JP2003260299A - スチームアイロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水垢の形成を抑えること。 【解決手段】 撥水性被膜６を気化室１の表面に形成さ
せることによって、表面を化学的に不活性とすることが
できるため、水垢の原因物質の結合を抑えることができ
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、蒸気を吹き付けて
衣類のケアを行うスチームアイロンに関するもので、特
に気化室内に水垢が堆積することを抑えるようにした技
術に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】スチームアイロンを長期間使用すると、
気化室内に水垢が堆積してスチームの流れを阻害した
り、堆積した水垢によって衣類を汚したりすることがあ
る。こらの弊害を減少させるために、アイロンを分解し
やすくして掃除を図る方法や、瞬間的に多量のスチーム
を発生させて、その蒸気圧の勢いで掃除を行う方法があ
る。

【０００３】また、イオン交換樹脂を用いて水に含まれ
ている水垢の原因物質を取り除くものや、特開平６−２
５４２９９号公報に記載されているようにホスホン酸塩
化合物を用いて水垢の堆積を制御するものも考えられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アイロ
ンを分解して掃除することは手間であり、またスチーム
の勢いで掃除することはその効果が不十分であった。イ
オン交換樹脂の使用は効果があるものの、短期間で性能
が落ちてしまし、メンテナンスが必要であった。

【０００５】また、ホスホン酸塩化合物を使用したもの
は、適当な大きさに制御された状態で水垢が排出される
ため、気化室や通路を閉塞させることはないものの、堆
積が制御された水垢はスチーム口よりスチームと共に排
出されるため、水垢が衣類に付着しやすく、また水垢の
塊は大きいために目立ちやすいという問題がある。

【０００６】本発明は前記従来の課題を解決するもので
あり、メンテナンスを必要とせずに水垢の付着を抑え
て、安定したスチーム性能が得られるスチームアイロン
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明のスチームアイロンは、気化室内の表
面に撥水性被膜を形成させたものである。

【０００８】これによって、水垢の原因物質と気化室の
表面との化学結合を阻害することができるため、水垢の
堆積を抑えることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、加熱手
段を有したベースと、ベース上に構成された気化室と、
気化室に水を供給するタンクとを備え、気化室内の表面
に撥水性被膜を形成させたものである。

【００１０】水垢は、水道水に含まれている水溶性の珪
酸イオンと気化室内の金属表面に現れているヒドロキシ
ル基とが脱水的に化学反応することによって形成され
る。さらに、水道水中のカルシウムイオンやマグネシウ
ムイオンを核として大きく成長し、目視でも確認できる
大きな堆積物となる。

【００１１】本発明では、水垢の原因物質である水溶性
の珪酸イオンと気化室表面のヒドロキシル基との反応を
妨げて原因物質の付着を抑えるというものである。つま
り水垢の初期形成を抑えることによって、堆積を防止す
るというものである。その水垢の初期形成を抑える本発
明の手段は、気化室表面のヒドロキシル基を撥水性被膜
によって被覆するというものである。被覆された気化室
表面は化学物質に対して不活性となりるため、水垢の原
因物質である珪酸イオンと反応し難くなっている。そし
て珪酸イオンは普段のスチーム使用時に排出されること
となる。その際、珪酸イオンや金属イオンは堆積してお
らず、水に溶けた状態なので衣服を汚すことはない。以
上のように、本発明によって、一度処理を施した後はメ
ンテナンスが不必要であり、水垢の付着が抑えらて安定
したスチーム性能が得られるスチームアイロンを実現で
きる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の気化室の表面が水の注水口と対向した面とする
ものである。気化室表面上で水垢の原因物質が最も通過
する面は、注水口から滴下された水が落ちて当たる場所
である。

【００１３】また、その面上は温度差も大きいことから
水垢が形成しやすい状態でもある。したがってその部分
を撥水性被膜で被覆することは水垢形成を抑えるために
効果的である。以上のように本発明によると、水垢の付
着が効果的に抑えらて安定したスチーム性能が得られる
スチームアイロンを実現できる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１と２に
記載の撥水性被膜がアルキルアルコキシシラン化合物の
反応生成物とするものである。アルキルアルコキシシラ
ン化合物の基本構造は直鎖状であり、その一端はアルコ
キシル基であり、もう一方はアルキル基である。アルコ
キシル基は加水分解によって反応性の高いアルコールと
なり、気化室表面のヒドロキシル基と脱水結合する。

