BR102019019331B1 - Fibra óptica, processo para revestir uma fibra óptica, e, composição de revestimento curável - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO DE PÓS DIPPING PARA DESINFECÇÃO DEÚBERE DE ANIMAIS LACTANTES Uma fibra óptica que compreende: um guia de ondas óptico que compreende um núcleo de vidro cercado por um recobrimento de vidro; um revestimento primário cercando o guia de ondas óptico; um revestimento secundário, cercando o revestimento primário, compreendendo um material polimérico curado obtido por cura de uma composição de revestimento curável que compreende: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300° C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura. Preferencialmente, a etapa de cura é uma cura térmica, preferencialmente até 300°C. Quando curado por calor, o material de revestimento pode ser aplicado durante o processo de estiramento da fibra de modo a aproveitar o calor da fibra de (...).

Description

Campo da Descrição

[001] A presente descrição refere-se a uma fibra óptica tendo um revestimento secundário curado obtido a partir de uma composição de revestimento curável que compreende: um poliéster e uma resina epóxi. O revestimento secundário pode ser curado por radiação ou, mais vantajosamente, curado termicamente. O material polimérico curado tem propriedades mecânicas ideais (por exemplo, módulo E’ e Tg inicial) para ser usado como revestimento secundário em uma fibra óptica. O material de revestimento da presente descrição é uma alternativa valiosa aos materiais poliméricos convencionais usados como revestimentos secundários, tal como materiais poliméricos de acrilato curáveis por UV, que precisam ser curados por meio de radiação a temperatura controlada.

Fundamentos da descrição

[002] Fibras ópticas compreendem um núcleo de vidro, dentro do qual o sinal óptico transmitido é confinado pelo recobrimento circundante (tipicamente com um diâmetro de cerca de 120-130 μm), geralmente feito de vidro. A combinação de núcleo e recobrimento é usualmente identificada como “guia de ondas óptico”. O guia de ondas óptico é geralmente protegido por um recobrimento, tipicamente de material polimérico, que protege a fibra de vidro do ambiente externo e provê resistência a forças de manuseio físico, como as encontradas quando a fibra é submetida a operações de cabeamento. O revestimento tipicamente compreende uma primeira camada de revestimento posicionada em contato direto com o recobrimento, também conhecida como o “revestimento primário”, e pelo menos uma segunda camada de revestimento, também conhecida como “revestimento secundário”, cercando o primeiro revestimento. Na técnica, a combinação de revestimento primário e revestimento secundário é às vezes também identificada como “sistema de revestimento primário”, já que ambas essas camadas são geralmente aplicadas durante o processo de fabricação por estiramento da fibra. Nesse caso, o revestimento em contato com o recobrimento é chamado de “revestimento primário interno” enquanto o revestimento em contato com e cercando o revestimento primário interno é chamado de “revestimento primário externo”. Em alguns casos, um único revestimento pode ser aplicado em contato com o recobrimento. Por conseguinte, o termo “revestimento primário” designará o revestimento primário interno e o termo “revestimento secundário” designará o revestimento primário externo.

[003] Geralmente, o revestimento primário é feito de um material relativamente macio tendo um módulo de elasticidade E’ relativamente baixo em temperatura ambiente (tipicamente de 0,1 MPa a 5 MPa) e uma temperatura de transição vítrea (Tg) baixa, por exemplo, menor do que -20°C. O revestimento secundário é geralmente formado por um polímero mais rígido tendo um módulo de elasticidade E’ maior em temperatura ambiente (tipicamente de 500 MPa a 2000 MPa) e uma Tg maior comparados com aqueles da camada de revestimento primário.

[004] Para certas aplicações, guias de ondas ópticos pode ser revestidos com uma única camada de revestimento tendo valores de módulo de elasticidade e Tg que são intermediários entre os valores do revestimento primário e do revestimento secundário. O diâmetro total do guia de ondas óptico com o revestimento primário e secundário pode ser de 150 μm a 250 μm.

[005] Os materiais poliméricos geralmente usados para formar revestimentos primários, revestimentos secundários e revestimentos de camada única são obtidos a partir de composições que compreendem oligômeros e monômeros de acrilato que são curados por meio de radiação UV na presença de um fotoiniciador adequado. Os revestimentos poliméricos de acrilato, no entanto, devem ser formados no guia de ondas óptico a temperaturas relativamente baixas, por exemplo, a partir da temperatura ambiente a cerca de 50°C, e curados na presença de uma atmosfera inerte (por exemplo, sob gás nitrogênio) a fim de evitar a degradação térmica dos materiais poliméricos e garantir a adesão apropriada da camada de revestimento ao guia de ondas óptico ou ao revestimento primário. Essas restrições requerem o uso de aparelhos especiais para controlar a temperatura durante a deposição polimérica e processo de cura. Tipicamente, fornos de cura por radiação são continuamente jateados com gases inertes (por exemplo, nitrogênio ou hélio) a fim de manter as condições necessárias.

