Стеклянные изделия с антифрикционными покрытиями

Стеклянные изделия с антифрикционными покрытиями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/604220, поданной 28 февраля 2012 г. и озаглавленной ʹʹСтеклянный контейнер с поверхностной обработкой, которая повышает надежность стекла, и способы его изготовленияʹʹ, и предварительной патентной заявки США № 61/665682, поданной 28 июня 2012 г. и озаглавленной ʹʹУстойчивые к расслоению стеклянные контейнеры с термостойкими покрытиямиʹʹ.

Введение

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к покрытиям и, более конкретно, к антифрикционным покрытиям, наносимым на стеклянные контейнеры, такие как фармацевтические упаковки.

Уровень техники

Исторически стекло используется как предпочтительный материал для упаковки фармацевтических изделий, поскольку от других материалов стекло отличают его герметичность, оптическая прозрачность и превосходная химическая устойчивость. В частности, стекло, используемое для упаковки фармацевтических изделий, должно иметь достаточную химическую устойчивость, чтобы не влиять на устойчивость содержащихся в нем фармацевтических композиций. Стекла, имеющие подходящую химическую устойчивость, включают такие стеклянные композиции, которым соответствует тип 1B стандарта ASTM, и которые имеют признанную историю химической устойчивости.

Однако использование стекла для таких приложений ограничивается механическими характеристиками стекла. В фармацевтической промышленности разбитое стекло представляет собой проблему для безопасности конечного пользователя, потому что осколки разбитой упаковки и/или содержимое этой упаковки могут причинить вред конечному пользователю. Кроме того, неполная поломка (при которой стекло трескается, но не разбивается) может приводить к тому, что содержимое теряет свою стерильность, что, в свою очередь, может приводить к дорогостоящим возвратам продукции.

В частности, высокие технологические скорости, используемые в изготовлении и наполнении стеклянные фармацевтические упаковки, могут приводить к механическим повреждениям поверхности упаковки, таким как износ от трения, когда с упаковками вступают в контакт технологическое оборудование, транспортное оборудование и/или другие упаковки. Эти механические повреждения в значительной степени уменьшает прочность стеклянных фармацевтических упаковок, и в результате этого увеличивается вероятность развития в стекле трещин, которые потенциально угрожают стерильности фармацевтических изделий, которые содержатся в упаковке, или вызывают полное разрушение упаковки.

Один подход к повышению механической устойчивости стеклянной упаковки заключается в том, чтобы осуществлять термическое и/или химическое закаливание стеклянной упаковки. Термическое закаливание повышает прочность стекла, создавая на его поверхности сжимающее напряжение в процессе быстрого охлаждения после формования. Эта технология хорошо работает, когда производятся стеклянные изделия, имеющие плоскую геометрическую форму (такие как окна), стеклянные изделия, у которых толщина составляет более чем приблизительно 2 мм, и стеклянные композиции, имеющие высокий коэффициент термического расширения. Однако стеклянные фармацевтические упаковки, как правило, имеют сложные геометрические формы (ампулы, трубки, пробирки и т.д.) и малую толщину стенок (составляющую иногда приблизительно от 1 до 1,5 мм), и они производятся из стекол, имеющих низкий коэффициент термического расширения, что делает эти стеклянные фармацевтические упаковки непригодными для упрочнения посредством термического закаливания. Химическое закаливание также повышает прочность стекла посредством создания сжимающего напряжения на его поверхности. Это напряжение создается путем погружения изделия в ванну с расплавленной солью. Когда ионы стекла замещаются более крупными ионами расплавленной соли, на поверхности стекла создается сжимающее напряжение. Преимущество химического закаливания заключается в том, что его можно использовать для изготовления имеющих сложные геометрические формы тонких изделий, и оно является относительно нечувствительным к характеристикам термического расширения стеклянной подложки.

Однако, несмотря на то, что вышеупомянутые технологии закаливания повышают способность упрочненного стекла выдерживать тупые удары, эти технологии оказываются менее эффективными для повышения сопротивления стекла к повреждениям от трения, таким как царапины, которые могут возникать в процессе изготовления, транспортировки и обращения.

