WO2023089917A1 - 医薬容器用ホウケイ酸ガラス、医薬容器用ガラス管及び医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法 - Google Patents

医薬容器用ホウケイ酸ガラス、医薬容器用ガラス管及び医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法 Download PDF

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WO2023089917A1
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glass
borosilicate glass
pharmaceutical drug
content
drug container
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公康 奥村
康志 紀井
徹 長谷川
篤志 佐伯
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日本電気硝子株式会社
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
    • A61J1/05—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes for collecting, storing or administering blood, plasma or medical fluids ; Infusion or perfusion containers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
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    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Definitions

  • the present invention relates to glass for tube bottles such as vials and ampoules, borosilicate glass for pharmaceutical containers used in syringes for syringes, glass tubes for pharmaceutical containers, and methods for manufacturing borosilicate glass for pharmaceutical containers.
  • the method of removing bubbles in molten glass is called fining.
  • a refining agent that generates gas at high temperature is added to the glass raw material, and gas is generated from the refining agent in the refining process to expand the bubbles and degas them by floating. be done.
  • Typical clarifiers include, for example, polyvalent oxides such as arsenic oxide and antimony oxide that generate gas by oxidation-reduction reaction, which are described in Patent Document 1, and vapor pressure increase, which is described in Patent Document 2. Chlorides such as sodium chloride and calcium chloride that generate gas by heating, and sodium sulfate and calcium sulfate that generate gas at high temperature by increasing the sulfur concentration in the glass by thermal decomposition described in Patent Document 3. Sulfate is mentioned.
  • Sodium chloride has a relatively small environmental impact and is preferably used for refining borosilicate glass. However, if a large amount of sodium chloride is used as a refining agent, the glass may become cloudy in the subsequent process of processing the glass.
  • sulfate is generally said to be unsuitable for borosilicate glass. This is because the solubility of sulfur is much lower than that of soda-lime glass. For this reason, the increase in sulfur concentration in the glass due to the addition of sulfate tends to cause a reboiling phenomenon of bubbles, which is called reboiling, and as a result many bubbles remain in the product. Note that this reboiling is likely to occur during the stirring process.
  • An object of the present invention is to provide borosilicate glass for pharmaceutical containers with less bubbles.
  • the borosilicate glass for medical containers of the present invention is characterized by containing 65 to 80% by mass of SiO 2 , 9.5 to 15% by mass of B 2 O 3 and 0.0035 to 0.008% of SO 3 . do.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention contains, in % by mass, Al 2 O 3 4 to 10%, CaO 0 to 3%, BaO 0 to 4%, Na 2 O 3 to 10%, and K 2 O 0 to 6. %, Sb 2 O 3 0-0.02%.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention contains, in % by mass, SiO 2 70 to 74%, Al 2 O 3 6 to 8%, B 2 O 3 10 to 12%, CaO 0.5 to 1.5%, It preferably contains 0-2% BaO, 5-8% Na 2 O, 0-3% K 2 O and 0.004-0.0065% SO 3 .
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention preferably does not substantially contain As2O3 and F.
  • "Contains substantially no As 2 O 3 and F” means that As 2 O 3 and F are not actively added as raw materials, and does not exclude those that are unavoidably mixed as impurities. . Specifically, it means that As 2 O 3 is 0.003% or less and F is 0.02% or less.
  • the glass tube for medical containers of the present invention is characterized by being made of the borosilicate glass for medical containers described above.
  • glass raw materials are prepared and mixed to produce a glass batch, the glass batch is put into a melting furnace to obtain molten glass, and then the molten glass is formed. and obtaining the above-described borosilicate glass for medicine containers.
  • sulfate in an amount of 0.001 to 0.009% by mass in terms of SO 3 to the glass raw material.
  • the temperature of the upper space of the melting furnace is preferably 900°C or less.
  • the "temperature in the upper space of the melting furnace” means the ambient temperature 1 m above the glass batch.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention contains 65-80% SiO 2 , 10-15% B 2 O 3 and 0.0035-0.008% SO 3 in mass %.