[006] A necessidade das condições operacionais severas descritas acima aparentemente faz com que o processo de fabricação das fibras ópticas e o aparelho usado para realizar o dito processo bastante complexos e dispendiosos.

[007] Um revestimento curável termicamente para fibras ópticas é descrito em WO2018/015790. Esse pedido de patente descreve uma fibra óptica que compreende um guia de ondas óptico cercado por um revestimento compreendendo um material polimérico curado que compreende um poliéster obtido por esterificação de: um reagente A selecionado a partir de um ácido, um triglicerídeo ou uma mistura de triglicerídeos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas conjugadas; e um poliol feito de pelo menos um monômero compreendendo pelo menos 3 grupos hidroxila, o poliol sendo termicamente estável até 300°C (reagente B). As propriedades mecânicas do material de revestimento são especificamente adequadas para uso como um revestimento primário ou único.

Sumário da descrição

[008] A Requerente enfrentou o problema de prover um material polimérico adequado para formar camadas de revestimento secundário em fibras ópticas que possa ser curado a uma temperatura relativamente alta, tanto termicamente quanto por radiação, a fim de simplificar o processo de fabricação de guias de onda ópticos revestidos.

[009] Em particular, a Requerente enfrentou o problema de prover um material polimérico adequado para formar camadas de revestimento secundário em guias de ondas ópticos que seja termocurável, de modo que possa ser aplicado ao guia de ondas óptico sem usar dispositivos de radiação, tal como fornos UV, que necessitam de controle preciso de temperatura e a presença de gás inerte.

[0010] A Requerente verificou que os problemas acima e outros que aparecerão mais claramente a partir da seguinte descrição podem ser resolvidos por um material polimérico que contém uma mistura de certos poliésteres e resinas epóxi junto com pelo menos um agente de endurecimento, que pode ser curado tanto por calor quanto por radiação.

[0011] Quando curado por calor, o material polimérico da presente descrição tem a vantagem de ser aplicável durante o processo de estiramento da fibra antes da fibra estirada ter resfriado próximo a temperatura ambiente, e de aproveitar o calor da fibra de vibra recém-estirada como fonte de calor para cura.

[0012] Quando curado por radiação, o material polimérico da presente descrição tem a vantagem de permitir o uso de condições operacionais menos controladas, particularmente durante a etapa de cura, já que esses polímeros têm menos sensibilidade à degradação térmica mesmo quando curados na presença de oxigênio.

[0013] O material polimérico curado da presente descrição tem propriedades mecânicas, em particular elasticidade e temperatura de transição vítrea (Tg), que o torna particularmente adequado para uso como revestimento secundário. A fibra óptica tendo um revestimento secundário feito de material polimérico da presente descrição é adequada para uso sobre uma ampla faixa de temperaturas (por exemplo, de -60°C a +300°C).

[0014] De acordo com um primeiro aspecto, portanto, a presente descrição refere-se a uma fibra óptica que compreende: um guia de ondas óptico que compreende um núcleo de vidro cercado por um recobrimento de vidro; um revestimento primário cercando o guia de ondas óptico; um revestimento secundário, cercando o revestimento primário, compreendendo um material polimérico curado obtido por cura de uma composição de revestimento curável que compreende: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura.

[0015] Em uma modalidade, a presente descrição refere-se a uma fibra óptica que compreende um revestimento secundário que compreende um material polimérico curado obtido por cura de uma composição de revestimento curável que compreende: (a) de 15 a 35% em peso de um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) de 60 a 83% em peso de uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) de 0,1 a 1% em peso de um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) de 0,3 a 1,5% em peso de um composto de amina secundária como agente de cura. a % em peso sendo calculada com relação ao peso total da composição de revestimento curável.

[0016] Em uma modalidade, a cura da composição de revestimento curável é realizada termicamente, por exemplo, a uma temperatura de até 300°C ou a uma temperatura dentro da faixa de 80°C a 300°C.

[0017] Em uma modalidade alternativa, a cura da composição de revestimento curável pode ser realizada por radiação, por exemplo, radiação UV.

[0018] De acordo com um segundo aspecto, a presente descrição refere-se a um processo para revestir uma fibra óptica que compreende: prover um guia de ondas óptico que compreende um núcleo de vidro cercado por um recobrimento de vidro; formar um revestimento primário no recobrimento; aplicar uma composição de revestimento curável no revestimento primário, a dita composição de revestimento curável compreendendo: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura. curar dita a composição de revestimento curável de modo a formar um revestimento secundário que compreende um material polimérico curado.

[0019] Em uma modalidade, a cura da composição de revestimento curável é realizada termicamente, por exemplo, a uma temperatura de até 300°C ou a uma temperatura dentro da faixa de 80°C a 300°C.

