KR20220002954A - 폴리실라잔을 포함하는 코팅을 갖는 약제학적 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 폴리실라잔을 포함하는 코팅을 포함하는 약제학적 패키지, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 개시의 하나 이상의 구현 예에서, 약제학적 패키지는 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 유리 용기를 포함할 수 있다. 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면일 수 있다. 약제학적 패키지는 유리 용기의 제1 표면의 적어도 일부 위에 위치되는 코팅을 더욱 포함할 수 있다. 상기 코팅은 폴리실라잔을 포함할 수 있다.
Description
관련된 출원의 상호 참조
본 출원은 2019.05.01자로 출원된 미국 가출원번호 제62/841,446호의 35 U.S.C §120 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 전체가 참조로서 여기에 인용되며 통합된다.
분야
본 명세서는 유리 물품에 일반적으로 관한 것이고, 보다 구체적으로는 약제학적 패키지와 같은 코팅된 유리 물품에 관한 것이다.
역사적으로, 유리는 밀폐성, 광학적 투명도, 및 다른 물질에 비해 우수한 화학적 내구성으로 인해, 의약품 패키징을 위해 선호되는 물질로서 사용되어 왔다. 구체적으로, 약제학적 패키징에서 사용되는 유리는 그 안에 함유된 약제학적 조성물의 안정성에 영향을 미치지 않도록 적절한 화학적 내구성을 가져야 한다. 많은 약제학적 적용에 적절한 화학적 내구성을 갖는 유리는 화학적 내구성의 입증된 이력을 갖는 ASTM 표준 "타입 1B" 내의 유리 조성물을 포함한다.
그러나 이러한 적용을 위한 유리의 사용은 유리의 기계적 성능에 의해 제한된다. 약제학적 산업에 있어서, 유리 파손은 최종 사용자의 안전에 관련된다. 이는 파손된 패키지 및/또는 패키지의 내용물이 최종 사용자를 상처 입힐 수 있기 때문이다. 충전 라인 상의 유리 파손은 또한 잘못된 패키징 또는 충전 라인에서 인접한 밀봉되는 패키지에 함유될 파손된 유리로 인해, 비용이 많이 드는 약품 손실 또는 잠재적인 리콜을 유발한다. 또한, 비-치명적인 파손(즉, 유리가 금이 갔으나 깨지지 않은 경우)은 내용물이 무균 상태를 잃는 것을 유발할 수 있고, 이는 값비싼 제품의 회수를 결과할 수 있다.
특히, 유리 약제학적 패키지의 제조 및 충전에 이용되는 높은 처리 속도는 패키지가 처리 장비, 핸들링 장비, 및/또는 다른 패키지와 접촉할 때, 마모와 같은 패키지의 표면에 기계적 손상을 결과할 수 있다. 상기 기계적 손상은 유리 약제학적 패키지의 강도를 상당히 감소시켜 균열이 유리 내에서 발전될 증가된 가능성을 결과하거나, 패키지에 함유된 의약품의 무균성을 잠재적으로 손상시키거나, 또는 패키지의 완전한 파괴를 유발한다.
유리 패키지의 기계적 내구성을 개선하기 위한 하나의 접근법은 유리 패키지를 열적으로 및/또는 화학적으로 템퍼링하는 것이다. 열 템퍼링은 성형 후 급속 냉각 동안 표면 압축 응력을 유발하여 유리를 강화한다. 상기 기술은 평평한 지오메트리(창과 같은)의 유리 물품, 약 2 mm 초과의 두께를 갖는 유리 물품, 및 높은 열 팽창을 갖는 유리 조성물에 적합하다. 그러나 약제학적 유리 패키지는 일반적으로 복잡한 지오메트리(바이알, 튜블라, 앰플 등), 얇은 벽(때때로 약 1-1.5 mm 사이)을 가지며, 저팽창 유리로부터 생성되어, 유리 약제학적 패키지를 종래 열 템퍼링에 의한 강화에 부적합하게 만든다. 화학적 템퍼링은 또한 표면 압축 응력의 도입에 의해 유리를 강화한다. 상기 응력은 용융된 염욕에 물품을 담금으로써 도입된다. 유리의 이온이 용융 염의 더 큰 이온으로 대체됨에 따라, 압축 응력은 유리의 표면에 유도된다. 화학적 템퍼링의 이점은 이것이 복잡한 지오메트리, 얇은 샘플에서 사용될 수 있고, 유리 기판의 열 팽창 특성에 상대적으로 둔감하다는 것이다.
그러나 전술한 템퍼링 기술이 무딘 충격을 견디는 강화된 유리의 능력을 향상시키는 반면, 이러한 기술은, 제조, 배송, 및 핸들링 동안 발생할 수 있는 스크래치와 같은, 마모에 대한 유리의 내성을 개선하는데 덜 효과적이다. 이러한 결함은 유리를 더욱 파손되기 쉽게 만들 수 있다. 따라서, 기계적 손상에 대한 개선된 내성을 갖는 대안적인 유리 물품에 대한 필요성이 존재한다.
본 개시의 하나 이상의 구현 예에서, 약제학적 패키지는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 유리 용기를 포함할 수 있다. 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면일 수 있다. 약제학적 패키지는 유리 용기의 제1 표면의 적어도 일부의 위에 위치되는 코팅을 더욱 포함할 수 있다. 상기 코팅은 하나 이상의 폴리실라잔을 포함할 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 추가 구현 예에서, 약제학적 패키지는 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 유리 용기를 포함할 수 있다. 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면일 수 있다. 약제학적 패키지는 유리 용기의 제1 표면의 적어도 일부의 위에 위치되는 코팅을 더욱 포함할 수 있다. 코팅은 실라잔 모노머 유닛 또는 실라잔 모노머 유닛을 포함하는 프리폴리머로부터 형성되는 중합체를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 하나 이상의 추가 구현 예에서, 코팅된 약제학적 패키지는 코팅 전구체 혼합물을 유리 용기의 외부 표면의 제1 표면 상으로 침착하는 단계, 및 코팅 전구체 혼합물을 가열하여 유리 용기의 외부 표면 상에 코팅을 형성하는 단계를 포함할 수 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 코팅 전구체 혼합물은 하나 이상의 실라잔 모노머 유닛 또는 실라잔 모노머 유닛을 포함하는 프리폴리머를 포함할 수 있고, 코팅은 하나 이상의 폴리실라잔을 포함할 수 있다.
유리 물품을 코팅하기 위해 사용될 수 있는 코팅, 코팅된 유리 물품, 및 이를 제조하기 위한 방법 및 공정의 추가 특징 및 이점은 다음에 상세히 설명될 것이고, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해지고, 상세한 설명, 청구항, 첨부 도면을 포함하여 본원에 설명된 구현 예를 실행함으로써 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 모두 다양한 구현 예를 설명하고 청구된 주제의 본질 및 특성을 이해시키기 위해 개요 또는 프레임워크를 제공하도록 의도된 것임이 이해되어야 한다. 첨부 도면은 포함되어, 다양한 구현 예의 추가 이해를 제공하며, 통합되어 본 명세서에 일부를 구성한다. 도면은 본원에 설명된 다양한 구현 예를 예시하고, 설명과 함께, 청구된 주제의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 저-마찰 코팅을 갖는 유리 용기의 단면도를 개략적으로 도시하고;
도 2는 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 단층 저-마찰 코팅을 갖는, 도 1의 유리 용기의 확대된 단면도를 개략적으로 도시하고;
도 3은 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 두 표면 사이의 마찰 계수를 결정하기 위한 테스트 지그를 개략적으로 도시하고;
도 4는 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 코팅된 유리 용기에 대한 XPS 깊이 프로파일을 그래프로 도시하고; 및
도 5는 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 코팅된 유리 용기의 라만 분광 분석을 그래프로 도시한다.
도 2는 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 단층 저-마찰 코팅을 갖는, 도 1의 유리 용기의 확대된 단면도를 개략적으로 도시하고;
도 3은 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 두 표면 사이의 마찰 계수를 결정하기 위한 테스트 지그를 개략적으로 도시하고;
도 4는 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 코팅된 유리 용기에 대한 XPS 깊이 프로파일을 그래프로 도시하고; 및
도 5는 본원에 도시되고 설명된 하나 이상의 구현 예에 따른 코팅된 유리 용기의 라만 분광 분석을 그래프로 도시한다.
이제 코팅, 코팅을 갖는 유리 물품, 및 이를 제조하는 방법의 다양한 구현 예에 대한 상세한 참조가 이루어질 것이며, 그 예는 도면에 개략적으로 도시된다. 이러한 코팅된 유리 물품은 약제학적 패키지를 포함하나, 이에 제한되지 않는 다양한 패키징 적용에 사용하기에 적합한 유리 용기일 수 있다. 코팅된 유리 물품이 본 개시에서 설명되는 바와 같은 코팅된 약제학적 패키지를 지칭할 수 있음이 이해되어야 한다. 하나 이상의 구현 예에서, 코팅 및/또는 코팅된 약제학적 패키지는, 초기 코팅 적용 및 경화 후, 이들이 디피로제네이션(depyrogenation) 공정 동안 사용되는 것과 같이, 이들이 고온에 노출될 때, 열적으로 안정하다. 예를 들어, 본원에 설명되는 코팅된 유리 물품은 열 처리 후 이들의 낮은 마찰 계수를 충분히 유지할 수 있고, 및/또는 이러한 열 처리 후 색상이 실질적으로 황색이 아닐 수 있다. 상기 약제학적 패키지는 약제학적 조성물을 함유하거나 함유하지 않을 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 코팅은 하나 이상의 폴리실라잔을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 전체 코팅은 폴리실라잔일 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 코팅은 0.7 미만과 같은, 맨 유리(bare glass)의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 것과 같은, 저-마찰 코팅일 수 있다. 현재 개시된 하나 이상의 구현 예에서, 폴리실라잔을 포함하는 상기 코팅은 약제학적 패키징 상의 코팅에 이용가능할 수 있는 다른 중합체 물질과 비교하여 바람직한 기능성 및/또는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 폴리실라잔을 포함하거나 또는 이루어지는 코팅은, 다른 종류의 중합체로 만들어진 코팅과 비교할 때, 감소된 마찰 계수, 실란 커플링제의 사용 없이 개선된 접착력, 및/또는 적용 중 무독성 용매에 대한 용해도를 제공할 수 있다.
