(57)【要約】本発明は、グレーズ加工セラミック体を生成する方法であって、（ａ）グレーズ加工用材料を非緻密焼結基体材料に塗布し、（ｂ）グレーズ加工ボディを得るために、基体材料およびグレーズ加工用材料を、第１の温度Ｔ１から、第１の温度より高い第２の温度Ｔ２に及ぶ温度範囲の熱処理に供し、グレーズ加工用材料が、温度Ｔ１において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、特に１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、方法に関する。本発明はまた、非緻密焼結基体材料をグレーズ加工するためのグレーズ加工用材料の使用にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレーズ加工セラミック体を生成する方法であって、
（ａ）グレーズ加工用材料を、非緻密焼結基体材料に塗布し、
（ｂ）グレーズ加工ボディを得るために、前記基体材料および前記グレーズ加工用材料を、第１の温度Ｔ１から、前記第１の温度より高い第２の温度Ｔ２に及ぶ温度範囲の熱処理に供し、
前記グレーズ加工用材料が、前記温度Ｔ１において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、特に１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、前記温度Ｔ２において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、方法。
【請求項２】
前記グレーズ加工用材料が、前記温度Ｔ１において、１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、前記温度Ｔ２において、１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非緻密焼結基体材料が、予備焼結基体材料である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記非緻密焼結基体材料が、前記基体材料の真密度に対して３０〜９０％の範囲、特に４０〜８０％の範囲、好ましくは５０〜７０％の範囲の相対密度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記基体材料が、前記温度Ｔ１において焼結し始める、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記基体材料が、前記温度Ｔ２に５〜１２０分間、特に１０〜６０分間、さらに好ましくは２０〜３０分間の間、維持される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記基体材料が、前記温度Ｔ２において、前記基体材料の真密度に対して少なくとも９７％、特に少なくとも９８％、好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくは少なくとも９９．５％の相対密度を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記基体材料が前記基体材料の真密度に対して９５％の相対密度を有する温度Ｔｘにおいて、前記グレーズ加工用材料が、１０２．５Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０４．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記グレーズ加工用材料が、前記温度Ｔ１において、１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、前記基体材料が前記基体材料の真密度に対して９５％の相対密度を有する温度ＴＸにおいて、１０２．５Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０４．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、前記温度Ｔ２において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記基体材料が、酸化物系セラミック、特にＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３もしくは無機−無機複合材料をベースとする酸化物系セラミック、特に好ましくはナノスケールのＺｒＯ２をベースとする酸化物系セラミック、またはガラスもしくはガラスセラミックである、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記基体材料が、特に色が異なる少なくとも２つの層を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記グレーズ加工用材料が、９５０℃の温度において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、特に１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓの粘度を有し、１３００℃の温度において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０４Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、１４５０℃の温度において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記グレーズ加工用材料が、７００℃の温度において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、特に１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓの粘度を有し、９００℃の温度において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０４Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、１１００℃の温度において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記グレーズ加工用材料がフリットを含み、前記フリットが、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＫ２Ｏ、ならびに／またはＮａ２Ｏを含有し、特に以下の成分のうちの少なくとも１種、好ましくはすべてを所与の量で含有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法：
成分          重量％
ＳｉＯ２      ５０．０〜８０．０、好ましくは６０．０〜７０．０
Ａｌ２Ｏ３    １０．０〜３０．０、好ましくは１５．０〜２５．０
Ｋ２Ｏ        ０〜２０．０、好ましくは５．０〜１５．０
Ｎａ２Ｏ      ０〜１０．０、好ましくは０．５〜５．０
ＣａＯ        ０〜１０．０、好ましくは０．１〜１．０
ＢａＯ        ０〜１０．０、好ましくは０．１〜１．０。
【請求項１５】
前記グレーズ加工用材料が、前記基体材料に粉末、泥漿、スプレーもしくはラッカーの形態でエアブラッシング方法によって塗布され、またはフィルムもしくは粘着ストリップに組み込まれる、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記グレーズ加工用材料が、少なくとも１種の担体および／または溶媒、ならびに好ましくは少なくとも１種の無機および／または有機充填剤をさらに含む組成物の形態で使用される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記グレーズ加工用材料が、前記基体材料に実質的に浸入しない、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記グレーズ加工セラミック体が、グレーズ加工デンタルボディ、特にグレーズ加工歯科修復物、特に好ましくはブリッジ、インレー、アンレー、クラウン、ベニア、ファセットまたはアバットメントである、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
非緻密焼結基体材料をグレーズ加工するためのグレーズ加工用材料の使用であって、
前記グレーズ加工用材料を前記非緻密焼結基体材料に塗布し、前記基体材料および前記グレーズ加工用材料を、第１の温度Ｔ１から、前記第１の温度より高い第２の温度Ｔ２に及ぶ温度範囲の熱処理に供し、前記グレーズ加工用材料が、前記温度Ｔ１において、１０２．５Ｐａ・ｓ超、特に１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、前記温度Ｔ２において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未だ緻密焼結されていないセラミック体をグレーズ加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化物系セラミックなどのセラミック材料は、完全な解剖学的歯科修復物の生成のために使用されることが多い。これらは、高い臨床安全性を提供し、通常メタルフリーであり、低侵襲調製物で使用することもでき、他のメタルフリー修復物と比べて価格の点から極めて魅力的である。しかし、不利な点は、そのような修復物の生成に通常必要とされる多数の作業ステップである。
【０００３】
修復物は通常、予備焼結ブランクからミリングまたは粉砕され、必要に応じて色の点から特徴付けられ、熱処理によって緻密焼結され、塗装技法によってさらに特徴付けられ、最後にグレーズ加工される。一般に、グレーズ加工は、グレーズを緻密焼結修復物に塗布し、７００〜９５０℃の温度範囲の熱処理を行うことによって実施される。
【０００４】
さらに、部分焼結酸化物系セラミックの表面へのベニアリング材料の塗布も公知である。しかし、この場合、ベニアリング材料が、熱処理時にセラミックに浸透する。
【０００５】
