BRPI0013526B1 - cabo de fibra óptica - Google Patents

Abstract

"cabo óptico". cabo de fibra óptica que tem compatibilidade aumentada com composição de enchimento de bloqueio para água é proporcionado. em particular, cabo de fibra óptica citado compreende componente do cabo, em que a fibra óptica pode ser alojada, tal como tubo amortecedor ou núcleo entalhado, feito do material poliolefínico que tem alta compatibilidade com material de enchimento de bloqueio para água disposto nesse lugar. componente do cabo citado é fabricado através do emprego de material poliolefínico, polietileno em particular, que tem densidade no componente acabado de pelo menos 0,940 g/ml, preferivelmente cerca de 0,942 g/ml ou superior, até cerca de, p.ex., 0,975. material citado tem preferivelmente índice de fluxo em fusão (mfi) a 190<198>c e 2,16 kg menor do que cerca de 3 e sensibilidade ao cisalhamento do mesmo, sensibilidade ao cisalhamento maior do que cerca de 40.

Description

“CABO DE FIBRA ÓPTICA” [001] A presente invenção refere-se ao cabo de fibra óptica que tem compatibilidade aumentada com composição de enchimento de bloqueio para água. Em particular, a presente invenção refere-se ao cabo de fibra óptica que compreende componente do cabo, em que fibra óptica pode ser alojada, tal como tubo amortecedor ou núcleo entalhado, feito de material poliolefínico que tem alta compatibilidade com material de enchimento de bloqueio para água disposto nesse lugar.

[002] Exemplos de estruturas de cabos de fibra óptica conhecidos na arte são descritos por exemplo na Patente U.S. 5.911.023 e compreendem a estrutura de multitubos (também conhecido como “tubos folgados”), a estrutura de monotubo (ou tubo folgado central) e a estrutura da construção de núcleo entalhado.

[003] De acordo com a estrutura multitubo, vários tubos amortecedores que contêm uma ou mais fibras ópticas (quer como fibras simples ou na forma de feixes ou faixas de fibras) são posicionadas em tomo do elemento central, que pode ser membro de resistência (p.ex., feito de fibra de vidro ou fio de aço com revestimento polimérico) ou tubo amortecedor adicional. Fibras ópticas ou faixas de fibra óptica são preferivelmente alojadas frouxamente dentro do tubo amortecedor, de modo a minimizar tensões causadas através de alongamento da estrutura de cabo. Os tubos amortecedores são tipicamente helicoidais trançados em redor do elemento central com hélice contínua ou com S-Z (mão alternada). Um ou mais tubos amortecedores podem ser substituídos na configuração através de um ou mais bastões (tipicamente de material plástico) para proporcionar simetria para contagens de fibra menores do que do cabo de contagem de fibra cheia. Os tubos amortecedores são geralmente cheios com material de bloqueio para água tal como gel ou graxa, que circunda as fibras ópticas e previne propagação longitudinal de água em toda a extensão do tubo.

[004] De acordo com a construção do tubo folgado central, as fibras ópticas são dispostas dentro do tubo polimérico central que é geralmente cheio com algum tipo de composto de bloqueio para água. Em todas essas estruturas, o tubo amortecedor ou núcleo proporciona estrutura primária para proteger as fibras ópticas finas contidas dentro.

[005] De acordo com a construção de núcleo entalhado, vários canais ou fendas que formam o trajeto helicoidal são proporcionados na superfície externa de bastão polimérico centralmente disposto dentro da estrutura de cabo. As fibras ópticas são dispostas dentro de tais canais ou fendas que são geralmente cheios com gel de bloqueio para água.

[006] Tipicamente os tubos amortecedores ou núcleo são encamisados com camada protetora adicional.

[007] Adicionalmente fios de reforço ou fibras bem como materiais de bloqueio para água na forma de géis ou materiais termorreversíveis, pós intumescíveis em água, fios, ou fitas, e/ou blindagem corrugada podem ser colocados entre a camisa e as camadas de cabo interno.

[008] Conforme descrito na Patente U.S. 5.911.023, tubos amortecedores de fibra óptica ou núcleos foram basicamente feitos de “resinas de engenharia” tais como polibutileno tereftalato (PBT), policarbonato (PC), poliamida tal como náilon-12, ou alguma combinação em camadas dos acima. Geralmente, esses materiais foram escolhidos devido a seu alto módulo e baixo CTE relativo a outros polímeros.

[009] Além disso, Patente U.S. 4.153.332 sugere usar polietileno ou polipropileno como material apropriado para a fabricação de tubos amortecedores folgados trançados.

[0010] Além disso, Patente U.S. 5.574.816 sugere o uso de tubos amortecedores de poliolefina feitos de copolímero nucleado de polietileno e polipropileno.

[0011] Conforme descrito na Patente U.S. 5.911.023, tal copolímero nucleado de polietileno e polipropileno deve, entretanto, possuir alto índice de fluxo em fusão (MFI maior do que cerca de 3 g/10 min) a fim de aumentar sua capacidade de processamento em linha de alta velocidade. De acordo com a patente citada acima, a presença de tal agente de nucleação resulta em retração pós-extrusão do tubo amortecedor e permite desenvolvimento mais rápido do nível maior de cristalinidade dentro do polímero.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] Observou-se que a compatibilidade do componente de cabo com o material de enchimento de bloqueio para água pode ser substancialmente aumentada se o componente de cabo citado é fabricado através de emprego de material poliolefínico apropriado, polietileno em particular, tendo a densidade no componente acabado de pelo menos 0,940 g/ml, preferivelmente de cerca de 0,942 g/ml ou superior, até cerca de, p.ex., 0,975 g/ml.

[0013] Verificou-se que tal densidade pode ser obtido através de uso de materiais de partida que têm densidade nominal (i.e., conforme dado na folha de dados do material) de pelo menos 0,950 g/ml ou superior.

[0014] Observou-se além disso que se tal material é polietileno que tem densidade nominal maior do que 0,950 g/ml, material citado é capaz de desenvolver grau de cristalinidade relativamente alta (maior do que 60%), também se rapidamente resfriado do seu estado fundido para temperatura ambiente (p.ex., dentro de 10 segundos), sem qualquer adição substancial de agente de nucleação.

[0015] Ao contrário, outras poliolefinas, tais como polipropileno ou copolímeros etileno-propileno, necessitam da presença de agente de nucleação (p.ex., de 0,05 por cento a 1 por cento por peso, conforme mencionado na acima citada EP 890.860) a fim de atingir grau de cristalinidade suficiente em tal tempo relativamente curto.

[0016] Observou-se que com os materiais polietilênicos da presente invenção, a presença de tal agente de nucleação nas quantidades acima não aumenta substancialmente o grau de cristalinidade do polímero extrusado.

[0017] Será apreciado por aqueles habilitados na arte que evitando-se tal agente de nucleação em composições poliméricas, o processo de fabricação do componente de cabo é bastante mais simples. Na verdade, se tal agente de nucleação é usado, deve ser muito bem dispersado dentro da matriz polimérica. Entretanto, a fim de atingir grau aceitável de dispersão, não é possível introduzir o agente de nucleação e o polímero diretamente dentro do extrusor como tal, mas pré-mistura dos dois componentes deve ser preparada separadamente de antemão. Pode ser assim apreciado que o procedimento acima introduz desvantajosamente etapa adicional no processo de fabricação.

