特許第5718481号(P5718481)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5718481備えつけられ、着色されかつ焼結されたジルコニア部品を含有する装飾品
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5718481
(24)【登録日】2015年3月27日
(45)【発行日】2015年5月13日
(54)【発明の名称】備えつけられ、着色されかつ焼結されたジルコニア部品を含有する装飾品
(51)【国際特許分類】
   C04B 35/48 20060101AFI20150423BHJP
   A44C 27/00 20060101ALI20150423BHJP
【FI】
   C04B35/48 Z
   A44C27/00
【請求項の数】17
【全頁数】42
(21)【出願番号】特願2013-545616(P2013-545616)
(86)(22)【出願日】2011年12月22日
(65)【公表番号】特表2014-501692(P2014-501692A)
(43)【公表日】2014年1月23日
(86)【国際出願番号】IB2011055890
(87)【国際公開番号】WO2012085875
(87)【国際公開日】20120628
【審査請求日】2013年8月23日
(31)【優先権主張番号】1061019
(32)【優先日】2010年12月22日
(33)【優先権主張国】FR
(73)【特許権者】
【識別番号】511104875
【氏名又は名称】サン−ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン
(74)【代理人】
【識別番号】100085545
【弁理士】
【氏名又は名称】松井 光夫
(74)【代理人】
【識別番号】100118599
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 博司
(72)【発明者】
【氏名】ナハ,ナビル
【審査官】 末松 佳記
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−289721(JP,A)
【文献】 特開2007−308338(JP,A)
【文献】 特開2006−342036(JP,A)
【文献】 特開平07−291630(JP,A)
【文献】 特開2000−264639(JP,A)
【文献】 特開2002−038048(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2010/0316560(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C04B 35/48−35/493
C04B 41/86
C04B 35/10−35/119
C01G 49/00−49/16
C09C 1/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
宝石、時計、ブレスレット、ネックレス、指輪、ブローチ、タイピン、ハンドバッグ、電話、家具および家庭用品、ハンドル、ボタン、化粧板、消費財の可視部、眼鏡のフレーム部分、陶器、フレーム、および800MHz〜3GHzの周波数を有する電波によって通信するためのデバイスの蓋、ここで該蓋は、少なくとも部分的に、上記デバイスの外部環境に暴露され、かつ上記デバイスの使用中に該電波の少なくともいくらかによって横断される、によって形成される群から選択される物品において、該物品が、酸化物に基づく質量%として、下記の化学組成:
ジルコニアZrO≧10.0%、
2〜20.0%の、Y、Sc、MgO、CaO、CeO、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される酸化物、ここでMgO+CaOの総含量が5.0%未満である、
10%<アルミナAl≦80%、
0〜18.0%の、ZnO、ランタニド酸化物(CeOを除く)、およびそれらの混合物によって形成される群G(2)から選択される酸化物、
12.0%未満の他の酸化物、
を有する焼結部品を含み、該焼結部品が、下記:
灰チタン石構造の酸化物ABO
スピネル構造の酸化物
マタイト構造の酸化物E、ここで元素Eは、アルミニウムとクロムとの混合物、アルミニウムとマンガンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ルチル構造の酸化物FO、ここで元素Fは、スズとバナジウムとの混合物、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、チタンとニオブとマンガンとの混合物、スズとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケート、およびそれらの混合物によって形成される群から選択されるオルトシリケート、
から選択される物質からなる、0.5〜10.0%の顔料を含むところの上記物品。
【請求項2】
灰チタン石構造の酸化物ABOが、
該酸化物の灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウムおよびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択され、かつ
該酸化物の灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、コバルトと鉄との混合物、コバルトとマンガンとの混合物、コバルトとクロムとの混合物、コバルトとニッケルとの混合物、クロムとマンガンとの混合物、クロムとニッケルとの混合物、クロムと鉄との混合物、マンガンと鉄との混合物、マンガンとニッケルとの混合物、ニッケルと鉄との混合物、コバルトとチタンとの混合物、コバルトと銅との混合物、コバルト、クロムとチタンとの混合物、クロムと銅との混合物、ニッケルとチタンとの混合物、クロム、ニッケル、銅、鉄、ニッケルと銅との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ところのものであり;および/または
スピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)Oが、
上記スピネル構造の元素Cが、0〜0.2のモル画分または1のモル画分のニッケルNi、0〜0.2のモル画分の銅Cu、0.2〜0.6のモル画分または1のモル画分の鉄Fe、0〜0.2のモル画分または1のモル画分の亜鉛Zn、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.4のモル画分または0.4〜1のモル画分のコバルトCo、0〜0.2のモル画分または1のモル画分のスズSn、亜鉛と鉄との混合物、鉄とマンガンとの混合物、亜鉛とマンガンとの混合物、コバルトと亜鉛との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択され、ただし、上記焼結部品におけるアルミナの重量%が10%超である、かつ
上記スピネル構造の元素Dが、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.6のモル画分または1のモル画分の鉄Fe、0.2〜0.6のモル画分または1のモル画分のクロムCr、0〜1のモル画分のアルミニウムAl、0〜1のモル画分のチタンTi、元素Cがコバルトでないならば1のモル画分のコバルト、鉄とクロムとの混合物、鉄とクロムとマンガンとの混合物、マンガンとクロムとの混合物、アルミニウムとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ところのものである、請求項1記載の物品。
【請求項3】
灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aがランタンである、請求項1〜2のいずれか1項記載の物品。
【請求項4】
スピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)Oが、Niが0〜0.2のモル画分で存在するところのものである、請求項1〜2のいずれか1項記載の物品。
【請求項5】
上記顔料が、
灰チタン石構造の酸化物ABOであって、灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され、かつ、灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、コバルトと鉄との混合物CoFe1-x(xは0.2〜0.4である)、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.2〜0.4である)、クロムとマンガンとの混合物CrMn1-x(xは0.2〜0.4である)、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.3〜0.5である)、マンガンと鉄との混合物MnFe1-x(xは0.4〜0.7である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.4〜0.7である)、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのもの、および/または
スピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)Oであって、元素Cが、0〜0.2のモル画分のニッケルNi、0〜0.2のモル画分の銅Cu、0.2〜0.6のモル画分の鉄Fe、0〜0.2のモル画分の亜鉛Zn、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.4のモル画分のコバルトCo、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され、かつ、元素Dが、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0.2〜0.6のモル画分の鉄Fe、0.2〜0.6のモル画分のクロムCr、0〜0.4のモル画分のアルミニウムAl、0〜0.4のモル画分のチタンTi、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのもの、
から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、
灰チタン石構造の酸化物ABOであって、灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択され、かつ、灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、コバルトと鉄との混合物CoFe1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとクロムとの混合物CoCr1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとニッケルとの混合物CoNi1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとチタンとの混合物CoTi1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトと銅との混合物CoCu1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルト、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択されるところのもの、
スピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)Oであって、元素Cが、0〜0.2のモル画分のニッケルNi、0〜0.2のモル画分の亜鉛Zn、0.4〜1のモル画分のコバルトCo、0〜0.2のモル画分および1のモル画分のスズSn、コバルトと亜鉛との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択され、かつ、元素Dが、0〜0.4のモル画分のクロムCr、0〜1のモル画分のアルミニウムAl、0〜1のモル画分のチタンTi、元素Cがコバルトでないならば1のモル画分のコバルト、アルミニウムとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択されるところのもの、および
ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr,V)SiO
から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、
灰チタン石構造の酸化物ABOであって、灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G”’(1)から選択され、かつ、灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとマンガンとの混合物CrMn1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとコバルトとの混合物CrCo1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとニッケルとの混合物CrNi1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとチタンとの混合物CrTi1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムと銅との混合物CrCu1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルとマンガンとの混合物NiMn1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルとコバルトとの混合物NiCo1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルとチタンとの混合物NiTi1-x(xは0.5〜0.95である)、クロム、ニッケル、およびそれらの混合物によって形成される群G”’(1)から選択されるところのもの、および
CoCr、TiCo、およびそれらの混合物によって形成される群から選択されるスピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)O
から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、灰チタン石構造の酸化物ABOから選択され、ここで、
灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され、かつ
灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、クロムとコバルトとの混合物CrCo1-x(xは0.3〜0.8である)、ニッケルとコバルトとの混合物NiCo1-x(xは0.3〜0.8である)、クロムと銅との混合物CrCu1-x(xは0.3〜0.8である)、ニッケルと銅との混合物NiCu1-x(xは0.3〜0.8である)、ニッケルとチタンとの混合物NiTi1-x(xは0.3〜0.8である)、銅、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、
灰チタン石構造の酸化物ABOであって、灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され、かつ、灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、鉄によって形成される群G’(1)から選択されるところのもの、および
ルチル構造の酸化物FOであって、Fが、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのもの、
から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、