Соответственно, существует потребность в альтернативных стеклянных изделиях, которые обладают повышенным сопротивлением к механическим повреждениям.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, включающий первую поверхность и антифрикционное покрытие, расположенное, по меньшей мере, на части первой поверхности стеклянного корпуса, причем антифрикционное покрытие включает полимерное химическое соединение. Покрытое стеклянное изделие может сохранять термическую устойчивость при температуре, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 260°C, в течение 30 минут. Пропускание света через покрытое стеклянное изделие может равняться или составлять более чем приблизительно 55% пропускания света через непокрытое стеклянное изделие при длине волны, составляющей от приблизительно 400 нм до приблизительно 700 нм. Антифрикционное покрытие может проявлять потерю массы, составляющую менее чем приблизительно 5% его массы, когда оно нагревается от температуры 150°C до 350°C при скорости нагревания, составляющей приблизительно 10°C/мин.

Согласно следующему варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, включающий внешний поверхность и антифрикционное покрытие, расположенное, по меньшей мере, на части внешней поверхности, антифрикционное покрытие включающий полимерное химическое соединение. Коэффициент трения изношенной трением области части внешней поверхности с антифрикционным покрытием может составлять менее чем 0,7 после выдерживания при повышенной температуре, составляющей 280°C, в течение 30 минут при трении при нагрузке 30 Н, и при этом отсутствуют наблюдаемые повреждения. Остаточная прочность покрытого стеклянного изделия при горизонтальном сжатии не может уменьшаться более чем приблизительно на 20% после выдерживания при повышенной температуре, составляющей 280°C, в течение 30 минут при трении при нагрузке 30 Н.

Согласно следующему варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, имеющий первую поверхность. Антифрикционное покрытие может быть расположено, по меньшей мере, на части первой поверхности стеклянного корпуса. Антифрикционное покрытие может включать полимерное химическое соединение и связующее вещество, включающее, по меньшей мере, одно из следующих веществ: первое силановое химическое соединение, продукт его гидролиза или его олигомер, причем первое силановое химическое соединение представляет собой ароматическое силановое химическое соединение; и химическое соединение, образующееся в результате олигомеризации, по меньшей мере, первого силанового химического соединения и второго силанового химического соединения. Первое силановое химическое соединение и второе силановое химическое соединение могут представлять собой различные химические соединения. Покрытое стеклянное изделие может сохранять термическую устойчивость при температуре, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 260°C, в течение 30 минут. Пропускание света через покрытое стеклянное изделие равно или составляет более чем приблизительно 55% пропускания света через непокрытое стеклянное изделие при длине волны, составляющей от приблизительно 400 нм до приблизительно 700 нм. Антифрикционное покрытие может иметь потерю массы, составляющую менее чем приблизительно 5% его массы, когда оно нагревается от температуры 150°C до 350°C при скорости нагревания, составляющей приблизительно 10°C/мин.

Согласно следующему варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, включающий первую поверхность и антифрикционное покрытие, расположенное, по меньшей мере, на части первой поверхности стеклянного корпуса. Антифрикционное покрытие может включать связующее вещество, включающее олигомер одного или нескольких силановых химических соединений. Олигомер может представлять собой силсесквиоксановое химическое соединение и, по меньшей мере, одно из силановых химических соединений включает, по меньшей мере, один ароматический фрагмент и, по меньшей мере, один аминный фрагмент. Антифрикционное покрытие может также включать полиимидное химическое соединение, образующееся в результате полимеризации, по меньшей мере, первого диаминного мономерного химического соединения, второго диаминного мономерного химического соединения и диангидридного мономерного химического соединения. Первое диаминное мономерное химическое соединение и второе диаминное мономерное химическое соединение могут быть различными.

