Zonnebrandcrème, en met name zonbescherming, is een van de belangrijkstesnelst groeiende segmenten van de markt voor persoonlijke verzorging.Bovendien wordt UV-bescherming tegenwoordig in veel dagelijkse cosmetische producten verwerkt (bijvoorbeeld gezichtsverzorgingsproducten en decoratieve cosmetica). Consumenten worden zich er namelijk steeds meer van bewust dat bescherming tegen de zon niet alleen geldt voor een strandvakantie.
De hedendaagse formule voor zonnebrandcrèmemoet voldoen aan een hoge SPF en strenge UVA-beschermingsnormen, terwijl de producten tegelijkertijd elegant genoeg zijn om de consument aan de eisen te laten voldoen, en kosteneffectief genoeg om betaalbaar te zijn in economisch moeilijke tijden.

Werkzaamheid en elegantie zijn in feite afhankelijk van elkaar; door de effectiviteit van de gebruikte werkstoffen te maximaliseren, kunnen producten met een hoge SPF worden ontwikkeld met minimale hoeveelheden uv-filters. Dit geeft de formuleerder meer vrijheid om het huidgevoel te optimaliseren. Omgekeerd stimuleert een goede productesthetiek consumenten om meer producten aan te brengen en zo dichter bij de aangegeven SPF te komen.
Prestatiekenmerken waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van UV-filters voor cosmetische formuleringen
• Veiligheid voor de beoogde eindgebruikersgroep- Alle UV-filters zijn uitgebreid getest om te garanderen dat ze veilig zijn voor plaatselijke toepassing. Bepaalde gevoelige personen kunnen echter allergisch reageren op bepaalde soorten UV-filters.
• SPF-effectiviteit- Dit is afhankelijk van de golflengte van het absorptiemaximum, de grootte van de absorptie en de breedte van het absorptiespectrum.
• Breed spectrum / UVA-beschermende werking- Moderne zonnebrandcrèmes moeten voldoen aan bepaalde UVA-beschermingsnormen, maar wat vaak niet goed wordt begrepen, is dat UVA-bescherming ook bijdraagt aan de SPF.
• Invloed op het huidgevoel- Verschillende UV-filters hebben een verschillend effect op de huid. Sommige vloeibare UV-filters kunnen bijvoorbeeld ‘plakkerig’ of ‘zwaar’ aanvoelen op de huid, terwijl in water oplosbare filters juist een droger huidgevoel geven.
• Uiterlijk op de huid- Anorganische filters en organische deeltjes kunnen bij hoge concentraties een witte verkleuring van de huid veroorzaken. Dit is doorgaans ongewenst, maar bij sommige toepassingen (bijv. zonnebrandcrème voor baby's) kan het als een voordeel worden gezien.
• Fotostabiliteit- Verschillende organische UV-filters vervallen bij blootstelling aan UV-straling, waardoor hun effectiviteit afneemt. Andere filters kunnen echter helpen deze ‘fotolabiele’ filters te stabiliseren en het verval te verminderen of te voorkomen.
• Waterbestendigheid- Het toevoegen van UV-filters op waterbasis naast filters op oliebasis zorgt vaak voor een aanzienlijke verbetering van de SPF, maar kan het moeilijker maken om waterbestendigheid te bereiken.
» Bekijk alle commercieel verkrijgbare ingrediënten en leveranciers van zonnebrandcrème in de cosmeticadatabase
UV-filterchemie
Actieve bestanddelen van zonnebrandcrème worden over het algemeen geclassificeerd als organische zonnebrandcrèmes of anorganische zonnebrandcrèmes. Organische zonnebrandcrèmes absorberen sterk bij specifieke golflengtes en zijn transparant voor zichtbaar licht. Anorganische zonnebrandcrèmes werken door uv-straling te reflecteren of te verstrooien.
