JP2018193297A

JP2018193297A - 医薬容器用ホウケイ酸ガラス

Info

Publication number: JP2018193297A
Application number: JP2018126458A
Authority: JP
Inventors: 長壽　研; Ken Choju; 研長壽; 美樹木村; Miki Kimura; 山崎　博樹; Hiroki Yamazaki; 博樹山崎
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2034-04-28
Also published as: JP2015098430A; JP6694167B2; JP6508507B2

Abstract

【課題】ＢａＯを含有しないガラスであって、化学的耐久性や加水分解抵抗性が良好であり、且つ作業点の低い医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供する。【解決手段】ＳｉＯ２７０．０〜７５．５％、Ａｌ２Ｏ３６．３〜１１％、Ｂ２Ｏ３３〜１１．５％、Ｎａ２Ｏ４．０〜８．５％、Ｋ２Ｏ０〜５％、Ｌｉ２Ｏ０〜０．２％含有し、ＢａＯを実質的に含まないことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はバイアル、アンプル等の管瓶用ガラスや注射器のシリンジに使用される医薬容器用ホウケイ酸ガラスに関する。

バイアル、アンプル等の医薬容器用ホウケイ酸ガラスには、下記に示すような特性が要求される。
（ａ）充填される薬液中の成分とガラス中の成分が反応しないこと
（ｂ）充填される薬液を汚染しないように化学的耐久性や加水分解抵抗性が高いこと
（ｃ）ガラス管の製造工程や、バイアル、アンプル等への加工時に、サーマルショックによる破損が生じ難いように低熱膨張であること
（ｄ）バイアル、アンプル等への加工が低温で行えるように、作業温度が低いこと
これらの要求特性を満足する標準的な医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、構成成分として、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯと少量の清澄剤を含有している。

ＵＳ４３８６１６４号公報

近年、充填される薬液の開発が進み、より薬効の高い薬液が使用されつつある。これに伴い、バイアルやアンプルを構成する医薬容器用ホウケイ酸ガラスには、従来以上に化学的耐久性や加水分解抵抗性の高いガラスが要求されている。また、ガラス中にＢａＯを含有していると、ガラス溶融時にアルミナ系耐火物との反応によってバリウム長石結晶が析出し易くなり生産歩留まりが低下すると共に、薬液中の硫酸イオンと反応して沈殿物を発生させる恐れがある。

このような事情から、例えば特許文献１では、ＢａＯを含有しないガラスが提案されている。

しかし、ＢａＯが含有されていないと作業温度が上昇する。そこで特許文献１では、ガラスの粘度低下のためにＢ_２Ｏ_３の添加量が多いガラスを提案しているが、これによって加水分解抵抗性が悪化している。

本発明の目的は、ＢａＯを含有しないガラスであって、化学的耐久性や加水分解抵抗性が良好であり、且つ作業温度の低い医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供することである。

本発明の医薬用ホウケイ酸ガラスは、質量％でＳｉＯ_２７０．０〜７５．５％、Ａｌ_２Ｏ_３６．３〜１１％、Ｂ_２Ｏ_３３〜１１．５％、Ｎａ_２Ｏ４．０〜８．５％、Ｋ_２Ｏ０〜５％、Ｌｉ_２Ｏ０〜０．２％含有し、ＢａＯを実質的に含まないことを特徴とする。なお「ＢａＯを実質的に含まない」とは、ＢａＯを積極的に添加しないという意味であり、不純物として混入するものまで排除する主旨ではない。より具体的にはＢａＯの含有量が０．０５％以下であることを指す。

上記構成によれば、ＢａＯを含有しないため、ガラス溶融時あるいは成形時にＢａＯとアルミナ系耐火物との反応によってバリウム長石結晶が析出しない。また薬液中の硫酸イオンと反応し難いガラスが得られる。また、このガラスはＡｌ_２Ｏ_３の含有量が高いため、化学的耐久性や加水分解抵抗性が優れている。さらにＬｉ_２Ｏの含有量を厳密に制限していることから、ガラス溶融時の耐火物浸食を効果的に防止できるとともに、原料コストを低減することが可能になる。

本発明においては、さらにＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯの含有量が各々０〜４質量％であることが好ましい。

