はじめに
シャネル、ディオール、エステ・ローダー、バボール、ランコム、ダグラスのいずれにおいても、水素添加綿実油は、装飾化粧品やパーソナルケア製品の成分リストにますます見られるようになっている物質である。綿実油は綿花の種子から抽出され[1]、多くの国で食用油として重宝されている。綿花には昆虫の食害を防ぐ天然毒素が含まれているため、油はまず精製され、有害なゴシポールが取り除かれなければならない。その結果、不飽和脂肪酸とビタミンEを多く含む淡黄色の液体になる。
その高い安定性から、水素添加綿実油は化粧品によく使われる。水素添加という用語は、触媒の存在下で不飽和二重結合に水素を添加することを表し、「硬化」とも呼ばれる。水素添加により、淡黄色のオイルは白色またはほぼ白色の粉末になります。しかし、このプロセスでは通常、不飽和結合が残る。そのため、飽和脂肪に加えて、水素添加綿実油には通常約2%の不飽和脂肪酸が含まれている[2]。
化粧品成分としての水素添加綿実油は、保湿性とべたつかないテクスチャーが特徴で、肌を滑らかで柔らかい感触にする[3]。特に、肌のクレンジング製品、リップライナー、アイライナー、口紅などに配合されている。
融解と結晶化挙動
すべての油脂と同様に、水素添加綿実油も脂質グループに属し、様々な脂肪酸のトリグリセリドから構成されている。脂質の融解域は、鎖の長さ、鎖の分岐、二重結合の数、エステル化の度合い、結晶構造における配置など、様々な要因に依存する[4]。
NETZSCH DSC 300Caliris Classic が、ここで詳述する調査に使用された。そのフットプリント（small ）により、（ほとんど）すべての研究室に設置可能である。測定パラメータを表1にまとめた。
表1：測定パラメータ
| 装置 | DSC 300Caliris Classic |
|---|---|
| 試料 | 水素添加綿実油 |
| 試料重量 | 約6 mg |
| 容器 | Al、密閉式、冷間溶接 |
| 温度範囲 | 0°C ... 90°C |
| 加熱/冷却速度 | 2、5、10、20 K/分 |
| 雰囲気 | N2 |
測定結果
今回のケースでは、試料は加熱により約40℃～72℃の広い融解範囲を示した（図1、青色曲線）。
この温度範囲では、いくつかの吸熱（吸熱性）効果が見られる。最も顕著なのは、約52℃、約63℃、約65℃である（それぞれのピーク温度）。
その後の制御冷却（図1の赤い曲線）では、物質は約47℃で結晶化し始める。凝固効果は構造化されていない。
冷却後、試料を2回目に加熱すると（再び加熱速度10K/min、図2の水色の曲線）、水素添加綿実油の多形性を反映し、1回目の加熱とは全く異なる結果が得られる。52℃と63℃の2つの明確な吸熱（吸熱性）効果（それぞれのケースでピーク温度）とともに、その間の約55℃の発熱（発熱性）効果（これもピーク温度）も生じている。52℃の吸熱効果（図2の水色の曲線）の温度位置は、1回目の加熱における対応する吸熱効果（破線の紫色の曲線）とよく一致する。2回目の吸熱（吸熱性）ピークは、1回目の加熱に比べてわずかに左にシフトしているようである。
2回目の加熱時の加熱速度を変化させることにより、低い加熱速度（2 K/min、図3の水色の曲線）では、吸熱（吸熱性）効果を完全に抑制し、発熱（発熱性）ピークを2回目の吸熱効果から分離することが可能である。高い加熱速度（5, 10, 20 K/min）では、吸熱（吸熱性）効果が起こり、加熱速度が増加するにつれて支配的になり、20 K/minの加熱速度では発熱（吸熱性）が完全に補償される。
したがって、50℃から55℃の範囲における発熱（発熱性）ピークは、構造変化に基づく可能性がある。この仮説を検証するには、X線構造解析などの技術を用いたさらなる調査が必要であろう。
結論
水素添加綿実油は、代替品として化粧品やクリームに使用できる水素添加植物油である[5]。そのかなり複雑な融解挙動は、DSC 300Caliris Classic を用いることで、高速かつ簡単な方法で現象論的に記述することができる。