したがって、米国特許第４，６２６，３９２Ａ号、米国特許第５，４４７，９６７Ａ号および国際公開第９９／５２４６７Ａ１号には、ベニアリング材料が酸化物系セラミックに拡散し、これによって無機−無機複合材料を多結晶基体とベニアの間の表面に形成する方法が記載されている。
【０００６】
国際公開第２０１１／０５０７８６Ａ２号および米国特許出願公開第２０１２／２２５２０１Ａ１号には、部分焼結酸化物系セラミックに塗布され、焼結時に表面に拡散する接着促進剤が記載されている。緻密焼結するステップの後に、次いで、ベニアリングセラミックが塗布され、再び焼結される。接着促進剤は、酸化物系セラミックとその上に焼結されたベニアリングセラミックの間の接合要素を代表する。
【０００７】
さらに、多孔性の酸化物系セラミック材料にシリケート材料を大部分浸透させることによって生成される、いわゆるガラス浸透型セラミックは、歯科技術において公知であり、変更された特性を有する浸入構造が、通常形成される。したがって、国際公開第２００８／０６０４５１Ａ２号には、最終の焼結がされていないＺｒＯ２から作製された基体にガラス−セラミック材料を浸透させることによって生成される、いわゆるサンドイッチ構造が記載されている。特定の特性は一部このようにポジティブな影響を受けることができるが、特に光学特性は損なわれることが多い。
【０００８】
国際公開第２００５／０７０３２２Ａ１号および米国特許出願公開第２００５／１６４０４５Ａ１号には、ゾルが真空下に室温で基体に浸透され、次いで緻密焼結が実施される方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，６２６，３９２Ａ号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４４７，９６７Ａ号明細書
【特許文献３】国際公開第９９／５２４６７Ａ１号
【特許文献４】国際公開第２０１１／０５０７８６Ａ２号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／２２５２０１Ａ１号明細書
【特許文献６】国際公開第２００８／０６０４５１Ａ２号
【特許文献７】国際公開第２００５／０７０３２２Ａ１号
【特許文献８】米国特許出願公開第２００５／１６４０４５Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の根底にある目的は、上記の不利な点を回避し、より少ないプロセスステップを特徴とし、セラミックの光学的特性ならびに他の物理的および化学的特性を損なうことなく、グレーズ加工セラミック体を生成する改良方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１から１８に記載のグレーズ加工セラミック体を生成する方法によって達成される。請求項１９に記載の基体材料をグレーズ加工するためのグレーズ加工用材料の使用も、本発明の対象である。
【００１２】
本発明による、グレーズ加工セラミック体を生成する方法は、
（ａ）グレーズ加工用材料を、非緻密焼結基体材料に塗布し、
（ｂ）グレーズ加工ボディを得るために、基体材料およびグレーズ加工用材料を、第１の温度Ｔ１から、第１の温度より高い第２の温度Ｔ２に及ぶ温度範囲の熱処理に供すること、
グレーズ加工用材料が、温度Ｔ１において、１０２．５Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、１０９Ｐａ・ｓ未満の粘度を有すること
を特徴とする。
【００１３】
グレーズ加工用材料は、温度Ｔ１において、好ましくは１０４．０Ｐａ・ｓ超、特に１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、好ましくは１０７Ｐａ・ｓ未満、特に１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する。グレーズ加工用材料は、温度Ｔ１において、１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有することが特に好ましい。
【００１４】
グレーズ加工用材料の粘度は、特にＶｏｇｅｌ−Ｆｕｒｃｈｅｒ−Ｔａｍｍａｎｎ式（ＶＦＴ式）に基づく粘度−温度曲線を使用して決定することができる。
【数１】
2020514233.tif 000003
η：温度Ｔにおける動的粘度
Ａ、Ｂ、Ｔ０：物質特異的な定数
【００１５】
この式は、それぞれ膨張計または加熱顕微鏡によって実験的に決定された、少なくとも３対、好ましくは５対の特性温度値、および関連粘度値から始めて解かれる。
【表Ａ】
2020514233.tif 000004
【００１６】
式は、最小二乗法に従う近似法により解かれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例２Ａ〜Ｂに記載。
【図２】実施例３Ａ〜Ｃに記載。
【図３】実施例４に記載。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
驚くべきことに、本発明による方法は、基体材料にかなりの程度までグレーズ加工用材料を浸入させることなく、未だ緻密焼結されていない基体の直接グレーズ加工を可能にすることが示された。それによって、原理的には、浸透により生じる基体材料の実質的な特性変化なしに、緻密焼結およびグレーズ加工のための複雑な二重熱処理を省くことができる。
