JP2018030775A - Zirconia sintered body, zirconia composition and zirconia calcined body, and prosthesis for dentistry - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジルコニア仮焼体に関する。また、本発明は、ジルコニア仮焼体を製造するための組成物に関する。本発明は、ジルコニア仮焼体から製造されるジルコニア焼結体に関する。さらに、本発明は、ジルコニア焼結体を有する歯科用補綴物(補綴材)に関する。 The present invention relates to a zirconia calcined body. The present invention also relates to a composition for producing a zirconia calcined body. The present invention relates to a zirconia sintered body produced from a zirconia calcined body. Furthermore, this invention relates to the dental prosthesis (prosthetic material) which has a zirconia sintered compact.
酸化ジルコニウム(IV)(ZrO2)(以下、「ジルコニア」という。)の焼結体等のセラミックスは、種々の分野で利用されている。例えば、高強度を有するジルコニア焼結体は、歯科用補綴材、工具等に適用されている。 Ceramics such as a sintered body of zirconium oxide (IV) (ZrO 2 ) (hereinafter referred to as “zirconia”) are used in various fields. For example, zirconia sintered bodies having high strength are applied to dental prosthetic materials, tools, and the like.
このようなセラミックスは、原料粉末の成形体又はその仮焼体を焼結させることによって製造される。焼結過程において、成形体及び仮焼体は収縮する。したがって、成形体又は仮焼体の寸法と焼結体の寸法は異なることになる。そこで、焼成収縮による影響を緩和させる方法が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 Such ceramics are manufactured by sintering a compact of a raw material powder or a calcined body thereof. In the sintering process, the molded body and the calcined body shrink. Therefore, the dimensions of the compact or calcined body and the dimensions of the sintered body are different. Then, the method of relieving the influence by baking shrinkage is disclosed (for example, refer patent documents 1-3).
特許文献1には、出発原料に安定化剤、焼結助剤等を混合しバインダーを添加した原料を成形、焼成するセラミックス焼結体の製造方法であって、予めバインダー添加前の混合原料の平均粒径と焼成時の収縮率との関係を求め、各収縮率に応じて寸法を異ならせた成形金型を用意しておき、本成形時に上記バインダー添加前の混合原料の平均粒径を測定し、その平均粒径から得られる収縮率に応じた成形金型を用いて成形し、焼成するセラミックス焼結体の製造方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for producing a ceramic sintered body in which a starting material is mixed with a stabilizer, a sintering aid, and the like, and a material added with a binder is molded and fired. Obtain the relationship between the average particle size and the shrinkage rate during firing, prepare molds with different dimensions according to each shrinkage rate, and determine the average particle size of the mixed raw material before adding the binder during the main molding. A method of manufacturing a ceramic sintered body that is measured, molded using a molding die corresponding to the shrinkage ratio obtained from the average particle diameter, and fired is disclosed.
特許文献2には、出発原料に安定化剤、焼結助剤等を混合しバインダーを添加した成形前原料を成形、焼結したセラミックス焼結体において、上記成形前原料の一部分を取り出して成形し、該セラミックス成形体の特定個所の寸法もしくは成形金型の特定個所の寸法を測定したあと、乾燥もしくは焼成して、再びセラミックス乾燥体もしくはセラミックス焼結体の上記特定個所の寸法を測定し、その収縮率を算出する予備試験を行った後、セラミックス焼結体の特定個所が所望の寸法になるように、上記算定した収縮率に基づき成形金型を選定して、本成形、本焼成をおこなうセラミックス焼結体の製造方法が開示されている。 In Patent Document 2, a part of the pre-molding raw material is taken out and molded in a ceramic sintered body obtained by molding and sintering a pre-molding raw material in which a stabilizer, a sintering aid, etc. are added to a starting raw material and a binder is added. Then, after measuring the dimension of the specific part of the ceramic molded body or the dimension of the specific part of the molding die, drying or firing, and again measuring the dimension of the specific part of the ceramic dried body or ceramic sintered body, After performing a preliminary test to calculate the shrinkage rate, select a molding die based on the shrinkage rate calculated above so that a specific part of the ceramic sintered body has a desired size, and perform main molding and main firing. A method for manufacturing a ceramic sintered body is disclosed.
特許文献3には、セラミック成形目的物の寸法忠実な焼結方法であって、焼成物を焼結中に非金属被覆支持具材料上に支承し、支持具材料を焼成過程中に発生する寸法収縮に自動的に適合させ、又は無接触に成形目的物の担持を可能にする、セラミック成形目的物の寸法忠実な焼結方法が開示されている。 In Patent Document 3, there is a dimension-fidelity sintering method for a ceramic molded object, in which a fired product is supported on a non-metal-coated support material during sintering, and the support material is generated during the firing process. Disclosed is a method for size-fidelity sintering of ceramic molding objects that automatically adapts to shrinkage or allows the molding objects to be supported without contact.
ジルコニア焼結体を天然歯の代替物として人工歯に用いる場合には、この人工歯には、天然歯と同様の外観が要求される。人工歯の外観を整えるための技術として、特許文献4には、歯科修復物を製造するために互いの上部上に配列された層を有する複数色の成形体が開示されている。特許文献4に記載の成形体は、(a)少なくとも2つの連続し、かつ異なる色の主要層、および(b)該少なくとも2つの連続し、かつ異なる色の主要層の間の、少なくとも2つ異なる色の中間層を備え、ここで、これらの中間層の間の色における変化が、該主要層の間の色における変化の方向とは反対である方向で生じる。 When a zirconia sintered body is used for an artificial tooth as a substitute for a natural tooth, the artificial tooth is required to have the same appearance as the natural tooth. As a technique for adjusting the appearance of an artificial tooth, Patent Document 4 discloses a multi-colored molded article having layers arranged on top of each other in order to manufacture a dental restoration. The molded body described in Patent Document 4 includes at least two of (a) at least two continuous and different color main layers, and (b) the at least two continuous and different color main layers. With different color intermediate layers, where the change in color between these intermediate layers occurs in a direction opposite to the direction of change in color between the main layers.
以下の分析は、本発明の観点から与えられる。 The following analysis is given from the perspective of the present invention.
ジルコニア焼結体を適用する製品の種類によっては、高い寸法精度が要求されるものがある。例えば、歯科治療に用いる人工歯の場合、人工歯の形状及び寸法と、予めデータ採取した患者の支台歯の寸法及び形状とが合致しなければ人工歯を患者に適用することはできない。 Some types of products to which the zirconia sintered body is applied require high dimensional accuracy. For example, in the case of an artificial tooth used for dental treatment, the artificial tooth cannot be applied to the patient unless the shape and size of the artificial tooth and the size and shape of the patient's abutment tooth collected in advance are matched.
焼結体が、予定していた形状・寸法と異なる場合、切削・研削等の加工によって所望の形状・寸法に調整することも考えられるが、ジルコニア焼結体は高強度であるので、加工は容易ではなく、特に調整量が大きい場合には作製し直すことが必要となる。この場合、作製時間及び製品コストが増大することになる。 If the sintered body is different from the planned shape / dimension, it may be possible to adjust it to the desired shape / dimension by machining such as cutting / grinding, but since the zirconia sintered body has high strength, It is not easy, and it is necessary to remanufacture, especially when the adjustment amount is large. In this case, production time and product cost increase.
特許文献1〜3に記載の方法は、手間及び新たな製造設備を要するものであり、所望の寸法の焼結体が得られるとしても、作製時間及び製造コストの増大は避けられない。特に、人工歯を作製する場合、人工歯は一点物であるので、特許文献1及び2のように、そのための金型を作製するとなると製品コストは非常に高くなってしまう。 The methods described in Patent Documents 1 to 3 require labor and new manufacturing equipment, and even if a sintered body having a desired size is obtained, an increase in manufacturing time and manufacturing cost is inevitable. In particular, when an artificial tooth is manufactured, since the artificial tooth is a one-point object, as in Patent Documents 1 and 2, when a mold for it is manufactured, the product cost becomes very high.
また、特許文献4に記載のような積層構造を有する成形体の加熱処理や焼結においては、層間での剥離やいびつな収縮変形が生じることがある。このような剥離や変形は、特許文献1〜3に記載の方法では防止することはできない。 Further, in the heat treatment or sintering of a molded body having a laminated structure as described in Patent Document 4, peeling between layers or distorted shrinkage deformation may occur. Such peeling and deformation cannot be prevented by the methods described in Patent Documents 1 to 3.
本発明の第1視点によれば、ジルコニア及びジルコニアの相転移を抑制する安定化剤を含有し、組成が異なる複数のジルコニア粉末を形成し、複数のジルコニア粉末を積層させてジルコニア組成物を形成し、ジルコニア組成物を800℃〜1200℃で焼成して製造されたジルコニア仮焼体が提供される。仮焼体を幅50mm×高さ10mm×奥行き5mmの寸法の直方体形状に成形したものを試験片とし、試験片において、幅50mm×奥行き5mmとなる面を底面としたとき、ジルコニア粉末の積層によって形成される境界面が底面と平行になっており、試験片を1500℃で2時間焼成し、2つの底面のうち、凹面に変形した底面を下にして載置したとき、(凹面に変形した底面と接地面との最大間隔)/(幅方向における接地部分間の距離)×100が0.15以下である。 According to the first aspect of the present invention, a zirconia composition containing a stabilizer that suppresses phase transition of zirconia and zirconia is formed by forming a plurality of zirconia powders having different compositions, and laminating a plurality of zirconia powders. And the zirconia calcined body manufactured by baking a zirconia composition at 800 to 1200 degreeC is provided. When the calcined body is molded into a rectangular parallelepiped shape with dimensions of 50 mm width × 10 mm height × 5 mm depth, the test piece has a bottom surface that is 50 mm wide × 5 mm depth by stacking zirconia powder. The formed boundary surface is parallel to the bottom surface, and when the test piece was baked at 1500 ° C. for 2 hours and placed with the bottom surface of the two bottom surfaces deformed into the concave surface (deformed into the concave surface) The maximum distance between the bottom surface and the ground contact surface / (distance between ground contact portions in the width direction) × 100 is 0.15 or less.
本発明の第2視点によれば、本発明のジルコニア仮焼体を1400℃〜1600℃で焼結する工程を含む方法によって製造されたジルコニア焼結体が提供される。 According to the 2nd viewpoint of this invention, the zirconia sintered compact manufactured by the method including the process of sintering the zirconia calcined body of this invention at 1400 degreeC-1600 degreeC is provided.
本発明の第3視点によれば、800℃〜1200℃で焼成することにより本発明の仮焼体となるジルコニア組成物が提供される。 According to the 3rd viewpoint of this invention, the zirconia composition used as the calcined body of this invention by baking at 800 to 1200 degreeC is provided.
本発明の第4視点によれば、1400℃〜1600℃で焼結することにより本発明のジルコニア焼結体となるジルコニア組成物が提供される。 According to the 4th viewpoint of this invention, the zirconia composition used as the zirconia sintered compact of this invention by sintering at 1400 degreeC-1600 degreeC is provided.
本発明の第5視点によれば、本発明の仮焼体を切削加工した後、焼結された歯科用補綴物が提供される。歯科用補綴物は、第1視点に係る仮焼体を切削加工した後に焼結した状態である。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a dental prosthesis that is sintered after the calcined body of the present invention is cut. The dental prosthesis is in a state where it is sintered after cutting the calcined body according to the first viewpoint.
本発明は、以下の効果のうち少なくとも1つを有する。 The present invention has at least one of the following effects.
本発明のジルコニア仮焼体によれば、組成の異なるジルコニア粉末を積層してジルコニア仮焼体を製造した場合であっても、寸法精度の高いジルコニア焼結体を得ることができる。 According to the zirconia calcined body of the present invention, a zirconia sintered body with high dimensional accuracy can be obtained even when a zirconia calcined body is manufactured by laminating zirconia powders having different compositions.
上記各視点の好ましい形態を以下に記載する。 The preferable form of each said viewpoint is described below.
上記第1視点の好ましい形態によれば、(凹面に変形した底面と接地面との最大間隔)/(幅方向における接地部分間の距離)×100が0.1以下である。 According to a preferred embodiment of the first aspect, (the maximum distance between the bottom surface deformed into a concave surface and the ground contact surface) / (the distance between the ground contact portions in the width direction) × 100 is 0.1 or less.
上記第1視点の好ましい形態によれば、複数のジルコニア粉末は、顔料を含有し、顔料の含有率がそれぞれ異なる。 According to the preferred form of the first aspect, the plurality of zirconia powders contain pigments, and the pigment content is different.
上記第2視点の好ましい形態によれば、一端から他端に向かう第1方向に延在する直線上において、一端から全長の25%までの区間にある第1点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L1,a1,b1)とし、他端から全長の25%までの区間にある第2点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L2,a2,b2)としたとき、L1が58.0以上76.0以下であり、a1が−1.6以上7.6以下であり、b1が5.5以上26.7以下であり、L2が71.8以上84.2以下であり、a2が−2.1以上1.8以下であり、b2が1.9以上16.0以下であり、L1<L2であり、a1>a2であり、b1>b2であり、第1点から第2点に向かってL*a*b*表色系による色度の増減傾向が変化しない。 According to the preferable form of the second viewpoint, the L * a * b * table of the first point in the section extending from one end to 25% of the total length on a straight line extending from the one end to the other end in the first direction. The chromaticity (L * , a * , b * ) by the color system is (L1, a1, b1), and the L * a * b * color system of the second point in the section from the other end to 25% of the total length. When the chromaticity (L * , a * , b * ) by (1) is (L2, a2, b2), L1 is 58.0 or more and 76.0 or less, and a1 is -1.6 or more and 7.6 or less. B1 is 5.5 to 26.7, L2 is 71.8 to 84.2, a2 is −2.1 to 1.8, and b2 is 1.9 to 16. is less than or equal to 0, <is L2, a1> L1 is a2, a b1> b2, from a first point towards the second point L * a * b * It does not change tendency of increase or decrease the chromaticity due to color system.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1点と第2点とを結ぶ直線上において、第1点から第2点に向かってL*値が1以上減少する区間が存在せず、第1点から第2点に向かってa*値が1以上増加する区間が存在せず、第1点から第2点に向かってb*値が1以上増加する区間が存在しない。 According to the preferred form of the second viewpoint, there is no section in which the L * value decreases by 1 or more from the first point toward the second point on the straight line connecting the first point and the second point. There is no section where the a * value increases by 1 or more from one point toward the second point, and there is no section where the b * value increases by one or more from the first point toward the second point.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1点から第2点を結ぶ直線上において、第1点と第2点の間にある第3点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L3,a3,b3)としたとき、L3が62.5以上80.5以下であり、a3が−1.8以上5.5以下であり、b3が4.8以上21.8以下であり、L1<L3<L2であり、a1>a3>a2であり、b1>b3>b2である。 According to the preferred form of the second viewpoint, on the straight line connecting the first point to the second point, the color by the L * a * b * color system of the third point between the first point and the second point When the degree (L * , a * , b * ) is (L3, a3, b3), L3 is 62.5 or more and 80.5 or less, a3 is −1.8 or more and 5.5 or less, b3 is 4.8 to 21.8, L1 <L3 <L2, a1>a3> a2, and b1>b3> b2.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1点から第2点を結ぶ直線上において、第3点と第2点の間にある第4点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L4,a4,b4)としたとき、L4が69.1以上82.3以下であり、a4が−2.1以上1.8以下であり、b4が3.5以上16.2以下であり、a1>a3>a4>a2であり、b1>b3>b4>b2である。 According to the preferred form of the second viewpoint, the color by the L * a * b * color system of the fourth point between the third point and the second point on the straight line connecting the first point to the second point When the degree (L * , a * , b * ) is (L4, a4, b4), L4 is 69.1 or more and 82.3 or less, a4 is −2.1 or more and 1.8 or less, b4 is 3.5 or more and 16.2 or less, a1>a3>a4> a2, and b1>b3>b4> b2.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第3点は一端から全長の45%の距離にある。第4点は一端から全長の55%の距離にある。 According to a preferred form of the second viewpoint, the third point is at a distance of 45% of the total length from one end. The fourth point is at a distance of 55% of the total length from one end.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1点、第3点、第4点及び第2点において、隣接する2点におけるL*値の差をΔL*とし、隣接する2点におけるa*値の差をΔa*とし、隣接する2点におけるb*値の差をΔb*とし、以下の式1よりΔE*abを算出した場合、第1点と第3点間のΔE*abは3.7以上14.3以下であり、第3点と第4点間のΔE*abは1.8以上17.9以下であり、第4点と第2点間のΔE*abは1.0以上9.0以下である。 According to the preferred form of the second viewpoint, at the first point, the third point, the fourth point, and the second point, the difference between the L * values at two adjacent points is ΔL *, and a * at the two adjacent points . the difference between the value and .DELTA.a *, if the difference in b * values in 2 adjacent points and [Delta] b *, which was calculated from the Delta] E * ab formula 1 below, the first point and the Delta] E * ab between a third point 3 7 to 14.3, ΔE * ab between the third point and the fourth point is 1.8 to 17.9 and ΔE * ab between the fourth point and the second point is 1.0. It is 9.0 or less.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1点から第2点を結ぶ直線上において、第1点と第2点の間にある第3点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L3,a3,b3)としたとき、L3が69.1以上82.3以下であり、a3が−2.1以上1.8以下であり、b3が3.5以上16.2以下であり、L1<L3<L2であり、a1>a3>a2であり、b1>b3>b2である。 According to the preferred form of the second viewpoint, on the straight line connecting the first point to the second point, the color by the L * a * b * color system of the third point between the first point and the second point When the degree (L * , a * , b * ) is (L3, a3, b3), L3 is 69.1 or more and 82.3 or less, a3 is -2.1 or more and 1.8 or less, b3 is 3.5 or more and 16.2 or less, L1 <L3 <L2, a1>a3> a2, and b1>b3> b2.
上記第2視点の好ましい形態によれば、一端から他端に向かう第1方向に向かって色が変化しており、一端から他端に向かう直線上においてL*a*b*表色系による色度の増減傾向が変化しない。 According to the preferred form of the second viewpoint, the color changes in the first direction from one end to the other end, and the color according to the L * a * b * color system on the straight line from the one end to the other end. The tendency to increase or decrease the degree does not change.
上記第2視点の好ましい形態によれば、一端と他端とを結ぶ直線上において、第1点から第2点に向かってL*値は増加傾向にあり、a*値及びb*値は減少傾向にある。 According to the preferred form of the second viewpoint, the L * value tends to increase from the first point toward the second point on the straight line connecting the one end and the other end, and the a * value and the b * value decrease. There is a tendency.
