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Système filmogène à effet barrière, notamment anti-pollution atmosphérique,
d'origine
naturelle et d'usage dans les cosmétiques
La présente demande se rapporte à l'utilisation en application topique d'un
système
filmogène d'origine naturelle, utilisable notamment comme agent anti-pollution
atmosphérique, ayant pour effet de créer un film à la surface de la peau ou du
cheveu
agissant comme une barrière aux particules de matière polluante.
La demande se rapport également à une composition cosmétique à effet barrière
et anti-
pollution comprenant le système filmogène dans un milieu physiologiquement
acceptable.
La présente demande apporte une solution à deux besoins actuels en cosmétique
: fournir
un produit le plus naturel possible, et protéger la peau des agressions
environnementales,
notamment la pollution atmosphérique.
Les produits cosmétiques sont des produits formulés réalisés à partir de
mélanges,
d'association ou de mise en forme d'ingrédients multiples. On recherche
aujourd'hui pour
des questions de santé publique, de respect de l'environnement et de
soutenabilité, de plus
en plus à les formuler à partir d'ingrédients naturels au lieu de
synthétiques. Les polymères
naturels, sous forme de gommes et de résines, longtemps employés comme liants
solubles
dans l'eau, agents filmogènes mais aussi épaississants, retrouvent de ce fait
une certaine
jeunesse.
La pollution environnementale, et plus particulièrement celle atmosphérique
connue sous le
nom anglais de smog , est composée de particules et de fibres inorganiques
pouvant
comprendre des métaux lourds, recouvertes, et liées entre elles, par des
composés
organiques toxiques ou cancérigènes tels que les composés hydrocarbonés
aromatiques
polycycliques, les furans, les aldéhydes, pouvant même être associés à des
microorganismes
pathogènes. De telles particules ont des tailles allant de moins de 1 um
jusqu'à 500 um. Plus
ces particules sont de petite taille, plus leur toxicité est accrue. Selon une
étude réalisée par
L'Oréal, les particules de taille allant de 2,5 um à 10 um sont les plus
nocives : elles
pénètrent profondément dans l'épiderme où elles provoquent une dégradation
chimique
grave.
La pollution atmosphérique provoque un vieillissement prématuré de la peau. Il
a été
démontré que le processus de vieillissement causé par cette pollution est
directement lié à
la péroxydation des lipides de l'épiderme, au stress oxydatif, à l'apoptose et
aux dégâts
cellulaires causés par les UVB, occasionnant l'apparition de points noirs, une
diminution de
l'éclat de la peau, et une augmentation de la sensibilité de la peau.
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La protection de la peau vis-à-vis de la pollution environnementale est ainsi
une nouvelle
cible cosmétique pour protéger l'aspect et la santé de la peau, tout en
maintenant une
texture agréable d'un point de vue sensoriel sur la peau, les ongles ou les
cheveux.
Initialement, l'industrie a eu recours à des polymères d'origine naturelle
pour cette fonction
filmogène à effet barrière anti-pollution. Pour autant, ces derniers
présentaient un certain
nombre d'inconvénients, notamment en terme de couleur, d'odeur, de pureté, de
constance
d'efficacité et de stabilité de viscosité. Ces raisons ont conduit à leur
substitution par des
polymères synthétiques ou semi-synthétiques.
On connaît à ce titre les carbomères très employés en cosmétique. La gamme
Carbopol
développée par la société LUBRIZOL en est un exemple. On peut citer en
particulier le
produit Carbopol Ultrez 10NF qui est un copolymère de polyéthylène glycol et
d'ester acide
de longue chaîne alkyle, créé pour apporter des propriétés filmogènes à une
grande variété
de formules cosmétiques.
Néanmoins, l'industrie des cosmétiques doit aujourd'hui faire face à des
nouveaux enjeux en
termes de sauvegarde de l'environnement, de préservation de nos ressources
fossiles,
d'empreinte carbone et de sécurité et de protection des consommateurs. De ce
point de vue,
elle reconsidère ses formulations et retourne autant que possible vers
l'emploi de solutions
d'origine naturelle pour la formulation de ses produits. La science et la
technologie
progressent dans ce domaine dans le but de proposer des solutions techniques,
fiables,
performantes, permettant au formulateur d'atteindre des fonctions filmogènes
efficaces
dans les produits qu'il réalise, avec des ingrédients naturels, hautement
respectueux de
l'environnement et du consommateur.
A cet égard, la Demanderesse est parvenue à mettre au point un nouveau système
filmogène à effet barrière, notamment à la pollution atmosphérique, à partir
d'un mélange
d'au moins un amidon prégélatinisé, et d'au moins un polysaccharide non
amylacé choisi
parmi les gommes d'origine végétale, les gommes d'origine microbienne, et les
dérivés
cellulosiques. A partir de cette combinaison, la Demanderesse est parvenue à
mettre au
point un système filmogène, particulièrement bien adapté aux formulations
cosmétiques.
