宜興Feihong鋼Pacaging缶コーティング
1.なぜコーティングされた缶ですか？
食品および飲料用缶は、数年もの間、その詰め物の味と栄養価を維持します。そのような長い保管時間の結果として、包装と食品の間の相互作用を最小限に抑える必要があります。缶は通常、缶の完全性を食品の影響から保護し、缶の金属と食品の間の化学反応を防ぐ有機層でコーティングされています。技術的および法的要件を満たすために、コーティングは製造および滅菌プロセスに耐えることができ（1、3）、すべての種類の食品および飲料に広く適用可能であり（2）、人間の健康を危険にさらす量の食品への化学物質の移行を防止します（4）、非意図的な変形後でも缶に付着し（5）、攻撃的な食品タイプに抵抗し、缶の金属を保護し（6）、食品を保存し、数年にわたって官能特性を維持します（7）。
2.缶の生産と市場データ
缶は、アルミニウム、スズ被覆鋼（ブリキ）、および電解クロム被覆鋼（ECCS）の3つの異なる材料でできています。缶本体は、3ピースの溶接缶（3PC）、2ピースの延伸および再描画（DRD）缶、または2ピースの延伸およびアイロンがけ（D& I）缶として形成されます。ほとんどの缶は、材料と製造プロセスに関係なく、1〜10 µmの厚さのフィルムで内部および外部がコーティングされています。コーティングは通常、缶が形成される前に、ローラーコーティングによって平面金属シートまたはコイルの両面に適用されます。あるいは、事前に形成された缶にコーティングがスプレーされる。ブリキ缶は、薄い色の酸性のジュースや果物（パイナップル、梨、桃など）の内部コーティングなしで使用されます。これは、錫が食品よりも酸化されやすく、果物の酸化による黒ずみや風味の変化を防ぐためです。食品缶は通常、食品の種類に応じて正確な条件で加圧滅菌されます。しかしながら、飲料缶は、密封された缶内で低温殺菌または滅菌されるか、または無菌条件下で充填されてもよい。
毎年、世界中で3000億個以上の飲料缶が生産されています。 2014年には、飲料缶の90％がアルミニウムでできていました。残りの10％は鋼で構成されていました。さらに、2011年には世界で7,500億個の食品缶が販売されたと推定されています。2013年には、世界でそれぞれ約300億ドルと約90億ドルが飲料用と食品用の缶で得られました。 2011年、缶コーティングの世界的な生産能力は80万メートルトンと推定され、これは28億ユーロの市場価値に相当します。
3.コーティング：プロパティと代替
多くの異なる缶コーティングが市販されていますが、それらのほとんどは限られた数の化学的機能に基づいています（表）。コーティングには、さまざまな添加剤が含まれています。たとえば、缶のコーティング、潤滑剤、消泡剤、接着剤、塩酸のスカベンジャー、顔料などの表面の滑りや耐摩耗性を向上させる薬剤などです。
エポキシベースのコーティングは90％以上の最高の市場シェアを持っています。しかし、製造業者や食品会社は、毒性学的証拠、公の議論、および最近の規制上の決定の結果として、BPAベースのエポキシコーティングを代替品に置き換え始めましたか。現在、アクリルコーティングとポリエステルコーティングがエポキシコーティングの第1世代の代替品として使用されており、最近では、ポリオレフィンコーティングと非BPAエポキシコーティングが開発されました。さらなる発明には、BPAキャプチャシステムおよびトップコーティングが含まれます。これらの代替コーティングのほとんどは、エポキシコーティングよりも高価であり、安定性と普遍的な適用性に関して、同じ特性の配列をまだ表示しない場合があります。
エポキシコーティング
1950年代には、アルミニウムやスチールの缶のコーティングとしてエポキシ樹脂が導入されました。それらの安定性、保護機能、および技術的特性により、それらは最も一般的に使用されるコーティング材料になりました。ほとんどのエポキシコーティングは、ビスフェノールA（BPA、CAS 80-05-7）およびエピクロロヒドリン形成ビスフェノールA-ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂から合成されます。エポキシコーティングの多くの異なるブレンドが開発され、エポキシフェノールコーティングが最も重要なサブグループです。他のブレンドされた樹脂は、例えば、エポキシアミン、アクリレート、および無水物である。
オレオレジン
最初の缶コーティングは、植物から抽出された油と樹脂の混合物であるオレオレジンでできていました。オレオレジンは柔軟性があり、簡単に塗ることができますが、金属表面によく接着せず、耐食性が制限されており、硬化時間が長くかかります。さらに、それらは食品の官能特性を変える可能性があります。
ビニール
ビニルコーティングは、塩化ビニルと酢酸ビニルから合成されます。それらは非常に柔軟性があり、酸性およびアルカリ性の条件下で安定していますが、金属によく接着せず、高温に耐えられません。ビニールコーティングは可塑剤と安定剤を必要とし、しばしば他の樹脂とブレンドされます。ビニルオルガノゾルは、有機溶媒中の樹脂の懸濁液から調製されます。有機ゾルは、ビニルコーティングよりも比較的高い耐薬品性、熱安定性、および接着特性を提供します。
