Substitution af diffundérbare råvarer i UV-hærdende lakker til træmøbler

4 Screening af alternative råvarer

I dette kapitel præsenteres miljø- og sundhedsscreeningen af de alternative råvarer til UV-hærdende lakker. Formålet med screeningen var at vurdere, om de udvalgte alternativer var miljø- og sundhedsmæssigt bedre end de eksisterende produkter, før der blev udført en teknisk afprøvning (ekstraktionsanalyse).

Ifølge EU’s liste over farlige stoffer er HDDA – en af de monomere, der i dag benyttes i UV-hærdende lakker – klassificeret som lokalirriterende med risikosætningerne R36/38 (Irriterer øjnene og huden) og R43 (Kan give overfølsomhed ved kontakt med huden), dvs. det er allergifremkaldende. Uhærdet HDDA kan således afdampe og eksponere forbrugere i boligmiljøet. LC50-værdier for fisk tyder på, at HDDA er giftig for vandlevende organismer, men stoffet er let biologisk nedbrydeligt og ser ikke ud til at bioakkumulere.

Det har været hensigten med projektet at foretage produktformuleringen af de nye UV-hærdende lakker baseret på resultaterne af miljø- og sundhedsscreeningen for hermed at kunne udvælge de mest miljø- og sundhedsvenlige alternativer til test. Indenfor Arbejdsmiljøloven ligger der desuden regler vedrørende substitution, der foreskriver, at der skal substitueres til alternativer, der er ufarlige eller mindre farlige for sikkerhed og sundhed.

Der blev derfor foretaget en screening af miljø- og sundhedsegenskaberne af alternative råvarer, som blev vurderet til at være relativt mindre emitterende. På baggrund af denne screening blev der udvalgt en række alternativer til de tekniske afprøvninger. Der er i screeningen fokuseret på monomerer, oligomerer og bindemidler og alternativer til disse. Ved udskiftning af nogle råvarer kan der dog være behov for at ændre formuleringen på lakken, f.eks. af hensyn til viskositet og hærdeegenskaber. Derfor kan screeningen kun bruges til at give en indikation af miljø- og sundhedsprofilen for det samlede produkt. En mere detaljeret miljø- og sundhedsmæssig vurdering af de bedste afprøvede forsøgslakker er derfor nødvendig til sidst for at få en endelig vurdering af eventuelle forbedringer.

I screeningen - og i projektet i øvrigt - indgår ikke økonomiske overvejelser.

4.1 Miljø- og sundhedsscreening

På baggrund af identifikationen af alternative bindemidler og monomere/oligomere er der foretaget en screening af de miljø- og sundhedssmæssige effekter med henblik på at udelukke eventuelle miljø- eller sundhedsfarlige alternativer fra en afprøvning og senere industriel anvendelse. Tabel 4-1 og Tabel 4-2 er en oversigt over hvilke alternative råvarer, der ser ud til at kunne anvendes (identificeret i dette projekt) i stedet. Oversigten tager ikke hensyn til, om det rent faktisk er lykkedes i dette projekt at foretage en effektiv substitution. Om en substitution vil være mulig afhænger f.eks. af kompatibilitet mellem den nye råvare og de øvrige råvarer, de opnåede påføringsegenskaber, lakkens tekniske egenskaber og i sidste ende produktionstekniske hensyn.

Miljø- og sundhedsscreeningen er foretaget på baggrund af umiddelbart tilgængelige data vedrørende miljø og sundhed. Dvs. oplysninger på sikkerhedsdatablade, søgninger i EU’s liste over farlige stoffer, i Miljøstyrelsens liste til selvklassificering af farlige stoffer (Miljøstyrelsen, 2001 og 2009), Miljøstyrelsens liste over uønskede stoffer (Miljøstyrelsen, 2010), IARC, samt toksikologiske eller økotoksikologiske data fra forskellige databaser (TOXNET/HSDB, NTP, Ecotox, SRC Environmental Fate Database, IRIS, IUCLID, IPCS).