Le système filmogène selon l'invention est apte à être appliqué sur l'épiderme
humain ou
toute autre partie externe du corps humain comme en particulier les cheveux,
sous la forme
d'une composition aqueuse, qui, après séchage, conduit à la formation d'un
film à la surface
de l'épiderme. Ce film est une barrière protectrice, formant une double peau,
qui empêche
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ou réduit le contact de l'épiderme ou du système pileux avec les particules de
pollution
atmosphérique. Lorsque l'épiderme ou le système pileux, ainsi recouvert par le
film, est
exposé à des microparticules, un rinçage à l'eau permet d'éliminer une partie
des
microparticules déposées sur le film, alors qu'en l'absence de film, aucune
élimination par
lavage à l'eau n'est possible. Le système filmogène de l'invention fournit un
film ayant des
propriétés protectrices de la peau et du système pileux vis-à-vis des
particules
atmosphériques polluantes, notamment aux microparticules : réduction de
l'exposition à ces
particules, et réduction de l'adhésion de ces particules sur l'épiderme ou le
système pileux.
De plus, comparativement aux films formés avec un agent filmogène d'origine
pétrochimique tel que des polyacrylates, la réduction de l'adhésion est plus
importante avec
le système filmogène selon l'invention.
Le système filmogène selon l'invention permet aussi de conférer une fonction
filmogène à
des compositions cosmétiques aqueuses, notamment des solutions aqueuses, et de
les
stabiliser et ce, de manière totalement inattendue et synergique entre ses
différents
constituants. A ce titre, la viscosité obtenue en présence du mélange est bien
supérieure à
celle observée pour chacun des constituants pris séparément, ou pour les
combinaisons de 2
seulement de ces constituants.
Le système filmogène selon l'invention présente avantageusement une viscosité
modulable
et astucieusement choisie pour permettre son utilisation en une concentration
suffisante
dans la composition cosmétique sans conduire à une texture trop épaissie de
cette dernière
et d'obtenir après application le meilleur effet filmogène et un film le plus
continu possible
sur la peau ou le cheveu.
De plus, le système filmogène selon l'invention permet d'obtenir une très
grande stabilité de
la viscosité dans le temps, sans évolution notable de texture et ce, sur des
durées de
plusieurs mois. Un tel résultat est particulièrement avantageux, et permet
d'atteindre le
haut niveau de stabilité requis pour les produits cosmétiques dans lesquels
ledit système
filmogène est amené à être utilisé.
Du point de vue sensoriel, le système filmogène selon l'invention conduit
également à des
propriétés particulièrement intéressantes en permettant d'obtenir des produits
cosmétiques
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de texture onctueuse, qui après application donnent un toucher
particulièrement doux et
agréable.
De ce fait, le système filmogène selon l'invention permet d'obtenir à la fois
un film barrière
et protecteur contre la pollution mais aussi de stabiliser des gels ou des
émulsions comme
des crèmes de soin ou de maquillage, d'ajuster leurs textures et d'améliorer
leurs propriétés
sensorielles en leur conférant avantageusement un toucher non gras, non filant
et
particulièrement doux et frais.
Aussi, un premier objet de la présente invention consiste en un système
filmogène,
préférentiellement à usage cosmétique, constitué :
a) d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) d'au moins un polysaccharide non amylacé choisi parmi :
i. les gommes d'origine végétale, préférentiellement les gommes issues
d'algues ou de plantes,
ii. les gommes d'origine microbienne,
iii. les dérivés cellulosiques.
Selon un premier mode de réalisation, le système filmogène de la présente
invention peut
prendre la forme d'un système constitué :
= d'au moins un amidon prégélatinisé,
= et d'au moins un polysaccharide non amylacé choisi parmi les gommes
d'origine
végétale et les gommes d'origine microbienne.
Selon un second mode de réalisation, le système filmogène de la présente
invention peut
prendre la forme d'un système constitué :
= d'au moins un amidon prégélatinisé,
= d'au moins un polysaccharide non amylacé choisi parmi les gommes
d'origine
végétale et les gommes d'origine microbienne,
= et d'au moins un polysaccharide non amylacé choisi parmi les dérivés
cellulosiques.
Un deuxième objet de la présente invention porte sur un procédé de préparation
d'un
système filmogène, à travers les étapes de :
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a) fournir une solution aqueuse,
b) chauffer la solution aqueuse à une température comprise entre 20 C et 80 C,
préférentiellement entre 20 C et 50 C, et plus préférentiellement entre 20 C
et 30 C,
c) introduire sous agitation dans la solution aqueuse au moins un amidon
prégélatinisé,
5 et au moins un polysaccharide non amylacé choisi parmi les gommes
d'origine
végétale, les gommes d'origine microbienne, ou les dérivés cellulosiques, afin
d'obtenir un milieu,
Un troisième objet de la présente invention porte sur une composition
cosmétique
comprenant le système filmogène selon l'invention.
Un quatrième et dernier objet de la présente invention porte sur l'utilisation
cosmétique
d'un système filmogène selon l'invention. Plus particulièrement, la présente
invention porte
sur l'utilisation du système filmogène selon l'invention dans une composition
topique,
préférentiellement à usage sur l'épiderme humain, pour fournir à ladite
composition topique
une propriété barrière, préférentiellement anti-pollution atmosphérique.
Le système filmogène selon la présente invention est un mélange au moins
binaire,
comprenant au moins 50%, ou mieux 60%, en poids par rapport au poids total, au
moins un
amidon prégélatinisé. De tels amidons peuvent comprendre de l'amylose et de
l'amylopectine en proportions variables. Particulièrement préférés sont les
amidons
prégélatinisés dérivés du maïs, de pomme de terre, du blé, du riz, du pois, de
l'avoine, de
lentilles, de féveroles, de fèves, de haricots, de pois chiches, ou des
combinaisons de ceux-ci.
