Hoppa till huvudinnehållet Hoppa till sidfoten
professional
photonics.

Fotoinitiatorer och UV-absorbenter/blockerare: spektra, tillämpningar och godkännanden

Ultraviolett strålning (ungefär 200–400 nm) är ett dubbeleggat verktyg inom modern material- och konsumentvarukemi: den används medvetet för att härda flytande beläggnings-, tryckfärgs-, lim- och tandfyllningssystem inom bråkdelar av en sekund – och samtidigt måste den hållas borta från plast, beläggningar, förpackningar och mänsklig hud för att förhindra fotooxidation, förgulning, försprödning eller hudskador. Den första uppgiften utförs av fotoinitiatorer, som absorberar UV-ljus och genererar reaktiva radikaler (eller katjoner) från det, vilka startar en polymerisation. Den andra utförs av UV-absorbenter (kromofora molekyler som omvandlar UV-strålning till värme), oorganiska UV-blockerare (halvledarpartiklar som titandioxid och zinkoxid, som reflekterar och sprider UV-ljus och absorberar det via sitt bandgap) och HALS (hindered amine light stabilisers), som själva inte absorberar något UV-ljus men som fångar upp de radikaler som bildas under fotooxidation.

Båda ämnesgrupperna finns i praktiskt taget alla livsområden: i möbelbeläggningar, klarlacker för bilar, 3D-utskriftshartser, tandfyllningar, etikett- och förpackningsfärger, solskyddsmedel, plastfilmer och hölje samt i kosmetiska formuleringar.

Denna artikel sammanfattar de viktigaste industriellt använda fotoinitiatorerna (typ I och typ II) samt UV-absorbenter och blockerare (organiska, oorganiska, HALS) – med λmax-värden och absorptionsområden, typiska tillämpningar, godkännandestatus (kosmetika, livsmedelskontakt, medicintekniska produkter) och varumärken. Alla värden är hämtade från tillverkarnas datablad, PubChem, ECHA/REACH, CosIng och EU:s bilaga VI-databaser, FDA-dokument och den vetenskapliga litteraturen; motsvarande källor länkas direkt i texten och listas igen i slutet.

Del 1: fotoinitiatorer

Fotoinitiatorer delas in i två klasser beroende på deras reaktionsmekanism:

Typ I (Norrish typ I, α-klyvning): molekylen absorberar en foton och sönderdelas direkt i två radikalfragment. Typiska representanter är hydroxyacetofenoner, bensildimetylketal, bensoinetrar och (bis)acylfosfinoxider.

Typ II (väteabstraktion): den exciterade fotoinitiatormolekylen abstraherar en väteatom från en vätedonator (vanligtvis ett tertiärt amin som fungerar som koinitiator eller synergist); detta ger en initierande radikal på donatorn och en inaktiv ketylradikal. Typiska representanter är bensofenon, tioxantoner (till exempel ITX) och kinoner (till exempel kamferkinon).

Typ I-fotoinitiatorer (α-klyvning)

SubstansCAS-nrλmax/absorptionsområde (nm)Typiskt härdningsljusTillämpningarGodkännande/regulatorisk statusTillverkare/varunamn
1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone (HCPK)947-19-3 (PubChem)243 nm, 331 nm (IGM Resins)Hg-lampa; UV-LED (365–385 nm)Grafisk industri, trä-, plast- och metallbeläggningar, elektronik, lim, bläckstråleskrivare, 3D-utskrift (IGM Resins)Ingen känd ämnesspecifik EU-/FDA-begränsningIrgacure 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; intervall cirka 300–365 nm (IGM Resins; Ataman Chemical)Hg-lampa och UV-LED 365/385/395 nmLED-härdande tryckfärger och beläggningar, övertrycksfärger (Ataman Chemical)Ingen känd SVHC- eller CMR-klassificeringDarocur/Irgacure 1173 (BASF); Omnirad 1173 (IGM Resins)
Irgacure/Omnirad 2959106797-53-9 (J-GLOBAL)274 nm, 330 nm (IGM Resins)UV-A cirka 365 nm (svartljus/LED)Standardfotoinitiator för vattenbaserade system samt tvärbindning av hydrogeler, cellinkapsling och 3D-biologisk utskrift, tack vare sin låga cytotoxicitet (ScienceDirect)Beskrivs som "minimalt toxisk" i litteraturen om cellodling; ingen känd SVHC- eller CMR-klassificeringIrgacure 2959 (BASF); Omnirad 2959 (IGM Resins)
Irgacure/Omnirad 369119313-12-1 (PubChem)232 nm, 323 nm (IGM Resins)Hg-lampa/UV-LEDPigmenterade UV-härdande system (Ciba TDS)Ingen känd SVHC- eller CMR-klassificeringIrgacure 369 (BASF); Omnirad 369 (IGM Resins)
Irgacure/Omnirad 90771868-10-5 (PubChem)230 nm, 303 nm (IGM Resins)UV-LED/Hg-lampaUV-offsettryckfärger, lödmasker, pigmenterade system (IGM Resins)Repr. 1B, H360FD (kan skada fertiliteten eller det ofödda barnet); Akut tox. 4, H302 (REACH Baden-Württemberg)Irgacure/Omnirad 907; Speedcure 97 (Lambson); Genocure PMP
Benzil dimethyl ketal (BDK)24650-42-8 (PubChem)n/aHg-lampaUniversell typ I-initiator för klara och pigmenterade systemIngen känd SVHC- eller CMR-klassificeringIrgacure/Omnirad 651 (BASF/IGM); Lucirin BDK; Esacure KB1
Benzoin methyl ether3524-62-7 (Sigma-Aldrich)n/a (kvalitativt cirka 300–350 nm) (OSTI)Hg-lampa (äldre teknik)Historiskt: UV-tryckfärger, trä- och pappersbeläggningar, beläggningar för optiska fibrerI stort sett utfasad till förmån för hydroxyacetofenoner och acylfosfinoxiderFinns som generisk produkt
Benzoin ethyl ether574-09-4 (PubChem)n/aHg-lampa (äldre teknik)Historiskt: UV-tryckfärger, trä- och pappersbeläggningar (Chemicalland21)I stort sett utfasadFinns 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 nmBläckstråleskrivare, 3D-utskrift, dentalkompositer, UV-gelnaglar (IGM Resins)SVHC sedan den 14 juni 2023; CMR-kat. 1B sedan delegerad förordning (EU) 2024/197; förbjuden enligt bilaga II i EU:s kosmetikaförordning från den 1 september 2025 (påverkar främst UV-gelnaglar) (HPRA); på EuPIA:s lämplighetslista för indirekt livsmedelskontakt sedan april 2023 (Printcolor)Lucirin TPO (BASF); Omnirad TPO (IGM Resins)
TPO-L – ethyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinate84434-11-7 (PubChem)n/aUV-LEDKlarlacker, vitpigmenterade system med låg gulning (ChemicalBook)Ingen känd ämnesspecifik SVHC- eller CMR-klassificering (CAS-nr skiljer sig från 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 nmVitpigmenterade system, genomhärdning av tjocka lager, dentalkompositer, härdning av glasfiberarmerad plast (IGM Resins)Ingen känd SVHC- eller CMR-klassificering (strukturellt besläktad med TPO, men klassificerad separat)Irgacure 819 (BASF); Omnirad 819/380 (IGM Resins)

