Fotoinitiatorer og UV-absorbere/blokerere: spektre, anvendelser og godkendelser
Ultraviolet stråling (ca. 200–400 nm) er et tveægget værktøj i moderne materiale- og forbrugsvarekemi: den bruges bevidst til at hærde flydende belægnings-, trykfarve-, lim- og dentalfyldningssystemer inden for brøkdele af et sekund – og samtidig skal den holdes væk fra plast, belægninger, emballage og menneskehud for at forhindre fotooxidation, forgulning, forsprødning eller hudskader. Den første opgave udføres af fotoinitiatorer, som absorberer UV-lys og danner reaktive radikaler (eller kationer) ud fra det, som starter en polymerisation. Den anden udføres af UV-absorbere (kromofore molekyler, der omdanner UV-stråling til varme), uorganiske UV-blokerere (halvlederpartikler som titaniumdioxid og zinkoxid, der reflekterer og spreder UV-lys og absorberer det via deres båndgab) og HALS (hindered amine light stabilisers), som ikke selv absorberer UV-lys, men opfanger de radikaler, der dannes under fotooxidation.
Begge stofgrupper findes praktisk taget i alle livsområder: i møbelbelægninger, klarlak til biler, 3D-printharpikser, dentalfyldninger, etiket- og emballagetrykfarver, solcremer, plastfilm og -kabinetter samt i kosmetiske formuleringer.
Denne artikel opsummerer de vigtigste industrielt anvendte fotoinitiatorer (type I og type II) samt UV-absorbere og -blokerere (organiske, uorganiske, HALS) – med λmax-værdier og absorptionsområder, typiske anvendelser, godkendelsesstatus (kosmetik, fødevarekontakt, medicinsk udstyr) og handelsnavne. Alle værdier er hentet fra producenters datablade, PubChem, ECHA/REACH, CosIng og EU Annex VI-databaser, FDA-dokumenter og fagfaglitteraturen; de tilhørende kilder er linket direkte i teksten og oplistet igen til sidst.
Del 1: fotoinitiatorer
Fotoinitiatorer opdeles i to klasser efter deres reaktionsmekanisme:
Type I (Norrish type I, α-spaltning): molekylet absorberer en foton og nedbrydes direkte til to radikalfragmenter. Typiske repræsentanter er hydroxyacetophenoner, benzildimethylketal, benzoinethere og (bis)acylphosphinoxider.
Type II (hydrogenabstraktion): det exciterede fotoinitiatormolekyle abstraherer et hydrogenatom fra en hydrogendonor (som regel et tertiært amin, der fungerer som co-initiator eller synergist); dette skaber et initierende radikal på donoren og et inaktivt ketylradikal. Typiske repræsentanter er benzophenon, thioxanthoner (for eksempel ITX) og quinoner (for eksempel camphorquinon).
Type I-fotoinitiatorer (α-spaltning)
| Stof | CAS-nr. | λmax/absorptionsområde (nm) | Typisk hærdelys | Anvendelser | Godkendelse/lovmæssig status | Producent/handelsnavne |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone (HCPK) | 947-19-3 (PubChem) | 243 nm, 331 nm (IGM Resins) | Hg-lampe; UV LED (365–385 nm) | Grafisk industri, træ-, plast- og metalcoatings, elektronik, klæbemidler, inkjet, 3D-print (IGM Resins) | Ingen stofspecifik EU/FDA-begrænsning kendt | Irgacure 184 (BASF); Omnirad 184 (IGM Resins) (ChemicalBook) |
| 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (HMPP) | 7473-98-5 (IGM Resins) | 244 nm, 330 nm; område ca. 300–365 nm (IGM Resins; Ataman Chemical) | Hg-lampe og UV LED 365/385/395 nm | LED-hærdende trykfarver og coatings, overprintlakker (Ataman Chemical) | Ingen SVHC- eller CMR-klassificering kendt | Darocur/Irgacure 1173 (BASF); Omnirad 1173 (IGM Resins) |
| Irgacure/Omnirad 2959 | 106797-53-9 (J-GLOBAL) | 274 nm, 330 nm (IGM Resins) | UV-A ca. 365 nm (sortlys/LED) | Standard fotoinitiator til vandbaserede systemer samt hydrogel-tværbinding, cellindkapsling og 3D-bioprint, på grund af dens lave cytotoksicitet (ScienceDirect) | Beskrevet som "minimalt toksisk" i cellekulturlitteraturen; ingen SVHC- eller CMR-klassificering kendt | Irgacure 2959 (BASF); Omnirad 2959 (IGM Resins) |
| Irgacure/Omnirad 369 | 119313-12-1 (PubChem) | 232 nm, 323 nm (IGM Resins) | Hg-lampe/UV LED | Pigmenterede UV-hærdende systemer (Ciba TDS) | Ingen SVHC- eller CMR-klassificering kendt | Irgacure 369 (BASF); Omnirad 369 (IGM Resins) |
| Irgacure/Omnirad 907 | 71868-10-5 (PubChem) | 230 nm, 303 nm (IGM Resins) | UV LED/Hg-lampe | UV offset-trykfarver, loddemasker, pigmenterede systemer (IGM Resins) | Repr. 1B, H360FD (kan skade forplantningsevnen eller det ufødte barn); Acute Tox. 4, H302 (REACH Baden-Württemberg) | Irgacure/Omnirad 907; Speedcure 97 (Lambson); Genocure PMP |
| Benzil dimethyl ketal (BDK) | 24650-42-8 (PubChem) | n/a | Hg-lampe | Bredspektret type I-initiator til klare og pigmenterede systemer | Ingen SVHC- eller CMR-klassificering kendt | Irgacure/Omnirad 651 (BASF/IGM); Lucirin BDK; Esacure KB1 |
| Benzoin methyl ether | 3524-62-7 (Sigma-Aldrich) | n/a (kvalitativt ca. 300–350 nm) (OSTI) | Hg-lampe (ældre teknologi) | Historisk: UV-trykfarver, træ- og papircoatings, coatings til optiske fibre | I vid udstrækning fortrængt af hydroxyacetophenoner og acylphosphinoxider | Fås generisk |
