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【界面活性剤】界面活性剤の正体は何? 界面活性剤とシャンプーの関係を徹底解明

一度は“界面活性剤”という名前を聞いたことがあるかもしれません。
でも、界面活性剤とは一体どのようなものなのでしょうか?

界面活性剤の構造とは

界面活性剤のメカニズムを図化して説明した画像

界面活性剤とは、通常であれば混ざり合わない油と水の双方に働きかけ、界面(表面)の性質を変えて混じり合わせることができるようにする物質のことを指します。
界面活性剤は水に馴染みやすい【親水基】と、油に馴染みやすい【親油基(疎水基とも呼ばれます)】で構成されてます。

界面活性剤には、水と油を混ぜて乳化させる機能の他に、空気と水を混ぜて発砲させるという機能もあり、石鹸や化粧品の洗浄成分として使用されています。

シャンプーにおいては、界面活性剤はお湯や水では落としきれない、ヘアワックスやスプレー、皮脂などを包んで剥がし、落としやすくします。

界面活性剤の働きとは

界面活性剤には

  1. 洗浄作用
  2. 乳化作用
  3. 分散作用

の3つの働きが総合的に働いてシャンプーが構成されています。

洗浄作用

汚れが落ちるメカニズムを図化して説明した画像

髪の毛や頭皮に付着した汚れを親油基(疎水基)で包み込み、親水基が水に馴染ませて洗い流します。

乳化作用

界面活性剤を加えると、界面活性剤の親油基が油の粒子を取り囲み、親水基が外側に並ぶため、水と油が均一に混ざり合うことができます。これを乳化作用といいます。

分散作用

粉体を水にいれても、混ざり合わずに表面に浮かんでしまいます。ここに界面活性剤を入れると、粒子は界面活性剤の分子に取り囲まれて水中に分散します。
このように粉末を水に散らばらす作用を分散作用といいます。

界面活性剤の分類について

界面活性剤と一言で言っても、いくつかの種類があります。大きく分けると天然系界面活性剤と、それ以外の合成界面活性剤とに分類することができます。
シャンプーで使用されている主な界面活性剤は以下の種類があります。

界面活性剤を大きく分けると以下の2つ

  • 天然界面活性剤
  • 合成界面活性剤

天然系界面活性剤

自然界に存在する界面活性剤を指します。

例えば牛乳に含まれるカゼインや卵黄に含まれるレシチン、大豆やヘチマに含まれるサポニンは天然系の界面活性剤です。

卵黄はマヨネーズを作る際、酢と油を乳化させる作用をします。
また、大豆やヘチマに含まれるサポニンに、水が加えられると泡立ち、石鹸のような作用をします。

以下の界面活性剤は合成界面活性剤に分類されるものです。

合成界面活性剤

合成界面活性剤とは、人工的に合成されて生成された界面活性剤で、合成界面活性剤の中でもさらに以下のように分類することできます。

高級アルコール系界面活性剤

高級アルコール系界面活性剤は、製造方法によって脂肪酸から作られる天然系と、石油から作られる石油系とに分類されます。

高級アルコール系界面活性剤の種類は、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ラウレス塩酸アンモニウム、ラウリル硫酸塩などがあります。

洗浄力は非常に強く、肌への刺激も強いのが特徴の成分です。
中でもラウリル酸ナトリウムは分子が小さく、毛穴からも浸透しやすいため、経皮毒を起こす危険性も危惧されています。

強い刺激や洗浄力から、薄毛・抜け毛を引き起こす可能性があります。

石鹸系界面活性剤

石鹸系界面活性剤は、主にヤシなどの天然油脂から作られます。

石鹸系界面活性剤の代表的なものとしてラウリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムなどが挙げられます。

天然油脂に苛性ソーダや苛性カリを加えて反応させることによって石鹸を作ることができます。
原料は天然ですが、反応させて作られるので合成界面活性剤に分類されます。
石鹸系界面活性剤を使用したシャンプーは髪がきしむ、石鹸カスが残るといった理由から敬遠されがちです。