Typ II-fotoinitiatorer (väteabstraktion, ko-initiator krävs)

SubstansCAS-nr.λmax/absorptionsområde (nm)Typiskt härdningsljusTillämpningarGodkännande/regulatoriskt statusTillverkare/varunamn
Kamferkinon (CQ)10373-78-1 (Fisher Scientific)λmax ≈ 468 nm; absorption ca. 360–510 nm (Sinocure; PMC)Blått LED-ljus ca. 450–470 nmDentala komposit och fyllningar, dentala adhesiv, akryllinser (Sinocure)Medicinteknisk produkt klass II (FDA 21 CFR 872.3690); biokompatibilitet testad enligt ISO 10993-serien (inklusive ISO 10993-17 för extraherbara och urlakningsbara ämnen) (ACS Omega; Royal-Dent)Generisk (dl-kamferkinon); Sinocure CQ
Bensofenon119-61-9 (PubChem)251–252 nm, 333 nm (IGM Resins; Sartomer)Hg-lampa (bredband) + aminsynergistKlara och pigmenterade beläggningar, tryckfärger, elektronik, dentala material (Sartomer)Under ECHA:s ämnesutvärdering (ECHA); ska skiljas från de kosmetiska UV-filtren "bensofenon-1/-3", som har en egen SCCS-bedömningOmnirad BP (IGM Resins); Speedcure BP (Lambson/Arkema)
Michlers keton90-94-8 (PubChem)n/aHg-lampa (som sensibilisator)Aminko-initiator/synergist i typ II-systemSVHC; Carc. Kat. 1B (H350), Muta. 2 (H341), Eye Dam. 1 (H318) (ECHA) – i stort sett frånvarande i moderna formuleringarInget aktuellt varunamn känt
Isopropylthioxanton (ITX)5495-84-1 (PubChem)259 nm, 383 nm (Arkema/Sartomer)UV/UV-LED, genomhärdning 0,1–5 vikt%Tryckfärger (flexo, offset, screen), industriella beläggningar, bläckstråle, förpackningstryck (Arkema)Ämnet i centrum för ITX/Tetra Pak-incidenten 2005 (se avsnittet "Regulatoriskt sammanhang") — aldrig förbjudet, men utlösaren för omformuleringar med "låg migration" (BBC News)Speedcure (2-)ITX (Lambson); Omnirad ITX (IGM Resins)
2-klortioxanton (CTX)86-39-5 (PubChem)brett 350–420 nm, högre koefficienter vid 400–420 nm (BenchChem; PMC)UV/UV-LEDUV-härdning (idag till stor del ersatt av analogen Speedcure CPTX)Ingen SVHC- eller CMR-klassificering kändSinocure CTX; historiskt Kayacure/Nisso/Quantacure CTX
Antrakinon84-65-1 (PubChem)251, 279, 321, 377 nm (PubChem)UV/nära-UV-LED (som sensibilisator)Modersubstans: färgämne och kemiskt mellanled; substituerade derivat fungerar som typ II-fotoinitiatorer (HAL review)Ingen SVHC- eller CMR-klassificering av modersubstansen kändInget eget varunamn (se 2-etylantrakinon)
2-etylantrakinon84-51-5 (PubChem)256 nm, 327 nm (Sartomer)UV-LED, 0,1–5 vikt%Pigmenterade system, LED-härdning, elektronik (Sartomer)Ingen SVHC- eller CMR-klassificering kändSpeedcure EAQ (Lambson/Arkema)