De préférence, cet amidon est un amidon waxy, c'est-à-dire riche en
amylopectine et pauvre
en amylose, préférentiellement contenant au moins 95%m d'amylopectine. Il peut
s'agir
notamment d'un amidon waxy de maïs, de pomme de terre ou de riz.
Les amidons prégélatinisés sont généralement préparés par des techniques
thermiques,
chimiques ou mécaniques susceptibles d'engendrer un simple gonflement, un
éclatement
partiel, voire une solubilisation complète des granules d'amidons de façon à
ce qu'ils
deviennent partiellement ou totalement solubles dans l'eau selon un procédé
dit à froid,
c'est-à-dire par dispersion dans l'eau à une température d'eau inférieure à 45
C, mieux
inférieure à 35 C, et mieux encore voisine de la température ambiante.
Ainsi, de préférence, l'amidon prégélatinisé ne présente plus ou quasiment
plus de granules
présentant une Croix de Malte en lumière polarisée.
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Les techniques préférées d'obtention d'un amidon prégélatinisé sont des
techniques de
cuisson/séchage de suspensions d'amidon en milieu aqueux comme notamment
l'atomisation, la cuisson sur tambour ou l'extrusion. L'autoclavage ou le
chauffage indirect
sur échangeur de chaleur sont des procédés de cuisson également possibles et
tendent à
produire des dispersions colloïdales complexes consistant en granules intacts,
fragmentés et
gonflés. On trouvera des exemples de procédé de préparation de tels amidons
dans les
documents US 3,086,890, US 3,607,394 ou encore FR 2 822 471.
Cet amidon prégélatinisé peut être ou non modifié avant ou après
prégélatinisation, c'est-à-
dire après application du traitement de cuisson/séchage décrit plus haut.
Lorsque l'on désire retenir un amidon prégélatinisé non modifié c'est-à-dire
non greffé par
voie chimique ou enzymatique, cet amidon prégélatinisé sera choisi
avantageusement parmi
les amidons waxy, c'est-à-dire riche en amylopectine et pauvre en amylose. Il
pourra s'agir
notamment d'un amidon waxy de maïs, de pomme de terre ou de riz, dont la
viscosité aura
pu être ajustée par une simple hydrolyse selon les techniques bien connues de
l'homme du
métier.
Lorsque l'on souhaite disposer d'un amidon ayant des propriétés très hautement
filmogènes
tout en étant très stable en formulation de produits cosmétiques, ou pourra
choisir alors de
préférence un amidon prégélatinisé modifié. En termes de modification, il
pourra s'agir alors
d'une ou plusieurs modification(s) par voie physique, voie physico-chimique,
voie chimique
ou voie enzymatique. Il peut notamment s'agir d'un traitement, ou de plusieurs
traitements
combinés entre eux, de dextrinification, d'hydrolyse par voie acide, voie
oxydante ou voie
enzymatique, de carboxyméthylation, d'hydoxypropylation, d'hydroxyéthalion,
d'acétylation,
d'octénylsuccinylation, de cationisation, de réticulation, de greffage. De
préférence l'amidon
prégélatinisé est choisi parmi les amidons modifiés, notamment dextrinifiés,
hydrolysés,
carboxyméthylés, hydroxypropylés, acétyles, octénylsuccinates ou cationiques,
prégélatinisés. Plus préférentiellement l'amidon prégélatinisé est choisi
parmi les amidons
carboxyméthylés, hydroxypropylés, acétyles, octénylsuccinates, prégélatinisés.
Il est à noter toutefois que les techniques thermiques ou mécaniques
susceptibles
d'engendrer un simple gonflement, un éclatement partiel, voire une
solubilisation complète
des granules d'amidons de façon à ce qu'ils deviennent solubles dans l'eau
selon un procédé
dit à froid, ne sont pas nécessaires dès lors que certains traitements de
modifications
physico-chimiques ou chimique appliqué à l'amidon sont suffisamment poussés.
En effet, il
est possible d'utiliser en tant qu'amidon prégélatinisé au sens de
l'invention, des produits
uniquement dextrinifiés, hydrolysés, cationisés, hydroxypropylés ou
caboxyméthylés ne
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présentant plus ou quasiment plus de granules présentant une Croix de Malte en
lumière
polarisée du simple fait de leur modification.
En particulier, on préfère choisir parmi les amidons prégélatinisés, les
amidons
prégélatinisés non ioniques et notamment ceux de la gamme commercialisée par
la
Demanderesse sous la marque PREGEFLO , GLUCIDEX , STABILYS ou TACKIDEX . Des
exemples de tels amidons les plus préférés sont des amidons acétyles ou
hydroxypropylés,
comme par exemple l'amidon acétyle PREGEFLO CH 40.
Le système filmogène selon l'invention est constitué d'un deuxième composant
qui est un
polysaccharide non amylacé. Ce composant peut être choisi parmi : les gommes
d'origine
végétale, préférentiellement les gommes issues d'algues ou de plantes ; les
gommes
d'origine microbienne ; ou les dérivés cellulosiques. Par polysaccharide non
amylacé, la
demanderesse entend les polysaccharides d'origine cellulosique ou d'origine
microbienne,
tels que les exopolysaccharides, qui sont majoritairement, voire complètement,
constitués
de saccharides liés entre eux par des liaisons osidiques en conformation béta,
et pouvant
présenter une structure linéaire ou ramifiée.
