JP3715300B2 - 超微粒子貴金属分散水を含む化粧水及びその製造 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、超微粒子貴金属を微分散した高機能水よりなる化粧水並びにそれを製造する方法及びにその装置、さらには、超微粒子貴金属を分散した高機能水を水成分として含有する化粧料に関する。
背景技術
貴金属は、優れた光沢を有し,耐食性にも優れているため、指輪、ネックレス、腕輪、イヤリング等の身体装飾品として広く用いられており、その耐食性や熱伝導性等の物性を利用して、工業的には電極や電気部品の接点材料等の、電気、電子関連分野やエネルギー関連分野、さらには眼鏡フレーム、時計の外装などの日用品分野で多用されており、利用分野はますます拡大する方向にある。
従来、貴金属、例えば銀では、その抗菌特性を利用した水浄化用フィルター（特開平７−３０３８０９号公報、特開平７−１９５０８６号公報）、抗菌・防カビ性複合微粒子分散液（特開平７−３０４６１６号公報）、導電性を利用して、布や皮革製品の帯電を防止する静電防止性加工用組成物（特開平１１−１７２１５４号公報）などがあり、ルテニウム、イリジウム又はロジウムの酸化物粒子を用いた日射遮蔽用塗布液（特開平９−３０２２８４号公報）がある。
さらに、貴金属を利用した化粧料もいくつか提案されている（特開昭６１−３０５１１号公報、特開昭６３−９６１１２号公報、特開２００１−１２２７２３公報）。
しかしながら、上記特開昭６１−３０５１１号公報、特開昭６３−９６１１２号公報に記載の化粧料における貴金属の使用は、その装飾効果を利用した顔料としての添加であって、貴金属を機能水などの製造時に活用した技術ではなく、わずかに上記特開２００１−１２２７２３公報に、水性基剤中に白金コロイドを分散させ、高濃度、高活性の白金コロイドの有する電気二重層機能を皮膚に作用させることにより、皮膚を保護し、角質層の活性化を図る化粧料が提案されているが、これは、水中の白金イオンを化学的に還元して白金コロイド分散させるもので、高圧水中で貴金属を酸素と水素の混合ガスの燃焼熱で溶融し、貴金属の超微粒子が水中に分散した高機能水を化粧水に使用した技術は存在しない。
発明の開示
本発明では、この貴金属の無限とも言える生理活性材料、食品材料又は医療品などへの有用性、特に化粧水などの分野への活用を目指したものである。
本発明は、高圧水中で貴金属を水素と酸素の燃焼ガスで溶融することにより、溶融貴金属が高圧水と衝突して超微粒子貴金属が生成し、これが微分散した状態で含まれる高機能水を化粧水として使用することを課題とするものである。また、上記化粧水を製造する方法及びその装置、さらには上記化粧水を皮膚に作用させる有効成分として含む化粧料を提供することを課題とする。
なお、本発明において、貴金属とは、金、銀、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムから選ばれる１種の金属及びその合金であり、「貴金属微分散水」とは、超微粒子貴金属を水中に微分散した状態で、極少量の貴金属が溶解した状態で含まれる水をいう。
本発明の基本的特徴は、次の（１）〜（６）に示される。
（１）水中に超微粒子貴金属が分散した貴金属分散水よりなることを特徴とする化粧料
（２）高圧水中で酸素と水素の混合ガスを燃焼させ、その燃焼ガスで貴金属を溶融して、水中に超微粒子貴金属を微分散させることを特徴とする水中に超微粒子貴金属が分散してなる化粧水の製造方法。
（３）高圧水収容タンク、酸素と水素の混合ガス噴射ノズル、貴金属棒、点火装置及び燃焼室を備えた耐圧容器より構成されることを特徴とする化粧水を製造する装置。
（４）酸素と水素の混合ガスを製造するための水電気分解装置を付設した請求項３記載の化粧水を製造する装置。
（５）水中に超微粒子貴金属が分散した貴金属分散水を水成分として含有することを特徴とする化粧料。
（６）クリーム状の石鹸、薬剤を含有する化粧水、乳液、クリーム、シャンプー、リンス、ヘアートニック、ヘアクリームより選ばれた上記（５）の化粧料。
