Gå til hovedinnhold Gå til bunntekst
professional
photonics.

Fotoinitiatorer og UV-absorbatorer/-blokkere: spektre, bruksområder og godkjenninger

Ultrafiolett stråling (omtrent 200–400 nm) er et tveegget verktøy i moderne material- og forbrukervarekjemi: den brukes bevisst for å herde flytende belegg-, trykkfarge-, lim- og tannfyllingssystemer i løpet av brøkdeler av et sekund – og samtidig må den holdes unna plast, belegg, emballasje og menneskehud for å forhindre fotooksidasjon, gulning, forsprøding eller hudskader. Den første oppgaven utføres av fotoinitiatorer, som absorberer UV-lys og genererer reaktive radikaler (eller kationer) fra det, som starter en polymerisasjon. Den andre utføres av UV-absorbatorer (kromoforiske molekyler som omdanner UV-stråling til varme), uorganiske UV-blokkere (halvlederpartikler som titandioksid og sinkoksid, som reflekterer og sprer UV-lys og absorberer det via båndgapet sitt) og HALS (hindrede aminlysstabilisatorer), som ikke selv absorberer UV-lys, men fanger opp radikalene som dannes under fotooksidasjon.

Begge stoffgruppene finnes i praktisk talt alle livets områder: i møbelbelegg, klarlakk til bilindustrien, 3D-printerresiner, tannfyllinger, etikett- og emballasjetrykkfarger, solkremer, plastfilmer og -hus samt i kosmetiske formuleringer.

Denne artikkelen oppsummerer de viktigste industrielt brukte fotoinitiatorene (type I og type II) samt UV-absorbatorer og -blokkere (organiske, uorganiske, HALS) – med λmax-verdier og absorpsjonsområder, typiske bruksområder, godkjenningsstatus (kosmetikk, matkontakt, medisinsk utstyr) og handelsnavn. Alle verdier er hentet fra produsentenes datablader, PubChem, ECHA/REACH, CosIng og EUs Annex VI-databaser, FDA-dokumenter og fagliteraturen; de tilhørende kildene er lenket direkte i teksten og listet opp igjen til slutt.

Del 1: fotoinitiatorer

Fotoinitiatorer deles inn i to klasser i henhold til reaksjonsmekanismen deres:

Type I (Norrish type I, α-spaltning): molekylet absorberer et foton og brytes direkte ned i to radikalfragmenter. Typiske representanter er hydroksyacetofenoner, benzildimetylketal, benzoineterne og (bis)acylfosfinoksider.

Type II (hydrogenabstraksjon): det eksiterte fotoinitiatormolekylet abstraherer et hydrogenatom fra en hydrogendonor (vanligvis et tertiært amin som fungerer som ko-initiator eller synergist); dette produserer et initierende radikal på donoren og et inaktivt ketylradikal. Typiske representanter er benzofenon, tioksantoner (for eksempel ITX) og kinoner (for eksempel kamferkinon).

Type I-fotoinitiatorer (α-spaltning)

SubstansCAS-nr.λmax / absorpsjonsområde (nm)Typisk herdelysBruksområderGodkjenning / regulatorisk statusProdusent / varemerkenavn
1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone (HCPK)947-19-3 (PubChem)243 nm, 331 nm (IGM Resins)Hg-lampe; UV-LED (365–385 nm)Grafisk industri, tre-, plast- og metallbelegg, elektronikk, lim, blekkskriver, 3D-utskrift (IGM Resins)Ingen kjent stoffspesifikk EU/FDA-restriksjonIrgacure 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 nmLED-herdende trykkfarger og belegg, overtrykkslakk (Ataman Chemical)Ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifiseringDarocur/Irgacure 1173 (BASF); Omnirad 1173 (IGM Resins)
Irgacure/Omnirad 2959106797-53-9 (J-GLOBAL)274 nm, 330 nm (IGM Resins)UV-A ca. 365 nm (svartlys/LED)Standard fotoinitiator for vannbaserte systemer samt hydrogelkryssbinding, cellekapsulering og 3D-bioprinting, på grunn av lav cytotoksisitet (ScienceDirect)Beskrevet som «minimalt toksisk» i cellekulturlitteraturen; ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifiseringIrgacure 2959 (BASF); Omnirad 2959 (IGM Resins)
Irgacure/Omnirad 369119313-12-1 (PubChem)232 nm, 323 nm (IGM Resins)Hg-lampe / UV-LEDPigmenterte UV-herdende systemer (Ciba TDS)Ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifiseringIrgacure 369 (BASF); Omnirad 369 (IGM Resins)
Irgacure/Omnirad 90771868-10-5 (PubChem)230 nm, 303 nm (IGM Resins)UV-LED / Hg-lampeUV-offsettrykkfarger, loddemasker, pigmenterte systemer (IGM Resins)Repr. 1B, H360FD (kan skade forplantningsevnen eller det ufødte barnet); Akutt tox. 4, H302 (REACH Baden-Württemberg)Irgacure/Omnirad 907; Speedcure 97 (Lambson); Genocure PMP
Benzil dimethyl ketal (BDK)24650-42-8 (PubChem)n/aHg-lampeUniversell type I-initiator for klare og pigmenterte systemerIngen kjent SVHC- eller CMR-klassifiseringIrgacure/Omnirad 651 (BASF/IGM); Lucirin BDK; Esacure KB1
Benzoin methyl ether3524-62-7 (Sigma-Aldrich)n/a (kvalitativt ca. 300–350 nm) (OSTI)Hg-lampe (eldre teknologi)Historisk: UV-trykkfarger, tre- og papirbelegg, belegg for optiske fibreI stor grad erstattet av hydroksyacetofenoner og acylfosfinoksiderTilgjengelig som generisk produkt
Benzoin ethyl ether574-09-4 (PubChem)n/aHg-lampe (eldre teknologi)Historisk: UV-trykkfarger, tre- og papirbelegg (Chemicalland21)I stor grad utfasetTilgjengelig som generisk produkt
TPO – diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide75980-60-8 (PubChem)275 nm, 379 nm (IGM Resins)UV-LED 385/395/405 nmBlekkskriver, 3D-utskrift, dentale komposittmaterialer, UV-gelenegler (IGM Resins)SVHC siden 14. juni 2023; CMR-kategori 1B siden delegert forordning (EU) 2024/197; forbudt i vedlegg II til EUs kosmetikkforordning fra 1. september 2025 (påvirker hovedsakelig UV-gelenegleprodukter) (HPRA); på EuPIAs liste over egnede stoffer for indirekte matkontakt siden april 2023 (Printcolor)Lucirin TPO (BASF); Omnirad TPO (IGM Resins)
TPO-L – ethyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinate84434-11-7 (PubChem)n/aUV-LEDKlare belegg, hvitpigmenterte systemer med lav gulning (ChemicalBook)Ingen kjent stoffspesifikk SVHC- eller CMR-klassifisering (CAS-nr. er forskjellig fra TPO)Lucirin/Omnirad TPO-L
BAPO – phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide162881-26-7 (ChemicalBook)237 nm, 275 nm, 380 nm (IGM Resins)UV-LED 365/385/405 nmHvitpigmenterte systemer, gjennomherding av tykke lag, dentale komposittmaterialer, GRP-herding (IGM Resins)Ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifisering (strukturelt beslektet med TPO, men klassifisert separat)Irgacure 819 (BASF); Omnirad 819/380 (IGM Resins)

