我が国のポリエステル産業は急速に発展しており、その中でもポリエチレンテレフタレート（PET）はスペル、繊維、フィルムなどの製品の製造に広く使用されています。 PETフィルムはその優れた物理的および化学的特性により、食品包装分野で広く使用されています。
ただし、副生成物を含むモノマー、触媒、その他の添加剤の一部は毒性の高い物質であり、移行の危険性があります。
石油化学技術の進歩により、我が国のポリエステル産業は急速に発展し、現在では世界最大のポリエステル製品生産基地となっています。
中でもポリエチレンテレフタレート（PET）は、剛性、耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性に優れているため、ボトルや繊維、フィルムなどの製造に広く使用されています。 PETフィルムは、電子機器、食品包装、感光材料などに広く使用されています。
PETの合成法としては、テレフタル酸（PTA）とエチレングリコール（EG）を直接エステル化する方法（PTA法）と、テレフタル酸ジメチル（DMT）とエチレングリコール（DMT）をエステル交換する方法が一般的に使用されています。 法）。
PETの重縮合反応には、触媒（三酸化アンチモンなど）や安定剤などの添加剤や助剤が必要です。 同時に、エステル化反応中に副生成物（ジエチレングリコール、アセトアルデヒド、一部のオリゴマーが生成する）が生成され、これらの物質の一部はある程度有毒であり、包装材を通じて内容物に移行します。食品と接触すると内容物が汚染され、さらに消費者の健康に影響を及ぼします。
世界中の国々（欧州連合、米国、中国、日本など）は、食品包装材料における PET の衛生および安全要件に関する対応する規制を策定し、移行リスクのある物質の最大移行限度および使用要件を規定しています。 。
PETの合成工程と使用原料
触媒は主にアンチモン触媒、ゲルマニウム触媒、チタン触媒などの金属化合物です。 中でもアンチモン系触媒は、活性が高く、副反応が少なく、ポリエステルの熱劣化反応の促進が少なく、低価格で高品質な製品であるため、最も広く使用されている。
PET は多くの場合、テレフタル酸 (PTA) とエチレングリコール (EG) の直接エステル化 (PTA 法) とテレフタル酸ジメチル (DMT) とエチレングリコールのエステル交換の 2 つの方法で合成されます。 法律（DMT法）。
直接エステル化法は、PTAとEGを用いてテレフタル酸とエチレングリコールのオリゴマー（ビスヒドロキシエチルテレフタレートBHET）を直接エステル化し、重縮合反応を行う方法です。
エステル交換法と比較して、直接エステル化法はプロセスが短く、消費量が少なく、生産がより安全であるという利点があります。 直接エステル化は、1980 年代以降、ポリエステルの主要な製造プロセスであり、優先される技術的手段となっています。
エステル交換反応のルールは、まずテレフタレートをテレフタル酸ジメチルに変換し、次にそれを精製してエステル交換反応によりポリエステルを合成することです。
PETを合成するための主な原料は、テレフタル酸（TPA）、テレフタル酸ジメチル（DMT）、エチレングリコール（EG）です。
一般的に使用されるアンチモン触媒には、アンチモン エチレングリコール、酢酸アンチモン、三酸化アンチモンなどがあります。 しかし、アンチモン化合物の毒性は人間の健康や環境に悪影響を与える可能性があります。 近年、世界中の国がアンチモンの使用に関していくつかの新しい要件を提示しています。 たとえば、欧州連合では、包装 1 キログラムあたり食品に移行するアンチモンの量が 0.01mg/kg 未満であることを義務付けています。 。
PET原料の毒性についてご紹介します。
PET 合成に含まれる原材料であるテレフタル酸、エチレングリコール、アンチモン触媒はすべて人間の健康に一定の影響を及ぼします。 具体的な危険性を以下に紹介します。
1. テレフタル酸
これは室温で白色の緩い結晶性粉末であり、毒性がなく可燃性です。 目、粘膜および上気道を刺激します。
2.エチレングリコール
毒性の低い物質です。 加熱により揮発したエチレングリコールの蒸気を吸入したり、誤ってエチレングリコールを飲んだりすると、急性中毒を引き起こす可能性があります。 エチレングリコール蒸気を長時間吸入すると慢性中毒を引き起こす可能性があります。 ラットのLD50は5.5～8.54mL/kg、ヒト経口投与のLD50は80～100gです。 血液中のエチレングリコール濃度は2.4g/Lに達し、急性腎不全を引き起こす可能性があります。 吸入中毒の症状には、混乱、眼振、タンパク質、シュウ酸カルシウムの結晶、尿中の赤血球などがあります。
3. アンチモン触媒
アンチモン触媒はポリエステルの製造に最も一般的に使用される触媒で、主に三酸化アンチモン、酢酸アンチモン、アンチモンエチレングリコールなどがあり、いずれも白色の結晶性粉末です。 酢酸アンチモンとアンチモングリコールは加熱すると分解して酢酸と酸化アンチモンのフュームになります。 酸化アンチモンのフュームは非常に有毒で、胃腸障害、嘔吐、下痢、神経疾患を引き起こす可能性があります。
BOPETフィルムの製造工程
PETフィルムの主な加工方法は、キャスティング法（APET）、ブロー成形、平坦二軸延伸法（BOPET）の3つです。 3つの方法にはそれぞれ長所と短所があり、得られるフィルムの性質も異なります。 その中でも平面二軸延伸ポリエステルフィルム（BOPET）が最も品質が良く、最も広く使用されています。
