Das Thema kurz und kompakt
Mineralische Filter und Eisenoxide konkurrieren um dieselbe Dispersion. Agglomerieren sie, sinkt der messbare Lichtschutzfaktor und die Textur wird grießig.
Mit ISO 23675:2024 steht seit Dezember 2024 ein In-vitro-Verfahren zur Verfügung, das den Lichtschutzfaktor ohne Probanden bestimmt.
Der Scherkrafteintrag lässt sich nicht direkt vom Laborhomogenisator auf einen 1.000-Liter-Ansatz übertragen: zu viel zerstört den Verdicker, zu wenig lässt Pigmente agglomerieren.
So läuft die Entwicklung bei Labtree
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Konzeptionierung
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Bemusterung – Standardmuster in 24 h
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Individualisierung
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Prototyping
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Produktion
White Label 2–3 Monate · Private Label 3–6 Monate · Produktion ab 1.000 Stück
Ein getöntes SPF-Serum muss zwei Anforderungen gleichzeitig erfüllen, die sich technisch im Weg stehen. Der Lichtschutz verlangt eine gleichmäßige, lückenlose Verteilung der UV-Filter auf der Haut. Die Tönung verlangt eine definierte Pigmentmenge, die genau dort ebenfalls Platz beansprucht.
Beide Feststoffe, mineralische Filter wie Titandioxid oder Zinkoxid und farbgebende Eisenoxide, müssen in derselben Phase stabil dispergiert sein. Sie konkurrieren um dasselbe Dispergiermittel und dieselbe Scherenergie. Diese Konkurrenz ist der eigentliche Kern der Entwicklung.
Zwei Feststoffsysteme in einer Phase, mit gemeinsamer Konkurrenz um Dispergiermittel.
Der Lichtschutz ist nachweispflichtig, die Nuance ist freigabepflichtig.
Beide Anforderungen werden am selben Endprodukt geprüft, nicht getrennt.
Warum getönte SPF-Produkte zwei Rezepturen in einer sind
Ein getöntes SPF-Serum muss zwei Anforderungen gleichzeitig erfüllen, die sich technisch im Weg stehen. Der Lichtschutz verlangt eine gleichmäßige, lückenlose Verteilung der UV-Filter auf der Haut. Die Tönung verlangt eine definierte Pigmentmenge, die genau dort ebenfalls Platz beansprucht.
Beide Feststoffe, mineralische Filter wie Titandioxid oder Zinkoxid und farbgebende Eisenoxide, müssen in derselben Phase stabil dispergiert sein. Sie konkurrieren um dasselbe Dispergiermittel und dieselbe Scherenergie. Diese Konkurrenz ist der eigentliche Kern der Entwicklung.
Zwei Feststoffsysteme in einer Phase, mit gemeinsamer Konkurrenz um Dispergiermittel.
Der Lichtschutz ist nachweispflichtig, die Nuance ist freigabepflichtig.
Beide Anforderungen werden am selben Endprodukt geprüft, nicht getrennt.
Dispersion: der eigentliche Engpass
Agglomerieren die mineralischen Filter, entstehen Lücken im Schutzfilm. Der gemessene Lichtschutzfaktor sinkt, obwohl die eingesetzte Filtermenge rechnerisch stimmt. Gleichzeitig verändert sich die Sensorik: Das Produkt fühlt sich grießig an und hinterlässt einen sichtbaren Weißeleffekt.
Der Nachweis erfolgt deshalb nicht über die Einsatzmenge, sondern über die Messung am fertigen Produkt. Eine Rezeptur mit rechnerisch ausreichender Filtermenge kann den ausgelobten Faktor verfehlen, wenn die Dispersion unvollständig ist. Oberflächenbehandelte Rohstoffqualitäten erleichtern die Dispersion erheblich.
Agglomerate erzeugen Lücken im Schutzfilm und senken den messbaren Faktor.
Oberflächenbehandelte Filter- und Pigmentqualitäten verringern die Agglomerationsneigung.
Dispergierzeit und Energieeintrag als verbindliche Prozessparameter dokumentieren.
