JP2015143235A - アルカリ還元性ミネラルイオン水を含む化粧品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マイナス水素イオンを放出することができるアルカリ還元性イオン水を含む化粧水およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の化粧水の製造方法は、アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つの金属を含む物質を、常温無酸素還元状態から高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態に処理し、当該処理された物質を水に浸し、前記水を化粧水に混合する工程を含む。好ましくは化粧水の製造方法はさらに、前記処理された水のｐＨを調整するためにｐＨ調整剤を添加する工程を含む。また、前記処理された物質は、マイナス水素イオンを含むアルカリ還元性イオン水である。【選択図】 図１

Description

本発明は、アルカリ還元性ミネラルイオン水を含む化粧品およびその製造方法に関する。

一般に、地球上の生物が生命を維持するのに必要なエネルギーは、呼吸鎖を通して捕獲している。呼吸鎖は、細胞内のミトコンドリアと呼ばれる細胞内器官の内膜に埋め込まれた状態で存在している。その呼吸鎖の中では、Ｈ_２＋１／２Ｏ_２→Ｈ_２Ｏの反応によって生じるエネルギーの大半を、ＡＤＰ＋Ｐｉ→ＡＴＰの反応によって示される高エネルギー燐酸結合という化学結合エネルギーとして貯蔵する。マイナス水素イオン（Ｈ⁻）は、ミトコンドリアの内膜の呼吸鎖の中に、ＮＡＤＨという中間電子伝達体のＮＡＦ^＋と結合した形で存在している。中間電子伝達体（ＮＡＤ^＋）と結合した形のＮＡＤＨ分子には、水素原子ではなく、ヒドリドイオン、すなわちマイナス水素イオン（Ｈ⁻）である。

人体内に活性酸素が生じると、活性酸素は、細胞を傷つけたり、必要以上に体内脂質を酸化させ、これらが原因となって、健康が阻害されたり、老化が促進されることが指摘されている。マイナス水素イオンは、非常に活性が強く、これを外部から体内に取り入れることができれば、体内で発生された活性酸素を効果的に消滅させることができ、人体の健康維持や老化防止を図ることが可能となる。

本発明者は、特許文献１に示すように、強還元特性を有する磁性セラミックボールの製造方法を開示している。この製造方法は、ゼオライト４８％、陶磁器用粘土３３％、サンゴカルシウム３％、Ｆｅ₂Ｏ₃１６％を基本配合とした材料に水を加えて粘土ボールを成形し、２〜３日自然乾燥する第１工程と、その後大気中で９５０℃の条件で８時間焼成する第２工程と、この酸化焼成したセラミックボールを窒素ガスと水素ガスを９０：１０の割合で混合した気体中で９５０℃、１２時間還元焼成する第３工程と、この得られたセラミックボールに２Ｔガウスの磁石を５秒間の間隙で５回照射処理して磁力を付勢させる第４工程を有する。この方法によって製造されたセラミックボールを水中に投入すると、セラミックボール内またはその近傍で電気分解が発生し、水素原子の単分子化（プロチウム化）が起こり、セラミックボールのＮ極から水素の気泡が生じる。

マイナス水素イオンを含む水、またはマイナス水素イオンを発生する食物を体内に摂取することができれば、マイナス水素イオンの解離によって生じた電子によって活性酸素を人体に優しい酸素または善玉酸素に変換することができる。そこで特許文献２は、食べるマイナス水素イオンの製造方法を開示している。これによれば、サンゴカルシウムと小麦粉の混合物を成形し、酸化焼成と還元焼成を行い、水素原子の単分子化（プロチウム化）を誘導出来る水素化カルシウムを作成し、この焼成体を粉末として製錠するかカプセルとし、体内の細胞中の水分をマイナス水素イオン（Ｈ⁻）化させるものである。

特許４２１８９３９号 特開２００５−２４５２６５号

上特許文献２は、サンゴカルシウムを主成分とする物質により人体内にマイナス水素イオンを放出可能にするものであるが、この製造方法は、サンゴカルシウムに限定されるものである。従って、さらなる他の物質においてもマイナス水素イオンを生成することができれば、マイナス水素イオンの用途を広汎なものにすることができる。