BOPET 生産設備には、フランスの DMT、ドイツのブルックナー、ドイツのドルニエ、日本の三菱重工業などが含まれます。
食品との接触に使用される PET の衛生および安全要件に関する規制の紹介
PETフィルムは、高強度、良好な透明性、無毒性、良好なバリア性、優れた電気絶縁性などの優れた物理的および化学的特性により、食品包装の分野で広く使用されています。 ただし、副生成物を含むモノマー、触媒、その他の添加剤の一部は毒性の高い物質であり、移行の危険性があります。 世界中の国が、食品と接触する PET の衛生要件に対応する基準を策定しています。
1. 食品と接触することが予想されるプラスチック材料および製品に関する欧州連合 (EU) NO10/2011
この規制では、副生成物を含む、PET 中のモノマーおよび添加剤の特別な移行量が求められます。 PET におけるモノマー、添加剤、副生成物の特別な移行は、(EU) No. 10/2011 で制限されています。
中でもアンチモンは毒性の高い金属です（急性毒性：ラット腹腔内LD50：100mg/kg、マウス腹腔内LD50：80mL/kg）。 アンチモンの毒性は、その化学構造と酸化状態によって異なります。 三価アンチモンは五価アンチモンよりも優れています。 さらに有毒です。
EU 規制におけるアンチモンの特別な移行試験では、3% 酢酸 (B)、20% エタノール (C)、オリーブ油 (D2) の模擬溶液が使用されます。
親水性で親水性物質を抽出できる食品の場合は、食品模倣剤 A、B、C を使用します。 pH 4.5 未満の食品の場合は、類似剤 B を使用します。 アルコール含有量が20％以下のアルコール含有食品や、有機成分が多く親水性の高い特定の食品を含む食品には、擬似剤Cを使用する。 表面に遊離脂肪がある食品には、類似物 D2 が使用されます。 サンプルと模擬物質の接触時間と温度は最も厳しい使用条件を選択してください。
ICP-MS、HG-AFS、HPLC-ICP-MSによりアンチモンの特殊な移行量を分析できます。
2.FDA177.1630PET樹脂
この規格は、食品に接触するプラスチック (フィルム、さまざまな製品) またはプラスチック組成物として安全に使用されるエチレン グリコール フタレート ポリマーの要件を指定します。
品質指数: クロロホルム中の PET 可溶性抽出物の含有量をテストします。 一般的に使用されるシミュレーション ソリューションは、蒸留水、n-ヘプタン、および 8% エタノールです。 試験条件は49度×24時間。 得られたクロロホルム可溶性抽出物は、0.05mg/in2 を超えてはなりません。
3.GB9685-2008 食品の容器及び包装材料の添加物の使用に関する衛生基準及び意見募集案
GB9685-2008 には、副生成物を含む PET 内のモノマーおよび添加剤の特別な移行量に関する特定の要件があります。 GB9685-2008 には、PET におけるモノマー、添加剤、副生成物の特別な移行に対する特定の制限要件もあり、その中でアンチモンの量は最も厳しいものです。
2015 年にコメント用に公開された GB9685 ドラフトでは、2008 年バージョンと比較して 338 種類の新しい添加剤が追加され、添加剤付録の構造が調整されました。 添加剤の一覧とその使用条件を使用範囲ごとに分類して説明しています。
PET のモノマー、添加剤、副生成物に対する特別な移行制限要件は、上の表に記載されているものと同じです。 同時に、副生成物アセトアルデヒドの特定の総移動限界 SML(T) は 6 mg/kg (アセトアルデヒドとして計算) に増加します。
4.GB13113-1991 食品の容器包装材料に使用されるPET製品の衛生基準
この規格は、食品包装用のポリエチレンテレフタレート樹脂製の容器、フィルムおよび複合材料に適用されます。
5.GBXXXX-XXXX 食品接触用プラスチック材料および製品（意見募集案）
2015 年に発表された食品接触プラスチック材料および製品に関する諮問草案は、PET を含むすべての食品接触プラスチック材料および製品の規格です。 この規制により、食品容器および包装材料として GB13113-1991 PET 製品が置き換えられます。 衛生基準と物理的および化学的指標に関する特定の要件。 この規制では、プラスチック材料および製品に使用される添加剤が GB9685 の要件に準拠する必要があることも規定されています。
6. 日本食品及び食品添加物の衛生基準
PET 樹脂に対するこの規格の衛生基準要件には次のものが含まれます。
(1) 浸出試験：
上記の国は、PET の衛生および安全要件にそれぞれ異なる重点を置いていますが、これらの基準から、食品と接触する PET における副産物や蒸発残留物を含むモノマー、添加剤、助剤の特別な移行が製品の焦点であることがわかります。安全性。
要約する
ポリエチレンテレフタレート（PET）の合成法としては、直接エステル化法（PTA法）とエステル交換法（DMT法）が一般的に用いられています。 優れた物理的および化学的特性を備えているため、食品に広く使用されています。 包装分野。 しかし、PETの重縮合反応に使用される触媒や安定剤などの添加剤や助剤（反応によって生成される副生成物も含む）は、一定の毒性や移行リスクがあるため、広く注目を集めています。
欧州連合、米国、中国、日本などは、食品包装材料における PET の健康と安全の要件に関する対応する規制を策定し、PET の開発をより健康的で安全な方向に効果的に規制しています。
