Solvård, och i synnerhet solskydd, är en av desnabbast växande segmenten på marknaden för personlig vård.Dessutom införlivas UV-skydd nu i många dagliga kosmetiska produkter (till exempel hudvårdsprodukter för ansiktet och dekorativ kosmetika), eftersom konsumenterna blir mer medvetna om att behovet av att skydda sig mot solen inte bara gäller en strandsemester .
Dagens solvårdsformuleraremåste uppnå hög SPF och utmanande UVA-skyddsstandarder, samtidigt som produkterna är tillräckligt eleganta för att uppmuntra konsumenternas efterlevnad och kostnadseffektiva nog att vara överkomliga i svåra ekonomiska tider.
Effektivitet och elegans är i själva verket beroende av varandra; Genom att maximera effekten av de aktiva substanserna som används kan produkter med hög SPF skapas med minimala nivåer av UV-filter. Detta ger formuleraren större frihet att optimera hudkänslan. Omvänt uppmuntrar god produktestetik konsumenterna att applicera fler produkter och därför komma närmare den märkta SPF.
Prestandaegenskaper att tänka på när du väljer UV-filter för kosmetiska formuleringar
• Säkerhet för avsedd slutanvändargrupp- Alla UV-filter har testats omfattande för att säkerställa att de är i sig säkra för lokal applicering; dock kan vissa känsliga individer få allergiska reaktioner mot särskilda typer av UV-filter.
• SPF-effekt- Detta beror på våglängden på absorbansmaximum, storleken på absorbansen och bredden på absorbansspektrumet.
• Bredspektrum-/UVA-skyddseffekt– Moderna solskyddsformuleringar krävs för att uppfylla vissa UVA-skyddsstandarder, men det som ofta inte förstås väl är att UVA-skyddet också bidrar till SPF.
• Påverkan på hudkänslan- Olika UV-filter har olika effekter på hudkänslan; till exempel kan vissa flytande UV-filter kännas "klibbiga" eller "tunga" på huden, medan vattenlösliga filter bidrar till en torrare hudkänsla.
• Utseende på huden- Oorganiska filter och organiska partiklar kan orsaka blekning på huden när de används i höga koncentrationer; detta är vanligtvis inte önskvärt, men i vissa applikationer (t.ex. babysolvård) kan det uppfattas som en fördel.
• Fotostabilitet- Flera organiska UV-filter sönderfaller vid exponering för UV, vilket minskar deras effektivitet; men andra filter kan hjälpa till att stabilisera dessa "fotolabila" filter och minska eller förhindra sönderfallet.
• Vattentäthet– Att inkludera vattenbaserade UV-filter vid sidan av oljebaserade ger ofta en betydande skjuts till SPF, men kan göra det svårare att uppnå vattenbeständighet.
» Se alla kommersiellt tillgängliga solvårdsingredienser och leverantörer i kosmetikadatabasen
UV-filterkemi
Aktiva solskyddsmedel klassificeras i allmänhet som organiska solskyddsmedel eller oorganiska solskyddsmedel. Organiska solskyddsmedel absorberar starkt vid specifika våglängder och är transparenta för synligt ljus. Oorganiska solskyddsmedel fungerar genom att reflektera eller sprida UV-strålning.
Låt oss lära oss om dem på djupet:
Ekologiska solkrämer
Ekologiska solskyddsmedel kallas ocksåkemiska solskyddsmedel. Dessa består av organiska (kolbaserade) molekyler som fungerar som solskyddsmedel genom att absorbera UV-strålning och omvandla den till värmeenergi.
Organiska solskyddsmedel Styrkor och svagheter
Styrkor | Svagheter |
Kosmetisk elegans – de flesta organiska filter, antingen flytande eller lösliga fasta ämnen, lämnar inga synliga rester på hudytan efter applicering från en formulering | Smalt spektrum – många skyddar bara över ett smalt våglängdsområde |
Traditionella organiska ämnen förstås väl av formulerare | "Cocktails" krävs för hög SPF |
Bra effekt vid låga koncentrationer | Vissa fasta typer kan vara svåra att lösa upp och behålla i lösning |
Frågor om säkerhet, irritation och miljöpåverkan | |
Vissa organiska filter är fotoinstabila |
Organiska solskyddsmedel Applikationer
Organiska filter kan i princip användas i alla solvårds-/UV-skyddsprodukter men kanske inte är idealiska i produkter för spädbarn eller känslig hud på grund av risken för allergiska reaktioner hos känsliga individer. De är inte heller lämpliga för produkter med "naturliga" eller "organiska" påståenden eftersom de alla är syntetiska kemikalier.
