(57)【要約】  安定化剤を含むジルコニアを主成分として、アルミナとニッケルスピネルとを含み新規な色調を有する着色ジルコニア質焼結体及びその製造方法を提供する。時計などの装飾性の高い製品のみならず、包丁、ピンセット、電子部品の加工用治具や保持用治具、そして摺動部材などにおいても好適に使用することができる。
2007108416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定化剤を含むジルコニアを主成分として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）とニッケルスピネル（ＮｉＡｌ２Ｏ４）とを含んでなる着色ジルコニア質焼結体。
【請求項２】
前記アルミナの含有量が１〜４０重量％であり、前記ニッケルスピネルの含有量が０．０１〜１０重量％である請求項１記載の着色ジルコニア質焼結体。
【請求項３】
色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、Ｌ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１である請求項１又は２記載の着色ジルコニア質焼結体。
【請求項４】
酸化ニッケル（ＮｉＯ）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種の酸化ニッケル原料と、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種のアルミナ原料とを焼成してなる着色剤を、安定化剤を含むジルコニアに混合・焼結する工程を含む着色ジルコニア質焼結体の製造方法。
【請求項５】
酸化ニッケル（ＮｉＯ）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種の酸化ニッケル原料と、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種のアルミナ原料とを、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）／酸化ニッケル（ＮｉＯ）（モル比）が０．５以上となるように配合し焼成して着色剤を上記ジルコニアに混合し焼成して、この着色ジルコニア質焼結体に着色剤を０．０１〜１０重量％含有させる請求項４記載の着色ジルコニア質焼結体の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載の着色ジルコニア質焼結体を用いてなる装飾部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色ジルコニア質焼結体とその製造方法およびこれを用いた時計ケース、アクセサリー等の装飾部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジルコニア質焼結体、特に正方晶ジルコニア質焼結体はその高い強度と鏡面研磨後の表面光沢の美しさから刃物等の家庭用品やゴルフシューズスパイク等のスポーツ用品への応用が進んでいるが、時計ケースやアクセサリー等の装飾部材、更には、高級建材、各種構造部材等の機械部材、電子部品用基板等のセラミックス電子部材等への応用も広がりをみせている。こうした広がる用途に対応するためには、従来から知られている黒色以外の各種のカラーを持ったカラージルコニアが強く望まれている。【０００３】
例えば、特許文献１には、部分安定化ジルコニアに酸化コバルトを添加した青色セラミック装飾部品が提案されている。また、特許文献２には、イットリア安定化ジルコニアにＦｅ３Ｏ４とＴｉＯ２を添加した青色の高強度着色ジルコニア質焼結体が提案されている。また、特許文献３には、安定化ジルコニアにＡｌ２Ｏ３とＣｏＯを添加した青色のジルコニア質焼結体が提案されている。また、特許文献４には、イットリア又はカルシア安定化ジルコニアにＮｉＯを添加した淡緑色のジルコニア系着色部材が提案されている。また、特許文献５には、イットリア安定化ジルコニアにＡｌ２Ｏ３とＮｉＯを添加した黄色のジルコニア質焼結体が提案されている。また、特許文献６には、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＮｉの中から選ばれた少なくとも１種の遷移金属の酸化物を固溶したアルミナ粒子を分散して含有した部分安定化ジルコニア質焼結体が提案され、ＣｏＯを用いることにより青色、Ｃｒ２Ｏ３を用いることにより淡赤色、ＭｎＯを用いることにより茶色が得られることが報告されている。
【特許文献１】特開昭６２−１０８７７９号公報
