JP2000051044A

JP2000051044A - ガラスコップ

Info

Publication number: JP2000051044A
Application number: JP10237945A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Bando; 豊坂東; Mitsuo Yoshida; 光男吉田
Original assignee: Toyo Glass Co Ltd
Current assignee: Toyo Glass Co Ltd
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】汚れの付着しにくいガラスコップを提供す
る。【解決手段】ガラスコップのガラス表面に撥水膜層、
撥油膜層を設ける。該膜層により飲料が残りにくく、洗
浄後の水切れがよく、したがって水垢などの汚れが付着
しにくい。汚れが付着しても容易に落とすことができ
る。液をコップから注ぎ出すとき液垂れが生じず、液が
コップの外壁を伝わって流れ落ちることもない。更に、
内部の液体の液面がフラットになり、液面が奇麗に見
え、計量コップの場合には計量し易くなる。ビールを飲
む場合には泡残りが良くなり、ビールをおいしく飲むこ
とができる。ガラスコップの外表面に撥水膜層を設けた
場合、冷たく冷やした飲料をコップに注ぐと、清涼感の
あるフロスト効果が増大し、この状態が持続する。ガラ
スの外表面に、撥水膜層、親水膜層又は無処理部分とい
った濡れ性の異なる部分で絵柄、文字などの模様を構成
すると、冷たい飲料を注ぐと模様が白く浮き出てくる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷水、ビール、ジ
ュースなどの飲料を飲むのに主に使用する、又、場合に
よては酒類、調味料、薬剤などの液体を計量するのに使
用するガラスコップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の窓ガラスには撥水処理が
行われている。これにより、高速走行時に風圧で雨滴が
自然に飛散するためワイパーを作動させる必要がなくな
るほか、ワイパー払拭能力を越える豪雨や対向車のはね
る泥水などがフロントガラスを覆っても瞬時に視界を確
保できるなど快適性と安全性を向上させることができ
る。このような撥水処理は、フルオロアルキルシラン系
化合物、アルキルシラン系化合物、フッ素樹脂系化合物
などでなる撥水膜層をガラス表面に形成するものであ
る。ガラスコップにはこのような撥水処理が行われるこ
とはなく、同様に撥油処理や親水処理も行われない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ガラスコップの表面に
は水、油などの液体が濡れ広がって付着するから、コッ
プ内面に紅茶、コーヒー、油などの液体が付着し、乾燥
すると落ちにくい汚れとなる。また、コップを洗浄した
場合も、内側の水を完全に拭き取るのは困難であり、残
った水が乾燥すると水垢が付着してしまう。本発明は、
このような問題を解決するためになされたが、更に付随
する効果をも有するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、内表面及び／
又は外表面に撥水膜層、撥油膜層を設けたことを特徴と
するガラスコップである。ガラス表面に撥水膜層を設け
ることで、飲料が残りにくく、洗浄後の水切れがよく、
したがって水垢などの汚れが付着しにくい。また、汚れ
が付着したとしてもその汚れは洗浄などによって落ち易
いものである。ガラス表面に撥油層を設けると、油が付
着しにくいから油汚れを防ぐことができる。撥水、撥油
の双方の性質を有する膜層を設ければ更に好適である。

【０００５】上記したのは、本発明の一次的な作用効果
であるが、以下に述べるように二次的な作用効果が確認
されている。ガラスコップの内表面に撥水膜層を設けた
場合、図２に実線で示すように、内部の液体の液面５が
フラットになり、液面が奇麗に見え、計量コップの場合
には計量し易くなる。通常のガラスコップの場合は、ガ
ラス表面と水との接触角が小さいために、図２に点線で
示すように、ガラス面付近では液面が上方に吸い上げら
れるように上昇するが、撥水膜層が設けられている場合
には、水との接触角が大きくなり、ガラス面付近での液
面の上昇がほとんどなくなる。撥油膜層を設けた場合に
は油の液面がフラットになる。また、ビールを飲む場
合、飲んだ後にビールの泡がコップ内面にリング状に残
るとおいしいビールであるといわれているが、撥水膜層
により泡残りが良くなり、ビールをおいしく飲むことが
できる。

【０００６】ガラスコップの外表面に撥水膜層を設けた
場合、冷たく冷やした飲料をコップに注ぐと、空気中の
水蒸気がコップの外表面に結露するが、結露した水が半
球形状に近い液滴としてガラス表面に静止し、液滴によ
って光の散乱が増して清涼感のあるフロスト効果が増
大、持続する。

