香粧品

9.界面活性剤 まとめ

界面活性剤は過去問において重要です!

界面活性剤

界面活性剤とは



界面活性剤とは、分子内に、水になじみやすい(=親水性のある)部分親水基という)と、油になじみやすい(=親油性のある)部分(親油基という)を持つ物質のことを言います。

界面活性剤は基本的に混じり合わない2つ以上のものを上手く混ぜ合わせるために用いられます!「石けん」も界面活性剤のひとつです。

界面活性剤は、1分子中に親油基(疎水基)と親水基をもつ。(過去出題)

界面とは

気体ー液体、液体ー液体、固体ー気体など、2つが互いに接触している境界面のこと。

界面活性剤は、少量でも界面の性質を著しく変化させるはたらきがあります。

臨界ミセル濃度とは

界面張力が一定になり、乳化作用を発揮し始めるときの濃度のことを言います。

乳化とは、ある液体にその液体と混じり合わない別の液体を微粒子状に均ーに分散させることを言います

例えば、水と油の入った容器に界面活性剤を加えると、界面張力が急激に下がっていき、ある程度(=臨界ミセル濃度)で一定となり、乳化作用を発揮し始める。この時の濃度が臨界ミセル濃度です。

界面張力

液体と液体の界面に働く力

臨界ミセル濃度(CMC)(critical micelle concentration)

界面張力が一定になったときの濃度

界面活性剤の乳化作用→臨界ミセル濃度より高い濃度で発揮される。

界面活性剤に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

(1) 界面活性剤は臨界ミセル濃度より低い度の方が洗浄力は高い。
(2) 界面活性剤が水に溶けない物質を透明にさせるはたらきを乳化という。
(3) 界面活性剤を加えていくと、界面張力は低下するが、臨界ミセル濃度以降は界面活性剤を加えても界面張力は変わらない。
(4) イオン界面活性剤のイオン化した部分は、親油性が高い。

 

正解(3)

(1)…界面活性剤は臨界ミセル濃度(cm)より低い度の方が洗浄力は低い。

(2)…界面活性剤が水に溶けない物質を透明にさせるはたらきを可溶化という。

(4) …イオン界面活性剤のイオン化した部分は,親水性が高い。

界面活性剤に関する次の文章の( )内に入る語句の組合せのうち、正しいものはどれか。

「界面活性剤は、多くの種類があるが、いずれも( A )の部分と( B )の部分が存在するため( C )、可溶化、分散などの作用を発揮する。」

(1) A:酸性   B:塩基性    C:低粘化
(2) A:融解性  B:凝縮性    C:酸化
(3) A:親水性  B:親油性    C:乳化
(4) A:強酸性  B:弱アルカリ性 C:中和

 

正解(3)

界面活性剤の作用

界面活性剤には、以下のようなさまざまな作用があります。

特に乳化、可溶化、分散の3大作用は重要です。

  • 可溶化
  • 乳化
  • 分散
  • 洗浄力
  • 界面張力
  • 起泡
  • 浸透
  • 湿澗
  • 帯電防止
  • 消毒・殺菌

乳化作用



乳化とは、ある液体にその液体と混じり合わない別の液体を微粒子状に均ーに分散させること。

  • 乳化状態を形成させること→乳化という。
  • 乳化して得られたもの→乳濁液(エマルジョン)という。
  • 乳化を目的に使用する界面活性剤→乳化剤という。

水中油型・油中水型

水と油からなる乳濁液には、以下のような型があります。

水相に油滴が分散している水中油型(O/W型:oil in water型)

O/W  = W分のO

1/3 = 1分の3

分母にW(水)、分子にO(油)があるので、W(水)の中にO(油)があるイメージで覚えるとGOOD

油相に水滴が分散している油中水型(W/O型:water in oil型)

W/O  = O分のW

1/3 = 3分の1

分母にO(油)、分子にW(水)があるので、O(油)の中にW(水)があるイメージで覚えるとGOOD

どちらの型になるかは油相と水相の比率や乳化剤の種類、乳化条件などによって決まります。
水の中に油が水中油型(O/W型)。油の中に水が油中水型(W/O型)です!
6.クリーム・乳液 まとめクリーム・乳液の作用 クリーム・乳液には、主に以下の4つの作用があります。 清浄作用 マッサージによる血液循環促進作用...

