Quels sont les facteurs qui influencent l'agent filmogène à base de silicone ?

Le marché des agents filmogènes en silicone dans l'industrie cosmétique montre une tendance de croissance stable. Dans l'industrie cosmétique, les agents filmogènes en silicone sont largement utilisés dans des produits tels que le fond de teint, la protection solaire et le maquillage. Leurs propriétés uniques, comme l'étanchéité à l'eau, la respirabilité, la flexibilité et l'amélioration de la sensation cutanée, en font un composant clé pour améliorer les performances des cosmétiques. Quels facteurs influencent l'agent filmogène à base de silicone ?

Silicone film-forming agents have a significant impact on the cosmetics industry. They can significantly enhance product performance, such as improving durability, waterproofing, and sweat resistance, enhancing skin feel, and improving color effects, meeting consumers’ demand for high-quality cosmetics. In terms of formulation innovation, their excellent compatibility with various ingredients optimizes the performance of cosmetic films while reducing the usage of other ingredients and lowering costs. Additionally, they drive growth in the cosmetics market, particularly in sunscreen and makeup， et des produits de soins de la peau, produits de soins capillaires.

Il y a cinq aspects pour présenter les agents filmogènes en silicone :

• Comment les agents filmogènes sont-ils classés ?
• Comment comparer les effets filmogènes de différents agents filmogènes ?
• Comment la masse moléculaire affecte-t-elle les performances filmogènes du MQ ?
• Comment la combinaison des “soft” et “hard” composants affecte-t-elle les performances filmogènes ?
• Comment améliorer les agents filmogènes en silicone ?

1. Comment les agents filmogènes sont-ils classés ?

(1) Classification par solubilité

Agents filmogènes liposolubles : Ceux-ci peuvent se dissoudre dans des solvants à base d'huile et sont utilisés dans des systèmes à base d'huile ou des formulations nécessitant une bonne compatibilité avec les huiles.

Agents filmogènes dispersibles dans l'eau : Ceux-ci peuvent se disperser dans l'eau et sont adaptés aux formulations à base d'eau ou aux crèmes solaires de type eau dans huile (O/W), ce qui en fait le type le plus couramment utilisé actuellement.

(2) Classification par structure chimique

Dérivés de la pyrrolidone de vinyle: Possèdent d'excellentes performances de formation de film et une affinité cutanée, avec une bonne flexibilité du film après formation.

Polymères acryliques: Forment des films rapidement, avec une bonne dureté et résistance à l'abrasion, et leurs propriétés filmogènes peuvent être ajustées en modifiant la structure du polymère.

À base d'organosiloxane: Ils ont une excellente résistance à l'eau, une bonne respirabilité et une texture lisse, et après formation d'un film, ils procurent à la peau une sensation sèche et douce agréable.

Polyurethane-based: Forms a tough, abrasion-resistant film with good adhesion to the skin, and the film’s flexibility and hardness can be adjusted.

À base de polyester: Possède des propriétés de formation de film stables et une bonne compatibilité avec d'autres ingrédients, formant un film uniforme et continu à la surface de la peau.

2. Comment comparer les effets filmogènes de différents agents filmogènes ?

Cinq types différents d'agents filmogènes—dérivés de la pyrrolidone de vinyle, polymères acryliques, organosiloxanes, polyuréthanes et polyesters—ont été ajoutés à différentes concentrations à une formulation d'émulsion solaire O/W pour préparer des échantillons de test. Une émulsion sans agents filmogènes ajoutés a servi de groupe témoin. À l'aide d'un analyseur de facteur de protection solaire et d'un spectromètre d'absorption UV-visible, les valeurs SPF des échantillons ont été testées par une méthode in vitro pour étudier l'effet des agents filmogènes sur les performances d'amélioration du SPF et la résistance à l'eau.

Les résultats ont montré des différences significatives entre les différents agents filmogènes dans l'amélioration des performances des systèmes solaires O/W.

