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日焼け止めについて 2 (紫外線吸収剤/散乱剤・ノンケミカルサンスクリーンの盲点といえる活性酸素)

   ↑  2013/03/28 (木)  カテゴリー: iherb * 日焼け止め
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敏感肌の方や成分を重視している方は「紫外線吸収剤フリー・ノンケミカルサンスクリーン」を選んでいると思います。私も紫外線吸収剤フリーのものを…と探し求めています。

「ノンケミカル」日焼け止めと呼ばれている製品は散乱剤だけを配合した日焼け止めであり、決して「化学物質を一切使っていない」というわけではありません。

吸収剤の一部でアレルギー性が報告されていることから、敏感肌の方向けに紫外線吸収剤フリーの「ノンケミカルサンスクリーン」が作られているということです。

肌に優しいイメージのある紫外線散乱剤にも、実は大きな落とし穴があるんです!

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紫外線吸収剤と紫外線散乱剤


日焼け止め・サンスクリーン製品に配合されている紫外線防御剤は、大きく2つに分類されます。

紫外線吸収剤とは


紫外線吸収剤は有機化合物で主に油性成分です。
無色透明なので白浮きがなく、塗り心地もなめらかです。

紫外線のエネルギーを吸収して化学的に処理し、肌への悪影響を防ぎます。
取りこんだ紫外線のエネルギーは熱や赤外線に変換して放出したり、自分自身の分子構造を一時的に変えることで消費します。

皮膚の上で様々な化学反応が起こっていることから、お肌に負担がかかりやすいといえます。

また成分の一部にアレルギー性が報告されているため、敏感肌の方は注意が必要です。

そのため化粧品へ配合する際には、ポジティブリストに収載されている薬事法上許可されている化合物を使用する必要があり、配合量も制限されています。

吸収剤は紫外線の吸収を繰り返すうちに、数時間で分解して吸収効果がなくなってしまいます。

紫外線吸収剤は特定の波長の光を吸収するので、限られた波長にしか効果がありません。

UVBを吸収する化合物が主流で、UVAを吸収する化合物が少ないと言われています。

そのため、複数の紫外線吸収剤を用いるか紫外線散乱剤と組み合わせることで、SPF値やPA値の高い製品を作ります。

紫外線散乱剤とは


紫外線散乱剤は、無機化合物微粒子白色粉末です。
粉体同士が凝集しやすく、多く配合すると白浮きが目立ち、不自然な仕上がりになってしまいます。

紫外線散乱剤として主に二酸化チタン(紫外線吸収)TiO2、酸化亜鉛ZnOが利用されています。(TiO2は二酸化チタンとも酸化チタンとも呼ばれています。以下酸化チタンとします。)

紫外線を反射・散乱させて、物理的に紫外線を遮断します。

紫外線散乱剤も紫外線を「吸収」している!?


「反射・散乱」による作用だけが無機系白色顔料の紫外線カット機能だと思いがちですが、実は紫外線のエネルギーを吸収して化学的な変化も起こっています。

つまり紫外線散乱材の紫外線遮蔽作用は、紫外線の「吸収」と「散乱」の両方に基づいているということです。紫外線吸収により電子的な変化が起きており、かならずしも散乱剤という表現が適切ではないといえます。

「物理的に遮断するだけじゃなかったの?」と少し驚かれた方もいらっしゃると思いますが、酸化チタンや酸化亜鉛に紫外線吸収能力があるからこそ日焼け止めとして使われているのです。

無機系白色顔料によるサンスクリーン効果まとめ

  1. 紫外線吸収効果

    酸化亜鉛や酸化チタンはn型の金属酸化物半導体です。
    半導体は価電子帯と伝導帯が不連続であり、両準位間のエネルギー差であるバンドギャップ以上のエネルギーに相当する波長の光を照射すると、価電子帯から伝導帯への励起エネルギーとして紫外線を吸収します。
    (価電子帯にはエネルギーが低い電子が存在し、伝導帯には励起されてより高いエネルギーを持った電子が存在。)

    ↓より簡単に説明すると↓
    紫外線の光エネルギーを吸収することにより絶縁体から導電体へ変化します。
    これは電子のつまっている価電子帯の電子が光エネルギーをもらってエネルギーの高い伝導帯に移ることによるものです。

  2. 紫外線散乱効果

    こちらは良く知られている物理的な紫外線遮蔽効果です。
    紫外線を反射・散乱させて、紫外線の影響を防ぎます。


酸化チタンや酸化亜鉛に紫外線防止効果があるのは、半導体と呼ばれる紫外線を吸収する能力のある物質だからです。

酸化チタンや酸化亜鉛は、波長域が広域にわたりUVB・UVAどちらに対しても防御効果を示します

酸化チタンはUVBしかカットしないとか、酸化亜鉛はUVAのみ効果的であるとか耳にしたことはありませんか?

この表現には語弊があると思います。手作りコスメ材料を販売しているショップさんも、このように断言していたりしますが‥

粒子の大きさや形状でもカットする波長に違いが生じるので一概には言えないのです。
散乱効果と吸収効果の兼ね合いもあると思います。

繰り返しになりますが、基本的に散乱剤は中波長領域(UVB)から長波長領域(UVA)まで遮蔽することができます。(有機化合物の紫外線吸収剤は、波長域が狭く、遮断効果が特定の波長に限られています。)

紫外線吸収剤も紫外線散乱剤もそれぞれ長所と短所があります。
仕上がりの美しさや崩れにくさを考えると吸収剤の方が優れていますよね。
散乱剤は、どうしても汗や皮脂などですぐに流れてしまったり使用感がもう一つだったり。

私はかつて紫外線吸収剤配合の日焼け止めを使用していました。
ちょっとピリピリするなと思っていたのですが、あまり気にせず使用続行。
あるとき某日焼け止めに変えてみたら、真っ赤になって発疹ができてしまいました。
このとき自分には紫外線吸収剤が合わないことに気が付きました。
(もちろん、吸収剤にはたくさんの種類がありますし、それだけの影響だともいえませんが。)

それから吸収剤は避けているのですが、最近は吸収剤が直接触れないような技術や低刺激な吸収剤の開発も進んでいるようで、期待しています。


さて、先述の酸化チタンおよび酸化亜鉛の紫外線吸収作用
この裏ではちょっと恐ろしい物質が発生しているのです。

それが「活性酸素」
周囲にある物質を酸化し、次々と変化させてしまいます。

酸化チタンが「光触媒」として利用されているのはこの特性のためなのです。

光触媒として現在最もよく利用されているのは酸化チタンですが、酸化亜鉛にも光触媒作用があります。
酸化チタンの方が活性度が高く触媒として優れています。

お肌に大敵な活性酸素!肌を守るはずの日焼け止め自体が活性酸素を生成してしまうなんて本末転倒ですよね。
なので、酸素チタン表面にはコーティングを施し活性酸素の放出を抑える必要があります。

コーティングについては 日焼け止めについて 3 に続きます。


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