Regulatoriskt sammanhang för fotoinitiatorer

Förordning (EU) nr 10/2011. Denna förordning upprättar "unionsförteckningen" över godkända monomerer och tillsatser för plast avsedd att komma i kontakt med livsmedel (generisk specifik migrationsgräns, SML, på 60 mg/kg; total migrationsgräns 10 mg/dm²) – men den omfattar inte tryckfärger direkt, utan lämnar dessa till nationella bestämmelser (till exempel bilaga 10 del A i den schweiziska förordningen om konsumentvaror 817.023.217) och till NIAS-principen ("non-intentionally added substances") (legislation.gov.uk; Printcolor).

EuPIA:s lämplighetslista. Den europeiska branschorganisationen för tryckfärger EuPIA publicerar varje år en lista över fotoinitiatorer och fotosynergister som anses lämpliga för indirekt livsmedelskontakt; TPO lades till i april 2023 (EuPIA 2025).

TPO – ett exempel på föränderlig klassificering. TPO klassificerades som CMR-kategori 2 år 2012; 2021 rekommenderade ECHA:s kommitté för riskbedömning en omklassificering till CMR 1B (genomförd genom den delegerade förordningen (EU) 2024/197); upptagande på SVHC-listan följde den 14 juni 2023, och sedan den 1 september 2025 är TPO listat som ett förbjudet ämne i bilaga II till EU:s kosmetikaförordning – ett förbud som huvudsakligen påverkar UV-gel- och hybridnaglar, inte tryckfärger eller industriella beläggningar (HPRA).

Dentalkompositer och ISO 10993. Dentala fyllningsmaterial som innehåller kamforkinon klassificeras i USA som klass II-medicintekniska produkter (21 CFR 872.3690); deras biokompatibilitet testas enligt standardserien ISO 10993, som även FDA:s vägledning om biokompatibilitet för medicintekniska produkter hänvisar till (FDA guidance; ACS Omega).

Amerikanska regler för livsmedelskontakt. I USA fick UV- och EB-härdade beläggningar för livsmedelskontakt ett bredare FDA-godkännande 2008 genom Food Contact Notification (FCN) 772; enskilda fotoinitiatorer i lim och beläggningar omfattas dessutom av 21 CFR Part 175 (RadTech).

Varför en kraftfull lampa inte exciterar fel initiator

Tabellerna ovan anger ett eller flera absorptionsmaxima för varje initiator. Dessa siffror är inte en fotnot utan det egentliga urvalskriteriet – eftersom excitation följer överlappet mellan två kurvor, inte lampans effekt: källans spektrala irradians och initiatorns absorption.

Hastigheten med vilken polymerisationen startar är proportionell mot antalet fotoner som absorberas av initiatorn, inte mot antalet som anländer. Där initiatorn inte absorberar passerar strålningen genom formuleringen eller omvandlas till värme, och inget av detta bidrar till härdningen. Av detta följer en mening som ofta saknas i upphandlingsdiskussioner:

En 395 nm-LED med tjugo gånger irradiansen härdar inte en HCPK-formulering tjugo gånger snabbare – den härdar den inte alls. HCPK absorberar vid 243 och 331 nm; vid 395 nm har bandet redan för länge sedan klingat av. Omvänt räcker några milliwatt per kvadratcentimeter vid 385 nm för att klyva TPO tillförlitligt, med sitt maximum vid 379 nm.

Detta blir praktiskt viktigt vid övergången från kvicksilver-medeltryckslampan till UV-LED. Medeltryckslampan strålar brett och träffar varje vanlig initiator någonstans; den förlåter en olämplig formulering. En UV-LED strålar i ett band som är tio till tjugo nanometer brett och förlåter ingenting. Formuleringar som fungerat tillförlitligt i trettio år slutar härda efter bytet – inte eftersom den nya källan är svagare, utan eftersom den strålar förbi initiatorn.

Den andra konsekvensen gäller djupet. Kortvågig strålning förbrukas av en starkt absorberande initiator inom de översta mikrometrarna – ytan härdar och det förblir mjukt därunder. Långvågiga band (TPO 379 nm, BAPO 380 nm, ITX 383 nm) tränger djupare in. Acylfosfinoxiderna bär med sig en egenskap som gör dem oumbärliga för tjocka snitt och vitpigmenterade system: de fotobleks medan de reagerar – reaktionsprodukten absorberar inte längre, och det redan härdade lagret låter ljus tränga igenom till molekylerna därunder.

I vitpigmenterade system tillkommer titandioxidens bidrag till detta. Den sprider och absorberar så starkt under cirka 400 nm att inget återstår av en 365 nm-källa efter några mikrometer. Här härdar endast det som fungerar på den långvågiga flanken.

Vilken källa exciterar vilken initiator?