[0020] Em uma modalidade alternativa, a cura da composição de revestimento curável pode ser realizada por radiação, por exemplo, radiação UV.

[0021] De acordo com um terceiro aspecto, a presente descrição refere-se a uma composição de revestimento curável que compreende: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura.

[0022] Para os fins da presente descrição e das reivindicações anexas, “cadeia alifática compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo” significa uma cadeia alifática em que duas ligações duplas são espaçadas por nenhum átomo de carbono - portanto, as duas ligações duplas são conjugadas - ou por um átomo de carbono que pode ser uma ponte de metileno (-CH2-).

[0023] Para os fins da presente descrição e das reivindicações anexas, as palavras “um” ou “uma” são usadas para descrever elementos e componentes da descrição. Isso é feito meramente para conveniência e para dar uma ideia geral da descrição. Essa descrição e as reivindicações devem ser lidas para incluir um ou pelo menos um e o singular também inclui o plural, a menos que seja óbvio que se entende o contrário.

[0024] Para os fins da presente descrição e das reivindicações seguintes, exceto onde indicado o contrário, todos os números expressando quantidades, quantias, porcentagens e assim por diante, devem ser entendidas como sendo modificadas em todos os casos pelo termo “cerca de”. Também, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximos e mínimos descritos e incluem quaisquer faixas intermediárias nos mesmos, que pode ou não ser especificamente enumerados aqui.

[0025] Para os fins da presente descrição e das reivindicações seguintes, “termicamente estável até 300°C” significa que uma substância aquecida a 300°C, em pressão atmosférica e no ar, tem uma perda de peso de 0% em peso até 2% em peso de seu peso. A perda de peso pode ser calculada, por exemplo, por análise termogravimétrica (TGA; 20°C/min).

[0026] Para os fins da presente descrição e das reivindicações anexas, os valores de módulo de elasticidade E’ e Tg devem ser determinados por meio de Análise Térmica Dinâmico-Mecânica (DMTA) em tensão. Tg é derivada da curva de DMTA obtida por método de ponto inicial.

[0027] Para os fins da presente descrição e das reivindicações anexas, o valor de peso molecular médio em número Mn de um polímero deve ser determinado por análise GPC.

Descrição detalhada da invenção

[0028] De acordo com a descrição, um reagente A adequado para a preparação do poliéster (a) da composição de revestimento curável é um ácido carboxílico, um triglicerídeo ou uma mistura dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo. A Requerente observou que um reagente A que não tem cadeias com pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo é inadequado para os fins da presente descrição, já que o poliéster derivado por sua esterificação com um poliol como o reagente (B) não é suficientemente reticulável ou é reticulável apenas após tempos de cura muito longos para uma aplicação industrial conveniente.

[0029] Por exemplo, o ácido carboxílico tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo como reagente A é um ácido monocarboxílico.

[0030] Por exemplo, o ácido carboxílico tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo como reagente A pode ser ácido linoleico, ácido linolelaídico (também conhecido como ácido (9E,12E)-octadeca-9,12- dienoico), ácido alfa-linolênico, ácido araquidônico, ácido eicosapentaenoico, ácido alfa-eleosteárico (α-ESA; 9Z11E13E-18:3), ácido calêndico (8E10E12Z-18:3), ácido púnico (9E11E13Z-18:3) ou ácido licânico (ácido 4- ceto-octadeca-9,11,13-trienoico).

[0031] Em uma modalidade da descrição, o reagente A é um triglicerídeo ou uma mistura de triglicerídeos que compreende pelo menos uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo. Óleos vegetais ou óleos de sementes podem conter tais triglicerídeos ou misturas de triglicerídeos em uma quantidade a partir de 30% em peso a 80% em peso.

[0032] Em uma modalidade, o reagente A é uma mistura de triglicerídeos contendo pelo menos 70% em peso, com base no peso total da dita mistura, de pelo menos uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo. Quando a quantidade de cadeias alifáticas C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo em um óleo for menor do que 70% em peso, técnicas conhecidas podem ser aplicadas ao concentrado da parte poli-insaturada, por exemplo, cristalização fracionada.

[0033] Misturas de triglicerídeos tendo a quantidade acima de cadeia alifáticas C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo são comercialmente disponíveis, por exemplo, como óleo de tungue, óleo de semente de romã, óleo de calêndula e suas misturas.

[0034] O uso de um triglicerídeo ou uma mistura do mesmo como reagente A pode ser vantajoso com relação ao uso de um ácidos carboxílico, já que triglicerídeos são usualmente mais prontamente disponíveis e menos dispendiosos do que os ácidos carboxílicos correspondentes.

[0035] O reagente B, que é um poliol tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, o poliol sendo termicamente estável até 300°C, é, por exemplo, um poliol tendo de 3 a 9 ou de 3 a 6 grupos hidroxila.

