ジステアリルジモニウムクロリドの基本情報・配合目的・安全性

ジステアリルジモニウムクロリド

化粧品表示名 ジステアリルジモニウムクロリド
医薬部外品表示名 塩化ジステアリルジメチルアンモニウム
部外品表示簡略名 ジステアリルジモニウムクロリド
INCI名 Distearyldimonium Chloride
配合目的 帯電防止ヘアコンディショニング乳化

1. 基本情報

1.1. 定義

以下の化学式で表されるアルキルアンモニウム塩であり、第四級アンモニウム塩のジアルキル型に分類される陽イオン性界面活性剤(カチオン性界面活性剤)です[1]

ジステアリルジモニウムクロリド

1.2. 性状

ジステアリルジモニウムクロリドの性状は、

状態 白色-黄色のペースト、フレークまたは粉末

このように報告されています[2a][3a][4a][5]

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • 帯電防止効果
  • 柔軟性付与によるヘアコンディショニング作用
  • 親水性乳化

主にこれらの目的で、コンディショナー製品、トリートメント製品、シャンプー製品、アウトバストリートメント製品、メイクアップ製品、化粧下地製品、日焼け止め製品、ヘアカラートリートメント製品、プレスタイリング製品などに汎用されています。

以下は、化粧品として配合される目的に対する根拠です。

2.1. 帯電防止効果

帯電防止効果に関しては、まず前提知識として帯電防止について解説します。

以下の図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、

毛髪状態の違い

パーマやブリーチ処理、紫外線などによってダメージを受けた毛髪やシャンプーをすすいだ毛髪は負(-:マイナス)に帯電し、キューティクルの鱗片が開いていますが、帯電防止成分は正(+:プラス)の電荷をもつことから負に帯電した毛髪に吸着し、キューティクル表面に溜まった負(-:マイナス)の電荷を中和することにより隣接するキューティクル同士の静電反発を低減する(静電気の発生を抑制する)ことが知られています[6a][7][8]

そして、その結果としてキューティクルが平に寝るようになり、きしみやキューティクルの摩擦抵抗が抑えられ、シャンプー後の毛髪の滑り性が改善するとともにもつれや絡まりを防ぐことが知られています[6b]

ジステアリルジモニウムクロリドはジアルキル型四級アンモニウム塩であり、毛髪の表面に吸着し静電気を抑制してパサつきを抑え、良好な櫛通り性を付与することから[2b][3b][4b]、主にコンディショナー製品、トリートメント製品、アウトバストリートメント製品、プレスタイリング製品、カラートリートメント製品、シャンプー製品などに汎用されています。

一般にジステアリルジモニウムクロリドはイソプロパノールまたはエタノールのいずれかに溶かし込んだものが使用されるため、ジステアリルジモニウムクロリドが配合されている場合は、成分表示名にこれらのいずれかが一緒に記載されている可能性が考えられます。

2.2. 柔軟性付与によるヘアコンディショニング作用

柔軟性付与によるヘアコンディショニング作用に関しては、まず前提知識として毛髪の構造と毛髪のダメージと柔軟性の関係について解説します。

毛髪の構造については、以下の毛髪構造図をみてもらうとわかりやすいと思いますが、

毛髪の構造

キューティクル(毛小皮)とよばれる5-10層で重なり合った平らかつうろこ状の構造からなる厚い保護外膜が表面を覆い、キューティクル内部は紡錘状細胞から成り繊維体質の大部分を占めるコルテックス(毛皮質)およびメデュラ(毛髄質)とよばれる多孔質部分で構成されています[9a]

また、細胞膜複合体(CMC:Cell Membrane Complex)がこの3つの構造を接着・結合しており、毛髪内部の水分保持や成分の浸透・拡散の主要通路としての役割を担っています[9b]

これら毛髪構造の中でキューティクルは、摩擦、引っ張り、曲げ、日光への曝露などの影響による物理的かつ化学的劣化に耐性をもち、その配列が見た目の美しさや感触特性となります[10]

一方で、日光曝露におけるキューティクルの柔軟性劣化の進行は穏やかではあるものの(∗1)、UVBの曝露は比較的少ない照射量でキューティクルにダメージを与えることが明らかにされており、長時間の日光(紫外線)曝露においては、以下の図をみてもらうとわかるように、