[0018] Além disso, observou-se que a fim de selecionar adicionalmente materiais poliolefínicos apropriados, atenção particular deve ser prestada ao índice de fluxo em fusão (MFI) do material e à sensibilidade ao cisalhamento do mesmo, i.e., a relação entre o MFI medido a 190°C e 21,6 kg e o MFI medido a 190°C e 2,16 kg de acordo com método ASTM D1238.

[0019] Um aspecto da presente invenção assim refere-se ao cabo óptico que compreende componente de cabo feito de material poliolefínico extrusado em que o material poliolefínico que forma citado componente tem densidade de pelo menos 0,940 g/ml ou maior, preferivelmente de pelo menos 0,942 g/ml ou maior. Preferivelmente, componente de cabo citado está em contato com a composição de enchimento de bloqueio para água, citada composição de enchimento de bloqueio para água sendo preferivelmente composição baseada em óleo poliolefina.

[0020] De acordo com aspecto preferido, componente de cabo citado é feito do material poliolefínico que tem índice de fluxo em fusão a 190°C e 2,16 kg menor do que cerca de 3 g/lOmin, preferivelmente menor do que cerca de 2 g/lOmin.

[0021] De acordo com aspecto adicional preferido, a relação entre o índice de fluxo em fusão a 190°C e 21,6 kg e o índice de fluxo em fusão a 190°C e 2,16 kg de material poliolefina citado é maior do que cerca de 40, preferivelmente maior do que cerca de 70.

[0022] Preferivelmente, material poliolefina citado é polietileno.

[0023] Na presente descrição, o termo polietileno é tencionado compreender quer homopolímeros obtidos através de polimerização de monômero etileno ou copolímeros obtidos através de copolimerização de etileno com quantidades menores (p.ex., menor do que cerca de 5% por mol com relação à quantidade de monômeros) de outros monômeros insaturados, tais como olefinas (p.ex., propileno, buteno, isopreno, hexeno), estireno, vinilacetato, etilacrilato.

[0024] De acordo com realização preferida, componente de cabo citado está em contato com composição de enchimento de bloqueio para água. Em particular, componente de cabo citado pode ser tubo amortecedor que compreende pelo menos uma fibra óptica alojada nesse lugar ou núcleo entalhado que compreende pelo menos uma fenda que se estende longitudinalmente no sentido da superfície externa de núcleo citado e pelo menos uma fibra óptica sendo preferivelmente imersa na composição de enchimento de bloqueio para água em contato com componente de cabo citado.

[0025] De acordo com realização preferida, citada composição de enchimento de bloqueio para água em contato com componente de cabo poliolefínico compreende óleo base poliolefina, sendo o citado óleo base poliolefínica preferivelmente poliolefina interna.

[0026] De acordo com aspecto preferido da presente invenção, material poliolefínico que forma componente de cabo citado tem densidade de 0,950 g/ml ou superior quando submetido ao resfriamento natural de seu estado fundido.

[0027] Preferivelmente material poliolefínico citado mostra solubilidade em n-heptano a 85°C após 24 horas menor do que cerca de 2%.

[0028] Preferivelmente, material poliolefínico citado mostra aumento de peso menor do que 10%, preferivelmente menor do que cerca de 8% quando em contato a 85°C com óleo poliolefínico que tem viscosidade cinemática de cerca de 30 cSt a 40°C, índice de viscosidade de cerca 128 e peso molecular médio ponderai na faixa de aproximadamente 400 Dalton a aproximadamente 600 Dalton.

DESENHOS

[0029] Presente invenção será mais claramente entendida a partir da seguinte descrição detalhada, com referência aos desenhos anexos, em que: - Figura 1 mostra esquematicamente seção cruzada do cabo de fibra óptica do tipo multitubos com suporte central, de acordo com a invenção; - Figura 2 mostra esquematicamente seção cruzada de outro cabo de fibra óptica de acordo com a invenção, com núcleo entalhado; - Figura 3 mostra esquematicamente seção cruzada de cabo de fibra óptica do tipo de tubo folgado central de acordo com a invenção; - Figura 4 mostra esquematicamente seção cruzada de cabo de fibra óptica do tipo de tubo folgado central com fitas de fibra, de acordo com a invenção; - Figura 5 representa os valores MFI de alguns materiais polietilênicos vs. a sensibilidade ao cisalhamento do mesmo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0030] De acordo com a presente invenção, componentes de cabo óptico que têm compatibilidade aumentada com os materiais de enchimento similares à graxa tipicamente empregados em tais cabos são proporcionados. Tais materiais de enchimento similares à graxa são também conhecidos como “materiais de enchimento de bloqueio para água”, porque eles são geralmente proporcionados na estrutura de cabo a fim de limitar ou bloquear o fluxo longitudinal de água acidentalmente penetrados para dentro do cabo.

[0031] Composição de materiais de enchimento conhecidos tipicamente compreende óleo básico, por exemplo do silicone, mineral (naftênico ou parafina) ou tipo sintético (óleo poliolefínico). Este óleo básico tipicamente requer a adição de “reforçador de viscosidade” tal como polímero elastomérico com ponto de transição vítrea baixo que, através de conferir viscosidade mais alta à composição, aumenta seu desempenho como material de enchimento. Composição de material de enchimento também pode conter agente antioxidante e espessante/tixotrópico, por exemplo sílica pirogênica silanizada.

[0032] Existem vários tipos conhecidos de cabo que compreendem alojamentos apropriados para as fibras ópticas, alojamentos citados sendo preenchidos com composição de enchimento.

[0033] Por exemplo, Patente U.S. 5.455.881 descreve cabo de fibra óptica que compreende, no alojamento apropriado, as fibras ópticas embutidas na composição capaz de proteger as fibras dos fenômenos de atenuação, no qual a composição citada compreende composto hidrocarboneto (p.ex., poliisobutileno), catalisador e espessador tixotrópico tal como sílica.

[0034] Outro exemplo de composição de enchimento é descrito em pedido de patente EP 811864, que descreve composição para materiais de enchimento que compreendem óleo mineral ou polialfaolefina como óleo base, copolímero em bloco, antioxidante e opcionalmente estabilizador do tipo “desativador de metal”.

[0035] Outros exemplos de cabos ópticos com materiais de enchimento conhecidos são descritos nas patentes US 5.285.513 e 5.187.763 e na patente EP 541007.

[0036] Material de enchimento adicional apropriado para cabos ópticos é descrito no pedido de Patente Europeu n° 99EP-109613, protocolado através do Requerente em 14 de Maio de 1999. Tal composição de material de enchimento compreende poliolefina interna como o óleo base, em quantidade de p.ex., desde cerca de 45% a cerca de 95% por peso da composição total, sendo a poliolefina citada mistura de oligômeros (dímeros, trímeros, tetrâmeros e quantidades pequenas de oligômeros superiores) produzidos através de polimerização de misturas de monômeros insaturados que têm de 10 a 20 átomos de carbono e dupla ligação aleatoriamente distribuídos em toda a extensão da cadeia de hidrocarboneto. Poliolefinas internas citadas preferivelmente têm peso molecular médio ponderai na faixa de aproximadamente 400 a aproximadamente 600 Dalton; viscosidade cinemática na faixa de 15 a 400 mPa-s a 40°C e na faixa de 1 a 40 mPa-s a 100°C; ponto de derramamento na faixa de -100°C a -40°C; índice de viscosidade preferivelmente situando-se na faixa de aproximadamente 120 a 160; densidade, medida a 15°C, na faixa de aproximadamente 0,820 g/ml a aproximadamente 0,835 g/ml. Exemplos de tais poliolefinas são aqueles comercializados através de MixOil-Enichem Augusta mediante os nomes comerciais MX 2104, MX 2106 e MX 2108. Composição de material de enchimento descrita no pedido mutuamente pendente de Patente Europeu n° 99EP-109613 pode vantajosamente compreender além disso, em particular óleos naftênicos refinados (p.ex., Nytex 800 e Nytex 810 e Nyflex 800 e Nyflex 810, fabricados por Nynas) que podem parcialmente substituir parcialmente as poliolefinas internas na mistura de enchimento. Reforçadores de viscosidade (p.ex., copolímeros em bloco elastoméricos tais como Kraton G1701 e Kraton G1702 fabricado por Shell Chemical), antioxidantes (p.ex., Irganox 1010, Irganox 1076, Ciba-Geigy) e agentes tixotrópicos (p.ex., sílica pirogênica) podem também ser adicionados à composição.

