Avaliação de alergenicidade de vernizes de cura UV convencional (lâmpada de mercúrio) e UV-LED

Abstract

A utilização de tintas de cura por radiação Ultravioleta (UV) está amplamente difundida no meio industrial, podendo ser encontrada em processos de impressão digital, tratamento de superfície para indústria moveleira e de decoração, impressão de embalagens, entre outras. A composição desse tipo de tinta compreende a utilização de monômeros acrilatos e metacrilatos, conhecidos por desenvolverem dermatites de contato, característica que restringe a utilização desta tecnologia em itens de contato direto com a pele, tornando o uso mais cuidadoso e específico. Estudos revelam que acrilatos e metacrilatos geram processos de dermatite quando avaliados na forma úmida, ou seja, sem o processo de cura. O processo de cura UV convencional faz uso de lâmpadas de mercúrio, que geram a fonte de radiação UV necessária para iniciar a reação de polimerização. Embora muito difundido, este processo possui desvantagens. Uma nova tecnologia de cura UV, conhecida como diodo de emissão de luz ultravioleta (UV-LED), traz a possibilidade de melhorar o sistema de cura. Este trabalho objetiva avaliar formulações de tintas empregadas na indústria, desenvolvidas para a cura UV com lâmpada de mercúrio e UV-LED, quanto à reticulação e irritabilidade dérmica, objetivando definir uma formulação que possa ser empregada em contato direto com a pele. Foram avaliadas três formulações de tintas incolores (vernizes), duas desenvolvidas para cura UV convencional e uma formulada para cura UV-LED, identificadas como J92, J70 e LB16, respectivamente. As amostras foram avaliadas quanto à caracterização úmida, teste de secagem ao toque e resistência ao risco, Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TGA) e teste de irritabilidade dérmica pelo método Draize. As avaliações de caracterização úmida, teste de secagem ao toque e resistência ao risco se mostraram adequados (resultado condizente com o processo de cura para o qual a formulação foi desenvolvida). Os resultados em FTIR se mostraram satisfatórios, permitindo identificar que há reticulação após exposição à radiação UV, mas que o processo de cura não é completo. As análises de DSC e TGA corroboram os resultados obtidos em FTIR. A análise de irritabilidade dérmica indica que o processo de reticulação, embora não esteja completo, é eficiente, não gerando processo alérgico.

The use of Ultraviolet (UV) radiation curable inks is widespread in the industrial environment and can be found in digital printing processes, surface treatment for furniture and decoration, packaging printing, among others. This kind of ink composition comprises the use of monomers acrylates and methacrylates, which develop contact dermatitis and restrict the use of this technology in skin direct contact products. Studies showed that acrylates and methacrylates generate dermatitis processes when applied in wet form, that is, without the curing process. The most widely used conventional UV curing process today makes use of mercury lamps, which generate UV radiation necessary to initiate the polymerization reaction. Although very widespread, this process has advantages. A new UV curing technology, known as UV light emission diode (UV-LED), offers the possibility to improve the curing system. This work aims to evaluate the formulations of industrial paints, developed for UV curing systems with mercury lamp and UV LED regarding polymerization and dermal irritability, aiming to define one of them that can be used in skin direct contact. Three formulations of colorless paints (varnishes) were evaluated, two formulated for conventional UV curing and one formulated for UV-LED curing, identified as J92, J70 and LB16, respectively. The samples were evaluated for wet characterization, touch drying test and scratch resistance test, Fourier Transform Infrared (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TGA) and Draize irritability test. The evaluation of wet characterization, touch dryness test and scratch resistance test proved to be adequate (formulation consistent with the curing process for which it was developed). The results in FTIR were satisfactory; allowing to identify that there is crosslinking after exposure to UV radiation, but that it is not complete. The DSC and TGA analyzes corroborate the results obtained in FTIR. The analysis of dermal irritability indicates that the crosslinking process, although not complete, is efficient, not generating an allergic process.