JP5909726B2 - 食器類の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂素材により成形した成形品の表面に塗料を塗布する際に用いて好適な食器類の製造方法に関する。

一般に、病院や福祉施設等で使用される食器類には、軽量性，耐汚染性及び耐久性等が要求されるため、合成樹脂素材により成形した食器類が広く使用されている。また、近時、電子レンジや再加熱カート等により直接加熱して使用することも多いため、耐熱性に対する重要度もより大きくなる傾向があるとともに、デザイン性も重要な要素になるなど、この種の食器類には様々な性能が要求される。したがって、これらの要求を満たすには、合成樹脂素材の選定が重要になるとともに、素材の選定のみでは要求に応えられない場合は、構造面からの追加的な改善も必要となる。

従来、このような食器類に対する要求、特に耐熱性に応える食器類としては、特許文献１で開示される絵柄付き樹脂製食器類及び特許文献２で開示される食器類が知られている。同文献１で開示される絵柄付き樹脂製食器類は、優れた耐熱性と剛性をもつ絵柄付き樹脂製食器類の提供を目的としたものであり、具体的には、透明性の残る範囲で充填剤を入れ強化したポリプロピレンの一次成形品と、内側表面から見て表示したい色合いより濃度を上げた前記一次成形品の外面の絵柄と、充填剤で強化して絵柄の外面側に配したポリプロピレンの二次成形品とを備えたものである。また、特許文献２で開示される食器類は、耐熱性に優れた食器類の提供を目的としたものであり、具体的には、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの２種の樹脂と、全量に対してｌ〜１５質量％のメタクリル樹脂と、全量に対して５〜３０質量％の無機フィラーを含有するポリエステル成形材料で成形された素地成形品の表面に、ポリエチレンテレフタレート製のインサートフィルムをインサート接着するようにしたものである。

特開２００１−０９５６６７号公報 特開２００２−２４８０４１号公報

しかし、上述した食器類をはじめ、従来の食器類（及びその製造方法）は、次のような問題点があった。

第一に、１２０〔℃〕程度の温度には耐え得るように設計されるため、熱湯等に対する耐熱性は確保されるも、１４０〔℃〕以上の高温下に継続して晒されるような耐熱性については必ずしも保証されているとはいえない。したがって、再加熱カート，スチームコンベクション，電子レンジ等の様々な高温使用環境に対する十分な耐熱性を確保し、高温環境下の継続的使用においても高い信頼性を維持する観点からは、更なる改善の余地があった。

第二に、病院や福祉施設等で使用される食器類は、衛生面の観点から耐汚染性が高いことが要求される。したがって、通常、使用する合成樹脂素材も耐汚染性に優れる素材が選定される。一方、汚染されにくいことは、反面、耐剥離性が低下することを意味する。このため、洗剤を用いる洗浄が頻繁に繰り返される食器類にとって、表面に絵柄等のデザインを付すことは容易でなく、通常は、特許文献１のように、二層構造に構成し、二層間に絵柄を介在させたり、或いは特許文献２のように、絵柄を表示したインサートフィルムを接着するなどにより対応しているのが実情である。結局、食器類としての基礎的な性能を十分に確保し、同時に、絵柄等のデザインを容易かつ確実に付すことの双方を同時に満たすことは困難な課題となっていた。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した食器類の製造方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る食器類の製造方法は、合成樹脂素材Ｒを成形型により成形することにより生地成形品Ｍｏを得、この生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに塗料Ｄを塗布して食器類１を製造するに際し、合成樹脂素材Ｒとして、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）樹脂を使用し、このＳＰＳ樹脂を成形型により成形して生地成形品Ｍｏを得る成形工程（Ｓ２）と、この生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに、コロナ放電部１２から生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆまでの距離Ｌｐを５〜４０〔ｍｍ〕に設定した処理条件によりコロナ放電させるとともに、１〜１０〔ｒｐｍ〕の回転数により回転する生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに対して当該コロナ放電により発生したコロナＣを放射して当該表面Ｍｏｆを改質処理した処理成形品Ｍｓを得る表面処理工程（Ｓ８）と、この処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆの一部又は全部に塗料Ｄを塗布する塗料塗布工程（Ｓ１３）とを備えることを特徴とする。

