リキッドリップの処方はどう作られるか：化学、プロセス、調達

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リキッドリップスティックがすべてのベンチテストに合格したのに、顧客が塗布してから2時間後に唇のしわに滲む。レシピは正しかった。顔料分散は正しくなかった。紙の上の処方と唇に乗った製品の間にあるこのギャップこそリキッドリップスティックの化学が存在する場所であり、ほとんどの成分表示が決して説明しない部分である。

このガイドは長時間持続型リキッドリップスティックの処方と製造プロセスを順を追って説明する。すなわち、各原料の役割、バッチの製造方法、仕上がりと安定性がレシピではなくミルで決まる理由、そして受託製造業者と契約したり原料ロットを確定したりする前に発注書に記載すべき仕様についてである。

リキッドリップスティックはスティックリップスティックとどう違うのか？

リキッドリップスティックは乾燥して皮膜になる流動性の顔料分散液であるのに対し、従来のスティックはワックスと油の固形成形物である。スティックは成形された固体であるため留まり、液体は揮発性溶剤が揮発した後に樹脂が固まるため留まる。

この一つの設計選択が他のすべての決定を左右する。スティックは以下のようなワックスに依存する カルナウバ そして形状を保持するためのミツロウと、色を定着させるための油類に依存する。長時間持続型の液体は、きれいに揮発し、ひび割れや色移りすることなく唇の動きに追従する連続皮膜を残す低粘度の溶剤で色を運ぶ。この化学はバームよりも速乾性コーティングに近い。

このカテゴリーを定義する素材クラスは二つある。第一は揮発性キャリア、製品を塗り広げやすくした後に消え去る流体である。第二は皮膜形成剤、持続性を担う不揮発性の樹脂である。この二つを正しく選べば、処方の残りは感触と仕上がりを調整するだけになる。

リキッドリップスティックの処方にはどのような原料が入るのか？

リキッドリップスティックは六つの機能ブロックから構成され、それぞれが明確な役割を持つ。以下の表は、一般的な原料を、その役割およびバイヤーが何に対して対価を支払っているかに対応づけたものである。

イソドデカンは主力成分である。分岐鎖C12炭化水素であり、分子量は170.33、化粧品用途ではエモリエント剤と溶剤の両方に分類される。顔料と樹脂を唇に運び、約1分以内に皮膜を定着させるのに十分な速さで揮発する。

デカメチルシクロペンタシロキサンは、沸点210 °C、密閉式引火点73 °Cの環状シリコーンで、シリコーン系の代替キャリアである。軽く、よりすべりを前面に出した感触を残す。両者の選択は官能特性と規制プロファイルを変え、後述する。

皮膜形成剤は性能原料である。トリメチルシロキシケイ酸は乾燥すると硬く疎水性のネットワークを形成するMQシリコーン樹脂である。処方中の樹脂量が多いほど持続時間は長くなり感触は乾いていく。これがすべてのマットリキッドリップスティックが折り合いをつける中心的なトレードオフである。

色そのものは少数の顔料パレットから生まれる。酸化鉄レッド（CAS 1309-37-1）、黄色酸化鉄（CAS 51274-00-1）、黒色酸化鉄（CAS 12227-89-3）を白色の酸化チタンと配合すれば、ヌードから深色までのほとんどの色調をカバーでき、その上のパール層はマイカ板状粒子で加える。 エモリエントエステル たとえばイソノナン酸イソノニル（分子量284.5）やゲルベアルコールであるオクチルドデカノール（分子式C20H42O、分子量298.5）が、着用性能を薄めずに滑りとクッションを調整する。

リキッドリップスティックはどのように段階的に製造されるのか？

製造は二段階で進む。まず顔料分散体をつくり、次にそれを仕上げベースへレットダウンする。第一段階を省くことが、発色不良とバッチ不安定の最大の原因である。

第一段階は粉砕である。顔料は個々の粒子ではなく、凝集した粉末として入荷する。粉砕工程では各粒子をキャリアと分散剤で濡らし、通常は三本ロールミルまたはビーズミルで凝集体をせん断して引き離す。得られるのは高顔料濃度のペーストで、モノクロームまたはチップと呼ばれ、粒ゲージで測定された分散度を持つ。このペーストが色管理の単位である。安定したペーストを粉砕できる工場はロット間で同じ色調を出せるが、顔料をバッチへ直接ばら撒いて分散させる工場はそれができない。