| Benzoin ethyl ether | 574-09-4 (PubChem) | n/a | Hg-lampe (ældre teknologi) | Historisk: UV-trykfarver, træ- og papircoatings (Chemicalland21) | I vid udstrækning udfaset | Fås generisk |
| TPO – diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide | 75980-60-8 (PubChem) | 275 nm, 379 nm (IGM Resins) | UV LED 385/395/405 nm | Inkjet, 3D-print, dentalkompositter, UV-gellak til negle (IGM Resins) | SVHC siden 14. juni 2023; CMR kat. 1B siden delegeret forordning (EU) 2024/197; forbudt i bilag II til EU's kosmetikforordning fra 1. september 2025 (påvirker primært UV-gellak til negle) (HPRA); på EuPIA's egnethedsliste for indirekte fødevarekontakt siden april 2023 (Printcolor) | Lucirin TPO (BASF); Omnirad TPO (IGM Resins) |
| TPO-L – ethyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinate | 84434-11-7 (PubChem) | n/a | UV LED | Klarlakker, lavt gulnende hvidpigmenterede systemer (ChemicalBook) | Ingen stofspecifik SVHC- eller CMR-klassificering kendt (CAS-nr. adskiller sig fra TPO) | Lucirin/Omnirad TPO-L |
| BAPO – phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide | 162881-26-7 (ChemicalBook) | 237 nm, 275 nm, 380 nm (IGM Resins) | UV LED 365/385/405 nm | Hvidpigmenterede systemer, gennemhærdning af tykke lag, dentalkompositter, GRP-hærdning (IGM Resins) | Ingen SVHC- eller CMR-klassificering kendt (strukturelt relateret til TPO, men klassificeret separat) | Irgacure 819 (BASF); Omnirad 819/380 (IGM Resins) |
Type II-fotoinitiatorer (hydrogenabstraktion, co-initiator påkrævet)
| Stof | CAS-nr. | λmax / absorptionsområde (nm) | Typisk hærdelys | Anvendelser | Godkendelse/regulatorisk status | Producent/handelsnavne |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Camphorquinon (CQ) | 10373-78-1 (Fisher Scientific) | λmax ≈ 468 nm; absorption ca. 360-510 nm (Sinocure; PMC) | Blåt LED-lys ca. 450-470 nm | Dentalkompositter og fyldninger, dentaladhæsiver, akryllinser (Sinocure) | Klasse II medicinsk udstyr (FDA 21 CFR 872.3690); biokompatibilitet testet efter ISO 10993-serien (herunder ISO 10993-17 for ekstraherbare og udvaskelige stoffer) (ACS Omega; Royal-Dent) | Generisk (dl-camphorquinon); Sinocure CQ |
| Benzophenon | 119-61-9 (PubChem) | 251-252 nm, 333 nm (IGM Resins; Sartomer) | Hg-lampe (bredspektret) + aminsynergist | Klare og pigmenterede coatings, trykfarver, elektronik, dentalmaterialer (Sartomer) | Under ECHA-stofevaluering (ECHA); skal skelnes fra de kosmetiske "benzophenon-1/-3" UV-filtre, som har deres egen SCCS-vurdering | Omnirad BP (IGM Resins); Speedcure BP (Lambson/Arkema) |
| Michlers keton | 90-94-8 (PubChem) | n/a | Hg-lampe (som sensibilisator) | Amin-co-initiator/synergist i type II-systemer | SVHC; Carc. Kat. 1B (H350), Muta. 2 (H341), Eye Dam. 1 (H318) (ECHA) - i vid udstrækning udgået af moderne formuleringer | Intet aktuelt handelsnavn kendt |
| Isopropylthioxanthon (ITX) | 5495-84-1 (PubChem) | 259 nm, 383 nm (Arkema/Sartomer) | UV/UV-LED, gennemhærdning 0,1-5 vægt% | Trykfarver (fleksografi, offset, serigrafi), industrielle coatings, inkjet, emballagetryk (Arkema) | Stoffet i centrum af 2005-ITX/Tetra Pak-episoden (se afsnittet "Regulatorisk kontekst") - aldrig forbudt, men udløser til "low migration"-omformuleringer (BBC News) | Speedcure (2-)ITX (Lambson); Omnirad ITX (IGM Resins) |
| 2-Chlorothioxanthon (CTX) | 86-39-5 (PubChem) | bredt 350-420 nm, højere koefficienter ved 400-420 nm (BenchChem; PMC) | UV/UV-LED | UV-hærdning (i dag hovedsageligt afløst af analogen Speedcure CPTX) | Ingen kendt SVHC- eller CMR-klassificering | Sinocure CTX; historisk Kayacure/Nisso/Quantacure CTX |
| Anthraquinon | 84-65-1 (PubChem) | 251, 279, 321, 377 nm (PubChem) | UV/nær-UV-LED (som sensibilisator) | Moderforbindelse: farvestof og kemisk mellemprodukt; substituerede derivater fungerer som type II-fotoinitiatorer (HAL review) | Ingen kendt SVHC- eller CMR-klassificering af moderforbindelsen | Intet eget handelsnavn (se 2-ethylanthraquinon) |
| 2-Ethylanthraquinon | 84-51-5 (PubChem) | 256 nm, 327 nm (Sartomer) | UV-LED, 0,1-5 vægt% | Pigmenterede systemer, LED-hærdning, elektronik (Sartomer) | Ingen kendt SVHC- eller CMR-klassificering | Speedcure EAQ (Lambson/Arkema) |
Regulatorisk kontekst for photoinitiatorer
Forordning (EU) nr. 10/2011. Denne forordning fastlægger "EU-listen" over godkendte monomerer og additiver til plast, der er bestemt til kontakt med fødevarer (generisk specifik migrationsgrænse, SML, på 60 mg/kg; samlet migrationsgrænse 10 mg/dm²) – men den omfatter ikke trykfarver direkte, hvilket overlader dem til nationale bestemmelser (for eksempel bilag 10 del A i den schweiziske forordning om forbrugsvarer 817.023.217) og til NIAS-princippet ("non-intentionally added substances") (legislation.gov.uk; Printcolor).
