JP4989058B2

JP4989058B2 - 毛髪化粧料

Info

Publication number: JP4989058B2
Application number: JP2005293895A
Authority: JP
Inventors: 和久福原; 雅規高井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: JP2007099721A

Description

本発明は、毛髪にハリ・コシを付与する毛髪化粧料及び毛髪処理方法に関する。

従来、毛髪の内部に物質を浸透させて毛髪の物性や外観、感触を改質する方法として毛髪成分と類似したコラーゲン、ケラチン等の分解物及び誘導体を補充する方法が提案されているが、未だ十分な効果とはいえない。

一方、アルカリ処理した毛髪に、アルキルトリアルコキシシランを用いて、毛髪を強化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、有機ケイ素化合物等を用い部分的又は全体的に加水分解し、部分的又は全体的に重合させることで得られる有機ケイ素化合物を、爪、毛髪等のケラチン物質に適用することで、ケラチン物質を保護および強化するための方法も提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。

しかしながら、これらの技術では、有機ケイ素化合物は、ケラチン表面にのみ存在するものであるため、洗浄により効果が無くなったり、ケラチン表面の感触が本来の感触でなくなったりするという問題を有する。

特開昭61-7号公報特表2000-510167号公報特開2002-97114号公報

本発明は、毛髪繊維、特にハリ・コシがない毛髪（化学処理等で損傷した毛髪、欧米人や高齢者の細い毛髪等）に対し、優れたハリ・コシを付与することができる毛髪化粧料及び毛髪処理方法を提供することを目的とする。ここで、ハリ・コシを付与するとは、毛髪弾性を向上させることをいう。

本発明者らは、下記一般式(1)で表されるケイ素化合物を、当該化合物の安定性が比較的高く、頭皮や毛髪に対しても穏和なpH領域において、毛髪に適用することにより、当該化合物を毛髪に浸透させ、かつ毛髪内部で重合させることができ、毛髪に優れたハリ・コシを付与できることを見出した。

本発明は、一般式(1)で表されるケイ素化合物（以下、ケイ素化合物(1)という）、酸及び水を含有し、pHが３〜７である毛髪化粧料を提供するものである。

〔式中、ＸはＲ¹又は水酸基を示し、ｔは０〜２の整数を示す。（２ｔ＋４）個のＸは同一でも異なってもよい。ここでＲ¹は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。〕

また本発明は、一般式(2)で表されるケイ素化合物（以下、ケイ素化合物(2)という）を含有する第１剤と、酸及び水を含有しpHが１〜３である第２剤とからなる毛髪化粧料を提供するものである。

〔式中、Ｘ'はＲ¹、水酸基又はＯＭで示される基を示し、ｔは０〜２の整数を示す。（２ｔ＋４）個のＸ'は同一でも異なってもよく、これらの少なくとも１つはＯＭである。ここでＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示し、Ｒ¹は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。〕

更に本発明は、上記の毛髪化粧料を毛髪に塗布することで、ケイ素化合物(1)を毛髪に浸透させる毛髪処理方法を提供するものである。

本発明によれば、ケイ素化合物(1)の安定性が比較的高く、毛髪内に浸透し易く、頭皮や毛髪にも穏和なpHを選択することで、毛髪内部にケイ素化合物(1)を浸透させ重合させることができる。これにより、毛髪に優れたハリ・コシを付与することができ、その効果はシャンプー等を繰り返しても高い持続性を有する。