  • % display means % by mass.
  • SiO2 is one of the elements that make up the glass network.
  • the content of SiO 2 is 65-80%, preferably 67-78%, in particular 70-74%. If the content of SiO 2 is too small, the chemical durability is lowered, and the acid resistance required for borosilicate glass for pharmaceutical containers cannot be satisfied. On the other hand, if the content of SiO 2 is too high, the viscosity of the glass will increase, and debubbling will become difficult.
  • B 2 O 3 not only lowers the melting point of the glass, but also has the effect of increasing the liquidus viscosity and suppressing devitrification.
  • the content of B 2 O 3 is 9.5-15%, preferably 9.7-13%, especially 10-12%. If the content of B 2 O 3 is too small, the viscosity of the glass will increase and debubbling will become difficult. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too high, the hydrolysis resistance and chemical durability are lowered.
  • SO3 is a glass refining agent.
  • the content of SO 3 is 0.0035-0.008%, preferably 0.004-0.0065%, especially 0.0045-0.0055%. If the SO 3 content is too low, a sufficient refining effect cannot be obtained, and the number of bubbles in the glass tends to increase. On the other hand, if the SO3 content is too high, reboiling will occur and the number of bubbles in the glass will tend to increase.
  • the glass composition of the present invention may contain the following components in the glass composition.
  • Al 2 O 3 is a component that suppresses devitrification of glass and improves chemical durability and hydrolysis resistance.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 4-10%, 5-9%, especially 6-8%. If the content of Al 2 O 3 is too small, the above effect cannot be obtained. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, the viscosity of the glass will increase and debubbling will be poor.
  • CaO has the effect of lowering the high-temperature viscosity of glass.
  • the content of CaO is preferably 0-3%, 0-2%, particularly 0.5-1.5%. If the CaO content is too high, the hydrolysis resistance will deteriorate.
  • BaO has the effect of lowering the high-temperature viscosity of glass.
  • the content of BaO is preferably 0-4%, 0-3%, 0-2%, particularly 0.5-1.5%. If the BaO content is too high, the hydrolysis resistance will deteriorate.
  • Na 2 O has the effect of lowering the viscosity of the glass and increasing the coefficient of linear thermal expansion.
  • the content of Na 2 O is preferably 3-10%, 4-9%, especially 5-8%. If the content of Na 2 O is too small, the viscosity of the glass will increase and debubbling will be poor. On the other hand, if the Na 2 O content is too high, the hydrolysis resistance will deteriorate.
  • K 2 O Like Na 2 O, K 2 O also has the effect of lowering the viscosity of the glass and increasing the coefficient of linear thermal expansion.
  • the content of K 2 O is preferably 0-6%, 0-4%, 0-3%, especially 0.5-2.5%. If the K 2 O content is too high, hydrolysis resistance will deteriorate. It is preferable to use both K 2 O and Na 2 O together, because the mixed alkali effect improves hydrolysis resistance.
  • Li 2 O Like Na 2 O and K 2 O, Li 2 O has the effect of lowering the viscosity of glass and increasing the coefficient of linear thermal expansion. However, the addition of Li 2 O tends to corrode the refractory when the glass is melted. Moreover, it leads to an increase in production cost. Therefore, the content of Li 2 O is preferably 0 to 1%, 0 to 0.5%, particularly 0 to 0.1%. If there are no particular circumstances, it is preferable to use alkali oxides other than Li 2 O.
  • MgO has the effect of improving chemical durability.
  • the content of MgO is preferably 0-4%, 0-2%, particularly 0-1%. If the content of MgO is too high, hydrolysis resistance will deteriorate.
  • SrO has the effect of improving chemical durability.
  • the content of SrO is preferably 0-4%, 0-2%, particularly 0-1%. If the SrO content is too high, hydrolysis resistance will deteriorate.
  • ZrO 2 has the effect of improving hydrolysis resistance.