本発明は、このような課題を解決するものであり、マイナス水素イオンを放出することができるアルカリ還元性イオン水を含む化粧水または清涼飲料水およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意研究を行った結果、水素吸蔵金属においても同様にマイナス水素イオンを発生させることができることを見出した。例えば、セラミックボールやサンゴカルシウムの製造において、常温無酸素還元状態から、高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態に戻る工程中に、炉の雰囲気中に含まれる水素ガスＨ_２は、Ｈ_２⇔Ｈ^＋＋Ｈ⁻のようにプラズマ化し、素材中の粘土の中に含まれる珪素が溶けてセラミック化する。サンゴカルシウム粉末中に含まれるＣａＣＯ_３は、ＣａＣＯ_３→ＣａＯ→ＣａＨ_２と変化し、カルシウムの水素化物（水素吸蔵カルシウム＝水素化金属の一種）ができると考えられる。従って、サンゴカルシウム粉末中に含まれるその他の金属、例えば、元素周期律表上に示されているアルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族そして第１４族の金属も水素化金属に変化すると考えられる。水素化金属が水に浸されたとき、水素化金属の表面でプロチウム化が起こると考えられる。図１は、水素のプロチウム化の模式図であり、Ｈ_２⇔２Ｈ^０、Ｈ^＋⇔Ｈ^０、Ｈ_２⇔２Ｈ⁻、Ｈ^＋⇔Ｈ⁻の如く水素原子における荷電変換が起こると考えられる。

水素工学の分野では、Ｈ⁻⇔Ｈ^＋⇔２ｅ⁻の物理化学反応が実験的に確かめられており、特許文献１に開示されるセラミックボールが水に浸されたとき、セラミックボールの中にできた水素化金属の表面では水素のプロチウム化が起こっていることは確実である。よって、セラミックボール内に存在する水素化金属の構造表面上で、水素のプロチウム化が起こり、Ｈ^＋⇔Ｈ^０⇔Ｈ⁻が起こり、セラミックボールが極性を有するため、極性の表面で水素ガスが発生し、セラミックボールを通過した水には、マイナス水素イオン（Ｈ⁻）が含まれている。

しかしながら、Ｈ⁻が、常温の酸素存在下で、長時間、安定して存在し得るか否かは別問題である。図２は、原水（仙台市水道水）のｐＨとＯＲＰ（酸素還元電位）の経時的変化を示し、図３は、２００ｍｌの原水に５ｇのセラミックボールを浸した時のｐＨとＯＲＰの経時的変化を示している。図２、図３の縦軸はｐＨとＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は時間（ｈ）である。図２に示すように、原水のｐＨは７よりも幾分大きい状態を継続し、ＯＲＰもほぼ同様に一定である。他方、図３では、セラミックボールを水に浸すとき、セラミックボールが周囲の水のｐＨをｐＨ１１弱にコントロールし、そしてＯＲＰを−２６０ｍＶにコントロールし、長時間にわたって一定に保たせる働きをすることが明らかである。従って、少なくともセラミックボールを水に浸したときには、その周囲の水（条件付け水）は、原水（水道水）とは全く異なる水質に変化しており、この条件が作り出されるとき、常温、有酸素状態のアルカリ性還元ミネラルイオン水の中で、マイナス水素イオン（Ｈ⁻）がイオンとして常時間安定して存在することができる系が存在し得ることを示している。

図３Ａは、２００ｍｌの原水に５分間水素ガスを吹き込んだ時のｐＨとＯＲＰの経時的変化を示し、図３Ｂは、条件付け水に水素ガスを５分間吹き込んだとき、図３Ｃは、条件付け水に水素ガス５分間を２回吹き込んだとき、図３Ｄは、条件付け水に水素ガス５分間を３回吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示している。図３Ａから明らかなように、原水に水素ガスを吹き込めば、それに同期して一時的にＯＲＰは下がるが、その後もとのＯＲＰに戻る。つまり、原水に水素ガスを吹き込んでも、還元力は長時間維持されないことがわかる。他方、図３Ｂないし図３Ｄから、条件付け水に水素ガスを吹き込めば、それに同期してＯＲＰは下がるが、その後もＯＲＰは、負の電位を維持し、すなわち、マイナス水素イオン（Ｈ⁻）がイオンとして安定して存在していることが確認できる。

