JP6837956B2 - 水素発生シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、水分を与えることで水素を発生することができる水素発生シート及びその製造方法に関するものである。

水素が水に溶解することで、水のＯＲＰ（酸化還元電位）を下げ、還元系になることは公知である。このＯＲＰを測定することで、それらの水が老化や様々な人体の悪影響を与える要因となる活性酸素の存在、すなわち酸化系なのか、それともそれら活性酸素を消去する還元系の水なのか評価可能となる。それ故、水素はＯＲＰを高め且つ強力な酸化力を有する活性酸素やフリーラジカルの解消に有効となる。具体的には、水素は、皮膚や毛髪のＯＲＰを下げる還元系の働きにより、それら酸化の大きな原因となる紫外線のダメージを抑制し、皮膚柔軟性や弾力性を向上させ、毛髪の滑らかさや艶の向上に有効である。

しかし、水素は、常温下では気体の存在であり体積が非常に大きい。このため、化粧水や飲料水に溶解しても不安定であり、すぐに空気中に蒸散してしまう。また、ペットボトルをはじめとしたプラスチック系容器に水素を密封したとしても、水素分子は非常に小さいため、容器を構成する分子間の隙間から外気中に拡散してしまう。すなわち、水素を保存しておくことは困難である。

このような水素を保存して還元処理剤として活用しようとする技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、風呂の湯、化粧液、飲用水に対し、使用直前に手軽に水素を溶解させてその酸化還元電位を下げることにより、皮膚や毛髪の保水力を高め、外観を改善するとともに、心身をリラックスさせ酸化ストレスへの抵抗性を高めることを目的としている。

しかしながら、特許文献１では湿潤防止容器を必須とし、このような容器なしで安定して水素を保持することについての記載はない。

特開２０１０−２７５５１０号公報

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、水素を安定して保持でき、保持された水素にて種々の美容効果を得ることができる水素発生シート及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、不織布からなるシート本体と、該シート本体の表面に配されている水素化ホウ素ナトリウムと、該水素化ホウ素ナトリウムを前記シート本体に接着させている接着剤とを備えたことを特徴とする水素発生シートを提供する。

また、本発明では、イソプロパノールを含む溶媒又はアルカリ溶液からなる溶媒に対して水素化ホウ素ナトリウムを混入する混入工程と、接着剤を添加して溶液を形成する接着剤添加工程と、前記溶液を不織布からなるシート本体に接触させて前記シート本体表面に前記水素化ホウ素ナトリウムを接着させるシート形成工程とを備えたことを特徴とする水素発生シートの製造方法を提供する。

好ましくは、前記シート形成工程は、前記溶液をインキとしたグラビア印刷によって前記水素化ホウ素ナトリウムを前記シート本体表面に転写する。

好ましくは、前記混入工程の後、ｐＨ調整剤を添加して前記溶液のｐＨを調整するｐＨ調整工程をさらに備えた。

本発明によれば、微粉末状の水素化ホウ素ナトリウムがポリビニルピロリドンを含む接着剤を介してシート本体に接着されている。接着剤にポリビニルピロリドンが含まれていることにより、水素化ホウ素ナトリウムが安定してシート本体に接着されることを確認している。このようにシート本体表面に安定して接着された水素化ホウ素ナトリウムは、水と反応することで水素を発生する。すなわち、水素化ホウ素ナトリウムが水素発生剤となって容易に水素を発生させることができるシートを得ることができるので、水素を手軽に皮膚や毛髪表面で発生させることにより、効率よく皮膚表面や毛髪に水素を供給することができる。さらに皮膚や毛髪の表面のＯＲＰを低下させより還元系にすると同時に、経皮吸収が可能となる。したがって、美容効果を高める素材として、持ち運びに便利で使用方法も簡便な水素発生シートを得ることができる。

また、本発明では、混入工程と接着剤添加工程とシート形成工程とで容易に水素発生シートを製造することができる。製造された水素発生シートの効果は上述したとおりである。

また、シート形成工程にて、溶液をインキとしてグラビア印刷を用いてシート本体上に転写することで、水素化ホウ素ナトリウムを均一にシート本体上に配することができる。これにより、水素発生シートを使用する際にシート本体から均一に水素を発生させることができる。

また、混入工程の後、ｐＨ調整工程を行うことで、溶液のｐＨを皮膚等に影響が少ないｐＨに調整できる。さらには、水素化ホウ素ナトリウムが分解し水素を発生しないようなｐＨに調整することもできる。このため、水素化ホウ素ナトリウムを長期的に保持させたままとすることができる。

本発明に係る水素発生シートの概略拡大断面図である。 本発明に係る水素発生シートの利用例を示す概略図である。 本発明に係る水素発生シートの製造方法のフローチャートである。