ここで、本発明の水中に超微粒子貴金属が分散した貴金属分散水よりなる化粧水とは、上記貴金属超微粒子の微分散水を主成分とし、必要に応じて着色料や着香料等を加えたもので、基礎化粧水等の化粧水である。また、化粧料とは、皮膚や頭髪に作用させる薬剤を分散させて、水溶液、乳液又はクリームとした化粧料であって、その際、通常用いられる精製水に代えて水中に超微粒子貴金属が微分散した貴金属分散水を用いたもので、クリーム状の石鹸、薬剤を含有する化粧水、乳液、クリーム、シャンプー、リンス、ヘアートニック、ヘアクリーム、養毛・育毛剤等が挙げられる。
通常、貴金属の微粒子が単に分散した水分散液又は混合液では、貴金属分が短時間のうちに沈殿分離を起すが、本発明の貴金属微分散水の最も重要な特徴は、燃焼熱で溶融した貴金属が溶解後に高圧水中に分散した超微粒子状態で水中に含まれるもので、このような微分散水は、長期間保存しても沈殿などの分離を起さず、安定した状態を保持する。このように本発明の貴金属微分散水は、水分子と超微粒子貴金属とが相関作用して、生理活性作用を有する化粧水や化粧料として従来技術からは予期し得ない顕著な効果を発揮する。
一般に、健康な皮膚は、角質層に１０〜２０％の水分が保有され、この水分によりしっとりさを保つものであるが、角質層に含まれる水分が１０％以下になると、皮膚は乾燥して艶を失い、あれ性になり角質細胞が白い粉のようになって剥離したり、ひび割れを起こしたりする。このようなときには、外部から、水分や油分を補いこれを調整してやる必要がある。また、毛髪は、摩擦、日光の熱、又はパーマ剤、カットの不良などの外部刺激や、偏食、ダイエットなどの栄養状態不良から損傷するものであり、このように損傷を受けた毛髪には自己修復力がないため、それ以上の損傷が進行しないように、外部から保護をしてやることが必要である。皮膚や毛髪にとって大切な成分は水と油であるが、このような目的に使用されるのが化粧水であり、トリートメント剤であり、養毛剤である。
皮膚の角質層に含まれている水分は、汗線から分泌されたものや外部から得られたものが保留され、皮脂によって蒸散が抑えられ、しっとりさを保ものであり、毛髪中の水分は、毛髪を構成する毛皮質のなかに取り込まれ、毛髪に潤いとしなやかな風合いや、体の動きにあわせて揺れ動く柔軟性を与える。また、油は毛小皮に油膜を作り、艶と光沢を与えて摩擦を少なくし、毛小皮の損傷を防いでいる。
本発明で得られる貴金属微分散水は、市販の化粧水やトリートメント剤にはみられない、優れた皮膚活性作用とかみそり傷のような微細な傷に対する皮膚の修復作用や毛髪修復効果を備えていることが確認され、損傷された毛髪に対して顕著な修復効果を奏するものである。
また、本発明で得られる上記貴金属微分散水は、上記化粧水や化粧料以外に、運動機能増進クリームなどの健康用品、抗菌剤などの医療品、ＵＶカット製品、健康飲料水、健康増進剤、食品防腐剤、食品鮮度保持剤、害虫忌避剤又は消臭剤などとして活用できるものである。
なお、本発明の超微粒子貴金属が分散した貴金属微分散水が、何故に優れた生理活性の効能を有するかのメカニズムは不明であるけれども、本発明者らはこれら機能の科学的解明をするべく、現在鋭意研究中である。
【図面の簡単な説明】
「図１」
本発明の貴金属微分散水よりなる化粧水製造のフローチャート
「図２」
本発明の貴金属微分散水よりなる化粧水の製造装置
「図３」
本発明の貴金属（金）微分散水の分析試験結果を示す表
符号の説明
１；本発明の貴金属微分散水製造装置
２；貴金属微分散水製造耐圧容器
３；電気分解装置／原料ガス発生装置
５；高圧水収容タンク
６；燃焼室
７；圧力調節弁
８；貴金属微分散水取出し口
９；高圧水
１０；貴金属棒
１１；点火装置
１２；溶融貴金属
１３；供給シリンダー
１４；混合ガス噴出ノズル
１６；水素供給路
１７；酸素供給路
１８；陰極板
１８’；陽極板
１９；仕切板
２０；水
発明を実施するための最良の形態