[0036] Os grupos hidroxila do poliol podem ser grupos hidroxila primários, secundários ou terciários, Em uma modalidade, os grupos hidroxila são grupos hidroxila primários ou secundários. Em uma outra modalidade, os grupos hidroxila são grupos hidroxila primários. Grupos hidroxila primários mostram a reatividade mais alta entre os três tipos de grupos hidroxila. Polióis termicamente estáveis são conhecidos na técnica.

[0037] Exemplos de reagente B de acordo com a descrição são etoxilato de glicerol, propoxilato de glicerol, etoxilato de trimetilolpropano, dipentaeritritol e misturas dos mesmos.

[0038] Em uma modalidade, etoxilato de glicerol e propoxilato de glicerol têm um peso molecular médio em número (Mn) de a partir de 800 a 1.200 (determinado por análise GPC).

[0039] Em uma modalidade, etoxilato de trimetilolpropano tem um peso molecular em número médio (Mn) de a partir de 100 a 1.200.

[0040] Em uma modalidade, o reagente B adequado para a preparação do poliéster (a) da composição de revestimento curável está em forma líquida a temperatura ambiente. A forma líquida do reagente B promove a mistura física com o reagente A e ajuda a obter um poliéster com uma aparência homogênea.

[0041] O poliol como reagente B da descrição é termicamente estável até 300°C. O poliol como reagente B da descrição pode ser termicamente estável mesmo a temperaturas superiores a um dado limite, mas sua estabilidade dentro do limite mencionado acima deve ser presente.

[0042] Para preparar os poliésteres da descrição, reagentes A e B são reagidos sob condições de esterificação.

[0043] Em uma modalidade, quando reagente A é um ácidos carboxílico com uma cadeia alifática C16-C24 que compreende pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, a razão entre reagente A e reagente B é um mol de reagente A para cada grupo hidroxila contido no reagente B.

[0044] O número de grupo hidroxila contido no reagente B pode ser determinado pelos métodos conhecidos para medir o teor de grupos hidroxila livres em uma substância química, que são usualmente com base no número de miligramas de hidróxido de potássio necessário para neutralizar o ácido acético na acetilação de um grama de uma substância química que contém grupos hidroxila livres.

[0045] Quando o reagente A é um triglicerídeo. ou uma mistura de triglicerídeos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 que compreende pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, a esterificação entre reagentes A e B para preparar os poliésteres (a) da descrição é uma reação de transesterificação. As condições de reação são substancialmente as mesmas empregadas para a reação de esterificação entre reagentes A e B, quando o primeiro é um ácido carboxílico.

[0046] Em uma modalidade, quando o reagente A é um triglicerídeo, ou uma mistura de triglicerídeos, tendo pelo menos uma cadeia alifática C16C24 que compreende pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, o reagente A é feito a reagir com o reagente B em uma razão molar a/b dentro da faixa de 1:1 a 1:3, em que a é expressado como número de moles de triglicerídeos tendo pelo menos uma cadeia que compreende pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um carbono no máximo, e b é expressado como número de moles de poliol.

[0047] A reação de esterificação pode ser realizada usando as técnicas e os dispositivos bem conhecidos pelo indivíduo versado na técnica. Por exemplo, a reação de esterificação entre o reagente A e o reagente B é realizada na presença de um catalisador, tal como um ácido ou uma base, por exemplo uma base, adequado para a esterificação de ácidos carboxílicos ou triglicerídeos com polióis. Exemplos de catalisadores são: hidróxidos metálicos, alcóxidos e carbonatos, terc-butóxido alcalino, óxidos de terra rara, sais de terra rara e sais de metal de transição, organometálico, aminas, guanidinas e semelhantes.

[0048] Em uma modalidade, o catalisador da reação de esterificação para obter o poliéster (a) está em forma líquida a temperatura ambiente.

[0049] Em uma modalidade, o catalisador da reação de esterificação para obter o poliéster (a) é um estanho ou um catalisador de titânio. Exemplos de catalisadores adequados de acordo com a descrição são: óxidos de organoestanho, hidróxidos, e alcóxidos (tais como, óxido de dibutilestanho, laurato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho), tetraisopropóxido de titânio e misturas dos mesmos.

[0050] Em uma modalidade, o catalisador de esterificação é usado em uma quantidade dentro da faixa de a partir de 0,1 a 3% em mol, com base no total de moles do ácido carboxílico presente na mistura de reação, quando o ácido carboxílico é usado como tal, ou a partir de 0,1 a 0,8% em mol de triglicerídeos presentes na mistura da reação.

[0051] A reação de esterificação pode ser realizada a uma temperatura dentro da faixa de 50°C a 250°C, por exemplo.

