JP3191346U

JP3191346U - 光触媒表面処理木製家具

Info

Publication number: JP3191346U
Application number: JP2014001917U
Authority: JP
Inventors: 健河口; 裕道原山
Original assignee: 株式会社河口家具製作所
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-06-19
Anticipated expiration: 2024-03-27

Abstract

【課題】木製家具に調湿機能又は消臭機能、又は殺菌機能を付与するための構造を、従来のものより簡略化した木製家具を提供する。
【解決手段】脱臭・殺菌な部材で構成された光触媒表面処理木製家具であって、前記木製家具として書籍棚、テーブル、椅子、ベットで、部屋内に面して家具表面と、各家具部内の棚５、及びカウンター部６と、手の触れる表面部所である肘掛、及び背もたれの木製枠体とから選ばれた一種、又は２種以上の部材、の全表面で５０〜１００％の面積割合に酸化チタン系光触媒をコート処理した脱臭機能及び殺菌機能を有する光触媒機能性塗料で処理した木質部材を組み込まれている。
【選択図】図１

Description

本考案は、光触媒表面処理家具において、脱臭機能及び殺菌機能を有する家庭用の通常身近に使用する家具に関する。身近で手に接触する木製家具に調湿機能又は消臭機能を付与するための構造を従来のものより簡略化して比較的容易に製造することができるものにおいて、作業性や歩留まりを良くした脱臭機能及び殺菌機能を有する光触媒表面処理木製家具に関する。

本棚等、物品を収納する家具において、収納部内部の湿度を調節して黴の発生を防止したり悪臭の発生を防止する、調湿機能又は消臭機能を有する家具の一例としては、例えば特許文献１に開示された「調湿剤とそれを配置した家具類」がある。

この家具類は、４００〜９００℃で炭化した桐炭を平均直径１０〜２０ｍｍの破砕粒とした調湿剤を通気性の袋に収納する等し、家具において収納物の収納には影響を与えず、且つ、通気性の良い箇所に、調湿剤を配置したものであり、炭化した桐材の優れた抗菌、消臭、除湿の特性と吸着性を利用して、特に、衣類、食物の調湿状態を維持するというものである。

書籍棚、テーブルの一部を、書籍や食材を常温で脱臭状態に保存できるようにするために、書籍、食器棚本体の一部に保管、保存室を設け、この室の内壁に酸化チタンからなる光触媒を塗布し、光触媒に紫外線をブラックライトで照射することが知られている。

これにより食品等保存室内の食品からの臭気成分は光触媒の表面に吸着され、吸着された臭気成分は紫外線による光触媒の作用により分解されて無臭成分となる。酸化チタンからなる光触媒は半永久的に使用でき、活性炭フィルターのように面倒な交換が不要となり、メンテナンスが簡略化できることが提案されている（特許文献２参照）。

食器、書籍以外に机面板と、該机面板を支える脚とを備えた学習机において、前記机面板の表面に光触媒を配設させている机の提案もなされている（特許文献３参照）。

住宅建材、家具、壁紙等から揮散される有害なＶＯＣを吸着・分解する機能を有し且つ諸物性に優れている塗膜の形成が可能で、室内に好適に使用できる水性塗料組成物を提供するために、多段乳化重合法によって得られる異相構造粒子含有エマルションと、フライポンタイト等の特定の気体分子吸着活性物質とを必須成分として含有し、更に、光触媒活性を有する無機化合物等のその他の気体分子吸着活性物質又は分解活性物質を含有する水性塗料組成物である（特許文献４参照）。

ポリエステル化粧板は、ポリエステル樹脂塗料の主原料であるスチレンモノマーの残留成分の臭気や、使用する基材から発散するホルマリン臭やスチレン臭が悪臭となって、鼻につくことや目に刺激があるとされている。化粧板の表面に、光触媒作用のある酸化チタンを、マイクロカプセルに封入したウレタン塗料を塗布することによって、これらの悪臭を吸収分解するばかりか、周囲のアンモニア臭のような悪臭も分解するもので、家具や建具の表面材として、或はトイレのドア材として広く使用でシックハウス症候群を防ぐことができる（特許文献５参照）。