石鹸系界面活性剤は、頭皮や髪をはアルカリ性に傾けます。
アルカリ性のシャンプーは、乾燥肌、アトピー性皮膚炎など、皮脂の分泌が少ない方は、弱酸性に戻るのに時間がかかるため、使用を避けた方がベターです。

アミノ酸系界面活性剤

アミノ酸系活性剤は、きめが細かく程よい泡立ちで、適度な洗浄力を持ちます。
また、肌残りしにくく石鹸カスが出いことも特徴です。

水に近いほどの低刺激で、スカルプシャンプーの界面活性剤として人気があります。

ただ、アミノ酸系界面活性剤のシャンプーは、原料が高価なので、スカルプシャンプー自体の値段が高くなるというデメリットもあります。

アミノ酸系界面活性剤にはココイルメチルタウリンナトリウム、ウラロイルメチルタウリンナトリウム、ココイルグルタミン酸ナトリウム、ラウロイルメチルアラニンナトリウム、ココイルメチルアラニンナトリウム、ラウラミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリミノジプロピオン酸ナトリウム、ラウロイルアスパラギン酸ナトリウムなどの種類があります。

脂肪酸エステル系界面活性剤

エステル系界面活性剤は、脂肪酸とグリセリンを反応させたり、脂肪酸とショ糖を反応させて出来る界面活性剤です。代表的なものはウラリン酸スクロース、ミリスチン酸スクロースなどです。
低刺激なのが特徴で、シャンプーよりも化粧品によく使われます。

石油系界面活性剤

石油から作られた界面活性剤で、側鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレフィン(C12-C14)スルホン酸ナトリウムなどの種類があります。
ルホン酸ナトリウムはサロン系のシャンプーに使われることもあります。
また、洗濯洗剤にも使用されています。

界面活性剤をイオン化の状態で分類

界面活性剤は、原や製造方法とは別に、成分構成よっても分類することができます。
水に溶けた時に、イオンを持つか持たないか、またイオンを持つ場合、その種類は何か(陽イオンまたは陰イオンまたはその両方)によって、4つに分類することができます。

イオンとは

イオンを図化して説明した画像

物質をこれ以上小さくできないという状態に近づけたものを原子といいます。

原子はプラス電気を持つ原子核を中心に、その周りをグルグル回るマイナス電気を持つ電子で構成されています。

プラスとマイナスが釣り合った状態を安定状態と呼びます。

何かのはずみで電子が取れてしまうと、マイナスの電気が減ってプラスの電気に偏ります。
これが陽イオンです。

逆に、安定状態からマイナス電子がついて、マイナスの電気に偏ったイオンを陰イオンと呼びます。

アニオン界面活性剤

アニオン界面活性剤は水に溶けた時に陰イオンに電離する性質を持ちます。
親油性の成分が汚れや皮脂の油に吸着し、浮かび上がらせて分離させることで汚れや皮脂を洗い流します。
このアニオン界面活性剤は界面活性剤のおよそ1/3を占め、一番使用されている界面活性剤です。
石鹸系・高級アルコール系・アミノ酸系がこの界面活性剤に分類されます。

カチオン界面活性剤

カチオン界面活性剤は水に溶けた時に陽イオンに電離する性質を持ち、マイナスに停電した髪の毛に吸着するという特徴があります。
カチオン界面活性剤は髪の毛に成分が吸着するという性質があるため、この洗浄成分を使用したシャンプーは、コンディショニング効果も得られる為頭皮や髪の毛に優しい洗浄成分であると言えます。

アンホ(両性)界面活性剤

水に溶けた際、陽イオンと陰イオンの性質が現れる界面活性剤です。
両性界面活性剤は非常に不安定な界面活性剤で、使用する状況や配合されている他の成分によって性質が変わります。
両性界面活性剤は、汚れを落とす性質と、成分も髪に張り付くという性質の両方を持つ特徴から、界面活性剤単独でもコンディショナーを使用した質感になります。