[0052] Em uma modalidade, a reação de esterificação é realizada a uma pressão dentro da faixa de 0,1 MPa a 0,4 MPa (1 atm a 4 atm).

[0053] Em uma modalidade, o tempo de reação de esterificação está dentro da faixa de 2 horas a 48 horas.

[0054] Em uma modalidade, a reação de esterificação é realizada na ausência de qualquer solvente adicionado, de modo a evitar qualquer contaminação do revestimento de polímero aplicado no guia de ondas óptico.

[0055] Como mencionado acima, o poliéster (a) da presente descrição pode estar presente em uma quantidade de 15 a 35% em peso com relação ao peso total da composição curável, por exemplo, de 20 a 35% em peso. A quantidade de 15 a 35% em peso substancialmente corresponde a 5 a 15% em mol (calculada com relação ao número total de moles de cadeias de triglicerídeo) com relação à quantidade total de moles da composição curável.

[0056] A resina de epóxi glicidil aromático (b) pode ser uma resina de éter glicidil aromático, isto é, uma resina que compreende dois ou mais grupos de éter glicidil aromático, ou uma resina de amina glicidil aromática, isto é, uma resina que compreende dois ou mais grupos de amina glicidil aromática.

[0057] Em uma modalidade, a composição de revestimento compreende uma resina de éter glicidil aromático e uma resina de amina glicidil aromática. Em uma modalidade, a razão de peso entre a resina de éter glicidil aromático e a resina de amina glicidil aromática está dentro da faixa de 10:1 a 1:1, por exemplo, de 7:1 a 2:1.

[0058] Resinas de epóxi glicidil aromático (b) adequadas para uso na composição de revestimento curável são conhecidas pelo indivíduo versado na técnica e disponíveis no mercado. Por exemplo, a resina de epóxi glicidil aromático (b) é selecionado de: poli(bisfenol-A-co-epicloridrina) glicidil terminado; 4,4’-metilenobis(N,N-diglicidil-anilina); e misturas dos mesmos. O poli(bisfenol-A-co-epicloridrina) glicidil terminado pode ter um peso molecular em número médio (Mn) dentro da faixa de 200 a 1.100.

[0059] Como mencionado acima, a resina de epóxi glicidil aromático (b) da presente descrição pode estar presente em uma quantidade de 60 a 83% em peso com relação ao peso total da composição curável. Tal faixa de quantidade substancialmente corresponde a 78 a 83% em mol com relação à quantidade total de moles da composição curável.

[0060] Resina de epóxi glicidil aromático (b) pode ser preparada, por exemplo, pela policondensação de epicloridrina e compostos contendo átomos de hidrogênio ativos, tais como, fenóis (por exemplo, bis-fenol A), álcoois, ácidos orgânicos e aminas.

[0061] A composição de revestimento curável de acordo com a presente descrição também compreende um agente endurecedor (c) capaz de reagir com resinas de epóxi glicidil aromático para formar estruturas tridimensionais termofixas reticuladas (cura).

[0062] Sem pretender estar vinculado a qualquer teoria, acredita-se que as moléculas do endurecedor - que são relativamente mais rígidas que do que poliéster e as resinas de epóxi glicidil aromático - ligam-se às cadeias do poliéster (a) e/ou as resinas de epóxi glicidil aromático que as conectam e criam uma cadeia principal rígida. A rigidez da estrutura resultante pode ser matematicamente definida, por exemplo, usando um matroide de rigidez como bem conhecido pelo versado.

[0063] De acordo com a presente descrição, o agente endurecedor (c) é um endurecedor de poliéter alifático contendem de 10 a 20 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi.

[0064] Em uma modalidade, o endurecedor de poliéter alifático é um polímero de poliol dendrítico alifático. Um polímero de poliol dendrítico adequado é um poliéster bis-MPA hiper-ramificado tendo de 8 a 64 grupos hidróxi, por exemplo, de 10 a 24, que é obtenível a partir da polimerização de ácido 2,2-bis(metilol)propiônico (bis-MPA) com trimetilolpropano.

[0065] Em uma outra modalidade, o endurecedor de poliéter alifático é um éter diglicidil polietilenoglicol.

[0066] Em uma modalidade, o éter diglicidil polietilenoglicol tem um peso molecular em número (Mn) dentro da faixa de 200 a 1.500.

[0067] Ambos o éter diglicidil polietilenoglicol e os polímeros polióis dendríticos que são adequados para uso na presente descrição são conhecidos por uma pessoa versada na técnica e disponíveis no mercado.

[0068] Como mencionado acima, o endurecedor de poliéter alifático (c) da presente descrição pode estar presente em uma quantidade de 0,1 a 1% em peso, por exemplo de 0,1 a 0,8% em peso, com relação ao peso total da composição curável. A quantidade de 0,1 a 1% em peso substancialmente corresponde a 0,02 a 2% em mol com relação à quantidade total de moles da composição curável.

