JP6672765B2 - Zirconia sintered body and its use - Google Patents

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Description

本発明は、異なる色調を有するジルコニアが焼結により接合したジルコニア焼結体に関する。より詳細には、異なる色調を有するジルコニアが焼結により接合したジルコニア焼結体であって、一方のジルコニアが他方のジルコニアに模様を形成しているジルコニア焼結体に関する。   The present invention relates to a zirconia sintered body in which zirconia having different colors is joined by sintering. More specifically, the present invention relates to a zirconia sintered body in which zirconia having different colors is joined by sintering, in which one zirconia forms a pattern on the other zirconia.

高靱性及び高強度であることに加えて光沢感を有することから、ジルコニア焼結体は高級感を呈する部材とすることができる。そのため、ジルコニア焼結体は、例えば、高級時計部品や装飾品など、各種部材として利用されている。高級感を呈する部材であるにもかかわらず、ジルコニア焼結体の色調は単色である。さらに、通常、色調の異なるジルコニアは焼結挙動が互いに異なる。そのため、色調の異なるジルコニアを同時に焼結した場合、割れや亀裂、ひずみ等が生じ、欠陥のないジルコニア焼結体を得ることはできなかった。そのため、2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体、及び、これからなる部材を得ることはできなかった。   The zirconia sintered body can be a high-grade member because it has a glossiness in addition to high toughness and high strength. Therefore, the zirconia sintered body is used as various members such as high-grade watch parts and decorative articles. The color tone of the zirconia sintered body is a single color though it is a member exhibiting a high quality feeling. In addition, zirconia with different colors usually has different sintering behavior. Therefore, when zirconia having different color tones is sintered at the same time, cracks, cracks, strains, and the like occur, and a zirconia sintered body having no defect could not be obtained. Therefore, it was not possible to obtain a zirconia sintered body having two or more different color tones and a member made of the same.

ジルコニア焼結体を用いた2以上の異なる色調を有する部材とするため、ジルコニア焼結体と、ジルコニア焼結体以外の材料であって当該ジルコニア焼結体と異なる色調を有するもの、とを組合せた部材が検討されている(例えば、特許文献1及び2)。しかしながら、これらの部材は、材料間の質感が大きく異なる。そのため、得られた部材はセラミックスのみからなる部材の意匠性とは異なる意匠性を示すものであり、特にジルコニア焼結体特有の高級感を損ねるものであった。   In order to make a member having two or more different colors using a zirconia sintered body, a combination of a zirconia sintered body and a material other than the zirconia sintered body having a different color tone from the zirconia sintered body is combined. Such members have been studied (for example, Patent Documents 1 and 2). However, these members differ greatly in texture between materials. Therefore, the obtained member has a design property different from the design property of the member made only of ceramics, and particularly impairs the high-grade feeling peculiar to the zirconia sintered body.

また、接着材等の中間層を介して2以上のセラミックスを接合したセラミックス接合体が従来から知られている。しかしながら、セラミックス接合体は中間層を起点とした破壊が生じやすい。そのため、高靱性及び高強度を特徴とするジルコニア焼結体においては、中間層を介した接合体とすることは好ましくない。   Further, a ceramic joined body in which two or more ceramics are joined via an intermediate layer such as an adhesive has been conventionally known. However, the ceramic joined body is likely to be broken starting from the intermediate layer. Therefore, in a zirconia sintered body characterized by high toughness and high strength, it is not preferable to form a joined body with an intermediate layer interposed.

一方、特許文献3では、2つの色調の異なるジルコニア成形体を焼結することにより得られたジルコニア焼結体が報告されている。特許文献3では、FeCrNiスピネルを含むジルコニア粉末の成形体と、CoAlを含むジルコニア粉末の成形体とを焼結することにより得られたジルコニア焼結体、が開示されている。   On the other hand, Patent Document 3 reports a zirconia sintered body obtained by sintering two zirconia molded bodies having different color tones. Patent Document 3 discloses a zirconia sintered body obtained by sintering a molded body of zirconia powder containing FeCrNi spinel and a molded body of zirconia powder containing CoAl.

特開2011−191321号公報JP 2011-191321 A 特許4370361号Patent No. 4370361 特開平08−081255号公報JP-A-08-081255

特許文献3で開示された焼結体はジルコニア焼結体からなるものであり、これは部材間の質感の相違がない。しかしながら、当該焼結体は、異なる色調を有するジルコニア焼結体の間に目視できる「色の移行帯域」を有する。このような色の移行帯域は「色滲み」として視認される。色滲みによってジルコニア焼結体同士の境界が不明確となる。その結果、ジルコニア焼結体とジルコニア焼結体とが接している部分、特に一方のジルコニア焼結体で形成される模様、が不明確になる。このような不明確な模様はジルコニア焼結体の高級感をさらに損なう印象を与える。   The sintered body disclosed in Patent Document 3 is made of a zirconia sintered body, and there is no difference in texture between members. However, the sintered body has a visible "color transition zone" between zirconia sintered bodies having different color tones. Such a color transition band is visually recognized as “color blur”. The border between the zirconia sintered bodies becomes unclear due to color bleeding. As a result, a portion where the zirconia sintered body is in contact with the zirconia sintered body, in particular, a pattern formed by one of the zirconia sintered bodies becomes unclear. Such an unclear pattern gives an impression that the quality of the zirconia sintered body is further impaired.

特許文献3では色の移行帯域を有さないジルコニア焼結体も開示されている。しかしながら、当該ジルコニア焼結体は、焼結が十分に進行していないため、ジルコニア焼結体同士の境界に隙間を有するものであった。すなわち、特許文献3における色の移行帯域を有さないジルコニア焼結体は、当該隙間のために色が移行していないに過ぎなかった。当該隙間は、いずれのジルコニア焼結体とも異なる色調として視認され、部材としての審美性を低下させる。これに加え、ジルコニア焼結体同士の境界に存在する隙間は破壊の起点となる。そのため、この様なジルコニア焼結体は、著しく機械的強度が弱く、部材として壊れやすいものであった。   Patent Literature 3 discloses a zirconia sintered body having no color transition zone. However, the zirconia sintered body has a gap at a boundary between the zirconia sintered bodies because sintering has not sufficiently progressed. That is, in the zirconia sintered body having no color transition zone in Patent Literature 3, the color did not migrate due to the gap. The gap is visually recognized as a color tone different from any of the zirconia sintered bodies, and deteriorates the aesthetics of the member. In addition, the gap existing at the boundary between the zirconia sintered bodies is a starting point of the destruction. Therefore, such a zirconia sintered body has remarkably low mechanical strength and is easily broken as a member.

さらに、特許文献3で開示された焼結体は、色滲みや隙間が部材の審美性に影響しない程度まで模様を大きくする必要があるため、微細な模様を有する焼結体とすることができない。   Furthermore, the sintered body disclosed in Patent Literature 3 needs to have a large pattern so that color bleeding and gaps do not affect the aesthetics of the member, and thus cannot be a sintered body having a fine pattern. .

本発明は、これらの問題を解決し、2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体であって、高級感を呈する審美性を有し、なおかつ、部材として使用するに十分な強度を有したジルコニア焼結体を提供することを目的とする。特に、本発明は、ピンク、オレンジ、ラベンダーその他淡色のいずれかを呈するジルコニア焼結体と、黒色を呈するジルコニア焼結体とからなる多色ジルコニア焼結体であって、高級感を呈する審美性を有し、なおかつ、部材として使用するに十分な強度を有したジルコニア焼結体を提供することを別の目的とする。   The present invention solves these problems, and is a zirconia sintered body having two or more different color tones, which has an aesthetic appearance that gives a sense of quality and has sufficient strength to be used as a member. An object is to provide a sintered body. In particular, the present invention is a multicolored zirconia sintered body comprising a zirconia sintered body exhibiting any of pink, orange, lavender and other light colors, and a zirconia sintered body exhibiting a black color, and exhibiting a luxurious aesthetic. Another object of the present invention is to provide a zirconia sintered body that has a sufficient strength for use as a member.

本発明者らは、2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体、特に2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体であって、一方のジルコニアが他方のジルコニアの表面に模様として形成されているジルコニア焼結体について検討した。   The present inventors are zirconia sintered bodies having two or more different color tones, particularly zirconia sintered bodies having two or more different tones, wherein one zirconia is formed as a pattern on the surface of the other zirconia. The zirconia sintered body was studied.

その結果、スピネル酸化物を含有するジルコニア成形体とスピネル酸化物以外を含有するジルコニア成形体とを同時に焼結することで、2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体を得られることを見出した。更には、この様なジルコニア焼結体は、ジルコニア焼結体とジルコニア焼結体とがその接合面として粒界を形成し、なおかつ、当該界面が色滲み及び隙間を有さないことと見出し、本発明を完成するに至った。   As a result, they have found that a zirconia sintered body having two or more different colors can be obtained by simultaneously sintering a zirconia molded body containing a spinel oxide and a zirconia molded body containing other than a spinel oxide. . Furthermore, such a zirconia sintered body has found that the zirconia sintered body and the zirconia sintered body form a grain boundary as a joining surface thereof, and that the interface has no color blur and no gap, The present invention has been completed.

すなわち、本発明は第一のジルコニア焼結体と第二のジルコニア焼結体を含むジルコニア焼結体であって、該第一のジルコニア焼結体がCe、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群のいずれか1種以上のランタノイドを含有するジルコニア焼結体であり、該第二のジルコニア焼結体がスピネル酸化物を含有するジルコニア焼結体であり、該第一のジルコニア焼結体と該第二のジルコニア焼結体とが粒界を形成し、該粒界が隙間及び色滲みを有さないことを特徴とするジルコニア焼結体、である。   That is, the present invention relates to a zirconia sintered body including a first zirconia sintered body and a second zirconia sintered body, wherein the first zirconia sintered body is made of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho. , A zirconia sintered body containing at least one lanthanoid selected from the group consisting of Er, Yb and Gd, wherein the second zirconia sintered body is a zirconia sintered body containing a spinel oxide. A zirconia sintered body characterized in that the first zirconia sintered body and the second zirconia sintered body form a grain boundary, and the grain boundary has no gap and no color blur.

以下、本発明のジルコニア焼結体について説明する。   Hereinafter, the zirconia sintered body of the present invention will be described.

本発明のジルコニア焼結体は、第一のジルコニア焼結体と第二のジルコニア焼結体を含むジルコニア焼結体(以下、「多色ジルコニア焼結体」ともいう。)である。第一のジルコニア焼結体(以下、「淡色焼結体」ともいう。)と第二のジルコニア焼結体(以下、「濃色焼結体」ともいう。)は、互いに異なる色調を有するジルコニア焼結体である。本発明の多色ジルコニア焼結体は、スピネル酸化物を着色材として含有する濃色焼結体と、スピネル酸化物以外を着色剤として含有する淡色焼結体を含むこと、好ましくは実質的に濃色焼結体と淡色焼結体とからなることで、はじめてジルコニア焼結体のみからなり、なおかつ、高級感を呈する審美性を有する部材とすることができる。   The zirconia sintered body of the present invention is a zirconia sintered body including a first zirconia sintered body and a second zirconia sintered body (hereinafter, also referred to as “multicolored zirconia sintered body”). The first zirconia sintered body (hereinafter, also referred to as "light-colored sintered body") and the second zirconia sintered body (hereinafter, also referred to as "dark-colored sintered body") have different zirconia colors. It is a sintered body. The multicolored zirconia sintered body of the present invention includes a dark-colored sintered body containing spinel oxide as a coloring material, and a light-colored sintered body containing other than spinel oxide as a coloring agent, preferably substantially. By being composed of the dark-colored sintered body and the light-colored sintered body, it is possible to obtain a member made of only the zirconia sintered body for the first time and having a high-quality aesthetic.

本発明の多色ジルコニア焼結体において、淡色焼結体と濃色焼結体とは粒界を形成しており、これにより両焼結体が接合している。さらには、淡色焼結体と濃色焼結体とは焼結することに形成された粒界(以下、「界面」ともいう。)を有している。界面が焼結していることにより、該界面が亀裂やひずみなどの欠陥を有さない接合面となる。これにより、界面が破壊の起点とならなくなる。そのため、本発明の多色ジルコニア焼結体は、ジルコニア焼結体本来の強度が求められる部材としても使用することができる。   In the multicolor zirconia sintered body of the present invention, the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body form a grain boundary, and the two sintered bodies are joined together. Furthermore, the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body have grain boundaries (hereinafter, also referred to as “interfaces”) formed by sintering. By sintering the interface, the interface becomes a bonding surface having no defects such as cracks and strains. Thereby, the interface does not become a starting point of the destruction. Therefore, the multicolored zirconia sintered body of the present invention can be used as a member requiring the original strength of the zirconia sintered body.

淡色焼結体と濃色焼結体とが焼結することで、これらが連続したひとつのジルコニア焼結体となる。そのため、本発明の多色ジルコニア焼結体は、淡色焼結体の結晶粒子同士が焼結した構造、及び、濃色焼結体の結晶粒子同士が焼結した構造に加え、淡色焼結体の結晶粒子と、濃色焼結体の結晶粒子とが焼結した結晶粒子構造を有した粒子構造を含む。   By sintering the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body, they become one continuous zirconia sintered body. Therefore, the multicolor zirconia sintered body of the present invention has a structure in which crystal grains of a light-colored sintered body are sintered with each other, and a structure in which crystal grains of a dark-colored sintered body are sintered with each other. And a crystal structure of a sintered body of a dark-colored sintered body.

従って、本発明の多色ジルコニア焼結体は、このような粒子構造を有さないジルコニア複合体やジルコニア接合体とは異なる。ジルコニア複合体やジルコニア接合体は、淡色焼結体の結晶粒子同士が焼結した構造、及び、濃色焼結体の結晶粒子同士が焼結した構造のみからなる。ジルコニア複合体として、例えば、淡色焼結体と濃色焼結体とを別々に焼結した後、これらを組合せて得られたジルコニア複合体を挙げることができる。ジルコニア接合体として、淡色焼結体と濃色焼結体とが接着層その他の中間層を介して一体化されたジルコニア接合体を挙げることができる。さらに、ジルコニア複合体やジルコニア接合体をHIP処理した場合であっても、濃色焼結体の結晶粒子とが焼結した結晶粒子構造を有した粒子構造を含まれない。HIP処理は淡色焼結体と濃色焼結体とのそれぞれに含まれる開気孔を排除して個々の焼結体の緻密化が進行するのみであり、淡色焼結体と濃色焼結体との間を焼結することができないためである。このように、ジルコニア複合体等HIP処理しても、個々の焼結体の収縮による物理的な嵌合が強くなるだけである。   Therefore, the multicolor zirconia sintered body of the present invention is different from a zirconia composite or a zirconia bonded body not having such a particle structure. The zirconia composite or the zirconia joined body has only a structure in which crystal particles of a light-colored sintered body are sintered and a structure in which crystal particles of a dark-colored sintered body are sintered. Examples of the zirconia composite include a zirconia composite obtained by separately sintering a light-colored sintered body and a dark-colored sintered body and then combining them. Examples of the zirconia joined body include a zirconia joined body in which a light-colored sintered body and a dark-colored sintered body are integrated via an adhesive layer and other intermediate layers. Further, even when the zirconia composite or the zirconia bonded body is subjected to the HIP treatment, a particle structure having a crystal particle structure obtained by sintering crystal particles of a dark-colored sintered body is not included. The HIP treatment only removes the open pores contained in each of the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body, and the densification of each sintered body proceeds. This is because sintering cannot be performed. As described above, even if the zirconia composite or the like is subjected to the HIP processing, only the physical fitting due to the shrinkage of each sintered body is increased.

