紫外線カット成分の種類とは?吸収剤・散乱剤・顔料タイプまで徹底解説

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日やけ止めの成分表を見ると、[メトキシケイヒ酸エチルヘキシル]みたいな長い名前がずらっと並んでいたり、逆に[酸化チタン][酸化亜鉛]の2つだけだったり。正直に言うと、何がどう違うのかパッと見では分かりづらいですよね。

紫外線を防いでくれる成分(UVフィルター)は、大きく紫外線吸収剤と紫外線散乱剤の2つに分けられます。さらに紫外線散乱剤は、粒子が大きめで白浮きしやすい「顔料タイプ」と、ナノ化されて透明感が出る「微粒子タイプ」という2つのグレードに分かれます。この記事では、それぞれが「どうやって光を防いでいるのか」を仕組みから整理して、よく耳にする「吸収剤は肌に悪い」「ナノ粒子は危ない」といった話が実際のデータではどこまで言えるのかも、一次文献をたどりながら正直に見ていきます。

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  • 成分解析は各成分の一般的な配合目的を記載したもので、製品の効果効能を保証するものではありません。
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ひとことで言うと

ありす

紫外線カット成分は、光を吸って熱に変えて逃がす「吸収剤」と、粒子で跳ね返す「散乱剤」の2種類。散乱剤はさらに、白浮きしやすいけど可視光まで跳ね返せる「顔料タイプ」と、透明感重視の「微粒子タイプ」に分かれます。仕組みの違いが分かると、成分表の見え方がぐっと変わってきますよ。

この記事のポイント

  • 吸収剤は「透明な油」、散乱剤は「白い/色つきの粉」。散乱剤はさらに、粒子が大きく白浮きしやすい「顔料タイプ」と、ナノ化されて透明感が出る「微粒子タイプ」の2グレードに分かれ、この違いが使用感の差にほぼそのまま出ます。
  • 「吸収剤は肌に悪い」の根拠とされるFDA主導の試験は、血中で検出されたことを示しただけ。健康被害が確認されたわけではありません。
  • [酸化チタン]はUVBが得意、[酸化亜鉛]はUVAが得意。役割分担で考えると、両方配合されている理由がすっと腑に落ちます。

紫外線カット成分は「吸収剤」と「散乱剤」の2種類に分けられる

紫外線吸収剤と紫外線散乱剤(顔料タイプ・微粒子タイプ)の関係を示した比較図
(ありす作成)

日やけ止めに入っているUVフィルターは、「どうやって光を止めているか」で分けると理解が一気にラクになります。ざっくり言うと、光を受け止めて熱に変えるタイプと、光を跳ね返すタイプ。そして跳ね返すタイプ(散乱剤)は、粒子の大きさによって「顔料タイプ」と「微粒子タイプ」という2つのグレードに分かれます。

紫外線吸収剤紫外線散乱剤
原料の正体透明な有機化合物(油のような性質)白い、または色のついた無機の粉
防ぎ方光を吸収し、熱に変えて放出粒子が反射・散乱
代表成分[メトキシケイヒ酸エチルヘキシル][t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン][オクトクリレン] ほか多数[酸化チタン][酸化亜鉛](ほかに[酸化セリウム][酸化鉄]など)
守れる範囲成分ごとに担当波長が違う(組み合わせて使う)紫外線を広くカバー
白浮きしにくい粒子の大きさで変わる(下記参照)

紫外線散乱剤はさらに、粒子の大きさによって「顔料タイプ」と「微粒子タイプ」という2つのグレードに分かれます。「顔料タイプ」は吸収剤・散乱剤と並ぶ別の分類ではなく、あくまで散乱剤の中の一グレードという位置づけです。

顔料タイプ(粒子が大きめ)微粒子タイプ(ナノ粒子)
白浮きしやすいしにくい
可視光線の反射強い(トーンアップ狙いで活用されることも)弱い(透明感重視)
代表例酸化チタン・酸化亜鉛の大粒子グレードナノ化した[酸化チタン][酸化亜鉛]

紫外線散乱剤の主役は透明感の出る微粒子タイプで、多くの日やけ止めはこちらがメインです。あえて粒子を大きくした顔料タイプは白浮きするぶん可視光線までしっかり反射できるという特徴があり、ファンデーションなどの色材として使われる酸化鉄(黒酸化鉄・ベンガラ・黄酸化鉄)のような色つきの無機顔料も、このグループに含まれます。

