WO2018083805A1 - 色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、及びケイ素化合物被覆酸化物粒子、並びにそのケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用組成物 - Google Patents

色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、及びケイ素化合物被覆酸化物粒子、並びにそのケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用組成物 Download PDF

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本田大介
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    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12Treatment with organosilicon compounds

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing silicon compound-coated oxide particles with controlled color characteristics, silicon compound-coated oxide particles, and a coating composition containing the silicon compound-coated oxide particles.
  • Oxide particles change properties such as ultraviolet absorption characteristics and near-infrared reflection characteristics by selecting the type of elements other than oxygen contained in the oxide particles. Therefore, sunscreen agents, lipsticks, and foundations in the cosmetics field Or, it is a material used in a wide range of fields, such as exterior walls of buildings, signs, vehicles, etc., but at the same time it is intended to be applied to the human body like cosmetics etc.
  • the demands for aesthetics, texture, and safety are very high, and the demands for vividness of colors and design are very high when used for paints for building materials, outer walls, signboards, vehicles, and the like.
  • oxides such as iron oxide and zinc oxide
  • a method of making them fine particles see Patent Document 1 and Patent Document 2
  • elements other than oxygen constituting the oxide a plurality of elements other than iron or zinc
  • a method for improving characteristics such as color characteristics, ultraviolet absorption characteristics, and near-infrared reflection characteristics by a method such as complex oxide formation
  • Patent Document 5 and Patent Document 6 that disclose the invention by the applicant of the present application uniformly use a method of depositing various nanoparticles such as iron oxide between relatively rotating processing surfaces that can approach and separate. A method for producing simple oxide nanoparticles is described.
  • Patent Document 5 describes the production of oxides and hydroxides separately, and Patent Document 6 describes the production of a uniform oxide. Was not listed. That is, it has not been shown to control the specific characteristics expressed by these oxide nanoparticles, and there has been a demand for oxide particles whose color characteristics are strictly controlled.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing silicon compound-coated oxide particles with controlled color characteristics and silicon compound-coated oxide particles with controlled color characteristics. That is, an object of the present invention is to control the color characteristics by coating the oxide with a silicon compound for the purpose of maximally improving the characteristics inherent to the oxide and compensating for such characteristics. This utilizes the fact that the Si—OH bond in the coated silicon compound changes in ratio and form depending on the production method and the environmental change after production. It is an object to control the reflectance for the near-infrared region having a wavelength of 780 nm to 2500 nm. Another object is to control reflectance, transmittance, hue, or saturation in the visible region of wavelengths from 380 nm to 780 nm.
  • an object is to control the reflectance or molar extinction coefficient.
  • the inventor of the present application describes the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound in the silicon compound-coated oxide particles, the silicon compound-coated iron oxide particles, the silicon compound-coated zinc oxide particles, and the silicon compound as the silicon compound-coated oxide particles.
  • the present invention has been completed by finding that the color characteristics of the compound-coated oxide particles are improved.
  • Another object of the present invention is to provide a coating composition containing silicon compound-coated oxide particles whose color characteristics are controlled in light of the above circumstances.
  • the present invention is a method for producing silicon compound-coated oxide particles in which at least a part of the surface of the oxide particles is coated with a silicon compound.
  • This is a method for producing silicon compound-coated oxide particles, wherein color characteristics are controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound.
  • the color characteristic is any one of reflectance, transmittance, molar extinction coefficient, hue, and saturation.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound in a dispersion state in which the silicon compound-coated oxide particles are dispersed in a dispersion medium it is preferable to control the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound in a dispersion state in which the silicon compound-coated oxide particles are dispersed in a dispersion medium.
  • the dispersion is preferably in the form of a coating, and it is preferable to control the color characteristics of the silicon compound-coated oxide particles by heat-treating the coating-like dispersion.
  • the present invention also relates to a method for producing a silicon compound-coated oxide particle by coating at least a part of the surface of a single oxide particle or the surface of an aggregate in which a plurality of oxide particles are aggregated with a silicon compound.
  • the particle diameter of the oxide particles or the aggregates of the oxide particles is preferably 1 nm or more and 50 nm or less.
  • the present invention is a method for producing silicon compound-coated oxide particles by depositing a silicon compound in a dispersion in which oxide particles are dispersed in a dispersion medium. It is preferable to control the Si—OH bond ratio by controlling the pH at which the silicon compound is precipitated in the oxide particle dispersion.
  • the present invention the ratio of Si-OH bonds contained in the silicon compound, which is calculated by waveform separation of the peak derived from silicon compounds 1300 cm -1 wave number 800 cm -1 in the IR spectrum, It is preferable to control the color characteristics by controlling the ratio of the peak area derived from the waveform-separated Si—OH to the total area of each waveform-separated peak.
  • the present invention controls the peak area derived from the Si—OH separated by waveform to the total area of each of the peaks separated by waveform, so that the average reflectance for light with a wavelength of 780 nm to 2500 nm is high. It is preferable to control so that it becomes.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide, Silicon compound coating in which the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and 70% or less, and the average reflectance of the silicon compound-coated oxide particles with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is 50% or more.
  • Oxide particles are preferred.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 47% or more and 75% or less, It is preferable that the silicon compound-coated oxide particles have a maximum reflectance of 18% or less with respect to light having a wavelength of 400 nm to 620 nm.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 35% or more and 67% or less
  • the silicon compound-coated oxide particles are preferably silicon compound-coated oxide particles having an average reflectance of 22% or less with respect to light having a wavelength of 620 nm to 750 nm.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 8% or more and 75% or less
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and 75% or less,
  • the silicon compound coating has a transmittance of 5% or less for light having a wavelength of 380 nm and 80% or more for light having a wavelength of 600 nm. Oxide particles are preferred.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and 75% or less,
  • the average molar extinction coefficient with respect to light having a wavelength of 190 nm to 380 nm is preferably 2200 L / (mol ⁇ cm) or more.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is iron oxide
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide
  • the silicon compound includes an ester bond
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and 55% or less
  • the silicon compound-coated oxide particles are preferably silicon compound-coated oxide particles having an average reflectance of 50% or more with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm.
  • the oxide is iron oxide,
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and less than 35%, or more than 67% and 75% or less, It is preferable that the silicon compound-coated oxide particles have a silicon compound-coated oxide particle having an average reflectance higher than 22% with respect to light having a wavelength of 620 nm to 750 nm.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide, It is preferable that the silicon compound-coated oxide particles have a Si—OH bond ratio in the silicon compound of 20% or more and 53% or less and an average reflectance of 72% or more with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide, It is preferable that the silicon compound-coated oxide particles have a Si—OH bond ratio in the silicon compound of 20% to 40% and a wavelength at which the reflectance is 15% is 375 nm or more.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide, It is preferable that the silicon compound-coated oxide particles have a Si—OH bond ratio in the silicon compound of 50% or more and 60% or less, and an average reflectance of 86% or more with respect to light having a wavelength of 380 nm to 780 nm.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 50% or more and 60% or less,
  • the transmittance for light with a wavelength of 340 nm is 10% or less
  • the average transmittance for light with a wavelength of 380 to 780 nm is 92% or more. Silicon compound-coated oxide particles are preferred.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 20% or more and 40% or less,
  • the silicon compound-coated oxide particles having a wavelength at which the transmittance is 15% is 365 nm or more.
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 20% or more and 60% or less,
  • the silicon compound-coated oxide particles have an average molar extinction coefficient of 700 L / (mol ⁇ cm) or more with respect to light having a wavelength of 200 nm to 380 nm. Is preferred.
  • the oxide is zinc oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the present invention is a silicon compound-coated oxide particle in which at least a part of the surface of the oxide particle is coated with a silicon compound,
  • the oxide is cerium oxide;
  • the silicon compound can change the color characteristics of the oxide particles by covering at least a part of the surface of the oxide,
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 45% or more and 75% or less,
  • the silicon compound-coated oxide particles have an average molar extinction coefficient with respect to light having a wavelength of 200 nm to 380 nm of 4000 L / (mol ⁇ cm) or more. Is preferred.
  • the present invention provides the silicon compound-coated oxide particles in which the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is controlled, the surface of a single oxide particle, or an aggregate in which a plurality of oxide particles are aggregated
  • the oxide is preferably iron oxide, zinc oxide, or cerium oxide
  • the oxide particle or the oxide particle aggregate is preferably a silicon compound-coated oxide particle having a particle diameter of 1 nm to 50 nm.
  • the silicon compound preferably contains an amorphous silicon oxide.
  • the present invention can be implemented as a silicon compound-coated oxide composition for coating containing the silicon compound-coated oxide particles.
  • the color characteristics of reflectance, transmittance, molar extinction coefficient, or hue can be controlled.
  • the silicon compound-coated oxide particles can be provided.
  • Si—OH bond ratio it is possible to strictly control the color characteristics of the silicon compound-coated oxide particles.
  • FIG. 6 is a STEM mapping result of silicon compound-coated iron oxide particles obtained by coating the surface of the iron oxide obtained in Example 1-5 of the present invention with a silicon compound.
  • FIG. 3 is a result of line analysis of silicon compound-coated iron oxide particles obtained by coating the surface of the iron oxide obtained in Example 1-5 of the present invention with a silicon compound. It is a STEM mapping result of the silicon compound coating
  • FIG. 4 is an XRD measurement result of silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1-5 of the present invention.
  • FIG. A Example 1 and Example 1-5 Results wavenumber 800 cm -1 of the waveform separation region of 1300 cm -1 in IR measurement results of the silicon compound-coated iron oxide particles in the present invention. It is the reflection spectrum measurement result with respect to the light with a wavelength of 200 nm to 2500 nm of the silicon compound covering iron oxide particle obtained by the Example of this invention.
  • 4 is a graph of average reflectance for light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm with respect to the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by an example of the present invention.
  • 4 is a graph showing the maximum reflectance for light with a wavelength of 400 nm to 620 nm with respect to the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by an example of the present invention.
  • 4 is a graph of average reflectance for light having a wavelength of 620 nm to 750 nm with respect to the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by an example of the present invention.
  • 4 is a graph of hue in the L * a * b * color system with respect to the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by an example of the present invention. It is a graph of the molar extinction coefficient of the dispersion liquid which propylene glycol disperse
  • Average molar extinction coefficient for light having a wavelength of 190 nm to 380 nm of dispersions obtained by dispersing silicon compound-coated iron oxide particles in propylene glycol obtained in Examples 1, 1-3, 1-4, and 1-5 of the present invention It is a graph of. It is the reflection spectrum measurement result with respect to the light with a wavelength of 200 nm to 2500 nm of the silicon compound covering iron oxide particle obtained by the Example of this invention. It is an IR spectrum measurement result of the silicon compound coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Example 1-9 of the present invention. It is a STEM mapping result of the silicon compound covering zinc oxide particle which coat
  • FIG. 5 is a STEM mapping result of silicon compound-coated zinc oxide particles obtained by coating a part of the surface of zinc oxide obtained in Example 2-4 of the present invention with a silicon compound.
  • FIG. 3 is a result of line analysis of silicon compound-coated zinc oxide particles obtained by coating a part of the surface of zinc oxide obtained in Example 2-4 of the present invention with a silicon compound. It is the reflection spectrum measurement result with respect to the light with a wavelength of 200 nm to 2500 nm of the silicon compound covering zinc oxide particle obtained by the Example of this invention.
  • FIG. 4 is a graph of average reflectance for light with a wavelength of 780 nm to 2500 nm with respect to the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained by an example of the present invention.
  • FIG. 4 shows the result of reflection spectrum measurement for light having a wavelength of 200 nm to 780 nm with respect to the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of silicon compound-coated zinc oxide particles obtained by an example of the present invention.
  • It is the graph of the saturation in the L * a * b * color system with respect to the ratio of the Si-OH bond contained in the silicon compound of the silicon compound covering zinc oxide particle obtained by the Example of this invention.
  • Dispersions in which the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Examples 2, 2-2, 2-3 and 2-4 of the present invention and the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2 are dispersed in propylene glycol It is a transmission spectrum measurement result. It is a graph of the molar extinction coefficient of the dispersion liquid which disperse
  • ⁇ Silicon compound-coated oxide particles In the silicon compound-coated oxide particles according to the present invention, the color characteristics of reflectance, transmittance, molar extinction coefficient, hue, or saturation are controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound. Especially for a composition used for the purpose of applying the silicon compound-coated oxide particles according to the present invention to the skin of a human body or a composition used for the purpose of applying to a coating film or a coated body. Is preferred.
  • FIG. 1 is a mapping result using STEM of the silicon oxide-coated iron oxide particles obtained in Example 1-5.
  • (a) is a dark field image (HAADF image)
  • (b) is a mapping result of silicon (Si)
  • (c) is iron (Fe)
  • (d) is a mapping result of oxygen (O).
  • HAADF image dark field image
  • Si silicon
  • (c) is iron (Fe)
  • (d) is a mapping result of oxygen (O).
  • FIG. 2 is a result of line analysis at a position where a broken line is given in the HAADF image of FIG.
  • FIG. 1 shows the mapping result using STEM of the silicon oxide-coated iron oxide particles obtained in Example 1 described later
  • FIG. 4 shows the result of the line analysis at the position where the broken line is given in the HAADF image of FIG. .
  • the particles obtained in Example 1 are different from the particles obtained in Example 1-5 in that the iron oxide particles are not entirely covered with silicon oxide.
  • silicon oxide-coated iron oxide particles in which a part of the surface of the iron oxide particles is coated with silicon oxide.
  • it can implement as a silicon compound covering oxide particle which coat
  • FIG. 5 shows the FT-IR measurement results of the silicon compound-coated oxide particles obtained in Example 1 and Example 1-5 measured by the ATR method (hereinafter simply referred to as IR measurement).
  • IR measurement results of the silicon compound-coated oxide particles in Example 1-5 as compared to IR measurement results of the silicon compound-coated oxide in Example 1, 1600 cm -1 and around 3400cm around -1
  • the broad peak is small, and the broad peak near 1000 cm ⁇ 1 appears to be shifted to the high wavenumber side.
  • various color characteristics are controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound, and the ratio of Si—OH bonds can be determined from IR measurement results as an example. it can.
  • the Si—OH bond ratio may be measured by a method other than IR measurement, and examples thereof include X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and solid-state NMR.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • FIG. 7 shows the result of waveform separation of the peak around 1000 cm ⁇ 1 in the IR measurement results of Example 1 or Example 1-5.
  • the vertical axis of the IR measurement result is shown as transmittance (% T), but since the waveform separation was performed with the vertical axis representing absorbance (Abs), the vertical axis in FIG. Show.
  • the waveform-separated peak of the Si—OH bond in Example 1-5 has a smaller absorbance than the Si—OH bond of Example 1, and all the peaks of the waveform-separated peak. It can be seen that the ratio of Si—OH bonds to components is also small. That is, it was shown that the Si—OH bond ratio contained in the silicon compound of Example 1-5 was lower than the Si—OH bond ratio contained in the silicon compound of Example 1. In addition, in the IR measurement result of the silicon compound-coated oxide described above (FIG. 5), the cause that the broad peak near 1000 cm ⁇ 1 is shifted to the high wavenumber side is the Si compound contained in the silicon compound. It is shown that this is due to a decrease in the proportion of —OH bonds.
  • the silicon compound-coated oxide particles in the IR spectrum of the silicon compound-coated oxide particles, peaks in the wave number range of 800 cm ⁇ 1 to 1300 cm ⁇ 1 are separated by waveform, and the bond of Si—OH with respect to the total area of each waveform separated waveform is obtained. It is preferable that the silicon compound-coated oxide has color characteristics controlled by controlling the peak area ratio.
  • the peak in the wave number range of 800 cm ⁇ 1 to 1300 cm ⁇ 1 is obtained by waveform separation.
  • the peak derived from the Si—OH bond is The wave number is found in the range of 830 cm ⁇ 1 to 980 cm ⁇ 1 .
  • Example 6 shows the XRD measurement results of the silicon compound-coated oxide particles obtained in Example 1-5. As shown in FIG. 6, no peaks other than those derived from ⁇ -Fe 2 O 3 were observed, and it was shown that the silicon compound confirmed by the IR measurement contained an amorphous substance. It is.
  • FIG. 8 shows the reflection spectrum of the silicon compound-coated oxide particles obtained in Example 1 and Examples 1-2 to 1-5 with respect to light having a wavelength of 200 nm to 2500 nm.
  • the reflectance with respect to light in the near-infrared region of wavelengths from 780 nm to 2500 nm is such that the silicon compound-coated oxide particles obtained in Example 1-5 are more than the silicon compound-coated oxide particles obtained in Example 1. I understand that it is expensive.
  • peaks having a wave number ranging from 800 cm ⁇ 1 to 1300 cm ⁇ 1 are waveform-separated, and the ratio of Si—OH bond peaks to the total area of each waveform-separated peak (Si—OH ratio [%]) ) Is smaller in the order of Example 1-5 ⁇ 1-4 ⁇ 1-3 ⁇ 1-2 ⁇ 1, and the average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is greater than that of Example 1-5>1-4> 1- 3>1-2> 1 in order.
  • the average reflectance with respect to a light beam having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is a simple average value of the reflectance of each measurement wavelength in a wavelength region of a wavelength of 780 nm to 2500 nm.
  • FIG. 9 shows a graph of the average reflectance for light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm with respect to the Si—OH ratio [%]. As can be seen from FIG. 9, the lower the Si—OH ratio, the higher the average reflectance for light with a wavelength of 780 nm to 2500 nm.
  • the average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm which is one of color characteristics, is controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound.
  • the silicon compound-coated oxide particles can be further improved in average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm by reducing the ratio of the Si—OH bond.
  • the Si—OH ratio is 5% or more and 70% or less
  • the average reflectance of the silicon compound-coated oxide particles with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is preferably 50% or more.
  • the L * a * b * color system is one of uniform color spaces
  • L * is a value representing brightness. The larger the value, the brighter the color.
  • a * and b * represent chromaticity.
  • the color characteristics may be evaluated using other color systems such as an XYZ system, which is not limited to the L * a * b * color system.
  • the hue H was changed depending on the Si—OH ratio.
  • the hue H tends to increase by increasing the Si—OH ratio.
  • the hue H is preferably controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound.
  • the method of controlling the Si—OH bond ratio is not particularly limited, but the Si—OH bond ratio can be changed by changing the functional group contained in the silicon compound of the silicon compound-coated oxide particles. Is preferably controlled.
  • the functional group changing treatment is carried out by performing a conventionally known substitution reaction, addition reaction, elimination reaction, dehydration reaction, condensation reaction or the like on the functional group contained in the silicon compound-coated oxide particles. It is possible to control the rate of binding.
  • it is preferable that the esterification of the Si—OH bond is achieved by the above control.
  • the esterification is achieved by, for example, a dehydration reaction.
  • the ratio of the Si—OH bonds can be controlled by a method of heat-treating the silicon compound-coated oxide.
  • the formulation for precipitating the silicon compound in the dispersion liquid of the oxide particles It is also possible to control the Si—OH bond ratio by a method such as controlling the pH.
  • the Si—OH bond ratio is controlled by a method of heat-treating the silicon compound-coated oxide, it can also be performed by a dry heat treatment, and the silicon compound-coated oxide particles are dispersed in a dispersion medium.
  • heat treatment it is preferable to control the amount of heat applied to the silicon compound-coated oxide particles by appropriately adjusting the heat treatment temperature and the heat treatment time. Further, as will be described later, it may be carried out by dispersing silicon compound-coated oxide particles in a target solvent, adding a substance containing a functional group to the dispersion, and performing a treatment such as stirring.
  • the dispersion may be implemented as a liquid dispersion in which silicon compound-coated oxide particles are dispersed in a liquid dispersion medium such as water or an organic solvent, or a dispersion containing silicon compound-coated oxide particles is used. It can also be carried out as a coating-like dispersion produced in this way.
  • heat treatment is performed in the form of a dispersion containing silicon compound-coated oxide particles, the aggregation of particles can be suppressed as compared to dry heat treatment, and for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2014-042891 and 2014-042892 are disclosed.
  • the silicon compound-coated oxide particles of the present invention are used for the multilayer coating film and the high-design multilayer coating film described in 1
  • the color characteristics of silicon compound-coated oxide particles can be controlled by controlling the Si—OH bond ratio in the silicon compound by methods such as heat treatment, the number of processes can be reduced and strict color characteristics can be achieved. It is suitable for control.
  • reflected light is increased by increasing the difference between highlight and shade for a specific color.
  • a coating film containing a colored material such as iron oxide is required to improve the transmittance for a specific color and increase the difference between the highlight and the shade in order to enhance the highlight.