[0069] Em uma modalidade, o composto de amina secundária (d) como agente de cura de acordo com a presente descrição é um composto de amina alifática. Exemplos de composto de amina secundária como agente de cura são: piperidina, hexametilenodiamina, trietilenotetramina, butilamina.

[0070] Como mencionado acima, o composto de amina secundária (d) da presente descrição pode estar presente em uma quantidade de 0,3 a 1,5% em peso, por exemplo de 0,1 a 1,3% em peso, com relação ao peso total da composição curável. A quantidade de 0,3 a 1,5% em peso substancialmente corresponde a 1 a 6% em mol com relação à quantidade total de moles da composição curável.

[0071] Em uma modalidade, a composição de revestimento curável da presente descrição é termicamente curada. Cura térmica pode ser realizada aplicando-se radiação térmica (por exemplo, radiação infravermelha) ou por transferência de calor (por exemplo, transferência de calor de um fluido aquecido, por exemplo, ar quente). Cura térmica pode ser realizada a uma temperatura até 300°C, por exemplo, dentro da faixa de 80°C a 300°C ou dentro da faixa de 120°C a 300°C.

[0072] Em uma modalidade alternativa, a composição de revestimento curável da presente descrição pode ser curada por radiação, por exemplo, aplicando-se radiação ultravioleta, feixes de elétron e semelhantes. De acordo com uma outra modalidade possível, a composição de revestimento curável da presente descrição pode ser curada por cura térmica combinada com cura por radiação.

[0073] A cura da composição de revestimento curável também pode ocorrer na presença de oxigênio. O oxigênio pode ter um papel como iniciador ou ajustador de reticulação. As propriedades finais desejadas do material polimérico curado também podem ser ajustadas variando ambas a temperatura de cura e o tempo de cura, já que esses dois parâmetros podem influenciar a densidade de reticulação da reação de cura e, assim, o grau de reticulação do material polimérico.

[0074] Em uma modalidade, a cura da composição de revestimento curável pode ser realizada na presença de um iniciador de radical livre térmico. Um iniciador catiônico pode ser empregado simultaneamente.

[0075] Por exemplo, iniciadores térmicos tendo uma temperatura de ativação dentro da faixa de a partir de 60°C a 300°C são usados. Exemplos de iniciadores térmicos que podem ser usados para os fins da presente descrição são: 2,2’-azobis(2-metilpropio-nitrila), meso-1,2-dibromo-1,2-difeniletano, tretra-alquil-1,2-difeniletanos.

[0076] Exemplos de iniciadores catiônicos que podem ser usados para os fins da presente descrição são derivados de iodônio.

[0077] Quando um iniciador térmico é usado, uma composição de revestimento termocurável compreendendo um poliéster (a), uma resina de epóxi glicidil aromático (b), um endurecedor de poliéter alifático (c) e um iniciado térmico é preparada, em que o dito iniciador pode estar presente em uma quantidade de 0,1 phr a 5 phr, por exemplo, de 1 phr a 4 phr.

[0078] De acordo com uma outra modalidade, o material polimérico curado do revestimento é obtido curando por UV a composição de revestimento curável da presente descrição, por exemplo, na presença de um fotoiniciador. Fotoiniciadores convencionais podem ser usados na presente descrição. Exemplos de fotoiniciadores adequados incluem derivados de benzofenona e/ou acetofenona, tais como alfa-hidróxi alquilfenil cetonas, éteres de benzoína alquil e cetais de benzil, óxidos de monoacilfosfina e óxidos de bisacilfosfina.

[0079] Quando um fotoiniciador é usado, uma composição curável por UV compreendendo um poliéster, uma resina de epóxi glicidil aromático, um endurecedor de poliéter alifático e um fotoiniciador pode ser preparada, em que o dito fotoiniciador pode estar presente em uma quantidade de 0,5% em peso a 5% em peso com relação ao peso total da composição curável.

[0080] As composições de revestimento curáveis da presente descrição também podem incluir outros aditivos convencionais em quantidades eficazes. Por exemplo, aditivos tais como estabilizadores, agentes de nivelamento, promotores de adesão, agentes de transferência de cadeia, colorantes incluindo pigmentos e tintas, ajustadores de viscosidade, ajustadores de umectabilidade e semelhantes podem ser usados.

[0081] A composição curável da presente descrição pode ser preparada por mistura dos componentes com qualquer método adequado conhecidas na técnica. Por exemplo, o(s) componente(s) sólido(s) da mistura, se existe(m), é/são dissolvido(s) primeiro ou disperso(s) no menos viscoso do componente líquido.

[0082] Após cura, os polímeros obtidos tem propriedades mecânicas, propriedades de elasticidade e adesão que os torna adequados como camadas de revestimento para fibras ópticas. Particularmente, os materiais poliméricos curados da presente descrição têm módulo de elasticidade E’ e temperatura de transição vítrea Tg que cumprem os requisitos para uso como camada de revestimento secundário.

