JP2011514650A - 不規則な表面を有するポリマー絶縁体を有する導体 - Google Patents

Abstract

導体と、前記導体を被覆するポリマー絶縁体を含む通信ケーブルが提供され、ポリマー絶縁体は、発泡構造の内部を有し、長手方向に延びる丸みのある山と谷から形成された外面を有する。また、オリフィスを通して溶融熱可塑性ポリマーを押し出し、オリフィスを通過する導体をコーティングし、それによって導体上にポリマー絶縁体を形成することによって、このポリマー絶縁体、又は、同じ又は類似の山／谷外面を有する非発泡ポリマー絶縁体を製造する方法も提供され、前記オリフィスは、長手方向に延びる丸みのある山と谷を含む前記ポリマー絶縁体の外面を画定し、前記山は、前記外面の少なくとも約３０％を被覆し、前記山の幅の少なくとも５０％の高さを有する。

Description

本発明は、導体用のポリマー絶縁体に関し、絶縁体の表面は、導体への絶縁体の押出被覆（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）、又は絶縁電線の通信用途、又はその両方において利点を提供するように輪郭が形成されている。

通常、ポリマー絶縁体は、特定の用途に望ましい信号伝送特性を提供するのに望ましい厚さの環状の断面を有する平滑なコーティングとして導体に押出被覆される。一般に、加圧押出（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）と溶融−ドローダウン押出（ｍｅｌｔ−ｄｒａｗ ｄｏｗｎ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）の２種類の押出成形方法が使用される。加圧押出では、溶融熱可塑性ポリマーが押出ダイの中で導体と接触し、ダイから吐出される押出物はポリマー絶縁導体である。押出オリフィスの直径は、ポリマー絶縁体の外径を決定する。溶融ドローダウン押出では、溶融熱可塑性ポリマーは、導体の直径より大きい直径を有するチューブとして押し出され、この管状の形状は、押し出されたチューブの内部に入る導体上にドローダウンされる。これによって、押し出された溶融ポリマーチューブは、典型的にはメルトコーン（ｍｅｌｔ ｃｏｎｅ）と称される円錐の形状に変化する。加圧押出では、押出ダイを通って進む導体の速度は、ダイから吐出される溶融ポリマーと同じ速度である。溶融ドローダウン押出では、導体速度は押出速度より大きく、それは、メルトコーンを、押し出された時より薄い肉厚に引き伸ばす効果を有し、それによって、ポリマー絶縁体の厚さは押し出されたチューブの厚さより薄くなる。メルトコーンのこのような引き伸ばしは、ドローダウン比（ＤＤＲ）と定義され、これは、環状のダイ開口部の断面積と比較したポリマー絶縁体の断面積の比である。熱可塑性フルオロポリマーは、ポリオレフィンと比較して押出速度を低速度に制限する押出特性のため、典型的には、溶融ドローダウン押出によりポリマー絶縁体として導体上に押し出されるが、押出が比較的容易なポリオレフィンは、典型的には加圧押出によって押し出され、導体上にポリマー絶縁体を形成する。

導体を被覆するほとんどのポリマー絶縁体は、中実のポリマーである、即ち、非発泡体である。また、発泡ポリマー絶縁体も使用されてきた。高圧不活性ガスを押出機内の溶融ポリマーに注入し、溶融ドローダウン押出を使用してポリマー絶縁体を形成する押出発泡法では、発泡は、好ましくは、溶融ポリマーが導体に接触するまで遅延されるが、さもなければ、メルトコーンは脆弱になり、コーンが破壊して導体の被覆が不完全になることを回避するためにドローダウン比を低下させなければならない。押出発泡のＤＤＲは、一般に、５〜３０：１の範囲であり、非発泡ポリマーではＤＤＲは典型的には少なくとも８０：１である。発泡ポリマー絶縁体には、中実（非発泡）のポリマー絶縁体と比較して比誘電率が改善され、静電容量が低下するといった利点があるが、発泡絶縁体の使用は限定されてきた。

米国特許第５，９９０，４１９号明細書は、ポリマー絶縁導体のツイストペア間の漏話の問題に対処し、ツイストペア間の静電容量を低下させることによって、導体間の中心間距離を増加させることによって、および導体間の間隔の比誘電率を低下させることによって、漏話を低減できることを記載している。この特許は、発泡絶縁体の存在を認めているが、図１に示すように、絶縁体の外面から伸びる、即ち、その直径を増大させる長手方向に延びるリブを有する中実の絶縁体を提供することを優先して、それを拒否している。リブは、図７Ｃに示すように、それらが互いに接している時、導体間の間隔を増加させ、導体のツイストペア間に空気を閉じ込め、それによって、導体間の比誘電率を低下させる。この方法の欠点は、リブの製造に追加のポリマーが消費され、絶縁体の直径と重量が増加することである。

米国特許出願公開第２００６／０２０７７８６号明細書は、絶縁導体のツイストペアの長さに沿ってインピーダンスの均一性を改善することが意図された様々な中実のポリマー絶縁体の断面を開示している。図９〜図１１に示すように、これらの断面の幾つかは、空気を閉じ込める。図１２は、内層１９７が発泡ポリマーであり、外層１９８が中実のポリマーである従来の二重層絶縁導体の断面であることが開示されており、内層は、外層より強度が低く、不利なことには発泡工程を必要とするものとして開示されている［００５０］。

中実のポリマー絶縁体と比較して発泡ポリマー絶縁体の強度の低さは、発泡絶縁体に力が加わるときに問題であり、それによって発泡絶縁体が圧潰される傾向があり、そのため有効な絶縁体厚さが減少する。例えば、１対の発泡ポリマー絶縁導体が対撚り（ｔｗｉｎｎｅｄ）されて、即ち、撚り合わされてポリマー絶縁導体のツイストペアを形成するときに、圧潰力が存在する。撚りのピッチ（ｌａｙ）が約０．５ｉｎ（１２．７ｍｍ）から約０．３ｉｎ（７．６ｍｍ）に短くなる時、圧潰力は増加する。発泡絶縁体の厚さを増加させることによって、発泡絶縁体の圧潰を補償することができるが、これには、ケーブルのサイズが増加し、比較的多量のポリマーを使用するという欠点がある。

米国特許第５，９９０，４１９号明細書および米国特許出願公開２００６／０２０７７８６号明細書は、発泡ポリマー絶縁体を使用することによってそれらの問題に対処するのではなく、様々な中実のポリマー絶縁体の形状（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を提案することを優先して、このような発泡ポリマー絶縁体を放棄している。