灰チタン石構造の酸化物ABOであって、灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され、かつ、灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.05〜0.5である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.05〜0.5である)、マンガンと鉄との混合物MnFe1-x(xは0.05〜0.5である)、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのもの、および/または
Fe(Fe,Cr)、FeTiO、NiFe、(Zn,Fe)Fe、(Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)、(Zn,Mn)(Mn,Cr)、およびそれらの混合物によって形成される群から選択されるスピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)O、および/または
ルチル構造の酸化物FOであって、Fが、チタンとニオブとマンガンとの混合物によって形成される群G”(1)から選択されるところのもの、
から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、
スピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)Oであって、元素Cが亜鉛Znであり、かつ元素Dがアルミニウムとクロムとの混合物であるところのもの、および/または
ヘマタイト構造の酸化物Eであって、ヘマタイト構造の部位Eにおける元素Eが、アルミニウムとクロムとの混合物、およびアルミニウムとマンガンとの混合物によって形成される群G(1)から選択されるところのもの、および/または
ルチル構造の酸化物FOであって、Fが、スズとクロムとの混合物によって形成される群G”’(1)から選択されるところのもの、および/または
包有物として酸化鉄を含むジルコニウムオルトシリケート、
から選択される;または
該顔料の粒子の物質が灰チタン石構造の酸化物ABOから選択され、ここで、灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され、かつ灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.05〜0.2である)によって形成される群G’(1)から選択される;または
該顔料の粒子の物質が、
ルチル構造の酸化物FOであって、Fが、スズとバナジウムとの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのもの、および/または
ジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr,Pr)SiO
から選択される;
請求項1記載の物品。
【請求項6】
群G(1)の酸化物が、Y、CeO、およびそれらの混合物によって形成される群から選択される、請求項1〜5のいずれか1項記載の物品。
【請求項7】
群G(1)の酸化物がYであり、Y含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて3%超かつ8%未満である、請求項1〜6のいずれか1項記載の物品。
【請求項8】
10μm未満のメジアン径を有する、請求項1〜7のいずれか1項記載の物品。
【請求項9】
該焼結部品が、理論的密度の98%超の密度を有する、請求項1〜8のいずれか1項記載の物品。
【請求項10】
該焼結部品のジルコニアの80体積%超が正方晶系の相および/または立方晶系の相からなり、100%となるまでの残分が単斜晶系の相からなる、請求項1〜9のいずれか1項記載の物品。
【請求項11】
該焼結部品が、0.05μm未満の、または0.1〜0.5μmの粗さRaの表面を有する、請求項1〜10のいずれか1項記載の物品。
【請求項12】
該焼結部品が結合され、留められ、縫い付けられまたは圧入されているところの支持体を含む、請求項1〜11のいずれか1項記載の物品。
【請求項13】
複数の該焼結部品を含み、該焼結部品の第一において測定されるL、および/またはaおよび/またはbの値が、該焼結部品の第二において測定される対応する値と10%未満だけ異なる、請求項1〜12のいずれか1項記載の物品。
【請求項14】
アルミニウム元素を含む顔料を含まない、請求項1〜13のいずれか1項記載の物品。
【請求項15】
請求項1〜14のいずれか1項記載の装飾品を製造する方法において、下記工程:
i)支持体を準備すること、
ii)下記工程を含む方法によって焼結部品を準備すること、
a)出発物質を混合して出発供給原料を形成すること、
b)該出発供給原料からプリフォームまたは未処理品を形成すること、
c)焼結部品が得られるように1200〜1500℃の温度で該プリフォームを焼結すること、
ここで、該出発供給原料は、該焼結部品のための望まれる色の関数として決定される
iv)装飾品を構成するように、上記焼結部品を上記支持体に、動かないようにまたは取り外しできるように固定すること
含む、上記方法。
【請求項16】
工程ii)と工程iv)の間に下記工程:
iii)該焼結部品の色を、パラメータL、aおよびbの少なくとも1を測定することによって、確認すること、
を含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
工程iv)の後に下記工程:
v)上記装飾品を包装すること
を含む、請求項15または16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粒子混合物、そのような粒子混合物から得られた焼結された部品およびそのような焼結された部品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ジルコニアに基づく焼結部品は一般に、装飾品、例えば宝石、時計、ブレスレット、ブローチ、タイピン、チェーン、ハンドバッグ、電話、家具や家庭用品、の製造に使用される。
【0003】
着色するために、顔料が添加され得る。例えば、国際公開第2010/024275号パンフレットは、酸化コバルトおよび酸化クロム、酸化ニッケルまたは酸化鉄に基づく顔料を取り込んだ、1〜30%のアルミナを含み得る安定化されたジルコニア製品を記載している。特開2005−306678号公報および特開2004−059374号公報は、顔料の他の例を与える。アルミナージルコニア製品、特に10〜50%のアルミナ含量を有するものは、良好な機械的特性、特に硬度および機械的強度の点で良好な特性を有するとして知られている。
【0004】
しかし、アルミナ−ジルコニア製品に添加される顔料は一般に、上記アルミナ−ジルコニアの焼結時に、必要とされる高い焼結温度故に、劣化する傾向を有し、これは、制御が困難である色の変化をもたらし得る。
【0005】
また、装飾品であることが意図されるアルミナージルコニア製品は、良好な傷付き耐性および衝撃強度、ならびに十分に発現しかつ均一な色を有する良好な外観を有しなければならない。それらはまた、生物適合性であるべきである。すなわち、それらは、放出され得、かつヒトに危険であり得る元素を含むべきでない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第2010/024275号パンフレット
【特許文献2】特開2005−306678号公報
【特許文献3】特開2004−059374号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
これらの特性を有する、新規なアルミナ−ジルコニアに基づくセラミック焼成部品およびそのような部品を製造する新規な方法のための継続する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、この目的は、酸化物に基づく質量%として、下記の化学組成:
ジルコニアZrO≧10.0%、
10%<アルミナAl≦80%、
2〜20.0%の、Y、Sc、MgO、CaO、CeO、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される酸化物、ここでMgOおよびCaOの総含量が5.0%未満である、
0〜18.0%の、ZnO、ランタニド酸化物(CeOを除く)、およびそれらの混合物によって形成される群G(2)から選択される酸化物、
12.0%未満の他の酸化物、
を有する粒子混合物によって達成される。ここで、群G(1)の酸化物および/またはG(2)の酸化物および/またはアルミナは、全体または一部が、等価量のこれらの酸化物の前駆体で置き換えられ得、上記粒子混合物は、顔料を0.5〜10.0%の量で含み、上記顔料の粒子は、下記:
灰チタン石構造の酸化物、これは任意的に全部または一部が等価量のこれらの酸化物の前駆体で置き換えられる、
スピネル構造の酸化物、
ヘマタイト構造の酸化物E、ここで元素Eは、アルミニウムとクロムとの混合物、アルミニウムとマンガンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ルチル構造の酸化物FO、ここで元素Fは、スズとバナジウムとの混合物、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、チタンとニオブとマンガンとの混合物、スズとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、包有物(inclusion)として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケート、およびそれらの混合物の群から選択されるオルトシリケート、
から選択される物質を含む。
【0009】
好ましくは、上記灰チタン石構造、スピネル構造、ヘマタイト構造、ルチル構造またはオルトシリケート構造の酸化物の成分が、上記物質の98質量%超、99質量%超、さらには実質的に100質量%を占める。好ましくは、100%となるまでの残分が、不純物からなる。アルミナ含量は、2%以下であり得る。好ましくは、Al>2%である。
【発明の効果】
【0010】
本発明者らは、本発明に従う粒子混合物が、装飾品を製造するために完全に適する着色されたアルミナ−ジルコニア製品を焼結によって製造することを可能にすることを見出した。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明に従う粒子混合物はまた、下記の任意の特徴の1、さらには1より多くを含み得る。
ジルコニア含量が、質量%として、15%超、好ましくは20%超、さらには30%超、40%超、50%超、60%超、または70%超である、
アルミナ含量が、質量%として、5%超、好ましくは10%超、さらには15%超、20%超、25%超、30%超である、
ZrO+Y+Sc+MgO+CaO+CeO+Al+ZnO+ランタニド酸化物(CeOを除く)の合計含量が、質量%として、90%超、さらには95%超である、
群G(1)の酸化物が、Y、Scおよびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、上記群G(1)の酸化物の含量が、8%未満、好ましくは6.5%未満である、
群G(1)の酸化物が、MgO、CaOおよびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、上記群G(1)の酸化物の含量が4%未満である、
群G(1)の酸化物がCeOであり、好ましくは、上記群G(1)の酸化物の含量が10%超かつ15%未満である、
群G(1)の酸化物が、Y、CeOおよびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、10%≦3.Y+CeO≦20%の関係を有する、
群G(1)の酸化物がYであり、好ましくは、その含量が3%超、好ましくは4%超、および/または8%未満、好ましくは6.5%未満である、
1実施態様において、群G(1)の酸化物がジルコニア安定剤である、
群G(1)の酸化物が、Y、Scおよびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、上記群G(1)の酸化物の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、8%未満、好ましくは6.5%未満である、
群G(1)の酸化物が、MgO、CaOおよびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、上記群G(1)の酸化物の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、4%未満である、
群G(1)の酸化物がCeOであり、その含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、10%超かつ15%未満である、
群G(1)の酸化物が、Y、CeOおよびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、10%≦3.Y+CeO≦20%の関係を有する、
ジルコニア安定剤がYである、すなわち粒子混合物がジルコニア安定剤としてYのみを含む、
の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、3%超、好ましくは4%超、および/または8%未満、好ましくは6.5%未満である、
粒子混合物が、上記安定剤で安定化されたジルコニア、または安定化されたもしくは安定化されていないジルコニア粒子と上記安定剤の粒子との混合物、または安定化されたもしくは安定化されていないジルコニアと上記安定剤とが緊密に(intimately)混合された粒子の混合物を含み、そのような緊密に混合された混合物は、例えば、共沈または微粒子化(atomization)によって得られ得、任意的に熱処理によって強固にされ、また、上記混合物において、安定剤は、等価量の当該安定剤の前駆体で置き換えられ得る、
アルミナ含量が10%超、好ましくは15%超、かつ60%未満、好ましくは50%未満、好ましくは40%未満、より好ましくは30%未満であり、1の特定の実施態様では、アルミナ含量が2〜10%であり、別の特定の実施態様では、アルミナ含量が10〜20%であり、別の特定の実施態様では、アルミナ含量が20〜80%である、
群G(2)の酸化物が、ZnO、ランタニド酸化物(CeOを除く)、およびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、上記群G(2)の酸化物の含量が15%未満、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満である、
群G(2)の酸化物がLaであり、好ましくは、その含量が15%未満、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満、および/または好ましくは0.5%超である、
1実施態様において、群G(2)の酸化物がアルミナ安定剤である、
群G(2)の酸化物が、ZnO、ランタニド酸化物(CeOを除く)、およびそれらの混合物によって形成される群から選択され、好ましくは、上記群G(2)の酸化物の含量が、Al、ZnOおよびランタニド酸化物(CeOを除く)の合計に基づいて、15%未満、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満である、
群G(2)の酸化物がLaであり、好ましくは、その含量が、Al、ZnOおよびランタニド酸化物(CeOを除く)の合計に基づいて、15%未満、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満、および/または好ましくは0.5%超である、
アルミナ安定剤がLaである、すなわち、粒子混合物が、アルミナ安定剤としてLaのみを含む、
粒子混合物が、上記安定剤で安定化されたアルミナ、または安定化されたもしくは安定化されていないアルミナ粒子と上記安定剤の粒子との混合物、または安定化されたもしくは安定化されていないアルミナと上記安定剤とが緊密に混合された粒子の混合物を含み、そのような緊密に混合された混合物は、例えば、共沈または微粒子化によって得られ得、任意的に熱処理によって強固にされ、また、上記混合物において、安定剤は、等価量の当該安定剤の前駆体で置き換えられ得る、
