阅读说明：本技术 适合于牙科用途的氧化锆预煅烧体 (Zirconia precalcined body suitable for dental use ) 是由 加藤新一郎 伊藤承央 于 2018-12-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供以短时间煅烧呈现适合的色调的氧化锆预煅烧体。本发明涉及氧化锆预煅烧体,包含主晶系为单斜晶的氧化锆和能够抑制氧化锆相变的稳定剂,在从氧化锆预煅烧体的一端向另一端的第1方向上延伸的直线上,将处于从该一端起至全长的25%为止的区间中的第1点的L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L1,a1,b1),将处于从该另一端起至全长的25%为止的区间中的第2点的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L2,a2,b2),L1、a1、b1、L2、a2、和b2为规定的范围内,L1＞L2,a1＜a2,b1＜b2,从第1点向第2点烧结后的(L*,a*,b*)的增减倾向不发生变化。(The invention provides a zirconia pre-calcined body which presents a suitable color tone by short time calcination, comprising zirconia of which main crystal is monoclinic and a stabilizer capable of inhibiting transformation of the zirconia, wherein L a b of the 1 st point in the interval from one end to 25% of the full length is marked as (L1, a1, b1) on a straight line extending from the one end to the 1 st direction of the other end, and the sintered (L, a, b) of the 2 nd point in the interval from the other end to 25% of the full length is marked as (L, a2, b2), L, a 6, b1, L, a2, b2 is in a specified range, L, a is greater than or equal to < 1 th point, and the sintered (465, a) is marked as no increase or decrease from the 465 th point to the 7375 th point.)

适合于牙科用途的氧化锆预煅烧体

技术领域

本发明涉及氧化锆预煅烧体。进一步，本发明涉及由该氧化锆预煅烧体形成的氧化锆烧结体和牙科用产品的制造方法。

背景技术

氧化锆是在多个晶系间发生相变的化合物。因此，在各种领域中利用使氧化钇(氧化钇；Y₂O₃)等稳定剂固溶在氧化锆中从而抑制相变的部分稳定化氧化锆(PSZ；Partially-Stabilized Zirconia)和完全稳定化氧化锆。

牙科领域中，氧化锆材料强度高但透光性低，因此被用作框架用材料。此外，近年来，随着氧化锆材料的透光性提高，仅用氧化锆制作牙科用修补物的情况也变多。专利文献1中，公开了透光性高，适合于牙科用途(特别是前牙)的着色氧化锆烧结体。

专利文献1中记载的着色透光性氧化锆烧结体通过将氧化锆粉末的加压成型体在1450℃、升温速度600℃/hr、和保持时间2小时的条件下烧结而制作。该氧化锆粉末含有大于4.0mol%且6.5mol%以下的氧化钇、和低于0.1wt%的氧化铝，BET比表面积为8~15m²/g，平均粒径为0.40~0.50μm，晶体中包含的正方晶和立方晶的总计比例为80%以上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/199018号。

发明内容

发明要解决的课题

以往，仅用氧化锆制作牙科用修补物大多在牙科技工所进行，但在牙科医院简便地制作的情况近年来也增多，该情况需要以短时间煅烧氧化锆。

专利文献1中记载的氧化锆烧结体的制造方法中，最高温度下的保持时间设为2小时，至冷却为止所包括的全部煅烧步骤需要7~8小时左右。在用这样的以往的着色透光性氧化锆烧结体来制作牙科用修补物的情况下，患者无法在诊疗当日接受利用牙科用修补物的治疗，必须在另一天再次前往医院。另一方面，如果想要缩短最高温度下的保持时间来制造该着色透光性氧化锆烧结体，则白浊而烧结体的透光性降低，存在无法重现作为牙科用途的适合色调的课题。

因此，要求即使以短时间煅烧，煅烧后的烧结体也呈现作为牙科用途(特别是在牙科医院中的使用)适合的色调的氧化锆预煅烧体。此外，要求即使以短时间煅烧，也能够维持煅烧后的烧结体的透光性的氧化锆预煅烧体。

解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题而反复进行深入研究的结果发现，通过制成主要晶系为单斜晶的氧化锆预煅烧体、和制成适当设定了煅烧后的各层的L*a*b*值的的氧化锆预煅烧体，能够解决上述课题，基于该见解进一步进行研究，从而完成了本发明。

即，本发明包括以下的发明。

[1]氧化锆预煅烧体，其含有氧化锆、和

能够抑制氧化锆的相变的稳定剂，

氧化锆的主要晶系为单斜晶；

在从前述氧化锆预煅烧体的一端向另一端的第1方向上延伸的直线上，

将处于从前述一端起至全长的25%为止的区间中的第1点的基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L1,a1,b1)，

将处于从前述另一端起至全长的25%为止的区间中的第2点的基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L2,a2,b2)时，

L1为68.0以上且90.0以下，

a1为-3.0以上且4.5以下，

b1为0.0以上且24.0以下，

L2为60.0以上且85.0以下，

a2为-2.0以上且7.0以下，

b2为4.0以上且28.0以下，

L1＞L2，

a1＜a2，

b1＜b2，

从前述第1点向前述第2点基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)的增减倾向不发生变化。

[2]根据前述[1]所述的氧化锆预煅烧体，其中，L1-L2大于0且为12.0以下，

a2-a1大于0以上且为6.0以下，

b2-b1大于0且为12.0以下。

[3]根据前述[1]或[2]所述的氧化锆预煅烧体，其中，L1-L2大于0且为8.0以下，

a2-a1大于0且为5.0以下，

b2-b1大于0且为10.0以下。

[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，L1-L2为1.0以上且7.0以下，

a2-a1为0.5以上且3.0以下，

b2-b1为1.6以上且6.5以下。

[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，在连接前述第1点与前述第2点的直线上，

从前述第1点向前述第2点不存在烧结后的L*值增加1以上的区间，

从前述第1点向前述第2点不存在烧结后的a*值减少1以上的区间，

从前述第1点向前述第2点不存在烧结后的b*值减少1以上的区间。

[6]根据前述[1]~[5]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，在连接前述第1点至前述第2点的直线上，将处于前述第1点与前述第2点之间的第3点的基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L3,a3,b3)时，

