

エチレン酢酸ビニル(EVA)、別名ポリ(エチレン酢酸ビニル)(PEVA)は、エチレンと酢酸ビニルのエラストマー共重合体であり、ゴムのような柔らかさと柔軟性を持つ材料です。この材料は、優れた透明度と光沢、低温での靭性、耐応力亀裂性、ホットメルト接着剤の防水性、および耐紫外線性を備えています。EVAは独特の酢のような臭いを持ち、多くの電気用途においてゴムやビニルポリマー製品と競合する性能を有しています。
EVAコポリマーの種類は、酢酸ビニル(VA)含有量と材料の使用方法によって異なります。酢酸ビニルの重量パーセントは通常1~40%で、残りはエチレンです。ガラス転移温度は-25~-30℃で比較的変化しませんが、コポリマーの多くの特性はVA含有量によって決まります。[ 1 ]
酢酸ビニル(VA)の含有量が少ない(約4%以下)EVAコポリマーは、酢酸ビニル変性ポリエチレンとも呼ばれます。これはコポリマーであり、低密度ポリエチレンと同様に熱可塑性材料として加工されます。低密度ポリエチレンの特性の一部を持ちながら、光沢(フィルム用途に有用)、柔らかさ、柔軟性が向上しています。この材料は一般的に無毒とされています。
中程度のVA含有量(約4~30%)をベースとしたEVAコポリマーは、熱可塑性エチレン酢酸ビニルコポリマーと呼ばれ、熱可塑性エラストマー材料です。加硫処理はされていませんが、特に含有量が多い場合、ゴムや可塑化ポリ塩化ビニルのような特性を示します。充填剤入りと充填剤なしのEVA材料はいずれも低温特性に優れ、靭性も高いです。VA含有量が約11%の材料は、ホットメルト接着剤として使用されます。
VAの割合が高い(60%以上)EVA共重合体は、エチレン酢酸ビニルゴムと呼ばれます。[ 2 ]
EVAはエチレンと酢酸ビニルの連鎖成長重合によって得られます。このポリマーに適用できる重合技術には、溶液重合、懸濁重合、バルク重合、乳化重合などがあります。広く使用されている技術は、管状反応器またはオートクレーブ反応器での高圧バルク重合プロセスです。[ 3 ] [ 4 ]あまり一般的ではありませんが、他のプロセスも研究されており、特に、ある研究では連続乳化反応の実現可能性が調査されました。[ 5 ]通常、この反応は、メタノールなどの低分子量アルコールなどの溶媒(重合プロセスが乳化相で行われない場合) とともに行われます。通常、反応はアゾ化合物または過酸化物(0.002%~0.1% w/wで使用)で開始されます。反応温度は40℃~80℃に保つのが好ましいです。変換率は 60% を超えてはならない。熱力学的観点から見ると、これは発熱反応であり、粘度が高すぎると温度制御がはるかに困難になる可能性がある。研究者らは、EVA は広く使用されているポリマーであるが、重合の速度論的パラメータは非常に複雑であることを実証した。計算ツールを使用して、EVA 重合プロセスは主に 4 つの反応、すなわち連鎖開始、連鎖成長、連鎖移動、および連鎖停止から構成されていることが判明した。具体的には、連鎖成長は重合度と平均分子量に関係し、連鎖移動は分散度に関係する。[ 6 ] [ 7 ]
ホットメルト接着剤(ホットグルースティックなど)や最高級のサッカースパイク(クリート)は通常EVA(発泡ウレタン)で作られており、一般的にワックスや樹脂などの添加剤が加えられています。EVAは、プラスチックラップの粘着力を高める添加剤としても使用されています。クラフトフォームシートもEVAで作られており、子供向けの発泡スチロール製ステッカーによく使われています。
EVAは、薬物送達システムのための生物医学工学用途で使用されています。例としては、経皮、インプラント、経粘膜、膣、皮下、眼、脳などがあります。[ 1 ] EVAの加水分解により、エチレンビニルアルコール(EVOH)共重合体と酢酸が生成されます。また、熱分解もします。[ 8 ]
