JP4522764B2 - 毛髪化粧料 - Google Patents

Description

本発明は、毛髪改質に有用な毛髪化粧料及び毛髪改質方法に関する。

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、これらは分子量が大きく毛髪の表面を覆うにとどまるため、未だ十分な効果とはいえない（例えば、特許文献１参照）。

また、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、毛髪を強化することが開示されている（例えば、特許文献２参照）が、本来の毛髪の強度に近づくにとどまる。

更に、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縮合させることで得られる有機ケイ素化合物を、爪等のケラチン物質に塗布することで、ケラチン物質を保護および強化するための方法がいくつか提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。それらにおいては、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かったりする。
特開昭５７−８８１０９号公報 特開昭６１−７号公報 特表２０００−５１０１６７号公報 特開２００２−９７１１４号公報

本発明の課題は、毛髪の弾性を向上させることで、ハリコシがない髪（特に欧米人毛、細い毛、高齢者毛等）に、優れたハリコシを付与するための、毛髪化粧料及び毛髪改質方法を提供することにある。

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）、及び水を含有し、ｐＨが１２以上である毛髪化粧料、並びにこの毛髪化粧料を毛髪に塗布して５分以上保ち、ケイ素化合物（１）を浸透させる毛髪改質方法を提供する。

（式中、Ｘは、Ｒ¹、ＯＨ又はＯＭで示される基、ｔは０〜２の整数を示し、（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、Ｒ¹は炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。）

本発明ではケイ素化合物（１）の安定性が高く、毛髪内に浸透し易いｐＨを選択することで、毛髪内部にケイ素化合物（１）を浸透させることが可能となった。また、本発明の毛髪化粧料を毛髪に適用することにより、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）］
本発明に用いられるケイ素化合物（１）において、Ｘは、Ｒ¹、ＯＨ又はＯＭを示すが、（２ｔ＋４）個のうち、少なくとも１つはＯＭであり、（ｔ＋１）〜（２ｔ＋４）個がＯＭであることが好ましい。また、（２ｔ＋４）個のＸのうち、（ｔ＋２）〜（２ｔ＋２）個がＯＨであることが好ましい。また、（２ｔ＋４）個のＸのうち、０〜（ｔ＋２）個がＲ¹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、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ｉ−プロピル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル等のアルキル基、又はビニル基、アリル基等のアルケニル基が挙げられ、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、ｔ＝０が好ましい。Ｍは、アルカリ金属を示し、ナトリウム、カリウム等が好ましい。

ケイ素化合物（１）としては、式（１−１）で表される化合物が好ましく、ナトリウムメチルシリコネート（式（１−１）中、Ｍがナトリウム、Ｒ¹がメチル基である化合物）が更に好ましい。

（式中、Ｍ及びＲ¹は前記の意味を示す。）
［毛髪化粧料］
本発明の毛髪化粧料は、ケイ素化合物（１）及び水を含有するが、本発明の毛髪化粧料中のケイ素化合物（１）の含有量は、毛髪への浸透性の点から３〜７０重量％が好ましく、５〜６０重量％が更に好ましく、１０〜６０重量％が特に好ましい。また、本発明の毛髪化粧料中の水の含有量は、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、２０重量％以上であることが好ましく、６０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、８０重量％以下が更に好ましく、７０重量％以下が特に好ましい。

本発明においては、ケイ素化合物（１）を毛髪内に浸透させ、毛髪内で縮合反応をさせるために、縮合反応を遅らせる必要がある。更に、ケイ素化合物（１）を毛髪内に浸透させるために、毛髪を膨潤させることが好ましい。また、ケイ素化合物（１）が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。これらの観点から、本発明の毛髪化粧料は、ｐＨ（２０℃）が１２以上であり、１２〜１４が好ましく、１３〜１４が更に好ましい。

また、ケイ素化合物（１）を溶解するため多量の水溶性有機溶剤を使用すれば、本発明の化粧料を毛髪に塗布した時に、毛髪が充分に膨潤せず、ケイ素化合物（１）が充分に浸透し難くなる。そのため、本発明の化粧料中、水溶性有機溶剤の含有量は、７０重量％以下が好ましく、５０重量％以下が更に好ましい。水溶性有機溶剤は、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。

［毛髪改質方法］
本発明の毛髪改質方法は、ケイ素化合物（１）、及び水を含有し、ｐＨが１２以上である本発明の毛髪化粧料を先ず、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、濡れていても良く、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、さらに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良く、かつら等の毛髪であっても良い。