L3为66.0以上且89.0以下，

a3为-2.5以上且6.0以下，

b3为1.5以上且25.0以下，

L1＞L3＞L2，

a1＜a3＜a2，

b1＜b3＜b2。

[7]根据前述[6]所述的氧化锆预煅烧体，其中，在连接前述第1点至前述第2点的直线上，将处于前述第3点与前述第2点之间的第4点的基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L4,a4,b4)时，

L4为62.0以上且86.0以下，

a4为-2.2以上且7.0以下，

b4为3.5以上且27.0以下，

L1＞L3＞L4＞L2，

a1＜a3＜a4＜a2，

b1＜b3＜b4＜b2。

[8]根据前述[7]所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述第3点处于从前述一端起全长的45%的距离，

前述第4点处于从前述一端起全长的55%的距离。

[9]根据前述[1]~[8]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述氧化锆的55%以上为单斜晶。

[10]根据前述[1]~[9]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述稳定剂中的至少一部分未固溶在氧化锆中。

[11]根据前述[1]~[10]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其密度为2.7~4.0g/cm³。

[12]根据前述[1]~[11]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其抗弯强度为15~70MPa。

[13]根据前述[1]~[12]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其进一步包含颜料，前述颜料为选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、Sb、Bi、Ce、Pr、Sm、Eu、Gd、和Tb中的至少1种元素的氧化物。

[14]根据前述[1]~[13]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述稳定剂为氧化钇。

[15]根据前述[14]所述的氧化锆预煅烧体，其中，相对于前述氧化锆和前述氧化钇的总计mol，含有3~7.5mol%的前述氧化钇。

[16]根据前述[14]或[15]所述的氧化锆预煅烧体，其中，在X射线衍射图案中存在氧化钇的峰。

[17]根据前述[14]~[16]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，基于以下的数学式(1)算出的f_y大于0%，

[数1]

(其中，I_y(111)表示利用CuKα线的X射线衍射图案中的2θ=29°附近的氧化钇的(111)面的峰强度，

I_m(111)和I_m(11-1)表示前述X射线衍射图案中的氧化锆的单斜晶系的(111)面和(11-1)面的峰强度，

I_t(111)表示前述X射线衍射图案中的氧化锆的正方晶系的(111)面的峰强度，

I_c(111)表示前述X射线衍射图案中的氧化锆的立方晶系的(111)面的峰强度)。

[18]根据前述[17]所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述f_y为15%以下。

[19]根据前述[17]或[18]所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述氧化锆预煅烧体中的氧化钇的含有率为3mol%以上且低于4.5mol%，前述f_y为0.5%以上。

[20]根据前述[17]或[18]所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述氧化锆预煅烧体中的氧化钇的含有率为4.5mol%以上且低于5.8mol%，前述f_y为1%以上。

[21]根据前述[17]或[18]所述的氧化锆预煅烧体，其中，前述氧化锆预煅烧体中的氧化钇的含有率为5.8mol%以上且7.5mol%以下，前述f_y为2%以上。

[22]根据前述[1]~[21]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，比较将前述氧化锆预煅烧体在适当煅烧温度下煅烧30分钟而制作的第1烧结体的第1透光性、与

将前述氧化锆预煅烧体在该适当煅烧温度下煅烧120分钟而制作的第2烧结体的第2透光性时，

前述第1透光性为前述第2透光性的85%以上。

[23]根据前述[1]~[22]中任一项所述的氧化锆预煅烧体，其中，比较将前述氧化锆预煅烧体在适当煅烧温度下煅烧15分钟而制作的第1烧结体的第1透光性、与

将前述氧化锆预煅烧体在该适当煅烧温度下煅烧120分钟而制作的第2烧结体的第2透光性时，

前述第1透光性为前述第2透光性的85%以上。

[24]前述[1]~[23]中任一项所述的氧化锆预煅烧体的制造方法，将由包含氧化锆颗粒和稳定剂的原料粉末形成的氧化锆成型体在800℃~1200℃下进行预煅烧。

[25]氧化锆烧结体的制造方法，将前述[1]~[23]中任一项所述的氧化锆预煅烧体在最高煅烧温度1400℃~1600℃下煅烧。

[26]根据前述[25]所述的氧化锆烧结体的制造方法，其中，最高煅烧温度下的保持时间低于120分钟。

[27]牙科用产品的制造方法，将前述[1]~[23]中任一项所述的氧化锆预煅烧体进行切削加工后进行烧结。

[28]根据前述[27]所述的牙科用产品的制造方法，其为将前述氧化锆预煅烧体使用CAD/CAM系统切削加工后，进行烧结的状态。

发明的效果

根据本发明，能够提供即使以短时间煅烧，煅烧后的烧结体也呈现作为牙科用途(特别是在牙科医院中的使用)而言适合的色调的氧化锆预煅烧体。此外，根据本发明，能够提供即使以短时间煅烧，也能够维持煅烧后的烧结体的透光性的氧化锆预煅烧体。

附图说明

图1是氧化锆烧结体的示意图。

图2是实施例1中制作的预煅烧体的X射线衍射图案。

图3是实施例3中制作的预煅烧体的X射线衍射图案。

图4是比较例4中制作的预煅烧体的X射线衍射图案。

图5是示出透光性保持率相对于适当煅烧温度下的保持时间的变化的图。

图6是涉及适当煅烧温度的判断的氧化锆烧结体的外观的照片。

具体实施方式

针对本发明的氧化锆预煅烧体进行说明。氧化锆预煅烧体可以形成氧化锆烧结体的前体(中间产品)。本发明中，氧化锆预煅烧体可以是指例如将氧化锆颗粒(粉末)完全未烧结的状态下制成块而得到的物质。氧化锆预煅烧体的密度优选为2.7g/cm³以上。此外，氧化锆预煅烧体的密度优选为4.0g/cm³以下、更优选为3.8g/cm³以下、进一步优选为3.6g/cm³以下。如果处于该密度范围，则能够容易地进行成型加工。

