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レオロジー、トライボロジーによるクリーム塗布感の評価

製品カタログ

化粧品は機能だけでなく、塗布感などの使用感も重要

◆背景
・化粧品は機能だけでなく、塗布感などの使用感も重要
・従来の塗布感の定量化手法:レオロジー測定
 課題:レオロジー測定と官能評価結果が一致しないことがある
 塗布感には、サンプルの変形、流動だけでなく、摩擦、潤滑も影響
・トライボロジー測定の併用により、より正確な塗布感の定量化

◆レオロジー測定、トライボロジー測定によるハンドクリーム塗布感評価の実現
ハンドクリームの塗布感を官能評価により定量化
レオロジー測定、トライボロジー測定結果と官能評価結果を比較

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このカタログについて

ドキュメント名 レオロジー、トライボロジーによるクリーム塗布感の評価
ドキュメント種別 製品カタログ
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登録カテゴリ
取り扱い企業 株式会社アントンパール・ジャパン (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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レオロジー、トライボロジーによる クリーム塗布感の評価 株式会社アントンパール・ジャパン 〇梶田康仁,山縣義文,宮本圭介
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背景 化粧品は機能だけでなく、塗布感などの使用感も重要 従来の塗布感の定量化手法:レオロジー測定 課題レオロジー測定と官能評価結果が一致しないことがある 塗布感には、サンプルの変形、流動だけでなく、摩擦、潤滑も影響 トライボロジー測定の併用により、より正確な塗布感の定量化 目的 レオロジー測定、トライボロジー測定によるハンドクリーム塗布感評価の実現 ハンドクリームの塗布感を官能評価により定量化 レオロジー測定、トライボロジー測定結果と官能評価結果を比較
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コンセプト ~評価対象の塗布感と評価法~ 従来:レオロジー 本研究:トライボロジーの併用 流動、変形 摩擦 流動 摩擦 摩擦 流動 変形 塗布 塗布後 塗り始め 塗り広げ 2秒間の塗布後 塗布完了直後 塗布感:軽さ 塗布感:滑らかさ 塗布感:べたつき 塗布感:べたつき 塗布 塗布感:伸びの良さ 5つの項目について、レオロジー、トライボロジーにより定量化
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官能評価による塗布感の定量化 サンプル 評価項目と結果(α値) 市販のハンドクリーム 軽さ A, B, C, D (塗り始め) 1.5 ↑軽い 1 D 0.5 方法 伸びの良さ 滑らかさ B 0 一対比較法(5段階評価) (塗布時) -0.5 C (塗り広げ) -1 1評価のサンプル量:各0.4ml 伸びが良い 滑らか -1.5 A 有意水準 シェッフェの原法 全項目(**) (中屋の変法)を用いて解析 1%の危険域で有意 べたつかない パネル べたつき※ べたつき※ 個人の好みによ 一般消費者6名(弊社社員) (塗布完了後) (2秒塗布後) る差も有意(*) ※べたつき:塗布面に対して手を垂直に 5%の危険域 動かした際に感じるべたつき 全項目において、有意な結果が得られた
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官能評価による塗布感の定量化 サン軽プさルの要因 評価項目と結果(α値) 市販のハンドクリーム 軽さ A, B, C, D (塗り始め) 1.5 ↑軽い 1 D 0.5 方法 伸びの良さ 滑らかさ B 0 一対比較法(5段階評価) (塗布時) -0.5 C (塗り広げ) クリームの流動開始 伸びが良い -1 1評価のサンプル量:各0.4ml 滑らか -1.5 A 有意水準 シェッフェ→のひ原ず法み分散 全項目(**) (中屋の変法)を用いて解析 1%の危険域で有意 べたつかない パネル べたつき※ べたつき※ 個人の好みによ 一般消費者6名(弊社社員) (塗布完了後) (2秒塗布後) る差も有意(*) ※べたつき:塗布面に対して手を垂直に 5%の危険域 動かした際に感じるべたつき 全項目において、有意な結果が得られた
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レオロジー測定(ひずみ分散) サンプル 測定結果 市販のハンドクリーム A, B, C, D A C B セットアップ D アントンパール社製 レオメーター MCR302 線形領域のG‘ 官能評価と順位が一致 コーンプレート 直径50mm 角度1° 測定条件 温度 :30 ℃(皮膚温度) ひずみ :0.01~1000 %