本発明は、一態様では、圧潰の問題を改善する発泡ポリマー絶縁導体を提供し、それによって、ケーブルのサイズを増加させることなく、通信ケーブルに関する誘電性と静電容量の利点の実現が可能になる。このケーブルは、導体と、前記導体を被覆する（ｅｎｃａｓｉｎｇ）ポリマー絶縁体を含み、前記ポリマー絶縁体は、発泡構造の内部を有し、また長手方向に延びる丸みのある山と谷から形成された外面を有する。ポリマー絶縁体の表面は波形の外観を有するが、但し、導体のツイストペアを形成するのに通常使用される絶縁体の直径、例えば、４５ミル（１．１４ｍｍ）では、絶縁導体は断面が非常に小さく、波形の外観は肉眼ではほとんど見えない。山に丸みを付けることによって、導体のポリマー絶縁体を形成するための押し出しによる山の形成が改善される。ポリマー絶縁体の外面に沿った山の効果は、圧潰に抵抗することである。この耐圧潰性は、以下の山の態様によって向上する：（ａ）山の密度が発泡構造の内部の密度より大きい、（ｂ）ポリマー絶縁体が、前記山の外面に非発泡層を有し得る、又は（ｃ）山が非発泡体である。発泡絶縁体の内部と比較して山の密度が大きいと、耐圧潰性が増加する。山の表面に非発泡層を有することは、山の密度を増加させる別の方法である。このような層は、圧潰に抵抗するドーム（峰（ｃｒｅｓｔ））の役割をする。ポリマー絶縁体の外面全体に非発泡層を提供し、それによって山と谷の両方がこの外側非発泡層を有するように押出方法を実施してもよい。山全部が非発泡体であってもよく、これもまたポリマー絶縁体の圧潰に抵抗する。

存在する山の数は、ポリマー絶縁体の直径に依存する。直径が増大するにつれ、周囲も増大し、これは、直径の小さいポリマー絶縁体に対して選択された山の幅が、直径の比較的大きいポリマー絶縁体で使用される場合、より多くの山を必要とすることを意味する。山は高く細いものではないが、その理由は、このような形状は耐圧潰性を改善しないからである。このような山は、圧潰を受けた時、折れ曲がる傾向がある。本発明に使用される山は、圧潰中に折れ曲がらないほど高さに対して十分な幅を有する。山の好ましい量的特徴は、独立して、次の通りである：（ｉ）山の高さは、前記山の幅の約１５０％以下であり、（ｉｉ）山は、ポリマー絶縁体の外面の少なくとも約３０％を被覆し（谷周囲での山の占有面積）、（ｉｉｉ）山の高さは、山の幅の少なくとも約５０％である。同等の改善を提供するため、山の幅が減少するにつれ、山の数は増加しなければならない。サイズ（直径）が非常に小さい通信ケーブルでは、例えば、絶縁体の全厚は約６〜１４ミル（０．１５０〜０．３６０ｍｍ）であり、前記山の高さは前記全厚の少なくとも約２５％である。全厚は、導体表面から山の頂部までの絶縁体の厚さである。山の幅は、山の基部を横切る距離であり、山の基部で山は谷と交差する。山の高さは、谷によって画定される周囲（谷周囲）から山の頂部まで測定される。

前述の通信ケーブルを製造する方法は、発泡性溶融熱可塑性ポリマーを導体上に押し出す工程、および前記導体上の前記ポリマーを発泡させ、それによって導体の被覆を得、発泡構造の内部を有するポリマー絶縁体を形成する工程を含み、前記押出工程は、前記ポリマー絶縁体の前記外面として前記長手方向に延びる山と谷を形成することを含む。押出は、加圧押出であっても、又は溶融ドローダウン押出であってもよい。

押出によりポリマー絶縁体の外面に山を形成すると、押出がより困難になる可能性がある、即ち、山の寸法を維持するために押出速度（ｒａｔｅ）（速度（ｓｐｅｅｄ））を減少させることを必要とする可能性がある。押出が速過ぎると、溶融熱可塑性ポリマーは、山の領域が不均一に押し出され、山が周期的に薄肉化するおよび／又は山の高さが短くなる傾向がある。これは、押出速度を減少させることによって回避できるが、製造上の損失になる。本発明の別の態様は、押し出される山の設計により、この押出の困難さを最小限にする押出方法である。このような方法は、オリフィスを通して溶融熱可塑性ポリマーを押し出し、前記オリフィスを通過する導体をコーティングし、それによって前記導体上にポリマー絶縁体を形成する工程を含み、前記オリフィスは、長手方向に延びる丸みのある山と谷を含む前記ポリマー絶縁体の外面を画定し、前記山は、前記外面の少なくとも約３０％を被覆し、前記山の幅の少なくとも５０％の高さを有する。前記山の幅およびその丸み付けによって、押出速度に対する悪影響が最小限になる又はなくなる。前述の山の詳細は、この方法および先行する段落に記載の方法にも適用される。山が折れ曲がらないこと、即ち、山が狭くないことは、この押出の利点に重要な寄与をする。

本発明のこの方法態様は、加圧押出又は溶融ドローダウン押出に適用可能である。溶融ドローダウン押出の場合、丸みのある山もドローダウンされ、それによってポリマー絶縁体上の山はオリフィスから押し出された山より小さくなる。本発明のこの方法態様は、中実のポリマー絶縁体、即ち、非発泡ポリマー絶縁体の形成に、および発泡ポリマー絶縁体の形成に適用可能である。発泡ポリマー絶縁体の場合、押出方法は、好ましくは、導体と接触したとき、ポリマー絶縁体を発泡させる追加の工程を含む。溶融ドローダウン押出で形成されるメルトコーン中の山の存在は、中実のポリマー、即ち、発泡しないポリマーのものであれ、又は導体と接触したときに発泡するポリマーのものであれ、メルトコーンを補強し、それによってＤＤＲを増加させることが可能になり、その結果、製造が改善される。

本発明の方法の、および本発明の方法で製造される全てのポリマー絶縁体において、ポリマーは、導体をコーティングするために押出可能であり、且つ、特定の通信用途に望ましい電気的、物理的および熱的特性を有するどのような熱可塑性ポリマーであってもよい。最も一般的なこのようなポリマー絶縁体は、ポリオレフィンおよびフルオロポリマーであり、これらのポリマーを本発明に使用することができる。ポリオレフィン以外の非フッ素化ポリマーを使用することもできる。

本発明の別の態様は、次のような、ポリマー絶縁体を製造するための押出ダイである：溶融熱可塑性ポリマーを導体上に押し出し、導体上にポリマー絶縁体を形成するための押出ダイであって、前記ダイは、前記ポリマー絶縁体の外面を形成する表面を有し、前記ダイ表面は、半径方向に間隔を空けて配置された長手方向に延びる丸みのある一連の溝を有し、それによって、前記ポリマー絶縁体の外面は、長手方向に延びる丸みのある山と谷を有し、前記山は、前記ダイ表面の前記溝に対応し、前記押出ダイは前記ポリマー絶縁体の中心に導体を配置するためのガイドを含む。前述の山の詳細は、これらの山を形成する溝に適用される。加圧押出の場合、ダイ表面（オリフィス）のサイズは、一般にポリマー絶縁導体のサイズとなり、押し出された山のサイズは、一般にポリマー絶縁体の表面の山のサイズと同じになる。溶融ドローダウン押出の場合、押し出されたチューブおよびその表面の山は、導体上に形成されたポリマー絶縁体の対応する寸法より大きくなる。サイズの収縮は、使用されるドローダウン比に依存する。