本发明的氧化锆预煅烧体含有氧化锆、和能够抑制氧化锆的相变的稳定剂。该稳定剂优选能够形成部分稳定化氧化锆。作为该稳定剂，可以举出例如氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钇、氧化铈(CeO₂)、氧化钪(Sc₂O₃)等氧化物。本发明的氧化锆预煅烧体和其烧结体中的稳定剂的含有率可以通过例如电感耦合等离子体(ICP；Inductively CoupledPlasma)发光分光分析、荧光X射线分析等而测定。本发明的氧化锆预煅烧体和其烧结体中，该稳定剂的含有率相对于氧化锆和稳定剂的总计mol，优选为0.1~18mol%、更优选为1~15mol%。

本发明的氧化锆预煅烧体中的氧化锆的主要晶系需要为单斜晶系。本发明中，“主要晶系为单斜晶系”是指相对于氧化锆中的全部晶系(单斜晶系、正方晶系和立方晶系)的总量，以下的数学式(2)所算出的氧化锆中的单斜晶系的比例f_m占50%以上的比例。本发明的氧化锆预煅烧体中，以下的数学式(2)所算出的氧化锆中的单斜晶系的比例f_m相对于单斜晶系、正方晶系和立方晶系的总量，优选为55%以上、更优选为60%以上、进一步优选为70%以上、更进一步优选为75%以上、特别优选为80%以上、进一步特别优选为85%以上、最优选为90%以上。单斜晶系的比例f_m可以基于利用CuKα线的X射线衍射(XRD；X-RayDiffraction)图案的峰，由以下的数学式(2)算出。应予说明，氧化锆预煅烧体中的主要晶系有可能有助于收缩温度的高温化和烧结时间的缩短化。

本发明的氧化锆预煅烧体中，可以实质上检测不到正方晶和立方晶的峰。即，单斜晶系的比例f_m可以设为100%。

[数2]

数学式(2)中，I_m(111)和I_m(11-1)各自表示氧化锆的单斜晶系的(111)面和(11-1)面的峰强度。I_t(111)表示氧化锆的正方晶系的(111)面的峰强度。I_c(111)表示氧化锆的立方晶系的(111)面的峰强度。

本发明的氧化锆预煅烧体中，前述稳定剂优选以氧化锆的晶体之中至少一部为单斜晶的方式存在。即，该稳定剂中的至少一部分优选未固溶在氧化锆中。稳定剂的一部分未固溶在氧化锆中可以通过例如XRD图案而确认。氧化锆预煅烧体的XRD图案中，在确认到源自稳定剂的峰的情况下，氧化锆预煅烧体中存在未固溶在氧化锆中的稳定剂。在稳定剂的总量固溶的情况下，基本上在XRD图案中确认不到源自稳定剂的峰。但是，根据稳定剂的结晶状态等条件，即使在XRD图案中不存在稳定剂的峰的情况下，稳定剂也有可能未固溶在氧化锆中。在氧化锆的主要晶系为正方晶和/或立方晶、XRD图案中不存在稳定剂的峰的情况下，可以认为稳定剂的大部分(基本上全部)固溶在氧化锆中。本发明的氧化锆预煅烧体中，可以该稳定剂全部未固溶在氧化锆中。应予说明，本发明中，稳定剂固溶是指例如稳定剂中包含的元素(原子)固溶在氧化锆中。

从由本发明的氧化锆预煅烧体制作的氧化锆烧结体的强度和透光性的观点出发，稳定剂优选为氧化钇。氧化钇的含有率相对于氧化锆和氧化钇的总计mol，优选为3mol%以上、更优选为3.5mol%以上、进一步优选为4.0mol%以上。在氧化钇的含有率为3mol%以上的情况下，能够提高氧化锆烧结体的透光性。此外，氧化钇的含有率相对于氧化锆和氧化钇的总计mol，优选为7.5mol%以下、更优选为7.0mol%以下、进一步优选为6.5mol%以下、特别优选为6.0mol%以下。在氧化钇的含有率为7.5mol%以下的情况下，能够抑制氧化锆烧结体的强度降低。

本发明的氧化锆预煅烧体中，未固溶在氧化锆中的氧化钇(以下有时称为“未固溶氧化钇”)的存在率f_y可以基于以下的数学式(1)而算出。未固溶氧化钇的存在率f_y优选大于0%、更优选为1%以上、进一步优选为2%以上。未固溶氧化钇的存在率f_y的上限例如可以为15%以下，适合地依赖于氧化锆预煅烧体中的氧化钇的含有率。氧化钇的含有率为3mol%以上且低于4.5mol%时，f_y可以设为7%以下。氧化钇的含有率为4.5mol%以上且低于5.8mol%时，f_y可以设为11%以下。氧化钇的含有率为5.8mol%以上且低于7.5mol%时，f_y可以设为15%以下。

本发明的氧化锆预煅烧体中，氧化钇的含有率为3mol%以上且低于4.5mol%时，f_y优选为0.5%以上、更优选为1.0%以上、进一步优选为2.0%以上。氧化钇的含有率为4.5mol%以上且低于5.8mol%，f_y优选为1%以上、更优选为2%以上、进一步优选为3%以上。氧化钇的含有率为5.8mol%以上且7.5mol%以下时，f_y优选为2%以上、更优选为3%以上、进一步优选为4%以上。本发明的氧化锆预煅烧体中，氧化钇的含有率为3mol%以上且低于4.5mol%时，f_m/f_y优选为20~200、更优选为25~100、进一步优选为30~60。氧化钇的含有率为4.5mol%以上且低于5.8mol%时，f_m/f_y优选为5~45、更优选为10~40、进一步优选为15~35。氧化钇的含有率为5.8mol%以上且7.5mol%以下时，f_m/f_y优选为2~40、更优选为5~35、进一步优选为10~30。