(1) En termes d'effets d'amélioration du SPF

Les agents filmogènes à base de PVP et de polymères acryliques ont montré une amélioration significative. À un niveau d'ajout de 2%, A2 a atteint un taux d'amélioration du SPF de 47%, tandis que les agents à base de polymères acryliques ont dépassé 30% d'amélioration à 2.–Niveaux d'addition 3%. Cela est attribué à leur capacité à renforcer la force de l'interface d'émulsion et à favoriser une répartition uniforme des filtres solaires. Les agents à base de silicone ont montré des effets d'amélioration plus faibles, C3 fluoré présentant des performances légèrement supérieures à C1 et C2, car C1 et C2 présentent une mauvaise compatibilité dans la formulation ; les types polyester et polyuréthane ont des effets minimaux et similaires sur les valeurs de FPS.

(2) En ce qui concerne leur impact sur les courbes d'absorption

Les agents à base de PVP et de polymères acryliques améliorent significativement l'absorption dans les bandes UVA et UVB. Les agents à base de silicone ne montrent un déplacement notable de la courbe d'absorption que pour C3, tandis que les agents à base de polyuréthane et de polyester n'améliorent l'absorption que dans la bande UVB. Ceci est lié à la manière dont chaque type d'agent filmogène améliore la résistance à l'eau, les propriétés rhéologiques et ses propres caractéristiques.

(3) En termes de résistance à l'eau

Les filmogènes à base de PVP, certains à base de polymères acryliques et à base de polyuréthane présentent de bonnes performances, tandis que C1 et les filmogènes à base de polyester ont une résistance à l'eau légèrement inférieure, et C3 a une bonne résistance à l'eau. Cela est attribué à la structure chimique des filmogènes, comme les groupes alkyle à longue chaîne dans les filmogènes à base de PVP qui améliorent la résistance à l'eau, la nature dure et cassante de C1 et des filmogènes E les rendant sujets à la fissuration, et les groupes modifiés fluorés dans C3 améliorant la résistance à l'eau.

3. Comment la masse moléculaire affecte-t-elle les performances filmogènes du MQ ?

Vingt-et-une résines de silicone MQ ont été criblées, et les agents filmogènes solides ont été formulés en solutions à 15% et 40% de cyclopentasiloxane. Les agents filmogènes liquides ont été dilués à la même concentration sur la base de la teneur en solides. Grâce à divers tests de performance, le poids moléculaire de chaque agent filmogène et son état de distribution, les propriétés de formation de film, le temps de formation de film, l'hydrophobicité, la résistance à la sueur, la résistance aux huiles, la respirabilité et d'autres caractéristiques de performance ont été étudiés. Les résultats ont montré :

(1) Masse moléculaire : 

La plupart des résines de silicone MQ ont des poids moléculaires allant de 4 000 à 9 000 Da, avec un PDI de 1 à 3, proche de 2, et une distribution relativement large.

(2) Fragilité du film : 

Lorsque le poids moléculaire est compris entre 4 000 et 8 200 Da, la fragilité du film présente une relation linéaire avec le poids moléculaire ; à mesure que le poids moléculaire diminue, la fragilité diminue également.

(3) Temps de formation du film : 

Les filmogènes avec des poids moléculaires de 7 000–8 200 Da présentent une fragilité de formation de film élevée et des temps de formation de film courts ; ceux avec des poids moléculaires de 4 000–Les échantillons de 7 000 Da ont présenté une réduction de la fragilité du film formé et des temps de formation de film prolongés. De plus, lorsque les échantillons possèdent des propriétés similaires et des poids moléculaires comparables, ceux ayant des valeurs d'IPD plus élevées présentent des temps de formation de film plus longs.

(4) Taux de perméabilité : 

Les échantillons avec des taux de perméabilité élevés ont des poids moléculaires plus bas, une fragilité de film plus faible et des temps de formation plus longs ; les échantillons avec des taux de perméabilité bas ont des poids moléculaires plus élevés et une fragilité de film plus élevée.

(5) Hydrophobicité, résistance à la sueur et aux huiles :

La plupart des échantillons ne peuvent simultanément présenter à la fois une hydrophobie et une oléophobie, mais les échantillons Q, H, I, S et T présentent une performance relativement équilibrée. Entre 4000 et 8000 Da, l'hydrophobie et l'oléophobie augmentent avec la hausse du poids moléculaire ; au-delà de 8000 Da, la tendance change.

