JPH0959037A - 医薬用ホウケイ酸ガラス - Google Patents

医薬用ホウケイ酸ガラス

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JPH0959037A
JPH0959037A JP24064695A JP24064695A JPH0959037A JP H0959037 A JPH0959037 A JP H0959037A JP 24064695 A JP24064695 A JP 24064695A JP 24064695 A JP24064695 A JP 24064695A JP H0959037 A JPH0959037 A JP H0959037A
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JP
Japan
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glass
viscosity
alkali elution
cao
liquidus temperature
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JP24064695A
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English (en)
Inventor
Yoshimasa Daimon
喜昌 大門
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Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/20Compositions for glass with special properties for chemical resistant glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、BaOを含有せず、化学的
耐久性に優れ、低膨張であり、しかもダンナー法によっ
て成形しても、成形の際、ガラス中に結晶が析出するこ
とがない医薬用ホウケイ酸ガラスを提供することであ
る。 【解決手段】 本質的にSiO2 、B23 、Al2
3 、Na2 O、K2 O、CaO及び清澄剤のみからな
り、前記各成分の割合が、重量百分率で、SiO2
0.0〜75.0%、B23 13.1〜15.0
%、Al23 5.0〜6.5%、CaO 0.1〜
1.0%、Na2 O 5.5〜7.5%、K2O 0.
5〜2.5%、清澄剤 0.01〜0.5%である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、注射用アンプル、管瓶
用ガラス等に使用される無色透明な医薬用ホウケイ酸ガ
ラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】注射用アンプルや管瓶用ガラスには、充
填される薬液を汚染しないように化学的耐久性が高いこ
とや、耐熱性を有するように低膨張であること等が要求
され、従来よりこのような条件を満足するガラスとし
て、SiO2 −B23 −Al23 −Na2 O−K2
O−BaO系等のホウケイ酸ガラスが知られている。
【0003】ところで上記したようなBaOを含有する
ホウケイ酸ガラスは、優れた化学的耐久性を有するもの
であるが、注射用アンプルや注射用管瓶に充填される薬
液中に硫酸イオンが含まれると、ガラス中のBaOと、
硫酸イオンが反応して沈殿物が生じたり、注射用アンプ
ルや管瓶の内壁にくもりが生じることがあった。
【0004】このような事情から、近年では、BaOを
含有しない医薬用ホウケイ酸ガラスが各種提案されてお
り、例えば特開平7−206472号には、SiO2
23 −Al23 −CaO−Na2 O−K2 O系
で、BaOを含有しない医薬用ホウケイ酸ガラスが開示
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開平7−20647
2号に開示の医薬用ホウケイ酸ガラスは、化学的耐久性
に優れ、また低膨張であるが、ガラスの液相温度の粘度
が5.0以下と低いため、管ガラスの成形法として広く
使用されているダンナー法による管成形では、成形の
際、ガラス中に結晶が析出しやすく、生産歩留りが低下
するという問題がある。
【0006】本発明の目的は、BaOを含有せず、化学
的耐久性に優れ、低膨張であり、しかもダンナー法によ
って成形しても、成形の際、ガラス中に結晶が析出する
ことがない医薬用ホウケイ酸ガラスを提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の医薬用ホウケイ
酸ガラスは、本質的にSiO2 、B23 、Al2
3 、Na2 O、K2 O、CaO及び清澄剤のみからな
り、前記各成分の割合が、重量百分率で、SiO2
0.0〜75.0%、B23 13.1〜15.0
%、Al23 5.0〜6.5%、CaO 0.1〜
1.0%、Na2 O5.5〜7.5%、K2 O 0.5
〜2.5%、清澄剤 0.01〜0.5%であり、30
〜380℃における線膨張係数が45〜53×10-7
℃、第12改正日本薬局方 注射剤用ガラス容器試験法
アルカリ溶出試験第1法に基づくアルカリ溶出量が
0.30ml以下、液相温度の粘度が、logηで5.