木製収納家具に調湿機能又は消臭機能を付与するための構造を、従来のものより簡略化し、比較的容易に製造できるようにしたものにおいて、作業性や歩留まりを良くした木製収納家具を提供する（特許文献６参照）。
しかし光触媒を使用した殺菌効果をもたらした通常に使用されている家具に関する記述は存在していない。

特開平１１−５６９８８号公報、特開平２００７−２３６７４９号公報特開平０９−２１５５３９号公報特開平０９−２０６１３６号公報特開２００４−１４９６８６号公報特開２００２−１３７３３２号公報特開２０１３−１４１５０３号公報特開２００１−４８５３８号公報特開平０９−７１４１８号公報

家庭において、家具の内壁に臭いがこびりついて取れなくなるという不具合がある。そこで、活性炭を使用した脱臭方式が存在するが、活性炭は一定期間が過ぎると、臭気成分の吸着量が飽和状態に達し、脱臭機能が著しく低下してしまう。臭気成分は吸着した飽和状態のままでは、反対に臭気やカビの発生源となりかねないため、活性炭などの吸収剤の面倒な交換を頻繁に行う必要がある。

また、脱臭、抗菌に作用する家具として、上記以外の方式で家具の一部の庫内に白金触媒を担持した触媒を設置すると、これを高温にて加熱することで脱臭効果が得られるが、その際発生する熱による室内温度の上昇に伴い、使用される電気量が多いため、家具において脱臭、殺菌し、家庭用家具に適する環境家具とはいえなかった。

本目的は、このような問題を解消するためになされたもので、活性炭や白金触媒などを用いることなく、家具における殺菌・脱臭状態に常温で保管、保存できる安心安全な家具を提供するにある。従来の家具においては、衛生的処理が定期的且つ完全でないため、雑菌・ダニ・埃・たばこの煙等の汚れが付着して堆積し、そのうち菌種によっては繁殖をも引き起こすこととなった。このため、人が家具に触れることで繁殖した雑菌が身体に付着し、雑菌が身体に入り、雑菌によって身体への影響が現れる場合があった。

また、体臭等悪臭、およびたばこの煙等の臭いを有するものにおいては、その臭いが家具に付着するため、次にその家具を使用する者、特にたばこを吸わない使用者、あるいは他人に対しては不快感を与えていた。

家具において収納物の収納には影響を与えず、且つ、通気性の良い箇所に、調湿剤を配置するために、家具に専用の配置箇所を形成したり、通気のための穴を形成する等、製造時において各部に様々な加工を施す必要がある。このため、家具の構造が複雑化すると共に、製造時の作業性が悪くなりやすく、製造しにくくなっていた。上記課題に鑑み、簡単な構造により殺菌・脱臭効果の優れた家具を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するための手段として、近年注目されてきている光触媒の機能性部材に着目した。前記機能性部材を収納家具に利用しようとする場合、次のような課題があった。すなわち、特に木製の収納家具の製造にあたって、背面板等の構成部材を組み込んだり、取り付ける作業において、壁面部材や天部材の溝に構成部材を入れた後、天部材に圧力を加えて各部材を固着する作業が行われている。

また、このような不都合を回避するために、木製収納家具を組み立てた後に、構成部材である背面板等に機能性部材を接着剤等で貼設する作業を行うようにすると、収納部を構成する枠材等が作業の邪魔になり作業がしにくくなるのに加えて、特に家具を立てて作業した場合、安定した品質を得るためには、作業に要する時間が長くなり、作業性が極めて悪くなる課題があった。

木製収納家具に調湿機能又は消臭機能又は殺菌機能を付与するための構造を、従来のものより簡略化し、比較的容易に製造できるようにしたものにおいて、作業性や歩留まりを良くした光触媒処理した木製収納家具を提供することを目的とする。