本発明の貴金属微分散水よりなる化粧料又は貴金属微分散水を水分として含む化粧水は、従来、製造されていない新規の生産物である。また、本発明では、貴金属微分散水製造のための貴金属の溶融に、通常の金属溶解のための慣用手段を使用することなく、酸素と水素の燃焼熱によって溶融した貴金属を、高圧水中に分散させ、超微粒子状態で含む水よりなる化粧料を製造する新しい方法及び装置を開示するものである。
すなわち、本発明者らは、貴金属微分散水よりなる化粧水を効率的かつ経済的に製造することと、それを生理活性用途に供することについて検討した結果、水素と酸素を燃焼させ、その雰囲気中に純粋な貴金属棒を挿入し、加熱することによって貴金属溶融物を、高圧水に衝突させ、水中に超微細粒子貴金属を微分散状態で含ませる方法を着想し、水と貴金属以外の物質を作らないようにするために、水中で水素と酸素を燃焼させるべく、高圧水中で燃焼させる工夫を講じたものである。
本発明の方法では、貴金属を燃焼させるための水素と酸素の量、反応圧力や貴金属の供給量の制御が必要である。また、上記製造方法では、水中に超微粒子貴金属ばかりではなく、若干の貴金属酸化物の微粒子も生成されるので、適宜なろ過システムの使用も必要である。
本発明の貴金属微分散水よりなる化粧料を、上述するように高圧水中で製造する方法及びそれを実施するための装置を図面によって説明する。
図１は、本発明の貴金属微分散水よりなる化粧水製造のフローチャート、図２は、本発明の貴金属微分散水よりなる化粧水の製造装置を示す。
図２における本発明の貴金属微分散水製造装置１は、貴金属溶融物が高圧水中に分散した水の製造のための耐圧容器２、電気分解・原料ガス発生装置３及び貴金属微分散水のろ過装置（図示せず）より構成されている。
本発明の耐圧容器２の基本構造は、高圧水収容タンク５、酸素と水素の混合ガス噴射のズル１４、燃焼室６、及び貴金属棒１０を備えた、超微粒子貴金属が分散した貴金属微分散水を製造する装置である。付設するものとして、原料の水素と酸素を供給するための水の電気分解装置３及び生成された貴金属微分散水のろ過システムより構成されている。
本発明の耐圧容器２は、金属製の、好ましくはスチール製の高圧水収容タンク５からなっており、この高圧水収容タンク５において、電気分解装置３で発生した水素供給路１６と酸素供給路１７から供給された水素と酸素の混合ガスを、噴射ノズル１４から燃焼室６に高圧で吹き出すようにしている。燃焼室６内部に貴金属棒１０が供給シリンダー１３から溶解量に応じて漸次送出されるようになっている。水素と酸素の混合ガスは、点火装置１１により点火され、貴金属の溶融物が高圧水９中に放出される。溶融貴金属は高圧水と衝突して超微粒子状態となり、これらを含む高圧水９は、高圧水収容タンクの底部の取出し口８より外部に取り出し、適宜のろ過装置（図示せず）で順次ろ過される。
このうち、原料ガス発生装置３では、水の電気分解により供給される酸素と水素は全く純粋なガスであり、酸素・水素の混合比が、１：２の理論値の燃料ガスを効率良く供給できるという利点がある。
本発明では、貴金属微分散水製造の原料としての原料ガス発生装置３において、水２０の電気分解によって水素及び酸素を発生させる一例であり、１８及び１８’は、それぞれ陰極板、陽極板を示す。また、原料として水素及び酸素を各収納ボンベより直接的に高圧水収容タンク５内に供給することも可能である。
本装置では、電気分解により発生した水素供給路１６と酸素供給路１７から供給された水素と酸素を、ポンプを介してノズル１４より燃焼室６に噴射して、混合ガスを完全に燃焼し、完全な超高温の燃焼水蒸気ガス状態とする。この燃焼ガス中に純粋な貴金属棒１０を挿入して、加熱、溶融させる。貴金属棒は、溶融量に応じて一定量ずつシリンダー１３内より挿入される。溶融のためには、原料ガスの水素と酸素の混合比が厳格に２対１になるように制御する必要である。また、圧力調節弁７を設けて高圧水収容タンク内の圧力を調整する必要がある。
燃焼室６内で高温に加熱、溶融された溶融貴金属１２は、燃焼室６から高圧水９中に放出され、高圧水と衝突して超微粒子を生成する。この時、貴金属の一部は結晶構造をとるようになるものと考えられる。
このような状態の超微粒子貴金属が水中に生じた結果、疎水性の非常に強い貴金属に微粒子が安定した状態で水中に微分散した状態となっており、仮に凝集剤を使用しても、沈澱することはない。