1実施態様において、粒子混合物が、アルミナ前駆体の形態のアルミナ、例えば水酸化アルミニウム、アルミニウム塩、を含む、
粒子混合物のアルミナが、α−アルミナである、
好ましい実施態様において、粒子混合物が、安定化されたもしくは安定化されていないジルコニアとジルコニア安定剤とが緊密に混合された粒子を含み、好ましくは、粒子混合物が、安定化されたもしくは安定化されていないジルコニアとジルコニア安定剤とが緊密に混合された粒子を含み、そのような緊密に混合された混合物は、例えば、共沈または微粒子化によって得られ得、任意的に熱処理によって強固にされ、また、上記混合物において、安定剤は、等価量の当該安定剤の前駆体で置き換えられ得る、
粒子混合物がジルコニア安定剤前駆体を含まない、
粒子混合物が10μm未満の、さらには5μm未満の、さらには3μm未満の、さらには1μm未満の、および/または0.05μm超のメジアン径を有し、粒子混合物のメジアン径は、焼結部品を製造するために使用される形成方法に適合される、
顔料粒子からなる粉末が、5μm未満の、好ましくは1μm未満の、好ましくは0.5μm未満のメジアン径を有する、
顔料の含量が、粒子混合物に基づく質量%として、3%超、好ましくは4%超、好ましくは5%超、および/または8%未満である、
粒子混合物が、アルミニウム元素を含む顔料を含まない、
上記酸化物が、粒子混合物の質量の98%超および/または、99%超、さらには実質的に100%を占める。
【0012】
第一の実施態様では、顔料が灰チタン石構造の酸化物ABOからなり、本発明に従う粒子混合物がまた、下記の任意の特徴の1、さらには1より多くを含み得る。
灰チタン石構造の部位Aにおける元素Aが、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCeおよびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
好ましくは、Aが、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウムおよびそれらの混合物によって形成される群G(2)から選択される、
好ましくは、Aがランタンによって形成される群G(3)から選択される、
灰チタン石構造の部位Bにおける元素Bが、コバルトと鉄との混合物、コバルトとマンガンとの混合物、コバルトとクロムとの混合物、コバルトとニッケルとの混合物、クロムとマンガンとの混合物、クロムとニッケルとの混合物、クロムと鉄との混合物、マンガンと鉄との混合物、マンガンとニッケルとの混合物、ニッケルと鉄との混合物、コバルトとチタンとの混合物、コバルトと銅との混合物、コバルト、クロムとチタンとの混合物、クロムと銅との混合物、ニッケルとチタンとの混合物、クロム、ニッケル、銅、鉄、ニッケルと銅との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
好ましくは、元素Bが、コバルトと鉄との混合物、コバルトとマンガンとの混合物、クロムとマンガンとの混合物、クロムと鉄との混合物、コバルトとクロムと鉄との混合物、コバルトとクロムと鉄とマンガンとの混合物、コバルトと鉄とマンガンとの混合物、コバルトとクロムとの混合物、コバルトとニッケルとの混合物、コバルトとチタンとの混合物、コバルトと銅との混合物、コバルト、クロムとニッケルとの混合物、クロムとチタンとの混合物、クロムと銅との混合物、クロムと鉄とマンガンとの混合物、ニッケルと鉄との混合物、ニッケルとマンガンとの混合物、ニッケルとコバルトとの混合物、ニッケルとチタンとの混合物、ニッケルとコバルトとクロムとの混合物、ニッケルとコバルトとクロムとマンガンとの混合物、ニッケルとコバルトとクロムとマンガンとの混合物、ニッケルとクロムとマンガンとの混合物、クロム、ニッケル、および銅によって形成される群G(2)から選択される、
灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる0.5〜10%の顔料における灰チタン石含量が、90%超、好ましくは95%超、好ましくは99%超、好ましくは実質的に100%である、
一般に、一定のアルミナ含量の場合に、色を濃くするために、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる顔料の含量が、好ましくは3%超、好ましくは4%超、好ましくは5%超、および/または8%未満であり、また、一般に、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる顔料の一定の含量の場合に、色を薄くするためにアルミナ含量が増加される。
【0013】
第二の実施態様では、顔料が、スピネル構造の酸化物CDまたはD(C,D)Oからなり、本発明に従う粒子混合物がまた、下記の任意の特徴の1、さらには1より多くを含み得る。
スピネル構造の元素Cが、0〜0.2のモル画分または1のモル画分のニッケルNi、0〜0.2のモル画分の銅Cu、0.2〜0.6のモル画分または1のモル画分の鉄Fe、0〜0.2のモル画分または1のモル画分の亜鉛Zn、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.4のモル画分または0.4〜1のモル画分のコバルトCo、0〜0.2のモル画分または1のモル画分のスズSn、亜鉛と鉄との混合物、鉄とマンガンとの混合物、亜鉛とマンガンとの混合物、コバルトと亜鉛との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
好ましくは、元素Cが、0〜0.2のモル画分または1のモル画分のニッケルNi、0.2〜0.6のモル画分または1のモル画分の鉄Fe、1のモル画分の亜鉛Zn、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.4のモル画分または0.4〜1のモル画分のコバルトCo、0〜0.2のモル画分または1のモル画分のスズSn、亜鉛と鉄との混合物、鉄とマンガンとの混合物、亜鉛とマンガンとの混合物、コバルトと亜鉛との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(2)から選択される、
スピネル構造の元素Dが、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.6のモル画分または1のモル画分(すなわちDが元素Feである)の鉄Fe、0.2〜0.6のモル画分または1のモル画分のクロムCr、0〜1のモル画分のアルミニウムAl、0〜1のモル画分のチタンTi、元素Cがコバルトでないならば1のモル画分のコバルト、鉄とクロムとの混合物、鉄とクロムとマンガンとの混合物、マンガンとクロムとの混合物、アルミニウムとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
好ましくは、元素Dが、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0.2〜0.6のモル画分または1のモル画分の鉄Fe、0〜0.6のモル画分または1のモル画分のクロムCr、1のモル画分のアルミニウムAl、1のモル画分のチタンTi、元素Cがコバルトでないならば1のモル画分のコバルト、鉄とクロムとの混合物、鉄とクロムとマンガンとの混合物、マンガンとクロムとの混合物、アルミニウムとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(2)から選択される、
スピネル構造の酸化物からなる0.5〜10%の顔料におけるスピネル含量が90%超、好ましくは95%超、好ましくは99%超、好ましくは実質的に100%である、
一般に、一定のアルミナ含量の場合に、色を濃くするために、スピネル構造の酸化物からなる顔料の含量が、好ましくは3%超、好ましくは4%超、好ましくは5%超、および/または好ましくは8%未満であり、また、一般に、スピネル構造の酸化物からなる顔料の一定の含量の場合に、色を薄くするためにアルミナ含量が増加される。
【0014】
第三の実施態様では、顔料が、ヘマタイト構造の酸化物Eからなり、元素Eが、アルミニウムとクロムとの混合物、アルミニウムとマンガンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択され、本発明に従う粒子混合物がまた、下記の任意の特徴の1、さらには1より多くを含み得る。
ヘマタイト構造の酸化物からなる0.5〜10%の顔料におけるヘマタイト含量が、90%超、好ましくは95%超、好ましくは99%超、好ましくは実質的に100%である、
一般に、一定のアルミナ含量の場合に、色を濃くするために、ヘマタイト構造の酸化物からなる顔料の含量が、好ましくは3%超、好ましくは4%超、好ましくは5%超、および/または好ましくは8%未満であり、また、一般に、ヘマタイト構造の酸化物からなる顔料の含量の場合に、色を薄くするためにアルミナ含量が増加される。
【0015】
第四の実施態様では、顔料が、ルチル構造の酸化物FOからなり、元素Fが、スズとバナジウムとの混合物、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、チタンとニオブとマンガンとの混合物、スズとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択され、本発明に従う粒子混合物がまた、下記の任意の特徴の1、さらには1より多くを含み得る。
ルチル構造の酸化物からなる0.5〜10%の顔料におけるルチル含量が、90%超、好ましくは95%超、好ましくは99%超、好ましくは実質的に100%である、
一般に、一定のアルミナ含量の場合に、色を濃くするために、ルチル構造の酸化物からなる顔料の含量が、好ましくは3%超、好ましくは4%超、好ましくは5%超、および/または好ましくは8%未満であり、また、一般に、ルチル構造の酸化物からなる顔料の一定の含量の場合に、色を薄くするためにアルミナ含量が増加される。
【0016】
第五の実施態様では、顔料がジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、および包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケートの群から選択されるオルトシリケートからなる。一般に、一定のアルミナ含量の場合に、色を濃くするために、オルトシリケートからなる顔料の含量が、好ましくは3%超、好ましくは4%超、好ましくは5%超、および/または好ましくは8%未満である。また、一般に、オルトシリケートからなる顔料の一定の含量の場合に、色を薄くするためにアルミナ含量が増加される。
【0017】
1実施態様では、顔料が、上記第一乃至第五の実施態様に従ういくつかの顔料の混合物である。
【0018】
製造されるべき焼結部品のために、黒色または灰色が要求されるとき、顔料は、以下のやり方で選択され得る。
【0019】
顔料が、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の酸化物からなる。
【0020】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
好ましくは、Aは、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウム、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
好ましくは、また、Aは、ランタンによって形成される群G’(3)から選択される。
【0021】
Bは、コバルトと鉄との混合物CoFe1-x(xは0.2〜0.4である)、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.2〜0.4である)、クロムとマンガンとの混合物CrMn1-x(xは0.2〜0.4である)、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.3〜0.5である)、マンガンと鉄との混合物MnFe1-x(xは0.4〜0.7である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.4〜0.7である)、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0022】
好ましくは、Bは、コバルトとクロムと鉄との混合物CoCrFe(xは0.1〜0.3であり、yは0.1〜0.3であり、zは0.4〜0.8であり、x+y+z=1である)、コバルトとクロムと鉄とマンガンとの混合物CoCrFeMn(xは0.1〜0.2であり、yは0.1〜0.2であり、zは0.3〜0.5であり、tは0.3〜0.5であり、x+y+z+t=1である)、およびコバルトと鉄とマンガンとの混合物CoFeMn(xは0.1〜0.3であり、yは0.4〜0.6であり、zは0.4〜0.5であり、x+y+z=1である)によって形成される群G’(2)から選択される。
【0023】
(R1):製造されるべき焼結部品のために黒色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の顔料を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が10%未満であるならば、3%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20%未満であるならば、4%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が80%未満であるならば、5%超であり、および/または
好ましくは、8%未満である。
【0024】
(R2):製造されるべき焼結部品のために灰色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の顔料を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が2〜10%であるならば、3%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が10〜20%であるならば、4%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20〜80%であるならば、5%未満である。
【0025】
顔料が、CおよびDが下記のやり方で選択されるところのスピネル構造の酸化物である。
【0026】
Cは、0〜0.2のモル画分のニッケルNi、0〜0.2のモル画分の銅Cu、0.2〜0.6のモル画分の鉄Fe、0〜0.2のモル画分の亜鉛Zn、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.4のモル画分のコバルトCo、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0027】
好ましくは、Cが、0〜0.2のモル画分のニッケルNi、0.2〜0.6のモル画分の鉄Fe、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0〜0.4のモル画分のコバルトCo、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
【0028】
Dは、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0.2〜0.6のモル画分の鉄Fe、0.2〜0.6のモル画分のクロムCr、0〜0.4のモル画分のアルミニウムAl、0〜0.4のモル画分のチタンTi、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択される。
【0029】
好ましくは、Dは、0〜0.4のモル画分のマンガンMn、0.2〜0.6のモル画分の鉄Fe、0.2〜0.6のモル画分のクロムCr、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
【0030】