【００１９】
非緻密焼結基体材料は、例えば未焼結、好ましくは予備焼結基体材料である。非緻密焼結基体材料は、通常、基体材料の真密度に対して３０〜９０％の範囲、特に４０〜８０％の範囲、好ましくは５０〜７０％の範囲の相対密度を有する。基体材料は、温度Ｔ１において焼結し始めることが好ましい。基体材料は、温度Ｔ２において緻密焼結されることがさらに好ましい。基体材料は、好ましくは温度Ｔ２に５〜１２０分間、特に１０〜６０分間、さらにより好ましくは２０〜３０分間の間、維持される。温度Ｔ２において、基体材料は、典型的には、基体材料の真密度に対して少なくとも９７％、特に少なくとも９８％、好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくは少なくとも９９．５％の相対密度を有する。
【００２０】
相対密度は、基体材料の密度の、基体材料の真密度に対する比である。
【００２１】
基体材料の密度は、基体材料を計量し、その体積を幾何形状的に決定することによって決定することができる。次いで、密度を公知の式に従って算出する。
密度＝質量／体積
【００２２】
基体材料の真密度は、基体材料を、粒子の数に基づいて１０〜３０μｍ、特に２０μｍの平均粒径の粉末に粉砕し、比重びんによって粉末の密度を決定することによって決定される。粒径の決定は、例えばＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＣＩＬＡＳ（登録商標）Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  １０６４で、ＩＳＯ  １３３２０（２００９）に従ってレーザー回折を使用して実施することができる。
【００２３】
好ましい実施形態では、基体材料が基体材料の真密度に対して９５％の相対密度を有する温度Ｔｘにおいて、グレーズ加工用材料は、１０２．５Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０４．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有する。特に好ましい実施形態では、グレーズ加工用材料は、温度Ｔ１において、１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、基体材料が基体材料の真密度に対して９５％の相対密度を有する温度ＴＸにおいて、１０２．５Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０４．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、１０９Ｐａ・ｓ未満、特に１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する。さらにさらなる好ましい実施形態では、グレーズ加工用材料は、温度Ｔ１において、１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、基体材料が基体材料の真密度に対して９５％の相対密度を有する温度ＴＸにおいて、１０４．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する。
【００２４】
本発明による方法は、多種多様なセラミック基体材料に適している。好適な基体材料の例は、酸化物系セラミック、特にＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３または無機−無機複合材料をベースとする酸化物系セラミック、ならびにガラスおよびガラスセラミックである。特に好ましい基体材料は、ＺｒＯ２をベースとする酸化物系セラミック、特にナノスケールのＺｒＯ２をベースとする酸化物系セラミックである。
【００２５】
本発明の特に好ましい実施形態では、基体材料は、化学組成および／または特に色が異なる少なくとも２つの層を含む。
【００２６】
一般に、９５０℃の温度において、本発明による方法で使用されるグレーズ加工用材料は、１０２．５Ｐａ・ｓ超の粘度を有する。さらに、１３００℃の温度において、それは、典型的には１０２．５Ｐａ・ｓ超の粘度を有する。さらに、一般に、１４５０℃の温度において、それは、１０９Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する。好ましいグレーズ加工用材料は、９５０℃の温度において、１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、１３００℃の温度において、１０４Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、かつ／または１４５０℃の温度において、１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有することを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明によれば、７００℃の温度において、１０２．５Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、９００℃の温度において、１０２．５Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、かつ／または１１００℃の温度において、１０９Ｐａ・ｓ未満の粘度を有するグレーズ加工用材料が好ましい。特に好ましいグレーズ加工用材料は、７００℃の温度において、１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、９００℃の温度において、１０４Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、かつ／または１１００℃の温度において、１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有することを特徴とする。
【００２８】
グレーズ加工用材料は、好ましくはフリットを含む。特に適しているのは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＫ２Ｏ、ならびに／またはＮａ２Ｏを含有するグレーズ加工用材料である。以下の成分のうちの少なくとも１種、好ましくはすべてを所与の量で含有するグレーズ加工用材料が好ましい。
成分            重量％
ＳｉＯ２        ５０．０〜８０．０、好ましくは６０．０〜７０．０
Ａｌ２Ｏ３      １０．０〜３０．０、好ましくは１５．０〜２５．０
Ｋ２Ｏ          ０〜２０．０、好ましくは５．０〜１５．０
Ｎａ２Ｏ        ０〜１０．０、好ましくは０．５〜５．０
ＣａＯ          ０〜１０．０、好ましくは０．１〜１．０
ＢａＯ          ０〜１０．０、好ましくは０．１〜１．０
【００２９】
本発明によれば、グレーズ加工用材料を基体材料に、例えば粉末、泥漿、スプレーもしくはラッカーの形態でエアブラッシング方法によって塗布し、または転写材料によって塗布することができる。実施形態では、グレーズ加工用材料を担体、特に水と混合して、泥漿を形成し、この泥漿を基体材料に、例えばブラシの助けによって塗布する。好ましい実施形態では、グレーズ加工用材料を、通常、加圧容器中で好適な担体、特に噴射剤と混合し、基体材料にスプレーの形態で塗布する。さらなる実施形態では、グレーズ加工用材料を液体担体、特に水と混合し、基体材料にエアブラッシング方法によって塗布する。あるいは、グレーズ加工用材料を乾燥した形態で、液体、特に水で湿らせた基体材料にエアブラッシング方法によって塗布することができる。さらに別の実施形態では、グレーズ加工用材料を、転写材料、特にフィルムまたは粘着ストリップに塗布し、この転写材料で基体材料に転写する。引き続いて、この転写材料を、熱処理によって引き離すまたは除去することができる。
【００３０】
好ましい実施形態では、グレーズ加工用材料は、少なくとも１種の担体および／または溶媒、ならびに好ましくは少なくとも１種の無機および／または有機充填剤をさらに含有する組成物の形態で使用される。
【００３１】
本発明による方法は、とりわけ、グレーズ加工用材料が基体材料に実質的に浸入しないことを特徴とする。
【００３２】
本発明による方法は、グレーズ加工デンタルボディの生成に特に適している。したがって、本発明によれば、グレーズ加工セラミック体は、グレーズ加工デンタルボディ、特にグレーズ加工歯科修復物であることが好ましい。非緻密焼結基体材料は、歯科修復物の形状を有することがさらに好ましい。特に好ましい歯科修復物は、ブリッジ、インレー、アンレー、クラウン、ベニアおよびアバットメントである。
【００３３】
本発明はさらに、非緻密焼結基体材料をグレーズ加工するためのグレーズ加工用材料の使用であって、グレーズ加工用材料を非緻密焼結基体材料に塗布し、基体材料およびグレーズ加工用材料を、第１の温度Ｔ１から、第１の温度より高い第２の温度Ｔ２に及ぶ温度範囲の熱処理に供する、使用にも関する。温度Ｔ１において、グレーズ加工用材料は、好ましくは１０２．５Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、温度Ｔ２において、好ましくは１０９Ｐａ・ｓ未満の粘度を有する。好ましいグレーズ加工用材料は、温度Ｔ１において、１０４．０Ｐａ・ｓ超、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ超、特に好ましくは１０７．０Ｐａ・ｓ超の粘度を有し、かつ／または温度Ｔ２において、１０７Ｐａ・ｓ未満、好ましくは１０５．６Ｐａ・ｓ未満の粘度を有することを特徴とする。本発明による使用のさらなる好ましい実施形態は、本発明による方法の上記の説明によってもたらされる。
【００３４】
以下において実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【実施例】
【００３５】
（実施例１Ａ〜Ｂ）
グレーズ加工用材料の調製
表Ｉに示す組成を有する異なる２種のガラスを、本発明によるグレーズ加工用材料として調製した。
【表１】