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【考察】線形領域のG’と軽さの官能評価結果 線形範囲におけるG‘と軽さの官能評価結果の関係 8000 A R² = 0.9615 6000 4000 C B 2000 D 塗り始め 0 ・皮膚間の接触なし -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 ・サンプル構造も破壊されていない α値 [-](→軽い) →構造破壊前のG’(≒|G*|)が「軽さ」を決定 塗り始めの軽さは、線形領域におけるG’で評価可能 線形範囲におけるG’[Pa]
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官能評価による塗布感の定量化 サン滑プらルかさの要因 評価項目と結果(α値) 市販のハンドクリクーリムームの流動 軽さ A, B, C, D →粘度曲線 (塗り始め) 1.5 ↑軽い 1 D 0.5 方法 伸びの良さ 滑らかさ B 0 一対ク比リ較法(5段階評価) (塗布時) -0.5 (塗り広げ) ームを介した肌と肌の摩擦 C -1 1評→価スのサトンラプイルベ量ッ:各ク0.カ4mーl 伸びが良い 滑らか ブ -1.5 A 有意水準 シェッフェの原法 全項目(**) (中屋の変法)を用いて解析 1%の危険域で有意 べたつかない パネル べたつき※ べたつき※ 個人の好みによ 一般消費者6名(弊社社員) (塗布完了後) (2秒塗布後) る差も有意(*) ※べたつき:塗布面に対して手を垂直に 5%の危険域 動かした際に感じるべたつき 全項目において、有意な結果が得られた
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レオロジー測定(粘度測定) サンプル 測定結果 市販のハンドクリーム A, B, C, D セットアップ A 塗布 アントンパール社製 B レオメーター C MCR302 D コーンプレート 直径50mm 角度1° 測定条件 温度 :30 ℃(皮膚温度) せん断速度:0.001~1000 1/s 高せん断速度域において、粘度の順位や振舞いが似ている
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【考察】粘度と滑らかさの官能評価結果 粘度と官能評価結果の関係 1 A A R² = 0.9072 0.8 B 0.6 B C 0.4 C D 流動 0.2 D 0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 摩擦 α値 [-](→滑らか) B、Cの粘度の順位は せん断速度に依らない B、Cの順位が官能評価と一致しない 摩擦が考慮されて →せん断速度に依らず いないため? 官能評価と一致しない 相関性は高いが、順位が一致しなかった 1000 1/s での 粘度 [Pa・s]
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トライボロジー測定 サンプル 市販のハンドクリーム A, B, C, D 測定部(トライボロジー用に測定部パーツを交換) セットアップ ボール オン スリーピンズ ボール アントンパール社製 レオメーター MCR302 ボール ピン ピン トライボロジーセル 測定条件 塗布感の定量化 温度 :30 ℃(皮膚温度) サンプル ある程度実際の系を模倣 すべり速度:0.01~1000 mm/s すりガラス ・ラフネスの大きな材料 サンプル量:0.4 ml PDMS ・柔らかい材料 ピンへの荷重:1 N ホルダー(温調) 指や肌の完全模倣ではなく、塗布感評価可能かつシンプルな系の構築を目指す
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トライボロジー測定 サンプル 測定結果 市販のハンドクリーム A, B, C, D セットアップ アントンパール社製 塗布 A レオメーター MCR302 トライボロジーセル C 測定条件 D 温度 :30 ℃(皮膚温度) B すべり速度:0.01~1000 mm/s サンプル量:0.4 ml ピンへの荷重:1 N 粘度とは順位が異なり、またすべり速度によって摩擦係数の順位も変化した
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【考察】摩擦係数と滑らかさの官能評価結果 摩擦係数と官能評価結果の関係 0.08 AA R² = 0.7428 CC 0.06 0.04 BB DD 0.02 0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 α値 [-](→滑らか) R2値は小さいが、B、Cの順位一致 300 mm/s での 摩擦係数 [-]
