JP2014061893A - 飲料水ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】 水素ガスを発生する飲料水ボトルを提供する。
【解決手段】
キャップ２をボトルから外し、剥離片８を指などで摘んでキャップ２の裏面天井部３に貼着されている非透水性シール７を剥離する。次いで、非透水性シール７を剥離が剥離されたキャップ２をボトル１に再び締め付けボトル1を上下反転する。すると図4に示すように、ボトル１内の飲料水が膜または不織布１０を透過して水素ガス発生部材４と接触し水素ガスを発生する。発生した水素ガスは膜または不織布１０を透過してボトル１内に拡散する。
【選択図】 図３

Description

本発明は水素ガスを発生する飲料水ボトルに関する。

水素は体内の活性酸素のうちの最も問題となっているヒドキシラジカルに選択的に結合するため、最近では水素を含んだ水が市販されている。しかしながら、水素の１気圧２５℃における飽和濃度は１．６ｐｐｍと極めて少なく、また水素ガス分子は最も半径が小さい分子であるので、簡単に水中から抜けてしまい、実際に市販されているペットボトルやアルミニウム缶などに入っている飲用水中の水素濃度は無視できるほど少ない。このため、積極的に水中で水素ガスを発生させる提案がなされている。

特許文献１には、ＣａＨ_２などの水素化金属化合物とクエン酸などの固体酸をポリエチレンなどの水不溶性高分子化合物に溶融して冷却固化させた水素発生剤が提案されている。

また、水素ではないがボトル内の飲料にお茶の粉を添加する先行技術として特許文献２が提案されている。この特許文献２にあっては、キャップの下半部にはボトル口部の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部形成し、上半部と下半部の境に仕切り板を設け、この仕切り板の上方空間をお茶の粉を入れる空間とし、また仕切り板の一部は外部まで伸び。この外部に伸びた部分を引くことで、仕切り板を抜き取りボトル内にお茶の粉が落下する構成が開示されている。

特許文献３には、同じくボトルのキャップに工夫を凝らすことで、キャップ内に収納した添加物がボトル内の飲料中に落下する内容が開示されている。即ち、下端部に排出口を有する内部キャップの内側に前記排出口を閉塞する円筒部をスライド可能に配置し、この円筒部を外部キャップと一体化することで、外部キャップを廻して上方に移動させる際に前記排出口を開けて添加物を飲料中に落下させるようにしている。

特開２００９−１２６７３６号公報 特開２００４−２６８９３０号公報 特表２０１２−５１９６３１号公報

特許文献１に挙げられている水素化カルシウム（ＣａＨ_２）は水と接触して瞬時に水素ガスを発生するが、水素化カルシウムは発熱量が大きく危険物に指定され、また反応物である水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）は目に入ると失明のおそれがある。したがって、水素化カルシウムを飲料用の水素発生剤として用いることはできない。
また、氷酢酸（純酢酸）も固体酸であるが、氷酢酸の融点は１６．７℃であり実用的ではない。

一方、水素化マグネシウム（ＭｇＨ_２）は水と接触して水素ガスを発生するが、極めて緩慢でペットボトルなどで水素ガスを発生させるには不向きである。しかしながら、酢酸やクエン酸などのカルボン酸が存在することで反応速度は大幅に向上する。

そこで、水素化マグネシウム（ＭｇＨ_２）とクエン酸（カルボン酸）との混合物を、特許文献２または特許文献３に開示されるようなキャップの内側部に収納し、この収納した混合物をボトル内の飲料中に落としこむことが考えられる。

上記の構成とすることで、確かに水中で水素ガスが多量に発生するので、溶存水素濃度は１．６ｐｐｍ近くなり且つそれ以外に水素ガスの気泡が多量に存在するので、実質的な水素濃度は極めて高くなる。

しかしながら、水素化マグネシウムは危険物ではないが現在までのところ食品添加物として認められていない。また水素化マグネシウムを水と反応させると下記の反応式で水酸化マグネシウムが生成される。
ＭｇＨ_２＋２Ｈ_２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）_２＋２Ｈ_２
この水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）は危険物ではなく整腸剤（下剤）として市販されているが、大量に摂取することは好ましくなく、且つ飲料水に不快な味がついてしまう。

