パーム脂肪酸Kの基本情報・配合目的・安全性

化粧品表示名 パーム脂肪酸K
INCI名 Potassium Palmate
配合目的 洗浄 など

1. 基本情報

1.1. 定義

パーム脂肪酸のカリウム塩であり、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][2]

∗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、ここではわかりやすさを考慮して界面活性剤を「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。

1.2. 脂肪酸組成

パーム油の脂肪酸組成は、一例として、

脂肪酸名 脂肪酸の種類 炭素数:二重結合数 比率(%)
カプリル酸 飽和脂肪酸 C8:0
カプリン酸 飽和脂肪酸 C10:0
ラウリン酸 飽和脂肪酸 C12:0
ミリスチン酸 飽和脂肪酸 C14:0 1.0
パルミチン酸 飽和脂肪酸 C16:0 42.5
ステアリン酸 飽和脂肪酸 C18:0 4.0
オレイン酸 不飽和脂肪酸 C18:1 43.0
リノール酸 不飽和脂肪酸 C18:2 9.5

このような種類と比率で構成されていることが報告されており[3]、パルミチン酸の含量が多く、オレイン酸と合わせて80%以上を占める構成を特徴としています[4]

2. 化粧品としての配合目的

化粧品に配合される場合は、

  • カリウムセッケン合成による洗浄作用

主にこれらの目的で、ボディ石鹸、洗顔石鹸、洗顔料などに使用されています。

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. カリウムセッケン合成による洗浄作用

カリウムセッケン合成による洗浄作用に関しては、まず前提知識としてカリウムセッケンの合成について解説します。

セッケンは、広義においては高級脂肪酸の塩の総称、狭義においては洗浄を主目的とする水溶性のアルカリ金属塩を指し、身体の洗浄に最も古くから使用されていることが知られています[5a][6]

セッケンを合成する代表的な工程としては、

セッケン製造の反応式

この2種類があり[5b][7]、またケン化や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:ナトリウムセッケン(固形石鹸)
  • 水酸化Kを用いてケン化または中和する場合:カリウムセッケン(液体石鹸)

このように利用目的が異なり、パーム脂肪酸Kはパーム油 + 水酸化Kのケン化法によって得られることから、一般に液体石鹸として用いられます[8a]

脂肪酸カリウム塩の洗浄力および起泡力については、脂肪酸ナトリウム塩と比較して溶解性が高く、起泡性に優れていることが知られており[9]、30℃および40℃での各脂肪酸濃度0.5%のカリウム塩(カリウムセッケン)の起泡力および泡持続性は、以下の表のように、

  脂肪酸名 起泡性 泡持続性
30℃ 40℃ 30℃ 40℃
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[10]、パルミチン酸およびオレイン酸を主成分とするパーム脂肪酸Kは30℃および40℃の両方で安定した起泡力および泡持続性をもつと考えられます。

次に、カリウムセッケンは主に洗顔料に使用されますが、洗顔においては酸敗した皮脂や汚れを洗浄することが必要である一方で、皮膚の恒常性を保持するための角層細胞間脂質まで洗い流してしまうことは防止する必要があります。

このような背景から、皮膚のつっぱり感や肌荒れを回避するために、皮膚の恒常性に必要な物質を極力洗い流さない選択洗浄性(∗2)が重要であり、顔におけるカリウムセッケンの選択洗浄性とは、皮膚の向上性を保つために重要な因子である角層細胞由来脂質であるコレステロールおよびコレステロールエステルを残存させ、皮脂由来脂質であるスクワレンを汚れとともに洗浄することを意味します。

∗2 選択洗浄性とは、ある物質はよく洗い流すが、ある物質は洗い流さず残すという洗浄剤の性質のことです。

1989年にポーラ化成工業によって報告された各カリウムセッケンの選択洗浄性検証によると、

– 皮脂溶解性試験 –

選択洗浄性について比較するために、皮脂腺由来スクワレンと角層細胞由来脂質であるコレステロールエステルおよびコレステロールを指標として、スクワレン、コレステロールエステルおよびコレステロールの比率が72:14:14のモデル皮脂を0.5%濃度の各カリウムセッケン洗浄液300mLで30分間洗浄し、水洗いを比較として、30分後の残存した皮脂組成を検討したところ、以下のグラフのように、