  • the content of ZrO 2 is preferably 0-3%, 0-2%, especially 0-1%. If the content of ZrO 2 is too high, the viscosity of the glass will increase, and the debubbling will be poor.
  • Fe 2 O 3 may color the glass and reduce the transmittance in the visible region, its content should be 0.2% or less, 0.1% or less, particularly 0.02% or less. preferable.
  • Clarifying agents other than SO 3 include Cl, F, As 2 O 3 and Sb 2 O 3 .
  • the total content of these refining agents is preferably 1% or less, 0.7% or less, particularly 0.5% or less.
  • Cl it is preferable to use Cl because of its melting temperature and low harm to the human body.
  • Cl its content is preferably 0.5% or less, especially 0.01-0.1%.
  • Sb 2 O 3 is preferably 0.02% or less, particularly 0.018% or less, and As 2 O 3 and F are preferably substantially absent.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention preferably has the following properties.
  • the consumption of 0.02 mol / L hydrochloric acid per unit glass mass is 0.05 mL or less, 0.04 mL or less, especially 0.03 mL
  • the amount of hydrochloric acid consumed increases, when bottle containers such as ampoules and vials are prepared, and the chemical solution is filled and stored, the elution of the glass component, especially the alkaline component, may increase significantly, causing deterioration of the chemical component.
  • the weight loss per unit area is preferably 1.0 mg/dm 2 or less, particularly 0.8 mg/dm 2 or less. If the amount of mass reduction is large, when a bottle container such as an ampoule or a vial is prepared, filled with a chemical solution, and stored, the elution amount of the glass component increases significantly, which may cause deterioration of the chemical component.
  • the working temperature is preferably 1200°C or lower, 1190°C or lower, and particularly 1180°C or lower. If the working temperature is high, the processing temperature becomes high when glass containers such as ampoules and vials are produced from the glass tube, and the amount of evaporation of alkali components in the glass increases significantly. Evaporated alkali components adhere to the inner surface of the glass container and are eluted during storage of the chemical solution or during autoclave treatment after filling the chemical solution, causing deterioration of the chemical component and an increase in the pH of the chemical solution. In addition, the bubbles may not be broken when the glass is melted, and the quality of the bubbles in the product may be deteriorated.
  • the liquidus viscosity is preferably 10 4.5 dPa ⁇ s or more, 10 5.0 dPa ⁇ s or more, 10 5.2 dPa ⁇ s or more, particularly 10 5.6 dPa ⁇ s or more. If the liquidus viscosity is too low, devitrification tends to occur during sleeve molding by the Danner method, resulting in poor productivity.
  • the coefficient of linear thermal expansion is an important parameter in the thermal shock resistance of glass. In order for the glass to have sufficient thermal shock resistance, it is preferably 58 ⁇ 10 -7 /°C or less, particularly 48 to 55 ⁇ 10 -7 /°C, in the temperature range of 30 to 380°C.
  • the number of bubbles is preferably 25000/ton or less, 20000/ton or less, particularly 18000/ton or less. If the number of bubbles is too large, it becomes difficult to use the glass for pharmaceutical containers.
  • the glass raw materials are mixed to produce a glass batch so that the above glass composition is obtained.
  • this glass batch is put into a melting furnace and melted and refined to obtain molten glass.
  • the temperature of the upper space of the melting furnace is preferably 900° C. or lower, 800° C. or lower, particularly 700° C. or lower. If the temperature of the upper space of the melting furnace is too high, the SO3 content in the glass tends to decrease, resulting in an increase in the number of bubbles in the glass.
  • the glass tube for pharmaceutical containers of the present invention may be manufactured using any conventionally known method, not limited to the Danner method.
  • the bellows method and the down-draw method are also effective methods for manufacturing the glass tube for pharmaceutical containers of the present invention.
  • the following methods can be used to adjust the SO 3 content in the glass.
  • the content of sulfur impurities contained in glass raw materials such as silica sand and carbonates, and the sulfur content of the glass cullet to be used are grasped in advance, and the raw materials and glass cullet are adjusted to the desired SO3 content. It is a method of selecting the type and blending amount of.