〔ケイ素化合物(1)及び(2)〕
本発明の毛髪化粧料に用いるケイ素化合物(1)は、毛髪への浸透性、重合性の観点から、一般式(1)において、ＸはＲ¹又は水酸基を示すが、（２ｔ＋４）個のＸのうち（ｔ＋１）個がＲ¹、（ｔ＋３）個が水酸基であることが好ましい。ただし、上記ケイ素化合物(1)は長期安定性に乏しいため、毛髪適用前に１個以上のＯＭを有するケイ素化合物(2)を含有する第１剤と酸を含有する第２剤を混合し、上記ケイ素化合物(1)を生成させることが好ましい。この場合、ケイ素化合物(2)は、ケイ素化合物(1)と同じ理由により、一般式(2)において、（２ｔ＋４）個のＸのうち、（ｔ＋１）個がＲ¹、（ｔ＋２）個以下が水酸基であることが好ましい。

Ｒ¹は、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示すが、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基等が、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基等が挙げられ、毛髪への浸透性の点から、メチル基が好ましい。ｔは、０〜２の整数を示すが、毛髪内への浸透性の点から、０が好ましい。Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を示し、ナトリウム、カリウム等が好ましい。

毛髪化粧料に含有されるケイ素化合物(1)としては、下記一般式(1-1)で表される化合物が好ましく、このうちＲ¹がメチル基である化合物が更に好ましい。

〔式中、Ｒ¹は前記の意味を示す。〕

ケイ素化合物(1)の含有量は、毛髪への浸透性の点から、本発明の毛髪化粧料中（二剤式の場合には第１剤と第２剤を合わせた全組成中；以下同じ）の１〜40重量％が好ましく、更には５〜35重量％が好ましく、特に10〜30重量％が好ましい。二剤式で用いる場合、第１剤中に含有されるのはケイ素化合物(2)であるが、毛髪に適用する前に酸を含有する第２剤と混合するとpHの低下によりケイ素化合物(2)からケイ素化合物(1)が生成する。従って、第２剤中のケイ素化合物(2)の含有量は、上記毛髪化粧料中のケイ素化合物(1)の好適な量と同一になるように調整されるが、配合性の観点から50重量％以下とすることが好ましい。

〔酸〕
本発明において、酸としては、毛髪化粧料のpHを３〜７に調整し得るものが使用されるが、有機酸が好ましく、なかでもpH調整が容易な点から、第１解離指数（pKa1）が4.1〜5.0、特に4.1〜4.7の範囲にある有機酸が好ましい。具体的には、グルタル酸（pKa＝4.13，5.01）、アジピン酸（pKa＝4.26，5.03）、酢酸（pKa＝4.56）、プロピオン酸（pKa＝4.67）等を例示することができ、なかでもケイ素化合物(1)の重合反応の制御が容易で、臭気が少ないアジピン酸が好ましい。

酸は、本発明の毛髪化粧料が二剤式の場合には、水に溶解し、第２剤とされる。酸の量は酸の種類に依存するが、例えばアジピン酸を用いる場合、重合反応の抑制の点から、本発明の毛髪化粧料中の0.01〜30重量％、更には１〜25重量％、特に３〜20重量％が好ましい。第２剤中での酸の濃度は第１剤と混合した後のpHが３〜７の範囲になるように調整される。

〔水〕
水の含有量は、毛髪を十分に膨潤させ、ケイ素化合物(1)を毛髪へ十分に浸透させる観点から、本発明の毛髪化粧料中の20重量％以上であることが好ましく、40重量％以上が特に好ましい。上限は、97重量％以下であることが好ましく、90重量％以下が特に好ましい。

〔pH〕
本発明においては、ケイ素化合物(1)を低分子量の状態で毛髪内に浸透させ、毛髪内で縮合反応をさせるために、十分な浸透が起こるまでは縮合反応を遅らせる必要がある。また、ケイ素化合物(1)が毛髪への適用前に縮合等の副反応を起こすことを抑制し、常温で安定に存在させることが好ましい。更に、頭皮や毛髪に対し穏和であることが好ましい。これらの観点から、本発明の毛髪化粧料のpH（20℃）は３〜７とされるが、４〜７が好ましく、特に５〜７が好ましい。