  • a laminated glass in which an intermediate film such as a resin is sandwiched and bonded between a plurality of plate glasses can also be suitably used for reflection, absorption, coloring, and the like of ultraviolet rays and near infrared rays.
  • the average primary particle diameter of the oxide particles is preferably 1 nm or more and 50 nm or less, and the average primary particle diameter of the silicon compound-coated oxide particles with respect to the average primary particle diameter of the oxide particles before coating with the silicon compound.
  • the particle size ratio is preferably 100.5% or more and 190% or less. If the coating of the silicon compound on the oxide particles is too thin, there is a risk that the effect relating to the color characteristics of the silicon compound-coated oxide particles may not be exhibited, so the average primary particle diameter of the silicon compound-coated oxide particles is It is preferable that the average primary particle diameter of the oxide particles is 100.5% or more, and it is difficult to control color characteristics when the coating is too thick or when a coarse aggregate is coated.
  • the average primary particle diameter of the coated oxide particles is preferably 190% or less of the average primary particle diameter of the oxide particles.
  • the silicon compound-coated oxide particle composition for coating according to the present invention includes oxide particles (hereinafter referred to as silicon compound-coated oxide particles) in which at least a part of the surface is coated with a silicon compound.
  • the silicon compound-coated oxide particles according to the present invention may be core-shell type silicon compound-coated oxide particles in which the entire surface of oxide particles serving as a core is uniformly coated with a silicon compound.
  • the silicon compound-coated oxide particles are silicon compound-coated oxide particles in which a plurality of oxide particles are not aggregated and at least a part of the surface of a single oxide particle is coated with a silicon compound. However, it may be silicon compound-coated oxide particles in which at least a part of the surface of the aggregate in which a plurality of oxide particles are aggregated is coated with a silicon compound.
  • the silicon compound-coated oxide particles according to the present invention may be silicon compound-coated oxide particles in which at least a part of the surface of an aggregate obtained by aggregating a plurality of oxide particles is coated with a silicon compound.
  • Silicon compound-coated oxide particles in which the above-mentioned aggregates exceeding a certain size are coated with a silicon compound are compared with silicon compound-coated oxide particles in which at least a part of the surface of a single oxide particle is coated with a silicon compound. Therefore, it is not preferable because it is difficult to obtain the effects of color characteristics such as ultraviolet absorption such as molar extinction coefficient, hue and saturation in the visible region, and reflectance in the near infrared region.
  • the above-mentioned aggregate exceeding a certain size refers to, for example, an aggregate having a size exceeding 50 nm.
  • the particle diameter of the silicon compound-coated oxide particles obtained by coating at least a part of the surface of the aggregate in which a plurality of oxide particles are aggregated with a silicon compound is 100.5% or more and 190% or less of the diameter of the aggregate. It is preferable that The diameter of the aggregate is a distance between the maximum outer circumferences of the aggregate.
  • the molar extinction coefficient of the silicon compound-coated oxide particles can be controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound, and in particular, the Si—OH contained in the silicon compound. By controlling the bonding ratio, it is possible to obtain silicon compound-coated oxide particles having an improved molar extinction coefficient in the ultraviolet region having a wavelength of 190 nm to 380 nm.
  • the molar extinction coefficient can be calculated by the following formula 1 from the absorbance in the UV-visible absorption spectrum measurement and the molar concentration of the substance to be measured in the measurement sample.
  • A / (c ⁇ l) (Formula 1)
  • is a constant specific to the substance, which is called a molar extinction coefficient, and is the absorbance of a 1 mol / L dispersion having a thickness of 1 cm. Therefore, the unit is L / (mol ⁇ cm).
  • A is the absorbance in the UV-visible absorption spectrum measurement
  • c is the molar concentration (mol / L) of the sample.
  • l is the length (light path length) through which light passes, and is usually the thickness of the cell when measuring the UV-visible absorption spectrum.
  • the average molar extinction coefficient with respect to ultraviolet light is preferably 1500 L / (mol ⁇ cm) or more, and 2200 L / More preferably (mol ⁇ cm) or more.
  • the molar extinction coefficient for light with a wavelength of 400 nm is 500 L / (mol ⁇ cm) or more
  • the molar extinction coefficient for light with a wavelength of 300 nm is 1500 L / (mol ⁇ cm) or more
  • the molar extinction coefficient for light with a wavelength of 250 nm is 1500 L /
  • the molar extinction coefficient for light having a wavelength of 220 nm is preferably 2000 L / (mol ⁇ cm) or more.
  • iron oxide particles having a high absorption characteristic in the ultraviolet range of UVA (400 nm to 315 nm), UVB (315 nm to 280 nm), and UVC (less than 280 nm) are coated with a silicon compound at least partially on the surface.
  • the dispersion containing the silicon compound-coated iron oxide particles of the present invention has a light transmittance of a wavelength of 200 nm to 380 nm of 5.0% or less, preferably 2.0% or less, and a light transmittance of a wavelength of 620 nm to 780 nm. Is preferably 80% or more.
  • the dispersion containing silicon compound-coated iron oxide particles exhibiting such transmittance can absorb ultraviolet light and transmit visible light.
  • the silicon compound covering at least a part of the surface of the oxide preferably contains silicon oxide, and more preferably contains amorphous silicon oxide.
  • an amorphous silicon oxide in the silicon compound it is possible to strictly control color characteristics such as reflectance, transmittance, molar extinction coefficient, hue, and saturation of the silicon compound-coated oxide particles of the present invention. Is possible.
  • the silicon compound is a crystalline silicon oxide, it is very difficult to make Si—OH present, so that it is difficult to control the color characteristics of the present invention. Therefore, in the method for producing silicon compound-coated oxide particles of the present invention and the silicon compound-coated oxide particles, the Si—OH bond ratio is 5% to 75% in the silicon compound coated on the surface of the oxide. It is preferable that
  • oxide particles are produced using a first microreactor, and at least a part of the surface of the oxide particles is produced by a second microreactor.
  • the oxide particles are produced by a method such as coating with a silicon compound or a method in which a reaction in a dilute system is performed in a batch container, and subsequently the reaction in the dilute system is applied to at least a part of the surface of the oxide particles described above.
  • Examples include a method of coating a silicon compound, a method of preparing oxide particles by a pulverization method such as a bead mill, and then coating a silicon compound on at least a part of the surface of the oxide particles in a reaction vessel. It is done. Also, an apparatus and a method as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-112892 proposed by the applicant of the present application may be used.
  • An apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-112892 includes a stirring tank having an inner peripheral surface having a circular cross-sectional shape, and a stirring tool attached with a slight gap from the inner peripheral surface of the stirring tank.
  • the stirring tank includes at least two fluid inlets and at least one fluid outlet, and one of the fluid inlets includes a first of the reactants among the fluids to be processed.
  • the fluid to be treated is introduced into the agitation tank, and the second fluid to be treated containing one of the reactants different from the reactant is added to the first fluid from one place other than the above among the fluid inlets.
  • the fluid to be treated is introduced into the stirring tank from a different flow path, and at least one of the stirring tank and the stirring tool is rotated at a high speed with respect to the other so that the fluid to be treated is in a thin film state.
  • Reactant contained in first treated fluid and second treated fluid In order to introduce three or more fluids to be treated into the stirring tank, three or more introduction pipes may be provided as shown in FIGS. 4 and 5 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-112892. It is described.
  • an oxide raw material solution containing at least an oxide particle raw material and an oxide precipitation solution containing at least an oxide precipitation material for precipitating oxide particles Oxide particles are precipitated in a mixed fluid in which the oxide particles are mixed, and the mixed fluid containing the precipitated oxide particles and a silicon compound raw material liquid containing at least a silicon compound raw material are mixed to form oxide particles. It is preferable to use a method of producing silicon compound-coated oxide particles by coating at least a part of the surface with a silicon compound.
  • the raw material of the oxide particles or the raw material of the silicon compound used for producing the silicon compound-coated oxide particles according to the present invention is not particularly limited. Any method can be used as long as it becomes an oxide or silicon compound by a method such as reaction, crystallization, precipitation, and coprecipitation. In the present invention, the method is hereinafter referred to as precipitation.
  • the raw material for the oxide particles in the present invention is not particularly limited. Any method can be used as long as it becomes an oxide by a method such as reaction, crystallization, precipitation, and coprecipitation.
  • a metal simple substance and a metal compound can be exemplified.
  • the metal in the present invention is not particularly limited. Preferred are all metal elements on the chemical periodic table.
  • the nonmetal in the present invention is not particularly limited, but preferably nonmetal such as B, Si, Ge, As, Sb, C, N, S, Te, Se, F, Cl, Br, I, and At. Elements can be mentioned.
  • metals and nonmetals may be oxides composed of a single element, complex oxides composed of a plurality of elements, or oxides containing a metal element and a nonmetal element.
  • the above metal compound is referred to as a metal compound.
  • a metal or a nonmetallic salt and oxide hydroxide, hydroxide oxide, nitride, carbide, complex, organic salt, Organic complexes, organic compounds or their hydrates, organic solvates and the like can be mentioned.
  • the metal salt or non-metal salt is not particularly limited, but metal or non-metal nitrate or nitrite, sulfate or sulfite, formate or acetate, phosphate or phosphite, hypophosphorous acid Examples thereof include salts, chlorides, oxy salts, acetylacetonate salts or hydrates thereof, and organic solvates. Examples of organic compounds include metal or non-metal alkoxides. As described above, these metal compounds or non-metallic compounds may be used alone or as a mixture of two or more.
  • iron oxide and zinc oxide iron and zinc salts and oxides, hydroxides, hydroxide oxides, nitrides, carbides, complexes, organic salts, organic complexes, organic compounds or their compounds Hydrates, organic solvates and the like can be mentioned.
  • the iron salt is not particularly limited, but iron nitrate or nitrite, sulfate or sulfite, formate or acetate, phosphate or phosphite, hypophosphite or chloride, oxy salt And acetylacetonate salts or hydrates thereof, organic solvates and the like, and examples of the organic compound include iron alkoxides and the like.
  • these iron compounds may be used alone, or a mixture of a plurality of them may be used as a raw material for the oxide particles.
  • Specific examples include iron (III) chloride, iron (II) chloride, iron (II) nitrate, iron (III) sulfate, iron acetylacetonate and hydrates thereof.
  • examples of the raw material of the silicon compound include silicon oxides and hydroxides, other compounds such as silicon salts and alkoxides, and hydrates thereof.
  • silicates such as sodium silicate, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-trifluoropropyl-trimethoxysilane, Methacryloxypropyltriethoxysilane, tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), and oligomeric condensates of TEOS, such as ethyl silicate 40, tetraisopropylsilane, tetrapropoxysilane, tetraisobutoxysilane, tetrabutoxysilane , And similar materials.
  • siloxane compounds bis (triethoxysilyl) methane, 1,9-bis (triethoxysilyl) nonane, diethoxydichlorosilane, triethoxychlorosilane, and the like may be used as a raw material for the silicon compound.
  • the silicon compound-coated oxide particles in the present invention preferably contain from 2% to 80%, more preferably from 5% to 50%, of silicon other than oxygen constituting the oxide particles to be coated. % Is preferably contained.
  • the above-mentioned silicon compound raw material can be used by appropriately selecting the amount and type of use depending on the type of target oxide particles.
  • the oxide particle raw material or silicon compound raw material is solid, the oxide particle raw material or silicon compound raw material is in a melted state or mixed or dissolved in a solvent described later (molecularly dispersed). It is also preferable to use the Even when the raw material of the oxide particles or the raw material of the silicon compound is a liquid or a gas, it is preferably used in a state of being mixed or dissolved in a solvent described later (including a state of molecular dispersion). When only the raw material that can become oxide particles is used as the raw material for oxide particles, oxide particles containing an iron element for elements other than oxygen can be produced.
  • oxide particle raw materials when a plurality of oxide particle raw materials are used in addition to a raw material that can become oxide particles, a composite oxide containing a plurality of elements other than oxygen can be produced. Furthermore, these oxide and oxide raw material liquids and silicon compound raw material liquids can be implemented even if they include those in the form of dispersions or slurries.
  • the oxide when the oxide is iron oxide particles, ⁇ -Fe 2 O 3 (hematite) is preferable.
  • the iron ions contained in the raw material of the iron oxide particles are preferably Fe 3+ , and it is preferable to use a substance that generates Fe 3+ ions in the solution as the raw material of the iron oxide particles.
  • the raw material of the iron oxide particles may be prepared using a means such as dissolving a substance that generates Fe 2+ ions in a solvent and changing the Fe 2+ ions to Fe 3+ ions with an oxidizing acid such as nitric acid. .
  • the oxide depositing substance is a substance capable of precipitating the oxide particle raw material contained in the oxide raw material liquid as oxide particles, and the silicon compound raw material contained in the silicon compound raw material liquid as a silicon compound.
  • the substance is not particularly limited as long as it can be deposited, and for example, an acidic substance or a basic substance can be used. It is preferable to use at least the oxide depositing substance in a state of being mixed, dissolved, and molecularly dispersed in a solvent described later.
  • Examples of basic substances include metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, metal alkoxides such as sodium methoxide and sodium isopropoxide, amine compounds such as triethylamine, diethylaminoethanol and diethylamine, and ammonia. It is done.
  • metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide
  • metal alkoxides such as sodium methoxide and sodium isopropoxide
  • amine compounds such as triethylamine, diethylaminoethanol and diethylamine, and ammonia. It is done.
  • acidic substances include inorganic acids such as aqua regia, hydrochloric acid, nitric acid, fuming nitric acid, sulfuric acid, and fuming sulfuric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, chloroacetic acid, dichloroacetic acid, oxalic acid, trifluoroacetic acid, and trichloroacetic acid. It is done.
  • inorganic acids such as aqua regia, hydrochloric acid, nitric acid, fuming nitric acid, sulfuric acid, and fuming sulfuric acid
  • organic acids such as formic acid, acetic acid, chloroacetic acid, dichloroacetic acid, oxalic acid, trifluoroacetic acid, and trichloroacetic acid. It is done.
  • Examples of the solvent used for preparing the oxide raw material liquid, the oxide precipitation solution, and the silicon compound raw material liquid include water, an organic solvent, or a mixed solvent composed of a plurality of them.
  • Examples of the water include tap water, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, RO water (reverse osmosis water), and the organic solvents include alcohol compound solvents, amide compound solvents, ketone compound solvents, ether compounds.
  • Examples include solvents, aromatic compound solvents, carbon disulfide, aliphatic compound solvents, nitrile compound solvents, sulfoxide compound solvents, halogen compound solvents, ester compound solvents, ionic liquids, carboxylic acid compounds, and sulfonic acid compounds.
  • each of the above solvents may be used alone or in combination.
  • the alcohol compound solvent include monohydric alcohols such as methanol and ethanol, polyols such as ethylene glycol and propylene glycol, and the like.
  • the acidic substance or the basic substance may be mixed with the oxide raw material liquid or the silicon compound raw material liquid as necessary, as long as the production of the silicon compound-coated oxide particles is not adversely affected.
  • various dispersants and surfactants may be used according to the purpose and necessity as long as they do not adversely affect the production of silicon compound-coated oxide particles.
  • a dispersing agent and surfactant the various commercially available products generally used, a product, or what was newly synthesize
  • examples include anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, dispersants such as various polymers, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the above surfactant and dispersant may be contained in at least one fluid of an oxide raw material liquid, an oxide precipitation solution, and a silicon compound raw material liquid.
  • the surfactant and the dispersant may be contained in another fluid different from the oxide raw material liquid, the oxide precipitation solution, and the silicon compound raw material liquid.
  • the method for changing the functional group contained in the silicon compound-coated oxide particles according to the present invention is not particularly limited. It may be carried out by dispersing silicon compound-coated oxide particles in a target solvent, adding a substance containing a specific functional group to the dispersion, and performing a treatment such as stirring, or a fluid containing silicon compound-coated oxide particles And a fluid containing a substance containing a functional group may be mixed using the above-described microreactor.
  • the substance containing a functional group is not particularly limited, but is a substance containing a functional group that can be substituted for the hydroxyl group contained in the silicon compound-coated oxide particles, and is an acylating agent such as acetic anhydride or propionic anhydride, or dimer.
  • an acylating agent such as acetic anhydride or propionic anhydride, or dimer.
  • Examples include methylating agents such as sulfuric acid and dimethyl carbonate, and silane coupling agents such as chlorotrimethylsilane and methyltrimethoxysilane.
  • the silicon compound-coated oxide particles whose color characteristics of reflectance, transmittance, molar extinction coefficient, hue, and saturation are controlled are used as cosmetics, the purpose is to improve transparency and gloss.
  • a coating composition or a coating material it is suitably used as a coating composition for use as a coating composition or a pigment for the purpose of clear coating application for coating, and by mixing with other pigments. It becomes possible.
  • the silicon compound-coated oxide composition for coating of the present invention is not particularly limited, other than those described in JP-A No. 2014-042991 and JP-A No. 2014-042992, and lipstick, foundation, sunscreen agent
  • the present invention can be applied to various coating compositions intended to be applied to various skins, and various coating compositions such as solvent-based paints and water-based paints.
  • the above-described coating silicon compound coating oxide composition may contain pigments, dyes, wetting agents, dispersants, anti-splitting agents, leveling agents, viscosity modifiers, anti-skinning agents, and anti-gelling agents.
  • Additives such as agents, antifoaming agent thickeners, anti-sagging agents, antifungal agents, ultraviolet absorbers, film forming aids, surfactants, resin components, etc. can be further included depending on the purpose.
  • Resin components for coating purposes include polyester resin, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, acrylic resin, urethane resin, silicon resin, fluorine resin, etc. It can be exemplified.
  • the coating material to which the coating material containing the coating silicon compound-coated oxide composition of the present invention is applied may be a single layer coating material composed of a single coating composition.
  • It may be a multi-layered coating composition composed of a plurality of coating compositions, as described in JP-A-042991 and JP-A-2014-042992, and includes pigments. It can also be carried out by being included in a paint, or can be carried out by being included in a paint such as a clear paint.
  • the silicon compound-coated oxide particle composition for coating according to the present invention comprises: a powder composition of silicon compound-coated oxide particles; a dispersion in which silicon compound-coated oxide particles are dispersed in a liquid dispersion medium; and glass or resin.
  • a silicon compound-coated oxide particle such as a dispersion in which a silicon compound-coated oxide particle is dispersed in a solid such as the above.
  • the silicon compound-coated oxide particles contained in the coating composition may be composed of silicon compound-coated oxide particles obtained by coating at least part of the surface of one oxide particle with a silicon compound.
  • silicon compound-coated oxide particles in which at least a part of the surface of the aggregate in which the oxide particles are aggregated is coated with a silicon compound, or a mixture of both.
  • the silicon compound-coated oxide particle composition may be used by being dispersed in cosmetics and paints together with various pigments, or may be overcoated on a coating film.
  • silicon compound-coated oxide particles can be used as a single pigment.
  • liquid dispersion media examples include tap water, distilled water, RO water (reverse osmosis water), pure water, ultrapure water and the like; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol; propylene glycol, ethylene glycol, Polyhydric alcohol solvents such as diethylene glycol and glycerol; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; nitrile solvents such as acetonitrile; Silicone oil, vegetable oil, wax and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination.
  • the color of the coated material is not particularly limited, and the silicon compound-coated oxide composition for coating of the present invention can be used for a target hue.
  • Red color for example, Munsell hue ring with RP to YR hue, yellow to green, for example Munsell hue ring with Y to BG hue, blue to purple, for example Munsell hue ring
  • B to P pigments for example, all pigments and dyes registered in the color index are used. be able to. Among them, for example, in the case of pigments and dyes constituting red, C.I. I. Pigments and dyes classified as Pigment Red, C.I. I. Pigment Violet and C.I. I.
  • pigments and dyes classified as Pigment Orange More specifically, C.I. I. Pigment Red 122 or C.I. I. Quinalidon pigments such as Pigment Violet 19 and C.I. I. Pigment Red 254 and C.I. I. Diketopyrrolopyrrole pigments such as Pigment Orange 73, C.I. I. Pigment Red 150 or C.I. I. Naphthol pigments such as Pigment Red 170 and C.I. I. Pigment Red 123 and C.I. I. Perylene pigments such as Pigment Red179 and C.I. I. And azo pigments such as Pigment Red 144. These pigments and dyes may be used alone or in combination.
  • the silicon compound-coated oxide particles of the present invention can be blended alone in the coating composition without being mixed with the pigments and dyes.
  • the silicon compound-coated oxide in the coating composition according to the present invention it becomes possible to control the color characteristics more delicately and strictly, for example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 2014-042891 and 2014-042892. This is preferable because a coated product having a large difference between highlight and shade when used for the laminated coating described can be formed.
  • the pure water in a following example used the pure water whose electrical conductivity is 0.86 microsiemens / cm (measurement temperature: 25 degreeC).