【特許文献２】特公平８−１８８６８号公報
【特許文献３】特許第２８２１６８０号公報
【特許文献４】特開昭５９−１０５０５５号公報
【特許文献５】特許第２６４５４４３号公報
【特許文献６】特開昭５９−１７４５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
時計などの装飾性の高い製品の場合、黒や黒に近い色のカラーが高級感を呈し好まれる一方、最近、新規な色調を有する淡青色系の色調を持ったカラージルコニアが要望されている。しかし、これに応える技術が開発されていないのが現状である。【０００５】
そこで、本発明の目的は、新規な色調を有する淡青色系の色調を持ったジルコニア質焼結体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、意外にも、予め、酸化ニッケルとアルミナを焼成させることにより作製した着色剤を用い、これを安定化剤を含むジルコニアと混合・焼結することにより、新規な色調を有する淡青色系の色調を持ったジルコニア質焼結体が得られることを見出して本発明を完成させたものである。【０００７】
すなわち、本発明の着色ジルコニア質焼結体は、安定化剤を含むジルコニアを主成分とし、アルミナとニッケルスピネルとを含んでなるものである。【０００８】
本発明の焼結体中に含まれるニッケルスピネル（ＮｉＡｌ２Ｏ４  以下、単にニッケルスピネルと称す）は、淡青色を発色させる着色剤として作用する。アルミナと酸化ニッケルとをそれぞれ単独でジルコニアに添加しても、本発明の焼結体の色調を有するジルコニア質焼結体を得ることはできない。これに対し、本発明の焼結体は、アルミナと酸化ニッケルとを予め反応させて得た着色剤をジルコニアに添加することで得られるものであり、従来とは異なる美しい淡青色を有する。【０００９】
本発明の着色ジルコニア質焼結体は、前記アルミナの含有量が１〜４０重量％、ニッケルスピネルの含有量が０．０１〜１０重量％であることが好ましい。
また、色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、Ｌ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１であることが好ましい。【００１０】
ここで、本発明における色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）とは、色彩色差計（ＭＩＮＯＬＴＡ社製、型式ＣＲ−２２１）を用いて測定した場合の値をいい、それぞれ以下の項目を測定し、数値化したものである。
Ｌ＊：明度を表す。０〜１００で変化する（１００は白色、０は黒色）。
ａ＊：正の値である場合は赤色度を、ゼロの場合は灰色を、そして負の値の
場合は緑色度を表す。
ｂ＊：正の値である場合は黄色度を、ゼロの場合は灰色を、そして負の値の
場合は青色度を表す。【００１１】
本発明の着色ジルコニア質焼結体は、例えば以下の方法を用いて製造することができる。すなわち、本発明の着色ジルコニア質焼結体の製造方法は、（１）安定化剤を含むジルコニアと、（２）予め、酸化ニッケル又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種の酸化ニッケル原料とアルミナ又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種のアルミナ原料とを焼成してなる着色剤とを混合・焼結する工程を含むものである。【００１２】
また、着色剤は、その含有量が０．０１〜１０重量％、かつアルミナ／酸化ニッケル（モル比）が０．５以上であることが好ましい。【００１３】
また、本発明の着色ジルコニア質焼結体を用いて装飾部材を作製することもできる。すなわち、本発明の修飾部材は、安定化剤を含むジルコニアを主成分として、アルミナとニッケルスピネルとを含んでなる淡青色ジルコニア質焼結体を用いてなるものである。ここで、そのジルコニア質焼結体には、焼結体全体に対し前記アルミナの含有量が１〜４０重量％、ニッケルスピネルの含有量が０．０１〜１０重量％であるものを用いることができる。また、そのジルコニア質焼結体の色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、Ｌ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１であるものを用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、新規な淡青色系の色調を持ったジルコニア質焼結体を得ることができる。