코팅, 코팅을 갖는 유리 물품, 및 이를 형성하는 방법의 다양한 구현 예는 첨부된 도면을 구체적으로 참조하여 본원에서 더 상세히 설명될 것이다. 본원에 설명된 코팅의 구현 예가 유리 용기의 외부 표면에 적용되지만, 설명되는 코팅이 비-유리 물질을 포함하는 다양한 물질 및 유리 디스플레이 패널 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는, 용기 이외의 기판의 코팅으로 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
일반적으로, 코팅은 약제학적 패키지로서 사용될 수 있는 용기와 같은 유리 물품의 표면에 적용될 수 있다. 코팅은 감소된 마찰 계수 및 증가된 손상 내성과 같은 코팅된 유리 물품에 유리한 특성을 제공할 수 있다. 감소된 마찰 계수는 유리에 대한 마찰 손상을 완화함으로써 유리 물품에 개선된 강도 및 내구성을 부여할 수 있다. 또한, 코팅은 상승된 온도 및 예를 들어 발열원 제거(depyrogenation), 동결건조, 오토클레이브 등과 같은 의약품 패키징에 사용되는 패키징 및 프리-패키징 단계 동안 경험한 것과 같은 기타 조건에 노출된 후 전술한 개선된 강도 및 내구성 특성을 유지할 수 있다. 따라서, 코팅 및 코팅을 갖는 유리 물품은 발열원 제거에 사용되는 것과 같은 조건에서 열적으로 안정할 수 있다.
도 1은 코팅된 유리 물품, 특히 코팅된 유리 용기(100)의 단면을 개략적으로 도시한다. 코팅된 유리 용기(100)는 유리 몸체(102) 및 코팅(120)을 포함한다. 유리 몸체(102)는 외부 표면(108)(즉, 제1 표면) 및 내부 표면(110)(즉, 제2 표면) 사이에서 연장하는 유리 용기 벽(104)을 갖는다. 유리 용기 벽(104)의 내부 표면(110)은 코팅된 유리 용기(100)의 내부 부피(106)를 정의한다. 코팅(120)은 유리 몸체(102)의 외부 표면(108)의 적어도 일부 상에 위치된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 코팅은, 중간 층이 기판 및 상기 기판 위에 위치된 코팅 사이에 존재하는 것과 같이 기판과 직접 접촉하지 않는 동안, 기판 "상에 위치"될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅(120)은 유리 몸체(102)의 실질적으로 전체 외부 표면(108) 상에 위치될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 코팅(120)은 외부 표면(108)에서 유리 몸체(102)와 직접 접촉(즉, 결합)될 수 있다. 코팅(120)은 외부 표면(122); 및 유리 몸체(102) 및 코팅(120)의 계면에서의 유리 몸체 접촉 표면(124)을 갖는다. 몇몇 추가 구현 예에서, 코팅(120)은 연장하여 유리 몸체(102)의 내부를 커버할 수 있다(부분적으로 또는 전체적으로).
하나 이상의 구현 예에서, 코팅된 유리 용기(100)는 약제학적 패키지이다. 예를 들어, 유리 몸체(102)는 바이알, 앰플(ampoule, ampul, ampule), 병, 플라스크, 약병(phial), 비커, 버켓, 유리병(carafe), 통(vat), 주사기 몸체 등의 형상일 수 있다. 코팅된 유리 용기(100)는 임의의 조성물을 함유하기 위해 사용될 수 있고, 하나의 구현 예에서, 약제학적 조성물을 함유하기 위해 사용될 수 있다. 약제학적 조성물은 질병의 의학적 진단, 치유, 치료, 또는 예방에 사용하기 위한 임의의 화학적 물질을 포함할 수 있다. 약제학적 조성물의 예는 약(medicines, drugs, medications, medicaments, remedies) 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 약제학적 조성물은 액체, 고체, 겔, 현탁액, 분말 등의 형태일 수 있다.
이제 도 1 및 2를 참조하면, 하나의 구현 예에서, 코팅(120)은 "단층" 구조로 여기에서 때때로 지칭되는 단일-층 구조를 포함한다. 예를 들어, 코팅(120)은 폴리실라잔 단독의, 또는 하나 이상의 추가 성분과 혼합된 폴리실라잔의 실질적으로 균질한 조성을 가질 수 있다. 둘 이상의 성분이 코팅(120)에 포함되는 경우, 코팅(120)은 혼합될 수 있으나 완전히 균질하지는 않다. 예를 들어, 하나 이상의 구현 예에서, 혼합물의 하나 이상의 화학적 성분은 코팅(120)의 계면에서 모일 수 있다(예컨대, 유리 몸체(102) 또는 외부 표면(122)와의 계면). 이러한 구현 예에서, 화학적 성분의 국부 농도는 코팅(120)의 상이한 영역에 걸쳐 상이할 수 있다. 그러나 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "혼합된"은 적어도 2개의 화학 성분의 적어도 일부 분산을 갖는 층을 지칭하고 완전히 균질하지 않은 층을 포함하는 것임이 이해되어야 한다. 일반적으로, 혼합된 층은 코팅 전구체 혼합물에 함유된 둘 이상의 화학 성분의 혼합물로 침착된다.
본원에 언급된 바와 같이, 코팅(120)은 하나 이상의 폴리실라잔을 포함한다. 일반적으로, 폴리실라잔은 실리콘 및 질소를 포함하는 중합체이고, 이는 중합체 백본을 형성한다. 백본은 실리콘 및 질소를 교대로 포함하며, 때때로 링 구조를 형성하고, 여기서 각 질소 원자는 최대 3개의 실리콘 원자와 결합될 수 있고, 그 반대도 가능하다. 폴리실라잔은 중합체 백본에 결합되는 하나 이상의 유기 관능기를 더욱 포함할 수 있다. 폴리실라잔은, 하나 이상의 구현 예에서, [R1R2Si-NR3]n로 표현될 수 있고, 여기서 R1, R2, 및 R3은 각각 수소 원자 또는 유기 관능기일 수 있고, n은 반복되는 모노머 유닛의 수이다. R1, R2, 및 R3이 수소인 구현 예에서, 무기 분자가 형성되며, 때때로 퍼하이드로폴리실라잔 또는 폴리퍼하이브리도실라잔으로 지칭된다. 퍼하이드로실라잔의 구조 예는 화학 구조 #1에 나타난다.
● 화학 구조 #1
하나 이상의 구현 예에서, 코팅은 폴리실라잔을 포함할 수 있고, 이는 중합체 사슬, 링, 3-차원 가교, 또는 이들의 조합을 포함한다. 예를 들어, 실리콘 및 질소 원자가 교대하는 링은 복잡한 지오메트리로 결합될 수 있고, 이는 거대분자의 형상에 영향을 미칠 수 있다.
추가 구현 예에서, 대표적인 구조 [R1R2Si-NR3]n에서 R1, R2, 및 R3 중 하나 이상은 유기 모이어티이고, 여기서 이러한 폴리실라잔은 유기폴리실라잔으로 지칭될 수 있다. 폴리실라잔의 유기 모이어티는 폴리실라잔의 구조 및 특성에 영향을 미칠 수 있다. 존재하는 유기 모이어티의 양 및 타입의 조정은 유기 모이어티의 선택 및 포함된 유기 모이어티의 양에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 이러한 구현 예는 1,1-디메틸실라잔 모노머 유닛 또는 텔로머로부터 형성되는 폴리실라잔이다. 아래 화학 구조 #2는 폴리(1,1-디메틸실라잔) 텔로머를 나타내며, [R1R2Si-NR3]n,에서, R1 및 R2는 메틸기이고, R3는 수소이며, n은 텔로머의 반복되는 모노머 유닛의 수를 나타낸다. 추가 구현 예에서, R1, R2, 또는 R3는 알킬기(링 구조를 포함하는 것들을 포함하며, 메틸, 에틸, 프로필, 또는 더 큰 알킬기, 직쇄 또는 분지형과 같은) 또는 이중 결합, 방향족 링, 및/또는 헤테로 원자를 함유하는 것과 같은 다른 하이드로카빌기일 수 있다. 헤테로 원자는 유기 구조의 비-탄소 및 수소 원자를 지칭한다. 몇몇 구현 예에서, 폴리실라잔은 할로겐 원자를 포함하지 않는다.
● 화학 구조 #2
추가 구현 예에서, 폴리실라잔은 화학 구조 #3에 나타낸 구조를 포함할 수 있다. 이러한 폴리실라잔은 적어도 3개의 상이한 모노머 유닛을 포함하는 폴리유기실라잔이다. 화학 구조 #3의 제형에서 X, Y, 및 Z의 양은 다양할 수 있다.
● 화학 구조 #3
제한 없이, 본원에서 고려되는 예시적인 실라잔 모노머 또는 텔로머 유닛은 1,1,3,3-테트라메틸디실라잔, 헥사메틸디실라잔, 2,2,4,4,6,6-헥사메틸시클로트리실라잔, 1,3-디에틸-1,1,3,3-테트라메틸디실라잔, 2,4,6-트리메틸-2,4,6-트리비닐시클로트리실라잔, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디페닐디실라잔, 및 1,3-디메틸-1,1,3,3-테트라페닐디실라잔을 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 2개 이상의 실라잔 모노머 또는 텔로머 유닛이 사용되어 실라잔의 공중합체를 형성할 수 있으며, 이는 본원의 구현 예에서 설명된 바와 같이, 순수한 폴리실라잔의 물질 또는 다른 물질과 혼합된 폴리실라잔의 물질일 수 있음이 이해되어야 한다.
하나 이상의 구현 예에서, 코팅(120)의 폴리실라잔은 상당히 또는 전혀 분해되지 않는 열적으로 안정한 중합체이고 30분 동안 적어도 약 250℃, 적어도 약 260℃, 적어도 약 280℃, 또는 심지어 적어도 약 300℃와 같은, 발열원 제거에 적합한 온도에 노출될 때, 유리 표면에 부착된 상태로 유지된다. 본원에 기재된 바와 같은 폴리실라잔은 하나 이상의 실라잔으로부터 형성되는 중합체를 포함한다. 추가 구현 예에서, 폴리실라잔은 실라잔의 텔로머를 포함하는 프리폴리머로부터 형성될 수 있다. 프리폴리머는 추가로 중합되어 코팅(120)에서 폴리실라잔을 형성하는 부분적으로 중합된 물질을 지칭한다. 현재 기재된 바와 같이, 폴리실라잔을 포함하는 코팅(120)은 다른, 비-실라잔 모노머 또는 텔로머와 함께 하나 이상의 실라잔 유닛을 포함하는 공중합체를 또한 포함한다. 예를 들어, 본원에서 설명하는 바와 같이, 폴리실라잔은 모노머 유닛으로서 단일 실라잔 종으로부터 형성되는 단독중합체(homopolymer), 둘 이상의 실라잔 종으로부터 형성되는 공중합체(랜덤 또는 블록 둘 다), 또는 몇몇 폴리실라잔 백본 구조를 포함하면서 추가적으로 다른 모노머 종을 포함하는 공중합체일 수 있다.
폴리실라잔은 가열 또는 기타 방법에 의한 경화와 같은 중합 수단에 의해 형성될 수 있고, 이는 모노머 또는 프리폴리머, 또는 이들의 조합을 이용한다. 추가 구현 예에서, 경화는 실온에서 휴지(rest)에 의해 자가-유도될 수 있다.