この場合、好適な実施の態様により、成形工程（Ｓ２）は、射出成形方式により成形を行うことができる。また、表面処理工程（Ｓ８）では、コロナＣを放射中に、生地成形品Ｍｏを、少なくとも二回以上回転させることができる。一方、塗料塗布工程（Ｓ１３）では、スクリーン印刷方式より塗料Ｄを印刷塗布することができる。他方、塗料Ｄを塗布した処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆに対して、所定の厚さを有し、かつ透明又は半透明となる第二合成樹脂Ｒｅをインサート成形方式又は接着方式により付設することができるとともに、この第二合成樹脂Ｒｅには、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）樹脂を用いることができる。

このような工程を有する本発明に係る食器類の製造方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 合成樹脂素材Ｒとして、ＳＰＳ樹脂を使用したため、１４０〔℃〕以上の高温下に継続して晒されるような耐熱性も十分に保証できる。したがって、再加熱カート，スチームコンベクション，電子レンジ等の様々な高温使用環境に対する十分な耐熱性、更には汎用性を確保できるとともに、高温環境下の継続的使用においても高い信頼性を維持できる。

（２） 生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに、コロナ放電により発生したコロナＣを放射して当該表面Ｍｏｆを改質処理した処理成形品Ｍｓを得る表面処理工程（Ｓ８）を備えるため、ＳＰＳ樹脂を使用した生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆを改質し、塗料Ｄが付着しやすくなる親水性、更には耐剥離性を高めることができる。したがって、ＳＰＳ樹脂を使用することにより、耐熱性，耐汚染性及び耐薬品性等の食器類としての基礎的な性能を十分に確保できることに加え、二層構造等の特殊な構造を採用することなく、絵柄等のデザインを容易かつ確実に付すことができるなど、洗剤を用いた洗浄を頻繁に繰り返す食器類にとって最適な製造方法として提供できる。

（３） 表面処理工程（Ｓ８）では、コロナ放電部１２から生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆまでの距離Ｌｐを５〜４０〔ｍｍ〕に設定した処理条件によりコロナ放電させるとともに、１〜１０〔ｒｐｍ〕の回転数により回転する生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに対して当該コロナ放電により発生したコロナＣを放射して当該表面Ｍｏｆを改質処理することにより処理成形品Ｍｓを得るようにしたため、特に、ＳＰＳ樹脂を使用した食器類を製造する観点から処理条件の最適化を図ることができ、ＳＰＳ樹脂製の食器類を製造する際の好適な製造方法として構築することができる。

（４） 好適な態様により、成形工程（Ｓ２）において、射出成形方式により成形を行えば、成形材料の供給から成形処理、更には成形品の取出まで、容易に自動化できるため、量産性及び低コスト性に優れた食器類の製造方法として提供できる。

（５） 好適な態様により、表面処理工程（Ｓ８）におけるコロナＣの放射中に、生地成形品Ｍｏを、少なくとも二回以上回転させれば、特に、ＳＰＳ樹脂を使用した食器類を製造する際における処理時間を最適化できるため、ＳＰＳ樹脂を使用した生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに対する良好な改質処理を行うことができる。

（６） 好適な態様により、塗料塗布工程（Ｓ１３）において、スクリーン印刷方式より塗料Ｄを印刷塗布すれば、食器類１の表面に絵柄等のデザインを付す際における自動化を容易に実現できるとともに、デザインの高品質化を実現できる。

（７） 好適な態様により、塗料Ｄを塗布した処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆに対して、所定の厚さを有し、かつ透明又は半透明となる第二合成樹脂Ｒｅをインサート成形方式又は接着方式により付設すれば、食器類１の形成素材として使用したＳＰＳ樹脂の物理的及び化学的な性能を最大限に発揮できることに加え、塗布した塗料Ｄの剥離を確実に回避できる。

（８） 好適な態様により、第二合成樹脂Ｒｅとして、ＰＭＰ樹脂を用いれば、１６０〔℃〕以上の耐熱性を有するＰＭＰ樹脂により食器類１自身の耐熱性をより高めることができる。