可溶化作用

可溶化とは、水に溶けない物質や溶けにくい物質を、界面活性剤を加えて透明に溶解させることを言います。

  • 可溶化を目的として用いられる界面活性剤→可溶化剤という。
  • 可溶化によってできた、透明に見えるエマルジョン→マイクロエマルジョンという。

分散作用

分散とは、水相や油性基剤中に固体の顔料などを分散させること。

水に粉をブチ込む感じです。

液体の香粧品中に、粉(個体)を均ーな微細粒子状に分散して安定化させるため、分散剤として界面活性剤を配合します。

界面活性剤の作用により、ファンデーションの粉体の顔料を基材中に均一に分散させることができる。

まとめ表

乳化とは 液体にその液体と混じり合わない別の液体を微粒子状に均ーに分散させること。(透明とは限らない・白濁する場合もある)
可溶化とは 水に溶けない物質溶けにくい物質を、界面活性剤を加えて透明に溶解させること
分散とは 水相や油性基剤中に固体の顔料などを分散させること。

【過去問に挑戦!】(第42回)(易)

問題 36 界面活性剤に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)界面活性剤は、1分子中に親油基(疎水基)と親水基を有する。

(2)界面活性剤の乳化作用は、臨界ミセル濃度(cmc)より高い濃度で発揮される。

(3)界面活性剤の作用により、ファンデーションの粉体の顔料を基材中に均一に分散させることができる。

(4)W/O型のエマルジョンでは、水相に油滴が分散している。

正解(4)W/O型のエマルジョンでは、水相に油滴が分散している。

W/O型のエマルジョンでは、油相に水滴が分散している。

W/Oは、オイルインウォーターです!油の中に水!です!

界面活性剤に関する次の記述のうち,誤っているものはどれか

(1)乳化作用により、水相に油性物質が分散している場合水中油型といい、W/Oとあらわす。
(2)可溶化とは界面活性剤を加えて、水に溶けない。又は溶けにくい物質を透明に溶解させることをいう。
(3)乳化と可溶化は、どちらもミセルを形成するが、可溶化の場合の方がミセルの大きさは小さい。
(4)水相や油相基剤中に溶けない粉末(個体)の顔料などを均一な微細粒子状にしたものを安定化させることを分散作用という。

正解(1)…乳化作用により、水相に油性物質が分散している場合水中油型といい、O/Wとあらわす。

界面活性剤の種類

界面活性剤のおおまかな分類



界面活性剤は、大きくイオン型、非イオン型に分けられ、イオン型界面活性剤はさらに陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤に分けられます。

界面活性剤 イオン界面活性剤 陰イオン界面活性剤
陽イオン界面活性剤
両性界面活性剤
非イオン界面活性剤

【界面活性剤の2分類】

  1. イオン型(=水に溶かしたときに親水基が電離してイオンになるもの)
  2. 非イオン型(=  〃  イオンにならないもの)

【イオン界面活性剤の3分類】

  1. 陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)=イオン化した部分が陰イオン(ー)であるもの
  2. 陽イオン界面活性剤(カチオン界面活性剤)=イオン化した部分が陽イオン(+)であるもの
  3. 両性界面活性剤=溶かした溶液が酸性かアルカリ性かによって陽イオン(+)あるいは陰イオン(ー)か決まるもの

陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)

特徴

  • 乳化性や洗浄性にすぐれ、泡立ちがよい特徴をもつ。
  • 代表的なものは石けん
  • 洗浄剤、乳化剤、分散剤などの目的に用いられている。

分類

陰イオン界面活性剤 合成界面活性剤 高級アルコール系(アルキル硫酸ナトリウム)
石油系(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)
石けん