本発明における界面は、走査型電子顕微鏡(以下、「SEM」とする。)などの電子顕微鏡観察により得られる電子像又は光学顕微鏡による観察から確認することができる。すなわち、淡色焼結体と濃色焼結体とは異なる色調を有する。そのため、光学顕微鏡観察において、色調の変化している部分をもって界面を確認することができる。また、淡色焼結体と濃色焼結体は異なる着色成分を含有する。着色成分の相違により、電子像が異なる色調を呈するため、電子像において色調が変化している部分をもって界面を確認することができる。   The interface in the present invention can be confirmed from an electron image obtained by observation with an electron microscope such as a scanning electron microscope (hereinafter, referred to as “SEM”) or observation with an optical microscope. That is, the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body have different color tones. Therefore, in the observation with an optical microscope, the interface can be confirmed by the portion where the color tone changes. Further, the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body contain different coloring components. Since the electronic image has a different color tone due to the difference in the coloring components, the interface can be confirmed by a portion where the color tone changes in the electronic image.

また、図1は本発明の多色ジルコニア焼結体のSEM観察により得られた反射電子像の一例を示す図である。図1において、(1)の領域は淡色焼結体、(2)の領域は濃色焼結体である。図1より、反射電子像における色調の違いから(1)及び(2)の領域の境界部分である界面(3)を確認することができる(例えば、図1中の破線丸部)。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a backscattered electron image obtained by SEM observation of the multicolor zirconia sintered body of the present invention. In FIG. 1, the region (1) is a light-colored sintered body, and the region (2) is a dark-colored sintered body. From FIG. 1, it is possible to confirm the interface (3), which is the boundary between the regions (1) and (2), from the difference in the color tone in the reflected electron image (for example, the dotted circle in FIG. 1).

本発明の多色ジルコニア焼結体は、淡色焼結体と濃色焼結体が焼結により接合している。さらに、淡色焼結体又は濃色焼結体の何れが一方のジルコニア焼結体が凹部を有し、他方のジルコニア焼結体が凸部を有しており、当該凹部と凸部とが組み合わさるように、淡色焼結体と濃色焼結体とが積層して接合していることが好ましい。このようなジルコニア焼結体同士の組み合わせは、段差や隙間のない模様として本発明の多色ジルコニア焼結体の表面に模様を形成することができる。   In the multicolor zirconia sintered body of the present invention, a light-colored sintered body and a dark-colored sintered body are joined by sintering. Further, either the light-colored sintered body or the dark-colored sintered body has one zirconia sintered body having a concave portion, and the other zirconia sintered body has a convex portion, and the concave portion and the convex portion are combined. Thus, it is preferable that the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body are laminated and joined. Such a combination of the zirconia sintered bodies can form a pattern on the surface of the multicolor zirconia sintered body of the present invention as a pattern having no steps or gaps.

本発明の多色ジルコニア焼結体は、この様に淡色焼結体と濃色焼結体が界面を有しており、なおかつ、該界面は隙間を有さない。これにより、本発明の多色ジルコニア焼結体が、ジルコニア焼結体のみから作り出される審美性を呈し、本発明の多色ジルコニア焼結体をより高級感のある印象を与える部材とすることができる。これに加え、界面に隙間がないことにより、界面を起点とする破壊が生じにくくなるため、ジルコニア焼結体本来の機械的特性が損なわれることがない。   In the multicolor zirconia sintered body of the present invention, the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body have an interface, and the interface has no gap. Thereby, the multicolored zirconia sintered body of the present invention exhibits an aesthetic created only from the zirconia sintered body, and the multicolored zirconia sintered body of the present invention can be used as a member that gives a higher-grade impression. it can. In addition, since there is no gap at the interface, breakage starting from the interface is less likely to occur, so that the original mechanical properties of the zirconia sintered body are not impaired.

本発明において、隙間とは、淡色焼結体と濃色焼結体との接合面である界面及びその近傍に形成した空隙であって、光学顕微鏡観察や倍率500倍以下のSEM観察により得られる二次電子像又は反射電子像の少なくともいずれかの電子像(以下、これらをまとめて単に「電子像」ともいう。)により確認できるものである。   In the present invention, the gap is a gap formed at and near an interface that is a bonding surface between the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body, and is obtained by optical microscope observation or SEM observation at a magnification of 500 times or less. It can be confirmed by an electronic image of at least one of a secondary electron image and a reflected electron image (hereinafter, these are collectively simply referred to as “electronic images”).

本発明の多色ジルコニア焼結体は倍率500倍超のSEM観察により得られる二次電子像や反射電子像により確認できる空隙などの微細な空隙を含まないことが好ましい。しかしながら、各種部材として本発明の多色ジルコニア焼結体を使用する場合、倍率500倍超のSEM観察や透過型電子顕微鏡(以下、「TEM」とする。)観察により得られる電子像において、観察される空隙を有していてもよい。このような微細な空隙は、実質的に部材の審美性に影響を及ぼさない。   It is preferable that the multicolor zirconia sintered body of the present invention does not contain fine voids such as voids that can be confirmed by a secondary electron image or a reflected electron image obtained by SEM observation at a magnification of more than 500 times. However, when the multicolored zirconia sintered body of the present invention is used as various members, it is observed in an electron image obtained by SEM observation at a magnification of more than 500 times or transmission electron microscope (hereinafter referred to as “TEM”). May be provided. Such fine voids do not substantially affect the aesthetics of the member.

図1において、反射電子像における色調の違いから(1)及び(2)の領域の境界部分である界面(3)を確認することができる(例えば、図1中の破線丸部)。さらに、図1で確認された界面は連続的な界面であり、当該界面の中に空隙が確認されない。一方、図2は、界面に隙間を有する多色ジルコニア焼結体を、倍率500倍でSEM観察して得られた反射電子像を示す図である。図2中、(1)は淡色焼結体、及び、(2)は濃色焼結体である。両者の間の界面は連続的に形成された界面ではなく、部分的に形成された界面であった(図2中、破線丸部)。さらに、当該界面の一部は剥離して、隙間が形成されていることが確認できる(図2中、矢印部)。   In FIG. 1, the interface (3), which is the boundary between the regions (1) and (2), can be confirmed from the difference in the color tone in the backscattered electron image (for example, the dotted circle in FIG. 1). Furthermore, the interface confirmed in FIG. 1 is a continuous interface, and no void is found in the interface. On the other hand, FIG. 2 is a diagram showing a backscattered electron image obtained by observing a multicolored zirconia sintered body having a gap at the interface with a SEM at a magnification of 500 times. In FIG. 2, (1) is a light-colored sintered body, and (2) is a dark-colored sintered body. The interface between the two was not a continuously formed interface, but was a partially formed interface (in FIG. 2, a dotted circle). Furthermore, it can be confirmed that a part of the interface has peeled off and a gap has been formed (arrow portion in FIG. 2).

本発明の多色ジルコニア焼結体は、淡色焼結体と濃色焼結体とが界面を有しており、なおかつ、該界面に色滲みを有さない。これにより、淡色焼結体と濃色焼結体の境界が明確となるため、本発明の多色ジルコニア焼結体を明確な模様を有する部材とすることができる。さらには、一方のジルコニア焼結体により形成される模様を、微細な模様とすることができる。   In the multicolor zirconia sintered body of the present invention, the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body have an interface, and the interface has no color blur. Thereby, the boundary between the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body becomes clear, so that the multicolored zirconia sintered body of the present invention can be a member having a clear pattern. Furthermore, the pattern formed by one of the zirconia sintered bodies can be a fine pattern.

色滲みとは、淡色焼結体の色調と、濃色焼結体の色調とが混合した色調を呈する部分であって、目視又は光学顕微鏡で観察されるものである。さらに、界面の色滲みとは、淡色焼結体又は濃色焼結体のいずれか一方のジルコニア焼結体において観察される、他方のジルコニア焼結体の色調を含む界面及び界面近傍の領域(以下、「移行領域」ともいう。)であって、目視又は光学顕微鏡で観察されるものである。本発明においては、淡色焼結体において観察される、濃色焼結体の色調を含む界面及び界面近傍の領域であって、目視又は光学顕微鏡で観察されるものを特に意味する。界面の色滲みの有無は、目視又は、例えば、倍率10〜100倍の光学顕微鏡で多色ジルコニア焼結体を観察することで、確認することができる。   The color blur is a portion exhibiting a color tone in which the color tone of the light-colored sintered body and the color tone of the dark-colored sintered body are mixed, and is observed visually or by an optical microscope. Further, the color bleeding at the interface refers to an area including a color tone of the other zirconia sintered body and a region near the interface, which is observed in one of the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body. Hereinafter, also referred to as a “transition region”), which is visually observed or observed with an optical microscope. In the present invention, an interface including the color tone of the dark-colored sintered body and a region near the interface, which are observed in the light-colored sintered body, particularly mean those observed visually or by an optical microscope. The presence or absence of color bleeding at the interface can be confirmed visually or by observing the multicolored zirconia sintered body with, for example, an optical microscope with a magnification of 10 to 100 times.

図3は色滲みを有する多色ジルコニア焼結体の一例を示す光学顕微鏡写真である。図3において、(1)の領域は淡色焼結体、(2)の領域は濃色焼結体である。図3より、(1)及び(2)の領域の境界部分がぼやけており界面付近が不鮮明になっている(例えば、図3中の破線四角部)。このような多色ジルコニア焼結体は界面付近の色滲みを確認することができる。   FIG. 3 is an optical micrograph showing an example of a multicolor zirconia sintered body having color blur. In FIG. 3, the area (1) is a light-colored sintered body, and the area (2) is a dark-colored sintered body. 3, the boundary between the regions (1) and (2) is blurred and the vicinity of the interface is unclear (for example, a broken-line square in FIG. 3). In such a multicolor zirconia sintered body, color blur near the interface can be confirmed.

本発明の多色ジルコニア焼結体は、目視又は光学顕微鏡で観察できない移行領域を有していてもよい。目視又は光学顕微鏡で観察できない移行領域は、本発明の多色ジルコニア焼結体を各種部材として使用した際の審美性に実質的な影響を与えない。   The multicolor zirconia sintered body of the present invention may have a transition region that cannot be observed visually or with an optical microscope. The transition region that cannot be visually observed or observed with an optical microscope does not substantially affect the aesthetics when the multicolored zirconia sintered body of the present invention is used as various members.

目視又は光学顕微鏡で観察できない移行領域として、淡色焼結体又は濃色焼結体のいずれか一方のジルコニア焼結体の領域であって、一方のジルコニア焼結体に含まれる着色成分を含む他方のジルコニア焼結体の領域を挙げることができる。   As a transition region that cannot be visually observed or observed with an optical microscope, it is a region of one of the zirconia sintered bodies of the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body, and the other includes the coloring component contained in one of the zirconia sintered bodies. Of the zirconia sintered body.

移行領域に含まれる着色成分は、3重量%以下、更には2.5重量%以下、また更には2重量%以下であれば、色滲みとはならない。ここで、移行領域の有無及び着色成分の含有量は、界面から一定距離の淡色焼結体の領域の電子線マイクロアナライザの定量点分析(以下、「EPMA分析」とする。)により得られる全元素の重量に対する着色成分の有無及び重量割合である。   If the color component contained in the transition area is 3% by weight or less, further 2.5% by weight or less, or 2% by weight or less, color bleeding does not occur. Here, the presence or absence of the transition region and the content of the coloring component are all obtained by quantitative point analysis (hereinafter referred to as “EPMA analysis”) of the region of the light-colored sintered body at a certain distance from the interface with an electron beam microanalyzer. These are the presence or absence and the weight ratio of the coloring component to the weight of the element.

図4はEPMA分析により移行領域の測定を示す模式図である。図4において、(1)は淡色焼結体の領域、(2)は濃色焼結体の領域、及び(3)は界面である。さらに、(4)は界面から一定距離にある淡色焼結体の領域、及び(5)は当該(4)領域を中心として形成した直径10μmの円である。EPMA分析では、当該(5)に含まれる全元素を分析し、着色成分が含まれる場合、当該領域は移行領域となる。本発明においては、界面からの距離が異なる複数点の領域(図4中(4)に相当する領域)についてEPMA分析を行い、界面からの最大距離に相当する着色成分を含む領域を、試料における各着色成分の移行領域とした。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the measurement of the transition region by EPMA analysis. In FIG. 4, (1) is a region of a light-colored sintered body, (2) is a region of a dark-colored sintered body, and (3) is an interface. Further, (4) is a region of the light-colored sintered body at a certain distance from the interface, and (5) is a circle having a diameter of 10 μm formed around the (4) region. In the EPMA analysis, all the elements contained in (5) are analyzed, and when a coloring component is contained, the region becomes a transition region. In the present invention, EPMA analysis is performed on a plurality of regions (regions corresponding to (4) in FIG. 4) at different distances from the interface, and a region containing a coloring component corresponding to the maximum distance from the interface is determined in the sample. The transition region of each coloring component was used.

移行領域は着色成分が含まれる界面からの最大距離に相当する領域であり、界面から200μm以内の領域、更には150μm以内の領域、また更には100μm以内の領域を挙げることができ、特に界面から200μm以内の淡色焼結体の領域、更には150μm以内の淡色焼結体の領域、また更には100μm以内の淡色焼結体の領域を挙げることができる。   The transition region is a region corresponding to the maximum distance from the interface containing the coloring component, and a region within 200 μm from the interface, further, a region within 150 μm, or even a region within 100 μm. The region of the light-colored sintered body within 200 μm, the region of the light-colored sintered body of 150 μm or less, and the region of the light-colored sintered body within 100 μm can be mentioned.

移行領域が上記の範囲の領域及び着色剤の量であれば、本発明の多色ジルコニア焼結体を部材として使用する際の審美性に与える色滲みを有さない。   When the transition region has the above range and the amount of the coloring agent, the multicolored zirconia sintered body of the present invention does not have color bleeding on aesthetics when used as a member.

移行領域に含まれる着色成分としては、濃色焼結体に含まれるスピネル酸化物を構成する金属元素を挙げることができ、更には鉄(Fe)又はコバルト(Co)少なくともいずれかを挙げることができる。   Examples of the coloring component contained in the transition region include metal elements constituting the spinel oxide contained in the dark-colored sintered body, and further include at least one of iron (Fe) and cobalt (Co). it can.

例えば、本発明の多色ジルコニア焼結体に含まれる淡色焼結体は、移行領域が界面から100μm以内の領域であり、当該領域に鉄を1重量%以下、更には0.6重量%以下、また更には0.3重量%以下含むが、移行領域を超える領域には鉄を含まないことを挙げることができる。この場合、鉄の移行領域は界面から100μm以内の領域となる。   For example, in the light-colored sintered body included in the multicolored zirconia sintered body of the present invention, the transition region is a region within 100 μm from the interface, and iron is contained in the region in an amount of 1% by weight or less, further 0.6% by weight or less. Or even 0.3% by weight or less, but the region beyond the transition region does not contain iron. In this case, the iron transfer region is a region within 100 μm from the interface.

さらに、本発明の多色ジルコニア焼結体に含まれる淡色焼結体は、界面から100μm以内の領域、更には50μm以内の領域にコバルトを0.5重量%以下、更には0.3重量%以下含み、さらに、界面から100μmを超える領域にはコバルトを含まないことを挙げることができる。この場合、コバルトの移行領域は界面から50μm以内である。但し、50μm以内の領域にコバルトを実質的にを含まない場合(0重量%)は、コバルトの移行領域を有さない、又は、少なくとも界面から50μmよりも界面近傍の領域となる。   Further, the light-colored sintered body contained in the multicolored zirconia sintered body of the present invention has a cobalt content of 0.5% by weight or less, more preferably 0.3% by weight, in a region within 100 μm from the interface, and further in a region within 50 μm. It can be mentioned that cobalt is not contained in a region including the following and further than 100 μm from the interface. In this case, the transition region of cobalt is within 50 μm from the interface. However, when the area within 50 μm does not substantially contain cobalt (0% by weight), the area does not have a cobalt migration area or is at least an area closer to the interface than 50 μm from the interface.

