(57)【要約】  酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム、又は酸化マグネシウムによって少なくとも部分的に安定化されたジルコニアに基づく美的な無機コーティングを有する歯科用物品及び、歯科用物品の作製方法が提供される。安定化されたジルコニアコーティングは高い耐摩耗性を有する滑らかな低摩擦表面を提供することが見出された。これらのコーティングは歯列矯正装置に特に適用可能である。新しい安定化ジルコニアコーティングは不要な色かぶりをしばしば有する場合があるが、コーティングされた装置を酸素化環境において熱処理することによってこの色かぶりを実質的に除去できることが発見された。安定化ジルコニアコーティングの蒸着と、その後の、コーティングの脱色のための熱処理とを組合せることは、驚くほど堅牢で安定かつ低摩擦な上、美的でもあるコーティングを提供する。【選択図】図２
2013538616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされた歯科用物品の作製方法であって、
外面を有する歯科用物品を提供する工程と、
前記外面の少なくとも一部分に、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、及びこれらの組合せからなる群から選択される合金化合物によって少なくとも部分的に安定化されたジルコニアを含むコーティングを蒸着する工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記コーティングを脱色するために、摂氏３００〜９００度の範囲の温度で、酸素化環境において、前記コーティングを熱処理する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コーティングが、摂氏４５０〜８００度の範囲の温度で熱処理される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記コーティングが、摂氏６００〜７００度の範囲の温度で熱処理される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記熱処理されたコーティングが、熱処理前の白色標準反射背板に関しては未被覆物品に対して０．５を超えるΔａ＊値を呈し、熱処理後の白色標準反射背板に関しては未被覆物品に対して０．５以下のΔａ＊値を呈する、請求項２、３、又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記熱処理されたコーティングが、熱処理前の白色標準反射背板に関しては未被覆物品に対して１．５を超えるΔｂ＊値を呈し、熱処理後の白色標準反射背板に関しては未被覆物品に対して１．５以下のΔｂ＊値を呈する、請求項２、３、又は４に記載の方法。
【請求項７】
前記コーティングの蒸着工程が、２０ミリトール（２．６７Ｐａ）以下の圧力で物理的気相蒸着スパッタリングによって行われる、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記コーティングの蒸着工程が、１０ミリトール（１．３３Ｐａ）以下の圧力でわれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記コーティングの蒸着工程が、５ミリトール（０．６７Ｐａ）以下の圧力でわれる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記物理的気相蒸着が安定化ジルコニアターゲットを用いて行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記安定化ジルコニアターゲットが（ＩＩＩ）酸化イットリウムを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記安定化ジルコニアターゲットが、５〜１５モルパーセントの（ＩＩＩ）酸化イットリウム組成物を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記コーティング工程が、２５〜１０００ナノメートルの範囲の層の厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コーティング工程が、４００〜７００ナノメートルの範囲の層の厚さを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーティングが、前記未被覆物品の光沢値を１５０パーセント超える６０度の光沢値を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記歯科用物品が、歯列矯正装置、修復剤、交換品、インレー、オンレー、合板、フルクラウン及び部分クラウン、ブリッジ、インプラント、インプラント支台、コーピング、前歯充填剤、臼歯充填剤、虫歯ライナー、並びにブリッジフレームワークからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記歯科用物品が、ブラケット、チューブ、クリーツ、ボタン、及びアーチワイヤからなる群から選択される歯列矯正装置である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記歯列矯正装置が、アーチワイヤスロットを有する歯列矯正ブラケットであり、更に、前記コーティングが前記アーチワイヤスロットの前記外面上に選択的に適用されるように前記ブラケットのマスキングを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
コーティングされた歯科用物品であって、
外面を有する歯科用物品と、
前記外面の少なくとも一部分に対して延在するコーティングと、
を含み、前記コーティングはジルコニア合金を含み、前記ジルコニア合金は、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、及びこれらの組合せからなる群から選択される合金化合物を含む、歯科用物品。
【請求項２０】
前記ジルコニア合金が５〜１５モルパーセントの範囲の合金化合物組成物を有する、請求項１９に記載のコーティングされた歯科用物品。
【請求項２１】
前記歯科用物品が、修復剤、交換品、インレー、オンレー、合板、フルクラウン及び部分クラウン、ブリッジ、インプラント、インプラント支台、コーピング、前歯充填剤、臼歯充填剤、虫歯ライナー、並びにブリッジフレームワークからなる群から選択される、請求項１９に記載のコーティングされた歯科用物品。
