DE202012013126U1 - Glaszusammensetzungen mit verbesserter chemischer und mechanischer Beständigkeit - Google Patents

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Abstract

Glasbehälter, umfassend: SiO2 in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 72 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 78 Mol.-%; X Mol.-% Al2O3, wobei X mehr als oder gleich etwa 5 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 7 Mol.-% ist; Y Mol.-% Alkalioxid, wobei das Alkalioxid Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% umfasst; und MgO und CaO, wobei CaO in einer Menge von bis zu etwa 1,0 Mol.-% enthalten ist und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-%)) kleiner als oder gleich 0,5 ist; und eine Wasserbeständigkeit von mindestens HGB2 nach ISO 719 aufweist, wobei ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in dem Glasbehälter zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kleiner als oder gleich 0,3 ist.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Provisional Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/551,163, die am 25. Oktober 2011 eingereicht wurde (Aktenzeichen: SP 11-240P) und den Titel „Glaszusammensetzung mit verbesserter chemischer und mechanischer Beständigkeit („Glass Composition With Improved Chemical and Mechanical Durability”) trägt und auf deren gesamten Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.
  • Hintergrund
  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein Glaszusammensetzungen und, genauer gesagt, chemisch und mechanisch beständige Glaszusammensetzungen, die zur Verwendung in pharmazeutischen Verpackungen oder Arzneimittelverpackungen geeignet sind.
  • Technisches Gebiet
  • In der Geschichte wurde Glas aufgrund seiner (Luft-)Dichtheit, seiner optischen Reinheit und seiner im Vergleich zu anderen Materialien ausgezeichneten chemischen Beständigkeit als bevorzugtes Material zum Verpacken von Arzneimitteln verwendet. Vor allem sollte das für Arzneimittelverpackungen verwendete Glas eine geeignete chemische Beständigkeit besitzen, damit es nicht die Stabilität der darin enthaltenen pharmazeutischen Zusammensetzungen beeinflusst. Gläser mit einer geeigneten chemischen Beständigkeit schließen solche Glaszusammensetzungen von Glaszusammensetzungen gemäß dem ASTM-Standard „Typ 1B” ein, deren chemische Beständigkeit sich schon seit langem bewährt hat.
  • Die Verwendung von Glas für solche Anwendungen ist jedoch aufgrund der mechanischen Eigenschaften des Glases eingeschränkt. Insbesondere in der Arzneimittelindustrie stellt das Brechen von Glas ein Sicherheitsrisiko für den Endverbraucher da, da zerbrochene Verpackungen und/oder der Inhalt der Verpackung den Endbenutzer verletzen könnten. Ein Bruch kann für Arzneimittelhersteller teuer werden, da bei einem Bruch innerhalb einer Abfüllstrecke, die benachbarten, nicht zerbrochenen Behälter entsorgt werden müssen, da diese Behälter sonst Teile des zerbrochenen Behälters enthalten könnten. Bei einem Bruch kann es auch erforderlich sein, die Abfüllstrecke langsamer ablaufen zu lassen oder gar zu stoppen, so dass die Produktionsausbeute sinkt. Daneben kann ein solcher Bruch auch zu einem Verlust des Arzneimittelprodukts führen, was ebenfalls höhere Kosten verursacht. Des Weiteren kann ein nicht vollständiger Bruch (d. h. wenn sich Risse im Glas befinden, dieses jedoch noch nicht gebrochen ist) dazu führen, dass der Inhalt nicht mehr steril ist, was wiederum zu teuren Rückrufaktionen führen kann.
  • Ein Ansatz, die mechanische Beständigkeit von Glasverpackungen zu verbessern besteht darin, die Glasverpackung thermisch, d. h. mittels Wärme, auszuhärten oder vorzuspannen (zu tempern). Ein thermisches Vorspannen („Härten” oder „Aushärten”) festigt das Glas, da während eines schnellen Abkühlens nach der Formgebung eine Druckspannung an der Oberfläche induziert wird. Diese Technik funktioniert ganz gut bei flachen Glasartikeln (wie beispielsweise bei Fenstern), Glasartikeln, die dicker als 2 mm sind, und Glaszusammensetzungen, die eine hohe Wärmedehnung besitzen. Glasverpackungen für Arzneimittel, die üblicherweise komplexe geometrische Formen (Phiole oder Glasfläschchen, Röhrchen, Ampulle, usw.) haben, dünne Wände (etwa 1–1,5 mm) aufweisen und aus Gläsern mit geringem Ausdehnungsvermögen (30–55 × 10–7 K–1) erzeugt werden, verhindern, dass Arzneimittelverpackungen in geeigneter Weise thermisch vorgespannt werden können.
  • Ein chemisches Vorspannen oder Härten verfestigt ein Glas ebenfalls, da eine Druckspannung an der Oberfläche aufgebracht wird. Die Spannung wird aufgebracht, indem der Artikel in ein Bad von geschmolzenem Salz eingetaucht wird. Wenn Ionen aus dem Glas durch größere Ionen aus dem geschmolzenen Salz ausgetauscht werden, wird in der Oberfläche des Glases eine Druckspannung induziert. Der Vorteil eines chemischen Vorspannens oder Härtens ist, dass es bei komplexen geometrischen Formen und bei dünnen Proben eingesetzt werden kann und dass es relativ unempfindlich gegenüber dem Wärmeausdehnungsverhalten des Glassubstrats ist. Glaszusammensetzungen, die sich mäßig gut chemisch härten lassen, zeigen jedoch im Allgemeinen eine eher schlechte chemische Beständigkeit und umgekehrt.
  • Dementsprechend besteht der Bedarf nach Glaszusammensetzungen, die chemisch beständig sind und chemisch mittels Ionenaustausch verfestigt werden können, um als Glasverpackungen für Arzneimittel und ähnliche Anwendungen eingesetzt werden zu können.
  • Zusammenfassung
  • Gemäß einer Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung enthalten: SiO2 in einer Konzentration von mehr als etwa 70 Mol.-% und Y Mol.-% Alkalioxid. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung enthalten: mehr als etwa 68 Mol.-% SiO2, X Mol.-% Al2O3, Y Mol.-% Alkalioxid und B2O3. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis (B2O3 (Mol.-%))/(Y Mol.-% – X Mol.-%) kann größer als 0 und kleiner als 0,3 sein.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform kann ein Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 besitzen. Der Glasartikel kann mehr als etwa 8 Mol.-% Na2O und weniger als etwa 4 Mol.-% B2O3 enthalten.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine Arzneimittelverpackung aus Glas enthalten: SiO2 in einer Menge von mehr als etwa 70 Mol.-%, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in der Arzneimittelverpackung aus Glas zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kann kleiner als 0,3 sein. Die Arzneimittelverpackung aus Glas kann auch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 besitzen.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung von etwa 70 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% SiO2, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid enthalten. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein und die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung enthalten: von etwa 72 Mol.-% bis etwa 78 Mol.-% SiO2, von etwa 4 Mol.-% bis etwa 8 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid. Die Menge an Erdalkalioxid kann größer als oder gleich etwa 4 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-% sein. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 9 Mol.-% und weniger als oder gleich 15 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein. Die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung enthalten: von etwa 68 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% SiO2, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Die Glaszusammensetzung kann auch B2O3 enthalten. Das Verhältnis (B2O3 (Mol.-%))/(Y Mol.-% – X Mol.-%) kann größer als 0 und kleiner als 0,3 sein und ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung von etwa 70 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% SiO2, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid enthalten. Das Erdalkalioxid kann CaO in einer Menge von größer als oder gleich etwa 0,1 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% enthalten. X kann größer als oder gleich etwa 2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 10 Mol.-% sein. Das Alkalioxid kann von etwa 0,01 Mol.-% bis etwa 1,0 Mol.-% K2O enthalten. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein. Die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine Glaszusammensetzung SiO2 in einer Menge von mehr als etwa 70 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 80 Mol.-%, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid enthalten. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in der Glaszusammensetzung zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kann kleiner als 0,3 sein. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann ein Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 besitzen. Der Glasartikel kann auch einen Grenzwert für das Diffusionsvermögen von größer als 16 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C besitzen.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform kann ein Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des HGB 1-Typs nach ISO 719 besitzen. Der Glasartikel kann auch eine Schicht mit einer Druckspannung (Druckspannungsschicht) mit einer Tiefe der Schicht von mehr als 25 μm und eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 350 MPa aufweisen. Der Glasartikel kann mittels Ionenaustausch verfestigt sein und das Verfestigen mittels Ionenaustausch kann das Behandeln des Glasartikels in einem Bad von geschmolzenem Salz für einen Zeitraum von weniger als oder gleich 5 Stunden bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C umfassen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile sind in der folgenden ausführlichen Beschreibung angegeben und lassen sich von Fachleuten leicht anhand dieser Beschreibung oder bei der Umsetzung der hierin beschriebenen Ausführungsformen, einschließlich der folgenden ausführlichen Beschreibung, der Ansprüche sowie der beigefügten Figuren, erkennen.
  • Es soll verstanden werden, dass sowohl die vorstehend angegebene allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung verschiedene Ausführungsformen beschreiben und einen Überblick oder einen Rahmen zum Verständnis der Art und des Wesens des beanspruchten Gegenstandes bereitstellen sollen. Die beigefügten Figuren dienen dazu, die verschiedenen Ausführungsformen verständlicher zu machen und werden von der vorliegenden Beschreibung umfasst und bilden einen Teil derselben. Die Figuren veranschaulichen die verschiedenen Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die Grundprinzipien und den Einsatz des beanspruchten Gegenstandes zu erläutern.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Alkalioxide zu dem Aluminiumoxid (x-Achse) und dem Entspannungspunkt, dem Aushärtungspunkt und dem Erweichungspunkt (y-Achse) der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt;
  • 2 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Alkalioxide zu dem Aluminiumoxid (x-Achse) und der maximalen Druckspannung und der Änderung der Spannung (y-Achse) der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt;
  • 3 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Alkalioxide zu dem Aluminiumoxid (x-Achse) und der Wasserbeständigkeit, die gemäß dem Standard nach ISO 720 ermittelt wurde (y-Achse), der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt;
  • 4 zeigt einen Graphen, der das Diffusionsvermögen D (y-Achse) als Funktion des Verhältnisses (CaO/(CaO + MgO)) (x-Achse) der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt;
  • 5 zeigt einen Graphen, der die maximale Druckspannung (y-Achse) als Funktion des Verhältnisses (CaO/(CaO + MgO)) (x-Achse) der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt;
  • 6 zeigt einen Graphen, der das Diffusionsvermögen D (y-Achse) als Funktion des Verhältnisses (B2O3/(R2O – Al2O3)) (x-Achse) der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt; und
  • 7 zeigt einen Graphen, der die Wasserbeständigkeit, die gemäß dem Standard nach ISO 720 ermittelt wurde (y-Achse), als Funktion des Verhältnisses (B2O3/(R2O – Al2O3)) (x-Achse) der erfindungsgemäßen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Im Folgenden wird ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der Glaszusammensetzungen Bezug genommen, die eine verbesserte chemische und mechanische Beständigkeit oder Stabilität besitzen. Solche Glaszusammensetzungen sind zur Verwendung in verschiedenen Anwendungsbereichen, einschließlich – und ohne darauf beschränkt zu sein – als Verpackungsmaterialien für Arzneimittel, geeignet. Die Glaszusammensetzungen können chemisch verfestigt sein, wodurch dem Glas auch eine höhere mechanische Beständigkeit verliehen wird. Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen können allgemein Siliziumdioxid (SiO2), Aluminiumdioxid (Al2O3), Erdalkalioxide (wie beispielsweise MgO und/oder CaO) und Alkalioxide (wie beispielsweise Na2O und/oder K2O) in Mengen, die der Glaszusammensetzung eine chemische Beständigkeit verleihen, enthalten. Daneben begünstigen die in den Glaszusammensetzungen enthaltenen Alkalioxide das chemische Verfestigen der Glaszusammensetzungen mittels Ionenaustausch. Hierin werden verschiedene Ausführungsformen der Glaszusammensetzungen beschrieben und unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele weiter veranschaulicht.
  • Der Begriff „Erweichungspunkt”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf diejenige Temperatur, bei der die Viskosität der Glaszusammensetzung 1 × 107,6 Poise beträgt.
  • Der Begriff „Aushärtungspunkt” oder „oberer Kühlpunkt”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf diejenige Temperatur, bei der die Viskosität der Glaszusammensetzung 1 × 1013 Poise beträgt.
  • Die Begriffe „Entspannungspunkt” und „Tstrain”, wie sie hierin verwendet werden, beziehen sich auf diejenige Temperatur, bei der die Viskosität der Glaszusammensetzung 3 × 1014 Poise beträgt.
  • Der Begriff „CTE”, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet den Wärmeausdehnungskoeffizienten (coefficient of thermal expansion) der Glaszusammensetzung über einen Temperaturbereich von etwa Raumtemperatur (RT) bis etwa 300°C.
