CABLE DE FIBRA OPTICA CON COMPONENTE POLIMERICO DE DIMENSIONES ESTABLES.

Cable de fibra óptica que comprende un componente de cable adecuado para recibir y alojar al menos una fibra óptica,

en el que el componente de cable está hecho de un material polimérico que comprende un copolímero aleatorio cristalino de propileno con al menos una a-olefina C4-C8 y en el que el copolímero contiene de aproximadamente 4% a aproximadamente 10% en peso de la a-olefina C4-C8, con respecto al peso total del copolímero

Cable de fibra óptica con componente polimérico de dimensiones estables.

La invención se refiere a un cable de fibra óptica que comprende un componente de material polimérico que tiene, en particular, una estabilidad de las dimensiones mejorada, y a dicho componente de cable de fibra óptica. Más en particular, dicho componente de cable tiene preferiblemente la forma de un tubo de material polimérico que comprende al menos una fibra óptica alojada en el mismo.

Como se menciona en la patente de EE.UU. nº 5.911.023, cuando se diseña la estructura del cable, es importante asegurar que las tensiones inducidas por el procedimiento o construcción relacionadas con la producción del cable no interfieren en el comportamiento de la fibra óptica. Para los componentes extrudidos, tales como los tubos protectores que contienen fibras ópticas, malas propiedades de flexibilidad, resistencia a la compresión-tensión y térmicas pueden dar como resultado una reducción en la eficacia total de las fibras ópticas y tensiones residuales en el producto acabado.

De acuerdo con la patente citada antes, aunque los tubos protectores de fibras ópticas se han hecho principalmente de resinas diseñadas (tales como poli(tereftalato de butileno) (PBT), policarbonato, poliamidas), el uso de tubos protectores de poliolefina se ha hecho cada vez más atractivo.

Por ejemplo, el documento US 5.574.816 da a conocer un tubo protector para un cable de fibra óptica hecho de una resina de copolímero de propileno-etileno que tiene agentes de nucleación y materiales de relleno distribuidos en el mismo. Los agentes de nucleación y los materiales de relleno mejoran la resistencia a la compresión-tensión y las propiedades de expansión térmica del tubo protector de polipropileno-polietileno; además, se observa una baja contracción que no afecta negativamente a la flexibilidad y al coste. Los ejemplos de materiales adecuados para hacer los tubos protectores son Stamylan 83E10N, una resina de polipropileno producida por DSM Engineering Plastics of Geleen, Países Bajos, que tiene aproximadamente 11 por ciento en peso de polietileno y 0,4 por ciento en peso de agente de nucleación talco.

El documento US 5.911.023 citado antes describe componentes de la fibra óptica, tales como un tubo protector, una cubierta de polímero o un centro acanalado, hecho de poliolefina termoplástica, preferiblemente un homopolímero de propileno o etileno o un copolímero de propileno-etileno, caracterizado por un índice de flujo en fundido (MFI) mayor que 3 y en el que se distribuye en el mismo un agente de nucleación, que da como resultado mejoras sustanciales en la cristalinidad del tubo protector y tasas de cristalización, así como una contracción después de extrusión reducida y mejor resistencia al aplastamiento, compatibilidad con gel y control de la longitud de la fibra.

El documento 5.751.880 se refiere a una unidad óptica para un cable de telecomunicaciones de fibra óptica, unidad que comprende un tubo de material plástico, preferiblemente polietileno, polipropileno o poli(cloruro de vinilo) que tiene un módulo de elasticidad menor que 1500 MPa a 20ºC y una curva de tensión/elongación sin un límite de elasticidad. Los materiales propuestos proporcionan tubos flexibles y elásticos para la unidad de fibra óptica, haciendo así que su manipulación sea más fácil. Debido a su flexibilidad, la unidad óptica tiene una "memoria" muy reducida facilitando así las operaciones de empalme en cables de estructura de tubo holgado trenzados.

El documento EP-A-1.024.382 da a conocer un elemento del cable de telecomunicaciones que tiene un elemento de transmisión dispuesto en un tubo protector hecho de material protector elastómero de poliolefina termoplástica, preferiblemente un copolímero de propileno-etileno, que tiene un módulo de elasticidad inferior a aproximadamente 500 MPa a temperatura ambiente e inferior a aproximadamente 1500 MPa a -40ºC. Preferiblemente, la poliolefina tiene una elongación de rotura inferior a aproximadamente 500% y un MFI superior a aproximadamente 3. La flexibilidad del material elastómero se mantiene a lo largo de un amplio intervalo de temperatura; además, se observa la compatibilidad con materiales de relleno de geles bloqueadores de agua, tixotrópicos y de bajo coste.