코팅(120)은 적어도 5 wt.%, 적어도 10 wt.%, 적어도 15 wt.%, 적어도 20 wt.%, 적어도 30 wt.%, 적어도 40 wt.%, 적어도 50 wt.%, 적어도 60 wt.%, 적어도 70 wt.%, 적어도 80 wt.%, 적어도 90 wt.%, 적어도 95 wt.%, 적어도 98 wt.%, 적어도 99 wt.%, 또는 심지어 적어도 99.9 wt.%의 폴리실라잔을 포함할 수 있고, 이는 실라잔 모노머 또는 프리폴리머로부터 유래될 수 있다. 실라잔의 임의의 단일 종으로부터 유래된 코팅의 일부는 폴리실라잔의 총 중량의 적어도 5 wt.%, 적어도 10 wt.%, 적어도 15 wt.%, 적어도 20 wt.%, 적어도 30 wt.%, 적어도 40 wt.%, 적어도 50 wt.%, 적어도 60 wt.%, 적어도 70 wt.%, 적어도 80 wt.%, 적어도 90 wt.%, 적어도 95 wt.%, 적어도 98 wt.%, 적어도 99 wt.%, 또는 심지어 적어도 99.9 wt.%일 수 있다.
추가 구현 예에서, 코팅(120)은 실란 및/또는 실록산과 같은 다른 화학 성분과의 혼합물로 폴리실리잔을 포함할 수 있다. 코팅(120)의 폴리실라잔은 하나 이상의 실란 또는 실록산과 직접 결합될 수 있다. 이론에 구속되는 것 없이, 폴리실라잔과 실록산(폴리실록산을 포함), 실란(폴리실란 포함), 또는 둘 모두의 혼합이 마찰 계수, 열 안정성 등과 같은 코팅의 특성을 향상시킬 수 있다고 믿어진다. 하나 이상의 구현 예에서, 코팅(120)은 10 wt.% 이하, 20 wt.% 이하, 30 wt.% 이하, 40 wt.% 이하, 50 wt.% 이하, 60 wt.% 이하, 70 wt.% 이하, 80 wt.% 이하, 90 wt.% 이하, 또는 95 wt.% 이하의 폴리실라잔 또는 실라잔 모노머 유닛 또는 프리폴리머로부터 유래된 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅(120)은 적어도 10 wt.%, 적어도 20 wt.%, 적어도 30 wt.%, 적어도 40 wt.%, 적어도 50 wt.%, 적어도 60 wt.%, 적어도 70 wt.%, 적어도 80 wt.%, 적어도 90 wt.%, 적어도 95 wt.%의 폴리실란, 또는 실란 모노머 유닛 또는 프리폴리머로부터 유래된 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅(120)은 적어도 10 wt.%, 적어도 20 wt.%, 적어도 30 wt.%, 적어도 40 wt.%, 적어도 50 wt.%, 적어도 60 wt.%, 적어도 70 wt.%, 적어도 80 wt.%, 적어도 90 wt.%, 적어도 95 wt.%의 폴리실라잔, 또는 실록산 모노머 유닛 또는 프리폴리머로부터 유래된 물질을 포함할 수 있다. 폴리실란, 폴리실록산, 또는 폴리실라잔의 퍼센트 결정은 일반적으로 코팅 용액에 존재하는 실란, 실록산, 및/또는 실라잔의 중량비에 의해 결정될 수 있다.
고려되는 폴리실라잔 함유 코팅은, Huntington Specialty Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 HS 클래스 제형(HS-900, HS-907, HS-908, HS-924와 같은), Merck KGaA로부터 상업적으로 입수 가능한 Durazane 클래스 제형, Merck로부터 상업적으로 입수 가능한 Aquamica NL110A-20, Kadko, Inc.로부터 입수 가능한 Kadko 폴리실라잔 코팅, 및 싱가포르의 Gyeon으로부터 상업적으로 입수 가능한 Q2 시리즈 코팅으로부터 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
하나 이상의 구현 예에서, 코팅(120)은 하나 이상의 폴리실록산을 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 실리콘 수지는 폴리실록산을 형성할 수 있다. 실리콘 수지는 RnSi(X)mOy의 일반식을 갖는 분지형, 케이지-형 올리고실록산에 의해 형성되는 3차원 중합체로 고도로 분지화될 수 있고, 여기서 R은 비반응성 치환기, 일반적으로 메틸 또는 페닐이고, X는 OH 또는 H이다. 이론에 얽매이는 것을 원치 않으나, 수지의 경화는 Si-O-Si 결합의 형성과 함께 Si-OH 모이어티의 축합 반응을 통해 발생하는 것으로 믿어진다. 실리콘 수지는 M-수지, D-수지, T-수지, 및 Q-수지를 포함하는, 4개의 가능한 기능석 실록산 모노머 유닛 중 적어도 하나를 가질 수 있고, 여기서 M-수지는 일반식 R3SiO를 갖는 수지를 지칭하고, D-수지는 일반식 R2SiO2를 갖는 수지를 지칭하고, T-수지는 일반식 RSiO3를 갖는 수지를 지칭하고, 및 Q-수지는 일반식 SiO4(용융 석영)를 갖는 수지를 지칭한다. 몇몇 구현 예에서, 수지는 D 및 T 유닛(DT 수지) 또는 M 및 Q 유닛(MQ 수지)으로 제조된다. 다른 구현 예에서, 다른 조합(MDT, MTQ, QDT)이 또한 사용된다.
하나 이상의 구현 예에서, 코팅(120)은 실란으로부터 형성되는 하나 이상의 폴리실란을 포함한다. 상이한 실란의 조합이 이용될 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 실란은 방향족 화학 조성물일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 방향족 화학 조성물은 벤젠 시리즈 및 관련된 유기 모이어티의 특징인 하나 이상의 6-탄소 링을 함유한다. 방향족 실란 화학 조성물은 디알콕시실란 화학 조성물, 이의 가수분해물, 또는 이의 올리고머, 또는 트리알콕시실란 화학 조성물, 이의 가수분해물, 또는 이의 올리고머와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 알콕시실란일 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 방향족 실란은 아민 모이어티를 포함할 수 있고, 아민 모이어티를 포함하는 알콕시실란일 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 방향족 실란 화학 조성물은 방향족 알콕시실란 화학 조성물, 방향족 아실옥시실란 화학 조성물, 방향족 할로겐 실란 화학 조성물, 또는 방향족 아미노실란 화학 조성물일 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 방향족 실란 화학 조성물은 아미노페닐, 3-(m-아미노페녹시) 프로필, N-페닐아미노프로필, 또는 (클로로메틸)페닐 치환된 알콕시, 아실옥시, 할로겐, 또는 아미노 실란으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 방향족 알콕시실란은 아미노페닐트리메톡시 실란(때때로 여기에서 "APhTMS"로 지칭됨), 아미노페닐디메톡시 실란, 아미노페닐트리에톡시 실란, 아미노페닐디에톡시 실란, 3-(m-아미노페녹시) 프로필트리메톡시 실란, 3-(m-아미노페녹시) 프로필디메톡시 실란, 3-(m-아미노페녹시) 프로필트리에톡시 실란, 3-(m-아미노페녹시) 프로필디에톡시 실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필디메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐아미노프로필디에톡시실란, 이의 가수분해물, 또는 이의 올리고머화된 화학 조성물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
추가 구현 예에서, 사용되는 실란은 지방족 화학 조성물일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 지방족 화학 조성물은 알칸, 알켄, 및 알카인과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 개방 사슬 구조를 갖는 화학 조성물과 같은 비-방향족이다. 예를 들어, 몇몇 구현 예에서, 실란은 알콕시실란인 화학 조성물을 포함할 수 있고, 디알콕시실란 화학 조성물, 이의 가수분해물, 또는 이의 올리고머, 또는 트리알콕시실란 화학 조성물, 이의 가수분해물, 또는 이의 올리고머와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 지방족 알콕시실란일 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 지방족 실란은 아민 모이어티를 포함할 수 있고, 아미노알킬트리알콕시실란과 같은 아민 모이어티를 포함하는 알콕시실란일 수 있다. 하나의 구현 예에서, 지방족 실란 화학 조성물은 3-아미노프로필, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필, 비닐, 메틸, N-페닐아미노프로필, (N-페닐아미노)메틸, N-(2-비닐벤질아미노에틸)-3-아미노프로필 치환된 알콕시, 아실옥시, 할로겐, 또는 아미노 실란, 이의 가수분해물, 또는 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 아미노알킬트리알콕시실란은 3-아미노프로필트리메톡시 실란(때때로 여기에서 "GAPS"로서 지칭되는), 3-아미노프로필디메톡시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-아미노프로필디에톡시 실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필디에톡시실란, 이의 가수분해물, 및 이의 올리고머화된 화학 조성물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 다른 구현 예에서, 지방족 알콕시실란 화학 조성물은 알킬트리알콕시실란 또는 알킬디알콕시실란과 같은, 아민 모이어티를 함유하지 않을 수 있다. 이러한 알킬트리알콕시실란 또는 알킬디알콕시실란은 비닐트리메톡시 실란, 비닐디메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 비닐디에톡시 실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸디에톡시실란, 이의 가수분해물, 또는 이의 올리고머화된 화학 조성물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
하나 이상의 구현 예에서, 코팅(120)은 폴리실라잔 외에 하나 이상의 열적으로 안정한 중합체를 포함한다. 고려되는 중합체는 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리설폰, 폴리에테르에테케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리페닐, 폴리벤조티아졸, 폴리벤조옥사졸, 폴리비스티아졸, 플루오로중합체, 실리콘 수지, 및 유기 또는 무기 필러를 갖거나 갖지 않는 폴리방향족 헤테로사이클릭 중합체를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 이의 교시가 참조로서 본원에 통합되는, U.S. 특허 제9,763,852호에서 개시되는 중합체는 코팅(120)에서 현재 개시되는 폴리실라잔과 조합하여 사용될 수 있다.
현재 개시되는 구현 예에 따르면, 코팅(120)은 적어도 1 원자 퍼센트(atm.%), 적어도 2 atm.%, 적어도 3 atm.%, 적어도 4 atm.%, 적어도 5 atm.%, 적어도 6 atm.%, 적어도 7 atm.%, 적어도 8 atm.%, 적어도 9 atm.%, 적어도 10 atm.%, 적어도 12 atm.%, 적어도 14 atm.%, 적어도 16 atm.%, 적어도 18 atm.%, 또는 적어도 20 atm.%,의 양으로 질소를 포함할 수 있다. 이러한 결정은 코팅(120)의 전체 두께에 걸친 질소 함량의 XPS 데이터를 분석함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어, 질소에 대한 원자 농도 데이터 포인트는 평균화될 수 있다. 코팅(120) 내 질소의 전체 원자 퍼센트를 결정할 수 있다.
