Titandioxid-Rutil, kosmetischer Füllstoff – KT-10009

Innerhalb der Produktreihe „Kosmetische Füllstoffe & Behandelte Pigmente“ von Kolortek ist KT-10009 die unbehandeltes Rutil-TiO₂-Basislinienqualität Diese Variante eignet sich für wässrige und wasserkontinuierliche Formulierungen, bei denen eine hydrophile Oberfläche von Vorteil ist, sowie für Anwender, die die Oberflächenbehandlung bereits in der Formulierungsphase durchführen. Sie ist neben der silikonbehandelten Variante (KT-10008AS) erhältlich, die für ölphasen- und silikonkontinuierliche Systeme optimiert ist. Die Wahl zwischen behandelter und unbehandelter Qualität hängt primär von der Formulierungsgrundlage und dem gewünschten Ölabsorptionsgrad ab.

Als funktioneller Füllstoff und nicht als Effektpigment erzeugt KT-10009 weder Perlglanz noch metallischen Glanz oder Farbverlauf. Sein Wert ist rein funktional: maximale Deckkraft, UV-Abschwächung und Weißtonkorrektur Es wird in allen Kosmetiksystemen benötigt, in denen diese Eigenschaften erforderlich sind. Es ist einer der weltweit am häufigsten verwendeten kosmetischen Inhaltsstoffe, und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung sowie ein geringer Verunreinigungsgrad sind die wichtigsten Beschaffungskriterien.

Technische Spezifikationen

Wichtigste technische Merkmale

Rutil vs. Anatas – warum das für die Kosmetikformulierung wichtig ist: Rutil und Anatas sind beides kristalline Formen von TiO₂ mit derselben chemischen Zusammensetzung, aber unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. Rutil besitzt einen höheren Brechungsindex (ca. 2,70 gegenüber ca. 2,55 bei Anatas), was zu einer höheren Deckkraft und Deckkraft pro Gramm Pigment führt. Besonders relevant für kosmetische Anwendungen ist die Deckkraft von Rutil. deutlich geringere photokatalytische Aktivität Anatas ist unter UV-Bestrahlung weniger reaktiv als Anatas. Die photokatalytische Reaktivität von Anatas kann organische Inhaltsstoffe – Öle, Farbstoffe, Duftstoffe und Konservierungsmittel – durch die Bildung freier Radikale abbauen. Für Formulierungen, die während der Anwendung oder Lagerung Licht ausgesetzt sind, ist Rutil in den meisten Fällen die technisch korrekte Spezifikation.

Höchste Deckkraft aller gängigen weißen Kosmetikpigmente: Der Brechungsindex von Titandioxid beträgt ungefähr 2,70 und verleiht ihm einen Streueffizienz Zinkoxid (~2,0), Talkum (~1,59), Glimmer (~1,58) und Siliciumdioxid (~1,46) können bei vergleichbaren Konzentrationen nicht mithalten. Formulierer verwenden TiO₂, um eine vollständige Deckkraft und eine Korrektur des Weißtons mit geringeren Anteilen als bei anderen weißen Füllstoffen zu erzielen – relevant sowohl für das Kostenmanagement als auch für die Textur der Formulierung, da höhere Füllstoffkonzentrationen das Hautgefühl in der Regel negativ beeinflussen.

UV-Abschwächung bei mineralischen Sonnenschutzmitteln: Rutil-TiO₂ ist ein physikalischer UV-Filter, der UVB-Strahlung und einen Teil des UVA-Spektrums durch Streuung und Absorption abschwächt. In der EU ist es in Anhang VI der EU-Kosmetikverordnung als zugelassener UV-Filter für Sonnenschutzmittel aufgeführt. In den USA ist TiO₂ im Rahmen der OTC-Arzneimittelmonographie als Sonnenschutzmittelwirkstoff der Kategorie I anerkannt. Die spezifische maximale Anwendungskonzentration und der anwendbare Zulassungsweg hängen vom Produkttyp und dem Zielmarkt ab. Käufer, die Produkte mit Lichtschutzfaktor (LSF) entwickeln, sollten die aktuellen regulatorischen Anforderungen vor der Festlegung der Konzentration mit ihrem zuständigen Zulassungsteam abklären.

