包含涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物的制作方法

本发明涉及一种包含涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物。

背景技术：

为防御紫外线的物质用于化妆品领域的防晒剂或口红、粉底，以及建筑材料的外壁或看板、车辆等的涂料中。作为化妆品使用时，因为和皮肤直接接触，所以在要求其紫外线防御作用的同时，透明性以及安全性也变得非常重要。另外，作为涂料使用时，不仅要求色感的鲜艳度或外观性，还要求其对因太阳光的照射而引起的劣化具有耐光性，以及对随着气候的变化等环境的变化具有耐久性。因此，为了保护涂料以及涂膜等包含的成分，通常使用将从紫外线等保护涂装体的物质混合于涂料中的方法或者涂覆于涂膜上的方法等。

一般而言，在这种涂布物中使用作为防御紫外线从而保护涂布物中的成分的物质的金属氧化物是比较有效的，但，金属氧化物为氧化铁时，在防御紫外线从而保护涂布物中的成分的同时，为了不损坏涂布物所发出的色感或彩色度、透明性等颜色特性，以及涂布到人体上时的美观性和涂装体制品的外观性，需要尽量减少可视光线的影响。

作为防御涂布物的氧化铁，专利文献1记载了包含红色系氧化铁或黄色系含水氧化铁的粒径为10nm～300nm的太阳光高反射涂装用着色颜料，专利文献2中记载了平均长度为500nm，平均直径为100nm的针状的作为涂覆氧化硅的胭脂红颜色的氧化铁。

但是，一般而言，当物质以纳米粒子分散的形式存在时，该物质会显示从该物质的原有特性无法预测的完全不同的特性，专利文献1和专利文献2所记载的氧化铁或者涂覆氧化硅的氧化铁虽然记载了有关反射率或色差的粉末的特性，但却没有公开任何有关纳米粒子分散体的特性。所以，当涂膜以及涂装体中使用包含该涂覆氧化硅的氧化铁作为纳米粒子的分散体的涂料时，无法预测其是否能够实现紫外线防御能力以及透明性的两者。进一步，将氧化物粒子以涂布到人体上为目的来使用时，氧化物粒子本身的紫外线吸收能力就变得非常重要，但专利文献1和专利文献2所记载的涂覆氧化硅的氧化物虽然记载了为控制光催化活性而涂覆氧化硅，但却并没有记载为了控制紫外线吸收能力的具体的氧化硅的涂覆。

进一步，专利文献5公开了包含氧化铁的金属氧化物，该氧化铁为平均粒径为0.01μm～1.0μm范围的固形成分浓度为0.05重量％的金属氧化物溶胶的吸光度为在800nm波长的吸光度为0.1以下，在560nm波长的吸光度为0.5以下。在此，虽然对在粒子的表面用氧化硅进行修饰从而提高分散性和耐光性有技术启示，但专利文献5的每个实施例并非都是涂覆氧化硅的粒子。因此，氧化铁粒子自身在含有uva、uvb、uvc的紫外范围的190nm～380nm的范围内，对光线的吸收力弱，所以无法使用于对人体的涂布或要求耐候性的涂装体中。

此外，专利文献3或专利文献4所记载的层压涂膜以及高外观性的多层涂膜中，对特定的颜色，通过增加亮点(亮度、鲜艳度)和暗点的差，使反射光根据观察角度的不同有很大的变化，由此，来实现深度以及缜密度。所以，在包含氧化铁等着色物的涂膜中，为了提高亮点需要提高对特定颜色的透射率，以及提高亮点和暗点的差。显示氧化铁的紫外线吸收能力的摩尔吸光系数越大，越能提高作为氧化铁粒子分散体的涂膜的透明性，但使用专利文献1和专利文献2所记载的涂覆氧化硅的氧化铁时，对波长为190nm～380nm的光线的摩尔吸光系数小，所以在可视范围内的透射率容易低，而且因为透明指数大，所以会损坏层压涂膜制品的外观性。

由本申请的申请人所提出的专利文献6，记载了在能够接近和远离并相对旋转的处理用面间制备氧化铁等各种纳米粒子的方法。但是，专利文献6所记载的氧化铁纳米粒子为黑色氧化铁(fe3o4：磁铁矿)或黄色氧化铁(feooh：针铁矿)的纳米粒子，这些氧化铁纳米粒子没有发现在具有紫外线防御能力的同时，还具有对可视光线的透射特性以及对紫外线的吸收特性。此外，专利文献6中，根本没有提及抑制氧化铁粒子被发现的特定特性，所以，对氧化铁粒子本身的颜色的颜色特性并没有进行充分的研究，因此，需要一种具有能够从紫外线保护涂装体的能力的同时还可以确保外观性的两者的涂布用组成物。

现有文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-263547号公报

专利文献2:国际公开第1998/26011号

专利文献3:日本特开2014-042891号公报

专利文献4:日本特开2014-042892号公报

专利文献5:日本特开平09-077503号公报

专利文献6：国际公开第2009/008393号

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

本发明鉴于以上问题以提供一种不损坏在涂布到人体上时的美观性以及制品的外观性，并适用于涂布物中的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物为课题。尤其是提供一种对以透明性为目的的涂布物有效，并且含有在一次粒径为1nm以上50nm以下的氧化铁粒子的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的所述氧化铁粒子的涂布用组成物。

本发明还以提供一种包含氧化铁粒子分散体的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物为课题。其中，所述氧化铁粒子的分散体对波长为190nm～380nm的光线的平均摩尔吸光系数为1500l/(mol·cm)以上。

解决技术问题的技术手段

本申请的发明人，发现了将控制紫外范围下的摩尔吸光系数的在表面的至少一部分涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，适用于涂布用组成中，并完成了本发明。

即，本发明提供一种涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，所述涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物包含氧化铁粒子，所述氧化铁粒子的一次粒径为1nm以上50nm以下，而且所述氧化铁粒子的表面的至少一部分被硅氧化物所涂覆，所述涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物包含氧化铁粒子分散体，所述氧化铁粒子分散体是在将所述氧化铁粒子分散于分散溶剂中的状态下，对波长为190nm～38nm的光线的平均摩尔吸光系数为1500l/(mol·cm)以上的分散体。

另外，在本发明中，所述氧化铁粒子分散体的分散溶剂优选为纯水。在此，所述氧化铁粒子为表面的至少一部分被硅氧化物所涂覆的粒子。此外，在本发明中，所述氧化铁粒子为被赋予了酯基的粒子，所述分散溶剂优选为乙酸丁酯。

在本发明中，分散有所述氧化铁粒子的氧化铁粒子分散体对波长为400nm的光线的摩尔吸光系数优选为500l/(mol·cm)以上，或者对波长为300nm的光线的摩尔吸光系数优选为1500l/(mol·cm)以上，或者对波长为250nm的光线的摩尔吸光系数优选为1500l/(mol·cm)以上。

此外，在本发明中，分散有所述氧化铁粒子的氧化铁粒子分散体对波长为220nm的光线的摩尔吸光系数优选为2000l/(mol·cm)以上。

另外，在本发明中，分散有氧化铁粒子的氧化铁粒子分散体对波长为200nm～420nm的光线的透射率优选为2.0％以下，对波长为620nm～780nm的光线的透射率优选为80％以上。所述氧化铁粒子分散体在涂覆硅氧化物的氧化铁的浓度为2重量％时的透明指数为2.0％以下。

此外，在本发明中，所述硅氧化物可以作为包含非晶质的硅氧化物来实施。另外，在本发明中，涂覆所述硅氧化物的氧化铁粒子为在作为内核的氧化铁粒子的表面涂覆作为外壳的硅氧化物的核壳型氧化物粒子，所述核壳型氧化铁粒子的一次粒径优选为作为内核的氧化铁粒子的一次粒径的100.5％以上190％以下。另外，所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子优选为在一个氧化铁粒子的表面或者多个氧化铁粒子的凝聚体的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物的粒子，而且，所述氧化铁粒子或者所述氧化铁粒子的所述凝聚体的粒径优选为50nm以下，进一步，所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的粒径优选为所述氧化铁粒子或者所述凝聚体的粒径的100.5％以上190％以下。