[数1]

数学式(1)中，I_y(111)表示利用CuKα线的XRD图案中的2θ=29°附近的氧化钇的(111)面的峰强度。I_m(111)和I_m(11-1)表示氧化锆的单斜晶系的(111)面和(11-1)面的峰强度。I_t(111)表示氧化锆的正方晶系的(111)面的峰强度。I_c(111)表示氧化锆的立方晶系的(111)面的峰强度。

上述数学式(1)通过替代I_y(111)而代入其他峰，还能够应用于除了氧化钇之外的稳定剂的未固溶存在率的算出。

本发明的氧化锆预煅烧体的抗弯强度为了确保能够进行机械加工的强度，优选为15MPa以上。此外，预煅烧体的抗弯强度为了使机械加工变得容易，优选为70MPa以下、更优选为60MPa以下。

前述抗弯强度能够按照ISO 6872：2015(Dentistry-Ceramic materials)而测定，仅改变试验片的大小的条件，使用5mm×10mm×50mm的大小的试验片而进行测定。该试验片的表面和C面(将试验片的角以45°的角度进行倒角而得到的面)用600号的砂纸在长度方向上进行面精磨。该试验片以最宽面朝向垂直方向(载重方向)的方式配置。在3点弯曲试验测定中，支点间距离(跨距)设为30mm，交叉头速度设为0.5mm/分钟。

本发明的氧化锆预煅烧体只要实现本发明的效果，则可以含有除了氧化锆和稳定剂之外的添加物。作为该添加物，可以举出例如着色剂(包含颜料、复合颜料和荧光剂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)等。

作为前述颜料，可以举出例如选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、Sb、Bi、Ce、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb和Er中的至少1种元素的氧化物(具体而言，为NiO、Cr₂O₃等)，优选为选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、Sb、Bi、Ce、Pr、Sm、Eu、Gd、和Tb中的至少1种元素的氧化物，更优选为选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、Sb、Bi、Ce、Sm、Eu、Gd、和Tb中的至少1种元素的氧化物。此外，本发明的氧化锆预煅烧体可以不含氧化铒(Er₂O₃)。作为前述复合颜料，可以举出例如(Zr,V)O₂、Fe(Fe,Cr)₂O₄、(Ni,Co,Fe)(Fe,Cr)₂O₄・ZrSiO₄、(Co,Zn)Al₂O₄等。作为荧光剂，可以举出例如Y₂SiO₅：Ce、Y₂SiO₅：Tb、(Y,Gd,Eu)BO₃、Y₂O₃：Eu、YAG：Ce、ZnGa₂O₄：Zn、BaMgAl₁₀O₁₇：Eu等。

本发明的氧化锆预煅烧体可以通过例如以下的方法而制造。首先，制造原料粉末。使用单斜晶的氧化锆粉末和稳定剂的粉末(例如氧化钇粉末)，以达到期望的稳定剂(例如氧化钇)的含有率的方式制作混合物。接着，将该混合物添加至水中而制作浆料，用球磨机进行湿式粉碎混合直至达到期望的粒径。将粉碎后的浆料用喷雾干燥机干燥而造粒。将所得粉末在氧化锆颗粒未达到烧结的温度(例如800~1200℃)下煅烧，制作粉末(一次粉末)。将所得一次粉末分为至少2份(适合为4份)。以下，例如针对将一次粉末分为4份的情况进行说明。作为第1~第4粉末，对各粉末添加颜料。可以以颜料的含有率产生不同的方式，在一者中不添加颜料，在另一者中添加颜料。其后，将添加有颜料的各粉末添加至水中，各自制作浆料，用球磨机进行湿式粉碎混合直至达到期望粒径。向粉碎后的浆料中根据需要添加粘接剂等添加剂后，用喷雾干燥机干燥，制作第1~第4粉末的4种粉末(二次粉末)。接着，向规定的模具中填充前述二次粉末的第1粉末，将上表面削去而使第1粉末的上表面变得平坦，接着，在第1粉末上填充第2粉末，将上表面削去而使第2粉末的上表面变得平坦。同样地，在第2粉末上填充第3粉末，将上表面削去而使第3粉末的上表面变得平坦。进一步，在第3粉末上填充第4粉末，将上表面削去而使第4粉末的上表面变得平坦。最后，安装上模，通过单轴加压成型机，进行1次加压成型。将所得1次加压成型体进行CIP成型，制作4层结构的成型体。可以将所得成型体在氧化锆颗粒未达到烧结的温度下进行煅烧，制作氧化锆预煅烧体。

本发明的氧化锆预煅烧体可以将由包含氧化锆颗粒和稳定剂的原料粉末形成的氧化锆成型体在氧化锆颗粒未达到烧结的温度下进行煅烧(即，预煅烧)而制作(预煅烧步骤)。预煅烧温度为了切实制成块，例如优选为800℃以上、更优选为900℃以上、进一步优选为950℃以上。此外，煅烧温度为了提高尺寸精度，例如优选为1200℃以下、更优选为1150℃以下、进一步优选为1100℃以下。即，作为本发明的氧化锆预煅烧体的制造方法，优选为800℃~1200℃。如果为这样的煅烧温度，则可以认为稳定剂的固溶未进行。

本发明的氧化锆预煅烧体可以为具有规定的形状的成型体。例如，氧化锆预煅烧体可以具有盘(圆板)形状、长方体形状、牙科产品形状(例如牙冠形状)。将预煅烧的氧化锆盘用CAD/CAM(Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing，计算机辅助设计/计算机辅助制造)系统加工得到的牙科用产品(例如牙冠形状的修补物)也包括在预煅烧体中。

