טיפול בשמש, ובפרט הגנה מהשמש, הוא אחד המרכיביםפלחי הצמיחה המהירה ביותר של שוק הטיפוח האישי.כמו כן, הגנה מפני קרינת UV משולבת כיום במוצרי קוסמטיקה רבים לשימוש יומיומי (לדוגמה, מוצרי טיפוח לעור הפנים וקוסמטיקה דקורטיבית), ככל שצרכנים נעשים מודעים יותר לכך שהצורך להגן על עצמם מפני השמש אינו חל רק על חופשת חוף.
פורמולת טיפוח השמש של היוםחייבים להשיג SPF גבוה ותקני הגנה מאתגרים מפני UVA, תוך כדי הפיכת מוצרים אלגנטיים מספיק כדי לעודד ציות צרכנים, וחסכוניים מספיק כדי להיות במחיר סביר בתקופות כלכליות קשות.

יעילות ואלגנטיות תלויות למעשה זו בזו; מקסום היעילות של החומרים הפעילים מאפשר יצירת מוצרים בעלי מקדם הגנה גבוה עם רמות מינימליות של מסנני UV. זה מאפשר למעצב חופש גדול יותר לייעל את תחושת העור. לעומת זאת, אסתטיקה טובה של המוצר מעודדת צרכנים למרוח יותר מוצרים וכך להתקרב ל-SPF המסומן.
תכונות ביצועים שיש לקחת בחשבון בעת בחירת מסנני UV עבור פורמולציות קוסמטיות
• בטיחות עבור קבוצת המשתמשים הסופית המיועדתכל מסנני ה-UV נבדקו בהרחבה כדי להבטיח שהם בטוחים מטבעם ליישום מקומי; עם זאת, אנשים רגישים מסוימים עלולים לחוות תגובות אלרגיות לסוגים מסוימים של מסנני UV.
• יעילות מקדם הגנה- זה תלוי באורך הגל של מקסימום הבליעה, גודל הבליעה ורוחב ספקטרום הבליעה.
• יעילות הגנה רחבת טווח / הגנה מפני קרינת UV- פורמולות מודרניות של קרמי הגנה נדרשות לעמוד בתקני הגנה מסוימים מקרינת UVA, אך מה שלעתים קרובות לא מובן היטב הוא שגם הגנה מפני UVA תורמת ל-SPF.
• השפעה על תחושת העור- למסנני UV שונים יש השפעות שונות על תחושת העור; לדוגמה, מסנני UV נוזליים מסוימים יכולים להרגיש "דביקים" או "כבדים" על העור, בעוד שמסננים מסיסים במים תורמים לתחושת עור יבשה יותר.
• מראה על העור- מסננים אנאורגניים וחלקיקים אורגניים עלולים לגרום להלבנה של העור בעת שימוש בריכוזים גבוהים; זה בדרך כלל לא רצוי, אך ביישומים מסוימים (למשל, הגנה מהשמש לתינוקות) זה יכול להיתפס כיתרון.
• יציבות פוטואלקטריתמספר מסנני UV אורגניים מתפרקים בחשיפה לקרינה, ובכך מפחיתים את יעילותם; אך מסננים אחרים יכולים לסייע בייצוב מסננים "פוטו-לא-לייבלים" אלה ולהפחית או למנוע את הדעיכה.
• עמידות למים- שילוב מסנני UV על בסיס מים לצד מסנני שמן לעיתים קרובות מספק דחיפה משמעותית ל-SPF, אך יכול להקשות על השגת עמידות במים.
» הצג את כל רכיבי וספקי מוצרי טיפוח השמש הזמינים מסחרית במאגר הקוסמטיקה
כימיקלים של מסנני UV
חומרים פעילים בקרם הגנה מסווגים בדרך כלל כקרמי הגנה אורגניים או קרמי הגנה אנאורגניים. קרמי הגנה אורגניים סופגים חזק באורכי גל ספציפיים ושקופים לאור נראה. קרמי הגנה אנאורגניים פועלים על ידי החזרה או פיזור של קרינת UV.
בואו נלמד עליהם לעומק:
קרמי הגנה אורגניים

קרמי הגנה אורגניים ידועים גם בשםמסנני קרינה כימייםאלה מורכבים ממולקולות אורגניות (מבוססות פחמן) אשר פועלות כמסנני קרינה על ידי ספיגת קרינת UV והמרתה לאנרגיית חום.