本発明の発泡ポリマー絶縁導体の不定の長さの一実施形態の拡大斜視図である。 本発明の発泡ポリマー絶縁体の別の実施形態の別の拡大断面図である。 本発明の発泡ポリマー絶縁体の更に別の実施形態の別の拡大断面図である。 本発明の発泡ポリマー絶縁体の更に別の実施形態の別の拡大断面図である。 本発明の発泡ポリマー絶縁体の更に別の実施形態の別の拡大部分断面図である。 ポリマー絶縁体を得、本発明の方法を実施するための押出機クロスヘッド設計の幾つかの実施形態の部分断面図である。 図６の押出機ダイの部分断面図である。

図１では、ポリマー絶縁導体２は、導体４および導体を被覆する発泡ポリマー絶縁体６を含む。ポリマー絶縁体６の発泡態様を提供する空孔は、形状がほぼ球状であり、絶縁体内の小さい円７として図１に示されている。導体４は、ポリマー絶縁体６の中心に配置されている。ポリマー絶縁体６の外面は、ポリマー絶縁導体２の長さに沿って延びる山８と谷１０で構成されている。山８および谷１０は互いに交互になっている、即ち、谷は隣接する山を互いに分離している。山８の頂部１２は丸みが付けられている。図１の実施形態では、６つの山８と６つの谷１０があり、谷は、ポリマー絶縁体の外面の長手方向に延びる領域を含む幅を有する。山と介在する谷の数、および山の幅（その基部における）と谷の幅は、ポリマー絶縁導体２に対して意図された通信用途に従って選択することができる。

図２では、導体１６を被覆する発泡ポリマー絶縁体１４は、１２の交互に長手方向に延びる山１８と谷２０を有し、山の頂部２２は丸みが付けられている。

図２の実施形態は、３つの直径（周囲）、即ち、想像線で表され、山の頂部によって画定される外径２４、想像線で表される中間の直径２６、および、谷２０の周囲によって画定される内径を有する。中間の直径２６は、山と谷を有するのではなく均一な厚さ（および同じ空孔率）のポリマー絶縁体として押し出されたときの、同じ重量の発泡ポリマー絶縁体１４の直径である。山を単にこの中間の直径に加えることができるが、好ましくは、同じ重量のポリマー絶縁体を再分配して山／谷の形状を形成し、ここで、図２に示すように、外径２４は中間の直径２６より大きいが、対向する谷２０を横切る距離で表される内径は、中間の直径より小さい。山１８が圧潰力を受けるとき、それらは、発泡ポリマー絶縁体１４の外径を中間の直径の方に減少させる傾向がある。対照的に、ポリマー絶縁体が均一な厚さを有し、外径として中間の直径２６を有するとき、同じ圧潰力によって中間の直径が内径２０の方に減少する傾向があり、そのため、山と谷が存在するときと比較して、絶縁体の有効な厚さが減少する。図２によるものなどの、外面を形成する山と谷を有する絶縁体の比較的大きい有効厚さ（圧潰後）は、圧潰時に失われる絶縁体厚さを補償するためにポリマーの量を増加させることなく、発泡ポリマー絶縁導体のツイストペアに望ましいインピーダンスを達成できることによって示される。代わりに、インピーダンスの改善は、同じ空孔率を有する均一な厚さの発泡ポリマー絶縁体を形成するのに必要な量からポリマーの量を減少させることによって達成することができる。

図３では、導体３２を被覆する発泡ポリマー絶縁体３０は、図２の山１８および谷２０と同じ数の長手方向に延びる山３４と谷３６を有するが、図３に示されているように、山３４は比較的幅が広く、谷は比較的狭い。図２のように、山３４の頂部は丸みが付けられている。

図４では、導体４２を被覆する発泡ポリマー絶縁体４０は、図３と同じ数の長手方向に延びる山４４と谷４６を有するが、山４４は、谷４６がほとんど又は全く幅を有していないほど十分広い。この実施形態では、谷４６は、単に、隣接する山４４が交差（相互接続）する位置である。山４４の頂部は丸みが付けられている。

図４の実施形態は、この実施形態および本発明の発泡ポリマー絶縁体の他の実施形態に存在し得る追加の特徴を示す。発泡ポリマー絶縁体４０は、ポリマー絶縁体の長さに沿って延びるその内面に非発泡層４８を含んでもよく、この非発泡層は導体４２と接触している。発泡ポリマー絶縁体４０は、また、ポリマー絶縁体４０の長さに沿って延びるその外面に非発泡層５０を含んでもよい。ポリマー絶縁体を形成する押出物の外面の急冷効果（それによって層５０が形成される）によって、および、層４８を形成する押出プロセス中に導体が溶融ポリマー絶縁体と接触するときの導体の冷却効果によって、押出中にこの２つの層を形成することができる。好ましくは、導体の温度は、導体上に絶縁体を形成する発泡ポリマーに高温の表面を提供するように加熱されるが、典型的には、約２４０°Ｆ（１１６℃）以下の温度であり、これは、ポリマーがフルオロポリマーであるとき、溶融ポリマーの温度（通常は、少なくとも３５０℃である）よりはるかに低い。この冷却効果によって、溶融ポリマーは、発泡が起こることが防止されるほど十分に冷却されるが、ポリマー絶縁体の内部は発泡する。この場合、ポリマー絶縁体の内部は、非発泡層の間の領域（断面で）である。層４８および５０の厚さは互いに独立しており、異なる供給源からの冷却効果に依存する。層４８および５０は、発泡ポリマー絶縁体４０の内部からこれらの層を分離する線として示されているが、これらの層は、移行ゾーンを介してポリマー絶縁体の中に組み込まれており、移行ゾーンで、発泡体密度は、非発泡体密度から、発泡ポリマー絶縁体４０の内部の発泡体密度に変化する。「非発泡」とは、４０倍に拡大したとき、発泡ポリマーの内面と外面の領域で実質的に空孔が見えないことを意味し、それは、層４８および５０などの非発泡層であると考えることができる。これらの層には時々、熱可塑性ポリマー中に存在するオリゴマーなどの低沸点留分の揮発から生じる空孔が存在することがある。空孔がたまにしかなく又は全くなく、確実に空孔率が絶縁体の内部よりはるかに小さい絶縁体の外面と内面の一方又は両方の非発泡層の厚さは、好ましくは、絶縁体の全厚の合計２５％以下でなければならない。存在する場合、非発泡層は、それぞれ、少なくとも約１（０．０２５ｍｍ）〜２ミル（０．０５ｍｍ）の厚さである。

山の幅と共に、山１８（図２）、３４（図３）、および４４（図４）の丸みのある頂部の存在によって、圧潰に抵抗する。丸みのある頂部が、それ自体で耐圧潰性を付与する。この効果を実現するために、山は、通信ケーブルの製造中に受ける圧潰力が加わった時に折れ曲がらないほど十分な幅がなければならない。図２では、例えば、幅は、谷２０を画定するポリマー絶縁体の周囲で測定される。図４では、谷は、測定可能な幅を有していないが、これらの谷を形成する山の相互接続点（交差点）もまた発泡絶縁体の内径および周囲を画定し、それから山の幅を測定することができる。好ましくは、山の幅は、その高さの少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも１００％である。