2以上であることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の医薬用ホウケイ酸ガラスは、本質的に
SiO2 、B23 、Al23 、Na2 O、K2 O、
CaO及び清澄剤のみからなる。尚、これら以外の成分
が含まれると所望の特性が得られなくなり好ましくな
い。例えば、BaOを添加すると、前述のように薬液中
の硫酸イオンとガラス中のBaOが反応しやすくなり、
ましく、またZrO2 を添加すると、ガラスの粘着性が
増大し、結果的にアルカリ溶出量が多くなってしまう。
【0009】次に各成分の組成範囲を上記のように限定
した理由を説明する。
【0010】SiO2 は、主要なガラス形成酸化物であ
り、その含有量は、70.0〜75.0%、好ましくは
71.0〜74.0%である。SiO2 が75.0%よ
り多いと、ガラスの溶融性及び成形性が著しく悪くな
り、一方、70.0%より少なくなると、線膨張係数が
大きくなり過ぎて耐熱性が悪くなり、アンプルや管瓶に
加工した後、直ちに徐冷しないと成形品が破損し易くな
る。
【0011】B23 は、ガラスの溶融性を向上させる
成分であり、その含有量は13.1〜15.0%、好ま
しくは13.1〜14.0%である。B23 が15.
0%より多くなると、化学的耐久性が悪くなり、一方、
13.1%より少ないと、ガラスの高温粘性が高くな
り、加工性が悪くなる。
【0012】Al23 は、液相温度の粘度を下げると
共に、化学的耐久性を向上させる成分であり、その含有
量は5.0〜6.5%である。Al23 が6.5%よ
り多いと、高温粘性が高くなり、作業点が高くなるた
め、アンプルや管瓶の成形時にアルカリ成分が揮発し易
くなる。アルカリ成分が揮発すると、成形中のアンプル
や管瓶の内面に焼き付き、これが薬液の保存中や薬液充
填後のオートクレーブ加熱で溶け出して薬液のPHを上
げたり、薬液を変質させたりする可能性がある。さらに
Al23 量が多くなるほど、ガラスの溶融性が低下す
るため好ましくない。一方、5.0%より少ないと、ガ
ラスの液相温度の粘度が低下し、ガラス管を成形する際
に、結晶が析出しやすくなる。
【0013】CaOは、ガラスの溶融性を向上させる成
分であり、その含有量は0.1〜1.0%である。Ca
Oが1.0%より多くなると、化学的耐久性が悪くな
り、一方、0.1%より少ないと、溶融性が低下する。
【0014】Na2 Oは、ガラスの溶融性を向上させる
成分であり、その含有量は5.5〜7.5%である。N
2 Oが7.5%より多くなると、化学的耐久性が悪く
なると共に線膨張係数が高くなって耐熱性が低下する。
一方、5.5%より少なくなると溶融性が低下する。
【0015】K2 Oは、化学的耐久性を向上させると共
に、液相温度を下げる成分であり、その含有量は0.5
〜2.5%である。K2 Oが2.5%より多いとガラス
の粘性が高くなりすぎる。逆に、0.5%より少なくな
ると、上記した効果が得られなくなる。
【0016】尚、Na2 OとK2 Oの合量は、8.5%
以下にすることが望ましい。すなわちこれらの成分の合
量が、8.5%より多くなると、線膨張係数が高くな
り、耐熱性が低下すると共に、アルカリ溶出量が多くな
るためである。
【0017】清澄剤としては、As23 、Sb2
3 、NaCl等の1種又は2種以上を0.01〜0.5
%含有する。清澄剤が0.5%より多いと、As、S
b、Cl等の溶出量が増大したり、バーナー加工により
ガラスが変色してしまう恐れがある。一方、0.01%
より少ないと、清澄効果が得られない。
【0018】本発明の医薬用ホウケイ酸ガラスは、30
〜380℃における線膨張係数が45〜53×10-7
℃、第12改正日本薬局方 注射剤用ガラス容器試験法
アルカリ溶出試験第1法に基づくアルカリ溶出量が
0.30ml以下、液相温度の粘度が、logηで5.
