Fotoiniciador ITX CAS 5495-84-1
Respuesta rápida: En la mayoría de los sistemas UV, los fotoiniciadores se seleccionan equilibrando el ajuste de longitud de onda, el curado completo, el control del color y la velocidad de la línea. Los compradores suelen comparar un paquete mezclado en lugar de un producto aislado.
Introducción
El fotoiniciador UV sirve como ingrediente crudo clave para sustancias fotopolimerizables como recubrimientos UV, tintas UV, adhesivos UV y más. Estas sustancias son un arma eficaz en la guerra contra la contaminación del aire y un sustituto factible de los revestimientos, tintas y adhesivos convencionales a base de disolventes.
El revestimiento de madera, el revestimiento de productos plásticos, el revestimiento de materiales de construcción decorativos, la impresión de papel, la impresión de embalajes, las piezas de automóviles, el revestimiento eléctrico/electrónico, la fabricación de placas de circuito impreso, la fabricación de fibra óptica, la impresión 3D, el pegamento electrónico y muchas otras aplicaciones se benefician enormemente del uso de materiales fotopolimerizables.
Las tres propiedades más importantes de un fotoiniciador son: (a) un alto rendimiento cuántico de especies que inician la síntesis, (b) un alto coeficiente de extinción molar en la longitud de onda de exposición y (c) una fuerte reactividad radical hacia el monómero.
Proceso de curado UV
Durante el proceso conocido como curado ultravioleta, un líquido pasa por una reacción de polimerización inmediata que lo convierte en sólido. Para esta operación se requiere la utilización de radiación ultravioleta con una longitud de onda e intensidad particulares. Prepolímeros (oligómeros), monómeros, pigmentos y fotoiniciadores (todas sustancias extremadamente fotoactivas) se combinan para crear tinta de curado UV. La industria gráfica está interesada en dos posibles métodos de polimerización debido a su atractivo comercial. Con diferencia, el procedimiento más típico es el primero, también conocido como polimerización por radicales libres. El segundo tipo de polimerización se llama polimerización catiónica y tiene una química de fotoiniciador fundamentalmente diferente. El fotoiniciador utiliza inicialmente energía ultravioleta y genera radicales libres. Con los característicos grupos acrílicos insaturados presentes en prepolímeros y monómeros, estos radicales libres pueden iniciar una rápida polimerización por adición.
¿Qué es ITX?
Como la 2-isopropiltioxantona, también conocida como ITX, es un fotoiniciador de tipo II popular y eficiente, se sugiere su uso en formulaciones. Esto se debe a que ITX es capaz de absorber la energía luminosa visible para el ojo humano. Debido a que ITX tiene la capacidad de absorber energía luminosa en el rango visible, este es el resultado. La radiación tiene el potencial de hacer que ITX pase de su estado fundamental a un estado singlete con mayor energía.Después de eso, es posible atravesar las barreras entre sistemas y transformarse en un estado triplete, indicado por el número 3, que es más estable pero tiene menos energía. Este estado está representado por el número 3 (marcado por ISC). Para acelerar el proceso de secado mientras se trabaja al aire libre, es necesario tener luz solar directa.
Los dos picos de absorción más altos de ITX se pueden encontrar en el espectro UV-vis CH2Cl2 258 nm. (ε = 1.3 × 105 M−1 cm−1) y 386 nm (ε = 6.1 × 104 M−1 cm−1), con un relave a aproximadamente 420 nm. Esto le permite ser útil a bajas temperaturas y activarse fácilmente con la luz solar.
Nombres alternativos de IT
- Fotoiniciador-ITX
- Photocure-Itx
- 2-Isopropiltioxanten-9-ona
- 9H-tioxanteno-9-ona
- 2-(1-metiletil)-
- 2-Isopropil-9H-tioxanten-9-ona;
- ISOpropiltioxantona
- 2-(propan-2-il)-9H-tioxanten-9-ona.
Propiedades físicas de IT
- ITX es de color amarillo.
- Es un polvo seco en forma final.
- ITX es volátil por naturaleza.