另外，在本发明中，所述涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物优选为进一步包含苝类颜料。

发明效果

根据本发明，能够提供作为涂布物具有很高的透明度，而且摩尔吸光系数非常高，并对紫外线具有防御能力的优良的涂布用涂覆硅氧化物的组成物。尤其，将表面的至少一部分被硅氧化物所涂覆的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子应用于涂布用组成物中，能够提供一种避免损坏制品的外观性，且对涂布物可以有效应用的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物。在此，该氧化铁粒子在紫外范围内被控制了摩尔吸光系数。当摩尔吸光系数提升到这个水平时，涂布用组成物的设计就会变得简单。即，只要混合非常少量的涂覆硅氧化物的氧化铁的，就能够防御紫外线。另外，理用所述氧化铁的红颜色能够制备从适合淡肤色到深红色的高外观性的涂布物。

附图说明

图1为本发明的实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片。

图2为本发明的实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的stem制图。

图3为本发明的实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的xrd测量结果。

图4为本发明的实施例1以及实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的ft-ir测量结果。

图5为本发明的比较例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片。

图6为本发明的实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片。

图7为分别将本发明的实施例1以及实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子与比较例1、比较例2、比较例3所得到的氧化铁粒子，分散于纯水中的氧化铁粒子分散体的透射光谱，与将实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于乙酸丁酯中的氧化铁粒子分散体的透射光谱。

图8为分别将本发明的实施例1以及实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子与比较例1、比较例2、比较例3所得到的氧化铁粒子，分散于纯水中的氧化铁粒子分散体的摩尔吸光系数，与将实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于乙酸丁酯中的氧化铁粒子分散体的摩尔吸光系数。

图9为本发明的比较例3的氧化铁粒子的tem相片。

具体实施方式

以下，根据附图例举本发明的一实施方式。此外，本发明并不限于以下的实施方式。

本发明的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物可以以涂布人体的皮肤等为目的，或者以涂膜或涂布于涂装体为目的来使用。所以，其具有保护人体的皮肤或者涂装体所包含的成分等，使其免于分解的性能。具体而言，其具有对因太阳光的照射而产生的皮肤或涂装体的劣化具有耐光性，对随着气候的变化等环境的变化具有耐久性，以及由光催化活性保护涂布物的耐候性。但，为了赋予耐候性，当在涂布用组成物中使用现有的涂覆硅氧化物的氧化铁时，因为摩尔吸光系数低，所以需要使用很多的量，因此，会损坏涂布用组成物的透明性、色感或彩色度等颜色特性、质感或外观等美观性以及制品的外观性等，从而无法获得目的的颜色特性，很难在具备耐候性的同时还具备透明性或外观性。

本发明的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物中包含表面的至少一部份被硅氧化物所涂覆的氧化铁粒子(以下称为涂覆硅氧化物的氧化铁粒子)。本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子可以是在作为内核的氧化铁粒子的整体表面均匀地涂覆有硅氧化物的核壳型涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。此外，所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子优选为没有发生多个氧化铁粒子的凝聚，是在一个氧化铁粒子的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，但也可以是在多个氧化铁粒子的凝聚后的凝聚体的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。

在本发明中为了提高后述的摩尔吸光系数，在氧化铁粒子的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物。由此，本发明的涂布用组成物可以是当作为化妆材料来使用时，以提高透明度或光泽为目的的涂布用组成物、或者当作为涂料使用时，以对涂装的透明涂膜为目的的涂装用组成物或颜料来使用，以及通过与其他颜料等混合从而适用于涂布用组成物。

本发明的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，包括涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的粉末、以及将涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散在液状分散溶剂中的分散体、或者在玻璃或树脂等固体的分散溶剂中分散涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体等涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。所述涂布用组成物所包含的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，可以是在一个氧化铁粒子的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子、也可以是在多个氧化铁粒子凝聚后的凝聚体的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子、还可以是以上两者的混合物。此外，所述涂覆硅氧化物的氧化铁组成物可以和各种颜料一起分散于换装材料或涂料中来使用，也可以是以对涂膜的保护层的形式来使用。进一步，可以将涂覆硅氧化物的氧化铁粒子单独作为颜料来使用。作为液状的分散溶剂，可以列举自来水或蒸馏水、ro水或纯水、超纯水等水或甲醇或乙醇、异丙醇等醇类溶剂、丙二醇、乙二醇、二乙二醇或甘油等多元醇类溶剂、乙酸乙酯或乙酸丁酯等酯类溶剂、苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂、丙酮或甲基乙基酮等酮类溶剂、乙腈等腈类溶剂、硅油或植物油、蜡等。这些可以单独使用也可以多个混合使用。

在本发明中，所述氧化铁粒子的一次粒径优选为1nm以上50nm以下，对涂覆硅氧化物前的所述氧化铁粒子的一次粒径的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的一次粒径为的比率优选为100.5％以上190％以下。当涂覆到所述氧化铁粒子上的硅氧化物的涂覆厚度过薄时，有可能无法发挥涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所具有的有关颜色特性的效果，以及降低光催化活性的效果，所以，涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的一次粒径优选为是氧化铁粒子的一次粒径的100.5％以上，当涂覆厚度过厚时，当涂覆到粗大的凝聚体上时很难控制凝聚体的颜色特性，所以，优选为涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的一次粒径为氧化铁粒子的粒径的190％以下。

此外，本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，可以是多个氧化铁粒子凝聚后的凝聚体的表面的至少一部分被硅氧化物所涂覆的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，但，当超过一定大小的凝聚体被硅氧化物所涂覆的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，因为与在一个氧化铁粒子的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子相比，很难得到摩尔吸光系数等的紫外线吸收等、以及颜色特性的效果，所以不优选。在此，所述超过一定的大小的凝聚体是指例如该大小超过50nm。而且，在多个氧化铁粒子凝聚后的凝聚体的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的粒径，优选为是所述凝聚体的直径的100.5％以上190％以下。在此，所述凝聚体的直径为所述凝聚体最外周之间的距离。

本申请的发明人发现了涂覆硅氧化物的的氧化铁粒子对紫外光的摩尔吸光系数比现有的制品高，从完成了本发明。有关涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散体，在本申请的基础申请的日本专利申请特愿2015-197556号中公开了其具有特殊的性质，另外在本申请的基础申请的日本特愿016-111346号公开了该涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散体对紫外光具有规定的摩尔吸光系数。本申请的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子实质上与本申请的基础申请的特愿2015-197556号公开的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子是对应的关系。

将本发明的实施例1以及实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子与比较例1、比较例2、比较例3所得到的氧化铁粒子，分散于纯水中的分散体，与将实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于乙酸丁酯中的氧化铁粒子分散体的透射光谱如图7所示，从吸收光谱中的每个测量波长的吸光度与测量液中所含有的氧化铁的摩尔浓度，与测量试料的光路长度，算出对该测量波长的摩尔吸光系数，该摩尔吸光系数的图表如图8以及图7所示。另外，在透射光谱以及吸收光谱中，测量所使用的分散体中的氧化铁的浓度相同。测量所使用的每个分散体中所含有的氧化物粒子如下。实施例1的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子是在氧化铁粒子的表面的至少一部分上涂覆硅硅氧化物且平均一次粒径为8.20nm的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子；实施例2的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子是将乙酰基赋予实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的平均一次粒径为8.19nm的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子；实施例4的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子是在氧化铁的凝聚体的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物且平均粒径为15.46nm的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，这些粒子的直径都不超过50nm。此外比较例1的氧化铁粒子是表面没有被硅氧化物所涂覆的的平均一次粒径为6.40nm的氧化铁粒子。另外，比较例2是氧化铁凝聚体的表面的至少一部分被硅氧化物所涂覆的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，在这里，该氧化铁粒子的凝聚体的直径超过50nm。此外，比较例3是表面没有被硅氧化物所涂覆的氧化铁，该粒子的平均粒径为19.6nm。