【請求項２２】
歯科修復の実行方法であって、
修復される歯部位を準備する工程と、
請求項１９に記載のコーティングされた歯科用物品を前記歯部位に結合する工程と、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
提供されるのは、歯科用物品及び関係する製造方法である。より詳細には、提供されるのは、上部に無機コーティングを被覆された歯科用物品及び関係する製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正は、歯の不適正な位置づけ即ち不正咬合の診断及び矯正に関わる歯科分野である。これらの不正咬合の矯正は、咬合機能を改善し、歯科衛生を促進し、かつまた顔の外観を改善するために望ましい。
【０００３】
固定式装置治療と呼ばれる歯列矯正治療の１つの特定のタイプは、小さいスロットのあるブラケットと呼ばれる装置を患者の歯の表面に結合することを伴う。次いで、アーチワイヤと呼ばれる弾力的な「Ｕ」形の装置をブラケットのスロット内に固定して、治療を開始する。アーチワイヤの端部は、通常、患者の臼歯に結合される臼歯チューブと呼ばれる小さい装置の通路内に受け入れられる。アーチワイヤは、最初にブラケットのスロット内に受け入れられるときは歪められた形をしているが、徐々にその元の弛緩した状態に戻るにつれてブラケットに治療力をやさしく付加する。このようにして、治療のコースにかけて、最初は不正咬合であった歯は、それらの適正な位置へと案内される。ブラケットと、臼歯チューブと、アーチワイヤとの組み合わせは、通常、「ブレース」と称される。
【０００４】
歯列矯正治療中の歯の移動効率は、アーチワイヤと、結合された装置との間の摩擦による影響を受ける。一方、これらの装置間の摩擦は、それらの装置に使用される材料に関係する。例えば、歯列矯正ブラケットは一般にステンレススチール製であり、一方、アーチワイヤは一般にステンレススチール、βチタン、又は例えばニッケルチタンのような形状記憶合金のような金属製である。概して、ステンレススチール製ブラケットと金属製アーチワイヤとの間の摺動に対する抵抗は、軽視はできないものの、ほとんどの歯列矯正医にとって満足できるものとなっている。
【０００５】
しかし、現在は、プラスチック材料（例えばポリカーボネート）及びセラミック材料を含む多様な材料の歯列矯正ブラケットが入手可能である。単結晶及び多結晶のアルミナのようなセラミック材料は、高い強度、染みに対する抵抗、及び透明又は半透明のブラケットを提供するので、特に人気がある。透明又は半透明であるという利点のおかげで、セラミックブラケットは下に位置する歯の天然色を見せることを可能にし、それによって、従来の金属ブラケットに勝る改善された美観を提供する。
【０００６】
異なる材料で作製されたブラケットとアーチワイヤが互いに組み合わされると、より大きい摩擦力が観察されることがしばしばある。これらの影響は、材料の化学、弾性率の差、硬度の差、又はこれらの組合せに関係する場合がある。例えば、セラミック材料は、使用中、ブラケットの硬いセラミック材料が相対的に柔らかいアーチワイヤの材料を研磨して刻み目やその他の表面欠陥を作り出す、アーチワイヤの摩滅効果を呈する場合がある。それらの刻み目は、ブラケットのスロットに沿ったアーチワイヤの自由な摺動を阻止する障壁として作用する。アーチワイヤの摩滅は歯の移動を遅くし、結果的に治療時間を長引かせる可能性がある。
【０００７】
これらの問題に対処するために、製造業者は対応するそれぞれのブラケットスロット内にアーチワイヤスロットライナーを配置してきた。アーチワイヤスロットライナーはブラケットの強度を改善し、セラミック材料製のブラケットの場合に摩滅を軽減し、摺動への抵抗を削減することができる。プラスチックブラケット用のアーチワイヤスロットライナーの例は、米国特許第３，９６４，１６５号（Ｓｔａｈｌ）、同第４，２９９，５６９号（Ｆｒａｎｔｚ）、及び同第４，３０２，５３２号（Ｗａｌｌｓｈｅｉｎ）に記載されており、セラミックブラケット用のアーチワイヤライナーの例は米国特許第５，３５８，４０２号（Ｋｅｌｌｙら）、同第５，３８０，１９６号（Ｋｅｌｌｙら）、及び同第６，３０５，９３２号（Ｍｏｔｔａｔｅ）に記載されている。ライナーの代用として、ブラケットのコーティングもまた研究されてきた。多様なコーティングされたブラケットの概念は、公開ＰＣＴ特許出願ＷＯ第２００５／０９４７７１５号（Ｓｔｅｅｎら）及び米国特許第２００７／０１３４６１０号（Ｗｙｌｌｉｅら）に記述されている。
【０００８】
耐摩擦性及び耐磨耗性は、歯科の他の分野にも関連している。例えば、歯科修復は、欠けている歯構造物の機能及び完全性を提供するものであり、理想的には、天然歯の機能及び完全性と一致する表面特性を有する。歯のエナメル質は人の身体において見出される最も硬い物質であり、修復剤が修復歯と同じ速度で磨耗するような耐摩耗性を有する歯科材料を設計することは技術的に困難であり得る。このことは、歯ぎしりの傾向がある、又は歯が研削されやすい患者を取り扱うときに、特に関係し得る。理想的には、歯科修復剤の摩擦特性はエナメル質のそれと同様である。
【０００９】
一般的な修復には、インレーとオンレー、クラウン、ブリッジ、及び合板が含まれる。従来の修復材料は金アマルガム又は銀アマルガムのような金属製であり、形作られてから歯科用セメントを用いて歯に永久結合される。これらの材料は良好な耐摩擦性及び耐摩耗性を提供するが、概して美的でない。複合材料充填剤及び修復剤は半透明であり、歯の色と一致するように選択され得、美観の改善を可能にする。しかし、金属修復と比べてこれらの材料の強度及び耐摩耗性は低いため、これらの材料の寿命ははるかに短い。また、複合材料は磨耗及び変色しやすい傾向もある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に記載されるのは、酸化イットリウム（イットリア）、酸化カルシウム、酸化セリウム、又は酸化マグネシウムのような合金化合物によって安定化されたジルコニウム酸化物（即ちジルコニア）に基づく美的な無機コーティングを有する歯科用物品である。安定化ジルコニアコーティングは高い耐摩耗性を有する滑らかな低摩擦表面を提供することが見出された。これらのコーティングは歯列矯正装置を含む多様な歯科用途に非常に好適である。例えば、コーティングされた歯列矯正ブラケットは、歯列矯正治療中のアーチワイヤの摺動を促進することができる。無線周波スパッタリング装置及び例えば安定化ジルコニアターゲットを用いた低圧力の物理的気相蒸着によって、これらの無機コーティングを適用することができる。新しい安定化ジルコニアコーティングは不要な色かぶりをしばしば有する場合があるが、この色かぶりは、コーティングされた装置を酸素化環境において熱処理することによって実質的に除去可能であることが発見された。安定化ジルコニアコーティングの蒸着と、その後の、コーティングの脱色のための熱処理とを組合せることは、驚くほど堅牢で安定していると同時に美的でもある低摩擦コーティングを提供する。