本発明の好適実施形態に係る食器類の製造方法の全体の処理手順を説明するためのフローチャート、 同製造方法における表面処理工程に使用する処理システムの一例を示すブロック構成図、 同製造方法における表面処理工程における処理ヘッド及び周辺構造の外観構成図、 同製造方法における表面処理工程における処理原理説明図、 同製造方法により製造された食器類（茶碗）の断面正面図、 同製造方法により製造された食器類（茶碗）の外観正面図、 同製造方法により製造された食器類（サンプル）の評価結果を対比して示す一覧表、 本発明の変更実施形態に係る製造方法により製造された食器類（茶碗）の断面正面図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

最初に、本実施形態に係る製造方法により製造する食器類１に用いるシンジオタクチックポリスチレン樹脂（ＳＰＳ樹脂）及びこのＳＰＳ樹脂を用いた生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆを改質処理するための処理システム１０について説明する。

まず、ＳＰＳ樹脂について説明する。通常、食器類に使用する合成樹脂素材としては、メラミン樹脂やポリプロピレン樹脂が広く知られている。一方、ＳＰＳ樹脂は、出光興産株式会社が開発したエンジニアリングプラスチックであり、本実施形態におけるＳＰＳ樹脂の市販品としては、出光興産株式会社製の「ザレック」（商品名）を使用できる。ＳＰＳ樹脂は、スチレンをモノマーとし、メタロセン触媒を用いて重合したポリスチレン樹脂の一種であり、主に電機部品や機械部品に使用されている。したがって、病院や福祉施設等における食器類として汎用的に使用された例は無いに等しい。

また、ＳＰＳ樹脂はシンジオタクチック構造を持つため、結晶性を有し、通常のポリスチレン樹脂に対して、耐熱性（融点：２４０〜２７０〔℃〕）及び耐薬品性に優れる。なお、一般的なポリスチレン樹脂はアタクチック構造を持つ。さらに、ＳＰＳ樹脂はエンジニアリングプラスチックとしては最も軽量な部類に属しており、加水分解することなく、耐スチームに優れる。しかも、流動性に優れ、型再現性が良好であるとともに、誘電損失が小さく、耐トラッキングも良好である。加えて、酸・アルカリ・中性洗剤に対して耐性があり、アルコール・塩素系漂白剤による殺菌消毒も可能である。また、黄変や溶解及び割れも発生しにくい。

本実施形態に係る製造方法により製造する食器類は、合成樹脂素材Ｒとして、このような性質を有するＳＰＳ樹脂を用いたため、１４０〔℃〕以上の高温下に継続して晒されるような耐熱性も十分に保証できる。したがって、再加熱カート，スチームコンベクション，電子レンジ等の様々な高温使用環境に対する十分な耐熱性、更には汎用性を確保できるとともに、高温環境下の継続的使用においても高い信頼性を維持できる。特に、ＳＰＳ樹脂の場合、ガラス繊維を配合させた強化プラスチックとすることにより、２００〔℃〕以上の高温にも十分に耐える高い耐熱性を確保できる利点がある。

次に、処理システム１０について、図２〜図４を参照して説明する。処理システム１０は、コロナ放電により発生するコロナＣを、後述する生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに放射し、当該表面Ｍｏｆを改質する処理機能を有している。このような処理機能を有する市販品としては、春日電機株式会社製の「エアプラズマ（ＡＰＷ−６０２ｆ）」（商品名）を使用することができる。

ところで、ＳＰＳ樹脂は、特に耐汚染性及び耐薬品性に優れた樹脂であることから、一般的な表面処理では塗装や印刷が困難である。そこで、本実施形態では、コロナ放電により発生する所定の条件に基づくコロナＣを利用し、ＳＰＳ樹脂の表面を改質することにより、汎用的な塗装や印刷も可能にしたものである。

図２に処理システム１０の一例を示す。この処理システム１０において、１１はコロナ放電部１２を備える処理ヘッドを示す。このコロナ放電部１２は、対向する一対の放電電極１２ｐ，１２ｎを備え、この放電電極１２ｐと１２ｎ間には高圧部１３から高電圧が付与される。これにより、放電電極１２ｐと１２ｎ間にはコロナ放電を発生させることができる。さらに、１４は送風ファンを示し、この送風ファン１４による送風Ｗは放電電極１２ｐと１２ｎ間に供給される。これにより、アーク状のコロナ放電（コロナＣ）は、図２に示すように、改質対象となる生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに放射される。