[0083] Quando usado como camada de revestimento secundário, o material polimérico curado da presente descrição pode ter um módulo de elasticidade (E’) a 25°C de 500 a 2000 MPa, e uma temperatura de transição vítrea (Tg) de pelo menos 35°C.

[0084] De acordo com a presente descrição, o revestimento primário pode ser feito dos materiais poliméricos convencionalmente usados para a fabricação de revestimentos protetores primários para fibras ópticas, por exemplo, revestimentos primários de acrilato curáveis por UV. Por exemplo, o revestimento primário é feito de um material polimérico curado com base em um poliéster do tipo usado como ingrediente (a) da composição de revestimento curável, na ausência de resinas de epóxi glicidil aromático, endurecedor de poliéter alifático e catalisador de composto de amina secundária. Por exemplo, o revestimento primário pode ser feito, por exemplo, com o material polimérico termicamente curável descrito em WO2018/015790. Outro material adequado para o revestimento primário da fibra óptica da descrição é descrito em WO 03/091177, em WO2017/103655 ou comercializado, por exemplo, por DSM. Por exemplo, o módulo elástico do revestimento primário a temperatura ambiente (25°C) está dentro da faixa 0,1 a 5 MPa.

[0085] A fabricação da fibra óptica revestida de acordo com a presente descrição pode ser realizada de acordo com técnicas conhecidas. Por exemplo, após estirar o guia de ondas óptico e aplicar o revestimento primário, um revestimento secundário pode ser aplicado no revestimento primário, passando o guia de ondas óptico revestido com o revestimento primário através de uma matriz de dimensionamento e reservatório contendo a composição curável de acordo com a presente descrição.

[0086] Quando uma composição termicamente curável for usada, a aplicação pode ser vantajosamente feita quando o guia de ondas óptico tem uma temperatura adequada, por exemplo, de 150°C a 300°C, de modo a aproveitar o calor do guia de ondas óptico estirado para obter o material polimérico curado final. Quando um polímero ou composição curável por radiação for aplicada, a etapa de aplicação é seguida por cura por radiação (por exemplo, por UV ou IR) da composição aplicada, de modo a obter o material polimérico final. No caso de deposição de ambos um revestimento primário e secundário, este é aplicado no revestimento primário antes ou após a cura do revestimento primário (por técnicas conhecidas como deposição molhado sobre seco ou molhado sobre molhado).

[0087] Uma fibra óptica produzida dessa forma pode ser usada na produção de cabos ópticos. A fibra pode ser usada como tal ou na forma de fitas compreendendo várias fibras combinadas entre si por meio de um revestimento comum.

[0088] A presente descrição mostra algumas modalidades de uma fibra óptica revestida de acordo com a descrição. Modificações adequadas podem ser feitas nessas modalidades de acordo com necessidades técnicas específicas e requisitos de aplicação sem se afastar do escopo da descrição.

[0089] A presente descrição ficará totalmente clara após a leitura do exemplo a seguir, mostrando o comportamento de cura de alguns revestimentos da descrição.

EXEMPLOS

[0090] Um poliéster de acordo com a presente descrição foi preparado usando o seguinte procedimento.

[0091] Uma mistura da reação foi preparada misturando, a temperatura ambiente (25°C), um triglicerídeo, um poliol e um catalisador de esterificação.

[0092] O triglicerídeo era óleo de tungue, isto é, uma mistura de 82% em peso de ácido a-eleosteárico, 8% em peso de ácido linoleico, 5% em peso de ácido palmítico, 5% em peso de ácido oleico (porcentagens de peso referiam-se ao peso do óleo).

[0093] O poliol era TMPE 170 (etoxilato de trimetilpropano: peso molecular em número médio (Mn) = 170) tendo a fórmula:

[0094] O catalisador de esterificação era laurato de dibutil estanho (DBTL).

[0095] As quantidades dos reagentes e catalisadores acima foram as seguintes: óleo de tungue 84,63% em peso TMPE 170 15,14% em peso DBTL 0,23% em peso a % em peso sendo representada com relação ao peso total da mistura da reação. A etapa de esterificação foi realizada em ar em uma temperatura de 150°C por 12 horas.

[0096] As composições de revestimento curáveis de acordo com a presente descrição foram preparadas adicionando-se amostras de poliéster obtido como descrito acima com: duas resinas de epóxi glicidil aromático, isto é, 4,4- metilenobis(N,N-diglicidilanilina) (resina 1) e poli(bisfenol A-co- epicloridrina) glicidil terminado (resina 2); um endurecedor de poliéter selecionado dentre éter diglicidil polietilenoglicol 500 (endurecedor 1), éter diglicidil polietilenoglicol 2000 (endurecedor 2) ou poliéster bis-MPA-16-hidroxila hiper-ramificado (endurecedor 3); piperidina como catalisador de reticulação.