本発明の毛髪化粧料が二剤式である場合、第１剤はケイ素化合物(2)の長期安定性保持のため、pHが11以上、特にpH13以上のアルカリ水溶液とすることが好ましい。第１剤に含有されるケイ素化合物(2)は、毛髪適用前に酸を含有する第２剤との混合による水溶液のpHの低下（pH３〜７）によって、毛髪内に浸透しやすく、更に毛髪内で縮合しやすいケイ素化合物(1)となる。第２剤のpHは１〜３とされるが、１〜2.5が好ましく、特に1.5〜2.5が好ましい（ただし、酸の種類によって適正値は異なる場合がある）。この第２剤とケイ素化合物(2)を含有する第１剤（30重量％ナトリウムメチルシリコネート水溶液の場合、pH13.8）との混合後に、上記pH範囲、すなわちpH３〜７となることが好ましい。

〔その他の成分〕
また、ケイ素化合物(1)を溶解する目的で、水溶性有機溶剤を使用することもできるが、その量が多すぎると、本発明の毛髪化粧料を毛髪に塗布した際に、毛髪が十分に膨潤せず、ケイ素化合物(1)が十分に浸透し難くなる。そのため、水溶性有機溶剤の含有量は、本発明の化粧料中の70重量％以下が好ましく、特に50重量％以下が好ましい。水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール等の炭素数１〜３の低級１価アルコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが挙げられる。

本発明の毛髪化粧料には、その他、界面活性剤、油剤、シリコーン誘導体、カチオン性ポリマー、保湿剤、粘度調整剤、香料、色素、紫外線吸収剤、酸化防止剤、抗菌剤、防腐剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で適宜配合してもよい。

〔毛髪化粧料の形態・混合〕
本発明の毛髪化粧料の形態は、長期間安定である点から、好適には、ケイ素化合物(2)を含有する第１剤と、酸及び水を含有しpH１〜３である第２剤からなるものであるが、使用直前にケイ素化合物(2)、酸及び水、並びにその他任意成分を混合し、pHを３〜７とすることによって調製されたものであってもよい。

本発明の毛髪化粧料が二剤式である場合、ケイ素化合物(2)を含有する第１剤を酸性水溶液である第２剤に添加することが極めて好ましく、また本発明の毛髪化粧料を、使用直前にケイ素化合物(2)、酸及び水、並びにその他任意成分を混合することによって調製する場合、酸と水を混合した後、この酸性水溶液にケイ素化合物(2)を添加混合することが極めて好ましい。

上記の手順で混合されることにより、混合後の毛髪化粧料は、ケイ素化合物(1)の安定なpH３〜７の水溶液となり、毛髪内への浸透が可能になる。上記とは逆に、ケイ素化合物(2)に酸性水溶液を添加した場合には、いかに速く酸性水溶液を添加し、攪拌を速くしたとしても、混合物のpHが、ケイ素化合物(2)の縮合速度の速いアルカリ性pH領域を通過してしまうため、重合体の生成により系が白濁してしまい、毛髪へ浸透させることができなくなる。

〔毛髪処理方法〕
本発明の毛髪処理方法は、前記の手順で混合しpH３〜７とした本発明の毛髪化粧料を毛髪に塗布するか、あるいは毛髪を本発明の毛髪化粧料に浸漬し、一定時間放置して毛髪にケイ素化合物(1)を浸透させる。塗布する毛髪は、濡れていてもよく、乾いていてもよい。乾燥した毛髪１ｇに対して、本発明の毛髪化粧料を、0.1〜100ｇの割合で塗布することが好ましく、更に0.5〜５ｇの割合で塗布することが好ましい。塗布する対象は、人の頭髪であってもよく、かつら等の毛髪であってもよい。

