JPH1043024A - 防汚食器、及び防汚食器用食器収納装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油汚れが固着しにくい防汚食器の提供。 【解決手段】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気
と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性
フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈す
る部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する
表面層が形成されていることを特徴とする防汚食器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油汚れの非固着性
を改善した食器に関する。

【０００２】

【従来の技術】食器に付着した食物の油汚れは落しにく
い。このため、中性洗剤等に食器を浸け、油分を表面か
ら浮かせてから水洗いする化学的な方法が一般家庭では
行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】食器の油汚れを落すた
めに洗剤を使用すると、肌荒れの原因になる。また、近
年、家庭からの中性洗剤含有廃水が河川の水質汚濁の原
因として問題化している。そこで、本発明では、油汚れ
が固着しにくい防汚食器を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気と
接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フ
ッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する
部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する表
面層が形成されていることを特徴とする防汚食器を提供
する。このような構造では、親水性表面と撥水性表面が
隣接するため、親水性表面になじみやすい親水性の付着
物は隣接する撥水性部分になじまない。逆に撥水性表面
になじみやすい疎水性の付着物は隣接する親水性部分に
なじまない。そのため、親水性付着物も、疎水性付着物
も部材表面に固着されることはなく、付着した油分が重
合・固化しても部材表面に強固に固着しない。さらに、
光触媒が存在することにより、光触媒の光励起に応じて
光触媒性酸化物粒子が外気と接するように露出した親水
性を呈する部分は恒久的に親水性を維持するので、上記
親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双方が表面
に微視的に分散された構造は維持される。さらに、光触
媒が存在することにより、付着した油分を光酸化作用で
徐々に分解する効果も期待できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
食器において、光触媒性酸化物粒子が外気と接するよう
に露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が
外気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方
が表面に微視的に分散された構造を維持し、以て付着し
た油分の重合・固化時の部材表面への固着性を防止させ
るための保管容器の例を示す図であり、保管容器はボッ
クス状に形成されており、且つ複数段に仕切られ、各段
の天井部には、食器の表面層に含有される光触媒粒子の
バンドギャップエネルギーよりも高いエネルギーの光
（光触媒を励起し得る波長の光）を照射する蛍光灯等の
光源が設けられている。

【０００６】ここで、各段に載置される食器の表面に
は、光触媒性酸化物粒子が外気と接するように露出した
親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接す
るように露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微
視的に分散された構造を有する表面層が形成されてお
り、この表面層の全面に光を照射すべく保管ボックスの
内側面をステンレス等で鏡面としておくことが好まし
い。また、保管容器内に加熱装置を設けて食器乾燥機能
をもたせてもよい。また、保管容器内に洗浄水を流す洗
浄装置を設けて食器洗浄機能をもたせてもよい。また、
保管ボックスに扉の開閉を感知するスイッチ等を設け、
扉の開閉に連動して所定時間のみ光源を点灯するように
してもよい。本発明が利用できる食器基材は、特に限定
されるものではなく、従来同様に、陶磁器製食器、ガラ
ス製食器、プラスチック製食器、陶磁器製コップ、ガラ
ス製コップ、プラスチック製コップ等に好適に利用でき
る。

【０００７】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギーギャップよりも大きなエネルギー
（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光
源としては、上記専用光源の他、室内照明や窓から差込
む太陽光が利用できる。使用する光源には、例えば、蛍
光灯、白熱電灯、メタルハライドランプ、水銀ランプ、
キセノンランプ、ブラックライト、殺菌灯等が好適に利
用できる。光触媒の光励起により、基材表面が高度に親
水化されるためには、励起光の照度は０．００１ｍＷ／
ｃｍ²以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ²以上だと
好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ²以上だとより好ましい。

【０００８】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー等が好適に利用でき
る。

【０００９】表面層の膜厚は、０．４μｍ以下にするの
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さら
に、表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると一層好ま
しい。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止
することができる。また、表面層が薄ければ薄いほどそ
の透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層
の耐摩耗性が向上する。

【００１０】表面層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。

【００１１】表面層にはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。

【００１２】光触媒性酸化物粒子が外気と接するように
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造を有するか否かは、以下
の方法により確認可能である。その１つの方法は以下の
ように行う。すなわち、まず、硝酸銀、乳酸銀、塩化白
金酸、塩化パラジウムなどのＡｇ、Ｐｔ、Ｐｄといった
原子番号の大きな金属を含む溶液を基材表面に塗布し、
基材表面に光触媒の励起光を照射して、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐ
ｄといった原子番号の大きな金属を基材表面に析出させ
る。上記金属の析出反応は光触媒による上記金属の還元
作用に基づくので、このとき、金属は光触媒性酸化物粒
子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分に
は付着するが、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように
露出した撥水性を呈する部分には付着しにくい。次に、
走査型電子顕微鏡の反射電子像の観察により、濃淡（コ
ントラスト）が分散して生じていれば、光触媒性酸化物
粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分
と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造を有すると結論づけられる。他の観察方法としては、
反射電子像による濃淡の観察の代わりに、エネルギー分
散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、或いはエレクトロンプロ
ーブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等により、表面
の元素分析を行うようにしてよい。他の観察方法として
は、上記金属が銀のように有色であれば、反射電子像に
よる濃淡の観察の代わりに、光学顕微鏡により、色の観
察を行うようにしてよい。