  • In den Ausführungsformen der hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen sind die Konzentrationen der Bestandteile (z. B. SiO2, Al2O3 und dergleichen) – soweit nicht anders angegeben – in Molprozent (Mol.-%), bezogen auf ein Oxid, angegeben.
  • Die Begriffe „frei (von)” und „im Wesentlichen frei (von)” meinen, wenn sie dazu verwendet werden, die Konzentration und/oder das Nicht-Vorhandensein eines bestimmten Bestandteils in der Glaszusammensetzung zu beschreiben, dass dieser Bestandteil nicht absichtlich zu der Glaszusammensetzung gegeben wurde. Die Glaszusammensetzung kann jedoch Spuren dieses Bestandteils als Verunreinigung oder als Fremdstoff in Mengen von weniger als 0,01 Mol.-% enthalten.
  • Der Begriff „chemische Beständigkeit”, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet die Fähigkeit der Glaszusammensetzung, einer Zersetzung zu widerstehen, wenn sie bestimmten chemischen Bedingungen ausgesetzt ist. Insbesondere wurde die chemische Beständigkeit der hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen entsprechend den drei etablierten Standardmethoden der Materialprüfung untersucht: DIN 12116 vom März 2001 mit dem Titel „Prüfung von Glas – Beständigkeit gegen eine siedende wässrige Salzsäurelösung – Prüfverfahren und Klasseneinteilung"; ISO 695:1991 mit dem Titel „Glas – Beständigkeit gegen eine siedende wässrige Mischlauge – Prüfverfahren und Klasseneinteilung"; und ISO 720:1985 mit dem Titel „Glas – Wasserbeständigkeit von Glasgrieß bei 121°C – Prüfverfahren und Klasseneinteilung". Neben den vorstehend angegebenen Standardverfahren kann die chemische Beständigkeit des Glases auch nach ISO 719:1985 „Wasserbeständigkeit von Glasgrieß bei 98°C – Prüfverfahren und Klasseneinteilung" untersucht werden. Der ISO 719-Standard ist eine etwa weniger strenge Version des ISO 720-Standards und daher geht man davon aus, dass ein Glas, welches eine bestimmte Klasseneinteilung nach dem ISO 720-Standard erreicht, auch die entsprechende Klasseneinteilung nach dem ISO 719-Standard erreichen wird. Die mit jedem Standard verbundenen Klasseneinteilungen sind hierin genauer beschrieben.
  • Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen sind Glaszusammensetzungen aus Alkali-Aluminiumoxidsilikat, die allgemein eine Kombination aus SiO2 und einem oder mehreren Alkalioxiden, wie beispielsweise Na2O und/oder K2O, enthalten können. Die Glaszusammensetzung kann auch Al2O3 und wenigstens ein Erdalkalioxid enthalten. In manchen Ausführungsformen kann die Glaszusammensetzung frei von Bor und Verbindungen, die Bor enthalten, sein. Die Glaszusammensetzungen sind gegen eine chemische Zersetzung beständig und sie sind auch dazu geeignet, mittels Ionenaustausch chemisch verfestigt zu werden. In manchen Ausführungsformen können die Glaszusammensetzungen ferner geringere Mengen von einem oder mehreren weiteren Oxiden, wie zum Beispiel SnO2, ZrO2, ZnO, TiO2, As2O3 oder dergleichen, enthalten. Diese Bestandteile können als Veredelungsmittel und/oder um die chemische Beständigkeit der Glaszusammensetzung weiter zu verstärken, zugegeben werden.
  • In den Ausführungsformen der hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen macht SiO2 den Hauptbestandteil der Zusammensetzung aus und stellt als solches das häufigste Bauelement im resultierenden Glasnetzwerk dar. SiO2 erhöht die chemische Beständigkeit des Glases und insbesondere die Beständigkeit der Glaszusammensetzung gegen eine Zersetzung in Säure und die Beständigkeit der Glaszusammensetzung gegen eine Zersetzung in Wasser. Dementsprechend wird daher im Allgemeinen eine hohe Konzentration von SiO2 gewünscht. Wenn der Gehalt an SiO2 jedoch zu hoch ist, kann die Formbarkeit des Glases abnehmen, da höhere Konzentrationen von SiO2 ein Schmelzen des Glases erschweren, was sich wiederum ungünstig auf die Formbarkeit des Glases auswirkt. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen enthält die Glaszusammensetzung üblicherweise SiO2 in einer Menge von mehr als oder gleich 67 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 80 Mol.-% oder sogar weniger als oder gleich 78 Mol.-%. In manchen Ausführungsformen kann die Menge an SiO2 in der Glaszusammensetzung größer als etwa 68 Mol.-%, größer als etwa 69 Mol.-% oder sogar größer als etwa 70 Mol.-% sein. In weiteren Ausführungsformen kann die Menge an SiO2 in der Glaszusammensetzung größer als etwa 72 Mol.-%, größer als 73 Mol.-% oder sogar größer als 74 Mol.-% sein. In manchen Ausführungsformen kann die Glaszusammensetzung zum Beispiel von etwa 68 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% oder sogar bis etwa 78 Mol.-% SiO2 enthalten. In weiteren Ausführungsformen kann die Glaszusammensetzung von etwa 69 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% oder sogar bis etwa 78 Mol.-% SiO2 enthalten. In einigen weiteren Ausführungsformen kann die Glaszusammensetzung von etwa 70 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% oder sogar bis etwa 78 Mol.-% SiO2 enthalten. In noch weiteren Ausführungsformen enthält die Glaszusammensetzung SiO2 in einer Menge von mehr als oder gleich 70 Mol.-% und weniger als oder gleich 78 Mol.-%. In manchen Ausführungsformen kann SiO2 in der Glaszusammensetzung in einer Menge von etwa 72 Mol.-% bis etwa 78 Mol.-% enthalten sein. In einigen weiteren Ausführungsformen kann SiO2 in der Glaszusammensetzung in einer Menge von etwa 73 Mol.-% bis etwa 78 Mol.-% enthalten sein. In weiteren Ausführungsformen kann SiO2 in der Glaszusammensetzung in einer Menge von etwa 74 Mol.-% bis etwa 78 Mol.-% enthalten sein. In noch weiteren Ausführungsformen kann SiO2 in der Glaszusammensetzung in einer Menge von etwa 70 Mol.-% bis etwa 76 Mol.-% enthalten sein.
  • Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen können des Weiteren Al2O3 enthalten. In Verbindung mit den in den Glaszusammensetzungen vorliegenden Alkalioxiden, wie beispielsweise Na2O oder dergleichen, verbessert Al2O3 die Aufnahmefähigkeit oder Empfindlichkeit des Glases für eine Verfestigung mittels Ionenaustausch. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen ist Al2O3 in den Glaszusammensetzungen mit X Mol.-% enthalten, während die Alkalioxide in der Glaszusammensetzung mit Y Mol.-% enthalten sind. Das Verhältnis von Y:X in den hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen ist größer als 1, um die vorstehend beschriebene Empfindlichkeit für eine Verfestigung mittels Ionenaustausch zu ermöglichen. Genauer gesagt, bezieht sich der Diffusionskoeffizient oder das Diffusionsvermögen D der Glaszusammensetzung auf diejenige Geschwindigkeit, mit der Alkaliionen während des Ionenaustauschs in die Glasoberfläche eindringen. Gläser, die ein Verhältnis von Y:X von größer als etwa 0,9 oder sogar größer als etwa 1 aufweisen, weisen ein größeres Diffusionsvermögen auf als Glaser, die ein Verhältnis von Y:X von kleiner als 0,9 aufweisen. Bei Gläsern, in denen die Alkaliionen ein größeres Diffusionsvermögen besitzen, kann eine größere Tiefe oder Dicke einer Schicht bei einer gegebenen Zeitdauer und Temperatur für den Ionenaustausch erreicht werden als bei Gläsern, in denen die Alkaliionen ein geringeres Diffusionsvermögen besitzen. Daneben nehmen der Entspannungspunkt, der obere Kühlpunkt (Aushärtungspunkt) und der Erweichungspunkt des Glases ab, wenn das Verhältnis von Y:X zunimmt, so dass sich das Glas leichter formen lasst. Bei einer gegebenen Zeitdauer und Temperatur für den Ionenaustausch ließ sich zudem feststellen, dass Druckspannungen, die in Gläsern induziert wurden, die ein Verhältnis von Y:X von größer als etwa 0,9 und kleiner als oder gleich 2 besaßen, im Allgemeinen größer sind als jene, die in Gläsern erzeugt wurden, in denen das Verhältnis von Y:X kleiner als 0,9 oder größer als 2 ist. Dementsprechend ist das Verhältnis von Y:X in manchen Ausführungsformen größer als 0,9 oder sogar größer als 1. In manchen Ausführungsformen ist das Verhältnis von Y:X größer als 0,9 oder sogar größer als 1 und kleiner als oder gleich etwa 2. In noch weiteren Ausführungsformen kann das Verhältnis von Y:X größer als oder gleich etwa 1,3 und kleiner als oder gleich etwa 2,0 sein, um die Höhe der Druckspannung, das bei einer bestimmten Zeitdauer und einer bestimmten Temperatur für den Ionenaustausch in dem Glas induziert wird, zu maximieren.
  • Wenn die Menge an Al2O3 in der Glaszusammensetzung jedoch zu groß ist, nimmt die Beständigkeit der Glaszusammensetzung gegen einen Säureangriff ab. Dementsprechend enthalten die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen üblicherweise Al2O3 in einer Menge von größer als oder gleich etwa 2 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 10 Mol.-%. In manchen Ausführungsformen ist die Menge an Al2O3 in der Glaszusammensetzung größer als oder gleich etwa 4 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-%. In weiteren Ausführungsformen ist die Menge an Al2O3 in der Glaszusammensetzung größer als oder gleich etwa 5 Mol.-% bis kleiner als oder gleich etwa 7 Mol.-%. In einigen weiteren Ausführungsformen ist die Menge an Al2O3 in der Glaszusammensetzung größer als oder gleich etwa 6 Mol.-% bis kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-%. In noch weiteren Ausführungsformen ist die Menge an Al2O3 in der Glaszusammensetzung größer als oder gleich etwa 5 Mol.-% bis kleiner als oder gleich etwa 6 Mol.-%.
  • Die Glaszusammensetzungen enthalten auch eines oder mehrere Alkalioxide, wie beispielsweise Na2O und/oder K2O. Die Alkalioxide begünstigen die Austauschbarkeit von Ionen in der Glaszusammensetzung und damit eine chemische Verfestigung des Glases. Das Alkalioxid kann eines oder mehrere von Na2O und K2O enthalten. In der Glaszusammensetzung sind die Alkalioxide allgemein in einer Gesamtkonzentration von Y Mol.-% enthalten. In manchen der hierin beschriebenen Ausführungsformen kann Y größer als etwa 2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 18 Mol.-% sein. In weiteren Ausführungsformen kann Y größer als etwa 8 Mol.-%, größer als etwa 9 Mol.-%, größer als etwa 10 Mol.-% oder sogar größer als etwa 11 Mol.-% sein. In manchen der hierin beschriebenen Ausführungsformen ist Y zum Beispiel größer als oder gleich etwa 8 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 18 Mol.-%. In noch weiteren Ausführungsformen kann Y größer als oder gleich etwa 9 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 14 Mol.-% sein.
  • Die Austauschbarkeit von Ionen in der Glaszusammensetzung wird der Glaszusammensetzung vorwiegend durch die Menge des zu Beginn vor dem Ionenaustausch in der Glaszusammensetzung enthaltenen Alkalioxids Na2O verliehen. In den Ausführungsformen der hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen enthält das in der Glaszusammensetzung vorhandene Alkalioxid entsprechend wenigstens Na2O. Um die gewünschte Druckspannung und Tiefe der Schicht in der Glaszusammensetzung bei der Verfestigung mittels Ionenaustausch zu erreichen, enthalten die Glaszusammensetzungen Na2O insbesondere in einer Menge von etwa 2 Mol.-% bis etwa 15 Mol.-%, bezogen auf das Molekulargewicht der Glaszusammensetzung. In manchen Ausführungsformen enthält die Glaszusammensetzung wenigstens etwa 8 Mol.-% Na2O, bezogen auf das Molekulargewicht der Glaszusammensetzung. Die Konzentration von Na2O kann zum Beispiel größer als 9 Mol.-%, größer als 10 Mol.-% oder sogar größer als 11 Mol.-% sein. In manchen Ausführungsformen kann die Konzentration von Na2O größer als oder gleich 9 Mol.-% oder sogar größer als oder gleich 10 Mol.-% sein. In einigen Ausführungsformen kann die Glaszusammensetzung zum Beispiel Na2O in einer Menge von größer als oder gleich etwa 9 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 15 Mol.-% oder sogar größer als oder gleich etwa 9 Mol.-% und kleiner als oder gleich 13 Mol.-% enthalten.