また、１５は、処理ヘッド１１の位置及び角度を自在に可変する移動部である。一例となる移動部１５の構成を図３に示す。例示の移動部１５は、処理ヘッド１１を、Ｘ方向，Ｚ方向，Ｙ軸を支点とした回動方向Ｑにそれぞれ移動（変位）させることができる。具体的には、固定基部２１に下端を支持されたＺ軸シャフト２２ｓ及びこのＺ軸シャフト２２ｓに沿って移動する移動体２２ｍからなるＺ方向移動機構部２２と、この移動体２２ｍに一端を固定したＸ軸シャフト２３ｓ及びこのＸ軸シャフト２３ｓに沿って移動する移動体２３ｍからなるＹ方向移動機構部２３と、この移動体２３ｍに固定した回動機構部２４を備え、この回動機構部２４の回動シャフト２４ｓに処理ヘッド１１が支持される。一方、３１は成形された生地成形品Ｍｏを定位置にセットするためのセッティング部であり、回転駆動部３２により支持される。

他方、図２において、１６はドライバであり、このドライバ１６の出力部には、前述した高圧部１３、送風ファン１４、移動部１５をそれぞれ接続する。また、１７はコントローラであり、コントローラ本体部１７ｃを備える。このコントロール本体部１７ｃには、ドライバ１６を接続するとともに、ディスプレイ１７ｄを接続する。さらに、コントロール本体部１７ｃには、各種設定データを含む各種データ類をはじめ、改質処理を自動で実行するための制御プログラムを格納したメモリ１７ｍが付属する。

このように構成する処理システム１０は、セッティング部３１にセットした生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに対して、コロナＣを放射し、表面Ｍｏｆの改質処理を行うことができる。また、改質処理を行うに際しては、次の処理条件を満たすように選定又は設定する。即ち、周囲温度を５〜４０〔℃〕、周囲湿度を１７〜７０〔％〕、コロナ放電部１２から生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆまでの距離Ｌｐ（図２参照）を５〜４０〔ｍｍ〕、放電出力を０．５〜１．０〔ｋＷ〕の処理条件を満たすようにしてコロナ放電を発生させる。さらに、セッティング部３１にセットした生地成形品Ｍｏは回転駆動部３２により、１〜１０〔ｒｐｍ〕の回転数により回転させる。このような処理条件下でコロナＣを放射すれば、特に、ＳＰＳ樹脂を使用した食器類を製造する観点から処理条件の最適化を図れるため、ＳＰＳ樹脂製の食器類を製造する際の好適な製造方法として構築できる。

この場合、生地成形品Ｍｏの回転回数は、コロナＣの放射中に、少なくとも二回以上回転させることが望ましい。このような回転回数を設定すれば、特に、ＳＰＳ樹脂を使用した食器類を製造する際における処理時間を最適化できるため、ＳＰＳ樹脂を使用した生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに対する良好な改質処理を行える利点がある。なお、生地成形品Ｍｏの回転回数は、改質処理の終了条件として用いることができる。

図４に、処理システム１０による改質処理原理を示す。同図において、ＭｏはＳＰＳ樹脂により成形した生地成形品の一部を示している。コロナ放電により、発生するコロナＣ中における高エネルギーの電子ｅは生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに達し、高エネルギーの電子ｅはＳＰＳ樹脂の表層における高分子結合の主鎖（側鎖を含む）Ｍｍを切離す作用を呈する。一方、切断された高分子表層は、科学的にラジカルな状態となるため、気相中の酸素ラジカルやオゾン層が主鎖や側鎖と再結合することにより、水酸基、カルボニル基等の極性官能基Ｘｃが導入される。これにより、親水性が生じることになり、疎水性高分子への印刷性（接着性）が飛躍的に向上する。このときの影響は表面層０．１〔ｕｍ〕以下であり、生地成形品Ｍｏの基材自身の特性を損ねることはない。なお、必要により特定のガス雰囲気下で行ってもよいし或いは真空圧下で行ってもよい。