Der er udelukkende søgt på stoffer identificeret med CAS nummer. Det betyder således ikke, at disse produkter er ”godkendte” i screeningen, men blot at en vurdering ikke er mulig på baggrund af de foreliggende informationer.

Tabel 4-1: Oversigt over alternative bindemidler. Miljø- og sundhedsoplysninger
Forsøgsnavn CAS nr. Indholdsstoffer Type Screening sundhed Screening miljø
B1 Ikke opgivet Modified Polyetherpolyol acrylate Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B2 Ikke opgivet Modified Polyetherpolyol acrylate Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B3 Ikke opgivet Aminated polyester acrylate (amine modified polyester acrylate) Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B4 Ikke opgivet Aminated polyester acrylate (amine modified polyester acrylate) Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B5 28961-43-5 Ethoxylated trimethylol-
propane triacrylate
Bindemiddel Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Irriterende for øjne. Ingen oplysninger
15625-89-5 Trimethylol-
propan-
triacrylate
XI;R36/38 R43; LD50 oral rotte > 5 g/kg, moderat irriterende for hud og øjne. Vandforurenings-klasse (WKG 2)
B6 Ikke opgivet Polyetherpolyol, acrylsyreester, umættet Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
55818-57-0 4,4'-(1-methylethylidene)
bis-phenol, polymer with (chlormethyl)
oxirane, acrylate
Xi; R43. Sensibiliserende. Ingen oplysninger
28961-43-5 Ethoxylated trimethylol-
propane acrylate (TMP-EO-Acrylate)
Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Irriterende for øjne. Ingen oplysninger
B7 Ikke opgivet Acrylated resin. Contains trimethylol-
propane triacrylate.
Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B8 Ikke opgivet Acrylated resin. Contains trimethylol-
propane triacrylate.
Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B9 Ikke opgivet Acrylated resin. Contains trimethylol-
propane triacrylate.
Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B10 Ikke opgivet Acrylated resin Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B11 Ikke opgivet Polyol acrylate (acrylated resin) Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
42978-66-5 1-methyl-1,2-ethanediyl bis(oxy(methyl-2,1-ethanediyl)) diacrylate; tripropylen-
eglycol diacrylate
XI;R36/37/38 R43 N;R51/53 ; LD50 oral rotte: 6200 mg/kg Ingen oplysninger
B12 Ikke opgivet Acrylated resin Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
Ikke opgivet Phosphites CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B13 Ikke opgivet Aliphatic epoxy di-acrylate / epoxy acrylate resin Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B14 Ikke opgivet Tetra-functional polyester acrylate / polyester acrylate Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B15 Ikke opgivet Amine modified polyether acrylate Bindemiddel, amin modificeret CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B16 Ikke opgivet Amine modified polyether acrylate Bindemiddel, amin modificeret CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B17 Ikke opgivet Acrylated resin. Contains trimethylol-
propane triacrylate.
Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B18 Ikke opgivet Acrylated resin Bindemiddel CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
B19 Ikke opgivet Urethane acrylate resin Bindemiddel, m. initiator CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
4986-89-4 Pentaerythriotol etraacrylate XI;R36/38 R43  Ingen oplysninger
57472-68-1 Dipropylene glycol diacrylate Xi; R41, R38, R43, LD50 oral rotte 4600 mg/kg, MST selvkl.: R43 LD50 fish (96h): 2,15-4.64 mg/l. LogPow = 1,68-2,47.
28961-43-5 Trimethylol-
propane ethoxylate triacrylate
Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Irriterende for øjne. Ingen oplysninger
B20 28961-43-5 Trimethylol-
propane ethoxylate triacrylate
Bindemiddel, m. initiator Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Irriterende for øjne. Ingen oplysninger
106-91-2 2,3-Epoxypropyl methacrylate XN;R20/21/22 XI;R36/38 R43; LD50 oral rotte = 0,29 g/kg, vil svie hud og øjne, hudsensibili-
serende, reproductions-
skadeligt, ingen teratogene effekter, muligt genotokisk, Ames test positive (mutagent)
Let bioned-brydeligt, lavt bioakkumu- lerende potentiale log Pow = 0,96, LC50 14d fisk = 1,9 mg/l. Halveringstid i luft 19 timer. Meget høj mobilitet i jord.
15625-89-5 Trimethylol-
propane triacrylate
XI;R36/38 R43; LD50 oral rotte > 5 g/kg, moderat irriterende for hud og øjne. Vandforurenings-klasse (WKG 2)
B21 15625-89-5 Trimethylol-
propane triacrylate
Bindemiddel, m. initiator XI;R36/38 R43; LD50 oral rotte > 5 g/kg, moderat irriterende for hud og øjne. Vandforurenings-klasse (WKG 2)
106-91-2 2,3-Epoxypropyl methacrylate XN;R20/21/22 XI;R36/38 R43; LD50 oral rotte = 0,29 g/kg, vil svie hud og øjne, hudsensibili-
serende, reproductions-
skadeligt, ingen teratogene effekter, muligt genotokisk, Ames test positive (mutagent)
Let bioned-brydeligt, lavt bioakkumu- lerende potentiale log Pow = 0,96, LC50 14d fisk = 1,9 mg/l. Halveringstid i luft 19 timer. Meget høj mobilitet i jord.

