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食品グレードシール材トップ7:FDA 21 CFR 177.2600とEU 10/2011を解説

シリコーン、EPDM、FKM、PTFEなどを食品・飲料用途向けにランキング。重要な溶出限度、証明書、洗浄サイクルも併せて紹介します。

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“「食品グレード」は、シール購入において最も曖昧に使われる表現です。見積書、カタログの説明、請求書に登場しますが、それ自体に法的な定義はありません。実際の意味は、特定の配合物が、特定の完成形態で、特定の食品種別に対する特定の規制を満たしているということであり、この三つの「特定」の間の違いこそがリコールの原因となります。

本ガイドでは、二大規制体系が実際に何を要求しているかを解説し、その後、評判ではなく本当に適する用途に基づいて7つの材料を順位付けします。

White food-grade silicone and EPDM seals on a stainless steel sanitary fitting
衛生用途向けの白金加硫シリコーンと過酸化物加硫EPDMのシール。いずれも白色で食品接触グレードですが、互換性はありません。

法律が実際に要求するもの

米国:21 CFR 177.2600

繰り返し食品に接触するゴム製品は21 CFR 177.2600の対象です。この規制は二層構造になっています。第一に、配合物には同条項に列挙されたポリマーおよび添加剤(ニトリル、EPDM、HNBR、シリコーン、FKMなど)のみを含めることができ、適正製造規範(GMP)で要求される以上の物質を含めてはなりません。第二に、完成品は食品種別に応じた抽出試験に合格しなければなりません。

表1 — 21 CFR 177.2600 抽出限度、完成品
食品種別模擬溶媒条件限度、最初の7時間限度、次の2時間
水性蒸留水還流、合計9時間20 mg/in²1 mg/in²
脂肪性n-ヘキサン還流、合計9時間175 mg/in²4 mg/in²
乾燥食品不要GMPのみ——

そこから三つの帰結が生じますが、購入者はそのすべてを見落とします。水で合格した配合物は脂肪性食品について試験されておらず、脂肪性の限度が水性の限度のほぼ9倍であるのには理由があります。乾燥食品用途では抽出試験が一切不要なため、乾燥用途における「食品グレード」の主張はGMPのみに依拠している可能性があります。また、177.2600はゴムのみを対象としており、金属インサート、PTFE面、プラスチックケージは21 CFR 174-179に基づき物質ごとに評価され、そのほとんどはPTFEについて177.1550の対象となります。

欧州:1935/2004、GMP、そして知っておくべき空白

規則 (EC) 1935/2004は一般規則を定めています。すなわち、材料は健康を危険にさらす量、または食品の組成、味、においを変化させる量の成分を食品に移行させてはなりません。規則 (EC) 2023/2006は、すべての段階での文書化されたGMPを要求しています。

北米の購入者を驚かせるのは、EUにはゴムに関する特定の整合措置が存在しないことです。シールの証明書で最も頻繁に引用される規則 (EU) 10/2011はプラスチック(PTFEを含む)を対象としており、ゴムやシリコーンには適用されないと明記しています。EPDM製Oリングについて10/2011を引用した適合宣言は、その部品を対象としない規制を引用していることになります。

10/2011の対象となるプラスチックについては、食品接触表面1 dm²あたりの総移行限度は10 mgであり、列挙物質ごとの個別移行限度が定められ、書面による適合宣言が義務付けられています。ゴムについては、欧州における実務的な道筋は国内規定、すなわちドイツのLFGBとBfR勧告XXI(最も広く参照されている)に顧客固有の仕様を加えたものを通ります。

衛生設計:3-AとEHEDG

材料の適合性と洗浄性は別個の課題です。配合物が完全に適合していても、溝の中で細菌の温床を作り出すことがあります。3-A 18-03は最高曝露温度によってゴムのクラスを定めています。クラスIは149 °C、クラスIIは121 °C、クラスIIIは製品接触のみで49 °C、クラスIVは製品接触のみで38 °Cです。四つすべてが82 °Cまでの洗浄液および殺菌液に対して試験されます。EHEDGのメカニカルシールガイドラインは、3-Aが扱わない配置および設計の規則を対象としています。

