技科大ら,日焼け止めの簡便な評価方法を開発

豊橋技術科学大学と花王は,紫外線を使用した画像を解析することで,簡便で定量的に紫外線防止効果を評価する新たな手法(紫外線分光画像計測技術)を開発した(ニュースリリース)。

現在,サンスクリーン剤の紫外線防止効果は,ISO(国際標準化機構)が定めた測定法に従って算出されている。しかし,サンスクリーン剤塗布後の活動において,汗や摩擦の影響でその効果が低下する場合があった。研究では従来の指標に加えて,簡便かつ定量的で,さらに使用中における紫外線防止効果の変動を評価する新たな手法の開発を行なった。

紫外線反射光画像においては,サンスクリーン剤を塗布した部分は紫外線を吸収するため反射光が少なく黒く(暗く)映り,塗布していない部分は白く(明るく)映る。今回,サンスクリーン剤塗布前後の紫外線反射光画像を比較することで,サンスクリーン剤の紫外線防止効果を推定できると考えた。また短時間で画像を計測できるため,紫外線防止効果の部分的な変動も確認できると考えた。

なお,通常では紫外線を照射した際,顔の凹凸により鏡面反射光が生じた部位では,サンスクリーン剤の有無にかかわらず画像が白く(明るく)映し出されてしまい,正確な紫外線反射光像を得ることができない。研究では偏光フィルターを加えることにより鏡面反射光を除去した。

紫外線防止効果はサンスクリーン塗膜の紫外線透過率で決まる。したがって,反射光像から透過率を算出する推定式を決定した。さらに紫外線は波長ごとに日やけへの影響が異なるため,特定波長帯域を透過する干渉フィルターを複数利用し,各波長の透過率を算出,波長ごとの影響度を掛け合わせることで,正確な紫外線防止効果の評価に成功した。

実際に日差しの強い環境にて,サンスクリーン剤を使用し自然太陽光下でプールやゴルフなどのレジャー活動を行ない,サンスクリーン剤を塗布した皮膚部位の紫外線防止効果を経時的に評価した。

その結果,活動時間の経過とともに紫外線防止効果が低くなり,またその低下も均一ではないことがわかった。これはサンスクリーン剤の塗膜が活動により経時的,部分的に変化したことが原因と考えられる。同時に,同じ皮膚部位の日やけ状態との比較を行なった。

さらに,さまざまな使用シーンで紫外線防止効果の持続性を検討した結果,椅子にもたれる程度の摩擦でも,顕著に紫外線防止効果の低下が観察された。この結果からサンスクリーン剤の効果を持続させるためには,摩擦に対する耐久性が大変重要であることが示されたという。

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