JP5103503B2 - 食器又は箸用塗料組成物、食器・箸及びそれらの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、食器又は箸用天然樹脂塗料、それを用いた食器・箸、及びそれらの製造方法に関するものであり、特に漆に代替する天然樹脂を用い、食器・箸用塗料として安全であり、かつ耐久性・耐水性・実用性に優れた食器用塗料、食器・箸、及びそれらの製造方法に関するものである。

現在、食器又は箸の材質としては、各種の木、竹、金属、プラスチック、象牙等が知られており、食器類の表面は丁寧に研削され、合成樹脂、漆及びカシュー塗料等で被覆されることが多い。
食器・箸の塗料として用いられる合成樹脂としては、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等が知られている。しかし、これらの合成樹脂には、イソシアネートやホルマリン等の人体にとって有害となる物質が含まれており、所定の基準値以下に残留有害物質を抑止することはできるものの、残留有害物質を完全に除去できないという問題があった。

また漆は天然樹脂であることから、合成樹脂を混合しない限り安全性の観点からは問題はない。また、漆の塗布された道具は漆器と称され、その美観と耐久性等が評価され、今日では高級な食器・箸等の表面処理被覆用樹脂として重用されている。
ただし、かかる漆器は色が限定されるという問題点を有している。すなわち、黒漆と赤漆を用いて黒、濃い茶色、若しくは赤色に塗り分けることや、酸化チタン系顔料を用いる染色方法が知られているが、未だに塗装色は限定されており、特に無色に近い塗装色を得ることは不可能であった。

さらに漆は、空気に晒すと直ちに硬化するため塗装には湿度や温度の管理を十分にしなければならない等、相当の技術や熟練を要するという問題があった。また漆は、皮膚に触れるとかぶれを起こすことが多く、取り扱いが面倒であるという問題もあった。
そのため、漆に替わる他の天然樹脂についても研究がなされていたが、人体に無害な天然樹脂を食器・箸用塗料として使用する例としては、わずかに柿渋が知られている程度であり、その以外の天然樹脂は耐久性の観点から実用に耐える塗料は少なかった。

そこで本発明者は、天然樹脂であるマスティック樹脂の利用を検討した。
かかるマスティック樹脂は、主にギリシャのヒオス島に自生する植物から採れる無色透明〜淡黄色半透明の樹脂である。またマスティック樹脂を使用した食品（特許文献１）、歯磨き粉（特許文献２）、化粧品（特許文献３）等が知られており、安全性について問題はない。
そして、現在のところマスティック樹脂を配合した食器用塗料は当業者において全く知られていない。

特開２００７−２４６５４１号公報 特開２００４−８３４４３号公報 特開２００２−３２２０２１号公報

NEW FOOD INDUSTRY Vol.49 No.4(2007) 『多機能食品としてのマスティックの生物学的作用』 高橋慶壮他

上述の如く、本発明者は天然樹脂としてマスティック樹脂を利用した食器・箸用塗料について研究を重ねた。
しかしマスティック樹脂は、溶媒に溶解させることは可能であったが、耐久性の観点から実用に耐える塗料を得ることができなかった。その原因は、マスティック樹脂はテルペン系脂肪酸であり、耐水性に劣り、物理的な耐久性が得られないことに起因すると考えた。

そこで本発明は、食器・箸用塗料として安全であり、無色に近い光沢性を有した塗料を提供し、耐水性、耐久性、耐アルカリ性及び実用性に優れた塗布層が形成された食器・箸を提供することを目的とする。
さらに、マスティック樹脂を利用した塗料用組成物、それを用いた食器又は箸を、簡便な方法により、低コストで提供することができる製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
（１）少なくとも、（ａ）天然樹脂、（ｂ）植物性油脂、を有することを特徴とする食器又は箸用塗料組成物である。
（２）前記（ａ）天然樹脂が、マスティック樹脂であることを特徴とする上記（１）記載の食器又は箸用塗料組成物である。
（３）前記（ａ）天然樹脂と（ｂ）植物性油脂とがエステル結合していることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載された食器又は箸用塗料組成物である。
（４）前記（ｂ）植物性油脂が、脂肪酸トリグリセライドであることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載された食器又は箸用塗料組成物である。