  • the opening includes a hole provided for observing the inside of the melting furnace from outside, a flue connected to the wall of the melting furnace, joints of refractories, and the like.
  • Tables 1 to 3 show examples of the present invention (samples No. 1 to 12) and comparative examples (samples No. 13 to 18).
  • glass raw materials were prepared and mixed so as to have the composition shown in the table to obtain a glass batch.
  • the amount of sodium sulfate (in terms of SO3 ) shown in the table was externally added to the raw material, and the SO3 content of the resulting glass was adjusted by changing the type of raw material.
  • a stirring step for homogenizing the molten glass and a forming step for forming into a desired shape are provided.
  • Glass was produced in a tank kiln. After that, the resulting glass sample was observed with a 50x stereoscopic microscope, and if bubbles with a diameter of 50 ⁇ m or more were observed in the observation field, they were counted as bubbles, and The number of bubbles was calculated. The results are shown in the table.
  • sample no. 1 to 12 had a low number of bubbles of 20,000/ton or less.
  • sample no . 15-18 Sample No. with high SO 3 content.
  • Nos. 13 and 14 had a large number of bubbles of 29,000/ton or more.
  • the glass tube for medical containers manufactured using the borosilicate glass for medical containers of the present invention is useful as a material for medical containers such as tube bottles such as vials and ampoules, and syringes for syringes.

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Abstract

泡の少ない医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供する。　質量％で、ＳｉＯ２　６５～８０％、Ｂ２Ｏ３　９．５～１５％、ＳＯ３　０．００３５～０．００８％を含有することを特徴とする医薬容器用ホウケイ酸ガラス

Description

医薬容器用ホウケイ酸ガラス、医薬容器用ガラス管及び医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法
　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、医薬容器用ガラス管及び医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法に関する。
ガラス製造において、溶融ガラス中の泡を如何にして除去するか、あるいは如何にして生じさせないかが大きな課題となっている。特に医薬容器用のガラスにおいては、泡が多いと薬液を充填した後の外観検査にて容器中の泡と薬液中の異物の見分けがつきにくくなり、正しく検査が出来なくなる恐れがあるため、泡の少ないガラスの製造は重要な課題となっている。
　溶融ガラス中の泡を除去する手法は清澄と呼ばれている。最も一般的な清澄方法としては、高温下においてガスを発生させる清澄剤をガラス原料に添加しておき、清澄工程において清澄剤からガスを発生させ、泡を拡大し、浮上脱泡させる方法が挙げられる。
　代表的な清澄剤として、例えば特許文献１に記載されている、酸化還元反応によってガスを発生させる酸化ヒ素や酸化アンチモンなどの多価酸化物、特許文献２に記載されている、蒸気圧の上昇によりガスを発生させる塩化ナトリウムや塩化カルシウム等の塩化物、特許文献３に記載されている、熱分解することによりガラス中の硫黄濃度を高めて高温でガスを発生させる硫酸ナトリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩が挙げられる。
特開２００５－４１７６８号公報 特開２０１３－２４５１２４号公報 特許第４３０７２４５号