[0037] Verificou-se que através de uso do material poliolefínico apropriado, preferivelmente polietileno, que tenha densidade nominal maior do que cerca de 0,950 g/ml, para fabricar aqueles componentes de cabo que são sujeitos a sofrer contato físico com as composições de enchimento acima, a compatibilidade de tais componentes com tais composições de enchimento pode ser substancialmente aumentada.

[0038] Exemplos de componentes de cabo que podem estar em contato com tais composições de enchimento são, por exemplo, tubos amortecedores ou núcleos entalhados, conforme ilustrado em detalhe com referência aos desenhos acompanhantes.

[0039] Cabo mostrado na Figura 1 tem em sua posição radialmente mais profunda elemento de reforço (101), tipicamente feito de plástico reforçado com fibra de vidro, revestido com camada (102) de material polimérico, por exemplo poliolefina, polietileno em particular, de acordo com a presente invenção. O cabo tem um ou mais elementos tubulares plásticos (103) (“tubos amortecedores”) que podem ser vantajosamente feitos a partir do material poliolefina selecionado de acordo com a invenção, tubos citados que compreendem várias fibras ópticas (104) que são embutidas no material de enchimento (105), tais como aqueles previamente mencionados.

[0040] Fibras ópticas podem ser, por exemplo, fibras de modo simples, fibras multimodo, de dispersão deslocada, fibras (NZD) de dispersão diferente de zero, ou fibras com área efetiva grande e assim por diante, dependendo das exigências de aplicação do cabo. Eles são geralmente fibras com diâmetro exterior usualmente entre 230 e 270 pm.

[0041] A composição de enchimento tem tipicamente viscosidade suficientemente baixa para ser facilmente introduzida nos tubos amortecedores durante o processo de fabricação e permitir movimento relativo substancialmente livre das fibras no lado de dentro do tubo, mas suficientemente alto a fim de opor barreira física suficiente para o fluxo longitudinal de água acidentalmente penetrada no interior do tubo. Tipicamente, material similar a geléia citado terá assim viscosidade cinemática (determinada usando viscosímetro Rheomat 115 Contraves em taxa de cisalhamento de 1,56 seg"1) desde cerca de 50 a cerca de 220 Pa-s, preferivelmente desde cerca de 60 a cerca de 100 Pas. Exemplos de composições de enchimento apropriadas para serem usadas como material de enchimento de bloqueio para água no interior dos tubos amortecedores acima são aquelas mencionadas previamente.

[0042] O número de elementos tubulares (103) presentes no cabo (que podem também ser arranjados em diversas camadas superpostas) e as dimensões desses elementos tubulares dependem da capacidade tencionada do cabo, bem como das condições mediante as quais este cabo será usado. Por exemplo, seis, oito ou mais elementos tubulares, arranjados em uma ou mais camadas (por exemplo até 48 tubos), em uma ou mais camadas (por exemplo até 48 tubos), podem ser dispostos em tomo do elemento central.

[0043] Os elementos tubulares (103) são dispostos na camada helicoidal em tomo do membro central, sendo a camada citada quer hébce contínua ou hébce aberta obtida através de trançado alternado (S-Z) do tubo. Se desejado, um ou mais tubos podem ser substituídos através de uma ou mais hastes, a fim de preservar a simetria da configuração hebcoidal no caso que a contagem de fibra é menor do que a contagem de fibra integral. Altemativamente, o elemento central pode ser substituído através de elemento tubular adicional como aqueles previamente mencionados, apto a conter fibras ópticas.

[0044] Os interstícios (106) entre os tubos amortecedores também podem ser preenchidos com composições de enchimento tais como aqueles previamente mencionados ou, preferivelmente, com composição que tem viscosidade superior.

[0045] A viscosidade de segundo material similar a geléia citado pode ser desde cerca de 200 a cerca de 500 Pa s, preferivelmente desde cerca de 300 a 400 Pas. Materiais similares a geléia apropriados são comercializados, por exemplo, através de Amoco (CI500®) ou através de BP (NAPTEL® 947). Opcionalmente, citadas composições similares a geléia citadas para encher interstícios (106) podem ser proporcionadas com meios de adsorção de hidrogênio tais como, por exemplo, as composições descritas na Patente U.S. 4.741.592 e 5.455.881. Para aumentar adicionalmente as propriedades de bloqueio para água de citado material de enchimento, pó intumescível em água (i.e., composto que tem propriedade geleificação/intumescimento mediante absorção de água), tais como poliacrilato de sódio ou polimetacrilato, pode ser vantajosamente adicionado à composição similar a geléia. A quantidade de pó intumescível em água citado pode estar na faixa desde cerca de 20% até cerca de 70% por peso da composição total, preferivelmente na quantidade de cerca de 50%. Exemplos de material similar a geléia apropriado que contém pós intumescíveis em água para encher interstícios (106) são descritos, por exemplo, na Patente U.S. 5.715.343.

[0046] Tubos trançados são geralmente ligados juntamente com fio ou fita (não mostrado), p.ex., poliéster ou fio de polipropileno, a fim de mante-los firmemente em sua configuração helicoidal durante processos de fabricação.

[0047] Fita polimérica adicional (não mostrada) pode ser opcionalmente enrolada com sobreposição em redor dos tubos amortecedores trançados a fim de permitir confinamento efetivo do material de enchimento de bloqueio para água intersticial. Tal fita polimérica, por exemplo poliéster (p.ex., Mylar®), tem espessura de cerca de 25 a 50 pm e pode ser helicoidal enrolada em tomo dos tubos amortecedores trançados com sobreposição de cerca de 3 mm.

[0048] Fita de bloqueio para água (ou intumescível em água) (107) pode ser enrolada em tomo da estrutura inteira. Tais fitas de bloqueio para água geralmente compreendem fita com base polimérica em cuja superfície o material intumescível superabsorvente (p.ex., poliacrilato ou polimetilmetacrilato) na forma de pó é quimicamente ou termicamente fixado. A fita polimérica pode ser quer fita simples, por exemplo de material não trançado (p.ex., poliéster) sobre o qual o material superabsorvente é fixado, ou camada dupla de filme polimérico, por exemplo uma camada de material não trançado e a outra de material laminado (p.ex., polietilenotereftalato) em que o pó superabsorvente é disposto no meio deles. Exemplos de fitas intumescíveis em água apropriados são aqueles comercializados através de Freudenberg mediante a marca registrada Viledon®, p.ex., Viledon® K3415, K3416, K3417 ou K3516.

[0049] Os tubos retorcidos podem ser a seguir envolvidos através de camada de reforço (108), p.ex., feita de fios aramídicos (Kevlar®) ou filamento de vidro, opcionalmente contendo filamentos de corte do invólucro (109) dispostos longitudinalmente com relação ao cabo. Camada polimérica externa, p.ex., de poliolefina (por exemplo de acordo com a presente invenção), é a seguir disposta para circundar a estrutura de cabo. Opcionalmente, fita metálica (não mostrada), preferivelmente corrugada, pode ser disposta entre o invólucro externo (110) e a camada de reforço.

