特許 6221698 ピンク色ジルコニア焼結体

(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】6221698

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】ピンク色ジルコニア焼結体

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/488 20060101AFI20171023BHJP

   A44C 27/00 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   C04B35/488 500

   A44C27/00

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-248892(P2013-248892)

(22)【出願日】2013年12月2日

(65)【公開番号】特開2014-141393(P2014-141393A)

(43)【公開日】2014年8月7日

【審査請求日】2016年11月22日

(31)【優先権主張番号】特願2012-286955(P2012-286955)

(32)【優先日】2012年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003300

【氏名又は名称】東ソー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】河村 清隆

(72)【発明者】

【氏名】藤崎 浩之

【審査官】 末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０２０８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１５７５０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６２−２６５１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３９３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５００６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ ３５／００−３５／８４

Ａ４４Ｃ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）のみ、又は、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）及びエルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）で安定化され、更にアルミナを０．００５ｗｔ％以上０．２ｗｔ％未満含有するジルコニア焼結体であって、エルビアのみで安定化されたジルコニア焼結体においては、該焼結体中にエルビアを２ｍｏｌ％以上４ｍｏｌ％未満含み、エルビア及びイットリアで安定化されたジルコニア焼結体においては、該焼結体中にエルビアを０．１ｍｏｌ％以上２ｍｏｌ％未満、イットリアを１ｍｏｌ％以上４ｍｏｌ％未満含み、ジルコニア焼結体のＪＩＳＺ８７２９に規定された色彩パラメーターの明度Ｌ^＊が５８〜７５、ａ^＊が３〜２０、ｂ^＊が−８〜−４であることを特徴とするピンク色ジルコニア焼結体。

【請求項2】

試料厚さ１ｍｍにおけるＤ６５光源による全光線透過率が２５％以上であることを特徴とする請求項１記載のピンク色ジルコニア焼結体。

【請求項3】

相対密度が９９．８０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のピンク色ジルコニア焼結体。

【請求項4】

結晶粒径が０．３５〜０．５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のピンク色ジルコニア焼結体。

【請求項5】

１４０℃熱水中に２４時間浸漬させた後の単斜晶相の転移深さが０〜１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のピンク色ジルコニア焼結体。

【請求項6】

３点曲げ強度が１０００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のピンク色ジルコニア焼結体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装飾部材、電子機器材料の外装に用いるためのピンク色ジルコニア焼結体に関するものである。更に詳しくは、特に鮮やかなピンク色を呈し、審美性に優れ、なおかつ焼結体密度及び強度の高いピンク色ジルコニア焼結体を提供するものである。

【背景技術】

【0002】

ジルコニア焼結体は、その高い強度からこれまで主に構造部材や粉砕メディアとして用いられているが、鏡面研磨後の表面光沢の美しさから装飾部材、電子機器材料の外装部品への応用が期待されている。こうした広がる用途に対応するためには、審美性に優れ、なおかつ高強度の着色ジルコニア焼結体が要望されている。

【0003】

これまでピンク色の着色ジルコニア焼結体としては種々の添加物を用いたものが提案されているが、必ずしも十分な審美性を有するものは得られていなかった。特にジルコニアはアルミナに比べて着色剤が均一に固溶しにくく、鮮明な色が出難い問題や、添加量が比較的多いために焼結しにくく、焼結体の特性、特に機械的強度が低下する問題があった。

【0004】

これまでピンク色の着色ジルコニア焼結体としては、例えば、以下の様なものが提案されている。

【0005】

特許文献１には、安定化剤を含むジルコニアにＥｒ_２Ｏ_３を０．５〜２モル％、ＺｎＯを０．１〜０．６モル％含有するピンク色ジルコニア焼結体が開示されている。これらは酸化亜鉛、さらには他の着色助剤を必須成分としたものである。

【0006】

また、特許文献２には、安定化剤としてＹ_２Ｏ_３を２〜５ｍｏｌ％、Ｅｒ_２Ｏ_３を１〜３重量％（約０．３〜０．９モル％）含有するピンク色焼結体が開示されている。

【0007】

更に、特許文献３には、安定化剤としてＹ_２Ｏ_３を０．６〜１．２ｍｏｌ％、Ｅｒ_２Ｏ_３を１．４〜１．８％ｍｏｌ％含有するジルコニア焼結体が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平４−２６５８号公報

