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19 mars 2014Ingrédients

Le nitrure de bore Ajouter à mon portfolio
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À côté des utilisations traditionnelles des composés dérivant du bore, de nouvelles substances ont connu un regain d'intérêt ces dernières années dans la formulation de nombreux produits cosmétiques. Il s'agit principalement de ce que l'on appelle les "céramiques modernes", ou tout du moins de certains composés rentrant dans la réalisation de ces spécialités, et plus spécifiquement le nitrure de bore, ou plus précisément les nitrures de bore.

Temps de lecture : ~ 11 minutes

Le nitrure de bore est un composé chimique du bore et de l'azote, de formule chimique brute BN (nombre égal d'atomes de chaque élément). Le nitrure de bore est iso électronique avec le carbone et, comme ce dernier, existe sous plusieurs formes polymorphiques, dont l'une est analogue au diamant et l'autre au graphite. La forme diamant est l'un des matériaux les plus durs connus et la forme graphite est un lubrifiant apprécié.

De couleur blanche, le nitrure de bore hexagonal, désigné couramment par h-BN, est utilisé pour ses propriétés tribologiques et thermiques. Dans le domaine de la fonderie, on utilise généralement ce produit afin de revêtir les filières. Sa tenue aux chocs thermiques et aux hautes températures en fait un matériau idéal. Initialement destiné à un usage dans le domaine de l’industrie aérospatiale, il est actuellement utilisé dans l’industrie pour la fabrication de creusets.

Il est fabriqué entre autres par Saint-Gobain Advanced Céramies, initialement connu sous la dénomination Carborundum Corporation, ce qui donne une idée des objectifs premiers de cette compagnie.

C’est le chimiste W.H. Balmain qui, en 1842, synthétisa le premier le nitrure de bore en chauffant un mélange d’oxyde de bore et de cyanure de mercure. Depuis, on a mis au point de meilleurs procédés de fabrication, comme par exemple le chauffage d’un mélange de borate de sodium (borax) et de chlorure d’ammonium.

La mimine de bore est un édifice tridimensionnel comportant alternativement des atomes de bore et d’azote chimiquement liés entre eux ; il peut exister sous deux formes qui rappellent celles du carbone pur. Dans le graphite, chaque atome de carbone est lié à trois autres atomes de carbone situés dans le même plan, formant des lamelles en nids d’abeilles qui peuvent s’empiler l’une par rapport à l’autre. Ces lamelles peuvent facilement glisser l’une sur l’autre, ce qui donne au graphite sa propriété de lubrification. Le nitrure de bore a les mêmes propriétés.

Il entre dans la composition de bon nombre de produits cosmétiques. Il est blanc et sous forme de poudre, il donne une sensation de douceur ainsi qu’un éclat plus ou moins nacré. On l’incorpore dans les bases de maquillage, les rouges à lèvres et les vernis à ongles. Traditionnellement, on obtenait cet effet nacré en utilisant l’oxychlorure de bismuth. On l’utilise également dans les bases de maquillage pour masquer les rides grâce à son effet de soft focus.

Les nitrures de bore cosmétiques

Quelles sont ces fameuses "poudres blanches" dont raffolent les formulateurs cosmétiques ? Pourquoi sont elles si addictives dès lors qu’on commence à les toucher ? Comment peuvent-elles aider à améliorer la sensorialité, voire la sensualité d’un produit cosmétique ? Quelle qualité choisir pour quelle application ?

Voici quelques questions que les techniciens de la beauté se posent depuis l’apparition et la commercialisation des poudres de nitrures de bore de qualité cosmétique.

Mais tout d’abord parlons de la qualité cosmétique du nitrure de bore. Dans l’espace, l’association des molécules de BN peut se présenter sous deux formes :

• BN hexagonal = lamelles en nid d’abeilles qui peuvent s’empiler les unes sur les autres.

• BN cubique = structures tridimensionnelles tétraédriques

Ces deux formes ont des propriétés différentes, à savoir la forme hexagonale permet le glissement des feuillets, ce qui lui procure une capacité de lubrification. Tandis que la forme cubique est très rigide, ce qui lui confère une grande dureté.

Le BN cosmétique est de forme hexagonale et se présente sous forme de poudre blanche avec un toucher très lubrifiant mais non gras.
De plus, c’est un matériau qui est très résistant, inerte et non toxique et ne présente aucun danger… ni pour le consommateur, ni pour le formulateur qui doit garantir la stabilité de son produit.
C’est pour toutes ces raisons que la côte de popularité du BN est de plus en plus élevée au point de venir remplacer de plus en plus le bon vieux talc dans les formulations cosmétiques.