  • sample preparation for TEM observation and sample preparation for STEM observation A part of the wet cake sample of the silicon compound-coated oxide particles after the washing treatment obtained in the examples was dispersed in propylene glycol, and further diluted 100 times with isopropyl alcohol (IPA). The obtained diluted solution was dropped onto a collodion film or a microgrid and dried to obtain a sample for TEM observation or a sample for STEM observation.
  • IPA isopropyl alcohol
  • TEM-EDS analysis Transmission electron microscope and energy dispersive X-ray analyzer: TEM-EDS analysis
  • TEM-EDS analysis For observation and quantitative analysis of silicon compound-coated oxide particles by TEM-EDS analysis, a transmission electron microscope equipped with an energy dispersive X-ray analyzer, JED-2300 (manufactured by JEOL Ltd.), JEM-2100 ( JEOL Ltd.) was used. As observation conditions, the acceleration voltage was set to 80 kV and the observation magnification was set to 25,000 times or more.
  • the particle diameter was calculated from the distance between the maximum circumferences of the silicon compound-coated oxide particles observed by TEM, and the average value (average primary particle diameter) of the results of measuring the particle diameter for 100 particles was calculated.
  • the molar ratio of the silicon component contained in the silicon compound to the metal component constituting the oxide in the silicon compound-coated oxide particles was calculated, and the average value of the results of calculating the molar ratio for 10 or more particles was calculated. Calculated.
  • STEM-EDS analysis For the mapping and quantification of elements contained in silicon compound-coated oxide particles by STEM-EDS analysis, an atomic resolution analytical electron microscope equipped with an energy dispersive X-ray analyzer, Centurio (manufactured by JEOL Ltd.), JEM-ARM200F (manufactured by JEOL Ltd.) was used. The observation conditions were an acceleration voltage of 80 kV, an observation magnification of 50,000 times or more, and analysis using a beam diameter of 0.2 nm in diameter.
  • X-ray diffraction measurement For X-ray diffraction (XRD) measurement, a powder X-ray diffraction measurement device EMPYREAN (Spectris Co., Ltd. PANalytical Division) was used. The measurement conditions were a measurement range: 10 to 100 [° 2 Theta] Cu counter cathode, tube voltage 45 kV, tube current 40 mA, and scanning speed 0.3 ° / min. XRD measurement was performed using the dry powder of silicon compound-coated oxide particles obtained in each Example.
  • EMPYREAN Spectris Co., Ltd. PANalytical Division
  • FT-IR measurement For the FT-IR measurement, a Fourier transform infrared spectrophotometer, FT / IR-6600 (manufactured by JASCO Corporation) was used. The measurement conditions are an ATR method, a resolution of 4.0 cm ⁇ 1 , and an integration count of 1024 times. Waveform separation of peaks from wave number 800cm -1 to 1300cm -1 is performed using a spectrum analysis program installed in the control software of FT-IR-6600 so that the residual sum of squares is 0.01 or less. Fitted.
  • the molar extinction coefficient is obtained by measuring the absorption spectrum, calculating the molar extinction coefficient at each measurement wavelength from the absorbance obtained from the measurement results and the oxide concentration of the dispersion, the measurement wavelength on the horizontal axis, and the molar extinction coefficient on the vertical axis. It was set as the graph which described. For the measurement, a liquid cell having a thickness of 1 cm was used. Moreover, the average molar extinction coefficient was calculated by simply averaging the molar extinction coefficients at a plurality of measurement wavelengths from 190 nm to 380 nm.
  • the reflection spectrum is measured from 200 nm to 2500 nm, the sampling rate is 2.0 nm, the measurement speed is medium, the measurement method is a double beam photometry method, and total reflection measurement is performed to measure specular reflection and diffuse reflection. It was.
  • a standard white plate product name: Spectralon (trademark), manufactured by Labsphere) was used for background measurement (baseline setting) when measuring powder.
  • the reflection spectrum was measured using the dry powder of silicon oxide-coated iron oxide particles obtained in each example. For a specific wavelength region, the reflectance at a plurality of measurement wavelengths was simply averaged to obtain an average reflectance. Hue and saturation are based on the results of reflection spectrum measurement.
  • the color system is L * a * b * color system
  • the visual field is 2 (deg)
  • the light source is D65-2
  • the color matching function is JIS Z 8701: 1999
  • the data interval Is 5 nm
  • the hue H b * / a *
  • saturation C ⁇ ((a * ) 2 + (b * ) 2 ) from the obtained values of L * , a * , b * Calculated using the formula.
  • Example 1 Hereinafter, in Example 1, it describes about the silicon compound covering iron oxide particle which coat
  • Claremix product name: CLM-2.2S, manufactured by M Technique Co., Ltd.
  • an oxide raw material liquid liquid A
  • an oxide precipitation solution liquid B
  • a silicon compound raw material liquid C liquid
  • each component of the oxide raw material liquid was prepared using Claremix at a preparation temperature of 40 ° C. and a rotor rotation speed of 20000 rpm.
  • the mixture was homogeneously mixed by stirring for a minute to prepare an oxide raw material liquid. Moreover, based on the prescription
  • the prepared oxide raw material liquid, oxide precipitation solution, and silicon compound raw material liquid were mixed using the fluid treatment apparatus described in Patent Document 6 by the present applicant.
  • the fluid treatment device described in Patent Document 6 is the device described in FIG. 1B of the same publication, and the openings d20 and d30 of the second and third introduction portions are ring-shaped discs. A concentric circular ring surrounding the central opening of the processing surface 2 was used.
  • the oxide raw material liquid is introduced as the liquid A from the first introduction part d1 between the processing surfaces 1 and 2, and the processing part 10 is operated at a rotational speed of 1130 rpm while the oxide precipitation solution is used as the liquid B.
  • a silicon compound raw material liquid was introduced as a C liquid between the processing surfaces 1 and 2 from the third introduction part d3 and mixed with a mixed fluid containing iron oxide particles serving as a core in the thin film fluid.
  • a silicon compound is deposited on the surface of the iron oxide particles as a core, and a discharge liquid containing silicon compound-coated iron oxide particles (hereinafter, silicon compound-coated iron oxide particle dispersion) is discharged from between the processing surfaces 1 and 2 of the fluid processing apparatus. It was discharged.
  • the discharged silicon compound-coated iron oxide particle dispersion was collected in a beaker b via a vessel v.
  • Table 2 shows the operating conditions of the fluid treatment device.
  • the introduction temperature (liquid supply temperature) and the introduction pressure (liquid supply pressure) of the liquid A, liquid B and liquid C shown in Table 2 are sealed introduction paths (first introduction part) leading to the processing surfaces 1 and 2.
  • d1, the second introduction part d2, and the third introduction part d3) were measured by using a thermometer and a pressure gauge, and the introduction temperature of the liquid A shown in Table 2 was the first introduction
  • the introduction temperature of the liquid B is the actual temperature of the liquid B under the introduction pressure in the second introduction part d2, and the introduction temperature of the liquid C Is the actual temperature of the liquid C under the introduction pressure in the third introduction part d3.
  • a model D-51 pH meter manufactured by HORIBA, Ltd. was used for pH measurement. Before introducing the A liquid, the B liquid, and the C liquid into the fluid processing apparatus, the pH was measured at room temperature. In addition, it is difficult to measure the pH of the mixed fluid immediately after mixing the oxide raw material liquid and the oxide precipitation solution, and the pH immediately after mixing the fluid containing the core oxide particles and the silicon compound raw material liquid. The pH of the silicon compound-coated iron oxide particle dispersion liquid discharged from the apparatus and collected in the beaker b was measured at room temperature.
  • a dry powder and a wet cake sample were prepared from the silicon compound-coated iron oxide particle dispersion liquid discharged from the fluid treatment apparatus and collected in the beaker b.
  • the production method was carried out in accordance with a conventional method of this type of treatment.
  • the discharged silicon compound-coated iron oxide particle dispersion was recovered, and the supernatant was removed by settling silicon compound-coated iron oxide particles, Washing with 100 parts by weight of pure water and sedimentation were repeated three times, followed by washing with pure water and sedimentation three times to wash the silicon compound-coated iron oxide particles, and finally obtained.
  • a part of the wet cake of silicon compound-coated iron oxide particles was dried at ⁇ 0.10 MPaG at 25 ° C. for 20 hours to obtain a dry powder. The rest was used as a wet cake sample.
  • FIG. 3 shows the mapping result using STEM of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1
  • FIG. 4 shows the result of line analysis at the position where the broken line is applied in the HAADF image of FIG.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 also include particles that are not entirely covered with the silicon compound. Silicon compound-coated iron oxide particles partially coated with a silicon compound were observed.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 were subjected to a heat treatment using an electric furnace as a treatment for changing the functional group contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles.
  • the heat treatment conditions were as follows: Example 1: Untreated, Example 1-2: 200 ° C., Example 1-3: 400 ° C., Example 1-4: 600 ° C., Example 1-5: 800 ° C. The time is 30 minutes at each heat treatment temperature.
  • FIG. 1 shows the mapping result of the silicon compound-coated iron oxide obtained in Example 1-5 using STEM
  • FIG. 2 shows the result of line analysis at the position where the broken line is given in the HAADF image of FIG.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1-5 were observed as iron oxide particles covered with the silicon compound as a whole.
  • FIG. 5 shows IR measurement results of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Example 1-5, measured by the ATR method. IR measurement results of the silicon compound-coated iron oxide particles in Example 1-5 as compared to IR measurement results of the silicon compound-coated iron oxide particles in Example 1, 1600 cm -1 and near 3400 cm -1 The broad peak in the vicinity is small, and the broad peak in the vicinity of 1000 cm ⁇ 1 appears to be shifted to the high wavenumber side.
  • FIG. 6 shows the XRD measurement results of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1-5. As seen in FIG. 6, in the XRD measurement, only the peak derived from ⁇ -Fe 2 O 3 was detected. That is, it was confirmed that the silicon compound confirmed in the STEM and IR measurement was amorphous.
  • FIG. 7 shows the result of waveform separation of the peak around 1000 cm ⁇ 1 in the IR measurement results of Example 1 or Example 1-5.
  • the waveform-separated peak of the Si—OH bond of Example 1-5 has a smaller absorbance than the bond of Example 1, and all the peak components constituting the described peak It can be seen that the ratio of Si—OH bonds to is small. That is, it was shown that the Si—OH bond ratio contained in the silicon compound of Example 1-5 was lower than the Si—OH bond ratio contained in the silicon compound of Example 1.
  • FIG. 7 shows the result of waveform separation of the peak around 1000 cm ⁇ 1 in the IR measurement results of Example 1 or Example 1-5.
  • the silicon compound includes a factor that appears that a broad peak near 1000 cm ⁇ 1 is shifted to the high wavenumber side. It is shown that this is due to a decrease in the ratio of Si—OH bonds.
  • FIG. 8 shows reflection spectra of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Examples 1-2 to 1-5 with respect to light having a wavelength of 200 nm to 2500 nm.
  • the reflectance with respect to light in the near-infrared region of wavelengths from 780 nm to 2500 nm is such that the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1-5 are more than the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1. It can be seen that it is expensive.
  • peaks having a wave number ranging from 800 cm ⁇ 1 to 1300 cm ⁇ 1 are waveform-separated, and the ratio of Si—OH bond peaks to the total area of each waveform-separated peak (Si—OH ratio [%]) ) Is smaller in the order of Example 1-5 ⁇ 1-4 ⁇ 1-3 ⁇ 1-2 ⁇ 1, and the average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is greater than that of Example 1-5>1-4> 1- 3>1-2> 1 in order.
  • FIG. 9 shows a graph of the average reflectance for light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm with respect to the Si—OH ratio [%].
  • Example 9 in addition to Example 1 and Examples 1-2 to 1-5, the heat treatment temperature was changed, and the silicon compound-coated iron oxide particles having a changed Si—OH ratio with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm. Average reflectance data is also shown. As can be seen from FIG. 9, the lower the Si—OH ratio, the higher the average reflectance for light with a wavelength of 780 nm to 2500 nm. That is, in the silicon compound-coated iron oxide particles of the present invention, the average reflectance for light with a wavelength of 780 nm to 2500 nm, which is one of the color characteristics, is controlled by controlling the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles are preferably silicon compound-coated iron oxide particles whose average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is increased by lowering the Si—OH bond ratio. It is more preferable that the silicon compound-coated iron oxide particles have an average reflectivity with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm increased to 50% or more by setting the Si—OH ratio to 5% or more and 70% or less. When such silicon compound-coated iron oxide particles are used in the coating composition, it is suitable for use as a coating material because it has a high effect of suppressing the temperature rise of the coated body irradiated with sunlight.
  • the compound-coated iron oxide particles are graphed with respect to the average reflectance for wavelengths from 780 nm to 2500 nm with respect to the Si—OH ratio.
  • the Si—OH ratio of each processing time obtained from IR measurement and waveform separation was 74.8% in Example 1 (no treatment), 68.9% in 0.5 hour treatment, and 66. 4%, 2.0 hour treatment was 63.1%.
  • FIG. 10 silicon that has been heat-treated by allowing the aqueous dispersion of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 to stand at 100 ° C. for 0.5 hours, 1.0 hour, and 2.0 hours.
  • the compound-coated iron oxide particles are graphed with respect to the average reflectance for wavelengths from 780 nm to 2500 nm with respect to the
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound in the silicon compound-coated iron oxide particles when controlled by heat treatment, it may be dry or dispersed in a dispersion medium.
  • iron oxide particles whose surface is not coated with the silicon compound obtained in Comparative Example 1 do not use the third fluid in Example 1, and the third introduction part of the fluid treatment device described in Patent Document 6 and Except that the opening d30 of the third introduction part was not laid, iron oxide particles having the same particle diameter as in Example 1 were obtained by the same method as in Example 1.
  • the shape of the transmission spectrum is changed by changing the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound in the silicon compound-coated iron oxide particles.
  • permeability with respect to the light with a wavelength of 600 nm-780 nm is high compared with the iron oxide by which the silicon compound coating particle obtained in the Example does not coat
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and 75% or less
  • a transmission spectrum of a dispersion in which the silicon compound iron oxide particles are dispersed in a dispersion medium has a wavelength of 380 nm.
  • the transmittance for light rays is preferably 5% or less, and the transmittance for light rays having a wavelength of 600 nm is preferably 80% or more.
  • FIG. 12 shows a graph of the average reflectance for light beams having a wavelength of 780 nm to 2500 nm with respect to the Si—OH ratio [%] in Examples 1-6 to 1-8. As shown in FIG. 12, as in Examples 1 to 1-5, the lower the Si—OH ratio, the higher the average reflectance for light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm.
  • FIG. 13 shows the reflection of light with a wavelength of 400 nm to 620 nm with respect to the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by changing the functional group of the silicon compound contained in the silicon compound-coated iron oxide particles of Example 1 and Example 1.
  • the graph of the maximum value is shown.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by the functional group modification treatment of the silicon compound contained in the silicon compound-coated iron oxide particles of Example 1 and Example 1 are included in the silicon compound.
  • the silicon compound iron oxide particles having a maximum reflectance of 18% or less with respect to light having a wavelength of 400 nm to 620 nm of the silicon compound-coated iron oxide particles. There is an effect of suppressing reflection of light other than red. Since such silicon compound-coated iron oxide particles can reduce light other than red, the silicon compound-coated iron oxide particles are suitable for use in coating compositions such as a multilayer coating film exhibiting red.
  • FIG. 14 shows the Si—OH ratio contained in the silicon compound with respect to the silicon compound-coated iron oxide particles obtained by the functional group change treatment of the silicon compound contained in the silicon compound-coated iron oxide particles of Example 1 and Example 1.
  • the average reflectance with respect to a light beam having a wavelength of 620 nm to 750 nm is shown.
  • the Si—OH ratio contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles is in the range of 35% or more and 67% or less, the average reflectance for light with a wavelength of 620 nm to 750 nm is 22% or less.
  • the Si—OH ratio contained in the silicon compound of the silicon compound-coated iron oxide particles is 5% or more and less than 35%, or more than 67% and 75% or less, and a wavelength of 620 nm to 750 nm.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles having an average reflectance of 22% or higher for the light beam of the present invention are more strongly colored in red than the silicon compound-coated iron oxide particles having an average reflectance of 22% or less for light beams having a wavelength of 620 nm to 750 nm.
  • a red pigment or when used for a general paint it can be suitably used for reducing the red pigment separately used when forming a red coating film, finely adjusting the color, and the like.
  • FIG. 15 shows L * a * relative to the Si—OH ratio of silicon compound-coated iron oxide particles obtained by changing the functional group of the silicon compound contained in the silicon compound-coated iron oxide particles of Example 1 and Example 1 .
  • Table 4 shows the hue H of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Examples 1-2 to 1-5 and the iron oxide particles of Comparative Example 1.
  • the hue H of the iron oxide particles whose surface of Comparative Example 1 is not coated with a silicon compound is not in the range of the hue of the silicon compound-coated iron oxide particles, and the silicon compound-coated iron oxide of the present invention It can be seen that the hue of the particles cannot be achieved by simply forming nanoparticles of iron oxide particles.
  • FIG. 16 shows the absorption spectrum of the dispersion obtained by dispersing the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Example 1-5 and the iron oxide particles obtained in Comparative Example 1 in propylene glycol, and the measurement results.
  • the molar extinction coefficient calculated from the concentration of iron oxide (as Fe 2 O 3) shows a diagram of a graph for measurement wavelength.
  • FIG. 17 is a graph showing the average molar extinction coefficient at wavelengths from 190 nm to 380 nm with respect to the Si—OH ratio of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Examples 1-3 to 1-5. .
  • Table 5 shows the Si—OH ratio of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 and Examples 1-3 to 1-5 and the average molar extinction coefficient at wavelengths of 190 nm to 380 nm in Comparative Example 1. It shows with the average molar extinction coefficient in wavelength 190nm to 380nm of the obtained iron oxide particle.
  • the Si—OH ratio decreased and the average molar extinction coefficient from 190 nm to 380 nm increased.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in the examples were compared with the iron oxide particles whose surfaces were not coated with the silicon compound, and the average molar extinction coefficient at wavelengths from 190 nm to 380 nm. Is very high.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 5% or more and 75% or less, and in the dispersion liquid in which the silicon compound-coated oxide particles are dispersed in a dispersion medium.
  • the average molar extinction coefficient with respect to light having a wavelength of 190 nm to 380 nm is preferably 2200 L / (mol ⁇ cm) or more.
  • the coating composition can be easily designed. That is, ultraviolet rays can be protected by adding a very small amount of silicon compound-coated iron oxide. Further, it is possible to produce a coating material having a high design property from a light skin color to a highly colored red color utilizing the red coloration of the iron oxide.
  • FIG. 18 shows a silicon compound-coated iron oxide particle obtained by reacting a hydroxyl group and an acetyl group contained in the silicon compound-coated iron oxide particle obtained in Example 1 as a treatment for changing the functional group of the silicon compound-coated oxide particle. Shows the reflection spectrum of the silicon compound-coated iron oxide particles of Example 1-9 to which an acetoxysilyl group was added. Table 6 shows the Si—OH ratio calculated from the IR spectrum and waveform separation, and the average reflectance for light beams having a wavelength of 780 nm to 2500 nm. The silicon compound-coated iron oxide particles of Example 1-9 were subjected to the following operation in order to impart ester groups to the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1.
  • Example 1 1 part by weight of silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 was put into 99 parts by weight of propylene glycol (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), and Claremix (product name: product name: CLM-2.2S (manufactured by M Technique Co., Ltd.) was used for dispersion treatment at 65 ° C. and a rotor rotational speed of 20000 rpm for 1 hour to prepare a dispersion.
  • propylene glycol manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.
  • Claremix product name: product name: CLM-2.2S (manufactured by M Technique Co., Ltd.) was used for dispersion treatment at 65 ° C. and a rotor rotational speed of 20000 rpm for 1 hour to prepare a dispersion.
  • FIG. 19 shows the FT-IR spectrum (infrared absorption spectrum) measurement results of the silicon compound iron oxide particles obtained in Example 1 and Example 1-9.
  • the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1 showed a broad peak in the vicinity of 950 cm ⁇ 1 .
  • a broad peak derived from a hydroxyl group was observed in the vicinity of 2900 cm ⁇ 1 to 3600 cm ⁇ 1 .
  • Example 1-9 The range of wave number 800 cm -1 in 1300 cm -1 in the IR spectrum of Example 1 and Example 1-9 were waveform separation was calculated Si-OH ratio. The results are shown in Table 6 together with the average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm.
  • Example 1-9 pyridine and acetic anhydride were added, and the temperature in the step of dispersion treatment at 65 ° C. and a rotor rotation speed of 20000 rpm for 1 hour using the high-speed rotary dispersion emulsifier was 80 ° C.