【特許文献2】特開２０１１−２０８７５号公報

【特許文献3】特開平０９−１８８５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、これらのジルコニア焼結体に対して、市場からは更なる焼結密度の向上、機械的強度の向上や耐水熱劣化特性が向上し、より鮮やかな着色のジルコニア焼結体が求められていた。

【0010】

そこで、本発明は、上記のような従来方法における課題を解消し、焼結体密度及び強度が高く、審美性の高いピンク色ジルコニア焼結体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、ジルコニア焼結体の安定化剤及び着色剤の種類及び含有量を調整すると焼結体のピンク色調と強度を両立したジルコニア焼結体が常圧焼結によって得られることを見出し、本発明を完成するに到ったものである。

【0012】

即ち、本発明は、エルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）のみ、又は、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）及びエルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）で安定化され、更にアルミナを０．００５ｗｔ％以上０．２ｗｔ％未満含有するジルコニア焼結体であって、エルビアのみで安定化されたジルコニア焼結体においては、該焼結体中にエルビアを２ｍｏｌ％以上４ｍｏｌ％未満含み、エルビア及びイットリアで安定化されたジルコニア焼結体においては、該焼結体中にエルビアを０．１ｍｏｌ％以上２ｍｏｌ％未満、イットリアを１ｍｏｌ％以上４ｍｏｌ％未満含み、ジルコニア焼結体のＪＩＳＺ８７２９に規定された色彩パラメーターの明度Ｌ^＊が５８〜７５、ａ^＊が３〜２０、ｂ^＊が−８〜−４であることを特徴とするピンク色ジルコニア焼結体に関する。

【0013】

以下、本発明のピンク色ジルコニア焼結体をさらに詳細に説明する。

【0014】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、エルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）のみ、又はイットリア（Ｙ_２Ｏ_３）及びエルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）で安定化されたジルコニア焼結体である。エルビアのみで安定化されたジルコニア焼結体においては、該焼結体中にエルビアを２ｍｏｌ％以上４ｍｏｌ％未満含むものである。

【0015】

エルビアの含有量が２ｍｏｌ％未満では、強度が低下し、結晶相が不安定となり、含有量が４ｍｏｌ％以上では強度が低下してしまう。

【0016】

一方、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）及びエルビア（Ｅｒ_２Ｏ_３）で安定化されたジルコニア焼結体においては、該焼結体中にエルビアを０．１ｍｏｌ％以上２ｍｏｌ％未満含み、イットリアを１ｍｏｌ％以上４ｍｏｌ％未満を含むものである。

【0017】

エルビアの含有量が０．１ｍｏｌ％未満では、ピンク色調のジルコニア焼結体が得られ難く、含有量が２ｍｏｌ％以上では強度が低下してしまう。

【0018】

また、イットリアの含有量が１ｍｏｌ％未満では、強度が低下し、結晶相が不安定となり、含有量が４ｍｏｌ％以上では強度が低下してしまう。

【0019】

尚、エルビアは安定化剤としてだけでなく着色剤として機能し、イットリアは安定化剤としてのみ機能する。

【0020】

エルビアをジルコニア焼結体中に生成させる為に用いるエルビウム化合物としては特に限定はなく、例えば、塩化エルビウム、硝酸エルビウムのような可溶性化合物や酸化エルビウムのような不溶性化合物が挙げられる。エルビウム化合物はジルコニアゾルに添加して溶解させることが好ましい。その理由は、ジルコニア粉末の粉砕時にエルビウム化合物を添加すると、凝集物が残存するため、局所的に粒子が異常成長し、焼結体密度の低い、或いは強度の低いジルコニア焼結体となるからである。