[0050] Figura 2 mostra outro exemplo do cabo de fibra óptica de acordo com a invenção, que tem em sua posição radialmente mais profunda elemento de reforço (201) no qual o núcleo entalhado (202) é extrusado, sendo o citado núcleo entalhado feito vantajosamente de material poliolefínico de acordo com a invenção. Fendas (203) são formadas longitudinalmente na superfície externa de núcleo citado, cujas fendas se estendem quer como hélice contínua ou com configuração S-Z junto à superfície externa inteira do núcleo citado. As fendas (203) são preenchidas com material de enchimento (204) como o único indicado previamente, e fibras ópticas na forma de faixas (205) são embutidas nesse meio. O núcleo entalhado (202) é a seguir envolvido através de fita de confinamento (206), p.ex., poliéster, circundado por fita de bloqueio para água (207) como o único indicado previamente. Camisa polimérica (208), por exemplo de poliuretano ou do material poliolefina de acordo com a presente invenção, pode ser disposta para circundar o núcleo entalhado envolvido. Camada de reforço (209), p.ex., feita de fios aramídicos (Kevlar®) ou filamento de vidro, podem ser dispostos para circundar o citado invólucro polimérico (208), opcionalmente contendo dois filamentos de corte do invólucro análogos a filamentos de corte do invólucro (109) mostrados na Figura 1, dispostos longitudinalmente com relação ao cabo. Camada polimérica externa, p.ex., de poliolefina (por exemplo de acordo com a presente invenção), é a seguir disposta para circundar a estrutura de cabo. Opcionalmente, fita metálica (211), preferivelmente corrugada, pode ser disposta entre o invólucro externo (110) e a camada de reforço.

[0051] Figura 3 mostra vista seccional cruzada do cabo de fibra óptica que compreende tubo plástico central (301) que vantajosamente pode ser feito do material polimérico de acordo com a invenção, tubo citado contendo várias fibras ópticas (302) que são preferivelmente dispostas frouxamente no material de enchimento (303) conforme previamente mencionado. De acordo com esta realização alternativa, grupos de p.ex., doze fibras ópticas podem ser agrupadas em sub-unidades e envelopadas através de camada fina de material polimérico com módulo de baixa tração (p.ex., polivinilcloreto, polímero etileno-vinilacetato, polietileno ou polipropileno) para formar sub-módulo (304). Vantajosamente, material poliolefínico de acordo com a presente invenção pode ser usado para formar citado invólucro. O invólucro polimérico pode ser colorido a fim de facilitar a identificação das fibras.

[0052] O número de elementos ópticos (304) presentes (que podem ser arranjados em diversas camadas) e as dimensões desses elementos dependem da capacidade tencionada do cabo, bem como nas condições mediante as quais este cabo será usado. Por exemplo, tanto os cabos com elemento óptico simples (304) quanto cabos com seis, oito ou mais elementos ópticos, arranjados em uma ou mais camadas (por exemplo, até 48 tubos), são considerados.

[0053] Os elementos ópticos podem ser arranjados no tubo interno (301) em modelo contínuo ou em hélice aberta em tomo do eixo do cabo.

[0054] Em tomo do tubo amortecedor (301) fita de bloqueio para água (305) conforme previamente descrito pode enrolar na camada helicoidal, formando assim o núcleo óptico. Camada de reforço (306) pode ser disposta em tomo da fita de bloqueio para água e o invólucro de polietileno externo (307) é a seguir disposta para circundar a estmtura de cabo.

[0055] Um ou mais membros de reforço (308) arranjados longitudinalmente em toda a extensão do cabo são inseridos na espessura do citado invólucro tubular externo (307). Em uma realização preferida, conforme ilustrado na Figura 3, dois membros de reforço (308) estão presentes, vantajosamente arranjados diametricamente opostos mutuamente. Além disso, membro de reforço pode ser altemativamente ou adicionalmente colocado dentro do tubo interno (301) na posição axial.

[0056] Esses membros são preferivelmente imersos completamente no invólucro citado e consistem preferivelmente de hastes de reforço de material de alta resistência, tipicamente entre 0,5 e 2,5 mm de tamanho. Membros de reforço citados podem ser feitos do material compósito, tais como resina de vidro ou resina de fibra de carbono reforçado ou fios de aramida (Kevlar®), ou altemativamente do material metálico tal como aço e assim por diante.

[0057] Em uma realização específica, o tubo (301) pode ser omitido e invólucro tubular simples (307) feito do material poliolefina de acordo com a invenção, pode executar a função dupla de invólucro protetor externo e tubo interno.

[0058] Figura 4 mostra outro exemplo do cabo de fibra óptica que compreende tubo plástico central (401) conforme acima, no qual fitas de fibra óptica (402) são alojadas, embutidas no material de enchimento (403). O tubo central (401) é enrolado com camada intumescível em água (404) e com fita que contém (405) tipicamente feita de poliéster, entre cujas fitas são contidas filamentos de corte de invólucro (406) e bastões de reforço (407). Camada polimérica externa (408), p.ex., de poliolefina, é disposta para circundar a estrutura acima.

[0059] Com relação às necessidades específicas, camadas protetoras adicionais, por exemplo camadas adicionais de metal ou polímero ou blindagem metálica, também podem estar presentes, tanto do lado de dentro quanto do lado de fora da estrutura acima descrita.

[0060] Verificou-se que se um ou mais dos acima mencionados componentes de cabo são feitos de material poliolefínico, preferivelmente polietileno, que mostra densidade maior do que cerca de 0,940 g/ml quando extrusado no componente de cabo citado, compatibilidade de tal componente com o material de enchimento em contato com isso é substancialmente aumentada.

[0061] Observou-se que a densidade do material poliolefínico que forma o componente de cabo pode depender das condições de resfriamento às quais o material é submetido. Em particular, se o material é submetido ao resfriamento rápido a partir de seu estado fundido, p.ex., quando o material é extrusado no componente de cabo e subitamente resfriado, a densidade final do material pode ser relativamente mais baixa do que a densidade nominal original da matéria prima. Observou-se que o material poliolefínico de partida deve, por conseguinte, ter preferivelmente densidade nominal de pelo menos 0,950 g/ml ou maior, a fim de obter a densidade apropriada do material que forma o componente de cabo final. Na verdade, quanto mais rápido o resfriamento do material poliolefínico, mais baixa a densidade do material polimérico no componente, conforme mostrado na tabela 1 a seguir.

Tabela 1: Variação da densidade de materiais polietilênicos em condições de resfriamento diferentes (1) A densidade é medida no material resfriado em temperatura ambiente durante um dia após ser aquecido até sua temperatura de fusão (2) A densidade é medida no material a seguir resfriado em água a 15°C após ser aquecido até sua temperatura de fusão. (3) A densidade é medida no tubo do material plástico, extmsado em velocidade de 150 τη/min e resfriado em banho-maria na temperatura desde 30°C até 15°C.

[00621 O material relatado na tabela 1 são todos polietilenos comercialmente disponíveis, conforme listados daqui por diante: 1 = Fínathcne SR572 (Fina) 2 = Er ac Iene BC 92 (Polimeri Europa) 3 = Eraclene BF 92 (Polimeri Europa) 4 = Eraclene MP 90 (Polimeri Europa) 5 = DGDK 3364 (Union Carbide) [00631 A densidade dos materiais na tabela 1 é determinada de acordo com padrão ASTM D792.