추가 구현 예에서, 코팅(120)의 적어도 일부는 적어도 1 atm.%, 적어도 2 atm.%, 적어도 3 atm.%, 적어도 4 atm.%, 적어도 5 atm.%, 적어도 6 atm.%, 적어도 7 atm.%, 적어도 8 atm.%, 적어도 9 atm.%, 적어도 10 atm.%, 적어도 12 atm.%, 적어도 14 atm.%, 적어도 16 atm.%, 적어도 18 atm.%, 또는 적어도 20 atm.%의 양으로 질소를 포함할 수 있다. 상기 결정은 XPS 데이터 및 코팅(120) 내 임의의 단일 두께에서 질소의 최대 원자 농도를 확인하는 것에 의해 이루어질 수 있다.
하나의 구현 예에서, 코팅(120)은 경화되지 않은 코팅 전구체 혼합물로서 적용되고, 이어서 경화될 수 있다. 상기 "코팅 전구체 혼합물"은 실라잔 또는 유리 몸체(102)에 적용되는 경화된 폴리실라잔 물질의 다른 전구체를 함유하는 액체 용액을 지칭한다. 몇몇 구현 예에서, 코팅 전구체 혼합물은 중합체 전구체(예컨대, 폴리실라잔의 모노머 또는 프리폴리머)와 함께 하나 이상의 유기 용매를 포함할 것이다. 코팅 전구체 혼합물은 코팅된 유리 용기(100)의 적용 및 경화(예컨대, 분무 또는 딥 코팅에 이은 가열에 의해) 후에 코팅(120)의 구성성분이 될 물질을 함유하는 하나 이상의 화학적 구성성분을 포함할 수 있다. 즉, 전구체의 원자 중 적어도 일부는 형성된 코팅의 원자가 될 수 있다. 추가 구현 예에서, 프리폴리머 또는 심지어 완전히 중합된 폴리실라잔은 코팅 전구체 혼합물에 포함될 수 있다.
다시 도 1 및 2를 참조하면, 코팅(120)은 코팅(120)이 단일 층을 포함하는 단일 침착 단계에서 적용될 수 있다. 침착은 침지 공정에 의해 이루어질 수 있거나, 또는 대안적으로, 코팅(120)은 분무 또는 다른 적절한 수단에 의해 적용될 수 있고, 선택적으로 건조될 수 있다. 본원에 기재된 코팅(120)을 위한 적절한 침착 방법의 설명은 "Glass Articles with Low-Friction Coatings,"으로 명명된, U.S. 특허 출원 제13/780,740호에서 확인할 수 있으며, 이는 전체가 참조로서 본원에 통합된다. 추가 구현 예에서, 다중 침착이 이용될 수 있다. 예를 들어, 다중 코팅 전구체 혼합물 침착은 수행되고 이어서 경화될 수 있으며, 또는 경화는 각 침착 단계 후에 이어질 수 있어, 전구체의 제2 코팅은 경화된 층에 적용될 수 있다. 침착 기술이 유리 물품의 지오메트리에 따를 수 있음이 이해되어야 한다.
코팅 전구체 혼합물의 침착 후에, 코팅 전구체 혼합물의 유기 용매의 적어도 일부는 수동 건조 또는 제어된 기류 또는 증가된 온도와 같은 능동 건조 단계(들)에 의해 유리된다. 이후, 코팅된 유리 용기(100)는 열에 노출되어 경화될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, "경화"는 전구체 물질로부터 중간체 또는 최종 물질로 코팅 상의 물질을 변화시키는 임의의 공정(일반적으로 가열에 의한)을 지칭한다. 예를 들어, 몇몇 구현 예는 구성성분을 금속 산화물 전구체로부터 유리시키고 금속 산화물을 형성하는 가열에 의한 경화를 이용한다. 이러한 경화는 코팅된 바이알을 200℃ 내지 300℃와 같은, 폴리실라잔을 중합하기 충분한 온도에서 가열하는 것을 포함할 수 있다. 경화 조건은 사용되는 전구체 물질의 타입에 따라 달라질 수 있다. 이론에 의해 국한되는 것 없이, 경화 단계가 코팅 전구체 혼합물의 임의의 잔여 용매를 유리시키는 것으로 믿어진다. 몇몇 구현 예에서, 경화는 적어도 300℃, 적어도 400℃, 적어도 500℃, 또는 심지어 적어도 600℃와 같은, 더 높은 온도에서 이루어질 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 가열된 경화가 필요하지 않을 수 있음이 이해되어야 한다. 추가 구현 예에서, 건식 가열은 사용되어 폴리실라잔을 경화시킬 수 있다. 건식 가열은 대략 대기 습도에서 수행되거나, 또는 적어도 수분이 적극적으로 첨가되지 않은 가열을 지칭할 수 있다. 추가 구현 예에서, 경화 환경은 질소 가스 경화 공정이 사용되는 경우와 같이, 습기가 충분히 없을 수 있다. 이는 스팀을 이용하는 일부 알려진 폴리실라잔 경화 공정과 대조된다. 건식 가열이 경화된 코팅의 유기 기능을 촉진할 수 있는 반면, 스팀 처리는 폴리실라잔의 물과의 반응을 촉진할 수 있고, 이는 H2 및/또는 NH3의 방출, 그리고 실록산 네트워크의 형성을 유발할 수 있다고 믿어진다.
유리 몸체(102)에 적용된 코팅(120)은 약 100㎛ 이하, 약 10㎛ 이하, 약 8㎛ 이하, 약 6㎛ 이하, 약 4㎛ 이하, 약 3㎛ 이하, 약 2㎛ 이하, 또는 심지어 약 1㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅(120)의 두께는 약 800 nm 이하, 약 600 nm 이하, 약 400 nm 이하, 약 300 nm 이하, 약 200 nm 이하, 또는 심지어 약 100 nm 두께 이하일 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅(120)은 약 90 nm 두께 미만, 약 80 nm 두께 미만, 약 70 nm 두께 미만, 약 60 nm 두께 미만, 약 50 nm 두께 미만, 또는 심지어 약 25 nm 두께 미만일 수 있다. 구현 예에서, 코팅(120)은 적어도 약 10 nm, 적어도 약 15 nm, 적어도 약 20 nm, 적어도 약 25 nm, 적어도 약 30 nm, 적어도 약 35 nm, 적어도 약 40 nm, 또는 심지어 적어도 약 45 nm의 두께를 가질 수 있다. 예시적인 구현 예는 약 20 nm 내지 약 50 nm, 약 25 nm 내지 약 45 nm, 또는 약 30 nm 내지 약 40 nm의 두께를 가질 수 있다. 이론에 국한되는 것 없이, 상대적으로 얇은 코팅(즉, 20 nm 미만)은 유리를 적절하게 보호하지 못하여 바이알-대-바이알 접촉 동안 유리 표면의 확인을 결과하는 것으로 믿어진다. 또한, 이러한 상대적으로 얇은 코팅은 발열원 제거 공정에서 살아남지 못할 수 있다. 반면에, 상대적으로 두꺼운 코팅(즉, 50 nm 초과)은 더 쉽게 손상될 수 있고, 코팅의 마모 흔적은 바이알-온-바이알 접촉에 나타날 수 있다. 상대적으로 두꺼운 코팅의 경우, 마모 트랙이 유리가 아닌 코팅의 변형으로 믿어진다는 점에 유의해야 한다. 본원에 기술되는 바와 같이, 마모 트랙은 트랙 도는 흠집을 남기는 코팅 상의 마모에 의해 유발되는 가시적인 트랙이다. 몇몇 구현 예에서, 마모 트랙은 유리 확인 및/또는 상대적으로 높은 마찰 계수(예컨대 0.7 이상)를 나타낼 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 원하는 코팅 두께는 유리 용기에 적용되는 용매/중합체 혼합물 내 모노머 또는 프리폴리머의 양을 조정함으로써 달성될 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 코팅(120)은 유리 몸체(102)의 전체에 걸쳐 균일한 두께가 아닐 수 있다. 예를 들어, 코팅된 유리 용기(100)는, 유리 몸체(102)를 코팅(120)을 형성하는 하나 이상의 코팅 용액으로 접촉하는 공정으로 인해, 일부 영역에서 더 두꺼운 코팅(120)을 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅(120)은 불균일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 코팅 두께는 코팅된 유리 용기(100)의 상이한 영역에 걸쳐 변할 수 있고, 이는 선택된 영역의 보호를 촉진할 수 있다.
약제학적 패키지용 다른 중합체-계 코팅과 관련하여 현재 개시된 폴리실라잔 코팅의 몇가지 비-제한적인 이점이 관찰될 수 있다. 이러한 이점 중 하나는 폴리실라잔 및 유리의 표면 실라놀 사이의 더 강한 물리적 상호작용 및 화학적 결합으로 인한 유리 표면 상의 향상된 접착력일 수 있다. 대조적으로, 폴리이미드 코팅은 코팅 접착력을 향상시키기 위해 커플링제로 아미노-작용화된 알콕시 실란을 필요로 할 수 있고, 이는 비용 및 처리 어려움을 추가한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 폴리실라잔을 형성하는 전구체는 저비점의 다양한 환경 친화적인 유기 용매에 용해될 수 있고, 폴리이미드 코팅과 같은 다른 코팅 시스템의 전구체는 톨루엔/DMF의 폴리아믹 산 Novastrat 800, 및 NMP의 PMDA-ODA(폴리(4,4'-옥시디페닐렌-피로멜리이미드)의 폴리아믹 산 전구체와 같은, 매우 높은 비등점 용매에서 용해될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, tert-부틸 아세테이트, 톨루엔, 또는 n-프로필 아세테이트는 현재 개시된 구현 예에 적합한 용매일 수 있다.
코팅(120)이 적용될 수 있는, 약제학적 패키지의 유리 용기는 다양한 상이한 유리 조성물로부터 형성될 수 있다. 유리 물품의 특정 조성물은 유리가 원하는 물리적 특정 세트를 갖도록 특정 적용에 따라 선택될 수 있다. 하나 이상의 구현 예에 따라, 유리는 알칼리 보로실리케이트 유리와 같은, 화학적 내구성 및 낮은 열 팽창을 나타내는 것으로 알려진 조성물일 수 있다. 또 다른 구현 예에 따르면, 유리는 ASTM 표준 E438-92에 따른 Type I, Class B 유리로부터 형성될 수 있다.
유리 용기는 약 25 x 10-7/℃ 내지 80x 10-7/℃ 범위의 열 팽창 계수를 갖는 유리 조성물로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 몇몇 구현 예에서, 유리 몸체(102)는 이온 교환에 의해 강화될 수 있는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물로부터 형성된다. 이러한 조성물은 일반적으로 SiO2, Al2O3, 적어도 하나의 알칼리토 산화물, 및 Na2O 및/또는 K2O와 같은 하나 이상의 알칼리 산화물의 조합을 포함한다. 상기 구현 예의 일부에서, 유리 조성물은 붕소 및 붕소를 함유하는 화합물이 없을 수 있다. 일부 다른 구현 예에서, 유리 조성물은 예를 들어, SnO2, ZrO2, ZnO, TiO2, As2O 등과 같은, 소량의 하나 이상의 추가 산화물을 더욱 포함할 수 있다. 이들 성분은 청징제로서 및/또는 유리 조성물의 화학적 내구성을 더욱 향상시키기 위해, 첨가될 수 있다. 다른 구현 예에서, 유리 표면은 SnO2, ZrO2, ZnO, TiO2, As2O3 등을 포함하는 금속 산화물 코팅을 포함할 수 있다.