A titre de gomme d'origine végétale, on peut citer en particulier :
- les gommes issues de graines ou d'exsudats de plantes comme la gomme
arabique, la
gomme de konjac, la gomme de guar, la gomme de caroube, la gomme adragante, la
gomme
tara, la gomme cassia, la gomme karaya, la gomme psyllium, la pectine et les
pectates ou
leurs dérivés et mélanges;
- les gommes extraites d'algues comme l'agar-agar, les galacto-mannanes, les
alginates ou
les carraghénanes ou leurs dérivés et mélanges;
A titre de gomme d'origine microbienne, on peut citer en particulier les
gommes issues
d'une fermentation microbienne comme les xanthanes, les gellanes, les
mannanes, les
scléroglucanes ou leurs dérivés et mélanges, et de préférence une gomme de
xanthane.
De préférence cette gomme d'origine végétale ou microbienne mise en oeuvre
dans le
système filmogène selon l'invention est un polysaccharide non ionique. On
préfère les
gommes issues de fermentation comme les xanthanes, les gellanes, les mannanes
et les
scléroglucanes, et en particulier les xanthanes et scléroglucanes, et plus
particulièrement les
xanthanes. De telles gommes de xanthane ont généralement un poids moléculaire
compris
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entre 1 000 000 et 50 000 000 Da. Parmi les produits du commerce possibles, on
peut citer
par exemple le produit Xanthan Gum FNCS-PC de la société Jungbunzlauer
International AG,
le produit Keltrol CG-T de la société CP Kelco, le produit Cosphaderm X 17
de la société
Cosphatec, le produit Kahlgum 6673 FEE - Xanthan Gum de la société KahlWax, le
produits
Rhodicare S et Rhodicare XC de la société Solvay et le produit VANZAN NE-C
de la société
Vanderbilt Minerais.
A titre de dérivé cellulosique, on peut retenir les celluloses modifiées
notamment les
méthylcelluloses, hydroxyalkylcelluloses, éthylhydroxyéthylcelluloses,
méthyléthylcelluloses,
carboxyméthylcelluloses, hydroxypropylcelluloses,
hydroxypropylméthylcelluloses; les
carboxyméthylcelluloses et les hydroxyéthylcelluloses étant préférées, les
hydroxyééthylcelluloses étant les plus préférées. On peut citer en particulier
les produits du
commerce suivants : NatrosolTM 250 HHR PC de Ashland Specialty Chemical ;
Espesante CH
de Chemir ; Tylose H 15 YG4 de SE Tylose et CellosizeTM HEC QP 40 de
DowDuPont (Dow).
Bien que les proportions relatives entre les différents constituants du
mélange binaire ne
soient pas fondamentales, il est préférable pour que le système filmogène soit
le plus
performant que l'amidon prégélatinisé soit majoritaire par rapport à
l'ensemble du système
filmogène, soit donc, représente plus de 50 % en poids et de préférence plus
de 60% en
poids, voire plus de 70% en poids, de l'ensemble du système filmogène.
Ainsi, selon un premier mode de réalisation, le système filmogène selon
l'invention
comprend, et de préférence est constitué de :
= 1 à 12 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
= 0,01 à 5 parts, de préférence 0,01 à 2 parts, en poids sec d'au moins un
polysaccharide non amylacé choisi parmi les gommes d'origine végétale, les
gommes
d'origine microbienne et les dérivés cellulosiques.
Selon un second mode de réalisation, le système filmogène selon l'invention
comprend, et
de préférence est constitué de:
a) 1 à 12 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) 0,01 à 2 part d'au moins une gomme d'origine végétale ou microbienne.
Plus préférentiellement, il comprend, ou mieux est constitué de :
a) 5 à 11 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) 0,1 à 1 part d'au moins une gomme d'origine végétale ou microbienne.
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Très préférentiellement, il comprend, ou mieux est constitué de :
a) 6 à 10 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) 0,2 à 0,8 part d'au moins une gomme d'origine végétale ou microbienne.
Et, selon un troisième mode de réalisation, le système filmogène selon
l'invention comprend,
et de préférence est constitué de:
a) 1 à 12 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) 0,01 à 2 part d'au moins une gomme d'origine végétale ou microbienne,
c) et 0,01 à 3 parts d'au moins un dérivé cellulosique.
Plus préférentiellement, il comprend, ou mieux est constitué de:
a) 5 à 11 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) 0,1 à 1 part d'au moins une gomme d'origine végétale ou microbienne,
c) 0,1 à 2 parts d'au moins un dérivé cellulosique.
Très préférentiellement, il comprend, ou mieux est constitué de :
a) 6 à 10 parts en poids sec d'au moins un amidon prégélatinisé,
b) 0,2 à 0,8 part d'au moins une gomme d'origine végétale ou microbienne,
c) 1 à 1,5 parts d'au moins un dérivé cellulosique.
Selon une variante avantageuse, le système filmogène selon l'invention
présente dans l'eau,
une viscosité Brookfield mesurée à 20 C comprise entre 1 000 et 20 000 mPa.s,
de
préférence comprise entre 1 500 et 15 000 mPa.s, et tout préférentiellement
comprise entre
2 000 et 10 000 mPa.s, pour une concentration allant de 1 à 10%, de préférence
allant de 2 à
6 %. Typiquement cette viscosité sera comprise entre 1 000 et 15 000 mPa.s,
mieux entre 2
000 et 10 000 mPa.s pour une concentration de 4% dans l'eau. La viscosité
Brookefield est
mesurée avec un viscosimètre Brookfield DV-II+ Pro, à une vitesse de 20 rpm
avec une
broche adaptée à la viscosité mesurée : la broche choisie est la broche 5P3
quand la
viscosité est inférieure ou égale à 5 000 mPa.s, 5P4 quand la viscosité est
comprise entre
5 000 mPa.s et 7 000 mPa.s et SP5 quand la viscosité est supérieure ou égale à
7 000 mPa.s.