Согласно следующему варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, включающий первую поверхность и антифрикционное покрытие, расположенное, по меньшей мере, на части первой поверхности. Антифрикционное покрытие может включать полимерное химическое соединение. Покрытое стеклянное изделие может сохранять термическую устойчивость при температуре, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 300°C в течение 30 минут. Пропускание света через покрытое стеклянное изделие может равняться или составлять более чем приблизительно 55% пропускания света через непокрытое стеклянное изделие при длине волны, составляющей от приблизительно 400 нм до приблизительно 700 нм.

Согласно следующему варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, включающий первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности. Первая поверхность может представлять собой внешнюю поверхность стеклянного контейнера. Антифрикционное покрытие может быть связано, по меньшей мере, с частью первой поверхности стеклянного корпуса. Антифрикционное покрытие может включать полимерное химическое соединение. Покрытое стеклянное изделие может сохранять термическую устойчивость при температуре, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 280°C в течение 30 минут. Пропускание света через покрытое стеклянное изделие может равняться или составлять более чем приблизительно 55% пропускания света через непокрытое стеклянное изделие при длине волны, составляющей от приблизительно 400 нм до приблизительно 700 нм.

Согласно следующему варианту осуществления покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, включающий первую поверхность и антифрикционное покрытие, связанное, по меньшей мере, с частью первой поверхности стеклянного корпуса. Антифрикционное покрытие может включать слой связующего вещества, расположенный на первой поверхности стеклянного корпуса. Слой связующего вещества может включать связующее вещество, включающее, по меньшей мере, одно из следующих веществ: первое силановое химическое соединение, продукт его гидролиза или его олигомер, причем первое силановое химическое соединение представляет собой ароматическое силановое химическое соединение; и химическое соединение, образующееся в результате олигомеризации, по меньшей мере, первого силанового химического соединения и второго силанового химического соединения. Полимерный слой может быть расположен поверх слоя связующего вещества. Полимерный слой может включать полиимидное химическое соединение. Первое силановое химическое соединение и второе силановое химическое соединение могут представлять собой различные химические соединения. Покрытое стеклянное изделие может сохранять термическую устойчивость при температуре, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 280°C в течение 30 минут. Пропускание света через покрытое стеклянное изделие может равняться или составлять более чем приблизительно 55% пропускания света через непокрытое стеклянное изделие при длине волны, составляющей от приблизительно 400 нм до приблизительно 700 нм.

Согласно следующему варианту осуществления, покрытое стеклянное изделие может включать стеклянный корпус, имеющий первую поверхность и антифрикционное покрытие, связанное, по меньшей мере, с частью первой поверхности стеклянного корпуса. Антифрикционное покрытие может включать слой связующего вещества, в котором содержится связующее вещество, включающее олигомер одного или нескольких силановых химических соединений. Олигомер может представлять собой силсесквиоксановое химическое соединение, и, по меньшей мере, одно из силановых химических соединений включает, по меньшей мере, один ароматический фрагмент и, по меньшей мере, один аминный фрагмент. Антифрикционное покрытие может дополнительно включать полимерный слой, включающий полиимидное химическое соединение, образующееся в результате полимеризации, по меньшей мере, первого диаминного мономерного химического соединения, второго диаминного мономерного химического соединения и диангидридного мономерного химического соединения. Первое диаминное мономерное химическое соединение и второе диаминное мономерное химическое соединение могут быть различными. Антифрикционное покрытие может также включать промежуточный слой, включающий одно или несколько химических соединений полимерного слоя, связанных с одним или несколькими из химических соединений слоя связующего вещества.

Согласно следующему варианту осуществления, антифрикционное покрытие для подложки может включать полиимидное химическое соединение и связующее вещество. Связующее вещество может включать, по меньшей мере, одно из следующих веществ: смесь первого силанового химического соединения, продукт его гидролиза или его олигомер, и второе силановое химическое соединение, продукт его гидролиза или его олигомер, причем первое силановое химическое соединение может представлять собой ароматическое силановое химическое соединение, и второе силановое химическое соединение может представлять собой алифатическое силановое химическое соединение, а также химическое соединение, образующееся в результате олигомеризации, по меньшей мере, первого силанового химического соединения и второго силанового химического соединения. Покрытие может сохранять термическую устойчивость при температуре, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 260°C, в течение 30 минут. Пропускание света через покрытие может равняться или составлять более чем приблизительно 55%. Антифрикционное покрытие проявляет потерю массы, составляющую менее чем приблизительно 5% его массы, когда оно нагревается от температуры 150°C до 350°C при скорости нагревания, составляющей приблизительно 10°C/мин.