【0021】

イットリアをジルコニア焼結体中に生成させる為に用いるイットリウム化合物としては特に限定はなく、例えば、塩化イットリウム、硝酸イットリウムのような可溶性化合物や酸化イットリウムのような不溶性化合物が挙げられる。イットリウム化合物はジルコニアゾルに添加して溶解させることが好ましい。その理由は、ジルコニア粉末の粉砕時にイットリウム化合物を添加すると、凝集物が残存するため、局所的に粒子が異常成長し、焼結体密度の低い、或いは強度の低いジルコニア焼結体となるからである。

【0022】

エルビウム化合物が均一に溶解していれば、イットリウム化合物と共に安定化剤として含有しても良い。エルビウム化合物のみで安定化したジルコニア粉末を他のイットリウム化合物で安定化したジルコニア粉末と混合して用いても良い。

【0023】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、ＪＩＳＺ８７２９に規定された色彩パラメーターの明度Ｌ^＊が５８〜７５、ａ^＊が３〜２０、ｂ^＊が−８〜−４である。ａ^＊値が３未満であると、鮮やかなピンク色調が得られ難い。審美性の点で、好ましいｂ^＊値としては、−７〜−４である。

【0024】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体には、異常に成長した結晶粒子（異常成長粒子）が存在せず、均一な粒子径の結晶粒子によりジルコニア焼結体が構成されている。異常成長粒子とは平均粒子径の５倍以上のサイズとなった粒子のことであり、主に安定化剤の偏析により生成し易く、粒子の結晶相が立方晶（Ｃｕｂｉｃ）となるために低強度の原因となり易い。

【0025】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、その結晶相が正方晶（Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）を含むことが好ましく、ジルコニア焼結体が正方晶の単相であることが特に好ましい。これにより機械的強度が高くなりやすい。本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、３点曲げ強度が１０００ＭＰａ以上であることが好ましく、１０００ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下である事が好ましい。

【0026】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、粒間に微細な気孔の存在による相対密度の低下及び水熱劣化の観点から、結晶粒径が０．３５〜０．５０μｍであることが好ましい。

【0027】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は厚さ１．０ｍｍにおけるＤ６５光源による全光線透過率が２５％以上であることが好ましい。

【0028】

また、本発明のピンク色ジルコニア焼結体の相対密度は、９９．８０％以上が好ましく、特に好ましくは９９．９０％以上である。

【0029】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、さらにアルミナを含むものである。アルミナの含有量としては、０．００５ｗｔ％以上０．２ｗｔ％未満であり、好ましくは０．００５ｗｔ％以上、０．１５ｗｔ％以下である。

【0030】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体中のアルミナ含有量が０．２ｗｔ％以上になると、高密度化が困難となり、又、透光性が得られ難くなる。一方、アルミナ含有量が０．００５ｗｔ％未満では、耐水熱劣化特性が悪化してしまうおそれがある。

【0031】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、焼結体の水熱劣化性の観点から、１４０℃の熱水中に２４時間浸漬させた後の単斜晶相の転移深さが０〜１５μｍであることが好ましく、より好ましくは０〜１０μｍである。ここで、単斜晶相の転移深さはジルコニア焼結体を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することで結晶の転移の様子が観察できる。

【0032】

次に、本発明のピンク色ジルコニア焼結体の製造法を説明する。

【0033】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体の製造に用いるジルコニア粉末は、低温焼結及び粒子間の凝集力の観点から、ＢＥＴ比表面積が１０〜１５ｍ^２／ｇの範囲であることが好ましく、特に１１〜１４ｍ^２／ｇの範囲であることが好ましい。

【0034】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体の製造に用いるジルコニア粉末は、粉末の凝集性を高くする微小粒子の減少及び硬い凝集性の粒子を含む粗粒の減少の観点から、スラリーの平均粒径が０．４〜０．７μｍの範囲内であることが好ましく、特に好ましくは０．４〜０．６μｍである。また、ジルコニアスラリーの最大粒径が２．０μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１．５μｍ以下である。

【0035】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体の製造に用いるジルコニア粉末は、例えばジルコニウム塩水溶液の加水分解で得られる水和ジルコニアゾルを、乾燥，仮焼，粉砕して得ればよく、該ジルコニウム塩水溶液にアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物を加えた後に、反応率が９８％以上になるまで加水分解を行って得られる水和ジルコニアゾルに、安定化剤及び着色剤の原料としてエルビニウム化合物のみか、イットリウム化合物及びエルビニウム化合物を添加することが好ましい。