  • Table 6 and FIG. 18 also show the results of the silicon compound-coated iron oxide particles obtained in Example 1-10 under the same conditions except that the dispersion treatment time was 2 hours.
  • the silicon compound of the silicon compound-coated oxide particles contains an ester bond, the Si—OH bond ratio is 5% or more and 55% or less, and the average reflectance with respect to light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm. It is preferable that it is a silicon compound covering oxide particle which is 50% or more.
  • Example 2 describes silicon compound-coated zinc oxide particles in which at least a part of the surface of zinc oxide particles is coated with a silicon compound.
  • Claremix product name: CLM-2.2S, manufactured by M Technique Co., Ltd.
  • an oxide raw material liquid liquid A
  • an oxide precipitation solution liquid B
  • a silicon compound raw material liquid C liquid
  • the mixture was homogeneously mixed by stirring for a minute to prepare an oxide raw material liquid. Moreover, based on the prescription
  • MeOH is methanol (made by Gordo Co., Ltd.), 97 wt% H 2 SO 4 is concentrated sulfuric acid (made by Kishida Chemical Co., Ltd.), and KOH is hydroxylated.
  • Potassium manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.
  • 35 wt% HCl using hydrochloric acid manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.
  • TEOS using tetraethylorthosilicate
  • ZnO using zinc oxide
  • Table 8 shows the operating conditions of the fluid treatment apparatus as in Example 1.
  • the pH measurement, analysis, and particle cleaning method were performed in the same manner as in Example 1.
  • FIG. 20 shows the mapping result of the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 using STEM
  • FIG. 21 shows the result of line analysis at the position where the broken line is applied in the HAADF image of FIG.
  • the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 were not covered with the silicon compound as a whole, and a part of the surface of the zinc oxide particles was silicon. Silicon compound coated zinc oxide particles coated with the compound were also observed.
  • the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 were heat-treated using an electric furnace as a treatment for changing the functional group contained in the silicon compound of the silicon compound-coated zinc oxide particles.
  • the heat treatment conditions are as follows: Example 2: Untreated, Example 2-2: 200 ° C., Example 2-3: 400 ° C., Example 2-4: 600 ° C.
  • the heat treatment time is 30 minutes at each heat treatment temperature. It is.
  • FIG. 22 shows the mapping result of the silicon compound-coated zinc oxide obtained in Example 2-4 using STEM
  • FIG. 23 shows the result of line analysis at the position where the broken line is given in the HAADF image of FIG. As seen in FIGS. 22 and 23, the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2-4 were observed as zinc oxide particles covered with the silicon compound as a whole.
  • FIG. 24 shows a wavelength of 200 nm for the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 and for the zinc oxide particles not coated on the surface with the silicon compound obtained in Comparative Example 2. The reflection spectrum with respect to the light of 2500 nm is shown.
  • the zinc oxide particles whose surface is not coated with the silicon compound obtained in Comparative Example 2 do not use the third fluid in Example 2, and the third introduction part of the fluid treatment device described in Patent Document 6 and A zinc oxide particle having the same particle diameter as that of Example 2 was obtained by the same method as that of Example 2 except that the opening d30 of the third introduction part was not laid.
  • the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2-4 had a reflectance with respect to light in the near-infrared region having a wavelength of 780 nm to 2500 nm. It can be seen that it is higher than the compound coated zinc oxide particles.
  • FIG. 25 shows a graph of the average reflectance for light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm with respect to the Si—OH ratio [%].
  • Table 9 shows the Si—OH ratio of the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 and the average reflectance at wavelengths of 780 nm to 2500 nm. It shows with the average reflectance in wavelength 780nm-2500nm of a zinc particle.
  • the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in the examples have a higher average reflectance at a wavelength of 780 nm to 2500 nm than the zinc oxide particles whose surface is not coated with a silicon compound.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 20% or more and 53% or less, and the average reflectance for light having a wavelength of 780 nm to 2500 nm is 72% or more. Is preferred.
  • silicon compound-coated zinc oxide particles are used in the coating composition, it is suitable for use as a coating material because it has a high effect of suppressing the temperature rise of the coated body irradiated with sunlight.
  • FIG. 26 shows reflection spectra of the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 and the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2 with respect to light having a wavelength of 200 nm to 780 nm. Show. By changing the ratio of the Si—OH bonds contained in the silicon compound-coated zinc oxide particles, a change was observed in the absorption region from a wavelength of 340 nm to 380 nm. In addition, in the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Examples 2-3 to 2-4, the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 20% or more and 40% or less, and the reflectance is 15%.
  • the wavelength Since the wavelength is 375 nm or more, it absorbs light in a wider ultraviolet region, and therefore is suitable as a coating composition for the purpose of shielding ultraviolet rays.
  • Table 10 shows the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound of the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 and the average reflection with respect to light having a wavelength of 380 nm to 780 nm. Indicates the rate.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 50% or more and 60% or less, and the average with respect to light having a wavelength of 380 nm to 780 nm It has a reflectance of 86% or more, reflects light over the entire visible region, and is suitable as a white pigment.
  • FIG. 28 shows a graph of L * values in the L * a * b * color system with respect to the Si—OH ratio of the silicon compound-coated zinc oxide particles.
  • silicon compound-coated zinc oxide particles having high whiteness are obtained, and the use as a white pigment is preferable.
  • FIG. 29 shows that the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 and the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2 were 0.011% by weight as propylene glycol as ZnO. Shows the transmission spectrum of a dispersion dispersed at a concentration of. Table 11 shows the Si—OH ratio of the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4, and the average transmittance with respect to light having a wavelength of 380 nm to 780 nm in the transmission spectrum. Show.
  • Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 the ratio of Si—OH bonds decreases and the absorption edge in the wavelength region of 380 nm or less is shifted to the longer wavelength side.
  • the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in the Examples have a higher transmittance from a wavelength of 380 nm to 780 nm than the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2, and the wavelength in the ultraviolet region is 190 nm. It can be seen that the light of 380 nm is efficiently absorbed and the transparency is also high.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 50% or more and 60% or less, and the transmission spectrum of the dispersion in which the silicon compound zinc oxide particles are dispersed in a dispersion medium has a wavelength of 340 nm.
  • Silicon compound-coated zinc oxide particles having a light transmittance of 10% or less and an average transmittance of 92% or more for light having a wavelength of 380 nm to 780 nm are preferable.
  • the absorption region in the ultraviolet region having a wavelength of 200 nm to 380 nm is shifted to the longer wavelength side compared to Example 2.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 20% or more and 40% or less, and the transmittance is 15 in the transmission spectrum of the dispersion in which the silicon compound zinc oxide particles are dispersed in the dispersion medium.
  • FIG. 30 shows absorption spectra of a dispersion obtained by dispersing the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in Example 2 and Examples 2-2 to 2-4 and the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2 in propylene glycol.
  • concentration of the zinc oxide in a dispersion liquid is shown.
  • Table 12 shows the Si—OH ratio of the silicon compound-coated zinc acid particles obtained in each Example and the average molar extinction coefficient at wavelengths of 200 nm to 380 nm.
  • the wavelength of the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2 is from 200 nm to 380 nm. Together with the average molar extinction coefficient at.
  • the average molar extinction coefficient tended to increase as the Si—OH ratio decreased.
  • the silicon compound-coated zinc oxide particles obtained in the Examples have a higher average molar extinction coefficient at wavelengths of 200 nm to 380 nm than the zinc oxide particles obtained in Comparative Example 2.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 20% or more and 60% or less, and a dispersion having the silicon compound zinc oxide particles dispersed in a dispersion medium has a wavelength of 200 nm to 380 nm.
  • Silicon compound-coated zinc oxide particles having a molar extinction coefficient with respect to light of 700 L / (mol ⁇ cm) or more are preferable.
  • UVA, UVB, and UVC ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm to 380 nm Therefore, when used in a coating composition, the amount used is reduced and further transparency is achieved. It is preferable that it can be realized.
  • Example 3 describes silicon compound-coated cerium oxide particles in which at least part of the surface of the cerium oxide particles is coated with a silicon compound.
  • Claremix product name: CLM-2.2S, manufactured by M Technique Co., Ltd.
  • an oxide raw material liquid liquid A
  • an oxide precipitation solution liquid B
  • a silicon compound raw material liquid C liquid
  • the mixture was homogeneously mixed by stirring for a minute to prepare an oxide raw material liquid. Moreover, based on the prescription
  • DMAE dimethylaminoethanol (made by Kishida Chemical Co., Ltd.)
  • 60 wt% HNO 3 is concentrated nitric acid (made by Kishida Chemical Co., Ltd.)
  • Ce (NO 3) 3 ⁇ 6H 2 O is cerium (III) nitrate hexahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
  • TEOS was used tetraethyl orthosilicate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
  • Table 14 shows the operating conditions of the fluid treatment apparatus as in Example 1.
  • the pH measurement, analysis, and particle cleaning method were performed in the same manner as in Example 1.
  • FIG. 31 shows a TEM photograph of the silicon compound-coated cerium oxide particles obtained in Example 3.
  • the silicon compound-coated cerium oxide particles obtained in Example 3 were not covered with the silicon compound as a whole, but the silicon compound-coated cerium oxide in which a part of the surface of the cerium oxide particles was coated with the silicon compound. Particles were also observed.
  • the silicon compound-coated cerium oxide particles obtained in Example 3 were heat-treated using an electric furnace as a treatment for changing the functional group contained in the silicon compound of the silicon compound-coated cerium oxide particles.
  • the heat treatment conditions are as follows: Example 3: untreated, Example 3-2: 200 ° C., Example 3-3: 400 ° C.
  • the heat treatment time is 30 minutes at each heat treatment temperature.
  • FIG. 32 shows absorption spectrum measurements of a dispersion obtained by dispersing the silicon compound-coated cerium oxide particles obtained in Example 3 and the surface obtained in Comparative Example 3 in which cerium oxide particles not coated with silicon oxide are dispersed in propylene glycol.
  • concentration of the cerium oxide in a dispersion liquid is shown.
  • Table 15 shows the Si—OH ratio of the silicon compound-coated cerium oxide particles obtained in each example and the average molar extinction coefficient at a wavelength of 200 nm to 380 nm.
  • the cerium oxide particles obtained in Comparative Example 3 have a wavelength of 200 nm to 380 nm. Together with the average molar extinction coefficient at.
  • the average molar extinction coefficient tended to increase as the Si—OH ratio decreased.
  • the silicon compound-coated cerium oxide particles obtained in the Examples have a higher average molar extinction coefficient at wavelengths of 200 nm to 380 nm than the cerium oxide particles obtained in Comparative Example 3.
  • the ratio of Si—OH bonds contained in the silicon compound is 45% or more and 75% or less, and a dispersion liquid in which the silicon compound cerium oxide particles are dispersed in a dispersion medium has a wavelength of 200 nm to 380 nm.
  • Silicon compound-coated cerium oxide particles having a molar extinction coefficient with respect to light of 4000 L / (mol ⁇ cm) or more are preferable. As a result, it becomes possible to efficiently absorb UVA, UVB, and UVC ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm to 380 nm. Therefore, when used in a coating composition, the amount used is reduced and further transparency is achieved. It is preferable that it can be realized.
  • the method for producing silicon compound-coated oxide particles of the present invention enables delicate and strict color characteristic control of the silicon compound-coated oxide particles.
  • transmission, absorption, hue, saturation, and molar extinction coefficient for light in the ultraviolet, visible, and near-infrared regions can be precisely controlled.
  • the human body and the painted body can be protected from ultraviolet rays and near infrared rays without impairing the texture and aesthetics, and when used in the painted body, without impairing the design.

Abstract

本発明は、色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、及び色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子を提供することを目的とする。本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法であり、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、色特性を制御することを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法を提供する。

Description

色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、及びケイ素化合物被覆酸化物粒子、並びにそのケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用組成物
 本発明は、色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、及びケイ素化合物被覆酸化物粒子、並びにそのケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用組成物に関する。
 酸化物粒子は、当該酸化物粒子に含まれる酸素以外の元素の種類を選択することによって紫外線吸収特性、近赤外線の反射特性等の特性が変化するため、化粧品分野におけるサンスクリーン剤や口紅、ファンデーション、又は建築材の外壁や看板、乗り物等に使用される塗料等、広範囲の分野において用いられている材料であるが、同時に化粧料等のように人体に塗布することを目的とする場合においては美観や質感、安全性に対する要求が非常に高く、建築材や外壁や看板、乗り物等に用いる塗料等に用いる場合においては色味の鮮やかさや意匠性に対する要求も非常に高まっている。
 そのため、酸化鉄や酸化亜鉛などの酸化物について、それらを微粒子化する方法や(特許文献1及び特許文献2参照)、酸化物を構成する酸素以外の元素として、鉄又は亜鉛以外に複数の元素で酸化物を作製する複合酸化物化(特許文献3及び特許文献4参照)などの方法で、色特性や紫外線吸収特性、近赤外線の反射特性等の特性を向上させる方法が提供されている。
 しかしながら、微粒子化によって微粒子分散体の透明性を向上させることはできても、反射率や透過・吸収特性、及び色相といった色特性などについては制御することが難しい。また、複合酸化物化においては製造コストが高くなりやすいだけではなく、複合させる金属の種類によって当該酸化物の特性が大きく変化するため、酸化鉄粒子又は酸化亜鉛粒子などの酸化物粒子に対する繊細かつ厳密な特性の制御が困難であった。
 また、本願出願人による発明を開示する、特許文献5及び特許文献6には、接近離反可能な相対的に回転する処理用面間において酸化鉄等の各種ナノ粒子を析出させる方法を用いて均一な酸化物ナノ粒子を製造する方法が記載されている。しかし、特許文献5においては、酸化物と水酸化物の作り分けに関する記載、及び特許文献6においては均一な酸化物の製造に関して記載されているが、色特性の制御に関する酸化物の製造方法については記載されていなかった。すなわち、それらの酸化物ナノ粒子が発現する特定の特性を制御することについては示されておらず、色特性について厳密に制御された酸化物粒子が求められていた。
特開2009-263547号公報 国際公開第1998/26011号パンフレット 特表2010-530448号公報 特開2013-249393号公報 特許第4868558号公報 国際公開第2009/008393号パンフレット
 本発明では、このような事情に照らし、色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、及び色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子を提供することを目的とする。すなわち本来から酸化物がもっている特性を最大限向上させることや、そのような特性を補うことを目的としてケイ素化合物で酸化物を被覆し、色特性を制御することを課題とする。被覆されたケイ素化合物中のSi-OH結合が、作製方法や作製後の環境変化において比率や形態が変化することを利用するものである。波長780nmから2500nmの近赤外領域に対しては、反射率を制御することを課題とする。また、波長380nmから780nmの可視領域においては反射率、透過率、色相、又は彩度を制御することを課題とする。さらに、波長190nmから380nmの紫外領域においては、反射率又はモル吸光係数を制御することを課題とする。本願発明者は、ケイ素化合物被覆酸化物粒子におけるケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率と、当該ケイ素化合物被覆酸化物粒子であるケイ素化合物被覆酸化鉄粒子、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子及びケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子の透過特性、吸収特性、反射特性、色相、又は彩度との関連性を見出し、ケイ素化合物被覆酸化物粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することでケイ素化合物被覆酸化物粒子の色特性を向上させることを見出して本発明を完成させた。
