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特開2024-73098ケラチン繊維の液体暴露装置及びケラチン繊維の損傷評価方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024073098
(43)【公開日】2024-05-29
(54)【発明の名称】ケラチン繊維の液体暴露装置及びケラチン繊維の損傷評価方法
(51)【国際特許分類】
G01N 33/68 20060101AFI20240522BHJP
G01N 23/2251 20180101ALI20240522BHJP
G01N 33/36 20060101ALI20240522BHJP
【ＦＩ】
G01N33/68
G01N23/2251
G01N33/36 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022184111
(22)【出願日】2022-11-17
(71)【出願人】
【識別番号】504163612
【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ
(74)【代理人】
【識別番号】110000497
【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉野 藍
(72)【発明者】
【氏名】山本 剛之
(72)【発明者】
【氏名】古賀 一成
【テーマコード（参考）】
2G001
2G045
【Ｆターム（参考）】
2G001AA03
2G001BA07
2G001CA03
2G001HA13
2G001KA03
2G001LA01
2G001RA10
2G045AA40
2G045CB16
2G045DA36
2G045FA16
2G045JA01
(57)【要約】
【課題】ケラチン繊維を良好に暴露することができるケラチン繊維の液体暴露装置を提供する。
【解決手段】ケラチン繊維の液体暴露装置１は、ケラチン繊維Ｋを配置する配置部１０と、液体を貯留する貯留部７０と、貯留部７０に貯留した液体を所定の流量で配置部１０に連続的に供給する液体搬送部８０と、を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】ケラチン繊維の液体暴露装置１は、ケラチン繊維Ｋを配置する配置部１０と、液体を貯留する貯留部７０と、貯留部７０に貯留した液体を所定の流量で配置部１０に連続的に供給する液体搬送部８０と、を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケラチン繊維を配置する配置部と、
液体を貯留する貯留部と、
前記貯留部に貯留した前記液体を所定の流量で前記配置部に連続的に供給する液体搬送部と、
を備えているケラチン繊維の液体暴露装置。
液体を貯留する貯留部と、
前記貯留部に貯留した前記液体を所定の流量で前記配置部に連続的に供給する液体搬送部と、
を備えているケラチン繊維の液体暴露装置。
【請求項2】
前記配置部は、上端に開口部を形成した試験容器を有しており、
前記試験容器は、
前記ケラチン繊維を出し入れ自在に収容し、
前記液体搬送部から供給される前記液体が流入し、流入した前記液体が前記開口部から溢れ出る請求項１に記載のケラチン繊維の液体暴露装置。
前記試験容器は、
前記ケラチン繊維を出し入れ自在に収容し、
前記液体搬送部から供給される前記液体が流入し、流入した前記液体が前記開口部から溢れ出る請求項１に記載のケラチン繊維の液体暴露装置。
【請求項3】
請求項１及び２のいずれか一項に記載のケラチン繊維の液体暴露装置を利用して前記液体に暴露した前記ケラチン繊維の表面に対して白色干渉顕微鏡を用いて解析した少なくともＲｚｊｉｓ値及びＲｄｑ値のいずれか一方に基づいて評価するケラチン繊維の損傷評価方法。
【請求項4】
前記白色干渉顕微鏡の測定領域を長辺及び短辺の夫々が１０μmから１００μmである領域に設定して前記ケラチン繊維を評価する請求項３に記載のケラチン繊維の損傷評価方法。
【請求項5】
請求項１及び２のいずれか一項に記載のケラチン繊維の液体暴露装置を利用して前記液体に暴露した前記ケラチン繊維の表面に対して原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて評価するケラチン繊維の損傷評価方法。
【請求項6】
前記原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の測定領域を長辺及び短辺の夫々が０．５μｍから２０μｍである領域に設定して前記ケラチン繊維を評価する請求項５に記載のケラチン繊維の損傷評価方法。
【請求項7】
請求項１及び２のいずれか一項に記載のケラチン繊維の液体暴露装置を利用して前記液体に暴露した前記ケラチン繊維の表面を電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）を用いて観察して評価するケラチン繊維の損傷評価方法。
【請求項8】
同一のケラチン繊維を液体に暴露する前後において、非侵襲的に白色干渉顕微鏡及び原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の少なくともいずれか一方を用いて、表面の粗さを示すパラメータを解析し、前記液体に暴露する前後の前記パラメータを比較することにより損傷度合いを評価するケラチン繊維の損傷評価方法。
【請求項9】
請求項８に記載のケラチン繊維の損傷評価方法によって損傷度合いを評価した前記ケラチン繊維に対して電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）を用いて表面の粗さを観察して評価するケラチン繊維の損傷評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ケラチン繊維の液体暴露装置及びケラチン繊維の損傷評価方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
毛髪や羊毛等のケラチン繊維は、その大部分がケラチンタンパク質で構成されている。中でも毛髪は、最外層にキューティクル、その内側にケラチン繊維の大部分を占めるコルテックス、中心部にメデュラと呼ばれる三層構造を有しており、キューティクルは毛髪の表面でうろこ状に重なり合って並んでいる。キューティクルは、残留塩素を含んだ水道水のシャワーを使い続けると、剥がれたり、化学的に変化したり、物理的に形状が変化したりすることが知られている。
【0003】
キューティクルが損傷した毛髪は、手触りの悪さ、パサつき、ゴワつき、引っ掛かり等のトラブルを起こし、質感や見た目の魅力が低下する。毛髪の損傷の経時的な進行を把握することは、毛髪の質感、見た目の魅力を保つために、毛髪の適切なケア方法を提案したり、損傷の進行を防いだりする観点から重要である。
【0004】
特許文献１は、ケラチン繊維の損傷評価方法を開示している。このケラチン繊維の損傷評価方法は、ラマン分光光度計を用いたラマンスペクトルの解析により、ケラチン繊維内部の一辺が１μｍである正方領域の微細領域における損傷度を定量的に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００７－２４０１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に開示されたケラチン繊維の損傷評価方法は、ケラチン繊維内部の微細領域における損傷度を評価するものであり、広い領域での損傷度の評価については着目されておらず、キューティクル全体を捉えて解析することが難しい。また、ケラチン繊維の損傷の経時的な進行を把握するために、ケラチン繊維の液体暴露装置の開発が望まれている。
【0007】
本開示は、ケラチン繊維の損傷評価において、微細な領域だけではなく、広い領域での評価が可能なケラチン繊維の損傷評価方法、及び同一のケラチン繊維を用いて経時的なケラチン繊維の損傷を把握するためにケラチン繊維を良好に暴露することができるケラチン繊維の液体暴露装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示のケラチン繊維の液体暴露装置は、ケラチン繊維を配置する配置部と、液体を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留した前記液体を所定の流量で前記配置部に連続的に供給する液体搬送部と、を備えている。