Type II-fotoinitiatorer (hydrogenabstraksjon, koinitiator påkrevd)

SubstansCAS-nr.λmax / absorpsjonsområde (nm)Typisk herdelysBruksområderGodkjenning / regulatorisk statusProdusent / handelsnavn
Kamferkinon (CQ)10373-78-1 (Fisher Scientific)λmax ≈ 468 nm; absorpsjon ca. 360–510 nm (Sinocure; PMC)Blått LED-lys ca. 450–470 nmDentale komposittmaterialer og fyllinger, dentale adhesiver, akryllinser (Sinocure)Medisinsk utstyr klasse II (FDA 21 CFR 872.3690); biokompatibilitet testet etter ISO 10993-serien (inkludert ISO 10993-17 for ekstraherbare og migrerende stoffer) (ACS Omega; Royal-Dent)Generisk (dl-kamferkinon); Sinocure CQ
Benzofenon119-61-9 (PubChem)251–252 nm, 333 nm (IGM Resins; Sartomer)Hg-lampe (bredbånd) + aminsynergistKlare og pigmenterte belegg, trykkfarger, elektronikk, dentale materialer (Sartomer)Under ECHA-stoffevaluering (ECHA); må skilles fra de kosmetiske UV-filtrene «benzofenon-1/-3», som har sin egen SCCS-vurderingOmnirad BP (IGM Resins); Speedcure BP (Lambson/Arkema)
Michlers keton90-94-8 (PubChem)n/aHg-lampe (som sensibilisator)Amin-koinitiator/synergist i type II-systemerSVHC; Carc. kat. 1B (H350), Muta. 2 (H341), Eye Dam. 1 (H318) (ECHA) – i stor grad fjernet fra moderne formuleringerIngen kjent aktuelt handelsnavn
Isopropyltioxanton (ITX)5495-84-1 (PubChem)259 nm, 383 nm (Arkema/Sartomer)UV/UV-LED, gjennomherding 0,1–5 vekt%Trykkfarger (fleksotrykk, offset, serigrafi), industrielle belegg, blekkskriver, pakningstrykk (Arkema)Stoffet som stod i sentrum av ITX/Tetra Pak-hendelsen i 2005 (se avsnittet «Regulatorisk kontekst») – aldri forbudt, men utløste omformuleringer til «low migration» (BBC News)Speedcure (2-)ITX (Lambson); Omnirad ITX (IGM Resins)
2-klortioxanton (CTX)86-39-5 (PubChem)bredt 350–420 nm, høyere koeffisienter ved 400–420 nm (BenchChem; PMC)UV/UV-LEDUV-herding (i dag i stor grad erstattet av analogen Speedcure CPTX)Ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifiseringSinocure CTX; historisk Kayacure/Nisso/Quantacure CTX
Antrakinon84-65-1 (PubChem)251, 279, 321, 377 nm (PubChem)UV/nær-UV-LED (som sensibilisator)Moderforbindelse: fargestoff og kjemisk mellomprodukt; substituerte derivater fungerer som type II-fotoinitiatorer (HAL review)Ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifisering av moderforbindelsenIngen eget handelsnavn (se 2-etylantrakinon)
2-etylantrakinon84-51-5 (PubChem)256 nm, 327 nm (Sartomer)UV-LED, 0,1–5 vekt%Pigmenterte systemer, LED-herding, elektronikk (Sartomer)Ingen kjent SVHC- eller CMR-klassifiseringSpeedcure EAQ (Lambson/Arkema)