从图7可知使用所述实施例以及比较例的涂覆硅氧化物的氧化铁以及氧化铁的分散体，除了比较例3以外，在可视范围内的透射率与在紫外范围的透射率几乎没有差别。但是，如图8以及图7所示，包含本发明的实施例的涂覆硅氧化物的氧化铁的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，对波长为190nm～380nm的光线的平均摩尔吸光系数为1500l/(mol·cm)以上。比较例1的表面没有被硅氧化物所涂覆的氧化铁的分散体，以及比较例2的在凝聚体的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁且该凝聚体的直径超过50nm的涂覆硅氧化物的氧化铁的分散体，对波长为190nm～380nm的光线的平均摩尔吸光系数为小于1500l/(mol·cm)。

摩尔吸光系数是指对单位摩尔浓度的氧化铁的光线吸收能力。粒子以及该分散体的物性一般而言具有随着粒径变小产生变化的趋向，对于这样的变化，一般而言从物质的物性是无法预测的。在本发明中，涂覆硅氧化物的氧化铁的一次粒径与一般已经被使用化的涂覆硅氧化物的氧化铁相比较，本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以其粒子很小为特征，而且，本申请的发明人发现了涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散体对紫外线具有摩尔吸光系数很高的紫外线吸收能力。因此，可以提高皮肤或涂装体对紫外线的防御能力，不仅如此，还可以减少涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成的使用量，降低后述的透明指数，所以，将作为涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物的性能得到适宜的发挥。当然，如日本专利申请特愿2015-197556号说明书中记载的，通过在氧化铁粒子的表面的至少一部分涂覆硅氧化物能够抑制光催化活性，即使是在吸收紫外线时，也可以抑制皮肤或涂膜中所含有的色材或树脂、分散剂等各种成分的分解。

如上所述，在本发明中所述氧化铁粒子对紫外光尤其是对波长为190nm～380nm的光线的平均摩尔吸光系数优选为1500l/(mol·cm)以上。此外，对波长为400nm的光线的摩尔吸光系数优选为500l/(mol·cm)以上；此外对波长为300nm的光线的摩尔吸光系数优选为1500l/(mol·cm)以上；另外对波长为250nm的光线的摩尔吸光系数优选为1500l/(mol·cm)以上，另外对波长为220nm的光线的摩尔吸光系数优选为2000l/(mol·cm)。因此，在uva(315nm～400nm)、uvb(280nm～315nm)、uvc(小于280nm)的紫外范围内显示高吸收特性，并用硅氧化物涂覆表面的至少一部分的氧化铁。进一步，实施例1与比较例1的氧化铁粒子的一次粒径几乎没有区别，这些实施例1与比较例1的结果显示通过用硅氧化物涂覆表面的至少一部分，能够提高氧化铁的摩尔吸光系数。

摩尔吸光系数可以从在紫外可视吸收光谱测量中的吸光度与摩尔浓度根据以下公式2算出。

ε＝a/(c·l)(公式2)

在此，ε为仅根据物质与波长所决定的定数，称为摩尔吸光系数，是具有1cm厚度的1mol/l的分散液的吸光度，所以单位为l/(mol·cm)。a为在紫外可视吸收光谱中的吸光度，c为试料的摩尔浓度(mol/l)。l为光透过的长度(光路的长度)，通常为测量紫外可视吸收光谱时的腔体厚度。

本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁的一次粒径比现有的要小，所以不仅表面积增大，作为内核的氧化铁粒子的结晶性液有所提高，这是提高所述摩尔吸光系数的一个重要原因。

包含本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体对波长为200nm～420nm的光线的透射率为2.0％以下，对波长为620nm～780nm的光线的透射率为80％以上。包含具有这样的透射率的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体，吸收紫外光，透射可视光。

将所述实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子在丙二醇中，以fe2o3的0.05重量％的浓度进行分散的分散液的透明指数为0.00％，此外，在纯水中以fe2o3的0.31重量％的浓度进行分散的分散液的透明指数为0.08％，两者都是透明指数很高的分散液。透明指数是表示透明度的数值，例如当在建筑物或车辆的涂料上涂布透明指数超过2％的组成物时，会损坏涂料的颜色，阻碍作为目的的着色。此外，当涂布人体的皮肤等时，如果使用透明指数超过2％这样的透明度低的时，会算坏质感以及外观性，所以不优选。在本发明中通过使所述氧化铁粒子分散体的摩尔吸光系数达到所述特性，涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的2重量％的浓度进行分散的分散体的透明指数优选为达到2％以下，进一步所述透明指数优选为1.5％以下。

这样的涂覆硅氧化物的氧化铁的分散体或者使用它制备的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，吸收紫外范围的光线，进一步透射可视范围的光线，所以以混合于化妆材料或涂料为目的，或者以对保护涂装的透明层为目的来使用时，会成为不损坏透明性，而且可以从波长为190nm～380nm的光线保护涂布物的涂布用组成物。

本发明如下所示在所述涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物中所使用氧化铁，通过在表面的至少一部分涂覆硅氧化物，能够控制涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，以及涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物的摩尔吸光系数以及颜色特性。

图1为后述的实施例1所得到得涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片。从图1中可以观察到在将一个氧化铁粒子作为内核，并在该内核的整体表面涂覆有硅氧化物的的核壳型涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，并可以观察到在作为内核的氧化铁粒子的整体表面涂覆有厚度为1.37nm左右的硅氧化物的涂层。同样将实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子用stem制图的结果如图2所示。在图2中，(a)为暗视野像(haadf)，(b)为氧(o)、(c)为铁(fe)、(d)为硅(si)的每个制图。对haadf像所观察到的粒子，在每个粒子的元素上分别分布有氧元素(o)以及硅元素(si)，对于铁(fe)比在haadf像所观察到的粒子半径小约1.37nm程度。此外，涂覆即使不是在粒子的整体表面至少也在作为内核的粒子的至少一部分上来实施。在本发明中通过用硅氧化物涂覆所述氧化铁的表面，达到控制所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体对波长为190～380nm的光线的平均摩尔吸光系数的效果，从而提高用于涂布上时的性能。进一步，因为能够降低所述分散体的透明指数，所以优选。此外，所述硅氧化物可以是sio2的状态，也可以是如sio2-x的缺少一部分氧的状态。

图3为后述实施例1所得到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的xrd检测结果。从该检测结果，观察到了因氧化铁(α-fe2o3)而产生的高峰，而且没有观察到其他高峰。此外，图4为实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，以及在实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子上附加乙酰基的实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的ft-ir(红外吸收光谱)检测结果，与二氧化硅(sio2)以及氧化铁(α-fe2o3)的ft-ir检测结果。从图4可以看出对于实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，在950cm^-1附近会有比较宽阔的高峰。这是在氧化铁(α-fe2o3)上看不到的高峰，而且比在sio2上所看到的在1000cm^-1附近的高峰低的波数上观察到的。因此，实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的硅氧化物可以认为其是sio2或者是像sio2-x这样的欠缺一部分氧的状态。此外，在2900～3600cm^-1附近可以看到羟基所引起的比较宽阔的高峰。另外，从在实施例1所得到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子上附加乙酰基的实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的ft-ir检测结果，可以看到在实施例1所得到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的ft-ir检测结果中所观察到的在2900～3600cm^-1附近的羟基所引起的比较宽阔的高峰变小，而在1450cm^-1附近与1600cm^-1附近可以看到因乙酰基而引起的高峰。

即，后述的实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子为表面被硅氧化物所涂覆的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子为在实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所包含的羟基被赋予乙酰基，从而使羟基和乙酰基进行反应，在涂覆硅氧化物的氧化铁粒子上附加一个酯基的乙酰氧基甲硅烷基。

虽然不清楚其详细，本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体所包含的氧化铁，因为表面的至少一部分被硅氧化物所涂覆，所以，例如在氧化铁粒子的表面吸附分散溶剂从而被保护，由此来防止粒子的凝聚，并通过提高分散性或表面状态为容易吸收紫外光的状态，从而提高了本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体的摩尔吸光系数，使其比现有的分散体高。