上記第2視点の好ましい形態によれば、一端から他端までの距離は5mm〜18mmである。 According to the preferable form of the second viewpoint, the distance from one end to the other end is 5 mm to 18 mm.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1方向と直交する第2方向に沿って色が変化しない。 According to the preferable form of the second viewpoint, the color does not change along the second direction orthogonal to the first direction.
上記第2視点の好ましい形態によれば、第2方向に延在する直線上の2点において、2点間のL*値の差をΔL*とし、2点間のa*値の差をΔa*とし、2点間のb*値の差をΔb*とし、上記式1よりΔE*abを算出した場合、ΔE*abが1未満である。 According to the preferred form of the second viewpoint, at two points on the straight line extending in the second direction, the difference in L * value between the two points is ΔL *, and the difference in the a * value between the two points is Δa. When * and a difference in b * value between two points is Δb * and ΔE * ab is calculated from Equation 1 above, ΔE * ab is less than 1.
上記第2視点の好ましい形態によれば、JISR1601に準拠して測定した曲げ強度が1000MPa以上である。 According to a preferred form of the second aspect, the bending strength measured according to JIS R1601 is 1000 MPa or more.
上記第2視点の好ましい形態によれば、JISR1607に準拠して測定した破壊靭性が3.5MPa・m1/2以上である。 According to a preferred form of the second aspect, the fracture toughness measured according to JIS R1607 is 3.5 MPa · m 1/2 or more.
上記第2視点の好ましい形態によれば、180℃、1MPaで5時間水熱処理試験を施した後のジルコニア焼結体のX線回折パターンにおいて、2θが30°付近の正方晶由来の[111]ピークが生ずる位置付近に存在するピークの高さに対する、2θが28°付近の単斜晶由来の[11−1]ピークが生ずる位置付近に存在するピークの高さの比が1以下である。 According to a preferred embodiment of the second aspect, in the X-ray diffraction pattern of the zirconia sintered body after being subjected to a hydrothermal test at 180 ° C. and 1 MPa for 5 hours, [111] derived from a tetragonal crystal having 2θ of around 30 °. The ratio of the height of the peak existing near the position where the [11-1] peak derived from the monoclinic crystal having 2θ of about 28 ° to the height of the peak existing near the position where the peak occurs is 1 or less.
上記第5視点の好ましい形態によれば、切削加工は、CAD/CAMシステムを用いて行う。 According to a preferred form of the fifth aspect, the cutting is performed using a CAD / CAM system.
本発明において、例えば、ジルコニア焼結体が歯冠形状を有する場合、上記「一端」及び「他端」とは、切端側の端部の一点及び根元側の端部の一点を指すと好ましい。当該一点は、端面上の一点でもよいし、断面上の一点でもよい。一端又は他端から全長の25%までの区間にある点とは、例えば、一端又は他端から、歯冠の高さの10%に相当する距離離れた点をいう。 In the present invention, for example, when the zirconia sintered body has a crown shape, the “one end” and the “other end” preferably refer to one point on the cut end side and one point on the root side. The one point may be one point on the end face or one point on the cross section. The point in the section from one end or the other end to 25% of the total length means, for example, a point separated from the one end or the other end by a distance corresponding to 10% of the height of the crown.
ジルコニア焼結体が、円板形状や直方体等の六面体形状を有する場合、上記「一端」及び「他端」とは、上面及び下面(底面)上の一点を指すと好ましい。当該一点は、端面上の一点でもよいし、断面上の一点でもよい。一端又は他端から全長の25%までの区間にある点とは、例えば、一端又は他端から、六面体又は円板の厚さの10%に相当する距離離れた点をいう。 When the zirconia sintered body has a hexahedral shape such as a disk shape or a rectangular parallelepiped, the “one end” and the “other end” preferably refer to one point on the upper surface and the lower surface (bottom surface). The one point may be one point on the end face or one point on the cross section. The point in the section from one end or the other end to 25% of the total length means a point separated from the one end or the other end by a distance corresponding to 10% of the thickness of the hexahedron or the disc.
本発明において、「一端から他端に向かう第1方向」とは、色が変化している方向を意味する。例えば、第1方向とは、後述の製造方法における粉末を積層する方向であると好ましい。例えば、ジルコニア焼結体が歯冠形状を有する場合、第1方向は、切端側と根元側を結ぶ方向であると好ましい。 In the present invention, the “first direction from one end to the other end” means the direction in which the color changes. For example, the first direction is preferably a direction in which powders in the manufacturing method described later are stacked. For example, when the zirconia sintered body has a crown shape, the first direction is preferably a direction connecting the cut end side and the root side.
本発明のジルコニア仮焼体及び組成物について説明する。本発明のジルコニア仮焼体及び組成物は、本発明のジルコニア焼結体を製造するための組成物及び仮焼体であり、後述の本発明のジルコニア焼結体の前駆体(中間製品)となるものである。仮焼体は、組成物を焼結に至らない温度で焼成(即ち仮焼)したものである。また、仮焼体には、成形加工したものも含まれる。たとえば、仮焼したジルコニアディスクをCAD/CAM(Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing)システムで加工した歯科用補綴物(例えば歯冠形状)も仮焼体に含まれる。 The zirconia calcined body and composition of the present invention will be described. The zirconia calcined body and the composition of the present invention are a composition and a calcined body for producing the zirconia sintered body of the present invention, and a precursor (intermediate product) of the zirconia sintered body of the present invention described later and It will be. The calcined body is obtained by firing (that is, calcining) the composition at a temperature that does not lead to sintering. In addition, the calcined body includes a molded product. For example, a dental prosthesis (for example, a crown shape) obtained by processing a calcined zirconia disk with a CAD / CAM (Computer-Aided Design / Computer-Aided Manufacturing) system is also included in the calcined body.
本発明の組成物及び仮焼体は、組成の異なるジルコニア粉末を積層させて作製したものである。 The composition and calcined body of the present invention are prepared by laminating zirconia powders having different compositions.
組成物及び仮焼体は、(主として単斜晶系)ジルコニア結晶粒子と、安定化剤と、酸化チタンと、を含有する。組成物は、酸化アルミニウムを含有してもよい。酸化アルミニウムはαアルミナであると好ましい。 The composition and calcined body contain (mainly monoclinic) zirconia crystal particles, a stabilizer, and titanium oxide. The composition may contain aluminum oxide. The aluminum oxide is preferably α-alumina.
組成物におけるジルコニア粉末(顆粒状態)の平均粒径は、20μm〜40μmであると好ましい。 The average particle diameter of the zirconia powder (granular state) in the composition is preferably 20 μm to 40 μm.
組成物及び仮焼体中の安定化剤としては、例えば、酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、イットリア、酸化セリウム(CeO2)等の酸化物が挙げられる。安定化剤は、焼結体中のジルコニア粒子が部分安定化できるような量を添加すると好ましい。例えば、安定化剤としてイットリアを使用する場合、イットリアの含有率は、ジルコニアとイットリアの合計mol数に対して、2.5mol%〜4.5mol%であると好ましく、3mol%〜4.5mol%であると好ましく、3.5mol%〜4.5mol%であるとより好ましい。 Examples of the stabilizer in the composition and calcined body include oxides such as calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), yttria, and cerium oxide (CeO 2 ). The stabilizer is preferably added in such an amount that the zirconia particles in the sintered body can be partially stabilized. For example, when using yttria as a stabilizer, the content of yttria is preferably 2.5 mol% to 4.5 mol% with respect to the total number of moles of zirconia and yttria, and 3 mol% to 4.5 mol%. It is preferable and it is more preferable in it being 3.5 mol%-4.5 mol%.
組成物及び仮焼体における酸化アルミニウムの含有率は、ジルコニア結晶粒子及び安定化剤の合計質量に対して、0質量%(無含有)〜0.3質量%であると好ましい。ジルコニア焼結体の強度を高めるためである。0.3質量%より多いとジルコニア焼結体の透明度が低下してしまう。 The content of aluminum oxide in the composition and the calcined body is preferably 0% by mass (not contained) to 0.3% by mass with respect to the total mass of the zirconia crystal particles and the stabilizer. This is to increase the strength of the zirconia sintered body. If it is more than 0.3% by mass, the transparency of the zirconia sintered body is lowered.
組成物及び仮焼体における酸化チタンの含有率は、ジルコニア結晶粒子及び安定化剤の合計質量に対して、0質量%(無含有)〜0.6質量%であると好ましい。ジルコニア結晶を粒成長させるためである。0.6質量%より多いとジルコニア焼結体の強度が低下してしまう。 The content of titanium oxide in the composition and the calcined body is preferably 0% by mass (no content) to 0.6% by mass with respect to the total mass of the zirconia crystal particles and the stabilizer. This is for growing grains of zirconia crystals. If it is more than 0.6% by mass, the strength of the zirconia sintered body will decrease.
本発明の組成物及び仮焼体において、酸化ケイ素の含有率は、ジルコニア結晶粒子及び安定化剤の合計質量に対して、0.1質量%以下であると好ましく、組成物及び仮焼体は、酸化ケイ素(SiO2;シリカ)を実質的に含有しないと好ましい。酸化ケイ素が含有すると、ジルコニア焼結体の透明度が低下してしまうからである。ここに「実質的に含有しない」とは、本発明の性質、特性に影響を特に与えない範囲内という意義であり、好ましくは不純物レベルを超えて含有しないという趣旨であり、必ずしも検出限界未満であるということではない。 In the composition and calcined body of the present invention, the content of silicon oxide is preferably 0.1% by mass or less with respect to the total mass of the zirconia crystal particles and the stabilizer, It is preferable that silicon oxide (SiO 2 ; silica) is not substantially contained. This is because when the silicon oxide is contained, the transparency of the zirconia sintered body is lowered. Here, “substantially does not contain” means within a range that does not particularly affect the properties and characteristics of the present invention, and preferably means that it does not exceed the impurity level, and is not necessarily below the detection limit. Not that there is.
本発明の組成物及び仮焼体は、着色用の顔料を含有してもよい。例えば、本発明の組成物及び仮焼体から作製されるジルコニア焼結体が歯科用材料に適用される場合、顔料としては、例えば、酸化クロム(Cr2O3)、酸化エルビウム(Er2O3)、酸化鉄(Fe2O3)、酸化プラセオジム(Pr6O11)等を使用することができる。これらの顔料を複合的に用いてもよい。顔料の含有率は、部分的に異ならせることもできる。 The composition and calcined body of the present invention may contain a pigment for coloring. For example, when a zirconia sintered body produced from the composition of the present invention and a calcined body is applied to a dental material, examples of the pigment include chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and erbium oxide (Er 2 O). 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), praseodymium oxide (Pr 6 O 11 ), and the like can be used. These pigments may be used in combination. The pigment content can be partially varied.
例えば、成形した組成物及び仮焼体において、全体を4層に分け、下端から全体の厚さに対して25%〜45%の領域を第1層、第1層上の、全体の厚さに対して5%〜25%の領域を第2層、第2層上の、全体の厚さに対して5%〜25%の領域を第3層、及び第3層上から上端までの、全体の厚さに対して25%〜45%の領域を第4層としたとき、第1層から第4層に向かって顔料の含有率が低下すると好ましい。 For example, in the molded composition and calcined body, the whole is divided into four layers, and the region of 25% to 45% of the total thickness from the lower end is the first layer, the total thickness on the first layer 5% to 25% of the area on the second layer, on the second layer, 5% to 25% of the total thickness on the third layer, and from the top to the top of the third layer, When the region of 25% to 45% of the entire thickness is the fourth layer, it is preferable that the pigment content decreases from the first layer to the fourth layer.
例えば、組成物及び仮焼体から製造された焼結体を歯科用材料として使用する場合、顔料として、酸化エルビウム及び酸化鉄を添加することができる。この場合、第1層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.33質量%〜0.52質量%であり、酸化鉄の含有率が0.05質量%〜0.12質量%であると好ましい。第2層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.26質量%〜0.45質量%であり、酸化鉄の含有率が0.04質量%〜0.11質量%であると好ましい。第3層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.05質量%〜0.24質量%であり、酸化鉄の含有率が0.012質量%〜0.08質量%であると好ましい。第4層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0質量%〜0.17質量%であり、酸化鉄の含有率が0質量%〜0.07質量%であると好ましい。酸化エルビウム及び酸化鉄の含有率は、第1層から第4層へ順に低下していくと好ましい。 For example, when using the sintered compact manufactured from the composition and the calcined body as a dental material, erbium oxide and iron oxide can be added as a pigment. In this case, in the first layer, the content of erbium oxide is 0.33 mass% to 0.52 mass% with respect to the total mass of zirconia and stabilizer, and the content of iron oxide is 0.05. It is preferable that it is mass%-0.12 mass%. In the second layer, the erbium oxide content is 0.26% to 0.45% by mass and the iron oxide content is 0.04% by mass to the total mass of zirconia and stabilizer. The content is preferably 0.11% by mass. In the third layer, the erbium oxide content is 0.05% to 0.24% by mass and the iron oxide content is 0.012% by mass to the total mass of zirconia and stabilizer. It is preferable in it being 0.08 mass%. In the fourth layer, the erbium oxide content is 0% by mass to 0.17% by mass and the iron oxide content is 0% by mass to 0.07% by mass with respect to the total mass of zirconia and the stabilizer. % Is preferable. It is preferable that the contents of erbium oxide and iron oxide decrease in order from the first layer to the fourth layer.
例えば、組成物及び仮焼体から製造された焼結体を歯科用材料として使用する場合、顔料として、酸化エルビウム、酸化鉄及び酸化クロムを添加することができる。例えば、組成物及び仮焼体から製造された焼結体を歯科用材料として使用する場合、第1層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.08質量%〜0.37質量%であり、酸化鉄の含有率が0.08質量%〜0.15質量%であり、酸化クロムの含有率が0.0008質量%〜0.0012質量%であると好ましい。第2層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.06質量%〜0.42質量%であり、酸化鉄の含有率が0.06質量%〜0.18質量%であり、酸化クロムの含有率が0.0006質量%〜0.001質量%であると好ましい。第3層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.06質量%〜0.17質量%であり、酸化鉄の含有率が0.018質量%〜0.042質量%であり、酸化クロムの含有率が0.0001質量%〜0.0003質量%であると好ましい。第4層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0質量%〜0.12質量%であり、酸化鉄の含有率が0質量%〜0.001質量%であり、酸化クロムの含有率が0質量%〜0.0001質量%であると好ましい。酸化エルビウム、酸化鉄及び酸化クロムの含有率は、第1層から第4層へ順に低下していくと好ましい。 For example, when using the sintered compact manufactured from the composition and the calcined body as a dental material, erbium oxide, iron oxide and chromium oxide can be added as a pigment. For example, when using the sintered compact manufactured from the composition and the calcined body as a dental material, the content of erbium oxide in the first layer is 0. 0 relative to the total mass of zirconia and stabilizer. The content of iron oxide is 0.08 mass% to 0.15 mass%, and the content of chromium oxide is 0.0008 mass% to 0.0012 mass%. Preferably there is. In the second layer, the content of erbium oxide is 0.06% by mass to 0.42% by mass and the content of iron oxide is 0.06% by mass to the total mass of zirconia and stabilizer. It is 0.18 mass%, and it is preferable in the content rate of chromium oxide being 0.0006 mass%-0.001 mass%. In the third layer, the erbium oxide content is 0.06% by mass to 0.17% by mass and the iron oxide content is 0.018% by mass to the total mass of zirconia and stabilizer. It is 0.042 mass%, and it is preferable in the content rate of chromium oxide being 0.0001 mass%-0.0003 mass%. In the fourth layer, the erbium oxide content is 0% by mass to 0.12% by mass and the iron oxide content is 0% by mass to 0.001% by mass with respect to the total mass of zirconia and the stabilizer. %, And the chromium oxide content is preferably 0% by mass to 0.0001% by mass. The contents of erbium oxide, iron oxide, and chromium oxide are preferably decreased in order from the first layer to the fourth layer.
例えば、組成物及び仮焼体から製造された焼結体を歯科用材料として使用する場合、顔料として、酸化エルビウム、酸化鉄及び酸化プラセオジムを添加することができる。例えば、組成物及び仮焼体から製造された焼結体を歯科用材料として使用する場合、第1層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.08質量%〜2.2質量%であり、酸化鉄の含有率が0.003質量%〜0.12質量%であり、酸化プラセオジムの含有率が0.003質量%〜0.12質量%であると好ましい。第2層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.06質量%〜1.9質量%であり、酸化鉄の含有率が0.002質量%〜0.11質量%であり、酸化プラセオジムの含有率が0.002質量%〜0.11質量%であると好ましい。第3層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0.018質量%〜1質量%であり、酸化鉄の含有率が0.008質量%〜0.06質量%であり、酸化プラセオジムの含有率が0.0008質量%〜0.06質量%であると好ましい。第4層においては、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、酸化エルビウムの含有率が0質量%〜0.7質量%であり、酸化鉄の含有率が0質量%〜0.05質量%であり、酸化プラセオジムの含有率が0質量%〜0.05質量%であると好ましい。酸化エルビウム、酸化鉄及び酸化プラセオジムの含有率は、第1層から第4層へ順に低下していくと好ましい。 For example, when using the sintered compact manufactured from the composition and the calcined body as a dental material, erbium oxide, iron oxide, and praseodymium oxide can be added as pigments. For example, when using the sintered compact manufactured from the composition and the calcined body as a dental material, the content of erbium oxide in the first layer is 0. 0 relative to the total mass of zirconia and stabilizer. It is 08 mass% to 2.2 mass%, the content of iron oxide is 0.003 mass% to 0.12 mass%, and the content of praseodymium oxide is 0.003 mass% to 0.12 mass%. Preferably there is. In the second layer, the content of erbium oxide is 0.06% by mass to 1.9% by mass and the content of iron oxide is 0.002% by mass to the total mass of zirconia and stabilizer. It is 0.11 mass%, and it is preferable in the content rate of praseodymium oxide being 0.002 mass%-0.11 mass%. In the third layer, the erbium oxide content is 0.018% by mass to 1% by mass and the iron oxide content is 0.008% by mass to 0.00% with respect to the total mass of zirconia and the stabilizer. It is 06 mass%, and it is preferable in the content rate of praseodymium oxide being 0.0008 mass%-0.06 mass%. In the fourth layer, the content of erbium oxide is 0% by mass to 0.7% by mass and the content of iron oxide is 0% by mass to 0.05% by mass with respect to the total mass of zirconia and the stabilizer. %, And the praseodymium oxide content is preferably 0% by mass to 0.05% by mass. The contents of erbium oxide, iron oxide, and praseodymium oxide are preferably decreased in order from the first layer to the fourth layer.
