Fotoinicjator TPO zostanie zakazany, a gdzie powinno iść utwardzanie UV LED?

Niedawno Europejska Agencja Chemikaliów (ECHA) oficjalnie ogłosiła włączenie tlenku difenylo(2,4,6-trimetylobenzoilo)fosfiny do 29. partii listy kandydackiej substancji wzbudzających szczególnie duże obawy (SVHC). Tym samym liczba substancji na liście kandydackiej SVHC wynosi 235.

 

W przypadku chemikaliów znajdujących się w wykazie zainteresowane przedsiębiorstwa ponoszą odpowiedzialność za zarządzanie ryzykiem związanym z chemikaliami i dostarczanie klientom i konsumentom informacji na temat bezpiecznego stosowania tych chemikaliów. Substancje te mogą zostać dodane do oficjalnego wykazu w przyszłości. Jeśli substancja znajdzie się na tej liście, jej stosowanie zostanie zakazane, chyba że firma złoży wniosek, a Komisja Europejska zezwoli na jej dalsze stosowanie.

 

Szczegółowe informacje dotyczące dodanych substancji są następujące:

 

Substancja: Tlenek difenylo(2,4,6-trimetylobenzoilo)fosfiny

Pseudonim: Fotoinicjator TPO

Nr WE: 278-355-8 CAS

Nr: 75980-60-8

Powód dodania: szkodliwe działanie na rozrodczość (art. 57 lit. c))

Typowe zastosowania: Stosowany w tuszach i tonerach, produktach do powlekania, polimerach fotochemicznych, klejach, uszczelniaczach i wypełniaczach, glinach modelarskich itp.

 

01|Droga do krajowego rozwoju światłoutwardzania

Fotoutwardzanie (fotoutwardzanie) to indukowane światłem utwardzanie monomerycznych, oligomerycznych lub polimerowych podłoży i jest powszechnie stosowane w procesach tworzenia błon. Technologia charakteryzuje się wysoką wydajnością, szeroką adaptowalnością, oszczędnością, oszczędnością energii i ochroną środowiska.

 

Utwardzanie światłem dzieli się na tradycyjne lampy rtęciowe i pojawiające się utwardzanie UV LED. Ponieważ konwencjonalna lampa rtęciowa nie jest używana bez odpowiedniej obróbki, doprowadzi do poważnego zanieczyszczenia środowiska; a utwardzanie UV LED jest bardziej energooszczędne, można je włączać i wyłączać w dowolnym momencie, objętość jest mniejsza, a wiele innych zalet stopniowo zastępuje tradycyjne utwardzanie lampą rtęciową, stając się głównym nurtem sprzętu do utwardzania światłem.

 

Udział fotoinicjatorów w formule światłoutwardzalnej jest niski, zwykle około 2 procent -5 procent , ale jest kluczowy. Dzieje się tak, ponieważ reakcja utwardzania światłem zachodzi poprzez absorpcję światła UV przez fotoinicjator w celu wytworzenia wolnych rodników, które wyzwalają reakcję polimeryzacji i powodują ostateczne utwardzenie produktu.

 

Tradycyjne fotoinicjatory, takie jak 1173, 184 itd., mają maksymalną długość fali absorpcji UVC o krótkiej długości fali, więc konwencjonalne utwardzanie w lampie rtęciowej jest bardziej odpowiednie.

 

Diody LED UV są skoncentrowane głównie w kilku długościach fal, takich jak 365nm, 385nm, 395nm i 405nm, a absorpcja fotoinicjatorów tlenku fosfiny w tych długościach fal jest stosunkowo silna, dlatego są one szeroko stosowane w zastosowaniach UV LED.

 

Jednym z najbardziej reprezentatywnych fotoinicjatorów jest TPO, który charakteryzuje się wysoką skutecznością inicjacji, brakiem żółknięcia i stosunkowo umiarkowaną ceną. Jednak ze względu na boom utwardzania UV LED w ciągu ostatnich kilku lat, światowa podaż TPO była ograniczona i trudna do znalezienia, a najwyższa cena jednostkowa przekraczała 300 RMB/kg.

 

W ostatnich latach, ze względu na ciągłą ekspansję krajowych producentów fotoinicjatorów głównego nurtu i wejście nowych producentów, ograniczona podaż TPO została znacznie złagodzona, a cena spadła z powrotem do około 100 RMB.