上記のように条件付けされたアルカリ還元性のミネラルイオン水の中で、プロチウム化した水素は、Ｈ^０ _２⇔Ｈ^＋＋Ｈ⁻のような状態になっていると考えられるので、このような水の中のＨ^＋とＨ⁻は、何時でも自由自在に水素分子Ｈ^０ _２になり得る。そのような水に、空気または酸素ガスを吹き込むと、Ｈ^０ _２⇔Ｈ^＋＋Ｈ⁻の反応を起こさせることができ、溶存酸素ゼロの状態から、Ｈ^０ _２、すなわち水素ガスを放出させることができる。勿論、このとき、ＯＲＰは、放出されたＨ^０ _２の量に比例して上昇することが明らかである。

図４Ａは、条件付け水に酸素ガス（Ｏ_２）を５分間吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示し、図５Ａは、条件付け水に酸素ガスを５分間吹き込んだときの溶存水素量とＯＲＰの経時的変化を示し、図４Ｂは、原水（水道水）に酸素ガス（Ｏ_２）を５分間吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示し、図５Ｂは、原水（水道水）に酸素ガスを５分間吹き込んだときの溶存水素量とＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。

図４Ａに示すように、酸素ガスを吹き込むと、これに同期してＯＲＰが幾分だけ増加する。また、図５Ａに示すように、溶存水素量がゼロの状態からＨ^０ _２が放出されることを実験的に確かめることができる。原水に酸素ガスを吹き込んだ場合には、図４Ｂに示すように、ＯＲＰが下がり、ｐＨが幾分大きくなり、また図５Ｂに示すように、水素ガスが放出される。こうした事実は、水素化金属を含むセラミックボールで誘導できる条件付け水の中には、イオンの形で水素ガスを溶解貯蔵可能であることを示すものである。

図６は、条件付け水に酸素ガス（Ｏ_２）を６０分間吹き込んだ場合のｐＨとＯＲＰの経時的変化を示し、図７は、条件付け水に酸素ガス（Ｏ_２）を６０分間吹き込んだときの溶存水素量の経時的変化を示すグラフである。図６からも明らかなように、酸素ガスを吹き込めば、それに同期するようにＯＲＰが上昇するが、ｐＨには急激な変化はみられない。他方、図７からは、酸素ガスの吹き込みにより溶存水素量が徐々に増加していることがわかる。こうした事実は、酸素存在下の、常温、中性付近のｐＨ条件で、マイナス水素イオン（Ｈ⁻）が安定状態に長時間維持することができる系が存在していることを示している。

図８は、牛乳より調整されたｐＨ調整物を添加した場合の条件付け水のｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。図８の結果から、条件付けされた水は、ｐＨ調整剤を適量溶解することにより、ＯＲＰを変更することなく容易に所望のｐＨ条件を調整することが可能であることを示している。

本発明に係る化粧水は、水素化金属を含む物質により処理されたアルカリ還元性ミネラルイオン水を含むものである。好ましくは前記水素化金属は、アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つである。また、前記アルカリ還元ミネラルイオン水は、マイナス水素イオンを含む。さらに前記化粧水は、ｐＨ調整剤を含むことができる。

本発明に係る清涼飲料水は、水素化金属を含む物質により処理されたアルカリ還元性ミネラルイオン水を含むものである。そして、水素化金属は、アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つであり、アルカリ還元ミネラルイオン水は、マイナス水素イオンを含んでいる。

