紫外線・日焼け

日焼け止めの仕組み〜紫外線吸収剤・紫外線散乱剤〜

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日焼け止めは紫外線から肌を守ってくれるもので、特に夏場などは使用しないとすぐに日焼けをし、それの積み重ねがシミシワたるみなどの肌老化を引き起こします。

しかし、その紫外線から肌を守ってくれる日焼け止め自体が、肌荒れを引き起こしてしまうことケースが多くあります。

肌を構成する成分や皮脂などとは違う成分のものを塗っているので、少なからず影響があるのは当然と言えるでしょう。

特に多くの人が紫外線吸収剤は肌に悪く、紫外線散乱剤のみのノンケミカル日焼け止めは肌に優しいという認識だと思います。

しかし、ノンケミカル日焼け止めでも、意外と肌に悪いものもあるのです。

それは紫外線から肌を守る日焼け止めの仕組みを理解するとスッキリします。

そこで、この記事では、この日焼け止めはどのような成分で構成され、どのような原理で紫外線から肌を守っているのかについて、あれこれまとめていきたいと思います。

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紫外線 紫外線の種類と影響 ・紫外線UVA・UVB・UVCの波長の違いが生む肌への影響と対策! ・紫外線UVAの波長の長さがもたらす皮膚の真皮の老化とは?対策は? ・紫外線UVBは表皮細胞の遺伝子DN ...

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紫外線の波長の種類と日焼けの仕組み

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紫外線UVA・UVB・UVC

紫外線は、私達人間が視認できない紫色よりも短い波長の光で、その種類は3種類あり、UVAUVBUVCがありますが、地表に届くのはUVAUVBの2種類です。

UVAの肌への影響

そして、UVAの特徴は、波長が長いことから肌の真皮層にまで影響を与え、真皮層の線維芽細胞を萎縮させ、線維芽細胞自体を老化させます

線維芽細胞とは、コラーゲン、エラスチンなどの線維状タンパク質とヒアルロン酸などの基質など、肌の弾力の基となる成分を生み出す源です。

さらに、コラーゲンやエラスチンなどもその紫外線の影響で変質し、それらがシワ・たるみの原因となるのです。

UVBの肌への影響

一方、UVBは、地表に届く割合は全体の10%程と少ないのですが、UVAよりも600〜1000倍ものエネルギーを持ち、肌の表皮に強く影響し、すでにあるメラニンの防御能力以上のUVBが照射されると、表皮細胞の細胞核(DNA)がダメージを受け、ヒリヒリ痛い、赤い日焼けサンバーンが起こります。

これと同時に表皮細胞がメラニン生成の信号をメラノサイトへ送り、日焼けから12〜24時間後にメラニンが生成され始め、そのメラニン顆粒を含んだ表皮細胞が肌の上層に登ってくることで黒くなる日焼けをサンタン(遅延型黒化反応)と言います。

また、すでにあるメラニンが紫外線UVAにより酸化され、すぐに黒くなる日焼けもサンタン(即時型黒化反応)と言います。

紫外線による光老化は肌老化の80%を占めると言われるほど、肌に深刻なダメージを蓄積させていくものなので、紫外線対策はとても重要なのです。

以上が、紫外線の波長の種類とそれにより起こる日焼けの仕組みについての簡単な説明です。

なお、紫外線に関するより詳しい内容はこちらを参考にしてください。

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そして、それらの紫外線から肌を守るために存在するのが日焼け止めです。

そして、この日焼け止めを構成する成分は大きく2種類あり、それは紫外線散乱剤紫外線吸収剤です。

ちなみに、日焼け止めに書かれるPAやSPFについてですが、PAProtection Grade of UVA)はUVAをSPFSun Protection Factor)はUVBを防ぐものです。

SPFとPAの算出方法や詳しい意味についてはこちらの記事を参考にしてください。

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それでは、紫外線散乱剤紫外線吸収剤について、詳しく見ていきましょう。

