erfindungsgemäßen Glas enthalten. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Gehalt an K2O den Gehalt an ZrO2 übersteigt. Besonders bevorzugt ist der Gehalt an K2O 1,5 mal bis 2,5 mal so groß wie der Gehalt an ZrO2.
  • Das Neutralglas der vorlegenden Erfindung umfasst ferner Al2O3 und Na2O in Kombination, da so ebenfalls die hydrolytische Beständigkeit des Glases erhöht wird. Al2O3 verbessert zusätzlich die Entglasungseigenschaften. Al2O3 und Na2O sind jeweils zu mindestens 1 Gew.-% im erfindungsgemäßen Glas enthalten. Die Obergrenze für den Gehalt an Al2O3 liegt bei < 5 Gew.-% und die Obergrenze für Na2O liegt bei 6 Gew.-%. Werden diese Obergrenzen überschritten, so erhöht sich die Viskosität des Glases bzw. verschlechtert sich die chemische Beständigkeit.
  • Kaliumoxid, Natriumoxid und Lithiumoxid verbessern die Schmelzbarkeit des Glases und verringern die Viskosität. Diese Komponenten sind im erfindungsgemäßen Glas in Anteilen von höchstens 8 Gew.-%, 6 Gew.-% bzw. 0,5 Gew.-% enthalten. Werden diese Obergrenzen überschritten, verschlechtert sich die chemische Beständigkeit. Die Summe der Alkalioxide im erfindungsgemäßen Neutralglas liegt daher bevorzugt zwischen > 9 Gewichtsprozent und 14 Gewichtsprozent.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Neutralglas mit einer Zusammensetzung umfassend in Gew.-%:
    SiO2 70 bis 79
    B2O3 0 bis < 5
    Al2O3 1 bis < 5
    ZrO2 1 bis < 5
    TiO2 1 bis 6
    Na2O 1 bis 6
    K2O 3 bis 8
    Li2O 0 bis 0,5
    wobei die Summe der Alkalimetalloxide im Glas zwischen > 9 Gewichtsprozent und 14 Gewichtsprozent liegt, die Summe der Anteile von SiO2 und B2O3 kleiner als 83 Gewichtsprozent ist und die Summe der Anteile von ZrO2 und TiO2 zusammen größer 2,5 Gewichtsprozent ist.
  • Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Neutralglas mit einer Zusammensetzung umfassend in Gew.-%:
    SiO2 70 bis 79
    B2O3 0 bis 4,5
    Al2O3 1 bis < 5
    ZrO2 1 bis < 5
    TiO2 1 bis 6
    Na2O 1 bis 6
    K2O 3 bis 8
    Li2O 0 bis 0,5
    wobei die Summe der Alkalimetalloxide im Glas zwischen > 9 Gewichtsprozent und 14 Gewichtsprozent liegt, die Summe der Anteile von SiO2 und B2O3 kleiner als 83 Gewichtsprozent ist und die Summe der Anteile von ZrO2 und TiO2 zusammen größer 2,5 Gewichtsprozent ist.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das erfindungsgemäße Neutralglas frei von B2O3.
  • Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Neutralglases mit den Schritten:
    Mischen der Glaskomponenten,
    Schmelzen der Glaskomponenten und optional
    Läutern der Glasschmelze.
  • Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung des Neutralglases als Glas für pharmazeutische Primärpackmittel und als Glas für Lebensmittelverpackungen.
  • Die Neutralgläser haben eine besonders vorteilhafte hydrolytische Beständigkeit. Die hydrolytische Beständigkeit bestimmt die Einordnung eines Glases in eine sogenannte hydrolytische Klasse.
  • Die hydrolytische Klasse oder auch hydrolytische Resistenz eines Glases quantifiziert das Maß für die Extrahierbarkeit basischer Verbindungen aus dem Glas durch den Angriff von Wasser bei 98°C. Die hydrolytische Klasse ist auch Grundlage für die Einteilung von Glasarten für die pharmazeutische Verwendung nach dem Europäischen Arzneibuch. Zur Ermittlung der hydrolytischen Klasse dient der normierte Test ISO 719 (DIN 12111). Die Einteilung der Gläser erfolgt dabei in fünf Klassen nach folgender Prozedur:
    2 g Glas, Korngröße 300–500 μm, werden 60 min lang in 50 ml bidestilliertem Wasser bei 98°C behandelt. 25 ml der erhaltenen Lösung werden gegen 0.01 mol/l HCl bis zur Neutralisation titriert. Das Volumen der verbrauchten HCl wird notiert und das Glas klassifiziert nach den Angaben in folgender Tabelle:
    Verbrauchte 0.01 M HCl, um extrahierte basische Oxide zu neutralisieren, ml Extrahiertes Na2O-Äquivalent, μg Hydrolytische Klasse
    bis zu 0,1 bis zu 31 1
    mehr als 0,1 bis zu 0,2 mehr als 31 bis zu 62 2
    mehr als 0,2 bis zu 0,85 mehr als 62 bis zu 264 3
    mehr als 0,85 bis zu 2,0 mehr als 264 bis zu 620 4
    mehr als 2,0 bis zu 3,5 mehr als 620 bis zu 1085 5
    mehr als 3,5 mehr als 1085 > 5
  • Der normierte Test ISO 719 ist demzufolge nicht für Gläser geeignet, die nur wenig oder keine extrahierbaren basischen Bestandteile enthalten, aber dennoch von Wasser angegriffen werden, z. B. Quarzglas, B2O3-Glas, oder P2O5-Glas.