陰イオン界面活性剤(アニオン界面活性剤)の分類

陰イオン界面活性剤には、以下のような種類があります。

  • 石けん
  • 合成界面活性剤

そして、合成界面活性剤は、さらに以下のようにに大別されます。

  • 高級アルコール系
  • 石油系

高級アルコール系の代表的なものに、アルキル硫酸ナトリウムがあり、シャンプー剤などに用いられます。洗浄力は比較的強いが、皮膚への刺激が少ないのが特徴。

石油系の代表的なものは、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムで、主に家庭用洗剤として用いられます。洗浄力や脱脂力が強いので、皮膚や毛髪の洗浄には適さないのが特徴。

石けんは、陰イオン界面活性剤としての特徴をいかして洗顔クリーム、シェービングクリームなどの洗浄剤のほかに、O/W型のクリームや乳液の乳化剤としても用いられています。

【陰イオン界面活性剤の例】

  • アルキル硫酸ナトリウム
  • アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
  • (ふつうの)石けん
陰イオン界面活性剤は、洗浄!

陽イオン界面活性剤(カチオン界面活性剤)(過去出題)

陽イオン界面活性剤とは、界面活性作用を発揮する部分(親水基)が水溶液中で陽イオン(=プラス)に帯電するものを言います。

石けん(陰イオン界面活性剤)とは逆に帯電するので、逆性石けんともいわれます。

陽イオン界面活性剤の特徴

特徴

  • 毛髪などへの吸着性にすぐれる。
  • 柔軟効果や帯電防止効果、殺菌効果などの特徴がある
  • 柔軟剤、帯電防止剤、殺菌剤などの目的で使用される。
  • 香粧品によく用いられる陽イオン界面活性剤は、第四級アンモニウム塩とよばれるものが多い。
  • 塩化ベンザルコニウムや塩化ベンゼトニウムは殺菌消毒作用が強いので、薬用石けんにも用いられる。

第四級アンモニウム塩

第四級アンモニウム塩

ヘアリンス剤やヘアトリートメント剤に用いられる陽イオン界面活性剤。

  • (例)塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム…

特徴

  • 毛髪に対する柔軟効果や帯電防止効果にすぐれ、櫛の通りをよくしたり、ほこりの付着を防止したりする。
  • 毒性や皮膚への刺激が少ない

【陽イオン界面活性剤の例】

  • 第四級アンモニウム塩
  • ベンザルコニウム塩化物
  • ベンゼトニウム塩化物
  • 逆性石けん
陽イオン界面活性剤は殺菌効果が強いです!

両性界面活性剤



両性界面活性剤とは、界面活性を示す部分が酸性の水溶液中では陽イオン(+)になり、陽イオン界面活性剤としての性質をもち、界面活性を示す部分がアルカリ性の水溶液中では陰イオン(ー)になり、陰イオン界面活性剤の性質をもつものを言います。

そのため洗浄(陰イオンの性質)と殺菌(陽イオンの性質)両方の性質を備えていることが特徴です。

【特徴】

  • 洗浄(陰イオンの性質)と殺菌(陽イオンの性質)両方の性質を備えている
  • 皮膚や眼の粘膜に対して刺激が弱い
  • ほかの界面活性剤との相溶性にもすぐれている。
  • 起泡力や洗浄性を高める作用をもち、シャンプー剤などに用いられ、特にベビーシャンプーに古くから用いられている。
  • アルキルアミンオキシドは、陰イオン界面活性剤の起泡性や洗浄性を高めると共に、手荒れを抑える作用をもつことから、台所用洗剤にも用いられる。
  • 天然の両性界面活性剤のレシチンは、乳化剤、口紅やファンデーションの顔料の分散剤としても用いられる。レシチンを乳化剤として用いたクリームは、使用感が非常にソフトである。

【両性界面活性剤の例】

  • アルキルアミンオキシド
  • レシチン
  • 台所用洗剤

非イオン界面活性剤(ノニオン界面活性剤)



非イオン界面活性剤は、水溶液中でイオンにならない界面活性剤を言います。

【特徴】

  • 乳化力可溶化力にすぐれ、泡立ちの少ないことからクリーム乳液の乳化剤、香料や有効成分などの可溶化剤として用いられる。
  • 非イオン界面活性剤は、親油性の高いものから親水性の高いものまで幅広く合成されている
  • 非イオン界面活性剤の代表的なものは、エステル型(多価アルコール型)とエーテル型に大別される。
非イオン界面活性剤は、殺菌・消毒作用はない!