Unbehandelte Oberfläche – wann sie die richtige Wahl ist: KT-10009 ist die hydrophile, unbehandelte Sorte. wässrige und Öl-in-Wasser-Emulsionssysteme Bei wasserbasierten Foundations, Gel-Creme-Sonnenschutzmitteln, flüssigem Rouge und Serum-Foundation-Hybriden dispergiert die hydrophile Oberfläche auf natürliche Weise in der Wasserphase, ohne dass zusätzliche Netzmittel erforderlich sind. Für wasserfreie und silikonbasierte Systeme ist die behandelte Sorte (KT-10008AS) die geeignetere Spezifikation – unbehandeltes TiO₂ erfordert in diesen Basen einen deutlich höheren Energieaufwand für die Dispersion und den Einsatz von Netzmitteln.

Anwendungsbereich

Formulierungshinweise

Dispersion in wässrigen Systemen: KT-10009 benetzt die Wasserphase von Öl-in-Wasser-Emulsionen gut. Ein Vordispergierschritt – das Einmischen des TiO₂ in ein kleines Volumen Wasser oder Feuchthaltemittel (Glycerin, Propylenglykol) vor der Zugabe zur Hauptmischung – verbessert die Verteilungsgleichmäßigkeit und verringert das Risiko der Agglomeratbildung in der fertigen Emulsion. Für diesen Vordispergierschritt eignen sich Hochgeschwindigkeitsdispergierer oder Homogenisatoren.

Nutzungsbeschränkungen der Ölphase: Ohne Oberflächenbehandlung dispergiert KT-10009 in ölkontinuierlichen oder wasserfreien Basen schlecht. Die direkte Zugabe von unbehandeltem TiO₂ zu einer W/O-Emulsionsölphase oder einer silikonkontinuierlichen Formulierung führt typischerweise zu sichtbarer Agglomeration und ungleichmäßiger Bedeckung. Für diese Systeme ist die silikonbehandelte Sorte KT-10008AS die geeignete Alternative.

Typische Nutzungsniveaus: Die Dosierung hängt von der Deckkraft und der Produktkategorie ab. Branchenübliche Richtwerte: Loses und gepresstes Puder: 5–20 %; flüssiges Make-up: 3–12 %; Concealer: 8–20 %; mineralischer Sonnenschutz: bis zum gesetzlich zulässigen Höchstwert für den Zielmarkt. Dies sind Richtwerte; die tatsächliche Dosierung sollte durch Laborversuche im jeweiligen Formulierungssystem bestätigt werden.

Wechselwirkung mit organischen Farbstoffen: Obwohl Rutil-TiO₂ eine geringere photokatalytische Aktivität als Anatas aufweist, kann eine hohe TiO₂-Beladung in Kombination mit lichtempfindlichen organischen Farbstoffen bei Langzeitlagerung in einigen Formulierungen dennoch zu einem allmählichen Farbverlust führen. Ist Farbstabilität unter Lichteinwirkung eine entscheidende Anforderung, empfiehlt sich eine beschleunigte Stabilitätsprüfung mit der spezifischen TiO₂-Beladung und Farbstoffkombination. Oberflächenbehandelte TiO₂-Typen oder die Zugabe von Antioxidantien können die Stabilität in empfindlichen Formulierungen verbessern.

Über Kolortek

Kolortek liefert seit über 20 Jahren Pigmente und Füllstoffe in Kosmetikqualität. Das Sortiment an Kosmetikfüllstoffen und behandelten Pigmenten umfasst unbehandeltes und oberflächenbehandeltes TiO₂, Eisenoxide, Serizitglimmer, Talkum, Bornitrid, Zinkoxid sowie speziell behandelte Qualitäten. Für die Qualifizierung von Kosmetikrohstofflieferanten wird pro Produktionscharge ein Analysezertifikat mit Daten zu Schwermetallverunreinigungen ausgestellt. Technische Datenblätter (TDS), Sicherheitsdatenblätter (SDS) und INCI-Deklarationen sind auf Anfrage für alle Qualitäten des Sortiments erhältlich.