Regulatorisk sammenheng for fotoinitiatorer

Forordning (EU) nr. 10/2011. Denne forordningen etablerer «unionslisten» over godkjente monomerer og tilsetningsstoffer for plast som er tiltenkt kontakt med matvarer (generisk spesifikk migrasjonsgrense, SML, på 60 mg/kg; total migrasjonsgrense 10 mg/dm²) – men den omfatter ikke trykkfarger direkte, og overlater dette til nasjonale bestemmelser (for eksempel bilag 10 del A i den sveitsiske forbruksvareforskriften 817.023.217) og til NIAS-prinsippet («non-intentionally added substances») (legislation.gov.uk; Printcolor).

EuPIA-egnethetslisten. Den europeiske trykkfargeforeningen EuPIA publiserer en årlig liste over fotoinitiatorer og fotosynergister som anses egnet for indirekte matkontakt; TPO ble lagt til i april 2023 (EuPIA 2025).

TPO – et eksempel på skiftende klassifiseringer. TPO ble klassifisert som CMR kategori 2 i 2012; i 2021 anbefalte ECHAs risikovurderingskomité omklassifisering til CMR 1B (implementert ved delegert forordning (EU) 2024/197); SVHC-oppføring fulgte 14. juni 2023, og siden 1. september 2025 er TPO oppført som et forbudt stoff i bilag II til EUs kosmetikkforordning – et forbud som først og fremst påvirker UV-gel- og hybridprodukter for negler, ikke trykkfarger eller industrielle belegg (HPRA).

Dentalkompositter og ISO 10993. Dentale fyllingsmaterialer som inneholder kamferkinon er i USA klassifisert som klasse II medisinsk utstyr (21 CFR 872.3690); biokompatibiliteten deres testes etter standardserien ISO 10993, som FDAs veiledning om biokompatibilitet for medisinsk utstyr også henviser til (FDA-veiledning; ACS Omega).

Amerikanske regler for matkontakt. I USA fikk UV- og EB-herdede belegg for matkontakt en bredere FDA-godkjenning i 2008 gjennom Food Contact Notification (FCN) 772; enkelte fotoinitiatorer i klebemidler og belegg er dessuten underlagt 21 CFR Part 175 (RadTech).

Hvorfor en kraftig lampe ikke eksiterer feil initiator

Tabellene ovenfor gir ett eller flere absorpsjonsmaksima for hver initiator. Disse tallene er ikke en fotnote, men selve utvelgelseskriteriet – fordi eksitasjon følger overlappet mellom to kurver, ikke lampens effekt: kildens spektrale irradians og initiatorens absorpsjon.

Hastigheten polymerisasjonen starter med, er proporsjonal med antall fotoner absorbert av initiatoren, ikke antallet som ankommer. Der initiatoren ikke absorberer, går strålingen gjennom formuleringen eller ender som varme, og ingen av delene bidrar til herding. Av dette følger en setning som ofte mangler i innkjøpsdiskusjoner:

En 395 nm LED med tjue ganger irradiansen herder ikke en HCPK-formulering tjue ganger raskere – den herder den ikke i det hele tatt. HCPK absorberer ved 243 og 331 nm; ved 395 nm er båndet for lengst dødd ut. Omvendt er noen få milliwatt per kvadratcentimeter ved 385 nm nok til å spalte TPO pålitelig, med sitt maksimum ved 379 nm.

Dette blir praktisk viktig ved overgang fra kvikksølv-mellomtrykkslampen til UV-LED-er. Mellomtrykkslampen stråler bredt og treffer enhver vanlig initiator et sted; den tilgir en uegnet formulering. En UV-LED stråler i et bånd på ti til tjue nanometer bredde og tilgir ingenting. Formuleringer som har gått pålitelig i tretti år, slutter å herde etter bytte – ikke fordi den nye kilden er svakere, men fordi den stråler forbi initiatoren.

Den andre konsekvensen gjelder dybde. Kortbølget stråling forbrukes av en sterkt absorberende initiator innenfor de øverste mikrometrene – overflaten herder, og det forblir bløtt under. Langbølgede bånd (TPO 379 nm, BAPO 380 nm, ITX 383 nm) trenger lenger ned. Acylfosfinoksidene bringer med seg en egenskap som gjør dem uunnværlige for tykke sjikt og hvitpigmenterte systemer: de fotobleker mens de reagerer – reaksjonsproduktet absorberer ikke lenger, og sjiktet som allerede er herdet, slipper lys gjennom til molekylene under.

Med hvitpigmenterte systemer forsterker titandioksid dette. Det sprer og absorberer så sterkt under omtrent 400 nm at ingenting er igjen av en 365 nm-kilde etter noen få mikrometer. Her er det bare det som virker på den langbølgede flanken, som fortsatt herder.

Hvilken kilde eksiterer hvilken initiator?