  • Wie vorstehend angegeben ist, kann das Alkalioxid in der Glaszusammensetzung des Weiteren K2O enthalten. Die Menge des in der Glaszusammensetzung vorhandenen K2O bezieht sich ebenfalls die Austauschbarkeit von Ionen in der Glaszusammensetzung. Wenn die Menge des in der Glaszusammensetzung vorhandenen K2O zunimmt, nimmt insbesondere die Druckspannung, die durch den Ionenaustausch erreicht werden kann, infolge des Austauschs von Kalium- und Natriumionen ab. Dementsprechend ist es wünschenswert, die Menge des in der Glaszusammensetzung vorhandenen K2O zu begrenzen. In manchen Ausführungsformen ist die Menge an K2O größer als oder gleich 0 Mol.-% und kleiner als oder gleich 3 Mol.-%. In manchen Ausführungsformen ist die Menge an K2O kleiner als oder gleich 2 Mol.-% oder sogar kleiner als oder gleich 1,0 Mol.-%. In Ausführungsformen, in denen die Glaszusammensetzung K2O enthält, kann das K2O in einer Konzentration von mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 3,0 Mol.-% oder sogar mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 2,0 Mol.-% enthalten sein. In einigen Ausführungsformen ist die Menge an in der Glaszusammensetzung vorhandenem K2O größer als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 1,0 Mol.-%, Es sollte entsprechend verstanden werden, dass K2O nicht in der Glaszusammensetzung enthalten sein muss. Wenn jedoch K2O in der Glaszusammensetzung enthalten ist, ist die Menge an K2O im Allgemeinen kleiner als etwa 3-Mol.-%, bezogen auf das Molekulargewicht der Glaszusammensetzung.
  • Um die Schmelzbarkeit der Glasausgangsmaterialien zu verbessern und die chemische Beständigkeit der Glaszusammensetzung zu erhöhen, können Erdalkalioxide in der Zusammensetzung enthalten sein. In den hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen machen die Mol.-% der Erdalkalioxide, die in den Glaszusammensetzungen enthalten sind, insgesamt im Allgemeinen weniger als die Mol.-% der Alkalioxide aus, die insgesamt in den Glaszusammensetzungen enthalten sind, um die Austauschbarkeit von Ionen in der Glaszusammensetzung zu verbessern. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen enthalten die Glaszusammensetzungen im Allgemeinen von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxide. In manchen dieser Ausführungsformen kann die Menge an Erdalkalioxid in der Glaszusammensetzung von etwa 4 Mol.-% bis etwa 8 Mol.-% oder sogar von etwa 4 Mol.-% bis etwa 7 Mol.-% betragen.
  • Die Erdalkalioxide in der Glaszusammensetzung können MgO, CaO, SrO, BaO oder Kombinationen derselben enthalten. In manchen Ausführungsformen enthält das Erdalkalioxid MgO, CaO oder Kombinationen derselben. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen enthält das Erdalkalioxid zum Beispiel MgO. MgO ist in der Glaszusammensetzung in einer Menge enthalten, die größer als oder gleich etwa 3 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-% MgO ist. In einigen Ausführungsformen kann MgO in der Glaszusammensetzung in einer Menge enthalten sein, die größer als oder gleich etwa 3 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 7 Mol.-% oder sogar größer als oder gleich 4 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 7 Mol.-%, bezogen auf das Molekulargewicht der Glaszusammensetzung, ist.
  • In manchen Ausführungsformen kann das Erdalkalioxid ferner CaO umfassen. In diesen Ausführungsformen ist CaO in der Glaszusammensetzung in einer Menge von etwa 0 Mol.-% bis kleiner als oder gleich 6 Mol.-%, bezogen auf das Molekulargewicht der Glaszusammensetzung, enthalten. Die Menge des in der Glaszusammensetzung enthaltenen CaO kann zum Beispiel kleiner als oder gleich 5 Mol.-%, kleiner als oder gleich 4 Mol.-%, kleiner als oder gleich 3 Mol.-% oder sogar kleiner als oder gleich 2 Mol.-% sein. In manchen dieser Ausführungsformen kann CaO in der Glaszusammensetzung in einer Menge von größer als oder gleich etwa 0,1 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% enthalten sein. CaO kann in der Glaszusammensetzung zum Beispiel in einer Menge von größer als oder gleich etwa 0,2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 0,7 Mol.-% oder sogar in einer Menge von größer als oder gleich etwa 0,3 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 0,6 Mol.-% enthalten sein.
  • In den hierin beschriebenen Ausführungsformen sind die Glaszusammensetzungen üblicherweise reich an MgO (d. h. die Konzentration von MgO in der Glaszusammensetzung ist größer als die Konzentration der anderen Erdalkalioxide in der Glaszusammensetzung, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, CaO). Wird die Glaszusammensetzung so gebildet, dass sie reich an MgO ist, verbessert dies die Wasserbeständigkeit des resultierenden Glases, insbesondere nach dessen Verfestigung mittels Ionenaustausch. Daneben zeigen Glaszusammensetzungen, die reich an MgO sind, im Vergleich zu Glaszusammensetzungen, die reich an anderen Erdalkalioxiden sind, allgemein ein verbessertes Ionenaustauschvermögen. Insbesondere weisen Gläser, die aus an MgO reichen Glaszusammensetzungen gebildet sind, im Allgemeinen ein größeres Diffusionsvermögen auf als Glaszusammensetzungen, die reich an anderen Erdalkalioxiden, wie beispielsweise CaO, sind. Das größere Diffusionsvermögen ermöglicht die Bildung einer größeren Tiefe oder Dicke der Schicht in dem Glas. An MgO reiche Glaszusammensetzungen ermöglichen auch, eine größere Druckspannung in der Oberfläche des Glases zu erhalten, als Glaszusammensetzungen, die reich an anderen Erdalkalioxiden, wie beispielsweise CaO, sind. Daneben wird allgemein verstanden, dass mit fortschreitendem Ionenaustausch und dem tieferen Eindringen der Alkaliionen ins Glas die maximale Druckspannung, die an der Oberfläche des Glases erreicht wird, mit der Zeit abnehmen kann. Gläser, die aus Glaszusammensetzungen gebildet sind, die reich an MgO sind, zeigen jedoch eine geringere Abnahme der Druckspannung als Gläser, die aus Glaszusammensetzungen gebildet sind, die an CaO oder an anderen Erdalkalioxiden reich sind (d. h. Gläser, die an MgO arm sind). An MgO reiche Glaszusammensetzungen erlauben daher Gläser, die eine höhere Druckspannung an der Oberfläche und größere Tiefe der Schicht aufweisen, als Gläser, die reich an anderen Erdalkalioxiden sind.
  • Um die Vorteile von MgO in den hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen in vollem Umfang zu realisieren, wurde bestimmt, dass das Verhältnis der Konzentration von CaO zu der Summe aus der Konzentration von CaO und der Konzentration von MgO in Mol.-% (d. h. (CaO/(CaO + MgO)) möglichst klein sein sollte. Insbesondere wurde bestimmt, dass (CaO/(CaO + MgO)) kleiner als oder gleich 0,5 sein sollte. In manchen Ausführungsformen ist (CaO/(CaO + MgO)) kleiner als oder gleich 0,3 oder sogar kleiner als oder gleich 0,2. In einigen anderen Ausführungsformen kann (CaO/(CaO + MgO)) sogar kleiner als oder gleich 0,1 sein.
  • Boroxid (B2O3) ist ein Schmelzmittel, das Glaszusammensetzungen zugegeben werden kann, um die Viskosität bei einer gegebenen Temperatur (d. h. der Spannungs-, der Aushärtungs- oder oberen Kühl- und der Erweichungstemperatur) herabzusetzen und dadurch die Formbarkeit des Glases zu verbessern. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Zugabe von Bor das Diffusionsvermögen der Natrium- und Kaliumionen in der Glaszusammensetzung erheblich reduziert, was sich wiederum ungünstig auf das Ionenaustauschvermögen des resultierenden Glases auswirkt. Es wurde insbesondere festgestellt, dass die Zugabe von Bor die Zeitdauer, die zum Erreichen einer gegebenen Tiefe für eine Schicht erforderlich ist, im Vergleich zu Glaszusammensetzungen, die frei von Bor sind, erheblich verlängert. Dementsprechend ist in manchen der hierin beschriebenen Ausführungsformen die Menge an Bor, die der Glaszusammensetzung zugegeben wird, minimal, um das Ionenaustauschvermögen der Glaszusammensetzung zu verbessern.
  • Es wurde zum Beispiel bestimmt, dass der Einfluss von Bor auf das Ionenaustauschvermögen einer Glaszusammensetzung abgeschwächt werden kann, wenn das Verhältnis der Konzentration von B2O3 zu der Differenz zwischen der Gesamtkonzentration von Alkalioxiden (d. h. R2O. wobei R ein Alkalimetall ist) und dem Aluminiumoxid (d. h. B2O3 (Mol.-%)/(R2O (Mol.-%) – Al2O3 (Mol.-%)) gesteuert wird. Es wurde insbesondere bestimmt, dass, wenn das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) größer als oder gleich etwa 0 und kleiner als etwa 0,3 oder sogar kleiner als etwa 0,2 ist, das Diffusionsvermögen der Alkalioxide in den Glaszusammensetzungen nicht beeinträchtigt werden und daher das Ionenaustauschvermögen der Glaszusammensetzung erhalten bleibt. Dementsprechend ist das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) in manchen Ausführungsformen größer als 0 und kleiner als oder gleich 0,3. In manchen dieser Ausführungsformen ist das Verhältnis B2O3/(R2O – AlO3) größer als 0 und kleiner als oder gleich 0,2. In einigen Ausführungsformen ist das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) größer als 0 und kleiner als oder gleich 0,15 oder sogar kleiner als oder gleich 0,1. In einigen anderen Ausführungsformen kann das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) größer als 0 und kleiner als oder gleich 0,05 sein. Das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) auf kleiner als oder gleich 0,3 oder sogar auf kleiner als oder gleich 0,2 zu halten, erlaubt das Einbringen von B2O3 zur Senkung des Entspannungspunktes, des oberen Kühlpunktes und des Erweichungspunktes der Glaszusammensetzung, ohne dass jedoch gleichzeitig ein ungünstiger Einfluss von B2O3 auf das Ionenaustauschvermögen des Glases auftreten würde.
  • In den hierin beschriebenen Ausführungsformen beträgt die Konzentration von B2O3 in der Glaszusammensetzung im Allgemeinen weniger als oder gleich etwa 4 Mol.-%, weniger als oder gleich etwa 3 Mol.-%, weniger als oder gleich etwa 2 Mol.-% oder sogar weniger als oder gleich 1 Mol.-%. In den Ausführungsformen, in denen B2O3 in der Glaszusammensetzung enthalten ist, kann die Konzentration von B2O3 zum Beispiel größer als etwa 0,01 Mol.-% und kleiner als oder gleich 4 Mol.-% sein. In manchen dieser Ausführungsformen kann die Konzentration von B2O3 größer als etwa 0,01 Mol.-% und kleiner als oder gleich 3 Mol.-% sein. In einigen Ausführungsformen kann B2O3 in einer Menge von größer als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und kleiner als oder gleich 2 Mol.-% oder sogar kleiner als oder gleich 1,5 Mol.-% enthalten sein. Alternativ dazu kann B2O3 in einer Menge von größer als oder gleich etwa 1 Mol.-% und kleiner als oder gleich 4 Mol.-%, größer als oder gleich etwa 1 Mol.-% und kleiner als oder gleich 3 Mol.-% oder sogar größer als oder gleich etwa 1 Mol.-% und kleiner als oder gleich 2 Mol.-% enthalten sein. In einigen dieser Ausführungsformen kann die Konzentration von B2O3 größer als oder gleich etwa 0,1 Mol.-% und kleiner als oder gleich 1,0 Mol.-% sein.
  • Während in manchen Ausführungsformen die Konzentration von B2O3 in der Glaszusammensetzung minimal ist, um das Verhalten des Glases beim Formen zu verbessern, ohne dabei das Ionenaustauschvermögen des Glases zu beeinträchtigen, sind die Glaszusammensetzungen in manchen anderen Ausführungsformen frei von Bor und Borverbindungen, wie beispielsweise B2O3. Insbesondere wurde bestimmt, dass das Formgeben einer Glaszusammensetzung ohne Bor und Borverbindung die Ionenaustauschbarkeit der Glaszusammensetzungen verbessert, da die Bearbeitungszeit und/oder die Temperatur, die zum Erreichen eines bestimmten Wertes an Druckspannung und/oder Tiefe der Schicht erforderlich sind, reduziert werden.
  • In manchen Ausführungsformen der hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen sind die Glaszusammensetzungen frei von Phosphor und Verbindungen, die Phosphor enthalten, einschließlich, und ohne darauf beschränkt zu sein, P2O5. Es wurde insbesondere bestimmt, dass das Formulieren der Glaszusammensetzung ohne Phosphor oder Phosphorverbindungen die chemische Beständigkeit der Glaszusammensetzung erhöht.