【0036】

水和ジルコニアゾルの製造に用いるジルコニウム塩としては、オキシ塩化ジルコニウム，硝酸ジルコニル，塩化ジルコニウム，硫酸ジルコニウムなどが挙げられ、この他に水酸化ジルコニウムと酸との混合物を用いてもよい。ジルコニウム塩水溶液に加えるアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物としては、リチウム，ナトリウム，カリウム，マグネシウム，カルシウム等の水酸化物を挙げることができる。上記の水酸化物は、水溶液にして加えることが好ましい。

【0037】

上記で得られた水和ジルコニアゾルの乾燥粉を、粉末の凝集性を高くする微小粒子の減少及び硬い凝集性の粒子を含む粗粒の減少の観点から好ましくは１０００〜１２００℃、特に好ましくは１０５０〜１１５０℃の温度で仮焼することによってジルコニア粉末を得ることができる。

【0038】

次いで、上記で得られた仮焼粉をスラリーの平均粒径が０．４〜０．７μｍの範囲にジルコニアボールを用いて湿式粉砕することが好ましい。

【0039】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体に含有させるアルミナの原料化合物としては、アルミナ、水和アルミナ、アルミナゾル、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなどを使用することができる。着色元素化合物と同様に不溶性の化合物を使用することが好ましい。

【0040】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体の製造に用いるジルコニア粉末は、噴霧造粒粉末顆粒を用いることが好ましく、特に安定化剤及び着色剤としてのイットリア及びエルビア、添加剤としてのアルミナの他に有機バインダーを含む噴霧造粒粉末を用いてもよい。

【0041】

ジルコニア粉末をスラリーにして噴霧乾燥することにより、成形体を形成する際の流動性が高く、ジルコニア焼結体中に気泡が生成し難いものとなる。ジルコニア顆粒粉末の平均粒径は３０〜８０μｍ、軽装嵩密度が１．１０〜１．４０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。

【0042】

顆粒にバインダーを使用する場合、バインダーとしては、一般に用いられるポリビニルアルコール、ポリビニルブチラート、ワックス、アクリル系等のバインダーを挙げることができ、中でも分子中にカルボキシル基またはその誘導体（例えば、塩、特にアンモニウム塩など）を有するアクリル系のものが好ましい。このアクリル系のバインダーとして、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体やその誘導体を挙げることができる。バインダーの添加量は、ジルコニア粉末スラリー中のジルコニア粉末に対し０．５〜１０重量％が好ましく、特に１〜５重量％が好ましい。

【0043】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体を得るには、当該ジルコニア粉末を通常のプレス成形（必要に応じて静水圧プレス（ＣＩＰ処理））により相対密度５０±５％程度の成形体として焼結することが好ましい。

【0044】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体の製造は、ジルコニア焼結体の相対密度及び水熱劣化特性の観点から、常圧下にて１３５０〜１４５０℃、特に１４００℃で焼結することにより製造することが好ましい。

【0045】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は常圧焼結で得、焼結雰囲気としては還元性雰囲気でなければ特に制限は無く、酸素雰囲気、大気中焼結で良い。特に大気中で焼結することが好ましい。

【発明の効果】

【0046】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、焼結体密度及び強度が高く、審美性の高いピンク色を呈し、本発明のピンク色ジルコニア焼結体用のジルコニア粉末は、常圧焼結でもＨＩＰ等の加圧焼結でも上記特徴を有するピンク色ジルコニア焼結体を製造できるものである。

【実施例】

【0047】

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0048】

例中、ジルコニアスラリーの平均粒径は、マイクロトラック粒度分布計（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製，型式：９３２０−ＨＲＡ）を用いて測定した。試料の前処理条件としては、粉末を蒸留水に懸濁させ、超音波ホモジナイザー（日本精機製作所製，型式：ＵＳ−１５０Ｔ）を用いて３分間分散させた。