Initiator Långvågs-λmax Hg-mellantryck UV-LED 365 nm UV-LED 385 nm UV-LED 395/405 nm blå LED 450–470 nm
Omnirad 907 303 nm stark mycket svag ingen ingen ingen
Omnirad 369 323 nm stark svag ingen ingen ingen
Omnirad 2959 330 nm stark svag ingen ingen ingen
HMPP (1173) 330 nm, intervall upp till cirka 365 nm stark måttlig svag ingen ingen
HCPK (184) 331 nm stark svag ingen ingen ingen
Bensofenon + aminsynergist 333 nm stark svag ingen ingen ingen
TPO 379 nm stark måttlig stark svag ingen
BAPO 380 nm stark måttlig stark måttlig ingen
ITX 383 nm stark måttlig stark svag ingen
CTX brett 350–420 nm stark måttlig stark stark ingen
Kamferkinon 468 nm (360–510 nm) svag svag svag måttlig stark

Bedömningen följer positionen för absorptionsbandet i förhållande till linjerna eller toppvåglängderna hos källan; λmax-värdena är hämtade från tabellerna ovan. Den ersätter varken ett datablad eller ett härdningsförsök – den molära absorptionskoefficienten på flanken, koncentrationen, skikttjockleken och pigmenteringen påverkar alla resultatet avsevärt. Men den besvarar den fråga som kommer först: om källa och initiator alls matchar.

Den nedersta raden är undantaget som bekräftar regeln. Kamferkinon absorberar i det synliga området – därför arbetar dentala enheter med blått ljus och inte med UV. En UV-lampa, oavsett effekt, är fel källa för ett CQ-system.

Lägg lampans spektrum över absorptionsbandet

Överlappningen kan betraktas i stället för att gissas. Spektraldatabasutforskaren visar uppmätta spektra för kvicksilverlågtrycks- och medeltryckslampor, dopade lampor och UV-lysdioder; ställ λmax-värdena från tabellerna ovan bredvid dem, så syns det omedelbart om initiatorns band ligger inom det emitterade området eller vid sidan om det. Den underliggande spektraldatabasen över UV-lampor listar mätningarna var för sig.

För konstruktionen innebär detta en ordning som är värd att kasta om: fastställ först den initiator som formuleringen och det regulatoriska läget tillåter, välj sedan källan därefter – inte tvärtom. Källan är utbytbar, formuleringen är det sällan.

  • Källan. Opsytec levererar UV-LED-ljuskällor vid 365, 385, 395, 405 och 450 nm – en toppvåglängd för varje kolumn i tabellen ovan. Där spektrumet måste vara brett eftersom flera initiatorer verkar vid sidan av varandra förblir kvicksilverlampan det enklare svaret.
  • Det kontrollerade försöket. UV-LED-kamrarna i BSL-serien bestrålar en provyta med känd irradians och doskontrollerad exponering. Det gör "härdar" eller "härdar inte" till en dos i mJ/cm² som kan jämföras mellan formuleringar.
  • Kontrollmätningen. Om källan verkligen strålar där databladet lovar visas av en spektral mätning i provplanet – med UVpad E, eller med SR900 där hela området behövs. Lysdioders toppvåglängder sprider sig från tillverkningen och förskjuts med övergångstemperaturen; på en brant absorptionsflank är fem nanometer ingen bagatell.

Del 2: UV-absorbatorer och UV-blockerare

UV-absorbatorer och blockerare förhindrar fotoskador genom tre olika mekanismer:

Organiska UV-absorbatorer (bensotriazoler, triaziner, bensofenoner, cinnamatestrar, salicylater med flera) har kromofora ringsystem som absorberar UV-fotoner och avger energin icke-strålande som värme.

Oorganiska UV-blockerare (titandioxid, zinkoxid) är halvledarpartiklar som absorberar UV-ljus via sitt bandgap och dessutom reflekterar och sprider det (ett "fysikaliskt" filter).

HALS (hindrade aminljusstabilisatorer) absorberar inte någon nämnvärd mängd UV-ljus själva; istället fångar de upp de radikaler som bildas under fotooxidation genom en nitroxidradikalcykel – vilket är anledningen till att de nästan alltid används tillsammans med en äkta UV-absorbator.