EVAは、発泡ゴムまたはフォームゴムとしてよく知られている材料の1つです。独立気泡構造が特徴です。このようなフォームは、安価であることに加えて、さまざまな加工条件によって特性を調整できるため人気があります。[ 9 ] EVAフォームは、スキーブーツ、自転車のサドル、ホッケーパッド、ボクシングや総合格闘技のグローブとヘルメット、ウェイクボードブーツ、ウォータースキーブーツ、釣り竿、釣りリールのハンドルなど、さまざまなスポーツ用品のパッドとして使用されています。たとえば、スポーツシューズの衝撃吸収材としてよく使用されます。
EVA製のスリッパやサンダルは、軽量で成形しやすく、無臭で光沢があり、天然ゴムよりも安価であるため人気があります。ナイキなどのランニングシューズメーカーの中には、ランニングシューズの製造に使用されるEVAベースの圧縮成形フォームを「Phylon」として販売しているところもあります。[ 10 ] )巻き網(地引き網漁)や刺し網などの商業漁具の浮きの製造に使用されます。さらに、浮力があるため、EVAはフローティングアイウェアなどの非伝統的な製品にも使用されています。釣り竿では、EVAは竿のバットエンドのハンドルを作るのに使用されます。EVAは多くの用途でコルクの代替として使用できます。
EVAは太陽光発電業界でも、太陽光発電モジュールの製造において結晶シリコン太陽電池の封止材として使用されています。EVAはシリコンを保護し、ガラス支持体に接着します。[ 11 ]
EVAコポリマーは、包装、繊維、製本において、プラスチックフィルム、金属表面、コート紙 の接着に使用される接着剤であり、石膏やセメントモルタルに再分散可能な粉末としても使用されます。
EVAフォームは、従来のプラスチック製の衣装に比べて扱いやすさ、耐久性、快適さなどから、コスプレコミュニティで人気があります。 [ 12 ]
造花用フォームは、柔軟性のあるEVA製の薄いシートで、アーティストや工芸家が造花を作るのに使用します。これらのフォームは未加工のシートとして提供され、希望の花びらの形にカットした後、アイロンで成形して、これらの花びらを組み立てて造花を作ることができます。[ 13 ]
EVAは、高品質の室内用水性塗料の配合において、主分散剤として53%の割合で使用されている。
EVAはシャワーカーテン[ 14 ]、装具、サーフボードやスキムボードのトラクションパッド、カーマット、そして一部の造花の製造に使用されています。
EVAはディーゼル燃料の低温流動性向上剤として使用されます。ディーゼル燃料に50~250ppmの濃度で添加され、燃料フィルターを詰まらせる可能性のあるワックスの結晶化を抑制します。[ 15 ]
EVAはHEPAフィルターの分離材です。EVAはシートから簡単に切り出して成形できます。また、沸騰したお湯で柔らかくしてユーザー固有のフィット感を実現する熱可塑性マウスガードの製造にも使用されます。さらに、布地や皮革のコンディショニングや防水にも使用されます。 [ 16 ] EVAは、共重合体が他の物質とよく結合してゲル状の物質を形成するため、ニコチン経皮パッチに使用されます。EVAは、プラスチックモデルキットの部品の材料として使用されることもあります。EVAフォームゴムの一般的な用途の1つは、その優れた機械的特性と音響特性のため、低周波(ウーファー)スピーカーコーンのサラウンド(ゴムの代替)です[ 17 ]。オープンセルEVAフォームは、ツイータースピーカーからの高周波音響回折を減衰するために使用され、指向性と音像定位を改善するために高周波スピーカードライバーの周囲に配置されることがよくあります。
EVAは、適切な衛生管理を行えば、カスタム歯科用デバイスに使用できる。[ 18 ]
EVAには発がん性は認められていない。[ 19 ]