JP2019055024A - 臭気成分除去用シリカゲル、化粧料用組成物、及び臭気成分除去用シリカゲルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】臭気成分を除去する効果が高い臭気成分除去用シリカゲル、化粧料用組成物、及び臭気成分除去用シリカゲルの製造方法を提供すること。【解決手段】単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ２以下である臭気成分除去用シリカゲル。単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ２以下であるシリカゲルを含む化粧料用組成物。単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ２以下である臭気成分除去用シリカゲルの製造方法であって、原料のシリカゲルを４００℃以上の温度で焼成する臭気成分除去用シリカゲルの製造方法。【選択図】なし

Description

本開示は、臭気成分除去用シリカゲル、化粧料用組成物、及び臭気成分除去用シリカゲルの製造方法に関する。

従来、汗臭等臭気成分の除去を目的とする材料として、マグネシウム系素材、酸化亜鉛系素材等が知られている（特許文献１参照）。これらの材料は、汗臭の主物質である低級脂肪酸を直接中和することにより、消臭作用を奏する。

特許第３２７１４０５号公報

従来の材料は、臭気成分を除去する効果が必ずしも十分ではなかった。本開示の一局面は、臭気成分を除去する効果が高い臭気成分除去用シリカゲル、化粧料用組成物、及び臭気成分除去用シリカゲルの製造方法を提供することを目的とする。

本開示の一局面は、単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下である臭気成分除去用シリカゲルである。本開示の一局面である臭気成分除去用シリカゲルは、臭気成分を除去する効果が高い。

本開示の他の局面は、単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下であるシリカゲルを含む化粧料用組成物である。本開示の他の局面である化粧料用組成物は、臭気成分を除去する効果が高い。

本開示の他の局面は、単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下である臭気成分除去用シリカゲルの製造方法であって、原料のシリカゲルを４００℃以上の温度で焼成する臭気成分除去用シリカゲルの製造方法である。本開示の他の局面である臭気成分除去用シリカゲルの製造方法によれば、臭気成分を除去する効果が高い臭気成分除去用シリカゲルを製造できる。

本開示の実施形態を説明する。
１．臭気成分除去用シリカゲル
本開示の臭気成分除去用シリカゲルは、単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下である臭気成分除去用シリカゲルである。

本開示の臭気成分除去用シリカゲルは、臭気成分を除去する効果が高い。臭気成分として、例えば、脂肪酸、脂肪族アルデヒド、ケトン類等が挙げられる。脂肪酸として、例えば、ペラルゴン酸等が挙げられる。脂肪族アルデヒドとして、例えば、２−ノネナール等が挙げられる。ケトン類として、例えば、ジアセチル等が挙げられる。本開示の臭気成分除去用シリカゲルは、例えば、液中に溶存している臭気成分を除去することができる。

本開示の臭気成分除去用シリカゲルが臭気成分を除去する理由は以下のように推測される。比較的疎水性が高い物質である２−ノネナール、ジアセチル、ペラルゴン酸は、分子内に疎水性部分とカルボニル基またはカルボン酸基である親水性官能基を含む。親水性官能基部分はシリカゲルが有する表面シラノール基と水素結合する。表面シラノール基を減少させると、シラノール基と臭気成分の疎水性部分の反発が減少し結果として結合しやすくなる。単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下であると、２−ノネナール、ジアセチル、ペラルゴン酸等の臭気成分の疎水性部分がシリカゲルの表面に近づくことができ、シリカゲルの表面に吸着される。その結果、本開示の臭気成分除去用シリカゲルは、臭気成分を除去する効果が高い。

本開示の臭気成分除去用シリカゲルを製造する方法として、原料のシリカゲルを４００℃以上の温度で焼成する方法が挙げられる。焼成温度は４００℃以上、６５０℃以下の範囲が好ましい。

原料のシリカゲルにおける単位表面積当たりのシラノール基の数は、５個／ｎｍ^２以下であってもよいし、５個／ｎｍ^２を超えていてもよい。臭気成分除去用シリカゲルの形態は、例えば、粉末状である。

２．単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘの算出方法
単位表面積当たりのシラノール基の数をＸとする。単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘの算出方法は以下のとおりである。

（２−１）乾燥減量Ｄ_ＬＯＳＳ及び灼熱減量Ｉ_ＬＯＳＳの測定
単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘの測定対象となるシリカゲルを測定対象シリカゲルとする。質量ｗの測定対象シリカゲルを量りとる。質量ｗの単位はグラムである。質量ｗの測定対象シリカゲルをるつぼに入れて１８０℃で２時間乾燥する。その後、シリカゲルの質量を測定する。このときの質量をｗ_ｄｒｙとする。質量ｗ_ｄｒｙの単位はグラムである。