נקודות חוזק וחולשה של קרמי הגנה אורגניים
חוזקות | חולשות |
אלגנטיות קוסמטית - רוב המסננים האורגניים, שהם נוזלים או מוצקים מסיסים, אינם משאירים שאריות גלויות על פני העור לאחר מריחה מהפורמולה. | ספקטרום צר - רבים מגנים רק על טווח אורכי גל צר |
חומרים אורגניים מסורתיים מובנים היטב על ידי יצרנים | "קוקטיילים" נדרשים למקרין הגנה גבוהים |
יעילות טובה בריכוזים נמוכים | סוגים מסוימים של מוצקים עלולים להיות קשים להמסה ולשמירה בתמיסה |
שאלות בנוגע לבטיחות, גירוי והשפעה סביבתית | |
חלק מהמסננים האורגניים אינם יציבים מבחינת צילום |
יישומים של קרם הגנה אורגני
באופן עקרוני, ניתן להשתמש במסננים אורגניים בכל מוצרי הגנה מפני השמש/קרינת UV, אך ייתכן שהם אינם אידיאליים במוצרים לתינוקות או לעור רגיש עקב האפשרות לתגובות אלרגיות אצל אנשים רגישים. הם גם אינם מתאימים למוצרים המציגים טענות "טבעיות" או "אורגניות" מכיוון שכולם כימיקלים סינתטיים.
מסנני UV אורגניים: סוגים כימיים
נגזרות PABA (חומצה פארא-אמינו בנזואית)
• דוגמה: אתילהקסיל דימתיל PABA
• מסנני UVB
• בשימוש נדיר כיום עקב חששות בטיחות
סליצילטים
• דוגמאות: אתילהקסיל סליצילט, הומוסלט
• מסנני UVB
• עלות נמוכה
• יעילות נמוכה בהשוואה לרוב המסננים האחרים
צינמטים
• דוגמאות: אתילהקסיל מתוקסיצינמט, איזו-אמיל מתוקסיצינמט, אוקטוקרילן
• מסנני UVB יעילים ביותר
• אוקטוקרילן הוא יציב בקרינת UV ועוזר לייצוב מסנני UV אחרים, אך צינמטים אחרים נוטים להיות בעלי יציבות פוטומטית ירודה.
בנזופנונים
• דוגמאות: בנזופנון-3, בנזופנון-4
• מספקים ספיגת UVB ו-UVA
• יעילות נמוכה יחסית אך מסייעת בהגברת מקדם ההגנה בשילוב עם פילטרים אחרים
• בנזופנון-3 נמצא בשימוש נדיר באירופה כיום עקב חששות בטיחותיים
נגזרות טריאזין וטריאזול
• דוגמאות: אתילהקסיל טריאזון, ביס-אתילהקסילוקסיפנול מתוקסיפניל טריאזין
• יעילות גבוהה
• חלקם מסנני UVB, אחרים מעניקים הגנה רחבת טווח מפני קרינת UVA/UVB
• יציבות פוטולית טובה מאוד
• יקר
נגזרות דיבנזואיל
• דוגמאות: בוטיל מתוקסידיבנזואילמתאן (BMDM), דיאתילאמינו הידרוקסי-בנזואיל הקסיל בנזואט (DHHB)
• סופגי UVA יעילים ביותר
• ל-BMDM יש יציבות פוטולית ירודה, אבל ל-DHHB יש יציבות פוטולית גבוהה הרבה יותר
נגזרות חומצה סולפונית של בנזימידאזול
• דוגמאות: חומצה סולפונית פנילבנזימידאזול (PBSA), דיסודיום פניל דיבנזימידאזול טטרהסולפונט (DPDT)
• מסיס במים (כאשר מנוטרלים עם בסיס מתאים)
• PBSA הוא מסנן UVB; DPDT הוא מסנן UVA
• לעיתים קרובות מראים סינרגיות עם מסננים מסיסים בשמן כאשר משתמשים בהם בשילוב
נגזרות קמפור
• דוגמה: 4-מתילבנזילידן קמפור
• פילטר UVB
• בשימוש נדיר כיום עקב חששות בטיחות
אנתרנילטים
• דוגמה: מנטיל אנתרנילט
• מסנני UVA
• יעילות נמוכה יחסית
• לא מאושר באירופה
פוליסיליקון-15
• פולימר סיליקון עם כרומופורים בשרשראות הצד
• פילטר UVB
קרמי הגנה אנאורגניים
מסנני קרינה אלה ידועים גם כמסנני קרינה פיזיקליים. אלה מורכבים מחלקיקים אנאורגניים הפועלים כמסנני קרינה על ידי ספיגה ופיזור של קרינת UV. מסנני קרינה אנאורגניים זמינים כאבקה יבשה או בטרום-דיספרסיה.