このジルコニア質焼結体は、時計などの装飾性の高い製品のみならず、包丁、ピンセット、電子部品の加工用治具や保持用治具、そして摺動部材などにおいても好適に使用することができる。特に、加工用治具や保持用治具に用いると、濃い色調の電子部品をセットした際のコントラストが明瞭であるとともに、照明の反射光による視覚の疲労を和らげるため、作業者の視認性が高まり、作業効率が向上するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例２における試料Ｎｏ．１７の焼結体表面のＸ線回折チャートを示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
○：アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）
□：ニッケルスピネル（ＮｉＡｌ２Ｏ４）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の着色ジルコニア質焼結体は、安定化剤を含むジルコニアを主成分とし、アルミナとニッケルスピネルとを含んでなるものである。【００１８】
安定化剤を含むジルコニアは、予めジルコニア（ＺｒＯ２）に、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ等の安定化剤のうち少なくとも１種を含有させたものである。この安定化剤の含有量は、特に限定されるものではないが、Ｙ２Ｏ３の場合は１〜６モル％、ＣｅＯ２の場合は６〜１０モル％、ＣａＯ及びＭｇＯの場合は６〜１２モル％含有させた部分安定化ジルコニア組成が好ましい。強度及び靭性が高い焼結体が得られるからである。ジルコニア質焼結体は、平均結晶粒径を２μｍ以下とすることが好ましい。焼結体の強度を保ち、加工時に結晶粒が脱粒しにくく、美しい鏡面を得ることができるからである。【００１９】
アルミナは、淡青色の色合い、特に明度を自由にコントロールする効果を有する。アルミナの含有量は、焼結体全体に対して０．１〜５０重量％、より好ましくは１〜４０重量％である。含有量が０．１重量％以上となると、ジルコニア特有の透光度が低下するため明度が高くなるからであり、５０重量％以下となると、焼結体に鏡面加工を施した際に靱性の低いアルミナの結晶粒が加工時に受ける衝撃により脱粒するなどの面不良が生じにくいからである。さらに、含有量が１重量％以上となると、原料の製造ロットや焼成炉が異なっても焼結体の色調の再現性が高くなり、４０重量％以下となると、アルミナの粒成長が抑えられるため焼結体の強度が高くなり製品の角部にカケやクラックが生じにくくなるため好ましい。【００２０】
また、アルミナの含有量が０．１重量％未満となると、アルミナの結晶粒子による光の散乱効果が十分でないためジルコニアの透光度が低下せず明度は低くなり鮮やかな淡青色を得ることが困難となり、５０重量％を超えると焼結体の強度が低下しバレル等で曲面の鏡面加工をしても脱粒の少ない美しい鏡面を得ることが困難となる。【００２１】
また、焼結体中のアルミナの平均結晶粒径を３μｍ以下とすることが好ましい。焼結体に鏡面加工を施す際、脱粒の無い美しい鏡面を得ることができるからである。【００２２】
ニッケルスピネルの含有量は、焼結体全体に対して０．０１〜１０重量％であることが好ましい。さらに好ましくは１〜４．８重量％である。含有量が０．０１重量％以上となると、ジルコニア質焼結体が淡青色に着色されていることが分かり装飾性に優れるからであり、１０重量％以下であると、着色剤による焼結密度の低下を防止し機械的強度を保ことができるからである。さらに、含有量が１重量％以上となると、原料の製造ロットや焼成炉が異なっても焼結体の色調の再現性が高くなり、４．８重量％以下となると、さらに着色剤が少なくなるために機械的強度を保つことができ焼結体に研削加工などの機械加工を施して角部を形成したときチッピングが生じにくいため好ましい。含有量が０．０１重量％未満となると、着色はするが着色の繰り返し精度に欠けるため好ましくない。一方、１０重量％を超えると、焼結密度が著しく低下するため、各種用途に用いる際に機械的強度が不足し、破損や損傷しやすいからである。【００２３】
なお、ジルコニア質焼結体に含有するアルミナ、ニッケルスピネルは、例えば、ジルコニア質焼結体をＣｕ−Ｋα線（λ＝１．５４０５６Å）を用いてＸ線回折を行うことにより測定でき、アルミナはＪＣＰＤＳ−ＩＣＤＤ（Joint Committee for Powder Diffraction Studies- International Centre for Diffraction Data）のＮｏ．４６−１２１２、ニッケルスピネルは、ＪＣＰＤＳ−ＩＣＤＤ  Ｎｏ．１０−３３９のデータを用いて同定することができる。【００２４】
