Bộ lọc UV trong thị trường kem chống nắng

Chống nắng và đặc biệt là chống nắng là một trong những biện phápphân khúc phát triển nhanh nhất của thị trường chăm sóc cá nhân.Ngoài ra, khả năng chống tia cực tím hiện đang được tích hợp vào nhiều sản phẩm mỹ phẩm sử dụng hàng ngày (ví dụ: sản phẩm chăm sóc da mặt và mỹ phẩm trang trí), khi người tiêu dùng nhận thức rõ hơn rằng nhu cầu bảo vệ bản thân khỏi ánh nắng mặt trời không chỉ áp dụng cho kỳ nghỉ ở bãi biển. .

Công thức chống nắng ngày nayphải đạt được chỉ số SPF cao và tiêu chuẩn chống tia UVA đầy thách thức, đồng thời tạo ra các sản phẩm đủ trang nhã để khuyến khích sự tuân thủ của người tiêu dùng và đủ tiết kiệm chi phí để có giá cả phải chăng trong thời kỳ kinh tế khó khăn.

Bộ lọc UV trong thị trường kem chống nắng

Hiệu quả và sự sang trọng trên thực tế phụ thuộc vào nhau; tối đa hóa hiệu quả của các hoạt chất được sử dụng cho phép tạo ra các sản phẩm có chỉ số SPF cao với mức độ lọc tia UV tối thiểu. Điều này cho phép người điều chế tự do hơn để tối ưu hóa cảm giác trên da. Ngược lại, tính thẩm mỹ của sản phẩm tốt sẽ khuyến khích người tiêu dùng thoa nhiều sản phẩm hơn và do đó tiến gần hơn đến chỉ số SPF được ghi trên nhãn.

Các thuộc tính hiệu suất cần xem xét khi chọn bộ lọc UV cho công thức mỹ phẩm
• An toàn cho nhóm người dùng cuối dự định- Tất cả các bộ lọc UV đã được thử nghiệm rộng rãi để đảm bảo rằng chúng vốn đã an toàn khi sử dụng ngoài da; tuy nhiên một số người nhạy cảm nhất định có thể bị dị ứng với các loại bộ lọc tia UV cụ thể.

• Hiệu quả SPF- Điều này phụ thuộc vào bước sóng của độ hấp thụ cực đại, độ lớn của độ hấp thụ và độ rộng của phổ hấp thụ.

• Hiệu quả bảo vệ phổ rộng / tia UVA- Các công thức chống nắng hiện đại bắt buộc phải đáp ứng những tiêu chuẩn chống tia UVA nhất định, nhưng điều thường không được hiểu rõ là khả năng chống tia UVA cũng góp phần tạo nên chỉ số SPF.

• Ảnh hưởng đến cảm giác trên da- Các bộ lọc UV khác nhau có tác dụng khác nhau đối với cảm giác trên da; ví dụ: một số bộ lọc tia UV dạng lỏng có thể tạo cảm giác “dính” hoặc “nặng” trên da, trong khi các bộ lọc hòa tan trong nước lại tạo cảm giác da khô hơn.

• Xuất hiện trên da- Các bộ lọc vô cơ và các hạt hữu cơ có thể gây trắng da khi sử dụng ở nồng độ cao; điều này thường không mong muốn, nhưng trong một số ứng dụng (ví dụ như kem chống nắng cho trẻ em) nó có thể được coi là một lợi thế.

• Khả năng quang hóa- Một số bộ lọc tia cực tím hữu cơ bị phân hủy khi tiếp xúc với tia cực tím, do đó làm giảm hiệu quả của chúng; nhưng các bộ lọc khác có thể giúp ổn định các bộ lọc “không bền với ảnh” này và giảm hoặc ngăn ngừa sự phân hủy.

• Khả năng chống nước- Việc sử dụng các bộ lọc tia UV gốc nước cùng với các bộ lọc gốc dầu thường giúp tăng đáng kể chỉ số SPF nhưng có thể gây khó khăn hơn cho việc đạt được khả năng chống nước.
» Xem tất cả các thành phần và nhà cung cấp kem chống nắng có bán trên thị trường trong cơ sở dữ liệu mỹ phẩm

Hóa chất lọc UV

Hoạt chất chống nắng thường được phân loại là kem chống nắng hữu cơ hoặc kem chống nắng vô cơ. Kem chống nắng hữu cơ hấp thụ mạnh ở các bước sóng cụ thể và trong suốt với ánh sáng khả kiến. Kem chống nắng vô cơ hoạt động bằng cách phản xạ hoặc tán xạ bức xạ UV.

