シャンプーは、頭皮や髪の汚れを落とし、頭皮と髪を清潔に保つために、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、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、レオロジー特性の制御、肌への刺激の軽減だけでなく、カチオン凝集においても重要な役割を果たします。カチオン性ポリマーは髪に付着するため、その過程は表面活性と密接に関係しており、表面活性は他の有益な成分（シリコーンエマルジョン、フケ防止成分など）の付着も促進します。界面活性剤系を変更したり、電解質濃度を変更したりすると、シャンプー中のコンディショナーポリマーの効果が連鎖的に変化します。
1.SLESテーブルアクティビティ
SLSは保湿効果が高く、豊かな泡立ちが得られ、瞬間泡立ちも良好です。しかし、タンパク質との相互作用が強く、皮膚への刺激性が高いため、主界面活性剤として使用されることは稀です。現在のシャンプーの主有効成分はSLESです。SLESの皮膚や毛髪への吸着効果は、対応するSLSよりも明らかに低く、エトキシ化度の高い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、硬水に対する耐性も強いです。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種類の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の粘度が高く、泡の安定性が良く、泡の量が適度で、洗浄力が高く、洗髪後の髪が柔らかいが、ラウレス硫酸アンモニウム塩はアルカリ性条件下で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性が高い。SLES エトキシ単位の数は通常 1 ～ 5 単位である。エトキシ基の添加により、硫酸系界面活性剤の臨界ミセル濃度 (CMC) が低下する。CMC の最大の低下は、エトキシ基を 1 つだけ添加した後に発生し、エトキシ基を 2 ～ 4 つ添加した後の低下ははるかに小さい。エトキシ単位が増加するにつれて、AES と皮膚との適合性が向上し、エトキシ単位が約 10 個含まれる SLES では皮膚刺激はほとんど観察されない。しかし、エトキシ基の導入は界面活性剤の溶解度を高め、粘度向上を妨げるため、バランスを取る必要がある。市販のシャンプーの多くは、平均して1～3個のエトキシ基を含むSLESを使用している。
要約すると、SLESはシャンプーの配合において費用対効果に優れています。豊かな泡立ち、硬水に対する強い耐性、容易な増粘性、そして迅速な陽イオン凝集性といった特長を備えているため、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. アミノ酸系界面活性剤
近年、SLESにはジオキサンが含まれているため、消費者はアミノ酸系界面活性剤、アルキルグリコシド系界面活性剤など、より穏やかな界面活性剤系に目を向けるようになっている。
アミノ酸系界面活性剤は、主にアシルグルタミン酸、N-アシルサルコシン酸、N-メチルアシルタウリン酸などに分類される。
2.1 アシルグルタミン酸
アシルグルタミン酸塩は、一ナトリウム塩と二ナトリウム塩に分けられます。一ナトリウム塩の水溶液は酸性で、二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塩界面活性剤系は、SLESと同等かそれ以上の適切な発泡性、保湿性、洗浄性、および硬水耐性を有しています。安全性が高く、急性皮膚刺激や感作を引き起こさず、光毒性も低く、眼粘膜への一回刺激は軽度で、損傷した皮膚への刺激（質量分率5%溶液）は水に近いものです。より代表的なアシルグルタミン酸塩は、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、非常に安全な天然ココナッツ酸とグルタミン酸をアシルクロリドにした後で作られます。Li Qiangら「シリコンフリーシャンプーへの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、SLES系にココイルグルタミン酸二ナトリウムを添加すると、系の泡立ちが良くなり、SLES様症状を軽減できることがわかった。シャンプーの刺激。希釈率が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系の凝集速度と凝集強度に影響を与えなかった。希釈率が70倍または100倍の場合、凝集効果は向上するが、増粘はより困難になる。その理由は、ココイルグルタミン酸二ナトリウム分子には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捕捉されるからである。表面積が大きくなると臨界充填パラメーターが小さくなり、界面活性剤が球状に凝集しやすくなり、ワーム状ミセルの形成が困難になり、増粘が困難になる。
2.2 N-アシルサルコシネート
N-アシルサルコシネートは中性から弱酸性の範囲で湿潤効果があり、強い発泡性と安定化効果があり、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ネートナトリウムである。ラウロイルサルコシネートナトリウムは優れた洗浄効果を持つ。これは、天然のラウリン酸とサルコシネートナトリウムから、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ある。ラウロイルサルコシネートナトリウムの発泡性能、泡量、消泡性能は、ラウレス硫酸ナトリウムに近い。しかし、同じカチオン性ポリマーを含むシャンプーシステムでは、両者の凝集曲線に明らかな違いがある。発泡および摩擦段階では、アミノ酸系シャンプーは硫酸系シャンプーよりも摩擦滑り性が低い。フラッシング段階では、アミノ酸シャンプーのフラッシング滑りやすさがわずかに低いだけでなく、フラッシング速度も硫酸系シャンプーより遅い。王寛らは、ラウロイルサルコシン酸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系を発見した。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、二成分系では少量のアルキルグリコシドで相乗増粘が達成できることがわかった。一方、三成分系では、比率が系の粘度に大きな影響を与え、中でもラウロイルサルコシン酸ナトリウム、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でより優れた自己増粘効果が達成できる。アミノ酸界面活性剤系はこの種の増粘スキームから学ぶことができる。
