SILICONI: UNA CLASSE INSOSTITUIBILE E SICURA DI INGREDIENTI PER IL MIGLIORAMENTO DELLE PERFORMANCES SENSORIALI DEI PRODOTTI COSMETICI

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1 SILICONI: UNA CLASSE INSOSTITUIBILE E SICURA DI INGREDIENTI PER IL MIGLIORAMENTO DELLE PERFORMANCES SENSORIALI DEI PRODOTTI COSMETICI A. Malpede Prodotti Gianni SpA

2 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

3 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.

4 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.

5 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

6 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

7 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 (SiO 2 ). 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.

8 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.

9 PROCESSO DI SINTESI 1. Preparazione dei reagenti 1400 C SiO 2 + C Si + 2CO OH + HCl Cl + H 2 O

10 PROCESSO DI SINTESI 2. Sintesi degli intermedi 2 Cl + Si metilclorosilani C Cu Cl Cl Si Cl 70-90% Cl Si Cl 3-15% Si Cl 3-5% H Cl Si Cl 0,5% Si 0,1% Poli(clorosilani) 1-6%

11 PROCESSO DI SINTESI 3. Idrolisi dei clorosilani HO SiO H n = Cl Si Cl + 2H 2 O - 2HCl HO Si OH n SiO m = 4-6 m Terminatore di catena: Si O Si

12 Aspetti ecologici

13 UNITÀ DI BASE DEI SILICONI R SiO R n dove R = oppure gruppi organici Variabilità di: gruppo organico (R) grado di polimerizzazione grado di ramificazione grado di reticolazione

14 PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE Lunghezza Angolo Energia Energia rotazionale (Å) ( ) (kj mol -1) (kj mol -1 ) C C 1, ,1 C O 1, ,3 Si O 1, ,8 Legame Si O: bassa energia rotazionale, angolo di legame più ampio, maggior lunghezza del legame elevata flessibilità

15 UNITÀ FUNZIONALI T SiO SiO n Si HO Si O Si O Si O O Si OH Si M D M O HO Si O Si OH O O Si O O Q

16 Caratteristiche molecolari struttura molto flessibile basse interazioni molecolari capacità di orientarsi verso il substrato Dimethicone n cs Proprietà chimico-fisiche bassa tensione interfacciale elevata diffusibilità permeabilità ai gas stabilità termica stabilità chimica (luce, O 2, altre sostanze) liquidi anche ad alti PM e basse T

17 Permeabilità al vapore acqueo (metodo Payne Cup) Sostanza g/m 2 /hr Silicone volatile 152 Olio di girasole 125 Gomma siliconica 121 Dimethicone 350 cs 107 Olio minerale 93 Stearyl Dimethicone 37 Vaselina 0

18 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 > e η > 10 cs), le dimensioni della molecola sono sufficienti a rendere impossibile l attraversamento delle membrane biologiche.

19 Personal Care Products Council: Simethicone is a mixture of Dimethicone with an average chain length of 200 to 350 dimethylsiloxane units and hydrated silica.

20 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 CO 2.

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22 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 Canadian Environment Minister accoglie il parere di un panel di esperti (Board of Review): siloxane D5 is not harmful for the environment.

23 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, CO 2 e acqua.

24 CLASSIFICAZIONE Volatili: Fluidi: Cere: Gomme: Dimeticoni copolioli: Resine: Elastomeri: ciclosiliconi e silossani lineari a basso PM, metil trimeticone silossani lineari a medio PM alchil silossani silossani lineari ad alto PM polieteri silossanici lineari e ramificati silossani a struttura tridimensionale silossani reticolati

25 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?

26 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) Dimethicone Fonte Mintel No. prodotti Skin Care & Make Up Hair Care Variazione 2014 su 2010: Skin Care & Make Up +20% Hair Care +26%

27 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) 600 Dimethiconol Fonte Mintel 500 No. prodotti Skin Care & Make Up Hair Care Variazione 2014 su 2010: Skin Care & Make Up +8% Hair Care +43%

28 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) 600 Prodotti Hair Care Fonte Mintel 500 No. prodotti Amodimethicone Bis-Aminopropyl Dimethicone Variazione 2014 su 2010: Amodimethicone +15% Bis-Aminopropyl Dimethicone +6%

29 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) 160 Cetyl PEG/PPG-10/1 Dimethicone Fonte Mintel No. prodotti Skin Care Make Up Variazione 2014 su 2010: Skin Care +46% Make Up +2%

30 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) 160 Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer Fonte Mintel No. prodotti Skin Care Make Up Variazione 2014 su 2010: Skin Care +125% Make Up +19%

31 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) 120 Polysilicone-11 Fonte Mintel 100 No. prodotti Skin Care Make Up Variazione 2014 su 2010: Skin Care +67% Make Up +55%

32 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) 160 Polymethylsilsesquioxane Fonte Mintel No. prodotti Skin Care Make Up Variazione 2014 su 2010: Skin Care +509% Make Up +112%

33 Numero di lanci mercato EU (Gen Ott. 2014) Vinyl Dimethicone/Methicone Silsesquioxane Crosspolymer 60 Fonte Mintel 50 No. prodotti Skin Care Make Up Variazione 2014 su 2010: Skin Care +267% Make Up +373%

34 Matrimoni misti SiO SiO (CH 2 ) n SiO (CH 2 ) 3 x SiO Si y w O CH 2 OH OCH 2 CH 2 O OH O H OH ~1,8 Caprylyl Dimethicone Ethoxy Glucoside

35 Pressed Face Powder A. Talco q.b. a 100 % Sericite 10,00 Polietilene 5,00 Pigmenti: TiO 2 e ossidi di ferro non trattati 4,40 oppure TiO 2 /talco e ossidi di ferro/talco trattati 10,00 con Hydrogen Dimethicone B. Dimethicone 350cS 4,00 Parabeni in fenossisetanolo 0,60

36 Goccia di acqua deposta sulla superficie del compatto, formulazione con pigmenti non trattati.

37 Goccia di acqua deposta sulla superficie del compatto, formulazione con pigmenti a trattamento siliconico.

38 Grazie per l attenzione. E buon silicone a tutti malpede@prodottigianni.com