本发明的氧化锆预煅烧体即使以短时间的煅烧也能够制造透光性高的烧结体。将本发明的氧化锆预煅烧体在适当煅烧温度下进行一定时间煅烧而制作的烧结体记作第1烧结体。此外，将本发明的氧化锆预煅烧体在适当煅烧温度下进行120分钟煅烧制作而得到的烧结体记作第2烧结体。将第1烧结体的煅烧时间设为30分钟，比较第1烧结体与第2烧结体的透光性时，第1烧结体的透光性优选为第2烧结体的透光性的85%以上、更优选为90%以上、进一步优选为95%以上、特别优选为实质上相同。进一步，将第1烧结体的煅烧时间设为15分钟时，第1烧结体的透光性优选为第2烧结体的透光性的85%以上、更优选为90%以上、进一步优选为95%以上、特别优选为实质上相同。根据以上，本发明的氧化锆预煅烧体具有与上述的短时间烧结相关的优点。应予说明，针对本发明中的适当煅烧温度、和透光性，在后述的实施例中说明评价方法等详情。

本发明的氧化锆预煅烧体从重现作为牙科用途的适合色调的观点出发，重要的是，在从前述氧化锆预煅烧体的一端向另一端的第1方向上延伸的直线上，将处于从前述一端起至全长的25%为止的区间中的第1点的基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L1,a1,b1)，将处于从前述另一端起至全长的25%为止的区间中的第2点的基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)记作(L2,a2,b2)时，

L1为68.0以上且90.0以下，

a1为-3.0以上且4.5以下，

b1为0.0以上且24.0以下，

L2为60.0以上且85.0以下，

a2为-2.0以上且7.0以下，

b2为4.0以上且28.0以下，

L1＞L2，

a1＜a2，

b1＜b2，

从前述第1点向前述第2点基于L*a*b*表色系的烧结后的(L*,a*,b*)的增减倾向不发生变化。优选地，

L1为69.0以上且89.0以下，

a1为-2.7以上且4.0以下，

b1为1.0以上且23.5以下，

L2为61.5以上且84.5以下，

a2为-1.5以上且6.5以下，

b2为5.5以上且26.0以下。更优选地，

L1为70.0以上且87.0以下，

a1为-2.5以上且3.7以下，

b1为2.0以上且23.0以下，

L2为63.0以上且84.0以下，

a2为-1.2以上且6.0以下，

b2为7.0以上且24.0以下。

通过满足上述的范围，能够适合于平均的天然牙的色调。

本发明的氧化锆预煅烧体优选

L1-L2大于0且为12.0以下，

a2-a1大于0且为6.0以下，

b2-b1大于0且为12.0以下。更优选地，

L1-L2大于0且为10.0以下，

a2-a1大于0且为5.5以下，

b2-b1大于0且为11.0以下。进一步优选地，

L1-L2大于0且为8.0以下，

a2-a1大于0且为5.0以下，

b2-b1大于0且为10.0以下。特别优选地，

L1-L2为1.0以上且7.0以下，

a2-a1为0.5以上且3.0以下，

b2-b1为1.6以上且6.5以下。最优选地，

L1-L2为1.5以上且6.4以下，

a2-a1为0.8以上且2.6以下，

b2-b1为1.7以上且6.0以下。

通过满足上述的范围，能够更适合地重现天然牙的色调。

将本发明的氧化锆预煅烧体煅烧而得到的氧化锆烧结体优选从连接两端的一端向另一端颜色发生变化。以下，作为氧化锆烧结体的示意图，使用图1进行说明。在图1所示的氧化锆烧结体10的从一端P向另一端Q的第1方向Y上延伸的直线上，优选L*值、a*值和b*值的增加倾向或减少倾向不向反方向发生变化。即，在从一端P向另一端Q的直线上L*值具有减少倾向的情况下，优选不存在L*值实质上增加的区间。例如，如图1那样，作为连接一端P至另一端Q的直线上的点而记作第1点A、第2点D时，在连接第1点A与第2点D的直线上，在从第1点A向第2点D ，L*值具有减少倾向的情况下，优选不存在L*值增加1以上的区间，更优选不存在增加0.5以上的区间。此外，在从一端P向另一端Q的直线上a*值具有增加倾向的情况下，优选不存在a*值实质上减少的区间。例如，在连接第1点A与第2点D的直线上，在从第1点A向第2点D a*值具有增加倾向的情况下，优选不存在a*值减少1以上的区间，更优选不存在减少0.5以上的区间。进一步，在从一端P向另一端Q的直线上b*值具有增加倾向的情况下，优选不存在b*值实质上减少的区间。例如，在连接第1点A与第2点D的直线上，在从第1点A向第2点D b*值具有增加倾向的情况下，优选不存在b*值减少1以上的区间，更优选不存在减少0.5以上的区间。

氧化锆烧结体10中的颜色的变化方向从一端P向另一端Q，L*值具有减少倾向时，优选a*值和b*值具有增加倾向。例如，从一端P向另一端Q，从白色向淡黄色、淡橙色或淡茶色变化。

图1的氧化锆烧结体10中，作为连接一端P至另一端Q的直线上的点，将第1点A与第2点D之间的点记作第3点B。将第3点B的基于L*a*b*表色系的(L*,a*,b*)记作(L3,a3,b3)时，优选

L3为66.0以上且89.0以下，

a3为-2.5以上且6.0以下，

b3为1.5以上且25.0以下，

L1＞L3＞L2，

a1＜a3＜a2，

b1＜b3＜b2。

进一步，将第3点B与第2点D之间的点记作第4点C。将第4点的基于L*a*b*表色系的(L*,a*,b*)记作(L4,a4,b4)时，优选

L4为62.0以上且86.0以下，

a4为-2.2以上且7.0以下，

b4为3.5以上且27.0以下，

L1＞L3＞L4＞L2，

a1＜a3＜a4＜a2，

b1＜b3＜b4＜b2。

图1的氧化锆烧结体10中，第1点A优选处于从一端P起至一端P与另一端Q间的长度(以下称为“全长”)的25%为止的区间中。第3点B优选位于从一端P起远离全长的长度的30%的部位起、至从一端P起至全长的70%为止的区间中，可以处于例如从一端P起全长的45%的距离。第2点D优选处于从另一端Q起至全长的25%为止的区间。第4点C优选位于从另一端Q起远离全长的30%的部位起、至从另一端Q起至全长的70%为止的区间中，可以为例如从另一端Q起全长的45%(即，从一端P起全长的55%)的距离。

