UV филтри на пазара за слънцезащитни продукти

Грижата за слънцето, и по-специално слънцезащитата, е една отнай-бързо развиващите се сегменти на пазара на продукти за лична хигиена.Също така, UV защитата вече се включва в много козметични продукти за ежедневна употреба (например продукти за грижа за кожата на лицето и декоративна козметика), тъй като потребителите осъзнават все повече, че необходимостта от защита от слънцето не се отнася само за почивка на плажа.

Днешният производител на слънцезащитни продуктитрябва да постигне висок SPF и високи стандарти за UVA защита, като същевременно правят продуктите достатъчно елегантни, за да насърчат спазването на изискванията от страна на потребителите, и достатъчно рентабилни, за да бъдат достъпни в трудни икономически времена.

UV филтри на пазара за слънцезащитни продукти

Ефикасността и елегантността всъщност са зависими една от друга; максимизирането на ефикасността на използваните активни съставки позволява създаването на продукти с висок SPF фактор с минимални нива на UV филтри. Това дава на формулатора по-голяма свобода да оптимизира усещането за кожата. И обратно, добрата естетика на продукта насърчава потребителите да нанасят повече продукти и по този начин да се доближат до обозначения SPF фактор.

Характеристики на производителността, които трябва да се вземат предвид при избора на UV филтри за козметични формули
• Безопасност за целевата група крайни потребители- Всички UV филтри са обстойно тествани, за да се гарантира, че са безопасни за локално приложение; въпреки това, някои чувствителни хора могат да имат алергични реакции към определени видове UV филтри.

• Ефикасност на SPF- Това зависи от дължината на вълната на абсорбционния максимум, величината на абсорбцията и широчината на абсорбционния спектър.

• Ефикасност на широкоспектърна / UVA защита- Съвременните формули на слънцезащитните продукти трябва да отговарят на определени стандарти за UVA защита, но това, което често не се разбира добре, е, че UVA защитата също допринася за SPF фактора.

• Влияние върху усещането на кожата- Различните UV филтри имат различно въздействие върху усещането на кожата; например някои течни UV филтри могат да се усещат „лепкави“ или „тежки“ върху кожата, докато водоразтворимите филтри допринасят за по-сухо усещане на кожата.

• Външен вид върху кожата- Неорганичните филтри и органичните частици могат да причинят избелване на кожата, когато се използват във високи концентрации; това обикновено е нежелателно, но в някои приложения (напр. слънцезащитни продукти за бебета) може да се възприеме като предимство.

• Фотостабилност- Няколко органични UV филтъра се разпадат при излагане на UV лъчи, като по този начин намаляват ефикасността си; но други филтри могат да помогнат за стабилизиране на тези „фотолабилни“ филтри и да намалят или предотвратят разпадането.

• Водоустойчивост- Включването на UV филтри на водна основа, заедно с такива на маслена основа, често осигурява значително повишаване на SPF фактора, но може да затрудни постигането на водоустойчивост.
» Вижте всички налични в търговската мрежа съставки и доставчици на слънцезащитни продукти в базата данни за козметика

Химия на UV филтрите

Активните съставки на слънцезащитните продукти обикновено се класифицират като органични слънцезащитни продукти или неорганични слънцезащитни продукти. Органичните слънцезащитни продукти абсорбират силно при специфични дължини на вълните и са прозрачни за видимата светлина. Неорганичните слънцезащитни продукти действат чрез отразяване или разсейване на UV лъчението.

Нека ги разгледаме по-подробно:

Органични слънцезащитни продукти

UV филтри на пазара за слънцезащитни продукти1

Органичните слънцезащитни продукти са известни още катохимически слънцезащитни продуктиТе се състоят от органични (на въглеродна основа) молекули, които действат като слънцезащитни продукти, като абсорбират UV лъчението и го преобразуват в топлинна енергия.

Силни и слаби страни на органичните слънцезащитни продукти

Силни страни

Слабости

Козметична елегантност – повечето органични филтри, независимо дали са течности или разтворими твърди вещества, не оставят видими остатъци по повърхността на кожата след нанасяне от формулата.