第二段階はレットダウンである。顔料ペーストを、皮膜形成剤、レオロジー調整剤、エモリエントとともにキャリアへ中せん断で配合する。投入順序が重要で、シリカ系レオロジー調整剤は樹脂が粘度を上げる前に分散させ、揮発性キャリアは混合中の蒸発分を補正するため最後に追い足す。

次にバッチを脱気し、標準に対して色を照合して調整したうえで充填する。キャリアは揮発性かつ可燃性であるため、混合と充填は温度管理された蒸気等級エリアで行い、充填重量は溶剤損失分を補正する。

ロットの出荷可否は二つの品質工程が決める。粒ゲージは、顔料が単に撹拌混入されたのではなく分散されていることを確認する。保存標準に対するドローダウンは、管理照明下での色調を確認する。どちらも実施コストは安く、省略すると高くつく。

なぜ顔料分散がバッチの成否を決めるのか？

バッチを決めるのは分散である。顔料はそれを保持する流体よりはるかに密度が高く、分離を保てなくなった瞬間に沈降する。酸化鉄レッドの密度は約5.25 g/cm3、酸化チタンは3.9〜4.2 g/cm3、一方イソドデカンキャリアは1 g/cm3を大きく下回る。この密度差が沈降エンジンとなる。

それに対抗するのは二つの材料である。ポリヒドロキシステアリン酸などの分散剤は各顔料粒子を被覆し、粒子の再凝集を防ぐことで、懸濁を安定化させると同時に発色力をフルに引き出す。疎水性ヒュームドシリカなどのレオロジー調整剤は、弱い内部構造すなわち降伏値を形成し、分散した固形分をアプリケーターのせん断で崩れるまで所定位置に保持する。シリカジメチルシリレートの化粧品用途表示は、まさにこれらの機能——固結防止、乳化安定、粘度調整——を網羅している。

もう半分の話が粒子径である。微細でよく分散された顔料は1グラムあたりの光散乱と吸収が増えるため、より良好な粉砕は低い顔料配合率で目標の隠蔽力に到達する。これはコストを下げると同時に感触を改善する。さらに重金属の計算も厳しく締められる。鉛やヒ素がリップ製品に入る主経路は顔料だからである。粒子径と仕入先の重金属規格値を仕様書で固定したうえで、各着色剤について グレード別データシート をロット認定前に取り寄せること。

マット、サテン、グロスの仕上がりを分けるものは何か？

仕上がりは、光散乱性固形分と光反射性エモリエントの比で決まる。マット処方は顔料とシリカを最大化し油分を最小化する。グロス処方は逆で、サテンはその中間に位置する。同じキャリアと樹脂のプラットフォームでも、二〜三の原料を再バランスするだけで三種類すべてを実現できる。

マット処方がフラットに見えるのは、高配合のシリカと顔料が光を拡散散乱させ、キャリアの残留油分を吸収するからである。同じ固形分と樹脂が艶を消すと同時に保湿感も奪うため、感触も最もドライになる。

グロス処方は、光を反射し皮膜を潤滑するエモリエントエステルやオクチルドデカノールなどのエモリエントアルコールを加えるが、その代償として着用時間が短くなる。パール層は三者すべての上に乗る。密度2.6〜3.2 g/cm3のマイカのような板状顔料が皮膜中で平らに並び、光を指向的に反射することで、ベースカラーを変えずにシマーを与える。

バイヤーは発注書にどの仕様を記載すべきか？

INCI名だけでなく、性能を左右するパラメータを仕様書で指定すること。INCIが同一でも二つのロットが異なる挙動を示すことがあるからである。INCI名は同一性を示すに過ぎず、ロットが性能を満たすかを決めるのは仕様書である。リスクの大部分は五つのパラメータが担う。