∗1 UVAは比較的影響が少ないのに対してUVBは比較的少ない照射量でキューティクルにダメージを与えますが、日光曝露によるキューティクルの柔軟性劣化は比較的穏やかに進行します。これは日光の分光分布におけるUVBの割合が低いことによると考えられています。

毛髪状態の違い

ダメージの増大によりキューティクルのめくれ上がりにつながり、この結果として毛髪を曲げたり引っ張ったりするといった物理的な変形に対するキューティクルの抵抗性が減少することが知られています[11a]

そして、さらに日光の曝露が続いたり、曲げたり引っ張ったりなど物理的な力が加わると、下層のキューティクルも剥がれていき、比較的柔軟性のある最下層のキューティクル(エンドキューティクル)の柔軟性が低下し、毛髪のしなやかさが失われていきます[11b]

このような背景から、ダメージを受けた毛髪の柔軟性を向上させることは、毛髪のダメージやしなやかさのリカバリーにおいて重要なアプローチのひとつであると考えられています。

ジステアリルジモニウムクロリドはジアルキル型四級アンモニウム塩であり、柔軟な髪に仕上げることから[12]、主にコンディショナー製品、トリートメント製品、アウトバストリートメント製品、プレスタイリング製品、カラートリートメント製品、シャンプー製品などに汎用されています。

2.3. 親水性乳化

親水性乳化に関しては、まず前提知識として乳化、エマルションおよびHLBについて解説します。

乳化とは、互いに溶け合わない2種の液体の一方が微細な液滴(乳化粒子)となり他方の液体中に均一に分散されることをいいます[13][14]

そして、油と水のように互いに溶け合わない2種の液体の一方が微細な液滴(乳化粒子)として他の液体中に分散している乳化物をエマルション(emulsion)といい[15]、基本的なエマルションとして、以下の図のように、

エマルションの基本構造

水を外部相とし、その中に油が微細粒子状に分散しているO/W型(Oil in Water type:水中油滴型)と、それとは逆に油を外部相とし、その中に水が微細粒子状に分散しているW/O型(Water in Oil type:油中水滴型)があります[16]

身近にあるO/W型エマルションとしては、牛乳、生クリーム、マヨネーズなどがあり、一方でW/O型エマルションとしてはバター、マーガリンなどがあります。

次に、界面活性剤のように分子内に水になじむ部分と油になじむ部分を併せもつ両親媒性分子は、どちらかといえば水になじみやすいものとどちらかといえば油になじみやすいものがあり、このわずかな親和性の違いが界面活性剤の挙動を劇的に変えることが知られています[17][18a]

このような背景から、界面活性剤の水と油へのなじみやすさの程度を示す指標としてHLB(hydrophile-lipophile-balance:親水性-親油性バランス)が提案・提唱されており、以下の図のように、

界面活性剤のHLB値とその作用、水への分散・溶解の挙動

HLB「7」を基準とし、「7」以上でどちらかといえば親水性を、「7」以下でどちらかといえば親油性を示すことが予想され、またHLB8-18の界面活性剤はO/W型エマルションを、HLB3.5-6の界面活性剤はW/O型エマルションを形成することが知られていることから、界面活性剤型乳化剤の作用を知る上で有用であると考えられています[18b]

ジステアリルジモニウムクロリドの乳化の特徴は、

乳化の種類 HLB
O/W型乳化 (∗1)

∗1 非イオン性界面活性剤のHLBは0-20の間にありますが、陰イオンおよび陽イオン性界面活性剤は、一般的に単位質量あたりの親水基が非イオン界面活性剤よりもずっと大きく、また親水基の種類によって単位質量あたりの親水性の大きさが異なるため、いまのところHLBを計算する方法がなく、20以上の数値で表されます[19]。ただし、ジステアリルジモニウムクロリドのHLBがみつからなかったため、現時点においては不明とし、見つかり次第追補します。

このように報告されており、肌への吸着による密着性とベタつかないサラッとした感触を付与する親水性乳化剤として主にメイクアップ製品、化粧下地製品、日焼け止め製品などに汎用されています[4c]