(R3):製造されるべき焼結部品のために黒色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、スピネル構造の酸化物からなる顔料を3%超の量で含み得、CおよびDは好ましくは、上記G’(1)〜(2)およびG’(1)〜(2)から選択される。
【0031】
(R4):製造されるべき焼結部品のために灰色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、スピネル構造の酸化物からなる顔料を3%未満の量で含み得、CおよびDは好ましくは、上記G’(1)〜(2)およびG’(1)〜(2)から選択される。
【0032】
製造されるべき焼結部品のために、青色が要求されるとき、顔料は、以下のやり方で選択され得る。
【0033】
(R5):顔料が、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の酸化物である。
【0034】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択され得る。
【0035】
好ましくは、Aは、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウム、およびそれらの混合物によって形成される群G”(2)から選択される。
好ましくは、また、Aは、ランタンによって形成される群G”(3)から選択される。
【0036】
Bは、コバルトと鉄との混合物CoFe1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとクロムとの混合物CoCr1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとニッケルとの混合物CoNi1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトとチタンとの混合物CoTi1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルトと銅との混合物CoCu1-x(xは0.5〜0.95である)、コバルト、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択され得る。
【0037】
好ましくは、Bは、コバルトと鉄との混合物CoFe1-x(xは0.8〜0.95である)、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.8〜0.95である)、コバルトとクロムとの混合物CoCr1-x(xは0.8〜0.95である)、コバルトとニッケルとの混合物CoNi1-x(xは0.8〜0.95である)、コバルトとチタンとの混合物CoTi1-x(xは0.8〜0.95である)、コバルトと銅との混合物CoCu1-x(xは0.8〜0.95である)、コバルト、コバルトとクロムと鉄との混合物CoCrFe(xは0.5〜0.8であり、yは0.1〜0.4であり、zは0.1〜0.4であり、x+y+z=1である)、コバルトとクロムと鉄とマンガンとの混合物CoCrFeMn(xは0.5〜0.7であり、yは0.1〜0.3であり、zは0.1〜0.3であり、tは0.1〜0.3であり、x+y+z+t=1である)、およびコバルトと鉄とマンガンとの混合物CoFeMn(xは0.5〜1であり、yは0.1〜0.4であり、zは0.1〜0.4であり、x+y+z=1である)によって形成される群G”(2)から選択される。
【0038】
(R6):製造されるべき焼結部品のために濃い青色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の顔料を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G”(1)〜(3)およびG”(1)〜(2)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が10%未満であるならば、3%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20%未満であるならば、4%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が80%未満であるならば、5%超であり、および/または
好ましくは、8%未満である。
【0039】
(R7):製造されるべき焼結部品のために薄い青色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の顔料を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G”(1)〜(3)およびG”(1)〜(2)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が2〜10%であるならば、3%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が10〜20%であるならば、4%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20〜80%であるならば、5%未満である。
【0040】
(R8):顔料が、CおよびDが下記のやり方で選択されるところのスピネル構造の酸化物である。
【0041】
Cは、0〜0.2のモル画分のニッケルNi、0〜0.2のモル画分の亜鉛Zn、0.4〜1のモル画分のコバルトCo、0〜0.2のモル画分および1のモル画分のスズSn、コバルトと亜鉛との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択され得る。
【0042】
好ましくは、Cが、1のモル画分のコバルトCo、1のモル画分のスズSn、コバルトと亜鉛との混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G”(2)から選択される。
【0043】
Dは、0〜0.4のモル画分のクロムCr、0〜0.1のモル画分のアルミニウムAl、0〜1のモル画分のチタンTi、元素Cがコバルトでないならば1のモル画分のコバルト、アルミニウムとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G”(1)から選択され得る。
【0044】
好ましくは、Dは、1のモル画分のアルミニウムAl、元素Cがコバルトでないならば1のモル画分のコバルト、アルミニウムとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G”(2)から選択される。
【0045】
好ましくは、スピネル構造の酸化物が、CoSnO、CoAl、Co(Cr,Al)、(Co,Zn)Al、およびそれらの混合物によって形成される群から選択される。
【0046】
(R9):顔料がジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr,V)SiOである。
【0047】
製造されるべき焼結部品のために、緑色が要求されるとき、顔料は、以下のやり方で選択され得る。
【0048】
(R10):顔料が、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の酸化物である。
【0049】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G”’(1)から選択され得る。
【0050】
好ましくは、Aは、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウム、およびそれらの混合物によって形成される群G”’(2)から選択される。
好ましくは、また、Aは、ランタンによって形成される群G”’(3)から選択される。
【0051】
Bは、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとマンガンとの混合物CrMn1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとコバルトとの混合物CrCo1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとニッケルとの混合物CrNi1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムとチタンとの混合物CrTi1-x(xは0.5〜0.95である)、クロムと銅との混合物CrCu1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルとマンガンとの混合物NiMn1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルとコバルトとの混合物NiCo1-x(xは0.5〜0.95である)、ニッケルとチタンとの混合物NiTi1-x(xは0.5〜0.95である)、クロム、ニッケル、およびそれらの混合物によって形成される群G”’(1)から選択され得る。
【0052】
好ましくは、Bは、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.8〜0.95である)、クロムとマンガンとの混合物CrMn1-x(xは0.8〜0.95である)、クロムとコバルトとの混合物CrCo1-x(xは0.8〜0.95である)、クロムとニッケルとの混合物CrNi1-x(xは0.8〜0.95である)、クロムとチタンとの混合物CrTi1-x(xは0.8〜0.95である)、クロムと銅との混合物CrCu1-x(xは0.8〜0.95である)、クロムとコバルトと鉄との混合物CrCoFe(xは0.5〜0.7であり、yは0.2〜0.4であり、zは0.1〜0.3であり、x+y+z=1である)、クロムとコバルトと鉄とマンガンとの混合物CrCoFeMn(xは0.5〜0.6であり、yは0.2〜0.3であり、zは0.1〜0.3であり、tは0.1〜0.3であり、x+y+z+t=1である)、クロムと鉄とマンガンとの混合物CrFeMn(xは0.6〜0.8であり、yは0.1〜0.3であり、zは0.1〜0.4であり、x+y+z=1である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.8〜0.95である)、ニッケルとマンガンとの混合物NiMn1-x(xは0.8〜0.95である)、ニッケルとコバルトとの混合物NiCo1-x(xは0.8〜0.95である)、ニッケルとチタンとの混合物NiTi1-x(xは0.8〜0.95である)、ニッケルとコバルトとクロムとの混合物NiCoCr(xは0.5〜0.8であり、yは0.1〜0.4であり、zは0.1〜0.4であり、x+y+z=1である)、ニッケルとコバルトとクロムとマンガンとの混合物NiCoCrMn(xは0.5〜0.7であり、yは0.1〜0.3であり、zは0.1〜0.3であり、tは0.1〜0.3であり、x+y+z+t=1である)、ニッケルとクロムとマンガンとの混合物NiCrMn(xは0.5〜0.8であり、yは0.1〜0.4であり、zは0.1〜0.4であり、x+y+z=1である)、クロム、およびニッケルによって形成される群G”’(2)から選択される。
【0053】
(R11):製造されるべき焼結部品のために濃い緑色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の粉末を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G”’(1)〜(3)およびG”’(1)〜(2)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が10%未満であるならば、3%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20%未満であるならば、4%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が80%未満であるならば、5%超であり、および/または
好ましくは、8%未満である。
【0054】
(R12):製造されるべき焼結部品のために薄い緑色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の粉末を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G”’(1)〜(3)およびG”’(1)〜(2)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が2〜10%であるならば、3%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が10〜20%であるならば、4%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20〜80%であるならば、5%未満である。
【0055】
(R13):顔料が、CoCr、TiCo、およびそれらの混合物によって形成される群から選択されるスピネル構造の酸化物である。
【0056】
(R14):製造されるべき焼結部品のために、青緑色が要求されるとき、顔料は、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の顔料であり得る。
【0057】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0058】
好ましくは、Aは、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウム、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
好ましくは、また、Aは、ランタンLaによって形成される群G’(3)から選択される。
【0059】
Bは、クロムとコバルトとの混合物CrCo1-x(xは0.3〜0.8である)、ニッケルとコバルトとの混合物NiCo1-x(xは0.3〜0.8である)、クロムと銅との混合物CrCu1-x(xは0.3〜0.8である)、ニッケルと銅との混合物NiCu1-x(xは0.3〜0.8である)、ニッケルとチタンとの混合物NiTi1-x(xは0.3〜0.8である)、銅、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0060】
好ましくは、Bは、クロムとコバルトとの混合物CrCo1-x(xは0.4〜0.6である)、ニッケルとコバルトとの混合物NiCo1-x(xは0.4〜0.6である)、ニッケルとコバルトとクロムとの混合物NiCoCr(xは0.2〜0.3であり、yは0.4〜0.6であり、zは0.2〜0.3であり、x+y+z=1である)、および銅によって形成される群G’(2)から選択される。
【0061】
製造されるべき焼結部品のために青緑色が望ましいとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる粉末を、3%超、好ましくは4%超、および/または6%未満の量で含み得、AおよびBは好ましくは、上記G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)から選択される。
【0062】
製造されるべき焼結部品のためにオレンジ色が望ましいとき、顔料が、下記のやり方で選択され得る。
【0063】
(R15):顔料が、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の酸化物であり得る。
【0064】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0065】
好ましくは、Aは、ランタン、プラセオジム、ビスマス、セリウム、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
【0066】
Bは、鉄によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0067】
(R16):顔料が、Fが、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのルチル構造の酸化物である。
【0068】
製造されるべき焼結部品のために茶色が要求されるとき、顔料が、下記のやり方で選択され得る。
【0069】
