Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)

SILICONI:
UNA CLASSE INSOSTITUIBILE E SICURA DI INGREDIENTI PER
IL MIGLIORAMENTO DELLE PERFORMANCES SENSORIALI
DEI PRODOTTI COSMETICI
A. Malpede
Prodotti Gianni SpA
Oppure preferiamo parlarne
in questo modo?
“…nessuna azienda che li impiega svela in realtà i retroscena
oscuri dell’impiego di questi ingredienti. I siliconi sono
estremamente dannosi per pelle e capelli nel lungo termine
poiché creano una barriera impermeabile che
impedisce la traspirazione cutanea e rende inutile
l’impiego successivo di ulteriori referenze…”
“I siliconi derivano dalla combinazione di silicio e sostanze
petrolifere.”
“Se impiegati nei prodotti per capelli tendono a rivestire i
fusti capillari completamente ed impediscono il passaggio
di sostanze nutrienti ed idratanti.”
“L’effetto sulla pelle è altrettanto dannoso. Anche in
questo caso ciò che si viene a creare è una pellicola che
occlude i pori ed impedisce la traspirazione cutanea. Il
risultato è una pelle ricca di comedoni, punti neri, grani di
miglio nel contorno occhi, pori allargati, sfoghi acneici
ed è estremamente secca e squamosa.”
“Una metafora spesso impiegata per chiarire gli effetti dei
siliconi su pelle e capelli è quella della pellicola da cucina.
I siliconi creano una vera e propria barriera impermeabile
che isola la cute dall’esterno inquinandola costantemente.
Oltre a danneggiare la pelle e i capelli, i siliconi si
accumulano in taluni organi del corpo (ad esempio il
fegato) provocando danni nel lungo termine. Dispersi
nell’ambiente non sono biodegradabili e sono fortemente
inquinanti.”
www.ecolabioworld.org
Clairol Herbal Essences Shampoo (Procter & Gamble)
Clairol Herbal Essences Clearly Naked Volume Shampoo
features a light formula with white grapefruit and mint
extracts... This product is free from silicones, parabens
and colourants.
Ingredienti:
Aqua, Sodium Laureth Sulfate, Sodium Lauryl Sulfate, Sodium
Chloride, Sodium Citrate, Sodium Xylene Sulfonate,
Cocamidopropyl Betaine, parfum, L-limonene, Sodium Benzoate,
Citric Acid, Hydroxypropyl Methylcellulose, Linalool, Tetrasodium
EDTA, Citronellol, Propylene Glycol, Mentha Piperita Oil, Menthol,
Mentha Arvensis Leaf Oil, Magnesium Nitrate, Verbena Officinalis
Leaf Extract, Citrus Grandis Fruit Extract, Citrus Aurantium
Bergamia Fruit Extract, Triacetin, Methylchloroisothiazolinone,
Magnesium Chloride, Methylisothiazolinone, Potassium Sorbate
Clairol Herbal Essences Moisture (Procter & Gamble)
A soothing herbal mint scented lightweight Conditioner
designed to replenish moisture from root to tip. The
colourant- and paraben-free product contains herbal mint
fusion extracts.
Ingredienti:
Aqua, Stearyl Alcohol, Cetyl Alcohol, Stearamidopropyl
Dimethylamine, parfum, Benzyl Alcohol, Dicetyldimonium
Chloride, Glutamic Acid, Bis-Aminopropyl Dimethicone, PEG-2M,
Propylene Glycol, Disodium EDTA, L-limonene, Hexyl Cinnamal,
Citric Acid, Hydroxycitronellal, Linalool, Mentha Piperita Oil,
Menthol, Mentha Arvensis Leaf Oil, Magnesium Nitrate, Silica,
Rosmarinus Officinalis Leaf Extract, Methylchloroisothiazolinone,
Magnesium Chloride, BHT, Methylisothiazolinone, Sodium
Benzoate, Potassium Sorbate
Definizione
Composti organici del silicio, a base quindi di silicio,
carbonio, ossigeno e idrogeno.
Silicio
Secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre.
Non esiste tal quale in natura ma in forma di silicati o di
silice (SiO2 ).
Il primo composto organo-siliconico (quindi con legame
Si-C) venne sintetizzato nel 1863 da Friedel e Crafts.
La produzione industriale divenne possibile solo
nel 1940.
Silicio e carbonio
Silicio e carbonio sono membri del quarto gruppo della
tavola periodica ed entrambi presentano una struttura
tetraedrica dovuta agli orbitali ibridi sp3. Esistono però
differenze significative tra i due elementi.
