CABLE ÓPTICO CON MATERIAL DE RELLENO Y COMPOSICIÓN DEL MATERIAL DE RELLENO.

La presente invención se refiere a una cable de fibra óptica que comprende un material de relleno y a la composición de dicho material de relleno.

En particular, la composición de relleno según la presente invención comprende una poliolefina interna. Esta composición tiene una capacidad mejorada para humedecer las superficies de revestimiento de las fibras ópticas con las que entra en contacto y proporciona un mejor deslizamiento de las fibras ópticas embebidas en dicha composición

La presente invención se refiere a un cable de fibra óptica que comprende un material de relleno y a una composición del material de relleno para cables ópticos.

La función del material de relleno en un cable de fibra óptica es proteger a las fibras durante su vida útil. Para realizar esta función, el material de relleno generalmente se introduce en el interior de las estructuras que contienen las fibras ópticas de tal modo que las fibras ópticas quedan embebidas en él.

La composición de los rellenos conocidos comprende típicamente un aceite base, por ejemplo del tipo silicona, mineral (nafténico o parafina) o sintético. Este aceite base requiere típicamente la adición de un “mejorador de la viscosidad” tal como un polímero elastomérico con un bajo punto de transición vítrea, lo que al conferir viscosidad a la solución mejora su rendimiento como material de relleno. La composición de relleno también puede contener un antioxidante y un agente tixotrópico/espesante que se compone de más o menos sílice pirogénico silanizado.

Existen diversos tipos de cable conocidos que tienen alojamientos adecuados para las fibras ópticas, rellenos con un material de relleno.

Por ejemplo, la Patente EP 632301 describe un cable de fibra óptica que comprende, en un alojamiento adecuado, las fibras ópticas embebidas en una composición capaz de proteger las fibras frente al fenómeno de atenuación, en el que dicha composición comprende un compuesto de hidrocarburo, un catalizador y un espesante tixotrópico tal como sílice.

Otro ejemplo de una composición de relleno se desvela en la Solicitud de Patente EP 811864, que describe una composición para rellenos que comprende un aceite mineral o una polialfaolefina, un copolímero de bloque, un antioxidante y, si fuese necesario, un estabilizador del tipo “desactivador de metal”.

Otros ejemplos de cables ópticos con rellenos conocidos se desvelan en las Patentes de Estados Unidos 5.285.513 y 5.187.764 y en la Patente EP 541007.

Los cables de fibra óptica, cuando se instalan bajo tierra, por ejemplo en conducciones o el interior de conductos subterráneos, están sujetos a daños que afectan a sus recubrimientos, causados por maltratos mecánicos de diversos tipos, por ejemplo el impacto accidental de herramientas cortantes tales como palas y picos, que tienen una acción cortante sobre el cable. Dichas condiciones pueden conducir a la introducción de agua, con la peor posibilidad de que circulará longitudinalmente por el interior del cable y por consiguiente en la proximidad de las fibras ópticas. Por lo tanto, una de las funciones del relleno es limitar o impedir este paso de agua al interior de la estructura del cable. Los defectos menos dañinos, tales como roturas únicamente en las cubiertas externas, también pueden conducir a la penetración de agua en estado líquido o vapor, con los correspondientes efectos dañinos sobre las fibras ópticas y el desarrollo de una cantidad de problemas (por ejemplo, el exfoliado del recubrimiento de la capa de plástico de las fibras ópticas), cuyo resultado final se manifiesta en la atenuación óptica de las señales transmitidas.

El presente solicitante ha observado que, para limitar la posibilidad de que el recubrimiento de la fibra óptica entre en contacto con agua, sería deseable el uso de un material de relleno con una buena capacidad de humectación en comparación con este recubrimiento, de tal modo que hiciera más difícil que el agua entrase en el interfaz entre el recubrimiento de fibra y la composición de relleno.