另外，本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子有可能会产生以下的耦合：(1)来自氧化铁粒子的氧元素、(2)来自氧化铁粒子的铁、(3)氧化铁粒子表面的氧元素、(4)来自涂覆氧化铁粒子表面的硅氧化物的硅元素、(5)来自涂覆氧化铁粒子表面的硅氧化物的氧元素，在以上每个元素之间有可能产生例如(1)-(2)-(3)-(4)-(5)的耦合，因此，因为会影响所述氧化铁粒子的表面的结晶性，或者使所述耦合变得歪斜，所以可以抑制氧化铁粒子分散体在紫外范围内的摩尔吸光系数。对此没有特别的限定，所述氧化铁粒子为晶体，涂覆所述氧化铁粒子表面的至少一部分的硅氧化物为包括非晶质也是提高本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散体的摩尔吸光系数的重要因素。

进一步，在本发明中，改变涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所包含的官能基也可以控制包含所述涂覆硅氧化物的氧化铁的分散体的摩尔吸光系数。虽然不清楚详细原因，但可以通过控制所述(3)或(5)的氧元素所耦合的元素以及官能基，来控制包含涂覆硅氧化物的氧化铁的摩尔吸光系数。例如，当所述(3)或(5)的氧元素与氢元素相耦合时，所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的表面会存在羟基。此外，还可以用一个酰基、苯甲酰基、酯基等其他官能基来取代所述羟基。不同的官能基分别具有不同的对特定波长的光线的吸收·震动的特性，包括所述(3)或(5)氧所耦合的官能基，通过改变本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所包含的官能基，可以改变涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的表面对光线的吸收·震动的特性，所以，在本发明中，通过改变涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所包含的官能基，来控制包含涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体的摩尔吸光系数。

进一步，所述特性因为本发明的构成所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的氧化铁粒子的粒径，以及涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的粒径很小，所以，涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的表面积会增加，所以，对涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的全体，硅氧化物的涂覆率上升，从而所述氧-铁-氧-硅-氧(官能基)的耦合会增加，这也是能够控制所述摩尔吸光系数的重要因素。

本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，是根据在氧化铁粒子的表面的至少一部分上是否涂覆有硅氧化物，以及硅氧化物所涂覆的氧化铁粒子表面的涂覆率，来控制涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物的颜色特性的。但，在氧化铁粒子的表面的至少一部分上是否涂覆有硅氧化物，以及硅氧化物所涂覆的氧化铁粒子表面的涂覆率，相较于将涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于液状的分散溶剂中的分散体的透射光谱，涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体在波长为190nm～380nm附近的光线的摩尔吸光系数具有较大的影响。

本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，粒子的形状与上述要素相比对摩尔吸光数的影响小，所以可以是各种各样的形状，但通过使其形状为略球形，可以起到降低涂装中的双折射效果、以及在化妆品材料中对皮肤等进行涂布时能够在质感或滑润的感触中给与良好的印象的效果，所以优选。本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的长径/短径的比率为1.0～3.0，优选为1.0～2.5，进一步优选为1.0～2.0范围的略球形的粒子。本发明中的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子优选为在1nm～50nm的氧化铁粒子的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。

(制备方法：装置)

本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的制备方法，例如可以例举使用第一微反应器制备氧化铁粒子，接着用第二微反应器在氧化铁粒子的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的方法；通过在间歇式容器中进行稀释系统的反应来制备氧化铁粒子，接着涂覆硅氧化物到通过稀释系统的反应所得到的所述氧化铁粒子表面的至少一部分等的方法；以及用珠磨机等的粉碎法来制备氧化铁粒子，接着在反应容器中对氧化铁粒子表面的至少一部分涂覆硅氧化物的方法等。此外还可以使用由本申请的申请人提出的日本专利特开2009-112892号公报所记载的装置以及方法。日本专利特开2009-112892号公报所记载的装置具有搅拌槽和搅拌器，所述搅拌槽具有截面形状为圆形的内周面，所述搅拌器附设为与所述搅拌槽的内周面有一个小的空隙。所述搅拌槽具有至少两个流体入口和至少一个流体出口。流体入口中的一个流体入口向搅拌槽内导入被处理流体中的含有一种反应物的第一被处理流体，流体入口中的其他一个流体入口，通过与所述第一被处理流体不同的流路，向搅拌槽内导入包含与所述反应物不同的另一个反应物的第二被处理流体。搅拌槽和搅拌器的至少一种相对另一种高速旋转，从而使被处理流体成为薄膜状态。在此薄膜流体中至少使所述第一被处理流体与第二被处理流体所包含的反应物进行反应，该文献还记载了可以导入三个以上的被处理流体到搅拌槽中，所以，如图4、图5所示可以设置三个以上的导入管。

在本发明中至少氧化铁粒子的制备优选使用微反应器，另外优选使用与专利文献6所记载的流体处理装置的原理相同的装置，来制备氧化铁粒子以及在制备的氧化铁粒子的表面的至少一部分上涂覆硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。

作为本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的制备方法的一例，优选使用如下的制备方法。将至少包含氧化铁粒子的原料的氧化铁原料液，与至少包含为了析出氧化铁粒子的氧化铁析出物质的氧化铁析出溶剂相混合形成混合流体，并于该混合流体中析出氧化铁粒子，接着，将包含有氧化铁粒子的所述混合流体，与至少包含硅氧化物的原料的硅氧化物原料液相混合，从而在氧化铁粒子的表面的至少一部分涂覆硅氧化物制备涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。

在本发明中制备涂覆硅氧化物的氧化铁粒子时所使用的氧化铁粒子的原料以及硅氧化物的原料没有特别的限定，只要是用反应、结晶、析出、共沉淀等方法能够产生氧化铁或者硅氧化物就可以实施。在本发明中将该方法记载为析出。

作为氧化铁的原料例如可以是铁的单体或铁的化合物。铁的化合物没有特别的限定，但作为一例可以例举诸如铁的盐或氧化物、氢氧化物、氢氧化氧化物、氮化物、碳化物、络合物、有机盐、有机络合体、有机化合物或这些的水合物、有机溶剂化物等。作为铁的盐没有特别的限定，作为一例可以例举诸如铁的硝酸盐或亚硝酸盐、硫酸盐或亚硫酸盐、甲酸盐或乙酸盐、磷酸盐或亚磷酸盐、次亚磷酸盐或氯化物、氧盐或乙酰丙酮盐、或者这些的水合物，有机溶剂化物等，作为有机化合物可以例举铁的醇等。以上这些铁的化合物可以单独使用，也可以将多种混合物作为氧化铁粒子的原料来使用。具体的作为一例，可以例举氯化铁(ⅲ)、氯化铁(ⅱ)、硝酸铁(ⅱ)、硫酸铁(ⅲ)、乙酰丙酮铁或这些的水合物。

此外，作为硅氧化物的原料，可以例举硅的氧化物或氢氧化物、其他硅的盐或醇等化合物或这些的水合物。对此没有特别的限定，作为一例可以例举磺酰基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-三氟丙基-三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷(tmos)、四乙氧基硅烷(teos)、以及teos的低聚合物例如硅酸乙酯40、四异丙基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四丁氧基硅烷以及同类物质。进一步作为硅氧化物的原料还可以使用其他的硅氧烷化合物诸如双(三乙氧基硅烷基)甲烷、1、9双(三乙氧基硅烷基)壬烷、二乙氧基二氯硅烷、三乙氧基氯硅烷等。

此外，所述氧化铁粒子的原料以及硅氧化物的原料为固体时，优选为使用所述氧化铁粒子的原料以及硅氧化物的原料被熔化的状态，或者混合或溶解于后述溶剂中的状态(包含分散的状态)。所述氧化铁粒子的原料以及硅氧化物的原料物为液体或气体时，也优选为使用混合或溶解于后述溶剂中的状态(包含分散的状态)。作为氧化铁粒子的原料仅使用能够生成氧化铁的原料时，能够制备在氧以外的元素中包含铁元素的氧化铁粒子。另外，作为氧化铁粒子的原料，使用除了能够生成氧化铁粒子的原料以外多个氧化铁粒子的原料时，能够制备对除了氧元素以外的元素除铁以外还包含多个元素的复合氧化铁。进一步，这些氧化铁以及氧化物原料液或硅氧化物原料液可以包含分散液或泥浆等状态来实施。

