JP2014065628A

JP2014065628A - 水素ガス発生部材

Info

Publication number: JP2014065628A
Application number: JP2012211746A
Authority: JP
Inventors: Kasumi Koyama; かすみ小山; Atsuyoshi Murakami; 篤良村上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-04-17

Abstract

【課題】微細粉末状の水素化マグネシウムが付着したシートからなる水素ガス発生部材を提供する。
【解決手段】水素ガス発生部材1はシート２を重ねるかロールすることでブロック状又は筒状に成形され、前記シートの少なくとも一方の表面には水素化マグネシウムの粒子３とこの水素化マグネシウムの粒子の径よりも径が大きいか前記シートの表面からの高さが大きいスペーサ４が接着されている。
【選択図】図４

Description

本発明は飲料水などの水や水溶液と接触することで水素ガスを発生する部材に関する。

水素は体内の活性酸素のうち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、通常の市販され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、積極的に水中での水素ガスを増やす提案がなされている。

特許文献１には、焼成サンゴ、牡蠣殻などの粉末には水素ガスが保持されているので、この水素を水中に溶解させることが提案されている。

特許文献２には、ケース内に金属マグネシウム粒と銀粒を充填し、ケースを小さな穴が形成されたセラミック製とすることで、水と金属マグネシウムとが接触して水中に水素ガスが発生するようにしている。

特許文献３には、水道水に水素化カルシウム（ＣａＨ_２）を接触させることで、３０分以内に溶存水素濃度が０．２ｐｐｍ以上で蒸発残渣が５００ｐｐｍ以下の飲料水が得られることが開示されている。

特許文献４には、水素化マグネシウム（ＭｇＨ_２）の加水分解によって水素ガスを発生させる燃料電池システムが提案されている。

特開２００９−１４２２６１号公報特開２００５−１６１２０９号公報特開２００９−１２６７３６号公報特開２００９−２３４８２９号公報

上述した特許文献１にあっては、焼成サンゴや牡蠣殻の粉末には極めて微量の水素ガスが保持されているが、水中の水素ガス濃度に影響を与えるほどのものではない。

特許文献２に開示される金属マグネシウムは水と接触することで水素ガスを発生するが、反応速度が極めて遅く、実用に供することができない。

特許文献３に開示される水素化カルシウムは、水と接触することで発熱とともに急激に水素ガスを発生する。しかしながら、水素化カルシウム自体危険物に指定されており、反応物である水酸化カルシウム（消石灰）は目に入ると失明のおそれがあり、また、比較的溶解度が高く食品添加剤としては認知されていない。

特許文献４に開示される水素化マグネシウムも金属マグネシウムと同様に反応速度が遅く、従来は実用に供することができなかった。しかし最近では、水素化マグネシウムを１μｍ以下の微粉末にすることで反応速度が速まる知見が得られている。

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）は危険物ではないが整腸剤（下剤）として作用する。このため、大量に摂取することは好ましくない。しかしながら、水素化マグネシウムを微粉末にすると反応性生物（水酸化マグネシウム）の径も小さくなり、水を掻き回したり少しコップを動かすだけで水中で舞ってしまう。このため、水として飲む場合には水酸化マグネシウム及び未反応の水素化マグネシウムも同時に摂取してしまう。

上記課題を解決するため本発明に係る水素ガス発生部材は、シートを重ねるかロールすることでブロック状又は筒状に成形され、前記シートの少なくとも一方の表面には水素化マグネシウムの粒子とこの水素化マグネシウムの粒子の径よりも径が大きいか前記シートの表面からの高さが大きいスペーサが接着された構成とした。前記シートには、ガラス繊維や樹脂繊維からなる不織布も含まれる。

接触する水または水溶液としては、飲料水の他に、食用酢、レモン水、グレープフルーツジュースなどが挙げられ、特に飲料水の場合には反応が遅いため、シートの表面に水素化マグネシウム粒子の他に常温で固体のカルボン酸の粒子を保持して反応を早めることが好ましい。
常温で固体のカルボン酸としては、氷酢酸の融点は１６．７℃であるので、好ましくなく、融点が１５３℃付近の無水クエン酸や結晶クエン酸が好ましい。

水素化マグネシウムの微粉末は酢酸やクエン酸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。
しかしながら、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、水素化マグネシウムは仮に未反応でもシートに付着したままで、飲料として飲んでも体内に入ることがない。

また、本発明に係る水素ガス発生部材は、これを構成するシートの表面に、水素化マグネシウムや無水クエン酸或いは結晶クエン酸の粒子の他に、これらよりも大きな径または高さのスペーサを接着しているので、シートを重ねた場合や巻いた場合にシート間に飲料が通る隙間が十分に形成され、発生した水素ガスが短時間のうちに飲料中に拡散する。

また本発明に係る水素ガス発生部材を利用した飲料用容器やストローは外観的には従来の容器と変わらないため、飲料用容器の場合は自動販売機で販売することができ、ストローの場合は紙パック容器に取付けて販売できる。

