(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に水素分子を含む水素水溶液であって、
前記水素水溶液が、吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウムを含み、かつ、前記水素水溶液の溶液粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする水素水溶液。
【請求項２】
前記水素水溶液が、水と接触することで水素を生じさせる水素化物を含む請求項１記載の水素水溶液。
【請求項３】
前記水素化物が、水素化カルシウムおよび／または水素化マグネシウムである請求項２記載の水素水溶液。
【請求項４】
前記水素水溶液中の水素濃度が、０．１ｐｐｍ〜１．５ｐｐｍである請求項１〜３のいずれかに記載の水素水溶液。
【請求項５】
水素水溶液製造用キットであって、水に溶解させる吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウムと、当該水に接触することで水素を発生する水素化物とを有する水素水溶液製造用キット。
【請求項６】
水素水溶液の製造方法であって、吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウムを溶解させた水中に、水素化物を混合することを特徴とする水素水溶液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素水溶液および水素水溶液製造用キット、ならびに水素水溶液の製造方法に関する。より詳しくは、水素水溶液中の水素が長時間安定して含まれる水素水溶液およびその製造方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
水素分子を含む水は、水素水と呼ばれる。この水素水中の水素分子は活性酸素を消去する機能（いわゆる抗酸化力）を有していると考えられ、ヒトの酸化ストレスに対しても有用なことが期待されている。この酸化ストレス耐性により、水素水は健康用飲料や医薬用途として利用することが検討されている。
【０００３】
このような水素が溶存した水を製造する方法も種々検討されている。例えば特許文献１は飲料に適した水素水が簡便に調整できる水素発生剤を提供するものである。これは、水素化金属化合物と水溶性の固体酸をポリエチレンなどの水不溶性高分子化合物を溶融させて混合分散させることで、水素化金属化合物と水の反応を遅延させた水素発生剤を得るものである。すなわち、特許文献１では、水素発生剤の反応性を調整することで、溶存水素量を所定の量とし、蒸発残渣も調整しようとするものである。
【０００４】
また、特許文献２は、飲用物を収納したパウチ容器およびその外装シート材に関するものである。この飲用物として、水素水を提供するために、ストロー内に、前記水素生成物質が収納されたパウチ容器が開示されている。この特許文献２においても、水素水中の還元水素は早期消滅しやすいという問題があることを指摘している。この早期消滅を解決するために、このストロー内に水素生成物質を収納することなどの構成とし、必要なときに、即座に水素水を提供することができるようにすることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３は、精製水に多量の水素を吹き込み、化粧品として一般的な成分を添加して水素を含み酸化還元電位が所定の範囲となる化粧水を提供するものである。この特許文献３においては、従来の水素水に溶存している水素は、粒径が数ｍｍと大きく、均一ではなく、分散も均一ではないことが問題であったことを指摘している。そして、この課題を解決するために、水素の粒径を小さくし、均一にし、分散を均一にするために、ガス圧、流量などを調整して水素を吹き込み、各種保湿剤等を添加した水相と、非水相とを製造し、これらを混合した化粧水とすることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２６７３６号公報
【特許文献２】特許第５４７４２４２号公報
【特許文献３】特開２００７−２３０９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