洗浄30分後のモデル皮脂組成比率の変化

水だけで洗顔した場合では、コレステロールエステルの比率が増加し、コレステロールの比率が減少した。

この結果は、指標とした3成分の中では最も親水性の高いコレステロールが洗浄されやすいものと考えられる。

各脂肪酸カリウム塩で洗浄した結果、パルミチンK、ステアリン酸Kおよびラウリン酸Kの順でスクワレンを十分に洗浄しコレステロールエステルとコレステロールを残す選択洗浄性を示した。

選択洗浄性が明らかに認められた脂肪酸セッケンは、ラウリン酸Kを除き、比較的炭素鎖の長い脂肪酸K(C16およびC18であった。

また、オレイン酸Kも他の脂肪酸カリウム塩ほどではないものの、スクワレンを洗浄しコレステロールエステルとコレステロールを残す選択洗浄性を示した。

この結果は、スクワレンのように極性のより低い油剤類に対しては親油基の大きい界面活性剤のほうが親和力が高いために選択洗浄性を示したものと考えられた。

このような検証結果が明らかにされており[11]、パルミチン酸およびオレイン酸を主成分とするパーム脂肪酸Kは十分なスクワレン洗浄力とコレステロールエステルおよびコレステロールを残す選択洗浄性をもつと考えられます。

ただし、実際の洗浄系製品には複数の油脂脂肪酸カリウム塩が配合されており、また洗浄力や起泡力を増強する成分なども配合されていることが考えられ、総合的な洗浄力、起泡性および泡持続性を示します[12]

3. 配合製品数および配合量範囲

実際の配合製品数および配合量に関しては、海外の2017年の調査結果になりますが、以下のように報告されています(∗3)

∗3 以下表におけるリーブオン製品は、付けっ放し製品(スキンケア製品やメイクアップ製品など)を指し、またリンスオフ製品は、洗い流し製品(シャンプー、ヘアコンディショナー、ボディソープ、洗顔料、クレンジングなど)を指します。

パーム脂肪酸Kの配合製品数と配合量の比較調査結果(2017年)

4. 安全性評価

パーム脂肪酸Kの現時点での安全性は、

  • 10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、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)

10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ため、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、データ不足のため詳細は不明です。

セッケンの皮膚刺激性に関しては、

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

この順に皮膚刺激が強いことが知られており、またナトリウムセッケンよりカリウムセッケンのほうが刺激性が強く[13]、セッケンの中ではラウリン酸カリウムセッケンが最もスティンギング(∗3)が強いと報告されており[14]、これらの報告は試験データと同様の結論ですが、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[15]

∗3 スティンギングとは、チクチクと刺すような主観的な刺激感のことです。

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)「パーム脂肪酸K」日本化粧品成分表示名称事典 第3版,755.
  2. 藤本 武彦(2007)「アニオン界面活性剤」界面活性剤入門,75-111.
  3. 藤井 徹也(1995)「硬い石けん、軟らかい石けん」洗う -その文化と石けん・洗剤,34-37.
  4. 広田 博(1997)「植物脂」化粧品用油脂の科学,26-31.
  5. ab井出 袈裟市, 他(1990)「セッケン」新版 脂肪酸化学 第2版,106-129.
  6. 日光ケミカルズ株式会社(2006)「脂肪酸塩」新化粧品原料ハンドブックⅡ,174-176.
  7. 藤井 徹也(1995)「石けんの科学」洗う -その文化と石けん・洗剤,31-39.
  8. ab田村 健夫・廣田 博(2001)「石けん」香粧品科学 理論と実際 第4版,336-348.
  9. Luis Mauri, 他(1958)「起ホウ力の評価」油化学(27)(5),104-106. DOI:10.5650/jos1956.7.104.
  10. 大矢 勝・皆川 基(1989)「衣類の泡沫洗浄に関する研究」繊維製品消費科学(30)(2),87-93. DOI:10.11419/senshoshi1960.30.87.
  11. 橋本 文章, 他(1989)「界面活性剤の皮膚への吸着性と洗顔料による選択洗浄性」日本化粧品技術者会誌(23)(2),126-133. DOI:10.5107/sccj.23.126.
  12. 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. DOI:10.5650/jos1956.42.768.
  13. Leroy D. Edwards(1939)「The pharmacology of SOAPS」Journal of the American Pharmaceutical Association(28)(4),209-215. DOI:10.1002/jps.3080280404.
  14. 奥村 秀信(1998)「皮膚刺激感(痛み)について」日皮協ジャーナル(39),78-82.
  15. 岩本 行信(1972)「セッケン」油化学(21)(10),699-704. DOI:10.5650/jos1956.21.699.

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