本発明の多色ジルコニア焼結体は、淡色焼結体と濃色焼結体のいずれか一方のジルコニア焼結体が、他方のジルコニア焼結体の表面に模様を形成していることが好ましい。本発明の多色ジルコニア焼結体は、従来と比べてより微細な模様を形成することができる。これより、更に意匠性が高くなるだけでなく、より広い用途で使用される部材となる多色ジルコニア焼結体を提供することができる。   In the multicolor zirconia sintered body of the present invention, it is preferable that any one of the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body has a pattern formed on the surface of the other zirconia sintered body. . The multicolor zirconia sintered body of the present invention can form a finer pattern than in the past. Accordingly, it is possible to provide a multicolored zirconia sintered body which not only has a higher design property but also is a member used in a wider range of applications.

本発明において、模様とは、淡色焼結体又は濃色焼結体のいずれか一方のジルコニア焼結体の一部に形成された、他方のジルコニア焼結体による線図、図形又はこれらの組合せである。具体的な線図として実線、破線、波線などの線形、数字や文字などを例示することができ、図形として丸状、多面体形状などの幾何学的形状などを例示することができる。   In the present invention, a pattern is formed on a part of one of a light-colored sintered body and a dark-colored sintered body, and is a diagram, a graphic, or a combination of the other zirconia sintered bodies. It is. Specific diagrams include linear shapes such as solid lines, broken lines, and wavy lines, numbers and characters, and figures such as geometric shapes such as round shapes and polyhedral shapes.

本発明の多色ジルコニア焼結体は、濃色焼結体の表面に淡色焼結体が模様を形成していてもよく、一方、淡色焼結体の表面に濃色焼結体が模様を形成してもよい。   In the multicolor zirconia sintered body of the present invention, the pattern of the light-colored sintered body may be formed on the surface of the dark-colored sintered body, while the pattern of the dark-colored sintered body may be formed on the surface of the light-colored sintered body. It may be formed.

本発明の多色ジルコニア焼結体は、従来の多色ジルコニア焼結体で得られていた大きさの模様を形成すことができる。これに加え、本発明の多色ジルコニア焼結体は従来よりも微細な範囲であっても明確な模様を形成することができる。模様は、例えば、1cm以下の領域、更には1mm以下の領域、また更には0.5mm以下の領域、また更には0.05mm以下の領域、また更には0.005mm以下の領域であれば明確に形成することができる。さらに、本発明の多色ジルコニア焼結体が有する模様として、例えば、150μm程度の太さの線からなる線図や、150μm程度の間隔の線図や図形、直径1mm以下、更には直径0.5mm以下の図形を挙げることができる。 The multicolor zirconia sintered body of the present invention can form a pattern having the size obtained by a conventional multicolor zirconia sintered body. In addition, the multicolor zirconia sintered body of the present invention can form a clear pattern even in a finer range than before. The pattern is, for example, an area of 1 cm 2 or less, further an area of 1 mm 2 or less, or even an area of 0.5 mm 2 or less, or an area of 0.05 mm 2 or less, or even an area of 0.005 mm 2 or less. If it is a region, it can be clearly formed. Further, as the pattern of the multicolored zirconia sintered body of the present invention, for example, a diagram consisting of a line having a thickness of about 150 μm, a diagram or figure with an interval of about 150 μm, a diameter of 1 mm or less, and a diameter of 0.1 mm or less. Figures of 5 mm or less can be mentioned.

本発明の多色ジルコニア焼結体、及び、これが有する模様の形状は任意であるが、例えば、本発明の多色ジルコニア焼結体の形状及び模様の一例を図5乃至図10に示す。   The shape of the multicolor zirconia sintered body of the present invention and the shape of the pattern possessed by the multicolor zirconia sintered body are arbitrary. For example, examples of the shape and the pattern of the multicolor zirconia sintered body of the present invention are shown in FIGS.

例えば、図5は時計用ベゼルリングの形状を有し、当該ベゼルリング表面にする多色ジルコニア焼結体の模式図である。左図は正面図、中図は側面図、及び右図は背面図である。正面図は、ベゼルリング表面が濃色焼結体からなり(図5左図中(2))、該表面上に淡色焼結体からなるアラビア数字の形状の模様(図5左図中(1))を有することを示している。側面は、当該多色ジルコニア焼結体は、アラビア数字の形状の凸部を有する淡色焼結体上に、当該アラビア数字と同じ形状の凹部を有する濃色焼結体が積層していることを示している(図5中図)。また、淡色焼結体は中空部を有するリング状の形状をしており、淡色焼結体と濃色焼結体とが積層している(図5右図)。   For example, FIG. 5 is a schematic view of a multicolor zirconia sintered body having a shape of a bezel ring for a timepiece and having the surface of the bezel ring. The left figure is a front view, the middle figure is a side view, and the right figure is a rear view. In the front view, the surface of the bezel ring is made of a dark-colored sintered body ((2) in the left diagram of FIG. 5), and a pattern of Arabic numerals made of a light-colored sintered body is formed on the surface ((1) in the left diagram of FIG. )). The side surface is that the multicolor zirconia sintered body is such that a dark-colored sintered body having a concave portion having the same shape as the Arabic numeral is laminated on a light-colored sintered body having a convex portion having the Arabic numeral shape. (FIG. 5 middle diagram). Further, the light-colored sintered body has a ring shape having a hollow portion, and the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body are laminated (FIG. 5, right diagram).

また、例えば、図6は時計用文字盤の形状を有する多色ジルコニア焼結体の模式図である。左図は正面図、及び右図は背面図である。図6において円板状の形状からなる焼結体であり、表面が濃色焼結体からなる。当該焼結体の表面に、アナログ時計の1時〜12時の各時刻に相当する部分の線図、並びに、3、6、9及び12のアラビア数字の形状の模様を有する形状の淡色焼結体を有することを示している。また、淡色焼結体は円板状であり、淡色焼結体と濃色焼結体とが積層している(図6右図)。   Also, for example, FIG. 6 is a schematic diagram of a multicolor zirconia sintered body having the shape of a timepiece dial. The left figure is a front view, and the right figure is a rear view. In FIG. 6, the sintered body has a disk-like shape, and the surface is a dark-colored sintered body. A diagram of a portion corresponding to each time from 1 o'clock to 12 o'clock of an analog timepiece and a light-colored sinter having a shape of Arabic numeral 3, 6, 9 and 12 on the surface of the sintered body Has a body. The light-colored sintered body has a disk shape, and a light-colored sintered body and a dark-colored sintered body are laminated (the right figure in FIG. 6).

図7乃至図10は、それぞれブレスレットの形状、筐体の形状、及び携帯電話用カバーの形状、円板状の形状を有する多色ジルコニア焼結体を示す模式図である。   7 to 10 are schematic diagrams showing a multicolor zirconia sintered body having a bracelet shape, a housing shape, a mobile phone cover shape, and a disk shape, respectively.

淡色焼結体と濃色焼結体とが焼結により接合しているため、本発明の多色ジルコニア焼結体は高い密度を有する。本発明の多色ジルコニア焼結体の相対密度は99.5%以上、更には99.7%以上であることを挙げることができる。相対密度が99.5%以上であることで、界面に隙間がないことはもちろん、界面以外の部分における欠陥も少なくなる。これにより、本発明の多色ジルコニア焼結体の機械的強度がより高くなりやすい。   Since the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body are joined by sintering, the multicolored zirconia sintered body of the present invention has a high density. The relative density of the multicolored zirconia sintered body of the present invention is 99.5% or more, and more preferably 99.7% or more. When the relative density is 99.5% or more, not only there is no gap at the interface, but also the number of defects in portions other than the interface is reduced. Thereby, the mechanical strength of the multicolor zirconia sintered body of the present invention tends to be higher.

なお、ジルコニア複合体やジルコニア接合体は、異なるジルコニア焼結体を焼結後に組み合わせたものである。そのため、これらを構成するジルコニア焼結体の相対密度がそれぞれ99.5%以上であったとしても、ジルコニア複合体やジルコニア接合体としての相対密度が99.5%以上とはならない。   The zirconia composite and the zirconia joined body are obtained by combining different zirconia sintered bodies after sintering. Therefore, even if the relative densities of the zirconia sintered bodies constituting these are respectively 99.5% or more, the relative densities of the zirconia composite and the zirconia joined body do not become 99.5% or more.

本発明において、多色ジルコニア焼結体の相対密度は以下の(1)式から求めることができる。   In the present invention, the relative density of the multicolor zirconia sintered body can be obtained from the following equation (1).

相対密度(%) = 多色ジルコニア焼結体の実測密度(g/cm)/多色ジルコニア焼結体の理論密度(g/cm)×100 ・・・(1) Relative density (%) = Measured density of multicolored zirconia sintered body (g / cm 3 ) / theoretical density of multicolored zirconia sintered body (g / cm 3 ) × 100 (1)

多色ジルコニア焼結体の実測密度(焼結体密度)はアルキメデス法により求めることができる。   The measured density (sintered body density) of the multicolored zirconia sintered body can be determined by the Archimedes method.

さらに、多色ジルコニア焼結体の理論密度は、淡色焼結体及び濃色焼結体の各密度及び体積比により以下の式から算出することができる。   Further, the theoretical density of the multicolored zirconia sintered body can be calculated from the following formula based on each density and volume ratio of the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body.

M =(Ma・X+Mb・Y)/(X+Y)・・・(1’)                 M = (Ma · X + Mb · Y) / (X + Y) (1 ′)

上記式において、Mは多色ジルコニア焼結体の理論密度(g/cm)、Maは淡色焼結体の理論密度(g/cm)、Mbは濃色焼結体の理論密度(g/cm)、Xは多色ジルコニア焼結体の体積に対する淡色焼結体の体積比、及び、Yは多色ジルコニア焼結体の体積に対する濃色焼結体の体積比である。 In the above formula, M is the theoretical density of the multicolored zirconia sintered body (g / cm 3 ), Ma is the theoretical density of the light-colored sintered body (g / cm 3 ), and Mb is the theoretical density of the dark-colored sintered body (g). / Cm 3 ), X is the volume ratio of the light-colored sintered body to the volume of the multicolored zirconia sintered body, and Y is the volume ratio of the dark-colored sintered body to the volume of the multicolored zirconia sintered body.

(1’)式中、Ma及びMbは、淡色焼結体及び濃色焼結体の組成により異なる。Ma及びMbは各焼結体を構成する化合物の理論密度及びこれら化合物の重量割合から求めればよい。各焼結体を構成する化合物の理論密度として、例えば、以下のものが挙げられる。   In the formula (1 '), Ma and Mb differ depending on the composition of the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body. Ma and Mb may be determined from the theoretical densities of the compounds constituting each sintered body and the weight ratio of these compounds. Examples of the theoretical density of the compound constituting each sintered body include the following.

黒色ジルコニア :6.05g/cm
3mol%イットリア含有ジルコニア :6.09g/cm
酸化アルミニウム :3.98g/cm
酸化アルミニウムコバルトスピネル :4.42g/cm
酸化鉄 :5.24g/cm
Black zirconia: 6.05 g / cm 3
3 mol% yttria-containing zirconia: 6.09 g / cm 3
Aluminum oxide: 3.98 g / cm 3
Aluminum cobalt oxide spinel: 4.42 g / cm 3
Iron oxide: 5.24 g / cm 3

(1’)式中、Xは、多色ジルコニア焼結体の重量に対する淡色焼結体の重量割合にMaを掛けて求まる体積比であり、Yは多色ジルコニア焼結体の重量に対する濃色焼結体の重量割合にMbを掛けて求まる体積比である。   In the formula (1 ′), X is a volume ratio obtained by multiplying Ma by a weight ratio of the light-colored sintered body to the weight of the multicolored zirconia sintered body, and Y is a dark color to the weight of the multicolored zirconia sintered body. It is a volume ratio obtained by multiplying the weight ratio of the sintered body by Mb.

淡色焼結体及び濃色焼結体は、2mol%以上6mol%以下、更には2.5mol%以上4mol%以下、また更には2.5mol%以上3.5mol%以下、また更には2.8mol%以上3.2mol%以下の安定化剤を含むことが好ましい。上記の範囲の安定化剤を含むことで、これらのジルコニア焼結体が、結晶構造が正方晶からなるジルコニア焼結体となる。これにより、高い機械的強度を有する焼結体となる。   The light-colored sintered body and the dark-colored sintered body are 2 mol% or more and 6 mol% or less, further 2.5 mol% or more and 4 mol% or less, or 2.5 mol% or more and 3.5 mol% or less, or even 2.8 mol%. % Or more and 3.2 mol% or less of a stabilizer. By containing the stabilizer in the above range, these zirconia sintered bodies become zirconia sintered bodies having a tetragonal crystal structure. This results in a sintered body having high mechanical strength.

安定化剤は、イットリア、カルシア、マグネシア、及びスカンジアからなる群から選ばれる少なくとも1種、更にはイットリアを挙げることができる。   Examples of the stabilizer include at least one selected from the group consisting of yttria, calcia, magnesia, and scandia, and further include yttria.

本発明の多色ジルコニア焼結体に含まれる淡色焼結体は、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群のいずれか1種以上のランタノイド(以下、「淡色ランタノイド」ともいう。)を含有するジルコニア焼結体である。これにより、淡色焼結体が、スピネル酸化物を含有する濃色焼結体より淡い色調を有するジルコニア焼結体となる。   The light-colored sintered body contained in the multicolored zirconia sintered body of the present invention is a lanthanoid of one or more of the group consisting of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb and Gd. Zirconia sintered body containing a light-colored lanthanoid). Thereby, the light-colored sintered body becomes a zirconia sintered body having a lighter color tone than the dark-colored sintered body containing the spinel oxide.

淡色焼結体の呈色は所望の色調であればよく、例えば、L表色系おけるLの値が、濃色焼結体よりも20以上高いことが挙げられる。更には、淡色焼結体のL表色系おけるLが55以上であることが例示できる。 The color of the light-colored sintered body may be a desired color tone. For example, the value of L * in the L * a * b * color system may be 20 or more higher than that of the dark-colored sintered body. Further, L * a * b * color system L * of the light-colored sintered body may be 55 or more.

本発明において淡色焼結体は白色ジルコニア焼結体以外の淡色ジルコニア焼結体である。淡色焼結体は、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群のいずれか1種以上のランタノイド、更にはEr、Pr及びNdからなる群から選ばれるいずれか1種以上を含有することが好ましい。これにより、淡色焼結体が、濃色焼結体の色調より薄い色調であって、なおかつ、白色以外の淡い色調を有する色調を呈する。淡色焼結体は、例えば、エルビウム(Er)を含有することでピンク色ジルコニア焼結体、プラセオジム(Pr)を含有することでオレンジ色ジルコニア焼結体、及び、ネオジム(Nd)を含有することでラベンダー色ジルコニア焼結体となる。   In the present invention, the light-colored sintered body is a light-colored zirconia sintered body other than the white zirconia sintered body. The light-colored sintered body is at least one selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb, and Gd, and further, any one selected from the group consisting of Er, Pr, and Nd. It is preferable to contain one or more. As a result, the light-colored sintered body has a lighter tone than the dark-colored sintered body and has a lighter color tone than white. The light-colored sintered body contains, for example, a pink zirconia sintered body by containing erbium (Er), an orange zirconia sintered body by containing praseodymium (Pr), and neodymium (Nd). Thus, a lavender-colored zirconia sintered body is obtained.

淡色ランタノイドの含有量は、淡色焼結体のジルコニアに固溶する量を含有していればよく、更には淡色焼結体中の重量に対して、淡色ランタノイドが0.1重量%以上6重量%以下、更には0.3重量%以上3.5重量%以下であればよい。   The content of the light-colored lanthanoid only needs to include the amount of solid solution in the zirconia of the light-colored sintered body. Further, the light-colored lanthanoid is 0.1% by weight or more and 6% by weight based on the weight of the light-colored sintered body. % Or less, more preferably from 0.3% by weight to 3.5% by weight.