En relación a las tensiones mecánicas a las que se pueden someter las fibras ópticas, también se debería observar que, aunque el cable no sufra movimiento una vez que se ha instalado, este está inevitablemente sujeto a variaciones térmicas que causan deformaciones dimensionales diferenciales en los componentes de la estructura del cable, según los diferentes materiales de que estén formados estos componentes. El presente solicitante ha observado que estas deformaciones pueden provocar movimientos de la fibra óptica dentro de la estructura en la que se aloja, actuando a través del material de relleno. Si este material de relleno no se deforma suficientemente durante el paso de la fibra óptica, la estructura de esta última puede estar sometida a presiones localizadas excesivamente altas; esto puede provocar el fenómeno bien conocido de “micro-doblado” en la fibra, que es una de las causas de atenuación de la señal óptica.

Actualmente el presente solicitante también ha descubierto una nueva composición que se puede usar ventajosamente como un material de relleno para los cables ópticos.

La composición de relleno de acuerdo con la presente invención no sólo mantiene las características deseadas de los rellenos conocidos, sino que también tiene un número de características que hacen que sea posible mejorar la compatibilidad de las fibras con el material de relleno y las propiedades intrínsecas de este relleno, tanto en términos de fácil procesamiento como en términos de rendimiento cuando el cable está en uso.

En particular, el solicitante ha observado que un material de relleno de acuerdo con la presente invención tiene una capacidad mejorada de humectación de las superficies de recubrimiento de las fibras ópticas con las que en entra en contacto, y tiene una menor resistencia al movimiento de las fibras ópticas dentro de este material de relleno. Para los fines de la presente invención, el término “humectación” indica la capacidad del relleno para adherirse a las superficies de las fibras ópticas, que generalmente están recubiertas con materiales acrílicos; el resultado de esta capacidad de humectación mejorada es una mayor resistencia a la penetración por agua, puesto que el acceso del agua se hace más difícil dentro del interfaz de relleno/acrilato.

El presente solicitante también ha observado que el uso de un material de relleno de acuerdo con la presente invención provoca menos resistencia al movimiento de las fibras ópticas cuando éstas se mueven dentro del mismo.

De acuerdo con las observaciones del presente solicitante, la menor resistencia al movimiento de las fibras ópticas dentro del material de relleno hace que sea posible reducir los problemas asociados con la movilidad de dichas fibras, por lo que reduce o elimina el fenómeno de “micro-doblado” que puede tener lugar durante el movimiento del cable durante el tendido del cable o cuando el cable está en uso.

El presente solicitante también ha observado que la composición de un material de relleno de acuerdo con la presente invención tiene una tendencia reducida al goteo cuando está en el interior del cable.

En la presente descripción, el término “goteo” significa la tendencia del material de relleno a moverse dentro de las diversas estructuras que forman el cable, tanto en dirección longitudinal como transversal.

Generalmente, no es deseable un movimiento excesivo del material de relleno dentro del cable, tanto durante la fabricación como la instalación del cable así como cuando el mismo se está empleando.

Durante la fabricación del cable por ejemplo, el material de relleno se desplaza horizontalmente junto con el cable, y por lo tanto preferentemente debería tener una resistencia al goteo relativamente alta para evitar el relleno incompleto del cable.

Además, cuando se está empleando, el cable se puede situar en localizaciones con altas pendientes para que de ese modo el material de relleno pueda tener preferentemente una resistencia al goteo relativamente alta para evitar que el flujo de dicho material de relleno se dirija hacia las cajas de conexión o incluso hacia los dispositivos conectados con el mismo.

La resistencia al flujo del material, que está estrictamente relacionada con la resistencia al goteo, es por lo tanto una propiedad ventajosa adicional del material de relleno de acuerdo con la presente invención, que se puede apreciar tanto durante la fabricación como en la instalación del cable.

Por lo tanto, un aspecto de la presente invención se refiere a un cable óptico como se define en la reivindicación 1 adjunta.