また、本発明の着色ジルコニア質焼結体は、色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）がＬ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１の範囲にある。色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）がこの範囲を外れると、Ｌ＊（明度）、ａ＊（緑色度）及びｂ＊（青色度）とをトータルした色彩が本発明でいう「淡青色」とならないため、好ましくない。【００２５】
なお、本発明でいう「淡青色」とは、ＰＡＮＴＯＮＥ社発行の色見本Ｆｏｒｍｕｌａｇｕｉｄｅ  ｓｏｌｉｄ  ｃｏａｔｅｄにおいて、焼結体を目視にて（632C）、（632C、631C）、（631C、630C）、（630C）、（2975C、629C）、（304C）、（317C）の何れかの色見本番号が表す色見本に近似するものである。【００２６】
次に、本発明の着色ジルコニア質焼結体の製造方法について説明する。
（着色剤の製造）
先ず、酸化ニッケル又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種の酸化ニッケル原料とアルミナ又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種のアルミナ原料とを粉砕及び混合し、焼成して着色剤を製造する。【００２７】
酸化ニッケル原料としては酸化ニッケルの他に、焼成により酸化ニッケルに変換し得る化合物（以下、酸化ニッケル前駆体という）、例えば、ニッケルの炭酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、有機酸塩等を用いることが出来る。【００２８】
アルミナ原料としてはアルミナの他に、焼成によりアルミナに変換し得る化合物（以下、アルミナ前駆体という）、例えば、アルミニウムの炭酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、有機酸塩等を用いることが出来る。【００２９】
次に、アルミナ原料と酸化ニッケル原料を、アルミナ／酸化ニッケル（モル比）で０．５以上、好ましくは１．５〜２．５、さらに好ましくは１．９〜２．１で、そして、さらに好ましくは、２．０となるように準備し、粉砕及び混合する。【００３０】
ここで、アルミナ／酸化ニッケル（モル比）を０．５以上とするのは、美しい淡青色を発色するために必要な金属間化合物（ＮｉＯ・Ａｌ２Ｏ３）を生成させるためである。モル比が０．５未満ではアルミナと酸化ニッケルが発色に充分な反応状態にならず発色が不安定になり、好ましくない。この理由は明らかではないがアルミナに酸化ニッケルが固溶しやすくなり、美しい淡青色の発色に必要な上記の金属間化合物が生成しにくくなるためと考えられる。また、２．５を超えると未反応のアルミナが増加して本発明でいう「淡青色」が得にくいためである。なお、粉砕・混合は、特に限定されるものではないが、例えば、ボールミル等を用いて湿式粉砕・混合を行うことが出来る。【００３１】
次に、得られた混合物を乾燥後、焼成する。焼成条件としては、特に限定されるものではないが、６００〜１２００℃、好ましくは８００〜１０００℃で１〜５時間行う。温度が６００℃未満では、酸化ニッケル前駆体及びアルミナ前駆体が充分に酸化物とならず脱塩の為の焼成制御が必要となるからである。また温度が１２００℃を超えると着色剤の凝集が強固になり、解砕し難くなるためである。なお、焼成雰囲気は、酸化雰囲気であれば特に限定されるものではなく、例えば、大気雰囲気下で行うことができる。【００３２】
次に、得られた着色剤は、凝集粒を解砕するため、例えば、スピードミル等を用いて粉砕を行う。【００３３】
（ジルコニア質焼結体の製造）
安定化剤を含むジルコニアとしては、例えば、２〜３モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）を含むイットリア部分安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を用いる。【００３４】
着色剤は、焼結体全体に対して、０．０１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％となるように秤を用いて重量を測定し添加すればよい。