ケイ素化合物（１）を充分に浸透させるために、毛髪に塗布しておく時間は、５分以上であり、５〜９０分が好ましく、２０〜６０分が更に好ましい。この時に、毛髪の塗布部を４０〜９０℃、好ましくは４０〜６０℃に加温してもよい。

処理後、塩酸、酢酸等の無機酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、アジピン酸などの有機酸を用いて、毛髪塗布部をｐＨ１２未満に中和し、ケイ素化合物（１）を縮合させることが好ましい。その後、毛髪をシャンプー等で洗浄し、乾燥する。

以下、特に断らない限り、「部」及び「％」は、それぞれ「重量部」、「重量％」を意味し、ｐＨは２０℃でのｐＨである。また、以下の例で、ねじり剛性及び毛髪へのケイ素化合物の収着量は以下の方法で測定した。

＜ねじり剛性測定法＞
毛髪化粧料によって処理された毛髪のハリコシが向上したかどうかを判断するために、ねじり剛性を測定した。図１に示すように、毛髪１の真中あたりを３ｃｍ切り取り、一方の端を、長さ５ｃｍ、直径５ｍｍのガラス棒２の中心に粘着テープでＴの字となるように固定する。さらにもう一方の端をクリップ３にはさみ込み、ガラス棒２がぶら下がるように固定する。このときクリップ３からガラス棒２までの長さが２ｃｍとなるように調整する。ガラス棒２をピンセットの先端等で１８０°回して、４回振幅する時間を測定し、１回当たりの平均振幅時間を求めた。この操作を３回繰り返し、さらに異なるサンプル３点で測定した。ねじり剛性（１ｃｍの試料を１ｒａｄだけねじるのに必要なトルク）は、振幅時間（Ｔ）を用いて以下の式より求めた（H. Bogaty, J. Soc. Cos. Chem., 18, 575(1967)）。

ねじり剛性（ｄｙｎ・ｃｍ²）＝８π³・Ｉ・Ｌ／Ｔ²
ここで、Ｌはクリップ３からガラス棒２までの毛髪の長さ、Ｉは慣性モーメント＝（１／１２）・Ｒ²・Ｍ＝１．６７（Ｒはガラス棒の長さ＝５ｃｍ、Ｍはガラス棒の重さ＝０．８ｇ）である。

＜毛髪へのケイ素化合物の収着量測定方法＞
毛髪へのケイ素化合物の収着量測定には「ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置（堀場製作所製、ＪＹ２３８ＵＬＴＲＡＣＥ）」を用いた。ケイ素化合物の収着量は灰化／アルカリ溶融／ＩＣＰ法を用い、ケイ素元素の量から求めた。

試料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。吸収波長は２５１．６１２ｎｍ、積分時間３秒の３回平均より求めた。ケイ素元素量は適切な検量線から得られる。

毛髪へのケイ素元素収着量の計算式は次のとおりである：
ケイ素元素収着量（％）＝［ケイ素元素量（ｍｇ）／毛髪重量（ｇ）］×０．１。

実施例１
ナトリウムメチルシリコネート水溶液（ｐＨ１３．８：Gelest Inc.製、３０％水溶液）６．６７ｇにエタノール１３．３３ｇを加えた溶液（ｐＨ１３．８）からなる毛髪化粧料に、毛髪（コーカシアン毛、長さ＝２０ｃｍ）０．５ｇを３０分浸漬させた。その後、６Ｎ塩酸を３．７ｇ添加すると、ナトリウムメチルシリコネート水溶液に沈殿物が生じた。毛髪を取り出し、洗浄後、自然に乾燥した。

実施例２
エタノール量を４．０１ｇに変え、イオン交換水を９．３５ｇ添加した以外は実施例１と同様にして毛髪化粧料を調製し、同じ条件で毛髪を処理した。

実施例３
エタノール量を４．００ｇ、イオン交換水量を８．７４ｇ、ベンジルオキシエタノールを０．６０ｇ添加した以外は実施例１と同様にして毛髪化粧料を調製し、同じ条件で毛髪を処理した。

実施例４
ナトリウムメチルシリコネート水溶液（ｐＨ１３．８：Gelest Inc.製、３０％水溶液）６．６７ｇに５０％酢酸水溶液を１．０１ｇ加えた溶液（ｐＨ１２．６）からなる毛髪化粧料に、毛髪（コーカシアン毛、長さ＝２０ｃｍ）０．５ｇを３０分浸漬させた。その後、６Ｎ塩酸を２．７ｇ添加すると、ナトリウムメチルシリコネート水溶液に沈殿物が生じた。毛髪を取り出し、洗浄後、自然に乾燥した。