EuPIA's egnethedsliste. Den europæiske sammenslutning for trykfarver, EuPIA, offentliggør årligt en liste over photoinitiatorer og photosynergister, der anses for egnede til indirekte fødevarekontakt; TPO blev tilføjet i april 2023 (EuPIA 2025).
TPO – et eksempel på skiftende klassificeringer. TPO blev klassificeret som CMR kategori 2 i 2012; i 2021 anbefalede ECHA's udvalg for risikovurdering en omklassificering til CMR 1B (indført ved delegeret forordning (EU) 2024/197); optagelse på SVHC-listen fulgte den 14. juni 2023, og siden 1. september 2025 er TPO opført som et forbudt stof i bilag II til EU's kosmetikforordning – et forbud, der primært påvirker UV-gel- og hybridnaglprodukter, ikke trykfarver eller industrielle coatings (HPRA).
Dentale komposit og ISO 10993. Dentale fyldningsmaterialer, der indeholder camphorquinon, klassificeres i USA som klasse II medicinsk udstyr (21 CFR 872.3690); deres biokompatibilitet testes efter standardserien ISO 10993, som FDA's vejledning om biokompatibilitet af udstyr også henviser til (FDA-vejledning; ACS Omega).
Amerikanske regler for fødevarekontakt. I USA fik UV- og EB-hærdede coatings til fødevarekontakt en bredere FDA-godkendelse i 2008 gennem Food Contact Notification (FCN) 772; individuelle photoinitiatorer i klæbemidler og coatings hører desuden under 21 CFR del 175 (RadTech).
Hvorfor en kraftig lampe ikke exciterer den forkerte initiator
Tabellerne ovenfor angiver et eller flere absorptionsmaksima for hver initiator. Disse tal er ikke en fodnote, men det egentlige udvælgelseskriterium - fordi excitation følger overlappet mellem to kurver, ikke lampens effekt: kildens spektrale irradians og initiatorens absorption.
Hastigheden, hvormed polymerisationen starter, er proportional med antallet af fotoner absorberet af initiatoren, ikke med antallet, der ankommer. Hvor initiatoren ikke absorberer, passerer strålingen gennem formuleringen eller ender som varme, og ingen af delene bidrager til hærdningen. Heraf følger en sætning, der jævnligt mangler i indkøbsdrøftelser:
En 395 nm LED med tyve gange irradiansen hærder ikke en HCPK-formulering tyve gange hurtigere - den hærder den slet ikke. HCPK absorberer ved 243 og 331 nm; ved 395 nm er båndet for længst forsvundet. Omvendt er blot nogle få milliwatt per kvadratcentimeter ved 385 nm nok til pålideligt at spalte TPO, med dets maksimum ved 379 nm.
Dette bliver praktisk vigtigt ved overgangen fra kviksølv-mellemtrykslampen til UV-LED'er. Mellemtrykslampen udstråler bredt og rammer enhver almindelig initiator et eller andet sted; den tilgiver en uegnet formulering. En UV-LED udstråler i et bånd på ti til tyve nanometer bredt og tilgiver intet. Formuleringer, der har kørt pålideligt i tredive år, holder op med at hærde efter skiftet - ikke fordi den nye kilde er svagere, men fordi den udstråler forbi initiatoren.
Den anden konsekvens vedrører dybden. Kortbølget stråling forbruges af en stærkt absorberende initiator inden for de øverste få mikrometer - overfladen hærder, og det forbliver blødt nedenunder. Langbølgede bånd (TPO 379 nm, BAPO 380 nm, ITX 383 nm) trænger længere ind. Acylphosphinoxiderne har en egenskab med sig, der gør dem uundværlige til tykke lag og hvidpigmenterede systemer: de fotobleges, mens de reagerer - reaktionsproduktet absorberer ikke længere, og det allerede hærdede lag lader lys trænge igennem til molekylerne nedenunder.
I hvidpigmenterede systemer bidrager titaniumdioxidet til dette. Det spreder og absorberer så kraftigt under omkring 400 nm, at der ikke er noget tilbage af en 365 nm-kilde efter få mikrometer. Her hærder kun det, der virker på den langbølgede flanke.
Hvilken kilde eksciterer hvilken initiator?
| Initiator | Langbølget λmax | Hg-mellemtryk | UV-LED 365 nm | UV-LED 385 nm | UV-LED 395/405 nm | blå LED 450–470 nm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Omnirad 907 | 303 nm | stærk | meget svag | ingen | ingen | ingen |
| Omnirad 369 | 323 nm | stærk | svag | ingen | ingen | ingen |
| Omnirad 2959 | 330 nm | stærk | svag | ingen | ingen | ingen |
| HMPP (1173) | 330 nm, interval til ca. 365 nm | stærk | moderat | svag | ingen | ingen |
| HCPK (184) | 331 nm | stærk | svag | ingen | ingen | ingen |
| Benzophenon + aminsynergist | 333 nm | stærk | svag | ingen | ingen | ingen |
| TPO | 379 nm | stærk | moderat | stærk | svag | ingen |
| BAPO | 380 nm | stærk | moderat | stærk | moderat | ingen |
| ITX | 383 nm | stærk | moderat | stærk | svag | ingen |
| CTX | bredt 350–420 nm | stærk | moderat | stærk | stærk | ingen |
| Camphorquinon | 468 nm (360–510 nm) | svag | svag | svag | moderat | stærk |
Vurderingen følger placeringen af absorptionsbåndet i forhold til linjerne eller topbølgelængderne for kilden; λmax-værdierne er taget fra tabellerne ovenfor. Den erstatter hverken et datablad eller en hærdningstest – den molære absorptionskoefficient på flanken, koncentrationen, lagtykkelsen og pigmenteringen forskyder alle resultatet betydeligt. Men den besvarer det spørgsmål, der kommer først: om kilde og initiator overhovedet matcher.