Дополнительные отличительные особенности и преимущества покрытых стеклянных изделий, а также способы и процессы их изготовления будут представлены в подробном описании, которое приведено ниже, и частично будут легко понятными для специалистов в данной области техники из данного описания или признаны в результате практической реализации вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, включая подробное описание, который приведено ниже, формулу изобретения, а также прилагаемые чертежи.

Следует понимать, что приведенное выше общее описание и следующее далее подробное описание представляют разнообразные варианты осуществления и предназначаются в качестве обзора или основы для понимания природы и характера заявленного предмета настоящего изобретения. Сопровождающие чертежи представлены, чтобы способствовать лучшему пониманию разнообразных вариантов осуществления, и включены в качестве неотъемлемой части настоящего описания. Данные чертежи иллюстрируют разнообразные варианты осуществления, которые описаны в настоящем документе, и вместе с описанием служат для разъяснения принципов и эксплуатации заявленного предмета настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 схематически представляет поперечное сечение стеклянного контейнера с антифрикционным покрытием согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 2 схематически представляет поперечное сечение стеклянного контейнера с антифрикционным покрытием, включающего полимерный слой и слой связующего вещества, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 3 схематически представляет поперечное сечение стеклянного контейнера с антифрикционным покрытием, включающего полимерный слой, слой связующего вещества и промежуточный слой, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе,

Фиг. 4 представляет пример диаминного мономерного химического соединения согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 5 представляет пример диаминного мономерного химического соединения согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 6 представляет химические структуры мономеров, которые можно использовать в качестве полиимидных покрытий для нанесения на стеклянные контейнеры согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 7 представляет блок-схему одного варианта осуществления способа изготовления стеклянного контейнера с антифрикционным покрытием согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 8 схематически представляет стадии блок-схемы на Фиг. 7 согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 9 схематически представляет испытательный стенд для определения коэффициент трения между двумя поверхностями согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 10 схематически представляет устройство для исследования потери массы стеклянного контейнера согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 11 графически представляет информацию о пропускании света для покрытых и непокрытых ампул, измеренных в спектре видимого света от 400 до 700 нм, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 12 графически представляет вероятность разрушения в зависимости от прилагаемой нагрузки для ампул, исследуемых при горизонтальном сжатии, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 13 содержит таблицу, представляющую нагрузку и измеренный коэффициент трения для ампул из стекла типа 1B компании Schott и ампул, изготовленных из стандартной стеклянной композиции, которые были подвергнуты ионному обмену и нанесению покрытия согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 14 графически представляет вероятность разрушения в зависимости от прилагаемого напряжения при четырехточечном изгибе для трубок, изготовленных из стандартной стеклянной композиции, в состоянии при получении, в состоянии после ионного обмена (без покрытия), в состоянии после ионного обмена (с покрытием и истиранием), в состоянии после ионного обмена (без покрытия с истиранием) и для трубок, изготовленных из стекла типа 1B компании Schott, в состоянии при получении и в состоянии после ионного обмена согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 15 представляет выходные данные газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией для покрытия APS/Novastrat® 800 согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 16 представляет выходные данные газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией для покрытия DC806A согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 17 представляет таблицу, иллюстрирующую различные антифрикционные покровные композиции, которые были исследованы в условиях лиофилизации, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 18 представляет диаграмму, иллюстрирующую коэффициент трения для стеклянных ампул без покрытия и ампул, имеющих кремнийорганическое полимерное покрытие, которые были исследованы испытательный стенд для ампул согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 19 представляет диаграмму, иллюстрирующую коэффициент трения для ампул, содержащих полиимидное покрытие APS/Kapton и подвергнутых многократному трению при различных прилагаемых нагрузках на испытательном стенде для ампул, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 20 представляет диаграмму, иллюстрирующую коэффициент трения для ампул, содержащих покрытие APS и подвергнутых многократному трению при различных прилагаемых нагрузках на испытательном стенде для ампул, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 21 представляет диаграмму, иллюстрирующую коэффициент трения для ампул, покрытых полиимидным покрытием APS/Kapton и подвергнутых многократному трению при различных прилагаемых нагрузках на испытательном стенде для ампул после того, как ампулы выдерживали при 300°C в течение 12 часов, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 22 представляет диаграмму, иллюстрирующую коэффициент трения для ампул, содержащих покрытие APS и подвергнутых многократному трению при различных прилагаемых нагрузках на испытательном стенде для ампул после того, как ампулы выдерживали при 300°C в течение 12 часов, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 23 представляет диаграмму, иллюстрирующую коэффициент трения для ампул из стекла типа 1B компании Schott, содержащих полиимидное покрытие Kapton и подвергнутых многократному трению при различных прилагаемых нагрузках на испытательном стенде для ампул согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 24 представляет коэффициент трения для ампул, содержащих покрытие APS/Novastrat® 800, до и после лиофилизации согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 25 графически представляет вероятность разрушения в зависимости от нагрузки, прилагаемой к исследуемым при горизонтальном сжатии для ампул, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 26 представляет коэффициент трения для ампул, содержащих покрытие APS/Novastrat® 800, до и после обработки в автоклаве согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе; и