以上，使用图1的示意图进行说明，本发明中，例如在氧化锆预煅烧体和其烧结体具有牙冠形状的情况下，上述“一端”和“另一端”优选是指切端侧的端部的一点和根侧的端部的一点。该一点可以为端面上的一点，也可以为截面上的一点。位于从一端或另一端起至全长的25%为止的区间中的点是指例如从一端或另一端起远离相当于牙冠高度的10%的距离的点。

在氧化锆预煅烧体具有圆板形状、长方体等六面体形状的情况下，上述“一端”和“另一端”优选是指上表面和下表面(底面)上的一点ましい。该一点可以为端面上的一点，也可以为截面上的一点。位于从一端或另一端起至全长的25%为止的区间中的点是指例如从一端或另一端起远离相当于六面体或圆板的厚度的10%的距离的点。

应予说明，本发明中，“从一端向另一端的第1方向”是指颜色发生变化的方向。例如，第1方向优选是指后述的制造方法中的层叠粉末的方向。例如，在氧化锆预煅烧体具有牙冠形状的情况下，第1方向优选为连接切端侧与根侧的方向。

针对本发明的氧化锆烧结体进行说明。本发明中，氧化锆烧结体可以是指例如氧化锆颗粒(粉末)达到烧结状态而得到的物体。特别地，本发明的氧化锆烧结体是指由本发明的氧化锆预煅烧体制作的物体。该氧化锆烧结体的相对密度优选为99.5%以上。相对密度可以作为用阿基米德法测定的实测密度相对于理论密度的比例而算出。

本发明的氧化锆烧结体中，不仅包括将成型的氧化锆颗粒在常压下或非加压下烧结而得到的烧结体，还包括通过HIP(Hot Isostatic Pressing；热等静压)处理等高温加压处理而致密化的烧结体。

本发明的氧化锆烧结体中的氧化锆和稳定剂的含有率与烧结体制作前的预煅烧体中的含有率相同。针对该氧化锆烧结体中的氧化锆的晶系，单斜晶系的比例f_m优选为10%以下、更优选为5%以下、进一步优选实质上不含(0%)。除了单斜晶系之外的晶系为正方晶和/或立方晶。

针对本发明的氧化锆烧结体中的稳定剂的固溶的比例，优选所含有的稳定剂的95%以上固溶在氧化锆中，更优选实质上全部稳定剂固溶。在稳定剂为氧化钇的情况下，本发明的氧化锆烧结体中的未固溶氧化钇的存在率f_y优选为5%以下、更优选为1%以下、进一步优选为实质上全部固溶(0%)。应予说明，后述的烧结步骤中，稳定剂(例如氧化钇)可以认为固溶在氧化锆中。

针对本发明的氧化锆烧结体的制造方法，以下进行说明。本发明的氧化锆烧结体可以在氧化锆颗粒达到烧结的温度下将氧化锆预煅烧体煅烧而制作(烧结步骤)。烧结步骤中的煅烧温度例如优选为1400℃以上、更优选为1450℃以上。此外，该煅烧温度例如优选为1650℃以下、更优选为1600℃以下。升温速度和降温速度优选为300℃/分钟以下。

烧结步骤中，可烧结温度(例如最高煅烧温度)中的保持时间优选低于120分钟、更优选为90分钟以下、进一步优选为75分钟以下、更进一步优选为60分钟以下、特别优选为45分钟以下、最优选为30分钟以下。进一步，可以设为25分钟以下、20分钟以下、或15分钟以下。此外，该保持时间优选为1分钟以上、更优选为5分钟以上、进一步优选为10分钟以上。根据本发明的氧化锆预煅烧体，即使以这样短的煅烧时间，也能够抑制所制作的氧化锆烧结体的透光性的降低。此外，通过缩短煅烧时间，可以提高生产效率，同时减少能量成本。

烧结步骤中的升温速度和降温速度优选设定以使得烧结步骤所需要的时间变短。例如，升温速度可以根据煅烧炉的性能而设定以在最短时间内到达最高煅烧温度。至最高煅烧温度的升温速度可以设为例如10℃/分钟以上、50℃/分钟以上、100℃/分钟以上、120℃/分钟以上、150℃/分钟以上、或200℃/分钟以上。降温速度优选设定不在烧结体中产生裂纹等缺陷的速度。例如，在加热结束后，可以将烧结体在室温下放置冷却。最高煅烧温度是指在烧结步骤中最高的温度。

将本发明的氧化锆预煅烧体煅烧而得到的氧化锆烧结体可以适合地用于牙科用产品。作为牙科用产品，可以举出例如例如内冠、支架、冠体、冠体牙桥、基牙、种植、种植螺丝、种植固定件、种植牙桥、种植棒、支托、假牙床、嵌体、高嵌体、矫正用铁丝、层压饰面等。此外，作为其制造方法，根据各用途可以选择适当的方法，例如通过将本发明的氧化锆预煅烧体进行切削加工后烧结，可以得到牙科用产品。应予说明，在该切削步骤中优选使用CAD/CAM系统。

本发明只要实现本发明的效果，则在本发明的技术思想的范围内，包括将上述的构成进行各种组合而得到的实施方式。

实施例

以下，举出实施例，进一步具体说明本发明，但本发明不因这些实施例而受到任何限定，在本发明的技术思想的范围内，具有本领域中通常知识的人可以进行多种变形。

[实施例1~8和比较例1~2]

[氧化锆预煅烧体和烧结体的制作]