顔料の含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対する添加量及び製造方法から理論的に算出することができる。 The pigment content can be theoretically calculated from the amount of the zirconia and the stabilizer added relative to the total mass and the production method.
本発明の仮焼体について、JISR1601に準拠して測定した曲げ強度は38MPa以上であると好ましく、40MPa以上であるとより好ましく、42MPa以上であるとさらに好ましい。 About the calcined body of this invention, the bending strength measured based on JISR1601 is preferable in it being 38 MPa or more, it is more preferable in it being 40 MPa or more, and it is further more preferable in it being 42 MPa or more.
本発明の仮焼体においては、3点曲げ試験において、後述の製造方法に示すように、組成の異なるジルコニア粉末を積層させたときの層間の境界部分に荷重点が位置している場合であっても上記曲げ強度を得ることができる。例えば、後述の焼結体の曲げ試験と同じ試験によって曲げ強度を測定すると、粉末を単純に積層して作製した仮焼体と比べて、より高い強度を得ることができる。また、境界に負荷の掛かる試験によって曲げ強度を測定しても、積層していない(境界のない)仮焼体と同様の強度を得ることができる。本発明の仮焼体において、層間の境界に負荷を掛けて測定した曲げ強度は、境界以外の領域の曲げ強度(例えば、積層体でない組成物から同様の条件(例えば同じ仮焼温度・仮焼時間)で作製した仮焼体の曲げ強度)の90%以上であると好ましく、95%以上であるとより好ましい。 In the calcined body of the present invention, in the three-point bending test, as shown in the manufacturing method described later, the load point is located at the boundary between layers when zirconia powders having different compositions are laminated. However, the bending strength can be obtained. For example, when the bending strength is measured by the same test as the bending test of a sintered body described later, higher strength can be obtained as compared with a calcined body produced by simply laminating powders. Moreover, even if the bending strength is measured by a test in which a load is applied to the boundary, the same strength as that of a calcined body that is not laminated (without a boundary) can be obtained. In the calcined body of the present invention, the bending strength measured by applying a load to the boundary between layers is the bending strength of the region other than the boundary (for example, the same conditions (for example, the same calcining temperature and 90% or more of the bending strength) of the calcined body produced in (time), and more preferably 95% or more.
本発明の組成物及び仮焼体は、仮焼や焼結のために加熱処理を施したとしても、組成の異なるジルコニア粉末を積層させた層間の境界に剥離が生じることが無く、また全体的な変形も抑制することができる。図1及び図2に、焼結時の変形量を測定するための試験片の模式図を示す。図1は、2層の積層体の模式図である。図2は、4層の積層体の模式図である。図3に、変形量の測定方法を説明するための模式図を示す。例えば、組成が異なる複数のジルコニア粉末を積層して組成物を形成し、当該組成物を800℃〜1200℃で2時間焼成して仮焼体を作製する。そして、図1及び図2に示すように、仮焼体をCAD/CAMシステムで幅50mm×高さ10mm×奥行き5mmの寸法の直方体形状に成形する。これが試験片となる。例えば、図1に示す、2層の積層体の試験片20は、第1層21aと、第2層21bと、を有する。第1層21aの厚さと第2層21bの厚さは、全体の厚さに対してそれぞれ50%とする。図2に示す、4層の積層体の試験片22は、第1層23aと、第2層23bと、第3層23cと、第4層23dと、を有する。第1層23a及び第4層23dの厚さは全体の厚さに対してそれぞれ35%とする。第2層23b及び第3層23cの厚さは全体の厚さに対してそれぞれ15%とする。試験片20,22において50mm×5mmの面を底面(上面及び下面)とすると、各層は底面20a,22aと同方向に延在しており、好ましくは平行に延在している。すなわち、層間の境界は底面20a,22aに平行となっている。この試験片を1500℃で2時間焼成して焼結させると、底面20a,22aが湾曲するように変形する。この試験片20,22を、底面20a,22aのうち、凹面となった方を下にして平坦な場所(接地面30)に載置する。そして、試験片20,22の変形後の幅、すなわち幅方向における接地部分間の距離L、を測定する。また、凹面状に変形した底面20a,22aと接地面30との間隔のうち、もっとも大きい部分の間隔dを測定する。そして、変形量を(d/L×100)として算出する。この変形量は、0.15以下であると好ましく、0.1以下であるとより好ましく、0.05以下であるとより好ましく、0.03以下であるとさらに好ましい。
Even if the composition and calcined body of the present invention are subjected to heat treatment for calcining or sintering, there is no separation at the boundary between layers in which zirconia powders having different compositions are laminated. Can also be suppressed. The schematic diagram of the test piece for measuring the deformation amount at the time of sintering in FIG.1 and FIG.2 is shown. FIG. 1 is a schematic view of a two-layer laminate. FIG. 2 is a schematic diagram of a four-layer laminate. In FIG. 3, the schematic diagram for demonstrating the measuring method of deformation is shown. For example, a plurality of zirconia powders having different compositions are laminated to form a composition, and the composition is fired at 800 ° C. to 1200 ° C. for 2 hours to prepare a calcined body. And as shown in FIG.1 and FIG.2, a calcined body is shape | molded by the CAD / CAM system in the rectangular parallelepiped shape of a dimension of width 50mm * height 10mm * depth 5mm. This becomes a test piece. For example, a two-
組成の異なるジルコニア粉末を積層させて作製した組成物及び仮焼体は焼結すると変形しやすくなるが、本発明の組成物及び仮焼体によれば、単純に積層して作製した組成物及び仮焼体と比べて、変形量を小さくすることができる。これにより、最終製品の寸法精度を高めることができる。例えば、本発明の組成物及び仮焼体は、個人差の大きい歯科用補綴物に好適に適用することができる。なお、図1及び図2において、各層の境界に形成されていると推測される上下層の混合層については簡略化のため図示していない。 Compositions and calcined bodies prepared by laminating zirconia powders having different compositions are easily deformed when sintered. However, according to the composition and calcined body of the present invention, Compared to the calcined body, the amount of deformation can be reduced. Thereby, the dimensional accuracy of the final product can be increased. For example, the composition and calcined body of the present invention can be suitably applied to a dental prosthesis having a large individual difference. In FIGS. 1 and 2, the upper and lower mixed layers presumed to be formed at the boundaries of the layers are not shown for the sake of simplicity.
本発明の組成物には、粉体、粉体を溶媒に添加した流体、及び粉体を所定の形状に成形した成形体も含まれる。すなわち、組成物は、粉末状であってもよいし、ペースト状ないしウェット組成物でもよい(すなわち、溶媒中にあってもよいし、溶媒を含んでいてもよい)。また、組成物は、バインダ、顔料等の添加物を含有するものであってもよい。なお、上記含有率の算出において、溶媒やバインダ等の添加物の質量は考慮しない。 The composition of the present invention includes a powder, a fluid obtained by adding the powder to a solvent, and a molded body obtained by molding the powder into a predetermined shape. That is, the composition may be in the form of a powder, or a paste or a wet composition (that is, it may be in a solvent or may contain a solvent). The composition may contain additives such as a binder and a pigment. In addition, in the calculation of the content rate, the mass of additives such as a solvent and a binder is not considered.
本発明の組成物は、成形体である場合、いずれの成形方法によって成形されたものでもよく、例えばプレス成形、射出成形、光造形法によって成形されたものとすることができ、多段階的な成形を施したものでもよい。例えば、本発明の組成物をプレス成形した後に、さらにCIP(Cold Isostatic Pressing;冷間静水等方圧プレス)処理を施したものでもよい。 When the composition of the present invention is a molded body, it may be molded by any molding method, and may be molded by, for example, press molding, injection molding, stereolithography, or multistage. It may be molded. For example, the composition of the present invention may be subjected to press molding and further subjected to CIP (Cold Isostatic Pressing) treatment.
本発明の仮焼体は、本発明の組成物を常圧下で800℃〜1200℃で焼成することによって得ることができる。 The calcined body of the present invention can be obtained by firing the composition of the present invention at 800 ° C. to 1200 ° C. under normal pressure.
組成物及び仮焼体の積層方向の長さ(厚さ)は、焼結収縮を考慮し、焼結体が目標とする長さを実現するように決定すると好ましい。例えば、組成物及び仮焼体から製造された焼結体を歯科用材料として使用する場合、例えば、目標とする焼結体の積層方向の長さが5mm〜18mmとなり、組成物及び仮焼体の積層方向の長さ(厚さ)は10mm〜26mmに設定することができる。 The length (thickness) in the stacking direction of the composition and the calcined body is preferably determined so as to realize the target length of the sintered body in consideration of sintering shrinkage. For example, when using the sintered compact manufactured from the composition and the calcined body as a dental material, for example, the length of the target sintered body in the stacking direction is 5 mm to 18 mm, and the composition and the calcined body The length (thickness) in the stacking direction can be set to 10 mm to 26 mm.
次に、本発明のジルコニア焼結体について説明する。本発明のジルコニア焼結体は、部分安定化ジルコニア結晶粒子が主として焼結された焼結体であり、部分安定化ジルコニアをマトリックス相として有する。本発明のジルコニア焼結体において、ジルコニアの主たる結晶相は正方晶系又は正方晶系及び立方晶系である。(後述の水熱処理試験未処理の段階において)ジルコニア焼結体は単斜晶系を実質的に含有しないと好ましい。 Next, the zirconia sintered body of the present invention will be described. The zirconia sintered body of the present invention is a sintered body in which partially stabilized zirconia crystal particles are mainly sintered, and has partially stabilized zirconia as a matrix phase. In the zirconia sintered body of the present invention, the main crystal phase of zirconia is tetragonal or tetragonal and cubic. It is preferable that the zirconia sintered body does not substantially contain a monoclinic system (in a hydrothermal test untreated stage described later).
本発明のジルコニア焼結体には、成形したジルコニア粒子を常圧下ないし非加圧下において焼結させた焼結体のみならず、HIP(Hot Isostatic Pressing;熱間静水等方圧プレス)処理等の高温加圧処理によって緻密化させた焼結体も含まれる。 The zirconia sintered body of the present invention includes not only a sintered body obtained by sintering molded zirconia particles under normal pressure or non-pressurization, but also HIP (Hot Isostatic Pressing) treatment, etc. A sintered body densified by high-temperature pressure treatment is also included.
本発明のジルコニア焼結体は、ジルコニア及びその安定化剤を含有する。安定化剤は、正方晶系のジルコニアが単斜晶系へ相転移することを抑制する。相転移を抑制することにより、強度、耐久性及び寸法精度を高めることができる。安定化剤としては、例えば、酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化イットリウム(Y2O3)(以下、「イットリア」という。)、酸化セリウム(CeO2)等の酸化物が挙げられる。安定化剤は、正方晶系ジルコニア粒子が部分安定化できるような量を添加すると好ましい。例えば、安定化剤としてイットリアを使用する場合、イットリアの含有率は、ジルコニアとイットリアの合計mol数に対して、2.5mol%〜5mol%であると好ましく、3mol%〜4.5mol%であるとより好ましく、3.5mol%〜4.5mol%であるとより好ましい。安定化剤の含有率を高めすぎると、相転移を抑制できても、曲げ強度及び破壊靭性が低下してしまう。一方、安定化剤の含有率が低すぎると、曲げ強度及び破壊靭性の低下を抑制できても、相転移の進行の抑制が不十分となる。なお、安定化剤を添加して部分的に安定化させた正方晶系ジルコニアは、部分安定化ジルコニア(PSZ;Partially Stabilized Zirconia)と呼ばれている。 The zirconia sintered body of the present invention contains zirconia and its stabilizer. The stabilizer suppresses the phase transition of tetragonal zirconia to the monoclinic system. By suppressing the phase transition, strength, durability and dimensional accuracy can be increased. Examples of the stabilizer include oxides such as calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), yttrium oxide (Y 2 O 3 ) (hereinafter referred to as “yttria”), and cerium oxide (CeO 2 ). It is done. The stabilizer is preferably added in such an amount that the tetragonal zirconia particles can be partially stabilized. For example, when using yttria as a stabilizer, the yttria content is preferably 2.5 mol% to 5 mol% with respect to the total number of moles of zirconia and yttria, and is 3 mol% to 4.5 mol%. More preferably, it is 3.5 mol%-4.5 mol%. When the content of the stabilizer is increased too much, the bending strength and fracture toughness are lowered even if the phase transition can be suppressed. On the other hand, if the content of the stabilizer is too low, the progress of the phase transition is not sufficiently suppressed even if the decrease in bending strength and fracture toughness can be suppressed. Note that tetragonal zirconia partially stabilized by adding a stabilizer is called partially stabilized zirconia (PSZ).
本発明のジルコニア焼結体は、酸化アルミニウム(Al2O3;アルミナ)を含有すると好ましい。酸化アルミニウムはαアルミナであると好ましい。酸化アルミニウムを含有させると強度を高めることができる。ジルコニア焼結体における酸化アルミニウムの含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、0質量%(無含有)〜0.3質量%であると好ましい。酸化アルミニウムを0.3質量%より多く含有させると透明度が低下してしまう。 The zirconia sintered body of the present invention preferably contains aluminum oxide (Al 2 O 3 ; alumina). The aluminum oxide is preferably α-alumina. If aluminum oxide is contained, the strength can be increased. The content of aluminum oxide in the zirconia sintered body is preferably 0% by mass (not contained) to 0.3% by mass with respect to the total mass of zirconia and the stabilizer. When the aluminum oxide is contained in an amount of more than 0.3% by mass, the transparency is lowered.
本発明のジルコニア焼結体は、酸化チタン(TiO2;チタニア)を含有すると好ましい。酸化チタンを含有させると粒成長を促すことができる。ジルコニア焼結体における酸化チタンの含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、0質量%(無含有)〜0.6質量%であると好ましい。酸化チタンを0.6質量%より多く含有させると強度が低下してしまう。 The zirconia sintered body of the present invention preferably contains titanium oxide (TiO 2 ; titania). When titanium oxide is contained, grain growth can be promoted. The content of titanium oxide in the zirconia sintered body is preferably 0% by mass (not contained) to 0.6% by mass with respect to the total mass of zirconia and the stabilizer. If titanium oxide is contained in an amount of more than 0.6% by mass, the strength is lowered.
本発明のジルコニア焼結体において、酸化ケイ素(SiO2;シリカ)の含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、0.1質量%以下であると好ましく、ジルコニア焼結体は、酸化ケイ素を実質的に含有しないと好ましい。酸化ケイ素が含有すると、ジルコニア焼結体の透明度が低下してしまうからである。ここに「実質的に含有しない」とは、本発明の性質、特性に影響を特に与えない範囲内という意義であり、好ましくは不純物レベルを超えて含有しないという趣旨であり、必ずしも検出限界未満であるということではない。 In the zirconia sintered body of the present invention, the content of silicon oxide (SiO 2 ; silica) is preferably 0.1% by mass or less based on the total mass of zirconia and the stabilizer, It is preferable that silicon oxide is not substantially contained. This is because when the silicon oxide is contained, the transparency of the zirconia sintered body is lowered. Here, “substantially does not contain” means within a range that does not particularly affect the properties and characteristics of the present invention, and preferably means that it does not exceed the impurity level, and is not necessarily below the detection limit. Not that there is.
本発明のジルコニア焼結体は、着色用の顔料を含有してもよい。ジルコニア焼結体が歯科用材料に適用される場合、顔料として、例えば、酸化クロム(Cr2O3)、酸化エルビウム(Er2O3)、酸化鉄(Fe2O3)、酸化プラセオジム(Pr6O11)等を使用することができる。これらの顔料を複合的に用いてもよい。顔料の含有率は、部分的に異ならせることができる。 The zirconia sintered body of the present invention may contain a coloring pigment. When the zirconia sintered body is applied to a dental material, examples of the pigment include chromium oxide (Cr 2 O 3 ), erbium oxide (Er 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), and praseodymium oxide (Pr). 6 O 11 ) or the like can be used. These pigments may be used in combination. The pigment content can be partially varied.
例えば、歯科用材料として使用するジルコニア焼結体が酸化クロムを含有する場合、酸化クロムを含有する領域における酸化クロムの部分的含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、0.001質量%以下であると好ましい。歯科用材料として使用するジルコニア焼結体が酸化エルビウムを含有する場合、酸化エルビウムを含有する領域における酸化エルビウムの部分的含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、2質量%以下であると好ましい。例えば、歯科用材料として使用するジルコニア焼結体が酸化鉄を含有する場合、酸化鉄を含有する領域における酸化鉄の部分的含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、0.1質量%以下であると好ましい。例えば、歯科用材料として使用するジルコニア焼結体が酸化プラセオジムを含有する場合、酸化プラセオジムを含有する領域における酸化プラセオジムの部分的含有率は、ジルコニアと安定化剤の合計質量に対して、0.1質量%以下であると好ましい。 For example, when the zirconia sintered body used as the dental material contains chromium oxide, the partial content of chromium oxide in the region containing chromium oxide is 0. 0% with respect to the total mass of zirconia and stabilizer. It is preferable that it is 001 mass% or less. When the zirconia sintered body used as a dental material contains erbium oxide, the partial content of erbium oxide in the region containing erbium oxide is 2% by mass or less based on the total mass of zirconia and the stabilizer. Is preferable. For example, when the zirconia sintered body used as the dental material contains iron oxide, the partial content of iron oxide in the region containing iron oxide is 0. 0 relative to the total mass of zirconia and the stabilizer. It is preferable that it is 1 mass% or less. For example, when the zirconia sintered body used as a dental material contains praseodymium oxide, the partial content of praseodymium oxide in the region containing praseodymium oxide is 0. 0 relative to the total mass of zirconia and stabilizer. It is preferable that it is 1 mass% or less.
ジルコニア焼結体の焼結後、劣化加速試験である水熱処理試験(後述)未処理状態のジルコニア焼結体のCuKα線で測定したX線回折パターンにおいて、2θが30°付近の正方晶由来の[111]ピークが生ずる位置付近に存在するピーク(以下「第1ピーク」という)の高さに対する、2θが28°付近の単斜晶由来の[11−1]ピークが生ずる位置付近に存在するピーク(以下「第2ピーク」という)の高さの比(すなわち、「第2ピークの高さ/第1ピークの高さ」;以下「単斜晶のピーク比」という)は、0.1以下であると好ましく、0.05以下であるとより好ましい。 After the sintering of the zirconia sintered body, in the X-ray diffraction pattern measured by CuKα ray of the hydrothermal treatment test (described later), an untreated zirconia sintered body, which is an accelerated deterioration test, 2θ is derived from a tetragonal crystal having a vicinity of 30 °. It exists in the vicinity of the position where the [11-1] peak derived from the monoclinic crystal having 2θ of about 28 ° relative to the height of the peak existing in the vicinity of the position where the [111] peak occurs (hereinafter referred to as “first peak”) The height ratio of peaks (hereinafter referred to as “second peak”) (that is, “second peak height / first peak height”; hereinafter referred to as “monoclinic peak ratio”) is 0.1 Or less, more preferably 0.05 or less.
