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    UV-Filtertypen

    UV-Filter müssen viel können. Sie sollen zuverlässig gegen die unterschiedlichen UV-Strahlen schützen und sich auf der Haut gut anfühlen. Eine anspruchsvolle Aufgabe, die den Entwicklern großes wissenschaftliches Know-how abverlangt.

    Galt es bei den ersten Sonnenschutzmitteln und deren eingesetzten UV-Filtern lediglich, das UV-Erythem, also den Sonnenbrand, zu vermeiden, müssen Sun Care Produkte mittlerweile viel mehr leisten. „Der moderne UV-Schutz hat 2 Säulen: Das eine ist der kosmetische Aspekt und das andere ist der gesundheitliche Aspekt. Beim gesundheitlichen Aspekt geht es darum, die Gefahr für die Entstehung von Hautkrebs zu reduzieren. „Der kosmetische Aspekt ist, dass wir heutzutage wissen, dass UV-Strahlung einer der Hauptgründe ist, warum Haut vorzeitig altert, warum sich Falten ausbilden, warum wir älter aussehen, als wir eigentlich sind “, so Dr. Markus Schwind, ehemaliger Senior Marketing Manager Sun Care über die Bedürfnisse, die heutige UV-Filter befriedigen sollen. 

    Eine Kombination wirksamer UVB-, UVA- und/oder Breitbandfilter, die einen Rundum-Schutz bieten, ist zu einem MUSS geworden. Ein gutes Modell dafür bieten Kleidung und Textilien, die im gesamten UV-Bereich die Strahlung auf der Haut gleichmäßig reduzieren. 

    Darüber hinaus gilt es bei der Entwicklung neuer UV-Filter aber auch an die Wünsche und Bedürfnisse der Endverbraucher zu denken. Sensorik ist ein großes Thema. Hersteller von Sonnenschutzprodukten wollen, dass sich ihre Kunden mit dem Produkt und dessen Anwendung wohlfühlen. Cremes, Lotionen und Öle sollen sich gut anfühlen, damit Endverbraucher sie benutzen und gerne anwenden. 

    All das muss berücksichtigt werden, wenn es darum geht, den richtigen UV-Filter zu wählen, bzw. die richtige Mischung aus verschiedenen Filtern zu finden. Letztlich sind UV-Filter die schützenden Zutaten in Sonnenschutzmitteln, die mit anderen Ingredienzien wie z.B. Emulgatoren und Ölen harmonisch wirken sollen. Rezept und Formulierung müssen passen, um alle Anforderungen zu erfüllen. 


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    Sonnenschutzmittel schützen vor UV-Strahlen. Organische UV-Filter schützen dabei auf 3 unterschiedliche Arten. Absorbtion (Bild 1) - Reflexion (Bild 2) - Streuung (Bild 3)

    Bezeichnungen der UV-Filter sorgen für Irritation

    Die Menge des UV-Lichts, welches in und unter die Haut geht, wird von UV-Filtern reduziert. Dabei gibt es zwei verschiedene Arten von Filtern, die zum Einsatz kommen. „Da sind zum einen die ORGANISCHEN Filter, Kohlenstoff basiert. Auf der anderen Seite gibt es die ANORGANISCHEN Filter, Zinkoxid und Titandioxid, Mineralien, frei von Kohlenstoff“, erklärt Marcel Schnyder, Head of Global Technical Center Sun Care. „Wir sprechen generell nicht von chemischen und natürlichen, bzw. physikalischen Filtern, weil diese Unterteilung irreführend ist“, Schnyder weiter. 

    Genau diese Bezeichnungen sind es, die bei Verbrauchern und Medien immer wieder für Irritationen sorgen, und zudem so das Image, bzw. die Akzeptanz einiger Filter nachhaltig beeinflussen. „Die sogenannten natürlichen Filter sind nicht natürlich“, so Schnyder. Denn auch die anorganischen Filter sind chemische Filter. Warum? Weil die Herstellung auf chemischem Weg erfolgt. Es handelt sich nicht um eine Extraktion aus einem natürlichen Rohstoff. 

    ZnO und TiO2 wirken als Photokatalysatoren, was die Bildung von freien Radikalen verursachen kann. Um der Bildung dieser freien Radikalen entgegenzuwirken, werden die anorganischen Filter mit einem sogenannten Coating überzogen. Dadurch werden eventuelle photokatalytische Aktionen, die man auf der Haut unbedingt vermeiden will, verhindert. 

    Anorganische Filter müssen partikulär sein, d.h. man braucht einen Kristall, bzw. Kristallit. Sehr viele Moleküle bilden diese Kristallstruktur, die notwendig ist, damit sich, ähnlich wie in einem Halbleiter, Energiebänder herausbilden. Nur dann kann UV- Strahlung absorbiert werden, wobei ein Elektron in ein höheres Energieband gehoben wird. 

     

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    Unsere Experten in Grenzach sorgen dafür, dass die passenden UV-Filter in die Sonnencreme kommen. Davon profitieren Kunden und Endverbraucher gleichermaßen.

    Vergleichbar mit den Energiebändern in bestimmten anorganischen Kristallen sind Energieniveaus bei den organischen Filtern bereits in den Molekülen gegeben. Lange Zeit kursierte die irrige Annahme, dass anorganische Filter lediglich das Licht und die UV-Strahlen streuen und reflektieren. Daher kam schnell die Begrifflichkeit der physikalischen Filter auf. „Diese Bezeichnung kann man so nicht stehen lassen. Die Lichtstreuung und Reflexion machen in etwa 10% aus, 90% des Schutzeffektes kommen durch die Absorbtion“, so Prof. Dr. Bernd Herzog, Global Development UV Protection / Scientific Liaisons. 

    Die meisten organischen Filter werden in kosmetischen Ölen oder in Wasser gelöst. Einige sind in beiden Medien sehr unlöslich und werden daher als partikuläre Dispersionen hergestellt. Da ein Teil dieser Partikel einen Wert von weniger als 100 nm aufweisen, gehören sie der Definition nach dann auch zu den Nanopartikeln. Der Schutz vor UV-Strahlen kommt ähnlich wie bei ZnO und TiO2 hauptsächlich durch Absorption zu Stande. Da es sich um Partikel handelt, wird Strahlung auch gestreut. Wie bei den anorganischen Filtern macht das etwa 10% des Schutzeffekts aus. Die Streuung führt außerdem zu einem besonders breiten spektralen Schutz, der dadurch auch besonders effektiv ist. 

    Bei den organischen Filtern liegt beim Mechanismus der Absorption ein Augenmerk auf den Absorbermolekülen. Sie absorbieren die UV-Strahlung, wandeln sie in harmlose Wärme um und müssen die Energie „bearbeiten“, ohne dabei mit anderen Molekülen zu reagieren oder gar zerstört zu werden. Passiert dies, verlieren sie ihre Wirksamkeit. 

    Die Höchstkonzentration, die ein individueller UV-Filter in einem Produkt aufweisen darf, ist übrigens beschränkt und darf nicht beliebig erhöht werden. Die zulässige Maximalkonzentration für die beiden anorganischen Oxide beträgt in den meisten Ländern 25%, während die Grenze bei den organischen Filtern i.d.R. zwischen 4% bis 15% liegt.