(R17):顔料が、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の酸化物である。
【0070】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0071】
好ましくは、Aは、ランタン、プラセオジム、ネオジム、ビスマス、セリウム、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
好ましくは、Aは、ランタンによって形成される群G’(3)から選択される。
【0072】
Bは、クロムと鉄との混合物CrFe1-x(xは0.05〜0.5である)、ニッケルと鉄との混合物NiFe1-x(xは0.05〜0.5である)、マンガンと鉄との混合物MnFe1-x(xは0.05〜0.5である)、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0073】
(R18):製造されるべき焼結部品のために濃い茶色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の粉末を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G’(1)〜(3)およびG’(1)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が10%未満であるならば、3%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20%未満であるならば、4%超であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が80%未満であるならば、5%超であり、および/または
好ましくは、8%未満である。
【0074】
(R19):製造されるべき焼結部品のために薄茶色が要求されるとき、本発明に従う粒子混合物は、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる下記の量の粉末を含み得、AおよびBは好ましくは、上記G’(1)〜(3)およびG’(1)から選択される。
粒子混合物におけるアルミナの量が2〜10%であるならば、3%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が10〜20%であるならば、4%未満であり、および/または
粒子混合物におけるアルミナの量が20〜80%であるならば、5%未満である。
【0075】
(R20):顔料が、Fe(Fe,Cr)、FeTiO、NiFe、(Zn,Fe)Fe、(Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)、(Zn,Mn)(Mn,Cr)、およびそれらの混合物によって形成されるスピネル構造の酸化物である。
【0076】
(R21):顔料が、Fが、チタンとニオブとマンガンとの混合物によって形成される群G”(1)から選択されるところのルチル構造の酸化物である。
【0077】
製造されるべき焼結部品のために赤色が要求されるとき、顔料が、下記のやり方で選択され得る。
【0078】
(R22):顔料が、CおよびDが下記のやり方で選択されるところのスピネル構造の酸化物である。
【0079】
スピネル構造の部位Cにおける元素Cが亜鉛Znである。
【0080】
スピネル構造の部位Dにおける元素Dがアルミニウムとクロムとの混合物である。
【0081】
(R23):顔料が、ヘマタイト構造の部位Eにおける元素Eが、アルミニウムとクロムとの混合物、およびアルミニウムとマンガンとの混合物によって形成される群G(1)から選択されるところのヘマタイト構造の酸化物である。
【0082】
(R24):顔料が、Fがスズとクロムとの混合物によって形成される群G”’(1)から選択されるところのルチル構造の酸化物である。
【0083】
(R25):顔料が、包有物として酸化鉄を含むジルコニウムオルトシリケートである。
【0084】
製造されるべき焼結部品のために紫色が要求されるとき、顔料が、下記のやり方で選択され得る。
【0085】
(R26):顔料が、AおよびBが下記のやり方で選択されるところの灰チタン石構造の酸化物である。
【0086】
Aは、カルシウムCa、ストロンチウムSr、バリウムBa、ランタンLa、プラセオジムPr、ネオジムNd、ビスマスBi、セリウムCe、およびそれらの混合物によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0087】
好ましくは、Aは、ランタン、ネオジム、およびそれらの混合物によって形成される群G’(2)から選択される。
【0088】
Bは、コバルトとマンガンとの混合物CoMn1-x(xは0.05〜0.2である)によって形成される群G’(1)から選択され得る。
【0089】
製造されるべき焼結部品のために黄色が要求されるとき、顔料が、下記のやり方で選択され得る。
【0090】
(R27):顔料が、Fがスズとバナジウムとの混合物によって形成される群G’(1)から選択されるところのルチル構造の酸化物である。
【0091】
(R28):顔料が、ジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr,Pr)SiOである。
【0092】
本発明はまた、本発明に従う粒子混合物および、例えば上記粒子混合物の包装の上に置かれたラベルまたは上記粒子混合物に付けられた小冊子の形の通知を含むアッセンブリに関し、上記通知は、上記粒子混合物が、装飾用の焼結部品を製造するために意図されていることを示す。
【0093】
上記通知は、例えば、「装飾用セラミックのための粉末」または「着色されたセラミックのための粉末」を示し得る。
【0094】
好ましくは、上記通知が下記情報の1以上を与える。
粒子混合物をセラミック部品に転化する方法(例えば、計測、焼結条件;技術的注意、特に色の均一性を確保するための注意)、
セラミック部品を磨く方法、
セラミック部品の色を確認する方法。
【0095】
包装は、例えば、袋、例えば「大きい袋」型のもの、円筒形容器(drum)、樽(keg)または紙箱(carton)であり得る。
【0096】
本発明はまた、焼結部品を製造する方法に関し、上記方法は、下記工程:
a)出発物質を混合して出発供給原料を形成すること、
b)上記出発供給原料からプリフォームを形成すること、
c)上記焼結部品が得られるように上記プリフォームを焼結すること、
d)任意的に、上記焼結部品を磨くこと、好ましくは、表面粗さRaが0.05μm未満、好ましくは0.02μm未満、より好ましくは0.01μm未満になるまで磨くこと、
e)任意的に、上記焼結部品の色を、特にパラメーターLおよび/またはa、および/またはbを測定することにより、確認すること
を含む。上記方法は、出発供給原料が本発明に従う粒子混合物を含むことに注目すべきである。
【0097】
好ましい実施態様では、工程a)の出発供給原料(特に、顔料の性質および組成)が、上記焼結部品の所望の色の関数(function)として決定される。
【0098】
好ましくは、灰チタン石構造の酸化物および/またはスピネル構造の酸化物からなる粉末、および/またはヘマタイト構造の酸化物E(元素Eは、アルミニウムとクロムとの混合物、アルミニウムとマンガンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される)からなる粉末、および/またはルチル構造の酸化物FO(元素Fは、スズとバナジウムとの混合物、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとのタングステンとの混合物、チタンとニオブとマンガンとの混合物、スズとクロムとの混合物、ならびにそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される)の粉末、および/またはジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケートの群から選択されるオルトシリケートの粉末が、出発供給原料に添加され、
上記オルトシリケートおよび/または上記灰チタン石構造の酸化物および/または上記スピネル構造の酸化物および/または上記ヘマタイト構造の酸化物および/または上記ルチル構造の酸化物の量および性質が、上記色の関数として決定され、
上記灰チタン石構造の酸化物が、全体的にまたは部分的に、等価量のこれらの酸化物の前駆体で置き換えられ得る。
【0099】
上記オルトシリケートおよび/または上記灰チタン石構造の酸化物および/または上記スピネル構造の酸化物および/または上記ヘマタイト構造の酸化物および/または上記ルチル構造の酸化物の量および性質は、特に、上記で定義された規則(特に(R1)〜(R29))およびそれらの変形に従って決定され得る。
【0100】
上記出発供給原料をこれらの規則に従うために適合させることは、特に困難を生じない。
【0101】
しかし、工程c)の後に、出発供給原料に、他の色を得るために適するとして上述された顔料粉末を添加することにより所定の色の焼結部品を得ることも可能である。例えば、緑色の焼結部品は、出発供給原料に、黄色を得るために適するとして上述されたジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiOおよび青色を得るために適するとして上述されたジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiOを添加することにより、上記方法に従って得られ得る。
【0102】
上記方法は特に、本発明に従う装飾品を製造するために行われ得る。
【0103】
特に、この方法は、アルミナおよびジルコニアの含量の合計が、酸化物に基づく質量%として70%超であり、かつ所定の色を有する焼結部品を製造するために使用され得る。
【0104】
好ましくは、上記方法が、複数の焼結部品を製造するために行われ、色を確認する工程e)が、上記焼結部品のサンプル上で行われ、出発供給原料が、その後に製造される焼結部品の色が所望の色により近づくようにするために、上記サンプルの焼結部品の色と所望の色との相違の関数として適合される。
【0105】
好ましくは、出発供給原料が、製造された焼結部品と所望の色との色差を評価する指標ΔEが5未満、2未満、さらには1未満であるように変更される。
【0106】
1実施態様では、出発供給原料が、安定化されたまたは安定化されていないジルコニアと群G(1)から選択される酸化物(酸化物の混合物自体は「酸化物」である)とが緊密に混合され、そして安定化されたまたは安定化されていないアルミナ粉末と群G(2)から選択される酸化物とが緊密に混合された粒子を含む。
【0107】
工程c)では、プリフォームが、好ましくは空気中で、好ましくは大気圧でまたは加圧(熱間圧縮)または熱間等静圧圧縮(HIP)下で、および1200〜1500℃の温度で、好ましくは1350℃超の、さらには1400℃超および/または1450℃未満の温度で、焼結される。
【0108】
本発明はまた、酸化物に基づく質量%として下記の化学組成:
ジルコニアZrO≧10.0%、
2〜20.0%の、Y、Sc、MgO、CaO、CeO、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される酸化物、ここでMgO+CaOの含量が5.0%未満である、
2%<アルミナAl≦80%、
0〜18.0%の、ZnO、ランタニド酸化物(CeOを除く)、およびそれらの混合物によって形成される群G(2)から選択される酸化物、
12.0%未満の他の酸化物、
を有する焼結部品に関する。上記焼結部品は、下記:
灰チタン石構造の酸化物、
スピネル構造の酸化物、
ヘマタイト構造の酸化物E、ここで元素Eは、アルミニウムとクロムとの混合物、アルミニウムとマンガンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ルチル構造の酸化物FO、ここで元素Fは、スズとバナジウムとの混合物、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、チタンとニオブとマンガンとの混合物、スズとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される、
ジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケートの群から選択されるオルトシリケート、
から選択される物質からなる0.5〜10.0%の顔料を含む。
【0109】
1実施態様では、群G(1)の酸化物がジルコニア安定剤である。
【0110】
別の実施態様では、群G(2)の酸化物がアルミナ安定剤である。
【0111】
本発明は、特に、本発明に従う粒子混合物、特に本発明に従う製造法に従って製造された粒子混合物から得られるまたは得られ得る焼結部品に関する。
【0112】
本発明者らは、そのような焼結部品が、その表面粗さRaが0.05μm未満、好ましくは0.02μm未満、より好ましくは0.01μm未満、または0.1〜0.5μmであるとき、装飾品における使用のための特に適する外観を有することを見出した。
【0113】
好ましくは、この焼結部品が、理論的密度の98%超、好ましくは99%超、好ましくは99.5%超の密度を有する。この理由は、本発明者らが、高い密度は有利に、焼結部品における色の良好な発現、および良好な機械的特性をもたらすことを見出したからである。
【0114】
好ましくは、この焼結部品のジルコニアは、体積%で80%超、好ましくは90%超、好ましくは95%超が正方晶系および/または立方晶系の相からなり、100%となるまでの残分が単斜晶系の相からなる。
【0115】
好ましくは、ジルコニア粒子のメジアン径が2μm未満、好ましくは1μm未満、さらには0.5μm未満である。
【0116】
好ましくは、アルミナ粒子のメジアン径が2μm未満、好ましくは1μm未満、さらには0.5μm未満である。
【0117】
好ましくは、顔料粒子のメジアン径が2μm未満、好ましくは1μm未満、さらには0.5μm未満である。
【0118】
顔料は、上述したように、AおよびBが群G(1)〜(3)および群G(1)〜(2)に属するような灰チタン石構造の酸化物、CおよびDが群G(1)〜(2)および群G(1)〜(2)に属するようなスピネル構造の酸化物、Eが群G(1)に属するようなヘマタイト構造の酸化物、Fが群G(1)に属するようなルチル構造の酸化物、ジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケート、およびそれらの混合物から選択され得る。
【0119】
本発明に従う焼結部品は、上述したように、AおよびBが群G’(1)〜(3)および群G’(1)〜(2)に属するような灰チタン石構造の酸化物を、および/またはCおよびDが群G’(1)〜(2)および群G’(1)〜(2)に属するようなスピネル構造の酸化物を特に選択することにより、特に、黒色または灰色であり得る。
【0120】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
灰色の場合にはL<50、黒色が要求されるならばL<10、好ましくはL<5、好ましくはL<1、および/または
|a|<5、好ましくは|a|<2、好ましくは|a|<1、好ましくは|a|<0.5、および/または
|b|<5、好ましくは|b|<2、好ましくは|b|<1、好ましくは|b|<0.5。
【0121】
本発明に従う焼結部品はまた、上述したように、AおよびBが群G”(1)〜(3)および群G”(1)〜(2)に属するような灰チタン石構造の酸化物を特に選択することにより、および/またはCおよびDが群G”(1)〜(2)および群G”(1)〜(2)に属するようなスピネル構造の酸化物を選択することにより、特にスピネル構造の酸化物をCoSnO、CoAl、Co(Cr,Al)、(Co,Zn)Alおよびそれらの混合物から形成される群から選択することにより、および/またはジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiOを選択することにより、青色であり得る。
【0122】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
