石ケン素地とは…成分効果と毒性を解説

洗浄 起泡
石ケン素地
[化粧品成分表示名称]
・石ケン素地

[医薬部外品表示名称]
・石けん用素地

化学構造的に炭素数12-18を主とする高級脂肪酸または油脂のナトリウム塩(脂肪酸アルカリ金属塩)であり、セッケン(Soap)(∗1)に分類される陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)です。

∗1 セッケンには、「セッケン」「石けん」「せっけん」「石鹸」など4種の表記法があり、これらの用語には界面活性剤を意味する場合と界面活性剤を主剤とした製品を意味する場合がありますが、化学分野では界面活性剤を「セッケン」、製品を「せっけん」と表現する決まりになっています。それらを考慮し、ここでは界面活性剤を「セッケン」、セッケンを主剤とした製品を「石鹸」と記載しています。

セッケンの歴史は非常に古く、紀元前3000年頃のメソポタミア地方の出土品にセッケンらしきものの記録があるといわれていますが、工業的に大規模生産されるようになったのは1800年代であり、セッケンが普及したのもこの頃です(文献2:1979)

セッケンの製造法には、

  • ケン化法:油脂 + 水酸化Naまたは水酸化K → 石ケン素地またはカリ石ケン素地 + グリセリン
  • 中和法:高級脂肪酸 + 水酸化Naまたは水酸化K → 石ケン素地またはカリ石ケン素地 + 水

この2種類があり、ケン化または中和に用いるアルカリは水酸化Na水酸化Kでは、

  • 水酸化Naを用いてケン化または中和する場合:石ケン素地(固形石鹸)
  • 水酸化Kを用いてケン化または中和する場合:カリ石ケン素地(液体石鹸)

このように明確な違いがあります(文献2:1979)

化粧品成分表示における固形石鹸成分の表示は、必ず「石ケン素地」と記載されるわけではなく、石ケン素地を構成する成分に応じて以下の表のように、

表示の種類 使用成分(反応させる成分) 表示成分一覧
単一成分表示 石ケン素地
反応後表示 高級脂肪酸 + 水酸化Na ラウリン酸Naミリスチン酸Naパルミチン酸Naステアリン酸Naオレイン酸Na
油脂 + 水酸化Na パーム脂肪酸Naパーム核脂肪酸Naヤシ脂肪酸Naオリーブ脂肪酸Na
反応前表示 高級脂肪酸 + 水酸化Na ラウリン酸ミリスチン酸パルミチン酸ステアリン酸オレイン酸、水酸化Na
油脂 + 水酸化Na ヤシ油パーム油パーム核油オリーブ果実油ツバキ種子油馬油、水酸化Na

これらの記載方法があります。

高級脂肪酸は一般的にこれらのいずれか3つ以上が使用(記載)され、油脂はこれらのいずれかひとつまたは複数が使用(記載)されるのが一般的であり、また油脂においてはこれら以外の油脂が使用されることもあります。

化粧品に配合される場合は、

これらの目的で、洗顔石鹸、ボディ石鹸などに使用されています。

起泡・洗浄

起泡・洗浄に関しては、セッケンは洗浄力および起泡力を有していることが知られており、各脂肪酸における洗浄力および起泡力は、

脂肪酸名 洗浄力
(温水)
洗浄力
(冷水)
起泡性 泡持続性
飽和脂肪酸 ラウリン酸
ミリスチン酸
パルミチン酸
ステアリン酸
不飽和脂肪酸 オレイン酸

このような傾向が明らかにされており(文献3:1990)、また1957年に日本油脂によって報告された高級脂肪酸のナトリウムセッケンの起泡力検証によると、

各高級脂肪酸のナトリウムセッケンを水道水溶液(温度35℃)で0.25%濃度に希釈し、それぞれの起泡力をRoss&Miles法に基づいて測定したところ、以下の表のように、

高級脂肪酸 炭素数:二重結合数 起泡力:泡の高さ(mm)
直後 5分後
ラウリン酸 C₁₂:0 217 208
ミリスチン酸 C₁₄:0 350 350
パルミチン酸 C₁₆:0 37 32
ステアリン酸 C₁₈:0 25 21
オレイン酸 C₁₈:1 268 269

起泡力に最適な飽和脂肪酸はC₁₂-C₁₄に存在し、他の炭素数ではかなり起泡力が低下していることがわかった。

また不飽和脂肪酸であるオレイン酸もミリスチン酸ほどではないが高い起泡力をもっていることがわかった。

このような検証結果が明らかにされています(文献4:1957)

ただし、石ケン素地は複数の高級脂肪酸または油脂のナトリウム塩混合物であることから、配合されている高級脂肪酸または油脂のナトリウム塩の総合的な洗浄力、起泡性および泡持続性を示します(文献5:1993)

また、「石ケン素地」とだけ記載されている場合は、高級脂肪酸の種類や比率がわかりませんが、製品プロモーション媒体やパッケージに石ケン素地に使用している成分が記載されていることがあり、その場合は記載された成分を調べることで配合された石ケン素地の性質や傾向がわかります。

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石ケン素地の安全性(刺激性・アレルギー)について

石ケン素地の現時点での安全性は、

  • 100年以上の使用実績
  • 皮膚刺激性: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、洗浄製品のような短時間の非連続使用として皮膚から完全に洗い流すように設計された製品において、一般的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。

皮膚刺激性および皮膚感作性(アレルギー性)について

一般的な石ケン素地は、セッケン成分として100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、化粧品配合量および通常使用下において、一般的に皮膚刺激および皮膚感作性(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(∗2)データ不足のため詳細は不明です。

∗2 古い試験データはたくさんありますが、試験方法自体古く、試験データと実際の使用における関連性が不確かなデータが多かったため、現段階では記載できるデータはみつかっていません。現在採用されている試験規格に基づいた試験データがみつかり次第追補します。

脂肪酸ナトリウム塩の皮膚刺激性に関しては、

ラウリン酸Na(C₁₂) ← ミリスチン酸Na(C₁₄) ← オレイン酸Na(C₁₈) ← パルミチン酸Na(C₁₆) ← ステアリン酸Na(C₁₈)

この順に皮膚刺激が強いことが知られていますが、一般に洗浄製品のような短時間の非連続使用として皮膚から完全に洗い流すように設計された製品において、セッケンが皮膚に与える影響は極めて少ないことが明らかにされています(文献1:1972)

眼刺激性について

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は不明です。

∗∗∗

石ケン素地は界面活性剤にカテゴライズされています。

成分一覧は以下からお読みください。

参考:界面活性剤

∗∗∗

文献一覧:

  1. 岩本 行信(1972)「セッケン」油化学(21)(10),699-704.
  2. 小野 正宏(1979)「身のまわりの化学”セッケンおよびシャンプー”」化学教育(27)(5),297-301.
  3. 田村 健夫, 他(1990)「石けん」香粧品科学 理論と実際 第4版,336-348.
  4. 林 静三郎, 他(1957)「洗浄力に寄与する要因の研究(第2報)」油化学(6)(4),208-213.
  5. 宮澤 清(1993)「化粧せっけん及びヘアシャンプーの泡立ちとソフト感」油化学(42)(10),768-774.

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