Le système filmogène selon l'invention permet de réduire l'exposition de
l'épiderme et du
cheveu aux particules atmosphériques polluantes, en empêchant ou réduisant
l'adhésion
des microparticules. En effet, lorsqu'il est appliqué sur la peau par le biais
d'une composition
cosmétique aqueuse, le système filmogène conduit après évaporation de l'eau, à
la
formation d'un film sur la surface de l'épiderme. Ce film agit comme une
barrière physique
entre la partie du corps et l'atmosphère qui l'entoure, si bien qu'une partie
des particules
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atmosphériques à laquelle celle-ci est exposée, notamment celles de taille
micrométrique,
appelées microparticules, notamment de taille comprise entre 111m et 10 um, ne
peuvent
pas le traverser, et ne peuvent ainsi pas entrer en contact avec les parties
sous-jacentes
comme notamment l'épiderme. Cela réduit le nombre de particules de pollution
5
susceptibles de se déposer notamment sur l'épiderme vierge, d'y pénétrer et
d'en causer la
dégradation : le système filmogène selon l'invention permet donc de limiter
les effets
néfastes de la pollution atmosphérique sur l'épiderme ou toute autre partie du
corps.
Un second avantage du système filmogène selon l'invention est de faciliter
l'élimination des
microparticules déposées par exemple sur l'épiderme, par lavage, notamment par
rinçage à
10 l'eau.
Après application et séchage sur l'épiderme, le film barrière obtenu présente
aussi la
particularité de ne pas retenir les particules. Un rinçage du film par de
l'eau suffit à enlever
une partie des particules déposées sur le film. Par rapport aux agents
filmogènes
pétrochimique, le système filmogène selon l'invention présente une efficacité
accrue à
réduire l'adhésion des particules sur la peau.
Un autre objet de la présente invention consiste en un procédé de fabrication
d'un système
filmogène et stable, à travers les étapes de:
a) fournir une solution aqueuse,
b) chauffer la solution aqueuse à une température comprise entre 20 C et 80 C,
préférentiellement entre 20 C et 50 C, et plus préférentiellement encore à
température proche de la température ambiante,
c) introduire sous agitation dans la solution aqueuse au moins un amidon
prégélatinisé,
et au moins un polysaccharide non amylacé choisi parmi les gommes d'origine
végétale, les gommes d'origine microbienne, ou les dérivés cellulosiques, de
façon à
obtenir un milieu
L'homme du métier saura adapter la vitesse d'agitation du milieu, notamment en
fonction
de la quantité des ingrédients à disperser. Mais une vitesse d'agitation
comprise entre 1000
et 5000 tours minute apparaît tout à fait acceptable.
II est bien entendu par ailleurs, que le procédé selon l'invention reprend à
son compte
toutes les caractéristiques énumérées plus haut relatives au système binaire
fabriqué selon
ledit procédé.
Le système filmogène selon l'invention s'avère très stable et non allergène
pour la peau. Il
offre de plus l'avantage de présenter de donner une constance de viscosité et
de texture, ne
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dépendant pas du pH ou de la présence d'électrolytes. En d'autres termes, ce
système est
peu affecté par le pH du milieu, ou par la présence de sels mono, di ou
trivalents. Ce critère
est d'autant plus important que de manière générale, les produits à usage
cosmétique et
notamment pour application topique sont susceptibles d'être soumis ou exposés
à des
variations de pH . Ainsi, le pH de la peau, légèrement acide, varie par
exemple entre 4 et 6.
Disposer d'un produit qui ne présente pas de limite particulière d'usage en
matière de pH ou
de présence de sels représente donc un très grand avantage technique pour une
composition cosmétique.
Enfin, un dernier objet selon l'invention consiste en une composition
cosmétique contenant
le système filmogène, et notamment stable, selon l'invention.
En effet, le système filmogène, et notamment stable, conforme à l'invention
permet la
réalisation aisée d'émulsions à la fois très stables et très fines, avec des
textures modulables
et présentant un toucher frais, soyeux et non gras, même pour des teneurs
élevées en phase
grasse dispersée. De préférence, la composition cosmétique comprend le système
filmogène
en une concentration comprise entre 1 et 10% en poids, plus préférentiellement
comprise
entre 1,5 et 8 % en poids et mieux encore entre 2 et 6 % en poids.
Ladite composition cosmétique peut notamment être un produit de soin de la
peau, comme
une composition hydratante, antirides, anti-âge, amincissante, raffermissante,
un body balm,
un masque de beauté et se présenter sous forme de solutions épaissies, de
gels, de laits, de
crèmes, de suspensions, d'aérosols ou de mousses.
Ladite composition cosmétique peut notamment être un produit de maquillage
pour les
yeux, comme un mascara, un liner, ou un produit de maquillage du visage comme
une
poudre, un fond de teint, du visage, ou un produit de maquillage des ongles
comme du
vernis, ou un produit de maquillage des lèvres comme un rouge à lèvres ou un
brillant à
lèvre.
Ladite composition cosmétique peut notamment être un produit solaire comme une
protection ou un autobronzant.