本発明のジルコニア焼結体は、水熱処理試験を施しても正方晶から単斜晶への相転移の進行が抑制されている。例えば、180℃、1MPaで5時間の水熱処理を本発明のジルコニア焼結体に施した場合、水熱処理後のジルコニア焼結体の表面におけるCuKα線で測定したX線回折パターンにおいて、単斜晶のピーク比は、好ましくは1以下であり、より好ましくは0.8以下であり、さらに好ましくは0.7以下であり、さらに好ましくは0.6以下である。 In the zirconia sintered body of the present invention, the progress of the phase transition from tetragonal to monoclinic is suppressed even when subjected to a hydrothermal treatment test. For example, when hydrothermal treatment at 180 ° C. and 1 MPa for 5 hours is performed on the zirconia sintered body of the present invention, the monoclinic crystal in the X-ray diffraction pattern measured with CuKα rays on the surface of the zirconia sintered body after hydrothermal treatment The peak ratio is preferably 1 or less, more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.7 or less, and even more preferably 0.6 or less.
本書において「水熱処理試験」とは、ISO13356に準拠した試験をいう。ただし、ISO13356に規定されている条件は、「134℃、0.2MPa、5時間」であるが、本発明においては、試験条件をより過酷にするため、その条件を「180℃、1MPa」とし、試験時間は目的に応じて適宜設定する。水熱処理試験は、「低温劣化加速試験」や「水熱劣化試験」とも呼ばれる。 In this document, the “hydrothermal treatment test” refers to a test based on ISO13356. However, the conditions defined in ISO 13356 are “134 ° C., 0.2 MPa, 5 hours”. However, in the present invention, the test conditions are set to “180 ° C., 1 MPa” in order to make the test conditions more severe. The test time is appropriately set according to the purpose. The hydrothermal treatment test is also called a “low temperature deterioration acceleration test” or a “hydrothermal deterioration test”.
本発明のジルコニア焼結体について、JISR1601に準拠して測定した曲げ強度は1000MPa以上であると好ましく、1100MPa以上であるとより好ましく、1200MPa以上であるとさらに好ましい。なお、これらは水熱処理試験未処理の状態の数値である。 About the zirconia sintered compact of this invention, the bending strength measured based on JISR1601 is preferable in it being 1000 MPa or more, it is more preferable in it being 1100 MPa or more, and it is further more preferable in it being 1200 MPa or more. In addition, these are numerical values in a state where the hydrothermal treatment test is not performed.
本発明のジルコニア焼結体においては、3点曲げ試験において、後述の製造方法における層間の境界部分に荷重点が位置している場合であっても上記曲げ強度を得ることができる。図4に、3点曲げ試験の模式図を示す。例えば、試験片において、組成の異なるジルコニア粉末を積層させたときの境界が、試験片の中央(長手方向の真ん中)に位置している。当該境界は、荷重印加方向に沿って(最も小さい面積方向に沿って)延在し、試験片を横断している。3点曲げ試験の荷重点は、当該境界の位置に合わせてある。このように境界に負荷の掛かる試験によって曲げ強度を測定しても、積層していない(境界のない)焼結体と同様の強度を得ることができる。例えば、本発明の焼結体において、層間の境界に負荷を掛けて測定した曲げ強度は、境界以外の領域の曲げ強度(例えば、積層体でない組成物から同様の条件(例えば同じ仮焼温度・仮焼時間)で作製した仮焼体の曲げ強度)の90%以上であると好ましく、95%以上であるとより好ましい。 In the zirconia sintered body of the present invention, in the three-point bending test, the bending strength can be obtained even when a load point is located at a boundary portion between layers in a manufacturing method described later. FIG. 4 shows a schematic diagram of a three-point bending test. For example, in the test piece, the boundary when the zirconia powders having different compositions are laminated is located at the center (the middle in the longitudinal direction) of the test piece. The boundary extends along the load application direction (along the smallest area direction) and crosses the test piece. The load point of the three-point bending test is adjusted to the position of the boundary. Thus, even if the bending strength is measured by a test in which a load is applied to the boundary, it is possible to obtain the same strength as a sintered body that is not laminated (without a boundary). For example, in the sintered body of the present invention, the bending strength measured by applying a load to the boundary between layers is the bending strength in a region other than the boundary (for example, the same conditions (for example, the same calcining temperature / 90% or more of the bending strength of the calcined body produced in the calcining time), and more preferably 95% or more.
本発明のジルコニア焼結体について、JISR1607に準拠して測定した破壊靭性は3.5MPa・m1/2以上であると好ましく、3.8MPa・m1/2以上であるとより好ましく、4MPa・m1/2以上であるとさらに好ましく、4.2MPa・m1/2以上であるとより好ましい。なお、これらは水熱処理試験未処理の状態の数値である。 For zirconia sintered body of the present invention, fracture toughness was measured according to JISR1607 is preferable to be 3.5 MPa · m 1/2 or more, more preferably 3.8 MPa · m 1/2 or more, 4 MPa · More preferably, it is m 1/2 or more, and more preferably 4.2 MPa · m 1/2 or more. In addition, these are numerical values in a state where the hydrothermal treatment test is not performed.
本発明のジルコニア焼結体においては、破壊靭性測定試験において、後述の製造方法における層間の境界部分に荷重点が位置している場合であっても上記破壊靭性を得ることができる。例えば、試験片において、組成の異なるジルコニア粉末を積層させたときの境界が、試験片の中央(長手方向の真ん中)に位置している。当該境界は、荷重印加方向に沿って(最も小さい面積方向に沿って)延在し、試験片を横断している。測定試験のダイヤモンド圧子の位置は当該境界上に合わせてある。このように境界に負荷の掛かる試験によって破壊靭性を測定しても、積層していない(境界のない)焼結体と同様の破壊靭性を得ることができる。 In the zirconia sintered body of the present invention, in the fracture toughness measurement test, the fracture toughness can be obtained even when the load point is located at the boundary between layers in the manufacturing method described later. For example, in the test piece, the boundary when the zirconia powders having different compositions are laminated is located at the center (the middle in the longitudinal direction) of the test piece. The boundary extends along the load application direction (along the smallest area direction) and crosses the test piece. The position of the diamond indenter in the measurement test is set on the boundary. In this way, even when the fracture toughness is measured by a test in which a load is applied to the boundary, the same fracture toughness as a non-laminated (no boundary) sintered body can be obtained.
本発明のジルコニア焼結体は、水熱処理後の単斜晶のピーク比、曲げ強度及び破壊靭性のいずれについても上記数値を満たすと好ましい。例えば、本発明のジルコニア焼結体は、水熱処理後の単斜晶のピーク比が1以下であり、破壊靭性が3.5MPa・m1/2以上であり、曲げ強度が1000MPa以上であると好ましい。より好ましくは、本発明のジルコニア焼結体は、水熱処理後の単斜晶のピーク比が0.6以下であり、破壊靭性が4MPa・m1/2以上であり、曲げ強度が1000MPa以上である。 The zirconia sintered body of the present invention preferably satisfies the above numerical values for the monoclinic peak ratio after hydrothermal treatment, bending strength, and fracture toughness. For example, the zirconia sintered body of the present invention has a monoclinic peak ratio after hydrothermal treatment of 1 or less, a fracture toughness of 3.5 MPa · m 1/2 or more, and a bending strength of 1000 MPa or more. preferable. More preferably, in the zirconia sintered body of the present invention, the monoclinic peak ratio after hydrothermal treatment is 0.6 or less, the fracture toughness is 4 MPa · m 1/2 or more, and the bending strength is 1000 MPa or more. is there.
本発明のジルコニア焼結体は着色されている場合、特に一方向に色が徐々に変化している(グラデーションとなっている)場合であっても、本発明のジルコニア焼結体には、色が実質的に変化しない方向が存在すると好ましい。図5に、ジルコニア焼結体の模式図を示す。例えば、図5に示すジルコニア焼結体10においては、第1方向Xにおいて、色が実質的に変化しないと好ましい。例えば、第1方向Xに延在する直線上の任意の2点間において、L*a*b*表色系(JISZ8729)における色度であるL*値、a*値及びb*値の差をそれぞれΔL*、Δa*及びΔb*とし、以下の式よりΔE*abを算出した場合、ΔE*abは1未満であると好ましく、0.5未満であるとより好ましい。
Even when the zirconia sintered body of the present invention is colored, particularly when the color gradually changes in one direction (becomes a gradation), the zirconia sintered body of the present invention has a color. It is preferable that there is a direction in which does not substantially change. In FIG. 5, the schematic diagram of a zirconia sintered compact is shown. For example, in the zirconia sintered
また、本発明のジルコニア焼結体は着色されている場合、両端を結ぶ一端から他端に向かって色が変化している(グラデーションを有する)と好ましい。図5に示すジルコニア焼結体10の一端Pから他端Qに向かう第2方向Yに延在する直線上において、L*値、a*値及びb*値の増加傾向又は減少傾向は逆方向に変化しないと好ましい。すなわち、一端Pから他端Qに向かう直線上においてL*値が増加傾向にある場合、L*値が実質的に減少する区間は存在しないと好ましい。例えば、一端Pから他端Qに向かう直線上においてL*値が増加傾向にある場合、L*値が1以上減少する区間が存在しないと好ましく、0.5以上減少する区間が存在しないとより好ましい。一端Pから他端Qに向かう直線上においてa*値が減少傾向にある場合、a*値が実質的に増加する区間は存在しないと好ましい。例えば、一端Pから他端Qに向かう直線上においてa*値が減少傾向にある場合、a*値が1以上増加する区間が存在しないと好ましく、0.5以上増加する区間が存在しないとより好ましい。また、一端Pから他端Qに向かう直線上においてb*値が減少傾向にある場合、b*値が実質的に増加する区間は存在しないと好ましい。例えば、一端Pから他端Qに向かう直線上においてb*値が減少傾向にある場合、b*値が1以上増加する区間が存在しないと好ましく、0.5以上増加する区間が存在しないとより好ましい。
Moreover, when the zirconia sintered body of the present invention is colored, it is preferable that the color changes from one end connecting both ends to the other end (has gradation). On the straight line extending in the second direction Y from one end P to the other end Q of the zirconia sintered
ジルコニア焼結体10における色の変化方向は、一端Pから他端Qに向かって、L*値が増加傾向にあるとき、a*値及びb*値は減少傾向にあると好ましい。例えば、ジルコニア焼結体10を歯科用補綴材として使用する場合、一端Pから他端Qに向かって、薄黄色、薄オレンジ又は薄茶色から白色方向へと変化すると好ましい。
The direction of color change in the zirconia sintered
図5において、一端Pから他端Qを結ぶ直線上の点を、一端P側から順に、第1点A、第2点B、第3点C及び第4点Dとする。ジルコニア焼結体10を歯科用補綴材として使用する場合、第1点Aは、一端Pから、一端Pと他端Q間の長さ(以下、「全長」という)の25%〜45%までの区間にあると好ましい。第2点Bは、一端Pから全長の長さの30%離れた所から、一端Pから全長の70%までの区間にあると好ましい。第4点Dは、他端Qから、全長の25%〜45%までの区間にあると好ましい。第3点Cは、他端Qから全長の30%離れた所から、他端Qから全長の70%までの区間にあると好ましい。
In FIG. 5, points on a straight line connecting one end P to the other end Q are defined as a first point A, a second point B, a third point C, and a fourth point D in this order from the one end P side. When the zirconia sintered
第1点A、第2点B、第3点C及び第4点DにおけるL*a*b*表色系(JISZ8729)によるジルコニア焼結体10の色度(L*,a*,b*)を(L1,a1,b1)、(L2,a2,b2)、(L3,a3,b3)及び(L4,a4,b4)とする。このとき、以下の大小関係が成立すると好ましい。なお、各点の色度は、各点に対応する組成物単独のジルコニア焼結体を作製し、当該ジルコニア焼結体の色度を測定することによって求めることができる。
Chromaticity (L * , a * , b * ) of the zirconia sintered
L1<L2<L3<L4
a1>a2>a3>a4
b1>b2>b3>b4
L1 <L2 <L3 <L4
a1>a2>a3> a4
b1>b2>b3> b4
本発明のジルコニア焼結体を歯科用材料に適用する場合、例えば、L1は、58.0以上76.0以下であると好ましい。L2は、62.5以上80.5以下であると好ましい。L3は、69.1以上82.3以下であると好ましい。L4は、71.8以上84.2以下であると好ましい。 When the zirconia sintered body of the present invention is applied to a dental material, for example, L1 is preferably 58.0 or more and 76.0 or less. L2 is preferably 62.5 or more and 80.5 or less. L3 is preferably 69.1 or more and 82.3 or less. L4 is preferably 71.8 or more and 84.2 or less.
本発明のジルコニア焼結体を歯科用材料に適用する場合、例えば、a1は、−1.6以上7.6以下であると好ましい。a2は、−1.8以上5.5以下であると好ましい。a3は、−2.1以上1.6以下であると好ましい。a4は、−2.1以上1.8以下であると好ましい。 When the zirconia sintered body of the present invention is applied to a dental material, for example, a1 is preferably −1.6 or more and 7.6 or less. a2 is preferably −1.8 or more and 5.5 or less. a3 is preferably −2.1 or more and 1.6 or less. a4 is preferably -2.1 or more and 1.8 or less.
本発明のジルコニア焼結体を歯科用材料に適用する場合、例えば、b1は、5.5以上26.7以下であると好ましい。b2は、4.8以上21.8以下であると好ましい。b3は、3.5以上16.2以下であると好ましい。b4は、1.9以上16.0以下であると好ましい。 When the zirconia sintered body of the present invention is applied to a dental material, for example, b1 is preferably from 5.5 to 26.7. b2 is preferably 4.8 or more and 21.8 or less. b3 is preferably 3.5 or more and 16.2 or less. b4 is preferably 1.9 or more and 16.0 or less.
本発明のジルコニア焼結体を歯科用材料に適用する場合、好ましくは、L1は60.9以上72.5以下であり、a1は0.2以上5.9以下であり、b1は11.5以上24.9以下であり、L4は72.2以上79.2以下であり、a4は−1.2以上1.7以下であり、b4は6.0以上15.8以下である。より好ましくは、L1は63.8以上68.9以下であり、a1は2.0以上4.1以下であり、b1は17.5以上23.4以下であり、L4は72.5以上74.1以下であり、a4は−0.2以上1.6以下であり、b4は10.1以上15.6以下である。これにより、平均的な歯の色調に適合させることができる。 When the zirconia sintered body of the present invention is applied to a dental material, preferably, L1 is 60.9 or more and 72.5 or less, a1 is 0.2 or more and 5.9 or less, and b1 is 11.5. 24.9 or less, L4 is 72.2 or more and 79.2 or less, a4 is −1.2 or more and 1.7 or less, and b4 is 6.0 or more and 15.8 or less. More preferably, L1 is 63.8 or more and 68.9 or less, a1 is 2.0 or more and 4.1 or less, b1 is 17.5 or more and 23.4 or less, and L4 is 72.5 or more and 74. 0.1 or less, a4 is −0.2 or more and 1.6 or less, and b4 is 10.1 or more and 15.6 or less. As a result, the color tone of the average tooth can be adapted.
隣接する2点間の色差ΔE*abは以下の式で表すことができる。ΔL*は、隣接する2層におけるL*値の差(例えばL1−L2)である。Δa*は、隣接する2層におけるa*値の差(例えばa1−a2)である。Δb*は、隣接する2層におけるb*値の差(例えばb1−b2)である。第1点Aと第2点Bの色差をΔE*ab1、第2点Bと第3点Cの色差をΔE*ab2、及び第3点Cと第4点Dの色差をΔE*ab3としたとき、第1点A、第2点B、第3点C及び第4点Dの色度に上記関係がある場合、例えば、ΔE*ab1は3.7以上14.3以下であると好ましい。ΔE*ab2は1.8以上17.9以下であると好ましい。ΔE*ab3は1.0以上9.0以下であると好ましい。これにより、天然歯と同様の色変化を再現することができる。 The color difference ΔE * ab between two adjacent points can be expressed by the following equation. ΔL * is a difference between L * values in two adjacent layers (for example, L1−L2). Δa * is a difference between a * values in two adjacent layers (for example, a1−a2). Δb * is a difference between b * values in two adjacent layers (for example, b1−b2). The color difference between the first point A and the second point B is ΔE * ab1, the color difference between the second point B and the third point C is ΔE * ab2, and the color difference between the third point C and the fourth point D is ΔE * ab3. When the chromaticity of the first point A, the second point B, the third point C, and the fourth point D has the above relationship, for example, ΔE * ab1 is preferably 3.7 or more and 14.3 or less. ΔE * ab2 is preferably 1.8 or more and 17.9 or less. ΔE * ab3 is preferably 1.0 or more and 9.0 or less. Thereby, the color change similar to a natural tooth can be reproduced.
第1点Aと第4点Dの色差をΔE*ab4としたとき、第1点A、第2点B、第3点C及び第4点Dの色度に上記関係がある場合、例えば、ΔE*ab4は36以下であると好ましい。第1点Aと第2点Bの色差ΔE*ab1、第2点Bと第3点Cの色差ΔE*ab2及び第3点Cと第4点の色差ΔE*ab3の合計から、第1点Aと第4点Dの色差ΔE*ab4を差し引いた値は、1以下であると好ましい。これにより、自然な色の変化を示すことができる。 When the color difference between the first point A and the fourth point D is ΔE * ab4, when the chromaticity of the first point A, the second point B, the third point C, and the fourth point D has the above relationship, ΔE * ab4 is preferably 36 or less. Color difference Delta] E * ab1 the first point A and the second point B, and the sum of the color difference Delta] E * ab2 and the three points C and a fourth point color difference Delta] E * ab3 of the second point B and the third point C, the first point The value obtained by subtracting the color difference ΔE * ab4 between A and the fourth point D is preferably 1 or less. Thereby, a natural color change can be shown.