Les fabricants de matières premières cosmétiques l’ont bien compris et présentent à ce jour plusieurs gammes de qualités différentes, apportant ainsi de nombreuses propriétés cosmétiques au BN :
• Toucher doux et soyeux
• Toucher glissant améliorant l’étalement du produit sur la peau
• Réflecteur de lumière pour un effet soft focus
• Opacité, transparence, éclat nacré ou même pailleté selon la forme cristalline
• Absorbeur de sébum
• Effet matifiant
• Bon agent de compactage
• Grande adhérence à la peau pour la haute tenue voire l’effet non transfert
• Grande stabilité chimique, non affecté par le pH

Ces poudres sont donc utilisées aussi bien pour des produits de soin que des produits de maquillage et dans tous types de formulations cosmétiques ; émulsions, coulés anhydres, poudres compactes, voire même des lotions où elles apportent plusieurs propriétés citées.

La taille granulométrique de ces poudres peut varier de 0,5 à 50 microns.
Les cristaux de petite taille (5 à 15 microns) ont un coefficient de friction très bas et apportent en général le toucher soyeux et doux le plus performant.
Les cristaux larges (50 microns) donnent un effet brillant et scintillant sans blanchir, tout en gardant une bonne adhérence sur la peau.

Ces poudres peuvent également être traitées, par les silicones par exemple, pour avoir une meilleure compatibilité dans les formulations siliconées, mais aussi pour avoir une plus grande hydrophobicité.
Mais elles peuvent aussi elles-mêmes servir d’agent de traitement de d’autres charges notamment des pigments pour en améliorer la glisse et l’étalement ainsi que la tenue sur la peau.

Ces poudres apparaissent également dans des compositions solaires en association avec des filtres solaires et des silicones pour en améliore la stabilité, le toucher soyeux ainsi que l’effet soft focus.

Leur utilisation est de plus en plus importante dans l’industrie cosmétique actuelle et leur pourcentage d’utilisation dans les formules peut varier de 1 à 30 % selon le prix au kg de la qualité choisie.

Du point de vue marketing, elles présentent également un intérêt pour le "story telling" grâce à leur appartenance à la famille des céramiques.

Les grands fabricants actuels sont :
• Saint-Gobain Advanced Ceramics commercialisant la gamme des TRÈS BN® Cosmetic Powder Grade ;
• Momentive Performance Materials commercialisant la gamme des Softouch* Boron Nitride ;
• Merck KGaA en association avec EMD Chemicals Inc. commercialisant la gamme des RonaFlair® Boroneige®.
On remarquera le choix très judicieux des noms commerciaux de toutes ces gammes !!!

Exemples de formules récentes utilisant du nitrure de bore

Poudre Visage
TALC, ISOSTEARYL PALMITATE, SILICA, CALCIUM SILICATE , BORON NITRIDE , METHICONE, TRIMETHYLSILOXYSILICATE, PHENYL TRIMETHICONE-POLYMETHYLSILSESQUIOXANE, METHYL METHACRYLATE CROSSPOLYMER, CAPRYLYL GLYCOL, ADIPIC ACID/NEOPENTYL GLYCOL CROSSPOLYMER, POLYPROPYLENE, HEXYLENE GLYCOL, PHENOXYETHANOL, IRON OXIDES (CI 77491, CI 77492, CI 77499), MICA, CHROMIUM OXIDE GREENS (CI 77288)-CHROMIUM HYDROXIDE GREEN (CI 77289), CARMINE (CI 75470), BISMUTH OXYCHLORIDE (CI 77163), TITANIUM DIOXIDE (CI 77891).

Crème de Soin Visage
AQUA (WATER) - ALCOHOL - GLYCERIN - PROPANEDIOL - DIMETHICONE TRIETHYLHEXANOIN - CAMELLIA KISSI SEED OIL - BUTYLENE GLYCOL - CETEARYL ALCOHOL - METHYL METHACRYLATE CROSSPOLYMER - IPOMOEA BATATAS ROOT EXTRACT - BUTYROSPERMUM PARKII (SHEA) BUTTER - AMMONIUM ACRYLOYLDIMETHYLTAURATE/VP COPOLYMER - DIPROPYLENE GLYCOL - PHENOXYETHANOL - BORON NITRIDE - GLYCERYL STEARATE - PEG-100 STEARATE - TOCOPHERYL ACETATE - PARFUM (FRAGRANCE) - DIMETHICONE CROSSPOLYMER - CAPRYLYL GLYCOL - SORBITAN LAURATE - XANTHAN GUM - PROPYLENE GLYCOL - HYDROLYZED SILK - SODIUM HYALURONATE – HYDROXYETHYLCELLULOSE - ACETYL DIPEPTIDE-1 CETYL ESTER - PHYTIC ACID - SODIUM BENZOATE - SODIUM CITRATE - HYDROCHLORIC ACID - CITRIC ACID - TOCOPHEROL - PALMITOYL OLIGOPEPTIDE - CI 14700 (RED 4) - CI 19140 (YELLOW 5).

