シャンプーは、頭皮や髪の汚れを取り除き、頭皮と髪を清潔に保つために人々の日常生活で使用される製品です。シャンプーの主な成分は、界面活性剤（サーファクタントと呼ばれる）、増粘剤、コンディショナー、防腐剤などです。最も重要な成分は界面活性剤です。界面活性剤の機能は、洗浄、泡立ち、レオロジー挙動の制御、肌へのやさしさだけでなく、カチオン凝集においても重要な役割を果たします。カチオンポリマーは髪に沈着するため、そのプロセスは表面活性と密接に関連しており、表面活性は他の有益な成分（シリコーンエマルジョン、ふけ防止活性物質など）の沈着にも役立ちます。界面活性剤システムを変更したり、電解質レベルを変更したりすると、シャンプー中のコンディショニングポリマー効果の連鎖反応が常に引き起こされます。
1.SLESテーブルアクティビティ
SLSは保湿効果に優れ、豊かな泡立ちを生成でき、フラッシュフォームを生成する傾向があります。しかし、タンパク質との相互作用が強く、皮膚への刺激が強いため、主な表面活性剤として使用されることはほとんどありません。現在のシャンプーの主な有効成分はSLESです。SLESの皮膚と髪への吸着効果は、対応するSLSよりも明らかに低いです。エトキシル化度の高いSLES製品は、実際には吸着効果がありません。さらに、SLESの泡は安定性が高く、硬水に対する耐性が強いです。皮膚、特に粘膜は、SLSよりもSLESに対してはるかに耐性があります。ラウレス硫酸ナトリウムとラウレス硫酸アンモニウムは、市場で最も広く使用されている2つのSLES界面活性剤です。 Long Zhike らの研究によると、ラウレス硫酸アミンは泡粘度が高く、泡の安定性が良好で、泡のボリュームが適度で、洗浄力が良好で、洗髪後の髪が柔らかくなるが、ラウレス硫酸アンモニウム塩はアルカリ性条件下ではアンモニアガスが解離するため、より広い pH 範囲を必要とするラウレス硫酸ナトリウムがより広く使用されているが、アンモニウム塩よりも刺激が強い。 SLES エトキシユニットの数は通常 1～5 ユニットです。エトキシ基の付加は硫酸塩界面活性剤の臨界ミセル濃度 (CMC) を低下させます。 CMC の減少が最も大きいのはエトキシ基を 1 つだけ付加した後ですが、2～4 個のエトキシ基を付加した後は、減少幅がはるかに小さくなります。エトキシユニットが増えるにつれて、AES の皮膚との適合性が向上し、約 10 個のエトキシユニットを含む SLES では皮膚刺激はほとんど観察されません。しかし、エトキシ基の導入は界面活性剤の溶解性を高め、粘度上昇を妨げるため、適切なバランスを見つける必要があります。市販のシャンプーの多くは、平均1～3個のエトキシ基を含むSLESを使用しています。
まとめると、SLESはシャンプー処方において費用対効果に優れています。豊かな泡立ち、硬水への強い耐性、増粘性、そしてカチオン凝集の速さといった特徴を持つだけでなく、現在でもシャンプーの主流界面活性剤となっています。
2. アミノ酸界面活性剤
近年、SLES にはジオキサンが含まれているため、消費者はアミノ酸界面活性剤系、アルキルグリコシド界面活性剤系などのより穏やかな界面活性剤系に注目するようになりました。
アミノ酸界面活性剤は、主にアシルグルタミン酸、N-アシルサルコシン、N-メチルアシルタウリン酸などに分けられます。
2.1 アシルグルタミン酸
アシルグルタミン酸は、モノナトリウム塩とジナトリウム塩に分けられます。モノナトリウム塩の水溶液は酸性で、ジナトリウム塩の水溶液はアルカリ性です。アシルグルタミン酸界面活性剤系は、適度な起泡性、保湿性、洗浄性、硬水性があり、SLESと同等かそれ以上です。安全性が高く、急性皮膚刺激や感作を引き起こさず、光毒性が低いです。眼粘膜への1回刺激は穏やかで、損傷した皮膚への刺激（質量分率5％溶液）は水に近いです。より代表的なアシルグルタミン酸は、ココイルグルタミン酸二ナトリウムです。ココイルグルタミン酸二ナトリウムは、アシルクロリド後の極めて安全な天然ヤシ酸とグルタミン酸から作られています。Li Qiang et al. 