7つの材料、適合性による順位付け

表2 — 食品接触シール材料の比較
材質使用範囲硬度温水/CIP油脂配合物の相対コスト優位な用途
白金加硫シリコーン(VMQ)−60~+200 °C40-80 ショアA130 °C未満では可不良1.2-1.8×乾熱、クロージャー、サイトグラスシール
過酸化物加硫EPDM−50~+150 °C50-90 ショアA優れている不良1.0×CIP回路、蒸気、乳製品および醸造
FKM(食品グレード)−20~+200 °C60-90 ショアA不良優れている3-5×脂肪性食品、フライ油、油性ソース
FFKM−20~+300 °C70-90 ショアA良好優れている15-25×強力なCIP薬品、溶剤を含む製品
NBR(食品グレード)−30~+100 °C50-90 ショアA可良好0.6-0.8×常温の油性製品、乾燥物、水配管
バージンPTFE−200~+260 °C非エラストマー優れている優れている1.5-3×ガスケット、バルブシート、耐薬品性
UHMWPE−80~+80 °C非エラストマー80 °C未満で良好優れている0.8-1.2×摩耗ストリップ、ガイドレール、スクレーパーエッジ

1. 白金加硫シリコーン(VMQ)

乾燥食品に触れるあらゆる用途の定番であり、最も頻繁に誤った理由で選ばれる材料でもあります。シリコーンは−60~+200 °Cで連続使用でき、冷凍庫の温度でも柔軟性を保ち、無臭・無味であるため、ベーキング機器、クロージャー、ディスペンシングヘッドで主流となっています。重要なのは白金加硫であることです。過酸化物加硫のシリコーンは揮発性副生成物を残すため後加硫ベークが必要で、後加硫が不十分な部品は数週間にわたって製品を汚染する可能性があります。

シリコーンが苦手とするのは油脂です。揚げ油や脂肪分の多い乳製品中で膨潤し、引裂強度はこのグループで最も低いため、洗浄時にドライバーでこじり出されるようなシールには不向きです。60-70 ショアAを指定し、ナイフに耐えることではなく、交換することを前提に計画してください。

2. 過酸化物加硫EPDM

湿式食品加工の主力です。EPDMは熱水、蒸気、苛性CIP溶液、次亜塩素酸塩に対して、同価格帯のどのエラストマーよりも優れた耐性を示し、過酸化物加硫により圧縮永久ひずみが低く抑えられるため、繰り返しのCIPサイクルを通じてサニタリークランプ継手を保持できます。乳製品、醸造、飲料充填、CIPポンプのシールはEPDMの仕事です。

限界は2つあります。鉱物油中で著しく膨潤し、動物性脂肪中では中程度に膨潤し、芳香族および塩素系溶剤に侵されます。脂肪性製品と苛性洗浄の両方を流すラインを1つのコンパウンドでシールすることはできず、そうでないかのように装うと、6週間後に膨潤してかじられたガスケットという典型的な故障を招きます。

3. FKM(食品グレード)

油脂と温度が同時に求められる場面で、FKMはコンパウンドコストの3~5倍の価値を発揮します。食品グレードFKMは200 °Cの連続使用に耐え、動物性および植物性油脂に耐性を示し、EPDMを破壊する酸性・油性製品にも耐えます。フライヤー用途、油性ソースライン、熱油を用いるチョコレート・菓子製造機器はすべてここに該当します。

FKMは蒸気や熱水には不適切です。およそ150 °Cを超える蒸気中や、一般に熱水中で劣化しますが、これは多くの食品工場が洗浄に用いる環境そのものです。製品適合性だけで選定する前に、その部品が蒸気にさらされるかを確認してください。

4. FFKM

パーフルオロエラストマーは、CIP薬品にFKMを破壊する溶剤、強酸化剤、アミンが含まれる場合、また温度が200 °Cを超える場合に購入するものです。PTFEに弾性回復性を備えたような挙動を示します。一方でEPDMコンパウンドの15~25倍のコストがかかり、引張強度は低く、通常は特注品となります。

正直な用途は、製薬または特殊化学品の食品ラインにおけるバルブやポンプで、シール交換がバリデーション済みのシャットダウンを意味する場合です。それ以外の場面では、その資金は適切なグランドに費やす方が賢明です。

5. 食品グレードNBR

安価で耐油性があり、常温の脂肪性製品やCIPを行わない水配管に適しています。食品グレードNBRは非汚染性の酸化防止剤を使用し、ニトロソアミンを生成する加硫促進剤を含まない点が、汎用ニトリルとの唯一の違いです。100 °Cを超える場合や繰り返しの苛性洗浄では、EPDMより早く硬化して永久ひずみを生じ、その差は継手がにじむまで見えません。