【0009】
本開示において、ケラチン繊維とは、毛髪、羊毛、羽毛等の動物由来の天然繊維、及び、これら天然繊維との混紡繊維が含まれる。混紡繊維としては、特に限定されないが、天然繊維、半合成繊維、合成繊維のいずれでもよい。例えば、絹、亜麻、綿、リンネル、リオセル、ラミー、レーヨン、テンセル、トリアセテート、アクリル、ナイロン、ポリエステル等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態１のケラチン繊維の液体暴露装置を示す概略図である。
【図2】浄水と残留塩素水の夫々に暴露する前の毛髪と、暴露期間６月の毛髪を示す白色干渉顕微鏡画像である。
【図3】暴露期間とＲｚｊｉｓ値との関係を示すグラフである。
【図4】暴露期間とΔＲｚｊｉｓ値との関係を示すグラフである。
【図5】暴露期間とＲｄｑ値との関係を示すグラフである。
【図6】暴露期間とΔＲｄｑ値との関係を示すグラフである。
【図7】暴露期間とＲａ値との関係を示すグラフである。
【図8】暴露期間とΔＲａ値との関係を示すグラフである。
【図9】暴露期間とＲｑ値との関係を示すグラフである。
【図10】暴露期間とΔＲｑ値との関係を示すグラフである。
【図11】暴露期間とＳｄｑ値との関係を示すグラフである。
【図12】暴露期間とΔＳｄｑ値との関係を示すグラフである。
【図13】暴露期間とＳｄｒ値との関係を示すグラフである。
【図14】暴露期間とΔＳｄｒ値との関係を示すグラフである。
【図15】暴露期間とＳｍｒ２値との関係を示すグラフである。
【図16】暴露期間とΔＳｍｒ２値との関係を示すグラフである。
【図17】暴露期間とＳａ値との関係を示すグラフである。
【図18】暴露期間とΔＳａ値との関係を示すグラフである。
【図19】暴露期間とＳｑ値との関係を示すグラフである。
【図20】暴露期間とΔＳｑ値との関係を示すグラフである。
【図21】浄水と残留塩素水の夫々に暴露する前の毛髪と、暴露期間６月の毛髪を示す測定領域２０μｍ角のＡＦＭ画像である。
【図22】浄水と残留塩素水の夫々に暴露する前の毛髪と、暴露期間６月の毛髪を示す測定領域５μｍ角のＡＦＭ画像である。
【図23】浄水と残留塩素水の夫々に暴露する前の毛髪と、暴露期間６月の毛髪を示すＦＥ－ＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示のケラチン繊維の液体暴露装置を具体化した実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
【0012】
＜実施形態１＞
実施形態１のケラチン繊維の液体暴露装置１は、図１に示すように、ケラチン繊維Ｋを配置する配置部１０、液体を貯留する貯留部７０、及び貯留部７０に貯留した液体を配置部１０へ搬送する液体搬送部８０を備えている。
実施形態１のケラチン繊維の液体暴露装置１は、図１に示すように、ケラチン繊維Ｋを配置する配置部１０、液体を貯留する貯留部７０、及び貯留部７０に貯留した液体を配置部１０へ搬送する液体搬送部８０を備えている。
【0013】
配置部１０は、試験容器２０、試験容器２０を支持する第一支持部材３０、３本の管部材４０、各管部材４０を支持する第二支持部材５０、及びトレイ６０を有している。試験容器２０は、一方の端部が閉鎖し、他方の端部が開口した細長い円筒形状である。試験容器２０は、閉鎖した一端部側を下側にして第一支持部材３０に支持される。試験容器２０は、第一支持部材３０に支持された状態において、他端部側を上端にし、上端に開口部２１を形成している。
【0014】
第一支持部材３０は、トレイ６０上に配置される。第一支持部材３０は、第一天板３１、及び一対の第一側板３３を有している。第一天板３１は、第一支持部材３０をトレイ６０上に配置した状態の上方から見た平面視において、横長矩形状の平板である。第一天板３１は、中央部に第一貫通孔３１Ｈが形成されている。第一貫通孔３１Ｈは、第一天板３１を厚み方向に貫通している。第一貫通孔３１Ｈは円形状である。第一貫通孔３１Ｈの内径は、円筒形状の試験容器２０の外径よりも僅かに大きい。
【0015】
各第一側板３３は、第一天板３１の平行に延びる一対の短辺を形成する両端縁の夫々から下方に延びている。各第一側板３３は、第一支持部材３０をトレイ６０上に配置した状態において、上下方向に長い縦長矩形状の平板である。各第一側板３３の長辺の長さは等しい。第一支持部材３０は、各第一側板３３の下端面をトレイ６０の底部６１の上面に接触させてトレイ６０上に配置される。第一天板３１は、第一支持部材３０をトレイ６０上に配置した状態において、略水平方向に広がっている。
【0016】
試験容器２０は、トレイ６０上に配置した第一支持部材３０の第一天板３１に形成された第一貫通孔３１Ｈに上方から挿入される。試験容器２０は、下端をトレイ６０の底部６１の上面に接触し、外周面の上部を第一貫通孔３１Ｈの内周面に接触し、第一支持部材３０に支持される。
【0017】
３本の管部材４０は、先細りの細長い管である。各管部材４０は、径が小さい側を下側にして第二支持部材５０に支持される。各管部材４０は、径が大きい上端開口からケラチン繊維Ｋを一本ずつ挿入する。各管部材４０は、径が小さい下端開口からケラチン繊維Ｋを所定の長さ下方に露出させてケラチン繊維Ｋを保持する。
【0018】
第二支持部材５０は、トレイ６０上に配置される。第二支持部材５０は、第二天板５１、及び一対の第二側板５３を有している。第二天板５１は、第二支持部材５０をトレイ６０上に配置した状態の上方から見た平面視において、横長矩形状の平板である。第二天板５１の長辺は第一天板３１の長辺よりも長い。第二天板５１は、中央部に１個の第二貫通孔（図示せず）と、３個の第三貫通孔５１Ｈが形成されている。第二貫通孔及び各第三貫通孔５１Ｈは、第二天板５１を厚み方向に貫通している。第二貫通孔及び各第三貫通孔５１Ｈは円形状である。第二貫通孔の内径は、後述する液体搬送部８０の流出管８７の最大外径よりも小さい。各第三貫通孔５１Ｈの内径は、各管部材４０の最大外径よりも小さい。
【0019】
各第二側板５３は、第二天板５１の平行に延びる一対の短辺を形成する両端縁の夫々から下方に延びている。各第二側板５３は、第二支持部材５０をトレイ６０上に配置した状態において、上下方向に長い縦長矩形状の平板である。各第二側板５３の長辺の長さは等しい。各第二側板５３の長辺は、各第一側板３３の長辺よりも長い。第二支持部材５０は、各第二側板５３の下端面をトレイ６０の底部６１の上面に接触させてトレイ６０上に配置される。第二天板５１は、第二支持部材５０をトレイ６０上に配置した状態において、略水平方向に広がっている。第二支持部材５０は、トレイ６０上に配置した第一支持部材３０を各第二側板５３の間であり、第一天板３１よりも下方に位置するようにトレイ６０上に配置される。
【0020】
後述する液体搬送部８０の流出管８７は、トレイ６０上に配置した第二支持部材５０の第二天板５１に形成された第二貫通孔に上方から挿入される。流出管８７は、外周面の中間部を第二貫通孔の内周面に接触して第二支持部材５０に吊り下げられた状態になり、第二支持部材５０に支持される。第二支持部材５０に支持された流出管８７の中間部よりも下方部分は、第一支持部材３０に支持された試験容器２０内に挿入される。流出管８７の下端開口は、試験容器２０内の下部に達した状態になる。
【0021】
各第三貫通孔５１Ｈは第二貫通孔の周縁に沿って並んでいる。各管部材４０は、トレイ６０上に配置した第二支持部材５０の第二天板５１に形成された各第三貫通孔５１Ｈの夫々に上方から挿入される。各管部材４０は、外周面の中間部を各第三貫通孔５１Ｈの内周面に接触して第二支持部材５０に吊り下がられた状態になり、第二支持部材５０に支持される。第二支持部材５０に支持された各管部材４０の中間部よりも下方部分は、第一支持部材３０に支持された試験容器２０内に挿入される。各管部材４０の下端開口は、試験容器２０内に達した状態になる。各管部材４０の下端開口から下方の露出した各ケラチン繊維Ｋは、夫々が離れた状態で試験容器２０内に吊り下げられた状態に配置される。各ケラチン繊維Ｋは、各管部材４０に保持され、離れた状態で試験容器２０内に吊り下げられているため、試験容器２０から流れ出たり、試験容器２０内で絡まったりせずに、試験容器２０内に流入する液体に良好に曝される。