分類

非イオン界面活性剤 エステル型(多価アルコール型)
エーテル型

【エステル型(多価アルコール型)】

グリセリン、ソルビトール、ショ糖などの多価アルコールに脂肪酸を結合させたもので、脂肪酸モノグリセリド、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどがあり、さらにこれらに親水基である酸化エチレンを付加させたものもある。

【エーテル型】

親油基となる高級アルコールなどに、主に親水基である酸化エチレンを付加させたもので、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールなどがある。

【非イオン界面活性剤の例】(あまり問われません)

  • 脂肪酸モノグリセリド
  • ソルビタン脂肪酸エステル
  • ショ糖脂肪酸エステル
  • ポリオキシエチレンアルキルエーテル
  • ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール

界面活性剤の働きに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1)水に溶けないビタミンを化粧水に溶解させる。
(2)レシチンは、口紅中の顔料を分散させる。
(3)O/W型のクリーム中で、水と油性成分を乳化させる。
(4)非イオン界面活性剤は、殺菌消毒作用が強い。

 

正解(4)…非イオン界面活性剤は、殺菌・消毒作用はない

界面活性剤に関する次の文章の()内に入る語句の合せのうち,正しいものはどれか。

「界面活性剤は、多くの種類があるが,いずれも( A )の部分と( B )の部分が存在し、その2つの性質の異なる部分の組み合わせとバランスの違いによって乳化,可溶化,分散など,その作用や用途が違ってくる。」

(1) A:酸性 B:塩基性(アルカリ性)
(2) A:融解性 B:凝縮性
(3) A:高粘性 B:低粘性
(4) A:親水性 B:疎水性(親油性)

 

正解(4)

界面活性剤の香粧品への応用

  1. 乳化作用・・・クリーム・乳液類、乳化型ファンデーション、ヘアクリーム、乳化型アイメイクアップ香粧品
  2. 起泡作用…洗顔クリーム、シャンプー剤、浴用剤など
  3. 分散作用…口紅、アイメイクアップ香粧品、カラーエナメル、その他メイクアップ用香粧品の顔料の分散
  4. 可溶化作用…化粧水、毛髪用香粧品への色素・有効成分の溶解
  5. 洗浄作用…洗顔クリーム、シャンプー剤、浴用剤など界面活性剤
  6. 湿潤作用…頬紅、アイメイクアップ香粧品、おしろい・ファンデーション類など粉末香粧品の油性バインダーとの湿潤混合
  7. 帯電防止作用…ヘアクリーム、ヘアローション、ヘアスプレーなどの毛髪用香粧品
  8. 殺菌・消毒作用…薬用石けん、薬用シャンプー剤、ヘアリンス剤など
  9. 平滑作用…ヘアリンス剤、ヘアトリートメント剤などの毛髪用香粧品

界面活性剤まとめ問題

界面活性剤の働きに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1)水に溶けないビタミンを化粧水に溶解させる。
(2)レシチンは、口紅中の顔料を分散させる。
(3)O/W型のクリーム中で、水と油性成分を乳化させる。
(4)非イオン界面活性剤は、殺菌消毒作用が強い

正解(4)…非イオン界面活性剤は、殺菌・消毒作用はない

界面活性剤に関する次の文章の( )内に入る語句の組合せのうち、正しいものはどれか。

「界面活性剤の作用の一つに洗浄作用がある。この作用を示すものに石けんがあるが、これは( A )界面活性剤である。また、油性原料を溶解した油相と水溶性原料を溶解した水相とを混合し、エマルジョンを形成させる作用を( B )といい、非イオン(ノニオン)界面活性剤がよく用いられる。その他、ヘアリンス剤に用いられ、毛髪に対して帯電防止効果がある界面活性剤として、塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどの( C )アンモニウム塩が挙げられる。」

 