[0064] Conforme mostrado na tabela 1, a densidade nominal do polímero é aproximadamente igual à densidade dos materiais submetidos ao resfriamento lento, enquanto a densidade dos polímeros extrusados é aproximadamente igual à densidade do material submetido ao resfriamento rápido.

[00651 De acordo com a presente invenção, componentes de cabo leitos do material poliolefma que tem densidade de pelo menos 0,940 g/ml, ou superior, são particularmente apropriados para ser colocados em contato com os materiais similares a gel tipicamente empregados como materiais de enchimento em cabos ópticos. Por outro lado, materiais poliolefina que têm densidade menor do que 0,940 g/ml quando extrusados nos componentes de cabo acima mostram compatibilidade insatisfatória com materiais de enchimento de bloqueio para água citados.

[0066] Acredita-se que tal comportamento aperfeiçoado de materiais citados pode residir na cristalinidade superior do mesmo (maior do que cerca de 60%), com relação à cristalinidade baixa dos materiais de densidade inferior.

[0067] Observou-se além disso que as diferenças mostradas acima com relação a densidade do polímero, devido às maneiras diferentes que o material é resfriado, podem resultar em diferenças similares entre a cristalinidade dos polímeros, conforme resumido na tabela 2 a seguir. A cristalinidade dos materiais da tabela 2 é determinada usando DSC Mettler TA-4000 (Calorímetro de varredura diferencial). O calor de fusão do material extrusado e do material resfriado lento foi determinado de acordo com ASTM D3417 durante o ciclo térmico a seguir: a) aquecimento de 25°C a 180°C em 10°C/min, b) manter durante 10 min em 180°C, c) resfriamento de 180°C para 25 °C em 10°C/min d) aquecimento de 25°C a 180°C em 10°C/min.

[0068] O nível de cristalinidade é considerado proporcional ao calor de fusão determinado através DSC, usando o valor de 290 J/g como o fator de conversão correspondente ao calor teórico de fusão do polietileno 100% cristalino (ver também o livro referência “Polymer Handbook, J. Brandrup e E.H Immergut, 1999, 4a ed., ed. Wiley Interscience”) Assim: % de cristalinidade = calor de fusão medido · 100 290 [0069] A área gerada através da curva durante o primeiro ciclo de aquecimento (a) corresponde ao calor de fusão do polímero extrusado, enquanto a área gerada através da curva durante o segundo ciclo de aquecimento (d) corresponde ao calor de fusão do polímero lentamente resfriado.

Tabela 2: Cristalinidade de materiais polietílênicos mediante condições de resfriamento diferentes (DSC) [0070] Conforme evidente da tabela 2, a cristalinidade dos polímeros é ligeiramente reduzida quando o material é submetido ao resfriamento rápido (p.ex., durante fabricação mediante extrusão dos componentes de cabo) com relação à cristalinidade medida no componente de cabo submetido ao lento resfriamento (p.ex., mediante resfriamento natural no ar).

[0071] Notou-se além disso que entre os materiais poliolefínicos que tem densidade nominal maior do que cerca de 0,950, aqueles que têm índice de fluxo em fusão (MFI) a 190°C e 2,16 kg mais baixo do que cerca de 3 podem ser vantajosamente usados. Em particular, materiais preferidos são aqueles que têm MFI mais baixo do que cerca de 2, sendo particularmente preferidos aqueles que têm MFI mais baixo do que cerca de 1. MFI (expresso em g/10 min) é o índice de fluxo em fusão do material medido em temperatura de 190°C e peso de 2,16 kg, de acordo com método ASTM D1238.

[0072] Na verdade, observou-se que tubos amortecedores feitos do material polietilênico que tem MFI maior do que cerca de 5 e cheios com composição de enchimento baseada em óleo poliolefina mostram comportamento bastante insatisfatório mediante a cura.

[0073] Além disso, entre aqueles materiais que têm MFI menor do que cerca de 3, particularmente preferidos são aqueles que têm sensibilidade ao cisalhamento maior do que cerca de 40, preferivelmente maior do que cerca de 70, em que a sensibilidade ao cisalhamento (SS) é a relação entre o MFI do material determinado a 190°C e 21,6 kg e o MFI do material determinado a 190°C e 2,16 kg de acordo com método ASTM D1238, [0074] Observou-sc dc fato, devido às viscosidades de fusão altas nas taxas de cisalhamento altas associadas com altas velocidades de linha (p.ex., 150 m/min), se a sensibilidade ao cisalhamento do material polimérico que tem MFI menor do que cerca de 3 é menor do que cerca de 40, o processo de extrusão é relativamente incômodo e pode resultar em irregularidades consideráveis do tubo extrusado. Por outro lado, se tal valor de sensibilidade ao cisalhamento é suficientemente alto, o processo de extrusão, também nas altas taxas de velocidade, pode ser consumado mais facilmente. Em particular, observou-se que valores de sensibilidade ao cisalhamento mais altos devem estar associados aos valores de MFI mais baixos. Por exemplo, correlação indicativa enfie MFI e sensibilidade ao cisalhamento dos materiais, para extrusão executada na taxa de velocidade de cerca de 150 m/min, é dada no seguinte: MFI Sensibilidade ao cisalhamento (190°C, 2,16 kg) < 0,2 > 90 < 0,8 > 70 <1,5 >50 <3,0 >40 [0075] Mediante redução da taxa de velocidade da linha de extrusão, os valores acima de sensibilidade ao cisalhamento serão correspondentemente reduzidos.

[0076] Embora sem desejar ficar ligado a qualquer teoria particular, sugere-se a seguinte interpretação dos resultados observados.

[0077] Embora o índice de fluxo em fusão esteja correlacionado ao peso molecular do material, (em geral, valores MFI inferiores correspondem a pesos moleculares superiores, e vice-versa) a sensibilidade ao cisalhamento é indicação da distribuição de peso molecular do material (em geral, valores superiores de sensibilidade ao cisalhamento correspondem a distribuições de MW mais amplas, e vice versa). Isto acontece em particular aqueles materiais que têm MFI baixo e valor baixo de sensibilidade ao cisalhamento (i.e. distribuição de peso molecular relativamente estreita). Entretanto, observou-se que através de uso de polímeros de MFI baixo (p.ex., MFI mais baixo do que 1 g/lOmin) que tem valor relativamente alto de sensibilidade ao cisalhamento (p.ex. mais altos do que cerca de 80), i.e., com distribuição relativamente grande dos pesos moleculares, a presença de frações do peso molecular baixo resulta em melhores propriedades de processamento do material fundido.

[0078] Observações acima podem ser resumidas através fig. 5, que mostra a correlação gráfica entre MFI e a sensibilidade ao cisalhamento de materiais polietilênicos.

[0079] Conforme mostrado na fig. 5, quanto mais alto o valor de MFI, mais baixo o valor de sensibilidade ao cisalhamento. Materiais que se situam próximos da curva ou na área acima dela são considerados como tendo bons desempenhos de capacidade de processamento.

[0080] Conforme mencionado previamente, componente de cabo de acordo com a presente invenção é particularmente apropriado para ser posto em contato com composições de enchimento baseado em óleo hidrocarboneto.

[0081] Tipicamente, composições de enchimento citadas compreendem desde cerca de 50% até cerca de 95% de seu peso de óleo base hidrocarboneto citado, em geral mineral (naftênico ou parafina) ou de tipo sintético (óleo poliolefínico).