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【考察】摩擦係数と滑らかさの官能評価結果 粘度、摩擦係数と官能評価結果の関係 0.08 A 0.06 C R² = 0.7428 0.04 B D 0.02 重回帰 R2 2 = 0.999 R 値は01小さいが、B、Cの順位一致 A 分析 B、Cの順位も一致 0.8 R² = 0.9072 0.6 B 0.4 C 0.2 D 0 -2.0 0.0 2.0 α値 [-](→滑らか) 1000 1/s での 300 mm/sでの 粘度 [Pa・s] 摩擦係数 [-]
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【考察】摩擦係数と滑らかさの官能評価結果 粘度、摩擦係数と官能評価結果の関係 0.08 A 1 0.06 C R² = 0.7428 280~350 mm/sで 0.98 0.04 A、B、C、Dの順位一致 B 重回帰 D 0.02 分析 0.96 官能評価でのすべり速度 R2値は1小さいが、B、Cの順位一致 各すべり速度 0 約300 mm/s A + 0.8 R² = 0.9072 →すべり速度が重要 せん断速度 0.94 0.6 B 1000 1/s 0.4 0.92 C 0.2 D 0 0.9 -2.0 0.0 2.0 10 100 α値 [-](→滑らか) すべり速度 [mm/s] 滑らかさは粘度と相関性が高く、摩擦係数での補正でより正確に評価可能 1000 1/s での 300 mm/sでの 粘度 [Pa・s] 摩擦係数 [-] R2 値
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官能評価による塗布感の定量化 サン2プ秒ル塗布後のべたつきの評要価因項目と結果(α値) 市販のハンドクリーム 軽さ クリームの流動 A, B, C, D (塗り始め) →粘度曲線 1.5 ↑軽い 1 D 0.5 方法 伸びの良さ 滑らかさ B 0 一対比較法(5段階評価) (塗布時) -0.5 C (塗り広げ) -1 1評肌価との肌サのンプ摩ル擦量:各0.4ml 伸びが良い 滑らか -1.5 A 有意水準 シェ→ッスフェトのラ原イ法ベックカーブ 全項目(**) (中屋の変法)を用いて解析 1%の危険域で有意 べたつかない パネル べたつき※ べたつき※ 個人の好みによ 一般消費者6名(弊社社員) (塗布完了後) (2秒塗布後) る差も有意(*) ※べたつき:塗布面に対して手を垂直に 5%の危険域 動かした際に感じるべたつき 全項目において、有意な結果が得られた
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【考察】摩擦係数、粘度と2秒間の塗布後の べたつきの官能評価結果 摩擦係数、粘度と官能評価結果の関係 各すべり速度、せん断速度でのR2値 0.12 A すべり速度 [mm/s] 0.08 R² = 0.9686 0.1 1 10 100 1000 1.0 0.04 C D 0.8 B 100 0.6 80 A R² = 0.6979 すべり速0.4度が小さい領域で 60 特にR2値が大きい 40 B 0.2 20 C D 0.0 0 0.001 0.1 10 1000 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 せん断速度 [1/s] α値 [-](→べたつかない) 2秒間塗布後のべたつきは、摩擦が支配的であることが分かった 0.001 1/s での 1 mm/s での 粘度 [kPa・s] 摩擦係数 [-] R2値
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官能評価による塗布感の定量化 サンプル 評価項目と結果(α値) 市販のハンドクリーム 軽伸さびの良さの要因 A, B, C, D (塗り始め) クリームの流動 1.5 ↑軽い 1 D 0.5 方法 伸びの良さ 滑らかさ B 0 一対比較法(5段階評価) (塗布時) -0.5 C (塗り広げ) -1 1評価のサンプル量:各0.4ml 伸びが良い 滑らか -1.5 A 乾燥による摩擦感変有化意水準 シェッフェの原法 →乾燥過程のトライ全ボ項ロ目(ジ*ー*測)定 (中屋の変法)を用いて解析 1%の危険域で有意 肌と肌の摩擦 べたつかない パネル べたつき※ べたつき※ 個人の好みによ 一般消費者6名(弊社社員) (塗布完了後) (2秒塗布後) る差も有意(*) ※べたつき:塗布面に対して手を垂直に 5%の危険域 動かした際に感じるべたつき 全項目において、有意な結果が得られた
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乾燥状態のトライボロジー測定 サンプル 市販のハンドクリーム A, B, C, D 乾燥過程の測定 セットアップ 繰り返しストライベックカーブを取得 アントンパール社製 ※1回目の測定は慣らし運転、2回目以降のデータを採用 レオメーター MCR302 乾燥 トライボロジーセル 測定条件 温度 :30 ℃(皮膚温度) すべり速度:0.01~1000 mm/s サンプル量:0.4 ml ピンへの荷重:1 N