Ladite composition cosmétique peut notamment être un produit d'hygiène
corporelle
comme un savon, un dépilatoire, un déodorant.
Ladite composition cosmétique peut notamment être un produit capillaire comme
un
shampoing, une coloration, une teinture, une permanente, une lotion antichute,
une laque,
un fixatif.
Ladite composition cosmétique peut notamment être un parfum, une eau de
toilette, une
eau de parfum.
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Les exemples qui suivent permettront de mieux appréhender la présente
invention, sans
pour autant en limiter la portée.
Exemples
Dans l'ensemble des exemples, différentes formulations ont été réalisées, avec
les produits
suivants :
- Pregeflo CH 40 commercialisé par la société Roquette Frères
- Pregeflo CR 3510 commercialisé par la société Roquette Frères :
c'est un amidon de
maïs waxy prégélatinisé et hydroxypropylé à une teneur en hydroxypropyle
d'environ 7 %m,
- Gomme xanthane commercialisée par la société CP Kelco sous le nom
Keltrol CG-T
- Hydroxyéthylecellulose (HEC) commercialisée par la société Ashland Specialty
Chemical sous le nom NatrosolTM 250 HHR PC
Toutes les viscosités sont déterminées à partir d'un un viscosimètre
Brookfield DV-II+ Pro, à
une vitesse de 20 rpm avec une broche adaptée à la viscosité mesurée : la
broche choisie est
la broche SP3 quand la viscosité est inférieure ou égale à 5 000 mPa.s, SP4
quand la viscosité
est comprise entre 5 000 mPa.s et 7 000 mPa.s et SP5 quand la viscosité est
supérieure ou
égale à 7 000 mPa.s.
Exemple 1 : préparation des émulsions H/E
Cet exemple illustre la préparation d'émulsions de type huile dans eau,
contenant comme
agent filmogène, soit un agent filmogène d'origine pétrochimique (tableau 1),
soit un agent
filmogène selon l'invention (tableaux 2 et 2bi5).
Phase huileuse
Heliantus annus seed oil 15 %
Phase aqueuse
Eau qsp 100 %
Agent filmogène : Carbopol Ultrez 10NF ¨ Lubrizol 0,3 %
Conservateur : Sepicide HB ¨ Seppic 1 %
Emulsionnant : Montanov L ¨ Seppic 3 %
Tableau 1 : émulsion A, de référence, avec agent filmogène d'origine
pétrochimique
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Phase huileuse
Heliantus annus seed ou l 15 %
Phase aqueuse
Eau qsp 100 %
Système filmogène :
Pregeflo CH 40 ¨ Roquette Frères 3,3 %
Keltrol CG-T¨ CP Kelco 0,2%
NatrosolTM 250 HHR PC ¨ Ashland Specialty Chemical 0,5 %
Conservateur : Sepicide HB ¨ Seppic 1 %
Emulsionnant : Montanov L ¨ Seppic 3 %
Tableau 2 : émulsion INV1 avec système filmogène selon l'invention
Phase huileuse
Heliantus annus seed oil 15 %
Phase aqueuse
Eau qsp 100 %
Système filmogène :
Pregeflo CR 3510 ¨ Roquette Frères 3,8 %
Keltrol CG-T¨ CP Kelco 0,2%
Conservateur : Sepicide HB ¨ Seppic 1 %
Emulsionnant : Montanov L ¨ Seppic 3 %
Tableau 2bis : émulsion INV2 avec système filmogène selon l'invention
Le mode opératoire de préparation d'une émulsion est le suivant : on prépare
la phase
aqueuse en dispersant l'agent filmogène dans l'eau à 35-40 C sous agitation
avec une pâle
défloculeuse à 1000 tours par minute pendant au moins 10 minutes. On ajoute
ensuite
l'agent émulsionnant sous agitation à 35-40 C. A part, on fait chauffer la
phase huileuse à
35-40 C. On émulsionne ensuite la phase huileuse dans la phase aqueuse à 35-40
C sous
agitation avec une pâles défloculeuse à 1500 tours par minute pendant 15
minutes. On
ajoute enfin le conservateur. On maintien l'émulsion sous agitation jusqu'à ce
qu'elle soit à
température ambiante.
Les émulsions préparées selon ce mode opératoire et les compositions données
aux
tableaux 1, 2 et 2bis forment des crèmes aptes à être appliquées sur la peau.
Après avoir été
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appliquée, Elles forment un film protecteur, dont les propriétés barrière aux
particules
atmosphériques sont évaluées dans l'exemple suivant.
Emulsion Viscosité (mPa.$) Granulométrie (i.trn) pH
A 10 000 10 à 20 6
INV1 13 000 10 6
Tableau 3 : caractéristiques des émulsions préparées
Exemple 2 : effet barrière anti-pollution
Cet exemple compare les performances des effets barrière antipollution par des
microparticules pour les trois émulsions préparées à l'exemple 1.
Pour ce faire, on a réalisé des tests sur des épidermes humains de 10
volontaires âgés de 18
à 65 ans, en utilisant comme modèle expérimental des particules de charbon de
tailles
comprises entre 1 um et 5 um, qualifiées de microparticules. Ces
microparticules de charbon
modélisent convenablement les microparticules polluantes réelles, telles que
les particules
de gaz d'échappement de moteur à explosion.
Préparation des microparticules de charbon :
Préalablement aux tests, on a préparé une quantité suffisante de
microparticules de charbon
en soumettant du charbon à l'action d'un broyeur ménager pendant 10 minutes.