[0082] Observou-se que, embora outros constituintes das composições de enchimento são relativamente inertes frente aos materiais poliolefínicos que formam componente de cabo que entra em contato com a composição de enchimento, esses óleos base hidrocarboneto podem, não obstante, provocar dissolução parcial de tais materiais.

[0083] Conforme observado, a dissolução de tais materiais poliolefínicos na composição de enchimento pode provocar aumento indesejado da viscosidade da composição de enchimento. Na verdade, se a composição de enchimento se toma muito viscosa (p.ex., com viscosidade maior do que cerca de 180-200 Pa.s), fibras ópticas podem ser prevenidas de seu movimento livre do lado de dentro das estmturas do cabo e os fenômenos de microflexão pode assim surgir, provocando atenuação do sinal transmitido. De acordo com a presente invenção, material poliolefina que forma componente de cabo deve assim mostrar solubilidade reduzida nos óleos base hidrocarboneto das composições de enchimento de bloqueio para água. Em particular, verificou-se que materiais particularmente apropriados para estar em contato com tal óleo base hidrocarboneto são aqueles que mostram solubilidade menor do que cerca de 2% após 24 horas em n-heptano a 85°C.

[0084] Além de serem parcialmente dissolvidos através dos óleos base hidrocarboneto das composições de enchimento, os materiais poliolefínicos do componente de cabo podem intumescer mediante contato com óleos dessa natureza, incluindo dessa forma certa quantidade de óleos citados dentro de sua matriz polimérica. Conforme observado, a inclusão do óleo base dentro da matriz polimérica pode determinar dois inconvenientes principais, i.e.: - aumento adicional na viscosidade da composição de enchimento, devido à redução da porção fluida (óleo) da composição; - piora das propriedades mecânicas do material polietilênico.

[0085] De acordo com a presente invenção, material poliolefina que forma componente de cabo deve, por conseguinte, mostrar intumescimento reduzido quando em contato com óleos base citados. Em particular, material poliolefina extrusado no componente de cabo de acordo com a presente invenção deve mostrar aumento de peso menor do que cerca de 10%, preferivelmente menor do que cerca de 8% quando em contato com óleo poliolefínico que tem viscosidade cinemática desde cerca de 30 cSt a 40°C índice de viscosidade de cerca de 128 e peso molecular médio ponderai na faixa de aproximadamente 400 até aproximadamente 600 Dalton.

[0086] A fim de melhor entender a invenção tema, os seguintes exemplos são dados. Nos exemplos, referência será feita aos seguintes materiais polietilênicos: PE1 = Finathene SR572 (Fina) PE2 = Eraclene BC 92 (Polimeri Europa) PE3 = Eraclene BF 92 (Polimeri Europa) PE4 = Eraclene MP 90 {Polimeri Europa) PE5 = DGDK 3364 (Union Carbide) PE6 = Eraclene MM84 (Polimeri Europa) PE7 = Eraclene ML 74 (Polimeri Europa) PE8 = RibIene MP30 (Polimeri Europa) PE9 = Hostalcn GF 7750 M2 (Elenac-Hoechst) [0087] Tabela 3 mostra as características principais de tais materiais. Tabela 3: Características dos polietilenos empregados Notas: a) Densidades dos materiais foram determinadas conforme indicado previamente eom referência à tabela 1. b) MFI foram determinados de acordo com método ASTM D 1238 c) n.d. = valor não detectável: o MFIu do material não é deteetável (maior do que 900 g/10 min) devido a viscosidade exlremamente baixa do matéria!.

[0088] Como visível da tabela 3, materiais PE5 e PE8 têm densidade nominal menor do que 0,950 g/ml, enquanto para PE5 densidade menor do que 0,940 g/ml foi determinada no material submetido ao resfriamento rápido.

Exemplo 1 Solubilidade de materiais polietilênicos em óleos básicos [0089] Materiais poliedlênicos listados na tabela 3 foram testados como matérias primas (em bolinhas) pela sua solubilidade nos óleos básicos dos materiais de enchimento.

[0090] Solubilidade de materiais poliedlênicos em bolinhas foram testados em n-heptano na temperatura de 85ÜC, que é a temperatura de referência para testes de cura acelerada do cabo.

[00911 N-heptano, embora não sendo óleo básico comumente usado em composição de enchimento de cabo óptico, foi escolhido pela sua disponibilidade fácil e similaridade com óleos com base em poliolefina geral mente empregados. Testes de solubilidade efetuados com n-heptano são também mais fáceis de serem executados uma vez que o solvente citado ferve em temperatura mais baixa (cerca de 98°C) com relação aos óleos poliolefina. [00921 Para determinar a solubilidade do material polietilênico, 30 g do material em bolinhas foram extraídos no equipamento Soxhlet modificado a 85°C durante 24 horas. A modificação do equipamento Soxhlet consistiu em separar a câmara de extração (volume total de 280 ml), em que o material polimérico é colocado, do frasco de ebulição em que o solvente é colocado, a fim de evitar superaquecimento do material polimérico. Desta maneira, o frasco de ebulição pode ser mantido em temperatura apta a levar o solvente a ferver (cerca de 100°C), sem danificar o material polimérico a ser testado. Vapor produzido de solvente foi a seguir condensado e enviado para a câmara de extração separada, que foi mantida em temperatura de cerca de 85°C através de uso do fluido externo que tem termostato. Solução da câmara de extração (solvente e polímero extraído) foi a seguir reciclada para o frasco de ebulição. Condições de reciclagem foram ajustadas de modo a permitir reviravolta completa do volume de solvente contido na câmara de extração no período de cerca de 15 minutos.

[0093] No final das 24 horas, a solução contida no frasco de ebulição foi recuperada na cuba, secada e o peso do sólido residual foi determinado.

[0094] Tabela 4 mostra os resultados do teste.

Tabela 4: Solubilidade das matérias primas em n-heptano [0095] Conforme mostrado na tabela 4, material PE8 foi completamente dissolvido em n-heptano, enquanto material PE5 mostra solubilidade relativamente maior com relação aos outros materiais testados.

[0096] De acordo com o observado, materiais que mostram no teste acima solubilidade em n-heptano menor do que cerca de 2% são particularmente apropriados para fabricar componentes de cabos ópticos que podem ser submetidos aos contatos com as composições de enchimento do cabo baseadas em óleo. Por outro lado, materiais que têm solubilidade de cerca de 3% ou maior mostraram ser menos apropriados, uma vez que a quantidade de material polimérico extraído deve tender, mediante a cura, a aumentar indesejavelmente a viscosidade da composição de enchimento, Pode ser apreciado que esses últimos materiais, PE5 e PE8, tenham densidade nominal maior do que 0,950 g/ml.

Exemplo 2 Intumcscimento de materiais polietilênicos em óleos básicos [0097] A fim de determinar a tendência de intumescer dos materiais testados, várias placas foram fabricadas partindo das matérias primas em bolinhas.

[0098] Primeira placa (150x150x3 mm) de cada material foi obtida através moldagem da matéria prima a 190°C. Placa moldada foi deixada esfriar lemamente no molde, a fim de obter material com densidade substancialmente igual a nominal. Cinco placas menores (38x13x3 mm) foram a seguir obtidas de cada uma das placas acima e pesadas.

[0099] O int ume sei mento das placas assim obtidas foi testado com relação aos seguintes óleos básicos: MX 2106® (Mixoil-Enichern Augusta);

Nesbase® 2006 (Nynas);

Nyflex® 810 (Nynas).