「シリコーンフリーシャンプーにおけるココイルグルタミン酸二ナトリウムの応用に関する研究」では、ココイルグルタミン酸二ナトリウムをSLESシステムに添加すると、システムの起泡性が向上し、SLESのような症状が軽減されることがわかった。シャンプーの刺激。希釈倍数が10倍、20倍、30倍、50倍の場合、ココイルグルタミン酸二ナトリウムはシステムの凝集速度と強度に影響を与えませんでした。希釈倍数が70倍または100倍の場合、凝集効果は向上しますが、増粘は難しくなります。その理由は、ココイルグルタミン酸二ナトリウム分子に2つのカルボキシル基があり、親水性ヘッドグループが界面で遮断されるためです。面積が大きいほど臨界パッキングパラメータが小さくなり、界面活性剤が球状に凝集しやすく、虫状ミセルを形成しにくくなり、増粘が難しくなります。
2.2 N-アシルサルコシネート
N-アシルサルコシンは、中性から弱酸性の範囲で濡れ効果があり、起泡性と安定効果が強く、硬水や電解質に対する耐性が高い。最も代表的なものはラウロイルサルコシンナトリウムです。ラウロイルサルコシンナトリウムは優れた洗浄効果があり、天然のラウリン酸とサルコシンナトリウムからフタル化、縮合、酸性化、塩形成の4段階反応を経て製造されるアミノ酸型陰イオン界面活性剤です。剤。ラウロイルサルコシンナトリウムの起泡性、泡量、消泡性の性能は、ラウレス硫酸ナトリウムに近い。しかし、同じカチオンポリマーを含むシャンプーシステムでは、2つの凝集曲線が存在します。明らかな違い。泡立ちと擦り段階では、アミノ酸系シャンプーは硫酸塩系よりも擦り滑りが低いです。洗浄段階では、洗浄時の滑りがわずかに低いだけでなく、アミノ酸シャンプーの洗浄速度も硫酸塩シャンプーより遅いです。 王匡らは、ラウロイルサルコシンナトリウムと非イオン性、陰イオン性、両性イオン性界面活性剤の複合システムを発見しました。界面活性剤の投与量や比率などのパラメータを変更することで、2成分複合システムの場合、少量のアルキルグリコシドで相乗的な増粘を達成できることがわかった。一方、3成分複合システムでは、比率がシステムの粘度に大きな影響を与え、その中でラウロイルサルコシンナトリウム、コカミドプロピルベタイン、アルキルグリコシドの組み合わせは、より優れた自己増粘効果を達成できます。 アミノ酸界面活性剤システムは、この種の増粘スキームから学ぶことができます。
2.3 N-メチルアシルタウリン
N-メチルアシルタウリン酸塩の物理的化学的性質は、同じ鎖長のアルキル硫酸ナトリウムと類似しています。また、泡立ちが良く、pHや水の硬度の影響を受けにくいです。硬水でも弱酸性域で泡立ちが良いため、アルキル硫酸塩よりも用途が広く、N-ラウロイルグルタミン酸ナトリウムやラウリルリン酸ナトリウムよりも皮膚への刺激が少なく、SLESに近く、はるかに低く、低刺激性のマイルドな界面活性剤です。より代表的なものはメチルココイルタウリンナトリウムです。メチルココイルタウリンナトリウムは、天然由来の脂肪酸とメチルタウリンナトリウムの縮合によって生成されます。泡立ちが良く、泡の安定性が良い一般アミノ酸界面活性剤です。基本的にpHや水の影響を受けません。硬度効果。ココイルメチルタウリンナトリウムは両性界面活性剤、特にベタイン型両性界面活性剤と相乗的な増粘効果があります。 Zheng Xiaomei らは「シャンプーにおける 4 種類のアミノ酸界面活性剤の適用性能に関する研究」で、ココイルグルタミン酸ナトリウム、ココイルアラニンナトリウム、ラウロイルサルコシンナトリウム、ラウロイルアスパラギン酸ナトリウムに焦点を当て、シャンプーへの適用性能について比較研究を行いました。ラウレス硫酸ナトリウム (SLES) を基準として、起泡性、洗浄性、増粘性、凝集性について検討しました。実験を通じて、ココイルアラニンナトリウムとラウロイルサルコシンナトリウムの起泡性は SLES よりわずかに優れていること、4 つのアミノ酸界面活性剤の洗浄性にはほとんど差がなく、いずれも SLES よりわずかに優れていること、増粘性は一般に SLES より低いことが結論付けられました。システムの粘度を調整するために増粘剤を加えることで、ココイルアラニンナトリウムシステムの粘度は 1500 Pa·s まで上げることができますが、他の 3 つのアミノ酸システムの粘度は依然として 1000 Pa·s 未満です。 