具有改善的强度和改善的损坏容忍度的玻璃容器制造技术

技术编号:12474585 阅读:146 留言:0更新日期:2015-12-10 10:11
本文中描述的玻璃容器具有至少两个性能属性,所述至少两个性能属性选自:抗脱层性、改善的强度及增强的抗损坏性。在一个实施方式中,玻璃容器可包括主体,该主体具有内表面、外表面及壁厚度,该壁厚度在外表面与内表面之间延伸。压缩应力层可从主体的外表面延伸进入壁厚度中。压缩应力层可具有大于或等于150MPa的表面压缩应力。润滑涂层可布置在主体的外表面的至少一部分的周围。主体的具有润滑涂层的外表面可具有小于或等于0.7的摩擦系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的强度和改善的损坏容忍度的玻璃容器相关申请的交叉引用本说明书要求2012年11月30日提交的题为“GlassContainersWithImprovedAttributes(具有改善的属性的玻璃容器)”的美国临时专利申请系列第61/731,767号的优先权,其全文通过引用的方式并入本文中。本说明书还要求2013年6月7日提交的题为“DelaminationResistantGlassContainers(抗脱层玻璃容器)”的美国专利申请系列第13/912,457号,2013年2月28日提交的题为“GlassArticlesWithLow-FrictionCoatings(具有低摩擦涂层的玻璃制品)”的美国专利申请系列第13/780,754号以及及2013年11月8日提交的题为“GlassContainersWithImprovedStrengthAndImprovedDamageTolerance(具有改善的强度和改善的损坏容忍度的玻璃容器)”的美国专利申请系列第14/075,630号的优先权,他们全部通过引用的方式并入本文中。背景
本说明书一般地涉及玻璃容器,更具体地,涉及用于储存药物配方的玻璃容器。
技术介绍
在历史上,因为玻璃相对于其它材料的密封性、光学透明度和优异的化学耐久性,玻璃已用作封装药物的优选材料。具体地,用于药物封装的玻璃必须具有充分的化学耐久性,以便不影响装纳在其中的药物配方的稳定性。具有充分的化学耐久性的玻璃包括在经历史证明的化学耐久性的ASTM标准“IA型”及“IB型”玻璃组合物中的那些玻璃组合物。虽然IA型和IB型玻璃组合物通常用于药物封装,但它们具有许多缺点,包括药物封装的内表面倾向于在暴露至药物溶液后流出玻璃颗粒或“脱层”。另外,在药物封装中使用玻璃还会受到玻璃的机械性能的限制。具体地,当封装接触到加工设备、处理设备和/或其它封装时,玻璃药物封装的制造和填充中使用的高加工速度可导致封装表面上的机械损坏(例如磨损)。该机械损坏明显降低玻璃药物封装的强度,导致在玻璃中出现裂纹的可能性增加,潜在地破坏装纳在封装中的药物的无菌度或导致封装的完全失效。因此,需要展现出改善的脱层抗性、提高的强度和/或损坏容忍度中至少两者的组合的用作药物封装的替代玻璃容器。
技术实现思路
根据一个实施方式,玻璃容器可包括主体,所述主体具有内表面、外表面和壁厚度,所述壁厚度在外表面与内表面之间延伸。压缩应力层可从主体的外表面延伸进入壁厚度中。压缩应力层可具有大于或等于150MPa的表面压缩应力。润滑涂层可布置在主体的外表面的至少一部分周围。主体的具有润滑涂层的外表面可具有小于或等于0.7的摩擦系数。在另一实施方式中,玻璃容器可包括主体,所述主体具有内表面、外表面和壁厚度,所述壁厚度在外表面与内表面的间延伸。主体可由根据ASTM标准E438-92的1型、B级玻璃形成。压缩应力层可从主体的外表面延伸进入壁厚度中。压缩应力层可具有大于或等于150MPa的表面压缩应力。润滑涂层可布置在主体的外表面的至少一部分周围。主体的具有润滑涂层的外表面可具有小于或等于0.7的摩擦系数。将在下文的详细描述中阐述本文所述的玻璃容器的实施方式的额外特征和优点,并且对于本领域技术人员而言,额外的特征和优点将部分地自描述中显而易见或通过实践本文(包括下文的实施方式、权利要求和附图)中所描述的实施方式来认识到。应理解,前文的一般描述和下文的详细描述都描述了各种实施方式,且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质与特性的概述或框架。包括附图以提供各种实施方式的进一步理解,且附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图显示本文中所描的各种实施方式,并且附图与描述一起用以解释所要求保护的主题的原理和操作。附图说明图1示意性显示根据本文中描述的一或多个实施方式的玻璃容器的横截面;图2示意性显示图1的玻璃容器的一部分侧壁中的压缩应力层;图3示意性显示由层叠玻璃形成的玻璃容器的一部分侧壁;图4示意性显示用于测试玻璃容器的水平压缩强度的水平压缩设备;图5示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,具有布置在玻璃容器的内表面的至少一部分上的阻隔涂层的玻璃容器;图6示意性显示具有持久层均匀性的玻璃容器的一部分侧壁;图7示意性显示具有持久表面均匀性的玻璃容器的一部分侧壁;图8示意性显示具有布置在玻璃容器的外表面上的润滑涂层的玻璃容器;图9示意性显示用于确定两个玻璃容器之间的摩擦系数的测试架;图10示意性显示用于评估施涂到玻璃容器的涂层的热稳定性的设备;图11显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,在400nm至700nm的可见光谱中测量的经涂覆小瓶和未经涂覆小瓶的光透射率数据;图12A显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,布置在玻璃容器的外表面上的韧性有机润滑涂层;图12B示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,布置在玻璃容器的外表面上的韧性有机润滑涂层;图13示意性显示可用于形成聚酰亚胺涂层的二胺单体的化学结构;图14