Sonnenpflege und insbesondere Sonnenschutz ist einer deram schnellsten wachsenden Segmente des Körperpflegemarktes.Darüber hinaus wird UV-Schutz mittlerweile in viele Kosmetikprodukte für den täglichen Gebrauch integriert (beispielsweise in Gesichtspflegeprodukte und dekorative Kosmetik), da den Verbrauchern zunehmend bewusst wird, dass Sonnenschutz nicht nur im Strandurlaub wichtig ist.
Der heutige Sonnenschutzformulierermuss einen hohen Lichtschutzfaktor und anspruchsvolle UVA-Schutzstandards erfüllen, und gleichzeitig Produkte so elegant zu gestalten, dass sie die Einhaltung der Verbrauchervorschriften fördern, und so kostengünstig, dass sie in wirtschaftlich schwierigen Zeiten erschwinglich bleiben.

Wirksamkeit und Eleganz bedingen sich gegenseitig. Durch die Maximierung der Wirksamkeit der verwendeten Wirkstoffe können Produkte mit hohem Lichtschutzfaktor und minimalem UV-Filtereinsatz hergestellt werden. Dies gibt dem Formulierer mehr Freiheit bei der Optimierung des Hautgefühls. Umgekehrt regt eine ansprechende Produktästhetik die Verbraucher dazu an, mehr Produkte aufzutragen und so näher an den angegebenen Lichtschutzfaktor heranzukommen.
Zu berücksichtigende Leistungsmerkmale bei der Auswahl von UV-Filtern für kosmetische Formulierungen
• Sicherheit für die vorgesehene Endbenutzergruppe- Alle UV-Filter wurden ausgiebig getestet, um sicherzustellen, dass sie grundsätzlich sicher für die topische Anwendung sind. Allerdings können bestimmte empfindliche Personen auf bestimmte Arten von UV-Filtern allergisch reagieren.
• SPF-Wirksamkeit– Dies hängt von der Wellenlänge des Absorptionsmaximums, der Größe der Absorption und der Breite des Absorptionsspektrums ab.
• Breitband-/UVA-Schutzwirkung- Moderne Sonnenschutzformulierungen müssen bestimmte UVA-Schutzstandards erfüllen. Was jedoch oft nicht richtig verstanden wird, ist, dass der UVA-Schutz auch zum Lichtschutzfaktor beiträgt.
• Einfluss auf das Hautgefühl- Verschiedene UV-Filter haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Hautgefühl. Beispielsweise können sich einige flüssige UV-Filter auf der Haut „klebrig“ oder „schwer“ anfühlen, während wasserlösliche Filter zu einem trockeneren Hautgefühl beitragen.
• Aussehen auf der Haut- Anorganische Filter und organische Partikel können bei Verwendung in hohen Konzentrationen zu einer Aufhellung der Haut führen. Dies ist normalerweise unerwünscht, kann jedoch bei einigen Anwendungen (z. B. Sonnenschutz für Babys) als Vorteil empfunden werden.
• Photostabilität- Einige organische UV-Filter zerfallen bei UV-Einwirkung, wodurch ihre Wirksamkeit abnimmt. Andere Filter können jedoch dazu beitragen, diese „photolabilen“ Filter zu stabilisieren und den Zerfall zu verringern oder zu verhindern.
• Wasserbeständigkeit- Die Verwendung von UV-Filtern auf Wasserbasis zusätzlich zu den auf Öl basierenden Filtern erhöht den Lichtschutzfaktor oft deutlich, kann es jedoch schwieriger machen, Wasserfestigkeit zu erreichen.
» Alle im Handel erhältlichen Inhaltsstoffe und Lieferanten für Sonnenschutzprodukte in der Kosmetikdatenbank anzeigen
UV-Filterchemikalien
Sonnenschutzmittel werden im Allgemeinen in organische und anorganische Sonnenschutzmittel eingeteilt. Organische Sonnenschutzmittel absorbieren stark bei bestimmten Wellenlängen und sind für sichtbares Licht durchlässig. Anorganische Sonnenschutzmittel reflektieren oder streuen UV-Strahlung.