上記した先行技術を組み合わせて構成されるものは、水素化マグネシウムとクエン酸（カルボン酸）との混合物を飲料水中に落下させることになり、そのまま体内に入ってしまうので、水素ガスを発生するボトルとしては実用的ではない。

上記課題を解決するため第１発明に係る飲料用ボトルは、キャップの裏面天井部に水素化マグネシウム粒子と無水クエン酸または結晶クエン酸などの常温で固体のカルボン酸との混合物が水を透過する膜または不織布によって保持され、更に前記膜または不織布の外側を剥離可能な非透水性シール（耐水性シール）にて液密に覆った構成である。

膜または不織布による保持の態様としては、膜または不織布からなる袋内に水素化マグネシウム粒子と無水クエン酸または結晶クエン酸などの常温で固体のカルボン酸との混合物を収納するか、この混合物をキャップの裏面天井部に盛り付け、その上から膜または不織布のシートを裏面天井部に貼着することが考えられる。

或いは、前記キャップの裏面天井部に凹部を形成し、この凹部内に前記水素化マグネシウム粒子と無水クエン酸または結晶クエン酸などの常温で固体のカルボン酸との混合物を収納し、この凹部の開口周縁に水を透過する膜または不織布を貼着した構成とすれば、非透水性シールを剥がす際に膜または不織布が一緒に剥がれてしまうことを確実に防げる。

上記構成とすることで、耐水性シールを剥がして水と混合物とが接触すると、水素ガスを発生する。そして水素ガスは膜または不織布を透過してボトル内に拡散するが、未反応物及び反応残渣はボトル内に拡散しない。

水を透過する膜としては、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリアクリルニトリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイトまたはポリテトラフルオロエチレンからなるものが挙げられる。

また不織布は繊維を熱的または機械的に接着または絡み合わせて構成され、本発明では不織布の原料としてガラス繊維または樹脂繊維のいずれでもよい。

水素化マグネシウムの微粉末は酢酸やクエン酸などを含む飲料と接触して瞬時に水素ガスを発生し、また水と接触しても比較的短時間のうちに水素ガスを発生する。一方、水素化マグネシウムは水酸化マグネシウムに変化する。この水酸化マグネシウムは整腸剤としても認可されており、少量の摂取は問題がないが、原料としての水素化マグネシウムは人体に害はないとしても、現時点で食品添加物としては認可されていない。

本発明によれば、未反応の水素化マグネシウム及び反応残渣である水酸化マグネシウムはボトル内に拡散しないので、飲料水を飲んでも体内に入ることがない。尚、水酸化マグネシウムが溶解すると水中に拡散するが、水酸化マグネシウムの溶解度は極めて小さく、無視できる。

また本発明に係る飲料水ボトルは外観的には従来の容器と変わらないため、自動販売機で販売することができる。

本発明に係る飲料水ボトルの縦断面図 キャップの拡大断面図 図２の矢視方向図 別実施例に係るキャップの拡大断面図 非透水性シールを剥がした状態を示す図２と同様の図 本発明に係る飲料水ボトルの水素発生状態を説明した図

以下に本発明の実施例を説明する。
図１に示すように、本発明に係る飲料水ボトル１は従来と同様にプラスチック、アルミニウムなどから構成され、上端の口部にキャップ２が取り付けられている。キャップ２は図２に示すように裏面天井部３に水素ガス発生部材４が貼着されている。

水素ガス発生部材４は膜または不織布からなる袋５内に、水素化マグネシウム粒子と無水クエン酸または結晶クエン酸の混合物６が収納され、この袋５が裏面天井部３に接着剤で接着され、更にこの袋５の外側を非透水性シール７で被覆し、この非透水性シール７の周縁部をキャップ２の裏面天井部３に接着剤で接着している。上記混合物としては更に炭酸水素ナトリウムの粉末を混合してもよい。このように炭酸水素ナトリウムを混合することで、水素ガスの他に炭酸ガスも発生し、商品価値が高まる。