また、本考案の他の目的は、前記目的の達成のため、光触媒の機能性部材を使用することで木製収納家具の収納部内の湿度を調整したり消臭する等、収納部又は収納部周りの空気環境を改善したり良好に維持することができるようにし、且つこの木製収納家具を製造するにあたり、機能性部材が破損したり脱落したりしないようにすると共に、良好な作業性を確保して比較的容易に製造することができる光触媒処理した木製収納家具を提供することである。

脱臭・殺菌な部材で構成された光触媒表面処理木製家具であって、前記木製家具として書籍棚、テーブル、椅子、ベット、下駄箱で、部屋内に面して家具表面と、各家具部内の棚、及びカウンター部と、手の触れる表面部所である肘掛、及び背もたれの木製枠体とから選ばれた一種、又は２種以上の部材の全表面で５０〜１００％の面積割合に酸化チタン系光触媒をコート処理した脱臭機能及び殺菌機能を有する光触媒機能性塗料で処理した木質部材を組み込まれている光触媒表面処理木製家具である。特に幼児、高齢者で体力が十分でない方が使用する家具には有効であり、テーブル、椅子、ベットなどが有効である。

酸化チタン系光触媒機能性塗料で処理した木製部材は、チタン溶液から作製した水酸化チタンゲルに過酸化物を作用させることにより作製した液体を加熱処理した酸化チタンを含む液体を塗布・乾燥、あるいは塗布乾燥後加熱処理をしたチタニア膜コートを施した塗膜木製板を書籍棚、テーブル、椅子、ベット、下駄箱で、部屋内に面して家具表面と、各家具部内の棚、及びカウンター部と、手の触れる表面部所である肘掛、及び背もたれの木製枠体とから選ばれた一種、又は２種以上の部材の全表面もしくは部分面に使用されている。

脱臭・殺菌処理した木製部材で構成された光触媒表面処理木製家具は、塗布乾燥後加熱処理をしたチタニア膜コートにおいて、乾燥あるいは低温加熱処理で比較的密度の高い結晶性チタニア薄膜を熱処理して、耐酸性や光触媒活性等に優れるチタニア膜の０．１〜５μｍの緻密な塗布膜を形成している。塗布膜は０．２〜１μｍの厚さが好ましい。

脱臭・殺菌処理した木製部材で構成された光触媒表面処理木製家具本体の全面もしくは一部に、光触媒をコーティングした塗膜材を取り付け、前記脱臭・殺菌な部材で構成された光触媒表面処理家具内部に、日光、紫外線を照射する、日光、紫外線照射手段が取り付けることもできる、また日光、紫外線照射手段から十分に照射できるように脱臭・殺菌な部材で構成された光触媒表面処理木製家具を取り外し可能にしている。

脱臭・殺菌処理した木製部材で構成された光触媒表面処理木製家具本体の一部である収納室の表面側に脱臭機能及び殺菌機能の光触媒機能性部材が貼り付けられている部材を有する木製収納家具であって、家具表面に前記機能性部材を全面、又は一部に貼り付け、組み込まれていることもできる。上記の構成において、部屋内からの臭気成分は食器収納室の内壁に塗布された光触媒の表面に吸着される。吸着された臭気成分は、外部の光、或は紫外線による光触媒の作用により分解されて無臭成分となる。

脱臭・殺菌な部材で構成された光触媒表面処理の木製収納家具は、家具表面側に、光触媒の機能性部材が貼り付けられている構造であるので、従来のように家具に専用の配置箇所を形成したり、通気のための穴を形成する等、製造時において各部に様々な加工を施す必要はなく、木製収納家具に殺菌機能や消臭機能等を付与するための構造を従来のものより簡略化できる。したがって、このような機能性を有する木製収納家具を比較的容易に製造することが可能になる。