Initiator Langbølge λmax Hg mellomtrykk UV LED 365 nm UV LED 385 nm UV LED 395/405 nm blå LED 450–470 nm
Omnirad 907 303 nm sterk veldig svak ingen ingen ingen
Omnirad 369 323 nm sterk svak ingen ingen ingen
Omnirad 2959 330 nm sterk svak ingen ingen ingen
HMPP (1173) 330 nm, område opp til ca. 365 nm sterk moderat svak ingen ingen
HCPK (184) 331 nm sterk svak ingen ingen ingen
Benzofenon + aminsynergist 333 nm sterk svak ingen ingen ingen
TPO 379 nm sterk moderat sterk svak ingen
BAPO 380 nm sterk moderat sterk moderat ingen
ITX 383 nm sterk moderat sterk svak ingen
CTX bred 350–420 nm sterk moderat sterk sterk ingen
Kamferkinon 468 nm (360–510 nm) svak svak svak moderat sterk

Vurderingen følger posisjonen til absorpsjonsbåndet i forhold til linjene eller toppbølgelengdene til kilden; λmax-verdiene er hentet fra tabellene ovenfor. Den erstatter verken et datablad eller en herdetest – den molare absorpsjonskoeffisienten på flanken, konsentrasjonen, lagtykkelsen og pigmenteringen forskyver alle resultatet betydelig. Men den besvarer spørsmålet som kommer først: om kilde og initiator i det hele tatt passer sammen.

Den nederste raden er unntaket som bekrefter regelen. Kamferkinon absorberer i det synlige – det er derfor tannlegeenheter bruker blått lys og ikke UV. En UV-lampe, uansett effekt, er den feil kilden for et CQ-system.

Legge lampespekteret over absorpsjonsbåndet

Overlappet kan man se på i stedet for å gjette seg til. Spectral database explorer viser målte spektre for kvikksølv lav- og mellomtrykkslamper, dopede lamper og UV-LED-er; sett λmax-verdiene fra tabellene ovenfor ved siden av dem, og det blir umiddelbart synlig om initiatorens bånd ligger innenfor det utsendte området eller på siden av det. Den underliggende spektraldatabasen for UV-lamper lister opp målingene enkeltvis.

For utforming innebærer dette en rekkefølge som er verdt å reversere: fastsett først den initiatoren som formuleringen og den regulatoriske posisjonen tillater, velg deretter kilden som passer – ikke omvendt. Kilden er utskiftbar, formuleringen er det sjelden.

  • Kilden. Opsytec leverer UV-LED-lyskilder ved 365, 385, 395, 405 og 450 nm – en toppbølgelengde for hver kolonne i tabellen ovenfor. Der spekteret må være bredt fordi flere initiatorer virker sammen, er kvikksølvlampen fortsatt det enklere svaret.
  • Det kontrollerte forsøket. UV-LED-kamrene i BSL-serien bestråler et prøveområde med en kjent irradians ved dosekontrollert eksponering. Det gjør «herder» eller «herder ikke» til en dose i mJ/cm² som kan sammenlignes mellom formuleringer.
  • Kryssjekken. Om kilden virkelig stråler der datablad lover, vises av en spektral måling i prøveplanet – med UVpad E, eller med SR900 der hele området er nødvendig. Toppbølgelengder for LED-er varierer fra produksjon til produksjon og forskyver seg med sperresjikttemperaturen; på en bratt absorpsjonsflanke er fem nanometer ingen bagatell.

Del 2: UV-absorbenter og UV-blokkere

UV-absorbenter og UV-blokkere forhindrer fotoskader gjennom tre forskjellige mekanismer:

Organiske UV-absorbenter (benzotriazoler, triaziner, benzofenoner, kanelsyreestere, salisylater og andre) har kromofore ringsystemer som absorberer UV-fotoner og frigjør energien ikke-strålende som varme.

Uorganiske UV-blokkere (TiO2, ZnO) er halvlederpartikler som absorberer UV-lys via båndgapet sitt og i tillegg reflekterer og sprer det (et «fysisk» filter).

HALS (hindrede aminlysstabilisatorer) absorberer ikke selv noen nevneverdig mengde UV-lys; i stedet fanger de opp radikalene som dannes under fotooksidasjon gjennom en nitroksylradikalsyklus – noe som er grunnen til at de nesten alltid brukes sammen med en ekte UV-absorbent.