Tabel 4-2: Oversigt over alternative monomere/oligomere. Miljø- og sundhedsoplysninger
Forsøgsnavn CAS nr. Indholdsstoffer Type Screening sundhed Screening miljø
A1 Ikke opgivet Reactive amine additive /acrylated amine Accelerator
(initiator)
CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
M1 39420-45-6 Polypropylene glycol monome-
thacrylate
Monomer Xi; R36/38. Irriterende for hud og øjne. Ingen oplysninger
M2 30145-51-8 Hydroxypivalyl-
hydroxypivalate diacrylate
Monomer MST selvkl.: R43 Ingen oplysninger
M3 28961-43-5 Ethoxylated trimethylol-
propane triacrylate
Monomer Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Øjenirriterende. Ingen oplysninger
M4 51728-26-8 Ethoxylated (5) pentaerythritol tetraacrylate Monomer Xi; R36. Langvarig eller gentagen eksponering af huden kan forårsage allergiske reaktioner i visse tilfælde. Ifølge AGI Corp. Datablad fundet på Internettet, er produktet mærket R41 Fare for alvorlig øjenskade. Ingen oplysninger
M5 64401-02-1 Ethoxylated (4) bisphenol A diacrylate Monomer Xi; R36. Langvarig eller gentagen eksponering af huden kan forårsage allergiske reaktioner i visse tilfælde. Ifølge AGI Corp.: Lav hud irritation. Ingen oplysninger
M6 57472-68-1 Dipropylene glycol diacrylate Monomer Xi; R41, R38, R43, LD50 oral rotte 4600 mg/kg, MST selvkl.: R43 LD50 fisk (96t): 2,15-4.64 mg/l. LogPow = 1,68-2,47.
M7 84170-74-1 Propoxylated (2) neopentyl diacrylate Monomer Xi; R36. Langvarig eller gentagen eksponering af huden kan forårsage allergiske reaktioner i visse tilfælde. Ifølge AGI Corp.: Lav hud irritation. Ingen oplysninger
M8 28961-43-5 Ethoxylated (3) trimethylol-
propane triacrylate
Monomer Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Irritating to eyes. Ingen oplysninger
M9 7328-17-8 2-(2-ethoxyethoxy)
ethylacrylate (EOEOEA)
Monomer/additiv Xn; R21, R22, R38, R41, R43 N;R51/53
52628-03-2 2-hydroxylethyl methacrylate phosphate Xi; R38, R41 Ingen oplysninger
M10 Ikke opgivet Epoxy acrylate oligomer Oligomer CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
M11 28961-43-5 Ethoxylated trimethylol-
propane triacrylate
Oligomer Xi; R36. LD50 oral rotte: >2000 mg/kg. Irriterende for øjne. Ingen oplysninger
M12 13048-33-4 1,6-hexandiol-
diacrylat
Monomer XI;R36/38 R43, LD50 oral rotte: > 2000 mg/kg. Lokalirriterende. Some acrylates are embryotoxic. LC50 fisk 96 h: 1-10 mg/l. Let biologisk nedbrydelig. Log Pow=2,81.
M13 57472-68-1 Dipropylen-
glycol diacrylat
Monomer Xi; R41, R38, R43, LD50 oral rotte 4600 mg/kg, MST selvkl.: R43 LD50 fish (96h): 2,15-4.64 mg/l. LogPow = 1,68-2,47.
M14 42978-66-5 Tripropylen-
glycol diacrylat
Monomer XI;R36/37/38 R43 N;R51/53 ; LD50 oral rotte: 6200 mg/kg Ingen oplysninger
M15 Ikke opgivet Polyol acrylate (acrylated resin) Oligomer CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet
42978-66-5 1-methyl-1,2-ethanediyl bis(oxy(methyl-2,1-ethanediyl)) diacrylate; tripropylen-
eglycol diacrylate
XI;R36/37/38 R43 N;R51/53 ; LD50 oral rotte: 6200 mg/kg Ingen oplysninger
M16 Ikke opgivet Isobutylated urea-formaldehyd resin Oligomer CAS nummer ikke opgivet CAS nummer ikke opgivet