- La fórmula molecular de ITX es C16H14
- El peso molecular de ITX es35 g/mol
- El punto de fusión de ITX es 398,9°C mientras que el punto de ebullición es 72-76°C.
Estructura del iniciador de fotos IT
Aplicaciones de IT
Las aplicaciones del fotoiniciador ITX incluyen impresión offset, flexografía, serigrafía y recubrimientos electrónicos. ITX, un fotoiniciador, tiene muchas aplicaciones potenciales, incluso en recubrimientos para madera, tintas litográficas, tintas para serigrafía, tintas flexográficas, compuestos, electrónica y barnices de sobreimpresión.
A como estándar analítico
La investigación con cromatografía líquida y espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) se utiliza para determinar la presencia del analito en alimentos preparados comercialmente empleando estándares analíticos basados en 2-isopropiltioxantona.Al evaluar leche, bebidas de frutas y bebidas envasadas mediante cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) acoplada a espectrometría de masas (MS/MS) y cromatografía electrocinética micelar (MEKP), se puede utilizar como estándar de referencia (MEKC).
En escritura láser directa (DWL)
En los últimos años se ha observado un aumento en el número de personas interesadas en utilizar la fotopolimerización por escritura láser directa (DLW) para la impresión nanolitográfica. Esto se debe al hecho de que la tecnología de impresión se ha vuelto más eficiente, pero al mismo tiempo, el tamaño de los elementos impresos ha disminuido hasta la nanoescala. Debido a su poderosa eficacia fotoiniciadora y su capacidad de ser detenida por una segunda longitud de onda de luz, la isopropil tioxantona, a menudo conocida como ITX, ha sido uno de los fotoiniciadores que se ha utilizado con más frecuencia en las técnicas de polimerización DLW. Por tanto, es posible aplicarlo en procesos de polimerización DLW en calidad de fotoiniciador. Sin embargo, para implementar procesos mejorados de nanofabricación de alto rendimiento, los círculos académicos e industriales necesitarán materiales fotoiniciadores mejorados que se basen en este enfoque exitoso. Desde entonces, se han desarrollado y sintetizado diseños computacionales para fotoiniciadores basados en tioxantona que tienen la capacidad de ajustar sus propiedades ópticas, así como sus propiedades de transferencia de carga. En particular, desde el principio se conectaron al sustrato de tioxantona ramas que tenían cualidades de donador y aceptor de electrones calibradas con precisión. El núcleo ITX por fin se ha completado. Después de un examen meticuloso de sus propiedades moleculares y ópticas, se determinó que estos iniciadores tenían una tasa de inicio de fotopolimerización mayor que la del ITX. Esto era obvio debido al hecho de que era evidente que estos pioneros habían recorrido un largo camino. Se desarrolló un fotoiniciador químico único para lograr una mayor DLW de polimerización de dos fotones de una manera que permitiera la visualización de capacidades de superresolución. Esto se logró mediante la creación de un fotoiniciador novedoso.
Caso de isopropiltioxantona en 2005
Italia notificó al RASFF (con número de referencia 2005.631) el 8 de septiembre de 2005 la migración de isopropiltioxantona a una concentración de 250 g/l procedente del envase de leche materna española destinada a lactantes. Los funcionarios italianos confiscaron originalmente 2 millones de litros de leche el 9 de noviembre de 2005, después de determinar que «no era apta para el consumo humano». Dos semanas más tarde, el 22 de noviembre, una decisión judicial provocó la retirada de varias variedades de leche, retirando 30 millones de litros de leche del mercado italiano.Los retiros posteriores en Francia, España y Portugal tuvieron un efecto similar. 7 Debido al impacto significativo en la opinión pública, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) publicó su primer comunicado de prensa el 24 de noviembre de 2005. 8 Basado en datos de toxicidad y los resultados de pruebas analíticas realizadas en una variedad de productos lácteos y jugos de frutas envasados en cajas impresas con tintas UV que contienen ITX y EHDAB como fotoiniciadores, el Panel Científico sobre Aditivos Alimentarios, Aromas, Coadyuvantes de Procesamiento y Materiales en Contacto con los Alimentos (AFC) de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) publicaron su opinión sobre ITX y EHDAB el 7 de diciembre. Según la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y el Instituto Alemán para la Evaluación de Riesgos (Bundesinstitut für Risikobewertung10), estos cartones fueron impresos con tintas UV que incluían ITX, aunque las pruebas de genotoxicidad in vivo actuales no han revelado la genotoxicidad de ITX. Se estableció el límite de migración específica (SML) de ITX resultante de 50 microgramos por kilogramo. Actualmente, el ITX está asociado con la benzofenona como el fotoiniciador que está siendo objeto de la mayor parte de la investigación, tanto analítica como migratoria, como resultado de las circunstancias que rodearon al ITX en 2005.