본원에 설명된 몇몇 구현 예에서, 유리 몸체(102)는 예컨대 이온-교환 강화에 의해 강화되며, 이는 여기에서 "이온-교환된 유리"로 지칭된다. 예를 들어, 유리 몸체(102)는 약 300 MPa 이상 또는 심지어 약 350 MPa 이상의 압축 응력을 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 압축 응력은 약 300 MPa 내지 약 900 MPa 범위에 있을 수 있다. 그러나 몇몇 구현 예에서, 유리의 압축 응력이 300 MPa 미만 또는 900 MPa 초과일 수 있음이 이해되어야 한다. 몇몇 구현 예에서, 유리 몸체(102)는 20 ㎛ 이상의 층의 깊이를 가질 수 있다. 이들 구현 예 중 일부에서, 층의 깊이는 50 ㎛ 초과 또는 심지어 75 ㎛ 이상일 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 층의 깊이는 100 ㎛ 이하 또는 초과일 수 있다. 이온-교환 강화는 약 350℃ 내지 약 500℃의 온도에서 유지되는 용융염 욕에서 수행될 수 있다. 원하는 압축 응력을 달성하기 위해, 유리 용기(미코팅된)는 약 30 시간 미만 또는 심지어 약 20 시간 미만의 염욕에서 침지될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구현 예에서, 유리 용기는 약 8 시간 동안 450℃로 100% KNO3 염욕에서 침지된다.
하나의 특히 예시적인 구현 예에서, 유리 몸체(102)는 Corning, Incorporated에 할당되고, "Glass Compositions with Improved Chemical and Mechanical Durability"로 명명되며, 2012.10.25자로 출원되어 계류 중인 U.S. 특허 출원 번호 제13/660894호에 기술된 이온 교환 가능한 유리 조성물로부터 형성될 수 있다.
그러나 본원에 기술된 코팅된 유리 용기(100)는 이온-교환가능한 유리 조성물 및 비-이온 교환가능한 유리 조성물을 포함하나, 이에 제한되지 않는, 다른 유리 조성물로부터 형성될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 몇몇 구현 예에서, 유리 용기는 예를 들어 Schott Type 1B 보로실리케이트 유리와 같은, Type 1B 유리 조성물로부터 형성될 수 있다.
본원에 기술된 몇몇 구현 예에서, 유리 물품은 이의 가수분해 내성에 기초한, USP(미국 약전), EP(유럽 약전), 및 JP(일본 약전)와 같은 규제 기관에 의해 기술된 약제학적 유리에 대한 기준을 충족하는 유리 조성물로부터 형성될 수 있다. USP 660 및 EP 7에 따라, 보로실리케이트 유리는 Type I 기준을 충족하고, 비경구 패키징에 일상적으로 사용된다. 보로실리케이트 유리의 예는 Corning® Pyrex® 7740, 7800 및 Wheaton 180, 200, 및 400, Schott Duran, Schott Fiolax, KIMAX® N-51A, Gerrescheimer GX-51 Flint 및 기타를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 소다-라임 유리는 Type III 기준을 충족하고, 이후에 용해되어 용액 또는 버퍼를 만드는 건조 분말의 패키징에 허용된다. Type III 유리는 알칼리에 둔감한 것으로 판명된 액체 제형의 패키징에 또한 적합하다. Type III 소다 라임 유리의 예는 Wheaton 800 및 900을 포함한다. 탈알칼리화된 소다-라임 유리는 더 높은 수준의 수산화나트륨 및 산화 칼슘을 가지며, Type II 기준을 충족한다. 상기 유리는 Type I 유리보다 침출에 대한 저항이 덜하지만, Type III 유리 보다 저항이 더 높다. Type II 유리는 유통 기한 동안 pH 7 미만으로 유지되는 제품에 사용될 수 있다. 예는 황산 암모늄 처리된 소다 라임 유리를 포함한다. 이러한 약제학적 유리는 다양한 화학 조성물을 가지며, 20-85 x 10-7/℃ 범위의 선형 열 팽창(CTE) 계수를 갖는다.
본원에 기술된 코팅된 유리 물품이 유리 용기인 경우, 코팅된 유리 용기(100)의 유리 몸체(102)는 다양한 상이한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 유리 몸체는 사용되어 바이알, 앰플, 카트리지, 주사기 몸체 및/또는 약제학적 조성물을 저장하기 위한 임의의 다른 유리 용기와 같은 코팅된 유리 용기(100)를 형성할 수 있다. 코팅 전에 유리 용기를 화학적으로 강화하는 능력은 사용되어 유리 용기의 기계적 내구성을 더욱 개선할 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 구현 예에서, 유리 용기가 코팅의 적용 전에 이온 교환 강화될 수 있음이 이해되어야 한다. 대안적으로, 미국 특허 제7,201,965호에 기술된 바와 같은 열 템퍼링, 화염 폴리싱, 및 라미네이팅과 같은, 다른 강화 방법은 사용되어 코팅 전에 유리를 강화할 수 있다.
코팅된 유리 용기의 다양한 특성(즉, 마찰 계수, 수평 압축 강도, 4-점 굽힘 강도)은, 코팅된 유리 용기가 코팅된 상태(즉, 적용 가능한 경우 경화 외 어떤 추가 처리 없이 코팅의 적용 후)이거나, 또는 세척, 동결건조, 발열원 제거, 오토클레이브 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는, 약제학적 충전 라인 상에서 수행되는 처리와 유사하거나 동일한 것과 같은, 하나 이상의 공정 처리 후인 경우, 측정될 수 있다.
발열원 제거는 발열원이 물질로부터 제거되는 공정이다. 약제학적 패키지와 같은 유리 물품의 발열원 제거는 샘플에 적용되는 열 처리에 의해 수행될 수 있고, 여기서 샘플은 일정 기간 동안 상승된 온도로 가열된다. 예를 들어, 발열원 제거는 유리 용기를 20분, 30분, 40분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 12시간, 24시간, 48시간, 및 72 시간을 포함하나 이에 제한되지 않는, 약 30초 내지 약 72 시간의 시간 동안 약 250℃ 내지 약 380℃ 사이의 온도로 가열하는 것을 포함할 수 있다. 열 처리 후, 유리 용기는 실온으로 냉각된다. 제약 산업에서 일반적으로 사용되는 기존의 발열원 제거 조건 중 하나는 약 30분 동안 약 250℃의 온도에서의 열 처리이다. 그러나 더 높은 온도가 이용된다면, 열 처리 시간이 감소될 수 있다는 것이 고려된다. 본원에 설명된 코팅된 유리 용기는 일정 기간 동안 상승된 온도에 노출될 수 있다. 본원에 설명된 상승된 온도 및 가열 시간은 유리 용기의 발열을 제거하기에 충분하거나 충분하지 않을 수 있다. 그러나 본원에 설명된 가열의 온도 및 시간 중 일부는 본원에 설명된 코팅된 유리 용기와 같은, 코팅된 유리 용기의 발열원 제거에 충분하다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같이, 코팅된 유리 용기는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 약 400℃의 온도에 노출될 수 있다. 발열원 제거 공정은 30분 이외의 시간을 가질 수 있으며, 30분은 예컨대 정의된 발열원 제거 조건에 노출 후 마찰 계수 테스트와 같이, 비교의 목적으로 발열원 제거 온도와 함께 본 개시의 전체에 걸쳐 사용됨이 인식된다.
본원에 사용되는 바와 같이, 동결건조 조건(즉, 냉동 건조)는 샘플이 단백질을 함유하는 액체로 채워진 후, -100℃와 같은 낮은 온도에서 동결된 후, 진공 하에 -15℃와 같은 온도에서, 20시간과 같은 시간 동안 물 승화되는 공정을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 오토클레이브 조건은 100℃에서 10분과 같은 시간 동안 샘플을 스팀 퍼지하고, 이후 20분의 체류 시간을 갖는 것을 지칭하며, 여기서 상기 샘플은 121℃ 환경에서 노출된 후 121℃에서 30분 동안 열 처리된다. 오토클레이빙은 스팀을 이용한 경화 공정과 같은, 경화 공정과 구별된다는 점이 이해되어야 한다.
코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수(μ)는 동일한 유리 조성으로부터 형성된 코팅되지 않은 유리 용기의 표면 보다 더 낮은 마찰 계수를 가질 수 있다. 마찰 계수(μ)는 두 표면 사이의 마찰의 정량적인 측정이고, 표면 조도; 및 온도 및 습도와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 환경 조건을 포함하는, 제1 및 제2 표면의 기계적 및 화학적 특성의 함수이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 코팅된 유리 용기(100)에 대한 마찰 계수 측정은 제1 유리 용기의 외부 표면(약 16.00 mm 내지 17.00 mm 사이의 외부 직경을 갖는) 및 제1 유리 용기와 실질적으로 동일한 제2 유리 용기의 외부 표면 사이의 마찰 계수로서 보고되며, 여기서 제1 및 제2 유리 용기는 동일한 몸체 및 동일한 코팅 조성(적용된 경우)을 갖고, 제조 전, 제조 동안, 및 제조 후 동일한 환경에 노출된다. 본원에서 달리 표시되지 않는 한, 마찰 계수는 본원에 기재된 바와 같이, 바이알-온-바이알 테스트 지그에서 측정된 30N의 수직 하중으로 측정되는 최대 마찰 계수를 지칭한다. 그러나 특정 적용된 하중에서 최대 마찰 계수를 나타내는 코팅된 유리 용기는 더 낮은 하중에서 동일 또는 더 나은(즉, 더 적은) 최대 마찰 계수를 또한 나타낼 것임이 이해되어야 한다. 예를 들어, 코팅된 유리 용기가 50 N의 적용된 하중 하에서 0.5 이하의 최대 마찰 계수를 나타내는 경우, 코팅된 유리 용기는 또한, 25 N의 적용된 하중 하에서 0.5 이하의 최대 마찰 계수를 나타낼 것이다. 최대 마찰 계수를 측정하기 위해, 테스트 시작 시 또는 근처에서 국부 최대값이 제외되며, 이는 테스트 시작 시 또는 근처에서의 그러한 최대값이 정적 마찰 계수를 나타내기 때문이다. 본원의 구현 예에서 기술되는 바와 같이, 마찰 계수는 서로에 대한 용기의 속도가 약 0.67 mm/s인 곳에서 측정되었다.
