陶瓷用荧光赋予剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种在制造期间无需使用酸溶液的陶瓷用荧光赋予剂。所述陶瓷用荧光赋予剂为水溶液，所述水溶液包含5～90重量％的甘油和0.01～10重量％的选自如下的一种或多种铋化合物：溴化铋(BiBr3)、溴酸铋(Bi(BrO3)3)、氯化铋(BiCl3)、氯酸铋(Bi(ClO3)3)、三氟化铋(BiF3)、五氟化铋(BiF5)、氢氧化铋(Bi(OH)3)、碘化铋(BiI3)、碘酸铋(Bi(IO3)3)、硝酸铋(Bi(NO3)3)、碱式硝酸铋(Bi5O(OH)9(NO3)4)、磷酸铋(BiPO4)和硫酸铋(Bi2(SO4)3)。
【专利说明】陶瓷用荧光赋予剂
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及对陶瓷赋予荧光的陶瓷用荧光赋予剂。
【背景技术】
[0002]陶瓷材料已被广泛使用。例如，在制造安装在口腔内的牙科修补物的情况下，使用由包含少量稳定化材料如氧化锆和氧化钇的锆氧化物材料制成的块，并根据CAD/CAM技术将块切割成期望的形状。通过对成型体施加煅烧处理使锆氧化物块形成煅烧物，随后以进一步施加煅烧处理的烧结材料的状态将其提供给加工设施如牙科实验室。然后，加工设施中的技术人员根据牙医准备的模型由锆氧化物块制作框架，并通过在框架上构建瓷料而制造修补物。
[0003]然而，与天然牙齿相比，锆氧化物(氧化锆)的透光性和荧光性较低，并且呈现不同的色调。因此，在审美性方面存在问题。因此，通过向包含少量稳定化材料的锆氧化物中混合包含元素Pr、Sm、Eu、Ga、Gd、Tm、Nd、Dy、Tb和Er的粉末作为荧光组分而得到成型体，对该成型体施加煅烧处理而得到煅烧物，然后再施加煅烧处理，从而赋予接近天然牙齿的荧光性的荧光(参见例如专利文献I)。
[0004]另一方面，作为较简单的方法，存在如下方法:通过将成型的锆氧化物的煅烧物浸溃到包含铋化合物如氯化铋、氢氧化铋或硝酸铋的溶液(荧光赋予剂)中或者将所述溶液涂布，其后施加煅烧处理，从而对锆氧化物赋予合适的荧光。然而，在该现有技术中，由于在制造该溶液的情况中必须使用大量酸溶液(特别是在工业中经常使用的盐酸、硫酸、硝酸和它们的混合酸)来溶解铋化合物，所以会引起很大的危险，并且生产率会劣化。
[0005]专利文献1:日本特开2010-222466号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]因此，本发明的目的是提供一种陶瓷用荧光赋予剂，其在制造陶瓷用荧光赋予剂的情况中无需使用酸溶液。
[0008]解决问题的手段
[0009]本发明的发明人致力于解决上述问题。结果，本发明人发现，通过将特定的铋化合物和包含甘油的水溶液混合而得到的混合液体成为能够溶解铋化合物的酸溶液，因此可以在制造时在不使用任何酸溶液的情况下制造与常规陶瓷用荧光赋予剂等价的陶瓷用荧光赋予剂，并且本发明人完成了本发明。
[0010]换句话说，本发明是一种陶瓷用荧光赋予剂，其包含水溶液，所述水溶液包含5~90重量％的甘油和0.01~10重量％的选自如下的一种或多种铋化合物:溴化铋(BiBr3)、溴酸铋(Bi (BrO3) 3)、氯化铋(BiCl3)、氯酸铋(Bi (ClO3)3)、三氟化铋(BiF3)、五氟化秘(BiF5)、氢氧化铋(Bi (OH)3)、碘化秘(BiI3)、碘酸秘(Bi (13) 3)、硝酸铋(Bi (NO3) 3)、碱式硝酸铋(Bi5O (OH)9 (NO3) 4)、磷酸秘(BiPO4)和硫酸铋(Bi2 (SO4) 3)。