（５）前記食器又は箸用塗料組成物を１００重量％とした場合、前記（ａ）１〜９９重量％、（ｂ）１〜９９重量％を含有することを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載された食器又は箸用塗料組成物である。
（６）前記食器又は箸用塗料組成物が、さらに（ｃ）有機溶剤を有することを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれか一に記載された食器又は箸用塗料組成物である。
（７）前記（ｃ）有機溶剤が、パイン油、テレピン油、オレンジ油のいずれか一であることを特徴とする上記（６）記載の食器又は箸用塗料組成物である。
（８）前記（ｃ）有機溶剤が、前記食器又は箸用塗料組成物を１００重量％とした際、前記（ｃ）２０〜８０重量％を含有することを特徴とする上記（６）又は（７）に記載された食器又は箸用塗料組成物である。
（９）上記（１）乃至（８）のいずれか一の食器用塗料組成物によって木製又は竹製の食器又は箸の表面に塗布層を形成したことを特徴とする食器又は箸である。

（１０）天然樹脂と脂肪酸トリグリセライドの植物性油脂とを加熱溶融することによってエステル化させた後、有機溶剤を加えることによって組成物を得ることを特徴とする食器・箸用塗料の製造方法である。
（１１）前記天然樹脂が、マスティック樹脂であることを特徴とする上記（１０）記載の食器・箸用塗料の製造方法である。
（１２）上記（９）乃至（１１）のいずれか一に記載された方法によって得られた組成物を、木製又は竹製の食器又は箸の表面に塗布した後、紫外線を照射する硬化工程を有することを特徴とする食器又は箸の製造方法である。

本発明は、食器・箸用塗料として安全であり、無色に近い光沢性を有した塗料を提供することが可能であり、同時に耐水性、耐久性、耐アルカリ性及び実用性に優れた食器又は箸用塗料組成物、食器・箸を提供し得るという優れた効果を奏する。
さらに、マスティック樹脂を利用した塗料組成物、それを用いた食器又は箸を、簡便な方法により、低コストで提供することができるという効果を奏する。

本発明に係る食器又は箸用塗料組成物は、少なくとも天然樹脂、植物性油脂、有機溶剤を有することを特徴とする。
ここで、天然樹脂としては、主にギリシャのヒオス島に自生する植物から採れる無色透明〜淡黄色半透明のマスティック樹脂が使用される。マスティック樹脂は、シグマ・ケミカルズ社製、スペクトラム社製、ビオランド・ファルファン社製のものが知られている。勿論、天然に産する樹脂であれば他の結晶、溶液等を用いても良い。

かかるマスティック樹脂は、歯科分野において口腔内の歯型をとったり、接着剤として用いることができるため、人体への有害性は極めて低いと考えられる。また近年の学術文献において、胃潰瘍の原因となるピロリ菌に対して増殖阻止効果があることが発表されている。このようなマスティック樹脂と天然油脂のみで構成した組成物が得られれば、理論的には人体への影響が極力少ない食器・箸用塗料組成物が得られることになる（非特許文献１参照）。
また本発明に使用されるマスティック樹脂は、食器又は箸用塗料組成物の全量を１００重量％とした場合、１〜９９重量％含有させることが可能である。好ましくは１０〜９０重量％含有することが好ましい。より好ましくは２０重量％を超え５０重量％未満含有することが好ましい。更に好ましくは３０重量％〜４０重量％含有することが好ましい。食器又は箸用塗料組成物において、マスティック樹脂を上記範囲とし残部を植物性油脂等とすることによって、耐久性、耐水性、光沢性等に優れた食器又は箸用塗料組成物を得ることができる。

また植物性油脂としては、脂肪酸トリグリセライドである植物脂が好ましいが、他の植物性油脂であっても良い。例えば、亜麻仁油、桐油、芥子油、荏油、ウォルナット油、ひまわり油、アーモンド油、胡桃油、椰子油、紅花油、牛脂、魚油、菜種油、大豆油、天然油脂より精製されたグリセリン等が使用できる。中でも亜麻仁油、桐油、芥子油、荏油が好ましい。特に亜麻仁油における脂肪酸の分子構造中には二から三の二重結合が存在し、紫外線や酸素によって架橋しやすいため、架橋後に耐水性、耐久性、耐アルカリ性が向上し、実用性に優れた食器用塗料を提供することができるからである。
本発明に使用される植物性油脂は、食器又は箸用塗料組成物の全量を１００重量％とした場合、１〜９９重量％含有させることが可能である。好ましくは１０〜９０重量％含有することが好ましい。より好ましくは２０重量％〜３０重量％が好ましい。食器又は箸用塗料組成物において、植物性油脂を上記範囲とし残部を天然樹脂とすることによって、耐久性、耐水性等に優れた食器又は箸用塗料組成物を得ることができる。