水素水の抗酸化力を利用するために、前述の特許文献１〜３のように、種々の水素水の製造方法が提案されてきた。しかしながら、水素は、気体の中でも極めて分子量が小さく、揮発性が高いものであり、水に対する溶解性も低いことから、水素を発生させた製造直後は一時的に水素が溶存した水素水となっていても、時間経過に伴い、その溶存水素量は低下しやすいものであった。実際、常温常圧で開放された水素水の水素は、２〜３時間でその水中から揮散し、溶存水素量、酸化還元電位いずれも、通常の水程度に戻る。この開放状態における水素水中の溶存水素量が、長時間安定すればその水素水としての機能が長期間継続することが期待され、また、長期保存しやすくなる。
【０００８】
特許文献３は精製水に水素を吹き込んだ場合、吹き込み時の圧力や容器の耐圧性にもよるが、溶存水素量については上限は低く、容器に保存中にも微細な水素は容器から揮散しやすい。また開封と同時に揮散しやすく飲料用とした場合は体内に吸収されるまでに空気中に放出されやすいという課題は解決することができない。また、化粧品として皮膚に付着させても、溶存水素は速やかに空気中に揮散し皮膚への影響は少ないものと思われる。また、特許文献３の化粧水を得る具体的な手法においては、ガス圧やガス流量を制御して調製する必要があるため、特別な装置を用いなければならない。
【０００９】
本発明の目的は、水素水溶液中の水素が揮散しにくく、長時間安定して溶存水素濃度を維持し、酸化還元電位が水素溶存により精製水よりも負の値を長時間維持する水素水溶液を提供することである。また、密閉容器内における製造に適した水素水溶液を製造する方法を提供する。この方法は、密閉容器内において水素を発生させることにより効率よく水素を溶液内にとどめ、また高分子溶液に水素が溶け込むため精製水に水素を溶存させた場合などと比較し水素が揮散しにくく、効率よく体内に吸収または皮膚に長時間影響することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
＜１＞  水中に水素分子を含む水素水溶液であって、前記水素水溶液が、吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウムを含み、かつ、前記水素水溶液の溶液粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする水素水溶液。
＜２＞  前記水素水溶液が、水と接触することで水素を生じさせる水素化物を含む前記＜１＞記載の水素水。
＜３＞  前記水素化物が、水素化カルシウムおよび／または水素化マグネシウムである前記＜２＞記載の水素水溶液。
＜４＞  前記水素水溶液中の水素濃度が、０．１ｐｐｍ〜１．５ｐｐｍである前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の水素水溶液。
＜５＞  水素水溶液製造用キットであって、水に溶解させる吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウムと、当該水に接触することで水素を発生する水素化物とを有する水素水溶液製造用キット。
＜６＞  水素水溶液の製造方法であって、吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウムを溶解させた水中に、水素化物を混合することを特徴とする水素水溶液の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の水素水溶液は、水素水溶液中に溶存水素が長時間溶存した状態を維持できる。これにより、水素水の酸化還元電位も長時間、還元状態を維持することができる。これらの溶存水素、酸化還元電位を示すことから、水素水としての機能を長時間奏するものとなり、従来の水素水よりも有効な健康や化粧、医療の効果を得ることができる。また、本発明の水素水溶液の製造方法によれば、任意の場所で容易に保存性に優れた水素水溶液を得ることができる。さらに、本発明の水素水溶液製造用キットは、これらの水素水溶液およびその製造方法に適したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の水素水溶液中の溶存水素濃度を測定した結果を示す図である。