Hãy cùng tìm hiểu sâu về chúng:

Kem chống nắng hữu cơ

Bộ lọc UV trong thị trường kem chống nắng1

Kem chống nắng hữu cơ còn được gọi làkem chống nắng hóa học. Chúng bao gồm các phân tử hữu cơ (dựa trên carbon) hoạt động như kem chống nắng bằng cách hấp thụ bức xạ UV và chuyển nó thành năng lượng nhiệt.

Kem chống nắng hữu cơ Điểm mạnh và điểm yếu

Điểm mạnh

Điểm yếu

Vẻ đẹp sang trọng về mặt thẩm mỹ - hầu hết các bộ lọc hữu cơ, ở dạng lỏng hoặc chất rắn hòa tan, không để lại dư lượng có thể nhìn thấy trên bề mặt da sau khi sử dụng công thức

Phổ hẹp - nhiều loại chỉ bảo vệ trong phạm vi bước sóng hẹp

Các chất hữu cơ truyền thống được các nhà xây dựng công thức hiểu rõ

Cần “cocktail” để có SPF cao

Hiệu quả tốt ở nồng độ thấp

Một số loại chất rắn có thể khó hòa tan và khó duy trì trong dung dịch

Các câu hỏi về an toàn, kích ứng và tác động môi trường

Một số bộ lọc hữu cơ không ổn định về mặt ảnh

Ứng dụng kem chống nắng hữu cơ
Về nguyên tắc, các bộ lọc hữu cơ có thể được sử dụng trong tất cả các sản phẩm chống nắng/chống tia cực tím nhưng có thể không lý tưởng trong các sản phẩm dành cho trẻ sơ sinh hoặc da nhạy cảm do có khả năng gây dị ứng ở những người nhạy cảm. Chúng cũng không phù hợp với các sản phẩm có tuyên bố "tự nhiên" hoặc "hữu cơ" vì chúng đều là hóa chất tổng hợp.
Bộ lọc UV hữu cơ: Các loại hóa chất

Dẫn xuất PABA (axit para-amino benzoic)
• Ví dụ: Ethylhexyl Dimethyl PABA
• Bộ lọc UVB
• Ngày nay hiếm khi được sử dụng do lo ngại về an toàn

Salicylat
• Ví dụ: Ethylhexyl Salicylate, Homosalate
• Bộ lọc UVB
• Chi phí thấp
• Hiệu quả thấp so với hầu hết các bộ lọc khác

Cinnamate
• Ví dụ: Ethylhexyl Methoxycinnamate, Iso-amyl Methoxycinnamate, Octocrylene
• Bộ lọc UVB hiệu quả cao
• Octocrylene có khả năng ổn định quang học và giúp ổn định quang học cho các bộ lọc tia cực tím khác, nhưng các loại cinnamate khác có xu hướng có khả năng ổn định quang học kém

Benzophenone
• Ví dụ: Benzophenone-3, Benzophenone-4
• Cung cấp khả năng hấp thụ cả tia UVB và UVA
• Hiệu quả tương đối thấp nhưng giúp tăng cường SPF khi kết hợp với các bộ lọc khác
• Benzophenone-3 ngày nay hiếm khi được sử dụng ở châu Âu do lo ngại về an toàn

Dẫn xuất triazine và triazole
• Ví dụ: Ethylhexyl triazone, bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine
• Hiệu quả cao
• Một số có khả năng lọc tia UVB, một số khác có khả năng bảo vệ tia UVA/UVB phổ rộng
• Khả năng quang hóa rất tốt
• Đắt

Dẫn xuất Dibenzoyl
• Ví dụ: Butyl Methoxydibenzoylmethane (BMDM), Diethylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate (DHHB)
• Chất hấp thụ tia UVA hiệu quả cao
• BMDM có khả năng quang hóa kém, nhưng DHHB có khả năng quang hóa cao hơn nhiều

Dẫn xuất của axit sulfonic benzimidazole
• Ví dụ: Axit Sulfonic Phenylbenzimidazole (PBSA), Disodium Phenyl Dibenzimidazole Tetrasulfonate (DPDT)
• Tan trong nước (khi được trung hòa bằng bazơ thích hợp)
• PBSA là bộ lọc UVB; DPDT là bộ lọc UVA
• Thường thể hiện sự phối hợp với các bộ lọc hòa tan trong dầu khi sử dụng kết hợp

Dẫn xuất long não
• Ví dụ: Long não 4-Methylbenzylidene
• Bộ lọc UVB
• Ngày nay hiếm khi được sử dụng do lo ngại về an toàn