  • Neben dem SiO2, dem Al2O3, den Alkalioxiden und den Erdalkalioxiden können die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen ferner optional eines oder mehrere Veredelungsmittel, wie zum Beispiel SnO2, As2O3 und/oder Cl– (aus NaCl oder dergleichen), enthalten. Wenn ein Veredelungsmittel in der Glaszusammensetzung enthalten ist, kann das Veredelungsmittel in einer Menge von weniger als oder gleich etwa 1 Mol.-% oder sogar weniger als oder gleich etwa 0,4 Mol.-% enthalten sein. In manchen Ausführungsformen kann die Glaszusammensetzung zum Beispiel SnO2 als Veredelungsmittel enthalten. In diesen Ausführungsformen kann das SnO2 in der Glaszusammensetzung in einer Menge von mehr als etwa 0 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 1 Mol.-% oder sogar in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 0,30 Mol.-% enthalten sein.
  • Zudem können die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen eines oder mehrere zusätzliche Metalloxide enthalten, um die chemische Beständigkeit der Glaszusammensetzung weiter zu verbessern. Die Glaszusammensetzung kann zum Beispiel ferner ZnO, TiO2 oder ZrO2 enthalten, die alle jeweils die Beständigkeit der Glaszusammensetzung gegen einen chemischen Angriff verbessern. In diesen Ausführungsformen kann das zusätzliche Metalloxid in einer Menge enthalten sein, die größer als oder gleich etwa 0 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 2 Mol.-% ist. Wenn das zusätzliche Metalloxid ZnO ist, kann das ZnO zum Beispiel in einer Menge enthalten sein, die größer als oder gleich 1 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 2 Mol.-% ist. Wenn das zusätzliche Metalloxid ZrO2 oder TiO2 ist, können das ZrO2 oder das TiO2 in einer Menge enthalten sein, die kleiner als oder gleich etwa 1 Mol.-% ist.
  • Wie vorstehend angegebenen ist, ermöglicht das Vorhandensein von Alkalioxiden in der Glaszusammensetzung eine chemische Verfestigung des Glases mit Hilfe eines Ionenaustauschs. Insbesondere sind Alkaliionen, wie beispielsweise Kaliumionen, Natriumionen und dergleichen in dem Glas ausreichend mobil, um einen solchen Ionenaustausch zu ermöglichen. In manchen Ausführungsformen weist die Glaszusammensetzung ein solches Ionenaustauschvermögen auf, dass eine Druckspannungsschicht mit einer Tiefe der Schicht von mehr als oder gleich 10 μm gebildet werden kann. In manchen Ausführungsformen kann die Tiefe der Schicht größer als oder gleich etwa 25 μm oder sogar größer als oder gleich etwa 50 μm sein. In einigen anderen Ausführungsformen kann die Tiefe der Schicht größer als oder gleich 75 μm oder sogar größer als oder gleich 100 μm sein. In noch weiteren Ausführungsformen kann die Tiefe der Schicht größer als oder gleich 10 μm und kleiner als oder gleich etwa 100 μm sein. Die damit verbundene Druckspannung an der Oberfläche kann größer als oder gleich etwa 250 MPa, größer als oder gleich 300 MPa oder sogar größer als oder gleich etwa 350 MPa sein, nachdem die Glaszusammensetzung in einem Salzbad aus 100% geschmolzenem KNO3 bei einer Temperatur von 350°C bis 500°C für eine Zeitdauer von weniger als etwa 30 Stunden oder sogar weniger als etwa 20 Stunden behandelt wurde.
  • Die aus den hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen gebildeten Glasartikel können eine Wasserbeständigkeit nach HGB 2 oder sogar HGB 1 nach ISO 719 und/oder eine Wasserbeständigkeit nach HGA 2 oder sogar HGA 1 nach ISO 720 (wie hierin genauer beschrieben ist) und zudem durch die Verfestigung mittels Ionenaustausch verbesserte mechanische Eigenschaften besitzen. In manchen der hierin beschriebenen Ausführungsformen können die Glasartikel Druckspannungsschichten aufweisen, die sich von der Oberfläche bis zu einer Tiefe der Schicht von mehr als oder gleich 25 um oder sogar mehr als oder gleich 35 μm ins Innere des Glasartikels erstrecken. In manchen Ausführungsformen kann die Tiefe der Schicht größer als oder gleich 40 μm oder sogar größer als oder gleich 50 μm sein. Die Druckspannung an der Oberfläche des Glasartikels kann größer oder gleich 250 MPs, größer als oder gleich 350 MPa oder sogar größer als oder gleich 400 MPa sein. Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen ermöglichen aufgrund des erhöhten Diffusionsvermögens der Alkaliionen der Glaszusammensetzungen, wie sie hierin vorstehend beschrieben sind, die vorstehend angegebenen Tiefe der Schicht und Druckspannungen an der Oberfläche auf schnellere Weise und/oder bei niedrigeren Temperaturen als mit herkömmlichen Glaszusammensetzungen zu erreichen. Die Tiefe der Schicht (d. h. größer als oder gleich 25 μm) und die Druckspannungen (d. h. größer als oder gleich 250 MPa) können zum Beispiel durch den Austausch von Ionen in dem Glasartikel in einem Bad von geschmolzenem Salz aus 100% KNO3 (oder einem Bad aus einer Salzmischung von KNO3 und NaNO3) über einen Zeitraum von weniger als oder gleich 5 Stunden oder sogar weniger als oder gleich 4,5 Stunden bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 500°C oder sogar kleiner als oder gleich 450°C erreicht werden. In manchen Ausführungsformen kann der Zeitraum zum Erreichen dieser Tiefen für die Schicht und dieser Druckspannungen kürzer als oder gleich 4 Stunden oder sogar kürzer als oder gleich 3,5 Stunden sein. Die Temperatur zum Erreichen dieser Tiefen für die Schicht und dieser Druckspannungen kann kleiner als oder gleich 400°C oder sogar kleiner als oder gleich 350°C sein.
  • Das verbesserte Ionenaustauschvermögen kann erreicht werden, wenn die Glaszusammensetzung einen Grenzwert für das Diffusionsvermögen von größer als etwa 16 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C oder von sogar mehr als oder gleich 20 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C besitzt. In einigen Ausführungsformen kann der Grenzwert für das Diffusionsvermögen größer als oder gleich etwa 25 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C oder sogar 30 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C sein. In einigen anderen Ausführungsformen kann der Grenzwert für das Diffusionsvermögen größer als oder gleich etwa 35 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C oder sogar 40 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C sein. In noch weiteren Ausführungsformen kann der Grenzwert für das Diffusionsvermögen größer als oder gleich etwa 45 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C oder sogar 50 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C sein.
  • Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen können allgemein einen Entspannungspunkt von größer als oder gleich etwa 525°C und kleiner als oder gleich etwa 650°C aufweisen. Die Gläser können auch einen Aushärtungs- oder oberen Kühlpunkt von größer als oder gleich etwa 560°C und kleiner als oder gleich etwa 725°C und einen Erweichungspunkt von größer als oder gleich etwa 750°C und kleiner als oder gleich etwa 960°C aufweisen.
  • In den hierin beschriebenen Ausführungsformen weisen die Glaszusammensetzungen einen CTE (Wärmeausdehnungskoeffizienten) von kleiner als etwa 70 × 10–7 K–1 oder sogar kleiner als etwa 60 × 10–7 K–1 auf. Anders als bei Glaszusammensetzungen mit höheren CTE-Werten verbessern diese niedrigen CTE-Werte die Fähigkeit der Gläser, Wärmezyklen oder die Bedingungen bei einer Wärmespannung zu überstehen.
  • Wie hierin vorstehend angegebenen ist, sind die Glaszusammensetzungen zudem chemisch und gegen Zersetzung beständig, wie mit Hilfe der Standards nach DIN 12116, ISO 695 und ISO 720 bestimmt wird.
  • Vor allem der Standard nach DIN 12116 stellt eine Methode zum Messen der Beständigkeit des Glases gegen Zersetzung dar, wenn dieses in eine saure Lösung eingebracht wird. Kurz gesagt: Bei dem Standard nach DIN 12116 wird eine polierte Glasprobe mit einer bekannten Oberfläche verwendet, die gewogen wird und anschließend für 6 Stunden mit einer proportionalen Menge an kochender 6 M Salzsäure in Kontakt bleibt. Dann wird die Probe aus der Lösung genommen, getrocknet und erneut gewogen. Die während des Aussetzens gegen die saure Lösung verloren gegangene Glasmasse stellt die Messgröße der Säurebeständigkeit der Probe dar, wobei die Beständigkeit umso besser ist, je kleiner die erhaltenen Zahlen sind. Die Ergebnisse des Tests werden in Einheiten von halber Masse pro Oberfläche, insbesondere in mg/dm2, angegeben. Der Standard nach DIN 12116 ist in einzelne Klassen unterteilt: In der Klasse S1 sind Gewichtsverluste von bis zu 0,7 mg/dm2 angegeben; in der Klasse S2 sind Gewichtsverluste von 0,7 mg/dm2 bis zu 1,5 mg/dm2 angegeben; in der Klasse S3 sind Gewichtsverluste von 1,5 mg/dm2 bis zu 15 mg/dm2 angegeben; und in der Klasse S4 sind Gewichtsverluste von mehr als 15 mg/dm2 angegeben.
  • Der Standard nach ISO 695 stellt eine Methode zum Messen der Beständigkeit des Glases gegen Zersetzung dar, wenn dieses in eine basische oder alkalische Lösung eingebracht wird. Kurz gesagt: Bei dem Standard nach ISO 695 wird eine polierte Glasprobe verwendet, die gewogen wird und anschließend für 3 Stunden in eine Lösung von kochender 1 M NaOH + 0,5 M Na2CO3 eingebracht wird. Dann wird die Probe aus der Lösung genommen, getrocknet und erneut gewogen. Die während des Aussetzens gegen die alkalische Lösung verloren gegangene Masse stellt die Messgröße der Beständigkeit der Probe gegen Basen oder Laugen dar, wobei die Beständigkeit umso besser ist, je kleiner die erhaltenen Zahlen sind. Wie bei dem Standard nach DIN 12116 sind die Ergebnisse des Standards nach ISO 695 in Einheiten von Masse zu Oberfläche, insbesondere in mg/dm2, angegeben. Der Standard nach ISO 695 ist in einzelne Klassen unterteilt. In der Klasse A1 sind Gewichtsverluste von bis zu 75 mg/dm2 angegeben; in der Klasse A2 sind Gewichtsverluste von 75 mg/dm2 bis zu 175 mg/dm2 angegeben; und in der Klasse A3 sind Gewichtsverluste von mehr als 175 mg/dm2 angegeben.
  • Der Standard nach ISO 720 stellt eine Methode zum Messen der Beständigkeit des Glases gegen eine Zersetzung in gereinigtem, CO2-freiem Wasser dar. Kurz gesagt: Gemäß dem Standardprotokoll nach ISO 720 wird ein zerstoßener Glasgrieß verwendet, der für 30 Minuten unter den Bedingungen in einem Autoklaven (121°C, 2 atm) mit dem gereinigten, CO2-freien Wasser in Kontakt gebracht wird. Anschließend wird die Lösung kolorimetrisch mit verdünnter HCl bis zu einem neutralen pH hin titriert. Die Menge an HCl, die erforderlich ist, um bis zu einer neutralen Lösung zu titrieren, wird dann in ein Äquivalent von Na2O, das aus dem Glas extrahiert wurde, umgerechnet und als μg Na2O pro Gewicht des Glases angegeben, wobei die Beständigkeit umso besser ist, je kleiner die erhaltenen Zahlen sind. Der Standard nach ISO 720 ist in einzelne Typen unterteilt. Der Typ HGA 1 gibt an, dass bis zu 62 μg des Äquivalents von Na2O pro Gramm des getesteten Glases extrahiert wurden; der Typ HGA 2 gibt an, dass mehr als 62 μg und bis zu 527 μg des Äquivalents von Na2O pro Gramm des getesteten Glases extrahiert wurden; und der Typ HGA 3 gibt an, dass mehr als 527 μg und bis zu 930 μg des Äquivalents von Na2O pro Gramm des getesteten Glases extrahiert wurden.
  • Der Standard nach ISO 719 stellt eine Methode zum Messen der Beständigkeit des Glases gegen eine Zersetzung in gereinigtem, CO2-freiem Wasser dar. Kurz gesagt: Gemäß dem Standardprotokoll nach ISO 719 wird ein zerstoßener Glasgrieß verwendet, der für 30 Minuten bei einer Temperatur von 98°C bei 1 Atmosphäre mit gereinigtem, CO2-freiem Wasser in Kontakt gebracht wird. Anschließend wird die Lösung kolorimetrisch mit verdünnter HCl bis zu einem neutralen pH titriert. Die Menge an HCl, die erforderlich ist, um bis zu einer neutralen Lösung zu titrieren, wird dann in ein Äquivalent von Na2O, das aus dem Glas extrahiert wurde, umgerechnet und als μg Na2O pro Gewicht des Glases angegeben, wobei die Beständigkeit umso besser ist, je kleiner die erhaltenen Zahlen sind. Der Standard nach ISO 719 ist in einzelne Typen unterteilt. Der Standard nach ISO 719 ist in einzelne Typen unterteilt. Der Typ HGB 1 gibt an, dass bis zu 31 μg des Äquivalents von Na2O extrahiert wurden; der Typ HGB 2 gibt an, dass mehr als 31 μg und bis zu 62 μg des Äquivalents von Na2O extrahiert wurden; der Typ HGB 3 gibt an, dass mehr als 62 μg und bis zu 264 μg des Äquivalents von Na2O extrahiert wurden; der Typ HGB 4 gibt an, dass mehr als 264 μg und bis zu 620 μg des Äquivalents von Na2O extrahiert wurden; und der Typ HGB 5 gibt an, dass mehr als 620 μg und bis zu 1085 μg des Äquivalents von Na2O extrahiert wurden. Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen weisen eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 2 nach ISO 719 oder besser und in manchen Ausführungsformen eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 auf.
  • Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen weisen – sowohl vor als auch nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – eine Säurebeständigkeit von mindestens der Klasse S3 nach DIN 12116 auf und in manchen Ausführungsformen besitzen sie – nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – eine Säurebeständigkeit von mindestens der Klasse S2 oder sogar der Klasse S1. In einigen anderen Ausführungsformen können die Glaszusammensetzungen eine Säurebeständigkeit von mindestens der Klasse S2 – sowohl vor als auch nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – besitzen und in manchen Ausführungsformen besitzen sie – nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – eine Säurebeständigkeit der Klasse S1. Des Weiteren besitzen die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen eine Beständigkeit gegen Laugen nach ISO 695 von mindestens der Klasse A2 – vor und nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – und in manchen Ausführungsformen besitzen sie nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch eine Beständigkeit gegen Laugen der Klasse A1. Ebenfalls besitzen die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen – sowohl vor als auch nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 2 nach ISO 720 und in manchen Ausführungsformen besitzen sie nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 und in einigen anderen Ausführungsformen besitzen sie – sowohl vor als auch nach der Verfestigung mittels Ionenaustausch – eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1. Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen besitzen eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 2 nach ISO 719 oder besser und in manchen Ausführungsformen besitzen sie eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1. Es sollte verstanden werden, dass – unter Bezugnahme auf die vorstehend angegebenen Klassifizierungen nach den Standards DIN 12116, ISO 695, ISO 720 und ISO 719 – die Eigenschaften einer Glaszusammensetzung, wenn eine Glaszusammensetzung oder ein Glasartikel „mindestens” eine bestimmte Klassifizierung aufweist, genauso gut oder besser als die angegebene Klassifizierung sind. Zum Beispiel kann ein Glasartikel, der nach DIN 12116 eine Säurebeständigkeit von „mindestens der Klasse S2” besitzt, eine Klassifizierung von sowohl S1 oder S2 nach DIN 12116 besitzen.
  • Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen werden gebildet, indem eine Charge an Ausgangsmaterialien für das Glas (z. B. Pulver von SiO2, Al2O3, Alkalioxiden, Erdalkalioxiden und dergleichen) miteinander vermischt werden, so dass die Charge der Ausgangsmaterialien für das Glas eine gewünschte Zusammensetzung besitzt. Anschließend wird die Charge der Ausgangsmaterialien für das Glas erwärmt, so dass sie eine geschmolzene Glaszusammensetzung bildet, die dann unter Bilden der Glaszusammensetzung abgekühlt und verfestigt wird. Während des Verfestigens (d. h., wenn die Glaszusammensetzung noch plastisch verformbar ist) kann die Glaszusammensetzung unter Verwenden von Standardtechniken zur Formgebung geformt werden, so dass die Glaszusammensetzung in eine gewünschte endgültige Form gebracht werden kann. Alternativ dazu kann der Glasartikel zu Lagerungszwecken in eine (allgemeine) Form, wie beispielsweise eine Scheibe, eine Röhre oder dergleichen, gebracht werden und anschließend erneut erwärmt und in die gewünschte endgültige Form gebracht werden.
  • Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen können zu Glasartikeln ausgeformt werden, die verschiedenartige Formen besitzen, beispielsweise Scheiben, Röhren oder dergleichen. Aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit sind die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen jedoch vor allem gut geeignet, um zur Bildung von Glasartikeln verwendet zu werden, die als Arzneimittelverpackungen oder Arzneimittelbehälter eingesetzt werden und pharmazeutische Zusammensetzungen, wie beispielsweise Flüssigkeiten, Pulver und dergleichen, aufnehmen sollen. Die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen können zum Beispiel dazu verwendet werden, Glasbehälter mit verschiedenen Formen zu bilden, einschließlich und ohne darauf beschränkt zu sein: Vacutainers®, Kartuschen, Spritzen, Ampullen, Flaschen, Kolben, Phiolen, Röhrchen, Becher, Fläschchen oder dergleichen. Daneben kann die Fähigkeit, die Glaszusammensetzungen durch einen Ionenaustausch chemisch zu verfestigen, dazu eingesetzt werden, um die mechanische Beständigkeit einer solchen Arzneimittelverpackung oder eines solchen Glasartikels, die aus der Glaszusammensetzung gebildet sind, zu verbessern. Es sollte dementsprechend verstanden werden, dass die Glaszusammensetzungen – in wenigstens einer Ausführungsform – in einer Arzneimittelverpackung enthalten sind, um die chemische Beständigkeit und/oder die mechanische Beständigkeit der Arzneimittelverpackung zu verbessern.
  • Beispiele
  • In den folgenden Beispielen werden die Ausführungsformen der hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen genauer erläutert.
  • Beispiel 1
  • Es wurden sechs Glaszusammensetzungen als Beispiele für die Erfindung (Zusammensetzung A bis F) zubereitet. Die genauen Zusammensetzungen jeder dieser beispielhaften Glaszusammensetzungen sind in der Tabelle 1 unten angegeben. Es wurden mehrere Proben von jeder beispielhaften Glaszusammensetzung erzeugt. Eine Gruppe von Proben von jeder Zusammensetzung wurde 5 Stunden lang einem Ionenaustausch in einem Bad von geschmolzenem Salz aus 100% KNO3 bei einer Temperatur von 450°C unterzogen, um eine Druckschicht in der Oberfläche der Probe zu induzieren. Die Druckschicht besaß eine Druckspannung an der Oberfläche von wenigstens 500 MPa und eine Tiefe der Schicht von wenigstens 45 μm.
  • Anschließend wurde die chemische Beständigkeit jeder beispielhaften Glaszusammensetzung unter Verwenden der Standards nach DIN 12116, ISO 695 und ISO 720 bestimmt, wie dies vorstehend beschrieben ist. Insbesondere wurden Versuchsproben von jeder beispielhaften Glaszusammensetzung, die keinem Ionenaustausch unterzogen worden waren, gemäß den Standards nach DIN 12116, ISO 695 oder ISO 720 getestet, um entsprechend die Säurebeständigkeit, die Beständigkeit gegen Laugen oder die Wasserbeständigkeit der Versuchsprobe zu bestimmen. Die Wasserbeständigkeit der Proben jeder beispielhaften Zusammensetzung, die einem Ionenaustausch unterzogen worden waren, wurde gemäß dem Standard nach ISO 720 bestimmt. Um die Wasserbeständigkeit der Proben, die einem Ionenaustausch unterzogen worden waren, zu bestimmen, wurde das Glas auf die gemäß dem Standard nach ISO 720 erforderliche Grießgröße zerstoßen, der Ionenaustausch erfolgte in einem Bad von geschmolzenem Salz aus 100% KNO3 bei einer Temperatur von 450°C über einen Zeitraum von wenigstens 5 Stunden, um so eine Druckspannungsschicht in den einzelnen Grießkörnern des Glases zu induzieren, und anschließend wurde gemäß dem Standard nach ISO 720 getestet. Die durchschnittlichen Ergebnisse der getesteten Proben sind in der Tabelle 1 unten angegeben.
  • Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, zeigten alle beispielhaften Glaszusammensetzungen A bis F einen Verlust ihrer Glasmasse von weniger als 5 mg/dm2 und von mehr als 1 mg/dm2 nach einem Test gemäß dem Standard nach DIN 12116, wobei die beispielhafte Glaszusammensetzung E mit 1,2 mg/dm2 den geringsten Verlust an Glasmasse zeigte. Dementsprechend wurde jede beispielhafte Glaszusammensetzung mindestens in die Klasse S3 des Standards nach DIN 12116 eingeteilt und die beispielhafte Glaszusammensetzung E wurde in die Klasse S2 eingeteilt. Aufgrund dieser Versuchsergebnisse geht man davon aus, dass die Säurebeständigkeit der Glasproben mit steigendem SiO2-Gehalt zunimmt.
  • Daneben zeigten die beispielhaften Glaszusammensetzungen A bis F nach dem Test gemäß dem Standard nach ISO 695 jeweils einen Verlust an Glasmasse von weniger als 80 mg/dm2, wobei die beispielhafte Glaszusammensetzung A mit 60 mg/dm2 den geringsten Verlust an Glasmasse zeigte. Dementsprechend wurde jede beispielhafte Glaszusammensetzung mindestens in die Klasse A2 gemäß dem Standard nach ISO 695 eingeteilt und die beispielhaften Glaszusammensetzungen A, B, D und F wurden in die Klasse A1 eingeteilt. Allgemein zeigten die Zusammensetzungen mit einem höheren Anteil an Siliziumdioxid eine schlechtere Beständigkeit gegen Laugen und die Zusammensetzungen mit einem höheren Anteil an Alkali/Erdalkali zeigten eine bessere Beständigkeit gegen Laugen.
  • Die Tabelle 1 zeigt auch, dass die Versuchsproben der beispielhaften Glaszusammensetzungen A bis F, die keinem Ionenaustausch unterzogen worden waren, nach dem Test gemäß dem Standard nach ISO 720 jeweils eine Wasserbeständigkeit von mindestens dem Typ HGA 2 aufwiesen, wobei die beispielhaften Glaszusammensetzungen C bis F eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA1 besaßen. Man geht davon aus, dass die beispielhaften Glaszusammensetzungen C bis F deswegen eine bessere Wasserbeständigkeit besitzen, da sie im Vergleich zu den beispielhaften Glaszusammensetzungen A und B einen größeren Anteil an SiO2 und geringere Mengen an Na2O in der Glaszusammensetzung enthalten.