【００１１】
一態様では、コーティングされた歯科用物品の作製方法が提供される。この方法は、外面を有する歯科用物品を提供する工程と、その外面の少なくとも一部分に、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、又はこれらの組合せからなる群から選択される合金化合物によって少なくとも部分的に安定化されたジルコニアを含むコーティングを蒸着する工程と、を含む。
【００１２】
別の態様では、コーティングされた歯科用物品の作製方法が提供され、この方法は、外面を有する歯科用物品を提供する工程と、その外面の少なくとも一部分に、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、及びこれらの組合せからなる群から選択される合金化合物によって少なくとも部分的に安定化されたジルコニアを含むコーティングを蒸着する工程と、そのコーティングを、摂氏３００〜９００度の範囲の温度の酸素化環境において熱処理して脱色する工程と、を含む。
【００１３】
また別の態様では、外面及び、その外面の少なくとも一部分にわたって延在するコーティングを有する歯科用物品を備えるコーティングされた歯科用物品が提供され、このコーティングはジルコニア合金を含み、このジルコニア合金は、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、又はこれらの組合せからなる群から選択される合金化合物を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の歯列矯正装置による歯列矯正治療が進行中の代表的な患者の歯群の正面図。
【図２】本発明の歯列矯正装置のブラケットを上から見た斜視図。
【図３】ブラケットの断面の構成要素を示している、図２のセクション３−３での断面図。
【図４】本発明の歯列矯正装置のアーチワイヤの断面図であり、アーチワイヤの断面の構成要素。  定義  本明細書で使用する場合、  「近心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中央に向かう方向を意味する。  「遠心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中央から離れる方向を意味する。  「咬合側」は、患者の歯の外側先端部に向かう方向を意味する。  「歯肉側」は、患者の歯茎又は歯肉に向かう方向を意味する。  「顔面側」は、患者の唇又は頬に向かう方向を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
安定化ジルコニアがコーティングされた装置
上記にて特定した図面は、本発明のいくつかの実施形態を表している。しかし、本明細書に記される他の実施形態もまた企図される。図は、縮尺どおりに描かれていない場合もある。図の全体にわたって、同様の参照番号を用いて同様の部分を示している。
【００１６】
本明細書で使用するとき、歯科用物品は、口腔環境での使用に好適な材料及び装置を含む。これらは、歯列矯正装置、修復剤、交換品、インレー、オンレー、合板、フル及び部分クラウン、ブリッジ、インプラント、インプラント支台、コーピング、前歯充填剤、臼歯充填剤、虫歯ライナー、及びブリッジフレームワークを含むが、これらに限定されない。本明細書で使用するとき、歯列矯正装置は、ブラケット、チューブ、クリーツ、ボタン、及びアーチワイヤを含む。本開示は、美観の改善、摩擦の削減、耐摩耗性の向上、又はこれらの組み合わせによる利益を受ける用途のための歯科用物品、及び関係するその製造方法を提供する。
【００１７】
代表的な実施形態を図１に図示する。図中、歯列矯正治療が進行中の歯群を総じて数字１０と指定する。歯群１０は、上方の歯列弓１４と下方の歯列弓１６とを含み、歯列矯正装置１２によって結合されている。歯列矯正装置１２は、上方の歯列弓１４に接続された上方の歯列矯正ブレース１８と、下方の歯列弓１６に接続された下方の歯列矯正ブレース２０と、を含む。治療コース中、ブレース１８、２０はともに、歯群１０に矯正力を付与する。
【００１８】
上方の歯列矯正ブレース１８は、複数のブラケット２２と、湾曲したアーチワイヤ２４とを含む。図１に示すように、ブラケット２２のそれぞれは上方の歯列弓１４の歯１２と結合されている。アーチワイヤ２４は上方の歯列弓１４の顔面側表面に沿って延在し、それぞれのブラケット２２と係合している。下方の歯列矯正ブレース２０は、複数のブラケット２６と、アーチワイヤ２８と、を含む。ブラケット２６のそれぞれは、下方の歯列弓１６の歯１２と結合されており、アーチワイヤ２８は、下方の歯列弓１６の顔面側表面に沿って延在し、それぞれのブラケット２６と係合している。
【００１９】
図２は、歯列矯正ブレース１８の個々のブラケット２２の拡大図を示す。この説明において、図２〜４は、上方の歯列矯正ブレース１８の構成要素（即ちブラケット２２及びアーチワイヤ２４）のみを参照する。しかし、この説明は相似により下方の歯列矯正ブレース２０の構成要素（即ちブラケット２６及びアーチワイヤ２８）にも当てはまるものと理解されたい。図２に示すように、ブラケット２２はベース３０と、ベース３０から外方に延出する近心側及び遠心側のボディ４４を含む。ベース３０の反対側の表面は、歯の表面と接着結合するように適応される。
【００２０】
アーチワイヤスロット３６は、アーチワイヤ２４を収容するために一般にボディ４４を概ね近心−遠心方向に横切って延在する。近心側及び遠心側の結合ウィング３２、３４は、咬合方向及び歯肉方向において、それぞれ対応するボディ４４から延出する。図示したように、結合ウィング３２、３４は、アーチワイヤ２４がアーチワイヤスロット３６内で固定されるように、ブラケット２２の近心側及び遠心側でエラストマーのＯリング又は結紮線（図示せず）がアーチワイヤ２４の上に伸張され、結合ウィング３２、３４の下にたくし込まれることを可能にするアンダーカット３８ａ、３８ｂ、４２ａ、４２ｂを提供する。図２の影付きの部分が表すように、コーティング４６は治療中にアーチワイヤ２４と接触する可能性のあるアーチワイヤスロット３６の表面にわたって延在する。