本発明のジルコニア焼結体において、後述の製造方法において異なる組成の粉末を積層したときの層を横断するように(境界と交差するように)直線上の、すなわち図5に示す第2方向Yに沿った、L*a*b*表色系(JISZ8729)のb*値の連続的変化を測定すると、層を横断してもb*値は一定にならず、緩やかな増加傾向(又は減少傾向)を示すと好ましい。また、境界部分を交差する場合であっても、b*値に急激な増減は観察されないと好ましい。このb*値の変化は、例えば有限会社パパラボの2次元色彩計RC−300を用いて測定することができる。この測定において、隣接する測定点の間隔は、例えば13μmに設定することができる。 In the zirconia sintered body of the present invention, the second direction Y shown in FIG. 5 is linear, so as to cross the layer when the powders having different compositions are laminated in the manufacturing method described later (so as to cross the boundary). When the continuous change in the b * value of the L * a * b * color system (JISZ8729) along the line is measured, the b * value does not become constant even when crossing the layer, and it gradually increases (or decreases) (Tendency) is preferable. Further, even when the boundary portion is crossed, it is preferable that no sudden increase or decrease in the b * value is observed. The change in the b * value can be measured using, for example, a two-dimensional color meter RC-300 of Paparabo Co., Ltd. In this measurement, the interval between adjacent measurement points can be set to 13 μm, for example.
本発明のジルコニア焼結体を歯科用材料に適用するとき、第4点Dの色度が上記範囲にある場合、第4点に対応する組成物単独でジルコニア焼結体を作製し、両面を鏡面加工した厚さ0.5mmの試料を作製してJISK7361に準拠して測定した光透過率は、27%以上であると好ましい。また、第1点Aの色度が上記範囲にある場合、第1点に対応する組成物単独でジルコニア焼結体を作製し、両面を鏡面加工した厚さ0.5mmの試料を作製してJISK7361に準拠して測定した光透過率は、10%以上であると好ましい。 When the zirconia sintered body of the present invention is applied to a dental material, if the chromaticity of the fourth point D is in the above range, a zirconia sintered body is produced with the composition alone corresponding to the fourth point, The light transmittance measured by making a mirror-finished 0.5 mm thick sample according to JIS K 7361 is preferably 27% or more. In addition, when the chromaticity of the first point A is in the above range, a zirconia sintered body is prepared with the composition corresponding to the first point alone, and a sample having a thickness of 0.5 mm is prepared by mirror-processing both surfaces. The light transmittance measured according to JISK7361 is preferably 10% or more.
本発明のジルコニア焼結体を歯科用材料に適用する場合、本発明のジルコニア焼結体10の第1方向Yの長さLは、少なくとも天然歯の露出部分に相当する長さを満たすと好ましい。例えば、ジルコニア焼結体10の長さLは5mm〜18mmであると好ましい。
When the zirconia sintered body of the present invention is applied to a dental material, it is preferable that the length L in the first direction Y of the zirconia sintered
本発明の焼結体は、本発明の仮焼体又は組成物を常圧下で1350℃〜1600℃で焼成することにより作製することができる。 The sintered body of the present invention can be produced by firing the calcined body or composition of the present invention at 1350 ° C. to 1600 ° C. under normal pressure.
次に、本発明の組成物、仮焼体及び焼結体の製造方法の一例について説明する。ここでは、焼結体の色を徐々に変化させる(グラデーション化させる)方法についても合わせて説明する。 Next, an example of the manufacturing method of the composition of this invention, a calcined body, and a sintered compact is demonstrated. Here, a method of gradually changing the color of the sintered body (gradation) will also be described.
まず、水中でジルコニアと安定化剤を湿式混合してスラリーを形成する。次に、スラリーを乾燥させて造粒する。次に、造粒物を仮焼して、1次粉末を作製する。 First, zirconia and a stabilizer are wet mixed in water to form a slurry. Next, the slurry is dried and granulated. Next, the granulated product is calcined to produce a primary powder.
次に、焼結体にグラデーションをつける場合には、1次粉末を2つに分ける。次に、顔料の添加率に差が生じるように、2つの1次粉末のうち、少なくとも一方に顔料を添加する。例えば、一方には、顔料を添加せず、他方には、顔料を添加してもよい。以下、特定の顔料の添加率が低い方の粉末を低添加率粉末と称し、特定の顔料の添加率の高い方の2次粉末を高添加率粉末と称する。高添加率粉末における顔料の添加量は、焼結体の最も色の濃い領域の添加量に合わせると好ましい。そして、それぞれについて、水中で所望の粒径になるまでジルコニアを粉砕混合して、ジルコニアスラリーを形成する。次に、スラリーを乾燥させて造粒し、2次粉末を作製する。酸化アルミニウム、酸化チタン、バインダ等の添加剤を添加する場合には、1次粉末の作製時に添加してもよいし、2次粉末の作製時に添加してもよい。 Next, when adding gradation to the sintered body, the primary powder is divided into two. Next, the pigment is added to at least one of the two primary powders so that a difference occurs in the pigment addition rate. For example, no pigment may be added to one, and a pigment may be added to the other. Hereinafter, a powder having a lower addition rate of a specific pigment is referred to as a low addition rate powder, and a secondary powder having a higher addition rate of the specific pigment is referred to as a high addition rate powder. The addition amount of the pigment in the high addition rate powder is preferably matched to the addition amount in the darkest region of the sintered body. And about each, zirconia is grind | pulverized and mixed until it becomes a desired particle size in water, and a zirconia slurry is formed. Next, the slurry is dried and granulated to produce a secondary powder. When an additive such as aluminum oxide, titanium oxide, or a binder is added, it may be added when producing the primary powder, or may be added when producing the secondary powder.
次に、低添加率粉末及び高添加率粉末の2次粉末を基にして、顔料の含有割合が異なる複数の粉末を作製する。例えば、上述の計4層の組成物及び仮焼体を作製する場合、第1層用の第1粉末は、低添加率粉末を混合せずに、高添加率粉末100%とする。第2層用の第2粉末は、低添加率粉末:高添加率粉末=5:95〜15:85の割合で混合する。第3層用の第3粉末は、低添加率粉末:高添加率粉末=35:65〜45:55の割合で混合する。第4層用の第4粉末は、低添加率粉末:高添加率粉末=45:55〜55:45の割合で混合する。他の混合割合として、例えば、上述の計4層の組成物及び仮焼体を作製する場合、第1層用の第1粉末は、低添加率粉末を混合せずに、高添加率粉末100%とする。第2層用の第2粉末は、低添加率粉末:高添加率粉末=10:90〜30:70の割合で混合する。第3層用の第3粉末は、低添加率粉末:高添加率粉末=70:30〜90:10の割合で混合する。第4層用の第4粉末は、高添加率粉末を混合せずに、低添加率粉末100%とする。 Next, based on the secondary powder of the low addition rate powder and the high addition rate powder, a plurality of powders having different pigment content ratios are prepared. For example, when producing the above-mentioned composition and calcined body of a total of 4 layers, the 1st powder for the 1st layer is made into 100% of high addition rate powder, without mixing low addition rate powder. The second powder for the second layer is mixed in a ratio of low addition rate powder: high addition rate powder = 5: 95 to 15:85. The third powder for the third layer is mixed at a ratio of low addition rate powder: high addition rate powder = 35: 65 to 45:55. The fourth powder for the fourth layer is mixed at a ratio of low addition rate powder: high addition rate powder = 45: 55 to 55:45. As another mixing ratio, for example, in the case of producing the above-described total four-layer composition and calcined body, the first powder for the first layer is not mixed with the low addition rate powder, but the high addition rate powder 100. %. The second powder for the second layer is mixed at a ratio of low addition rate powder: high addition rate powder = 10: 90 to 30:70. The third powder for the third layer is mixed at a ratio of low addition rate powder: high addition rate powder = 70: 30 to 90:10. The fourth powder for the fourth layer is made into a low addition rate powder 100% without mixing the high addition rate powder.
ジルコニア焼結体を歯科用材料に用いる場合、第2層と第3層間の配合差を第1層と第2層の配合差及び第3層及び第4層の配合差よりも大きくすると好ましい。これにより、天然歯と同様の色変化を再現することができる。 When the zirconia sintered body is used for a dental material, it is preferable that the blending difference between the second layer and the third layer is larger than the blending difference between the first layer and the second layer and the blending difference between the third layer and the fourth layer. Thereby, the color change similar to a natural tooth can be reproduced.
このように、焼結体が異なる色を呈する2種類の粉末を基にして、各層の顔料含有率を調整することにより、各粉末を順に積層すると色を自然に変化させることができる(グラデーションを作り出すことができる)。 In this way, by adjusting the pigment content of each layer based on two types of powders in which the sintered body exhibits different colors, the colors can be naturally changed by sequentially laminating each powder (gradation). Can produce).
着色以外の目的で積層させる場合には、2次粉末を積層させる層の数に分ける。各粉末に所望の添加剤を添加してもよい。 When laminating for purposes other than coloring, it is divided into the number of layers on which the secondary powder is laminated. A desired additive may be added to each powder.
次に、顔料の含有率が異なる複数の粉末を順に積層させていく。焼結体にグラデーションを形成する場合には、積層する順に、ある特定の顔料の添加率が段階的に高く又は低くなるように積層すると好ましい。まず、型に、1層目の粉末を充填した後、1層目の粉末の上面を平坦にならす。平坦に均す方法としては、例えば、型を振動させたり、1層目の粉末の上面をすりきったりする方法を採用することができる。ただし、全層を積層するまではプレス処理を施さないと好ましい。次に、1層目の粉末の上に、2層目の粉末を充填する。次に、型に振動を与える。型内の粉末に振動が伝達するようにする。振動を与える方法としては、例えば、型に機械的振動を与えたり、手動で型を揺らしたり、金づち等で型を叩いたり、適宜所望の方法を採ることができる。これにより、第1層目の粉末と第2層目の粉末の境界において、第1層目の粉末と第2層目の粉末が部分的に混合するものと考えられる。すなわち、振動を与える回数や強さ、機械的振動の場合には周波数や振幅等は、層間の境界において上下層の粉末の混合が起こるように、粉末の粒径、粒径分布、粒子形状等に応じて適宜設定することができる。次に、第1層目の粉末と同様にして、第2層目の粉末の上面をならす。全層積層するまでこの作業を繰り返す。 Next, a plurality of powders having different pigment contents are sequentially laminated. When gradation is formed on the sintered body, it is preferable that the layers are laminated so that the addition rate of a specific pigment increases or decreases stepwise in the order of lamination. First, after filling the mold with the first layer of powder, the upper surface of the first layer of powder is flattened. As a method of leveling the surface flat, for example, a method of vibrating a mold or scraping the upper surface of the first layer of powder can be employed. However, it is preferable that the press treatment is not performed until all the layers are laminated. Next, the powder of the second layer is filled on the powder of the first layer. Next, a vibration is given to the mold. The vibration is transmitted to the powder in the mold. As a method for applying vibration, for example, a mechanical vibration can be applied to the mold, the mold can be shaken manually, or the mold can be struck with a hammer or the like. Thereby, it is considered that the powder of the first layer and the powder of the second layer are partially mixed at the boundary between the powder of the first layer and the powder of the second layer. That is, in the case of mechanical vibration, the frequency, amplitude, etc. of the vibration are such that the powder particle size, particle size distribution, particle shape, etc. It can be set appropriately depending on the situation. Next, the upper surface of the second layer powder is leveled in the same manner as the first layer powder. This operation is repeated until all layers are laminated.
例えば、上述の計4層の組成物及び仮焼体を作製する場合、型に、第1粉末を所定の厚さ(例えば全体の厚さの25%〜45%)まで充填する。このとき、第1粉末の上面を平坦に均すが、プレス処理は施さない。次に、第1粉末の上に、第2粉末を所定の厚さ(例えば全体の厚さの5%〜25%)まで充填する。次に、型に振動を与える。この振動により、第1粉末の上面と第2粉末の下面との境界において、第1粉末と第2粉末とが混合した第1境界層が形成されると推測される。次に、第2粉末の上面を平坦に均す。第3粉末充填前に、第2粉末に対してはプレス処理を施さない。次に、第2粉末の上に、第3粉末を所定の厚さ(例えば全体の厚さの5%〜25%)まで充填する。次に、型に振動を与える。この振動により、第2粉末の上面と第3粉末の下面との境界において、第2粉末と第3粉末とが混合した第2境界層が形成されると推測される。次に、第3粉末の上面を平坦に均す。第4粉末充填前に、第3粉末に対してはプレス処理を施さない。次に、第3粉末の上に、第4粉末を所定の厚さ(例えば全体の厚さの25%〜45%)まで充填する。次に、型に振動を与える。この振動により、第3粉末の上面と第4粉末の下面との境界において、第3粉末と第4粉末とが混合した第3境界層が形成されると推測される。 For example, when producing the above-mentioned total of four layers of composition and calcined body, the mold is filled with the first powder to a predetermined thickness (for example, 25% to 45% of the total thickness). At this time, the upper surface of the first powder is leveled, but no press treatment is performed. Next, the second powder is filled on the first powder to a predetermined thickness (for example, 5% to 25% of the total thickness). Next, a vibration is given to the mold. This vibration is presumed to form a first boundary layer in which the first powder and the second powder are mixed at the boundary between the upper surface of the first powder and the lower surface of the second powder. Next, the upper surface of the second powder is leveled flat. Prior to filling the third powder, the second powder is not pressed. Next, the third powder is filled on the second powder to a predetermined thickness (for example, 5% to 25% of the total thickness). Next, a vibration is given to the mold. This vibration is presumed to form a second boundary layer in which the second powder and the third powder are mixed at the boundary between the upper surface of the second powder and the lower surface of the third powder. Next, the upper surface of the third powder is leveled flat. Before the fourth powder filling, the third powder is not pressed. Next, the fourth powder is filled on the third powder to a predetermined thickness (for example, 25% to 45% of the total thickness). Next, a vibration is given to the mold. This vibration is presumed to form a third boundary layer in which the third powder and the fourth powder are mixed at the boundary between the upper surface of the third powder and the lower surface of the fourth powder.
全層を積層したら、プレス成形して、本発明の組成物としての成形物を作製する。成形物にさらにCIP処理を施してもよい。 After all the layers are laminated, press molding is performed to produce a molded product as the composition of the present invention. The molded product may be further subjected to CIP treatment.
次層の粉末を充填する前にプレス処理を施さないこと、及び各層を充填する度に振動を与えることにより、隣接する層間において、上下層の粉末が混合した境界層を形成することができると考えられる。これにより、焼結体において、隣接する層間の密着性を高めることができる。加熱処理時の収縮量又は収縮速度を各層で同等にすることができ、加熱処理時に層間に剥離を生じさせたり、焼結体が目標とする形状に対していびつに変形したりすることを防止することができる。さらに、隣接する層間の色の差異を緩和することができる。これにより、焼結体において、積層方向に色を自然に変化させることができる(グラデーションを作り出すことができる)。 By not applying a press treatment before filling the next layer powder and applying vibration every time each layer is filled, a boundary layer in which the upper and lower layer powders are mixed can be formed between adjacent layers. Conceivable. Thereby, in a sintered compact, the adhesiveness between adjacent layers can be improved. The amount of shrinkage or shrinkage rate during heat treatment can be made equal in each layer, preventing peeling between layers during heat treatment, and preventing the sintered body from deforming to the target shape. can do. Furthermore, the color difference between adjacent layers can be reduced. Thereby, in a sintered compact, a color can be naturally changed in the lamination direction (a gradation can be created).
また、この方法によれば、各主要層の間に中間層を必要としない。すなわち、主要層を4層積層する場合、4層だけを積層すればよい。また、各層毎にプレス処理を必要としない。これにより、手間及び時間を大きく削減することができ、製造コストを低下させることができる。 Further, according to this method, no intermediate layer is required between the main layers. That is, when four main layers are stacked, only four layers need be stacked. Further, no pressing process is required for each layer. Thereby, labor and time can be greatly reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
仮焼体を作製しない場合には、組成物を1400℃〜1600℃、好ましくは1450℃〜1550℃で焼成することにより、ジルコニア粉末を焼結させて、本発明のジルコニア焼結体を製造する。成形物の段階で所望の形状に成形してもよい。 When the calcined body is not prepared, the zirconia powder is sintered by firing the composition at 1400 ° C. to 1600 ° C., preferably 1450 ° C. to 1550 ° C., to produce the zirconia sintered body of the present invention. . You may shape | mold in a desired shape in the stage of a molding.
仮焼体を作製する場合には、組成物を800℃〜1200℃で焼成して、仮焼体を作製する。次に、仮焼体を1400℃〜1600℃、好ましくは1450℃〜1550℃で焼成することにより、ジルコニア粉末を焼結させて、本発明のジルコニア焼結体を製造する。成形は、仮焼体の段階で切削加工等により実施してもよいし、焼結後に実施してもよい。成形は、CAD/CAMシステムで実施することができる。 When producing a calcined body, the composition is fired at 800 ° C. to 1200 ° C. to produce a calcined body. Next, the calcined body is fired at 1400 ° C. to 1600 ° C., preferably 1450 ° C. to 1550 ° C., thereby sintering the zirconia powder to produce the zirconia sintered body of the present invention. The molding may be performed by cutting or the like at the stage of the calcined body, or may be performed after sintering. Molding can be performed with a CAD / CAM system.
歯科用補綴物の製造方法は、仮焼体又は焼結体を歯冠形状に成形する以外は、焼結体の上記製造方法と同様である。 The method for producing a dental prosthesis is the same as the method for producing a sintered body, except that the calcined body or the sintered body is formed into a crown shape.
なお、上記実施形態においては、4層の積層体に基づく組成物、仮焼体及び焼結体を例示したが、4層に限定されるものではない。例えば、上述の第1層及び第4層の2層の積層体から作製された組成物、仮焼体及び焼結体であってもよい。または、上述の第1層、第2層及び第4層、もしくは第1層、第3層及び第4層の3層の積層体から作製された組成物、仮焼体及び焼結体であってもよい。また、図4は、各点の位置関係や方向の説明を容易にするためのものであり、形状や寸法は図4に示す形態に限定されるものではない。 In the above embodiment, a composition, a calcined body, and a sintered body based on a four-layer laminate are illustrated, but the present invention is not limited to four layers. For example, it may be a composition, a calcined body, and a sintered body prepared from the above-described two-layer laminate of the first layer and the fourth layer. Or a composition, a calcined body, and a sintered body made from the above-described first layer, second layer, and fourth layer, or a three-layer laminate of the first layer, third layer, and fourth layer. May be. Moreover, FIG. 4 is for facilitating the explanation of the positional relationship and direction of each point, and the shape and dimensions are not limited to the form shown in FIG.
[実施例1〜4]
[組成物、仮焼体及び焼結体の製造]
組成の異なるジルコニア粉末を積層させて作製した組成物を基に焼結体を作製し、曲げ強度、色度、変形量を測定した。
[Examples 1 to 4]
[Production of composition, calcined body and sintered body]
A sintered body was prepared based on a composition prepared by laminating zirconia powders having different compositions, and bending strength, chromaticity, and deformation amount were measured.