Den nederste række er undtagelsen, der bekræfter reglen. Camphorquinon absorberer i det synlige lys – hvilket er grunden til, at dentalenheder arbejder med blåt lys og ikke med UV. En UV-lampe, uanset dens effekt, er den forkerte kilde til et CQ-system.
At lægge lampespektret over absorptionsbåndet
Overlappet kan ses efter i stedet for at blive gættet. Spektraldatabase-udforskeren viser målte spektre for kviksølv-lav- og mellemtryklamper, dopede lamper og UV-LED'er; sæt λmax-værdierne fra tabellerne ovenfor op mod dem, og det er umiddelbart synligt, om initiatorens bånd ligger inden for det udsendte område eller uden for det. Den underliggende spektraldatabase for UV-lamper viser målingerne enkeltvist.
For designet betyder det en rækkefølge, der er værd at vende om: fastlæg først den initiator, som formuleringen og den regulatoriske position tillader, og vælg derefter lyskilden derefter – ikke omvendt. Lyskilden er udskiftelig, formuleringen er det sjældent.
- Lyskilden. Opsytec leverer UV-LED-lyskilder ved 365, 385, 395, 405 og 450 nm – én topbølgelængde for hver kolonne i tabellen ovenfor. Hvor spektret skal være bredt, fordi flere initiatorer arbejder sammen, er kviksølvlampen stadig det simplere svar.
- Det kontrollerede forsøg. UV-LED-kamrene i BSL-serien bestråler et prøveareal med en kendt irradians ved dosiskontrolleret eksponering. Det gør "hærder" eller "hærder ikke" til en dosis i mJ/cm², der kan sammenlignes mellem formuleringer.
- Krydskontrollen. Om lyskilden virkelig stråler der, hvor databladet lover det, vises ved en spektral måling i prøveplanet – med UVpad E, eller med SR900, hvor hele området er nødvendigt. Topbølgelængder for LED'er varierer fra produktion til produktion og forskydes med junction-temperaturen; på en stejl absorptionsflanke er fem nanometer ikke en bagatel.
Del 2: UV-absorbere og UV-blokkere
UV-absorbere og -blokkere forhindrer fotoskader via tre forskellige mekanismer:
Organiske UV-absorbere (benzotriazoler, triaziner, benzophenoner, kanelsyreestere, salicylater og andre) har kromoforiske ringsystemer, der absorberer UV-fotoner og afgiver energien ikke-radiativt som varme.
Uorganiske UV-blokkere (titandioxid, zinkoxid) er halvlederpartikler, der absorberer UV-lys via deres båndgab og desuden reflekterer og spreder det (et "fysisk" filter).
HALS (hindered amine light stabilisers) absorberer ikke selv nogen nævneværdig mængde UV-lys; i stedet opfanger de de radikaler, der dannes under fotooxidation, gennem en nitroxidradikalcyklus – hvorfor de næsten altid anvendes sammen med en egentlig UV-absorber.
Organiske UV-absorbere
| Stof | CAS-nr. | Klasse | λmax / absorptionsområde (nm) | Anvendelser | Godkendelse / regulatorisk status | Producent / handelsnavne |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tinuvin 328 | 25973-55-1 (PubChem) | Benzotriazol | Stærk absorption 300-400 nm (BASF datablad) | Vejrbeskyttelse til plast og polymerer, coatings, skum, klæbemidler og fugemasser (PubChem) | Ikke et EU-kosmetisk UV-filter (ikke opført i bilag VI, CosIng); REACH-registreret; klassificeret som persistent og bioakkumulerende i flere EU-vurderinger (REACH Baden-Württemberg) | BASF Tinuvin 328; også Eversorb 74 |
| Tinuvin 234 | 70321-86-7 (Wikidata) | Benzotriazol | Høj absorption 300-400 nm, næsten intet synligt lys (Additivesforpolymer) | Polymerer forarbejdet ved høj temperatur (polycarbonat, polyester, polyolefiner, film og fibre) (Additivesforpolymer) | Ikke et EU-kosmetisk UV-filter; industriel polymertilsætning under REACH | BASF Tinuvin 234 |
| Tinuvin 326 (bumetrizole) | 3896-11-5 (PubChem) | Benzotriazol | Stærk absorption 300-400 nm (BASF datablad) | Plast, coatings, syntetisk gummi og fibre; ifølge leverandøroplysninger egnet til plast med fødevarekontakt (Longchangchemical) | Industriel polymertilsætning; kan ifølge producenten anvendes inden for rammerne af (EU) 10/2011; REACH-registreret | BASF Tinuvin 326 |
| Tinuvin 327 | 3864-99-1 (PubChem) | Benzotriazol | Stærk absorption 300-400 nm, næsten intet synligt lys (Linchemical) | Polyolefiner (PE, PP), PVC, ABS, polyurethan (Linchemical) | Ikke et EU-kosmetisk UV-filter; REACH-registreret; nævnt sammen med UV-328 og UV-320 i PBT-vurderinger | BASF Tinuvin 327 |
| Drometrizole (Tinuvin P) | 2440-22-4 (PubChem) | Benzotriazol | Stærk absorption 300-400 nm, hvor 270-340 nm nogle gange angives som hovedtoppen (Santplas; IPGChem) | Plast, coatings, fotostabilisering af organiske substrater | Ikke opført på den nuværende EU-liste i bilag VI over de 33 godkendte kosmetiske UV-filtre; industriel plasttilsætning under REACH | BASF Tinuvin P; også Benazol P |
| Oxybenzone (benzophenone-3) | 131-57-7 (PubChem) | Benzophenon | UV-B (280-315) og UV-A (315-400), toppe ved ca. 288-350 nm | Solcreme og kosmetik; også fotobeskyttelse til plast og emballage | EU bilag VI, post 4, med skærpede koncentrationsgrænser siden 2022 (forordning (EU) 2022/1176); FDA: „utilstrækkelige data" (ingen GRASE-status) (FDA-faktaark); forbudt på Hawaii og Palau (Safe to Swim Hawaii; Palau) | Eusolex 4360, Uvinul M40 |
| Benzophenone-4 (sulisobenzone) | 4065-45-6 (SCCS-udtalelse) | Benzophenon | UV-A/UV-B; specifik λmax ikke oplyst | Solcreme og kosmetik | EU bilag VI, post 22 (maks. 5 % som syre); vurderet som sikkert af SCCS trods hormonforstyrrende bekymringer | Generisk (INCI benzophenone-4) |