Organiske UV-absorbere

StoffCAS-nr.Klasseλmax / absorpsjonsområde (nm)BruksområderGodkjenning / regulatorisk statusProdusent / varemerkenavn
Tinuvin 32825973-55-1 (PubChem)BenzotriazolSterk absorpsjon 300–400 nm (BASF-datablad)Værbestandighet for plast og polymerer, belegg, skum, lim og tetningsmidler (PubChem)Ikke et EU-kosmetikk-UV-filter (ikke oppført i bilag VI, CosIng); REACH-registrert; klassifisert som persistent og bioakkumulerende i flere EU-vurderinger (REACH Baden-Württemberg)BASF Tinuvin 328; også Eversorb 74
Tinuvin 23470321-86-7 (Wikidata)BenzotriazolHøy absorpsjon 300–400 nm, nesten intet synlig lys (Additivesforpolymer)Polymerer som prosesseres ved høy temperatur (polykarbonat, polyester, polyolefiner, folier og fibre) (Additivesforpolymer)Ikke et EU-kosmetikk-UV-filter; industriell polymertilsetning under REACHBASF Tinuvin 234
Tinuvin 326 (bumetrizol)3896-11-5 (PubChem)BenzotriazolSterk absorpsjon 300–400 nm (BASF-datablad)Plast, belegg, syntetisk gummi og fibre; ifølge leverandørinformasjon egnet for plast i kontakt med mat (Longchangchemical)Industriell polymertilsetning; kan ifølge produsenten brukes innenfor virkeområdet til (EU) 10/2011; REACH-registrertBASF Tinuvin 326
Tinuvin 3273864-99-1 (PubChem)BenzotriazolSterk absorpsjon 300–400 nm, nesten intet synlig lys (Linchemical)Polyolefiner (PE, PP), PVC, ABS, polyuretan (Linchemical)Ikke et EU-kosmetikk-UV-filter; REACH-registrert; nevnt sammen med UV-328 og UV-320 i PBT-vurderingerBASF Tinuvin 327
Drometrizol (Tinuvin P)2440-22-4 (PubChem)BenzotriazolSterk absorpsjon 300–400 nm, der 270–340 nm noen ganger angis som hovedtopp (Santplas; IPGChem)Plast, belegg, fotostabilisering av organiske substraterIkke oppført i den gjeldende EU-bilag VI-listen over de 33 godkjente kosmetiske UV-filtrene; industriell plasttilsetning under REACHBASF Tinuvin P; også Benazol P
Oksybenzon (benzofenon-3)131-57-7 (PubChem)BenzofenonUV-B (280–315) og UV-A (315–400), topper ved ca. 288–350 nmSolkrem og kosmetikk; også fotobeskyttelse for plast og emballasjeEU-bilag VI, oppføring 4, med konsentrasjonsgrenser som er skjerpet siden 2022 (forordning (EU) 2022/1176); FDA: «utilstrekkelige data» (ingen GRASE-status) (FDA-faktablad); forbudt på Hawaii og Palau (Safe to Swim Hawaii; Palau)Eusolex 4360, Uvinul M40
Benzofenon-4 (sulisobenzon)4065-45-6 (SCCS-uttalelse)BenzofenonUV-A/UV-B; spesifikk λmax ikke angittSolkrem og kosmetikkEU-bilag VI, oppføring 22 (maks. 5 % beregnet som syre); vurdert som sikker av SCCS til tross for bekymringer om hormonforstyrrende effektGenerisk (INCI benzophenone-4)
Bemotrizinol (Tinosorb S)187393-00-6 (PubChem)TriazinBredspektret UV-B/UV-A, topper ved ≈310 nm og ≈340 nm (BASF)Bredspektret solkrem, fotostabil, oljeløselig (BASF-datablad)EU-bilag VI, oppføring 25, tillatt opp til 10 % (CosIng); har lenge vært til behandling i FDAs godkjenningsprosedyre (TEA) i USABASF Tinosorb S
Oktyl-triazon (Uvinul T150)88122-99-0 (PubChem)TriazinUV-B-absorber, λmax ikke angittOljeløselig, fotostabilt solkremfilter (BASF-datablad)EU-bilag VI, oppføring 15, opp til 5 %; TEA-søknad under behandling i USA, ikke oppført i FDA-monografienBASF Uvinul T150
Tinuvin 400 / 405 / 460 / 479 (hydroksyfenyltriaziner, HPT)blant annet 153519-44-9, 137658-79-8, 153053-27-9, 204848-45-3Triazin (HPT)Svært høye ekstinksjonskoeffisienter i UV-B- og UV-A-området (BASF)OEM- og reparasjonslakk for bil, luftfart, coil coating, møbler og gulv, pulverlakk, digitaltrykk (BASF)Industrielle belegningstilsetninger, ingen EU-kosmetikkgodkjenningBASF Tinuvin 400/405/460/479
Avobenzon (Parsol 1789)70356-09-1 (PubChem)DibenzoylmetanUV-A-absorber, λmax ≈357–360 nm, område 320–400 nm (Wikipedia)Det viktigste bredspektrede UV-A-filteret i solkremer, vanligvis kombinert med oktokrylen for fotostabilitet (Wikipedia)EU-bilag VI, oppføring 8, opp til 5 %; FDA «utilstrekkelige data»; forbudt på PalauDSM Parsol 1789; Eusolex 9020; Escalol 517
Oktyl-metoksykinnamat / oktinoksat5466-77-3 (CosIng)CinnamatesterUV-B-absorber, ca. 280–320 nmSolkrem og kosmetikk, UV-B-filterEU-bilag VI, oppføring 12, opp til 10 %; FDA «utilstrekkelige data»; forbudt på Hawaii (fra 1. januar 2021) og PalauParsol MCX/MOX; Eusolex 2292; Uvinul MC80
Homosalat118-56-9 (PubChem)SalicylatUV-B-absorber, salicylatkromofor ca. 295–315 nmSolkrem og kosmetikk, SPF-boosterEU-bilag VI, oppføring 3, redusert siden 2021 til maks. 7,34 % (kun ansiktsprodukter) på grunn av bekymringer om hormonforstyrrende effekt (SCCS-uttalelse); FDA «utilstrekkelige data»Generisk (INCI homosalate)
Etylheksylsalicylat (oktisalat)118-60-5 (PubChem)SalicylatUV-B-absorber, λmax ikke angittSolkrem og kosmetikkEU-bilag VI, oppføring 20, opp til 5 %; vurdert som sikker av SCCS i 2024; FDA «utilstrekkelige data»Neo Heliopan OS
Ensulizol27503-81-7 (PubChem)BenzimidazolsulfonsyreUV-B-absorber, vannløseligSolkrem og kosmetikk (cosmeticsinfo.org)EU-bilag VI, oppføring 6, opp til 8 % (beregnet som syre); FDA «utilstrekkelige data»; forbudt på PalauEusolex 232 (natriumsalt)
Bisoktrizol (Tinosorb M)103597-45-1 (CosIng)Benzotriazol (partikulær)Bred absorpsjon 280–400 nm som strekker seg inn i det synlige området; topper ≈305 nm og ≈360 nm (BASF)Bredspektret solkrem, partikulært hvitt UV-filter (BASF-datablad)EU-bilag VI, oppføringene 23/23a (inkludert nanoform), opp til 10 %; FDA TEA-søknad under behandling i USABASF Tinosorb M
Oktokrylen6197-30-4 (PubChem)Kanelsyre-/akrylatderivatUV-B og kortbølget UV-A (UV-A II), topp ≈303 nm, effektivt spektrum 290–360 nm (ScienceDirect)Fotostabilisator for avobenzon i solkremer (dermapproved.com)EU-bilag VI, oppføring 10 («se vilkår»), skjerpet siden 2022 (dannelse av benzofenon som nedbrytningsprodukt) (forordning (EU) 2022/1176); FDA «utilstrekkelige data»Eusolex OCR; Uvinul N539T