まず、安定化剤を含有するジルコニア粉末を作製した。主として単斜晶のジルコニア粉末92.8質量%に、安定化剤としてイットリア7.2質量%(4mol%)添加した。ジルコニアとイットリアの混合粉末(100質量%)に対して、アルミナ0.1質量%添加するようにアルミナゾルを添加し、さらにジルコニアとイットリアの混合粉末(100質量%)に対して、水150質量%、消泡剤0.2質量%、及び分散剤1質量%を添加して、この混合物をボールミルで10時間粉砕した。粉砕後にできたスラリーの平均粒子径は0.12μmであった。次に、スプレードライヤにて造粒し、できた顆粒を1000℃で2時間仮焼して1次粉末を作製した。 First, zirconia powder containing a stabilizer was prepared. Yttria 7.2% by mass (4 mol%) was added as a stabilizer to mainly 92.8% by mass of monoclinic zirconia powder. Alumina sol is added so that 0.1% by mass of alumina is added to the mixed powder of zirconia and yttria (100% by mass), and 150% by mass of water is added to the mixed powder of zirconia and yttria (100% by mass). Then, 0.2% by mass of an antifoaming agent and 1% by mass of a dispersing agent were added, and the mixture was pulverized with a ball mill for 10 hours. The average particle size of the slurry obtained after pulverization was 0.12 μm. Next, it was granulated with a spray dryer, and the resulting granule was calcined at 1000 ° C. for 2 hours to produce a primary powder.
次に、1次粉末を2つに分けて、少なくとも一方に顔料を添加した。顔料の添加率の低い方を低添加率粉末とし、顔料の添加率の高い方を高添加率粉末をとした。表1に、実施例1〜3の添加率を示す。表4に、実施例4の添加率を示す。表1及び2に示す数値は、ジルコニアとイットリアの混合粉末(100質量%)に対する添加率である。また、各粉末に、ジルコニアとイットリアの混合粉末(100質量%)に対して、チタニア0.2質量%、水200質量%、消泡剤0.2質量%、及び分散剤1質量%を添加して、この混合物をボールミルで15時間粉砕した。粉砕後にできたスラリーの平均粒子径は0.13μmであった。次に、バインダ6質量%及び離型剤0.5質量%を添加して、ボールミルで15分間混合した。次に、できたスラリーをスプレードライヤにて造粒して、低添加率粉末及び高添加率粉末の2次粉末を作製した。 Next, the primary powder was divided into two and the pigment was added to at least one of them. The lower addition rate of the pigment was defined as the low addition rate powder, and the higher addition rate of the pigment was defined as the high addition rate powder. Table 1 shows the addition rates of Examples 1 to 3. Table 4 shows the addition rate of Example 4. The numerical values shown in Tables 1 and 2 are addition rates with respect to the mixed powder (100% by mass) of zirconia and yttria. In addition, 0.2% by mass of titania, 200% by mass of water, 0.2% by mass of antifoaming agent, and 1% by mass of dispersant are added to each powder with respect to the mixed powder of zirconia and yttria (100% by mass). The mixture was then pulverized with a ball mill for 15 hours. The average particle size of the slurry obtained after pulverization was 0.13 μm. Next, 6% by mass of a binder and 0.5% by mass of a release agent were added and mixed for 15 minutes by a ball mill. Next, the resulting slurry was granulated with a spray dryer to produce a secondary powder of a low addition rate powder and a high addition rate powder.
次に、低添加率粉末と高添加率粉末とを表3〜6に示す割合で混合し、第1〜第4粉末を作製した。 Next, the low addition rate powder and the high addition rate powder were mixed in the ratios shown in Tables 3 to 6 to prepare first to fourth powders.
次に、成形体を作製した。実施例1、3及び4においては、内寸82mm×25mmの金型に、第1粉末を35g充填し、上面をすりきって第1粉末の上面を平坦にならした。次に、第1粉末上に、第2粉末を15g充填し、振動装置によって金型を振動させた。その後、第2粉末の上面をすりきって第2粉末の上面を平坦にならした。次に、第2粉末上に、第3粉末を15g充填し、振動装置によって金型を振動させた。その後、第3粉末の上面をすりきって第3粉末の上面を平坦にならした。次に、第3粉末上に、第4粉末を35g充填し、振動装置によって金型を振動させた。その後、第4粉末の上面をすりきって第4粉末の上面を平坦にならした。実施例2においては、第1粉末を50g充填し、第2粉末を50g充填した以外は、実施例1、3及び4と同様である。次に、上型をセットし、一軸プレス成形機によって、面圧200kg/cm2で90秒間、1次プレス成形した。次に、1次プレス成形体を1500kg/cm2で5分間、CIP成形して、成形体を作製した。 Next, a molded body was produced. In Examples 1, 3, and 4, 35 g of the first powder was filled in a mold having an inner size of 82 mm × 25 mm, and the upper surface was ground to make the upper surface of the first powder flat. Next, 15 g of the second powder was filled on the first powder, and the mold was vibrated by a vibration device. Thereafter, the upper surface of the second powder was ground to flatten the upper surface of the second powder. Next, 15g of 3rd powder was filled on the 2nd powder, and the metal mold | die was vibrated with the vibration apparatus. Thereafter, the upper surface of the third powder was ground to make the upper surface of the third powder flat. Next, 35 g of the fourth powder was filled on the third powder, and the mold was vibrated by the vibration device. Thereafter, the upper surface of the fourth powder was ground to make the upper surface of the fourth powder flat. Example 2 is the same as Examples 1, 3 and 4 except that 50 g of the first powder is filled and 50 g of the second powder is filled. Next, the upper mold was set, and primary press molding was performed for 90 seconds at a surface pressure of 200 kg / cm 2 using a uniaxial press molding machine. Next, the primary press-molded body was CIP-molded at 1500 kg / cm 2 for 5 minutes to produce a molded body.
次に、成形体を1000℃で2時間焼成して仮焼体を作製した。次に、CAD/CAMシステム(カタナシステム、クラレノリタケデンタル社)を用いて歯冠形状に成形した。次に、仮焼体を1500℃で2時間焼成して、焼結体を作製した。第1〜第4粉末の積層方向の焼結体の長さは8mmであった。 Next, the compact was fired at 1000 ° C. for 2 hours to prepare a calcined body. Next, it was molded into a crown shape using a CAD / CAM system (Katana System, Kurarenoritake Dental Co., Ltd.). Next, the calcined body was fired at 1500 ° C. for 2 hours to produce a sintered body. The length of the sintered body in the stacking direction of the first to fourth powders was 8 mm.
実施例1〜4のいずれの焼結体も、組成物の第1層に相当する領域から第4層に相当する領域に向かって、薄黄色から黄白色へと変化するグラデーションが形成され、天然歯と同様の外観を呈していた。 In any of the sintered bodies of Examples 1 to 4, a gradation changing from light yellow to yellowish white is formed from the region corresponding to the first layer of the composition to the region corresponding to the fourth layer. It had the same appearance as the teeth.
[曲げ強度の測定]
実施例4において作製した仮焼体及び焼結体について、JISR1601に準拠して曲げ強度を測定した。比較例として、各粉末を充填する際に振動を与えなかった仮焼体及び焼結体についても曲げ強度を測定した。比較例1は、各層を充填するたびにプレス処理を施していない組成物から作製した仮焼体及び焼結体である。比較例2は、各層を充填するたびにプレス処理を施した組成物から作製した仮焼体及び焼結体である。曲げ強度は、JISR1601に準拠して測定した。ただし、試験片は、長手方向を積層方向に沿って切り出したものである。図4に示すように、試験片において、第2粉末と第3粉末間の境界が試験片の中央となるようにした。当該境界は、荷重印加方向に沿って(最も小さい面積方向に沿って)延在し、試験片を横断している。3点曲げ試験の荷重点を当該境界の位置に合わせて曲げ強度を測定した。表7に測定結果を示す。
[Measurement of bending strength]
About the calcined body and sintered body produced in Example 4, bending strength was measured based on JISR1601. As a comparative example, the bending strength was also measured for a calcined body and a sintered body that were not vibrated when filling each powder. Comparative Example 1 is a calcined body and a sintered body produced from a composition that is not subjected to press treatment each time each layer is filled. Comparative Example 2 is a calcined body and a sintered body produced from a composition subjected to press treatment each time each layer is filled. The bending strength was measured according to JIS R1601. However, the test piece is cut out in the longitudinal direction along the stacking direction. As shown in FIG. 4, in the test piece, the boundary between the second powder and the third powder was set to the center of the test piece. The boundary extends along the load application direction (along the smallest area direction) and crosses the test piece. The bending strength was measured by aligning the load point of the three-point bending test with the position of the boundary. Table 7 shows the measurement results.
仮焼体について、実施例4の曲げ強度は40MPa以上となったが、比較例の曲げ強度は36MPa以下であった。これより、粉末積層時に振動を与えることにより、仮焼体の段階において層間の接合強度を高めることができていることが分かる。焼結体については、実施例4においては1200MPa以上となったが、比較例1及び2は1100MPa未満と100MPa以上実施例4より低くなった。焼結体についても同様に層間の接合強度を高めることができていることが分かる。 Regarding the calcined body, the bending strength of Example 4 was 40 MPa or more, while the bending strength of the comparative example was 36 MPa or less. From this, it can be seen that by applying vibration during powder lamination, the bonding strength between the layers can be increased at the stage of the calcined body. The sintered body was 1200 MPa or more in Example 4, but Comparative Examples 1 and 2 were less than 1100 MPa and lower than Example 4 by 100 MPa or more. It can be seen that the bonding strength between the layers can be similarly increased for the sintered body.
また、後述の実施例9に示すように、実施例4の曲げ強度は、焼結体及び仮焼体のいずれにおいても、積層無しに作製した焼結体の曲げ強度と同様であり、積層によって接合強度の低下が引き起こされていないことが分かる。これより、粉末積層時に振動を与えることにより、焼結体及び仮焼体のいずれにおいても、積層間の境界は、境界以外の領域と同等の強度を有していることが分かる。 Further, as shown in Example 9 described later, the bending strength of Example 4 is the same as the bending strength of the sintered body produced without lamination in both the sintered body and the calcined body. It can be seen that no decrease in bonding strength has been caused. From this, it can be seen that the boundary between the stacked layers has the same strength as the region other than the boundary in both the sintered body and the calcined body by applying vibration during the powder stacking.
これは、一次的には、各層の粉末積層時に振動を与えることによって、境界において上下層の粉末が部分的に混合し、層間の接合強度を高めたものと推察される。また、2次的には、第1〜第4粉末を2種類の粉末の混合によって作製したため、各粉末間に性状の差異が小さくなり、なじみやすかったものと推察される。 This is presumably because the upper and lower layer powders are partially mixed at the boundary by applying vibration when the powders of each layer are laminated, thereby increasing the bonding strength between the layers. In addition, secondarily, the first to fourth powders were prepared by mixing two kinds of powders, so that the difference in properties between the powders was reduced, and it was assumed that the powders were familiar.
[破壊靭性の測定]
実施例4において作製した焼結体について、JISR1607に準拠して破壊靭性を測定した。試験片における境界の位置は、上述の曲げ試験と同様である。また、押圧子は第2粉末と第3粉末間の境界の位置に合わせてある。この結果、破壊靭性も4.3MPa・m1/2であった。後述の実施例9に示すように、この数値は、積層無しに作製した焼結体の破壊靭性と同様であり、積層によって破壊靭性の低下が引き起こされていないことが分かる。
[Measurement of fracture toughness]
About the sintered compact produced in Example 4, fracture toughness was measured based on JISR1607. The position of the boundary in the test piece is the same as in the above bending test. Moreover, the presser is matched with the position of the boundary between the second powder and the third powder. As a result, the fracture toughness was 4.3 MPa · m 1/2 . As shown in Example 9 to be described later, this numerical value is the same as the fracture toughness of the sintered body produced without lamination, and it is understood that the fracture toughness is not reduced by the lamination.
[焼結時の収縮変形量の測定]
実施例4において、1000℃で2時間の仮焼によって作製した仮焼体をもって、上述の図1及び図2に示す試験片を作製し、当該試験片を1500℃で2時間焼成して、変形量(d/L×100)を測定した。変形量の測定方法は、上述の測定方法と同様とした。また、比較例として、曲げ試験と同様に、比較例1及び比較例2についても同じ試験片を作製し、焼結後の変形量を測定した。表8に、測定結果を示す。
[Measurement of shrinkage deformation during sintering]
In Example 4, with the calcined body produced by calcining at 1000 ° C. for 2 hours, the above-described test piece shown in FIGS. 1 and 2 was produced, and the test piece was fired at 1500 ° C. for 2 hours to deform. The amount (d / L × 100) was measured. The measuring method of the deformation was the same as the measuring method described above. Moreover, as a comparative example, the same test piece was produced also about the comparative example 1 and the comparative example 2 similarly to the bending test, and the deformation after sintering was measured. Table 8 shows the measurement results.
比較例においては、いずれも変形量は0.15以上となった。一方、実施例4においては、変形量を0.05以下とすることができ、比較例に比べて変形量を大きく抑制できていることが分かる。これより、組成の異なる粉末の積層時に組成物に振動を与えることによって焼結時の収縮変形を抑制することができると考えられる。 In all the comparative examples, the deformation amount was 0.15 or more. On the other hand, in Example 4, the deformation amount can be 0.05 or less, and it can be seen that the deformation amount can be greatly suppressed as compared with the comparative example. From this, it is thought that the shrinkage deformation at the time of sintering can be suppressed by applying vibration to the composition during the lamination of powders having different compositions.
また、比較例1と比較例2とを比べると、比較例1の方が変形量が小さくなっている。これより、各層を充填した後のプレス処理を施さない方が焼結時の収縮変形をより抑制することができると考えられる。 Moreover, when the comparative example 1 and the comparative example 2 are compared, the deformation amount of the comparative example 1 is smaller. From this, it is thought that the direction which does not perform the press process after filling each layer can suppress the shrinkage deformation at the time of sintering more.
さらに、2層積層体と4層積層体とを比較すると、2層積層体より4層積層体のほうが変形量が小さくなっている。これより、層の数を多くした方が収縮変形をより抑制できると考えられる。 Further, when comparing the two-layer laminate and the four-layer laminate, the deformation amount of the four-layer laminate is smaller than that of the two-layer laminate. From this, it is considered that shrinkage deformation can be further suppressed by increasing the number of layers.
[色度及び色差の測定]
実施例1〜4における、第1粉末、第2粉末、第3粉末、及び第4粉末について、それぞれ単独の焼結体を作製し、L*a*b*表色系による色度を測定した。色度は、焼結体を直径14mm、厚さ1.2mmの円板に加工し、その両面を研磨した後、オリンパス社製の測定装置CE100-DC/USを用いて測定した。また、色度の測定結果に基づき、隣接する層間の色差ΔE*ab1〜3を算出した。さらに、第1層と第4層間の色差ΔE*ab4を算出した。そして、(ΔE*ab1+ΔE*ab2+ΔE*ab3)−ΔE*ab4を算出した。表9〜12に色度を示す。表13に色差を示す。
[Measurement of chromaticity and color difference]
A single sintered body was prepared for each of the first powder, the second powder, the third powder, and the fourth powder in Examples 1 to 4, and the chromaticity according to the L * a * b * color system was measured. . The chromaticity was measured using a measuring apparatus CE100-DC / US manufactured by Olympus Corporation after processing the sintered body into a disk having a diameter of 14 mm and a thickness of 1.2 mm, and polishing both surfaces thereof. Moreover, based on the measurement result of chromaticity, the color difference ΔE * ab 1-3 between adjacent layers was calculated. Further, the color difference ΔE * ab 4 between the first layer and the fourth layer was calculated. Then, (ΔE * ab 1 + ΔE * ab 2 + ΔE * ab 3 ) −ΔE * ab 4 was calculated. Tables 9-12 show chromaticity. Table 13 shows the color difference.
各粉末の焼結体の色度は、ジルコニア焼結体の部分的に呈している色の色度を表しているものと考えられる。 The chromaticity of the sintered body of each powder is considered to represent the chromaticity of the color partially exhibited by the zirconia sintered body.
4層の積層体の第1層の焼結体において、L*は58〜73、a*は0〜8、b*は14〜27であった。第2層の焼結体において、L*は64〜73、a*は0〜6、b*は16〜22であった。第3層の焼結体において、L*は70〜78、a*は−2〜2、b*は5〜17であった。第4層の焼結体において、L*は72〜84、a*は−2〜1、b*は4〜15であった。 In the sintered body of the first layer of the four-layer laminate, L * was 58 to 73, a * was 0 to 8, and b * was 14 to 27. In the sintered body of the second layer, L * was 64-73, a * was 0-6, and b * was 16-22. In the sintered body of the third layer, L * was 70 to 78, a * was −2 to 2, and b * was 5 to 17. In the sintered body of the fourth layer, L * was 72 to 84, a * was −2 to 1, and b * was 4 to 15.
第1層の焼結体と第2層の焼結体の色差は7〜14であった。第2層の焼結体と第3層の焼結体の色差は10〜18であった。第3層の焼結体と第4層の焼結体の色差は4〜9であった。第1層の焼結体と第4層の焼結体の色差は28〜36であった。第1層の焼結体と第2層の焼結体の色差、第2層の焼結体と第3層の焼結体の色差及び第3層の焼結体と第4層の焼結体の色差の合計から、第1層の焼結体と第4層の焼結体の色差を差し引いた値は、1以下となった。 The color difference between the sintered body of the first layer and the sintered body of the second layer was 7 to 14. The color difference between the sintered body of the second layer and the sintered body of the third layer was 10-18. The color difference between the third layer sintered body and the fourth layer sintered body was 4 to 9. The color difference between the sintered body of the first layer and the sintered body of the fourth layer was 28 to 36. Color difference between the sintered body of the first layer and the sintered body of the second layer, color difference between the sintered body of the second layer and the sintered body of the third layer, and sintering of the sintered body of the third layer and the fourth layer The value obtained by subtracting the color difference between the first layer sintered body and the fourth layer sintered body from the total body color difference was 1 or less.