上記構成によれば、化学的耐久性や加水分解抵抗性の低下を抑制しつつ、作業温度の低いガラスが得やすくなる。

本発明においては、さらにＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯが０〜４質量％であることが好ましい。

本発明においては、ＭｇＯ＋ＣａＯが０〜１質量％未満であることが好ましい。

上記構成によれば、加水分解抵抗性に優れたガラスが得やすくなる。

本発明においては、さらにＮａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏが５〜１０質量％であることが好ましい。

上記構成によれば、化学的耐久性や加水分解抵抗性の低下を抑制しつつ、作業温度の低いガラスを得やすくなる。

本発明においては、さらにＦｅ_２Ｏ_３の含有量が０〜０．２質量％未満であることが好ましい。

上記構成によれば、ガラスの着色を効果的に防止することが可能になる。

本発明においては、低粘性、高加水分解抵抗性に優れたガラスを得るために、質量比で、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値を、０．１０以下に調整することが好ましい。なお「（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）」とは、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯの含有量を、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ及びＬｉ_２Ｏの含有量の合量で除した値である。

本発明においては、質量比で、ＣａＯ／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）が、０〜０．１０であることが好ましい。なお「ＣａＯ／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）」とは、ＣａＯの含有量を、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ及びＬｉ_２Ｏの含有量の合量で除した値である。

上記構成によれば、作業性がよく、加水分解抵抗性の高いガラスが得られる。

本発明においては、質量比で、Ｋ_２Ｏ／Ｎａ_２Ｏが、０．２〜１であることが好ましい。なお、「Ｋ_２Ｏ／Ｎａ_２Ｏ」とは、Ｋ_２Ｏの含有量をＮａ_２Ｏの含有量で除した値である。

上記構成によれば、加水分解抵抗性の低下を抑制しつつ、作業温度の低いガラスを得やすくなる。

本発明においては、質量比で、Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂ_２Ｏ_３）が０．３２以上であることが好ましい。なお「Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂ_２Ｏ_３）」とは、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢ_２Ｏ_３の含有量の合量で除した値である。

上記構成によれば、加水分解性能をさらに向上させることが可能になる。

本発明においては、質量比でＡｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）が０．７〜１．５であることが好ましい。

本発明においては、ＥＰ７．０に準じた加水分解抵抗性試験の粉末試験法において、単位ガラス質量当たりの０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸の消費量が０．０３０ｍＬ以下であることが好ましい。

本発明においては、ＤＩＮ１２１１６に準じた耐酸性試験において、面積あたりの質量減少量が１．０ｍｇ／ｄｍ^２以下となることが好ましい。

本発明においては、１１５０℃〜１２５０℃の作業温度を有することが好ましい。なお作業温度とは、ガラスの粘度が１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度である。

上記構成によれば、ガラス管からアンプルやバイアル等のガラス容器を作製する際の加工温度を低くすることが可能となり、ガラス中のアルカリ成分の蒸発量を著しく低減できる。結果として、ガラス容器中に保管される薬液成分の変質や薬液のｐＨ上昇などを引き起こす事態を回避することができる。

本発明においては、１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上の液相粘度を有することが好ましい。

上記構成によれば、ガラス管の成形にダンナー法を採用した場合でも、成形時の失透が生じ難くなり好ましい。

本発明の医薬容器用ガラス管は、上記医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする。

本発明の医薬容器は、上記医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする。

実施例２の評価結果を示すグラフである。

以下、各成分の組成範囲を上記のように限定した理由を述べる。なお以下の説明において、特に断りがない限り、％表示は質量％を意味する。

ＳｉＯ_２はガラスネットワークを構成する元素の１つである。ＳｉＯ_２の含有量は７０．０〜７５．５％であり、好ましくは、７０．０〜７５．５％未満、７０．０〜７５．０％未満、７０．０〜７４．７％、７０．０〜７４．５％未満、特に７１〜７４．５未満である。ＳｉＯ_２の含有量が少な過ぎると化学的耐久性が低下し、医薬容器用ホウケイ酸ガラスに求められる耐酸性を満たすことができない。一方、ＳｉＯ_２の含有量が多過ぎると液相粘度が低下し、製造工程で失透が起こりやすくなる。