一般的なチタニア膜は、具体的に原料として四塩化チタン６０％溶液を蒸留水で５００ｃｃとした溶液にアンモニア水（１：９）を滴下し、水酸化チタンを沈殿させた。蒸留水で洗浄後、過酸化水素水３０％溶液を加えかき混ぜ、チタンを含む黄色粘性液体（ゾル溶液）を作製することができた。過酸化水素を加えた直後は酸素が発生し発泡するが、余分な過酸化水素が分解した後に発泡はおさまり、常温常圧の下で６カ月たっても変化がなかった。ｐＨは中性であった。基板として木製板を用い、ゾル溶液を塗布後、各種温度で熱処理した。１〜３回の塗布で得られた膜の厚みは０．１〜５μｍ程度であった。

木製家具である書籍棚、テーブル、椅子、ベット、下駄箱での棚板とカウンターと手の触れる箇所の表面、及び内側に塗布した光触媒の作用で外部の光、及び紫外線による臭気成分の吸収・分解、及び殺菌できるので、家具内の人体などから発生する臭気成分、殺菌成分も脱臭・殺菌され、また清潔を保てられる。塗布した光触媒のコート膜は劣化せず、半永久的に使用できるので、メンテナンスが簡略化できる。

木製家具の棚板とカウンターと手の触れる箇所の表面に光触媒を配設したので、前記光触媒に該光触媒を活性化させる光が照射されることによって該光触媒が励起され、前記棚内、及び家具で手の触れる箇所の表面に設置されている環境を身体などにより持ち込まれた臭気、雑菌・ダニ・埃・たばこの煙等は前記光触媒の励起状態における化学反応の作用より殺菌・脱臭される。

随時、衛生的に優れ、心地よい家具を提供することができる。木製収納家具において、光触媒の機能性部材を使用することで木製収納家具の収納部内の湿度を調整したり殺菌したり、消臭する等、家具の収納部又は収納部周りの空気環境を改善したり良好に維持することができた。

光触媒塗膜材内装書棚家具の一実施の形態を示す斜視図。光触媒塗膜材家具の幼児ベットの光触媒塗膜コート部分の説明図。Ａ：斜視図Ｂ：正面図光触媒塗膜材使用した椅子家具の斜視図。Ａ：肘掛なし椅子図Ｂ：肘掛あり椅子図家具の光触媒塗膜を拡大した説明図。Ａ：従来の酸化チタンの状態Ｂ：本願の酸化チタンの状態光触媒塗膜材を使用したテーブル家具を示す斜視図。光触媒塗膜材を使用した下駄箱家具を示す斜視図。光触媒塗膜材を使用した家具における消臭、殺菌テストの状態の結果図Ａ：アセトアルデヒドの脱臭Ｂ：黄色ブドウ球菌Ｃ：大腸菌Ｄ：インフルエンザウイルス

図１及び図２は本考案の実施形態を示す。図５は家庭用の食器を収納する食器棚を示しており、この食器棚本体の一部に、保管できる食器保存室を形成し、この食器保存室は扉で開閉する。その食器保存室の内壁には、図４にその断面図を示すように、酸化チタン（ＴｉＯ_２）等の光触媒と吸着剤の混合物をゾルゲル法により薄膜を形成するようにコーティングした。

食品収納室内には、光照射により食品から発生する食器収納室内の臭気、微生物菌が分解・吸着・殺傷され、食品収納室の内壁に臭い、菌がこびり付くのを防ぐことができる。

この書棚は、図１に示すように棚と引出からなって、材料として木製の化粧合板として、全体寸法として幅１２００ｍｍ、奥行き４００ｍｍ、高さ１８００ｍｍで、収納室の寸法として幅１２００ｍｍ、奥行き４００ｍｍ、高さ９００ｍｍの二段で、内部は４段の棚で、幅３８０ｍｍ、奥行き３５０ｍｍの棚部でなっており、当該棚部の表面全部に光触媒をコーティングした塗膜木板とした。