本発明に係る水素ガス発生部材をシートをロールすることで形成した図本発明に係る水素ガス発生部材をシートを重ね合わせることで形成した図本発明に係る水素ガス発生部材を構成するシートの要部拡大図本発明に係る水素ガス発生を構成するシート間の拡大図別実施例を示す図３と同様の図別実施例を示す図３と同様の図本発明に係る水素ガス発生部材を応用した飲料用容器の断面図同飲料用容器の水素が発生している状態を示す断面図本発明に係る水素発生シートを応用したストローの全体図

以下に本発明の実施例を説明する。
図１及び図３に示すように、水素ガス発生部材１は樹脂などからなるシート２の表面に水素化マグネシウムの粒子３とこれよりも径の大きなスペーサ粒子４が接着され、このシート２をロールすることで筒状をなすように成形されている。接着剤としては有機バインダー及び無機バインダーのいずれでもよく、接着剤を薄く塗布したシート２の表面に水素化マグネシウムの粒子３とスペーサ粒子４を噴霧することで接着する。噴霧の順序としては同時、または先に径の大きなスペーサ粒子４を噴霧し次に径の小さな水素化マグネシウムの粒子３を噴霧する。

前記スペーサ粒子４としては樹脂やガラスなどの材料からなるものを用いる。このスペーサ粒子４は図４に示すようにシート２間に飲料が通過する空間を確保すると共に飲料と水素化マグネシウムの粒子３との接触を効果的に行わせるものであるので、例えば、スペーサ粒子４を水素化マグネシウムで構成してもよく、スペーサ粒子４の代わりに図６に示す繊維状或いはロッド状のスペーサ片５を用いてもよい。

図２に示す水素ガス発生部材１はシート２をロールしないで重ねてブロック状に成形したものであり、この実施例にあってもシート２の表面には水素化マグネシウムの粒子３とこれよりも径の大きなスペーサ粒子４またはスペーサ片５が接着されている。

図５に示すシート２には、水素化マグネシウム粒子３及びスペーサ粒子４の他に無水クエン酸（結晶クエン酸）粒子６が接着されている。無水クエン酸（結晶クエン酸）粒子６は水に溶解してクエン酸となり、このクエン酸が介在することで水素化マグネシウムと水との反応が大幅に早くなる。尚、図示例にあっては無水クエン酸（結晶クエン酸）粒子６の径もスペーサ粒子４の径よりも小さい。また無水クエン酸（結晶クエン酸）粒子６の径を大きくすれば、これがスペーサ粒子４になる。

図７及び図８は本発明にかかる水素発生シートを飲料用容器に適用した例を示している。
飲料用容器１０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１１が取り付けられている。キャップ１１の裏面天井部に本発明の水素ガス発生部材１が接着されている。

水素ガス発生部材１は非透水性シール１２で被覆され、この非透水性シール１２の周縁部をキャップ１１の裏面天井部に接着剤で接着している。尚、水素ガス発生部材１と非透水性シール１２とは接着されていない。したがって、非透水性シール１２の一端から伸びる剥離片１３を指などで摘んで非透水性シール１２を引き剥がした場合でも水素ガス発生部材１は裏面天井部３に接着されたままである。

飲料用容器１０内に水素ガスを発生させるには、まず、キャップ１１をボトルから外し、剥離片１３を指などで摘んでキャップ１１の裏面天井部に接着されている非透水性シール１２を剥離する。次いで、図８に示すように、非透水性シール１２が剥離されたキャップ１１を容器１０に再び締め付け上下反転すると、飲料と水素ガス発生部材１とが接触し水素ガスを発生する。

図９は本発明にかかる水素ガス発生部材をストローに適用した例を示している。ストロー２０は上端から約１／４の箇所に伸縮且つ折り曲げ可能な蛇腹部２１が形成され、下部の内部に本発明の水素ガス発生部材１を差し込んでいる。

この場合、水素ガス発生部材１の形状を円柱状とすると、略同じ径の円形のストロー２０には挿入し難にくく逆に径を異ならせると抜け落ちてしまうので、三角柱や四角柱などの非円形にすることが望ましい。

このストロー２０は先端を飲料に漬けると、水素ガス発生部材１の水素化マグネシウムが飲料と反応して水素ガスを発生するので、飲料を吸引すると、微細な水素ガスの気泡を含む水が体内に取り込まれる。

本発明に係る水素ガス発生部材は実施例で説明した自動販売機で販売されるアルミニムウム容器、ＰＥＴボトル、ストローなどに一体的に組み込まれたものに限らず、飲料用以外にも単品で使用することができる。

１…水素ガス発生部材、２…シート、３…水素化マグネシウム粒子、４…スペーサ粒子、５…スペーサ片、６…無水クエン酸（結晶クエン酸）粒子、１０…容器、１１…キャップ、１２…非透水性シート、１３…剥離片。

Claims

水または水溶液と接触することで水素ガスを発生する水素ガス発生部材であって、この水素ガス発生部材はシートを重ねるかロールすることでブロック状又は筒状に成形され、前記シートの少なくとも一方の表面には水素化マグネシウムの粒子とこの水素化マグネシウムの粒子の径よりも径が大きいか前記シートの表面からの高さが大きいスペーサが接着されていることを特徴とする水素ガス発生部材。
請求項１に記載の水素ガス発生部材において、前記水は飲料水であり、また前記シートの表面には水素化マグネシウムの粒子の他に常温で固体のカルボン酸の粒子が保持されていることを特徴とする水素ガス発生部材。