  • Daneben wiesen die Versuchsproben der beispielhaften Glaszusammensetzungen B bis F, die einem Ionenaustausch unterzogen worden waren, nach dem Test gemäß dem Standard nach ISO 720 geringere Menge an extrahiertem Na2O pro Gramm Glas auf als die Versuchsproben der gleichen beispielhaften Glaszusammensetzungen, die keinem Ionenaustausch unterzogen worden waren. Tabelle 1: Zusammensetzung und Eigenschaften der beispielhaften Glaszusammensetzungen
    Zusammensetzung in Mol.-%
    A B C D E F
    SiO2 70,8 72,8 74,8 76,8 76,8 77,4
    Al2O3 7,5 7 6,5 6 6 7
    Na2O 13,7 12,7 11,7 10,7 11,6 10
    K2O 1 1 1 1 0,1 0,1
    MgO 6,3 5,8 5,3 4,8 4,8 4,8
    CaO 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    SnO2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
    DIN 12116 (mg/dm2) Einteilung 3,2 S3 2,0 S3 1,7 S3 1,6 S3 1,2 S2 1,7 S3
    ISO 695 (mg/dm2) Einteilung 60,7 A1 65,4 A1 77,9 A2 71,5 A1 76,5 A2 62,4 A1
    ISO 720 (μg Na2O/g Glas) Einteilung 100,7 HGA 2 87,0 HGA 2 54,8 HGA 1 57,5 HGA 1 50,7 HGA 1 37,7 HGA 1
    ISO 720 (mit Ionenaustausch) (μg Na2O/g Glas) Einteilung 60,3 HGA 1 51,9 HGA 1 39,0 HGA 1 30,1 HGA 1 32,9 HGA 1 23,3 HGA 1
  • Beispiel 2
  • Es wurden drei Glaszusammensetzungen als Beispiel für die Erfindung (Zusammensetzungen G bis I) und drei Glaszusammensetzungen zum Vergleich (Zusammensetzungen 1 bis 3) zubereitet. Das Verhältnis der Alkalioxide zum Aluminiumoxid (d. h. Y:X) wurde in den Zusammensetzungen jeweils variiert, um die Auswirkungen dieses Verhältnisses auf die verschiedenen Eigenschaften der resultierenden Glasschmelze und des resultierenden Glases zu untersuchen. Die genauen Zusammensetzungen jeder der beispielhaft angegebenen Glaszusammensetzungen der Erfindung und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen ist in Tabelle 2 angegeben. Der Spannungspunkt, der obere Kühlpunkt und der Erweichungspunkt der Schmelzen, die aus jeder der Glaszusammensetzungen gebildet wurden, wurden bestimmt und in Tabelle 2 angegeben. Des Weiteren wurden auch der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE), die Dichte und der optische Spannungskoeffizient (stress optical coefficient, SOC) der resultierenden Gläser bestimmt und sind in Tabelle 2 angegeben. Die Wasserbeständigkeit der aus jeder der beispielhaften Glaszusammensetzungen der Erfindung und aus jeder der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen gebildeten Glasproben wurde gemäß dem Standard nach ISO 720 sowohl vor dem Ionenaustausch als auch nach dem Ionenaustausch in einem Bad von geschmolzenem Salz aus 100% KNO3 bei 450°C über einen Zeitraum von 5 Stunden bestimmt. Bei den Proben, die einem Ionenaustausch unterzogen worden waren, wurde die Druckspannung mit Hilfe eines Grundspannungsmessgeräts (fundamental stress meter, FSM) bestimmt, wobei der gemessene optische Spannungskoeffizient (SOC) als Basis für die Werte der Druckspannung verwendet wurde. Das FSM-Gerät bündelt Licht zu einer doppelbrechenden Glasoberfläche hin und von dieser weg. Die gemessene Doppelbrechung wird dann über eine Materialkonstante, dem optischen Spannungskoeffizient (SOC) oder einem Koeffizienten der Photoelastizität (photoelastic coefficient, PEC) mit der Spannung (Spannung) in Beziehung gesetzt und es werden zwei Parameter erhalten: die maximale Druckspannung (compressive stress, CS) an der Oberfläche und die Tiefe der ausgetauschten Schicht (depth of layer, DOL). Das Diffusionsvermögen der Alkaliionen im Glas und die Änderung der Spannung pro Quadratwurzel der Zeit wurden ebenfalls bestimmt. Das Diffusionsvermögen (D) des Glases wird aus der gemessen Tiefe der Schicht (DOL) und der Dauer (t) des Ionenaustauschs gemäß der Beziehung: DOL = ~1,4·Quadratwurzel(4·D·t) berechnet. Das Diffusionsvermögen nimmt mit der Temperatur nach einer Gleichung von Arrhenius zu und ist daher entsprechend für eine bestimmte Temperatur angegeben. Tabelle 2: Glaseigenschaften als Funktion des Verhältnisses von Alkali zu Aluminiumoxid
    Zusammensetzung in Mol.-%
    G H I 1 2 3
    SiO2 76,965 76,852 76,962 76,919 76,960 77,156
    Al2O3 5,943 6,974 7,958 8,950 4,977 3,997
    Na2O 11,427 10,473 9,451 8,468 12,393 13,277
    K2O 0,101 0,100 0,102 0,105 0,100 0,100
    MgO 4,842 4,878 4,802 4,836 4,852 4,757
    CaO 0,474 0,478 0,481 0,480 0,468 0,462
    SnO2 0,198 0,195 0,197 0,197 0,196 0,196
    Spannungspunkt (°C) 578 616 654 683 548 518
    Oberer Kühlpunkt (°C) 633 674 716 745 600 567
    Erweichungspunkt (°C) 892 946 1003 1042 846 798
    Ausdehnung (10–7 K–1) 67,3 64,3 59,3 55,1 71,8 74,6
    Dichte (g/cm3) 2,388 2,384 2,381 2,382 2,392 2,396
    SOC (nm/mm/MPa) 3,127 3,181 3,195 3,232 3,066 3,038
    ISO 720 (kein Ionenaustausch) 88,4 60,9 47,3 38,4 117,1 208,1
    ISO 720 (mit Ionenaustausch: 450 °C, 5 Stunden) 25,3 26 20,5 17,8 57,5 102,5
    R2O/Al2O3 1,940 1,516 1,200 0,958 2,510 3,347
    DS bei t = 0 (MPa) 708 743 738 655 623 502
    DS/√t (MPa/Stunde1/2) –35 –24 –14 –7 –44 –37
    D (μm2/Stunde) 52,0 53,2 50,3 45,1 51,1 52,4
  • Die in Tabelle 2 angegebenen Daten zeigen, dass das Verhältnis von Alkali zu Aluminiumoxid Y:X das Schmelzverhalten, die Wasserbeständigkeit und die Druckspannung, die durch eine Verfestigung mittels Ionenaustausch erhalten werden kann, beeinflusst. Insbesondere zeigt 1 einen Graphen, in dem der Spannungspunkt („Spannung”), der obere Kühlpunkt („Aushärtung”) und der Erweichungspunkt („Erweichung”) als Funktion des Verhältnisses von Y:X für die Glaszusammensetzungen der Tabelle 2 angegeben sind. 1 zeigt, dass, wenn das Verhältnis von Y:X auf unter 0,9 abnimmt, der Spannungspunkt, der obere Kühlpunkt und der Erweichungspunkt des Glases schnell ansteigen. Um ein Glas zu erhalten, das leicht schmelzbar und formbar ist, sollte das Verhältnis von Y:X entsprechend größer als oder gleich 0,9 oder sogar größer als oder gleich 1 sein.
  • Die Daten in Tabelle 2 geben ferner an, dass das Diffusionsvermögen der Glaszusammensetzungen allgemein mit dem Verhältnis von Y:X abnimmt. Um Gläser zu erhalten, bei denen der Ionenaustausch schnell ausgeführt werden kann, um dadurch die Dauer (und die Kosten) des Prozesses zu reduzieren, sollte das Verhältnis von Y:X entsprechend größer als oder gleich 0,9 oder sogar größer als oder gleich 1 sein.
  • Daneben zeigt die 2, dass bei einer vorgegebenen Dauer und Temperatur für den Ionenaustausch maximale Druckspannungen erhalten werden, wenn das Verhältnis von Y:X größer als oder gleich etwa 0,9 oder sogar größer als oder gleich etwa 1 und kleiner als oder gleich etwa 2 und insbesondere größer als oder gleich etwa 1,3 und kleiner als oder gleich etwa 2,0 ist. Dementsprechend kann eine maximale Verbesserung der auf das Glas aufgebrachten Druckspannung erreicht werden, wenn das Verhältnis von Y:X größer als etwa 1 und kleiner als oder gleich etwa 2 ist. Es wird allgemein verstanden, dass die maximale Spannung, die mit dem Ionenaustausch erreicht werden kann, mit zunehmender Dauer des Ionenaustauschs abnehmen wird, wie aus der Geschwindigkeit der Änderung der Spannung (d. h. der gemessenen Druckspannung geteilt durch die Quadratwurzel aus der Dauer des Ionenaustauschs) hervorgeht. Die 2 zeigt allgemein, dass die Geschwindigkeit der Änderung der Spannung abnimmt, wenn das Verhältnis von Y:X abnimmt.
  • Die 3 zeigt einen Graphen, in dem die Wasserbeständigkeit (y-Achse) als Funktion des Verhältnisses von Y:X (x-Achse) dargestellt ist. Wie in der 3 gezeigt ist, wird die Wasserbeständigkeit der Gläser allgemein besser, wenn das Verhältnis von Y:X abnimmt.
  • Basierend auf den vorstehend gemachten Ausführungen sollte verstanden werden, dass Gläser mit einem guten Schmelzverhalten, einem überragend guten Ionenaustauschvermögen und einer ausgezeichneten Wasserbeständigkeit erhalten werden können, indem das Verhältnis von Y:X in dem Glas auf größer als oder gleich etwa 0,9 oder sogar größer als oder gleich etwa 1 und kleiner als oder gleich etwa 2 gehalten wird.
  • Beispiel 3
  • Es wurden drei Glaszusammensetzungen als Beispiele für die Erfindung (Zusammensetzungen J bis L) und drei Glaszusammensetzungen zum Vergleich (Zusammensetzungen 4 bis 6) zubereitet. Die Konzentration von MgO und CaO in den Glaszusammensetzungen wurde variiert, um sowohl an MgO reiche Zusammensetzungen (d. h. die Zusammensetzungen J bis L und 4) als auch an CaO reiche Zusammensetzungen (d. h. die Zusammensetzungen 5 bis 6) zu erzeugen. Die relativen Mengen an MgO und CaO wurden ebenfalls variiert, so dass das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) in den Glaszusammensetzungen verschiedene Werte besaß. Die genauen Zusammensetzungen jeder der beispielhaft für die Erfindung angegebenen Glaszusammensetzungen und der zum Vergleich angegebenen Glaszusammensetzungen sind in der Tabelle 3 unten angegeben. Die Eigenschaften jeder Zusammensetzung wurden, wie vorstehend zu Beispiel 2 beschrieben ist, bestimmt. Tabelle 3: Glaseigenschaften als Funktion des Gehalts an CaO
    Zusammensetzung in Mol.-%
    J K L 4 5 6
    SiO2 76,99 77,10 77,10 77,01 76,97 77,12
    Al2O3 5,98 5,97 5,96 5,96 5,97 5,98
    Na2O 11,38 11,33 11,37 11,38 11,40 11,34
    K2O 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10
    MgO 5,23 4,79 3,78 2,83 1,84 0,09
    CaO 0,07 0,45 1,45 2,46 3,47 5,12
    SnO2 0,20 0,19 0,19 0,19 0,19 0,19
    Spannungspunkt (°C) 585 579 568 562 566 561
    Oberer Kühlpunkt (°C) 641 634 620 612 611 610
    Erweichungspunkt (°C) 902 895 872 859 847 834
    Ausdehnung (10–7 K–1) 67,9 67,1 68,1 68,8 69,4 70,1
    Dichte (g/cm3) 2,384 2,387 2,394 2,402 2,41 2,42
    SOC nm/mm/MPa 3,12 3,08 3,04 3,06 3,04 3,01
    ISO 720 (kein Ionenaustausch) 83,2 83,9 86 86 88,7 96,9
    ISO 720 (mit Ionenaustausch: 450°C, 5 Stunden) 29,1 28,4 33,2 37,3 40,1
    Anteil von RO als CaO 0,014 0,086 0,277 0,465 0,654 0,982
    DS bei t = 0 (MPa) 707 717 713 689 693 676
    DS/√t (MPa/Stunde1/2) –36 –37 –39 –38 –43 –44
    D (μm2/Stunde) 57,2 50,8 40,2 31,4 26,4 20,7
  • Die 4 zeigt einen Graphen, der das Diffusionsvermögen D der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzungen als Funktion des Verhältnisses (CaO/(CaO + MgO)) zeigt. Die 4 zeigt insbesondere, dass das Diffusionsvermögen der Alkaliionen im resultierenden Glas abnimmt, wenn das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) zunimmt, wodurch das Ionenaustauschvermögen des Glases abnimmt. Dieser Trend wird von den Daten in der Tabelle 3 und der 5 gestützt. Die 5 zeigt einen Graphen, der die maximale Druckspannung und die Geschwindigkeit der Änderung der Spannung (y-Achse) als Funktion des Verhältnisses (CaO/(CaO + MgO)) zeigt. Die 5 zeigt, dass, wenn das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) zunimmt, die maximal erreichbare Druckspannung bei einer gegebenen Temperatur und einer gegebenen Dauer des Ionenaustauschs abnimmt. Die 5 gibt auch an, dass, wenn das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) zunimmt, die Geschwindigkeit der Änderung der Spannung zunimmt (d. h. sie erreicht noch negativere Werte, was weniger wünschenswert ist).
  • Ausgehend von den Daten in Tabelle 3 und den 4 und 5 sollte entsprechend verstanden werden, dass Gläser mit einem größeren Diffusionsvermögen erzeugt werden können, wenn das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) minimiert wird. Es wurde bestimmt, dass Gläser mit einem geeigneten Diffusionsvermögen erzeugt werden können, wenn das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) kleiner als etwa 0,5 ist. Die Werte des Diffusionsvermögens des Glases senken, wenn das Verhältnis (CaO/(CaO + MgO)) kleiner als etwa 0,5 ist, die Dauer des Ionenaustauschs zum Erreichen einer vorgegeben Druckspannung und einer vorgegebenen Tiefe der Schicht. Alternativ dazu können Gläser mit einem größeren Diffusionsvermögen aufgrund des Verhältnisses (CaO/(CaO + MgO)) dazu verwendet werden, eine größere Druckspannung und eine größere Tiefe der Schicht bei einer vorgegebenen Temperatur und einer vorgegebenen Dauer des Ionenaustauschs zu erreichen.
  • Des Weiteren geben die Daten in der Tabelle 3 auch an, dass eine Abnahme des Verhältnisses (CaO/(CaO + MgO)) durch Erhöhen der Konzentration von MgO allgemein die Beständigkeit eines Glases gegen eine Zersetzung durch Hydrolyse verbessert, wie mittels des Standards nach ISO 720 gemessen wird.
  • Beispiel 4
  • Es wurden drei Glaszusammensetzungen als Beispiele für die Erfindung (Zusammensetzungen M bis 0) und drei Glaszusammensetzungen zum Vergleich (Zusammensetzungen 7 bis 9) zubereitet. Die Konzentration von B2O3 in den Glaszusammensetzungen wurde von 0 Mol.-% bis etwa 4,6 Mol.-% variiert, so dass die resultierenden Gläser verschiedene Werte für das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) besaßen.