【００１５】また、アルキル基はその側鎖に反応性の低
いメチル基を持っているため、形成される被膜を不活性
にする。以上より、撥水性被膜としてアルキルアルコキ
シシラン化合物を用いることによって、気化室表面と密
着性が良く、水垢の原因物質と反応性が低い被膜が得ら
れる。すなわち、水垢の付着が抑えらて安定したスチー
ム性能が得られるスチームアイロンを実現できる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、特に、請求項３
に記載のアルキルアルコキシシラン化合物が、パーフル
オロアルキルアルコキシシラン化合物である。アルキル
基の側鎖のパーフルオロ基は、表面自由エネルギーが著
しく小さいことからも推測されるように、メチル基以上
に反応性が低い。したがって、パーフルオロ基を持つ化
合物を用いると、水垢の原因物質である珪酸イオンとの
結合を抑える効果が大きい。すなわち本発明によって、
水垢の付着が効果的に抑えらて安定したスチーム性能が
得られるスチームアイロンを実現できる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１と２に
記載の撥水性被膜が金属アルコキシド化合物の縮重合物
とパーフルオロアルキルアルコキシシラン化合物との反
応生成物である。加水分解した金属アルコキシド化合物
はヒドロキシル基を多数有しているため、気化室表面の
ヒドロキシル基と脱水反応する。これにより強固な化学
結合が形成される。

【００１８】また、パーフルオロアルキルアルコキシシ
ラン化合物が加水分解したアルコールとも反応し、もう
一端のパーフルオロアルキル基が被膜表面に配向するこ
とになる。その結果、気化室表面との密着性が極めて良
く、原因物質との結合を抑えた撥水性被膜が形成され
る。

【００１９】また、被膜の主成分である金属アルコキシ
ド化合物の生成物は無機質であるため耐熱性も高い。す
なわち、水垢の付着防止効果に優れスチームアイロンを
実現できる。

【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項４、５に
記載のパーフルオロアルキルアルコキシシラン化合物
が、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン化合
物とヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン化合
物の少なくとも一つである。これらの化合物はアルコキ
シル基を三つ有しているため、加水分解によって生成す
るアルコールがこの種の化合物の中では最大の三つとな
る。したがって気化室表面のヒドロキシル基や金属アル
コキシド化合物のヒドロキシル基との反応性が高い。す
なわち、水垢の付着防止効果に優れスチームアイロンを
実現できる。

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項１、２に
記載の撥水性被膜が、金属酸化物とフッ素化合物の微粒
子とを混合させたものである。シリカやアルミナのよう
な金属酸化物は無機質であり、耐熱温度が高い。しか
し、表面に撥水性を付与できる化合物は有機化化合物で
あり、有機化合物は一般に耐熱温度が低い。本発明で
は、高分子である樹脂の微粒子を用いることによって耐
熱温度を向上させた。

【００２２】特に、請求項８に記載した発明であるテト
ラフルオロエチレンやテトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体はその融解温度が２８０℃
以上あるため、使用温度が高くても２２０℃〜２４０℃
であるスチールアイロンにおいても用いることができ
る。すなわち本発明により、水垢の付着防止効果に優れ
スチームアイロンを実現できる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面および明
細書用別紙を参照しながら説明する。

【００２４】（実施例１）図１、図２は、本発明の実施
例におけるスチームアイロンの気化室の断面図を示すも
のである。気化室１はアルミニウムの金属ベース２とヒ
ーター３を埋設したアルミニウムの金属壁から構成され
た空間である。４は気化室１の頂壁部に設けられた注水
口で、図示されていない貯水タンクに連結されている。
５は金属ベース２に形成されたスチーム噴出口である。
これら注水口４、スチーム噴出孔５はそれぞれが非対向
関係に設置されている。６は本発明の骨子である撥水性
被膜であり、注水口４から滴下される水を受ける位置に
形成されている。本実施例では金属ベース２の内側にし
か形成していないが、気化室壁面全体であればさらに効
果的である。