この装置の操作は、高圧水収容タンク５内に高圧の水素、酸素をポンプを介してノズル１４より噴射し、点火装置１１によって点火して超高温の燃焼水蒸気ガス状態とし、その燃焼ガス中に純粋な貴金属棒１０を順次挿入して溶解させる。
なお、この装置においては、水と超微粒子貴金属以外の物質を発生しないように、高圧水中で純粋に水素と酸素を燃焼させることことが必要である。また、貴金属棒を挿入する位置を、混合ガスが完全に燃焼し、完全な超高温の水蒸気ガスになる領域としなければならない。
本発明の特徴は、上記のようにして製造された貴金属の超微粒子が水中に分散した貴金属微分散水には貴金属酸化物の微粒子が若干含まれているため、適宜、精製して、化粧水又は化粧料、その他の化粧品、健康用品、食品、医薬品、医薬部外品などの原料とするためには、生成した貴金属微分散水を、適宜、ろ過、精製する必要がある。ろ過は、生成した超微粒子貴金属を必要以上に除去しないようにイオン交換や逆浸透膜などの方法を使わず、目的に適した貴金属微分散水を作るために次のようなフィルター装置の使用が好ましい。すなわち、フィルターには中空糸膜が好適であり、高圧水収容タンクより排出された高圧水を順次ろ過を行なうと、貴金属微分散水の特性上及びフィルターの寿命からも好ましく、これにより上記製品用途に適した貴金属微分散水が製造できる。
なお、本発明で得られる貴金属微分散水の成分の確認をおこなったところ、所定量の超微粒子貴金属と、極く微量の貴金属が高圧水の中に含まれることが確認できた。
本発明で得られ貴金属として金を使用したときの微分散水の分析結果を図３に示す。
「実施例」
実施例に基いて本発明の実施態様を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図２に、本発明の製造装置の代表的な実施例が示されており、高圧水収容タンク５、酸素と水素の混合ガス噴射ノズル１４及び原料の金棒１０を備え、溶融金が高圧水と衝突して生成した超微粒子金が分散した、金微分散水よりなる化粧料の製造装置が示される。
高圧水収容タンク５は、金属製の超高圧の耐性を有する耐圧タンクであり、水素供給路１６と酸素供給路１７から供給された水素と酸素の混合ガスの噴射ノズル１４より燃焼室６に噴射し、燃焼室内部部には金棒１０がシリンダー１３より供給されている。高圧水収容タンク５内は、圧力調節弁７で圧力制御することが必要である。混合ガスは点火装置１１により点火され、溶融金１２が高圧水中に放出され、高圧水と衝突して超微粒子金が生成される。金の超微粒子が微分散した金微分散水を取出し口８より外部に取り出す。
この装置の操作は、上述するように高圧水収容タンク５内に、高圧下で水素と酸素を供給して混合ガスをノズル１４から噴射して、点火装置１１によって点火して混合ガスを完全に燃焼し、完全な超高温の燃焼水蒸気ガス状態とする。その燃焼ガス中に金棒１０を挿入し、溶融させる。ノズル内で高温に加熱・溶融された金１２が高圧水中に放出され、高圧水と衝突して金の超微細粒子が生成されるが、この時、金の一部が結晶構造をとり、これに金原子が再配列して球状に近くなり、エネルギー的に安定した状態となるもとの考えられる。
生成した金微分散水では、金の超微粒子が水中に微分散し、活性剤を使わなくても分散した状態になり、取出し口より排出し、適宜、ろ過装置に送る。ろ過装置は、フィルターで５０ミクロン、２５ミクロン、３ミクロン、０．５ミクロン及び０．１ミクロンと順次ろ過することによって、最終的に、所定量の超微粒子金と、極く微量の金の溶解した金微分散水が得られる。
製造タンク内圧を２気圧とし、酸素と水素の混合ガス（１；２）で５Ｌ／秒（３．５気圧）で、金棒の供給量を０．５ｋｇ／２ｈ程度にするのが適当である。
本発明の製造方法によれば、例えば１トンの貴金属微分散水を製造する生産スケールでは、混合ガスのガス圧は３．５気圧程度で、水圧１．５〜２．５気圧程度の高圧水収容タンク内への混合ガスの噴射量毎秒４〜６Ｌ（リットル）程度がよい。このとき、ガス圧力が大きすぎると、装置の構造が破壊される危険があり、圧力が低いと、燃焼室に水が侵入し、加熱、溶融された貴金属がそのまゝ気泡に包まれて水上に発散してしまって、超微粒子の微分散水の生成状態が悪くなる。