また有機溶剤としては、天然の松根油、パイン油、テレピン油、オレンジ油、ユーカリ油、ローズマリー油、ラベンダー油等が使用できる。中でもパイン油、テレピン油、オレンジ油が好適である。
ここで、石油ナフサ、トルエン、キシレン、灯油、ケロシン等は溶剤として使用可能であるが、食器や箸用のに塗料としては、安全衛生面から適切ではない。
本発明に使用される有機溶剤は、食器又は箸用塗料組成物の全量を１００重量％とした場合、２０重量％〜８０重量％が好ましい。より好ましくは３０重量％〜５０重量％が好ましい。食器又は箸用塗料組成物において、有機溶剤を上記範囲とし残部を天然樹脂とすることによって、刷毛塗りに適した粘度を得ることができ、オフセット印刷も可能となる。耐久性、光沢性等に優れた食器又は箸用塗料組成物を得ることができる。

上記のマスティック樹脂、植物性油脂を有機溶剤に分散させてなる塗料を、木製又は竹製の食器又は箸の表面に塗布した後、乾燥させることによって、安全であり、かつ耐久性のある無色に近い塗布層を有した食器や箸を得ることができる。
また、塗布層を無色に近づけることによって、材料の質感や風合い、食器や箸の表面に直接描いた図柄や文字等が視認し得る製品を提供することができる。
なお、上記の天然塗料組成物に染料又は顔料を添加することによって、所望の塗装色を得ることもできる。例えば、アカネ、アイ、ウコン、ベニバナ、ムラサキ等の植物性の天然染料、食品用として使用可能な合成染料や顔料等、公知の染料及び顔料が挙げられる。

ここで乾燥工程として、ＵＶライトを用いた紫外線を照射すると、塗布膜が紫外線硬化により架橋結合するので、より耐水性が良く、酸アルカリにも強い耐久性のある実用性の高い食器又は箸を製造することができる。

以下、実施の形態の一例を記載する。本発明は以下の形態に限定されるものではない。
本発明は、漆を使用せず、耐久性のある天然樹脂、天然油脂のみで構成される塗料を提供するものである。天然樹脂としては、多環テルペン類に属するマスカノジェノン酸を主成分とするマスティック樹脂を骨格として、脂肪酸トリグリセライドである植物性油脂とのエステル交換による天然物のみのエステルを製造する。

本発明に係る食器又は箸用塗料組成物は、マスティック樹脂と脂肪酸トリグリセライドがエステル結合した組成物を、有機溶剤であるテレピン油に溶解させることによって食器等の表面に塗布可能な塗料となる。
食器又は箸の表面に形成された塗布層は、自然乾燥又は１００℃前後の熱風乾燥で乾燥させた後、日光またはＵＶライトを用いた紫外線発生装置により硬化させて堅固な塗装膜を得ることができる。特に紫外線発生装置によって紫外線を照射することによって、食器又は箸の表面に塗布層を形成する時間を大幅に短縮することができる。

以下、本発明に係る食器又は箸用塗料組成物の一実施品を製造し、塗布層が形成された木製食器を製造した後、耐久性、耐水性、光沢性の試験を行った。
（１）塗料組成物の製造
以下の組成割合の天然樹脂及び植物性油脂を５種類生産した。ここで液体状のマスティック樹脂としては連合マスティック樹脂キオス公社製のものを用い、亜麻仁油としてはリノキシンオイルＨ（日本リノキシン社）、テレピン油は日本リノキシン社製のものを用いた。

実施例１
（ａ）マスティック樹脂 ３００ｇ
（ｂ）亜麻仁油 ３００ｇ
（ｃ）テレピン油 ４００ｇ
実施例２
（ａ）マスティック樹脂 ４００ｇ
（ｂ）亜麻仁油 ２００ｇ
（ｃ）テレピン油 ４００ｇ

参考例１
（ａ）マスティック樹脂 １００ｇ
（ｂ）亜麻仁油 ５００ｇ
（ｃ）テレピン油 ４００ｇ
参考例２
（ａ）マスティック樹脂 ２００ｇ
（ｂ）亜麻仁油 ４００ｇ
（ｃ）テレピン油 ４００ｇ
参考例３
（ａ）マスティック樹脂 ５００ｇ
（ｂ）亜麻仁油 １００ｇ
（ｃ）テレピン油 ４００ｇ