紫外線散乱剤

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紫外線散乱剤の紫外線から肌を守る仕組み

紫外線散乱剤は、無機酸化物の屈折率の高さ、そして、金属物質特有の吸収能力を利用し、紫外線を散乱・吸収させることで、肌への透過を防いでいます

紫外線吸収剤とは違い、構造の変質(光劣化)の問題がないため、その意味でノンケミカル日焼け止めは、肌への影響が小さい=肌に優しいと言われています。

紫外線散乱剤の主な成分

主な構成成分は、酸化チタン・酸化亜鉛・酸化セリウム・酸化鉄などがありますが、より粒子が小さいものの方が効果(散乱・反射・透明性)が高いので、酸化チタン酸化亜鉛が一般的に使用されています。

酸化チタン

UVA・UVBどちらの波長帯もカバーできますが、UVA吸収帯では粒子が大きくなるため、透明性という点で、UVB吸収剤として用いられることが多いです。

酸化亜鉛

酸化チタンよりも屈折率が小さく、透明性が高く、さらに紫外線吸収剤の中でもUVA吸収剤の光安定性が低いものが多い中、微粒子酸化亜鉛はUVA波長帯に吸収極大を持つという、嬉しい性質があります。

つまり、酸化チタンと酸化亜鉛はお互いの欠点を補いつつ、UVA・UVBの幅広い波長帯をカバーできるという特性があります。

白浮きの原因!?ナノ化で解決!?

確かに、紫外線散乱剤のみのノンケミカル日焼け止めは肌に優しいものが多いですが、気になるのが白浮きです。

これらは白色の粉末であるため、どうしても白浮きの原因になってしまいます。

しかし、それは紫外線だけでなく、様々な波長の可視光がその影響を受け、私たちの目に届くことで白く見えているのです。

透明性を高めるために、ナノ化されたものがありますが、ナノ化したことにより、肌表面から侵入できるようになり、それが肌内部に蓄積することによる影響が危惧されています。

しかし、現状、あまり研究が進んでおらず、肌への影響についてはクエスチョンマークで、ナノ化の記載も特に義務付けられてはいません。

紫外線散乱剤が活性酸素を生む?

また、酸化チタンなどは、光触媒としても利用されていることは有名です。

酸化チタンが紫外線を受けると、その表面の電子がエネルギー・反応性の高い、不安定な状態となり、他の物質を還元させる能力を持つようになります。

しかし、電気的に中性であったものが相手を還元させることで電子の欠けた状態(正孔)となり、これにより相手を酸化させる能力を持ちます。

そして、この酸化還元反応は、大気・土壌汚染・水質の浄化や抗菌などに幅広く利用されています。

そして、そして、この酸化還元反応により活性酸素が発生し、その肌への影響が懸念されていますが、現在では金属表面をアルミなどでコーティングすることにより活性酸素の発生を防いだ日焼け止めなども出ていますね。

はがれやすいのでこまめな塗り直しが必要!

表面がツルツルしているため吸着性が低く、剥がれやすいので、ムラができやすいので、こまめな塗り直しが必要です。

以上が紫外線散乱剤の基本的なものになります。

次は、紫外線吸収剤について、見ていきましょう。

紫外線吸収剤

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紫外線吸収剤の紫外線から肌を守る仕組み

紫外線吸収剤は、その成分にUVA吸収剤、UVB吸収剤、UVA・UVB吸収剤があり、それぞれの特定の波長帯の紫外線を吸収することで、励起状態という高エネルギー状態になります。

そして、その分のエネルギーを熱として放出することにより、再び基底状態に戻るという基底状態⇆励起状態というサイクルを繰り返すことにより、紫外線が肌へ透過するのを防いでいます。

しかし、化学反応の繰り返しにより構造が壊れ、励起状態から構造の変質や分解により、このサイクルに戻らなくなります。

これが所謂、日焼け止めが薄くなるという現象です。

紫外線吸収剤の主な成分

紫外線吸収剤の主な成分は以下です。

・メトキシケイヒ酸エチルヘキシル

・オキシベンゾン-3

・t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン

・ジエチルアミノヒドロキシベンゾイル安息香酸ヘキシル

・ジメトキシベンジリデンジオキソイミダゾリジンプロピオン酸オクチルなど

メトキシケイヒ酸エチルヘキシル・オキシベンゾン-3・t-ブチルメトキシジベンゾイルメタンの3種が紫外線吸収剤配合製品の約75%に及びますので、この3種のみ取り扱うことにします。

t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン

t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン(表示名称:4-tert-ブチル-4'-メトキシジベンゾイルメタン)は、紫外線吸収剤にしては珍しい、UVA吸収剤です。