【0022】
各管部材４０は、第二支持部材５０に形成された各第三貫通孔５１Ｈから上方に抜き出すことができる。各管部材４０を第二支持部材５０に形成された各第三貫通孔５１Ｈから上方に抜き出すと、各管部材４０に保持されたケラチン繊維Ｋを試験容器２０内から取り出すことができる。このように、各管部材４０に保持されたケラチン繊維Ｋは試験容器２０に出し入れ自在に収容される。
【0023】
トレイ６０は、平板状の底部６１と、底部６１の外周縁に上方に立ち上がる周壁部６３を有している。底部６１は外周縁に近い部分に排水口６１Ｈが形成されている。底部６１の上面は、排水口６１Ｈに向けて僅かに下方に傾斜している。排水口６１Ｈは排水管６５が接続されている。
【0024】
貯留部７０は、液体を貯留する貯留容器７１、及び貯留容器７１に貯留した液体を所定の温度に保つ保温器７５を有している。貯留容器７１は、容器本体７２、及び蓋部材７３を具備している。容器本体７２は、上端部に開口部が形成されている。蓋部材７３は、容器本体７２の上端部に形成された開口部に着脱自在である。蓋部材７３は、後述する液体搬送部８０の上流側チューブ８１に接続される流入管７４を有している。流入管７４は、蓋部材７３を貫通している。蓋部材７３より上方に突出した流入管７４の上部は、後述する液体搬送部８０の上流側チューブ８１の下流端部に接続される。流入管７４は、蓋部材７３より下方に延びており、下端開口は容器本体７２の底面近傍に達している。
【0025】
液体搬送部８０は、上流側チューブ８１、ポンプ８３、下流側チューブ８５、及び流出管８７を有している。上流側チューブ８１、及び下流側チューブ８５は、柔軟性を有している。上流側チューブ８１、及び下流側チューブ８５は、気体透過性の低い熱可塑性エラストマーチューブである。上流側チューブ８１は、貯留部７０の流入管７４の下流端部とポンプ８３とを連結している。ポンプ８３は、液体の搬送流量を設定することができる。下流側チューブ８５は、ポンプ８３と流出管８７の上流端部とを連結している。流出管８７は、先細りの細長い管である。流出管８７は、上流端部の径が下流端部の経よりも大きい。流出管８７の上流端部は、下流側チューブ８５の下流端部内に挿入され、接続されている。液体搬送部８０は、ポンプ８３を駆動すると、設定した流量の液体を貯留容器７１から吸い上げ、上流側チューブ８１、ポンプ８３、下流側チューブ８５、及び流出管８７の順に通過した液体を試験容器２０内の下部から流入させる。上流側チューブ８１、及び下流側チューブ８５は、通過する液体の温度の急激な低下を防ぐために、アルミ箔等の保温効果のある材質によって周囲を覆ってもよい。
【0026】
試験容器２０内に流入した液体は、試験容器２０内を液体が満たした状態になると、試験容器２０の上端に形成された開口部２１から溢れ出る。このように、ポンプ８３を駆動した状態において、試験容器２０内の液体は、下方から上方に向けて滞留することなく流動した状態を維持する。このため、この液体暴露装置１は、試験容器２０内のケラチン繊維Ｋを流動する液体に良好に曝すことができる。試験容器２０の開口部２１から溢れ出た液体は、トレイ６０の底部６１の上面を流れて、排水口６１Ｈから排水管６５に排水される。
【0027】
＜毛髪の残留塩素水及び浄水の暴露試験及び観察＞
試験者は、残留塩素を含む水道水のシャワーによって毛髪の損傷が経時的に変化することを把握するために、このケラチン繊維の液体暴露装置１を利用して、毛髪を残留塩素濃度１ｐｐｍの残留塩素水（以下、単に「残留塩素水」という。）に所定時間暴露し、同一の毛髪における損傷の経時的変化を観察した。比較例として、試験者は、このケラチン繊維の液体暴露装置１を利用して、毛髪を浄水に所定時間暴露し、同一の毛髪における損傷の経時的変化を観察した。
試験者は、残留塩素を含む水道水のシャワーによって毛髪の損傷が経時的に変化することを把握するために、このケラチン繊維の液体暴露装置１を利用して、毛髪を残留塩素濃度１ｐｐｍの残留塩素水（以下、単に「残留塩素水」という。）に所定時間暴露し、同一の毛髪における損傷の経時的変化を観察した。比較例として、試験者は、このケラチン繊維の液体暴露装置１を利用して、毛髪を浄水に所定時間暴露し、同一の毛髪における損傷の経時的変化を観察した。
【0028】
＜暴露試験について＞
試験者は、残留塩素水と浄水とを別々に貯留容器７１に貯留し、液体暴露装置１を利用して、毛髪の残留塩素水及び浄水の夫々について暴露試験を行った。残留塩素水は、水道水を浄水カートリッジ（ＬＩＸＩＬ社製ＪＦ－４３）によってろ過し、水道水に含まれる残留塩素を除去して原水とし、次亜塩素酸ナトリウムを添加して、一般的な水道水の残留塩素濃度と略等しい残留塩素濃度１ｐｐｍに調整したものである。ポケット残留塩素計（ＨＡＣＨ社製ポケット残留塩素計ＨＡＣＨ２４７０）を用いて残留塩素濃度を測定した。残留塩素濃度が０．０２から２ｐｐｍの場合、液体原液の残留塩素濃度をジエチルパラフェニレンジアミン法（ＤＰＤ法）により測定できる。浄水は、残留塩素水の原水と同じ水道水を浄水カートリッジ（ＬＩＸＩＬ社製ＪＦ－４３）によってろ過し、水道水に含まれる残留塩素を除去したものであり、残留塩素濃度は０.０５ｐｐｍ未満である。
試験者は、残留塩素水と浄水とを別々に貯留容器７１に貯留し、液体暴露装置１を利用して、毛髪の残留塩素水及び浄水の夫々について暴露試験を行った。残留塩素水は、水道水を浄水カートリッジ（ＬＩＸＩＬ社製ＪＦ－４３）によってろ過し、水道水に含まれる残留塩素を除去して原水とし、次亜塩素酸ナトリウムを添加して、一般的な水道水の残留塩素濃度と略等しい残留塩素濃度１ｐｐｍに調整したものである。ポケット残留塩素計（ＨＡＣＨ社製ポケット残留塩素計ＨＡＣＨ２４７０）を用いて残留塩素濃度を測定した。残留塩素濃度が０．０２から２ｐｐｍの場合、液体原液の残留塩素濃度をジエチルパラフェニレンジアミン法（ＤＰＤ法）により測定できる。浄水は、残留塩素水の原水と同じ水道水を浄水カートリッジ（ＬＩＸＩＬ社製ＪＦ－４３）によってろ過し、水道水に含まれる残留塩素を除去したものであり、残留塩素濃度は０.０５ｐｐｍ未満である。
【0029】
貯留容器７１に貯留した残留塩素水及び浄水の水温は、一般的なシャワーの水温を想定し、保温器７５によって４０℃に維持した。残留塩素水及び浄水の水温は、１０℃から６０℃であればよく、２０℃から５０℃が好ましい。液体搬送部８０のポンプ８３の搬送流量は、一般的なシャワーの水勢等を想定し、７．５ｍＬ／ｍｉｎに設定した。この搬送流量によって残留塩素水及び浄水を搬送すると、残留塩素水及び浄水の残留塩素濃度は、試験容器２０に流入する前と試験容器２０から流出した後との差を可能な限り小さくすることができる。
【0030】
一般的な人の1日のシャワーの時間等を想定し、一般的な人が１日に浴びるシャワーにおいて毛髪が水道水に曝される時間と、液体暴露装置１において毛髪を暴露する５分間とは、同等であると仮定した。つまり、１日のシャワーによる毛髪の損傷と、液体暴露装置１を利用して、５分間、暴露した場合の毛髪の損傷とは、同等であると仮定した。
【0031】
以降の説明において、１月を３０日とし、暴露期間１月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して毛髪を残留塩素水及び浄水の夫々に１５０分間、暴露した毛髪である。同様に、暴露期間３月、６月、１２月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して毛髪を残留水及び浄水の夫々に４５０分間、９００分間、１８００分間、暴露した毛髪である。
【0032】
＜毛髪の表面粗さ観察について＞
液体暴露装置１は、試験容器２０内に配置した毛髪を各暴露期間の経過時に取り出して観察することができ、観察した毛髪を試験容器２０内に再配置して、毛髪を残留塩素水及び浄水の夫々に暴露することができる。このように、この液体暴露装置１は、同一の毛髪の観察と暴露を繰り返して行うことができるため、同一の毛髪における損傷の経時的変化を観察することができる。この際、微細な領域及び広い領域を組み合わせて観察することができる。
