Filtres UV sur le marché des soins solaires

Les soins solaires, et en particulier la protection solaire, sont l'un dessegments du marché des soins personnels qui connaissent la croissance la plus rapide.En outre, la protection contre les UV est désormais intégrée dans de nombreux produits cosmétiques d'usage quotidien (par exemple, les produits de soins du visage et les cosmétiques décoratifs), à mesure que les consommateurs prennent de plus en plus conscience que la nécessité de se protéger du soleil ne s'applique pas uniquement aux vacances à la plage. .

Le formulateur de soins solaires d'aujourd'huidoit atteindre un FPS élevé et des normes de protection UVA exigeantes, tout en fabriquant des produits suffisamment élégants pour encourager le respect des règles par les consommateurs, et suffisamment rentables pour être abordables dans une période économique difficile.

Filtres UV sur le marché des soins solaires

Efficacité et élégance dépendent en effet l'une de l'autre ;maximiser l’efficacité des actifs utilisés permet de créer des produits à SPF élevé avec des niveaux minimaux de filtres UV.Cela donne au formulateur une plus grande liberté pour optimiser la sensation sur la peau.A l’inverse, une bonne esthétique des produits incite les consommateurs à appliquer davantage de produits et donc à se rapprocher du SPF labellisé.

Attributs de performance à prendre en compte lors de la sélection des filtres UV pour les formulations cosmétiques
• Sécurité pour le groupe d'utilisateurs finaux prévu- Tous les filtres UV ont été testés de manière approfondie pour garantir qu'ils sont intrinsèquement sans danger pour une application topique ;cependant, certaines personnes sensibles peuvent avoir des réactions allergiques à certains types de filtres UV.

• Efficacité SPF- Cela dépend de la longueur d'onde du maximum d'absorbance, de l'ampleur de l'absorbance et de la largeur du spectre d'absorbance.

• Efficacité de protection à large spectre/UVA- Les formulations de protection solaire modernes doivent répondre à certaines normes de protection UVA, mais ce qui est souvent mal compris, c'est que la protection UVA contribue également au SPF.

• Influence sur la sensation cutanée- Différents filtres UV ont des effets différents sur la sensation cutanée ;par exemple, certains filtres UV liquides peuvent être « collants » ou « lourds » sur la peau, tandis que les filtres hydrosolubles contribuent à une sensation de peau plus sèche.

• Apparence sur la peau- Les filtres inorganiques et les particules organiques peuvent provoquer un blanchiment de la peau lorsqu'ils sont utilisés à des concentrations élevées ;Ceci n'est généralement pas souhaitable, mais dans certaines applications (par exemple, les soins solaires pour bébés), cela peut être perçu comme un avantage.

• Photostabilité- Plusieurs filtres UV organiques se dégradent lors de l'exposition aux UV, réduisant ainsi leur efficacité ;mais d'autres filtres peuvent aider à stabiliser ces filtres « photo-labiles » et à réduire ou empêcher la dégradation.

• Résistance à l'eau- L'inclusion de filtres UV à base d'eau aux côtés de filtres à base d'huile augmente souvent considérablement le FPS, mais peut rendre plus difficile l'obtention d'une résistance à l'eau.
» Voir tous les ingrédients et fournisseurs de soins solaires disponibles dans le commerce dans la base de données sur les cosmétiques

Chimie des filtres UV

Les actifs de protection solaire sont généralement classés en crèmes solaires organiques ou en crèmes solaires inorganiques.Les écrans solaires organiques absorbent fortement à des longueurs d'onde spécifiques et sont transparents à la lumière visible.Les écrans solaires inorganiques fonctionnent en réfléchissant ou en diffusant les rayons UV.

Apprenons-les en profondeur :

Crèmes solaires bio

Filtres UV sur le marché des soins solaires1

Les crèmes solaires biologiques sont également connues sous le nom decrèmes solaires chimiques.Celles-ci sont constituées de molécules organiques (à base de carbone) qui agissent comme des écrans solaires en absorbant le rayonnement UV et en le convertissant en énergie thermique.

Forces et faiblesses des crèmes solaires biologiques

Forces

Faiblesses

Élégance cosmétique – la plupart des filtres organiques, qu'ils soient liquides ou solides solubles, ne laissent aucun résidu visible à la surface de la peau après application à partir d'une formulation

Spectre étroit – beaucoup ne protègent que sur une plage de longueurs d’onde étroite

Les produits biologiques traditionnels sont bien compris par les formulateurs

« Cocktails » requis pour un SPF élevé

Bonne efficacité à faibles concentrations

Certains types solides peuvent être difficiles à dissoudre et à maintenir en solution

Questions sur la sécurité, l’irritation et l’impact environnemental

Certains filtres organiques sont photo-instables

Applications de crèmes solaires bio
Les filtres organiques peuvent en principe être utilisés dans tous les produits de protection solaire/UV mais peuvent ne pas être idéaux dans les produits destinés aux bébés ou aux peaux sensibles en raison de la possibilité de réactions allergiques chez les personnes sensibles.Ils ne conviennent pas non plus aux produits faisant l’objet d’allégations « naturel » ou « biologique » car ce sont tous des produits chimiques synthétiques.
Filtres UV organiques : types chimiques