 また本発明では、上記の事情に照らし、色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用組成物を提供することを課題とする。
 すなわち本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法であり、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、色特性を制御することを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法である。
 また本発明は上記色特性が反射率、透過率、モル吸光係数、色相、又は彩度の何れかであることが好ましい。
 また本発明は、上記ケイ素化合物に含まれる官能基の変更処理を行うことによって、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することが好ましく、上記官能基の変更処理が、エステル化処理であることが好ましい。
 また本発明は、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散体の状態で制御することが好ましい。
 また本発明は、上記分散体が塗膜状であり、上記塗膜状の分散体を熱処理することによって、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の色特性を制御することが好ましい。
 また本発明は、単一の酸化物粒子の表面、又は複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆することによるケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法であり、
 上記酸化物粒子、又は酸化物粒子の凝集体の粒子径が1nm以上50nm以下であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子が分散媒に分散している分散液中において、ケイ素化合物を析出させることによるケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法であり、
 上記酸化物粒子の分散液中において、ケイ素化合物を析出させる際のpHを制御することで、上記Si-OH結合の比率を制御することが好ましい。
 また本発明は、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、IRスペクトルにおける波数800cm-1から1300cm-1のケイ素化合物由来のピークを波形分離することで算出されるものであり、
 上記波形分離された各ピークの総面積に対する、波形分離されたSi-OHに由来するピークの面積比率を制御することで、上記色特性を制御することが好ましい。
 また本発明は、上記波形分離された各ピークの総面積に対する、波形分離されたSi-OHに由来するピークの面積比率を低く制御することで、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなるように制御することが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、5%以上70%以下であり、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が50%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、47%以上75%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長400nmから620nmの光線に対する最大反射率が18%以下であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、35%以上67%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%以下であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が8%以上75%以下であり、
 L表色系における、色相H(=b/a)が0.5から0.9の範囲であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上75%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、波長380nmの光線に対する透過率が5%以下、かつ波長600nmの光線に対する透過率が80%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上75%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長190nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が2200L/(mol・cm)以上であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物は、エステル結合を含むものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上55%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が50%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化鉄であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、5%以上35%未満、又は67%よりも大きく75%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%より高いケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上53%以下であり、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が72%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子でありことが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上40%以下であり、反射率が15%となる波長が375nm以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が50%以上60%以下であり、波長380nmから780nmの光線に対する平均反射率が86%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上55%以下であり、
 L表色系における、彩度C(=√((a+(b))が0.5から13の範囲であること特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、50%以上60%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、波長340nmの光線に対する透過率が10%以下、かつ波長380nmから780nmの光線に対する平均透過率が92%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、20%以上40%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、透過率が15%となる波長が365nm以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、20%以上60%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長200nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が、700L/(mol・cm)以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上55%以下であり、
 L表色系における、彩度C(=√((a+(b))が0.5から13の範囲であり、
 L表色系における、L値が95から97の範囲であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が、酸化セリウムであり、
 上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
 上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、45%以上75%以下であり、
 上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長200nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が、4000L/(mol・cm)以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子は、単一の酸化物粒子の表面、又は複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
 上記酸化物が酸化鉄、酸化亜鉛、酸化セリウムであり、上記酸化物粒子、又は上記酸化物粒子の凝集体の粒子径が1nm以上50nm以下であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
 また本発明は、上記ケイ素化合物が、非晶質のケイ素酸化物を含むことが好ましい。
 また本発明は、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用ケイ素化合物被覆酸化物組成物として実施できる。
 本発明によると、ケイ素化合物被覆酸化物粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、反射率、透過率、モル吸光係数、又は色相の何れかの色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子を提供できたものである。当該Si-OH結合の比率を制御することによって、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の色特性を厳密に制御することが可能であるため、ケイ素化合物被覆酸化物粒子に対して多様化する用途、及び目的の特性に対して従来に比べてより的確な組成物の設計を容易とできたものである。
本発明の実施例1-5で得られた酸化鉄の表面をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のSTEMマッピング結果である。 本発明の実施例1-5で得られた酸化鉄の表面をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の線分析結果である。 本発明の実施例1で得られた酸化鉄の表面の一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のSTEMマッピング結果である。 本発明の実施例1で得られた酸化鉄の表面の一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の線分析の結果である。 本発明の実施例1及び実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のIR測定結果である。 本発明の実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のXRD測定結果である。 本発明の実施例1及び実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のIR測定結果における波数800cm-1から1300cm-1の領域の波形分離の結果である。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の波長200nmから2500nmの光線に対する反射スペクトル測定結果である。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフである。 本発明のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の水分散液を加熱処理した実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフである。 本発明の実施例1及び実施例1-5で得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子並びに比較例1で得られた酸化鉄粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液の透過スペクトルである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長400nmから620nmの光線に対する最大反射率のグラフである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率のグラフである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対するL表色系における色相のグラフである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子をプロピレングリコール分散させた分散液のモル吸光係数のグラフである。 本発明の実施例1、1-3、1-4、1-5で得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液の波長190nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数のグラフである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の波長200nmから2500nmの光線に対する反射スペクトル測定結果である。 本発明の実施例1、実施例1-9で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のIRスペクトル測定結果である。 本発明の実施例2で得られた酸化亜鉛の表面をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSTEMマッピング結果である。 本発明の実施例2で得られた酸化亜鉛の表面をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子の線分析結果である。 本発明の実施例2-4で得られた酸化亜鉛の表面の一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSTEMマッピング結果である。 本発明の実施例2-4で得られた酸化亜鉛の表面の一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子の線分析の結果である。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子の波長200nmから2500nmの光線に対する反射スペクトル測定結果である。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフである。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対する波長200nmから780nmの光線に対する反射スペクトル測定結果である。 本発明の実施例によって得られた、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対するL表色系における彩度のグラフである。 本発明の実施例によって得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に対するL表色系におけるL値のグラフである。 本発明の実施例2、2-2、2-3、2-4で得られた、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子、及び比較例2で得られた酸化亜鉛粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液の透過スペクトル測定結果である。 本発明の実施例によって得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液のモル吸光係数のグラフである。 本発明の実施例3で得られた酸化セリウムの表面をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子のTEM写真である。 本発明の実施例によって得られたケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液のモル吸光係数のグラフである。
 以下、図面に基づき、本発明の実施の形態の一例を取り上げて説明する。なお、本発明の態様は以下に記載の実施形態にのみ限定するものではない。
 <ケイ素化合物被覆酸化物粒子>
 本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子は、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することで反射率、透過率、モル吸光係数、色相、又は彩度の色特性が制御された酸化物粒子であり、本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子を、人体の皮膚等に塗布する目的に用いる組成物や、塗膜や塗装体に塗布する目的に用いる組成物に対して特に好適である。
 (一次粒子の被覆状態)
 本発明におけるケイ素化合物被覆酸化物粒子の一例として、後述する実施例1-5で得られたケイ素化合物としてケイ素酸化物を被覆した酸化鉄粒子について示す。図1は、実施例1-5で得られたケイ素酸化物被覆酸化鉄粒子のSTEMを用いたマッピング結果である。図1において、(a)は暗視野像(HAADF像)であり、(b)はケイ素(Si)、(c)は鉄(Fe)、(d)は酸素(O)のそれぞれマッピング結果である。図1に見られるように、粒子の全体には鉄と酸素が検出され、ケイ素は主に粒子の表面に検出されている。図2は、図1のHAADF像において、破線を施した位置での線分析の結果であり、粒子の端から端までの線部分において検出された元素の原子%(モル%)を示した結果である。図2に見られるように、酸素とケイ素については、線分析における分析範囲の両端まで検出されたが、鉄については粒子の端から数nm程度内側までしか検出されておらず、酸化鉄の表面をケイ素酸化物で被覆されていることがわかる。図3に後述する実施例1で得られたケイ素酸化物被覆酸化鉄粒子のSTEMを用いたマッピング結果を、図4に図3のHAADF像における破線を施した位置での線分析の結果を示す。図3、4に見られるように、実施例1で得られた粒子は、実施例1-5で得られた粒子とは異なり、酸化鉄粒子の全体をケイ素酸化物によって覆われたものではなく、酸化鉄粒子の表面の一部をケイ素酸化物よって被覆したケイ素酸化物被覆酸化鉄粒子である。このように本発明においては、酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子として実施することができる。
 図5に実施例1及び実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子のATR法にて測定したFT-IR測定結果を示す(以下、単にIR測定と略す)。実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子のIR測定結果は、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化物のIR測定結果に比べて、1600cm-1付近及び3400cm-1付近のブロードなピークが小さく、1000cm-1付近のブロードなピークが高波数側にシフトしているように見られる。本発明においては、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することで各種色特性を制御するものであり、上記Si-OH結合の比率は、一例としてIR測定結果より判断することができる。また、上記Si-OH結合の比率は、IR測定以外の方法で測定してもよく、一例としてX線光電子分光法(XPS)や、固体NMRなどの方法が挙げられる。
 上記実施例1又は実施例1-5のIR測定結果における1000cm-1付近のピークを波形分離した結果を図7に示す。なお、先の説明においては、IR測定結果の縦軸を透過率(%T)で示したが、波形分離は縦軸を吸光度(Abs)として行ったために、図7においては縦軸を吸光度で示す。実施例1-5においては950cm-1付近、実施例1においては925cm-1付近に波形分離されたピークは、Si-OHのSi-Oの伸縮振動に帰属されるピークであり、実施例1及び実施例1-5において1030cm-1付近に波形分離されたピーク、並びに実施例1-5において、1090cm-1付近、1190cm-1付近に波形分離されたピークはシリカの骨格構造に関するピークであり、Si-OHの結合とは異なるピークである(1030cm-1付近:≡Si-O-Si=の伸縮振動、1090cm-1付近:シリカ骨格のSi-O伸縮振動、1190cm-1付近:≡Si-O-Si≡の伸縮振動)。図7に見られるように、実施例1-5におけるSi-OH結合の波形分離されたピークは、実施例1のSi-OH結合に比べて吸光度が小さく、また波形分離されたピークの全ピーク成分に対するSi-OH結合の比率も小さいことがわかる。すなわち、実施例1-5のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、実施例1のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に比べて低いことが示されたものである。また、先述したケイ素化合物被覆酸化物のIR測定結果(図5)において、1000cm-1付近のブロードなピークが高波数側にシフトしているように見られた要因が、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が下がったことによるものであることが示されたものである。本発明においては、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子のIRスペクトルにおける、波数800cm-1から1300cm-1の範囲のピークを波形分離し、波形分離された各ピークの総面積に対するSi-OHの結合のピークの面積比率を制御することで、色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物であることが好ましい。本発明においては、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子のIRスペクトルにおける、波数800cm-1から1300cm-1の範囲のピークを波形分離の結果、上記波形分離後に、Si-OHの結合に由来するピークは、波数830cm-1から980cm-1の範囲に見られる。図6に実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子のXRD測定結果を示す。図6に見られるようにα―Feに由来するピーク以外にはピークが見られておらず、上記IR測定にて確認されたケイ素化合物が非晶質を含むことが示されたものである。
 図8に実施例1及び実施例1-2から1―5で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長200nmから2500nmの光線に対する反射スペクトルを示す。まず波長780nmから2500nmの近赤外領域の光線に対する反射率が、実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子の方が実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子よりも高いことがわかる。上記IRスペクトルにおける、波数800cm-1から1300cm-1の範囲のピークを波形分離し、波形分離された各ピークの総面積に対するSi-OHの結合のピークの面積比率(Si-OH比率[%])は、実施例1-5<1-4<1-3<1-2<1の順に小さく、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率は、実施例1-5>1-4>1-3>1-2>1の順に大きい。ここで、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率とは、波長780nmから2500nmの波長領域における、各測定波長の反射率の単純平均値をいう。図9に、上記Si-OH比率[%]に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフを示す。図9に見られるようにSi-OH比率が低い方が、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなる傾向が見られた。すなわち、本発明のケイ素化合物被覆酸化物粒子は、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、色特性の一つである波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、さらに、上記Si-OH結合の比率を低くすることによって、上記波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率を高められたケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましく、上記Si-OH比率が5%以上70%以下であり、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が50%以上であることが好ましい。
 図15に、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の上記Si-OH比率に対するL表色系における色相H(=b/a、b>0、a>0)のグラフを示す。ここで、L表色系は、均等色空間の一つであり、Lは明るさを表す値であり、数値が大きい程明るいことを示す。また、a、bは色度を表す。本発明においては、上記表色系をL表色系に限定するものでは無い、XYZ系等他の表色系を用いて色特性を評価してもよい。
 図15に見られるようにSi-OH比率によって、色相Hが変化する様子が見られた。図12に示したグラフの例においては、Si-OH比率が8%から75%の範囲おいてはSi-OH比率を高めることによって、色相Hが上がる傾向を示したものである。本発明におけるケイ素化合物被覆酸化物粒子においては、ケイ素化合物に含まれるSi-OHの結合の比率を制御することによって色相Hを制御されたものであることが好ましい。
 (Si-OH結合の比率の制御方法)
 本発明においては、上記Si-OH結合の比率の制御の方法については、特に限定されないが、ケイ素化合物被覆酸化物粒子のケイ素化合物に含まれる官能基の変更処理によって、上記Si-OH結合の比率を制御することが好ましい。上記官能基の変更処理は、ケイ素化合物被覆酸化物粒子に含まれる官能基に対して、従来公知の置換反応や付加反応、脱離反応や脱水反応、縮合反応などを行う方法によって上記Si-OH結合の比率を制御することが可能である。なお、本発明においては、上記の制御により、Si-OH結合のエステル化が達成されることが好ましい。エステル化は、例えば、脱水反応により達成されるが、脱水反応の一例として、ケイ素化合物被覆酸化物を熱処理する方法によって上記Si-OH結合の比率を制御することもできる。また、ケイ素化合物被覆を、酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液中においてケイ素化合物を析出させることによって得る際に、当該酸化物粒子の分散液中においてケイ素化合物を析出させる際の処方や、pHを制御するなどの方法によって上記Si-OH結合の比率を制御することも可能である。さらに、また、ケイ素化合物被覆酸化物を熱処理する方法によってSi-OH結合の比率を制御する場合には、乾式での熱処理によっても実施できるし、ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散体の状態で熱処理することによっても実施できる。熱処理を行う際には、熱処理温度と熱処理時間を適宜調整することにより、ケイ素化合物被覆酸化物粒子に加える熱量を制御することが好ましい。また、後述するように、ケイ素化合物被覆酸化物粒子を目的の溶媒に分散し、当該分散液に官能基を含む物質を加え攪拌等の処理を施して実施してもよい。
 上記分散体としては、水や有機溶媒などの液状の分散媒にケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散させた、液状の分散体としても実施できるし、ケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む分散液を用いて作製した塗膜状の分散体としても実施できる。ケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む分散体の状態として熱処理した場合には、乾式での熱処理に比べて粒子の凝集が抑制できることや、例えば特開2014-042891号公報や特開2014-042892号公報に記載の積層塗膜及び高意匠複層塗膜に本発明のケイ素化合物被覆酸化物粒子を用いた場合には、ケイ素化合物被覆酸化物粒子を当該積層塗膜又は複層塗膜とした後に、熱処理などの方法でケイ素化合物に含まれるSi-OHの結合比率を制御することでケイ素化合物被覆酸化物粒子の色特性を制御することが可能であるため、工程数の削減や、厳密な色特性の制御に好適である。なお、特開2014-042891号公報や特開2014-042892号公報に記載の積層塗膜及び高意匠複層塗膜においては、特定色についてハイライトとシェードの差を大きくすることによって、反射光の強度が観察角度によって大きく変化することとなり、深み感及び緻密感を実現するものである。そのため、酸化鉄等の着色物を含む塗膜には、ハイライトを高めるために特定色について透過率を向上、及びハイライトとシェードの差を大きくすることが要求されている。酸化鉄の紫外線を吸収する能力を示すモル吸光係数が大きいほど、使用量を低減することが可能となりヘーズ値も小さくすることができ、酸化鉄粒子分散体としての塗膜の透明性を高めることができる。また複数の板ガラスの間に樹脂などの中間膜を挟み接着するあわせガラスにおいても紫外線、近赤外線等の反射、吸収、着色などにも好適に用いることができる。
 本発明においては、上記酸化物粒子の平均一次粒子径が1nm以上50nm以下であることが好ましく、ケイ素化合物による被覆前の上記酸化物粒子の平均一次粒子径に対するケイ素化合物被覆酸化物粒子の平均一次粒子径の割合が100.5%以上190%以下であることが好ましい。酸化物粒子に対するケイ素化合物の被覆が薄すぎると、ケイ素化合物被覆酸化物粒子が有する色特性に関する効果等を発揮し得なくなるおそれがあることから、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の平均一次粒子径が、酸化物粒子の平均一次粒子径の100.5%以上であることが好ましく、被覆が厚すぎる場合や、粗大な凝集体を被覆した場合には色特性の制御が困難となることから、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の平均一次粒子径が、酸化物粒子の平均一次粒子径の190%以下であることが好ましい。本発明に係る塗布用ケイ素化合物被覆酸化物粒子組成物には、表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆した酸化物粒子(以下、ケイ素化合物被覆酸化物粒子という)を含む。本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子は、コアとなる酸化物粒子の表面全体をケイ素化合物で均一に被覆したコアシェル型のケイ素化合物被覆酸化物粒子であってもよい。また、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子は、複数個の酸化物粒子が凝集していない、単一の酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましいが、複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子であってもかまわない。
 また、本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子は、複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子であってもよいが、一定の大きさを超えた上記凝集体をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子は、単一の酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子に比べてモル吸光係数等の紫外線吸収、及び可視領域における色相や彩度、近赤外領域における反射率等の色特性の効果が得にくいことから好ましくない。ここで、一定の大きさを超えた上記凝集体とは、例えば、凝集体の大きさが50nmを超えるものを言う。そして、複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子の粒子径が、上記凝集体の径の100.5%以上190%以下であることが好ましい。なお、上記凝集体の径とは、上記凝集体の最大外周間の距離とする。
 本発明においては、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、ケイ素化合物被覆酸化物粒子のモル吸光係数を制御することも可能であり、特にケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、波長190nmから380nmの紫外領域におけるモル吸光係数を向上されたケイ素化合物被覆酸化物粒子とすることができる。モル吸光係数は、紫外可視吸収スペクトル測定における、吸光度と測定試料中の測定対象となる物質のモル濃度より、以下の式1にて算出可能である。
 ε=A/(c・l)  (式1)
 ここで、εは物質固有の定数で、モル吸光係数と言い、1cmの厚みをもつ1mol/Lの分散液の吸光度であるため、単位はL/(mol・cm)である。Aは紫外可視吸収スペクトル測定における吸光度であり、cは試料のモル濃度(mol/L)である。lは光が透過する長さ(光路長)であり、通常は紫外可視吸収スペクトルを測定する際のセルの厚みである。
 ケイ素化合物被覆酸化物粒子がケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の場合には、紫外光、特に波長190nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が1500L/(mol・cm)以上であることが好ましく、2200L/(mol・cm)以上であることが更に好ましい。また波長400nmの光線に対するモル吸光係数が500L/(mol・cm)以上、又は波長300nmの光線に対するモル吸光係数が1500L/(mol・cm)以上、又は波長250nmの光線に対するモル吸光係数が1500L/(mol・cm)以上であることが好ましく、また波長220nmの光線に対するモル吸光係数が2000L/(mol・cm)以上であることが好ましい。これによって、UVA(400nmから315nm)、UVB(315nmから280nm)、UVC(280nm未満)の紫外線領域の範囲において高い吸収特性を示す、少なくとも表面の一部をケイ素化合物で被覆した酸化鉄粒子となる。本発明のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を含む分散体は、波長200nmから380nmの光線の透過率が5.0%以下、好ましくは2.0%以下であり、波長620nmから780nmの光線の透過率が80%以上であることが好ましい。このような透過率を示すケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を含む分散体は、紫外光を吸収し、可視光を透過させることが可能となる。