①紫外線吸収剤(有機化合物・いわゆるケミカル)

紫外線のエネルギーを分子そのものが受け止めて、熱という形に変えて逃がすのが吸収剤です。分子が光を浴びて一瞬だけ「元気な状態」になり、もとの形に戻るときに余ったエネルギーを熱として手放す──というイメージ。ただ、この熱はごくごく微量なので、塗っていて肌が熱くなるようなことはありません。

  • [メトキシケイヒ酸エチルヘキシル](オクチノキサート):UVB(280〜320nm付近)を主に担当する、いちばんよく使われている吸収剤のひとつ。
  • [t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン](アボベンゾン):UVAを広くカバーできる、数少ない貴重な成分。ただし紫外線を浴びると分子の形が変わって効きが落ちやすいという弱点があります。
  • [オクトクリレン]:自分でUVBを吸収しながら、アボベンゾンのような壊れやすい成分を守る「安定化役」も兼ねる縁の下の力持ち。
  • [オキシベンゾン](ベンゾフェノン-3):UVB〜UVAの両方を守れる古株。後で触れる安全性・環境の話題でいちばん名前が挙がる成分でもあります。

吸収剤がこんなに種類が多いのは、成分ごとに「守れる波長」が決まっているから。UVB担当とUVA担当を組み合わせて、290〜400nmを隙間なく埋めていく設計になります。ちなみに日本では吸収剤を自由に配合できるわけではなく、厚生労働省の「化粧品基準」の別表第4に載っている成分だけを、成分ごとに決められた上限の範囲で使う決まりになっています(出典5)

②紫外線散乱剤(無機の粉・いわゆるノンケミカル)

こちらは光をはね返して物理的にブロックするタイプ。正体は[酸化チタン][酸化亜鉛]という白い金属酸化物の粉です。粉なので光を乱反射しやすく、それが白浮きの正体でもあります。粒子が肌の上に層を作って留まるので、汗やこすれには比較的強めです。

よく見る「ノンケミカル」という表示は、実は法律で決まった用語ではなく「紫外線吸収剤を使っていません」という意味の通称。私は表示の言葉より、成分表に[酸化チタン][酸化亜鉛]だけが入っているかどうかを見るようにしています。散乱剤はさらに、粒子の大きさで「顔料タイプ」と「微粒子タイプ」という2つのグレードに分かれます。

顔料タイプと微粒子タイプ、何がちがう?

散乱剤の顔料タイプは、酸化チタン・酸化亜鉛の粒子を大きくしたグレードが中心です。白浮きしやすいぶん、可視光線もしっかり反射できるのが特徴。ファンデーションなどの色材として使われる酸化鉄(黒酸化鉄・ベンガラ・黄酸化鉄)のような色つきの無機顔料も、この顔料タイプに含まれます。微粒子化すると紫外線だけでなく可視光線の一部まで反射する性質があり、肝斑患者を対象にした小規模な臨床試験では、配合の有無で肌の状態に差が出たとする報告もあります(出典1)。ただし化粧品全体で見れば酸化チタン・酸化亜鉛の顔料グレードほど一般的な配合ではなく、「トーンアップ」「ブルーライトカット」を謳う一部の製品で見かける成分、という位置づけです。肝斑そのもののケアという切り口では、皮膚科でもよく登場する[アゼライン酸]の解説記事もあわせてどうぞ。

ありす

「吸って熱に変える吸収剤」と「跳ね返す散乱剤」の2つ、そして散乱剤の中に「白浮きするけど可視光まで跳ね返す顔料タイプ」と「透明感重視の微粒子タイプ」がある、と覚えるとスッキリします。成分名を全部覚えなくても、この分け方さえ頭にあれば成分表がぐっと読みやすくなると思います。

紫外線吸収剤は本当に肌に悪いの?