Organiska UV-filter: Kemiska typer
PABA (para-aminobensoesyra) derivat
• Exempel: Etylhexyldimetyl-PABA
• UVB-filter
• Används sällan nuförtiden på grund av säkerhetsskäl
Salicylater
• Exempel: Etylhexylsalicylat, Homosalat
• UVB-filter
• Låg kostnad
• Låg effektivitet jämfört med de flesta andra filter
Cinnamates
• Exempel: Etylhexylmetoxicinnamat, Iso-amylmetoxicinnamat, oktokrylen
• Mycket effektiva UVB-filter
• Octocrylene är fotostabil och hjälper till att fotostabilisera andra UV-filter, men andra kaneldjur tenderar att ha dålig fotostabilitet
Bensofenoner
• Exempel: Bensofenon-3, Bensofenon-4
• Ger både UVB- och UVA-absorption
• Relativt låg effekt men hjälper till att öka SPF i kombination med andra filter
• Bensofenon-3 används sällan i Europa nuförtiden på grund av säkerhetsproblem
Triazin- och triazolderivat
• Exempel: Etylhexyltriazon, bis-etylhexyloxifenol Metoxifenyltriazin
• Mycket effektiv
• Vissa är UVB-filter, andra ger brett spektrum UVA/UVB-skydd
• Mycket bra fotostabilitet
• Dyrt
Dibensoylderivat
• Exempel: Butylmetoxidibensoylmetan (BMDM), dietylaminohydroxibensoylhexylbensoat (DHHB)
• Mycket effektiva UVA-absorbenter
• BMDM har dålig fotostabilitet, men DHHB är mycket mer fotostabil
Bensimidazolsulfonsyraderivat
• Exempel: Fenylbensimidazolsulfonsyra (PBSA), dinatriumfenyldibensimidazoltetrasulfonat (DPDT)
• Vattenlöslig (när neutraliserad med lämplig bas)
• PBSA är UVB-filter; DPDT är ett UVA-filter
• Visar ofta synergier med oljelösliga filter när de används i kombination
Kamferderivat
• Exempel: 4-metylbensylidenkamfer
• UVB-filter
• Används sällan nuförtiden på grund av säkerhetsskäl
Antranilat
• Exempel: Mentylantranilat
• UVA-filter
• Relativt låg effekt
• Ej godkänd i Europa
Polysilikon-15
• Silikonpolymer med kromoforer i sidokedjorna
• UVB-filter
Oorganiska solskyddsmedel
Dessa solskyddsmedel är också kända som fysiska solskyddsmedel. Dessa består av oorganiska partiklar som fungerar som solskyddsmedel genom att absorbera och sprida UV-strålning. Oorganiska solskyddsmedel finns antingen som torra pulver eller pre-dispergeringar.
Oorganiska solskyddsmedel Styrkor och svagheter
Styrkor | Svagheter |
Säker / icke irriterande | Uppfattning om dålig estetik (hudkänsla och blekning på huden) |
Brett spektrum | Pulver kan vara svåra att formulera med |
Hög SPF (30+) kan uppnås med en enda aktiv (TiO2) | Oorganiska ämnen har fångats i nanodebatten |
Dispersioner är lätta att införliva | |
Fotostabil |
Applikationer för oorganiska solskyddsmedel
Oorganiska solskyddsmedel är lämpliga för alla UV-skyddstillämpningar förutom klara formuleringar eller aerosolsprayer. De är särskilt väl lämpade för babysolvård, produkter för känslig hud, produkter som gör "naturliga" påståenden och dekorativa kosmetika.
Oorganiska UV-filter Kemiska typer
Titandioxid
• Främst ett UVB-filter, men vissa kvaliteter ger även ett bra UVA-skydd
• Olika kvaliteter tillgängliga med olika partikelstorlekar, beläggningar mm.
• De flesta kvaliteter faller inom nanopartiklarnas rike
• De minsta partikelstorlekarna är mycket transparenta på huden men ger lite UVA-skydd; större storlekar ger mer UVA-skydd men är mer blekande på huden
Zinkoxid
• Främst ett UVA-filter; lägre SPF-effekt än TiO2, men ger bättre skydd än TiO2 i den långa våglängden "UVA-I"-regionen
• Olika kvaliteter tillgängliga med olika partikelstorlekar, beläggningar mm.
• De flesta kvaliteter faller inom nanopartiklarnas rike
Prestanda / Kemi matris
Betyg från -5 till +5:
-5: betydande negativ effekt | 0: ingen effekt | +5: signifikant positiv effekt
(Obs: för kostnad och blekning betyder "negativ effekt" att kostnaden eller blekning ökar.)