[00100] MX® 2106 é óleo poliolefina interno que tem viscosidade cinemálica a partir de cerca de 30 cSt a 40°C, índice de viscosidade de cerca de 12S e peso molecular médio ponderai na faixa de aproximadamente 400 Dalton a aproximadamente 600 Dalton. Nesbase® 2006 é óleo polialfaolefma com propriedades físicas similares à poliolefina interna acima, à parte de índice de viscosidade de cerca de 138. Nyflex® é óleo naftênico. Γ00101] As placas foram, por conseguinte, imersas a 85°C na quantidade de óleo correspondente a cerca de sete vezes o peso das placas, e intumescímento das placas foi medido determinando-se a mudança de peso (em percentagem) das placas após 7 e após 15 dias. Cada teste foi repetido em cinco placas diferentes, obtendo-se desse modo valor de intumescimento médio do material nas condições de teste diferentes.

[00102] Tabela 5 mostra os resultados dos testes.

Tabela 5: Intumescimento (aumento de peso) de materiais polietilênicos mediante contato com óleos base.

[00103] Como evidente da tabela 5, materiais poliméricos PE5 e PE8, com densidade nominal (ou densidade medida mediante resfriamento lento) menor do que 0,950 g/ml, mostram valores de intumescimento relativamente maiores do que outros materiais que têm densidade maior do que 0,950 g/ml. Conforme mencionado acima, esses valores de intumesci mento mais altos, além disso para determinar aumento na viscosidade final da composição de enchimento também podem conferir as propriedades mecânicas do material poliolefínico que forma o componente de cabo. 100104] Em particular, materiais que mostram aumento de peso menor do que cerca de 10%, preferivelmente menor do que cerca de 8% quando em contato a 85"C com os óleos poliolefínícos acima são particularmente apropriados por serem formados no componente de cabo de acordo com a presente invenção.

[00105] Conforme relatado na tabela 5, os mesmos materiais mostram aumento de peso relativamente maior em óleos naftênicos (Nyflex®). Não obstante, a compatibilidade desses materiais em óleos naftênicos é ainda mais alta do que a compatibilidade de materiais polietilênicos (PE5) que têm densidade nominal menor do que 0,950 g/ml, esses últimos que foram dissolvidos durante o teste.

Exemplo 3 Viscosidade dos óleos básicos mediante cura em contato com componente de cabo poliolefina [00106] Materiais PEI a PE5 conforme mencionado acima foram extrusados em tubos que têm diâmetro interno de 1,8 mm e diâmetro externo de 2,5 mm. A linha de extrusão foi ajustada na velocidade de 150 m/min, a temperatura do material termorreversível na saída do extrusor ficou em cerca de 190°C. Quatro vasos de resfriamento (5 m cada, para extensão de resfriamento total de 20 m) foram usados, com redução de temperatura desde cerca de 3()°C no primeiro, cerca de 25°C no segundo vaso, cerca de 20°C no terceiro e cerca de 15°C no último.

Tabela 6: Densidade e cristalinidade de tubos extrusados [00107] Tabela 6 acima lista as características (densidade e percentagem de cristalinidade) dos tubos obtidos. Conforme mencionado previamente (ver também tabela 1), tais valores medidos nos componentes extrusados em velocidade relativamente alta são geralmente ligeiramente menores do que os nominais dados para a matéria prima ou medida no material lentamente resfriado.

[00108] Comprimentos de cerca de 25 m dos tubos amortecedores obtidos foram preenchidos com os seguintes óleos básicos. MX 2106® (Mixoil-Enichem Augusta), Nesbase 2006® (Nynas), Nyflex 810® (Nynas), e mantidos em temperatura de 85°C durante 7 ou durante 15 dias, permitindo dessa maneira a medida de viscosidade do óleo básico em contato com materiais extrusados diferentes após 7 e após 15 dias. A viscosidade foi determinada com Reômetro Digital Brookfield Mod. DV-III com rotor SC4-29 (velocidade 250 rpm, temperatura de 25°C).

Tabela 7; Viscosidade de óleos básicos em contato com tubos polietilênicos extrusados mediante cura [00109] A tabela 7 acima mostra os resultados do teste. Como evidente da tabela citada, quando os óleos básicos são postos em contato com tubo feito de material PE5, para o qual a densidade menor do que 0,940 g/ml foi determinada, sua viscosidade torna-se substancial mente maior do que a viscosidade dos mesmos óleos postos em contato com aqueles materiais para os quais a densidade maior do que 0,940 g/ml foi determinada.

[001101 Além disso, dos resultados da tabela 7, pode ser observado que componente de cabo de acordo com a presente invenção mostra compatibilidade particularmente aumentada quando posto em contato com óleo básico de poliolefína interno (MX 2106®).

Exemplo 4 Viscosidade da composição de enchimento e propriedades mecânicas do material poliolefína mediante cura do tubo amortecedor preenchido.

[00111 ] A fim de avaliar as alterações na viscosidade das composições de enchimento e nas propriedades mecânicas do material polietilênico em contato com tal material de enchimento, alguns materiais foram extrusados na forma de tubos amortecedores que contêm as seguintes composições de enchimento: FC1: LA444®, composição baseada em poliaífaolefina comercializada através de HUBER, que tem viscosidade de cerca de 55 Pa.s; e FC2: composição interna baseada em poliolefína que compreende cerca de 91% (peso/peso) de MX 2106 (Mixoil), cerca de 8,5% de Kraton G 1702 (Shell) e cerca de 0,5% de antioxidante, que tem viscosidade de cerca de 92 Pa.s.

[00112] Viscosidades acima são determinadas por meio do viscosímetro Rheomat 115 Contraves com configuração cilindro concêntrico em taxa de cisaihamento de 1,56 seg"1 a 25°C 100113] Condições de extrusão dos tubos amortecedores foram conforme acima indicada. Além disso, durante extrusão do tubo amortecedor, 4 fibras ópticas foram inseridas no tubo a ser extrusado, enquanto a composição de enchimento era alimentada no tubo em temperatura de cerca de 85°C.

[00114] Tubos amortecedores obtidos foram a seguir curados em temperatura de 85 °C de acordo com a seguinte metodologia.

[00115] Tubo cheio com 10 metros de extensão foi colocado na estufa a 85°C (uma peça para cada medida). Após o período de cura predeterminado, o tubo foi removido da estufa e deixado esfriar na temperatura ambiente. A composição de enchimento foi a seguir vertida do tubo e as medidas relevantes de viscosidade (da composição de enchimento) e módulo (do material polietilênico) foram executadas a 25°C e 50% de umidade relativa.

[00116] Geralmente cura de cerca de 150 dias mediante as condições acima corresponde à cura de cerca de 20 anos mediante condições operatórias.

[00117] Tabelas 8 e 9 mostram a variação do módulo de tração dos materiais polietilênicos e da viscosidade de composições de enchimento FC1 e FC2, respectivamente, mediante cura. Quanto ao material polietilênico, o valor e variação de percentagem do módulo de tração é dado após 120 dias de cura, uma vez que isto é geralmente o período teste para determinar a adequabilidade dos materiais para componentes de cabo. Quanto às composições de enchimento, o valor de viscosidade é dado após 180 dias de cura.

[00118] Valor de partida do módulo de tração dos materiais polietilênicos que forma os tubos amortecedores foi determinado em peça de 60 mm de comprimento do tubo vazio fabricado como acima (sem material de enchimento), usando dinamômetro Instron mod. 4501, com célula de carga de 1 kN de acordo com o seguinte procedimento.