חוזקות וחולשות של מסנני קרינה אנאורגניים
חוזקות | חולשות |
בטוח / לא מגרה | תפיסה של אסתטיקה לקויה (מגע עורי והלבנה על העור) |
ספקטרום רחב | קשה לנסח אבקות |
ניתן להשיג מקדם הגנה גבוה (30+) באמצעות חומר פעיל יחיד (TiO2) | חומרים אנאורגניים נקלעו לוויכוח על ננו |
קל לשלב פיזורים | |
פוטוסטבל |
יישומי מסנני קרינה אנאורגניים
מסנני קרינה אנאורגניים מתאימים לכל שימושי הגנה מפני קרינת UV למעט פורמולות שקופות או תרסיסים. הם מתאימים במיוחד לטיפוח הגנה מפני השמש לתינוקות, מוצרים לעור רגיש, מוצרים המכילים טענות "טבעיות" וקוסמטיקה דקורטיבית.
מסנני UV אנאורגניים סוגים כימיים
טיטניום דיאוקסיד
• בעיקר מסנן UVB, אך חלק מהדירוגים מספקים גם הגנה טובה מפני קרינת UVA
• מגוון דרגות זמינות עם גדלי חלקיקים שונים, ציפויים וכו'.
• רוב הסוגים נופלים תחת תחום הננו-חלקיקים
• חלקיקים קטנים מאוד שקופים על העור אך מעניקים מעט הגנה מפני קרינת UVA; חלקיקים גדולים יותר מעניקים יותר הגנה מפני קרינת UVA אך מלבינים יותר על העור
תחמוצת אבץ
• בעיקר מסנן UVA; יעילות SPF נמוכה יותר מאשר TiO2, אך מספק הגנה טובה יותר מאשר TiO2 באזור הגל הארוך "UVA-I"
• מגוון דרגות זמינות עם גדלי חלקיקים שונים, ציפויים וכו'.
• רוב הסוגים נופלים תחת תחום הננו-חלקיקים
מטריצת ביצועים / כימיה
דירוג מ-5- עד 5+:
5-: השפעה שלילית משמעותית | 0: אין השפעה | 5+: השפעה חיובית משמעותית
(הערה: עבור עלות והלבנה, "אפקט שלילי" פירושו עלייה בעלות או בהלבנה.)
עֲלוּת | מְקַדֵם הֲגָנָה | UVA | תחושת העור | הַלבָּנָה | יציבות צילום | מַיִם | |
בנזופנון-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
בנזופנון-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
ביס-אתילהקסילוקסיפנול מתוקסיפניל טריאזין | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
בוטיל מתוקסי-דיבנזואילמתאן | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
דיאתילאמינו הידרוקסי בנזואיל הקסיל בנזואט | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
דיאתילהקסיל בוטמידו טריאזון | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
דיסודיום פניל דיבנזימיאזול טטרהסולפונט | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
אתילהקסיל דימתיל PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
אתילהקסיל מתוקסיצינמט | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
אתילהקסיל סליצילט | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
אתילהקסיל טריאזון | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
הומוסלט | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
איזואמיל p-מתוקסיצינמט | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
מנטיל אנתרנילט | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-מתילבנזילידן קמפור | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
מתילן ביס-בנזוטריאזוליל טטרהמתילבוטילפנול | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
אוקטוקרילן | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
חומצה סולפונית פנילבנזימידאזול | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
פוליסיליקון-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
טריס-ביפניל טריאזין | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
טיטניום דיאוקסיד - דרגה שקופה | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
טיטניום דיאוקסיד - דרגה רחבת טווח | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
תחמוצת אבץ | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
גורמים המשפיעים על ביצועי מסנני UV
תכונות הביצועים של טיטניום דיאוקסיד ותחמוצת אבץ משתנות במידה ניכרת בהתאם לתכונות האינדיבידואליות של הדרגה הספציפית בה נעשה שימוש, למשל ציפוי, צורה פיזית (אבקה, פיזור על בסיס שמן, פיזור על בסיס מים).על המשתמשים להתייעץ עם ספקים לפני בחירת הדרגה המתאימה ביותר כדי לעמוד ביעדי הביצועים שלהם במערכת הניסוח שלהם.