液体暴露装置１は、試験容器２０内に配置した毛髪を各暴露期間の経過時に取り出して観察することができ、観察した毛髪を試験容器２０内に再配置して、毛髪を残留塩素水及び浄水の夫々に暴露することができる。このように、この液体暴露装置１は、同一の毛髪の観察と暴露を繰り返して行うことができるため、同一の毛髪における損傷の経時的変化を観察することができる。この際、微細な領域及び広い領域を組み合わせて観察することができる。
【0033】
微細な領域の観察における測定範囲は、キューティクル１枚あたりにおける表面状態を観察することのできる範囲であれば、特に限定されないが、０．５～１０μｍであることがより好ましい。測定範囲が０．５μｍ未満の場合、観察範囲が限定的となり、測定部位ごとの差が大きくなる可能性がある。１０μｍを超える場合、キューティクルごとの段差を捉えてしまい、キューティクル１枚あたりの表面粗さを算出することが難しくなるおそれがある。
【0034】
広い領域の観察における測定範囲は、キューティクルの重なりによって生じる段差を観察することのできる範囲であれば、特に限定されないが、測定範囲のキューティクルの枚数が３～１５枚となることがより好ましい。３枚未満となる場合、キューティクルの個体差による影響が大きくなり、段差の経時的な変化の傾向が捉えにくくなるおそれがあり、１５枚を超える場合、低倍率となるため詳細な観察ができない可能性がある。
【0035】
＜白色干渉顕微鏡による観察＞
観察者は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪の表面を非侵襲的に白色干渉顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス社製ナノ３Ｄ光干渉計測システムＶＳ１８００）によって１１０倍対物レンズを使用して、観察した。測定領域は、一辺が５０μｍである正方形領域である。暴露期間は、０月、１月、３月、６月、及び１２月である。暴露期間０月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水に暴露する前の毛髪である。
観察者は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪の表面を非侵襲的に白色干渉顕微鏡（株式会社日立ハイテクサイエンス社製ナノ３Ｄ光干渉計測システムＶＳ１８００）によって１１０倍対物レンズを使用して、観察した。測定領域は、一辺が５０μｍである正方形領域である。暴露期間は、０月、１月、３月、６月、及び１２月である。暴露期間０月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水に暴露する前の毛髪である。
【0036】
毛髪の表面は、図２に示すように、複数枚のうろこ状のキューティクルが重なり合って並んでおり、段差が生じている。図２において、上段の白色干渉顕微鏡画像は、浄水及び残留塩素水に暴露する前の毛髪の画像である。図２において、下段の左側の白色干渉顕微鏡画像は、液体暴露装置１を利用して、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。下段の右側の白色干渉顕微鏡画像は、液体暴露装置１を利用して、残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。上下に並んだ白色干渉顕微鏡画像は、同一の毛髪の画像である。
【0037】
これら白色干渉顕微鏡画像から残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクルの変形が大きく、キューティクルの重なりによって生じる毛髪表面の段差が小さくなっていることがわかる。一方、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクルの変形が少ないことがわかる。このように、一般的な水道水の残留塩素濃度と略等しい残留塩素濃度に調整した残留塩素水によって、毛髪は損傷することがわかる。
【0038】
＜線粗さパラメータの検討＞
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、複数の暴露期間ごとに、非侵襲的に白色干渉顕微鏡を用いて、線粗さパラメータを解析した。解析した線粗さパラメータは、十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：μｍ）、二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑ、算術平均高さＲａ（単位：μｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：μｍ）、突出部高さＲｖｋ（単位：μｍ）、及び平均傾斜角θａ（単位：ｄｅｇ（度））である。解析した結果を表１に示す。十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：μｍ）、二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑ、算術平均高さＲａ（単位：μｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：μｍ）、及び平均傾斜角θａ（単位：ｄｅｇ（度））で表される線粗さパラメータは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１において規定されている。突出部高さＲｖｋ（単位：μｍ）で表される線粗さパラメータはＪＩＳ Ｂ ０６７１において規定されている。これら線粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、複数の暴露期間ごとに、非侵襲的に白色干渉顕微鏡を用いて、線粗さパラメータを解析した。解析した線粗さパラメータは、十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：μｍ）、二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑ、算術平均高さＲａ（単位：μｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：μｍ）、突出部高さＲｖｋ（単位：μｍ）、及び平均傾斜角θａ（単位：ｄｅｇ（度））である。解析した結果を表１に示す。十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：μｍ）、二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑ、算術平均高さＲａ（単位：μｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：μｍ）、及び平均傾斜角θａ（単位：ｄｅｇ（度））で表される線粗さパラメータは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１において規定されている。突出部高さＲｖｋ（単位：μｍ）で表される線粗さパラメータはＪＩＳ Ｂ ０６７１において規定されている。これら線粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。
【0039】
【表1】
【0040】
十点平均粗さＲｚｊｉｓ、及び二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑは、図３及び図５に示すように、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、暴露期間が長くなるとともに値が減少する傾向である。このように、十点平均粗さＲｚｊｉｓ値の変化、及び二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑ値の変化は、毛髪を残留塩素水に暴露することによって、経時的に毛髪表面の段差が小さくなり、毛髪の損傷が進行している損傷度合いを示していると考えられる。一方、これらパラメータは、浄水に暴露した毛髪に対して、暴露期間の長さと値の増減との関係性が明確でない。この結果は、毛髪を浄水に暴露しても、毛髪の損傷は少ないことを示していると考えられる。