淡色焼結体は淡色ランタノイドに加えてアルミナを含んでいてもよい。この場合、淡色焼結体に含まれるアルミナは淡色焼結体のジルコニアに対して0.5重量%以下、更には0.3重量%以下、また更には0.25重量%以下である。0.5重量%超のアルミナを含有すると、呈色が薄くなりすぎる。   The light-colored sintered body may contain alumina in addition to the light-colored lanthanoid. In this case, the alumina contained in the light-colored sintered body is 0.5% by weight or less, more preferably 0.3% by weight or less, and further preferably 0.25% by weight or less based on the zirconia of the light-colored sintered body. If the content of alumina exceeds 0.5% by weight, the coloration becomes too light.

淡色焼結体がピンク色を呈する場合、その呈色はL=65以上85以下、a=0以上15以下、及び、b=−10以上0以下であること、更にはL=70以上85以下、a=2以上12以下、b=−8以上−0.5以下であることが好ましい。 When the light-colored sintered body exhibits a pink color, the coloration is L * = 65 or more and 85 or less, a * = 0 or more and 15 or less, and b * = − 10 or more and 0 or less, and L * = It is preferable that it is 70 or more and 85 or less, a * is 2 or more and 12 or less, and b * is -8 or more and -0.5 or less.

淡色焼結体がオレンジ色を呈する場合、その呈色はL=55以上80以下、a=0以上20以下、及び、b=30以上65以下であること、更にはL=60以上75以下、a=3以上18以下、及び、b=35以上65以下であることが好ましい。 When the light-colored sintered body exhibits an orange color, the coloration is L * = 55 to 80, a * = 0 to 20 and b * = 30 to 65, and L * = 60. It is preferable that it is not less than 75, not more than a * = 3 and not more than 18, and b * = 35 and not more than 65.

淡色焼結体がラベンダー色を呈する場合、その呈色はL=55以上80以下、a=3以上15以下、及び、b=−15以上−3以下であること、更にはL=60以上80以下、a=5以上15以下、及び、b=−11以上−5以下であることが好ましい。 When the light-colored sintered body exhibits a lavender color, the coloration must be L * = 55 to 80, a * = 3 to 15 and b * = − 15 to −3, and further L *. = 60 or more and 80 or less, a * = 5 or more and 15 or less, and b * =-11 or more and -5 or less.

本発明の多色ジルコニア焼結体に含まれる濃色焼結体はスピネル酸化物を含有するジルコニア焼結体である。スピネル酸化物を含有することで、淡色焼結体の色調と比べ、より濃い色調を有するジルコニア焼結体となる。   The dark-colored sintered body contained in the multicolored zirconia sintered body of the present invention is a zirconia sintered body containing spinel oxide. By containing the spinel oxide, a zirconia sintered body having a darker color tone than the light color sintered body is obtained.

濃色焼結体の呈色は所望の色調であればよく、例えば、淡色焼結体よりもLの値が20以上低いことが挙げられる。更には、濃色焼結体のLが55未満であることが例示できる。 The color of the dark-colored sintered body may be a desired color tone, and for example, the value of L * may be 20 or more lower than that of the light-colored sintered body. Further, it can be exemplified that L * of the dark-colored sintered body is less than 55.

濃色焼結体が黒色ジルコニア焼結体である場合、濃色焼結体が含有する好ましいスピネル酸化物として、鉄及びコバルトを含むスピネル酸化物、更には亜鉛又はアルミニウムの少なくともいずれか、鉄、及びコバルトを含むスピネル酸化物、また更には亜鉛、アルミニウム、鉄及びコバルトを含むスピネル酸化物を挙げることができる。これにより濃色焼結体が黒色を呈する。   When the dark-colored sintered body is a black zirconia sintered body, as a preferred spinel oxide contained in the dark-colored sintered body, a spinel oxide containing iron and cobalt, and further at least one of zinc or aluminum, iron, And a spinel oxide containing cobalt, and further a spinel oxide containing zinc, aluminum, iron and cobalt. Thereby, the dark-colored sintered body exhibits black.

好ましいスピネル酸化物として、以下の組成を有するスピネル酸化物を挙げることができる。   Preferred spinel oxides include spinel oxides having the following composition.

(Co2+ 1−X)(Fe3+ 1−Y
(但し、M2+=Zn又はMnの少なくともいずれか、M3+はAl又はCrの少なくともいずれか、0.1<X≦1、及び、0.5<Y≦1である)
(Co X M 2+ 1-X ) (Fe Y M 3+ 1-Y) 2 O 4
(However, M 2+ = at least one of Zn or Mn, M 3+ is at least one of Al or Cr, and 0.1 <X ≦ 1 and 0.5 <Y ≦ 1)

また、より深い黒色を呈するジルコニア焼結体となるため、スピネル酸化物は、以下の組成を有するものであることが特に好ましい。   In addition, since the zirconia sintered body exhibits a deeper black color, it is particularly preferable that the spinel oxide has the following composition.

(CoZn1−X)(FeAl1−Y
(但し、0.5<X≦1及び0.5<Y≦1である)
(Co X Zn 1-X) (Fe Y Al 1-Y) 2 O 4
(However, 0.5 <X ≦ 1 and 0.5 <Y ≦ 1)

濃色焼結体重量に対する当該スピネル酸化物重量として0.25重量%以上13重量%以下、更には1重量%以上10重量%以下、また更には3重量%以上5重量%以下であることが好ましい。この範囲で当該スピネル酸化物を含有することで、焼結体の色調がより鮮明な黒色となる。   0.25% by weight to 13% by weight, more preferably 1% by weight to 10% by weight, or even 3% by weight to 5% by weight based on the weight of the spinel oxide based on the weight of the dark-colored sintered body. preferable. By containing the spinel oxide in this range, the color tone of the sintered body becomes clearer black.

上記のスピネル酸化物を含むことで、濃色焼結体が黒色を呈する。当該ジルコニア焼結体の呈色はL表色系において、L=0以上10以下、a=−1以上1以下、及び、b=−1以上1以下であることが好ましい。明度Lが10以下であり、なおかつ、a及びbがどちらもゼロ付近であることにより、濃色焼結体が赤味や青味を帯びていない、真黒色を呈する黒色ジルコニア焼結体となる。これにより、より高級感のあるジルコニア焼結体とすることができる。 By including the above-mentioned spinel oxide, the dark-colored sintered body exhibits a black color. Coloration of the zirconia sintered body in an L * a * b * color system, L * = 0 to 10, a * = -1 to 1., and, b * = -1 or 1 that less is Is preferred. Since the lightness L * is 10 or less and a * and b * are both close to zero, the dark-colored sintered body does not have a reddish or bluish tinge, and is a black zirconia sintered exhibiting a true black color. Be a body. Thereby, a zirconia sintered body having a higher quality can be obtained.

次に、本発明の多色ジルコニア焼結体の製造方法を説明する。   Next, a method for producing the multicolor zirconia sintered body of the present invention will be described.

本発明の多色ジルコニア焼結体は、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群から選ばれるいずれか1種以上のランタノイドを含有するジルコニア粉末、又はスピネル酸化物を含有するジルコニア粉末のいずれか一方のジルコニア粉末を成形し一次成形体を得る一次成形工程、一次成形工程以下の成形温度で該一次成形体上に他方のジルコニア粉末を成形して二次成形体を得る二次成形工程、該二次成形体を1300℃以上で焼成し予備焼結体を得る焼結工程、及び、該予備焼結体を1250℃以上1650℃以下、100MPa以上250MPa以下で熱間静水圧プレス処理する熱間静水圧プレス処理工程、を含む製造方法により製造することができる。   The multicolor zirconia sintered body of the present invention is a zirconia powder containing at least one lanthanoid selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb and Gd, or spinel oxide. Molding of one of the zirconia powders containing the material to obtain a primary molded body, and forming the other zirconia powder on the primary molded body at a molding temperature equal to or less than the primary molding step to form a secondary molded body A secondary forming step of obtaining a body, a sintering step of firing the secondary formed body at 1300 ° C. or higher to obtain a pre-sintered body, and sintering the pre-sintered body at 1250 ° C. to 1650 ° C., 100 MPa to 250 MPa It can be manufactured by a manufacturing method including a hot isostatic pressing process of performing a hot isostatic pressing process.

一次成形工程では、一次成形体を得る。一次成形体は、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群から選ばれるいずれか1種以上のランタノイド(淡色ランタノイド)を含有するジルコニア粉末(以下、「淡色粉末」ともいう。)を成形した成形体(以下、「淡色成形体」ともいう。)、又は、スピネル酸化物を含有するジルコニア粉末(以下、「濃色粉末」ともいう。)を成形した成形体(以下、「濃色成形体」ともいう。)のいずれかである。   In the primary molding step, a primary molded body is obtained. The primary compact is a zirconia powder containing at least one lanthanoid (light-colored lanthanoid) selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb, and Gd (hereinafter, referred to as “light-colored powder”). ) Or a zirconia powder containing spinel oxide (hereinafter also referred to as a “dark colored powder”). (Hereinafter, also referred to as a “dark-colored molded product”).

一次成形工程における成形方法は任意である。成形方法としてプレス成形、冷間静水圧プレス、鋳込み成形、シート成形及び射出成形の群からなるいずれか1以上の成形方法を挙げることができる。任意形状の成形体が得られやすくなるため、成形方法は鋳込み成形又は射出成形の少なくともいずれかであることが好ましい。さらに、より複雑かつ微細な形状の成形体が得られやすいため、成形方法は射出成形であることがより好ましい。   The molding method in the primary molding step is optional. Examples of the molding method include any one or more of the group consisting of press molding, cold isostatic pressing, casting, sheet molding, and injection molding. Since a molded article having an arbitrary shape is easily obtained, it is preferable that the molding method is at least one of cast molding and injection molding. Further, since a molded article having a more complicated and fine shape can be easily obtained, the molding method is more preferably injection molding.

二次成形工程では、淡色成形体又は濃色成形体のいずれか一方の成形体からなる一次成形体の上に、他方の粉末を成形した成形体を作製する。これにより、一次成形体と二次成形体とが接合された成形体が得られる。   In the secondary molding step, a molded body is formed by molding the other powder on the primary molded body made of either the light-colored molded article or the dark-colored molded article. Thereby, a molded article in which the primary molded article and the secondary molded article are joined is obtained.

二次成形工程における成形温度(以下、「二次成形温度」ともいう。)を、一次成形工程における成形温度(以下、「一次成形温度」ともいう。)以下とする。二次成形温度が一次成形温度より高い場合、二次成形時に一次成形体の形状に歪みや、崩れなどが生じやすくなる。この場合、凸部などの一次成形体の微細な形状を歪んだ状態で含む二次成形体が得られる。このような二次成形体を焼結すると、得られる多色ジルコニア焼結体が、形状の歪みに起因した色滲みを有する焼結体となる。   The molding temperature in the secondary molding step (hereinafter, also referred to as “secondary molding temperature”) is equal to or lower than the molding temperature in the primary molding step (hereinafter, also referred to as “primary molding temperature”). When the secondary molding temperature is higher than the primary molding temperature, distortion or collapse of the shape of the primary molded body during secondary molding tends to occur. In this case, a secondary molded body including a fine shape of the primary molded body such as a convex portion in a distorted state is obtained. When such a secondary molded body is sintered, the resulting multicolored zirconia sintered body becomes a sintered body having color blur due to shape distortion.

一次成形及び二次成形を有する一般的な成形方法、特に一次成形及び二次成形を有する鋳込み成形や射出成形では、二次成形時の熱により一次成形体の温度が上昇する。これにより、二次成形工程の温度が上昇する。従って、一次成形及び二次成形において成形温度を制御しない場合は、通常、二次成形温度が一次成形温度を超える。これに対し、本発明における二次成形温度は一次成形温度以下、更には一次成形温度未満である。二次成形温度が一次成形温度以下であること、すなわち、一次成形温度が二次成形温度以上であることにより、模様の流れ及びこれによる色滲みが生じなくなる。このようにして得られる二次成形体を焼結させることで、界面に隙間及び色滲みを有さない多色ジルコニア焼結体が得られる。なお、模様の流れとは、例えば一次成形体の凸部など、一次成形体の形状が二次成形体の成形により変形することを挙げられる。   In a general molding method having a primary molding and a secondary molding, in particular, a casting molding or an injection molding having a primary molding and a secondary molding, the temperature of the primary molded body increases due to heat at the time of the secondary molding. Thereby, the temperature of the secondary forming step increases. Therefore, when the molding temperature is not controlled in the primary molding and the secondary molding, the secondary molding temperature usually exceeds the primary molding temperature. On the other hand, the secondary molding temperature in the present invention is equal to or lower than the primary molding temperature, and is lower than the primary molding temperature. When the secondary molding temperature is equal to or lower than the primary molding temperature, that is, when the primary molding temperature is equal to or higher than the secondary molding temperature, the flow of the pattern and the color bleeding due to the flow do not occur. By sintering the thus obtained secondary molded body, a multicolored zirconia sintered body having no gaps and no color blur at the interface can be obtained. The flow of the pattern means that the shape of the primary molded body, such as a convex portion of the primary molded body, is deformed by molding of the secondary molded body.

二次成形工程においては、一次成形温度と二次成形温度の差が大きくなるほど、歪んだ形状を含まない二次成形体がより得られやすくなる。一次成形温度は、二次成形温度より3℃以上、更には5℃以上、また更には10℃以上、また更には20℃以上、また更には30℃以上であることが挙げられる。しかしながら、本発明の製造方法においては、二次成形温度が一次成形温度よりも低く、なおかつ、その差が3〜30℃、更には3〜20℃、また更には3〜10℃、また更には5〜10℃と小さくとも、歪んだ形状を含まない二次成形体を再現よく得ることができる。   In the secondary molding step, as the difference between the primary molding temperature and the secondary molding temperature increases, a secondary molded body that does not include a distorted shape is more easily obtained. The primary molding temperature is 3 ° C or more, more preferably 5 ° C or more, furthermore 10 ° C or more, furthermore 20 ° C or more, or even 30 ° C or more than the secondary molding temperature. However, in the production method of the present invention, the secondary molding temperature is lower than the primary molding temperature, and the difference is 3 to 30 ° C, more preferably 3 to 20 ° C, furthermore 3 to 10 ° C, or even more. Even if it is as small as 5 to 10 ° C., a secondary molded body that does not include a distorted shape can be obtained with good reproducibility.

一次成形温度及び二次成形温度は、成形体の型(以下、「成形型」ともいう。)の温度により制御してもよい。すなわち、成形工程では、一次成形の成形型の温度を二次成形の成形型の温度以上、更には3℃以上、また更には5℃以上、また更には10℃以上、また更には20℃以上、また更には30℃以上とすることで二次成形温度を一次成形温度以下とすることができる。   The primary molding temperature and the secondary molding temperature may be controlled by the temperature of the mold (hereinafter, also referred to as “mold”) of the molded body. That is, in the molding step, the temperature of the mold for the primary molding is raised to the temperature of the mold for the secondary molding, more than 3 ° C., or even 5 ° C. or more, furthermore 10 ° C. or more, or even 20 ° C. or more. Further, by setting the temperature to 30 ° C. or more, the secondary molding temperature can be set to the primary molding temperature or less.

二次成形工程における成形方法は、一次成形温度と二次成形温度が上記の関係を満たせば、プレス成形、冷間静水圧プレス、鋳込み成形、シート成形及び射出成形からなる群のいずれか1以上の成形方法であればよい。任意形状の成形体が得られやすくなるため、成形方法は鋳込み成形又は射出成形の少なくともいずれかであることが好ましい。さらに、より複雑かつ微細な形状の成形体が再現よく得られやすいため、二次成形工程における成形は射出成形であることがより好ましい。   The molding method in the secondary molding step is at least one of the group consisting of press molding, cold isostatic pressing, cast molding, sheet molding and injection molding, provided that the primary molding temperature and the secondary molding temperature satisfy the above relationship. Any molding method may be used. Since a molded article having an arbitrary shape is easily obtained, it is preferable that the molding method is at least one of cast molding and injection molding. Further, since a molded article having a more complicated and fine shape can be easily obtained with good reproducibility, the molding in the secondary molding step is more preferably injection molding.

