花王がISSの若田飛行士へ贈った「水なしで使える洗髪シートと衣類洗剤シート」開発の舞台裏

　2022年10月7日、若田光一宇宙飛行士が国際宇宙ステーション（ISS）での長期滞在を開始したが、これに合わせて宇宙生活のQOLを向上する製品が搭載されたことをご存知だろうか。

　花王が初めて宇宙領域に取り組んで開発した、洗髪シート「3D Space Shampoo Sheet」と、衣類用清浄シート「Space Laundry Sheet」だ。水を使わず、無重力空間でも頭髪や衣類を清潔に保てるよう、花王の叡智が結集されたという。

　開発に携わったヘアケア研究所研究員の吉田寛氏と幸克行氏、ハウスホールド研究所研究員の北川康太氏に、同社の宇宙事業の狙いや製品の特徴と開発における工夫、今後の展望などを聞いた。

清潔感と快適性を「水なし」で

　洗髪シート「3D Space Shampoo Sheet」には、頭の皮脂に対する洗浄性、微小重力下でも使いやすい簡便性、水なし洗髪での快適性の付与という3つの特徴を持つ。

　吉田氏は、「水を使わず、気持ちよさを感じさせることにもこだわった」と話す。無重力空間で、洗髪水をハンドリングするのは困難なので、余分なすすぎ水などを使わずに、皮脂の汚れを落とすことを重要視した。手にシートをグローブのようにはめて、不織布の凹凸のある面を頭皮に押し当ててこすると、皮脂の汚れを落とせる。

　実際に試してみると、驚くほど心地よい。不織布の凹凸が頭皮マッサージのように地肌を刺激する。しっとりした不織布を頭皮に直接当てたときのひんやり感、石鹸の泡のようなやさしい香りにも癒された。吉田氏は「香りの成分を使用しないで快適性を付与したのは工夫ポイントだ」と語った。

　衣類用清浄シート「Space Laundry Sheet」の特徴は、「衣類用の洗浄液をあらかじめ染み込ませた不織布シートに、汚れや臭いを転写して除去する」こと。洗髪シートと同様に水なしで使える。ウェットシートとしては割と大きめで、Tシャツ全体を拭ける程度の液量とサイズになっているという。

　北川氏は、「ケチャップやコーヒーなどの汚れが衣類についても、ISSでは衣類を洗うというオプションが全くない。このシートなら、汚れのひどいところも重点的に拭けば落とせることを確認済みだ」と話す。匂いの除去や2種類の香りの付与にもこだわったという。

　衣類を平置きして撫でるように拭くだけで、洗い流さなくていい洗浄液が衣類に転写されて、汚れと臭いが取れる。消臭成分や抗菌成分が含まれているため、臭い予防にもなるという。拭き終わった衣類を着てみると、確かに香りの継続性もあった。

　ちなみに、ISSに搭載した製品のパッケージには、開発メンバーで手書きの応援メッセージをしたためたそうだ。

宇宙飛行士も、生活者のひとり

　開発のきっかけは2020年7月7日、宇宙航空研究開発機構（JAXA）が宇宙滞在中と地上生活の双方に共通する課題とその解決策を募集したことだった。この募集においては、宇宙での課題や困りごとをまとめた「Space Life Story Book」を基にテーマが設定された。

　結果、94件のアイデアが集まり、JAXAがISSに搭載する生活用品候補を選定。開発されたプロトタイプは宇宙飛行士による確認や、JAXAによる総合評価を経て、2022年秋頃にISS搭載に至った。

　製品化された9つの製品うち、花王の製品は2つ選ばれた。1つ目の洗髪シート「3D Space Shampoo Sheet」はヘアケア研究所と包装技術研究所が、2つ目の衣類用清浄シート「Space Laundry Sheet」はハウスホールド研究所が、それぞれ主担当として手がけた。

　アイデアの採択から製品化まで、許された時間は9カ月と通常の製品開発期間よりもかなり少なかった。吉田氏らは所属する研究所だけではなく、化粧品やケミカル製品といった、社内のさまざまな分野の研究所間のつながりと知見を活かして、短期間での製品化を実現したという。

　チャレンジの根底には「お客さまを誰も取り残さない」という想いがあったという。

　「女性の宇宙飛行士が洗髪する様子を動画で見て、かなり少ない水の量で、苦労しながら時間をかけて、洗髪しておられることが分かった。我々は、地上ではお客さまを誰も取り残さないことを掲げて、日々の研究開発をおこなっている。宇宙飛行士の方々もその延長線上にいらっしゃる生活者のひとりだと思った」（吉田氏）

　「宇宙飛行士の方々はISSで、筋力が衰えないよう毎日1～2時間、汗だくになりながら運動する。しかし、ISSでは水が貴重なため衣類を洗うことは限定的であり、何日も同じ衣類を連続着用するため、匂いが気になったり、清潔感や爽快感がなくなるということを聞いた。我々の技術で、制約ある宇宙生活のQOL向上に貢献したいと考えた」（北川氏）

