UV-filters in de markt voor zonverzorging

Zonverzorging, en in het bijzonder zonbescherming, is een van desnelst groeiende segmenten van de markt voor persoonlijke verzorging.Ook wordt UV-bescherming nu opgenomen in veel cosmetische producten voor dagelijks gebruik (bijvoorbeeld gezichtsverzorgingsproducten en decoratieve cosmetica), omdat consumenten zich er steeds meer van bewust worden dat de noodzaak om zichzelf tegen de zon te beschermen niet alleen van toepassing is op een strandvakantie .

De zonbeschermingsformulering van vandaagmoeten een hoge SPF en uitdagende UVA-beschermingsnormen bereiken, terwijl producten ook elegant genoeg worden gemaakt om de naleving door de consument te stimuleren, en kosteneffectief genoeg om betaalbaar te zijn in moeilijke economische tijden.

UV-filters in de markt voor zonverzorging

Werkzaamheid en elegantie zijn feitelijk van elkaar afhankelijk; Door de werkzaamheid van de gebruikte actieve stoffen te maximaliseren, kunnen producten met een hoge SPF worden gemaakt met minimale hoeveelheden UV-filters. Hierdoor heeft de samensteller meer vrijheid om het huidgevoel te optimaliseren. Omgekeerd moedigt een goede productesthetiek consumenten aan om meer producten aan te brengen en daardoor dichter bij de gelabelde SPF te komen.

Prestatiekenmerken waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van UV-filters voor cosmetische formuleringen
• Veiligheid voor beoogde eindgebruikersgroep- Alle UV-filters zijn uitgebreid getest om ervoor te zorgen dat ze inherent veilig zijn voor plaatselijke toepassing; bepaalde gevoelige personen kunnen echter allergische reacties krijgen op bepaalde typen UV-filters.

• SPF-werkzaamheid- Dit is afhankelijk van de golflengte van het absorptiemaximum, de grootte van de absorptie en de breedte van het absorptiespectrum.

• Breed spectrum / UVA-beschermingseffectiviteit- Moderne zonnebrandcrèmes moeten aan bepaalde UVA-beschermingsnormen voldoen, maar wat vaak niet goed wordt begrepen is dat UVA-bescherming ook een bijdrage levert aan de SPF.

• Invloed op het huidgevoel- Verschillende UV-filters hebben verschillende effecten op het huidgevoel; Sommige vloeibare UV-filters kunnen bijvoorbeeld “plakkerig” of “zwaar” aanvoelen op de huid, terwijl wateroplosbare filters bijdragen aan een droger gevoel van de huid.

• Uiterlijk op de huid- Anorganische filters en organische deeltjes kunnen bij gebruik in hoge concentraties een wittere huid veroorzaken; dit is meestal ongewenst, maar in sommige toepassingen (bijv. babyzonbescherming) kan het als een voordeel worden ervaren.

• Fotostabiliteit- Verschillende organische UV-filters vergaan bij blootstelling aan UV, waardoor hun werkzaamheid afneemt; maar andere filters kunnen helpen deze “fotolabiele” filters te stabiliseren en het verval te verminderen of te voorkomen.

• Waterbestendigheid- Het gebruik van UV-filters op waterbasis naast filters op oliebasis geeft vaak een aanzienlijke boost aan de SPF, maar kan het moeilijker maken om waterbestendigheid te bereiken.
» Bekijk alle commercieel verkrijgbare ingrediënten en leveranciers voor zonnebrandcrème in de cosmeticadatabase

UV-filterchemie

Actieve zonnebrandmiddelen worden over het algemeen geclassificeerd als organische zonnebrandmiddelen of anorganische zonnebrandmiddelen. Organische zonnebrandmiddelen absorberen sterk bij specifieke golflengten en zijn transparant voor zichtbaar licht. Anorganische zonnebrandmiddelen werken door UV-straling te reflecteren of te verstrooien.

Laten we er dieper over leren:

Biologische zonnebrandmiddelen

UV-filters in de markt voor zonverzorging1

Biologische zonnebrandmiddelen worden ook wel genoemdchemische zonnebrandmiddelen. Deze bestaan ​​uit organische (op koolstof gebaseerde) moleculen die werken als zonnebrandmiddelen door UV-straling te absorberen en om te zetten in warmte-energie.