  • Gebräuchliche Gläser werden in folgende Klassen unterteilt:
  • Hydrolytische Klasse 1 (Typ I)
  • Zu dieser Klasse, auch als Neutralglas bezeichnet, gehören Borosilikatgläser (z. B. Duran®-Glas, Pyrex®, Fiolax® u. a.). Glas dieser Klasse enthält üblicherweise wesentliche Mengen an Bor- und Aluminiumoxiden. Durch seine Zusammensetzung besitzt Neutralglas sowohl eine große Resistenz gegen Temperaturschock als auch höchste hydrolytische Resistenz. Es weist gegenüber sauren und neutralen Lösungen eine sehr gute chemische Beständigkeit auf, aufgrund des geringen Alkaligehalts auch gegenüber alkalischen Lösungen.
  • Hydrolytische Klasse 2 (Typ II)
  • Hier handelt es sich üblicherweise um Borosilikatgläser mit geringerer hydrolytischer Resistenz und geringerem Boroxidgehalt im Vergleich zum Typ I Glas.
  • Hydrolytische Klasse 3 (Typ III)
  • Glas der 3. hydrolytischen Klasse besteht üblicherweise aus Natronkalk-Silikatglas und besitzt eine mittlere hydrolytische Resistenz, welche mindestens zehnmal niedriger ist als bei Glas der 1. Klasse.
  • Von der hydrolytischen Klasse nach ISO 719 (DIN 12111) sind die Säureklasse nach DIN 12116 und die Laugenklasse nach DIN 52322 (ISO 695) zu unterscheiden.
  • Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Prüfung nach ISO 719, wie sie mit dem Glas der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde:
    50 g Glas werden mit einem Hammer klein geschlagen. In einer Kugelmühle werden die Bruchstücke weiter zerkleinert. Die entstandenen Glaskörner werden über Siebe mit 300 und 500 μm Maschenweite gesiebt. Aus der 300 μm Kornfraktion werden 3 × 3 g Glasgrieß in 3 Bechergläser überführt. Dort wird der Glasgrieß mittels Aceton von anhaftendem Glasstaub durch mehrfaches Spülen gereinigt. Der gereinigte Glasgrieß wird im Trockenschrank für 20 Minuten bei 140°C getrocknet. Aus diesem Grieß werden 3 × 2 g in 50 ml Messkolben überführt und diese mit bidestilliertem Wasser befüllt.
  • Diese Kolben werden auf einem Wasserbad für 1 Stunde bei 98°C behandelt. Bei dieser Behandlung lösen sich Alkalien aus dem Glas. Die Lösung wird anschließend mit einem Indikator (Methylrot) versehen und bis zum Umschlagspunkt mit Salzsäure titriert. Ein Verbrauch von 1 ml der 0,01 molaren Salzsäure entspricht einer Alkaliabgabe des Glases von 310 μg Na2O pro g Glas. Ein Glas mit der hydrolytischen Beständigkeit vom Typ I darf maximal eine Abgabe von 31 μg Na2O pro g Glas haben. Die hydrolytische Beständigkeit entspricht dann der Klasse HGB 1 gemäß ISO 719.
  • Die erfindungsgemäßen Gläser der vorliegenden Erfindung haben Alkaliabgaben zwischen einem Drittel und der Hälfte vom Grenzwert vom Typ I Glas. Die Ergebnisse gemessen nach der nicht mehr gültigen Norm DIN 12111 (im Patent DE 4430710 C1 erwähnt) sind vergleichbar mit denen gemäß ISO 719.
  • Folgende Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und schränken ihren Gegenstand nicht ein.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Mengen der Komponenten, die in der folgenden Tabelle angegeben sind, Mengen sind, die im geschmolzenen Glas vorhanden sind.
  • Anfänglich eingesetzte Mengen an Boroxid sind gewöhnlich, bezogen auf die üblicherweise im geschmolzenen Glas vorhandene Menge an Boroxid, um 5 bis 15 Gewichtsprozent größer.