濃い青色の場合には10<L<30、好ましくは10<L<20、薄い青色が要求されるならば30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
<5、好ましくはa<0、および/または
<−10、好ましくはb<−20。
【0123】
本発明に従う焼結部品はまた、上述したように、AおよびBが群G”’(1)〜(3)および群G”’(1)〜(2)に属するような灰チタン石構造の酸化物を特に選択することにより、および/またはCoCr、TiCo、およびそれらの混合物によって形成される群からスピネル構造の酸化物を選択することにより、緑色であり得る。
【0124】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
濃い緑色の場合には10<L<30、好ましくは10<L<20、薄い緑色が要求されるならば30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
<−5、好ましくはa<−10、および/または
>0、好ましくはb>20。
【0125】
本発明に従う焼結部品はまた、AおよびBが群G’(1)〜(3)および群G’(1)〜(2)に属するような灰チタン石構造の酸化物を特に選択することにより、緑青色であり得る。
【0126】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
薄い緑青色の場合には30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
<−5、好ましくはa<−10、および/または
−10<b<0、好ましくは−5<b<0。
【0127】
本発明に従う焼結部品はまた、AおよびBが群G’(1)〜(2)および群G’(1)に属するような灰チタン石構造の酸化物を特に選択することにより、および/またはFが群G’(1)に属するようなルチル構造の酸化物を選択することにより、オレンジ色であり得る。
【0128】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
薄いオレンジ色の場合には30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
>5、好ましくはa>10、および/または
>10、好ましくはb>20。
【0129】
本発明に従う焼結部品はまた、AおよびBが群G’(1)〜(3)および群G’(1)に属するような灰チタン石構造の酸化物を特に選択することにより、および/またはFe(Fe,Cr)、FeTiO、NiFe、(Zn,Fe)Fe、(Fe、Mn)(Fe,Mn,Cr)、(Zn,Mn)(Mn,Cr)、およびそれらの混合物によって形成される群からスピネル構造の酸化物を選択することにより、および/またはFが群G”(1)に属するようなルチル構造の酸化物を選択することにより、茶色であり得る。
【0130】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
濃い茶色の場合には10<L<30、好ましくは10<L<20、薄茶色が要求されるならば30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
>5、好ましくはa>10、および/または
>10、好ましくはb>20。
【0131】
本発明に従う焼結部品はまた、上述したように、CおよびDがアルミニウムとクロムとの混合物であるようなスピネル構造の酸化物を特に選択することにより、および/またはEが群G(1)に属するようなヘマタイト構造の酸化物を選択することにより、および/またはFが群G”’(1)に属するようなルチル構造の酸化物を選択することにより、および/または包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケートを選択することにより、赤色であり得る。
【0132】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
薄い赤色の場合には30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
>5、好ましくはa>10、および/または
|b|<10、好ましくは|b|<5。
【0133】
本発明に従う焼結部品はまた、上述したように、AおよびBが群G’(1)〜(2)および群G’(1)に属するような灰チタン石構造の酸化物を特に選択することにより、濃い紫色であり得る。
【0134】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
10<L<30、好ましくは10<L<20、および/または
>5、好ましくはa>10、および/または
<−5、好ましくはb<−10。
【0135】
本発明に従う焼結部品はまた、上述したように、Fが群G’(1)に属するようなルチル構造の酸化物を特に選択することにより、および/またはジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiOを選択することにより、黄色であり得る。
【0136】
それは、特に、NF標準ISO7724にしたがって測定される下記の色パラメータを有し得る。
薄い黄色の場合には30<L<70、好ましくは30<L<50、および/または
|a|<5、および/または
>10、好ましくはb>20。
【0137】
本発明に従う焼結部品の組成は、一時的な構成成分を考慮しないことにより、特に、酸化物のみを考慮することにより、本発明に従う粒子混合物の組成と同一であり得る。特に、焼結部品は、下記の任意の特徴を有し得る。
好ましくは、焼結部品が、0.5〜10.0%の灰チタン石構造の酸化物を含む、
灰チタン石構造の酸化物における灰チタン石含量が、90%超、好ましくは95%超、好ましくは99%超、好ましくは実質的に100%である、
灰チタン石構造の酸化物の含量が、3%超、好ましくは4%超、および/または9%未満、好ましくは6%未満である、
ジルコニウム安定剤が、Y、Sc、およびそれらの混合物によって形成される群から選択され、上記ジルコニウム安定剤の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、8%未満、好ましくは6.5%未満である、
ジルコニウム安定剤が、MgO、CaO、およびそれらの混合物によって形成される群から選択され、上記ジルコニウム安定剤の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、4%未満である、
ジルコニウム安定剤がCeOであり、上記ジルコニウム安定剤の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、10%超かつ15%未満である、
ジルコニウム安定剤が、Y、CeOおよびそれらの混合物によって形成された群から選択され、好ましくは、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、10%≦3.Y+CeO≦20%の関係を満たす、
ジルコニウム安定剤がYである、
の含量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、3%超、好ましくは4%超、および/または8%未満、好ましくは6.5%未満である、
アルミナ含量が、10%超、好ましくは15%超、かつ60%未満、好ましくは55%未満、好ましくは50%未満、好ましくは40%未満、より好ましくは30%未満であり、1の特定の実施態様では、アルミナ含量が2〜10%であり、別の特定の実施態様では、アルミナ含量が10〜20%であり、別の特定の実施態様では、アルミナ含量が20〜80%である、
アルミナ安定剤が、ZnO、ランタニド酸化物(CeOを除く)、およびそれらの混合物によって形成される群から選択され、上記アルミナ安定剤の含量が、Al、ZnO、およびランタニド酸化物(CeOを除く)の合計に基づいて、15%未満、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満である、
アルミナ安定剤がLaである、すなわち上記粒子混合物がアルミナ安定剤としてLaのみを含む、
アルミナ安定剤がLaであり、その含量が、Al、ZnO、およびランタニド酸化物(CeOを除く)の合計に基づいて、15%未満、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満、および/または好ましくは0.5%超である、
灰チタン石構造の酸化物が、好ましくは、上記の群G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)、群G”(1)〜(3)およびG”(1)〜(2)、群G”’(1)〜(3)およびG”’(1)〜(2)、群G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)、群G’(1)〜(2)およびG’(1)、群G’(1)〜(3)およびG’(1)、群G’(1)〜(2)およびG’(1)から選択される。
【0138】
本発明はまた、宝石、時計、ブレスレット、ネックレス、指輪、ブローチ、タイピン、ハンドバッグ、電話、家具および家庭用品、例えばナイフ、ハサミ、ハンドル(車におけるドアハンドルやギア転換レバーなど、屋内コンパートメントにおけるドアハンドルおよび/または窓のハンドルなど)、ボタン(カフリンクス、作動ボタン(窓ボタン、カーステレオボタン、など)、(車のダッシュボード、楽器、例えばギター、工具などの)化粧板、消費財の可視部(例えば、コンピューターや電話のキー、コンピューターの外部被覆(または枠(casing))、など)、眼鏡のフレーム部分、または眼鏡のフレーム、陶器、フレーム(フォトフレーム)、800MHz〜3GHzの周波数を有する電波によって通信するためのデバイスの蓋、ここで当該蓋は、少なくとも部分的に、上記デバイスの外部環境に暴露され、かつ上記デバイスの使用中に上記電波の少なくともいくらかによって横断される、によって形成される群から選択される物品に関し、上記物品は、本発明に従う焼結部品を有する。
【0139】
これらの物品に関して、特に、0.05μm未満、好ましくは0.02μm未満、より好ましくは0.01μm未満の表面粗さRaが、特に有利であると考えられる。
【0140】
上記機械的特性は、本発明に従う焼結部品を、研磨的拘束および/または衝撃を受けるために作られかつこれらの拘束および/または衝撃にもかかわらずその外観を保たなければならないところの用途に適するものにする。本発明はまた、そのような用途に関する。
【0141】
好ましくは、本発明に従う焼結部品が、
4MPa・m1/2以上の、好ましくは7MPa・m1/2超の、好ましくは8MPa・m1/2超の、さらには9MPa・m1/2超の復元力(resilience)、および
1300超の、さらには1400超の、さらには1600超の硬度HV10
を有する。
【0142】
本発明はまた、本発明に従う焼結部品を有する物品に関し、上記焼結部品は、少なくとも部分的に分解されなければ、外見上分かる(すなわち、外部に暴露されている)。
【0143】
1実施態様では、焼結部品が、物品の主要な機能に実質的に関与しない、すなわち上記焼結部品が、主に装飾機能に関与する、または純粋に装飾機能に関与する。言い換えると、焼結部品の選択は、主に、美感に関する選択の結果として生じる。
【0144】
1実施態様では、焼結部品が、技術的機能を発揮する。例えば、焼結部品が、別の部品のための支持体であり得、および/または保護部品、特に衝撃に対して保護するための、特に800MHz〜3GHzの周波数を有する電波を放出するおよび/または受け取ることができるエミッターおよび/またはレシーバーを保護するための保護部品であり得る。
【0145】
装飾品は、焼結部品が結合され、留められ、縫い付けられまたは圧入されているところの支持体を有し得る。焼結部品はまた、その支持体と共焼結され得る。
【0146】
1実施態様では、装飾品が、本発明に従う複数の焼結部品を有する。1実施態様では、本発明に従う焼結部品の第一において測定されるL、および/またはaおよび/またはbの値が、本発明に従う焼結部品の第二において測定される対応する値と10%未満だけ、好ましくは5%未満だけ異なる。好ましくは、L、および/またはaおよび/またはbのこの近接が、本発明に従う関与する第一及び第二の焼結部品に関係なく、守られる。
【0147】
好ましくは、第一の部品と第二の部品との間の色差を示す指標ΔEが、ΔE<5、好ましくはΔE<2、さらにはΔE<1である。
【0148】
1実施態様では、装飾品が、例えば小袋、箱または容器に、例えば紙および/またはカートンおよび/またはプラスチックまたは金属を含む、またはそれらから成る包装材、好ましくはシート形状の、好ましくは柔軟なシートの包装材、に包まれている。
【0149】
好ましくは、包装材が、装飾品の意図される用途および/または装飾品の技術的特徴を記載した情報を有する。
【0150】
本発明はまた、装飾品を製造するための方法に関し、上記方法は下記工程:
i)支持体を準備すること、
ii)明細書において慣用的に定義された所望の色および/または所望の色均一性の機能として本発明に従う焼結部品を準備すること、
iii)任意的に、上記焼結部品の色を、好ましくは、パラメータL、aおよびbの少なくとも1、好ましくは全部を測定することによって、確認すること、
iv)装飾品を構成するように、上記焼結部品を上記支持体に、動かないようにまたは取り外しできるように固定すること、
v)任意的に、上記装飾品を包装すること
を含む。
【0151】
1実施態様では、本発明に従う焼結部品の製造(工程ii))が、
(工程a)〜c)またはa’)〜c’)を含む)本発明に従う製造法の使用、ここで、混合された出発物質、および特に顔料の性質および組成は、好ましくはL、aおよびbの測定によって、焼結部品の所望の色および/または所望の色均一性の関数として決定される、および/または
本発明に従う複数の焼結部品から、所望の色および/または所望の色均一性の関数として、焼結部品を選択するための操作
を含む。この選択を行うために、本発明に従う複数の焼結部品の色を、好ましくはパラメータL、aおよびbの少なくとも1、好ましくは全部を測定することによって、確認し、次いでその色が所望の色に最も近いところの焼結部品を選択するのが好ましい。
【0152】
色の分野において、「指標ΔE」は、物体上で測定されたパラメータL、aおよびb(Lobj、aobjおよびbobj)と所望の色の対応するパラメータ(L、aおよびb)との間の平均二乗差(mean quadratic difference)、すなわち、
【数1】
として慣用的に知られている。
【0153】
好ましくは、焼結部品は、ΔE<5、好ましくはΔE<2、さらにはΔE<1であるように選択される。
【0154】
定義
「アルミナ−ジルコニア」製品は、ジルコニアおよび2%超のアルミナを含む製品を意味する。アルミナで強化されたジルコニア製品(または「アルミナで強靭にされたジルコニア(alumina-toughened zirconia)」または「ATZ」)およびジルコニアで強化されたアルミナ製品(または「ジルコニアで強靭にされたアルミナ(zirconia-toughened alumina)」または「ZTA」)は、当業者に周知のアルミナ−ジルコニア製品である。
【0155】
用語「焼結」は、粒子の塊を1100℃より高い温度で熱処理することによる強化を意味し、任意的に、この塊の構成成分のいくつか(これらの構成成分の全部ではない)の部分的なまたは全体的な溶融を伴う。
【0156】
灰チタン石結晶構造は、「部位A」および「部位B」として慣用的に知られる部位における元素の特定の配置に対応する。「元素A」および「元素B」は通常、それぞれ部位AおよびBに配置された元素を意味する。灰チタン石結晶構造を有する化合物のうち、「灰チタン石構造の酸化物」は特に区別される。これらの酸化物は特に、式ABOの化合物を含む。部位Aおよび/またはBの全てがいつも、それぞれ元素Aおよび/またはBで占められているわけではない。
【0157】
例えば、灰チタン石構造のランタン−マンガン(LM)酸化物は、Aがランタンであり、かつBがマンガンである化合物である。その構造は慣用的に、LaMnOの式によって定義される。別の例は、Aがランタンであり、Bがコバルト、鉄およびマンガンの混合物である灰チタン石構造のランタン−コバルト−鉄−マンガン酸化物であり得、LaCoFeMnの式(x+y+z=1であり、x、yおよびzはそれぞれ、コバルト、鉄およびマンガン元素のモル画分である)によって定義される。