　しかしながら、酸化アンチモンや酸化ヒ素は、環境負荷が高い化学物質であるため、使用自体が困難となってきている。塩化ナトリウムは、環境負荷が比較的小さく、ホウケイ酸ガラスの清澄にも好ましく用いられるが、清澄剤として塩化ナトリウムを多量に使用すると、後のガラスを加工する工程において、ガラスの白濁現象が生じる場合がある。
　硫酸塩の添加は一般的にホウケイ酸ガラスに不向きであると言われている。これはソーダ石灰ガラスなどに比べて硫黄の溶解度が非常に低いためである。このため、硫酸塩の添加によるガラス中の硫黄濃度の上昇によって、リボイルと呼ばれる泡の再沸現象が生じ易く、結果として製品中に泡を多く残してしまう。なお、このリボイルは撹拌工程にて生じやすい。
　本発明の目的は、泡の少ない医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供することである。
　本発明者らは種々の調査を行った結果、特定の組成を有するガラス中のＳＯ３の含有量を規定することにより、高い清澄性を維持しつつリボイルが生じ難い状態となる。すなわち、泡の少ないホウケイ酸ガラスを提供できることを見出した。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　６５～８０％、Ｂ２Ｏ３　９．５～１５％、ＳＯ３　０．００３５～０．００８％を含有することを特徴とする。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、質量％で、Ａｌ２Ｏ３　４～１０％、ＣａＯ　０～３％、ＢａＯ　０～４％、Ｎａ２Ｏ　３～１０％、Ｋ２Ｏ　０～６％、Ｓｂ２Ｏ３　０～０．０２％を含有することが好ましい。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　７０～７４％、Ａｌ２Ｏ３　６～８％、Ｂ２Ｏ３　１０～１２％、ＣａＯ　０．５～１．５％、ＢａＯ　０～２％、Ｎａ２Ｏ　５～８％、Ｋ２Ｏ　０～３％、ＳＯ３　０．００４～０．００６５％を含有することが好ましい。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、Ａｓ２Ｏ３及びＦを実質的に含有しないことが好ましい。「Ａｓ２Ｏ３及びＦを実質的に含有しない」とはＡｓ２Ｏ３及びＦを原料として積極的に添加しない、という意味であり、不純物として不可避的に混入するものまで排除するものではない。具体的にはＡｓ２Ｏ３　０．００３％以下、Ｆ　０．０２％以下であることを意味する。
　本発明の医薬容器用ガラス管は、上記した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。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法は、ガラス原料を調合、混合して、ガラスバッチを作製した後、ガラスバッチを溶融炉に投入し、溶融ガラスを得た後、溶融ガラスを成形し、上記の医薬容器用ホウケイ酸ガラスを得ることを特徴とする。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法は、ガラス原料に対して、硫酸塩をＳＯ３換算で０．００１～０．００９質量％外添加することが好ましい。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスの製造方法は、溶融炉の上部空間の温度が９００℃以下であることが好ましい。ここで、「溶融炉の上部空間の温度」とは、ガラスバッチから１ｍ上部の雰囲気温度のことである。
　本発明によれば、泡の少ない医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供することができる。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　６５～８０％、Ｂ２Ｏ３　１０～１５％、ＳＯ３　０．００３５～０．００８％を含有する。
　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。
　ＳｉＯ２はガラスネットワークを構成する元素の１つである。ＳｉＯ２の含有量は６５～８０％であり、６７～７８％、特に７０～７４％であることが好ましい。ＳｉＯ２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、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎるとガラスの粘度が上昇し、泡切れが悪くなる。
　Ｂ２Ｏ３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。Ｂ２Ｏ３の含有量は９．５～１５％であり、９．７～１３％、特に１０～１２％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎるとガラスの粘度が上昇し、泡切れが悪くなる。一方、Ｂ２Ｏ３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。
　ＳＯ３はガラスの清澄剤である。ＳＯ３の含有量は０．００３５～０．００８％であり、０.００４～０．００６５％、特に０.００４５～０．００５５％であることが好ましい。ＳＯ３の含有量が少な過ぎると十分な清澄効果を得ることが出来ず、ガラス中の泡数が多くなり易い。一方、ＳＯ３の含有量が多過ぎるとリボイルが生じ、ガラス中の泡数が多くなり易い。
　本発明のガラス組成物は、上記成分以外にも、ガラス組成中に下記の成分を含有してもよい。