Ａｌ_２Ｏ_３はガラスの失透を抑制し、また化学的耐久性及び加水分解抵抗性を向上させる成分である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は６．３〜１１％であり、好ましくは６．３％を超え、１０％以下、６．４〜８．５％、６．４〜８．３％、特に６．５〜７．７％である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると上記の効果が得られない。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎるとガラスの粘度が上昇し、目標とする作業温度を得ることができない。

Ｂ_２Ｏ_３はガラスの融点を低下させるだけでなく、液相粘度を上昇させ、失透を抑制する効果を有する。そのため、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は３〜１１．５％、好ましくは５．５〜１１．５％未満、より好ましくは８．５〜１１．５％未満、さらに好ましくは９〜１１．５％未満である。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると高温粘度が上昇する。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると加水分解抵抗性や化学的耐久性が低下する。

Ｎａ_２Ｏはガラスの粘度を低下させ、線熱膨張係数を上昇させる効果がある。Ｎａ_２Ｏの含有量は４．０〜８．５％であり、好ましくは、４．０〜８．５％未満、さらには４．０〜８．０％、４．０〜７．０％、４．０％を超え、７．０％、特に５．０〜７．０％である。Ｎａ_２Ｏの含有量が少なすぎると高温粘度が上昇する。一方、Ｎａ_２Ｏの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。

Ｋ_２ＯもＮａ_２Ｏと同様にガラスの粘度を低下させ、線熱膨張係数を上昇させる効果がある。Ｋ_２Ｏの含有量は０〜５％であり、好ましくは０．１〜５％、０．５〜４．５％、さらに１．０〜３％、特に１．５〜２．５％である。Ｋ_２Ｏの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。

なおＫ_２ＯとＮａ_２Ｏの両成分を併用すれば、混合アルカリ効果により、加水分解抵抗性が向上するため、望ましい。

また加水分解抵抗性をさらに向上させるために、Ｋ_２Ｏ／Ｎａ_２Ｏの値を質量比で、０．２〜１、０．２〜０．９５、０．２〜０．８、特に０．２〜０．７とすることが望ましい。この比率が小さすぎると加水分解抵抗性が悪化する。一方、この比率が大きすぎると高温粘度が上昇し、作業性が低下する。

Ｌｉ_２ＯはＮａ_２ＯやＫ_２Ｏと同様にガラスの粘度を低下させ、また線熱膨張係数を増加させる効果がある。しかしＬｉ_２Ｏを添加するとガラス溶融時に耐火物を侵食し易くなる。また生産コストの増加に繋がる。そのためＬｉ_２Ｏの含有量は０〜０．２％、０〜０．２％未満、０〜０．１％、０〜０．０５％、特に０〜０．０１％とすることが好ましく、特段の事情がなければＬｉ_２Ｏ以外の他のアルカリ酸化物を使用することが望ましい。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の合量は、好ましくは５〜１０％、特に６〜９％である。これらの成分の合量が少なすぎると、作業性が悪くなる。またこれらの成分の合量が多すぎると、化学耐久性や加水分解抵抗性が悪くなる。

また本発明においては、上記以外にも種々の成分を添加することが可能である。

ＭｇＯは化学的耐久性向上の効果がある。ＭｇＯの含有量は、好ましくは０〜４．０％未満、０〜２．０％、特に０．０５〜１．０％である。ＭｇＯの含有量が多すぎると加水分解抵抗性が悪化する。

ＣａＯはガラスの高温粘度を低下させる効果がある。ＣａＯの含有量は、好ましくは０〜４．０％未満、０〜１．５％、０〜１．１％、０〜０．９％、０．１〜０．５％である。ＣａＯ含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。

ＳｒＯは化学的耐久性向上の効果がある。ＳｒＯの含有量は、好ましくは０〜４．０％未満、０〜２．０％、特に０〜１．０％である。ＳｒＯの含有量が多すぎると加水分解抵抗性が悪化する。

ＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの含有量の合量は、０〜４．０％、０〜３．０％、０〜２．０％、０〜１．０％未満、特に０．１〜０．５％であることが好ましい。これらの成分の合量が多すぎると加水分解抵抗性が悪化する。