  • Die genauen Zusammensetzungen jeder beispielhaften Zusammensetzung der Erfindung und jeder als Vergleich angegebenen Zusammensetzung sind in Tabelle 4 unten angegeben. Die Eigenschaften jeder Glaszusammensetzung wurden so bestimmt, wie vorstehend zu den Beispielen 2 und 3 beschrieben wurde. Tabelle 4: Glaseigenschaften als Funktion des Gehalts an B2O3
    Zusammensetzung in Mol.-%
    M N O 7 8 9
    SiO2 76,860 76,778 76,396 74,780 73,843 72,782
    Al2O3 5,964 5,948 5,919 5,793 5,720 5,867
    B2O3 0,000 0,214 0,777 2,840 4,443 4,636
    Na2O 11,486 11,408 11,294 11,036 10,580 11,099
    K2O 0,101 0,100 0,100 0,098 0,088 0,098
    MgO 4,849 4,827 4,801 4,754 4,645 4,817
    CaO 0,492 0,480 0,475 0,463 0,453 0,465
    SnO2 0,197 0,192 0,192 0,188 0,183 0,189
    Spannungspunkt (°C) 579 575 572 560 552 548
    Oberer Kühlpunkt (°C) 632 626 622 606 597 590
    Erweichungspunkt (°C) 889 880 873 836 816 801
    Ausdehnung (10–7 K–1) 68,3 67,4 67,4 65,8 64,1 67,3
    Dichte (g/cm3) 2,388 2,389 2,390 2,394 2,392 2,403
    SOC nm/mm/MPa 3,13 3,12 3,13 3,17 3,21 3,18
    ISO 720 (kein Ionenaustausch) 86,3 78,8 68,5 64,4 52,7 54,1
    ISO 720 (mit Ionenaustausch: 450°C, 5 Stunden) 32,2 30,1 26 24,7 22,6 26,7
    B2O3/(R2O – Al2O3) 0,000 0,038 0,142 0,532 0,898 0,870
    DS bei t = 0 (MPa) 703 714 722 701 686 734
    DS/√t (MPa/Stunde1/2) –38 –38 –38 –33 –32 –39
    D (μm2/Stunde) 51,7 43,8 38,6 22,9 16,6 15,6
  • Die 6 zeigt einen Graphen, der das Diffusionsvermögen D (y-Achse) der in Tabelle 4 angegebenen Glaszusammensetzungen als Funktion des Verhältnisses B2O3/(R2O – Al2O3) (x-Achse) für die in Tabelle 4 angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt. Wie in der 6 gezeigt ist, nimmt das Diffusionsvermögen der Alkaliionen in dem Glas allgemein ab, wenn das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) zunimmt.
  • Die 7 zeigt einen Graphen, der die Wasserbeständigkeit gemäß dem Standard nach ISO 720 (y-Achse) als Funktion des Verhältnisses B2O3/(R2O – Al2O3) (x-Achse) für die in Tabelle 4 angegebenen Glaszusammensetzungen zeigt. Wie in der 6 gezeigt ist, verbessert sich die Wasserbeständigkeit der Glaszusammensetzungen allgemein, wenn das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) zunimmt.
  • Aus den 6 und 7 sollte verstanden werden, dass eine Minimierung des Verhältnisses B2O3/(R2O – Al2O3) das Diffusionsvermögen der Alkaliionen in dem Glas verbessert und dadurch das Ionenaustauschvermögen des Glases verbessert. Daneben verbessert eine Erhöhung des Verhältnisses B2O3/(R2O – Al2O3) im Allgemeinen auch die Beständigkeit des Glases gegen eine Zersetzung durch Hydrolyse. Zudem wurde festgestellt, dass die Beständigkeit des Glases gegen eine Zersetzung in sauren Lösungen (wie mit Hilfe des Standards nach DIN 12116 gemessen wird) mit abnehmenden Konzentrationen von B2O3 im Allgemeinen verbessert wird. Es wurde entsprechend bestimmt, dass ein Glas sowohl mit einer verbesserten Beständigkeit gegen Hydrolyse als auch gegen Säure und ebenso mit einem verbesserten Ionenaustauschvermögen bereitgestellt werden kann, wenn das Verhältnis B2O3/(R2O – Al2O3) auf kleiner als oder gleich etwa 0,3 gehalten wird.
  • Es sollte nun verstanden werden, dass die hierin beschriebenen Glaszusammensetzungen nach dem Ionenaustausch eine chemische Beständigkeit sowie eine mechanische Beständigkeit aufweisen. Diese Eigenschaften sorgen dafür, dass die Glaszusammensetzungen gut geeignet sind, um in verschiedenen Anwendungsbereichen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Verpackungsmaterialien für Arzneimittel, eingesetzt werden zu können.
  • Im Lichte der vorstehend gemachten Angaben sollte nun verstanden werden, dass verschiedene Aspekte der Glaszusammensetzungen und der aus den Glaszusammensetzungen gebildeten Glasartikel offenbart sind. Gemäß einem ersten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung enthalten: SiO2 in einer Konzentration von mehr als etwa 70 Mol.-% und Y Mol.-% Alkalioxid. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • In einem zweiten Aspekt enthält die Glaszusammensetzung aus dem ersten Aspekt SiO2 in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 72 Mol.-%.
  • In einem dritten Aspekt ist die Glaszusammensetzung aus dem ersten oder dem zweiten Aspekt frei von Phosphor und Phosphorverbindungen.
  • In einem vierten Aspekt enthält die Glaszusammensetzungen aus einem des ersten bis dritten Aspekts ferner X Mol.-% Al2O3, wobei ein Verhältnis von Y:X größer als 1 ist.
  • In einem fünften Aspekt ist das Verhältnis von Y:X in der Glaszusammensetzung aus dem vierten Aspekt kleiner als oder gleich 2.
  • In einem sechsten Aspekt ist die Menge an Al2O3 in der Glaszusammensetzung aus dem vierten oder dem fünften Aspekt größer als oder gleich etwa 2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 10 Mol.-%.
  • In einem siebten Aspekt enthält die Glaszusammensetzung aus einem des ersten bis fünften Aspekts ferner von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid.
  • In einem achten Aspekt enthält das Erdalkalioxid aus dem siebten Aspekt MgO und CaO, wobei das CaO in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,1 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% enthalten ist und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-%))) kleiner als oder gleich 0,5 ist.
  • In einem neunten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung mehr als etwa 68 Mol.-% SiO2, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid und B2O3 enthalten. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis (B2O3 (Mol.-%)/(Y Mol.-% – X Mol.-%)) kann größer als 0 und kleiner als 0,3 sein.
  • In einem zehnten Aspekt enthält die Glaszusammensetzung aus dem neunten Aspekt SiO2 in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 72 Mol.-%.
  • In einem elften Aspekt enthält die Glaszusammensetzung aus dem neunten Aspekt oder aus dem zehnten Aspekt B2O3 in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 4 Mol.-%.
  • In einem zwölften Aspekt weist die Glaszusammensetzung aus einem des neunten bis elften Aspekts ein Verhältnis von Y:X von größer als 1 auf.
  • In einem dreizehnten Aspekt ist das Verhältnis Y:X aus dem zwölften Aspekt kleiner als oder gleich 2.
  • Ein vierzehnter Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des neunten bis dreizehnten Aspekts, wobei X größer als oder gleich etwa 2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 10 Mol.-% ist.
  • Ein fünfzehnter Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des neunten bis vierzehnten Aspekts, wobei die Glaszusammensetzung frei von Phosphor und Phosphorverbindungen ist.
  • Ein sechzehnter Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des neunten bis fünfzehnten Aspekts, wobei die Glaszusammensetzung ferner MgO und CaO enthält, wobei das CaO in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,1 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% enthalten ist und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-))) kleiner als oder gleich 0,5 ist.
  • In einem siebzehnten Aspekt kann ein Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 aufweisen. Der Glasartikel kann mehr als etwa 8 Mol.-% Na2O und weniger als etwa 4 Mol.-% B2O3 enthalten.
  • In einem achtzehnten Aspekt enthält der Glasartikel aus dem siebzehnten Aspekt ferner X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid, wobei ein Verhältnis (B2O3 (Mol.-%)/(Y Mol.-% – Y Mol.-%)) größer als 0 und kleiner als 0,3 ist.
  • In einem neunzehnten Aspekt enthält der Glasartikel aus einem des siebzehnten bis achtzehnten Aspekts ferner eine Druckspannungsschicht mit einer Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich etwa 250 MPa.
  • Ein zwanzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des siebzehnten bis neunzehnten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Säurebeständigkeit von mindestens der Klasse S3 nach DIN 12116 aufweist.
  • Ein einundzwanzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des siebzehnten bis zwanzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Beständigkeit gegen Laugen von mindestens der Klasse A2 nach ISO 695 aufweist.
  • Ein zweiundzwanzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des siebzehnten bis einundzwanzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 nach ISO 720 aufweist.
  • In einem dreiundzwanzigsten Aspekt kann eine Arzneimittelverpackung aus Glas enthalten: SiO2 in einer Menge von mehr als etwa 70 Mol.-%, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in der Arzneimittelverpackung aus Glas zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kann kleiner als 0,3 sein. Die Arzneimittelverpackung aus Glas kann auch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 aufweisen.
  • Ein vierundzwanzigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigsten Aspekt, wobei die Menge an SiO2 größer als oder gleich 72 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 78 Mol.-% ist.
  • Ein fünfundzwanzigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigsten bis vierundzwanzigsten Aspekt, wobei X größer als oder gleich etwa 4 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-% ist.
  • Ein sechsundzwanzigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigstens bis fünfundzwanzigsten Aspekt, wobei ein Verhältnis von Y:X größer als 1 ist.
  • Ein siebenundzwanzigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigsten bis sechsundzwanzigsten Aspekt, wobei ein Verhältnis von Y:X kleiner als 2 ist.
  • Ein achtundzwanzigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigsten bis siebenundzwanzigsten Aspekt, die ferner von etwa 4 Mol.-% bis etwa 8 Mol.-% Erdalkalioxid enthält.
  • Ein neunundzwanzigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigsten bis achtundzwanzigsten Aspekt, die ferner MgO und CaO enthält, wobei CaO in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,2 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 0,7 Mol.-% vorhanden ist und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-% + MgO (Mol.-%))) kleiner als oder gleich 0,5 ist.
  • Ein dreißigster Aspekt umfasst die Arzneimittelverpackung aus Glas aus dem dreiundzwanzigsten bis neunundzwanzigsten Aspekt, wobei die Arzneimittelverpackung eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 nach ISO 720 besitzt.
  • In einem einunddreißigsten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung von etwa 70 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% SiO2, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid enthalten. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein und die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • In einem zweiunddreißigsten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung enthalten: von etwa 72 Mol.-% bis etwa 78 Mol.-% SiO2, von etwa 4 Mol.-% bis etwa 8 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid. Die Menge an Erdalkalioxid kann größer als oder gleich etwa 4 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-% sein. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 9 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 15 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein. Die Glaszusammensetzung kann frei von Bor oder Borverbindungen sein.
  • In einem dreiunddreißigsten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung enthalten: von etwa 68 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% SiO2, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% enthalten. Die Glaszusammensetzung kann auch B2O3 enthalten. Ein Verhältnis (B2O3 (Mol.-%)/(Y Mol.-% – X Mol.-%)) kann größer als 0 und kleiner als 0,3 sein und ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein.
  • In einem vierunddreißigsten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung von etwa 70 Mol.-% bis etwa 80 Mol.-% SiO2, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid enthalten. Das Erdalkalioxid kann CaO in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,1 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% enthalten. X kann größer als oder gleich etwa 2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 10 Mol.-% sein. Das Alkalioxid kann von etwa 0,01 Mol.-% bis etwa 1,0 Mol.-% K2O enthalten. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein. Die Glaszusammensetzung kann frei von Bor und Borverbindungen sein.
  • In einem fünfunddreißigsten Aspekt kann eine Glaszusammensetzung SiO2 in einer Menge von mehr als etwa 70 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 80 Mol.-%, von etwa 3 Mol.-% bis etwa 13 Mol.-% Erdalkalioxid, X Mol.-% Al2O3 und Y Mol.-% Alkalioxid enthalten. Das Alkalioxid kann Na2O in einer Menge von mehr als 8 Mol.-% enthalten. Ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in der Glaszusammensetzung zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kann kleiner als 0,3 sein. Ein Verhältnis von Y:X kann größer als 1 sein.
  • [00128] In einem sechsunddreißigsten Aspekt ist in der Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis fünfunddreißigsten Aspekts SiO2 in einer Menge von weniger als oder gleich 78 Mol.-% enthalten.
  • Ein siebenunddreißigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis sechsunddreißigsten Aspekts, in der eine Menge des Erdalkalioxids größer als oder gleich etwa 4 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 8 Mol.-% ist.
  • Ein achtunddreißigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis siebenunddreißigsten Aspekts, in der das Erdalkalioxid MgO und CaO enthält und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-%))) kleiner als oder gleich 0,5 ist.
  • Ein neununddreißigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis achtsunddreißigsten Aspekts, in der das Erdalkalioxid von etwa 0,1 Mol.-% bis weniger als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% CaO enthält.
  • Ein vierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis neununddreißigstens Aspekts, in der das Erdalkalioxid von etwa 3 Mol.-% bis etwa 7 Mol.-% MgO enthält.
  • Ein einundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten, zweiunddreißigsten oder vierunddreißigsten Aspekts, in der X größer als oder gleich etwa 2 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 10 Mol.-% ist.
