프로파일 절연 랜 케이블 document_id A220623040082

본 발명은 LAN(지역 내 정보통신망) 케이블과 같은 케이블 내의 절연체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 감소된 유효 유전체를 갖는, 케이블 내의 프로파일 절연체에 관한 것이다. LAN 케이블과 같은 케이블의 분야에서, 특정 공통 절연체가 외부 자켓 뿐만 아니라 연선 절연을 형성하기 위해 사용된다. 사용되는 공통 중합체는 FEP(플루오르화 에틸렌 프로필렌) 및 PE(폴리에틸렌)을 포함하여 구성된다. 이러한 절연체는 UL 라이저 및 UL 플레늄 등급과 같은 화재 안전 기준을 충족시키기 위해 필요한 좋은 화염 방지 성질을 제공할지라도, 비교적 높은 유전상수를 가지므로, 케이블을 따라 전파되는 신호에서 삽입 손실을 초래하는 경향이 있다. 절연체의 유전상수를 줄이기 위한 종래기술분야의 연구는 절연체를 발포하기 위해 압출하는 공정이 진행되는 동안 중합체 절연체 내에 공기 또는 가스를 도입시키는 것이다. 일반적으로, 재료를 줄이고 데이터 통신 케이블용 전송 성질을 개선하기 위해 절연체(유전체)를 화학적으로 또는 물리적으로 발포하는 것이 이용된다. 그러나, 이러한 발포 과정에서는 여러가지 한계점이 있다. 유전체의 물리적 발포는 보통 질소 또는 이산화탄소와 같은 불활성 가스를 압출기 내부에 있는 동안 열 및 압력하에서 용융 중합체 내에 주입시키는 것을 포함한다. 가스는 나사의 낮은 압력 영역에서 압출기 내에서 주입되고 용융 중합체에 의해 흡수된다. 용융 중합체 내에 용해되는 동안 중합체가 압출기를 빠져나갈 때까지 가스는 압출기를 통과한다. 일단 중합체 내부의 사로잡힌 가스가 대기압에 노출되면, 핵심생성(nucleation) 지점에서 결합하고 절연체 내에서 거품을 형성한다. 이러한 프로세스는 다단 나사와 같은 복합 나사 구조와 중합체 내로 가스를 주입하기 위해 가스가압장치와 같은 추가 장치와 가스 주입 포트를 갖는 압출 배럴이 필요하다. 추가 장치가 필요 없이 유전체 내에서 기포를 생성하기 위해 화학적 발포가 또한 사용된다. 그러나, 화학적 발포는 공정에 내재하는 부정적인 결함도 갖고 있기 때문에 물리적 발포처럼 자주 사용되지 않는다. 화학적 발포는 주어진 비율로 다수의 첨가제를 주요 중합체와 혼합함으로써 이루어진다. 보통, 붕소 질화물(Boron Nitride)와 같은 "조핵제(nucleating agent)"가 주요 중합체에 첨가되어 가스 기포가 형성되어 성장하는 지점을 제공한다. 조핵제는 압출 나사에 위치된 요소를 혼합하거나 혼합하지 않고 중합체 내로 분포된다. 중합체 내에서 얻을 수 있는 위치의 양을 증가시킴으로써 기포가 출발하는 위치를 더 많이 허용하게 된다. 또한, 다른 화학물질이 가스를 생성하도록 중합체 내에 혼합된다. 이러한 첨가제는 "발포제"라고 알려져 있으며, 이는 조핵제와 동시에 혼합된다. 발포제는 주요 중합체 보다 훨씬 더 낮은 용융점을 갖고 있고, 따라서 재료가 주어진 온도에 도달하면, 이 재료는 감성되고 용해물 내에서 가스(증기)를 생성한다. 감성된 재료로부터 나오는 증기는 가장 가까운 핵심생성 지점에서 기포를 형성한다. 화학적 발포 및 가스 주입 압출 라인은 제어하기 어렵고 천천히 낮은 생성률로 작동된다. 전도체 내에서 상수를 줄이기 위한 또 다른 방법은 단순히 전도체를 둘러싸는 절연체 내에서 공동(cavity)을 생성하는 것이다. 그러나, 이 분야에서 종래기술의 노력들은 만족스럽지 못하며, 특히 연선에서 각각의 전도체에 대한 절연과 관련하여 만족스럽지 못하다. 예를 들어, 미국특허 제5,922,155는 동축 케이블에 제공되는 절연체를 나타낸다. 여기에서, 절연체는 압출되어, 동축 케이블의 중심 전도체를 둘러싸는 휠 모양의 절연체로 된다. 그러나 이러한 기술은 훨씬 직경이 작은 연선으로부터 각각의 전도체 내에 절연체를 위치시키는 것에 똑같이 적용될 수 없다. '155 특허 방법론의 또 다른 단점은 사용되는 압출 다이가 유지비가 많이 필요한 복잡한 다중-요소 다이라는 점에 있다. 또한, 중단 없이 그리고 기계를 재정비함이 없이 압출하는 동안 공동 내에서 압력을 조절하는 것은 불가능하다. 따라서, 종래 기술은 절연체를 발포하기 위해 재료를 비싸게 추가할 필요 없이 연선 통신 케이블의 개별 구리 전도체의 절연체와 같은 절연체의 유전상수를 줄이기 위한 수단을 전혀 보여주지 않는다.