ケーブル産業におけるEVAの応用と開発の見通し

3.1 高電圧電力ケーブルの半導電性遮蔽材として使用される
周知のとおり、遮蔽材の主成分は導電性カーボンブラックであり、プラスチックやゴムの基材に大量のカーボンブラックを添加すると、遮蔽材の流動性や押出成形の滑らかさが著しく低下します。高電圧ケーブルでの部分放電を防ぐため、内側と外側の遮蔽材は薄く、光沢があり、明るく、均一でなければなりません。他のポリマーと比較すると、EVAはこれをより容易に実現できます。その理由は、EVAの押出成形プロセスが特に優れており、流動性が良く、溶融破断現象が起こりにくいからです。遮蔽材は、導体の外側を包む内側遮蔽材（内側スクリーン材）と、絶縁体の外側を包む外側遮蔽材（外側スクリーン材）の2種類に分けられます。内側スクリーン材は主に熱可塑性樹脂で、VA含有量が18%～28%のEVAをベースとしていることが多いです。外側スクリーン材は主に架橋され剥離可能で、VA含有量が40%～46%のEVAをベースとしていることが多いです。

3.2 熱可塑性および架橋型難燃性燃料
熱可塑性難燃性ポリオレフィンは、ケーブル業界で広く使用されており、主に船舶用ケーブル、電力ケーブル、高級建設用ケーブルなど、ハロゲンまたはハロゲンフリーが求められる用途に用いられています。これらの長期使用温度範囲は70～90℃です。
10kV以上の高電圧中電圧電力ケーブルは、非常に高い電気的性能が求められるため、難燃性は主に外被によって担われます。環境への要求が厳しい建物やプロジェクトでは、ケーブルに低発煙性、ハロゲンフリー、低毒性、または低発煙性かつ低ハロゲン性が求められる場合があり、熱可塑性難燃性ポリオレフィンが有効な解決策となります。
特定の用途向けに、外径が大きくなく、105～150℃の温度範囲で耐熱性を持つ特殊ケーブルがあり、架橋された難燃性ポリオレフィン材料が使用されています。架橋方法は、ケーブルメーカーが自社の製造条件に応じて選択でき、従来の高圧蒸気または高温塩浴による架橋方法に加え、電子加速器による室温照射架橋方法も利用可能です。長期使用温度は105℃、125℃、150℃の3段階に分けられ、製造工場はユーザーや規格の異なる要件に応じて、ハロゲンフリーまたはハロゲン含有燃料バリアを製造できます。
ポリオレフィンは非極性または弱極性ポリマーであることはよく知られています。極性が鉱物油に似ているため、類似適合性の原理に基づき、ポリオレフィンは一般的に耐油性が低いと考えられています。しかし、国内外の多くのケーブル規格では、架橋抵抗体は油、溶剤、さらには油スラリー、酸、アルカリに対しても優れた耐性を持つ必要があると規定されています。これは材料研究者にとって大きな課題であり、現在、中国国内外を問わず、これらの要求を満たす材料が開発されており、その基材はEVAです。

3.3 酸素バリア材
撚り線多芯ケーブルは、芯線間に多くの空隙が存在するため、ケーブルの丸みを保つにはこれらの空隙を埋める必要があります。外被内部の充填材がハロゲンフリーの燃料バリアである場合、この充填層はケーブルが燃焼する際に炎（酸素）を遮断するバリアとして機能するため、業界では「酸素バリア」と呼ばれています。
酸素バリア材の基本的な要件は、優れた押出成形性、優れたハロゲンフリー難燃性（酸素指数は通常40以上）、そして低コストである。
この酸素バリアはケーブル業界で10年以上にわたり広く使用されており、ケーブルの難燃性を大幅に向上させてきました。酸素バリアは、ハロゲンフリー難燃ケーブルとハロゲンフリー難燃ケーブル（例：PVC）の両方に使用できます。多くの実証実験により、酸素バリアを備えたケーブルは、単体垂直燃焼試験および束燃焼試験に合格する可能性が高いことが示されています。

材料配合の観点から見ると、この酸素バリア材料は実際には「超高充填材」です。低コストを満たすためには高充填材を使用する必要があり、高い酸素指数を達成するためには高比率（2～3倍）のMg(OH)2またはAl(OH)3を添加する必要があり、押出成形性を向上させるためにはEVAを基材として選択する必要があるからです。

3.4 改質ポリエチレン被覆材
ポリエチレン被覆材には、押出成形時に溶融割れ（シャークスキン現象）を起こしやすいという問題と、環境応力割れを起こしやすいという問題があります。最も簡単な解決策は、配合に一定割合のEVAを添加することです。主に低VA含有量のグレードの改質EVAとして使用されるEVAのメルトインデックスは1～2が適切です。