花王は17日、肌を微細な凹凸膜で覆うことで、空気中に浮遊するほこりや花粉などの微粒子の付着を抑制できることを見出だしたと発表した。
空気中にはほこりや花粉など目に見えない微粒子が浮遊しており、肌に付着すると肌がくすんで見えたり、かゆみや肌あれなどの原因となる上、長期的にはシミやシワなどの肌老化を助長するという報告もある。日本では花粉の時期に付着が気になるという声が聞かれるが、中国やタイ、ベトナムでは「微粒子大気汚染で肌の調子が悪くなる」、と感じる人がいずれも8割以上にのぼる。
同社は、これらの課題に対して、浮遊微粒子の肌への付着に注目した。物体間に働く引力にはファンデルワールス力、静電気力、液架橋力があり、強さは対象物の大きさに依存する。ほこりや花粉など粒径2.5~30㎛の微粒子ではファンデルワールス力が相対的に大きく、物体間の距離が近いほどその力が強く働くため、粒子/付着面(肌)の距離の影響を調べた。
異なる粗さの付着面と異なる粒径(2.5と30㎛)の微粒子の間のファンデルワールス力をシミュレーションしたところ、特定の粗さ領域では粒子が付着しにくいことを見出だした。直径10~50㎛程度の紫外線散乱剤(微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛)を使って微細凹凸構造を作ると、微粒子の付着を高効率で抑制できることがわかった。配合する油剤によっては、凹凸膜表面が油剤に覆われて付着抑制効果を失うが、紫外線散乱剤と油剤の濡れを制御することで表面の微細凹凸構造が維持され、微粒子の付着を抑制できた。
こうして作った日やけ止めは、人工皮革での塗布試験で付着抑制効果を示し、ヒトでの5時間の外出試験でも、肌への汚れ付着は有意に少ないことが確認できた。今後、サンケアをはじめとする技術開発につなげていく予定だ。