在本发明中氧化铁粒子优选为α-fe2o3(赤铁矿)。因此，氧化铁粒子的原料所包含的铁离子优选为fe³⁺，作为氧化铁粒子的原料优选为使用在溶液中生成fe³⁺离子的物质。但也可以使用将生成fe²⁺离子的物质溶解于溶剂中，并用硝酸等氧化性酸将fe²⁺离子转换为fe³⁺离子的手法来调制氧化铁粒子的原料。

作为氧化铁析出物质，是指能够将氧化铁原料液中所包含的氧化铁粒子的原料以氧化铁粒子析出的物质，而且还能够将硅氧化物原料液中所包含的硅氧化物的原料以硅氧化物析出的物质，对此没有特别的限定，例如可以使用酸性物质或者碱性物质。优选以将氧化铁析出物质混合·溶解·分子分散于后述溶剂中的状态来使用。

作为碱性物质，可以例举氢氧化钠或氢氧化钾等金属的氢氧化物、甲醇钠或异丙醇钠等金属的醇、三乙胺、二乙氨基乙醇或二乙胺等胺类化合物或氨等。

作为酸性物质可以列举诸如王水、盐酸、硝酸、发烟硝酸、硫酸、发烟硫酸等的无机酸，如甲酸、乙酸、氯乙酸、二氯乙酸、草酸、三氟乙酸、三氯乙酸等的有机酸。

作为用于调制氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂和硅氧化物原料液的溶剂，例如可以例举水或有机溶剂，或者这些的多种混合溶剂。作为所述水，例如可以例举自来水或离子交换水、纯水或超纯水、ro水(反渗透水)等。作为有机溶剂，例如可以例举醇化合物溶剂、酰胺化合物溶剂、酮化合物溶剂、醚化合物溶剂、芳香族化合物溶剂、二硫化碳、脂肪族化合物溶剂、腈化合物溶剂、亚砜化合物溶剂、卤素化合物溶剂、酯化合物溶剂、离子性液体、羧酸化合物、磺酸化合物等。以上溶剂可以分别单独使用，也可以将多种混合使用。作为醇化合物溶剂，可以例举甲醇或乙醇等一元醇、乙二醇或丙二醇等多元醇。此外，在不给涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的制备以不良影响的范围内，根据需要可以将所述酸性物质或碱性物质混合于氧化铁原料液或硅氧化物原料液中。

(分散剂等)

本发明在不带给涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的制备以不良影响的范围内，根据目的和需要可以使用各种分散剂或界面活性剂。对此没有特别的限定，作为分散剂或界面活性剂可以使用一般在市场上贩卖的商品、制品或新规合成的。作为一例可以例举阴离子性界面活性剂、阳离子性界面活性剂、非离子性界面活性剂、或各种聚合物等分散剂。此些分散剂可以单独使用，也可以并用两种以上。所述界面活性剂以及分散剂、可以包含于氧化物原料液、氧化物析出溶剂、硅氧化物原料液的至少一种的流体中。另外，所述界面活性剂以及分散剂还可以包含于与氧化物原料液、氧化物析出溶剂、硅氧化物原料液不同的其他流体中。

作为改变本发明的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所包含的官能基的方法，没有特别的限定。作为一例可以将包含官能基的物质加入到将涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于目的溶剂而得到的分散液中，进行搅拌等处理从而实施，还可以将包含有涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的流体与包含有具有官能基的物质的流体，用所述微反应器进行混合来实施。

作为具有官能基的物质，是指包含能够与涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所包含的羟基替换的官能基的物质，作为一例可以例举诸如无水乙酸或无水丙酸等酰化剂、或苏美尔硫酸或碳酸二甲酯等甲基化剂、以及三甲基氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂等。

本发明的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，除了专利文献3或者专利文献4所记载的以外，没有特别的限定，诸如可以适用于口红或粉底、防晒剂等各种以涂布到皮肤上为目的的涂布用组成物，或溶剂类涂料、水性涂料等各种各样的涂料组成物中。所述涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物，根据需要还可以进一步适当地包含颜料、染料的其他、湿润剂、分散剂、分色剂、调平剂、粘度调整剂、结皮防止剂、胶凝抑制剂、消泡剂增粘剂、下垂抑制剂、防霉剂、紫外线吸收剂、成膜助剂、界面活性剂等添加剂。以涂装为目的时，作为树脂成分可以例举诸如聚酯类树脂、三聚氰胺类树脂、苯酚类树脂、环氧类树脂、氯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、硅类树脂、氟类树脂等。本发明的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物包含的涂料所适用的涂布物，可以是由单一涂料组成物所构成的单层涂布物，还可以是如专利文献3或者专利文献4的以层压涂膜为用途的由多个涂料组成物所构成的多层涂布物。此外，还可以包含于具有颜料的涂料中来实施，还可以包含于透明涂料等涂料中来实施。

作为涂布物的颜色没有特别的限定，可以根据目的色相使用本发明的涂布用涂覆硅氧化物的氧化铁组成物。可以使用红色系例如蒙塞尔色环中具备rp～yr色相的颜色、从黄色到绿色系例如蒙塞尔色环中具备y～bg色相的颜色、从蓝色到紫色系例如蒙塞尔色环中具备b～p的色相的颜色(分别包含金属色)的涂布物中所使用的涂布用组成物中适当地混合来实施，例如可以使用颜色索引中登记的所有颜料或染料。其中譬如作为构成红色的颜料或染料可以例举颜色索引中的分类为c.l.pigmentred中的颜料和染料、分类为c.l.pigmentviolet或c.l.pigmentorange中的颜料和染料等。更具体地可以例举诸如c.l.pigmentred122或c.l.pigmentviolet19的喹那酮颜料；或者如c.l.pigmentred254或c.l.pigmentorange73的二酮吡咯并吡咯类的颜料；如c.l.pigmentred150或c.l.pigmentred170的萘酚类颜料；或者如c.l.pigmentred123或c.l.pigmentred179的苝类颜料；或者如c.l.pigmentred144的偶氮类颜料。这些构成红色的颜料和染料可以单独使用，也可以混合多个来使用。此外，本发明中的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，也可以不混合所述颜料和染料等而单独混合于涂布用组成物中来使用。

此外，在本发明的涂布用组成物中，通过包含c.l.pigmentred123或c.l.pigmentred179的苝类颜料，可以构成色彩度高，如专利文献3或专利文献4所使用的用于层压涂装时的亮点和暗点的差大的涂布物，尤其对红色涂布物而言，是很好的试例。

实施例

以下举出实施例来更加具体的说明本发明。但本发明并不局限于下述实施例。此外，作为以下实施例中的纯水使用导电率为0.86μs/cm(测量温度为25度)的纯水。

(tem观察用试剂的调制和stem观察用试剂的调制)

将实施例所得到的经过清洗处理后的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的湿饼样品的一部分分散于丙二醇中，进一步用异丙醇(ipa)来稀释100倍，并将所得到的稀释液滴到火棉胶膜或者微电网上晾干作为tem观察用试剂或stem观察用试剂。

(透射型电子显微镜和能量分散型x线分析装置：tem-eds分析)