| Bemotrizinol (Tinosorb S) | 187393-00-6 (PubChem) | Triazin | Bredspektret UV-B/UV-A, toppe ved ≈310 nm og ≈340 nm (BASF) | Bredspektret solcreme, fotostabil, oliopløselig (BASF datablad) | EU bilag VI, post 25, tilladt op til 10 % (CosIng); har i lang tid ligget til behandling i FDA's godkendelsesprocedure (TEA) i USA | BASF Tinosorb S |
| Octyl triazone (Uvinul T150) | 88122-99-0 (PubChem) | Triazin | UV-B-absorber, λmax ikke oplyst | Oliopløseligt, fotostabilt solcremefilter (BASF datablad) | EU bilag VI, post 15, op til 5 %; TEA-ansøgning under behandling i USA, ikke opført i FDA-monografien | BASF Uvinul T150 |
| Tinuvin 400 / 405 / 460 / 479 (hydroxyphenyl triazines, HPT) | herunder 153519-44-9, 137658-79-8, 153053-27-9, 204848-45-3 | Triazin (HPT) | Meget høje ekstinktionskoefficienter i UV-B- og UV-A-området (BASF) | OEM- og reparationslakker til biler, luftfart, coil coating, møbler og gulve, pulverlakker, digitaltryk (BASF) | Industrielle lakadditiver, ingen EU-kosmetisk godkendelse | BASF Tinuvin 400/405/460/479 |
| Avobenzone (Parsol 1789) | 70356-09-1 (PubChem) | Dibenzoylmethan | UV-A-absorber, λmax ≈357-360 nm, område 320-400 nm (Wikipedia) | Det vigtigste bredspektrede UV-A-filter i solcremer, normalt kombineret med octocrylen for at opnå fotostabilitet (Wikipedia) | EU bilag VI, post 8, op til 5 %; FDA „utilstrækkelige data"; forbudt i Palau | DSM Parsol 1789; Eusolex 9020; Escalol 517 |
| Octyl methoxycinnamate / octinoxate | 5466-77-3 (CosIng) | Cinnamatester | UV-B-absorber, ca. 280-320 nm | Solcreme og kosmetik, UV-B-filter | EU bilag VI, post 12, op til 10 %; FDA „utilstrækkelige data"; forbudt på Hawaii (siden 1. januar 2021) og i Palau | Parsol MCX/MOX; Eusolex 2292; Uvinul MC80 |
| Homosalate | 118-56-9 (PubChem) | Salicylat | UV-B-absorber, salicylat-kromofor ca. 295-315 nm | Solcreme og kosmetik, SPF-booster | EU bilag VI, post 3, reduceret siden 2021 til maks. 7,34 % (kun ansigtsprodukter) på grund af hormonforstyrrende bekymringer (SCCS-udtalelse); FDA „utilstrækkelige data" | Generisk (INCI homosalate) |
| Ethylhexyl salicylate (octisalate) | 118-60-5 (PubChem) | Salicylat | UV-B-absorber, λmax ikke oplyst | Solcreme og kosmetik | EU bilag VI, post 20, op til 5 %; vurderet som sikkert af SCCS i 2024; FDA „utilstrækkelige data" | Neo Heliopan OS |
| Ensulizole | 27503-81-7 (PubChem) | Benzimidazolsulfonsyre | UV-B-absorber, vandopløselig | Solcreme og kosmetik (cosmeticsinfo.org) | EU bilag VI, post 6, op til 8 % (som syre); FDA „utilstrækkelige data"; forbudt i Palau | Eusolex 232 (natriumsalt) |
| Bisoctrizole (Tinosorb M) | 103597-45-1 (CosIng) | Benzotriazol (partikulær) | Bred absorption 280-400 nm med udstrækning ind i det synlige område; toppe ≈305 nm og ≈360 nm (BASF) | Bredspektret solcreme, partikulært hvidt UV-filter (BASF datablad) | EU bilag VI, post 23/23a (inkl. nanoform), op til 10 %; FDA TEA-ansøgning under behandling i USA | BASF Tinosorb M |
| Octocrylene | 6197-30-4 (PubChem) | Kanelsyre-/acrylatderivat | UV-B og kortbølget UV-A (UV-A II), top ≈303 nm, effektivt spektrum 290-360 nm (ScienceDirect) | Fotostabilisator for avobenzon i solcremer (dermapproved.com) | EU bilag VI, post 10 („se betingelser"), skærpet siden 2022 (dannelse af benzophenon som nedbrydningsprodukt) (forordning (EU) 2022/1176); FDA „utilstrækkelige data" | Eusolex OCR; Uvinul N539T |
Uorganiske UV-blokkere
| Stof | CAS-nr. | Absorptionsmekanisme / -område | Anvendelser | Godkendelse / regulatorisk status | Producent / handelsnavne |
|---|---|---|---|---|---|
| Titandioxid (TiO₂) | 13463-67-7 (PubChem) | Halvlederbåndgab: anatas-kant ≈380-400 nm (båndgab ≈3,2 eV), rutil-kant ≈400-420 nm (≈3,0 eV) (InstaNano; PMC) | Fysisk UV-A/UV-B-blokker i solcreme; hvidt pigment og UV-stabilisator i plast og fødevareemballagefilm (Plastemart) | EU bilag VI, punkt 27/27a (konventionel/nano), op til 25 %; FDA: GRASE (en af kun to godkendte solfiltre) (FDA); klassificeret i 2020 som kategori 2-carcinogen ved indånding (pulverform), en klassificering annulleret af EU-Rettens i november 2022 (Ecomundo); forbudt i EU som fødevaretilsætningsstof E171 siden 2022 (adskilt fra brug i kosmetik og emballage); tilladt som pigment i fødevarekontaktplast under (EU) 10/2011 | Mange leverandører (pigment- og kosmetikkvaliteter) |
| Zinkoxid (ZnO) | 1314-13-2 (CosIng) | Halvlederbåndgab ≈3,3-3,37 eV, kant ≈380 nm; bredbånds-UV-A (320-400 nm) og UV-B-absorption (MDPI; Wikipedia) | Det bredeste enkeltmineralske filter i solcreme; UV-stabiliserende og antimikrobielt pigment i plast og emballage | EU bilag VI, punkt 30/30a (konventionel „se betingelser"/nano op til 25 %); FDA: GRASE; betragtes som „revsikker" og udtrykkeligt anbefalet som alternativ i Hawaii og Palau (Safe to Swim Hawaii) | Mange leverandører (kosmetik- og solcremekvaliteter) |
HALS – radikalfangere uden UV-absorption
HALS-forbindelser (hindered amine light stabilisers) har ingen mærkbar UV-absorption – de beskytter polymerer ved at fange de radikaler, der dannes under fotooxidation, gennem en katalytisk nitroxidradikal-cyklus. De formuleres derfor praktisk taget altid sammen med en egentlig UV-absorber (en benzotriazol eller en triazin).