【0041】
算術平均粗さＲａ、及び二乗平均平方根高さＲｑは、図７及び図９に示すように、残留塩素水及び浄水のいずれに暴露した毛髪に対しても、暴露期間の長さと値の増減の関係性が明確でない。この結果から、これらパラメータは、毛髪の損傷の進行を示すことができないと考えられる。
【0042】
突出部高さＲｖｋ、及び平均傾斜角θａは、十点平均粗さＲｚｊｉｓ、及び二乗平均平方根傾斜Ｒｄｑに比べて、毛髪の損傷の進行を示していないが、算術平均粗さＲａ、及び二乗平均平方根高さＲｑに比べて、毛髪の損傷の進行を示していると考えられる。
【0043】
暴露期間０月、１月、３月、６月、１２月の夫々の各線粗さパラメータ（Ｒｚｊｉｓ、Ｒｄｑ、Ｒａ、Ｒｑ、Ｒｖｋ、及びθａ）の値に対して、暴露期間０月のこれらパラメータの値との差ΔＲｚｊｉｓ（単位：μｍ）、ΔＲｄｑ、ΔＲａ（単位：μｍ）、ΔＲｑ（単位：μｍ）、ΔＲｖｋ（単位：μｍ）、及びΔθａ（単位：ｄｅｇ（度））を算出した。算出結果を表２に示す。これらパラメータも表面の粗さを示すパラメータである。
【0044】
【表2】
【0045】
ΔＲｚｊｉｓ、及びΔＲｄｑは、図４及び図６に示すように、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、負の値であり、暴露期間が長くなるとともに値が減少する傾向である。このように、ΔＲｚｊｉｓ値の変化、及びΔＲｄｑ値の変化は、毛髪を残留塩素水に暴露することによって、経時的に毛髪表面の段差が小さくなり、毛髪の損傷が進行している損傷度合いを示していると考えられる。一方、これらパラメータは、浄水に暴露した毛髪に対して、暴露期間の長さと値の増減との関係性が明確でない。この結果は、毛髪を浄水に暴露しても、毛髪の損傷は少ないことを示していると考えられる。
【0046】
ΔＲａ、及びΔＲｑは、図８及び図１０に示すように、残留塩素水及び浄水のいずれに暴露した毛髪に対しても、暴露期間の長さと値の増減の関係性が明確でない。この結果から、ΔＲａ、及びΔＲｑは、毛髪の損傷の進行を示すことができないと考えられる。
【0047】
ΔＲｖｋ、及びΔθａは、ΔＲｚｊｉｓ、及びΔＲｄｑに比べて、毛髪の損傷の進行を示していないが、ΔＲａ、及びΔＲｑに比べて、毛髪の損傷の進行を示していると考えられる。
【0048】
＜面粗さパラメータの検討＞
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、複数の暴露期間ごとに白色干渉顕微鏡を用いて、非侵襲的に面粗さパラメータを解析した。解析した面粗さパラメータは、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、展開界面面積率Ｓｄｒ（単位：％）、コア部の負荷面積率Ｓｍｒ２（単位：％）、算術平均高さＳａ（単位：μｍ）、二乗平均平方根高さＳｑ（単位：μｍ）、山の頂点密度Ｓｐｄ（単位：１／ｍｍ２）、コア部のレベル差Ｓｋ（単位：μｍ）、谷底の５点平均深さＳ５ｖ（単位：μｍ）、十点平均高さＳ１０ｚ（単位：μｍ）、及びコア部の空間体積Ｖｖｃ（ｍｌ／ｍ２）である。解析した結果を表３に示す。これら面粗さパラメータは、ＩＳＯ２５１７８に規定されている。これら面粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、複数の暴露期間ごとに白色干渉顕微鏡を用いて、非侵襲的に面粗さパラメータを解析した。解析した面粗さパラメータは、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、展開界面面積率Ｓｄｒ（単位：％）、コア部の負荷面積率Ｓｍｒ２（単位：％）、算術平均高さＳａ（単位：μｍ）、二乗平均平方根高さＳｑ（単位：μｍ）、山の頂点密度Ｓｐｄ（単位：１／ｍｍ２）、コア部のレベル差Ｓｋ（単位：μｍ）、谷底の５点平均深さＳ５ｖ（単位：μｍ）、十点平均高さＳ１０ｚ（単位：μｍ）、及びコア部の空間体積Ｖｖｃ（ｍｌ／ｍ２）である。解析した結果を表３に示す。これら面粗さパラメータは、ＩＳＯ２５１７８に規定されている。これら面粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。
【0049】
【表3】
【0050】
二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、展開界面面積率Ｓｄｒ、及びコア部の負荷面積率Ｓｍｒ２は、図１１、図１３、及び図１５に示すように、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、暴露期間が長くなるとともに値が減少する傾向である。このように、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ値の変化、展開界面面積率Ｓｄｒ値の変化、及びコア部の負荷面積率Ｓｍｒ２値の変化は、毛髪を残留塩素水に暴露することによって、経時的に毛髪表面の段差が小さくなり、毛髪の損傷が進行している損傷度合いを示していると考えられる。一方、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、及び展開界面面積率Ｓｄｒは、浄水に暴露した毛髪に対して、暴露期間が長くなるとともに値が減少する傾向を示しているが、その変化は残留塩素水に暴露した毛髪に対する値の変化よりも小さい。この結果は、毛髪を浄水に暴露しても、残留塩素水に暴露した場合に比べ、毛髪の損傷は少ないことを示していると考えられる。コア部の負荷面積率Ｓｍｒ２は、浄水に暴露した毛髪に対して、暴露期間が長くなっても値がほとんど変化しない。この結果は、毛髪を浄水に暴露しても、毛髪の損傷は少ないことを示していると考えられる。
【0051】
算術平均高さＳａ、二乗平均平方根高さＳｑは、図１７及び図１９に示すように、残留塩素水及び浄水のいずれに暴露した毛髪に対しても、暴露期間が変化しても値の変化がわずかである。この結果から、これらパラメータは、毛髪の損傷の進行を示すことができないと考えられる。
【0052】
山の頂点密度Ｓｐｄ、コア部のレベル差Ｓｋ、谷底の５点平均深さＳ５ｖ、十点平均高さＳ１０ｚ、及びコア部の空間体積Ｖｖｃは、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、展開界面面積率Ｓｄｒ、及びコア部の負荷面積率Ｓｍｒ２に比べて、毛髪の損傷の進行を示していないが、算術平均高さＳａ、及び二乗平均平方根高さＳｑ比べて、毛髪の損傷の進行を示していると考えられる。
【0053】
暴露期間０月、１月、３月、６月、１２月の夫々の各面粗さパラメータ（Ｓｄｑ、Ｓｄｒ、Ｓｍｒ２、Ｓａ、Ｓｑ、Ｓｐｄ、Ｓｋ、Ｓ５ｖ、Ｓ１０ｚ、及びＶｖｃ）の値に対して、暴露期間０月のこれらパラメータの値との差ΔＳｄｑ、ΔＳｄｒ（単位：％）、ΔＳｍｒ２（単位：％）、ΔＳａ（単位：μｍ）、ΔＳｑ（単位：μｍ）、ΔＳｐｄ（単位：１／ｍｍ２）、ΔＳｋ（単位：μｍ）、ΔＳ５ｖ（単位：μｍ）、ΔＳ１０ｚ（単位：μｍ）、及びΔＶｖｃ（ｍｌ／ｍ２）を算出した。算出結果を表４に示す。これらパラメータも表面の粗さを示すパラメータである。
【0054】
【表4】
【0055】
ΔＳｄｑ、ΔＳｄｒ、及びΔＳｍｒ２は、図１２、図１４、及び図１６に示すように、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、負の値であり、暴露期間が長くなるとともに値が減少する傾向である。このように、ΔＳｄｑ値の変化、ΔＳｄｒ値の変化、及びΔＳｍｒ２値の変化は、毛髪を残留塩素水に暴露することによって、経時的に毛髪表面の段差が小さくなり、毛髪の損傷が進行している損傷度合いを示していると考えられる。一方、ΔＳｄｑ、及びΔＳｄｒは、浄水に暴露した毛髪に対して、暴露期間が長くなるとともに値が減少する傾向を示しているが、その変化は残留塩素水に暴露した毛髪に対する値の変化よりも小さい。この結果は、毛髪を浄水に暴露しても、残留塩素水に暴露した場合に比べ、毛髪の損傷は少ないことを示していると考えられる。ΔＳｍｒ２は、浄水に暴露した毛髪に対して、正の値であり、暴露期間が長くなっても値がほとんど変化しない。この結果は、毛髪を浄水に暴露しても、毛髪の損傷は少ないことを示していると考えられる。