Uorganiske UV-blokkere

SubstansCAS-nr.Absorpsjonsmekanisme/-områdeBruksområderGodkjenning/reguleringsstatusProdusent/varemerker
Titandioksid (TiO₂)13463-67-7 (PubChem)Halvlederbåndgap: anatas-kant ≈380–400 nm (båndgap ≈3,2 eV), rutil-kant ≈400–420 nm (≈3,0 eV) (InstaNano; PMC)Fysisk UV-A/UV-B-blokker i solkrem; hvitt pigment og UV-stabilisator i plast og matemballasjefilm (Plastemart)EU-vedlegg VI, oppføringene 27/27a (konvensjonell/nano), opptil 25 %; FDA: GRASE (én av bare to godkjente solkremfiltre) (FDA); klassifisert i 2020 som kategori 2-kreftfremkallende ved innånding (pulverform), en klassifisering som ble opphevet av EUs generaldomstol i november 2022 (Ecomundo); forbudt i EU som mattilsetningsstoff E171 siden 2022 (separat fra bruk i kosmetikk og emballasje); tillatt som pigment i plast for matkontakt under (EU) 10/2011Mange leverandører (pigment- og kosmetikkvaliteter)
Sinkoksid (ZnO)1314-13-2 (CosIng)Halvlederbåndgap ≈3,3–3,37 eV, kant ≈380 nm; bredbånds UV-A- (320–400 nm) og UV-B-absorpsjon (MDPI; Wikipedia)Det bredeste enkeltmineralfilteret i solkrem; UV-stabiliserende og antimikrobielt pigment i plast og emballasjeEU-vedlegg VI, oppføringene 30/30a (konvensjonell «se betingelser»/nano opptil 25 %); FDA: GRASE; regnes som «revsikker» og uttrykkelig anbefalt som alternativ på Hawaii og Palau (Safe to Swim Hawaii)Mange leverandører (kosmetikk- og solkremkvaliteter)

HALS – radikalfangere uten UV-absorpsjon

HALS-forbindelser (hindered amine light stabilisers) har ingen nevneverdig UV-absorpsjon – de beskytter polymerer ved å fange opp radikalene som dannes under fotooksidasjon gjennom en katalytisk nitroksylradikalsyklus. Derfor formuleres de nesten alltid sammen med en ekte UV-absorbator (en benzotriazol eller en triazin).

StoffCAS-nr.BruksområderGodkjenning / regulatorisk statusProdusent / varenavn
Tinuvin 77052829-07-9 (PubChem)Værbestandighet for PP, PE, PA, TPO; belegg, klebemidler og tetningsmasser (kunststoff-profi.de)«DF»-kvalitet godkjent for kontakt med næringsmidler, oppført i FDAs database over stoffer til kontakt med næringsmidler (21 CFR) (FDA FCS); ikke et EU-kosmetisk UV-filterBASF Tinuvin 770 (også 770 DF)
Tinuvin 29241556-26-7 (ChemicalBook)Universell flytende HALS for belegg, trykk- og emballasjeapplikasjoner, klebemidler og tetningsmasser (BASF-datablad)Industriell polymer- og belegtilsetningsstoff, REACH-registrertBASF Tinuvin 292
Tinuvin 62265447-77-0 (ChemicalBook)Langvarig værbeskyttelse for polyolefiner, tynne folier og fibre (oligomer, lav migrasjon) (BASF-datablad)Klassifisert som miljøfarlig for vannmiljø, kronisk kategori 4; ikke et EU-kosmetisk UV-filterBASF Tinuvin 622

Regulatorisk kontekst: UV-absorbere og UV-blokkere

EUs kosmetikkforordning (EC) nr. 1223/2009, bilag VI. Bilag VI er en lukket positivliste: bare de 33 stoffene som er navngitt der (pluss separate nanoform-oppføringer) kan brukes som UV-filtre i kosmetikk i EU, hver med sin egen maksimale konsentrasjon (CosIng; ECHA). Oxybenzon og oktokrylen fikk strengere konsentrasjonsgrenser gjennom forordning (EU) 2022/1176 etter at Den vitenskapelige komité for konsumentsikkerhet (SCCS) hadde reist bekymringer om hormonhermende effekter (forordning (EU) 2022/1176). Industrielle benzotriazol-tilsetningsstoffer som Tinuvin 328, 234, 326, 327 og P er ikke en del av denne listen, fordi de fungerer som rene polymer- og belegg-tilsetningsstoffer og ikke som kosmetiske UV-filtre.