図４の層５０によって示されるような発泡ポリマー絶縁体の外面の非発泡層の存在は、山の、従って発泡ポリマー絶縁体の耐圧潰性を増加させる。これは、層５０などの非発泡層のドームの形状、および、山の間の谷に存在する非発泡層の部分との相互接続から生じる。図４の層４８などの導体の表面の絶縁体の内面に沿った非発泡層の存在は、導体表面に空孔が存在し、伝達される信号の反射減衰量が生じることを防止する。

本発明の発泡ポリマー絶縁体の外面を形成する山の数、ひいては谷の数は、山の幅および発泡ポリマー絶縁体の直径に応じて変わり、その直径によって周囲が決まり、その周囲から山が延びる。一般に、発泡ポリマー絶縁体は、少なくとも５つの山を有する。図２〜４は、山の幅が増大するとき、視覚的比較を可能にする同じ数の山（１２）を示す。これらのポリマー絶縁体は全て比較的小さい直径を有し、ここで、山の高さは、絶縁体の全厚（前述のように測定される）の比較的大きい％、例えば、全厚の少なくとも２５％を示す。図５は、はるかに厚い、即ち、直径が大きい発泡ポリマー絶縁体５２を示し、ここで、山５４および谷５６は、図２の山１８および谷２０と同じ幅を有する。図５に見える８つのピーク５４は、この発泡ポリマー絶縁体の外面の少しの部分しか被覆しない。図５の実施形態で同じ効果を達成するためには、図２の発泡ポリマー絶縁体を取り囲むのに十分な１２の山より多くの山５４が必要である。

図４の層４８および５０などの外面および内面の非発泡層を含む、ポリマー絶縁体の全厚（導体表面から山の頂部までの距離）は、存在する場合、通信ケーブル用の絶縁導体のツイストペアなどの用途では、一般に、約４〜２０ミル（０．１〜０．５ｍｍ）、好ましくは約６〜１４ミル（１５０〜３５０μｍ）である。これらの同じ最小寸法は、他の通信用途に適用されるが、但し、同軸ケーブルなどの他の用途では、最大全厚は比較的大きくてもよく、例えば、約１００ミル（２．５ｍｍ）以下であってもよく、ここで、発泡ポリマー絶縁体は、通常、ポリマー絶縁体上に編組することによって設けられる外部導体から中心導体を分離し、絶縁体全厚は、典型的には約１５ミル（０．３８ｍｍ）〜１００ミル（２．５ｍｍ）である。一般に、編組前に、金属化ポリエステルフィルムなどの金属化プラスチックフィルムをポリマー絶縁体の外面の周囲に巻き付けて、谷を橋架けするが、フィルムの金属化された面は編組の方を向くようにする。また、一般に、ツイストペア又は同軸構成に外被を設けて、通信ケーブルを完成させる。複数のツイストペアを一緒に束ねて単一の外被に入れてもよい。

ツイストペア絶縁体の厚さに関して、上記に開示した山の高さは、好ましくは、ポリマー絶縁体全体の厚さの少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも３０％、更により好ましくは少なくとも４０％である。山の高さが山の幅の１５０％以下、好ましくは１２５％以下、より好ましくは１００％以下である場合、一般に圧潰中の山の折れ曲がりが回避される。また、もちろん、圧潰時に山が折れ曲がらないほど山の幅が十分広く、それは、一般に、山の幅が山の高さの少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも１００％、更により好ましくは山の高さの少なくとも１２５％のときに得られる。山の幅の別の表示は、ポリマー絶縁ケーブルの周囲での山の被覆率であり、この場合の周囲は、谷の表面（床）で表される発泡ポリマー絶縁体の内径を意味する。好ましくは、山は、発泡ポリマー絶縁体の周囲（谷表面）の少なくとも３５％、より好ましくは少なくとも４０％、更に好ましくは少なくとも５０％を被覆する。

発泡ポリマー絶縁導体を製造する一実施形態は、図６に示す溶融ドローダウン押出である。図６では、押出機クロスヘッド６０は、本体６２、ダイ６４およびダイ先端部６６を同心状に備える。不活性ガスで加圧された（不活性ガスが注入された）溶融熱可塑性ポリマー６８は、押出機（図示せず）からポート７０を通してダイ６４に供給され、クロスヘッド本体６２は周囲チャネル７２を含み、ダイ先端部６６に関して、この溶融ポリマーがダイ先端部の周囲全体に流動し、ダイ６４とダイ先端部６６の間の狭い環状の間隙（オリフィス）７４に流入し、それを流通することを可能にする。ダイ先端部６６は、ダイ６４とダイ先端部６６の間の環状のオリフィス７４から押し出すことによって形成される溶融熱可塑性ポリマーのコーン８０の中に導体７８を同心状に案内する軸方向のワイヤ（導体）ガイド７６を有する。環状のオリフィス７４は、溶融ポリマー組成物の管状の形状の押出寸法を画定し、溶融ポリマーは真空によってドローダウンされ、ワイヤガイド７６を通して配置され、コーン８０を形成し、コーンは、ポリマー絶縁体８２が導体７８を被覆する時、終端する。溶融ポリマー絶縁体の発泡は、ダイ６４から溶融ポリマーが吐出されることに伴う圧力の解放によって可能になるが、それにもかかわらず、ポリマーが導体上にドローダウンされるまで遅延され、ポリマーが導体上にドローダウンされた時、発泡が起こり、このようにして発泡体で絶縁された導体は冷却され、発泡体の形成（ｆｏａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を凍結する。

環状のオリフィスは、押出の方向に延びる一連の溝８４を含み、図７で最もよく見えるように、これらは、環状のオリフィス７４の外面の周囲に、半径方向に間隔を空けて、好ましくは均一に配置されている。溝は、発泡ポリマー絶縁体の外面に山と谷を形成する。図７に示す実施形態では、８つの溝８４が、発泡ポリマー絶縁体の外面として８つの山と谷を形成する。図６に示すように、コーン８０の壁厚は、それが環状のオリフィス７４から吐出される時、導体７８上に形成される発泡ポリマー絶縁体の壁厚より大きい。また、押し出された時の山（図示せず）のサイズも、発泡ポリマー絶縁体の外面を形成する山の最終的な寸法より大きい。溶融熱可塑性ポリマーの所定の押出速度で、ワイヤガイド７６を通過する導体の速度は、所望のドローダウン比を達成するように、比較的大きい。ドローダウン比（ＤＤＲ）が大きいほど、コーンの壁厚およびコーンの表面の山の薄肉化が大きく、また発泡ポリマー絶縁導体の製造速度が大きい。当業者には、使用されるＤＤＲで所望の発泡ポリマー絶縁体寸法が得られるようなサイズに環状オリフィスを形成する方法が既知である。典型的には、図６のコーン８０などのコーンの長さは、発泡の開始前に溶融ポリマーが導体と接触するように、制限される。押出コーティング製造ラインでは、発泡の開始（図６には示されていない）は、一般に、溶融ポリマーの外観の変化、例えば、非着色ポリマーでは半透明な外観から不透明な外観に変化することによって、肉眼で見ることができる。従って、発泡ポリマー絶縁体を製造するためのＤＤＲは、非発泡ポリマー絶縁体の製造と比較して小さく、典型的には、２０：１〜３０：１の範囲である。たとえ発泡ポリマー絶縁体が均一な厚さを有していなくても、本発明の方法はこれらのドローダウン比およびそれ以上を達成することができる。コーン中の長手方向に延びる山の存在は、コーンを補強し、それによって、比較的高いＤＤＲの達成、およびその結果得られる発泡ポリマー絶縁導体の製造速度の増加に寄与する。