| Stof | CAS-nr. | Anvendelser | Godkendelse / regulatorisk status | Producent / handelsnavne |
|---|---|---|---|---|
| Tinuvin 770 | 52829-07-9 (PubChem) | Beskyttelse mod vejrpåvirkning for PP, PE, PA, TPO; coatings, klæbemidler og fugemasser (kunststoff-profi.de) | Fødevarekontaktkvalitet "DF", opført i FDA's database over fødevarekontaktstoffer (21 CFR) (FDA FCS); ikke en EU-kosmetisk UV-filter | BASF Tinuvin 770 (også 770 DF) |
| Tinuvin 292 | 41556-26-7 (ChemicalBook) | Universel flydende HALS til coatings, tryk- og pakningsanvendelser, klæbemidler og fugemasser (BASF datablad) | Industriel polymer- og coatingadditiv, REACH-registreret | BASF Tinuvin 292 |
| Tinuvin 622 | 65447-77-0 (ChemicalBook) | Langtidsbeskyttelse mod vejrpåvirkning for polyolefiner, tynde film og fibre (oligomer, lav migration) (BASF datablad) | Klassificeret som farlig for vandmiljøet, kronisk kategori 4; ikke en EU-kosmetisk UV-filter | BASF Tinuvin 622 |
Regulatorisk kontekst: UV-absorbere og UV-blokkere
EU's kosmetikforordning (EF) nr. 1223/2009, bilag VI. Bilag VI er en lukket positivliste: kun de 33 stoffer, der er nævnt i den (plus separate nanoform-poster), må anvendes som UV-filtre i kosmetik i EU, hver med sin egen maksimumkoncentration (CosIng; ECHA). Oxybenzon og octocrylen fik strammere koncentrationsgrænser gennem forordning (EU) 2022/1176, efter at Den Videnskabelige Komité for Forbrugersikkerhed (SCCS) havde rejst bekymringer om hormonforstyrrende effekter (Forordning (EU) 2022/1176). Industrielle benzotriazol-additiver som Tinuvin 328, 234, 326, 327 og P er ikke del af denne liste, da de fungerer som rene polymer- og coatingadditiver og ikke som kosmetiske UV-filtre.
FDA's solcreme-monografi (GRASE-status). Af de 16 aktive solcremeingredienser, der er omfattet af den amerikanske monografi, betragtes kun zinkoxid og titaniumdioxid som GRASE ("generally recognized as safe and effective"), som FDA's forslag foreligger (FDA-faktablad). PABA og trolaminsalicylat betragtes som ikke-GRASE; de resterende tolv aktive ingredienser (herunder avobenzon, oxybenzon, octocrylen, homosalat, octinoxat, octisalat og ensulizol) forbliver i status "utilstrækkelige data". Nyere filtre som bemotrizinol (Tinosorb S) og octyltriazon (Uvinul T150) er endnu ikke del af den endelige FDA-monografi, da de går gennem en separat TEA-godkendelsesprocedure, som har stået åben i årevis.
EU's forordning om materialer i kontakt med fødevarer (EU) nr. 10/2011. Denne forordning regulerer additiver til plastemballage med specifikke migrationsgrænser; flere benzotriazol-UV-stabilisatorer og HALS (for eksempel Tinuvin 326 og Tinuvin 770 DF) markedsføres af producenter som egnede til fødevarekontakt; titaniumdioxid er godkendt separat som pigment og farvestof til plast (EU 10/2011).
Titaniumdioxid: klassifikation som kræftfremkaldende og dens ophævelse. I 2020 klassificerede EU titaniumdioxid i pulverform som kategori 2-kræftfremkaldende ved indånding (en CLP-tilpasning); den 23. november 2022 ophævede Den Europæiske Unions Ret denne klassifikation på grund af mangel på et pålideligt videnskabeligt grundlag (Ecomundo; Rettens pressemeddelelse). Dets anvendelse som UV-filter i solcreme og som pigment i fødevareemballage reguleres uafhængigt af dette.
Debatten om hormonforstyrrende effekter. Siden 2019 har SCCS revurderet flere UV-filtre (oxybenzon, octocrylen, homosalat, ethylhexylsalicylat) med hensyn til mulige hormonforstyrrende effekter; i hvert tilfælde blev fortsat anvendelse vurderet som sikker, men ved reducerede maksimumkoncentrationer eller for begrænsede produktkategorier (SCCS om octocrylen; SCCS om homosalat).
"Reef-safe"-forbud. Siden 1. januar 2021 har Hawaii forbudt salg af solcremer, der indeholder oxybenzon og octinoxat (Act 104), på grund af deres effekt på koralrev (Safe to Swim Hawaii). Palau går videre med sine Sunscreen Regulations, som er trådt i kraft 1. januar 2020, og forbyder praktisk taget alle syntetiske organiske UV-filtre som "revtoksiske", mens mineralske filtre (zinkoxid og ikke-nano titaniumdioxid) forbliver tilladt som alternativer (Palaus regler).