通过以下的流程，制作各实施例和比较例的氧化锆预煅烧体和其烧结体。

针对为了制作氧化锆预煅烧体而使用的原料粉末的制作方法进行说明。首先，使用单斜晶的氧化锆粉末和氧化钇粉末，以达到表1中记载的氧化钇的含有率的方式，制作混合物。接着，将该混合物添加至水中而制作浆料，用球磨机进行湿式粉碎混合直至平均粒径达到0.13μm以下。使粉碎后的浆料用喷雾干燥机干燥，将所得粉末在950℃下煅烧2小时，制作粉末(一次粉末)。应予说明，前述平均粒径可以通过激光衍射散射法而求出。激光衍射散射法具体而言，可以例如通过激光衍射式粒度分布测定装置(SALD-2300：株式会社岛津制作所制)，将0.2%六偏磷酸钠水溶液用于分散介质而测定。

将所得一次粉末作为第1~第4粉末而分为4份，对各粉末，以表1所示的组成添加颜料。表1所示的数值是颜料相对于氧化锆与氧化钇的混合粉末(100质量%)的含有率。其后，将添加有颜料的各粉末添加至水中，各自制作浆料，用球磨机进行湿式粉碎混合直至平均粒径达到0.13μm以下。向粉碎后的浆料中添加粘接剂后，用喷雾干燥机干燥，制作第1~第4粉末的4种粉末(二次粉末)。

接着，针对氧化锆预煅烧体的制造方法，进行说明。首先，在内尺寸82mm×25mm的模具中，填充前述二次粉末的第1粉末35g，将上表面削去而使第1粉末的上表面变得平坦。接着，在第1粉末上填充第2粉末15g，将上表面削去而使第2粉末的上表面变得平坦。同样地，在第2粉末上填充第3粉末15g，将上表面削去而使第3粉末的上表面变得平坦。进一步，在第3粉末上填充第4粉末35g，将上表面削去而使第4粉末的上表面变得平坦。最后，安装上模，通过单轴加压成型机，以面压300kg/cm²进行90秒1次加压成型。将所得1次加压成型体以1700kg/cm²进行5分钟CIP成型，制作4层结构的成型体。

将所得成型体在1000℃下煅烧2小时，制作氧化锆预煅烧体。接着，使用CAD/CAM系统(“カタナ(注册商标)CAD/CAM系统”、クラレノリタケデンタル株式会社)，成型为牙冠形状。将该氧化锆预煅烧体在实施例1中在1500℃下、实施例2~8和比较例1~2中在1550℃下煅烧30分钟，制作氧化锆烧结体。应予说明，第1~第4粉末的层叠方向的氧化锆烧结体的长度均为约8mm。

[氧化锆烧结体的色调确认(1)]

针对各实施例和比较例的氧化锆烧结体，在与天然牙的外观比较的观点方面，通过目视评价色调。

实施例1~8中，任一氧化锆烧结体均从源自第1粉末的相当于第1层的区域起向源自第4粉末的相当于第4层的区域，形成从黄白色向淡黄色变化的梯度，呈现与天然牙相同的外观。

另一方面，比较例1的红色强，比较例2的黄色强，均与天然牙相比色调不自然，不能说呈现与天然牙同等的外观。

[氧化锆烧结体的色调确认(2)]

针对各实施例和比较例的氧化锆烧结体的色调，通过以下的方法定量评价。针对各例中的二次粉末的第1粉末、第2粉末、第3粉末、和第4粉末，各自制作单独的氧化锆烧结体，基于L*a*b*表色系(JIS Z 8781-4：2013 测色-第4部：CIE 1976 L*a*b*颜色空间)测定(L*,a*,b*)。由这些各粉末单独制作的氧化锆烧结体的(L*,a*,b*)相当于由上述4种粉末的层叠体制作的氧化锆烧结体中的各点的(L*,a*,b*)。具体而言，第1粉末相当于第1点A，第2粉末相当于第3点B，第3粉末相当于第4点C，第4粉末相当于第2点D。(L*,a*,b*)通过下述方式测定：将由各粉末单独制造的氧化锆烧结体以形成直径14mm、厚度1.2mm的圆板的方式进行加工(两面#600研磨)后，使用コニカミノルタ株式会社制的分光测色计CM-3610A，在D65光源、测定模式SCI、测定直径/照明直径=φ8mm/φ11mm、白背景下进行测定。评价结果示于表1。

[实施例1~3和比较例3~4]

[氧化锆预煅烧体的制作和XRD测定]

确认氧化锆的晶系和稳定剂未固溶在氧化锆中的程度。结果示于表2。

针对实施例1~3的氧化锆预煅烧体，使用CuKα线，测定XRD图案，算出f_y和f_m。图2中，示出实施例1中制作的氧化锆预煅烧体的XRD图案。图3中，示出实施例3中制作的氧化锆预煅烧体的XRD图案。

此外，作为比较例3~4，使用市售的部分稳定化氧化锆粉末，通过后述的方法制作氧化锆预煅烧体，各自测定XRD图案，算出f_y和f_m。作为比较例3，使用东ソー株式会社制Zpex(注册商标)，作为比较例4，使用东ソー株式会社制Zpex(注册商标)Smile。首先，在内尺寸82mm×25mm的模具中，填充前述氧化锆粉末100g，将上表面削去而变得平坦，安装上模，通过单轴加压成型机，以面压300kg/cm²进行90秒1次加压成型。接着，将所得1次加压成型体以1700kg/cm²进行5分钟CIP成型，制作成型体。接着，将成型体在1000℃下煅烧2小时，制作氧化锆预煅烧体。图4中，示出比较例4中制作的氧化锆预煅烧体的XRD图案。

如图4那样，比较例4中的氧化锆预煅烧体中未确认到单斜晶的氧化锆的峰。此外，也未确认到氧化钇的峰。比较例3也为相同的结果。另一方面，根据图2和图3，在实施例1和3中的氧化锆预煅烧体中，确认到单斜晶、正方晶和立方晶的氧化锆的峰，单斜晶的峰为更高强度。实施例2也为相同的结果。此外，在实施例中任一氧化锆预煅烧体中，均在2θ为29.4°附近确认到氧化钇的峰(图2和图3中的峰编号6)，在各自的氧化锆预煅烧体中，可以认为部分氧化钇未固溶在氧化锆中。