【００２５】撥水性被膜の前駆物質は、分子式ＣＨ３
（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３のアルキルアルコキシ
シラン化合物である。これを１％溶解したイソプロピル
アルコールをアルミニウムの金属ベースに塗布し、１０
０℃で３０分乾燥後、さらに３００℃で２０分間焼成し
て所望の被膜を得た。初期状態での水に対する接触角は
９０°であった。

【００２６】（実施例２）スチームアイロンの気化室の
構成は、実施例１と同様である。ただし、本実施例にお
いては、撥水性被膜はフッ素系である。フッ素系のパー
フルオロアルキルアルコキシシラン化合物としては、以
下実施例に使用した化合物以外にも、例えばトリメチル
メトキシシランまたはトリメチルエトキシシラン（以下
メトキシがエトキシであってもよい）、ジメチルジメト
キシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルジメト
キシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジフェニルジメ
トキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等のアルキ
ルシラン化合物のアルキル基のいくつかがフッ化炭素基
に置換されたものがあり、例えば、ＣＦ３（ＣＨ２）２
Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２
Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２
ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２、ＣＦ３（ＣＦ２）３（ＣＨ
２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ
２）２ＳｉＣｌ３等の炭素数が１〜２０のシラン化合物
でも良い。

【００２７】本実施例の撥水性被膜の前駆物質は、分子
式ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
のヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン化合物
である。これを１％溶解したイソプロピルアルコールを
アルミニウムの金属ベースに塗布し、１００℃で３０分
乾燥後、さらに３００℃で２０分間焼成して所望の被膜
を得た。初期状態での水に対する接触角は１１０°であ
った。

【００２８】（実施例３）スチームアイロンの気化室の
構成は、実施例１と同様である。

【００２９】本実施例の撥水性被膜の前駆物質は、分子
式ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）
３のヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン化合
物である。これを１％溶解したイソプロピルアルコール
をアルミニウムの金属ベースに塗布し、１００℃で３０
分乾燥後、さらに３００℃で２０分間焼成して所望の被
膜を得た。初期状態での水に対する接触角は１１０°で
あった。

【００３０】（実施例４）スチームアイロンの気化室の
構成は、実施例１と同様である。ただし、本実施例の撥
水性被膜は、金属アルコキシド化合物の縮重合物とパー
フルオロアルキルアルコキシシラン化合物との反応生成
物である。本実施例ではパーフルオロアルキルアルコキ
シシラン化合物として、ヘプタデカフルオロデシルトリ
エトキシシラン化合物を用いるが、それ以外にも、例え
ばトリメチルメトキシシランまたはトリメチルエトキシ
シラン（以下メトキシがエトキシであってもよい）、ジ
メチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、
メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジ
フェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン等のアルキルアルコキシシラン化合物、およびアルキ
ル基のいくつかがフッ化炭素基に置換されたもの、例え
ば、ＣＦ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３
（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３
（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３
（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２、
ＣＦ３（ＣＦ２）３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、
ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３等の炭素数
が１〜２０のシラン化合物でも良い。

【００３１】また、本実施例では金属アルコキシドとし
てテトラエトキシシラン化合物を用いるが、それ以外に
も例えばテトラメトキシシラン、テトライソプロポキシ
シラン、テトラターシャリーブトキシシラン等のテトラ
アルコキシシランや、テトラメトキシチタン、テトラエ
トキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラタ
ーシャリーブトキシチタン等のテトラアルコキシチタ
ン、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジル
コニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラ
ターシャリーブトキシジルコニウム等のテトラアルコキ
シジルコニウム、トリエトキシアルミニウム、トリメト
キシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、
トリブトキシアルミニウム等のトリアルコキシアルミニ
ウム、ブトキシイットリウム等のトリアルコキシイット
リウム、およびペンタプロポキシタンタル等のペンタア
ルコシキタンタルのいずれか１種類か、あるいは２種類
以上を組み合わせたものでも良い。