図１に示すように、本発明に係る水素発生シート１は、不織布からなるシート本体２を備えている。シート本体２の表面には、水素化ホウ素化合物の一例としての水素化ホウ素ナトリウム３が配されている。以下では水素化ホウ素ナトリウム３を例にして説明するが、本発明では水素化ホウ素カリウムや水素化ホウ素マグネシウム、水素化ホウ素カルシウム等、水素化ホウ素化合物を用いて適用可能である。水素化ホウ素ナトリウム３は、接着剤４を介してシート本体２に接着されている。接着剤４には、例えばポリビニルピロリドンが成分として含まれている。接着剤４としては、水素化ホウ素ナトリウム３をシート本体２に安定して固着させるものであればどのようなものでもよい。例えば、セルロース系やメチルセルロース系、あるいはカルボキシビニルポリマー等のポリマー類を含む接着剤を利用可能である。なお、シート本体２として不織布にクレイを塗布したものを用い、水素発生シート１としていわゆる水素発生クレイシートを提供してもよい。

水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ_４）は、水又は酸と反応分解することで以下のように水素を発生する。
ＮａＢＨ_４＋２Ｈ_２Ｏ→ＮａＢＯ_２＋４Ｈ_２

すなわち、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ_４）は、水又は酸に反応分解するまでは安定で、水素を発生しない。水素化ホウ素ナトリウム３は微粉末状であり、水素発生シート１は、このような微粉末状の水素化ホウ素ナトリウム３がポリビニルピロリドンを含む接着剤４を介してシート本体２に接着されている。接着剤４にポリビニルピロリドンが含まれていることにより、水素化ホウ素ナトリウム３が安定してシート本体２に接着されることを発明者らは実験等により確認している。換言すれば、ポリビニルピロリドンはバインダとしての役割を担っているともいえる。なお上述したように、接着剤４はポリビニルピロリドン以外の水素化ホウ素ナトリウム３を安定して固着させるものが含まれているものでもよい。

このようにシート本体２の表面に安定して接着された水素化ホウ素ナトリウム３は、上述したように、水と反応することで水素を発生する。すなわち、水素化ホウ素ナトリウム３が水素発生剤となって容易に水素を発生させることができる水素発生シート１を得ることができる。この水素発生シート１を用いて、水素を手軽に皮膚や毛髪表面で発生させることにより、効率よく皮膚表面や毛髪に水素を供給することができる。さらに皮膚や毛髪の表面のＯＲＰの低下や経皮吸収も可能となり体内に有効に水素を取り込むことができる。したがって、美容効果を高める素材として、持ち運びに便利で使用方法も簡便な水素発生シート１を得ることができる。

利用例としては、例えば図２に示すように、人の顔に合うような輪郭とし、目と口の部分を切り取って開口５、６を設け、さらに鼻の部分に切り込み７を設ける。これにより利用者はパックのように顔に水素発生シート１を載せ、霧吹き等で水分をシート１に与えることにより顔表面に水素を供給することができる。本発明に係る水素発生シート１はこのような美容パックに好適に利用できる。さらには、シート１を矩形形状とし、髪の毛の束を挟んで固定し、ここに水分を与えることで毛髪に対しても水素を供給することができる。すなわち、本発明に係る水素発生シート１はこのような毛髪用美容素材としても好適に利用できる。同様の手法で打ち身や捻挫、関節痛や褥瘡の治療にも湿布剤として適用できる。すなわち、本発明に係る水素発生シート１は、水素を供給すべき箇所に貼り付けて水分を与えることで、所望箇所に水素を供給することができるようになる。

本発明に係る水素発生シート１の利用例はこれにとどまらず、いわゆる蒸気を顔に当てる美顔器にも適用できる。例えば美顔器からの蒸気雰囲気中にシート１を配することで、蒸気とともに水素も顔に供給することができる。この使用方法は毛髪や上記のような治療に対しても適用できる。また、シャワーから散水される水の経路途中に水素発生シート１を配してもよい。なお、水素はシート１が温まることで効率よく発生される。

このような水素発生シート１は、以下の製造方法で製造可能である。図３に示すように、まずは混入工程を行う（ステップＳ１）。この混入工程は、イソプロパノールを含む溶媒（例えば無水イソプロパノール）に対して水素化ホウ素ナトリウム３を混入する工程である。これにより、イソプロパノール溶媒中に水素化ホウ素ナトリウム３が溶解された状態となる。次に、接着剤添加工程を行う（ステップＳ２）。この接着剤添加工程は、イソプロパノールを含む接着剤４を添加して溶液を形成する工程である。これにより、溶液は、イソプロパノール溶媒中に水素化ホウ素ナトリウム３と接着剤４とが溶解されたものとなる。上述した混入工程と接着剤添加工程は同時に行ってもよい。なお、上記では溶媒としてイソプロパノールを含むものを例として説明したが、溶媒としてはアルカリ溶液からなる溶媒（例えば水酸化ナトリウム水溶液）でもよい。いずれの溶媒を用いても、水素化ホウ素ナトリウム３は分解を起こさず安定することが確認されている。任意の有機溶媒を使用しても同様である。