射出成形における射出圧力は50MPa以上150MPa以下、更には70MPa以上130MPa以下であることが例示できる。   The injection pressure in the injection molding may be, for example, 50 MPa or more and 150 MPa or less, and more preferably 70 MPa or more and 130 MPa or less.

一次成形工程、二次成形工程、又はその両工程(以下、「成形工程」ともいう。)に供する淡色粉末は、淡色ランタノイドを含有するジルコニア粉末であり、更には淡色ランタノイド粉末とジルコニア粉末との混合粉末であればよい。   The light-colored powder to be subjected to the primary molding step, the secondary molding step, or both steps (hereinafter, also referred to as a “molding step”) is a zirconia powder containing a light-colored lanthanoid powder, and a light-colored lanthanoid powder and a zirconia powder. Any mixed powder may be used.

淡色粉末は、BET比表面積が7〜20m/g、更には7.5〜15m/gであること好ましい。この範囲のBET比表面積とすることで、淡色成形体が、スピネル酸化物を含有する濃色成形体と同様な焼結挙動を有しやすくなる。 The light-colored powder preferably has a BET specific surface area of 7 to 20 m 2 / g, more preferably 7.5 to 15 m 2 / g. By setting the BET specific surface area in this range, the light-colored molded product tends to have the same sintering behavior as the dark-colored molded product containing the spinel oxide.

ジルコニア粉末としては3mol%のイットリアを含むジルコニア粉末を挙げることができる。   Examples of the zirconia powder include a zirconia powder containing 3 mol% of yttria.

淡色粉末がアルミナを含有する場合、アルミナは淡色ランタノイドより少なくする必要がある。淡色粉末に含まれるアルミナは淡色粉末中のジルコニアに対して0.5重量%以下、更には0.3重量%以下、また更には0.25重量%以下であればよい。   If the light powder contains alumina, the alumina needs to be less than the light lanthanoid. Alumina contained in the light-colored powder may be 0.5% by weight or less, more preferably 0.3% by weight or less, or even 0.25% by weight or less based on zirconia in the light-colored powder.

淡色ランタノイドの含有量は、淡色粉末の重量に対して0.1重量%以上6重量%以下、更には0.3重量%以上3.5重量%以下であればよい。   The content of the light-colored lanthanoid may be from 0.1% by weight to 6% by weight, and more preferably from 0.3% by weight to 3.5% by weight, based on the weight of the light-colored powder.

これらの粉末とジルコニア粉末が均一に混合されれば混合方法は任意である。混合方法として湿式混合、更にはボールミルあるいはビーズミルであることが好ましい。具体的な混合方法として、ボールミルで24時間以上、混合することが挙げられる。   The mixing method is arbitrary as long as these powders and zirconia powder are uniformly mixed. The mixing method is preferably wet mixing, more preferably a ball mill or a bead mill. As a specific mixing method, mixing with a ball mill for 24 hours or more can be mentioned.

成形工程に供する濃色粉末は、スピネル酸化物を含有するジルコニア粉末であり、スピネル酸化物粉末とジルコニア粉末との混合粉末であればよい。   The dark-colored powder to be subjected to the molding step is zirconia powder containing spinel oxide, and may be a mixed powder of spinel oxide powder and zirconia powder.

スピネル酸化物粉末の重量は、濃色粉末の重量に対して2重量%以上6重量%以下、更には2重量%以上4重量%以下であればよい。また、濃色粉末は、BET比表面積が4〜10m/gであることが挙げられる。 The weight of the spinel oxide powder may be from 2% by weight to 6% by weight, and more preferably from 2% by weight to 4% by weight, based on the weight of the dark-colored powder. Further, the dark powder has a BET specific surface area of 4 to 10 m 2 / g.

ジルコニア粉末は3mol%のイットリアを含むジルコニア粉末を挙げることができる。   Examples of the zirconia powder include a zirconia powder containing 3 mol% of yttria.

濃色粉末が、鉄及びコバルトを含むスピネル酸化物粉末、更には亜鉛又はアルミニウムの少なくともいずれか、鉄、及びコバルトを含むスピネル酸化物粉末、また更には亜鉛、アルミニウム、鉄及びコバルトを含むスピネル酸化物粉末含む場合、濃色粉末重量に対する当該スピネル酸化物粉末重量として0.25重量%以上13重量%以下、更には1重量%以上10重量%以下、また更には3重量%以上5重量%以下であることが好ましい。   The dark powder is a spinel oxide powder containing iron and cobalt, or a spinel oxide powder containing zinc and / or aluminum, iron and cobalt, or a spinel oxide powder containing zinc, aluminum, iron and cobalt. If the material powder is contained, the spinel oxide powder is 0.25% by weight or more and 13% by weight or less, 1% by weight or more and 10% by weight or less, or 3% by weight or more and 5% by weight or less based on the weight of the dark colored powder. It is preferred that

好ましいスピネル酸化物粉末として、以下の組成を有するスピネル酸化物粉末を挙げることができる。   Preferred spinel oxide powders include spinel oxide powders having the following composition.

(Co2+ 1−X)(Fe3+ 1−Y
(但し、M2+=Zn又はMnの少なくともいずれか、M3+はAl又はCrの少なくともいずれか、0.1<X≦1、及び、0.5<Y≦1である)
(Co X M 2+ 1-X ) (Fe Y M 3+ 1-Y) 2 O 4
(However, M 2+ = at least one of Zn or Mn, M 3+ is at least one of Al or Cr, and 0.1 <X ≦ 1 and 0.5 <Y ≦ 1)

また、より深い黒色を呈するジルコニア焼結体を得るため、スピネル酸化物粉末は、以下の組成を有するものであることが特に好ましい。   Further, in order to obtain a zirconia sintered body having a deeper black color, it is particularly preferable that the spinel oxide powder has the following composition.

(CoZn1−X)(FeAl1−Y
(但し、0.5<X≦1及び0.5<Y≦1である)
(Co X Zn 1-X) (Fe Y Al 1-Y) 2 O 4
(However, 0.5 <X ≦ 1 and 0.5 <Y ≦ 1)

スピネル酸化物粉末とジルコニア粉末の混合方法は任意であるが、湿式混合、更にはボールミルであることが好ましい。混合方法として、ボールミルで24時間以上混合することが挙げられる。   The method of mixing the spinel oxide powder and the zirconia powder is arbitrary, but wet mixing and further preferably ball milling are preferred. As a mixing method, mixing with a ball mill for 24 hours or more can be mentioned.

成形工程では、粉末の流動性を改善するため、淡色粉末又は濃色粉末の少なくともいずれかは、有機バインダーを含むことが好ましい。   In the molding step, it is preferable that at least one of the light-colored powder and the dark-colored powder contains an organic binder in order to improve the fluidity of the powder.

有機バインダーを含む場合、各ジルコニア粉末中の有機バインダーの含有量は25〜65容量%、更には35〜60容量%を挙げることができる。   When an organic binder is contained, the content of the organic binder in each zirconia powder is 25 to 65% by volume, and more preferably 35 to 60% by volume.

有機バインダーとしては、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ワックス及び可塑剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。   Examples of the organic binder include at least one selected from the group consisting of an acrylic resin, a polyolefin resin, a wax, and a plasticizer.

ジルコニア粉末と有機バインダーとが均一に混合できれば、その混合方法は任意である。混合方法として加熱混練や湿式混合を例示することができる。   The mixing method is optional as long as the zirconia powder and the organic binder can be uniformly mixed. Examples of the mixing method include heat kneading and wet mixing.

淡色成形体と濃色成形体とは焼結収縮強度が一致していることが好ましい。これにより、収縮量の差に由来する歪みが生じず、両者がより強固に接合した状態で成形体を焼結することができる。   It is preferable that the light-colored molded product and the dark-colored molded product have the same sintering shrinkage strength. Thereby, distortion due to the difference in the amount of shrinkage does not occur, and the formed body can be sintered in a state where both are more firmly joined.

焼成工程では、二次成形体を焼成することでこれを仮焼結し、予備焼結体を得る。   In the firing step, the secondary formed body is fired to temporarily sinter it to obtain a preliminary sintered body.

焼成工程において、焼成温度は1300℃以上、更には1350℃以上である。焼成温度が1300℃未満であると、HIP処理工程において焼結体が緻密化しなくなる。焼成温度は必要以上に高くする必要がなく、1300℃以上1550℃以下、更には1350℃以上1500℃以下、また更には1350℃以上1450℃以下を挙げることができる。   In the firing step, the firing temperature is 1300 ° C. or higher, and more preferably 1350 ° C. or higher. If the firing temperature is lower than 1300 ° C., the sintered body will not be densified in the HIP process. The firing temperature does not need to be higher than necessary, and may be 1300 ° C to 1550 ° C, more preferably 1350 ° C to 1500 ° C, or even 1350 ° C to 1450 ° C.

焼成雰囲気は大気中、不活性雰囲気又は真空のいずれでもよく、大気中又は不活性雰囲気の少なくともいずれかであること好ましく、大気中であることがより好ましい。上記の焼成温度及び焼成雰囲気は任意の組合せを適用することができる。焼成工程は、成形体に対して外的な力を加えずに単に加熱することにより焼結する方法である、常圧焼結であることが好ましい。   The firing atmosphere may be any of the air, an inert atmosphere, or a vacuum, preferably at least one of the air and an inert atmosphere, and more preferably the air. Any combination of the above firing temperature and firing atmosphere can be applied. The firing step is preferably normal pressure sintering, which is a method of sintering by simply heating the molded body without applying external force.

焼成時間は焼成温度により異なるが、1時間以上、更には2時間以上であることが好ましい。焼成時間が1時間以上であることで、焼成工程において隙間の除去が促進する。一方、焼成時間は5時間以下、更には3時間以下であればよい。   The firing time varies depending on the firing temperature, but is preferably 1 hour or more, more preferably 2 hours or more. When the firing time is one hour or more, removal of the gap is promoted in the firing step. On the other hand, the firing time may be 5 hours or less, and more preferably, 3 hours or less.

なお、有機バインダーを含むジルコニア粉末から成形体を作製した場合、焼成処理を行う前に脱脂処理を行ない、成形体から有機バインダー除去する。   In the case where a molded body is produced from zirconia powder containing an organic binder, a degreasing treatment is performed before the firing treatment to remove the organic binder from the molded body.

脱脂処理における焼成温度は400℃以上600℃以下であればよい。また、脱脂処理の雰囲気は、大気中、不活性ガス雰囲気中及び酸化性ガス雰囲気中の群から選ばれるいずれかの雰囲気であればよい。   The firing temperature in the degreasing treatment may be 400 ° C. or more and 600 ° C. or less. The degreasing atmosphere may be any atmosphere selected from the group consisting of air, an inert gas atmosphere, and an oxidizing gas atmosphere.

本発明の製造方法では、予備焼結体をHIP処理する。これにより、界面の色滲みを抑制したまま、界面の隙間の排除が促進されて予備焼結体が焼結され、本発明の多色ジルコニア焼結体が得られる。   In the manufacturing method of the present invention, the pre-sintered body is subjected to HIP processing. Thereby, while the color bleeding at the interface is suppressed, the elimination of the gap at the interface is promoted, and the preliminary sintered body is sintered to obtain the multicolored zirconia sintered body of the present invention.

HIP処理において、HIP温度は1200℃以上、更には1250℃以上、また更には1300℃以上、また更には1350℃以上を挙げることができる。緻密化が進行すれば、HIP温度は必要以上に高くする必要がない。HIP温度として1650℃以下、更には1450℃以下を挙げることができる。   In the HIP treatment, the HIP temperature may be 1200 ° C. or higher, further 1250 ° C. or higher, further 1300 ° C. or higher, and further 1350 ° C. or higher. As the densification progresses, the HIP temperature does not need to be set higher than necessary. The HIP temperature may be 1650 ° C. or lower, and further 1450 ° C. or lower.

HIP圧力は50MPa以上、更には100MPa以上、また更には140MPa以上であることが挙げられる。通常のHIP処理装置を使用したHIP処理では、HIP圧力は250MPa以下、更には180MPa以下となる。   The HIP pressure is 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, or even 140 MPa or more. In the HIP processing using a normal HIP processing apparatus, the HIP pressure becomes 250 MPa or less, and further, 180 MPa or less.

HIP処理の雰囲気は不活性雰囲気であればよく、窒素雰囲気又はアルゴン雰囲気の少なくともいずれかを挙げることができ、アルゴン雰囲気であることが好ましい。上記のHIP温度、HIP圧力及び雰囲気、並びのその上下限の値は任意の組合せとすることができる。   The atmosphere for the HIP treatment may be an inert atmosphere, and may include at least one of a nitrogen atmosphere and an argon atmosphere, and is preferably an argon atmosphere. The above-mentioned HIP temperature, HIP pressure and atmosphere, and the upper and lower limits thereof can be any combination.

本発明の製造方法により、界面に色滲み及び隙間のない多色ジルコニア焼結体を得ることができる。   According to the production method of the present invention, a multicolor zirconia sintered body having no color blur and no gap at the interface can be obtained.

さらに、本発明の製造方法においては、得られた多色ジルコニア焼結体を各種部材とするための、加工工程又は研磨工程の少なくともいずれか(以下、「後処理工程」ともいう。)を含んでいてもよい。   Furthermore, the production method of the present invention includes at least one of a processing step and a polishing step (hereinafter, also referred to as a “post-treatment step”) for making the obtained multicolored zirconia sintered body into various members. You may go out.

加工工程は、HIP処理で得られた多色ジルコニア焼結体を所望の形状に加工する。加工方法は任意の方法を使用することができる。加工方法は一般的な切削加工であればよく、例えば、旋盤加工、平面研削、R研削及びNC加工(numerical control machining)からなる群のいずれか1種以上を挙げることができる。   In the processing step, the multicolor zirconia sintered body obtained by the HIP processing is processed into a desired shape. Any processing method can be used. The processing method may be a general cutting method, and examples thereof include one or more of the group consisting of lathe processing, surface grinding, R grinding, and NC processing (numerical control machining).

研磨工程は、HIP処理で得られた多色ジルコニア焼結体又はまたはこれを加工処理したものを研磨する。これにより、光沢をより強くすることができ、本発明の多色ジルコニア焼結体の高級感がより強調される。研磨方法は任意であるが、バレル研磨又はR研磨の少なくともいずれかを例示することができる。   In the polishing step, the multicolored zirconia sintered body obtained by the HIP process or a processed product thereof is polished. As a result, the gloss can be further enhanced, and the sense of quality of the multicolor zirconia sintered body of the present invention is further emphasized. The polishing method is optional, and examples thereof include at least one of barrel polishing and R polishing.

本発明の製造方法では、一次成形工程、二次成形工程、焼成工程、HIP処理工程及び後処理工程において、上記の各条件の任意の組み合わせであってもよい。   In the production method of the present invention, any combination of the above conditions may be used in the primary molding step, the secondary molding step, the firing step, the HIP treatment step, and the post-treatment step.

本発明により、2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体であって、高級感を呈する審美性を有し、なおかつ、部材として使用するに十分な強度を有したジルコニア焼結体を提供することできる。また、本発明により、2以上の異なる色調を有するジルコニア焼結体であって、ジルコニア焼結体間に色滲みや隙間を有さないものを提供することができる。   According to the present invention, there is provided a zirconia sintered body having two or more different color tones, which has an aesthetic appearance exhibiting a sense of quality and has sufficient strength to be used as a member. it can. Further, according to the present invention, it is possible to provide a zirconia sintered body having two or more different color tones and having no color blur or a gap between the zirconia sintered bodies.