前述のように、ダイ６４から吐出される溶融ポリマーの冷却により、発泡ポリマー絶縁体の外面にポリマーの非発泡層が形成される。この非発泡層の存在によって、その内部の発泡ポリマー絶縁体の密度と比較して、山の平均密度が増加する。このような密度の増加それ自体によって、山の、従って発泡ポリマー絶縁体の耐圧潰性が増加する。本発明の方法は、単一の供給源から溶融熱可塑性ポリマーを押し出すこと、即ち、単一の押出機を使用することによって、この効果を達成する。この実施形態では、発泡ポリマー絶縁体を形成するポリマーは全て、クロスヘッド６０のポート７０を通過する。

本発明の別の実施形態では、図６のクロスヘッド６０は、非発泡層の厚さおよび山の平均密度を増加させることが望ましい場合、発泡ポリマー絶縁体の外面に、ダイ６４の冷却効果に依存しない非発泡層を形成するように変更されている。この実施形態によれば、本体６２とダイ６４の間に形成された環状のチャンネル９０を備える。本体６２は、また、ポート９２を備え、それに第２の押出機（図示せず）から溶融ポリマーが供給される。これは、溶融ポリマーがダイ６４を取り囲むことを可能にする。クロスヘッド本体６２は、更に、ダイ６４を取り囲む環状の間隙９４を形成するように変更されており、環状のチャネル９０は環状の開口部９６を備える。この変更によって、ポート９２を流通する溶融ポリマーが、環状の空隙９４に流入した後、ポート７０からダイに入る溶融ポリマーと接触することが可能になる。環状の空隙９４から流入する溶融ポリマーは、ダイ６４の外面に沿って流動し、環状のオリフィス７４から、ダイ６４の溝８４などのダイの溝に適合する外側非発泡層として吐出され、本発明の発泡ポリマー絶縁体の山と谷の外面に非発泡層を形成する。ポート９２を通って本体６２に入る溶融ポリマーは、不活性ガスで加圧されず、そのため、この溶融ポリマーは発泡しないが、下にある溶融ポリマーは導体と接触した後発泡する。図４の層５０などの、この外層の厚さは、ポート９２を流通する溶融ポリマーとポート７０を流通する溶融発泡性ポリマーの相対的流量によって制御される。

図６に示されていない別の変更は、ダイ６４の溝８４と直接連通するように、チャネル９０に類似のチャネルを設けることである。このような連通は、新しいチャネルと各溝８４の間を連通する通路（図示せず）によって得ることができる。新しいチャネルは、これらのポートがダイに機械加工され得るように、溝に対して配置される。この変更によれば、第２の押出機（図示せず）からポート９２を通して供給される溶融ポリマーの量は、所望の発泡ポリマー絶縁体の山に非発泡ポリマー層の厚さを供給するのに十分であり、山を実質的に全て非発泡ポリマーとして製造する可能性がある。この実施形態の実施では、環状の空隙９４を通して供給される溶融ポリマーによって非発泡層を供給することが必要ではない可能性がある。

ポリマー絶縁体の発泡領域を形成するためにポリマーを発泡させるどのような方法を使用してもよい。しかし、使用される方法によって、低い反射減衰量および高い信号伝送速度などの電気的特性の最良の組み合わせのために、小さく均一なほぼ球状の形状のセル（空孔）が得られることが好ましい。これに関して、セルは、好ましくは、直径約５０マイクロメートル以下であり、平均空孔率は約１０〜７０％である。ツイストペアでは、ポリマー絶縁体の空孔率は、典型的には、約１５〜３５％である。同軸ケーブルでは、平均空孔率は約１０〜７０％である。平均空孔率は、次式に従って、発泡絶縁体の重量と、同じ寸法の非発泡絶縁体（同じポリマー）の重量を比較することによって決定される：
空孔率（％）＝１００（１−［発泡体の重量／非発泡体の重量］）

これは、絶縁体の発泡部分と非発泡部分を合わせた平均空孔率である。絶縁体の発泡領域となるこの発泡体を得る好ましい方法は、ポート７０（図６）を通して供給する前述のような押出機内の溶融ポリマーへの高圧不活性ガス注入の使用、および、押出ダイの下流で発泡が起こるときに小さい均一なサイズのセルの形成を開始する発泡体セル造核剤を溶融ポリマーに含有させることである。高圧不活性ガス注入によって起こる発泡は、発泡の開始前に、押し出されたポリマーチューブが導体上にドローダウンされるほど十分長い間、遅延される。好ましくは、本発明に使用されるポリマーに添加される発泡体セル造核剤は、押出機加工条件で熱的に安定である。このような薬剤の例としては、米国特許第４，８７７，８１５号明細書（Ｂｕｃｋｍａｓｔｅｒら）に開示されているもの、即ち、熱的に安定な有機酸およびスルホン酸又はホスホン酸の塩、好ましくは窒化ホウ素と組み合わせたもの、並びに、米国特許第４，７６４，５３８号明細書に開示されている熱的に安定な無機塩が挙げられる。好ましい有機酸又は塩は、式Ｆ（ＣＦ₂）_nＣＨ₂ＣＨ₂−スルホン酸又は−ホスホン酸又はこれらの塩を有し、式中、ｎは、６、８、１０又は１２又はこれらの混合である。

発泡ポリマー絶縁体内に内側および外側非発泡層が存在する場合、溶融ポリマーに注入される不活性ガスの圧力を増加させることによって、絶縁体の内部の空孔率を増加させて非発泡層を補償する、即ち、非発泡層が存在しない場合と同じ空孔率および同じ静電容量を提供することができる。

発泡ポリマー絶縁体を製造する本発明の方法は、導体の加圧押出コーティングにも適用可能である。加圧押出コーティングでは、ダイは図７のものに類似しているが、但し、環状の間隙、並びに、山および谷を形成する溝は比較的小さく、発泡ポリマー絶縁体の寸法に望ましいのとほぼ同じサイズである。図１のクロスヘッドは、また、発泡性溶融熱可塑性ポリマーがダイ内で導体と接触し、それによって、導体が既に発泡性ポリマーコーティングで被覆された状態でダイから出てくるように、ダイ先端部がダイ内で終端するように変更されている。ワイヤガイドを通る導体の通過速度は、溶融ポリマーの押出速度と同じである。加圧押出中の発泡は、溶融ドローダウン押出の場合と同じ方法で得ることができる。

本発明の別の態様は、ポリマー絶縁体の外面として前述のもののような山と谷を有するポリマー絶縁体を形成するための、溶融ドローダウン押出又は加圧押出による押出コーティング方法であり、ポリマー絶縁体は、前述のように発泡しても、又は全部非発泡であってもよい。非発泡ポリマー絶縁体を製造するために、発泡体を製造する工程、例えば、不活性ガスの高圧注入および発泡体セル造核剤の混入は、押出コーティング方法から省かれる。ポリマー絶縁体全体が非発泡（中実）であるため、もちろん、発泡ポリマー絶縁体の外面および／又は内面の非発泡層を製造する特徴も不要である。

