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hemicals

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Beauty ＆ Personal Care統括部
企画開発グループ
ユニットリーダー

優れた使用感と乳化安定性を 濵野 浩佑
両立したピッカリング乳化剤［お問い合わせ先］
Beauty ＆ Personal Care統括部
CXグループ

油と水といった混ざり合わな

本稿ではこれら界面活性剤のいもの同士の界面に働いて乳化課題を解決する新たな乳化剤でことから高い乳化安定性を示す（図 1）。

状態を作り出す機能を持つ成分Ⓡある『ソリエマー 』（開発品）

しかしながら、化粧品に応用を乳化剤といい、乳液やクリーについて紹介する。

する場合には他の化粧品成分のム、日焼け止めなどさまざまな化粧品に活用されている。乳化

ピッカリング乳化とは影響を受け、乳化性や安定性が悪 く な る 場 合 が あ る。ま た、剤には一般的に水もしくは油に前述の乳化についての課題をピッカリング乳化に用いる固体溶解する界面活性剤が主に用い解決する方法として、界面活性粒子（ピッカリング乳化剤）はられるが、界面活性剤は化粧品剤を使用せず、水や油に不溶な非常に細かいナノサイズであるとして皮膚に塗布した際のべた固体粒子を乳化剤として用いることが多いため、きしみといっつきや基剤臭による使用感の悪ピッカリング乳化が知られていた固体粒子に由来する使用感の化、汗などの水分による化粧崩る 。ピッカリング乳化では、界悪さや配合時のハンドリング性れなどの課題があった。また、面活性剤とは異なり、乳化剤での悪さなどの課題もあった。

どの油種に対しても安定な乳化ある固体粒子の油水界面への吸物（エマルション）を与えるわ

着エネルギーが非常に高いといけではないため、油種に対してう特徴がある。そのため、得ら適切な界面活性剤を複数種組みれるエマルションは、固体粒子合わせる必要があった。

によって物理的に安定化される

1）

使用感と乳化安定性を両立したピッカリング
乳化剤『ソリエマー Ⓡ』当社は得意とする界面制御技術を応用することでピッカリン乳化剤の種類

ピッカリング乳化剤

界面活性剤

グ乳化に関する課題を解決する

界面への吸着エネルギー

大小乳化安定性

高低

ピ ッ カ リ ン グ 乳 化 剤『ソ リ エ

固体粒子は油水界面への吸着エネル
ギーが高いため、界面から離れにくい

水模式図

マ ーⓇ』を 開 発 し た。
『ソ リ エマーⓇ』はサブミクロンサイズの両親媒性シリカで、一般的にこのような大きさの固体粒子で固体粒子
界面活性剤は安定なエマルションを得ることは困難であるが、当社はシリ油カのサイズ、形状、表面構造、図1

疎水化度を精緻に制御するととピッカリング乳化剤と界面活性剤の比較もに、化粧品処方における最適

三洋化成ニュース ❶ 2024 新春 No.542

な乳化方法を見いだすことで、安定なエマルションを得ることに成功した。
また、『ソリエマー 』を用いⓇて得られるエマルションは粒子径が非常に大きいという特長をな乳化調製法を確立した 。
を分散させてエマルションを調表 1 の 処 方 a で は『ソ リ エ製する。各乳化処方を表 1 に示マーⓇ』をミネラルオイルに加表1

ソリエマー を用いた乳化処方
成分

水処方a

処方b0.020.0

用感となる一方、エマルション

ソリエマー

3.03.0の合一が生じやすく乳化安定性

ミネラルオイル

20.020.0

水27.0

7.0

HEC※ 1％水溶液

50.050.0

合計

100.0100.0が低くなることが知られているが 、『ソリエマーⓇ』はピッカ
2）

リング乳化剤であるため、この相反項目を解決することができ、優れた使用感と乳化安定性像を図 2 に示す。

まず、水や油に『ソリエマー 』Ⓡ有している。エマルションの粒子径は大きいとみずみずしい使し、調製したエマルションの画

3）処方a処方b※HEC：ヒドロキシエチルセルロース
処方a ソリエマー を油に分散させて乳化する方法
処方b ソリエマー を水に分散させて乳化する方法

100µm

図2を両立することに成功した。

『ソリエマー Ⓡ』を用いた水中油型（O/W）
エマルションの調製法

処方a、bのエマルション画像

アルコール濃度、pHを低下させることでソリエマー が油水界面に配向する

低級アルコールと塩基性物質がソリエマー の水への分散性を向上させる『ソリエマーⓇ』は粒子表面にソリエマー

オイル①オイル添加疎水性のトリメチルシリル基と②水、増粘剤添加③pH調整

親水性のシラノール基を有し、両親媒性を示す一方、水や油には均一に分散しにくく凝集する傾向がある。そのため、『ソリエマーⓇ』を単純に水や油に加低級アルコール ＞ 5％
pH ＞ 7