さらに、本発明により、高級感を有した部材を提供することができる。   Further, according to the present invention, it is possible to provide a member having a high-class feeling.

実施例1のピンク色/黒色ジルコニア焼結体の反射電子像(図中スケールは50μm)Backscattered electron image of pink / black zirconia sintered body of Example 1 (scale in the figure is 50 μm) 界面に隙間を有する多色ジルコニア焼結体の反射電子像(図中スケールは50μm)Backscattered electron image of a multicolored zirconia sintered body with a gap at the interface (scale in the figure is 50 μm) 色滲みを有する多色ジルコニア焼結体の光学顕微鏡写真(図中スケールは50μm)Optical micrograph of multicolored zirconia sintered body with color blur (scale in the figure is 50 μm) EPMAの定量点分析により移行領域の測定を示す模式図Schematic diagram showing measurement of transition area by quantitative point analysis of EPMA 本発明の多色ジルコニア焼結体からなる時計用ベゼルリングの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a watch bezel ring made of the multicolored zirconia sintered body of the present invention. 本発明の多色ジルコニア焼結体からなる時計用文字盤の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a timepiece dial made of the multicolored zirconia sintered body of the present invention. 本発明の多色ジルコニア焼結体からなるブレスレットの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a bracelet made of the multicolored zirconia sintered body of the present invention 本発明の多色ジルコニア焼結体からなる筐体の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a housing made of the multicolored zirconia sintered body of the present invention. 本発明の多色ジルコニア焼結体からなる携帯電話用カバーの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a cover for a mobile phone made of the multicolored zirconia sintered body of the present invention. 本発明の多色ジルコニア焼結体からなる円板状焼結体の一例を示す模式図Schematic view showing an example of a disc-shaped sintered body made of the multicolored zirconia sintered body of the present invention 実施例4のピンク色/黒色ジルコニア焼結体の概観Overview of pink / black zirconia sintered body of Example 4 比較例1のセラミックス造形品の界面の(a)光学顕微鏡写真、及び(b)SEM写真(図中スケールは20μm)(A) Optical microscope photograph and (b) SEM photograph (scale in the figure is 20 μm) of the interface of the ceramic molded article of Comparative Example 1. 比較例2のセラミックス造形品の界面のSEM写真(図中スケールは20μm)SEM photograph of the interface of the ceramic molded article of Comparative Example 2 (scale in the figure is 20 μm) 比較例3のセラミックス造形品の隙間を有する界面の光学顕微鏡写真Optical micrograph of the interface having a gap between the ceramic shaped articles of Comparative Example 3 比較例3のセラミックス造形品の色滲みを有する界面の光学顕微鏡写真Optical micrograph of the interface with color bleeding of the ceramic shaped article of Comparative Example 3

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。
(焼結体密度、及び相対密度)
多色ジルコニア焼結体の実測密度(焼結体密度)はアルキメデス法により測定した。得られた実測密度と理論密度から、多色ジルコニア焼結体の相対密度を求めた。多色ジルコニア焼結体の理論密度は、(1’)式から算出した。なお、算出された実施例及び比較例の多色ジルコニア焼結体の理論密度は、表2に示した。
(比表面積)
窒素吸着によるBET比表面積を測定し、粉末試料の比表面積とした。測定には一般的な比表面積測定装置(QUANTA CHROME製)を使用した。
(光学顕微鏡観察)
光学顕微鏡(装置名:MM−800、ニコン製)又は三眼ズーム式実体顕微鏡(装置名AR−372ZH、アームシステム株式会社製)を使用し焼結体試料の界面を観察した。光学顕微鏡観察では、界面における隙間の有無及び色滲みの有無を観察した。
(SEM観察)
SEM(装置名:JSM−5400、日本電子製)を使用し焼結体試料の界面を観察した。SEM観察では、倍率を500倍として、界面における隙間の有無を観察した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these.
(Sintered body density and relative density)
The measured density (sintered body density) of the multicolored zirconia sintered body was measured by the Archimedes method. The relative density of the multicolor zirconia sintered body was determined from the obtained measured density and theoretical density. The theoretical density of the multicolor zirconia sintered body was calculated from the equation (1 ′). The calculated theoretical densities of the multicolor zirconia sintered bodies of the example and the comparative example are shown in Table 2.
(Specific surface area)
The BET specific surface area by nitrogen adsorption was measured and defined as the specific surface area of the powder sample. A general specific surface area measuring device (manufactured by QUANTA CHROME) was used for the measurement.
(Observation by optical microscope)
The interface of the sintered body sample was observed using an optical microscope (device name: MM-800, manufactured by Nikon) or a three-lens zoom stereo microscope (device name: AR-372ZH, manufactured by Arm System Co., Ltd.). In the optical microscope observation, the presence or absence of a gap at the interface and the presence or absence of color blur were observed.
(SEM observation)
The interface of the sintered body sample was observed using SEM (apparatus name: JSM-5400, manufactured by JEOL). In the SEM observation, the magnification was set to 500 times, and the presence or absence of a gap at the interface was observed.

(EPMAによる元素定量分析)
波長分散型電子線マイクロアナライザー(EPMA)(装置名:EPMA1610、島津製作所製)を使用して、焼結体試料における、淡色焼結体の界面近傍の点分析を行なった。測定条件は以下のとおりである。
加速電圧 :15KV
照射電流 :100nA
分析範囲 :φ10μm
測定は、界面から淡色焼結体の距離を30μm、50μm、100μm、130μm、170μm及び200μmのいずれかで行い、着色成分が確認された領域であって、界面から最も遠い距離における測定領域を移行領域とした。
(Elemental quantitative analysis by EPMA)
Using a wavelength dispersive electron beam microanalyzer (EPMA) (apparatus name: EPMA1610, manufactured by Shimadzu Corporation), point analysis of the sintered body sample near the interface of the light-colored sintered body was performed. The measurement conditions are as follows.
Acceleration voltage: 15KV
Irradiation current: 100 nA
Analysis range: φ10 μm
The measurement is performed at a distance of 30 μm, 50 μm, 100 μm, 130 μm, 170 μm, and 200 μm of the light-colored sintered body from the interface. Area.

(L表色系による色調)
JISZ8722に準拠し、焼結体試料の色調を測定した。測定には一般的な色差計(装置名:カラーアナライザーTC−1800MK−II、東京電色社製)を用いた。測定条件は以下のとおりである。
光源 :D65光源
視野角 :2°
焼結体試料は厚さ1mm、直径20mmの円板状の形状として、両面を研磨したものを用いた。
(機械強度試験)
多色ジルコニア焼結体試料の機械的強度として。ISO14368−3に準じた剛球落下試験による衝撃強度を測定した。すなわち、SUS製の板の上に多色ジルコニア焼結体試料を配置した。その後、淡色焼結体と濃色焼結体との界面近傍に、多色ジルコニア焼結体試料から5cmの高さから重さ16gの鉄球を落下させ、多色ジルコニア焼結体のクラック、亀裂、割れその他破壊の有無を確認した。その後、5cm間隔で鉄球の落下開始位置(以下、「落球位置」ともいう。)を高くして、同様の測定を行った。多色ジルコニア焼結体に破壊が確認された落球位置(cm)をもって、多色ジルコニア焼結体試料の衝撃強度とした。
(Color tone by L * a * b * color system)
According to JISZ8722, the color tone of the sintered body sample was measured. A general color difference meter (device name: Color Analyzer TC-1800MK-II, manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used for the measurement. The measurement conditions are as follows.
Light source: D65 light source
Viewing angle: 2 °
As the sintered body sample, a disc-shaped one having a thickness of 1 mm and a diameter of 20 mm and having both surfaces polished was used.
(Mechanical strength test)
As the mechanical strength of a multicolor zirconia sintered body sample. The impact strength was measured by a hard ball drop test according to ISO14368-3. That is, a multicolor zirconia sintered body sample was placed on a SUS plate. Thereafter, an iron ball having a weight of 16 g was dropped from a height of 5 cm from the multicolored zirconia sintered body sample near the interface between the light-colored sintered body and the dark-colored sintered body, and cracks of the multicolored zirconia sintered body were obtained. The presence or absence of cracks, cracks and other destructions was confirmed. Thereafter, the same measurement was performed with the iron ball drop start position (hereinafter, also referred to as a “falling ball position”) raised at 5 cm intervals. The impact strength of the sample of the multicolored zirconia sintered body was defined as the falling ball position (cm) at which destruction was confirmed in the multicolored zirconia sintered body.

実施例1
ピンク色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体とからなるピンク色/黒色ジルコニア焼結体を作製した。
Example 1
A pink / black zirconia sintered body composed of a pink zirconia sintered body and a black zirconia sintered body was produced.

(ピンク色ジルコニア原料の調製)
3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末中のイットリア及びジルコニアの合計重量に対するエルビウムの重量(以下、単に「エルビウム重量」ともいう。)が2重量%となるように、BET比表面積が8m/gであり、アルミナを0.25重量%含有する3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末(商品名:TZ−3YSE、東ソー株式会社製)に、酸化エルビウム粉末(商品名:酸化エルビウム、信越化学製)を添加した。
添加後、直径10mmのジルコニア製ボールを使用して、エタノール溶媒中、24時間ボールミルでこれらの粉末を混合した。混合後の粉末を乾燥してピンク色ジルコニア粉末を得た。
得られたピンク色ジルコニア粉末にアクリルバインダーを混合し、これをピンク色ジルコニア原料とした。ピンク色ジルコニア原料中のピンク色ジルコニア粉末の含有量は45容積%であった。
(Preparation of pink zirconia raw material)
The BET specific surface area is 8 m 2 / g so that the weight of erbium (hereinafter, simply referred to as “erbium weight”) with respect to the total weight of yttria and zirconia in the 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder is 2% by weight. Erbium oxide powder (trade name: Erbium oxide, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder (trade name: TZ-3YSE, manufactured by Tosoh Corporation) containing 0.25% by weight of alumina.
After the addition, using a zirconia ball having a diameter of 10 mm, these powders were mixed in a ball mill for 24 hours in an ethanol solvent. The powder after mixing was dried to obtain a pink zirconia powder.
An acrylic binder was mixed with the obtained pink zirconia powder, and this was used as a pink zirconia raw material. The content of the pink zirconia powder in the pink zirconia raw material was 45% by volume.

(黒色ジルコニア原料の調製)
市販の黒色ジルコニア粉末(商品名:TZ−Black、東ソー株式会社製)を黒色ジルコニア粉末として用いた。当該粉末は以下の組成を有する、コバルトの一部をZnで置換され、なおかつ、鉄の一部をAlで置換された鉄及びコバルトを含むスピネル酸化物と、3mol%のイットリア含有ジルコニアとからなる粉末である。また、黒色ジルコニア粉末中の当該スピネル酸化物の含有量は、3.5重量%である。
(Co0.7Zn0.3)(Fe0.7Al0.3
当該黒色ジルコニア粉末にアクリルバインダーを混合し、これを黒色ジルコニア原料とした。なお、黒色ジルコニア原料中の黒色ジルコニア粉末の含有量は45容積%であった。
(Preparation of black zirconia raw material)
A commercially available black zirconia powder (trade name: TZ-Black, manufactured by Tosoh Corporation) was used as the black zirconia powder. The powder is composed of a spinel oxide containing iron and cobalt in which part of cobalt is substituted by Zn and part of iron is substituted by Al, and 3 mol% of yttria-containing zirconia having the following composition. It is a powder. In addition, the content of the spinel oxide in the black zirconia powder was 3.5% by weight.
(Co 0.7 Zn 0.3 ) (Fe 0.7 Al 0.3 ) 2 O 4
An acrylic binder was mixed with the black zirconia powder to obtain a black zirconia raw material. In addition, the content of the black zirconia powder in the black zirconia raw material was 45% by volume.

(二次成形体の作製)
ピンク色ジルコニア原料を射出成形により、凸部を有するベゼルリング状のピンク色ジルコニア成形体を得た。射出成形の条件は成形型の温度を60℃とし、及び、圧力100MPaとした。
次に、得られたピンク色ジルコニア成形体の上に、黒色ジルコニア原料を射出成形した。これにより、ピンク色ジルコニア成形体上に黒色ジルコニア成形体が積層した形状で両者が接合した二次成形体を得た。二次成形の成形型の温度は50℃とし、これにより、一次成形温度を二次成形温度より10℃高くした。
得られた成形体は、大気中、昇温速度2.0℃/h、脱脂温度450℃、及び脱脂時間4時間で脱脂処理した。
(Preparation of secondary molded body)
The pink zirconia raw material was subjected to injection molding to obtain a bezel ring-shaped pink zirconia molded article having a convex portion. The injection molding conditions were a mold temperature of 60 ° C. and a pressure of 100 MPa.
Next, a black zirconia raw material was injection-molded on the obtained pink zirconia molded body. As a result, a secondary molded body was obtained in which the black zirconia molded body was laminated on the pink zirconia molded body and both were joined. The temperature of the mold for the secondary molding was set to 50 ° C., whereby the primary molding temperature was raised by 10 ° C. from the secondary molding temperature.
The obtained molded body was subjected to a degreasing treatment in the atmosphere at a temperature rising rate of 2.0 ° C./h, a degreasing temperature of 450 ° C., and a degreasing time of 4 hours.

(焼成及びHIP処理)
脱脂処理後の成形体を、大気中、昇温速度100℃/h、焼成温度1400℃、及び焼結時間2時間で焼成することで一次焼結体を得た。
得られた一次焼結体をアルミナ製容器に配置した後、純度99.9%のアルゴンガスの雰囲気下で、HIP温度1350℃、HIP圧力150MPa、及び保持時間1時間でHIP処理することにより、HIP処理体を得た。当該HIP処理体を本実施例の白色/黒色ジルコニア焼結体とした。本実施例の製造条件を表1に、評価結果を表2に示す。
得られたピンク色/黒色ジルコニア焼結体はピンク色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体の体積比が41:59であり、当該ピンク色/黒色ジルコニア焼結体の相対密度は99.8%であった。
(Firing and HIP processing)
The primary sintered body was obtained by firing the molded body after the degreasing treatment in the air at a temperature rising rate of 100 ° C./h, a firing temperature of 1400 ° C., and a sintering time of 2 hours.
After arranging the obtained primary sintered body in an alumina container, it is HIP-treated at an HIP temperature of 1350 ° C., an HIP pressure of 150 MPa, and a holding time of 1 hour in an atmosphere of an argon gas having a purity of 99.9%. A HIP-treated product was obtained. The HIP treated body was used as the white / black zirconia sintered body of the present example. Table 1 shows the manufacturing conditions of this example, and Table 2 shows the evaluation results.
The obtained pink / black zirconia sintered body has a volume ratio of the pink / black zirconia sintered body of 41:59, and the relative density of the pink / black zirconia sintered body is 99.8. %Met.