比較例１
ナトリウムメチルシリコネート水溶液（ｐＨ１３．８：Gelest Inc.製、３０％水溶液）６．６７ｇにエタノール１３．３３ｇを加えた溶液に、更に５０％酢酸水溶液を２．１ｇ加えてｐＨ１１．９として毛髪化粧料を調製した（不溶物が析出）。この毛髪化粧料を用い、実施例１と同じ条件で毛髪を処理した。

比較例２
ナトリウムメチルシリコネート水溶液の替わりに、メチルトリエトキシシラン２ｇ、イオン交換水１６ｇの溶液を用い、４８％水酸化ナトリウム２ｇを加えてｐＨ１３にして毛髪化粧料を調製した。この毛髪化粧料を用い、実施例１と同じ条件で毛髪を処理した。

比較例３
３００ｍＬナス型フラスコに、イオン交換水８．０ｇを１剤、メチルトリエトキシシラン２．０ｇを２剤とし、２つを混合して室温で７ｃｍの半月形テフロン（登録商標）製の攪拌羽根を備えた攪拌棒を用いて２００ｒｐｍの攪拌速度で攪拌した。攪拌を続けるうちに２層分離状態から白濁水溶液が得られた（ｐＨ６．６）。この白濁水溶液からなる毛髪化粧料に日本人毛０．５ｇを３０分間浸漬し、ドライヤーで乾燥後、シャンプーで洗浄／乾燥させて処理毛髪を得た。

比較例４
メチルトリエトキシシラン２．５ｇにエタノール６．７ｇ、イオン交換水０．７６ｇを加えて毛髪化粧料（ｐＨ７．４）を得た。この毛髪化粧料にコーカシアン毛０．５ｇを３０分間浸漬し、ドライヤーで乾燥後、シャンプーで洗浄／乾燥させて処理毛髪を得た。

実施例１〜４及び比較例１〜４で処理した毛髪表面をレーザー顕微鏡で観察したところ、変化はみられなかった。また、実施例１〜４で処理した毛髪断面のケイ素原子の分布を、ＳＥＭ−ＥＤＸにより測定したところ、毛髪内にケイ素原子が存在していることが確認された。

実施例１〜４及び比較例１〜４において、処理前後の毛髪に含まれるケイ素元素収着量、処理前後の毛髪のねじり剛性を測定した。これらの結果を表１に示す。実施例１〜４では、処理後の毛髪に含まれるケイ素元素収着量が増加していたのに対し、比較例１〜４では、未処理毛と同じであった。また、実施例１〜４では処理後のねじり剛性が向上していたのに対し、比較例１〜４では処理前後でねじり剛性はほとんど変わらなかった。

また、実施例１〜４で処理を行った毛髪の感触を評価したところ、ハリコシが向上しており、さらにこれらの毛髪を表２に示す組成のシャンプーで３０回洗浄しても、ハリコシが維持されていることが確認された。しかし、比較例１〜４で処理を行った毛髪の感触は、ハリコシが向上せず、変化がなかった。

更に実施例１〜４の処理を行った毛髪は本来のクセ（ウエーブ）が矯正されストレートでまとまりのある外観になり、くせ毛を矯正する効果も認められたが、比較例１〜４の処理を行った毛髪は本来のクセ（ウエーブ）が残っており、くせ毛を矯正する効果も認められなかった。

実施例５
実施例１と同じ毛髪化粧料を用い、同様の方法で羊毛のかたまり５ｇを処理したところ、感触的に弾力が向上した。さらに、外観上、羊毛本来のカールが弱くなりかたまりの径が増加した。

ねじり剛性を測定するために用いた装置の略示図である。

符号の説明

１ 毛髪
２ ガラス棒
３ クリップ

Claims (3)

1. 一般式（１）で表されるケイ素化合物、及び水を含有し、ｐＨが１２以上である毛髪化粧料を毛髪に塗布するか、あるいは毛髪を該毛髪化粧料に浸漬した後、酸により処理部をｐＨ１２未満に中和する毛髪改質方法。
   

   

   （式中、Ｘは、Ｒ^１、ＯＨ又はＯＭで示される基、ｔは０〜２の整数を示し、（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、Ｒ^１は炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
2. 毛髪化粧料中の一般式（１）で表されるケイ素化合物の含有量が、３〜７０重量％である請求項１記載の毛髪改質方法。
3. 毛髪化粧料中の水の含有量が、２０〜９７重量％である請求項１又は２記載の毛髪改質方法。

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