Performance globale : Aux poids moléculaires élevés, la fragilité du film formé est forte, le temps de formation du film est rapide et la respirabilité est faible ; lorsque le poids moléculaire est bas, l'inverse est vrai. Entre 4000 et 8000 Da, l'hydrophobie et l'oléophobie augmentent avec l'augmentation du poids moléculaire. Lorsque le poids moléculaire est d'environ 8000 Da, l'hydrophobie de la résine MQ est relativement faible, mais elle augmente avec de nouvelles augmentations du poids moléculaire, tandis que l'oléophobie diminue avec l'augmentation du poids moléculaire.

4. Comment la combinaison de “soft” et “hard” composants affecte-t-elle les performances filmogènes ?

Les technologies actuelles de maquillage longue tenue reposent principalement sur “les agents filmogènes,” mais manquent de directives de formulation universelles. La “soft” + “hard” stratégie de formulation se concentre sur les interactions entre les composants non volatils. Comprendre les propriétés matérielles intrinsèques des ‘soft’ et “hard” mélanges non volatils peut aider à prédire et optimiser la durabilité des films de maquillage.

L'étude a sélectionné “soft” des composants (émulsifiants silicone polyéther, SPE) et “hard” des composants (copolymères silicone acrylate) pour l'étude, préparant des mélanges à différents ratios et conduisant des tests.

Méthodes de test et résultats : Par évaluation visuelle et observation en microscopie électronique à transmission, il a été constaté que les silicone acrylates sont compatibles avec certains émulsifiants silicone polyéther (SPE) mais incompatibles avec d'autres ; la viscoélasticité, les propriétés du film (dureté et viscosité), la flexibilité et la résistance aux fissures des mélanges compatibles ont été évaluées, et il a été trouvé que le ratio des “soft” to “hard” composants affecte ces propriétés ; des tests d'usure au sébum/huile et des tests de transfert par contact ont été réalisés, et les résultats indiquent que si le sébum est miscible avec les composants non volatils, il réduit le ‘hard’ to “soft” ratio, affaiblissant la force de liaison entre les pigments et la peau ; sélectionner des composants ayant une faible miscibilité avec le sébum peut réduire les effets négatifs du sébum.

L'émulsifiant D possède une bonne compatibilité avec les acrylates de silicone et le plus haut degré d'immiscibilité avec l'huile de sébum synthétique, conférant ainsi à la formulation une résistance optimale au sébum. Cela suggère que lors de la sélection des composants souples pour les agents filmogènes, le choix de composants présentant une bonne compatibilité avec l'agent filmogène mais une faible compatibilité avec le sébum peut aboutir à une tenue du maquillage plus durable.

XJY-8203/8205 Résine de silicone méthyl MO

Le XJY8203/8205 est une poudre de silicone solide ; ce silicone peut former une couche continue. La sensation de douceur qu'il procure offre une excellente résistance à l'eau et peut être utilisé dans diverses formulations de soins de la peau. Il possède également une protection UV et peut être employé dans les produits solaires. Il est également compatible avec différents solvants organiques.

5. Comment améliorer les agents filmogènes à base de silicone ?

Différents de l'apparence naturelle, les agents filmogènes à base de silicone offrent de nombreuses propriétés chimiques et mécaniques importantes. Premièrement, ils présentent une excellente résistance aux intempéries, maintenant leur stabilité dans des conditions difficiles telles que l'exposition aux UV, les températures élevées et l'humidité, des propriétés de rétention d'eau, sans vieillissement, fissuration ou décoloration grâce à leurs groupes fonctionnels. Deuxièmement, leur faible tension superficielle procure d'excellentes propriétés de mouillage et d'étalement sur les surfaces des objets, permettant une couverture uniforme et la formation d'un film continu recouvrant. Les agents filmogènes à base de silicone peuvent être utilisés dans l'industrie pharmaceutique (dans les substances médicamenteuses, la libération des médicaments, l'administration des médicaments, la granulation humide, la production de comprimés). Comment la performance des agents filmogènes à base de silicone peut-elle être améliorée ?

Xinjiayi Silicone est l'un des principaux fabricants chinois de résines MQ en silicone et de silicones VMQ, avec plus de 30 ans d'expérience en R&D et fabrication dans l'industrie du silicone, détenant plus de 15 brevets connexes et un support technique. Nos produits de matières premières en silicone peuvent répondre aux besoins de l'industrie cosmétique et fournir des solutions sur mesure diversifiées pour les utilisateurs industriels qualifiés.