本発明のこの態様によれば、山の丸みおよびピークの幅は、例えば、最終的なポリマー絶縁体中の山の変形を生じさせることなく、押出速度の増加を可能するものである。米国特許第５，９９０，４１９号明細書の図１に示されているように、山が狭過ぎる場合および／又は山が鋭い角を特徴とする場合、押出速度は制限され、製造速度の犠牲が生じる。山の丸みは、図２〜４の発泡ポリマー絶縁体に関して示されているように、断面が幾分丸い。このような山の丸みを作るダイの溝は最も好都合には、溝の丸い断面を作る工具（ｔｏｏｌｉｎｇ）を使用することによって作られるため、これは好都合な形態の丸みである。しかし、鋭い角が存在しない限り、山は、その頂部に他の形状を有してもよい。例えば、山の頂部は、丸くなって山の両側に移行することにより両側と隣接している小さく平坦な領域として形成されてもよい。本発明の方法のこの実施形態では、山の幅が少なくとも山の高さと同じであり、即ち、山の幅が山の高さの少なくとも１００％であり、山の高さが山の幅の少なくとも５０％であることが好ましい。上記の非発泡ポリマー絶縁体に関して記載された山が占める絶縁体周囲の％は、本発明のこの実施形態にも適用可能である。溶融ドローダウン押出を使用して非発泡ポリマー絶縁体を製造するとき、ＤＤＲは、好ましくは少なくとも５０：１、より好ましくは少なくとも７０：１である。

本発明の方法および製品では、山と谷は、絶縁体の全長に沿って連続しており、導体に平行である（押出時）。ポリマー絶縁導体は対撚りされてツイストペアを形成する。対撚り中、個々のポリマー絶縁導体は、まず、対撚り機で撚り返しを施された後、ポリマー絶縁導体の対が撚り合わされる。撚り返しの効果は、絶縁体外面の山と谷の配置を平行から螺旋状に変えることである。対撚りは、２つのポリマー絶縁導体の螺旋状の長手方向に延びる山と谷が同じ方向に配置されるように実施される。従って、長手方向に延びる螺旋状の山と谷の対撚りの結果、ツイストペアの一方の絶縁体の山が、他方の絶縁体の谷に噛み合う。

ポリマー絶縁体として使用され得るフルオロポリマーの例は、非発泡表面層のある又は非発泡表面層のない非発泡絶縁体を形成するためであれ、又は、非発泡ポリマー絶縁体を形成するためであれ、好ましくは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のコポリマーである。これらのコポリマー中、ＨＦＰ含有量は典型的には約６〜１７重量％、好ましくは９〜１７重量％（ＨＦＰＩ×３．２から計算される）である。ＨＦＰＩ（ＨＦＰインデックス）は、Ｕ．Ｓ．Ｓｔａｔｕｔｏｒｙ Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｈ１３０に開示されているように、特定のＩＲ波長における赤外線（ＩＲ）吸光度の比である。好ましくは、ＴＦＥ／ＨＦＰコポリマーは、特性を改善するため、少量の追加のコモノマーを含む。好ましいＴＦＥ／ＨＦＰコポリマーは、ＴＦＥ／ＨＦＰ／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）であり、ここでアルキル基の炭素数は１〜４である。好ましいＰＡＶＥモノマーは、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）（ＰＥＶＥ）およびパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＰＶＥ）である。追加のコモノマーを含有する好ましいＴＦＥ／ＨＦＰコポリマーは、ＨＦＰ含有率約６〜１７重量％、好ましくは９〜１７重量％であり、ＰＡＶＥ含有率（好ましくはＰＥＶＥ）約０．２〜３重量％であり、コポリマーの残部はＴＦＥであり、コポリマーは合計１００重量％になる。ＦＥＰ組成物の例としては、米国特許第４，０２９，８６８号明細書（Ｃａｒｌｓｏｎ）、同第５，６７７，４０４号明細書（Ｂｌａｉｒ）、および同第６，５４１，５８８号明細書（Ｋａｕｌｂａｃｈら）およびＵ．Ｓ．Ｓｔａｔｕｔｏｒｙ Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｈ１３０に開示されているものがある。ＦＥＰは部分的に結晶性である、即ち、エラストマーではない。部分的に結晶性とは、ポリマーが幾らかの結晶性を有し、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って測定される検出可能な融点と少なくとも約３Ｊ／ｇの融解吸熱を特徴とすることを意味する。

溶融押出可能となるように溶融加工可能である、他のフルオロポリマー、即ち、少なくとも３５重量％のフッ素を含有するポリマーを使用することができるが、高速押出可能でありコストが比較的低いため、ＦＥＰが好ましい。特定の用途では、エチレン／テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）ポリマーが好適であるが、パーフルオロポリマーが好ましく、これらには、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と一般にＰＦＡとして知られているパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）のコポリマー、およびある特定の場合にはＭＦＡが挙げられる。ＰＡＶＥモノマーとしては、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）（ＰＥＶＥ）、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）（ＰＭＶＥ）、およびパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＰＶＥ）が挙げられる。ＴＦＥ／ＰＥＶＥおよびＴＦＥ／ＰＰＶＥは、好ましいＰＦＡである。ＭＦＡは、ＴＦＥ／ＰＰＶＥ／ＰＭＶＥコポリマーである。しかし、前述のように、ＦＥＰが最も好ましいポリマーである。

本発明に使用されるフルオロポリマーはまた溶融加工可能である、即ち、ポリマーは、押出などの溶融加工によって加工され、有用であるように十分な強度を有する電線絶縁体を製造できるほど、溶融状態で十分な流動性がある。本発明に使用されるパーフルオロポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは約５ｇ／１０分〜約５０ｇ／１０分の範囲、好ましくは少なくとも約２０ｇ／１０分、より好ましくは少なくとも約２５ｇ／１０分である。

ＭＦＲは、典型的には、米国特許第７，１２２，６０９号明細書（Ｃｈａｐｍａｎ）に開示されているように、重合中の開始剤供給を変化させることによって制御される。所与の重合条件のための重合媒体およびコポリマー組成物中での開始剤濃度が高いほど、分子量は低くなり、ＭＦＲは高くなる。ＭＦＲはまた連鎖移動剤（ＣＴＡ）を使用することによって制御されてもよい。ＭＦＲは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に従って、溶融ポリマーに５ｋｇの荷重を使用し、３７２℃の溶融温度で、ＡＳＴＭ Ｄ２１１６−９１ａ（ＦＥＰに関して）、ＡＳＴＭ Ｄ３３０７−９３（ＰＦＡ）、およびＡＳＴＭ Ｄ３１５９−９１ａ（ＥＴＦＥに関して）に記載のように測定される。