Organiska UV-absorbenter

ÄmneCAS-nr.Klassλmax/absorptionsområde (nm)AnvändningsområdenGodkännande/regulatorisk statusTillverkare/varunamn
Tinuvin 32825973-55-1 (PubChem)BensotriazolStark absorption 300–400 nm (BASF datablad)Väderskydd för plaster och polymerer, beläggningar, skum, lim och fogmassor (PubChem)Inte ett EU-godkänt kosmetiskt UV-filter (finns inte i bilaga VI, CosIng); REACH-registrerat; klassificerat som persistent och bioackumulerande i flera EU-bedömningar (REACH Baden-Württemberg)BASF Tinuvin 328; även Eversorb 74
Tinuvin 23470321-86-7 (Wikidata)BensotriazolHög absorption 300–400 nm, knappt något synligt ljus (Additivesforpolymer)Polymerer som bearbetas vid hög temperatur (polykarbonat, polyester, polyolefiner, filmer och fibrer) (Additivesforpolymer)Inte ett EU-godkänt kosmetiskt UV-filter; industriellt polymertillsatsämne enligt REACHBASF Tinuvin 234
Tinuvin 326 (bumetrizol)3896-11-5 (PubChem)BensotriazolStark absorption 300–400 nm (BASF datablad)Plaster, beläggningar, syntetiskt gummi och fibrer; enligt leverantörsuppgifter lämplig för livsmedelskontaktplaster (Longchangchemical)Industriellt polymertillsatsämne; enligt tillverkaren användbart inom ramen för (EU) 10/2011; REACH-registreratBASF Tinuvin 326
Tinuvin 3273864-99-1 (PubChem)BensotriazolStark absorption 300–400 nm, knappt något synligt ljus (Linchemical)Polyolefiner (PE, PP), PVC, ABS, polyuretan (Linchemical)Inte ett EU-godkänt kosmetiskt UV-filter; REACH-registrerat; nämns tillsammans med UV-328 och UV-320 i PBT-bedömningarBASF Tinuvin 327
Drometrizol (Tinuvin P)2440-22-4 (PubChem)BensotriazolStark absorption 300–400 nm, där 270–340 nm ibland anges som huvudtopp (Santplas; IPGChem)Plaster, beläggningar, fotostabilisering av organiska substratFinns inte med i den aktuella EU-bilagan VI med de 33 godkända kosmetiska UV-filtren; industriellt plasttillsatsämne enligt REACHBASF Tinuvin P; även Benazol P
Oxybenzon (bensofenon-3)131-57-7 (PubChem)BensofenonUV-B (280–315) och UV-A (315–400), toppar vid ca 288–350 nmSolskyddsmedel och kosmetika; även fotoskydd för plaster och förpackningarEU-bilaga VI post 4, med koncentrationsgränser som skärpts sedan 2022 (förordning (EU) 2022/1176); FDA: "otillräckliga data" (ingen GRASE-status) (FDA faktablad); förbjudet i Hawaii och Palau (Safe to Swim Hawaii; Palau)Eusolex 4360, Uvinul M40
Bensofenon-4 (sulisobenzon)4065-45-6 (SCCS-yttrande)BensofenonUV-A/UV-B; specifik λmax ej tillgängligSolskyddsmedel och kosmetikaEU-bilaga VI post 22 (max. 5 % som syra); bedömt som säkert av SCCS trots hormonrelaterade betänkligheterGenerisk (INCI benzophenone-4)
Bemotrizinol (Tinosorb S)187393-00-6 (PubChem)TriazinBredspektrum UV-B/UV-A, toppar vid ≈310 nm och ≈340 nm (BASF)Bredspektrigt solskyddsfilter, fotostabilt, oljelösligt (BASF datablad)EU-bilaga VI post 25, tillåtet upp till 10 % (CosIng); länge under handläggning i FDA:s godkännandeprocess (TEA) i USABASF Tinosorb S
Oktyltriazon (Uvinul T150)88122-99-0 (PubChem)TriazinUV-B-absorbent, λmax ej tillgängligOljelösligt, fotostabilt solskyddsfilter (BASF datablad)EU-bilaga VI post 15, upp till 5 %; TEA-ansökan under handläggning i USA, finns inte i FDA:s monografiBASF Uvinul T150
Tinuvin 400/405/460/479 (hydroxifenyltriaziner, HPT)bland annat 153519-44-9, 137658-79-8, 153053-27-9, 204848-45-3Triazin (HPT)Mycket höga extinktionskoefficienter i UV-B- och UV-A-området (BASF)OEM- och reparationslacker för fordon, flygindustri, coil coating, möbler och golv, pulverbeläggningar, digitaltryck (BASF)Industriella beläggningstillsatser, inget EU-kosmetikagodkännandeBASF Tinuvin 400/405/460/479
Avobenzon (Parsol 1789)70356-09-1 (PubChem)DibensoylmetanUV-A-absorbent, λmax ≈357–360 nm, område 320–400 nm (Wikipedia)Det viktigaste bredspektrigt UV-A-filtret i solskyddsmedel, vanligtvis kombinerat med octocrylene för fotostabilitet (Wikipedia)EU-bilaga VI post 8, upp till 5 %; FDA "otillräckliga data"; förbjudet i PalauDSM Parsol 1789; Eusolex 9020; Escalol 517
Oktylmetoxycinnamat/octinoxat5466-77-3 (CosIng)CinnamatesterUV-B-absorbent, ca 280–320 nmSolskyddsmedel och kosmetika, UV-B-filterEU-bilaga VI post 12, upp till 10 %; FDA "otillräckliga data"; förbjudet i Hawaii (sedan 1 januari 2021) och PalauParsol MCX/MOX; Eusolex 2292; Uvinul MC80
Homosalat118-56-9 (PubChem)SalicylatUV-B-absorbent, salicylatkromofor ca 295–315 nmSolskyddsmedel och kosmetika, SPF-förstärkareEU-bilaga VI post 3, sänkt sedan 2021 till max. 7,34 % (endast ansiktsprodukter) på grund av hormonrelaterade betänkligheter (SCCS-yttrande); FDA "otillräckliga data"Generisk (INCI homosalate)
Etylhexylsalicylat (oktisalat)118-60-5 (PubChem)SalicylatUV-B-absorbent, λmax ej tillgängligSolskyddsmedel och kosmetikaEU-bilaga VI post 20, upp till 5 %; bedömt som säkert av SCCS 2024; FDA "otillräckliga data"Neo Heliopan OS
Ensulizol27503-81-7 (PubChem)BensimidazolsulfonsyraUV-B-absorbent, vattenlösligSolskyddsmedel och kosmetika (cosmeticsinfo.org)EU-bilaga VI post 6, upp till 8 % (som syra); FDA "otillräckliga data"; förbjudet i PalauEusolex 232 (natriumsalt)
Bisoktrizol (Tinosorb M)103597-45-1 (CosIng)Bensotriazol (partikulärt)Bred absorption 280–400 nm som sträcker sig in i det synliga området; toppar ≈305 nm och ≈360 nm (BASF)Bredspektrigt solskyddsfilter, partikulärt vitt UV-filter (BASF datablad)EU-bilaga VI poster 23/23a (inklusive nanoform), upp till 10 %; FDA TEA-ansökan under handläggning i USABASF Tinosorb M
Octocrylene6197-30-4 (PubChem)Kanelsyra-/akrylatderivatUV-B och kortvågig UV-A (UV-A II), topp ≈303 nm, effektivt spektrum 290–360 nm (ScienceDirect)Fotostabilisator för avobenzon i solskyddsmedel (dermapproved.com)EU-bilaga VI post 10 ("se villkor"), skärpt sedan 2022 (bildning av bensofenon som nedbrytningsprodukt) (förordning (EU) 2022/1176); FDA "otillräckliga data"Eusolex OCR; Uvinul N539T