본원에 기술된 구현 예에서, 유리 용기(코팅된 및 코팅되지 않은 것 모두)의 마찰 계수는 바이알-온-바이알 테스트 지그로 측정된다. 테스트 지그(200)는 도 3에 개략적으로 도시된다. 동일한 장치는 또한 사용되어 지그에 위치된 두 개의 유리 용기 사이의 마찰력을 측정할 수 있다. 바이알-온-바이알 테스트 지그(200)는 교차 구성(즉, 서로 수직인)으로 배열된 제1 클램프(212) 및 제2 클램프(222)를 포함한다. 제1 클램프(212)는 제1 베이스(216)에 부착된 제1 고정 암(214)을 포함한다. 제1 고정 암(214)은 제1 유리 용기(210)에 부착되고, 제1 유리 용기(210)를 제1 클램프(212)에 대해 고정하여 유지한다. 유사하게, 제2 클램프(222)는 제2 베이스(226)에 부착된 제2 고정 암(224)을 포함한다. 제2 고정 암(224)은 제2 유리 용기(220)에 부착되고, 이를 제2 클램프(222)에 대해 고정하여 유지한다. 제1 유리 용기(210)는 제1 클램프(212) 상에 위치되고, 제2 유리 용기(220)는 제1 유리 용기(210)의 장축 및 제2 유리 용기(220)의 장축이 서로 약 90°각도로 그리고 x-y 축으로 정의되는 수평면 상에서 위치되도록 제2 클램프(222)에 위치된다.
제1 유리 용기(210)는 접촉점(230)에서 제2 유리 용기(220)와 접촉하여 위치된다. 수직력은 x-y 축으로 정의된 수평면과 직교하는 방향으로 적용된다. 수직력은 정지된 제1 클램프(212) 상에서 제2 클램프(222)에 적용되는 정적 중량 또는 다른 힘에 의해 적용될 수 있다. 예를 들어, 추는 제2 베이스(226)에 위치될 수 있고, 제1 베이스(216)는 안정적인 표면 상에 배치될 수 있으며, 따라서 접점(230)에서 제1 유리 용기(210) 및 제2 유리 용기(220) 사이에 측정 가능한 힘을 유도할 수 있다. 대안적으로, 힘이 UMT(universal mechanical tester) 머신과 같은 기계적 장치로 적용될 수 있다.
제1 클램프(212) 또는 제2 클램프(222)는 제1 유리 용기(210) 및 제2 유리 용기(220)의 장축과 45°각도인 방향으로 서로에 대해 이동될 수 있다. 예를 들어, 제1 클램프(212)는 정지 상태로 유지될 수 있고, 제2 클램프(222)는 이동되어, 제2 유리 용기(220)는 x-축 방향으로 제1 유리 용기(210)를 가로질러 이동한다. 유사한 설정이 The Journal of Adhesion, 78: 113-127, 2002의 "Scratch Resistant Polyimide Coatings for Alumino Silicate Glass surfaces"에서 R. L. De Rosa et al.에 의해 설명된다. 마찰 계수를 측정하기 위해, 제2 클램프(222)를 이동시키는데 필요한 힘과 제1 및 제2 유리 용기(210, 220)에 적용되는 수직력은 로드 셀로 측정되고, 마찰 계수는 마찰력 및 수직력의 몫으로 계산된다. 상기 지그는 25℃ 및 50% 상대 습도의 환경에서 작동된다.
본원에 기재된 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는, 위에서 설명한 바이알-온-바이알 지그로 결정된, 유사-코팅된 유리 용기에 대해 약 0.7 이하의 마찰 계수를 갖는다. 다른 구현 예에서, 마찰 계수는 약 0.6 이하, 또는 심지어 약 0.5 이하일 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 약 0.4 이하, 또는 심지어 약 0.3 이하의 마찰 계수를 갖는다. 약 0.7 이하의 마찰 계수를 갖는 코팅된 유리 용기는 마찰 손상에 대한 개선된 내성을 일반적으로 나타내고, 결과적으로 개선된 기계적 특성을 갖는다. 예를 들어, 종래 유리 용기(코팅이 없는)는 0.7 초과의 마찰 계수를 가질 수 있다.
본원에 설명된 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 동일한 유리 조성물로부터 형성된 코팅되지 않은 유리 용기의 표면의 마찰 계수보다 적어도 20% 작다. 예를 들어, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 동일한 유리 조성물로부터 형성된 코팅되지 않은 유리 용기의 표면의 마찰 계수보다 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 40%, 또는 심지어 적어도 50% 작을 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 온도에 노출된 후 약 0.7 이하의 마찰 계수를 가질 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 온도에 노출 후 약 0.7 이하(즉, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 또는 심지어 약 0.3 이하)의 마찰 계수를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 30분 동안 약 250℃(또는 약 260℃)의 온도에 노출 후 약 30%를 초과하여 증가하지 않을 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 온도에 노출 후 약 30%를 초과하여(즉, 약 25%, 약 20%, 약 15%, 또는 심지어 약 10%) 증가하지 않을 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 온도에 노출 후 약 0.5를 초과하여(즉, 약 0.45, 약 0.4, 약 0.35, 약 0.3, 약 0.25, 약 0.2, 약 0.15, 약 0.1, 또는 심지어 약 0.05)으로 증가하지 않을 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 온도에 노출 후 전혀 증가하지 않을 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 10분 동안 약 70℃의 온도에서 수조에 침지된 후 약 0.7 이하의 마찰 계수를 가질 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 5분, 10분, 20분, 30분, 40분, 50분, 또는 심지어 1시간 동안 약 70℃의 온도에서 수조에 침지된 후 약 0.7 이하(즉, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 또는 심지어 약 0.3 이하)의 마찰 계수를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 10분 동안 약 70℃의 온도에서 수조에 침지된 후에 약 30%를 초과하여 증가하지 않을 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 5분, 10분, 20분, 30분, 40분, 50분, 또는 심지어 1시간 동안 약 70℃의 온도에서 수조에 침지된 후에 약 30%를 초과하여(즉, 약 25%, 약 20%, 약 15%, 또는 심지어 약 10%), 증가하지 않을 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 5분, 10분, 20분, 30분, 40분, 50분, 또는 심지어 1시간 동안 약 70℃의 온도에서 수조에 침지된 후 전혀 증가하지 않을 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 동결건조 조건에 노출 후 약 0.7 이하의 마찰 계수를 가질 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 동결건조 조건에 노출 후 약 0.7 이하(즉, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 또는 심지어 약 0.3 이하)의 마찰 계수를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 동결건조 조건에 노출 후 약 30%를 초과하여 증가하지 않을 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 동결건조 조건에 노출 후 약 30%를 초과하여(즉, 약 25%, 약 20%, 약 15%, 또는 심지어 약 10%) 증가하지 않을 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 동결건조 조건에 노출 후 전혀 증가하지 않을 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 오토클레이브 조건에 노출 후 약 0.7 이하의 마찰 계수를 가질 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부는 오토클레이브 조건에 노출 후 약 0.7 이하(즉, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 또는 심지어 약 0.3 이하)의 마찰 계수를 가질 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 오토클레이브 조건에 노출 후 약 30%를 초과하여 증가하지 않을 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 오토클레이브 조건에 노출 후 약 30%를 초과하여 증가하지 않을 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 오토클레이브 조건에 노출 후 약 30%를 초과하여(즉, 약 25%, 약 20%, 약 15%, 또는 심지어 약 10%) 증가하지 않을 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅을 갖는 코팅된 유리 용기의 일부의 마찰 계수는 오토클레이브 조건에 노출 후 전혀 증가하지 않을 수 있다.
본원에 설명된 코팅된 유리 용기는 수평 압축 강도를 갖는다. 본원에 기재되는 바와 같은 수평 압축 강도는 코팅된 유리 용기(100)를 유리 용기의 장축에 평행하게 배향된 2개의 평행한 플래튼(platens) 사이에 수평으로 위치시킴으로써 측정된다. 이후, 기계적 로드는 유리 용기의 장축에 수직인 방향으로 플래튼으로 코팅된 유리 용기(100)에 적용된다. 플래튼에 배치되기 전에, 유리 용기는 2 인치 테이프로 랩팅되고, 돌출부는 절단되거나 용기의 바텀 주위로 접힌다. 용기는 이후, 표본 주위에 스테이플링된 인덱스 카드 내에 위치된다. 바이알 압축을 위한 로드 속도는 0.5 in/min이며, 이는 플래튼이 0.5 in/min의 속도로 서로를 향해 이동함을 의미한다. 수평 압축 강도는 25℃±2℃ 및 50%±5% 상대 습도에서 측정된다. 몇몇 구현 예에서, 제약 충전 라인 조건을 시뮬레이션하기 위해 발열원 제거 후 1시간 이내에 수평 압축 테스트를 수행하는 것이 바람직하다. 수평 압축 강도는 파괴시 로드의 측정치이며, 수평 압축 강도의 측정은 선택된 정상 압축 로드에서의 파괴 확률로 주어질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 파괴는, 유리 용기가 샘플의 적어도 50%의 수평 압축 하에서 파열될 때, 발생한다. 따라서, 샘플 그룹에 대한 수평 압축이 제공된다. 몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 코팅되지 않은 바이알보다 적어도 10%, 20%, 또는 30% 더 큰 수평 압축 강도를 가질 수 있다.
이제 도 1 및 3을 참조하면, 수평 압축 강도 측정은 또한 마모된 유리 용기에 대하여도 수행될 수 있다. 구체적으로, 테스트 지그(200)의 작동은 코팅된 유리 용기(100)의 강도를 약화시키는 표면 스크래치 또는 마모와 같은 코팅된 유리 용기 외부 표면(122) 상에 손상을 일으킬 수 있다. 유리 용기는 이후 위에서 설명한 수평 압축 절차를 거치고, 여기서 용기는 2개의 플래튼 사이에 배치되며, 스크래치는 플래튼에 평행하게 바깥쪽을 향한다. 스크래치는 바이알-온-바이알 지그에 의해 적용되는 선택된 정상 압력 및 스크래치 길이에 의해 특징지어질 수 있다. 달리 식별되지 않는한, 수평 압축 절차를 위한 마모된 유리 용기의 스크래치는 30 N의 정상 로드에 의해 생성된 20 mm의 스크래치 길이에 의해 특징지어질 수 있다. 플래튼에 대해 90°±5°각도에서 스크래치를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
코팅된 유리 용기는 열 처리 후 수평 압축 강도에 대해 평가될 수 있다. 열 처리는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 온도에의 노출일 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기의 수평 압축 강도는, 상술한 바와 같은 열 처리에 노출되고, 상술한 바와 같이 마모된 후, 약 20%, 30%, 또는 심지어 40%를 초과하여 감소되지 않는다. 하나의 구현 예에서, 코팅된 유리 용기의 수평 압축 강도는 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 열 처리에 노출되고, 마모된 후, 약 20%를 초과하여 감소되지 않는다.