Тесен спектър – много от тях защитават само в тесен диапазон на дължината на вълната

Традиционните органични продукти са добре разбирани от формулаторите

„Коктейли“, необходими за висок SPF

Добра ефикасност при ниски концентрации

Някои твърди видове могат да бъдат трудни за разтваряне и поддържане в разтвор

Въпроси относно безопасността, дразненето и въздействието върху околната среда

Някои органични филтри са фотостабилни

Приложения на органични слънцезащитни продукти
Органичните филтри по принцип могат да се използват във всички продукти за слънцезащита/UV защита, но може да не са идеални в продукти за бебета или чувствителна кожа поради възможността от алергични реакции при чувствителни хора. Те също така не са подходящи за продукти, които носят твърдения за „натурални“ или „органични“, тъй като всички те са синтетични химикали.
Органични UV филтри: Химически видове

PABA (пара-аминобензоена киселина) производни
• Пример: Етилхексил диметил PABA
• UVB филтри
• Рядко се използва в днешно време поради съображения за безопасност

Салицилати
• Примери: Етилхексил салицилат, Хомосалат
• UVB филтри
• Ниска цена
• Ниска ефективност в сравнение с повечето други филтри

Цинамати
• Примери: Етилхексил метоксицинамат, Изо-амил метоксицинамат, Октокрилен
• Високоефективни UVB филтри
• Октокриленът е фотостабилен и помага за фотостабилизирането на други UV филтри, но други цинамати са склонни да имат лоша фотостабилност

Бензофенони
• Примери: Бензофенон-3, Бензофенон-4
• Осигуряват абсорбция както на UVB, така и на UVA лъчи
• Сравнително ниска ефикасност, но спомага за повишаване на SPF в комбинация с други филтри
• Бензофенон-3 рядко се използва в Европа в днешно време поради опасения за безопасността

Триазинови и триазолови производни
• Примери: Етилхексил триазон, бис-етилхексилоксифенол, метоксифенил триазин
• Високоефективен
• Някои са UVB филтри, други осигуряват широкоспектърна UVA/UVB защита
• Много добра фотостабилност
• Скъпо

Дибензоилови производни
• Примери: Бутил метоксидибензоилметан (BMDM), Диетиламино хидроксибензоил хексил бензоат (DHHB)
• Високоефективни UVA абсорбатори
• BMDM има лоша фотостабилност, но DHHB е много по-фотостабилен

Производни на бензимидазол сулфонова киселина
• Примери: Фенилбензимидазол сулфонова киселина (PBSA), динатриев фенил дибензимидазол тетрасулфонат (DPDT)
• Водоразтворим (при неутрализация с подходяща основа)
• PBSA е UVB филтър; DPDT е UVA филтър
• Често показват синергия с маслоразтворими филтри, когато се използват в комбинация

Камфорови производни
• Пример: 4-метилбензилиден камфор
• UVB филтър
• Рядко се използва в днешно време поради съображения за безопасност

Антранилати
• Пример: Ментил антранилат
• UVA филтри
• Сравнително ниска ефикасност
• Не е одобрено в Европа

Полисиликон-15
• Силиконов полимер с хромофори в страничните вериги
• UVB филтър

Неорганични слънцезащитни продукти

Тези слънцезащитни продукти са известни още като физически слънцезащитни продукти. Те се състоят от неорганични частици, които действат като слънцезащитни продукти, като абсорбират и разсейват UV лъчението. Неорганичните слънцезащитни продукти се предлагат или като сухи прахове, или като предварителни дисперсии.

UV филтри в слънцезащитните продукти Market2

Силни и слаби страни на неорганичните слънцезащитни продукти

Силни страни

Слабости

Безопасен / недразнещ

Възприятие за лоша естетика (усещане за кожата и избелване на кожата)

Широк спектър

Праховете могат да бъдат трудни за формулиране

Висок SPF (30+) може да се постигне с един активен компонент (TiO2)

Неорганичните вещества са въвлечени в дебата за наночастиците

Дисперсиите са лесни за включване

Фотостабъл

Приложения на неорганични слънцезащитни продукти
Неорганичните слънцезащитни продукти са подходящи за всякакви приложения за UV защита, с изключение на прозрачни формули или аерозолни спрейове. Те са особено подходящи за бебешка слънцезащитна грижа, продукти за чувствителна кожа, продукти с твърдения за „натурално“ съдържание и декоративна козметика.
Неорганични UV филтри Химически видове

Титанов диоксид
• Основно UVB филтър, но някои степени осигуряват и добра UVA защита
• Предлагат се различни видове с различни размери на частиците, покрития и др.
• Повечето видове попадат в сферата на наночастиците
• Най-малките размери на частиците са много прозрачни за кожата, но осигуряват слаба UVA защита; по-големите размери осигуряват повече UVA защита, но са по-избелващи за кожата

Цинков оксид
• Предимно UVA филтър; по-ниска SPF ефикасност от TiO2, но осигурява по-добра защита от TiO2 в дълговълновата област „UVA-I“
• Предлагат се различни видове с различни размери на частиците, покрития и др.
• Повечето видове попадат в сферата на наночастиците

Матрица на производителността / химията

Оценка от -5 до +5:
-5: значителен отрицателен ефект | 0: никакъв ефект | +5: значителен положителен ефект
(Забележка: по отношение на цената и избелването, „отрицателен ефект“ означава, че цената или избелването се увеличават.)