La publicación de la solicitud de patente internacional nº WO 01/09658 describe un cable óptico submarino que comprende un tubo protector polímero, específicamente un poliéster, p. ej., poli(tereftalato de butileno), una poliolefina, p. ej., un homopolímero de etileno o propileno o un copolímero de etileno-propileno, o una poliamida, y un cuerpo hueco alargado, sustancialmente hermético y no deformable, en el que hay insertado al menos un elemento de refuerzo que se extiende longitudinalmente a lo largo de la longitud entera del tubo, en la pared periférica de dicho tubo hueco.

Los documentos WO97/19991, EP 0339804, y US 6.121.401 describen materiales extrudibles que comprenden una a-olefina C₄-C₈.

Sin embargo, los autores de la invención han observado que los materiales de poliolefina usados hasta ahora para la fabricación de los tubos protectores pueden ocasionar variaciones no deseables en la forma de los tubos protectores extrudidos. En particular, se ha observado que puede resultar difícil mantener la forma sustancialmente circular deseada del tubo protector extrudido. Después de la extrusión, el tubo protector se somete de hecho a una etapa de enfriamiento, normalmente sometiendo el tubo a enfriamiento con agua. Como observaron los autores de la invención, un posible enfriamiento no homogéneo (o diferencial) del tubo (p. ej., debido a una variación en el grosor de las paredes del tubo o debido a las diferentes temperaturas entre el fundido de polímero que forma el tubo y el material de relleno y/o las fibras ópticas contenidas en el mismo), puede determinar una variación incontrolable y no deseada de la forma del tubo. Aunque esta variación de la forma se puede producir en cualquier componente extrudido de un cable de fibra óptica que se somete a un enfriamiento diferencial, se hace más evidente cuando dicho elemento es un tubo protector, en particular si tiene un diseño no simétrico, por ejemplo un tubo protector que tiene un solo elemento de resistencia insertado en la pared periférica del tubo protector, tal como el que se describe en el documento WO 01/09658 citado antes.

Los autores de la invención ahora han encontrado que, seleccionado un material de poliolefina adecuado, en particular un copolímero de polipropileno con una a-olefina C₄-C₈, se pueden evitar o al menos reducir sustancialmente las variaciones de forma anteriores del componente extrudido, en particular de un tubo protector que contiene fibras ópticas.

Como se usa en el presente documento y para los propósitos de la presente invención, la expresión "componente de cable de fibra óptica" o "componente (extrudido) de un cable de fibra óptica" se refiere a cualquier componente convencional que se pueda fabricar ventajosamente usando un material polimérico como se ha definido antes. Preferiblemente, estos componentes tienen al menos un elemento de refuerzo o pieza de resistencia insertado en el mismo. Preferiblemente, estos componentes son adecuados para recibir y alojar al menos una fibra óptica en los mismos. Por lo tanto, la expresión puede comprender vainas exteriores poliméricas para cables ópticos o cualquier vaina polimérica intermedia dispuesta para rodear la estructura interior de un cable de fibra óptica, preferiblemente aquellos en los que se dispone en los mismos al menos un elemento longitudinal de refuerzo (tal como un cable de acero o una varilla de fibra de vidrio). Preferiblemente, dicha expresión se refiere a aquellos componentes diseñados para alojar fibras ópticas en los mismos, tal como uno llamado "núcleo acanalado" o más preferiblemente un tubo protector. Preferiblemente, dicho tubo protector se dispone centralmente dentro de una estructura de cable y más preferiblemente comprende al menos un elemento de refuerzo longitudinal insertado en su pared periférica.

Como observaron los autores de la invención, el copolímero anterior tiene las ventajas adicionales de poderse extrudir a temperaturas relativamente más bajas y que da como resultado un componente que tiene mejor transparencia con respecto a las poliolefinas usadas en la técnica.

Una menor temperatura de extrusión del material permite, por ejemplo, una menor contracción de un relleno de tipo gelatina dispuesto en un tubo hecho de dicho material, con el consiguiente...