Ce broyage
fournit des particules de taille micrométrique ayant une distribution de
taille répartie
majoritairement entre 1 um et 5 um.
Mode opératoire du test sur l'épiderme des volontaires :
Sur l'avant-bras de chaque volontaire, on a délimité trois zones de 1 cm par 1
cm. Pour
chaque zone ainsi délimitée, on effectue les deux mesures suivantes : une
mesure de
comptage du nombre de microparticules noires grâce à une photographie prise
avec un
microscope digital Dino-Lite puis traitée par analyse d'image, ainsi qu'une
mesure de la
colorimétrie avec un chromamètre Minolta CR-200.
Comptage des microparticules:
Les photographies haute résolution prises avec le microscope digital Dino Lite
sont traitées
avec le logiciel de traitement d'image GIMP (GNU Image Manipulation Software).
On a
d'abord procédé à une projection selon un axe (noir et blanc) pour faire
ressortir les
microparticules noires, et standardiser les images. On a ensuite compté le
nombre de pixels
noirs avec le logiciel GIMP.
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Mesure de la colorimétrie :
Le chromamètre Minolta CR-200 est un outil de mesure objective de la couleur
des surfaces.
Il fournit un résultat composé de trois coordonnées L*, a* et b* dans l'espace
de
colorimétrie CIE 1976 (aussi appelé espace de couleur CIELAB). On a exploité
uniquement le
5 paramètre L*, qui caractérise la clarté de la couleur : L*=0 correspond à
la couleur noir,
L*=100 indique une couleur blanche.
Conduite du test sur les volontaires :
Les mesures de comptage de microparticules et de colorimétrie sont effectuées
avant
l'application des émulsions, c'est-à-dire sur les peaux vierges (mesures TO).
10 On a recouvert trois zones avec les émulsions à tester, une avec
l'émulsion A, une avec
l'émulsion INV1, une avec l'émulsion INV2. Pour cela, on a appliqué environ 2
mg d'émulsion
par cm2 de peau en déposant la quantité requise avec une pipette, puis en
étalant avec une
spatule. Les volontaires ont ensuite attendu 20 minutes pour permettre à
l'émulsion de
sécher. La troisième zone est conservée vierge afin de constituer la zone
témoin. On a
15 effectué les mesures (mesures T1).
On a appliqué les particules de charbon sur les 3 zones en les tamponnant avec
une éponge
à maquillage imprégnée de particules, puis on a effectué les mesures (mesures
T2).
On a ensuite rincé les 3 zones en faisant ruisseler 100 mL d'eau sur toute la
surface de
chaque zone, puis on a effectué les mesures (mesures T3).
On a obtenu les résultats présentés dans le tableau suivant :
Moment Nombre moyen de pixels noirs
des Témoin Emulsion Emulsion Emulsion
mesures A INV1 INV2
TO 213320 218297 226996 237653
T1 229085 223261 280552 295122
T2 594398 554486 657915 671473
T3 591123 525848 633858 519031
Tableau 4 : résultats moyens du nombre de pixels noirs obtenus sur le panel de
volontaires
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Moment Paramètre L* moyen
des Témoin Emulsion Emulsion Emulsion
mesures A INV1 INV2
TO 62,87 63,06 64,05 62,14
T1 63,60 63,25 63,61 62,55
T2 20,01 21,45 22,44 20,77
T3 24,81 33,46 36,42 37,93
Tableau 4bis : résultats moyens du paramètre L* obtenus sur le panel de
volontaires
On a alors évalué l'effet barrière anti-pollution en calculant le pourcentage
de variation du
nombre de pixel noir et de la clarté entre T3 et T2, par rapport aux valeurs à
T2.
Nombre moyen de pixels noirs
Témoin Emulsion Emulsion Emulsion
A INV1 INV2
-0,78% -5,97% -8,64% -22,7%
Tableau 5 : pourcentages de variation moyens entre T3 et T2 par rapport à T2
Paramètre L* moyen
Témoin Emulsion Emulsion Emulsion
A INV1 INV2
24,81% 59,95% 64,17% 82,6%
Tableau 5bis : pourcentages de variation moyens entre T3 et T2 par rapport à
T2
Sur la zone témoin, on a vérifié l'absence d'effet barrière : le rinçage à
l'eau n'élimine pas les
microparticules déposées (variation inférieure à 1% non significative). Le
rinçage a permis
d'augmenter la clarté de 24,81%, ce qui est significatif, probablement du fait
de l'élimination
de microparticules non détectées lors de la mesure de comptage, en raison
d'une taille
inférieure à la limite de détection du microscope digitale.
Sur la zone recouverte d'émulsion A, contenant l'agent filmogène
pétrochimique, l'effet
barrière est clairement mis en évidence, comme attendu : le nombre de pixels
noirs a
diminué de 5,97%, ce qui est bien significatif, et la clarté a augmenté de
59,95%, soit 35% de
plus que la zone témoin.
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Sur la zone recouverte de l'émulsion INV1, contenant le système filmogène
selon l'invention,
l'effet barrière a aussi été observé, de manière surprenant et inattendue, et
est même
amélioré par rapport à la zone recouverte de l'émulsion A: la réduction du
nombre de
pixels noirs atteint 8,64%, soit 2,7% de plus que l'émulsion A; la clarté
atteint 64,17%, soit
4% de plus que l'émulsion A.