本発明に係る化粧水の製造方法は、アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つの金属を含む物質を、常温無酸素還元状態から高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態に処理し、当該処理された物質を水に浸し、前記水を化粧水に混合する工程を含む。化粧水の製造方法はさらに、前記処理された水のｐＨを調整するためにｐＨ調整剤を添加する工程を含むことができる。また、前記処理された物質は、マイナス水素イオンを含むアルカリ還元性イオン水である。

本発明によれば、アルカリ還元性ミネラルイオン水の化粧水を人体の肌に用いることで皮膚の細胞の老化や酸化を防止することができる。さらにそのような清涼飲料水を体内に取り込むことで、体内の活性酸素を効果的に低減させ、体内脂質の酸化を防止し、老化を予防することができ、健康維持を図ることができる。

水素のプロチウム化の模式図である。 原水（水道水）のｐＨと酸素還元電位（ＯＲＰ）の経時的変化を示すグラフである。 セラミックボールで条件付けされた水のｐＨと酸化還元電位（ＯＲＰ）の経時的変化を示すグラフである。 ２００ｍｌの原水に５分間水素ガスを吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に水素ガスを５分間吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に水素ガス５分を２回吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に水素ガス５分を３回吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に酸素ガスを５分間吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 原水に酸素ガスを５分間吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に酸素ガスを５分間吹き込んだときの溶存水素量とＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 原水に酸素ガスを５分間吹き込んだときの溶存水素量とＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に酸素ガスを６０分間吹き込んだときのｐＨとＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 条件付け水に酸素ガスを６０分間吹き込んだときの溶存水素量とＯＲＰの経時的変化を示すグラフである。 牛乳より調整されたｐＨ調整物を添加したときの条件付け水のｐＨとＯＲＰの経時的変化をグラフである。 アルカリ還元性ミネラルイオン水の製造工程を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の第１の実施例に係る化粧品は、水素化金属により条件付けされたアルカリ還元性イオン水を含むものである。図９は、本実施例におけるアルカリ還元性ミネラルイオン水の製造工程を示す図である。先ず始めに、元素周期律表上に示されているアルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族そして第１４族の金属のいずれか、またはそれらの少なくとも１つの金属を含む物質を用意する（ステップＳ１０１）。次に、物質は、常温無酸素還元状態におかれる（ステップＳ１０２）。例えば、水素ガス、または水素ガスと窒素ガスの混合ガスを含む炉内に物質が置かれる。次に、物質は、高温無酸素還元状態におかれる（ステップＳ１０３）。例えば、上記の炉内の温度を９５０℃またはそれ以上の温度に保ち一定時間、還元焼成する。次に、物質は、再び常温無酸素還元状態におかれる（ステップＳ１０４）。例えば、炉内の温度を２５℃にし一定時間常温で物質を保持する。

常温無酸素還元状態から高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態の処理を行うことで、炉中の水素ガスＨ_２は、Ｈ_２⇔Ｈ^＋＋Ｈ⁻のようにプラズマ化し、水素化金属すなわち水素化吸蔵金属が生成される。この水素化金属が水に浸されたとき、水素化金属の表面でプロチウム化が起こり、マイナス水素イオン（Ｈ⁻）を含むアルカリ還元性イオン水を得ることができる。

こうして得られたアルカリ還元性イオン水は、上記したように、酸素存在下の常温にてマイナス水素イオン（Ｈ⁻）が安定状態に長時間維持することができる系を有している。このアルカリ還元性イオン水を、液状の化粧水に適用することで、皮膚の細胞の酸化を抑制し、老化を防止する効能を期待することができる。化粧水は、一般に、皮膚を保湿し、整え、滑らかにする効用があり、そのための種々の成分を含んでいる。化粧水は、例えば、水、エタノール、ヒアルロン酸、褐藻エキス、クエン酸などの物質を含んで構成されている。本実施例により生成されたアルカリ還元性ミネラルイオン水を化粧水に添加したり、あるいは化粧水の水の全体を本実施例のアルカリ還元性ミネラルイオン水に置換することができる。但し、上記の化粧水の構成は、一例であり、他の構成を有するものであってもよい。