Organische zonnebrandmiddelen Sterke en zwakke punten

Sterke punten

Zwakke punten

Cosmetische elegantie – de meeste organische filters, zowel vloeistoffen als oplosbare vaste stoffen, laten na het aanbrengen van een formulering geen zichtbare resten achter op het huidoppervlak

Smal spectrum – velen beschermen alleen over een smal golflengtebereik

Traditionele organische stoffen worden goed begrepen door samenstellers

“Cocktails” vereist voor hoge SPF

Goede werkzaamheid bij lage concentraties

Sommige soorten vaste stoffen zijn moeilijk op te lossen en in oplossing te houden

Vragen over veiligheid, irritatie en impact op het milieu

Sommige organische filters zijn foto-instabiel

Biologische zonnebrandmiddelen Toepassingen
Organische filters kunnen in principe worden gebruikt in alle zonbeschermings-/UV-beschermingsproducten, maar zijn mogelijk niet ideaal in producten voor baby's of een gevoelige huid vanwege de mogelijkheid van allergische reacties bij gevoelige personen. Ze zijn ook niet geschikt voor producten met ‘natuurlijke’ of ‘organische’ claims, aangezien het allemaal synthetische chemicaliën zijn.
Organische UV-filters: chemische typen

PABA-derivaten (para-aminobenzoëzuur).
• Voorbeeld: EthylhexylDimethyl PABA
• UVB-filters
• Tegenwoordig zelden gebruikt vanwege veiligheidsoverwegingen

Salicylaten
• Voorbeelden: Ethylhexylsalicylaat, homosalaat
• UVB-filters
• Lage kosten
• Lage werkzaamheid vergeleken met de meeste andere filters

Cinnamaten
• Voorbeelden: Ethylhexyl Methoxycinnamaat, Iso-amyl Methoxycinnamaat, Octocryleen
• Zeer effectieve UVB-filters
• Octocryleen is fotostabiel en helpt andere UV-filters fotostabiliseren, maar andere cinnamaten hebben doorgaans een slechte fotostabiliteit

Benzofenonen
• Voorbeelden: benzofenon-3, benzofenon-4
• Zorgt voor zowel UVB- als UVA-absorptie
• Relatief lage werkzaamheid, maar helpt de SPF te versterken in combinatie met andere filters
• Benzofenon-3 wordt tegenwoordig zelden gebruikt in Europa vanwege veiligheidsoverwegingen

Triazine- en triazoolderivaten
• Voorbeelden: Ethylhexyltriazon, bis-Ethylhexyloxyfenol Methoxyfenyltriazine
• Zeer effectief
• Sommige zijn UVB-filters, andere bieden breedspectrum 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)
• Wateroplosbaar (indien geneutraliseerd met een geschikte base)
• PBSA is UVB-filter; DPDT is een UVA-filter
• Vertonen vaak synergieën met olieoplosbare filters wanneer ze in combinatie worden gebruikt

Kamferderivaten
• Voorbeeld: 4-methylbenzylideenkamfer
• UVB-filter
• Tegenwoordig zelden gebruikt vanwege veiligheidsoverwegingen

Anthranilaten
• Voorbeeld: Menthylanthranilaat
• UVA-filters
• Relatief lage werkzaamheid
• Niet goedgekeurd in Europa

Polysiliconen-15
• Siliconenpolymeer met chromoforen in de zijketens
• UVB-filter

Anorganische zonnebrandmiddelen

Deze zonnebrandmiddelen worden ook wel fysieke zonnebrandmiddelen genoemd. Deze bestaan ​​uit anorganische deeltjes die werken als zonnebrandcrème door UV-straling te absorberen en te verstrooien. Anorganische zonnebrandmiddelen zijn verkrijgbaar als droge poeders of als pre-dispersies.

UV-filters in de zonverzorgingsmarkt2

Anorganische zonnebrandmiddelen Sterke en zwakke punten

Sterke punten

Zwakke punten

Veilig/niet-irriterend

Perceptie van een slechte esthetiek (gevoel van de huid en bleken van de huid)

Breed spectrum

Poeders kunnen lastig zijn om mee te formuleren

Hoge SPF (30+) kan worden bereikt met een enkele actieve stof (TiO2)

Anorganische stoffen zijn verwikkeld in het nanodebat

Dispersies zijn eenvoudig te verwerken

Fotostabiel

Anorganische zonnebrandmiddelentoepassingen
Anorganische zonnebrandmiddelen zijn geschikt voor alle UV-beschermingstoepassingen, behalve heldere formuleringen of spuitbussen. Ze zijn bijzonder geschikt voor babyzonverzorging, producten voor de gevoelige huid, producten met een ‘natuurlijke’ claim en decoratieve cosmetica.
Anorganische UV-filters Chemische typen

Titaandioxide
• Hoofdzakelijk een UVB-filter, maar sommige kwaliteiten bieden ook een goede UVA-bescherming
• Diverse kwaliteiten verkrijgbaar met verschillende deeltjesgroottes, coatings etc.
• De meeste soorten vallen onder de nanodeeltjes
• De kleinste deeltjesgroottes zijn zeer transparant op de huid, maar bieden weinig UVA-bescherming; grotere maten geven meer UVA-bescherming, maar zijn witter op de huid

Zinkoxide
• Voornamelijk een UVA-filter; lagere SPF-doeltreffendheid dan TiO2, maar geeft betere bescherming dan TiO2 in het “UVA-I”-gebied met lange golflengte
• Diverse kwaliteiten verkrijgbaar met verschillende deeltjesgroottes, coatings etc.
• De meeste soorten vallen onder de nanodeeltjes

Prestatie-/chemiematrix

Tarief van -5 tot +5:
-5: aanzienlijk negatief effect | 0: geen effect | +5: aanzienlijk positief effect
(Opmerking: voor kosten en bleken betekent “negatief effect” dat de kosten of het bleken toenemen.)