ITX y tintas para envasado de alimentos
Debido a que no se ha determinado si el ITX es genotóxico o no, actualmente está permitido utilizarlo en envases de alimentos. Por otra parte, la leche recién nacida es una condición especial que puede requerir una reevaluación de la estructura del envase.
En las tintas de curado UV, la utilización de ITX, que es un fotoiniciador esencial, ha sido una práctica estándar durante mucho tiempo. Es especialmente importante en la producción de tintas de colores oscuros debido al importante papel que desempeña al otorgar las propiedades esenciales de curado y adhesión.
ITX no se utiliza en la fabricación de plástico en contacto con alimentos; en consecuencia, no está incluido en el Documento Sinóptico ni ha sido examinado por el Panel de Aditivos Alimentarios, Aromas, Coadyuvantes de Procesamiento y Materiales en Contacto con Alimentos (AFC) de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) o el antiguo Comité Científico de Alimentos. Estas omisiones se deben al hecho de que ITX no se utiliza en la producción de plástico en contacto con alimentos (SCF). Esto se debe a que el ITX no se utiliza en la fabricación de polímeros que entran en contacto con los alimentos. Los expertos no pueden llegar a un acuerdo ni sobre un límite de migración específico ni sobre una ingesta diaria tolerada (TDI) (SML).
Debido a la falta de un cuerpo de información estandarizado sobre lo que constituye un grado aceptable de migración, los profesionales de AFC, SCF y EFSA que han investigado el problema de las aprobaciones de componentes para materiales que entran en contacto directo con alimentos recomendaron que se establezca ITX.Como los expertos no pudieron llegar a un consenso sobre la cantidad adecuada de migración, este objetivo se logró con éxito. ITX fue sometido a una variedad de pruebas de mutagenicidad in vitro e in vivo de acuerdo con los protocolos de prueba más recientes desarrollados por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) y las pautas desarrolladas por la organización Good Laboratory Practice (GLP) (Buenas Prácticas de Laboratorio).
Los resultados de este estudio proporcionan evidencia concluyente contra el concepto de que ITX es una sustancia genotóxica. Debido a que ITX no tiene un efecto genotóxico, los estándares de la EFSA para materiales en contacto con alimentos permiten concentraciones tan altas como 0,05 mg/kg de alimento, lo que también se conoce como 50 ppb. Este es el caso incluso después de tener en cuenta cualquier variable de reducción potencial que pueda ser pertinente para el alimento en cuestión. A pesar de que la migración puede alcanzar un número mayor que este estimado, se prevé que en un futuro próximo se llevará a cabo un desarrollo adicional de la evaluación del cumplimiento. Debido a que hay escasez de información sobre la toxicidad crónica del ITX, es difícil determinar un NOAEL (nivel sin efectos adversos observados) y un umbral de migración más seguro para la sustancia. Dependiendo de la forma en que se actualicen las normas y los criterios de evaluación de la EFSA en el futuro, puede ser necesario modificar la exposición para demostrar que la aplicación se puede utilizar de forma segura en el futuro.