3. 配合量範囲

塩化ジステアリルジメチルアンモニウムは、医薬部外品(薬用化粧品)への配合において配合上限があり、配合範囲は以下になります。

種類 配合量
薬用石けん・シャンプー・リンス等、除毛剤 上限なし
育毛剤 上限なし
その他の薬用化粧品、腋臭防止剤、忌避剤 1.0
薬用口唇類 1.0
薬用歯みがき類 1.0
浴用剤 配合不可
染毛剤 上限なし
パーマネント・ウェーブ用剤 上限なし

4. 安全性評価

ジステアリルジモニウムクロリドの現時点での安全性は、

  • 外原規2021規格の基準を満たした成分が収載される医薬部外品原料規格2021に収載
  • 20年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性(つけっぱなしにする製品):濃度1%以下においてほとんどなし(データなし)
  • 皮膚刺激性(洗い流しにする製品):ほとんどなし(データなし)
  • 眼刺激性:詳細不明
  • 皮膚感作性(アレルギー性):ほとんどなし(データなし)

このような結果となっており、化粧品配合量および通常使用下において、一般に安全性に問題のない成分であると考えられます。

以下は、この結論にいたった根拠です。

4.1. 皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)

試験データはみあたりませんが、医薬部外品においてリンスなど洗い流すことが想定される製品では配合上限がなく、皮膚に塗布接触することが想定される製品では濃度1%までの配合上限が定められており、またつけっぱなし製品における配合濃度においては非刺激性であると報告されています[4d]

さらに、20年以上の使用実績がある中で重大な皮膚刺激および皮膚感作の報告がみあたらないことから、一般に皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)はほとんどないと考えられますが、詳細な安全性試験データがみあたらず、データ不足のため詳細は不明です。

4.2. 眼刺激性

試験結果や安全性データがみあたらないため、現時点ではデータ不足により詳細不明です。

5. 参考文献

  1. 日本化粧品工業連合会(2013)「ジステアリルジモニウムクロリド」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,480.
  2. ab日光ケミカルズ株式会社(2021)「アルキルアンモニウム塩」製品カタログ,55-56.
  3. ab三洋化成工業株式会社(2019)「コンディショニング剤・スタイリング剤」香粧品用商品リスト,19-22.
  4. abcdEvonik Industries AG(2008)「VARISOFT TA 100」Technical Data Sheet.
  5. 日油株式会社(2019)「カチオン性界面活性剤」化粧品用・医薬品用製品カタログ,41-42.
  6. abデール・H・ジョンソン(2011)「コンディショニング剤」ヘアケアサイエンス入門,81-99.
  7. 佐藤 直紀(2006)「シャンプー・リンスの機能と最新の技術」機能性化粧品の開発Ⅱ,109-122.
  8. 田村 健夫・廣田 博(2001)「ヘアリンスの主剤とその作用」香粧品科学 理論と実際 第4版,456-460.
  9. abクラーレンス・R・ロビンス(2006)「毛形態学的構造および高次構造」毛髪の科学,1-68.
  10. デール・H・ジョンソン(2011)「毛髪のコンディショニング」ヘアケアサイエンス入門,77-122.
  11. ab新條 善太郎, 他(1994)「キューティクルの柔軟性に与える紫外線の影響」日本化粧品技術者会誌(28)(1),66-76. DOI:10.5107/sccj.28.66.
  12. 日光ケミカルズ株式会社, 他(1991)「塩化ジステアリルジメチルアンモニウム」化粧品原料辞典,70.
  13. 薬科学大辞典編集委員会(2013)「乳化」薬科学大辞典 第5版,1150.
  14. 鈴木 敏幸(2003)「乳化」化粧品事典,638-639.
  15. 鈴木 敏幸(2003)「エマルション」化粧品事典,356.
  16. 田村 健夫・廣田 博(2001)「乳化作用」香粧品科学 理論と実際 第4版,270-273.
  17. 鈴木 敏幸(2003)「親水性-親油性バランス」化粧品事典,531.
  18. ab野々村 美宗(2015)「親水性・親油性バランス」化粧品 医薬部外品 医薬品のための界面化学 -基礎から応用まで,35-39.
  19. 藤本 武彦(2007)「界面活性剤の親水性と疎水性の関係(HLB)」界面活性剤入門,141-147.

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