陶瓷用熒光賦予劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在制造期間無需使用酸溶液的陶瓷用熒光賦予劑。所述陶瓷用熒光賦予劑為水溶液，所述水溶液包含5～90重量％的甘油和0.01～10重量％的選自如下的一種或多種鉍化合物：溴化鉍(BiBr3)、溴酸鉍(Bi(BrO3)3)、氯化鉍(BiCl3)、氯酸鉍(Bi(ClO3)3)、三氟化鉍(BiF3)、五氟化鉍(BiF5)、氫氧化鉍(Bi(OH)3)、碘化鉍(BiI3)、碘酸鉍(Bi(IO3)3)、硝酸鉍(Bi(NO3)3)、堿式硝酸鉍(Bi5O(OH)9(NO3)4)、磷酸鉍(BiPO4)和硫酸鉍(Bi2(SO4)3)。
【專利說明】陶瓷用熒光賦予劑

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及對陶瓷賦予熒光的陶瓷用熒光賦予劑。

【背景技術】
[0002]陶瓷材料已被廣泛使用。例如，在制造安裝在口腔內(nèi)的牙科修補物的情況下，使用由包含少量穩(wěn)定化材料如氧化鋯和氧化釔的鋯氧化物材料制成的塊，并根據(jù)CAD/CAM技術將塊切割成期望的形狀。通過對成型體施加煅燒處理使鋯氧化物塊形成煅燒物，隨后以進一步施加煅燒處理的燒結材料的狀態(tài)將其提供給加工設施如牙科實驗室。然后，加工設施中的技術人員根據(jù)牙醫(yī)準備的模型由鋯氧化物塊制作框架，并通過在框架上構建瓷料而制造修補物。
[0003]然而，與天然牙齒相比，鋯氧化物(氧化鋯)的透光性和熒光性較低，并且呈現(xiàn)不同的色調(diào)。因此，在審美性方面存在問題。因此，通過向包含少量穩(wěn)定化材料的鋯氧化物中混合包含元素Pr、Sm、Eu、Ga、Gd、Tm、Nd、Dy、Tb和Er的粉末作為熒光組分而得到成型體，對該成型體施加煅燒處理而得到煅燒物，然后再施加煅燒處理，從而賦予接近天然牙齒的熒光性的熒光(參見例如專利文獻I)。
[0004]另一方面，作為較簡單的方法，存在如下方法:通過將成型的鋯氧化物的煅燒物浸潰到包含鉍化合物如氯化鉍、氫氧化鉍或硝酸鉍的溶液(熒光賦予劑)中或者將所述溶液涂布，其后施加煅燒處理，從而對鋯氧化物賦予合適的熒光。然而，在該現(xiàn)有技術中，由于在制造該溶液的情況中必須使用大量酸溶液(特別是在工業(yè)中經(jīng)常使用的鹽酸、硫酸、硝酸和它們的混合酸)來溶解鉍化合物，所以會引起很大的危險，并且生產(chǎn)率會劣化。
[0005]專利文獻1:日本特開2010-222466號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]因此，本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷用熒光賦予劑，其在制造陶瓷用熒光賦予劑的情況中無需使用酸溶液。
[0008]解決問題的手段
[0009]本發(fā)明的發(fā)明人致力于解決上述問題。結果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將特定的鉍化合物和包含甘油的水溶液混合而得到的混合液體成為能夠溶解鉍化合物的酸溶液，因此可以在制造時在不使用任何酸溶液的情況下制造與常規(guī)陶瓷用熒光賦予劑等價的陶瓷用熒光賦予劑，并且本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
[0010]換句話說，本發(fā)明是一種陶瓷用熒光賦予劑，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％的選自如下的一種或多種鉍化合物:溴化鉍(BiBr3)、溴酸鉍(Bi (BrO3) 3)、氯化鉍(BiCl3)、氯酸鉍(Bi (ClO3)3)、三氟化鉍(BiF3)、五氟化秘(BiF5)、氫氧化鉍(Bi (OH)3)、碘化秘(BiI3)、碘酸秘(Bi (13) 3)、硝酸鉍(Bi (NO3) 3)、堿式硝酸鉍(Bi5O (OH)9 (NO3) 4)、磷酸秘(BiPO4)和硫酸鉍(Bi2 (SO4) 3)。