ＭｇＯとＣａＯの含有量の合量は、０〜１％未満、より好ましくは０〜０．８％、０．１〜０．５％である。これらの成分の合量が多すぎると加水分解性が悪化する。

ＴｉＯ_２は加水分解抵抗性を向上させる効果がある。ＴｉＯ_２の含有量は０〜７．０％未満であり、０〜５．０％、０〜４．０％、特に０．１〜１．５％であることが好ましい。ＴｉＯ_２の含有量が多すぎると高温粘度が上昇する。

ＺｒＯ_２は加水分解抵抗性を向上させる効果がある。ＺｒＯ_２の含有量は０〜７．０％未満であり、０〜５．０％、０〜４．０％、特に０．１〜１．５％であることが好ましい。ＺｒＯ_２の含有量が多すぎると高温粘度が上昇する。

Ｆｅ_２Ｏ_３は、ガラスを着色させ可視域での透過率を低下させる恐れがあるため、その含有量は０．２%以下、０．１％以下、特には０．０２％以下に制限することが望ましい。

また清澄剤としてＣｌ、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｎａ_２ＳＯ_４等を一種以上含有しても良い。これらの清澄剤の含有量の合計は３％以下であり、好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下である。またこれらの清澄剤の中では、溶融温度と人体への害が少ないという理由からＣｌやＳｎＯ_２を使用することが好ましい。Ｃｌを使用する場合、その含有量は３％以下、特に０．１〜１％であることが好ましい。ＳｎＯ_２を使用する場合、その含有量は２％以下、特に０．０１〜０．５％であることが好ましい。

なおＢａＯがガラス組成中に含まれていると、前述のようにアルミナ系耐火物との反応や、薬液中の硫酸イオンとの反応によって結晶を析出させたり、沈殿物を発生させたりする恐れがある。それゆえ本発明ではＢａＯを実質的に含有しない。

また本発明においては、低粘性、高加水分解抵抗性のガラスを得るために、質量比で、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値を、０．１０以下、０．０８以下、０．０７以下、特に０．０７未満に調整することが好ましい。一方、この値が大きすぎると加水分解抵抗性が低下する。なお（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値の下限値は０．０１、特に０．０２であることが好ましい。

同様の理由で、質量比で、ＣａＯ／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値を、０．１０以下、０．０８以下、０．０７以下、特に０．０７未満に調整することが好ましい。この値が大きすぎると加水分解抵抗性が低下する。なおＣａＯ／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値の下限値は０．０１、特に０．０２であることが好ましい。

また本発明においては、加水分解抵抗性を向上させるものの、ガラスの粘度を上昇させる成分であるＡｌ_２Ｏ_３と、ガラスの粘度を低下させるものの、加水分解抵抗性を低下させる成分であるＮａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂ_２Ｏ_３の含有量のバランスを取ることが、加水分解抵抗性と良好な加工性を両立させる上で望ましい。具体的には質量比でＡｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂ_２Ｏ_３）が０．３２以上、特に０．３４以上であることが好ましく、またこの値が０．６０以下、特に０．５０以下であることが望ましい。

さらに質量比でＡｌ_２Ｏ_３／（Ｋ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）が０．７〜１．５、０．７５〜１．５、特に０．７５〜１．２であることが望ましい。この比率が小さ過ぎると加水分解抵抗性が悪化し、高すぎると作業性が低下する。

また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、以下の特性を有することが好ましい。

ＥＰ７．０に準じた加水分解抵抗性試験の粉末試験法において、単位ガラス質量当たりの０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸の消費量は、好ましくは０．０３０ｍＬ以下、０．０２８ｍＬ以下、０．０２６ｍＬ以下、特に０．０２５ｍＬ以下である。塩酸消費量が多すぎると、アンプルやバイアルなどの瓶容器を作製し、薬液を充填、保存した際、ガラス成分特にアルカリ成分の溶出が大幅に増加して薬液成分の変質を引き起こす恐れがある。