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ナトリウムの物理的および化学的性質は、同じ鎖長のアルキル硫酸ナトリウムのそれと類似しています。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。弱酸性の範囲では、硬水でも泡立ちが良いため、アルキル硫酸ナトリウムよりも用途が広く、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よりはるかに低く、低刺激性で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酸ナトリウムです。メチルココイルタウリン酸ナトリウムは、天然由来の脂肪酸とメチルタウリン酸ナトリウムの縮合によって形成されます。泡立ちが良く、泡の安定性が良い汎用アミノ酸界面活性剤です。基本的にpHや水の硬度の影響を受けません。メチルココイルタウリン酸ナトリウムは、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を発揮します。鄭暁梅らは「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、ココイルアラニン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、ラウロイルアスパラギン酸ナトリウムに焦点を当てました。シャンプーへの適用性能について比較研究が行われました。ラウレス硫酸ナトリウム（SLES）を基準として、泡立ち性能、洗浄力、増粘性能、凝集性能について検討しました。実験を通して、ココイルアラニンナトリウムとラウロイルサルコシン酸ナトリウムの泡立ち性能はSLESよりわずかに優れていること、4種類のアミノ酸界面活性剤の洗浄力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、増粘性能は一般的にSLESより低いことが結論付けられました。増粘剤を添加してシステムの粘度を調整することで、ココイルアラニンナトリウムシステムの粘度を1500 Pa·sまで高め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の凝集曲線よりも緩やかで、アミノ酸シャンプーの洗い流しが遅いことを示していますが、硫酸塩システムはわずかに洗い流しが速いことを示しています。要約すると、アミノ酸シャンプー処方を増粘させる場合、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ア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、櫛通りを良く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は、このタイプの処方では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、非イオン性アルキルグリコシド界面活性剤（APG）は、刺激性が低く、環境に優しく、皮膚との適合性が良いことから、近年広く注目を集めている。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と、非イオン性APGはSLESのアニオン基の静電反発を減らし、棒状構造の大きなミセルを形成する。このようなミセルは皮膚に浸透しにくく、皮膚タンパク質との相互作用とそれに伴う刺激が軽減される。Fu Yanlingらは、アニオン性界面活性剤としてSLES、両性イオン性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、非イオン性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を使用し、活性物質を試験した結果、アニオン性界面活性剤が最も泡立ちが良く、次いで両性イオン性界面活性剤、APGが最も泡立ちが悪いことを見出した。アニオン界面活性剤を主界面活性剤とするシャンプーは明らかに凝集するが、両性イオン界面活性剤とAPGは泡立ちが最も悪い。凝集は起こらなかった。すすぎと濡れた髪の櫛通りに関しては、良い順から悪い順はAPG > アニオン > 両性イオンであり、乾いた髪では、アニオンと両性イオンを主界面活性剤とするシャンプーの櫛通りは同等である。主界面活性剤としてAPGを含むシャンプーは櫛通りが最も悪い。鶏胚漿尿膜試験では、主界面活性剤としてAPGを含むシャンプーが最もマイルドであり、主界面活性剤としてアニオンと両性イオンを含むシャンプーが最もマイルドである。かなり。APGはCMCが低く、皮膚と皮脂脂質に対して非常に効果的な洗浄剤である。したがって、APGは主界面活性剤として作用し、髪を乾燥させ、つっぱった感じにする傾向がある。 APGは肌に優しい一方で、脂質を抽出し、肌の乾燥を悪化させる可能性もあります。そのため、APGを主成分界面活性剤として使用する場合は、肌の脂質をどの程度除去するかを考慮する必要があります。フケを防ぐために、適切な保湿剤を配合することもできます。乾燥対策としては、参考までに、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られます。
要約すると、シャンプー処方における現在の界面活性剤の主な枠組みは依然として陰イオン界面活性剤が主流であり、これは基本的に2つの主要なシステムに分けられます。1つ目は、SLESを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刺激を軽減するシステムです。この処方システムは泡立ちが良く、増粘しやすく、陽イオン界面活性剤やシリコーンオイルコンディショナーの凝集が速く、コストも低いため、依然として市場の主流界面活性剤システムとなっています。2つ目は、陰イオン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るシステムで、市場開発のホットスポットとなっています。このタイプの処方製品はマイルドで泡立ちが良いですが、アミノ酸塩システムの処方は凝集と洗い流しが遅いため、このタイプの製品で洗った髪は比較的乾燥します。非イオンAPGは、肌との適合性が高いため、シャンプー開発の新たな方向性となっています。このタイプの処方の開発における難しさは、泡立ちを豊かにするより効果的な界面活性剤を見つけることと、頭皮へのAPGの影響を軽減する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