金微分散水の基礎化粧水としての使用テスト
成人女１０人のモニターにより、水分に超微粒子金が分散した金微分散水による処理を実施し、その効果と効能を確認した。
前記実施条件で得られた金微分散水よりなる化粧水を使用し、顔に塗布することによりモニターテストをした。
使用条件とモニター結果
１．モニター女性１０人（随時試用）
２．効能例
しっとりした ５人 シワが少なくなった ４人
すべすべになった ８人 シワがのびた ３人
くすみがなくなった ３人
金微分散水の育毛・養毛剤としての使用テスト
上記と同様に得られた金微分散水よりなる化粧料を養毛・育毛剤としてテストした。
成人男女１０人のモニターにより、水に貴金属の超微粒子が分散した貴金属微分散水による毛髪処理を実施し、その効果と効能を確認した。
前記実施条件で得られた貴金属微分散水よりなる養毛・育毛剤を使用し、洗髪、噴霧及び塗布の各条件によりモニターテストした。
試用条件とモニター結果
使用条件：洗面器による洗髪（３リットル／毎回）
：噴霧器による毛髪への吹き付け（１０ｃｃ／回）
：ブラシ使用による毛髪への塗布（１０ｃｃ／回）
１．モニター男女１０人（随時試用）
２．効能例
毛髪のもつれが軽減 ５人
抜け毛が減少した ８人
毛髪の艶がよくなった ７人
毛髪の色が濃くなった １人
毛髪の密度か多くなった ６人
頭の皮膚がすべすべになる ７人
ふけが減少した ７人
上記モニターの結果、本発明で得られる金微分散水は、肌に潤いやすべすべ感等の改善効果を挙げる人が多く、また、毛髪に塗布若しくは噴霧した人の中では、抜け毛の減少、毛髪密度の向上、毛髪の損傷回復、毛髪の性質改善ないしは頭の皮膚のすべすべ向上、ふけの減少などでの改善効果を挙げている人が多いことからみて、本発明の金微分散水よりなる化粧料は、皮膚の性質改善効果や養毛・育毛効果を奏するもので、皮膚活性効果から、シミ取りやシミの発生防止、さらに皮膚の老化の抑制効果が期待でき医療品又は化粧品などとして顕著な効果を発揮することが判った。
上記実施例では、貴金属として金を使用した例を説明したが、他の貴金属においても、金と同様の効果を奏することが確認できた。
また、本発明では、上記貴金属微分散水の効果から、各種化粧料に用いられている精製水に代えて、本発明の貴金属微分散水を水分原料として用いれば、化粧料に含まれている有効成分に加えて、貴金属微分散水の効果も期待でき、高機能の化粧料が得られるものである。
産業上の利用可能性
本発明は、以上説明したように構成されており、新規な貴金属微分散水よりなる化粧水とその製造方法と装置を提供するもので、貴金属の超微粒子が微分散状態で含まれる生理活性機能を有する貴金属微分散水を主成分とする化粧水を高率的に製造できる。また、得られた貴金属微分散水よりなる化粧水は、モニターテストによるしっとり感やすべすべ感などの皮膚に対する水分補給効果、さらには毛髪の損傷治癒効果が確認できた。
また、本発明の高機能水は、各種化粧品の原料、健康飲料水、健康増進剤、食品防腐剤、食品鮮度保持剤、害虫忌避剤又は消臭剤としても有用であり、産業上顕著な効果を奏するものである。

Claims (3)

1. 高圧水収容タンク内に配置された燃焼室内で酸素と水素の混合ガスを燃焼させ、その燃焼ガスで貴金属を溶融して、水中に超微粒子貴金属を微分散させることを特徴とする水中に超微粒子貴金属が微分散してなる化粧水の製造方法。
2. 高圧水収容タンク、酸素と水素の混合ガス噴射ノズル、貴金属棒、点火装置及び燃焼室を備えた耐圧容器より構成されることを特徴とする水中に超微粒子貴金属が微分散してなる化粧水を製造する装置。
3. 酸素と水素の混合ガスを製造するための水電気分解装置を付設した請求項２記載の水中に超微粒子貴金属が微分散してなる化粧水を製造する装置。

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