【図２】本発明の水素水溶液のＯＲＰ値を測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の内容に限定されない。
【００１５】
本発明は、水中に水素分子を含む水素水溶液であって、前記水素水溶液が、吸水性樹脂を含み、かつ、前記水素水溶液の溶液粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする水素水溶液に関する。本発明の水素水溶液は、水に水素分子を含ませたいわゆる水素水を主とする。ここに、さらに、少なくとも吸水性樹脂を含ませた溶液である。このような構成とすることで、容器に保存されているときや、使用のために開放された状態の水素水溶液中の水素分子が揮散することを防止し、長時間安定して水素が溶存した水素水溶液を得ることができる。また、水素が溶存していることで、長時間、酸化還元電位が精製水や樹脂溶液等よりも負の値を維持することができる。これにより、水素分子による抗酸化作用を長時間生じさせることができ、従来の水素水よりも優れた抗酸化作用を奏することが期待される。
【００１６】
本発明の水素水溶液は、水中に水素分子を含むいわゆる水素水を主とする。ここで、水素水に含まれる水素分子は、水中の溶質として存在する。この溶質として存在している水素は溶存水素と呼ばれ、溶存水素濃度は、ポーラログラフ電極式等の水素濃度計を用いて測定することができる。一般的に、常温常圧（０．１０１ＭＰａ・２９３Ｋ）における、水１０００ｇに対する水素分子の溶解量は０．００１６２ｇであり、これは溶存水素／水として換算したとき、１．６２ｐｐｍとなる。また、水素は、常温常圧の開放系では水中から放出（揮散）されやすい。水素水の作成にあたっては、水中に水素を含ませるために、水に水素を吹き込み、水に溶存させる方法が一般的である。この方法として、電気分解方式や水素化物を用いるものが例示され、本発明の水素水溶液の製造にあたっては、いずれの方法で水素を吹き込んで水素水を製造してもよい。または、詳しくは後述する水素化物粉末を用いて、水素水溶液を使用する際に、吸水性樹脂溶液に水素化物粉末を混合して使用するように、その場で調製した水素水を用いた態様であっても良い。また、前記水素水溶液中の水素濃度は、０．１ｐｐｍ〜１．５ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）であることが好ましく、より好ましくは、０．１ｐｐｍ〜１．２ｐｐｍである。前述したように、溶存水素の上限は１．６ｐｐｍ程度と言われているが、溶存水素は水中から放出されやすく、理論上の溶存水素濃度の上限に近い状態は維持しにくい。
【００１７】
本発明の水素水溶液は、水素水に、吸水性樹脂を含有するものである。この吸水性樹脂は、水との親和性が極めて高いものが好ましく用いられ、本発明の水素水溶液は、水に、水素と吸水性樹脂とが溶質として存在する溶液として提供される。本発明に用いる吸水性樹脂とは、水との親和性が高く、水中に均一に分散する樹脂である。吸水性樹脂は、特に、水溶性を示す程度に親和性が高いものであることが好ましい。本発明に用いる吸水性樹脂を具体的に例示すると、ポリアクリル酸ナトリウムや、ヒアルロン酸、寒天、ゼラチン、グルコマンナン等が挙げられる。これらの中でも、ポリアクリル酸ナトリウムを用いることが好ましい。ポリアクリル酸ナトリウムは、後述するような、本発明の水素水溶液の粘度として好ましい範囲内に調製しやすい。また、ポリアクリル酸ナトリウムは、毒性が低いため、本発明の水素水溶液を化粧用途として好適に用いることができる点でも好ましい。
【００１８】
本発明の水素水溶液は、その溶液粘度が、２００ｍＰａｓ〜２０００ｍＰａｓ（すなわち２００ｍＰａｓ以上、２０００ｍＰａｓ以下）である。この溶液粘度は、好ましくは、２５０ｍＰａｓ〜１５００ｍＰａｓとすることがより好ましく、２７５ｍＰａｓ〜１３２５ｍＰａｓとすることが特に好ましい。このような粘度としたとき、特に水素水溶液中の水素の揮発を防止することができる。また、適度に粘度が低いため皮膚上等におけるのびが良い。なお、この溶液粘度の測定は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３（２０１１）の単一円筒型回転粘度計に準拠して測定でき、例えば東機産業株式会社ＢＩＩ型粘度計により測定することができる値である。
【００１９】