ＤＩＮ１２１１６に準じた耐酸性試験において、単位面積あたりの質量減少量は、好ましくは１．０ｍｇ／ｄｍ^２以下、特に０．８ｍｇ／ｄｍ^２以下である。質量減少量が多くなると、アンプルやバイアルなどの瓶容器を作製し、薬液を充填、保存した際、ガラス成分の溶出量が大幅に増加して薬液成分の変質を引き起こす恐れがある。

ところで加水分解抵抗性を向上させると、作業温度や溶融温度が上昇する傾向がある。例えば、パイレックスガラスは加水分解抵抗性に優れているが、作業温度が１２５０℃以上と高い。しかし、本発明のガラスは、加水分解抵抗性が高いにも関わらず、作業温度を１２５０℃以下、１１５０℃〜１２５０℃、１１５０℃〜１２４０℃、特に１１６０℃〜１２３０℃とすることができる。作業温度が高いと、ガラス管からアンプルやバイアル等のガラス容器を作製する際の加工温度が高くなり、ガラス中のアルカリ成分の蒸発量が著しく増加する。蒸発したアルカリ成分はガラス容器の内表面に付着し、薬液の保存中や薬液充填後のオートクレーブ処理時に溶出し、薬液成分の変質や薬液のｐＨ上昇などを引き起こす原因となる。

アンプルやバイアルなどの医薬容器は、管ガラスを局所的にバーナーで加熱して加工される。そして、加工後、ガラス中の残留歪を除去するために電気炉内で熱処理される。加工時の局所的な加熱と、その後の熱処理によって加水分解抵抗性が悪化してしまう場合がある。しかし、本発明のガラスは、加工後及び熱処理後でも安定した加水分解抵抗性を維持することができる。

液相粘度は、好ましくは１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．２ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．４ｄＰａ・ｓ以上、特に１０^５．６ｄＰａ・ｓ以上である。液相粘度が低くなると、ダンナー法によるガラス管成形時に失透が起こり易くなり、生産性が悪化する。

線熱膨張係数はガラスの耐熱衝撃性において重要なパラメータである。ガラスが十分な耐熱衝撃性を得るためには、３０〜３８０℃の温度範囲における線熱膨張係数は、好ましくは５８×１０^−７／℃以下、特に４８〜５５×１０^−７／℃である。

次に本発明の医薬容器用ガラス管を製造する方法を説明する。以下の説明は、ダンナー法を用いた例である。

先ず、上記のガラス組成になるように、ガラス原料を調合してガラスバッチを作製する。次いで、このガラスバッチを１５５０〜１７００℃の溶融窯に連続投入して溶融、清澄した後、得られた溶融ガラスを回転する耐火物上に巻きつけながら、耐火物先端部からエアを吹き出しつつ、当該先端部からガラスを管状に引き出す。引き出した管状ガラスを所定の長さに切断して医薬容器用ガラス管を得る。このようにして得られたガラス管は、バイアルやアンプルの製造に供される。

なお、本発明の医薬容器用ガラス管は、ダンナー法に限らず、従来周知の任意の手法を用いて製造しても良い。例えば、ベロー法やダウンドロー法も本発明の医薬容器用ガラス管の製造方法として有効な方法である。

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
（実施例１）
表１〜６は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１０、１３〜３８）、及び比較例（試料Ｎｏ．１１、１２）を示している。なお表中の「ΣＲ_２Ｏ」は「Ｋ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ」を表しており、「ΣＲＯ」は「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ」を表しており、「ＣａＯ／ΣＲ_２Ｏ」は「ＣａＯ／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）」を表しており、「Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｂ_２Ｏ_３＋ΣＲ_２Ｏ＋ΣＲＯ)」は「Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂ_２Ｏ_３）」を表している。

各試料は以下のようにして調製した。

まず表に示す組成となるように、ガラス建て５００ｇのバッチを調合し、白金坩堝を用いて１６５０℃で４時間溶融した。なお融液中の泡を除去するために、溶融中に攪拌２回を行った。溶融後、インゴットを作製し、測定に必要な形状に加工し、各種の評価に供した。

表１〜６から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜１０及び試料Ｎｏ．１３〜３８は良好な加水分解抵抗性及び化学的耐久性を示した。また、各試料とも１２２０℃以下の作業温度を有していることがわかった。また、ガラス組成中にＳｎを含む試料について、加水分解抵抗性試験によるＳｎの溶出を評価したところ、何れの試料もＳｎ溶出量は検出下限以下であった。一方、比較例である試料Ｎｏ．１１、１２は、Ｓｎの溶出は認められなかったものの、加水分解抵抗性が悪かった。