2020514233.tif 000005
【００３６】
このために、まず最初に、２００ｇの原料である石英粉末（ＳｉＯ２）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）および水酸化酸化アルミニウム水和物（ＡｌＯ（ＯＨ）×Ｈ２Ｏ）を、Ｔｕｒｂｕｌａ混合器によって３０分間完全に混合した。
【００３７】
均質な混合物から、直径約４０ｍｍおよび重量約２５ｇの円柱状圧縮体を、液圧プレスによって３ＭＰａの圧力で一軸生成した。これらの圧縮体を、炉中、石英皿上で１０００℃まで６時間にわたって加熱し、この温度でさらに６時間保持した。炉中で冷却した後、圧縮体を、ジョークラッシャーによって約１．５ｍｍのサイズに破砕し、引き続いて乳鉢粉砕器（Ｒｅｔｓｃｈ  Ｒ２００）で１５分間粉砕した。
【００３８】
か焼混合物を、液圧プレスによって３ＭＰａの圧力でプレスして、直径約４０ｍｍの圧縮体を形成した。これらの圧縮体を、炉中、石英皿上で１１５０℃まで６時間にわたって加熱し、この温度でさらに６時間保持した。炉中で冷却した後、圧縮体を、ジョークラッシャーによって約１．５ｍｍのサイズに破砕し、引き続いて乳鉢粉砕器（Ｒｅｔｓｃｈ  Ｒ２００）で１５分間粉砕した。
【００３９】
か焼混合物から、重量約４０ｇの焼戻ケークをハンドプレスによって生成し、離型剤として少量の石英粉末と共に石英皿上で約１０００℃の高温炉（Ｎａｂｅｒｔｈｅｒｍ  ＨＴ１６／１７）中に置いた。次いで、焼戻ケークを、１０Ｋ／分でそれぞれ１４５０℃（実施例１Ａ）および１４００℃（実施例１Ｂ）に加熱し、この温度で１．５時間保持した。保持時間が終わった後、焼戻ケークを約２分間空冷し、次いで水浴中でクエンチした。このようにして得られたブランクを、ジョークラッシャーによって約１．５ｍｍのサイズに破砕し、引き続いて乳鉢粉砕器（Ｒｅｔｓｃｈ  Ｒ２００）で１５分間粉砕した。
【００４０】
（実施例２Ａ〜Ｂ）
グレーズ加工用材料の粘性の決定
実施例１Ａ〜Ｂで得られたグレーズ加工用材料の粘性を温度の関数として決定するために、粘度−温度曲線をＶｏｇｅｌ−Ｆｕｒｃｈｅｒ−Ｔａｍｍａｎｎ式（ＶＦＴ式）に基づいて算出した：
【数２】
2020514233.tif 000006
η：温度Ｔにおける動的粘度
Ａ、Ｂ、Ｔ０：物質特異的な定数
【００４１】
このために、以下の特性温度の少なくとも３つを、それぞれ膨張計または加熱顕微鏡によって実験的に決定した：
【表Ｂ】
2020514233.tif 000007
【００４２】
温度ＴｇおよびＴｄを、石英ガラスプッシュロッドおよびホルダーを装備した膨張計（Ｂａｅｈｒ−Ｔｈｅｒｍｏａｎａｌｙｓｅ  ＧｍｂＨ）によって決定した。試験対象の材料を、加熱速度５Ｋ／分で軟化点（最高１０００℃）に加熱した。測定時に、装置に窒素をフラッシュした。
【００４３】
温度ＴＳ、ＴＨＢおよびＴＦを、加熱顕微鏡（Ｈｅｓｓｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ＥＭＡ  Ｉソフトウェアを装備）によって決定した。試験対象の材料を、管状炉中、加熱速度１０Ｋ／分で加熱した。ソフトウェアは自動的に、試料の特徴的な形状変化を決定し、それらに、対応する温度を割り当てる。
【００４４】
以上に示した何対かの実験的に決定された特性温度値および関連粘度値から始めて、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｃｅｌ  ２０１６  ＭＳＯ（１６．０．４４５６．１００３）３２ビットソフトウェアの求解機能の助けによって、最小二乗法に従う近似法によりＶＦＴ式を解いた。
【００４５】
実施例１Ａ〜Ｂで得られたグレーズ加工用材料について、このようにして決定された粘度−温度曲線を図１に示す。比較のため、この図には、市販のグレーズ加工用材料（ＩＰＳ  ｅ．ｍａｘ  ＣＡＤ  Ｃｒｙｓｔａｌｌ．／Ｇｌａｚｅ  Ｓｐｒａｙ、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ）について同じように決定された粘度−温度曲線も示す。
【００４６】
（実施例３Ａ〜Ｂ）
グレーズ加工するためのグレーズ加工用材料の使用
予備焼結ＺｒＯ２（ＩＰＳ  ｅ．ｍａｘ  ＺｉｒＣＡＤ  ＭＯ  ０、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ）で作製された市販ブランクから、小プレート（１９ｍｍ×１５．４ｍｍ×１．５ｍｍ）を切り取り、これらをさらに熱前処理することなく基体材料として使用した。エアブラッシング方法によってスプレーガン（ＶＩＴＡ  ＳＰＲＡＹ−ＯＮ、Ｖｉｔａ  Ｚａｈｎｆａｂｒｉｋ）を約１バールの使用圧力で約１０ｃｍの距離から使用して、実施例１Ａ〜Ｂで調製されたグレーズ加工用材料ＡおよびＢの水性懸濁液を、これらの小プレートに噴霧し、炉（Ｓｉｎｔｒａｍａｔ  Ｓ１  １６００、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ、プログラムＰ１）中で３０分間風乾した後、７０分以内で緻密焼結し、同時にグレーズ加工した。
【００４７】