さらに本実施例に係る化粧水は、ｐＨ調整剤を含むことができる。アルカリ還元性イオン水は、上記したようにｐＨ調整剤を添加することで所望のｐＨを得ることができる一方、ＯＲＰの還元力を保持することができる。例えば、ｐＨ調整剤を添加することで、ほぼ中性でありながら還元力のある化粧水を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例では、セラミックボールを用いてアルカリ還元性ミネラルイオン水を生成し、これを化粧水に利用する。セラミンクボールは、例えば、珪素、陶磁器用粘土、カルシウム、酸化鉄を基本配合した材料に水を加えて粘土ボールを成形し、大気中で約９５０度の条件で焼成する。焼成したセラミックボールは、常温無酸素還元状態から高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態の処理を行う。この処理は、例えば、水素ガス雰囲気中で約９５０℃で一定時間焼成し、常温に戻すものである。

こうして得られたセラミックボールは、カルシウムの水素化金属を含有し、セラミックボールが水に浸されたとき、カルシウムの表面でプロチウム化が起こり、マイナス水素イオン（Ｈ⁻）を含むアルカリ還元性イオン水を得ることができる。セラミックボールは、カルシウム以外の他のアルカリ金属、アルカリ土類金属、第１３族そして第１４族の金属を種々の組合せで包含するものであってもよい。

次に、本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例は、サンゴカルシウムまたは炭酸カルシウム、シリカおよび小麦粉を原料として水を加えて混練、乾燥された乾燥成形体を、酸化焼成した後、常温無酸素還元状態から高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態の処理を行う。この処理は、例えば、窒素ガスと水素ガスの還元炉で約６５０℃で一定時間還元焼成し、常温に戻すものである。

こうして得られたサンゴカルシウムを水に浸すことでアルカリ還元性ミネラルイオン水を得ることができ、これを化粧水に添加しまたは置換することで、肌に優しい化粧水を得ることができる。

上記実施例では、アルカリ還元性ミネラルイオン水を化粧水に適用する例を示したが、さらに、このようなイオン水は、清涼飲料水に適用することも可能である。アルカリ還元性ミネラルイオン水に含まれるマイナス水素イオンは、長時間安定した状態を維持することが可能であるため、清涼飲料水として体内に取り込まれた場合には、体内の活性酸素を効果的に低減させ、細胞の損傷や老化を防止することが期待できる。さらに、水素化金属を浸した水は、上記したように水素貯蔵体としての機能を有し、酸素ガス等を吹き込むことで水素ガスを発赤させる機能を有するものであり、水素電池や他の用途への可能性を期待することができる。

本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Claims (9)

1. 水素化金属を含む物質により処理されたアルカリ還元性ミネラルイオン水を含む化粧水。
2. 前記水素化金属は、アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つである、請求項１に記載の化粧水。
3. 前記アルカリ還元ミネラルイオン水は、マイナス水素イオンを含む、請求項１に記載の化粧水。
4. 前記化粧水は、ｐＨ調整剤を含む、請求項１ないし３いずれか１つに記載の化粧水。
5. 水素化金属を含む物質により処理されたアルカリ還元性ミネラルイオン水を含む清涼飲料水。
6. 前記水素化金属は、アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つであり、前記アルカリ還元ミネラルイオン水は、マイナス水素イオンを含む、請求項５に記載の清涼飲料水。
7. アルカリ金属、アルカリ土金属、第１３族および第１４族の金属の少なくとも１つの金属を含む物質を、常温無酸素還元状態から高温無酸素還元状態を経て常温無酸素還元状態に処理し、
   当該処理された物質を水に浸し、
   前記水を化粧水に混合する工程を含む、
   化粧水の製造方法。
8. 化粧水の製造方法はさらに、前記処理された水のｐＨを調整するためにｐＨ調整剤を添加する工程を含む、請求項７に記載の製造方法。
9. 前記処理された物質は、マイナス水素イオンを含むアルカリ還元性イオン水である、請求項７に記載の製造方法。
   

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