　また、宇宙領域に取り組むことで、技術力を鍛える狙いもあったと語る。

　「地上での洗髪は、一般女性で1回あたり20リットルの水を使っていると言われている。これに対して宇宙では、1日に使える水の量が数リットル。加えて無重力という極限の環境だ。宇宙領域に取り組むことで、我々の洗髪技術をもっと進化させたいと思った」（吉田氏）

　「過去に、洗浄液をあらかじめ含浸させたウェットシートで汚れを拭き取れる、衣類用清浄シートを販売した実績がある。これを宇宙に展開して鍛えられた技術は、必ず地上でも役立つ技術へ進化できる。今回を機に、新しい洗濯や新しい衣類のお手入れを探索することを目指した」（北川氏）

多岐に渡る分野の研究の知見を活かす

　開発では、宇宙およびISSならではの困難があった。9カ月という短納期もさることながら、揮発性成分の使用量に制限があったことには、開発メンバー全員が頭を悩ませたという。しかも、具体的な条件などの詳細情報は、アイデアが採択された後で判明したため、そこから対策を検討しなければならなった。

　市販の不織布シートには一般的に、アルコールなどの揮発性成分が含まれている。洗浄性や商品としての品質維持、香りの付与などさまざまな目的で、重要なファクターなのだという。

　しかしISSは閉鎖隔離環境で、かつ空気を循環させている。揮発有機化合物がシステムに悪影響を及ぼさないよう、1日あたりの使用量が厳しく制限されていた。代替する基剤や技術を洗浄液とシートの両面から用意する必要があった。

　吉田氏は、洗髪シートの開発で、新たに作った宇宙向けの洗浄液と、不織布加工技術を組み合わせた。これによって、洗浄性と品質性の担保を図ったという。包装技術研究所をはじめ、社内の技術を融合させて乗り切ることができたが、これを短期間で実現することが一番大変だったと話す。

　約15年前にペット用に開発して製品化されたグルーミングシートの知見を、宇宙環境への対応と使いやすさを考慮しながら、今回の開発に転用したというユニークなエピソードも明かされた。

　北川氏は衣類用清浄シートの開発で、性能と安定性を両立させる処方を確立するために、化粧品やケミカル製品など、花王がもつ多岐に渡る分野の研究開発の知見を活用したという。

　「私が普段の業務で扱っている洗剤にはアルコールフリーのものはないが、化粧品をはじめ体に塗布するものには、アルコールフリーの製品もある」と北川氏は話した。

地上に広がる、”宇宙に近い活用場面”に向けて

　地上と宇宙は生活環境としては全く異なる。かなりプロジェクティブに取り組んだ印象だが、吉田氏は「普段の業務との接点は多かった」という。吉田氏とともに洗髪シート開発を担当した幸氏も次のように語る。

　「極限という環境と、ISSに滞在する宇宙飛行士1人に対して製品を作る、というのは確かに普段の研究開発とは違う。しかし、そこから得たヒントが、普段のマス向けの開発において、隠されたニーズに直結するケースもあるため、探索も含めて取り組む意義は大きかった。ひいては、お客さまを誰も取り残さないという目的に向かって走っていたという実感もある」（幸氏）

　ISSに滞在中の若田飛行士が、2つの製品をすでに使用したのかどうかは、まだ分からない。吉田氏は「地上で若田さんが試作品を使用したときは、運動後にリフレッシュできるのがすごくいい、と感想を持たれていたので、実際にそういう場面で使っていただけていたら非常に嬉しい」と期待をにじませる。

　北川氏も「フェイスタオルなどのわずかな香りが、ひとつの支えになっていると聞いて、香りにこだわって開発したが、仮説や想像にすぎないところもある。いずれ、実際に製品を使った率直な感想をいただいて、そこから我々もいろいろな学びを得て、今後の開発に活かしていきたい」と続けた。

　最後に、宇宙領域での取り組みを、今後どのように展開するのかを聞いた。

　将来的には有人宇宙探査などにより、より遠距離で供給ができないケースも視野に入っているという。また「宇宙に近い活用場面」は地上にもたくさん存在するようだ。

　「たとえば、災害時、運動後や、コロナ禍で一定数増えた帰宅後すぐに洗髪したい方への対応など、インスタントに洗髪できるニーズは広いシーンで考えられる。また、洗髪で使用する温水の供給には、大量の二酸化炭素（CO2）が排出される。シートで代替して温水の使用を減らして、環境にやさしい洗髪という新しいライフスタイルも考えていければと思っている」（吉田氏）

　「日本などの先進国では、インフラ老朽化に伴って、断水や災害時の水不足も考えられる。私は普段の業務ではASEAN向けに洗剤を開発しているが、世界を見渡せば、定常的に水不足、インフラ未整備の地域もたくさんある。このように、きれいな水を使えない状況で、衣類をいかに清潔に保つか、という大きなテーマを持つなかで、宇宙での利活用が進んでいけば技術レベルをもっと上げられると思うので、今後も研究を進めていきたい」（北川氏）