[00119] Dois bastões metálicos (cerca de 20 mm de extensão) foram inseridos em cada extremidade do tubo para evitar que o tubo quebre entre as pinças do dinamômetro. As duas extremidades do tubo foram a seguir inseridas nas pinças do dinamômetro, cujas pinças foram ajustadas na distância inicial de 25 mm uma da outra. As pinças foram a seguir movimentadas para longe uma da outra em taxa de velocidade de 25 mm/min. Módulo de tração foi determinado através do uso de programa Sistema de Teste de Materiais Instron Série IX. 100120J Valores assim obtidos são os valores iniciais de módulo de tração conforme registrado na tabela 8 e 9.

[00121] Mesma metodologia foi aplicada para determinar módulo de tração do material polimérico dos tubos cheios após cura.

[00122] Viscosidades das composições de enchimento após cura dentro dos tubos tampão foram determinadas usando viscosímetro acima Rheomat 115 Contraves mediante as mesmas condições, Tabela 8: Variação do módulo de tração dos materiais polietilênicos em contato com composições de enchimento baseadas em óleo poliolefíníco, mediante cura Tabela 9: Variação da viscosidade de composições de enchimento em contato com tubos amortecedores polietilênicos [00123] Como pode ser apreciado dos resultados mostrados nas tabelas 8 e 9, material PE5 (que tem densidade nominal menor do que 0,950 g/ml e densidade no componente de cabo acabado menor do que 0,940 g/ml) mostra redução maior no valor de módulo de tração mediante cura, com relação aos outros materiais testados.

[00124] Além disso, o aumento da viscosidade da composição de enchimento em contato com isso é geral mente maior com relação ao aumento observado para os outros materiais.

[00125] De acordo com os dados mostrados nas tabelas 8 e 9, resultados melhores podem ser obtidos, tanto em termos de propriedades mecânicas do material poliolefínico e em termos de viscosidade da composição de enchimento, se componente de cabo de acordo com a presente invenção é colocado em contato com composição baseada em óleo poliolefma interno.

[001261 Tubos melhores feitos de material PE4 e PE6 (i.e., materiais que têm índice de fluxo em fusão de cerca de 7 e de cerca de 5,5, rcspcctivamente), foram também fabricados como acima.

[00127] Entretanto, após apenas 45 dias de cura, todos os tubos amortecedores testados feitos de tais materiais mostraram fenômenos de fraturas pesadas com quebra do tubo e o teste foi dessa maneira interrompido. Aparência de tais fraturas deve sugerir que materiais PE4 e PE6 mostram compatibilidade reduzida mediante cura com composições de enchimento baseadas em poliolefma.

Exemplo 5 Capacidade de processamento dos materiais [00128] Conforme mencionado acima na descrição, observou-se que entre os materiais poliolefínicos que têm densidade nominal maior do que cerca de 0,950 g/ml, aqueles que têm relação predeterminada entre o MFI e a sensibilidade ao cisalhamento são particularmente preferidos, no especificado com relação da capacidade de processamento dos materiais.

[00129] Na tabela 11 os valores de índice de fluxo em fusão e sensibilidade ao cisalhamento dos materiais são registrados juntamente com observação sobre a qualidade dos tubos tampão extmsados.

Tabela 10: Características dos polietilenos empregados Notas: MFI foram determinados de acordo com método ASTM D 1238 n.d. = valor não dctcctável: o MFIb do material não é detectável (maior do que 900 g/JO min) devido a viscosidade extremamente baixa do material· (*) = Difícil exlnisar acima de 100 m/min (*:ψ) = Difícil extrusar acima de 15 m/min [001301 Baseado nos dados experimentais, verificou-se que a relação pode ser estabelecida entre o índice de fluxo em fusão e a sensibilidade ao cisalhamento de materiais para taxa de velocidade da linha de extrusão de cerca de 150 m/min. Relação citada, representada graficamente através da curva de fig. 5, pode ser grosseiramente aproximada à seguinte fórmula: SS = - 22 Ln (MFI) + 66 em que MFI (expresso em g/10 min) é o índice de fluxo em fusão do material a 190X e 2,16 kg (i.e. medido na temperatura de 190°C e peso de 2,16 kg, de acordo com método ASTM D1238) e SS é a sensibilidade ao cisalhamento do material, que é a taxa entre MFI a 190°C e 21,6 kg e MFI a 190ÜC e 2,16 kg.

[00131] Como pode ser apreciado através fig. 5, os materiais que mostram propriedades de capacidade de processamento preferida (PE1-PE6 e PE8) situam-se com boa aproximação dentro ou acima da curva ilustrada, enquanto outros materiais situam-se, mais ou menos, fora da curva citada.

[00132] Em particular, PE7 e PE9 mostram propriedades de capacidade de processamento insuficientes, devido ao baixo valor da sensibilidade ao cisalhamento em combinação com o valor baixo de MFI; distribuição de peso molecular relativamente estreita e o molecular relativamente alto do polímero provocam a viscosidade de fusão ficar muito alta para as taxas de cisalhamento altas associado com as velocidades de linha altas.

[00133] Também deve ser notado que embora materiais PE4 e PE6 mostrem desempenhos de capacidade de processamento relativamente bons nas altas taxas de velocidades de linha, seu uso preferivelmente deve ser evitado em vista dos resultados negativos do teste de cura mostrado no Exemplo 4.

[00134] Além disso, PE8, embora mostrando também bons desempenhos de capacidade de processamento, tem densidade menor do que a desejada 0,940 g/ml e mostra dessa maneira compatibilidade insatisfatória com as composições de enchimento.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Cabo de fibra óptica, caracterizado pelo fato de que compreende um tubo amortecedor (103) compreendendo pelo menos uma fibra óptica (104) alojada nesse lugar, citado tubo amortecedor (103) estando em contato com uma composição de enchimento de bloqueio para água e sendo feito do material poliolefínico, em que o citado material poliolefínico que forma citado tubo amortecedor (103) tem densidade de pelo menos 0,940 g/ml até 0,975 g/ml, em que a densidade é medida no material poliolefínico a seguir resfriado em água a 15°C após ser aquecido até sua temperatura de fusão, e um índice de fluxo em fusão a 190°C e 2,16 kg menor do que cerca de 3 g/10 min, a relação entre o índice do fluxo em fusão a 190°C e 21,6 kg e o índice de fluxo em fusão a 190°C e 2,16 kg de dito material de poliolefina sendo superior a cerca de 70.

2. Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o índice de fluxo em fusão citado é menor do que cerca de 2 g/lOmin.

3. Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o citado tubo amortecedor (103) é feito de polietileno.

4. Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fibra citada é imersa em composição de enchimento de bloqueio para água em contato com o citado tubo amortecedor (103).

5. Cabo de fibra óptica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a composição de enchimento de bloqueio para água citada compreende óleo com base em poliolefina.

6. Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o óleo com base em poliolefina citado é poliolefina interna.

7. Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material poliolefínico que forma o citado tubo amortecedor (103) tem densidade de 0,950 g/ml ou maior quando submetido ao resfriamento natural de seu estado fundido.

8. Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material poliolefínico citado mostra solubilidade em n-heptano a 85°C após 24 horas menor do que cerca de 2%.

9.

Cabo de fibra óptica de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material poliolefínico citado mostra aumento de peso menor do que 10%, preferivelmente menor do que cerca de 8% quando em contato a 85°C com óleo poliolefínico que tem viscosidade cinemática de cerca de 30 cSt a 40°C, índice de viscosidade de cerca de 128 e peso molecular médio ponderai na faixa de aproximadamente 400 Dalton a aproximadamente 600 Dalton.