　Ａｌ２Ｏ３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。Ａｌ２Ｏ３の含有量は４～１０％、５～９％、特に６～８％であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると上記の効果が得られない。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎるとガラスの粘度が上昇し、泡切れが悪くなる。
　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０～３％、０～２％、特に０．５～１．５％であることが好ましい。ＣａＯの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。
　ＢａＯはガラスの高温粘度を低下させる効果がある。ＢａＯの含有量は０～４％、０～３％、０～２％、特に０．５～１．５％であることが好ましい。ＢａＯの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。
　Ｎａ２Ｏ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。Ｎａ２Ｏの含有量は３～１０％、４～９％、特に５～８％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎるとガラスの粘度が上昇し、泡切れが悪くなる。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。
　Ｋ２ＯもＮａ２Ｏ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。Ｋ２Ｏの含有量は０～６％、０～４％、０～３％、特に０．５～２．５％であることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が悪化する。なおＫ２ＯとＮａ２Ｏ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、好ましい。
　Ｌｉ２ＯはＮａ２ＯやＫ２Ｏ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、Ｌｉ２Ｏ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Ｌｉ２Ｏの含有量は０～１％、０～０．５％、特に０～０．１％であることが好ましい。特段の事情がなければＬｉ２Ｏ以外の他のアルカリ酸化物を使用することが好ましい。
　ＭｇＯは化学的耐久性向上の効果がある。ＭｇＯの含有量は０～４％、０～２％、特に０～１％であることが好ましい。ＭｇＯの含有量が多す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０～４％、０～２％、特に０～１％であることが好ましい。ＳｒＯの含有量が多すぎると加水分解抵抗性が悪化する。
　ＺｒＯ２は加水分解抵抗性を向上させる効果がある。ＺｒＯ２の含有量は０～３％、０～２％、特に０～１％であることが好ましい。ＺｒＯ２の含有量が多すぎるとガラスの粘度が上昇し、泡切れが悪くなる。
　Ｆｅ２Ｏ３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０．０２％以下であることが好ましい。
　またＳＯ３以外の清澄剤としてＣｌ、Ｆ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３が挙げられる。これらの清澄剤の含有量の合計は１％以下、０．７％以下、特に０．５％以下であることが好ましい。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０．５％以下、特に０．０１～０．１％であることが好ましい。なお環境上の理由から、Ｓｂ２Ｏ３は０．０２％以下、特に０．０１８％以下であることが好ましく、Ａｓ２Ｏ３及びＦは実質的に含有しないことが好ましい。
　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。
　ヨーロッパ薬局方７．０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０．０５ｍＬ以下、０．０４ｍＬ以下、特に０．０３ｍＬ以下であることが好ましい。塩酸消費量が多くなると、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１．０ｍｇ／ｄｍ２以下、特に０．８ｍｇ／ｄｍ２以下であることが好ましい。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。
　作業温度は１２００℃以下、１１９０℃以下、特に１１８０℃以下であることが好ましい。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。また、ガラスの溶融時に泡が切れず、製品の泡品位が悪化する恐れがある。
　液相粘度は１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．２ｄＰａ・ｓ以上、特に１０５．６ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。液相粘度が低すぎると、ダンナー法によるスリーブ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℃の温度範囲において、５８×１０－７／℃以下、特に４８～５５×１０－７／℃であることが好ましい。
　泡数は２５０００個／ｔｏｎ以下、２００００個／ｔｏｎ以下、特に１８０００個／ｔｏｎ以下であることが好ましい。泡数が多すぎると、医薬容器用ガラスとして使用することが困難になる。