FDAs solkremmonografi (GRASE-status). Av de 16 aktive solkremingrediensene som omfattes av den amerikanske monografien, er det kun sinkoksid og titandioksid som anses som GRASE («generally recognized as safe and effective») slik FDA-forslaget står nå (FDA-faktablad). PABA og trolaminsalisylat anses som ikke GRASE; de resterende tolv aktive ingrediensene (inkludert avobenzon, oxybenzon, oktokrylen, homosalat, oktinoksat, oktisalat og ensulizol) forblir i status «utilstrekkelige data». Nyere filtre som bemotrizinol (Tinosorb S) og oktyltriazon (Uvinul T150) er ennå ikke en del av den endelige FDA-monografien, ettersom de går gjennom en separat TEA-godkjenningsprosedyre som har vært under behandling i flere år.

EUs forordning om matkontaktmaterialer (EU) nr. 10/2011. Denne forordningen regulerer tilsetningsstoffer for plastemballasje med spesifikke migrasjonsgrenser; flere benzotriazol-UV-stabilisatorer og HALS (for eksempel Tinuvin 326 og Tinuvin 770 DF) markedsføres av produsenter som egnet for matkontakt; titandioksid er godkjent separat som pigment og fargestoff for plast (EU 10/2011).

Titandioksid: klassifisering som kreftfremkallende og opphevelsen av denne. I 2020 klassifiserte EU titandioksid i pulverform som et kreftfremkallende stoff i kategori 2 ved inhalasjon (en CLP-tilpasning); den 23. november 2022 opphevet EUs generelle domstol denne klassifiseringen på grunn av mangel på et pålitelig vitenskapelig grunnlag (Ecomundo; domstolens pressemelding). Bruken som UV-filter i solkrem og som pigment i matemballasje reguleres uavhengig av dette.

Debatten om hormonhermende effekter. Siden 2019 har SCCS revurdert flere UV-filtre (oxybenzon, oktokrylen, homosalat, etylheksylsalisylat) med hensyn til mulige hormonhermende effekter; i hvert tilfelle ble fortsatt bruk vurdert som trygg, men med reduserte maksimale konsentrasjoner eller for begrensede produktkategorier (SCCS om oktokrylen; SCCS om homosalat).

«Revsikre» forbud. Siden 1. januar 2021 har Hawaii forbudt salg av solkrem som inneholder oxybenzon og oktinoksat (Act 104) på grunn av effekten på korallrev (Safe to Swim Hawaii). Palau går enda lenger med sine Sunscreen Regulations, som har vært i kraft siden 1. januar 2020, og forbyr praktisk talt alle syntetiske organiske UV-filtre som «revtoksiske», mens mineralske filtre (sinkoksid og ikke-nano titandioksid) fortsatt er tillatt som alternativer (Palaus forskrifter).

Sammendrag

Fotoinitiatorer og UV-absorbere/blokkere adresserer tilsynelatende motsatte mål – bevisst UV-aktivering versus UV-beskyttelse – men de følger de samme fotofysiske prinsippene: absorpsjon av et UV-foton og dets omdannelse til en kjemisk (radikaldannelse) eller fysisk (varme, spredning) konsekvens. Å velge riktig stoff avhenger avgjørende av det nødvendige spektralområdet – fra kortbølget α-kløyving ved 240–280 nm (HCPK, HMPP), via langbølget LED-herding ved 380–405 nm (TPO, BAPO), til synlig blått lys-herding i dentale komposittmaterialer (kamferkinon, 468 nm) og UV-B/UV-A-beskyttelsesområdet 280–400 nm i solkrem. Regelverket viser en klar trend: stoffer med påvist eller antatt CMR- eller hormonhermende effekt (TPO, Michlers keton, oksybenzon, oktokrylen, homosalat) blir i økende grad begrenset i tillatt konsentrasjon eller forbudt helt, mens lav-migrasjonsalternativer og mineralske alternativer (sinkoksid, titandioksid) samt lav-migrasjonsfotoinitiatorer som BAPO får økende betydning.

Ofte stilte spørsmål om fotoinitiatorer og UV-absorbere

Hva skiller type I-fotoinitiatorer fra type II-fotoinitiatorer?

En type I-fotoinitiator brytes direkte ned til to radikaler etter å ha absorbert et foton (Norrish type I-spalting) og fungerer derfor uten noe ytterligere tilsetningsstoff. En type II-fotoinitiator, i eksitert tilstand, abstraherer et hydrogenatom fra en hydrogendonor – vanligvis et tertiært amin som fungerer som ko-initiator – og først da dannes det initierende radikalet. Type II-systemer trenger derfor alltid en synergist, men kan ofte eksiteres ved lengre bølgelengder.

Hvilken bølgelengde trenger en fotoinitiator?

Bølgelengden til sitt eget absorpsjonsmaksimum. Hydroksyacetofenoner som HCPK og HMPP absorberer ved omtrent 240 og 330 nm og kan fortsatt eksiteres ved 365 til 385 nm; acylfosfinoksider 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; kamferkinon absorberer i det blå synlige området med et maksimum ved omtrent 468 nm. Den som erstatter en kvikksølvlampe med en LED, må derfor sjekke om det smale LED-båndet i det hele tatt fortsatt når initiatorens absorpsjonsbånd.