上記（ａ）及び（ｂ）を攪拌混合すると共に、２００℃４時間加熱することによりエステル化樹脂を得た。得られたエステル化樹脂に上記（ｃ）を加えた後固形物３０％になるまで攪拌混合した後、濾過することによって食器又は箸用塗料組成物を得た。

（２）木製基材の製造
長さ１０ｃｍ×幅１０ｃｍ×高さ３ｃｍの木材板（カエデ材）の基材を用意した。かかる基材の表面を♯１５００のサンドペーパーを用いて研磨仕上げした。
（３）塗膜形成基材の製造
上記で得られた塗料組成物を刷毛で塗布した後、自然乾燥を１時間行った。かかる工程を繰り返し三度塗りを行った。その後、自然放置乾燥後、２０Ｗの紫外線蛍光管を使用した紫外線ライトの下に静置し、４時間紫外線照射を行い乾燥硬化を行った。

（４）各種試験
ｉ）耐久性試験（塗膜強度）
塗料組成物が硬化したことを確認した後、カッターナイフで切り込みを入れ、１ｍｍ間隔の縦横１０本づつの格子切り込み線を基材表面に形成した。
次に市販のセロハンテープを格子切り込み線上に貼着した後、剥離した。
剥離後の塗膜の残存を目視によって観察し、塗膜の残存率が９０％未満のものを×とし、９０％〜１００％の残存率を示すものを○として、以下の表１に示した。

ii）耐水性試験
上記で得られた塗膜形成基材を沸騰水に５分間浸漬した。その後、基材の外観を目視観察した。塗膜に濁りが発生しているものを×とし、濁りが発生していないものを○とした。
iii)光沢性試験
上記で得られた塗膜形成基材の表面を目視によって観察し、光沢性の優れたものを○とした。

（５）試験結果
得られた木製食器の表面塗布層を視認により精査したところ、得られた塗装膜は透明であり、淡く赤黄色を帯びているが、基材表面の模様を視認することができ、素地の色とほとんど変わらないものであることが確認できた。以下の表１に上記試験の結果をまとめて示す。

本発明に係る天然樹脂塗料は、食器用塗料として高光沢性を有すると共に、安全性、耐水性、耐久性及び実用性に優れる。また食器等の基材表面に描かれた模様等の保護材として使用できる。そのため、皿、椀、箸、匙、鉢、弁当箱、重箱、湯飲み、盆等、木製・竹製の食器類の塗料として広く利用することができる。

Claims (10)

1. 少なくとも、（ａ）天然樹脂、（ｂ）植物性油脂、を有し、前記（ａ）天然樹脂がマスティック樹脂であることを特徴とする食器又は箸用塗料組成物。
2. 前記（ａ）天然樹脂と（ｂ）植物性油脂とがエステル結合していることを特徴とする請求項１に記載された食器又は箸用塗料組成物。
3. 前記（ｂ）植物性油脂が、脂肪酸トリグリセライドであることを特徴とする請求項１又は２に記載された食器又は箸用塗料組成物。
4. 前記食器又は箸用塗料組成物を１００重量％とした場合、前記（ａ）１〜９９重量％、（ｂ）１〜９９重量％を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載された食器又は箸用塗料組成物。
5. 前記食器又は箸用塗料組成物が、さらに（ｃ）有機溶剤を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載された食器又は箸用塗料組成物。
6. 前記（ｃ）有機溶剤が、パイン油、テレピン油、オレンジ油のいずれか一であることを特徴とする請求項５記載の食器又は箸用塗料組成物。
7. 前記（ｃ）有機溶剤が、前記食器又は箸用塗料組成物を１００重量％とした場合、前記（ｃ）２０〜８０重量％を含有することを特徴とする請求項５又は６に記載された食器又は箸用塗料組成物。
8. 請求項１乃至７のいずれか一の食器用塗料組成物によって木製又は竹製の食器又は箸の表面に塗布層を形成したことを特徴とする食器又は箸。
9. マスティック樹脂と脂肪酸トリグリセライドの植物性油脂とを加熱溶融することによってエステル化させた後、有機溶剤を加えることによって組成物を得ることを特徴とする食器・箸用塗料の製造方法。
10. 請求項９に記載された方法によって得られた組成物を、木製又は竹製の食器又は箸の表面に塗布した後、紫外線を照射する硬化工程を有することを特徴とする食器又は箸の製造方法。