フェノール
フェノール樹脂は、フェノールとアルデヒドで構成されています。それらは耐食性が高く、缶を硫化物汚染から保護します。フェノールは柔軟性が低く、金属によく接着せず、食品のにおいや風味を変える可能性があります。それらはドラム缶およびバケツのコーティングとして適用されますが、ブレンドされていないフェノール樹脂は食品および飲料缶には使用されません。ただし、フェノール樹脂は一般的な架橋剤（エポキシ樹脂など）であり、その耐性を高めます。
アクリル
アクリル樹脂は、最も一般的にはアクリル酸エチルから合成されます。外観はきれいで、耐腐食性、耐硫化性を示しますが、もろく、食品の味や臭いを変化させる可能性があります。
ポリエステル
イソフタル酸（IPA）とテレフタル酸（TPA）は、ポリエステルコーティングに使用される主なカルボン酸です。ポリエステル樹脂は製造工程中の取り扱いが容易で、金属表面によく接着しますが、通常、酸性条件下では安定せず、耐食性が劣ります。あるいは、飲料缶をラミネートするためにポリエチレンテレフタレート（PET）コーティングが使用されますが、PETを金属に接着するには接着剤が必要です。
ポリオレフィン
ポリオレフィンの分散液をベースにしたコーティングが最近市場に登場しました。メーカーによると、最終的なポリオレフィンコーティングは、食品の風味に影響を与えることなく、防食性、接着性、柔軟性を発揮します。
4.規制
U.S.
ポリマーおよび樹脂コーティングは、21 CFR 175.300。このコードは、許可された開始物質をリストし、テスト条件と移行制限を指定します。これらの仕様を満たす缶のコーティングは法律に準拠しています。 2015年5月、カリフォルニア州環境健康ハザード評価局（OEHHA）はBPAを化学物質のリスト下で生殖害を引き起こすことが知られている提案65。製造業者、流通業者、および小売業者は、化学的危険（FPF）に関する明確かつ合理的な警告をBPA含有製品の消費者に通知する必要があります報告).
ヨーロッパ
缶コーティングは、EU全体の法律では規制されていませんが、国の対策オランダにありますベルギー、チェコ共和国、ギリシャ、イタリア、スロバキア、フランス、スペイン。ビスフェノールAジグリシジルエーテル（BADGE）とその誘導体（委員会規則）EC 1895/2005）および無機スズ（委員会規則EC 242/2004）。ワニスおよびコーティングにおけるBPAの使用に関する委員会規則の草案では、現在、0.05 mg / kg食品（FPF報告）。フランスでは、食品と直接接触することを目的としたすべての包装、容器、調理器具を含むFCMでBPAの使用が禁止されています（LOIn° 2010-729）（FPF報告).
5.マイグレーション、露出GG amp;バイオモニタリング
食品缶からの化学物質の移動を調査するほとんどの研究は、BPA、BADGEおよびそれらの誘導体に焦点を当てています。特に、BPAのデータ量は、ばく露推定の適切な基礎を提供します。ただし、缶からの総移動量には、オリゴマー、触媒、反応促進剤、エポキシ化食用油、アミノ樹脂、アクリル樹脂、さまざまなエステル、ワックス、潤滑剤、および金属も含まれます。さらに、不純物、反応副産物、分解生成物などの非意図的に添加された物質（NIAS）は、一般的に移行の一部を構成します。多くのNIASは未知または未確認の物質であるため、これらの、多くの場合複雑な混合物のばく露推定値は、計算がはるかに困難または不可能ですらあります。
BPAへの人間の曝露と缶詰食品の消費、およびはるかに低い程度に缶詰飲料の消費の間に相関関係が存在します。 2012年の調査では、米国と中国のすべてのテストサンプルでBADGEとその誘導体が検出され、尿中濃度がBPAの尿中濃度を3〜4倍超えていることが示されました。
6.健康への影響
缶のコーティングは一般的に食品に複雑な化学物質の混合物を放出し、徹底的にテストされた移民はほんのわずかです。 BPAには、生殖および発生への影響だけでなく、神経、免疫調節、心血管および代謝への影響など、さまざまなエンドポイントを網羅する広範な毒性データが存在します。 2004年に、BADGEは遺伝毒性、発がん性、生殖毒性および発生毒性について懸念を示さないと判断された。ただし、より最近の研究では、生殖毒性および発生エンドポイントに対するいくつかの影響が示されています。
多くの移動物質は完全に不明ですが、それらは移動の毒性に強く関与している可能性があります。 2006年、エポキシベースおよびポリエステルベースのコーティングからの移行の細胞毒性効果は、一連のアッセイを使用してテストされました。これらのアッセイの1つの結果は、エポキシコーティングからの移行で測定された細胞毒性効果の約0.5％のみが、BPA、BADGEおよびBADGE・H2Oの量まで遡ることができることを示しました。この例は、リスク評価中の単一の物質だけでなく、最終的な移行を対象としたテストの重要性を示しています。