次に、本実施形態に係る食器類の製造方法について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。

食器類を製造するに際しては、まず、成形材料となる合成樹脂素材Ｒとして、前述したＳＰＳ樹脂を準備する（ステップＳ１）。なお、本実施形態に係る製造方法により製造する食器類は図６に示す茶碗１ｃである。最初に、成形型を用いた成形工程を行う（ステップＳ２）。この場合、ＳＰＳ樹脂は熱可塑性樹脂となることから、射出成形機を使用することができる。したがって、茶碗１ｃを象ったキャビティを有する金型（成形型）に、溶融したＳＰＳ樹脂を射出充填する射出成形方式による成形を行うことができる。以上の成形処理により、図５に示す塗料Ｄを塗布する前の処理成形品Ｍｓと形状的にほぼ同一となる生地成形品Ｍｏを得ることができる。このような射出成形方式を利用すれば、成形材料の供給から成形処理、更には成形品の取出まで、容易に自動化できるため、量産性及び低コスト性に優れた食器類の製造方法として提供できる利点がある。一方、成形終了により、金型から生地成形品Ｍｏを取出すとともに、取出した生地成形品Ｍｏは、洗浄することにより表面Ｍｏｆに付着した異物を除去する（ステップＳ３，Ｓ４）。

次いで、生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに、コロナ放電により発生するコロナＣを放射して当該表面Ｍｏｆを改質処理する表面処理工程を行う。なお、前述した処理システム１０におけるメモリ１７ｍには、コロナ放電を行うための前述した所定の処理条件が予め設定されている（ステップＳ０）。表面処理工程を行うに際しては、まず、生地成形品Ｍｏを、図３に示すように、処理システム１０のセッティング部３１にセットする（ステップＳ５）。セットしたなら不図示の開始スイッチをＯＮにする（ステップＳ６）。これにより、メモリ１７ｍに格納した制御プログラムに従って表面処理工程が自動で進行する。即ち、回転駆動部３２が回転作動して生地成形品Ｍｏを回転させる（ステップＳ７）。また、処理システム１０における放電電極１２ｐと１２ｎ間にはアーク状のコロナ放電が発生し、これに基づくコロナＣが生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに放射される。これにより、表面Ｍｏｆに対する前述した改質処理が行われるとともに、移動部１５が制御され、処理ヘッド１１が移動することにより、表面Ｍｏｆの全面に対する改質処理が均一に行われる（ステップＳ８）。

一方、終了条件を満たしたら回転駆動部３２の回転及び処理システム１０におけるコロナ放電が停止し、表面処理工程が終了する（ステップＳ９，Ｓ１０）。この場合、終了条件としては、例えば、処理時間を予め設定し、処理時間の経過を終了条件として設定できるなど、任意の終了条件を設定できる。本実施形態では、終了条件として、生地成形品Ｍｏの回転回数により設定した。したがって、生地成形品Ｍｏの回転回数が、設定した回転回数に達したなら、表面処理工程を終了させることができる。これにより、改質処理された表面Ｍｓｆを有する処理成形品Ｍｓが得られるため、表面処理工程が終了したなら、セッティング部３１から処理成形品Ｍｓを取り出す（ステップＳ１１）。

次いで、処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆに塗料Ｄを塗布する塗料塗布工程を行う。塗料塗布工程を行うに際しては、まず、処理成形品Ｍｓを図示を省略したスクリーン印刷機における所定のセッティング位置にセットする（ステップＳ１２）。そして、スクリーン印刷機を用いたスクリーン印刷方式より、処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆに所定の塗料Ｄを印刷塗布するスクリーン印刷処理を行う塗料塗布工程を実行する（ステップＳ１３）。

この場合、塗料Ｄには、例えば、主剤と硬化剤を配合する二液反応型樹脂インキを用いることができる。二液反応型樹脂インキは、硬化皮膜の硬度及び柔軟性を自由に変えることができるため、柔軟素材から硬質素材まで幅広い材質への接着力が優れている。また、インキの可使時間が長く、機上安定性に優れるとともに、耐薬品性及び耐溶剤性に優れた硬化皮膜を形成できる。しかも、硬化剤に無黄変型の脂肪族系イソシアネートプレポリマーを使用すれば、耐候性にも強くなり、加えて、完全硬化後の加熱等によってもインキ特有の匂いがなく、食器類の用途に適している。