【００３２】撥水性被膜の形成前の状態は、上記２種の
材料とエタノールを混合した溶液に、エタノール、水、
塩酸によって予め調整した溶液を攪拌しながら滴下した
シリカゾルである。これをアルミニウムの金属ベースに
塗布し、室温で６０分乾燥後、１００℃で１０分、続い
て３５０℃で２０分間焼成して所望の被膜を得た。初期
状態での水に対する接触角は１１０°であった。

【００３３】（実施例５）スチームアイロンの気化室の
構成は、実施例１と同様である。ただし本実施例では、
撥水性被膜は、金属酸化物とフッ素化合物の微粒子とを
混合させたものである。

【００３４】撥水性被膜の形成前の状態は、エタノー
ル、テトラエトキシシラン、平均粒径１μｍ以下のテト
ラフルオロエチレン微粒子、ノニオン系の界面活性剤を
混合した溶液に、エタノール、水、塩酸によって予め調
整した溶液を攪拌しながら滴下したゾル液である。これ
をアルミニウムの金属ベースに塗布し、室温で６０分乾
燥後、１００℃で１０分、続いて３５０℃で２０分間焼
成して所望の被膜を得た。初期状態での水に対する接触
角は１１５°であった。

【００３５】以上の実施例１〜５によって作製した金属
ベースをスチームアイロンに設置して、スチーム試験を
行った。試験は金属ベースを加熱した状態で、注水口か
ら１ＣＣの水道水を滴下してスチームを発生させる操作
を５回と２０回繰り返した。評価は、金属ベースの表面
を電子顕微鏡によって３００倍で観察した時、水垢が形
成しない「○」か、水垢が形成した「×」かどうかで判
断した。また、比較例として、撥水性被膜を形成させな
い金属ベースについても試験を行った。試験結果を（表
１）に示す。

【００３６】

【表１】 表１より次の事項が明らかとなる。まず第一として、実
施例１〜５と比較例との対比より、撥水性被膜を形成さ
せた気化室内表面では、水垢の付着が抑えられる。第二
に、実施例４、５と実施例１〜３との対比より、撥水性
被膜に無機成分を配合することによって、水垢防止効果
の熱に対する耐久性が向上する。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜８に記載の発
明によれば、水垢の付着防止効果のあるスチームアイロ
ンを容易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例におけるスチームアイロンの
断面図

【図２】本発明の各実施例におけるスチームアイロンの
断面図

【符号の説明】

１ 気化室 ２ ベース ４ 注水口 ６ 撥水性被膜

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段を有したベースと、前記ベース
   上に構成された気化室と、前記気化室に水を供給するタ
   ンクとを備え、前記気化室内の表面に撥水性被膜を形成
   させたスチームアイロン。
2. 【請求項２】 撥水性被膜は、気化室の水の注水口と対
   向した面に施した請求項１に記載のスチームアイロン。
3. 【請求項３】 撥水性被膜は、アルキルアルコキシシラ
   ン化合物の反応生成物である請求項１または２に記載の
   スチームアイロン。
4. 【請求項４】 アルキルアルコキシシラン化合物は、パ
   ーフルオロアルキルアルコキシシラン化合物である請求
   項３に記載のスチームアイロン。
5. 【請求項５】 撥水性被膜は、金属アルコキシド化合物
   の縮重合物とパーフルオロアルキルアルコキシシラン化
   合物との反応生成物である請求項１または２に記載のス
   チームアイロン。
6. 【請求項６】 パーフルオロアルキルアルコキシシラン
   化合物は、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラ
   ン化合物とヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラ
   ン化合物の少なくとも一つである請求項４または５に記
   載のスチームアイロン。
7. 【請求項７】 撥水性被膜は、金属酸化物とフッ素化合
   物の微粒子とを混合させたものである請求項１または２
   に記載のスチームアイロン。
8. 【請求項８】 フッ素化合物の微粒子は、テトラフルオ
   ロエチレンとテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
   プロピレン共重合体の少なくとも一つである請求項６に
   記載のスチームアイロン。