【０００７】また、本発明は、ガラスの外表面にガラス
と濡れ性の異なる膜層を部分的に設け、膜層を設けた部
分と膜層を設けない部分とで絵柄、文字などの模様を構
成したことを特徴とするガラスコップである。濡れ性が
異なるとは、膜層に付着した水の接触角が異なることを
意味する。例えば、撥水膜層を絵柄、文字などの模様に
して設けると、飲料を注ぐ前はその模様は全く視認する
ことができないが、冷たい飲料を注ぐと、撥水膜層を設
けた部分が他の部分よりもフロスト効果が大きいので、
模様が白く浮き出てきて、思わぬ楽しさを味わうことが
できる。逆に模様部分を無処理とし、その周囲に撥水膜
層を設けることで、模様の周囲がより白くフロスト状と
なり、模様が浮き上がってくる。親水膜層で模様部分を
形成すれば、模様部分は無処理の部分よりも結露した水
が広がって光の散乱が減少するから、模様部分はフロス
ト効果が少なくなり、模様の周囲がより白くなって模様
が浮き上がってくる。

【０００８】ガラスの外表面に相互に濡れ性の異なる複
数の膜層部分を設け、これらの膜層部分の表面形状によ
り絵柄、文字などの模様を構成することもできる。これ
により、複数の白さの程度の異なる模様が浮き上がる。

【０００９】撥水・撥油膜層は、フルオロシラン系化合
物、アルキルシラン系化合物、ジメチルポリシロキサン
系化合物など薄膜でその効果が得られるものが適用でき
る。フルオロアルキルシラン系化合物は、撥水性能が良
いのはもちろんであるが、室温に近い温度で硬化し処理
が容易であるばかりでなく、ガラス表面への付着が良
く、耐久性にも優れている。フルオロアルキルシラン系
化合物は、ＲFaＲbＳｉＸ4-a-bで表現される構造を有す
る化合物であり、ＲFはフルオロアルキル基、Ｒはアル
キル基などの有機基、Ｘはアルコキシ、ハロゲン、アミ
ノ基などの加水分解性基を意味し、例えば次の化学式を
有するものである。

【化１】上記の化学式（Ａ）において、フルオロアルキル基ＲF
はＣＦ3（ＣＦ2）m、ｍは０、３、５、７又は９であ
り、ＸはＯＣnＨ2n+1、ｎは１〜３である。

【化２】上記の化学式（Ｂ）において、フルオロアルキル基ＲF
はＣ3Ｆ7、又は、ＣＦ（ＣＦ3）Ｏ［ＣＦ2ＣＦ（ＣＦ
3）Ｏ］mＣ3Ｆ7、ｍは０又は１、ｎは２又は３であり、
ＸはＯＣnＨ2n+1、ｎは１〜３である。化学式（Ｂ）は
化学式（Ａ）に比べてフルオロアルキル基が多いので撥
水効果が大きい。また、一般にフルオロアルキル基は炭
素鎖が長いほど、又、分岐構造を有さない直鎖構造の方
が撥水性が良好である。

【００１０】親水膜層としては、光触媒機能を有するＴ
ｉＯ2の透明被膜が適用できる。また、親水性を示すフ
ルオロシラン（モルホリン基を有するもの）の適用も可
能である。

【００１１】本発明において、膜層は実質的に、すなわ
ち目視によっては膜層が存在することが全く視認できな
い程度に透明とすることができる。特に、膜層で模様を
形成する場合は実質的に透明である方が好ましい。

【００１２】ガラス表面への膜付け法としては、ノズル
フローコート法、ディッピング法、スプレー法、リバー
スコート法、フレキソ法、印刷法、フローコート法ある
いはこれらの方法の併用など、既知の塗布手段を適宜採
用できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は実施例のガラ
スコップ１で、内表面２は全体をフルオロアルキルシラ
ン系化合物であるフルオロシランカップリング剤で処理
し、撥水膜層を形成している。外表面３には、撥水膜層
をＡの文字を表す模様４の部分にのみ形成している。撥
水膜層は実質的に透明で、ガラスコップ１は外見上は通
常のコップと全く変わらないが、内表面２の全体に撥水
膜層が設けられているので、飲料や洗浄水が残りにくく
汚れが付きにくい。また万一汚れが付いた場合も容易に
落とすことができる。また、図２に示すように、内部の
液体の液面５がフラットになり、液面が奇麗に見える。
ビールを飲む場合には泡残りが良くなり、コップ内面に
リング状に泡が残り、ビールをおいしく飲むことができ
る。