【００２１】
図３は、図２のブラケット２２のセクション３−３が画定する断面図を示す。図のように、コーティング４６はアーチワイヤスロット３６の側壁及び底壁にわたって延在する。所望により、コーティング４６は、アーチワイヤスロット３６の３つの全ての壁より少ない壁に対して延在してもよい。一方、コーティング４６は、ブラケット２２の近心ボディ４４の外面の他の部分に対して延在してもよい。いくつかの実施形態で、コーティング４６はブラケット２２の外面全面にわたって延在する。
【００２２】
ボディ４４の組成物は多様な材料を含み得る。ボディ４４に好適な材料の例としては、金属材料（例えばステンレススチール）、プラスチック材料（例えばポリカーボネート）、及びセラミック材料（例えば単結晶及び多結晶のアルミナ）が挙げられる。ボディ４４に特に好適な材料の例としては、例えば米国特許第４，９５４，０８０号（Ｋｅｌｌｙら）及び同第６，６４８，６３８号（Ｃａｓｔｒｏら）に開示されているような、概して半透明又は透明のセラミック材料が挙げられる。ボディ４４は、歯科矯正ブラケットを製造するための標準的な技術によって形成することができる。あるいは、ボディ４４は、市販入手可能な歯列矯正ブラケットであって、それを後でコーティング４６を含むように処置したものでもよい。好適な市販入手可能な歯科矯正ブラケットの例としては、３Ｍ  Ｕｎｉｔｅｋ  ｉｎ  Ｍｏｎｒｏｖｉａ，ＣＡから入手可能なＴＲＡＮＳＣＥＮＤ（商標）及びＣＬＡＲＩＴＹ（商標）のセラミックブラケットが挙げられる。
【００２３】
コーティング４６の組成物は、酸化イットリウム（イットリア）、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、及びそれらの組合せからなる群から選択される合金化化合物によって少なくとも部分的に安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）合金を含む。室温ではジルコニアは概してモノクリニック相構造体である。合金化化合物の添加は、（摂氏１１５０度を超える）高温で通常安定しており、かつ室温（摂氏２０〜２５度）でも安定した、立方相構造体をもたらす。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ジルコニアは、５〜１５モル％の範囲の、安定したジルコニア相構造体をもたらすために十分な、合金化化合物の組成物を有する。所望により、部分的に安定化されたジルコニア相構造体をもたらすように、より少ない量の合金化化合物を使用してもよい。
【００２５】
有利なことに、安定化ジルコニアコーティングは、硬く化学的に不活性の低摩擦表面を提供する。安定化ジルコニアコーティングは薄いフィルムとして適用されても尚、摩滅を削減し、低摩擦表面を提供することができる。コーティング４６の層の好適な厚さは、例えば２５〜１０００ナノメートルの範囲であり、特に好適な層の厚さは４００〜７００ナノメートルの範囲である。コーティング４６の層が薄いことは、コーティング４６の厚さを考慮に入れずにボディ４４を形成することを可能にするので、有益である。これは、コーティング４６の厚さを計算に入れた修正をせずに市販入手可能なブラケットをボディ４４のために使用することを可能にする。
【００２６】
アーチワイヤスロット３６上のイットリア安定化ジルコニアコーティング４６は、歯列矯正治療において数多くの利点を提供する。第１に、イットリア安定化ジルコニアは、ステンレススチールに対する動摩擦係数の測定値において、アルミナと比べて低い摩擦係数を有することが報告されている。アーチワイヤ２４とアーチワイヤスロット３６との間の角度がゼロである古典的な摩擦の条件下で、コーティング４６はアーチワイヤ２４とブラケット２２との間の相対的摺動動作に対する抵抗を低減する。第２に、コーティング４６は、アーチワイヤ２４と、ブラケット２２のアーチワイヤスロット３６との間の顕微鏡的な表面損傷又は「摩滅」を低減することによって保護的機能を果たす。アーチワイヤ表面上の摩滅の程度を低減することによって、治療全体を通して低レベルの摩擦を維持することができる。摩擦を低減することによって、これらの両方の効果は、特に歯列矯正治療の初期のレベリング及び整列段階の間に、歯群の移動を促進する。
【００２７】
摩擦係数はイットリア安定化ジルコニアコーティングの厚さに応じて変化し得る。いくつかの実施形態では、アーチワイヤスロット３６内のコーティング４６の層の厚さは均一である。他の実施形態では、層の厚さは不均一であり、アーチワイヤ２４とブラケット２２の相対的な向きに依存して異なるレベルを提供する。例えば、アーチワイヤ２４とブラケット２２との間の接触が主にアーチワイヤスロット３６の側壁に沿って生じる場合は、コーティングをその側壁表面に沿って意図的に厚くすることができる。
【００２８】
第２に、コーティング４６はブラケット２２に特別に光沢のある仕上げをもたらす。高レベルの光沢は装置の美観を向上する。光沢のある装置は概して患者に好まれるだけでなく、概して光沢のある周囲の歯の表面とよく馴染む。これらのコーティングされた装置の光沢測定値は、コーティングされた装置が、セラミック射出成形によって作製された未被覆の歯列矯正装置と比べてはるかに高い光沢を呈することを示している。いくつかの実施形態では、コーティング４６は、ブラケット２２の未被覆のボディ４４の光沢値を１５０％上回る６０度の光沢値を有する。これらの測定は、実施例に記載されている手順にしたがって行われた。
【００２９】
第３に、コーティング４６は半透明であり、他の無機コーティングと比べて最低限の色かぶりを呈するため、半透明のセラミックブラケットにとって理想的なコーティングである。色の測定は、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊スコアリングシステムに基づいて行うことができる。Ｌ＊ａ＊ｂ＊スコアリングシステムの３つの座標は、色の明るさ（Ｌ＊＝０は黒色をもたらし、Ｌ＊＝１００は拡散白色を示す。正反射白色はこれより高い場合がある）、赤／マジェンタ色と緑色の間の色の位置（ａ＊、負の値は緑色を示し、正の値はマジェンタ色を示す）、及び黄色と青色の間の色の位置（ｂ＊、負の値は青色を示し、正の値は黄色を示す）を表す。
【００３０】