Laten we er eens dieper op ingaan:
Biologische zonnebrandmiddelen

Biologische zonnebrandmiddelen staan ook bekend alschemische zonnebrandmiddelenDeze bestaan uit organische (koolstofgebaseerde) moleculen die als zonnebrandcrème werken door UV-straling te absorberen en om te zetten in warmte-energie.
Sterke en zwakke punten van biologische zonnebrandmiddelen
Sterke punten | Zwakke punten |
Cosmetische elegantie – de meeste organische filters, die ofwel vloeibaar ofwel oplosbaar vast zijn, laten na het aanbrengen van een formule geen zichtbare resten achter op het huidoppervlak | Smal spectrum – veel beschermen alleen over een smal golflengtebereik |
Traditionele organische stoffen worden goed begrepen door formuleerders | "Cocktails" vereist voor hoge SPF |
Goede werkzaamheid bij lage concentraties | Sommige vaste soorten kunnen moeilijk oplosbaar zijn en moeilijk in oplossing te houden |
Vragen over veiligheid, irritatie en milieueffecten | |
Sommige organische filters zijn foto-instabiel |
Toepassingen van biologische zonnebrandmiddelen
Organische filters kunnen in principe in alle zonbeschermings- en uv-beschermingsproducten worden gebruikt, maar zijn mogelijk niet ideaal voor babyproducten of producten met een gevoelige huid vanwege de mogelijkheid van allergische reacties bij gevoelige personen. Ze zijn ook niet geschikt voor producten die beweren "natuurlijk" of "biologisch" te zijn, omdat het allemaal synthetische chemicaliën zijn.
Organische UV-filters: chemische soorten
PABA (para-aminobenzoëzuur) derivaten
• Voorbeeld: Ethylhexyldimethyl PABA
• UVB-filters
• Tegenwoordig zelden gebruikt vanwege veiligheidsoverwegingen
Salicylaten
• Voorbeelden: Ethylhexylsalicylaat, homosalaat
• UVB-filters
• Lage kosten
• Lage doeltreffendheid vergeleken met de meeste andere filters
Cinnamaten
• Voorbeelden: Ethylhexylmethoxycinnamaat, iso-amylmethoxycinnamaat, octocryleen
• Zeer effectieve UVB-filters
• Octocryleen is fotostabiel en helpt andere UV-filters fotostabiliserend te maken, maar andere cinnamaten hebben de neiging een slechte fotostabiliteit te hebben
Benzofenonen
• Voorbeelden: Benzofenon-3, Benzofenon-4
• Biedt zowel UVB- als UVA-absorptie
• Relatief lage werkzaamheid, maar helpt de SPF te verhogen in combinatie met andere filters
• Benzofenon-3 wordt tegenwoordig in Europa nog maar zelden gebruikt vanwege veiligheidsproblemen
Triazine en triazoolderivaten
• Voorbeelden: Ethylhexyltriazon, bis-ethylhexyloxyfenolmethoxyfenyltriazine
• Zeer effectief
• Sommige zijn UVB-filters, andere bieden een breed spectrum UVA/UVB-bescherming
• Zeer goede fotostabiliteit
• Duur
Dibenzoylderivaten
• Voorbeelden: Butylmethoxydibenzoylmethaan (BMDM), diethylaminohydroxybenzoylhexylbenzoaat (DHHB)
• Zeer effectieve UVA-absorbers
• BMDM heeft een slechte fotostabiliteit, maar DHHB is veel fotostabieler
Benzimidazoolsulfonzuurderivaten
• Voorbeelden: fenylbenzimidazoolsulfonzuur (PBSA), dinatriumfenyldibenzimidazooltetrasulfonaat (DPDT)
• Oplosbaar in water (indien geneutraliseerd met een geschikte base)
• PBSA is een UVB-filter; DPDT is een UVA-filter
• Vertonen vaak synergieën met in olie oplosbare filters wanneer ze in combinatie worden gebruikt
Kamferderivaten
• Voorbeeld: 4-methylbenzylideenkamfer
• UVB-filter
• Tegenwoordig zelden gebruikt vanwege veiligheidsoverwegingen
Anthranilaten
• Voorbeeld: Menthyl anthranilaat
• UVA-filters
• Relatief lage werkzaamheid
• Niet goedgekeurd in Europa
Polysilicone-15
• Siliconenpolymeer met chromoforen in de zijketens
• UVB-filter
Anorganische zonnebrandmiddelen
Deze zonnebrandmiddelen worden ook wel fysische zonnebrandmiddelen genoemd. Ze bestaan uit anorganische deeltjes die als zonnebrandmiddel werken door uv-straling te absorberen en te verstrooien. Anorganische zonnebrandmiddelen zijn verkrijgbaar als droog poeder of pre-dispersie.