【００１４】ガラスコップ１に冷たい飲料を注ぐと、ガ
ラスコップの外表面３に結露が生じ、撥水膜層を設けた
Ａの文字の模様４が白く浮き出てくる。撥水膜層を設け
ない部分は結露した水がガラス表面に濡れ広がって光の
散乱は比較的少ないのであるが、模様４の部分の撥水膜
層では、結露した水が半球形状に近い液滴としてガラス
表面に静止し、液滴によって光の散乱が増してより白く
見えるからである。

【００１５】（実施例２）東芝シリコーン社製のフルオ
ロシランカップリング剤（商品名＝ＸＣ９８−Ａ５３８
２、組成＝Ｃ8Ｆ17Ｃ2Ｈ4（ＯＣＨ3）3）の１％イソプ
ロピルアルコール溶液にガラスコップ全体が浸かるよう
１０秒間浸漬し、ゆっくりと引き上げた後、付着液を十
分に切り室温で１０分間乾燥させ、１５０℃で３０分間
加熱処理し、放冷後水洗し実施例２のガラスコップを得
た。これによりコップ内表面及び外表面に実質的に透明
な膜層が形成されたが、この膜層は非常に薄膜であり、
通常の物理的手段では膜厚を測定できない。このガラス
コップの膜層の各種液体に対する接触角を表１に示す。
表１に示すごとく、この膜層は水に対しても油に対して
も接触角が大きく、撥水、撥油双方の性質を兼ね備えた
撥水・撥油膜層であることが確認された。

【表１】

【００１６】上記の実施例２のコップ（内容量２５０ｍ
ｌ）に水を入れ、排水すると液切れが良く、内表面に水
は残らなかった。比較例として無処理の同じコップにつ
き同様の排出試験を行うと、コップ口部より水が外表面
を伝わり流れ出て、液切れも悪かった。又、５秒間水切
りを行ったが、１〜２ｍｌの水がコップ内に残った。実
施例２のコップに食用油を付着させると、これをはじ
き、水洗いにより容易に落とすことができた。５℃に冷
やしたビールを実施例２のコップ及び無処理のコップに
注ぎ放置した。実施例２のコップはフロスト状に水滴が
付着し清涼感のある状態が得られたが、無処理のコップ
は全面が濡れ、一部は水滴として流れコップ設地面を濡
らした。実施例２のコップに水を入れメニスカスを比較
すると、実施例２のコップは液面がほぼフラットとな
り、メニスカスはほとんど確認されなかった。実施例２
のコップを蒸留水に室温で２０日間浸漬したが、接触角
の低下は見られず、効果は持続されていた。浸漬日数と
水に対する接触角の変化を表２に示す。

【表２】

【００１７】（実施例３）東レ・ダウシリコーン社製フ
ルオロシランカップリング剤（商品名＝ＡＹ４３−１５
８Ｅ、組成＝Ｃ8Ｆ17Ｃ2Ｈ4（ＯＣ2Ｈ5）3）の１％エタ
ノール溶液に氷酢酸を加えｐｈ５に調整し、１２０ｒｐ
ｍで回転するガラスコップ外表面にこの溶液をスプレー
した後、室温で１０分間乾燥させ、５０℃で３０分間加
熱処理し、放冷後水洗し、コップの外表面に撥水・撥油
膜層を形成した。このコップに紫外線効果型被膜剤（早
川ゴム社製、商品名＝ハヤトーンＧＢ）で８ポイントの
小さな「東洋ガラス」の文字を印刷してマスキングし
た。このコップを１０％のフッ酸水溶液に５秒間浸漬し
てマスキングした「東洋ガラス」の文字以外の部分の膜
層を除去した後、水洗いし、熱水に浸して紫外線効果型
被膜剤を剥離し、実施例３のコップを得た。このコップ
の外観は透明な通常のコップと全く変わらなかった。こ
のコップに５℃に冷却した水を注ぎ、コップの外表面に
空気中の水分が付着し始めると、「東洋ガラス」の文字
が白く鮮明に浮き出てきた。この文字を拭き取ると瞬間
文字は見えなくなったが、直に水分が結露し再び文字が
現れた。