Dérivés du PABA (acide para-aminobenzoïque)
• Exemple : Éthylhexyl Diméthyl PABA
• Filtres UVB
• Rarement utilisé de nos jours en raison de problèmes de sécurité

Salicylates
• Exemples : Salicylate d'éthylhexyle, Homosalate
• Filtres UVB
• Faible coût
• Faible efficacité par rapport à la plupart des autres filtres

Cinnamates
• Exemples : méthoxycinnamate d'éthylhexyle, méthoxycinnamate d'iso-amyle, octocrylène.
• Filtres UVB très efficaces
• L'octocrylène est photostable et aide à photostabiliser d'autres filtres UV, mais les autres cinnamates ont tendance à avoir une mauvaise photostabilité.

Benzophénones
• Exemples : Benzophénone-3, Benzophénone-4
• Fournit une absorption des UVB et des UVA
• Efficacité relativement faible mais aide à renforcer le SPF en combinaison avec d'autres filtres
• La benzophénone-3 est rarement utilisée en Europe de nos jours en raison de problèmes de sécurité.

Dérivés de triazine et de triazole
• Exemples : éthylhexyltriazone, bis-éthylhexyloxyphénol méthoxyphényltriazine
• Très efficace
• Certains sont des filtres UVB, d'autres offrent une protection UVA/UVB à large spectre.
• Très bonne photostabilité
• Cher

Dérivés dibenzoyles
• Exemples : Butyl Méthoxydibenzoylméthane (BMDM), Diéthylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate (DHHB)
• Absorbeurs UVA très efficaces
• Le BMDM a une faible photostabilité, mais le DHHB est beaucoup plus photostable.

Dérivés de l'acide benzimidazole sulfonique
• Exemples : acide phénylbenzimidazole sulfonique (PBSA), phényldibenzimidazole tétrasulfonate disodique (DPDT)
• Soluble dans l'eau (une fois neutralisé avec une base appropriée)
• PBSA est un filtre UVB ;DPDT est un filtre UVA
• Présentent souvent des synergies avec les filtres solubles dans l'huile lorsqu'ils sont utilisés en combinaison

Dérivés du camphre
• Exemple : 4-méthylbenzylidène camphre
• Filtre UVB
• Rarement utilisé de nos jours en raison de problèmes de sécurité

Anthranilates
• Exemple : anthranilate de menthyle
• Filtres UVA
• Efficacité relativement faible
• Non approuvé en Europe

Polysilicone-15
• Polymère de silicone avec chromophores dans les chaînes latérales
• Filtre UVB

Écrans solaires inorganiques

Ces crèmes solaires sont également appelées crèmes solaires physiques.Ceux-ci sont constitués de particules inorganiques qui agissent comme des écrans solaires en absorbant et en diffusant le rayonnement UV.Les écrans solaires inorganiques sont disponibles sous forme de poudres sèches ou de pré-dispersions.

Filtres UV sur le marché des soins solaires2

Écrans solaires inorganiques Forces et faiblesses

Forces

Faiblesses

Sûr / non irritant

Perception d'une mauvaise esthétique (sensation cutanée et blanchiment de la peau)

Large spectre

Les poudres peuvent être difficiles à formuler avec

Un FPS élevé (30+) peut être obtenu avec un seul actif (TiO2)

Les substances inorganiques ont été prises dans le débat sur les nano

Les dispersions sont faciles à incorporer

Photostable

Applications de protections solaires inorganiques
Les écrans solaires inorganiques conviennent à toutes les applications de protection UV, à l’exception des formulations claires ou des sprays aérosols.Ils sont particulièrement adaptés aux soins solaires pour bébés, aux produits pour peaux sensibles, aux produits aux allégations « naturelles » et aux cosmétiques décoratifs.
Filtres UV inorganiques Types chimiques

Le dioxyde de titane
• Principalement un filtre UVB, mais certains grades offrent également une bonne protection UVA
• Différentes qualités disponibles avec différentes tailles de particules, revêtements, etc.
• La plupart des qualités relèvent du domaine des nanoparticules
• Les particules les plus petites sont très transparentes sur la peau mais offrent peu de protection contre les UVA ;les tailles plus grandes offrent une meilleure protection contre les UVA mais blanchissent davantage la peau

Oxyde de zinc
• Principalement un filtre UVA ;Efficacité SPF inférieure à celle du TiO2, mais offre une meilleure protection que le TiO2 dans la région des longues longueurs d'onde « UVA-I »
• Différentes qualités disponibles avec différentes tailles de particules, revêtements, etc.
• La plupart des qualités relèvent du domaine des nanoparticules

Matrice Performance / Chimie

Tarif de -5 à +5 :
-5 : effet négatif significatif |0 : aucun effet |+5 : effet positif significatif
(Remarque : pour le coût et le blanchiment, « effet négatif » signifie que le coût ou le blanchiment est augmenté.)