Oorganiska UV-blockerare

ÄmneCAS-nrAbsorptionsmekanism/-områdeAnvändningsområdenGodkännande/regulatorisk statusTillverkare/varumärken
Titandioxid (TiO₂)13463-67-7 (PubChem)Halvledarens bandgap: anataskant ≈380–400 nm (bandgap ≈3,2 eV), rutilkant ≈400–420 nm (≈3,0 eV) (InstaNano; PMC)Fysikaliskt UV-A/UV-B-blockerande medel i solskyddsmedel; vitt pigment och UV-stabilisator i plast och livsmedelsförpackningsfilm (Plastemart)EU:s bilaga VI, poster 27/27a (konventionell/nano), upp till 25 %; FDA: GRASE (en av endast två godkända solskyddsfilter) (FDA); klassificerad 2020 som cancerframkallande kategori 2 vid inandning (pulverform), en klassificering som upphävdes av EU:s tribunal i november 2022 (Ecomundo); förbjuden i EU som livsmedelstillsats E171 sedan 2022 (skild från användning i kosmetika och förpackningar); tillåten som pigment i livsmedelskontaktplast enligt (EU) 10/2011Många leverantörer (pigment- och kosmetikakvaliteter)
Zinkoxid (ZnO)1314-13-2 (CosIng)Halvledarens bandgap ≈3,3–3,37 eV, kant ≈380 nm; bredbandig UV-A (320–400 nm) och UV-B-absorption (MDPI; Wikipedia)Det bredaste enskilda mineralfiltret i solskyddsmedel; UV-stabiliserande och antimikrobiellt pigment i plast och förpackningarEU:s bilaga VI, poster 30/30a (konventionell "se villkor"/nano upp till 25 %); FDA: GRASE; betraktas som "revsäker" och rekommenderas uttryckligen som alternativ på Hawaii och Palau (Safe to Swim Hawaii)Många leverantörer (kosmetika- och solskyddskvaliteter)

HALS – radikalfångare utan UV-absorption

HALS-föreningar (hindered amine light stabilisers) har ingen märkbar UV-absorption – de skyddar polymerer genom att fånga upp de radikaler som bildas under fotooxidation via en katalytisk nitroxidradikalcykel. De formuleras därför praktiskt taget alltid tillsammans med en äkta UV-absorbator (en bensotriazol eller en triazin).

SubstansCAS-nrAnvändningsområdenGodkännande/regulatorisk statusTillverkare/varumärkesnamn
Tinuvin 77052829-07-9 (PubChem)Väderskydd för PP, PE, PA, TPO; beläggningar, lim och tätningsmedel (kunststoff-profi.de)Livsmedelskontaktkvalitet "DF", listad i FDA:s databas för livsmedelskontaktsubstanser (21 CFR) (FDA FCS); inte ett EU-kosmetiskt UV-filterBASF Tinuvin 770 (även 770 DF)
Tinuvin 29241556-26-7 (ChemicalBook)Universellt flytande HALS för beläggningar, tryck- och förpackningstillämpningar, lim och tätningsmedel (BASF datablad)Industriellt polymer- och beläggningstillsatsmedel, REACH-registreratBASF Tinuvin 292
Tinuvin 62265447-77-0 (ChemicalBook)Långvarigt väderskydd för polyolefiner, tunna filmer och fibrer (oligomer, låg migration) (BASF datablad)Klassificerad som farlig för vattenmiljön, kronisk kategori 4; inte ett EU-kosmetiskt UV-filterBASF Tinuvin 622

Regulatoriskt sammanhang: UV-absorbenter och UV-blockerare

EU:s kosmetikaförordning (EG) nr 1223/2009, bilaga VI. Bilaga VI är en sluten positivlista: endast de 33 ämnen som anges där (plus separata nanoformsposter) får användas som UV-filter i kosmetika inom EU, vart och ett med sin egen maximikoncentration (CosIng; ECHA). Oxybenzon och oktokrylen fick striktare koncentrationsgränser genom förordning (EU) 2022/1176 efter att vetenskapliga kommittén för konsumentsäkerhet (SCCS) hade väckt farhågor om hormonpåverkan (förordning (EU) 2022/1176). Industriella bensotriazoltillsatser såsom Tinuvin 328, 234, 326, 327 och P ingår inte i denna lista, eftersom de fungerar som rena polymer- och beläggningstillsatser snarare än som kosmetiska UV-filter.