生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製したチタニア膜は、チタンを含む水溶液と塩基性物質から作製した水酸化チタンゲルに過酸化水素水を作用させ合成したチタニア膜形成用塗装液体を塗布して、塗布後５０℃の温度で加熱処理した。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製した。

塗布乾燥後加熱処理をしたチタニア膜コートにおいて、乾燥あるいは低温加熱処理で比較的密度の高い結晶性チタニア薄膜を５０℃の温度で生成して、耐酸性や光触媒活性等に優れるチタニア膜の０．２μｍの緻密な塗布膜を形成している結晶性チタニア薄膜である木製平板で構成した。これによれば、簡単に書籍収納室内に脱臭、殺菌機能を持たせることができた。

この実施形態では書籍収納室の棚部に木製板などで形成されるチタニア膜の板を設け、この光触媒チタニア膜を塗布したことによれば、日光の照射が書籍収納室内に反射する構造体になり、より効率的に光を照射できて、光触媒の脱臭作用及び殺菌作用を励起して効果を増した。
臭気テストとして、アセトアルデヒドの分解テストを行ったところ、図７Ａに示すように、８割程度消臭ができた。
また黄色ブドウ球菌、大腸菌の減少状況をテストしたところ、９０％以上除菌が可能であった。

図２に示すように、ベビーベットは、棒状柵の囲い部からなって、材料として木製の無垢材として、全体寸法として幅８００ｍｍ、横１３００ｍｍ、高さ１２００ｍｍであり、２０ｍｍφの柵棒と枠板に光触媒をコーティングした塗膜木板とした。

２０ｍｍφの柵棒と枠板に光触媒をコーティングは次のように行った。塗料原料は、四塩化チタン６０％溶液５０ｃｃを蒸留水で５０００ｃｃとした溶液にアンモニア水（１：９）を滴下し、水酸化チタンを沈殿させた。蒸留水で洗浄後、過酸化水素水３０％溶液を１００ｃｃ加えかき混ぜ、チタンを含む黄色粘性液体（ゾル溶液）７００ｃｃを作製することができた。常温常圧の下で６カ月たっても変化がなかった。ｐＨは６．４で中性であった。基板として木製板を用い、ゾル溶液に侵漬乾燥後、各種温度で熱処理した。２回の塗布で得られた膜の厚みは０．２５μｍ程度であった。

このベビーベットは、この木製上に塗膜した光触媒チタニア膜によって、手に触れても殺菌効果を示して幼児、乳児が安心、安全に、遊んだり、睡眠をとることができ、臭いはなく、清潔に保たれた。

図５に示すように、木製の無垢材のテーブルとして、全体寸法として幅１８００ｍｍ、横９００ｍｍ、高さ７００ｍｍでなっており、テーブルの表面に光触媒をコーティングした塗膜木板とした。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製したチタニア膜は、チタンを含む水溶液と塩基性物質から作製した水酸化チタンゲルに過酸化水素水を作用させ合成したチタニア膜形成用塗装液体を塗布して、塗布後５０℃の温度で加熱処理した。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製した。

テーブル台表面に光触媒をコーティングは次のように行った。塗料原料は、四塩化チタン６０％溶液５０ｃｃを蒸留水で５０００ｃｃとした溶液にアンモニア水（１：９）を滴下し、水酸化チタンを沈殿させた。蒸留水で洗浄後、過酸化水素水３０％溶液を１００ｃｃ加えかき混ぜ、チタンを含む黄色粘性液体（ゾル溶液）７００ｃｃを作製することができた。常温常圧の下で６カ月たっても変化がなかった。ｐＨは６．４で中性であった。基板として木製板を用い、ゾル溶液に侵漬乾燥後、各種温度で熱処理した。２回の塗布で得られた膜の厚みは０．２５μｍ程度であった。