　次に本発明の医薬容器用ガラス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溶融炉に投入して溶融、清澄し、溶融ガラスを得る。
　なお、ガラス原料に対して、硫酸塩をＳＯ３換算で０．００１～０．００９質量％、０．００１～０．００７質量％、特に０．００２～０．００４質量％外添加することが好ましい。硫酸塩の添加量が少な過ぎると、十分な清澄効果を得ることが出来ず、ガラス中の泡数が多くなり易い。一方、硫酸塩の添加量が多過ぎるとリボイルが生じ、ガラス中の泡数が多くなり易い。
　溶融炉の上部空間の温度は、９００℃以下、８００℃以下、特に７００℃以下であることが好ましい。溶融炉の上部空間の温度が高過ぎると、ガラス中のＳＯ３含有量が減少し易く、結果としてガラス中の泡数が多くなり易い。
　次に、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管状の医薬容器用ホウケイ酸ガラスを得る。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。
　上述した方法以外にもガラス中のＳＯ３含有量を調節する方法としては以下の方法が挙げられる。例えば、珪砂や炭酸塩などのガラス原料に含まれる硫黄不純物の含有量や、使用するガラスカレットの硫黄含有量を事前に把握しておき、所望のＳＯ３含有量になるように原料およびガラスカレットの種類ならびに配合量を選択する方法である。また、溶融炉内の雰囲気と溶融炉外の大気とを通じる開口部の大きさを調節する方法もある。なお、ここでの開口部としては、溶融炉外から炉内を観察するために設置した穴や、溶融炉壁に接続された煙道、および耐火物の目地などが含まれる。
　以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
　表１～３は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～１２）、及び比較例（試料Ｎｏ．１３～１８）を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　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、ガラス原料を調合、混合して、ガラスバッチを得た。この時、表に示す量の硫酸ナトリウム（ＳＯ３換算）を原料に外添加し、原料の種類を変更することで、得られるガラスのＳＯ３含有量を調整した。
　前記ガラスバッチを表に示す上部空間の温度を有する溶融炉に投入し溶融ガラスを得た後、前記溶融ガラスを均質化させるための撹拌工程と、所望の形状に成形するための成形工程を備えるタンク窯にて、ガラスを作製した。その後、得られたガラス試料について、５０倍の実体顕微鏡で観察して、観察視野内に直径５０μｍ以上の泡が観察された場合、泡としてカウントし、測定に使用したガラスの重量から１ｔｏｎ当たりの泡数を算出した。結果を表に示す。
　表から明らかなように、試料Ｎｏ．１～１２は泡数が２００００個／ｔｏｎ以下と少なかった。一方、ＳＯ３含有量の少ない試料Ｎｏ．１５～１８、ＳＯ３含有量の多い試料Ｎｏ．１３、１４は泡数が２９０００個／ｔｏｎ以上と多かった。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスを用いて作製した医薬容器用ガラス管は、バイアルやアンプル等の管瓶や注射器のシリンジといった医薬容器の材料として有用である。
 

Claims (8)

  1. 　質量％で、ＳｉＯ２　６５～８０％、Ｂ２Ｏ３　９．５～１５％、ＳＯ３　０．００３５～０．００８％を含有することを特徴とする医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  2. 　質量％で、Ａｌ２Ｏ３　４～１０％、ＣａＯ　０～３％、ＢａＯ　０～４％、Ｎａ２Ｏ　３～１０％、Ｋ２Ｏ　０～６％、Ｓｂ２Ｏ３　０～０．０２％を含有す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。
  3. 　質量％で、ＳｉＯ２　７０～７４％、Ａｌ２Ｏ３　６～８％、Ｂ２Ｏ３　１０～１２％、ＣａＯ　０．５～１．５％、ＢａＯ　０～２％、Ｎａ２Ｏ　５～８％、Ｋ２Ｏ　０～３％、ＳＯ３　０．００４～０．００６５％を含有す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。
  4. 　Ａｓ２Ｏ３及びＦを実質的に含有しないことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  5. 　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からなることを特徴とする医薬容器用ガラス管。
  6. 　ガラス原料を調合、混合して、ガラスバッチを作製した後、
    　ガラスバッチを溶融炉に投入し、溶融ガラスを得た後、
    　溶融ガラスを成形し、請求項１～４のいずれかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラスを得ることを特徴とする医薬用ホウケイ酸ガラスの製造方法。
  7. 　ガラス原料に対して、硫酸塩をＳＯ３換算で０．００１～０．００９質量％外添加することを特徴とする請求項６に記載の医薬用ホウケイ酸ガラスの製造方法。
  8. 　溶融炉の上部空間の温度が９００℃以下であることを特徴とする請求項６又は７に記載のガラス製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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