 本発明における酸化物の表面の少なくとも一部を被覆するケイ素化合物は、ケイ素酸化物を含むものであることが好ましく、非晶質のケイ素酸化物を含むものであることが更に好ましい。ケイ素化合物が非晶質のケイ素酸化物を含むことによって、本発明のケイ素化合物被覆酸化物粒子の反射率、透過率、モル吸光係数、色相、彩度等の色特性を厳密に制御することが可能である。ケイ素化合物が、結晶性のケイ素酸化物の場合には、Si-OHを存在させることが極めて困難となるため、本発明の色特性の制御が困難となる。そのため、本発明のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法及びケイ素化合物被覆酸化物粒子においては、上記Si-OH結合の比率が、酸化物の表面を被覆したケイ素化合物中において、5%から75%であることが好ましい。
 (製造方法及びそれに用いられる装置)
 本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法は、例えば、第1のマイクロリアクターを用いて酸化物粒子を作製し、これに続く第2のマイクロリアクターによって酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆する方法や、希薄系での反応をバッチ容器内で行う等の方法で酸化物粒子を作製し、引き続き希薄系での反応によって先述した酸化物粒子の表面の少なくとも一部にケイ素化合物の被覆を行う等の方法、またビーズミル等の粉砕法で酸化物粒子を作製し、その後に反応容器内で酸化物粒子の表面の少なくとも一部にケイ素化合物の被覆を行う方法等が挙げられる。また本願出願人よって提案された特開2009-112892号公報にて記載されたような装置及び方法を用いてもよい。特開2009-112892号公報に記載の装置は、断面形状が円形である内周面を有する攪拌槽と、該攪拌槽の内周面と僅かな間隙を在して付設される攪拌具とを有し、攪拌槽には、少なくとも二箇所の流体入口と、少なくとも一箇所の流体出口とを備え、流体入口のうち一箇所からは、被処理流体のうち、反応物の一つを含む第一の被処理流体を攪拌槽内に導入し、流体入口のうちで上記以外の一箇所からは、上記反応物とは異なる反応物の一つを含む第二の被処理流体を、上記第一の被処理流体とは異なる流路より攪拌槽内に導入するものであり、攪拌槽と攪拌具の少なくとも一方が他方に対し高速回転することにより被処理流体を薄膜状態とし、この薄膜中で少なくとも上記第一の被処理流体と第二の被処理流体とに含まれる反応物同士を反応させるものであり、三つ以上の被処理流体を攪拌槽に導入するために、特開2009-112892号公報の図4及び5に示すように導入管を三つ以上設けてもよいことが記載されている。
 本発明においては、少なくとも酸化物粒子の作製を、マイクロリアクターを用いて行うことが好ましく、特許文献6に記載の流体処理装置と同様の原理の装置を用いて、酸化物粒子の作製と作製された酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆してケイ素化合物被覆酸化物粒子を作製することが好ましい。
 本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法の一例として、酸化物粒子の原料を少なくとも含む酸化物原料液と、酸化物粒子を析出させるための酸化物析出物質を少なくとも含む酸化物析出溶液とを混合させた混合流体中で酸化物粒子を析出させ、析出させた酸化物粒子を含む上記混合流体と、ケイ素化合物の原料を少なくとも含むケイ素化合物原料液とを混合させて、酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆することによってケイ素化合物被覆酸化物粒子を製造する方法を用いることが好ましい。
 本発明に係るケイ素化合物被覆酸化物粒子の作製に用いる酸化物粒子の原料又はケイ素化合物の原料としては、特に限定されない。反応、晶析、析出、共沈等の方法で酸化物又はケイ素化合物となるものであれば実施できる。本発明においては、以下、当該方法を析出と記載する。
 本発明における酸化物粒子の原料としては、特に限定されない。反応、晶析、析出、共沈等の方法で酸化物となるものであれば実施できる。例えば金属の単体、金属の化合物が例示できる。本発明における金属は、特に限定されない。好ましくは化学周期表上における全ての金属元素である。また、本発明における非金属は、特に限定されないが、好ましくは、B,Si,Ge,As,Sb,C,N,S,Te,Se,F,Cl,Br,I,At等の非金属元素を挙げることができる。これらの金属や非金属について、単一の元素からなる酸化物であってもよく、複数の元素からなる複合酸化物や金属元素と非金属元素とを含む酸化物であってもよい。また、本発明において、上記の金属の化合物を金属化合物という。金属化合物又は上記の非金属の化合物としては特に限定されないが、一例を挙げると、金属又は非金属の塩や酸化物、水酸化物、水酸化酸化物、窒化物、炭化物、錯体、有機塩、有機錯体、有機化合物又はそれらの水和物、有機溶媒和物などが挙げられる。金属塩又は非金属の塩としては、特に限定されないが、金属又は非金属の硝酸塩や亜硝酸塩、硫酸塩や亜硫酸塩、蟻酸塩や酢酸塩、リン酸塩や亜リン酸塩、次亜リン酸塩や塩化物、オキシ塩やアセチルアセトナート塩又はそれらの水和物、有機溶媒和物などが挙げられ、有機化合物としては金属又は非金属のアルコキシドなどが挙げられる。以上、これらの金属化合物又は非金属の化合物は単独で使用してもよく、複数以上の混合物として使用してもよい。たとえば酸化鉄や酸化亜鉛の場合について一例を挙げると、鉄や亜鉛の塩や酸化物、水酸化物、水酸化酸化物、窒化物、炭化物、錯体、有機塩、有機錯体、有機化合物又はそれらの水和物、有機溶媒和物等が挙げられる。鉄の塩としては、特に限定されないが、鉄の硝酸塩や亜硝酸塩、硫酸塩や亜硫酸塩、蟻酸塩や酢酸塩、リン酸塩や亜リン酸塩、次亜リン酸塩や塩化物、オキシ塩やアセチルアセトナート塩又はそれらの水和物、有機溶媒和物等が挙げられ、有機化合物としては鉄のアルコキシド等が挙げられる。以上、これらの鉄の化合物は単独で使用してもよく、複数以上の混合物を酸化物粒子の原料として使用してもよい。具体的な一例としては、塩化鉄(III)、塩化鉄(II)、硝酸鉄(II)、硫酸鉄(III)、鉄アセチルアセトナートやそれられの水和物等が挙げられる。
 また、ケイ素化合物の原料としては、ケイ素の酸化物や水酸化物、その他ケイ素の塩やアルコキシド等の化合物やそれらの水和物が挙げられる。特に限定されないが、ケイ酸ナトリウムなどのケイ酸塩や、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-トリフルオロプロピル-トリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、及びTEOSのオリゴマ縮合物、例えば、エチルシリケート40、テトライソプロピルシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラブトキシシラン、及び同様の物質が挙げられる。さらにケイ素化合物の原料として、その他のシロキサン化合物、ビス(トリエトキシシリル)メタン、1、9-ビス(トリエトキシシリル)ノナン、ジエトキシジクロロシラン、トリエトキシクロロシラン等を用いてもかまわない。本発明におけるケイ素化合物被覆酸化物粒子は、被覆される酸化物粒子を構成する酸素以外の元素に対して、ケイ素が2%から80%含まれていることが好ましく、より好ましくは5%から50%含まれていることが好ましい。上記ケイ素化合物原料は、目的とする酸化物粒子の種類によって、適宜その使用量や種類を選択して使用できる。
 また、酸化物粒子の原料又はケイ素化合物の原料が固体の場合には、酸化物粒子の原料又はケイ素化合物の原料を溶融させた状態、又は後述する溶媒に混合又は溶解された状態(分子分散させた状態も含む)で用いることが好ましい。酸化物粒子の原料又はケイ素化合物の原料が液体や気体の場合であっても、後述する溶媒に混合又は溶解された状態(分子分散させた状態も含む)で用いることが好ましい。酸化物粒子の原料について、酸化物粒子となり得る原料のみを用いた場合には、酸素以外の元素について鉄の元素を含む酸化物粒子を作製することができる。また、酸化物粒子の原料について、酸化物粒子となり得る原料以外に複数の酸化物粒子の原料を用いた場合には、酸素以外の元素について複数の元素を含む複合酸化物が作製可能となる。さらに、これらの酸化物及び酸化物原料液やケイ素化合物原料液には、分散液やスラリー等の状態のものを含んでも実施できる。
 本発明において、酸化物が酸化鉄粒子の場合はα-Fe(ヘマタイト)であることが好ましい。そのため、酸化鉄粒子の原料に含まれる鉄のイオンは、Fe3+であることが好ましく、酸化鉄粒子の原料としては、溶液中においてFe3+イオンを生成する物質を用いることが好ましい。しかし、Fe2+イオンを生成する物質を溶媒に溶解し、硝酸等の酸化性酸にてFe2+イオンをFe3+イオンに変化させる等の手段を用いて酸化鉄粒子の原料を調製してもよい。
 酸化物析出物質としては、酸化物原料液に含まれる酸化物粒子の原料を酸化物粒子として析出させることができる物質であり、かつ、ケイ素化合物原料液に含まれるケイ素化合物の原料をケイ素化合物として析出させることができる物質であれば、特に限定されず、例えば、酸性物質又は塩基性物質を用いることができる。少なくとも酸化物析出物質を後述する溶媒に混合・溶解・分子分散させた状態で用いることが好ましい。
 塩基性物質としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の金属水酸化物、ナトリウムメトキシドやナトリウムイソプロポキシドのような金属アルコキシド、トリエチルアミン、ジエチルアミノエタノールやジエチルアミン等のアミン系化合物やアンモニア等が挙げられる。
 酸性物質としては、王水、塩酸、硝酸、発煙硝酸、硫酸、発煙硫酸等の無機酸や、ギ酸、酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸等の有機酸が挙げられる。
 酸化物原料液、酸化物析出溶液やケイ素化合物原料液の調製に用いる溶媒としては、例えば水や有機溶媒、又はそれらの複数からなる混合溶媒が挙げられる。上記水としては、水道水、イオン交換水、純水、超純水、RO水(逆浸透水)等が挙げられ、有機溶媒としては、アルコール化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物等が挙げられる。上記の溶媒はそれぞれ単独で使用してもよく、又は複数を混合して使用してもよい。アルコール化合物溶媒としては、メタノールやエタノール等の1価アルコールや、エチレングリコールやプロピレングリコール等のポリオール等が挙げられる。また、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の作製に悪影響を及ぼさない範囲において、必要に応じて、上記酸性物質や塩基性物質を酸化物原料液やケイ素化合物原料液に混合してもよい。
 (分散剤等)
 本発明においては、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の作製に悪影響を及ぼさない範囲において、目的や必要に応じて各種の分散剤や界面活性剤を用いてもよい。特に限定されないが、分散剤や界面活性剤としては一般的に用いられる様々な市販品や、製品又は新規に合成したもの等を使用できる。一例として、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤や、各種ポリマー等の分散剤等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記の界面活性剤及び分散剤は、酸化物原料液、酸化物析出溶液、ケイ素化合物原料液の少なくとも何れか1つの流体に含まれていてもよい。また、上記の界面活性剤及び分散剤は、酸化物原料液、酸化物析出溶液、ケイ素化合物原料液とも異なる、別の流体に含まれていてもよい。
 本発明にかかるケイ素化合物被覆酸化物粒子に含まれる官能基を変更する方法としては、特に限定されない。ケイ素化合物被覆酸化物粒子を目的の溶媒に分散し、当該分散液に特定の官能基を含む物質を加え攪拌等の処理を施して実施してもよいし、ケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む流体と官能基を含む物質を含む流体とを上述のマイクロリアクターを用いて混合することで実施してもよい。
 官能基を含む物質としては、特に限定されないが、ケイ素化合物被覆酸化物粒子に含まれる水酸基と置換可能な官能基を含む物質であって、無水酢酸や無水プロピオン酸等のアシル化剤や、ジメル硫酸や炭酸ジメチル等のメチル化剤、及びクロロトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等が挙げられる。
 本発明においては、上記反射率、透過率、モル吸光係数、色相、及び彩度の色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子を化粧料として用いる場合には透明性や、つや向上を目的とした塗布用組成物、又は塗料として用いる場合には、塗装に対するクリアー塗膜用途目的の塗装用組成物や顔料としての使用、及び他の顔料等と混ぜることで塗布用組成物として好適に用いることが可能となる。
 本発明の塗布用ケイ素化合物被覆酸化物組成物は、特開2014-042891号公報や特開2014-042892号公報に記載のものの他、特に限定されるものではなく、口紅やファンデーション、サンスクリーン剤等種々の皮膚に塗布することを目的とした塗布用組成物や、溶剤系塗料、水性塗料等、種々の塗装を目的とした塗布用組成物に適用することができる。上記塗布用ケイ素化合物被覆酸化物組成物は、必要に応じて、顔料、染料の他、湿潤剤、分散剤、色分れ防止剤、レベリング剤、粘度調整剤、皮張り防止剤、ゲル化防止剤、消泡剤増粘剤、タレ防止剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、成膜助剤、界面活性剤、樹脂成分等の添加剤を、適宜、目的に応じて、更に含むことができる。塗装を目的とする場合の樹脂成分としては、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等を例示し得る。本発明の塗布用ケイ素化合物被覆酸化物組成物が含まれる塗料が適用される塗布物としては、単一の塗料組成物から構成される単層の塗布物であってもよく、特開2014-042891号公報や特開2014-042892号公報に記載のような積層塗膜用途のように、複数の塗料組成物から構成される複数層の塗布物であってもよく、また、顔料が含まれる塗料に含めて実施することもできるし、クリアー塗料等の塗料に含めて実施することもできる。
 本発明に係る塗布用ケイ素化合物被覆酸化物粒子組成物は、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の粉体組成物;液状の分散媒にケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散させた分散体;及びガラスや樹脂等の固体にケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散させた分散体等ケイ素化合物被覆酸化物粒子を含むものである。上記塗布用組成物に含まれるケイ素化合物被覆酸化物粒子は、1個の酸化物粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子から構成されていてもよく、複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化物粒子から構成されていてもよく、両者の混合物であってもよい。また、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子組成物は、各種の顔料とともに、化粧料や塗料に分散して使用してもよいし、塗膜にオーバーコートしてもよい。さらに、ケイ素化合物被覆酸化物粒子を単独の顔料として用いることもできる。液状である分散媒としては、水道水、蒸留水、RO水(逆浸透水)、純水、超純水等の水;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒;プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールやグリセリン等の多価アルコール系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;アセトニトリル等のニトリル系溶媒;シリコーンオイルや植物オイル、ワックス等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、複数を混合して使用してもよい。
 塗布物の色としては、特に限定されず、目的の色相に対して本発明の塗布用ケイ素化合物被覆酸化物組成物を用いることができる。赤色系、例えばマンセル色相環でRPからYRの色相を備えた色や、黄色から緑色系、例えばマンセル色相環でYからBGの色相を備えた色や、青色から紫色系、例えばマンセル色相環でBからPの色素を備えた色(それぞれ、メタルカラーを含む)の塗布物に用いられる塗布用組成物に好適に配合することができ、例えばカラーインデックスに登録される全ての顔料や染料を用いることができる。その中でも例えば、赤色を構成する顔料や染料にあっては、カラーインデックスにおいてC.I.Pigment Redに分類される顔料及び染料、C.I.Pigment VioletやC.I.Pigment Orangeに分類される顔料及び染料等が挙げられる。より具体的にはC.I.Pigment Red 122やC.I.Pigment Violet 19のようなキナリドン系顔料やC.I.Pigment Red 254やC.I.Pigment Orange73のようなジケトピロロピロール系顔料、C.I.Pigment Red 150やC.I.Pigment Red 170のようなナフトール系顔料やC.I.Pigment Red 123やC.I.Pigment Red179のようなペリレン系顔料やC.I.Pigment Red 144のようなアゾ系顔料等が挙げられる。これらの顔料及び染料は、単独で用いてもよいし、複数を混合して使用してもよい。なお、本発明のケイ素化合物被覆酸化物粒子は、上記顔料及び染料等と混合せずに単独で塗布用組成物に配合することも可能である。本発明に係る塗布用組成物に上記ケイ素化合物被覆酸化物を含むことによって、より繊細かつ厳密な色特性の制御が可能となり、例えば特開2014-042891号公報や特開2014-042892号公報に記載されている積層塗装に用いる場合のハイライトとシェードの差が大きい塗布物を構成できるため、好適である。
 以下、本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例における純水は、導電率が0.86μS/cm(測定温度:25℃)の純水を用いた。
 (TEM観察用試料作製とSTEM観察用試料作製)
 実施例で得られた洗浄処理後のケイ素化合物被覆酸化物粒子のウェットケーキサンプルの一部をプロピレングリコールに分散させ、更にイソプロピルアルコール(IPA)で100倍に希釈した。得られた希釈液をコロジオン膜又はマイクログリッドに滴下して乾燥させて、TEM観察用試料又はSTEM観察用試料とした。
 (透過型電子顕微鏡及びエネルギー分散型X線分析装置:TEM-EDS分析)
 TEM-EDS分析によるケイ素化合物被覆酸化物粒子の観察及び定量分析には、エネルギー分散型X線分析装置、JED-2300(日本電子株式会社製)を備えた、透過型電子顕微鏡、JEM-2100(日本電子株式会社製)を用いた。観察条件としては、加速電圧を80kV、観察倍率を2万5千倍以上とした。TEMによって観察されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の最大外周間の距離より粒子径を算出し、100個の粒子について粒子径を測定した結果の平均値(平均一次粒子径)を算出した。TEM-EDSによって、ケイ素化合物被覆酸化物粒子における酸化物を構成する金属成分に対するケイ素化合物に含まれるケイ素成分のモル比を算出し、10個以上の粒子についてモル比を算出した結果の平均値を算出した。
 (走査透過型電子顕微鏡及びエネルギー分散型X線分析装置:STEM-EDS分析)
 STEM-EDS分析による、ケイ素化合物被覆酸化物粒子中に含まれる元素のマッピング及び定量には、エネルギー分散型X線分析装置、Centurio(日本電子株式会社製)を備えた、原子分解能分析電子顕微鏡、JEM-ARM200F(日本電子株式会社製)を用いた。観察条件としては、加速電圧を80kV、観察倍率を5万倍以上とし、直径0.2nmのビーム径を用いて分析した。
 (X線回折測定)
 X線回折(XRD)測定には、粉末X線回折測定装置 EMPYREAN(スペクトリス株式会社PANalytical事業部製)を使用した。測定条件は、測定範囲:10から100[°2Theta] Cu対陰極、管電圧45kV、管電流40mA、走査速度0.3°/minとした。各実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化物粒子の乾燥粉体を用いてXRD測定を行った。
 (FT-IR測定)
 FT-IR測定には、フーリエ変換赤外分光光度計、FT/IR-6600(日本分光株式会社製)を用いた。測定条件は、ATR法を用い、分解能4.0cm-1、積算回数1024回である。波数800cm-1から1300cm-1のピークの波形分離は、上記FT-IR-6600の制御用ソフトに敷設されたスペクトル解析プログラムを用いて、残差二乗和が0.01以下となるようにカーブフィッティングした。
 (透過スペクトル、吸収スペクトル、反射スペクトル、色相及び彩度)
 透過スペクトル、吸収スペクトル、反射スペクトル、色相、及び彩度は、紫外可視近赤外分光光度計(製品名:V-770、日本分光株式会社製)を使用した。透過スペクトルの測定範囲は200nmから800nmとし、吸収スペクトルの測定範囲は190nmから800nm、サンプリングレートを0.2nm、測定速度を低速として測定した。特定の波長領域について、複数の測定波長における透過率を単純平均し、平均透過率とした。
 モル吸光係数は、吸収スペクトルを測定後、測定結果から得られた吸光度と分散液の酸化物濃度より、各測定波長におけるモル吸光係数を算出し、横軸に測定波長、縦軸にモル吸光係数を記載したグラフとした。測定には、厚み1cmの液体用セルを用いた。また、波長190nmから380nmの複数の測定波長におけるモル吸光係数を単純平均し、平均モル吸光係数を算出した。
 反射スペクトルは、測定範囲を200nmから2500nmとし、サンプリングレートを2.0nm、測定速度を中速、測定方式はダブルビーム測光方式として測定し、鏡面反射と拡散反射とを測定する全反射測定を行った。また粉末を測定する際のバックグラウンド測定(ベースライン設定)には、標準白板(製品名:Spectralon(商標)、Labsphere製)を使用した。各実施例で得られケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の乾燥粉体を用いて反射スペクトルを測定した。特定の波長領域について、複数の測定波長における反射率を単純平均し、平均反射率とした。色相及び彩度は反射スペクトル測定結果より、表色系をL表色系、視野を2(deg)、光源をD65-2、等色関数をJIS Z 8701:1999、データ間隔を5nmとして測定し、取得されたL、a、bそれぞれの値より、色相H=b/a、彩度C=√((a+(b)の式を用いて算出した。
 (実施例1)
 以下、実施例1においては、酸化鉄粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子について記載する。高速回転式分散乳化装置であるクレアミックス(製品名:CLM-2.2S、エム・テクニック株式会社製)を用いて、酸化物原料液(A液)、酸化物析出溶液(B液)、及びケイ素化合物原料液(C液)を調製した。具体的には表1の実施例1に示す酸化物原料液の処方に基づいて、酸化物原料液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度40℃、ローター回転数を20000rpmにて30分間攪拌することにより均質に混合し、酸化物原料液を調製した。また、表1の実施例1に示す酸化物析出溶液の処方に基づいて、酸化物析出溶液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度45℃、ローターの回転数15000rpmにて30分間攪拌することにより均質に混合し、酸化物析出溶液を調製した。さらに、表1の実施例1に示すケイ素化合物原料液の処方に基づいて、ケイ素化合物原料液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度20℃、ローターの回転数6000rpmにて10分間攪拌することにより均質に混合し、ケイ素化合物原料液を調製した。
 なお、表1に記載の化学式や略記号で示された物質については、97wt% HSOは濃硫酸(キシダ化学株式会社製)、NaOHは水酸化ナトリウム(関東化学株式会社製)、TEOSはテトラエチルオルトシリケート(和光純薬工業株式会社製)、Fe(NO・9HOは硝酸鉄九水和物(関東化学株式会社製)を使用した。
 次に調製した酸化物原料液、酸化物析出溶液、及びケイ素化合物原料液を本願出願人による特許文献6に記載の流体処理装置を用いて混合した。ここで、特許文献6に記載の流体処理装置とは、同公報の図1(B)に記載の装置であって、第2及び第3導入部の開口部d20、d30がリング状ディスクである処理用面2の中央の開口を取り巻く同心円状の円環形状であるものを用いた。具体的には、A液として酸化物原料液を第1導入部d1から処理用面1,2間に導入し、処理用部10を回転数1130rpmで運転しながら、B液として酸化物析出溶液を第2導入部d2から処理用面1,2間に導入して、酸化物原料と酸化物析出溶液とを薄膜流体中で混合し、処理用面1,2間において、コアとなる酸化鉄粒子を析出させた。次に、C液としてケイ素化合物原料液を第3導入部d3から処理用面1,2間に導入し、薄膜流体中おいてコアとなる酸化鉄粒子を含む混合流体と混合した。コアとなる酸化鉄粒子の表面にケイ素化合物が析出され、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を含む吐出液(以下、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子分散液)を流体処理装置の処理用面1、2間から吐出させた。吐出させたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子分散液を、ベッセルvを介してビーカーbに回収した。
 表2に、流体処理装置の運転条件を示す。表2に示したA液、B液及びC液の導入温度(送液温度)と導入圧力(送液圧力)は、処理用面1、2間に通じる密封された導入路(第1導入部d1と第2導入部d2、及び第3導入部d3)内に設けられた温度計と圧力計とを用いて測定したものであり、表2に示したA液の導入温度は、第1導入部d1内の導入圧力下における実際のA液の温度であり、同じくB液の導入温度は、第2導入部d2内の導入圧力下における実際のB液の温度であり、C液の導入温度は、第3導入部d3内の導入圧力下における実際のC液の温度である。
 pH測定には、株式会社堀場製作所製の型番D-51のpHメーターを用いた。A液、B液、及びC液を流体処理装置に導入する前に、そのpHを室温にて測定した。また、酸化物原料液と酸化物析出溶液との混合直後の混合流体のpH、及びコアとなる酸化鉄粒子を含む流体とケイ素化合物原料液との混合直後のpHを測定することは困難なため、同装置から吐出させ、ビーカーbに回収したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子分散液のpHを室温にて測定した。
 流体処理装置から吐出させ、ビーカーbに回収したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子分散液から、乾燥粉体とウェットケーキサンプルを作製した。作製方法は、この種の処理の常法に従い行ったもので、吐出されたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子分散液を回収し、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を沈降させて上澄み液を除去し、その後、純水100重量部での洗浄と沈降とを繰り返し3回行い、その後に純水での洗浄と沈降とを繰り返し3回行うことでケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を洗浄し、最終的に得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のウェットケーキの一部を-0.10MPaGにて25℃、20時間乾燥させて乾燥粉体とした。残りをウェットケーキサンプルとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 図3に実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のSTEMを用いたマッピング結果を、図4に図3のHAADF像における破線を施した位置での線分析の結果を示す。図3、4に見られるように、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子には、粒子の全体をケイ素化合物によって覆われたものでは無い粒子も見られ、酸化鉄粒子の表面の一部をケイ素化合物よって被覆したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子が観察された。
 実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれる官能基の変更処理として、電気炉を用いた熱処理を行った。熱処理条件は、実施例1:未処理、実施例1-2:200℃、実施例1-3:400℃、実施例1-4:600℃、実施例1-5:800℃であり、熱処理時間は各熱処理温度において、30分間である。図1に実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄のSTEMを用いたマッピング結果を、図2に図1のHAADF像における破線を施した位置での線分析の結果を示す。図1、2に見られるように、実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、粒子の全体をケイ素化合物によって覆われた酸化鉄粒子として観察された。
 図5に実施例1及び実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のATR法にて測定したIR測定結果を示す。実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のIR測定結果は、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のIR測定結果に比べて、1600cm-1付近及び3400cm-1付近のブロードなピークが小さく、1000cm-1付近のブロードなピークが高波数側にシフトしているように見られる。
 図6に実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のXRD測定結果を示す。図6に見られるように、XRD測定においては、α―Feに由来するピークのみが検出された。すなわち上記STEM、及びIR測定において確認されたケイ素化合物が非晶質であることが確認された。
 上記実施例1又は実施例1-5のIR測定結果における1000cm-1付近のピークを波形分離した結果を図7に示す。図7に見られるように、実施例1-5のSi-OHの結合の波形分離されたピークは、実施例1の結合に比べて吸光度が小さく、また記載されたピークを構成する全ピーク成分に対するSi-OH結合の比率も小さいことがわかる。すなわち、実施例1-5のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、実施例1のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率に比べて低いことが示されたものである。また、先述したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のIR測定結果(図5)において、1000cm-1付近のブロードなピークが高波数側にシフトしているように見られた要因が、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が下がったことによるものであることが示されたものである。
 図8に実施例1、及び実施例1-2から1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の波長200nmから2500nmの光線に対する反射スペクトルを示す。まず波長780nmから2500nmの近赤外領域の光線に対する反射率が、実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の方が実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子よりも高いことが見て取れる。上記IRスペクトルにおける、波数800cm-1から1300cm-1の範囲のピークを波形分離し、波形分離された各ピークの総面積に対するSi-OHの結合のピークの面積比率(Si-OH比率[%])は、実施例1-5<1-4<1-3<1-2<1の順に小さく、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率は、実施例1-5>1-4>1-3>1-2>1の順に大きい。図9に、上記Si-OH比率[%]に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフを示す。なお、図9においては、実施例1及び実施例1-2から1-5以外に、熱処理温度を変更し、Si-OH比率を変更したケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のデータについても示した。図9に見られるようにSi-OH比率が低い方が、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなる傾向が見られた。すなわち、本発明のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、色特性の一つである波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率を制御されたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子であり、さらに上記Si-OH結合の比率を下げることによって、上記波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率を高められたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子であることが好ましく、上記Si-OH比率を5%以上70%以下とすることによって、上記波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率を50%以上に高められたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子であることがより好ましい。このようなケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を塗布用組成物に用いた場合にあっては、太陽光を照射された塗装体の温度上昇を抑制する効果が高いなど、塗料として用いるに好適である。
 図10に、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の水分散液を100℃で0.5時間、1.0時間、2.0時間静置することによって加熱処理を行ったケイ素化合物被覆酸化鉄粒子について、Si-OH比率に対する波長780nmから2500nmに対する平均反射率のグラフを示す。IR測定及び波形分離より求めた各処理時間のSi-OH比率は、実施例1(処理無)が74.8%、0.5時間処理が68.9%、1.0時間処理が66.4%、2.0時間処理が63.1%であった。図10に見られるように、Si-OH比率が低い方が波長780nmから2500nmに対する平均反射率が高くなることがわかった。本発明においては、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子におけるケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を熱処理によって制御する場合、乾式でもよいし、分散媒に分散させた状態として実施してもよい。
 図11に、実施例1及び実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子、並びに比較例1で得られたケイ素化合物で表面を被覆していない酸化鉄粒子をプロピレングリコールにFeとして0.05重量%の濃度で分散させた分散液の透過スペクトルを示す。