次に、シリカゲルをさらに９５０℃で２時間焼成する。その後、シリカゲルの質量を測定する。このときの質量をｗ_ｃａｌとする。質量ｗ_ｃａｌの単位はグラムである。
以下の式（１）により、乾燥減量Ｄ_ＬＯＳＳを算出する。また、以下の式（２）により、灼熱減量Ｉ_ＬＯＳＳを算出する。乾燥減量Ｄ_ＬＯＳＳ、灼熱減量Ｉ_ＬＯＳＳの単位はそれぞれ％である。

（２−２）比表面積Ｓの算出
測定対象シリカゲルを、１８０℃で２時間加熱乾燥する。次に、７７Ｋにおける窒素吸着測定を行い、吸着等温線を得る。得られた吸着等温線から、ＢＥＴ理論に基づき比表面積Ｓを求める。比表面積Ｓの単位はｍ^２／ｇである。

（２−３）脱離水分量Ｈ_ＬＯＳＳの算出
測定対象シリカゲルを１８０℃で乾燥させた後、９５０℃で焼成すると、表面のシラノール基２分子から、水が１分子脱離し、シロキサン結合を形成する。水の脱離に起因する測定対象シリカゲルの質量変化量を脱離水分量Ｈ_ＬＯＳＳとする。脱離水分量Ｈ_ＬＯＳＳは以下の式（３）で表される。

（２−４）単位質量当たりのシラノール基の数ｎ_ＳｉＯＨの算出
測定対象シリカゲルが備える、単位質量当たりのシラノール基の数をｎ_ＳｉＯＨとする。ｎ_ＳｉＯＨは以下の式（４）で表される。単位質量とは１ｇである。ｎ_ＳｉＯＨの単位は、個／ｇである。

（２−５）単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘの算出
単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘは、以下の式（５）で表される。Ｘの単位は、個／ｎｍ^２である。

３．化粧料用組成物
本開示の化粧料用組成物は、単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下であるシリカゲルを含む。本開示の化粧料用組成物は、臭気成分を除去することができる。

単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下であるシリカゲルは、前記「１．臭気成分除去用シリカゲル」の項で述べたものである。
本開示の化粧料用組成物は、単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下であるシリカゲルに加えて、化粧料用組成物の成分として公知の成分を適宜選択して含むことができる。化粧料用組成物の成分として、例えば、界面活性剤、高級アルコール、多価アルコール等が挙げられる。

本開示の化粧料用組成物は、化粧料の一部であってもよいし、化粧料自体であってもよい。化粧料として、例えば、洗顔料、洗髪用化粧品、身体洗浄用化粧品、デオドランド化粧品、歯磨き等が挙げられる。化粧料用組成物の剤型は特に限定されず、例えば、液状、固体、ジェル状、粉末状、寒天状等が挙げられる。

本開示の化粧料用組成物は、例えば、重金属類や塩類等を含まなくてもよい。この場合でも、本開示の化粧料用組成物は、臭気成分を除去することができる。本開示の化粧料用組成物は、重金属類や塩類等を必ずしも含まなくてもよいので、安全性が高い。また、本開示の化粧料用組成物は、重金属類や塩類等を必ずしも含まなくてもよいので、使用者の不快感を低減できる。
本開示の化粧料用組成物は、例えば、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含まないものとすることができる。その場合、本開示の化粧料用組成物を種々の界面活性剤と組み合わせて使用しても、水に不溶性の塩を形成しにくい。
本開示の化粧料用組成物は、例えば、水系での使用においても、塩類等の溶出を抑制することができる。そのため、本開示の化粧料用組成物を口腔内で使用する場合でも、味が変わりにくい。
４．実施例
（４−１）臭気成分除去用シリカゲルの製造
富士シリシア化学製の微粉末シリカゲルを用意した。この微粉末シリカゲルの平均粒子径は３．９μｍであり、比表面積は７６０ｍ^２／ｇである。

この微粉末シリカゲルを平形るつぼに拡げ、焼成することで、臭気成分除去用シリカゲルＡ〜Ｆを製造した。臭気成分除去用シリカゲルＡ〜Ｆの製造方法は、焼成温度と焼成時間のみにおいて互いに相違する。臭気成分除去用シリカゲルＡ〜Ｆの焼成温度及び焼成時間は表１に示すとおりである。