ノニオン(非イオン)界面活性剤

ノニオン界面活性剤は、乳化作用に優れ、衣料用の洗剤などに使われます。
水に溶かしたときに、イオン化しないのが特徴です。
単体での洗浄力は弱く、泡立ちも少ないため肌に与えるダメージも少ないとされています。

この中で、泡立ちが良く、比較的皮膚に対して優しい洗浄剤である、アニオン界面活性剤と両性界面活性剤が特にシャンプーに使用されています。

種類 特徴 主な成分 表示名称の見分け方
アニオン界面活性剤
水に溶けると親水基が陰イオンになる
洗浄が得意 石鹸素地、ラウレス硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ココイルグルタミン酸ナトリウム、ココイルメチルタウリンナトリウム 「石ケン」を含む
「○○酸Na(K,TEA)」で終わる
「○○タウリンNa(K,Mg)で終わる」
※「○○酸」が油性でない場合は例外
(硫酸Na、乳酸Na、クエン酸Naなど)
カチオン界面活性剤
水に溶けると親水基が陽イオンになる
帯電防止や殺菌が得意 ステアルトリモニウムクロリド、ベンザルコリウムクロリド 「○○クロリド」で終わる
「○○アンホを含む」
アンホ(両性)界面活性剤
水に溶けると周りのpHがアルカリ性なら親水基が陰イオン、酸性なら陽イオンになる
皮膚への刺激性・毒性が低い コミカドプロピルベタイン、ラウラミドプロピルベタイン、ココアンホ酢酸Na、水添レシチン 「○○ベタイン)」で終わる
「○○オキシド)」で終わる
「○○ブロミド」で終わる
ノニオン(非イオン)界面活性剤
水に溶けても親水基がイオンにならない
乳化が得意 オレイン酸ポリグリセリル-10、PEG-水添ヒマシ油、ポリソルベート-60、ステアリン酸ソルビタン、イソステアリン酸PEG-20グリセル 「○○ポリグリセル-(数字)」で終わる
「PEG-(数字)」を含む「○○グリセル」で終わる
「○○ソルビタン」で終わる
「ポリソルベート」で始まる
「ソルベス」を含む
「ラウレス-(数)」と付く
「○○DEA(MEA)」で終わる

合成界面活性剤が良くないと言われる理由とは?

合成界面活性剤の中でも特に高級アルコール系の界面活性剤が含まれているものは、その洗浄力の強さから皮膚への刺激が強くなってしまい、薄毛・抜け毛を招くとして懸念されています。
ラウリル硫酸ナトリウムなどは脂質をしっかり落とすことは出来ますが、タンパク質変成作用もあり、髪を傷めてしまう可能性があるのです。
合成界面活性剤は人工的に作りことができ、コストを抑えることができるので、多くのシャンプーで使われています。
成分に着目してシャンプーを選ぶことは大切です。

合成界面活性剤はすべてが悪いのか?

合成界面活性剤がすべて悪いというわけではありません。
アミノ酸系・石鹸系・脂肪酸エステル系の界面活性剤は、合成活性界面活性剤ではありますが、頭皮に優しく適度な洗浄力を持つものです。
肌に刺激の強い、高級アルコール・石油系の合成界面活性剤の含まれているシャンプーは選ばないようにした方がよいと考えられます。
シャンプー成分の見方の目安として“~硫酸”、“アルキル~”、“スルホン酸~”は刺激が強い
と覚えておくと、シャンプー購入時の参考になります。

最後に

シャンプーに限らず、洗う機能を持ったキッチン洗剤や洗濯用洗剤にも界面活性剤は使用されています。界面活性剤とは何かをしっかりと理解した上で、界面活性剤とはの成分を確認し、日々使うシャンプーを選ぶように心がけてください。

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