Fotoiniciátorok | Migráció és toxicitás

Helló mindenkinek! Én egy sztár alkalmazott vagyok a CHROMÉCLAIR, egy márka hema mentes gél lakkMa rendszerezni fogok néhány információt a fotoiniciátorok migrációjáról és toxicitásáról, remélve, hogy hasznos lesz az Ön számára.

A fotoiniciátorok molekulatömege általában 100 és 300 között van. Például az 1173 molekulatömege 164,2, a TPO molekulatömege 348,4, a 819 molekulatömege pedig 418,5, amelyek mindegyike az alacsony molekulatömegű szerves vegyületek közé tartozik.

Hiányos fényexpozíció esetén ezek a fotoiniciátor molekulák a kikeményített anyagban maradhatnak, potenciális migrációs anyagokat képezve. Továbbá, a szabad gyökök fotoiniciátorok általi keletkezése túlnyomórészt hasadási reakciókon keresztül valósul meg. Ezek a szabad gyökök a végső elfojtáskor alacsonyabb molekulatömegű vegyületeket képezhetnek.

Ezek a kismolekulás termékek nem csak a migrációs problémákhoz járulnak hozzá, hanem mérgező anyagokat is termelhetnek. Mind a maradék fotoiniciátorok, mind a reakciók során keletkező kismolekulák potenciális migrációs kockázatot jelentenek a fényre keményített termékekben, ami potenciálisan hátrányosan érintheti a felhasználókat.

A legjelentősebb incidens 2005-ben történt, amikor a Nestlé olaszországi csecsemőtápszerében kimutatták az ITX fotoiniciátort. Világviszonylatban az Európai Unió összpontosít a legnagyobb figyelmet a vegyi anyagok egészségre gyakorolt hatásaira, és a legszigorúbb szabályozást alkalmazza.

Toxikológiai besorolás és a TPO-használat korlátozása

A TPO fotoiniciátor széles körű használatával a szabályozási felügyelet fokozódott. Az EU CLP-rendelete (osztályozás, címkézés és csomagolás) értelmében a TPO-t eredetileg a 2. kategóriába (H361) tartozó reprodukciós mérgező anyagként sorolták be, ami azt jelenti, hogy "feltételezhetően humán reprodukciós mérgező anyag, de a rendelkezésre álló bizonyítékok nem elegendőek ahhoz, hogy véglegesen az 1. kategóriába sorolják".

TPO (MAPO)

2020 júniusában Svédország, egy skandináv ország, javasolta a besorolás felülvizsgálatát az 1B kategóriára (H360DF), valamint a bőrirritáló anyag (H317) hozzáadását. Az 1B kategória "feltételezett humán reprodukciós toxicitást" jelent, amely következtetés az állatkísérletekből származó jelentős bizonyítékokon alapul.

Az EU besorolási és címkézési harmonizációs folyamata (CLH)

A rendeletek a reprodukciót károsító anyagokat is az 1. osztályba sorolják, amely tovább oszlik 1A és 1B osztályokra. Az 1A a "humán reprodukciót károsító hatásáról ismert" kategóriába sorolandó, amely jelentős emberi bizonyítékokon alapul, míg az 1B a "feltételezhetően reprodukciót károsító hatásáról ismert" kategóriába sorolandó, amely jelentős állatkísérleti bizonyítékokon alapul. Az 1A. kategóriába tartozó anyagok tiltottak, míg az 1B. kategóriába tartozó anyagok valószínűleg betiltásra vagy korlátozásra kerülnek. Korábban Svédország, egy skandináv ország, szintén javasolta a besorolás 1B-re történő módosítását (H360DF), és bőrirritáló anyagként (H317) történő felvételét.

2021 őszén az EU kockázatértékelési bizottsága (RAC) megállapodott a TPO besorolásának frissítéséről. Az Európai Bizottság (EB) jelenleg felülvizsgálja ezt a besorolást, ez a folyamat az előírások szerint várhatóan 0,5-1,5 évet vesz igénybe. Ha az EB jóváhagyja, ez az osztályozás ATP-n keresztül bekerül az EU CLP-rendeletének VI. mellékletébe, és jogilag kötelező érvényűvé válik. 2023 januárjában Svédország bejelentette, hogy szándékában áll javasolni a TPO felvételét az SVHC (különös aggodalomra okot adó anyagok) jelöltlistájára.

Az ECHA honlapja szerint a TPO 2023. június 14-én került fel a különös aggodalomra okot adó anyagok engedélyezésre jelölt anyagainak listájára. Ez azt jelenti, hogy a TPO-t mostantól számos alkalmazásban, például az élelmiszerekkel érintkező anyagokban tilos vagy korlátozottan használható.

TPO alternatív lehetőségek

Az UVA-sávban jó abszorpcióval rendelkező foszfin-oxid-fotoiniciátorok közül a TPO mellett két másik gyakran használt alternatíva a TPO-L és a 819 (BAPO). A TPO-L és a 819 azonban csak részben helyettesítheti a TPO-t bizonyos alkalmazásokban, és nem helyettesítheti azt teljes mértékben.