Фиг. 27 графически представляет коэффициент трения для покрытых стеклянных контейнеров, выдерживаемых в различных температурных условиях, и для непокрытого стеклянного контейнера;

Фиг. 28 содержит таблицу, иллюстрирующую изменение коэффициента трения при изменении состава связующего вещества в антифрикционном покрытии, нанесенном на стеклянный контейнер, как описано в настоящем документе;

Фиг. 29 графически представляет коэффициент трения, прилагаемую силу и силу трения для покрытых стеклянных контейнеров до и после депирогенизации;

Фиг. 30 графически представляет коэффициент трения, прилагаемую силу и силу трения для покрытых стеклянных контейнеров в различных условиях депирогенизации;

Фиг. 31 представляет схематическую диаграмму стадий реакции связывания силана с подложкой согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 32 представляет схематическую диаграмму стадий реакции связывания полиимида с силаном согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 33 графически представляет коэффициент трения, проникновение царапин, прилагаемую в перпендикулярном направлении силу и силу трения (координаты по оси y) в зависимости от длины нанесенной царапины (координата по оси x) для ампул после покрытия в сравнительном примере;

Фиг. 34 графически представляет коэффициент трения, проникновение царапины, прилагаемую в перпендикулярном направлении силу и силу трения (координаты по оси y) в зависимости от длины нанесенной царапины (координата по оси x) для термически обработанных ампул в сравнительном примере;

Фиг. 35 графически представляет коэффициент трения, проникновение царапины, прилагаемую в перпендикулярном направлении силу и силу трения (координаты по оси y) в зависимости от длины нанесенной царапины (координата по оси x) для ампул после покрытия в сравнительном примере;

Фиг. 36 графически представляет коэффициент трения, проникновение царапины, прилагаемая в перпендикулярном направлении сила, и сила трения (координаты по оси y) в зависимости от длины нанесенной царапины (координата по оси x) для термически обработанных ампул в сравнительном примере;