また、安定化剤を含むジルコニアに着色剤を添加した後に、アルミナを添加することもできる。アルミナの添加量は、焼結体全体に対してアルミナの含有量が０．１〜５０重量％、より好ましくは１〜４０重量％となるように添加するのが好ましい。【００３５】
この混合物をボールミル等の湿式粉砕機に入れ、粉砕・混合を行う。この粉砕・混合により、粒度を５μｍ以下、より好ましくは１．５μｍ以下、そして、Ｓ．Ａ．（比表面積）を１ｍ２／ｇ以上、より好ましくは５ｍ２／ｇ以上とする。粒度が５μｍを超えると焼結性が著しく低い粉末となるからである。また、比表面積が１ｍ２／ｇ未満になると同様に焼結性が著しく低い粉末となるからである。【００３６】
湿式粉砕を行った後、スラリーをろ過・乾燥及び解砕して得られた粉末を、焼結原料とする。流動性の高い焼結原料を得るためには、スラリーをスプレードライヤーを用いることにより乾燥・造粒することが好ましい。この場合、水分を５重量％以下、好ましくは２重量％以下にする必要がある。水分が５重量％を超えると水分が多くなり焼結原料が凝集したり、造粒体が変形するからである。また、スプレ−ドライヤーを用いて乾燥する前に、スラリーに成形用のためであるバインダーを添加しておくことが好ましい。バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリエチレンオキシド、アクリル系エマルジョン、ワックス系エマルジョン等を用いることができる。バインダーをスラリー中に１０重量％以下、好ましくは８重量％以下添加することにより、焼結原料の造粒性を高めることができる。バインダー量が１０重量％を超えると乾燥後の造粒体が硬くなり後述の成形性を著しく損なう。【００３７】
この様にして作製した粉末は、造粒時に生じる凝集粒子を取り除くため、６０〜１２０メッシュ、好ましくは８０〜１００メッシュの篩を用いて整粒する。【００３８】
次に、得られた粉末を焼結原料として成形、焼結を行うことにより、淡青色ジルコニア質焼結体を製造する。【００３９】
先ず、焼結原料をＣＩＰ又は粉末プレス成形法を用いて所定の形状に成形する。成形方法としては、この方法に限定されず、目的に応じて、射出成形法や鋳込み成形法等を行うこともできる。なお、ＣＩＰ又は粉末プレス成形法を用いて成形する時の圧力は、特に限定されるものではないが、汎用の成形機で成形可能とするため、４９〜１４７ＭＰａが好ましい。【００４０】
次に、成形用のためであるバインダーを用いた場合には、脱脂を行うことが好ましい。脱脂条件は、特に限定されるものでないが、バインダーが分解可能な温度、例えば４００〜６００℃で重量減少が安定化するまで、脱脂を行う。好ましくは脱脂工程での成形体のクラック（ひび割れ）を防ぐために１５℃／ｈ以下で昇温を行うことが望ましい。【００４１】
次に、得られた成形体を、１４００〜１６００℃、好ましくは１４５０〜１５５０℃の温度で、１〜５時間、好ましくは２〜４時間、大気雰囲気で焼成してジルコニア質焼結体を得る。焼成温度が、１４００℃未満では、焼結が充分に進まずに焼結密度が低下し、１６００℃を超えると焼結が過剰に進み、結晶相が不均質になりセラミックス特性を損なうからである。また、焼成時間が１時間未満では、焼結が充分に進まずに焼結密度が著しく低下し、５時間を超えると焼結が過剰に進み、結晶相が不均質になりセラミックス特性を損なうためである。なお、雰囲気としては、特に限定されず、中性雰囲気、還元雰囲気で行うこともできる。【００４２】
得られた焼結体は、目的に応じ、表面研磨を行うことにより、光沢面を得ることができる。【００４３】
以下に実施例を示し、本発明の特徴を一層明確にする。なお、本発明は、これらの実施例の態様に限定されるものではない。
実施例１．
ここで、ジルコニア質焼結体の製造方法についての実施例を示す。
先ず、アルミナ１６．３ｇと酸化ニッケル６．０ｇ（アルミナ／酸化ニッケルのモル比＝２）とをボールミルに入れ、湿式粉砕・混合を行った。ボールミルから取り出した粉末を乾燥後、９００℃で２時間、大気中で焼成し、スピードミルで粉砕することにより、着色剤粉末を製造した。
そして、イットリア２モル％添加部分安定化ジルコニア（第一稀元素化学工業株式会社製、ＨＳＹ−２Ｗ）、アルミナ及び着色剤の混合割合を表１の通りとした。
これらの混合物をボールミルに入れ、湿式粉砕を行った。
次に、このスラリーを乾燥して得られた焼結用原料用粉末を１００メッシュの篩を通して整粒した後、１軸加圧成型機（丸七社製、ＨＹＤＲＡＵＬＩＣ  ＰＲＥＳＳ）を用いて仮成形した後、ＣＩＰ成形機（神戸製鋼所社製、Ｄｒ．ＣＩＰ）を用いて９８ＭＰａの圧力で成形を行った。