より具体的には、アクリルウレタン樹脂系の二液反応型樹脂インキを用いることができ、主剤としては、水酸基等の官能基を有するアクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体樹脂、エポキシ樹脂等を使用できるとともに、硬化剤として、イソシアネートプレポリマー等を使用できる。なお、印刷機上での粘度上昇、刷版の目詰まりを防止するため、希釈溶剤として、炭化水素、エステル、ケトン、アルコール、多価アルコール誘導体等を用いることが望ましい。その他、インキについて、アクリルウレタン系の二液反応型樹脂インキを例示したが、一般的なＵＶ系、ゴム系、アクリル系、ビニル系、ポリエステル系、ウレタン系等の公知のインキを使用することも可能である。

一方、塗料Ｄは、配合比として、主剤を１００部、硬化剤を１０部、希釈溶剤を約５〜２０部程度添加し、良く撹拌する。そして、印刷版を使用してスクリーン印刷（回転印刷）を行う。例示の場合、図６に示すように、処理成形品Ｍｓの外面における表面Ｍｓｆの上部に、花柄となる絵柄Ｋを印刷した。このように、スクリーン印刷方式より塗料Ｄを印刷塗布するようにすれば、処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆ、即ち、食器類１の表面に、絵柄Ｋなどのデザインを付す際における自動化を容易に実現できるとともに、デザインの高品質化を実現できる利点がある。なお、例示は、表面Ｍｓｆの一部に絵柄Ｋを印刷する場合を示したが、表面Ｍｓｆの全部にコーティング処理してもよい。具体的には、伝統的な塗り漆器のような全面塗布処理を行うことも可能である。

塗料塗布工程が終了したなら、塗料Ｄが塗布（印刷）された処理成形品Ｍｓを、スクリーン印刷機から取出し、必要な乾燥工程を行う（ステップＳ１４，Ｓ１５）。乾燥工程では、まず、温度６０〔℃〕により１０〔分〕（又は温度８０〔℃〕により５〔分〕）の指触乾燥処理を行う。なお、この後、二色以上の塗料Ｄを塗布（印刷）する場合は、塗料塗布工程と指触乾燥処理を繰り返し行えばよい。また、指触乾燥処理が終了したなら、常温により３〔日〕又は温度８０〜１００〔℃〕により６０〔分〕（若しくは温度１２０〔℃〕により１５〔分〕）の主乾燥処理を行うことにより塗料Ｄを完全硬化させる。この場合、できるだけ高い温度により加熱することが、より接着力と物性の優れた硬化皮膜を得ることができる。

そして、時間経過等の終了条件を満たしたなら乾燥工程を終了するとともに、外観検査等の必要な検査工程を行う（ステップＳ１６，Ｓ１７）。これにより、図６に示す目的の食器類１（茶碗１ｃ）を得ることができる。即ち、合成樹脂素材Ｒにより成形した生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに塗料Ｄを塗布してなる食器類であって、合成樹脂素材Ｒとして、ＳＰＳ樹脂を使用するとともに、コロナ放電により発生したコロナＣの放射により改質処理した表面Ｍｏｆの一部又は全部に塗料Ｄを塗布してなる本実施形態に係る製造方法により製造した食器類１を得ることができる。

他方、図７には、製造されたサンプルの評価結果を示す。同表において、Ｄｉが本実施形態に係る製造方法により製造した茶碗１ｃのサンプルである。また、対照区として、本実施形態に係る製造方法から表面処理工程を除いて製造した茶碗のサンプルＤｓ、及び成形材料として、ＳＰＳ樹脂の代わりにＰＰ（ポリプロピレン）樹脂を用いて本実施形態に係る製造方法と同様の手順により製造した茶碗のサンプルＤｐを、同様の評価結果として示した。

