Meadowfoam seed oil as a natural dispersing agent for colorants in lipstick

Int J Cosmet Sci. 2021 Aug;43(4):484-493. doi: 10.1111/ics.12724. Epub 2021 Aug 2.

Abstract

Objective: Green and sustainable trends are growing and with that the demand for naturally derived ingredients is rising. Dispersing agents are essential components of lipsticks due to their ability to wet pigment particles, reduce agglomerates and prevent re-agglomeration by stabilizing pigment particles. In this study, meadowfoam seed oil was evaluated as a pigment-dispersing agent for lipsticks and compared with castor oil and octyldodecanol.

Methods: Dispersions of Red 7 Lake were formulated with 20, 30 and 40% solid content using castor oil, octyldodecanol or meadowfoam seed oil. Particle size, viscosity, spreadability, wetting, oil absorption and colour were measured. Four of the nine dispersions were then formulated into lipsticks, including all the 30% pigment dispersions and the 40% dispersion with meadowfoam seed oil. Lipsticks were tested for hardness, pay-off, friction, rheology, colour and stability for 4 weeks.

Results: Average particle size was between 6 and 9 µm across the dispersions. The castor oil dispersions were more viscous, stickier and harder to spread than the other dispersions. The wetting contact angle was very low for all three dispersing agents, indicating that all of the oils wet the pigment well. The lipsticks varied in hardness, as expected, based on differences in the viscosity of the dispersing agents, and oil absorption of the powder. Red 7 Lake absorbed the highest amount of castor oil, which contributed to higher stick hardness. The castor oil lipstick and the meadowfoam seed oil lipstick containing 40% pigment were the hardest and most elastic. The octyldodecanol lipstick was the softest. Friction was the lowest for the meadowfoam seed oil lipstick containing 40% pigment, while pay-off was the highest for the octyldodecanol lipstick. The colour of the lipsticks as a stick and after being spread on paper was very similar.

Conclusion: While the chemical composition and physicochemical properties of the dispersing agents were different, all three dispersing agents studied formed dispersions and lipsticks with appropriate characteristics. Meadowfoam seed oil's performance was qualitatively and quantitatively similar to castor oil and octyldodecanol. By modifying the amount of pigment and dispersing agent used, lipsticks that have similar characteristics to commercial products can be formulated.

Objectif: Les tendances écologiques et durables sont en hausse, ainsi que la demande en ingrédients d’origine naturelle. Les agents de dispersion sont des composants essentiels des rouges à lèvres en raison de leur capacité à mouiller les particules pigmentaires, à réduire les agglomérats et à prévenir la réagglomération en stabilisant les particules pigmentaires. Dans cette étude, l’huile de graines de limnanthe a été évaluée en tant qu’agent de dispersion pigmentaire pour les rouges à lèvres et comparée à l’huile de ricin et à l’octyldodécanol. MÉTHODES: Les dispersions de Red 7 Lake ont été formulées avec une teneur solide de 20, 30 et 40 % à l’aide d’huile de ricin, d’octyldodécanol ou d’huile de graines de limnanthe. La taille des particules, la viscosité, la facilité d’étalement, le mouillage, l’absorption de l’huile et la couleur ont été mesurés. Quatre des neuf dispersions ont ensuite été formulées dans des rouges à lèvres, y compris toutes les dispersions pigmentaires à 30 % et la dispersion à 40 % avec l’huile de graines de limnanthe. Les rouges à lèvres ont été testés pour la dureté, le résultat, la friction, la rhéologie, la couleur et la stabilité pendant 4 semaines. RÉSULTATS: La taille moyenne des particules était comprise entre 6 et 9 µm dans les dispersions. Les dispersions d’huile de ricin étaient plus visqueuses, plus collantes et plus difficiles à étaler que les autres dispersions. L’angle de contact de mouillage était très faible pour les trois agents de dispersion, indiquant que toutes les huiles humidifient bien le pigment. La dureté des rouges à lèvres variait, comme attendu, en fonction des différences de viscosité des agents dispersants et de l’absorption de l’huile de la poudre. Red 7 Lake absorbe la plus grande quantité d’huile de ricin, ce qui contribue à une dureté du bâton plus élevée. Le rouge à lèvres à base d’huile de ricin et le rouge à lèvres à base d’huile de graines de limnanthe contenant 40 % de pigment étaient les plus durs et les plus élastiques. Le rouge à lèvres à base d’octyldodécanol était le plus mou. La friction était la plus basse pour le rouge à lèvres à base d’huile de graines de limnanthe contenant 40 % de pigment, tandis que le résultat était le plus élevé pour le rouge à lèvres à base d’octyldodécanol. La couleur des rouges à lèvres en bâton et après avoir été étalés sur du papier était très similaire.

Conculsion: Alors que la composition chimique et les propriétés physicochimiques des agents de dispersion étaient différentes, les trois agents de dispersion étudiés ont tous formé des dispersions et des rouges à lèvres ayant des caractéristiques appropriées. Les performances de l’huile de graines de limnanthe étaient qualitativement et quantitativement similaires à celles de l’huile de ricin et de l’octyldodécanol. En modifiant la quantité de pigment et d’agent dispersant utilisée, des rouges à lèvres ayant des caractéristiques similaires aux produits commerciaux peuvent être formulés.

Keywords: colour cosmetics; dispersing agent; formulation/stability; lipstick; meadowfoam seed oil; statistics.

MeSH terms

  • Color*
  • Cosmetics / chemistry*
  • Particle Size
  • Plant Oils / chemistry*
  • Rheology
  • Seeds / chemistry*

Substances

  • Cosmetics
  • Plant Oils
  • meadowfoam oil

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