【００１８】（実施例４）無処理のガラスコップの外表
面に加熱乾燥型被膜剤（奥野製薬工業社製、商品名＝Ｓ
Ｂ−６Ｗ）で８ポイントの抜き文字「東洋ガラス」を印
刷し、１００℃で２０分加熱乾燥し、文字以外の部分を
マスキングした。この抜き文字部分に、東芝シリコーン
社製フルオロシランカップリング剤（商品名＝ＸＣ９８
−Ｂ２４７２、組成＝Ｃ8Ｆ17Ｃ2Ｈ4（ＯＣ3Ｈ7）3）の
０．１％イソプロピルアルコール溶液を海綿に含浸させ
塗布し、７０℃で３０分加熱処理後、熱水に浸漬し加熱
乾燥型被膜剤を除去し、文字部分に撥水・撥油膜層を形
成した実施例４のガラスコップを得た。このコップに５
℃に冷却した水を注ぎ、コップ外表面が冷え空気中の水
分が付着し始めると、「東洋ガラス」の文字が白く鮮明
に浮き出てきた。

【００１９】（実施例５）無処理のガラスコップに紫外
線効果型被膜剤（早川ゴム社製、商品名＝ハヤトーンＧ
Ｂ）で８ポイントの抜き文字「東洋ガラス」を印刷して
文字以外の部分をマスキングし、この抜き文字部分にＰ
ＴＡ水溶液（ペルオキソチタン酸水溶液）をスプレーし
ＴｉＯ2として約１μｍになるような被膜を形成した。
これを５５０℃で３０分間焼成し文字部分に透明な光沢
のあるＴｉＯ2被膜を形成すると共に文字以外の部分を
マスクしていた紫外線効果型被膜剤を燃焼除去した。こ
のコップの外表面に弱い撥水処理（０．１％のオレイン
酸溶液の塗布）を行い、ブラックライトを１０分間照射
すると、ＴｉＯ2被膜の文字部分はオレイン酸が分解さ
れ親水膜層となり、その他の部分には弱い撥水膜層が形
成され、実施例５のガラスコップを得た。このコップに
冷却水を注ぐと、文字部分に比べその周囲がより白く結
露し、「東洋ガラス」の文字が鮮明に現れた。

【００２０】

【発明の効果】本発明のガラスコップは、ガラス表面に
撥水・撥油膜層を設けたので、飲料が残りにくく、洗浄
後の水切れがよく、したがって水垢などの汚れが付着し
にくい。また、汚れが付着しても容易に落とすことがで
きる。液をコップから注ぎ出すとき液垂れが生じず、液
がコップの外壁を伝わって流れ落ちることもない。更
に、内部の液体の液面がフラットになり、液面が奇麗に
見え、計量コップの場合には計量し易くなる。ビールを
飲む場合には泡残りが良くなり、ビールをおいしく飲む
ことができる。ガラスコップの外表面に撥水膜層を設け
た場合、冷たく冷やした飲料をコップに注ぐと、清涼感
のあるフロスト効果が増大し、この状態が持続する。撥
水膜層がない場合には全面が濡れ、結露した水分が多く
なるとその水分が流れ落ちコップ接地面を濡らす問題が
発生するが、このような問題を防止できる。

【００２１】ガラスの外表面に、撥水膜層、親水膜層又
は無処理部分といった濡れ性の異なる部分で絵柄、文字
などの模様を構成すると、冷たい飲料を注ぐ前はその模
様は全く視認することができないが、冷たい飲料を注ぐ
と模様が白く浮き出てきて、思わぬ楽しさを味わうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のガラスコップ１の斜視図である。

【図２】ガラスコップ１に注いだ飲料の液面の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ガラスコップ２内表面３外表面４模様５液面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内表面及び／又は外表面に撥水膜層を設
けたことを特徴とするガラスコップ
【請求項２】内表面及び／又は外表面に撥油膜層を設
けたことを特徴とするガラスコップ
【請求項３】ガラスの外表面にガラスと濡れ性の異な
る膜層を部分的に設け、膜層を設けた部分と膜層を設け
ない部分とで絵柄、文字などの模様を構成したことを特
徴とするガラスコップ
【請求項４】請求項３のガラスコップにおいて、濡れ
性の異なる膜層が撥水膜層であることを特徴とするガラ
スコップ
【請求項５】請求項３のガラスコップにおいて、濡れ
性の異なる膜層が親水膜層であることを特徴とするガラ
スコップ
【請求項６】ガラスの外表面に相互に濡れ性の異なる
複数の膜層部分を設け、これらの膜層部分の表面形状に
より絵柄、文字などの模様を構成したことを特徴とする
ガラスコップ
【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６のガラ
スコップにおいて、前記の膜層が実質的に透明であるこ
とを特徴とするガラスコップ
【請求項８】請求項１、２、３、４、５又は６のガラ
スコップにおいて、前記の膜層がフルオロアルキルシラ
ン系化合物でなることを特徴とするガラスコップ