【0049】

原料粉末の成形は、金型プレスにより圧力１９．６ＭＰａで行い、当該予備成形体をゴム型に入れて、圧力１９６ＭＰａで冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）処理して成形体とした。得られた成形体は所定温度（保持時間２時間）に設定して焼結させた。

【0050】

ジルコニア焼結体の色調は、ＪＩＳＺ８７２９に規定された色彩パラメーターＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊を測定した。ジルコニア焼結体が透光性を有するため、色調の測定にはジルコニア焼結体厚さを２．８ｍｍに統一し、鏡面に研磨した面を測定した。

【0051】

ジルコニア焼結体の密度は、アルキメデス法で測定した。

【0052】

ジルコニア焼結体の全光線透過率は、濁度計（日本電色工業（株）製、型式：ＮＤＨ２０００）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７３６１に準拠して光源Ｄ６５で測定した。試料はジルコニア焼結体を両面研磨した厚み１ｍｍの円盤形状のものを用いた。

【0053】

ジルコニア焼結体の結晶粒径は、鏡面研磨した焼結体を熱エッチング処理し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子（株）製、型式：ＪＳＭ−６３９０ＬＶ）を用いてプラニメトリック法により算出した。具体的には、顕微鏡画像上に円を描いたとき、円内の粒子数ｎｃと円周にかかった粒子数Ｎｉの合計が少なくとも１００〜１５０個となるような円を描いて、または１００個に満たない画像の場合には、粒子数の合計（ｎｃ＋Ｎｉ）が少なくとも１００〜１５０個となるように数視野の画像を用いて複数の円を描き、プラニメトリック法により結晶粒径を求めた。

【0054】

ジルコニア焼結体の３点曲げ強度は、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準拠して、３点曲げ測定法で評価した。

【0055】

水熱劣化特性は、得られたジルコニア焼結体の片面を鏡面研磨し、１４０℃の熱水中に２４時間浸漬させ、生成する単斜晶相の転移深さを求めることによって評価した。

【0056】

転移深さとは浸漬処理したジルコニア焼結体を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子（株）製、型式：ＪＳＭ−６３９０ＬＶ）で観察し、鏡面とした面から結晶組織が粗となった深さを観察することで求めた。

【0057】

なお、本発明におけるジルコニア粉末に係わる「スラリーの平均粒径」とは、体積基準で表される粒径分布の累積カーブが中央値（メディアン径；累積カーブの５０％に対応する粒径）である粒子と同じ体積の球の直径をいい、レーザー回折法による粒径分布測定装置によって測定したものをいう。

【0058】

「安定化剤濃度」とは、安定化剤／（ＺｒＯ_２＋安定化剤）の比率をモル％として表した値をいう。

【0059】

「添加物含有量」とは、添加物／（ＺｒＯ_２＋安定化剤＋添加物）の比率を重量％として表した値をいう。ここで、添加物は酸化物に換算した値である。

【0060】

「相対密度」とは、アルキメデス法により実測した密度ρとＨＩＰしたジルコニア焼結体の密度ρ_０とを用いて、（ρ／ρ_０）×１００の比率（％）に換算して表した値をいう。

【0061】

実施例１
オキシ塩化ジルコニウム水溶液にエルビアを添加し、Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を２．０ｍｏｌ％としてから加水分解によって得られた水和ジルコニアゾルを乾燥させ、１１００℃の仮焼温度で２時間仮焼した。

【0062】

得られた仮焼粉末を水洗処理したあとに、α−アルミナをアルミナ含有量で０．０５ｗｔ％、及び蒸留水を加えてジルコニア濃度４５重量％のスラリーにした。このスラリーを直径３ｍｍのジルコニアボールを用いて、振動ミルで２４時間粉砕処理した。

【0063】

得られたスラリーの平均粒径は０．４１μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１３ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径５０μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0064】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0065】

実施例２
Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を３．０ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0066】

得られたスラリーの平均粒径は０．４３μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１３ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径４８μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0067】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0068】

実施例３
Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を３．２ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0069】

得られたスラリーの平均粒径は０．４２μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１２ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径４９μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0070】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４００℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0071】