ケイ素化合物(1)を毛髪に十分に浸透させるために、塗布後放置する時間は、５分以上が好ましく、更には５〜90分、特に20〜60分が好ましい。毛髪への塗布後、ケイ素化合物(1)の浸透促進のため、塗布部分を加温してもよく、また、ケイ素化合物(1)が毛髪に浸透した後、ケイ素化合物(1)の重合（脱水縮合）反応の促進のため、浸透部分を加温してもよい。加温する場合の温度は、40〜90℃、特に40〜60℃が好ましい。

また、ケイ素化合物(1)が毛髪に浸透した後、毛髪（浸透部分）に、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を塗布して、ケイ素化合物(1)の重合反応を促進させることもできる。更に該酸性又はアルカリ性水溶液を塗布した後に塗布部を加温してもよい。この酸性水溶液に使用される酸としては、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、酢酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、アジピン酸等の有機酸が挙げられ、アルカリ性水溶液に使用されるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、モノエタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール等が挙げられる。

重合反応後に毛髪表面に付着しているケイ素化合物(1)及びその重合物は、毛髪乾燥後に被膜となり、毛髪感触の悪化を引き起こす原因になるため、シャンプー等で十分に除去することが好ましい。

実施例１〜５及び比較例１〜３
＜処理溶液の調製方法＞
表１に示す処方及び以下の手順に従い、毛髪化粧料を調製した。

(1) 実施例１〜５及び比較例１〜２
イオン交換水6.62ｇにアジピン酸3.38ｇ（純分99.5％以上）を投入し、３分間マグネチックスターラーとマグネット攪拌棒を用いて攪拌し、アジピン酸が一部溶解した酸性水溶液（pH1.5）を第２剤として得た。次に、この第２剤を10ｇをマグネット攪拌棒で攪拌しながら、ナトリウムメチルシリコネート（ケイ素化合物(2)において、ｔ＝０、４個のＸ'のうち、メチル基が１個、ＯＮａが１個、ＯＨが２個）を30重量％含有する水溶液（pH13.8：Gelest Inc.製）10ｇを第１剤として５分間かけて徐々に滴下した。更に混合溶液を５分間攪拌し、ナトリウムメチルシリコネートを含有する透明均一な毛髪化粧料（pH６：実施例１）を得た。
また、上記と同様の方法に準じて、酸の種類及び使用量を変えて、表１に示すナトリウムメチルシリコネートを含有する毛髪化粧料（実施例２〜５及び比較例１〜２）を得た。

(2) 比較例３
ナトリウムメチルシリコネートを30重量％含有する水溶液（pH13.8：Gelest Inc.製）10ｇをマグネチックスターラーとマグネット攪拌棒を用いて攪拌しているところに、イオン交換水6.62ｇとアジピン酸3.38ｇを混合した酸性水溶液（pH1.5）を徐々に滴下した。酸性水溶液の滴下途中で攪拌している溶液が白濁し、更に滴下を続けるとその溶液がゲル化した。この調製方法では、ナトリウムメチルシリコネートが混合途中で重合（縮合）し、透明均一な毛髪化粧料は得られなかった。

＜ケイ素化合物の重合遅延時間＞
毛髪化粧料の調製後、組成物が白濁するまでの時間を重合遅延時間として、表１に示した。

＜処理方法＞
欧州人の健常毛0.5ｇのトレスに対し、透明均一な実施例１〜５の毛髪化粧料1.0ｇを塗布し、室温で30分放置した。その後、60℃で12時間減圧乾燥し、下記組成のシャンプーで５回洗浄・濯ぎを繰り返した後、乾燥した。

（重量％）
ポリオキシエチレン(2.5)ラウリルエーテル硫酸
ナトリウム（25重量％水溶液） 62.00
ラウリン酸ジエタノールアミド 2.28
エデト酸二ナトリウム 0.10
安息香酸ナトリウム 0.50
オキシベンゾン 0.03
リン酸（75重量％水溶液） 0.10
ジブチルヒドロキシトルエン 0.01
塩化ナトリウム 0.80
赤色106号 0.00012
香料 0.26
精製水バランス