BB Cream
AQUA/WATER - ISODODECANE – CYCLOPENTASILOXANE - GLYCERIN - CYCLOHEXASILOXANE - PEG-10DIMETHICONE - METHYL METHACRYLATE CROSSPOLYMER - BUTYLENE GLYCOL - DIMETHICONE ISOEICOSANE - DISTEARDIMONIUM HECTORITE - BORON NITRIDE – PHENOXYETHANOL - CETYL PEG/PPG-10/1 DIMETHICONE - SODIUM CHLORIDE - POLYGLYCERYL-4 ISOSTEARATE - HEXYL LAURATE - ACRYLATES/AMMONIUM METHACRYLATE COPOLYMER - ISOSTEARYL NEOPENTANOATE - CAPRYLYL GLYCOL - TRIETHYL CITRATE –METHYLPARABEN - C9-15 FLUOROALCOHOL PHOSPHATES/C9-15 FLUOROALCOHOL PHOSPHATE - TOCOPHEROL - PANTHENOL - CI 77891/TITANIUM DIOXIDE - CI 77491, CI 77492, CI 77499/IRON OXIDES.

Rouge à Lèvres
DIISOSTEARYL MALATE - OCTYLDODECANOL - SUCROSE TETRASTEARATE TRIACETATE - HYDROGENATED POLYISOBUTENE - LIMNANTHES ALBA (MEADOWFOAM) SEED OIL - CETYL LACTATE - HYDROGENATED POLYDECENE - MEADOWFOAM DELTA-LACTONE - POLYETHYLENE -CERA ALBA (BEESWAX) - SYNTHETIC WAX - SUCROSE POLYSTEARATE - BORON NITRIDE - LAURYL PCA - PHYTOSTERYL/OCTYLDODECYL LAUROYL GLUTAMATE - CERA MICROCRISTALLINA (MICROCRYSTALLINE WAX) - ETHYLENE/PROPYLENE/STYRENE COPOLYMER - DISTEARDIMONIUM HECTORITE - SILICA - TOCOPHERYL ACETATE - PROPYLENE CARBONATE - BUTYLENE/ETHYLENE/STYRENE COPOLYMER - PEG-8-PARFUM (FRAGRANCE) - TOCOPHEROL – TRIETHOXYCAPRYLYLSILANE - TIN OXIDE - ALUMINA - ASCORBYL PALMITATE - BHT - ASCORBIC ACID - CITRIC ACID (+/-)CI 12085 (RED 36) - CI 15850 (RED 6) - CI 15850 (RED 7 LAKE) - CI 15985 (YELLOW 6 LAKE) - CI 17200 (RED 33 LAKE) - CI 19140 (YELLOW 5 LAKE) - CI 42090 (BLUE 1 LAKE) - CI 45380 (RED 22 LAKE) - CI 45410 (RED 28 LAKE) - CI 73360 (RED 30 LAKE) - CI 75470 (CARMINE) - CI 77163 (BISMUTH OXYCHLORIDE) - CI 77491, CI 77492, CI 77499 (IRON OXIDES) - CI 77742 (MANGANESE VIOLET) - CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE) - MICA.

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Cette contribution a été possible grâce à la collaboration active de Sabine Vic.
Sabine est Ingénieur chimiste ENSC Montpellier. Elle est titulaire d’un Mastère de spécialité Cosmétique (Isipca 1990) et d’une maîtrise de Biochimie de l’Université du Languedoc.
Elle a exercé des responsabilités dans l’industrie cosmétique au travers de plusieurs sociétés, dont Biotherm (Formulation), Yves saint Laurent (Responsable RD Maquillage, puis Coordination technique), et Parfums Christian Dior (Responsable Innovation Galénique Maquillage). Elle possède une expérience confirmée dans la formulation.
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