Anthranilat
• Ví dụ: Menthyl anthranilat
• Bộ lọc UVA
• Hiệu quả tương đối thấp
• Không được chấp thuận ở Châu Âu

Polysilicon-15
• Polymer silicon với các nhiễm sắc thể ở chuỗi bên
• Bộ lọc UVB

Kem chống nắng vô cơ

Những loại kem chống nắng này còn được gọi là kem chống nắng vật lý. Chúng bao gồm các hạt vô cơ hoạt động như kem chống nắng bằng cách hấp thụ và phân tán bức xạ UV. Kem chống nắng vô cơ có sẵn ở dạng bột khô hoặc dạng phân tán trước.

Bộ lọc UV trong thị trường kem chống nắng2

Kem chống nắng vô cơ Điểm mạnh và điểm yếu

Điểm mạnh

Điểm yếu

An toàn/không gây kích ứng

Nhận thức về thẩm mỹ kém (cảm nhận làn da và làm trắng da)

Phổ rộng

Bột có thể khó tạo thành công thức với

Có thể đạt được SPF cao (30+) chỉ với một hoạt chất (TiO2)

Chất vô cơ đã bị cuốn vào cuộc tranh luận về nano

Phân tán dễ dàng kết hợp

Có thể chụp ảnh

Ứng dụng kem chống nắng vô cơ
Kem chống nắng vô cơ thích hợp cho mọi ứng dụng chống tia cực tím ngoại trừ công thức trong suốt hoặc dạng xịt khí dung. Chúng đặc biệt phù hợp với các sản phẩm chống nắng cho trẻ em, các sản phẩm dành cho da nhạy cảm, các sản phẩm được tuyên bố là “tự nhiên” và mỹ phẩm trang trí.
Bộ lọc UV vô cơ Các loại hóa chất

Titan dioxit
• Chủ yếu là bộ lọc UVB, nhưng một số loại cũng có khả năng chống tia UVA tốt
• Có nhiều loại khác nhau với kích thước hạt, lớp phủ khác nhau, v.v.
• Hầu hết các lớp đều thuộc lĩnh vực hạt nano
• Kích thước hạt nhỏ nhất rất trong suốt trên da nhưng ít bảo vệ khỏi tia UVA; kích thước lớn hơn giúp bảo vệ khỏi tia UVA nhiều hơn nhưng lại làm trắng da nhiều hơn

kẽm oxit
• Chủ yếu là bộ lọc UVA; Hiệu quả SPF thấp hơn TiO2 nhưng cho khả năng bảo vệ tốt hơn TiO2 ở vùng bước sóng dài “UVA-I”
• Có nhiều loại khác nhau với kích thước hạt, lớp phủ khác nhau, v.v.
• Hầu hết các lớp đều thuộc lĩnh vực hạt nano

Ma trận hiệu suất / hóa học

Tỷ lệ từ -5 đến +5:
-5: tác động tiêu cực đáng kể | 0: không có tác dụng | +5: tác động tích cực đáng kể
(Lưu ý: đối với chi phí và việc tẩy trắng, “tác động tiêu cực” có nghĩa là chi phí hoặc việc tẩy trắng sẽ tăng lên.)

 

Trị giá

SPF

tia cực tím
Sự bảo vệ

Cảm giác da

làm trắng

Ổn định ảnh

Nước
Sức chống cự

Benzophenone-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Benzophenone-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Bis-etylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Butyl Methoxy-dibenzoylmethane

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Diethylamino Hydroxy Benzoyl Hexyl Benzoat

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Diethylhexyl Butamido Triazone

-4

+4

0

0

0

+4

0

Natri Phenyl Dibenzimiazole Tetrasulfonate

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Ethylhexyl Dimethyl PABA

-1

+4

0

0

0

+2

0

Ethylhexyl Methoxycinnamate

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Ethylhexyl Salicylat

-1

+1

0

0

0

+2

0

Ethylhexyl Triazon

-3

+4

0

0

0

+4

0

đồng hóa

-1

+1

0

0

0

+2

0

Isoamyl p-Methoxycinnamate

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Menthyl Anthranilat

-3

+1

+2

0

0

-1

0

Long não 4-metylbenzylidene

-3

+3

0

0

0

-1

0

Methylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Octocrylene

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Axit sunfonic phenylbenzimidazole

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Polysilicon-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Tris-biphenyl Triazine

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Titanium Dioxide – lớp trong suốt

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Titanium Dioxide – loại phổ rộng

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

kẽm oxit

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lọc UV

Các thuộc tính hiệu suất của titan dioxide và oxit kẽm thay đổi đáng kể tùy thuộc vào đặc tính riêng của loại cụ thể được sử dụng, ví dụ. lớp phủ, dạng vật lý (bột, phân tán gốc dầu, phân tán gốc nước).Người dùng nên tham khảo ý kiến ​​của các nhà cung cấp trước khi lựa chọn loại phù hợp nhất để đáp ứng các mục tiêu về hiệu suất trong hệ thống công thức của mình.