[0011]优选的是，根据本发明的陶瓷用荧光赋予剂进一步包含5~80重量％的选自如下的一种或两种以上醇:双甘油、具有少于20个甘油单元的聚甘油、赤藓糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、肌醇、环己五醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、戊二醇、1，3_ 丁二醇、1，2-乙二醇、3-氧杂戊烷-1，5- 二醇、三乙二醇、甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇和2，2-二甲基-1-丙醇。
[0012]进一步地，优选的是，根据本发明的陶瓷用荧光赋予剂进一步包含0.01~10重量％的选自如下的一种或多种钱化合物:硼化钱(TmB6)、溴化钱(TmBr3)、氯化钱(TmCl3)、氟化钱(TmF3)、氢化钱(TmH3)、碘化钱(TmI3)、硝酸钱(Tm(NO3) 3)、氧化钱(Tm2O3)和氢氧化铥(Tm(OH)3)15
[0013]发明效果
[0014]根据本发明的陶瓷用荧光赋予剂是在制造时无需使用任何酸溶液的优异陶瓷用突光赋予剂。
[0015]在本发明中使用的铋化合物是选自如下的一种或多种粉末状化合物:溴化铋(BiBr3)、溴酸铋(Bi (BrO3) 3)、氯化铋(BiCl3)、氯酸铋(Bi (ClO3)3)、三氟化铋(BiF3)、五氟化铋(BiF5)、氢氧化铋(Bi (OH)3)、碘化秘(BiI3)、碘酸铋(Bi (13) 3)、硝酸铋(Bi (NO3) 3)、碱式硝酸铋(Bi5O(OH)9(NO3)4)、磷酸铋(BiPO4)和硫酸铋(Bi2 (SO4) 3)。这些铋化合物通过与包含甘油的水溶液混合而成为酸性并促进铋化合物的混合。因此，只需要在制造时使用包含甘油的水溶液和粉末状秘化合物，而不需要在混合前使用酸溶液作为溶液。
[0016]必要的是，在陶瓷用荧光赋予剂中包含0.01~10重量％的粉末状铋化合物。在粉末状铋化合物的量少于0.01重量％的情况下，难以得到陶瓷用荧光赋予剂的效果，并且鉴于溶解性倾向于难以以超过10重量％共混粉末状铋化合物，并且荧光强度倾向于反而降低。粉末状秘化合物的量优选为0.1~7重量进一步优选为0.2~I重量％。
[0017]甘油具有以水溶液使用时容易溶解所述特定的铋化合物的效果。甘油在陶瓷用荧光赋予剂中的共混量为5~90重量％，优选15~80重量％，进一步优选20~55重量％。在上述范围以外的范围内溶解铋化合物的效果倾向于下降。
[0018]鉴于铋化合物的溶解性和在将溶液应用于块的情况中的操作性，根据本发明的陶瓷用荧光赋予剂可进一步与醇混合。所述醇由选自如下的一种或多种醇构成:双甘油、具有少于20个甘油单元的聚甘油、赤藓糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、肌醇、环己五醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、戊二醇、1，3-丁二醇、1，2-乙二醇、3-氧杂戊烷-1，5- 二醇、三乙二醇、甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1- 丁醇、3-甲基-1- 丁醇、2-甲基-2- 丁醇、3-甲基-2- 丁醇和2，2- 二甲基-1-丙醇。所述醇在陶瓷用荧光赋予剂中的共混量为5~80重量%，优选为6~40重量%,进一步优选为8~25重量%。
[0019]在根据本发明的陶瓷用荧光赋予剂中可进一步包含铥化合物。铥化合物通过与包含在锆氧化物块中的少量稳定化材料如氧化钇互相作用而对其赋予荧光性。基于该作用通过与上述特定的铋化合物一起使用可赋予更强的荧光性。