根据tem-eds分析来观察涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以及定量分析，此时使用能量分散型x线分析装置、具备jed-2300(jeol制)的透射型电子显微镜、jem-2100(jeol制)。作为观察条件，将加速电压设定为80kv，观察倍率设定为10000倍以上。表2、4所记载的粒径(d)为一次粒径是与本说明书以及权利要求书中所提及的粒径相对应的，其是由涂覆硅氧化物的氧化铁粒子最外周之间的距离所算出的，是对100个粒子进行测量的结果的平均值。同样表2、4所记载的内核粒径(dc)为作为内核的氧化铁粒子的一次粒径或者作为内核的凝聚体的粒径，其是由涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的作为内核的氧化铁粒子的最外周之间的距离所算出的，是测量100个粒子的内核粒子直径的结果的平均值。此外，对一个粒子进行eds分析，计算出作为内核的氧化铁粒子所包含的元素与作为外壳的硅氧化物所包含的元素的摩尔比。另外，检测了作为外壳的硅氧化物的厚度(以下，称为外壳层的厚度)。对一个粒子检测四个位置，并将10个粒子的平均值记载在了表2的“涂覆厚度”的项目上。以下称作为内核的氧化物粒子为内核，称作为外壳的硅氧化物为外壳或外壳层。此外，表4所记载的内核换算粒子径dc为作为内核的氧化铁粒子的凝聚体的最外周距离。

(扫描透射型电子显微镜和能量分散型x线分析装置：stem-eds分析)

根据stem-eds分析，涂覆硅氧化物的氧化铁粒子中所含有的元素制图以及定量，使用能量分散型x线分析装置、具有centurion(jeol制)的原子分解能分析电子显微镜、jem-arm200f(jeol制)。观察条件为将加速电压设定为80kv，观察倍率设定为50000倍以上，用直径为0.2nm的光束进行分析。

(x线衍射测量)

x线衍射(xrd)测量使用粉末x线衍射测量装置empyrean(spectris的panalytical事业部制)。测量条件为测量范围：10～100[°2theta]cu对阴极、管电压45kv、管电流40ma、扫描速度0.3°/min。用每个实施例所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的干燥粉末来进行xrd测量。

(ft-ir检测)

ft-ir检测中，使用傅立叶变换红外光光度计、ft/ir-4100(日本分光制)。检测条件为用atr法，分解能为4.0cm^-1，累计数为1024次。

(透射光谱以及吸收光谱)

透射光谱及吸收光谱，使用可视紫外吸收分光光度计(制品名：uv-2450、岛津制作所制)。透射光谱的测量范围为200～800nm，吸收光谱的测量范围为190～800nm，采样率为0.2nm，以低速的测量速度来进行测量。

透射光谱是将除了实施例2以外的涂覆硅氧化物的氧化铁以fe2o3的0.05重量％的浓度分散于纯水中的分散液作为测量试料来使用的，实施例2是将涂覆硅氧化物的氧化铁以fe2o3的0.05重量％的浓度分散于乙酸丁酯中的分散液作为测量试料来使用的。吸收光谱是将除了实施例2以外的涂覆硅氧化物的氧化铁以fe2o3的0.007重量％(0.0005mol/l)的浓度分散于纯水中的分散液作为测量试料来使用的，实施例2是将涂覆硅氧化物的氧化铁以fe2o3的0.007重量％的浓度分散于乙酸丁酯中的分散液作为测量试料来使用的。在吸收光的测量后，从测量结果所得到的吸光度以及分散液的氧化铁浓度(作为fe2o3)，计算出每个测量波长下的摩尔吸光系数，并将横轴作为测量波长，将纵轴未作摩尔吸光系数而记载的图形。测量中使用厚度为1cm的液体用腔体。此外，将190～380nm的多个测量波长中的摩尔吸光系数单纯的平均算出平均摩尔吸光系数。

(透明指数)

透明指数的测量，使用透明指数计(型号hz-v3、sugatest制)。作为光学条件用与jisk7136、jisk7361相对应的双光束方式的光源d65光。测量为在厚度1mm的液体腔中，对后述的分散液进行测量。

(实施例1)

使用高速旋转式分散乳化装置的clearmix(制品名：clm-2.2s、mtechnique制)来调制氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂和硅氧化物原料液。具体的，根据表1的实施例1所示的氧化铁原料液的处方，将氧化铁原料液的每个成分用clearmix在调制温度为40度、转子的旋转速度为20000rpm的条件下，搅拌30分钟使混合物均匀混合，从而调氧化铁原料液。此外，根据表1的实施例1所示的氧化铁析出溶剂的处方，将氧化铁析出溶剂的每个成分用clearmix在调制温度为45度、转子的旋转速度为15000rpm的条件下，搅拌30分钟使混合物均匀混合，从而调制氧化铁析出溶剂。另外，根据表1的实施例1所示的硅氧化物原料液的处方，将硅氧化物原料液的每个成分用clearmix在调制温度为20度、转子的旋转速度为6000rpm的条件下，搅拌10分钟使混合物均匀混合，从而调制硅氧化物原料液。

另外，表1所记载的化学式或缩略符号所表示的物质分别如下，97wt％h2so4为浓硫酸(日本kishida化学制)、naoh为氢氧化钠(日本关东化学制)、teos为四乙氧基硅烷(和光纯药制)、fe(no3)3·9h2o为硝酸铁九水合物(关东化学制)。

接着将调制的氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂、和硅氧化物原料液用本申请的申请人所提出的日本专利文献6所记载的流体处理装置来混合。在此，日本专利文献6所记载的流体处理装置是指该文献的图1(b)所记载的装置，即，第二导入部和第三导入部的开口部d20、d30以同心圆的环形形状环绕环形盘形状的处理用面2的中央的开口。具体的将作为a液的氧化铁原料液从第一导入部d1导入到处理用面1、2之间，将处理用部件10以旋转速度1130rpm进行旋转，同时将作为b液的氧化物析出溶剂从第二导入部d2导入到处理用面1、2之间，使氧化铁原料液与氧化物析出溶剂在薄膜流体中混合，从而在处理用面1、2之间析出作为内核的氧化铁粒子。接着，将作为c液的硅氧化物原料液从第三导入部d3导入到处理用面1、2之间，在薄膜流体中与包含作为内核的氧化铁粒子的混合流体相混合。其结果，在作为内核的氧化物粒子的表面析出硅氧化物，从而使包含有涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的排出液(以下简称为涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散液)从流体处理装置的处理用面1、2之间排出。被排出的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散液借由容器v回收到烧杯b中。

表2表示流体处理装置的操作条件。表2所示的a液、b液和c液的导入温度(送液温度)与导入压力(送液压力)是通过设置在通往处理用面1、2的导入甬道内部(第一导入部d1、第二导入部d2、第三导入部d3)的温度计和压力计来测量的。表2所示的a液的导入温度是指在第一导入部d1内的导入压力下的实际a液温度，相同b液温度是指在第二导入部d2内的导入压力下的实际b液温度，c液的导入温度是指在第三导入部d3内的导入压力下的实际c液温度。

ph值的测定使用horiba制的型号为d-51的ph计。在将a液、b液、c液导入到流体处理装置前，在室温条件下检测其ph值。此外，因为检测刚刚被混合的氧化铁原料液和氧化铁析出溶剂的混合液的ph值，以及检测刚刚被混合的包含有内核用氧化铁粒子的流体和硅氧化物原料液的混合液的ph值很困难，所以，在室温条件下，检测从该装置排出并回收到烧杯b中的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散液的ph值。

从流体处理装置排出并回收到烧杯b中的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散液制备干粉和湿饼样品。其制备方法以此类处理的常规方法来进行处理。回收排出的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散液，并沉淀涂覆硅氧化物的氧化铁粒子后去除上面澄清的液体，然后用混合了纯水100重量部和甲醇100重量部的混合液体，反复进行清洗和沉淀三次，其后，用纯水反复进行清洗和沉淀三次，如此清洗涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，最终获得涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的湿饼，并将该最终获得的湿饼的一部分在-0.10mpag、以及25℃的条件下，晾干20小时获得干粉。剩余的湿饼作为湿饼样品。

表1

实施例1

表2

实施例1

表2以及表4所记载的摩尔比(外壳/内核)是将一个涂覆硅氧化物的氧化铁粒子由tem-eds分析算出的元素的摩尔比，换算成该元素的氧化物的数值。例如表2的实施例1中的摩尔比(外壳/内核、sio2/fe2o3)是对一个核壳型氧化物粒子将由tem-eds分析算出的si/fe摩尔比，换算成sio2/fe2o3的数值，这样算出10个粒子的摩尔比(sio2/fe2o3)并求出其平均值与计算值一起记载在了表2中。计算值是由内核用氧化铁原料液中的fe的浓度和导入流量、以及氧化物原料液中的si的浓度和导入流量来计算的。