Se prevé que aproximadamente el cinco por ciento del mercado primario de envases de alimentos estará compuesto por productos que tengan impresión UV en el exterior de sus envases. Dado que el modelo actual de la UE parte del supuesto de que cada kilogramo de alimentos consumidos cada día viene en envases afectados, sobrestima significativamente la cantidad de personas expuestas. Como consecuencia directa de esto, el convertidor ahora puede imprimir envases de alimentos que cumplan con los requisitos gracias a la incorporación de ITX en tintas y barnices de curado UV. Si en el futuro aparecen requisitos más viables para las verificaciones de embalajes impresos, la empresa que proporciona el relleno y el paquete podría querer tener en cuenta otros factores. Es fundamental que esto se tenga presente en todo momento. Todos los envases de alimentos que hayan sido impresos con cualquier tecnología de tinta de impresión o técnica de impresión deben someterse a pruebas de migración, riesgo, exposición y cumplimiento de los criterios que ya se han definido.
Al analizar la migración, es una práctica común ignorar las cualidades distintivas de la leche, como se mencionó anteriormente.Se prevé que la Comisión Europea y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) investiguen este tema y proporcionen recomendaciones actualizadas para los sustitutos de la leche después de realizar una investigación. Mientras tanto, recomendamos encarecidamente que todas las partes involucradas en el envasado de leche y productos lácteos tomen nota de nuestros resultados y tomen las medidas adecuadas para garantizar que cumplan con las leyes aplicables.
Conclusión
- ITX no tiene propiedades genotóxicas.
- El uso de tintas y barnices de curado UV que contienen ITX en envases de alimentos no se está eliminando progresivamente.
- Los modelos existentes utilizados para lograr el cumplimiento del artículo 3 del Reglamento marco (CE) nº 1935/2004 sobreestiman la exposición del consumidor adulto a ITX.
- Se permite la migración con valores corregidos inferiores a 0,05 mg/kg de alimento (50 ppb), aunque esto no se menciona específicamente.
- Si la cifra excede este umbral, los criterios de evaluación del cumplimiento deberán revisarse en el futuro.
- Los fabricantes de productos lácteos, en particular fórmulas infantiles, deben ser conscientes de que los procedimientos de evaluación pertinentes existentes para estos productos (es decir, utilizar agua destilada como simulante alimentario) subestiman gravemente la naturaleza única de estos productos.
- Se debe considerar cuidadosamente el diseño del recipiente final para leche infantil.
Fotoiniciador UV Productos de la misma serie
Cómo los formuladores suelen evaluar este tema del fotoiniciador
Cuando los compradores técnicos o los formuladores analizan los fotoiniciadores, el marco de decisión más útil suele ser la calidad del curado más el ajuste de la aplicación: qué paquete cura de manera confiable, mantiene una apariencia aceptable y aún funciona bajo la lámpara, el espesor de la película y las condiciones del sustrato del proceso real.
- Primero haga coincidir el paquete con la lámpara: las lámparas de mercurio, los LED UV y los sistemas de luz visible pueden clasificar los mismos fotoiniciadores de manera muy diferente.
- Compruebe el curado en profundidad y el curado en superficie por separado: una película que se siente seca en la parte superior aún puede estar débil en la parte inferior.
- Equilibrar el amarillamiento con la reactividad: la ruta de curado profundo más fuerte no siempre es la mejor opción comercial si el riesgo de color o migración se vuelve inaceptable.
- Utilice la fórmula final como punto de referencia: la carga de pigmento, el paquete de monómero y el espesor de la película pueden cambiar la clasificación aparente del mismo iniciador.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
- CHLUMINIT 1173: Un punto de comparación práctico para la iniciación UV de onda corta clásica.
- CHLUMINIT ITX: Una útil ruta de soporte de onda larga en muchos paquetes de tintas de impresión.
- CHLUMINIT CQ: Una referencia directa para discusiones sobre curado sensible al color y luz visible.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué son tan comunes los paquetes de fotoiniciadores combinados?
Debido a que un producto puede controlar el amarillamiento o el ajuste de la lámpara, mientras que otro mejora la profundidad de curado o el rendimiento de la velocidad de la línea, el paquete completo suele ser más resistente que cualquier grado individual.
¿La curación incompleta siempre debe resolverse agregando más iniciador?
No automáticamente. La verdadera limitación puede ser la lámpara, el espesor de la película, el tono del pigmento o el resto del sistema reactivo en lugar de una simple dosis insuficiente.
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