水系重合で製造されたフルオロポリマーは、重合した時、炭素原子１０⁶個当たり少なくとも約４００個の末端基を含有する。これらの末端基のほとんどは、押出中に受けるような熱に曝されるとき、分解などの化学反応を受け、押し出されたポリマーを変色させるか、又は押し出されたポリマーに不均一な泡を充満させるか、又はその両方であるという意味で不安定である。これらの不安定な末端基の例としては、−ＣＯＦ、−ＣＯＮＨ₂、−ＣＯＯＨ、−ＣＦ＝ＣＦ₂、および／又は、−ＣＨ₂ＯＨが挙げられ、重合媒体、開始剤、連鎖移動剤（使用する場合）、緩衝剤（使用する場合）の選択などの重合態様によって決定される。好ましくは、フルオロポリマーは、不安定な末端基を実質的に全て、安定な末端基で置換するように安定化される。安定化の好ましい方法は、フルオロポリマーを蒸気又はフッ素に曝すことであり、これらはパーフルオロポリマーに高温で適用可能である。フルオロポリマーを蒸気に曝すことは、米国特許第３，０８５，０８３号明細書（Ｓｃｈｒｅｙｅｒ）に開示されている。パーフルオロポリマーをフッ素に曝すことは、米国特許第４，７４２，１２２号明細書（Ｂｕｃｋｍａｓｔｅｒら）および米国特許第４，７４３，６５８号明細書（Ｉｍｂａｌｚａｎｏら）に開示されている。これらのプロセスを本発明に使用することができる。末端基の分析はこれらの特許に記載されている。安定な−ＣＦ₃末端基（フッ素化の生成物）の存在は、フッ素処理後に存在する不安定な末端基がないことから推論され、これは、好ましい安定な末端基であり、−ＣＦ₂Ｈ末端基で安定化されたフルオロポリマー（蒸気処理の生成物）と比較して低い損失係数（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）が得られる。好ましくは、不安定な末端基の総数は、炭素原子１０⁶個当たり、このような末端基約８０個以下、好ましくは炭素原子１０⁶個当たり、このような末端基約４０個以下、最も好ましくは炭素原子１０⁶個当たりこのような末端基約２０個以下である。

非フッ素化熱可塑性ポリマーの例としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、並びに、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）などのポリアリーレンエーテルケトンが挙げられる。

本発明の発泡又は非発泡絶縁体として使用できるポリオレフィンの例としては、ポリプロピレン、例えば、アイソタクチックポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、例えば、比重０．８９〜０．９２のものなどの直鎖ポリエチレンが挙げられる。Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＩＮＳＩＴＥ（登録商標）触媒技術によって製造された直鎖低密度ポリエチレン、およびＥｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥＸＡＣＴ（登録商標）ポリエチレンを本発明に使用することができる；これらの樹脂は（ｍＬＬＤＰＥ）と総称されている。これらの直鎖低密度ポリエチレンは、エチレンと少量のより高級なαモノオレフィン、例えば、炭素数４〜８のもの、典型的にはブテン又はオクテンとのコポリマーである。これらの熱可塑性ポリマーのいずれも、単一のポリマーであっても又はポリマーのブレンドであってもよい。従って、ＥＸＡＣＴ（登録商標）ポリエチレンは、分子量の異なるポリエチレンのブレンドであることが多い。

ポリオレフィンは、メルトフラクチャの発生を示す表面の粗面化、寸法の不規則性、又は絶縁体中の間隙などのポリマー絶縁体中の欠陥を生じることなく、フルオロポリマーより速く押し出すことができるという意味で、ポリオレフィンはフルオロポリマーより押し出し易い。従って、加圧押出コーティングを使用するとき、本発明のポリマー絶縁体の形成に使用されるポリオレフィンは、十分な製造速度を得ることができる。フルオロポリマーは、一般に、十分な製造速度を得るために、溶融ドローダウン押出の使用を必要とする。絶縁体を形成するポリマーは、使用されるポリマーの性質および向上させる特性に応じて、顔料、押出助剤、充填剤、難燃剤、および酸化防止剤などの、ポリマー絶縁体に一般的に使用される他の添加剤を含有することもできる。

本発明に使用される導体は、通信ケーブルのサービスに必要な信号を伝送するのに有用な任意の材料である。このよう材料は、単一ストランドの形態であってもよく、又は、一体（ｕｎｉｔａｒｙ）ストランドを形成するように撚り合わされた若しくは他の方法で結合された複数のストランドであってもよい。最も一般的なこのような材料は、銅又は銅含有物である。例えば、銅導体は、銀、スズ、又はニッケルなどの異なる金属でめっきされていてもよい。

これらの実施例に使用されるフルオロポリマーは、１０〜１１重量％のＨＦＰおよび１〜１．５重量％のＰＥＶＥを含有し、残部がＴＦＥである市販の（ＤｕＰｏｎｔ製）フルオロポリマーである。このＦＥＰは、ＭＦＲ３０ｇ／１０分であり、フッ素濃度を米国特許第６，８３８，５４５号明細書の実施例の２５００ｐｐｍから１２００ｐｐｍに減少させることを除いて、米国特許第６，８３８，５４５号明細書（Ｃｈａｐｍａｎ）の実施例２の押出機フッ素化手順を使用してフッ素に曝すことにより安定化されたものである。発泡セル造核剤は、米国特許第４，８７７，８１５号明細書（Ｂｕｃｋｍａｓｔｅｒら）に開示されているように、窒化ホウ素９１．１重量％、四ホウ酸カルシウム２．５重量％、およびテロマーＢスルホン酸のバリウム塩６．４重量％の混合物であり、これらの成分の組み合わせは合計１００％である。発泡性フルオロポリマー組成物を形成するために、フルオロポリマーを発泡セル造核剤とドライブレンドし、フルオロポリマーと発泡セル造核剤の合計重量を基準にして０．４重量％の発泡セル造核剤濃度にした後、得られた混合物を押出機内でコンパウンドし、ペレットとして押し出し、次いでそれを押出ワイヤコーティング／発泡プロセスに使用する。ポリマー絶縁体の非発泡領域を形成するのに使用されるフルオロポリマーはそれ自体同じフルオロポリマーである。

実施例に使用される導体は、他の記載がない限り、直径２２．６ミル（５６５μｍ）の銅単一撚り線である。実施例のポリマー絶縁体は、他の記載がない限り、空孔率２０％であり、ポリマー絶縁体の両面を形成する非発泡層を有する。非発泡層は、ポリマー絶縁体の残部の発泡性ポリマーを提供する同じ押出機によって形成される。絶縁体の内面の非発泡層は、拡大してポリマー絶縁導体の断面を観察することによって観察可能である。絶縁体の非発泡外面は、絶縁体の表面に外観上空孔がないことによって観察可能である。

実施例１
この実施例の発泡ポリマー絶縁体は、図２のものに類似しており、１２の山はそれぞれ幅４ミル（０．１ｍｍ）、高さ４ミル（０．１ｍｍ）であり、絶縁体の全厚は１１ミル（０．２８ｍｍ）である。谷によって画定される内周の絶縁体の厚さは、８ミル（０．２ｍｍ）である。山の頂部から山の頂部までの絶縁体の直径は約４５ミル（１．１４３ｍｍ）である。山は、谷によって画定されるポリマー絶縁体の内周の約４１％を占める。