実施例４
焼結温度を１４５０℃とする以外は実施例３と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0072】

比較例１
Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を４．０ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0073】

得られたスラリーの平均粒径は０．４２μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１２ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径５０μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0074】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0075】

得られたジルコニア焼結体は、強度の低い焼結体であった。

【0076】

比較例２
Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を５．０ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0077】

得られたスラリーの平均粒径は０．４２μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１２ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径４７μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0078】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0079】

得られたジルコニア焼結体は、強度の低い焼結体であった。

【0080】

比較例３
Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を１．５ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0081】

得られたスラリーの平均粒径は０．４１μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１３ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径４７μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0082】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結させた。

【0083】

しかしながら、成形体の形状を保たずに崩壊し、焼結しなかった。

【0084】

実施例５
オキシ塩化ジルコニウム水溶液にイットリア及びエルビアを添加し、Ｙ_２Ｏ_３濃度を１．７ｍｏｌ％、Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を１．４ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0085】

得られたスラリーの平均粒径は０．４３μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１３ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径５０μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0086】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0087】

実施例６
オキシ塩化ジルコニウム水溶液にイットリア及びエルビアを添加し、Ｙ_２Ｏ_３濃度を２．８ｍｏｌ％、Ｅｒ_２Ｏ_３濃度を０．３ｍｏｌ％とする以外は実施例１と同じ方法で粉砕スラリーを得た。

【0088】

得られたスラリーの平均粒径は０．４２μｍ、最大粒径は≦１．５μｍであった。乾燥したジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積は１４ｍ^２／ｇであった。得られたスラリーに有機バインダーを３ｗｔ％加えて、噴霧乾燥を行い平均粒径４８μｍのジルコニア顆粒粉末を得た。

【0089】

得られた顆粒粉末を一軸プレス（１９．６ＭＰａ）で成形後、ＣＩＰ（１９６ＭＰａ）成形し、焼結温度１４５０℃、昇温速度６００℃／ｈｒ、保持２時間の条件で焼結させて（常圧焼結）ピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0090】

実施例７
α−アルミナをアルミナ含有量で０．１０ｗｔ％添加したこと以外は実施例３と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0091】

実施例８
焼結温度を１４５０℃とする以外は実施例７と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0092】

実施例９
α−アルミナをアルミナ含有量で０．１５ｗｔ％添加したこと以外は実施例３と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0093】

実施例１０
焼結温度を１４５０℃とする以外は実施例９と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0094】

比較例４
α−アルミナを添加しなかったこと以外は実施例４と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0095】

得られたジルコニア焼結体は、耐水熱劣化特性の悪い焼結体であった。

【0096】

比較例５
α−アルミナをアルミナ含有量で０．２５ｗｔ％添加したこと以外は実施例３と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0097】

得られたジルコニア焼結体は、密度の低い焼結体であった。

【0098】

比較例６
焼結温度を１４５０℃とする以外は比較例５と同じ方法でピンク色ジルコニア焼結体を製造した。

【0099】

得られたジルコニア焼結体は、密度の低い焼結体であった。

【0100】

実施例１〜１０、比較例１〜６におけるエルビア量、イットリア量、アルミナ添加量、焼結温度、得られたジルコニア焼結体の実測密度、相対密度、Ｄ６５光源での全光線透過率、ＪＩＳＺ８７２９に規定された色彩パラメーターの明度Ｌ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊値、３点曲げ強度、結晶粒径、１４０℃の熱水中に２４時間浸漬させた後の単斜晶転移深さを以下の表１に示す。

【0101】

【表1】

【0102】

この表から明らかな様に、実施例１〜１０のピンク色ジルコニア焼結体は、Ｌ^＊値が大きく明度が高く、ａ^＊値が大きく鮮やかなピンク色であり、相対密度が９９．８０％以上と高く、且つ、強度が１１００ＭＰａと高いピンク色ジルコニア焼結体であり、装飾部材、電子機器の外装材としての利用が期待できる。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本発明のピンク色ジルコニア焼結体は、高強度でなおかつ審美性に優れた焼結体であり、装飾部品、電子機器材料の外装に用いることができる。