この成型体を１４５０℃で３時間、大気中で焼結を行い、淡青色ジルコニア焼結体を製造した。次いで、この焼結体の表面を研磨し、ジルコニア質焼結体を得た。
そして、得られたジルコニア質焼結体の色差及び物理特性等を測定した。その結果を表２に示す。なお、測定方法は、下記に記載した方法に従って測定した。【００４４】
【表１】
2007108416.tif 000003
【００４５】
【表２】
2007108416.tif 000004
【００４６】
表２より明らかなように、着色剤として、酸化ニッケル原料とアルミナ原料とを添加混合してなるものを用いて得たジルコニア質焼結体は、試料Ｎｏ．１〜６ともその色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、Ｌ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１の範囲となり、色見本Ｎｏ．に示される淡青色を成し、焼結体密度、ビッカース硬度、破壊靭性とも高いものであることが判った。【００４７】
実施例２．
次に、アルミナと酸化ニッケルの混合比を変えて着色剤粉末を製造し、実施例１と同様に淡青色ジルコニア焼結体を製造した。
着色剤粉末は、アルミナ１６．３ｇと酸化ニッケル１１．９ｇ（アルミナ／酸化ニッケルのモル比＝１）をボールミルに入れ、湿式粉砕・混合を行い、ボールミルから取り出した粉末を乾燥し、１０００〜１６００℃で２時間、大気中で焼成しミルで粉砕することにより、着色剤粉末を製造した。【００４８】
次に、イットリア２モル％添加部分安定化ジルコニア（第一稀元素化学工業株式会社製、ＨＳＹ−２Ｗ）、アルミナ及び着色剤を表３に記載した所定の焼結体組成となるように混合した。これらの混合物をボールミルに入れ、湿式粉砕を行った。【００４９】
次に、スラリーを乾燥して得られた焼結用原料用粉末を１００メッシュの篩を通して整粒した後、１軸加圧成型機（丸七社製、ＨＹＤＲＡＵＬＩＣ  ＰＲＥＳＳ）を用いて仮成形した後、ＣＩＰ成型機（神戸製鋼所社製、Ｄｒ．ＣＩＰ）を用いて９８ＭＰａの圧力で本成型を行った。【００５０】
この成型体を１４５０℃で３時間、大気中で焼結して淡青色ジルコニア質焼結体を製造した。次いで、この焼結体の表面を研磨し、光沢面を有する淡青色ジルコニア質焼結体とした。部分安定化ジルコニア、アルミナ及び着色剤の混合割合の異なる試料番号１〜３４の試料について以下の測定方法により色差及び物理特性を測定した。
なお、各焼結体に含有する成分をＸ線回折法にて測定し、焼結体にジルコニア、アルミナ、ニッケルスピネルが存在することを確認し、原料の混合割合から、それらの重量％を計算により求めた。また、得られた試料の組成、色差及び物理特性を表３に示す。【００５１】
（１）色差
色差は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２  定義の拡散照明垂直受光方式（正反射光を含む）に準拠した照明光学系を用い、ＣＩＥ１９３１  ２°の分光感度を有する受光部を備えた色彩色差計（ＭＩＮＯＬＴＡ社製、型式ＣＲ−２２１）を用いて測定を行った。【００５２】
（２）粒度（μｍ）
粒度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６２９（ファインセラミックス原料のレーザ回折散乱法による粒子径分布測定方法）に準じて測定を行った。【００５３】
（３）比表面積（ｍ２／ｇ）
比表面積は、ＪＩＳ  Ｒ  １６２６（ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法）定義のＢＥＴ１点法により評価を行った。【００５４】
（４）焼結密度（ｇ／ｃｍ３）
焼結密度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６３４（ファインセラミックスの焼結体密度・開気孔率の測定方法）に準じた測定法により測定した。【００５５】
（５）３点曲げ抗折強度（ＭＰａ）
３点曲げ抗折強度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６０１（ファインセラミックスの曲げ強さ試験方法）に準じた測定法により測定した。【００５６】
（６）ビッカース硬度（ＧＰａ）
ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０（ファインセラミックスの硬さ試験方法試験方法）に準じた測定法により測定した。【００５７】
（７）ＫＩＣ（ＭＰａ・ｍ０．５）