図３Ａ，Ｂに示すように、椅子の脚、背もたれ、肘掛すべてに光触媒をコーティングした塗膜木板とした。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製したチタニア膜は、チタンを含む水溶液と塩基性物質から作製した水酸化チタンゲルに過酸化水素水を作用させ合成したチタニア膜形成用塗装液体を塗布して、塗布後５０℃の温度で加熱処理した。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製した。
太陽光、あるいは照明の光で、椅子の表面に光源が照射できて、脱臭機能に、雑菌の繁殖を防ぐことができた。

図６に示すように、下駄箱は、全体寸法として幅１１００ｍｍ、奥行き３５０ｍｍ、高さ１０００ｍｍでなっており、当該棚部の全体に光触媒をコーティングした塗膜木板とした。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製したチタニア膜は、チタンを含む水溶液と塩基性物質から作製した水酸化チタンゲルに過酸化水素水を作用させ合成したチタニア膜形成用塗装液体を塗布して、塗布後５０℃の温度で加熱処理した。生成した酸化チタン微粒子のチタニア膜塗料を、木製板基体に塗布させ、乾燥あるいは加熱処理して作製した。

この実施形態では靴棚内の棚部に、靴を収納することによって、内部にＬＥＤの照明の光で、靴に光源が照射できて、脱臭機能以外に、靴の雑菌の繁殖を防ぐことができた。

この下駄箱の棚の棚板に使用した木製板などで形成されるチタニア膜の板を設け、この木製上に塗膜した光触媒チタニア膜によって、靴の収納室内に乱反射する構造体になり、より効率的光触媒の脱臭作用及び殺菌作用を励起した。脱臭機能以外に、靴の雑菌の繁殖を防ぐことができた。靴には、臭いはなく、清潔に保たれた。

１木製収納家具
１収納棚板部
３光触媒コート処理板
４カウンター部
５光触媒コート棚板
６光触媒コートカウンター板
７光触媒コートテーブル台
８引き戸
９開き戸
１０引出収納部
１１ガラス戸部
１２天板
１３光触媒コートベット柵板
１４光触媒コート肘掛部
１５光触媒コート背もたれ部
１６酸化チタン
１７基材（塗装面）
１８バインダー
１９蝶番
２０取手
２１光源
２２キャスター

Claims

脱臭・殺菌な部材で構成された光触媒表面処理木製家具であって、前記木製家具として書籍棚、テーブル、椅子、ベット、下駄箱で、部屋内に面して家具表面と、各家具部内の棚、及びカウンター部と、手の触れる表面部所である肘掛、及び背もたれの木製枠体とから選ばれた一種、又は２種以上の部材の全表面で５０〜１００％の面積割合に酸化チタン系光触媒をコート処理した脱臭機能及び殺菌機能を有する光触媒機能性塗料で処理した木質部材を組み込まれていることを特徴とする光触媒表面処理木製家具。
酸化チタン系光触媒機能性塗料で処理した木製部材は、チタン溶液から作製した水酸化チタンゲルに過酸化物を作用させることにより作製した液体を加熱処理した酸化チタンを含む液体を塗布・乾燥、あるいは塗布乾燥後加熱処理をしたチタニア膜コートを施した塗膜木製板を書籍棚、テーブル、椅子、ベット、下駄箱で、部屋内に面して家具表面と、各家具部内の棚、及びカウンター部と、手の触れる表面部所である肘掛、及び背もたれの木製枠体とから選ばれた一種、又は２種以上の部材の全表面もしくは部分面に使用されていることを特徴とする請求項１に記載の光触媒表面処理木製家具。
脱臭・殺菌処理した木製部材で構成された光触媒表面処理した木製家具は、塗布乾燥後加熱処理をしたチタニア膜コートにおいて、乾燥あるいは低温加熱処理で比較的密度の高い結晶性チタニア薄膜を熱処理して、耐酸性や光触媒活性等に優れるチタニア膜の０．１〜５μｍの緻密な塗布膜を形成している結晶性チタニア薄膜である木製平板で構成されていることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の光触媒表面処理木製家具。