 

Kosten

SPF

UVA
Bescherming

Huidgevoel

Bleken

Fotostabiliteit

Water
Weerstand

Benzofenon-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Benzofenon-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Bis-ethylhexyloxyfenol Methoxyfenyltriazine

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Butylmethoxydibenzoylmethaan

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Diethylamino Hydroxy Benzoyl Hexyl Benzoaat

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Diethylhexylbutamidotriazon

-4

+4

0

0

0

+4

0

Dinatriumfenyldibenzimiazoltetrasulfonaat

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

EthylhexylDimethylPABA

-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

Menthylanthranilaat

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-Methylbenzylideen Kamfer

-3

+3

0

0

0

-1

0

Methyleen-bis-benzotriazolyltetramethylbutylfenol

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Octocryleen

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Fenylbenzimidazoolsulfonzuur

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Polysiliconen-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Tris-bifenyltriazine

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Titaandioxide – transparante kwaliteit

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Titaandioxide – 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. coating, fysieke vorm (poeder, dispersie op oliebasis, dispersie op waterbasis).Gebruikers moeten leveranciers raadplegen voordat ze de meest geschikte kwaliteit selecteren om aan hun prestatiedoelstellingen in hun formuleringssysteem te voldoen.

De werkzaamheid van in olie oplosbare organische UV-filters wordt beïnvloed door hun oplosbaarheid in de verzachtende middelen die in de formulering worden gebruikt. Over het algemeen zijn polaire verzachtende middelen de beste oplosmiddelen voor organische filters.

De prestaties van alle UV-filters worden kritisch beïnvloed door het reologische gedrag van de formulering en het vermogen ervan om een ​​gelijkmatige, samenhangende film op de huid te vormen. Het gebruik van geschikte filmvormers en reologische additieven helpt vaak om de werkzaamheid van de filters te verbeteren.
Interessante combinatie van UV-filters (synergieën)

Er zijn veel combinaties van UV-filters die synergieën vertonen. De beste synergetische effecten worden meestal bereikt door filters te combineren die elkaar op de een of andere manier aanvullen, bijvoorbeeld:
• Combineren van olie-oplosbare (of olie-gedispergeerde) filters met water-oplosbare (of water-gedispergeerde) filters
• Combineren van UVA-filters met UVB-filters
• Combineren van anorganische filters met organische filters

Er zijn ook bepaalde combinaties die andere voordelen kunnen opleveren. Het is bijvoorbeeld algemeen bekend dat octocryleen helpt bij het fotostabiliseren van bepaalde fotolabiele filters, zoals butylmethoxydibenzoylmethaan.

Op dit gebied moet men echter altijd rekening houden met intellectueel eigendom. Er zijn veel patenten die betrekking hebben op bepaalde combinaties van UV-filters en samenstellers wordt geadviseerd om 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 formulering

De volgende stappen helpen u bij het selecteren van de juiste UV-filter(s) voor uw cosmetische formulering:
1. Formuleer duidelijke doelstellingen voor de prestaties, esthetische eigenschappen en beoogde claims voor de formulering.
2. Ga na welke filters zijn toegestaan ​​voor de beoogde markt.
3. Als u een specifiek chassis heeft dat u wilt gebruiken, overweeg dan welke filters bij dat chassis passen. Indien mogelijk is het echter het beste om eerst de filters te kiezen en de formulering daaromheen te ontwerpen. Dit geldt vooral voor anorganische of organische deeltjesfilters.
4. Gebruik advies van leveranciers en/of voorspellingstools zoals de BASF Sunscreen Simulator om combinaties te identificeren die dit zouden moeten doende beoogde SPF te bereikenen UVA-doelstellingen.

Deze combinaties kunnen vervolgens in formuleringen worden geprobeerd. In-vitro SPF- en UVA-testmethoden zijn in dit stadium nuttig om aan te geven welke combinaties de beste resultaten geven in termen van prestaties - meer informatie over de toepassing, interpretatie en beperkingen van deze tests kan worden verzameld met de SpecialChem e-training:UVA/SPF: optimalisering van uw testprotocollen

De testresultaten, samen met de resultaten van andere tests en beoordelingen (bijv. stabiliteit, conserverende werkzaamheid, huidgevoel), stellen de samensteller in staat de beste optie(s) te selecteren en geven tevens richting aan de verdere ontwikkeling van de formulering(en).


Posttijd: 03-jan-2021