本発明の水素水溶液は、一部、前述したように水素分子を水中に含ませるために、水素化物を水に反応させて水素を生じさせ、この反応で生じた水素が溶存したものとすることができる。水素化物は、水と接触したときに水素を発生する。よって、水に吸水性樹脂を含ませた吸水水樹脂溶液に、水素化物粉末を混合することで、吸水性樹脂溶液中で水素が発生する。この吸水性樹脂溶液中で発生した水素は、その溶液中に溶存し、水素水溶液を得ることができる。この方法により水素水溶液を得れば、その水素水溶液を用いるときに応じて、水素の溶存量が高い水素水溶液として用いることができる。
【００２０】
水素化物としては、水素化カルシウムや、水素化マグネシウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化ナトリウム等が例示される。これらの中でも、毒性が低く、使用しやすい水素化カルシウムおよび／または水素化マグネシウムが好ましく用いられる。特に水素化カルシウムが好ましい。また、適宜、反応抑制剤や、粉体状の水素化物を担持する担体、セラミック等を混合したり、球状に凝集させたもの等を用いることもできる。本発明の水素水溶液は、前述したように使用時に調製することが好ましい場合がある。このような適宜使用するような場合には、水素化カルシウムを使用したものが好ましく用いられる。水素化物は反応性が高すぎることから、安全性の高い工業的な管理を行った方が良い場合もあるが、水素化カルシウムを主とするものであれば、任意の場所で、簡便な管理で使用することができる点でも適している。
【００２１】
本発明の水素水溶液は、そのｐＨが６．０〜８．０の範囲内とすることが好ましい。このｐＨの制御にあたっては、適宜、酸やアルカリを混合することができる。特に、本発明の水素水溶液の製造等に適した水素化物や吸水性樹脂を水に溶解させると、アルカリ性となることからクエン酸等の酸を用いたｐＨ調整を行うことが好ましい。ｐＨが６以上〜７未満のとき、特に水素水溶液中の水素濃度を高い状態としやすい。また、ｐＨが７以上（好ましくは８以下）のとき、長時間水素溶存濃度が安定して維持される水素水溶液としやすい。
【００２２】
本発明の水素水溶液は、飲料や化粧用途等に用いることができる。飲料とする場合、本発明の水素水溶液をそのまま飲むことで、健康用飲料としての効果を得ることができる。また、化粧用途として用いる場合、このまま化粧水として使用することで皮膚等に水素水の効果を得ることができる。
【００２３】
本発明の水素水溶液の調製は、水素水溶液そのものを所望の用途に用いる直前に行うことが好ましい。このために、本発明は、水素水溶液製造用キットであって、水に溶解させる吸水性樹脂と、当該水に接触することで水素を発生する水素化物とを有する水素水溶液製造用キットとすることもできる。このキットは、適宜、本発明の水素水溶液を製造する際に適したものである。水素水溶液として使用するときに、水に吸水性樹脂を溶解させ、その溶液に水素化物を溶解させることで、簡便に水素水溶液を得ることができる。また、想定される使用量に対応した水素化物粉末量、吸水性樹脂量を組み合わせたキットとしておくことで、これらを水に溶解や混合させたときに、所定の溶液粘度、溶存水素量となるように組み合わせておくことができる。
【００２４】
本発明は、水素水溶液の製造方法であって、吸水性樹脂を溶解させた水中に、水素化物を混合することを特徴とする水素水溶液の製造方法とすることもできる。この製造方法で調製された水素水溶液は、その水素水溶液中に溶存する水素が放出されにくく、長時間安定した溶存水素濃度を維持することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】
［評価項目］
［溶液粘度］
東機産業株式会社「ＢＩＩ型粘度計」を用いて測定した。測定時のロータはＢＬ２号を用いて、回転数６ｒｐｍとした。
［酸化還元電位］
株式会社マザーツール「ＹＫー２３ＲＰ」を用いて測定した。
［溶存水素］
株式会社トラストレックス「ＥＮＨ―１０００」を用いて測定した。
［ｐＨ］
株式会社堀場製作所「Ｆ―５２ｐＨメーター」を用いて測定した。
【００２７】
［原料］
精製水：健栄製薬株式会社「精製水」
水素還元ボール：株式会社長野セラミックス「水素還元ボール」を用いた。この水素還元ボールは、水素化物である水素化カルシウムを含有する球状の多孔質体である。この水素還元ボールを水に加えることで、水素が発生し、その水素が水中に溶存する。