＜毛髪へのケイ素化合物の収着量評価方法＞
毛髪へのケイ素化合物の収着量評価には「ICP（誘導結合プラズマ）発光分析装置（堀場製作所，JY238ULTRACE）」を用いた。具体的には、灰化／アルカリ溶融／ICP法を用いた次の手順によって測定したケイ素元素の量に基づき、ケイ素化合物の収着量を算出した。
試料（処理毛髪）0.1ｇを白金坩堝に採取し、ヒーターで煙が出なくなるまで炭化後、550℃の電気炉に２時間入れ灰化させる。冷却後、残った灰分上にアルカリ融剤（Ｎａ₂ＣＯ₃：Ｈ₃ＢＯ₃＝５：２）１ｇを加え、950℃電気炉30分でアルカリ溶融し、冷却後、６Ｎ塩酸４mLで溶解して純水で50mLにメスアップしたものを試料溶液とした。吸収波長251.612nm、積分時間３秒で３回測定し、その平均値から、検量線を使用してケイ素元素量を求めた。毛髪へのケイ素化合物収着量の計算法は次のとおりである。

ケイ素化合物収着量（％）＝〔ケイ素元素量（mg）／毛髪重量（ｇ）〕×0.1×Ｃ
Ｃ＝［ＣＨ₃ＳｉＯ_1.5］／［Ｓｉ］＝67.124／28.09＝2.39

＜官能評価（ハリ・コシ感，まとまり感）＞
５名の専門パネラーにより、「毛髪のハリ・コシ向上感」、及び「毛髪のまとまり感」について、下記基準に従って評価し、表１にその合計値を示した。

(1)毛髪のハリ・コシ感
未処理毛と比較して、
２：処理毛の方がハリ・コシ感を感じる
１：処理毛の方がハリ・コシ感をやや感じる
０：処理毛のハリ・コシ感は変わらない

(2)毛髪のまとまり感
未処理毛と比較して、
２：処理毛の方がまとまり感を感じる
１：処理毛の方がまとまり感をやや感じる
０：処理毛のまとまり感は変わらない

Claims

一般式(1)で表されるケイ素化合物、酸及び水を含有し、pHが３〜７である毛髪化粧料であって、一般式(2)で表されるケイ素化合物を酸性水溶液に加えることによって調製される毛髪化粧料。
〔式中、ＸはＲ¹又は水酸基を示し、ｔは０〜２の整数を示す。（２ｔ＋４）個のＸは同一でも異なってもよい。ここでＲ¹は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。〕
〔式中、Ｘ'はＲ ¹ 、水酸基又はＯＭで示される基を示し、Ｒ ¹ 及びｔは前記と同じ意味を示す。（２ｔ＋４）個のＸ'は同一でも異なってもよく、これらの少なくとも１つはＯＭである。ここでＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示す。〕
一般式(1)又は(2)で表されるケイ素化合物の含有量が、全組成中の１〜40重量％である請求項１記載の毛髪化粧料。
水の含有量が、全組成中の20〜97重量％である請求項１又は２記載の毛髪化粧料。
酸が、pKa1が4.1〜５の有機酸である請求項１〜３のいずれかに記載の毛髪化粧料。
請求項１〜４のいずれかに記載の毛髪化粧料を毛髪に塗布することで、一般式(1)で表されるケイ素化合物を毛髪に浸透させる毛髪処理方法。
請求項１〜４のいずれかに記載の毛髪化粧料を毛髪に塗布し、塗布部分を加温する請求項５記載の毛髪処理方法。
一般式(1)で表されるケイ素化合物を毛髪に浸透させた後、浸透部分に酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を塗布する請求項５又は６記載の毛髪処理方法。
一般式(1)で表されるケイ素化合物を毛髪に浸透させた後、浸透部分に酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を塗布し、塗布部分を加温する請求項５記載の毛髪処理方法。