[0020]铥化合物由选自如下的一种或多种铥化合物构成:硼化铥(TmB6)、溴化铥(TmBr3)、氯化铥(TmCl3)、氟化铥(TmF3)、氢化铥(TmH3)、碘化铥(TmI3)、硝酸铥(Tm (NO3) 3)、氧化铥(Tm2O3)和氢氧化铥(Tm(OH)3)。优选的是，以0.01~10重量％的范围在陶瓷用荧光赋予剂中共混铥化合物。在量少于0.01重量％的情况下，所述效果很难获得，并且鉴于相对于效果的成本，不优选共混超过10重量％。所述量更优选为0.1~3重量％，进一步优选0.2~I重量％。
实施例
[0021]将52.3g甘油(由和光纯药株式会社制造)添加到40.7g水中，混合并搅拌30分钟。将该甘油水溶液与7g硝酸铋(由和光纯药株式会社制造)混合并进一步搅拌120分钟以得到陶瓷用荧光赋予剂(实施例1)。基于表1中的组成，根据相同的方法准备根据本发明的陶瓷用荧光赋予剂(实施例2~7)以及通过常规制造方法使用酸溶液制造的陶瓷用荧光赋予剂(比较例I和2)作为比较例。在本实施例和比较例中，在表1中以数值的g单位制备陶瓷用荧光赋予剂，然而，在根据现有技术的实际制造中，例如，为了一次制造100kg，必须运送至少数十公升的浓盐酸(氯化氢浓度:37重量％ )，并且在混合时需要处理1kg浓盐酸(在比较例I的组成的情况下)。因此，造成很大的危险并且效率劣化。
[0022]<荧光性评价>
[0023]通过经由酶标仪(商品名SpectraMax M2,由分子仪器日本株式会社(MolecularDevices Japan)制造)测定烧结材料并且比较得到的荧光强度(相对荧光单位)来实施荧光性评价，所述烧结材料通过如下获得:将由在相同条件下处理的锆氧化物以具有15_的直径和0.6mm的厚度的圆盘状形成并施加了煅烧处理的煅烧物在根据各实施例和各比较例的陶瓷用荧光赋予剂中浸溃两分钟并干燥，随后对其施加煅烧处理。将结果示于表1中。
[0024]表1
[0025]
【权利要求】
1.一种陶瓷用荧光赋予剂，包含: 水溶液，所述水溶液包含5~90重量％的甘油和0.01~10重量％的选自如下的一种或多种秘化合物:溴化秘(BiBr3)、溴酸秘(Bi (BrO3)3)、氯化秘(BiCl3)、氯酸秘(Bi (ClO3)3)、三氟化铋(BiF3)、五氟化铋(BiF5)、氢氧化铋(Bi (OH)3)、碘化秘(BiI3)、碘酸铋(Bi (13) 3)、硝酸秘(Bi (NO3) 3)、碱式硝酸秘(Bi5O (OH)9 (NO3) 4)、磷酸秘(BiPO4)和硫酸铋(Bi2 (SO4) 3)。
2.根据权利要求1的陶瓷用荧光赋予剂，进一步包含5~80重量％的选自如下的一种或多种醇:双甘油、具有少于20个甘油单元的聚甘油、赤藓糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、肌醇、环己五醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、戊二醇、1，3- 丁二醇、1，2-乙二醇、3-氧杂戊烷-1，5- 二醇、三乙二醇、甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1- 丁醇、3-甲基-1- 丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇和2，2-二甲基-1-丙醇。
3.根据权利要求1或2的陶瓷用荧光赋予剂，进一步包含0.01~10重量％的铥化合 物。
4.根据权利要求3的陶瓷用荧光赋予剂，其中所述铥化合物为选自如下的一种或多种铥化合物:硼化铥(TmB6)、溴化铥(TmBr3)、氯化铥(TmCl3)、氟化铥(TmF3)、氢化铥(TmH3)、碘化铥(TmI3)、硝酸铥(Tm(NO3)3)、氧化铥(Tm2O3)和氢氧化铥(Tm(OH)3)15
【文档编号】C09K11/67GK104080883SQ201280063787
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2011年12月22日
【发明者】真盐刚, 苅谷周司 申请人:株式会社Gc