De acuerdo con la invención, la expresión “poliolefina interna” significa el producto de polimerización de dos o más unidades monoméricas de hidrocarburo que tienen al menos una instauración distribuida de... [Seguir leyendo]

1. Cable óptico que comprende al menos una fibra óptica y un material de relleno, caracterizado porque el dicho material de relleno comprende al menos el 30% en peso de una poliolefina interna siendo el producto de polimerización de dos o más unidades monoméricas de hidrocarburo que tienen al menos una instauración distribuida de forma aleatoria a lo largo de toda la cadena de hidrocarburo, en la que una mezcla de estas unidades monoméricas a ser polimerizadas comprende un máximo del 10% de unidades monoméricas que tiene el enlace doble en la posición α, y dicho material de relleno tiene una viscosidad en el intervalo de 70 a 120 Pa·s, medidos con un velocidad de corte de 1,5 s-1 a 25ºC.

2. Cable de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque el material de relleno comprende del 30% al 98% en peso de poliolefina interna.

3. Cable de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el material de relleno comprende de aproximadamente el 45% a aproximadamente el 95% en peso de poliolefina interna.

4. Cable de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque el material de relleno está en contacto con la dicha al menos una fibra óptica.

5. Cable de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque la dicha poliolefina interna se produce mediante la polimerización de unidades monoméricas de hidrocarburo insaturado, conteniendo cada una de 10 a 20 átomos de carbono.

6. Cable de acuerdo con la Reivindicación 5, caracterizado porque cada una de dichas unidades monoméricas contiene de 12 a 18 átomos de carbono.

7. Cable de acuerdo con la Reivindicación 6, caracterizado porque cada una de dichas unidades monoméricas contiene de 15 a 16 átomos de carbono.

8. Cable de acuerdo con la Reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizado porque la dicha poliolefina interna es un oligómero que comprende de 2 a 4 unidades monoméricas de hidrocarburo insaturado.

9. Cable óptico de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la dicha poliolefina interna es una mezcla de poliolefinas que tienen diferentes pesos moleculares.

10. Cable de acuerdo con la Reivindicación 9, caracterizado porque la dicha mezcla de poliolefinas internas es una mezcla de oligómeros, comprendiendo cada uno de 2 a 4 unidades monoméricas de hidrocarburo insaturado.

11. Cable de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dicho material de relleno comprende un espesante polimérico.

12. Cable de acuerdo con la Reivindicación 11, caracterizado porque el dicho espesante es un copolímero de bloque del tipo que comprende unidades de estireno, propileno y etileno.

13. Cable de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dicho material de relleno también comprende un aceite mineral.

14. Cable de acuerdo con la Reivindicación 13, caracterizado porque el dicho aceite mineral es un aceite nafténico refinado.

15. Cable de acuerdo con la Reivindicación 14, caracterizado porque el dicho aceite nafténico tiene una viscosidad en el intervalo de 4 a 60 mPa·s, una viscosidad en el intervalo de 1,5 a 7 mPa·s a 100ºC y un punto de vertido en el intervalo de -60ºC a -25ºC.

16. Cable óptico de acuerdo con una cualquiera de las 1. a 15, caracterizado porque el dicho aceite mineral en el material de relleno sustituye a una cantidad de poliolefina interna en un porcentaje en peso que varía del 0% al 70%.

17. Composición de material de relleno para cables ópticos, caracterizado porque comprende al menos el 30% en peso de una poliolefina interna siendo el producto de polimerización de dos o más unidades monoméricas de hidrocarburo que tienen al menos una instauración distribuida de forma aleatoria a lo largo de toda la cadena de hidrocarburo, en la que una mezcla de estas unidades monoméricas a ser polimerizadas comprende un máximo del 10% de unidades monoméricas que tienen el doble enlace en la posición α, y dicho material de relleno tiene una viscosidad en el intervalo de 70 a 120 Pa·s, medidos con un velocidad de corte de 1,5 s-1 a 25ºC.

18. Uso de una composición que tiene una viscosidad en el intervalo de 70 a 120 Pa·s, medida con una velocidad de corte de 1,5 s-1 a 25ºC y que comprende al menos el 30% en peso de una poliolefina interna siendo el producto de polimerización de dos o más unidades monoméricas de hidrocarburo que tienen al menos una instauración distribuida de forma aleatoria a lo largo de toda la cadena de hidrocarburo, en la que una mezcla de estas unidades

monoméricas a ser polimerizadas comprende un máximo del 10% de unidades monoméricas que tienen el doble enlace en la posición α como material de relleno para cables ópticos.