(57)【要約】【課題】従来の緑色の着色ジルコニア焼結体は、クロム、バナジウムを多量に含むものであり、なおかつ青味の強い色調を呈しているものであった。また明度と色調のバランスが不十分であり、ジルコニアが有する高級な質感を十分に発揮するものではなかった。【解決手段】安定化剤としてＹ２Ｏ３を２〜５モル％、着色剤としてシリカ及び酸化ニッケルを併せて１０重量％以下、或いはＺｒ−Ｓｉ−Ｖの複合酸化物及び／又はＺｒ−Ｓｉ−Ｐｒの複合酸化物を併せて１０重量％以下、さらにＡｌ２Ｏ３を０．５重量％未満である緑色ジルコニア焼結体では、マンセル表色系における明度Ｖが４〜７、色相Ｈが５ＧＹ〜１０Ｇ、彩度Ｃが３〜７であり、なおかつ焼結密度が５．８５ｇ／ｃｍ３以上の高級な質感及び真珠調の光沢を有する青味のない緑色に着色したジルコニア焼結体となる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンセル表色系における明度Ｖが４〜７、色相Ｈが５ＧＹ〜１０Ｇ、彩度Ｃが３〜７であり、なおかつ焼結密度が５．８５ｇ／ｃｍ３以上である緑色ジルコニア焼結体。
【請求項２】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌが４６〜７０、ａ＊が−１５〜−３０、ｂ＊が０〜３０である請求項１に記載の緑色ジルコニア焼結体。
【請求項３】
安定化剤としてＹ２Ｏ３を２〜５モル％、着色剤としてシリカ及び酸化ニッケルを併せて１０重量％以下、Ａｌ２Ｏ３を０．５重量％未満含んでなる請求項１又は請求項２に記載の緑色ジルコニア焼結体。
【請求項４】
安定化剤としてＹ２Ｏ３を２〜５モル％、着色剤としてＺｒ−Ｓｉ−Ｖの複合酸化物及び／又はＺｒ−Ｓｉ−Ｐｒの複合酸化物を併せて１０重量％以下、Ａｌ２Ｏ３を０．５重量％未満含んでなる請求項１又は請求項２に記載の緑色ジルコニア焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装飾部材、電子機器材料の外装に用いるための着色ジルコニアに関するものであり、特に鮮やかな緑色を呈し、質感（審美性）に優れ、なおかつ高密度のジルコニア焼結体を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジルコニア焼結体はその高い強度からこれまで主に構造部材や粉砕メディアとして用いられているが、鏡面研磨後の表面光沢の美しさから装飾部材、電子機器材料の外装部品への応用が期待されている。こうした用途に対応するためには、審美性に優れた着色ジルコニア焼結体が要望されている。
【０００３】
これまで緑色の着色ジルコニア焼結体としては種々の添加物を用いたものが提案されているが、必ずしも十分な審美性を有するものは得られていなかった。特にジルコニアはアルミナに比べて着色剤が均一に固溶しにくく、鮮明な色が出難いという問題があった。
【０００４】
これまで緑色の着色ジルコニアとしては以下の様なものが提案されている。
【０００５】
例えば、安定化剤を含むジルコニアに酸化クロムを着色剤として含有するジルコニア焼結体（特許文献１参照）、或いは酸化バナジウムを着色剤として含有するジルコニア焼結体（特許文献２、３参照）が提案されている。クロム着色剤にさらにコバルトやニッケルを添加すると青みがかった緑となることも指摘されている。しかし、これらはいずれも着色剤の成分としてクロム、バナジウムを含むものであり、その様な元素を含まない（或いはそれらの元素含有量の少ない）ものが望まれている。
【０００６】
また、珪素、プラセオジウムとバナジウムの酸化物の混合物を用いた緑色のジルコニア焼結体も提案されている（特許文献４参照）。しかし、得られている焼結体は抗折力が極めて低い焼結体であり、明らかに低密度なものである。
【０００７】
この様に従来の緑色のジルコニア焼結体は、緑系の色を呈してはいるものの、多くはクロム、バナジウムを多量に用いるものであった。またそれらとコバルトやニッケルを組み合わせた場合には青みがかったもの（マンセル表色系における色相ＨがＢＧに属するもの）であった。これまで明度、色相及び彩度のバランスに優れ、マンセル表色系における色相ＨがＧ又はＧＹに属する鮮やかな緑色を呈し、なおかつ真珠調の光沢を有する緑色のジルコニア焼結体は得られていなかった。
【０００８】
本発明は、かかる従来の着色ジルコニアの問題を解決するものであり、特に高密度で審美性に優れた緑色の着色ジルコニアを提供するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６１−１４１６８８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１２８９６７号公報