なお線熱膨張係数の測定は、約５ｍｍφ×５０ｍｍのロッド状に成形したガラス試料を用い、ディラートメーターにより、３０〜３８０℃の温度範囲において行った。

歪点、徐冷点及び軟化点の測定はファイバーエロンゲーション法で行った。

作業温度は、白金球引き上げ法によって求めた高温粘度とＦｕｌｃｈｅｒの粘度計算式からガラスの粘度曲線を求め、この粘度曲線から１０^４ｄＰａ・ｓに相当する温度を求めた。

液相温度の測定は、約１２０×２０×１０ｍｍの白金ボートに粉砕したガラス試料を充填し、線形の温度勾配を有する電気炉に２４時間投入した。その後、顕微鏡観察にて結晶析出箇所を特定し、結晶析出箇所に対応する温度を電気炉の温度勾配グラフから算出し、この温度を液相温度とした。

液相粘度の算出は、歪点、徐冷点、軟化点、作業温度とＦｕｌｃｈｅｒの粘度計算式からガラスの粘度曲線を求め、この粘度曲線から液相温度におけるガラスの粘度を算出し、この粘度を液相粘度とした。

加水分解抵抗性試験は、アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いて試料を粉砕し、ＥＰ７．０の粉末試験法に準じた方法で行った。詳細な試験手順は以下の通りである。試料の表面をエタノールで良く拭き、アルミナ製の乳鉢と乳棒で試料を粉砕した後、ステンレス製の目開き７１０μｍ、４２５μｍ、３００μｍの３つの篩を用いて分級した。篩に残ったものは再度粉砕し、同じ篩操作を行い、３００μｍの篩上に残った試料粉末をエタノールで洗浄し、ビーカー等のガラス容器に投入した。その後、エタノールを入れてかき混ぜ、超音波洗浄機で１分間洗浄した後、上澄み液だけを流し出す操作を６回行った。その後、１１０℃のオーブンで３０分間乾燥させ、デシケーター内で３０分間冷却した。得られた試料粉末を、電子天秤を用いて１０ｇ精度±０．０００１ｇで秤量し、２５０ｍＬの石英フラスコに入れ、超純水５０ｍＬを加えた。密栓後、フラスコをオートクレーブに入れて１２１℃、３０分間保持した。１００℃から１２１℃までは１℃／分で昇温し、１２１℃から１００℃までは２℃／分で降温した。９５℃まで冷却後、試料をコニカルビーカーに取り出した。３０ｍＬの超純水でフラスコ内を洗浄し、コニカルビーカーに流し入れる操作を３回行った。試験後の液にメチルレッドを約０．０５ｍＬ滴下後、０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸で中和滴定を行い、塩酸の消費量を記録し、試料ガラス１ｇあたりの塩酸消費量を算出した。

耐酸性試験は、試料表面積を５０ｃｍ^２、溶出液である６ｍｏｌ／Ｌの塩酸の液量を８００ｍＬとし、ＤＩＮ１２１１６に準じて行った。詳細な試験手順は以下の通りである。まず全ての表面を鏡面研磨仕上げとした総表面積が５０ｃｍ^２のガラス試料片を準備し、前処理として試料をフッ酸（４０質量％）と塩酸（２ｍｏｌ／Ｌ）を体積比で１：９となるように混合した溶液に浸漬し、１０分間マグネティックスターラーで攪拌した。次いで試料片を取出し、超純水中で２分間の超音波洗浄を３回行った後、エタノール中で１分間の超音波洗浄を２回行った。次に、試料片を１１０℃のオーブンの中で１時間乾燥させ、デシケーター内で３０分間冷却した。このようにして得られた試料片の質量ｍ_１を精度±０．１ｍｇまで測定し、記録した。続いて石英ガラス製のビーカーに６ｍｏｌ／Ｌの塩酸８００ｍＬを入れ、電熱器を用いて沸騰するまで加熱し、白金線で吊した試料片を投入して６時間保持した。試験中の液量の減少を防ぐために、容器の蓋の開口部はガスケット及び冷却管で栓をした。その後、試料片を取り出し、超純水中で２分間の超音波洗浄を３回行った後、エタノール中で１分間の超音波洗浄を２回行った。さらに洗浄した試料片を１１０℃のオーブンの中で1時間乾燥し、デシケーター内で３０分間冷却した。このようにして処理した試料の質量片ｍ_２を精度±０．１ｍｇまで測定し、記録した。最後に沸騰塩酸に投入する前後の試料の質量ｍ_１、ｍ_２ｍｇと試料の総表面積Ａｃｍ^２から以下の式１によって単位面積当たりの質量減少量を算出し、耐酸性試験の測定値とした。