Lassen Sie uns mehr über sie erfahren:
Bio-Sonnenschutzmittel

Organische Sonnenschutzmittel sind auch bekannt alschemische Sonnenschutzmittel. Diese bestehen aus organischen (kohlenstoffbasierten) Molekülen, die als Sonnenschutz wirken, indem sie UV-Strahlung absorbieren und in Wärmeenergie umwandeln.
Stärken und Schwächen von Bio-Sonnenschutzmitteln
Stärken | Schwächen |
Kosmetische Eleganz – die meisten organischen Filter, die entweder Flüssigkeiten oder lösliche Feststoffe sind, hinterlassen nach der Anwendung aus einer Formulierung keine sichtbaren Rückstände auf der Hautoberfläche | Schmales Spektrum – viele schützen nur über einen schmalen Wellenlängenbereich |
Traditionelle organische Stoffe werden von Formulierern gut verstanden | „Cocktails“ für hohen Lichtschutzfaktor erforderlich |
Gute Wirksamkeit bei niedrigen Konzentrationen | Einige Feststoffe lassen sich nur schwer auflösen und in Lösung halten. |
Fragen zu Sicherheit, Reizung und Umweltauswirkungen | |
Einige organische Filter sind photoinstabil |
Bio-Sonnenschutzmittel Anwendungen
Organische Filter können grundsätzlich in allen Sonnenschutz-/UV-Schutzprodukten verwendet werden, sind aber möglicherweise nicht ideal für Produkte für Babys oder empfindliche Haut, da bei empfindlichen Personen allergische Reaktionen möglich sind. Sie sind auch nicht für Produkte geeignet, die als „natürlich“ oder „biologisch“ beworben werden, da es sich bei allen um synthetische Chemikalien handelt.
Organische UV-Filter: Chemische Typen
PABA (Para-Aminobenzoesäure)-Derivate
• Beispiel: Ethylhexyldimethyl-PABA
• UVB-Filter
• Wird heutzutage aus Sicherheitsgründen selten verwendet
Salicylate
• Beispiele: Ethylhexylsalicylat, Homosalat
• UVB-Filter
• Niedrige Kosten
• Geringe Wirksamkeit im Vergleich zu den meisten anderen Filtern
Zimtsäure
• Beispiele: Ethylhexylmethoxycinnamat, Isoamylmethoxycinnamat, Octocrylen
• Hochwirksame UVB-Filter
• Octocrylen ist photostabil und hilft, andere UV-Filter zu photostabilisieren, andere Zimtsäureester neigen jedoch zu einer schlechten Photostabilität.
Benzophenone
• Beispiele: Benzophenon-3, Benzophenon-4
• Bietet sowohl UVB- als auch UVA-Absorption
• Relativ geringe Wirksamkeit, hilft aber in Kombination mit anderen Filtern, den Lichtschutzfaktor zu erhöhen
• Benzophenon-3 wird heutzutage in Europa aus Sicherheitsgründen kaum noch verwendet
Triazin- und Triazolderivate
• Beispiele: Ethylhexyltriazon, Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyltriazin
• Hochwirksam
• Einige sind UVB-Filter, andere bieten Breitband-UVA/UVB-Schutz
• Sehr gute Photostabilität
• Teuer
Dibenzoylderivate
• Beispiele: Butylmethoxydibenzoylmethan (BMDM), Diethylaminohydroxybenzoylhexylbenzoat (DHHB)
• Hochwirksame UVA-Absorber
• BMDM hat eine geringe Photostabilität, aber DHHB ist viel photostabiler
Benzimidazolsulfonsäurederivate
• Beispiele: Phenylbenzimidazolsulfonsäure (PBSA), Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat (DPDT)
• Wasserlöslich (bei Neutralisierung mit einer geeigneten Base)
• PBSA ist ein UVB-Filter; DPDT ist ein UVA-Filter
• Zeigen oft Synergien mit öllöslichen Filtern, wenn sie in Kombination verwendet werden
Kampferderivate
• Beispiel: 4-Methylbenzylidencampher
• UVB-Filter
• Wird heutzutage aus Sicherheitsgründen selten verwendet
Anthranilate
• Beispiel: Menthylanthranilat
• UVA-Filter
• Relativ geringe Wirksamkeit
• Nicht in Europa zugelassen
Polysilikon-15
• Silikonpolymer mit Chromophoren in den Seitenketten
• UVB-Filter
Anorganische Sonnenschutzmittel
Diese Sonnenschutzmittel werden auch als physikalische Sonnenschutzmittel bezeichnet. Sie bestehen aus anorganischen Partikeln, die UV-Strahlung absorbieren und streuen. Anorganische Sonnenschutzmittel sind entweder als Trockenpulver oder als Vordispersionen erhältlich.