【0056】
ΔＳａ、及びΔＳｑは、図１８及び図２０に示すように、残留塩素水及び浄水のいずれに暴露した毛髪に対しても、暴露期間が変化しても値の変化がわずかである。この結果から、これらパラメータは、毛髪の損傷の進行を示すことができないと考えられる。
【0057】
ΔＳｐｄ、ΔＳｋ、ΔＳ５ｖ、ΔＳ１０ｚ、及びΔＶｖｃは、ΔＳｄｑ、ΔＳｄｒ、及びΔＳｍｒ２に比べて、毛髪の損傷の進行を示していないが、ΔＳａ、及びΔＳｑ比べて、毛髪の損傷の進行を示していると考えられる。
【0058】
＜原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による観察＞
観察者は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪に対して、暴露期間０月、及び６月の毛髪の表面を非侵襲的にＡＦＭ（ブルカージャパン株式会社製原子間力顕微鏡 Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＩＣＯＮ）によって大気中ＱＮＭモードで観察した。測定領域は、一辺が２０μｍである正方形領域（以下、２０μｍ角という。）、及び一辺が５μｍである正方形領域（以下、５μｍ角という。）の２種類である。測定領域２０μｍ角のＡＦＭ画像は、複数枚のキューティクルが重なった状態を示すものである。測定領域５μｍ角のＡＦＭ画像は、１枚のキューティクルの表面を示すものである。暴露期間０月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水に暴露する前の毛髪である。
観察者は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪に対して、暴露期間０月、及び６月の毛髪の表面を非侵襲的にＡＦＭ（ブルカージャパン株式会社製原子間力顕微鏡 Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＩＣＯＮ）によって大気中ＱＮＭモードで観察した。測定領域は、一辺が２０μｍである正方形領域（以下、２０μｍ角という。）、及び一辺が５μｍである正方形領域（以下、５μｍ角という。）の２種類である。測定領域２０μｍ角のＡＦＭ画像は、複数枚のキューティクルが重なった状態を示すものである。測定領域５μｍ角のＡＦＭ画像は、１枚のキューティクルの表面を示すものである。暴露期間０月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水に暴露する前の毛髪である。
【0059】
図２１における各画像は測定領域２０μｍ角のＡＦＭ画像である。図２１において、上段のＡＦＭ画像は、浄水及び残留塩素水に暴露する前の毛髪の画像である。図２１において、下段の左側のＡＦＭ画像は、液体暴露装置１を利用して、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。下段の右側のＡＦＭ画像は、液体暴露装置１を利用して、残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。上下に並んだＡＦＭ画像は、同一の毛髪の画像である。
【0060】
これら測定領域２０μｍ角のＡＦＭ画像から残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクル１枚当たりの表面が粗くなることがわかる。一方、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクル１枚当たりの表面がなめらかであることがわかる。このように、一般的な水道水の残留塩素濃度と略等しい残留塩素濃度に調整した残留塩素水によって、毛髪は損傷することがわかる。
【0061】
図２２における各画像は測定領域５μｍ角のＡＦＭ画像である。図２２において、上段のＡＦＭ画像は、浄水及び残留塩素水に暴露する前の毛髪の画像である。図２２において、下段の左側のＡＦＭ画像は、液体暴露装置１を利用して、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。下段の右側のＡＦＭ画像は、液体暴露装置１を利用して、残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。上下に並んだＡＦＭ画像は、同一の毛髪の画像である。
【0062】
これら測定領域５μｍ角のＡＦＭ画像から残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクルの表面がざらざらに変形していることがわかる。一方、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクルの表面の変形が少ないことがわかる。このように、一般的な水道水の残留塩素濃度と略等しい残留塩素濃度に調整した残留塩素水によって、毛髪は損傷することがわかる。
【0063】
＜線粗さパラメータの検討＞
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、暴露期間０月と６月の夫々において、非侵襲的にＡＦＭを用いて、５μｍ角、及び２０μｍ角の測定領域の夫々における線粗さパラメータを解析した。解析した線粗さパラメータは、算術平均高さＲａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＲｚ（単位：ｎｍ）、最大山高さＲｐ（単位：ｎｍ）、平均山高さＲｐｍ（単位：ｎｍ）、最大谷深さＲｖ（単位：ｎｍ）、平均谷深さＲｖｍ（単位：ｎｍ）、及び十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：ｎｍ）である。解析した結果を表５に示す。算術平均高さＲａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＲｚ（単位：ｎｍ）、最大山高さＲｐ（単位：ｎｍ）、最大谷深さＲｖ（単位：ｎｍ）、及び十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：ｎｍ）で表される線粗さパラメータは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１において規定されている。これら線粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、暴露期間０月と６月の夫々において、非侵襲的にＡＦＭを用いて、５μｍ角、及び２０μｍ角の測定領域の夫々における線粗さパラメータを解析した。解析した線粗さパラメータは、算術平均高さＲａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＲｚ（単位：ｎｍ）、最大山高さＲｐ（単位：ｎｍ）、平均山高さＲｐｍ（単位：ｎｍ）、最大谷深さＲｖ（単位：ｎｍ）、平均谷深さＲｖｍ（単位：ｎｍ）、及び十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：ｎｍ）である。解析した結果を表５に示す。算術平均高さＲａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＲｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＲｚ（単位：ｎｍ）、最大山高さＲｐ（単位：ｎｍ）、最大谷深さＲｖ（単位：ｎｍ）、及び十点平均粗さＲｚｊｉｓ（単位：ｎｍ）で表される線粗さパラメータは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１において規定されている。これら線粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。
