キャットアイジェルの仕組み：物理から見た効果

キャットアイジェルが機能するのは、未硬化ジェル中に分散した酸化鉄粒子が磁界に反応し、樹脂が硬化した瞬間にその位置で固定されるからです。結果を決める変数は4つ。粒子径（5〜20μm）、磁界強度（一般的なN35磁石で3,000〜5,000ガウス）、距離（1〜3mm）、オープンタイム（柄が流れ始めるまでの20〜40秒）です。どれか1つが変われば結果も変わります。

磁性粒子の正体

鉄粉ではありません。酸化鉄、多くはマグネタイトかコーティングされたマグヘマイトを5〜20μmに粉砕し、シリカやポリマーでカプセル化したものです。このコーティングが重要で、未処理の酸化鉄はジェル処方中の酸性成分と反応し、数週間で色を濁らせます。

粒子径5〜20μm：5μm未満では細かく散乱しすぎて線にならず、20μm超では磁石が届く前に沈む
シリカまたはポリマーによるカプセル化：処方中で化学的に不活性に保つ
添加量3〜8重量%：視認性を確保しつつ、ざらつきを出さない範囲

磁界が粉体を線に変える仕組み

棒磁石には2つの極があり、その間を磁界が曲線を描いて通ります。液体中の粒子は回転も移動も自由なので、その曲線に沿って磁力線上に積み重なります。極付近で磁力線が収束すると粒子密度が上がり、そこがキャットアイの明るい縁になります。広がる部分では密度が下がり、暗い隙間になります。

だから柄を決めるのは磁石のブランドではなく形状です。平らな棒なら1本の線、リングなら halo、逆向きの2個なら交差したギャラクシー。ジェルは手に持っている磁石を知らず、磁界に従うだけです。

柄が流れる理由とオープンタイム

ジェルはチクソトロピー流体です。静置すれば軟固体のように形を保ち、攪拌されれば流れます。磁石を外した後、ブラウン運動と残留流動が整列した粒子を徐々にランダム分布へ戻します。一般的なキャットアイ処方では、線が目に見えて崩れるまで20〜40秒です。

この時間窓が技術のすべてです。磁石を離してからライトに入れるまで、およそ30秒。粘度が高い処方は余裕が増え、低い処方は仕上がりが滑らかになる代わりに窓が縮みます。

オープンタイム20秒未満：硬化前に線がぼやける。多くは薄すぎる処方
オープンタイム40秒超：ジェルが垂れて甘皮に流れる。多くはレオロジー調整剤の過剰
最適域：室温23〜25℃で25〜35秒

キャットアイの明るさに差が出る理由

明るさは量ではなく比率です。磁性粒子濃度を顔料濃度で割った値で決まります。顔料が多いジェルは粒子を隠して鈍く見え、顔料が少なく粒子が多いジェルは金属的に見えます。

同じシリーズでも、同じ磁石で全く違う結果になるのはこのためです。当社の濃色（LW310、LW318）は淡色より高い粒子添加量が必要で、これは製造上の偶然ではなく処方判断です。

硬化中に起きていること

光開始剤が365〜405nmの光を吸収してラジカルを生成します。ラジカルがアクリレートの二重結合を開き、オリゴマー鎖が三次元網目に架橋します。網目は数秒で形成され、その瞬間の位置にすべての粒子を固定します。

LED 48Wで30秒：8〜10μmのキャットアイ層は完全硬化
UV 60秒：結果は同じ。スペクトルが広く集中度が低いため時間が長い
硬化不足はトップコート下に未反応モノマーを閉じ込める。これがこの分野の本当の安全課題で、粉体ではない

4つの失敗パターンと物理的原因

柄がまったく出ない — 磁石が5mmより遠く、粘性に打ち勝つ磁界がなかった
柄が出てから消える — ベースが完全硬化する前に磁石を当て、層が動いた
線がぼやける — 10μmより厚く塗り、粒子が分散する余地があった
数週間で灰色になる — 未コーティングの酸化鉄が処方と反応。施工ではなく原料の問題

工場がロット間の安定性を保つ方法

粒子径分布は、多くの工場が管理していない変数です。2つのサプライヤーが同じく5〜20μmと表示していても、片方に20μm超の長い裾があれば挙動はまったく変わります。当社は入荷粉体をすべて篩別ロット管理し、D90を22μm未満に規定しています。17ロット目が1ロット目と同じに見えるのはこのためです。

2つ目の管理点はレオロジーです。各ロットは23℃の固定試験板でオープンタイムを測定し、25〜35秒を外れたら不合格とします。5分の試験で、クレームの大半を未然に防げます。

よくある質問

すべてのキャットアイジェルは同じ粒子を使いますか？

いいえ。粒子径分布、コーティング材、添加量はすべて異なり、ボトルで同じに見える2つのジェルが同じ磁石で違う挙動をする主因です。

冷蔵庫の磁石でも作れますか？

弱くぼやけた効果になります。冷蔵庫の磁石はフェライトで通常50〜200ガウス。専用磁石はネオジムで3,000〜5,000ガウス、15〜100倍の強さです。

濃色と淡色で見え方が違うのはなぜですか？

コントラストです。濃いベースでは明るい帯が際立ち、淡いベースでは同じ帯のコントラストが下がります。粒子の挙動は同一で、知覚が異なります。

温度は結果に影響しますか？

明確に影響します。20℃未満では粘度が上がりオープンタイムが伸び、28℃を超えると緩んで柄が早く流れます。サロンの温度管理は多くの技術者が思う以上に重要です。

磁性粉は有害ですか？

カプセル化された酸化鉄は皮膚感作性がなく、健常な爪板を透過しません。この分野の本当の規制課題はモノマー含有量で、HEMAフリーやTPOフリーの選択肢が存在する理由でもあります。

このカテゴリーが初めてならキャットアイジェルとは何かから。柄がいつも弱いなら原因はほぼ磁石の強さと作業距離にあります。

まとめ

キャットアイは制御された物理プロセスです。粒子を整列させ、緩む前に固定する。粒子径が鋭さを、磁界強度がコントラストを、距離が幅を、オープンタイムが余裕を決めます。この4つを押さえれば再現できます。無視すれば勘になります。