評価項目としては、製造性，耐汚染性，耐剥離性，電子レンジに使用した際の高周波適正性，電子レンジに使用した際の耐久性，外観の六項目を用いた。この場合、耐汚染性は、サンプルの内外面に、ソース，マヨネーズ，ケチャップ，カレーの４種類を適量塗布し、１１０〔℃〕に設定したスピードドライオーブンにより２時間乾燥させた後、自然放置により常温まで放冷し、洗浄を行った後、外観の汚染度合を目視により観察した。また、耐剥離性は、自然放置→熱湯浸漬（煮沸）→中性洗剤浸漬→流水洗浄→熱風乾燥（１１０〔℃〕）→自然放置、を１サイクル（各処理は３０〔分〕）として、５０回繰り返した後、粘着テープによる貼着及び剥離を行った際の剥離状態の有無を確認した。一方、電子レンジに使用した際の高周波適正性は、電子レンジの受け皿の上にサンプルを載せ、電子レンジ１．０〔ｋＷ〕出力により２分間加熱した後、サンプルが２３±５０〔℃〕になるまで放冷する操作を２回繰り返し、サンプルの破損等の有無を確認した。さらに、電子レンジに使用した際の耐久性は、オリーブ油をサンプルの容積の約５０〔％〕まで満たしたものを電子レンジに収容し、留点温度計を用いて３０〜１８０〔秒〕毎に油温を測定するとともに、１４０〔℃〕以上の所定温度になるまで加熱し、所定温度に達したら、サンプルを取り出すとともに、２３±５０〔℃〕になるまで放冷し、この後、−１７〔℃〕の冷凍庫に収容し、所定温度まで冷却した。以上の操作を５回繰り返し、サンプルの破損等の有無を確認した。ただし、２回目以降は冷却された状態から操作を繰り返した。

この結果、図７に示すように、本発明に係るサンプルＤｉは、製造性、耐汚染性、耐剥離性、電子レンジに使用した際の高周波適正性，電子レンジに使用した際の耐久性，外観の六項目の全てにおいて良好な結果を得た。これに対して、本実施形態に係る製造方法から表面処理工程を除いて製造したサンプルＤｓは、表面の改質処理を行っていない故に、当然の結果として、耐剥離性については劣る結果となった。なお、他の項目については、ＳＰＳ樹脂を用いたため、サンプルＤｉと同様に良好な結果を得た。一方、成形材料として、ＳＰＳ樹脂の代わりにＰＰ樹脂を用いて本実施形態に係る製造方法と同様の手順により製造したサンプルＤｐは、製造性，電子レンジに使用した際の高周波適正性，外観については良好な結果を得たものの、耐汚染性及び電子レンジに使用した際の耐久性は、劣る結果となった。また、耐剥離性については、良好とはいえないが、実用上問題のない結果を得た。

このように、本実施形態に係る食器類の製造方法によれば、合成樹脂素材Ｒとして、ＳＰＳ樹脂を使用したため、１４０〔℃〕以上の高温下に継続して晒されるような耐熱性も十分に保証できる。したがって、再加熱カート，スチームコンベクション，電子レンジ等の様々な高温使用環境に対する十分な耐熱性、更には汎用性を確保できるとともに、高温環境下の継続的使用においても高い信頼性を維持できる。

また、生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆに、コロナ放電により発生したコロナＣを放射して当該表面Ｍｏｆを改質処理した処理成形品Ｍｓを得る表面処理工程（Ｓ８）を備えるため、ＳＰＳ樹脂を使用した生地成形品Ｍｏの表面Ｍｏｆを改質し、塗料Ｄが付着しやすくなる親水性、更には耐剥離性を高めることができる。したがって、ＳＰＳ樹脂を使用することにより、耐熱性，耐汚染性及び耐薬品性等の食器類としての基礎的な性能を十分に確保できることに加え、二層構造等の特殊な構造を採用することなく、絵柄等のデザインを容易かつ確実に付すことができるなど、洗剤を用いる洗浄を頻繁に繰り返す食器類にとって最適な製造方法として提供できる。

さらに、図８には変更例に係る食器類１を示す。変更例に係る食器類１は、塗料Ｄを塗布した処理成形品Ｍｓの表面Ｍｓｆに対して、所定の厚さを有し、かつ透明又は半透明となる第二合成樹脂Ｒｅをインサート成形方式又は接着方式により付設したものである。これにより、食器類１の形成素材として使用したＳＰＳ樹脂の物理的及び化学的な性能を最大限に発揮できることに加え、塗布した塗料Ｄの剥離を確実に回避できる。この場合、第二合成樹脂Ｒｅには、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）樹脂を用いることができ、このＰＭＰ樹脂としては、例えば、三井化学株式会社製の「ＴＰＸ」（商品名）を使用できる。このようなＰＭＰ樹脂を用いれば、１６０〔℃〕以上の耐熱性を有するＰＭＰ樹脂により食器類１自身の耐熱性をより高めることができる利点がある。