「吸収剤フリー」「ノンケミカル」という言葉が安心の記号のように使われる背景には、いくつかの有名な研究とニュースがあります。ここは誤解がとても多いところなので、何がどこまで分かっているのかを丁寧に整理させてください。

FDAの試験が示したのは「血中で検出された」ことだけ

研究で分かっていること

FDA主導のランダム化臨床試験で、[t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン][オキシベンゾン][オクトクリレン][エカムスール]の4成分を含むサンスクリーンを規定量で全身に塗ったところ、いずれの成分も2時間以内に血中で検出され、FDAが「全身への影響を追加で調べる目安」としている0.5ng/mLを超えました。ただしこれは吸収されるかどうかを測った試験であって、健康被害を確認したものではありません。FDA自身も「この結果は日やけ止めの使用をやめる理由にはならない」と明言しています。(出典2/エビデンスレベル:規制当局主導のランダム化臨床試験)

この「基準値を超えた」という部分だけが切り取られて、”吸収剤は体に入るから危険”という話に育ってしまった印象があります。でも0.5ng/mLというのは「これを超えたら追加の安全性データを出してください」という手続き上のラインで、健康被害が出るラインではありません。

もちろん「だから絶対に安全」と言い切れるわけでもなくて、長期の影響についてはまだ分かっていないことが残っています。ただ、紫外線を浴び続けることのダメージははっきり分かっている一方で、吸収剤の害はまだ確認されていない──この非対称さは知っておきたいところだと思います。

ありす

「血中から見つかった=危ない」ではないんですよね。実際に肌が赤くなったりピリつく人は避けたほうがいいけれど、噂だけで日やけ止めをやめてしまうほうが、正直に言うと肌にはずっともったいないと思います。

ハワイなど海外での規制の実態

もうひとつよく話題になるのが、ハワイ州の規制です。ハワイ州は2018年に成立した法律(Act 104)で、2021年1月1日から[オキシベンゾン]または[オクチノキサート]を含むサンスクリーンの州内での販売を禁止しました(出典6)。理由はサンゴの白化や幼生への影響といった海洋環境への配慮で、ヒトの肌への安全性を理由にした規制ではありません。同じような措置はパラオなどでも取られています。

日本国内では、これらの成分の販売・使用が制限されているわけではありません。ただ、海に入るレジャーで使うなら散乱剤中心のものを選ぶ、といった使い分けは十分に意味があると思います。旅行先の規制を調べておくと安心ですね。

ありす

ハワイの規制は「肌に悪いから」ではなく「サンゴのため」。ここが混ざって伝わっていることが多いので、分けて覚えておくといいと思います。海に入る日は散乱剤タイプ、という使い分けが現実的かなと。

酸化チタンと酸化亜鉛、紫外線散乱剤としてどう違う?

酸化チタンと酸化亜鉛が得意とする紫外線の波長域の違いを示した目安バー図
(出典:Smijs TG & Pavel S. Nanotechnology, Science and Applications. 2011;4:95-112.)

ここまでの「顔料タイプ・微粒子タイプ」は粒子の大きさによる白浮きの違いでしたが、同じ「散乱剤」とひとくくりにされる[酸化チタン]と[酸化亜鉛]の間には、もうひとつ担当する紫外線の波長という別の軸の違いがあります。だからこそ、2つを組み合わせて配合している日やけ止めがとても多いんです。

研究で分かっていること

サンスクリーンに使われる無機フィルターの総説では、[酸化チタン]はUVB領域でより効果的、[酸化亜鉛]はUVA領域でより効果的で、両者を組み合わせることで幅広い波長をカバーできるとまとめられています。また[酸化チタン]は結晶の型によって光を浴びたときの活性(光触媒活性)が異なり、活性の高いアナターゼ型よりも活性の低い型が使われること、シリカ系のコーティングがその作用を抑えるのにもっとも有効であることも示されています。(出典3/エビデンスレベル:査読付き総説)

肌の老化に関わるとされる長波長のUVAまでしっかり守りたいなら[酸化亜鉛]が心強く、UVBのブロックには[酸化チタン]が得意。「どっちが優れているか」ではなく役割分担だと考えると、成分表に両方入っている理由がすっと腑に落ちると思います。

ちなみに散乱剤の粉は、そのまま入れると粒同士がくっついてムラになりやすいので、原料メーカー各社がシリカなどで粒子の表面をコーティングして分散させる技術に力を入れています。上の総説にもあるとおり、このコーティングは使用感のためだけでなく、光を浴びたときの活性を抑える役割も兼ねています。「白浮きしないのに守れる日やけ止め」は、こういう地道な処方技術の積み重ねでできているんですね。

ありす

[酸化チタン]はUVBが得意、[酸化亜鉛]はUVAが得意。どっちが上ではなく、二人三脚なんですね。両方入っている製品を見つけたら「バランスを考えた処方だな」と思っていいと思います。

ナノ粒子は肌の奥に入ってしまうの?