Häufig gestellte Fragen

F: Worin besteht der Unterschied zwischen Rutil- und Anatas-Titandioxid für kosmetische Zwecke?
A: Rutil und Anatas sind zwei kristalline Polymorphe von TiO₂ mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. Rutil besitzt einen höheren Brechungsindex (~2,70 gegenüber ~2,55), was zu einer höheren Opazität pro Gramm führt. Noch wichtiger für kosmetische Anwendungen ist jedoch die deutlich geringere photokatalytische Aktivität von Rutil im Vergleich zu Anatas. Anatas erzeugt unter UV-Bestrahlung freie Radikale, die organische Kosmetikbestandteile – Öle, Farbstoffe und Duftstoffe – mit der Zeit abbauen können. Rutil ist die Standardspezifikation für die meisten Kosmetik- und Sonnenschutzmittelanwendungen. Die Verwendung von Anatas in Kosmetika beschränkt sich im Allgemeinen auf spezielle Fälle, in denen sein leicht abweichendes UV-Absorptionsprofil von Vorteil ist und die photokatalytischen Effekte kontrolliert werden können.

F: Wann sollte ich unbehandeltes TiO₂ (KT-10009) und wann silikonbehandeltes TiO₂ (KT-10008AS) verwenden?
A: Die Wahl hängt von der kontinuierlichen Phase Ihrer Formulierung ab. Unbehandeltes KT-10009 dispergiert natürlich in wässrigen und wasserkontinuierlichen Systemen (O/W-Emulsionen, Gelformulierungen, Vordispersionen in der Wasserphase). Silikonbehandeltes KT-10008AS ist für öl- und silikonkontinuierliche Systeme (W/O-Emulsionen, wasserfreie Formulierungen, silikonbasierte Grundierungen und Foundations) konzipiert, da die hydrophobe Oberfläche den Energiebedarf für die Dispersion reduziert und den Einsatz zusätzlicher Netzmittel überflüssig macht.

F: Ist KT-10009 für die Anwendung im Augenbereich zugelassen?
A: CI 77891 (Titandioxid) ist gemäß FDA-Bestimmungen und Anhang IV der EU-Kosmetikverordnung für die Anwendung im Augenbereich zugelassen. Hersteller sollten die aktuell zugelassenen Anwendungsbedingungen für ihren spezifischen Produkttyp und Zielmarkt überprüfen, bevor sie die Produktion spezifizieren.

F: Kann KT-10009 als UV-Filter in Produkten mit Lichtschutzfaktor (LSF) verwendet werden?
A: Ja, mit der entsprechenden behördlichen Zulassung. In der EU ist Rutil-TiO₂ in Anhang VI der EU-Kosmetikverordnung als zugelassener UV-Filter mit einer maximalen Konzentration von 25 % in Gesichtspflegeprodukten und 10,4 % (als TiO₂) in Körperpflegeprodukten aufgeführt (aktuelle Werte bitte prüfen). In den USA ist TiO₂ gemäß der OTC-Monographie ein Sonnenschutzwirkstoff der Kategorie I mit einer maximalen Konzentration von 25 %. Käufer, die Produkte mit Lichtschutzfaktor (LSF) entwickeln, sollten vor der Festlegung der Produktionsspezifikation die aktuell geltenden Höchstmengen und etwaige zusätzliche Anforderungen (z. B. Partikelgrößenbeschränkungen, Deklarationen von Nanomaterialien) mit ihrem zuständigen Zulassungsteam abklären.

F: Welche Dokumentation stellt Kolortek für die Qualifizierung kosmetischer Inhaltsstoffe zur Verfügung?
A: Technisches Datenblatt (TDS), Sicherheitsdatenblatt (SDS), Analysezertifikat (einschließlich Daten zu Schwermetallverunreinigungen) und INCI-Deklaration sind auf Anfrage erhältlich. Das Analysezertifikat wird pro Produktionscharge ausgestellt und gewährleistet die für die EU-CPNP-Meldung und die Qualifizierung von Kosmetikrohstofflieferanten erforderliche Chargenrückverfolgbarkeit.

Muster oder technische Dokumentation anfordern

Egal ob Sie einen neuen TiO₂-Lieferanten für eine bestehende Produktlinie qualifizieren, einen mineralischen Sonnenschutz entwickeln oder die Entscheidung zwischen Rutil und behandeltem TiO₂ für eine neue Formulierung bewerten, wenden Sie sich an Kolortek, um ein Muster von KT-10009, TDS, SDS, ein Analysezertifikat oder eine INCI-Dokumentation für Ihre Lieferantenqualifizierungsakte anzufordern.