[実施例5]
[b*値の変化の測定]
ジルコニアとイットリアの混合粉末(100質量%)に対して、表14に示す添加率で顔料を添加した低添加率粉末及び高添加率粉末を作製し、表15に示す配合割合で組成物を作製し、実施例1〜4と同様にして焼結体を作製し、積層方向に沿って(図1にいう第2方向Yに沿って)L*a*b*表色系のb*値の変化を測定した。図6に、作製した試験片の模式図及び測定結果を示す。図6の上図は、試験片の模式図であり、寸法及び測定方向を示す。図6の下図は、測定結果を示すグラフである。焼結後の試験片は、焼結後に20mm×20mm×1mmの寸法を有するように作製した。第1層が第1粉末を充填した領域であり、第4層が第4粉末を充填した領域である。b*値の測定は、パパラボ社の2次元色彩計RC−300を用いて、29mm×22mmサイズの画像の中央に試験片を載置し、各層の境界面に対して垂直方向に走査して、約13μm間隔で実施した。図6の下図のグラフのX軸の数値は測定点数を示す。比較例3として、各層の粉末を積層する際に、振動を与えず、かつ各層を充填する度にプレス処理を施して作製した焼結体についても、同様にb*値の変化を測定した。比較例3における低添加率粉末及び高添加率粉末の組成及び配合割合は実施例5と同様である。図7に、試験片の模式図及び測定結果を示す。
[Example 5]
[Measurement of change in b * value]
For the mixed powder of zirconia and yttria (100% by mass), a low addition rate powder and a high addition rate powder in which a pigment is added at the addition rate shown in Table 14 are produced, and a composition is produced at the blending ratio shown in Table 15 Then, a sintered body was prepared in the same manner as in Examples 1 to 4, and the b * value of the L * a * b * color system was measured along the stacking direction (along the second direction Y in FIG. 1). Changes were measured. In FIG. 6, the schematic diagram and measurement result of the produced test piece are shown. The upper diagram of FIG. 6 is a schematic diagram of a test piece, showing dimensions and measurement directions. The lower diagram of FIG. 6 is a graph showing the measurement results. The sintered test piece was prepared to have a size of 20 mm × 20 mm × 1 mm after sintering. The first layer is a region filled with the first powder, and the fourth layer is a region filled with the fourth powder. b * value is measured by using a two-dimensional colorimeter RC-300 manufactured by Paparabo, placing a test piece in the center of an image of 29 mm × 22 mm size, and scanning in a direction perpendicular to the boundary surface of each layer. Performed at intervals of about 13 μm. The numerical value on the X axis in the lower graph of FIG. 6 indicates the number of measurement points. As Comparative Example 3, the change in the b * value was also measured for a sintered body produced by applying a press treatment each time the layers were filled without applying vibration when the powder of each layer was laminated. The composition and blending ratio of the low addition rate powder and the high addition rate powder in Comparative Example 3 are the same as in Example 5. In FIG. 7, the schematic diagram and measurement result of a test piece are shown.
図7のグラフを見ると、各層の中央部分では、b*値は平坦に推移する傾向が見受けられる。また、層間の境界においては、段差状の急激なb*値の変化も見受けられる。これは、顔料組成の異なる各層の粉末が独立して焼結しているためであると考えられる。これによれば、比較例3の試験片の外観は、きれいなグラデーションが形成されていない。一方、図6のグラフを見ると、各層の中央部分でもb*値は緩やかな増加傾向にある。また、各層間の境界においては、段差状のb*値の変化は見受けられず、どこに境界にあるかは判別することが困難である。特に、第1層と第2層との境界及び第3層と第4層との境界においては直線的に推移している。これによれば、本発明の焼結体の外観には、きれいなグラデーションが形成されていることが分かる。この結果は、本発明においては、第1〜第4粉末の充填時に振動を与えたことによって、上下層間の境界付近において隣接する層間で粉末の混合が生じ、隣接する層間の顔料含有率の差が小さくなったためと考えられる。なお、第2粉末と第3粉末とは顔料の含有量の差が大きいため、グラフのb*値の変化においても他の部分より急激に変化しているものと考えられる。
From the graph of FIG. 7, it can be seen that the b * value tends to be flat in the central portion of each layer. In addition, at the boundary between the layers, a sudden step-like change in b * value is also observed. This is considered to be because the powder in each layer having a different pigment composition is sintered independently. According to this, a beautiful gradation is not formed in the appearance of the test piece of Comparative Example 3. On the other hand, looking at the graph of FIG. 6, the b * value tends to increase gradually even at the center of each layer. Further, no step-like change in b * value is observed at the boundary between the layers, and it is difficult to determine where the boundary is. In particular, the transition is linear at the boundary between the first layer and the second layer and the boundary between the third layer and the fourth layer. According to this, it turns out that the beautiful gradation is formed in the external appearance of the sintered compact of this invention. As a result, in the present invention, by applying vibration when filling the first to fourth powders, powder mixing occurs between adjacent layers in the vicinity of the boundary between the upper and lower layers, and the difference in the pigment content ratio between the adjacent layers occurs. This is thought to be due to the decrease in size. In addition, since the difference in pigment content is large between the second powder and the third powder, it is considered that the b * value in the graph also changes more rapidly than the other parts.
[実施例6〜15]
顔料組成の異なるジルコニア粉末を積層させて作製した組成物を基に、歯科用補綴物となる焼結体を作製した。また、各層の基とした各粉末の焼結体の色度を測定した。さらに、実施例9に係る焼結体について、曲げ強度、破壊靭性及び水熱処理後の単斜晶のピーク比を測定した。
[Examples 6 to 15]
Based on the composition produced by laminating zirconia powders having different pigment compositions, a sintered body to be a dental prosthesis was produced. Moreover, the chromaticity of the sintered compact of each powder based on each layer was measured. Further, the bending strength, fracture toughness and monoclinic peak ratio after hydrothermal treatment were measured for the sintered body according to Example 9.
まず、実施例1〜4と同様にして1次粉末を作製した。次に、1次粉末を4つに分けた。各粉末を第1〜第4粉末とする。実施例6〜15において、各粉末に、下記表6〜16に示す顔料を添加した。表に示す数値は、ジルコニアとイットリアの混合粉末(100質量%)に対する添加率である。そして、低添加率粉末及び高添加率粉末を作製していないこと及び顔料の添加率以外は、実施例1〜4と同様にして、第1〜第4粉末の2次粉末を作製した。 First, a primary powder was produced in the same manner as in Examples 1 to 4. Next, the primary powder was divided into four parts. Let each powder be the 1st-4th powder. In Examples 6 to 15, pigments shown in Tables 6 to 16 below were added to each powder. The numerical value shown in the table is the addition rate with respect to the mixed powder (100% by mass) of zirconia and yttria. And the secondary powder of the 1st-4th powder was produced like Example 1-4 except having not produced the low addition rate powder and the high addition rate powder, and the addition rate of the pigment.
次に、実施例1〜4と同様の方法で成形体を作製した。次に、成形体を1000℃で2時間焼成して仮焼体を作製した。次に、CAD/CAMシステム(カタナシステム、クラレノリタケデンタル社)を用いて歯冠形状に成形した。次に、仮焼体を1500℃で2時間焼成して、焼結体を作製した。第1〜第4粉末の積層方向の焼結体の長さは8mmであった。 Next, the molded object was produced by the method similar to Examples 1-4. Next, the compact was fired at 1000 ° C. for 2 hours to prepare a calcined body. Next, it was molded into a crown shape using a CAD / CAM system (Katana System, Kurarenoritake Dental Co., Ltd.). Next, the calcined body was fired at 1500 ° C. for 2 hours to produce a sintered body. The length of the sintered body in the stacking direction of the first to fourth powders was 8 mm.
実施例6〜16のいずれの焼結体も、組成物の第1層に相当する領域から第4層に相当する領域に向かって、薄黄色から黄白色へと変化するグラデーションが形成され、天然歯と同様の外観を呈していた。 In any of the sintered bodies of Examples 6 to 16, a gradation changing from light yellow to yellowish white was formed from the region corresponding to the first layer of the composition to the region corresponding to the fourth layer. It had the same appearance as the teeth.
実施例1〜4と同様にして、そこで、第1粉末、第2粉末、第3粉末、及び第4粉末の焼結体の色度及び色差を測定した。表26〜35に色度を示す。表36〜37に色差を示す。 In the same manner as in Examples 1 to 4, the chromaticity and color difference of the sintered bodies of the first powder, the second powder, the third powder, and the fourth powder were measured. Tables 26 to 35 show chromaticity. Tables 36 to 37 show the color differences.
各粉末の色度は、複数の粉末の積層体から作製したジルコニア焼結体の各点の色度を表しているものと考えられる。実施例9の4つ焼結体の組み合わせは全体として明るい色を呈した。実施例10の4つの焼結体の組み合わせは全体として暗い色を呈した。 The chromaticity of each powder is considered to represent the chromaticity of each point of a zirconia sintered body produced from a laminate of a plurality of powders. The combination of the four sintered bodies of Example 9 exhibited a bright color as a whole. The combination of the four sintered bodies of Example 10 exhibited a dark color as a whole.
第1層の焼結体において、L*は58〜76、a*は−2〜8、b*は5〜27であった。第2層の焼結体において、L*は66〜81、a*は−2〜6、b*は4〜21であった。第3層の焼結体において、L*は69〜83、a*は−2〜2、b*は3〜17であった。第4層の焼結体において、L*は71〜84、a*は−2〜1、b*は2〜15であった。 In the sintered body of the first layer, L * is from 58 to 76, a * is -2~8, b * was 5 to 27. In the sintered body of the second layer, L * was 66 to 81, a * was −2 to 6, and b * was 4 to 21. In the sintered body of the third layer, L * was 69 to 83, a * was −2 to 2, and b * was 3 to 17. In the sintered body of the fourth layer, L * was 71 to 84, a * was −2 to 1, and b * was 2 to 15.
第1層の焼結体と第2層の焼結体の色差は3〜15であった。第2層の焼結体と第3層の焼結体の色差は1〜11であった。第3層の焼結体と第4層の焼結体の色差は1〜4であった。第1層から第4層に向けて、隣接する層間の色差は小さくなる傾向にあった。また、第1層の焼結体と第4層の焼結体の色差は8〜29であった。第1層の焼結体と第2層の焼結体の色差、第2層の焼結体と第3層の焼結体の色差及び第3層の焼結体と第4層の焼結体の色差の合計から、第1層の焼結体と第4層の焼結体の色差を差し引いた値は、1以下となった。 The color difference between the sintered body of the first layer and the sintered body of the second layer was 3-15. The color difference between the sintered body of the second layer and the sintered body of the third layer was 1 to 11. The color difference between the sintered body of the third layer and the sintered body of the fourth layer was 1 to 4. The color difference between adjacent layers tends to decrease from the first layer to the fourth layer. The color difference between the sintered body of the first layer and the sintered body of the fourth layer was 8 to 29. Color difference between the sintered body of the first layer and the sintered body of the second layer, color difference between the sintered body of the second layer and the sintered body of the third layer, and sintering of the sintered body of the third layer and the fourth layer The value obtained by subtracting the color difference between the first layer sintered body and the fourth layer sintered body from the total body color difference was 1 or less.
実施例9における第1粉末、第2粉末、第3粉末、及び第4粉末について、それぞれ単独のジルコニア焼結体を作製し、曲げ強度、破壊靭性及び水熱処理後の単斜晶のピーク比を測定した。測定結果を表38に示す。ジルコニア焼結体の曲げ強度はJISR1601に準拠して測定した。ジルコニア焼結体の破壊靭性はJISR1607に準拠して測定した。水熱処理試験は、180℃、1MPa、5時間の条件でISO13356に準拠した。水熱処理試験を施した後、CuKα線でジルコニア焼結体のX線回折パターンを測定し、単斜晶のピーク比、すなわち水熱処理試験によって単斜晶へ相転移した程度を測定した。いずれの焼結体も曲げ強度は1200MPa以上、破壊靭性も4MPa・m1/2以上、かつ単斜晶のピーク比も1以下であった。他の実施例におけるジルコニア焼結体も組成は同様であるので同様の結果が得られると考えられる。曲げ強度及び破壊靭性の試験結果は、積層体の境界に負荷を掛けて試験したときの数値と同様であった。 For each of the first powder, the second powder, the third powder, and the fourth powder in Example 9, single zirconia sintered bodies were prepared, and the bending strength, fracture toughness, and the peak ratio of monoclinic crystals after hydrothermal treatment were determined. It was measured. The measurement results are shown in Table 38. The bending strength of the zirconia sintered body was measured according to JIS R1601. The fracture toughness of the zirconia sintered body was measured according to JIS R1607. The hydrothermal treatment test conformed to ISO13356 under the conditions of 180 ° C., 1 MPa, and 5 hours. After the hydrothermal treatment test, the X-ray diffraction pattern of the zirconia sintered body was measured with CuKα rays, and the peak ratio of monoclinic crystals, that is, the degree of phase transition to monoclinic crystals was measured by the hydrothermal treatment test. All the sintered bodies had a bending strength of 1200 MPa or more, a fracture toughness of 4 MPa · m 1/2 or more, and a monoclinic peak ratio of 1 or less. Since the zirconia sintered bodies in other examples have the same composition, it is considered that the same results can be obtained. The test results of bending strength and fracture toughness were the same as the numerical values when the test was performed with a load applied to the boundary of the laminate.
また、第2粉末については、1000℃で2時間焼成して作製した仮焼体の曲げ強度もJISR1601に準拠して測定した。第2粉末の仮焼体の曲げ強度は41MPaであった。この数値は、積層体の境界に負荷を掛けて試験したときの数値と同様であった。 Moreover, about the 2nd powder, the bending strength of the calcined body produced by baking at 1000 degreeC for 2 hours was also measured based on JISR1601. The bending strength of the calcined body of the second powder was 41 MPa. This numerical value was the same as the numerical value when the load was applied to the boundary of the laminate.
[実施例16]
上記実施例においては、イットリアの含有率はジルコニア及びイットリアの合計モル数において4mol%であったが、実施例16においては3mol%の焼結体を作製して色度を測定した。測定に用いた焼結体は、イットリアの含有率以外は、表14及び表15に示す実施例4と同じである。表39に測定結果を示す。表12に示す色度と比較すると、イットリア含有率を下げると、L*が減少する傾向にあり、a*及びb*が増加する傾向にあった。
[Example 16]
In the above example, the yttria content was 4 mol% in terms of the total number of moles of zirconia and yttria. In Example 16, a 3 mol% sintered body was produced and the chromaticity was measured. The sintered body used for the measurement is the same as Example 4 shown in Tables 14 and 15 except for the yttria content. Table 39 shows the measurement results. Compared with the chromaticity shown in Table 12, when the yttria content was decreased, L * tended to decrease and a * and b * tended to increase.
本発明のジルコニア焼結体、並びにジルコニア焼結体用の組成物及び仮焼体は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。 The zirconia sintered body of the present invention, and the composition and calcined body for the zirconia sintered body have been described based on the above embodiment, but are not limited to the above embodiment and are within the scope of the present invention. And various modifications to various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) based on the basic technical idea of the present invention. Needless to say, modifications and improvements can be included. Various combinations and replacements of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the claims of the present invention. Or you can choose.
本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。 Further problems, objects, and developments of the present invention will become apparent from the entire disclosure of the present invention including the claims.
本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。 Regarding numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の記載には限定されない。
[付記1]
ジルコニア及びジルコニアの相転移を抑制する安定化剤を含有し、組成が異なる複数のジルコニア粉末を形成し、
前記複数のジルコニア粉末を積層させてジルコニア組成物を形成し、
前記ジルコニア組成物を焼結させたジルコニア焼結体を作製し、
JISR1601に準拠し、前記複数のジルコニア粉末の境界が荷重印加方向に沿って試験片を横断するように存在する焼結体の試験片に対して、3点曲げ試験の荷重点を前記境界の位置に合わせて測定した曲げ強度が1100MPa以上であることを特徴とするジルコニア焼結体。
[付記2]
前記曲げ強度が1200MPa以上であることを特徴とする付記に記載のジルコニア焼結体。
[付記3]
前記ジルコニア組成物を800℃〜1200℃で仮焼させたジルコニア仮焼体を作製したとき、
JISR1601に準拠し、前記複数のジルコニア粉末の境界が荷重印加方向に沿って試験片を横断するように存在する仮焼体の試験片に対して、3点曲げ試験の荷重点を前記境界の位置に合わせて測定した曲げ強度は、前記ジルコニア粉末の1つを単独で前記試験片の仮焼温度と同じ温度で仮焼させたジルコニア仮焼体の曲げ強度の90%以上であることを特徴とする付記に記載のジルコニア焼結体。
[付記4]
前記複数のジルコニア粉末は、顔料を含有し、顔料の含有率がそれぞれ異なることを特徴とする付記に記載のジルコニア焼結体。
[付記5]
前記複数のジルコニア粉末を単独で1500℃で焼結させた各焼結体について、JISR1601に準拠して測定した曲げ強度が1100MPa以上であることを特徴とする付記に記載のジルコニア焼結体。
[付記6]
ジルコニア及びジルコニアの相転移を抑制する安定化剤を含有し、組成が異なる複数のジルコニア粉末を形成し、
前記複数のジルコニア粉末を積層させてジルコニア組成物を形成し、
前記組成物を800℃〜1200℃で仮焼させたジルコニア仮焼体であって、
JISR1601に準拠し、前記複数のジルコニア粉末の境界が荷重印加方向に沿って試験片を横断するように存在する仮焼体の試験片に対して、3点曲げ試験の荷重点を前記境界の位置に合わせて測定した曲げ強度は、前記ジルコニア粉末の1つを単独で前記試験片の仮焼温度と同じ温度で仮焼させたジルコニア仮焼体の曲げ強度の90%以上であることを特徴とするジルコニア仮焼体。
[付記7]
前記複数のジルコニア粉末は、顔料を含有し、顔料の含有率がそれぞれ異なることを特徴とする付記に記載のジルコニア仮焼体。
[付記8]
ジルコニア、ジルコニアの相転移を抑制する安定化剤及び顔料を含有し、前記顔料の含有率が異なる複数の積層用粉末を作製する工程と、
複数の前記積層用粉末を型内に積層する積層工程と、を含み、
前記積層工程において、少なくとも2つの前記積層用粉末を前記型に充填した後、前記型を振動させることを特徴とするジルコニア組成物の製造方法。
[付記9]
前記積層工程において、1つの前記積層用粉末を前記型に充填する度に前記型を振動させることを特徴とする付記に記載のジルコニア組成物の製造方法。
[付記10]
ジルコニア、ジルコニアの相転移を抑制する安定化剤及び顔料を含有し、前記顔料の含有率が異なる低添加率粉末及び高添加率粉末を作製する工程と、
前記低添加率粉末と前記高添加率粉末とを混合して少なくとも1つの積層用粉末を作製する混合工程と、
前記低添加率粉末、前記高添加率粉末及び前記積層用粉末のうち、少なくとも2つの粉末を型内に積層する積層工程と、
を含むことを特徴とするジルコニア組成物の製造方法。
[付記11]
前記積層工程において、少なくとも2つの粉末を前記型に充填した後、前記型を振動させることを特徴とする付記に記載のジルコニア組成物の製造方法。
[付記12]
前記混合工程において、前記低添加率粉末と前記高添加率粉末の混合割合が異なる2以上の前記積層用粉末を作製し、
前記積層工程において、前記低添加率粉末又は前記高添加率粉末の含有率が順に変化するように、複数の粉末を積層することを特徴とする付記に記載のジルコニア組成物の製造方法。
[付記13]
前記積層工程において、1つの粉末を前記型に充填した後、当該粉末の上面を平坦にならすことを特徴とする付記に記載のジルコニア組成物の製造方法。
[付記14]
前記積層工程において、粉末中の顔料の含有率が順に変化するように、前記粉末を積層することを特徴とする付記に記載のジルコニア組成物の製造方法。
[付記15]
付記に記載のジルコニア組成物の製造方法と、
前記組成物を800℃〜1200℃で焼成する工程と、
を含むことを特徴とするジルコニア仮焼体の製造方法。
[付記16]
付記に記載のジルコニア組成物の製造方法と、
前記組成物を1400℃〜1600℃で焼成する工程と、
を含むことを特徴とするジルコニア焼結体の製造方法。
[付記17]
付記に記載のジルコニア仮焼体の製造方法と、
前記仮焼体を1400℃〜1600℃で焼成する工程と、
を含むことを特徴とするジルコニア焼結体の製造方法。
A part or all of the above embodiment may be described as in the following supplementary notes, but is not limited to the following description.