Il silicio è meno elettronegativo rispetto al C (1,8 vs. 2,5).
Doppi e i tripli legami sono molto rari.
La notevole energia del legame Si-O e la forte differenza di
elettronegatività (1,8 vs 3,5) spiegano l’elevata
stabilità dei siliconi, anche se il legame, in parte
ionico, è soggetto all’attacco di nucleofili.
PROCESSO DI SINTESI
1. Preparazione dei reagenti
SiO2 + C
CH3OH + HCl
1400°C
Si + 2CO
CH3Cl + H2O
PROCESSO DI SINTESI
2. Sintesi degli intermedi
2CH3Cl + Si
Cl
Si
Cu
Cl
70-90%
Cl
Si
CH3
CH3
H
CH3
Si
CH3
metilclorosilani
Cl
CH3
Cl
200-500°C
Cl
0,5%
CH3 Si
CH3
CH3
Cl
3-15%
CH3 Si
Cl
3-5%
CH3
CH3
0,1%
Poli(clorosilani)
1-6%
PROCESSO DI SINTESI
3. Idrolisi dei clorosilani
CH3
HO
CH3
Cl
Si
CH3
- 2HCl
Cl
+
2H 2O
HO
CH3
Si
SiO
CH3
H
n
OH
CH3
CH3
SiO
CH3
CH3
Terminatore di catena:
CH3 Si O
CH3
n = 20-50
CH3
Si CH3
CH3
m = 4-6
m
Aspetti ecologici
UNITÀ DI BASE DEI SILICONI
R
SiO
R
n
dove R = CH3 oppure gruppi organici
Variabilità di:
gruppo organico (R)
grado di polimerizzazione
grado di ramificazione
grado di reticolazione
PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE
Lunghezza
Angolo
Energia
(Å)
(°)
(kJ·mol-1)
Energia
rotazionale
(kJ·mol-1)
C–C
1,54
109
356
15,1
C–O
1,44
110
339
11,3
Si – O
1,64
140
444
0,8
Legame Si – O:
bassa energia rotazionale, angolo di legame più ampio,
maggior lunghezza del legame
elevata flessibilità
UNITÀ FUNZIONALI
T
CH3
CH3
CH3
CH3 SiO
SiO
Si
CH3
CH3
n
CH3
HO Si
CH3
CH3
CH3
CH3
O Si
CH3
CH3
O
CH3
Si
O
Si
OH
CH3
O
CH3 Si CH3
M
D
O
M
HO
CH3
O
O
Si
Si
O
O
Q
CH3
O Si
CH3
OH
Caratteristiche molecolari
Proprietà chimico-fisiche
 struttura molto flessibile
 bassa tensione interfacciale
 basse interazioni molecolari
 elevata diffusibilità
 capacità di orientarsi verso
 permeabilità ai gas
il substrato
 stabilità termica
 stabilità chimica (luce,
Dimethicone
n
cS
64
100
320
1.000
730
10.000
1300
50.000
O2, altre sostanze)
 liquidi anche ad alti PM
e basse T°
Permeabilità al vapore acqueo (metodo Payne Cup)
Sostanza
g/m2/hr
Silicone volatile
152
Olio di girasole
125
Gomma siliconica
121
Dimethicone 350 cS
107
Olio minerale
93
Stearyl Dimethicone
37
Vaselina
0
Aspetti tossicologici
SCCS/1241/10 Opinion on Cyclomethicone:
“The SCCS is of the opinion that cyclomethicone (D4, D5)
does not pose a risk for human health when used in
cosmetic products.”
Nel caso dei polidimetilsilossani lineari (PDMS), per i non
volatili (n > 10-15 e η > 10 cS), le dimensioni della molecola
sono sufficienti a rendere impossibile l’attraversamento
delle membrane biologiche.
Personal Care Products Council:
Simethicone is a mixture of Dimethicone
with an average chain length of 200 to 350
dimethylsiloxane units and hydrated silica.
Aspetti ambientali - Ciclosiliconi
D5 e D6 hanno una forte tendenza a ripartirsi dall’acqua
all’aria, grazie alla loro volatilità. Il 99,9% del D5 finisce
nell’aria e in parte minore nel suolo.
Nell’aria D5 e D6 degradano rapidamente per effetto delle
radiazioni solari. La frazione nel suolo va incontro a
degradazione, quella nell’acqua a idrolisi. Prodotti finali
del processo sono acqua, silice e CO2.
2008 - Environment Canada e Health Canada:
“Based on the available information on its potential to cause
ecological harm, it is concluded that D4 and D5 are entering the
environment in a quantity or concentration or under conditions
that have or may have an immediate or long-term harmful
effect on the environment or its biological diversity”.
