ケーブル業界におけるEVAの応用と開発の見通し

3. 1 高圧電力ケーブルの半導電性シールド材として使用される
ご存知のように、シールド材の主材料は導電性カーボンブラックで、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、シールド材の流動性と押出レベルの平滑性が著しく低下します。高電圧ケーブルの部分放電を防止するためには、内外シールドを薄く、光沢があり、明るく均一にする必要があります。他のポリマーと比較して、EVAはこれを容易に実現できます。これは、EVAの押出プロセスが特に優れており、流動性が良好で、溶融破裂現象が発生しにくいためです。シールド材は2つのカテゴリに分けられます。内側シールドと呼ばれる導体の外側で包まれたもの - 内側シールド材を使用。外側シールドと呼ばれる絶縁体の外側で包まれたもの - 外側シールド材を使用。内側シールド材は主に熱可塑性で、VA含有量が18％〜28％のEVAをベースにしていることが多いです。外側シールド材は主に架橋され剥離可能で、VA含有量が40％〜46％のEVAをベースにしていることが多いです。

3. 2 熱可塑性および架橋難燃性燃料
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、主に海洋ケーブル、電力ケーブル、高級建設用ケーブルなどのハロゲンフリーまたはハロゲンフリーの要件を満たす用途に使用されています。長期使用温度範囲は70～90℃です。
10kV以上の中高圧電力ケーブルは、非常に高い電気性能が要求されるため、難燃性は主に外皮によって担われます。環境負荷の高い建物やプロジェクトでは、ケーブルに低煙性、ハロゲンフリー、低毒性、あるいは低煙性かつ低ハロゲン性といった特性が求められるため、熱可塑性難燃性ポリオレフィンは有効なソリューションとなります。
特殊な用途向けには、外径が大きくなく、耐熱温度が105～150℃の特殊ケーブル、特に架橋難燃性ポリオレフィン素材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生産条件に合わせて選択できます。従来の高圧蒸気架橋や高温塩浴架橋に加え、電子加速器による室温照射架橋も利用可能です。長期使用温度は105℃、125℃、150℃の3種類に分かれており、ユーザーや規格の異なる要件、ハロゲンフリーまたはハロゲン含有燃料バリア性に応じて生産工場で製造できます。
ポリオレフィンは非極性または弱極性の極性ポリマーであることはよく知られています。鉱油と極性が似ているため、相溶性類似性の原則に基づき、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、架橋ポリマーは油、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の課題であり、現在、国内外を問わず、これらの要求の厳しい材料が開発されており、そのベース材料はEVAです。

3. 3 酸素バリア材
撚り合わせ多芯ケーブルは、芯線間に多くの空隙を有します。外被内の充填材がハロゲンフリーの燃料バリア材で作られている場合、丸みを帯びたケーブル外観を保つためには、これらの空隙を埋める必要があります。この充填層は、ケーブルが燃焼する際に火炎（酸素）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。
酸素バリア材料の基本的な要件は、優れた押し出し特性、優れたハロゲンフリー難燃性（酸素指数は通常 40 以上）、および低コストです。
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ました。この酸素バリアは、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（PVCなど）の両方に使用できます。多くの実験結果から、酸素バリアを備えたケーブルは、単独垂直燃焼試験および束燃焼試験に合格する可能性が高くなる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「超高充填剤」です。低コストを満たすには、高充填剤を使用する必要があり、高酸素指数を達成するには、Mg（OH）2またはAl（OH）3を高比率（2〜3倍）で添加する必要があり、押し出しが良好であるため、ベース材料としてEVAを選択する必要があります。

3. 4 改質PE被覆材
ポリエチレン被覆材には、2つの問題があります。第一に、押出成形時に溶融破壊（シャークスキン現象）が発生しやすいこと、第二に、環境応力割れが発生しやすいことです。最も簡単な解決策は、配合物に一定量のEVAを添加することです。多くの場合、低VAグレードの改質EVAとして使用され、メルトインデックスは1～2が適切です。