Stärken und Schwächen anorganischer Sonnenschutzmittel
Stärken | Schwächen |
Sicher / nicht reizend | Wahrnehmung einer schlechten Ästhetik (Hautgefühl und Aufhellung der Haut) |
Breites Spektrum | Pulver können schwierig zu formulieren sein mit |
Ein hoher Lichtschutzfaktor (30+) kann mit einem einzigen Wirkstoff (TiO2) erreicht werden. | Anorganische Stoffe sind in die Nano-Debatte verwickelt |
Dispersionen lassen sich leicht einarbeiten | |
Fotostabil |
Anwendungen für anorganische Sonnenschutzmittel
Anorganische Sonnenschutzmittel eignen sich für alle UV-Schutzanwendungen außer für klare Formulierungen oder Aerosolsprays. Sie eignen sich besonders gut für Baby-Sonnenschutz, Produkte für empfindliche Haut, Produkte mit „natürlichen“ Werbeaussagen und dekorative Kosmetik.
Anorganische UV-Filter Chemische Typen
Titandioxid
• In erster Linie ein UVB-Filter, aber einige Sorten bieten auch einen guten UVA-Schutz
• Verschiedene Qualitäten mit unterschiedlichen Partikelgrößen, Beschichtungen usw. erhältlich.
• Die meisten Sorten fallen in den Bereich der Nanopartikel
• Kleinste Partikel sind auf der Haut sehr transparent, bieten aber nur geringen UVA-Schutz; größere Partikel bieten mehr UVA-Schutz, wirken aber auf der Haut weißer.
Zinkoxid
• In erster Linie ein UVA-Filter; niedrigere Lichtschutzfaktor-Wirksamkeit als TiO2, bietet aber besseren Schutz als TiO2 im langwelligen „UVA-I“-Bereich
• Verschiedene Qualitäten mit unterschiedlichen Partikelgrößen, Beschichtungen usw. erhältlich.
• Die meisten Sorten fallen in den Bereich der Nanopartikel
Leistungs-/Chemiematrix
Bewerten Sie von -5 bis +5:
-5: signifikanter negativer Effekt | 0: kein Effekt | +5: signifikanter positiver Effekt
(Hinweis: Bei Kosten und Aufhellung bedeutet „negativer Effekt“, dass die Kosten oder die Aufhellung steigen.)
Kosten | Lichtschutzfaktor | UVA | Hautgefühl | Aufhellung | Photostabilität | Wasser | |
Benzophenon-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Benzophenon-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Bis-ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazin | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Butylmethoxydibenzoylmethan | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
Diethylaminohydroxybenzoylhexylbenzoat | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Diethylhexylbutamidotriazon | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Dinatriumphenyldibenzimidazoltetrasulfonat | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Ethylhexyldimethyl-PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Ethylhexylmethoxycinnamat | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
Ethylhexylsalicylat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Ethylhexyltriazon | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Homosalat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Isoamyl-p-Methoxycinnamat | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
Menthylanthranilat | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-Methylbenzylidencampher | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
Methylen-Bis-Benzotriazolyl-Tetramethylbutylphenol | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
Octocrylen | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
Phenylbenzimidazolsulfonsäure | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Polysilikon-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
Tris-biphenyltriazin | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
Titandioxid – transparente Qualität | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
Titandioxid – Breitbandqualität | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
Zinkoxid | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Faktoren, die die Leistung von UV-Filtern beeinflussen
Die Leistungsmerkmale von Titandioxid und Zinkoxid variieren erheblich, abhängig von den individuellen Eigenschaften der jeweils verwendeten Sorte, z. B. Beschichtung, physikalische Form (Pulver, Dispersion auf Ölbasis, Dispersion auf Wasserbasis).Benutzer sollten sich mit den Lieferanten beraten, bevor sie die am besten geeignete Qualität auswählen, um ihre Leistungsziele in ihrem Formulierungssystem zu erreichen.
