ポリオレフィンとは何か？米国FDAによる食品接触材規制

これまでにポリマーに関する内容を紹介しました。ポリマーは化学構造や物理特性に基づき分類される多様な材料を指します。また、異なる種類のポリマーはそれぞれ異なる特性と用途を持っています。

ポリマーの一種であるポリオレフィンにはどのような特性があるのでしょうか。また、どのような分野で利用されているのでしょうか。さらに、米国ではこの材料をどのように規制しているのでしょうか。以下に詳細を記載します。

ポリオレフィンとは何か？

ポリオレフィンは、現代プラスチック産業において重要な役割を果たす高分子化合物です。その優れた物理的特性と幅広い用途により、ポリオレフィンは世界中で最も一般的かつ消費量の多いプラスチックの一つとなっています。

ポリオレフィンは、エチレン、プロピレン、ブテンなどのオレフィン単量体を重合反応によって得られる高分子化合物です。この中で、エチレンとプロピレンが最も一般的に使用される単量体です。

重合反応では、単量体分子が共有結合によって結びつき、長鎖状のポリマー構造を形成します。この長鎖構造が、ポリオレフィンに高い強度や低密度といった優れた物理的特性を与えています。

ポリオレフィンは、その優れた性能特性により、多くの分野で広く利用されています。

ポリオレフィンは、プラスチック製品の主要原料の一つであり、プラスチック袋、プラスチック容器、プラスチックボトルなどの製造に使用されます。その軽量性と耐久性により、小売業や包装業での主要な材料となっています。

さらに、ポリオレフィンは自動車産業、医療機器、農業分野でも重要な役割を果たしており、自動車部品、医療用プラスチック器具、農業用フィルムなどの製造に使用されています。

米国におけるポリオレフィンの規制

ポリオレフィンの分類

米国では、ポリオレフィン材料が食品接触材として使用される場合、食品接触材に関する規制要件を遵守する必要があります。

出典：ecfr.gov

米国の21CFRパート177.1520 (a) では、食品接触材として使用可能なポリオレフィンの種類が列挙されています。主に、ポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィン共重合体などの6つのカテゴリーが含まれます。

1. ポリプロピレン（全2種類）：

• プロピレンを触媒重合して製造されたポリプロピレン。

• プロピレンをメタロセン触媒による重合で製造されたプロピレン均重合体。

2. ポリエチレン（全2種類）：

• エチレンを触媒重合して製造されたポリエチレン。

• フマル酸接枝のポリエチレン（フマル酸含有量は2%以下）。

3. オレフィン共重合体（全7種類）：

• 2種類以上の1-オレフィン（炭素数2～8）を共重合したもの。

• 4-メチルペンテンと1-オレフィン（炭素数6～18）の共重合体。

• エチレンとプロピレンの共重合体で、全ポリマー単位の5%以下の改質モノマーを含むもの（改質モノマーは5-エチリデン-2-ノルボルネンまたは5-メチリデン-2-ノルボルネン）。

• エチレンとプロピレンの共重合体で、4.5%以下の改質モノマー（1,4-ヘキサジエン）を含むもの。

• エチレンと1-ブテンの共重合体（CAS番号25087-34-7）で、エチレン重合単位が全体重量の80%以上。

• エチレン、プロピレン、1,4-ヘキサジエンを触媒共重合し、ラジカル開始剤を使用せずにフマル酸と反応させたオレフィン共重合体（CAS番号61615-63-2）。フマル酸反応前のポリマーは、1,4-ヘキサジエン由来のポリマー単位が全重量の4.5%以下、最終ポリマー重量の2.2%以下のフマル酸接枝を含む。

• エチレンと2-ノルボルネンの共重合体（CAS番号26007-43-2）で、2-ノルボルネン由来のポリマー単位が30%以上70%以下。

4. ポリ（メチルペンテン）：

4-メチルペンテン-1を触媒重合して製造されたポリマー

5. ポリエチレン接枝共重合体：

フマル酸接枝のポリエチレン（フマル酸含有量2%以下）に、3a,4,7,7-テトラヒドロ-4,7-ジメチルイソベンゾフラン-1,3-ジオンを接枝したもの（最終共重合体重量の1.7%以下）。

6. エチレン-無水マレイン酸共重合体（CAS番号9006-26-2）：

無水マレイン酸共重合体単位が2%以下（重量比）。

管理要件

上記のポリオレフィンについて、規制はそれぞれの仕様要件を定めています。これには、密度、融点または軟化点、特定温度でのn-ヘキサン中の最大抽出量およびトルエン中の最大溶解量が含まれます。

以下のポリプロピレンを例に挙げると、これらの仕様要件を満たす必要があります：

また、これらの指標を測定する際に使用する方法は、規制の177.1520（d）部分の要件を満たす必要があります。さらに、ポリオレフィンの製造過程で使用可能な添加剤も、177.1520（b）部分の要件を満たす必要があります。

ポリオレフィンはプラスチック分野における重要なファミリーであり、その優れた性能特性と多様な用途分野により、現代社会の日常生活や産業生産において欠かせない役割を果たしています。

瑞欧科技は、関連企業に対し、これらの材料を食品包装材や容器に使用する際、規制管理要件を遵守し、適切なコンプライアンス対応を行うよう推奨しています。