示意性显示可用于形成聚酰亚胺涂层的另一种二胺单体的化学结构;图15示意性显示可用作施涂至玻璃容器的聚酰亚胺涂层的一些单体的化学结构;图16显示组合物和温度对IB型玻璃和无硼玻璃的挥发的影响;图17示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,硅烷结合至基板的反应步骤;图18示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,聚酰亚胺结合至硅烷的反应步骤;图19显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,小瓶的水平压缩测试中的施加负荷与失效概率的关系;图20所包括的图表显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,IB型玻璃小瓶和由参照玻璃组合物形成的小瓶的负荷和测得的摩擦系数,所述小瓶经离子交换和涂覆;图21显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,由参照玻璃组合物在原有状态、在经离子交换状态(未涂覆)、在经离子交换状态(涂覆且磨损)、在经离子交换状态(未涂覆且磨损)下形成的管和由IB型玻璃在原有状态和经离子交换状态下形成的管的四点弯曲中施加的应力与失效概率的关系;图22示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,APS/800涂层的气相色谱-质谱仪输出数据;图23显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,DC806A涂层的气相色谱-质谱仪输出数据;图24是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,记录在冻干状态下测试的不同润滑涂层组合物的表;图25是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,记录在瓶对瓶架中测试的裸玻璃小瓶和具有硅酮树脂涂层的小瓶的摩擦系数的图表;图26是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,记录在瓶对瓶架中涂覆有APS/PMDA-ODA(聚(4,4'-氧二亚苯基-苯均四酰亚胺)聚酰亚胺)涂层且在不同的施加负荷下多次磨损的小瓶的摩擦系数的图表;图27是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,记录在瓶对瓶架中涂覆有APS涂层且在不同的施加负荷下多次磨损的小瓶的摩擦系数的图表;图28是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式,记录瓶对瓶架中在小瓶在300℃暴露12小时后涂覆有APS/PMDA-ODA(聚(4,4'-氧二亚苯基-苯均四酰亚胺)聚酰亚胺)涂层在不同的施加负荷下多次本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种玻璃容器,所述玻璃容器包括:主体,所述主体具有内表面、外表面和壁厚度,所述壁厚度在所述外表面与所述内表面之间延伸;压缩应力层,所述压缩应力层从所述主体的所述外表面延伸进入所述壁厚度中,所述压缩应力层具有大于或等于150MPa的表面压缩应力;以及润滑涂层,所述润滑涂层布置在所述主体的所述外表面的至少一部分的周围,其中所述主体的具有所述润滑涂层的所述外表面具有小于或等于0.7的摩擦系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.30 US 61/731,767;2013.02.28 US 13/780,754;1.一种玻璃容器,所述玻璃容器包括:主体,所述主体封闭内部体积并具有内表面、外表面和壁厚度,所述壁厚度在所述外表面与所述内表面之间延伸;压缩应力层,所述压缩应力层从所述主体的所述外表面延伸进入所述壁厚度中,所述压缩应力层具有大于或等于150MPa的表面压缩应力;以及润滑涂层,所述润滑涂层布置在所述主体的所述外表面的至少一部分的周围,其中所述润滑涂层是在至少250℃的温度下热稳定的有机涂层,并且所述主体的具有所述润滑涂层的所述外表面具有小于或等于0.7的摩擦系数,其中,所述主体包括层叠玻璃,并且所述润滑涂层包含聚合物化学组合物。2.一种玻璃容器,所述玻璃容器包括:主体,所述主体封闭内部体积并具有内表面、外表面和壁厚度,所述壁厚度在所述外表面与所述内表面之间延伸,其中,所述主体是由根据ASTM标准E438-92的1型、B级玻璃形成的;压缩应力层,所述压缩应力层从所述主体的所述外表面延伸进入所述壁厚度中,所述压缩应力层具有大于或等于150MPa的表面压缩应力;以及润滑涂层,所述润滑涂层布置在所述主体的所述外表面的至少一部分的周围,其中所述润滑涂层为韧性无机涂层,选自下组:金属氮化物涂层、金属硫化物涂层、SiO2、类金刚石碳化物涂层、石墨烯涂层或碳化物涂层;并且所述主体的具有所述润滑涂层的所述外表面具有小于或等于0.7的摩擦系数。3.一种玻璃容器,所述玻璃容器包括:主体,所述主体封闭内部体积并具有内表面、外表面和壁厚度,所述壁厚度在所述外表面与所述内表面之间延伸;压缩应力层,所述压缩应力层从所述主体的所述外表面延伸进入所述壁厚度中,所述压缩应力层延伸到大于或等于3μm的层深度;以及润滑涂层,所述润滑涂层布置在所述主体的所述外表面的至少一部分的周围,其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·常P·S·丹尼尔森S·E·德马蒂诺A·G·法蒂夫R·M·莫伦纳S·帕尔J·S·皮纳斯基R·A·绍特C·L·蒂蒙斯N·文卡塔拉曼R·L·韦克里仁
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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