[0011]優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的陶瓷用熒光賦予劑進一步包含5~80重量％的選自如下的一種或兩種以上醇:雙甘油、具有少于20個甘油單元的聚甘油、赤蘚糖醇、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、環(huán)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-氧雜戊烷-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]進一步地，優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的陶瓷用熒光賦予劑進一步包含0.01~10重量％的選自如下的一種或多種錢化合物:硼化錢(TmB6)、溴化錢(TmBr3)、氯化錢(TmCl3)、氟化錢(TmF3)、氫化錢(TmH3)、碘化錢(TmI3)、硝酸錢(Tm(NO3) 3)、氧化錢(Tm2O3)和氫氧化銩(Tm(OH)3)15
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的陶瓷用熒光賦予劑是在制造時無需使用任何酸溶液的優(yōu)異陶瓷用突光賦予劑。
[0015]在本發(fā)明中使用的鉍化合物是選自如下的一種或多種粉末狀化合物:溴化鉍(BiBr3)、溴酸鉍(Bi (BrO3) 3)、氯化鉍(BiCl3)、氯酸鉍(Bi (ClO3)3)、三氟化鉍(BiF3)、五氟化鉍(BiF5)、氫氧化鉍(Bi (OH)3)、碘化秘(BiI3)、碘酸鉍(Bi (13) 3)、硝酸鉍(Bi (NO3) 3)、堿式硝酸鉍(Bi5O(OH)9(NO3)4)、磷酸鉍(BiPO4)和硫酸鉍(Bi2 (SO4) 3)。這些鉍化合物通過與包含甘油的水溶液混合而成為酸性并促進鉍化合物的混合。因此，只需要在制造時使用包含甘油的水溶液和粉末狀秘化合物，而不需要在混合前使用酸溶液作為溶液。
[0016]必要的是，在陶瓷用熒光賦予劑中包含0.01~10重量％的粉末狀鉍化合物。在粉末狀鉍化合物的量少于0.01重量％的情況下，難以得到陶瓷用熒光賦予劑的效果，并且鑒于溶解性傾向于難以以超過10重量％共混粉末狀鉍化合物，并且熒光強度傾向于反而降低。粉末狀秘化合物的量優(yōu)選為0.1~7重量進一步優(yōu)選為0.2~I重量％。
[0017]甘油具有以水溶液使用時容易溶解所述特定的鉍化合物的效果。甘油在陶瓷用熒光賦予劑中的共混量為5~90重量％，優(yōu)選15~80重量％，進一步優(yōu)選20~55重量％。在上述范圍以外的范圍內(nèi)溶解鉍化合物的效果傾向于下降。
[0018]鑒于鉍化合物的溶解性和在將溶液應用于塊的情況中的操作性，根據(jù)本發(fā)明的陶瓷用熒光賦予劑可進一步與醇混合。所述醇由選自如下的一種或多種醇構成:雙甘油、具有少于20個甘油單元的聚甘油、赤蘚糖醇、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、環(huán)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-氧雜戊烷-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。所述醇在陶瓷用熒光賦予劑中的共混量為5~80重量%，優(yōu)選為6~40重量%,進一步優(yōu)選為8~25重量%。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的陶瓷用熒光賦予劑中可進一步包含銩化合物。銩化合物通過與包含在鋯氧化物塊中的少量穩(wěn)定化材料如氧化釔互相作用而對其賦予熒光性?；谠撟饔猛ㄟ^與上述特定的鉍化合物一起使用可賦予更強的熒光性。