Sterke en zwakke punten van anorganische zonnebrandmiddelen
Sterke punten | Zwakke punten |
Veilig / niet-irriterend | Perceptie van slechte esthetiek (huidgevoel en witheid op de huid) |
Breed spectrum | Poeders kunnen moeilijk te formuleren zijn |
Een hoge SPF (30+) kan worden bereikt met één enkele actieve stof (TiO2) | Anorganische stoffen zijn in het nanodebat verwikkeld geraakt |
Dispersies zijn eenvoudig te verwerken | |
Fototafel |
Toepassingen van anorganische zonnebrandmiddelen
Anorganische zonnebrandcrèmes zijn geschikt voor alle toepassingen met uv-bescherming, met uitzondering van heldere formules of aerosolsprays. Ze zijn met name geschikt voor babyzonnebrandproducten, producten voor de gevoelige huid, producten met een "natuurlijke" claim en decoratieve cosmetica.
Anorganische UV-filters Chemische soorten
Titaandioxide
• In de eerste plaats een UVB-filter, maar sommige filters bieden ook een goede UVA-bescherming
• Verschillende kwaliteiten beschikbaar met verschillende deeltjesgroottes, coatings etc.
• De meeste soorten vallen in het domein van nanodeeltjes
• De kleinste deeltjesgroottes zijn zeer transparant op de huid, maar bieden weinig UVA-bescherming; grotere deeltjesgroottes bieden meer UVA-bescherming, maar maken de huid witter.
Zinkoxide
• Primair een UVA-filter; lagere SPF-effectiviteit dan TiO2, maar biedt betere bescherming dan TiO2 in het lange golflengtegebied “UVA-I”
• Verschillende kwaliteiten beschikbaar met verschillende deeltjesgroottes, coatings etc.
• De meeste soorten vallen in het domein van nanodeeltjes
Prestatie-/chemiematrix
Beoordeling van -5 tot +5:
-5: significant negatief effect | 0: geen effect | +5: significant positief effect
(Let op: voor kosten en bleken betekent “negatief effect” dat de kosten of het bleken toenemen.)
Kosten | beschermingsfactor | UVA | Huidgevoel | Bleken | Fotostabiliteit | Water | |
Benzofenon-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Benzofenon-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Bis-ethylhexyloxyfenolmethoxyfenyltriazine | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Butylmethoxydibenzoylmethaan | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
Diethylaminohydroxybenzoylhexylbenzoaat | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Diethylhexylbutamidotriazon | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Dinatriumfenyldibenzimiazoltetrasulfonaat | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Ethylhexyldimethyl PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Ethylhexylmethoxycinnamaat | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
Ethylhexylsalicylaat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Ethylhexyltriazon | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Homosalaat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Isoamyl p-Methoxycinnamaat | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
Menthylantranilaat | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-Methylbenzylideenkamfer | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
Methyleenbis-benzotriazolyltetramethylbutylfenol | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
Octocryleen | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
Fenylbenzimidazoolsulfonzuur | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Polysilicone-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
Tris-bifenyltriazine | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
Titaniumdioxide – transparante kwaliteit | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
Titaniumdioxide – breedspectrumkwaliteit | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
Zinkoxide | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Factoren die de prestaties van UV-filters beïnvloeden
De prestatiekenmerken van titaandioxide en zinkoxide variëren aanzienlijk, afhankelijk van de individuele eigenschappen van de specifieke gebruikte kwaliteit, bijvoorbeeld de coating en de fysieke vorm (poeder, dispersie op oliebasis, dispersie op waterbasis).Gebruikers dienen met leveranciers te overleggen voordat zij de meest geschikte klasse selecteren om aan hun prestatie-doelstellingen in hun formuleringsysteem te voldoen.