4 つのアミノ酸界面活性剤の凝集曲線は SLES のものよりも緩やかであり、アミノ酸シャンプーは洗い流される速度が遅く、硫酸塩システムは洗い流される速度がわずかに速いことを示しています。 まとめると、アミノ酸シャンプーの処方を増粘する場合、増粘目的でミセル濃度を高めるために非イオン界面活性剤の添加を検討できます。 また、PEG-120 メチルグルコースジオレエートなどのポリマー増粘剤を添加することもできます。 さらに、このタイプの処方では、櫛通りを改善するために適切なカチオン性コンディショナーを配合することが依然として困難です。
3. 非イオン性アルキルグリコシド界面活性剤
アミノ酸界面活性剤に加えて、非イオンアルキルグリコシド界面活性剤（APG）は、低刺激性、環境に優しい、肌への適合性が良いことから、近年広く注目を集めています。 非イオンAPGは、脂肪アルコールポリエーテル硫酸塩（SLES）などの界面活性剤と組み合わせることで、SLESのアニオン基の静電反発力を低減し、棒状構造の大きなミセルを形成します。このようなミセルは肌に浸透しにくく、皮膚タンパク質との相互作用とそれに伴う刺激を軽減します。 Fu Yanlingらは、SLESがアニオン界面活性剤として、コカミドプロピルベタインとラウロアンホ酢酸ナトリウムが両性イオン界面活性剤として、デシルグルコシドとココイルグルコシドが非イオン界面活性剤として使用されていることを発見しました。 有効成分は、試験の結果、アニオン界面活性剤の起泡性が最も高く、次いで両性イオン界面活性剤、APGの起泡性が最も低いことが示されました。陰イオン界面活性剤を主な界面活性剤とするシャンプーは明らかに凝集しますが、両性イオン界面活性剤とAPGは泡立ちが最も悪いです。 凝集は起こりませんでした。すすぎと濡れた髪の櫛通りの良さは、APG > 陰イオン > 両性イオンの順ですが、乾いた髪では、陰イオンと両性イオンを主な界面活性剤とするシャンプーの櫛通りの良さは同等です。 、APGを主な界面活性剤とするシャンプーの櫛通りは最も悪く、ニワトリ胚漿尿膜試験では、APGを主な界面活性剤とするシャンプーが最もマイルドで、陰イオンと両性イオンを主な界面活性剤とするシャンプーが最もマイルドであることが示されています。 確かに。 APGはCMCが低く、皮膚と皮脂脂質に対する非常に効果的な洗剤です。 そのため、APGは主な界面活性剤として作用し、髪を剥がれて乾燥させる傾向があります。肌に優しい一方で、脂質を吸着し、乾燥を悪化させる可能性があります。そのため、APGを主界面活性剤として使用する場合は、皮脂の吸着量を考慮する必要があります。フケ対策として、適切な保湿剤を配合することも可能です。乾燥対策として、筆者はオイルコントロールシャンプーとしても使用できると考えていますが、あくまでも参考情報としてご活用ください。
まとめると、シャンプー処方における界面活性の現在の主な枠組みは、依然としてアニオン性界面活性によって支配されており、基本的には2つの主要なシステムに分けられます。まず、SLESは、その刺激を軽減するために両性イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤と組み合わせて使用されます。この処方システムは、泡立ちが豊富で、増粘しやすく、カチオンおよびシリコーンオイルコンディショナーの凝集が速く、コストが低いため、市場では依然として主流の界面活性剤システムです。次に、アニオン性アミノ酸塩を両性イオン界面活性剤と組み合わせて泡立ち性能を高め、市場開発のホットスポットになっています。このタイプの処方製品はマイルドで、泡立ちが豊かです。ただし、アミノ酸塩システムの処方は凝集してゆっくりと洗い流されるため、このタイプの製品の髪は比較的乾燥しています。非イオン性APGは、肌との適合性が良いため、シャンプー開発の新しい方向となっています。このタイプの処方を開発する上で難しいのは、泡立ちを高めるためにより効果的な界面活性剤を見つけ、APGが頭皮に与える影響を軽減するために適切な保湿剤を添加することです。乾燥した状態。
投稿日時: 2023年12月21日