A TPO-L a TPO-hoz hasonló szerkezetű, de molekulájában az egyik benzolgyűrűt etoxicsoporttal helyettesítik, ami alacsonyabb toxicitást eredményez. A TPO-L azonban a TPO-hoz képest lényegesen alacsonyabb iniciációs hatékonyságot mutat.

Egy másik foszfin-oxid-fotoiniciátor a 819 (BABO), amely egy 2,4,6-trimetil-benzoilcsoporttal helyettesített benzolgyűrűvel rendelkező TPO-nak tekinthető, amely ténylegesen két 2,4,6-trimetil-benzoilcsoporttal rendelkezik. Bár a 819 nagyobb iniciálási hatékonyságot mutat, mint a TPO, súlyos sárgulási problémákkal küzd, ami alkalmatlanná teszi a színkövetelményeket támasztó alkalmazásokhoz.

A TMO megjelenése: a végső TPO-helyettesítés

Ebben az összefüggésben az új fotoiniciátor, a TMO megjelenése alapvetően megoldja a TPO-val korábban kapcsolatos összes kihívást.

TMO

TMO, teljes nevén (2,4,6-trimetilbenzoil)bisz(p-tolil)foszfin-oxid, CAS 270586-78-2. A TMO szerkezetileg egy-egy metilcsoportot vezet be a TPO két benzolgyűrűjébe, jelentősen csökkentve a TPO biotoxicitását. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a TMO a TPO-hoz képest kissé jobb iniciálási hatékonyságot mutat, ugyanakkor nem sárgul és kisebb a migráció.

Ezt a fotoiniciátort bevonatkészítményekben használják, kiváló oldhatóságot biztosít oligomerekkel és reaktív hígítókkal, és benzolmentes. A TMO alkalmas kiváló minőségű bevonatok, tinták és ragasztók gyors UV-keményítésére különböző szubsztrátokon. Halványsárga kristályos por formájában jelenik meg, jellegzetes aromás szaggal, stabil, szobahőmérsékleten nem bomlik könnyen, és különböző szerves oldószerekben oldódik.

A TMO szintézise környezetbarátnak tekinthető, és nagy tisztaságú termékeket eredményez nagy hozammal. A fotopolimerizációs kinetikát tekintve a TMO kiemelkedő teljesítményt mutat, a hagyományos TPO fotoiniciátorokhoz képest kiváló fényelnyelési tulajdonságokkal, fotopolimerizációs aktivitással és mélyen behatoló keményedéssel rendelkezik. Az 1-hidroxi-ciklohexil-benzofenonnal (184) keverve a TMO fokozza a fényérzékenységet és a mélykeményedési tulajdonságokat.

A TMO és a TPO kettős kötés konverziós arány görbéje a TMPTA-t kezdeményező TPO esetében

A TMO a TPO ideális helyettesítője lesz, és már tömegtermelésre is alkalmas. A TMO továbbá megkapta az EU REACH regisztrációs tanúsítványát, ami lehetővé teszi az európai - a legszigorúbb vegyi anyagokra vonatkozó szabályozásokkal rendelkező - régióban történő értékesítést.

A TMO fotoiniciátort tesztelték nyomdafestékekben és ragasztókban való használatra fa, fém, műanyag, papír és optikai szálak felületén. Kiváló oldhatóságot mutat a szokásos UV-formulákban (pl. akrilát, telítetlen poliészter rendszerek). Használható önmagában vagy más fotoiniciátorokkal keverve.

A TMO iniciátor szintézisét di(p-tolil)foszfin-oxid és 2,4,6-trimetil-benzoil-klorid mint alapanyagok felhasználásával valósítják meg. Ez a szintézismódszer környezetbarát, hatékony, és kiváló hozammal, nagy tisztaságú terméket eredményez. Fotofizikai és kémiai tulajdonságainak vizsgálatával, tintarendszerekben való alkalmazásával, fotopolimerizációs kinetikájának tanulmányozásával, egy keményedési kinetikai modell felállításával és a 2,4,6-trimetil-benzoil-difenilfoszfin-oxiddal (TPO) való összehasonlításával az eredmények azt mutatják, hogy a TMO a TPO-hoz képest kiváló fényelnyelési tulajdonságokkal, fotopolimerizációs aktivitással és mélykeményedési teljesítménnyel rendelkezik. Továbbá a TMO 1-hidroxi-ciklohexil-benzofenonnal (184) való együttes formulálása fokozza a TMO fényérzékenységét és mélyreható tulajdonságait.

 

Remélem, ez a cikk segít a fotoiniciátorok könnyebb megértésében!

CHROMÉCLAIR kínál alaplakkok, fedőlakkok, egyszínű, fedőlakkok HEMA nélküli zselés lakk, és hema mentes macskaszem gél lakk.

Honlapjukon olyan nail art oktatóprogramok is találhatók, mint például:

Hogyan kell csinálni a pöttyös masni köröm művészetet otthon?

Halloween Nail Art Tutorial: Cyber Ghost