【0158】
スピネル結晶構造は、「八面体の部位」および「四面体の部位」として慣用的に知られる部位における元素CおよびDの特定の配置に対応する。スピネル結晶構造を有する化合物は特に、「正スピネル(direct spinels)」として知られる式CDの化合物(元素Cは四面体の部位を占め、元素Dは八面体の部位を占める)および「逆スピネル(inverse spinels)」として知られる式D(C,D)Oの化合物(元素Dは四面体および八面体の部位を占め、元素Cは八面体の部位を占める)を含む。
【0159】
例えば、正スピネル構造のコバルト−クロム酸化物は、Cが、部位Cに配置されたコバルトであり、Dが、部位Dに配置されたクロムである化合物である。その構造は慣用的に、CoCrの式によって定義される。スピネルの別の例は、逆スピネルTiFeである。ここで、Cは、部位Dに配置されたチタンであり、Dは部位CおよびDに配置された鉄である。別の例は、スピネル構造のコバルト−鉄−クロム酸化物であり、Cがコバルトと鉄との混合物であり、Dが鉄とクロムとの混合物であり、(CoxFey)(FeCr(x+y=1およびz+t=1であり、x、y+zおよびtはそれぞれ、コバルト、鉄およびクロムのモル画分であり、xおよびyは部位Cに存在する元素のモル画分であり、zおよびtは部位Dに存在する元素のモル画分である)の式によって定義される。
【0160】
ヘマタイト結晶構造は、「部位E」として慣用的に知られる部位における元素の特定の配置に対応する。用語「元素E」は通常、部位Eに位置する元素を意味する。
ヘマタイト結晶構造を有する化合物のうち、「ヘマタイト構造の酸化物」は特に区別される。これらの酸化物は特に、式Eの化合物を含む。
例えば、ヘマタイト構造のマンガン−アルミニウム酸化物は、Eがマンガンとアルミナとの混合物である化合物である。その構造は慣用的に、(MnxAlyの式によって定義される。ここで、x+y=1であり、xおよびyはそれぞれ、マンガンおよびアルミニウム元素のモル画分である。
【0161】
ルチル結晶構造は、「部位F」として慣用的に参照される部位における元素の特定の配置に対応する。用語「元素F」は通常、部位Fに位置する元素を意味する。
【0162】
ルチル結晶構造を有する化合物のうち、「ルチル構造の酸化物」は特に区別される。これらの酸化物は特に、式FOの化合物を含む。
【0163】
例えば、ルチル構造のマンガン−ニオブ−チタン酸化物は、Fがマンガン、ニオブおよびチタンの混合物である化合物である。その構造は慣用的に(MnxNbTi)Oの式によって定義される。ここで、x+y+z=1であり、x、yおよびzは、マンガン、ニオブおよびチタン元素のモル画分である。
【0164】
元素A、B、C、D、EまたはFは、複数の構成成分を含み得る。これらの構成成分の1つのモル画分は、当該元素におけるこの構成成分のモル画分を意味する。
【0165】
「ランタニド酸化物」は、元素周期律表の57番(ランタン)〜71番(ルテチウム)の酸化物である。
【0166】
概念「顔料」は、当業者に周知である。顔料は、プリフォームに組み入れられると、当該プリフォームの焼結中に、特定の色をもたらす粉末である。慣用的に、顔料は、そのメジアン粒径が50μm未満である粉末である。
【0167】
拡張によって、用語「顔料」はまた、焼結部品における、出発供給原料に導入された顔料に対応する粒子(grains)を意味する。
【0168】
灰チタン石、スピネル、ヘマタイト、ルチルまたはオルトシリケートの「含量」は、不純物を除いて、%として、下記式(1)にしたがって定義される。
【数2】
ここで、APIGは、銅DX管を備えたBruker社のD5000回折計を使用して得られたX線回折ダイアグラム(解析処理なし)において測定される、係る構造(それぞれ、灰チタン石、スピネル、ヘマタイト、ルチルまたはオルトシリケート)の主要な回折ピークのまたは主要な多重回折ピークの面積であり、
Secondary phaseは、同じダイアグラム(解析処理なし)において測定される、第二の相の主要な回折ピークまたは主要な多重回折ピークの面積である。第二の相は、係る構造を考慮することなく、最も大きい面積の主要ピークまたは多重線を有する相である。
【0169】
多重線は、幾つかのピークが部分的に重なった状態である。例えば、2つのピークからなる多重線は二重線であり、3つのピークからなる多重線は三重線である。
【0170】
化学組成において、酸化物含量は、工業における通常の転化にしたがって、最も安定な酸化物の形態で表わされる、対応する化学元素の各々のための総含量に関する。したがって、上記元素の亜酸化物および任意的にニトリド、オシキニトリド、カーバイド、オキシカーバイド、カルボニトリド、または金属種が包含される。
【0171】
用語「不純物」は、出発物質とともに不可避的に導入される不可避の成分、またはこれらの成分との反応によって生じる不可避の成分を意味する。不純物は、必要な成分ではなく、単に許容される。特に、ナトリウムおよび他のアルカリ金属の酸化物、ニトリド、オキシニトリド、カーバイド、オキシカーバイド、カルボニトリドおよび金属種の群の一部を形成する化合物は不純物である。挙げられ得る例は、NaOである。他方、ハフニウム酸化物は、不純物として考えられない。2%未満の不純物の総含量は、得られる結果を実質的に変更しないと考えられる。
【0172】
ジルコニア粒子の源において、HfOは、ZrOから化学的に分離できない、「ZrO」はしたがって、慣用的に、これら2つの酸化物の総含量を示す。本発明によれば、HfOは、出発供給原料に故意には添加されない。したがって、HfOはほんの微量のハフニウム酸化物を示し、この酸化物いつも、一般に2%未満の含量でジルコニアの源に天然に存在する。明確のために、ジルコニアおよび微量のハフニウム酸化物の含量がしたがって、好むことなしに、「ZrO」によって、あるいは「ジルコニア含量」によって示され得る。
【0173】
用語「安定化されたジルコニア」は、安定剤で安定化され、かつ体積%で80%超、さらには90%超、さらには95%超、さらには実質的に100%が正方晶系および/または立方晶系の相からなり、100%となるまでの残分が単斜晶系の相からなるジルコニアを意味する。安定化されたジルコニアの量は、X線回折により測定される。バルク部分については、測定表面が研磨される。最終の研磨工程は、上記部分が、1000℃で1時間の熱処理を受け、そして室温で冷却された後に、PRESI社によって販売されたMecaprex LD32-E 1μmダイアモンド先端調製物を用いて行われる。粉末については、測定が、予備の粉砕なしに、当該粉末において直接行われる。
【0174】
用語「前駆体」は、焼結の間に、空気中で、当該生成物の形成をもたらす生成物、化合物または化合物の組を意味する。灰チタン石構造の酸化物の特定の場合には、当該灰チタン石構造の酸化物の前駆体が、当該灰チタン石構造の酸化物を構成する酸化物のおよび/または上記酸化物の前駆体の緊密な混合物から成る化合物である。そのような緊密な混合物は、例えば共沈または微粒子化(atomization)によって得られ得る。好ましくは、緊密な混合物は、熱処理によって強固にされる。例えば、式LaCoFeMn(x+y+z=1であり、x、yおよびzはそれぞれ、コバルト、鉄およびマンガン元素のモル画分である)の灰チタン石構造のランタン−コバルト−鉄−マンガン酸化物が考慮されるならば、この灰チタン石構造の酸化物の前駆体は、ランタン酸化物、コバルト酸化物、鉄酸化物およびマンガン酸化物の緊密な混合物である。別のありうる前駆体は、これらの酸化物の前駆体の緊密な混合物、例えば硝酸ランタン、硝酸コバルト、硝酸鉄および硝酸マンガンの緊密な混合物である。上記混合物は、緊密でなければならない。例えば、TiO粒子およびMgO粒子を含む粉末は、MgTiOの前駆体でないであろう。このためには、TiOおよびMgOが同じ粒子において緊密に混合されていることが必要である。共沈された塩の緊密な混合物も、前駆体として作用し得る。
【0175】
ある生成物の前駆体の量は、焼結の間に当該生成物の当該量をもたらすとき、当該生成物の量と「等価」であると言われる。
【0176】
用語「一時的な」は、「焼結の間にプリフォームから除かれ得る」を意味する。
【0177】
焼結部品の粒子の用語「メジアン径」は、ASTM法E1382に記載された「平均リニアインターセプト(Mean Linear Intercept)」に従って測定される寸法を意味する。
【0178】
粒子の組の用語「メジアン径」は、一般にD50と表わされ、この組の粒子を質量による第一および第二の等しい母集団に分けるサイズを意味し、これらの第一および第二の母集団はそれぞれ、メジアン径よりも大きいサイズおよび小さいサイズを有する粒子のみを含む。
【0179】
パーセンタイルまたは「センタイル」10(D10)および90(D90)は、粉末の粒子サイズの累積粒度分布曲線上でそれぞれ10質量%および90質量%に相当する粒子サイズであり、上記粒子サイズは、増加する順に分類される。例えば、粉末の粒子の10質量%はD10より小さいサイズを有し、粒子の90質量%は、D10より大きいサイズを有する。上記パーセンタイルは、レーザー粒度計を使用して行われる粒度分布によって決定され得る。
【0180】
比表面積は、Journal of The American Chemical Society, 60(1938), 309〜316頁に記載されたBET(Brunauer-Emmet-Teller)法によって計算される。
【0181】
特に断らない限り、全ての%は、酸化物に基づく質量%である。
【0182】
特に断らない限り、用語「1つを含む」は、「少なくとも1つを含む」を意味する。本発明に従う粒子混合物はしたがって、例えば、灰チタン石構造の酸化物からなる第一の顔料およびスピネル構造の酸化物からなる第二の顔料を含み得る。
【0183】
群G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)、群G”(1)〜(3)およびG”(1)〜(2)、群G”’(1)〜(3)およびG”’(1)〜(2)、群G’(1)〜(3)およびG’(1)〜(2)、群G’(1)〜(2)およびG’(1)、群G’(1)〜(3)およびG’(1)、群G’(1)〜(2)およびG’(1)において、指数x、y、zおよびtはモル画分である。
【0184】
本発明に従う粒子混合物は、一般に、95%超の、98%超の、さらには実質的に100%の酸化物からなる。
【0185】
好ましくは、粒子混合物が、3m/g超、好ましくは5m/g超、および/または30m/g未満、好ましくは25m/g未満の、BET法によって計算される比表面積を有する。
【0186】
より好ましくは、10μm未満、さらには5μm未満、さらには3μm未満、さらには1μm未満、および/または好ましくは0.05μm超のメジアン径(D50)を有する。
【0187】
粒子混合物は、乾燥形状であり得る。即ち、それは、適する出発物質を混合することにより直接得られ得る。それはまた、特にその化学的均一性を改善するような、追加の工程、例えば微粒子化工程、を受けていてもよい。
【0188】
好ましくは、粒子混合物の主要な構成成分(すなわち、含量が最も高いもの)がジルコニアおよびアルミナである。
【0189】
ジルコニアのメジアン径は、好ましくは、10μm未満、、さらには5μm未満、さらには3μm未満、さらには1μm未満、および/または好ましくは0.05μm超である。
【0190】
アルミナのメジアン径は、好ましくは10μm未満、さらには5μm未満、さらには3μm未満、さらには1μm未満、および/または好ましくは0.05μm超である。
【0191】
焼結部品において、ジルコニアは、安定化されなければならない。粒子混合物において、ジルコニアは、したがって、好ましくは、上記ジルコン安定剤、好ましくはYによって安定化され得る。
【0192】
ジルコニア安定剤および/またはそのような安定剤の前駆体はまた、部分的にまたは全体的に、粉末形状で、すなわち焼結の間にジルコニアの少なくとも一部が安定化されるようにジルコニアとは別個の形態で、粒子混合物に組み入れられる。
【0193】
好ましくは、粒子混合物が、Y、CeO、およびそれらの混合物によって形成される群から選択されるジルコニア安定剤を含む。好ましくは、YおよびCeOの量が、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、10%≦3.Y+CeO≦20%の関係を満たす。
【0194】
好ましくは、上記ジルコニア安定剤がYである。Y含量は、特に、ZrO、Y、Sc、MgO、CaOおよびCeOの合計に基づいて、3%超、好ましくは4%超、および/または8%未満、好ましくは6.5%未満であり得る。
【0195】
シルコニア安定剤粉末および/またはそのようなジルコニア安定剤の前駆体のメジアン径は、好ましくは1μm未満、好ましくは0.5μm未満、より好ましくは0.1μm未満である。ジルコニア安定剤の効力が、有利には、そのことによって焼結中に改善される。
【0196】
焼結部品において、アルミナは、安定化されていてもよい。したがって、粒子混合物において、アルミナは、アルミナ安定剤、好ましくはLaによって安定化され得る。
【0197】
アルミナ安定剤および/またはそのような安定剤の前駆体はまた、部分的にまたは全体的に、粉末形状で、すなわち焼結の間にアルミナの少なくとも一部が安定化されるようにアルミナとは別個の形態で、粒子混合物に組み入れられる。
【0198】
好ましくは、粒子混合物が、Laをアルミナ安定剤として、Al、ZnOおよびランタニド酸化物(CeOを除く)の合計に基づいて、15%未満の量、好ましくは10%未満、好ましくは8%未満、好ましくは5%未満、および/または好ましくは0.5%超の量で含む。
【0199】
アルミナ安定剤粉末および/またはそのようなアルミナ安定剤の前駆体のメジアン径が、好ましくは1μm未満、好ましくは0.5μm未満、より好ましくは0.1μm未満である。アルミナ安定剤の効力が、有利には、そのことによって焼結中に改善される。
【0200】
本発明によれば、粒子混合物はまた、灰チタン石構造の酸化物および/またはそのような酸化物の前駆体からなる1以上の顔料、および/またはスピネル構造の酸化物からなる1以上の顔料、および/またはヘマタイト構造の酸化物E(ここで元素Eは、アルミニウムとクロムとの混合物、アルミニウムとマンガンとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される)からなる1以上の顔料、および/またはルチル構造の酸化物FO(ここで元素Fは、スズとバナジウムとの混合物、チタンとクロムとニオブとの混合物、チタンとクロムとタングステンとの混合物、チタンとニオブとマンガンとの混合物、スズとクロムとの混合物、およびそれらの混合物によって形成される群G(1)から選択される)からなる1以上の顔料、および/またはジルコニウムプラセオジムオルトシリケート(Zr、Pr)SiO、ジルコニウムバナジウムオルトシリケート(Zr、V)SiO、包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケートの群から選択されるオルトシリケートからなる1以上の顔料を含む。
【0201】
本発明に従う粒子混合物の上記顔料の粒子は、種々の方法によって、例えば溶融、固相合成、塩の熱分解、水酸化物の沈殿およびその焼成、またはゾル−ゲル合成によって得られ得る。
【0202】
本発明者らは、粒子混合物が、10.0質量%超の上記顔料を含むならば、焼結部品の機械的特性、特に復元力が低下することを見出した。この低下は、焼結部品が、装飾品、例えば時計、ブレスレット、ブローチ、タイピン、ネックレス、電話、家具または家庭用品、例えばナイフまたはハサミ、の製造のために意図されているときに特に、重要な問題である。したがって、上記顔料の総含量が10.0%を超えないことが、本出願にとって重要である。
【0203】
粒子混合物中の上記顔料の0.5%の最小含量が、良好な耐傷付き性および衝撃強度を有し、かつ十分に発現されかつ均一な色を有する魅力的な外観をも有する焼結部品を得るために必須であると考えられる。
【0204】