 比較例1で得られたケイ素化合物で表面を被覆していない酸化鉄粒子は、実施例1における第3流体を用いていないこと、また特許文献6に記載の流体処理装置の第3導入部及び第3導入部の開口部d30を敷設していないことを除いては、実施例1と同じ方法で作製し、実施例1と同様の粒子径の酸化鉄粒子を得た。
 図11に見られるように、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子におけるケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を変化させることによって、透過スペクトルの形状に変化が見られることがわかる。また、実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、表面にケイ素化合物を被覆されていない酸化鉄に比して、波長600nmから780nmの光線に対する透過率が高いことがわかる。本発明においては、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上75%以下であり、上記ケイ素化合物酸化鉄粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、波長380nmの光線に対する透過率が5%以下、かつ波長600nmの光線に対する透過率が80%以上であることが好ましい。
 次に、実施例1においてケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を作製する際の、第二流体(B液)の流量を変更することで、吐出液のpHを変化させてケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を作製した。表3には、波数800cm-1から1300cm-1の範囲のピークを波形分離し、波形分離された各ピークの総面積に対するSi-OHの結合のピークの面積比率であるSi-OH比率[%]を記載した。ケイ素化合物を析出させる際のpHを制御することでSi-OH結合の比率は変化した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 図12に実施例1-6から1-8におけるSi-OH比率[%]に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフを示す。図12に見られるように実施例1から1-5と同様に、Si-OH比率が低い方が、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなる傾向が見られた。
 また図13に、実施例1及び実施例1のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれるケイ素化合物の官能基の変更処理によって得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子について、波長400nmから620nmの光線に対する反射率の最大値(最大反射率)のグラフを示す。図13に見られるように、実施例1及び実施例1のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれるケイ素化合物の官能基の変更処理によって得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、当該ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、47%以上75%以下の範囲においては、上記ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の波長400nmから620nmの光線に対する最大反射率が18%以下であるケイ素化合物酸化鉄粒子であり、赤以外の光の反射を抑える効果が見られる。そのようなケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は赤以外の光を低減できているため、例えば赤色を呈する積層塗膜等の塗布用組成物に用いるに好適である。
 図14に、実施例1及び実施例1のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれるケイ素化合物の官能基の変更処理によって得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子について、ケイ素化合物に含まれるSi-OH比率に対する波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率を示す。図14に見られるように、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH比率が35%以上67%以下の範囲において、波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%以下となっており、このようなケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、赤色の領域の反射率を低減できているため、積層塗膜用に用いた場合には、ハイライトとシェードの差を大きくする効果が大きいため好ましい。また図14に示した実施例の内、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH比率が5%以上35%未満、又は67%よりも大きく75%以下で、波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%より高いケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%以下のケイ素化合物被覆酸化鉄に比して赤色を強く発色するために、赤色の顔料として用いる場合や、一般塗料に用いる場合の、赤色の塗膜を形成する場合に別途用いる赤色の顔料の低減や、色の微調整等に好適に用いることができる。
 図15に、実施例1及び実施例1のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれるケイ素化合物の官能基の変更処理によって得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子について、Si-OH比率に対するL表色系における色相H(=b/a)のグラフを示す。また、表4に、実施例1及び実施例1-2から1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子、及び比較例1の酸化鉄粒子の色相Hを示した。表4に見られるように比較例1の表面をケイ素化合物で被覆していない酸化鉄粒子の色相Hは、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の色相の範囲には無く、本発明のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の色相が、酸化鉄粒子の単なるナノ粒子化だけでは達成できないことがわかる。本発明のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が8%以上75%以下であり、L表色系における、色相H(=b/a)が0.5から0.9の範囲であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 図16に、実施例1及び実施例1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子並びに比較例1で得られた酸化鉄粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液の吸収スペクトルと測定時の酸化鉄(Feとして)の濃度より算出したモル吸光係数を測定波長に対するグラフとした図を示す。また、図17には、実施例1、及び実施例1-3から1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のSi-OH比率に対する波長190nmから380nmにおける平均モル吸光係数のグラフを示す。さらに、表5に、実施例1、及び実施例1-3から1-5で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のSi-OH比率と波長190nmから380nmにおける平均モル吸光係数を比較例1で得られた酸化鉄粒子の波長190nmから380nmにおける平均モル吸光係数とともに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 図17及び表5に見られるように、Si-OH比率が低くなるとともに、波長190nmから380nmにおける平均モル吸光係数が高くなる傾向が見られた。また表5にも見られるように、実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、表面にケイ素化合物を被覆されていない酸化鉄粒子に比して、波長190nmから380nmにおける平均モル吸光係数が非常に高いことがわかる。本発明におけるケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上75%以下であり、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長190nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が2200L/(mol・cm)以上であることが好ましい。このレベルにまでモル吸光係数が上がると、塗布用組成物の設計が容易になる。すなわち非常に少量のケイ素化合物被覆酸化鉄を配合するだけで、紫外線の防御が可能となる。また上記酸化鉄の赤色発色を利用して淡い肌色から高発色の赤色まで意匠性の高い特性の塗布物を作製可能とする。
 図18に、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の官能基の変更処理として、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれる水酸基とアセチル基とを反応させて、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子にアセトキシリル基を付与した実施例1-9のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子酸化鉄粒子の反射スペクトルを示す。また、表6に、IRスペクトルと波形分離より算出したSi-OH比率と、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率を示す。実施例1-9のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に、エステル基を付与するために、以下の操作を行った。まず実施例1で得られた1重量部のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子を99重量部のプロピレングリコール(キシダ化学株式会社製)に投入し、高速回転式分散乳化装置であるクレアミックス(製品名:CLM-2.2S、エム・テクニック株式会社製)を用いて、65℃、ローター回転数20000rpmにて1時間分散処理し、分散液を調製した。上記ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のプロピレングリコール分散液に1重量部のケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に対して2重量部のピリジン(関東化学株式会社製)と1重量部の無水酢酸(キシダ化学株式会社製)を投入し、上記高速回転式分散乳化装置を用いて、65℃、ローター回転数20000rpmにて1時間分散処理した。得られた処理液を26,000G、15分の条件で遠心分離し、上澄み液を分離して沈降物を得た。その沈降物の一部を-0.10MPaG、25℃にて20時間乾燥させて乾燥粉体を得た。TEM観察の結果、実施例1-9で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子は、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子と略同様の粒子であることを確認した。
 図19には、実施例1及び実施例1-9で得られたケイ素化合物酸化鉄粒子のFT-IRスペクトル(赤外吸収スペクトル)測定結果を示す。実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子については、950cm-1付近にブロードなピークが見られた。また、2900cm-1から3600cm-1付近に水酸基に由来するブロードなピークが見られた。また、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子にエステル基を付与した実施例1-9で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のFT-IR測定結果から、実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子のFT-IR測定結果に見られた2900cm-1から3600cm-1付近の水酸基に由来するブロードなピークが小さくなり、1450cm-1付近と1600cm-1付近に新規なピークが検出された。実施例1で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれる水酸基とアセチル基とが反応してエステル結合を生じ、ケイ素化合物被覆酸化鉄粒子にアセトキシリル基を付与されたと考えられる。さらに、1000cm-1付近のピークにも変化が見られた。実施例1及び実施例1-9のIRスペクトルにおける波数800cm-1から1300cm-1の範囲を波形分離し、Si-OH比率を算出した。結果を波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率とともに表6に示す。また、実施例1-9にて、ピリジンと無水酢酸を投入し、上記高速回転式分散乳化装置を用いて、65℃、ローター回転数20000rpmにて1時間分散処理した工程における、温度を80℃、分散処理時間を2時間とした以外は全て同じ条件とした実施例1-10で得られたケイ素化合物被覆酸化鉄粒子の結果についても表6及び図18に示す。
 図18ならびに表6に見られるようにケイ素化合物被覆酸化鉄粒子に含まれる水酸基にアセチル基を作用させることによって、Si-OH比率が低減し、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が上がったことがわかる。表6に見られるように、実施例1に比べて、Si-OH比率が低い、実施例1-9及び1-10の方が、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなる傾向であった。本発明においては、ケイ素化合物被覆酸化物粒子のケイ素化合物がエステル結合を含むものであって、Si-OH結合の比率が5%以上55%以下であり、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が50%以上であるケイ素化合物被覆酸化物粒子であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(実施例2)
 実施例2においては、酸化亜鉛粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子について記載する。高速回転式分散乳化装置であるクレアミックス(製品名:CLM-2.2S、エム・テクニック株式会社製)を用いて、酸化物原料液(A液)、酸化物析出溶液(B液)、及びケイ素化合物原料液(C液)を調製した。具体的には表7の実施例2に示す酸化物原料液の処方に基づいて、酸化物原料液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度40℃、ローター回転数を20000rpmにて30分間攪拌することにより均質に混合し、酸化物原料液を調製した。また、表7の実施例2に示す酸化物析出溶液の処方に基づいて、酸化物析出溶液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度45℃、ローターの回転数15000rpmにて30分間攪拌することにより均質に混合し、酸化物析出溶液を調製した。さらに、表7の実施例2に示すケイ素化合物原料液の処方に基づいて、ケイ素化合物原料液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度20℃、ローターの回転数6000rpmにて10分間攪拌することにより均質に混合し、ケイ素化合物原料液を調製した。
 なお、表7に記載の化学式や略記号で示された物質については、MeOHはメタノール(株式会社ゴードー製)、97wt%HSOは濃硫酸(キシダ化学株式会社製)、KOHは水酸化カリウム(日本曹達株式会社製)、35wt%HClは塩酸(関東化学株式会社製)、TEOSはテトラエチルオルトシリケート(和光純薬工業株式会社製)、ZnOは酸化亜鉛(関東化学株式会社製)を使用した。
 次に調製した酸化物原料液、酸化物析出溶液、及びケイ素化合物原料液を本願出願人による特許文献6に記載の流体処理装置を用いて混合した。各流体の処理方法及び処理液の回収方法については実施例1と同様の手順で行った。
 表8に、実施例1と同様に、流体処理装置の運転条件を示す。pH測定や分析及び粒子の洗浄方法についても実施例1と同様の方法で行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 図20に実施例2で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSTEMを用いたマッピング結果を、図21に図20のHAADF像における破線を施した位置での線分析の結果を示す。図21、20に見られるように、実施例2で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子には、粒子の全体をケイ素化合物によって覆われたものでは無く、酸化亜鉛粒子の表面の一部をケイ素化合物によって被覆したケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子も観察された。
 実施例2で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子を、ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のケイ素化合物に含まれる官能基の変更処理として、電気炉を用いて熱処理した。熱処理条件は、実施例2:未処理、実施例2-2:200℃、実施例2-3:400℃、実施例2-4:600℃であり、熱処理時間は各熱処理温度において、30分間である。図22に実施例2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛のSTEMを用いたマッピング結果を、図23に図22のHAADF像における破線を施した位置での線分析の結果を示す。図22、23に見られるように、実施例2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、粒子の全体をケイ素化合物によって覆われた酸化亜鉛粒子として観察された。
 図24に実施例2、実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子、及び比較例2で得られたケイ素化合物で表面を被覆していない酸化亜鉛粒子の波長200nmから2500nmの光線に対する反射スペクトルを示す。
 比較例2で得られたケイ素化合物で表面を被覆していない酸化亜鉛粒子は、実施例2における第3流体を用いていないこと、また特許文献6に記載の流体処理装置の第3導入部及び第3導入部の開口部d30を敷設していないことを除いては、実施例2と同じ方法で作製し、実施例2と同様の粒子径の酸化亜鉛粒子を得た。
 図24に見られるように、波長780nmから2500nmの近赤外領域の光線に対する反射率が、実施例2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子の方が実施例2で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子よりも高いことが見て取れる。上記IRスペクトルにおける、波数800cm-1から1300cm-1の範囲のピークを波形分離し、波形分離された各ピークの総面積に対するSi-OHの結合のピークの面積比率(Si-OH比率[%])は、実施例2-4<2-3<2-2<2の順に小さく、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率は、実施例2-4>2-3>2-2>2の順に大きい。図25に、上記Si-OH比率[%]に対する波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率のグラフを示す。図25に見られるようにSi-OH比率が低い方が、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなる傾向が見られた。表9に、実施例2及び実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSi-OH比率と波長780nmから2500nmにおける平均反射率を比較例2で得られた酸化亜鉛粒子の波長780nmから2500nmにおける平均反射率とともに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表9に見られるように、実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、表面にケイ素化合物を被覆されていない酸化亜鉛粒子に比して、波長780nmから2500nmにおける平均反射率が高いことがわかる。本発明におけるケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上53%以下であり、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が72%以上であることが好ましい。このようなケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子を塗布用組成物に用いた場合にあっては、太陽光を照射された塗装体の温度上昇を抑制する効果が高いなど、塗料として用いるに好適である。
 図26に、実施例2、実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子、及び比較例2で得られた酸化亜鉛粒子の波長200nmから780nmの光線に対する反射スペクトルを示す。ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子に含まれるSi-OH結合の比率を変更することで、波長340nmから380nmの吸収領域に変化が見られた。また実施例2-3から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上40%以下であり、反射率が15%となる波長が375nm以上であるため、より広い紫外領域の光を吸収しているため紫外線遮蔽を目的とする塗布用組成物として好適である。表10に、実施例2、実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率と、波長380nmから780nmの光線に対する平均反射率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 実施例2、実施例2-2で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が50%以上60%以下であり、波長380nmから780nmの光線に対する平均反射率が86%以上であり、可視領域の全域について光を反射しており、白色の顔料として好適である。
 図27に上記ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSi-OH比率に対する、L表色系における彩度C(=√((a+(b))のグラフを示す。図27に見られるように、Si-OH結合の比率が高い方が、彩度が下がる傾向に見られた。本発明においては、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上55%以下であり、L表色系における、彩度C(=√((a+(b))が0.5から13の範囲であるケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子であることが好ましい。
 図28に上記ケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSi-OH比率に対する、L表色系におけるL値のグラフを示す。図28に見られるように、Si-OH結合の比率が高い方が、L値が下がる傾向に見られた。本発明においては、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上55%以下であり、L表色系における、彩度C(=√((a+(b))が0.5から13の範囲であり、L表色系におけるL値が95から97の範囲であるケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子であることが好ましい。これによって、白色度の高いケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子となり、白色顔料としての使用が好適となる。
 図29に、実施例2、及び実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子並びに比較例2で得られた酸化亜鉛粒子をプロピレングリコールにZnOとして0.011重量%の濃度で分散させた分散液の透過スペクトルを示す。また、表11に実施例2、及び実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子のSi-OH比率と、透過スペクトルにおける波長380nmから780nmの光線に対する平均透過率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 実施例2及び実施例2-2から2-4においてはSi-OH結合の比率が下がるとともに、波長380nm以下の領域における吸収端が長波長側にシフトしていることがわかる。また、実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、比較例2で得られた酸化亜鉛粒子に比して、波長380nmから780nmの透過率が高くなっており、紫外領域である波長190nmから380nmの光線を効率良く吸収し、さらに透明性も高いことがわかる。本発明においては、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が50%以上60%以下であり、上記ケイ素化合物酸化亜鉛粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、波長340nmの光線に対する透過率が10%以下、かつ波長380nmから780nmの光線に対する平均透過率が92%以上であるケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子であることが好ましい。これによって、サンスクリーン剤などの化粧料や、塗膜に用いた場合に、波長380nm以下の紫外線を吸収する能力と透明性とをバランスされた塗布用組成物を実現できるために好適である。また、実施例2-3、2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化物の透過スペクルより、実施例2に比べて波長200nmから380nmの紫外領域における吸収領域が長波長側にシフトしている。本発明においては、ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、20%以上40%以下であり、ケイ素化合物酸化亜鉛粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、透過率が15%となる波長が365nm以上であることが好ましい。これによって、波長200nmから380nmの紫外領域の光線を広範囲に吸収することが可能である。
 図30に実施例2、及び実施例2-2から2-4で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子並びに比較例2で得られた酸化亜鉛粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液の吸収スペクトル測定結果と分散液中の酸化亜鉛の濃度から算出したモル吸光係数のグラフを示す。また、表12に各実施例で得られたケイ素化合物被覆酸亜鉛粒子のSi-OH比率と、波長200nmから380nmにおける平均モル吸光係数を比較例2で得られた酸化亜鉛粒子の波長200nmから380nmにおける平均モル吸光係数とともに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 表12に見られるように、Si-OH比率が下がるに伴って、平均モル吸光係数が上がる傾向が見られた。また、実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子は、比較例2で得られた酸化亜鉛粒子に比して、波長200nmから380nmにおける平均モル吸光係数が高いことがわかる。本発明においては、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、20%以上60%以下であり、上記ケイ素化合物酸化亜鉛粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長200nmから380nmの光線に対するモル吸光係数が、700L/(mol・cm)以上であるケイ素化合物被覆酸化亜鉛粒子であることが好ましい。それによって、UVA、UVB、UVCである紫外線の波長200nmから380nmの光線を効率よく吸収することが可能になるため、塗布用組成物に用いる場合にあっては、使用量の低減、更なる透明性を実現できることなど好適である。
 (実施例3)
 実施例3においては、酸化セリウム粒子の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆したケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子について記載する。高速回転式分散乳化装置であるクレアミックス(製品名:CLM-2.2S、エム・テクニック株式会社製)を用いて、酸化物原料液(A液)、酸化物析出溶液(B液)、及びケイ素化合物原料液(C液)を調製した。具体的には表13の実施例3に示す酸化物原料液の処方に基づいて、酸化物原料液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度40℃、ローター回転数を20000rpmにて30分間攪拌することにより均質に混合し、酸化物原料液を調製した。また、表13の実施例3に示す酸化物析出溶液の処方に基づいて、酸化物析出溶液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度45℃、ローターの回転数15000rpmにて30分間攪拌することにより均質に混合し、酸化物析出溶液を調製した。さらに、表13の実施例3に示すケイ素化合物原料液の処方に基づいて、ケイ素化合物原料液の各成分を、クレアミックスを用いて、調製温度20℃、ローターの回転数6000rpmにて10分間攪拌することにより均質に混合し、ケイ素化合物原料液を調製した。
 なお、表13に記載の化学式や略記号で示された物質については、DMAEはジメチルアミノエタノール(キシダ化学株式会社製)、60wt%HNOは濃硝酸(キシダ化学株式会社製)、Ce(NO・6HOは硝酸セリウム(III)六水和物(和光純薬工業株式会社製)、TEOSはテトラエチルオルトシリケート(和光純薬工業株式会社製)を使用した。
 次に調製した酸化物原料液、酸化物析出溶液、及びケイ素化合物原料液を本願出願人による特許文献6に記載の流体処理装置を用いて混合した。各流体の処理方法及び処理液の回収方法については実施例1と同様の手順で行った。
 表14に、実施例1と同様に、流体処理装置の運転条件を示す。pH測定や分析及び粒子の洗浄方法についても実施例1と同様の方法で行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 図31に実施例3で得られたケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子のTEM写真を示す。実施例3で得られたケイ素化合物物被覆酸化セリウム粒子には、粒子の全体をケイ素化合物によって覆われたものでは無く、酸化セリウム粒子の表面の一部をケイ素化合物によって被覆したケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子も観察された。
 実施例3で得られたケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子を、ケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子のケイ素化合物に含まれる官能基の変更処理として、電気炉を用いて熱処理した。熱処理条件は、実施例3:未処理、実施例3-2:200℃、実施例3-3:400℃であり、熱処理時間は各熱処理温度において、30分間である。
 図32に実施例3で得られたケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子及び比較例3で得られた表面をケイ素酸化物で被覆されていない酸化セリウム粒子をプロピレングリコールに分散させた分散液の吸収スペクトル測定結果と分散液中の酸化セリウムの濃度から算出したモル吸光係数のグラフを示す。また、表15に各実施例で得られたケイ素化合物被覆酸セリウム粒子のSi-OH比率と、波長200nmから380nmにおける平均モル吸光係数を比較例3で得られた酸化セリウム粒子の波長200nmから380nmにおける平均モル吸光係数とともに示す。
 比較例3で得られたケイ素化合物で表面を被覆していない酸化セリウム粒子は、実施例3における第3流体を用いていないこと、また特許文献6に記載の流体処理装置の第3導入部及び第3導入部の開口部d30を敷設していないことを除いては、実施例3と同じ方法で作製し、実施例3と同様の粒子径の酸化セリウム粒子を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 表15に見られるように、Si-OH比率が下がるに伴って、平均モル吸光係数が上がる傾向が見られた。また、実施例で得られたケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子は、比較例3で得られた酸化セリウム粒子に比して、波長200nmから380nmにおける平均モル吸光係数が高いことがわかる。本発明においては、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、45%以上75%以下であり、上記ケイ素化合物酸化セリウム粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長200nmから380nmの光線に対するモル吸光係数が、4000L/(mol・cm)以上であるケイ素化合物被覆酸化セリウム粒子であることが好ましい。それによって、UVA、UVB、UVCである紫外線の波長200nmから380nmの光線を効率よく吸収することが可能になるため、塗布用組成物に用いる場合にあっては、使用量の低減、更なる透明性を実現できることなど好適である。
 以上、本発明のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法によって、ケイ素化合物被覆酸化物粒子の繊細かつ厳密な色特性制御を可能とした。それによって、塗布用組成物に用いた場合には、紫外、可視、近赤外の各領域の光線に対する透過、吸収、色相、彩度、及びモル吸光係数を厳密に制御できるため、人体に塗布する場合においては質感や美観を損なわず、塗装体に用いる場合には意匠性を損なわずに紫外線や近赤外線から人体や塗装体を防御できたものである。

Claims (30)

  1.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法であり、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することによって、色特性を制御することを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  2.  上記色特性が反射率、透過率、モル吸光係数、色相、又は彩度の何れかであることを特徴とする請求項1に記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  3.  上記ケイ素化合物に含まれる官能基の変更処理を行うことによって、上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  4.  上記官能基の変更処理が、エステル化処理であることを特徴とする請求項3に記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  5.  上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散体の状態で制御することを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  6.  上記分散体が塗膜状であり、上記塗膜状の分散体を熱処理することによって、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の色特性を制御することを特徴とする請求項5に記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  7.  単一の酸化物粒子の表面、又は複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆する工程を含み、