しかし、上で述べたように、光安定性が低く、光劣化しやすいため、酸化亜鉛を代用することも少なくないようです。

ですが、UVB吸収剤であるオクトクリレンとの併用で、分解が抑制されるようです。

日焼け止め剤、特に紫外線吸収剤にはこのように、他の物質との組み合わせによる相乗効果があり、そのような欠点を補うように配合されています。

メトキシケイヒ酸エチルヘキシル

メトキシケイヒ酸エチルヘキシル(表示名称:パラメトキシケイ皮酸2-エチルヘキシル)は、UVB吸収剤で、油溶性でありその汎用性の高さから、紫外線ケア用品で最も使われている紫外線吸収剤です。

オキシベンゾン-3

2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン(表示名称:オキシベンゾン-3)は、UVA・UVB吸収剤で、割と一般的な紫外線吸収剤ですが、その中でもアレルギー性が高いと言われています。

紫外線吸収剤はニキビ・肌荒れの原因!?

紫外線吸収剤自体の有機化合物による影響、上に書いた紫外線吸収による熱の放出の影響、そして、変質した有機化合物の影響があり、これらが刺激になり、紫外線吸収剤配合の日焼け止めはニキビ・肌荒れを起こしやすいと言われています。

もちろん、その成分自体が合わないということもあるとは思いますが、多くの方が不必要にSPF・PAが高い数値のものを使用しているのも原因の一つだと思いますね。

そもそも日本では、最強のSPF50・PA++++が必要な環境など存在しないと言われています。

しかし、紫外線による日焼けの恐怖心から最強をついつい塗ってしまうという方も多いでしょう。

ですが、日焼け止めの強さに関わらず、日焼け止めは汗や摩擦などの影響で落ちますので、そのムラによるうっかり日焼けを避けるためには、塗り直しが不可欠です。

一般的に、SPFの数値が高いほど、紫外線吸収剤の配合も多くなるため、高い数値のものほど肌荒れを引き起こしやすいということがまずあります。

そして、それを朝に塗っただけで塗り直さないことによって時間が経つとムラが生じ、その薄くなった部分に紫外線が影響することで肌荒れを引き起こしやすくなります。

つまり、それでなくても防げるほどの紫外線量なのに高い数値のものをあえて塗り、数値に関係なく必要な塗り直しをしないため、結果的に紫外線を十分に防げていないのです。

最強を朝塗ったから大丈夫♪というのは大分見当違いなので、注意しましょう。

まぁ、日焼け止め以前に、元々の肌状態が負う部分が大きいため、普段からターンオーバーを整えることを意識し、肌のバリア機能を構築することが日焼け止めによる肌荒れを防ぐ最善策ですが。

日焼け止めは環境により適材適所使うものを変え、そして、選ぶ際にはテクスチャーと肌質との相性を考慮し、ほどほどの強さのものをこまめに塗り直すのが正しい日焼け止めの使い方です。

紫外線吸収剤は落としにくい!?

紫外線吸収剤が含まれる日焼け止めの特性ですが、紫外線散乱剤の成分とは違い様々な油性の物質との相性が良く、密着性・透明性に富み、伸びが良く、汗などでも流れにくいため、とても使いやすいです。

しかし、それが仇となり、落とすのに苦労するので、それがどうしても肌への負担となってしまいます。

そのことと肌表面での化学反応などの影響から、肌トラブルを引き起こしやすいのですね。

その為、上でも述べた通り、低SPF・PAのものを一日に1〜2回塗り直すのが、肌への負担軽減と紫外線対策としても有効になります。

まとめ

というわけで、日焼け止めの紫外線遮断の簡単なメカニズムについてでした。

肌とは違う成分のものを塗ってるわけですから、肌へ多少影響があるのは当然ですが、なぜそのようなものが肌トラブルを引き起こすのか。

それは、肌表面のバリア機能が破綻しているからかもしれません。

低刺激タイプのもでも肌が過剰に反応してしまう人は、まずは自分の肌の防御機能が正常に働いているのかどうか、一度生活習慣を見直し、それらがしっかりと働くようにしましょう。

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それでは最後まで読んで頂きありがとうございました。

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