焼結した後、グレーズ加工ＺｒＯ２小プレートを２成分樹脂（ＥｐｏＫｗｉｃｋ  Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎ／ＥｐｏＫｗｉｃｋ  Ｅｐｏｘｙ  Ｈａｒｄｅｎｅｒ  １０：２、Ｂｕｅｈｌｅｒ）に包埋し、境界面において光学品質まで（Ａｐｅｘ  Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｄｉｓｃｓ、Ｂｕｅｈｌｅｒ、グレインサイズ０．５μｍまで）磨き、引き続いて走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ、後方散乱電子）によって試験した。結果を図２Ａ（実施例３Ａ）および図２Ｂ（実施例３Ｂ）に示す。結果から、本発明によるグレーズ加工用材料は、認識できるほどの量で基体材料に浸透していなかったことが示される。
【００４８】
（実施例３Ｃ）（比較）
グレーズ加工するための市販のグレーズ加工用材料の使用
実施例３Ａ〜Ｂと同じように、予備焼結ＺｒＯ２（ＩＰＳ  ｅ．ｍａｘ  ＺｉｒＣＡＤ  ＭＯ  ０、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ）で作製された市販ブランクから、小プレートを切り取った。エアブラッシング方法によってスプレーガン（ＶＩＴＡ  ＳＰＲＡＹ−ＯＮ、Ｖｉｔａ  Ｚａｈｎｆａｂｒｉｋ）を約１バールの使用圧力で約１０ｃｍの距離から使用して、市販のグレーズ加工用材料（ＩＰＳ  ｅ．ｍａｘ  ＣＡＤ  Ｃｒｙｓｔａｌｌ．／Ｇｌａｚｅ  Ｓｐｒａｙ、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ）の水性懸濁液を、これらの小プレートに噴霧し、炉（Ｓｉｎｔｒａｍａｔ  Ｓ１  １６００、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ、プログラムＰ１）中で３０分間風乾した後、７０分以内で緻密焼結し、同時にグレーズ加工した。
【００４９】
焼結した後、グレーズ加工ＺｒＯ２小プレートを２成分樹脂（ＥｐｏＫｗｉｃｋ  Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎ／ＥｐｏＫｗｉｃｋ  Ｅｐｏｘｙ  Ｈａｒｄｅｎｅｒ  １０：２、Ｂｕｅｈｌｅｒ）に包埋し、境界面において光学品質まで（Ａｐｅｘ  Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｄｉｓｃｓ、Ｂｕｅｈｌｅｒ、グレインサイズ０．５μｍまで）磨き、引き続いて走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ、後方散乱電子）によって試験した。結果を図２Ｃに示す。これらの結果から、市販のグレーズ加工用材料は、基体材料に相当な程度まで浸透したことが示される。
【００５０】
（実施例４）
相対密度の浸透深度に対する影響
予備焼結ＺｒＯ２（ＩＰＳ  ｅ．ｍａｘ  ＺｉｒＣＡＤ  ＭＯ  ０、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ）で作製された市販ブランクから、小プレート（１９ｍｍ×１５．４ｍｍ×１．５ｍｍ）を切り取り、これらを、熱処理によって、いずれの場合にも基体材料の真密度に対してそれぞれ５０％、８５％、９０％および９９．７％の相対密度に予備焼結した。エアブラッシング方法によってスプレーガン（ＶＩＴＡ  ＳＰＲＡＹ−ＯＮ、Ｖｉｔａ  Ｚａｈｎｆａｂｒｉｋ）を約１バールの使用圧力で約１０ｃｍの距離から使用して、実施例１Ａで調製されたグレーズ加工用材料Ａの水性懸濁液を、これらの小プレートに噴霧し、炉（Ｓｉｎｔｒａｍａｔ  Ｓ１  １６００、Ｉｖｏｃｌａｒ  Ｖｉｖａｄｅｎｔ  ＡＧ、プログラムＰ７）中で３０分間風乾した後、７０分以内で緻密焼結し、同時にグレーズ加工した。
【００５１】
焼結した後、グレーズ加工ＺｒＯ２小プレートを２成分樹脂（ＥｐｏＫｗｉｃｋ  Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎ／ＥｐｏＫｗｉｃｋ  Ｅｐｏｘｙ  Ｈａｒｄｅｎｅｒ  １０：２、Ｂｕｅｈｌｅｒ）に包埋し、境界面において光学品質まで（Ａｐｅｘ  Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｄｉｓｃｓ、Ｂｕｅｈｌｅｒ、グレインサイズ０．５μｍまで）磨き、引き続いて走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ、後方散乱電子）およびエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＸ）によって試験した。結果を図３Ａ〜Ｄに示す。これらから、本発明によるグレーズ加工用材料の浸透深度は、基体材料の相対密度、したがって残留気孔率にほとんど依存しないことがわかる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【国際調査報告】
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