Nuance und Textur: Metamerie vermeiden
Die Farbfreigabe ist bei getönten Produkten fehleranfällig, weil die Beurteilung häufig unter einer einzigen Lichtquelle stattfindet. Zwei Muster können unter Tageslicht identisch wirken und unter Ladenbeleuchtung sichtbar voneinander abweichen. Dieser Effekt heißt Metamerie und lässt sich nur durch Prüfung unter mehreren genormten Lichtarten ausschließen.
Die Freigabe sollte deshalb spektralfotometrisch erfolgen und mindestens die Normlichtarten für Tageslicht und für Verkaufsraumbeleuchtung abdecken. Eine rein visuelle Freigabe ist bei einem Produkt mit Pigment und mineralischem Filter nicht belastbar.
Prüfung unter mehreren genormten Lichtarten statt unter einer einzigen.
Spektralfotometrische Freigabe mit definierter Farbabstandstoleranz.
Der Weißeleffekt der Filter verschiebt die Nuance und muss eingerechnet werden.
Die Grundlagen der Nuancenfreigabe beschreibt Nuancenentwicklung für Make-up.
Der Nachweis des Lichtschutzfaktors
Der ausgelobte Lichtschutzfaktor muss belegt sein. Lange war dafür die In-vivo-Prüfung nach ISO 24444 der einzige anerkannte Weg, bei der der Faktor an Probanden über die Hautrötung bestimmt wird. Sie gilt weiterhin als international anerkannte Referenz, ist aber aufwendig und zeitintensiv.
Seit Dezember 2024 steht mit ISO 23675 ein vollständig in vitro arbeitendes Verfahren zur Verfügung. Es bestimmt den Faktor über ein Doppelplattenverfahren an PMMA-Platten, ohne Probanden. Ergänzend existiert mit ISO 23698 ein hybrides Verfahren auf Basis diffuser Reflexionsspektroskopie.
ISO 24444: In-vivo-Prüfung an Probanden, weiterhin anerkannte Referenz.
ISO 23675:2024: In-vitro-Doppelplattenverfahren, ohne Probanden, gut reproduzierbar.
ISO 23698:2024: hybrides Verfahren mit diffuser Reflexionsspektroskopie.
Die Wahl der Prüfnorm gehört in die frühe Planung, weil sie Vorlauf und Kosten bestimmt. Jede Rezepturänderung nach der Prüfung macht den Nachweis ungültig.
Stabilität und Verpackungsverträglichkeit
Pigmenthaltige Emulsionen neigen zur Sedimentation. Setzen sich Filter oder Pigmente über die Lagerzeit ab, verändert sich mit der ersten Anwendung sowohl die Nuance als auch der tatsächliche Schutz. Die Prüfung erfolgt deshalb über eine beschleunigte Lagerung bei vierzig Grad Celsius über zwölf Wochen im Endgebinde.
Die Verpackung ist dabei kein Nebenaspekt. Pigmente können sich an Kunststoffoberflächen anlagern, und lichtdurchlässige Gebinde begünstigen die Oxidation empfindlicher Ölphasenanteile. Ein Airless-System schützt zugleich vor Rekontamination und vor Sauerstoffeintrag.
Beschleunigte Lagerung bei vierzig Grad Celsius über zwölf Wochen im Endgebinde.
Sedimentationskontrolle, da Absetzen Nuance und Schutzwirkung verändert.
Lichtundurchlässige oder Airless-Gebinde gegen Oxidation und Rekontamination.
Den vollständigen Prüfumfang beschreibt Stabilitäts- und Sicherheitsprüfung.
Scale-up: Scherkraft ist nicht übertragbar
Im Labor erreicht ein Rotor-Stator-Homogenisator die für die Dispersion nötigen Scherraten problemlos. In einem Vakuum-Emulgator mit tausend Litern Inhalt ist derselbe Energieeintrag pro Volumen deutlich schwerer zu erreichen und zudem ungleich verteilt.