(1)A:陽イオン(カチオン) ー B:乳化 ー C:第一級
(2)A:陽イオン(カチオン ー B:可溶化 ー C:第四級
(3)A:陰イオン(アニオン) ー B:乳化 ー C:第四級
(4)A:陰イオン(アニオン ー B:可溶化 ー C:第一級

 

正解(3)



界面活性剤の種類に関する次の記述のうち,正しいものはどれか。

(1)陽イオン界面活性剤をアニオン界面活性剤といい、殺菌剤やリンスなどに用いる。
(2)陰イオン界面活性剤をカチオン界面活性剤といい、洗浄剤や乳化剤などに用いる。
(3)両性界面活性剤は、洗浄作用と殺菌作用を併せ持つ

(4)非イオン界面活性剤はノニオン界面活性剤といい、洗浄力に特に優れている

 

正解(3)

(1)…陽イオン界面活性剤をカチオン界面活性剤といい,洗浄剤や乳化剤などに用いる。

(2)…陰イオン界面活性剤をアニオン界面活性剤といい、殺菌剤やリンスなどに用いる。

(4)…非イオン界面活性剤はノニオン界面活性剤といい、洗浄力はない

界面活性剤に関する次の記述のうち,誤っているものはどれか

(1) 陽イオン界面活性剤には、洗浄力のすぐれているものが多くあり、石けんや合成洗剤などがある。
(2) 陰イオン界面活性剤には、毛髪に吸着して柔軟効果や帯電防止効果を示すものがある。
(3)両性界面活性剤は、他の界面活性剤より、粘膜や皮膚への刺激性が高い。

(4)非イオン界面活性剤は、エステル型とエーテル型があり、ともにクリームや乳液の乳化剤に用いる

 

正解(3)…両性界面活性剤は、他の界面活性剤より、粘膜や皮膚への刺激性が低い。

界面活性剤に関する次の記述のうち, 正しいものはどれか

(1)石けんは陽イオン界面活性剤である
(2)非イオン界面活性剤は,親油性の高いものから親水性の高いものまで幅広く合成されている
(3)陽イオン界面活性剤を水に溶かすと, 親水基は負電気を帯びる。
(4)界面活性剤は乳液に使用されることはない

 

正解(2)

(1)…石けんは陰イオン界面活性剤である

(3)…陽イオン界面活性剤を水に溶かすと, 親水基は正(+)電気を帯びる。

(4)…石けんは、陰イオン界面活性剤としての特徴をいかして洗顔クリーム、シェービングクリームなどの洗浄剤のほかに、O/W型のクリームや乳液の乳化剤としても用いられている。

界面活性剤に関する次の記述のうち, 誤っているものはどれか。

(1)陰イオン界面活性剤は, 洗浄力がすぐれているものが多い。
(2)非イオン界面活性剤は, クリームや乳液の乳化剤として用いられる。
(3)陽イオン界面活性剤は, 消毒薬であり, 洗浄力もなくシャンプーやヘアリンスには使われない
(4)両性界面活性剤は,皮膚刺激性や眼粘膜刺激性が少ないため, ベビーシャンプーなどに使われる

 

正解(3)…陽イオン界面活性剤は柔軟剤、帯電防止剤、殺菌剤などの目的で使用され、ヘアリンス剤やヘアトリートメント剤に用いられる。

界面活性剤に関する次の記述のうち, 正しいものはどれか。

(1)非イオン界面活性剤は,逆性石けんともいわれ, 第四級アンモニウム塩も含まれる。
(2)陰イオン界面活性剤には, 洗浄力のすぐれているものが多く, 石けんや合成洗剤がある。
(3)陽イオン界面活性剤は,皮膚,粘膜に対する刺激性が弱いのでベビーシャンプーに使われている
(4)両性界面活性剤は, 水溶液中でイオン化しないので, クリームなどに乳化剤として用いられる

 

正解(2)

(1)…陽イオン界面活性剤は,逆性石けんともいわれ, 第四級アンモニウム塩も含まれる。

(3)…両性界面活性剤は,皮膚,粘膜に対する刺激性が弱いのでベビーシャンプーに使われている

(4)…非イオン界面活性剤は, 水溶液中でイオン化しないので, クリームなどに乳化剤として用いられる