Gennaio 2009 – Viene proposto di inserire D4 e D5 nella lista
Toxic Substances under the Canadian Environmental Protection
Act e di limitare la loro quantità dei prodotti personal care.
Febbraio 2012 - Canadian Environment Minister accoglie il
parere di un panel di esperti (Board of Review):
“siloxane D5 is not harmful for the environment”.
Aspetti ambientali - Polidimetilsilossani
 A causa della solubilità in acqua praticamente nulla, una
volta nell’ambiente acquatico vengono adsorbiti dalle
particelle solide e rimossi dalla sedimentazione naturale.
 Non causano reazioni avverse in insetti, uccelli, animali
acquatici, vegetali e non danno bioaccumulo.
 Possono raggiungere il terreno a seguito dei processi di
smaltimento dei fanghi reflui degli impianti di trattamento
delle acque. Qui per contatto con le argille vengono
degradati a composti di PM inferiore o volatili.
 I prodotti finali di degradazione dei PDMS sono
silice, CO2 e acqua.
CLASSIFICAZIONE
Volatili:
ciclosiliconi e silossani lineari a
basso PM, metil trimeticone
Fluidi:
silossani lineari a medio PM
Cere:
alchil silossani
Gomme:
silossani lineari ad alto PM
Dimeticoni copolioli:
polieteri silossanici lineari e ramificati
Resine:
silossani a struttura
tridimensionale
Elastomeri:
silossani reticolati
Al di là dei soliti allarmismi ingiustificati, della
circolazione incontrollata di notizie più o meno
tendenziose, del più che lecito desiderio di
prodotti a maggiore connotazione “naturale”,
come sta evolvendo il mercato dei siliconi per il
Personal Care?
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Dimethicone
4.000
3.500
No. prodotti
3.000
2.500
Skin Care & Make Up
2.000
Hair Care
1.500
1.000
500
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
2013
Skin Care & Make Up
Hair Care
2014
+20%
+26%
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Dimethiconol
600
No. prodotti
500
400
Skin Care & Make Up
300
Hair Care
200
100
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
2013
Skin Care & Make Up
Hair Care
2014
+8%
+43%
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Prodotti Hair Care
600
No. prodotti
500
400
Amodimethicone
300
Bis-Aminopropyl Dimethicone
200
100
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
2013
2014
Amodimethicone
+15%
Bis-Aminopropyl Dimethicone +6%
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone
160
140
No. prodotti
120
100
Skin Care
80
Make Up
60
40
20
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
Skin Care
Make Up
2013
+46%
+2%
2014
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer
160
140
No. prodotti
120
100
Skin Care
80
Make Up
60
40
20
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
Skin Care
Make Up
2013
+125%
+19%
2014
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Polysilicone-11
120
No. prodotti
100
80
Skin Care
60
Make Up
40
20
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
Skin Care
Make Up
2013
+67%
+55%
2014
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Polymethylsilsesquioxane
160
140
No. prodotti
120
100
Skin Care
80
Make Up
60
40
20
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
Skin Care
Make Up
2013
+509%
+112%
2014
Numero di lanci mercato EU (Gen. 2010 – Ott. 2014)
Fonte Mintel
Vinyl Dimethicone/Methicone Silsesquioxane Crosspolymer
60
No. prodotti
50
40
Skin Care
30
Make Up
20
10
0
2010
2011
Variazione 2014 su 2010:
2012
Skin Care
Make Up
2013
+267%
+373%
2014
Matrimoni misti…
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
SiO
SiO
SiO
SiO
Si
CH3
(CH2)n
CH3
(CH2)3 x
CH3
y
CH3
CH3
w
CH2OH
O
OCH2CH2O
O
OH
OH
Caprylyl Dimethicone Ethoxy Glucoside
H
~1,8
Pressed Face Powder
A. Talco
q.b. a 100 %
Sericite
10,00
Polietilene
5,00
Pigmenti:
4,40
TiO2 e ossidi di ferro non trattati
oppure
10,00
TiO2/talco e ossidi di ferro/talco trattati
con Hydrogen Dimethicone
B. Dimethicone 350cS
4,00
Parabeni in fenossisetanolo
0,60
Goccia di acqua deposta sulla superficie
del compatto, formulazione con pigmenti
non trattati.
Goccia di acqua deposta sulla superficie
del compatto, formulazione con pigmenti
a trattamento siliconico.
Grazie per l’attenzione.
E buon silicone a tutti…
[email protected]
www.cosmesi.it