いくつかの実施形態では、コーティング４６は、熱処理前の標準白反射背板に関しては未被覆の物品に対して０．５を超える差をａ＊（「Δａ＊」）値において呈し、熱処理後の標準白反射背板に関しては未被覆の物品に対して０．５以下のΔａ＊値を呈する。いくつかの実施形態では、コーティングは、熱処理前の標準白反射背板に関しては未被覆の物品に対して１．５を超えるΔｂ＊値を呈し、熱処理後の標準白反射背板に関しては未被覆の物品に対して１．５以下のΔｂ＊値を呈する。
【００３１】
第４に、安定化ジルコニアを利用して、ジルコニアコーティングされた歯科用物品の高温の後加工を可能にすることができる。従来のジルコニアと異なり、安定化ジルコニアは加熱して高温にすることが可能である一方で、それに伴う体積変化に沿ったモノクリニック相から立方相への相変化を避けることができる。更に、安定化ジルコニアの熱膨張係数はアルミナのそれと同様であり、したがって、それらの２つの材料間の実質的な相対体積変化は避けられる。体積変化はコーティングのデラミネーションをもたらし得るので、概して望ましくない。高温でのこの安定性は、安定化ジルコニアコーティングの高温の後加工を可能にし、それを利用することによりこれまで達成できなかった特性の実現を可能にすることにおいてもまた、有意義である。これらの利点については、以下の項で説明する。
【００３２】
第５に、これらのコーティングにはニッケル金属が含まれていない。したがって、これらのコーティングされた装置は、ニッケルアレルギーを有し、ステンレススチール装置又はステンレススチールライナーを有する装置に対して我慢ができない、患者に特に好適である。
【００３３】
コーティングされた装置の作製方法
本開示に記載されているコーティング４６は、当該技術分野において既知の多様なフィルム蒸着法を用いて基板上に調製することができる。しかし、コーティング４６の予想外の優れた特性は、下記のような特定の加工条件の使用によって得られた。
【００３４】
ボディ４４とコーティング４６との間の良好な結合をもたらすために、蒸着の前に、ボディ４４はプラズマエッチング及び反応性イオンエッチングのような表面処理を経ることができる。表面処理として、溶剤洗浄、機械的な拭き取り及び研磨、並びにこれらの組合せのような洗浄工程もまた含めることができる。
【００３５】
所望により、１つ以上の結合層のような１つ以上の接着促進層をボディ４４とコーティング４６との間に配置してもよい。特に好適な結合層としては、金属及び金属酸化物が挙げられ、チタン及び酸化チタンが含まれる。
【００３６】
次いで、多様な方法を用いてコーティング４６をボディ４４上に堆積する。好適な堆積法の例としては、化学気相蒸着、プラズマ化学気相蒸着、スパッタコーティング、電子ビーム反応性化学気相蒸着、及びこれらの組合せが挙げられる。金属及びセラミックのマスク形体を使用して、スロット３６及び４０への蒸着を制限してもよい。
【００３７】
コーティング４６を形成するための特に好適な蒸着法は、スパッタリングによる物理的気相蒸着法（ＰＶＤ）である。この技法では、ターゲットの原子は、薄いフィルムとして基材上に凝結することができるように高エネルギー粒子ボンバードメントによって発射される。スパッタ蒸着に使用される高エネルギー粒子はグロー放電によって、又は無線周波電界をアルゴンガスに印加することによって生成される自己保持性プラズマによって、生成される。
【００３８】
１つの代表的な方法では、コーティング４６はイットリア安定化ジルコニア絶縁ターゲットをアルゴンと酸素の減圧大気中にて用いて形成される。いくつかの実施形態では、イットリア安定化ジルコニアターゲットは、純粋なジルコニアに対して５〜１５モルパーセントの範囲の（ＩＩＩ）酸化イットリウム組成物を有する。蒸着プロセスは、ボディ４４上にイットリア安定化ジルコニアの好適な厚さの層を堆積してコーティング４６を形成するために十分な持続期間にかけて続けられる。蒸着の完了後、ブラケット２２の美的品質を高めるために所望により例えば研磨などによってコーティング４６を蒸着後処理してもよい。
【００３９】
有利なことに、安定化ジルコニアコーティングの層の厚さは、所望の表面特性（例えば摩擦及び硬度）を提供するためにカスタマイズすることができる。例えば、層の厚さがゼロに近づくにつれて、それらの表面特性は未被覆の基材の表面特性に近づくことができる。一方、層が厚いときは、それらの表面特性はバルク安定化ジルコニアの表面特性を採ることができる。中間的な層の厚さでは、蒸着プロセスの時間を正確に計って、これらの終点の間の特性を提供することができる。コーティング４６の適用範囲は、蒸着の前にブラケット２２をマスキングすることによって制御でき、そのようにしてコーティング４６をアーチワイヤスロット３６の外面に選択的に適用することができる。更に、耐摩耗性及び動摩擦係数のような異なる特性をコーティングの厚さに対して異なる割合で変化させることもできることを述べておく。
【００４０】
ブラケット２２を保持する試料台は蒸着プロセス中に静止していても移動されてもよい。いくつかの実施形態では、コーティングの厚さは、安定化ジルコニアターゲットと試料台との間の相対的な位置に基づいて不均一なやり方で蒸着される。いくつかの実施形態では、アーチワイヤスロット３６の底のコーティング４６を、アーチワイヤスロット３６の側壁のコーティング４６より意図的に厚くすることができる。これは、アーチワイヤ２４とブラケット２２との間の接触の性質に依存して表面特性を変化させることを可能にする。所望により、例えば、アーチワイヤスロット３６の底に関連づけられる摺動摩擦を、側壁に関連づけられる摺動摩擦より低くすることができる。
【００４１】
従来の安定化ジルコニアに関して発見された問題の１つは、望ましいコーティング特性間の、見掛け上の逆比例の関係である。例えば、従来のコーティング方法では、高水準の堅牢性及び低い色かぶりの両方をともに呈する安定化ジルコニアコーティングの提供は困難である。低い圧力（２０ミリトール（２．６７Ｐａ））未満で蒸着された安定化ジルコニアコーティングは、最も高い耐磨耗性を呈する傾向があるが、望ましくない色かぶりをときどき有する。一方、より高い圧力（２０ミリトール（２．６７Ｐａ）以上）で蒸着された安定化ジルコニアコーティングは、歯科用途のための改善された色を有するコーティングを概してもたらすが、これらのコーティングは、比較的劣る耐摩耗性もまた有する傾向がある。
【００４２】
