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.De plus, la protection UV est désormais intégrée à de nombreux produits cosmétiques d’usage quotidien (par exemple, les produits de soin du visage et les cosmétiques décoratifs), car les consommateurs sont de plus en plus conscients 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 créant des produits suffisamment élégants pour encourager la conformité des consommateurs et suffisamment rentables pour être abordables en période de difficultés économiques.

Efficacité et élégance sont en effet étroitement liées : maximiser l'efficacité des actifs utilisés permet de créer des produits à indice de protection élevé avec un minimum de filtres UV. Cela offre au formulateur une plus grande liberté pour optimiser la sensation sur la peau. À l'inverse, une esthétique soignée incite les consommateurs à appliquer davantage de produits et donc à se rapprocher de l'indice de protection indiqué.
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 visé- Tous les filtres UV ont été largement testés pour garantir qu'ils sont intrinsèquement sûrs 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'amplitude de l'absorbance et de la largeur du spectre d'absorbance.
• Efficacité de protection à large spectre / UVA- Les formules modernes de crème solaire doivent respecter 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 de la peau ; par exemple, certains filtres UV liquides peuvent donner une sensation « collante » ou « lourde » sur la peau, tandis que les filtres hydrosolubles contribuent à une sensation de peau plus sèche.
• Aspect 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 ; cela est généralement indésirable, 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 « photolabiles » et à réduire ou prévenir la dégradation.
• Résistance à l'eau- L'inclusion de filtres UV à base d'eau aux côtés de filtres à base d'huile améliore souvent considérablement le SPF, mais peut rendre plus difficile l'obtention d'une résistance à l'eau.
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Chimie des filtres UV
Les actifs solaires sont généralement classés en filtres solaires organiques et filtres solaires inorganiques. Les filtres solaires organiques absorbent fortement la lumière à des longueurs d'onde spécifiques et sont transparents à la lumière visible. Les filtres solaires inorganiques agissent en réfléchissant ou en diffusant les rayons UV.
Apprenons-en plus sur eux :
Crèmes solaires biologiques

Les écrans solaires biologiques sont également connus sous le nom deécrans solaires chimiques.Il s'agit de molécules organiques (à base de carbone) qui fonctionnent comme des écrans solaires en absorbant les rayons UV et en les convertissant en énergie thermique.
Avantages et inconvénients des crèmes solaires biologiques
Points forts | Faiblesses |
Élégance cosmétique – la plupart des filtres organiques, qu’ils soient liquides ou solides solubles, ne laissent aucun résidu visible sur la surface de la peau après application d’une formulation | Spectre étroit – beaucoup ne protègent que sur une gamme de longueurs d’onde étroite |
Les produits biologiques traditionnels sont bien compris par les formulateurs | « Cocktails » requis pour un FPS élevé |
Bonne efficacité à faibles concentrations | Certains types de 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 des crèmes solaires biologiques
Les filtres organiques peuvent en principe être utilisés dans tous les produits solaires et de protection UV, mais ils peuvent ne pas être adaptés aux produits destinés aux bébés ou aux peaux sensibles en raison du risque de réactions allergiques chez les personnes sensibles. Ils ne conviennent pas non plus aux produits revendiqués comme « naturels » ou « bio », car ce sont tous des produits chimiques de synthèse.
Filtres UV organiques : types chimiques
Dérivés de PABA (acide para-amino benzoïque)
• 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'isoamyle, octocrylène
• Filtres UVB très efficaces
• L'octocrylène est photostable et aide à photostabiliser d'autres filtres UV, mais d'autres cinnamates ont tendance à avoir une faible photostabilité
Benzophénones
• Exemples : Benzophénone-3, Benzophénone-4
• Assure une absorption des UVB et des UVA
• Efficacité relativement faible mais aide à augmenter 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 : Éthylhexyl triazone, bis-éthylhexyloxyphénol méthoxyphényl triazine
• Très efficace
• Certains sont des filtres UVB, d'autres offrent une protection à large spectre UVA/UVB
• Très bonne photostabilité
• Cher
Dérivés de dibenzoyle
• 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), tétrasulfonate de phényldibenzimidazole disodique (DPDT)
• Soluble dans l'eau (lorsqu'il est 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 homologué en Europe
Polysilicone-15
• Polymère de silicone avec chromophores dans les chaînes latérales
• Filtre UVB
Écrans solaires inorganiques
Ces écrans solaires sont également appelés écrans solaires physiques. Ils sont constitués de particules inorganiques qui agissent comme des filtres solaires en absorbant et en diffusant les rayons UV. Les écrans solaires inorganiques sont disponibles sous forme de poudres sèches ou de prédispersions.