[Appendix 1]
Containing a zirconia and a stabilizer that suppresses the phase transition of zirconia, forming a plurality of zirconia powders having different compositions;
Laminating the plurality of zirconia powders to form a zirconia composition;
Producing a zirconia sintered body obtained by sintering the zirconia composition;
In accordance with JISR1601, the load point of the three-point bending test is set to the position of the boundary with respect to the test piece of the sintered body in which the boundary of the plurality of zirconia powders crosses the test piece along the load application direction. A zirconia sintered body characterized in that the bending strength measured in accordance with the above is 1100 MPa or more.
[Appendix 2]
The zirconia sintered body according to the supplementary note, wherein the bending strength is 1200 MPa or more.
[Appendix 3]
When preparing a zirconia calcined body obtained by calcining the zirconia composition at 800 ° C. to 1200 ° C.,
According to JISR1601, the load point of the three-point bending test is set to the position of the boundary with respect to the test piece of the calcined body in which the boundary of the plurality of zirconia powders crosses the test piece along the load application direction. The bending strength measured in accordance with the zirconia powder is 90% or more of the bending strength of a zirconia calcined body obtained by calcining one of the zirconia powders at the same temperature as the calcining temperature of the test piece. The zirconia sintered body according to the supplementary note.
[Appendix 4]
The zirconia sintered body according to the supplementary note, wherein the plurality of zirconia powders contain a pigment and have different pigment contents.
[Appendix 5]
The zirconia sintered body according to the supplementary note, wherein each of the sintered bodies obtained by sintering the plurality of zirconia powders alone at 1500 ° C has a bending strength measured in accordance with JIS R1601 of 1100 MPa or more.
[Appendix 6]
Containing a zirconia and a stabilizer that suppresses the phase transition of zirconia, forming a plurality of zirconia powders having different compositions;
Laminating the plurality of zirconia powders to form a zirconia composition;
A zirconia calcined body obtained by calcining the composition at 800 ° C. to 1200 ° C.,
According to JISR1601, the load point of the three-point bending test is set to the position of the boundary with respect to the test piece of the calcined body in which the boundary of the plurality of zirconia powders crosses the test piece along the load application direction. The bending strength measured in accordance with the zirconia powder is 90% or more of the bending strength of a zirconia calcined body obtained by calcining one of the zirconia powders at the same temperature as the calcining temperature of the test piece. Zirconia calcined body.
[Appendix 7]
The zirconia calcined body as described in the supplementary note, wherein the plurality of zirconia powders contain a pigment and have different pigment contents.
[Appendix 8]
Zirconia, containing a stabilizer and a pigment that suppresses the phase transition of zirconia, and producing a plurality of lamination powders having different pigment content rates; and
Laminating a plurality of laminating powders in a mold,
In the laminating step, after the mold is filled with at least two powders for laminating, the mold is vibrated, and the method for producing a zirconia composition.
[Appendix 9]
The method for producing a zirconia composition according to the supplementary note, wherein in the laminating step, the die is vibrated each time the die is filled with one laminating powder.
[Appendix 10]
A step of producing a low addition rate powder and a high addition rate powder containing a stabilizer and a pigment for suppressing phase transition of zirconia and zirconia, and different content rates of the pigment;
A mixing step of mixing the low addition rate powder and the high addition rate powder to produce at least one lamination powder;
A laminating step of laminating at least two of the low addition rate powder, the high addition rate powder and the laminating powder in a mold;
The manufacturing method of the zirconia composition characterized by including.
[Appendix 11]
The method for producing a zirconia composition according to the supplementary note, wherein, in the laminating step, after the mold is filled with at least two powders, the mold is vibrated.
[Appendix 12]
In the mixing step, two or more laminating powders having different mixing ratios of the low addition rate powder and the high addition rate powder are produced,
The method for producing a zirconia composition according to the supplementary note, wherein in the laminating step, a plurality of powders are laminated so that the content of the low addition rate powder or the high addition rate powder changes in order.
[Appendix 13]
The method for producing a zirconia composition according to the supplementary note, wherein, in the laminating step, after the powder is filled into the mold, the upper surface of the powder is flattened.
[Appendix 14]
The method for producing a zirconia composition according to the supplementary note, wherein the powder is laminated so that the content of the pigment in the powder changes in order in the lamination step.
[Appendix 15]
A method for producing the zirconia composition according to the supplementary note,
Baking the composition at 800 ° C. to 1200 ° C .;
The manufacturing method of the zirconia calcined body characterized by including this.
[Appendix 16]
A method for producing the zirconia composition according to the supplementary note,
Baking the composition at 1400 ° C. to 1600 ° C .;
The manufacturing method of the zirconia sintered compact characterized by including this.
[Appendix 17]
A method for producing the zirconia calcined body described in the supplementary notes,
Firing the calcined body at 1400 ° C. to 1600 ° C .;
The manufacturing method of the zirconia sintered compact characterized by including this.
本発明のジルコニア焼結体は、補綴物等の歯科用材料、フェルールやスリーブ等の光ファイバ用接続部品、各種工具(例えば、粉砕ボール、研削具)、各種部品(例えば、ネジ、ボルト・ナット)、各種センサ、エレクトロニクス用部品、装飾品(例えば、時計のバンド)等の種々の用途に利用することができる。ジルコニア焼結体を歯科用材料に使用する場合、例えば、コーピング、フレームワーク、クラウン、クラウンブリッジ、アバットメント、インプラント、インプラントスクリュー、インプラントフィクスチャー、インプラントブリッジ、インプラントバー、ブラケット、義歯床、インレー、アンレー、オンレー、矯正用ワイヤー、ラミネートベニア等に使用することができる。 The zirconia sintered body of the present invention includes dental materials such as prostheses, optical fiber connection parts such as ferrules and sleeves, various tools (for example, grinding balls and grinding tools), various parts (for example, screws, bolts and nuts). ), Various sensors, electronic parts, ornaments (for example, watch bands), and the like. When using a zirconia sintered body as a dental material, for example, coping, framework, crown, crown bridge, abutment, implant, implant screw, implant fixture, implant bridge, implant bar, bracket, denture base, inlay, It can be used for onlays, onlays, straightening wires, laminate veneers and the like.
10 ジルコニア焼結体
20,22 仮焼体
20a,22a 底面
21a,21b 第1層,第2層
23a〜23d 第1〜第4層
30 接地面
A〜D 第1点〜第4点
P 一端
Q 他端
X 第1方向
Y 第2方向
10 Zirconia sintered
本発明の第1視点によれば、ジルコニア及びジルコニアの相転移を抑制する安定化剤としてイットリアを含有し、組成が異なる複数のジルコニア粉末を形成し、複数のジルコニア粉末を積層させてジルコニア組成物を形成し、ジルコニア組成物を800℃〜1200℃で焼成して製造された状態のジルコニア仮焼体が提供される。仮焼体を幅50mm×高さ10mm×奥行き5mmの寸法の直方体形状に成形したものを試験片とし、試験片において、幅50mm×奥行き5mmとなる面を底面としたとき、ジルコニア粉末の積層によって形成される境界面が底面と平行になっており、試験片を1500℃で2時間焼成し、2つの底面のうち、凹面に変形した底面を下にして載置したとき、(凹面に変形した底面と接地面との最大間隔)/(幅方向における接地部分間の距離)×100が0.15以下である。 According to the first aspect of the present invention, a zirconia composition containing yttria as a stabilizer for suppressing phase transition of zirconia and zirconia, forming a plurality of zirconia powders having different compositions, and laminating the plurality of zirconia powders. And a zirconia calcined body in a state of being produced by firing the zirconia composition at 800 ° C. to 1200 ° C. is provided. When the calcined body is molded into a rectangular parallelepiped shape with dimensions of 50 mm width × 10 mm height × 5 mm depth, the test piece has a bottom surface that is 50 mm wide × 5 mm depth by stacking zirconia powder. The formed boundary surface is parallel to the bottom surface, and when the test piece was baked at 1500 ° C. for 2 hours and placed with the bottom surface of the two bottom surfaces deformed into the concave surface (deformed into the concave surface) The maximum distance between the bottom surface and the ground contact surface / (distance between ground contact portions in the width direction) × 100 is 0.15 or less.
本発明の第2視点によれば、本発明のジルコニア仮焼体を1400℃〜1600℃で焼結した状態であるジルコニア焼結体が提供される。 According to the 2nd viewpoint of this invention, the zirconia sintered compact which is the state which sintered the zirconia calcined body of this invention at 1400 degreeC-1600 degreeC is provided.
本発明の第5視点によれば、本発明の仮焼体を切削加工した後に焼結した状態である歯科用補綴物が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, a dental prosthesis a calcined body is in a state of being sintered after cutting of the present invention is provided.
Claims (23)
前記複数のジルコニア粉末を積層させてジルコニア組成物を形成し、
前記ジルコニア組成物を800℃〜1200℃で焼成して製造されたジルコニア仮焼体であって、
前記仮焼体を幅50mm×高さ10mm×奥行き5mmの寸法の直方体形状に成形したものを試験片とし、前記試験片において、幅50mm×奥行き5mmとなる面を底面としたとき、前記ジルコニア粉末の積層によって形成される境界面が前記底面と平行になっており、
前記試験片を1500℃で2時間焼成し、
2つの前記底面のうち、凹面に変形した底面を下にして載置したとき、
(凹面に変形した前記底面と接地面との最大間隔)/(前記幅方向における接地部分間の距離)×100が0.15以下であることを特徴とするジルコニア仮焼体。 Containing a zirconia and a stabilizer that suppresses the phase transition of zirconia, forming a plurality of zirconia powders having different compositions;
Laminating the plurality of zirconia powders to form a zirconia composition;
A zirconia calcined body produced by firing the zirconia composition at 800 ° C. to 1200 ° C.,
When the calcined body is formed into a rectangular parallelepiped shape having dimensions of width 50 mm × height 10 mm × depth 5 mm, a test piece is used. The boundary surface formed by the lamination of is parallel to the bottom surface,
The test piece was fired at 1500 ° C. for 2 hours,
Of the two bottom surfaces, when placed with the bottom surface deformed into a concave surface,
A zirconia calcined body, wherein (maximum distance between the bottom surface deformed into a concave surface and the ground contact surface) / (distance between ground contact portions in the width direction) × 100 is 0.15 or less.
前記一端から全長の25%までの区間にある第1点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L1,a1,b1)とし、
前記他端から全長の25%までの区間にある第2点のL*a*b*表色系による色度(L*,a*,b*)を(L2,a2,b2)としたとき、
L1が58.0以上76.0以下であり、
a1が−1.6以上7.6以下であり、
b1が5.5以上26.7以下であり、
L2が71.8以上84.2以下であり、
a2が−2.1以上1.8以下であり、
b2が1.9以上16.0以下であり、
L1<L2であり、
a1>a2であり、
b1>b2であり、
前記第1点から前記第2点に向かってL*a*b*表色系による色度の増減傾向が変化しないことを特徴とする請求項4に記載のジルコニア焼結体。 On a straight line extending in the first direction from one end to the other end,
The chromaticity (L * , a * , b * ) according to the L * a * b * color system of the first point in the section from one end to 25% of the total length is defined as (L1, a1, b1).
When the chromaticity (L * , a * , b * ) according to the L * a * b * color system of the second point in the section from the other end to 25% of the total length is (L2, a2, b2) ,
L1 is 58.0 or more and 76.0 or less,
a1 is -1.6 or more and 7.6 or less,
b1 is 5.5 or more and 26.7 or less,
L2 is 71.8 or more and 84.2 or less,
a2 is -2.1 or more and 1.8 or less,
b2 is 1.9 or more and 16.0 or less,
L1 <L2 and
a1> a2, and
b1> b2,
5. The zirconia sintered body according to claim 4, wherein an increasing / decreasing tendency of chromaticity due to the L * a * b * color system does not change from the first point toward the second point.
前記第1点から前記第2点に向かってL*値が1以上減少する区間が存在せず、
前記第1点から前記第2点に向かってa*値が1以上増加する区間が存在せず、
前記第1点から前記第2点に向かってb*値が1以上増加する区間が存在しない
ことを特徴とする請求項5に記載のジルコニア焼結体。 On the straight line connecting the first point and the second point,
There is no section in which the L * value decreases by 1 or more from the first point toward the second point,
There is no section in which the a * value increases by 1 or more from the first point toward the second point,
6. The zirconia sintered body according to claim 5, wherein there is no section in which the b * value increases by 1 or more from the first point toward the second point.
L3が62.5以上80.5以下であり、
a3が−1.8以上5.5以下であり、
b3が4.8以上21.8以下であり、
L1<L3<L2であり、
a1>a3>a2であり、
b1>b3>b2である、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のジルコニア焼結体。 On the straight line connecting the first point to the second point, the chromaticity (L * , a * ) of the third point between the first point and the second point by the L * a * b * color system , B * ) is (L3, a3, b3),
L3 is 62.5 or more and 80.5 or less,
a3 is −1.8 or more and 5.5 or less,
b3 is 4.8 or more and 21.8 or less,
L1 <L3 <L2, and
a1>a3> a2,
b1>b3> b2.
The zirconia sintered body according to claim 5 or 6, characterized in that
L4が69.1以上82.3以下であり、
a4が−2.1以上1.8以下であり、
b4が3.5以上16.2以下であり、
L1<L3<L4<L2であり、
a1>a3>a4>a2であり、
b1>b3>b4>b2である、
ことを特徴とする請求項7に記載のジルコニア焼結体。 On the straight line connecting the first point to the second point, the chromaticity (L * , a * ) of the fourth point L * a * b * color system between the third point and the second point . , B * ) is (L4, a4, b4),
L4 is 69.1 or more and 82.3 or less,
a4 is -2.1 or more and 1.8 or less,
b4 is 3.5 or more and 16.2 or less,
L1 <L3 <L4 <L2,
a1>a3>a4> a2,
b1>b3>b4> b2.
The zirconia sintered body according to claim 7.
前記第4点は前記一端から全長の55%の距離にある、
ことを特徴とする請求項8に記載のジルコニア焼結体。 The third point is at a distance of 45% of the total length from the one end,
The fourth point is at a distance of 55% of the total length from the one end,
The zirconia sintered body according to claim 8, wherein:
隣接する2点におけるL*値の差をΔL*とし、
隣接する2点におけるa*値の差をΔa*とし、
隣接する2点におけるb*値の差をΔb*とし、
以下の式1よりΔE*abを算出した場合、
前記第1点と前記第3点間のΔE*abは3.7以上14.3以下であり、
前記第3点と前記第4点間のΔE*abは1.8以上10.5以下であり、
前記第4点と前記第2点間のΔE*abは1.0以上9.0以下である、
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のジルコニア焼結体。
[式1]
In the first point, the third point, the fourth point, and the second point,
The difference between L * values at two adjacent points is ΔL * ,
The difference between a * values at two adjacent points is Δa * ,
The difference between b * values at two adjacent points is Δb * ,
When ΔE * ab is calculated from Equation 1 below,
ΔE * ab between the first point and the third point is 3.7 or more and 14.3 or less,
ΔE * ab between the third point and the fourth point is 1.8 or more and 10.5 or less,
ΔE * ab between the fourth point and the second point is 1.0 or more and 9.0 or less,
The zirconia sintered body according to claim 8 or 9, characterized in that.
[Formula 1]
L3が69.1以上82.3以下であり、
a3が−2.1以上1.8以下であり、
b3が3.5以上16.2以下であり、
L1<L3<L2であり、
a1>a3>a2であり、
b1>b3>b2である、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のジルコニア焼結体。 On the straight line connecting the first point to the second point, the chromaticity (L * , a * ) of the third point between the first point and the second point by the L * a * b * color system , B * ) is (L3, a3, b3),
L3 is 69.1 or more and 82.3 or less,
a3 is -2.1 or more and 1.8 or less,
b3 is 3.5 or more and 16.2 or less,
L1 <L3 <L2, and
a1>a3> a2,
b1>b3> b2.
The zirconia sintered body according to claim 5 or 6, characterized in that
前記一端から前記他端に向かう直線上においてL*a*b*表色系による色度の増減傾向が変化しないことを特徴とする請求項5に記載のジルコニア焼結体。 The color changes in the first direction from one end to the other,
6. The zirconia sintered body according to claim 5, wherein an increasing / decreasing tendency of chromaticity due to the L * a * b * color system does not change on a straight line from the one end to the other end.
前記2点間のL*値の差をΔL*とし、
前記2点間のa*値の差をΔa*とし、
前記2点間のb*値の差をΔb*とし、
以下の式2よりΔE*abを算出した場合、
ΔE*abが1未満であることを特徴とする請求項15に記載のジルコニア焼結体。
[式2]
At two points on a straight line extending in the second direction,
The difference in L * value between the two points is ΔL * ,
The difference in a * value between the two points is Δa * ,
The difference in b * value between the two points is Δb * ,
When ΔE * ab is calculated from Equation 2 below,
The zirconia sintered body according to claim 15, wherein ΔE * ab is less than 1.
[Formula 2]
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