6. バージンPTFE

エラストマーではなく、エラストマーとして指定すべきではありません。PTFEガスケットとバルブシートは、このリスト中で最も広い化学的範囲と最も広い温度範囲(−200~+260 °C)をカバーし、食品中に抽出物を出しません。一方で荷重下でクリープ(コールドフロー)するため、クランプ継手のPTFEガスケットは緩んで再締付けが必要になり、動的用途のPTFEシールは充填材なしでは急速に摩耗します。

化学的不活性性が要件で、継手がボルト締めである場合はバージンPTFEを使用してください。シールが動く必要がある場合は、充填PTFEまたはスプリング付勢PTFEジャケットを使用してください。10/2011の下では、PTFE部品には177.2600のレターではなく、移行データを伴う適合宣言が必要です。

7. UHMWPE

シールではなく摩耗部品向けの材料です。ガイドレール、スターホイールインサート、スクレーパーエッジ、コンベヤ摩耗ストリップなどです。適切なグレードではFDA適合であり、同価格帯の未充填ポリマーの中で最も摩擦が低く、PTFEよりも耐摩耗性に優れます。限界は温度(連続80 °C)と持続荷重下でのクリープです。90 °Cで蒸気洗浄する工場では、UHMWPEガイドは変形し、1か月以内にラインのトラッキングがひどくなります。

3つの文書と、それぞれが証明するもの

表3 — 食品接触シールの適合文書
文書発行元対象範囲対象外
FDA保証書製造業者指定された食品種に対して177.2600の下で許容されるコンパウンドFDAはシールを認証しません。このレターはサプライヤー自身の声明です
EU適合宣言材料または部品のサプライヤー1935/2004、およびプラスチックについては移行データを伴う10/2011ゴムおよびシリコーン(10/2011の対象外)
3-A 18-03証明書ゴム製造業者(試験所試験に裏付けられたもの)コンパウンド、ゴムクラス、部品番号設計の衛生性(別途評価されます)
移行試験報告書認定試験所指定された模擬溶媒および条件に対する実際の抽出結果Any food type or temperature not tested

Ask for the document that names the compound, not the material family. A 177.2600 letter for “silicone” is worth nothing; a letter naming the compound number, its durometer and the food type is the one an auditor will accept. Compound numbers change when formulation changes, so check that the number on the certificate matches the parts in the box — this is the single most common finding in a supplier audit.

Where These Programs Fail

Five failure points account for most non-conformances we see:

  • Colorants. A white compound with a non-compliant pigment is not a food-grade compound. Color is part of the formulation and has to be listed in the compliance documentation.
  • Release agents and mold sprays. Applied at the press, not in the compound, and almost never on the certificate. Silicone mold release on a food-contact surface is a contaminant.
  • Post-cure. Silicone and some fluoroelastomers need a bake to drive off volatiles. Skipping it saves a day and produces taste complaints that take months to trace.
  • Assembly lubricants. A food-grade seal installed with a general-purpose grease is no longer a food-grade assembly. Specify the lubricant or require a dry install.
  • Silent compound substitution. A supplier short of a pigment or an accelerator substitutes an equivalent, and the part looks identical. Only batch-level compound traceability catches this.

主なポイント

  • “Food grade” has no standalone legal meaning. Match the claim to the regulation, the food type and the finished form.
  • 21 CFR 177.2600 limits total extractives at 20 mg/in² in water and 175 mg/in² in hexane for the first 7 hours. A water test does not qualify a part for fatty food.
  • EU 10/2011 covers plastics, including PTFE. It does not cover rubber or silicone, whatever the certificate says.
  • Choose by cleaning regime as much as by product: EPDM for steam and caustic CIP, FKM for hot fat, silicone for dry heat, FFKM only when nothing else survives.
  • Platinum-cure and post-cure are process requirements, not marketing terms. Ask for both in writing.
  • The certificate must name the compound number and match the parts delivered. Family-level claims are not evidence.

当社の food-contact O-ring range is quoted with compound-level documentation on request, and カプセルシール are the practical answer where a chemical-resistant jacket has to sit on a compliant core. For CIP and steam service, the high-temperature seal range covers the EPDM and FKM grades used in most sanitary plants, and custom molded parts can be produced against a named regulation rather than a generic claim.

The regulatory text is short and worth reading directly: 21 CFR 177.2600 on eCFR. For the European side, EFSA’s food contact materials material explains how substances are evaluated, and EHEDG publishes the hygienic design guidelines that decide whether a compliant seal can actually be cleaned. Counter-level guidance on stocking food-grade compounds is at Seal Sales, 、および Darcoid maintains compound comparisons that help when two suppliers both claim compliance and the certificates look identical.

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