Sammenfatning
Fotoinitiatorer og UV-absorbere/blokeringsmidler adresserer tilsyneladende modsatte mål – bevidst UV-aktivering versus UV-beskyttelse – men de følger de samme fotofysiske principper: absorption af en UV-foton og dens omdannelse til en kemisk (radikaldannelse) eller fysisk (varme, spredning) konsekvens. Valget af det rette stof afhænger afgørende af det krævede spektrale område – fra kortbølget α-spaltning ved 240–280 nm (HCPK, HMPP), over langbølget LED-hærdning ved 380–405 nm (TPO, BAPO), til synlig blåt lys-hærdning i dentalkompositter (camphorquinon, 468 nm) og UV-B/UV-A-beskyttelsesområdet på 280–400 nm i solcreme. Reguleringen viser en klar tendens: stoffer med påvist eller mistænkt CMR- eller hormonforstyrrende virkning (TPO, Michlers keton, oxybenzon, octocrylen, homosalat) begrænses i stigende grad i deres tilladte koncentration eller forbydes helt, mens alternativer med lav migration og mineralske alternativer (zinkoxid, titaniumdioxid) samt fotoinitiatorer med lav migration såsom BAPO vinder i betydning.
Ofte stillede spørgsmål om fotoinitiatorer og UV-absorbere
Hvad kendetegner type I-fotoinitiatorer i forhold til type II?
En type I-fotoinitiator spaltes direkte i to radikaler efter absorption af en foton (Norrish type I-spaltning) og fungerer derfor uden yderligere additiv. En type II-fotoinitiator abstraherer i sin exciterede tilstand et hydrogenatom fra en hydrogendonor – som regel et tertiært amin, der fungerer som co-initiator – og først derefter dannes det initierende radikal. Type II-systemer kræver derfor altid en synergist, men kan ofte exciteres ved længere bølgelængder.
Hvilken bølgelængde kræver en fotoinitiator?
Bølgelængden for dens eget absorptionsmaksimum. Hydroxyacetophenoner som HCPK og HMPP absorberer omkring 240 og 330 nm og kan stadig exciteres ved 365 til 385 nm; acylphosphinoxider som TPO og BAPO har et langbølget bånd ved 379 til 380 nm og passer derfor til UV-LED'er ved 385, 395 og 405 nm; camphorquinon absorberer i det blå, synlige område med et maksimum ved cirka 468 nm. Enhver, der udskifter en kviksølvlampe med en LED, skal derfor kontrollere, om det smalle LED-bånd overhovedet stadig når initiatorens absorptionsbånd.
Hvorfor er UV-dosis en regulatorisk relevant parameter for fotoinitiatorer?
Fordi ufuldstændig polymerisation øger andelen af ureagerede fotoinitiatorer og resterende monomerer, og det er netop disse stoffer, der kan migrere ud af det hærdede lag. For materialer med fødevarekontakt er reproducerbar og fuldstændig hærdning derfor midlet til at opfylde migrationsgrænserne – hvilket kan påvises via spektret, irradiansen og den deraf dannede dosis ved substratet.
Hvad skete der med TPO?
Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinoxid blev klassificeret som CMR kategori 2 i 2012; i 2021 anbefalede ECHA's Udvalg for Risikovurdering en omklassificering til CMR 1B (gennemført ved delegeret forordning (EU) 2024/197); SVHC-optagelse fulgte den 14. juni 2023, og siden den 1. september 2025 er TPO opført i bilag II til EU's kosmetikforordning. Forbuddet vedrører primært UV-gel- og hybridnegleprodukter, ikke printfarver eller industrielle coatings; for indirekte fødevarekontakt har TPO stået på EuPIA's suitability list siden april 2023.
Hvordan adskiller UV-absorbere, UV-blokkere og HALS sig fra hinanden?
Organiske UV-absorbere har kromoforiske ringsystemer, absorberer UV-fotoner og frigiver energien ikke-strålende som varme. Uorganiske UV-blokkere – titandioxid og zinkoxid – er halvlederpartikler, der absorberer UV-stråling via deres båndgab og desuden reflekterer og spreder den. HALS absorberer stort set ikke UV-lys selv, men opfanger de radikaler, der dannes under fotooxidation, gennem en katalytisk nitroxidradikalcyklus; de formuleres derfor altid sammen med en egentlig absorber.
Må enhver UV-absorber anvendes i kosmetik?
Nej. Bilag VI til EU's kosmetikforordning (EF) nr. 1223/2009 er en lukket positivliste: kun de stoffer, der er nævnt heri – i øjeblikket 33 poster plus separate nanoformposter – må anvendes som kosmetiske UV-filtre i EU, hver med sin egen maksimale koncentration. Industrielle benzotriazol-stabilisatorer som Tinuvin 328, 234, 326, 327 eller P er ikke på denne liste; de er polymer- og coatingadditiver, ikke kosmetiske UV-filtre.
Hvorfor gælder der andre solfiltre i USA end i EU?
Fordi FDA regulerer solcremer som lægemidler gennem en monografi. Som FDA-forslaget står nu, betragtes kun zinkoxid og titandioxid som GRASE ud af de 16 omfattede aktivstoffer; PABA og trolaminsalicylat betragtes som ikke-GRASE, og de resterende tolv – herunder avobenzon, oxybenzon, octocrylen, homosalat og octinoxat – forbliver i status "utilstrækkelige data". Nyere bredspektrede filtre som bemotrizinol og octyltriazon er endnu ikke en del af den endelige monografi, da de gennemgår en separat TEA-procedure, som har været under behandling i årevis.
Hvordan kan hærdning overvåges ved måling?