[0097] A mistura foi agitada a 60°C, durante 3 horas.

[0098] A composição química das composições de revestimento curáveis preparadas como descrito acima são relatadas na Tabela 1. As quantidades são providas em % em peso calculada com relação ao peso total da composição curável. TABELA 1

[0099] Para cada amostra de composição de revestimento, películas foram obtidas usando um revestidor automático com lâmina micrométrica ajustada para prover espessura de película de 50 a 200 μm. As películas foram termicamente curadas por calor a uma temperatura dentro da faixa de 220°C a 280°C para um tempo de cura de 30 min na ausência de qualquer iniciador. O módulo de elasticidade (E’) a -30°C, +25°C e +100°C e a temperatura de transição vítrea (Tg - ponto inicial) de cada da película curada como determinados por meio de análise DMTA são relatados na Tabela 2.

[00100] Na Tabela 2, módulo e Tg das composições testadas são comparadas com aquelas de uma película de uma composição de revestimento secundário comercial 3471-2-136 (por DSM). Esse material de referência foi curado por radiação por UV usando as condições de cura indicadas pelo fornecedor. TABELA 2

[00101] Os resultados da Tabela 2 mostram que as composições de revestimento curáveis de acordo com a presente descrição têm módulo e temperatura de transição vítrea comparáveis àqueles de uma composição comercializada.

Claims (16)

1. Fibra óptica, caracterizada pelo fato de que compreende: um guia de ondas óptico que compreende um núcleo de vidro cercado por um recobrimento de vidro; um revestimento primário cercando o guia de ondas óptico; um revestimento secundário, cercando o revestimento primário, compreendendo um material polimérico curado obtido por cura de uma composição de revestimento curável que compreende: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura.

2. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o reagente A é um ácido monocarboxílico.

3. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o reagente A é um ácido selecionado a partir de: ácido linoleico, ácido linolelaídico, ácido alfa-linolênico, ácido araquidônico, ácido eicosapentaenoico, ácido alfa-eleosteárico, ácido calêndico, ácido púnico ou ácido licânico.

4. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que poliéster (a) está presente em uma quantidade de 15 a 35% em peso com relação ao peso total da composição de revestimento curável.

5. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o reagente B é um poliol tendo de 3 a 9 grupos hidroxila.

6. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de epóxi glicidil aromático (b) é uma resina de éter glicidil aromático ou uma resina de amina glicidil aromática ou uma mistura das mesmas.

7. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a resina de epóxi glicidil aromático (b) compreende uma resina de éter glicidil aromático e uma resina de amina glicidil aromática em uma razão de peso de 10:1 a 1:1.

8. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de epóxi glicidil aromático (b) está presente em uma quantidade de 60 a 83% em peso com relação ao peso total da composição de revestimento curável.

9. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o endurecedor de poliéter alifático (c) contém de 10 a 20 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi.

10. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o endurecedor de poliéter alifático (c) é um polímero de poliol dendrítico.

11. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o endurecedor de poliéter alifático (c) está presente em uma quantidade de 0,1 a 1% em peso com relação ao peso total da composição de revestimento curável.

12. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto de amina secundária (d) é uma amina secundária alifática.

13. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto de amina secundária está presente em uma quantidade de 0,3 a 1,5% em peso com relação ao peso total da composição curável.

14. Processo para revestir uma fibra óptica, caracterizado pelo fato de que compreende prover um guia de ondas óptico que compreende um núcleo de vidro cercado por um recobrimento de vidro; formar um revestimento primário no recobrimento; aplicar uma composição de revestimento curável no revestimento primário, a dita composição de revestimento curável compreendendo: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromático; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura. curar a composição de revestimento curável de modo a formar um revestimento secundário que compreende um material polimérico curado.

15. Processo para revestir uma fibra óptica de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cura da composição curável é uma cura térmica em uma temperatura dentro da faixa de 80°C a 300°C.

16. Composição de revestimento curável para revestir uma fibra óptica como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) um poliéster obtido por esterificação de um reagente A selecionado a partir de ácidos carboxílicos, triglicerídeos e misturas dos mesmos, tendo uma cadeia alifática C16-C24 compreendendo pelo menos duas ligações duplas espaçadas por um átomo de carbono no máximo, com um reagente B selecionado a partir de polióis tendo pelo menos 3 grupos hidroxila, os polióis sendo termicamente estáveis até 300°C; (b) uma resina de epóxi glicidil aromática; (c) um endurecedor de poliéter alifático contendo de 8 a 64 grupos hidróxi e/ou de 2 a 4 grupos epóxi; e (d) um composto de amina secundária como agente de cura.