实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片如图1所示。在此可以观察到核壳型涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，该粒子的内核为一个氧化铁粒子，在内核的整体表面均匀地涂覆有硅氧化物，并可以观察到作为内核的氧化铁粒子的整体表面涂覆有厚度为1.37nm程度的硅氧化物的涂层(外壳层)。实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的内核粒径(dc)为5.46nm，粒径(d)为8.20nm，同样对实施例1所得到的涂覆硅氧化物的铁粒子，用stem制图的结果如图2所示。在图2中的(a)、(b)、(c)、(d)分别是，(a)为暗视野图像(haadf图像)、(b)为氧(o)、(c)为铁(fe)、(d)为硅(si)的制图。由haadf图像观察粒子，可以观察到氧元素(o)和硅元素(si)分别分布在粒子的整体上，对于铁(fe)观察到比haadf所观察到的粒子半径小1.37nm程度。d/dc为150.2％。

(实施例2)

为了对实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子赋予作为酯基的一种的乙酰基，进行以下的操作。首先将实施例1所得到的1重量部的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子投入到99重量部的丙二醇中，使用高速旋转式分散乳化装置的clearmix(制品名：clm-2.2s、mtechnique制)在温度为65度、转子的旋转速度为20000rpm的条件下，进行1个小时的分散处理，从而调制分散液。向所述涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的丙二醇分散液中，以对1重量部的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子投入2重量部的吡啶与1重量部的无水乙酸，用所述高速旋转式分散乳化装置在调制温度为65度、转子的旋转速度为20000rpm的条件下，进行一个小时的分散处理。将所得到的处理液26，000g,以15分钟为条件进行离心分离，使上面的澄清液分离以获得沉淀物。将该沉淀物的一部分在-0.10mpag、25度下晾干20小时以得到干粉。根据tem观察的结果，实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的内核粒径(dc)为5.47nm，粒径(d)为8.19nm，与实施例1略相同的粒径。d/dc为149.7％。

图3为实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的xrd检测结果。在该检测结果中可以看到因氧化铁(fe2o3)而引起的高峰，其他高峰没有被观察到。此外，对实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，也得到了与实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的xrd的测量结果相同的测量结果。另外，图4为实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以及实施例2所得到的在实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子上赋予乙酰基的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的ft-ir测量(红外吸收光谱)结果，以及二氧化硅(sio2)和氧化铁(α‐fe2o3)的ft-ir检测结果。从图4可以看出对于实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，在950cm^-1附近会有比较宽阔的高峰。这是在氧化铁(fe2o3)上看不到的高峰，而且比在sio2上所看到的在1000cm^-1附近的高峰低的波数上观察到的。因此，实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的硅氧化物可以认为是sio2或者是像sio2-x这样的欠缺一部分氧的状态。此外，在2900～3600cm^-1附近可以看到因羟基而引起的比较宽阔的高峰。另外，从实施例2所得到的在实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子上赋予了乙酰基的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的ft-ir的测量结果，可以看到实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子在2900～3600cm^-1附近因羟基而产生的宽阔的高峰变小，并在1450cm^-1附近与1600cm^-1附近还可以看到因新规的乙酰基而产生的高峰。

即，实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子是表面涂覆了非晶质的硅氧化物的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，是由乙酰基替换了实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子所含有的羟基，由此向涂覆硅氧化物的氧化铁粒子赋予了乙酰基。

(比较例1)

作为比较例1除了c液使用硅氧化物原料液以外，其他条件(除了c液的条件以外)与实施例1相同，并由此制备了表面没有被硅氧化物所涂覆的氧化铁粒子。用与实施例1相同的方法进行了tem观察、xrd测量。用与实施例1的内核粒径相同的方法测量的粒径为6.40nm，根据xrd测量结果，只检测到了氧化铁的高峰。排出液的ph值为13.89(测量温度为29.6度)。所得到的氧化铁粒子分散液中的氧化铁粒子已经凝聚。

(实施例3)

作为实施例3除了使用日本专利文献特开2009-112892号公报所记载的装置以及a液(氧化铁原料液)、b液(氧化铁析出溶剂)、c液(硅氧化物原料液)的混合·反应方法以外，其他条件与实施例1相同，并以此制备了涂覆硅氧化物的氧化铁粒子。在此，日本专利文献特开2009-112892号公报的装置，使用该文献中的图4所记载的搅拌槽内径均一的装置，该搅拌槽的内径为420mm，搅拌器的外端与搅拌槽的内周面的间隙为1mm，搅拌刀片的旋转数使用与实施例1相同的流体处理装置的处理用部件10相同的旋转数(1130rpm)。此外，将a液导入到搅拌槽内，接着将b液加入到由a液压着搅拌槽的内周面而形成的薄膜流体中混合并使其发生反应，进一步将c液加入到由a液与b液的混合液压着搅拌槽的内周面而形成的薄膜流体中混合并使其发生反应。tem观察的结果，观察到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，内核为一个氧化铁粒子，在内核的表面的一部分涂覆有硅氧化物。而且，在内核的氧化铁粒子的表面可以观察到厚度为1.0～2.0nm程度的硅氧化物涂覆层。相同对实施例3所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，进行了与实施例1相同的用stem制图，其结果对haadf像所观察到的粒子，可以观察到氧元素(o)分布在每一个粒子上，而有关铁(fe)比通过haadf所观察到的粒子半径约小1.0～2.0nm程度，硅元素(si)可以观察到其主要分布在涂覆层上。在此，粒径为16.9nm，作为外壳的硅氧化物的厚度(涂覆厚度)为1.0nm～2.0nm，涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的d/dc为113.4～131.0％。根据实施例3所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的xrd检测结果，可以观察到氧化铁(fe2o3)引起的高峰，没有观察到其他的高峰。

(实施例4)

使用高速旋转式分散乳化装置的clearmix(制品名：clm-2.2s、mtechnique制)来调制氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂和硅氧化物原料液。具体地，根据表3的实施例4所示的氧化铁原料液的处方，将氧化铁原料液的每个成分用clearmix在调制温度为40度、转子的旋转速度为20000rpm的条件下，搅拌30分钟使混合物均匀混合，从而调氧化铁原料液。此外，根据表3的实施例4所示的氧化铁析出溶剂的处方，将氧化铁析出溶剂的每个成分用clearmix在调制温度为45度、转子的旋转速度为15000rpm的条件下，搅拌30分钟使混合物均匀混合，从而调制氧化铁析出溶剂。另外，根据表3的实施例4所示的硅氧化物原料液的处方，将硅氧化物原料液的每个成分用clearmix在调制温度为20度、转子的旋转速度为6000rpm的条件下，搅拌10分钟使混合物均匀混合，从而调制硅氧化物原料液。

另外，表3所记载的化学式或缩略符号所表示的物质分别如下，97wt％h2so4为浓硫酸(日本kishida化学制)、naoh为氢氧化钠(日本关东化学制)、teos为四乙氧基硅烷(和光纯药制)、fe(no3)3·9h2o为硝酸铁九水合物(关东化学制)。

表3

实施例4

表4

实施例4

接着将调制的氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂、和硅氧化物原料液用与实施例1相同的流体处理装置来混合。表4为流体处理装置的操作条件。表4所记载的内核粒径dc是形成凝聚体的氧化铁粒子的最大外周距离，是测量100个所述凝聚体并求的其平均值。有关粒子的清洗方法以及分析·评价方法与实施例1相同。实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片如图6所示。在此可以观察到该粒子的内核为多个氧化铁粒子的一次粒子的凝聚体，该凝聚体被硅氧化物所涂覆的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，同时观察到在在氧化铁粒子的凝聚体的表面上有硅氧化物的涂层。涂覆状态可以看到多数的凝聚体都是被均匀地涂覆的，但还存在具有一部分没有被涂覆的部位的凝聚体。此外，实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的粒径为50nm以下，图6虽然没有图示粒径d或内核换算粒径dc的详细状况，但d/dc为162.9％程度。xrd的测量结果与实施例1相同检测出了α‐fe2o3(赤铁矿)的高峰。ft-ir的检测结果也与实施例1相同。

xrd检测结果在实施例1～实施例4、以及比较例1的所有条件下，很明显地检测出了α‐fe2o3(赤铁矿)的高峰。另外，在实施例1～实施例4中，如上所述，对涂覆粒子表面的硅氧化物并没有检测出其高峰，所以可以判断硅氧化物为非晶质。