(部材加工)
ピンク色ジルコニア焼結体の凸部が鮮明に確認されるまで、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体の黒色ジルコニア焼結体側の表面を加工した。これにより、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体を、黒色ジルコニア焼結体の表面に、ピンク色ジルコニア焼結体からなる模様を有するベゼルリングとした。表面加工後のベゼルリングを研磨処理することで、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体からなり、強い光沢感を有するベゼルリングを得た。当該ベゼルリングは外径40mm、内径30mm、及び幅5mmのリング形状であった。また、当該リングの厚みは2mmであった。
当該ベゼルリングは、黒色ジルコニア焼結体からなる表面を有し、なおかつ、当該表面上に、ピンク色ジルコニア焼結体からなる模様を有していた。
当該ベゼルリングの界面を目視にて確認した。その結果、界面のピンク色がぼやけることなく、当該界面は色滲みがないことが確認できた。
さらに、当該ベゼルリングの界面を光学顕微鏡及びSEM観察で観察した。SEM観察による反射電子像を図1に示す。ピンク色ジルコニアと黒色ジルコニアとが焼結して界面を形成していること、当該界面に隙間が生じていないこと、及び、結合層がないことが確認できた。
さらに、得られたベゼルリングの機械強度試験を行った。85cmの高さから鉄球を落下させても亀裂や割れが生じなかった。これより、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体は、衝撃強度が85cm以上であり、高い強度を有していることが確認できた。
(Material processing)
The surface of the pink / black zirconia sintered body of the present example on the side of the black zirconia sintered body was processed until the projections of the pink zirconia sintered body were clearly confirmed. Thus, the pink / black zirconia sintered body of the present example was formed into a bezel ring having a pattern of the pink zirconia sintered body on the surface of the black zirconia sintered body. The bezel ring after the surface processing was polished to obtain a bezel ring made of the pink / black zirconia sintered body of the present example and having a strong glossiness. The bezel ring had a ring shape with an outer diameter of 40 mm, an inner diameter of 30 mm, and a width of 5 mm. The thickness of the ring was 2 mm.
The bezel ring had a surface made of a black zirconia sintered body, and had a pattern made of a pink zirconia sintered body on the surface.
The interface of the bezel ring was visually confirmed. As a result, it was confirmed that the pink color of the interface was not blurred and the interface had no color blur.
Further, the interface of the bezel ring was observed with an optical microscope and SEM observation. FIG. 1 shows a backscattered electron image obtained by SEM observation. It was confirmed that pink zirconia and black zirconia were sintered to form an interface, that no gap was formed at the interface, and that there was no bonding layer.
Further, a mechanical strength test of the obtained bezel ring was performed. No cracks or cracks occurred when the iron ball was dropped from a height of 85 cm. From this, it was confirmed that the pink / black zirconia sintered body of this example had an impact strength of 85 cm or more, and had high strength.

実施例2
オレンジ色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体とからなるオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体を作製した。
すなわち、3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末中のイットリア及びジルコニアの合計重量に対するプラセオジム(Praseodymium)の重量(以下、単に「プラセオジム重量」ともいう。)が3重量%となるように、BET比表面積が8m/gであり、アルミナを0.25重量%含有する3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末(商品名:TZ−3YSE、東ソー株式会社製)に、酸化プラセオジム粉末(商品名:酸化プラセオジム、信越化学製)を添加した。
添加後、直径10mmのジルコニア製ボールを使用して、エタノール溶媒中、24時間ボールミルでこれらの粉末を混合した。混合後の粉末を乾燥してオレンジ色ジルコニア粉末を得た。
Example 2
An orange / black zirconia sintered body composed of an orange zirconia sintered body and a black zirconia sintered body was produced.
That is, the BET specific surface area is 8 m so that the weight of praseodymium (hereinafter simply referred to as “praseodymium weight”) with respect to the total weight of yttria and zirconia in the 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder is 3% by weight. 2 / g, 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder containing 0.25 wt% of alumina (trade name: TZ-3YSE, manufactured by Tosoh Corporation) and praseodymium oxide powder (trade name: praseodymium oxide, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) Was added.
After the addition, using a zirconia ball having a diameter of 10 mm, these powders were mixed in a ball mill for 24 hours in an ethanol solvent. The powder after mixing was dried to obtain an orange zirconia powder.

ピンク色ジルコニア粉末の代わりに当該オレンジ色ジルコニア粉末を使用したこと以外は実施例1と同様な方法で、成形、焼成、HIP処理して本実施例のオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体を得た。本実施例の製造条件を表1に、評価結果を表2に示す。
得られたオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体はオレンジ色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体の体積比が41:59であり、当該オレンジ色/黒色ジルコニア焼結体の相対密度は99.8%であった。
Except for using the orange zirconia powder in place of the pink zirconia powder, molding, firing, and HIP treatment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain an orange / black zirconia sintered body of the present example. . Table 1 shows the manufacturing conditions of this example, and Table 2 shows the evaluation results.
The obtained orange / black zirconia sintered body has a volume ratio of the orange / black zirconia sintered body of 41:59, and the relative density of the orange / black zirconia sintered body is 99.8. %Met.

次に、実施例1と同様な方法で、得られたオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体を加工及び研磨処理し、本実施例のオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体からなり、強い光沢感を有するベゼルリングを得た。
当該ベゼルリングは、黒色ジルコニア焼結体からなる表面を有し、なおかつ、当該表面上に、オレンジ色ジルコニア焼結体からなる模様を有していた。
当該ベゼルリングの界面を目視にて確認した。その結果、界面のオレンジ色がぼやけることなく、当該界面は色滲みがないことが確認できた。
さらに、当該ベゼルリングの界面を光学顕微鏡及びSEM観察で観察した。その結果、オレンジ色ジルコニアと黒色ジルコニアとが焼結して界面を形成していること、当該界面は曲率を有するにもかかわらず、界面において隙間が生じていないこと、当該界面に隙間が生じていないこと、及び、結合層がないことが確認できた。
さらに、得られたベゼルリングの機械強度試験を行った。85cmの高さから鉄球を落下させても亀裂や割れが生じなかった。これより、本実施例のオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体は、衝撃強度が85cm以上であり、高い強度を有していることが確認できた。
Next, the obtained orange / black zirconia sintered body is processed and polished in the same manner as in Example 1, and is made of the orange / black zirconia sintered body of the present example and has a strong glossiness. Got a bezel ring.
The bezel ring had a surface made of a black zirconia sintered body, and had a pattern made of an orange zirconia sintered body on the surface.
The interface of the bezel ring was visually confirmed. As a result, it was confirmed that the orange color of the interface was not blurred and the interface had no color blur.
Further, the interface of the bezel ring was observed with an optical microscope and SEM observation. As a result, the orange zirconia and the black zirconia are sintered to form an interface, that despite the interface having a curvature, no gap is formed at the interface, and a gap is formed at the interface. It could be confirmed that there was no bonding layer and that there was no bonding layer.
Further, a mechanical strength test of the obtained bezel ring was performed. No cracks or cracks occurred when the iron ball was dropped from a height of 85 cm. From this, it was confirmed that the orange / black zirconia sintered body of this example had an impact strength of 85 cm or more, and had high strength.

実施例3
ラベンダー色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体とからなるラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体を作製した。
すなわち、3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末中のイットリア及びジルコニアの合計重量に対するネオジムの重量(以下、単に「ネオジム重量」ともいう。)が2重量%となるように、BET比表面積が8m/gであり、アルミナを0.25重量%含有する3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末(商品名:TZ−3YSE、東ソー株式会社製)に、酸化ネオジム粉末(商品名:酸化ネオジム、信越化学製)を添加した。
添加後、直径10mmのジルコニア製ボールを使用して、エタノール溶媒中、24時間ボールミルでこれらの粉末を混合した。混合後の粉末を乾燥してラベンダー色ジルコニア粉末を得た。
Example 3
A lavender / black zirconia sintered body composed of a lavender-colored zirconia sintered body and a black zirconia sintered body was produced.
That is, the BET specific surface area is 8 m 2 / g such that the weight of neodymium (hereinafter, also simply referred to as “neodymium weight”) is 2% by weight based on the total weight of yttria and zirconia in the 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder. And 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder containing 0.25% by weight of alumina (trade name: TZ-3YSE, manufactured by Tosoh Corporation) and neodymium oxide powder (trade name: neodymium oxide, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) did.
After the addition, using a zirconia ball having a diameter of 10 mm, these powders were mixed in a ball mill for 24 hours in an ethanol solvent. The powder after mixing was dried to obtain a lavender zirconia powder.

ピンク色ジルコニア粉末の代わりに当該ラベンダー色ジルコニア粉末を使用したこと以外は実施例1と同様な方法で、成形、焼成、HIP処理して本実施例のラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体を得た。本実施例の製造条件を表1に、評価結果を表2に示す。
得られたラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体はラベンダー色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体の体積比が41:59であり、当該ラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体の相対密度は99.5%であった。
The lavender / black zirconia sintered body of this example was obtained by molding, firing and HIPing in the same manner as in Example 1 except that the lavender zirconia powder was used instead of the pink zirconia powder. . Table 1 shows the manufacturing conditions of this example, and Table 2 shows the evaluation results.
The obtained lavender / black zirconia sintered body has a volume ratio of the lavender zirconia sintered body and the black zirconia sintered body of 41:59, and the relative density of the lavender / black zirconia sintered body is 99.5. %Met.

次に、実施例1と同様な方法で、得られたラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体を加工及び研磨処理し、本実施例のラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体からなり、強い光沢感を有するベゼルリングを得た。
当該ベゼルリングは、黒色ジルコニア焼結体からなる表面を有し、なおかつ、当該表面上に、ラベンダー色ジルコニア焼結体からなる模様を有していた。
当該ベゼルリングの界面を目視にて確認した。その結果、界面のラベンダー色がぼやけることなく、当該界面は色滲みがないことが確認できた。
さらに、当該ベゼルリングの界面を光学顕微鏡及びSEM観察で観察した。その結果、ラベンダー色ジルコニアと黒色ジルコニアとが焼結して界面を形成していること、当該界面は曲率を有するにもかかわらず、界面において隙間が生じていないこと、当該界面に隙間が生じていないこと、及び、結合層がないことが確認できた。
さらに、得られたベゼルリングの機械強度試験を行った。85cmの高さから鉄球を落下させても亀裂や割れが生じなかった。これより、本実施例のラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体は、衝撃強度が85cm以上であり、高い強度を有していることが確認できた。
Next, the obtained lavender / black zirconia sintered body is processed and polished in the same manner as in Example 1, and is made of the lavender / black zirconia sintered body of the present example, and has a strong glossiness. Got a bezel ring.
The bezel ring had a surface made of a black zirconia sintered body, and had a pattern made of a lavender-colored zirconia sintered body on the surface.
The interface of the bezel ring was visually confirmed. As a result, it was confirmed that the lavender color of the interface was not blurred and the interface had no color bleeding.
Further, the interface of the bezel ring was observed with an optical microscope and SEM observation. As a result, the fact that lavender zirconia and black zirconia are sintered to form an interface, that the interface has a curvature, but that no gap is formed at the interface, and that a gap is formed at the interface despite having a curvature. It could be confirmed that there was no bonding layer and that there was no bonding layer.
Further, a mechanical strength test of the obtained bezel ring was performed. No cracks or cracks occurred when the iron ball was dropped from a height of 85 cm. From this, it was confirmed that the lavender / black zirconia sintered body of this example had an impact strength of 85 cm or more, and had high strength.

Figure 0006672765
Figure 0006672765

Figure 0006672765
Figure 0006672765

実施例4
ピンク色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体からなる円板状のピンク色/黒色ジルコニア焼結体を作製した。
Example 4
A disc-shaped pink / black zirconia sintered body composed of a pink zirconia sintered body and a black zirconia sintered body was produced.

(原料の調製)
実施例1と同様な方法で得られたピンク色ジルコニア粉末をピンク色ジルコニア原料とし、なおかつ、市販の黒色ジルコニア粉末(商品名:TZ−Black、東ソー株式会社製)を黒色ジルコニア原料とした。
(Preparation of raw materials)
Pink zirconia powder obtained by the same method as in Example 1 was used as a pink zirconia raw material, and a commercially available black zirconia powder (trade name: TZ-Black, manufactured by Tosoh Corporation) was used as a black zirconia raw material.

(成形体の作製)
ピンク色ジルコニア原料を室温で一軸プレス成形することにより、凸形状の一次成形体を得た。得られた一次成形体上に黒色ジルコニア粉末を充填し、一次成形体及び黒色ジルコニア粉末を同時に一軸プレス成形した。一軸プレス後の成形体を冷間静水圧プレス(CIP)処理することで二次成形体を得た。CIP処理の圧力は200MPaとし、CIP処理の温度は室温以下とした。
(Preparation of molded body)
A pink primary zirconia raw material was uniaxially pressed at room temperature to obtain a convex primary molded body. The obtained primary compact was filled with black zirconia powder, and the primary compact and the black zirconia powder were simultaneously subjected to uniaxial press molding. A secondary compact was obtained by subjecting the compact after uniaxial pressing to cold isostatic pressing (CIP). The pressure of the CIP treatment was 200 MPa, and the temperature of the CIP treatment was room temperature or less.

(焼成及びHIP処理)
得られた二次成形体を使用したこと以外は実施例1と同様な方法により、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体を得た。
(Firing and HIP processing)
A pink / black zirconia sintered body of this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained secondary molded body was used.

(部材加工)
ピンク色ジルコニア焼結体の凸部が鮮明に確認されるまで、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体の黒色ジルコニア焼結体側の表面を加工した。これにより、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体を、黒色ジルコニア焼結体の表面に、ピンク色ジルコニア焼結体からなる模様を有する円板状ジルコニア焼結体とした。表面加工後の円板状ジルコニア焼結体を研磨処理することで、本実施例のピンク色/黒色ジルコニア焼結体からなり、強い光沢感を有する円板状ジルコニア焼結体を得た。得られた円板状ジルコニア焼結体の写真を図11に示す。円板状ジルコニア焼結体は、直径16mm、及び、厚み2.5mmであり、模様の幅は3mmであった。
当該円板状ジルコニア焼結体は、黒色ジルコニア焼結体からなる表面を有し、なおかつ、当該表面上に、ピンク色ジルコニア焼結体からなる模様を有していた。
当該円板状ジルコニア焼結体の界面を目視にて確認した。その結果、界面のピンク色がぼやけることなく、当該界面は色滲みがないことが確認できた。
さらに、当該円板状ジルコニア焼結体の界面を光学顕微鏡及びSEM観察で観察した。その結果、ピンク色ジルコニアと黒色ジルコニアとが焼結して界面を形成していること、当該界面に隙間が生じていないこと、及び、結合層がないことが確認できた。
(Material processing)
The surface of the pink / black zirconia sintered body of the present example on the side of the black zirconia sintered body was processed until the projections of the pink zirconia sintered body were clearly confirmed. As a result, the pink / black zirconia sintered body of this example was made into a disk-shaped zirconia sintered body having a pattern of the pink zirconia sintered body on the surface of the black zirconia sintered body. The disc-shaped zirconia sintered body after the surface processing was polished to obtain a disc-shaped zirconia sintered body composed of the pink / black zirconia sintered body of the present example and having a strong glossiness. FIG. 11 shows a photograph of the obtained disk-shaped zirconia sintered body. The disc-shaped zirconia sintered body had a diameter of 16 mm, a thickness of 2.5 mm, and a pattern width of 3 mm.
The disc-shaped zirconia sintered body had a surface made of a black zirconia sintered body, and had a pattern made of a pink zirconia sintered body on the surface.
The interface of the disc-shaped zirconia sintered body was visually confirmed. As a result, it was confirmed that the pink color of the interface was not blurred and the interface had no color blur.
Further, the interface of the disc-shaped zirconia sintered body was observed with an optical microscope and SEM observation. As a result, it was confirmed that pink zirconia and black zirconia were sintered to form an interface, that no gap was formed at the interface, and that there was no bonding layer.

実施例5
オレンジ色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体からなる円板状のオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体を作製した。
Example 5
A disk-shaped orange / black zirconia sintered body composed of an orange zirconia sintered body and a black zirconia sintered body was produced.

ピンク色ジルコニア原料の代わりに実施例2と同様な方法で得られたオレンジ色ジルコニア粉末をオレンジ色ジルコニア原料としたこと以外は実施例4と同様な方法で、成形、焼成、HIP処理して本実施例のオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体を得た。さらに、得られたオレンジ色/黒色ジルコニア焼結体を実施例4と同様に加工し、直径16mm、及び、厚み2.5mmであり、模様の幅は3mmの円板状ジルコニア焼結体を得た。   Molding, sintering and HIPing were performed in the same manner as in Example 4 except that the orange zirconia powder obtained in the same manner as in Example 2 was used as the orange zirconia raw material instead of the pink zirconia raw material. An orange / black zirconia sintered body of the example was obtained. Further, the obtained orange / black zirconia sintered body was processed in the same manner as in Example 4 to obtain a disk-shaped zirconia sintered body having a diameter of 16 mm, a thickness of 2.5 mm, and a pattern width of 3 mm. Was.