図3

低級アルコール ≦ 5％
pH ＝ 5 〜 7

低級アルコール ＞ 5％
pH ＞ 7

当社が見いだしたソリエマー の乳化調製法

えて撹拌、乳化すると多くが凝集してしまう。

表2

ソリエマー を用いた乳化処方

この課題を解決するためには『ソリエマー 』をあらかじめ均Ⓡ

成分

処方c（図3）15.0

水一に分散させた後に、効率的にイソペンチルジオール5.0

油水界面へ配向させる方法が有水酸化K 10％水溶液

0.05

効ではないかと考え、乳化調製

ソリエマー

3.0

方 法 の 検 討 を 行 っ た。そ こ で

ミネラルオイル

20.0

水6.9

我々は『ソリエマーⓇ』の水相への親和性が塩基性物質と低級アルコールで制御できることを見いだし、乳化効率の良い新たHEC 1％水溶液

50.0

クエン酸 10％水溶液

0.05

合計

100.0

処方c

図3での乳化方法

三洋化成ニュース ❷ 2024 新春 No.542

処方c100µm

図4

処方cのエマルション画像

え、ホモミキサーにて 8,000rpmは、化粧品分野で一般的に使わで調製したエマルションは脱泡で撹拌しながら水、ヒドロキれる塩基性物質と低級アルコー工程で発生する気泡の量が非常

シ エ チ ル セ ル ロ ー ス（以 下、ルとして水酸化カリウム（水酸に少なかった。これは、処方 cHEC）1％水溶液を徐添、撹拌化 K）と イ ソ ペ ン チ ル ジ オ ーの『ソリエマーⓇ』の分散工程したものを脱泡、静置して O/Wル、乳化を安定させる増粘剤とでは『ソリエマーⓇ』は水相へエマルションを得た。

して HEC を選定し、表 2 の処方の親和性が高いため気液界面に処方bでは成分を配合するに 基 づ い た 乳 化 を 行 っ た。ま配向することはなく、油を加え順番を変え、『ソリエマー 』をず、水酸化 K とイソペンチルジた後に水および pH 調整剤を加水 に 加 え、ホ モ ミ キ サ ー に てオールを加えた水相に『ソリエえることで水相への親和性を下8,000rpm で 撹 拌 し な が ら ミ ネ

マー 』を加え、ホモミキサーげて乳化能を発現させることでラルオイル、水、HEC 1％水溶に て 4,000rpm で 撹 拌 し な が ら

油水界面に『ソリエマーⓇ』が液の順番で徐添、撹拌することオイル、水、HEC 1％水溶液お配向したためと考えられる。以で O/W エマルションを得た。

よび pH 調整剤としてクエン酸上のことから、我々の見いだしそれぞれの O/W エマルショ10％水溶液の順番で徐添、撹拌た乳化調製法では、塩基性物質ンの顕微鏡観察画像に示されるしたものを脱泡、静置して O/Wと低級アルコールによって『ソように、製剤中には想定されたエマルションを得た。その結果

リエマーⓇ』の分散性を制御す通り『ソリエマーⓇ』の凝集物を図 4 に示す。得られたエマルることにより効率的なピッカリが見られた。
『ソリエマー 』はションは、『ソリエマー 』の凝ング乳化を実現できたことを示

ホ モ ミ キ サ ー で 8,000rpm と い

集物のない、球状の O/W エマしている。

う強力な撹拌下においても、水ルションを形成していることをまたは油のいずれにも均一に分確認した。この結果は『ソリエ散せず、その状態で乳化をしたマーⓇ』の水相への親和性を制ことが製剤中に『ソリエマーⓇ』御したことによって、効率的にの凝集物を発生させた原因であ油水界面に配向したことを示唆『ソリエマーⓇ』を用いた O/Wると考えられた。これは『ソリしている。