(比较例2)

使用高速旋转式分散乳化装置的clearmix(制品名：clm-2.2s、mtechnique制)来调制氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂和硅氧化物原料液。具体地，根据表5的比较例2所示的氧化铁原料液的处方，将氧化铁原料液的每个成分用clearmix在调制温度为40度、转子的旋转速度为20000rpm的条件下，搅拌30分钟使混合物均匀混合，从而调氧化铁原料液。此外，根据表5的比较例2所示的氧化铁析出溶剂的处方，将氧化铁析出溶剂的每个成分用clearmix在调制温度为45度、转子的旋转速度为15000rpm的条件下，搅拌30分钟使混合物均匀混合，从而调制氧化铁析出溶剂。另外，根据表5的比较例2所示的硅氧化物原料液的处方，将硅氧化物原料液的每个成分用clearmix在调制温度为20度、转子的旋转速度为6000rpm的条件下，搅拌10分钟使混合物均匀混合，从而调制硅氧化物原料液。

另外，表5所记载的化学式或缩略符号所表示的物质分别如下，60wt％hno3为浓硝酸(日本kishida化学制)、naoh为氢氧化钠(日本关东化学制)、teos为四乙氧基硅烷(和光纯药制)、fe(no3)3·9h2o为硝酸铁九水合物(关东化学制)。

表5(比较例2)

表6(比较例2)

接着将调制的氧化铁原料液、氧化铁析出溶剂、和硅氧化物原料液用与实施例1相同的流体处理装置来混合。表6为流体处理装置的操作条件。粒子的清洗方法以及分析·评价方法与实施例1相同。对比较例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子进行tem观察，其结果没有观察到在一个氧化铁粒子的整体表面均匀地涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，而观察到了很多粒子都是在多个氧化铁粒子上涂覆硅氧化物的。图5为比较例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的tem相片。从图5中可以看出将多个氧化铁粒子的一次粒子的凝聚体作为内核，用作为外壳的硅氧化物所涂覆的状况，还可以看作为内核的氧化铁粒子的一次粒子为未知的部分。此外，比较例2所得到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，该氧化铁粒子的凝聚体的粒径大于50nm。xrd检测结果与实施例1相同检测出了α‐fe2o3(赤铁矿)的高峰，ft-ir的检测结果也得到了与实施例1相同的结果。

(比较例3)

作为比较例3将日本和光纯药制的氧化铁(ⅲ)(α‐fe2o3)分散于丙二醇或水中，并用与实施例1相同的方法进行了tem观察、透明指数、紫外可视透射吸光光谱、反射光谱、xrd测量。图9为比较例3的氧化铁粒子的tem相片。平均一次粒径为119.6nm。另外，比较例3的tem观察用试料的制备为将市场上贩卖的氧化铁(ⅲ)(α‐fe2o3)不进行清洗便使用。xrd检测结果明显检出了α‐fe2o3(赤铁矿)的高峰。

图8的横轴为测量波长，纵轴为摩尔吸光系数，该摩尔吸光系数由实施例1、实施例4的分散液以及比较例1、比较例3的分散液的吸收光谱检测结果所得到的吸光度以及检测液中氧化铁的浓度(作为fe2o3)来计算，所述实施例1、实施例4的分散液以及比较例1、比较例3的分散液分别是将实施例1、实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于纯水中所得到的分散液、以及将比较例1、3所得到的氧化铁粒子分散于丙二醇中所得到的分散液。表7为在波长为190nm～380nm范围内的摩尔吸光系数以及在波长为220nm、250nm、300nm、350nm、400nm时的摩尔吸光系数，以及检测液的ph值和导电率。

表7

图7为分别将本发明的实施例1以及实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子与比较例1、比较例2、比较例3所得到的氧化铁粒子或涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，分散于纯水中的分散液的透射光谱，与将实施例2所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子分散于乙酸丁酯中的分散液的透射光谱。此外，每个分散液中的氧化铁的浓度相同。由图7可以看到所述实施例以及比较例的涂覆硅氧化物的氧化铁以及氧化铁的分散液，除了比较例3以外，在可视范围内的透射率以及紫外范围内的透射率几乎没有差别。但是由图8以及表7可以看到包含本发明实施例的涂覆硅氧化物的氧化铁的涂覆用组成物，在波长为190nm～380nm范围的光线的摩尔吸光系数为1500l/(mol·cm)以上，但比较例1的表面没有被硅氧化物所涂覆的氧化铁粒子，以及比较例2的在凝聚体的表面的至少一部分涂覆硅氧化物的粒径超过50nm的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子的分散体，在波长为190nm～380nm范围的光线的平均摩尔吸光系数为1500l/(mol·cm)以下。

将所述实施例1所得到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的0.05重量％的浓度分散于丙二醇中的分散液的透明指数为0.00％，另外以fe2o3的0.31重量％的浓度分散于水中的分散液的透明指数为0.00％，两者都是透明度很高的分散液。进一步，将所述实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的2.0重量％的浓度分散于水中的分散液的透明指数为0.89％，是透明度很高的分散液。此外，对此，将比较例3的氧化铁粒子以0.02重量％的浓度分散于丙二醇中的分散液的透明指数为21.9％，另外以0.31重量％的浓度分散于水中的分散液的透明指数为15.9％，以2.0重量％的浓度分散于水中的分散液的透明指数为23.4％，都明显的可以看到浑浊。另外，将比较例1所得到的氧化铁粒子以2.0重量％的浓度分散于纯水中的分散液的透明指数为2.56％，可以看到浑浊。将比较例2所得到的氧化铁粒子以0.02重量％的浓度分散于丙二醇中的分散液的透明指数为6.44％，另外，以0.31重量％的浓度分散于纯水中的分散液的透明指数为7.9％，以2.0重量％的浓度分散于纯水中的分散液的透明指数为8.8％，都明显的可以看到浑浊。将所述实施例2所得到涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的2.0重量％的浓度分散于乙酸丁酯中的分散液的透明指数为1.26％，是透明度很高的分散液。

将所述实施例3所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的0.05重量％的浓度分散于丙二醇中的分散液的透明指数为0.09％，另外以fe2o3的0.31重量％的浓度分散于纯水中的分散液的透明指数为0.14％，两者都是透明度很高的分散液。进一步，将所述实施例3所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的2.0重量％的浓度分散于纯水中的分散液的透明指数为0.54％，是透明度很高的分散液。

将所述实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的0.05重量％的浓度分散于丙二醇中的分散液的透明指数为0.91％，另外以fe2o3的0.31重量％的浓度分散于水中的分散液的透明指数为1.46％，虽然透明度不如实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，但也是透明度高的分散液。进一步，将所述实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子以fe2o3的2.0重量％的浓度分散于水中的分散液的透明指数为1.64％，虽然透明度不如实施例1所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子，但也是透明度高的分散液。

如上所述，实施例1～实施例4所得到的涂覆硅氧化物的氧化铁粒子或者其组成物的摩尔吸光系数在190nm～380nm范围内为1500l/(mol·cm)以上，用于化妆材料或者涂料中时，具有高紫外线防御能力的同时不会损坏透明度以及涂覆到皮肤上时的质感，而且对涂装体进行涂覆时不会损坏制品的外观性。另外，由此能够降低涂布用组成物的透明指数从而获得高透明度。另一方面，比较例1、比较例2、3的氧化铁粒子在紫外可视范围内的吸收范围以及可视范围内的透射范围没有明确的差别，所以会损坏涂布物原有的颜色、颜色特性以及质感或外观、制品的外观性。