なお、図８に示す変更例は、異種類の樹脂を用いるため、インサート成形を行う場合、相互の樹脂が相容しにくい。したがって、スチレン系及びオレフィン系との相容性に優れる添加材料をＰＭＰ樹脂に配合することにより密着性を改善できる。添加材料としてしは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマ（ＳＥＢＳ：スチレン／エチレン／ブチレン／スチレン）を用いることができ、具体的には、例えば、旭化成ケミカルズ株式会社製の「タフテック」（商品名）を使用できる。この場合、配合量は、多すぎると耐熱性が低下するため、ＰＭＰ樹脂１００重量％に対して２０重量％程度が望ましい。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，手法，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、ＳＰＳ樹脂を使用するとは、ＳＰＳ樹脂を単独で使用するのみならず、例示したガラス繊維を配合させた強化プラスチックとしての使用や他の樹脂や素材を配合させた複合素材としての使用も含む概念である。また、成形工程（Ｓ２）として、射出成形方式により成形を行う場合を示したが、圧縮成形方式等、他の成形方式を排除するものではない。一方、塗料塗布工程（Ｓ１３）として、スクリーン印刷方式より塗料Ｄを印刷塗布する場合を例示したが、その他、刷毛による塗布方式やインクジェット塗布方式等の各種塗布方式（印刷方式を含む）を適用できる。さらに、乾燥工程として指触乾燥処理及びその後の主乾燥処理を行う場合を例示したが、温度や時間等を変更することにより他の各種乾燥処理を行う場合を排除するものではない。なお、コロナ（コロナ放電）にはプラズマ（プラズマ放電）も含む概念である。

本発明に係る食器類の製造方法は、例示した茶碗をはじめ、各種食器及び食器に類する花瓶や置物等に利用できる。

１：食器類，１２：コロナ放電部，Ｃ：コロナ，Ｄ：塗料，Ｒ：合成樹脂素材，Ｒｅ：第二合成樹脂，Ｍｏ：生地成形品，Ｍｏｆ：生地成形品の表面，Ｍｓ：処理成形品，Ｍｓｆ：処理成形品の表面，（Ｓ２）：成形工程，（Ｓ８）：表面処理工程，（Ｓ１３）：塗料塗布工程

Claims (6)

1. 合成樹脂素材を成形型により成形することにより生地成形品を得、この生地成形品の表面に塗料を塗布して食器類を製造する食器類の製造方法であって、前記合成樹脂素材として、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）樹脂を使用し、このＳＰＳ樹脂を成形型により成形して生地成形品を得る成形工程と、この生地成形品の表面に、コロナ放電部から前記生地成形品の表面までの距離を５〜４０〔ｍｍ〕に設定した処理条件によりコロナ放電させるとともに、１〜１０〔ｒｐｍ〕の回転数により回転する前記生地成形品の表面に対して当該コロナ放電により発生したコロナを放射して当該表面を改質処理した処理成形品を得る表面処理工程と、この処理成形品の表面の一部又は全部に塗料を塗布する塗料塗布工程とを備えることを特徴とする食器類の製造方法。
2. 前記成形工程は、射出成形方式により成形を行うことを特徴とする請求項１記載の食器類の製造方法。
3. 前記表面処理工程では、前記コロナを放射中に、前記生地成形品を、少なくとも二回以上回転させることを特徴とする請求項１又は２記載の食器類の製造方法。
4. 前記塗料塗布工程は、スクリーン印刷方式より塗料を印刷塗布することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の食器類の製造方法。
5. 前記塗料を塗布した処理成形品の表面に対して、所定の厚さを有し、かつ透明又は半透明となる第二合成樹脂をインサート成形方式又は接着方式により付設してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の食器類の製造方法。
6. 前記第二合成樹脂には、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）樹脂を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の食器類の製造方法。

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