[0020]銩化合物由選自如下的一種或多種銩化合物構成:硼化銩(TmB6)、溴化銩(TmBr3)、氯化銩(TmCl3)、氟化銩(TmF3)、氫化銩(TmH3)、碘化銩(TmI3)、硝酸銩(Tm (NO3) 3)、氧化銩(Tm2O3)和氫氧化銩(Tm(OH)3)。優(yōu)選的是，以0.01~10重量％的范圍在陶瓷用熒光賦予劑中共混銩化合物。在量少于0.01重量％的情況下，所述效果很難獲得，并且鑒于相對于效果的成本，不優(yōu)選共混超過10重量％。所述量更優(yōu)選為0.1~3重量％，進一步優(yōu)選0.2~I重量％。
實施例
[0021]將52.3g甘油(由和光純藥株式會社制造)添加到40.7g水中，混合并攪拌30分鐘。將該甘油水溶液與7g硝酸鉍(由和光純藥株式會社制造)混合并進一步攪拌120分鐘以得到陶瓷用熒光賦予劑(實施例1)。基于表1中的組成，根據(jù)相同的方法準備根據(jù)本發(fā)明的陶瓷用熒光賦予劑(實施例2~7)以及通過常規(guī)制造方法使用酸溶液制造的陶瓷用熒光賦予劑(比較例I和2)作為比較例。在本實施例和比較例中，在表1中以數(shù)值的g單位制備陶瓷用熒光賦予劑，然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術的實際制造中，例如，為了一次制造100kg，必須運送至少數(shù)十公升的濃鹽酸(氯化氫濃度:37重量％ )，并且在混合時需要處理1kg濃鹽酸(在比較例I的組成的情況下)。因此，造成很大的危險并且效率劣化。
[0022]<熒光性評價>
[0023]通過經(jīng)由酶標儀(商品名SpectraMax M2,由分子儀器日本株式會社(MolecularDevices Japan)制造)測定燒結材料并且比較得到的熒光強度(相對熒光單位)來實施熒光性評價，所述燒結材料通過如下獲得:將由在相同條件下處理的鋯氧化物以具有15_的直徑和0.6mm的厚度的圓盤狀形成并施加了煅燒處理的煅燒物在根據(jù)各實施例和各比較例的陶瓷用熒光賦予劑中浸潰兩分鐘并干燥，隨后對其施加煅燒處理。將結果示于表1中。
[0024]表1
[0025]

【權利要求】
1.一種陶瓷用熒光賦予劑，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％的選自如下的一種或多種秘化合物:溴化秘(BiBr3)、溴酸秘(Bi (BrO3)3)、氯化秘(BiCl3)、氯酸秘(Bi (ClO3)3)、三氟化鉍(BiF3)、五氟化鉍(BiF5)、氫氧化鉍(Bi (OH)3)、碘化秘(BiI3)、碘酸鉍(Bi (13) 3)、硝酸秘(Bi (NO3) 3)、堿式硝酸秘(Bi5O (OH)9 (NO3) 4)、磷酸秘(BiPO4)和硫酸鉍(Bi2 (SO4) 3)。
2.根據(jù)權利要求1的陶瓷用熒光賦予劑，進一步包含5~80重量％的選自如下的一種或多種醇:雙甘油、具有少于20個甘油單元的聚甘油、赤蘚糖醇、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、環(huán)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-氧雜戊烷-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.根據(jù)權利要求1或2的陶瓷用熒光賦予劑，進一步包含0.01~10重量％的銩化合 物。
4.根據(jù)權利要求3的陶瓷用熒光賦予劑，其中所述銩化合物為選自如下的一種或多種銩化合物:硼化銩(TmB6)、溴化銩(TmBr3)、氯化銩(TmCl3)、氟化銩(TmF3)、氫化銩(TmH3)、碘化銩(TmI3)、硝酸銩(Tm(NO3)3)、氧化銩(Tm2O3)和氫氧化銩(Tm(OH)3)15
【文檔編號】C09K11/67GK104080883SQ201280063787
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權日:2011年12月22日
【發(fā)明者】真鹽剛, 苅谷周司 申請人:株式會社Gc