Kosta | SPF | UVA | Hudkänsla | Blekning | Fotostabilitet | Vatten | |
Bensofenon-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Bensofenon-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Bis-etylhexyloxifenol Metoxifenyltriazin | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Butyl Metoxi-dibensoylmetan | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
Dietylamino Hydroxi Bensoyl Hexyl Bensoat | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Dietylhexylbutamidotriazon | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Dinatriumfenyldibensimiazoltetrasulfonat | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Etylhexyldimetyl-PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Etylhexylmetoxicinnamat | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
Etylhexylsalicylat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Etylhexyltriazon | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Homosalat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Isoamyl p-metoxicinnamat | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
Mentylantranilat | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-metylbensylidenkamfer | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
Metylenbis-bensotriazolyltetrametylbutylfenol | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
Oktokrylen | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
Fenylbensimidazolsulfonsyra | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Polysilikon-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
Tris-bifenyl Triazin | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
Titandioxid – transparent kvalitet | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
Titandioxid – bredspektrumkvalitet | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
Zinkoxid | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Faktorer som påverkar UV-filters prestanda
Prestandaegenskaper för titandioxid och zinkoxid varierar avsevärt beroende på de individuella egenskaperna för den specifika sorten som används, t.ex. beläggning, fysisk form (pulver, oljebaserad dispersion, vattenbaserad dispersion).Användare bör rådgöra med leverantörer innan de väljer den lämpligaste kvaliteten för att uppfylla sina prestationsmål i deras formuleringssystem.
Effektiviteten hos oljelösliga organiska UV-filter påverkas av deras löslighet i de mjukgörande medel som används i formuleringen. I allmänhet är polära uppmjukande medel de bästa lösningsmedlen för organiska filter.
Prestandan hos alla UV-filter påverkas kritiskt av formuleringens reologiska beteende och dess förmåga att bilda en jämn, sammanhängande film på huden. Användningen av lämpliga filmbildare och reologiska tillsatser hjälper ofta till att förbättra filtrens effektivitet.
Intressant kombination av UV-filter (synergier)
Det finns många kombinationer av UV-filter som visar synergier. De bästa synergistiska effekterna uppnås vanligtvis genom att kombinera filter som kompletterar varandra på något sätt, till exempel:
• Kombinera oljelösliga (eller oljedispergerade) filter med vattenlösliga (eller vattendispergerade) filter
• Kombinera UVA-filter med UVB-filter
• Kombinera oorganiska filter med organiska filter
Det finns också vissa kombinationer som kan ge andra fördelar, till exempel är det välkänt att oktokrylen hjälper till att fotostabilisera vissa fotolabila filter som butylmetoxidibensoylmetan.
Men man måste alltid vara uppmärksam på immateriella rättigheter på detta område. Det finns många patent som täcker särskilda kombinationer av UV-filter och tillverkare rekommenderas att alltid kontrollera att kombinationen de tänker använda inte gör intrång i några tredje parts patent.
Välj rätt UV-filter för din kosmetiska formulering
Följande steg hjälper dig att välja rätt UV-filter för din kosmetiska formulering:
1. Ange tydliga mål för prestandan, estetiska egenskaper och avsedda påståenden för formuleringen.
2. Kontrollera vilka filter som är tillåtna för den avsedda marknaden.
3. Om du har ett specifikt sammansättningschassi som du vill använda, fundera över vilka filter som passar med det chassit. Men om möjligt är det bäst att välja filtren först och utforma formuleringen runt dem. Detta gäller särskilt med oorganiska eller partikelformiga organiska filter.
4. Använd råd från leverantörer och/eller förutsägelseverktyg som BASF Sunscreen Simulator för att identifiera kombinationer som böruppnå den avsedda SPFoch UVA-mål.
Dessa kombinationer kan sedan prövas i formuleringar. In vitro SPF- och UVA-testmetoder är användbara i detta skede för att indikera vilka kombinationer som ger bäst resultat när det gäller prestanda - mer information om tillämpningen, tolkningen och begränsningarna av dessa tester kan samlas in med SpecialChem e-utbildningskursen:UVA/SPF: Optimera dina testprotokoll
Testresultaten, tillsammans med resultaten från andra tester och bedömningar (t.ex. stabilitet, konserverande effekt, hudkänsla), gör det möjligt för formuleraren att välja det eller de bästa alternativen och även vägleda den fortsatta utvecklingen av formuleringen/formuleringarna.
Posttid: Jan-03-2021