「バイオIOS」の界面活性と水溶性の両立メカニズムを解明
サステナブル界面活性剤のさらなる応用に向けて

人々の清潔な生活を支えるためには、洗浄剤の主成分である界面活性剤を、将来にわたって使い続けられるよう確保する必要があります。界面活性剤は油になじみやすい親油基（アルキル鎖）と水になじみやすい親水基を併せ持つ分子種ですが、現在主に使用されている界面活性剤は、アルキル鎖の炭素鎖長が12～14（C12～C14）で、総植物油脂原料のうちわずか5％の原料から作られており、将来的な供給が課題となっています。
花王は、2019年に長いアルキル鎖（C16～C18）を持ち、その中間部に親水基を有する界面活性剤「バイオIOS」（図1）を開発しました^*2 。バイオIOSは、パーム油の中でも食用と競合しにくい、用途が限られている固体性油脂を原料として活用できる点においてサステナブルといえます。

一方で、界面活性剤は、基本特性である界面活性（水にも油にもなじみやすい）と水溶性（水に溶けやすい）がいずれも高いことが重要です。界面活性が高ければ、少量で汚れを落とせるので、使用量を少なくすることができ、また低温や硬度の高い水中でも溶けやすければ、世界中で使うことができるようになります。
花王は、持続可能な原料を活用できて地球環境にやさしいだけでなく、消費者が使用する上で洗浄性能を犠牲にしない高い界面活性と、世界中のどんな環境でも使える高い水溶性を併せ持つサステナブル界面活性剤が今後ますます求められるようになると考えます。そこで、サステナブル界面活性剤をさらに広く、有効に活用していくことをめざし、開発したバイオIOSが性能を発揮する本質解明研究に取り組みました。

一般的に、界面活性剤のアルキル鎖長を長くすると界面活性は高まるものの、水溶性は低下します。逆にアルキル鎖長を短くすると水溶性は向上するものの、界面活性は低下します。このように界面活性と水溶性を高いレベルで両立させることはこれまで難しいと考えられてきました。しかしながらバイオIOSは、長いアルキル鎖の持つ高い界面活性を維持しながらも、高い水溶性を併せ持ちます（図2）。
花王はこの理由として、実際の使用環境である“水中”での分子の立体構造が従来の界面活性剤とは異なるのではないかと考え、“水中”でのコンホメーション^*3 解析を行ないました。

花王は、サステナブル界面活性剤「バイオIOS」を衣料用濃縮液体洗剤「アタックZERO（ゼロ）」に配合し、販売しています。花王はこれからも、物事の本質を追求する基盤技術研究を通じて、人や地球に真にやさしいモノづくりを進め、将来にわたって人々に清潔な生活を提供していきます。