【００１３】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が
外気と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥
水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を
呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有
する表面層が形成されている防汚性部材の製法について
説明する。この場合の製法は、基本的には、基材表面に
コーティング組成物を塗布し、コーティング組成物を基
材表面に固着せしめることによる。

【００１４】ここでコーティング組成物は、光触媒粒子
と撥水性フッ素樹脂を必須構成要件とし、その他に水、
エタノール、プロパノール等の溶媒、フッ素樹脂の架橋
剤や、コーティング液の分散性を向上させる界面活性剤
などを添加してもよい。

【００１５】上記コーティング組成物の塗布方法として
は、スプレーコーティング法、ディップコーティング
法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロ
ールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。上記コーティング組成物は、フッ
素樹脂の溶融する３００℃以上の温度での熱処理、フッ
素樹脂の架橋剤を添加する場合には、架橋剤によりフッ
素樹脂が硬化する温度での熱処理、加圧処理、加圧処理
と上記熱処理との併用、衝撃圧力による固定等の方法で
固着できる。また、上記方法で固着させる前に、基材表
面をブラスト処理等して凹凸を設けるようにしてもよ
い。そうすれば、基材と表面層との固着性を向上させる
ことができる。

【００１６】

【実施例】

実施例１．アナターゼ型酸化チタンゾル（石原産業、Ｓ
ＴＳ−１１）と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）粒子（ダイキン工業、Ｄ−１）と蒸留水を混合し、
３０分撹拌して得たコーティング液を、スプレーコーテ
ィング法にて５×１０ｃｍ角の施釉タイル（東陶機器、
ＡＢ０２Ｅ０１）基材上に塗布し、３８０℃で３分熱処
理して、アナターゼ型酸化チタン粒子４重量部、ポリテ
トラフルオロエチレン粒子６重量部からなる表面層を形
成した＃１試料を得た。＃１試料の表面観察により光触
媒性酸化物粒子が外気と接するように露出した親水性を
呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように
露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分
散された構造を有する表面層が形成されていることが確
認された。

【００１７】次に、＃１試料及び比較のため施釉タイル
板に、サラダ油をスプレーで付着させた後、３か月放置
し、付着油の固着性を調べた。付着油の固着性は試験後
に布でこすったときの状態変化で調べた。その結果、＃
１試料のほうが施釉タイル板よりもきれいに付着油が拭
い取れた。

【００１８】実施例２．アナターゼ型酸化チタンゾル
（石原産業、ＳＴＳ−１１）と、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）粒子（ダイキン工業、Ｄ−１）と蒸
留水を混合し、３０分撹拌して得たコーティング液を、
スプレーコーティング法にて１０ｃｍ角のソーダライム
ガラス基材上に塗布し、３８０℃で３分熱処理して、ア
ナターゼ型酸化チタン粒子４重量部、ポリテトラフルオ
ロエチレン粒子６重量部からなる表面層を形成した＃２
試料を得た。＃２試料の表面観察により光触媒性酸化物
粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分
と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造を有する表面層が形成されていることが確認された。

【００１９】次に、＃２試料及び比較のためガラス板
に、サラダ油をスプレーで付着させた後、３か月放置
し、付着油の固着性を調べた。付着油の固着性は試験後
に布でこすったときの状態変化で調べた。その結果、＃
２試料のほうがガラス板よりもきれいに付着油が拭い取
れた。

【００２０】

【発明の効果】本発明では、食器表面に、光触媒性酸化
物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する部
分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した
撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された
構造を有する表面層が形成されているようにすることに
より、親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面に固着
されにくくなり、付着した油分が重合・固化しても部材
表面に強固に固着しなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る食器保管ボックスを示す図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気
   と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性
   フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈す
   る部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する
   表面層が形成されていることを特徴とする防汚食器。
2. 【請求項２】 食器保管庫又は食器乾燥機等の食器収納
   装置であって、この食器収納装置は請求項１に記載の食
   器を保管するために、前記食器の表面層中の光触媒を励
   起し得る波長の光を発する光源を備えていることを特徴
   とする防汚食器用食器収納装置。