【特許文献３】特開平３−２８１６号公報
【特許文献４】特開昭６２−１２３０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の緑色のジルコニア焼結体は青みの強い色調であり、真珠調の光沢を有しなおかつ鮮やかな緑色で高級な質感のあるジルコニア焼結体は得られていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、緑色に着色したジルコニア焼結体について鋭意検討を重ねた結果、安定化剤としては安定化剤自身による着色への影響のない酸化イットリウムを２〜５モル％含有し、クロム、バナジウムを用いない（或いはその含有量の低い）着色剤を用い、他の添加物としてはアルミナを０．５重量％未満では、マンセル表色系における色相Ｈが５ＧＹ〜１０Ｇに属する鮮やかな緑色ジルコニア焼結体が得られることを見出し、本発明を完成するに到ったものである。
【００１２】
以下に本発明の焼結体を詳細に説明する。
【００１３】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、マンセル表色系における明度Ｖが４〜７、色相Ｈが５ＧＹ〜１０Ｇ、彩度Ｃが３〜７であり、なおかつ焼結密度が５．８５ｇ／ｃｍ３以上の緑色ジルコニア焼結体である。
【００１４】
マンセル表色系の色相ＨはＲ（赤）、Ｙ（黄色）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｐ（紫）の各基本色の色相とそれらの組み合わせの中間色を各１０段階で表示する表色系である。マンセル表色系は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系に比べて色のイメージを掴みやすい表色系であり、主にデザイン分野で用いられており、本発明の焼結体の目的に適した表色系である。
【００１５】
本発明の緑色ジルコニア焼結体では、マンセル表色系における明度Ｖが４未満では暗い質感となり、Ｖ値は４．５以上であることが好ましい。一方、Ｖ値が７を越えると白くぼやけた質感となるため、Ｖ値は特に６．５以下が好ましい。
【００１６】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、マンセル表色系の色相Ｈが５ＧＹ〜１０Ｇであり、特に８ＧＹ〜５Ｇ、さらには８ＧＹ〜３Ｇの範囲が好ましい。５ＧＹよりＹ（黄色）側（１０Ｙ〜５ＧＹ）では黄色味が強い質感となり、１０Ｇを超えたＢＧ（青緑）側（１０Ｇ〜１０ＢＧ）では青味が強い質感となる。
【００１７】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、マンセル表色系の彩度Ｃが３〜７である。
【００１８】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、表面光沢によって高級感を呈するため高密度であることが不可欠であり、焼結密度は５．８５ｇ／ｃｍ３以上、特に５．９０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。焼結密度が５．８５ｇ／ｃｍ３未満では、見る角度によって光りの反射にむらが生じ、真珠調の光沢が得られない。
【００１９】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌが４６〜７０、ａ＊が−１５〜−３０、ｂ＊が０〜３０であることが好ましい。
【００２０】
本発明の緑色ジルコニア焼結体におけるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌは４６〜７０、特に４７〜６５であることが好ましい。明度Ｌが４６未満では暗い質感となり、７０を越えると白くぼやけた質感となる。
【００２１】
本発明の緑色ジルコニア焼結体のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊は−１５〜−３０、ｂ＊が０〜３０の範囲が好ましく、さらにａ＊が−１９〜−２８、ｂ＊が１０〜３０の範囲が好ましい。
【００２２】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、安定化剤としてＹ２Ｏ３を２〜５モル％、着色剤成分を１〜１０重量％、Ａｌ２Ｏ３を０．５重量％未満からなるものが好ましい。
【００２３】
ジルコニア焼結体の安定化剤としてはイットリアの他にもセリア等が知られているが、セリアはそれ自身がジルコニアを着色して色調へ影響するため、本発明の緑色ジルコニア焼結体の安定化剤としてはイットリアを用いることが好ましい。イットリアの含有量は焼結体の強度と色調のバランスの観点から、２〜５モル％、特に２．５〜３．５モル％の範囲が好ましい。