そして、シート形成工程を行う（ステップＳ４）。このシート形成工程は、溶液を不織布からなるシート本体２に接触させてシート本体２の表面に水素化ホウ素ナトリウム３を接着させる工程である。これにより、シート本体２の表面には水素化ホウ素ナトリウム３が接着されて安定して保持される。このように、これらの工程で水素発生シート１は容易に製造できる。

なお、水素発生シート１の主な使用対象は人体であることから、混入工程を行った後、その液体のｐＨが強アルカリ性であってそのまま人体に適用できない場合は、ｐＨ調整工程を行ってもよい（ステップＳ３）。このｐＨ調整工程は、ｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する工程であり、人体に悪影響を及ぼさず、さらに水素が発生してしまわないｐＨに調整される。水素化ホウ素ナトリウム中の水素イオンは、アルカリ環境下で安定的に保持されているが、酸性環境下では水素が発生してしまうためである。

ｐＨ調整剤としては有機酸類、特にクエン酸を利用できる。水素化ホウ素ナトリウムを酸性溶液中に混入することを防止するため、ｐＨ調整工程は必ず混入工程の後に行うことを要する。図３では接着剤添加工程の後にｐＨ調整工程を行う例を示したが、接着剤添加工程の前に行ってもよい。具体的には、混入工程で液体のｐＨは８〜１３となるが、ｐＨ調整工程にてクエン酸を加えてｐＨを８〜１０にし、人体にそれほど影響がないようにする。このように、混入工程の後、ｐＨ調整工程を行うことで、溶液のｐＨを皮膚等に影響がないｐＨに調整できる。さらには、水素を安定して保持させるようなｐＨに調整することもできる。このため、水素化ホウ素ナトリウム３を長期的に保持させたままとすることができる。

シート形成工程は、溶液をインキとしたグラビア印刷によって水素化ホウ素ナトリウム３をシート本体２の表面に転写して行われる。このように溶液をインキとしてグラビア印刷を用いてシート本体２上に転写することで、水素化ホウ素ナトリウム３を均一にシート本体２上に配することができる。これにより、水素発生シート１を使用する際にシート本体２から均一に水素を発生させることができる。具体的には、円筒形状の軸板の表面に形成された凹みに溶液を充填し、これをシート本体２に対して押圧することで溶液を転写塗布し、その後乾燥する。このとき、溶媒（溶液）は蒸発される。このグラビア印刷手法を用いることで、水素化ホウ素ナトリウム３は均一にシート本体２に対して塗布される。そのために、軸板に形成される凹みもある程度間隔を存して均一に形成する。なお、水素化ホウ素ナトリウム３をシート本体２に接着するだけであれば、溶液内にシート本体２を浸漬してもよい。

割合としては、溶媒に対し水素化ホウ素ナトリウム３を１％〜５％、接着剤４中のポリビニルピロリドンを２％〜３％、クエン酸を０％〜１０％が好ましい。

なお、発明者らは以下のようにして本発明によりシートから水素を発生したことを確認している。溶媒として無水イソプロパノールを用い、ここに水素化ホウ素ナトリウムを混入して混入工程を行い、さらに無水イソプロパノールを含む接着剤を添加して接着剤添加工程を行った。ｐＨ調整工程にて液体のｐＨを約９とし、シート形成工程にてシート本体に水素化ホウ素ナトリウムを接着させた。その後、蒸留水１ｍＬを添加し、ＯＰＲ値を測定した。結果、ＯＰＲ値はマイナス方向に傾いたので、水素が発生したことを確認した。溶媒中の水素化ホウ素ナトリウム濃度を変えて複数回検証したが、いずれも水素の発生を確認できた。

１：水素発生シート、２：シート本体、３：水素化ホウ素ナトリウム、４：接着剤、５：開口、６：開口、７：切り込み

Claims (4)

1. 不織布からなるシート本体と、
   該シート本体の表面に配されている水素化ホウ素化合物と、
   該水素化ホウ素化合物を前記シート本体に接着させているポリビニルピロリドンを含む接着剤とを備えたことを特徴とする水素発生シート。
2. イソプロパノールを含む溶媒又はアルカリ溶液からなる溶媒に対して水素化ホウ素化合物を混入する混入工程と、
   接着剤を添加して溶液を形成する接着剤添加工程と、
   前記溶液を不織布からなるシート本体に接触させて前記シート本体表面に前記水素化ホウ素化合物を接着させるシート形成工程とを備えたことを特徴とする水素発生シートの製造方法。
3. 前記シート形成工程は、前記溶液をインキとしたグラビア印刷によって前記水素化ホウ素化合物を前記シート本体表面に転写することを特徴とする請求項２に記載の水素発生シートの製造方法。
4. 前記混入工程の後、ｐＨ調整剤を添加して前記溶液のｐＨを調整するｐＨ調整工程をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の水素発生シートの製造方法。

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