본원에 기술된 코팅된 유리 물품은 30분의 기간 동안 적어도 250℃(또는 260℃, 또는 280℃, 또는 300℃)의 온도로 가열 후에 열적으로 안정할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 문구 "열적으로 안정한"은 유리 물품에 적용되는 코팅이, 노출 후, 코팅된 유리 물품의 기계적 특성, 구체적으로 마찰 계수 및 수평 압력 강도가 최소한의 영향을 받거나, 또는 전혀 받지 않도록, 상승된 온도에의 노출 후에 유리 물품의 표면 상에 실질적으로 온전하게 남아 있음을 의미한다. 이는 코팅인 상승된 온도에 노출된 후 유리의 표면에 부착되어 유지되고, 유리 물품을 마모, 충격 등과 같은 기계적 손상으로부터 계속해서 보호함을 나타낸다.
본원에 개시된 구현 예에서, 코팅된 유리 물품이 특정 온도로 가열하고 상기 온도에서 특정 시간 동안 유지한 후, 마찰 계수 표준 및 수평 압축 강도 표준 모두를 충족하는 경우, 코팅된 유리 물품은 열적으로 안정한 것으로 고려된다. 마찰 계수 표준이 충족되는지를 결정하기 위해, 제1 코팅된 유리 물품의 마찰 계수는 도 3에 도시된 테스트 지그 및 30 N 적용 로드를 이용하여 수령된 상태(즉, 임의의 열 노출 전에)에서 결정된다. 제2 코팅된 유리 물품(즉, 제1 코팅된 유리 물품과 동일한 유리 조성물 및 동일한 코팅 조성물을 갖는 유리 물품)은 규정된 조건 하에서 열적으로 노출되고, 실온으로 냉각된다. 그 후, 제2 유리 물품의 마찰 계수는 코팅된 유리 물품을 30 N 적용 로드로 마모하여, 대략 20 mm의 길이를 갖는 마모(즉, "스크래치")를 결과하기 위한 도 3에 도시된 테스트 지그를 이용하여 결정된다. 제2 코팅된 유리 물품의 마찰 계수는 0.7 미만이고 마모된 영역에서 제2 유리 물품의 유리의 표면이 어떤 관찰가능한 손상도 없는 경우, 마찰 계수의 표준은 코팅의 열 안정성을 결정하기 위한 목적으로 충족된다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "관찰가능한 손상"은 유리 물품의 마모된 영역에서 유리의 표면은, LED 또는 할로겐 광원으로 100X 배율로 Nomarski 또는 DIC(Differential Interference Contrast) 분광 현미경으로 관찰할 때, 마모된 영역의 길이 0.5 cm당 6개 미만의 유리 체크를 함유함을 의미한다. 유리 체크 또는 유리 체킹의 표준 정의는 G.D.Quinn, "NIST Recommended Practice Guide: Fractography of Ceramics and Glasses", NIST 특별 공보 960-17(2006)에 설명된다.
수평 압축 강도 표준이 충족되는지 결정하기 위해, 제1 코팅된 유리 물품은 30 N 로드 하에서 도 3에 도시된 테스트 지그에서 마모되어 20 mm 스크래치를 형성한다. 이후, 제1 코팅된 유리 물품은 본원에 기술된 수평 압축 테스트를 거치고, 제1 코팅된 유리의 보유 강도가 결정된다. 제2 코팅된 유리 물품(즉, 제1 코팅된 유리 물품과 동일한 유리 조성 및 동일한 코팅 조성을 갖는 유리 물품)은 규정된 조건 하에서 열적으로 노출되고, 실온으로 냉각된다. 그 후, 제2 코팅된 유리 물품은 30 N 로드 하에서 도 3에서 도시된 테스트 지그에서 마모된다. 제2 코팅된 유리 물품은 이후 본원에 기술된 바와 같은 수평 압축 테스트를 거치고, 제2 코팅된 유리 물품의 보유 강도는 결정된다. 제2 코팅된 유리 물품의 보유 강도가 제1 코팅된 유리 물품에 비해 약 20%를 초과하여 감소하지 않으면(즉, 파괴에 대한 로드가 20%를 초과하여 감소하지 않음), 수평 압축 강도 표준은 코팅의 열 안정성을 결정하기 위해 충족된다.
마찰 계수 표준 및 수평 압축 강도 표준이, 코팅된 유리 용기를 적어도 약 30분의 시간 동안 적어도 약 250℃(또는 260℃ 또는 280℃) 온도에 노출시킨 후 충족되는 경우 코팅된 유리 용기는 열적으로 안정한 것으로 고려된다(즉, 코팅된 유리 용기는 약 30분의 기간 동안 적어도 약 250℃(또는 260℃ 또는 280℃)의 온도에서 열적으로 안정함). 열 안정성은 약 250℃(또는 260℃ 또는 280℃) 내지 약 400℃의 온도에서 평가될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 270℃ 또는 심지어 약 280℃의 온도에서 부합하는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 290℃ 또는 심지어 약 300℃의 온도에서 충족되는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다. 추가 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 310℃ 또는 심지어 약 320℃의 온도에서 충족되는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 330℃ 또는 심지어 약 340℃의 온도에서 충족되는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 350℃ 또는 심지어 약 360℃의 온도에서 충족되는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다. 일부 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 370℃ 또는 심지어 약 380℃의 온도에서 충족되는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는, 표준이 약 30분의 기간 동안 적어도 약 390℃ 또는 심지어 약 400℃의 온도에서 충족되는 경우, 열적으로 안정한 것으로 고려될 수 있다.
본원에 개시된 코팅된 유리 용기는 온도 범위에 걸쳐 열적으로 안정할 수 있으며, 이는 코팅된 유리 용기가 마찰 계수 표준 및 수평 압축 강도 표준을 각 온도 범위에서 충족함으로써 열적으로 안정함을 의미한다. 예를 들어, 본원에 기재된 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 적어도 약 250℃(또는 260℃ 또는 280℃) 내지 약 400℃ 이하의 온도에서 열적으로 안정할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 적어도 약 250℃(또는 260℃ 또는 280℃) 내지 약 350℃ 범위에서 열적으로 안정할 수 있다. 몇몇 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 적어도 약 280℃ 내지 약 350℃ 이하의 온도에서 열적으로 안정할 수 있다. 또 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 적어도 약 290℃ 내지 약 340℃에서 열적으로 안정할 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 약 300℃ 내지 약 380℃의 범위에서 열적으로 안정할 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기는 약 320℃ 내지 약 360℃의 온도 범위에서 열적으로 안정할 수 있다.
본원에 기술된 코팅된 유리 용기는 소정의 4점 굽힘 강도를 갖는다. 유리 용기의 4점 굽힘 강도를 측정하기 위해, 코팅된 유리 용기(100)의 전구체인 유리 튜브가 측정을 위해 사용된다. 유리 튜브는 유리 용기와 동일한 직경을 가지나, 유리 용기 베이스 또는 유리 용기 마우스를 포함하지 않는다(즉, 튜브를 유리 용기로 성형하기 전). 이후 유리 튜브는 4점 굽힘 응력 테스트를 거쳐 기계적 파괴를 유발한다. 테스트는 50% 상대 습도에서 외부 접촉 부재가 9'' 간격으로, 내부 접촉 부재가 3'' 간격으로 이격되어 10 mm/분의 로딩 속도로 수행된다.
4점 굽힘 응력 측정은 또한 코팅되고 마모된 튜브에 대해 수행될 수 있다. 테스트 지그(200)의 작동은 마모된 바이알의 수평 압축 강도의 측정에서 기술된 바와 같이, 튜브의 강도를 약화시키는 표면 스크래치와 같은 튜브 표면에 마모를 생성할 수 있다. 이후 유리 튜브는 4점 굽힘 응력 테스트를 거쳐 기계적 파괴를 유발한다. 테스트는 25℃ 및 50% 상대 습도에서, 10 mm/분의 로딩 속도에서 9'' 간격으로 이격된 외부 프로브 및 3'' 간격으로 이격된 내부 접촉 부재를 이용하여, 수행되고, 튜브는 스크래치가 테스트 중에 장력 하에 놓이도록 위치된다.
몇몇 구현 예에서, 마모 후 코팅을 갖는 유리 튜브의 4점 굽힘 강도는 동일한 조건 하에서 마모된 미코팅된 유리 튜브의 4점 굽힘 강도에 비해 평균적으로 적어도 10%, 20%, 또는 심지어 50% 더 높은 기계적 강도를 나타낸다.
몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기(100)가 30 N 수직력을 갖는 동일한 유리 용기에 의해 마모된 후, 코팅된 유리 용기(100)의 마모된 영역의 마찰 계수는 동일한 지점에서 30 N 수직력을 갖는 동일한 유리 용기에 의한 또 다른 마모 후, 약 20%를 초과하여 증가하지 않거나, 또는 전혀 증가하지 않는다. 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기(100)가 30 N 수직력을 갖는 동일한 유리 용기에 의해 마모된 후, 코팅된 유리 용기(100)의 마모된 영역의 마찰 계수는 동일한 지점에서 30 N 수직력을 갖는 동일한 유리 용기에 의한 또 다른 마모 후, 약 15% 또는 심지어 10%를 초과하여 증가하지 않거나, 또는 전혀 증가하지 않는다. 그러나 코팅된 유리 용기(100)의 모든 구현 예가 이러한 특성을 나타낼 필요는 없다.
코팅된 용기의 투명도 및 색상은 분광광도계를 사용하여 400-700 nm 사이의 파장 범위 내에서 용기의 광 투과율을 측정함으로써 평가될 수 있다. 측정은 광선(light beam)이 용기 벽에 수직으로 향하여 광선이 코팅을 용기에 들어갈 때, 및 나올 때 두 번 통과하도록 하여 수행된다. 몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기를 통한 광 투과율은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장에 대해 코팅되지 않은 유리 용기를 통한 광 투과율(용기의 두 벽을 통과함)의 약 55% 이상일 수 있다. 본원에 기재된 바와 같이, 광 투과율은 본원에 기재된 열 처리와 같은 열 처리 전 또는 열 처리 후에, 측정될 수 있다. 예를 들어, 약 400 nm 내지 약 700 nm의 각각의 파장에 대해, 광 투과율은 코팅되지 않은 유리 용기를 통한 광 투과율의 약 55% 이상일 수 있다. 다른 구현 예에서, 코팅된 유리 용기를 통한 광 투과율은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장에 대해 코팅되지 않은 유리 용기를 통한 광 투과율의 약 55%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 약 80%, 또는 심지어 약 90% 이상이다.