De werkzaamheid van in olie oplosbare organische UV-filters wordt beïnvloed door hun oplosbaarheid in de verzachtende middelen die in de formule worden gebruikt. Polaire verzachtende middelen zijn over het algemeen de beste oplosmiddelen voor organische filters.
De werking van alle UV-filters wordt in belangrijke mate beïnvloed door het reologische gedrag van de formule en het vermogen om een gelijkmatige, samenhangende film op de huid te vormen. Het gebruik van geschikte filmvormers en reologische additieven helpt vaak om de effectiviteit van de filters te verbeteren.
Interessante combinatie van UV-filters (synergieën)
Er zijn veel combinaties van UV-filters die synergie vertonen. De beste synergetische effecten worden meestal bereikt door filters te combineren die elkaar op de een of andere manier aanvullen, bijvoorbeeld:
• Het combineren van in olie oplosbare (of in olie gedispergeerde) filters met in water oplosbare (of in water gedispergeerde) filters
• Combineren van UVA-filters met UVB-filters
• Het combineren van anorganische filters met organische filters
Er zijn ook bepaalde combinaties die andere voordelen kunnen opleveren. Het is bijvoorbeeld bekend dat octocryleen helpt bij de fotostabilisatie van bepaalde fotolabiele filters, zoals butylmethoxydibenzoylmethaan.
Men moet echter altijd rekening houden met intellectueel eigendom op dit gebied. Er zijn veel patenten die betrekking hebben op specifieke combinaties van UV-filters en formuleerders wordt geadviseerd altijd te controleren of de combinatie die ze willen gebruiken geen inbreuk maakt op patenten van derden.
Selecteer het juiste UV-filter voor uw cosmetische formule
De volgende stappen helpen u bij het selecteren van de juiste UV-filter(s) voor uw cosmetische formule:
1. Stel duidelijke doelstellingen op voor de prestaties, esthetische eigenschappen en beoogde claims van de formulering.
2. Controleer welke filters zijn toegestaan voor de beoogde markt.
3. Als u een specifiek formuleringchassis wilt gebruiken, overweeg dan welke filters daarop passen. Indien mogelijk is het echter het beste om eerst de filters te kiezen en de formulering daarop af te stemmen. Dit geldt met name voor anorganische of organische deeltjesfilters.
4. Gebruik advies van leveranciers en/of voorspellingstools zoals de BASF Sunscreen Simulator om combinaties te identificeren die geschikt zijnde beoogde SPF bereikenen UVA-doelen.
Deze combinaties kunnen vervolgens in formuleringen worden uitgeprobeerd. In-vitro SPF- en UVA-testmethoden zijn in dit stadium nuttig om aan te geven welke combinaties de beste resultaten opleveren qua prestaties. Meer informatie over de toepassing, interpretatie en beperkingen van deze testen kunt u vinden in de SpecialChem e-training:UVA/SPF: uw testprotocollen optimaliseren
De testresultaten, samen met de resultaten van andere testen en beoordelingen (bijv. stabiliteit, werkzaamheid van conserveermiddelen, gevoel op de huid), stellen de samensteller in staat de beste optie(s) te selecteren en helpen ook bij de verdere ontwikkeling van de formule(s).
Plaatsingstijd: 3 januari 2021