יעילותם של מסנני UV אורגניים מסיסים בשמן מושפעת מהמסיסות שלהם בחומרי ריכוך המשמשים בפורמולה. באופן כללי, חומרי ריכוך קוטביים הם הממסים הטובים ביותר עבור מסננים אורגניים.
ביצועי כל מסנני ה-UV מושפעים באופן קריטי מההתנהגות הריאולוגית של הפורמולה ומיכולתה ליצור שכבה אחידה וקוהרנטית על העור. השימוש בחומרי יוצרי שכבה מתאימים ותוספים ריאולוגיים מסייע לעיתים קרובות בשיפור יעילות המסננים.
שילוב מעניין של מסנני UV (סינרגיות)
ישנם שילובים רבים של מסנני UV המציגים סינרגיות. ההשפעות הסינרגיות הטובות ביותר מושגות בדרך כלל על ידי שילוב של מסננים המשלימים זה את זה בצורה כלשהי, לדוגמה:
• שילוב של מסננים מסיסים בשמן (או מפוזרים בשמן) עם מסננים מסיסים במים (או מפוזרים במים)
• שילוב מסנני UVA עם מסנני UVB
• שילוב של פילטרים אנאורגניים עם פילטרים אורגניים
ישנם גם שילובים מסוימים שיכולים להניב יתרונות אחרים, לדוגמה ידוע היטב שאוקטוקרילן מסייע לייצוב אור של מסננים מסוימים שאינם יציבים אור, כגון בוטיל מתוקסידיבנזואילמתאן.
עם זאת, יש תמיד להיות מודעים לקניין רוחני בתחום זה. ישנם פטנטים רבים המכסים שילובים מסוימים של מסנני UV, ומומלץ למפתחים לבדוק תמיד שהשילוב שהם מתכוונים להשתמש בו אינו מפר פטנטים של צד שלישי.
בחרו את מסנן ה-UV המתאים לפורמולה הקוסמטית שלכם
השלבים הבאים יעזרו לכם לבחור את מסנן/י ה-UV המתאימים/ים לתכשיר הקוסמטי שלכם:
1. קבעו מטרות ברורות לביצועים, לתכונות האסתטיות ולטענות המכוונות לניסוח.
2. בדקו אילו מסננים מותרים עבור השוק המיועד.
3. אם יש לכם שלדת פורמולציה ספציפית שברצונכם להשתמש בה, שקלו אילו מסננים יתאימו לשלדה זו. עם זאת, אם אפשר, עדיף לבחור את המסננים תחילה ולתכנן את הפורמולציה סביבם. זה נכון במיוחד לגבי מסננים אנאורגניים או מסננים אורגניים חלקיקים.
4. השתמשו בעצות מספקים ו/או בכלי חיזוי כגון סימולטור קרם ההגנה של BASF כדי לזהות שילובים שכדאילהשיג את מקדם ההגנה הרצויומטרות UVA.
ניתן לאחר מכן לנסות את השילובים הללו בניסוחים. שיטות בדיקה של SPF ו-UVA במבחנה שימושיות בשלב זה כדי לציין אילו שילובים נותנים את התוצאות הטובות ביותר מבחינת ביצועים - ניתן לאסוף מידע נוסף על היישום, הפרשנות והמגבלות של בדיקות אלו באמצעות קורס ההדרכה המקוון של SpecialChem:UVA/SPF: אופטימיזציה של פרוטוקולי הבדיקה שלך
תוצאות הבדיקה, יחד עם תוצאות של בדיקות והערכות אחרות (למשל, יציבות, יעילות חומר משמר, תחושת עור), מאפשרות למפתח לבחור את האפשרות/ות הטובות ביותר וגם להנחות את המשך הפיתוח של הפורמולציה/ות.
זמן פרסום: 3 בינואר 2021