吸水性樹脂：東亜合成株式会社社「アロンビス」シリーズ（成分として、ポリアクリル酸ナトリウムを用いたもの）のうち、品名「ＭＸ」，「ＧＬＸ」，「ＡＨＸ」，「ＳＸ」を吸水性樹脂として用いた。
ｐＨ調整剤：ｐＨを調整するために、酸である扶桑化学株式会社「クエン酸Ｎａ」を用いた。
【００２８】
［吸水性樹脂溶液の調製］
精製水に、吸水性樹脂を溶解させることで、吸水性樹脂溶液を調製した。
吸水性樹脂溶液（１）：精製水１００ｇに、吸水性樹脂として、アロンビス「ＭＸ」、「ＧＬＸ」を混合してポリアクリル酸ナトリウムとして０．２ｇ溶解させて、吸水性樹脂が約０．２重量％溶解した、吸水性樹脂溶液（１）を製造した。
また、吸水性樹脂溶液（１）の製造に準じて、吸水性樹脂溶液（２）〜（６）を調製した。用いた吸水性樹脂、得られた溶液の粘度、ｐＨを表１に示す。なお、ｐＨは、適宜、クエン酸Ｎａを添加して調製した。また、ポリマーの溶解量は所定の粘度となるように適宜変更した。
【００２９】
［水素水溶液の調製］
前述の吸水性樹脂溶液５０ｍＬに水素還元ボール５粒（約０．８ｇ）を投入し、密閉状態の試験瓶に２４時間静置することで水素水溶液を調製した。
【００３０】
［経時変化の測定］
２４時間静置後の水素水溶液から水素還元ボールを取り出し、試験瓶の蓋を開栓した。これにより大気圧下に開放され、水素水溶液中の水素ガスが揮散し始める。この開栓後の水素水溶液の溶存水素、酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定した。
【００３１】
［実施例１〜６］
実施例１：吸水性樹脂溶液として、吸水性樹脂溶液（１）を用いて、前述した方法で水素水溶液を調製したときの、経時変化の測定を行った。
実施例２〜６：前述の実施例１に準じて、吸水性樹脂溶液（２）〜（６）を用いて、水素水溶液の、経時変化の測定を行った。
【００３２】
［比較例１］
吸水性樹脂溶液に代え、精製水を用いて、実施例１に準じた方法で、水素水溶液を調製したときの、経時変化の測定を行った。すなわち、比較例１は吸水性樹脂溶液を含まない従来の構成の水素水に関するものである。
前述した実施例１〜６および、比較例１の組み合わせを表１に併せて示す。
【００３３】
【表１】
0005740659.tif 000002
【００３４】
実施例１〜６および比較例１の経時変化の評価結果を図１（溶存水素）および図２（酸化還元電位）に示す。図１、２から明らかなように、従来の水素水に係る比較例１においては、大気解放後６時間弱で溶存水素はほぼ０となり、酸化還元電位も４時間程度で０を超え、短時間で精製水相当の範囲となり、還元性を示さなくなる。一方、本発明にかかる水素水溶液の場合、９時間経過後も、１００ｐｐｂ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｂｉｌｌｉｏｎ）を超える溶存水素量を維持し、更に、その酸化還元電位も精製水よりも十分に還元性を示す状態を維持した。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、従来の水素水よりも、経時変化で生じる水素の放出が抑制された水素水溶液を提供するものである。この水素水溶液は、食品や化粧品、医療用途で従来用いられていた水素水よりも優れた特性を示すため、これらの代替として使用することができ産業上有用である。
【要約】
【課題】
水素が水に溶存した水素水は、抗酸化力を有するため、種々の機能が期待されている。しかし、この水素水は、密閉された容器を開放したとき短時間でその水素水中の水素が放出・揮散してしまい、抗酸化力を失うものだった。水素水溶液中の水素が揮散しにくく、長時間安定して溶存水素濃度を維持し、酸化還元電位が水素溶存により精製水よりも負の値を長時間維持する水素水溶液を提供する。
【解決手段】
水中に水素分子を含む水素水溶液であって、前記水素水溶液が、吸水性樹脂を含み、かつ、前記水素水溶液の溶液粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする水素水溶液。
【選択図】  図１【図１】
0005740659.tif 000003
【図２】
0005740659.tif 000004