Écrans solaires inorganiques : forces et faiblesses
Points forts | 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 composés inorganiques ont été pris dans le débat sur les nanotechnologies |
Les dispersions sont faciles à incorporer | |
Photostable |
Applications des écrans solaires inorganiques
Les crèmes solaires inorganiques conviennent à toutes les applications de protection UV, à l'exception des formules transparentes et des aérosols. Elles sont particulièrement adaptées aux soins solaires pour bébés, aux produits pour peaux sensibles, aux produits revendiqués « naturels » et aux cosmétiques décoratifs.
Types chimiques des filtres UV inorganiques
Dioxyde de titane
• Principalement un filtre UVB, mais certaines qualités offrent également une bonne protection UVA
• Différentes qualités disponibles avec différentes tailles de particules, revêtements, etc.
• La plupart des grades appartiennent au domaine des nanoparticules
• Les particules les plus petites sont très transparentes sur la peau mais offrent peu de protection contre les UVA ; les particules 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 grades appartiennent au domaine des nanoparticules
Matrice de performance / chimie
Taux 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 | Sensation de peau | Blanchiment | Photostabilité | Eau | |
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 diéthylaminohydroxybenzoylhexyle | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
diéthylhexyl butamido triazone | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Tétrasulfonate de phényldibenzimiazole disodique | -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 |
Éthylhexyl triazone | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Homosalate | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
p-méthoxycinnamate d'isoamyle | -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 phénylbenzimidazole sulfonique | -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 influençant 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 le revêtement, la 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 répondre à leurs objectifs de performance dans leur système de formulation.
L'efficacité des filtres UV organiques liposolubles dépend de leur solubilité dans les émollients utilisés dans la formulation. En général, les émollients polaires sont les meilleurs solvants pour les filtres organiques.
La performance de tous les filtres UV dépend fortement du comportement rhéologique de la formulation et de sa capacité à former un film uniforme et cohérent sur la peau. L'utilisation d'agents 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 présentant des synergies. Les meilleurs effets synergétiques sont généralement obtenus en combinant des filtres complémentaires, 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 photolabiles tels que le butyl méthoxydibenzoylméthane.
Il convient toutefois de toujours être attentif à la propriété intellectuelle dans ce domaine. De nombreux brevets couvrent des combinaisons particulières de filtres UV et il est conseillé aux formulateurs de toujours vérifier que la combinaison qu'ils envisagent d'utiliser ne viole aucun brevet tiers.
Sélectionnez le bon filtre UV pour votre formulation cosmétique
Les étapes suivantes vous aideront à sélectionner le(s) filtre(s) UV adapté(s) à votre formulation cosmétique :
1. Définir des objectifs clairs en matière de performances, de propriétés esthétiques et d’objectifs visés 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 lui seront adaptés. Cependant, il est préférable, si possible, de choisir d'abord les filtres et de concevoir la formulation en conséquence. Cela est particulièrement vrai pour les filtres inorganiques ou organiques à particules.
4. Utilisez les conseils des fournisseurs et/ou des outils de prédiction tels que le simulateur de crème solaire BASF pour identifier les combinaisons qui devraientatteindre le SPF souhaitéet les cibles UVA.
Ces combinaisons peuvent ensuite être testées dans des formulations. Les tests in vitro SPF et UVA sont utiles à ce stade pour identifier les combinaisons offrant les meilleurs résultats en termes de performance. Pour plus d'informations sur l'application, l'interprétation et les limites de ces tests, consultez la formation en ligne SpecialChem :UVA/SPF : Optimiser vos protocoles de test
Les résultats des tests, ainsi que les résultats d'autres tests et évaluations (par exemple, stabilité, efficacité du conservateur, sensation sur la peau), permettent au formulateur de sélectionner la ou les meilleures options et de guider également le développement ultérieur de la ou des formulations.
Date de publication : 03/01/2021