エマルションについて、他の乳ⓇⓇⓇⓇ『ソリエマー Ⓡ』を用いた水中油型（O/W）
エマルションの性能評価

エマー 』が油水界面に効率的

また、処方 a や b で調製した化剤と性能比較した結果を図 5に配向していないことを示してエマルションは脱泡工程で気泡に示す。
『ソリエマーⓇ』は乳化おり、乳化効率の低下や化粧品が多く発生していたが、処方 c性が良好で、50℃、30 日の加速Ⓡの使用感への悪影響が懸念された。
一方、我々が考案した『ソリエマーⓇ』の乳化調製法を図 3に示す。我々は水溶液中のシリソリエマー

従来のピッカリング乳化剤

ノニオン界面活性剤

乳化性＋良好

−
悪い

＋＋
非常に良好

安定性
（50℃/30日）

＋＋
非常に良好

−
悪い

＋＋
非常に良好

カのゼータ電位や、アルコールによる水相の疎水化に着目し、塩基性物質と低級アルコールを顕微鏡観察画像用いることで効率的にピッカリングエマルションを形成させることを見いだした。処方 c で100µm

図5乳化剤の性能比較

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試験後もエマルションが保持さによっては不十分なこともあっンはピッカリング乳化でありなれ、油の分離がないことが確認た。また、化粧品の乳化で汎用がらきしみはノニオン界面活性された。この結果は、油種によされているノニオン界面活性剤剤と同等であり、さらにべたつらず、無極性油から極性油、シは、得られるエマルションの粒きのなさとみずみずしさで優れリコーンオイルなどさまざまな径が非常に微細なため、高い乳ていることがわかった。これは油に対しても同じであった。

化安定性が確認できた一方、使『ソリエマーⓇ』そのものがさら一般的に、エマルションの粒用感については従来通りのものさらとした感触を有しているこ

子径は乳化安定性に大きく影響であると想定された。以上の結と、また界面活性剤を使用してすることが知られており、エマ果から、『ソリエマー 』を用いいないためにべたつきがない製

ルションの粒子径が大きい場合て得られる粒子径の大きいエマ剤が作れることから、粒径の大や粒度分布が広い場合はクリー

ルションは、ノニオン界面活性きなエマルションの特長であるミングによるエマルション同士剤では達成が困難な新しい使用みずみずしさを最大限に引き出の合一やオストヴァルト熟成に感になると考えられた。

したためであると考えられる。

Ⓡ

よって油相が分離すると考えらそこで今回調製したエマルれる。そのため、今回調製したションのうち、乳化性および乳『ソリエマーⓇ』の O/W エマル

化 安 定 性 が 優 れ て い た『ソ リ『ソリエマーⓇ』は完全な界面ションのような系では一般的にエマーⓇ』およびノニオン界面活性剤フリーによる O/W エマ安定性は低いと考えられるが、活性剤で調製したエマルションルションの調製が可能であり、『ソリエマー 』は油水界面に固について、試験同意が得られた界面活性剤特有のべたつきなど体粒子が配向するピッカリング

研究者 5 名で官能評価を実施しを抑えてみずみずしい使用感をエマルションを形成することかた（図 6）。官 能 評 価 で は 塗 布表現できる。また製剤を塗布しら、高い乳化安定性を有してい中および塗布後の使用感についた後の汗などによる皮膚上でのると考えられる。てノニオン界面活性剤を用いた油の再乳化を防ぐことによる耐一方で、従来のピッカリング

O/W エ マ ル シ ョ ン を 基 準（3水性の付与も期待される。その乳化剤では安定的なエマルショ点）として『ソリエマー 』をため、『ソリエマーⓇ』は化粧水ンを得るためには連続相が高粘用いた O/W エマルションの評や乳液だけでなく、通常は油中度である必要があり、また加速価を実施した。その結果、『ソ水 型（W/O）で 調 製 さ れ る よ

試験における乳化安定性も処方リエマー 』の O/W エマルショ

うな耐水性が求められる日焼けⓇⓇⓇ

今後の展開止め製品やメイク製品などへの1234

応用もできると考えられ、さま5

べたつきありなしざまな O/W エマルションの乳きしみありなし

化剤として使用することができ伸び悪い

良いると期待される。

肌なじみ

悪い

良い

みずみずしさなし

あり

図6ノニオン界面活性剤を基準としたソリエマー のO/Wエマルションの官能評価

当社製品をお取り扱いいただく際は、当社営業までお問い合わせください。
使用される用途における適性および安全性は、使用者の責任においてご判断ください。

三洋化成ニュース ❹ 2024 新春 No.542

参考文献
1）W.Ramsden，，72，156-164（1903）
2）T.Okamoto，et al.，，39（4），290-297（2005）3）濵野浩佑，中村泰司，月刊ファイン
ケミカル，52（12），37-44（2023）