また、比表面積Ｓが互いに異なる４種類の微粉末シリカゲルを、それぞれ、平形るつぼに拡げ、１８０℃で２時間加熱乾燥することで、表２に示す臭気成分除去用シリカゲルＧ〜Ｊを製造した。臭気成分除去用シリカゲルＧ〜Ｊの比表面積Ｓは表２に示すとおりである。

（４−２）臭気成分除去用シリカゲルの分析
臭気成分除去用シリカゲルＡ〜Ｊのそれぞれについて、乾燥減量Ｄ_ＬＯＳＳ、灼熱減量Ｉ_ＬＯＳＳ、及び比表面積Ｓを測定した。測定値を上記表１、表２に示す。そして、それらの測定値を用いて、単位質量当たりのシラノール基の数ｎ_ＳｉＯＨ、及び単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘを算出した。算出結果を上記表１、表２に示す。
（４−３）臭気成分除去効果の評価
以下の方法により、臭気成分除去用シリカゲルＡ〜Ｊの臭気成分除去効果を評価した。臭気成分除去効果の評価は、２−ノネナール、ジアセチル、及びペラルゴン酸のそれぞれについて行った。２−ノネナール、ジアセチル、及びペラルゴン酸は臭気成分に対応する。

まず、２−ノネナールについての評価方法を説明する。２−ノネナールの水溶液を調製した。この水溶液における２−ノネナールの濃度は１ｐｐｍである。次に、２−ノネナールの水溶液に臭気成分除去用シリカゲルを添加し、均一に混ぜた。臭気成分除去用シリカゲルの添加量は、２−ノネナールの水溶液の質量に対し、２質量％に相当する量である。次に、シリンジフィルターを用いて２−ノネナールの水溶液を濾過し、濾液をフタ付き容器に回収した。次に、容器のヘッドスペースの残留臭気を、被験者が以下の評価尺度に基づき点数付けした。

（評価尺度）
０点：臭いを感じない。
１点：わすかに臭いを感じる。
２点：やや臭いを感じる。
３点：強い臭いを感じる。
４点：強烈な臭いを感じる。

次に、複数の被験者における評価尺度の平均値（以下では評価尺度平均値とする）を算出した。評価尺度平均値を以下の評価基準に当てはめ、２−ノネナールについての臭気成分除去効果を評価した。評価結果を上記表１、表２に示す。

（評価基準）
◎ ：評価尺度平均値は０．５未満である。
○ ：評価尺度平均値は０．５以上、１．５未満である。
△ ：評価尺度平均値は１．５以上、２．５未満である。
× ：評価尺度平均値は２．５以上、３．５未満である。
××：評価尺度平均値は３．５以上である。

ジアセチル、及びペラルゴン酸についても、基本的には、２−ノネナールの場合と同様に評価を行った。ただし、ジアセチルについての評価では、２−ノネナールの水溶液の代わりに、ジアセチルの水溶液を用いた。この水溶液におけるジアセチルの濃度は１０ｐｐｍである。また、ペラルゴン酸についての評価では、２−ノネナールの水溶液の代わりに、ペラルゴン酸の水溶液を用いた。この水溶液におけるペラルゴン酸の濃度は１００ｐｐｍである。

また、臭気成分除去用シリカゲルを、臭気成分の水溶液に添加しない場合の評価結果を上記表２に示す。
単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘが少ない臭気成分除去用シリカゲルＡ〜Ｆを用いた場合、臭気成分除去効果が高かった。それに対し、単位表面積当たりのシラノール基の数Ｘが多い臭気成分除去用シリカゲルＧ〜Ｊを用いた場合、臭気成分除去効果が低かった。また、臭気成分除去用シリカゲルを臭気成分の水溶液に添加しない場合、臭気成分は除去されなかった。

５．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（２）上述した臭気成分除去用シリカゲルの他、当該臭気成分除去用シリカゲルを構成要素とするシステム、臭気成分除去方法、化粧料組成物の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (3)

1. 単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下である臭気成分除去用シリカゲル。
2. 単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下であるシリカゲルを含む化粧料用組成物。
3. 単位表面積当たりのシラノール基の数が５個／ｎｍ^２以下である臭気成分除去用シリカゲルの製造方法であって、
   原料のシリカゲルを４００℃以上の温度で焼成する臭気成分除去用シリカゲルの製造方法。