ここで、袋５と非透水性シール７とは接着されていない。したがって、非透水性シール７に設けた剥離片８を指などで摘んで非透水性シール７を引き剥がした場合でも袋５は裏面天井部３に接着されたままである。

剥離片８は非透水性シール７の端部から一体的に伸びている。その長さはキャップを外した時に指先で摘まめる程度とする。尚、剥離片８の厚さが薄い場合にはキャップを締めた状態で口部のネジ間に挟んで保持するようにしてもよい。

図４は別実施例を示す断面図であり、この実施例にあってはキャップ２の裏面天井部３に凹部９を形成し、この凹部９内に水素ガス発生部材４を収納し、凹部９の開口部を水が透過可能な膜または不織布１０で閉じている。そしてこの膜または不織布１０の外側面に非透水性シール７を重ね、非透水性シール７の周縁部をキャップ２の裏面天井部３に接着剤で接着している。

図４に示した実施例にあっては、水素ガス発生部材４を構成する水素化マグネシウム粒子４ａと無水クエン酸または結晶クエン酸４ｂとを均一に混合せずに、無水クエン酸または結晶クエン酸４ｂを凹部９の底部側に配置し、水素化マグネシウム粒子４ａを無水クエン酸または結晶クエン酸４ｂと膜または不織布１０との間に配置している。
或いは、水素化マグネシウム粒子４ａの層の上下に無水クエン酸または結晶クエン酸４ｂの層を設けた３層構造にしてもよい。

このような構成とすることで、後述するように、ボトルを上下反転して水と反応させる際に、無水クエン酸または結晶クエン酸４ｂが溶解した水が水素化マグネシウム粒子４ａに接触する機会が増えるため、水素ガスの発生がより活発になる。

以上において、本発明の飲料水ボトル内に水素ガスを発生させるには、まず、キャップ２をボトルから外し、図５に示すように剥離片８を指などで摘んでキャップ２の裏面天井部３に貼着されている非透水性シール７を剥離する。

次いで、非透水性シール７を剥離が剥離されたキャップ２をボトル１に再び締め付けボトル1を上下反転する。すると図６に示すように、ボトル１内の飲料水が膜または不織布１０を透過して水素ガス発生部材４と接触し水素ガスを発生する。発生した水素ガスは膜または不織布１０を透過してボトル１内に拡散する。

本発明に係る飲料用ボトルは自動販売機などで販売するのに適しているが、これに限るものではない。

１…飲料水ボトル、２…キャップ、３…裏面天井部、４…水素ガス発生部材、４ａ…水素化マグネシウム粒子、４ｂ…無水クエン酸または結晶クエン酸、５…膜または不織布からなる袋、６…混合物、７…非透水性シール、８…剥離片、９…凹部、１０…膜または不織布。

Claims (4)

1. 飲料水を充填するためのボトルであって、キャップの裏面天井部に水素化マグネシウム粒子と常温で固体のカルボン酸の混合物が水を透過する膜または不織布によって保持され、更に前記膜または不織布の外側を剥離可能な非透水性シールにて覆っていることを特徴とする飲料用ボトル。
2. 請求項１に記載の飲料用ボトルにおいて、前記カルボン酸は無水クエン酸または結晶クエン酸であることを特徴とする飲料用ボトル。
3. 請求項１に記載の飲料用ボトルにおいて、前記水素化マグネシウム粒子と無水常温で固体のカルボン酸の混合物は水を透過する膜または不織布からなる袋に入れて保持され、この袋はキャップの裏面天井部に接着されていることを特徴とする飲料用ボトル。
4. 請求項１に記載の飲料用ボトルにおいて、前記キャップの裏面天井部には凹部が形成されこの凹部内に前記水素化マグネシウム粒子と常温で固体のカルボン酸の混合物が収納され、この凹部の開口周縁に水を透過する膜または不織布が貼着されていることを特徴とする飲料用ボトル。

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