 

Coût

FPS

UVA
protection

Sensation de peau

Blanchiment

Photo-stabilité

Eau
Résistance

Benzophénone-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Benzophénone-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Bis-éthylhexyloxyphénol Méthoxyphényl Triazine

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Butyl Méthoxy-dibenzoylméthane

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Benzoate de diéthylamino hydroxy benzoyl hexyle

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Diéthylhexyl Butamido Triazone

-4

+4

0

0

0

+4

0

Tétrasulfonate de disodium phényl dibenzimiazole

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Éthylhexyl Diméthyl PABA

-1

+4

0

0

0

+2

0

Méthoxycinnamate d'éthylhexyle

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Salicylate d'éthylhexyle

-1

+1

0

0

0

+2

0

Éthylhexyltriazone

-3

+4

0

0

0

+4

0

Homosalate

-1

+1

0

0

0

+2

0

Isoamyl p-méthoxycinnamate

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Anthranilate de menthyle

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-Méthylbenzylidène Camphre

-3

+3

0

0

0

-1

0

Méthylène bis-benzotriazolyl tétraméthylbutylphénol

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Octocrylène

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Acide sulfonique de phénylbenzimidazole

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Polysilicone-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Tris-biphényle Triazine

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Dioxyde de titane – qualité transparente

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Dioxyde de titane – qualité à large spectre

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Oxyde de zinc

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Facteurs ayant un impact sur les performances des filtres UV

Les attributs de performance du dioxyde de titane et de l'oxyde de zinc varient considérablement en fonction des propriétés individuelles de la qualité spécifique utilisée, par exemple.revêtement, forme physique (poudre, dispersion à base d’huile, dispersion à base d’eau).Les utilisateurs doivent consulter les fournisseurs avant de sélectionner la qualité la plus appropriée pour atteindre leurs objectifs de performance dans leur système de formulation.

L'efficacité des filtres UV organiques solubles dans l'huile est influencée par leur solubilité dans les émollients utilisés dans la formulation.Généralement, les émollients polaires sont les meilleurs solvants pour les filtres organiques.

Les performances de tous les filtres UV sont influencées de manière cruciale par le comportement rhéologique de la formulation et sa capacité à former un film uniforme et cohérent sur la peau.L'utilisation de filmogènes et d'additifs rhéologiques adaptés contribue souvent à améliorer l'efficacité des filtres.
Combinaison intéressante de filtres UV (synergies)

Il existe de nombreuses combinaisons de filtres UV qui présentent des synergies.Les meilleurs effets synergiques sont généralement obtenus en combinant des filtres qui se complètent d'une manière ou d'une autre, par exemple : -
• Combinaison de filtres solubles dans l'huile (ou dispersés dans l'huile) avec des filtres solubles dans l'eau (ou dispersés dans l'eau).
• Combinaison de filtres UVA et de filtres UVB
• Combinaison de filtres inorganiques avec des filtres organiques

Il existe également certaines combinaisons qui peuvent apporter d'autres avantages, par exemple il est bien connu que l'octocrylène aide à photostabiliser certains filtres photo-labiles tels que le butyl méthoxydibenzoylméthane.

Cependant, il faut toujours être attentif à la propriété intellectuelle dans ce domaine.Il existe de nombreux brevets couvrant des combinaisons particulières de filtres UV et il est conseillé aux formulateurs de toujours vérifier que la combinaison qu'ils ont l'intention d'utiliser ne viole aucun brevet tiers.

Sélectionnez le filtre UV adapté à votre formulation cosmétique

Les étapes suivantes vous aideront à sélectionner le(s) filtre(s) UV adapté(s) à votre formulation cosmétique :
1. Établissez des objectifs clairs concernant les performances, les propriétés esthétiques et les allégations prévues pour la formulation.
2. Vérifiez quels filtres sont autorisés pour le marché visé.
3. Si vous souhaitez utiliser un châssis de formulation spécifique, réfléchissez aux filtres qui conviendront à ce châssis.Cependant, si possible, il est préférable de choisir d'abord les filtres et de concevoir la formulation en fonction de ceux-ci.Cela est particulièrement vrai avec les filtres inorganiques ou organiques à particules.
4. Utilisez les conseils des fournisseurs et/ou des outils de prédiction tels que le BASF Sunscreen Simulator pour identifier les combinaisons qui devraientatteindre le SPF prévuet les cibles UVA.

Ces combinaisons peuvent ensuite être essayées dans des formulations.Les méthodes de tests in vitro SPF et UVA sont utiles à ce stade pour indiquer quelles combinaisons donnent les meilleurs résultats en termes de performances - plus d'informations sur l'application, l'interprétation et les limites de ces tests peuvent être recueillies grâce à la formation en ligne SpecialChem :UVA/SPF : Optimiser vos protocoles de tests

Les résultats des tests, ainsi que les résultats d'autres tests et évaluations (par exemple, stabilité, efficacité de conservation, sensation sur la peau), permettent au formulateur de sélectionner la ou les meilleures options et également de guider le développement ultérieur de la ou des formulations.


Heure de publication : 03 janvier 2021