使用される顔料は好ましくは、5μm未満、好ましくは1μm、好ましくは0.5μm未満のメジアン径を有する。有利には、焼結部品における上記顔料の効力がそのことによって改善される。
【0205】
「他の酸化物」は好ましくは、顔料および不純物のみである。
【0206】
不純物は好ましくは、1.5%未満、好ましくは1%未満、より好ましくは0.5%未満、好ましくは0.2%未満、好ましくは0.1%未満を占める。
【0207】
本発明に従う粒子混合物はまた、1以上の解膠剤および/またはバインダーおよび/または滑剤を含み得る。それらは好ましくは一時的なものであって、焼結されるべきプリフォームの製造のための成形法において慣用的に使用されるものであり、例えばアクリル樹脂、ポリエチレングリコール(PEG)、またはポリビニルアルコール(PVA)が挙げられる。
【0208】
本発明に従う焼結部品は、工程a)〜c)を慣用的に含む方法に従って、本発明に従う粒子混合物から製造され得る。任意的に、この方法は、工程a)の前に、物質の良好なその後の高密度化のために必要な粒子サイズ特性を達成するために粉砕工程を含む。特に、工程a)で使用される粉末の各々が、またはこれらの粉末の全ての粒子混合物が、1μm未満のメジアン径(D50)を有するように、粉砕が行われ得る。
【0209】
工程a)では、本発明に従う「すぐ使える(ready-to-use)」粒子混合物が使用され得る。変形として、全ての出発物質が、出発供給原料の調製の時点で計量され得る。
【0210】
出発供給原料はまた、1以上の解膠剤および/またはバインダーおよび/または滑剤を含み得る。それらは好ましくは一時的なものであって、焼結されるべきプリフォームの製造のための成形法において慣用的に使用されるものであり、例えばアクリル樹脂、ポリエチレングリコール(PEG)、またはポリビニルアルコール(PVA)が挙げられる。
【0211】
出発物質の混合物は任意的に、工程b)に進む前に微粒子化され得る。有利には、上記微粒子化が、当該混合物の化学的均一性を改善することを可能にする。
【0212】
工程b)では、混合物が次いで、所望の形状のブロックを形成するために、例えば冷間等静圧圧縮成形(cold isostatic pressing)によって、成形される。
【0213】
他の技術、例えばスリップキャスティング、単軸圧縮、ゲルキャスティング、振動キャスティング(vibro-casting)、射出成形、またはこれらの技術の組合せが使用され得る。
【0214】
工程c)では、プリフォームが、好ましくは空気中で、大気圧または加圧下(熱間圧縮または熱間等静圧圧縮成形(HIP))で、1200〜1500℃の温度、好ましくは1350〜1450℃、さらには1400〜1450℃の温度で、焼結される。有利には、この温度範囲での焼結が、色の良好な発現を促進する。この温度が維持される時間は好ましくは2〜8時間である。昇温速度は慣用的に10〜100℃/時である。温度低下速度は自由であり得る。解膠剤および/またはバインダーおよび/または滑剤が使用されるならば、焼結サイクルは好ましくは、上記製品の取り出しを促進するために、400〜800℃の温度で1〜4時間の定常期(steady stage)を含む。
【0215】
製造法のパラメータ、特に出発供給原料の粒子の粒子サイズ、焼結添加剤、プリフォームを製造するための圧縮および焼結温度は、焼結部品の密度を意図された用途に適合させるように、公知のやり方で適合され得る。
【0216】
工程c)の終わりに得られた焼結部品は、当業者に公知の任意の技術に従って、機械加工され得、および/または表面処理、例えば磨くこと(polishing)または紙やすりをかけること(sanding)を受け得る。
【実施例】
【0217】
0.5%超の含量の成分に関して、X線蛍光により化学分析が行われた。0.5%未満の量で存在する成分の含量は、AES−ICP(Atomic Emission Spectroscopy-Inductively Coupled Plasma(原子発光分光−誘導結合プラズマ))によって決定された。
【0218】
比表面積は、77Kで窒素の吸着により測定され、BET一点法によって計算された。分析の前の2時間の間、サンプルが300℃で窒素流下で前処理された。
【0219】
粉末または焼結部品における結晶相が、Bruker D-5000装置(2θのための5〜80°の調整、0.02°単位、1単位につき1秒)において、X線回折Xによって決定された。
【0220】
測定の前に、アルミナ−ジルコニア焼結部品が磨かれ、最終の研磨工程は、PRESI社によって販売されたMecaprex LD32-E 1μmダイアモンド先端調製物によって行われ、次いで1000°で1時間熱処理され、そして室温に冷却された。
【0221】
粒度分布が、解析されるべき粉末の懸濁物をメタリン酸ナトリウムの存在下で超音波により分散させた後、Micromeritics社からのSedigraph 5100装置によって、沈降法(sedigraphy)により決定された。
【0222】
EDS(エネルギー分散型分光)分析、X線回折分析、および/またはマイクロプローブによる元素地図製作(element cartography)も、粒子混合物に、そしてまた焼結部品に存在する顔料の性質を同定するために行われ得る。あるいは、本発明に従う粒子混合物を、好ましくは当該粒子混合物を形成した後に、その熱処理後に色を実証して顔料の存在が確認されるように、熱処理に付すことができる。
【0223】
焼結部品の粒子のメジアン径は、標準ASTM E1382に従って、「平均リニアインターセプト」法により測定された。この標準に従って、分析ラインが、当該焼結部品の画像上にプロットされ、次いで、各分析ラインに従って、上記分析ラインを切断する粒子の2つの連続する結合間の距離または「インターセプト」が測定される。インターセプト「I」の平均長さ「I’」が次いで決定される。下記試験のために、インターセプトが、焼結部品の断片の、走査電子顕微鏡によって得られた画像上で測定された。上記断片は、鏡の品質が得られるまで予め磨かれ、次いで焼結温度より100℃下の温度で熱の攻撃を受けて粒子の継ぎ目(joints)を見えるようにしたものである。画像を得るために使用された倍率は、画像上に約500の粒子が見えるように選択された。焼結部品1つにつき5の画像が得られた。
【0224】
焼結部品の粒子の平均サイズ「d」が、d=1.56.I’の関係によって与えられる。この式は、「多結晶セラミックにおける平均粒子サイズ(Average Grain Size in Polycrystalline Ceramics)」, M. I. Mendelson, J. Am. Cerm. Soc. Vol. 52, No.8, 443-446頁から得られる。
【0225】
色の測定は、最終の磨き工程が、PRESI社によって販売されたMecaprex LD32-E 1μmダイアモンド先端調製物を用いて、Konica Minolta社製のCM−2500d装置(D65光源(自然光)、10°での観測者、正反射除去)を使用して行われた、磨かれた部品について、NF標準ISO7724に従って行われた。
【0226】
試験された焼結部品の硬度および復元力が、最終の磨き工程が1μmダイアモンド含有ペーストを用いて行われた、磨かれた焼結部品について、ビッカース押しこみ(Vickers indentation)により測定された。
【0227】
曲げ強さが、45mmx4mmx3mmの大きさに機械加工された棒について、3点曲げにより室温で測定された。
【0228】
下記の非制限的実施例が、本発明を説明するために与えられる。
【0229】
実施例1〜12および21で使用された灰チタン石構造の種々の酸化物の粉末が、水性アンモニアを有する塩基性媒体中で共沈された種々の硝酸塩の固相反応によって調製される。Sigma Aldrichによって販売された、使用された塩は、硝酸ランタン水和物La(NO・xHO、硝酸マンガン水和物Mn(NO・xHO、硝酸コバルト6水和物Co(NO・6HO、硝酸鉄9水和物Fe(NO・9HO、および硝酸クロム9水和物Cr(NO・9HOである。上記水和物は、蒸留水に溶解されて1モル/リットルの総濃度にされる。導入された種々の硝酸塩の質量を下記表1に示す。
【0230】
【表1】
【0231】
水性アンモニアが、9のpHまで、攪拌しながら徐々に添加される。得られた沈殿物が次いで、ブフナー漏斗により濾別され、110℃で一夜、オーブン乾燥される。こうして得られた粉末が、空気中で、灰チタン石の相の形成を可能にする温度で、一般には1000〜1400℃で、熱処理される。(より低い温度が可能であったであろうが、灰チタン石前駆体をもたらしたであろう。)ここでは、温度が1300℃であった。熱処理の後、粉末の各々についてX線回折により測定された灰チタン石含量は、90%以上であった。
【0232】
灰チタン石構造の相の含量が、本明細書において先に記載された方法によって決定された。例えば、ランタン−クロム−コバルト酸化物La(Cr0.9Co0.1)Oの灰チタン石の含量の決定が、銅DX管を備えたBruker社のD5000回折計によって得られたX線回折ダイアグラムから行われた。合成後、得られた生成物は、灰チタン石の相および、より少ない量の他の相、例えばCrを含み得る。
【0233】
ランタン−クロム−コバルト酸化物の灰チタン石の相が、標準的なプロトコルにしたがって、X線回折により、ICDD(回折データのための国際センター(International Center for Diffraction Data))シートにより、同定される。例えば、シートICDD 00−024−1016は、ランタン−クロム−コバルト酸化物La(Cr0.9Co0.1)Oの灰チタン石の相のものである。
【0234】
実際には、ランタン−クロム−コバルト酸化物の灰チタン石の含量の測定は、X線回折ダイアグラムが、
ランタン−クロム−コバルト酸化物の主要な灰チタン石の相、
第二の相および任意的に他の小さい(minor)相
を示すときに行われる。
【0235】
すなわち、EVAソフトウエア(Bruker社により販売された)によって、かつ連続するバックグランド(バックグランド0.8)を差し引いた後に、ランタン−クロム−コバルト酸化物の灰チタン石の相の主要な回折ピークまたは主要な多重回折ピークの面積APER(解析処理なし)および第二の相(ここではCr)の主要な回折ピークまたは主要な多重回折ピークの面積Asecomdary phase(解析処理なし)を測定することができる。次いで、ランタン−クロム−コバルト酸化物の灰チタン石の含量が、式(1)に従って計算される。
【0236】
すなわち、ランタン−クロム−コバルト酸化物の灰チタン石の相が、X線回折ダイアグラムに存在する唯一の相であるならば、灰チタン石含量が100%に等しい。ここでは、式(1)にしたがって計算されたLa(Cr0.9Co0.1)O灰チタン石含量が95%である。
【0237】
実施例13〜20において使用されたスピネル粉末(Co,Fe)(Fe,Cr)が、水性アンモニアを有する塩基性媒体中で共沈された種々の硝酸塩の固相反応によって調製される。Sigma Aldrichによって供給された、使用された水和物は、硝酸コバルト6水和物Co(NO・6HO、硝酸鉄9水和物Fe(NO・9HO、および硝酸クロム9水和物Cr(NO・9HOである。上記水和物は、蒸留水に溶解されて1モル/リットルの総濃度にされる。導入された種々の水和物の質量を下記表2に示す。
【0238】
【表2】
【0239】
水性アンモニアが、9のpHまで、攪拌しながら徐々に添加される。得られた沈殿物が次いで、ブフナー漏斗により濾過され、110℃で一夜、オーブン乾燥される。上記沈殿物が次いで、110℃でオーブン中で少なくとも12時間乾燥される。こうして得られた粉末が、空気中で、スピネル相の形成を可能にする1200℃の温度で熱処理される。熱処理後、この粉末についてX線回折により測定されたスピネル含量は、95%超であった。スピネル構造の相の含量の決定は、本明細書において先に記載された方法によって決定され、式(1)にしたがって計算された。
【0240】
実施例22で使用されたFe粉末、ヘマタイト構造の酸化物、は、BASF社によって販売された鉄酸化物粉末Feである。
【0241】
実施例23で使用されたMn粉末、ヘマタイト構造の酸化物、は、Delta EMD社によって販売された、電解質グレードのMnOを800℃で2時間、空気中で熱処理した後に得られたマンガン酸化物粉末Mnである。
【0242】
実施例24で使用されたジルコニウムプラセオジムオルトシリケート粉末(Zr,Pr)SiOは、BASF社によって販売されたジルコニウムプラセオジムオルトシリケート粉末(Sicocer Fイエロー2255グレード)である。
【0243】
実施例25で使用された、包有物として鉄酸化物を含むジルコニウムオルトシリケート粉末は、BASF社によって販売されたジルコニウムオルトシリケートおよび鉄酸化物粉末(Sicocer Fレッド2355グレード)である。
【0244】
行われた実施例の各々のために、灰チタン石構造の顔料の粉末、スピネル構造の顔料の粉末、ヘマタイト構造の顔料の粉末、またはオルトシリケート顔料の粉末が、表3に示す主要な特徴を有する、イットリウムで強靭にされたジルコニア粉末およびアルミナ粉末と、上記イットリウムで強靭にされたジルコニア粉末を上記アルミナ粉末と共におよび灰チタン石構造の顔料の粉末、スピネル構造の顔料の粉末、ヘマタイト構造の顔料の粉末またはオルトシリケート顔料の粉末と共にミクロ粉砕することにより混合される。
【0245】
【表3】
【0246】
このミクロ粉砕は、湿式ボールミル(3モル%のYを含むジルコニアボール、直径0.8mm)または摩擦ミルにおいて行われる。各混合物のために使用された粉砕条件は、以下の通りである。
ミルの容積:800ml、
ボールの質量:2.2kg、
脱ミネラル水の体積:200ml、
ミクロ粉砕されるべき粉末の質量:50g。
【0247】
ミクロ粉砕の後、粉末は、沈降法により測定された0.25μmのメジアン径を有する。
【0248】
種々の懸濁物が、次いで、噴霧化(atomization)により乾燥される。噴霧器の入口温度は300℃であり、噴霧器の出口温度は110℃であり、懸濁物の処理量は6リットル/時である。こうして得られた粉末は次いで、250μmのスクリーン上でスクリーニングされる。
【0249】
製造された種々の粒子混合物を下記表4に示す。
【0250】
【表4】
【0251】
実施例の粒子混合物を100NPaの圧力で単軸圧縮することにより、直径32mm、質量8gのペレットの形状のプリフォームが製造された。上記プリフォームは、次いで、下記サイクル:
100℃/時で500℃までの温度上昇、
500℃で2時間の保持、
100℃/時で温度Tまでの温度上昇、
温度Tで2時間の保持、
自然冷却による温度低下、
に従って焼結された。
【0252】
下記表5は、得られた焼結部品の性質をまとめたものである。
【0253】
【表5】
【0254】
粒子混合物1〜25から得られた焼結部品のジルコニアは、95体積%超の正方晶系および/または立方晶系の相からなり、100%となるまでの残分は単斜晶系の相からなる。粒子混合物1〜25から得られた焼結部品のアルミナは、実質的に100%のアルファ相からなる。
【0255】
表5は、本発明に従って試験された焼結部品が良好な機械的特性を有し、かつ密であることを示す。
【0256】
実施例1と2との、9と10との、13と14との、および16と18との比較は、一定含量の灰チタン石構造の顔料の場合または一定含量のスピネル構造の顔料の場合の、アルミナ含量の増加による復元力の低下および硬度の増加を示す。
【0257】
本発明の範囲外である実施例21は、15%に等しい灰チタン石構造の顔料の含量が、復元力を、衝撃強度が必要であるところの用途のために問題となるレベルまで低下させることを示す。
【0258】
本発明に従う焼結部品は、物品、例えば時計、ブレスレット、ブローチ、タイピン、ネックレス、電話、家具または家庭用品、例えばハサミまたはナイフ、における装飾的被覆としての使用、および800MHz〜3GHzの周波数を有する電波による通信のためのデバイスにおける蓋としての使用に特に適する。ここで、上記蓋は、少なくとも部分的に、上記デバイスの外部環境に暴露され、かつ上記デバイスの使用中に上記電波の少なくともいくらかによって横切られる。
【0259】
言うまでもなく、本発明は、実施例として記載されそして与えられた実施態様に限定されない。