[实施例9和比较例5]

[透光性保持率相对于煅烧时间的测定]

使用后述的实施例和比较例的各氧化锆预煅烧体，制作氧化锆烧结体，研究适当煅烧温度下的保持时间与透光性的关系。

实施例9中，使用实施例2的二次粉末的第1粉末。首先，将所得氧化锆烧结体的两面进行#600研磨加工后，以得到厚度1.2mm的氧化锆烧结体的方式，预先调整尺寸而进行加压成型，由此制作包含该二次粉末的成型体，将成型体在1000℃下煅烧2小时，制作氧化锆预煅烧体。接着，设定为通过后述的方法确定的适当煅烧温度1550℃，以120分钟煅烧试样(氧化锆预煅烧体)，制作烧结体。将所得氧化锆烧结体的两面进行#600研磨加工，将厚度1.2mm的氧化锆烧结体用于透光性的测定。通过后述的方法测定所得氧化锆烧结体的透光性。接着，针对通过相同方法制作的氧化锆预煅烧体的试样，将适当煅烧温度(1550℃)下的保持时间变更为60分钟、30分钟、15分钟，制作烧结体，针对所得各氧化锆烧结体，同样测定透光性。应予说明，升温速度和降温速度与120分钟的煅烧设为相同条件。将以保持时间x分钟煅烧而得到的烧结体的透光性(ΔL*_x)相对于在适当煅烧温度下进行120分钟煅烧而得到的烧结体的透光性(ΔL*₁₂₀)的变化记作透光性，通过下述式算出。另一方面，作为比较例5，使用比较例4的东ソー株式会社制Zpex(注册商标)Smile，实施与实施例9相同的测定。结果示于表3和图5。

透光性保持率(%)=(ΔL*_x)/(ΔL*₁₂₀)×100

本发明中，氧化锆的适当煅烧温度在使用市售的氧化锆的情况下，是指由制造商指定的煅烧温度。另一方面，在没有特别指定的煅烧温度的信息的情况下，可以如下所述地规定。首先，将氧化锆预煅烧体在各种温度下进行120分钟煅烧，其后将两面进行#600研磨加工，得到厚度1.2mm的氧化锆烧结体的试样。目视观察所得试样的外观，基于试样的透明度，通过以下的基准来确定各氧化锆预煅烧体的适当煅烧温度。如图6的左侧的试样那样，透明度高而背景透过的状态可以视为氧化锆预煅烧体被充分煅烧。另一方面，如图6的右侧的试样那样，透明度低的状态或者白浊的状态可以判断为煅烧不足。本发明中，如图6的左侧的试样那样可以视为充分煅烧的最低的温度判断为氧化锆预煅烧体的适当煅烧温度。

应予说明，各实施例和比较例中使用的氧化锆的适当煅烧温度通过上述的测定，在氧化钇含有率为4.0mol%的氧化锆预煅烧体(实施例1)的情况下为1500℃，在氧化钇含有率为5.5mol%和6.0mol%的氧化锆预煅烧体(实施例2~9、比较例1和2)的情况下均为1550℃的结果，另一方面，东ソー株式会社制Zpex(注册商标)和Zpex(注册商标)Smile(比较例3和4)的制造商指定的煅烧温度为1450℃。

氧化锆烧结体的透光性使用コニカミノルタ株式会社制的分光测色计CM-3610A通过D65光源测定，使用L*a*b*表色系(JIS Z 8781-4：2013 测色-第4部：CIE 1976 L*a*b*颜色空间)中的明度(颜色空间)的L*值而算出。将试样的背景设为白色而测定得到的L*值记作第1L*值，针对测定第1L*值的相同的试样，将试样的背景设为黑色而测定得到的L*值记作第2L*值，将第1L*值减去第2L*值而得到的值(ΔL*)设为表示透光性的数值。

比较例5中，随着适当煅烧温度下的保持时间变短而透光性降低，60分钟煅烧下为120分钟煅烧中的透光性的91%，30分钟煅烧下为120分钟煅烧中的透光性的74%，15分钟煅烧下为120分钟煅烧中的透光性的63%。另一方面，实施例9中即使缩短适当煅烧温度下的保持时间，也能够保持与120分钟煅烧同等的透光性。30分钟煅烧中能够达到120分钟煅烧的几乎100%，15分钟煅烧中也能够达到120℃煅烧的95%以上。即，可知根据本发明的氧化锆预煅烧体，能够在维持高透光性的同时缩短煅烧时间。由此，能够提高氧化锆烧结体的生产效率，同时能够减少能量成本。此外，在使用本发明的氧化锆预煅烧体而制作牙科用修补物的情况下，能够减轻对患者的时间负担。

如前述那样，比较例5中使用的比较例4的氧化锆预煅烧体的晶系为正方晶和立方晶，无法实质上检测到单斜晶。氧化钇可以认为均固溶在氧化锆中。另一方面，实施例9中使用的实施例2的氧化锆预煅烧体中，氧化锆的晶系主要为单斜晶，存在未固溶的氧化钇。这些差异据信影响能否短时间烧结。

实施例9中制作的氧化锆烧结体的XRD图案中，未检测到氧化锆的单斜晶峰。此外，也未检测到氧化钇的峰。据此可以认为，通过用于烧结的煅烧，氧化钇固溶在氧化锆中，同时氧化锆从单斜晶相变为立方晶。

针对本说明书中记载的数值范围，即使在没有另外记载的情况下，应当解释为在本文中具体记载了该范围内中包含的任意的数值或范围。

工业实用性

本发明的氧化锆预煅烧体和其烧结体可以用于修补物等牙科用产品。

附图标记说明

10 氧化锆烧结体

A 第1点

B 第3点

C 第4点

D 第2点

P 一端

Q 另一端

L 全长

Y 第1方向