【0064】
平均谷深さＲｖｍ（単位：ｎｍ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に規定された、基準となる測定範囲面内のキューティクルの測定平均面からの最大谷深さＲｖの平均値のことである。平均山高さＲｐｍ（単位：ｎｍ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に規定された最大山高さＲｐを用いたものであり、粗さ曲線から平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、基準長さを５等分に区切った区間において、各区間に含まれる最も高い山部の平均高さから頂までの高さをＲｐｉとした際、この５つの区間におけるＲｐｉの平均値のことである。平均谷深さＲｖｍ及び平均山高さＲｐｍも表面の粗さを示すパラメータである。
【0065】
【表5】
【0066】
２０μｍ角の測定領域における算術平均高さＲａ、二乗平均平方根高さＲｑ、最大高さＲｚ、平均山高さＲｐｍ、及び十点平均粗さＲｚｊｉｓは、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、暴露期間６月を経過すると値が減少する傾向である。このように、２０μｍ角の測定領域における算術平均高さＲａ値の変化、二乗平均平方根高さＲｑ値の変化、最大高さＲｚ値の変化、平均山高さＲｐｍ値の変化、及び十点平均粗さＲｚｊｉｓの変化は、毛髪を残留塩素水に暴露することによって、経時的にキューティクルの表面がざらざらに変形し、毛髪表面の段差が小さくなり、毛髪の損傷が進行している損傷度合いを示していると考えられる。
【0067】
＜面粗さパラメータの検討＞
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、暴露期間０月と６月の夫々において、非侵襲的にＡＦＭを用いて、５μｍ角、及び２０μｍ角の測定領域の夫々における面粗さパラメータを解析した。解析した面粗さパラメータは、算術平均高さＳａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＳｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＳｚ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、及び、頂上近傍における曲率の算術平均Ｓｓｃ（単位：μｍ）である。解析した結果を表６に示す。算術平均高さＳａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＳｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＳｚ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑで表される面粗さパラメータは、ＩＳＯ２５１７８に規定されている。これら面粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。頂上近傍における曲率の算術平均Ｓｓｃ（単位：μｍ）は、観察面内に存在する各凸部の最高点（頂点）の曲率の算術平均であり、表面の粗さを示すパラメータである。
液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪を、暴露期間０月と６月の夫々において、非侵襲的にＡＦＭを用いて、５μｍ角、及び２０μｍ角の測定領域の夫々における面粗さパラメータを解析した。解析した面粗さパラメータは、算術平均高さＳａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＳｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＳｚ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、及び、頂上近傍における曲率の算術平均Ｓｓｃ（単位：μｍ）である。解析した結果を表６に示す。算術平均高さＳａ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根高さＳｑ（単位：ｎｍ）、最大高さＳｚ（単位：ｎｍ）、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑで表される面粗さパラメータは、ＩＳＯ２５１７８に規定されている。これら面粗さパラメータは表面の粗さを示すパラメータである。頂上近傍における曲率の算術平均Ｓｓｃ（単位：μｍ）は、観察面内に存在する各凸部の最高点（頂点）の曲率の算術平均であり、表面の粗さを示すパラメータである。
【0068】
【表6】
【0069】
２０μｍ角の測定領域における算術平均高さＳａ、二乗平均平方根高さＳｑ、及び最大高さＳｚは、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、暴露期間６月が経過すると値が減少する傾向である。このように、２０μｍ角の測定領域における算術平均高さＳａ、二乗平均平方根高さＳｑ、及び最大高さＳｚは、毛髪を残留塩素水に暴露することによって、経時的にキューティクルの表面がざらざらに変形し、毛髪表面の段差が小さくなり、毛髪の損傷が進行している損傷度合いを示していると考えられる。一方、２０μｍ角の測定領域における、二乗平均平方根勾配Ｓｄｑ、及び、頂上近傍における曲率の算術平均Ｓｓｃ（単位：μｍ）は、残留塩素水に暴露した毛髪に対して、暴露期間６月が経過すると値が増加する傾向である。
【0070】
＜電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）による観察＞
観察者は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪に対して、暴露期間０月、及び６月の毛髪の表面をＦＥ－ＳＥＭ（日本電子株式会社製電界放出形走査電子顕微鏡ＪＳＭ－ＩＴ８００ＳＨＬ）によって観察した。暴露期間０月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水に暴露する前の毛髪である。観察した毛髪は、上述したように、非侵襲的に白色干渉顕微鏡及びＡＦＭの少なくともいずれか一方を用いて、表面の粗さを示すパラメータを解析したものと同一の毛髪である。
観察者は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水の夫々に暴露した毛髪に対して、暴露期間０月、及び６月の毛髪の表面をＦＥ－ＳＥＭ（日本電子株式会社製電界放出形走査電子顕微鏡ＪＳＭ－ＩＴ８００ＳＨＬ）によって観察した。暴露期間０月の毛髪は、液体暴露装置１を利用して残留塩素水及び浄水に暴露する前の毛髪である。観察した毛髪は、上述したように、非侵襲的に白色干渉顕微鏡及びＡＦＭの少なくともいずれか一方を用いて、表面の粗さを示すパラメータを解析したものと同一の毛髪である。
【0071】
図２３において、上段のＦＥ－ＳＥＭ画像は、浄水及び残留塩素水に暴露する前の毛髪の画像である。図２３において、下段の左側のＦＥ－ＳＥＭ画像は、液体暴露装置１を利用して、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。下段の右側のＦＥ－ＳＥＭ画像は、液体暴露装置１を利用して、残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪の画像である。上下に並んだＦＥ－ＳＥＭ画像は、同一の毛髪の画像である。
【0072】
これらＦＥ－ＳＥＭ画像から残留塩素水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクルの重なりによって生じる毛髪表面の段差が小さくなり、キューティクル１枚当たりの表面が荒くなっていることがわかる。一方、浄水に暴露した暴露期間６月の毛髪は、暴露期間０月の同一の毛髪に比べて、キューティクルの重なりによって生じる毛髪表面の段差の変化は少なく、キューティクル１枚当たりの表面がなめらかであることがわかる。このように、一般的な水道水の残留塩素濃度と略等しい残留塩素濃度に調整した残留塩素水によって、毛髪は損傷することがわかる。