Die Wirksamkeit öllöslicher organischer UV-Filter hängt von ihrer Löslichkeit in den in der Formulierung verwendeten Weichmachern ab. Im Allgemeinen sind polare Weichmacher die besten Lösungsmittel für organische Filter.
Die Leistung aller UV-Filter wird entscheidend vom rheologischen Verhalten der Formulierung und ihrer Fähigkeit, einen gleichmäßigen, zusammenhängenden Film auf der Haut zu bilden, beeinflusst. Die Verwendung geeigneter Filmbildner und rheologischer Additive trägt häufig dazu bei, die Wirksamkeit der Filter zu verbessern.
Interessante Kombination von UV-Filtern (Synergien)
Es gibt viele Kombinationen von UV-Filtern, die Synergien aufweisen. Die besten Synergieeffekte werden in der Regel durch die Kombination von Filtern erzielt, die sich in irgendeiner Weise ergänzen, zum Beispiel:
• Kombination von öllöslichen (oder öldispergierten) Filtern mit wasserlöslichen (oder wasserdispergierten) Filtern
• Kombination von UVA-Filtern mit UVB-Filtern
• Kombination anorganischer Filter mit organischen Filtern
Es gibt auch bestimmte Kombinationen, die andere Vorteile bieten können. Beispielsweise ist bekannt, dass Octocrylen dabei hilft, bestimmte lichtlabile Filter wie Butylmethoxydibenzoylmethan lichtstabil zu machen.
Allerdings muss man in diesem Bereich stets auf das geistige Eigentum achten. Es gibt viele Patente für bestimmte Kombinationen von UV-Filtern. Formulierern wird empfohlen, stets zu prüfen, ob die von ihnen verwendete Kombination gegen Patente Dritter verstößt.
Wählen Sie den richtigen UV-Filter für Ihre Kosmetikformulierung
Die folgenden Schritte helfen Ihnen bei der Auswahl des/der richtigen UV-Filter(s) für Ihre kosmetische Formulierung:
1. Legen Sie klare Ziele für die Leistung, die ästhetischen Eigenschaften und die beabsichtigten Ansprüche der Formulierung fest.
2. Prüfen Sie, welche Filter für den vorgesehenen Markt zulässig sind.
3. Wenn Sie ein bestimmtes Chassis verwenden möchten, überlegen Sie, welche Filter dazu passen. Es empfiehlt sich jedoch, zuerst die Filter auszuwählen und die Formulierung entsprechend zu gestalten. Dies gilt insbesondere für anorganische oder partikuläre organische Filter.
4. Nutzen Sie die Beratung von Lieferanten und/oder Prognosetools wie den BASF Sunscreen Simulator, um Kombinationen zu identifizieren, dieden beabsichtigten Lichtschutzfaktor erreichenund UVA-Ziele.
Diese Kombinationen können dann in Formulierungen getestet werden. In-vitro-LSF- und UVA-Testmethoden sind in dieser Phase hilfreich, um zu ermitteln, welche Kombinationen die besten Ergebnisse hinsichtlich der Leistung liefern. Weitere Informationen zur Anwendung, Interpretation und den Grenzen dieser Tests erhalten Sie im SpecialChem E-Training:UVA/SPF: Optimierung Ihrer Testprotokolle
Die Testergebnisse sowie die Ergebnisse anderer Tests und Bewertungen (z. B. Stabilität, konservierende Wirksamkeit, Hautgefühl) ermöglichen dem Formulierer die Auswahl der besten Option(en) und dienen auch als Orientierung für die Weiterentwicklung der Formulierung(en).
Beitragszeit: 03.01.2021