 

02|Klasyfikacja toksyczności TPO i ograniczenia stosowania

Fotoinicjatory to zwykle małe związki organiczne, aw przypadku niepełnego światła cząsteczki fotoinicjatorów mogą pozostać w utwardzonym produkcie, tworząc potencjalnie migrujące substancje. Ponadto w większości przypadków proces generowania wolnych rodników z fotoinicjatorów odbywa się poprzez rozszczepianie. Te rodniki mogą tworzyć związki o mniejszej masie cząsteczkowej po ich ostatecznym wygaszeniu. Te produkty drobnocząsteczkowe stwarzają problemy z migracją i mogą wytwarzać pewne substancje toksyczne.

 

Wraz z powszechnym stosowaniem fotoinicjatora TPO nasiliła się jego regulacja. Zgodnie z przepisami UE CLP (klasyfikacja, oznakowanie i pakowanie), TPO został początkowo sklasyfikowany jako substancja działająca szkodliwie na rozrodczość klasy 2 (H361), tj. „Podejrzewa się, że działa szkodliwie na rozrodczość u ludzi”.

 

W czerwcu 2020 r. Szwecja, kraj skandynawski, zaproponowała zmianę klasyfikacji na 1B (H360DF) i dodanie go jako środka drażniącego skórę (H317). Jest to oparte na dużej liczbie dowodów z badań na zwierzętach. (1B oznacza „Przypuszczalnie działający szkodliwie na rozrodczość u ludzi”)

 

Proces zharmonizowanej klasyfikacji i oznakowania UE (CLH).

 

Jesienią 2021 r. unijny Komitet ds. Oceny Ryzyka (RAC) zgodził się na aktualizację klasyfikacji TPO. Po zatwierdzeniu przez Komisję Europejską kategoria zostanie dodana do załącznika VI rozporządzenia UE CLP za pośrednictwem ATP i prawnie wiążąca.

 

W styczniu 2023 r. Szwecja ogłosiła powiadomienie o zamiarze włączenia TPO do listy SVHC (substancji wzbudzających szczególnie duże obawy). Zaproszenie do zgłaszania uwag do wniosku zostało zamknięte w dniu 3 kwietnia 2023 r.

 

TPO znajduje się obecnie na 29. liście kandydackiej substancji wzbudzających szczególnie duże obawy (SVHC).

 

03|Opcje alternatyw dla TPO

Oprócz TPO istnieją dwa inne powszechnie stosowane fotoinicjatory, TPO-L i 819 (BAPO), które są fotoinicjatorami tlenku fosfiny o dobrej zdolności absorpcji w paśmie UVA.

 

TPO-L ma podobną budowę do TPO, ale jest mniej toksyczny ze względu na zastąpienie grupy etoksy w cząsteczce pierścieniem benzenowym. Jednak z drugiej strony TPO-L ma znacznie niższą skuteczność inicjacji niż TPO.

 

Innym fotoinicjatorem tlenku fosfiny jest 819 (BABO), który można uznać za TPO z jednym pierścieniem benzenowym zastąpionym przez 2,4,6-trimetylobenzoil, tj. z dwiema grupami 2,4,6-trimetylobenzoilowymi . 819 ma wyższą skuteczność inicjacji niż TPO, ale ma poważniejszy problem z żółknięciem. Nie jest to możliwe, gdy wymagany jest kolor.

 

Innymi słowy, TPO-L i 819 mogą zastąpić TPO tylko w niektórych zastosowaniach, ale tylko częściowo.

 

04|Nowa alternatywa dla TPO - TMO

TMO to tlenek (2,4,6-trimetylobenzoilo)bis(p-tolilo)fosfiny, CAS 270586-78-2. Z strukturalnego punktu widzenia TMO opiera się na TPO z wprowadzeniem grupy metylowej na każdym z dwóch pierścieni benzenowych, co znacznie zmniejsza biologiczną toksyczność TPO.

 

TMO

 

Eksperymentalnie stwierdzono, że TMO ma nawet nieco lepszą skuteczność inicjacji niż TPO, nie żółknąc i migrując znacznie mniej.

Krzywe konwersji wiązań podwójnych dla TMPTA inicjowanej przez TMO i TPO

 

TMO jest obecnie w masowej produkcji i uzyskało świadectwo rejestracji Rozporządzenia Unii Europejskiej w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów („REACH”), co pozwala na sprzedaż w Europie, regionie o najbardziej rygorystycznej kontroli chemikaliów.

 

 

Konsolidowane od:

Nowe materiały chemiczne, Agencja Chemikaliów UE, GTS Global Testing, Nowe materiały światłoutwardzalne, Chiński tygodnik informacji chemicznych, DT New Materials