白浮きを抑えるために粒子を細かくする「ナノ化」は、不安の声もよく聞くところ。ここも研究ベースで見てみましょう。

研究で分かっていること

[酸化チタン][酸化亜鉛]のナノ粒子について、複数の研究をまとめたレビューでは、健康な肌では角層より奥にはほとんど入り込まず、全身への毒性が生じる可能性は低いと評価されています(出典4)。一方で、粒子の安定化や長期使用時のデータについては引き続き検証が必要だという指摘もあります(出典3)(エビデンスレベル:査読付きレビュー)

「すべての疑問に決着がついた」わけではありませんし、傷んだ肌でのデータは限られています。ただ、「ナノだからこわい」という漠然とした不安を裏づけるデータは、少なくとも健康な肌については見当たらないというのが現在地です。

ありす

ナノ粒子は角層の表面にとどまる、というのが今のところの結論。ゼロリスクの証明ではないけれど、私は必要以上にこわがらなくていい段階かなと受け止めています。

まだ研究段階の新素材──「吸収する鉄」という第4の選択肢

最後に、これからの話も少しだけ。2022年、物質・材料研究機構(NIMS)・北海道大学・広島大学の共同研究チームが、紫外線を吸収する「二核鉄イオン」を多孔質シリカ(細かい穴のあいた二酸化ケイ素)に閉じ込めた白色のUV吸収材を発表しました(出典7)

おもしろいのは、鉄の化合物なのに「散乱」ではなく「吸収」で紫外線を防ぐという点です。二核鉄イオンはそのままだと[酸化チタン]以上に光を浴びたときの活性が強いのですが、多孔質シリカに埋め込むことでこの有害な作用を抑えつつ、現行の酸化チタンに匹敵する性能と安定性を示したと報告されています。粒子のサイズが数マイクロメートルと大きいため体内の組織を通過しにくい、という安全面での期待も語られています。

ただし、これは大学・研究機関の発表段階の技術です。市販の化粧品に広く使われているものではないので、「そのうち日やけ止めの選択肢が増えるかもしれない」という楽しみとして知っておく、くらいがちょうどいいと思います。

ありす

「鉄なのに吸収タイプ」って、この記事の分類の枠をちょっとはみ出す発想でおもしろいですよね。日やけ止めの成分は今も進化中なんだな、と実感します。

ここまでは日やけ止めそのものに配合されるUVフィルターの話でしたが、紫外線を浴びたあとの肌のダメージケアという切り口では、植物由来の抗酸化成分を取り入れる考え方もあります。本記事でいう「顔料タイプ」とは別の軸の話ですが、気になる方はフェルラ酸の解説記事もあわせてどうぞ。

よくある誤解

  • 「顔料タイプは吸収剤・散乱剤と並ぶ第3の分類」→ 正しくは紫外線散乱剤の中の一グレードです。散乱剤には、白浮きしやすいぶん可視光線も反射する「顔料タイプ」と、透明感重視の「微粒子タイプ」の2種類があります。
  • 「色つきの顔料は単なる着色剤」→ 顔料タイプの中には、ファンデーションの色材としておなじみの酸化鉄のように、可視光線の一部まで反射する成分もあります。ただし化粧品全体で見ればまだ一部の製品にとどまる、それほどメジャーではない配合です(出典1)
  • 「吸収剤フリーのほうが安全」→ 吸収剤で赤くなった経験がある方には有力な選択肢ですが、散乱剤にも乾燥・きしみが出やすいという別の弱点があります。安全か危険かの二択ではなく、自分の肌との相性の話です。
  • 「白く仕上がるほど効果が高い」→ 白さは散乱剤(とくに顔料タイプ)という粉の量に比例しているだけで、防御力そのものはSPF・PAの表示で確認するのが正解です。
ありす