FDA:s solskyddsmonografi (GRASE-status). Av de 16 aktiva solskyddsingredienser som omfattas av den amerikanska monografin anses endast zinkoxid och titandioxid vara GRASE ("generally recognized as safe and effective") enligt FDA:s förslag i dess nuvarande form (FDA:s faktablad). PABA och trolaminsalicylat anses inte vara GRASE; de återstående tolv aktiva ingredienserna (inklusive avobenzon, oxybenzon, oktokrylen, homosalat, oktinoxat, oktisalat och ensulizol) förblir i status "otillräckliga uppgifter". Nyare filter såsom bemotrizinol (Tinosorb S) och oktyltriazon (Uvinul T150) ingår ännu inte i den slutliga FDA-monografin, eftersom de genomgår ett separat TEA-godkännandeförfarande som har varit vilande i flera år.

EU:s förordning om material avsedda att komma i kontakt med livsmedel (EU) nr 10/2011. Denna förordning reglerar tillsatser för plastförpackningar med specifika migrationsgränser; flera bensotriazol-UV-stabilisatorer och HALS (till exempel Tinuvin 326 och Tinuvin 770 DF) marknadsförs av tillverkare som lämpliga för livsmedelskontakt; titandioxid godkänns separat som pigment och färgämne för plast (EU 10/2011).

Titandioxid: klassificering som cancerframkallande ämne och dess upphävande. År 2020 klassificerade EU titandioxid i pulverform som ett cancerframkallande ämne i kategori 2 vid inandning (en CLP-anpassning); den 23 november 2022 upphävde Europeiska unionens tribunal denna klassificering på grund av bristande tillförlitlig vetenskaplig grund (Ecomundo; domstolens pressmeddelande). Dess användning som UV-filter i solskyddsmedel och som pigment i livsmedelsförpackningar regleras oberoende av detta.

Debatten om hormonpåverkan. Sedan 2019 har SCCS omvärderat flera UV-filter (oxybenzon, oktokrylen, homosalat, etylhexylsalicylat) med avseende på eventuella hormonella effekter; i varje fall bedömdes fortsatt användning som säker, men vid lägre maximikoncentrationer eller för begränsade produktkategorier (SCCS om oktokrylen; SCCS om homosalat).

"Rev-säkra" förbud. Sedan den 1 januari 2021 förbjuder Hawaii försäljning av solskyddsmedel som innehåller oxybenzon och oktinoxat (Act 104) på grund av deras påverkan på korallrev (Safe to Swim Hawaii). Palau går längre med sina Sunscreen Regulations, i kraft sedan 1 januari 2020, som förbjuder praktiskt taget alla syntetiska organiska UV-filter som "revtoxiska", medan mineraliska filter (zinkoxid och icke-nano titandioxid) fortfarande är tillåtna som alternativ (Palaus förordningar).

Sammanfattning

Fotoinitiatorer och UV-absorbenter/blockerare adresserar till synes motsatta mål – avsiktlig UV-aktivering kontra UV-skydd – men de följer samma fotofysikaliska principer: absorption av en UV-foton och dess omvandling till en kemisk (radikalbildning) eller fysisk (värme, spridning) konsekvens. Valet av rätt substans beror avgörande på det spektralområde som krävs – från kortvågig α-klyvning vid 240–280 nm (HCPK, HMPP), via långvågig LED-härdning vid 380–405 nm (TPO, BAPO), till synligt blåljus-härdning i dentala komposit (kamforkinon, 468 nm) och UV-B/UV-A-skyddsområdet 280–400 nm i solskyddsmedel. Regleringen visar en tydlig trend: substanser med påvisade eller misstänkta CMR- eller hormonstörande effekter (TPO, Michlers keton, oxybenson, oktokrylen, homosalat) begränsas alltmer i tillåten koncentration eller förbjuds helt, medan alternativ med låg migration och mineraliska alternativ (zinkoxid, titandioxid) samt lågmigrerande fotoinitiatorer som BAPO ökar i betydelse.

Vanliga frågor om fotoinitiatorer och UV-absorbenter

Vad skiljer typ I-fotoinitiatorer från typ II-fotoinitiatorer?

En typ I-fotoinitiator bryts direkt ner till två radikaler efter att ha absorberat en foton (Norrish typ I-klyvning) och fungerar därför utan ytterligare tillsats. En typ II-fotoinitiator, i sitt exciterade tillstånd, avlägsnar en väteatom från en vätedonator – vanligtvis en tertiär amin som fungerar som samverkande initiator – och först då bildas den initierande radikalen. Typ II-system behöver därför alltid en synergist, men kan ofta exciteras vid längre våglängder.

Vilken våglängd behöver en fotoinitiator?

Våglängden för dess eget absorptionsmaximum. Hydroxyacetofenoner som HCPK och HMPP absorberar vid omkring 240 och 330 nm och kan fortfarande exciteras vid 365 till 385 nm; acylfosfinoxider som TPO och BAPO har ett långvågsband vid 379 till 380 nm och matchar därför UV-LED:ar vid 385, 395 och 405 nm; kamforkinon absorberar i det blå synliga området med ett maximum vid cirka 468 nm. Den som ersätter en kvicksilverlampa med en LED måste därför kontrollera om det smala LED-bandet överhuvudtaget når initiatorns absorptionsband.