破壊靱性値  ＫｌＣは、ＪＩＳ  Ｒ  １６０７（ファインセラミックスの破壊靭性試験方法）定義の圧子圧入法（ＩＦ法）により測定を行った。【００５８】
【表３】
2007108416.tif 000005
【００５９】
また、表３中、試料Ｎｏ．１７の焼結体の表面をＸ線回折により分析した結果を図１に示す。アルミナのＸ線回折ピークは○印、ニッケルスピネルのＸ線回折ピークは□印で示した。【００６０】
表中、＊印を付けた試料番号１、２、６、８、２３は、本発明の範囲外の試料であり、淡青色の色彩が得られなかった。これに対し、本発明の範囲に含まれるそれ以外の試料は、淡青色の色彩が得られるとともに、一般的に使用される装飾部品の強度としての６００ＭＰａ以上の高い抗折強度が得られた。【００６１】
以上説明したように、本発明の着色ジルコニア質焼結体は、その美しい色調から装飾部材として好適に用いることができる。従来の濃い青系ジルコニアとは異なり、明るく淡い青系のジルコニア質焼結体であることから、デザインの自由度を広げることができる。例えば、本発明の着色ジルコニアのみを用いて単色の時計バンドやピアスのような装飾部材を作るだけでなく、他の色調の部材と組み合わせることにより複雑な模様の装飾部材とすることもできる。さらに、金属製、樹脂製の装飾部材の問題であった表面が傷つきやすく使用中に美観が損なわれていくという問題を解消し、時計バンドやピアスなど直接皮膚に接触する部材に用いても、金属とは異なりアレルギーの問題も生じない。さらに、携帯電話や電子ペンなどの携帯用電子機器の筐体など装飾性が求められる部材にも広く用いることができる。さらに、装飾部材の他にも、包丁、ピンセットのように先端の鋭利な部材や、電子部品の加工用治具や保持用治具、糸道などの摺動部材にも用いることができる。
【図１】
2007108416.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月20日(2007.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定化剤を含むジルコニアを主成分として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）とニッケルスピネル（ＮｉＡｌ２Ｏ４）とを含み、色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、Ｌ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１である淡青色ジルコニア質焼結体。
【請求項２】
前記アルミナの含有量が１〜４０重量％であり、前記ニッケルスピネルの含有量が０．０１〜１０重量％である請求項１記載の淡青色ジルコニア質焼結体。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
酸化ニッケル（ＮｉＯ）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種の酸化ニッケル原料と、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種のアルミナ原料とを焼成してなる着色剤を、安定化剤を含むジルコニアに混合・焼結する工程を含む、色差（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、Ｌ＊＝５０〜９０，ａ＊＝−１４〜−９，ｂ＊＝−１５〜−１である淡青色ジルコニア質焼結体の製造方法。
【請求項５】
酸化ニッケル（ＮｉＯ）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種の酸化ニッケル原料と、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はその前駆体から選ばれる少なくとも１種のアルミナ原料とを、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）／酸化ニッケル（ＮｉＯ）（モル比）が０．５以上となるように配合し焼成したニッケルスピネルを含む着色剤を上記ジルコニアに混合し焼成して、この着色ジルコニア質焼結体に着色剤を０．０１〜１０重量％含有させる請求項４記載の淡青色ジルコニア質焼結体の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２の何れかに記載の淡青色ジルコニア質焼結体を用いてなる装飾部材。
【国際調査報告】
2007108416.tif 000007
2007108416.tif 000008
2007108416.tif 000009