しかし、２工程のプロセスを用いて安定化ジルコニアコーティングされた装置を調製することによって、この技術的問題を克服し得ることが発見された。第１に、真新しい安定化ジルコニアコーティングを上述のような非常に低い圧力で装置の基材上に蒸着する。第２に、その安定化ジルコニアコーティングを、酸素化環境において熱処理する。この熱処理工程は、好ましくは、摂氏３００〜９００度の範囲の温度で、より好ましくは摂氏４５０〜８００度の範囲の温度で、最も好ましくは摂氏６００〜７００度の範囲の温度で生じる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、酸素化環境は、約２１体積パーセントの酸素を含有する空気である。いくつかの実施形態では、熱処理工程は少なくとも１５分間、又は少なくとも３０分間、又は少なくとも１時間、持続される。熱処理工程後、コーティングされた装置を周囲温度で空気中で冷却させる。
【００４４】
有利なことに、熱処理工程は、安定化ジルコニアコーティングの耐摩耗性を維持する一方で、それを脱色する（例えば、熱処理前のコーティングに対してΔＬ＊、Δａ＊、及び／又はΔｂ＊を低減する）。結果的に、この２工程プロセスは、高度な耐摩耗性及び最少限の色かぶりを同時に達成するコーティングの調製を可能にする。例えば、この利点は、２０ミリトール（２．６７Ｐａ）以下、又は１０ミリトール（１．３３Ｐａ）以下、更には５ミリトール（０．６７Ｐａ）以下の圧力での物理的気相蒸着スパッタリングによって蒸着された安定化ジルコニアコーティングの熱処理によって達成され得る。
【００４５】
付加的利益として、この２工程プロセスは、より堅牢な製造プロセスを提供する。別個の工程においてコーティング完全性及びコーティング色の問題に対処することによって、このプロセスは蒸着工程の制約をなくし、それによってプロセスウィンドウを拡大する。最適化されたコーティングを後に脱色することが可能であるため、例えば、色を考慮に入れずに、コーティングの堅牢性を最大限にするように蒸着工程の条件を最適化することが可能である。より低い圧力で蒸着工程を実行することの１つの利益は、より高い蒸着速度である。
【００４６】
図４は本発明の代替実施形態であり、アーチワイヤ２４の長手方向の長さに対して垂直の平面において取られたアーチワイヤ２４の断面図を示す。図示したように、アーチワイヤ２４は、基材４８及びコーティング５０を含む。基材４８は標準的なアーチワイヤ基材であり、ステンレススチール、βチタン、又はニチノール（即ちニッケルチタン形状記憶合金）のような金属材料を組成物に含んでもよい。図４においてアーチワイヤ２４は丸い断面の構成を有するものとして示されているが、代替的にアーチワイヤ２４は他の幾何学的断面（例えば正方形又は矩形の断面）を呈してもよい。コーティング５０は、基材４８の全面を実質的に取り囲んで蒸着された安定化ジルコニウム酸化物コーティングである。コーティング５０のための好適な材料及び層の厚さの例は、（図３に図示した）コーティング４６に関して上述したものと同じである。また、それらの材料は、基材４８を実質的に取り囲む薄い層を提供するために、上に記載したものと同じやり方で蒸着することができる。
【００４７】
この実施形態では、アーチワイヤ２４は、耐摩耗性を向上する一方でブラケット２２とアーチワイヤ２４との間の摩滅及び摩擦抵抗を低減するために、安定化ジルコニアコーティング５０を含有する。所望により、ブラケット２２は標準的な未被覆の歯列矯正ブラケットである。コーティング５０の薄層は、コーティング５０の利益を維持するためにアーチワイヤスロットへの修正を必要とせずに、標準の歯列矯正ブラケットとともにアーチワイヤ２４を使用することを可能にする。施術者が歯列矯正処置の間にアーチワイヤ２４を調製するとき、コーティング５０によって提供される低減された摩滅及び耐摩擦性は、ブラケット２２がより容易にアーチワイヤ２４のアーチワイヤスロットに沿って摺動することを可能にする。これは、図２及び３でブラケット２２に関して上述したのと同じやり方で、歯科矯正治療の完了に要する時間及び努力を低減する。
【００４８】
別の代替実施形態では、ブラケット２２は上述したようにコーティング４６を含むことができ、アーチワイヤ２４はコーティング５０を含有することができる。これは、アーチワイヤ２４がブラケット２２と係合したときに、コーティング４６がコーティング５０と接触することによって、ブラケット２２とアーチワイヤ２４との間の摩滅及び摩擦抵抗を更に低減する。したがって、本発明の歯列矯正装置１２は、安定化ジルコニウム酸化物コーティングを含有するブラケット（例えばブラケット２２及び２６）並びにアーチワイヤ（例えばアーチワイヤ２４及び２８）など、多様な歯列矯正物品を含むことができる。これは、歯列矯正治療の間にアーチワイヤに沿ってブラケットがより容易に摺動することを可能にし、それによって効率を増し、治療時間を短縮する。
【００４９】
他の実施形態では、修復剤、交換品、インレー、オンレー、合板、フルクラウン及び部分クラウン、ブリッジ、インプラント、インプラント支台、コーピング、前歯充填剤、臼歯充填剤、虫歯ライナー、及びブリッジフレームワークを含む既に列挙した他の歯科用物品の外面に開示のコーティングを有利に適用し、所望に応じて熱処理することができる。更に他の実施形態では、修復される歯科部位を準備してから、コーティングされた歯科用物品をその歯科部位に結合することによって、歯科修復が行われる。
【実施例１】
【００５０】
開示される実施形態の目的及び利点の一部が、以下の実施例によって更に説明される。これらの実施例に記載される特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不要に限定するものとして解釈されるべきではない。指示がない限り、全ての部及びパーセントは重量基準であり、全ての分子量は重量平均分子量である。
【００５１】
アルミナ基材の製作
厚さ１．６ミリメートル、直径３３ミリメートル、０．０２〜０．０３マイクロメートルのＲａ公称表面仕上げを有するアルミナディスクを、ＳＰＴ  Ｒｏｔｈ  Ｌｔｄ．ｏｆ  Ｌｙｓｓ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから入手した。これらの材料の粒度及び透光性は、発行済みの米国特許第６，６４８，６３８号（Ｃａｓｔｒｏら）に記載されている細粒アルミナにしたがったものであった。
【００５２】
コーティングの物理的気相蒸着