Daraus folgt ein enges Prozessfenster. Zu hoher Scherkrafteintrag zerstört die Polymerverdicker und die Emulsion verliert ihre Viskosität. Zu geringer Eintrag lässt Filter und Pigmente agglomerieren, was Nuance und Schutzwirkung gleichzeitig verschlechtert. Die Reihenfolge der Zugabe im Kessel ist dabei ebenso entscheidend wie die Drehzahl.
Energieeintrag pro Volumen sinkt mit der Ansatzgröße und verteilt sich ungleichmäßiger.
Zu viel Scherkraft zerstört den Verdicker, zu wenig lässt Feststoffe agglomerieren.
Dispergierreihenfolge im Kessel verbindlich festlegen und dokumentieren.
Wie sich dieser Übergang absichern lässt, zeigt Skalierung über die Pilotcharge.
Ein getöntes SPF-Serum ist regulatorisch ein Produkt, muss aber die Anforderungen beider Kategorien erfüllen. Für den Lichtschutz sind die zugelassenen Filter und ihre Höchstmengen nach Anhang VI der Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 einzuhalten, für die Tönung die Vorgaben für Farbstoffe nach Anhang IV.
Beides fließt in dieselbe Produktinformationsdatei und denselben Sicherheitsbericht. Teil A enthält die Sicherheitsdaten einschließlich Expositionsabschätzung, Teil B die Bewertung durch den Sicherheitsbewerter. Der SPF-Prüfbericht ist Bestandteil des Dossiers und muss zur finalen Rezeptur passen.
Zugelassene UV-Filter und Höchstmengen nach Anhang VI beachten.
Farbstoffe nach Anhang IV, einschließlich Reinheitsanforderungen.
SPF-Prüfbericht als Bestandteil der Produktinformationsdatei.
CPNP-Notifizierung vor dem Inverkehrbringen.
Den vollständigen Ablauf beschreibt EU-Kosmetikverordnung, CPNP und PIF.
Weitere nützliche Links
FAQ
Was macht ein getöntes SPF-Serum technisch schwierig?
Mineralische UV-Filter und farbgebende Eisenoxide müssen in derselben Phase stabil dispergiert sein und konkurrieren dabei um dasselbe Dispergiermittel und dieselbe Scherenergie. Gelingt die Dispersion nicht vollständig, sinken Schutzwirkung und Nuancentreue gleichzeitig.
Warum sinkt der Lichtschutzfaktor, obwohl die Filtermenge stimmt?
Weil der Schutz von der Verteilung abhängt, nicht allein von der Menge. Agglomerierte Filterpartikel hinterlassen Lücken im Schutzfilm. Der gemessene Faktor liegt dann unter dem rechnerisch erwarteten Wert, weshalb der Nachweis am fertigen Produkt erfolgen muss.
Was ändert sich mit ISO 23675:2024?
Die im Dezember 2024 veröffentlichte Norm beschreibt ein Doppelplattenverfahren, das den Lichtschutzfaktor vollständig in vitro an PMMA-Platten bestimmt. Damit entfällt die Prüfung an Probanden. ISO 24444 bleibt als In-vivo-Referenz international anerkannt.
Wie wird die Nuance zuverlässig freigegeben?
Spektralfotometrisch und unter mehreren genormten Lichtarten. Zwei Muster können unter Tageslicht gleich wirken und unter Ladenbeleuchtung abweichen. Dieser Metamerie-Effekt lässt sich nur durch Messung unter mehreren Lichtarten ausschließen, nicht durch visuelle Beurteilung.
Welche Verpackung eignet sich?
Ein lichtundurchlässiges oder Airless-Gebinde. Es schützt empfindliche Ölphasenanteile vor Oxidation und verhindert Rekontamination. Zusätzlich ist zu prüfen, ob sich Pigmente an der Innenoberfläche anlagern, da das die Nuance über die Lagerzeit verändern kann.
Welche Nachweise verlangt die EU?
Das Produkt muss die zugelassenen UV-Filter nach Anhang VI und die Farbstoffvorgaben nach Anhang IV der Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 einhalten. SPF-Prüfbericht, Sicherheitsbericht mit Teil A und Teil B sowie die CPNP-Notifizierung gehören in dieselbe Produktinformationsdatei.
