乙烯/乙烯醇树脂(EVOH)是由乙烯和乙烯醇为单位形成的共聚体,由日本发明,具有高机能性和热可塑性。依靠分子链中的氢氧基分子内以及分子间的氢形成强大的结合,使EVOH展示出优异的气体阻隔性。随着共挤技术的发展,EVOH在以食品包装为中心的领域的应用取得了显著的增长,如今已经成为了气体阻隔性材料的代名词。此外它还有保香性、耐油性、耐溶剂性、非带电性、印刷特性、透明性、光泽性、高刚性、环境适应性以及生物适合性等扩展性能,在食品包装领域以外很多地方发挥着也各种各样的作用。现在全球年需求量超过9万吨,并每年有近10%的增长。
高阻隔热成型用产品
EVOH的代表性阻隔性塑料瓶,例如在日本已广泛使用的果冻杯、酱汤杯、米饭托盘等,是将挤出成型了厚的多层片材在加热的如模具里拉深热成型(二次加工)而成。日本合成化学工业株式会社最先开发的是容易热成型的高乙烯含量型号的产品,但伴随市场上对高阻隔性的需求的增长,阻隔性和热成型性都优秀的热成型用特殊型号材料已被开发并使用。随着越来越多可以代替金属罐和达到长期保存目的的容器的使用,高阻隔性这一需求将会越来越强烈。
日本合成化学工业株式会社根据市场要求,开发了索阿诺尔高阻隔热成型用产品BX6804B。它是现在热成型用产品中气体阻隔性最高的产品。在果冻杯和米饭托盘等容器上被广泛使用。
回料层用助剂
塑料包装材料的轻量化,废弃塑料容器的分类回收以及再生利用是包装材料的发展趋势。EVOH由于具有优秀的气体阻隔性,和别的气体阻隔性树脂相比可以做的更薄,因此能为包装材料轻量化作出贡献。
另外,使用了EVOH的包装材料都是多层结构,不能像单一材料作成的容器那样简单回收,因而需要对其再生利用。果冻杯和托盘等的原料片材拉在深成型或吹瓶时,会产生多余残料或飞边等废料。这些废料如果被废弃对环境、经济性都不好,因此生产企业在多层容器结构内设置回料层进行废料再利用。然而这个回料层是由在多层容器的内外层所使用的聚烯烃系树脂和阻隔层EVOH等非相溶性成分所组成的混合物,它会因流动不良而产生外观恶化、因EVOH排斥产生晶点和裂解等现象的发生。此外,在添加了含有氧化钛等成分的色素时,EVOH和色素会很容易凝集。为了解决这些问题,市场出现了回料层助剂。那些助剂配合在废料中成型后做成回料层,在一定程度上缓解了以上问题,但并没有完全解决问题,有时甚至使回料层变黄或变红。
日本合成化学工业株式会社为了解决这些问题,成功开发了新的回料层用助剂RG500。RG500是聚烯烃系树脂,能显著提高EVOH的相溶性,对流动不良、与EVOH排斥而引发的晶点和裂解等现象有明显的改善效果。上图是回料层断面的电子显微镜观察结果。和以前的助剂配合后的效果相比,与RG500配合后EVOH的粒子变小并且均匀地分散开来,相溶性效果改善明显。因此用了RG500后,EVOH多层容器的废料的回收再生利用程度是非常值得期待的。
环境适应型树脂
EVOH结构成分仅为碳、氧和氢,不含有像其它热可塑性树脂中的可塑剂、结晶催化剂和抗氧化剂。燃烧时不产生卤素化合物和氮氧化物等有害物质,燃烧释放的热量仅为聚烯烃系树脂的2/3。因此EVOH在环境、安全两方面,都是令人满意的材料。另外,上述介绍的高阻隔化(变薄化)、回收再生技术,也是对EVOH树脂的良好的环境适应性能的有力证明。