物理的気相蒸着（ＰＶＤ）と呼ばれるプロセスを用い、スパッタリングによって、イットリア安定化ジルコニアで細粒セラミック基材をコーティングした。このプロセスでは、磁石によって「ターゲット」の周囲に局所的に集中させたプラズマグロー放電で材料のボンバードメントを行い、いくらかを蒸気として散らした。安定化ジルコニアコーティングは、カスタマイズされたスパッタリング装置（Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｉｎ  Ｗａｒｍｉｎｓｔｅｒ，ＰＡから入手可能）を無線周波モードで操作し用いて蒸着した。この装置には、荷重固定された試料チャンバ及び４つのターゲットスパッタリングチャンバが装備されている。それぞれのターゲットを別個の直径６インチ（１５．２ｃｍ）の間接冷却カソード（Ａｎｇｓｔｒｏｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｄｕｑｕｅｓｎｅ，ＰＡより入手可能）内に収容した。
【００５３】
スパッタリングプロセスに使用したターゲット材料は、８モルパーセントのイットリア安定化ジルコニア（Ｋｕｒｔ  Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｉｎ  Ｃｌａｉｒｔｏｎ，ＰＡより入手）の化学組成物を有するものであった。直径６インチ（１５．２ｃｍ）、厚さ０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）を有するイットリア安定化ジルコニアターゲットを、銅裏張りされた板に結合した。安定化ジルコニアコーティングは、無線周波（１３．５６ＭＨｚ）電源を用いて４００ワットの入力電力で蒸着した。コーティングは、純粋なアルゴンにおいて、及び酸素（約２〜３体積％）の小さい圧力とともにアルゴンにおいて、蒸着した。蒸着の圧力は蝶弁を用いて５ミリトール（０．６７Ｐａ）〜２０ミリトール（２．６７Ｐａ）の範囲で制御した。ガスの流れは、全ての蒸着に関して毎分１００標準規格立方センチメートルに維持した。約５００ナノメートルの厚さの層を有するコーティングを提供するために十分な時間にかけて、安定化ジルコニアコーティングをセラミック基材上に蒸着した。
【００５４】
光沢測定
本明細書で使用するとき、光沢は、表面が正反射方向に可視光を反射する能力である。光沢が高いほど、通常、材料はより滑らかである。光沢測定は、Ｎｏｖｏ−Ｃｕｒｖｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ｇｌｏｓｓ  Ｍｅｔｅｒ（Ｇｌｏｓｓ−Ｍｅｔｅｒｓ  ＵＳＡ  ｉｎ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹから入手）を用い、ＡＳＴＭ標準規格Ｄ５２３／Ｄ２４５７にしたがって６０度の入射角で行った。
【００５５】
動摩擦係数測定
動摩擦係数は２つの試料の相互作用に基づいて測定した。第１の試料は平坦試料であり、第２の試料は末端が球体の試料（玉試料）であり、玉試料は平坦試料に対して摺動した。水平に装着された平坦試料に対して玉試料によって下方への鉛直荷重を付加した。次いで、摩擦力を測定するために、平坦試料を玉試料に対して直線の前後摺動動作で並進した。水平軸において力変換器として作用する硬いレバーに玉を装着した。平坦試料を玉試料に対して並進するにつれて、その結果得られる２つの試料間に作用する摩擦力を、リニア可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）センサーを用いて、レバーのごくわずかな撓みによって測定する。
【００５６】
この試験は、ＡＳＴＭ  Ｇ１３３のリニア往復ボール・オン・フラット摺動磨耗標準規格試験法に概ねしたがって実行した。しかし、以下の逸脱を特記しておく。
１）玉半径は４．７６ミリメートルとせず、代わりに３ミリメートルとした。
２）垂直力は２５ニュートンとせず、代わりに２ニュートンとした。
３）ストローク長は１０ミリメートルとせず、代わりに４ミリメートルとした。
４）振動周波数は５ヘルツとせず、代わりに０．０１ヘルツとした。
５）試験持続時間は１６分４０秒とせず、代わりに８分間（摺動距離は０．０４メートル）とした。
【００５７】
上記逸脱は、歯列矯正アーチワイヤが歯列矯正治療のコース中にブラケットに対して及ぼすであろう典型的な力及び条件をシミュレーションするために行った。最大リニア速度は毎秒０．０００１メートル、振動周波数は毎秒０．０１サイクルで、１試験につき５サイクル実行した。静止した相手方（玉試料）はＳＳ４４０グレード２５ステンレススチールから作製した。試験と試験との間にアセトンを使用して静止相手方を洗浄し、一方、イソプロピルアルコールを使用して試料（平坦試料）を洗浄した。摂氏２３．７〜２５度の範囲の温度で４７〜４９パーセントの範囲の相対湿度の空気中にて、全ての試験を行った。潤滑剤は使用しなかった。
【００５８】
試験はＥＰ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ所在）で、リニアモジュール（シリアル番号１−１２０）を用いたＰｉｎ−ｏｎ−Ｄｉｓｋ  Ｔｒｉｂｏｍｅｔｅｒ（シリアル番号１８−２８１）及びＩｎｓｔｒｕｍＸソフトウェアバージョン２．７（全てＣＳＭ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．，ｉｎ  Ｎｅｅｄｈａｍ，ＭＡより入手可能）を用いて実施した。
【００５９】
摩耗試験
磨耗試験装置を使用してコーティングの耐摩耗性の定性試験を行った。磨耗装置は、Ｈｅｎｒｙ  Ｓｃｈｅｉｎ  ＃  ９００−４０８２  ＡＣＣＬＥＡＮブランドの歯ブラシの頭部に３Ｍ  ＤＰ  １００エポキシを用いて取り付けた緑色の＃２２０  Ｈｅａｖｙ  Ｄｕｔｙ  ＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥブランド研磨パッドの１”（２．５４ｃｍ）×１”（２．５４ｃｍ）の片を用いた。次いで、これを電動作動装置に装着した。次いで、コーティングされたサンプルディスク被験体を、３０サイクル／分のストローク率で振動する歯ブラシの頭部の下に置かれた、水で満たされたトラフに浸漬した。１ストロークサイクルは、研磨パッドがサンプルの上を２回通るのと等しい。研磨パッドがサンプルに対して４００グラムの垂直力を及ぼすように、作動装置アセンブリを下げた。力は、歯ブラシ頭部アセンブリの質量における変動のためにわずかに変化した。この力は、歯ブラシを行う際に通常もたらされる力とほぼ同じであると決定された。４０００サイクル後、試験を停止し、サンプルディスクを取り出して耐摩耗性に関する観察を行った。
【００６０】
合計１６０００サイクルを達成するまで試験を続行した。４０００サイクルの試験毎にＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥブランド研磨パッドの片を新しい片と交換した。
【００６１】
色試験