Varför är UV-dos en regulatoriskt relevant parameter för fotoinitiatorer?

Eftersom en ofullständig polymerisation ökar andelen oreagerade fotoinitiatorer och restmonomerer, och det är just dessa ämnen som kan migrera ut ur det härdade lagret. För material avsedda för livsmedelskontakt är därför en reproducerbar och fullständig härdning avgörande för att uppnå migrationsgränserna – något som kan visas genom spektrumet, irradiansen och dosen som bildas av dem vid substratet.

Vad hände med TPO?

Difenyl(2,4,6-trimetylbensoyl)fosfinoxid klassificerades som CMR kategori 2 år 2012; 2021 rekommenderade ECHA:s kommitté för riskbedömning en omklassificering till CMR 1B (genomförd genom den delegerade förordningen (EU) 2024/197); SVHC-upptagningen följde den 14 juni 2023, och sedan den 1 september 2025 finns TPO upptaget i bilaga II till EU:s kosmetikaförordning. Förbudet berör i första hand UV-gel- och hybridnagelprodukter, inte tryckfärger eller industriella beläggningar; för indirekt livsmedelskontakt har TPO funnits på EuPIA:s lämplighetslista sedan april 2023.

Hur skiljer sig UV-absorbenter, UV-blockerare och HALS?

Organiska UV-absorbenter har kromofora ringsystem, absorberar UV-fotoner och avger energin icke-strålande som värme. Oorganiska UV-blockerare – titandioxid och zinkoxid – är halvledarpartiklar som absorberar UV-strålning via sitt bandgap och dessutom reflekterar och sprider den. HALS absorberar praktiskt taget inget UV-ljus själva men fångar upp de radikaler som bildas under fotooxidation genom en katalytisk nitroxidradikalcykel; de formuleras därför alltid tillsammans med en verklig absorbent.

Får vilken UV-absorbent som helst användas i kosmetika?

Nej. Bilaga VI till EU:s kosmetikaförordning (EG) nr 1223/2009 är en sluten positivlista: endast de ämnen som anges i den – för närvarande 33 poster plus separata nanoformsposter – får användas som kosmetiska UV-filter inom EU, var och en med sin egen maximikoncentration. Industriella bensotriazolstabilisatorer som Tinuvin 328, 234, 326, 327 eller P finns inte på denna lista; de är polymer- och beläggningstillsatser, inte kosmetiska UV-filter.

Varför gäller andra solskyddsfilter i USA än i EU?

Eftersom FDA reglerar solskyddsmedel som läkemedel genom en monografi. Enligt FDA:s förslag betraktas endast zinkoxid och titandioxid som GRASE av de 16 aktiva substanser som omfattas; PABA och trolaminsalicylat betraktas som inte GRASE, och de återstående tolv – inklusive avobenzon, oxybenzon, oktokrylen, homosalat och oktinoxat – förblir i status "otillräckliga data". Nyare bredspektrumfilter som bemotrizinol och oktyltriazon ingår ännu inte i den slutliga monografin, eftersom de går genom ett separat TEA-förfarande som har varit vilande i flera år.

Hur kan härdning övervakas genom mätning?

Genom de storheter som fotoinitiatorn faktiskt utsätts för: källans spektrum, irradiansen vid lagrets position och dosen som bildas av denna över exponeringstiden, vardera inom absorptionsbandets våglängdsområde. Den första karakteriseringen och varje byte av källa kräver en spektralt upplöst mätning; för löpande övervakning räcker en bandbegränsad sensor, förutsatt att den har jämförts mot en spårbar spektral referens vid den källan.

Källor och referenser

Fotoinitiatorer – primärdata

UV-absorbenter och UV-blockerare – primärdata

Obs: λmax-värdena och absorptionsintervallen som anges i denna artikel är hämtade från tillverkares datablad och publicerade källor; de ersätter inte spektrofotometriskt uppmätta rådata för den specifika formuleringen. Koncentrationsgränserna enligt bilaga VI i EU:s kosmetikaförordning och regulatoriska klassificeringar ändras regelbundet – innan de används i regulatoriska sammanhang bör den aktuella statusen på EUR-Lex eller CosIng kontrolleras.

Relaterade tillämpningsområden

Hela bilden finns i översikten UV-tillämpningar.

Rådgivning om fotoinitiatorer och UV-absorbenter

Byter du från en kvicksilverlampa till UV-LED och behöver veta om det smala LED-bandet fortfarande når absorptionsbandet för din fotoinitiator – eller måste du visa fullständig härdning av en formulering med låg migration? Vi mäter spektrumet för din källa i vårt kalibreringslaboratorium, bestämmer irradiansen vid skiktets placering med en spektroradiometer och sätter upp dosövervakning med lämplig UV-sensor. Kontakta oss.

Dr Mark Paravia
Verkställande direktör och chef för kalibreringslaboratoriet
Opsytec Dr. Gröbel GmbH, Ettlingen, Tyskland
Tel. +49 (0)7243 / 94 783-50 · mark.paravia@opsytec.de