Fotoinitiaatori TPO keelatakse ja kuhu peaks UV-LED-i kõvenemine minema?

Hiljuti teatas Euroopa Kemikaaliagentuur (ECHA) ametlikult difenüül(2,4,6-trimetüülbensoüül)fosfiinoksiidi lisamisest väga ohtlike ainete (SVHC) 29. partii kandidaatainete nimekirja. See suurendab väga ohtlike ainete kandidaatainete nimekirjas olevate ainete arvu 235-ni.

 

Loendis olevate kemikaalide puhul vastutavad asjaomased ettevõtted kemikaalidega seotud riskide juhtimise ning klientidele ja tarbijatele teabe andmise nende kemikaalide ohutu kasutamise kohta. Need ained võidakse edaspidi ametlikku nimekirja lisada. Kui aine on selles nimekirjas, keelatakse selle kasutamine, välja arvatud juhul, kui ettevõte taotleb ja Euroopa Komisjon annab neile loa selle kasutamist jätkata.

 

Konkreetne teave lisatud ainete kohta on järgmine:

 

Aine: difenüül(2,4,6-trimetüülbensoüül)fosfiinoksiid

Alias: Photoinitiator TPO

EÜ nr: 278-355-8 CAS

Nr: 75980-60-8

Lisamise põhjus: reproduktiivtoksilisus (artikli 57 punkt c)

Levinud kasutusalad: kasutatakse tintides ja toonerites, kattetoodetes, fotokeemilistes polümeerides, liimides, hermeetikutes ja täiteainetes, kipsi voolimissavides jne.

 

01|Valguskõvastumise kodumaise arengu tee

Fotokuumendamine (fotokuumendamine) on monomeersete, oligomeersete või polümeersete substraatide valgusega indutseeritud kõvenemine ja seda kasutatakse üldiselt kile moodustamise protsessides. Tehnoloogial on kõrge efektiivsus, lai kohanemisvõime, ökonoomsus, energiasäästlikkus ja keskkonnakaitse.

 

Valguskõvastumine jaguneb traditsioonilisteks elavhõbedalampideks ja tärkavaks UV-LED-kõvastumiseks. Kuna tavalist elavhõbedalampi ei kasutata ilma nõuetekohase töötlemiseta, põhjustab see tõsist keskkonnareostust; ja UV-LED-kõvastumine energiasäästlikumalt, saab igal ajal sisse ja välja lülitada, helitugevus on väiksem ja paljud muud eelised asendavad järk-järgult traditsioonilist elavhõbedalampi kõvenemist, muutuvad valguskõvastumisseadmete peavooluks.

 

Fotoinitsiaatorite osakaal valguskõvastumise valemis on väike, tavaliselt umbes 2 protsenti -5 protsenti , kuid see on otsustava tähtsusega. Selle põhjuseks on asjaolu, et valguskõvastumisreaktsioon toimub UV-valguse neeldumise kaudu fotoinitsiaatori poolt, et tekitada vabu radikaale, mis käivitavad polümerisatsioonireaktsiooni ja muudavad toote lõpliku kõvenemise.

 

Traditsioonilised fotoinitsiaatorid, nagu 1173, 184 jne, on UVC lühilainepikkuse maksimaalse neeldumise lainepikkusega, seega on tavapärane elavhõbedalampidega kõvendamine sobivam.

 

UV-LED on peamiselt koondunud mõnele lainepikkusele, näiteks 365 nm, 385 nm, 395 nm ja 405 nm, ning fosfiinoksiidi fotoinitsiaatorite neeldumine nendel lainepikkustel on suhteliselt tugev, seetõttu kasutatakse neid laialdaselt UV-LED-rakendustes.

 

Üks esinduslikumaid fotoinitsiaatoreid on TPO, millel on kõrge initsiatsiooniefektiivsus, puudub kollasus ja hind on suhteliselt mõõdukas. Viimaste aastate UV-LED-kõvastumise õitsengu tõttu oli TPO ülemaailmne pakkumine aga kitsas ja raskesti leitav ning kõrgeim ühikuhind ületas 300 RMB/kg.

 

Viimastel aastatel on kodumaiste peavoolu fotoinitsiaatorite tootjate pideva laienemise ja uute tootjate turuletuleku tõttu TPO kitsas pakkumine oluliselt leevenenud ja hind on langenud tagasi umbes 100 RMB peale.