     上記酸化物粒子、又は酸化物粒子の凝集体の粒子径が1nm以上50nm以下であることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  8.  酸化物粒子が分散媒に分散している分散液中において、ケイ素化合物を析出させる工程を含み、
     上記酸化物粒子の分散液中において、ケイ素化合物を析出させる際のpHを制御することで、上記Si-OH結合の比率を制御することを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  9.  上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、IRスペクトルにおける波数800cm-1から1300cm-1のケイ素化合物由来のピークを波形分離することで算出されるものであり、
     上記波形分離された各ピークの総面積に対する、波形分離されたSi-OHに由来するピークの面積比率を制御することで、上記色特性を制御することを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  10.  上記波形分離された各ピークの総面積に対する、波形分離されたSi-OHに由来するピークの面積比率を低く制御することで、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が高くなるように制御することを特徴とする請求項9に記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法。
  11.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、5%以上70%以下であり、上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が50%以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  12.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、47%以上75%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長400nmから620nmの光線に対する最大反射率が18%以下であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  13.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、35%以上67%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%以下であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  14.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が8%以上75%以下であり、
     L表色系における、色相H(=b/a)が0.5から0.9の範囲であること特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  15.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上75%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、波長380nmの光線に対する透過率が5%以下、かつ波長600nmの光線に対する透過率が80%以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  16.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上75%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長190nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が2200L/(mol・cm)以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  17.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物は、エステル結合を含むものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が5%以上55%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が50%以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  18.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化鉄であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、5%以上35%未満、又は67%よりも大きく75%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子の波長620nmから750nmの光線に対する平均反射率が22%より高いことを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  19.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上53%以下であり、波長780nmから2500nmの光線に対する平均反射率が72%以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  20.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上40%以下であり、反射率が15%となる波長が375nm以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  21.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が50%以上60%以下であり、波長380nmから780nmの光線に対する平均反射率が86%以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  22.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上55%以下であり、
     L表色系における、彩度C(=√((a+(b))が0.5から13の範囲であること特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  23.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、50%以上60%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、波長340nmの光線に対する透過率が10%以下、かつ波長380nmから780nmの光線に対する平均透過率が92%以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  24.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、20%以上40%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液の透過スペクトルにおいて、透過率が15%となる波長が365nm以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  25.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、20%以上60%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長200nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が、700L/(mol・cm)以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  26.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化亜鉛であり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が20%以上55%以下であり、
     L表色系における、彩度C(=√((a+(b))が0.5から13の範囲であり、
     L表色系における、L値が95から97の範囲であること特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  27.  酸化物粒子の表面の少なくとも一部がケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物が、酸化セリウムであり、
     上記ケイ素化合物は、上記酸化物の表面の少なくとも一部を被覆することによって、上記酸化物粒子の色特性を変化させ得るものであって、
     上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率が、45%以上75%以下であり、
     上記ケイ素化合物被覆酸化物粒子を分散媒に分散させた分散液において、波長200nmから380nmの光線に対する平均モル吸光係数が、4000L/(mol・cm)以上であることを特徴とするケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  28.  上記ケイ素化合物に含まれるSi-OH結合の比率を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子は、単一の酸化物粒子の表面、又は複数個の酸化物粒子が凝集した凝集体の表面の少なくとも一部をケイ素化合物で被覆されたケイ素化合物被覆酸化物粒子であり、
     上記酸化物粒子、又は酸化物粒子の凝集体の粒子径が1nm以上50nm以下であることを特徴とする請求項11から27の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  29.  上記ケイ素化合物が、非晶質のケイ素酸化物を含むことを特徴とする請求項11から28の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子。
  30.  請求項11から29の何れかに記載のケイ素化合物被覆酸化物粒子を含むことを特徴とする塗布用ケイ素化合物被覆酸化物組成物。
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JP2017508131A JPWO2017135393A1 (ja) 2016-02-02 2017-02-02 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法、及び酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
MX2018009270A MX2018009270A (es) 2016-02-02 2017-02-02 Metodo para producir particulas de oxido con caracteristicas de color controladas, particulas de oxido y composicion de recubrimiento o de tipo pelicula que comprende las mismas.
AU2017215811A AU2017215811B2 (en) 2016-02-02 2017-02-02 Method for producing color characteristic-controlled oxide particles, oxide particles, and coating or film composition containing said oxide particles
CN202210894949.5A CN115108590B (zh) 2016-02-02 2017-02-02 控制颜色特性的氧化物粒子的制造方法、氧化物粒子、以及含有其的涂布用或膜状组合物
US15/540,958 US10400107B2 (en) 2016-02-02 2017-02-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics, oxide particles, and coating or film-like composition comprising the same
PCT/JP2017/003876 WO2017135393A1 (ja) 2016-02-02 2017-02-02 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法、及び酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
CA3006949A CA3006949C (en) 2016-02-02 2017-02-02 Method for producing color characteristic-controlled oxide particles, oxide particles, and coating or film composition containing said oxide particles
EP17747544.9A EP3412630A4 (en) 2016-02-02 2017-02-02 PROCESS FOR PRODUCING OXIDE PARTICLES WITH CONTROLLED COLOR CHARACTERISTICS, OXIDE PARTICLES, AND COATING COMPOSITION OR FILM COMPOSITION COMPRISING SAID OXIDE PARTICLES
MYPI2018702636A MY190839A (en) 2016-02-02 2017-02-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics, oxide particles, and coating or film-like composition comprising the same
CN201780008085.XA CN108495812B (zh) 2016-02-02 2017-02-02 控制颜色特性的氧化物粒子的制造方法、氧化物粒子、以及含有其的涂布用或膜状组合物
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KR1020187037231A KR20190015341A (ko) 2016-06-02 2017-02-21 투명재용 자외선 및/또는 근적외선 차단제 조성물
US16/306,190 US10906097B2 (en) 2016-06-02 2017-02-21 Ultraviolet and/or near-infrared blocking agent composition for transparent material
PCT/JP2017/006444 WO2017208522A1 (ja) 2016-06-02 2017-02-21 透明材用紫外線及び/又は近赤外線遮断剤組成物
EP17806084.4A EP3467061B1 (en) 2016-06-02 2017-02-21 Ultraviolet and/or near-infrared blocking agent composition for transparent material
JP2017083231A JP6892072B2 (ja) 2016-02-02 2017-04-19 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法、及び酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
CN201780033017.9A CN109195914B (zh) 2016-06-02 2017-05-25 覆盖有硅化合物的氧化物粒子及其制造方法、和含有其的覆盖有硅化合物的氧化物组合物
PCT/JP2017/019469 WO2017208951A1 (ja) 2016-06-02 2017-05-25 ケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、ケイ素化合物被覆酸化物粒子及びそれを含むケイ素化合物被覆酸化物組成物
JP2017531789A JP6241700B1 (ja) 2016-06-02 2017-05-25 ケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法
EP17806508.2A EP3466882B1 (en) 2016-06-02 2017-05-25 Method of producing silicon compound-coated oxide particles, silicon compound-coated oxide particles, and silicon compound-coated oxide composition containing this
KR1020187033731A KR102341564B1 (ko) 2016-06-02 2017-05-25 규소 화합물 피복 산화물 입자의 제조 방법, 규소 화합물 피복 산화물 입자 및 그것을 포함하는 규소 화합물 피복 산화물 조성물
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PCT/JP2017/020494 WO2017209256A1 (ja) 2016-06-02 2017-06-01 ケイ素化合物被覆金属微粒子
KR1020187026497A KR102366636B1 (ko) 2016-06-02 2017-06-01 규소 화합물 피복 금속 미립자
CN201780027389.0A CN109071256A (zh) 2016-06-02 2017-06-01 覆盖有硅化合物的金属微粒
JP2017533983A JP6273633B1 (ja) 2016-06-02 2017-06-01 ケイ素化合物被覆金属微粒子、ケイ素化合物被覆金属微粒子を含む組成物、及びケイ素化合物被覆金属微粒子の製造方法
EP17806806.0A EP3466883A4 (en) 2016-06-02 2017-06-01 METAL PARTICLES COATED WITH A SILICON COMPOUND
CN202210558256.9A CN114736540A (zh) 2016-06-02 2017-06-01 覆盖有硅化合物的金属微粒
KR1020227005543A KR102507578B1 (ko) 2016-06-02 2017-06-01 규소 화합물 피복 금속 미립자
US16/306,242 US10882109B2 (en) 2016-06-02 2017-06-01 Silicon compound-coated metal particles
KR1020187034465A KR102379410B1 (ko) 2016-06-02 2017-06-02 규소 피복 금속 미립자, 규소 화합물 피복 금속 미립자 및 그 제조 방법
CA3023211A CA3023211A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
PCT/JP2017/020659 WO2017209288A1 (ja) 2016-06-02 2017-06-02 ケイ素被覆金属微粒子、ケイ素化合物被覆金属微粒子及びその製造方法
CN201780025497.4A CN109071255B (zh) 2016-06-02 2017-06-02 控制颜色特性的氧化物粒子、以及含有该氧化物粒子的涂布用或膜状组合物
EP22216384.2A EP4183746A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
EP17806855.7A EP3466885B1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
EP20172549.6A EP3730209A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
CN201780033183.9A CN109195915B (zh) 2016-06-02 2017-06-02 覆盖有硅的金属微粒、覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法
AU2017273975A AU2017273975B2 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
US16/306,098 US11033960B2 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
KR1020227009643A KR102512280B1 (ko) 2016-06-02 2017-06-02 규소 피복 금속 미립자, 규소 화합물 피복 금속 미립자 및 그 제조 방법
US16/306,816 US20190292374A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Silicon coated metal microparticles, silicon compound coated metal microparticles, and production method thereof
CN202210497305.2A CN114671456B (zh) 2016-06-02 2017-06-02 控制颜色特性的氧化物粒子、以及含有该氧化物粒子的涂布用或膜状组合物
EP17806856.5A EP3466886B1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics
MX2018014550A MX2018014550A (es) 2016-06-02 2017-06-02 Particulas de oxido con caracteristicas de color controladas y composicion de recubrimiento o composicion de tipo pelicula que contienen dichas particulas de oxido.
CN202211120369.7A CN115464137A (zh) 2016-06-02 2017-06-02 覆盖有硅的金属微粒、覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法
PCT/JP2017/020726 WO2017209305A1 (ja) 2016-06-02 2017-06-02 色特性を制御された酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
MX2018014695A MX2018014695A (es) 2016-06-02 2017-06-02 Metodos para producir particulas de oxido con caracteristicas de color controladas.
PCT/JP2017/020727 WO2017209306A1 (ja) 2016-06-02 2017-06-02 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法
JP2017533984A JP6273634B1 (ja) 2016-06-02 2017-06-02 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法
JP2017533985A JP6273635B1 (ja) 2016-06-02 2017-06-02 色特性を制御されたケイ素化合物被覆酸化物粒子、並びにそのケイ素化合物被覆酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
EP22216396.6A EP4180397A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
EP23209851.7A EP4303273A2 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics
CN201780025496.XA CN109071254B (zh) 2016-06-02 2017-06-02 控制颜色特性的氧化物粒子的制造方法
KR1020237009119A KR20230042537A (ko) 2016-06-02 2017-06-02 규소 피복 금속 미립자, 규소 화합물 피복 금속 미립자 및 그 제조 방법
MYPI2018002114A MY188625A (en) 2016-06-02 2017-06-02 Silicon compound-coated oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said silicon compound-coated oxide particless
JP2017533365A JP6273632B1 (ja) 2016-06-02 2017-06-02 ケイ素化合物被覆金属微粒子の製造方法
US16/306,225 US11247912B2 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics
CN202210992410.3A CN115215366B (zh) 2016-06-02 2017-06-02 控制颜色特性的氧化物粒子的制造方法
CA3024834A CA3024834A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics
EP17806838.3A EP3466884A4 (en) 2016-06-02 2017-06-02 SILICON-COATED METAL PARTICLES, METALLIC PARTICLES COATED WITH SILICON COMPOUND, AND PROCESSES FOR PRODUCING SAME
AU2017273976A AU2017273976B2 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics
EP22216365.1A EP4183482A1 (en) 2016-06-02 2017-06-02 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating composition or film-like composition containing said oxide particles
MYPI2018002115A MY191075A (en) 2016-06-02 2017-06-02 Method for production oxide particles with controlled color characteristics
JP2017133177A JP6273628B2 (ja) 2016-02-02 2017-07-07 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法
JP2017133178A JP6217011B1 (ja) 2016-02-02 2017-07-07 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法、及び酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
JP2017158762A JP7043050B2 (ja) 2016-06-02 2017-08-21 ケイ素化合物被覆酸化物粒子の製造方法、ケイ素化合物被覆酸化物粒子及びそれを含むケイ素化合物被覆酸化物組成物
JP2017159026A JP2018009183A (ja) 2016-06-02 2017-08-22 ケイ素化合物被覆金属微粒子
JP2017190962A JP2017222574A (ja) 2016-06-02 2017-09-29 色特性を制御された酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
JP2017198350A JP2018012893A (ja) 2016-06-02 2017-10-12 ケイ素被覆金属微粒子、ケイ素化合物被覆金属微粒子及びその製造方法
US16/511,725 US11084936B2 (en) 2016-02-02 2019-07-15 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics, oxide particles, and coating or film-like composition comprising the same
US17/108,842 US20210154736A1 (en) 2016-06-02 2020-12-01 Silicon compound-coated metal particles
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JP2021100069A JP2021152222A (ja) 2016-06-02 2021-06-16 ケイ素被覆金属微粒子、ケイ素化合物被覆金属微粒子及びその製造方法
JP2021200453A JP7421026B2 (ja) 2016-06-02 2021-12-09 色特性を制御された酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
US17/558,111 US20220112090A1 (en) 2016-06-02 2021-12-21 Silicon coated metal microparticles, silicon compound coated metal microparticles, and production method thereof
JP2022000091A JP7253162B2 (ja) 2016-06-02 2022-01-04 ケイ素化合物被覆金属微粒子
AU2022200574A AU2022200574A1 (en) 2016-06-02 2022-01-28 Oxide particles with controlled color characteristics, and coating Composition or film-like composition containing said oxide particles
AU2022200859A AU2022200859B2 (en) 2016-06-02 2022-02-10 Method for producing oxide particles with controlled color characteristics
JP2022143259A JP7461668B2 (ja) 2016-02-02 2022-09-08 色特性を制御された酸化物粒子の製造方法、及び酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物
JP2023038923A JP2023065707A (ja) 2016-06-02 2023-03-13 ケイ素化合物被覆金属微粒子
JP2023208041A JP2024019462A (ja) 2016-06-02 2023-12-08 色特性を制御された酸化物粒子、並びにその酸化物粒子を含む塗布用又はフィルム状組成物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10882109B2 (en) 2016-06-02 2021-01-05 M. Techinque Co., Ltd. Silicon compound-coated metal particles

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998047476A1 (fr) * 1997-04-18 1998-10-29 Showa Denko K.K. Preparation cosmetique, poudre d'oxyde de metal recouverte de silice et son procede de preparation
WO2000042112A1 (fr) * 1999-01-11 2000-07-20 Showa Denko K. K. Preparation cosmetique, particules d'oxyde metallique enrobees d'un sol de silice rendues hydrophobes en surface, oxyde metallique revetu de sol de silice et procedes de production
WO2008129901A1 (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Asahi Glass Company, Limited 疎水化酸化ケイ素被覆金属酸化物粒子の製造方法
WO2016060223A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 住友大阪セメント株式会社 表面修飾金属酸化物粒子分散液及びその製造方法、表面修飾金属酸化物粒子-シリコーン樹脂複合組成物、表面修飾金属酸化物粒子-シリコーン樹脂複合体、光学部材、及び発光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998047476A1 (fr) * 1997-04-18 1998-10-29 Showa Denko K.K. Preparation cosmetique, poudre d'oxyde de metal recouverte de silice et son procede de preparation
WO2000042112A1 (fr) * 1999-01-11 2000-07-20 Showa Denko K. K. Preparation cosmetique, particules d'oxyde metallique enrobees d'un sol de silice rendues hydrophobes en surface, oxyde metallique revetu de sol de silice et procedes de production
WO2008129901A1 (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Asahi Glass Company, Limited 疎水化酸化ケイ素被覆金属酸化物粒子の製造方法
WO2016060223A1 (ja) * 2014-10-16 2016-04-21 住友大阪セメント株式会社 表面修飾金属酸化物粒子分散液及びその製造方法、表面修飾金属酸化物粒子-シリコーン樹脂複合組成物、表面修飾金属酸化物粒子-シリコーン樹脂複合体、光学部材、及び発光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10882109B2 (en) 2016-06-02 2021-01-05 M. Techinque Co., Ltd. Silicon compound-coated metal particles

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