1. Cable de fibra óptica que comprende un componente de cable adecuado para recibir y alojar al menos una fibra óptica, en el que el componente de cable está hecho de un material polimérico que comprende un copolímero aleatorio cristalino de propileno con al menos una a-olefina C₄-C₈ y en el que el copolímero contiene de aproximadamente 4% a aproximadamente 10% en peso de la a-olefina C₄-C₈, con respecto al peso total del copolímero.

2. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el componente del cable es un tubo protector definido por una pared de polímero periférica y que contiene al menos una fibra óptica alojada en el mismo.

3. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 2, en el que hay un elemento de refuerzo longitudinal insertado en la pared periférica del tubo protector.

4. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el componente de cable está hecho sustancialmente de copolímero.

5. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la a-olefina C₄-C₈ es una olefina de fórmula CH₂=CH-R, en la que R es un alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 6 átomos de carbono.

6. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la a-olefina C₄-C₈ se selecciona de 1-buteno, 1-penteno, 3-metil-1-buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 3,4-dimetil-1-buteno, 1-octeno o una mezcla de las mismas.

7. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la a-olefina C₄-C₈ es 1-buteno.

8. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero tiene un punto de fusión de aproximadamente 140ºC a 156ºC.

9. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero tiene un punto de cristalización de aproximadamente 90ºC a 120ºC.

10. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero tiene un contenido de fracciones insolubles en xileno a 25ºC superior a aproximadamente 93%.

11. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación previa, en el que el copolímero tiene un contenido de fracciones insolubles en xileno superior a aproximadamente 95%.

12. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero tiene un índice de flujo en fundido (MFI) en el intervalo de 1 a 15 g/10 min, medido a 190ºC (ASTM 1238).

13. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho copolímero tiene un índice de flujo en fundido (MFI) en el intervalo de 1 a 10 g/10 min, medido a 190ºC (ASTM 1238).

14. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material polimérico tiene un módulo de flexión (procedimiento ISO 178) de al menos aproximadamente 500 MPa.

15. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material polimérico tiene un módulo de flexión (procedimiento ISO 178) en el intervalo de aproximadamente 800 a 1500 MPa.

16. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la transmitancia del material polimérico es superior a 70%.

17. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la transmitancia del material polimérico es superior a 80%.

18. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero está mezclado con al menos un segundo polímero de olefina.

19. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación previa, en el que el segundo polímero de olefina se selecciona de un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno cristalino que contiene de 1% a 3% en peso de etileno.

20. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 18 ó 19, en el que la cantidad del segundo polímero de olefina está en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 40%, con respecto al peso total del copolímero de propileno que contiene al menos una a-olefina C₄-C₈.

21. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 18 a 20, en el que la cantidad del segundo polímero de olefina está en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 30%, con respecto al peso total del copolímero de propileno que contiene al menos una a-olefina C₄-C₈.

22. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se distribuye un agente de nucleación en el material polimérico.

23. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación previa, en el que el agente de nucleación está en el intervalo de 0,05% a 1% en peso, con respecto al peso total del copolímero.

24. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 22 ó 23, en el que el agente de nucleación está en el intervalo de 0,1% a 0,5% en peso, con respecto al peso total del copolímero.

25. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones 22 a 24, en el que el agente de nucleación se selecciona de materiales inorgánicos, derivados de D-sorbitol, sales de ácidos alifáticos monobásicos o dibásicos, ácidos de aralquilo o sales de metal alcalino o aluminio de ácidos carboxílicos aromáticos o alicíclicos, talco o una mezcla de los mismos.

26. Un cable de fibra óptica según cualquiera de las reivindicaciones 22 a 25, en el que el agente de nucleación es un derivado de D-sorbitol de la siguiente fórmula:

en la que R y R₁ son independientemente un grupo

en los que R₂ representa un grupo alquilo o alcoxi C₁-C₆ y n es 1, 2 ó 3.

27. Un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación previa, en el que R y R₁ son un grupo

siendo R₂ un grupo alquilo C₁-C₆ y siendo n 1, 2 ó 3.

28. Componente de cable de fibra óptica adecuado para recibir y alojar al menos una fibra óptica, que comprende un material polimérico como se define en cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

29. Un componente de cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación previa, que es un tubo protector.

30. Uso del material polimérico como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, para fabricar un componente de cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 28 ó 29.