 

Цена

слънцезащитен фактор

UV лъчи
Защита

Усещане за кожата

Избелване

Фотостабилност

Вода
Съпротива

Бензофенон-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Бензофенон-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Бис-етилхексилоксифенол метоксифенил триазин

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Бутил метокси-дибензоилметан

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Диетиламино хидроксибензоил хексил бензоат

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Диетилхексил бутамидо триазон

-4

+4

0

0

0

+4

0

Динатриев фенил дибензимиазол тетрасулфонат

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Етилхексил диметил PABA

-1

+4

0

0

0

+2

0

Етилхексил метоксицинамат

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Етилхексил салицилат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Етилхексил триазон

-3

+4

0

0

0

+4

0

Хомосалат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Изоамил p-метоксицинамат

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Ментил антранилат

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-метилбензилиден камфор

-3

+3

0

0

0

-1

0

Метилен бис-бензотриазолил тетраметилбутилфенол

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Октокрилен

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Фенилбензимидазол сулфонова киселина

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Полисиликон-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Трис-бифенил триазин

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Титанов диоксид – прозрачен клас

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Титанов диоксид – широкоспектърен клас

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Цинков оксид

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Фактори, влияещи върху работата на UV филтрите

Характеристиките на експлоатационните характеристики на титановия диоксид и цинковия оксид варират значително в зависимост от индивидуалните свойства на използвания конкретен клас, например покритие, физическа форма (прах, дисперсия на маслена основа, дисперсия на водна основа).Потребителите трябва да се консултират с доставчиците, преди да изберат най-подходящия клас, за да постигнат целите си за ефективност в своята система за формулиране.

Ефикасността на масленоразтворимите органични UV филтри се влияе от тяхната разтворимост в използваните във формулата емолиенти. Като цяло, полярните емолиенти са най-добрите разтворители за органични филтри.

Производителността на всички UV филтри е критично повлияна от реологичното поведение на формулата и способността ѝ да образува равномерен, кохерентен филм върху кожата. Използването на подходящи филмообразуватели и реологични добавки често помага за подобряване на ефикасността на филтрите.
Интересна комбинация от UV филтри (синергии)

Съществуват много комбинации от UV филтри, които показват синергия. Най-добрите синергични ефекти обикновено се постигат чрез комбиниране на филтри, които се допълват взаимно по някакъв начин, например:
• Комбиниране на маслоразтворими (или маслодисперсни) филтри с водоразтворими (или вододисперсни) филтри
• Комбиниране на UVA филтри с UVB филтри
• Комбиниране на неорганични филтри с органични филтри

Съществуват и определени комбинации, които могат да доведат до други ползи, например е добре известно, че октокриленът помага за фотостабилизирането на някои фотолабилни филтри, като бутил метоксидибензоилметан.

Въпреки това, винаги трябва да се има предвид интелектуалната собственост в тази област. Има много патенти, обхващащи определени комбинации от UV филтри, и на производителите се препоръчва винаги да проверяват дали комбинацията, която възнамеряват да използват, не нарушава патенти на трети страни.

Изберете правилния UV филтър за вашата козметична формула

Следните стъпки ще ви помогнат да изберете правилния(ите) UV филтър(и) за вашата козметична формула:
1. Поставете ясни цели за производителността, естетическите свойства и предвидените твърдения за формулата.
2. Проверете кои филтри са разрешени за целевия пазар.
3. Ако имате шаси със специфична формула, което искате да използвате, помислете кои филтри ще паснат на това шаси. Ако е възможно обаче, най-добре е първо да изберете филтрите и да проектирате формулата около тях. Това е особено вярно за неорганични или прахови органични филтри.
4. Използвайте съвети от доставчици и/или инструменти за прогнозиране, като например симулатора на слънцезащитни продукти на BASF, за да идентифицирате комбинации, които трябвапостигане на желания SPFи UVA мишени.

След това тези комбинации могат да бъдат изпробвани във формулировки. Методите за in-vitro SPF и UVA тестване са полезни на този етап, за да се посочи кои комбинации дават най-добри резултати по отношение на производителността - повече информация за приложението, интерпретацията и ограниченията на тези тестове може да бъде събрана с електронния курс за обучение SpecialChem:UVA/SPF: Оптимизиране на вашите тестови протоколи

Резултатите от тестовете, заедно с резултатите от други тестове и оценки (напр. стабилност, ефикасност на консерванта, усещане върху кожата), позволяват на формулатора да избере най-добрия(ите) вариант(и) и също така да насочи по-нататъшното разработване на формулата(ите).


Време на публикуване: 03 януари 2021 г.