본원에 기재된 바와 같이, 광 투과율은 예를 들어, 본원 기술된 열처리와 같은 환경 처리 전 또는 환경 처리 후 측정될 수 있다. 예를 들어, 30분의 기간 동안 약 250℃, 약 260℃, 약 270℃, 약 280℃, 약 290℃, 약 300℃, 약 310℃, 약 320℃, 약 330℃, 약 340℃, 약 350℃, 약 360℃, 약 370℃, 약 380℃, 약 390℃, 또는 약 400℃의 열처리 후, 또는 동결건조 조건에 노출된 후, 또는 오토클레이브 조건에 노출된 후, 코팅된 유리 용기를 통한 광 투과율은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장에 대해 코팅되지 않은 유리 용기를 통한 광 투과율의 약 55%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 약 80%, 또는 심지어 약 90% 이상이다.
몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기(100)는 임의의 각도에서 볼 때 육안으로 무색 투명한 것처럼 인지될 수 있다. 몇몇 다른 구현 예에서, 코팅(120)은 코팅(120)이 착색된 중합체를 포함하는 경우와 같이 인지 가능한 색조를 가질 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 코팅된 유리 용기(100)는 접착성 라벨을 수용할 수 있는 코팅(120)을 가질 수 있다. 즉, 코팅된 유리 용기(100)는 접착 라벨이 견고하게 부착되도록 코팅된 면에 접착 라벨을 수용할 수 있다. 그러나 접착 라벨의 부착 능력은 본원에 기재된 코팅된 유리 용기(100)의 모든 구현 예에 대한 요건은 아니다.
실시 예
코팅을 갖는 유리 용기의 다양한 구현 예는 하기 실시 예에 의해 추가로 명확해질 것이다. 실시 예는 본질적으로 예시적인 것이며, 본 개시의 주제를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.
실시 예 1
유리 바이알(이온-교환된 알칼리-알루미노실리케이트 조성)은 실라잔, 실록산 및 실란을 포함하는 혼합된 폴리실라잔 코팅으로 코팅되었다. 구체적으로, 바이알은 3개의 상업적으로 입수 가능한 폴리실라잔 용액: HS-900, HS-907 및 HS-908(각각 Huntington Specialty Materials에서 입수 가능)을 사용하여 코팅되고 테스트 되었다. 바이알을 코팅하기 위해, 코팅되지 않은 바이알은 320℃에서 20분 동안 가열되었고, 이후 실온으로 되돌려졌다. HS-900, HS-907, 및 HS-908 용액은 추가 용매의 첨가 없이, 상업적으로 제공되는 그대로 사용될 수 있다. 코팅은 딥 코팅에 의해 바이알 외부에 적용되었고, 여기서 딥 속도는 10mm/s였고, 유지 시간은 5초, 복귀 속도는 2mm/s였다. 딥핑 후, 바이알은 실온에서 1시간 동안 유지된 다음, 250℃에서 30분 동안 오븐(습도를 추가하지 않음)에서 경화되었다.
많은 통상적인 폴리실라잔 경화 공정은 스팀 경화를 이용하지만, 본 실시 예에서는 건식 경화가 이용된다는 점에 주목해야 한다. 건열을 이용하는 것은 증가된 질소 함량을 갖는 코팅이 촉진될 수 있다고 믿어진다. 코팅의 유기적 특성은 X선 광전자 분광법(XPS) 및 RAMAN 분석으로 평가되었다. 도 4는 HS-908 코팅된 바이알의 XPS 깊이 프로파일을 도시한다(경화 후 열 처리 없이). 깊이가 SiO2의 스퍼터 속도와 상관관계가 있는 이력 데이터를 기반으로 하기 때문에 깊이가 근사치라는 것이 이해되어야 한다. 추가로, 도 5는 임의의 열처리 전 및 열처리 후의 HS-908 코팅된 바이알에 대한 라만 시프트를 도시한다. RAMAN 시프트는 일부 유기 그룹이 존재함을 보여준다.
코팅되고 경화된 바이알은 320℃에서 35분 또는 335℃에서 9시간과 같은 추가 열처리를 받았다. 이러한 열처리 후 및 임의의 열처리(경화 공정을 포함하지 않음) 전에 평균 마찰 계수가 측정되었다. 아래의 표 1은 HS-900, HS-907 및 HS-908로 만들어진 코팅에 대한 다양한 열처리 후 측정된 평균 마찰 계수(30N 또는 5N의 힘)를 보여준다. 표 1은 측정된 코팅 두께(임의의 열 처리 전)를 추가로 보여준다. 여러 테스트가 HS-908에 대해 수행되었으며, 이는 표 1에 나와 있다. HS-908로 코팅된 샘플은 일반적으로 가장 낮은 마찰계수를 보였다. 그러나 HS-907 및 HS-908 코팅된 샘플은 모두 0.7 보다 훨씬 작은 최대 마찰 계수를 갖는 것으로 관찰되었다.
| HS-900 | HS-907 | HS-908 (테스트 1) |
HS-908 (테스트 2) |
|
| 두께 | 11-16 nm | 210-400 nm | 40-134 nm | 40-134 nm |
| 30분 동안 250℃에서 경화 후 CoF, 추가 열 처리 없음(30 N 로드) | 0.195 | 0.047 | 0.062 | 0.038 |
| 30분 동안 250℃에서 경화 후 CoF, 추가 열 처리 없음(5 N 로드) | X | X | X | 0.053 |
| 30분 동안 250℃에서 경화 후 CoF, 35분 동안 320℃에서 추가 열 처리 (30 N 로드) |
0.252 | 0.154 | 0.058 | 0.043 |
| 30분 동안 250℃에서 경화 후 CoF, 35분 동안 320℃에서 추가 열 처리 (5 N 로드) |
0.178 | 0.058 | 0.052 | 0.046 |
| 30분 동안 250℃에서 경화 후 CoF, 9 시간 동안 335℃에서 추가 열 처리 (30 N 로드) |
0.693 | 0.188 | 0.172 | 0.102 |
| 30분 동안 250℃에서 경화 후 CoF, 9 시간 동안 335℃에서 추가 열 처리 (5 N 로드) |
0.594 | 0.146 | 0.092 | 0.112 |
HS-900, HS-907, 및 HS-908 제형(비경화)은 또한 F-NMR에 의해 분석되었으며, 이는 샘플 코팅이 불소를 포함하지 않음을 보여주었다.
코팅 및 실온에서 1시간 휴지, 250℃에서 30분 경화 및 335℃에서 9시간 가열 후, 바이알은 육안으로 검사되었다. 코팅은 육안으로 투명하고 무색이었다.
이제, 본원에 기재된 저-마찰 코팅을 갖는 유리 용기는 저마찰 코팅의 적용의 결과로서 기계적 손상에 대한 개선된 내성을 나타내고, 이와 같이 유리 용기는 향상된 기계적 내구성을 갖는다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 특성은 유리 용기를 약제학적 패키징 물질을 포함하나, 이에 제한되지 않는 다양한 적용에서 사용하기에 적합하게 만든다.
청구된 주제의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 여기에서 설명된 구현 예에 대해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 명세서는 여기에 설명된 다양한 구현 예의 수정 및 변경을 커버하는 것으로 의도되며, 그러한 수정 및 변경은 첨부된 청구항 및 이의 균등물의 범위 내에 포함된다.
Claims (20)
- 약제학적 패키지로서,
제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 유리 용기,
여기서 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면이며; 및
유리 용기의 제1 표면의 적어도 일부 위에 위치되는 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 하나 이상의 폴리실라잔을 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1에 있어서,
하나 이상의 폴리실라잔은 유기 모이어티를 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 코팅은 적어도 15 wt.%의 하나 이상의 폴리실라잔을 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅의 적어도 일부는 적어도 5 atm.% 질소를 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 폴리실란을 더욱 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 폴리실록산을 더욱 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 폴리실란 및 폴리실록산을 더욱 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 1 마이크론 이하의 두께를 갖는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 유리 용기의 제1 표면의 적어도 일부와 직접 접촉하는 것인, 약제학적 패키지. - 청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서,
코팅을 갖는 유리 용기의 제1 표면의 일부는 약 0.7 이하의 마찰 계수를 갖는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-10 중 어느 한 항에 있어서,
코팅을 갖는 유리 용기의 제1 표면의 일부는 30분 동안 적어도 약 250℃의 온도에서 열 처리 후, 약 0.7 이하의 마찰 계수를 유지하는, 약제학적 패키지. - 청구항 1-11 중 어느 한 항에 있어서,
약제학적 패키지를 통한 광 투과율은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 각각의 파장에 대해 코팅되지 않은 약제학적 패키지를 통한 광 투과율의 약 55% 이상인, 약제학적 패키지. - 청구항 1-12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약제학적 패키지는 30분 동안 적어도 약 250℃의 온도에서 열 처리 후, 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장 각각에 대해 코팅되지 않은 약제학적 패키지를 통한 광 투과율의 약 55% 이상의 약제학적 패키지를 통한 광 투과율을 유지하는, 약제학적 패키지. - 약제학적 패키지로서,
제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 유리 용기, 여기서 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면이고; 및
상기 유리 용기의 제1 표면의 적어도 일부 위에 위치되는 코팅을 포함하며, 상기 코팅은 실라잔 모노머 유닛 또는 실라잔 모노머 유닛을 포함하는 프리폴리머로부터 형성되는, 약제학적 패키지. - 청구항 14에 있어서,
하나 이상의 실라잔 모노머 유닛 또는 실라잔 모노머 유닛을 포함하는 프리폴리머는 유기 모이어티를 포함하는, 약제학적 패키지. - 청구항 14 또는 15에 있어서,
상기 코팅은
적어도 50 wt.%의 하나 이상의 폴리실라잔을 포함하는, 약제학적 패키지. - 코팅된 약제학적 패키지를 제조하는 방법으로서,
상기 방법은 코팅 전구체 혼합물을 유리 용기의 외부 표면의 제1 표면 상으로 침착하는 단계, 상기 코팅 전구체혼합물은 하나 이상의 실라잔 모노머 유닛 또는 실라잔 모노머 유닛을 포함하는 프리폴리머를 포함하며; 및
유리 용기의 외부 표면 상에 코팅을 형성하기 위해 상기 코팅 전구체 혼합물을 가열하는 단계를 포함하고, 상기 코팅은 하나 이상의 폴리실라잔을 포함하는, 코팅된 약제학적 패키지를 제조하는 방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 코팅 전구체 혼합물의 가열은 건조 가열인, 코팅된 약제학적 패키지를 제조하는 방법. - 청구항 17 또는 18에 있어서,
상기 하나 이상의 폴리실라잔은 유기 모이어티를 포함하는, 코팅된 약제학적 패키지를 제조하는 방법. - 청구항 17-19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 적어도 15 wt.%의 하나 이상의 폴리실라잔을 포함하는, 코팅된 약제학적 패키지를 제조하는 방법.
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| JP2012004349A (ja) | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Az Electronic Materials Kk | シリコンオキシナイトライド膜の形成方法およびそれにより製造されたシリコンオキシナイトライド膜付き基板 |
| US9082612B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-07-14 | Cheil Industries, Inc. | Composition for forming a silica layer, method of manufacturing the composition, silica layer prepared using the composition, and method of manufacturing the silica layer |
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