［式１］単位面積当たりの質量減少量＝１００×（ｍ_１−ｍ_２）／２×Ａ
Ｓｎの溶出量は、加水分解抵抗性試験後の試験液について、ＩＣＰ発光分析装置（バリアン製）にて分析を行った。詳細な試験手順は以下の通りである。加水分解抵抗性試験後の試験溶液をメンブランフィルターでろ過して遠沈管に採取した。Ｓｎ含有量が０ｍｇ／Ｌ、０．０５ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌとなるように、Ｓｎ標準液（和光純薬工業製）を希釈して、標準溶液を作製した。それらの標準溶液から検量線を作成し、試験液中のＳｎ溶出量を算出した。Ｓｎの測定波長は１８９．９２５ｎｍとした。
（実施例２）
熱処理による加水分解抵抗性の変化について調査した。表７は本発明の実施例（実施例１で使用した試料Ｎｏ．１０）及び比較例（試料Ｎｏ．３９）の組成を示している。なお試料Ｎｏ．３９はパイレックス（登録商標）ガラスである。

各試料は実施例１と同様にして調製した。次に調製した各試料を電気炉内で６００℃、９００℃でそれぞれ５時間熱処理を行った。尚、６００℃、９００℃は医薬容器に加工した後の熱処理を想定した温度である。各温度で熱処理後の試料について、実施例１と同様にして加水分解抵抗性の評価を行った。図１に結果を示す。図１より、試料Ｎｏ．３９は、熱処理温度によって加水分解抵抗性が悪化するが、試料Ｎｏ．１０は、各種熱処理を行っても、安定した加水分解抵抗性を有していることがわかる。

本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、アンプル、バイアル、プレフィルドシリンジ、カートリッジなど様々な医薬容器用材質として好適に使用できる。また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスはアルカリを含有していることから、これを用いて作製した医薬容器は、化学強化することができる。

Claims

質量％でＳｉＯ_２７０．０〜７５．５％、Ａｌ_２Ｏ_３６．３〜１１％、Ｂ_２Ｏ_３３〜１１．５％、Ｎａ_２Ｏ４．０〜８．５％、Ｋ_２Ｏ０〜５％、Ｌｉ_２Ｏ０〜０．２％含有し、ＢａＯを実質的に含まないことを特徴とする医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯの含有量が各々０〜４質量％であることを特徴とする請求項１に記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯが０〜４質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
ＭｇＯ＋ＣａＯが０〜１質量％未満であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏが５〜１０質量％であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が０〜０．２質量％未満である請求項１〜５の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値を、０．１０以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
質量比で、ＣａＯ／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）が、０〜０．１０であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
質量比でＫ_２Ｏ／Ｎａ_２Ｏが０．２〜１であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
質量比で、Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂ_２Ｏ_３）が０．３２以上であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
質量比で、Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ）が０．７〜１．５であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
ＥＰ７．０に準じた加水分解抵抗性試験の粉末試験法において、単位ガラス質量当たりの０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸の消費量が０．０３０ｍＬ以下であることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
ＤＩＮ１２１１６に準じた耐酸性試験において、面積あたりの質量減少量が１．０ｍｇ／ｄｍ^２以下となることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
１１５０℃〜１２５０℃の作業温度を有することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上の液相粘度を有することを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
請求項１〜１５の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする医薬容器用ガラス管。
請求項１〜１６の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラスをからなることを特徴とする医薬容器。