2以上であることを特徴とする。線膨張係数が、上記範
囲より高くなると耐熱性が悪くなり、逆に低くなると、
ワンポイントカットアンプルのカラーピグメントの接着
性が低下して剥離する恐れがある。またアルカリ溶出量
が0.30mlよりも大きくなると、上記アルカリ溶出
試験第1法の融封できる容器の規定に適合しないため注
射用アンプルや管瓶に使用できなくなる。さらに液相温
度の粘度がlogηで5.2未満になると、前述したよ
うにダンナー法でガラス管を成形する際、ガラス中に結
晶が析出しやすくなり、生産歩留りが低下するため好ま
しくない。
【0019】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明の医薬用ホウ
ケイ酸ガラスを詳細に説明する。
【0020】表1は、本発明の実施例(試料No.1〜
3)と比較例(試料No.4)のガラス組成、30〜3
80℃における線膨張係数、アルカリ溶出量、液相温度
及び液相温度の粘度を示している。
【0021】
【表1】
【0022】表中の各試料は、次のようにして調製し
た。まず表の組成となるようにガラス原料を調合した
後、白金坩堝に入れ、実験炉で1500℃−6時間の条
件で溶融した。次いで溶融ガラスを一旦板状に成形し、
徐冷した後、各特性の測定に供するために必要な形状に
成形した。尚、このようにして得られた各試料は、何れ
も無色透明であった。
【0023】表から明らかなように、本発明の実施例で
ある試料No.1〜3は、線膨張係数が46〜52×1
-7/℃と低く、またアルカリ溶出量が0.14ml以
下であるため、化学的耐久性に優れ、しかも液相温度の
粘度がlogηで5.4であるため、ダンナー法でガラ
ス管を成形しても、ガラス中に結晶が析出しないことが
理解できる。
【0024】これに対して、比較例である試料No.4
は、線膨張係数が49×10-7/℃であり、またアルカ
リ溶出量が0.12mlと良好な値を示したが、液相温
度の粘度がlogηで5.0と低かった。
【0025】尚、表中の線膨張係数は、直径5mm、長
さ50mmの棒状に成形した試料を用い、熱膨張計によ
って測定した。
【0026】またアルカリ溶出量は、第12改正日本薬
局方 注射剤用ガラス容器試験法アルカリ溶出試験第1
法に基づいて測定したものであり、溶出アルカリ量を中
和滴定で使用した0.02N硫酸の消費量mlで示し
た。
【0027】さらに液相温度は、約120×20×10
mmの大きさの白金ボートに、粉砕した試料を充填し、
これを温度勾配炉内に入れて16時間保持した後、炉内
から白金ボートを取り出して放冷してから、顕微鏡を用
いてガラス中に析出した結晶を観察することによって求
めたものであり、結晶の析出した最高温度を液相温度と
見做した。
【0028】また液相温度の粘度は、ガラスの徐冷点
(logη=13.0の温度)、軟化点(logη=
7.6の温度)、作業点(logη=4.0の温度)を
測定した後、Fulcherの粘性計算式によって求め
た。
【0029】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の医薬用
ホウケイ酸ガラスは、BaOを含有せず、化学的耐久性
に優れ、しかも低膨張であるため、注射用アンプルや管
瓶用ガラスとして好適であり、しかも液相温度の粘度
が、logηで5.2以上であるため、ダンナー法によ
ってガラス管を成形しても、ガラス中に結晶が析出せ
ず、生産歩留りの低下を防ぐことが可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本質的にSiO2 、B23 、Al2
    3 、Na2 O、K2O、CaO及び清澄剤のみからな
    り、前記各成分の割合が、重量百分率で、SiO2
    0.0〜75.0%、B23 13.1〜15.0
    %、Al23 5.0〜6.5%、CaO 0.1〜
    1.0%、Na2 O 5.5〜7.5%、K2 O 0.
    5〜2.5%、清澄剤 0.01〜0.5%であり、3
    0〜380℃における線膨張係数が45〜53×10-7
    /℃、第12改正日本薬局方 注射剤用ガラス容器試験
    法 アルカリ溶出試験第1法に基づくアルカリ溶出量が
    0.30ml以下、液相温度の粘度が、logηで5.
    2以上であることを特徴とする医薬用ホウケイ酸ガラ
    ス。
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