  • Ein zweiundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis einundvierzigstens Aspekts, in der das Alkalioxid mehr als oder gleich etwa 9 Mol.-% Na2O und weniger als oder gleich etwa 15 Mol.-% Na2O enthält.
  • Ein dreiundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis zweiundvierzigsten Aspekts, in der das Verhältnis von Y:X kleiner als oder gleich 2 ist.
  • Ein vierundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis dreiundvierzigsten Aspekts, in der das Verhältnis von Y:X größer als oder gleich 1,3 und kleiner als oder gleich 2,0 ist.
  • Ein fünfundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis vierundvierzigstens Aspekts, in der das Alkalioxid ferner K2O in einer Menge von weniger als oder gleich etwa 3 Mol.-% enthält.
  • Ein sechsundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis fünfundvierzigsten Aspekts, in der die Glaszusammensetzung frei von Phosphor und Phosphorverbindungen ist.
  • Ein siebenundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzungen aus einem des einunddreißigsten bis sechsundvierzigsten Aspekts, in der das Alkalioxid K2O in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 1,0 Mol.-% enthält.
  • Ein achtundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des zweiunddreißigsten oder vierunddreißigsten Aspekts, in der eine Menge von SiO2 größer als oder gleich etwa 70 Mol.-% ist.
  • Ein neunundvierzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des zweiunddreißigsten oder vierunddreißigsten Aspekts, in der das Verhältnis (B2O3 (Mol.-%)/(Y Mol.-% – X Mol.-%)) kleiner als 0,2 ist.
  • Ein fünfzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des zweiunddreißigsten oder vierunddreißigsten Aspekts, in der eine Menge von B2O3 kleiner als oder gleich etwa 4 Mol.-% ist.
  • Ein einundfünfzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus dem fünfzigsten Aspekt, in der eine Menge von B2O3 größer als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% ist.
  • Ein zweiundfünfzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung des vierunddreißigsten Aspekts, in der die Glaszusammensetzung frei von Bor und Borverbindungen ist.
  • Ein dreiundfünfzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis vierunddreißigsten Aspekts, in der die Konzentration von SiO2 größer als oder gleich etwa 72 Mol.-% ist.
  • Ein vierundfünfzigster Aspekt umfasst die Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis dreiundfünfzigsten Aspekts, in der die Konzentration von SiO2 größer als oder gleich etwa 73 Mol.-% ist.
  • In einem fünfundfünfzigsten Aspekt ist ein Glasartikel aus der Glaszusammensetzung aus einem des einunddreißigsten bis vierundfünfzigsten Aspekts gebildet.
  • Ein sechsundfünfzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus dem fünfundfünfzigsten Aspekt, wobei der Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 besitzt.
  • Ein sechsundfünfzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis sechsundfünfzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel nach einer Verfestigung mittels Ionenaustausch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 nach ISO 720 besitzt.
  • Ein achtundfünfzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis siebenundfünfzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel vor und nach einer Verfestigung mittels Ionenaustausch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 nach ISO 720 besitzt.
  • Ein neunundfünfzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis achtundfünfzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Säurebeständigkeit von mindestens der Klasse S3 nach DIN 12116 besitzt.
  • Ein sechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis neunundfünfzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Beständigkeit gegen Laugen von mindestens der Klasse A2 nach ISO 695 besitzt.
  • Ein einundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis sechzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Arzneimittelverpackung ist.
  • Ein zweiundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis einundsechzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel mittels Ionenaustausch verfestigt ist.
  • Ein dreiundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des fünfundfünfzigsten bis zweiundsechzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel ferner eine Druckspannungsschicht mit einer Tiefe der Schicht von größer als oder gleich 10 μm und eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 250 MPa aufweist.
  • In vierundsechzigsten Aspekt kann ein Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 besitzen. Der Glasartikel kann auch einen Grenzwert für das Diffusionsvermögen von größer als 16 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C aufweisen.
  • Ein fünfundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus dem vierundsechzigsten Aspekt, wobei der Grenzwert für das Diffusionsvermögen größer als oder gleich 20 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C ist.
  • Ein sechsundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsechszigsten bis vierundsechzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel nach einer Verfestigung mittels Ionenaustausch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 nach ISO 720 besitzt.
  • Ein siebenundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des vierundsechszigsten bis sechsundsechzigsten Aspekts, welcher ferner eine Druckspannung mit einer Tiefe der Schicht von mehr als 25 μm aufweist.
  • Ein achtundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus dem siebenundsechzigsten Aspekt, wobei die Tiefe der Schicht größer als 35 μm ist.
  • Ein neunundsechzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsechzigsten bis achtundsechzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel mittels Ionenaustausch verfestigt ist und das Verfestigen mittels Ionenaustausch das Behandeln des Glasartikels in einem Bad von geschmolzenem Salz für eine Zeitdauer von weniger als oder gleich 5 Stunden bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C umfasst.
  • Ein siebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsechzigsten bis neunundsechzigsten Aspekts, welcher ferner eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 350 MPa aufweist.
  • Ein einundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsechzigsten bis siebzigsten Aspekts, wobei die Druckspannung an der Oberfläche größer als oder gleich 400 MPa ist.
  • Ein zweiundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsechzigsten bis einundsiebzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel mittels Ionenaustausch verfestigt ist und das Verfestigen mittels Ionenaustausch das Behandeln des Glasartikels in einem Bad aus geschmolzenem Salz für eine Zeitdauer von weniger als oder gleich 5 Stunden bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C umfasst.
  • Ein zweiundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsechzigsten bis zweiundsiebzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Arzneimittelverpackung ist.
  • In einem dreiundsiebzigsten Aspekt kann ein Glasartikel eine Wasserbeständigkeit des Typs HGB 1 nach ISO 719 besitzen. Der Glasartikel kann auch eine Druckspannungsschicht mit einer Tiefe der Schicht von mehr als 25 μm und eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 350 MPa aufweisen. Der Glasartikel kann mittels Ionenaustausch verfestigt sein und das Verfestigen mittels Ionenaustausch kann das Behandeln des Glasartikels in einem Bad von geschmolzenem Salz für eine Zeitdauer von weniger als oder gleich 5 Stunden bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C umfassen.
  • Ein vierundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus dem dreiundsiebzigsten Aspekt, wobei der Glasartikel nach dem Verfestigen mittels Ionenaustausch eine Wasserbeständigkeit des Typs HGA 1 nach ISO 720 besitzt.
  • Ein fünfundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsiebzigsten bis vierundsiebzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel einen Grenzwert für das Diffusionsvermögen von größer als 16 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C besitzt.
  • Ein sechsundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsiebzigsten bis fünfundsiebzigsten Aspekts, wobei der Grenzwert für das Diffusionsvermögen größer als oder gleich 20 μm2/Stunde bei einer Temperatur von kleiner als oder gleich 450°C ist.
  • Ein siebenundsiebzigster Aspekt umfasst den Glasartikel aus einem des dreiundsiebzigsten bis sechsundsiebzigsten Aspekts, wobei der Glasartikel eine Arzneimittelverpackung ist.
  • Fachleute werden erkennen, dass an den hierin beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem eigentlichen Sinn und dem Umfang des beanspruchten Gegenstandes abzuweichen. Die Beschreibung soll daher die Modifikationen und Änderungen der verschiedenen Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, mit abdecken, solange diese Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalenten liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
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    • ISO 720 [0165]

Claims (30)

  1. Glasbehälter, umfassend: SiO2 in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 72 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 78 Mol.-%; X Mol.-% Al2O3, wobei X mehr als oder gleich etwa 5 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 7 Mol.-% ist; Y Mol.-% Alkalioxid, wobei das Alkalioxid Na2O in einer Menge von mehr als etwa 8 Mol.-% umfasst; und MgO und CaO, wobei CaO in einer Menge von bis zu etwa 1,0 Mol.-% enthalten ist und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-%)) kleiner als oder gleich 0,5 ist; und eine Wasserbeständigkeit von mindestens HGB2 nach ISO 719 aufweist, wobei ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in dem Glasbehälter zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kleiner als oder gleich 0,3 ist.
  2. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis von Y:X größer als 1 ist.
  3. Glasbehälter nach Anspruch 2, wobei ein Verhältnis von Y:X kleiner als 2 ist.
  4. Glasbehälter nach Anspruch 1, der ferner etwa 4 Mol.-% bis etwa 8 Mol.-% Erdalkalioxid umfasst.
  5. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei der Behälter eine Wasserbeständigkeit von mindestens HGA2 nach ISO 720 aufweist.
  6. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei der Glasbehälter mittels Ionenaustausch verfestigt ist.
  7. Glasbehälter nach Anspruch 6, der ferner eine Drucksparmungsschicht mit einer Tiefe der Schicht von mehr als 10 μm aufweist.
  8. Glasbehälter nach Anspruch 6, der ferner eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 350 MPa aufweist.
  9. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei der Glasbehälter frei von Bor und Borverbindungen ist.
  10. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Glasbehälter um eine pharmazeutische Verpackung handelt.
  11. Glasbehälter, umfassend: mehr als oder gleich etwa 72 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 78 Mol.-% SiO2; mehr als oder gleich etwa 4 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 8 Mol.-% Erdalkalioxid, wobei das Erdalkalioxid sowohl MgO als auch CaO umfasst und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-%)) kleiner als oder gleich 0,5 ist; X Mol.-% Al2O3, wobei X größer als oder gleich etwa 5 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 7 Mol.-% ist; Y Mol.-% Alkalioxid, wobei das Alkalioxid Na2O in einer Menge von mehr als oder gleich etwa 8 Mol.-% umfasst; wobei: der Glasbehälter einen Grenzwert für das Diffusionsvermögen von mehr als 16 μm2/h bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 450°C und ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in dem Glasbehälter zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) von weniger als oder gleich 0,3 aufweist.
  12. Glasbehälter nach Anspruch 11, der ferner mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 4 Mol.-% B2O3 umfasst.
  13. Glasbehälter nach Anspruch 11, wobei der Glasbehälter frei von Bor und Borverbindungen ist.
  14. Glasbehälter nach Anspruch 11, wobei der Glasbehälter eine Druckspannungsschicht mit einer Tiefe der Schicht von mehr als 10 μm aufweist.
  15. Glasbehälter nach Anspruch 11, wobei der Glasbehälter eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 250 MPa aufweist.
  16. Glasbehälter nach Anspruch 11, wobei der Grenzwert für das Diffusionsvermögen größer als 20 μm2/h bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 450°C ist.
  17. Glasbehälter nach Anspruch 11, wobei der Glasbehälter eine Wasserbeständigkeit von mindestens HGA2 nach ISO 720 aufweist.
  18. Glasbehälter nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Glasbehälter um eine pharmazeutische Verpackung handelt.
  19. Glasbehälter, umfassend: mehr als oder gleich etwa 72 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 78 Mol.-% SiO2; Erdalkalioxid, dass sowohl CaO als auch MgO umfasst, wobei CaO in einer Menge von bis zu etwa 1,0 Mol.-% vorliegt und ein Verhältnis (CaO (Mol.-%)/(CaO (Mol.-%) + MgO (Mol.-%)) kleiner als oder gleich 0,5 ist; X Mol.-% Al2O3, wobei X größer als oder gleich etwa 5 Mol.-% und kleiner als oder gleich etwa 7 Mol.-% ist; und Y Mol.-% Alkalioxid, wobei das Alkalioxid etwa 0,01 Mol.-% bis etwa 1,0 Mol.-% K2O umfasst, wobei ein Verhältnis einer Konzentration von B2O3 (Mol.-%) in dem Glasbehälter zu (Y Mol.-% – X Mol.-%) kleiner als oder gleich 0,3 ist und es sich bei dem Glasbehälter um eine pharmazeutische Verpackung handelt.
  20. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter eine Druckspannungsschicht mit einer Tiefe der Schicht von mehr als 10 μm aufweist.
  21. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter eine Druckspannung an der Oberfläche von mehr als oder gleich 250 MPa aufweist.
  22. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter eine Wasserbeständigkeit von mindestens HGA2 nach ISO 720 aufweist.
  23. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei ein Verhältnis von Y:X größer als oder gleich 0,9 und kleiner als 2 ist.
  24. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter einen Grenzwert für das Diffusionsvermögen von mehr als 16 μm2/h bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 450°C aufweist.
  25. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter frei von Bor und Borverbindungen ist.
  26. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter eine Wasserbeständigkeit von mindestens HGB2 nach ISO 719 aufweist.
  27. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter mindestens eine Säurebeständigkeit der Klasse S3 gemäß DIN 12116 aufweist.
  28. Glasbehälter nach Anspruch 19, wobei der Glasbehälter mindestens eine Laugenbeständigkeit der Klasse A2 gemäß ISO 695 aufweist.
  29. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei der Glasbehälter weniger als oder gleich etwa 13 Mol.-% Na2O umfasst.
  30. Glasbehälter nach Anspruch 1, wobei der Glasbehälter mehr als oder gleich etwa 0,01 Mol.-% und weniger als oder gleich etwa 4 Mol.-% B2O3 umfasst.
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