化粧品に応用されているナノ粒子材料

ナノ粒子を用いた化粧品はすでに実用化されている。

代表的なナノ粒子として、酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子や、酸化チタン(TiO2)ナノ粒子があげられ、サンスクリーン剤(日焼け止め、紫外線カット材)として広く用いられている。

酸化チタンナノ粒子のサンスクリーン剤への応用

酸化チタンには、ルチルやアナターゼ、ブルッカイトといった結晶構造があるが、化粧品材料としては古くからルチルが用いられてきた。ルチルは、アナターゼに比べて触媒活性が小さく、紫外線の吸収波長も長波長側寄りで、より広い領域の紫外線をカットできる。

粒子径が比較的大きなミクロン~サブミクロンサイズのルチル粒子は、見た目に白っぽくなる。表面散乱が大きいため、透明性が低下する反面、隠ぺい力が大きく、下地を隠したい化粧品に用いられる。

逆に、粒子径がナノサイズのルチル粒子の場合、隠ぺい力が大きくない半面、可視光における透明性が増してくる。つまり、紫外線をカットしながら、下地の肌の色を自然に見せることが可能となる。

酸化チタンナノ粒子は光触媒活性があるため、酸化ケイ素などの活性の低い材料でコーティング処理をするなど、活性を減らす工夫がなされている。

酸化亜鉛ナノ粒子のサンスクリーン剤への応用

酸化亜鉛(ZnO)も酸化チタン同様、化粧品用途に広く用いられている材料である。

酸化亜鉛は酸化チタン同様に紫外線を吸収するが、吸収波長はルチル以上に長波長側で、UV-Aの領域において高い紫外線カット性能を有する。このため、酸化チタンと組み合わせると、より広い紫外線領域をカバーすることができる。

酸化亜鉛のもうひとつの特徴は、酸化チタンよりも屈折率が低く散乱が小さいという点である。そのため、同じ粒子径では酸化亜鉛のほうが高い透明性が得られる。ナノ粒子化した酸化亜鉛は一次分散状態では極めて透明性が高く、透明感が要求される化粧品等に応用されている。

酸化亜鉛ナノ粒子の凝集を抑制し、一次分散状態を保つためには、ナノ粒子の表面処理が有効である。表面処理により、表面の活性も抑制することが可能で、広く行われている。