実施例１及び２、並びに比較実施例Ａのサンプルセラミックブラケットの色を以下の手順にしたがってそれぞれ定量測定した。色測定を行い、白色標準背板に現れるサンプルセラミックブラケットの色を記録した。この背板は、Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈ  Ｓｕｔｔｏｎ，ＮＨから「ＳＲＳ−９９−０１０」商標の白色標準反射背板として市販されている。色測定は、Ｈｕｎｔｅｒ  Ｕｌｔｒａｓｃａｎ  ＸＥ積分球分光光度計（Ｊａｓｃｏ，Ｉｎｃ．ｉｎ  Ｅａｓｔｏｎ，ＭＤより入手可能）を用いて行った。
【００６２】
色を試験するために、サンプルのセラミックブラケットを、標準反射背板（白色又は黒色）上に、直径４ミリメートルの試験開口の内部に置いた。この手順により、ブラケットの外観及び標準反射背板の小さい部分を測定した。１０度の観察者角度を有する光源Ｄ６５（６５０４ケルビン光）を用いた（この設定は通常Ｄ６５／１０°として表される）。光沢の影響を最少限にするために正反射除外（ＳＰＥＸ）でのデータを記録した。
【００６３】
色測定システムはＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊スコアリングシステムによる。このシステムで、それぞれのサンプルセラミックブラケットのＬ照度（Ｌ＊）、赤／緑（ａ＊）、及び黄／青（ｂ＊）を測定した。サンプル間の総合的な差をΔＥ値として表す。
【数１】
2013538616.tif 000003
式中、ΔＬ＊、Δａ＊、及びΔｂ＊は、実施例２のサンプルセラミックブラケットのＬ＊、ａ＊、又はｂ＊の読取り値と、それらに対応する試験規格の読取り値との差である。
【００６４】
ここで、試験規格とは、比較実施例Ａのサンプルセラミックブラケットであり、試験規格に関して使用された読取り値は、比較実施例Ａの３つの別個のサンプルセラミックブラケットからの読取り値の平均である。表１は、白色標準反射背板を使用した、実施例１及び２のサンプルセラミックブラケット並びに比較実施例Ａの、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊の読取り値及びΔＥ値を示す。
【００６５】
化学耐久性試験
ディスクの化学耐久性試験は、ＩＳＯ  ６８７２−２００８に記載されている手順を用いて行った。これらの試験は、ＩＳＯ  ６８７２−２００８の手順で規定されているよりわずかに小さい表面積を被験体ディスクが有することにおいて、ＩＳＯ  ６８７２−２００８の手順から逸脱していた。未被覆のアルミナ基材の質量損失に対する当該コーティングの質量損失に基づいて、化学浸食に対する当該コーティングの抵抗を評価することができる。
【００６６】
実施例１〜５及び比較実施例Ａ〜Ｄ
実施例１〜５は、上記のようにアルミナディスクを製作し、次いで、表１に示す条件下でそれらのディスクを安定化ジルコニアでコーティングすることによって調製した。蒸着時間は、ガス組成物に依存して、概ね約４０分間〜約１２０分間の範囲であった。酸素の存在は蒸着率を大幅に低下させ、結果的に蒸着時間を長くすることが観察された。より少ない程度ではあるが蒸着圧力もまた蒸着率に影響することが観察された。４００ワットでの純粋なアルゴンに関しての総合的なスパッタリング率は毎分約１２ナノメートルであった。
【００６７】
いずれの場合も、荷重ロックを排気して圧力を４．５×１０−５トール（０．００６Ｐａ）にしてからサンプルを蒸着チャンバ内に移動した。実行したそれぞれの蒸着では、４００ワットまで徐々に電力を上げ、４００ワットでサンプルシャッターを閉じて、実際のコーティング蒸着の前に５分間の安定化期間を用いた。サンプルの温度が蒸着の結果として摂氏６０〜７０度に上昇するまで観察した。
【００６８】
比較実施例Ａ及びＣは３１６Ｌステンレススチール片であり、比較実施例Ｂ及びＤは未被覆アルミナディスクである。実施例１〜５及び比較実施例Ａ〜Ｄの摩擦試験を行った。結果を表１に示す。
【表１】
2013538616.tif 000004
【００６９】
（実施例６〜１１）
実施例６〜１１は、実施例１〜５の調製に使用したのと同様の方法を用いて調製した。定性的磨耗試験は、先に述べた磨耗試験手順を用いて行った。示されているように、コーティングは５〜２０ミリトール（０．６７〜２．６７Ｐａ）の範囲のスパッタ圧力で蒸着した。これらの実施例の作製に使用した条件及びそれぞれ対応する試験結果を下記表２に記載する。
【００７０】
実施例７では、アルミナ基材と安定化ジルコニアコーティングとの間に挟まれた追加的な層としてチタン結合層を導入した。チタン結合層は、安定化ジルコニア蒸着に使用したのと同じｄ．ｃ．マグネトロンスパッタシステムを用いてコーティングした。結合層の蒸着は１０ミリトール（１．３３Ｐａ）の圧力、７０ｓｃｃｍのアルゴンガス流速、及び４００ワットの入力電力で実行した。６秒間の蒸着時間を用い、厚さ約２ナノメートルの結合層を得た。
【表２】
2013538616.tif 000005
【００７１】
実施例１２〜１６及び比較例Ｅ
光沢、色、及び化学耐久性の試験のために追加的な試料を調製した。これらの試料も、実施例１〜５の調製に用いたのと同様の方法を用いて調製した。これらのサンプルの作製に使用した条件を表３に記載する。これらの試料の光沢、色、及び化学耐久性（即ち質量損失）の測定値を表４に記載する。
【表３】
2013538616.tif 000006
【表４】
2013538616.tif 000007
【００７２】
実施例１６及び比較実施例Ｅのみの化学耐久性を試験した。表４に示した質量損失測定値に基づいて、安定化ジルコニアコーティングはＩＳＯ  ６８７２−２００８によって定められている溶解度の最低要件を満たした。
【００７３】
上記特許及び特許出願の全ては、本明細書において参照により明示的に援用される。前述の諸実施形態は、本発明の実例であり、他の構造も可能である。したがって、本発明は、以上で詳細に記載し添付図面に示した諸実施形態だけに限定されるものと見なされるべきではなく、以下の請求項及びそれらの均等物の正当な範囲によってのみ制限される。
【図１】
2013538616.tif 000008
【図２】
2013538616.tif 000009
【図３】
2013538616.tif 000010
【図４】
2013538616.tif 000011
【国際調査報告】
2013538616.tif 000012
2013538616.tif 000013
2013538616.tif 000014
2013538616.tif 000015