20.05.2021 by Dr. Shona Marsh, Milena Riedl
レオロジー：美しい爪の理由
ここ数年、マニキュア業界はその美のトリックの箱を開き、今日市場に出回っている。その背景には、きっとエキサイティングな科学があるに違いありません。Kinexus回転型レオメーターで測定した硬化と顔料の影響について学びましょう！
例を挙げれば、「マグネット、ジェル、マット、グリッター、クラックル、スタンピング、クイックドライ、キャビア、スポンジ、カラーチェンジ、レザー、サンド」の効果を持つネイルポリッシュがある。ケール、シルク、ナイロンのエキスを使ったマニキュアもある！本当に芸術の域に達している。
しかし、こうした魔法のようなネイルポリッシュのすばらしさを私たちが理解するためには、きっとその裏に何かエキサイティングな科学が隠されているに違いない。なぜスタンピング・ポリッシュは「スタンプ」するのか、なぜクラックルポリッシュは「クラックル」するのか、なぜUVマニキュアは「硬化」するのか...。
ジェルポリッシュの種類によって硬化が異なる
信じられないかもしれませんが、硬化度の異なるジェルポリッシュがあります。お近くの小売店で「日光硬化」ポリッシュとして陳列されているもの、お近くのショッピングセンターで購入できる「ハイブリッド」ジェル、そしてもちろん、お近くの美容院でしか見かけない鉢植えの瓶に入った「ソークオフ」ジェルです！ハイブリッドジェルもソークオフジェルも、硬化には「UVランプ」を使う必要がある。ハイブリッド・ジェルは、通常のマニキュアと同様の溶剤や添加物が配合されているため、早く染み出し、粘度が低いため塗りやすいという違いがある。従来のジェルは架橋度が高いため、アセトンに対する耐性が高い[1]。
硬化挙動を研究する方法
Kinexusレオメーターを使用して、ゴールドグリッター、レッド、ピンク、ブラックの色調の異なるUV硬化型ネイルジェル(ポッティングタイプ、ソークオフタイプ)を研究した。ジェルに一定強度のUV光を30秒間照射することで、硬化プロファイルをモニターすることができ、その結果、これらの材料の弾性率（剛性）の経時変化をモニターすることができる。異なる顔料を使用したゲル間には、明確な違いが見られた（図1参照）。金ラメ粒子入りの透明ゲルは、4つのゲルの中で最も早く硬化し、はるかに高い弾性率（～7.5×107 Pa ）を示したのに対し、黒ゲルは硬化が遅く、せん断弾性率（～3.7×105 Pa ）がはるかに低かった。
この結果は、ゲルのポストキュア振幅スイープを実施することで確認された。この測定では、ひずみを増加させながら試料の線形粘弾性領域（LVER）をプローブし、材料中の構造が破壊されるポイント、すなわち非線形性の開始点を決定した。図2はこの実験の結果を示しており、黒色ゲルの方がグリッターゲルよりもLVERが長いことがはっきりとわかる。
結果の解釈
この結果から、ブラックジェルの方が爪に柔軟性があり、剥がれやすいと言える。グリッタージェルは、（ひずみの大きさの）線粘弾性領域が小さいため、よりもろい特性を示し、また除去しにくい。このような場合、レオロジーは、消費者にとって顕著で重要な違いを決定し、製品を特徴付けるための有用なツールとして使用することができます。
このブログでは、マニキュアの硬化と顔料の影響に焦点を当ててきた。しかし、マニキュアのレオロジーは、その材料が使用時にどのように振る舞うかを示すものです。塗料と同じように、マニキュアもチキソトロピー特性を示します。