Gennem de størrelser, fotoinitiatoren faktisk ser: spektret fra kilden, irradiansen ved lagets placering og den deraf dannede dosis over eksponeringstiden, hver især inden for bølgelængdeområdet for absorptionsbåndet. Indledende karakterisering og hver udskiftning af kilde kræver en spektralt opløst måling; til løbende overvågning er en båndbegrænset sensor tilstrækkelig, forudsat at den er blevet afstemt mod en sporbar spektral reference ved den pågældende kilde.
Kilder og referencer
Photoinitiatorer – primærdata
- IGM Resins produktdatablade: Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 369, Omnirad 907, Omnirad TPO, Omnirad 819, Omnirad BP Flakes
- Sartomer/Arkema fotoinitiatorkatalog: PDF, SpeedCure 2-ITX
- PubChem-poster, herunder: HCPK, Irgacure 369, Irgacure 907, BDK, TPO, TPO-L, benzophenon, Michlers keton, ITX, 2-chlorothioxanthon, anthraquinon, 2-ethylanthraquinon
- ChemicalBook: HCPK, BAPO
- Sinocure: camphorquinon
- Fisher/Thermo Scientific: camphorquinon
- Royal-Dent teknisk datablad: PDF
- ACS Omega: udvaskningsstudie af dentale kompositter
- FDA-vejledning om biokompatibilitet: PDF
- ScienceDirect: cytotoksicitetsstudie Irgacure 2959
- REACH Baden-Württemberg: Irgacure 907
- ECHA: SVHC-dossier TPO / HPRA-bekendtgørelse, stofevaluering af benzophenon, SVHC-dossier Michlers keton
- Printcolor kundeinformation om TPO: PDF
- EuPIA Suitability List 2025: PDF
- BBC News: ITX/Tetra Pak-hændelse
- DairyReporter: Nestlé-tilbagekaldelse
- Europa-Parlamentet: parlamentarisk forespørgsel E-6-2005-4616
- legislation.gov.uk: konsolideret tekst (EU) 10/2011
- RadTech Food Packaging Alliance: FCN 772
- OSTI: historiske absorptionsdata for benzoinethere
UV-absorbere og UV-blokkere – primærdata
- PubChem-poster, herunder: UV-328, Tinuvin 326, Tinuvin 327, Tinuvin P, oxybenzon, Bemotrizinol, octyltriazon, avobenzon, homosalat, ethylhexylsalicylat, Ensulizol, octocrylen, titaniumdioxid
- BASF datablade og produktsider: Tinuvin 328, Tinuvin 326, Tinuvin 400, Tinuvin 479, Tinosorb S, Tinosorb M, Uvinul T150, Tinuvin 770 DF, Tinuvin 292, Tinuvin 622, BASF-pressemeddelelse Tinosorb M, BASF-pressemeddelelse Tinosorb S
- CosIng / Annex VI-tracker: cosingchecker.com
- ECHA: oversigt over kosmetiske UV-filtre, vejledning om klassificering af titaniumdioxid
- Den Europæiske Unions Tidende: Forordning (EU) 2022/1176, Forordning (EU) nr. 10/2011, konsolideret
- SCCS-udtalelser: homosalat, ethylhexylsalicylat, octocrylen, benzophenon-4
- FDA: faktablad om solcreme (GRASE-status), FDA-database over fødevarekontaktstoffer
- Ecomundo: annullering af TiO2-klassificeringen som kræftfremkaldende
- Den Europæiske Unions Domstol: pressemeddelelse
- Safe to Swim Hawaii: revforbud i Hawaii
- Republikken Palaus regering: Sunscreen Regulations 2020
- Wikipedia: avobenzon, zinkoxid
- Faglitteratur: MDPI-review af zinkoxid, InstaNano UV-Vis-database, PMC-review af fotokatalyse, BenchChem Tinosorb-sammenligning, ScienceDirect octocrylen, madebygenie oxybenzon, Plastemart UV-stabilisatorer, Patsnap zinkoxid
Bemærk: λmax-værdierne og absorptionsområderne, der angives i denne artikel, er taget fra producenternes datablade og publicerede kilder; de erstatter ikke spektrofotometrisk målte råmålinger for den pågældende formulering. Koncentrationsgrænser under bilag VI i EU's kosmetikforordning og lovmæssige klassificeringer ændres regelmæssigt – før enhver regulatorisk anvendelse bør den aktuelle status på EUR-Lex eller CosIng kontrolleres.
Relaterede anvendelsesområder
- UV-hærdning og fotopolymerisering – kædereaktionen, som fotoinitiatoren starter, med oxygeninhibering og dosiskontrol.
- UV-limning, potting og indkapsling – valg af fotoinitiator og gennemhærdning i klæbemidler, potting-materialer og indkapslingsmaterialer.
- Additiv fremstilling og 3D-print – resiner til stereolitografi og DLP, hvor TPO, BAPO og HMPP bestemmer hærdningen.
- Emballage- og fyldeteknik – lavmigrerende trykfarver, set-off og overholdelse af fødevarekontaktregler.
- Lægemidler og fotostabilitet – fotonedbrydning som en risiko og UV-absorberes rolle i produktbeskyttelse.
- Medicin og fototerapi – camphorquinon-systemer i dentalkompositter og blålyshærdning.
- Fotokemi – de fotofysiske grundprincipper for absorption, excitation og kvanteudbytte.
Det fulde billede findes i oversigten UV-anvendelser.
Rådgivning om fotoinitiatorer og UV-absorbere
Skifter du fra en kviksølvlampe til UV-LED og skal du vide, om det smalle LED-bånd stadig når absorptionsbåndet for din fotoinitiator - eller skal du dokumentere den fuldstændige hærdning af en low-migration-formulering? Vi måler spektret for din kilde i vores kalibreringslaboratorium, bestemmer irradiansen på lagets placering med et spektroradiometer og opsætter dosisovervågning med den passende UV-sensor. Kontakt os.
Dr Mark Paravia
Direktør og leder af kalibreringslaboratoriet
Opsytec Dr. Gröbel GmbH, Ettlingen, Tyskland
Tlf. +49 (0)7243 / 94 783-50 · mark.paravia@opsytec.de