「ノンケミカルだから安心」「白いほど効く」みたいな思い込み、私も昔は持っていました。分類ごとの得意・不得意を知っておくと、キャッチコピーに振り回されずに選べるようになると思います。

まとめ

紫外線カット成分は、光を吸って熱に変える吸収剤と、粒子が跳ね返す散乱剤の2つに整理できます。さらに散乱剤は、白浮きしやすいぶん可視光線までしっかり反射する顔料タイプと、透明感重視の微粒子タイプに分かれます。「透明な油」「白い/色つきの粉」という原料の見た目の違いが、そのまま使用感や仕上がりの違いになっている、と考えると覚えやすいと思います。

この記事でいちばんお伝えしたかったのは、「吸収剤」と「散乱剤」という防ぎ方の違い、そして散乱剤の中にも粒子サイズによる「顔料タイプ」「微粒子タイプ」というグレード差があるということ。仕組みが分かれば、成分表の見え方も変わってくると思います。

吸収剤の安全性についても、「血中で検出された」という研究結果はありますが、それは健康被害が確認されたということではありません。噂だけで日やけ止めそのものを遠ざけてしまうより、自分の肌が快適に続けられるタイプを選んで、しっかりした量を塗ることのほうが、ずっと大きな差になります。

実際の製品でこれらの成分がどう組み合わされているのかは、ベルディオ UVスプレーの成分解析記事でも具体的に見ています。あわせてどうぞ。

また、成分の種類が分かったら次に気になるのが「いつ・どれくらい塗るか」という季節ごとの使い分け。秋冬の日焼け止めの選び方もあわせてチェックしてみてください。

ありす

吸収剤・散乱剤の2つ、そして散乱剤の中の顔料タイプ・微粒子タイプ。この分け方さえ頭に入れば、日やけ止めの成分表はもう怖くありません。今年の夏は「自分に合うタイプ」を成分から選んでみてくださいね😊

参考文献・出典

  1. (出典1)Boukari F, Jourdan E, Fontas E, et al. Prevention of melasma relapses with sunscreen combining protection against UV and short wavelengths of visible light: A prospective randomized comparative trial. J Am Acad Dermatol. 2015;72(1):189-190.e1.(ヒト・ランダム化比較試験/40名)https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25443629/
  2. (出典2)Matta MK, Zusterzeel R, Pilli NR, et al. Effect of Sunscreen Application Under Maximal Use Conditions on Plasma Concentration of Sunscreen Active Ingredients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2019;321(21):2082-2091.(FDA主導・ランダム化臨床試験)doi:10.1001/jama.2019.5586
  3. (出典3)Smijs TG, Pavel S. Titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles in sunscreens: focus on their safety and effectiveness. Nanotechnology, Science and Applications. 2011;4:95-112.(査読付き総説)https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24198489/
  4. (出典4)Newman MD, Stotland M, Ellis JI. The safety of nanosized particles in titanium dioxide- and zinc oxide-based sunscreens. J Am Acad Dermatol. 2009;61(4):685-692.(査読付きレビュー)https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19646780/
  5. (出典5)厚生労働省「化粧品基準」(平成12年9月29日厚生省告示第331号)別表第4(紫外線吸収剤の配合可能成分リスト)https://www.mhlw.go.jp/web/t_doc?dataId=81aa1263&dataType=0&pageNo=1
  6. (出典6)State of Hawaii. Act 104, Session Laws of Hawaii 2018(SB2571 CD1/2021年1月1日施行。オキシベンゾン・オクチノキサート含有サンスクリーンの販売禁止)https://data.capitol.hawaii.gov/sessions/sessionlaws/Years/SLH2018/SLH2018_Act104.pdf
  7. (出典7)広島大学 研究成果リリース「白い鉄錆で安全にUVカット~酸化チタンを代替する日焼け止めクリーム素材として期待~」(物質・材料研究機構/北海道大学/広島大学 共同研究、2022年5月26日。Materials Today Nano 掲載)https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/71669
ありす
コスメコンシェルジュ

美容、メイク、おしゃれ等にはまっている20代の3児のママ。 コスメレビュー、コスメ成分解析、コスメサブスク、ファッションレンタルなどの情報を発信しています。

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