Hvorfor er UV-dose en regulatorisk relevant parameter for fotoinitiatorer?

Fordi ufullstendig polymerisasjon øker andelen ureagerte fotoinitiatorer og restmonomerer, og det er nettopp disse stoffene som kan migrere ut av det herdede sjiktet. For materialer i kontakt med matvarer er reproduserbar og fullstendig herding derfor virkemiddelet for å overholde migrasjonsgrenser – dokumenterbart gjennom spekteret, irradiansen og dosen som dannes av disse ved substratet.

Hva skjedde med TPO?

Difenyl(2,4,6-trimetylbenzoyl)fosfinoksid ble klassifisert som CMR kategori 2 i 2012; i 2021 anbefalte ECHAs komité for risikovurdering omklassifisering til CMR 1B (gjennomført ved delegert forordning (EU) 2024/197); SVHC-oppføring fulgte 14. juni 2023, og siden 1. september 2025 er TPO oppført i vedlegg II til EUs kosmetikkforordning. Forbudet berører primært UV-gel- og hybridneglprodukter, ikke trykkfarger eller industrielle belegg; for indirekte matkontakt har TPO stått på EuPIAs egnethetsliste siden april 2023.

Hvordan skiller UV-absorbere, UV-blokkere og HALS seg fra hverandre?

Organiske UV-absorbere har kromofore ringsystemer, absorberer UV-fotoner og frigjør energien ikke-strålende som varme. Uorganiske UV-blokkere – titandioksid og sinkoksid – er halvlederpartikler som absorberer UV-stråling via båndgapet sitt og i tillegg reflekterer og sprer den. HALS absorberer i praksis intet UV-lys selv, men fanger opp radikalene som dannes under fotooksidasjon gjennom en katalytisk nitroksidradikalsyklus; de formuleres derfor alltid sammen med en ekte absorber.

Kan hvilken som helst UV-absorber brukes i kosmetikk?

Nei. Vedlegg VI til EUs kosmetikkforordning (EF) nr. 1223/2009 er en lukket positivliste: kun stoffene som er nevnt der – for tiden 33 oppføringer pluss egne nanoformoppføringer – kan brukes som kosmetiske UV-filtre i EU, hver med sin egen maksimumskonsentrasjon. Industrielle benzotriazolstabilisatorer som Tinuvin 328, 234, 326, 327 eller P står ikke på denne listen; de er polymer- og belegningsadditiver, ikke kosmetiske UV-filtre.

Hvorfor gjelder andre solkremfiltre i USA enn i EU?

Fordi FDA regulerer solkremer som legemidler gjennom en monografi. Slik FDA-forslaget står, anses kun sinkoksid og titandioksid som GRASE av de 16 aktive stoffene som omfattes; PABA og trolaminsalisylat anses som ikke GRASE, og de resterende tolv – inkludert avobenzon, oksybenzon, oktokrylen, homosalat og oktinoksat – forblir i status «utilstrekkelige data». Nyere bredbåndsfiltre som bemotrizinol og oktyltriazon er ennå ikke en del av den endelige monografien, ettersom de går gjennom en egen TEA-prosedyre som har vært under behandling i årevis.

Hvordan kan herding overvåkes ved måling?

Gjennom størrelsene fotoinitiatoren faktisk ser: spekteret til kilden, irradiansen ved sjiktets plassering og dosen som dannes av dette over eksponeringstiden, hver innenfor bølgelengdeområdet til absorpsjonsbåndet. Innledende karakterisering og enhver endring av kilde krever en spektralt oppløst måling; for løpende overvåking er en båndbegrenset sensor tilstrekkelig, forutsatt at den er matchet mot en sporbar spektral referanse ved den kilden.

Kilder og referanser

Fotoinitiatorer – primærdata

UV-absorbere og UV-blokkere – primærdata

Merk: λmax-verdiene og absorpsjonsområdene som er oppgitt i denne artikkelen, er hentet fra produsentenes datablad og publiserte kilder; de erstatter ikke spektrofotometrisk målte rådata for den aktuelle formuleringen. Konsentrasjonsgrensene i vedlegg VI til EUs kosmetikkforordning og regulatoriske klassifiseringer endres jevnlig – før enhver regulatorisk bruk bør gjeldende status på EUR-Lex eller CosIng kontrolleres.

Relaterte anvendelsesområder

Hele bildet finner du i oversikten UV-anvendelser.

Rådgivning om fotoinitiatorer og UV-absorbere

Går du over fra en kvikksølvlampe til UV-LED og trenger å vite om det smale LED-båndet fortsatt når absorpsjonsbåndet til fotoinitiatoren din – eller må du dokumentere fullstendig herding av en lav-migrasjonsformulering? Vi måler spekteret til kilden din i kalibreringslaboratoriet vårt, bestemmer irradiansen ved sjiktets plassering med et spektroradiometer og setter opp dosekontroll med riktig UV-sensor. Ta kontakt.

Dr Mark Paravia
Daglig leder og leder av kalibreringslaboratoriet
Opsytec Dr. Gröbel GmbH, Ettlingen, Tyskland
Tlf. +49 (0)7243 / 94 783-50 · mark.paravia@opsytec.de