Фиг. 37 графически представляет коэффициент трения, прилагаемую силу и сила трения для покрытых стеклянных контейнеров до и после депирогенизации согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 38 графически представляет вероятность разрушения в зависимости от прилагаемой нагрузки для исследованных при горизонтальном сжатии ампул согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 39 графически представляет коэффициент трения, прилагаемую силу и силу трения для покрытых стеклянных контейнеров до и после депирогенизации согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 40 графически представляет коэффициент трения после различных сроков термической обработки согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 41 графически представляет коэффициент трения, прилагаемую силу и силу трения для покрытых стеклянных контейнеров до и после депирогенизации согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 42 графически представляет вероятность разрушения в зависимости от прилагаемой нагрузки для исследуемых при горизонтальном сжатии ампул согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 43 представляет полученное сканирующим электронным микроскопом изображение покрытия согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 44 представляет полученное сканирующим электронным микроскопом изображение покрытия согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе;

Фиг. 45 представляет полученное сканирующим электронным микроскопом изображение покрытия согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе; и

Фиг. 46 графически представляет данные о пропускании света для покрытых и непокрытых ампул, измеренные в спектре видимого света от 400 до 700 нм, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее будут подробно описаны в разнообразных вариантах осуществления антифрикционные покрытия, стеклянные изделия с антифрикционными покрытиями и способы их изготовления, примеры которых схематически представлены на чертежах. Такие покрытые стеклянные изделия могут представлять собой стеклянные контейнеры, подходящие для использования в разнообразных упаковочных приложениях, включая, без ограничения, такие как фармацевтические упаковки. В этих фармацевтических упаковках может содержаться или нет фармацевтическая композиция. Разнообразные варианты осуществления антифрикционных покрытий, стеклянных изделий с антифрикционными покрытиями и способов их изготовления подробно описаны в настоящем документе с конкретными ссылками на прилагаемые чертежи. Хотя варианты осуществления антифрикционных покрытий, которые описаны в настоящем документе, относятся к внешней поверхности стеклянного контейнера, следует понимать, что описанные антифрикционные покрытия можно использовать для нанесения на широкое разнообразие материалов, включая нестеклянные материалы, и на другие подложки, помимо контейнеров, включая, без ограничения, стеклянные дисплейные панели и т.п.

Как правило, антифрикционное покрытие можно наносить на поверхность стеклянных изделий, таких как контейнеры, которые можно использовать в качестве фармацевтических упаковок. Антифрикционное покрытие может придавать полезные свойства покрытому стеклянному изделию, такие как уменьшенный коэффициент трения и увеличенное сопротивление к повреждениям. Уменьшенный коэффициент трения может придавать повышенную прочность и устойчивость стеклянному изделию посредством уменьшения повреждений стекла в процессе трения. Кроме того, антифрикционное покрытие может сохранять вышеупомянутые улучшенные характеристики прочности и устойчивости после выдерживания при повышенной температуре и в других условиях, таких как условия, возникающие в процессе упаковки и предварительных стадий, которые используются для упаковки фармацевтических изделий, такие как, например, депирогенизация, обработка в автоклаве и т.п. Соответственно, антифрикционные покрытия и стеклянные изделия с антифрикционным покрытием являются термически устойчивыми.

Антифрикционное покрытие может, как правило, включать связующее вещество, такое как силан, и полимерное химическое соединение, такое как полиимид. Согласно некоторым вариантам осуществления, связующее вещество можно вводить в слой связующего вещества, расположенный на поверхности стеклянного изделия, и полимерное химическое соединение можно вводить в полимерный слой, расположенный на слое связующего вещества. Согласно другим вариантам осуществления, связующее вещество и полимерное химическое соединение могут быть смешаны в составе единого слоя.

Фиг. 1 схематически представляет в поперечном сечении покрытое стеклянное изделие, в частности, покрытый стеклянный контейнер 100. Покрытый стеклянный контейнер 100 включает стеклянный корпус 102 и антифрикционное покрытие 120. Стеклянный корпус 102 имеет стеклянную стенку 104 контейнера, которая проходит между внешней поверхностью 108 (т.е. первой поверхностью) и внутренней поверхностью 110 (т.е. второй поверхностью). Внутренняя поверхность 110 стенки 104 стеклянного контейнера определяет внутренний объем 106 покрытого стеклянного контейнера 100. Антифрикционное покрытие 120 расположено, по меньшей мере, на части внешней поверхности 108 стеклянного корпуса 102. Согласно некоторым вариантам осуществления, антифрикционное покрытие 120 может быть расположено практически на всей внешней поверхности 108 стеклянного корпуса 102. Антифрикционное покрытие 120 имеет внешнюю поверхность 122, и стеклянный корпус, вступающий в контакт с поверхностью 124 на границе раздела стеклянного корпуса 102 и антифрикционное покрытие 120. Антифрикционное покрытие 120 может быть связано со стеклянным корпусом 102 на внешней поверхности 108.