Hiệu quả của các bộ lọc UV hữu cơ hòa tan trong dầu bị ảnh hưởng bởi độ hòa tan của chúng trong các chất làm mềm được sử dụng trong công thức. Nói chung, chất làm mềm phân cực là dung môi tốt nhất cho các bộ lọc hữu cơ.

Hiệu suất của tất cả các bộ lọc tia cực tím bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi đặc tính lưu biến của công thức và khả năng tạo thành một lớp màng đồng đều, mạch lạc trên da. Việc sử dụng chất tạo màng và chất phụ gia lưu biến thích hợp thường giúp nâng cao hiệu quả của bộ lọc.
Sự kết hợp thú vị của các bộ lọc UV (sức mạnh tổng hợp)

Có nhiều sự kết hợp của các bộ lọc UV cho thấy sự phối hợp. Hiệu ứng tổng hợp tốt nhất thường đạt được bằng cách kết hợp các bộ lọc bổ sung cho nhau theo một cách nào đó, ví dụ: -
• Kết hợp các bộ lọc hòa tan trong dầu (hoặc phân tán trong dầu) với các bộ lọc hòa tan trong nước (hoặc phân tán trong nước)
• Kết hợp bộ lọc UVA với bộ lọc UVB
• Kết hợp bộ lọc vô cơ với bộ lọc hữu cơ

Ngoài ra còn có một số sự kết hợp nhất định có thể mang lại những lợi ích khác, ví dụ như người ta biết rõ rằng octocrylene giúp ổn định ảnh cho một số bộ lọc không bền với ảnh như butyl methoxydibenzoylmethane.

Tuy nhiên người ta phải luôn lưu tâm đến sở hữu trí tuệ trong lĩnh vực này. Có nhiều bằng sáng chế đề cập đến sự kết hợp cụ thể của các bộ lọc tia cực tím và các nhà tạo công thức nên luôn kiểm tra xem sự kết hợp mà họ định sử dụng có vi phạm bất kỳ bằng sáng chế nào của bên thứ ba hay không.

Chọn bộ lọc UV phù hợp cho công thức mỹ phẩm của bạn

Các bước sau đây sẽ giúp bạn chọn (các) bộ lọc UV phù hợp cho công thức mỹ phẩm của mình:
1. Đặt ra mục tiêu rõ ràng về công dụng, tính thẩm mỹ và mục đích mong muốn của công thức.
2. Kiểm tra xem bộ lọc nào được phép cho thị trường dự định.
3. Nếu bạn muốn sử dụng một khung công thức cụ thể, hãy cân nhắc xem bộ lọc nào sẽ phù hợp với khung đó. Tuy nhiên, nếu có thể, tốt nhất bạn nên chọn các bộ lọc trước và thiết kế công thức xung quanh chúng. Điều này đặc biệt đúng với các bộ lọc hữu cơ vô cơ hoặc dạng hạt.
4. Sử dụng lời khuyên từ các nhà cung cấp và/hoặc các công cụ dự đoán như Trình mô phỏng kem chống nắng BASF để xác định các kết hợp cần thiếtđạt được SPF mong muốnvà các mục tiêu UVA.

Những sự kết hợp này sau đó có thể được thử trong công thức. Các phương pháp thử nghiệm SPF và UVA trong ống nghiệm rất hữu ích ở giai đoạn này để chỉ ra sự kết hợp nào mang lại kết quả tốt nhất về mặt hiệu quả - bạn có thể thu thập thêm thông tin về ứng dụng, giải thích và những hạn chế của các thử nghiệm này bằng khóa đào tạo điện tử SpecialChem:UVA/SPF: Tối ưu hóa quy trình thử nghiệm của bạn

Kết quả thử nghiệm, cùng với kết quả của các thử nghiệm và đánh giá khác (ví dụ: độ ổn định, hiệu quả bảo quản, cảm giác trên da), cho phép người xây dựng công thức lựa chọn (các) phương án tốt nhất và cũng hướng dẫn sự phát triển hơn nữa của (các) công thức.


Thời gian đăng: Jan-03-2021