 

02|TPO toksilisuse klassifikatsioon ja kasutuspiirangud

Fotoinitsiaatorid on tavaliselt väikesed orgaanilised ühendid ja mittetäieliku valguse korral võivad need fotoinitsiaatorimolekulid jääda kõvastunud tootesse, moodustades potentsiaalselt migreeruvaid aineid. Lisaks toimub enamikul juhtudel fotoinitsiaatoritest vabade radikaalide teke lõhustamise teel. Need radikaalid võivad pärast lõplikku kustutamist moodustada väikese molekulmassiga ühendeid. Need väikese molekuliga tooted tekitavad migratsiooniprobleeme ja võivad tekitada mõningaid toksilisi aineid.

 

Fotoinitsiaatori TPO laialdase kasutamisega on selle reguleerimine intensiivistunud. Vastavalt EL-i CLP-määrustele (Classification, Labelling and Packaging) klassifitseeriti TPO algselt klassi 2 (H361) reproduktiivtoksiliseks aineks, st "Arvatav inimese reproduktiivtoksiline aine".

 

2020. aasta juunis tegi Põhjamaa Rootsi ettepaneku muuta klassifikatsioon 1B-ks (H360DF) ja lisada see nahka ärritava ainena (H317). See põhineb suurel hulgal loomkatsetest saadud tõenditel. (1B tähendab "oletatav inimese reproduktiivtoksiline aine")

 

ELi ühtlustatud klassifitseerimise ja märgistamise (CLH) protsess

 

2021. aasta sügisel nõustus EL-i riskihindamise komitee (RAC) uuendama TPOde klassifikatsiooni. Kui Euroopa Komisjon on selle heaks kiitnud, lisatakse kategooria ATP kaudu EL-i CLP-määruse VI lisasse ja see on õiguslikult siduv.

 

2023. aasta jaanuaris teatas Rootsi kavatsusest teha ettepanek lisada TPOd väga ohtlike ainete (SVHC) nimekirja. Ettepaneku kohta kommentaaride esitamise kutse lõppes 3. aprillil 2023.

 

TPO on nüüd kantud väga ohtlike ainete (SVHC) 29. kandidaatnimekirja.

 

03|TPO alternatiivide võimalused

Lisaks TPO-le on veel kaks enamkasutatavat fotoinitsiaatorit TPO-L ja 819 (BAPO), mis on fosfiinoksiidfotoinitsiaatorid, millel on hea neeldumisvõime UVA-ribas.

 

TPO-L-l on TPO-ga sarnane struktuur, kuid see on vähem toksiline, kuna molekulis on etoksürühm asendatud benseenitsükliga. Negatiivne külg on aga TPO-L-l palju madalam initsiatsiooniefektiivsus kui TPO-l.

 

Teine fosfiinoksiid-fotoinitsiaator on 819 (BABO), mida võib pidada TPO-ks, mille üks benseenitsükkel on asendatud 2,4,6-trimetüülbensoüülrühmaga, st kahe 2,4,6-trimetüülbensoüülrühmaga. . 819-l on kõrgem initsiatsioonitõhusus kui TPO-l, kuid sellel on tõsisem kollasuse probleem. See ei ole võimalik, kui on vaja värvi.

 

Teisisõnu, TPO-L ja 819 saavad TPO-d asendada ainult mõnes rakenduses, kuid ainult osaliselt.

 

04|Uus alternatiiv TPO-le - TMO

TMO on (2,4,6-trimetüülbensoüül)bis(p-tolüül)fosfiinoksiid, CAS 270586-78-2. Struktuurilisest vaatenurgast põhineb TMO TPO-l, mille mõlemasse benseenitsüklisse on lisatud metüülrühm, mis vähendab oluliselt TPO bioloogilist toksilisust.

 

TMO

 

Eksperimentaalselt on leitud, et TMO-l on isegi veidi parem initsiatsiooniefektiivsus kui TPO-l, samas kui see ei kollaseks ja rändab palju vähem.

TMO ja TPO algatatud TMPTA kaksiksideme konversioonikõverad

 

TMO on nüüd masstootmises ja on saanud Euroopa Liidu kemikaalide registreerimise, hindamise, autoriseerimise ja piiramise määruse (REACH) registreerimistunnistuse, mis võimaldab seda müüa Euroopas, kõige rangema kontrolliga piirkonnas. kemikaalidest.

 

 

Konsolideeritud alates:

Uued keemilised materjalid, EL Kemikaalide Agentuur, GTS Global Testing, Valguskõvastuvad uued materjalid, Hiina Chemical Information Weekly, DT New Materials