当該円板状ジルコニア焼結体は、黒色ジルコニア焼結体からなる表面を有し、なおかつ、当該表面上に、オレンジ色ジルコニア焼結体からなる模様を有していた。
当該円板状ジルコニア焼結体の界面を目視にて確認した。その結果、界面のオレンジ色がぼやけることなく、当該界面は色滲みがないことが確認できた。
さらに、当該円板状ジルコニア焼結体の界面を光学顕微鏡及びSEM観察で観察した。その結果、オレンジ色ジルコニアと黒色ジルコニアとが焼結して界面を形成していること、当該界面に隙間が生じていないこと、及び、結合層がないことが確認できた。
The disc-shaped zirconia sintered body had a surface made of a black zirconia sintered body, and had a pattern made of an orange zirconia sintered body on the surface.
The interface of the disc-shaped zirconia sintered body was visually confirmed. As a result, it was confirmed that the orange color of the interface was not blurred and the interface had no color blur.
Further, the interface of the disc-shaped zirconia sintered body was observed with an optical microscope and SEM observation. As a result, it was confirmed that the orange zirconia and the black zirconia were sintered to form an interface, that no gap was formed at the interface, and that there was no bonding layer.

実施例6
ラベンダー色ジルコニア焼結体と黒色ジルコニア焼結体からなる円板状のラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体を作製した。
Example 6
A disk-shaped lavender / black zirconia sintered body composed of a lavender zirconia sintered body and a black zirconia sintered body was produced.

ピンク色ジルコニア原料の代わりに実施例3と同様な方法で得られたラベンダー色ジルコニア粉末をラベンダー色ジルコニア原料としたこと以外は実施例4と同様な方法で、成形、焼成、HIP処理して本実施例のラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体を得た。さらに、得られたラベンダー色/黒色ジルコニア焼結体を実施例4と同様に加工し、直径16mm、及び、厚み2.5mmであり、模様の幅は3mmの円板状ジルコニア焼結体を得た。   Molding, firing and HIPing were performed in the same manner as in Example 4 except that the lavender zirconia powder obtained in the same manner as in Example 3 was used as the lavender zirconia raw material instead of the pink zirconia raw material. A lavender / black zirconia sintered body of the example was obtained. Further, the obtained lavender / black zirconia sintered body was processed in the same manner as in Example 4 to obtain a disc-shaped zirconia sintered body having a diameter of 16 mm, a thickness of 2.5 mm, and a pattern width of 3 mm. Was.

当該円板状ジルコニア焼結体は、黒色ジルコニア焼結体からなる表面を有し、なおかつ、当該表面上に、ラベンダー色ジルコニア焼結体からなる模様を有していた。
当該円板状ジルコニア焼結体の界面を目視にて確認した。その結果、界面のラベンダー色がぼやけることなく、当該界面は色滲みがないことが確認できた。
さらに、当該円板状ジルコニア焼結体の界面を光学顕微鏡及びSEM観察で観察した。その結果、ラベンダー色ジルコニアと黒色ジルコニアとが焼結して界面を形成していること、当該界面に隙間が生じていないこと、及び、結合層がないことが確認できた。
The disc-shaped zirconia sintered body had a surface made of a black zirconia sintered body, and had a pattern made of a lavender-colored zirconia sintered body on the surface.
The interface of the disc-shaped zirconia sintered body was visually confirmed. As a result, it was confirmed that the lavender color of the interface was not blurred and the interface had no color bleeding.
Further, the interface of the disc-shaped zirconia sintered body was observed with an optical microscope and SEM observation. As a result, it was confirmed that lavender zirconia and black zirconia were sintered to form an interface, that no gap was formed at the interface, and that there was no bonding layer.

比較例1
特許文献3に記載された方法に準じて、多色セラミックス造形品を作製した。
1000gの3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末、発色物質、アクリル系バインダーを混合して2種類の組成物を得た。発色物質として20gのFeCrNiスピネルを用いた組成物を黒色ジルコニア原料とし、発色物質として14gのCoAlを用いた組成物を青色ジルコニア原料とした。
射出成形により、青色ジルコニア原料を、凸部を有するベゼルリング状の青色ジルコニア成形体とした後、黒色ジルコニア原料を100MPaの圧力をかけて当該青色ジルコニア成形体の上に射出成形した。これにより、青色ジルコニア成形体上に黒色ジルコニア成形体が積層した形状で両者が接合した成形体を得た。
得られた成形体を脱脂処理した後、大気中、昇温速度100℃/h、焼成温度1500℃、焼結時間を20分で焼成することで本比較例の多色セラミック造形品を得た。得られたセラミックス造形品の相対密度は99.8%であり、高い密度を有することが確認できた。
本比較例の多色セラミック造形品は、黒色ジルコニア焼結体と青色ジルコニア焼結体との界面が確認できるまで加工し、当該界面を光学顕微鏡及びSEMで観察した。光学顕微鏡の観察結果を図12(a)に示した。図12(a)より、黒色ジルコニア焼結体と、青色ジルコニア焼結体の間に隙間が生じていることが確認できた(図12(a)矢印部)。当該隙間のSEM観察図を図12(b)に示した。当該隙間は40μm以上の幅を有することが確認できた。
Comparative Example 1
In accordance with the method described in Patent Document 3, a multicolor ceramic molded article was produced.
Two kinds of compositions were obtained by mixing 1000 g of a 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder, a coloring material, and an acrylic binder. A composition using 20 g of FeCrNi spinel as a coloring material was used as a black zirconia raw material, and a composition using 14 g of CoAl as a coloring material was used as a blue zirconia raw material.
After the blue zirconia raw material was converted into a bezel ring-shaped blue zirconia molded body having a convex portion by injection molding, the black zirconia raw material was injection-molded on the blue zirconia molded body under a pressure of 100 MPa. In this way, a molded body in which the black zirconia molded body was laminated on the blue zirconia molded body and the two were joined was obtained.
After the obtained molded body was degreased, it was fired in the air at a heating rate of 100 ° C./h, at a firing temperature of 1500 ° C., and at a sintering time of 20 minutes to obtain a multicolor ceramic molded product of this comparative example. . The relative density of the obtained ceramic shaped article was 99.8%, and it was confirmed that the article had a high density.
The multicolor ceramic molded article of this comparative example was processed until an interface between the black zirconia sintered body and the blue zirconia sintered body was confirmed, and the interface was observed with an optical microscope and an SEM. FIG. 12A shows the observation result of the optical microscope. From FIG. 12A, it was confirmed that a gap was formed between the black zirconia sintered body and the blue zirconia sintered body (arrow portion in FIG. 12A). FIG. 12B shows a SEM observation diagram of the gap. It was confirmed that the gap had a width of 40 μm or more.

比較例2
焼成時間を2時間としたこと以外は比較例1と同様な方法で本比較例の多色セラミック造形品を作製し、黒色ジルコニア焼結体と青色ジルコニア焼結体との界面をSEMで確認した。結果を図13に示す。
図13より、黒色ジルコニア焼結体と、青色ジルコニア焼結体の間に40μmを超える隙間が生じていることが確認できた。また、目視による観察により、界面の青色のぼやけが確認され、当該界面は色滲みがあることが確認できた。
Comparative Example 2
A multicolor ceramic molded article of this comparative example was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the firing time was set to 2 hours, and the interface between the black zirconia sintered body and the blue zirconia sintered body was confirmed by SEM. . FIG. 13 shows the results.
From FIG. 13, it was confirmed that a gap exceeding 40 μm was generated between the black zirconia sintered body and the blue zirconia sintered body. In addition, visual observation confirmed that the interface was blurred in blue and that the interface had color bleeding.

比較例3
焼成時間を4時間としたこと以外は比較例1と同様な方法で本比較例の多色セラミック造形品を作製し、黒色ジルコニア焼結体と青色ジルコニア焼結体との界面の光学顕微鏡写真を図14及び15に示す。図14より、黒色ジルコニア焼結体と、青色ジルコニア焼結体の間に隙間が生じていることが確認できた(図14中 矢印部)。また、図15より、本比較例の多色セラミック造形品は界面を確認することができたが、界面自体が幅を持ち、色滲みが生じていることが確認できる(図15中 破線四角部)。これより、本比較例のセラミック造形物は、界面に隙間及び色滲みの両方を有することが確認できた。
比較例1乃至3の結果より、焼成時間による制御では、明確な界面は不十分な焼結により形成されており、焼結が進行すると色滲みにより界面が不明確になることが確認できた。
Comparative Example 3
A multicolor ceramic molded article of this comparative example was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the firing time was set to 4 hours, and an optical microscope photograph of an interface between a black zirconia sintered body and a blue zirconia sintered body was obtained. As shown in FIGS. From FIG. 14, it was confirmed that a gap was formed between the black zirconia sintered body and the blue zirconia sintered body (arrow portion in FIG. 14). Also, from FIG. 15, the interface was confirmed in the multicolor ceramic molded article of this comparative example, but it was confirmed that the interface itself had a width and color bleeding occurred (in FIG. 15, the dashed square portion). ). From this, it was confirmed that the ceramic modeled product of this comparative example had both gaps and color blur at the interface.
From the results of Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that a clear interface was formed by insufficient sintering under the control based on the firing time, and the interface became unclear due to color bleeding as sintering proceeded.

本発明のジルコニア焼結体は、時計部品、装飾物品、携帯機器部品、車載部品、高級日用部品等に広く利用することができる。特に、本発明のジルコニア焼結体は、時計バンド、ベゼル、文字盤、時計ケースなどの時計部品、ブローチ、ネクタイピン、ハンドバッグ金具、腕輪などの装飾部品、携帯電子機器筐体、ライターケース、化粧品ケース、携帯電話ケース、イヤホンハウジングなどの外装部品、並びに、ナイフ、調理器具などの日用品をはじめ、各種製品のロゴマーク等にも利用することができる。   The zirconia sintered body of the present invention can be widely used for watch parts, decorative articles, portable equipment parts, vehicle-mounted parts, high-grade daily parts, and the like. In particular, the zirconia sintered body of the present invention can be used for watch parts such as watch bands, bezels, dials, watch cases, broochs, tie pins, handbag fittings, bracelets and other decorative parts, portable electronic device housings, lighter cases, and cosmetics. It can be used for exterior parts such as cases, mobile phone cases and earphone housings, as well as daily necessities such as knives and cooking utensils, as well as logos of various products.

(1)・・・淡色焼結体
(2)・・・濃色焼結体
(3)・・・界面
(4)・・・界面から一定距離にある淡色焼結体の領域
(5)・・・界面から一定距離にある淡色焼結体の領域を中心として形成した直径10μmの円
(1) Light-colored sintered body (2) Dark-colored sintered body (3) Interface (4) Area of light-colored sintered body at a certain distance from the interface (5) ..A 10-μm-diameter circle formed around a region of the light-colored sintered body at a certain distance from the interface

Claims (9)

第一のジルコニア焼結体と第二のジルコニア焼結体を含むジルコニア焼結体であって、該第一のジルコニア焼結体がCe、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群のいずれか1種以上のランタノイドを含有するジルコニア焼結体であり、該第二のジルコニア焼結体がスピネル酸化物を含有するジルコニア焼結体であり、該スピネル酸化物が以下の組成を有し、
(Co 2+ 1−X )(Fe 3+ 1−Y
(但し、M 2+ はZn又はMnの少なくともいずれか、M 3+ はAl又はCrの少なくともいずれか、0.1<X≦1、及び、0.5<Y≦1である。)
該第一のジルコニア焼結体と該第二のジルコニア焼結体とが界面を有し、該第一のジルコニア焼結体が該界面から100μm以内の領域に鉄及びコバルトを含み、該領域に含まれる鉄が1重量%以下及びコバルトが0.5重量%以下であり、界面が隙間及び色滲みを有さないことを特徴とするジルコニア焼結体。
A zirconia sintered body including a first zirconia sintered body and a second zirconia sintered body, wherein the first zirconia sintered body is made of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb and A zirconia sintered body containing one or more lanthanoids of the group consisting of Gd, wherein the second zirconia sintered body is a zirconia sintered body containing a spinel oxide; Having the composition of
(Co X M 2+ 1-X ) (Fe Y M 3+ 1-Y) 2 O 4
(However, M 2+ is at least one of Zn and Mn, M 3+ is at least one of Al and Cr, and 0.1 <X ≦ 1 and 0.5 <Y ≦ 1.)
And said first zirconia sintered body and said second zirconia sintered body have a surface, comprising iron and cobalt said first zirconia sintered body in the area within 100μm from the interface, that region iron than 1% by weight and cobalt contained is 0.5 wt% or less, zirconia sintered body in which the interface is characterized in that no bleeding gap and color.
前記第一のジルコニア焼結体と前記第二のジルコニア焼結体のいずれか一方のジルコニア焼結体が、他方のジルコニア焼結体の表面に模様を形成していることを特徴とする請求項1に記載のジルコニア焼結体。 The zirconia sintered body of one of the first zirconia sintered body and the second zirconia sintered body has a pattern formed on the surface of the other zirconia sintered body. 2. The zirconia sintered body according to 1. 相対密度が99.5%以上であることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のジルコニア焼結体。 The zirconia sintered body according to claim 1, wherein the relative density is 99.5% or more. Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群のいずれか1種以上のランタノイドを0.1重量%以上6重量%以下含有することを特徴とする上記請求項1乃至のいずれか一項に記載のジルコニア焼結体。 The lanthanoid of any one of the group consisting of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb and Gd is contained in an amount of 0.1% by weight or more and 6% by weight or less. The zirconia sintered body according to any one of claims 3 to 3 . 前記第一のジルコニア焼結体が、アルミナを含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のジルコニア焼結体。 The zirconia sintered body according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first zirconia sintered body contains alumina. 前記第一のジルコニア焼結体が、アルミナを第一のジルコニア焼結体中のジルコニアに対して0.5重量%以下含有することを特徴とする請求項に記載のジルコニア焼結体。 The zirconia sintered body according to claim 5 , wherein the first zirconia sintered body contains 0.5% by weight or less of alumina with respect to zirconia in the first zirconia sintered body. Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Ho、Er,Yb及びGdからなる群から選ばれるいずれか1種以上のランタノイドを含有するジルコニア粉末、又はスピネル酸化物を含有するジルコニア粉末のいずれか一方のジルコニア粉末を成形し一次成形体を得る一次成形工程、一次成形工程以下の成形温度で該一次成形体上に他方のジルコニア粉末を成形して二次成形体を得る二次成形工程、該二次成形体を1300℃以上で焼成し予備焼結体を得る焼結工程、及び、該予備焼結体を1250℃以上1650℃以下、100MPa以上250MPa以下で熱間静水圧プレス処理するHIP処理工程、を含む請求項1乃至のいずれか一項に記載のジルコニア焼結体の製造方法。 Any one of zirconia powder containing at least one lanthanoid selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Ho, Er, Yb and Gd, or zirconia powder containing spinel oxide A primary molding step of molding a zirconia powder to obtain a primary molded body, a secondary molding step of molding the other zirconia powder on the primary molded body at a molding temperature equal to or lower than the primary molding step to obtain a secondary molded body, A sintering step of firing the molded body at 1300 ° C. or higher to obtain a pre-sintered body, and a HIP processing step of hot isostatic pressing the pre-sintered body at 1250 ° C. to 1650 ° C., 100 MPa to 250 MPa. The method for producing a zirconia sintered body according to any one of claims 1 to 6 , comprising: 前記二次成形工程における成形が射出成形であることを特徴とする請求項に記載の製造方法。 The method according to claim 7 , wherein the molding in the secondary molding step is injection molding. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のジルコニア焼結体を含む部材。 A member comprising the zirconia sintered body according to any one of claims 1 to 6 .
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