２０００回転／分の対撚り速度でこのポリマー絶縁導体を別の同じポリマー絶縁導体と一緒に対撚りし、ツイストペアに０．３インチ（７．６ｍｍ）のピッチを形成するとき、対撚りの前に個々のポリマー絶縁導体に撚り返しを施した結果として、一方の絶縁体の山が、他方の絶縁体の谷に噛み合う。このツイストペアのインピーダンスは、比較的大きいポリマー重量を有する均一な厚さのツイストペアのインピーダンスより２オーム大きい。この比較において、山と谷を有する発泡ポリマー絶縁体の重量は、０．７０６ｌｂ／１０００ｆｔであったが、発泡ポリマー絶縁体（同じ空孔率）の重量は０．７２５ｌｂ／１０００ｆｔである。

山と谷を有するポリマー絶縁体の耐圧潰性の向上は、この比較によって示されるようなインピーダンスの改善によって証明される。

実施例２
この実施形態の発泡ポリマー絶縁体は、図３のものに類似しており、実施例１の実施形態の寸法に類似しているが、但し、山の幅は６ミル（０．１５０ｍｍ）である。山は、谷によって画定されるポリマー絶縁体の内周の約６２％を占める。噛み合ったツイストペアのこのポリマー絶縁体に関するインピーダンスの改善は、同じ重量であるが均一な厚さを有するポリマー絶縁体のツイストペアと比較して３オームであった。

実施例３
この実施例の発泡ポリマー絶縁体は、図４のものに類似しているが、但し、山は、幅８ミル（０．２ｍｍ）、高さ５ミル（０．１３ｍｍ）であり、内面から谷（山が相互接続するところ）までの絶縁体厚さは、６ミル（０．１５０ｍｍ）である。

実施例４
同軸ケーブルは、発泡フルオロポリマーを用いた溶融ドローダウン押出により銅導体（上記と同じ）を押出コーティングした後、絶縁体に金属化テープを設け、そのテープを被覆する編組線を設けて、同軸ケーブルの外部導体を形成することによって製造される。一実験では、発泡フルオロポリマー絶縁体は、直径７４ミル（１．８８ｍｍ）であり、フルオロポリマー０．９１８ｌｂ（０．４１６ｋｇ）を使用して同軸ケーブル１０００ｆｔ（３０５ｍ）を製造する。別の実験では、発泡絶縁体は、図２のものに類似しているが更に間隔を空けて配置された１２の山を有し、同じ全径（山の頂部から山の頂部まで）を有する。ケーブル１０００ｆｔ（３０５ｍ）を製造するために、この絶縁体を形成するフルオロポリマーの量は０．７２１ｌｂ（０．３２７ｋｇ）であり、同じサイズおよび同じ長さの同軸ケーブルを製造するのに必要なフルオロポリマーの量は２１％減少する。絶縁体は両方とも空孔率５０％であった。ポリマー絶縁体の量のこのような節減は、ケーブルの電気的特性を犠牲にしない。同軸ケーブルは両方とも、静電容量１７ｐＦ／ｆｔ（５６ｐＦ／ｍ）、および信号伝搬速度（ＶＰ）８４％を示した。次式から算出した時、ケーブルのインピーダンスは両方とも約７０である：インピーダンス＝１０１６７０／（静電容量×ＶＰ）

Claims (22)

1. 導体、および、前記導体を被覆するポリマー絶縁体を含む通信ケーブルであって、前記ポリマー絶縁体が、発泡構造の内部を有し、長手方向に延びる丸みのある山と谷から形成された外面を有する、通信ケーブル。
2. 前記山が少なくとも５つ存在する、請求項１に記載の通信ケーブル。
3. 前記山の密度が、前記発泡構造の内部の密度より大きい、請求項１に記載の通信ケーブル。
4. 前記ポリマー絶縁体が、前記山の外面を含む前記外面に、又は前記導体に隣接する前記ポリマー絶縁体の表面に、又は、前記両方の表面に存在する非発泡層を有する、請求項１に記載の通信ケーブル。
5. 前記山が非発泡体である、請求項１に記載の通信ケーブル。
6. 前記山が前記ポリマー絶縁体の前記外面の少なくとも約３０％を被覆し、前記山の幅の少なくとも約５０％の高さを有する、請求項１に記載の通信ケーブル。
7. 前記絶縁体の全厚が約６〜１４ミルであり、前記山の高さが前記全厚の少なくとも約２５％である、請求項１に記載の通信ケーブル。
8. 前記ポリマー絶縁体のポリマーがフルオロポリマー又は非フッ素化ポリマーである、請求項１に記載の通信ケーブルの組み合わせ。
9. 前記発泡ポリマー絶縁体が、少なくとも１０％の平均空孔率を有する、請求項１に記載の通信ケーブル。
10. 前記山が、圧潰時に、折れ曲がらない、請求項１に記載の通信ケーブル。
11. 前記導体上に発泡性溶融熱可塑性ポリマーを押し出す工程、および前記導体上の前記ポリマーを発泡させ、それによって前記導体の前記被覆を得、発泡構造の内部を有する前記ポリマー絶縁体を形成する工程を含み、前記押出工程が、前記ポリマー絶縁体の前記外面として前記長手方向に延びる山と谷を形成することを含む、請求項１に記載の通信ケーブルを形成する方法。
12. 前記山の密度が、前記発泡構造の内部の密度より大きい、請求項１１に記載の方法。
13. オリフィスを通して溶融熱可塑性ポリマーを押し出し、前記オリフィスを通過する導体を被覆し、それによって、前記導体上にポリマー絶縁体を形成する工程を含む方法であって、前記オリフィスが、長手方向に延びる丸みのある山と谷を含む前記ポリマー絶縁体の前記外面を画定し、前記山が前記外面の少なくとも約３０％を被覆し、前記山の幅の少なくとも５０％の高さを有する、方法。
14. 前記山の高さが、前記山の幅の約１５０％以下である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記押出が、加圧押出又は溶融ドローダウン押出である、請求項１３に記載の方法。
16. 前記押出が前記溶融ドローダウン押出であり、それによって前記山もドローダウンされ、それによって前記ポリマー絶縁体の外面上の前記山が、前記オリフィスによって画定された時より小さくなる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記溶融ドローダウン押出工程が、少なくとも５０：１のドローダウン比である、請求項１５に記載の方法。
18. 前記ポリマー絶縁体を更に発泡させる、請求項１３に記載の方法。
19. 前記山が互いに間隔を空けて配置され、前記谷によって分離されている、請求項１３に記載の方法。
20. 前記山が相互接続されており、それによって前記谷が前記山の間の交差点となっている、請求項１３に記載の方法。
21. 前記ポリマーが、フルオロポリマー又は非フッ素化ポリマーである、請求項１３に記載の方法。
22. 溶融熱可塑性ポリマーを導体上に押し出し、導体上にポリマー絶縁体を形成するための押出ダイであって、前記ダイは前記ポリマー絶縁体の外面を形成する表面を有し、前記ダイ表面は半径方向に間隔を空けて配置された長手方向に延びる丸みのある一連の溝を有し、それによって、前記ポリマー絶縁体の外面が長手方向に延びる丸みのある山と谷を有し、前記山が前記ダイ表面の前記溝に対応し、前記押出ダイは前記ポリマー絶縁体内で導体を中心に配置するためのガイドを備える、押出ダイ。

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