Согласно одному варианту осуществления, покрытый стеклянный контейнер 100 представляет собой фармацевтическую упаковку. Например, стеклянный корпус 102 может присутствовать в такой форме, как склянка, ампула, пузырек, бутылочка, колба, флакон, стакан, чашка, графин, кювета, корпус шприца и т.п. Покрытый стеклянный контейнер 100 можно использовать для содержания любой композиции, и, согласно одному варианту осуществления, его можно использовать для содержания фармацевтической композиции. Фармацевтическая композиция может включать любое химическое вещество, предназначенное для использования в медицинской диагностике, лечении, терапии или профилактике заболевания. Примеры фармацевтических композиций включают, но не ограничиваются этим, лекарственные средства, препараты, медикаменты, лекарства и т.п. Фармацевтическая композиция может присутствовать в форме жидкости, твердого вещества, геля, суспензии, порошка и т.п.

Как показано на Фиг. 1 и 2, согласно одному варианту осуществления, антифрикционное покрытие 120 представляет собой двухслойную структуру. Фиг. 2 представляет поперечное сечение покрытого стеклянного контейнера 100, где антифрикционное покрытие включает полимерный слой 170 и слой связующего вещества 180. Полимерное химическое соединение может содержаться в полимерном слое 170, и связующее вещество можно содержаться в слое связующего вещества 180. Слой связующего вещества 180 может находиться в непосредственном контакте с внешней поверхностью 108 стенки 104 стеклянного контейнера. Полимерный слой 170 может находиться в непосредственном контакте со слоем связующего вещества 180, а также может образовывать внешнюю поверхность 122 антифрикционного покрытия 120. Согласно некоторым вариантам осуществления, слой связующего вещества 180 связан со стеклянной стенкой 104, и полимерный слой 170 связан со слоем связующего вещества 180 на границе раздела 174. Однако следует понимать, что, согласно некоторым вариантам осуществления, антифрикционное покрытие 120 может не включать связующее вещество, и полимерное химическое соединение может содержаться в полимерном слое 170 в непосредственном контакте с внешней поверхностью 108 стенки 104 стеклянного контейнера. Согласно следующему варианту осуществления, полимерное химическое соединение и связующее вещество могут быть практически смешанными в составе единого слоя. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, полимерный слой может быть расположен поверх слоя связующего вещества, и это означает, что полимерный слой 170 находится во внешнем слое по отношению к слою связующего вещества 180 и стеклянной стенке 104. При использовании в настоящем документе, первый слой, расположенный ʹʹповерхʹʹ второго слоя означает, что первый слой может находиться в непосредственном контакте со вторым слоем или находиться отдельно от второго слоя, например, если присутствует третий слой, расположенный между первым и вторым слоями.

Как показано на Фиг. 3, согласно одному варианту осуществления, антифрикционное покрытие 120 может дополнительно включать промежуточный слой 190, расположенный между слоем связующего вещества 180 и полимерным слоем 170. Промежуточный слой 190 может включать одно или несколько химических соединений полимерного слоя 170, который связан с одним или несколькими из химических соединений слоя связующего вещества 180. Согласно данному варианту осуществления, на границе раздела слоя связующего вещества и полимерного слоя образуется промежуточный слой 190, где происходит связывание между полимерным химическим соединением и связующим веществом. Однако следует понимать, что, согласно некоторым вариантам осуществления, может отсутствовать значительный слой на границе раздела слоя связующего вещества 180 и полимер