La réduction du nombre de pixels noirs, et simultanément, l'augmentation de la
clarté, sur la
zone de peau recouverte d'un film formé par application de l'émulsion INV1
contenant un
système filmogène selon l'invention, démontrent que le système filmogène selon
l'invention
permet effectivement d'empêcher l'adhésion des microparticules sur la peau, et
aussi de
faciliter leur élimination par lavage, notamment par rinçage à l'eau.
L'émulsion INV2 contenant un système filmogène selon l'invention comportant
comme
amidon prégélatinisé un amidon de maïs waxy prégélatinisé et hydroxypropylé
présente des
résultats d'effet barrière améliorés par rapport à l'émulsion INV1. On a en
effet une
réduction du nombre de pixels noirs de 22,7%, et une augmentation de la clarté
de 82,6%.
Exemple 3 : paramètres sensoriels
Cet exemple illustre l'évolution de différents paramètres sensoriels observés
pour des
solutions aqueuses contenant différents systèmes filmogènes selon l'invention,
après 48
heures.
Toutes les formulations ont été réalisées de la manière suivante :
1) Peser et mélanger les différents composants du système filmogène,
2) Chauffer l'eau jusqu'à 40 C,
3) Sous la turbine en agitation à 2000 tours par minute, disperser le mélange
d'ingrédients ajoutés peu à peu,
4) Laisser sous agitation jusqu'à ce que l'émulsion soit à température
ambiante.
Le descripteur de blancheur est défini par la palette de couleurs de la figure
1. Le produit est
examiné sous la lampe et comparé à la palette de couleur par un panel
d'évaluateurs.
Le filant est un descripteur important pour l'étape de prise ( pick-up ) du
produit. Il est
évalué en déposant entre 50 et 100 IL du produit sur le pouce, qui est ensuite
pincé entre le
pouce et l'index lentement, puis en décollant lentement l'index du pouce : on
observe alors
si un fil de connexion entre le pouce et l'index se forme (produit filant) ou
pas (produit non
filant). Dans le cas où un fil de connexion de se forme, on évalue
l'écartement entre le pouce
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et l'index qui conduit à la rupture du fil, et on note alors le caractère
filant sur une échelle de
0 à 10: 0 correspond à l'absence totale de fil de connexion, 10 correspond à
un fil de
connexion qui persiste sous un écartement maximal entre le pouce et l'index.
L'étalement est évalué en examinant le produit après avoir déposé sur le dos
de la main 50 à
100111 du produit, pendant son étalement en 10 rotations, sous une lampe.
L'étalement est
d'autant plus important qu'il y a peu de résistance au mouvement entre le 5e
et le 10e tour
sur la main.
Le collant est un descripteur de l'étape d' afterfeel . Il est évalué en
examinant le produit
sous une lampe après avoir déposé sur le dos de la main 50 à 100 IL du
produit, puis l'avoir
étalé en 10 rotations. On presse puis relâche de manière répétée un doigt sur
la surface de
la main où le produit a été appliqué. Pendant ce mouvement, on évalue la force
d'adhésion
entre le doigt et la peau de la main, et on note sur une échelle de 0 à 10: 0
correspond à
l'absence totale d'adhésion, 10 correspond à une adhésion telle que le doigt
ne peut pas
être décollé de la peau de la main.
Enfin, le caractère pénétrant du produit est évalué par un examen sous la
lampe du produit
deux minutes après avoir effectué 10 rotations du produit sur le dos la main,
en effectuant
un glissement sur la peau. Un panel d'évaluateurs évalue alors la quantité de
résidu de
produit récupéré.
Le tableau 6 démontre que l'ensemble des formulations testées permet d'obtenir
un
paramétrage sensoriel satisfaisant. En particulier, on obtient toujours un
produit peu filant
avec un descripteur inférieur ou égal à 3; s'étalant bien, avec un descripteur
d'étalement
supérieur ou égal à 5 et le plus souvent supérieur ou égal à 7, peu collant,
avec un
descripteur correspondant inférieur ou égal à 4 et pénétrant ; avec un
descripteur sensoriel
correspondant supérieur ou égal à 6. A l'exception de certaines formulations
riches en
hydroxyéthylcellulose, on obtient dans l'ensemble des formulations très
blanches, avec des
descripteurs de blancheur supérieurs ou égaux à 6.
L'invention permet donc d'obtenir des produits satisfaisants d'un point de vue
sensoriel.
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% PREGEFLO % Gomme Evaluations sensorielles après 48h
% HEC
CH40 xanthane
Blanc Filant Etalement Collant Pénétrant
2,5 0,3 0,2 7 2 8 2 8
4 0,6 0,2 7 3 7 0 8
4 0,3 0,8 6 3 5 3 6
3,25 0,45 1 3 2 5 3 6
4 0,3 0,2 9 2 7 2 7
4,5 0,45 0,5 6 3 5 4 8
2,5 0,3 0,8 8 2 7 0 6
3,25 0,45 0,5 8 3 7 0 9
2,5 0,6 0,8 5 2 5 1 7
2 0,45 0,5 8 1 7 2 7
4 0,6 0,8 4 3 7 2 8
2,5 0,6 0,2 9 3 9 3 7
3,25 0,45 0 9 3 8 3 7
3,25 0,7 0,5 8 2 8 3 8
3,25 0,2 0,5 9 2 8 4 8
Tableau 6: résultats sensoriels de solutions aqueuses contenant des systèmes
filmogènes
selon l'invention