  • Beispielsweise führen, vorausgesetzt Beispiel 1 der Erfindung wird ausgeführt, 3,35 Gewichtsprozent an Boroxid im Gemenge zu ungefähr 3,05 Gewichtsprozent an Boroxid im geschmolzenen Glas.
  • Dem Fachmann ist es wohl bekannt, dass unterschiedliche Schmelzbedingungen zu unterschiedlichem Verdampfen und letztendlich zu entsprechenden Abweichungen der endgültigen Menge an Boroxid im geschmolzenen Glas führen.
  • Das Verdampfen des Boroxids führt zu größeren Mengen an verbleibenden Komponenten im geschmolzenen Glas. Dies ist grundsätzlich für alle Komponenten zutreffend, insbesondere die Hauptkomponenten, wie z. B. SiO2. Diese liegen dann relativ zu größeren Mengen vor. Erfindungsgemäße Beispiele
    Komponente Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4
    SiO2 76,3 75,9 75,9 73,3
    TiO2 2,70 2,70 3,00 5,00
    Al2O3 3,70 3,00 3,00 3,00
    B2O3 3,05 4,70 4,70 4,80
    K2O 6,60 6,60 7,00 6,60
    Na2O 3,78 4,00 4,00 4,00
    Li2O 0,30 0,30 0,30 0,30
    ZrO2 3,60 3,00 3,00 3,00
    ISO 719 11 μg/g 12 μg/g 14 μg/g 13 μg/g
    VA 1254°C 1246°C 1220°C 1202°C
    Vergleichsbeispiele
    Komponente V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7
    SiO2 74,00 71,00 66,92 71,00 75,30 80,00 80,50
    TiO2 - - 0,4 0,1 - - -
    Al2O3 4,75 6,5 4,5 5,75 5,4 4,7 4,8
    B2O3 4,9 5,6 6 6,2 10,5 5,3 5,3
    K2O 2,1 2,57 2,8 0,35 - 4,0 -
    Na2O 8,75 8,93 6,9 11,4 7,4 2,6 6,8
    Li2O - - 0,1 - - 1,3 0,5
    BaO 2,2 2,1 1,6 2 - 0,2 0,2
    CaO 3,3 3,3 4,2 3,2 1,4 0,3 0,3
    ZrO2 - - - - - 1,6 1,6
    Fe2O3 - - 1,8 - - - -
    MnO2 - - 4,78 - - - -
    ISO 719 22 μg/g 23 μg/g 22 μg/g 32 μg/g 12 μg/g - -
    VA 1110°C - 1066°C 1032°C 1165°C 1294°C 1322°C

Claims (15)

  1. Neutralglas mit hoher hydrolytischer Beständigkeit mit einer Zusammensetzung umfassend in Gewichtsprozent: SiO2 70 bis 79 B2O3 0 bis < 5 Al2O3 1 bis < 5 ZrO2 0,5 bis < 5 TiO2 0,5 bis 6 Na2O 1 bis 6 K2O 3 bis 8 Li2O 0 bis 0,5 SiO2 + B2O3 kleiner 83.
  2. Neutralglas nach Anspruch 1, wobei die Anteile der folgenden Komponenten in Gewichtsprozent wie folgt definiert sind: ZrO2 1 bis <5 TiO2 1 bis 6.
  3. Neutralglas nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anteile der folgenden Komponenten in Gewichtsprozent wie folgt definiert sind: B2O3 0 bis 4,5
  4. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Summe der Alkalimetalloxide im Glas zwischen > 9 Gewichtsprozent und 14 Gewichtsprozent liegt.
  5. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Summe der Anteile von ZrO2 und TiO2 zusammen höchstens 10 Gewichtsprozent beträgt.
  6. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Summe der Anteile von ZrO2 und TiO2 zusammen größer 2,5 Gewichtsprozent ist.
  7. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Masseverhältnis der Komponenten ZrO2 zu TiO2 im Bereich zwischen 1,5:1 und 0,6:1 liegt.
  8. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Neutralglas frei von B2O3 ist.
  9. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an ZrO2 wenigstens 2,5 Gewichtsprozent beträgt.
  10. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an TiO2 wenigstens 2,5 Gewichtsprozent beträgt.
  11. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieses eine hydrolytische Beständigkeit nach ISO 719 von höchstens 15 μg/g aufweist.
  12. Neutralglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieses eine Verarbeitungstemperatur von höchstens 1260°C und bevorzugt höchstens 1220°C aufweist.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Neutralglases nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfassend die Schritte a. Mischen der Glaskomponenten, b. Schmelzen der Glaskomponenten und optional c. Läutern der Glasschmelze.
  14. Verwendung eines Neutralglases nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Glas für pharmazeutische Primärpackmittel.
  15. Verwendung eines Neutralglases nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Glas für Lebensmittelverpackungen.
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