【００２４】
本発明の緑色ジルコニア焼結体に用いる着色剤の種類は特に限定はないが、特にクロム、バナジウムを用いない（或いはその含有量が少ない）ものを用いることが好ましい。例えば酸化ニッケルと酸化ケイ素の混合（又は複合）酸化物、或いはクロムを含まずなおかつバナジウム含有量を抑えた着色剤としてジルコニアと珪素（ジルコン）とバナジウム又はプラセオジウムの複合酸化物を用いてもよい。着色剤にこれらの複合酸化物を用いることにより、バナジウムの総含有量を低く抑えることができ、これらの酸化物を１〜１０重量％、特に５重量％以下用いることが好ましい。
【００２５】
本発明の緑色ジルコニア焼結体に用いる添加物としては、色調に影響しないアルミナを０．５重量％以下、特に０．０５〜０．３重量％添加することが好ましい。緑色ジルコニア焼結体において、アルミナが０．５重量％以上では、焼結体が白っぽい質感となり高級感が損なわれたものとなる。一方、アルミナを含有しない場合、大気中の常圧焼結において本発明の高密度を得ることが困難な場合があり、色調に影響しない範囲で最小限度のアルミナを添加することが好ましい。
【００２６】
本発明で原料として用いるジルコニア粉末は特に限定されるものではないが、加水分解によって得られる焼結性の高い粉末を用いることが好ましい。
【００２７】
本発明の緑色ジルコニア焼結体の製造方法は特に限定されるものではないが、上記の組成粉末を成型（必要に応じてさらにＣＩＰ処理）し、大気中、常圧で１３５０〜１６００℃、特に１４００〜１５００℃で焼結することができる。
【００２８】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は従来の様に特殊なＨＩＰ焼結をしなくても高密度で高級感のある焼結体を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は青味のない深みのある緑色の色調と明度のバランスに優れた高級な質感を有しており、ジルコニア本来の特性である真珠調の光沢のある緑色ジルコニア焼結体である。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
（色相、明度、採度の測定）
本発明の焼結体のマンセル表色系における色相、明度、採度、並びにＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ*、ａ*、ｂ*は、色差計（カラーアナライザーＴＣ−１８００ＭＫ−ＩＩ、東京電色社製）を用いてＤ６５光源、１０度視野角の条件において測定した。
【００３２】
（実施例１）
東ソー株式会社製のジルコニア粉末３ＹＳＥ（酸化イットリウム３モル％、アルミナ０．２５重量％）に、着色剤としてシリカ（３重量％）及び酸化ニッケル（５重量％）を添加し、湿式混合により粉砕、混合後、乾燥した。混合粉末をメカニカルプレス（５００ｋｇｆ／ｃｍ２）、ＣＩＰ（２ｔ／ｃｍ２）により加圧成型し、大気中、１４００℃（昇温速度１００℃／時）で２時間焼結させた。焼結体は表面を研磨し、マンセル表色系、及びＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の測定を行った。
【００３３】
結果を表１に示す。ＨＩＰ処理等の特別の焼結条件を用いることなく、鮮やかな緑色の光沢のある焼結体が得られた。
【００３４】
（実施例２）
着色剤をＺｒ−Ｓｉ−Ｖ系複合酸化物（日陶産業（株）製  ＭＮ−１７００）を２重量％及びＺｒ−Ｓｉ−Ｐｒ系複合酸化物（日陶産業（株）製  ＮＰ−４０）を２重量％用いた以外は実施例１同様の処理を行った。結果を表１に示す。
【００３５】
実施例１に比べてより明度が高く、青味のない緑色の光沢のある焼結体が得られた。
【００３６】
（比較例１）
着色剤としてＺｒ−Ｓｉ−Ｖ系複合酸化物（日陶産業（株）製  ＭＮ−１７００）を１０重量％用いた以外は実施例１同様の処理を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
実施例の焼結体に比べてより明度が低く、青味の強い焼結体が得られた。
【００３８】
（比較例２）
着色剤としてアルミナ（２．５重量％）及び酸化ニッケル（２．５重量％）用いた以外は実施例１同様の処理を行った。結果を表１に示す。
【００３９】
実施例の焼結体に比べて明度は高いが、白っぽく青味の強い焼結体が得られた。
【００４０】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の緑色ジルコニア焼結体は、高密度でなおかつ青味のない緑色を呈する審美性に優れた焼結体であり、装飾部品、電子機器材料の外装に用いることができる。