1. 顔料粒子径または粒ゲージ。発色力と隠蔽力、さらに達成可能な皮膜の平滑性を左右する。

2. キャリアの揮発性と残留不揮発分。残留が多すぎるキャリアは乾燥を遅らせ、持続性の訴求を弱める。

3. 全着色剤における重金属規制値。鉛、ヒ素、水銀は顔料経由で混入する。これらを報告する分析証明書(CoA)を要求すること。

4. 皮膜形成樹脂と液体の比率、および供給形態。樹脂含有量が持続性を決め、出荷時のキャリアはベース処方と整合しなければならない。

5. 着色剤収載状況。各顔料が化粧品および口唇用途でFDA収載の着色剤であることを確認する。

米国の着色剤は選択可能な化学ではない。酸化鉄は21 CFR 73.2250、酸化チタンは21 CFR 73.2575、マイカは21 CFR 73.2496に収載され、それぞれ純度規制がある。枠組みはFDAの 着色剤と化粧品 ガイダンスにまとめられている。最終製品について、FDAは口唇製品を以下の値未満に保つことを推奨している 鉛10 ppm。物理的同一性は、PubChemの記録など一次データと照合して確認し、 イソドデカン および 酸化チタン、それらのパラメータにロットごとに対応するCoAを要求すること。

キャリア選択は規制上の時限も伴う。炭化水素系ではなくデカメチルシクロペンタシロキサン(D5)で処方する場合、環状シロキサンD4、D5、D6に対するEUのREACH制限を追跡する。この制限は今後10年にわたり化粧品での規制値を厳格化する。現行の対象範囲はECHAの REACH制限物質 リストに掲載されており、当該シリコーンの特性はその PubChem記録に記載されている。両市場に販売する処方では、炭化水素キャリアがこの問題を回避する。より広いカテゴリーの文脈については、 パーソナルケア・化粧品調達ガイド および以下の解説を参照 デカメチルシクロペンタシロキサンの挙動.

RawSourceがリキッドリップスティックプログラムを支援する方法

キャリア経路を比較する、または顔料ロットを認定するバイヤーは、関連する原材料の見積もりおよびグレード資料をRawSourceの ビューティー&パーソナルケア デスク経由で請求できる。対象はイソドデカン、トリメチルシロキシケイ酸、酸化物およびマイカ系着色剤、ならびにそれらを懸濁状態に保つ分散剤とシリカを含む。粒子径および重金属の目標値を打合せに持参すれば、見積もりは処方が必要とする仕様に対応する。

よくある質問

リキッドリップスティックの主成分は何か? 重量比で見ると、ロングウェアタイプのリキッドリップスティックで単一成分として最大のものは通常、揮発性キャリアであり、多くの場合イソドデカン(CAS 31807-55-3)である。塗布中は顔料と皮膜形成剤を懸濁させ、その後約1分以内に蒸発し、色と樹脂を残す。

リキッドリップスティックを色移りしないものにする要因は何か? シリコーン系皮膜形成剤、通常はトリメチルシロキシケイ酸(CAS 56275-01-5)が、キャリアの蒸発後に唇上で柔軟な疎水性ネットワークを形成する。色移り耐性は残存する樹脂量に比例するため、最高の持続性を持つ処方ほど最も乾いた感触となる。

リップスティックの顔料は規制されているか? はい。米国では、酸化鉄(21 CFR 73.2250)、酸化チタン(21 CFR 73.2575)、マイカ(21 CFR 73.2496)などの着色剤が純度規格付きの収載着色剤であり、FDAは最終口唇製品で鉛を10 ppm未満に保つことを推奨している。

リキッドリップスティックが分離または沈降するのはなぜか? 高密度の顔料は低粘度キャリア中で沈降する。酸化鉄は約5.25 g/cm3、酸化チタンは約3.9~4.2 g/cm3であるのに対し、キャリアは1 g/cm3未満である。顔料分散剤と疎水性ヒュームドシリカのレオロジー調整剤が固形分を懸濁状態に保つ。

同じベースでマットとグロス両方の色調を作れるか? はい。一つのキャリア・樹脂プラットフォームで、顔料・シリカの配合量とエモリエントの配合量のバランスを再調整することで、マット、サテン、またはグロスを作り出せる。固形分と樹脂を増やせばマットと持続性が得られる。エモリエントを増やせばツヤと滑りが得られるが持続時間は短くなる。

方法論:物性値(密度、沸点・引火点、分子量)はPubChem化合物記録およびRawSourceカタログから引用した。規制関連の参照はFDA着色剤収載(21 CFR Part 73)、口唇製品に関するFDA鉛ガイダンス、ECHAのREACH制限リストを引用している。処方範囲は一般的なロングウェアリキッドリップスティックの構成を示しており、自社のベンチデータおよびサプライヤー資料と照合して確認すべきである。