【0073】
以上説明したように、実施形態１のケラチン繊維の液体暴露装置１は、配置部１０、貯留部７０、液体搬送部８０を備えている。配置部１０は、ケラチン繊維Ｋを配置する。貯留部７０は液体を貯留する。液体搬送部８０は、貯留部７０に貯留した液体を所定の流量で配置部１０に連続的に供給する。このケラチン繊維の液体暴露装置１は、液体を連続的に配置部１０に供給し、ケラチン繊維Ｋを液体に良好に暴露することができる。このため、このケラチン繊維の液体暴露装置１は、同一のケラチン繊維Ｋを用いて経時的なケラチン繊維Ｋの損傷を把握するために有用である。
【0074】
実施形態１のケラチン繊維の液体暴露装置１の配置部１０は、上端に開口部２１を形成した試験容器２０を有している。試験容器２０は、ケラチン繊維Ｋを出し入れ自在に収容する。試験容器２０は、液体搬送部８０から供給される液体が流入し、流入した液体が開口部２１から溢れ出る。このケラチン繊維の液体暴露装置１は、ケラチン繊維Ｋを出し入れ自在に収容する試験容器２０に液体が連続的に供給されるため、ケラチン繊維Ｋを液体に良好に曝すことができる。また、ケラチン繊維Ｋは、試験容器２０に出し入れ自在を収容されるため、同一のケラチン繊維Ｋを用いて経時的なケラチン繊維Ｋの損傷を把握することができる。
【0075】
ケラチン繊維Ｋの損傷評価における白色干渉顕微鏡による評価において、測定領域を一辺が５０μｍである正方形領域に設定した。このため、このケラチン繊維の損傷評価方法は、複数枚のキューティクルが重なった状態が把握できる広い領域を評価することができる。
【0076】
ケラチン繊維Ｋの損傷評価におけるＡＦＭによる評価において、測定領域を一辺が５μｍ、及び２０μｍである正方形領域に設定した。このため、このケラチン繊維の損傷評価方法は、キューティクルの表面の変形を評価したり、複数枚のキューティクルが重なった状態が把握できる広い領域を評価したりすることができる。
【0077】
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態１に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれる。
（１）ケラチン繊維の液体暴露装置は試験容器を複数個は有していてもよい。
（２）試験容器は、液体が良好に流動し、流動する液体中にケラチン繊維を配置することができる形態であれば、円筒形状でなくても、他の形状であってもよい。
（３）管部材は試験容器に対して３本に限らず、２本以下、４本以上であってもよい。
（４）ポンプの搬送流量は、試験容器や流体搬送部を構成する他の部材等に応じて適宜設定すればよい。
（５）配置部、貯留部、及び液体搬送部を構成する各部材の形態は、適宜変更してもよい。
（６）液体暴露装置を利用して毛髪に対する水道に含まれる残留塩素の影響を観察する際の液体として、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いてもよい。この際、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度は、毛髪に経時的な損傷を与えられる濃度であることが好ましく、０.１ｐｐｍから２０ｐｐｍであるとよい。ポケット残留塩素計（ＨＡＣＨ社製ポケット残留塩素計ＨＡＣＨ２４７０）を用いて残留塩素濃度を測定することができる。残留塩素濃度が０．０２～２ｐｐｍの場合、液体原液の残留塩素濃度をＤＰＤ法により測定することができる。残留塩素濃度が２ｐｐｍを超える場合、超純水を用いて、希釈後の残留塩素濃度が０．０５～２ｐｐｍとなるように液体を希釈したのち、希釈液体の残留塩素濃度をＤＰＤ法により測定することができる。
（７）液体暴露装置の液体は、液状に限らずゲル状等であってもよい。
（８）液体暴露装置は、残留塩素水や浄水に限らず、他の液体の暴露する目的に利用してもよい。この場合、液体暴露装置の液体として、次亜塩素酸ナトリウム以外の酸化剤、還元剤、界面活性剤、シリコーン油、シリコーン油以外の油性成分、アルコール類、ｐＨ調整剤、金属封鎖剤、紫外線吸収剤、皮膜形成樹脂、香料、酸化防止剤、防腐剤、保湿剤、清涼剤、増粘剤、ビタミン類、植物抽出物、タンパク質加水分解物、着色剤等を含有する液体が考えられ、これらは１種以上含有する液体であってもよい。
（９）液体暴露装置は、毛髪を液体に暴露することに限らず、他のケラチン繊維を液体に暴露する目的に利用してもよい。
（１０）白色干渉顕微鏡の測定領域は、長辺及び短辺の夫々が１０μmから１００μmである領域であればよい。
（１１）原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の測定領域は、長辺及び短辺の夫々が０．５μｍから２０μｍである領域であればよい。
（１２）毛髪の表面粗さの観察は、原子間力顕微鏡、及び電子顕微鏡に限らず、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、その他の顕微鏡を用いて観察してもよい。
（１）ケラチン繊維の液体暴露装置は試験容器を複数個は有していてもよい。
（２）試験容器は、液体が良好に流動し、流動する液体中にケラチン繊維を配置することができる形態であれば、円筒形状でなくても、他の形状であってもよい。
（３）管部材は試験容器に対して３本に限らず、２本以下、４本以上であってもよい。
（４）ポンプの搬送流量は、試験容器や流体搬送部を構成する他の部材等に応じて適宜設定すればよい。
（５）配置部、貯留部、及び液体搬送部を構成する各部材の形態は、適宜変更してもよい。
（６）液体暴露装置を利用して毛髪に対する水道に含まれる残留塩素の影響を観察する際の液体として、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いてもよい。この際、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度は、毛髪に経時的な損傷を与えられる濃度であることが好ましく、０.１ｐｐｍから２０ｐｐｍであるとよい。ポケット残留塩素計（ＨＡＣＨ社製ポケット残留塩素計ＨＡＣＨ２４７０）を用いて残留塩素濃度を測定することができる。残留塩素濃度が０．０２～２ｐｐｍの場合、液体原液の残留塩素濃度をＤＰＤ法により測定することができる。残留塩素濃度が２ｐｐｍを超える場合、超純水を用いて、希釈後の残留塩素濃度が０．０５～２ｐｐｍとなるように液体を希釈したのち、希釈液体の残留塩素濃度をＤＰＤ法により測定することができる。
（７）液体暴露装置の液体は、液状に限らずゲル状等であってもよい。
（８）液体暴露装置は、残留塩素水や浄水に限らず、他の液体の暴露する目的に利用してもよい。この場合、液体暴露装置の液体として、次亜塩素酸ナトリウム以外の酸化剤、還元剤、界面活性剤、シリコーン油、シリコーン油以外の油性成分、アルコール類、ｐＨ調整剤、金属封鎖剤、紫外線吸収剤、皮膜形成樹脂、香料、酸化防止剤、防腐剤、保湿剤、清涼剤、増粘剤、ビタミン類、植物抽出物、タンパク質加水分解物、着色剤等を含有する液体が考えられ、これらは１種以上含有する液体であってもよい。
（９）液体暴露装置は、毛髪を液体に暴露することに限らず、他のケラチン繊維を液体に暴露する目的に利用してもよい。
（１０）白色干渉顕微鏡の測定領域は、長辺及び短辺の夫々が１０μmから１００μmである領域であればよい。
（１１）原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の測定領域は、長辺及び短辺の夫々が０．５μｍから２０μｍである領域であればよい。
（１２）毛髪の表面粗さの観察は、原子間力顕微鏡、及び電子顕微鏡に限らず、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、その他の顕微鏡を用いて観察してもよい。
【符号の説明】
【0078】
１…液体暴露装置、１０…配置部、２０…試験容器、２１…開口部、７０…貯留部、８０…液体搬送部、Ｋ…ケラチン繊維
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】