Det ses, at mange af alternativerne har samme eller lignende mærkning, dvs. lokalirriterende med R36 ”Irriterer øjnene” eller R36/38 ”Irriterer øjnene og huden”. Enkelte af alternativerne er desuden mærket med R43 ”Kan give overfølsomhed ved kontakt med huden” eller der er en anmærkning i sikkerhedsdatabladet a la ”Længerevarende eller gentagen eksponering af hud kan forårsage allergiske reaktioner i visse tilfælde”. Generelt anses akrylater for at være allergifremkaldende på trods af, at de enkelte akrylater ikke nødvendigvis er klassificeret som sådan (Corazza et al., 2000).

Ifølge Arbejdstilsynet[1] er acrylater som hovedregel mere akut irriterende end de tilsvarende methacrylater, og methacrylaterne er også svagere allergener end acrylaterne. Af denne årsag bør man hvor det er teknisk muligt, f.eks. substituere acrylater med de mere tungtflygtige methacrylater eller mono(meth)acrylater til di- eller tri(meth)acrylater.

Ud fra de tilgængelige oplysninger er der ikke noget, der tyder på, at f.eks. oligomerer skal foretrækkes fremfor monomerer. Mange af alternativerne – hvad enten det er monomerer, oligomerer eller bindemidler – har samme eller lignende miljømæssige egenskaber.

Det har ikke været muligt at finde oplysninger om miljø- og/eller sundhedsmæssige egenskaber for alle alternativer. Især miljøoplysningerne er mangelfulde. På trods af de manglende informationer var det alligevel muligt at udelukke enkelte alternativer på grund af deres miljø- og sundhedsmæssige egenskaber. Det drejer sig om alternativer med følgende indholdsstof, da stoffet er reproduktionsskadende, genotoksisk, mutagent og giftigt for vandlevende organismer:

  • 2,3-epoxypropyl methakrylat (CAS 106-91-2)

Herudover bør det overvejes at undgå alternativer med følgende indholdsstoffer, da de er giftige for vandlevende organismer.

  • Trimethylolpropantriakrylat (CAS 15625-89-5)
  • Dipropylene glycol diakrylat (CAS 57472-68-1)
  • EOEOEA (2-(2-ethoxyethoxy)ethylakrylat) (CAS 7328-17-8).

Det er dog svært helt at afvise alternativer med disse indholdsstoffer, da det stort set er de eneste stoffer, for hvilke der er fundet oplysninger om de miljømæssige egenskaber. Ingen oplysninger om de miljømæssige egenskaber for de andre alternativer, er nødvendigvis ikke ensbetydende med, at de er ”godkendte” eller ikke er skadelige for vandmiljøet.


[1] Korrespondance med Louise Thorup Mark, Arbejdstilsynet.

 



Version 1.0 Januar 2011, © Miljøstyrelsen.