マニキュアの化学 – ポリマー、可塑剤、顔料

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マニキュアで爪を磨くことは、特に複雑な化学プロセスのように見えないかもしれませんが、見た目以上に多くのものが存在しているのです。 重合、チキソトロピー剤、溶剤、熱変色などは、ネイルサロンよりも研究室でよく耳にする用語ですが、これらはすべて、マニキュアに関連して出てくることがあります。 このグラフィックと記事では、爪に色をつけるために行われるさまざまな化学反応を見ていきます。

従来のマニキュアは、ポリマー、通常はニトロセルロース、溶剤、通常は酢酸エチルまたは酢酸ブチルに溶解したものから構成されています。 塗布すると溶剤が蒸発し、ポリマーが爪の上に膜を形成する。 このポリマーの膜を爪に密着させるのが、製剤に含まれる粘着性ポリマー樹脂である。

しかし、この従来のマニキュアだけが唯一の選択肢ではありません。 ジェルネイルは、メタクリレート化合物と過酸化ベンゾイルのような光開始化合物からなる代替処方です。 従来のマニキュアとは異なり、これらの混合物は単に塗布して乾燥させるだけではありません。 その代わりに、紫外線を照射することで重合プロセスを開始し、ポリッシュを固形化するのです。 また、Tom Husbandの記事には、特定の例に関する説明もあります。

従来のマニキュアとジェルネイルの両方で、可塑剤も使用されています。 これは、ポリッシュが簡単に割れたり欠けたりしないようにするために加えられる化合物です。 実際、ポリッシュだけでなく、さまざまなプラスチックに使用され、柔軟性を高めるのに役立っています。

マニキュアに使用されている可塑剤には、ある程度の論争がないわけではありません。 フタル酸ジブチル(DBP)は広く使われている可塑剤でしたが、人間のホルモン系に干渉する可能性を懸念し、2004年からEUで使用が禁止されました。 米国でも廃止され、代わりに樟脳、トリベンゾ酸グリセリル、トリフェニルホスフェート(TPPP)などの可塑剤が使用されるようになりました。 後者は DBP の代替品としてますます使用されていますが、ホルモンの乱れに関する懸念にもつながっており、化粧品で禁止されている成分の安全な代替品を見つけることは必ずしも容易ではないことがわかります。 これらは、無機または有機(炭素系)の顔料であることが多いようです。 無機顔料は、緑色には酸化クロム、赤色やオレンジ色には酸化鉄、青色にはフェロシアン化鉄が使用されています。 有機顔料は食用色素に使われるものと似ていて、さまざまな色があります。

より複雑な色の効果も可能です。 真珠光沢は、細かく砕いた二酸化チタンや雲母をマニキュアに混ぜて使用することで実現でき、小さなグリッターを含めることも可能です。 ステアラルコニウム・ヘクトライトなどの増粘剤は、顔料やその他の添加物をポリッシュの中で浮遊させるために添加されます。

サーモクロミック(感温性)およびフォトクロミック(感光性)マニキュアも可能です。 サーモクロミックポリッシュは、マイクロカプセルに含まれるロイコ染料と呼ばれる化合物を使用します。 このマイクロカプセルの中には、低融点の溶媒と酸が含まれている。 温度が低いと、染料と酸の分子が接近し、分子間で水素原子の移動が起こり、染料が着色された状態で残る。 温度が高くなると、溶媒が溶けて、分子が互いに遠ざかり、水素の移動が起こらなくなり、染料は無色に変わります。

フォトクロミックポリッシュは、太陽光にさらされると構造が変化する感光性化合物を使用しています。 使用される化合物の例としては、スピロピランやスピロオキサジンなどがあります。 紫外線の吸収に伴う構造変化が、化合物の吸収を変化させ、その色を変化させます。

紫外線はマニキュアにとっても問題で、日光に長時間さらされると、マニキュアの色落ちの原因となります。 これを避けるために、ベンゾフェノン-1などの添加物が混合物に加えられます。 これらの添加物は紫外線を吸収し、ポリッシュの着色顔料が漂白されるのを防ぎます。

そこで、単純な着色ニスとは異なり、マニキュアは実際に多数の化学トピックに触れており、最終製品をできるだけ効果的にするためにはそれらがすべて不可欠です!

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